CN110052970B

CN110052970B - 分级机构

Info

Publication number: CN110052970B
Application number: CN201811478763.1A
Authority: CN
Inventors: 日比野一路; 水野武夫
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2021-05-04
Anticipated expiration: 2035-06-12
Also published as: KR20170020322A; TWI657863B; TW201607618A; JP6439796B2; CN106457516A; JP6627952B2; CN110052970A; TWI700126B; JP2019022942A; JPWO2015194478A1; TW201927413A; WO2015194478A1; CN106457516B

Abstract

本发明涉及一种分级机构，该分级机构设置于喷丸加工装置，喷丸加工装置具备：喷丸加工用喷嘴，其将抽吸至喷嘴保持件内部的喷射材料与压缩空气混合进行喷射；壳体，其收纳有喷丸加工用喷嘴；分级机构，其连结于壳体；抽吸机构，其连结于分级机构；以及贮存料斗，其对被分级机构分级了的能够再使用的喷射材料进行贮存。另外，贮存料斗位于喷丸加工用喷嘴的下方，由此，进而设置用于将贮存于该贮存料斗的喷射材料输送至喷丸加工用喷嘴的喷射材料输送机构，从而能够稳定地将喷射材料输送至喷丸加工用喷嘴。

Description

分级机构

本申请是中国申请号为201580031677.4(国际申请号PCT/JP2015/067039)的发明专利申请的分案申请(原申请的名称为“喷丸加工装置以及喷丸加工方法”，原申请的申请日为2015年6月12日)。

技术领域

本发明涉及一种分级机构。

背景技术

已知一种喷丸加工装置，其在压缩空气中混合喷射材料，并将该混合物作为气固两相流从喷嘴朝向被加工物喷射，由此，进行被加工物的表面处理(例如，毛刺、锅垢去除、端面的形状的调整、表面粗糙度的调整、被加工物的花纹形成、薄膜层的去除等)。喷丸加工装置根据使喷射材料与压缩空气混合的方式的不同，大致分为抽吸式以及直压式这两种。

抽吸式的喷丸加工装置以如下方式构成：利用通过喷射于喷嘴内部的压缩空气而在喷嘴内部产生的抽吸力，在喷嘴内部将压缩空气与喷射材料混合(例如，专利文献1)。该类型的喷丸加工装置无需如直压式那样的加压箱，由此，喷丸加工装置本身较小型。

通常，喷丸加工装置在将包含被喷射的喷射材料的粉粒体回收并分级之后，仅将能够再使用的喷射材料再次从喷嘴喷射。在抽吸式的喷丸加工装置中，需要将分级了的喷射材料利用喷嘴的抽吸力抽吸至喷嘴内部。因此，如专利文献1那样，一般在壳体的上部配置分级装置、对分级后的喷射材料进行贮存的料斗，从而除抽吸力之外还利用重力。

专利文献1：日本特开平04-087771号公报

对于以往的装置而言，分级装置、对分级后的喷射材料进行贮存的料斗配置于上方，由此，装置整体的尺寸变得大型。因此，在以往的装置中，例如，进行与其它种类的喷射材料的更换时的这些机器的清扫、这些机器产生缺陷的情况下的检查作业等的维护性不佳。另外，在以往的装置中，担心将喷丸加工装置向工厂配置时的设置空间的条件得不到满足。而且，在以往的装置中，担心妨碍工厂内的视野。在本技术领域中，期望得到小型的抽吸式的喷丸加工装置以及喷丸加工方法。

发明内容

本发明的一个方面是具备将喷射材料与压缩空气一起喷射的喷丸加工用喷嘴的喷丸加工装置。一个方面的喷丸加工装置分别包括壳体、喷丸加工用喷嘴、分级机构、抽吸机构、贮存料斗、以及喷射材料输送机构。壳体在内部划定作为被封闭的空间的喷丸加工室。喷丸加工用喷嘴收容于喷丸加工室，将喷射材料与压缩空气一起喷射。分级机构连接于喷丸加工室，在其内部对包含喷射材料的粉粒体进行分级。抽吸机构连接于分级机构，对分级机构的内部进行抽吸。贮存料斗连接于分级机构，对被分级机构分级了的喷射材料进行贮存。喷射材料输送机构设置于贮存料斗，将贮存于贮存料斗的喷射材料输送至喷丸加工用喷嘴。喷丸加工用喷嘴具有：空气喷嘴，其供给压缩空气；喷射喷嘴，其对喷射材料以及压缩空气进行喷射；以及喷嘴保持件，其插嵌空气喷嘴以及喷射喷嘴，具有连接于喷射材料输送机构的喷射材料抽吸口。而且，贮存料斗相比喷丸加工用喷嘴配置于下方。

在本发明的一个方面中，在与以往相比低的位置配置有分级机构，由此，喷丸加工装置整体变得小型。但是，在贮存箱位于壳体的下部、即比喷丸加工用喷嘴靠下方的情况下，难以仅利用在喷丸加工用喷嘴的内部产生的抽吸力将喷射材料稳定地输送至喷丸加工用喷嘴。在本发明的一个方面中，设置有喷射材料输送机构，由此，能够将喷射材料稳定地输送至喷丸加工用喷嘴。

