JP4688065B2 - スポンジブラスト装置及びスポンジブラスト方法 - Google Patents

Description

本発明は、研削材が多孔質弾性体内に固着されたスポンジ片状のブラスト媒体を加工対象物に向けて噴射し、加工対象物の表面を粗面化して素地調整するスポンジブラスト装置及びスポンジブラスト方法に関する。

塗装壁面を再塗装する際にその事前工事として、壁面の塗膜を研削し、塗装面を粗面化して素地調整するブラスト作業が行われる。

このようなブラスト作業は、特許文献１等に記載されているようなサンドブラスト工法により行われている。サンドブラスト工法とは、ノズルから高速エアーで噴射したサンド（砂：ブラスト材）を塗装面に衝突させ、その衝撃力で塗装面の塗膜を研削し粗面化する工法である。

しかしながら、サンドブラスト工法では、ブラスト材が強力な力で跳ね返るため、粉塵が飛散するという問題があった。また、ノズルを操作する作業者は、強力な力で跳ね返るブラスト材から身を守るために重装備を強いられ、作業性が悪いという欠点があった。更に、作業者は、飛散した粉塵によって視野が劣悪となるため、作業を均一な品質で行うことが困難であった。

そこで、このような問題を解消するために、研削材が多孔質弾性体内に固着されたスポンジ片状のブラスト媒体を使用した工法、いわゆるスポンジブラスト工法が従来から知られている。

このスポンジブラスト工法によれば、ノズルから高速エアーで噴射したスポンジブラスト媒体が塗装面に衝突するとブラスト媒体が偏平になり、混入した研削材が塗装面に直接高速で衝突する。これにより、サンドブラスト工法と同様に、塗膜を研削し除去することができる。また、通常では空中に漂うことになる粉塵がスポンジ片中に取り込まれてそのまま落下するので、粉塵飛散を低減できるという利点がある。更に、反発力もスポンジ片によって吸収されるため跳ね返りが激減し、よって、ノズルを操作する作業者の装備も軽くて済むという利点もある。
特開平９−１０９０２９号公報

ところで、スポンジブラスト媒体は、数回であるが再利用が可能であるため、噴射したスポンジブラスト媒体を回収し、その中で再利用可能なものを分離選別し、再利用することが望まれている。しかしながら、従来では、ブラスト媒体の回収、分離選別、再利用を効率よく実施するスポンジブラスト装置は提案されていない。

また、従来では、スポンジブラスト工法で使用するブラスト媒体の使用寿命について定量的に評価する評価方法がない。このため、ブラスト媒体の性能をどこまで担保できるか使用者に提示することができず、使用者は、再使用可能なブラスト媒体であることに気づかずにそのブラスト媒体を廃棄してしまったり、再使用不能なブラスト媒体であることに気づかずにその再使用不能なブラスト媒体を再使用して作業効率を低下させたりする原因になっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ブラスト媒体の回収、分離選別、再利用を効率よく実施でき、ブラスト媒体の使用寿命を自動で判断することができるスポンジブラスト装置及びスポンジブラスト方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、研削材が多孔質弾性体内に固着されたスポンジ片状のブラスト媒体をノズルから加工対象物に噴射して、加工対象物を研削加工するスポンジブラスト装置であって、前記ノズルから噴射されたブラスト媒体を吸引回収する回収部と、前記回収部によって吸引回収されたブラスト媒体を再利用可能なブラスト媒体と再利用不可能なブラスト媒体とに選別する選別部と、前記回収部に前記選別部を介して吸引力を与えるブロアと、前記ブロアの吸引力によって前記選別部から排気された排気空気中の塵埃を除去する集塵部と、前記選別部によって選別された再利用可能なブラスト媒体をほぐすほぐし部と、前記ほぐし部によってほぐされた前記再利用可能なブラスト媒体が投入される少なくとも二槽の貯留タンクを備え、二槽のタンクを交互に切り替えてそのタンクに貯留されたブラスト媒体を前記ノズルに連続供給する連続供給部と、前記選別部によって選別された再利用可能なブラスト媒体を前記連続供給部に搬送する搬送部と、を備え、前記ほぐし部は、固結して塊状となった前記再利用可能なブラスト媒体を回転されることによりほぐす回転羽根と、固結して塊状となった前記再利用可能なブラスト媒体を、前記回転羽根の上流側に設置されたホッパ状貯留部にて加温するヒータと、前記回転羽根の回転トルクが所定値以上になると前駆ヒータを駆動する制御部と、を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、回収部、選別部、集塵部、及びブロアが直列状態で連結されており、すなわち、ブロアの吸引力が集塵部から選別部を介して回収部に伝達され、その吸引力によって回収部がブラスト媒体を回収する。この回収されたブラスト媒体は、選別部において、再利用可能なブラスト媒体と再利用不可能なブラスト媒体とに選別される。そして、再利用可能なブラスト媒体は、選別部から取り出され、例えば搬送部の圧縮エアによるエア搬送によって連続供給部に供給される。この連続供給部は、再利用可能なブラスト媒体が投入される少なくとも二槽の貯留タンクを備えており、一つ目のタンクに貯留されたブラスト媒体をノズルに供給している際には、二つ目のタンクに再利用可能なブラスト媒体が搬送され、一つ目のタンクが空になると、二つ目のタンクに貯留されたブラスト媒体をノズルに供給する。これにより、再利用可能なブラスト媒体をノズルに連続供給部することができる。

