CN102548712B - 喷丸加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷丸加工装置(1)，能有效地对小型被加工物进行面粗糙度调整或角部形状的调整等表面处理。该装置具备：在内部规定有喷丸加工室(10)的包围体(10b)、配置在喷丸加工室(10)内用于向被加工物喷射喷射材料来进行喷丸加工的喷嘴组件(13)、由于从该喷嘴组件(13)喷射出的喷射材料和因喷丸加工而产生的粉尘的混合体中分离能够再使用的喷射材料的筛分装置(20)、用于贮留投入到喷嘴组件(13)的喷射材料的贮留器(21)、用于将分离了上述能够再使用的喷射材料的剩余的混合体吸引而回收的回收装置(30)。在喷丸加工室(10)内，至少配置有一个以上的适合投入被加工物且能够绕中心轴旋转的中空的滚筒(11)，该滚筒将其一端制成被封闭的底部，与上述底部相对置的另一端具有被开放的开口部(11d)，在周壁面设有多个贯通孔(11i)，并且平行于上述开口部(11d)的截面是多边形或圆形。

Description

喷丸加工装置
技术领域
本申请主张2010年8月9日向日本专利局申请的日本专利申请第2010-178241号的权益，相同申请的内容通过参照而引入本说明书中。
本发明涉及一种进行多个被加工物的表面处理的喷丸加工装置。
背景技术
在金属及非金属的被加工物的表面加工(面粗糙度的调整、角部的倒圆或毛刺去除等)中，例如使用专利文献1及专利文献2所表示的所谓滚磨装置。借助滚磨装置进行的表面处置是向该装置的旋转滚筒内投入被加工物及切削研削介质(也被简称为“媒介”)，通过使滚筒内部的被加工物及媒介处于流动状态，而进行被加工物的表面处理。在滚磨装置进行的加工中，在研磨结束后需要将被加工物与媒介分开，从而成为加工时间，即生产时间变长的一个原因。
另一方面，喷丸加工技术被作为可以通过将喷射材料向被加工物喷射而有效地进行金属及非金属的角部倒圆或毛刺去除、面粗糙度的调整、铸造品的熔融褶皱消除之类的表面加工的技术，一直以来得到应用。虽然喷丸加工技术是生产性高的技术，然而在加工多个被加工物时，需要用于使喷射材料碰撞所有的被加工物的机构。例如，专利文献3提出了如下的振动型的喷丸加工装置，即，向振动滚筒中加入被加工物，在使该滚筒振动而搅拌被加工物的同时，向被加工物整体喷射喷射材料。但是，在该以往的装置中，由于必须在加工室中设置振动滚筒，因此使加工室大型化，与之相伴地带来使吸引加工室内的喷射材料及粉尘的集尘机以及筛分机也大型化的问题。
专利文献1：日本实开平7-27744号公报(株式会社OHARA)
专利文献2：日本实开平7-37560号公报(株式会社TIPTON)
专利文献3：日本特开2008-194792号公报(株式会社SAMPO)
发明内容
所以，本发明提供一种喷丸加工装置，其小型并且可以有效地进行多个被加工物的表面加工，另外还可以将包括筛分机或集尘机的装置整体小型化。
根据本发明，提供一种喷丸加工装置，其具备：
喷丸加工室，其将用于向被加工物喷射喷射材料进行喷丸加工的喷嘴组件包围，并且在内部形成喷丸加工区域；
分离单元，其从由所述喷嘴组件喷射出的喷射材料和因喷丸加工而产生的粉尘的混合体中，将能够再使用的喷射材料与无法再使用的喷射材料以及粉尘分离；
贮留单元，其用于贮留向所述喷嘴组件中投入的喷射材料；
回收单元，其用于吸引所述无法再使用的喷射材料以及粉尘而进行回收，
所述喷丸加工装置的特征在于，
在所述喷丸加工室内配置有至少一个以上中空的滚筒，该中空的滚筒适合被投入被加工物，并且能够绕中心轴旋转，
所述滚筒，其一端形成被密闭的底部，与所述底部相对置的另一端具有被开放的开口部，在周壁面中设有多个贯通孔，并且平行于所述开口部的截面是多边形或圆形。
所述平行于开口部的截面是圆形的滚筒也可以在其内壁设置搅拌促进部件。
根据所述喷丸加工装置，通过向所述平行于开口部的截面为多边形或圆形的滚筒中投入多个被加工物，并使所述滚筒旋转来搅拌被加工物，所有的被加工物被暴露于与滚筒的底部相对置的开口部侧。所以，通过借助喷嘴组件从开口部喷射喷射材料，就可以对所有的被加工物进行喷丸加工。另外，向该滚筒内部喷射的喷射材料被从设于壁面的贯通孔向该滚筒的外部排出。
喷丸加工装置也可以还具备：
保持所述滚筒的滚筒架；
