JP7259773B2 - ブラスト加工装置及びブラスト加工方法 - Google Patents

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Description

本開示は、ブラスト加工装置及びブラスト加工方法に関する。
従来、ノズルからワークに向けて噴射材を噴射することによってワークの表面を加工するブラスト加工法が知られている。このようなブラスト加工では、ワークに対してノズルを相対的に移動させることで、ノズルがワーク表面を走査する。これにより、噴射材は、移動軌跡に沿って噴射される(特許文献1及び特許文献2参照)。
特開2007-176701号公報 国際公開第2013/145348号
ノズルを移動させる場合には、ノズルに噴射材を供給するためのホース及びノズルに圧縮空気を供給するためのホースの撓み具合が変化することによって、加工精度に影響を及ぼすおそれがある。ノズルを固定してワークを移動させる場合には、ホースの撓み具合は変化しないものの、ワーク表面を均一に加工するためには改善の余地がある。
本技術分野では、加工精度の向上が望まれている。
本開示の一側面に係るブラスト加工装置は、ワークを加工する装置である。このブラスト加工装置は、ワークを載置するテーブルと、ワークの表面に向けて噴射材を噴射するノズルと、ノズルをテーブルに対して表面に沿った平面上で相対的に移動させる移動機構と、テーブルをノズルに対して平面と交差する回転軸を軸心として相対的に回転させる回転機構と、を備える。移動機構は、ノズルが噴射材を噴射している状態で、ノズルをワークに対して表面上の第1方向に相対的に移動させる第1走査処理と、ノズルが噴射材を噴射している状態で、ノズルをワークに対して第1方向と交差する表面上の第2方向に相対的に移動させる第2走査処理と、を行う。回転機構は、第1走査処理と第2走査処理との間において、第1方向と第2方向とによって形成される第1回転角度だけテーブルをノズルに対して回転軸を軸心として相対的に回転させる。
このブラスト加工装置では、ノズルが噴射材を噴射している状態で、ノズルをワークに対してワークの表面上の第1方向に相対的に移動させる第1走査処理が行われ、その後、第1方向と第2方向とによって形成される第1回転角度だけテーブルがノズルに対して回転軸を軸心として相対的に回転される。そして、ノズルが噴射材を噴射している状態で、ノズルをワークに対してワークの表面上の第2方向に相対的に移動させる第2走査処理が行われる。第1走査処理において、ワークに加工斑が生じたとしても、第2走査処理において、第1走査処理と異なる方向にノズルを移動させるので、加工斑を分散させることができる。これにより、加工精度が均一化されるので、加工精度を向上させることが可能となる。
移動機構は、第1走査処理において、第1方向に延びる複数の第1走査線と、複数の第1走査線のうちの互いに隣り合う2つの第1走査線を連結する複数の第1送り線と、を含む第1移動軌跡に沿ってノズルが噴射材を噴射するように、ノズルをテーブルに対して相対的に移動させてもよく、第2走査処理において、第2方向に延びる複数の第2走査線と、複数の第2走査線のうちの互いに隣り合う2つの第2走査線を連結する複数の第2送り線と、を含む第2移動軌跡に沿ってノズルが噴射材を噴射するように、ノズルをテーブルに対して相対的に移動させてもよい。この場合、ノズルが第1移動軌跡に沿ってテーブルに対して相対的に移動するだけで、第1走査処理を行うことができる。同様に、ノズルが第2移動軌跡に沿ってテーブルに対して相対的に移動するだけで、第2走査処理を行うことができる。
回転軸が延びる方向から見て、複数の第1送り線及び複数の第2送り線のそれぞれは、ワークの表面とは異なる位置に設けられてもよい。この場合、第1走査処理では、複数の第1走査線に沿ってワークの表面に噴射材が噴射され、第2走査処理では、複数の第2走査線に沿ってワークの表面に噴射材が噴射される。このため、複数の第1走査線の配線間隔、及び複数の第2走査線の配線間隔を適切に設定することによって、ワーク表面全体に噴射材を噴射することができる。
ノズルは、第1移動軌跡及び第2移動軌跡に沿って移動している間、噴射材を噴射し続けてもよい。例えば、噴射材の噴射を停止した後、噴射材の噴射を再開する場合、噴射圧力を安定化させるのに時間を要することがある。これに対し、噴射材を噴射し続けることで、噴射圧力の安定化に要する時間を省略することができるので、加工時間を短縮することが可能となる。
移動機構は、ノズルが噴射材を噴射している状態で、ノズルをワークに対して第2方向と交差する表面上の第3方向に相対的に移動させる第3走査処理をさらに行ってもよい。回転機構は、第2走査処理と第3走査処理との間において、第2方向と第3方向とによって形成される第2回転角度だけテーブルをノズルに対して回転軸を軸心として相対的に回転させてもよい。第2回転角度は、第1回転角度と等しくてもよい。この場合、テーブルをノズルに対して相対的に一定の回転角度だけ回転させるごとに、各走査処理が行われるので、加工斑を効果的に分散させることができる。これにより、加工精度がより一層均一化されるので、加工精度をさらに向上させることが可能となる。
回転機構は、回転軸を軸心としてテーブルを回転させてもよい。この場合、ノズルの挙動を変更することなく、テーブルを回転させるだけで、走査方向を変更することができる。したがって、装置構成を複雑化することなく、加工精度を向上させることが可能となる。
移動機構は、テーブルを移動させる第1移動機構と、ノズルを移動させる第2移動機構と、を備えてもよい。例えば、第1移動機構はテーブルを1軸方向にのみ移動させ、第2移動機構はノズルを1軸方向にのみ移動させることで、上述のブラスト加工を行うことができる。したがって、移動機構の構成を簡易化することが可能となる。
ノズルは、固定されてもよい。移動機構は、テーブルを移動させてもよい。この場合、ノズルが固定されているので、ノズルに噴射材又は圧縮空気を供給するためのホースの撓み具合は変化しない。したがって、ホースの撓み具合の変化に起因した加工斑が生じないので、加工精度をさらに向上させることが可能となる。
移動機構は、ノズルを移動させてもよい。この場合、テーブルに移動機構を設ける必要が無いので、装置構成を簡易化することが可能となる。
本開示の別の側面に係るブラスト加工方法は、ワークを加工する方法である。このブラスト加工方法は、ノズルが噴射材を噴射している状態で、テーブルに載置されているワークに対してノズルをワークの表面上の第1方向に相対的に移動させる第1走査処理を行うことと、第1走査処理の後、表面に沿った平面と交差する回転軸を軸心として所定の回転角度だけテーブルをノズルに対して相対的に回転させることと、ノズルが噴射材を噴射している状態で、ワークに対してノズルを第1方向と交差する表面上の第2方向に相対的に移動させる第2走査処理を行うことと、を備える。回転角度は、第1方向と第2方向とによって形成される角度である。
