CN103537987B - 喷丸装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷丸装置，其在高尘埃密度的喷丸室内，将直接驱动马达用作侧喷喷嘴的驱动源。一种喷丸装置，其中，在喷丸室内的移动装置以可接触、远离被加工物的方式设置有直驱马达，在直驱马达的贯通孔插入有喷嘴架，喷嘴架伴随旋转驱动部的旋转而旋转，并有喷射材料通道沿该喷嘴架长轴贯通；在从直驱马达的端面突出的喷嘴安装部插入有侧喷喷嘴的后端部，且在从直驱马达的端面突出的软管连接部连接有供给软管，在包含旋转驱动部在内的筒套的端面覆盖配置有盖体，在直驱马达的贯通孔及盖体的开口部的各内壁面与喷嘴架之间的间隙，分别插入有密封构件。

Description

喷丸装置

技术领域

本发明涉及一种喷丸装置，其通过将从供给软管供给的喷射材料与压缩空气的混合体喷射至装载于喷丸室内的被加工物，实施喷丸加工。

背景技术

用于剥离去除铸造产品等被加工物的孔内的型芯砂的喷丸装置，记载于下列专利文献1。该喷丸装置中，在配置于喷丸室内的水平移动装置安装有升降装置，在该升降装置可上下移动地设置有固定框架，在装载于该固定框架的马达可转动地安装有在前端部的侧面开有喷射口的长型喷嘴。马达与喷嘴介由马达的旋转驱动部及齿轮相连接。根据该喷丸装置，即可利用移动装置将喷嘴移至被加工物的孔的上方，利用马达使介由升降装置在孔内升、降的喷嘴旋转，同时，从喷射口将喷射材料和压缩空气一起朝孔的内壁面喷射，

剥离去除孔内的型芯砂。另外，在下列专利文献2中，记载有在多关节机器人的机械臂安装去除清理用喷嘴的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-106092号公报

专利文献2：日本专利特开平11-207630号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明人在剥离去除被加工物的孔内的型芯砂时得知，型芯砂并非均匀地残留于孔的内壁面，根据孔的形状等，型芯砂会残留于一定的位置，通过将喷射材料和压缩空气一起喷射至该位置，即可轻易地对其加以剥离。因此，本发明人尝试将可以精确调节喷嘴旋转角度的直接驱动马达用作喷嘴的驱动源，结果发现，内置于直接驱动马达的轴承容易因尘埃而受损，在尘埃密度较高的喷丸室内自不必说，即使设置在尘埃密度低于喷丸室内的外壁面一侧，内置于直接驱动马达的轴承也容易因悬浮的尘埃而受损。

所以，本发明的目的在于提供一种喷丸装置，其将安装于尘埃密度较高的喷丸室内或喷丸室外壁面一侧的直接驱动马达用作喷嘴的驱动源。

用于解决问题的方案

本发明是一种喷丸装置，其将从供给软管供给的喷射材料与压缩空气的混合体喷射于装载于喷丸室内的被加工物，实施喷丸加工，其特征在于，其具备：直接驱动马达，其安装于所述喷丸室内或所述喷丸室的外壁面，具有贯通孔和旋转驱动部，所述贯通孔沿筒套的中心轴贯通且在所述筒套的两端面开口，所述旋转驱动部沿所述两端面中的一个端面侧的所述贯通孔的开口边缘旋转；喷嘴架，其为可旋转地插入所述直接驱动马达的所述贯通孔且与所述旋转驱动部连接的棒状体，形成有喷射材料通道、喷嘴安装部及软管连接部，所述喷射材料通道沿该喷嘴架的长轴方向形成，用来供所述混合体通过，所述喷嘴安装部设置于从所述两端面中的一个端面侧突出的第1端部，用来安装在前端部侧面形成有所述混合体的喷射口的侧喷喷嘴的后端部，所述软管连接部设置于从所述两端面中的另一端面侧突出的第2端部，用来连接所述供给软管；盖体，其被以覆盖包含所述直接驱动马达之所述旋转驱动部在内的所述两端面中的一个端面侧的方式覆盖配置，形成有供所述喷嘴架的所述喷嘴安装部侧可旋转地插入的开口部。其中，在所述直接驱动马达的贯通孔及所述盖体的开口部的各内壁面与所述喷嘴架间的间隙，分别插入有密封构件。

该本发明中，在所述软管连接部，以覆盖与和安装于所述喷嘴架的第1端部的所述供给软管的接头的连接部分的方式，外插有与所述喷嘴架一同旋转的密封座，且在所述密封座与所述接头的间隙插入有密封构件，由此，即可轻易地连接供给软管和旋转的喷嘴架，且可防止喷射材料等从密封座与接头的间隙漏出而成为尘埃。

该接头是软管接头，其贯通被以间隔指定空隙的方式固定于所述筒套的两端面中的一个端面侧上的凸缘，从其各面有筒状部突出，所述筒状部的一个前端部插入所述喷嘴架的第1端部内，另一所述筒状部内插入有所述供给软管，在所述软管接头的筒状部的一个外周面与以覆盖该外周面的方式伸出的所述密封座的部分的内壁面的间隙，插入有密封构件，由此，即可使供给软管与软管接头的连接部远离直接驱动马达。因此，即使有喷射材料等从该连接部漏出，喷射材料等只会漏出到喷丸室内，可以防止其侵入直接驱动马达内。此外，还可防止从旋转构件即密封座与固定构件即软管接头间的间隙产生尘埃。

