CN102216032A - 喷射材料回收装置、包括该喷射材料回收装置的喷射加工装置以及喷射加工的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷射材料回收装置，以及包括该喷射材料回收装置的喷射加工装置，该喷射材料回收装置有效地回收喷射材料并能够使装置(例如产生抽吸力以回收喷射材料的分离装置)的尺寸最小化。(解决问题的方案)喷射加工装置1包括喷射材料回收装置20、散射防止盖21和抽吸装置22，喷射材料回收装置20用于回收由喷射装置10喷射的喷射材料和通过喷射加工由工件产生的灰尘，抽吸装置22抽吸和回收散射在防止盖21内的喷射材料和通过喷射加工由工件产生的灰尘。喷射加工装置通过散射防止盖21防止喷射材料和灰尘的散射，并利用通过间隙T抽吸的作为输送介质的外部空气在靠近工件的位置处抽吸和排出喷射材料和灰尘。因此，喷射材料和灰尘能够被有效地回收。

Description

喷射材料回收装置、包括该喷射材料回收装置的喷射加工装置以及喷射加工的方法

技术领域

本发明涉及喷射材料(abrasive)回收装置、包括该喷射材料回收装置的喷射加工(blasting process)装置、以及还涉及用于有效地回收喷射材料的喷射加工的方法，其中所述喷射材料在喷射加工中对着工件喷射。

背景技术

通常地，喷射加工技术已经用于表面处理中，例如清除毛刺的加工、使工件的表面粗糙化的加工、去除铸件的流痕的加工、刻蚀精炼的加工等。对于一般使用的喷射加工装置，工件的喷射加工中使用的喷射材料要回收。然后，喷射材料与不可回收的喷射材料和在喷射加工中由工件产生的灰尘分离，并被再利用。例如，专利文献1公开了一种喷射加工装置，该喷射加工装置包括形成在用于喷射加工的腔室的下面的漏斗形状的回收部分，从而其能够通过抽吸落入到该回收部分内的喷射材料进行回收，然后通过旋流器将它们分离。其中，工件在所述用于喷射加工的腔室中通过喷射加工进行处理。

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开，公开号：H09-323263

发明内容

本发明所要解决的技术问题

但是，由于喷射材料喷射到遍及整个巨大容积的腔室内，并且粘附到腔室的壁和输送路径上，因此，专利文献1的喷射加工装置不能有效地回收喷射材料。特别地，如果喷射材料是具有小于几个微米的直径的细微粒，则由于喷射材料更可能粘附到腔室的壁和输送路径上，回收喷射材料将更加困难。此外，由于产生抽吸力的分离装置需要具有高水平的抽吸力(负的抽吸压力和抽吸体积)，以使巨大容积的腔室内的喷射材料被分离装置的负抽吸压力抽吸，因此，分离装置和回收路径需要具有较大的尺寸。

考虑到这些问题，本发明的目的是提供一种喷射材料回收装置、一种包括喷射材料回收装置的喷射加工装置以及一种喷射加工的方法，其中，喷射材料能够被有效地回收，并且通过使装置(例如产生抽吸力以回收喷射材料的分离装置)最小化，能够将喷射加工装置的尺寸形成得更小。

解决问题的技术方案

为了达到上述目的，如权利要求1所述，本发明使用以下技术方案，其中，附装到用于喷射加工的喷嘴上的喷射材料回收装置抽吸和回收从所述用于喷射加工的喷嘴对着工件喷射的喷射材料以及由喷射加工产生的灰尘。所述喷射材料回收装置包括形成为盒状的散射防止盖和抽吸装置，所述散射防止盖覆盖喷嘴的嘴口并且具有开口，所述散射防止盖防止喷射材料和灰尘的散射，并形成为具有在所述开口的端部部分与工件的处理表面之间的间隙，以允许被抽吸的外部空气进入，所述抽吸装置通过附装到散射防止盖上的抽吸部件利用通过所述间隙抽吸的作为输送工具的空气来抽吸和排出散射防止盖内的喷射材料和灰尘。

根据本发明的权利要求1，由于当喷射材料回收装置通过散射防止盖防止喷射材料和灰尘的散射时，其需要通过抽吸装置仅抽吸散射防止盖内部的小的体积，因此该喷射材料回收装置能够有效地回收喷射材料和灰尘，其中，用于回收喷射材料的抽吸装置通过附装到散射防止盖上的抽吸部件在靠近工件的位置处利用通过布置在散射防止盖的开口的端部部分与工件的表面之间的间隙抽吸的作为输送工具的外部空气来抽吸和排出喷射材料和灰尘。此外，本发明的喷射材料回收装置能够防止喷射材料和灰尘粘着到工件的输送机构上。因此，在输送期间不会损坏工件。另外，如果在喷射加工期间移动喷嘴或工件，则在输送过程中不损坏工件。这是由于所述间隙(通过该间隙抽吸外部空气)设置在开口的端部部分与工件的处理表面之间。

根据本发明的权利要求2，本发明使用以下技术方案，其中，喷射材料回收装置包括抽吸部件，该抽吸部件附装到散射防止盖的上端部部分上，该喷射材料回收装置还包括辅助抽吸部件，该辅助抽吸部件附装到散射防止盖的侧部上，所述抽吸部件附装到该侧部上。

根据本发明的权利要求2，由于附装到散射防止盖的侧部上的辅助抽吸部件在散射防止盖内产生朝向抽吸部件流动的气流，因此喷射材料被有效地回收。所述上端部部分指的是散射防止盖的上部部分(顶板部分)的部分，该部分相对于中心更靠近外端(朝向周缘)。

根据本发明的权利要求3，本发明使用以下技术方案，其中，喷射材料回收装置具有导向部件，该导向部件靠近散射防止盖的开口的端部部分布置并且布置在散射防止盖的内侧，以通过所述间隙引入外部空气，并且所述导向部件形成为朝向所述开口的端部部分从散射防止盖的内侧朝向其外侧延伸的表面。

