KR20000006013A

KR20000006013A - 직압식연속연마재공급·분사방법및장치

Info

Publication number: KR20000006013A
Application number: KR1019990021153A
Authority: KR
Inventors: 마세케이지; 칸다신지
Original assignee: 마세 케이지; 후지 세이사쿠쇼 가부시키가이샤
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2000-01-25
Also published as: TW467808B; JPH11347946A; JP4171539B2; KR100393374B1

Abstract

연마재 회수탱크에서 분사노즐로 정량의 연마재를 안정한 상태로 연속하여 공급한다. 또 적절한 연마재의 분사량을 용이하고 확실하게 설정한다.

연마재 회수탱크(26) 내의 연마재(34)를 수평회전하는 연마재 공급반(20)의 원주상의 연마재 공급공(24)에 낙하 장전하고, 전기 연마재 공급공(24)의 회전궤적에 면하는 송수구(22)에서 전기 연마재(34)를 사출압축공기(31)에 의해 바람에 날려 송수관(29)을 통하여 연마재 공급관(30)에 운반됨과 동시에 가압압축공기(32)에 의해 압송되어 분사노즐(11)에 공급되어 전기 연마재(34)가 피가공물에 분사된다. 연마재 공급반의 회전속도를 조정하는 것에 의해 적절한 연마재 공급량을 용이하게 한다.

Description

직압식 연속 연마재 공급·분사방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUSLY SUPPLYING AND INJECTING ABRASIVES IN DIRECT PRESSURE TYPE}

블라스팅 가공에 있어서, 연마재 회수탱크 내의 연마재를 분사노즐에서 피가공물로 정량적으로 분사하는 것, 즉 분사량을 일정하게 유지하는 것은 양호하고 안정된 블라스팅 가공을 행하기 위한 중요한 블라스팅 가공조건의 하나이고, 특히 근년에 블라스팅 가공이 전통적인 단순한 스케일 제거나 디버링 외에 수 ㎛에서 수백 ㎛의 미세한 절삭가공을 행하는 용도가 증가하고 있다. 예를 들면, 반도체, 파인세라믹, PDP(플라즈마 디스플레이) 그외의 박막면의 미소절삭, 또는 금속부품 등의 기계가공, 레이저가공, 초음파가공에 대체하는 것으로서, 블라스팅 가공에 의한 미소절삭이 행해지고 있다. 특히 이들의 가공이 자동화 라인에 의해 행해지는 경우에는 분사량의 제어는 중요한 요소가 된다.

본 발명은 이와 같은 요구에 대응하는 것으로, 연마재탱크 내의 연마재를 정량적으로 분사노즐에 직압식(直壓式)으로 연속하여 안정적으로 공급하고, 또 분사하기 위한 연마재의 직압식 연속공급·분사방법 및 장치에 관한 것이다.

블라스팅 장치를 분사방식으로 분류하면, 연마재를 연마재 회수탱크 내에 넣고 그 탱크 내를 압축공기로 가압하여 연마재를 압송하여 노즐에서 분사시키는 직압식과, 압축공기의 분사에 의한 이젝터 효과에 의한 흡입력에 의해 연마재를 노즐구조 내부에 흡입하여 그 선단에서 압축공기와 함께 연마재를 분사하는 흡입식으로 분류된다.

종래의 직압식 블라스팅 가공장치를 나타내는 도 7에 있어서, 연마재 회수탱크(40)에서, 분사후의 연마재와 더스트를 분리하고, 더스트는 더스트 콜렉터(53)로 보내지고, 연마재는 하방으로 낙하되어 전기 연마재 회수탱크(40)의 하부에 잔류한다. 연마재 회수탱크(40)의 하부에는 연마재 가압탱크(42)가 설치되고, 연마재 가압탱크(42)에 연마재가 없어지면 덤프밸브(41)가 내려가 연마재 회수탱크(40)에 있는 연마재가 연마재 가압탱크(42)로 들어온다. 연마재 가압탱크(42)에 연마재가 들어오면 연마재 가압용 압축공기 공급구(44)에서 연마재 가압용 압축공기(47)가 들어오고, 동시에 덤프밸브(42)가 닫혀져 연마재 가압탱크(42) 내의 압력이 높아지고, 연마재 공급구(43)에서 연마재가 압출된다. 이때, 연마재공급량 조정밸브(45)에 의해 연마재 가압압축공기(32)의 압력을 조정하고, 연마재 공급구(43)의 연마재는 연마재 호스(12)로 보내지고, 전기 연마재 가압압축공기(32)에 의해 노즐본체(11)까지 운반되어 노즐팁(14)에서 연마재가 분사된다.

또, 종래의 직압식에 있어서 연마재 공급장치(70)로는, 예를 들면 도 8에 나타낸 바와 같이, 연마재로부터 분진을 분급(分級)하여 재이용가능한 연마재를 회수하는 직압식에서 회수탱크(71)의 저면 근방의 하부에 당해 회수탱크(71)의 측벽으로부터 내부를 통과하여 전기 측벽의 반대측의 측벽(72)을 관통하는 급송관(73)을 설치하고, 전기 급송관(73)의 일단은 도시되지 않은 연마재 공급관을 통하여 분사노즐에 연통하고, 공급관(73)의 타단은 도 10의 회수탱크(71)의 측벽의 외방으로 면하여 있다.

