(57)【要約】【課題】噴流が与える衝撃力分布を素早く正確に測定できる噴流装置を提供する。【解決手段】噴流装置（１０）は、噴射位置基準点（１７）を有するノズル（１３）、噴射位置基準点（１７）に対応する測定基準点（２９）及び平面上に格子状に配列され、噴流（１９）の単位面積当たりの衝撃力を検出できる複数の衝撃力検知体（２５）を有する衝撃力分布測定体（２１）、及び、制御装置（３１）であって、閾値を記憶する記憶装置（３５）、噴流が衝撃力分布測定体に衝突したときに、測定基準点（１７）からの各位置に対応する衝撃力を衝撃力分布（３７）として測定できる衝撃力分布計測手段（３３）、衝撃力分布から評価値を抽出する評価値抽出手段（４６）、及び評価値を閾値と比較し、比較結果から前記ノズルの適否を判断できる評価手段（６７）、を有する制御装置を備える。【選択図】図１
2019100738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴流装置であって、
噴射位置基準点を有し、液体の噴流を生成できるノズル、
前記噴射位置基準点に対応する測定基準点、及び平面上に格子状に配列され、前記噴流の単位面積当たりの衝撃力を検出できる複数の衝撃力検知体を有する衝撃力分布測定体、及び、
制御装置であって、
閾値を記憶する記憶装置、
前記噴流が前記衝撃力分布測定体に衝突したときに、前記測定基準点からの各位置に対応する前記衝撃力を衝撃力分布として測定できる衝撃力分布計測手段、
前記衝撃力分布から評価値を抽出する評価値抽出手段、
前記評価値を前記閾値と比較し、比較結果から前記ノズルの適否を判断できる評価手段、を有する制御装置
を備える噴流装置。
【請求項２】
請求項１の噴流装置であって、
前記衝撃力分布測定体は、前記複数の衝撃力検知体を覆い、前記噴流の衝撃力に応じて弾性変形できる金属保護板を有する、噴流装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の噴流装置であって、
前記評価値は、前記衝撃力分布の最大の衝撃力であるピーク衝撃力、前記測定基準点と前記ピーク衝撃力を検出した位置の距離である変位量を含み、
前記閾値は、前記ピーク衝撃力の閾値である最小ピーク衝撃力、前記変位量の最大値である最大変位量を含み、
前記評価値抽出手段は、
前記ピーク衝撃力を取得できるピーク衝撃力取得手段、及び、
前記変位量を決定できる変位量取得手段、を更に有し、
前記評価手段は、前記ピーク衝撃力が最小ピーク衝撃力以上、かつ、前記変位量が最大変位量以下、を満たすときに前記ノズルを適合と判断し、それ以外のときに前記ノズルを不適合と判断できる、
噴流装置。
【請求項４】
請求項３の噴流装置であって、
前記評価値抽出手段は、前記ピーク衝撃力を検出した位置を通過する直線上における前記衝撃力を近似する近似関数を演算できる近似関数演算手段を含み、
前記変位量取得手段は、前記近似関数のピーク位置と前記測定基準点との距離を前記変位量として抽出でき、
前記ピーク衝撃力取得手段は、前記近似関数のピーク値を前記ピーク衝撃力として演算できる、
噴流装置。
【請求項５】
請求項４の噴流装置であって、
前記評価値は前記近似関数の広がりの指標である評価幅を含み、
前記閾値は前記評価幅の閾値である最大評価幅を含み、
前記評価値抽出手段は評価幅を演算できる評価幅取得手段を有し、
前記評価手段は、前記評価幅が最大評価幅以下であるときに前記ノズルを適合と判断し、それ以外のときに前記ノズルを不適合と判断できる、噴流装置。
【請求項６】
請求項３の噴流装置であって、
前記評価手段は、前記ピーク衝撃力が前記最小ピーク衝撃力未満、及び、前記評価幅が前記最大評価幅超のいずれか一方を満たすときにノズル摩耗と判断できる、
噴流装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項の噴流装置であって、
前記評価値は、前記衝撃力の総和である積分値を含み、
