JPH0120036B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、加工面の近くに非加工面を有する物
体の面取りやバリ取り等の加工に主として適用さ
れる、サンドブラストによる加工方法に関する。

〔従来の技術〕

第７図に示すような、比較的小さい物体（ワー
ク）Ｗの端縁Waや孔Wbの周縁Wcの面取りは、
従来、糸状の研摩フイルムなどを用い、作業員の
手作業で行うか、或いは、加工面にけい砂やチル
ド鋳鉄等の砥粒を強く衝突させて加工を行うサン
ドブラスト法を採用している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、作業員の手作業による前者の場合
は、面倒で手間がかかる上、作業能率が悪い欠点
がある。

また、後者のサンドブラスト法の場合は、端縁
（加工部）Waと周縁（加工部）Wcが存在する面
f₁が端縁Waや周縁Wcと同様に加工されてしまう
ため、端縁Waと周縁Wcのみを面取りして面f₁の
砥粒による損傷をできるだけ抑えることが要求さ
れるビデオ用ヘツドのような物体の加工には、従
来一般の技術では適用できない不満がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、加工部周りの気体を吸引ノズルで吸
い込みながら、上記吸引ノズルの作動によつて生
じた気体の流れ方向に、砥粒と気体の混合流体を
噴射ノズルより噴射し、上記砥粒を加工部に衝突
させてその加工部を加工することにより、上記従
来の問題点を解消したものである。

〔作用〕

噴射ノズルと吸引ノズルの間に加工の対象物体
を置き、吸引ノズルを作動させて物体周りの気体
（空気）を吸い込み、物体の加工部の周りに気体
の流れを生じさせる。この状態で上記噴射ノズル
から砥粒と気体の混合流体を上記気体の流れ方向
に噴射させる。噴射ノズルから噴射された砥粒
は、吸引ノズルに吸い込まれる気体の流れに沿つ
て動き、加工部に衝突してその部分を加工する。

上記において、加工部が前記端縁Waや周縁
Wc或いはこれに類する部分であるような場合、
その加工部周りにおいて気体の流速が早まるの
で、砥粒が加工部に強く衝突することになり、そ
の結果、加工が効率的に行われるようになる。

〔実施例〕

第１図ないし第３図は、本発明のサンドブラス
トによる物体の加工方法を実施するための加工装
置の基本構造の一例を示すもので、図中１は回転
テーブルである。この回転テーブル１の外周に
は、４個のホルダ２が等間隔で設けられており、
物体Ｗ（便宜上第７図のものを加工対象物体とす
る）をそれらのホルダ２に保持して１個宛間欠的
に加工位置P₁に移動させることができるように
なつている。上記の物体加工位置P₁には、２本
の噴射ノズル３，３ａ，３ｂと、２本の吸引ノズ
ル４，４ａ，４ｂ、及び左右一対の吹付ノズル５
が配設されている。噴射ノズル３は、空気圧縮機
６の作動で得られた圧縮空気により運ばれてきた
砥粒を物体Ｗの面f₁に向けて強く吹きつけるもの
であり、また吸引ノズル４は、物体Ｗ周りの空気
を吸引して、加工に働いた砥粒を吸い込むもの
で、第７図の物体Ｗの場合、面f₁が背中合せ状に
２面あることから、噴射ノズル３ａと吸引ノズル
４ｂが、また噴射ノズル３ｂと吸引ノズル４ａ
が、第２図と第３図のように互いに向き合わせて
スライダ７に取り付けられている。吹付ノズル
５，５は、清浄な空気を面f₁に吹き付けて面f₁等
に付着している砥粒を排除するもので、互いの先
端を突き合わせるようにしてスライダ７の上部に
取り付けられている。

上記のスライダ７はシリンダやボールネジ等の
上下装置（図示せず）により上下に動かされて物
体Ｗの位置に、吹付ノズル５，５、噴射ノズル３
ａと吸引ノズル４ｂ、噴射ノズル３ｂと吸引ノズ
ル４ａを択一的に一致させ得る構成となつてい
る。