所述软管接头的所述凸缘，优选由安装于所述筒套的两端面中的一个端面上的固定底座上竖立设置的支撑体支撑。

通过在所述直接驱动马达的贯通孔插入有所述喷嘴架，在所述喷嘴架的外周面围设有凹槽，在所述凹槽插入有密封构件，即可切实防止尘埃经由贯通孔的内壁与喷嘴架的外周面间的间隙侵入直接驱动马达的第1固定部侧。并且，凹槽可将密封构件切实安装于喷嘴架的外周面的指定位置。

在所述直接驱动马达的所述旋转驱动部安装有旋转底座，在所述旋转底座连接有法兰，所述法兰被围设于所述喷嘴架的所述喷嘴插入部的外周面，在所述旋转底座与所述盖体之间形成有空腔，由此，即可轻易地将喷嘴架的法兰安装于直接驱动马达的旋转驱动部，并且通过拆除盖体观察旋转底座的表面，即可判断尘埃可否侵入盖体内，可很容易判断是否可更换密封构件等。

通过在所述旋转底座与所述支架间的间隙插入有密封构件，即可进一步防止尘埃侵入第1固定部侧。

通过将所述直接驱动马达安装于配置在所述喷丸室内的多关节机器人的机械臂，即可使所述第1喷嘴从各个方向将喷射材料及压缩空气喷射至被加工物。

通过在所述喷丸室内或所述喷丸室的外壁面，一并设置安装于所述直接驱动马达的所述侧喷喷嘴、以及从前端开口的喷射口朝喷嘴的伸出方向喷射所述混合体的直喷喷嘴，即可利用直喷喷嘴和侧喷喷嘴，高效地剥离去除被加工物的孔内的型芯砂。

该直喷喷嘴应满足以下条件：形成于其主体部内的主体通道与形成于所述喷嘴的前端部内的小径通道连接，所述主体通道用来供所述喷射材料及压缩空气通过，所述小径通道由从口径小于所述主体通道之内径的所述喷射口以与所述口径相同的内径朝后端方向连续而形成，且所述小径通道的壁面厚度厚于所述主体通道的壁面厚度，且在所述小径通道与所述主体通道的连接部形成有台阶。由此，即可将从该喷射口喷射的混合体的喷射范围，扩大至比所述主体通道与喷射口直接连接的现有的直喷喷嘴更大的程度。

发明的效果

本发明的喷丸装置中，将形成有混合体喷射材料通道的喷嘴架，用作把直接驱动马达（以下简称“直驱马达”）的旋转力传递给侧喷喷嘴的构件，所述侧喷喷嘴用来将喷射材料与压缩空气的混合体喷射至被加工物。喷嘴架插入直驱马达的贯通孔，其两端部分别从直驱马达的两端面突出。在从直驱马达的两端面中的一个端面突出的喷嘴架的第1端部插入侧喷喷嘴的后端部，且将供给软管连接至从另一端面突出的喷嘴架的第2端部。此外，在覆盖包含直驱马达的旋转驱动部在内的端面侧的盖体，可旋转地安装有喷嘴架的喷嘴安装部侧。而且，在直驱马达的贯通孔及盖体的开口部的各内壁面与喷嘴架间的间隙，分别插入有密封构件。如此，对直驱马达进行了防尘处理。

进行了此种防尘处理的直驱马达，可以用作向被加工物喷射混合体的侧喷喷嘴的旋转驱动源。并且，无需介由齿轮等，即可将直驱马达的驱动力直接传递给侧喷喷嘴，可以切实调节侧喷喷嘴的旋转角度。而且，直驱马达比使用齿轮等的马达重量更轻，可以轻易地安装于多关节机器人的机械臂，可以从各个方向朝被加工物喷射混合体。

