KR102456223B1

KR102456223B1 - 블라스트 처리 장치 및 블라스트 처리 방법

Info

Publication number: KR102456223B1
Application number: KR1020150110682A
Authority: KR
Inventors: 요시히코 곤도; 히로츠구 다카자와; 히사유키 오오데; 다츠오 나카하타; 신야 마츠오
Original assignee: 후지 주코교 카부시키카이샤
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2015-08-05
Publication date: 2022-10-18
Also published as: US9597773B2; EP2982476A1; US20160039070A1; KR20160017633A; EP2982476B1; JP2016036866A; JP6426395B2; CN105364723B; CN105364723A

Abstract

공작물의 사이즈나 형상에 플렉시블하게 적응하며, 또한 안정적으로 블라스트 처리하는 것이 가능한 블라스트 처리 장치 및 블라스트 처리 방법을 제공하는 것이다.
실시형태에 따른 블라스트 처리 장치는, 노즐, 이동 기구 및 추를 구비한다. 노즐은, 블라스트 재료를 분사한다. 이동 기구는, 상기 노즐을 궤도를 따라 왕복 이동시킨다. 추는, 상기 노즐의 왕복 이동에 따라 생기는 진동을 상쇄시킨다. 또한, 실시형태에 따른 블라스트 처리 방법은, 노즐로부터 블라스트 재료를 분사하는 단계와, 상기 노즐을 궤도를 따라 왕복 이동시킴으로써 피블라스트 처리품을 제조하는 단계와, 추를 이용하여 상기 노즐의 왕복 이동에 따라 생기는 진동을 상쇄시키는 단계를 갖는다.

Description

블라스트 처리 장치 및 블라스트 처리 방법{BLAST PROCESSING APPARATUS AND BLAST PROCESSING METHOD}

본 발명의 실시형태는 블라스트 처리 장치 및 블라스트 처리 방법에 관한 것이다.

종래, 압축 공기에 의해 경질 입자를 분사시켜, 기계 가공 부품이나 도장 부품 등의 공작물의 표면에 충돌시키는 표면 처리 기술로서 블라스트 처리가 알려져 있다. 블라스트 처리에 따르면, 공작물 표면의 녹이나 오물을 제거할 수 있다. 이 때문에, 블라스트 처리는 주로 도장 등의 하지 처리 외에, 도장 박리나 숏 피닝 등의 표면 처리를 위해 이용된다.

블라스트 처리는, 블라스트 처리용의 노즐로부터 압축 공기와 함께 블라스트 재료를 공작물을 향하여 분사함으로써 행해진다. 이 때문에, 블라스트 처리에서는 분사된 블라스트 재료의 비산 방지가 과제로 된다. 그래서, 블라스트 재료의 비산을 방지하기 위해, 블라스트 재료의 분사용의 노즐 근방에 블라스트 재료의 회수용의 관로를 마련하며 노즐 및 회수용의 관로를 케이싱으로 덮는 구조를 갖는 블라스트 처리 장치가 제안되어 있다(예컨대 특허문헌 1, 특허문헌 2 및 특허문헌 3 참조).

또한, 선체 외판 등의 큰 공작물을 샌드 블라스트법에 따라 청소할 수 있도록 하기 위해, 다관절의 매니퓰레이터로 노즐을 이동시키는 기술이 고안되어 있다(예컨대 특허문헌 4 참조). 이 기술에서는, 노즐이, 노즐을 덮는 케이싱과 함께 차륜으로 자주(自走)할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 노즐을 수직 방향으로 상승시키기 위한 구동원으로서 액츄에이터와 균형을 잡기 위한 카운터 웨이트가 병용되고 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성8-252769호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2000-190226호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2004-25351호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 소화59-14596호 공보

그러나, 종래의 블라스트 처리 장치에서는, 요철이 있는 표면이나 면적이 큰 공작물을 대상으로 하는 블라스트 처리가 곤란하다고 하는 문제가 있다. 예컨대, 공작물의 표면에 요철이 있는 경우에 있어서, 블라스트 재료의 비산 방지용의 케이싱을 설치하면 공작물과의 간섭이 생긴다. 한편, 비산 방지용의 케이싱을 공작물로부터 멀리 떼어 놓거나, 혹은 비산 방지용의 케이싱을 제거하면 블라스트 재료의 비산을 방지할 수 없다.

또한, 블라스트 재료의 비산이 생기면, 링크 기구 등의 구동부에 블라스트 재료의 분진이 혼입된다고 하는 문제가 있다. 이 때문에, 블라스트 재료의 분사용의 노즐을 이동시키는 것이 필요로 되는 것 같은 큰 공작물을 블라스트 처리의 대상으로 하는 경우에는, 방진용의 커버로 관절 부분을 덮은 다관절의 매니퓰레이터로 노즐을 이동시킨다고 하는 대책이 채용되고 있다.

