JP2002219651A - 水中バリ取り方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好でかつ安全な作業環境でバリ取り作業を
行う。及び装置を提供することである。 【解決手段】 ワークのバリを除去するバリ取り装置に
おいて、処理水で満たされた処理槽1と、処理槽内の水
中のワークWに対して、高圧処理水とメディアとの混合
水を噴射する混合噴射手段2と、処理槽内の水中で、高
圧処理水のみを噴射してワークWを洗浄する洗浄手段3
と、処理水を貯蔵する処理水貯蔵部11と、メディアを貯
蔵するメディア貯蔵部7と、処理水貯蔵部11からの処理
水の供給を、混合噴射手段2と洗浄手段3とに切り換える
切換え手段8と、ワークに対する混合噴射後に処理槽内
に貯留した混合水からメディアを濾過する濾過手段13
と、濾過後の処理水を処理水貯蔵部へ回収すると共に、
メディアをメディア貯蔵部へ回収する回収手段(13, 15)
と、を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工によりバリを
生じたワークに対して、水中でメディアを噴射すること
によりバリを除去するためのバリ取り装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】成形加工や機械加工を行ったワーク（処
理対象物）には加工によりバリが生じることがある。こ
のようなバリの生じたワークに対して、メディア（ショ
ット材、研掃材）を噴射することによりバリを取り除く
方法として、ドライブラスト方式とウェットブラスト方
式が従来から一般的に知られている。ドライブラスト方
式は、気中に保持されたワークに対して圧縮空気とメデ
ィアとを混合して噴射するものである。ウェットブラス
ト方式は、気中に保持されたワークに対して、圧縮空気
とメディアと低圧水とを混合してワークに対して噴射す
るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のバリ取り装置には次のような問題点がある。
まず、ドライブラスト方式では、圧縮空気とメディアの
混合噴射時に噴射メディアが周囲に飛散して気中に粉塵
を生じるため、作業環境が悪化するという問題がある。

【０００４】また、ワークがアルミニウム製やマグネシ
ウム製の材質で生成されている場合には、ドライブラス
トにより生じた粉塵により、メディア（研掃材）の装置
内での衝突による火花や集塵機付近の火だね（溶接、タ
バコ、ライター等）または静電気等が原因となって、爆
発や火災が発生する危険性があるという問題がある。

【０００５】また、ドライブラスト方式では通常、圧縮
空気とメディアの混合噴射の前に高圧水等による洗浄を
行っているが、混合噴射前に高圧水等によりウェット状
態になったワークを乾燥させる必要があり、バリ取り作
業へ移行するために作業が繁雑化するという問題があ
る。

【０００６】更に、混合噴射によりメディアがワークに
付着等してしまうため混合噴射後に残留したメディアを
ワークから除去する必要があるが、気中環境下では容易
にメディアを除去することができないという問題があ
る。

【０００７】一方、ウェットブラスト方式においても、
ワークは気中に保持されているので、混合噴射時に噴射
メディアが周囲に飛散して粉塵を生じる場合があり、作
業環境が悪化するという問題がある。

【０００８】また、ウェットブラスト方式の場合にも混
合噴射後はワークは気中にあるので、ワークに残留した
メディアを気中で容易に除去することは困難である。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、作業環境を良好な状態でバリ取り作業を
行える水中バリ取り方法及び装置を提供することを主な
目的とする。本発明の別の目的は、爆発や火災が生じる
危険性がなく安全な作業を行える水中バリ取り方法及び
装置を提供することである。本発明の別の目的は、バリ
取り作業工程への移行を容易に行える水中バリ取り方法
及び装置を提供することである。本発明の別の目的は、
ワークに残留するメディアを容易に除去することができ
る水中バリ取り方法及び装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、ワークのバリを除去するバ
リ取り方法において、水中のワークに対して、高圧処理
水とメディアとを混合して噴射する混合噴射工程と、前
記混合噴射工程後に、水中で高圧処理水のみを噴射して
ワークを洗浄する洗浄工程と、を含むことを特徴とす
る。

