JPH0230218Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、加工部の近くに非加工面を有する加
工物の面取りやバリ取り等の加工に主として用い
られる、サンドブラスト加工装置に関する。

〔従来の技術〕

第７図に示すような、比較的小さい加工物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、あるいは、第８図に示すように、開口端
面ｔを加工部に平行にして噴射ノズルＮを加工物
Ｗに接近させ、その噴射ノズルＮからけい砂やチ
ルド鋳鉄等の砥粒と気体の混合流体を勢いよく噴
出させることにより砥粒を加工面に強く衝突させ
て加工を行うサンドブラスト法を採用している。

〔考案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、第８図において破線で示すように飛行する
砥粒によつて端縁Waや周縁Wcと同様に加工さ
れてしまう。このような不都合を防止するため
に、加工部のみを残して他の面を適当なマスキン
グ材で覆つて加工することもできない訳ではない
が、加工物Ｗがビデオ用ヘツドのように小さいと
（例えば、高さ；２mm、横幅；３mm、奥行き；３
mm）、マスキング操作が非常に繁雑で、作業能率
が低くなるとともに、マスキング材の取外し時に
マスキング材に付着した砥粒によつて加工済みの
製品が損傷されるという不都合が新たに生じる。

また、噴射ノズルをより近く加工物Ｗに接近さ
せれば、それだけ砥粒の非加工面への飛散が抑え
られるようになるが、すべての砥粒が同一方向に
噴出されるようになる関係から、加工が鋭くなり
過ぎ、なめらかな加工ができないという不満があ
る。

本考案は、非加工部の損傷を防止して加工部を
なめらかにかつ効率よく加工することができるサ
ンドブラスト加工装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本考案は、砥粒
と気体の混合流体を噴射ノズルより加工物に向け
て噴射し、砥粒を加工物の加工部に衝突させてこ
の加工部を加工するサンドブラスト加工装置にお
いて、上記噴射ノズルの開口端面を、砥粒噴射方
向の噴射ノズルと加工部との加工距離が噴射ノズ
ルの一側において短く、他側において長くなるよ
うに、加工部に対して傾斜させ、また加工物の近
くに、空気を吸引して加工部の回りに気流を生じ
させ、加工に働いた砥粒を吸い込む吸引ノズルを
設けた構成とした。

〔作用〕

砥粒噴射方向の噴射ノズルと加工物との加工距
離が噴射ノズルの一側において短く、他側におい
て長くなるように、また加工距離の短い上記一側
を加工部の位置に配して、噴射ノズルと加工物に
接近させ、砥粒と気体の混合流体を加工部に向け
て噴出させるとともに、吸引ノズルで空気を吸引
して加工部の回りに気流を生じさせ、加工に働い
た砥粒を吸い込ませる。

加工距離の短い一側から噴出された砥粒は、そ
のまま加工部に直接的に衝突してその部分を加工
する。これに対して、加工距離の長い他側から噴
出された砥粒は、上記加工部に直接、あるいは飛
散によつて間接的に衝突してその部分をなめらか
に加工する。この際、吸引ノズルの吸引作用で生
じている気流によつて砥粒の飛行方向と飛散度等
を都合よく規制することができるため、加工部に
直接衝突する砥粒の数と速度を適度にあげ、また
非加工部に対する砥粒の衝突を減少させることが
できる。したがつて効率良く、かつ非加工部の損
傷を防止して加工することができる。

加工部に接近させられた噴射ノズルの上記一側
は、非加工部への砥粒の飛散を防止する。

〔実施例〕

第１図ないし第６図は本考案のサンドブラスト
加工装置の一実施例を示すもので、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が設けられており、加工物Ｗ
（便宜上第７図のものを加工物とする）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，４
ｂ、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加工物Ｗ
に向けて強く吹き付けるものであり、また吸引ノ
ズル４は、加工物Ｗ回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図の加工物
Ｗの場合、面f₁が背中合わせ状に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
気を加工部に吹き付けて加工部等に付着している
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
て加工物Ｗの位置に、吹付ノズル５，５、噴射ノ
ズル３ａ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を介して連絡されており、第６図
に示すように、その開口端面Ｔは、砥粒の噴射方
向に対して斜めに形成されている。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
吸引して加工物Ｗ回りに空気の流れを生じさせる
とともに、加工物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１４で大気に放出するものであつて、開閉ダン
パ１５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。従つて、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のバルブを明けることによつて加工物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を明けることによつて、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に逸速く安定供給するこ
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が二つ割り状に取り付けられ、そ
の部分の開口部を覆つて、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、加工物Ｗが、面f₂を保護する場合あ
るいはこれに類する物である場合においては、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なわれる
が、上記二つ割り状のシール部材２２，２３は、
上記噴出ノズル２４と加工物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、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、吹付ノズル５の作動時に加工室Ｋ内
の空気を吸い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を省略することができる。