このブラスト加工方法では、ノズルが噴射材を噴射している状態で、テーブルに載置されているワークに対してノズルをワークの表面上の第1方向に相対的に移動させる第1走査処理が行われ、その後、第1方向と第2方向とによって形成される回転角度だけテーブルがノズルに対して回転軸を軸心として相対的に回転される。そして、ノズルが噴射材を噴射している状態で、ワークに対してノズルをワークの表面上の第2方向に相対的に移動させる第2走査処理が行われる。第1走査処理において、ワークに加工斑が生じたとしても、第2走査処理において、第1走査処理と異なる方向にノズルを移動させるので、加工斑を分散させることができる。これにより、加工精度が均一化されるので、加工精度を向上させることが可能となる。
本開示の各側面及び各実施形態によれば、加工精度を向上可能なブラスト加工装置及びブラスト加工方法を提供することができる。
図1は、一実施形態に係るブラスト加工装置を含むブラスト加工システムを概略的に示す図である。 図2は、図1のブラスト加工装置の構成を示す斜視図である。 図3は、図1の供給装置の構成を示す断面図である。 図4は、一実施形態に係るブラスト加工方法を示すフローチャートである。 図5は、図4のブラスト加工工程を詳細に示すフローチャートである。 図6は、図2のブラスト加工装置が実施するブラスト加工を説明するための図である。 図7は、第1走査処理と第2走査処理との関係を説明するための図である。
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。なお、図面の説明において同一要素には同一符号が付され、重複する説明は省略される。
図1は、一実施形態に係るブラスト加工装置を含むブラスト加工システムを概略的に示す図である。図2は、図1のブラスト加工装置の構成を示す斜視図である。図3は、図1の供給装置の構成を示す断面図である。図1に示されるブラスト加工システム1は、ブラスト加工装置10と、分級機構20と、集塵機30と、供給装置40と、制御装置50と、を備えている。
ブラスト加工装置10は、供給装置40から供給された噴射材MをワークWに向けて噴射することで、ワークWを加工する装置である。ブラスト加工装置10の噴射方式は、例えば、吸引式である。噴射材Mの例としては、アルミナ質の粒子、炭化珪素質の粒子、及びガラスビーズが挙げられる。ワークWは、例えば、硬脆材料によって構成されている。硬脆材料の例としては、窒化アルミニウム、アルミナ、ガラス、タンタル酸リチウム、シリコン、及びサファイアが挙げられる。加工の例としては、切断加工、溝加工、穴あけ加工、エンボスパターン加工、及び粗面化加工が挙げられる。ワークWとして、プリント基板、LED(Light Emitting Diode)のサファイア基板、及びC-MOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等に用いられるガラス基板又はシリコン基板が用いられてもよい。
ブラスト加工装置10は、筐体11と、テーブル12と、ノズル13と、を備えている。筐体11は、その内部にブラスト加工室Rを画成する。筐体11の下部は、下方に向かうにつれて幅が狭くなるテーパ形状の回収空間Vを画成する。テーブル12は、ワークWを載置するための台である。テーブル12は、ブラスト加工室R内に設けられている。テーブル12は、載置面12aを有する。ワークWは、載置面12aに載置されて固定される。載置面12aは、ワークWを吸着固定する吸着面であってもよい。
ノズル13は、ワークWの表面(加工面)に向けて噴射材Mを噴射する。ノズル13は、ブラスト加工室R内に設けられ、テーブル12の上方に配置されている。ノズル13の先端には、噴射口13aが設けられている。噴射口13aがテーブル12の載置面12aと向かい合うように、ノズル13はブラスト加工室R内に設けられている。ノズル13は、圧縮空気とともに噴射材Mを噴射する。ノズル13は、例えば、吸引式ノズルである。ノズル13は、直圧式ノズルであってもよい。ノズル13には、ホース16の一端と、ホース17の一端と、が接続されている。ノズル13は、ホース16から供給される噴射材Mを、ホース17から供給される圧縮空気とともに固気二相流として噴射する。
図2に示されるように、ブラスト加工装置10は、回転機構14と、移動機構15と、をさらに備えている。回転機構14は、テーブル12をノズル13に対してXY平面上で回転軸AXを軸心として相対的に回転させるための機構である。ここで、「テーブル12をノズル13に対して回転軸AXを軸心として相対的に回転させる」とは、ノズル13を固定してテーブル12のみを回転軸AXを軸心として回転させること、テーブル12を固定してノズル13のみを回転軸AXを軸心として回転させること、並びに、テーブル12及びノズル13の両方を回転軸AXを軸心として回転させることを含む。回転軸AXは、Z軸方向に延び、XY平面と交差(直交)する。XY平面は、ワークWの表面に沿った平面である。本実施形態では、回転機構14は、回転軸AXを軸心としてテーブル12を回転させる。回転機構14は、テーブル12の載置面12aとは反対側の裏面に設けられている。回転機構14は、テーブル12を回転機構14に接続する接続機構(シャフト)と、当該接続機構を回転駆動するモータと、を有している。回転機構14は、モータを駆動することによって、テーブル12をXY平面上において回転させる。
移動機構15は、ノズル13をテーブル12に対してXY平面上で相対的に移動させるための機構である。ここで、「ノズル13をテーブル12に対して相対的に移動させる」とは、テーブル12を固定してノズル13のみを移動させること、ノズル13を固定してテーブル12のみを移動させること、並びに、テーブル12及びノズル13の両方を移動させることを含む。本実施形態では、移動機構15は、テーブル12を移動させる移動機構51(第1移動機構)と、ノズル13を移動させる移動機構52(第2移動機構)と、を備えている。
移動機構51は、ブラスト加工室R内に設けられ、テーブル12の下方に配置されている。移動機構51は、Y軸方向に延びるレール51aを有している。移動機構51は、テーブル12を回転機構14とともにレール51aに移動可能に接続する接続機構と、当該接続機構を駆動するモータと、をさらに有している。移動機構51は、モータを駆動することによって、テーブル12をY軸方向に移動させる。移動機構51によるテーブル12の移動速度は、ワークWの大きさ、形状、及び材料、並びに、ワークWに形成されるパターン等に応じて適宜設定される。
移動機構52は、ブラスト加工室R内に設けられ、ノズル13の上方に配置されている。移動機構52は、X軸方向に延びるレール52aを有している。移動機構52は、ノズル13をレール52aに移動可能に接続する接続機構と、当該接続機構を駆動するモータと、をさらに有している。移動機構52は、モータを駆動することによって、ノズル13をX軸方向に移動させる。移動機構52によるノズル13の移動速度は、ワークWの大きさ、形状、及び材料、並びに、ワークWに形成されるパターン等に応じて適宜設定される。
上述の構成を有するブラスト加工装置10において、ワークWが加工される。ブラスト加工の詳細については後述する。ノズル13からワークWに向けて噴射された噴射材Mは、筐体11の回収空間Vに回収される。筐体11の底部には、回収された噴射材Mを分級機構20に供給するための開口11aが形成されている。開口11aには、回収管21の一端が接続されている。回収管21の他端は、分級機構20に接続されている。