噴射ノズル３は、空気圧縮機６に、タンク８と
パイプ９，１０を介して連絡され、また吸引ノズ
ル４は、パイプ１１，１２を介して集塵装置１３
に連絡されている。

集塵装置１３は、吸引ノズル４によつて空気を
吸引して物体Ｗ周りに空気の流れを生じさせると
ともに、物体Ｗの加工に働いた砥粒と、加工時に
発生した粉塵とを吸引ノズル４により吸い取つて
砥粒と粉塵を分離し、空気を清浄にしてブロワ１
４で大気に放出するものであつて、開閉ダンパ１
５を備えた連絡ダクト１６によりタンク８に接続
され、回収砥粒をタンク８に戻すことができるよ
うになつている。

また、上記パイプ９，１０，１２には、バルブ
１７，１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂが個々に
設けられ、バルブ１７のタンク８側のパイプ９と
パイプ１１とは、バルブ２０を備えたバイパス管
２１によつて互いに接続されている。したがつ
て、この構成においては、バルブ１８ａ，１８ｂ
の一方のみを開いて１本の噴射ノズル３から砥粒
を噴射し、またその噴射ノズル３に対向する吸引
ノズル４のバルブを開けることによつて物体Ｗを
加工することができるとともに、加工の中断時に
おいては、バルブ１７，１９ａ，１９ｂを閉じ、
バルブ２０を開けることによつて、砥粒を、タン
ク８→パイプ９→バイパス管２１→パイプ１１→
集塵装置１３→連絡ダクト１６→タンク８の順に
循環させて砥粒に流動状態を維持させ、加工開始
と同時に砥粒を噴射ノズル３に逸早く安定供給す
ることができる。

さらにまた、スライダ７の上面と回転テーブル
１側の面には、スポンジのような柔軟性のシール
部材２２，２３が二つ割状に取り付けられ、その
部分の開口部をおおつて、各種ノズル３，４，５
が存在する加工室Ｋを密閉している。

ところで、物体Ｗが、ビデオ用ヘツド或いはこ
れに類する物である場合においては、面f₂を最終
的に鏡面仕上げする必要があることから、第５図
のように、噴出ノズル２４を設け、砥粒による加
工時において、上記噴出ノズル２４から清浄な空
気を面f₂に吹き付けることによつてその面f₂に対
する砥粒の接触を防止することが行われるが、上
記二つ割状のシール部材２２，２３は、上記噴出
ノズル２４と物体Ｗの加工室Ｋ内への挿入及び移
動を自由にする。

また、シール部材２２を省き、通常、この部分
を加工室Ｋの下部と同様に金属部材等によつて気
密にすることもできる。

スライダ７の下部には、吸出ノズル２５が設け
られており、吹付けノズル５の作動時に加工室Ｋ
内の空気を吸出して内部を負圧にし、砥粒や粉塵
が外部に漏れるのを防止する構成となつている
が、吸引ノズル４が作動するようにして吸出ノズ
ル２５を省略することもできる。

また、本発明においてホルダ２は、特に構造上
の制約はないが、第４図に示すように、物体Ｗの
止着部分に、バキユーム装置（図示せず）に連絡
された吸着孔２６に設け、この吸着孔２６による
吸着作用で物体Ｗがホルダ２に保持されるように
構成すると、加工の際に、砥粒が強く物体に衝突
するようなことがあつても、物体Ｗが砥粒の噴射
方向に動いてその衝撃を緩和するので具合がよ
い。物体Ｗに設けられた溝Wdに、ホルダ２の突
部２ａが嵌入する構成となつているが、これは、
物体Ｗの上記緩衝移動を正確に行わせ、姿勢の崩
れを防止する。

