KR20210120993A - 슬러리 공급 장치, 습식 블라스트 가공 장치 및 슬러리 공급 방법 - Google Patents

Abstract

일 형태에서는, 연마재를 포함하는 슬러리를 노즐에 공급하는 슬러리 공급 장치가 제공된다. 이 슬러리 공급 장치는, 탱크, 롤러, 구동 장치, 분사부 및 공급 배관을 구비하고 있다. 탱크는, 슬러리를 내부에 저류한다. 탱크의 저부에는, 공급구가 형성되어 있다. 롤러는, 회전축 둘레로 회전 가능하고, 공급구로부터 공급된 슬러리가 충전되는 오목부가 형성되어 있다. 구동 장치는, 롤러를 회전축을 중심으로 하여 회전시킨다. 분사부는, 오목부에 대해서 고압 유체를 분사한다. 공급 배관은, 고압 유체의 분사에 의해서 오목부로부터 취출된 슬러리를 노즐에 공급한다.

Description

슬러리 공급 장치, 습식 블라스트 가공 장치 및 슬러리 공급 방법

본 개시는, 슬러리 공급 장치, 습식 블라스트 가공 장치 및 슬러리 공급 방법에 관한 것이다.

연마재를 피처리체를 향해서 분사하여 피처리체의 표면 처리를 행하는 블라스트 가공은, 스케일 제거, 리플 마크(ripple mark) 제거, 녹 제거, 도장 피막의 제거, 베이스 처리 등에 이용되어 있다. 블라스트 가공에는, 연마재를 압축 기체와 함께 고기(固氣) 2상류(相流)로서 피처리체에 분사하는 건식 블라스트 가공과, 연마재를 포함하는 슬러리를 압축 기체와 함께 고기액(固氣液) 3상류로서 피처리체에 분사하는 습식 블라스트 가공이 알려져 있다.

근래, 블라스트 가공은, 반도체, 전자 부품, 액정 등에 사용되는 부재의 미세 가공의 분야에도 이용되고 있고, 제조 라인에 조립하기 위해서 클린 룸에서의 사용이 요구되는 경우가 있다. 건식 블라스트 가공은, 습식 블라스트 가공에 비해 가공 능력이 높기는 하지만, 장치의 메인터넌스나 케이스의 개폐시에 연마재가 비산하여 클린 룸을 오염할 우려가 있기 때문에, 습식 블라스트 가공 장치가 이용되는 경우가 있다.

습식 블라스트 가공 장치에는, 흡인식의 블라스트 장치와 직압식의 블라스트 장치가 존재한다. 특허 문헌 1에는 흡인식의 습식 블라스트 장치가 개시되어 있다. 구체적으로, 특허 문헌 1에는, 슬러리를 저류(貯留)하는 탱크와, 노즐에 공급하기 위한 슬러리를 탱크 내로부터 흡인하는 슬러리 흡인관과, 탱크 내에 교반용 액(液)을 도입하는 교반액 도입관을 구비하는 장치가 기재되어 있다. 이 장치에서는, 교반액 도입관으로부터 교반용 액을 도입하면서, 슬러리 흡인관으로부터 탱크 내의 슬러리를 흡인하는 것에 의해서, 안정적인 블라스트 가공을 실현하고 있다.

직압식의 습식 블라스트 장치로서는, 특허 문헌 2 및 3에 기재된 것이 알려져 있다. 특허 문헌 2에는, 슬러리를 저류하는 탱크와, 탱크 내에 가압용의 공기를 도입하는 가압용 도관과, 탱크 내의 슬러리를 교반하는 교반 날개와, 교반 날개를 회전시키는 구동 모터와, 슬러리를 압축 공기와 함께 워크에 분사하는 노즐을 구비하는 습식 블라스트 가공 장치가 개시되어 있다. 이 장치에서는, 교반 날개에 의해 탱크 내의 슬러리를 교반하면서, 탱크 내를 가압하는 것에 의해서 균일한 농도의 슬러리를 탱크로부터 노즐에 공급하고 있다.

특허 문헌 3에는, 슬러리를 수용하는 밀폐 용기와, 밀폐 용기의 슬러리 수용부를 밀폐하는 폐지(閉止) 밸브와, 밀폐 용기의 저부로부터 교반용 공기를 공급하는 교반용 도관과, 밀폐 용기 내에 가압용 공기를 공급하는 가압용 도관과, 슬러리를 분사 건(gun)으로 공급하는 슬러리 공급관을 구비하는 슬러리 공급 장치가 기재되어 있다. 이 장치에서는, 밀폐 용기의 하부로부터 교반용 공기가 공급되는 것에 의해서 폐지 밸브가 상승하고, 폐지 밸브를 통과한 교반용 공기에 의해서 폐지 밸브 상의 연마재와 액이 교반된다. 그리고, 교반된 슬러리가 슬러리 공급관으로부터 분사 건으로 공급된다.