附图说明

图1为示出本发明的喷丸装置之一例的局部剖面主视图。

图2为示出直驱马达、侧喷喷嘴及供给软管的连接状态的局部剖面图。

图3为直驱马达的立体图。

图4为喷嘴架的局部剖面图。

图5为示出直喷喷嘴与供给软管的连接状态的局部剖面图。

图6为示出使用直喷喷嘴对被加工物实施喷丸加工之状态的局部主视图。

图7为示出本发明的喷丸装置之另一例的局部剖面主视图。

图8（a）～（b）为对使用图1或图7所示的喷丸装置剥离去除被加工物的孔内附着物的方法进行说明的局部剖面图。

图9（a）～（b）为示出用于图1或图7所示的喷丸装置的直喷喷嘴之一例的局部剖面图。

图10（a）～（b）为对使用图9（a）～（b）所示的直喷喷嘴剥离去除被加工物的孔内附着物的方法进行说明的局部剖面图。

图11（a）～（b）为对测量直喷喷嘴的喷射口的喷射范围的测量方法进行说明的说明图。

图12为对利用图11（a）～（b）中测得的喷射范围求得直喷喷嘴的喷射角的方法进行说明的说明图。

图13（a）～（c）为测过混合体的喷射范围的各类直喷喷嘴的局部剖面图。

附图标记说明

10：喷丸装置

12：幕帘

14：喷丸室

16：多关节机器人

18：机械臂

20：直驱马达

20a：筒套

20b：贯通孔

20c，20d：端面

20e：旋转驱动部

20f：螺栓孔

21：外壁

22：支架

24：侧喷喷嘴

24a，50c，58c：喷射口

26，52：供给软管

28：软管接头

28a：凸缘

28b、28c：筒状部

30，54：喷嘴架

30a：喷射材料通道

30b：喷嘴插入部

30c、30e：中空部

30d：接头安装部

30f：螺钉

30g：法兰

30h：环周槽

30i：插入部

32：旋转底座

34，56：套管

36：螺帽

38：盖体

40，40a，40b，40c：密封构件

42：空腔

44：固定底座

46：支座

48：密封座

50、58：直喷喷嘴

51：固定板

57：螺帽

58a：主体通道

58b：小径通道

58d：台阶

59a，59b：直线

60：被加工物

60a：贯通孔

60b：侧孔

61：附着物

70：金属板

72：喷射范围

90：输送装置

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明的范围并不限于这些实施方式。

图1示出了本发明的喷丸装置的一例。在图1所示的喷丸装置10中，喷丸室14的箱体状的外壁21的开口部被幕帘12间隔开，在喷丸室14内，地板上设有装载被加工物60并向左右方向输送的输送装置90，多关节机器人16的机械臂18也从开口部插入。机械臂18所插入的开口部的间隙被幕帘12封闭。在安装于该机械臂18之前端的支架22的一端侧，安装有直驱马达20。该直驱马达20安装有金属或陶瓷制造的长条型侧喷喷嘴24，该侧喷喷嘴24用于向装载于输送装置90上的被加工物60喷射喷射材料与压缩空气的混合体，混合体从供给软管26供给。此外，在支架22的另一端侧，安装有以垂直于侧喷喷嘴24的方式配置的金属或陶瓷制造的长条型直喷喷嘴50，混合体从供给软管52供给。而且，供给软管26、52分别与贮藏有喷射材料的喷射材料罐（未图示）和压缩空气罐（未图示）连接。

在图1所示的安装于支架22的一端侧的直驱马达20，如图2所示，介由贯通其中心部的喷嘴架30，连接有供给软管26和侧喷喷嘴24。在该直驱马达20中，如图3所示，沿筒套20a的中心轴贯通有贯通孔20b，其在筒套20a的两端面20c、20d有开口。此外，在端面20c，设有沿贯通孔20b的开口边缘朝箭头B方向旋转的旋转驱动部20e。在该端面20c、端面20d及旋转驱动部20e，形成有用来与其他构件连接的多个螺栓孔20f（在图3中，省略了端面20d的螺栓孔20f）。

图4示出了插入直驱马达20的贯通孔20b中的喷嘴架30。在喷嘴架30，沿其中心轴形成有供混合体通过的喷射材料通道30a。该喷嘴架30的第1端部形成为喷嘴插入部30b，供侧喷喷嘴24的后端部插入。在喷嘴插入部30b，形成有与喷射材料通道30a的一端连接的中空部30c。中空部30c呈锥形，其内径朝向喷嘴架30的一端逐渐扩大。喷嘴架30的第2端部形成为接头安装部30d，供与供给软管26连接的接头插入。在接头安装部30d，形成有与喷射材料通道30a的另一端连接的中空部30e。中空部30e的内径朝向喷嘴架30的另一端逐渐扩大，直至扩大至接头可插入的内径。在该喷嘴插入部30b及接头安装部30d的外周面，形成有螺钉30f。此外，在喷嘴架30的喷嘴插入部30b的近旁的外周面，形成有法兰30g。而且，喷嘴架30的喷嘴插入部30b与法兰30g的中间部，是插入直驱马达20的贯通孔20b的插入部30i，在插入部30i的外周面，形成有多个环周槽30h。

图3所示的直驱马达20，如图2所示，利用端面20c的螺栓孔20f，被螺栓固定于支架22的一端侧。而且，在直驱马达20的旋转驱动部20e，利用其螺栓孔20f，螺栓固定有旋转底座32。在旋转底座32，连接有插入直驱马达20的贯通孔20b的喷嘴架30的法兰30g。直驱马达20的旋转驱动部20e被驱动时，喷嘴架30与旋转底座32一同旋转。在该直驱马达20的贯通孔20b内，插入有喷嘴架30的插入部30i，第1端部即喷嘴插入部30b从直驱马达20的端面20c突出。在该喷嘴插入部30b的中空部30c，插入有聚氨酯等塑料制造的套管34，侧喷喷嘴24的后端部插入套管34内。而且，在喷嘴插入部30b的外周面的螺钉30f，拧入安装有螺帽36，对插入喷嘴插入部30b的侧喷喷嘴24的后端部加以固定。在该侧喷喷嘴24的前端部的侧面，形成有将喷射材料与压缩空气一起喷射的喷射口24a，用来将喷射材料与压缩空气的混合体朝侧喷喷嘴24的斜下方（图2中的箭头A方向）喷射。这样，侧喷喷嘴24与喷嘴架30的连接位置，比直驱马达20的端面20c更靠外侧，即使从连接位置有混合体喷出，也只能喷出至喷丸室14内，可以消除朝直驱马达20的端面20c喷出的可能性。