在一实施方式中，喷丸加工装置可以进一步具备基台。而且，壳体可以以使上述喷丸加工室与上述基台分离而进行支承的方式配置于该基台。而且，分级机构以及贮存料斗也可以配置于上述壳体的内部且在喷丸加工室与基台之间。由于在与以往相比低的位置配置有分级机构，所以喷丸加工装置变得更小型。

在一实施方式中，喷射材料输送机构也可以利用通过将压缩空气从空气喷嘴供给至喷嘴保持件内而产生的抽吸力来抽吸外部空气，并且使用该外部空气的流动输送喷射材料。无需另外设置用于输送喷射材料的动力源，就能够将喷射材料稳定地输送至喷丸加工用喷嘴。

在一实施方式中，贮存料斗也可以具有第一侧面以及与第一侧面对置的第二侧面。而且，喷射材料输送机构也可以具备：喷射材料取出管，其贯通第一侧面，并且后端配置于贮存料斗的内部；以及外部空气导入管，其贯通与喷射材料取出管对置的第二侧面的位置，并且前端配置于贮存料斗的内部。能够以简单的结构将喷射材料输送至喷丸加工用喷嘴。

在一实施方式中，也可以构成为：外部空气导入管的前端插入至喷射材料取出管，且该外部空气导入管的外壁与该喷射材料取出管的内壁的间隙能够调整。通过该结构，能够任意地设定输送至喷丸加工用喷嘴的喷射材料的量，由此，能够设定加工能力。

在一实施方式中，可以为：外部空气导入管的外径比喷射材料取出管的内径大，并且在该外部空气导入管的前端设置以其外径变得小于该喷射材料取出管的内径的方式连续地缩径的部位。能够容易地对外部空气导入管的外壁与喷射材料取出管的内壁的间隙进行调整。

在一实施方式中，上述分级机构也可以分别包括整流部件、分级部件、抽吸部件以及投入部件。整流部件呈圆筒形状，以轴线沿水平方向延伸的方式设置，且一端面被闭合板闭合。分级部件以相对于整流部件的轴线垂直的方式连结于该整流部件的另一端，并且在内部具有对包含喷射材料的粉粒体进行分级的空间。抽吸部件呈圆筒形状，贯通闭合板且配置于整流部件的内部，并且与整流部件配置为同心状。投入部件是用于将包含喷射材料的粉粒体投入至上述分级机构的内部的部件，被设置于上述整流部件的上述闭合板侧。而且，抽吸部件与抽吸机构连结，投入部件以喷射材料沿着整流部件的内壁朝向分级部件输送的方式配置。通过该结构，分级机构能够比以往的旋风式分级机小型化，由此，能够将喷丸加工装置整体小型。

在一实施方式中，可以为：由整流部件的内壁面以及位于整流部件的内部的抽吸部件的外壁面形成整流部，处于与整流部的端面对置的位置的分级部件的壁面相对于该端面平行，从整流部的端面到处于与该端面对置的位置的分级部件的壁面为止的长度相对于整流部的长度的比例为1.25～1.75。在一方式中，在整流部中，整流部件的直径相对于抽吸部件的直径的比例也可以为1.5～2.0。通过设定该范围，能够用整流部对包含喷射材料的粉粒体良好地进行整流，由此，能够精确地仅回收可再利用的喷射材料。

由这些结构的喷丸加工装置实施的喷丸加工方法的一实施方式包括：抽吸工序，其中，利用抽吸机构对喷丸加工室内进行抽吸；喷射工序，其中，向空气喷嘴供给压缩空气，从而将喷射材料从喷射喷嘴朝向被加工物喷射；使喷射材料碰撞而进行被加工物的喷砂清理的工序；以及分级工序，其中，利用分级机构从包含被喷射的喷射材料的粉粒体中回收喷射材料。而且，分级工序也可以包括如下工序：利用抽吸机构的动作，将分级机构内形成为负压，并且在整流部中产生一边旋转一边朝向分级部件的气流的工序；将包含喷射材料的粉粒体从投入部件投入该分级机构内的工序；使该粉粒体利用气流一边旋转一边朝向该分级部件前进的工序；以及从到达该分级部件的包含该喷射材料的粉粒体中使喷射材料朝向该分级部件的底部下落，并且从抽吸部件抽吸剩余的粉粒体的工序。根据一实施方式，即使不使用如以往的喷丸加工装置那样的纵向长的风力分级机，也能够精确地回收可再利用的喷射材料，由此，即使进行多个被加工物的喷丸加工，也能够进行加工程度的偏差较少的喷丸加工。

如以上说明的那样，根据本发明的各种方面以及实施方式，提供比以往的喷丸加工装置小型的喷丸加工装置、以及使用了该装置的加工方法。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的喷丸加工装置的外观的示意图。图1的(A)是主视图，图1的(B)是右视图，图1的(C)是后视图。