특허 문헌 1 : 국제공개 제2013/046854호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허공개 제2004－230535호 공보 특허 문헌 3 : 일본특허공개 평4－343668호 공보

습식 블라스트 가공의 연마 효율은, 슬러리 중의 연마재와 액과의 비율에 의존한다. 일반적으로, 슬러리 중의 연마재의 비율이 커지면, 피처리체에 대해서 분사되는 연마재의 양이 증가하므로 블라스트 가공의 가공 효율이 상승한다. 이것에 비해, 특허 문헌 1~3에 기재된 장치에서는, 탱크 내에서 교반된 슬러리를 노즐에 공급하고 있으므로, 노즐에는 연마재의 비율이 작은 슬러리가 공급되게 되어, 가공 효율이 저하되게 된다.

따라서, 가공 효율을 향상시킬 수 있는 슬러리 공급 장치, 습식 블라스트 가공 장치 및 슬러리 공급 방법을 제공하는 것이 요구되고 있다.

일 형태에서는, 연마재를 포함하는 슬러리를 노즐에 공급하는 슬러리 공급 장치가 제공된다. 이 슬러리 공급 장치는, 탱크, 롤러, 구동 장치, 분사부 및 공급 배관을 구비하고 있다. 탱크는, 슬러리를 내부에 저류한다. 탱크의 저부에는, 공급구가 형성되어 있다. 롤러는, 회전축 둘레로 회전 가능하고, 공급구로부터 공급된 슬러리가 충전되는 오목부가 형성되어 있다. 구동 장치는, 회전축을 중심으로 하여 롤러를 회전시킨다. 분사부는, 오목부에 대해서 고압 유체를 분사한다. 공급 배관은, 고압 유체의 분사에 의해서 오목부로부터 취출된 슬러리를 노즐에 공급한다.

상기 형태에 관한 슬러리 공급 장치에서는, 탱크의 공급구로부터 공급된 슬러리가 롤러의 오목부에 충전된다. 연마재는, 비중이 크고, 시간의 경과와 함께 탱크의 저부로 침강해 가기 때문에, 탱크의 저부에는 연마재의 비율이 높은 슬러리가 형성된다. 상기 형태에서는, 공급구가 탱크의 저부에 마련되어 있으므로, 롤러의 오목부에는 연마재의 비율이 높은 슬러리가 충전되게 된다. 충전된 슬러리는 고압 유체의 분사에 의해서 오목부로부터 취출되고, 노즐에 공급된다. 따라서, 상기 형태에 관한 슬러리 공급 장치에서는, 연마재의 비율이 높은 슬러리를 노즐에 공급할 수 있고, 그 결과, 습식 블라스트 가공의 가공 효율을 향상시킬 수 있다.

일 실시 형태에서는, 분사부가, 액(液) 공급관 및 공기 공급관을 포함하고 있다. 액 공급관은, 액을 공급하는 액체 공급 장치에 접속되어 있다. 공기 공급관은, 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급 장치에 접속되어 있다. 그리고, 분사부는, 액 공급관으로부터의 액과 공기 공급관으로부터의 압축 공기를 포함하는 혼합 유체를 오목부에 대해서 분사해도 괜찮다. 이 실시 형태에서는, 압축 공기와 액을 포함하는 혼합 유체를 이용하여 슬러리를 오목부로부터 취출하고 있으므로, 노즐에 공급되는 슬러리 중의 연마재와 액체와의 비율을 조정할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 액 공급관과 액체 공급 장치와의 사이에 마련되고, 액 공급관을 흐르는 액의 유량을 조절하는 밸브를 더 구비해도 괜찮다. 이 실시 형태에서는, 밸브의 개도에 따라 혼합 유체 중의 액의 비율을 조정할 수 있으므로, 슬러리 중의 연마재와 액체과의 비율을 보다 면밀하게 조정할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 액이 절삭유라도 좋다. 이 실시 형태에서는, 노즐에 공급된 슬러리를 이용하여 금속제의 피처리체를 가공했을 때에, 피처리체에 녹이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또, 블라스트 가공의 전(前)공정에서 절삭유를 이용하여 피가공물이 기계 가공되어 있는 경우에는, 피가공물의 표면에 절삭유가 남아 있는 경우가 있다. 이 경우에는, 슬러리 중의 액과 피가공물로부터 이탈한 절삭유가 동일한 특성을 가지게 되므로, 슬러리 중의 액의 점도를 안정화시킬 수 있다.