前記閾値は、積分値の最小値である最小積分値を含み、
前記抽出手段は、前記積分値を演算する積分値取得手段を含み、
前記評価手段は、前記積分値が前記最小積分値未満であるときにノズル目詰まりと判断できる、
噴流装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項の噴流装置であって、
前記評価値は、前記衝撃力分布の適合衝撃力以上の衝撃力を検出した領域の外郭である等高線の扁平率を含み、
前記閾値は、前記扁平率の最大値である最大扁平率を含み、
前記抽出手段は、
前記衝撃力分布に基づいて前記等高線を演算できる等高線演算手段、及び、
前記等高線に基づいて前記扁平率を演算できる扁平率取得手段、を含み、
前記評価手段は、前記扁平率が前記最大扁平率を超えるときにノズル摩耗と判断できる、
噴流装置。
【請求項９】
ノズルから生成された噴流の評価方法であって、
噴射位置基準点において前記ノズルが前記噴流を生成するステップ、
前記噴流が衝撃力分布測定体に衝突したときの単位面積当たりの衝撃力の分布である衝撃力分布を検出するステップ、
抽出手段が前記衝撃力分布中の単位面積当たりの衝撃力の最大値であるピーク衝撃力、及び測定基準点を原点とする前記ピーク衝撃力を検出した位置の座標である中心座標を抽出するステップ、
前記抽出手段が、前記中心座標を通過する直線上の座標に対する前記衝撃力を近似する近似関数を演算するステップ、
前記抽出手段が前記近似関数に基づいて前記中心座標、前記中心座標の絶対値である変位量及び前記ピーク衝撃力を演算するステップ、
評価手段が前記ピーク衝撃力、及び、前記ピーク衝撃力の最小値である最小ピーク衝撃力を比較するステップ、
前記評価手段が前記変位量、及び、前記変位量の最大値である最大変位量を比較するステップ、及び、
前記ピーク衝撃力が最小ピーク衝撃力以上、かつ、前記変位量が最大変位量以下の条件を満たすときに前記ノズルを適合と判断するステップ、
を含む噴流の評価方法。
【請求項１０】
請求項９の噴流の評価方法であって、
前記抽出手段が、前記近似関数に基づいて評価幅を演算するステップ、
前記評価手段が、前記評価幅、及び、前記評価幅の最大値である最大評価幅を比較するステップ、及び、
前記評価手段が、更に、前記評価幅が最大評価幅以下の条件を満たすときに前記ノズルを適合と判断するステップ、
を含む噴流の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴流が与える衝撃力分布を測定できる噴流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
仮想平面上を移動できる圧力センサに噴流を当てて、その噴射圧力を測り、噴流中心の位置が所定の範囲にあるか否かを判定するノズルの流体噴射性能の合否判定装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１９５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
噴流が与える衝撃力分布を素早く正確に測定できる噴流装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題に鑑みて、本発明の第１の側面は、噴流装置であって、
噴射位置基準点を有し、液体の噴流を生成できるノズル、
前記噴射位置基準点に対応する測定基準点、及び平面上に格子状に配列され、前記噴流の単位面積当たりの衝撃力を検出できる複数の衝撃力検知体を有する衝撃力分布測定体、及び
制御装置であって、
閾値を記憶する記憶装置、
前記噴流が前記衝撃力分布測定体に衝突したときに、前記測定基準点からの位置に対応する前記衝撃力を衝撃力分布として測定できる衝撃力分布計測手段、
前記衝撃力分布から評価値を抽出する評価値抽出手段、