根据本发明的权利要求3，由于喷射材料回收装置具有导向部件，该导向部件靠近散射防止盖的开口的端部部分布置并布置在散射防止盖的内侧，并且该导向部件通过间隙引导外部空气，因此，外部空气能够通过形成在所述开口的端部部分与工件的处理表面之间的间隙被平滑地引入到散射防止盖的内部。这样，不产生在靠近散射防止盖的开口的端部部分的位置处可能发生剥离涡流的区域。因此，防止了由于抽吸通过间隙的外部空气的流动而引起的阻力的增大(压力损失)以及喷射材料和灰尘的滞留。因此，喷射材料和灰尘能够被有效地抽吸和去除。

根据本发明的权利要求4，本发明使用以下技术方案，其中，喷射材料回收装置具有喷嘴，该喷嘴具有用于喷射加工的形成为矩形形状的嘴口。

如权利要求4所述，由于其嘴口形成为矩形形状的用于喷射加工的喷嘴可以具有用于处理的更大的宽度，因此，其能够更高效地处理更大的区域。但是，由于这种喷嘴使用较大量的喷射材料，因此存在不能充分回收喷射材料的问题。但是，本发明的喷射材料回收装置能够有效地抽吸和回收喷射材料和灰尘。因此，即使使用这种用于喷射加工的喷嘴，也可以适当地使用本发明的喷射材料回收装置。

根据本发明的权利要求5，本发明使用以下技术方案，其中，喷射材料回收装置具有用于喷射加工的喷嘴，其中，应用重力喷射法。

根据本发明的权利要求5，由于喷射材料回收装置使用重力喷射法的喷嘴，其中，通过由在喷嘴内部提供的加压空气产生的负压供给微粒，因此其不需要较大的辅助装置，例如用在直接喷射方法中的增压箱，在该直接喷射方法中，喷射材料被首先供给到增压箱，然后通过加压增压箱被供给到用于喷射加工的喷嘴并进行喷射。因此，可以使喷射加工装置的尺寸最小化。

根据本发明的权利要求6，本发明使用以下技术方案，其中，喷射材料回收装置具有用于喷射加工的喷嘴，该喷嘴相对于工件的处理表面布置在倾斜位置，其中，抽吸部件朝向工件的处理表面的位置并沿与喷嘴的倾斜位置相反的方向安装。

如权利要求6所述，由于喷射材料回收装置具有相对于工件的处理表面倾斜的喷嘴，因此，喷射材料和灰尘倾向于沿与喷嘴的倾斜方向相反的方向散射。由于抽吸部件安装在喷射材料和灰尘散射的位置，因此喷射材料和灰尘被有效地抽吸和去除。如权利要求7所述，抽吸部件可以朝向喷射材料被导向的、位于工件的处理表面上的位置沿与用于喷射加工的喷嘴的倾斜方向相反的方向布置。

根据本发明的权利要求8，本发明使用以下技术方案，其中，喷射材料回收装置具有相对于工件的处理表面倾斜30-75度角的用于喷射加工的喷嘴。

根据本发明的权利要求8，喷射材料回收装置通过使用于喷射加工的喷嘴相对于工件的处理表面倾斜30-75度角能够有效地抽吸和去除喷射材料和灰尘。

根据本发明的权利要求9，本发明使用以下技术方案，其中，喷射材料回收装置具有抽吸部件，该抽吸部件布置成使得抽吸方向形成沿虚圆的圆周的切线，该虚圆围绕喷射的喷射微粒的位置的中心绘出，所述位置位于工件的处理表面上。

通过如权利要求9所述布置的抽吸部件，喷射材料回收装置能够在散射防止盖内产生空气的涡流形流动。这样，通过使喷射材料和灰尘更少可能地通过间隙泄漏，喷射材料回收装置能够有效地抽吸和去除喷射材料和灰尘。

根据本发明的权利要求10，本发明使用以下的技术方案，其中，喷射材料回收装置具有靠近散射防止盖的外侧安装的清除装置。该清除装置在喷射加工之后去除残余在工件的处理表面上的喷射材料和灰尘，其包括形成为盒状的第二散射防止盖、吹气嘴和第二抽吸部件，所述第二散射防止盖形成为具有在开口的端部部分与工件的处理表面之间的第二间隙，以允许被抽吸的外部空气进入，所述吹气嘴在第二散射防止盖内对着工件的处理表面吹送加压空气，并且所述吹气嘴从工件的处理表面上分离并去除喷射材料和灰尘，所述第二抽吸部件附装到第二散射防止盖上，并利用通过第二间隙抽吸的作为输送工具的空气来抽吸和排出第二散射防止盖内的喷射材料和灰尘。

根据本发明的权利要求10，在喷射加工之后，附着到工件的表面上的喷射材料和灰尘能够通过从吹气嘴吹送的加压空气被分离和去除，该吹气嘴对着工件的处理表面布置在第二散射防止盖内。第二散射防止盖防止分离的喷射材料和灰尘散射。第二散射防止盖利用作为输送工具的外部空气经由附装到第二散射防止盖上的第二抽吸部件在靠近工件的位置处抽吸和排出喷射材料和灰尘，其中所述外部空气被抽吸通过布置在第二散射防止盖的开口的端部部分与工件的表面之间的第二间隙。因此，工件的表面能够被清洁。这样，防止了通过喷射附着到工件上的喷射材料和灰尘泄漏和散射到喷射加工装置之外。在此处使用的措辞“在喷射加工之后”不但指工件的整个处理的完成，而且指当工件的处理表面的一部分在处理过程中相对于第二散射防止盖的外表面运动时。

根据本发明的权利要求11，本发明使用以下技术方案，其中，喷射材料回收装置具有导向部件，该导向部件靠近第二散射防止盖的开口的端部部分布置，并且布置在第二散射防止盖的内侧，该导向部件形成为朝向开口的端部部分从第二散射防止盖的内侧朝向其外侧延伸的表面，以通过间隙引导外部空气。

根据本发明的权利要求11，由于喷射材料回收装置具有导向部件(第二导向部件)，该导向部件靠近第二散射防止盖的开口的端部部分(第二端部部分)布置，并且布置在第二散射防止盖的内侧，该导向部件通过间隙引导外部空气，因此，外部空气能够通过形成在开口的端部部分与工件的处理表面之间的间隙被平滑地引入到散射防止盖的内部。这样，不产生在靠近散射防止盖的开口的第二端部部分的位置处可能发生剥离涡流的区域。因此，防止了由于抽吸通过间隙的外部空气的流动而引起的阻力的增大(压力损失)以及喷射材料和灰尘的滞留。因此，喷射材料和灰尘能够被有效地抽吸和去除。

