JPH07132462A - 研磨方法、被研磨面冷却用低温ガス供給装置および研磨用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被研磨面に合う最適の冷却条件下で研磨作業
を行うことができ、さらには従来の研磨工具をそのまま
使用することができる上、研磨工具の使用角度にも制限
がなく、しかも使い勝手の点でもすぐれている研磨方
法、被研磨面冷却用低温ガス供給装置および研磨用装置
を提供することを目的とする。 【構成】 被研磨面冷却用低温ガス供給装置(A) と研磨
工具(B) とを用いて塗装面などの被研磨面(O) を研磨す
る。液化ガス源(L) からの液化ガスを低温ガス供給装置
(A) で低温ガスに変換し、吐出口(3) を経て吐出する。
この場合、吐出口(3) の先端またはその近くに設けた温
度検知手段(4) により被研磨面(O) の温度を検知し、そ
のときの温度情報に基いて吐出口(3) から吐出される低
温ガスの温度または／および吐出量を制御することによ
り被研磨面(O) の温度を研磨に最適の温度に保ちなが
ら、研磨工具(B) により被研磨面(O) を研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装面などの被研磨面
を低温ガスを吹きつけながら研磨工具を用いて研磨する
方法、その際に被研磨面を冷却するために用いる低温ガ
ス供給装置、およびその低温ガス供給装置と研磨工具と
からなる研磨用装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液化窒素ガスなどの液化ガスを用いた低
温ガス供給装置は、急速に雰囲気を冷却できるため、塗
装面などの被研磨面冷却用（特開平３−４９８６０号公
報）、リューマチの寒冷治療用（特開昭６１−１９９８
５７号公報）などの用途に利用することができる。

【０００３】このうち被研磨面の冷却にかかる特開平３
−４９８６０号公報のつや出しまたは研磨装置において
は、液化ガスの貯蔵タンクと、つや出しまたは研磨用の
工具と、これらの貯蔵タンク−工具間を結ぶ断熱された
接続ホースとが設けられており、工具の駆動時に冷却ガ
スが連続して工具の作業範囲へ供給されるようにしてあ
る。つまりこの装置にあっては、液化ガス貯蔵タンクか
らのホースが研磨工具に接続されており、被研磨面に対
する冷却ガスの吐出口が研磨工具と一体化している。こ
の公報の３頁下段左欄１７〜１８行の記載によれば、冷
却ガスは工具の中央の駆動軸を貫流して（たとえば中央
孔を介して）供給される。

【０００４】またこの特開平３−４９８６０号公報に
は、液化ガス貯蔵タンクがタンク加熱装置および後加熱
装置を有しており、タンク加熱装置と後加熱装置との効
率を所定の温度および圧力に基いて調節する調節装置が
配置された構造についても開示があり、さらには、温度
センサが加工工具への冷却ガス流入口前方で冷却ガス貫
流通路途中に設けられ、また別の温度センサが後加熱装
置の後方で冷却ガス貫流通路途中に設けられた構造につ
いても開示がある。つまりこの装置の温度調節機構にあ
っては、研磨工具に常に一定温度の冷却ガスが流れるよ
うにしてある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、特開平
３−４９８６０号公報のつや出しまたは研磨装置におい
ては、被研磨面に対する冷却ガスの吐出口が研磨工具と
一体化しており、また研磨工具に一定温度の冷却ガスが
流れるようにしてある。

【０００６】しかしながら、実際の被研磨面の冷却にあ
たっては、夏と冬、朝と昼、晴れた日と雨の日といった
季節、時間、気候など周囲の環境の違いによって、被研
磨面の表面温度が変化する。

【０００７】しかるに上記の特開平３−４９８６０号公
報の装置にあっては、冷却ガスの温度のみに着目して常
に一定温度の冷却ガスを吹き付けるようになっているの
で、周囲の環境によっては、被研磨面の冷却不足あるい
は逆に冷却過多を生ずるおそれがあり、その結果、研磨
不良や不必要な冷却ガスの吹き付けによるコスト高をも
たらすことがある。特に被研磨面が塗装面であるとき
は、樹脂のガラス転移点の違いなどにより塗装面自体の
性質が種々様々であるので、最適の冷却条件での研磨が
なされないことがある。