また、本考案においてホルダ２は、特に構造上
の制約はないが、第４図に示すように、加工物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を設け、この吸着孔２６によ
る吸着作用で加工物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、砥粒が強く加工物
に衝突するようなことがあつても、加工物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。加工物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、加工物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、上記のように構成されたサンドブラスト
加工装置の作用を使用方法とともに説明する。

加工物Ｗを回転テーブル１のＰまたは、P₃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、あるいは第１図で右方に後
退しており、加工物Ｗとこれを装填したホルダ２
の上記移動を自由にする。

一つの加工物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内に加
工物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。上記の準備状態において
は、噴射ノズル３ａは、開口端面Ｔの一側（突端
Ta）を加工部に近付け、他側を加工部から離し
て開口端面Ｔを加工物に斜めに向き合わせるとと
もに、加工距離の短い突端Taを加工部に近付け
て配置される。

上記動作中もしくは動作後、バルブ１９ｂを開
いて空気を吸引ノズル４ｂに吸引させる。これに
より加工物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より加工物Ｗの加工部に向けて噴
射させる。この場合、上記のように噴射ノズル３
ａの突端Taが加工部に触れる程度に極めて近く
接近させられているため、砥粒が面f₁側に多数飛
散して面f₁を損傷するようなことがないととも
に、加工部から離された他側から噴射された砥粒
が、加工部に飛散してその部分をなめらかに加工
する。

また上記のように加工物Ｗの回りには空気の流
れＬが生じているため、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
り、この点においても、加工物Ｗの端縁Wa等の
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、
加工物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に向かう砥粒
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、加工物Ｗの一つの面f₁の端縁
Waと周縁Wcの面取りが終わつたら、スライダ
７を少し降下させて、加工物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わつたら、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
加工物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、加工物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２５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。

上記作業の全体を通じて、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、互いの密着度と加
工物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。また加工室Ｋの気密性を調整出来る
ように吸出ノズル２５及び吸引ノズル４ａ，４ｂ
に加工物周辺の空気の開度調節機能を与え、これ
から大気を取り込むようにしてもよい。

面取り加工と加工物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
を加工物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を回転させてその加工物Ｗを
ホルダ２と一緒にP₂，P₃の順に動かし、加工物
Ｗをホルダ２から外すとともに、Ｐの位置で新し
い加工物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、加工
物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加工物、あるい
はこれに類する加工物の加工に極めて有効であ
る。

なおまた、噴射ノズル３の突端Taと加工物Ｗ
との加工距離ｍは、加工物の大きさによつて最適
になるように選ぶ。本考案において、吸引ノズル
４や吹付ノズル５あるいは他のノズル２４，２５
は必ずしも必要なものではなく、また、パイプの
配管構造、スライダ７の構造も任意である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案のサンドブラスト
加工装置においては、砥粒と気体の混合流体を噴
射ノズルより加工物に向けて噴射し、砥粒を加工
物の加工部に衝突させてこの加工部を加工するサ
ンドブラスト加工装置において、上記噴射ノズル
の開口端面は、砥粒噴射方向の噴射ノズルと加工
部との加工距離が噴射ノズルの一側において短
く、他側において長くなるように、加工部に対し
て傾斜させられ、また加工物の近くには、空気を
吸引して加工部の回りに気流を生じさせ、加工に
働いた砥粒を吸い込む吸引ノズルが設けられた構
成とされているので、砥粒の飛行方向や飛散程度
等を吸引ノズルの吸引作用による気流で適当に規
制し、非加工部の損傷を可及的に防止して加工部
をなめらかに、かつ効率的に加工することができ
る。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の一実施例を示すもので、第
１図は全体構造の概略図、第２図は加工物と各種
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
ルダと加工物の外観図、第５図は噴出ノズルの使
用例を示す側面図、第６図は噴射ノズルと加工物
及び吸引ノズルの関係を示す平面図、第７図は加
工物の一例を示す外観図、第８図は従来の噴射ノ
ズルと加工物の関係を示す平面図である。 ３，３ａ，３ｂ……噴射ノズル、４……吸引ノ
ズル、Ｌ……気流、Ｗ……加工物、Ｔ……開口端
面、ｍ……加工距離。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 砥粒と気体の混合流体を噴射ノズルより加工物
   に向けて噴射し、砥粒を加工物の加工部に衝突さ
   せてこの加工部を加工するサンドブラスト加工装
   置において、上記噴射ノズルの開口端面は、砥粒
   噴射方向の噴射ノズルと加工部との加工距離が噴
   射ノズルの一側において短く、他側において長く
   なるように、加工部に対して傾斜させられ、また
   加工物の近くには、空気を吸引して加工部の回り
   に気流を生じさせ、加工に働いた砥粒を吸い込む
   吸引ノズルが設けられたことを特徴とするサンド
   ブラスト加工装置。