KR20210058813A - 블라스트 가공 장치 및 블라스트 가공 방법 - Google Patents
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Abstract
블라스트 가공 장치는, 연마재를 압축 공기와 함께 분사하는 노즐과, 연마재를 내부에 저류하는 저류부와, 원통 모양을 나타내며, 홈 모양의 오목부가 원주면 상에 마련되고, 중심축 방향으로 연장되는 회전축을 가지는 롤러와, 롤러를 회전축 둘레로 회전시키는 구동부와, 롤러에 인접하여 배치되고, 대향하는 오목부에 대해서 저류부에 저류된 연마재를 충전하는 충전부와, 충전부보다도 롤러의 회전 방향의 하류에서 롤러에 인접하여 배치되고, 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 생기는 기류를 이용하여, 대향하는 오목부로부터 연마재를 취출하는 취출부와, 취출부에 의해서 취출된 연마재를 노즐에 공급하는 공급 배관을 구비한다.
Description
본 개시는, 블라스트 가공 장치 및 블라스트 가공 방법에 관한 것이다.
압축 공기에 연마재를 혼합한 고기(固氣) 2상류(相流)를 분사 노즐로부터 피가공물을 향해서 분사함으로써, 표면 처리를 행하는 블라스트 가공은 널리 알려져 있다. 블라스트 가공은, 주조품의 스케일 제거나 플로 마크(flow mark) 제거, 녹 제거, 도장 피막의 제거, 베이스 처리 등에 이용된다. 게다가, 근래에는 전자 부품이나 광학 부품에서의 버(burr) 제거, 면취(面取), 면조도(面粗度) 조정, 에칭, 피막 제거 등 높은 가공 정밀도가 요구되는 용도로도 이용되고 있다.
블라스트 가공 능력은, 고기 2상류의 분사 압력과, 고기 2상류에 포함되는 연마재의 양의 영향을 받는다. 즉, 가공 정밀도를 올리려면, 블라스트 가공 중에 고기 2상류에서의 연마재의 함유량을 일정하게 유지할 필요가 있다.
특허 문헌 1에는, 연마재를 분사하는 장치가 기재되어 있다. 이 장치는, 연마재를 분사하는 분사 노즐과, 연마재를 장전 또는 포집하는 복수의 연마재 공급 구멍이 형성된 연마재 공급반(供給盤)과, 분사 노즐 및 연마재 공급 구멍과 연통하는 연마재 공급관과, 연마재 공급관과 연통하고 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급원과, 사출 공기를 도입하는 도관(導管)과, 도관 및 연마재 공급관과 연통하는 송수관을 구비한다. 연마재 공급 구멍은, 연마재 공급반의 원주면에 원주 방향으로 연속하는 홈이며, 중심축 방향에 평행하게 복수 형성되어 있다. 연마재는, 도관 및 송수관으로부터 사출되는 사출 공기에 의해서, 연마재 공급 구멍으로부터 떠올라, 연마재 공급관에 공급된다. 연마재는, 압축 공기 공급원으로부터 공급되는 압축 공기에 의해서, 연마재 공급관으로부터 분사 노즐로 압송된다.
특허 문헌 1에 기재된 장치에서는, 분사 노즐로부터 분사되는 고기 2상류의 분사 압력이 높을수록, 블라스트 가공 능력은 높다. 분사 노즐에서의 분사 압력은, 압축 공기의 압력과 사출 공기의 압력과의 차분(差分)이다. 이 때문에, 분사 압력을 높게 하기 위해서는 사출 공기의 압력을 작게 억제할 필요가 있다. 그렇지만, 사출 공기의 압력을 작게 억제한 경우, 연마재 공급 구멍에 연마재가 잔류하여, 정량의 연마재를 분사 노즐에 공급할 수 없을 우려가 있다.
본 개시는, 정량의 연마재를 분사할 수 있는 블라스트 가공 장치 및 블라스트 가공 방법을 제공한다.
본 개시에 관한 블라스트 가공 장치는, 노즐과, 저류부와, 롤러와, 구동부와, 충전부와, 취출부와, 공급 배관을 구비한다. 노즐은, 연마재를 압축 공기와 함께 분사한다. 저류부는, 연마재를 내부에 저류한다. 롤러는, 원통 모양을 나타내며, 홈 모양의 오목부가 원주면 상에 마련되고, 중심축 방향으로 연장되는 회전축을 가진다. 구동부는, 롤러를 회전축 둘레로 회전시킨다. 충전부는, 롤러에 인접하여 배치되고, 대향하는 오목부에 대해서 저류부에 저류된 연마재를 충전한다. 취출부는, 충전부보다도 롤러의 회전 방향의 하류에서 롤러에 인접하여 배치되고, 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 생기는 기류를 이용하여, 대향하는 오목부로부터 연마재를 취출한다. 공급 배관은, 취출부와, 취출부에 의해서 취출된 연마재를 노즐에 공급한다.
이 블라스트 가공 장치에 의하면, 연마재는, 저류부로부터 충전부로 이동한다. 연마재는, 충전부에서 롤러의 오목부에 충전된다. 오목부에 충전된 연마재는, 롤러가 구동부에 의해 회전축 둘레로 회전하는 것에 의해 취출부로 이동된다. 취출부에서, 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 기류가 생기고 있기 때문에, 연마재는, 오목부로부터 취출된다. 취출된 연마재는, 기류에 의해 취출부로부터 공급 배관을 통해서 노즐로 공급된다. 취출부에서 오목부의 연장 방향과 기류의 발생 방향이 일치하기 때문에, 연마재를 떠오르게 하는 힘이 불필요하게 된다. 게다가, 기류를 발생시키는 공기의 압력이 그대로 연마재에 작용한다. 이 때문에, 연마재는, 연마재를 떠오르게 하여 취출하는 경우와 비교하여 작은 압력으로 오목부로부터 취출된다. 이것에 의해, 취출부는, 연마재를 떠오르게 하여 취출하는 경우와 비교하여 오목부에 충전된 연마재의 잔류량을 억제할 수 있다. 따라서, 본 개시에 관한 블라스트 가공 장치는, 정량의 연마재를 분사할 수 있다.
일 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치에서는, 취출부는, 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장되는 관로를 가져도 괜찮다. 그리고, 취출부에 대향하는 오목부와 관로의 내벽에 의해서, 연마재를 취출하면서 공급 배관으로 이송하는 기류를 유통시키는 유로가 형성되어도 괜찮다. 취출부의 관로는 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있으므로, 관로 및 대향하는 오목부에 의해서 유로가 형성된다. 유로에서 기류가 생기는 것에 의해서, 연마재는, 오목부로부터 취출된다. 유로에서 오목부의 연장 방향과, 기류의 발생 방향과, 관로의 연장 방향이 일치하기 때문에, 오목부로부터 취출되는 연마재는, 비산하지 않고 안정되게 오목부로부터 공급 배관으로 공급된다. 따라서, 오목부로부터 공급 배관에 정량의 연마재를 공급할 수 있다.
일 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치에서는, 오목부는, 롤러의 중심축 방향으로 연장되는 홈이며, 양단이 개구단이라도 괜찮다. 이 경우, 오목부의 양단이 개구되어 있는 것에 의해서, 노즐을 향하는 기류의 저해 및 분산이 억제되므로, 효율 좋게 연마재를 노즐에 공급할 수 있다. 따라서, 본 개시에 관한 블라스트 가공 장치는, 정량의 연마재를 분사할 수 있다.
일 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치에서는, 공급 배관과 접속되고, 기류보다 저압의 보조 압축 공기를 공급하는 보조 압축 공기 공급부를 더 구비해도 괜찮다. 이 경우, 기류의 공기의 압력은, 기류를 발생시키는 공기의 압력과 보조 압축 공기와의 차압(差壓)에 의해 결정된다. 보조 압축 공기 공급부로부터 보조 압축 공기를 공급함으로써, 취출부에서의 기류를 발생시키는 공기가 고압이 되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 롤러의 회전과 관계없이 공급 배관에 연마재가 취입(
)되는 것이 억제되어, 안정되게 연마재를 노즐에 공급할 수 있다.