一方、ブロアの吸引力によって選別部から排気された排気空気は集塵部を通過することにより、排気空気中に含まれるブラスト媒体の粉塵、その他の塵埃等が除去されて、大気に放出される。よって、作業環境が大幅に改善する。

また、本発明は、ほぐし部によってほぐされたブラスト媒体の一部を取り出し、研削材の粒度、ブラスト媒体の単位体積質量、又はブラスト媒体の投影面積を測定し、一定値以下でブラスト運転を停止する。

また、本発明のスポンジブラスト装置を使用し、ノズルから一定量のブラスト媒体を噴射した時の連続供給部の貯留タンクの圧、ブロアによるブラスト媒体の吸引回収時の吸引圧、選別部内の負圧、及びブロアの圧と風量を、ブラスト媒体の種類毎に最適なデータを取得し、同条件で再噴射する際に、各部の圧、風量の設定値が自動設定され、そのブラスト媒体のブラスト時、最小条件入力で最適運転となるように制御することが好ましい。

また、本発明によれば、前記ほぐし部は、固結して塊状となった前記再利用可能なブラスト媒体を回転されることによりほぐす回転羽根と、固結して塊状となった前記再利用可能なブラスト媒体を、前記回転羽根の上流側に設置されたホッパ状貯留部にて加温するヒータと、前記回転羽根の回転トルクが所定値以上になると前駆ヒータを駆動する制御部と、を備えていることを特徴とする。

更に、本発明は、前記ほぐし部によってほぐされたブラスト媒体の粒度を測定する粒度測定部と、前記粒度測定部によって測定された粒度に基づいて粒度分布を作成する制御部とを有し、前記制御部は、ブラスト媒体の再使用可、不可を判断するためのしきい値と、作成した粒度分布のピーク値とを比較して、ピーク値がしきい値を超えると、媒体使用限界を表示部に表示させることを特徴とする。

本発明に係るスポンジブラスト装置及びスポンジブラスト方法によれば、ブラスト媒体の回収、分離選別、再利用を効率よく実施でき、ブラスト媒体の使用寿命を自動で判断することができる。

以下添付図面に従って、本発明に係るスポンジブラスト装置及びスポンジブラスト方法の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、実施の形態のスポンジブラスト装置１０の全体構成を示した説明図である。

このスポンジブラスト装置１０は、スポンジ片状のブラスト媒体を噴射するノズル１２、ノズル１２から噴射されたブラスト媒体を吸引回収する自走回収装置１４（回収部）、自走回収装置１４によって吸引回収されたブラスト媒体を再利用可能なブラスト媒体と再利用不可能なブラスト媒体とに選別する固気分離槽（選別部）１６、自走回収装置１４に固気分離槽１６を介して吸引力を与えるブロア１８、ブロア１８の吸引力によって固気分離槽１６から排気された排気空気中の塵埃を除去するバグフィルタ（集塵部）２０、固気分離槽１６によって選別された再利用可能なブラスト媒体が投入される少なくとも二槽の貯留タンク２２、２４を備え、二槽のタンク２２、２４を交互に切り替えてそのタンク２２、２４に貯留されたブラスト媒体をノズル１２に連続供給する連続供給装置（連続供給部）２６、及び固気分離槽１６によって選別された再利用可能なブラスト媒体を連続供給装置部２６にエア搬送するブロア（搬送部）２８等から構成される。

