JP2003326460A - ローターによる湿式ブラスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は広い範囲のブラストができ、ソフト
な加工も行え、コンプレッサーを用いずに省エネルギー
化出来ると共に構造が簡単で小型化も可能となり、更に
ブラスト加工を行うと共に洗浄作業も一緒に行うことが
可能となるローターによる湿式ブラスト装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 加工室５の下部にホッパー１を配置し、
上方にローター２を配置させ、研磨材７と液体６を撹拌
すると共に回転板21の中央にそれを供給するスラリーポ
ンプ４が備えられ、且つブレード22の幅方向中央にスラ
リー供給口23を向けて配置し、流入管24の先端を回転板
21の中央表面から若干離して配置する構造と成す。また
洗浄用に給水管を配管すると共にそれにストップバルブ
を取付けたものとしても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンプレッサーを用
いず、ブレードをローター用モーターで高速回転させて
研磨材と液体の混合液を投射させる湿式のブラスト加工
を行うことが可能となるローターによる湿式ブラスト装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にショットブラスト装置には、研掃
材（以降、研磨材と言う）が投射される動力として圧縮
空気を用いず、ブレードと呼ばれる羽根をローター用モ
ーターで高速回転させている。またブレードには強制的
に研磨材が上方から送り込まれ、その研磨材は高速回転
するブレードにより投射される構造になっている。この
投射する装置のことを通常「ローター」と呼んでいる。
該ローターによってブラスト加工する場合は、混合液な
どと圧縮空気を用いる湿式と異なり、研磨材だけをワー
クに投射させる乾式のものが大半であった。この時、研
磨材はブレードにたたき付けられる時とワークに当る時
の２回に渡って消耗にさらされるため、高価な研磨材で
はランニングコストの問題が起き、且つアルミナ系の研
磨材であればブレードやカバーの消耗が深刻な問題にな
っていた。またローターによるショットブラスト装置
は、細かい研磨材を使用する場合や狭い範囲をブラスト
する場合には適さないものであった。従ってショットブ
ラストは大きめの研磨材を使用し、それを循環させるた
めにバケットエレベーター等の装置が使われ、強制的に
研磨材を循環させるのが一般的な構造であった。図５は
ローターによる乾式ショットブラスト装置の一般的な構
造を示すものである。

【０００３】この構造は、ローター（２）と、セパレー
ターと、バケットエレベーターとから少なくとも構成さ
れており、前記ローター（２）としては、研磨材（７)
を飛ばすブレード（22）を含めた回転板(21)などの回転
部分と、研磨材（７)をローター（２）に投入する供給
部分とから成っている。尚、前記ブレード（22）は通常
８枚のものが多い。また前記セパレーターは、投射した
研磨材（７)に混ざった異物や砕けて小さくなった研磨
材（７)を分離するものであり、その分離方法として
は、セパレーターの上に、回転するドラムに張られた金
網の網目によって粒度を選別した上で、集塵機の吸引力
により比重別に分別するロータリースクリーン式が一般
的である。又、前記バケットエレベーターは投射した研
磨材（７)を強制的にバケットですくい且つ運び上げ、
バケットエレベーターで持上げ、投射された研磨材
（７)を順次掻き上げて循環させていた。

【０００４】又、近年に於いては、特開平１１−３１６
３５４号の中でローターによる湿式ブラスト装置が開示
されている。この構造は図６に示す如く、ケース体
（５’）と、このケース体（５’）の一端部の投入口よ
り投入されたブラスト品（ワーク）を他端部の排出口よ
り排出できるように該ケース体（５’）内に設けたネッ
トコンベアーと、このネットコンベアーの上流側部位に
設けられた、該ネットコンベアーによって移送されるブ
ラスト品に投射材（７’）が混合された水(６’）を投
射する投射機（２’）と、この投射機（２’）に投射材
（７’）が混合された水(６’）を供給する投射材等の
供給装置と、前記ネットコンベアーの下部位置に設けら
れた投射材等を回収して選別し、選別した投射材
（７’）を供給装置へ供給する回収選別装置とから成る
ものであった。