회수탱크(71) 내의 연마재가 급송관(73)에 설치된 도입공(導入孔)(74)에서 급송관(73) 내로 서서히 거의 일정한 속도로 낙하함에 따라 회수탱크(71) 내의 연마재에 도 8의 일점쇄선으로 나타낸 바와 같은 절구모양의 구멍이 생기고, 이 절구모양의 구멍은 차차로 확대된다. 한편, 도입공(74)으로부터 낙하한 연마재는 급송관(73) 내로 원추체(圓錐體)를 이루면서 쌓이고, 이 원추체의 연마재는 급송관(73) 내를 흐르는 공기류에 의해 분사노즐로 향하여 흡인된다.

전술한 바와 같이, 최근의 블라스팅 가공은 미소절삭(微少切削)에 이용되고, 그런 연유로 분사량을 정확하게 콘트롤하는 것이 요구되고 있는데, 종래의 블라스팅 가공장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.

전술한 종래의 직압식 블라스팅 가공장치에 있어서는 에너지효율이 높고, 강렬한 블라스팅 분사가 얻어지는데, 연마재를 가압탱크 내에서 가압하여 토출하기 위해 한번 연마재를 가압탱크에 넣어야 되므로 연속분사를 할 수 없었다.

또, 연마재의 공급량과 함께 분사량은 연마재 공급구(43)의 내경 및 연마재 공급량 조정밸브(45)를 조정하여 연마재 가압압축공기(32)의 양을 조정할 수밖에 없고, 더구나 연마재 가압탱크(42) 내의 연마재 양에 의해서도 연마재의 분사량이 변화하는 경향이 있어, 연마재 공급량을 미세하게 콘트롤할 수 없었다.

전술한 연마재 공급수단에 있어서, 회수탱크(71) 및 연마재를 저류(貯溜)하는 단순한 연마재 저류탱크 등을 포함하는 회수탱크로부터 급송관(73)으로 낙하하는 연마재 공급량은 도입공(74)의 크기, 연마재의 재질, 입경, 비중 등의 차이에 의해 크게 좌우되고 있다. 게다가 회수탱크(71) 내의 연마재의 양이 많은 때와 적은 때에는 회수탱크에서 급송관(73)으로 낙하하는 연마재의 양이나 속도가 다른 경우가 있다. 연마재를 분사노즐에서 피가공물로 향하여 분사하면, 피가공물에 충돌하여 파손된 재이용 불가능한 연마재는 회수탱크(71)에서 분급되어 더스트 콜렉터로 보내져 파기된다. 따라서, 블라스팅 가공을 행함에 따라 회수탱크(71) 내의 연마재의 양이 감소하므로 급송관(73) 내로의 연마재의 낙하량은 반드시 일정량으로 되지 않는 문제가 있다.

또, 연마재에는 미분(微粉) 성질을 나타내는 것과 미분 성질을 나타내지 않는 것이 있다. 미분 성질로는 회수탱크 내의 저부에 집적된 연마재의 안식각θ가 일정하게 되지 않는 정도의 미분 상태를 나타내는 성질을 말한다. 또 연마재가 미분 성질을 나타내는 요인은 연마재의 재질, 비중, 입경, 및 회수탱크 내의 압력 등에 따라 다르다. 미분 성질을 나타내는 연마재는 종래의 연마재 공급장치(70)를 이용하면 미분 특유의 상호 부착력 때문에 서로 흡착하기도 하고 회수탱크(71)의 벽면에 부착하기도 하여 안식각θ가 일정하게 되지 않고, 도 9에 나타낸 바와 같이 회수탱크(71) 내의 연마재는 도입공(74)의 수직상방에 구멍이 뚫린 상태로 되고, 혹은 도 10에 나타낸 바와 같이 도입공(74)의 상부에 공동(75)을 형성하여 연마재가 낙하하지 않게 될 수 있다.

흡입식 블라스팅장치에 있어서는 연속적으로 분사되지만 직압식보다 분사성능이 떨어진다.

이상과 같이, 종래의 연마재 공급·분사방법 및 장치에 있어서는 회수탱크에서 항상 일정량의 연마재를 분사노즐로 공급하여 분사하는 것이 어렵다고 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 연마재 회수탱크 내지는 이것에 연통하는 연마재 수용부에서 분사노즐로 정량의 연마재를 안정한 상태로, 그리고 연속적으로 공급하고 분사하기 위한 연마재 공급·분사방법 및 장치를 제공하고, 또한 연마재의 종류에 따라 원하는 바의 연마재 공급·분사량을 용이하게 설정하고, 미세가공, 미소절삭에 적합하고, 또 가공 라인의 자동화가 가능한 연마재 공급·분사방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 연마재 공급·분사장치를 구비한 블라스팅 가공장치의 정면도이다.

도 2는 본 발명의 연마재 공급·분사장치의 요부단면을 나타내는 정면도이다.

도 3은 본 발명의 연마재 공급·분사장치의 요부를 나타내는 사시도이다.