일 실시 형태에서는, 오목부가, 회전축에 평행한 방향, 또는, 롤러의 둘레 방향을 따라서 연장되는 홈이며, 분사부가, 홈의 연장 방향을 따라서 고압 유체를 분사하도록 구성되어 있어도 괜찮다. 이 실시 형태에서는, 홈의 연장 방향을 따라서 고압 유체를 분사하는 것에 의해서, 오목부로부터 슬러리를 확실히 취출할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 고압 유체보다도 저압의 보조 압축 공기를 공급 배관에 공급하는 보조 압축 공기 공급 장치를 더 구비해도 괜찮다. 이 실시 형태에서는, 고압 유체가 흐르는 유로 내의 압력과 공급 배관 내의 압력과의 차이를 작게 할 수 있으므로, 고압 유체의 분사에 의하지 않고 오목부에 충전된 슬러리가 취출되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 노즐에 슬러리를 안정적으로 공급할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 탱크 내에 가압용 공기를 도입하는 가압용 배관을 더 구비하고 있어도 괜찮다. 이 실시 형태에서는, 가압용 배관으로부터 공급되는 압축 공기에 의해서 탱크 내가 가압되므로, 탱크로부터의 슬러리를 오목부에 조밀하게 충전 가능함과 아울러, 고압 유체가 탱크로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

일 형태에 관한 습식 블라스트 가공 장치는, 상기의 슬러리 공급 장치와, 슬러리 공급 장치로부터 공급된 슬러리를 분사하는 노즐을 구비한다. 이 블라스트 장치에 의하면, 연마재의 비율이 높은 슬러리를 노즐로부터 분사할 수 있으므로, 습식 블라스트 가공의 효율을 향상시킬 수 있다.

일 형태에서는, 슬러리 공급 장치를 이용하여, 슬러리를 노즐에 공급하는 슬러리 공급 방법이 제공된다. 이 슬러리 공급 장치는, 연마재를 포함하는 슬러리를 내부에 저류하는 탱크로서, 그 저부에 공급구가 형성된 상기 탱크와, 회전축 둘레로 회전 가능하고, 그 외주면에 오목부가 형성된 롤러를 구비하고 있다. 슬러리 공급 방법은, 탱크 내에서 슬러리 중의 연마재를 침강시키는 공정과, 연마재를 침강시키는 공정 후에, 공급구로부터 슬러리를 오목부에 대해서 충전하는 공정과, 회전축 둘레로 롤러를 회전시키는 공정과, 오목부에 대해서 고압 유체를 분사하는 공정과, 고압 유체의 분사에 의해서 오목부로부터 취출된 슬러리를 노즐에 공급하는 공정을 포함한다.

상기 형태에 관한 슬러리 공급 방법에서는, 슬러리 중의 연마재가 침강한 후에, 탱크의 저부에 형성된 공급구로부터 슬러리가 오목부에 충전되므로, 오목부에는 연마재의 비율이 높은 슬러리가 충전되게 된다. 충전된 슬러리는 고압 유체의 분사에 의해서 오목부로부터 취출되어, 노즐에 공급된다. 따라서, 이 방법에서는, 연마재의 비율이 높은 슬러리를 노즐에 공급할 수 있고, 그 결과, 습식 블라스트 가공의 효율을 향상시킬 수 있다.

일 실시 형태에서는, 고압 유체를 분사하는 공정에서, 액과 압축 공기를 포함하는 혼합 유체를 오목부에 대해서 분사해도 괜찮다. 이 실시 형태에서는, 압축 공기와 액을 포함하는 혼합 유체를 이용하여 슬러리를 오목부로부터 취출하고 있으므로, 노즐에 공급되는 슬러리 중의 연마재와 액체와의 비율을 조정할 수 있다.

본 발명의 일 형태 및 여러 가지의 실시 형태에 의하면, 습식 블라스트 가공의 가공 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일 실시 형태의 블라스트 가공 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시 형태의 슬러리 공급 장치를 개략적으로 나타내는 일부 파단 사시도이다.
도 3은 롤러의 주변부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 형태에 관한 블라스트 가공 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 일 실시 형태에 관한 슬러리 공급 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 변형예에 관한 슬러리 공급 장치를 나타내는 도면이다.

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.

도 1은, 일 실시 형태에 관한 블라스트 가공 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 블라스트 가공 시스템(1)은, 블라스트 가공 장치(10), 회수 장치(50) 및 흡인기(42)를 구비하고 있다. 블라스트 가공 장치(10)는, 연마재와 액체를 포함하는 슬러리를 피처리체에 분사하여, 피처리체(W)를 가공하는 습식 블라스트 가공 장치이다. 피처리체(W)의 가공으로서는, 절단 가공, 홈 형성 가공, 구멍 뚫기 가공 등이 예시되지만, 임의의 가공을 행할 수 있다. 도 1에 나타내는 블라스트 가공 장치(10)는, 소위 직압식의 블라스트 장치이며, 탱크 내를 가압함으로써 탱크 내의 연마재를 노즐에 공급한다.

블라스트 가공 장치(10)는, 용기(12) 및 슬러리 공급 장치(60)를 구비하고 있다. 용기(12)는, 상부 용기(13) 및 하부 용기(14)를 포함하고 있다. 상부 용기(13)는 하부가 개방되어 있고, 하부 용기(14)는 상부가 개방되어 있다. 상부 용기(13)와 하부 용기(14)와의 사이에는, 통과판(23)이 마련되어 있다. 통과판(23)에는, 후술하는 슬러리(S)가 통과 가능한 복수의 개구가 형성되어 있다. 상부 용기(13)는, 통과판(23)과 함께 가공실(13s)을 형성하고 있다.

