JP4873798B2

JP4873798B2 - Fine powder abrasive feeding method, fine powder abrasive feeding means, and fine abrasive supply apparatus provided with the fine abrasive pressure feeding means in a direct pressure blasting apparatus

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Publication number: JP4873798B2
Application number: JP2001219782A
Authority: JP
Inventors: 恵二間瀬; 恒一松本
Original assignee: Fuji Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: JP2003025228A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブラスト加工装置においてブラストノズルに研磨材を圧送するための研磨材圧送方法、研磨材圧送手段、この研磨材圧送手段や研磨材圧送手段を含む研磨材供給装置を振動させる振動発生手段並びに前記研磨材圧送手段及び振動発生手段とを備えた研磨材供給装置に関し、研磨材、特に微粉研磨材を定量ずつ安定して供給することができると共に、研磨材の供給量を容易に調整することができるブラスト加工装置の研磨材圧送方法、研磨材圧送手段、研磨材供給装置の振動発生手段、並びに前記研磨材圧送手段及び振動発生手段とを備えた研磨材供給装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
ブラスト加工装置を噴射方式で分類すると、大別してこれを直圧式のブラスト加工装置とサクション式のブラスト加工装置とに分類することができる。
【０００３】
直圧式のブラスト加工装置は、研磨材を加圧タンク内に導入して該加圧タンク内を圧縮空気で加圧して研磨材を圧送し、ブラストノズルから噴射させる方式を採用するもので、サクション式のブラスト加工装置は、圧縮空気の噴射によるエゼクター効果によるサクション力により研磨材をブラストノズルの構造内部に吸い込み、その先端から圧縮空気と共に研磨材を噴射する方式を採用するものを指す。
【０００４】
このうちの従来の直圧式ブラスト加工装置を一例として図３を参照して説明すると、ブラストノズル１１で噴射された研磨材は、研磨材が被加工物と衝突した際に発生した粉塵と共にサイクロン等の分級手段である研磨材回収タンク４０’内に導入され、この研磨材回収タンク４０’内で研磨材とダストが分離される。
【０００５】
分離されたダストはダストコレクタ５３へ送られ、再使用される研磨材は研磨材回収タンク４０’の下方に落ちて溜まる。
【０００６】
研磨材回収タンク４０’の下部には加圧タンク４５が設けられ、加圧タンク４５に研磨材が無くなるとダンプバルブ４１が下がり研磨材回収タンク４０’内にある研磨材が加圧タンク４５に導入される。
【０００７】
加圧タンク４５に研磨材が入ると、加圧タンク４５に設けられた圧縮空気の導入口４４より圧縮空気４７が導入され、同時にダンプバルブ４１が閉まり加圧タンク４５内の圧力が高くなり、この圧力に押されて給送管４６に設けられた研磨材供給口４３を介して加圧タンク４５内の研磨材が給送管４６内に押し出される。このとき、給送管４６には可変絞り８７により圧力を調整された圧縮空気３２が導入されており、研磨材供給口４３を介して給送管４６に導入された研磨材は給送管４６内を通る圧縮空気により搬送されて研磨材ホース１２を通過してブラストノズル１１まで運ばれ、ノズルチップ１４より噴射される。
【０００８】
このように、ブラストノズル１１に対する研磨材の圧送は、加圧タンク４５と給送管４６とを備えた研磨材圧送手段４２により行われている。この研磨材圧送手段４２を構成する加圧タンク４５と給送管４６の構造について、さらに図４〜図６を参照して説明すると、この研磨材圧送手段４２は、加圧タンク４５の底面近傍の下部に、当該加圧タンク４５の側壁から内部を通過し前記側壁の反対側の側壁を貫通する給送管４６を設け、加圧タンク４５内に位置する給送管４６（図４〜図６にあっては給送管４６の上部）に小径の研磨材供給口４３を設けて構成されている。
【０００９】
前記給送管４６の両端は加圧タンク４５の側壁外方に突出され、その一端は図示せざる圧縮空気の供給源に連通され、給送管４６の他端は研磨材供給管１２を介してブラストノズル１１に連通している（図３参照）。
【００１０】
このように形成された研磨材圧送手段４２にあっては、加圧タンク４５内の圧力により加圧タンク４５内の研磨材が給送管４６に設けられた研磨材供給口４３から給送管４６内へ徐々に略一定の速度で落下し、この給送管４６内に落下した研磨材７６が給送管４６内を流れる圧縮空気の流れに乗ってブラストノズル１１に圧送されて被加工物に噴射される。
【００１１】
なお、直圧式ブラスト装置の中には、シリコンウエハの切断、厚膜回路の抵抗値の修正、注射針先端のバリ取り、歯科用等に使用される、比較的微細な加工が要求される小型のブラスト加工装置もあり、この種のブラスト加工装置において使用される研磨材圧送手段には、ブラストノズルより研磨材と共に噴射するエアを、加圧タンク内に設けられた特殊な構造中を通過させて加圧タンク内で研磨材を撹拌すると同時に浮上させ、この浮上した研磨材を圧縮空気と共にブラストノズルより噴射して、噴射される研磨材にムラが生じないよう構成したものがある。
【００１２】
このような研磨材圧送手段の一例を図７及び図８を参照して説明する。
【００１３】
このうち、図７に示す型式の研磨材圧送手段４２は、加圧タンク４５の底部から上方に向かって突出する円筒状の噴射ノズル１００の外周を下端１０２ａにおいて包囲するパイプ１０２を設け、このパイプ１０２の上端１０２ｂを２方に分岐し、その一方の分岐路１０３を図示せざるブラストノズルに、他方を加圧タンク４５内で開放して放気口１０４と成し、一方の分岐路１０３を介して図示せざるブラストノズルに圧縮空気と共に研磨材が導入されると共に、放気口１０４を介して加圧タンク４５内に圧縮空気を導入して、加圧タンク４５内を加圧している。
【００１４】
このパイプ１０２は、下端１０２ａにおいて前記噴射ノズル１００の外周を僅かな隙間を介して包囲して、噴射ノズル１００の外周とパイプ１０２の内周間に研磨材導入流路１０５が形成されていると共に、前記パイプ１０２の下端１０２ａにおいてこの研磨材導入流路１０５が加圧タンク４５内の空間と連通する研磨材供給口１０６を形成しており、この研磨材供給口１０６を介してパイプ１０２内に導入され、圧縮空気によりパイプ１０２上方に搬送された研磨材の一部が、圧縮空気と共に放気口１０４を介してタンク内に導入されることにより、加圧タンク４５内で研磨材の循環を行うことができるよう構成したものである。
【００１５】
また、図８に示す型式の研磨材圧送手段４２にあっては、上部をフィルターエレメント１１０で被蓋して加圧タンク４５内の空間から仕切られた室１１１を加圧タンク４５の底部に形成し、この室１１１内に圧縮空気を導入してフィルターエレメント１１０を通過して加圧タンク４５内に導入された圧縮空気により、加圧タンク４５内の圧力を上昇することにより、圧縮空気の導入に際してフィルターエレメント１１０上に堆積した研磨材を浮遊させてタンク内で循環させるものである。そして、この浮遊した状態の研磨材をタンク内の圧縮空気と共に研磨材供給口４３’を介して導入し、給送路４６’を流れる圧縮空気流と合流させて図示せざるブラストガンより噴射するものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ブラスト加工において、ブラストノズル１１から被加工物へ研磨材を定量的に噴射する定量噴射を一定に維持することは、良好で安定したブラスト加工を行うための重要なブラスト加工条件の１つであり、特に、近年のブラスト加工は伝統的に行われてきた単なるスケール除去やバリ取り等以外にも、例えば半導体、ファインセラミック、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）その他の薄膜面の微小切削、また、金属部品等の切削加工、レーザー加工、超音波加工による微小切削に代替するものとして用いられ、数μmから数百μmの微細な切削加工を行う用途が増加していることから、定量噴射における研磨材量を一定量に維持することは加工精度を上げる上で極めて重要となっている。
【００１７】
しかし、前述した従来の直圧式ブラスト加工装置の研磨材供給装置を使用する場合には、エネルギー効率が高く、強烈なブラスト噴射が得られるものの、研磨材の粒径が小さくなり、微粉になるにつれて定量供給が難しくなるという欠点を有している。
【００１８】
通常、加圧タンク４５内の研磨材は、給送管４６に落下するにつれて図４中に一点鎖線で示すように研磨材供給口４３を中心とした所定の安息角θのすり鉢状の穴ができ、この穴の径が徐々に広がることにより継続して研磨材を落下させることが可能である。
【００１９】
しかし、研磨材の材質、比重、粒径、及び回収タンク内の圧力等によっても異なるものの、一般にその粒径が小さくなるとタンクの底部に堆積した研磨材の安息角θが一定にならず（本明細書において微粉研磨材が有するこのような性質を「微粉性質」という。）、この微粉性質を持つ研磨材を従来の直圧式ブラスト装置の研磨材供給装置に使用すると、微粉特有の相互の付着力のために互いに吸着したり研磨材タンクや加圧タンクの内壁面に付着するなどして安息角θが一定にならず、図５に示すように一例として加圧タンク４５内の研磨材は研磨材供給口４３の直上方に穴が開いた状態となり、あるいは図６に示すように研磨材供給口４３上部に空洞７５を形成して安定した状態となり研磨材が給送管４６に落下しなくなりブラストノズルに対する研磨材の供給が停止するという問題点を有している。
【００２０】
図７に示す型式の研磨材圧送手段にあっては、放気口１０４を設けて研磨材が加圧タンク内を循環するよう構成しているが、研磨材供給口１０６が加圧タンク４５の底部近くに形成されていることから加圧タンク４５内を浮遊する研磨材はこの研磨材供給口１０６に向かって移動して加圧タンク４５の底部に堆積する。
【００２１】
パイプ１０２内は高速の空気の通過で負圧になり、研磨材供給口１０６から堆積した研磨材を吸引するが、図７に示すよう研磨材相互の吸着力により研磨材供給口１０６の上方に位置して穴が空いた状態で研磨材が安定すると、この安定した研磨材には振動や空気撹拌等の外力が加わらないためにこれを崩す力がどこからも発生しない。そのため研磨材相互の吸着力が弱い、比較的粗めの研磨材しか利用できないという問題を有している。
【００２２】
研磨材圧送手段４２全体に振動を与えることで堆積した研磨材を流動化させてパイプ１０２内に入り込み易くすることができ、より細かい研磨材を使用することが可能となるが、図７に示す型式の研磨材圧送手段４２にあっては、加圧タンク４５内に堆積した研磨材の量により研磨材供給口１０６からパイプ１０２内に入り込む研磨材量が変化し、研磨材量が多い場合には研磨材供給口１０６から入り込む研磨材の量が増加する等して噴射量が増えすぎ噴射ムラが発生するという問題がある。
【００２３】
また、図８に示す型式の研磨材圧送手段４２においては、加圧タンク４５の底部全体からフィルターエレメント１１０を介して圧縮空気を分散して吹き上げているので、広範な面積で研磨材に運動を与えることができ、これによる研磨材の流動化に伴って前述の図７に示す型式の研磨材圧送手段に比べてより細かい研磨材を使用した場合であってもこれを圧送することが可能となる。
【００２４】
また、研磨材が流動化することにより、研磨材の噴射量が加圧タンク内の研磨材量に影響を受け難くなり、図７に示す型式の研磨材圧送手段に比較して安定した研磨材の供給を行うことができる。
【００２５】
しかし、フィルターエレメント１１０によって分散して吹き上げられた空気は上昇するに従い合流して数本の気流となり、この合流した気流が図８に示すように堆積する研磨材に蟹の巣状に多数の穴を開ける。粒子間の吸着力の高い微粉研磨材になるほどこの現象が発生し易く、一例として２０μm以下の研磨材を使用するとフィルターエレメント１１０から５mm程の上方位置において空気流が集合して堆積する研磨材に穴を形成し、圧縮空気はこの穴を通過して加圧タンク４５内に導入されるので研磨材を舞い上げることができなくなる。そのため、ブラストノズルに対する研磨材の供給が停止する。
【００２６】
振動を与えることで発生した穴を崩して研磨材を浮遊させることでより細かい研磨材の使用が可能になるが、圧縮空気の導入により流動化した研磨材は液体に近似した挙動を示し、堆積した研磨材層の下部では投入された研磨材の堆積高さに比例して圧力が高まるので、加圧タンク４５内の研磨材量が多いときには図８中に一点鎖線で示すように傘７０の下方において研磨材が盛り上がり、研磨材供給口４３’との高さの差が小さくなるので、研磨材供給口４３’に導入される研磨材量が増加する。そのため、加圧タンク４５内の研磨材量に影響されて圧送される研磨材量に変化が生じ加工むらが生じる。
