(57)【要約】【課題】収容槽内に導入する気体を十分に分散させ、当該収容槽内の粉体に対する攪拌作用を大きくすることにより、より良好な流動層を得ることができるワーク検査装置を提供する。【解決手段】流動層を形成し得る粉体を収容するとともに検査対象としてのワークを投入可能な収容槽１と、該収容槽内に収容された粉体を加熱し得るヒータ２と、収容槽１の底面側から気体を送り込み、収容された粉体を攪拌して流動層とし得る気体導入路３と、気体導入路３から収容槽１への気体の通過を許容しつつ収容槽１内から気体導入路３への粉体の流出を規制する気体通過体とを具備し、ワークを流動層内で加熱して当該ワーク内部の検査を行うためのワーク検査装置であって、気体通過体は、内部に粗粒結合によって形成される複数の微細孔を有する多孔質セラミックス５から成るものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動層を形成し得る粉体を収容するとともに、検査対象としてのワークを投入可能な収容槽と、
該収容槽内に形成され、収容された前記粉体を加熱し得る加熱手段と、
前記収容槽の底面側から気体を送り込み、収容された前記粉体を攪拌して流動層とし得る気体導入路と、
該気体導入路から収容槽への気体の通過を許容しつつ前記収容槽内から気体導入路への粉体の流出を規制する気体通過体と、
を具備し、前記ワークを流動層内で加熱して当該ワーク内部の検査を行うためのワーク検査装置であって、
前記気体通過体は、内部に粗粒結合によって形成される複数の微細孔を有する多孔質体から成ることを特徴とするワーク検査装置。
【請求項２】
前記気体通過体は、多孔質セラミックスから成ることを特徴とする請求項１記載のワーク検査装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記収容槽内に配設されたヒータから成り、当該収容槽内の粉体を加熱可能とされたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のワーク検査装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、シーズヒータから成ることを特徴とする請求項３記載のワーク検査装置。
【請求項５】
前記ヒータ表面と当接して当該表面温度を検知する第１温度検知手段と、前記収容槽内の粉体の温度を検知する第２温度検知手段と、当該第１温度検知手段及び第２温度検知手段で検知された温度差に基づき前記加熱手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項３又は請求項４記載のワーク検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを流動層内で加熱して当該ワーク内部の検査を行うためのワーク検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばダイカスト鋳造等により得られた成形品（ワーク）の内部に巣が生じているか否かを検査するための装置として、従来より、当該ワークを流動層内に投入して加熱するものが提案されている。かかる従来のワーク検査装置は、所望の粉体を収容するとともに検査対象としてのワークを投入可能な収容槽と、収容層内に形成された粉体を加熱し得る加熱手段と、収容槽の底面側から気体を送り込み、収容された粉体を攪拌して流動層とし得る気体導入路と、網目状に形成して成る耐熱性金属で構成された気体通過体とを主に具備していた。
【０００３】
このうち、気体通過体は、気体導入路から収容槽への気体の通過を許容しつつ収容槽内から気体導入路への粉体の流出を規制するものであり、通常、ステンレス等の金属を網目状に形成して成るものとされていた。これにより、気体導入路から収容槽に気体が導入され、その作用により当該収容槽内の粉体が流動層を形成することができるので、粉体を加熱しつつその流動層内にワークを投入すれば、ワークを加熱することができるのである。而して、ワーク内部にエアが混入して巣が生じている場合、当該エアが膨張して塑性変形（外観形状の膨張変形）してしまうので、それを目視等により把握すれば当該ワーク内部の検査を行うことができる。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のワーク検査装置においては、気体通過体がステンレス等の金属を網目状に形成して成るものであったので、分散作用に乏しく、収容槽内の粉体に対して均等に気体を送り込むことができないという問題があった。