JPH10286774A - Coating processing method and device - Google Patents

Coating processing method and device

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Publication number
JPH10286774A
JPH10286774A JP11343897A JP11343897A JPH10286774A JP H10286774 A JPH10286774 A JP H10286774A JP 11343897 A JP11343897 A JP 11343897A JP 11343897 A JP11343897 A JP 11343897A JP H10286774 A JPH10286774 A JP H10286774A
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JP
Japan
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dry ice
coating
ice particles
gun
target surface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11343897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Inoue
繁夫 井上
Yukio Manabe
幸男 真鍋
Katsuhito Henmi
雄人 逸見
Ichiro Masuda
伊知郎 増田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10286774A publication Critical patent/JPH10286774A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothly perform treatment such as peeling and cleaning of paint film and surface oxide even in the case of performing blast treatment using dry ice of low hardness. SOLUTION: Laser beam is pulse-radiated to a subject surface to be treated to form a number of fine holes 31a in only a coating layer such as a paint film on the surface, and dry ice grain is jetted to hole formed parts at high speed after or simultaneously as the fine holes 31a are formed. By wedge effect when the dry ice grain jetted at high speed to advance along a boundary surface between the subject surface and the paint film, and by volume expansion effect of it when it is gasified, coating 31 such as a paint film layer and surface oxide layer can be peeled or cleaned.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼構造物などに施
された塗膜や表面酸化物等の各種被膜剥離若しくは洗浄
に適用される被膜処理方法とその装置に係り、特にドラ
イアイス粒子を高速噴射して塗膜や表面酸化物等の被膜
の剥離若しくは洗浄を行なう被膜処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for treating a coating applied to peeling or cleaning of various coatings such as coatings and surface oxides applied to steel structures and the like. The present invention relates to a coating method for performing high-speed spraying to remove or wash a coating such as a coating or a surface oxide.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、鋼構造物表面の塗膜や被膜を
剥離、洗浄する方法としては、サンド(砂)によるショ
ットブラストが一般的であるが、この方法は作業環境の
悪化を招くのみならず跳ね返ったメディア(砂)で作業
者がケガをする恐れがあり、更にはメディアの回収に多
くの時間とコストが必要となる等の問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, shot blasting with a sand has generally been used as a method for peeling off and cleaning a coating film or a film on the surface of a steel structure. However, this method only deteriorates the working environment. In addition, there is a problem that the worker may be injured by the rebounded media (sand), and furthermore, it takes much time and cost to recover the media.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】これに代る方法とし
て、最近、ドライアイスの粒子を圧縮エアーを介して対
象面に高速噴射し、被膜の洗浄や塗膜の剥離を行う処理
方法が提案されている。かかるドライアイス粒子を用い
るアイスブラスト処理は、噴射材としてのドライアイス
粒子が使用後に昇華してしまうので、前記サンドブラス
ト処理に比較して、周辺に飛散して環境を悪化させるこ
とがなく、後処理が不要となるなどのメリットがある反
面、ドライアイス粒子の硬度が低いためにサンドブラス
ト処理法に比較して格段にその処理能力が低いという欠
点があった。
As an alternative method, a processing method has recently been proposed in which dry ice particles are sprayed at high speed onto a target surface through compressed air to wash and peel off a coating film. ing. In the ice blasting process using such dry ice particles, since the dry ice particles as the spray material sublime after use, compared to the sand blasting process, the ice blasting process does not scatter around and degrade the environment. However, there is a merit that the processing ability is not required, but on the other hand, there is a disadvantage that the processing ability is remarkably low as compared with the sand blasting method because the hardness of the dry ice particles is low.

【0004】本発明は、かかる技術的課題に鑑み、硬度
の低いドライアイスを用いてブラスト処理を行なう場合
でも円滑に塗膜や表面酸化物の剥離/洗浄等の処理を行
なう事の出来る被膜処理方法とその装置を提供する事に
ある。
[0004] In view of the above technical problems, the present invention provides a coating treatment capable of smoothly performing a treatment such as peeling / cleaning of a coating film or a surface oxide even when blasting is performed using dry ice having low hardness. It is to provide a method and a device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
処理対象面にレーザ光をパルス照射して表面の塗装膜な
ど各種被膜層のみに多数の微小穿孔を形成した後若しく
は微小穿孔形成と同時に、その穿孔形成部にドライアイ
ス粒子を高速噴射することを特徴とし、これにより高速
噴射されたドライアイス粒子が穿孔内において対象面表
面と塗膜との境界面に沿って進展する際のクサビ効果及
びガス化する際の体積膨張効果によって塗膜層や表面酸
化層等の被膜を剥離若しくは洗浄するようにしたもので
ある。そしてかかる発明に用いるレーザ光にはパルス発
振が可能なYAGレーザ光の他に、それ自体がパルスレ
ーザであるエキシマレーザ光若しくは高調波レーザ光等
を用いる事が出来る。
According to the first aspect of the present invention,
After applying a pulse of laser light to the surface to be processed and forming a large number of micro-perforations only on various coating layers such as the coating film on the surface, or simultaneously with the formation of the micro-perforations, it is necessary to inject high-speed dry ice particles into the perforation forming part. Due to this, the dry ice particles sprayed at a high speed cause a wedge effect when developing along the boundary surface between the target surface and the coating film in the perforation and a volume expansion effect when gasifying, so that the coating film layer and the surface The coating such as an oxide layer is peeled off or washed. As the laser light used in the present invention, besides a YAG laser light capable of pulse oscillation, an excimer laser light or a harmonic laser light which is itself a pulsed laser can be used.