分别配置于所述滚筒架的底部用于使所述滚筒与其中心轴形成同心而旋转的旋转轴、以及用于向该旋转轴传递驱动力的驱动传递件；
具有产生旋转力的旋转力产生单元的旋转单元；
以将所述旋转力产生单元产生的旋转力向所述驱动传递件传递的方式与所述驱动传递件连结的驱动传递单元。
该情况下也可以构成为：具备两个以上的所述滚筒、和分别保持该各个滚筒的两个以上的所述滚筒架，所述两个以上的滚筒架利用一个所述旋转产生单元使所述两个以上的滚筒旋转。
通过设置多台所述滚筒，能够增加在一次中所能够喷丸加工的量。此时，通过利用一个所述旋转产生单元使所述两个以上的滚筒旋转，就能够减少旋转单元的设置台数，因此能够抑制由旋转单元的增加造成的喷丸加工装置的大型化。
优选地，所述滚筒以20°到40°范围的角度倾斜设置，并且，
在所述滚筒的内面，设有搅拌促进面和漏出防止面中的至少任意一方，所述搅拌促进面通过在所述底部附近朝向所述底部连续地减少所述滚筒的内径，来促进被加工物的搅拌，所述漏出防止面通过在所述底部的相反一侧的所述开口部附近朝向所述开口部连续地减少所述内径，来防止被加工物的漏出。
该情况下，优选地，所述滚筒具有构成内径相同的连续的空间的侧壁部，相对于该侧壁部，所述搅拌促进面与所述漏出防止面中的至少一方所成的角度是115°到135°的范围。
通过使所述滚筒以20°到40°的角度范围倾斜旋转，就能够有效地进行该滚筒内的被加工物的搅拌。此外，通过在滚筒的内部设置朝向其底部使内径连续地减少的所述搅拌促进部，从而更为有效地进行搅拌。另外，在因使该滚筒倾斜，而在该滚筒的旋转中被加工物漏出到该滚筒的外部的情况下，通过设置朝向所述底部的相反一侧的所述开口部使内径连续地变小的漏出防止面，就能够防止漏出。
优选地，所述喷嘴组件具备：喷嘴架，其具有使被在所述喷嘴组件的内部产生的负压吸引的喷射材料通过的路径、和向压缩空气中混合喷射材料的混合室；空气喷嘴，其用于将压缩空气导入所述喷嘴架内部，并使所述喷嘴架内部产生负压；喷射嘴，其用于将在所述混合室中混合了的压缩空气和喷射材料向被加工物喷射，所述喷嘴架与所述空气喷嘴之间的连接部、所述喷嘴架与所述喷射嘴之间的连接部中的至少一方具有密封部件。
该情况下，不需要例如如在以往技术中所使用的将喷射材料投入加压罐中，并通过将该加压罐内加压而将喷射材料向喷射嘴供给的设备(所谓的直压式)那样的大型的附属设备，可以实现装置整体的小型化。另外，可以通过在所述喷嘴架与所述空气喷嘴之间的连接部、所述喷嘴架与所述喷射嘴之间的连接部中的至少一方中设置密封部件，来稳定喷射材料的喷射量。
所述喷嘴组件也可以以从所述滚筒的开口部向其内部投入喷射剂的方式，借助将该喷嘴组件自由定位地移动的喷嘴组件设置单元而安装在所述喷丸加工装置的内部。
可以根据被加工物的形状以及加工量来更换及增设所述滚筒。此时，如上所述，所述喷嘴借助将其自由定位地移动的喷嘴组件设置单元来安装，由此不用新设置操作烦杂的该喷嘴组件的位置调整机构，就能够容易地进行该喷嘴组件的位置调整。另外，在更换所述滚筒时，通过借助喷嘴组件设置单元来移动喷嘴组件的位置，由此不用将该喷嘴组件取下，就能够容易地进行该滚筒的更换。
优选地，在所述贮留单元的所述底部，设有用于将所述喷射材料投入所述喷嘴组件的喷射材料投入单元，并且
在比所述喷射材料单元更靠下方的所述贮留单元的所述底部，设有用于排出所述喷射材料的排出单元。
该情况下，优选地，所述贮留单元的所述倾斜面相对于水平方向所成的角度是73°到87°的范围。
由于所述贮留单元的底部的倾斜角度是73°到87°的范围，因此能够防止在该贮留单元的内部引起喷射材料滞留现象(挂料)，可以将内部的喷射材料有效地取出。
另外，在根据被加工物及加工目的更换喷射材料的情况下，可以利用所述排出单元将内部的喷射材料排出。
优选地，所述回收单元具有排出辅助件，该排出辅助件用于将由该回收单元回收的所述无法再使用的喷射材料以及所述粉尘从该回收单元内部排出。
通过像这样在回收单元中配备排出辅助件，就可以不需要复杂的结构或工序而将所述粉尘向该回收单元的外部排出。
优选地，将规定所述加工室的包围体、所述滚筒、所述旋转单元、所述喷射嘴、所述分离单元、所述贮留单元、所述回收单元设置于能够借助移动部件移动的一个基座上。
该情况下，可以将各构成要素搭载于能够借助移动部件移动的一个基座上，从而能够形成小型并且能够移动的喷丸加工装置。