即ち、従来の如く、ステンレス等を２次元の網目状に成形した場合、気体導入路から収容槽内に送り込まれる気体はほぼ垂直方向に上がって導入されることとなり、当該収容槽内の粉体に対して略均等に噴出させることが困難となっていることから、当該粉体の攪拌が不十分となって良好な流動層を得ることができない虞があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、収容槽内に導入する気体を十分に分散させ、当該収容槽内の粉体に対する攪拌作用を大きくすることにより、より良好な流動層を得ることができるワーク検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、流動層を形成し得る粉体を収容するとともに、検査対象としてのワークを投入可能な収容槽と、該収容槽内に形成され、収容された前記粉体を加熱し得る加熱手段と、前記収容槽の底面側から気体を送り込み、収容された前記粉体を攪拌して流動層とし得る気体導入路と、該気体導入路から収容槽への気体の通過を許容しつつ前記収容槽内から気体導入路への粉体の流出を規制する気体通過体とを具備し、前記ワークを流動層内で加熱して当該ワーク内部の検査を行うためのワーク検査装置であって、前記気体通過体は、内部に粗粒結合によって形成される複数の微細孔を有する多孔質体から成ることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のワーク検査装置において、前記気体通過体は、多孔質セラミックスから成ることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のワーク検査装置において、前記加熱手段は、前記収容槽内に配設されたヒータから成り、当該収容槽内の粉体を加熱可能とされたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のワーク検査装置において、前記加熱手段は、シーズヒータから成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項３又は請求項４記載のワーク検査装置において、前記ヒータ表面と当接して当該表面温度を検知する第１温度検知手段と、前記収容槽内の粉体の温度を検知する第２温度検知手段と、当該第１温度検知手段及び第２温度検知手段で検知された温度差に基づき前記加熱手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、気体通過体は、内部に粗粒結合によって形成される複数の微細孔を有する多孔質体から成るので、収容槽内に導入する気体を十分に分散させ、当該収容槽内の粉体に対する攪拌作用を大きくすることにより、より良好な流動層を得ることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、気体通過体は、多孔質セラミックスから成るので、粉体に対する攪拌作用を大きくして、より良好な流動層を得ることができるのに加え、酸化による劣化や熱歪みによる変形を回避させることができ、気体通過体の寿命を長くして交換頻度を低くすることができる。また、気体通過体が多孔質セラミックスから成るので、収容槽内の熱を効率よく保温することができ、省エネルギを図ることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、加熱手段は、収容槽内に配設されたヒータから成り、当該収容槽内の粉体を加熱可能とされたので、より効率的に粉体を加熱することができる。更に、多孔質体は熱の遮断効果に優れているため、ヒータで付与された粉体の熱を収容槽内に確実に閉じ込めておくことができ、効率的な加熱を行わせることができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、加熱手段は、シーズヒータから成るので、表面に電熱線等の加熱部が露出したヒータに比べ、粉体を溶融させてヒータ表面に付着させてしまうのをより確実に回避することができる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、ヒータ表面と当接して当該表面温度を検知する第１温度検知手段と、収容槽内の粉体の温度を検知する第２温度検知手段と、当該第１温度検知手段及び第２温度検知手段で検知された温度差に基づき加熱手段を制御する制御手段とを有するので、ヒータによる過熱を回避しつつ粉体を適正な温度とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るワーク検査装置は、ワークを流動層内で加熱して当該ワーク内部の検査を行うためのものであり、図１、２に示すように、装置の筐体Ｆと、該筐体Ｆ内に固定された収容槽１と、該収容槽１内に配設された加熱手段としてのヒータ２と、収容槽１の底面に接続されて延設された気体導入路３と、該気体導入路３の基端側に接続された送風手段４と、気体通過体としての多孔質セラミックス５とから主に構成されている。
【００１７】