가공실(13s) 내에는, 가공대(24)가 마련되어 있다. 가공대(24) 상에는, 피처리체(W)가 재치된다. 피처리체(W)는, 예를 들면, 세라믹 재료, 글라스 재료 등의 경취(硬脆) 재료, CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) 재료 등의 난절삭(難切削) 재료일 수 있다. 가공대(24)는, 컨베이어 구동부(26)에 지지되어 있다. 컨베이어 구동부(26)는, 통과판(23) 상에 마련되어 있다. 컨베이어 구동부(26)는, 예를 들면 X－Y스테이지라고 하는 이동 기구이다. 이 컨베이어 구동부(26)는, 가공대(24) 상에 재치된 피처리체(W)를 노즐(30)에 대해서 상대적으로 이동시킨다. 피처리체(W)의 이동 방향 및 이동 속도는, 피처리체(W)의 크기, 형상, 재료, 가공하는 패턴의 형상 등에 따라 적절히 설정된다.

가공대(24)의 상방에는, 노즐(30)이 마련되어 있다. 노즐(30)은, 직압식 블라스트 가공용의 블라스트 노즐이며, 선단부(30a) 및 기단부(基端部)(30b)를 가지고 있다. 선단부(30a)는, 가공대(24)의 상면에 대해서 대향하도록, 가공실(13s) 내에 마련되어 있다. 기단부(30b)는, 가공실(13s)의 외부에 배치되어 있고, 공급 배관(68)의 일단이 접속되어 있다. 노즐(30)은, 공급 배관(68)으로부터 공급된 슬러리(S)를 압축 공기와 함께 기액고(氣液固) 3상류(相流)로서 피처리체(W)에 분사한다.

상부 용기(13)의 상방에는, 노즐 구동부(32)가 마련되어 있다. 노즐 구동부(32)는, 노즐(30)에 접속하는 접속 기구와, 해당 접속 기구를 구동하는 모터를 포함하고 있다. 노즐 구동부(32)는, 모터를 구동하는 것에 의해서, 가공대(24) 상에 재치된 피처리체(W)에 대해서 노즐(30)의 수평 방향의 위치를 상대적으로 이동시킨다. 노즐 구동부(32)에 의한 노즐(30)의 이동 방향 및 이동 속도는, 피처리체(W)의 크기, 형상, 재료, 가공하는 패턴의 형상 등에 따라 적절히 설정된다.

일 실시 형태에서는, 상부 용기(13)의 상부에는 가공실(13s)에 연통하도록 회수관(34)의 일단이 접속되어 있어도 괜찮다. 회수관(34)의 타단은, 회수 장치(50)에 접속되어 있다. 회수 장치(50)는, 사이클론(36) 및 포집기(38)를 구비하고 있다. 사이클론(36)에는, 회수관(34)의 타단 및 사이클론 도관(40)의 일단이 접속되어 있다. 사이클론 도관(40)의 타단에는, 흡인기(42)가 접속되어 있다. 흡인기(42)는, 사이클론 도관(40) 및 회수관(34)을 통해서 가공실(13s) 내의 공기를 흡인하여 가공실(13s)을 부압(負壓)으로 한다. 이 흡인기(42)의 흡인력에 의해, 가공실(13s)로부터 회수 장치(50)를 향하는 기류가 생성된다. 이것에 의해, 노즐(30)로부터 피처리체(W)에 분사되어 안개 모양으로 된 슬러리(S)의 일부가 회수관(34)을 통과하여 사이클론(36)으로 반송된다. 사이클론(36)은, 안개 모양의 슬러리(S)와 공기를 분리하고, 안개 모양의 슬러리(S)를 선택적으로 포집기(38)에 회수한다. 사이클론(36)에서 안개 모양의 슬러리(S)로부터 분리된 공기는, 사이클론 도관(40)을 통과하여 흡인기(42)에 흡인된다.

또, 가공실(13s)의 상부에는, 차폐판(44)이 마련되어 있어도 괜찮다. 차폐판(44)은, 노즐(30)과 회수관(34)의 일단과의 사이에 개재하도록 배치되어 있고, 가공실(13s)에 떠도는 안개 모양의 슬러리(S)를 포집한다. 차폐판(44)에 포집된 슬러리(S)는, 물방울로서 통과판(23)으로 낙하한다. 노즐(30)과 회수관(34)의 일단과의 사이에 차폐판(44)을 마련하는 것에 의해, 슬러리(S)의 회수율을 높일 수 있다.

상부 용기(13)의 하방에는, 하부 용기(14)가 마련되어 있다. 하부 용기(14)는, 하방을 향함에 따라 폭이 좁아지는 테이퍼 모양의 측벽을 가지고 있다. 하부 용기(14)는, 통과판(23)과 함께 회수 공간(14s)을 형성하고 있다. 회수 공간(14s)은, 통과판(23)에 형성된 복수의 개구를 통해서 가공실(13s)에 연통하고 있다. 따라서, 노즐(30)로부터 피처리체(W)에 분사된 슬러리(S)는, 통과판(23)에 형성된 복수의 개구를 통과하여 하부 용기(14)의 회수 공간(14s)에 회수된다. 하부 용기(14)의 저부에는, 회수한 슬러리(S)를 슬러리 공급 장치(60)에 공급하기 위한 하부 개구(14e)가 형성되어 있다.