图2是表示图1的(A)中的A-A剖面的示意图。

图3是用于对图2示出的喷丸加工用喷嘴进行说明的示意图(局部剖视图)。

图4是用于对图2示出的分级机构进行说明的示意图。图4的(A)是侧视图，图4的(B)是表示图4的(A)中的A-A剖面的示意图。

图5是对图2示出的贮存料斗以及喷射材料输送机构进行说明的示意图。

图6是对图1示出的喷丸加工装置的喷丸加工方法进行说明的流程图。

图7是对图1示出的喷丸加工装置的分级工序进行说明的流程图。

具体实施方式

使用图对本实施方式所涉及的喷丸加工装置的一个例子进行说明。本发明并不限定于本实施方式，只要不脱离发明的范围，就能够添加变更、修正、改进。此外，对于以下的说明中的“上下左右的方向”而言，只要未特意言明，就是指图中的方向。“上下”为图中的Z方向，“左右”为图中的X方向，进深方向为图中的Y轴的正方向，近前方向为图中的Y轴的负方向。

在图1以及图2中示出本实施方式的喷丸加工装置1。图1是表示本实施方式所涉及的喷丸加工装置1的外观的示意图。图1的(A)是主视图，图1的(B)是右视图，图1的(C)是后视图。图2是表示图1的(A)中的A-A剖面的示意图。喷丸加工装置1例如具备喷丸加工用喷嘴10、壳体20、分级机构30、抽吸机构40、贮存料斗50、喷射材料输送机构60、以及形成底面的基台70。

喷丸加工用喷嘴10为所谓的抽吸式。喷丸加工用喷嘴10配置于后述的喷丸加工室R，将喷射材料与压缩空气一起喷射。图3是用于对图2示出的喷丸加工用喷嘴进行说明的示意图(局部剖视图)。如图3所示，喷丸加工用喷嘴10例如具备喷嘴保持件11、圆筒形状的空气喷嘴12以及圆筒形状的喷射喷嘴13。喷嘴保持件11在其内部形成有将压缩空气与喷射材料混合的混合室11c。喷嘴保持件11具备与混合室11c连通的三个开口。例如，喷嘴保持件11具有喷射材料抽吸口11a、空气喷嘴插入口11d以及喷射喷嘴插入口11e。空气喷嘴插入口11d以及喷射喷嘴插入口11e的中心为同轴。喷射材料抽吸口11a形成于与空气喷嘴插入口11d和喷射喷嘴插入口11e排列的方向交叉的方向。喷射材料抽吸口11a是用于将喷射材料投入(抽吸)至喷嘴保持件11内部的开口。喷射材料抽吸口11a与形成于喷嘴保持件11的内部的路径11b连通。路径11b与混合室11c连通。空气喷嘴12插入空气喷嘴插入口11d(喷嘴保持件11的一端侧(在图3中为上端面侧))而嵌合固定。喷射喷嘴13插入喷射喷嘴插入口11e(喷嘴保持件11的另一端侧)而嵌合固定。空气喷嘴12以及喷射喷嘴13以各自的横截面的中心线大致位于相同线上的方式配置。通过喷嘴保持件11以及喷射喷嘴13的内面，在喷嘴保持件11的内部划定有混合室11c。

空气喷嘴12是用于向喷嘴保持件11内部喷射压缩空气的喷嘴。在压缩空气的路径12a具有用于使压缩空气的流速加速的加速部12b。空气喷嘴12连接于未图示的压缩机。

喷射喷嘴13是用于将被混合室11c混合的压缩空气和喷射材料作为气固两相流从喷射口13a喷射的喷嘴。气固两相流的路径由从喷嘴保持件11侧端面朝向前端连续地缩径的加速部13c、对通过了加速部13c的固两相流的流动进行整流的整流部13d形成。

如果利用空气喷嘴12向喷嘴内部喷射压缩空气，则在喷嘴保持件11的内部、即混合室11c产生抽吸力。该抽吸力的大小根据空气喷嘴12的前端与喷射喷嘴13的内壁面的距离而变化，由此，以成为最佳抽吸力的方式在上下方向上调整空气喷嘴12，并利用未图示的螺栓等将空气喷嘴12固定于喷嘴保持件11。从喷射材料抽吸口11a投入(抽吸)的喷射材料通过路径11b输送至混合室11c。到达混合室11c的喷射材料与压缩空气混合。被混合后的压缩空气和喷射材料通过路径13b从喷射口13a喷射。

来自喷射喷嘴13的喷射压力的调整由配置于后述的外框23的前表面的压力调整阀V进行。压力调整阀V设置于从外部的空气压缩机(未图示)直至空气喷嘴12的路径。以在从喷射喷嘴13进行喷射时，连结于压力调整阀V的压力计的数值指向规定的压力的方式，利用压力调整阀V调整压缩空气的压力。此外，在该路径的中途，还设置有电磁阀E以及连结于电磁阀E的脚踏开关(未图示)，能够利用该脚踏开关切换电磁阀E的ON、OFF，即切换压缩空气的向空气喷嘴12的供给的有无。

如图1以及图2所示，壳体20例如具备上部外壳21、下部外壳22以及固定于下部外壳22的外框23。壳体20在其内部划定喷丸加工室R。具体而言，在上部外壳21以及下部外壳22的内部划定有喷丸加工室R。

