KR101760299B1 - 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치 및 피가공물의 기계 가공 방법 - Google Patents

폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치 및 피가공물의 기계 가공 방법 Download PDF

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Abstract

대전되기 쉬운 폐기물 등을 회수하는데 적합한 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치 및 이를 이용한 기계 가공 방법을 제공한다. 소정의 기계 가공 처리에 의해 발생하는 폐기물을 회수하는 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치 등으로서, 폐기물 회수 장치가 폐기물을 공기류를 이용하여 이송하는 이송 경로와, 이송 경로의 도중에 설치되고 폐기물에 대하여 소정량의 수분을 공급함으로써 대전 방지 처리하는 수분 공급 장치와, 대전 방지 처리된 상태의 폐기물을 분별 처리하는 사이클론과, 사이클론에 의해 분별 처리된 폐기물을 회수하는 회수 탱크를 구비하고 있다.

Description

폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치 및 피가공물의 기계 가공 방법{MACHINING DEVICE WITH WASTE COLLECTION EQUIPMENT AND MACHINING METHOD FOR WORKPIECE}
본 발명은 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치 및 이를 이용한 피가공물의 기계 가공 방법에 관한 것이다. 특히, 대전(帶電)되기 쉬운 합성 수지 또는 금속 가루 등으로 이루어지는 폐기물을 회수하는데 적합한 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치 및 이를 이용한 피가공물의 기계 가공 방법에 관한 것이다.
종래, 기계 가공 장치의 일종으로서, 단시간에 정밀도 높게 에어백의 전개 시에 파단(破斷)되는 에어백 티어라인(airbag tear line)을 형성하기 위한 에어백 티어라인 형성 장치가 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).
보다 구체적으로는, 도 7에 도시한 바와 같이, 이러한 에어백 티어라인 형성 장치(200)는 티어라인(220a)을 형성하는 표피(220)를 세팅하는 티어라인 형성 받이대와, 티어라인(220a)을 형성하기 위한, 스핀들(209)을 포함하는 절삭 공구(210)와, 당해 절삭 공구(210)를 슬라이드 이동 기구(206)를 통하여 소정 거리(0.5 ~ 3 mm)를 왕복 운동시키기 위한 솔레노이드(208)를 포함하는 상하이동 플레이트(207)와, 당해 상하이동 플레이트(207)를 직교 3 축 방향으로 이동 가능하게 하는 가공 블록(205)을 구비하고 있다.
한편, 치과 치료 등의 의료 현장에서 공기 중에 포함되는 초미세한 분진(평균 입경: 0.1 ~ 0.3 μm)을 간단하고 확실히 제거하는 것을 목적으로 하여, 미립화한 물과 분진을 미리 혼합한 후 집진(集塵) 탱크 내에서 사이클론류에 의해 분진을 제거하는 집진 및 공기 정화 장치가 제안되어 있다(특허 문헌 2 참조).
보다 구체적으로는, 도 8에 도시한 바와 같이, 공기를 취입하는 도입관(303)과, 벤투리부(331)와, 사이클론류를 이용한 집진 탱크(302)를 구비한 집진 및 공기 정화 장치(301)로서, 벤투리부(331)에서 물 도입관(332)이 접속되어 있는 도입관(303)을 집진 탱크(302)에 접속시키고, 당해 집진 탱크(302)의 상부에 공기를 외부 장치(341)로 배출하는 배출관(304)을 설치하고, 집진 탱크(302)의 하부에 분진을 저장하기 위한 물 저장조(321)를 설치하고, 당해 물 저장조(321)의 일부의 물을 펌프를 통하여 취수구(322)로부터 취출하여 벤투리부(331)로 공급하는 것을 특징으로 한 집진 및 공기 정화 장치(301)이다.
또한, 마찬가지로 클린 룸 등의 용도로 이용되는 집진 장치로서, 통상의 사이클론에서는 포집할 수 없는, 입경이 0.1 μm 이하의 미립자여도 제거 가능한 집진장치가 제안되어 있다(특허 문헌 3 참조).
보다 구체적으로는, 도 9에 도시한 바와 같이, 집진 대상인 기체를 화살표(413A)로 도시한 바와 같이 도입하고, 수증기 공급 수단(414)에서 수증기(414C)를 혼합시킨 상태로 하여 이를 사이클론(417)으로 도입하고, 사이클론(417) 중에서 기체 중의 입자에 생기는 원심력을 이용하여 기체로부터 입자를 제거하는 집진 장치(410)로서, 기체로 수증기(414C)를 공급하는 수증기 공급 수단(414)과, 수증기 공급 수단(414)의 하류측에 설치되고 수증기 공급 수단(414)에 의해 수증기가 공급된 기체를 냉각하는 냉각 수단(416)을 구비하는 것을 특징으로 한 집진 장치(410)이다.
또한, 절삭시 등에 발생하는 분진을 저비용으로 확실히 수집하기 위한 집진 어태치먼트가 제안되어 있다(특허 문헌 4 참조).
보다 구체적으로는, 도 10에 도시한 바와 같이, 복수의 벨로우즈부(502b, 502d)를 가지고, 치핑 해머(510)의 해머(510b)를 둘러싸고 공기의 흡인에 의해 부압(負壓)이 되는 통 형상의 커버부(502)와, 당해 커버부(502)의 내부를 흡인하고 집진하기 위한 흡기관부(503)가 복수의 벨로우즈부(502b, 502d)의 사이에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 집진 어태치먼트(501)이다.
일본특허공개공보 제4382429호(특허 청구의 범위, 도 4 등) 일본특허공개공보 2000-140547호(특허 청구의 범위, 도 1 등) 일본특허공개공보 평7-16499호(특허 청구의 범위, 도 1 등) 일본특허공개공보 2004-306212호(특허 청구의 범위, 도 2 등)
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 에어백 티어라인 형성 장치(200)는 절삭 처리에 의해 발생하는 폐기물의 회수 장치까지는 구비되어 있지 않고, 형성된 티어라인 상에 잔류하는 폐기물이 방해를 함으로써, 레이저 변위계 등의 광학 측정 장치를 이용하여 티어라인(파단홈)의 깊이를 정확하게 측정하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있었다. 특히, 절삭 처리를 하면서 대량으로 발생하는 폐기물의 영향으로 동시에 티어라인의 깊이를 신속하고 정밀도 높게 측정하여 그 값을 피드백하면서 절삭 상태를 조정하는 것은 사실상 곤란했다.
또한, 특허 문헌 1에 기재된 에어백 티어라인 형성 장치(200)는 절삭 공구에 대하여 소정 거리(0.5 ~ 3 mm 정도)를 왕복 운동시키기 위한 솔레노이드(208)가 설치되어 있어, 선 형상 컷부를 간헐적으로 설치할 수는 있어도 연속적으로 형성하는 것은 소요 시간이 길어져 제조 비용이 높아진다고 하는 문제가 있었다.
한편, 특허 문헌 2에 기재된 집진 및 공기 정화 장치(301)는 구조상, 집진 탱크의 하부에 물 저장조를 설치하여 초미세한 분진을 진흙으로서 회수하는 것을 특징으로 하고 있어, 그 후의 처리 방법이나 취급이 곤란해질 뿐만 아니라, 장치 전체가 대형화, 복잡화되기 쉽다고 하는 문제가 있었다.
또한, 특허 문헌 2에 기재된 집진 및 공기 정화 장치(301)는 치아 등을 절삭할 때 발생하는 초미세한 분진(평균 입경: 0.1 ~ 0.3 μm)만을 회수하는 것을 의도하고 있어, 기계 가공 장치에 의해 대량으로 발생하는, 대전되기 쉽고 또한 사이즈가 상당히 큰 폐기물을 간단하고 쉽게 효율적으로 회수하는 것에 대해서는 아무런 의도도 하지 않았다.
또한, 특허 문헌 3에 기재된 집진 장치(410)는 구조상, 수증기 공급 수단(414)뿐만 아니라 수증기를 응결하기 위한 냉각 수단(416)이 필요하여, 런닝 코스트가 높아져 경제적으로 불리하다고 하는 문제가 있었다.
또한, 특허 문헌 3에 기재된 집진 장치(410)는 클린 룸에서 문제가 되는 초미세한 미립자(입경 0.1 μm 이하)만을 회수하는 것을 의도하고 있어, 기계 가공 장치에 의해 대량으로 발생하는, 대전(帶電)되기 쉽고 또한 사이즈가 상당히 큰 폐기물까지 간단하고 쉽게 효율적으로 회수하는 것에 대해서는 아무런 의도도 하지 않았다.
또한, 특허 문헌 4에 기재된 집진 어태치먼트(501)는 기계 가공 장치인 해머(510b)에 의해 발생하는 분진의 회수를 의도하고 있지만, 소정의 대전 방지 처리까지는 고려하지 않아, 사이클론이나 회수 탱크 등을 설치했다고 하더라도 정전기가 발생하여 분진을 효율적으로 회수하지 못했다.
특히, 겨울철의 건조 시기에는 발생한 대량의 분진이 정전기에 의해 사이클론이나 회수 탱크 등의 내벽에 부착되어 외부로 효율적으로 취출하는 것이 곤란했다.
또한, 해머(510b)를 둘러싸는 통 형상의 커버부(502)의 전체가 고무제의 벨로우즈부(502b, 502d)를 가지고 있어, 상하 방향뿐만 아니라 가로 방향으로도 탄성 변형되기 쉬워, 해머(510b)와 접촉하기 쉽고, 그 결과 정밀도 높게 기계 가공 처리를 행하는 것이 곤란하다고 하는 문제도 보였다.
따라서, 발명자는 예의(銳意) 검토하여, 소정의 기계 가공 장치에서 기계 가공 처리에 의해 대량으로 발생하는, 대전되기 쉽고 또한 사이즈가 상당히 큰 폐기물에 대하여, 소정의 대전 방지 처리를 실시하면서 회수하기 위한 폐기물 회수 장치를 구비함으로써, 겨울철 등의 정전기가 발생하기 쉬운 건조 시기에도 폐기물을 효율적으로 회수할 수 있고, 기계 가공 처리 시에서의 피가공물의 가공 상태를 정밀도 높게 관리할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성시킨 것이다.