슬러리 공급 장치(60)는, 하부 용기(14)의 하방에 마련되어 있다. 이하, 도 2를 참조하여, 슬러리 공급 장치(60)에 대해 설명한다. 도 2는, 슬러리 공급 장치(60)를 개략적으로 나타내는 일부 파단 사시도이다. 슬러리 공급 장치(60)는, 연마재(M)를 포함하는 슬러리(S)를 노즐(30)에 공급하는 장치이다. 슬러리 공급 장치(60)는, 탱크(62), 롤러(65), 구동 장치(66), 분사부(67) 및 공급 배관(68)을 구비하고 있다.

탱크(62)는, 하부 용기(14)의 하방에 마련되어 있다. 탱크(62)는, 그 내부에 저류 공간(62s)을 형성하고 있고, 저류 공간(62s)에 슬러리(S)를 저류하고 있다. 슬러리(S)는, 연마재(M)와 액(L)을 포함하는 유동체이며, 연마재(M)와 액(L)과의 배합 비율에 따른 점성을 가지고 있다. 한정되는 것은 아니지만, 연마재(M)의 재료로서는, 알루미나 분말, 선철(銑鐵) 그릿(grit) 및 주형 그릿이 예시된다. 한정되는 것은 아니지만, 액(L)으로서는, 물 및 기계 가공용의 절삭유가 예시된다. 또, 이하에서는, 슬러리(S)에 포함되는 연마재(M)의 비율을 「농도」를 이용하여 나타낸다. 즉, 슬러리(S)의 농도가 높다는 것은 액(L)의 양에 대한 연마재(M)의 비율이 큰 것을 나타내고 있고, 슬러리(S)의 농도가 낮다는 것은 액(L)의 양에 대한 연마재(M)의 비율이 작은 것을 나타내고 있다.

탱크(62)는, 천판(62a) 및 측벽(62b)을 포함하고 있다. 도 2에 나타내는 실시 형태에서는, 탱크(62)는, 4개의 측벽(62b)을 가지고 있다. 4개의 측벽(62b) 각각은, 서로 마주하는 측벽(62b)과 평행하게 배치된 상부(62b1)와, 하방을 향함에 따라 서로 마주하는 측벽(62b)에 대해서 가까워지도록 경사지는 하부(62b2)를 가지고 있다. 즉, 탱크(62)는, 하방을 향함에 따라 폭이 좁아지는 측벽을 가지고 있다. 또, 그 내부에 슬러리(S)를 저류할 수 있으면, 탱크(62)의 측벽(62b)의 형상은 도 2에 나타내는 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 형상을 가질 수 있다.

탱크(62)의 천판(62a)에는, 용기(12)로부터 슬러리(S)를 회수하기 위한 상부 개구(70)가 형성되어 있다. 상부 개구(70)는, 하부 용기(14)의 하부 개구(14e)의 하방에 위치하고 있다. 탱크(62)와 하부 용기(14)와의 사이, 보다 구체적으로는, 하부 개구(14e)와 상부 개구(70)와의 사이에는, 밸브체(72)가 마련되어 있다. 밸브체(72)는, 예를 들면 가압 밸브이며, 탱크(62) 내부의 압력에 따라 개폐되는 가압 밸브이다. 구체적으로는, 밸브체(72)는, 저류 공간(62s)의 압력이 소정의 압력보다도 높아진 경우에 폐쇄되고, 저류 공간(62s)의 압력이 소정의 압력 이하가 되었을 때에 개방된다. 밸브체(72)가 폐쇄되어 있는 경우에는, 저류 공간(62s)과 회수 공간(14s)과의 연통이 차단되는 것에 의해, 하부 용기(14)에 회수된 슬러리(S)의 탱크(62)로의 공급이 정지된다. 반대로, 밸브체(72)가 개방되어 있는 경우에는, 저류 공간(62s)과 회수 공간(14s)이 하부 개구(14e) 및 상부 개구(70)를 통해서 연통되고, 하부 용기(14)에 회수된 슬러리(S)가 탱크(62)에 공급된다. 일 실시 형태에서는, 밸브체(72)는, 예를 들면, 덤프(dump) 밸브 또는 에어 실린더 등의 구동에 의해 원추 형상의 밸브체를 상하 이동시키는 삼각 밸브라도 좋다.

또, 탱크(62)의 저부에는, 하부 개구(73)가 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 하부 개구(73)는, 측벽(62b)의 하부(62b2)의 하단에 형성되어 있다. 하부 개구(73)는, 탱크(62) 내의 슬러리(S)를 롤러(65)에 공급하기 위한 공급구로서 기능한다.