【００２７】
研磨材がさらに細かくなると、加圧タンク４５内の圧力により研磨材がフィルターエレメント１１０上に押圧されて圧縮・固化されるために、蟹の巣状に発生した穴が崩れにくくなり研磨材の噴射が止まる。
【００２８】
このように、微粉研磨材を使用すると研磨材の供給が停止したり、研磨材を安定して定量供給することが難しいという問題があることから、従来の研磨材圧送手段を備えたブラスト加工装置において使用可能な研磨材は、♯３００〜♯４００（粒径約５０〜６０μm）を限度とし、これよりも小粒径の研磨材を使用することができなかった。
【００２９】
本発明は、上述の問題点を解消するためになされたもので、従来の研磨材供給装置において限度とされていた♯３００〜♯４００（粒径約５０〜６０μm）よりも更に小径の微粉研磨材を使用した場合であっても、研磨材を安定してブラストノズルに定量供給することができる研磨材圧送手段、研磨材供給装置の振動発生手段及び前記研磨材圧送手段及び振動発生手段を備えた研磨材供給装置を提供することを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の直圧式ブラスト加工装置の微粉研磨材圧送方法は、微粉研磨材が投入される加圧タンク４５と、前記加圧タンク４５を貫通する給送管４６とを備え、前記加圧タンク４５内に位置する前記給送管４６に前記加圧タンク４５内の空間と連通する研磨材供給口４３を形成し、前記給送管４６内を通過する圧縮空気流により前記研磨材供給口４３を介して前記給送管４６内に導入された加圧タンク４５内の微粉研磨材を圧送する研磨材圧送手段４２において、
前記加圧タンク４５の底部中央に上向きに開口する単一の噴射口４８を設けると共に、前記加圧タンクの少なくとも下部内壁を底部に向かって内周方向に傾斜させたすり鉢状に形成し、更に、前記給送管４６の前記研磨材供給口４６を、前記加圧タンク４５内に投入される微粉研磨材の堆積位置に対し高所で、且つ、前記噴射口の上方に配置し、
微粉研磨材の圧送時、前記加圧タンク４５を上下方向に振動させると共に、前記噴射口４８から圧縮空気を噴射して微粉研磨材を加圧タンク４５内で浮遊させると共に加圧タンク４５内を加圧して前記加圧タンク４５内の圧力を前記給送管４６内の圧力に対して相対的に高くし、加圧タンク４５内の空気と共に前記微粉研磨材を給送管４６内に導入することを特徴とする（請求項１）。
【００３２】
また、本発明の直圧式ブラスト加工装置の微粉研磨材圧送手段４２は、研磨材が投入される加圧タンク４５と、前記加圧タンク４５を貫通する給送管４６とを備え、前記加圧タンク４５内に位置する前記給送管４６に前記加圧タンク４５内の空間と連通する研磨材供給口４３を形成し、前記給送管内４６を通過する圧縮空気流により前記研磨材供給口４３を介して前記給送管４６内に導入された加圧タンク４５内の微粉研磨材を圧送する研磨材圧送手段４２において、
前記加圧タンク４５の底部中央に上向きに開口する単一の噴射口４８を設けると共に、前記加圧タンクの少なくとも下部内壁を底部に向かって内周方向に傾斜させたすり鉢状に形成し、更に、前記給送管４６の前記研磨材供給口４３を、前記加圧タンク４５内に投入される微粉研磨材の堆積位置に対し高所で、且つ、前記噴射口の上方に設けたことを特徴とする（請求項２）。
【００３４】
さらに、前記加圧タンク４５の少なくとも上部内壁を、底部に向かって外周方向に傾斜角βで傾斜させた構成としても良い（請求項３）。
【００３５】
なお、前記給送管４６の一端４６ａと、前記加圧タンク４５の噴射口４８とを共通の圧縮空気供給源に連通すると共に、前記給送管４６の一端４６ａに導入される圧縮空気量を調整する可変絞り８７を設けることもできる（請求項４：図２参照）。
【００３６】
また，本発明の微粉研磨材供給装置は、前述したいずれかの研磨材圧送手段４２と、この研磨材圧送手段４２に接触配置された前述の振動発生手段６０の双方を備えるものとすれば好適である（請求項５）。
【００３７】
さらに、前記振動発生手段６０は、前述の研磨材圧送手段４２、研磨材タンク４０等から成る研磨材供給装置１０に振動を与えるものであり、圧縮空気が導入される導入室６１と、圧縮空気の導入による前記導入室６１内の圧力上昇により前記導入室６１内を上方又は下方に移動する振動体６２と、前記振動体６２を原位置に復帰するスプリング６６等の付勢手段を備え、前記振動体６２が原位置から移動したとき、前記導入室６１を大気開放する排気口６８を前記導入室６１に開口したことを特徴とする（請求項６）。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態につき添付図面を参照しながら以下説明する。
【００３９】
図１において、１０は本発明の研磨材供給装置である。この研磨材供給装置１０は、研磨材を貯溜する研磨材タンク４０と、この研磨材タンクより導入された研磨材を圧送する研磨材圧送手段４２（加圧タンク４５及び給送管４６）、この研磨材タンク４０及び研磨材圧送手段４２を載置してこれらに振動を与える振動発生手段６０を備えている。
【００４０】
〔研磨材圧送手段４２〕
前述の研磨材圧送手段４２は、圧縮空気により研磨材を加圧してブラストノズル１１へ圧送するためのものであり、この研磨材圧送手段４２は、圧縮空気の導入により加圧される圧力容器たる加圧タンク４５と、この加圧タンク４５内の研磨材をブラストノズルに給送する給送管４６を備えている。
【００４１】
この加圧タンク４５は、加圧タンク４５内に研磨材加圧用圧縮空気を導入するための導入口４４を備えると共に、給送管４６により加圧タンク４５の側壁が貫通されている点については、図３〜図６を参照して説明した従来の一般的な直圧式ブラスト加工装置の研磨材圧送手段４２の構成と同様である。
【００４２】
また、加圧タンク４５の上部には、この加圧タンク４５内に研磨材を導入するための研磨材タンク４０が載置され、この研磨材タンク４０と加圧タンク４５とが既知のダンプバルブ４１を介して連通されている点についても前述の従来技術として説明した研磨材圧送手段４２と同様の構成である。
【００４３】
図１に示す実施形態において、加圧タンク４５の内壁は、その下部において底部に向かって内周方向に傾斜するすり鉢形状を成し、この室の底部に、導入口４４を介して導入された圧縮空気を加圧タンク４５内に噴出する噴射口４８が上方に向かって開口している。
【００４４】
本実施形態にあっては、この加圧タンク４５内壁下方のすり鉢形状は、その開口角αを７０゜として、使用する研磨材が微粉である場合であっても容易に研磨材が傾斜面４９を落下し得るよう構成している。また、すり鉢状に形成された傾斜面４９の上方に位置する内壁は、傾斜角β（図１に示す実施形態にあっては、β＝２゜）で底部に向かうに従い外周方向に拡がる形状を成し、側壁に対する微粉研磨材の付着を防止している。
【００４５】
なお、前述したすり鉢状の部分の開口角α及びその上部に位置する側壁の傾斜角βは図１に示す実施形態に限定されず微粉研磨材の付着し難い範囲でその角度を選択可能である。
【００４６】
前述の噴射口４８は、加圧タンク４５内に圧縮空気を導入するための導入口４４と連通され、この導入口４４は図示せざる圧縮空気供給源に連通されており、該噴射口４８を介して加圧タンク４５内に圧縮空気が導入される。そのため、噴射口４８を介して加圧タンク４５内に圧縮空気が導入されると、加圧タンク４５内の下方に堆積した研磨材７６は、噴射口４８より噴射される圧縮空気の噴射流により上方に舞い上げられ、加圧タンク４５内に堆積する研磨材にすり鉢状の穴が形成されて、この穴の内周を成す傾斜面に沿って定量ずつ研磨材が中央に向かって落下するので、この定量ずつ落下した研磨材が噴射口４８より噴射される圧縮空気により浮遊されて、加圧タンク４５の雰囲気中に混在する研磨材の濃度を一定に維持することができる。
【００４７】
このようにして加圧タンク４５内を浮遊する研磨材は再度加圧タンク４５内で落下するという動作を繰り返し、この圧縮空気の導入が行われている間常に加圧タンク４５内を循環する。
【００４８】
このように、加圧タンク４５の底部に設けられた噴射口４８を介して導入される圧縮空気の空気流に巻き込まれて加圧タンク４５内の研磨材が圧縮空気と共にタンク内で上方に舞い上げられて常に循環するため、従来技術において図３〜図６を参照して説明した既知の研磨材圧送手段４２や、図７を参照して説明した研磨材圧送手段４２のように、圧縮空気の導入中加圧タンク４５の底部に研磨材が安定して堆積することがなく、したがって研磨材に穴が開き、又は空洞が生じることによる研磨材の供給停止や供給不良が解消される。
【００４９】
また、図８を参照して説明した従来の研磨材圧送手段４２にあっては、フィルターエレメント１１０を介して加圧タンク４５の底部全体から圧縮空気を導入していたため、加圧タンク４５内の上方まで研磨材が浮遊せず底部に堆積しがちであったが、このようなフィルターエレメント１１０を介することなく直接圧縮空気を加圧タンク４５内に導入することにより、好ましくは単一の噴射口４８から圧縮空気を導入することにより好適に研磨材を加圧タンク４５の上方まで舞い上げることができ、また、単一の噴射口４８より噴射されるため圧力が高められた圧縮空気により研磨材を浮遊させているために、この圧縮空気流による巻き込み作用により噴射流周辺の研磨材が巻き込まれて従来技術において説明したように研磨材が加圧タンク４５の底部に安定した状態で堆積し難くなる。
【００５０】
前述の給送管４６は、加圧タンク４５の側壁間を貫通してその両端を加圧タンク４５外に突出するよう取り付けられている。
【００５１】
このようにして、加圧タンク４５の側壁より突出した給送管４６の一端４６ａを図示せざる圧縮空気供給源に連通して圧縮空気を導入可能と成すと共に、他端４６ｂを図示せざるブラストノズルに連通し、圧縮空気供給源からの圧縮空気が給送管４６内を通過するよう構成している。
【００５２】
この給送管４６の、前記加圧タンク４５内に位置する部分のいずれかの位置には、加圧タンク４５内に一回分の研磨材が導入されたとき、加圧タンク４５内の研磨材の堆積位置に対し高所に所定径の研磨材供給口４３が形成されており、この研磨材供給口４３を介して給送管４６内に加圧タンク４５内の研磨材７６が導入可能となっている。
【００５３】
この研磨材供給口４３の形成位置は、加圧タンク４５内に位置する部分であって導入された研磨材の堆積位置に対し高所であれば給送管４６のいずれの位置に設けても良いが、好ましくは前述の噴射口４８の上方に位置し、噴射口４８に対峙して設ける。
【００５４】
このように、研磨材の堆積位置に対し高所に研磨材供給口４３を設けることにより、加圧タンク４５内に投入された研磨材中に研磨材供給口４３が埋設されることがなく圧送される研磨材量にムラが生じないだけでなく、加圧タンク４５内にこの研磨材供給口４３に向かう空気流が生じて底部付近に偏って研磨材の浮遊が生じることがなくなる。その結果、微粉研磨材を使用する場合であっても安定した研磨材の圧送が可能となる。
【００５５】
加圧タンク４５の上端は、中央に開口３４が形成された蓋板３３で被蓋されており、加圧タンク４５の上端周縁に形成されたフランジ３５にこの蓋板３３をボルト止めする等して、内部に室が形成されている。
【００５６】
前述の蓋板３３の中央に形成された開口３４は、これを開閉するダンプバルブ４１により閉塞されており、このダンプバルブ４１が下方に下がって前記開口３４を開放したとき、蓋板３３上に載置された研磨材タンク４０内の空間と加圧タンク４５内の空間とが連通するよう構成されている。
【００５７】
図１に示す実施形態にあっては、この研磨材タンク４０は逆円錐状のホッパ形をなし、この研磨材タンク４０内に投入された研磨材が、前述のダンプバルブ４１の一回の開閉により加圧タンク４５内に一回分の噴射に使用される量落下するよう構成されている。
【００５８】
なお、図１に示す実施形態あっては、この研磨材タンク４０は投入された研磨材を加圧タンク４５内に供給する迄の間貯溜するために使用するものであるが、この研磨材タンク４０は例えば従来技術として説明した図３に示す研磨材回収タンク４０’のように、粉塵と共に導入された研磨材を分級して、再使用可能な研磨材を回収するサイクロン等の分級手段により形成しても良く、その構成は図１に示す実施形態に限定されない。
【００５９】
〔振動発生手段６０〕
前述のように加圧タンク４５及び給送管４６により構成された研磨材圧送手段４２は、図１中６０で示す振動発生手段上に載置され、この振動発生手段６０によりその上に載置された研磨材圧送手段４２及この研磨材圧送手段４２上に更に配置された研磨材タンク４０が上下に振動するよう構成されている。
【００６０】
この振動発生手段６０により生じた振動により、本発明の研磨材供給装置１０において使用される研磨材が微粉性質を示し、研磨材タンク４０や加圧タンク４５内に堆積した研磨材に、従来技術で問題点として説明した図５に示すような穴及び図６に示すような空洞７５が生じた場合であっても、この穴や空洞を振動により消滅させて堆積された研磨材を均等に均すことができると共に、研磨材タンク４０や加圧タンク４５の内壁に研磨材が付着した場合であってもこれを振動により落下させることができる。