まず、スポンジブラスト装置１０を用いたスポンジブラスト工法について説明する。

この工法で使用するブラスト媒体は、図２に示すように用途に応じて異なる材質（スチールグリット、アルミナ、スターライト、ユリア樹脂等）の研削材３０をスポンジ片３２に固着させたものであり、このブラスト媒体３４を高圧エアによって加工対象物３６の塗膜３８に噴射し、塗膜３８を研削するとともに塗装面４０を粗面化して素地調整を行う。

このスポンジブラスト工法によれば、図２（Ａ）の如くブラスト媒体３４が塗膜３８に衝突すると、図２（Ｂ）の如くブラスト媒体３４が偏平になり、固着させた研削材３０、３０…が塗膜３８に直接高速で衝突する。これにより、サンドブラスト工法と同様に、図２（Ｃ）の如く塗膜３８を研削することができる。また、通常では空中に漂うことになる粉塵４２、４２…がスポンジ片３２の中に取り込まれてそのまま落下するので、粉塵飛散も防止することができる。また、反発力もスポンジ片３２によって吸収されるため、ブラスト媒体３４の跳ね返りは極めて少ない。

したがって、図３の如くスポンジブラスト装置１０を取り扱う作業者４４の装備４６も軽装で済む。図３は、スポンジブラスト装置１０のノズル１２近傍のホース４８を作業者４４が両手で把持し、加工対象物３６に向けてブラスト媒体３４を噴射している図が示されている。この作業者４４は、サンドブラスト工法のようにプロテクタを全身に装備する必要はなく、また、ヘルメット５０についても、頭部、顔部全てを覆うフルフェイス型のヘルメットではなく、作業現場で使用する通常のヘルメットに透明アクリル板からなるフェイスプロテクタ５２が取り付けられたものが使用され、いたって軽量な装備４６となっている。これにより、装備の重量が軽くなるので、作業者４４の労力を大幅に低減することができる。

図４は、図１に示した自走回収装置１４の拡大斜視図である。この自走回収装置１４は図４〜図６に示すようにセンタ台５４、リールの機能を有する回転体５６、牽引部材として機能する電力供給用ケーブル５８、ブラスト媒体３４の吸引ホース６０、及び吸引口６２が設けられた吸引車両６４から構成されている。

センタ台５４は、ブラスト媒体３４が落下するシート６６の所定の位置に自身の重量にて設置される。また、センタ台５４には不図示のモータと、このモータに電力を供給するバッテリが内蔵されている。前記モータの回転軸６８（図６参照）は、センタ台５４の上部から突出され、その上部に回転体５６が固定されている。したがって、回転体５６は、センタ台５４に内蔵されたモータの駆動力によって所定の回転数で回転駆動される。

なお、センタ台５４及び回転体５６は、ブラスト媒体３４の照射作業前にシート６６上に設置される。この場合、落下してくるブラスト媒体３４がセンタ台５４及び回転体５６に積もるのを防止するため、図６の如く回転体５６の上部に傘部材７０が取り付けられている。この傘部材７０は、回転体５６の上部から不図示の軸受を介して配設されたパイプ７２に固定されている。また、パイプ７２に電力供給用ケーブル５８及び吸引ホース６０が挿通され、これによって電力供給用ケーブル５８及び吸引ホース６０が外部から回転体５６を介して吸引車両６４に配設されている。

一方、回転体５６には、回転体５６から吸引車両６４に配設されている電力供給用ケーブル５８及び吸引ホース６０を、回転体５６の自転に伴って巻き取り及び巻き戻すリール装置（不図示）が内蔵されている。このリール装置を回転体５６の自転に連動させることにより、電力供給用ケーブル５８及び吸引ホース６０に連結された吸引車両６４は、回転軸６８を中心に略螺旋状に走行移動される。また、このリール装置は、回転体５６が一回転する毎に吸引口６２の大きさ（吸引口が円形の場合は直径、矩形状の場合は辺長）の分だけ吸引車両６４が径方向に移動するように、電力供給用ケーブル５８及び吸引ホース６０の巻き取り及び巻き戻し速度を制御している。これにより、シート６６に落下したブラスト媒体３４を取り残すことなく回収できる。

また、吸引車両６４に設けられた吸引口６２は、４輪駆動の吸引車両６４の前輪７４、７４と後輪７６、７６との間の底部に配置されている。なお、吸引口６２の数は１個に限定されず、吸引車両６４の底部に複数個取り付けてもよい。