次に上記の加工装置により実施されるサンドブ
ラストによる物体の加工方法について説明する。

加工対象となつている物体Ｗを回転テーブル１
のＰの位置でホルダ２に装填し、回転テーブル１
の間欠回転によつて加工位置P₁に送る。この際、
スライダ７は下降するか、或いは第１図で右方に
後退しており、物体Ｗとこれを装填したホルダ２
の上記の移動を自由にしている。

一つの物体Ｗが加工位置P₁について停止する
と、スライダ７が動かされて、加工室Ｋ内に物体
Ｗを入れ、噴射ノズル３ａと吸引ノズル４ｂとの
間に位置させる。これが済んだらバルブ１９ｂを
開けて空気を吸引ノズル４ｂに吸引させる。これ
により物体Ｗの周辺には、第６図に示されるよう
に、空気の流れＬが発生する。

上記の状態においてバルブ１７，１８ａを開
き、それまで前述のようにバイパス管２１を通つ
て循環していた砥粒を噴射ノズル３ａより物体Ｗ
の面f₁に向けて噴射させる。しかしこの場合、上
記のように物体Ｗの周りには空気の流れＬが生じ
ているため、砥粒の大半が一旦面f₁に衝突した後
端縁Waや周縁Wcに移動するこれまでの場合と
違つて、砥粒は上記空気の流れＬの影響を受けそ
の気流Ｌにのつて動くことになる。

したがつて、物体Ｗの端縁Waの加工部に直接
衝突する砥粒の数が大幅に増加するとともに、面
f₁に直接衝突する砥粒は減少することになる。都
合の良いことには、上記気流Ｌは、物体Ｗの角部
においてその流速を高めているため、砥粒は一層
強く端縁Wa等の加工部に衝突することになり、
加工効率が大きく向上する。また噴射ノズル３ａ
から噴射されて面f₁に向つた砥粒は、上記のよう
にその数を減少されるとともに、上記気流Ｌによ
り飛跡を曲げられて面f₁に斜めに当たるため、面
f₁を損傷する度合がそれだけ小さくなる。さらに
また、面f₁に衝突した砥粒は力なくはね返えるよ
うになるため、そのような砥粒によつて加工部以
外の面を損傷する度合が少なく、又噴射砥粒の働
きが弱められる度合も小さくなる。

このようにして、物体Ｗの一つの面f₁の端縁
Waと周縁Wcの面取りが終つたら、スライダ７
を少し降下させて、物体Ｗを噴射ノズル３ｂと吸
引ノズル４ａの間に位置させ、上記と同一の操作
を行つて他の面f₁の端縁Waと周縁Wcの面取りを
なす。なお、上記の面取り加工において、噴射ノ
ズル３から噴射された砥粒とその際に生じた粉塵
は、吸引ノズル４に吸引され集塵装置１３に送ら
れることは言うまでもない。

上記の面取り加工が終つたら、スライダ７を再
び下降させ、今度は、吹付ノズル５，５の間に物
体Ｗを位置させ、その吹付ノズル５，５から清浄
な空気を噴出させて、物体Ｗに付着している砥粒
や粉塵を除去し、吸出ノズル２５によつて加工室
Ｋから排除する。なお、通常はこの吸出ノズル２
５もパイプを介して集塵装置１３に連結されてい
るので、砥粒等は集塵装置１３に集められること
になる。

上記作業の全般を通じて、噴射ノズル３から噴
射される混合流体の噴射量、及び吹付ノズル５か
ら噴出される清浄空気の噴出量よりは、吸引ノズ
ル４と吸出ノズル２５の吸引空気量の方が常に多
い。このため、砥粒や粉塵が外部に漏れることは
ない。また、加工室Ｋ内が負圧になつてシール部
材２２，２３を内方に吸引し、互いの密着度と物
体Ｗやホルダ２に対する密着度を高めるので好都
合である。加工室Ｋの気密性が余り高いと、物体
周辺の空気の流速が低くなるため、例えばノズル
２５に開度調節機能を与え、これから大気を加工
室Ｋに取り込むようにしてもよい。