【0006】また、請求項2の発明は、かかる方法を円
滑に達成するための装置に関する発明で、パルス発信さ
れたレーザ光を所定照射角光走査させるビーム走査手段
をドライアイス粒子を高速噴射させる噴射ガンと一体的
に連結し、該噴射ガンとともに移動可能に構成したこと
を特徴とする。尚、前記ドライアイス粒子の高速噴射は
一般的に圧縮空気を介して高速噴射させるのがよいがこ
れのみに限定されない。
A second aspect of the present invention relates to an apparatus for achieving such a method smoothly, in which a beam scanning means for scanning a pulsed laser beam at a predetermined irradiation angle is used to jet dry ice particles at high speed. It is characterized by being integrally connected to the injection gun and configured to be movable with the injection gun. The high-speed injection of the dry ice particles is generally preferably performed at high speed through compressed air, but is not limited thereto.

【0007】又本発明は被膜面上でパルス状レーザ光を
結像させる事により、被膜層のみに多数の微小穿孔を形
成し得るものである為に、請求項3に記載のように、前
記ビーム走査されるレーザ光の焦点距離を前記噴射ガン
によるドライアイス粒子の有効投射距離に対応させて調
整可能に構成した焦点距離調整手段を設けるのがよく、
更に該レーザ光の光走査がポリゴンミラーを介して行な
うことによりその照射走査角度を精度よく且つ幅広に設
定出来る。
According to the present invention, since a large number of microperforations can be formed only in the coating layer by forming an image of the pulsed laser beam on the coating surface, It is preferable to provide a focal length adjusting unit configured to be capable of adjusting the focal length of the laser beam scanned by the beam in accordance with the effective projection distance of the dry ice particles by the spray gun,
Further, by performing the optical scanning of the laser beam through the polygon mirror, the irradiation scanning angle can be set accurately and wide.

【0008】又本発明は、前記レーザ光により形成され
た穿孔形成部にドライアイス粒子を噴射させものである
ために、請求項4に記載のように前記噴射ガンノズルよ
りの粒子噴射パターン形状を、前記レーザ光の照射角に
対応させて扇状かつ偏平状に形成するのがよい。更に本
発明は、請求項5に記載のように、前記噴射ガンにドラ
イアイス粒子若しくは圧縮空気を供給する供給ホース内
に、前記パルス状レーザ光を伝送する光ファイバーケー
ブルを収納することによりケーブルやホースを無用に引
回す事がない。
Further, in the present invention, since the dry ice particles are jetted to the perforation forming portion formed by the laser beam, the particle jet pattern shape from the jet gun nozzle as described in claim 4 is defined as follows. It is preferable to form the fan into a flat shape corresponding to the irradiation angle of the laser beam. Further, according to the present invention, a cable or a hose is provided by housing an optical fiber cable for transmitting the pulsed laser light in a supply hose for supplying dry ice particles or compressed air to the injection gun. There is no need to uselessly.

【0009】更に請求項6記載の発明は、前記噴射ガン
とビーム走査手段とを一体的に連結し、移動可能に構成
された処理装置本体に、レーザ光の出射とドライアイス
粒子の噴射を行なう作動スイッチと、該噴射ガンのノズ
ル先端と対象面との間の距離を検出する距離センサーと
を設け、該センサーの検出値が作業許容値を示した時の
み前記スイッチが作動可能に構成したことを特徴とす
る。請求項7記載の発明は、前記処理装置本体に、レー
ザ光の出射とドライアイス粒子の噴射を行なう作動スイ
ッチと、前記噴射ガンのノズル先端と対象面との間の距
離を一定に保つためのガイド部と、前記ガイド部が対象
面に接触したことを検知する接触センサとを設け、該接
触センサよりの接触検知信号を得た場合のみ前記スイッ
チが作動可能に構成したことを特徴とする。この場合前
記構成にあわせてYAGレーザ光の発信を表示するラン
プとを設けるのが好ましい。
Further, according to a sixth aspect of the present invention, the ejection gun and the beam scanning means are integrally connected to each other, and the laser beam is emitted and the dry ice particles are ejected to the movable processing apparatus main body. An operation switch and a distance sensor for detecting a distance between a nozzle tip of the injection gun and a target surface are provided, and the switch can be operated only when a detection value of the sensor indicates a work allowable value. It is characterized by. According to a seventh aspect of the present invention, an operation switch for emitting laser light and injecting dry ice particles is provided on the processing apparatus main body, and a distance between a nozzle tip of the injection gun and a target surface is kept constant. A guide unit and a contact sensor for detecting that the guide unit has contacted the target surface are provided, and the switch is operable only when a contact detection signal from the contact sensor is obtained. In this case, it is preferable to provide a lamp for displaying the transmission of the YAG laser light in accordance with the above configuration.