分級機構20は、ノズル13からワークWに噴射された噴射材Mを含む粉粒体を吸引し、再利用可能な噴射材Mとそれ以外の粉粒体である粉塵(ブラスト加工によって生じたワークWの切削粉及び再利用不可能なサイズになった噴射材M等の総称)とに分離する機構である。分級機構20は、例えばサイクロン式の分級器である。分級機構20には、導管31の一端が接続されている。導管31の他端は集塵機30に接続されている。
集塵機30は、噴射材Mの破片及びワークWの切削粉を収集する装置である。集塵機30は、導管31を吸引し、筐体11の開口11aから回収管21、分級機構20、及び導管31を通って集塵機30に向かう気流を生成する。この気流によって、筐体11の回収空間Vに回収された使用済みの噴射材Mを含む粉粒体が分級機構20に搬送される。集塵機30の作動によって、分級機構20の内部では旋回する気流が発生しており、質量の重い粉粒体(再利用可能な噴射材M)は下方に落下する。一方、質量の軽い粉粒体(粉塵)は、導管31を介して集塵機30に吸引される。集塵機30によって吸引された粉塵は、フィルタを用いて捕捉される。
供給装置40は、ブラスト加工装置10に噴射材Mを供給するための装置である。供給装置40は、分級機構20の下方に設けられる。図3に示されるように、供給装置40は、ホッパ41と、弁体42と、バイブレータ43と、搬送機構44と、を備えている。
ホッパ41は、噴射材Mを貯留するための容器である。ホッパ41は、下方に向かうにつれて横断面の面積が縮小する形状を有する。なお、ホッパ41の横断面の形状は円形でもよく、多角形でもよい。
弁体42は、分級機構20とホッパ41との連結部に設けられており、分級機構20の空間とホッパ41の空間とを連通又は閉止する機能を有する。分級機構20の下部に再利用可能な噴射材Mが所定量堆積したら、弁体42が開かれることによって、所定量の噴射材Mがホッパ41に落下する。その後、弁体42が閉じられることによって、分級機構20の空間とホッパ41の空間とが閉止される。弁体42を開閉するタイミングは、再利用可能な噴射材Mの堆積量で制御されてもよく、時間で制御されてもよい。
弁体42は、分級機構20とホッパ41とが連通している場合において、堆積した再利用可能な噴射材Mが集塵機30に向かう気流に乗って舞い上がるおそれがある場合に設けられる機構である。したがって、このようなおそれがない場合は、弁体42は省略されてもよい。
バイブレータ43は、ホッパ41を振動させる装置である。バイブレータ43の例としては、エアバイブレータ、ピストン式バイブレータ、及び回転式バイブレータが挙げられる。バイブレータ43は、例えば、ホッパ41の側壁に取り付けられる。バイブレータ43は、ホッパ41を振動させることによって、ホッパ41内の噴射材Mの偏在(ブリッチング)又は残留を抑え、これにより、噴射材Mがホッパ41から搬送機構44に円滑に供給される。バイブレータ43は、ホッパ41の下端近傍に設けられることにより、ホッパ41内の噴射材Mの偏在又は残留がより一層抑えられ、噴射材Mの供給が円滑化される。
搬送機構44は、ホッパ41から一定量の噴射材Mを取り出し、取り出した噴射材Mを、ホース16を介してノズル13に供給する。搬送機構44は、トラフ45と、搬送スクリュ46と、モータ47と、規制板48と、を備えている。トラフ45は、両端が閉塞された円筒形状を有している。トラフ45の一方の端部45aはホッパ41の下方に位置し、その上面には、供給口45cが形成されている。供給口45cは、ホッパ41の下端に連結されている。トラフ45の他方の端部45bの下面には、排出口45dが形成されている。
搬送スクリュ46は、トラフ45に収容されている。搬送スクリュ46は、搬送軸46a及び羽根46bを備えている。搬送軸46aは、端部45aを閉塞する側壁を貫通しており、モータ47に連結されている。羽根46bは、互いに隣り合う2つの羽根46bが所定間隔で並ぶように螺旋状に搬送軸46aの外周面に固定されている。モータ47は、搬送スクリュ46を回転駆動する。
規制板48は、トラフ45内の噴射材Mのかさ密度(充填率)を高めるための部材である。規制板48は、トラフ45の内部空間を仕切る形状を有している。本実施形態では、規制板48は、円形の板状部材である。規制板48は、搬送軸46aの先端に設けられ、搬送軸46aの先端に固定されている。規制板48の周縁部がトラフ45の内壁に固定されてもよい。規制板48には、噴射材Mが通過可能な貫通孔が設けられている。貫通孔は、搬送軸46aが延びる方向に、規制板48を貫通している。規制板48の開口率は、噴射材Mの粒径、及び所望のかさ密度等に応じて設定される。規制板48の開口率は、搬送軸46aが延びる方向から規制板48を見た場合の、規制板48の外周によって囲まれる面積のうち、貫通孔が占める面積の割合である。
ホッパ41に貯留されている噴射材Mのうち一定量の噴射材Mが供給口45cからトラフ45の内部に導入され、搬送スクリュ46の回転によって、端部45aから端部45bに向かって一定速度で前進する。そして、噴射材Mが規制板48に達すると、規制板48によって噴射材Mが圧縮されることにより、噴射材M同士の間の空気が取り除かれ、噴射材Mのかさ密度が高められる。これにより、規制板48の手前で、噴射材Mのかさ密度が所定密度に達し、大きな塊となる。この塊が貫通孔を通過する際に解砕され、噴射材Mが端部45bに達する。端部45bには搬送軸46aが配置されていないので、規制板48を通過した噴射材Mは搬送軸46aに付着することなく、排出口45dから外部に排出される。このようにして、供給装置40は、ブラスト加工装置10に噴射材Mを一定量ずつ供給する。
制御装置50は、ブラスト加工システム1を統括制御するためのコントローラである。制御装置50は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等のメモリと、タッチパネル、マウス及びキーボード等の入力装置と、ディスプレイ等の出力装置と、ネットワークカード等の通信装置と、を含むコンピュータシステムとして構成される。メモリに記憶されているコンピュータプログラムに基づくプロセッサの制御のもとで各ハードウェアを動作させることにより、制御装置50の機能が実現される。
制御装置50は、例えば、回転機構14、移動機構15、分級機構20、集塵機30、及び供給装置40に通信可能に接続されている。制御装置50は、回転機構14、移動機構15、分級機構20、集塵機30、及び供給装置40に制御信号を送出する。制御装置50から送出される制御信号によって、テーブル12の移動方向、移動速度、回転方向、及び回転角度、ノズル13の移動方向及び移動速度、分級機構20の作動及び作動停止、集塵機30の作動及び作動停止、並びに、供給装置40の作動及び作動停止が制御される。
次に、ブラスト加工装置10が実施するブラスト加工方法の一連の処理を説明する。図4は、一実施形態に係るブラスト加工方法を示すフローチャートである。図5は、図4のブラスト加工工程を詳細に示すフローチャートである。図6は、図2のブラスト加工装置が実施するブラスト加工を説明するための図である。図6では、XY平面上におけるワークWの向き(回転角度)を明確にするために、仮想的な基準位置PrefがワークWに示されている。
