JPH08174421A

JPH08174421A - 氷粒ショットブラスト加工装置

Info

Publication number: JPH08174421A
Application number: JP33791094A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Higaki; 茂桧垣
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】種々の被加工物に対応し、かつ短時間に加工
でき、さらに水の再利用が可能な氷粒ショットブラスト
加工装置を提供する。【構成】氷粒ショットブラスト加工装置は、氷粒を作
って保管する製氷保管部１と、この製氷保管部１からの
氷粒を定量圧力流体により噴射する氷粒定量噴射部２
と、この氷粒を被加工物３に向けて噴射するロボット４
と、このロボット４による氷粒の噴射で被加工物３を加
工する加工部５と、この加工部５から混在する氷粒、
水、切削油、不凍液、切粉を回収して水、切削油及び切
粉を分離し水を製氷保管部１へ戻す水リサイクル部６と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、氷粒ショットブラス
ト加工装置に係り、詳しくは加工粒子として氷粒を用
い、この氷粒を被加工物に噴射する氷粒ショットブラス
ト加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば車両部品等の表面に不規則
な凹凸をもつ部品等の被加工物においては、その研磨、
バリ取り、クリーニング等の加工に、その加工特性の良
さからショットブラスト加工装置が広く用いられてい
る。この加工材として一般的に金属粒子、砂等の固体粒
子が用いられているが、固体粒子であるため加工後に、
それらの固体粒子が被加工物に残ってしまい、そのまま
の状態で組立等を行なうと残留する固体粒子で組立て不
良を発生し、仮に組立て不良を生じない場合でも組立て
に際して、部品間に噛込まれた固体粒子の存在により種
々の機能不良を発生するという不都合があった。

【０００３】このため、例えば特開平４ー３６０７６６
号公報に提案されているように、金属粒子、砂等の固体
粒子に代えて、氷粒を加工物に噴射して加工面に付着し
ているバリ等を取る氷粒ショットブラスト加工装置と呼
ばれるものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この氷粒ショットブラ
スト加工装置では、圧縮空気で連続的に氷粒を噴射して
被加工物に当てるために、多量の氷粒を使用する。この
ため、迅速な被加工物の加工を行なう必要があると共
に、これらの氷粒の噴射量を一定にしないと完全なバリ
取りができないため、氷粒を安定して定量的に使用しな
ければならない。

【０００５】また、温度が上昇すると、氷粒自体は他の
氷粒と相互にくっついて塊になるという特有の性質を有
するため、被加工物に噴射させる際、詰まってしまい装
置の運転に支障を来たすという不都合があった。

【０００６】また、多量の氷粒を使用するため、水の使
用量が多くなる。従って、混在する氷粒、水、切削油、
不凍液、切粉を、効率よく回収して水、切削油及び切粉
に分離して水を再利用する必要がある。

【０００７】さらに、氷粒ショットブラストによって加
工可能な被加工物には種々の種類や大きさのものがあ
り、このような種々の被加工物に対応できるように任意
の位置に噴射ノズルを移動できるように配慮する必要が
ある。

【０００８】この発明はかかる点に鑑みなされたもの
で、請求項１記載の発明の目的は、種々の被加工物に対
応し、かつ短時間に加工でき、さらに水の再利用が可能
な氷粒ショットブラスト加工装置を提供することを目的
としている。また、請求項２記載の発明の目的は、さら
に氷粒を安定して定量的に噴射可能にすると共に、温度
の上昇を抑えて氷粒同士が相互にくっついて塊になるこ
とを防止する氷粒ショットブラスト加工装置を提供する
ことを目的としている。また、請求項３記載の発明の目
的は、ロボットを用い、簡単な構造で種々の被加工物に
対応し、かつ短時間に加工可能な氷粒ショットブラスト
加工装置を提供することを目的としている。また、請求
項４記載の発明の目的は、混在する氷粒、水、切削油、
不凍液、切粉を、効率よく回収して水、切削油及び切粉
に分離して水の再利用が可能な氷粒ショットブラスト加
工装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明の氷粒ショットブラスト加工装
置は、氷粒を作って保管する製氷保管部と、この製氷保
管部からの氷粒を定量圧力流体により噴射する氷粒定量
噴射部と、この氷粒を被加工物に向けて噴射するロボッ
トと、このロボットによる氷粒の噴射で被加工物を加工
する加工部と、この加工部から混在する氷粒、水、切削
油、不凍液、切粉を回収して水、切削油及び切粉を分離
し水を前記製氷保管部へ戻す水リサイクル部とを備える
ことを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の発明の氷粒ショットブラス
ト加工装置は、前記氷粒定量噴射部は、前記製氷保管部
の氷粒を保管する保管部の下方に配置され互いに固着し
た氷粒の塊に相対移動を発生させ個々の氷粒に分離して
通過させる氷粒分離部と、この分離された氷粒を定量搬
送する搬送手段と、この搬送手段により送られる定量の
氷粒に空気圧力を与えて噴射させる加圧手段と、前記氷
粒分離部及び前記搬送手段の周囲に形成された冷気を循
環させる冷気通路と、この冷気通路を覆う断熱材を備え
ることを特徴としている。