그러나, 다관절의 매니퓰레이터를 이용하면, 노즐의 이동 범위가 매니퓰레이터의 관절의 길이에 의존하여 제한된다. 이 때문에, 공작물의 사이즈가 극단적으로 큰 경우에는, 공작물의 사이즈에 맞추어 매우 관절이 긴 매니퓰레이터를 준비하는 것이 필요로 된다.

특히, 항공기 부품의 하나인 외판용의 패널의 길이는 미터급의 오더이며, 또한 스트링거 등의 돌기물이 고정되어 있는 것도 많다. 이 때문에, 종래의 블라스트 처리 장치를 항공기의 패널용에 이용하기 어렵다. 이 결과, 항공기용 패널의 도장 전의 하지 처리로서, 작업자가 샌드 페이퍼로 공작물을 가는 수작업이 행해지고 있는 것이 현재 상황이다.

그래서, 본 발명은 공작물의 사이즈나 형상에 플렉시블하게 적응하며, 또한 안정적으로 블라스트 처리하는 것이 가능한 블라스트 처리 장치 및 블라스트 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시형태에 따른 블라스트 처리 장치는, 노즐, 이동 기구 및 추를 구비한다. 노즐은 블라스트 재료를 분사한다. 이동 기구는 상기 노즐을 궤도를 따라 왕복 이동시킨다. 추는 상기 노즐의 왕복 이동에 따라 생기는 진동을 상쇄시킨다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따른 블라스트 처리 방법은, 노즐로부터 블라스트 재료를 분사하는 단계와, 상기 노즐을 궤도를 따라 왕복 이동시킴으로써 피블라스트 처리품을 제조하는 단계와, 추를 이용하여 상기 노즐의 왕복 이동에 따라 생기는 진동을 상쇄시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시형태에 따른 블라스트 처리 장치 및 블라스트 처리 방법에 따르면, 공작물의 사이즈나 형상에 플렉시블하게 적응하며, 또한 안정적으로 블라스트 처리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 블라스트 처리 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 블라스트 처리 장치의 위치 A-A에서 본 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 블라스트 처리 장치의 배면도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 블라스트 처리 장치의 위치 B-B에서 본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 블라스트 처리 장치의 정면도이다.
도 6은 도 5에 나타내는 블라스트 처리 장치의 위치 C-C에서 본 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 블라스트 처리 장치의 배면도이다.

본 발명의 실시형태에 따른 블라스트 처리 장치 및 블라스트 처리 방법에 대해서 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

(제1 실시형태)

(구성 및 기능)

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 블라스트 처리 장치의 정면도이고, 도 2는 도 1에 나타내는 블라스트 처리 장치의 위치 A-A에서 본 단면도이며, 도 3은 도 1에 나타내는 블라스트 처리 장치의 배면도이고, 도 4는 도 1에 나타내는 블라스트 처리 장치의 위치 B-B에서 본 단면도이다.

블라스트 처리 장치(1)는, 블라스트 재료(B)를 분사하는 노즐(2)과, 노즐(2)을 궤도를 따라 왕복 이동시키는 이동 기구(3)를 이용하여 구성할 수 있다. 도시된 예에서는, 블라스트 처리의 효율이 향상되도록 복수의 노즐(2)이 블라스트 처리 장치(1)에 구비되어 있다. 각 노즐(2)은 블라스트 재료(B)의 공급 호스의 선단에 부착된다. 또한, 블라스트 재료(B)의 타단은 블라스트 재료(B)의 공급계와 접속된다. 단, 블라스트 재료(B)의 공급계 및 공급 호스의 도시는 생략되어 있다.

또한, 적합하게는, 적어도 노즐(2)을 덮음으로써 블라스트 재료(B)의 비산을 방지하는 방진체(4)가 블라스트 처리 장치(1)에 구비된다. 방진체(4)로서는, 도시되는 바와 같이 케이스를 겸한 강체의 방진 케이스로 하는 것 외에, 가요성을 갖는 방진 커버로 하여도 좋다.

도시된 예에서는, 방진 케이스로서의 방진체(4)의 일면측이 개방되어 있다. 그리고, 방진체(4)의 개방된 측으로부터 공작물을 향하여 블라스트 재료(B)를 분사할 수 있다. 물론, 공작물을 케이스로서의 방진체(4)의 내부에 설치하도록 하여도 좋다. 또한, 공작물을 항상 방진체(4)의 내부에 설치하는 경우에는, 방진 효과가 얻어지도록, 방진체(4)의 사방의 면을 폐색하고, 공작물의 출납을 위한 개폐 도어를 마련하도록 하여도 좋다.

한편, 방진체(4)의 공작물과 반대측의 면에는 블라스트 처리의 확인용으로 투명한 확인창(4A)이 마련되어 있다. 또한, 방진체(4)의 바닥면 부근에는 블라스트 재료(B)의 공급 호스를 통과시키기 위한 공극(4B)이 마련되어 있다.