일 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치에서는, 저류부 및 취출부에 접속되고, 노즐이 연마재를 분사하는 경우에 저류부 및 취출부에 가압용 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급부를 더 구비해도 괜찮다. 그리고, 저류부는, 밀봉 가능해도 괜찮다. 그리고, 압축 공기 공급부로부터 저류부에 공급되는 가압용 압축 공기는, 저류부 내를 가압해도 괜찮다. 그리고, 압축 공기 공급부로부터 취출부에 공급되는 가압용 압축 공기는, 기류를 발생시켜도 괜찮다. 이 경우, 압축 공기 공급부로부터 저류부에 공급되는 가압용 압축 공기에 의해, 밀봉 가능한 저류부 내가 가압되는 것에 의해서, 충전부를 통해서 오목부에 조밀하게 충전되기 때문에, 오목부마다의 연마재의 양의 차이를 작게 억제할 수 있다. 또, 압축 공기 공급부로부터 취출부에 가압용 압축 공기가 공급되고, 기류가 발생되므로, 연마재를 밀어 내도록 오목부로부터 취출할 수 있다. 따라서, 오목부에 충전된 연마재의 잔류량을 억제할 수 있다.
본 개시의 다른 측면인 블라스트 가공 방법은, 블라스트 가공 장치가 행하는 블라스트 가공 방법으로서, 이하의 스텝을 구비한다.
(1) 회전하는 원통 모양의 롤러의 원주면 상에 마련된 홈 모양의 오목부에 연마재를 충전하는 충전 스텝
(2) 롤러를 회전시키는 것에 의해, 연마재가 충전된 위치로부터 롤러의 회전 방향의 하류로 오목부를 이동시키는 이동 스텝
(3) 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 생기는 기류를 이용하여, 대향하는 오목부로부터 연마재를 취출하고, 노즐에 공급하는 공급 스텝
(4) 노즐로부터 연마재를 압축 공기와 함께 분사하는 분사 스텝
이 블라스트 가공 방법에 의하면, 충전 스텝에서는, 연마재는, 롤러의 원주면 상에 마련된 오목부에 충전된다. 이동 스텝에서는, 오목부에 충전된 연마재는, 롤러가 회전하는 것에 의해 연마재를 충전한 위치로부터 롤러의 회전 방향의 하류로 이동한다. 공급 스텝에서는, 기류가 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 생기는 것에 의해서, 연마재는, 오목부로부터 취출되어, 노즐로 공급된다. 분사 스텝에서는, 노즐은 오목부로부터 공급된 연마재를 분사한다. 이동 스텝에서, 롤러의 회전에 의해 연마재를 충전한 오목부가 순차 이동하기 때문에, 기류에 의해서 연속적으로 오목부로부터 연마재가 취출된다. 공급 스텝에서는, 오목부의 연장 방향과 기류의 발생 방향이 일치하기 때문에, 연마재를 떠오르게 하는 힘이 불필요하게 된다. 게다가, 기류를 발생시키는 공기의 압력이 그대로 연마재에 작용한다. 이 때문에, 연마재는, 연마재를 떠오르게 하여 취출하는 경우와 비교하여 작은 압력으로 오목부로부터 취출된다. 이것에 의해, 취출부는, 연마재를 떠오르게 하여 취출하는 경우와 비교하여 오목부에 충전된 연마재의 잔류량을 억제할 수 있다. 따라서, 본 개시에 관한 블라스트 가공 방법은, 정량의 연마재를 분사할 수 있다.
일 실시 형태에 관한 블라스트 가공 방법에서는, 이동 스텝은, 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장되는 관로의 내벽, 및 관로에 대향하는 오목부에 의해서 유로를 형성하는 유로 형성 스텝을 가져도 괜찮다. 유로 형성 스텝에서, 관로는 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있으므로, 관로 및 대향하는 오목부에 의해서 유로가 형성된다. 유로에서 기류가 생기는 것에 의해서, 연마재는, 오목부로부터 취출된다. 유로에서 오목부의 연장 방향과, 기류의 발생 방향과, 관로의 연장 방향이 일치하기 때문에, 오목부로부터 취출되는 연마재는, 비산하지 않고 안정되게 오목부로부터 공급 배관으로 공급된다. 따라서, 오목부로부터 공급 배관에 정량의 연마재를 공급할 수 있다.
일 실시 형태에 관한 블라스트 가공 방법에서는, 오목부는, 롤러의 중심축 방향으로 연장되는 홈이며, 양단이 개구단이라도 괜찮다. 이 경우, 오목부의 양단이 개구되어 있는 것에 의해서, 노즐을 향하는 기류의 저해 및 분산이 억제되므로, 효율 좋게 연마재를 노즐에 공급할 수 있다. 따라서, 본 개시에 관한 블라스트 가공 방법은, 정량의 연마재를 분사할 수 있다.
일 실시 형태에 관한 블라스트 가공 방법에서는, 공급 스텝은, 연마재의 노즐로의 공급에서, 기류보다 저압의 보조 압축 공기를 공급하는 보조 스텝을 더 가져도 괜찮다. 이 경우, 기류의 공기의 압력은, 기류를 발생시키는 공기의 압력과 보조 압축 공기와의 차압에 의해 결정된다. 보조 스텝에서, 보조 압축 공기가 공급됨으로써, 기류를 발생시키는 공기가 고압이 되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 롤러의 회전과 관계없이 관로에 연마재가 취입되는 것이 억제되어, 안정되게 연마재를 노즐에 공급할 수 있다.
일 실시 형태에 관한 블라스트 가공 방법에서는, 블라스트 가공 장치는, 연마재를 저류하고, 밀봉 가능한 저류부를 더 구비하며, 충전 스텝에서는, 저류부에 가압용 압축 공기를 공급함으로써, 저류부 내를 가압하고, 공급 스텝에서는, 오목부에 가압용 압축 공기를 공급함으로써, 기류를 발생시켜도 괜찮다. 이 경우, 충전 스텝에서, 가압용 압축 공기에 의해 밀봉 가능한 저류부 내가 가압되는 것에 의해서, 오목부에 조밀하게 충전되기 때문에, 오목부마다의 연마재의 양의 차이를 작게 억제할 수 있다. 또, 공급 스텝에서, 가압용 압축 공기가 공급되고, 기류가 발생되므로, 연마재를 밀어 내도록 오목부로부터 취출할 수 있다. 따라서, 오목부에 충전된 연마재의 잔류량을 억제할 수 있다.
본 개시에 관한 블라스트 가공 장치 및 블라스트 가공 방법에 의하면, 정량의 연마재를 분사할 수 있다.
도 1은, 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치를 나타내는 전체 단면도이다.
도 2는, 도 1에 관한 연마재 공급 장치를 나타내는 사시 단면도이다.
도 3은, 도 1에 관한 연마재 공급 장치의 취출부 주변의 상세 사시도이다.
도 4는, 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치의 전체 공정을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는, 블라스트 가공 처리의 플로우차트이다.
도 6은, 변형예에 관한 연마재 공급 장치를 나타내는 사시 단면도이다.
도 7은, 비교예의 연마재 공급 장치를 나타내는 사시 단면도이다.
도 2는, 도 1에 관한 연마재 공급 장치를 나타내는 사시 단면도이다.
도 3은, 도 1에 관한 연마재 공급 장치의 취출부 주변의 상세 사시도이다.
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도 6은, 변형예에 관한 연마재 공급 장치를 나타내는 사시 단면도이다.
도 7은, 비교예의 연마재 공급 장치를 나타내는 사시 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 개시의 실시 형태에 대해 설명한다. 또, 이하의 설명에서, 동일 또는 상당 요소에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명은 반복하지 않는다. 도면의 치수 비율은, 설명의 것과 반드시 일치하고 있지 않다. 「상」 「하」 「좌」 「우」의 단어는, 도시하는 상태에 근거하는 것이며, 편의적인 것이다.
(블라스트 가공 장치)
도 1은, 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치를 나타내는 전체 단면도이다. 도 1에 나타내는 블라스트 가공 장치(1)는, 연마재 공급 장치(2)에 의해서 공급된 정량의 연마재(3)를 분사하는 장치이다. 블라스트 가공 장치(1)는, 연마재(3)를 피가공물(4)에 대해서 분사함으로써, 절단, 홈 가공, 구멍 가공 등의 절삭(切削) 가공 방법 중 하나인 블라스트 가공을 행한다. 블라스트 가공 장치(1)의 분사 방식은, 예를 들면, 직압식 샌드 블라스트이다. 연마재(3)는, 예를 들면, 알루미나 분말, 선철(銑鐵) 그릿(grit), 주형 그릿 등이다. 피가공물(4)은, 예를 들면, 세라믹 재료, 글라스 재료 등의 경취 재료, CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) 재료 등의 난절삭(難切削) 재료이다.