上部外壳21例如呈底面开口的箱状。开口的形状例如为四边形。上部外壳21为划定喷丸加工室R的部件之一。具体而言，上部外壳21具有分别相对于基台70平行地对置的顶面和底面、相对于底面垂直地立起设置的四个侧面(分别平行地对置的左右侧面、前表面以及背面)、以及以将顶面与前表面和背面连结的方式设置的斜面。在上部外壳21的前表面侧的斜面设置有能够观察喷丸加工室R的内部的观察窗(窥视窗)21a。另外，在上部外壳21的顶面设置有用于将外界光收入至喷丸加工室R的内部的采光窗21b。观察窗21a以及采光窗21b例如将由石英玻璃等形成的具有可视性的板部件嵌入窗框部件而形成。另外，在上部外壳21的前表面设置有作业部21c。作业部21c是与喷丸加工室R连通的开口。作业部21c兼做用于在对喷丸加工室R内进行抽吸时获取外部空气的吸气口、以及用于在喷丸加工时供作业者将手放入喷丸加工室R内的开口部。在本实施方式中，在作业部21c固定有设置了从中心部呈放射状的多个切口的橡胶板。

下部外壳22例如呈上端面开口的倒圆锥台形状。下部外壳22为划定喷丸加工室R的部件之一。下部外壳22具有比上部外壳21的底面稍大的上端面，是横截面的面积朝向底面连续地缩小的形状。在下部外壳22的上端立起设置有嵌装上部外壳21的下端的框体22a。另外，在下部外壳22的下端连接有后述的投入部件34，喷丸加工室R与分级机构30经由投入部件34连结。

外框23例如呈上下端面开口的箱状。开口的形状例如为四边形。外框23立起设置于基台70。外框23的上端固定于下部外壳22的框体22a。换句话说，外框23使下部外壳22与基台70分离而对下部外壳22进行支承。外框23能够将下部外壳22相对于基台70以成为规定的高度的方式进行固定。在外框23的前表面以及背面的下部分别设置有开口部(切口)23a、23b。外框23的前表面侧的开口部23a如后述那样，能够在对分级机构30、抽吸机构40、贮存料斗50、或者喷射材料输送机构60进行维护时，供作业者接近这些构成要素而使用。外框23的背面侧的开口部23b能够对由抽吸机构40抽吸的空气进行排气，并且对在抽吸机构40产生的热进行散热。

另外，在外框23的背面，以上部外壳21的背面的下端与外框23(即下部外壳22)的背面的上端连结的方式设置有铰链24。由此，上部外壳21设置为能够以其背面的下端为中心进行转动。更具体而言，上部外壳21能够以铰链24为中心进行转动。通过上部外壳21的转动，能够在喷丸加工装置1的前表面开闭喷丸加工室R。另外，在外框23的前表面设置有弹键锁25。利用弹键锁25将上部外壳21与外框23(即下部外壳22)固定。

在外框23的侧面设置有对上部外壳21关闭的情况进行检测的传感器S。在利用该传感器S未检测出上部外壳21关闭的情况下，喷丸加工装置1不进行动作。换句话说，不能在喷丸加工室R打开的状态下从喷丸加工用喷嘴10喷射喷射材料。因此，提高作业者的安全性。

在喷丸加工室R固定有能够在进行喷丸加工时载置工件的加工板26。在加工板26设置有多个开口，该多个开口能够供包含喷射材料的粉粒体朝向底部通过。

分级机构30也可以以使立式的旋风分级机位于喷丸加工用喷嘴10的下部的方式配置，但在本实施方式中使用如图4示出的那样的结构的分级机构30。图4是用于对图2示出的分级机构30进行说明的示意图。图4的(A)是侧视图，图4的(B)是表示图4的(A)中的A-A剖面的示意图。如图4所示，从下部外壳22向本实施方式的分级机构30供给包含喷射材料的粉粒体。分级机构30例如具备两端开口的圆筒状的整流部件31、大致箱状的分级部件32、圆筒状的抽吸部件33以及矩形筒状的投入部件34。

圆筒状的整流部件31的轴线(中心轴)沿水平方向(X方向)延伸。整流部件31的一端面(在图4的(B)中为右侧的端面)被环状的闭合板31a以及后述的抽吸部件33闭合。在整流部件31的下端连接有投入部件34。由此，粉粒体经由投入部件34供给至整流部件31的内部。整流部件31的另一端(在图4的(B)中为左侧的端面)连接于分级部件32的上部。由此，整流部件31的内部与分级部件32的内部连通。

箱状的分级部件32从正面方向(Y轴的正方向)观察呈纵向长的四边形，且从侧面方向(X方向)观察，具有呈圆形的上部以及宽度比上部短的下部。更详细而言，对于分级部件32的上部而言，从装置侧面方向(图4的(A)的视点(X方向))观察的纵剖面为整流部件31的直径以上的圆形。分级部件32以相对于整流部件31的轴线垂直的方式连结于该整流部件31的另一端。分级部件32的下部以间隔从上端朝向下端变窄的方式延伸。即，分级部件32的下部的横截面的面积朝向下端连续地缩小。分级部件32的侧面下端部开口。在分级部件32的底部固定有贮存料斗50。

圆筒形状的抽吸部件33的轴线(中心轴)沿水平方向(X方向)延伸。抽吸部件33的外径比整流部件31的内径小。抽吸部件33配置于整流部件31的内部。抽吸部件33与整流部件31配置为同心状。这样，通过整流部件31以及抽吸部件33，成为双层圆筒构造。抽吸部件33的一端部(在图4的(B)中右侧的端部)连接于环状的闭合板31a的开口部。抽吸部件33的一端部连接于抽吸机构40。