이동 기구(3)는, 모터(5), 회전체(6), 동력 전달 기구(7) 및 봉형 부재(8)로 구성할 수 있다. 모터(5)는, 이동 기구(3)의 동력원이다. 모터(5)의 출력축(5A)은 동력 전달 기구(7)에 의해 회전체(6)의 회전축(6A)과 연결된다. 그리고, 회전체(6)는 모터(5)의 출력을 동력원으로 하며, 회전축(6A)을 지지점으로 하여 정회전과 역회전을 반복하도록 구성되어 있다. 따라서, 모터(5)는 회전체(6)의 회전축(6A)과 동일 직선 상이 되지 않는 위치에 출력축(5A)을 갖는다.

봉형 부재(8)는 단일 또는 복수의 노즐(2)을 고정하기 위한 부재이다. 도시되는 바와 같이 복수의 노즐(2)을 수평 방향으로 배치하는 경우에는, 길이 방향이 수평 방향이 되도록 봉형 부재(8)가 배치된다. 그리고, 봉형 부재(8)는 회전체(6)와 연결된다. 이에 의해, 회전체(6)의 지지점보다 일단측이 봉형 부재(8)를 통해 노즐(2)과 연결된다.

봉형 부재(8)는 회전체(6)에 대하여 회전할 수 있도록 샤프트나 베어링 등으로 연결할 수 있다. 봉형 부재(8)를 회전체(6)에 대하여 회전 가능하게 연결하면, 링크 기구가 형성된다. 이 때문에, 회전체(6)의 왕복 이동에 의해 와이퍼와 같이 봉형 부재(8)와 함께 각 노즐(2)을 왕복 이동시킬 수 있다. 단, 회전체(6)의 수가 하나인 경우에는, 안정성을 향상시키기 위해 봉형 부재(8)를 회전체(6)에 고정하도록 하여도 좋다.

한편, 도시되는 바와 같이, 복수의 봉형의 회전체(6)를 회전 가능하게 공통의 봉형 부재(8)와 연결할 수 있다. 즉, 각각 대응하는 회전축(6A)을 지지점으로 하여 정회전과 역회전을 반복하는 복수의 회전체(6)를 각 지지점보다 일단측에서 봉형 부재(8)와 연결할 수 있다. 이 경우, 복수의 회전체(6)와 봉형 부재(8)에 의해 링크 기구가 형성된다. 이 때문에, 이동 기구(3)의 강성을 향상시킬 수 있다. 또한, 봉형 부재(8)를 항상 수평 방향을 향하여 왕복 이동시키는 것이 가능해진다.

또한, 노즐(2)을 직접 회전체(6)에 고정시키도록 하여도 좋다. 그 경우, 봉형 부재(8)를 생략할 수도 있다. 단, 노즐(2)을 직접 회전체(6)에 고정하는 경우라도, 봉형 부재(8)로 복수의 회전체(6)를 연결하면, 이동 기구(3)의 강성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도시되는 바와 같이, 복수의 회전체(6)를 이용하여 이동 기구(3)를 구성하는 경우에는, 적어도 하나의 회전체(6)가 동력 전달 기구(7)에 의해 모터(5)와 연결되면 좋다. 동력 전달 기구(7)는, 모터(5)의 출력축(5A)의 일방향의 회전 동력을, 회전체(6)의 정회전 및 역회전의 반복을 위한 동력으로서 회전축(6A)에 전달하도록 구성된다. 따라서, 모터(5)를 포함하는 구성 요소에 의해 이동 기구(3)는, 크랭크 기구가 된다.

또한, 모터(5)의 출력축(5A)이 회전체(6)의 회전축(6A)과 동일 직선 상이 되도록 모터(5)를 배치하여도, 이동 기구(3)를 구성할 수 있다. 단, 회전체(6)를 왕복 이동시키기 위해, 모터(5)의 출력축(5A)의 회전 방향을 단속적으로 반전시키는 것이 필요로 된다. 즉, 출력축(5A)이 정회전 및 역회전을 반복하는 모터(5)를 회전체(6)의 회전축(6A) 상에 마련하는 것이 필요로 된다. 그러나, 모터(5)의 회전 방향을 변화시키면 모터(5)의 소모로 연결된다. 따라서, 모터(5)의 출력축(5A)을 회전체(6)의 회전축(6A)으로부터 시프트시키고, 또한 동력 전달 기구(7)에 의해 연결하는 구조로 하면, 모터(5)의 소모를 억제할 수 있다.

동력 전달 기구(7)는 회전판(9) 및 연결봉(10)에 의해 구성할 수 있다. 회전판(9)은 모터(5)의 출력축(5A)에 고정된다. 연결봉(10)은 회전체(6)의 회전축(6A) 상에 있지 않는 부분 및 회전판(9)의 회전 중심 이외의 부분에 각각 회전 가능하게 연결된다. 연결봉(10)은 회전체(6)에 직접 연결할 수도 있다.