在直驱马达20的端面20c与旋转驱动部20e之间形成有间隙，如果悬浮的尘埃从该间隙侵入喷丸室14内，则容易导致直驱马达20内的轴承等受损。因此，如图2所示，包含直驱马达20的旋转驱动部20e在内的端面20c侧被盖体38所覆盖。盖体38被固定于支架22，其开口部插入有喷嘴架30的喷嘴插入部30b。并且，在固定构件即盖体38的开口部与旋转构件即喷嘴插入部30b的间隙，以及旋转底座32与支架22的间隙，分别插入有环状的密封构件40。

这样，包含直驱马达20的旋转驱动部20e在内的端面20c侧处于被盖体38及密封构件40a密闭的状态，可以防止喷丸室14内的尘埃从端面20c侧侵入。此外，在盖体38与旋转底座32及喷嘴架30的法兰30g之间形成有空腔42，如果密封构件40a老化致使细小的尘埃开始侵入盖体38内，则旋转底座32及法兰30g的临近空腔42的面便会附着细小的尘埃。因此，通过拆除盖体38观察旋转底座32及法兰30g的表面的脏污状态，即可轻易地判断密封构件40a的更换时间。

在直驱马达20的端面20d侧，喷嘴架30的接头安装部30d从端面20d突出。在该接头安装部30d，连接有连接供给软管26的接头即软管接头28。在软管接头28，形成有凸缘28a及贯通凸缘28a并朝其两面突出的筒状部28b、28c，所述凸缘28a由从固定于端面20d的固定底座44突出的多个支座46支撑，以与固定底座44间隔指定空隙的方式固定。筒状部28b的前端部内插于喷嘴架30的接头安装部30d，另一筒状部28c中插入有供给软管26。因此，供给软管26介由软管接头28，与喷嘴架30的喷射材料通道30a连接。

在喷嘴架30的接头安装部30d，外插并螺栓拧入安装有密封座48，该密封座48覆盖与软管接头28的筒状部28b的连接部分。密封座48以覆盖筒状部28b的外周面的方式伸出。在与该伸出的密封座48的部分的内壁面的间隙，以及密封座48与固定底座44的间隙，分别插入有环状的密封构件40b。

而且，在直驱马达20的贯通孔20b插入有喷嘴架30的插入部30i，形成于该插入部30i外周面的多个环周槽30h中，分别插入有环状的密封构件40c。由此，即可对贯通孔20b的内壁面与插入部30i的外周面的间隙加以密封，即可切实防止尘埃经由该间隙侵入端面20c侧。此外，通过使用树脂制罩覆盖整个直驱马达20，可以进一步防止尘埃侵入直驱马达20内。

在支架22的另一端部，如图5所示，介由固定板51，以垂直于图2所示的侧喷喷嘴24的方式，安装有直喷喷嘴50。直喷喷嘴50从前端开口的喷射口50c，朝直喷喷嘴50的伸出方向（箭头C方向）喷射从供给软管52供给的喷射材料及压缩空气。直喷喷嘴50的后端部插入聚氨酯等塑料制造的套管56内，该套管56插入被固定于固定板51的喷嘴架54的一端部侧。而且，在喷嘴架54的一端部侧的外周面螺栓拧入安装有螺帽57，对直喷喷嘴50的后端部加以固定。此外，在喷嘴架54的另一端部侧插入有供给软管52，将直喷喷嘴50和供给软管52连接起来。另外，密封构件40a、40b、40c，优选使用例如油封、尘封、O形圈。

使用图1～图5所示的喷丸装置10，对喷丸室14内的铸造产品即被加工物60的孔内的型芯砂进行喷丸加工以将其去除时，一边驱动多关节机器人16的机械臂18，将侧喷喷嘴24的前端部插入被加工物60的对象孔内，一边驱动直驱马达20来旋转侧喷喷嘴24，同时，从供给软管26向侧喷喷嘴24供给喷射材料与压缩空气的混合体，从侧喷喷嘴24的喷射口24a朝孔的内壁面喷射混合体。凭借该混合体，即可去除孔内的型芯砂。此时，被加工物60的孔内的指定位置存在型芯砂的，优选驱动直驱马达20，从侧喷喷嘴24的喷射口24a朝对象孔的内壁面连续喷射混合体，而当侧喷喷嘴24的喷射口24a朝向型芯砂的存在位置时，停止驱动直驱马达20，重点向型芯砂的存在位置喷射混合体。这与全面地朝对象孔的整个内壁面喷射混合体相比，既可以迅速去除型芯砂，又可以减少对孔的内壁面造成损伤。