즉, 본 발명은 피가공물에 대한 가공 정밀도가 높을 뿐만 아니라, 기계 가공 처리에 의해 발생하여 대전 등이 되기 쉬운 폐기물에 대한 회수가 효율적인 기계 가공 장치 및 이를 이용한 피가공물의 기계 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 소정의 기계 가공 처리에 의해 발생하는 폐기물을 회수하는 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치로서, 폐기물 회수 장치가, 폐기물을, 공기류를 이용하여 이송하는 이송 경로와, 이송 경로의 도중에 설치되고 폐기물에 대하여 소정량의 수분을 공급함으로써 대전 방지 처리하는 수분 공급 장치와, 대전 방지 처리된 상태의 폐기물을 분별 처리하는 사이클론과, 사이클론에 의해 분별 처리된 폐기물을 회수하는 회수 탱크를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치가 제공되어, 상술한 문제점을 해결할 수 있다.
즉, 기계 가공 처리에 의해 대량으로 발생하고, 대전되기 쉽고 또한 사이즈가 상당히 큰 폐기물에 대하여, 소정의 대전 방지 처리를 실시하여 취급하기 쉬운 폐기물로서 회수하기 위한 폐기물 회수 장치를 구비함으로써, 사이클론을 거쳐 회수 탱크에서 효율적으로 회수할 수 있다.
또한, 이러한 기계 가공 장치이면, 발생하는 폐기물을 신속히 흡인 제거할 수 있으므로, 폐기물에 의한 측정 장해를 피하여 기계 가공 처리 시에서의 피가공물의 가공 상태를 광학 측정 장치 등을 이용하여 정밀도 높게 관리할 수 있다.
또한, 본 발명의 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치를 구성함에 있어서, 수분 공급 장치가, 벤투리관 및 상기 벤투리관으로 물을 공급하는 물 도입관을 포함하고, 공기류가 벤투리관을 통과할 때에 생기는 부압(負壓)을 이용하여 물 도입관으로부터 소정량의 수분을 공급하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 수분 공급 장치를 간단하고 쉽게 소형의 구성으로 할 수 있다. 또한, 폐기물에 대하여 미스트 상태의 물을 부여할 수 있으므로, 비교적 소량의 수분으로 효율적으로 대전 방지 처리를 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치를 구성함에 있어서, 물 도입관의 도중에 전자 밸브 또는 수동 밸브가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 전자 밸브 등을 설치함으로써, 수분 공급 장치에서의 수분 공급량을 더욱 치밀하게 조정할 수 있으므로, 비교적 소량의 수분으로 더 효율적으로 대전 방지 처리를 실시할 수 있다.
또한, 이러한 전자 밸브 등을 설치함으로써, 밸브와 수분 공급 장치 간의 물 도입관에 소정량의 물을 저장할 수 있으므로, 이 물을 이용하여 폐기물에 대해서 소정의 대전 방지 처리를 신속하게 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치를 구성함에 있어서, 기계 가공 장치가 절삭 장치 또는 연마 장치이고, 상기 절삭 장치 또는 연마 장치에 의해 발생하는 폐기물을 사이클론으로 분별 처리한 후, 회수 탱크에 회수하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 절삭 장치 등에서 대량으로 발생한, 대전되기 쉽고 또한 사이즈가 비교적 큰 가루 등의 폐기물이어도 효율적으로 대전 방지 처리를 실시하고, 사이클론을 거쳐 회수 탱크에서 효율적으로 회수할 수 있다.
또한, 절삭 장치 등의 경우, 피가공물에서의 기계 가공 처리 상태의 파악이 중요하지만, 폐기물이 신속히 흡인 제거되기 때문에, 광학 측정 장치 등을 이용하여 이러한 기계 가공 처리 상태를 정밀도 높게 측정하여 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치를 구성함에 있어서, 회수 탱크에 투명창부가 설치되어 있어, 폐기물의 회수 상태를 육안으로 확인할 수 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 회수 탱크에서의 폐기물의 회수 정도를 육안으로 확인할 수 있어, 폐기물의 대전 방지 상태나 회수 시기 등을 용이하게 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치를 구성함에 있어서, 회수 탱크를 제 1 회수부로 했을 때, 상기 제 1 회수부의 하방에 셔터를 개재하여 폐기물을 회수하기 위한 제 2 회수부가 설치되어 있고, 상기 제 2 회수부에서 셔터를 열었을 경우에, 자체 무게에 의해 낙하하는 폐기물을 일체로서 회수하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 간단하고 쉬운 구성이어도 소정량의 폐기물을 일체적이고 또한 신속하게 회수할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 태양은, 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치를 이용하여 이루어지는 피가공물의 기계 가공 방법으로서, (1) 기계 가공 장치를 이용하여 폐기물을 흡인 제거하면서 피가공물을 기계 가공 처리하는 공정과, (2) 이송 경로 내를 공기류를 이용하여 폐기물을 이송하는 이송 공정과, (3) 이송 경로의 도중에 설치된 수분 공급 장치에 의해 폐기물에 대하여 소정량의 수분을 공급하는 대전 방지 처리 공정과, (4) 사이클론에 의해 대전 방지 처리된 상태의 폐기물을 분별 처리하는 분별 처리 공정과, (5) 회수 탱크에 의해, 사이클론에 의해 분별 처리된 폐기물을 회수하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉, 이와 같이 기계 가공 방법을 실시함으로써, 소정의 기계 가공 장치에서 대량 발생하고, 대전되기 쉽고 또한 사이즈가 상당히 큰 폐기물이어도, 취급하기 쉬운 폐기물로서 사이클론을 거쳐 회수 탱크에 효율적으로 회수할 수 있다.
한편, 이러한 폐기물을 기계 가공 처리하면서, 신속하고 충분히 흡수할 수 있어, 잔존하는 것에 기인한 측정 장해를 배제하여 피가공물의 가공 상태(가공 깊이 등)를 광학 측정 장치 등을 이용하여 정밀도 높게 측정하고 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 피가공물의 기계 가공 방법을 실시함에 있어서, 폐기물에서의 대전 방지 처리 전의 체적 저항을 1 × 108 Ω·cm 이상의 값으로 하고, 폐기물에서의 대전 방지 처리 후의 체적 저항을 1 × 106 Ω·cm 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 실시함으로써, 폐기물에 대한 수분 공급량이나, 나아가서는 대전 방지 처리의 정도를 정량적으로 관리할 수 있다.
또한, 폐기물의 체적 저항은 사단자법(四端子法)에 준하여 소정 조건(전극 1 cm2, 전압 100 V, 30 초 전압 인가 후의 저항치 환산) 하에, 디지털 볼트 미터를 이용하여 측정할 수 있다.
도 1은 본원 발명의 폐기물 회수 장치를 설명하기 위하여 제공하는 개략도이다.
도 2는 본원 발명의 기계 가공 장치의 일부를 설명하기 위하여 제공하는 부분 확대도이다.
도 3은 절삭 장치(엔드밀) 및 절단 장치(초음파 커터)를 구비한 기계 가공 장치의 동작을 개략적으로 설명하기 위하여 제공하는 도면이다.
도 4는 에어백 장치의 태양을 설명하기 위하여 제공하는 도면이다.
도 5는 에어백 파단홈 형성 장치의 개략을 설명하기 위하여 제공하는 도면이다.
도 6은 수분 공급 장치의 태양을 설명하기 위하여 제공하는 도면이다.
도 7은 종래의 에어백 티어라인 형성 장치를 설명하기 위하여 제공하는 도면이다.
도 8은 종래의 집진 및 공기 정화 장치를 설명하기 위하여 제공하는 도면이다.
도 9는 종래의 집진 장치를 설명하기 위하여 제공하는 도면이다.
도 10은 종래의 집진 어태치먼트를 설명하기 위하여 제공하는 도면이다.
［제 1 실시예］
제 1 실시예는, 도 1 및 도 2에 예시한 바와 같이, 소정의 기계 가공 처리에 의해 발생하는 폐기물을 회수하는 폐기물 회수 장치(10)를 구비한 기계 가공 장치(12)로서, 폐기물 회수 장치(10)가 폐기물을 공기류를 이용하여 이송하는 이송 경로(14)와, 이송 경로(14)의 도중에 설치되고 폐기물에 대하여 소정량의 수분을 공급함으로써 대전(帶電) 방지 처리하는 수분 공급 장치(16)와, 대전 방지 처리된 상태의 폐기물을 분별 처리하는 사이클론(18)과, 사이클론(18)에 의해 분별 처리된 폐기물을 회수하는 회수 탱크(24)를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물 회수 장치(10)를 구비한 기계 가공 장치(12)이다.
또한, 도 1은 폐기물 회수 장치(10)의 개략도이며, 도 2는 폐기물 회수 장치(10)의 일부를 포함하는 기계 가공 장치(12)의 일부에서의 부분 확대도이다.
그리고, 도 2 중의 절취부가 기계 가공 장치(절삭 공구)(12)의 확대도를 도시하고 있고, 기호(A)가 소정의 가공 처리를 행하기 위한 기계 처리부, 기호(B)가 폐기물에 대하여 소정의 대전 처리를 행하기 위한 대전 처리부, 기호(C)가 폐기물을 회수하기 위한 회수부를 각각 나타내고 있다.
이하, 기계 처리부(A)에 설치되어 있는 기계 가공 장치로서, 주로 자동차용 내장 부재(에어백 도어 부재)에 대하여, 에어백 파단홈(티어라인)을 형성하기 위한 에어백 파단홈 형성용 장치를 상정했을 경우를 예로 들어 제 1 실시예의 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치를 설명한다.
1. 기계 가공 장치
(1) 종류
도 1 및 도 2에 예시한 기계 가공 장치(기계 공구를 포함함)(12)의 종류로서는 소정의 기계 가공 처리를 행함으로써, 폐기물을 발생시키는 구성이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 절삭 장치, 연마 장치, 절단 장치, 천공(穿孔) 장치 중 적어도 일종 혹은 이들 기계 가공 장치와 다른 기계 장치로서의 검사 장치, 증착 장치, 도장(塗裝) 장치, 가열 장치 등과의 조합이어도 좋다.
여기서, 절삭 장치로서는 엔드밀(end mill), 진동 절삭 장치(초음파 진동 절삭 장치, 타원 진동 절삭 장치 등을 포함함), 회전축 절삭 장치 등을 들 수 있다. 특히, 선단에 바닥날을, 측방에 측면날을 구비한 솔리드 엔드밀은 절삭 공구로서 최적이다. 또한, 연마 장치로서는 바이트(bite), 그라인더, 블래스트, 줄(file) 등을 들 수 있다. 또한, 절단 장치로서는 초음파 커터, 레이저 커터, 열 용해 날 등을 들 수 있다. 또한, 천공 장치로서는 드릴(고주파 초음파 드릴을 포함함), 리머, 탭 등을 들 수 있다.