図１の如く固気分離槽１６は、自走回収装置１４の吸引ホース６０に連結された吸引部８０、吸引部８０と槽本体８２とを接続するとともに鉛直方向に設けられた鉛直上昇管８４、鉛直上昇管８４の上部出口に対向配置されたウレタン貼りプレート８６、ウレタン貼りプレート８６に衝突して速度が低下したブラスト媒体３４が落下し、再利用可能なブラスト媒体と再利用不可能なブラスト媒体とを振動して選別する篩８８、篩８８によって選別された再利用可能なブラスト媒体３４の取出装置９０、及び再利用不可能なブラスト媒体３４の取出装置９２等から構成される。

吸引ホース６０を介して吸引された使用後のブラスト媒体３４は、固気分離槽１６の入口である吸引部８０に導入され、ブラスト媒体３４と供に吸引された比較的大型の塵が、吸引部８０に内蔵された不図示のメッシュ又は篩によって分離される。そして、前記メッシュ又は篩を通過したブラスト媒体３４は、ブロア１８の吸引力（例えば、−４７ｋＰａ、３０ｍ³ ／分、３０ｋＷ）によって鉛直上昇管８４を上昇することで速度が落とされ、鉛直上昇管８４の出口から上方に噴射される。これにより、ブラスト媒体３４は、ウレタン貼りプレート８６に衝突し速度が更に低下して、槽本体８２の体積の大きい固気分離室９４に投入される。ここでブラスト媒体３４は終速度以下となり自由落下し、固気分離室９４に設置された篩８８に落下する。

篩８８は、ブラスト媒体３４の種類、ブロア１８の吸引力等の諸条件に応じてその傾斜角度が最適な角度に設定される。また、篩８８の下面の略中央部には、加圧エア式のバイブレータ９６が取り付けられ、バイブレータ９６によって篩８８全体が加振されている。したがって、篩８８に落下したブラスト媒体３４のうち再利用不可能なブラスト媒体３４は、振動する篩８８によって篩８８を通過し、篩８８の下方に形成されたホッパ状貯留部９８に落下して貯められる。そして、ホッパ状貯留部９８に連結されたロータリーフィーダ１００が駆動されることにより、廃棄容器１０２に排出される。

一方、篩８８に落下したブラスト媒体３４のうち再利用可能なブラスト媒体３４は、篩８８を通過することなく、振動する篩８８に沿って降下し、槽本体８２の後段に設けたホッパ状貯留部１０４に滑落して貯められる。

ホッパ状貯留部１０４に貯められたブラスト媒体３４は、自己の湿気により塊状となるため、このままの状態では連続供給装置２６に供給することができない。そこで、実施の形態では、取出装置９０を構成する、ほぐし装置１０６に落下させ、ここで細かくほぐすようにしている。ほぐし装置１０６によって、バラバラにほぐされたブラスト媒体３４は、ダブルダンパ１０８を介して正圧供給管１１０に供給され、この正圧供給管１１０に連結されたブロア２８の圧縮空気によって、連続供給装置２６に向けてエア搬送される。

図７は、実施の形態のほぐし装置１０６の縦断面図である。このほぐし装置１０６は、ホッパ状貯留部１０４に貯められて塊状となったブラスト媒体３４を、図８に示す上下２段のブレード１１２、１１３、剪断用プレート（第１の剪断用プレート）１１５、剪断用プレート（第２の剪断用プレート）１１４によって剪断力を与えることによりブラスト媒体３４毎にバラバラにほぐす装置である。

このほぐし装置１０６は、ホッパ状貯留部１０４に連結され、塊状となったブラスト媒体３４が上部入口から落下する上部ホッパ（容器）１１６、上部ホッパ１１６の下部に連結され、ブレード回転モータ（回転駆動部）１１８及び空気ばね式アクチュエータ（隙間調整部）１１９が設置された筒状の本体部１２０、及び本体部１２０の下部に連結され、その下部がダブルダンパ１０８に連結された下部ホッパ１２２から構成される。上部ホッパ１１６の内周面は安息角以上の角度に形成され、この内周面に、複数枚の剪断用プレート１１５、１１５が固定されている。