또, 일 실시 형태에서는, 탱크(62)의 내부에는, 교반 날개(74)가 마련되어 있어도 괜찮다. 교반 날개(74)는, 저류 공간(62s)의 상부에 마련되어 있고, 모터의 구동력에 의해서 회전한다. 여기서, 슬러리(S) 중의 연마재(M)는, 액(L)보다도 비중이 크기 때문에, 시간의 경과와 함께 연마재(M)는 탱크(62)의 저부에 침강한다. 한편, 노즐(30)로부터의 슬러리(S)의 분사에 의해서 생긴 피처리체(W)의 절삭분 및 파쇄된 연마재(M)의 파편은 입자 지름이 작기 때문에, 액(L)의 표면으로 부상(浮上)한다. 교반 날개(74)의 회전에 의해서 슬러리(S)를 교반함으로써, 피처리체(W)의 절삭분 및 연마재(M)의 파편의 부상을 촉진시킬 수 있다. 또, 교반 날개(74)의 회전 속도를 조절하는 것에 의해, 후술하는 배출관(78)으로부터 배출되는 피처리체(W)의 절삭분 및 파쇄된 연마재(M)의 파편의 입경(粒徑)을 조정할 수 있다.

또, 일 실시 형태에서는, 탱크(62)의 측벽(62b)의 상부에는, 배출구(76)가 형성되어 있어도 괜찮다. 배출구(76)는, 배출관(78)을 매개로 하여 배출액 탱크(79)에 접속되어 있다(도 1 참조). 배출구(76)는, 슬러리(S)의 표면에 부유(浮遊)하는 피처리체(W)의 절삭분 및 연마재(M)의 파편을 회수한다. 배출구(76)로부터 회수된 절삭분 및 연마재(M)의 파편은, 배출관(78)을 통과하여 배출액 탱크(79)에 배출된다.

탱크(62)의 하부 개구(73)의 하방에는, 롤러(65)가 마련되어 있다. 롤러(65)는, 상자형의 케이싱(C) 내에 수용되어 있다. 도 3은, 슬러리 공급 장치(60)의 롤러(65)의 주변부를 나타내는 사시도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 롤러(65)는, 원기둥 형상을 가지고 있고, 회전축(65x) 둘레로 회전 가능하다. 롤러(65)의 외주면(측면)에는, 오목부(65a)가 형성되어 있다. 도 3에 나타내는 실시 형태에서는, 롤러(65)에는, 복수의 오목부(65a)가 형성되어 있고, 이들 복수의 오목부(65a)의 사이에는, 롤러(65)의 외주면을 구성하는 복수의 볼록부(65b)가 형성되어 있다.

복수의 오목부(65a)는, 롤러(65)의 둘레 방향을 따라서 대략 등간격으로 배열되어 있다. 복수의 오목부(65a)는, 서로 평행하게 연장되어 있다. 복수의 오목부(65a) 각각은, 회전축(65x)에 평행한 방향으로 연장되는 홈 모양을 나타내고 있고, 그 양단은, 개방단으로 되어 있다. 오목부(65a)는, 회전축(65x)에 직교하는 단면으로부터 보아, 대략 직사각형 모양을 이루고 있다. 이들 복수의 오목부(65a)에는, 하부 개구(73)로부터 공급된 슬러리(S)가 충전된다. 탱크(62)의 저부에는, 침강한 연마재(M)가 적체되어 있으므로, 하부 개구(73)로부터 오목부(65a)에는 농도가 높은 슬러리(S)가 충전된다.

롤러(65)의 회전축(65x)에는, 구동 장치(66)가 접속되어 있다(도 1 참조). 구동 장치(66)는, 예를 들면 모터이며, 롤러(65)에 구동력을 부여하여, 롤러(65)를 회전축(65x) 둘레로 회전시킨다. 구동 장치(66)는, 후술하는 제어 장치(CNT)로부터 제어 신호를 받고, 해당 제어 신호에 따른 회전 속도로 롤러(65)를 회전시킨다.

일 실시 형태에서는, 슬러리 공급 장치(60)는, 충전통(64)을 더 구비하고 있어도 괜찮다. 충전통(64)은, 탱크(62)의 하부 개구(73)와 롤러(65)와의 사이에 마련되어 있다. 즉, 충전통(64)은, 하부 개구(73)의 하부에 마련되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 충전통(64)은, 중공의 통 모양을 나타내고 있고, 상단(64a) 및 하단(64b)을 가지고 있다.

충전통(64)의 상단(64a)은, 충전통(64)의 내부가 하부 개구(73)를 통해서 저류 공간(62s)에 연통하도록, 탱크(62)의 측벽(62b)에 접속되어 있다. 또, 탱크(62)로 충전통(64)은 일체적으로 형성되어 있어도 괜찮다. 충전통(64)의 하단(64b)은, 롤러(65)의 외주면에 근접 또는 접촉하도록 롤러(65)의 외주면을 따라서 만곡하고 있다. 즉, 하단(64b)은, 대향하는 오목부(65a)를 롤러(65)의 지름 방향 외측으로부터 덮도록 배치되어 있다. 충전통(64)의 하단(64b)은, 회전축(65x)에 평행한 방향에서, 회전축(65x)에 평행한 방향을 따른 오목부(65a)의 폭과 동일하거나 또는 그것 이상의 폭을 가지고 있다. 충전통(64)은, 탱크(62)의 하부 개구(73)로부터 공급된 슬러리(S)를 대향하는 롤러(65)의 오목부(65a)에 충전한다.