단, 도시되는 바와 같이, 회전체(6)의 회전축(6A)에 봉형의 레버(11)의 일단을, 회전체(6)와 레버(11)가 소정의 간격으로 떨어진 상태가 되도록 고정하고, 레버(11)의 타단에 회전 가능하게 연결봉(10)을 연결시키면, 적어도 모터(5) 및 동력 전달 기구(7)를 방진체(4)의 외부에 배치하는 것이 가능해진다. 즉, 링크 기구의 구동 부분을 방진체(4)의 외부에 배치할 수 있다. 이 때문에, 블라스트 재료(B)의 비산에 의한 동력 전달 기구(7) 및 모터(5)의 눈 막힘을 방지할 수 있다.

또한, 회전판(9)의 회전 중심에 관하여 연결봉(10)의 연결 위치와 반대측에 있어서의 중량을 회전판(9)의 회전에 의해 생기는 진동이 억제되는 무게로 조정하는 것이 바람직하다. 즉, 연결봉(10)의 중량을 가미한 회전판(9)의 회전 중심 주위의 중력에 의한 회전 모멘트가 제로가 되도록, 회전판(9)의 중량을 조절하는 것이 회전판(9)의 진동을 억제하는 관점에서 적합하다.

구체예로서, 회전판(9)의 연결봉(10)이 연결되는 측에 판 두께 방향의 복수의 관통 구멍을 마련하여 회전판(9)의 중량 및 회전에 필요한 토크를 경감하는 한편, 회전판(9)의 연결봉(10)이 연결되지 않는 측의 판 두께를 상대적으로 두껍게 함으로써, 중력에 의한 회전 모멘트를 균형 잡히게 할 수 있다. 이에 의해, 회전판(9)의 진동을 억제하고, 또한 연결봉(10)의 연결에 이용되는 베어링의 불균일한 마모를 회피할 수도 있다.

또한, 블라스트 처리 장치(1)에는, 노즐(2)의 왕복 이동에 따라 생기는 진동을 상쇄시키는 추(12)가 마련된다. 추(12)는 회전체(6)의 지지점보다 타단측에 마련된다. 따라서, 도시되는 바와 같이, 복수의 회전체(6)가 마련되는 경우에는, 추(12)가 복수의 회전체(6)의 각 지지점보다 타단측에 각각 마련된다.

추(12)의 중량 및 위치는, 회전체(6)의 지지점을 중심으로 한 노즐(2)측에 있어서의 중력에 의한 회전 모멘트가 지지점을 중심으로 한 추(12)측에 있어서의 중력에 의한 회전 모멘트 이하로 되도록 결정된다. 따라서, 회전체(6)의 길이를 길게 하고, 지지점과 추(12)의 거리를 길게 할수록, 추(12)의 무게를 가볍게 할 수 있다.

원리적으로는, 추(12)의 중량 및 위치를 회전체(6)의 지지점을 중심으로 한 중력에 의한 회전 모멘트가 제로가 되도록 결정하는 것이 최적이다. 단, 기계적인 간섭을 방지하기 위해, 회전 모멘트를 균형 잡히게 하는 것이 곤란한 경우에는, 하방의 회전 모멘트가 상방의 회전 모멘트보다 크게 하는 편이, 무게 중심을 낮춤에 따른 안정성의 향상으로 연결된다.

도시된 예에서는, 봉형의 각 회전체(6)의 상방측의 단부가 노즐(2)과 연결되어 있다. 따라서, 봉형의 각 회전체(6)의 하방측의 단부에 원판형의 추(12)가 고정되어 있다. 물론, 회전체(6)의 상방측에 추(12)를 부착하고, 하방측에 노즐(2)을 연결하도록 하여도 좋다. 또한, 노즐(2)이 수직 방향 또는 원하는 방향으로 왕복 이동하도록 봉형 부재(8) 및 회전체(6)를 배치하고, 회전체(6)의 타단측에 추(12)를 부착하도록 하여도 좋다.

이 외의 이동 기구(3)의 특징으로서는, 이동 기구(3)를 추(12)의 높이가 최소일 때에 노즐(2)을 고정하기 위한 봉형 부재(8)의 높이가 최대가 되도록 구성하는 것이 적합하다. 이 경우, 각 회전체(6)의 길이 방향이 연직 방향이 되어 추(12)가 최하점에 도달하였을 때에, 각 회전체(6)의 길이 방향과 봉형 부재(8)의 길이 방향이 이루는 각이 모두 직각이 된다. 따라서, 노즐(2)을 요동시킨 경우에, 좌우의 이동이 대칭으로 되며, 좌우의 이동량이 균등해진다. 그 결과, 회전체(6)와 봉형 부재(8)의 연결에 이용되는 베어링의 국소적인 마모에 따른 수명의 저하를 저감시킬 수 있다.

(동작 및 작용)

다음에 블라스트 처리 장치(1)의 동작 및 작용에 대해서 설명한다.