블라스트 가공 장치(1)는, 연마재 공급 장치(2)와, 가공부(5)와, 회수부(6)와, 집진부(7)를 구비할 수 있다. 블라스트 가공 장치(1)는, 연마재 공급 장치(2)를 통해서 공급된 연마재(3) 및 압축 공기의 혼합 유체를, 가공부(5)에서 피가공물(4)로 분사하고, 블라스트 가공을 행한다. 블라스트 가공 장치(1)는, 가공부(5)에서 사용된 연마재(3)를 회수하여 재사용한다. 가공부(5)가 피가공물(4)의 블라스트 가공을 행할 때, 사용된 연마재(3)를 포함하는 분립체(粉粒體)(8)가 생긴다. 분립체(8)는, 예를 들면, 재사용 가능한 연마재(3), 파쇄된 재사용 불가능한 연마재(3), 피가공물(4)로부터 연마재(3)의 분사에 의해 삭박(削剝, 깎여 벗겨짐)되어 생긴 절삭분(切削粉)을 포함한다. 블라스트 가공 장치(1)는, 분립체(8)를 가공부(5)로부터 회수부(6)로 회수한다. 블라스트 가공 장치(1)는, 분립체(8) 중, 재사용 가능한 연마재(3)를 회수부(6)로부터 연마재 공급 장치(2)로 보낸다. 블라스트 가공 장치(1)는, 재사용 가능한 연마재(3)를 연마재 공급 장치(2)를 거쳐 다시 가공부(5)로 공급하여, 분사한다. 블라스트 가공 장치(1)는, 재사용 불가능한 연마재(3) 및 절삭분을 회수부(6)로부터 집진부(7)로 보내어, 집적한다.
(가공부)
가공부(5)는, 피가공물(4)의 블라스트 가공을 행한다. 가공부(5)는, 케이스(501), 노즐(502), 가공대(503), 노즐 구동부(504), 및 컨베이어 구동부(505)를 가진다. 케이스(501)는, 상부 케이스(506), 하부 케이스(507), 및 외부 틀(508)을 가질 수 있다. 케이스(501)는, 그 내부에 가공실(509)을 가진다. 가공실(509)은, 예를 들면, 상부 케이스(506) 및 하부 케이스(507)의 내부에 형성되어 있다.
상부 케이스(506)는, 예를 들면, 저면이 개구된 상자 모양을 나타낸다. 상부 케이스(506)는, 가공실(509)을 형성하는 부재 중 하나이다. 상부 케이스(506)는, 관찰창(510) 및 통과판(511)을 포함할 수 있다. 관찰창(510)은, 상부 케이스(506)의 상부에 마련되어 있다. 관찰창(510)은, 예를 들면, 가공실(509)에 연통하는 개구에서, 석영 글라스 등으로 형성된 판 부재를 창틀 부재에 끼워넣어 형성된다. 관찰창(510)에 의해, 가공실(509)의 내부를 관찰할 수 있다. 통과판(511)은, 상부 케이스(506)의 하단면에 배치된다. 통과판(511)에는, 분립체(8)가 저부를 향해 통과할 수 있는 복수의 개구가 마련되어 있다.
하부 케이스(507)는, 예를 들면, 상단면이 개구된 역(逆)사각뿔대 형상을 나타낸다. 하부 케이스(507)는, 가공실(509)을 형성하는 부재 중 하나이다. 하부 케이스(507)의 상단에는, 상부 케이스(506)의 하단이 끼워 장착되는 틀체가 세워 마련되어 있다. 상부 케이스(506)는, 예를 들면, 틀체의 한 변에 회동 가능하게 접속된다. 상부 케이스(506)를 회동시킴으로써, 가공실(509)을 개폐할 수 있다. 또, 하부 케이스(507)의 하단에는, 후술의 회수 도관(601)이 접속되어 있다. 가공실(509)은, 후술의 분급부(602)와 후술의 회수 도관(601)을 매개로 하여 연결되어 있다.
외부 틀(508)은, 예를 들면, 상하 단면(端面)이 개구된 상자 모양을 나타낸다. 외부 틀(508)은, 블라스트 가공 장치(1)의 설치면에 대해서 가공부 베이스(512)를 가진다. 외부 틀(508)은, 가공부 베이스(512)에 세워 마련되어 있다. 외부 틀(508)은, 하부 케이스(507)를 가공부 베이스(512)로부터 이간시켜 지지한다. 외부 틀(508)의 상단은, 예를 들면, 하부 케이스(507)의 상단의 틀체에 고정되어 있다.
노즐(502)은, 예를 들면, 상부 케이스(506)의 가공실(509) 내의 상부에 배치된다. 노즐(502)은, 연마재(3)를 압축 공기와 함께 분사한다. 노즐(502)은, 연마재(3)를 후술의 취출용 압축 공기(75) 및 후술의 보조 압축 공기(83)와 함께 혼합 유체(고기 2상류)로서 분사할 수 있다. 노즐(502)은, 예를 들면, 직압식 샌드 블라스트용의 블라스트 노즐이다.
가공대(503)는, 피가공물(4)을 재치시키는 받침대이다. 가공대(503)는, 상부 케이스(506)의 가공실(509) 내에 배치된다. 가공대(503)는, 노즐(502)의 연마재(3)의 분사 방향에서, 노즐(502)의 연장 방향에 직교하도록 컨베이어 구동부(505) 상에 재치된다. 피가공물(4)을 재치하는 가공대(503)의 면은, 피가공물(4)을 흡착하는 면이라도 좋다.
노즐 구동부(504)는, 상부 케이스(506)의 외측 상면에 배치된다. 노즐 구동부(504)는, 노즐(502)과 접속된다. 노즐 구동부(504)는, 피가공물(4)이 노즐(502)에 의한 연마재(3)의 분사 영역에 대해서 상대 이동하도록 노즐(502)을 이동시킨다. 컨베이어 구동부(505)는, 통과판(511)의 상면에 재치된다. 컨베이어 구동부(505)는, 가공대(503)의 하면과 접속한다. 컨베이어 구동부(505)는, 피가공물(4)이 노즐(502)에 의한 연마재(3)의 분사 영역에 대해서 상대 이동하도록 가공대(503)를 이동시킨다. 컨베이어 구동부(505)는, 예를 들면 X－Y스테이지 등의 이동 기구이다. 노즐 구동부(504) 또는 컨베이어 구동부(505)는, 적어도 어느 일방이 피가공물을 상대 이동시킬 수 있다. 노즐 구동부(504) 및 컨베이어 구동부(505)에서의 주사(走査)는, 피가공물(4)의 크기, 형상 등에 맞추어 조정된다.
(회수부)
회수부(6)는, 가공부(5)에서의 피가공물(4)의 블라스트 가공 과정에서 생긴 분립체(8)를 회수한다. 회수부(6)는, 분립체(8) 중, 재사용 가능한 연마재(3)를 후술의 탱크(11)로 보낸다. 회수부(6)는, 분립체(8) 중, 재사용 불가능한 연마재(3), 피가공물(4)이 박리하여 생긴 절삭분 등을 후술의 집진기(702)에 보낸다. 회수부(6)는, 회수 도관(601), 및 분급부(602)를 가진다. 회수 도관(601)은, 일단을 하부 케이스(507)와 접속하고, 타단을 분급부(602)와 접속하는 관이다. 회수 도관(601)은, 분립체(8)를 후술의 집진기(702)가 발생시키는 기류에 실어 하부 케이스(507)로부터 분급부(602)로 보낸다.
분급부(602)는, 그 상부가 후술의 집진(集塵) 도관(701)과 연통되어 있다. 분급부(602)는, 하부에서, 후술의 공급 밸브(12)를 매개로 하여 후술의 탱크(11)와 연통되어 있다. 분급부(602)는, 예를 들면, 절구 모양의 중공의 구조이다. 분급부(602)는, 회수 도관(601)으로부터 보내져 온 분립체(8)를, 재사용 가능한 연마재(3)와, 재사용 불가능한 연마재(3) 및 절삭분으로 분급한다. 분급부(602)는, 예를 들면, 사이클론이다.
분립체(8)는, 예를 들면, 분급부(602) 내에서 선회한다. 분립체(8) 중, 재사용 가능한 연마재(3)는, 재사용 불가능한 연마재(3) 및 절삭분과 비교하여 무겁다. 비교적 무거운 입자인 재사용 가능한 연마재(3)는, 선회 속도가 감속될 때에 중력에 의해 분급부(602) 내의 후술의 공급 밸브(12) 부근에 낙하하여 집적된다. 후술의 저류부용 압축 공기(74)가 후술의 탱크(11) 내에 유입되지 않고, 후술의 공급 밸브(12)가 개방되어, 후술의 탱크(11)와 분급부(602)가 연통되어 있는 경우, 분급부(602) 내의 후술의 공급 밸브(12) 부근에 집적된 재사용 가능한 연마재(3)는, 연마재 공급 장치(2)의 후술의 탱크(11)로 보내어진다. 비교적 가벼운 입자인 재사용 불가능한 연마재(3) 및 절삭분은, 분급부(602) 상부에 접속되어 있는 후술의 집진 도관(701)으로 보내어진다.