도 4a는 본 발명의 연마재 공급·분사장치의 다른 실시형태의 요부단면도이다.

도 4b는 본 발명의 연마재 공급·분사장치의 또다른 실시형태의 요부단면도이다.

도 5는 본 발명의 연마재 공급·분사장치의 또다른 실시형태의 요부단면을 나타내는 요부사시도이다.

도 6은 본 발명의 연마재 공급·분사장치의 또다른 실시형태의 요부단면을 나타내는 요부사시도이다.

도 7은 종래의 직압식 블라스팅 가공장치를 나타내는 정면도이다.

도 8은 종래의 연마재 공급장치의 요부단면을 나타내고, 특히 미분 성질을 나타내지 않는 연마재가 급송관 내에 낙하할 때의 연마재의 상태를 나타내는 것이다.

도 9는 종래의 연마재 공급장치의 요부단면을 나타내고, 특히 미분 성질을 나타내는 연마재가 급송관 내에 낙하할 때의 연마재의 상태를 나타내는 것이다.

도 10은 종래의 연마재 공급장치의 요부단면을 나타내고, 특히 미분 성질을 나타내는 연마재가 파이프 내에 낙하할 때의 연마재의 상태를 나타내는 것이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 분사노즐(노즐본체) 12 : 연마재 호스

13 : 사이클론 14 : 노즐팁

17 : 연마재층 18 : 공기층

20 : 연마재 공급반 21 : 회전모터

22 : 송수구(送受口) 24 : 연마재 공급공

25 : 회전축 26 : 연마재 회수탱크

27 : 장전구 28 : 도관

29 : 송수관(送受管) 30 : 연마재 공급관

31 : 사출(압축)공기 32 : 가압(압축)공기

34 : 연마재 35 : 공간

40 : 연마재 회수탱크 41 : 덤프밸브

42 : 연마재 가압탱크 43 : 연마재 공급구

44 : 연마재 가압용 압축공기 공급구 45 : 연마재 공급량 조정밸브

47 : 연마재 가압용 압축공기 50 : 블라스팅 가공장치

51 : 캐비넷 52 : 도관

53 : 더스트 콜렉터 54 : 배풍기(排風機)

60 : 회전축 61 : 보집공

62 : 보집회전판 63 : 송수구(送受口)

64 : 송수관(送受管) 65 : 공기층

70 : 연마재 공급장치 71 : 회수탱크

73 : 급송관 74 : 도입공

75 : 공동 76 : 연마재

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연마재 공급·분사방법은 연마재 공급반(供給盤)을 수평 또는 수직 회전시켜 이 연마재 공급반의 외주 또는 측면에 형성된 일정 용량의 다수의 연마재 공급공에 연마재 회수탱크 내의 연마재를 장전 내지 포집하고, 전기 연마재 공급공의 회전궤적에 전기 연마재 공급공 및 그 연마재 공급공에 면하는 연마재 공급관에 연통하는 공간을 형성하고 이 공간에 사출공기를 주입하고, 전기 연마재를 분사노즐과 연통하는 연마재공급관에 공급하는 것을 특징으로 한다(청구항 1).

전기 연마재 공급공은 연마재 공급반의 외주에 형성한 다수의 줄을 이루는 연마재 공급공 또는 측면에 형성한 다수의 줄을 이루고 있다. 예를 들면, 그 연마재 공급반의 회전중심에 대하여 동심원상으로 다수의 줄을 형성하거나, 또는 동일의 회전궤적을 그리는 환상으로 다수의 연마재 공급공을 형성한 것으로 하고(청구항 2, 12),

분사노즐의 사출구 내경이 커서 공기소비량이 많아지는 때는 전기 연마재를 사출공기에 의해 연마재 공급관에 공급하고, 전기 연마재를 압송하는 가압공기를 전기 연마재 공급관에 공급하는 것이 유효하다(청구항 2, 9, 10).

전기 연마재 공급반을 전기 연마재 회수탱크 내에서 회전시켜 전기 연마재를 예를 들면 전기 연마재 공급반 외주에 형성한 연마재 공급공에 포집하고 전기 연마재 공급관을 통하여 분사노즐로 공급할 수도 있다(청구항 3, 8, 14).

전기 연마재의 분사량은 전기 연마재 공급반을 설정회전수 또는 속도에서 회전하고 혹은 전기 연마재 공급공의 수, 밀도, 체적, 용량, 또는 개구부의 면적을 변경하여 임의 설정량으로 조정된다(청구항 4).

더욱이, 전기 연마재 회수탱크에 진동을 가하거나(청구항 5) 또는 연마재 회수탱크 내의 연마재를 교반하여 전기 연마재 공급반에 낙하하는 연마재의 설정량을 보다 확실하게 일정하게 유지할 수 있다(청구항 6).