根据本发明的权利要求12，本发明使用以下技术方案，其中，喷射加工装置包括喷射材料回收装置。另外，根据本发明的权利要求13，喷射加工装置包括抽吸装置和分离装置，所述抽吸装置抽吸和回收喷射材料，所述分离装置从回收的喷射材料中分离和取出可再利用的喷射材料。

如权利要求12和13所述，在包括喷射材料回收装置的喷射加工装置中，喷射材料和灰尘通过喷射材料回收装置被抽吸和回收，可再利用的喷射材料被供给到喷射加工装置。因此，产生输送喷射材料所必需的抽吸力的分离装置和集尘器等能够制成得更小。这又能够使喷射加工装置的总体尺寸制成得更小。

根据本发明的权利要求14，本发明使用以下技术方案，其中，喷射加工的方法使用喷射加工装置，在该喷射加工装置中，喷射材料对着工件的处理表面喷射，同时，抽吸装置抽吸在散射防止盖内的或者在散射防止盖和第二散射防止盖内的喷射材料，并回收喷射材料。然后，从回收的喷射材料中分离和取出可再利用的喷射材料。

根据本发明的权利要求14，通过喷射加工的方法，分离装置可以制成得更小，并且因此喷射加工装置的总体尺寸能够制成得更小，其中，该喷射加工的方法使用喷射加工装置，该喷射加工装置包括抽吸装置，该抽吸装置回收从喷嘴喷射的、在散射防止盖内的或者在散射防止盖和第二散射防止盖内的喷射材料，然后从回收的喷射材料中分离和取出可再利用的喷射材料。传统的喷射加工装置具有在处理腔室的内部的所有空气都应当被抽吸的结构，从而使得需要较大的抽吸力。此外，紧接在分离之后，喷射材料被投入到分离器内(以分离并取出可再利用的喷射材料。一般使用风能装置(例如旋风分离器)作为分离器)。因此，具有相应抽吸力的分离器较大。本发明的喷射加工装置仅需较小的抽吸容积，可再利用的喷射材料首先通过抽吸装置回收，然后将可再利用的喷射材料分离并回收。因此，分离器仅需要能够分离喷射材料。因此，分离器可以制成得较小。

附图说明

图1是包括喷射材料回收装置的喷射加工装置的结构轮廓图。

图2是散射防止盖和抽吸部件的视图。图2(A)是截面的视图，图2(B)是平面图的视图，以及图2(C)是散射防止盖的开口的端部部分的放大的截面的视图。

图3是第二散射防止盖和清除装置的第二抽吸部件的视图。图3(A)是截面视图，图3(B)是平面图的视图，以及图3(C)是第二散射防止盖的开口的端部部分的放大的截面的视图。

图4是可替换的导向部件的放大的截面的视图，该导向部件形成在散射防止盖的开口的端部部分处，其将外部空气导入到散射防止盖内。

图5是可替换的散射防止盖的平面图的视图。

图6是可替换的第二导向部件的截面的视图，该第二导向部件形成在第二散射防止盖的开口的端部部分处，其将外部空气导入到第二散射防止盖内。

图7是可替换的清除装置的截面的视图。

图8是可替换的第二散射防止盖的平面图的视图。

图9是本例子与对比例子的视图。图9(A)是本例子的视图，图9(B)是对比例子的视图。

图10是包括辅助抽吸部件的喷射材料回收装置的视图。

具体实施方式

以下根据附图说明本发明的一个实施例中的喷射材料回收装置和包括该喷射材料回收装置的喷射加工装置。在本实施例中，选择使用重力喷射(抽吸)法的喷射加工装置作为代表性例子。如图1所示，喷射加工装置1包括以下部件：

喷射装置10，该喷射装置10通过喷射喷射材料来处理工件，

回收装置20，其回收从喷射装置10喷射的喷射材料和由工件W的喷射加工产生的灰尘，

进给装置30，其分离由回收装置20回收的喷射材料并将喷射材料供给到喷射装置10，以及

喷射加工部分40，其通过喷射装置10执行工件的喷射加工。

喷射装置10包括对着工件喷射喷射材料的喷嘴11、加压空气供给设备12和喷嘴输送机构(未示出)，所述加压空气供给设备12例如为将加压空气通过空气管路13供给到喷嘴11的压缩机。喷嘴11经由喷射材料供给管与给料器32连接，以下将描述给料器32。

回收装置20包括散射防止盖21、抽吸装置22和清除装置23，散射防止盖21防止由喷嘴喷射的喷射材料散射，抽吸装置22经由抽吸管道52抽吸和回收在散射防止盖21内部的喷射材料和通过喷射加工由工件W产生的灰尘，清除装置23去除附着到通过散射防止盖21的工件W上的喷射材料和灰尘。清除装置23经由第二抽吸管道与抽吸装置22连接。

下面将详细说明散射防止盖21和清除装置23的结构。本实施例的抽吸装置22包括捕获单元22a和储罐22b，捕获单元22a抽吸并捕获喷射材料(该喷射材料还包括例如由于被击碎而不能用的喷射材料)和通过喷射加工由工件W产生的灰尘，储罐22b储存喷射材料和灰尘。喷射材料和灰尘由捕获单元22a抽吸并由捕获单元22a中的过滤器捕获。被捕获的喷射材料和灰尘能够通过公众已知的方法(例如脉冲射流、机械方法等)从过滤器上分离并储存在储罐22b内。

进给装置30包括分离装置31、储罐、给料器32和集尘器33，分离装置31经由回收管道54从抽吸装置22回收处理工件的喷射材料和灰尘，并从不可再利用的喷射材料和灰尘中分离出可再利用的喷射材料，储罐储存由分离装置31供给的喷射材料，给料器32包括将固定量的喷射材料经由喷射材料供给管51供给到喷嘴11的装置，集尘器33经由管道55排出并回收由分离装置31分离的不可再利用的喷射材料和灰尘。