블라스트 처리 장치(1)를 이용하여 블라스트 처리를 행하는 경우에는, 블라스트 처리의 대상이 되는 공작물의 사이즈나 형상에 따라 블라스트 처리 장치(1) 자체를 곤돌라 등의 반송 장치에 설치할 수 있다. 따라서, 블라스트 처리 장치(1)를 이용하면, 스트링거를 부착한 항공기의 패널 등의 요철을 갖고 또한 대형의 공작물이라도 용이하게 블라스트 처리를 행하는 것이 가능하다. 물론, 공작물이 작은 경우에는, 반송 장치를 사용하지 않고, 블라스트 처리 장치(1)를 설치하여도 좋다. 또한, 공작물측을 반송 장치에 탑재하여도 좋다.

실제로 블라스트 처리를 행할 때에는, 블라스트 처리 장치(1)의 노즐(2)에 앞서 공작물이 셋트된다. 혹은, 반대로, 공작물에 맞추어 블라스트 처리 장치(1)가 배치된다. 그리고, 블라스트 재료(B)의 공급계로부터 공급 호스를 통하여 블라스트 재료(B)가 공급된다. 이에 의해, 노즐(2)로부터 공작물을 향하여 블라스트 재료(B)가 분사된다.

한편, 모터(5)가 구동되어, 출력축(5A)이 회전한다. 출력축(5A)의 회전 토크는, 동력 전달 기구(7)를 통해 회전체(6)의 회전축(6A)에 왕복 회전의 토크로서 전달된다. 구체적으로는, 모터(5)의 출력축(5A)의 회전에 의해, 회전판(9)이 회전한다. 이 때문에, 회전판(9)과 회전 가능하게 연결된 연결봉(10)의 일단은 원형의 궤적을 그리며 회전 이동한다. 한편, 연결봉(10)의 타단은 연결봉(10)의 회전판(9)측에 있어서의 단부의 위치에 따라 레버(11)의 단부에 압박력과 인장력을 교대 또한 주기적으로 부하한다.

이 결과, 레버(11)의 연결봉(10)측에 있어서의 단부는 회전축(6A)을 중심으로 하는 원호형의 궤적을 왕복 이동하게 된다. 이 때문에, 레버(11)의 다른쪽측의 단부는 회전축(6A)과 함께 회전 방향을 주기적으로 바꾸면서 소정의 각도만큼 회전한다. 따라서, 회전축(6A)에 고정된 회전체(6)도 마찬가지로 회전축(6A)을 중심으로 하여 회전 방향을 주기적으로 바꾸면서 소정의 각도만큼 회전한다. 즉, 회전체(6)가 왕복 이동한다.

회전체(6)가 왕복 이동하면, 회전체(6)에 연결된 봉형 부재(8)와 동시에 노즐(2)이 원호형의 궤도를 따라 왕복 이동한다. 또한, 봉형 부재(8)와 연결된, 동력 전달 기구(7)와 직접 연결되어 있지 않은 다른 회전체(6)도, 동력 전달 기구(7)와 직접 연결된 회전체(6)와 동일한 궤적을 따라 왕복 이동한다. 이에 의해, 블라스트 재료(B)가 노즐(2)의 이동 범위에 따른 공작물의 소정의 범위에 박힌다.

이때, 블라스트 처리 장치(1) 또는 공작물을 설치한 반송 장치를 구동시켜, 공작물에 대하여 노즐(2)을 원하는 방향으로 상대 이동시킬 수 있다. 예컨대, 노즐(2)이 좌우단에 도달할 때마다, 노즐(2)을 연직 방향으로 단속적으로 단계 가동시킬 수 있다. 그렇게 하면, 공작물을 광범위에 걸쳐 블라스트 처리할 수 있다. 그리고, 필요한 영역의 블라스트 처리를 행함으로써, 피블라스트 처리품을 제조할 수 있다.

또한, 모터(5)의 회전에 의해 노즐(2)이 주기적으로 왕복 이동한다. 그러나, 회전체(6)의 타단에는 중력에 의한 회전 모멘트가 균형 잡히도록 추(12)가 부착되어 있다. 이 때문에, 노즐(2)의 왕복 이동에 따라 생기는 진동이 상쇄된다. 이 결과, 안정적으로 공작물의 블라스트 처리를 행할 수 있다.

즉 이상과 같은 블라스트 처리 장치(1)는 노즐(2)을 포함하는 블라스트 재료(B)의 분사부를 크랭크 기구에 의해 왕복 이동시키도록 한 것이다. 또한, 노즐(2)을 왕복 이동시키는 경우에 생기는 진동을 억제하기 위해 추(12)를 마련한 것이다.