【0010】かかる発明によれば、ビーム走査手段と噴
射ガンとが一体に構成されている処理装置本体を対象面
に近づけると、対象面と噴射ガンのノズル間距離が距離
センサによって刻々検出され、その検出値が作業可能な
許容値に達した時に、若しくは前記噴射ガンノズル先端
と対象面との間の距離を一定に保つためのガイド部に設
けた接触センサが検知信号を出力した際に、前記スイッ
チが自動的に“ON”となるか若しくは前記スイッチが
作動可能になって手動操作によりONとなり、対象面に
対してビーム走査手段からレーザ光がパルス状に照射さ
れて、対象面表面の塗膜層に多数の微小穿孔が加工され
る。これと少しタイミングを遅らせて、或いは、同時に
この穿孔加工部に対して噴射ガンから圧縮空気を介して
ドライアイス粒子が高速噴射されるが、このドライアイ
ス粒子は塗膜の微小穿孔内で対象面表面と塗膜との境界
面に沿って進展し、またガス化して急速に拡大し、この
とき生ずるクサビ効果及び体積膨張効果によって塗膜層
が順次対象面表面から剥離される。
According to this invention, when the processing apparatus body in which the beam scanning means and the injection gun are integrally formed is brought closer to the target surface, the distance between the nozzle of the target surface and the nozzle of the injection gun is detected by the distance sensor every moment. When the detected value reaches a workable allowable value, or when a contact sensor provided in a guide unit for keeping the distance between the injection gun nozzle tip and the target surface constant outputs a detection signal, The switch is automatically turned “ON”, or the switch becomes operable and turned on by manual operation, and the target surface is irradiated with laser light from the beam scanning means in a pulsed manner to paint the target surface. A number of microperforations are machined in the membrane layer. With a slight delay from this, or at the same time, dry ice particles are sprayed at high speed from the spray gun through the compressed air into the perforated portion, and the dry ice particles are applied to the target surface within the fine perforations in the coating film. It develops along the boundary surface between the surface and the coating film, and is rapidly expanded by gasification, and the coating film layer is sequentially peeled off from the surface of the target surface by the wedge effect and the volume expansion effect generated at this time.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。図1は本発明の実施形態に係る塗膜(被
膜)剥離原理とその装置の基本構成を示す全体概略図
で、ドライアイス粒子を用いたショットブラスト装置と
して適用させている。1は塗膜剥離ガンで、ドライアイ
ス粒子を圧縮空気を介して高速噴射させる噴射ガン2
と、パルス発信されたYAGレーザ光lを照射角範囲で
スキャン(光走査)させるビームスキャナ(光走査手
段)3とを一体に構成した塗膜剥離ガンで、前記噴射ガ
ン2とビーム走査手段3とを同時移動操作可能に構成し
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto, but are merely illustrative examples. It's just FIG. 1 is an overall schematic view showing the principle of peeling a coating film (film) according to the embodiment of the present invention and the basic configuration of the apparatus, and is applied as a shot blast apparatus using dry ice particles. Reference numeral 1 denotes a coating film peeling gun, which sprays dry ice particles at high speed through compressed air.
And a beam scanner (optical scanning means) 3 for scanning (optical scanning) the pulse-transmitted YAG laser light 1 in an irradiation angle range. The spray gun 2 and the beam scanning means 3 And are configured to be able to operate simultaneously.

【0012】そして前記ビームスキャナ3には光ファイ
バー9を介してYAGレーザ発振器6が接続され、図6
に示すように該発振器6より光ファイバー9を介して伝
送されたYAGレーザ光lを所定照射(走査)角度で光
走査させながら、処理対象面30の塗膜31にパルス状
に照射する。噴射ガン2には、高圧エアホース7を介し
て圧縮空気を供給するコンプレッサ4、及び供給ホ−ス
8を介してドライアイス粒子iを精製且つ供給するドラ
イアイス粒子供給装置5が接続され、該供給装置5には
更にドライアイス粒子を供給するため必要な乾燥空気を
つくる空気乾燥器5’が接続され、ドライアイス粒子i
を高圧エアホース7’より供給される圧縮空気を介して
塗膜31に噴射可能に構成されている。
A YAG laser oscillator 6 is connected to the beam scanner 3 via an optical fiber 9.
As shown in (1), the YAG laser beam 1 transmitted from the oscillator 6 via the optical fiber 9 is optically scanned at a predetermined irradiation (scanning) angle while irradiating the coating film 31 on the processing target surface 30 in a pulsed manner. A compressor 4 for supplying compressed air via a high-pressure air hose 7 and a dry ice particle supply device 5 for purifying and supplying dry ice particles i via a supply hose 8 are connected to the injection gun 2. The apparatus 5 is further connected with an air dryer 5 ′ for producing dry air necessary for supplying dry ice particles,
To the coating film 31 via compressed air supplied from a high-pressure air hose 7 ′.