在该实施例中，旋风分离器型的分离器用作分离装置31。回旋加速器型的分离器通过将细微粒与空气一起吹送入旋风分离器塔架31a的上部部分内执行分离。通过由集尘器33产生的负压形成的气流中的喷射材料和灰尘的可再利用的喷射材料通过旋转气流的离心力与气流分离，并到达周围壁。然后，它们被捕获在位于旋风分离器塔架31a的下部部分处的缓冲罐31b内。不可再利用的喷射材料和灰尘通过管道55被抽吸并由集尘器33回收。

喷射加工部分40包括执行喷射加工的喷射腔室41和输送工件的输送机构42。输送机构42由输送工件的输送辊42a和载物台42b组成，载物台42b抽吸和保持工件并定位工件。

接着，说明散射防止盖的结构。在该实施例中，使用具有矩形形状的嘴口的喷嘴11。如图2(A)和2(B)所示，喷嘴的嘴口的矩形的长边相对于工件的处理表面布置在倾斜位置，从而矩形的长边相对于工件或喷嘴运行的方向垂直地设置。如果使用这种类型的喷嘴11，则用于处理的宽度可形成得更大。因此，能够有效地对更大宽度的区域进行喷射处理。但是，需要使用更大量的喷射材料。因此，传统的回收方法不能够回收足够的喷射材料。散射防止盖21形成为具有开口的盒状，从而其盖住喷嘴11。附装到喷嘴11上的散射防止盖21和喷嘴11共同形成一个整体。

散射防止盖21以这样的方式布置，从而其到工件W的处理表面S的距离允许在开口21a的端部部分与工件W的处理表面S之间存在间隙T，外部空气能够通过该间隙T被抽吸。

在散射防止盖21的上部部分上安装有抽吸部件21b，该抽吸部件21b与抽吸管道52连接，抽吸部件21b借助于通过间隙T引入的外部空气抽吸散射防止盖21内的喷射材料和灰尘并将该喷射材料和灰尘排出到外部。抽吸部件21b朝向由喷嘴11喷射的喷射材料的位置P布置，并沿与喷嘴11的倾斜方向相反的方向倾斜。

喷嘴11相对于工件的处理表面的倾斜角优选为30-75度。如果该角太小，则喷射的喷射材料的速度克服抽吸力，并且然后喷射材料泄漏到散射防止盖的外部。如果该角太大，则来自布置在倾斜位置的喷嘴11的作用将是不足够的。在本实施例中，使用具有盒状的散射防止盖21，所述盒的侧边具有矩形形状。但是，也可以使用具有盒状的散射防止盖21，所述盒的侧边具有一定的梯形倾斜表面，由此喷嘴11和抽吸部件21b设置在该倾斜表面上，并且因此能够容易地安装该倾斜的喷嘴11。

在开口的端部部分与工件的处理表面之间的距离——间隙T的宽度以这样的方式调整，从而能够抽吸足够的外部空气并且喷射材料和灰尘不泄漏到外部。间隙T为几个mm宽。其优选为1.0-4.0mm宽。如果间隙T小于1.0mm宽，则在抽吸外部空气时的压力损失变得更大，散射防止盖21可能接触工件。也就是，如果散射防止盖21接触工件，那么工件W可能被破坏。如果间隙T大于4mm宽，则通过间隙T抽吸的外部空气的速度减小，从而使得其低于从喷嘴11喷射的喷射材料的速度，由此，喷射材料和灰尘将泄漏到散射防止盖的外部。

如图2(C)所示，导向部件21c形成为朝向开口21a的端部部分从散射防止盖21的内部到散射防止盖21的外部延伸的表面，导向部件21c布置在散射防止盖21的内侧，并形成在开口21a的端部部分处，以通过间隙T引导外部空气。在该实施例中，导向部件21c形成为凸形状的弯曲表面，该凸形状由圆形的并沿向外方向凸出的散射防止盖21c的开口的下端部部分形成。导向部件21c能够防止剥离涡流可能发生的区域的形成。因此，当外部空气通过间隙T被抽吸时，能够使空气阻力(压力损失)的增大最小化，并且还能够防止喷射材料和灰尘的滞留。因此，喷射材料和灰尘能够被有效地抽吸和去除。

此外，如图10所示，抽吸部件21h可以更靠近远离散射防止盖21的中心线的端部部分设置，并设置在散射防止盖21的上部部分上。另外，喷嘴11可以更靠近与其上设置抽吸部件21h的一侧相对的端部部分设置。此外，辅助抽吸部件21i可以设置在其上设置抽吸部件的侧表面上。通过辅助抽吸部件的抽吸力，产生朝向其上设置抽吸部件的部分流动的气流。因此，喷射材料通过抽吸部件21h被有效地抽吸。辅助抽吸部件21i促进气流的产生，以通过抽吸部件21h有效地抽吸喷射材料。因此，在辅助抽吸部件21i处的抽吸力不必大于在抽吸部件21h处的抽吸力。在本实施例中，设置有五个辅助抽吸部件。它们的直径充分地小于抽吸部件的直径。

喷嘴可以安装在相对于工件的处理表面垂直或倾斜的位置，但优选地安装在倾斜的位置，而最优选地，安装在相对于工件的处理表面以30-75度角倾斜的位置。如果该倾斜角太小，则喷射的喷射材料的速度克服抽吸力，并且喷射材料将泄漏到散射防止盖的外部。如果该角太大，则来自由辅助抽吸部件的抽吸力产生的气流的作用不是不足够的。

此外，在本实施例中，导向部件21g形成为朝向开口21f的端部部分从散射防止盖21的内部到散射防止盖21的外部延伸的表面，导向部件21g设置在散射防止盖21的内侧，并形成在开口21f的端部部分处，以通过间隙T引导外部空气。

接着，说明清除装置。在本实施例中，具有嘴口的喷嘴被用作吹气嘴23b，该嘴口具有矩形形状。如图3(A)和3(B)所示，矩形的长边相对于工件或喷嘴运行的方向垂直地设置。如果使用这样的吹气嘴23b，则能够把要处理的宽度制成得更大，并且能够有效地处理该更大宽度的那个区域。第二散射防止盖23a形成为具有开口的盒状，从而其盖住吹气嘴23b。附装到吹气嘴23b上的第二散射防止盖23a和吹气嘴23b共同形成一个整体。