【００６１】
この振動発生手段６０は、圧縮空気供給源からの圧縮空気が導入される導入室６１と、この導入室６１内で上下動する振動体６２を備え、この振動体６２を空気圧により上下に振動させることにより振動発生手段６０全体を上下振動させるものである。
【００６２】
前述の圧縮空気の導入室６１は、図１に示す実施形態にあっては、下方に向かって段階的に内径を狭める形状を成し、前述の振動体６２は、この導入室６１の内径の変化する位置に形成された段部６３上に載置されて、前記段部６３の下方に形成された導入室の下部空間６１ａを被蓋している。
【００６３】
この段部６３上に載置された振動体６２は、導入室６１の上端開口を被蓋する蓋板６４の中央より下方に向かって突出する案内軸６５に案内されて導入室６１内を上下動可能に構成されていると共に、この案内軸６５外周に配置されたコイルスプリング６６により下方に付勢されて前記段部６３上に付勢して接触されている。
【００６４】
前述の振動体６２により被蓋された導入室６１の下部空間６１ａは、この導入室６１内に図示せざる圧縮空気供給源からの圧縮空気を導入する導入口６７に連通しており、また、前記振動体６２が前記段部６３より離間したとき、導入室６１の下部空間６１ａに連通可能な位置、例えば段部の水平面に、前記導入室を大気開放する排気口６８を形成している。
【００６５】
〔研磨材供給装置１０の動作説明〕
以上のように構成された研磨材圧送手段４２及び振動発生手段６０を備えた研磨材供給装置１０は、振動発生手段６０の底面を図示せざる基台上に防振ゴム６９を介して固定する等して所定の位置に設置すると共に、加圧タンク４５、給送管４６及び振動発生手段６０にそれぞれ設けられた圧縮空気の導入口４４，４６１，６７には、一例として図２に示す回路８０を介して図示せざる圧縮空気供給源からの圧縮空気を導入可能に構成される。
【００６６】
図２に示す回路８０は、圧縮空気供給源からの圧縮空気を、前述の加圧タンク４５の導入口４４、給送管４６の導入口４６１及び振動発生手段６０の導入口６７にそれぞれ導入する管路より形成されるもので、一端８１ａを圧縮空気供給源に連通した共通回路８１の他端８１ｂを３方に分岐して、この分岐された回路のそれぞれを研磨材供給装置１０に設けられた各導入口４４，４６１，６７に連通している。なお、この分岐された各回路をそれぞれ、加圧タンク４５の導入口４４に連通される回路を加圧回路８２、給送管４６の導入口４６１に連通される回路を給送回路８３、振動発生手段６０の導入口６７に連通される回路を振動発生回路８４として説明する。
【００６７】
前述の共通回路８１は、エアフィルター８５１及び圧力レギュレータ８５２から成る組合せ装置８５と、この組合せ装置８５の下流において、この共通回路８１を開閉する電磁弁８６を備えている。なお、前述の組合せ装置８５は、圧縮空気供給源である圧縮機の型式等に応じて必要に応じてドライヤを備えるものとしても良い。
【００６８】
また、前記共通回路８１より分岐された各回路のうちの給送回路８３には、可変絞り８７とスピードコントローラ８８が設けられており、また、加圧回路８２及び振動発生回路８４にはそれぞれスピードコントローラ８９，９０が設けられている。
【００６９】
さらに、振動発生手段６０の排気口に連通する排気回路９１には、消音器９２を設け、振動発生手段６０より排出された圧縮空気を消音して大気放出して騒音の発生が防止されている。
【００７０】
以上のように構成された研磨材供給装置１０の動作について、前述の回路８０の動作と共に説明すると、圧縮空気供給源より供給された圧縮空気が研磨材供給装置１０の作動圧力に達すると、圧力レギュレータ８５２が開き、研磨材供給装置１０の作動が可能となる。
【００７１】
この状態において、まず、加圧タンク４５の上部に設けられたダンプバルブ４１を下降させて所定量の研磨材を加圧タンク４５内に落下させると共に、ダンプバルブ４１を上昇させて開口３４を閉じ、加圧タンク４５内の空間を密封する。そして、電磁弁８６に電気信号を送り共通回路８１を開くと、給送管４６、加圧タンク４５及び振動発生手段６０に対してそれぞれ圧縮空気の導入が開始される。
【００７２】
圧縮空気供給源からの圧縮空気は先ず共通回路８１においてエアフィルター８５１を介して除湿され、また、前述の組合せ装置８５がドライヤを備える場合には、圧縮空気中の油分が除去された後、この共通回路８１から分岐した前述の給送回路８３、加圧回路８２及び振動発生回路８４にそれぞれ導入される。
【００７３】
給送回路８３には前述したように可変絞り８７と逆流防止用のスピードコントローラ８８が設けられており、この可変絞り８７により給送管４６に導入される圧縮空気量が調整されブラストノズルに供給される研磨材量を調整可能としている。
【００７４】
なお、この可変絞り８７による研磨材量の調整は、可変絞り８７を絞って給送管４６に導入する圧縮空気を絞ると、給送管４６内の圧力に対して加圧タンク４５内の圧力が高くなり給送管４６内に導入される研磨材量が増加してブラストノズルより噴射される研磨材量が増加する。一方、可変絞り８７を開いて給送管４６に導入される圧縮空気量を増やすと、前述の場合とは逆に加圧タンク４５内の圧力と給送管４６内の圧力差が減少して、給送管４６内に導入される研磨材量が減少してブラストノズルより噴射される研磨材についてもこれを減少することができる。
【００７５】
また、加圧回路８２には、前述の給送回路８３に設けられたと同様のスピードコントローラ８９が設けられており、加圧タンク４５から圧縮空気供給減に向けて圧縮空気が逆流することが防止されている。
【００７６】
なお、振動発生手段６０に圧縮空気を供給する振動発生回路８４には、前述の給送回路８３及び加圧回路８２に設けられたスピードコントローラ８８，８９とは逆向きにスピードコントローラ９０を設け、振動発生手段６０の導入室６１に対導入される圧縮空気の絞りが行われている。
【００７７】
加圧回路８２を介して導入口４４から導入された圧縮空気は、加圧タンク４５内で上方に向かって開口する噴射口４８を介して加圧タンク４５内に噴射され、前述のダンプバルブ４１の開閉により研磨材タンク４０から加圧タンク４５内に投入された研磨材７６をこの圧縮空気の噴射流により舞い上げて、噴射口の上方に位置して堆積した研磨材にすり鉢状の穴を形成すると共に、この噴射流により舞い上げられた研磨材のうち、後述する研磨材供給口４３に導入されなかった研磨材は、再度加圧タンク４５内を落下して絶えず加圧タンク４５内を循環する。また、この圧縮空気の噴射により加圧タンク４５内の圧力が上昇する。
【００７８】
この噴射口４８を介して加圧タンク内に噴射される圧縮空気は、タンク底部に設けられた噴射口４８、好ましくは単一の噴射口４８より噴射されるので、フィルターエレメントを介して複数箇所から圧縮空気を吐出させていた図８に示す従来の研磨材圧送手段に比較して吐出される圧縮空気を高圧力とすることができ、研磨材をより上方に舞上げることができ、この噴射圧力に引かれて周囲の研磨材を巻き込み、この研磨材の巻き込みにより研磨材がすり鉢状の穴を中心に崩れ易く、このようにして加圧タンク内の研磨材をタンク内で循環させながらより高い位置迄移動させることができ、タンク底部の研磨材に穴ができてこの穴を介して圧縮空気の噴射のみが行われる等の問題が発生し難くなる。
【００７９】
また、給送回路８３を介して給送管４６に導入された圧縮空気は、給送管４６を通過して、給送管４６の他端４６ｂに連通された図示せざるブラストノズルより噴射される。
【００８０】
このとき、給送管４６内に導入される圧縮空気の圧力を、加圧タンク４５内の圧力よりも低く設定すると、加圧タンク４５内で舞い上げられた研磨材が加圧タンク４５内の圧縮空気と共に研磨材供給口４３を介して給送管４６内に導入されて、給送管４６内を通過する圧縮空気と合流して図示せざるブラストノズルより噴射される。
【００８１】
このように、本発明の加圧タンク４５にあっては、噴射口４８より噴出された空気流によって舞い上げられて加圧タンク４５内を浮遊する研磨材を加圧タンク４５内の圧縮空気と共に給送管４６に導入することにより、一定量の研磨材をムラなくブラストノズルに供給することができると共に、給送管４６に導入される圧縮空気の圧力と、加圧タンク４５内の圧力差を可変絞り８７により調整することで、給送管４６に導入される研磨材量を容易に微調整することができる。
【００８２】
また、研磨材供給口が加圧タンク４５内の下方に設けられた従来の研磨材圧送手段にあっては、加圧タンク４５内の研磨材量が多いとき研磨材供給口が研磨材内に埋設されて圧送される研磨材量が増えることから、加圧タンク４５内の研磨材量に影響されることなく定量の研磨材を圧送することが困難であったが、本願の研磨材圧送手段４２にあっては研磨材の堆積位置の上方に研磨材供給口４３を設けていることから、給送管４６には一定した濃度で加圧タンク４５内を浮遊している研磨材のみが導入され、加圧タンク４５内の研磨材量に影響されることなく研磨材の定量供給を行うことができる。
【００８３】
一方、振動発生回路８４を介して振動発生手段６０に導入された圧縮空気は、振動発生手段６０の導入室６１の下部空間６１ａ内に導入されてこの導入室６１の下部空間６１ａ内の圧力を上昇させる。そして、この導入室６１の下部空間６１ａ内の圧力が所定の圧力を越えると、導入室６１の段部６３上に載置された振動体６２をスプリング６６の付勢力に抗して上方に押し上げる。
【００８４】
振動体６２が、導入された圧縮空気により上方に押し上げられると、この振動体６２により閉塞されていた圧縮空気の排気口６８が開いて導入室６１は大気開放し、導入室６１内の圧力が低下して振動体６２はスプリング６６の付勢力により再度導入室６１に形成された段部６３上に当接・接触される。
【００８５】
このようにして振動体６２が導入室６１の段部６３に載置されると、導入室６１を大気開放する排気口６８が再度閉ざされ、導入室６１内に導入される圧縮空気により導入室６１の下部空間６１ａ内の圧力が再度上昇して前述の動作を繰り返す。
【００８６】
このようにして振動体６２が上下動を繰り返すと、この振動体６２により発生した振動により振動発生手段６０自体も上下に振動し、この振動発生手段６０上部に載置された加圧タンク４５及び研磨材タンク４０を振動させる。
【００８７】
研磨材タンク４０や加圧タンク４５内の研磨材が微粉性質を有する場合、前述したように研磨材は所定の傾斜角θによっても滑り落ちずに研磨材が研磨材タンク４０から落下しなかったり、又は加圧タンク４５の内壁に付着して好適に加圧タンク内を循環しないことにより安定した研磨材の供給を行えない場合があるが、この振動発生手段６０により発生した振動により研磨材が均一な状態にならされることにより、研磨材タンク４０からは常に一定量の研磨材を落下させることができると共に加圧タンク４５の内壁に研磨材が付着して研磨材の定量供給が行えない等の作動不良が生じることを防止できる。
【００８８】
なお、本発明の振動発生手段により発生する振動を上下振動とし、横方向の振動を付加しないこととしたのは、加圧タンク４５内に研磨材が堆積する状態が生じた場合、この堆積した研磨材は加圧タンク内の圧力により上方から下方に向かって押圧力が付加されており、これに横方向の振動を加える場合には研磨材の粒子間がより一層密に締め固められて安定した状態となるためである。
【００８９】
これに対し、上下方向の振動を加える場合には、加圧タンク４５内の圧力によりタンク底部方向に押圧されている研磨材を上下方向に振動させることにより、このタンク内圧力による押圧力に抗して研磨材を上下に跳ね上げることができ、その結果研磨材が崩れ易くなるためである。
【００９０】
そして、このように上下に跳ね上げられて崩れやすくなった研磨材は、前述のように比較的高圧力の圧縮空気を噴射する噴射口からの圧縮空気流による巻き込み現象によりこの圧縮空気の噴射流と共に加圧タンク４５内を常に循環することから、従来技術において説明した研磨材の供給不良が生じないのである。
【００９１】
特に前述した構成の本発明の研磨材圧送手段４２と、前述した上下方向にのみ振動する振動発生手段６０を組み合わせて使用する場合には、より研磨材を安定して圧送することができる。
【００９２】
例えば、本発明の研磨材圧送手段４２に対して横方向や斜め方向の上下方向以外の振動を付加する場合には、すり鉢状の穴の内壁が急激に崩れて噴射ノズル４８より噴射される圧縮空気により加圧タンク４５内で研磨材７６が間欠的に舞い上げられるため、加圧タンク４５内における研磨材濃度が一定せず、従ってブラストノズルより噴射される研磨材量にもムラが生じるおそれがあるが、すり鉢状の穴が形成された研磨材に上下方向の振動のみを加えると、すり鉢状の穴の内壁が徐々に崩れ落ちて定量ずつ落下するために、加圧タンク内噴射ノズル４８を介して導入された圧縮空気により浮遊される研磨材量、従って加圧タンク内の研磨材濃度が安定して研磨材の定量供給が可能となる。
【００９３】
〔試験例〕
以上説明した本発明の研磨材供給装置と、図７及び図８に示す従来の研磨材供給装置とを使用して、ノズル直径１mmのブラストノズルに対して研磨材の圧送を行った場合における安定噴射の限界試験を行った。その結果を表１に示す。
【００９４】
【表１】
各研磨材供給装置における安定噴射の限界例