利用本发明的喷丸加工装置进行喷丸加工的所述被加工物也可以由硬脆材料形成。
本发明的喷丸加工装置作为被加工物来说适于以铸造品或锻造品或切削加工品为代表的金属制品、以橡胶或塑料为代表的非金属制品中的任意一种，然而尤其是特别适于对利用以陶瓷或硅为代表的硬脆材料形成的被加工物的喷丸加工。
附图说明
包含在说明书的一部分并构成该说明书的附图，概略性地表示本发明的优选实施方式，起到说明上述的一般性说明及以下的优选实施方式的详细的说明并且说明本发明的主旨的作用。
图1是概略性地表示本发明的喷丸加工装置的构成的主视图及侧视图。
图2是表示图1的喷丸加工装置的喷丸加工室的内部构成的说明图。
图3是表示在图1的喷丸加工装置中将滚筒设置于旋转机构的方法的说明图。
图4是表示在图1的喷丸加工装置中驱动传递部件的设置方法的说明图。
图5是表示本发明的喷丸加工装置中能够使用的具有圆形的纵截面的滚筒的一例的说明图。图5(A)是滚筒的侧视图，图5(B)是图5(A)的A-A线剖视图，图5(C)是图5(A)的滚筒的立体图。
图6是表示本发明的喷丸加工装置中能够使用的具有多边形的纵截面的滚筒的一例的说明图。图6(A)是滚筒的侧视图，图6(B)是图6(A)的A方向的向视图，图6(C)是图6(A)的B-B线剖视图。
图7是表示图1的喷丸加工装置的喷嘴组件的说明图。
图8是表示图7的喷嘴组件的喷射嘴的截面形状的剖视图。
图9是表示本发明的喷丸加工装置中能够使用的喷嘴组件设置部件的说明图。图9(A)是表示喷嘴组件设置部件的驱动例的说明图，图9(B)是表示该设置部件的构成的一例的说明图。
图10是表示图1的喷丸加工装置的筛分装置的侧视图。
图11是表示图1的喷丸加工装置的贮留器的侧视图。
图12是表示图1的喷丸加工装置的回收装置的说明图。
图13是表示本发明的喷丸加工装置的实施例的参考图。图13(A)是表示用于通过机械式动力进行门的开闭的喷丸加工装置的外观图，图13(B)是表示用于通过人力进行门的开闭的喷丸加工装置的外观图。
具体实施方式
参照附图对本发明的喷丸加工装置的实施方式的一例进行说明。而且，本发明并不限于本实施方式的构成，可以根据需要适当地变更。
图1表示本发明的喷丸加工装置1的主视图(图1的右侧)及左侧视图(图1的左侧)。如图1所示，喷丸加工装置1由具备用于进行被加工物的投入及排出的门10a的喷丸加工室10(图2中所示)、以及回收装置(回收单元)30构成，它们被设置于具有移动部件，例如辊51的基座50上。另外，连接有用于贮留喷射材料的贮留器(贮留单元)21的筛分装置(分离单元)20与喷丸加工室10连接。
如图2所示，在喷丸加工室10内设置有中空的滚筒11、旋转机构(旋转单元)12、喷嘴组件13以及喷嘴组件设置部件(喷嘴组件设置单元)14(图9所示)。滚筒11的设置台数可以根据被加工物的加工量任意地设定。本实施方式中设置了4台滚筒11。滚筒11是在上部具有开口部的多边形的箱状体或有底的圆筒体，详情后述。
如图3所示，滚筒11被插入滚筒架11a而被保持。为了将被插入的滚筒11保持在滚筒架11a内，既可以使用螺栓等，也可以对两者设置螺纹部等卡合单元，对其方式不做特别限定。在本实施方式中在滚筒架11a上形成凸状的钩(未图示)，通过使滚筒11的外壁与该钩卡合，而成为可以通过一次操作拆装的结构。在滚筒架11a的底面的中心具备旋转轴11b，在该旋转轴11b处安装有第一驱动传递件11c(图4)。在本实施方式中，作为第一驱动传递件11c使用了链轮。
旋转机构(旋转单元)12由电机(旋转产生单元)12a、基础部12d构成。本实施方式中，如图3所示对每1台滚筒架11a在旋转机构(旋转单元)12中设置2台轴承12e，经由该轴承12e将保持有滚筒11的上述滚筒架11a保持于旋转机构(旋转单元)12。另外，在本实施方式中，仅使用1台电机12a，该电机12a也被设置于基础部12d。
在电机(旋转产生单元)12a的旋转轴12b上安装有第二驱动传递件12c。第二驱动传递件12c需要制成用于使第一驱动传递件11c同一步调地作动所需的形状。例如，在像本实施方式那样第一驱动传递件11c是链轮的情况下，第二驱动传递件12c需要制成其山的高度以及山与山的间隔与链轮(第一驱动传递件)11c相同的链轮。