図4に示されるように、まず、ワークWの準備工程(工程S1)が行われる。工程S1では、ワークWの表面にマスクパターンが形成される。具体的には、ワークWが加温され、加温されたワークW(の表面)にラミネート機によってマスク材が貼り付けられる。そして、マスク材が貼り付けられたワークWが露光機に配置される。露光機において、CCD(Charge Coupled Device)カメラを用いてパターン原版の位置がワークWに合わせられ、露光される。その後、露光されたワークWが現像機に配置される。現像機において、ワークWを回転させながら現像液を吹き付けることによって、マスクパターンが形成される。
続いて、ブラスト加工の準備工程(工程S2)が行われる。工程S2では、回転機構14及び移動機構15の動作パターンが制御装置50に設定される。動作パターンには、ノズル13の移動軌跡及び移動速度、テーブル12の回転角度、並びに、走査回数等が含まれる。動作パターンを示す設定情報が制御装置50のメモリに記憶される。そして、噴射材Mが供給装置40のホッパ41に投入される。噴射量に応じた量の噴射材Mが投入される。そして、ホース17を介して圧縮空気がノズル13に供給され、圧力弁を操作することによって噴射材Mの噴射圧力が所定の圧力に調整される。このとき、ホース16を介して噴射材Mがノズル13に供給され、ノズル13から噴射材Mが噴射されてもよい。噴射圧力の調整後、圧縮空気の供給が停止される。
続いて、ブラスト加工工程(工程S3)が行われる。工程S3の各処理は、制御装置50の制御の下で実施されるが、説明を簡易化するために、制御装置50から各要素に送出される制御信号の説明を省略する。工程S3では、図5に示されるように、まず、ワークWがセットされる(工程S31)。具体的には、筐体11の扉(不図示)が開けられ、搬送ロボットによって、ワークWがテーブル12の載置面12a上に載置される。ワークWが載置面12a上に載置された後、筐体11の扉が閉められる。
続いて、ブラスト加工システム1の各装置の作動が開始される(工程S32)。例えば、集塵機30の作動が開始された後、ホース17を介して圧縮空気がノズル13に供給される。その後、供給装置40の作動が開始され、ホース16を介して噴射材Mがノズル13に供給される。
続いて、1回目の走査処理が行われる(工程S33)。図6に示されるように、移動機構15は、ノズル13が噴射材Mを噴射している状態で、ノズル13をワークWに対してワークWの表面上の方向D1(第1方向)に相対的に移動させる(第1走査処理)。方向D1は、ワークWの表面に設定された方向であり、ワークWを固定した場合の方向である。つまり、ワークWが回転角度θだけ回転すると方向D1も同じ方向に回転角度θだけ回転する。具体的には、移動機構15は、第1走査処理において、ノズル13が移動軌跡MP1(第1移動軌跡)に沿って噴射材Mを噴射するようにノズル13をテーブル12に対して相対的に移動させる。
移動軌跡MP1は、ジグザグ形状を有し、複数の走査線SL1(第1走査線)と、複数の送り線PL1(第1送り線)と、を含む。走査線SL1は、ワークWの表面上の方向D1に延びる線分である。複数の走査線SL1は、互いに同じ長さを有し、等間隔で互いに平行に配置されている。複数の走査線SL1の一部は、ワークWの表面上に設けられている。送り線PL1は、方向D1と交差(直交)する方向に延びる線分である。複数の送り線PL1は、互いに同じ長さを有する。複数の送り線PL1のそれぞれは、複数の走査線SL1のうちの互いに隣り合う2つの走査線SL1を連結する。複数の送り線PL1のそれぞれは、回転軸AXが延びる方向(Z軸方向)から見て、ワークWの表面とは異なる位置(ワークWの表面の外側)に設けられている。
本実施形態では、移動機構52がノズル13をX軸方向に移動させ、移動機構51がテーブル12をY軸方向に移動させる。このため、走査線SL1の延在方向がX軸方向に一致し、送り線PL1の延在方向がY軸方向に一致するように、テーブル12の回転角度が調整される。そして、ノズル13が移動軌跡MP1の一端の上方に位置するよう、テーブル12及びノズル13の位置が調整される。そして、移動機構52がノズル13を移動軌跡MP1の一端からX軸正方向に移動させることによって、ノズル13は、1番目の走査線SL1に沿って噴射材Mを噴射する。そして、1番目の走査線SL1の端にノズル13が到達したことに応じて、移動機構51がテーブル12をY軸正方向に1ピッチ分移動させる。このとき、ノズル13は噴射材Mを噴射し続けているので、1番目の送り線PL1に沿って噴射材Mが噴射される。
そして、テーブル12が1ピッチ移動したことに応じて、移動機構52がノズル13をX軸負方向に移動させることによって、ノズル13は、2番目の走査線SL1に沿って噴射材Mを噴射する。2番目の走査線SL1の端にノズル13が到達したことに応じて、移動機構51がテーブル12をY軸正方向に1ピッチ分移動させる。以上の動作を繰り返すことによって、ノズル13は移動軌跡MP1の一端から他端まで、移動軌跡MP1に沿って噴射材Mを噴射する。そして、ノズル13が移動軌跡MP1の他端に到達すると、移動機構15は、ノズル13が移動軌跡MP1の他端から一端に向かって、移動軌跡MP1に沿って噴射材Mを噴射するように、ノズル13をテーブル12に対して相対的に移動させる。なお、ノズル13は、移動軌跡MP1に沿って移動している間、噴射材Mを噴射し続けている。
続いて、ノズル13が移動軌跡MP1の一端に到達すると、回転機構14は、回転角度θ(第1回転角度)だけテーブル12をノズル13に対して回転軸AXを軸心として相対的に回転させる(工程S34)。つまり、回転機構14は、第1走査処理と後述の第2走査処理との間において、回転角度θだけテーブル12をノズル13に対して回転軸AXを軸心として相対的に回転させる。ここでは、回転機構14は、テーブル12を回転軸AXを軸心として回転角度θだけ回転させる。回転角度θは、例えば、22.5度以上120度以下の範囲で設定される。回転角度θは、例えば、360度の約数であって360度よりも小さい角度に設定される。本実施形態では、回転角度θは90度である。
続いて、2回目の走査処理が行われる(工程S35)。図6に示されるように、移動機構15は、ノズル13が噴射材Mを噴射している状態で、ノズル13をワークWに対してワークWの表面上の方向D2(第2方向)に相対的に移動させる(第2走査処理)。方向D2は、ワークWの表面に設定された方向であり、ワークWを固定した場合の方向である。つまり、ワークWが回転角度θだけ回転すると方向D2も同じ方向に回転角度θだけ回転する。方向D2は方向D1と交差し、方向D1と方向D2とが成す角度は回転角度θである。
具体的には、移動機構15は、第2走査処理において、ノズル13が移動軌跡MP2(第2移動軌跡)に沿って噴射材Mを噴射するようにノズル13をテーブル12に対して相対的に移動させる。ワークWを基準とした場合、移動軌跡MP2は、移動軌跡MP1をテーブル12の回転方向と反対方向に回転角度θだけ回転させることによって得られる。ここでは、ワークWが回転角度θだけ回転するので、XY平面において移動軌跡MP2は移動軌跡MP1と同一である。つまり、走査線SL2の延在方向がX軸方向に一致し、送り線PL2の延在方向がY軸方向に一致する。