【００９５】
以上の結果から、本願の研磨材圧送装置を単独で使用する場合においても従来の研磨材圧送手段と同程度の粒径の研磨材の圧送に使用することができると共に、本発明の振動発生手段と組み合わせて使用する場合には、安定噴射の限界となる研磨材粒径が４μmとなり、従来の研磨材供給装置に比べて極めて小径の研磨材を使用した場合であってもこれを安定して圧送できることが確認された。
【００９６】
また、従来の研磨材供給装置にあっては、ブラストノズルからの噴射量は加圧タンク内の研磨材量による影響を受けてムラが生じやすいものであったが、本願の研磨材供給装置にあっては、ブラストノズルに圧送される研磨材量は加圧タンク内の研磨材量に影響を受けず、噴射中安定した研磨材の噴射が得られることが確認された。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明した本発明の構成により、微粉研磨材を使用した場合であっても研磨材を定量供給するとこができると共に、供給量の調整が比較的容易な圧力タンクを提供することができた。
【００９８】
また、本発明の振動発生手段によれば、微粉研磨材を使用する場合であっても研磨材タンクや圧力タンク内に堆積した研磨材に穴や空洞が生じることを防止することができ、研磨材の供給不良を好適に防止することができた。
【００９９】
さらに、前述の加圧タンク及び振動発生手段を備えた本発明の研磨材供給装置によれば、前述の加圧タンク及び振動発生手段が有する効果の相乗効果により、より安定した研磨材の定量供給を行うことができ、従来の研磨材供給装置に比較して更に小径の微粉研磨材〔一例として♯３０００（約５〜６μm）〕を使用した場合であっても、研磨材を安定してブラストノズルに定量供給することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨材供給装置の縦断面図。
【図２】本発明の研磨材供給装置を含む回路構成を示す回路図。
【図３】従来の直圧式ブラスト装置の概略説明図。
【図４】従来の研磨材圧送手段の説明図。
【図５】従来の研磨材圧送手段の説明図。
【図６】従来の研磨材圧送手段の説明図。
【図７】従来の別の研磨材圧送手段の縦断面図。
【図８】従来の別の研磨材圧送手段の縦断面図。
【符号の説明】
１０研磨材供給装置
１１ブラストノズル
１２研磨材ホース
１４ノズルチップ
３２研磨材加圧圧縮空気
３３蓋板
３４開口（蓋板３３の）
３５フランジ
４０研磨材タンク
４０’ 研磨材回収タンク
４１ダンプバルブ
４２研磨材圧送手段
４３，４３’ 研磨材供給口
４４，４４’ 導入口（加圧タンク４５の）
４５加圧タンク
４６給送管
４６’ 給送路
４７研磨材加圧用圧縮空気
４８噴射口
４９傾斜面
５３ダストコレクタ
６０振動発生手段
６１導入室
６１ａ下部空間（導入口６１の）
６２振動体
６３段部
６４蓋板
６５案内軸
６６コイルスプリング
６７導入口（振動発生手段６０の）
６８排気口
６９防振ゴム
７０傘
８０回路
８１共通回路
８１ａ一端（共通回路８１の）
８１ｂ他端（共通回路８１の）
８２加圧回路
８３給送回路
８４振動発生回路
８５組合せ装置
８５１エアフィルター
８５２圧力レギュレータ
８６電磁弁
８７可変絞り
８８，８９，９０スピードコントローラ
９１排気回路
９２消音器
１００噴射ノズル
１０２パイプ
１０２ａパイプの下端
１０２ｂパイプの上端
１０３分岐路
１０４放気口
１０５研磨材導入流路
１０６研磨材供給口
１１０フィルターエレメント
１１１室
１１２研磨材導入流路
１１２ａ研磨材導入流路の上端
１１２ｂ研磨材導入流路の下端[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an abrasive pressure feeding method for pumping an abrasive to a blast nozzle in a blast processing apparatus, an abrasive pressure feeding means, a vibration generating means for vibrating the abrasive supply apparatus including the abrasive pressure feeding means and the abrasive pressure feeding means, and The present invention relates to an abrasive material supply device comprising the abrasive material pressure feeding means and the vibration generating means, and is capable of stably supplying an abrasive material, particularly a fine powder abrasive material, in a fixed amount and easily adjusting the supply amount of the abrasive material. The present invention relates to an abrasive pressure feeding method of a blasting apparatus, an abrasive pressure feeding means, a vibration generating means of an abrasive material supplying apparatus, and an abrasive material supplying apparatus including the abrasive pressure feeding means and the vibration generating means.
[0002]
[Prior art]
When the blasting apparatus is classified by the injection method, it can be roughly classified into a direct pressure type blasting apparatus and a suction type blasting apparatus.
[0003]
The direct pressure type blasting machine adopts a system in which abrasive is introduced into a pressurized tank, the inside of the pressurized tank is pressurized with compressed air, the abrasive is pumped, and injected from a blast nozzle. The blast processing apparatus of the type refers to an apparatus that employs a method in which an abrasive is sucked into the structure of a blast nozzle by a suction force due to an ejector effect by injection of compressed air, and the abrasive is injected together with compressed air from the tip.
[0004]
A conventional direct pressure blasting apparatus among them will be described with reference to FIG. 3 as an example. The abrasive sprayed by the blast nozzle 11 is a cyclone or the like along with dust generated when the abrasive collides with the workpiece. Is introduced into an abrasive recovery tank 40 ′, which is a classification means, and the abrasive and dust are separated in the abrasive recovery tank 40 ′.
[0005]
The separated dust is sent to the dust collector 53, and the abrasive to be reused falls below the abrasive recovery tank 40 'and accumulates.
[0006]
A pressure tank 45 is provided below the abrasive material recovery tank 40 ′. When the abrasive material is no longer in the pressure tank 45, the dump valve 41 is lowered and the abrasive material in the abrasive material recovery tank 40 ′ is transferred to the pressure tank 45. be introduced.
[0007]
When the abrasive enters the pressurized tank 45, the compressed air 47 is introduced from the compressed air introduction port 44 provided in the pressurized tank 45, and at the same time, the dump valve 41 is closed to increase the pressure in the pressurized tank 45, The abrasive in the pressurized tank 45 is pushed out into the feed pipe 46 through the abrasive feed port 43 provided in the feed pipe 46 by being pressed by this pressure. At this time, the compressed air 32 whose pressure is adjusted by the variable throttle 87 is introduced into the feed pipe 46, and the abrasive introduced into the feed pipe 46 through the abrasive supply port 43 is supplied to the feed pipe 46. It is conveyed by compressed air passing through it, passes through the abrasive hose 12, is carried to the blast nozzle 11, and is ejected from the nozzle tip 14.
[0008]
As described above, the abrasive is pressure-fed to the blast nozzle 11 by the abrasive pressure-feeding means 42 including the pressurizing tank 45 and the feed pipe 46. The structure of the pressurizing tank 45 and the feed pipe 46 constituting the abrasive pressure feeding means 42 will be further described with reference to FIGS. 4 to 6. The abrasive pressure feeding means 42 is in the vicinity of the bottom surface of the pressure tank 45. A feed pipe 46 that passes through the inside from the side wall of the pressurizing tank 45 and passes through the side wall opposite to the side wall is provided at a lower portion of the pressurizing tank 45, and the feed pipe 46 (FIGS. 6 is provided with a small-diameter abrasive supply port 43 in the upper part of the feed pipe 46.
[0009]
Both ends of the feed pipe 46 protrude outward from the side wall of the pressurized tank 45, one end of which is communicated with a supply source of compressed air (not shown), and the other end of the feed pipe 46 is passed through the abrasive supply pipe 12. And communicated with the blast nozzle 11 (see FIG. 3).
[0010]
In the abrasive pressure feeding means 42 formed in this way, the abrasive in the pressurized tank 45 is fed from the abrasive supply port 43 provided in the feed pipe 46 by the pressure in the pressurized tank 45. The abrasive material 76 gradually falls into the pipe 46 at a substantially constant speed, and the abrasive 76 dropped into the feed pipe 46 rides on the flow of compressed air flowing through the feed pipe 46 and is pumped to the blast nozzle 11 to be processed. Is injected into.
[0011]
Some of the direct pressure blasting devices are used for cutting silicon wafers, correcting the resistance value of thick film circuits, deburring the tip of injection needles, and used for dental purposes. There is also a blasting device of this type, and in the abrasive material pressure feeding means used in this type of blasting device, air injected together with the abrasive material from the blast nozzle is passed through a special structure provided in the pressurized tank. In some cases, the abrasive is agitated in a pressurized tank and floated at the same time, and the surfacing abrasive is sprayed from a blast nozzle together with compressed air so that the sprayed abrasive is not uneven.
[0012]
An example of such abrasive pressure feeding means will be described with reference to FIGS.
[0013]
Among these, the abrasive pressure feeding means 42 of the type shown in FIG. 7 is provided with a pipe 102 that surrounds the outer periphery of a cylindrical injection nozzle 100 projecting upward from the bottom of the pressurized tank 45 at the lower end 102a. The upper end 102b of the 102 is branched in two directions, one of the branch passages 103 is opened to a blast nozzle (not shown) and the other is opened in the pressurized tank 45 to form an air outlet 104. Abrasive material is introduced into the blast nozzle (not shown) together with the compressed air, and the pressurized air is introduced into the pressurized tank 45 through the air outlet 104 to pressurize the pressurized tank 45.
[0014]
The pipe 102 surrounds the outer periphery of the injection nozzle 100 at a lower end 102 a with a slight gap, and an abrasive introduction channel 105 is formed between the outer periphery of the injection nozzle 100 and the inner periphery of the pipe 102. At the lower end 102 a of the pipe 102, the abrasive material introduction flow path 105 forms an abrasive material supply port 106 communicating with the space in the pressurized tank 45, and the pipe 102 is inserted into the pipe 102 via the abrasive material supply port 106. Part of the abrasive material introduced and conveyed above the pipe 102 by the compressed air is introduced into the tank together with the compressed air through the vent 104, thereby circulating the abrasive material in the pressurized tank 45. It is configured so that it can be performed.
[0015]
Further, in the abrasive pressure feeding means 42 of the type shown in FIG. 8, a chamber 111 is formed at the bottom of the pressurized tank 45 by covering the top with a filter element 110 and partitioning from the space in the pressurized tank 45. Then, the compressed air is introduced into the chamber 111 and the pressure in the pressurized tank 45 is increased by the compressed air introduced into the pressurized tank 45 through the filter element 110, thereby introducing the compressed air. At this time, the abrasive deposited on the filter element 110 is suspended and circulated in the tank. Then, this floating abrasive material is introduced together with the compressed air in the tank through the abrasive material supply port 43 ′, merged with the compressed air flow flowing through the feeding path 46 ′, and injected from a blast gun (not shown). Is.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
In blasting, maintaining a constant quantity injection that quantitatively injects the abrasive material from the blast nozzle 11 to the workpiece is one of important blasting conditions for performing good and stable blasting. In particular, in recent years, blasting has been traditionally performed in addition to mere scale removal and deburring, for example, semiconductor, fine ceramic, PDP (plasma display) and other thin film surface micro-cutting, metal parts, etc. As an alternative to micromachining by laser machining, laser machining, and ultrasonic machining, the number of applications for micromachining of several to hundreds of μm is increasing. Maintaining a certain amount is extremely important for improving machining accuracy.
[0017]
However, when using the abrasive supply device of the conventional direct pressure blasting apparatus described above, energy efficiency is high and intense blast injection is obtained, but as the abrasive particle size becomes smaller and becomes fine powder There is a drawback that it is difficult to supply a fixed amount.
[0018]
Normally, the abrasive in the pressurized tank 45 has a mortar-shaped hole with a predetermined angle of repose θ centered on the abrasive supply port 43 as indicated by a one-dot chain line in FIG. It is possible to drop the abrasive continuously by gradually increasing the diameter of the hole.
[0019]