或者在作为第一驱动传递件11c使用滑轮(未图示)的情况下，第二驱动传递件12c需要制成与滑轮(第一驱动传递件)11c的槽的形状及槽的深度相同的滑轮。
所以，本实施方式中，第二驱动传递件12c使用了与链轮(第一驱动传递件)11c的山的高度及山与山的间隔相同的链轮。
以将电机(驱动传递单元)12a的旋转力向所有的滚筒11传递的方式，利用驱动传递部件12f将第二驱动传递件12c及所有的第一驱动传递件11c连结。
在本实施方式中，作为驱动传递部件12f使用链条，如图4所示，该链条12f以将电机(旋转产生单元)12a的旋转轴12b的滑轮(第二驱动传递件)12c的旋转力向滚筒架11a(图4中未图示)的旋转轴11b的链轮(第一驱动传递件)11c传递的方式连结。所以，就会与电机(驱动传递单元)12a的旋转轴12b的旋转一致，使所有的滚筒架11a旋转，进而使所有的滚筒11旋转。
下面，使用图5及图6对滚筒11的形状进行说明。滚筒11实质上是中空体，在其上端具有开口部11d，用于被加工物的投入及排出、或用于向被加工物喷射喷射材料，底端是封闭的。在形成该滚筒11的外周的壁面上具有多个贯通孔11i。在进行喷丸加工时使滚筒11旋转，这是为了将投入滚筒内部的多个被加工物处于流动状态而搅拌。即，是为了通过使所有的被加工物不会滞留在滚筒11的底部或壁部，而是出现于开口部侧，而对所有的被加工物进行喷丸加工。为了有效地进行该搅拌，滚筒11的平行于上述开口部11d的截面的形状优选为多边形或圆形。在圆形截面的情况下，优选在滚筒11的内壁设置搅拌促进部件11e(参照图5及图6)。
此外，为了无论滚筒11的平行于上述开口部11d的截面形状怎样都能防止被加工物滞留于滚筒11的底部，优选在滚筒11的底部附近设置滚筒11的内径(截面积)朝向底部连续地减小的搅拌促进面11h。对于该搅拌促进面11h的倾斜角度θ1，根据实验，如果是115°到135°的范围则效果显著。另外，贯通孔11i是为了不使喷射材料滞留于滚筒内部而设置的，其直径是喷射材料能够通过而被加工物不会从该贯通孔中漏出的程度的大小。
此外，通过将滚筒11倾斜设置，就可以更有效地进行上述搅拌。对于用于实现该目的的滚筒11的倾斜角θ，根据实验优选为20°到40°的范围，更优选为27°到32°的范围。此时，为了不会因将滚筒11倾斜而在喷丸加工中使被加工物从滚筒11中向外部漏出，优选在滚筒11的开口部附近设置直径(截面积)朝向开口部11d连续地减小的漏出防止面11f。但是，在设置相对于滚筒11的侧壁面形成大约90°的漏出防止面11f的情况下，无论喷嘴组件13的设置角度为何，都无法对滚筒11的侧壁面11g与该漏出防止面11f所成的角部的被加工物喷射喷射材料。为了不使被加工物向滚筒11的外部漏出，并且不会对喷丸加工造成影响，对于漏出防止面11f与滚筒11的侧壁面所成的角度θ2，根据实验，优选为115°到135°的范围。
本实施方式中所用的中空并且底部封闭的滚筒11如图6所示，平行于上述开口部11d的截面的形状为八角形状，具有上述倾斜角度θ1是118°的搅拌促进面11h及上述倾斜角度θ2是132°的漏出防止面11f。借助滚筒架11a保持了该滚筒11的电机12配置为，使该滚筒11的倾斜角度θ如前所述地为30°。
下面，参照图7，对用于喷丸加工的喷嘴组件13进行说明。喷嘴组件13由喷嘴架13a、空气喷嘴13b、喷射嘴13c构成。喷嘴架13a具有用于投入喷射材料的喷射材料投入口13d，另外喷嘴架13a的内部具有用于使从投入口13d投入的喷射材料通过的路径13e和混合室13f。在混合室13f中，经由空气喷嘴13b导入的压缩空气和从路径13e到来的上述喷射材料被混合。
空气喷嘴13b在一端具有用于喷射压缩空气的压缩空气喷射口13bo，是内径朝向该喷射口13bo逐渐变细的圆筒形。该空气喷嘴13b以使与上述压缩空气喷射口13bo相对置的压缩空气供给口13bi侧从喷嘴架13a的基端突出的方式，插入到喷嘴架13a中。喷嘴架13a的基端(压缩空气的导入侧)穿过空气喷嘴13b的供给口13bi借助软管(未图示)与压缩空气供给源(未图示)连通。从压缩空气供给源导入的压缩空气向喷嘴架13a内喷射。此时，在喷嘴架13a的内部产生负压。利用该负压将喷射材料从喷射材料供给口13d吸引导入到喷嘴架13a的内部。从喷射材料供给口13d导入的喷射材料经过喷射材料通过路径13e，被导向混合室13f，并与被导入到喷嘴架13a内的压缩空气混合。在本实施方式中，喷射材料供给口13d如后所述，经由软管H与贮留器21连通，吸引所贮留的贮留在贮留器21内部的喷射材料。