筐体Ｆは、扉Ｄを有した本ワーク検査装置の外観を構成するもので、底面に車輪Ｒが配設されて移動自在とされるとともに、内部にシリンダＳにて昇降自在な籠Ｋが配設されて成る。かかる籠Ｋには、検査対象としてのワーク（例えばダイカスト成形品等）を収容可能とされており、シリンダＳを駆動させることにより、ワークの搬入・取出し位置（図２における二点鎖線で示す位置）とワークの投入位置（同図における破線で示す位置）との間を昇降可能とされている。尚、籠Ｋがワークの投入位置にあるとき、収容槽１内に至るようになっている。
【００１８】
収容槽１は、流動層を形成し得る粉体（例えば砂や微小ビーズ等）を収容するとともに、検査対象としてのワークを投入可能なものであり、後で詳述する多孔質セラミックス５にて上下に区画された収容空間１ａと非収容空間１ｂとを有している。収容空間１ａには、粉体が充填されるとともに、当該粉体が流動層を形成した状態にて籠Ｋがワークと共に投入可能とされているのである。
【００１９】
ヒータ２は、収容槽１内に収容された粉体を加熱し得るもので、本実施形態においてはシーズヒータから成る。このシーズヒータは、金属パイプ内にコイル状の発熱線を、高度な電気絶縁性と熱伝導性を有する耐熱絶縁材を充填しつつ封入し、金属パイプを高圧で加圧し、金属パイプと絶縁材、発熱線を一体的に構成したものから成り、さらに金属パイプの両端に端子部を構成している発熱体とされている。
【００２０】
より具体的には、ヒータ２は、図４、５に示すように、屈曲形成されたシーズヒータ２から成り、これらシーズヒータ２の基端は断熱材７及び断熱ボード８を介してヒータ取付板６に固定されている。然るに、ヒータ取付板６を収容槽１の収容空間１ａ内に固定させることにより、シーズヒータ２が取り付けられるようになっている。
【００２１】
更に、本実施形態においては、図５に示すように、シーズヒータ２の表面と当接して当該表面温度を検知する第１温度検知手段９と、シーズヒータ２と離間した位置に配設されて収容槽１内の粉体の温度を検知する第２温度検知手段１０と、当該第１温度検知手段９及び第２温度検知手段１０で検知された温度差に基づきヒータ２（加熱手段）を制御する制御手段１１とを有する。このうち制御手段１１は、筐体Ｆに固定されたマイコン等から成り、ヒータ２を制御して加熱温度を調整し得るようになっている。尚、第１温度検知手段９と第２温度検知手段１０とで熱電対を構成することにより、これらの間の温度差を電圧差として検知し、当該電位差に基づいて制御手段１１による制御がなされるよう構成するのが好ましい。
【００２２】
気体導入路３は、収容槽１の底面側から気体を送り込み、当該収容槽１に収容された粉体を攪拌して流動層とし得るものであり、その先端が収容槽１の底面側と接続されるとともに基端が送風ファンやブロワ等で構成される送風手段４に接続された気体の流路から成るものである。而して、送風手段４を駆動させれば、気体導入路３の先端から気体通過体５としての多孔質セラミックス５を介して収容槽１内に気体が送り込まれ、それにより流動層が形成されるのである。尚、流動層とは，粉体（微細な固体粒子）を所定の容器（本実施形態においては収容層１）内に充填し，その容器の底から均一に気体（空気）を吹き込むことにより、粒子を所定高さまで浮遊させ、激しく動き回る粒子の層をいう。
【００２３】
気体通過体としての多孔質セラミックス５は、既述の如く収容槽１を収容空間１ａと非収容空間１ｂとに区分けするもので、気体導入路３から収容槽１への気体の通過を許容しつつ収容槽１内から気体導入路への粉体の流出を規制するものである。この多孔質セラミックス５は、内部に粗粒結合によって形成される複数の微細孔を有したものであり、この微細孔にて３次元的な網目（フィルタ）を構成するものである。かかる多孔質セラミックス５は、図３に示すように、その周縁下面が収容槽１の内周壁に固定されたプレート１３上に載置され、断熱材１２を介して押さえ板１５にて上方から押え付けられた状態にてボルト１４で締め上げて固定されている。
【００２４】
次に、本ワーク検査装置の作用について説明する。
まず、送風手段４を駆動させることにより、収容槽１の底面側から気体（空気）を送り込み、当該収容槽１内の粉体が流動層を形成した状態とするとともに、加熱手段２により粉体を加熱する。このとき、加熱手段２は、制御手段１３により制御されることとなる。そして、搬入・取出し位置にある籠Ｋ内に検査対象としてのワーク（例えばダイカスト成形品等）を収容し、シリンダＳを駆動させて当該籠Ｋをワークと共に投入位置まで下降させる。これにより、流動層内にワークが至ることとなり、当該流動層内で加熱されることとなる。
【００２５】
所定時間経過後、再びシリンダＳを駆動させて籠Ｋを搬入・取出し位置まで上昇させ、扉Ｄを開けて籠Ｋからワークを取り出す。このとき、ワーク内部にエアが混入して巣が生じている場合、当該エアが膨張して塑性変形（外観形状の膨張変形）してしまうので、それを目視等により把握すれば当該ワーク内部の検査を行うことができる。以後、順次、検査対象としてのワークを籠Ｋに収容し、収容槽１内に投入して加熱することにより、検査（品質検査）を行うことができる。