However, although it depends on the material of the abrasive, specific gravity, particle size, pressure in the recovery tank, etc., the angle of repose θ of the abrasive deposited on the bottom of the tank is generally not constant when the particle size becomes small (this In the specification, such a property of a fine powder abrasive is referred to as “fine powder property”.) When an abrasive having this fine powder property is used in an abrasive supply device of a conventional direct pressure type blasting apparatus, a mutual attachment specific to the fine powder is provided. The angle of repose θ does not become constant by adsorbing each other for adhesion, or adhering to the inner wall surface of the abrasive tank or the pressurized tank. For example, the abrasive in the pressurized tank 45 is as shown in FIG. A hole is formed directly above the abrasive supply port 43, or a cavity 75 is formed in the upper portion of the abrasive supply port 43 as shown in FIG. Eliminate blast nozzle There is a problem that the supply of the abrasive to the cease.
[0020]
In the type of abrasive pressure feeding means shown in FIG. 7, an air outlet 104 is provided so that the abrasive circulates in the pressurized tank, but the abrasive supply port 106 is connected to the pressurized tank 45. Since it is formed near the bottom, the abrasive floating in the pressurized tank 45 moves toward the abrasive supply port 106 and accumulates on the bottom of the pressurized tank 45.
[0021]
The pipe 102 has a negative pressure due to the passage of high-speed air, and sucks the abrasive material deposited from the abrasive material supply port 106. However, as shown in FIG. If the abrasive is stabilized in a state where it is located and has a hole, an external force such as vibration or air agitation is not applied to the stable abrasive, so that no force is generated from anywhere. For this reason, there is a problem that only a relatively coarse abrasive material having a weak adsorption force between abrasive materials can be used.
[0022]
By applying vibration to the whole abrasive pressure feeding means 42, it is possible to fluidize the accumulated abrasive and easily enter the pipe 102, and it is possible to use a finer abrasive, as shown in FIG. In the type of abrasive pressure feeding means 42, the amount of abrasive entering the pipe 102 from the abrasive supply port 106 varies depending on the amount of abrasive accumulated in the pressurized tank 45, and the amount of abrasive is large. However, there is a problem in that the injection amount increases excessively due to an increase in the amount of the abrasive material entering from the abrasive material supply port 106, thereby causing uneven injection.
[0023]
Further, in the abrasive pressure feeding means 42 of the type shown in FIG. 8, since the compressed air is dispersed and blown up from the entire bottom of the pressurized tank 45 through the filter element 110, the abrasive is moved over a wide area. In accordance with the fluidization of the abrasive material, it is possible to pump this even when a finer abrasive material is used compared to the type of abrasive material pressure feeding means shown in FIG. Become.
[0024]
Further, since the abrasive fluidizes, the amount of abrasive spray is less affected by the amount of abrasive in the pressurized tank, and is more stable than the type of abrasive pressure feeding means shown in FIG. Can be supplied.
[0025]
However, the air that is dispersed and blown up by the filter element 110 merges into several airflows as it rises, and the combined airflows have a number of holes in the form of spider webs on the abrasive that accumulates as shown in FIG. Open. This phenomenon is more likely to occur as the finer abrasive with a higher adsorbing power between particles. For example, when an abrasive of 20 μm or less is used, the abrasive is accumulated in an air flow at a position about 5 mm above the filter element 110 and accumulated. A hole is formed, and the compressed air passes through this hole and is introduced into the pressurized tank 45, so that the abrasive cannot be raised. For this reason, the supply of the abrasive to the blast nozzle is stopped.
[0026]
By breaking the hole generated by applying vibration and floating the abrasive, it becomes possible to use finer abrasive, but the abrasive fluidized by the introduction of compressed air behaves like a liquid and accumulates Since the pressure increases in proportion to the accumulated height of the introduced abrasive material in the lower part of the abrasive material layer, when the amount of the abrasive material in the pressurized tank 45 is large, as shown by a one-dot chain line in FIG. Since the abrasive material rises downward and the difference in height from the abrasive material supply port 43 ′ becomes small, the amount of abrasive material introduced into the abrasive material supply port 43 ′ increases. Therefore, the amount of abrasive that is pumped is affected by the amount of abrasive in the pressurized tank 45, resulting in uneven processing.
[0027]
When the abrasive becomes finer, the abrasive is pressed onto the filter element 110 by the pressure in the pressurized tank 45 and compressed and solidified, so that the holes generated in the shape of the spider web are less likely to collapse and the abrasive is injected. Stops.
[0028]
As described above, when a fine abrasive is used, there is a problem that the supply of the abrasive is stopped, and it is difficult to stably and quantitatively supply the abrasive. The abrasive that can be used in No. 1 is limited to # 300 to # 400 (particle size of about 50 to 60 μm), and an abrasive having a smaller particle size could not be used.
[0029]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and fine powder polishing with a smaller diameter than # 300 to # 400 (particle diameter of about 50 to 60 μm), which is the limit in the conventional abrasive supply apparatus. Abrasive material feeding means capable of stably supplying a fixed amount of abrasive material to the blast nozzle even when a material is used, a vibration generating means of the abrasive material supply device, and the abrasive material pressure feeding means and vibration generating means. Another object of the present invention is to provide an abrasive supply device.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present inventionDirect pressure typeBlasting machineFine powderThe abrasive pressure feeding method isFine powderA pressurizing tank 45 into which an abrasive material is charged; and a feed pipe 46 penetrating the pressurizing tank 45, and the feed pipe 46 located in the pressurizing tank 45 includesPressurized tankA pressure is introduced into the feed pipe 46 through the abrasive feed port 43 by a compressed air flow passing through the feed pipe 46 and forming an abrasive feed port 43 communicating with the space in 45. In tank 45Fine powderIn the abrasive pressure feeding means 42 for pressure-feeding the abrasive,
  The bottom of the pressurized tank 45CenterOpen upwardsingleWhile providing the injection port 48,Forming at least the lower inner wall of the pressurized tank in a mortar shape inclined in the inner circumferential direction toward the bottom,The abrasive supply port 46 of the feed pipe 46 is put into the pressurized tank 45.Fine powderAbrasive deposition positionAt a height with respect to the injection portAboveArrangedPlace
  Fine powderWhen the abrasive is pumped, the pressurizing tank 45 is vibrated in the vertical direction, and compressed air is injected from the injection port 48.Fine powderThe abrasive is floated in the pressurized tank 45 and the pressurized tank 45 is pressurized to increase the pressure in the pressurized tank 45.The pressure ofInside the feed pipe 46Relative to the pressure ofIn the pressurized tank 45airTogether with the aboveFine powderAbrasive material is introduced into the feed pipe 46 (claim 1).
[0032]
  In addition, the present inventionDirect pressure typeBlasting machineFine powderThe abrasive pressure feeding means 42 includes a pressurizing tank 45 into which an abrasive is charged, and a feed pipe 46 penetrating the pressurizing tank 45, and the feed pipe 46 located in the pressurized tank 45 is connected to the feed pipe 46. SaidPressurized tankA pressurized tank introduced into the feed pipe 46 through the abrasive feed port 43 by a compressed air flow that forms an abrasive feed port 43 that communicates with the space inside the feed pipe 45. Within 45Fine powderIn the abrasive pressure feeding means 42 for pressure-feeding the abrasive,
  The bottom of the pressurized tank 45CenterOpen upwardsingleWhile providing the injection port 48,Forming at least the lower inner wall of the pressurized tank in a mortar shape inclined in the inner circumferential direction toward the bottom,The abrasive supply port 43 of the feed pipe 46 is put into the pressurized tank 45.Fine powderAbrasive deposition positionAt a height with respect to the injection portAboveSet in(Claims)2).
[0034]
  Further, at least the upper inner wall of the pressurized tank 45 may be inclined at an inclination angle β in the outer peripheral direction toward the bottom.3).
[0035]
  The one end 46a of the feed pipe 46 and the injection port 48 of the pressurized tank 45 are communicated with a common compressed air supply source, and theFeeding pipeIt is also possible to provide a variable throttle 87 that adjusts the amount of compressed air introduced into one end 46a of the engine 46.4: See FIG.
[0036]
  Further, the fine powder abrasive supply device of the present invention is preferably provided with any of the above-described abrasive pressure feeding means 42 and the above-described vibration generating means 60 disposed in contact with the abrasive pressure feeding means 42. (Claim 5).
[0037]
  Further, the vibration generating means 60 gives vibration to the abrasive supply device 10 comprising the above-mentioned abrasive pressure feeding means 42, the abrasive tank 40, etc., and an introduction chamber 61 into which compressed air is introduced, compressed air A vibration body 62 that moves upward or downward in the introduction chamber 61 due to an increase in pressure in the introduction chamber 61 due to the introduction, and a biasing means such as a spring 66 that returns the vibration body 62 to its original position, When the vibrating body 62 is moved from its original position, an exhaust port 68 that opens the introduction chamber 61 to the atmosphere is opened in the introduction chamber 61 (Claim 6).
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0039]
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an abrasive supply device of the present invention. The abrasive material supply device 10 includes an abrasive material tank 40 for storing the abrasive material, an abrasive material pressure feeding means 42 (a pressure tank 45 and a feed pipe 46) for pressure-feeding the abrasive material introduced from the abrasive material tank, There is provided a vibration generating means 60 for placing the abrasive tank 40 and the abrasive pressure feeding means 42 and applying vibrations thereto.
[0040]
[Abrasive pressure feeding means 42]
The above-mentioned abrasive pressure feeding means 42 is for pressurizing the abrasive with compressed air and feeding it to the blast nozzle 11. This abrasive pressure feeding means 42 is a pressure vessel pressurized by the introduction of compressed air. A pressure tank 45 and a feed pipe 46 for feeding the abrasive in the pressure tank 45 to the blast nozzle are provided.
[0041]