ブレード回転モータ１１８は、本体部１２０に固定された空気ばね式アクチュエータ１１９の可動部１１９Ａに固定される。また、ブレード回転モータ１１８のスピンドル（回転軸）１２４の上端には４枚のブレード１１２、１１２…が固定され、また、スピンドル１２４の中段には４枚のブレード１１３、１１３…が固定されるとともに、スピンドル１２４の下端には円盤（回転板）１２６が固定され、この円盤１２６上に４枚のＬ字状剪断用プレート１１４、１１４…が固定されている。

したがって、このように構成されたほぐし装置１０６によれば、ブレード回転モータ１１８によってブレード１１２、１１３、及び剪断用プレート１１４を約５０ｒｐｍで回転させると、上部ホッパ１１６に落下した、例えば一辺が１００〜２００ｍｍの塊状のブラスト媒体３４がブレード１１２、１１３の回転と剪断用プレート１１５との間に生じる剪断力によって、φ３０〜５０ｍｍの塊に大まかに砕かれる。

そして、大まかに砕かれたブラスト媒体３４の塊は、上部ホッパ１１６の下部出口から、回転中の円盤１２６上に落下し、円盤１２６の遠心力によって円盤１２６の外周に向けて送り出される。

ここで塊状のブラスト媒体３４は、回転中の剪断用プレート１１４から与えられる剪断力によって細かく分離されるとともに、上部ホッパ１１６の下部出口に設けられた環状のフランジ（水平板）１２８と円盤１２６との間の小さな隙間１２９に押し込まれ、ここでもみほぐされることにより、ブラスト媒体３４毎に細かくバラバラに分離される。

そして、分離されたブラスト媒体３４は前記隙間から落下し、下部ホッパ１２２を介してダブルダンパ１０８に供給される。これにより、連続供給装置２６には、塊状のブラスト媒体３４が供給されることはなく、ブラスト媒体３４毎にバラバラに分離されたブラスト媒体３４が供給されるので、正圧供給管１１０や連続供給装置２６、並びにノズル１２において、ブラスト媒体３４が詰まるという不具合を防止できる。

また、ブレード回転モータ１１８の電流値は制御部１２５によって検出され、制御部１２３は、その電流値の変動をスピンドル１２４のトルク変動に演算する演算部を有している。また、制御部１２５は、ブラスト媒体をバラバラに分離するトルクに対応する、スピンドルのトルク（一定の範囲を有するトルク）が記憶されており、演算（検出）したトルクがそのトルク範囲内に入るように空気ばね式アクチュエータ１１９を制御してフランジ１２８に対する円盤１２６の高さ位置を調整し、隙間１２９を例えば８ｍｍ程度に調整している。すなわち、演算したトルクが前記トルク範囲以下であれば、隙間１２９を小さくしてもみほぐし作用を高める。また、制御部１２５は、演算したトルクが前記トルク範囲を超えた場合、隙間１２９を大きくしてトルクを前記トルク範囲に戻す。そしてまた、検出したトルクが前記トルク範囲を大きく超えた場合には、隙間１２９に詰まりが発生したと認識し、ブレード回転モータ１１８の運転を停止する。

更にまた、制御部１２５は、演算したトルクが徐々に大きくなる傾向にある場合には、図１のホッパ状貯留部１０４に取り付けられたヒータ１０５を駆動し、ホッパ状貯留部１０４を介して固結したブラスト媒体３４を加温し、ブラスト媒体３４の水分を蒸発させる。ブラスト媒体３４が吸湿性の高いスポンジ状であるがゆえ、ブラスト媒体３４の水分を蒸発させることにより、固結の促進を未然に防止することができる。
ブレード回転モータ１１８の電流値に基づいて一定以上の範囲内では（ほぐしに力を要している場合）、トルク大にコントロールし、更に、一定値以上では逆転し、通常電流値範囲内で運転制御する。

なお、ブレード１１２、１１３の段数や枚数は２段、４枚に限定されるものではなく、３段以上、５枚以上としてもよい。また、ブレード１１２、１１３の間の間隔はブラスト媒体３４の種類等に応じて適宜設定すればよい。これにより、如何なる形態のブラスト媒体でもバラバラに分離することができる。

ほぐし装置１０６によって、バラバラにほぐされたブラスト媒体３４は、ダブルダンパ１０８を介して正圧供給管１１０に供給され、この正圧供給管１１０に連結されたブロア２８の圧縮空気によって、連続供給装置２６に向けてエア搬送される。