또, 본 발명의 연마재 공급·분사장치에 있어서는 연마재 회수탱크(26) 하부에 장전구(27)를 설치하고, 그 장전구에 면한 다수의 연마재 공급공(24)을 형성한 연마재 공급반(20)을 회전구동수단으로 회전이 자유롭게 설치하고, 전기 연마재 공급공(24)의 회전궤적에 면하고, 전기 연마재 공급공 및 분사노즐에 연통하고 연마재 공급관에 연통하는 공간(35)을 배치하고, 이 공간(35)에 전기 연마재를 사출 공급하는 사출공기의 도관(28)을 설치하고, 그 도관(28)을 사출공기 공급원에 연통한 것을 특징으로 한다(청구항 7).

전기 연마재 공급공은 내경에 대하여 깊이가 8배 이내로 하는 것이 실험결과 바람직한 것으로 판명되었다.

또, 다수의 줄에 형성한 연마재 공급공의 회전궤적에 면하여 각각 연마재 공급관을 설치하고, 그 연마재 공급관을 통해서 다수의 분사노즐에 연통하도록 설치할 수 있고, 가공효율을 향상시킬 수 있다.

더욱이, 본 발명의 연마재 공급·분사장치는 연마재 회수탱크 혹은 이것에 연통하는 연마재 수용부(26) 내에 외주에 연마재 공급공(24)을 갖는 연마재 공급반(20)을 회전구동수단으로 회전이 자유롭게 설치하고, 또한 전기 연마재 공급반(20)의 전기 연마재 공급공(24)의 적어도 일부를 연마재 수용부(26) 내의 연마재(34) 내에 매몰시키고, 전기 연마재 공급공(24)의 회전궤적에 면하고 전기 연마재 공급공 및 분사노즐에 연통하고 연마재 공급관에 연통하는 공간(35)을 배치하고, 이 공간에 사출공기의 도관(28)을 설치하고, 그 도관을 사출공기 공급원에 연통한 것을 특징으로 한다(청구항 8).

전기 연마재 공급공(24)은 평면사각형 또는 원형을 이루는 다수의 요흔(凹痕) 또는 전기 연마재 공급반 외주폭 방향에 이르게 형성된 요홈(凹溝)에서 형성할 수 있다.

[실시예]

본 발명의 연마재 공급·분사방법 및 장치의 실시형태에 대하여 이하에 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 연마재 공급·분사장치를 설치하는 블라스팅 가공장치(50)는 전기 피가공물에 연마재를 분사하는 분사노즐(11)을 구비하고, 또한 피가공물을 투입하는 캐비넷(51)과 분사노즐(11)에서 분사된 연마재로부터 분진을 분리하여 재사용 가능한 연마재를 회수하고, 저류(貯溜)하는 연마재 회수탱크(26)와 관을 통하여 연통하고, 이와 같은 블라스팅 가공장치에 송풍기나 배풍기(排風機), 압축기 등의 기류발생수단을 연통하여, 기류를 캐비넷(51)에서 연마재 회수탱크(26)로 발생시켜, 이 기류에 연마재 혹은 분진을 실어 이송한다. 전기 연마재 회수탱크(26)는 그 자체가 소위 사이클론이어도 되고, 혹은 사이클론(13)의 하부에 연통하여 당해 사이클론(13)의 연마재를 간단하게 저류하는 탱크이어도 된다.

또, 본 명세서에서의 각종 연마재 분사방식에서 분사노즐에 연마재 공급관을 통하여 연마재를 공급하는 탱크로서 기능하는 연마재 수용부를 총칭하여 「연마재 회수탱크」라 한다.

도 1 - 도 3에 있어서, 전기 사이클론(13)의 하부에 연통하는 연마재 회수탱크(26)는 하부에 연마재 공급공(24)에 연통하는 장전구(27)를 설치하고, 전기 연마재 회수탱크(26) 내에 저류(貯溜)한 연마재(34)가 전기 연마재 공급공(24)에 낙하하여 유입하고 충전 내지 장전되도록 되어 있다.

바람직하게는 전기 연마재 회수탱크(26)에 도시되지 않은 바이브레이터 등의 진동발생수단 또는 압축공기 등에 의해 탱크내 연마재의 교반수단을 연결하고 연마재 공급공(24)으로의 연마재(34)의 유입을 확실하게 하고, 결국 전기 진동발생수단 및 교반수단에 의해, 연마재 회수탱크(26) 내의 연마재(34)의 브리지를 방지함으로써 연마재 공급공(24)으로의 연마재 공급량이 일정량으로 된다.

전기 연마재 공급공(24)을 갖는 연마재 공급반(20)은 모터(21) 등의 회전구동수단의 회전력으로 등속도로 수평회전하는 바람직하게는 예를 들면 합성수지로 된 평판원반상이고, 전기 장전구(27)와 전기 연마재 공급공(24)이 연통하도록 전기 장전구(27)의 하부에 근접하여 설치된다. 또한, 연마재 공급반(20)의 두께는 연마재의 공급·분사량에 따라 임의로 설정할 수 있고, 두껍게 형성하면 연마재 공급공(24)의 용적도 크게 형성할 수 있고, 많은 연마재(34)를 효율좋게 공급할 수 있다.