The pressurizing tank 45 includes an inlet 44 for introducing the compressed air for pressurizing the abrasive into the pressurizing tank 45 and the side wall of the pressurizing tank 45 is penetrated by the feeding pipe 46. These are the same as the configuration of the abrasive pressure feeding means 42 of the conventional general direct pressure blasting apparatus described with reference to FIGS.
[0042]
In addition, an abrasive tank 40 for introducing an abrasive into the pressurized tank 45 is placed above the pressurized tank 45. The abrasive tank 40 and the pressurized tank 45 are known dump valves. 41 is also configured in the same manner as the abrasive pressure feeding means 42 described as the prior art.
[0043]
In the embodiment shown in FIG. 1, the inner wall of the pressurized tank 45 has a mortar shape that slopes in the inner circumferential direction toward the bottom at the lower portion thereof, and is introduced into the bottom of the chamber through the inlet 44. An injection port 48 through which compressed air is injected into the pressurized tank 45 opens upward.
[0044]
In the present embodiment, the mortar shape below the inner wall of the pressurized tank 45 has an opening angle α of 70 °, and even if the abrasive used is fine powder, the abrasive can easily be inclined to the inclined surface 49. Is configured to fall. In addition, the inner wall located above the inclined surface 49 formed in a mortar shape has a shape that expands in the outer peripheral direction toward the bottom at an inclination angle β (β = 2 ° in the embodiment shown in FIG. 1). And prevents the fine abrasive powder from adhering to the side wall.
[0045]
Note that the above-described opening angle α of the mortar-shaped portion and the inclination angle β of the side wall located above the mortar-shaped portion are not limited to the embodiment shown in FIG. 1 and can be selected within a range where the fine abrasive is difficult to adhere. .
[0046]
The aforementioned injection port 48 is communicated with an introduction port 44 for introducing compressed air into the pressurized tank 45, and this introduction port 44 is communicated with a compressed air supply source (not shown). Compressed air is introduced into the pressurized tank 45 through. For this reason, when compressed air is introduced into the pressurized tank 45 through the injection port 48, the abrasive 76 deposited in the lower portion of the pressurized tank 45 is caused by the injection flow of the compressed air injected from the injection port 48. A mortar-shaped hole is formed in the abrasive that is swung up and accumulated in the pressurized tank 45, and the abrasive falls down to the center along the inclined surface that forms the inner periphery of this hole. The abrasive that has fallen in a fixed amount is floated by the compressed air ejected from the ejection port 48, and the concentration of the abrasive mixed in the atmosphere of the pressurized tank 45 can be maintained constant.
[0047]
Thus, the abrasive | floating material which floats in the pressurization tank 45 repeats the operation | movement of falling in the pressurization tank 45 again, and always circulates in the pressurization tank 45, while this compressed air is introduced.
[0048]
In this way, the abrasive in the pressurized tank 45 is entrained in the air flow of the compressed air introduced through the injection port 48 provided at the bottom of the pressurized tank 45 and moves upward in the tank together with the compressed air. Since it is always circulated, it is compressed air like the known abrasive pressure feeding means 42 described with reference to FIGS. 3 to 6 in the prior art and the abrasive pressure feeding means 42 described with reference to FIG. During the introduction, the abrasive does not stably accumulate on the bottom of the pressurized tank 45, and therefore the supply stop or supply failure of the abrasive due to the formation of holes or cavities in the abrasive is eliminated.
[0049]
In the conventional abrasive pressure feeding means 42 described with reference to FIG. 8, since compressed air is introduced from the entire bottom of the pressurized tank 45 through the filter element 110, Although the abrasive tends not to float up to the top and tends to accumulate at the bottom, it is preferable to introduce the compressed air directly into the pressurized tank 45 without passing through such a filter element 110, so that a single injection port is preferable. By introducing the compressed air from 48, it is possible to suitably lift the abrasive up above the pressurized tank 45, and the abrasive is injected by the compressed air whose pressure is increased because it is injected from the single injection port 48. As a result, the abrasive around the jet flow is entrained by the entrainment effect of the compressed air flow, and the abrasive becomes pressurized tank 4 as described in the prior art. Hardly deposited in a stable state to the bottom.
[0050]
The aforementioned feed pipe 46 is attached so as to penetrate between the side walls of the pressurized tank 45 and project both ends thereof to the outside of the pressurized tank 45.
[0051]
In this way, one end 46a of the feed pipe 46 protruding from the side wall of the pressurized tank 45 communicates with a compressed air supply source (not shown) so that compressed air can be introduced, and the other end 46b (not shown) is blasted. The compressed air from the compressed air supply source communicates with the nozzle and passes through the feed pipe 46.
[0052]
  The abrasive in the pressurization tank 45 is introduced into one of the positions of the feed pipe 46 in the pressurization tank 45 when a single abrasive is introduced into the pressurization tank 45. Deposition positionAgainst altitudeA polishing material supply port 43 having a predetermined diameter is formed in the supply pipe 46, and the polishing material 76 in the pressurized tank 45 can be introduced into the feed pipe 46 through the polishing material supply port 43.
[0053]
  The formation position of the abrasive material supply port 43 is a portion located in the pressurized tank 45 and the accumulation position of the introduced abrasive material.Against altitudeAs long as it is provided, it may be provided at any position of the feed pipe 46, but is preferably located above the injection port 48 and provided opposite to the injection port 48.
[0054]
  In this way, the abrasive deposition positionAgainst altitudeBy providing the abrasive material supply port 43 on the surface, the abrasive material supply port 43 is not embedded in the abrasive material introduced into the pressurized tank 45, and the amount of the abrasive material pumped is not uneven. The air flow toward the abrasive supply port 43 is generated in the pressurized tank 45, and the floating of the abrasive does not occur near the bottom. As a result, even when a fine abrasive is used, a stable abrasive can be pumped.
[0055]
The upper end of the pressurized tank 45 is covered with a lid plate 33 having an opening 34 formed in the center, and the lid plate 33 is bolted to a flange 35 formed at the upper edge of the pressurized tank 45. A chamber is formed inside.
[0056]
The opening 34 formed in the center of the lid plate 33 is closed by a dump valve 41 that opens and closes the lid plate 33. When the dump valve 41 is lowered downward to open the opening 34, the opening 34 is formed on the lid plate 33. The space in the mounted abrasive tank 40 and the space in the pressurized tank 45 are configured to communicate with each other.
[0057]
In the embodiment shown in FIG. 1, the abrasive tank 40 has an inverted conical hopper shape, and the abrasive put into the abrasive tank 40 is opened and closed once. Thus, the pressure tank 45 is configured to fall in the pressurized tank 45 by an amount used for one injection.
[0058]
In the embodiment shown in FIG. 1, the abrasive tank 40 is used for storing the supplied abrasive until it is supplied into the pressurized tank 45. 40 is formed by a classifying means such as a cyclone for classifying the abrasive introduced together with the dust and recovering the reusable abrasive as in the abrasive collecting tank 40 ′ shown in FIG. The configuration is not limited to the embodiment shown in FIG.
[0059]
[Vibration generating means 60]
As described above, the abrasive pressure feeding means 42 constituted by the pressurizing tank 45 and the feeding pipe 46 is placed on the vibration generating means 60 shown in FIG. 1, and is placed thereon by the vibration generating means 60. The abrasive pressure feeding means 42 and the abrasive tank 40 further disposed on the abrasive pressure feeding means 42 are configured to vibrate up and down.
[0060]
Due to the vibration generated by the vibration generating means 60, the polishing material used in the polishing material supply apparatus 10 of the present invention exhibits fine powder properties, and the polishing material deposited in the polishing material tank 40 or the pressurized tank 45 is applied to the prior art. Even when the holes shown in FIG. 5 and the cavity 75 shown in FIG. 6 are generated as problems, the abrasives deposited by eliminating the holes and cavities by vibration are evenly distributed. In addition, even when the abrasive is attached to the inner wall of the abrasive tank 40 or the pressurized tank 45, it can be dropped by vibration.
[0061]
The vibration generating means 60 includes an introduction chamber 61 into which compressed air from a compressed air supply source is introduced, and a vibrating body 62 that moves up and down in the introduction chamber 61, and vibrates the vibrating body 62 up and down by air pressure. Thus, the entire vibration generating means 60 is vibrated up and down.
[0062]
In the embodiment shown in FIG. 1, the aforementioned compressed air introduction chamber 61 has a shape that gradually decreases its inner diameter in a downward direction, and the aforementioned vibrator 62 has an inner diameter of the introduction chamber 61. It is placed on the stepped portion 63 formed at the changing position, and covers the lower space 61a of the introduction chamber formed below the stepped portion 63.
[0063]
The vibrating body 62 placed on the stepped portion 63 is guided by a guide shaft 65 projecting downward from the center of the lid plate 64 that covers the upper end opening of the introduction chamber 61 and moves up and down in the introduction chamber 61. It is configured to be movable, and is biased downward by a coil spring 66 disposed on the outer periphery of the guide shaft 65 and is biased and brought into contact with the step portion 63.
[0064]
The lower space 61a of the introduction chamber 61 covered by the vibrating body 62 communicates with an introduction port 67 for introducing compressed air from a compressed air supply source (not shown) into the introduction chamber 61. When the vibrating body 62 is separated from the step portion 63, an exhaust port 68 that opens the introduction chamber to the atmosphere is formed at a position where it can communicate with the lower space 61 a of the introduction chamber 61, for example, a horizontal surface of the step portion.
[0065]
[Description of operation of abrasive supply device 10]
The abrasive supply device 10 having the abrasive pressure feeding means 42 and the vibration generating means 60 configured as described above fixes the bottom surface of the vibration generating means 60 on a base (not shown) via an anti-vibration rubber 69. The