前記評価値を前記閾値と比較し、前記比較結果から前記ノズルの適否を判断できる評価手段、を有する制御装置を備えている。
【０００６】
本発明の第２の側面は、ノズルから生成された噴流の評価方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、噴流が与える衝撃力分布を素早く正確に測定できる噴流装置を得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の噴流装置
【図２】本発明の実施形態の噴流装置の機能ブロック線図
【図３】本発明の実施形態の衝撃力分布
【図４】本発明の実施形態の衝撃力分布
【図５】本発明の実施形態の近似関数と評価幅
【図６】本発明の実施形態の噴流の判定方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１にしたがって、本発明の実施形態の噴流装置１０について説明する。噴流装置１０は、圧力発生装置１１、ノズル１３、衝撃力分布測定体（以下、「測定体２１」という。）及び制御装置３１を含む。
【００１０】
圧力発生装置１１は、液体を１０ＭＰａないし３００ＭＰａの高圧に昇圧する。圧力発生装置１１は、ピストンポンプを利用できる。
【００１１】
ノズル１３は、噴口１５を有する。ノズル１３は、圧力発生装置１１と接続される。噴口１５の出口の中心の位置は、噴射位置基準点（以下、「基準点１７」という。）である。ノズル１３が想定している正確な噴射方向は、軸線１６である。ノズル１３は、液体を噴流１９として噴出する。
【００１２】
噴流装置１０は、移動装置１２を含んでもよい。このときノズル１３は、測定体２１に対して、移動装置１２によって相対的に移動できる。移動装置１２は垂直多関節ロボット、直行ロボット、パラレルリンクロボット、又は、移動カラム及び送り台の組合せを利用できる。
【００１３】
なお、噴流装置１０が移動装置１２を含まないときは、ノズル１３は、基準点１７に固定される。
【００１４】
測定体２１は、基板２３、複数の衝撃力検知体（以下、「検知体２５」という。）、保護板２７及び測定基準点（以下、「基準点２９」という。）を含む。基板２３は平面２４を持つ。基板２３は、噴流１９によって変形しない程度の強度及び剛性を備える。
【００１５】
検知体２５は、平面２４に格子状に多数配列されている。検知体２５は、圧電素子を利用できる。検知体２５は歪みゲージを側面に配した柱状体を利用してもよい。基板２３上には、検知体２５の配線が設けられている。検知体２５は、単位面積当たりの衝撃力（以下、単に「衝撃力３６」という。）（単位：Ｐａ）を検出する。検知体２５の検出範囲は、噴流１９の強さに応じて適宜設計される。例えば、圧力２０ＭＰａから生成される水系洗浄液の噴流１９において、０ＭＰａないし５０ＭＰａの検出範囲を選定できる。検知体２５の配列ピッチは、噴口１５の直径の０．５倍ないし３倍が望ましい。検知体２５の検出面積は、配列ピッチの平方の５０％乃至９０％であることが望ましい。
【００１６】
保護板２７は、基板２３及び複数の検知体２５を覆う。保護板２７は、噴流１９の衝突に耐え、かつ、噴流１９が保護板２７に衝突したときに弾性変形できる強度及び弾性を持つ。保護板２７は、薄板金属を好適に利用できる。保護板２７の表面、つまり噴流１９が衝突する面には、耐摩耗性の薄膜を設けてもよい。保護板２７の裏面は、検知体２５と接触するように設けられる。例えば、水系洗浄液である液体の、圧力が１０ＭＰａないし１００ＭＰａである噴流１９に対して、厚みが０．１ないし０．５ｍｍのオーステナイト系ステンレス板が適している。
【００１７】
基準点２９は、衝撃力３６の分布である衝撃力分布３７の基準座標である。複数の検知体２５は、基準点２９を原点とする座標に関連付けられる。基準点２９は、複数の検知体２５のうちの中央付近にある検知体２５の受圧面の中心に設定できる。
【００１８】