第二散射防止盖23a以这样的方式布置，从而其到工件W的处理表面S的距离允许在开口23d的第二端部部分与工件W的处理表面S之间存在间隙t，外部空气能够通过该间隙t被抽吸。

在第二散射防止盖23a的上部部分上安装有第二抽吸部件23c，该第二抽吸部件23c与第二抽吸管道53连接，第二抽吸部件23c借助于通过间隙t引入的外部空气抽吸第二散射防止盖23a内的喷射材料和灰尘并将该喷射材料和灰尘排出到外部。抽吸部件23c以其相对于工件几乎垂直的方式布置。

开口的第二端部部分与工件的处理表面之间的距离——间隙t的宽度以这样的方式调整，从而能够抽吸足够的外部空气，并且喷射材料和灰尘不泄漏到外部。间隙t为几个mm宽。其优选为1.0-4.0mm宽。如果间隙t小于1.0mm宽，则在抽吸外部空气时的压力损失变得更大，并且第二散射防止盖23a可能接触工件。也就是，如果第二散射防止盖23a接触工件，则工件W可能被破坏。如果间隙t在宽度上超过4mm，则通过间隙t抽吸的外部空气的速度减小，从而其低于从吹气嘴23b喷射的喷射材料的速度，由此，喷射材料和灰尘将泄漏到第二散射防止盖23a的外部。

如图3(C)所示，第二导向部件23e形成为朝向开口23d的第二端部部分从第二散射防止盖23a的内部到第二散射防止盖23a的外部延伸的表面，第二导向部件23e位于第二散射防止盖23a的内侧，并形成在开口23d的第二端部部分处，第二导向部件23e通过间隙t引导外部空气。在该实施例中，第二导向部件23e形成为凸形状的弯曲表面，该凸形状由圆形的并沿向外方向凸出的第二散射防止盖23a的开口的下端部部分形成。第二导向部件23e能够防止剥离涡流可能发生的区域的形成。因此，当外部空气通过间隙t被抽吸时，能够使空气阻力(压力损失)的增大最小化，并且还能够防止喷射材料和灰尘的滞留。因此，喷射材料和灰尘能够被有效地抽吸和去除。

接着，说明由此构成的喷射加工装置1的运动。首先，输送机构42输送在喷嘴11的正好下方的工件W。喷嘴11固定在预定位置中。

接着，在工件W相对于喷嘴11运动时该工件W通过喷射加工被处理。当通过预定操作由加压空气供给设备12将加压空气引入到喷嘴11的内部时，在喷嘴11内产生负压，由此。从给料器32以固定量供给的喷射材料经由喷射材料供给管51被抽吸到喷嘴11内。加压空气使得抽吸到喷嘴11内的喷射材料的速度增大，然后喷射材料对着工件W的处理表面S喷射。由此执行喷射加工。在该操作中，工件W能够通过输送机构42相对于喷嘴11运动，或者喷嘴11能够通过喷嘴输送机构(未示出)运动。

从喷嘴11喷射出并在撞击工件W之后散射的喷射材料和在喷射加工期间产生的灰尘通过抽吸部件21b从散射防止盖21的内部被抽吸和去除，然后借助于外部空气被输送，该外部空气用作输送介质并通过布置在散射防止盖21与工件的处理表面S之间的间隙T被抽吸。由抽吸部件21b抽吸的喷射材料和灰尘通过抽吸管道52由抽吸装置22抽吸和回收。

本发明的喷射加工装置在通过散射防止盖21防止喷射材料和灰尘散射的同时借助于通过间隙T引入的作为输送介质的外部空气在工件W的附近抽吸并排出喷射材料和灰尘。因此，本发明的喷射加工装置需要仅抽吸散射防止盖21内的小体积。因此，其能够有效地回收喷射材料和灰尘。特别是，具有能够被容易地回收的几个μm或更小的颗粒尺寸的细喷射材料能够被有效地回收。即使使用具有矩形形状的嘴口的喷嘴11(由此喷射很多喷射材料)，也能够充分地回收喷射材料和灰尘。另外，本发明的喷射加工装置能够防止喷射材料和灰尘粘附到工件的输送机构42上。因此，工件W在输送期间不会被损坏。

通过设置在相对于工件W的处理表面S倾斜的位置的喷嘴11，喷射材料和灰尘可能沿与喷嘴11的倾斜方向相反的方向散射。另外，抽吸部件21b沿喷射材料和灰尘被认为散射的方向设置，因此有效地抽吸和去除了喷射材料和灰尘。

此外，由于导向部件21c形成在开口21a的端部部分处，并通过间隙T引导外部空气，因此导向部件21c能够防止剥离涡流可能发生的区域的形成。因此，当外部空气通过间隙T被抽吸时，能够使气流的阻力的增大最小化，并且能够防止喷射材料和灰尘的滞留。因此，喷射材料和灰尘能够被有效地抽吸和去除。

已通过喷射处理过的工件W由输送机构42输送到散射防止盖21的外部。清除装置23安装在沿运输路径的位置上。已由喷射加工处理过的工件W在该装置的下方通过。

由加压空气供给设备12供给的加压空气由吹气嘴23b对着被输送的工件W喷射。因此，附着到工件W的表面上的喷射材料和灰尘被从工件W的表面上去除。从该表面去除的喷射材料和灰尘由第二抽吸部件23c从第二散射防止盖23a的内部抽吸和去除，其中外部空气用作输送介质，该外部空气通过定位在第二散射防止盖23a与工件的处理表面S之间的间隙t被抽吸。通过第二抽吸部件23c抽吸和去除的喷射材料和灰尘由抽吸装置22通过第二抽吸管道53抽吸并回收，第二抽吸管道53与抽吸管道52连接，抽吸管道52形成散射防止盖21与抽吸装置22之间的通路。

被抽吸和回收的喷射材料和灰尘储存在位于抽吸装置22内的储罐22b中。抽吸装置22仅需要具有抽吸散射防止盖21和第二散射防止盖23a的内部的容积。两者仅需要包括小的体积。因此，抽吸装置22的尺寸能够被最小化。

由回收装置20回收的喷射材料被输送到分离装置31，该回收装置20包括散射防止盖21、抽吸装置22和清除装置23，其中，当喷射材料已经由回收装置20抽吸并回收时，由集尘器33产生并供给到用于输送喷射材料的分离装置31的空气的体积可以较小。因此，应当产生抽吸力的分离装置31、集尘器33等等又可以形成得较小。