또한 전기 연마재 공급공(24)은 전기 연마재 공급반(20)의 두께방향으로 천설하여 형성되고, 그 형상은 장전 내지 포집된 연마재가 연마재 공급공(24)을 보지할 수 있는 것일 필요가 있다. 결국, 연마재 공급공(24)에 장전 내지 포집된 연마재가 연마재 공급관(30)의 단연(端緣) 또는 이 연마재 공급관(30)을 분기(分岐)한 송수관(送受管)(29) 바람직하게는 금속제 송수구(送受口)(22) 하부로 이송되어, 그 부분에 형성되고, 전기 연마재 공급공 및 그 연마재 공급공에 면한 연마재 공급관에 연통하는 공간(35)에서, 연마재가 사출공기(31)를 만드는, 여기서는 압축공기로 사출되어 불어날릴 수 있다면 어떠한 형상이라도 좋으나, 예를 들면 방추형상의 전기 연마재 공급공(24)의 최대 내경을 3mm로 하고 깊이를 15mm 정도로 형성하면 미분 연마재로도 연마재가 낙하되지 않게 사출공기(31)에 의해 전기 공간 내에 발생하는 난류로 연마재 공급공(24)에서 전기 송수관(29) 내의 공간(35) 내로 날아올라가게 되는 그 공간(35)으로부터 사출된다.

연마재 공급공(24)은 내경에 대하여 깊이가 8배 이내인 것이 바람직하고, 깊이가 상기 범위 밖에서는 연마재가 잔류할 수가 있다.

또한 연마재 공급공(24)은 다수의 삽입공을 각각 연마재 공급반(20)의 회전중심에 대하여 동심원상에 배치된 동일 회전궤적을 다수개의, 도 1 - 도 3의 제1 실시예에서는 3개의 환상에 형성하고, 또 1개 또는 2개 이상의 다수의 줄에 형성할 수 있다. 또한 이때 전기 다수의 환상 연마재 공급공(24) 줄은 내주쪽 및 외주쪽의 각 줄에서 연마재 공급반(20)의 직경방향에서 서로 겹쳐지지 않는 위치에 설치되면 각 다수의 연마재 공급공(24)은 연마재 공급반(20)의 회전중 항상 전기 연마재 공급관(30)의 단연 또는 이 연마재 공급관(30)을 분기한 송수관(29)의 송수구(22) 하부로 이송되고, 송수관(29)에 형성되는 일단이 폐쇄되고 타단이 전기 연마재 공급공(24) 및 그 연마재 공급공에 면한 연마재 공급관(29)에 연통하는 공간(35) 내에 다수 위치하게 되어, 전기 송수구(22)로의 연마재(34)의 공급이 두절되지 않는다.

분사노즐(11)에 연통하는 연마재 공급관(30)은 이것을 분기하여 송수관(29)으로 하고, 이 송수관(29)의 단부에 형성한 송수구(22)는 전기 다수 줄의 연마재 공급공(24)의 회전궤적, 실시예에서는 다수의 전기 연마재 공급공(24)의 모든 회전궤적에 면하게 형성되도록 한다.

전기 공간(35)은 도 2, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 전기 송수관(29)의 외벽을 이중구조로 하고, 전기 송수관(29) 내 및 이중구조 외벽 내 공간에 형성된다.

따라서, 연마재 공급공(24)은 송수구(22), 공간(35)을 이루는 송수관(29), 송수관(29)의 이중구조 외벽내 공간(35) 그리고 도관(28)을 통하여 도시되지 않은 사출공기 공급원에 연통하여 있다.

도 4b는 전기 도관(28)부터 공간(35)을 이루는 사출공기의 통로를 송수관(29)의 중앙에 세워 설치하고, 연마재 공급관(30) 위에 천설하여 사출공기 공급원에 연통하고, 직접 전기 도관(28)의 선단이 연마재 공급공(24)에 면하도록 구성한 것으로, 도 4a에서의 공간(35)을 갖지 않는 구조로 되어 있다.

또한, 전기 송수관(29)에 사출공기 공급원에 연통하는 도관(28)의 단부에 형성한 송수구(22)가 연마재 공급반(20)이 회전가능하게 가급적 접근하거나 혹은 슬라이드 접촉하여 설치되어 있다.

연마재 공급공(24)에 장전 내지 포집된 연마재는 전기 연마재 공급반(20)의 회전에 의해, 전기 송수구(22) 하부에 이송되고, 도관(28)으로부터의 사출공기(31)에 의해 전기 송수관(29)을 포함하는 공간(35)에서 연마재가 불어날리게 되어 전기 연마재 공급관(30)에 보내진다.

송수관(29)에 보내진 연마재는 사출공기(31)에 의해 연마재 공급관(30)을 지나 분사노즐(11)에서 분사되는데, 미분 연마재, 소비 공기량이 적은 때는 상기 사출공기 단독으로 연마재의 공급 및 노즐로부터의 분사에 의해 가공이 가능하지만, 연마재의 재질, 비중 내지 입경에 의해서는 연마재의 연마재 공급공(24)에서의 사출은 충분하지만, 이 사출공기(31)로는 별도로 도시되지 않은 가압공기 공급원으로부터 가압된 공기를 연마재 공급관에 연결하고, 이 가압공기(32), 여기서는 가압공기에 의해 연마재를 피가공물에 분사하는 것에 의해 적절한 압력으로 분사가 가능하게 된다.