【００１１】この請求項１に係る発明では、混合噴射工
程によってワークに対して水中で高圧処理水とメディア
とを混合噴射することによりワークのバリ取りを行って
いるので、噴射メディアが飛散しても常に水中環境下に
ある。このため、噴射メディアが気中に飛散して粉塵を
生じることがなく、良好な作業環境でバリ取り作業を行
える。

【００１２】また、本発明では噴射メディアの粉塵が気
中に生じないため、ワークがアルミニウム製やマグネシ
ウム製である場合でも爆発や火災が発生する危険性はな
く安全な作業環境を実現できる。

【００１３】また、本発明では、ワークに対する高圧処
理水とメディアの混合噴射を水中環境下で行うので、ド
ライブラスト方式による場合のように、混合噴射工程の
前にワークの乾燥処理は不要となり、バリ取り作業への
移行を容易に行える。

【００１４】更に、本発明では、洗浄工程によって水中
でワークに対し高圧処理水のみを噴射することにより、
水中にキャビテーション噴射流となってワークに噴射さ
れる。このためキャビテーション噴射流の破壊力を利用
して、混合噴射工程後にワークに残留したメディアを容
易に除去することが可能となる。

【００１５】ここで、本発明におけるメディアとは、ワ
ークに対して噴射するショット材、研掃材を意味し、ワ
ークの種類に応じて例えば、樹脂、ガラスビーズ、セラ
ミック等から最適なものを選択して使用する。

【００１６】本発明における混合噴射工程は、高圧処理
水とメディアとを混合してワークに対して噴射するもの
であれば良い。例えば、予め処理水とメディアとの混合
水を作りこの混合水をワークに噴射するように構成する
他、別々のノズル等から高圧処理水とメディアとを同時
に噴射するように構成すれば良い。

【００１７】請求項２に係る発明は、ワークのバリを除
去するバリ取り装置において、処理水で満たされた処理
槽と、前記処理槽内の水中のワークに対して、高圧処理
水とメディアとの混合水を噴射する混合噴射手段と、を
備えたことを特徴とする水中バリ取り装置に係るもので
ある。

【００１８】この請求項２に係る発明は、請求項１に記
載の水中バリ取り方法を実施するための装置である。本
発明では、混合噴射手段によってワークに対して水中で
高圧処理水とメディアとを混合して噴射しているので、
噴射メディアが気中に飛散して粉塵を生じることがな
く、良好な作業環境でバリ取り作業を行える。

【００１９】また、本発明では噴射メディアの粉塵が気
中に生じないため、ワークがアルミニウム製やマグネシ
ウム製である場合でも爆発や火災が発生する危険性はな
く安全な作業環境を実現できる。

【００２０】また、本発明では、ワークに対する高圧処
理水とメディアの混合噴射を水中環境下で行うので、ド
ライブラスト方式による場合のように、混合噴射工程の
前にワークの乾燥処理は不要となり、バリ取り作業への
移行を容易に行える。

【００２１】本発明における混合噴射手段は、高圧処理
水とメディアとを混合してワークに対して噴射するもの
であれば良い。例えば、処理水とメディアとの混合水を
作り、単一の噴射手段によりこの混合水をワークに噴射
するように構成することができる。

【００２２】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
水中バリ取り装置において、処理水を貯蔵する処理水貯
蔵部と、メディアを貯蔵するメディア貯蔵部と、処理槽
内の水中で、高圧処理水のみを噴射してワークを洗浄す
る洗浄手段と、処理水貯蔵部からの処理水の供給を、混
合噴射手段と洗浄手段とに切換える切換え手段と、を更
に備えたことを特徴とする。

【００２３】この請求項３に係る発明では、処理水を混
合噴射手段に供給して混合噴射を行った後に、切換え手
段によって処理水を洗浄手段に供給するように切り換え
て洗浄手段によって水中のワークに対し高圧処理水のみ
を噴射することにより、水中にキャビテーション噴射流
となってワークに噴射される。このため、キャビテーシ
ョン噴射流の破壊力を利用してワークに残留したメディ
アを容易に除去することが可能となる。また、必要に応
じて処理槽の液体を排出し、ワークを気中状態にして、
高圧処理水により残留したメディアを洗浄することも可
能である。