此外，使用喷丸装置10的直喷喷嘴50对被加工物60实施喷丸加工时，如图6所示，驱动多关节机器人16的机械臂18，旋转支架22，使直喷喷嘴50的前端的喷射口50c朝向被加工物60。此时，侧喷喷嘴24未朝向被加工物60的方向。进一步，驱动机械臂18，使直喷喷嘴50的喷射口50c接近被加工物60之实施喷丸加工的指定部分后，通过从直喷喷嘴50的喷射口50c喷出混合体，即可对指定部分实施喷丸加工。

在图1～图6所示的喷丸装置中，由于喷嘴架30与侧喷喷嘴24的连接位置及与供给软管26的连接位置远离直驱马达20，即使有喷射材料和压缩空气一起从连接位置喷出，也只会喷出至喷丸室14内，而非侵入直驱马达20内，可以防止混合体直接朝直驱马达20喷出。

此外，针对以高浓度悬浮于喷丸室14内的尘埃，设有直驱马达20之旋转驱动部20e的端面20c侧被盖体38所覆盖，在盖体38、固定底座44等固定构件与喷嘴插入部30b、密封座48等旋转构件的间隙，插入有环状的密封构件40a、40b。进一步，在直驱马达20的贯通孔20b的内壁面与喷嘴架30的插入部30i的外周面的间隙，也插入有密封构件40c。因此，可以防止尘埃从旋转驱动部20e等的间隙侵入直驱马达20内。这样，即可防止尘埃侵入直驱马达20内，可在尘埃密度较高的喷丸室14内，将直驱马达20用作侧喷喷嘴24的旋转驱动源。根据该直驱马达20，可将其旋转驱动力直接传递给侧喷喷嘴24，可切实调节侧喷喷嘴24的旋转角度。而且，由于直驱马达20较轻，可以轻易地安装到多关节机器人16的机械臂18，可以从各个方向朝被加工物60喷出混合体。

在图1～图5所示的喷丸装置10中，介由旋转底座32，将喷嘴架30的法兰30g连接于直驱马达20的旋转驱动部20e，但也可将法兰30g直接连接于旋转驱动部20e。而且，介由固定底座44在直驱马达20的端面20d安装有支座46，但也可直接将支座46安装于端面20d。此外，在支架22上介由直驱马达20安装有侧喷喷嘴24，同时直喷喷嘴50也被安装于支架22，但也可介由直驱马达20仅安装侧喷喷嘴24。亦可在X-Y移动装置设置上下移动的气缸装置，在该气缸装置安装支架22，以此替代多关节机器人16。

直喷喷嘴50，也可以使用比图5所示的长型喷嘴更短的金属或陶瓷制喷嘴。将该短型喷嘴用作直喷喷嘴50时，优选改变喷嘴架54的长度，调节直喷喷嘴50的喷射口50c的位置。

在图1～图6所示的喷丸装置10中，介由支架22，将侧喷喷嘴24和直喷喷嘴50安装于多关节机器人16的机械臂18，对装载于输送装置90的被加工物60实施喷丸加工。该喷丸装置10，适用于被加工物60的重量超过多关节机器人16的机械臂18可移动程度的情况。对于能以多关节机器人16的机械臂18进行移动的被加工物60，可以采用图7所示的喷丸装置10。在图7所示的喷丸装置10中，将多关节机器人16的机械臂18用作被加工物60的输送装置，将旋转驱动侧喷喷嘴24的直驱马达20及直喷喷嘴50固定于喷丸室14的外壁21。

图8（a）～（b）示出了使用图1及图7所示的喷丸装置10，剥离去除附着于被加工物60的贯通孔60a的内壁面上的型芯砂等附着物61的方法。在贯通孔60a形成有侧孔60b，在贯通孔60a及侧孔60b的内壁面亦附着有附着物61。首先，如图8（a）所示，从位于被加工物60的贯通孔60a的孔口上方的直喷喷嘴50的喷射口50c，喷射喷射材料与压缩空气的混合体，去除贯通孔60a的内壁面及侧孔60b的局部内壁面的附着物61。然后，如图8（b）所示，使用侧喷喷嘴24，剥离去除残留于侧孔60b里侧的内壁面的附着物61。此时，如图8（b）所示，将侧喷喷嘴24的前端部插入贯通孔60a内，在到达相应侧孔60b的开口部的位置时，停止向贯通孔60a插入侧喷喷嘴24。然后，在驱动直驱马达20旋转侧喷喷嘴24的同时，从喷射口24a朝贯通孔60a的内壁面喷射混合体。通过喷射该混合体，即可剥离去除侧孔60b的里侧内壁面的附着物61。此时，驱动直驱马达20，从侧喷喷嘴24的喷射口24a连续朝侧孔60b的内壁面喷射混合体，当喷射口24a朝向侧孔60b时，优选停止驱动直驱马达20，重点朝侧孔60b喷射混合体。这与全面地朝贯通孔60a的整个内壁面喷射混合体相比，既可以迅速去除侧孔60b的附着物61，又可以减少对贯通孔60a的内壁面造成损伤。