(효과)

이 때문에, 블라스트 처리 장치(1)에 따르면, 공작물의 사이즈나 형상에 플렉시블하게 적응하며, 또한 안정적으로 블라스트 처리할 수 있다. 즉, 블라스트 처리 장치(1)는, 종래와 같이 다관절 아암의 전에 노즐을 부착한 구조가 아니라, 크랭크 기구에 의해 노즐(2)을 왕복 이동시키는 구조를 가지고 있다. 더구나, 모터(5)의 출력을 전달하기 위한 동력 전달 기구(7)는 방진체(4)의 외부에 배치할 수 있다. 이 때문에, 블라스트 재료(B)의 비산에 의해 눈 막힘을 일으킬 우려가 있는 부위를 최소한으로 할 수 있다. 그 결과, 종래와 같은 노즐 근방을 덮는 방진 커버나 진공 기구 등의 구성 요소를 불필요로 할 수 있다. 이에 의해, 요철이 있는 공작물이라도 용이하게 블라스트 처리를 행할 수 있다.

또한, 노즐(2)의 왕복 이동에 의해 생길 수 있는 진동을 추(12)에 의해 억제할 수 있다. 즉, 종래의 다관절 아암으로 노즐을 이동시키는 타입이나 진공 처리에 의해 방진 커버를 공작물에 흡착시키는 타입에서는, 진동이 생긴다고 하는 문제 자체가 생기지 않지만, 크랭크 기구를 채용하는 데 있어서 문제로 되는 진동을 추(12)에 의해 효과적으로 억제할 수 있다. 이 결과, 크랭크 기구를 이용한 노즐(2)의 왕복 이동이 가능해진다.

그리고, 노즐(2)의 주기적인 왕복 이동을 행하여도 안정적으로 블라스트 처리를 실행할 수 있다. 특히, 노즐(2)을 높은 곳에 배치한 경우에 있어서의 진동을 대폭 억제하는 것이 가능하다. 이 때문에, 노즐(2)을 높은 곳에 배치하는 것이 가능해진다. 즉, 노즐(2)을 포함하는 블라스트 처리 장치(1)를 광범위에 걸쳐 이동시키는 것이 가능해진다.

따라서, 항공기 부품 등의 대형의 공작물이라도, 반송 장치 등에 의해 블라스트 처리 장치(1)를 광범위하게 이동시킴으로써, 용이하게 블라스트 처리를 실시할 수 있다. 즉, 블라스트 처리 장치(1)에 따르면, 매우 광범위한 블라스트 처리가 가능하다.

(제2 실시형태)

도 5는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 블라스트 처리 장치의 정면도이고, 도 6은 도 5에 나타내는 블라스트 처리 장치의 위치 C-C에서 본 단면도이다.

도 5에 나타낸 제2 실시형태에 있어서의 블라스트 처리 장치(1A)에서는, 추(12)를 추 제어 기구(20)에 의해 왕복 이동시키도록 한 점이 제1 실시형태에 있어서의 블라스트 처리 장치(1)와 상이하다. 다른 구성 및 작용에 대해서는 제1 실시형태에 있어서의 블라스트 처리 장치(1)와 실질적으로 상이하지 않기 때문에 동일한 구성에 대해서는 같은 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

블라스트 처리 장치(1A)에는 센서(21) 및 추 제어 기구(20)가 구비된다. 센서(21)에서는 노즐(2)의 이동 방향을 검출할 수 있다. 따라서, 센서(21)에는 가속도 센서 등의 센서(21) 자체의 이동 방향을 검출하는 것이 가능한 임의의 센서가 이용된다. 또한, 센서(21)는 노즐(2)과 함께 이동하는 봉형 부재(8) 등의 임의의 부분에 부착된다. 또한, 노즐(2)과 함께 주기적으로 움직이는 부분이면, 회전체(6)나 회전축(6A)에 센서(21)를 부착하도록 하여도 좋다.

한편, 추 제어 기구(20)는 센서(21)에 의해 검출된 노즐(2)의 이동 방향에 따라 진동이 상쇄되는 방향으로 추(12)를 이동시키는 장치이다. 따라서, 센서(21)의 출력처는, 추 제어 기구(20)와 접속된다. 추 제어 기구(20)는, 추(12)를 선단에 부착한 진자 장치로 할 수 있다. 그리고, 추 제어 기구(20)에는 센서(21)로부터 취득한 검출 신호에 기초하여 노즐(2)의 이동 방향 및 이동 방향의 변화를 검지하고, 노즐(2)의 왕복 이동의 주기와 동등한 주기로 추(12)를 노즐(2)과 동일한 방향으로 이동시키는 기능이 구비된다.

추(12)의 적절한 최대 회전 각도 및 이동 주기는, 노즐(2)의 이동 범위 및 이동 주기가 기지이기 때문에 이론적 또는 시험에 의해 경험적으로 미리 구해 둘 수 있다. 따라서, 적절한 추(12)의 최대 회전 각도 및 이동 주기를 미리 결정하여 추(12)의 제어를 행할 수 있다. 단, 추 제어 기구(20)가 가속도 센서 등의 센서(21)의 상대 위치 정보나 속도 정보를 취득하여, 추(12)의 회전 각도 및 이동 주기를 자율 제어하도록 하여도 좋다. 그 경우에는, 적절한 추(12)의 최대 회전 각도 및 이동 주기의 결정 작업을 생략할 수 있다.