【００２４】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
水中バリ取り装置において、ワークに対する混合噴射後
に前記処理槽内に貯留した混合水からメディアを濾過す
る濾過手段と、濾過後の処理水を処理水貯蔵部へ回収す
ると共に、メディアをメディア貯蔵部へ回収する回収手
段と、を更に備えたものであることを特徴とする。

【００２５】この請求項４に係る発明では、濾過手段に
よって処理槽内に貯留した混合水からメディアを濾過
し、回収手段によって濾過後の処理水を処理水貯蔵部へ
回収する一方、メディアをメディア貯蔵部へ回収してい
るので、一度混合噴射に使用した処理水及びメディアを
再利用して資源の節約を図ることができる。特に本発明
では、混合噴射手段による高圧処理水とメディアの混合
噴射は水中で行われるので、メディアが周囲に飛散する
こともなく、使用したメディアを効率良く回収すること
が可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態につい
て、図示例とともに説明する。図１は、本実施形態の水
中バリ取り装置の概略構成図である。本実施形態の水中
バリ取り装置は、図１に示すように、処理槽１と、高圧
洗浄用ノズル３と、メディア噴射用ノズル２と、切換え
バルブ８と、クリーンタンク１１と、ホッパ７と、メデ
ィア回収用タンク１２と、高圧ポンプ１０と、メディア
回収用ポンプ１５と、フィルタ１３とを主に備えた構成
となっている。

【００２７】処理槽１内部は所定高さまで処理水が満た
された状態となっており、ワークはこの処理槽１内の処
理水中に軸回転可能なクランプ部９によって保持されて
いる。

【００２８】クリーンタンク１１は後述する混合噴射及
び高圧洗浄に利用する処理水を貯蔵するものであり、本
発明の処理水貯蔵部を構成する。ホッパ７は、混合噴射
に利用するメディアと水とを貯蔵するものであり、本発
明のメディア貯蔵部を構成する。

【００２９】メディア噴射用ノズル２は、ワークに対し
てメディアと処理水の混合水を噴射するものであり、本
発明の混合噴射手段を構成する。ここで、メディアは、
ワークの種類に応じて例えば、樹脂、ガラスビーズ、セ
ラミック等から最適なものを選択して使用する。メディ
ア噴射ノズルは、アーム４の下端で処理水供給管６ａに
接続されており、高圧ポンプ１０によってクリーンタン
ク１１に貯蔵されている処理水が供給されるようになっ
ている。

【００３０】また、メディア噴射用ノズル２は、メディ
ア供給管５によって、メディア供給バルブ１６を介して
ホッパ７と接続され、また搬送水供給バルブ１７を介し
てメディア搬送水用タンク（図示せず）に接続されてい
る。そして、メディア供給バルブ１６と搬送水供給バル
ブ１７とを共に開くことによって、ホッパ７内のメディ
アが低圧の搬送水によってメディア噴射用ノズル２に供
給され噴射されるようになっている。従って、高圧処理
水噴射による負圧の力と、低圧搬送水とによって、メデ
ィアがメディア噴射用ノズル２にスムースに供給され、
クリーンタンク１１内の処理水と、ホッパ内のメディア
が混合されて噴射されるようになっている。

【００３１】高圧洗浄用ノズル３は、ワークに対して処
理水のみを噴射してワークに残留するメディアを洗浄除
去するものである。高圧洗浄用ノズル３は、アーム４下
端でメディア噴射用ノズル２に接続された処理水供給管
６ａとは異なる処理水供給管６ｂに接続されており、高
圧ポンプ１０によってクリーンタンク１１に貯蔵されて
いる処理水が供給されるようになっている。

【００３２】アーム４はその上部で４軸ロボットの駆動
軸（図示せず）に接続されており、このため高圧洗浄用
ノズル３とメディア噴射用ノズル２は、バリ取り対象の
ワークのサイズ、位置に応じて立体的に移動できかつ回
転可能となっている。

【００３３】高圧ポンプ１０は、その駆動により、クリ
ーンタンク１１内の処理水を高圧洗浄用ノズル３及びメ
ディア噴射用ノズル２に供給するものである。切換えバ
ルブ８は、クリーンタンク１１内の処理水の高圧洗浄用
ノズル３への供給と、メディア噴射用ノズル２への供給
とを切り換えるものであり、本発明の切換え手段を構成
する。切換えバルブ８をメディア噴射用ノズル側に切り
換えることにより処理水はメディア噴射用ノズル２に供
給され、切換えバルブ８を高圧洗浄用ノズル側に切り換
えることにより処理水は高圧洗浄用ノズル３に供給され
るようになっている。