如图8（a）所示，从被加工物60的贯通孔60a的孔口上方，由直喷喷嘴50朝贯通孔60a内喷射混合体，可以去除贯通孔60a的内壁面的大部分附着物61。因此，可以尽可能缩短将侧喷喷嘴24插入贯通孔60a内去除残留于侧孔60b的附着物61的时间，可以谋求缩短被加工物60的喷丸加工时间。这样，之所以由直喷喷嘴50喷出的混合体能够去除贯通孔60a的内壁面的大部分附着物61，是因为由直喷喷嘴50喷出的喷射材料边多次反射至贯通孔60a的内壁面边去除附着物61。为了实现以反射至贯通孔60a的内壁面的方式从直喷喷嘴50喷射喷射材料，优选采用可以尽可能扩大混合体的喷射范围的直喷喷嘴50。

作为可以尽可能扩大所喷射混合体的喷射范围的直喷喷嘴50，优选采用图9（a）～（b）所示的直喷喷嘴58。如图9（a）所示，图9（a）所示的直喷喷嘴58从其前端开口的喷射口58c，将所供给的混合体朝直喷喷嘴58的伸出方向喷射。在该直喷喷嘴58中，在形成于其主体部内、用来供混合体通过的主体通道58a（内径d₁），连接有长度为L的小径通道58b的后端，其中，所述小径通道58b形成于前端部内，内径（内径d₂）小于主体通道58a，且前端开有喷射口58c。小径通道58b的内径d₂，从喷射口58c直至后端为相同口径。由于该直喷喷嘴58的外径D沿其长度方向为相同口径，所以小径通道58b的壁面厚度厚于主体通道58a的壁面厚度。如图9（b）所示，在该主体通道58a与小径通道58b的后端部的连接部形成有台阶58d。如图9（b）所示，该台阶58d优选为朝喷射口58c方向倾斜的锥形面，可以延长台阶58d的寿命。如果台阶58d为直角，则角部容易被混合体的喷射材料磨损。不过，台阶58d的锥形面的倾斜角α优选为20°～40°。倾斜角α不足20°时，台阶58d容易被磨损，倾斜角α超过40°时，混合体的喷射范围容易变窄。

这种在喷射口58c的旁边形成有作为主体通道58a与小径通道58b的连接部的台阶58d的直喷喷嘴58，与主体通道58a与相同内径的喷射口直接连接的现有直喷喷嘴相比，从其喷射口58c喷出的混合体的喷射范围得以扩大。据推测，这是由于混合体通过台阶58d时，混合体中的压缩空气产生了乱流，该压缩空气的乱流扩大了从喷射口58c喷射的喷射材料的喷射范围。

该直喷喷嘴58的小径通道58b的长度L，优选为主体通道58a的内径d₁的3倍以下。如果小径通道58b的长度L超过了主体通道58a的内径d₁的3倍，则直喷喷嘴58的喷射范围的扩大幅度有变小的倾向。进一步，小径通道58b的长度L，优选为主体通道58a的内径d₁的0.3倍以上。如果小径通道58b的长度L不足主体通道58a的内径d₁的0.3倍，则小径通道58b的寿命有缩短的倾向。如此，直喷喷嘴58的小径通道58b的长度L优选为主体通道58a的内径d₁的0.3～3倍，尤其优选为0.3～1.5倍。此外，小径通道58b的内径d₂优选为主体通道58a的内径d₁的0.4～0.9倍，尤其优选为0.6～0.8倍。如果小径通道58b的内径d₂不足主体通道58a的内径d₁的0.4倍，则因小径通道58b的内径d₂过小，混合体的喷射量有变得过少的倾向。另一方面，如果小径通道58b的内径d₂超过主体通道58a的内径d₁的0.9倍，则小径通道58b的内壁面的厚度变薄，台阶58d的厚度亦变薄，有混合体的喷射范围变小，直喷喷嘴58的寿命亦缩短的倾向。

根据图9（a）～（b）所示的直喷喷嘴58，较之现有的直喷喷嘴，可以将混合体喷射至更大的范围，通过朝被加工物60的表面喷射混合体，即可轻易地对被加工物60的表面实施喷丸加工。此外，如图10（a）所示，直喷喷嘴58远离被加工物60的贯通孔60a的孔口，通过从该直喷喷嘴58的喷射口58c，朝贯通孔60a内喷射混合体，如图10（b）所示，即可剥离去除贯通孔60a的内壁面的附着物61。有时也能同时剥离去除在贯通孔60a的内壁面开口的侧孔60b的内壁面的附着物61。从直喷喷嘴58的喷射口58c喷射的混合体中的喷射材料，受到同时喷射的压缩空气的乱流影响，被以各个喷射角度喷射，边在贯通孔60a的内壁面反射的同时边剥离去除附着物，进而亦朝侧孔60b的内壁面再次反射，剥离去除附着物61。关于此点，亦可从侧孔60b内残留有喷射材料得到证实。侧孔60b内残留的喷射材料，可以通过从贯通孔60a的孔口吹入压缩空气轻易地去除。另一方面，使用主体通道58a与喷射口58c直接连接的现有直喷喷嘴时，即使和图9（a）一样从被加工物60的孔口向内喷射混合体，也不能充分剥离去除贯通孔60a内壁面的附着物，基本无法剥离去除侧孔60b的内壁面的附着物。据推测，这是由于沿喷嘴的中心轴方向喷射的混合体过多导致的。