喷射嘴13c是两端被开放的中空结构，压缩空气与喷射材料的固气二相流的供给口13ci侧的截面积S13ci与其相反一侧的固气二相流的喷射口13co侧的截面积S13co相比增大。上述供给口13ci及上述喷射口13co的截面形状可以是圆形、包括长方形的多边形中的任意一种。在本实施方式中，将上述供给口13ci及上述喷射口13co的截面形状作成圆形。空气喷嘴13c被设置为：空气喷嘴13c的长度方向的中心线位于与连结喷射嘴13c的供给口13ci及喷射口13co的中心点的中心线大致相同的线上，并且将上述混合室13f与上述供给口13ci连通。在上述混合室13f中产生的固气二相流从上述供给口13ci通过喷射嘴13c的内部，并从上述喷射口13co喷射。
另外，最好在喷嘴架13a与空气喷嘴13b之间的连接部、喷嘴架13a与喷射嘴13c之间的连接部中的至少一方，更优选在双方设置密封部件13g。当导入到喷嘴架13a内部的压缩空气从上述连接部的间隙漏出，则在喷嘴架13内部产生的负压会减小而降低喷射材料的吸引力，然而通过设置该密封部件13g就能够抑制该降低。在本实施方式中，在空气喷嘴13b及喷射嘴13c的外周设置槽，在该槽中作为密封部件13g嵌入了O形环。
而且，在空气喷嘴13b及喷射嘴13c中，对于从各个供给口13bi或13ci朝向各个喷射口13bo或13co内径变细的形状，无论选择连续地变细的形状(参照图8(C))；包括阶段性地变细的形状、同一直径连续不变的空间的形状(参照图8(B))；在连续地或阶段性地变细后变粗的形状(参照图8(D))；或将它们组合的形状(例如连续地变细后，同一直径连续不变的形状(参照图8(A))中的任意一种都可以。
本实施方式中，由于设置4台滚筒11，因此设置了4台喷嘴组件13。喷嘴组件13借助图9(A)所示的喷嘴组件设置部件14被分别安装在喷丸加工室10内。由于本实施方式的滚筒11是倾斜的，并且具有漏出防止面11f，因此需要与该形态匹配地安装喷嘴组件13。设置部件14由从喷丸加工室的安装部位到喷嘴设置部至少具有一个以上的可动部件的臂形成。
例如，在图9(A)中通过将多个方柱部件与多个圆柱部件卡合而形成自由转动的喷嘴组件设置部件14，从而能够将喷嘴组件13相对于滚筒11在上下左右方向设定于自由的位置。将喷嘴组件设置部件14设置在喷丸加工室10内的场所不做特别限定，然而在本实施方式中是配置于基础部12(图2)。具体来说，如图9(B)所示相对于基础部12(图9(B)中未图示)依次卡合第一、第二、第三及第四臂14a、14b、14c及14d的喷嘴组件设置部件14的各个部件的构成如下所示。
基础部12：在与各个喷嘴组件13的设置相对应的位置设置圆柱部件。
第一臂14a：由方柱部件形成，在长度方向(图9(B)的纸面的垂直方向)具有与上述圆柱部件相同直径的第一孔，基础部12的圆柱部件被嵌入到该第一孔中。另外，在高度方向(纸面的上下方向)具有与第二臂14b相同直径的第二孔。
第二臂14b：由圆柱部件形成，其下端被嵌入第一臂14a的第二孔中而卡合。
第三臂14c：由方柱部件形成，在其一端(图9(B)的右侧)的高度方向上具有与第二臂14b相同直径的孔，第二臂14b的上端被嵌入该孔中而卡合。另外，在另一端设有向上方突出的圆柱部件。
第四臂14d：由方柱部件形成，在其一端(图9(B)的右侧)的高度方向上具有与第三臂14c的圆柱部件相同直径的孔，第三臂14c的圆柱部件的上端被嵌入该孔中而卡合。另外，在另一端附近具有保持喷嘴组件13的保持件(未图示)。
这里，喷嘴组件13的保持件不做特别限定。例如，可以用螺栓等固定于第四臂14d，也可以利用夹持机构来保持。另外，也可以通过将该保持件本身以能够旋转的方式构成，来提高该喷嘴组件13设置的自由度。
本实施方式的喷丸加工装置为喷嘴组件13的设置部件14与门10a的开闭连动进行移动的结构。即，使喷嘴组件13移动，以使在门10a开启的情况下使滚筒11的拆装变得容易，在将门10a关闭的情况下能够向滚筒11内部喷射喷射材料。