따라서, 예를 들어 기계 가공 장치가 에어백 파단홈 형성 장치인 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 절삭 장치로서의 엔드밀(12)과, 절단 장치로서의 초음파 커터(11)를 각각 설치함으로써, 피가공물의 종류 또는 사용 목적 등에 따라 양방 혹은 어느 일방을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로는, 도 3의 (a)에 예시한 바와 같이, 엔드밀(12)을 이용하여 피가공물(15)에 대하여 단면 직사각형 형상의 에어백 파단홈을 연속적으로 형성할 수도 있다. 또한, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 엔드밀(12)로 형성한 단면 직사각형 형상의 에어백 파단홈의 저부에 간접적으로 혹은 피가공물(15)에 대하여 직접적으로 초음파 커터(11)를 이용하여 소정 간격을 두고 복수의 절단 개소를 형성할 수도 있다.
또한, 도 3의 (a)는 엔드밀(12)이 상하 방향 동작이나 회전 방향 동작을 포함하여 3 차원 방향의 위치 결정을 행하는 위치 제어 장치(13(13a, 13b, 13c)) 및 이에 연결되는 실린더(12d)에 의해 소정 위치보다 하방 위치까지 하강되어 있고, 피가공물(15)에 대하여 에어백 파단홈을 연속적으로 형성하는 경우의 가공 상태를 도시하고 있다.
그리고, 이러한 위치 제어 장치(13)를 개재하여 엔드밀(12)의 반대측에 설치되어 있는 초음파 커터(11)는 소정 위치보다 상방 위치로 상승되어 있어 엔드밀(12)의 동작을 저해하지 않도록 구성되어 있다.
한편, 도 3의 (b)는 초음파 커터(11(11a, 11b, 11c))가 위치 제어 장치(13)에 의해 소정 위치보다 하방 위치까지 강하되어 있고, 피가공물(15)에 대하여 복수의 절단 개소를 형성하는 경우의 가공 상태를 도시하고 있다.
또한, 초음파 커터(11)는 선단부(11a)와 축부(11b)와 초음파 진동 장치(11c)를 포함하여 구성되어 있다.
그리고, 위치 제어 장치(13)를 개재하여 초음파 커터(11)가 설치되어 있는 쪽의 반대측에 설치되어 있는 엔드밀(12)은 소정 위치보다 상방 위치로 상승되어 있어 초음파 커터(11)의 동작을 저해하지 않도록 구성되어 있다.
또한, 피가공물의 태양에 따라, 절삭 장치, 연마 장치, 절단 장치, 천공 장치 등의 기계 가공 장치의 종류를 구분하여 사용하는 것이 바람직하다.
즉, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 에어백 도어 부재(40)가 폴리프로필렌 수지 또는 ABS 수지 등으로 이루어지는 단층 구조의 기재(15)를 포함하는 경우, 당해 기재(15)에 대해서 절삭 장치(엔드밀)만을 이용하여 실질적으로 연속선으로 이루어지는 에어백 파단홈(15d)을 형성하면서 발생하는 폐기물을 흡인 제거할 수 있다.
그리고, 도 3에 도시한 바와 같이, 기재(15)의 가공 상태(파단홈 깊이)를 레이저 변위계(12e)(예를 들면, 키엔스사 제품, LKG5000 시리즈)로 온라인 모니터하고, 이를 피드백함으로써 기재(15)의 파단홈 깊이를 소정 범위로 조정할 수 있다.
따라서, 이와 같이 엔드밀에 의해 상하 이동시키는 횟수를 극단적으로 줄여, 연속선을 형성하는 경우에도 에어백 파단홈을 신속히 또한 정밀도 높게 형성할 수 있다.
그 결과, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 에어백(15c)과 복수의 돌기물(15a, 15b)에 의해 형성되는 에어백 수용부(15e)와, 파단홈(15d)의 깊이에 관하여 소정 두께(t1)를 가지는 기재(15)를 구비하여 이루어지는 에어백 도어 부재(40)를 매우 저렴하고 또한 효율적으로 제조할 수 있다.
한편, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 에어백 도어 부재(40')가 폴리프로필렌 수지나 ABS 수지 등으로 이루어지는 경질 기재(15'd) 상에 중간층으로서의 발포 우레탄층(15'e)을 사이에 두고 폴리염화비닐 수지나 폴리오레핀 수지 등으로 이루어지는 표피(15'f)가 형성되어 있는 다층 구조(3 층 구조)의 기재(15')를 포함할 경우에 경질 기재(15'd)에 대해서는 절삭 장치로서의 엔드밀을 이용하여 소정의 에어백 파단홈(15'g)을 형성할 수 있다.
통상적으로, 경질 기재(15'd)의 두께는 1 ~ 3 mm의 범위 내의 값이며, 발포 우레탄층(15'e)의 두께는 0.5 ~ 10 mm의 범위 내의 값이며, 표피(15'f)의 두께는 0.5 ~ 5 mm의 범위 내의 값이다.
그리고, 중간층(15'e)이나 표피(15'f)에 대해서는 초음파 커터를 이용하여 절단 처리를 실시하여, 인비저블성을 높이도록 소정의 잔류 두께(t3)를 가지는 복수의 절단 개소(15'h)를 형성할 수 있다.
따라서, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 에어백 파단홈(15'g) 및 복수의 절단 개소(15'h)의 조합으로 이루어지는 복합적 파단 부위를 형성함으로써, 인비저블성이나 장식성이 뛰어난 에어백 도어 부재(40')를 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 엔드밀을 이용하여 이루어지는 에어백 파단홈(15'g)의 깊이에 대해서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 레이저 변위계(12e)를 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 초음파 커터를 이용하여 이루어지는 절단 개소(15'h)의 깊이에 대해서는 도 5에 도시한 와전류(渦電流) 방식의 측정 장치(167, 169)를 이용하여 정밀도 높게 측정할 수 있다.
(2) 에어백 파단홈 형성 장치
또한, 기계 가공 장치가 에어백 파단홈 형성 장치인 경우, 예를 들면 도 5에 도시한 바와 같이, 이러한 에어백 파단홈 형성 장치(100)는 자동차용 내장 부재(에어백 도어 부재)가 재치(載置)되는 지지대(111)를 구비하고 있다.
그리고, 이 지지대(111) 상에 재치된 자동차용 내장 부재에 대하여 1 차 파단선(예를 들면, 소정폭 및 소정 깊이를 가지는 파단홈)을 형성하기 위한 1 차 파단선 형성 수단(131)과 2 차 파단선(예를 들면, 소정 깊이를 가지는 슬릿선)을 형성하기 위한 2 차 파단선 형성 수단(133)이 설치되어 있다.
또한, 이들에 장착되어 있는 가공날(113)의 위치를 검출하기 위한 제 1 가공날 검지 수단(167) 및 제 2 가공날 검지 수단(169)이 재치면(111a)의 이면측에 각각 설치되어 있다. 그리고, 이들 제 1 가공날 검지 수단(167) 및 제 2 가공날 검지 수단(169)은 통상적으로 와전류 방식의 측정 장치이다.
또한, 에어백 파단홈 형성 장치(100)는 각종 1 차 파단선 형성 수단 및 2 차 파단선 형성 수단의 위치 조정이나 가공 처리 동작, 나아가서는 검지 동작 등을 정밀도 높게 행하기 위한 제어부(컴퓨터 제어부)(116)를 포함하고 있다.
단, 에어백 도어 부재의 태양에 따라서는 상술한 바와 같이 1 차 파단선 형성 수단 및 2 차 파단선 형성 수단 중 어느 하나여도 좋고, 혹은 1 차 파단선 형성 수단 및 2 차 파단선 형성 수단 외에 추가로 3 차 파단선 형성 수단을 설치해도 좋다.
(2)-1 지지대
또한, 에어백 파단홈 형성 장치(100)는 에어백 파단홈을 형성할 때, 자동차용 내장 부재가 재치되고 고정되는 지지대(111)를 구비하고 있다.
그리고, 이 지지대(111)의 재치면(111a)에는 복수의 흡인홀(117)이 형성되고, 재치면(111a) 상에 재치되는 자동차용 내장 부재를 당해 흡인홀(117)을 거쳐 흡인 고정하기 위한 흡인 장치(118)가 구비되어 있다.
이러한 흡인 장치(118)로서는, 예를 들면 진공 펌프 등을 사용할 수 있다. 이러한 흡인 고정 수단을 구비함으로써, 복잡한 형상의 자동차용 내장 부재나 대형의 자동차용 내장 부재여도 지지대(111) 상에 용이하게 고정시킬 수 있다.
따라서, 에어백 파단홈을 형성할 때의 자동차용 내장 부재의 위치 어긋남이나 에어백 파단홈의 잔류부 두께의 불균일을 방지하여 에어백 파단홈을 정밀도 높게 형성할 수 있다.
또한, 진공 펌프 등이면, 기계적 고정 수단과는 달리, 흡인 장치(118)의 작동 온·오프에 따라 자동차용 내장 부재의 고정 유무를 용이하게 전환할 수 있어 신속하게 작업을 행할 수 있다.
(2)-2 파단선 형성 수단
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 파단선 형성 수단으로서 1 차 파단선 형성 수단(131) 및 2 차 파단선 형성 수단(133)을 각각 설치하는 것이 바람직하다.
여기서, 1 차 파단선 형성 수단(131)은, 피가공물이 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이 경질의 기재(15)만으로 이루어지는 차량용 내장 부재(에어백 도어부)인 경우에는, 소정 두께(t2)를 가지는 기재(15)의 이면측에서 일부를 절삭하지만 표면측까지는 도달하지 않는 소정 두께(t1)의 에어백 파단선(15d)을 형성하기 위한 가공 수단(1 차 파단선 형성 수단)이 된다.
이러한 기재(15)의 소정 두께(t2)는 통상적으로 1.0 ~ 2.5 mm의 범위이며, 표면측까지는 도달하지 않는 잔류 기재의 소정 두께(t1)는 통상적으로 0.1 ~ 0.8 mm의 범위 내의 값이지만, 0.2 ~ 0.7 mm의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.3 ~ 0.6 mm의 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 피가공물이, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 경질 기재(15'd)와 중간층(발포층)(15'e)과 표피(15'f)로 구성되는 3 층 구조의 기재(15')인 경우, 경질 기재(15'd)측으로부터 기재(15'd)를 관통하는 반면, 표피(15'f)까지는 도달하지 않는 깊이의 1 차 파단선을 형성하기 위한 가공 수단이다.