동일 조건에서, 연마재 공급공의 깊이를 25mm도 한때 약간의 연마재의 잔류가 확인되었다.

또한 전기 연마재 공급공(24)을 다수의 줄에 형성한 경우, 각각의 연마재 공급공(24)의 회전궤적에 면하게 하여 다수의 송수구(22)를 를 설치하고, 그 다수의 송수구(22) 각각에 대하여 연통한 분사노즐(11)를 구비하면, 피가공물에 다수의 분사노즐(11)로부터 연마재를 안정하게 분사할 수 있다.

도면부호 20은 연마재 공급반을 나타내는 것으로, 본 실시예에서는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 연마재 공급반(20)의 두께방향에 연마재 공급반의 회전중심에 대하여 동심원상으로 즉 각각 동일 회전궤적에서 그 회전방향에 연속하는 원형의 구멍인 연마재 공급공(24)을 3줄 평행하게 형성하고 있다.

일례로서, 전기 공급공(24) 내경을 3mm, 깊이 15mm로 하였다. 깊이 25mm에서는 약간의 연마재의 잔류가 확인되었다.

연마재 공급반(20)은 모터(21)의 회전구동수단에 연결되어 있지만, 회전구동수단의 회전속도는 기지의 수단에 의해 회전수가 조정이 자유롭게 구성되어 있다.

또한 연마재 공급반(20)의 회전속도를 조정하는 것에 의해 회전수의 증감을 도모하고, 분사노즐(11)로의 연마재 공급량을 조정할 수 있다. 예를 들면, 연마재 공급반(20)의 회전속도를 빠르게 함으로써 연마재가 많이 공급되고, 연마재 공급반(20)의 회전속도를 일정하게 유지함으로써, 항상 안정한 상태로 일정량의 연마재가 분산노즐(11)로 공급되고, 정량의 연마재가 분사노즐(11)로부터 연속하여 안정적으로 피가공물에 분사된다. 따라서, 다른 연마재 공급공(24)의 용적 혹은 송수구(22)의 개구면적 등이 일정한 때, 연마재 공급반(20)의 회전속도와 연마재 공급량은 상관관계에 있으므로, 이 관계식을 구하여 연마재 공급량을 연마재 공급반(20)의 회전속도로 디지탈화 하여 적절한 연마재 공급량을 용이하게 조정할 수 있다.

연마재 공급반(20)이 회전구동수단에 의해 등속도로 회전하면, 연마재 공급공(24) 내에 장전된 연마재가 송수구(22) 하부에 이송된다. 푸트스위치 혹은 마이크로스위치의 작동에 의해 도시되지 않은 전자밸브를 개방하여 사출공기 공급원으로부터 전기 도관(28)을 통하여 사출공기(31)를 보내면, 연마재 공급공(24) 내의 연마재가 송수구(22) 및 송수관(29)을 통하여 연마재 공급관(30) 내로 사출되어 불어날리게 된다. 동시에, 전기 연마재 공급관(30)은 도시되지 않은 가압공기 공급원에 연통하여 송수관(29)을 통하여 보내진 연마재를 가압공기(32)와 서로 작용하여 고압으로 분사노즐(11)로 공급된다.

더욱이 전기 연마재 회수탱크(26)에 바이브레이터 또는 교반수단을 연결하고, 연마재 회수탱크(26)에 진동을 주거나 또는 연마재 회수탱크(26) 내의 연마재(34)를 교반함으로써 연마재(34)가 장전구(27)에서 연마재 공급공(24) 내로 충분히 장전되고, 연마재 공급공(24)에 유입하는 연마재의 양은 항상 정량으로 되고, 보다 더 안정한 상태로 일정량의 연마재가 공급된다.

캐비넷(51) 내에서 연마재를 분사노즐(11)로부터 피가공물로 분사하여 피가공물을 블라스팅 가공하면, 연마재는 재사용가능한 연마재와 파손된 재사용 불가능한 연마재로 되고, 이들 연마재와 피가공물이 박리하여 생긴 분진 등이 함께 도관(52)을 통하여 기류를 타고 사이클론(13)에 급송된다. 이 사이클론(13)에서 재사용 가능한 연마재로부터 재사용 불가능한 연마재와 분진이 분리되고, 재사용 불가능한 연마재나 분진은 더스트 콜렉터(53)로 급송되고, 더스트 콜렉터(53) 내의 하부에 집적되고, 청정한 공기가 더스트 콜렉터(53)의 배풍기(54)로부터 외기로 방출된다. 한편, 재사용 가능한 연마재는 연마재 회수탱크(26)의 저부에 저류된 후, 전술한 작동이 반복된다.

상술한 연마재 공급·분사방법 및 장치를 이용하여 이하의 가공조건에서 블라스팅 가공을 하였다.