【0013】かかる構成によれば、YAGレーザ光lを
所定の照射角度で光走査しながら処理対象面30にパル
ス状に照射して塗膜31に多数の微小穿孔31aを形成
したのち、この穿孔形成部に対して、噴射ガン2でドラ
イアイス粒子iを圧縮空気を介して噴射し、このドライ
アイス粒子iが穿孔31a内で対象面30と塗膜31と
の境界面に沿って進展し、またガス化して急速に拡大す
るときに生ずるクサビ効果及び体積膨張効果によって塗
膜31を対象面30表面から剥離させる事が出来る。
According to this configuration, the YAG laser beam 1 is radiated in a pulsed manner onto the surface 30 to be processed while being optically scanned at a predetermined irradiation angle to form a large number of minute perforations 31a in the coating film 31, and then the perforations are formed. The spray gun 2 injects dry ice particles i through the compressed air to the forming portion, and the dry ice particles i propagate along the boundary surface between the target surface 30 and the coating film 31 in the perforations 31a, Further, the coating film 31 can be peeled off from the surface of the target surface 30 by a wedge effect and a volume expansion effect that occur when the gas is rapidly expanded by gasification.

【0014】次に前記夫々の要素について各図に沿って
詳細に説明する。先ず前記ビームスキャナ3は一般的に
ポリゴンミラーで構成され、例えば図6に示すように、
ビームスキャナ3は、ケース23内に設置され、伝送さ
れて来たYAGレーザlの焦点距離を任意に調整できる
1組のレンズ群24、軸25aを中心として回転する多
角形体(図では八角形)の外周に反射面が形成されたポ
リゴンミラー25等より成り、YAGレーザ発振器6か
ら光ファイバー9を介してパルス状に(間欠的に)伝送
されたYAGレーザ光lの焦点距離をレンズ群24を光
軸方向に移動操作することにより、噴射ガン2のドライ
アイス粒子有効投射距離に応じて適切に調整してポリゴ
ンミラー25へ入射させる事が出来、そして所定速度で
回転するポリゴンミラー25の複数の反射面で順次偏向
反射されながら光走査され、照射口23aより対象面3
0へ所定の照射角度でビーム照射され、この結果光走査
幅W内の塗膜31に多数の微小穿孔31aが形成され
る。
Next, the respective elements will be described in detail with reference to the drawings. First, the beam scanner 3 is generally constituted by a polygon mirror, for example, as shown in FIG.
The beam scanner 3 is installed in a case 23, and is a set of a lens group 24 that can arbitrarily adjust the focal length of the transmitted YAG laser 1 and a polygonal body (octagon in the figure) that rotates about an axis 25a. And a polygon mirror 25 having a reflection surface formed on the outer periphery of the lens group 24. The focal length of the YAG laser light 1 transmitted in a pulse form (intermittently) from the YAG laser By moving in the axial direction, it is possible to make appropriate adjustments according to the effective projection distance of the dry ice particles from the injection gun 2 to make the incident light incident on the polygon mirror 25, and a plurality of reflections of the polygon mirror 25 rotating at a predetermined speed. Optical scanning is performed while being sequentially deflected and reflected by the surface, and the target surface 3 is irradiated from the irradiation port 23a.
The beam is irradiated at a predetermined irradiation angle to 0, and as a result, a large number of minute perforations 31a are formed in the coating film 31 within the optical scanning width W.

【0015】図5は噴射ガン2及びドライアイス粒子供
給装置5の構成を示す。図5に示すように、ドライアイ
ス粒子供給装置5は、枠体14内に、固定軸16aと該
固定軸16aに摺動自在に支持された円形テーブル16
bからなる支持材16上に支持されたドライアイス塊I
を、前記円形テーブル16bの背面側に介装されたバネ
17の付勢力により受台14aに沿って押出して、対向
位置に設けたモ−タ18の軸18a先端に取付けた切削
刃19に押し付けた構成からなり、前記モ−タ18を駆
動して切削刃19でドライアイス塊Iを削ってドライア
イス粒子iを精製し、受台14a下方に設けた底部に縮
径した開口部142を有するホッパ141に集積させ
る。また、又前記ホッパ141の上方側部には乾燥空気
取入れ口14bが設けられ、ドライアイス粒子iの落下
中に、空気乾燥器5’より供給された乾燥空気を吹き付
け、ドライアイス粒子iを乾燥させた後、ホッパ141
に集積させる。そして前記ホッパ141に集積されたド
ライアイス粒子iを前記乾燥空気の搬送力を利用して、
ホッパ底部開口142に連設した取出し口15より供給
ホ−ス8へ供給するように構成されている。
FIG. 5 shows the construction of the spray gun 2 and the dry ice particle supply device 5. As shown in FIG. 5, a dry ice particle supply device 5 includes a fixed shaft 16a and a circular table 16 slidably supported by the fixed shaft 16a in a frame 14.
dry ice chunk I supported on a support member 16 made of b
Is pushed out along the receiving table 14a by the urging force of the spring 17 interposed on the back side of the circular table 16b, and is pressed against the cutting blade 19 attached to the tip of the shaft 18a of the motor 18 provided at the opposing position. The motor 18 is driven to cut the dry ice chunks I with the cutting blade 19 to purify the dry ice particles i, and has an opening 142 with a reduced diameter at the bottom provided below the pedestal 14a. It is accumulated on the hopper 141. Further, a dry air intake 14b is provided on the upper side of the hopper 141, and while the dry ice particles i are falling, the dry air supplied from the air dryer 5 'is blown to dry the dry ice particles i. After the hopper 141
To accumulate. Then, the dry ice particles i accumulated in the hopper 141 are transported using the conveying force of the dry air.
The supply hose 8 is configured to be supplied to the supply hose 8 from the outlet 15 connected to the hopper bottom opening 142.