【０００８】加えて、冷却ガスの供給口と一体化した研
磨工具は、 ・ 研磨工具自体が重くなるので、作業者にとっては研
磨作業が重労働化して長時間作業が困難になる傾向があ
ること、 ・ 従来の研磨工具が使えなくなり、新しい研磨工具お
よびその工具に合わせた治具が必要になるので、コスト
面やメンテナンス面で不利となること、 ・ 研磨工具の使用角度によっては冷却不要なところへ
ガスが漏れ流れるので、研磨工具の使用角度に制限があ
ること、 などの問題点もあり、冷却ガスの供給口を研磨工具と一
体化したことによる作業効率の向上というメリットより
も、上述のようなデメリットの方が大きくなることがあ
る。

【０００９】本発明は、このような背景下において、塗
装面などの被研磨面に合う最適の冷却条件下で研磨作業
を行うことができ、さらには従来の研磨工具をそのまま
使用することができる上、研磨工具の使用角度にも制限
がなく、しかも使い勝手の点でもすぐれている研磨方
法、被研磨面冷却用低温ガス供給装置および研磨用装置
を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の研磨方法は、液
化ガス源(L) からの液化ガスを低温ガス発生部(1) にお
いて気化させて低温ガスに変換し、その低温ガスを導出
用管路(2) を経てその先端に位置する吐出口(3) に導
き、該吐出口(3) から低温ガスを被研磨面(O) に向けて
吐出することによりその被研磨面(O) を冷却しながら研
磨工具(B) により研磨するにあたり、前記吐出口(3) の
先端またはその近くに設けた温度検知手段(4) により被
研磨面(O) の温度を検知し、そのときの温度情報に基い
て吐出口(3) から吐出される低温ガスの温度または／お
よび吐出量を制御することにより被研磨面(O) の温度を
研磨に最適の温度に保ちながら、研磨工具(B) により被
研磨面(O) を研磨することを特徴とするものである。

【００１１】本発明の被研磨面冷却用低温ガス供給装置
は、研磨工具(B) により被研磨面(O) を研磨する際にそ
の被研磨面(O) を冷却するために用いる被研磨面冷却用
低温ガス供給装置(A) であって、液化ガス源(L) から導
入用管路(6) を経て導入した液化ガスを気化させて低温
ガスに変換する低温ガス発生部(1) 、該低温ガス発生部
(1) で発生させた低温ガスを導出する導出用管路(2) 、
該導出用管路(2) の先端に位置する吐出口(3) を備え、
さらに、前記吐出口(3) の先端またはその近くには被研
磨面(O) の温度を検知する温度検知手段(4) を設けると
共に、前記導出用管路(2) を経て吐出口(3) から吐出さ
れる低温ガスの温度または／および吐出量を、前記温度
検知手段(4) による被研磨面(O) の温度情報に基いて制
御する制御機構(5) を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】本発明の研磨用装置は、上記の被研磨面冷
却用低温ガス供給装置(A) と研磨工具(B) とからなるも
のである。

【００１３】以下本発明を詳細に説明する。

【００１４】本発明の被研磨面冷却用低温ガス供給装置
(A) は、液化ガス源(L) から導入した液化ガスを気化さ
せて低温ガスに変換する低温ガス発生部(1) 、該低温ガ
ス発生部(1) で発生した低温ガスを導出する導出用管路
(2) 、該導出用管路(2) の先端に位置する吐出口(3) を
備えている。

【００１５】液化ガス源(L) としては、たとえば、液化
ガスを充填したタンクが用いられる。液化ガスとしては
液体窒素が最適であるが、液化炭酸ガス、液化空気など
も用いることができる。

【００１６】液化ガス源(L) と次に述べる低温ガス発生
部(1) 間は、導入用管路(6) で連絡される。この導入用
管路(6) としては、断熱したフレキシブルなホースを用
いることが望ましい。

【００１７】低温ガス発生部(1) は、導入弁(1a)、気化
用ヒータ(1b)および温調用ヒータ(1c)を備えた気化−加
温ライン(1d)、フィルタ(1e)、圧力調節弁(1f)、気化ガ
ス温度調整室(1g)、供給弁(1h)、ブロー弁(1i)などから
構成される。各部材間は適宜管路で連絡される。

【００１８】このうち気化用ヒータ(1b)は、流量の変化
に対応させるため、その気化用ヒータ(1b)の下流のガス
温度を検知して発熱量が自動的に変化するようにするこ
とが望ましい。温調用ヒータ(1c)は、下流の情報、殊に
下流に位置する気化ガス温度調整室(1g)の上部空間の温
度、あるいはさらに被研磨面(O) の温度を検知して、ガ
ス温度を制御するためのものである。これらの気化用ヒ
ータ(1b)および温調用ヒータ(1c)は、温調計と組み合わ
せて用いられる。