这样，如图10（a）所示，优选包含直喷喷嘴58的喷射口58c在内的前端部的外径，不小于被加工物60的贯通孔60a的口径。这是因为，通过加粗直喷喷嘴58的前端部，即可扩大小径通道58b的内径d₂，即可谋求增加从喷射口58c的混合体喷射量。

此外，如图10（a）所示，即使从位于被加工物60外侧的直喷喷嘴58的喷射口58c，向贯通孔60a内喷射混合体，如图10（b）所示，有时也有侧孔60b的里侧的内壁面残留有附着物61的情况。如图8（b）所示，此时亦可使用侧喷喷嘴24，轻易地剥离去除残留于侧孔60b的里侧的附着物61。

下面，对图9（a）～（b）所示的直喷喷嘴58喷射范围的测量方法及喷射范围的具体实例进行说明。

（1）喷射范围的测量方法

按照图11所示的方法，对从图9（a）～（b）所示的剖面形状为圆形的直喷喷嘴58的喷射口58c喷射的混合体的喷射范围实施了测量。首先，如图11（a）所示，在离开直喷喷嘴58的喷射口58c的距离为h₁的下方，装载表面覆盖有铁锈（Fe₃O₄）的金属板70，从喷射口58c喷射混合体达规定时间。停止混合体的喷射后，喷射过混合体的直径为W₁的圆形部分即为金属板70上的铁锈被喷射材料去除而露出金属板本体的部分。该露出部分，即为混合体的喷射范围72。然后，如图11（b）所示，在离开直喷喷嘴58的喷射口58c的距离为h₂的下方，装载表面覆盖有铁锈（Fe₃O₄）的金属板70，从喷射口58c喷射混合体达规定时间。该混合体的喷射时间，在图11（a）～（b）中为同一时间。停止混合体的喷射后，喷射有混合体的喷射范围72的直径变为W₂。该距离h₂、h₁为h₂＞h₁时，喷射有混合体的喷射范围72的直径W₂、W₁为W₂＞W₁。

根据这样变更距离h1、h2求得的、混合体被喷射的喷射范围72的喷射直径W1、W2，如图12所示，求得了直喷喷嘴58的喷射角β。连接直喷喷嘴58的喷射口58c的一端、离开距离为h1时喷射范围72的喷射直径W1的一端以及离开距离为h2时喷射范围72的喷射直径W2的一端，画出直线59a。进而，连接喷射口58c的另一端、离开距离为h1时喷射范围72的喷射直径W1的另一端以及离开距离为h2时喷射范围72的喷射直径W2的另一端，画出直线59b。然后，测量直线59a与直线59b的角度，求得了直喷喷嘴58的喷射角β。

（2）直喷喷嘴58的喷射范围

将直喷喷嘴58的主体通道58a及小径通道58b的内径d₁、d₂，小径通道58b的长度L，以及台阶58d的倾斜角α，如下列表1及表2般变更，按照所述方法对直喷喷嘴58的喷射角β进行了测量。其结果如下列表1及表2所示。不过，直喷喷嘴58的外径D为13mm，直喷喷嘴58的喷射口58c与表面覆盖有铁锈（Fe₃O₄）的金属板70的距离h₁、h₂为20mm、30mm。此外，从直喷喷嘴58的喷射口58c的喷射量为8.0kg/分，喷射时间为5.0秒。另外，直喷喷嘴58除了图9（a）～（b）所示形状的直喷喷嘴58外，还采用了图13（a）～（c）所示的各种直喷喷嘴。图13（a）～（c）所示的直喷喷嘴中，图13（a）的直喷喷嘴100为未形成有小径通道而仅有主体通道100a的现有直喷喷嘴，图13（b）的直喷喷嘴200形成有锥形小径通道且小径通道200b的内径朝喷射口200c的方向逐渐缩小，图13（c）的直喷喷嘴300未形成有小径通道而在主体通道300a的前端形成有口径大于主体通道300的内径的喷射口300c。

表1

注）No.1：图13（a）的直喷喷嘴100

仅有主体通道100a（主体通道内径＝喷射口径10mm）

No.6：图13（b）的直喷喷嘴200

※※小径通道200b：沿喷射口方向内径缩小的锥形通道（锥角4°）

后端内径8.7mm、前端内径（喷射口径）8mm

表2

注）No.10：图13（a）的直喷喷嘴100

仅有主体通道100a（主体通道内径＝喷射口径6mm）

No.11：图13（a）的直喷喷嘴100

仅有主体通道100a（主体通道内径＝喷射口径8mm）

No.12：图13（c）的直喷喷嘴300

主体通道300a的内径（6mm）＜喷射口径（8mm）

如上所示，形成有表1及表2的No.2～5、No.7～9以及No.13的小径通道58b的直喷喷嘴58，其喷射角β大于No.1、No.10以及No.11的喷射喷嘴100，可以扩大混合体的喷射范围。鉴于此，优选小径通道58b的长度L为主体通道58a的内径d₁的0.3～3倍，尤其优选为0.3～1.5倍。此外，优选小径通道58b的内径d₂为主体通道58a的内径d₁的0.4～0.9倍，尤其优选为0.6～0.8倍。