参照图10，对筛分装置(分离单元)20进行说明，该筛分装置20将从上述喷嘴组件13中喷射出的喷射材料及因喷丸加工而产生的粉尘筛分，去除无法再利用的喷射材料及上述粉尘(以后记作“尘埃”)，并且将可以再利用的喷射材料取出。筛分装置20是将第一筒状体20a和第二筒状体20b连接而构成的，第一筒状体20a的上面被具有吸引部件20c的顶板封闭，并且具有连续的截面积且在侧面具有投入部件20d，第二筒状体20b的直径(截面积)从上方朝向下方连续地减小。在筛分装置20的下面连接有贮留器21。投入部件20d经由管道D1(图1)与喷丸加工室10连接。另外，吸引部件20c经由管道D2(图1)与回收装置30连接。即，喷丸加工室10内的空间、筛分装置20内的空间、贮留器21内的空间、回收装置30形成连续的空间。
用于贮留利用筛分装置20取出的能够再利用的喷射材料的贮留器21，如图11所示，是将具有与筛分装置20的底部相同直径的连续不变的直径(截面积)的第三筒状体21a、直径(截面积)朝向下方连续地减小的第四筒状体21b连接而构成的。而且，所谓直径(截面积)连续地减小，不仅可以是朝向下方直径(截面积)一律减小，也可以是直径(截面积)的减少率阶段性地不同，还可以包含同一直径(截面积)连续不变的区间。即，只要不包含直径(截面积)朝向下方地增大的区间即可。该情况下，将第四筒状体21b的侧壁相对于水平面所成的角度θ3设定为73°到87°的范围。如果该角度小于73°，则容易因贮留器21内部的喷射材料滞留的现象(挂料)而出现不能取出喷射材料的现象。为了防止该现象，该角度越大越好，然而如果该角度大于87°，则后述的排出辅助件21d就会大型化。所以为了从贮留器21中有效地取出喷射材料，并且减小排出辅助件21d，该角度θ3优选以73°到87°的范围设定。此外，在最下面附近，设有用于将贮留在贮留器21内部的喷射材料供给到喷嘴组件13的喷射材料取出部21c。喷射材料取出部21c经由软管(图2)与喷嘴组件13的喷射材料投入口13d连接。此外，在第四筒状体21b的最下面，设有排出辅助件21d。作为该排出辅助件21d，在本实施方式中使用了蝶阀，然而也可以取而代之地使用球阀或闸阀。而且，贮留器21的筒状体21a及21b既可以是圆筒体，也可以是横截面为多边形的筒状体。在本实施方式中使用了横截面为四边形的筒状体。
在本实施方式中，回收装置20及贮留器21以至少将贮留器21的喷射材料取出部21c配置于喷丸加工室10内的方式设置，然而只要是对于将喷射材料向喷嘴组件13供给来说不会产生不佳状况，则设置场所不做特别限定。
本实施方式中，用于回收上述尘埃的回收装置30使用了内包用于从固气二相流中将固体(尘埃)与气体分离的滤布的集尘机。
另外，作为在回收时堆积于滤布上的尘埃的除去(抖落)方式，使用了向滤布间歇地吹送压缩空气的脉冲喷射方式。但对该方式不做特别限定，例如也可以使用利用机械式单元抖落的机械方式。
如图12所示，在回收装置30中，为了将从滤布上抖落而贮留于回收装置30的底部的尘埃排出到回收装置30的外部而设有排出件31。该排出件31在本实施方式中使用的是球阀，然而也可以取而代之，例如使用闸阀或回转阀等。
(实施例)
下面，对利用本实施方式的喷丸加工装置的喷丸加工进行说明。在本实施例中，说明用于对作为被加工物的0.8×1.6mm的陶瓷系部件进行粗糙化的加工。而且，本说明书中所说的“小型的被加工物”是指直径或边长约为30mm以下程度的大小的被加工物，特别是可以对直径或边长为2mm以下程度的被加工物适用本发明的喷丸加工装置。
将喷丸加工室10的门10a打开，将4个滚筒11从喷丸加工室10内部取出，向各个滚筒11中分别投入大致相同量的被加工物。其后再次将该滚筒11与滚筒架11a卡合而安置在喷丸加工室10内。另外，将所需量的喷射材料(本实施例中为氧化锆质)投入喷丸加工室10内，将门10a关闭。而且上述门10a的开闭可以是手动，然而例如也可以利用气缸等的机械式动作来进行。
然后，通过使回收装置30运转，上述喷射材料被利用由回收装置30产生的吸引力移送到筛分装置20内，之后被贮留在贮留器21内。
然后，通过使电机12a运转而旋转4个滚筒11。通过该旋转来搅拌滚筒1内的被加工物。
然后，使压缩空气产生源运转，例如通过从空气喷嘴13b喷射压力为0.7MPa的压缩空气从而在喷嘴组件13内部产生负压。利用该负压将喷射材料供给到喷嘴组件13并与压缩空气一起从喷射口13co喷射。通过使喷射出的喷射材料碰撞被加工物的表面来进行喷丸加工。另外，由于通过滚筒11的旋转来搅拌被加工物，因此所有的被加工物被依次暴露在喷射材料中，从而能够进行所有被加工物的喷丸加工。