输送到分离装置31的喷射材料和灰尘被分成可再利用喷射材料和不可再利用喷射材料和灰尘。不可再利用喷射材料和灰尘通过管道55由集尘器33回收。

可再利用喷射材料储存在缓冲罐31b中，并根据需要供给到给料器32。因此，通过循环可再利用喷射材料能够有利地保持连续的喷射加工。

可替换的实施例

喷射加工装置1的喷射装置10、进给装置30和喷射加工部分40不局限于上述实施例中描述的那些，而是可以使用公众已知的装置等等。例如，加压喷射加工装置可以用作喷射加工装置1。此外，喷嘴11可以具有圆形的嘴口。喷嘴11可以布置在使得颗粒能够对着工件的处理表面S垂直地喷射的位置。

图2中所示的散射防止盖21和图3中所示的第二散射防止盖23a两者都具有盒状。但是盖的形状不局限于该形状，其能够选自各种形状，例如柱形、圆锥形、棱锥形等等。

导向部件21c在散射防止盖21的内侧上靠近开口21a的其端部部分形成为朝向开口21a的端部部分从散射防止盖21的内部延伸的表面。只要外部空气能够通过间隙T被平滑地引入，导向部件21c就可以形成为各种形状中的任意一种。例如，如图4(A)和4(B)所示，导向部件21c可以形成为至少在开口21a的端部部分的内侧处具有圆形弯曲的表面。

抽吸部件21b的数量和它们的位置可以根据需要适当地选择。例如，在上述实施例中，抽吸部件21b可以沿喷嘴11的矩形的长边方向添加。这样，沿喷嘴11的矩形的长边方向散射的喷射材料和灰尘能够被有效地抽吸和去除。

此外，如图5中所示，抽吸部件21b可以定位成使得它们的抽吸方向形成沿圆的圆周的切线，该圆的中心是喷射到工件W的处理表面S上的喷射颗粒的位置P的中心。通过使抽吸部件21b这样定位，可以在散射防止盖21内产生空气的涡流形流动。由于抽吸部件21b使得喷射材料和灰尘较少可能通过间隙T泄漏，因此，抽吸部件21b能够有效地抽吸和去除喷射材料和灰尘。特别地，如果喷嘴11相对于工件的处理表面S垂直地设置，则喷射材料和灰尘更可能在散射防止盖21内沿径向方向散射。因此，可以适当地使用本组合。

吹气嘴23b不局限于上述实施例中描述的那个。例如，吹气嘴23b的嘴口可以为圆形，可以使用多于一个的吹气嘴23b，或者吹气嘴23b可以设置在这样的位置中，从而使得喷射方向可以相对于工件的处理表面S倾斜。

第二导向部件23e在开口23d的内侧且靠近开口23d的端部部分形成为朝向开口23d的端部部分从第二散射防止盖23a的内部到第二散射防止盖23a的外部延伸的表面。只要第二导向部件23e能够通过间隙t平滑地引导外部空气，第二导向部件23e的形状就可以选自各种形状。例如，如图6(A)和6(B)所示，可以通过使第二开口23d的端部部分的至少内侧形成为具有圆形弯曲的表面来形成第二导向部件23e。

第二抽吸部件23c的数量和它们的位置根据需要适当地选择。例如，如图7所示，第二抽吸部件23c可以沿工件的运动方向添加到吹气嘴23b的前部和后部。这样，在第二散射防止盖23a内散射的喷射材料和灰尘能够被有效地抽吸和去除。

此外，如图8所示，第二抽吸部件23c能够定位成使得它们的抽吸方向形成沿圆的圆周的切线，该圆的中心是加压空气喷射到工件W上的位置P的中心。通过以这种方式定位第二抽吸部件23c，其能够在第二散射防止盖23a内产生空气的涡流形流动。由于第二抽吸部件23c使得喷射材料和灰尘较少可能通过间隙t泄漏，因此，抽吸部件23c能够有效地抽吸和去除喷射材料和灰尘。特别地，当吹气嘴23b相对于工件的处理表面S垂直地设置时，喷射材料和灰尘更可能在第二散射防止盖23a内沿径向方向散射。因此，可以适当地使用本组合。

吹气嘴23b不仅喷射加压空气，而且其还可以包括用于释放喷射材料和灰尘以及工件的静电的装置。例如，可以包括少量的水或用于释放静电的物质，或者在加压空气内可以包括由电晕放电产生的离子或自由基等，或者可以使用超声(超声波吹气)。

如果喷射材料和灰尘在工件W被喷射加工处理之后不附着到工件W的表面上，或如果附着的喷射材料和灰尘的量如此的少以至于可以被忽略，则不必设置本实施例的清除装置23。

如果不必考虑大尺寸的进给装置30，则不必设置本实施例的抽吸装置22。

如果进给装置30具有足够的抽吸容积，则其还可以用作回收装置20。例如，如果工件W较小，并且如果喷射腔室41的体积较小，以及如果集尘器33可以具有足够的抽吸容积，那么就不必设置单独的回收装置。这种情况下，分离装置31和集尘器33可以作为回收装置20工作。

例子1

在该例子中，讨论散射防止盖21的导向部件21c的形状。可以理解，本发明不局限于以下给出的例子。

使用了具有直径为150mm、高度为45mm的圆柱形形状的散射防止盖21，该散射防止盖21包括导向部件21c和抽吸部件21b，导向部件21c形成为具有圆形弯曲的表面，并且从散射防止盖21的内部朝向外部延伸。当风机抽吸空气时，测量经由抽吸管道52连接到抽吸部件21b上的该风机的抽吸静压和在开口21a的端部部分处的静压。此外，如图9(B)所示，在比较例中，使用没有导向部件21c的散射防止盖21。在该比较例中的所有其它情况与上述例子中的相同。

结果示出在表1中。当散射防止盖21具有导向部件21c时，风机的抽吸静压为-8.3kPa，抽吸空气的体积为5.2m³，而对于不具有导向部件21c的散射防止盖21，风机的抽吸静压为-11.2kPa，抽吸空气的体积为4.1m³。