移動軌跡MP2は、移動軌跡MP1と同一の形状を有し、複数の走査線SL2(第2走査線)と、複数の送り線PL2(第2送り線)と、を含む。走査線SL2は、ワークWの表面上の方向D2に延びる線分である。複数の走査線SL2は、互いに同じ長さを有し、等間隔で互いに平行に配置されている。複数の走査線SL2の一部は、ワークWの表面上に設けられている。送り線PL2は、方向D2と交差(直交)する方向に延びる線分である。複数の送り線PL2は、互いに同じ長さを有する。複数の送り線PL2のそれぞれは、複数の走査線SL2のうちの互いに隣り合う2つの走査線SL2を連結する。複数の送り線PL2のそれぞれは、回転軸AXが延びる方向(Z軸方向)から見て、ワークWの表面とは異なる位置(ワークWの表面の外側)に設けられている。
1回目の走査処理と同様、移動機構52がノズル13を移動軌跡MP2の一端からX軸正方向に移動させることによって、ノズル13は、1番目の走査線SL2に沿って噴射材Mを噴射する。そして、1番目の走査線SL2の端にノズル13が到達したことに応じて、移動機構51がテーブル12をY軸正方向に1ピッチ分移動させる。このとき、ノズル13は噴射材Mを噴射し続けているので、1番目の送り線PL2に沿って噴射材Mが噴射される。そして、テーブル12が1ピッチ移動したことに応じて、移動機構52がノズル13をX軸負方向に移動させることによって、ノズル13は、2番目の走査線SL2に沿って噴射材Mを噴射する。2番目の走査線SL2の端にノズル13が到達したことに応じて、移動機構51がテーブル12をY軸正方向に1ピッチ分移動させる。
以上の動作を繰り返すことによって、ノズル13は移動軌跡MP2の一端から他端まで、移動軌跡MP2に沿って噴射材Mを噴射する。そして、ノズル13が移動軌跡MP2の他端に到達すると、移動機構15は、ノズル13が移動軌跡MP2の他端から一端に向かって、移動軌跡MP2に沿って噴射材Mを噴射するように、ノズル13をテーブル12に対して相対的に移動させる。なお、ノズル13は、移動軌跡MP2に沿って移動している間、噴射材Mを噴射し続けている。
続いて、ノズル13が移動軌跡MP2の一端に到達すると、制御装置50は、所定回数の回転が行われたか否かを判定する(工程S36)。所定回数は、ワークWを360度回転させる回転数Nを用いて、(360/θ)×N-1回で表される。所定回数は、回転角度θが90度であり、回転数Nが11である場合、43回である。ここでは、1回の回転しか行われていないので、制御装置50は、所定回数の回転が行われていないと判定し(工程S36;NO)、回転機構14は、さらに回転角度θ(第2回転角度)だけテーブル12をノズル13に対して回転軸AXを軸心として相対的に回転させる(工程S34)。つまり、回転機構14は、第2走査処理と後述の第3走査処理との間において、回転角度θだけテーブル12をノズル13に対して回転軸AXを軸心として相対的に回転させる。ここでは、回転機構14は、テーブル12を回転軸AXを軸心として回転角度θだけ回転させる。
続いて、3回目の走査処理が行われる(工程S35)。図6に示されるように、移動機構15は、ノズル13が噴射材Mを噴射している状態で、ノズル13をワークWに対してワークWの表面上の方向D3(第3方向)に相対的に移動させる(第3走査処理)。方向D3は、ワークWの表面に設定された方向であり、ワークWを固定した場合の方向である。つまり、ワークWが回転角度θだけ回転すると方向D3も同じ方向に回転角度θだけ回転する。方向D3は方向D2と交差し、方向D2と方向D3とが成す角度は回転角度θである。本実施形態では、回転角度θが90度であるので、方向D3は方向D1と同じ方向である。
具体的には、移動機構15は、第3走査処理において、ノズル13が移動軌跡MP3に沿って噴射材Mを噴射するようにノズル13をテーブル12に対して相対的に移動させる。ワークWを基準とした場合、移動軌跡MP3は、移動軌跡MP2をテーブル12の回転方向と反対方向に回転角度θだけ回転させることによって得られる。ここでは、ワークWが回転角度θだけ回転するので、XY平面において移動軌跡MP3は移動軌跡MP1,MP2のそれぞれと同一である。つまり、走査線SL3の延在方向がX軸方向に一致し、送り線PL3の延在方向がY軸方向に一致する。
移動軌跡MP3は、移動軌跡MP2と同一の形状を有し、複数の走査線SL3と、複数の送り線PL3と、を含む。走査線SL3は、方向D3に延びる線分である。複数の走査線SL3は、互いに同じ長さを有し、等間隔で互いに平行に配置されている。複数の走査線SL3の一部は、ワークWの表面上に設けられている。送り線PL3は、方向D3と交差(直交)する方向に延びる線分である。複数の送り線PL3は、互いに同じ長さを有する。複数の送り線PL3のそれぞれは、複数の走査線SL3のうちの互いに隣り合う2つの走査線SL3を連結する。複数の送り線PL3のそれぞれは、回転軸AXが延びる方向(Z軸方向)から見て、ワークWの表面とは異なる位置(ワークWの表面の外側)に設けられている。
1,2回目の走査処理と同様、移動機構52がノズル13を移動軌跡MP3の一端からX軸正方向に移動させることによって、ノズル13は、1番目の走査線SL3に沿って噴射材Mを噴射する。そして、1番目の走査線SL3の端にノズル13が到達したことに応じて、移動機構51がテーブル12をY軸正方向に1ピッチ分移動させる。このとき、ノズル13は噴射材Mを噴射し続けているので、1番目の送り線PL3に沿って噴射材Mが噴射される。そして、テーブル12が1ピッチ移動したことに応じて、移動機構52がノズル13をX軸負方向に移動させることによって、ノズル13は、2番目の走査線SL3に沿って噴射材Mを噴射する。2番目の走査線SL3の端にノズル13が到達したことに応じて、移動機構51がテーブル12をY軸正方向に1ピッチ分移動させる。
以上の動作を繰り返すことによって、ノズル13は移動軌跡MP3の一端から他端まで、移動軌跡MP3に沿って噴射材Mを噴射する。そして、ノズル13が移動軌跡MP3の他端に到達すると、移動機構15は、ノズル13が移動軌跡MP3の他端から一端に向かって、移動軌跡MP3に沿って噴射材Mを噴射するように、ノズル13をテーブル12に対して相対的に移動させる。なお、ノズル13は、移動軌跡MP3に沿って移動している間、噴射材Mを噴射し続けている。
続いて、ノズル13が移動軌跡MP3の一端に到達すると、制御装置50は、所定回数の回転が行われたか否かを判定する(工程S36)。ここでは、2回の回転しか行われていないので、制御装置50は、所定回数の回転が行われていないと判定し(工程S36;NO)、回転機構14は、さらに回転角度θだけテーブル12をノズル13に対して回転軸AXを軸心として相対的に回転させる(工程S34)。つまり、回転機構14は、第3走査処理と後述の第4走査処理との間において、回転角度θだけテーブル12をノズル13に対して回転軸AXを軸心として相対的に回転させる。ここでは、回転機構14は、テーブル12を回転軸AXを軸心として回転角度θだけ回転させる。