【００１１】請求項３記載の発明の氷粒ショットブラス
ト加工装置は、前記ロボットが、前記搬送手段の噴射口
に接続したホースと、このホースに接続される噴射ノズ
ルを備え、この噴射ノズルを移動して被加工物に氷粒を
噴射させるように構成したことを特徴としている。

【００１２】請求項４記載の発明の氷粒ショットブラス
ト加工装置は、前記水リサイクル部が、混在する氷粒、
水、切削油、不凍液、切粉から所定大以上の切粉をフィ
ルターにより分離する切粉分離工程と、水、切削油、不
凍液、所定大以下の切粉から不凍液を比重差により分離
する不凍液分離工程と、水、切削油、所定大以下の切粉
からフィルターにより切粉を分離すると共に、超極細繊
維フィルターで水と切削油とを分離する油水分離工程
と、分離された水を製氷保管部へ戻す水戻し手段とを順
に備えることを特徴としている。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明では、氷粒を作って保管
し、この氷粒を定量圧力流体により氷粒をロボット部を
用いて被加工物に向けて噴射して加工し、このロボット
による加工により、混在する氷粒、水、切削油、不凍
液、切粉を回収して水、切削油及び切粉に分離し、水を
製氷保管部へ戻し、種々の被加工物に対応し、かつ短時
間に加工でき、さらに水の再利用が可能である。

【００１４】請求項２記載の発明では、氷粒分離部によ
り互いに固着した氷粒の塊に相対移動を発生させ個々の
氷粒に分離し、この分離された氷粒を定量搬送し、この
搬送手段により送られる定量の氷粒に空気圧力を与えて
噴射する。この氷粒分離部及び搬送手段の周囲に冷気通
路を形成して冷気を循環させ、さらに断熱材により冷気
通路を覆っており、氷粒を安定して定量的に噴射可能に
すると共に、温度の上昇を抑えて氷粒同士が相互にくっ
ついて塊になることを防止する。

【００１５】請求項３記載の発明では、搬送手段の噴射
口に接続したホースに噴射ノズルを接続し、ロボットに
より噴射ノズルを移動して被加工物に氷粒を噴射させて
加工する。

【００１６】請求項４記載の発明では、混在する氷粒、
水、切削油、不凍液、切粉から所定大以上の切粉をフィ
ルターにより分離し、さらに水、切削油、不凍液、所定
大以下の切粉から不凍液を比重差により分離し、水、切
削油、所定大以下の切粉からフィルターにより切粉を分
離すると共に、超極細繊維フィルターで水と切削油とを
分離し、分離された水を製氷保管部へ戻し、混在する氷
粒、水、切削油、不凍液、切粉を、効率よく回収して
水、切削油及び切粉に分離し、水の再利用が可能であ
る。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の氷粒ショットブラスト加工
装置の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。

【００１８】図１はこの発明の氷粒ショットブラスト加
工装置の全体システム図、図２は氷粒ショットブラスト
加工装置の平面図、図３は氷粒ショットブラスト加工装
置の側面図、図４は氷粒ショットブラスト加工装置の背
面図である。

【００１９】氷粒ショットブラスト加工装置は、氷粒を
作って保管する製氷保管部１と、この製氷保管部１から
の氷粒を定量圧力流体により噴射する氷粒定量噴射部２
と、この氷粒を被加工物３に向けて噴射するロボット４
と、このロボット４による氷粒の噴射で被加工物３を加
工する加工部５と、この加工部５から混在する氷粒、
水、切削油、不凍液、切粉を回収して水、切削油及び切
粉を分離し水を製氷保管部１へ戻す水リサイクル部６と
を備えている。さらに、システム制御ボックス２００及
び製氷保管部制御ボックス２０１、氷粒を噴射するため
のエアータンク２０２が備えられている。