【０００５】一方、細かい研磨材を使用する場合や狭い
範囲をブラストする場合或いは乾式には適さないものを
ブラストする場合、一般的には図８に示すような湿式ブ
ラスト装置が使用されていた。これは加工室（５)の下
部には研磨材（７)と液体（６）を入れたホッパー
（１）が配置され、且つ上部には、スラリーポンプ
（４)によって撹拌した混合液と一緒にコンプレッサー
によって圧縮した空気を噴射させるガン（２’）が配置
されたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図５に示
す前記乾式ショットブラスト装置は、研磨材（７)がバ
ケットエレベーターによって高い位置まで掻き上げられ
る必要があるため、装置が大型のものに適し、小型な装
置には適さないものであった。また前記装置は湿式のよ
うなソフトな加工が出来ず、且つ帯電するので、ゴミや
スラッジが表面に付着し易く、ブラスト加工後の洗浄作
業に手間が掛り、且つ樹脂の研磨材（７)が使用出来
ず、集積回路チップのバリ取りに利用出来ない等の問題
点があった。

【０００７】また特開平１１−３１６３５４号は投射機
（２’）や収納タンク（１’）以外に、ケース体
（５’）内に設けたネットコンベアーが設けられ、且つ
供給装置や回収選別装置及びバケットコンベアー（バケ
ットエレベーター）なども設けられているため、大掛り
な装置で構造が複雑なものとなり、小型化することが出
来なかった。それ以外に、収納タンク（１’）が上部
にあると共に内部にスクリューコンベアーがあるため、
収納タンク（１’）内部のクリーニングが困難であり、
且つスクリューコンベアー軸の両端のシールが必要とな
るが、シールが摩耗されて水漏れの発生を起こし易いも
のであった。スクリューコンベアーは投射材（７’）
を両端に移動させるが撹拌機能の役目が殆どないため、
投射材（７’）と水(６’)の混合が均一に出来ず、スラ
リー濃度を均一化させることは困難となり、且つスラリ
ー濃度を調整することが不可能であった。投射される
水(６’)を収納タンク（１’）に供給するためにはポン
プが必要であり、投射材（７’）を収納タンク（１’）
に供給するためには図示しないバケットコンベアーが必
要であり、しかも各々が回収選別装置を通して投射材
（７’）と水(６’)に分別されてから用いられていた。
またバケットコンベアーのバケットから投射材（７’）
がこぼれるため、運搬効率が悪いものであった。尚、前
記バケットコンベアーの使用は前記公開公報の図面中に
図示されている。

【０００８】更に図５は特開平１１−３１６３５４号の
ローターの構造を示す図であり、これは投射材（７’）
を混合した水(６’)が上方から吸引管を通過して自然に
流し込まれ、高速回転するインペラーの中央右側からノ
ズルで混合された水(６’)を供給させるものであること
により、３６０度方向に投射されてしまい、カバー体
（26’）に投射材（７’）が当って直ぐに磨耗してしま
うため、カバー体（26’）の損傷が激しいものとなって
いた。しかもカバー体（26’）に当った後、図中の点線
矢印のように下方にそれが落下し、これがあたかも水カ
ーテンの役目を果している状態となり、投射したものと
垂れ下がったものがぶつかり合うので、投射力のパワー
ダウンとなる。インペラーの羽根（22’）の幅方向に
対して、図中の右側よりも左側の当りが少なく不均一な
投射となるため、ブラスト加工の仕上がりにムラを生じ
たり、羽根（22’）が局部的に摩耗し易いものとなる。
投射材（７’）を混合した水(６’）の供給が自然落
下のため、投射材（７’）の濃度にバラツキが出ると共
に吸引管の曲部などに投射材（７’）が溜まり易くな
り、投射材（７’）がまとまって出たり、水(６’)だけ
の場合も生じる恐れがあった。特に比重の高い粒子を投
射材（７’）として用いる場合には、流動性が悪くな
り、使用出来ない投射材（７’）も発生する等の問題点
があった。

【０００９】一方、図８の従来の湿式ブラスト装置はコ
ンプレッサーで作った圧縮空気を使って研磨材（７)と
液体（６）が噴射される構造であるので、必ずコンプレ
ッサーが必要であり、ブラスト加工専用機に備えるコン
プレッサーは容量が大きなものであった。従って、コン
プレッサーは高価なものであるので、装置のコストダウ
ンが難しく、且つコンプレッサーを使用すると使用電力
が多く、しかも作動音が大きいので騒音問題を生じ易
く、更にガン（２’）が使用されているため、ローター
（２）による広い範囲をブラスト加工する場合には適し
ていない等の問題点があった。

【００１０】本発明はローターによる乾式ショットブラ
スト装置のような広い範囲のブラスト加工が可能になる
と共に湿式ブラスト装置のソフトな加工や集積回路チッ
プのバリ取りなどが行え、コンプレッサーを用いずに省
エネルギー化させ、且つ構造が簡単で小型化も可能とな
るローターによる湿式ブラスト装置を提供することを目
的とする。