如果使抽吸机构40动作，则由抽吸部件33对整流部件31以及分级部件32的空间进行抽吸，由此，外部空气以及包含喷射材料的粉粒体由投入部件34抽吸至分级机构30内。被投入的外部空气通过来自抽吸部件33的抽吸力而朝向分级部件32。这里，如图4的(A)所示，投入部件34以其下端面34a相对于整流部件31的圆周内壁面成为切线的方式设置。由此，被抽吸的外部空气在整流部件31的内壁面和抽吸部件33的外壁面形成的流路(整流部31b)中，沿着整流部件31的内壁朝向分级部件32呈螺旋状流动。包含喷射材料的粉粒体随着该气流被朝向分级部件32输送。此外，投入部件34也可以设置为其上端面34b的虚拟延长线相对于抽吸部件33的圆周外壁面成为切线。在这种情况下，被抽吸的外部空气也在整流部31b中沿着抽吸部件33的外壁朝向分级部件32呈螺旋状流动，包含喷射材料的粉粒体随着该气流被输送。

通过整流部31b的包含喷射材料的粉粒体进一步旋转并且继续前进而到达分级部件32。然后，继续旋转且减速，同时继续前进(图4(B)中的箭头“a”)。在减速时，较重的颗粒亦即能够再使用的喷射材料因重力而落在分级部件32的底部，堆积于贮存料斗50(同图中的箭头“b”)。另一方面，较轻的颗粒亦即不能够再使用的喷射材料、喷丸加工中产生的切削粉(以下，概括记为“粉尘”)被抽吸部件33抽吸至抽吸机构40(同图中的箭头“c”)。

这里，如果整流部31b的长度或者从整流部31b的前端面(即，抽吸部件33的前端面，图4(B)中的左侧剖面)到处于与该前端面对置的位置的分级部件32的壁面为止的长度过短，则分级效率降低。如果整流部31b的长度过短而达不到必要长度，则包含喷射材料的粉粒体无法充分地得到旋转的力，由此，在刚通过整流部31b之后，被从整流部件31的前端面抽吸。此时，可再利用的喷射材料也被抽吸，由此，分级效率降低。另外，如果从整流部31b的前端面到处于与该前端面对置的位置的分级部件32的壁面为止的长度过短而达不到必要长度，则喷射材料得不到充分的减速从而与壁面碰撞并反弹，到达抽吸部件33附近的可再利用的喷射材料被从抽吸部件33的前端面抽吸，由此，分级效率降低。另一方面，如果整流部31b的长度或者从整流部31b的前端面到处于与该前端面的位置的分级部件32的壁面为止的长度过长而超出必要长度，则分级机构30本身大型化。因此，为了得到良好的分级效率、且不使分级机构30过度大型化，也可以将从整流部31b的前端面到处于与该前端面对置的位置的分级部件32的壁面为止的长度L2相对于整流部31b的长度L1的比(L2/L1)设定为1.25～1.75的范围。

在整流部31b中，如果整流部件31的直径相对于抽吸部件33的直径过小，则整流部31b的空间过窄而阻碍包含喷射材料的粉粒体的通过。结果在整流部31b中，包含喷射材料的粉粒体的朝着分级部件32前进的速度变慢，在刚通过整流部31b之后便被从抽吸部件33的前端面抽吸。此时，可再利用的喷射材料也被抽吸，由此，分级效率降低。因此，需要增大整流部件31的直径，以便形成使包含喷射材料的粉粒体能够良好地通过的大小，但如果过大，则分级机构30大型化。另外，如果抽吸部件33的直径过小，则抽吸速度变得过快，能够再使用的喷射材料也被抽吸，由此，分级效率降低。在抽吸部件33的直径过大的情况下，如前述那样，需要增大整流部件31的直径，由此，分级机构30大型化。因此，为了得到良好的分级效率、且避免分级机构30过度大型化，也可以将整流部件31的直径D2相对于抽吸部件33的直径D1的比(D2/D1)设定为1.5～2.0的范围。

如果整流部31b中的风量过慢，则包含喷射材料的粉粒体的速度变得过慢，在刚通过整流部31b之后便被从抽吸部件33的前端面抽吸。如果风量过快，则包含喷射材料的粉粒体的速度变得过快，与分级部件32的壁面碰撞并反弹的包含喷射材料的粉粒体移动至抽吸部件33的前端附近。在任一种情况下，可再利用的喷射材料均被抽吸，由此，分级效率降低。因此，为了得到良好的分级效率，也可以将整流部31b的前端的风量调整为2.1～3.6m³/min。

在本实施方式的分级机构30中，能够将在喷丸加工中通常使用的喷射材料良好地分级。对于喷射材料而言，可举出：铁系和非铁金属系的丸粒、磨粒及钢丝切制丸粒、陶瓷的颗粒(例如，氧化铝、碳化硅、锆石等)、玻璃的颗粒、树脂的颗粒(例如，尼龙树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂等)、植物种子的颗粒(例如，核桃、桃子等)等。配合这些喷射材料的比重，适当地选择颗粒的粒径。例如，在比重为1.1～4.0的喷射材料(氧化铝质的颗粒、玻璃珠、尼龙、核桃等)的情况下，能够从45～850μm的范围选择粒径，在比重为7.2～7.9的喷射材料(铁系的丸粒等)的情况下，能够从45～500μm的范围选择粒径。