(집진부)
집진부(7)는, 회수부(6)에서 회수된 재사용 불가능한 연마재(3) 및 절삭분을 집적한다. 집진부(7)는, 집진 도관(701) 및 집진기(702)를 가진다. 집진 도관(701)은, 일단을 분급부(602)에 접속하고, 타단을 집진기(702)에 접속하는 관이다. 집진 도관(701)은, 분급부(602)로부터 재사용 불가능한 연마재(3) 및 절삭분을 집진기(702)에 보낸다.
집진기(702)는, 집진 도관(701)으로부터 보내져 온 재사용 불가능한 연마재(3) 및 절삭분을 집적한다. 집진기(702)는, 미도시의 흡인력 발생원 및 필터를 가진다. 흡인력 발생원을 작동시킴으로써, 집진기(702)에 연통하는 가공실(509), 회수 도관(601), 분급부(602), 및 집진 도관(701) 내에서, 집진기(702)로 향하여 기류가 발생한다. 흡인력 발생원의 작동에 의해, 집진 도관(701)으로부터 보내져 온 재사용 불가능한 연마재(3) 및 절삭분은, 공기와 함께 집진기(702) 내에 흡인된다. 집진기(702) 내에서, 필터는, 집진 도관(701)과 흡인력 발생원과의 경로에 배치된다. 필터는, 재사용 불가능한 연마재(3) 및 절삭분을 포집한다. 필터에 의해서, 공기만이 흡인력 발생원으로 이송된다. 포집된 재사용 불가능한 연마재(3) 및 절삭분은, 필터를 떼어냄으로써 회수할 수 있다.
(연마재 공급 장치)
도 2는, 도 1에 관한 연마재 공급 장치를 나타내는 사시 단면도이다. 도 3은, 도 1에 관한 연마재 공급 장치의 취출부 주변의 상세 사시도이다. 도 2 및 도 3에 나타내는 연마재 공급 장치(2)는, 저류부(10)와, 충전부(20)와, 롤러(30)와, 구동부(40)와, 취출부(50)와, 공급 배관(60)을 구비한다. 연마재 공급 장치(2)는, 압축 공기 공급부(70)와, 보조 압축 공기 공급부(80)를 더 구비할 수 있다. 연마재 공급 장치(2)는, 저류부(10)에서 저류된 연마재(3)를, 충전부(20), 롤러(30), 취출부(50), 및 공급 배관(60)을 통해서 노즐(502)로 공급하고, 노즐(502)로부터 압축 공기와 함께 분사한다.
저류부(10)는, 연마재(3)를 내부에 저류한다. 저류부(10)는, 탱크(11), 공급 밸브(12), 및 바이브레이터(13)를 가진다. 탱크(11)는, 연마재(3)를 저류하는 용기이다. 탱크(11)는, 예를 들면, 상부에 상자 형상을 이루는 상자부와, 하부에 상단면이 개구된 역사각뿔대 형상을 나타내는 역사각뿔대로 구성된다. 탱크(11)는, 상부의 상면에서, 공급 밸브(12) 및 분급부(602)와 접속될 수 있다. 탱크(11)는, 역사각뿔대부의 하단에서 충전부(20)와 접속된다. 탱크(11)는, 저류하고 있는 연마재(3)를 상자부로부터 역사각뿔대부의 하부로 강하시키고, 연통하고 있는 충전부(20)에 공급한다. 탱크(11)는 밀봉 가능하다.
공급 밸브(12)는, 탱크(11)의 상부의 상면에 접속된다. 공급 밸브(12)는, 탱크(11)와 분급부(602)를 연통 또는 차단하는 밸브이다. 공급 밸브(12)는, 예를 들면, 덤프 밸브(dump valve) 또는 에어 실린더 등의 구동에 의해 원추(圓錐) 형상의 밸브를 상하이동시키는 삼각 밸브이다. 공급 밸브(12)는, 탱크(11) 내가 소정의 압력보다도 가압된 경우에는 닫힌다. 이 경우, 탱크(11)는, 밀봉된다. 공급 밸브(12)는, 개폐되는 것에 의해, 탱크(11) 및 분급부(602)를 연통 또는 차단하고, 분급부(602)로부터 탱크(11)로의 연마재(3)의 공급을 제어한다. 바이브레이터(13)는, 탱크(11)의 외면에 접속된다. 바이브레이터(13)는, 예를 들면, 탱크(11)의 역사각뿔대부의 외면에 접속된다. 바이브레이터(13)는, 탱크(11)를 진동시킨다. 바이브레이터(13)는, 진동에 의해서 탱크(11) 내에서의 연마재(3)의 편재(偏在) 또는 잔류를 억제하여, 연마재(3)를 하부의 충전부(20)에 원활히 공급할 수 있다.
충전부(20)는, 롤러(30)에 인접하여 배치되고, 대향하는 후술의 롤러(30) 상의 오목부(31)에 대해서, 탱크(11) 내에 저류된 연마재(3)를 충전한다. 충전부(20)는, 충전통(21)을 가진다. 충전통(21)은, 예를 들면, 중공의 구조이다. 충전통(21)의 상단은, 탱크 개구부(22)이며, 하단은, 충전 개구부(23)이다. 충전통(21)의 외측의 면은, 후술의 본체(42)와 접속되어 있다. 충전통(21)은, 탱크 개구부(22)에서, 탱크(11)와 연통한다. 충전 개구부(23)는, 후술의 오목부(31)에 대향하여 배치되어 있다. 충전 개구부(23)는, 롤러(30)의 원주면에 근접 또는 접촉하고 있다. 롤러(30)의 중심축 방향에서의 충전 개구부(23)의 길이는, 롤러(30)의 원주면의 중심축 방향의 길이 이상이다. 롤러(30)의 중심축에 직교하는 방향에서의 충전 개구부(23)의 길이는, 오목부(31)의 원주 방향의 길이 이상이다. 즉, 충전 개구부(23)는, 오목부(31)를 덮을 수 있게 배치되어 있다.
롤러(30)는, 충전부(20)로부터 충전된 연마재(3)를 취출부(50)로 이동시킨다. 롤러(30)는, 원통 모양을 나타내고 있다. 롤러(30)의 중심축은, 서로 대향하는 단면(端面)의 원의 중심끼리를 잇는 축이다. 롤러(30)는, 오목부(31) 및 회전축(32)을 가진다. 오목부(31)는, 롤러(30)의 원주면 상에 홈 모양으로 마련된다. 오목부(31)는, 중심축 방향으로 연장되는 홈이며, 양단이 개구단일 수 있다. 오목부(31)의 단면 형상은, 예를 들면, 사각형이다. 롤러(30)의 원주면은, 오목부(31)에 충전부(20)로부터 연마재(3)를 충전할 수 있도록 충전부(20)의 충전 개구부(23)에 근접 또는 접촉하고 있다. 회전축(32)은, 서로 대향하는 단면(端面)의 원의 중심끼리를 잇는 중심축 방향으로 연장되는 축이다. 롤러(30)는, 회전축(32)을 중심으로 회전할 수 있다.
구동부(40)는, 롤러(30)를 회전축(32) 둘레로 회전시킨다. 구동부(40)는, 회전부(41), 미도시의 제어부, 및 본체(42)를 가진다. 회전부(41)는, 회전축(32) 및 제어부에 접속된다. 회전부(41)는, 회전축(32)을 매개로 하여 롤러(30)를 회전시킨다. 회전부(41)는, 예를 들면, 모터이다. 제어부는, 회전부(41)의 회전 속도를 설정한다. 제어부는, 예를 들면, CPU(Central Processing Unit) 등의 연산 장치, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), HDD(Hard Disk Drive) 등의 기억 장치, 및 통신 장치 등을 가지는 범용 컴퓨터로 구성된다. 제어부는, 예를 들면, PLC(Programmable Logic Controller)라도 좋다. 제어부는, 블라스트 가공 장치(1)의 전체를 제어하는 하드웨어라도 괜찮다. 롤러(30)는, 제어부에 의해 설정된 속도로 회전부(41)에 의해 등속도로 회전한다. 제어부에 의해, 롤러(30)의 회전 속도를 변경함으로써, 노즐(502)로의 연마재(3)의 단위시간당 공급량을 변경할 수 있어, 블라스트 가공 장치(1)의 가공 능력의 조정을 행할 수 있다. 제어부는, 노즐 구동부(504) 및 컨베이어 구동부(505)의 제어를 행해도 괜찮다.