続いて、4回目の走査処理が行われる(工程S35)。図6に示されるように、移動機構15は、ノズル13が噴射材Mを噴射している状態で、ノズル13をワークWに対してワークWの表面上の方向D4に相対的に移動させる(第4走査処理)。方向D4は、ワークWの表面に設定された方向であり、ワークWを固定した場合の方向である。つまり、ワークWが回転角度θだけ回転すると方向D4も同じ方向に回転角度θだけ回転する。方向D4は方向D3と交差し、方向D3と方向D4とが成す角度は回転角度θである。本実施形態では、回転角度θが90度であるので、方向D4は方向D2と同じ方向である。
具体的には、移動機構15は、第4走査処理において、ノズル13が移動軌跡MP4に沿って噴射材Mを噴射するようにノズル13をテーブル12に対して相対的に移動させる。ワークWを基準とした場合、移動軌跡MP4は、移動軌跡MP3をテーブル12の回転方向と反対方向に回転角度θだけ回転させることによって得られる。ここでは、ワークWが回転角度θだけ回転するので、XY平面において移動軌跡MP4は移動軌跡MP1,MP2,MP3のそれぞれと同一である。つまり、走査線SL4の延在方向がX軸方向に一致し、送り線PL4の延在方向がY軸方向に一致する。
移動軌跡MP4は、移動軌跡MP3と同一の形状を有し、複数の走査線SL4と、複数の送り線PL4と、を含む。走査線SL4は、方向D4に延びる線分である。複数の走査線SL4は、互いに同じ長さを有し、等間隔で互いに平行に配置されている。複数の走査線SL4の一部は、ワークWの表面上に設けられている。送り線PL4は、方向D4と交差(直交)する方向に延びる線分である。複数の送り線PL4は、互いに同じ長さを有する。複数の送り線PL4のそれぞれは、複数の走査線SL4のうちの互いに隣り合う2つの走査線SL4を連結する。複数の送り線PL4のそれぞれは、回転軸AXが延びる方向(Z軸方向)から見て、ワークWの表面とは異なる位置(ワークWの表面の外側)に設けられている。
1~3回目の走査処理と同様、移動機構52がノズル13を移動軌跡MP4の一端からX軸正方向に移動させることによって、ノズル13は、1番目の走査線SL4に沿って噴射材Mを噴射する。そして、1番目の走査線SL4の端にノズル13が到達したことに応じて、移動機構51がテーブル12をY軸正方向に1ピッチ分移動させる。このとき、ノズル13は噴射材Mを噴射し続けているので、1番目の送り線PL4に沿って噴射材Mが噴射される。そして、テーブル12が1ピッチ移動したことに応じて、移動機構52がノズル13をX軸負方向に移動させることによって、ノズル13は、2番目の走査線SL4に沿って噴射材Mを噴射する。2番目の走査線SL4の端にノズル13が到達したことに応じて、移動機構51がテーブル12をY軸正方向に1ピッチ分移動させる。
以上の動作を繰り返すことによって、ノズル13は移動軌跡MP4の一端から他端まで、移動軌跡MP4に沿って噴射材Mを噴射する。そして、ノズル13が移動軌跡MP4の他端に到達すると、移動機構15は、ノズル13が移動軌跡MP4の他端から一端に向かって、移動軌跡MP4に沿って噴射材Mを噴射するように、ノズル13をテーブル12に対して相対的に移動させる。なお、ノズル13は、移動軌跡MP4に沿って移動している間、噴射材Mを噴射し続けている。
続いて、ノズル13が移動軌跡MP4の一端に到達すると、制御装置50は、所定回数の回転が行われたか否かを判定する(工程S36)。ここでは、3回の回転しか行われていないので、制御装置50は、所定回数の回転が行われていないと判定し(工程S36;NO)、回転機構14は、さらに回転角度θだけテーブル12をノズル13に対して回転軸AXを軸心として相対的に回転させる(工程S34)。ここでは、回転機構14は、テーブル12を回転軸AXを軸心として回転角度θだけ回転させる。これにより、ワークWが360度回転したので、上述の第1走査処理~第4走査処理が順に繰り返される。
そして、工程S36において、制御装置50が所定回数の回転が行われたと判定した場合(工程S36;YES)、ブラスト加工システム1の各装置が停止される(工程S37)。工程S37では、例えば、供給装置40が停止された後、圧縮空気の供給が停止される。
続いて、ワークWが回収される(工程S38)。具体的には、筐体11の扉が開けられ、ワークWの表面に付着した粉塵が不図示のエアブローによって除去される。そして、搬送ロボットによって、ワークWがテーブル12の載置面12aから外部に搬送され、ワークWが回収される。ワークWが回収された後、搬送ロボットによって、別のワークWがテーブル12の載置面12a上に載置され、ワークWが載置面12a上に載置された後、筐体11の扉が閉められてもよい。この場合、工程S32~工程S38が再び実施される。別のワークWを加工しない場合には、集塵機30が停止されてもよい。
以上により、ブラスト加工装置10が実施するブラスト加工方法の一連の処理が終了する。
ここで、第1走査処理と第2走査処理との関係を説明する。図7は、第1走査処理と第2走査処理との関係を説明するための図である。なお、図7に示される例では、回転角度θは60度である。図7においては、説明の便宜上、ワークWの表面の中心を通る走査線SL1及び走査線SL2のみが図示されている。
上述のように、工程S33の第1走査処理において、ワークWの表面上の方向D1に延びる走査線SL1に沿って噴射材Mが噴射される。続いて、工程S34において、回転軸AX(図2参照)を軸心としてテーブル12が回転角度θ(60度)だけ回転される。続いて、工程S35の第2走査処理において、ワークWの表面上の方向D2に延びる走査線SL2に沿って噴射材Mが噴射される。図7に示されるように、走査線SL1と走査線SL2とが成す角度は、回転角度θと同じである。つまり、方向D1と方向D2とが成す角度は、回転角度θと同じである。同様に、連続する2つの走査処理における先行する走査処理で用いられる走査線(走査線の向き)と後続の走査処理で用いられる走査線(走査線の向き)とが成す角度も、回転角度θと同じである。
以上説明したブラスト加工装置10及びブラスト加工方法の作用効果を説明する。ワークWの表面に対してノズル13を移動しながら噴射材Mを噴射すると、ホース16,17の撓み具合の変化によって、噴射材又は圧縮空気の流れ方が変わり、噴射圧力が変化し得る。また、ワークWの表面において、1つの走査線に沿って噴射材が噴射される領域と、別の走査線に沿って噴射材が噴射される領域とが、部分的に重なることによって、加工斑(筋斑)が生じることがある。このように走査方向(ワークWに対するノズル13の相対的な移動方向)に起因して、加工の深さがばらつくことがある。
これに対し、ブラスト加工装置10及びブラスト加工方法では、ノズル13が噴射材Mを噴射している状態で、ノズル13をワークWに対してワークWの表面上の方向D1に相対的に移動させる第1走査処理が行われ、その後、回転角度θだけテーブル12がノズル13に対して回転軸AXを軸心として相対的に回転される。そして、ノズル13が噴射材Mを噴射している状態で、ノズル13をワークWに対してワークWの表面上の方向D2に相対的に移動させる第2走査処理が行われる。さらに、回転角度θだけテーブル12がノズル13に対して回転軸AXを軸心として相対的に回転されて、ノズル13が噴射材Mを噴射している状態で、ノズル13をワークWに対してワークWの表面上の方向D3に相対的に移動させる第3走査処理が行われる。さらに、回転角度θだけテーブル12がノズル13に対して回転軸AXを軸心として相対的に回転されて、ノズル13が噴射材Mを噴射している状態で、ノズル13をワークWに対してワークWの表面上の方向D4に相対的に移動させる第4走査処理が行われる。このため、第1走査処理において、ワークに加工斑が生じたとしても、第2走査処理、第3走査処理、及び第4走査処理において、第1走査処理と異なる方向にノズルを移動させるので、加工斑を分散させることができる。これにより、加工精度が均一化されるので、加工精度を向上させることが可能となる。