分级部件32并不限定于本实施方式的形状，也可以设为圆筒形状、多边形的筒形状。另外，也可以如本实施方式那样，具有朝向下端连续地缩小横截面的面积的部分。

本实施方式的分级机构30比立式的旋风式分级机那样的以往的喷丸加工装置中使用的分级机更小型。因此，能够将喷丸加工装置整体小型化。

抽吸机构40具备作为密闭的箱体的抽吸机构主体41、以及连结于抽吸机构主体41的抽吸力发生源42。抽吸机构主体41连结于分级机构30，在位于抽吸部件33与抽吸力发生源42的路径的抽吸机构主体41内，配置有用于捕获粉尘的过滤器(未图示)。如果使抽吸力发生源42动作，则分级机构30内的粉尘与空气一起被抽吸至抽吸机构主体41。被抽吸的粉尘在朝向抽吸力发生源42被进一步输送时，被过滤器捕获，仅空气被输送至抽吸力发生源42。被捕获的粉尘能够通过作业者经由开口部23a接近设置于抽吸机构主体41的前表面的开闭门41a、打开开闭门41a并拆下过滤器而回收。此外，抽吸力发生源42的动作的切换由配置于外框23的前表面的操作面板P的操作进行。

图5是对图2示出的贮存料斗以及喷射材料输送机构进行说明的示意图。如图5所示，贮存料斗50的上端固定于分级机构30的分级部件32的底部。贮存料斗50是其内部的空间与分级机构30连通的箱状。贮存料斗50的底部设置有喷射材料排出部件51，在喷射材料排出部件51的下端设置有用于将贮存料斗50内的喷射材料排出的开口。在该开口装嵌有闭合栓52。本实施方式的闭合栓52呈由橡胶构成的圆锥台形状。在更换喷丸加工中使用的喷射材料时，只要在拆下该闭合栓52取出喷射材料之后，再次装嵌闭合栓52即可。

为了将贮存于贮存料斗50的喷射材料输送至喷丸加工用喷嘴10，在贮存料斗50配置有喷射材料的喷射材料输送机构60。如图5所示，喷射材料输送机构60具备圆管状的喷射材料取出管61、圆管状的外部空气导入管安装部件62以及外部空气导入管63。喷射材料取出管61以其后端61a贯通贮存料斗50的侧壁50a(第一侧面)(在图5中为左侧壁，Y轴的负的方向)的方式固定。外部空气导入管安装部件62以贯通贮存料斗50中的与喷射材料取出管61对置的侧壁50b(第二侧面)(在图5中为右侧壁，Y轴的正的方向)的方式固定。外部空气导入管63被贯通固定于外部空气导入管安装部件62。

外部空气导入管63以其前端63a位于喷射材料取出管61之中的方式固定。喷射材料取出管61连结于喷丸加工用喷嘴10的喷射材料抽吸口11a。通过在喷丸加工用喷嘴10的内部产生的抽吸力，在喷射材料取出管61内产生朝向该喷丸加工用喷嘴10的气流。此时，从外部空气导入管63抽吸有外部空气。即，成为在外部空气导入管63的前端喷射外部空气流的状态。利用该气流，在喷射材料取出管61的右端附近产生朝向喷射材料抽吸口11a的气流。伴随着该气流，贮存料斗50内的喷射材料被抽吸至喷射材料取出管61，并输送至喷丸加工用喷嘴10。

对于外部空气导入管63而言，只要至少前端63a位于喷射材料取出管61之中即可。因此，外部空气导入管63也可以形成为其外径比喷射材料取出管61的内径小的圆管。或者，外部空气导入管63也可以形成为其外径比喷射材料取出管61的内径大，并且设置有连续缩径从而使其前端63a变得小于喷射材料取出管61的内径的部位的形状。在后者的结构中，通过调整外部空气导入管63的左右位置，能够调整外部空气导入管63的外壁与喷射材料取出管61的内壁的间隙。通过变更该间隙的大小，能够变更被喷射材料取出管61抽吸的喷射材料的量。如果该间隙过宽，则不能稳定地将喷射材料抽吸至喷射材料取出管61，由此，来自喷丸加工用喷嘴10的喷射量不稳定。即无法进行稳定的喷丸加工。另外，如该间隙过窄，则阻碍喷射材料通过该间隙。通过该间隙的调整，能够调整输送至喷丸加工用喷嘴10的喷射材料的量(相对于压缩空气的喷射材料的混合比)，由此，能够通过操作外部空气导入管63来调整喷丸加工的能力。

如以上那样，分级机构30、抽吸机构40、贮存料斗50与以往的喷丸加工装置相比较小型，由此，能够以包含于外框23以内的方式配置在基台70上。另外，能够利用喷射材料输送机构60稳定地输送至喷丸加工用喷嘴10，由此，能够进行稳定的喷丸加工。结果形成小型且能够稳定地进行喷丸加工的结构。