【００１９】導出用管路(2) としては、望ましくは断熱
したフレキシブルなホースが用いられる。この導出用管
路(2) の先端には、直接にまたはノズル(7) を介して吐
出口(3) が設けられる。

【００２０】本発明においては、上記の吐出口(3) の先
端またはその近くに、被研磨面(O)の温度を検知する温
度検知手段(4) を設ける。そしてそれに対応し、上記導
出用管路(2) を経て吐出口(3) から吐出する低温ガスの
温度または／および吐出量を上記温度検知手段(4) によ
る被研磨面(O) の温度情報に基いて制御する制御機構
(5) を設ける。

【００２１】温度検知手段(4) は、熱電対等の接触式温
度センサであってもよいが、被研磨面(O) が曲面を有す
るときや段差を有するとき、あるいは被研磨面(O) が鋭
敏で接触傷を受けやすいときは、非接触式温度センサを
用いることが特に好ましい。ここで非接触式温度センサ
としては、たとえば放射温度計が用いられる。放射温度
計の原理は、全ての物体は温度の４乗に比例したエネル
ギー量を放射しているので、そのエネルギー量を測定す
ることでその物体の温度を求めることにある。

【００２２】温度検知手段(4) は、吐出口(3) の先端ま
たはその近くに、埋め込み、挟み込み、治具固定などの
方法により設置される。温度検知手段(4) による被研磨
面(O) 上の測定点を目視にて確認できるように、レーザ
ー光発光器などのスポット発光器を付設することもでき
る。

【００２３】制御機構(5) は、吐出口(3) から吐出する
低温ガスの温度または／および吐出量を温度検知手段
(4) による被研磨面(O) の温度情報に基いて制御するた
めのものであり、温度検知手段(4) からの電気信号を得
て、先に述べた気化−加温ライン(1d)の温調用ヒータ(1
c)の出力や、供給弁(1h)の開閉量を制御する。そのた
め、温度制御用温調計などと組み合わせて用いられる。

【００２４】上述の低温ガス発生部(1) および制御機構
(5) は、通常は一つの筐体内に設置されて操作パネルに
より操作されるが、各部を別々の筐体に分散配置するこ
ともできる。

【００２５】上記構造を有する被研磨面冷却用低温ガス
供給装置(A) は、自動車のバンパー、エアースポイラ
ー、ボディーなど、表面の艶出しが必要な塗装面からな
る被研磨面(O) を研磨工具(B) を用いて補修するとき
に、その被研磨面(O) を冷却する目的に特に有用であ
る。ここで研磨工具(B) としては、従来使われているも
のをそのまま使用できる。

【００２６】上記の被研磨面冷却用低温ガス供給装置
(A) と研磨工具(B) とからなる研磨用装置を用いて研磨
方法を実施するにあたっては、吐出口(3) の先端または
その近くに設けた温度検知手段(4) により被研磨面(O)
の温度を検知し、そのときの温度情報に基いて吐出口
(3) から吐出される低温ガスの温度または／および吐出
量を制御することにより被研磨面(O) の温度を研磨に最
適の温度に保ちながら、研磨工具(B) により被研磨面
(O) を研磨すればよい。

【００２７】

【作用】本発明においては、被研磨面(O) を冷却するた
めに低温ガスを吐出する吐出口(3) の先端またはその近
くに温度検知手段(4) を設けて研磨作業中の被研磨面
(O) の表面温度を直接検知し、その温度情報を制御機構
(5) にフィードバックして気化ガスの温度または／およ
び吐出量を調節し、吐出口(3) から冷却目的に見合った
温度および量の低温ガスが吐出されるようにしている。
従って、周囲の環境にかかわらず、被研磨面(O) を研磨
に最適の冷却条件にもたらすことができる。

【００２８】被研磨面(O) の研磨には、従来より使用し
ている研磨工具(B) をそのまま使用することができる。
また研磨工具(B) の使用角度にも制限がなく、水平姿勢
での研磨のほか、傾斜姿勢での研磨を行うことができ
る。