이러한 표면측까지는 도달하지 않는 잔류 표피의 소정 두께(t3)는 통상적으로 0.1 ~ 0.8 mm의 범위이지만, 0.2 ~ 0.7 mm의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.3 ~ 0.6 mm의 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 이러한 1 차 파단선 형성 수단으로서는 엔드밀, 열 용해 날, 초음파 커터, 레이저 커터 등을 적합하게 사용할 수 있다.
한편, 도 5에 도시한 에어백 파단홈 형성 장치(100)는 1 차 파단선 내를 통하여 가공날(113)을 진입시켜 표피(15'f)에 이르는 2 차 파단선(두께(t3))을 형성하기 위한 가공 수단으로서 2 차 파단선 형성 수단(133)이 구비되어 있다.
따라서, 2 차 파단선 형성 수단(133)에 포함되는 가공날(초음파 커터 등)(113)은 전체적으로 가늘고 긴 판 형상으로 형성되어 있고, 1 차 파단선 형성 수단(131)에 포함되는 가공날(엔드밀 등)에 의해 형성된 1 차 파단선의 내부에 진입할 수 있도록 되어 있다.
이 2 차 파단선 형성 수단(133)은 가공날(113)로서 커터날이나 면도날 등의 비가열 타입의 나이프형 커터날을 포함하는 것이며, 형성되는 파단선은 기본적으로는 선폭이 가는 한 개의 절단선으로서, 폐기물은 거의 발생하지 않는 구성이다.
이러한 비가열 타입의 나이프형 커터날을 이용하여 형성되는 2 차 파단선은 선폭도 가늘고 절단면이 용해되거나 거칠어질 일도 없기 때문에, 내장 부재의 외표면에 배치된 표피층의 이면에 형성하더라도, 외부로부터 에어백 파단홈의 존재 개소가 인식될 일이 없어 인비저블성을 확보할 수 있도록 되어 있다.
단, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 기본적으로 기재(15)만을 포함하는 차량용 내장 부재(에어백 도어부)의 경우에는 2 차 파단선 형성 수단의 사용은 불필요해진다.
그리고, 에어백 파단홈 형성 장치(100)에서 1 차 파단선 형성 수단(131) 및 2 차 파단선 형성 수단(133)은 모두 이동 제어 로봇(163)에서의 파단선 형성 수단의 고정부(163a)에 고정되어 있다.
따라서, 1 차 파단선을 형성할 때에는 이동 제어 로봇(163)이 동작하여 1 차 파단선 형성 수단(131)에 의해 경질 기재(15'd)를 절단할 수 있는 상태로 위치 결정하면서, 소정의 절단 동작을 행한다.
이어서, 2 차 파단선을 형성할 때에는 2 차 파단선 형성 수단(133)에 의해 표피(15'f)를 절단할 수 있는 상태에서 소정의 절단 동작을 행한다.
(2)-3 가공날 검지 수단
또한, 에어백 파단홈 형성 장치(100)에서는 1 차 파단선 형성 수단(131)의 일부를 구성하는 가공날(131a)에 의한 날끝 위치를 제어하여, 형성하는 홈의 깊이, 즉 기재 잔류부의 두께를 조정하기 위하여 1 차 파단선의 깊이를 온타임(on time)으로 실측하기 위한 광학 측정 장치(레이저 반사 방식의 레이저 변위계 등)를 설치하는 것이 바람직하다.
한편, 지지대(111)의 하방에 2 차 파단선 형성 수단(133)의 일부를 구성하는 가공날의 날끝 위치를 검지하기 위한 제 1 가공날 검지 수단(167) 및 제 2 가공날 검지 수단(169)을 각각 구비하는 것이 바람직하다.
이러한 제 1 가공날 검지 수단(167) 및 제 2 가공날 검지 수단(169)은 지지대(111)의 내부에 배치되고, 미리 설정된 특정 검출 위치에서 가공날의 존재 유무가 검지되도록 구성되어 있다.
그리고, 이러한 제 1 가공날 검지 수단(167) 및 제 2 가공날 검지 수단(169)으로서는, 예를 들면 금속 탐지기가 적합하고, 이에 따라 금속제의 가공날이 검출 위치를 통과했을 때 가공날의 존재 유무를 검지할 수 있다.
(2)－4 날끝 상태 검지 수단
또한, 날끝 상태 검지 수단(129)은 가공날의 날끝의 마모나 손상 상태를 검지하기 위한 수단이다.
즉, 가공날의 날끝 상태를 측정하여 마모 등에 의해 손상되어 있는 상태가 검지되었을 경우에는 장치의 가동을 정지하고, 가공날을 교환할 수도 있다. 따라서, 형성하는 에어백 파단홈의 잔류부의 두께를 정밀도 높게 조절할 수 있다.
구체적으로, 날끝 상태 검지 수단은 레이저 변위계나 적외선 측정 장치 등을 이용하여 구성되고, 이동 제어 로봇(163)의 선단을 미리 규정한 소정의 높이로 유지한 채로 가공날을 날끝 상태 검지 수단(129)의 검지 위치에 배치하고, 에어백 파단홈의 형성 전과 형성 후의 날끝의 높이 위치의 차이 또는 음영의 형상 차이를 측정함으로써 마모 등에 의한 손상 정도를 검지할 수 있다.
이러한 날끝 상태 검지 수단(129)을 구비함으로써, 가공날의 날면 상태를 고려하여 가공날의 날끝과 지지대(111)의 재치면과의 거리를 일정 상태로 유지할 수 있어, 표피의 종류나 두께 등이 변화했을 경우에도 잔류부의 두께가 전체적으로 균일한 에어백 파단홈을 정밀도 높고 또한 신속하게 형성할 수 있다.
(3) 피가공물
또한, 피가공물의 종류에 대해서도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스틸렌 수지, 폴리에스텔 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리술폰 수지 등의 합성 수지, 금, 은, 구리, 플라티나, 니켈, 티탄, 알루미늄, 아연, 철, 납, 카드뮴, 텅스텐, 인듐, 몰리부텐 등의 금속(합금을 포함함), 산화은, 산화구리, 산화규소, 산화니켈, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 산화철, 산화납, 산화카드뮴, 산화텅스텐, 산화인듐, 산화몰리부텐, 글라스, 세라믹 등의 산화물, 수산화알루미늄 등의 수산화물, 세라믹 재료 및 이들 복합물이나 혼합물로 이루어지는 입체적 성형품 또는 필름 등을 들 수 있다.
이들 합성 수지 또는 금속 산화물 등으로 이루어지는 피가공물에 대하여 소정의 기계 가공 처리를 실시하면 대량으로 폐기물이 발생하는데, 대전되기 쉽고 또한 얻어지는 사이즈가 상당히 크다고 하는 특징이 있다.
따라서, 피가공물의 가공 상태를 광학식 측정 방법 등으로 측정할 경우, 발생한 폐기물이 잔류되어 있으면, 측정 저해 요인이 되어 피가공물의 가공 상태를 관리하는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 본원 발명과 같이 소정의 공기류를 이용하여 발생함과 동시에 신속하고 충분히 흡인 제거하는 것이 중요하다.
또한, 기계 가공 장치로서 에어백 파단홈 형성용 장치를 상정했을 경우에, 피가공물로서는 도 4의 (a)에 예시되는 자동차용 내장 부재(에어백 도어 부재)(40)를 구성하는 단층 구조의 기재(15) 또는 도 4의 (b)에 예시되는 자동차용 내장 부재(에어백 도어 부재)(40')를 구성하는 다층 구조의 기재(15')가 대상이 된다.
(4) 폐기물
또한, 기계 가공 처리에 의해 피가공물로부터 발생하는 폐기물은 피가공물의 종류나 태양 혹은 기계 가공 장치의 종류나 태양 등에 의해 바뀌지만, 대표적으로는 가루, 절삭 조각, 연마 가루, 연마 조각, 천공 가루, 천공 조각 등을 들 수 있다.
따라서, 기계 가공 장치로서 에어백 파단홈 형성용 장치를 상정했을 경우에 피가공물로부터 발생하는 폐기물은, 구체적으로 폴리프로필렌 수지, 폴리우레탄 수지 및 폴리염화비닐 수지 등으로 이루어지는 원형, 타원형, 다각형, 이형(異形), 리본 형상 등의 형태를 들 수 있다.
그리고, 폐기물 회수 장치를 이용하여 이러한 폐기물을 회수함에 있어서, 폐기물의 평균 입경(원 상당 직경 또는 구 상당 직경)을 0.01 ~ 8 mm의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 폐기물의 평균 입경이 0.01 mm 미만의 값이 되면, 이송 경로 내의 반송성이 저하되거나 소정량의 수분 부여에 따른 대전 방지 특성이 저하되거나, 나아가서는 회수 탱크에서의 취급성이 저하되는 경우가 있기 때문이다.
한편, 폐기물의 평균 입경이 8 mm를 넘으면, 역시 반송성이 저하되거나, 벤투리관 등의 수분 공급 장치를 통과하기 어려워지거나, 나아가서는 소정량의 수분 부여에 따른 대전 방지 특성이 저하되는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 폐기물의 평균 입경을 0.1 ~ 5 mm의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.5 ~ 2 mm의 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 폐기물의 평균 입경은 기계 가공 처리의 조건 등을 적절히 제어함으로써 소정 범위 내의 값으로 조정할 수 있다.
그리고, 폐기물의 평균 입경은 JIS Z 8901에 준거하여 측정되는 평균 입경으로서, 현미경법에 의한 원 상당 직경, 광산란법에 의한 구 상당 직경, 전기적 저항 시험 방법에 의한 구 상당 직경 등으로 정의된다.
보다 구체적으로, 폐기물의 평균 입경은 레이저 방식의 파티클 카운터 또는 현미경 사진을 통한 화상 처리 방법 혹은 노기스 등의 공지 수단을 이용하여 측정하고, 폐기물에서의 입자 직경의 산술 평균치로서 산출할 수 있다.
2. 폐기물 회수 장치
(1) 이송 경로
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 이송 경로(14)는 공기류를 이용하여 폐기물을 이송하기 위한 경로로서, 통상적으로 단면 원형의 파이프 형상물 또는 벨로우즈 형상물로 구성되어 있다.
따라서, 단시간에 대량이고 또한 상당히 큰 폐기물을 원활히 이송할 수 있도록, 이러한 이송 경로의 직경을 1 ~ 80 mm로 하는 것이 바람직하고, 5 ~ 40 mm로 하는 것이 보다 바람직하고, 10 ~ 20 mm로 하는 것이 더욱 바람직하다.