【００１１】又、他の目的としてはブラスト加工を行う
と共に洗浄作業も一緒に行うことが可能となるローター
による湿式ブラスト装置を提供するにある。尚、本発明
で言う「洗浄作業」とは、ワークの表面に付着した研磨
材や汚れを落す作業を指す。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
消するために成されたものであり、つまり、少なくとも
加工室の下部に研磨材と液体が入れられたホッパーを配
置させると共に上方には回転板へ取付けたブレードによ
って混合液が投射されるためのローターを配置し、且つ
研磨材と液体が撹拌されると共に回転板の中央に撹拌し
た混合液が供給されるためのスラリーポンプを備え、そ
れによって供給する混合液がブレードの幅方向中央に向
けてスラリー供給口から吐出されるように、流入管の先
端を回転板の中央表面から若干離して配置する構造と成
す。また流入管に流量調整可能な弁を設けると良い。更
にスラリーポンプからホッパー内部に配管した撹拌用の
吐出管にストップバルブを取付けたり、或いはブレード
に給水する給水管を配管させると共に該給水管にストッ
プバルブを取付けて洗浄機能が追加出来るようにすると
良い。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態を示す図
であり、これに基づき説明する。(１)は研磨材（７)と
液体（６）を入れたホッパーであり、該ホッパー（１）
は加工室（５)の下部に配置されている。尚、前記液体
（６）としては一般に水が用いられ、研磨材（７)とし
ては、乾式ショットブラスト装置では使用できなかった
細かいもの，強度の小さな樹脂製もの，高価なもの，研
削性の大きなアルミナ系のものなども用いると良い。
（２）は加工室（５）の上方に配置したローターであ
り、該ローター（２）には高速回転する回転板(21)と、
その表面に取付けると共に中央から離して取付けた４枚
のブレード(22)と、前記回転板(21)の中央表面から若干
離して先端を配置させた流入管(24)と、該流入管(24)の
前記回転板(21)側で且つ前記ブレード(22)の幅方向の中
心線に合わせて穿設した丸穴状のスラリー供給口(23)
と、前記加工室（５）の上面に配置したカバー(26)に前
記流入管(24)を支持するために設けたフランジ(25)とが
ある（図２参照）。（３）は回転板(21)を高速回転させ
るためのローター用モーターであり、（４）はホッパー
（１）に入れられた研磨材（７)と液体（６）を撹拌す
ると共にその混合液をスラリー供給口(23)まで供給する
ためのスラリーポンプであり、該スラリーポンプ（４)
は湿式ブラスト装置で使用されるものと同じ構造のもの
を用いれば良い。（８）は流入管(24)に設ける流量調整
可能な弁であり、該弁（８）としてはボールバルブ或い
はピンチバルブなどを用いると良い。

【００１４】図３、図４は本発明に洗浄機能を追加する
構造を示す図であり、先ず図３について説明する。洗浄
機能部材としてはストップバルブ（９）が使用され、該
ストップバルブ（９）はスラリーポンプ（４)からホッ
パー（１）内部に配管した撹拌用の吐出管(42)に取付け
られている。又、前記スラリーポンプ（４) はピンチバ
ルブを用いるのが好ましい。次に図４について説明す
る。洗浄機能部材としては、水道水などを供給する給水
管(91)と、該給水管(91)を止めるストップバルブ（９）
とから成る。前記給水管(91)は図２に示す流入管(24)の
近くに先端を配置させて、回転板(21)の中央部に給水さ
せるように配管し、前記ストップバルブ（９）は給水管
(91)に取付けられている。尚、前記ストップバルブ
（９）は一般的なものを用いれば良く、手動式でも自動
開閉式のものでも良い。又、前記ホッパー（１）にオー
バーフロー用の配管をしておくと良い。

【００１５】次に本発明の作用について説明する。予め
図示しないワークを加工室（５)内に設置させておく。
先ず始めに装置を始動させると、ローター用モーター
（３）とスラリーポンプ（４)が作動する。そしてロー
ター（２）を回転させると共に液体（６）と研磨材
（７) を撹拌した混合液がスラリー供給口(23)から水平
方向に吐出されると、その混合液はカバー(26)の内周に
当る前にブレード(22)によって投射され、且つ前記混合
液は図２に示すブレード(22)の幅方向の中心線付近で掻
き落して効率良く投射するのである。このようにして所
定時間ブラスト加工を行う。この時、乾式ショットブラ
スト装置と比較すると、本発明は高い位置まで掻き上げ
るバケットエレベーターが不要であるため、小型な装置
の製作が可能となり、且つ液体（６）と研磨材（７) の
混合液を用いてソフトな加工ができ、帯電する恐れがな
くなり、且つ樹脂の研磨材（７)が使用出来るので、集
積回路チップのバリ取り等にも利用出来るものとなっ
た。