喷射出的喷射材料和因喷丸加工而产生的粉尘的混合体借助由回收装置30产生的吸引力，经由管道D1被移送到筛分装置20。在筛分装置20的内部，借助由上述回收装置30产生的吸引力，产生漩涡状的气流。即，由于吸引力是在筛分装置20的上方产生的，因此投入筛分装置20的上述喷射材料及上述粉尘就被该漩涡状的气流，将重量大的粉体向下方移动，将轻的粉体向上方移动。即，可以再利用的喷射材料由于比尘埃重，因此向下方移动并贮留于贮留器21，经由软管H再次从喷嘴组件13喷射，尘埃由于轻，因此向上方移动并经由管道D2移送到回收装置30。移送到回收装置30的尘埃堆积在回收装置30内部的滤布的表面。堆积于滤布的表面的尘埃被脉冲喷射抖落而贮留于底部。所贮留的尘埃通过开放排出件31而被排出到回收装置30的外部。
在被加工物被加工到目标形状的情况下，停止压缩空气供给源的运转。此时，电机12a的旋转依然继续。这是为了将残留于滚筒11内的喷射材料经由壁面的贯通孔11i排出到外部。同样地，回收装置30的运转也依然继续。这是因为，喷丸加工室10的内部由喷射材料和粉尘充满，因此使它们经由筛分装置20，将喷射材料贮留(回收)在贮留器21中，或将尘埃用回收装置30回收。
如果滚筒11内部的喷射材料被排出，并且喷丸加工室10内部的喷射材料及尘埃的回收结束，则停止电机12a及回收装置30的运转，将喷丸加工室10的门10a开放并取出被加工物，结束喷丸加工。
另外，在为了基于改变被加工物、或改变加工目的的理由而更换喷射材料，在需要将贮留于贮留器21中的喷射材料排出的情况下，通过开放排出辅助件21d就能够容易地取出该喷射材料。
另外，在因被加工物改变等情况需要将滚筒11更换为其他形状的情况下，通过驱动喷嘴组件设置部件14就能够容易地进行喷嘴组件13的位置调整。
图13表示本实施例的喷丸加工装置1的一例。图13(A)是利用机械式动力(该情况下为气缸)进行门10a的开闭的喷丸装置，图13(B)是利用人力(手动)进行门10a的开闭的喷丸装置。
虽然对本发明针对特定的实施例进行了说明，然而也可以有很多变更例以及修改例。例如，喷嘴组件13只要是能够确保用于设置加压罐等附属设备的空间，则也可以使用所谓的直压式。
虽然在上述的实施例中，为了旋转保持滚筒11，使用了滚筒架11a，然而应当注意的是，省略该滚筒架11a而使用了在底部具有驱动轴的滚筒11的实施例也是可行的构成。
喷射材料只要是铁系或非铁系的硬粒、磨粒或将细线切割(或切割后将角部倒圆加工)了的所谓的切割线、陶瓷系、树脂系、植物系等通常作为喷丸加工的喷射材料使用的材料，就可以合适地使用。
虽然在上述的实施例中，说明了对由硬脆材料形成的被加工物的喷丸加工，然而本发明的喷丸加工装置无论被加工物是金属材料还是非金属材料，都可以全面适用喷丸加工。
附图标记说明：1…喷丸加工装置；10…喷丸加工室；10a…门；11…滚筒；11a…滚筒架；11b…旋转轴；11c…第一驱动传递件(链轮)；11d…开口部；11e…搅拌促进部件；11f…漏出防止面；11g…侧壁面；11h…搅拌促进面；11i…贯通孔；12…旋转机构(旋转单元)；12a…电机(旋转产生单元)；12b…旋转轴；12c…第二驱动传递件(链轮)；12d…基础部；12e…轴承；12f…驱动传递单元(链条)；13…喷嘴组件；13a…喷嘴架；13b…空气喷嘴；13bi…空气喷嘴的压缩空气供给口；13bo…空气喷嘴的压缩空气喷射口；13c…喷射嘴；13ci…固气二相流的供给口；13co…固气二相流的喷射口；13d…喷射材料投入口；13e…喷射材料通过路径；13f…混合室；13g…密封单元；14…喷嘴组件设置部件(喷嘴组件设置单元)；14a…第一臂；14b…第二臂；14c…第三臂；14d…第四臂；20…筛分装置(分离单元)；20a…第一筒状体；20b…第二筒状体；20c…吸引部件；20d…投入部件；21…贮留器；21a…第三筒状体；21b…第四筒状体；21c…喷射材料取出部；21d…排出辅助件；30…回收装置(回收单元)；31…排出口；50…基座；51…移动部件；H…软管；D1…筛分装置用管道；D2…回收装置用管道。