从该结果可以看出，分别与在散射防止盖21不具有导向部件21c时的静压和抽吸空气的体积相比，当散射防止盖21具有导向部件21c时，风机的静压变得更低，抽吸空气的体积更大。

表1

例子2

在该例子中，研究辅助抽吸部件21i的作用以及喷嘴11的角的倾斜度的作用。本发明不局限于以下给出的例子。

使用了160mm宽、200mm长和45mm高的并具有导向部件21g的散射防止盖21，导向部件21g形成为在开口21f的端部部分处具有圆形弯曲的表面，并且从散射防止盖21的内部朝向外部延伸。直径为13mm的抽吸部件21h安装在散射防止盖21的顶板上。抽吸部件21h安装在这样的位置，在该位置，由散射防止盖21的截面与抽吸部件21h形成的椭圆(包括圆)的中心沿散射防止盖21的矩形的长边的长度方向运动到远离中心线90mm的端部部分。另外，辅助抽吸部件21i安装在散射防止盖21的一侧上，并且离开所述开口的端部部分10mm。在该例子中，各具有8mm直径的五个管子布置在这样的位置，由此所述管子以等距离相互分隔开。此外，喷嘴各自以25、30、45、75和80度的角度倾斜。

抽吸部件21h和辅助抽吸部件21i分别通过抽吸管道52和辅助抽吸管道56与抽吸装置(未示出)连接。喷射材料(WA#600)以0.6MPa从喷嘴喷射，并且抽吸装置被同时操作。在喷射完成之后，研究喷射材料到散射防止盖21的外部的任何泄露，或者残余在工件的处理表面上的喷射材料的任何量。

当喷嘴以30、45、75和80度角倾斜时，没有观察到喷射材料的泄漏。但是当喷嘴以25度角倾斜时观察到泄漏。当喷嘴位于80度角时，观察到喷射材料残余在工件的处理表面上。因此，可以发现，喷嘴的最佳倾斜角为30-75度。

实施例的有益效果

(1)根据本发明的回收装置20，喷射材料回收装置能够有效地回收喷射材料和灰尘。这是因为，当其通过散射防止盖21防止喷射材料和灰尘的散射时，其在散射防止盖21内仅抽吸小的体积，以及还是因为，喷射材料回收抽吸装置利用通过间隙T抽吸的作为输送介质的外部空气在靠近工件的位置处抽吸和排出喷射材料和灰尘。特别地，本发明的喷射材料回收装置能够有效地回收之前难以回收的细喷射材料。此外，即使使用具有形成为矩形形状的嘴口并且通常喷射较大量的喷射材料的喷嘴，本发明的喷射材料回收装置也能够充分地回收喷射材料和灰尘。另外，本发明的喷射材料回收装置能够防止喷射材料和灰尘粘着到工件W的输送机构42上。因此，工件W在输送期间不会被损坏。

(2)喷射材料回收装置具有形成在开口21a的端部部分处的导向部件21c。导向部件21c通过间隙T引入外部空气。因此，当引入外部空气时，导向部件21c能够防止在靠近开口21a的端部部分的位置处可能发生剥离涡流的区域的形成。因此，防止了由于通过间隙T抽吸的外部空气的流动而引起的阻力的增大(压力损失)以及喷射材料和灰尘的滞留。因此，通过抽吸能够有效地去除喷射材料和灰尘。

(3)通过使喷嘴11位于相对于工件W的处理表面S的倾斜位置，喷射材料和灰尘可能沿与喷嘴11的倾斜方向相反的方向散射。由于抽吸部件21b沿喷射材料和灰尘被认为散射的方向布置，因此，喷射材料和灰尘被有效地抽吸和去除。

(4)在喷射加工之后，从吹气嘴23b对着工件W吹送的加压空气能够分离附着到工件W上的喷射材料和灰尘。因此，利用作为输送介质的通过间隙t抽吸的外部空气，通过第二散射防止盖23a防止了被分离的喷射材料和灰尘散射，并且喷射材料和灰尘在工件W附近被抽吸和排出。因此，没有喷射材料或灰尘泄漏到外面，以及能够执行工件W的清洁。

(5)喷射材料回收装置具有第二导向部件23e，第二导向部件23e布置在第二开口23d的端部部分处。因此，当通过间隙t引入外部空气时，第二导向部件21e能够防止在靠近第二开口23d的端部部分的位置处可能发生剥离涡流的区域的形成。因此，防止了由于通过间隙t抽吸的外部空气的流动而引起的阻力的增大(压力损失)以及喷射材料和灰尘的滞留。因此，通过抽吸能够有效地去除喷射材料和灰尘。

(6)根据具有回收装置20的本发明的喷射加工装置1，由于喷射材料已由回收装置20抽吸和回收，因此，能够使由集尘器33产生并供给到用于输送喷射材料的分离装置31的空气的体积更小。因此，产生输送喷射材料所必需的抽吸力的分离装置31、集尘器33等可以制成得更小。

其它实施例：

如果由于使用喷射材料的数量较小而无需考虑喷射材料和灰尘的泄漏问题，则不必设置喷射腔室41。此外，如果用喷射加工处理不类似于灰尘的材料或产品，则喷射加工部分40(例如喷射腔室41)可以形成为清除喷室。

2009年9月11日提交的基础日本专利申请No.2009-210309和2010年5月6日提交的基础日本专利申请No.2010-106095的整体因此通过参引结合在本申请中。

从该说明书的详细说明中将更加完全地理解本发明。但是，该详细说明和具体实施例阐释了本发明所希望的实施例，仅用于说明的目的。在该详细说明的基础上，各种可能的变化和改进对本领域技术人员来说是明显的。

申请人无意把任何已公开的实施例贡献给公众。因此，在已公开的变化和改进中，字面上可能不落入本发明权利要求的范围内的那些变化和改进在等同原则的意义上也构成本发明的一部分。

说明书和权利要求书中的冠词“一”、“该”以及类似的指示词解释为覆盖单数和复数，除非在此另有说明或者在上下文中是明显地矛盾的。任何例子和所有例子的使用或者在本文中提供的示例性语言(例如，“例如”)仅用于更好地阐述本发明，而非限制本发明的范围，除非另外注明。