ダブルダンパ１０８は、負圧に設定されている固気分離槽１６と正圧の正圧供給管１１０とを遮断するダンパであり、上部ダンパ１３０と下部ダンパ１３２とを備えている。

これらのダンパ１３０、１３２は閉状態に保持されているが、ほぐし装置１０６が駆動され、バラバラに分離されたブラスト媒体３４がダンパ１３０に所定量貯まると、ダンパ１３０が開放される。これにより、ブラスト媒体３４がダンパ１３２上に落下して貯められる。この後、ダンパ１３０が閉鎖されるとともにダンパ１３２が開放されると、ブラスト媒体３４が正圧供給管１１０に落下し、落下したブラスト媒体３４は、ブロア２８からの圧縮空気により、連続供給装置２６に向けてエア搬送される。また、ダンパ１３２上のブラスト媒体３４が全て正圧供給管１１０に落下したタイミングで、ダンパ１３２は閉鎖される。この動作を繰り返すことにより、再利用可能でバラバラに分離されたブラスト媒体３４を続供給装置２６に向けて供給することができる。

再利用可能なブラスト媒体３４の場合には、送り装置として上述の如くダブルダンパ１０８を使用することにより、ブラスト媒体３４の破損を防止できる。なお、再利用不可能なブラスト媒体３４の場合には、破壊してもよいことからロータリーフィーダ１００が図１の如く使用されている。

ところで、ほぐし装置１０６から落下したブラスト媒体３４のうち、一部のブラスト媒体３４は、バルブ１３３が開放されることにより、粒度測定機１３５に送り込まれる。

粒度測定機１３５は、たとえばブラスト媒体３４にＸ線を照射するＸ照射部、Ｘ線透過画像を三次元処理してブラスト媒体に固着されている研削材３０の粒度を測定する粒度測定部、粒度測定部によって測定された粒度に基づいてそのブラスト媒体の再使用可、不可を判断する制御部から構成されている。

制御部は、測定した粒度に基づき図９に示す粒度分布を作成するとともに、その記憶部には、ブラスト媒体の再使用可、不可を判断するための粒度しきい値（使用限界粒度）が記憶されている。また、制御部は、作成した粒度分布のピーク値と使用限界粒度とを比較して、ピーク値が使用限界粒度以下になると、警告灯（表示部）を点灯制御する。なお、粒度測定機１３５によって再使用可能と判断されたブラスト媒体３４は、正圧供給管１１０に不図示のダブルダンパを介して供給される。

粒度測定機１３５を使用したブラスト媒体３４の寿命評価方法について説明する。

スポンジブラスト装置１０の運転中において、篩８８により再利用可能と選別されたブラスト媒体３４の一部を、ほぐし装置１０６から回収する。そして、粒度測定機１３５によってブラスト媒体３４の投影直径の平均径を測定し、図９に示した粒度分布を作成する。

図９に示す粒度分布は、新品のブラスト媒体３４の研削材３０の粒度分布、１回使用後の粒度分布、及び２回使用後の粒度分布を示している。同図によれば、新品のブラスト媒体３４の粒度分布の平均粒径（ｅ：ｅ＝（ａ＋ｂ＋ｃ）／３ ）のピーク値はａであり、１回使用後の粒度分布のピーク値はｂである。このとき、使用限界径Ｄ（約２．８ｍｍ）に対して前記ｂはｂ＞Ｄであるためそのロットのブラスト媒体３４は再使用可能と判断され、正圧供給管１１０に供給される。

そして、２回目の研削に使用されたブラスト媒体３４を粒度測定機１３５に再度送り込み、粒度測定機１３５によって粒度を測定するとともに粒度分布を作成する。このときに作成された粒度分布が図９に示した２回使用後の粒度分布である。同図に示す粒度分布のピーク値はｃであり、使用限界径Ｄに対してｃ＞Ｄであるためそのロットのブラスト媒体３４は再使用可能と判断され、正圧供給管１１０に供給される。この後、３回目、４回目と再使用され、所定回使用後において測定した粒度分布のピーク値がＤ未満となると、ロッドのブラスト媒体３４は再使用不可能と判断される。これにより、警告灯（表示部）が点灯するので、作業者４４はそのロッドのブラスト媒体３４が寿命であることを確認でき、そのブラスト媒体３４、すなわち、篩８８によって再利用可能と選別されたブラスト媒体３４であっても廃棄して新品のブラスト媒体３４と交換する。