【００２０】製氷保管部１には、冷凍機７が備えられ、
製氷機８により工業用水或いは水リサイクル部６から供
給される水から所定の大きさの氷粒を連続的に製造す
る。この氷粒は保管部９に搬送されて一旦保管され、こ
の保管部９には保管された状態で氷粒が互いに固着して
塊にならないように撹拌する等の手段が備えられてい
る。氷粒定量噴射部２には、製氷保管部１の氷粒を保管
する保管部９の下方に配置され互いに固着した氷粒の塊
に相対移動を発生させ個々の氷粒に分離して通過させる
氷粒分離部１０と、この分離された氷粒を定量搬送する
搬送手段１１と、この搬送手段１１により送られる定量
の氷粒に空気圧力を与えて噴射させる加圧手段１２と、
氷粒分離部１０及び搬送手段１１の周囲に形成された冷
気を循環させる冷気通路１３と、この冷気通路１３を覆
う断熱材１４を備えている。

【００２１】ロボット４には、搬送手段１１の噴射口に
接続したホース１５と、このホース１５に接続される噴
射ノズル１６を備え、この噴射ノズル１６を移動して被
加工物３に氷粒を噴射させるように構成している。

【００２２】水リサイクル部６は、混在する氷粒、水、
切削油、不凍液、切粉から所定大以上の切粉をフィルタ
ーにより分離する切粉分離工程１７と、水、切削油、不
凍液、所定大以下の切粉から不凍液を比重差により分離
する不凍液分離工程１８と、水、切削油、所定大以下の
切粉からフィルターにより切粉を分離すると共に、超極
細繊維フィルターで水と切削油とを分離する油水分離工
程１９と、分離された水を製氷保管部へ戻す水戻し手段
２０とを順に備えている。

【００２３】このように、所定の大きさの氷粒を作って
保管し、この氷粒を定量圧力流体により氷粒をロボット
４を用いて被加工物３に向けて噴射して加工し、このロ
ボット４による氷粒の噴射で被加工物３を加工して、混
在する氷粒、水、切削油、不凍液、切粉を回収して水、
切削油及び切粉に分離して水を製氷保管部１へ戻すか
ら、種々の種類や大きさの被加工物に対応し、かつ短時
間に加工でき、さらに水の再利用が可能である。

【００２４】次に、氷粒定量噴射部を、図５乃至図７に
基づいて説明する。図５は氷粒定量噴射部の断面図、図
６は図５のVI−VI線に沿う断面図、図７は図６のVII−V
II線に沿う断面図である。

【００２５】氷粒定量噴射部２には、製氷保管部１の氷
粒を保管する保管部９の下方に互いに固着した氷粒Ｐの
塊に相対移動を発生させ個々の氷粒に分離して通過させ
る氷粒分離部１０が配置され、氷粒分離部１０は氷粒通
路４１と分離ローラ４２から構成される。分離ローラ４
２は、カップリング２１０を介して分離モータ４３に接
続され、分離モータ４３の駆動により分離ローラ４２が
回転する。

【００２６】分離ローラ４２は超高分子ポリエチレンで
形成され、分離ローラ４２の表面には突起４２ａが形成
されている。分離ローラ４２の上方には上ガイド４４
が、また下方には下ガイド４５が設けられ、さらに下ガ
イド４５に対向して傾斜ガイド４６が設けられ、これら
で互いに固着した氷粒の塊に相対移動を発生させ個々の
氷粒に分離して通過させ、搬送手段１１へ導く。搬送手
段１１は搬送スクリュー１００で構成され、この搬送ス
クリュー１００はカップリング２１１を介して搬送モー
タ４５に接続され、搬送モータ４５の駆動により搬送ス
クリュー１００が回転し、搬送スクリュー１００により
分離された氷粒を搬送路４６ａから定量搬送する。

【００２７】この搬送手段１１の搬送路４６ａに送られ
る定量の氷粒に、加圧手段１２により空気圧力を与えて
噴射口４７から噴射させる。

【００２８】加圧手段１２は搬送路４６ａに接続される
ノズル４８と、このノズル４８に接続されるエアホース
４９から構成され、この加圧手段１２から所定圧力の工
場エアが供給される。搬送スクリュー１００とノズル４
８の軸芯がオフセットされており、搬送スクリュー１０
０から氷粒が、氷粒でノズル７が詰まることがなく、搬
送路４６ａを介して円滑に噴射口４７から噴射される。