測定体２１は、基準点１７に対して、正確な位置と姿勢で固定される。つまり、基準点１７にあるノズル１３の軸線１６の延長上に、基準点２９が位置づけられる。平面２４は、軸線１６に垂直に固定される。好ましくは、基板２３は、軸線１６に垂直な設置平面２８上に設けられる。
【００１９】
噴流装置１０が移動装置１２を備えるときは、移動装置１２によって軸線１６が基板２３に対して垂直に、かつ、軸線１６が基準点２９を通るように、基準点１７を決定できる。移動装置１２が垂直多関節ロボットであれば、基準点１７は、基板２３又は保護板２７に平行、かつ、基準点２９を通る直交座標を設け、この直交座標上に軸線１６が平行になるように基準点１７を設けることができる。
【００２０】
移動装置１２が直交移動軸を有するときは、この直交移動軸に平行に設置平面２８を設け、設置平面２８上に測定体２１を直交移動軸に平行に設置できる。設置平面２８は、直交移動軸に平行に調整されて固定できる。
【００２１】
図２を参照して、制御装置３１は、衝撃力分布計測手段（以下、「計測手段３３」という。）、記憶装置３５、評価値抽出手段（以下、「抽出手段５５」という。）及び評価手段６７を含む。
【００２２】
記憶装置３５は、閾値記憶手段３８及び評価値記憶手段４６を有する。記憶装置３５は、衝撃力分布３７を記憶する。
【００２３】
評価値記憶手段４６は、ピーク衝撃力４７及び変位量５０を記憶する。評価値記憶手段４６は、更に、中心座標４９、評価幅５１、積分値５３、等高線４８及び扁平率５２を記憶できる。ここで、ピーク衝撃力４７、中心座標４９、変位量５０、評価幅５１、積分値５３、等高線４８及び扁平率５２を総称して評価値という。
【００２４】
閾値記憶手段３８は最小ピーク衝撃力３９及び最大変位量４１を記憶する。閾値記憶手段３８は、更に、最大評価幅４３、最小積分値４５、最大扁平率４４を記憶できる。ここで、最小ピーク衝撃力３９はピーク衝撃力４７の最小値を、最大変位量４１は変位量５０の最大値を、最大評価幅４３は評価幅５１の最大値を、最小積分値４５は積分値５３の最小値を、最大扁平率４４は扁平率５２の最大値をいう。最小ピーク衝撃力３９、最大変位量４１、最大評価幅４３、最小積分値４５及び最大扁平率４４を総称して閾値という。閾値は実験的に定められる。噴流装置１０がノズル１３を複数有する場合、又は複数の噴射圧力により噴流１９を生成する場合には、閾値は、ノズル１３及び噴射圧力に応じてそれぞれ設けられても良い。
【００２５】
噴流装置１０が高圧ジェット洗浄機の場合、最大変位量４１は、対象部品の対象穴の半径とノズル対象物距離とに基づいて、噴流１９が対象穴に入射できる大きさに設定できる。
【００２６】
最小ピーク衝撃力３９は、使用前のノズル１３の噴流１９によって測定されるピーク衝撃力４７の６０乃至７０％に設定できる。
【００２７】
最大評価幅４３は、使用前のノズル１３の噴流１９によって測定される評価幅５１の１２０％乃至２００％に設定できる。
【００２８】
ノズル１３が円筒状の噴流１９を生成する場合、最大扁平率４４は０．５ないし０．７に設定できる。
【００２９】
抽出手段５５は、ピーク衝撃力取得手段５７及び変位量取得手段５９を含む。抽出手段５５は、更に、近似関数演算手段６１、評価幅取得手段６３、積分値取得手段６５、等高線演算手段６２及び扁平率取得手段６４を含んでもよい。
【００３０】
計測手段３３は、測定体２１から受けた多数の電気信号を、衝撃力分布３７に変換する。計測手段３３は、衝撃力分布３７を記憶装置３５に記録できる。
【００３１】
図３に示すように、衝撃力分布３７は基準点２９を原点とする座標に対する衝撃力分布表８７として記録できる。ここで、列８７１、列８７２はそれぞれ各セルのＸ座標及びＹ座標（単位：ｍｍ）を示す。列８７３は各セルの検出した衝撃力３６を示す。
【００３２】
図４は、検知体２５がそれぞれ検出した衝撃力３６を、検知体２５の位置に対応するセルに対応させて、各セルを衝撃力３６の範囲毎に色分けして図示した。図４を併せて参照して、ピーク衝撃力取得手段５７は、記憶装置３５から衝撃力分布３７を読み出し、その衝撃力３６のピーク値をピーク衝撃力４７として抽出する。ピーク衝撃力取得手段５７は、ピーク衝撃力４７を評価値記憶手段４６に記録する。