これにより、研削材３０がスポンジ片３２内に固着されたブラスト媒体３４の使用寿命を自動で判断することができる。

なお、ブラスト媒体３４の寿命評価方法は、ブラスト媒体３４の単位体積質量に基づく評価方法、ブラスト媒体３４の投影面積による評価方法がある。また、その単位体積質量、又はブラスト媒体の投影面積を測定し、いずれかが一定範囲の値を超えた場合には、ブラスト運転を停止する制御部を有する。

一方、図１に示すように、ブロア１８の吸引力によって固気分離槽１６から排気された排気空気は、ダクト１３４を介してバグフィルタ２０に導入される。ここで廃棄空気は、バグフィルタ２０のフィルタ１３６、１３６を通過することにより、排気空気中に含まれるブラスト媒体の粉塵、その他の塵埃等が除去されて大気に放出される。よって、作業環境が大幅に改善する。なお、フィルタ１３６、１３６に付着した塵埃は、フィルタ１３６、１３６を逆洗処理することによりフィルタ１３６、１３６から剥離されて、下部ホッパ１３８に落下する。そして、下部ホッパ１３８の蓋１４０を開放することにより、塵埃をバグフィルタ２０から廃棄することができる。

ところで、正圧供給管１１０にエア搬送されたブラスト媒体３４は、連続供給装置２６の上流側に設置されたサイクロン１４２に投入され、ここでエアと分離される。

エアと分離されたブラスト媒体３４は、サイクロン１４２の下部ホッパ１４４に設けられたダンパ１４６に落下する。ダンパ１４６上にブラスト媒体３４が所定量貯まると、レベルセンサ（不図示）からの情報に基づきダンパ１４６が開放される。これにより、ブラスト媒体３４がダンパ１４６の下方に設けられたダンパ１４８上に落下して貯められる。この後、ダンパ１４６が閉鎖され、サイクロン１４２と連続供給装置２６とが遮断される。この後にダンパ１４８が開放されると、ブラスト媒体３４が連続供給装置２６に落下する。ダンパ１４８上のブラスト媒体３４が全て連続供給装置２６に落下したタイミングで、ダンパ１４８は閉鎖される。この動作を繰り返すことによって、サイクロン１４２から連続供給装置２６にブラスト媒体３４が供給される。

連続供給装置２６は、サイクロン１４２からブラスト媒体３４が投入される二槽の貯留タンク２２、２４、二槽のタンク２２、２４のうち一つのタンク２２（２４）にブラスト媒体３４が投入されるようにサイクロン１４２からのブラスト媒体３４を案内する切替弁１４７、二槽のタンク２２、２４を交互に切り替えてそのタンク２２（２４）に貯留されたブラスト媒体３４をノズル１２に連続供給するブロア１４９等から構成されている。

次に、前記の如く構成されたスポンジブラスト装置１０の作用について説明する。

まず、このスポンジブラスト装置１０は、図１の如く自走回収装置１４、固気分離槽１６、バグフィルタ２０、及びブロア１８が直列状態で連結されて構成されている。よって、このスポンジブラスト装置１０によれば、ブロア１８の吸引力がバグフィルタ２０から固気分離槽１６を介して自走回収装置１４に伝達され、その吸引力によって自走回収装置１４がブラスト媒体３４を回収する。

この回収されたブラスト媒体３４は、固気分離槽１６において、再利用可能なブラスト媒体３４と再利用不可能なブラスト媒体３４とに選別される。そして、再利用可能なブラスト媒体３４は、固気分離槽１６から取り出され、ブロア２８によって連続供給装置２６に搬送される。

連続供給装置２６では、再利用可能なブラスト媒体３４が投入される二槽の貯留タンク２２、２４を備えており、一つ目のタンク２２に貯留されたブラスト媒体３４をノズル１２に供給している際には、二つ目のタンク２４に再利用可能なブラスト媒体が搬送され、一つ目のタンク２２が空になると、二つ目のタンク２４に貯留されたブラスト媒体をノズル１２に供給する。このタンク２２、２４の切り替えは、タンク２２、２４内のブラスト媒体量を検知するレベルセンサ（不図示）からの出力により切替弁１４７を制御することにより自動運転する。したがって、実施の形態のスポンジブラスト装置１０によれば、再利用可能なブラスト媒体をノズルに連続供給部することができる。