【００１６】また特開平１１−３１６３５４号と比較す
ると、本発明は供給装置や回収選別装置及びバケットエ
レベーター（バケットコンベアー）などが不要となり、
装置の構造が簡略化されて小型化出来ると共に維持管理
が容易に行え、且つホッパー（１）を加工室（５)の下
部に配置すると共にスラリーポンプ（４)によって研磨
材（７) と液体（６）の混合液をローター（２）に強制
供給し、従来品の如き自然落下でないので、混合液の濃
度を均一化させたり、その濃度を調整することが可能と
なると共に水漏れの処理も極めて簡単である。しかも特
開平１１−３１６３５４号の投射機（２’）と本実施形
態のローター（２）と比較すると、本発明はスラリーポ
ンプ（４) によって供給する混合液がブレード(22)の幅
方向中央へ向ってスラリー供給口(23)から吐出されるよ
うに流入管(24)の先端を回転板(21)の中央表面から若干
離して配置することにより、従来の如き３６０度方向に
投射されることなく、ワークに向けて効率良く投射が可
能となり、ブレード(22)が４枚でも充分であり、且つブ
レード(22)の摩耗も減少されるものとなると共にブラス
ト加工の仕上がりにムラも極めて少なくなる。

【００１７】更に図８の湿式ブラスト装置と比べると、
本発明は高価なコンプレッサーが不要であるので、装置
のコストダウンが可能となり、且つ省エネルギー化が可
能となり、しかも騒音問題も解決出来るものとなる。ま
た省エネルギー化としては、ガン（２’）を５つ並べて
ブラスト加工が行われる場合と、本実施形態のローター
（２）を５つ並べてブラスト加工が行われる場合を比較
すると、消費電力が従来品の約１０分の１で済むことが
確認できた。又、本実施形態のローター（２）はガン
（２’）に比べて広い範囲のブラスト加工が可能である
ため、作業効率が良好なものとなる。

【００１８】その後、従来であればワークを加工室(５)
から出して、ベルトコンベアー等で次に洗浄機まで搬送
したり、或いは洗浄機にそのワークをセットして洗浄作
業が行われていたが、図３の本発明の実施形態に於いて
は、スラリーポンプ（４)を停止させると共にストップ
バルブ（９）を閉じる。すると撹拌用の吐出管(42)から
ホッパー（１）内部に混合液を吐出させなくなり、今ま
でホッパー（１）内部で研磨材(７)が撹拌されていたも
のが、下方に沈殿して溜まる。沈殿後、スラリーポンプ
（４)を作動させると、液体（６）だけがスラリー供給
口(23)から吐出され、その吐出した液体（６）はブレー
ド(22)で加速してワーク表面に投射されるのである。所
定時間経過すると、ワーク表面が洗浄されて洗浄作業は
終了する。前記スラリーポンプ（４)を停止させて、加
工室(５)内部のワークを出し、新たなワークをセットし
た後は、ストップバルブ（９）を開き、スラリーポンプ
（４)を作動することにより、ブラスト加工を行えば良
い。

【００１９】図４の本発明の実施形態に於いて洗浄作業
を行う場合について説明する。先ずスラリーポンプ
（４)を停止させる。するとホッパー（１）内部で行わ
れていた撹拌作業が停止すると共に混合液の供給も停止
される。次に今まで閉じていたストップバルブ（９）を
開くと、給水管(91) の先端から水道水などのきれいな
水がブレード(22)に供給され、その水はワーク表面に投
射され、洗浄作業を開始するのである。ワーク表面がき
れいに洗浄された後、ストップバルブ（９）を閉じる
と、水の供給は停止する。次に加工室(５)内部のワーク
を出し、新たなワークをセットした後は、スラリーポン
プ（４)を作動させれば、ブラスト加工が開始されるの
である。

【００２０】

【発明の効果】本発明は以下の構成により、次のような
効果を有する。

【００２１】請求項１のように少なくとも加工室（５）
の下部にホッパー（１）を配置させると共に上方には混
合液が投射されるためのローター（２）を配置し、且つ
研磨材（７)と液体（６）が撹拌されると共に回転板(2
1)の中央に撹拌した混合液が供給されるためのスラリー
ポンプ（４)を備え、混合液がブレード(22)の幅方向中
央へ向ってスラリー供給口(23)から吐出されるように流
入管(24)の先端を回転板(21)の中央表面から若干離して
配置することにより、乾式ショットブラスト装置のよう
な広い範囲のブラスト加工が可能になると共に湿式ブラ
スト装置のソフトな加工や集積回路チップのバリ取りな
どが行え、コンプレッサーを用いずに省エネルギー化が
でき、且つ構造が簡単で小型化も可能となるため、本発
明の装置をコストダウンすることが可能となり、且つ高
い作業性を得ることができ、設備費の減少や維持管理が
容易なものとなる。