compressed air inlets

44, 461, and 67 provided in the pressurized tank 45, the feed pipe 46, and the vibration generating means 60, respectively, are installed as shown in FIG. Compressed air from a compressed air supply source (not shown) can be introduced via 80.
[0066]
A circuit 80 shown in FIG. 2 introduces compressed air from a compressed air supply source into the introduction port 44 of the pressurized tank 45, the introduction port 461 of the feed pipe 46, and the introduction port 67 of the vibration generating means 60, respectively. The other end 81b of the common circuit 81 having one end 81a communicating with a compressed air supply source is branched in three directions, and each of the branched circuits is provided in the abrasive supply device 10. The

inlets

44, 461, and 67 communicate with each other. It is to be noted that each of the branched circuits is a circuit that is communicated with the introduction port 44 of the pressurization tank 45, a circuit that is communicated with the introduction port 461 of the feed pipe 46, and a circuit that is communicated with the introduction port 461 of the feed pipe 46. A circuit communicating with the introduction port 67 of the generating means 60 will be described as a vibration generating circuit 84.
[0067]
The common circuit 81 includes a combination device 85 including an air filter 851 and a pressure regulator 852, and an electromagnetic valve 86 for opening and closing the common circuit 81 downstream of the combination device 85. The above-described combination device 85 may include a dryer according to the type of the compressor that is a compressed air supply source, if necessary.
[0068]
Of the circuits branched from the common circuit 81, the feeding circuit 83 is provided with a variable throttle 87 and a speed controller 88, and the pressurizing circuit 82 and the vibration generating circuit 84 are each provided with a speed. Controllers 89 and 90 are provided.
[0069]
Further, the exhaust circuit 91 communicating with the exhaust port of the vibration generating means 60 is provided with a silencer 92 to mute the compressed air discharged from the vibration generating means 60 and release it to the atmosphere to prevent noise generation. .
[0070]
The operation of the abrasive supply device 10 configured as described above will be described together with the operation of the circuit 80 described above. When the compressed air supplied from the compressed air supply source reaches the operating pressure of the abrasive supply device 10, the pressure The regulator 852 is opened, and the abrasive supply device 10 can be operated.
[0071]
In this state, first, the dump valve 41 provided on the upper part of the pressurized tank 45 is lowered to drop a predetermined amount of abrasive into the pressurized tank 45, and the dump valve 41 is raised to close the opening 34. The space in the pressurized tank 45 is sealed. Then, when an electric signal is sent to the electromagnetic valve 86 and the common circuit 81 is opened, introduction of compressed air into the feeding pipe 46, the pressurized tank 45 and the vibration generating means 60 is started.
[0072]
The compressed air from the compressed air supply source is first dehumidified through the air filter 851 in the common circuit 81, and when the above-described combination device 85 includes a dryer, after the oil in the compressed air is removed, These are introduced into the feeding circuit 83, the pressurizing circuit 82 and the vibration generating circuit 84 branched from the common circuit 81.
[0073]
As described above, the feed circuit 83 is provided with the variable throttle 87 and the speed controller 88 for preventing backflow. The variable throttle 87 adjusts the amount of compressed air introduced into the feed pipe 46 and supplies it to the blast nozzle. It is possible to adjust the amount of abrasive that is produced.
[0074]
It should be noted that the adjustment of the amount of abrasive by the variable throttle 87 is performed by reducing the pressure in the pressurized tank 45 with respect to the pressure in the supply pipe 46 when the compressed air introduced into the supply pipe 46 is throttled by reducing the variable throttle 87. Becomes higher, the amount of abrasive introduced into the feed pipe 46 increases, and the amount of abrasive injected from the blast nozzle increases. On the other hand, if the amount of compressed air introduced into the feed pipe 46 is increased by opening the variable throttle 87, the pressure difference between the pressure in the pressurized tank 45 and the pressure in the feed pipe 46 is reduced, contrary to the above case. The amount of abrasive introduced into the feed pipe 46 can be reduced, and this can be reduced for the abrasive injected from the blast nozzle.
[0075]
Further, the pressurizing circuit 82 is provided with a speed controller 89 similar to that provided in the above-described feeding circuit 83, and the compressed air is prevented from flowing backward from the pressurizing tank 45 toward the supply of compressed air. Has been.
[0076]
The vibration generating circuit 84 for supplying compressed air to the vibration generating means 60 is provided with a speed controller 90 in a direction opposite to the