(2) 수분 공급 장치
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 기호(B)로 나타낸 대전 처리부에 설치되어 있는 수분 공급 장치(16)는 직선 또는 곡선부를 포함하는 이송 경로(14)의 도중에 설치되고, 공기류와 함께 이송되는 폐기물에 대하여 소정량의 수분을 공급하기 위한 장치이다.
이러한 수분 공급 장치(16)로서는, 도 6의 (a)에 도시한 벤투리관, 도 6의 (b)에 도시한 T 자관, 도 6의 (c)에 도시한 전열(電熱) 방식의 수증기 부가 장치 혹은 도시하지 않지만 스프레이 장치, 미스트 공급 장치, 초음파 방식의 수증기 부가 장치, 적정(滴定) 장치 등을 들 수 있다.
보다 구체적으로는, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 수분 공급 장치가 벤투리관(16) 및 당해 벤투리관(16)으로 물을 공급하는 물 도입관(16a)으로 구성되어 있고, 공기류가 벤투리관(16)의 최대 협소부를 통과할 때 생기는 부압(負壓)을 이용하여, 폐기물(17)에 대하여 물 도입관(16a)의 선단부로부터 소정량의 수분(16e)을 스프레이 형상으로 공급하는 것이 바람직하다.
여기서, 벤투리관 이전에서의 이송 경로의 직경(φ1)은, 예를 들면 8 ~ 12 mm이며, 벤투리관에서의 최대 협소부의 직경(φ2)은, 예를 들면 3 ~ 7 mm이며, 벤투리관이후에서의 이송 경로의 직경(φ3)은, 예를 들면 8 ~ 12 mm이다.
또한, 벤투리관(16)에서의 최대 협소부의 하방에는 접속 지그(16d)를 개재하여 물 도입관(16a)이 접속되어 있고, 그 선단부가 벤투리관(16)의 내부에 1 ~ 3 mm 정도 돌출된 구성인 것이 바람직하다. 그리고, 벤투리관(16)에 도입되는 공기류의 유속으로서는, 예를 들면 50 ~ 2000 m/분의 범위 내의 값이다.
그 이유는, 이러한 구성이면 별도로 특별한 구동 장치를 설치하지 않고 소정량의 수분을 공급할 수 있으므로, 간단하고 쉬운 장치 구성으로 할 수 있고, 또한 폐기물에 대하여 미스트 상태의 물을 정량적으로 부여할 수 있으므로, 비교적 소량의 수분으로 효율적으로 대전 방지 처리를 실시할 수 있기 때문이다.
또한, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 수분 공급 장치가 이송 경로(14')의 도중에 설치된 T 자관(16')인 것도 바람직하다. 즉, T 자관(16')은 이송 경로(14')의 도중의 접합 개소에 대하여, T 자 형상으로 형성된 배관(16'a)으로부터 소정량의 수분(16'e)을 강제적으로 공급하고, 폐기물(17')에 대하여 소정의 대전 방지 처리를 실시하기 위한 장치이다.
그리고, 배관(16'a) 의 도중에는 밸브(16'b)가 설치되어 있어, T 자관(16')으로부터 공급되는 수분량의 조정이 이루어지고 있다.
또한, T 자관(16')의 경우, 이송 경로(14')의 관 직경이 수분 공급량에 실질적으로 영향을 주지 않기 때문에, 다른 수분 공급 장치와 비교하여 폐기물(17')이 상당한 대량이어도 이송 경로(14')에서 막힐 우려가 적다고 하는 이점이 있다.
또한, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 수분 공급 장치가 전열 방식의 수증기 부가 장치(16'')인 것도 바람직하다. 즉, 전열 방식의 수증기 부가 장치(16'')는 이송 경로(14'')의 도중에 가열 장치(16''c)를 포함하는 수증기 증발부(16''d)가 설치되어 있고, 이 수증기 증발부(16''d)에 대하여 배관(16''a)을 거쳐 소정량의 물을 공급하고, 수증기 증발부(16''d)의 표면으로부터 소정량의 수분(16''e)을 강제적으로 공급하기 위한 장치이다.
이러한 전열 방식의 수증기 부가 장치(16'')의 경우, 다른 수분 공급 장치와 비교하여 비교적 대면적의 수증기 증발부(16''d)로 할 수 있고, 공기류의 유속에 따르지 않고 보다 균일하고 확실히 대전 방지 처리를 행할 수 있다고 하는 이점이 있다.
또한, 도시하지 않지만 수분 공급 장치의 일부로서 폐기물에 대하여 물을 혼합 첨가할 수 있도록 이송로의 도중에 믹싱부를 추가로 설치하는 것도 바람직하다.
즉, 상술한 벤투리관, T 자관, 스프레이 장치 등과 도입관의 접합 장소, 혹은 이들 장치의 도입관에 대한 접합 장소보다 하류측에 믹싱부로서의 작은 방이나 방해판 등을 설치하고, 거기서 폐기물에 대하여 물을 공급하는 것이 바람직하다.
그리고, 이러한 믹싱부에서, 교반 장치나 초음파 진동자 등의 혼합 장치를 추가로 설치함으로써, 폐기물에 대하여 물을 골고루 공급할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 수분 공급 장치(16)로 연결되는 물 도입관(16a)의 도중, 혹은 수분 공급 장치(16) 및 당해 수분 공급 장치(16)로 물을 공급하기 위한 물 탱크(16c)의 사이에 배관되어 있는 물 도입관(16a)의 도중에 밸브(전자 밸브 또는 수동 밸브)(16b)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이와 같이 구성함으로써, 수분 공급 장치에서의 수분 공급량을 더욱 정밀도 높게 제어할 수 있으므로, 비교적 소량의 수분으로 효율적으로 대전 방지 처리를 실시할 수 있기 때문이다.
또한, 이러한 밸브를 설치함으로써, 예를 들면 벤투리관으로 물을 공급하는 물 도입관 등에 소정량의 물을 미리 저장할 수 있으므로, 그 물을 이용하여 폐기물에 대해서 신속히 물을 부여하여 소정의 대전 방지 처리를 실시할 수 있기 때문이다.
(3) 사이클론
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 사이클론(18)은 대전 방지 처리된 상태의 폐기물을 원심력을 이용하여 분별 처리하기 위한 장치이다.
보다 구체적으로는, 도 1에 도시한 바와 같이, 상방에 위치하는 원통부(18a)와, 하방을 향하여 직경이 작아지는 원뿔부(18b)와, 내부에서 사이클론류를 쉽게 발생시키고 또한 폐기물을 분리 처리한 후의 공기를 외부로 배출하기 위한 공기 배출관(18e)과, 이 공기 배출관(18e)의 종단부에 설치되어 있고, 소정의 공기류를 발생시키기 위한 블로어(20)를 포함하여 구성되어 있다.
그리고, 도 1의 사이클론(18)의 경우, 후술하는 회수 탱크(24) 상에 보강 부재(18d)에 의해 하방 기울기 방향으로부터 지지되도록 고정된 상태로 재치되어 있다.
따라서, 사이클론의 적합한 태양으로서, 통상적으로 원통부의 직경은 100 ~ 1000 mm이며, 높이는 100 ~ 800 mm이고, 원뿔부에서의 선단부(최하부)에서의 직경은 50 ~ 500 mm이며, 높이는 200 ~ 2000 mm이다.
즉, 블로어의 가동에 의해 발생하는 사이클론류에 의해 대전 방지 처리된 상태의 폐기물이 회전 이동하므로, 소정의 원심력이 작용하여 원통부 혹은 원뿔부의 내벽에 부착되기 쉬워진다. 그리고, 이러한 폐기물의 부착이 시간 경과에 수반하여 많아지면 소정의 덩어리를 형성하고, 이것이 자체 무게에 의해 하방으로 낙하하여 원뿔부의 하방에 모이게 된다.
이때, 대전 방지 처리가 실시되지 않은 폐기물의 경우, 원통부 혹은 원뿔부의 내벽에 부착되는 시간이 상당히 길어져, 나아가서는 원뿔부의 하방까지 자체 무게에 의해 낙하하는데 상당한 시간을 필요로 하게 된다.
이에 반해, 본원 발명과 같이, 대전 방지 처리된 상태의 폐기물이면 첨가된 물의 영향으로 자체의 무게가 무거워져 발생하는 원심력이 커질 뿐만 아니라, 원통부 혹은 원뿔부의 내벽에 부착되는 시간이 상당히 짧아져 원뿔부의 하방에 신속하게 모일 수 있다.
(4) 회수 탱크
도 1에 도시한 바와 같이, 회수 탱크(24)는 사이클론(18)에 의해 분별 처리된 폐기물을 회수하기 위한 장치이다.
보다 구체적으로, 회수 탱크는 실질적으로 원통형의 용기이며, 적합한 태양으로서 그 직경은 300 ~ 2000 mm이고, 높이는 300 ~ 2000 mm이다.
또한, 사이클론과 마찬가지로, 회수 탱크(24)에서도 하방을 향하여 직경이 작아지는 원뿔부(26)를 구비함으로써, 폐기물의 회수가 더욱 용이해진다.
그리고, 대전 방지 처리가 실시되지 않은 폐기물의 경우, 정전기에 기인하여 회수 탱크의 내벽에 선택적으로 부착되어, 후술하는 투명창부가 설치되었다고 하더라도 시각적으로 차단되어, 폐기물의 회수량을 파악할 수 없을 뿐만 아니라, 회수 탱크로부터 외부로 취출하려고 해도 용이하게 취출할 수 없다고 하는 문제가 있다.
이에 반해, 본원 발명과 같이, 대전 방지 처리된 상태의 폐기물이면, 회수 탱크의 내부 전체에 균일한 상태로 퇴적되어 회수 탱크의 전체량이 유효하게 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 후술하는 투명창부가 설치됨으로써 회수되는 폐기물의 회수량이나 회수 상태를 육안으로 확인할 수 있고, 게다가 폐기물의 외부로의 취출도 용이해진다.
또한, 회수 탱크에 투명창부(도시하지 않음)가 설치되어 있어, 폐기물의 회수 상태를 육안으로 확인할 수 있는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이와 같이 구성함으로써 회수 탱크에서의 폐기물의 회수 정도를 육안으로 확인할 수 있어, 폐기물의 회수 시기 등을 용이하게 판단할 수 있기 때문이다.