【００３３】
変位量取得手段５９は、衝撃力分布３７を読み出し、ピーク衝撃力４７を記録した座標を、中心座標４９として抽出できる。さらに変位量取得手段５９は、中心座標４９の絶対値（ベクトル長）を変位量５０として演算する。つまり、変位量５０は、基準点２９とピーク衝撃力４７を示す位置との距離である。変位量取得手段５９は、中心座標４９及び変位量５０を評価値記憶手段４６に記録する。
【００３４】
図４を参照して、近似関数演算手段６１は衝撃力分布３７を読み出す。近似関数演算手段６１は、中心座標４９を通過する直線上の座標に対する衝撃力３６を近似する近似関数７９を演算する。好ましくは、近似関数７９は単一ピークかつ釣鐘型の関数が利用できる。近似関数７９は、一例としてガウス関数、ローレンス関数又はロジスティック関数を利用できる。近似関数演算手段６１は、最小二乗法を用いて座標に対する衝撃力３６を近似関数７９にフィッティングできる。
【００３５】
なお、ピーク形状が台形状である場合、近似関数として台形状の関数を利用できる。この場合、変位量取得手段５９は、ピーク部分の幅の中央を中心座標４９として演算できる。
【００３６】
図５は、中心座標４９を通過し、Ｘ軸に平行な線７４上の検知体２５が検出した衝撃力３６及び近似関数７９ＸをＸ座標に対してプロットしたグラフである。近似関数演算手段６１は、中心座標４９を通過するＹ座標に平行に設けた線７５上のＹ座標に対する衝撃力３６の近似関数７９Ｙを演算できる。
【００３７】
変位量取得手段５９は、近似関数７９のピーク位置に基づいて中心座標４９を演算できる。変位量取得手段５９は、近似関数７９Ｘのピーク位置を中心座標４９のＸ座標、近似関数７９Ｙのピーク位置を中心座標４９のＹ座標とできる。
【００３８】
評価幅取得手段６３は、近似関数演算手段６１が求めた近似関数７９から評価幅５１を求める。評価幅５１は、半値幅、分散σその他の近似関数の広がりの指標を利用できる。半値幅は半値全幅ＦＷＨＭ又は半値半幅ＨＷＨＭを利用できる。近似関数がガウス関数、ローレンツ関数、又はロジスティック関数であれば、半値幅又は分散は近似関数の係数から容易に求められる。ここで、評価幅取得手段６３は、近似関数７９Ｘの評価幅及び近似関数７９Ｙの評価幅のいずれか広い方を評価幅５１とできる。評価幅取得手段６３は、評価幅５１を評価値記憶手段４６に記録できる。
【００３９】
なお、評価幅は、噴流装置１０が行う仕事（例えば洗浄やバリ取り）に適合する適合衝撃力以上の衝撃力を示す幅である適合衝撃力幅を利用できる。
【００４０】
ピーク衝撃力取得手段５７は、近似関数７９のピーク値をピーク衝撃力４７と決定できる。ここで、ピーク衝撃力取得手段５７は、近似関数７９Ｘのピーク及び近似関数７９Ｙのピークのいずれか高い方をピーク衝撃力４７とできる。
【００４１】
積分値取得手段６５は、衝撃力分布３７の全ての検知体２５が検出した衝撃力３６の総和を積分値５３として演算できる。積分値取得手段６５は、積分値５３を評価値記憶手段４６に記憶させる。
【００４２】
等高線演算手段６２は、適合衝撃力以上を記録した範囲の外郭を等高線４８として演算する。図３では、適合衝撃力を１０ＭＰａとし、１０ＭＰａ以上を記録した検知体２５の中心を結ぶ線を等高線４８として作成した。等高線演算手段６２は、等高線４８を記憶装置３５に記録する。
【００４３】
なお、等高線演算手段６２は、全てのＹ座標に対して、Ｘ軸に平行な線上において近似関数７９を求め、これらの近似関数７９から等高線を演算しても良い。
【００４４】
扁平率取得手段６４は、等高線４８の長辺ａ及び短辺ｂを演算する。ここで、長辺ａは、等高線４８上に取った２点間の最大の距離である。短辺ｂは、等高線４８の最大の内接円の半径である。次式に基づいて扁平率５２を演算する。扁平率取得手段６４は、扁平率５２を記憶装置３５に記録する。