speed controllers

88 and 89 provided in the feeding circuit 83 and the pressurizing circuit 82 described above. The compressed air introduced into the introduction chamber 61 of the vibration generating means 60 is throttled.
[0077]
The compressed air introduced from the introduction port 44 through the pressurization circuit 82 is injected into the pressurization tank 45 through the injection port 48 opening upward in the pressurization tank 45, and the dump valve 41 described above. The abrasive 76 put into the pressurized tank 45 from the abrasive tank 40 by opening and closing is lifted by the jet flow of this compressed air, and a mortar-shaped hole is formed in the accumulated abrasive located above the injection port. Among the abrasives that are formed and swollen by the jet flow, the abrasives that have not been introduced into the abrasive supply port 43, which will be described later, fall again in the pressurized tank 45 and continuously move in the pressurized tank 45. Circulate. Moreover, the pressure in the pressurized tank 45 rises by the injection of this compressed air.
[0078]
Since the compressed air injected into the pressurized tank through the injection port 48 is injected from the injection port 48 provided at the bottom of the tank, preferably from a single injection port 48, a plurality of locations are provided via the filter element. Compared with the conventional abrasive pressure feeding means shown in FIG. 8 in which the compressed air is discharged from the compressed air, the compressed air discharged can be set to a higher pressure, and the abrasive can be swung upward. The surrounding abrasives are drawn by the pressure, and the abrasives are easily collapsed around the mortar-shaped hole due to the entrainment of the abrasives. In this way, the abrasives in the pressurized tank are circulated in the tank. It can be moved to a high position, and it becomes difficult to cause problems such as a hole formed in the abrasive at the bottom of the tank and only the injection of compressed air is performed through this hole.
[0079]
The compressed air introduced into the feed pipe 46 via the feed circuit 83 passes through the feed pipe 46 and is injected from a blast nozzle (not shown) communicated with the other end 46 b of the feed pipe 46. The
[0080]
At this time, when the pressure of the compressed air introduced into the feed pipe 46 is set lower than the pressure in the pressurized tank 45, the abrasive material that has been lifted up in the pressurized tank 45 is contained in the pressurized tank 45. The compressed air is introduced into the feed pipe 46 through the abrasive supply port 43 and merged with the compressed air passing through the feed pipe 46 and injected from a blast nozzle (not shown).
[0081]
As described above, in the pressurized tank 45 of the present invention, the abrasive that is lifted by the air flow ejected from the injection port 48 and floats in the pressurized tank 45 together with the compressed air in the pressurized tank 45. By introducing it into the feed pipe 46, a certain amount of abrasive can be supplied to the blast nozzle without any unevenness, and the pressure difference between the pressure of the compressed air introduced into the feed pipe 46 and the pressurized tank 45 By adjusting the variable throttle 87, the amount of the abrasive introduced into the feed pipe 46 can be easily finely adjusted.
[0082]
Further, in the conventional abrasive pressure feeding means in which the abrasive material supply port is provided below the pressurized tank 45, the abrasive material supply port is in the abrasive material when the amount of the abrasive material in the pressurized tank 45 is large. Since the amount of abrasive material buried and pumped increases, it was difficult to pump a certain amount of abrasive material without being affected by the amount of abrasive material in the pressurized tank 45. 42, since the abrasive supply port 43 is provided above the position where the abrasive is deposited, only the abrasive floating in the pressurized tank 45 at a constant concentration is introduced into the feed pipe 46. Thus, it is possible to carry out a quantitative supply of the abrasive without being affected by the amount of the abrasive in the pressurized tank 45.
[0083]
On the other hand, the compressed air introduced into the vibration generating means 60 via the vibration generating circuit 84 is introduced into the lower space 61a of the introduction chamber 61 of the vibration generating means 60, and the pressure in the lower space 61a of the introduction chamber 61 is reduced. Raise. When the pressure in the lower space 61 a of the introduction chamber 61 exceeds a predetermined pressure, the vibrating body 62 placed on the step portion 63 of the introduction chamber 61 is pushed upward against the urging force of the spring 66. .
[0084]
When the vibrating body 62 is pushed up by the introduced compressed air, the compressed air exhaust port 68 closed by the vibrating body 62 is opened, the introduction chamber 61 is opened to the atmosphere, and the pressure in the introduction chamber 61 is increased. The vibrating body 62 is lowered and brought into contact / contact with the step 63 formed in the introduction chamber 61 again by the urging force of the spring 66.
[0085]
When the vibrating body 62 is placed on the step portion 63 of the introduction chamber 61 in this way, the exhaust port 68 that opens the introduction chamber 61 to the atmosphere is closed again, and the introduction chamber is compressed by the compressed air introduced into the introduction chamber 61. The pressure in the lower space 61a of 61 rises again, and the above operation is repeated.
[0086]
When the vibrating body 62 repeats vertical movement in this manner, the vibration generating means 60 itself vibrates up and down by the vibration generated by the vibrating body 62, and the pressurizing tank 45 placed on the upper part of the vibration generating means 60 and The abrasive tank 40 is vibrated.
[0087]
When the abrasive in the abrasive tank 40 or the pressurized tank 45 has a fine powder property, as described above, the abrasive does not slide down due to the predetermined inclination angle θ, and the abrasive does not fall from the abrasive tank 40. Alternatively, there is a case where a stable abrasive material cannot be supplied by adhering to the inner wall of the pressurized tank 45 and preferably not circulating in the pressurized tank. By being made uniform, it is possible to always drop a certain amount of abrasive from the abrasive tank 40, and the abrasive adheres to the inner wall of the pressurized tank 45, making it impossible to supply a fixed quantity of abrasive. It is possible to prevent malfunctions such as these.
[0088]
Note that the vibration generated by the vibration generating means of the present invention is the vertical vibration and the lateral vibration is not added when the state where the abrasive is accumulated in the pressurized tank 45 is accumulated. Abrasives are pressed from the top to the bottom by the pressure in the pressurized tank, and when applying lateral vibration to this, the abrasive particles are more compacted and stabilized. This is to achieve the state.
[0089]
On the other hand, when applying vibration in the vertical direction, the abrasive that is pressed in the direction of the tank bottom by the pressure in the pressurized tank 45 is vibrated in the vertical direction to resist the pressing force by the pressure in the tank. This is because the abrasive can be flipped up and down, and as a result, the abrasive tends to collapse.
[0090]
The abrasive material that is easily crushed up and down as described above is caused by the phenomenon of entrainment of the compressed air due to the entrainment phenomenon caused by the compressed air flow from the injection port that injects the compressed air of relatively high pressure as described above. At the same time, since the inside of the pressurized tank 45 is always circulated, the supply failure of the abrasive described in the prior art does not occur.
[0091]
In particular, when the abrasive pressure feeding means 42 of the present invention configured as described above and the vibration generating means 60 that vibrates only in the vertical direction are used in combination, the abrasive can be more stably pumped.
[0092]
For example, when vibration other than the vertical direction in the lateral direction or the oblique direction is applied to the abrasive pressure feeding means 42 of the present invention, the inner wall of the mortar-shaped hole collapses rapidly and is compressed from the injection nozzle 48. Since the abrasive 76 is intermittently raised in the pressurized tank 45 by the air, the concentration of the abrasive in the pressurized tank 45 is not constant, and therefore the amount of abrasive that is ejected from the blast nozzle may be uneven. However, when only the vertical vibration is applied to the abrasive with the mortar-shaped hole formed, the inner wall of the mortar-shaped hole gradually collapses and falls in a fixed amount. Thus, the amount of abrasives suspended by the compressed air introduced therethrough, and hence the concentration of the abrasives in the pressurized tank, can be stabilized and a fixed amount of abrasives can be supplied.
[0093]
[Test example]
Using the above-described abrasive material supply apparatus of the present invention and the conventional abrasive material supply apparatus shown in FIG. 7 and FIG. 8, stability is achieved when the abrasive material is pumped to a blast nozzle having a nozzle diameter of 1 mm. An injection limit test was conducted. The results are shown in Table 1.
[0094]
[Table 1]
Limit examples of stable injection in each abrasive supply device

[0095]
From the above results, even when the abrasive pressure feeding device of the present application is used alone, it can be used for pressure-feeding abrasives having the same particle size as the conventional abrasive pressure feeding means, and the vibration generating means of the present invention. When used in combination, the abrasive particle size, which is the limit of stable injection, is 4 μm, which is stable even when using an abrasive with a very small diameter compared to conventional abrasive supply devices. It was confirmed that pumping was possible.
[0096]
Further, in the conventional abrasive supply device, the injection amount from the blast nozzle is easily affected by the amount of the abrasive in the pressurized tank, and unevenness is likely to occur. In this case, it was confirmed that the amount of abrasive that was pumped to the blast nozzle was not affected by the amount of abrasive in the pressurized tank, and stable abrasive injection was obtained during injection.
[0097]
【The invention's effect】
With the configuration of the present invention described above, it is possible to provide a pressure tank that can supply a fixed amount of the abrasive even when a fine abrasive is used, and relatively easily adjust the supply amount.
[0098]
Further, according to the vibration generating means of the present invention, it is possible to prevent the formation of holes and cavities in the abrasive deposited in the abrasive tank or the pressure tank even when a fine abrasive is used. The material supply failure could be suitably prevented.
[0099]
Furthermore, according to the abrasive supply device of the present invention provided with the above-described pressurized tank and vibration generating means, a more stable quantitative supply of the abrasive is achieved by the synergistic effect of the effects of the above-described pressurized tank and vibration generating means. Even when a finer abrasive powder with a smaller diameter than that of a conventional abrasive supply device [# 3000 (about 5 to 6 μm as an example)] is used, the abrasive is stably blasted. A fixed amount could be supplied to the nozzle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an abrasive material supply device of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration including an abrasive supply device of the present invention.
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a conventional direct pressure blasting apparatus.
FIG. 4 is an explanatory diagram of conventional abrasive pressure feeding means.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional abrasive pressure feeding means.
FIG. 6 is an explanatory diagram of conventional abrasive pressure feeding means.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of another conventional abrasive pressure feeding means.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of another conventional abrasive pressure feeding means.
[Explanation of symbols]
10 Abrasive supply device
11 Blast nozzle
12 Abrasive hose
14 Nozzle tip
32 Pressurized compressed air for abrasives
33 Cover plate
34 Opening (of lid plate 33)
35 Flange
40 Abrasive tank
40 'abrasive recovery tank
41 Dump valve
42 Abrasive pressure feeding means
43, 43 'Abrasive supply port
44, 44 'inlet (for pressurized tank 45)
45 Pressurized tank
46 Feed pipe
46 'feeding path
47 Compressed air for pressing abrasive
48 injection port
49 Inclined surface
53 Dust collector
60 Vibration generating means
61 Introduction room
61a Lower space (inlet 61)
62 Vibrating body
63 steps
64 Cover plate
65 Guide shaft
66 Coil spring
67 Inlet (for vibration generating means 60)
68 Exhaust vent
69 Anti-vibration rubber
70 umbrella
80 circuits
81 Common circuit
81a One end (of the common circuit 81)
81b The other end (of the common circuit 81)
82 Pressure circuit
83 Feeding circuit
84 Vibration generation circuit
85 combination device
851 Air Filter
852 Pressure regulator
86 Solenoid valve
87 Variable aperture
88, 89, 90 speed controller
91 Exhaust circuit
92 Silencer
100 injection nozzle
102 pipe
102a Lower end of pipe
102b Upper end of pipe
103 branch
104 Air vent
105 Abrasive introduction channel
106 Abrasive supply port
110 Filter element
111 rooms
112 Abrasive material introduction flow path
112a Top end of abrasive introduction flow path
112b Lower end of abrasive introduction flow path

Claims

Polishing comprising a pressurized tank into which fine abrasive powder is introduced and a feed pipe penetrating the pressurized tank, and communicating with the space in the pressurized tank to the feed pipe located in the pressurized tank In an abrasive material feeding means for forming a material supply port and pumping fine abrasive material in a pressurized tank introduced into the feed tube through the abrasive material feed port by a compressed air flow passing through the feed tube ,
A single injection port opening upward at the center of the bottom of the pressurized tank is provided, and at least the lower inner wall of the pressurized tank is formed in a mortar shape inclined in the inner circumferential direction toward the bottom, and The abrasive material supply port of the feed pipe is disposed at a high position with respect to the deposition position of the fine abrasive material charged into the pressurized tank and above the injection port,
When the fine abrasive is pumped, the pressurized tank is vibrated in the vertical direction, and the compressed air is sprayed from the injection port to float the fine abrasive in the pressurized tank and pressurize the pressurized tank to A direct pressure blasting apparatus characterized in that the pressure in the pressurized tank is made relatively high with respect to the pressure in the feeding pipe, and the fine powder abrasive is introduced into the feeding pipe together with the air in the pressurized tank. Method of fine powder abrasive material feeding.

Polishing comprising a pressurized tank into which fine abrasive powder is introduced and a feed pipe penetrating the pressurized tank, and communicating with the space in the pressurized tank to the feed pipe located in the pressurized tank In an abrasive material feeding means for forming a material supply port and pumping fine abrasive material in a pressurized tank introduced into the feed tube through the abrasive material feed port by a compressed air flow passing through the feed tube ,
A single injection port opening upward at the center of the bottom of the pressurized tank is provided, and at least the lower inner wall of the pressurized tank is formed in a mortar shape inclined in the inner circumferential direction toward the bottom, and The abrasive material supply port of the feed pipe is provided at a high position with respect to the deposition position of the fine abrasive material charged into the pressurized tank and above the injection port,
The one end of the feed pipe and the injection port of the pressurized tank are communicated with a compressed air supply source, and the pressure in the pressurized tank is made relatively higher than the pressure in the feed pipe. The fine powder abrasive pressure feeding means in the direct pressure blasting apparatus.

3. The fine powder abrasive pressure feeding means of a direct pressure blasting apparatus according to claim 2, wherein at least the upper inner wall of the pressurized tank is inclined in the outer peripheral direction toward the bottom.

A variable throttle for adjusting the amount of compressed air introduced into one end of the feed pipe was provided while communicating one end of the feed pipe and the injection port of the pressurized tank to a common compressed air supply source. The fine-powder abrasive pressure feeding means in the direct pressure blasting apparatus according to claim 2 or 3.

And abrasive pumping means according to any one of claims 2 to 4, the fine abrasive supply device in direct pressure type blasting machine, characterized in that it comprises a vibration generating unit disposed in contact with the abrasive pumping means .

The vibration generating means includes an introduction chamber into which compressed air is introduced, a vibration body that moves upward or downward in the introduction chamber due to an increase in pressure in the introduction chamber due to the introduction of compressed air, and the vibration body is returned to its original position. 6. The direct pressure blasting apparatus according to claim 5, further comprising an urging unit configured to open an exhaust port that opens the introduction chamber to the atmosphere when the vibrating body moves from an original position. Fine abrasive material supply device.