【００２６】
本実施形態によれば、気体通過体が、内部に粗粒結合によって形成される複数の微細孔を有する多孔質体から成るので、収容槽１内（収容空間１ａ内）に導入する気体（空気）を十分に分散させ、当該収容槽１内の粉体に対する攪拌作用を大きくすることにより、より良好な流動層を得ることができる。即ち、気体導入路３の先端の気体の噴出し口よりも収容槽１の底面（収容空間１ａの底面）の方が広いので、従来の如きステンレス等の金属を網目状に形成したものでは、当該気体が粉体の一部に偏って導入されるのに対し、本実施形態によれば分散効果が高く、粉体に対して気体が略均一に導入されるのである。
【００２７】
また、本実施形態によれば、気体通過体が多孔質セラミックス５から成るので、上述の如く粉体に対する攪拌作用を大きくして、より良好な流動層を得ることができるのに加え、セラミックス故、酸化による劣化や熱歪みによる変形を回避させることができ、気体通過体の寿命を長くして交換頻度を低くすることができる。また、目詰まりも抑制され、効率よく流動層を形成することができる。更に、気体通過体が多孔質セラミックス５から成るので、収容槽１内の熱を効率よく保温することができ、省エネルギを図ることができる。
【００２８】
更に、加熱手段２は、収容槽１内に配設されたヒータから成り、当該収容槽１内の粉体を加熱可能とされたので、より効率的に粉体を加熱することができる。また更に、多孔質セラミック５（多孔質体）は熱の遮断効果に優れているため、ヒータ２で付与された粉体の熱を収容槽１内に確実に閉じ込めておくことができ、効率的な加熱を行わせることができる。然るに、加熱手段２は、シーズヒータ２から成るので、表面に電熱線等の加熱部が露出したヒータに比べ、粉体を溶融させてヒータ表面に付着させてしまうのをより確実に回避することができる。
【００２９】
また、ヒータ表面と当接して当該表面温度を検知する第１温度検知手段９と、収容槽１内の粉体の温度を検知する第２温度検知手段１０と、当該第１温度検知手段９及び第２温度検知手段１０で検知された温度差に基づき加熱手段２を制御する制御手段１１とを有するので、ヒータによる過熱を回避しつつ粉体を適正な温度とすることができる。即ち、例えば第２温度検知手段１０のみ有し、その第２温度検知手段１０に基づいてヒータが制御されるものにおいては、実際の粉体の温度とヒータの表面温度との間に乖離が生じた場合、所望温度に達せず或いは所望温度以上に加熱してしまい、ヒータによる過熱で不具合が生じてしまう虞があるのに対し、本実施形態によれば、当該不具合を回避できるのである。
【００３０】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば気体通過体としてセラミックス以外の材料（例えば耐熱性金属）から成る多孔質体（内部に粗粒結合によって形成される複数の微細孔を有したものであり、この微細孔にて３次元的な網目（フィルタ）を構成するもの）を用いてもよい。また、送風手段４は、筐体Ｆの内部に配設するものであっても外部に配設するものであってもよい。更に、検査対象のワークは、ダイカスト成形品に限定されず、内部検査が必要な他の形態の鋳造品等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
気体導入路から収容槽への気体の通過を許容しつつ収容槽内から気体導入路への粉体の流出を規制する気体通過体が、内部に粗粒結合によって形成される複数の微細孔を有する多孔質体から成るワーク検査装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るワーク検査装置を示す側面図及び正面図
【図２】同ワーク検査装置の内部構成を示すべく背面から見た状態及び側面から見た状態の模式図
【図３】同ワーク検査装置における気体通過体（多孔質体）の取り付け構造を示す拡大模式図
【図４】同ワーク検査装置における収容槽を上方から見た状態の模式図
【図５】同ワーク検査装置における加熱手段を側面から見た状態及び制御手段との接続関係を示す模式図
【符号の説明】
【００３３】
１    収容槽
１ａ  （粉体の）収容空間
１ｂ  非収容空間
２    ヒータ（シーズヒータ）（加熱手段）
３    気体導入路
４    送風手段
５    多孔質セラミックス（気体通過体）
６    ヒータ取付板
７    断熱材
８    断熱ボード
９  第１温度検知手段
１０  第２温度検知手段
１１  制御手段
１２  断熱材
１３  プレート
１４  ボルト
１５  押さえ板
Ｆ    筐体
Ｓ  シリンダ
【図１】
2010151721.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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