실시예 1

노즐 분사구	ø5mm
사출압축공기 압력(31)	4kg/㎠
가압압축공기 압력(32)	3.0kg/㎠
연마재(34)	카본 란담 ＃600(재질 SiC)
연마재 공급공(24) 내경	3mm
연마재 공급공(24) 깊이	15mm

상기 실시예에 의한 가공에서 연마재 공급공(24) 내에 연마재의 잔류는 없고, 유리 기판에 미세가공을 한 경우, 30 ㎠ 당 균일성(가공의 강한 부분과 약한 부분의 차)은 2% 이내로 가공되었다.

실시예 2(도 2, 도 3)

노즐 분사구	ø5mm
사출압축공기 압력(31)	4kg/㎠
가압압축공기 압력(32)	3.0kg/㎠
연마재(34)	카본 란담 ＃600(재질 SiC)
연마재 공급공(24) 내경	3mm × 3줄
연마재 공급공(24) 깊이	15mm

다음에, 도 4 내지 도 6의 실시형태에 대해서, 상술한 실시형태와 다른 점에 대해 설명한다.

도 4에서, 도면부호 26은 연마재 회수탱크이고, 직육면체를 이루는 바람직하게는 밀폐형의 탱크이고, 연마재 회수탱크(26) 내의 하부에 유입된 연마재로 이루어진 연마재층(17)이 하방에 형성되고, 당해 연마재층(17)의 상방에 공기층(18)이 형성된다.

도면부호 20은 연마재 공급반이고, 본 실시예에서는 도4a 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 연마재 공급반(20)의 원주면에 원주방향에 연속하는 일련의 단면 ゴ자상의 홈으로 된 연마재 공급공(24)을 원주면폭 방향에 평행하게 다수 형성되어 있다. 연마재 공급반(20)은 연마재 회수탱크(26) 내의 연마재층(17) 중에서 수직상방으로 회전자재로 회전축(25)에서 축으로 받쳐지고, 연마재 공급반(20)의 상부 또는 상부의 일부분이 공기층(18)에 노출하는 위치에 설치되어 있다.

도 4b는 전술한 바와 같이, 직접 전기 도관(28)의 선단이 연마재 공급공(24)에 면하도록 구성한 것이므로, 도 4a에서의 공간(35)를 갖지 않는 구조이다.

도 5는 연마재 공급반(20)의 외주면에 원주방향으로 연속하는 일련의 원통상의 요부(凹部)로 이루어진 연마재 공급공(24)을 원주면폭방향에 다수 형성하여 있다. 이때 전기 다수의 환상의 연마재공급공(24) 줄은 연마재 공급반(20)의 외주의 폭방향의 각 줄에서 서로 겹치지 않는 위치에 설치된 것이다.

따라서, 연마재 공급반(20)의 원주의 거의 하반부 전체는 연마재층(17) 내에 확실하게 매몰되고, 또 연마재 공급반(20)의 원주의 상반부의 일부가 공기층(18)에 노출하여 있다. 연마재 공급반(20)이 회전할 때, 연마재공급반(20)의 원주의 상반부의 일부분이 연마재층(17) 내에 매몰되어 있으므로 연마재가 연마재 공급공(24) 내로 들어가는 것이 용이하게 되고, 연마재층(17)의 연마재가 확실히 공기층(18)으로 이송된다.

전기 회전축(25)은 연마재 회수탱크(26)의 외부에서 베어링에 의해 지지되고, 회전축(25)의 축단에 도시되지 않은 풀리를 설치하고, 이 풀리에 모터(21) 등의 회전구동수단에 회전력을 전달하는 V벨트를 통하여 연결한다. 또, 전기 회전구동수단의 회전속도는 기지의 수단에 의해 용이하게 조정자재로 구성되어 있다.

연마재 공급반(20)이 회전구동수단에 의해 등속도로 도 4a, 도 4b의 지면상의 시계방향으로 회전하면 연마재 공급반(20)의 원주면의 연마재 공급공(24) 내에 들어가서 포집된 연마재층(17)의 연마재가 공기층(18)으로 이송된다. 전기 연마재 공급반(20)을 등속도로 회전하여 연마재 공급반(20)의 원주면에서 포집되는 연마재의 양은 정량으로 되므로, 분사노즐(11)로 공급되는 연마재의 양이 정량으로 된다.

실시예 3(도 4a, 도 6)

연마재공급공은 60개, 연마재공급반의 크기:ø200

회전수:80rpm 분사량:100-500/분.

전술한 실시예 2 및 상기 실시예 3에서는 연마재공급반이 동일 회전수에서 실시예 3이 약 6.5배의 분사량이 얻어졌다.

본 발명은 이상에서 설명한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하에 기재된 바와 같은 효과를 나타낸다.

본 발명은 가령 미분 성질을 나타내는 연마재에 대해서도 일정량의 연마재를 안정적으로 연속하여 분사노즐에 공급·분사할 수 있다.

본 발명은 연마재 공급반의 회전속도를 변화시켜 회전수를 증감시킴으로써 연마재 공급량의 증감을 도모할 수 있고, 또한 연마재 공급반의 회전속도에 따라 연마재를 연속하여 안정한 상태에서 일정량으로 공급할 수 있다. 따라서, 연마재 공급반의 회전속도를 자유자재로 조정함으로써 연마재의 종류에 따라 적절한 연마재 공급량으로 확실하고 용이하게 조정할 수 있다. 게다가 연마재 공급량에 따라 연마재 공급반의 회전속도를 디지탈화함으로써 적합한 연마재 공급량, 분사량을 용이하게 조정할 수 있다.