【００２９】氷粒分離部１０の氷粒通路４１及び搬送手
段１１の周囲には、冷気通路１３が形成され、この冷気
通路１３を断熱材１４が覆っている。

【００３０】それぞれの冷気通路１３は、氷粒通路４１
に沿って設けられ、しかもそれぞれ連通しており、この
冷却通路１３に配置された冷気循環ファン５０の駆動で
冷却風が循環する。

【００３１】このように、氷粒分離部１０の氷粒通路４
１及び搬送手段１１の周囲に冷気通路１３を形成して冷
気を循環させ、さらに断熱材１４により冷気通路１３を
覆っており、温度の上昇を抑えて氷粒同士が相互にくっ
ついて塊になることを防止する次に、ロボット４及び加
工部５を、図２及び図３に基づいて説明する。ロボット
４は、氷粒を治具６０で保持された被加工物３に向けて
噴射する。このロボット４には噴射ノズル１６が備えら
れ、この噴射ノズル１６はホース１５を介して搬送手段
１１の噴射口４７に接続される。噴射ノズル１６をホー
ス１５を用いて噴射口４７に接続することで、ロボット
４により噴射ノズル１６を任意の位置に移動して被加工
物３に氷粒を噴射させて加工することができる。

【００３２】加工部５には、パレット引込装置６１が備
えられ、このパレット引込装置６１に被加工物３を載せ
ておき、治具６０でロボット４側に移動する。ロボット
４の下方位置にはシュータ６２が設けられ、加工部５か
ら混在する氷粒、水、切削油、不凍液、切粉を回収して
水リサイクル部６へ送る。

【００３３】次に、水リサイクル部６を、図８に基づい
て説明する。図８は水リサイクル部の構成を示す図であ
る。

【００３４】水リサイクル部６は、切粉分離工程１７
と、不凍液分離工程１８と、油水分離工程１９と、分離
された水を製氷保管部へ戻す戻し手段２０とを順に備え
ている。

【００３５】切粉分離工程１７では、混在する氷粒、
水、切削油、不凍液、切粉がタンク７０に供給され、氷
粒はタンク７０内で溶けて水になる。タンク７０の上部
にはメッシュフィルター２２０とローラ２２１との間
に、切粉掻き揚げベルト７１が設けられ、この切粉掻き
揚げベルト７１の駆動によって氷粒、水、切削油、不凍
液、切粉がタンク７０に供給する時に、所定大以上の切
粉が回収容器７２に廃棄される。また、タンク７０の上
部にはオイルスキマー７３が設けられ、タンク７０の液
面上に浮いている切削油を回収容器７４に回収する。ま
た、ポンプ７５の駆動によって配管７６を介して水を加
工部５に導き、被加工物３を洗浄する。さらに、この水
は、タンク７０内で溶けずに残った氷粒を溶かす。

【００３６】また、ポンプ７７の駆動によって配管７８
を介して水、切削油、不凍液がバッグフィルター７９に
供給され、このバッグフィルター７９によって残りの所
定大以上の切粉を回収し、水、切削油、不凍液、所定大
以下の切粉が配管８０を介して不凍液分離工程１８に供
給される。

【００３７】不凍液分離工程１８では、タンク８１内の
上部に開口した回収パイプ８２が設けられ、不凍液は比
重差を利用して分離され、不凍液が回収パイプ８２によ
り回収容器８３に回収され、再利用される。水、切削
油、不凍液、所定大以下の切粉が配管８４を介して油水
分離工程１９に供給される。

【００３８】油水分離工程１９のタンク８５に水、切削
油、不凍液、所定大以下の切粉が貯留され、ポンプ８６
の駆動により配管８７を介してタンク８８に導かれ、さ
らにプレフィルター８９を介して切粉の回収が行なわ
れ、さらに超極細繊維フィルター９０により水中の切削
油を凝集、粗大化して分離し、切削油は配管９５を介し
て廃油タンク９６へ回収され、水は配管９１を介してタ
ンク９２に供給される。この水はさらにタンク９３に供
給されて製氷保管部１へ戻される。

【００３９】このように、混在する氷粒、水、切削油、
不凍液、切粉から所定大以上の切粉を切粉分離工程１８
のフィルターにより分離し、さらに水、切削油、不凍
液、所定大以下の切粉から不凍液を不凍液分離工程１８
の比重差により分離し、水、切削油、所定大以下の切粉
から油水分離工程１９のフィルターにより切粉を分離す
ると共に、超極細繊維フィルターで水と切削油とを分離
し、分離された水を製氷保管部１へ戻し、混在する氷
粒、水、切削油、不凍液、切粉を、効率よく回収して
水、切削油及び切粉に分離し、水の再利用が可能であ
る。