（扁平率５２）＝１−ｂ／ａ            （式１）
【００４５】
評価手段６７は、評価値と閾値とをそれぞれ比較して、噴流１９及びノズル１３が適合か否か、及びノズル１３の異常原因を判断できる。評価手段６７は、（１）ピーク衝撃力４７が最小ピーク衝撃力３９以上、かつ、（２）変位量５０が最大変位量４１以下であるときにノズル１３を適合と判断できる。評価手段６７は、上記（１）及び上記（２）に更に（３）評価幅５１が最大評価幅４３以下の条件を満たすときにノズル１３を適合と判断できる。評価手段６７は、上記（１）ないし（３）のいずれか一つを満たさない場合に、ノズル１３を不適合と判断できる。
【００４６】
評価手段６７は、（Ａ）ピーク衝撃力４７が最小ピーク衝撃力３９未満、（Ｂ）評価幅５１が最大評価幅４３超、及び、（Ｃ）扁平率５２が最大扁平率超、のいずれか一方を満たすときにノズル摩耗と判断できる。
【００４７】
評価手段６７は、（Ｄ）積分値５３が最小積分値４５未満であるときにノズル目詰まりと判断できる。
【００４８】
図６を参照して、噴流１９の評価方法を説明する。圧力発生装置１１が液体を陽圧する。ノズル１３が噴流１９を生成する（Ｓ１）。測定体２１が噴流１９から受ける衝撃力３６を検出する。計測手段３３が衝撃力分布３７を作成する（Ｓ２）。ピーク衝撃力取得手段５７は衝撃力分布３７に基づいてピーク衝撃力４７を取得する。変位量取得手段５９は衝撃力分布３７に基づいて中心座標４９を取得する。積分値取得手段６５は衝撃力分布３７に基づいて積分値５３を演算できる（以上、Ｓ３）。近似関数演算手段６１は、衝撃力分布３７に基づいて近似関数７９、７９Ｘ、７９Ｙを演算できる（Ｓ４）。ピーク衝撃力取得手段５７、変位量取得手段５９及び評価幅取得手段６３は、近似関数７９Ｘ、７９Ｙに基づいてピーク衝撃力４７、中心座標４９、変位量５０及び評価幅５１を演算できる。ここで、ピーク衝撃力取得手段５７及び変位量取得手段５９は、ステップＳ３で取得したピーク衝撃力４７及び中心座標４９を演算して得られた数値に置き換える（Ｓ５）。評価手段６７は、ピーク衝撃力４７と最小ピーク衝撃力３９を比較する。ピーク衝撃力４７が最小ピーク衝撃力３９以上の条件を満たせばステップＳ７に、満たさなければステップＳ８へ進む（Ｓ６）。評価手段６７は、評価幅５１と最大評価幅４３を比較できる。評価幅５１が最大評価幅４３以下の条件を満たせばステップＳ９へ、満たさなければステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、評価手段６７はノズル摩耗の異常と判断する。次に評価手段６７は、変位量５０と最大変位量４１を比較できる。変位量５０が最大変位量４１以下の条件を満たせばステップＳ１０へ、満たさなければステップＳ１１へ進む（Ｓ９）。評価手段６７は、積分値５３と最小積分値４５を比較できる。積分値５３が最小積分値未満の条件を満たせばステップＳ１２へ、満たさなければステップＳ１３へ進む。ステップＳ１０では、評価手段６７はノズル１３を正常と判断する。ステップＳ１２では評価手段６７はノズル目詰まりと判断できる。ステップＳ１３では評価手段６７はノズル傾斜と判断できる。
【００４９】
なお、ステップＳ５、ステップＳ７、又は、ステップＳ１１ないしＳ１３は省いても良い。ステップＳ５を省くときは、ステップＳ３において変位量取得手段５９は変位量５０を衝撃力分布３７に基づいて決定する。また、ステップＳ１１ないしＳ１３を省くときは、ステップＳ９の条件を満たさない場合に、評価手段６７はノズル１３が不適合と判断する。
【００５０】