또한, 회수 탱크에서 투명창부를 설치함에 있어서, 회수 탱크의 일부에 예를 들면 폭 10 ~ 100 mm, 길이 500 ~ 2000 mm의 슬릿 형상의 투명창부가 설치되어 있어도 좋지만, 도 1에 도시한 바와 같이, 회수 탱크 전체를 투명 수지로 구성하고, 이 중에 회수되는 폐기물의 회수량뿐만 아니라 회수 상태까지 육안으로 확인할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 상술한 회수 탱크(24)를 제 1 회수부로 했을 때 당해 제 1 회수부의 하방에 셔터(28)를 개재하여 프레임(32)에 의해 보호되고 폐기물을 회수하기 위한 제 2 회수부(30)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 제 2 회수부(30)에서, 셔터(28)를 열었을 경우에 자체 무게에 의해 낙하하는 폐기물을 회수 봉투나 회수 상자 등을 설치해 두고 그 안에 일체로서 회수하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이와 같이 구성함으로써 간단하고 쉬운 구성이어도 소정량의 폐기물을 일체적 또한 신속히 회수할 수 있기 때문이다.
또한, 대전 방지 처리를 위하여 폐기물에 대해서 과도하게 수분을 부여했을 경우 혹은 적절하더라도 보다 건조한 폐기물로서 회수하고자 할 경우에는 상술한 회수 탱크(24)에 설치되어 있는 건조 장치(가열 장치 등을 포함함)(24b)에 의해 폐기물에 포함되는 소정량의 수분 제거를 행해도 좋다.
또한, 블로어(20)를 역회전시켜 소정량의 공기를 사이클론(18)을 거쳐 회수 탱크(24)의 내부로 도입하고, 이에 따라 폐기물에 포함되는 소정량의 수분 제거를 행해도 좋다.
［제 2 실시예］
제 2 실시예는 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치를 이용하여 이루어지는 피가공물의 기계 가공 방법으로서, 하기 공정 (1) ~ (5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 피가공물의 기계 가공 방법이다.
(1) 기계 가공 장치를 이용하여 폐기물을 흡인 제거하면서 피가공물을 가공 처리하는 공정
(2) 이송 경로 내를 공기류를 이용하여 폐기물을 이송하는 이송 공정
(3) 이송 경로의 도중에 설치된 수분 공급 장치에 의해, 폐기물에 대하여 소정량의 수분을 공급하는 대전 방지 처리 공정
(4) 사이클론에 의해, 대전 방지 처리된 상태의 폐기물을 분별 처리하는 분별 처리 공정
(5) 사이클론에 의해 분별 처리된 폐기물을 회수 탱크에 회수하는 공정
이하, 에어백 파단홈 형성 방법을 예로 들어 제 2 실시예의 피가공물의 기계 가공 방법에 대하여 설명한다.
1. 공정 (1)
공정 (1)은 소정의 기계 가공 장치를 이용하여 피가공물의 폐기물을 흡인 제거하면서, 피가공물에 대하여 가공 처리를 실시하는 공정이다.
즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 기계 가공 장치(12)를 이용하여 이루어지는 기계 가공 처리에 의해 발생하는 피가공물(15)의 폐기물을 흡인 제거하면서, 피가공물(15)에 대하여 추가로 계속해서 기계 가공 처리를 실시하는 공정이다.
여기서, 피가공물의 폐기물을 신속하고 충분히 흡인하기 위하여, 이러한 폐기물을 흡인 제거하기 위한 공기류의 유속을 50 ~ 2000 m/분의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
단, 소정의 기계 가공 처리를 실시하면서 피가공물의 폐기물을 신속하고 충분히 흡인하기 위하여, 도 2의 확대도에 도시한 바와 같이, 절삭구(12a)의 주위에 흡인 제거부(14)가 접속된 통 형상 커버(12b)로서 통 형상 커버(12b)의 선단부에 벨로우즈 부재로 이루어지는 쿠션부(12c)를 추가로 설치하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 통 형상 커버(12b)를 설치하고 또한 흡인 제거부(14)에 의해 내부의 공기를 흡인함으로써, 부압이 발생함으로써 발생한 폐기물이 주위에 비산하지 않고 또한 집중적으로 흡인될 수 있기 때문이다.
또한, 절삭구(12a)는 피가공물에 대하여 신속히 이동할 필요가 있지만, 선단부에 벨로우즈 부재로 이루어지는 쿠션부(12c)가 설치되어 있는 통 형상 커버(12b)이면, 적절히 상하 방향으로만 플렉서블하게 변형하여, 이러한 이동을 방해할 우려가 적기 때문이다.
그리고, 흡인 제거부(14)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 수직 방향에 대하여 소정 각도(θ)로 경사진 상태로, 통 형상 커버(12b)에 대하여 접속되어 있는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 흡인 제거부(14)의 중심선과 수직 방향이 이루는 각도(θ)를 10 ~ 80°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 20 ~ 70°의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 30 ~ 60°의 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
그 이유는, 이러한 경사 방향으로 경사진 흡인 제거부를 설치함으로써, 원통형 커버 내부에서의 데드 스페이스가 적어져 발생한 폐기물을 더욱 신속하고 충분히 흡인할 수 있기 때문이다.
2. 공정 (2)
이어서, 공정 (2)는 도 1 및 도 2에 도시한 이송 경로(14)의 내부를 소정의 공기류를 이용하여, 절삭구(12a)로부터 수분 공급 장치(16)를 거쳐 사이클론(18)까지 폐기물을 이송하는 공정이다.
여기서, 도 1 및 도 2에 도시한 이송 경로(14)의 내부에서, 폐기물을 이송하기 위한 공기류의 유속을 50 ~ 2000 m/분의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 이러한 공기류의 유속이 50 m/분 미만의 값이 되면, 대량의 폐기물을 확실히 흡인하여 원활히 이송하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 이러한 공기류의 유속이 2000 m/분을 넘은 값이 되면, 대량이고 또한 상당한 크기의 폐기물에 대하여 확실히 대전 방지 처리를 실시하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 따라서, 이송 경로에서의 공기류의 유속을 100 ~ 1000 m/분의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 300 ~ 800 m/분의 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 이송 경로 내에서의 공기류의 유속을 소정 범위 내의 값으로 정확하게 제어하기 위하여, 공기류를 발생시키기 위한 블로어의 용량이나 배기량을 적절히 조정하거나 혹은 이송 경로 내의 소정 위치에 유속계나 유량계 혹은 압력계를 구비하는 것이 바람직하다.
3. 공정 (3)
이어서, 공정 (3)은 도 1 및 도 2에 도시한 이송 경로(14)의 도중에 설치된 수분 공급 장치(16)에 의해, 폐기물에 대해서 소정량의 수분을 공급하는 대전 방지 처리를 실시하는 공정이다.
여기서, 통상적으로 대전 방지 처리 전의 폐기물에서의 체적 저항은 1 × 108 Ω·cm를 넘는 값이며, 사이클론의 내벽이나 회수 탱크의 내벽에 정전기에 의해 부착되기 쉽다고 하는 문제가 있다.
이에 반해, 폐기물에 대하여 소정의 대전 방지 처리를 실시함으로써, 체적 저항을 1 × 106 Ω·cm 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이와 같이 정량적으로 대전 방지 처리를 실시함으로써, 폐기물에 대한 대전 방지 처리의 정도나 수분 공급량을 정량적으로 관리할 수 있다.
즉, 대전 방지 처리 후의 폐기물의 체적 저항을 1 × 106 Ω·cm 이하의 값으로 함으로써 정전기의 발생이 현저히 적어져 사이클론의 내벽 또는 회수 탱크의 내벽에 폐기물이 부착되는 것을 유효하게 방지하여 폐기물의 회수 효율을 높일 수 있다.
단, 폐기물의 체적 저항을 과도하게 줄이려고 하면, 공급하는 수분량이 과도하게 많아지거나 대전 방지 처리 시간이 과도하게 길어지는 경우가 있다.
따라서, 폐기물에 대하여 소정의 대전 방지 처리를 실시함으로써, 대전 방지 처리 후의 폐기물의 체적 저항을 1 × 100 ~ 1 × 105 Ω·cm의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1 × 101 ~ 1 × 104 Ω·cm의 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 폐기물의 체적 저항의 값은 대전 방지 처리를 행하는 이송로의 전후 위치에서 각각 폐기물을 적절히 샘플링하여 측정할 수도 있지만, 보다 신속하고 간단하고 쉽게 제어하도록 대전 방지 처리를 행하는 이송로의 전후 위치에 체적 저항 측정 장치를 설치하여, 대전 방지 처리 전후의 폐기물의 체적 저항의 값을 측정하는 것이 바람직하다.
또한, 수분 공급 장치를 이용하여 대전 방지 처리를 실시함에 있어서, 공급하는 수분량을 폐기물을 포함하는 공기류의 단위 체적(m3)당 0.001 ~ 500 g의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 수분량이 0.001 g 미만의 값이 되면, 폐기물에 대한 대전 방지 처리가 불충분해져 폐기물을 간단하고 쉽고 효율적으로 회수하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 이러한 수분량이 500 g를 넘은 값이 되면, 폐기물에 포함되는 수분량이 과도하게 많아져 회수 탱크에서 슬러리(slurry) 상태가 되고, 오히려 폐기물을 간단하고 쉽고 효율적으로 회수하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 공급하는 수분량을 폐기물을 포함하는 공기류의 단위 체적(m3)당 0.005 ~ 100 g의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.01 ~ 50 g의 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 0.05 ~ 10 g의 범위 내의 값으로 하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 수분 공급 장치를 이용하여 대전 방지 처리를 실시함에 있어서, 이러한 수분 공급(대전 방지 처리)과 소정의 기계 가공 장치에 의한 가공 처리를 동기시켜 실시하는 것이 바람직하다.
즉, 소정의 기계 가공 장치에 의한 기계 가공 처리를 실시하는 것에 맞추어, 폐기물에 대한 대전 방지 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
이와 같이 실시함으로써, 소정의 흡인 처리에 의해 기계 가공 장치에 의한 가공 처리의 정밀도를 높일 수 있고, 효율적으로 수분을 공급할 수 있기 때문이다. 즉, 상시 수분을 공급하게 되면, 회수 탱크에서의 과잉 수분이 존재하여 폐기물이 슬러리 상태가 되어, 간단하고 쉽고 효율적으로 회수하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
4. 공정 (4)
이어서, 공정 (4)는 도 1 및 도 2에 도시한 사이클론(18)에 의해 대전 방지 처리된 상태의 폐기물에 발생하는 원심력을 이용하여, 대전 방지 처리된 상태의 폐기물을 분별 처리하는 공정이다.