面取り加工と物体Ｗの浄化が済んだら、スライ
ダ７を動かして噴射ノズル３や吸引ノズル４等を
物体Ｗ及びホルダ２の回転移動面から退避させ、
回転テーブル１を回転させてその物体Ｗをホルダ
２と一緒にP₂，P₃の順に動かし、物体Ｗをホル
ダ２から外すとともに、Ｐの位置で新しい物体Ｗ
をホルダ２に装填する。

なお、砥粒の種類と硬度は任意であるが、物体
Ｗよりも硬度の低い砥粒を用いると、砥粒の衝突
エネルギのみによつて加工がなされ、砥粒の摩擦
移動によつては加工がほとんどなされないため、
これまで説明してきたような物体Ｗ、或いはこれ
に類する物体の加工にきわめて有効である。

なお、本発明の説明に利用した図示の加工装置
はあくまで例示に過ぎず、本発明の加工方法を限
定するものではない。本発明を実施する場合の参
考事項を以下に列記する。

(1) 砥粒の噴射速度と気体Ｌの流速の関係は、
0.01〜100倍位であることが好ましい。

(2) 物体Ｗの硬度よりも低い硬度の砥粒を用いる
場合、物体Ｗの硬度よりヌープ硬度で等しいか
150程度低い方が望ましい。

(3) 通常、端縁Waや周縁Wcのようなエツジの
面取り加工に実施されるが、物によつては加工
部がエツジ（線）ではなくて、面であるような
部分の加工にも実施可能である。

(4) 図のものは、噴射ノズル３と吸引ノズル４が
１対１で対応しているが、２対１とか１対２な
ど、ノズル３，４の使用個数及び対応比率は任
意である。

(5) 図の噴射ノズル３と吸引ノズル４は互いの中
心線を一致させて対応しているが、噴射ノズル
３の斜め位置に吸引ノズル４を配置することも
できる。又、噴射ノズル３と直角に位置した吸
引ノズルを設け吸引ノズル４と併用することも
できる。

(6) 物体Ｗの緩衝支持手段として、第４図のもの
は、吸着力を利用しているが、バネ等の緩衝手
段を用いることもできる。またホルダ２を回転
テーブルに緩衝手段で取り付けて、緩衝効果を
出すこともできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、加工部周りの
気体を吸引ノズルで吹い込みながら、上記吸引ノ
ズルの作動によつて生じた気体の流れ方向に、砥
粒と気体の混合流体を噴射ノズルより噴射し、吸
引ノズルの作動で生じた気流に砥粒をのせて加工
部に衝突させるものであるから、加工部に直接衝
突する砥粒の数が増すとともに、衝突速度が高ま
る結果、加工効率が向上し迅速かつ的確に面取り
作業をなすことができる。また、砥粒の加工部以
外の部分への衝突数と力が低下するので、非加工
部の損傷が可及的に防止される効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する加工装置の一例を示
す概略図、第２図は物体と各種ノズルの関係を示
す平面図、第３図は噴射ノズルと吸引ノズル等の
関係を示す断面図、第４図はホルダと物体の外観
図、第５図は噴出ノズルの使用例を示す側面図、
第６図は噴射ノズルと物体及び吸引ノズルの関係
を示す平面図、第７図は物体の一例を示す外観図
である。 ３……噴射ノズル、４……吸引ノズル、Ｌ……
気体の流れ、Wa……端縁（加工部）、Wc……周
縁（加工部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加工部周りの気体を吸引ノズルで吸い込みな
   がら、上記吸引ノズルの作動によつて生じた気体
   の流れ方向に、砥粒と気体の混合流体を噴射ノズ
   ルより噴射し、上記砥粒を加工部に衝突させてそ
   の加工部を加工することを特徴とするサンドブラ
   ストによる物体の加工方法。