【００２２】請求項２のようにブレード(22)を４枚にす
ることにより、負荷をより減少させることが出来るの
で、ローター用モーター（３）の消費電量が更に減少或
いはローター用モーター（３）自体を小型化することも
可能となる。

【００２３】請求項３に示すように流入管(24)に流量調
整可能な弁（８）を設けることにより、混合液の供給量
が変更でき、各ワークに適した投射圧でブラスト加工が
行え、用途が広がるものとなる。また安価に圧力調整機
能を持たせることが出来るものとなる。

【００２４】請求項４に示すようにスラリーポンプ
（４)からホッパー（１）内部に配管した撹拌用の吐出
管(42)にストップバルブ（９）を取付けることにより、
ブラスト加工後、一連の作業として洗浄作業が可能とな
るため、設備費や維持管理費が減少し、作業性が向上す
るものとなる。又、洗浄機能を追加する際の部品点数が
少なく済み、且つ構造が極めて簡単であるので、後から
でも簡単に洗浄機能を追加することが可能となる。

【００２５】請求項５のようにストップバルブ（９）と
してピンチバルブを用いると摩耗性が優れているため、
撹拌した研磨材（７)を通過させてもトラブルが起きに
くいものとなる。

【００２６】請求項６のようにブレード（22)に給水す
る給水管(91)を配管させると共に該給水管(91)にストッ
プバルブ（９）を取付けることにより、ブラスト加工
後、一連の作業として洗浄作業が可能となるため、設備
費や維持管理費が減少し、作業性が向上するものとな
る。又、きれいな水で洗浄出来るので、洗浄作業が確実
なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の要部を示す説明図である。

【図２】本実施形態のローターの要部を示す説明図であ
る。

【図３】本実施形態の洗浄機能を設ける説明図である。

【図４】本実施形態の他の洗浄機能を設ける説明図であ
る。

【図５】従来品の乾式ショットブラスト装置の要部構造
を示す説明図である。

【図６】特開平１１−３１６３５４号の要部構造を示す
説明図である。

【図７】特開平１１−３１６３５４号のローターの要部
構造を示す説明図である。

【図８】従来品の湿式ブラスト装置の要部構造を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ ホッパー ２ ローター 21 回転板 22 ブレード 23 スラリー供給口 24 流入管 ４ スラリーポンプ 42 吐出管 ５ 加工室 ６ 液体 ７ 研磨材 ８ 弁 ９ ストップバルブ 91 給水管

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも加工室（５）の下部には研磨
   材（７)と液体（６）が入れられたホッパー（１）を配
   置させると共に上方には高速回転する回転板(21)に取付
   けたブレード(22)によって混合液が投射されるためのロ
   ーター（２）を配置し、且つ研磨材（７)と液体（６）
   が撹拌されると共に前記回転板(21)の中央に撹拌した混
   合液が供給されるためのスラリーポンプ（４)を備え、
   該スラリーポンプ（４) によって供給する混合液が前記
   ブレード(22)の幅方向中央へ向ってスラリー供給口(23)
   から吐出されるように流入管(24)の先端を前記回転板(2
   1)の中央表面から若干離して配置したことを特徴とする
   ローターによる湿式ブラスト装置。
2. 【請求項２】 前記ブレード(22)が４枚である請求項１
   記載のローターによる湿式ブラスト装置。
3. 【請求項３】 前記流入管(24)に流量調整可能な弁
   （８）を設けた請求項１記載のローターによる湿式ブラ
   スト装置。
4. 【請求項４】 前記スラリーポンプ（４)から前記ホッ
   パー（１）内部に配管した撹拌用の吐出管(42)にストッ
   プバルブ（９）を取付けた請求項１記載のローターによ
   る湿式ブラスト装置。
5. 【請求項５】 前記ストップバルブ（９）がピンチバル
   ブである請求項４記載のローターによる湿式ブラスト装
   置。
6. 【請求項６】 前記ブレード(22)に給水するための給水
   管(91)を配管させると共に該給水管(91)にストップバル
   ブ（９）を取付けた請求項１記載のローターによる湿式
   ブラスト装置。