【0016】一方、噴射ガン2は枠体11の前壁にドラ
イアイス粒子噴射用ノズル10を、後壁に高圧エアホー
ス7と連結された圧縮空気取入れ用ノズル12を、また
側壁に供給ホ−ス8と連結した供給口13を備えてお
り、ドライアイス粒子供給装置5側から供給口13を介
して枠体11内に供給されたドライアイス粒子iを、高
圧エアホ−ス7よりノズル12を介して枠体11内に吹
き込まれた圧縮空気の吸引作用によって圧縮空気と共に
ノズル10より対象面30に対して噴射するよう構成さ
れている。
On the other hand, the spray gun 2 has a nozzle 10 for spraying dry ice particles on a front wall of a frame 11, a nozzle 12 for compressed air intake connected to a high pressure air hose 7 on a rear wall, and a supply hose on a side wall. A dry ice particle i supplied from the side of the dry ice particle supply device 5 through the supply port 13 into the frame 11 through the nozzle 12 through the high pressure air hose 7. The compressed air blown into the frame 11 is used to eject the compressed air from the nozzle 10 to the target surface 30 together with the compressed air.

【0017】ここでドライアイス粒子噴射用ノズル10
は図5(A)に示すように偏平扇状に形成されて、前記
ビームスキャナ3によるYAGレーザ光lの光走査幅W
に対応した吹出し幅Wを有する吹出し口10aを備え、
また、図5(B)に示すように噴射効率を高めるように
偏平状に形成されている。
Here, the nozzle 10 for spraying dry ice particles
5A is formed in a flat fan shape as shown in FIG. 5A, and the light scanning width W of the YAG laser light
The outlet 10a having an outlet width W corresponding to
Further, as shown in FIG. 5 (B), it is formed flat so as to increase the injection efficiency.

【0018】図2乃至図3は塗膜剥離ガン1の構成を示
し、図2(A)は正面図、図2(B)は高圧エアホ−ス
7の断面図(A−A線断面図)、図3は平面図を示した
もので、噴射ガン2とビームスキャナ3とが、その噴射
ノズル10の位置と、ビーム照射口23aの位置を略一
致するように隣接配置し且つ両者を一体的に固定化され
ており、両者は取手20を介して同時移動操作できるよ
うになっている。高圧エアホ−ス7の断面は、図2
(B)に示すように該ホ−ス7内に光ファイバー9が収
納された構成で、YAGレーザ光lと圧縮空気とが一本
のホ−スでそれぞれ伝送及び供給できるようになってい
る。
2 and 3 show the configuration of the coating film peeling gun 1. FIG. 2A is a front view, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the high-pressure air hose 7 (cross-sectional view taken along line AA). FIG. 3 is a plan view, in which the ejection gun 2 and the beam scanner 3 are arranged adjacent to each other so that the position of the ejection nozzle 10 and the position of the beam irradiation port 23a substantially coincide with each other, and both are integrally formed. , So that they can be simultaneously moved via the handle 20. The cross section of the high-pressure air hose 7 is shown in FIG.
As shown in (B), the optical fiber 9 is housed in the hose 7, so that the YAG laser light 1 and the compressed air can be transmitted and supplied by one hose.

【0019】また、塗膜剥離ガン1にはYAGレーザ光
lの照射を表示するランプ26が設けられているととも
に、噴射ガン2のノズルの噴射口10aと対象面間の距
離を検出する距離センサ22が設置されている。又噴射
ノズル10と、ビーム照射口23a、及び距離センサ2
2夫々の対象面までの距離がほぼ横一線になるように配
置している。そしてこの距離センサ22の検出信号は制
御回路29に取込み、取手20に設けたスイッチ21の
作動許容制御を行なう。即ち距離センサ22の検出信号
に基づいて制御回路29で演算された距離検出値が作業
可能な距離(作業許容値)より大きいときには、スイッ
チ21を入れても塗膜剥離ガン1は作動しないが、検出
値が作業許容値に達するとスイッチ21は、自動的に
“ON”となるか若しくは前記スイッチ21が作動可能
になって手動操作により、ビームスキャナ3からYAG
レーザ光lの照射が、また噴射ガン2からドライアイス
粒子iの噴射がそれぞれ行われるようになっている。
Further, the coating film peeling gun 1 is provided with a lamp 26 for displaying the irradiation of the YAG laser light 1 and a distance sensor for detecting the distance between the nozzle 10a of the spray gun 2 and the target surface. 22 are installed. Further, the injection nozzle 10, the beam irradiation port 23a, and the distance sensor 2
They are arranged so that the distance to each of the two target surfaces is substantially horizontal. The detection signal of the distance sensor 22 is taken into the control circuit 29, and the operation permission control of the switch 21 provided on the handle 20 is performed. That is, when the distance detection value calculated by the control circuit 29 based on the detection signal of the distance sensor 22 is larger than the operable distance (allowable work value), the coating film peeling gun 1 does not operate even if the switch 21 is turned on. When the detected value reaches the work allowable value, the switch 21 is automatically turned “ON” or the switch 21 becomes operable and the YAG is manually operated by the beam scanner 3.
Irradiation of the laser beam 1 and ejection of the dry ice particles i from the ejection gun 2 are performed.