본체(42)는, 적어도 충전부(20), 롤러(30), 구동부(40), 및 취출부(50)의 일부를 내부에 수용한다. 본체(42)는, 예를 들면, 중공으로 밀봉된 상자형의 용기이다. 바이브레이터(13)는, 본체(42)의 외측에 더 배치되어도 괜찮다. 본체(42)에 의해, 후술의 압축 공기 공급부(70)로부터 공급되는 취출용 압축 공기(75)의 외부로의 유출을 억제할 수 있다.
취출부(50)는, 롤러(30)에 인접하여 배치되고, 대향하는 오목부(31)로부터 기류를 이용하여 연마재(3)를 취출한다. 취출부(50)는, 연마재(3)를 공급 배관(60)으로 보낸다. 취출부(50)는 관로(51)를 가진다. 관로(51)는, 내부에 기류를 통기(通氣)할 수 있는 관이다. 관로(51)의 통기 방향의 단면적은, 오목부(31)의 원주면 폭방향의 단면적과 비교하여 동일하거나 크다. 관로(51)는, 오목부(31)의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장되는 관로이다. 관로(51)는, 롤러(30)의 원주면에 평행일 수 있다. 관로(51)는, 충전부(20)보다도 롤러(30)의 회전 방향의 하류에서 롤러(30)에 인접하여 배치된다. 관로(51)는, 오목부(31)에 충전된 연마재(3)의 오목부(31)로부터의 자연 낙하가 억제되는 위치에 배치된다. 관로(51)의 외측의 면은, 본체(42)와 접속되어 있다.
관로(51)는, 롤러(30)의 원주면의 일부가 회전 가능하게 감합(嵌合)할 수 있도록 일부가 개방된 개방부(52)를 가지는 관이다. 개방부(52)에 롤러(30)의 일부가 회전 가능하게 감합함으로써, 관로(51)는, 1개 또는 복수의 오목부(31)에 대향한다. 오목부(31) 및 관로(51)가 개방부(52)에서 대향함으로써, 오목부(31) 및 관로(51)의 내벽에 의해서, 유로(53)가 형성된다. 유로(53)는, 오목부(31) 및 관로(51)의 내벽에 의해서 형성되는 구간을 가리킨다. 유로(53)는, 연마재(3)를 취출하면서 공급 배관(60)으로 이송하는 공기를 유통시킨다.
공급 배관(60)은, 취출부(50)에 의해서 취출된 연마재(3)를 노즐(502)에 공급한다. 공급 배관(60)은, 관로(51)와 노즐(502)을 연통하는 관이다. 공급 배관(60)에는, 유로(53)로부터, 오목부(31)로부터 취출된 연마재(3) 및 공기의 혼합 유체가 유입된다.
압축 공기 공급부(70)는, 저류부(10) 및 취출부(50)와 접속되고, 저류부(10) 및 취출부(50)에 각각 가압용 압축 공기를 공급한다. 압축 공기 공급부(70)는, 압축 공기 공급 장치(71)(도 1 참조), 압축 공기 도관(72), 및 가압용 도관(73)을 가질 수 있다. 압축 공기 공급 장치(71)는, 가압용 압축 공기를 공급하는 장치이다. 압축 공기 공급 장치(71)는, 예를 들면, 콤프레서(compressor)이다. 압축 공기 도관(72)은, 일단을 압축 공기 공급 장치(71)와 접속하고, 압축 공기 도관(72)의 타단을 관로(51) 및 가압용 도관(73)으로 분기시킨 분기관이다. 가압용 도관(73)은, 탱크(11) 및 압축 공기 공급 장치(71)와 연통한다. 가압용 도관(73)은, 예를 들면, 탱크(11)의 상자부의 상면에서 탱크(11)와 연통한다. 가압용 압축 공기는, 저류부용 압축 공기(74) 및 취출용 압축 공기(75)를 가진다.
압축 공기 공급 장치(71)는, 노즐(502)로부터 연마재(3)가 분사되는 경우에, 가압용 압축 공기 중, 압축 공기 도관(72) 및 가압용 도관(73)에 저류부용 압축 공기(74)를 공급할 수 있다. 저류부용 압축 공기(74)는, 압축 공기 도관(72) 및 가압용 도관(73)을 통해서, 탱크(11) 내에 유입된다. 저류부용 압축 공기(74)는, 탱크(11) 내에 유입됨으로써 탱크(11) 내를 가압한다. 저류부용 압축 공기(74)는, 탱크(11) 내를 가압함으로써, 공급 밸브(12)를 폐색시키고, 탱크(11) 및 분급부(602)를 차단시킨다. 저류부용 압축 공기(74)에 의해 가압된 탱크(11) 내의 연마재(3)는, 탱크(11)에 연통하는 충전통(21)으로 이동된다. 충전통(21) 내의 연마재(3)는, 탱크(11) 내의 저류부용 압축 공기(74)에 의해서 하부를 향해 가압되어, 오목부(31)마다 조밀하게 충전된다.
압축 공기 공급 장치(71)는, 노즐(502)로부터 연마재(3)가 분사되는 경우에, 가압용 압축 공기 중, 압축 공기 도관(72) 및 유로(53)에 취출용 압축 공기(75)를 공급할 수 있다. 취출용 압축 공기(75)는, 오목부(31)의 연장 방향과 평행한 방향으로 기류를 발생시킨다. 취출용 압축 공기(75)에 의해 생긴 기류는, 압축 공기 도관(72) 및 유로(53)를 통해서, 유로(53) 내에 있는 오목부(31)에 충전된 연마재(3)에 닿음으로써, 연마재(3)를 공급 배관(60)의 방향으로 밀어 낸다. 압축 공기 공급 장치(71)는, 가압용 압축 공기인 취출용 압축 공기(75)를 연속으로 공급함으로써, 연마재(3)를 유로(53)로부터 공급 배관(60)으로 공급한다.
보조 압축 공기 공급부(80)는, 공급 배관(60)에 압축 공기를 공급한다. 보조 압축 공기 공급부(80)는, 보조 압축 공기 공급 장치(81)(도 1 참조) 및 보조 도관(82)을 가진다. 보조 압축 공기 공급 장치(81)는, 압축 공기를 공급하는 장치이다. 보조 압축 공기 공급 장치(81)는, 예를 들면, 콤프레서이다. 보조 압축 공기 공급 장치(81)는, 보조 도관(82)과 연통된다. 보조 도관(82)은, 공급 배관(60) 및 보조 압축 공기 공급 장치(81)와 연통된다. 보조 압축 공기 공급 장치(81)는, 보조 도관(82)을 통해서, 공급 배관(60)에 대해서, 저류부용 압축 공기(74) 또는 취출용 압축 공기(75)보다 저압의 보조 압축 공기(83)를 공급한다. 보조 압축 공기 공급 장치(81)는, 취출용 압축 공기(75)의 압력에 따라 보조 압축 공기(83)의 공급량을 제어해도 괜찮다. 공급 배관(60)을 통해서, 연마재(3), 취출용 압축 공기(75) 및 보조 압축 공기(83)의 혼합 유체가 노즐(502)까지 이동한다.
취출용 압축 공기(75)의 압력은, 저류부용 압축 공기(74)와 보조 압축 공기(83)와의 차압에 의해 결정된다. 저류부용 압축 공기(74)와 보조 압축 공기(83)와의 차압이 작은 경우, 취출용 압축 공기(75)의 압력이 작기 때문에, 오목부(31)에 충분히 가압할 수 없어 연마재(3)가 잔류할 우려가 있다. 저류부용 압축 공기(74)와 보조 압축 공기(83)와의 차압이 높은 경우, 롤러(30)의 회전과 관계없이 오목부(31)로부터 공급 배관(60)에 연마재(3)가 취입되어, 안정되게 연마재(3)를 노즐(502)에 공급할 수 없을 우려가 있다. 취출용 압축 공기(75)가 안정되게 정량의 연마재(3)를 노즐(502)에 공급하기 때문에, 저류부용 압축 공기(74)와 보조 압축 공기(83)와의 차압은, 0.01MPa 내지 0.1MPa의 사이로 설정할 수 있다. 유로(53) 및 가압용 도관(73)은, 압축 공기 도관(72)에 연통되어 있으므로, 탱크(11) 내, 본체(42) 내, 및 취출부(50) 내는 거의 동일 압력이 된다.