附图标记的指示

1       喷射加工装置

10      喷射装置

11      喷嘴

12      加压空气供给设备

13      空气管路

20      回收装置

21      散射防止盖

21a，21f开口的端部部分

21b，21h抽吸部件

21c，21g导向部件

21i     辅助抽吸部件

22      抽吸装置

22a     捕获单元

22b     储罐

23      清除装置

23a     第二散射防止盖

23b     吹气嘴

23c     第二抽吸部件

23d     开口的第二端部部分

23e     第二导向部件

30      进给装置

31      分离装置

31a     旋风分离器塔架

31b     缓冲罐

32      给料器

33      集尘器

40      喷射加工部分

41      喷射腔室

42      输送机构

42a     输送辊

42b     载物台

51      喷射材料供给管

52      抽吸管道

53      第二抽吸管道

54      回收管道

55      管道

56      辅助抽吸管道

S       处理表面

T       间隙

T       间隙(第二间隙)

W       工件

P       喷射的喷射材料的位置P

p       加压空气喷射处的位置p

Claims (14)

1.一种喷射材料回收装置，所述喷射材料回收装置附装到用于喷射加工的喷嘴上，所述喷射材料回收装置抽吸和回收从所述用于喷射加工的喷嘴对着工件喷射的喷射材料和由喷射加工产生的灰尘，所述喷射材料回收装置包括：

散射防止盖，所述散射防止盖形成为盒状，其盖住喷嘴的嘴口并且具有开口，所述散射防止盖防止喷射材料和灰尘的散射，并形成为在所述开口的端部部分与所述工件的处理表面之间具有间隙，以允许被抽吸的外部空气进入，和

抽吸装置，所述抽吸装置利用通过所述间隙抽吸的作为输送工具的空气通过附装到所述散射防止盖上的抽吸部件来抽吸和排出所述散射防止盖内的喷射材料和灰尘。

2.如权利要求1所述的喷射材料回收装置，其中，所述喷射材料回收装置包括附装到所述散射防止盖的上端部部分上的抽吸部件，所述喷射材料回收装置还包括辅助抽吸部件，所述辅助抽吸部件附装到所述散射防止盖的附装有所述抽吸部件的侧部上。

3.如权利要求1或2所述的喷射材料回收装置，其中，所述喷射材料回收装置具有导向部件，所述导向部件靠近所述散射防止盖的开口的端部部分布置，并且布置在所述散射防止盖的内侧，以通过间隙引入外部空气，所述导向部件形成为朝向所述开口的端部部分从所述散射防止盖的内侧朝向其外侧延伸的表面。

4.如上述权利要求中的任一项所述的喷射材料回收装置，其中，所述喷射材料回收装置具有喷嘴，所述喷嘴具有用于喷射加工的形成为矩形形状的嘴口。

5.如权利要求4所述的喷射材料回收装置，其中，所述喷射材料回收装置具有用于喷射加工的喷嘴，其中，应用重力喷射法。

6.如上述权利要求中的任一项所述的喷射材料回收装置，其中，所述喷射材料回收装置具有用于喷射加工的喷嘴，所述喷嘴相对于所述工件的处理表面布置在倾斜位置，其中，所述抽吸部件面向所述工件的处理表面上的位置并沿与所述喷嘴的倾斜位置相反的方向安装。

7.如权利要求1至5中的任一项所述的喷射材料回收装置，其中，所述喷射材料回收装置具有用于喷射加工的喷嘴，所述喷嘴相对于所述工件的处理表面布置在倾斜位置，其中，所述抽吸部件面向所述工件的处理表面上的位置安装并沿与所述喷嘴的倾斜位置相反的方向倾斜。

8.如权利要求6或7所述的喷射材料回收装置，其中，所述喷射材料回收装置具有用于喷射加工的喷嘴，所述喷嘴相对于所述工件的处理表面倾斜30-75度的角。

9.如权利要求1至5中任一项所述的喷射材料回收装置，其中，所述喷射材料回收装置具有抽吸部件，所述抽吸部件布置成使得抽吸方向沿虚圆的圆周形成切线，所述虚圆围绕所喷射的喷射材料的位置的中心绘出，所述所喷射的喷射材料的位置位于所述工件的处理表面上。

10.如上述权利要求中的任一项所述的喷射材料回收装置，其中，所述喷射材料回收装置具有清除装置，所述清除装置靠近所述散射防止盖的外侧安装，所述清除装置在所述喷射加工之后去除残留在所述工件的处理表面上的喷射材料和灰尘，所述清除装置包括：

形成为盒状的第二散射防止盖，所述第二散射防止盖形成为在所述开口的端部部分与所述工件的处理表面之间具有第二间隙，以允许被抽吸的外部空气进入；

吹气嘴，所述吹气嘴在所述第二散射防止盖内对着所述工件的处理表面吹送加压空气，并从所述工件的处理表面上分离和去除喷射材料和灰尘；和

第二抽吸部件，所述第二抽吸部件附装到所述第二散射防止盖上，所述第二抽吸部件利用通过所述第二间隙抽吸的作为输送工具的空气来抽吸和排出所述第二散射防止盖内的喷射材料和灰尘。

11.如权利要求10所述的喷射材料回收装置，其中，所述喷射材料回收装置具有导向部件，所述导向部件靠近所述第二散射防止盖的开口的端部部分布置，并且布置在所述第二散射防止盖的内侧，所述导向部件形成为朝向所述开口的端部部分从所述第二散射防止盖的内侧朝向其外侧延伸的表面，以通过所述间隙引入外部空气。

12.一种喷射加工装置，其包括如上述权利要求中的任一项所述的喷射材料回收装置。

13.如权利要求12所述的喷射加工装置，其中，所述喷射加工装置包括抽吸装置和分离装置，所述抽吸装置抽吸和回收喷射材料，所述分离装置从所回收的喷射材料中分离和取出可再利用的喷射材料。

14.一种喷射加工的方法，所述方法利用权利要求13所述的喷射加工装置，其中，所述喷射材料对着所述工件的处理表面喷射，同时，所述抽吸装置抽吸在所述散射防止盖内的或者在所述散射防止盖和所述第二散射防止盖内的喷射材料，并回收所述喷射材料，然后从所回收的喷射材料中分离和取出可再利用的喷射材料。

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