【００３４】メディア回収用タンク１２は、混合噴射に
使用したメディアと処理水の混合水を一時的に蓄えるも
のであり、配水管により排水バルブ１４を介して処理槽
１底面に接続され、クリーンタンク１１に隣接配置され
ている。そして、排水バルブ１４を開くことにより、処
理槽内部のメディアと処理水の混合水がメディア回収用
タンク１２に排出されるようになっている。

【００３５】フィルタ１３は、メディア回収用タンク１
２とクリーンタンク１１の隔壁の一部として配置されて
おり、メディア回収用タンク内部の混合水からメディア
を濾過して処理水の一部をクリーンタンク１１へ導出す
るものである。このため、フィルタ１３は本発明の濾過
手段及び回収手段を構成する。

【００３６】メディア回収用ポンプ１５は、その駆動に
よりメディア回収用タンク内のメディア、即ち混合水か
ら分離されたメディアをホッパ７へ回収するものであ
る。ここで、メディア回収用ポンプ１５とメディア回収
用タンク１２は、本発明の回収手段を構成する。

【００３７】次に、以上のように構成された本実施形態
の水中バリ取り装置を使用したバリ取り方法について説
明する。

【００３８】まず、成形・機械加工等の処理を施してバ
リが生じているワークを、処理槽１の内の水中に入れて
クランプ部９で保持し、４軸ロボットを駆動してメディ
ア噴射用ノズル２と高圧洗浄用ノズル３をワークのサイ
ズに応じて所望の位置へ移動する。そして、切換えバル
ブ８を操作してメディア噴射用ノズル２側に切り換え
る。

【００３９】次いで、４軸ロボットを駆動してアーム４
を軸心周りに回転させ、またクランプ部９も軸心周りに
回転駆動してワークを回転させる。これはワークに対し
て死角のない６面狙い撃ちでバリ取りを行うためであ
る。そして、高圧ポンプ１０を駆動してクリーンタンク
１１内の処理水を高圧洗浄用ノズル３からワークに対し
て水中で、例えば圧力３〜７ＭＰａで噴射する。これと
同時に、メディア供給バルブ１６と搬送水供給バルブ１
７を共に開き、ホッパ内のメディアを低圧の搬送水によ
ってメディア噴射ノズルから水中で噴射する。これによ
り、メディア噴射用ノズル２からは、ワークに向けてメ
ディアと高圧処理水が混合されて混合水として噴射され
る。これにより、噴射されたメディアと高圧処理水の混
合水により、ワークのバリが除去される。

【００４０】このように本実施形態の水中バリ取り装置
では、水中でメディアと処理水を混合噴射してバリ取り
を行っているので、メディアの粉塵が気中に飛散するこ
とがなく、良好な作業環境下での作業を行うことができ
る。また、メディアの粉塵が気中に飛散することがない
ため、ワークがアルミニウム製やマグネシウム製である
場合でも爆発や火災等は生じる危険性は少なく安全な作
業を行うことができる。

【００４１】この混合噴射を一定時間行ったら、メディ
ア供給バルブ１６と搬送水供給バルブ１７を共に閉める
と共に、切換えバルブ８を高圧洗浄用ノズル側に切換え
て、メディア噴射用ノズル２からの混合水の噴射を停止
する。

【００４２】このとき、切換えバルブ８が高圧洗浄用ノ
ズル側に切り換えられているので、クリーンタンク１１
内の処理水は、高圧洗浄用ノズル３からワークに対して
高圧噴射される。これにより、混合噴射によりワークに
残存するメディアが洗浄除去される。このように本実施
形態の水中バリ取り装置では、ワークに残留するメディ
アを水中で洗浄するので、メディアを容易に除去するこ
とができる。尚、メディアの残留状況によっては、処理
槽内を排水して気中環境にしての気中洗浄も可能であ
る。