(블라스트 가공 장치의 공정)
블라스트 가공 장치(1)에 의한 블라스트 가공 공정에 대해 설명한다. 도 4는, 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치의 전체 공정을 나타내는 플로우차트이다. 집진 처리(S1)에서는, 집진기(702)는, 가공실(509), 회수 도관(601), 분급부(602), 및 집진 도관(701)의 내부에서, 집진기(702)를 향해 분립체(8) 및 공기가 흡인되는 기류를 발생시킨다. 집진기(702)가 작동함으로써 생기는 기류에 의해서, 가공실(509) 내에서 생긴 분립체(8)는, 가공실(509), 회수 도관(601), 분급부(602)의 순서로 이동한다. 분급부(602)에서의 분급에 의해서, 재사용 가능한 연마재(3)는, 탱크(11)에, 재사용 불가능한 연마재(3) 및 절삭분은, 집진 도관(701)을 통해서 집진기(702)에, 각각 회수된다.
다음으로, 워크 세트 처리(S2)에서는, 피가공물(4)은, 관찰창(510)을 통해서 가공대(503)의 노즐(502)에 대향하는 면 상에 재치된다. 다음으로, 조정 처리(S3)에서는, 노즐 구동부(504)에서의 노즐(502)과 피가공물(4)과의 거리, 노즐(502)에서의 연마재(3)의 분사 압력 등을 조정한다. 조정 처리(S3)에서는, 컨베이어 구동부(505)에 의한 피가공물(4)에 대한 주사 속도 및 궤적을 설정한다. 조정 처리(S3)는, 제어부에서 처리될 수 있다.
다음으로, 블라스트 가공 처리(S4)에서는, 연마재(3)는, 취출용 압축 공기(75) 및 보조 압축 공기(83)와 함께 탱크(11)로부터 노즐(502)까지 공급된다. 피가공물(4)은, 노즐(502)로부터 연마재(3)가 취출용 압축 공기(75) 및 보조 압축 공기(83)와 함께 혼합 유체로서 분사됨으로써, 블라스트 가공된다. 조정 처리(S3)에서 설정된 주사 속도 및 궤적에 근거하여, 컨베이어 구동부(505)는, 컨베이어 구동부(505) 상의 피가공물(4) 및 가공대(503)를 노즐(502)에 대해서 상대적으로 움직인다. 피가공물(4)은, 컨베이어 구동부(505)의 주사에 의해 설정된 궤적에 근거하여 가공된다. 설정된 주사 및 가공이 완료된 경우, 노즐(502)로부터 분사되는 연마재(3), 취출용 압축 공기(75) 및 보조 압축 공기(83)의 혼합 유체를 정지한다. 마지막으로, 워크 회수 처리(S5)에서는, 피가공물(4)은, 관찰창(510)을 통해서, 가공대(503)의 면 상으로부터 회수된다.
블라스트 가공 처리(S4)에서의 연마재 공급 장치(2)의 상세한 공정에 대해 설명한다. 도 5는, 블라스트 가공 처리의 플로우차트이다. 연마재(3)는, 저류부용 압축 공기 공급 처리(S11)의 개시 전에 탱크(11) 내에 저류된다. 저류부용 압축 공기 공급 처리(S11)에서는, 저류부용 압축 공기(74)가, 압축 공기 공급 장치(71)로부터 압축 공기 도관(72), 가압용 도관(73)을 통해서, 탱크(11) 내에 공급된다. 다음으로, 밸브 폐색 처리(S12)에서는, 탱크(11) 내에 저류부용 압축 공기(74)가 공급됨으로써, 탱크(11) 내가 가압되고, 탱크(11) 상부의 공급 밸브(12)가 폐색된다. 이것에 의해, 탱크(11)이 밀봉된다. 다음으로, 충전부 공급 처리(S13)에서는, 연마재(3)는, 저류부용 압축 공기(74)에 의해 탱크(11) 내에서 가압되고, 충전통(21)으로 이동한다. 다음으로, 연마재 충전 처리(S14)에서는, 연마재(3)는, 충전통(21)을 통해서, 오목부(31)에 충전된다. 연마재(3)는, 탱크(11) 및 충전통(21)을 통해서 저류부용 압축 공기(74)에 의해 가압됨으로써, 오목부(31)마다 조밀하게 충전된다.
다음으로, 회동 처리(S21)에서는, 롤러(30)는, 제어부에 의해 설정된 속도로 구동부(40)의 동력에 의해 회전한다. 다음으로, 유로 형성 처리(S22)에서는, 오목부(31)에 충전된 연마재(3)는, 회동 처리(S21)에서의 롤러(30)의 회전에 의해, 충전 개구부(23)의 위치로부터, 관로(51)의 위치까지 이동하여, 유로(53)가 형성된다. 유로 형성 처리(S22)에서는, 오목부(31)에 충전된 연마재(3)가, 유로(53) 내에 공급된다.
다음으로, 취출용 압축 공기 공급 처리(S31)에서는, 취출용 압축 공기(75)가, 압축 공기 공급 장치(71)로부터 압축 공기 도관(72)을 통해서, 유로(53) 내에 공급된다. 취출용 압축 공기(75)는, 오목부(31)의 연장 방향과 평행한 방향으로 기류를 발생시킨다. 취출용 압축 공기(75)에 의해 생긴 기류에 의해, 오목부(31)에 충전된 연마재(3)는, 관로(51) 내로 밀려 나온다. 연마재(3)는, 취출용 압축 공기(75)에 의해 생긴 기류에 의해, 관로(51)를 통해서, 공급 배관(60)에 공급된다. 또, 저류부용 압축 공기 공급 처리(S11)에서, 가압용 압축 공기의 공급에 의해서, 저류부용 압축 공기(74)를 탱크(11)에 공급함과 아울러, 취출용 압축 공기(75)를 관로(51)에 공급함으로써 취출용 압축 공기 공급 처리(S31)를 마련하지 않아도 좋다.
다음으로, 보조 압축 공기 공급 처리(S32)에서는, 보조 압축 공기(83)가, 보조 압축 공기 공급 장치(81)로부터 공급 배관(60)에 공급된다. 다음으로, 노즐 공급 처리(S33)에서는, 연마재(3)는, 취출용 압축 공기(75) 및 보조 압축 공기(83)와 함께, 공급 배관(60)을 통해서, 노즐(502)까지 공급된다.
마지막으로, 분사 처리(S41)에서는, 연마재(3)는, 노즐(502)로부터 취출용 압축 공기(75) 및 보조 압축 공기(83)와 함께 혼합 유체로서 분사된다. 이것에 의해, 피가공물(4)은, 블라스트 가공된다. 피가공물(4)은, 컨베이어 구동부(505)의 주사에 의해 가공될 수 있다. 피가공물(4)의 가공이 종료된 경우, 노즐(502)은 연마재(3)의 분사를 종료한다. 노즐(502)이 연마재(3)의 분사를 종료한 경우, 분사 처리(S41)는 종료된다. 분사 처리(S41)가 종료됨으로써, 블라스트 가공 처리(S4) 가 종료되고, 워크 회수 처리(S5)로 이행된다. 분사 처리(S41)에서, 연마재(3)가 노즐(502)로부터 연속으로 분사되는 경우에는, 블라스트 가공 처리(S4) 내의 각 처리는 연속적으로 행해진다.
(효과)
이상, 본 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치(1)에 의하면, 정량의 연마재(3)를 분사할 수 있다. 또, 유로(53)에서, 오목부(31)의 연장 방향과, 가압용 압축 공기인 취출용 압축 공기(75)에 의한 기류의 방향이 일치하기 때문에, 연마재(3)를 떠오르게 하는 힘이 불필요하게 된다. 게다가, 유로(53)에서는 취출용 압축 공기(75)의 압력이 그대로 연마재(3)에 작용한다. 이 때문에, 연마재(3)는, 연마재(3)를 떠오르게 하여 취출하는 경우와 비교하여 작은 압력으로 오목부(31)로부터 취출된다. 이것에 의해, 취출부(50)는, 연마재(3)를 떠오르게 하여 취출하는 경우와 비교하여 오목부(31)에 충전된 연마재(3)의 잔류량을 억제할 수 있다.