Claims (9)

1.一种喷丸加工装置，具备：
喷丸加工室，其将用于向被加工物喷射喷射材料进行喷丸加工的喷嘴组件包围，并且在内部形成喷丸加工区域；
分离单元，其从由所述喷嘴组件喷射出的喷射材料和因喷丸加工而产生的粉尘的混合体中，将能够再使用的喷射材料与无法再使用的喷射材料以及粉尘分离；
贮留器，其用于贮留向所述喷嘴组件中投入的喷射材料；
回收单元，其用于吸引所述无法再使用的喷射材料以及粉尘而进行回收，
所述喷丸加工装置的特征在于，
在所述喷丸加工室内以20°到40°范围的角度倾斜设置有至少两个以上中空的滚筒，该中空的滚筒被用于投入被加工物，并且能够绕中心轴旋转，
所述滚筒，其一端形成被密闭的底部，与所述底部相对置的另一端具有被开放且供所述喷射材料喷射的开口部，在周壁面中设有多个贯通孔，并且所述滚筒的平行于所述开口部的截面是多边形，
所述喷丸加工装置还具备：
以拆装自由的方式分别保持所述至少两个以上的滚筒的两个以上的滚筒架；
分别配置于所述滚筒架的底部用于使所述滚筒与其中心轴形成同心而旋转的旋转轴、以及用于向该旋转轴传递驱动力的第一驱动传递件；
旋转单元，包括旋转力产生单元，该旋转力产生单元具有设置有第二驱动传递件的另一旋转轴且产生旋转力；
驱动传递部件，以将所述旋转力产生单元的所述另一旋转轴的所述第二驱动传递件的旋转力朝所述第一驱动传递件传递，利用一个所述旋转力产生单元使所述至少两个以上的滚筒旋转的方式，将所述第一驱动传递件与所述第二驱动传递件连结，
在所述滚筒架上形成凸状的钩，该钩与所述滚筒的外壁卡合，将该滚筒以拆装自由的方式保持于该滚筒架上，并且，
所述喷嘴组件以向各个所述滚筒的内部喷射喷射材料的方式设置至少两个以上，该各个喷嘴组件安装于喷嘴组件设置单元上，所述喷嘴组件以从所述滚筒的开口部向其内部喷射喷射材料的方式借助所述喷嘴组件设置单元而安装在所述喷丸加工装置的内部，所述喷嘴组件设置单元使该喷嘴组件自由定位地移动。
2.根据权利要求1所述的喷丸加工装置，其特征在于，
在所述滚筒的内表面，设有搅拌促进面和漏出防止面中的至少任意一方，所述搅拌促进面通过在所述滚筒的底部附近朝向所述滚筒的底部连续地减少所述滚筒的内径，来促进被加工物的搅拌，所述漏出防止面通过在所述滚筒底部的相反一侧的所述开口部附近朝向所述开口部连续地减少所述滚筒的内径，来防止被加工物的漏出。
3.根据权利要求2所述的喷丸加工装置，其特征在于，
所述滚筒具有构成内径相同的连续的空间的侧壁部，相对于该侧壁部，所述搅拌促进面与所述漏出防止面中的至少一方所成的角度是115°到135°的范围。
4.根据权利要求1所述的喷丸加工装置，其特征在于，
所述喷嘴组件具备：
喷嘴架，其具有使利用在所述喷嘴组件的内部产生的负压吸引的喷射材料通过的路径、和向压缩空气中混合喷射材料的混合室；
空气喷嘴，其用于将压缩空气导入所述喷嘴架内部，并使所述喷嘴架内部产生负压；
喷射嘴，其用于将在所述混合室中混合了的压缩空气和喷射材料向被加工物喷射，
所述喷嘴架与所述空气喷嘴之间的连接部、所述喷嘴架与所述喷射嘴之间的连接部的双方均具有密封部件。
5.根据权利要求1所述的喷丸加工装置，其特征在于，
所述贮留器与所述分离单元的下面连接，且具有内径朝向其底部减少的倾斜面，
在所述贮留器的底部，设有用于将所述喷射材料投入所述喷嘴组件的喷射材料取出部，并且
在比所述喷射材料取出部更靠下方的位置，连结有用于排出所述贮留器内的喷射材料的排出辅助件。
6.根据权利要求5所述的喷丸加工装置，其特征在于，
所述贮留器的所述倾斜面相对于水平方向所成的角度是73°到87°的范围。
7.根据权利要求1所述的喷丸加工装置，其特征在于，
所述回收单元具有排出件，该排出件用于将由该回收单元回收的所述无法再使用的喷射材料以及所述粉尘从该回收单元内部排出。
8.根据权利要求1所述的喷丸加工装置，其特征在于，
将在内部配置有所述喷嘴组件以及所述滚筒的所述喷丸加工室、所述滚筒、所述旋转单元、所述分离单元、所述贮留器、所述回收单元设置在能够借助移动部件移动的一个基座上。
9.根据权利要求1所述的喷丸加工装置，其特征在于，
所述被加工物由直径或边长为30mm以下的硬脆材料形成。
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