【００２９】

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。 実施例１

【００３０】図１は本発明の方法および装置の一例を示
した説明図である。

【００３１】(L) は液化ガス源であり、液体窒素を充填
したタンクからなる。このタンクは、移動可能なように
キャスタ上に載置されている。

【００３２】液化ガス源(L) と次に述べる低温ガス発生
部(1) との間は、断熱したフレキシブルなホースからな
る導入用管路(6) で連絡されている。

【００３３】(1) は低温ガス発生部であり、図１に示し
たように、導入弁(1a)、気化用ヒータ(1b)および温調用
ヒータ(1c)を備えた気化−加温ライン(1d)、フィルタ(1
e)、圧力調節弁(1f)、気化ガス温度調整室(1g)、供給弁
(1h)、ブロー弁(1i)を備えている。

【００３４】導入弁(1a)はこの実施例では電磁弁を用い
ている。導入用管路(6) と導入弁(1a)との間には安全弁
(RV-3)を設けてあり、たとえば３kg/cm²を越える圧が加
わったときに液化ガスを逃がすことができるようにして
ある。

【００３５】気化−加温ライン(1d)における気化用ヒー
タ(1b)は、流量変化にかかわらず気化ガス温度を一定温
度に制御するために、その下流のガス温度を検知する温
度計(TE-1)および気化用温調計(TICA-1)により、ヒータ
の出力を自動的にコントロールできるようになってい
る。なお(VC-1)は電力調節器である。

【００３６】気化−加温ライン(1d)における温調用ヒー
タ(1c)は、温度検知手段(4) の一例としての非接触式温
度センサによる被研磨面(O) の温度情報、気化ガス温度
調整室(1g)の上部空間の温度を検知する温度計(TE-2)の
温度情報、加温用温調計(TICA-2)および制御機構(5) に
より、被研磨面(O) の温度が一定になるように制御する
供給弁(1h)の開閉量のコントロールと共に、発熱量をコ
ントロールできるようにしてある。なお(VC-2)は電力調
節器である。これらの作動により、上記導出用管路(2)
を経て吐出口(3) から吐出する低温ガスの温度が制御さ
れる。なお(TICA-3)は温調計である。

【００３７】気化−加温ライン(1d)の下流で気化ガス温
度調整室(1g)に至る間には、安全弁(RV-1)、フィルタ(1
e)、圧力調節弁(1f)を設けてある。気化ガス温度調整室
(1g)の上流に配置された圧力調節弁(1f)は手動弁(V-1)
であって、気化ガスが所定の圧力になるようにコントロ
ールするためのものである。

【００３８】気化ガス温度調整室(1g)には、ブロー弁(1
i)、圧力調節計(PICA)、手動弁(V-3) を付設してある。
(RV-2)は安全弁である。

【００３９】気化ガス温度調整室(1g)の下流には供給弁
(1h)、その下流には手動弁(V-2) を設けてあり、さらに
その下流には導出用管路(2) を設置してある。この導出
用管路(2) は、断熱したフレキシブルなホースからな
る。この導出用管路(2) の先端にはノズル(7) を設けて
あり、ノズル(7) の先端が吐出口(3) となっている。

【００４０】導出用管路(2) およびノズル(7) は、図示
は省略してあるが、低温ガス発生部(1) を配設した筐体
から延設した旋回および屈折可能な自在ハンドによって
支持され、吐出口(3) を被研磨面(O) に対する吹き付け
位置に自在に移動および固定できるようにしてある。

【００４１】吐出口(3) の先端には、被研磨面(O) の温
度を検知するために、温度検知手段(4) の一例としての
放射温度計（非接触式温度センサ）を設けてある。

【００４２】図１中、(B) は研磨工具であり、従来使わ
れているものをそのまま使用することができる。研磨工
具(B) の使用にあたっては、研磨工具(B) を塗装面など
の被研磨面(O) に対し水平姿勢で使用してもよく、傾斜
姿勢で使用してもよい。いずれの姿勢で使用しても、被
研磨面(O) の表面温度を測定してそれに見合った温度お
よび量の低温ガスを吹き付けるようにしてあるので、最
適の冷却条件下で研磨作業を行うことができる。

【００４３】実際の操作に際しては、被研磨面(O) 冷却
中は警報（ブー音）が鳴ると共にランプが点滅して作業
者に知らせ、被研磨面(O) が最適温度に達した後は安全
警報（ピッピッ音）が鳴ると共に安全温度ランプが点滅
し、研磨作業が安全であることを作業者に知らせるよう
にすることが望ましい。(8) は制御機構(5) により制御
された被研磨面温度表示器であり、それにより被研磨面
温度を手元で再確認することができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明においては、被研磨面(O) を冷却
するために低温ガスを吐出する吐出口(3) の先端または
その近くに温度検知手段(4) を設けて研磨作業中の被研
磨面(O) の表面温度を直接検知し、その温度情報を制御
機構(5) にフィードバックして気化ガスの温度または／
および吐出量を調節し、吐出口(3) から冷却目的に見合
った温度および量の低温ガスが吐出されるようにしてい
る。従って、季節、時間、気候など外的要因や研磨工具
(B) の使用状況に影響されることなく、被研磨面(O) を
研磨に最適の冷却条件にもたらすことができる。