次に、産業上の利用可能性及び作用効果について説明する。フライス加工又は穴明け加工された部品に、高圧水噴流を当てて洗浄やバリ取りを行う装置が利用されている（例えば特許第６１４７６２３号公報、特許第６２２７４９６号公報）。この種の洗浄装置を利用して、洗浄やバリ取りを行うには、噴流を穴の内部やエッジに正確に当てる必要がある。また、対象物上の異物やバリが受ける衝撃力が低下すると洗浄やバリ取りの能力が低下する。噴流装置１０は上記の洗浄装置に好適に利用できる。噴流装置１０によれば、洗浄装置の噴流１９が傾斜したり、乱れたりすることによる洗浄又はバリ取りの能力低下を検知できる。
【００５１】
複数の検知体２５を格子状に配列した測定体２１を有し、測定体２１が基準点１７に対応した位置に基準点２９を有するため、噴流装置１０は、噴流１９の状態を衝撃力分布３７として素早く検出できる。
【００５２】
測定体２１が保護板２７を有しているため、検知体２５が噴流１９の衝突によるウォーターハンマ現象や、噴流１９のくさび効果によって破損することを防止できる。保護板２７が噴流１９の衝撃力３６によって弾性変形できる柔軟性を備えているため、保護板２７が弾性変形して検知体２５に衝撃力３６を伝達できる。上記作用効果により、測定体２１は噴流１９の状態を衝撃力分布３７として測定できる。
【００５３】
抽出手段５５がピーク衝撃力４７、変位量５０及び評価幅５１を抽出し、評価手段６７がこれらの評価値をそれぞれ最小ピーク衝撃力３９、最大変位量４１及び最大評価幅４３と比較してノズル１３の合否を判定できる。評価手段６７はピーク衝撃力４７及び評価幅５１を評価するため、噴流１９の直進性および中心部の流速が担保される。評価手段６７が変位量５０を評価するため、噴流１９の傾きが担保される。
【００５４】
噴口１５が目詰まりしたときは、噴流１９が与える衝撃力３６の総和が減少する。抽出手段５５が積分値取得手段６５を有し、評価手段６７が積分値５３を最小積分値４５と比較するため、評価手段６７はノズル１３の目詰まりを判断できる。
【００５５】
噴口１５が摩耗したときには、ピーク衝撃力４７が低下するか、噴流１９が直進性を失って広がる。評価手段６７がピーク衝撃力４７及び評価幅５１をそれぞれ最小ピーク衝撃力３９及び最大評価幅４３と比較するため、ノズル１３の摩耗を判断できる。
【００５６】
噴流１９の中心が複数の検知体２５の中間位置に位置する場合がある。抽出手段５５が近似関数演算手段６１を有し、近似関数７９に基づいてピーク衝撃力４７及び中心座標４９、評価幅５１を演算することにより、噴流１９の中心位置に関わらず、実際の噴流の状態に適合した評価値を得ることができる。
【００５７】
噴口が摩耗したときに、噴流１９が扁平に広がって噴射されることがある。抽出手段５５が等高線演算手段６２及び扁平率取得手段６４を有し、評価手段６７が扁平率５２と最大扁平率４４を比較できる構成により、噴流１９が扁平に広がる場合において好適にノズル摩耗の状況を判断できる。
【００５８】
なお、変位量５０に替えて、軸線１６に対する噴流１９の傾斜量を利用できる。傾斜量は、変位量５０を基準点１７と基準点２９の距離で割った商である。このとき、最大変位量４１に替えて最大傾斜量を利用できる。そして、抽出手段５５は、傾斜量を演算できる。
【００５９】
閾値記憶手段３８は、警告を発生できる中間値を閾値として記憶できる。このとき、評価手段６７は、中間値と評価値を比較して、警告を発することができる。
【００６０】
本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１０    噴流装置
１１    圧力発生装置
１３    ノズル
１６    軸線
１７    基準点（噴射位置基準点）
２１    測定体（衝撃力分布測定体）
２３    基板
２５    検知体（衝撃力検知体）
２７    保護板
２９    基準点（測定基準点）
３１    制御装置
７９、７９Ｘ、７９Ｙ    近似関数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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