또한, 도 5에는, 단일의 추(12) 및 추 제어 기구(20)가 마련된 블라스트 처리 장치(1A)가 예시되어 있지만, 복수의 추(12) 및 추 제어 기구(20)를 블라스트 처리 장치(1A)에 마련하여도 좋다. 또한, 센서(21)를 추 제어 기구(20)에 내장하여도 좋다.

이러한 제2 실시형태에 있어서의 블라스트 처리 장치(1A)에 따르면, 노즐(2)의 왕복 이동에 따라 생기는 진동을 독립된 추(12)의 제어에 의해 상쇄시킬 수 있다. 이 때문에, 제2 실시형태에 있어서의 블라스트 처리 장치(1A)에 따르면, 제1 실시형태에 있어서의 블라스트 처리 장치(1)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(제3 실시형태)

도 7은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 블라스트 처리 장치의 배면도이다.

도 7에 나타낸 제3 실시형태에 있어서의 블라스트 처리 장치(1B)에서는, 복수의 추(12)를 연결 부재(30)로 서로 연결한 제1 실시형태에 있어서의 블라스트 처리 장치(1)와 상이하다. 다른 구성 및 작용에 대해서는 제1 실시형태에 있어서의 블라스트 처리 장치(1)와 실질적으로 상이하지 않기 때문에 동일한 구성에 대해서는 같은 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

전술한 바와 같이, 복수의 회전체(6)의, 노즐(2)이 마련되는 측에 대하여 각 지지점이 되는 회전축(6A)보다 타단측에는, 각각 추(12)가 마련된다. 따라서, 복수의 회전체(6)로 이동 기구(3)가 구성되는 경우에는 이동 기구(3)에 복수의 추(12)가 마련되게 된다. 즉, 이동 기구(3)를 구성하는 복수의 회전체(6)의, 노즐(2)과 반대측에 복수의 추(12)가 마련된다. 도 7에 나타내는 예에서는, 2개의 추(12)가 마련되어 있다.

복수의 추(12)가 이동 기구(3)에 마련되는 경우에는, 복수의 추(12)를 지지하는 각 회전체(6)에 진동이 생길 우려가 있다. 특히, 각 회전체(6)의 왕복 이동의 주기가 이동 기구(3)의 고유 진동수에 대응하는 주기에 근접하면 진동이 증폭될 가능성도 있다. 또한, 각 회전체(6)에 진동이 생기면, 각 회전체(6)가 변형될 우려도 있다.

그래서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 블라스트 처리 장치(1B)에서는, 복수의 추(12)가 복수의 회전체(6)의 각 지지점보다 타단측에 있어서 연결 부재(30)로 서로 연결된다. 연결 부재(30)의 형상, 구조 및 재질은, 연결 부재(30)를 포함하는 이동 기구(3)의 고유 진동수와, 각 회전체(6)의 왕복 이동의 진동수의 차가 충분히 얻어지도록 결정하는 것이 적절하다. 또한, 연결 부재(30)는, 노즐(2)을 고정하기 위한 봉형 부재(8)와 마찬가지로, 회전체(6)에 대하여 회전할 수 있도록 샤프트나 베어링 등으로 연결할 수 있다.

따라서, 도 7에 예시되는 바와 같이, 2개의 봉형의 회전체(6)의 일단측이 노즐(2)을 고정하기 위한 봉형 부재(8)로 연결되는 한편, 2개의 봉형의 회전체(6)의 타단측에 각각 마련되는 추(12)가 연결 부재(30)로 연결되는 경우에는, 봉형 부재(8), 복수의 회전체(6) 및 연결 부재(30)로 폐쇄된 링크 기구가 형성된다.

또한, 도 7에 나타내는 예에서는, 복수의 회전체(6)가 서로 연결 부재(30)로 연결됨으로써, 복수의 추(12)가 간접적으로 연결되어 있지만, 복수의 추(12)를 연결 부재(30)로 직접 연결하도록 하여도 좋다.

이상과 같은 제3 실시형태에 있어서의 블라스트 처리 장치(1B)에 따르면, 제1 실시형태에 있어서의 블라스트 처리 장치(1)와 동일한 효과에 더하여, 노즐(2)의 왕복 이동에 따른 진동을 한층 더 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 추(12)끼리를 연결 부재(30)로 직접 연결하면, 추(12)를 각 회전체(6)에 고정하기 위한 볼트나 너트 등의 체결 부재가 만일 느슨해져 탈락하였다고 해도, 추(12) 자체의 낙하에 의한 공작물의 손상을 회피할 수 있다.