오목부(31)의 연장 방향과, 취출용 압축 공기(75)에 의한 기류의 발생 방향과, 관로(51)의 관로 방향이 일치하고 있기 때문에, 오목부(31)로부터 취출되는 연마재(3)는, 비산하지 않고 안정되게 오목부(31)로부터 공급 배관(60)으로 공급된다. 오목부(31) 및 관로(51)로부터 형성되는 유로(53)의 단면적은, 오목부(31)의 유로(53) 방향의 단면적에 맞추어 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 노즐(502)의 지름이 작게 됨으로써 관로(51)에서의 취출용 압축 공기(75)의 공급량이 적게 되어도, 유로(53)에서의 취출용 압축 공기(75)의 압력의 저하를 억제하여, 오목부(31)에 충전된 연마재(3)의 잔류량을 억제할 수 있다.
오목부(31)의 양단은 개구단이기 때문에, 유로(53) 내의 오목부(31)의 양단에서, 노즐(502)을 향하는 취출용 압축 공기(75)에 의한 기류의 흐름의 저해 및 분산이 억제되므로, 효율 좋게 연마재(3)를 노즐(502)에 공급할 수 있다.
탱크(11) 내가 저류부용 압축 공기(74)에 의해 가압되는 것에 의해서, 충전통(21)을 통해서 오목부(31)에 조밀하게 충전되기 때문에, 오목부(31)마다의 연마재(3)의 양의 차이를 작게 억제할 수 있다. 관로(51)에서 취출용 압축 공기(75)에 의한 기류가 발생되므로, 오목부(31)에 충전된 연마재(3)의 잔류량을 억제할 수 있다. 보조 압축 공기 공급부(80)로부터 보조 압축 공기(83)를 공급함으로써, 취출부(50)에서 발생되는 기류의 공기가 고압이 되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 롤러(30)의 회전과 관계없이 공급 배관(60)에 연마재(3)가 취입되는 것이 억제되어, 안정되게 연마재(3)를 노즐(502)에 공급할 수 있다.
(블라스트 가공 방법)
도 5에 나타내는 바와 같이, 블라스트 가공 방법은, 충전 스텝(S10)과, 이동 스텝(S20)과, 공급 스텝(S30)과, 분사 스텝(S40)을 구비하며, 노즐(502)에 연마재(3)를 공급하는 방법이다. 이동 스텝(S20)은, 유로 형성 스텝(S22)을 가질 수 있다. 공급 스텝(S30)은, 보조 스텝을 가질 수 있다. 충전 스텝(S10)은, 밸브 폐색 처리(S12), 충전부 공급 처리(S13), 및 연마재 충전 처리(S14)의 3개의 처리를 포함하는 스텝이다. 충전 스텝(S10)은, 밸브 폐색 처리(S12) 전에, 저류부용 압축 공기 공급 처리(S11)를 더 포함할 수 있다.
이동 스텝(S20)은, 회전 처리(S21) 및 유로 형성 처리(S22)를 포함하는 스텝이다. 공급 스텝(S30)은, 취출용 압축 공기 공급 처리(S31), 보조 압축 공기 공급 처리(S32), 및 노즐 공급 처리(S33)를 포함하는 스텝이다. 보조 스텝은, 보조 압축 공기 공급 처리(S32)이다. 분사 스텝(S40)은, 분사 처리(S41)를 포함하는 스텝이다. 블라스트 가공 방법에서의 작용 및 효과는, 블라스트 가공 장치(1) 내의 연마재 공급 장치(2)를 이용하여 실시되는 공정에서 생기는 작용 및 효과와 동일하다.
(변형예)
이상, 본 개시의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 개시는, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 블라스트 가공 장치(1)는, 연마재 공급 장치(2) 및 가공부(5)의 노즐(502)만 구비하면 되며, 그들 이외의 구성을 구비하지 않아도 좋다. 취출부(50)는, 오목부(31)의 연장 방향과 평행한 방향으로 기류를 발생시킬 수 있으면 되며, 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 취출부(50)의 관로(51)의 개방부(52)는, 1개의 오목부(31) 전체를 덮을 필요는 없고, 1개의 오목부(31)의 일부만을 덮고 있어도 괜찮다. 혹은, 취출부(50)는, 관로(51)를 대신하여, 오목부(31)로부터 밀려 나온 연마재(3)를 받는 받이구(口)를 가지는 관로를 가져도 괜찮다.
실시 형태 중의 노즐(502)은, 직압식이었지만, 흡인식이라도 괜찮다. 도 6은, 변형예에 관한 연마재 공급 장치를 나타내는 사시 단면도이다. 흡인식의 경우, 노즐(502A)에서 취출용 압축 공기(75A)를 공급하는 것에 의해 노즐(502A) 내에서 발생하는 이젝터 현상에 의한 흡인 부압(負壓)에 의해 연마재(3)를 취출부(50)로부터 공급 배관(60)을 통해서 노즐(502A)로 공급할 수 있다. 흡인식의 경우, 블라스트 가공 장치(1)는, 공급 밸브(12), 압축 공기 도관(72), 가압용 도관(73) 또는 보조 압축 공기 공급부(80)를 구비하지 않아도 좋다. 흡인식의 경우, 공급 밸브(12)는 필요없기 때문에, 분급부(602)와 직접 접속해도 괜찮다. 압축 공기 공급부(70)는, 도관을 가질 수 있다. 압축 공기 공급부(70)는, 압축 공기 공급 장치(71)에 도관의 일단을 연통시키고, 도관의 타단을 노즐(502A)와 연통시켜, 노즐(502)에 취출용 압축 공기(75A)를 공급해도 괜찮다.
저류부(10) 또는 회수부(6)는, 바이브레이터(13)의 진동의 영향을 억제하기 위해, 탱크(11) 또는 분급부(602)의 외측에 방진 고무를 배치해도 괜찮다. 오목부(31)는, 원주 방향의 홈이라도 좋다. 이 경우, 오목부(31)는, 롤러(30)의 원주면에 원주 방향으로 무단(無端) 홈으로서, 중심축 방향에 평행하게 복수 형성된다. 관로(51)는 롤러(30)의 일부의 원주를 따르도록 배치된다. 충전통(21)은, 오목부(31)의 양단에 인접하도록 원주 방향에 대해서 평행하게 돌출면을 마련해도 좋다. 충전통(21)으로부터 오목부(31)에 연마재(3)를 충전한 경우, 오목부(31)의 단부로부터 연마재(3)가 낙하할 우려가 있다. 돌출면을 배치함으로써, 저류부용 압축 공기(74)를 따라 충전한 경우에도, 충전통(21)으로부터 오목부(31)의 단부에 돌출면이 연장되어 있는 것에 의해서, 넘쳐 떨어지지 않게 된다.
본체(42)는, 충전부(20)와 롤러(30)를 사이에 두고 반대측에 상자형의 잔류부를 내부에 형성해도 괜찮다. 잔류부는, 충전부(20)로부터 오목부(31)에 연마재(3)를 충전할 때에, 오목부(31)에 충전되지 않고, 충전부(20)로부터 넘쳐 떨어진 연마재(3)를 회수한다. 잔류부는, 본체(42)에 대해 착탈 가능하게 마련되어도 괜찮다. 압축 공기 공급부(70) 및 보조 압축 공기 공급부(80)는, 압축 공기를 공급하지 않아도 좋다. 이 경우, 노즐(502)에 정량의 연마재(3)를 공급하는 것이 가능하면, 탱크(11), 관로(51), 유로(53), 및 공급 배관(60)에 공급하는 저류부용 압축 공기(74) 또는 취출용 압축 공기(75)는, 압축 공기가 아니라도 좋다.
(실시예)
이하, 본 개시의 실시예 및 비교예에 대해 설명한다. 본 개시는 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 관한 블라스트 가공 장치는, 도 1에 나타내어지는 블라스트 가공 장치(1)이다. 장치 치수 및 블라스트 가공의 조건은 이하와 같다.
비교예에 관한 블라스트 가공 장치는, 도 1에 나타내어지는 블라스트 가공 장치(1)와 비교하여, 연마재 공급 장치만이 서로 다르고, 그 외에는 동일하다. 도 7은, 비교예의 연마재 공급 장치를 나타내는 사시 단면도이다. 비교예의 연마재 공급 장치(900)는, 연마재 공급 장치(2)와 비교하여, 세로 오목부(931), 분리 취출부(950) 및 분리 수취부(954)가 서로 다르고, 다른 구성은 동일하다.