즉, 블로어의 가동에 의해 발생하는 사이클론류에 의해, 대전 방지 처리된 상태의 폐기물이 회전 이동하면 소정의 원심력이 발생한다. 그리고, 소정량의 수분이 공급되어 대전 방지 처리된 상태의 폐기물이면, 공급된 물의 영향으로 자체 무게가 무거워져 발생하는 원심력이 커질 뿐만 아니라, 원통부 혹은 원뿔부의 내벽에 부착되는 시간이 상당히 짧아져 원뿔부의 하방에 신속하게 모이게 된다.
이에 반해, 폐기물에 대하여 대전 방지 처리가 실시되지 않았다고 하면, 사이클론류에 의해, 회전 이동하지만 정전기가 발생하기 쉬워져 사이클론의 내벽에 부착되기 쉬워진다. 그리고, 대전 방지 처리가 실시되지 않은 폐기물의 경우, 내벽에 부착되어 있는 시간이 상당히 길어지고, 나아가서는 원뿔부의 하방까지 자체 무게에 의해 낙하하는데 상당한 시간을 필요로 하게 된다.
또한, 사이클론에서 발생시키는 사이클론류의 크기 등에 대해서는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 제 1 실시예에서 설명한 태양의 사이클론을 이용하고, 예를 들면 3 상, 200 V의 정격 조건으로, 토출 공기량 0.01 ~ 100 m3/분, 토출 압력 0.1 ~ 100 kPa의 블로어를 조합하여 이용하면 충분하다.
5. 공정 (5)
이어서, 공정 (5)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 사이클론(18)에 의해 분별 처리된 폐기물을 회수 탱크(24)에 회수하는 공정이다.
즉, 대전 방지 처리된 상태의 폐기물이면, 회수 탱크의 내부 전체에 균일한 상태로 퇴적되어 회수 탱크의 전체량이 유효하게 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 상술한 투명창부를 설치함으로써 회수되는 폐기물의 회수량이나 회수 상태를 육안으로 확인할 수 있고, 게다가 폐기물의 외부로의 취출도 용이해진다.
이에 반해, 대전 방지 처리가 실시되지 않은 폐기물의 경우, 발생하는 정전기에 기인하여 회수 탱크의 내벽에 선택적으로 부착되어, 후술하는 투명창부가 설치되었다고 하더라도 시각적으로 차단되어 폐기물의 회수량을 파악할 수 없게 된다.
그것뿐만 아니라, 회수 탱크로부터 외부로 취출하려고 하더라도, 발생하는 정전기에 의해 회수 탱크의 내부에 머무르거나 취급자의 손에 부착되기 쉬워져, 용이하게 취출할 수 없다고 하는 문제가 발생하게 된다.
실험예
[실험예 1]
1. 에어백용 파단홈의 형성
도 1 및 도 2에 도시한, 대전 방지 처리 장치(16)를 포함하는 소정의 폐기물 회수 장치(18)를 구비한 기계 가공 장치(엔드밀)(12)를 이용하여 단층 구조의 에어백용 기재에 대하여 소정의 에어백용 파단홈을 형성했다.
즉, 사이클론에 연결된 블로어를 동작시켜 유속 40 m/분의 공기류로 발생하는 폐기물을 흡인 제거하면서, 에어백용 기재(폴리프로필렌 수지제, 두께 2.0 mm)에 대하여 깊이 1.5 mm, 폭 5 mm, 길이 25 cm의 에어백용 파단홈을 '日'이라고 하는 한자를 그리도록 하여 형성했다.
2. 대전 방지 처리
이어서, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 흡인 제거한 폐기물(도시하지 않음)을 직경 10 mm의 플렉서블 이송 경로(14)의 내부를 유속 40 m/분의 공기류를 이용하여 이송했다.
이어서, 물 도입관(16a)의 전자 밸브(16b)를 열어 플렉서블 이송 경로(14)의 도중에 설치된 수분 공급 장치(벤투리관)(16)로부터, 약 15 초간 소정량(약 10 cm3)의 수분을 공급하여, 폐기물에 대해서 대전 방지 처리를 실시했다.
3. 회수 처리
이어서, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 사이클론(18)으로 도입된 폐기물을 사이클론류에 의해 분별 처리하고 폴리메틸메타크릴레이트 수지제의 투명 회수 탱크(24)에 회수했다.
4. 평가
대전 방지 처리가 실시된 폐기물은 사이클론(18)의 내벽(18c)이나 투명 회수 탱크(24)의 내벽(24a)에 부착되지 않고, 신속히 투명 회수 탱크(24)의 원뿔형의 저부(26)에 퇴적되는 것을 확인했다.
또한, 작업자가 퇴적된 폐기물을 맨손으로 취출하려고 해도 정전기가 발생하지 않아 매우 손쉽게 뗄 수 있고, 한 덩어리로서 외부에 준비한 비닐 봉투 내에 회수할 수 있는 것을 확인했다.
또한, 디지털 볼트 미터를 이용하여 폐기물의 체적 저항을 측정했는데, 대전 방지 처리 전의 체적 저항은 1 × 108 Ω·cm 이상의 값이었지만, 대전 방지 처리 후의 체적 저항은 1 × 103 Ω·cm 이하의 값인 것을 확인했다.
한편, 에어백용 기재에서 에어백 파단홈의 형성 중에 레이저 변위계를 이용하여 온라인으로 모니터하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 형성한 에어백 파단홈의 깊이가 1.5 mm ± 0.2 mm, 폭이 5 mm ± 0.2 mm, 길이가 25 cm ± 0.2 mm의 범위 내인 것을 각각 현미경 사진 측정 및 노기스 측정에 의해 확인했다.
[실험예 2]
실험예 2에서는 대전 방지 처리에서 물 도입관의 전자 밸브를 연 후, 벤투리관에 의해 약 20 초간 소정량(약 13 cm3)의 수분을 공급한 것 외에는 실험예 1과 마찬가지로 에어백용 파단홈을 형성하여 폐기물 등의 평가를 행했다.
그 결과, 대전 방지 처리가 실시된 폐기물은, 사이클론의 내벽이나 투명 회수 탱크의 내벽에 부착되지 않고, 신속하게 투명 회수 탱크의 원뿔형의 저부에 퇴적되는 것을 확인했다.
또한, 작업자가 이를 맨손으로 취출하려고 해도 정전기가 발생하지 않아 매우 손쉽게 뗄 수 있고, 한 덩어리로서 외부에 준비한 봉투 내에 회수할 수 있는 것을 확인했다.
또한, 디지털 볼트 미터를 이용하여 폐기물의 체적 저항을 측정했는데, 대전 방지 처리 전의 체적 저항은 1 × 108 Ω·cm 이상의 값이었지만, 대전 방지 처리 후의 체적 저항은 1 × 102 Ω·cm 이하의 값인 것을 확인했다.
한편, 에어백용 기재에서 형성 중에 레이저 변위계를 이용하여 파단홈의 깊이를 온라인으로 모니터하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 에어백용 기재에서 형성한 파단홈의 깊이가 1.5 mm ± 0.2 mm, 폭 5 mm ± 0.2 mm, 길이 25 cm ± 0.2 mm의 범위 내인 것을 현미경 사진 측정 및 노기스 측정에 의해 확인했다.
[비교예 1]
비교예 1에서는 실험예 1에서의 대전 방지 처리를 행하지 않은 것 외에는 실험예 1과 마찬가지로 에어백용 파단홈을 형성하여 폐기물 등의 평가를 행했다.
그 결과, 대전 방지 처리가 실시되지 않은 폐기물은 사이클론의 내벽이나 투명 회수 탱크의 내벽에 부착되어 내부를 육안으로 관찰할 수 없을 뿐만 아니라, 투명 회수 탱크의 원뿔형의 저부에 신속하게 퇴적되지 않는 것을 확인했다.
또한, 작업자가 이를 맨손으로 취출하려고 해도 정전기가 발생하여, 손이나 내벽에 부착되어 외부에 준비한 봉투 내에 대하여 모두를 충분히 회수할 수 없는 것을 확인했다.
또한, 디지털 볼트 미터를 이용하여 폐기물의 체적 저항을 측정했는데, 대전 방지 처리 전의 폐기물의 체적 저항은 1 × 108 Ω·cm 이상의 값이며, 회수한 폐기물의 체적 저항은 1 × 1010 Ω·cm인 것을 확인했다.
또한, 에어백용 기재에서 형성 중에 레이저 변위계를 이용하여 파단홈의 깊이를 온라인으로 모니터할 수 없을 뿐만 아니라, 현미경 사진 및 노기스에 의해 측정되는 파단홈의 깊이가 1.5 mm ± 0.8 mm, 폭 5 mm ± 0.5 mm, 길이 25 cm ± 1 mm의 범위로 크게 분산되는 것을 확인했다.
산업상의 이용 가능성
본 발명의 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치에 따르면, 소정의 기계 가공 처리에 의해 대량으로 발생하는, 대전되기 쉽고 또한 사이즈가 상당히 큰 폐기물에 대하여 소정의 대전 방지 처리를 실시하면서 회수하기 위한 폐기물 회수 장치를 구비함으로써, 폐기물을 간단하고 쉽고 효율적으로 회수할 수 있고 또한 기계 가공 처리 시에서의 피가공물의 가공 상태를 광학 측정 장치 등을 이용하여 신속하고 정밀도 높게 관리할 수 있게 되었다.
특히, 종래 합성 수지 등으로 이루어지는 폐기물의 경우, 대전되기 쉬운 데다가 비중이 가벼워 소정의 대전 방지 처리를 실시하지 않을 경우, 회수 탱크의 내벽 등에 부착되어 그 회수 처리가 매우 곤란했지만, 본원 발명과 같이 대전 방지 처리 장치를 포함하는 폐기물 회수 장치를 구비하여 회수함으로써, 이러한 폐기물을 간단하고 쉽고 효율적으로 회수할 수 있게 되었다.
또한, 종래 금속 가루나 탄소 가루 등으로 이루어지는 폐기물의 경우, 약간의 대전에 의해 분진 폭발을 일으킬 우려가 있었지만, 본원 발명과 같이 대전 방지 처리 장치를 포함하는 폐기물 회수 장치를 구비하여 회수함으로써, 이러한 분진 폭발을 유효하게 방지할 수 있게 되었다.
한편, 본 발명의 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치를 이용하여 이루어지는 피가공물의 기계 가공 방법에 따르면, 피가공물에 대한 가공 정밀도가 높을 뿐만 아니라, 대량으로 발생하여 대전되기 쉽고 또한 사이즈가 상당히 큰 폐기물에 대한 회수를 간단하고 쉽고 효율적으로 할 수 있고 또한 기계 가공 처리 시에서의 피가공물의 가공 상태를 광학 측정 장치 등을 이용하여 신속하고 정밀도 높게 관리할 수 있게 되었다.