ノズル13に対してテーブル12を相対的に一定の回転角度θだけ回転させるごとに、各走査処理が行われるので、加工斑を効果的に分散させることができる。これにより、加工精度がより一層均一化されるので、加工精度をさらに向上させることが可能となる。
ノズル13が移動軌跡MP1,MP2,MP3,MP4に沿ってテーブル12に対して相対的に移動するだけで、第1走査処理、第2走査処理、第3走査処理、及び第4走査処理をそれぞれ行うことができる。
回転軸AXが延びる方向から見て、送り線PL1,PL2,PL3,PL4のそれぞれは、ワークWの表面の外側(ワークWの表面とは異なる位置)に設けられている。つまり、送り線PL1,PL2,PL3,PL4は、ワークWの表面上には設けられていない。このため、第1走査処理では、複数の走査線SL1に沿ってワークWの表面に噴射材Mが噴射され、第2走査処理では、複数の走査線SL2に沿ってワークWの表面に噴射材Mが噴射され、第3走査処理では、複数の走査線SL3に沿ってワークWの表面に噴射材Mが噴射され、第4走査処理では、複数の走査線SL4に沿ってワークWの表面に噴射材Mが噴射される。このため、走査線SL1の配線間隔、走査線SL2の配線間隔、走査線SL3の配線間隔、及び走査線SL4の配線間隔を適切に設定することによって、ワークW表面全体に噴射材Mを噴射することができる。
ノズル13は、移動軌跡MP1,MP2,MP3,MP4に沿って移動している間、噴射材Mを噴射し続けている。例えば、噴射材Mの噴射を停止した後、噴射材Mの噴射を再開する場合、噴射圧力を安定化させるのに時間を要することがある。これに対し、噴射材Mを噴射し続けることで、噴射圧力の安定化に要する時間を省略することができるので、加工時間を短縮することが可能となる。
回転機構14は、テーブル12を回転軸AXを軸心として回転させる。このため、ノズル13の挙動を変更することなく、テーブル12を回転させるだけで、走査方向を変更することができる。したがって、ブラスト加工装置10の装置構成を複雑化することなく、加工精度を向上させることが可能となる。
移動機構15は、テーブル12を移動させる移動機構51と、ノズル13を移動させる移動機構52と、を備えている。本実施形態では、移動機構51はテーブルをY軸方向にのみ移動させ、移動機構52はノズル13をX軸方向にのみ移動させることで、上述のブラスト加工を行うことができる。したがって、移動機構51,52として1軸移動型の移動機構を用いることができるので、移動機構15の構成を簡易化することが可能となる。
上記実施形態では、ワークWは、硬脆材料によって構成されている。このようなワークWをブラスト加工する場合には、ワークWの表面(加工面)に小さな破壊を与えてワークWの表面を削るので、噴射圧力の変動の影響を受けやすい。
なお、本開示に係るブラスト加工装置及びブラスト加工方法は上記実施形態に限定されない。
ワークWの形成材料は、硬脆材料に限られず、金属材料、及び樹脂材料等であってもよい。
移動軌跡MP1,MP2,MP3,MP4は、送り線PL1,PL2,PL3,PL4をそれぞれ含んでいなくてもよい。
上記実施形態では、1回の走査処理において、ノズル13が移動軌跡MP1,MP2,MP3,MP4のそれぞれに沿って往復移動しているが、移動軌跡MP1,MP2,MP3,MP4のそれぞれに沿って片道移動してもよい。ノズル13は、1回の走査処理において、移動軌跡MP1,MP2,MP3,MP4のそれぞれを3回以上移動してもよい。ノズル13が移動軌跡MP1,MP2,MP3,MP4のそれぞれに沿って往復移動する場合、走査処理の終了時におけるテーブル12とノズル13との位置関係を、走査処理開始時のテーブル12とノズル13との位置関係と同じにすることができる。
上記実施形態では、回転角度θは、90度であるが、別の角度であってもよい。回転角度θに応じて移動軌跡の数が変更される。上記実施形態では、回転機構14は、走査処理ごとに一定の回転角度θでテーブル12を回転しているが、異なる回転角度でテーブル12を回転してもよい。
上記実施形態では、ノズル13は、移動軌跡MP1,MP2,MP3,MP4に沿って移動している間、噴射材Mを噴射し続けているが、送り線PL1,PL2,PL3,PL4に沿って移動している間は噴射材Mの噴射を停止してもよい。ノズル13は、走査線SL1,SL2,SL3,SL4のうち、ワークWの表面上に設けられていない部分に沿って移動している間、噴射材Mの噴射を停止してもよい。
上記実施形態では、回転機構14は、テーブル12を回転軸AXを軸心として回転させているが、回転機構14の構成はこれに限られない。回転機構14は、ノズル13を回転軸AXを軸心として回転させてもよい。この場合、回転機構14は、例えば、ノズル13とともに移動機構15を回転角度θで回転させる。
上記実施形態では、移動機構15は、テーブル12をY軸方向に移動させる移動機構51と、ノズル13をX軸方向に移動させる移動機構52と、を備えているが、移動機構15の構成はこれに限られない。
ノズル13は、固定されてもよく、移動機構15は、テーブル12をX軸方向及びY軸方向に移動させてもよい。移動機構15は、例えば、XYステージである。この場合、ノズル13が固定されているので、ホース16,17の撓み具合は変化しない。したがって、ホース16,17の撓み具合の変化に起因した加工斑が生じないので、加工精度をさらに向上させることが可能となる。
移動機構15は、テーブル12を移動させることなく、ノズル13をX軸方向及びY軸方向に移動させてもよい。移動機構15は、例えば、XYステージである。この場合、テーブル12に移動機構を設ける必要が無いので、ブラスト加工装置10の装置構成を簡易化することが可能となる。また、テーブル12が移動するスペースを確保する必要が無いので、ブラスト加工装置10が大型化することを抑制できる。
1…ブラスト加工システム、10…ブラスト加工装置、12…テーブル、13…ノズル、14…回転機構、15…移動機構、51…移動機構(第1移動機構)、52…移動機構(第2移動機構)、AX…回転軸、D1…方向(第1方向)、D2…方向(第2方向)、D3…方向(第3方向)、D4…方向、M…噴射材、MP1…移動軌跡(第1移動軌跡)、MP2…移動軌跡(第2移動軌跡)、MP3…移動軌跡、MP4…移動軌跡、PL1…送り線(第1送り線)、PL2…送り線(第2送り線)、PL3…送り線、PL4…送り線、SL1…走査線(第1走査線)、SL2…走査線(第2走査線)、SL3…走査線、SL4…走査線、W…ワーク。

Claims (8)

  1. ワークを加工するブラスト加工装置であって、
    前記ワークを載置するテーブルと、
    前記ワークの表面に向けて噴射材を噴射するノズルと、
    前記ノズルを前記テーブルに対して前記表面に沿った平面上で相対的に移動させる移動機構と、