【0020】次に、本ブラスト装置の作用を説明する。
まず、図6に示すビームスキャナ3のレンズ群24の位
置を適正に設定してYAGレーザ光lの焦点距離を噴射
ガン2のドライアイス粒子有効投射距離(前以て計測)
に略一致させておく。作業が開始され、図2に示す取手
20を介して取り上げた塗膜剥離ガン1を対象面30に
沿って近づけると、噴射ガン2と対象面30間の距離が
距離センサ22によって刻々検出され、ガン1の制御回
路29へ送られる。そして、検出値が作業許容値に達し
た時点で、スイッチ21を入れるとガン1が作動し、対
象面30に対してまずビームスキャナ3よりYAGレー
ザ光lがパルス状に、かつ、ポリゴンミラー25の作用
で幅Wの範囲を光走査しながら照射され、これによって
対象面30に施された塗膜(または被膜)31に多数の
微小穿孔31aが加工される。(なお、上記距離センサ
検出値によるレーザ光のパルス発信制御は作業の安全性
を高めるための工程であり、必要に応じ省略することは
可能である。)これと同時に、または少しタイミングを
遅らせて、穿孔加工面に対して噴射ガン2よりドライア
イス粒子iが圧縮空気と共に噴射される。
Next, the operation of the blast device will be described.
First, the position of the lens group 24 of the beam scanner 3 shown in FIG. 6 is properly set, and the focal length of the YAG laser beam 1 is measured as the effective projection distance of the dry ice particles of the injection gun 2 (previously measured).
To approximately match. When the work is started and the coating film peeling gun 1 picked up via the handle 20 shown in FIG. 2 is brought close to the target surface 30, the distance between the ejection gun 2 and the target surface 30 is detected every moment by the distance sensor 22, It is sent to the control circuit 29 of the gun 1. When the detected value reaches the allowable work value, the switch 21 is turned on to operate the gun 1, and the YAG laser light 1 is first pulsed from the beam scanner 3 to the target surface 30 and the polygon mirror 25 Is irradiated while optically scanning the range of the width W, whereby a large number of minute perforations 31a are formed in the coating film (or coating) 31 applied to the target surface 30. (Note that the pulse transmission control of the laser beam based on the detected value of the distance sensor is a step for improving work safety, and can be omitted if necessary.) Simultaneously or with a slight delay in timing The dry ice particles i are sprayed together with the compressed air from the spray gun 2 onto the perforated surface.

【0021】この結果、塗膜31の微小穿孔31a内に
吹き込まれたドライアイス粒子iは穿孔31a内で対象
面30表面と塗膜31との境界面に沿って進展し、また
ガス化して急速に拡大し、このとき生ずるクサビ効果及
び体積膨張効果によって塗膜層31が対象面30表面か
ら順次剥離される。かくして、取手20を介して塗膜剥
離ガン1を所定速度で横移動(手動または自動操作)さ
せることにより、塗膜(被膜)31の剥離作業を光走査
幅W単位で効率良く実行することができる。
As a result, the dry ice particles i blown into the fine perforations 31a of the coating film 31 propagate along the boundary between the surface of the target surface 30 and the coating film 31 in the perforations 31a, and gasify and rapidly The coating layer 31 is sequentially peeled off from the surface of the target surface 30 by the wedge effect and the volume expansion effect generated at this time. Thus, by moving the coating film peeling gun 1 laterally (manually or automatically) at a predetermined speed via the handle 20, the work of peeling the coating film (film) 31 can be efficiently executed in units of the optical scanning width W. it can.