또는 전기 연마재 공급공의 수, 밀도, 체적, 용량, 개구부의 면적 또는 전기 송수구의 개구면적을 변경하고, 임의의 설정량의 연마재를 공급하고 분사할 수 있다.

본 발명에 있어서는 연마재 공급반의 연마재 공급공에 장전 내지 포집된 연마재를 사출공기로 연마재 공급관 내에 사출하여, 불어올라오고, 더욱이 가압공기로 연마재를 분사노즐에 공급하여 분사하면 사출공기의 공급량은 가압공기 공급량에 비하여 적어지고, 따라서 일정량의 적절한 분사밀도 및 압력으로 분사되고, 피가공물에 대하여 균일한 블라스팅 가공이 가능하게 되었다.

Claims

연마재 공급반을 회전시키고, 이 연마재 공급반의 외주 또는 측면의 다수의 연마재 공급공에서 연마재 회수탱크 내의 연마재를 장전 내지 포집하고, 전기 연마재 공급공의 회전궤적에 전기 연마재 공급공 및 그 연마재 공급공에 면하는 연마재 공급관에 연통하는 공간을 형성하고, 이 공간에 사출공기를 주입하고, 전기 연마재를 분사노즐과 연통하는 연마재공급관에 공급하는 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사방법.
제1항에 있어서, 전기 연마재 공급반의 외주 또는 측면에 형성한 다수 줄을 이루는 다수의 연마재 공급공으로부터 전기 연마재를 사출공기에 의해 연마재 공급관에 공급함과 동시에 전기 연마재를 압송하는 가압공기를 전기 연마재 공급관에 공급하는 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사방법.
제1 또는 2항에 있어서, 전기 연마재 공급반을 전기 연마재 회수탱크 내에서 회전시켜 전기 연마재를 포집하고, 전기 연마재 공급관을 통하여 분사노즐로 공급하는 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사방법.
제1, 2 또는 3항에 있어서, 전기 연마재 공급반을 설정회전수 또는 속도에서 회전하고, 혹은 전기 연마재 공급공의 수, 밀도, 체적, 용량, 또는 개구부의 면적을 변경하여 임의 설정량의 연마재를 공급하고 분사하는 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사방법.
제1, 2, 3 또는 4항에 있어서, 전기 연마재 회수탱크에 진동을 가하는 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사방법.
제1, 2, 3, 4 또는 5항에 있어서, 전기 연마재 회수탱크 내의 연마재를 교반하는 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사방법.
연마재 회수탱크 하부에 장전구를 설치하고, 그 장전구에 면한 다수의 연마재 공급공을 형성한 연마재 공급반을 회전구동수단으로 회전자재로 설치하고, 전기 연마재 공급공의 회전궤적에 면하고, 전기 연마재 공급공 및 분사노즐에 연통하고 연마재 공급관에 연통하는 공간을 배치하고, 이 공간에 사출공기의 도관을 설치하고, 그 도관을 사출공기 공급원에 연통한 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사장치.
연마재 회수탱크 내에 외주에 연마재 공급공을 갖는 연마재 공급반을 회전구동수단으로 회전자재로 설치하고, 또한 전기 연마재 공급반의 전기 연마재 공급공의 적어도 일부를 연마재 회수탱크 내의 연마재 내로 매몰시키고, 전기 연마재 공급공의 회전궤적에 면하고 전기 연마재 공급공 및 분사노즐에 연통하고 연마재 공급관에 연통하는 공간을 배치하고, 이 공간에 사출공기의 도관을 설치하고, 그 도관을 사출공기 공급원에 연통한 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사장치.
제7 또는 8항에 있어서, 전기 연마재 공급관에 가압공기 공급원을 연통하는 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사장치.
제7항에 있어서, 전기 연마재 공급반의 적어도 일측면에 그 연마재 공급반의 회전중심에 대하여 동심원상으로 다수 줄을 이루는 다수의 연마재 공급공을 형성한 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사장치.
제7, 8, 9 또는 10항에 있어서, 전기 연마재 공급공은 내경에 대하여 깊이가 8배 이내인 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사장치.
제7, 8, 9 또는 10항에 있어서, 전기 연마재 공급공은 다수의 연마재 공급공을 각각 동일의 회전궤적을 그리는 환상에 1 또는 다수의 줄에 형성한 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사장치.
제7, 9 또는 10항에 있어서, 다수 줄에 형성한 연마재 공급공의 회전궤적에 면하고 각각 연마재 공급관을 설치하고, 그 연마재 공급관을 통하여 다수의 분사노즐에 연통하도록 설치한 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사장치.
제8, 11 또는 12항에 있어서, 전기 연마재 공급공은 각각 다수 줄, 평면사각형 또는 원형을 이루는 다수의 요흔(凹痕) 또는 전기 연마재 공급반 외주폭 방향에 이르게 형성된 요홈으로부터 이루어지는 것을 특징으로 하는 직압식 연속 연마재 공급·분사장치.