    前記テーブルを前記ノズルに対して前記平面と交差する回転軸を軸心として相対的に回転させる回転機構と、
    を備え、
    前記移動機構は、
    前記ノズルが前記噴射材を噴射している状態で、前記表面上の第1方向に延びる複数の第1走査線と、前記複数の第1走査線のうちの互いに隣り合う2つの第1走査線を連結する複数の第1送り線と、を含む第1移動軌跡に沿って前記ノズルが前記噴射材を噴射するように、前記ノズルを前記テーブルに対して相対的に移動させる第1走査処理と、
    前記ノズルが前記噴射材を噴射している状態で、前記第1方向と交差する前記表面上の第2方向に延びる複数の第2走査線と、前記複数の第2走査線のうちの互いに隣り合う2つの第2走査線を連結する複数の第2送り線と、を含む第2移動軌跡に沿って前記ノズルが前記噴射材を噴射するように、前記ノズルを前記テーブルに対して相対的に移動させる第2走査処理と、を行い、
    前記回転機構は、前記第1走査処理と前記第2走査処理との間において、前記第1方向と前記第2方向とによって形成される第1回転角度だけ前記テーブルを前記ノズルに対して前記回転軸を軸心として相対的に回転させ
    前記回転軸が延びる方向から見て、前記複数の第1送り線及び前記複数の第2送り線のそれぞれは、前記表面とは異なる位置に設けられ、前記複数の第1走査線のうちの両端に位置する2つの第1走査線のそれぞれは、前記表面とは異なる位置に設けられる、ブラスト加工装置。
  2. 前記ノズルは、前記第1移動軌跡及び前記第2移動軌跡に沿って移動している間、前記噴射材を噴射し続ける、請求項に記載のブラスト加工装置。
  3. 前記移動機構は、前記ノズルが前記噴射材を噴射している状態で、前記ノズルを前記ワークに対して前記第2方向と交差する前記表面上の第3方向に相対的に移動させる第3走査処理をさらに行い、
    前記回転機構は、前記第2走査処理と前記第3走査処理との間において、前記第2方向と前記第3方向とによって形成される第2回転角度だけ前記テーブルを前記ノズルに対して前記回転軸を軸心として相対的に回転させ、
    前記第2回転角度は、前記第1回転角度と等しい、請求項1又は請求項2に記載のブラスト加工装置。
  4. 前記回転機構は、前記回転軸を軸心として前記テーブルを回転させる、請求項1~請求項のいずれか一項に記載のブラスト加工装置。
  5. 前記移動機構は、前記テーブルを移動させる第1移動機構と、前記ノズルを移動させる第2移動機構と、を備える、請求項1~請求項のいずれか一項に記載のブラスト加工装置。
  6. 前記ノズルは、固定されており、
    前記移動機構は、前記テーブルを移動させる、請求項1~請求項のいずれか一項に記載のブラスト加工装置。
  7. 前記移動機構は、前記ノズルを移動させる、請求項1~請求項のいずれか一項に記載のブラスト加工装置。
  8. ワークを加工するブラスト加工方法であって、
    ノズルが噴射材を噴射している状態で、前記ワークの表面上の第1方向に延びる複数の第1走査線と、前記複数の第1走査線のうちの互いに隣り合う2つの第1走査線を連結する複数の第1送り線と、を含む第1移動軌跡に沿って前記ノズルが前記噴射材を噴射するように、テーブルに載置されている前記ワークに対して前記ノズルを相対的に移動させる第1走査処理を行うことと、
    前記第1走査処理の後、前記表面に沿った平面と交差する回転軸を軸心として所定の回転角度だけ前記テーブルを前記ノズルに対して相対的に回転させることと、
    前記ノズルが前記噴射材を噴射している状態で、前記第1方向と交差する前記表面上の第2方向に延びる複数の第2走査線と、前記複数の第2走査線のうちの互いに隣り合う2つの第2走査線を連結する複数の第2送り線と、を含む第2移動軌跡に沿って前記ノズルが前記噴射材を噴射するように、前記ノズルを前記ワークに対して相対的に移動させる第2走査処理を行うことと、
    を備え、
    前記回転軸が延びる方向から見て、前記複数の第1送り線及び前記複数の第2送り線のそれぞれは、前記表面とは異なる位置に設けられ、前記複数の第1走査線のうちの両端に位置する2つの第1走査線のそれぞれは、前記表面とは異なる位置に設けられ、
    前記回転角度は、前記第1方向と前記第2方向とによって形成される角度である、ブラスト加工方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102571216B1 (ko) * 2022-04-15 2023-08-25 이상헌 태양광패널의 유리판제거장치 및 태양광패널의 유리판제거방법
CN115302410B (zh) * 2022-08-31 2023-09-19 无锡艾迪尔机械制造有限公司 一种水喷砂除锈设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150202739A1 (en) 2012-07-27 2015-07-23 Applied Materials, Inc. Roughened substrate support

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5573446A (en) * 1995-02-16 1996-11-12 Eastman Kodak Company Abrasive air spray shaping of optical surfaces
JPH09300219A (ja) * 1996-05-14 1997-11-25 Sony Corp パウダービーム加工機及び加工方法
JP5263639B2 (ja) 2005-11-30 2013-08-14 新東工業株式会社 ブラスト加工装置に使用する粉粒体定量供給装置及び粉粒体定量供給方法
CN102725107B (zh) * 2010-10-27 2014-03-19 新东工业株式会社 喷丸加工装置
WO2013011705A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-24 Sintokogio, Ltd. Processing method of substrate for semiconductor elements
US9136192B2 (en) 2012-03-30 2015-09-15 Sintokogio, Ltd. Warp correction device and warp correction method for semiconductor element substrate
US20190202029A1 (en) * 2016-09-28 2019-07-04 Sintokogio, Ltd. Drilling method, resist layer, and fiber-reinforced plastic

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150202739A1 (en) 2012-07-27 2015-07-23 Applied Materials, Inc. Roughened substrate support

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