롤러(65)의 근방에는, 분사부(67)가 마련되어 있다. 분사부(67)는, 롤러(65)의 오목부(65a)에 대해서 고압 유체를 분사함으로써, 오목부(65a)로부터 슬러리(S)를 취출하는 기능을 가진다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 일 실시 형태에서는, 분사부(67)는, 액(液) 공급관(80) 및 공기 공급관(82)을 가지고 있다.

액 공급관(80)은, 배관(81)을 매개로 하여 액체 공급 장치(84)에 접속되어 있다(도 1 참조). 액체 공급 장치(84)는, 액(80f)의 공급원이며, 압축 공기 또는 액체 펌프에 의해서 가압된 액(80f)을 배관(81)을 통해서 액 공급관(80)에 공급한다. 액체 공급 장치(84)로부터 공급되는 액(80f)은, 탱크(62)에 저류되는 슬러리(S)의 액(L)과 동일 성분을 가지고 있다. 예를 들면, 액(80f)은, 물 또는 절삭유이다. 공기 공급관(82)은, 배관(83)을 매개로 하여 공기 공급 장치(86)에 접속되어 있다. 공기 공급 장치(86)는, 압축 공기(82f)의 공급원이며, 배관(83)을 통해서 공기 공급관(82)에 압축 공기(82f)를 공급한다. 일 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 액 공급관(80) 및 공기 공급관(82)은, 액 공급관(80)이 공기 공급관(82)의 내부에 배치된 이중관 구조를 가지고 있다.

일 실시 형태에서는, 배관(81)에는, 밸브(81a) 및 유량계(81b)가 마련되어 있다. 즉, 밸브(81a) 및 유량계(81b)는, 액체 공급 장치(84)와 액 공급관(80)과의 사이에 마련되어 있다. 밸브(81a)는, 액체 공급 장치(84)로부터 공급되고, 액 공급관(80)을 흐르는 액(80f)의 유량을 조정한다. 유량계(81b)는, 액체 공급 장치(84)로부터 공급되고, 액 공급관(80)을 흐르는 액(80f)의 유량을 검출한다.

일 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 슬러리 공급 장치(60)는, 가압용 배관(98)을 더 구비하고 있다. 가압용 배관(98)의 일단은, 탱크(62)의 상부에 접속되어 있다. 가압용 배관(98)의 타단은, 선단부(82t)와 공기 공급 장치(86)과의 사이에서 공기 공급관(82)에 접속되어 있다. 따라서, 공기 공급 장치(86)로부터 공기 공급관(82)에 공급된 압축 공기(82f)의 일부는 분기하여, 가압용 배관(98)을 통해서 가압용 공기(98f)로서 탱크(62) 내에 도입된다.

탱크(62)의 내부는, 가압용 공기(98f)가 공급되는 것에 의해서 가압된다. 탱크(62) 내의 압력이 상승하는 것에 의해서, 밸브체(72)가 폐쇄되고, 하부 용기(14)의 회수 공간(14s)과 탱크(62)의 저류 공간(62s)과의 연통이 차단된다. 일 실시 형태에서는, 노즐(30)로부터 슬러리(S)가 분사되는 타이밍에 공기 공급 장치(86)로부터 압축 공기(82f)가 공급되고, 그것에 따라 가압용 공기(98f)가 탱크(62) 내에 공급되도록 구성되어 있어도 괜찮다. 가압용 공기(98f)가 탱크(62) 내에 공급되는 것에 의해, 탱크(62) 내는 가압된다. 그 압력에 의해서, 탱크(62) 내의 슬러리(S)가 하부 개구(73)를 통해서 롤러(65)의 오목부(65a)에 조밀하게 충전된다.

일 실시 형태에서는, 액 공급관(80)의 선단부(80t) 및 공기 공급관(82)의 선단부(82t)는, 선단을 향함에 따라 지름이 작아지는 테이퍼 형상을 가지고 있어도 괜찮다. 액 공급관(80)을 흐르는 액(80f)은, 액 공급관(80)의 선단부(80t)로부터 토출될 때에 미세화되어, 안개 모양이 되어 공기 공급관(82)을 흐르는 압축 공기(82f)와 합류한다. 합류한 액(80f) 및 압축 공기(82f)는, 혼합 유체(88)로서 공기 공급관(82)의 선단부(82t)로부터 분사된다. 이 혼합 유체(88)는, 액(80f) 및 압축 공기(82f)를 포함하는 고압 유체이다.