【００４０】

【発明の効果】前記のように、請求項１記載の発明は、
氷粒を作って保管し、この氷粒を定量圧力流体により氷
粒をロボット部を用いて被加工物に向けて噴射して加工
し、混在する氷粒、水、切削油、不凍液、切粉を回収し
て水、切削油及び切粉に分離し、水を製氷保管部へ戻す
から、種々の被加工物に対応し、かつ短時間に加工で
き、さらに水の再利用が可能である。

【００４１】請求項２記載の発明は、氷粒分離部により
互いに固着した氷粒の塊に相対移動を発生させ個々の氷
粒に分離し、この氷粒分離部及び搬送手段の周囲に冷気
通路を形成して冷気を循環させ、さらに断熱材により冷
気通路を覆っており、氷粒を安定して定量的に噴射可能
にすると共に、温度の上昇を抑えて氷粒同士が相互にく
っついて塊になることを防止する。

【００４２】請求項３記載の発明は、搬送手段の噴射口
に接続したホースに噴射ノズルを接続したから、ロボッ
トにより噴射ノズルを移動して被加工物に氷粒を噴射さ
せて加工する。

【００４３】請求項４記載の発明は、混在する氷粒、
水、切削油、不凍液、切粉から所定大以上の切粉をフィ
ルターにより分離し、さらに水、切削油、不凍液、所定
大以下の切粉から不凍液を比重差により分離し、水、切
削油、所定大以下の切粉からフィルターにより切粉を分
離すると共に、超極細繊維フィルターで水と切削油とを
分離し、分離された水を製氷保管部へ戻すから、混在す
る氷粒、水、切削油、不凍液、切粉を、効率よく回収し
て水、切削油及び切粉に分離し、水の再利用が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】氷粒ショットブラスト加工装置の全体システム
図である。

【図２】氷粒ショットブラスト加工装置の平面図であ
る。

【図３】氷粒ショットブラスト加工装置の側面図であ
る。

【図４】氷粒ショットブラスト加工装置の背面図であ
る。

【図５】氷粒定量噴射部の断面図である。

【図６】図５のVI−VI線に沿う断面図である。

【図７】図６のVII−VII線に沿う断面図である。

【図８】水リサイクル部の構成を示す図である。

【符号の説明】

１製氷保管部２氷粒定量噴射部３被加工物４ロボット５加工部６水リサイクル部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】氷粒を作って保管する製氷保管部と、こ
の製氷保管部からの氷粒を定量圧力流体により噴射する
氷粒定量噴射部と、この氷粒を被加工物に向けて噴射す
るロボットと、このロボットによる氷粒の噴射で被加工
物を加工する加工部と、この加工部から混在する氷粒、
水、切削油、不凍液、切粉を回収して水、切削油及び切
粉を分離し水を前記製氷保管部へ戻す水リサイクル部と
を備えることを特徴とする氷粒ショットブラスト加工装
置。
【請求項２】前記氷粒定量噴射部は、前記製氷保管部
の氷粒を保管する保管部の下方に配置され互いに固着し
た氷粒の塊に相対移動を発生させ個々の氷粒に分離して
通過させる氷粒分離部と、この分離された氷粒を定量搬
送する搬送手段と、この搬送手段により送られる定量の
氷粒に空気圧力を与えて噴射させる加圧手段と、前記氷
粒分離部及び前記搬送手段の周囲に形成された冷気を循
環させる冷気通路と、この冷気通路を覆う断熱材を備え
ることを特徴とする請求項１記載の氷粒ショットブラス
ト加工装置。
【請求項３】前記ロボットは、前記搬送手段の噴射口
に接続したホースと、このホースに接続される噴射ノズ
ルを備え、この噴射ノズルを移動して被加工物に氷粒を
噴射させるように構成したことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の氷粒ショットブラスト加工装置。
【請求項４】前記水リサイクル部は、混在する氷粒、
水、切削油、不凍液、切粉から所定大以上の切粉をフィ
ルターにより分離する切粉分離工程と、水、切削油、不
凍液、所定大以下の切粉から不凍液を比重差により分離
する不凍液分離工程と、水、切削油、所定大以下の切粉
からフィルターにより切粉を分離すると共に、超極細繊
維フィルターで水と切削油とを分離する油水分離工程
と、分離された水を製氷保管部へ戻す水戻し手段とを順
に備えることを特徴とする氷粒ショットブラスト加工装
置。