연마재 공급 장치(900)에서, 연마재 공급 장치(2)와 다른 구성에 대해서, 이하 설명한다. 연마재 공급 장치(2)의 오목부(31)가, 롤러(30) 상에서 중심축 방향으로 연장되는 홈이며, 양단이 개구단인 것에 비해, 연마재 공급 장치(900)의 세로 오목부(931)는, 롤러(30) 상에서의 원주면에 원주 방향으로 무단 홈으로서, 중심축 방향에 평행하게 복수 형성되어 있다. 연마재(3) 및 취출용 압축 공기(75)의 공급로로서, 연마재 공급 장치(2)의 취출부(50)는, 개방부(52)에서 오목부(31) 및 관로(51)의 감합에 의해 연속된 유로(53)를 형성하고 있는 것에 비해, 연마재 공급 장치(900)의 분리 취출부(950)와 분리 수취부(954)와의 사이에서, 세로 오목부(931)가 노출되어 있다. 비교예에서의 장치 치수 및 블라스트 가공의 조건은, 오목부의 연장 방향 및 개수가 서로 다르고, 그 외에는 동일하다. 비교예의 세로 오목부(931)는 28개이다.
실시예 및 비교예의 블라스트 가공 장치를 이용하여, 블라스트 가공을 행했다. 블라스트 가공을 실시한 결과, 실시예에 관한 연마재 공급 장치(2)의 경우, 노즐(502)로부터의 연마재(3)의 분사 후, 오목부(31)에서의 연마재(3)의 잔류는 확인되지 않았다. 한편, 비교예에 관한 연마재 공급 장치(900)의 경우, 노즐(502)로부터의 연마재(3)의 분사 후, 세로 오목부(931)에서의 연마재(3)의 잔류가 확인되었다. 이와 같이, 실시예에 관한 연마재 공급 장치(2)는, 비교예와 비교하여 오목부에 충전된 연마재의 잔류량을 억제하고, 결과로서 정량의 연마재를 분사할 수 있는 것이 확인되었다.
1 - 블라스트 가공 장치
2, 900 - 연마재 공급 장치
3 - 연마재 4 - 피가공물
5 - 가공부 6 - 회수부
7 - 집진부 8 - 분립체
10 - 저류부 11 - 탱크
12 - 공급 밸브 13 - 바이브레이터
20 - 충전부 21 - 충전통
22 - 탱크 개구부 23 - 충전 개구부
30 - 롤러 31 - 오목부
32 - 회전축 40 - 구동부
41 - 회전부 42 - 본체
50 - 취출부 51 - 관로
52 - 개방부 53 - 유로
60 - 공급 배관 70 - 압축 공기 공급부
71 - 압축 공기 공급 장치 72 - 압축 공기 도관
73 - 가압용 도관 74 - 저류부용 압축 공기
75, 75A - 취출용 압축 공기 80 - 보조 압축 공기 공급부
81 - 보조 압축 공기 공급 장치 82 - 보조 도관
83 - 보조 압축 공기 501 - 케이스
502, 502A - 노즐 503 - 가공대
504 - 노즐 구동부 505 - 컨베이어 구동부
506 - 상부 케이스 507 - 하부 케이스
508 - 외부 틀 509 - 가공실
510 - 관찰창 511 - 통과판
512 - 가공부 베이스 601 - 회수 도관
602 - 분급부 701 - 집진 도관
702 - 집진기 931 - 세로 오목부
950 - 분리 취출부 954 - 분리 수취부
3 - 연마재 4 - 피가공물
5 - 가공부 6 - 회수부
7 - 집진부 8 - 분립체
10 - 저류부 11 - 탱크
12 - 공급 밸브 13 - 바이브레이터
20 - 충전부 21 - 충전통
22 - 탱크 개구부 23 - 충전 개구부
30 - 롤러 31 - 오목부
32 - 회전축 40 - 구동부
41 - 회전부 42 - 본체
50 - 취출부 51 - 관로
52 - 개방부 53 - 유로
60 - 공급 배관 70 - 압축 공기 공급부
71 - 압축 공기 공급 장치 72 - 압축 공기 도관
73 - 가압용 도관 74 - 저류부용 압축 공기
75, 75A - 취출용 압축 공기 80 - 보조 압축 공기 공급부
81 - 보조 압축 공기 공급 장치 82 - 보조 도관
83 - 보조 압축 공기 501 - 케이스
502, 502A - 노즐 503 - 가공대
504 - 노즐 구동부 505 - 컨베이어 구동부
506 - 상부 케이스 507 - 하부 케이스
508 - 외부 틀 509 - 가공실
510 - 관찰창 511 - 통과판
512 - 가공부 베이스 601 - 회수 도관
602 - 분급부 701 - 집진 도관
702 - 집진기 931 - 세로 오목부
950 - 분리 취출부 954 - 분리 수취부
Claims (10)
- 연마재를 압축 공기와 함께 분사하는 노즐과,
상기 연마재를 내부에 저류(貯留)하는 저류부와,
원통 모양을 나타내며, 홈 모양의 오목부가 원주면 상에 마련되고, 중심축 방향으로 연장되는 회전축을 가지는 롤러와,
상기 롤러를 상기 회전축 둘레로 회전시키는 구동부와,
상기 롤러에 인접하여 배치되고, 대향하는 상기 오목부에 대해서 상기 저류부에 저류된 상기 연마재를 충전하는 충전부와,
상기 충전부보다도 상기 롤러의 회전 방향의 하류에서 상기 롤러에 인접하여 배치되고, 상기 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 생기는 기류를 이용하여, 대향하는 상기 오목부로부터 상기 연마재를 취출하는 취출부와,
상기 취출부에 의해서 취출된 상기 연마재를 상기 노즐에 공급하는 공급 배관을 구비하는 블라스트 가공 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 취출부는, 상기 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장되는 관로(管路)를 가지며,
상기 취출부에 대향하는 상기 오목부와 상기 관로의 내벽에 의해서, 상기 연마재를 취출하면서 상기 공급 배관으로 이송하는 상기 기류를 유통시키는 유로가 형성되는 블라스트 가공 장치. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 오목부는, 상기 롤러의 상기 중심축 방향으로 연장되는 홈이며, 양단이 개구단인 블라스트 가공 장치. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공급 배관과 접속되고, 상기 기류보다 저압의 보조 압축 공기를 공급하는 보조 압축 공기 공급부를 더 구비하는 블라스트 가공 장치. - 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저류부 및 상기 취출부에 접속되고, 상기 노즐이 상기 연마재를 분사하는 경우에 상기 저류부 및 상기 취출부에 가압용 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급부를 더 구비하며,
상기 저류부는, 밀봉 가능하고,
상기 압축 공기 공급부로부터 상기 저류부에 공급되는 상기 가압용 압축 공기는, 상기 저류부 내를 가압하고,
상기 압축 공기 공급부로부터 상기 취출부에 공급되는 상기 가압용 압축 공기는, 상기 기류를 발생시키는 블라스트 가공 장치. - 블라스트 가공 장치가 행하는 블라스트 가공 방법으로서,
회전하는 원통 모양의 롤러의 원주면 상에 마련된 홈 모양의 오목부에 연마재를 충전하는 충전 스텝과,
상기 롤러를 회전시키는 것에 의해, 상기 연마재가 충전된 위치로부터 상기 롤러의 회전 방향의 하류에 상기 오목부를 이동시키는 이동 스텝과,
상기 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 생기는 기류를 이용하여, 대향하는 상기 오목부로부터 상기 연마재를 취출하고, 노즐에 공급하는 공급 스텝과,
상기 노즐로부터 상기 연마재를 압축 공기와 함께 분사하는 분사 스텝을 구비하는 블라스트 가공 방법. - 청구항 6에 있어서,
상기 이동 스텝은, 상기 오목부의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장되는 관로의 내벽, 및 상기 관로에 대향하는 상기 오목부에 의해서 유로를 형성하는 유로 형성 스텝을 가지는 블라스트 가공 방법. - 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 오목부는, 상기 롤러의 중심축 방향으로 연장되는 홈이며, 양단이 개구단인 블라스트 가공 방법. - 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공급 스텝은, 상기 연마재의 상기 노즐로의 공급에서, 상기 기류보다 저압의 보조 압축 공기를 공급하는 보조 스텝을 더 가지는 블라스트 가공 방법. - 청구항 6 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블라스트 가공 장치는, 상기 연마재를 저류하고, 밀봉 가능한 저류부를 더 구비하며,
상기 충전 스텝에서는, 상기 저류부에 가압용 압축 공기를 공급함으로써, 상기 저류부 내를 가압하고,
상기 공급 스텝에서는, 상기 오목부에 상기 가압용 압축 공기를 공급함으로써, 상기 기류를 발생시키는 블라스트 가공 방법.
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