(다른 실시형태)

이상, 특정 실시형태에 대해서 기재하였지만, 기재된 실시형태는 일례에 지나지 않고, 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. 여기에 기재된 신규의 방법 및 장치는, 여러가지 다른 양식으로 구현화할 수 있다. 또한, 여기에 기재된 방법 및 장치의 양식에 있어서, 발명의 요지로부터 일탈하지 않는 범위에서, 여러가지 생략, 치환 및 변경을 행할 수 있다. 첨부된 청구의 범위 및 그 균등물은, 발명의 범위 및 요지에 포함되어 있는 것으로 하여, 그와 같은 여러가지의 양식 및 변형예를 포함하고 있다.

1, 1A, 1B: 블라스트 처리 장치
2: 노즐
3: 이동 기구
4: 방진체
4A: 확인창
4B: 공극
5: 모터
5A: 출력축
6: 회전체
6A: 회전축
7: 동력 전달 기구
8: 봉형 부재
9: 회전판
10: 연결봉
11: 레버
12: 추
20: 추 제어 기구
21: 센서
30: 연결 부재
B: 블라스트 재료

Claims

블라스트 재료를 분사하는 복수의 노즐과,
상기 복수의 노즐을 궤도를 따라 왕복 이동시키는 이동 기구와,
상기 복수의 노즐의 왕복 이동에 따라 생기는 진동을 상쇄시키는 추
를 포함하고,
상기 이동 기구는,
상기 복수의 노즐을 고정하기 위한 봉형 부재와,
각각 대응하는 회전축을 지지점으로 하여 정회전과 역회전을 반복하며, 각 지지점보다 일단측이 상기 봉형 부재와 연결되는 복수의 회전체를 포함하고,
상기 추는 상기 복수의 회전체의 상기 각 지지점보다 타단측에 각각 마련되는 것인 블라스트 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 추의 중량 및 위치는, 상기 각 지지점을 중심으로 한 상기 봉형 부재측에 있어서의 중력에 의한 회전 모멘트가 상기 각 지지점을 중심으로 한 상기 추측에 있어서의 중력에 의한 회전 모멘트 이하로 되도록 결정되는 것인 블라스트 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 추의 중량 및 위치는, 상기 각 지지점을 중심으로 한 중력에 의한 회전 모멘트가 제로가 되도록 결정되는 것인 블라스트 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동 기구는,
상기 회전축과 동일 직선 상에 있지 않는 위치에 출력축을 갖는 모터와,
상기 출력축과 상기 회전축 중 적어도 하나를 연결하며, 상기 출력축의 일방향의 회전 동력을 상기 회전축 중 적어도 하나의 정회전 및 역회전의 반복을 위한 동력으로서 상기 회전축 중 적어도 하나에 전달하는 동력 전달 기구
를 더 포함하는 것인 블라스트 처리 장치.
제4항에 있어서,
적어도 상기 복수의 노즐을 덮음으로써 상기 블라스트 재료의 비산을 방지하는 방진체를 더 포함하고,
적어도 상기 모터 및 상기 동력 전달 기구는 상기 방진체의 외부에 배치되는 것인 블라스트 처리 장치.
제4항에 있어서,
상기 동력 전달 기구는,
상기 모터의 출력축에 고정되는 회전판과,
상기 복수의 회전체 중 하나 및 상기 회전판의 회전 중심 이외의 부분에 회전 가능하게 연결되는 연결봉
을 포함하며, 상기 회전판의 상기 회전 중심에 관하여 상기 연결봉의 연결 위치와 반대측에 있어서의 중량이, 상기 회전판의 회전에 의해 생기는 진동이 억제되는 무게로 조정되는 것인 블라스트 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 복수의 회전체의 상기 각 지지점보다 타단측에 각각 마련되는 상기 추를 상기 타단측에 있어서 직접 또는 간접적으로 서로 연결하는 연결 부재를 더 마련하는 것인 블라스트 처리 장치.
제7항에 있어서,
상기 봉형 부재, 상기 복수의 회전체 및 상기 연결 부재로 링크 기구를 형성하는 것인 블라스트 처리 장치.
복수의 노즐로부터 블라스트 재료를 분사하는 단계와,
이동 기구를 이용하여 상기 복수의 노즐을 궤도를 따라 왕복 이동시킴으로써 피블라스트 처리품을 제조하는 단계와,
추를 이용하여 상기 복수의 노즐의 왕복 이동에 따라 생기는 진동을 상쇄시키는 단계를 포함하고,
상기 이동 기구는,
상기 복수의 노즐을 고정하기 위한 봉형 부재와,
각각 대응하는 회전축을 지지점으로 하여 정회전과 역회전을 반복하며, 각 지지점보다 일단측이 상기 봉형 부재와 연결되는 복수의 회전체를 포함하고,
상기 추는 상기 복수의 회전체의 상기 각 지지점보다 타단측에 각각 마련되는 것인 블라스트 처리 방법.
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