なお、図１に示した実施の形態のスポンジブラスト装置１０では、３台のブロア１８、２８、１４９を設置したが、一台のブロアで兼用することが好ましい。

また、図１では、再利用可能なブラスト媒体３４をダブルダンパ１０８を介して正圧供給管１１０に供給するように構成したが、これに限定されるものではない。

例えば、図１０の如く、ほぐし装置１０６の出口部に正圧供給管１１０を直結するとともに、正圧供給管１１０にエジェクタ１１１を介してブロア２８を連結し、ブロア２８からの圧縮エアによるエジェクタ効果を利用して、ほぐし装置１０６から落下したブラスト媒体３４を連続供給装置２６に向けて搬送してもよい。

スポンジブラスト装置の全体構成図 スポンジブラストのメカニズムを説明した図 スポンジブラストの作業者装備を説明した図 図１のスポンジブラスト装置に適用された自走回収装置の斜視図 図４に示した自走回収装置の平面図 図４に示した自走回収装置の側面図 図１のスポンジブラスト装置に適用されたほぐし装置の縦断面図 図７に示したほぐし装置のブレード構成を示す斜視図 ブラスト媒体の研削材の粒度分布を示した図 スポンジブラスト装置の他の実施の形態の全体構成図

符号の説明

１０…スポンジブラスト装置、１２…ノズル、１４…自走回収装置、１６…固気分離槽、１８…ブロア、２０…バグフィルタ、２２、２４…貯留タンク、２６…連続供給装置、２８…ブロア、３０…研削材、３４…ブラスト媒体、８０…吸引部、８２…槽本体、８４…鉛直上昇管、８６…ウレタン貼りプレート、８８…篩、９０、９２…取出装置、９４…固気分離室、９６…バイブレータ、９８…ホッパ状貯留部、１００…ロータリーフィーダ、１０６…ほぐし装置、１０８…ダブルダンパ、１１０…正圧供給管、１１２、１１３…ブレード、１１４…剪断用プレート、１１６…上部ホッパ、１１８…ブレード回転モータ、１１９…昇降用シリンダ、１２６…円盤、１２８…フランジ

Claims (3)

1. 研削材が多孔質弾性体内に固着されたスポンジ片状のブラスト媒体をノズルから加工対象物に噴射して、加工対象物を研削加工するスポンジブラスト装置であって、
   前記ノズルから噴射されたブラスト媒体を吸引回収する回収部と、
   前記回収部によって吸引回収されたブラスト媒体を再利用可能なブラスト媒体と再利用不可能なブラスト媒体とに選別する選別部と、
   前記回収部に前記選別部を介して吸引力を与えるブロアと、
   前記ブロアの吸引力によって前記選別部から排気された排気空気中の塵埃を除去する集塵部と、
   前記選別部によって選別された再利用可能なブラスト媒体をほぐすほぐし部と、
   前記ほぐし部によってほぐされた前記再利用可能なブラスト媒体が投入される少なくとも二槽の貯留タンクを備え、二槽のタンクを交互に切り替えてそのタンクに貯留されたブラスト媒体を前記ノズルに連続供給する連続供給部と、
   前記選別部によって選別された再利用可能なブラスト媒体を前記連続供給部に搬送する搬送部と、
   を備え、
   前記ほぐし部は、
   固結して塊状となった前記再利用可能なブラスト媒体を回転されることによりほぐす回転羽根と、
   固結して塊状となった前記再利用可能なブラスト媒体を、前記回転羽根の上流側に設置されたホッパ状貯留部にて加温するヒータと、
   前記回転羽根の回転トルクが所定値以上になると前駆ヒータを駆動する制御部と、
   を備えていることを特徴とするスポンジブラスト装置。
2. 前記ほぐし部によってほぐされたブラスト媒体の粒度を測定する粒度測定部と、
   前記粒度測定部によって粒度を測定して得られた粒度分布に基づき、該粒度分布のピーク値とブラスト媒体の再使用可、不可を判断するためのしきい値とを比較して、前記ピーク値が前記しきい値未満となると、媒体使用限界を表示部に表示させる制御部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のスポンジブラスト装置。
3. 請求項１又は２に記載のスポンジブラスト装置を使用して研削材が多孔質弾性体内に固着されたスポンジ片状のブラスト媒体をノズルから加工対象物に噴射して、加工対象物を研削加工することを特徴とするスポンジブラスト方法。

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