【００４３】処理槽１には、バリ取り処理及び洗浄処理
後の混合水（メディア及び処理水）が残存しているが、
排水バルブ１４を開けることにこの混合水をメディア回
収用タンク１２に排出する。メディア回収用タンク１２
に排出された混合水は、フィルタ１３によって濾過され
て、処理水の一部がクリーンタンク１１に回収される。
一方、メディア回収用タンク１２にはメディアが処理水
と共に残存する。

【００４４】クリーンタンク１１に回収された処理水
は、高圧ポンプ１０の駆動により次のバリ取り処理に循
環利用される。メディア回収用タンク内のメディアは、
メディア回収用ポンプ１５を駆動させることによりホッ
パ７に回収され、次のバリ取り処理に利用される。この
とき、排出バルブ１８を開けて、メディア回収用ポンプ
１５の吐出水の一部をメディア回収用タンク１２に戻し
ている。このため、メディアはメディア回収用タンク内
で攪拌され、回収効率が向上する。

【００４５】このように本実施形態の水中バリ取り装置
では、一度使用した混合水をフィルタ１３によって濾過
して、処理水とメディアに分離してそれぞれ回収してい
るので、資源の節約が図られると共にランニングコスト
の低減が図られる。

【００４６】また、使用するメディアの種類は本実施形
態の水中バリ取り装置で使用するものに限定されるもの
ではなく、ワークに応じて任意に選択することが可能で
ある。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
噴射メディアが気中に飛散して粉塵を生じることがな
く、良好な作業環境でバリ取り作業を行えるという効果
を有する。また、爆発や火災が発生する危険性はなく安
全な作業環境を実現できるという効果を有する。更に、
混合噴射前にワークの乾燥処理は不要となり、バリ取り
作業への移行を容易に行えるという効果を有する。

【００４８】また、請求項１及び請求項３に係る発明に
よれば、ワークに残留したメディアを容易に除去するこ
とができるという効果を有する。

【００４９】更に、請求項４に係る発明によれば、混合
噴射に使用した処理水及びメディアを循環利用して資源
の節約を図れるという効果を有する。また、混合噴射は
水中で行われるので、使用したメディアを効率良く回収
することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の水中バリ取り装置の概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１：処理槽 ２：メディア噴射用ノズル ３：高圧洗浄用ノズル ４：アーム ５：メディア供給管 ６ａ，６ｂ：処理水供給管 ７：ホッパ ８：切換えバルブ ９：クランプ部 １０：高圧ポンプ １１：クリーンタンク １２：メディア回収用タンク １３：フィルタ １４：排水バルブ １５：メディア回収用ポンプ １６：メディア供給バルブ １７：搬送水供給バルブ １８：排出バルブ Ｗ：ワーク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークのバリを除去するバリ取り方法に
   おいて、 水中のワークに対して、高圧処理水とメディアとを混合
   して噴射する混合噴射工程と、 前記混合噴射工程後に、水中で高圧処理水のみを噴射し
   てワークを洗浄する洗浄工程と、を含むことを特徴とす
   る水中バリ取り方法。
2. 【請求項２】 ワークのバリを除去するバリ取り装置に
   おいて、 処理水で満たされた処理槽と、 前記処理槽内の水中のワークに対して、高圧処理水とメ
   ディアとの混合水を噴射する混合噴射手段と、を備えた
   ことを特徴とする水中バリ取り装置。
3. 【請求項３】 処理水を貯蔵する処理水貯蔵部と、 メディアを貯蔵するメディア貯蔵部と、処理槽内の水中
   で、高圧処理水のみを噴射してワークを洗浄する洗浄手
   段と、 処理水貯蔵部からの処理水の供給を、混合噴射手段と洗
   浄手段とに切り換える切り換え手段と、を更に備えたこ
   とを特徴とする請求項２に記載の水中バリ取り装置。
4. 【請求項４】 ワークに対する混合噴射後に前記処理槽
   内に貯留した混合水からメディアを濾過する濾過手段
   と、 濾過後の処理水を処理水貯蔵部へ回収すると共に、メデ
   ィアをメディア貯蔵部へ回収する回収手段と、を更に備
   えたものであることを特徴とする請求項３に記載の水中
   バリ取り装置。