此外，如表1的No.6所示，直喷喷嘴200虽形成有主体通道200a和小径通道200b，但小径通道200b形成为沿喷射口方向内径缩小的锥形通道，其喷射范围与喷射口径相同的No.10的喷射喷嘴100大致相同。据推测，这是由于在No.6的直喷喷嘴200中，混合体的流动被锥形通道整流。进而，在No.12的直喷喷嘴300中，如图13（c）所示，与主体通道300a直接连接的喷射口300c的口径大于主体通道300a的内径。但是，其喷射角度与喷射口300c的口径相等的No.11的直喷喷嘴100的喷射角度大致相等。此外，在No.1、No.10以及No.11的直喷喷嘴100中，伴随其喷射口100c的口径增大，混合体的喷射角虽有增大的倾向，但其程度甚微。

产业上的可利用性

本发明的喷丸装置，适合应用于铸造产品等被加工物的喷丸加工。

Claims (9)

1.一种喷丸装置，其将从供给软管供给的喷射材料与压缩空气的混合体喷射于装载于喷丸室内的被加工物，实施喷丸加工，其特征在于，

其具备：

直接驱动马达，其安装于所述喷丸室内或所述喷丸室的外壁面，具有贯通孔和旋转驱动部，所述贯通孔沿筒套的中心轴贯通且在所述筒套的两端面开口，所述旋转驱动部沿所述两端面中的一个端面侧的所述贯通孔的开口边缘旋转，

喷嘴架，其为可旋转地插入所述直接驱动马达的所述贯通孔且与所述旋转驱动部连接的棒状体，形成有喷射材料通道、喷嘴安装部及软管连接部，

所述喷射材料通道沿该喷嘴架的长轴方向形成，用来供所述混合体通过，所述喷嘴安装部设置于从所述两端面中的一个端面侧突出的第1端部，用来安装在前端部侧面形成有所述混合体的喷射口的侧喷喷嘴的后端部，所述软管连接部设置于从所述两端面中的另一端面侧突出的第2端部，用来连接所述供给软管，

盖体，其被以覆盖包含所述直接驱动马达之所述旋转驱动部在内的所述两端面中的一个端面侧的方式覆盖配置，形成有供所述喷嘴架的所述喷嘴安装部侧可旋转地插入的开口部；

其中，在所述直接驱动马达的贯通孔及所述盖体的开口部的各内壁面与所述喷嘴架间的间隙，分别插入有密封构件；在所述直接驱动马达的所述旋转驱动部安装有旋转底座，在所述旋转底座连接有法兰，所述法兰被围设于所述喷嘴安装部的外周面，在所述旋转底座与所述盖体之间形成有空腔。

2.根据权利要求1所述的喷丸装置，其特征在于，在所述软管连接部，以覆盖与和被安装于所述喷嘴架的第1端部的所述供给软管的接头的连接部分的方式，外插有与所述喷嘴架一同旋转的密封座，且在所述密封座与所述接头的间隙插入有密封构件。

3.根据权利要求2所述的喷丸装置，其特征在于，所述接头是软管接头，其贯通被以间隔指定空隙的方式固定于所述筒套的两端面中的一个端面侧上的凸缘，从其各面有筒状部突出，所述筒状部的一个前端部插入所述喷嘴架的第1端部内，另一所述筒状部内插入有所述供给软管，

在所述软管接头的筒状部的一个外周面与以覆盖该外周面的方式伸出的所述密封座的部分的内壁面的间隙，插入有密封构件。

4.根据权利要求3所述的喷丸装置，其特征在于，所述软管接头的所述凸缘，由安装于所述筒套的两端面中的一个端面上的固定底座上竖立设置的支撑体支撑。

5.根据权利要求1所述的喷丸装置，其特征在于，在所述直接驱动马达的贯通孔插入有所述喷嘴架，在所述喷嘴架的外周面围设有凹槽，在所述凹槽插入有密封构件。

6.根据权利要求1所述的喷丸装置，其特征在于，在所述旋转底座与支架间的间隙，插入有密封构件。

7.根据权利要求1所述的喷丸装置，其特征在于，所述直接驱动马达安装于配置在所述喷丸室内的多关节机器人的机械臂。

8.根据权利要求1所述的喷丸装置，其特征在于，在所述喷丸室内或所述喷丸室的外壁面，一并设置有被安装于所述直接驱动马达的所述侧喷喷嘴、以及从前端开口的喷射口朝喷嘴的伸出方向喷射所述混合体的直喷喷嘴。

9.根据权利要求8所述的喷丸装置，其特征在于，所述直喷喷嘴满足以下条件：形成于其主体部内的主体通道与形成于所述喷嘴的前端部内的小径通道连接，所述主体通道用来供所述喷射材料及压缩空气通过，所述小径通道由从口径小于所述主体通道之内径的所述喷射口以与所述口径相同的内径朝后端方向连续而形成，

且所述小径通道的壁面厚度厚于所述主体通道的壁面厚度，且在所述小径通道与所述主体通道的连接部形成有台阶。