另外，如图1(A)所示，能够在基台70固定纵剖面为コ字状的加高基座71。在设置喷丸加工装置时，能够通过加高基座71容易地用叉车等移动该喷丸加工装置。

(喷丸加工方法)

接下来，对本实施方式的喷丸加工装置1实施的喷丸加工方法进行说明。图6是对图1示出的喷丸加工装置的喷丸加工方法进行说明的流程图。

如图6所示，操作操作面板P，使抽吸机构40动作，从而对喷丸加工室R内进行抽吸(S10：抽吸工序)。接着，对弹键锁25进行解锁，打开上部外壳21(S12)。接着，将规定量的喷射材料投入至喷丸加工室R，并将喷射材料经由分级机构30输送至贮存料斗50(S14)。其后，关闭上部外壳21，由弹键锁25进行上锁而将上部外壳21与下部外壳22固定(S16)。由此，形成作为被封闭的空间的喷丸加工室R。喷丸加工室R因被抽吸机构40抽吸而成为负压，外部空气从作业部21c流入喷丸加工室R内。

作业者戴上手套，将手从作业部21c插入而握持喷丸加工用喷嘴10。接着，使上述脚踏开关“ON”而从喷射口13a喷射包含喷射材料的气固两相流。此时，对配置于喷丸加工装置1的前表面的压力调整阀V进行操作，在通过配置于喷丸加工装置1的前表面的压力计进行确认并且调整以便达到规定的喷射压力之后，使上述脚踏开关“OFF”而停止喷射材料的喷射，将手抽出(S18)。

接下来，将弹键锁25解锁，打开上部外壳21(S20)，将工件(被加工物)载置在加工板26上(S22)。其后，关闭上部外壳21，由弹键锁25进行上锁而将上部外壳21与下部外壳22固定(S24)。

在操作操作面板P且作业者将手从作业部21c插入而握持喷丸加工用喷嘴10以及工件之后，使脚踏开关“ON”而从喷射口13a喷射气固两相流(S26：喷射工序)。然后，经由手套，由作业者亲自将工件相对于喷射口13a进行扫描，由此，进行有工件的喷砂清理(S28：喷砂清理工序)。此时，喷丸加工室R内成为负压，由此，包含喷射材料的粉粒体(喷射材料以及粉尘)不会从喷丸加工室R漏出至外部。

喷丸加工的情况能够从设置于前表面侧斜面的观察窗21a进行观察。另外，在顶面设置有采光窗21b，由此，即使不在喷丸加工室R内设置投光机也能够对喷丸加工室R进行观察。

在执行S26以及S28的处理中，进行有分级工序。图7是对图1示出的喷丸加工装置的分级工序进行说明的流程图。被从喷射口13a喷射的包含喷射材料的粉粒体利用抽吸机构40的抽吸力输送至分级机构30。在分级机构30中，被分离为能够再使用的喷射材料与粉尘。详细而言，分级机构30内由于抽吸机构40的抽吸力而成为负压，另外，在整流部31b产生一边旋转一边朝向分级部件32的气流(S40)。首先，包含喷射材料的粉粒体利用该负压从投入部件34投入至分级机构30内(S42)。到达整流部31b后的包含喷射材料的粉粒体利用在整流部31b产生的气流一边旋转一边朝向分级部件32前进(S44)。然后，到达分级部件32后的喷射材料中的重量较重的能够再使用的喷射材料利用重力下落，贮存于位于下方的贮存料斗50(S46)。输送至贮存料斗50的能够再使用的喷射材料被喷射材料输送机构60输送至喷丸加工用喷嘴10，并再次从喷射口13a喷射。另一方面，重量较轻的粉尘被抽吸至抽吸机构40，并被捕获至抽吸机构主体41内的过滤器(S48)。至此，图7示出的流程图结束。

返回至图6，在向工件喷射规定时间的气固两相流之后，使上述脚踏开关“OFF”而停止气固两相流的喷射，将手抽出。其后，将弹键锁25解锁，打开上部外壳21，回收工件(S30、S32)。将附着于该工件的喷射材料、粉尘去除，由此结束图6示出的一系列的喷丸加工。

如果由抽吸机构主体41内的过滤器捕获的粉尘堆积达到规定量而使得抽吸能力降低，则在停止了气固两相流的喷射以及抽吸机构40的动作之后，由作业者经由外框23的开口部23a接近位于喷丸加工装置1的前表面的开闭门41a，打开开闭门41a拆下过滤器来进行过滤器的清扫。粉尘的堆积情况，可以通过在抽吸机构主体41安装差压计而根据该差压计的值进行管理，也可以采取在一天的作业完成之后进行过滤器的清扫的程度的管理。

在为了变更喷射材料或者清扫喷丸加工装置1而需要将喷射材料从喷丸加工装置1排出的情况下，在上部外壳21以及下部外壳22被固定的状态下，作业者经由外框23的开口部23a接近闭合栓52，将闭合栓52取下，将贮存料斗50内的喷射材料排出，之后，再次将闭合栓52装嵌于喷射材料排出部件51的开口。然后，将喷射压缩空气的喷嘴(未图示)从作业部21c插入，进行空气喷射对于附着于喷丸加工室R内的喷射材料、粉尘的去除、以及上述脚踏开关所产生的来自喷丸加工用喷嘴10的喷射对于喷射材料从喷射材料的路径的去除。通过反复进行该作业，能够将喷丸加工装置1内的喷射材料完全地排出。