【0022】また、図4に示すようにガイド輪33とガ
イド輪33に内蔵した接触センサ34によっても同様な
噴射制御が可能である。即ち本実施形態は、前記塗膜剥
離ガン1に、前記噴射ガン2のノズル10先端と対象面
30との間の距離を一定に保つために、塗膜剥離ガン1
より対象面側に向けガイド棒32を所定長さ延伸し、そ
の先端に、ガイド輪33と、前記ガイド輪33が対象面
30に接触したことを検知する接触センサ34とを設
け、該接触センサ34よりの接触検知信号を得た場合の
み前記スイッチ21が作動可能に構成している。かかる
実施形態においても前記実施形態と同様な作用を得る事
が出来る
Further, as shown in FIG. 4, the same injection control can be performed by the guide wheel 33 and the contact sensor 34 built in the guide wheel 33. That is, in this embodiment, in order to keep the distance between the tip 10 of the nozzle 10 of the spray gun 2 and the target surface 30 constant,
The guide rod 32 is extended toward the target surface by a predetermined length, and a guide wheel 33 and a contact sensor 34 for detecting that the guide wheel 33 has contacted the target surface 30 are provided at the tip thereof. The switch 21 is configured to be operable only when a contact detection signal is obtained from the switch 34. In this embodiment, the same operation as the above embodiment can be obtained.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、処理
対象面に対してレーザ光をパルス状に照射して表面の塗
膜に多数の微小穿孔を加工し、この穿孔加工面に対して
ドライアイス粒子を圧縮空気を介して照射し、穿孔内に
吹き込まれたドライアイス粒子が進展、拡大するときに
生ずるクサビ効果及び体積膨張効果によって塗膜を対象
面から剥離させることができる。この際、レーザ光の焦
点距離をドライアイス粒子の投射距離に応じて調整でき
るようにし、又前記レーザ光の照射内を所定幅に光走査
できるようにし、更に、噴射ガンのノズル形状をこの光
走査幅に応じて扇状かつ偏平状に形成しているので光走
査幅範囲の塗膜には多数の微小穿孔が適正に加工され、
また、一度に光走査幅の剥離処理を実行できる為に、作
業効率が大幅に向上する。
As described above, according to the present invention, a laser beam is radiated to a surface to be processed in a pulse shape to form a large number of minute perforations in the coating film on the surface. The dry ice particles are irradiated through compressed air, and the coating film can be peeled off from the target surface by a wedge effect and a volume expansion effect generated when the dry ice particles blown into the perforations develop and expand. At this time, the focal length of the laser beam can be adjusted according to the projection distance of the dry ice particles, and the inside of the laser beam can be optically scanned to a predetermined width. Because it is formed in a fan shape and flat shape according to the scanning width, a large number of micro perforations are appropriately processed in the coating film in the optical scanning width range,
In addition, since the stripping process of the optical scanning width can be performed at a time, the working efficiency is greatly improved.

【0024】また、投射材がドライアイス粒子なので、
作業環境が悪化することがなく、後処理も不要となる。
更に距離センサによって許容作業距離をモニターしてス
イッチ回路を制御し、更にはYAGレーザ光の照射をラ
ンプ表示することもできるので安全作業が確保されるな
どの効果がある。
Further, since the projectile is dry ice particles,
The working environment does not deteriorate, and post-processing is not required.
Further, the switch circuit is controlled by monitoring the allowable working distance by the distance sensor, and furthermore, the irradiation of the YAG laser light can be indicated by a lamp, so that there is an effect that a safe work is ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の実施形態に係る塗膜(被膜)剥
離原理とその装置の基本構成を示す全体概略図で、ドラ
イアイス粒子を用いたショットブラスト装置として適用
させている。
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing the principle of peeling a coating film (film) and the basic configuration of the apparatus according to an embodiment of the present invention, and is applied as a shot blast apparatus using dry ice particles.

【図2】図1に適用される塗膜剥離ガンを示し、(A)
は正面図、、(B)は高圧エアホ−ス7の断面図(A−
A線断面図)である。
FIG. 2 shows a coating film peeling gun applied to FIG. 1 (A).
Is a front view, and (B) is a sectional view of the high-pressure air hose 7 (A-
FIG.

【図3】図2の塗膜剥離ガンの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the coating film peeling gun of FIG. 2;

【図4】図1に適用される他の実施形態に係る塗膜剥離
ガンを示し、図3の対応図である。
FIG. 4 is a view showing a coating film peeling gun according to another embodiment applied to FIG. 1 and corresponding to FIG. 3;

【図5】(A)は噴射ガン2及びドライアイス粒子供給
装置5の全体構成を示す全体図であり、(B)は粒子噴
射用ノズルの開口を示すB−B矢視図である。
FIG. 5A is an overall view showing an overall configuration of an injection gun 2 and a dry ice particle supply device 5, and FIG. 5B is a view taken along the line BB showing an opening of a particle injection nozzle.