따라서, 본 발명에 따르면, 예를 들면 에어백 파단홈 형성 장치 또는 이를 실행하는 에어백 파단홈 형성 방법에서, 에어백 파단홈 등을 정밀도 높게 형성하면서, 발생하는 폐기물에 대하여 소정의 대전 방지 처리를 실시하여 효율적으로 회수할 수 있게 되었다.
10: 폐기물 회수 장치
12: 기계 가공 장치
12a: 절삭구(엔드밀)
12b: 통 형상 커버
12c: 쿠션부
12d: 실린더부
12e: 광학 측정 장치(레이저 변위계)
13: 위치 제어 장치
14: 이송 경로
15: 피가공물(기재)
15': 피가공물
15'd: 경질 기재
15'e: 중간층
15'f: 표피
16: 수분 공급 장치(벤투리관)
16a: 물 도입관
16b: 밸브
16c: 물 탱크
16d: 지그
17: 폐기물
18: 사이클론
18a: 원통부
18b: 원뿔부
18c: 내벽
18d: 보강 부재
18e: 공기 배출관
20: 블로어
24: 회수 탱크(제 1 회수부)
24a: 내벽
26: 원뿔부
28: 셔터
30: 제 2 회수부
32: 프레임
40: 단층 구조의 기재를 포함하는 에어백 도어 부재
40': 3 층 구조의 기재를 포함하는 에어백 도어 부재
100: 에어백 파단홈 형성 장치
111: 지지대
111a: 재치면
113: 가공날
113a: 날끝
116: 이동 제어부
117: 흡인홀
118: 흡인 장치
129: 상태 검지 수단
131: 1 차 파단선 형성 수단(엔드밀)
133: 2 차 파단선 형성 수단
163: 이동 제어 로봇
167: 제 1 가공날 검지 수단
169: 제 2 가공날 검지 수단

Claims (8)

  1. 소정의 기계 가공 처리로서, 에어백 파단홈을 형성할 때에 발생하는, 평균 입경 0.1 ~ 8 mm의 폐기물을 회수하는 폐기물 회수 장치를 구비한 에어백 파단홈 형성용 장치로서,
    상기 폐기물 회수 장치가,
    상기 폐기물을, 공기류를 이용하여 이송하는 이송 경로와,
    상기 이송 경로의 도중에 설치되고 상기 폐기물에 대하여 소정량의 수분을 공급함으로써, 상기 폐기물의 체적 저항을 1 × 108 Ω·cm 이상의 값으로부터 1 × 106 Ω·cm 이하의 값으로 낮추도록 대전 방지 처리하는 수분 공급 장치와,
    상기 대전 방지 처리된 상태의 폐기물을 분별 처리하는 사이클론과,
    상기 사이클론으로 분별 처리된 폐기물을 회수하는 회수 탱크
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물 회수 장치를 구비한 에어백 파단홈 형성용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수분 공급 장치가 벤투리관 및 상기 벤투리관으로 물을 공급하는 물 도입관을 포함하고, 상기 공기류가 벤투리관을 통과할 때에 생기는 부압(負壓)을 이용하여 상기 물 도입관으로부터 소정량의 수분을 공급하는 것을 특징으로 하는 폐기물 회수 장치를 구비한 에어백 파단홈 형성용 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 물 도입관의 도중에 전자 밸브 또는 수동 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폐기물 회수 장치를 구비한 에어백 파단홈 형성용 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어백 파단홈 형성용 장치는 절삭 장치 또는 연마 장치이고, 상기 절삭 장치 또는 연마 장치에 의해 발생하는 폐기물을, 상기 사이클론에서 분별 처리한 후, 상기 회수 탱크에 회수하는 것을 특징으로 하는 폐기물 회수 장치를 구비한 에어백 파단홈 형성용 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회수 탱크에 투명창부가 설치되어 있어, 상기 폐기물의 회수 상태를 육안으로 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 폐기물 회수 장치를 구비한 에어백 파단홈 형성용 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회수 탱크를 제 1 회수부로 했을 때, 상기 제 1 회수부의 하방에 셔터를 개재하여 상기 폐기물을 회수하기 위한 제 2 회수부가 설치되어 있고, 상기 제 2 회수부에서 상기 셔터를 열었을 경우에, 자체 무게에 의해 낙하하는 폐기물을 일체로서 회수하는 것을 특징으로 하는 폐기물 회수 장치를 구비한 에어백 파단홈 형성용 장치.
  7. 소정의 기계 가공 처리로서, 에어백 파단홈을 형성할 때에 발생하는, 평균 입경 0.1 ~ 8 mm의 폐기물을 회수하는 폐기물 회수 장치를 구비한 에어백 파단홈 형성용 장치를 이용하여 이루어지는 피가공물의 기계 가공 방법으로서,
    (1) 상기 에어백 파단홈 형성용 장치를 이용하여 폐기물을 흡인 제거하면서 피가공물을 기계 가공 처리하는 공정과,
    (2) 이송 경로 내를 공기류를 이용하여 상기 폐기물을 이송하는 이송 공정과,
    (3) 상기 이송 경로의 도중에 설치된 수분 공급 장치에 의해 상기 폐기물에 대하여 소정량의 수분을 공급하여, 상기 폐기물의 체적 저항을 1 × 108 Ω·cm 이상의 값으로부터 1 × 106 Ω·cm 이하의 값으로 낮추는 대전 방지 처리 공정과,
    (4) 사이클론에 의해, 대전 방지 처리된 상태의 상기 폐기물을 분별 처리하는 분별 처리 공정과,
    (5) 상기 사이클론에 의해, 분별 처리된 폐기물을 회수 탱크에 회수하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피가공물의 기계 가공 방법.

  8. 삭제
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101272428B1 (ko) 2012-11-14 2013-06-07 최무송 집진 장치가 일체로 구비된 라우팅 장치
US20160121444A1 (en) * 2013-10-21 2016-05-05 Nakata Coating Co., Ltd. Machining device and workpiece machining method
CN105108560A (zh) * 2015-08-19 2015-12-02 天津市华天世纪机械有限公司 一种切削废料收集设备
JP3212397U (ja) * 2017-06-28 2017-09-07 株式会社アンレット 粉塵類及び切削油類の回収装置
CN107457825A (zh) * 2017-08-25 2017-12-12 福建海源自动化机械股份有限公司 一种铣边除尘装置
JP7034543B2 (ja) * 2017-10-13 2022-03-14 株式会社ディスコ バイト切削装置
CN108747565A (zh) * 2018-07-04 2018-11-06 德阳兴民机械厂 自动清洁机床
CN109605174A (zh) * 2018-12-13 2019-04-12 陈壮壮 一种异型圆管金属表面处理方法
CN112355764B (zh) * 2020-11-13 2023-04-25 株洲精工硬质合金有限公司 一种超硬材料的边缘修整装置
TWI739693B (zh) * 2020-12-14 2021-09-11 財團法人工業技術研究院 量測設備
CN115213707A (zh) * 2022-09-19 2022-10-21 靖江佳佳精密机械科技有限公司 一种缝纫机梭架的五轴加工夹具

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000140547A (ja) * 1998-11-05 2000-05-23 Takashi Yamada 集塵及び空気浄化装置
JP2006123049A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 回収装置
US20060110228A1 (en) 2002-09-27 2006-05-25 Jonas Hansson Assembly for removing chips from a cutting work area of a cutting tool
JP4235248B2 (ja) * 2006-10-25 2009-03-11 株式会社コトガワ 掃除装置
DE102008027670A1 (de) * 2008-06-05 2009-12-10 Handte Umwelttechnik Gmbh Anlage zur Reinigung von Abluft sowie Verfahren zur Reinigung von Abluft in einer solchen Anlage

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3963461A (en) * 1974-09-18 1976-06-15 Gamewell Mechanical, Inc. Humidity control system with apparatus for removing combustible dust particles
JPS5572398A (en) 1978-11-27 1980-05-31 Arimitsu Ind Static eliminator
JPS6171333A (ja) 1984-08-22 1986-04-12 パーク、デイビス　アンド　カンパニー ガイド装置
JPS6171333U (ko) * 1984-10-15 1986-05-15
JPH0329831A (ja) 1989-06-28 1991-02-07 Hitachi Ltd 漏洩検出器
JPH0329831U (ko) * 1989-07-28 1991-03-25
JP2942882B2 (ja) 1993-06-30 1999-08-30 リオン株式会社 集塵装置
EP1350596B1 (en) * 1996-02-15 2005-04-27 Zeta Heiwa Ltd. Apparatus for separating impurites from coolant liquid in cutting or grinding machine
JP3029831U (ja) * 1996-04-04 1996-10-11 株式会社シイエヌケイ 切りくずを含むクーラントの処理装置
SE519272C2 (sv) 1999-05-28 2003-02-11 Volvo Car Corp Metod och anordning vid automatisk spånavverkande bearbetning av ett arbetsstycke
CN1277653C (zh) * 2001-05-14 2006-10-04 时至准钟表股份有限公司 制品回收装置以及制品回收方法
JP2004306212A (ja) 2003-04-09 2004-11-04 Shigeki Yamada 集塵アタッチメント
JP4382429B2 (ja) 2003-09-26 2009-12-16 トヨタ自動車株式会社 エアバックティアライン形成装置および形成方法
JP2005205700A (ja) 2004-01-22 2005-08-04 Kyokuto Sanki Co Ltd 畳芯材発泡合成樹脂板の表面削り装置
US20070051245A1 (en) * 2005-02-03 2007-03-08 Jangshik Yun Wet type air purification apparatus utilizing a centrifugal impeller
CN2829974Y (zh) * 2005-10-31 2006-10-25 普慧企业股份有限公司 水气可回收的气雾冷却装置
CN101249614A (zh) * 2008-02-03 2008-08-27 李忠 一种可回收加工废料的机加工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000140547A (ja) * 1998-11-05 2000-05-23 Takashi Yamada 集塵及び空気浄化装置
US20060110228A1 (en) 2002-09-27 2006-05-25 Jonas Hansson Assembly for removing chips from a cutting work area of a cutting tool
JP2006123049A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 回収装置
JP4235248B2 (ja) * 2006-10-25 2009-03-11 株式会社コトガワ 掃除装置
DE102008027670A1 (de) * 2008-06-05 2009-12-10 Handte Umwelttechnik Gmbh Anlage zur Reinigung von Abluft sowie Verfahren zur Reinigung von Abluft in einer solchen Anlage

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