接下来，对验证本方式的喷丸加工装置1的结果进行说明。

作为喷射材料，使用氧化铝系的颗粒(新东工业株式会社制：AF24)，作为伪粉尘，使用氧化铝系的微粒(新东工业株式会社制：WA#800)。将称量形成喷射材料为98％、伪粉尘为2％并进行混合的粉粒体作为初期的粉粒体收容在贮存料斗50，之后使喷丸加工装置1动作10min，喷射该粉粒体。

在停止喷丸加工装置1的动作之后，回收贮存料斗50内的粉粒体。在利用网眼为0.500mm的筛子将回收的粉粒体分级之后，对大微粒以及微粒各自的重量进行测定，进行如下计算并评价。

(1)试验后的大径颗粒的重量相对于初期的粉粒体的重量的比例

(2)试验后的微粒的重量相对于试验后的粉粒体的总重量的比例评价基准如下。

○…(1)为95％以上，且(2)不足1％。

△…(1)为95％以上，(2)多于1％但不足5％。

×…(1)不足95％，或者(2)为5％以上。

试验中，使从整流部31b的前端面到处于与该前端面对置的位置的分级部件32的壁面为止的长度L2相对于整流部31b的长度L1的比(L2/L1)、整流部件31的直径D2相对于抽吸部件33的直径D1的比(D2/D1)、以及整流部31b中的风量分别变化。其结果在表1中示出。

[表1]

在从整流部31b的前端面到处于与该前端面对置的位置的分级部件32的壁面为止的长度L2相对于整流部31b的长度L1的比(L2/L1)为1.25～1.75、整流部件31的直径D2相对于抽吸部件33的直径D1的比(D2/D1)为1.50～2.00以及整流部31b中的风量为2.1～3.6m³/min的情况下，都成为“△”或者“○”评价(实施例1～8)。L2/L1或者D2/D1比较低的实施例1以及4为“△”评价，不过如果稍微将分级性能较差的条件最优化，则也将显示出达到“○”的评价的程度。因此，可见能够充分应用于喷丸加工装置。另一方面，在风量超出2.1～3.6m³/min的范围的情况下，均为“×”评价，判断为分级性能较差(比较例1、2)。

工业上的利用可能性

如以上那样，能够提供小型且能够稳定地进行喷丸加工、操作性优异的喷丸加工装置以及喷丸加工方法。

附图标记说明：

1…喷丸加工装置；10…喷丸加工用喷嘴；11…喷嘴保持件；11a…喷射材料抽吸口；11b…路径(喷射材料)；11c…混合室；11d…空气喷嘴插入口；11e…喷射喷嘴插入口；12…空气喷嘴；12a…路径(压缩空气)；12b…加速部(压缩空气)；13…喷射喷嘴；13a…喷射口；13b…路径(气固两相流)；13c…加速部；13d…整流部(气固两相流)；20…壳体；21…上部外壳；21a…观察窗；21b…采光窗；21c…作业部；22…下部外壳；22a…框体；23…外框；23a…开口部；24…铰链；25…弹键锁；26…加工板；30…分级机构；31…整流部件；31a…闭合板；31b…整流部；32…分级部件；33…抽吸部件；34…投入部件；40…抽吸机构；41…抽吸机构主体；41a…开闭门；42…抽吸力发生源；50…贮存料斗；51…喷射材料排出部件；52…闭合栓；60…喷射材料输送机构；61…喷射材料取出管；62…外部空气导入管安装部件；63…外部空气导入管；70…基台；71…加高基座；a、b、c…分级机构内的气流及喷射材料以及粉尘的流动；E…电磁阀；P…操作面板；S…传感器；V…压力调整阀。

Claims

1.一种分级机构，设置于喷丸装置，其中，

上述分级机构具备：

整流部件，其呈圆筒形状，以轴线沿水平方向延伸的方式设置，并且一端面被闭合板闭合；

分级部件，其以相对于上述整流部件的轴线垂直的方式连结于该整流部件的另一端，并且在内部具有对包含喷射材料的粉粒体进行分级的空间；

圆筒形状的抽吸部件，其贯通上述闭合板且配置于上述整流部件的内部，并且与上述整流部件配置为同心状；以及

投入部件，其是用于将包含喷射材料的粉粒体投入至上述分级机构的内部的部件，被设置于上述整流部件的上述闭合板侧，

上述抽吸部件与抽吸机构连结，

上述投入部件以喷射材料沿着上述整流部件的内壁朝向上述分级部件输送的方式配置。

2.根据权利要求1所述的分级机构，其中，

由上述整流部件的内壁面以及位于上述整流部件的内部的上述抽吸部件的外壁面形成整流部，

处于与上述整流部的端面对置的位置的上述分级部件的壁面相对于该端面平行，

从上述整流部的没有被上述闭合板闭合的端面到处于与该端面对置的位置的上述分级部件的壁面为止的长度相对于上述整流部的长度的比例为1.25～1.75。

3.根据权利要求2所述的分级机构，其中，

在上述整流部中，上述整流部件的直径相对于上述抽吸部件的直径的比例为1.5～2.0。