【図6】図1に適用されるビームスキャナの概略構成図
である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a beam scanner applied to FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 塗膜剥離ガン 2 噴射ガン 3 ビーム走査手段 4 コンプレッサ 5 ドライアイス粒子供給装置 5’ 空気乾燥器 6 YAGレーザ発振器 7、7’ 高圧エアホ−ス 8 供給ホ−ス 9 光ファイバー 10 ノズル 20 取手 21 スイッチ 22 距離センサ 24 レンズ群 25 ポリゴンミラー 26 ランプ 30 対象面 31 塗膜(被膜) 31a 微小穿孔 33 ガイド輪 34 接触検知センサ REFERENCE SIGNS LIST 1 coating film peeling gun 2 injection gun 3 beam scanning means 4 compressor 5 dry ice particle supply device 5 ′ air dryer 6 YAG laser oscillator 7, 7 ′ high pressure air hose 8 supply hose 9 optical fiber 10 nozzle 20 handle 21 switch 21 Reference Signs List 22 distance sensor 24 lens group 25 polygon mirror 26 lamp 30 target surface 31 coating film (coating) 31a micro perforation 33 guide wheel 34 contact detection sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 伊知郎 広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱 重工業株式会社広島製作所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ichiro Masuda 4-6-22 Kannonshinmachi, Nishi-ku, Hiroshima-shi Hiroshima Works, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ドライアイス粒子を高速噴射して塗膜や
表面酸化物等の被膜の剥離若しくは洗浄を行なう被膜処
理方法において、 処理対象面にレーザ光をパルス照射して表面の塗装膜な
どの被膜層のみに多数の微小穿孔を形成した後若しくは
該微小穿孔形成と同時に、その穿孔形成部にドライアイ
ス粒子を高速噴射することを特徴とする被膜処理方法。
1. A coating method in which dry ice particles are sprayed at a high speed to peel or wash a coating such as a coating film or a surface oxide. A coating treatment method comprising: spraying dry ice particles at a high speed onto a perforated portion after forming a large number of micro perforations only in the coating layer or simultaneously with the formation of the micro perforations.
【請求項2】 ドライアイスを高速噴射させる噴射ガン
を具えてなる、塗膜や表面酸化物等の被膜の剥離若しく
は洗浄を行なう被膜処理装置において、 パルス発信されたレーザ光を所定照射角光走査させるビ
ーム走査手段を前記噴射ガンと一体的に連結し、該噴射
ガンとともに移動可能に構成したことを特徴とする被膜
処理装置。
2. A coating processing apparatus comprising a spray gun for spraying dry ice at a high speed for removing or cleaning a coating such as a coating film or a surface oxide. A film processing apparatus, wherein a beam scanning unit to be operated is integrally connected to the spray gun, and is configured to be movable together with the spray gun.
【請求項3】 前記ビーム走査されるレーザ光の焦点距
離を前記噴射ガンによるドライアイス粒子の有効投射距
離に対応させて調整可能に構成した焦点距離調整手段を
設けるとともに、該レーザ光の光走査がポリゴンミラー
を介して行なわれることを特徴とする請求項2記載の被
膜処理装置。
3. A focal length adjusting means configured to adjust a focal length of the laser beam to be beam-scanned in correspondence with an effective projection distance of dry ice particles by the spray gun, and a light scanning of the laser beam. 3. The film processing apparatus according to claim 2, wherein the step is performed via a polygon mirror.
【請求項4】 前記噴射ガンのノズルよりの粒子噴射パ
ターン形状を、前記ビーム走査手段によるレーザ光の照
射角に対応させて扇状かつ偏平状に形成したことを特徴
とする請求項2記載の被膜処理装置。
4. The coating according to claim 2, wherein the shape of the particle ejection pattern from the nozzle of the ejection gun is formed in a fan-like and flat shape corresponding to the irradiation angle of the laser beam by the beam scanning means. Processing equipment.
【請求項5】 前記噴射ガンにドライアイス粒子若しく
は圧縮空気を供給する供給ホース内に、前記パルス状レ
ーザ光を伝送する光ファイバーケーブルを収納したこと
を特徴とする請求項2記載の被膜処理装置。
5. An apparatus according to claim 2, wherein an optical fiber cable for transmitting said pulsed laser light is accommodated in a supply hose for supplying dry ice particles or compressed air to said injection gun.
【請求項6】 前記噴射ガンとビーム走査手段とを一体
的に連結し、移動可能に構成された処理装置本体よりな
り、 該本体に、レーザ光の出射とドライアイス粒子の噴射を
行なう作動スイッチと、該噴射ガンのノズル先端と対象
面との間の距離を検出する距離センサとを設け、該セン
サの検出値が作業許容値を示した時のみ前記スイッチが
作動可能に構成したことを特徴とする請求項2記載の被
膜処理装置。
6. An operation switch which integrally connects the injection gun and the beam scanning means and is configured to be movable, the operation switch for emitting laser light and injecting dry ice particles to the main body. And a distance sensor for detecting the distance between the nozzle tip of the injection gun and the target surface, wherein the switch is operable only when the detection value of the sensor indicates an allowable work value. The film processing apparatus according to claim 2, wherein
【請求項7】 前記噴射ガンとビーム走査手段とを一体
的に連結し、移動可能に構成された処理装置本体よりな
り、 該本体に、レーザ光の出射とドライアイス粒子の噴射を
行なう作動スイッチと、前記噴射ガンのノズル先端と対
象面との間の距離を一定に保つためのガイド部と、前記
ガイド部が対象面に接触したことを検知する接触センサ
とを設け、 該接触センサより接触検知信号を得た場合のみ前記スイ
ッチが作動可能に構成したことを特徴とする請求項2記
載の被膜処理装置。
7. An operation switch which integrally connects the injection gun and the beam scanning means and is movable so as to emit laser light and eject dry ice particles to the main body. A guide portion for keeping a constant distance between the nozzle tip of the spray gun and the target surface, and a contact sensor for detecting that the guide portion has contacted the target surface, 3. The apparatus according to claim 2, wherein said switch is operable only when a detection signal is obtained.
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