【００４５】被研磨面(O) の研磨には、従来より使用し
ている使い慣れた軽量の研磨工具(B) をそのまま使用す
ることができる。また研磨工具(B) の使用角度にも制限
がなく、水平姿勢での研磨のほか、傾斜姿勢での研磨を
行うことができる。従って、コストの点、作業の効率化
の点、使い勝手の点でも、本発明は有用性に富むもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法および装置の一例を示した説明図
である。

【符号の説明】

(A) …被研磨面冷却用低温ガス供給装置、(B) …研磨工
具、(O) …被研磨面、(L) …液化ガス源、(1) …低温ガ
ス発生部、(1a)…導入弁、(1b)…気化用ヒータ、(1c)…
温調用ヒータ、(1d)…気化−加温ライン、(1e)…フィル
タ、(1f)…圧力調節弁、(1g)…気化ガス温度調整室、(1
h)…供給弁、(1i)…ブロー弁、(2) …導出用管路、(3）
…吐出口、(4) …温度検知手段、(5) …制御機構、(6）
…導入用管路、(7）…ノズル、(8）…被研磨面温度表示
器、(RV-1), (RV-2), (RV-3)…安全弁、(TE-1), (TE-2)
…温度計、(TICA-1)…気化用温調計、(TICA-2)…加温用
温調計、(TICA-3)…温調計、(VC-1), (VC-2)…電力調節
器、(PICA)…圧力調節計、(V-1), (V-2), (V-3) …手動
弁

フロントページの続き (72)発明者 古谷 秀利 神奈川県横浜市戸塚区上矢部町字藤井320 番地 橋本フォーミング工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液化ガス源(L) からの液化ガスを低温ガス
   発生部(1) において気化させて低温ガスに変換し、その
   低温ガスを導出用管路(2) を経てその先端に位置する吐
   出口(3) に導き、該吐出口(3) から低温ガスを被研磨面
   (O) に向けて吐出することによりその被研磨面(O) を冷
   却しながら研磨工具(B) により研磨するにあたり、 前記吐出口(3) の先端またはその近くに設けた温度検知
   手段(4) により被研磨面(O) の温度を検知し、そのとき
   の温度情報に基いて吐出口(3) から吐出される低温ガス
   の温度または／および吐出量を制御することにより被研
   磨面(O) の温度を研磨に最適の温度に保ちながら、研磨
   工具(B) により被研磨面(O) を研磨することを特徴とす
   る研磨方法。
2. 【請求項２】研磨工具(B) により被研磨面(O) を研磨す
   る際にその被研磨面(O) を冷却するために用いる被研磨
   面冷却用低温ガス供給装置(A) であって、液化ガス源
   (L) から導入用管路(6) を経て導入した液化ガスを気化
   させて低温ガスに変換する低温ガス発生部(1) 、該低温
   ガス発生部(1) で発生させた低温ガスを導出する導出用
   管路(2) 、該導出用管路(2) の先端に位置する吐出口
   (3) を備え、さらに、前記吐出口(3) の先端またはその
   近くには被研磨面(O) の温度を検知する温度検知手段
   (4) を設けると共に、前記導出用管路(2) を経て吐出口
   (3) から吐出される低温ガスの温度または／および吐出
   量を、前記温度検知手段(4) による被研磨面(O) の温度
   情報に基いて制御する制御機構(5) を設けたことを特徴
   とする被研磨面冷却用低温ガス供給装置。
3. 【請求項３】低温ガス発生部(1) が、導入弁(1a)、気化
   用ヒータ(1b)および温調用ヒータ(1c)を備えた気化−加
   温ライン(1d)、フィルタ(1e)、圧力調節弁(1f)、気化ガ
   ス温度調整室(1g)、供給弁(1h)、ブロー弁(1i)を備えて
   いる請求項２記載の被研磨面冷却用低温ガス供給装置。
4. 【請求項４】請求項２の被研磨面冷却用低温ガス供給装
   置(A) と研磨工具(B) とからなる研磨用装置。