분사부(67)는, 취출 배관(90)을 더 구비하고 있다. 취출 배관(90)은, 공기 공급관(82)의 선단부(82t)측에 접속되어 있다. 취출 배관(90)은, 오목부(65a)의 연장 방향과 평행한 방향을 따라서 연장되어 있고, 롤러(65)에 인접하여 배치되어 있다. 또, 취출 배관(90)은, 롤러(65)의 회전 방향의 하류로서, 오목부(65a)에 충전된 슬러리(S)가 오목부(65a)로부터 낙하하지 않는 위치에 배치되어 있어도 괜찮다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 취출 배관(90)에는, 관로를 구성하는 벽면이 부분적으로 절취되고, 관로의 일부가 개방된 절결부(92)가 형성되어 있다. 절결부(92)는, 롤러(65)의 외주면에 대항하도록 마련되어 있고, 오목부(65a)의 연장 방향에서 오목부(65a)와 대략 동일한 폭을 가지고 있다. 절결부(92)에서는, 롤러(65)가 소정의 회전 위치에 있을 때, 취출 배관(90)의 2개의 단면(端面)이 2개의 볼록부(65b)에 대면하도록 구성되어 있다. 이와 같이, 취출 배관(90)의 2개의 단면과 2개의 볼록부(65b)가 대면하는 것에 의해서, 취출 배관(90)과 롤러(65)와의 사이에는, 취출 배관(90)의 내벽면과 롤러(65)의 오목부(65a)에 의해서 형성되는 유로(93)가 형성된다.

공기 공급관(82)의 선단부(82t)로부터 분사된 혼합 유체(88)는, 취출 배관(90)을 통해서 유로(93)에 유입한다. 이 혼합 유체(88)가 유로(93)를 흐를 때에, 유로(93) 내를 구성하는 오목부(65a) 내에 충전된 슬러리(S)가 오목부(65a)로부터 취출된다. 즉, 공기 공급관(82)의 선단부(82t)로부터 토출된 혼합 유체(88)는, 오목부(65a)의 연장 방향을 따라서 분사되게 된다.

취출 배관(90)은, 공급 배관(68)에 접속되어 있다. 혼합 유체(88)의 분사에 의해서 오목부(65a)로부터 떼어내어진 슬러리(S)는, 혼합 유체(88)의 흐름에 따라서 공급 배관(68)에 공급된다. 공급 배관(68)은, 혼합 유체(88)의 분사에 의해서 오목부(65a)로부터 떼어내어진 슬러리(S)를 노즐(30)에 공급한다.

일 실시 형태에서는, 공급 배관(68)에는, 보조 압축 공기 공급 장치(94)가 접속되어 있어도 괜찮다. 보조 압축 공기 공급 장치(94)는, 예를 들면 컴프레서이며, 보조 도관을 통해서 공급 배관(68)에 보조 압축 공기(94f)를 공급한다. 일 실시 형태에서는, 보조 압축 공기 공급 장치(94)는, 혼합 유체(88)보다도 저압의 보조 압축 공기(94f)를 공급 배관(68)에 공급할 수 있다. 예를 들면, 보조 압축 공기(94f)와 압축 공기(82f)와의 사이의 차압(差壓)은, 0.01Mpa 이상, 0.1Mpa 이하가 되도록 설정된다. 이 압축 공기(82f)에 의해서, 오목부(65a)로부터 떼어내어진 슬러리(S)가 노즐(30)로 반송된다.

상기와 같이, 노즐(30)에 공급된 슬러리(S)는, 피처리체(W)에 분사된다. 피처리체(W)에 분사된 슬러리(S)의 일부는, 다시 하부 용기(14)의 회수 공간(14s)에 회수되고, 다시 슬러리 공급 장치(60)에 공급된다.

게다가, 일 실시 형태에서는, 블라스트 가공 장치(10)는, 제어 장치(CNT)를 더 구비하고 있어도 괜찮다. 제어 장치(CNT)는, 예를 들면, 프로그램 가능한 컴퓨터로 구성되어 있고, 블라스트 가공 시스템(1) 전체의 동작을 제어한다. 제어 장치(CNT)는, 예를 들면, 컨베이어 구동부(26), 노즐 구동부(32), 흡인기(42), 구동 장치(66), 밸브(81a), 액체 공급 장치(84), 공기 공급 장치(86) 및 보조 압축 공기 공급 장치(94)에 접속되어 있다.

제어 장치(CNT)는, 입력된 프로그램에 따라서 동작하고, 제어 신호를 송출한다. 제어 장치(CNT)로부터의 제어 신호에 의해, 가공대(24)의 이동 방향 및 이동 속도, 노즐(30)의 이동 방향 및 이동 속도, 흡인기(42)의 작동 및 작동 정지, 롤러(65)의 회전 속도, 액 공급관(80)을 흐르는 액(80f)의 유량을 조정하는, 액체 공급 장치(84)의 작동 및 작동 정지, 공기 공급 장치(86)의 작동 및 작동 정지, 그리고, 보조 압축 공기 공급 장치(94)의 작동 및 작동 정지를 제어하는 것이 가능하게 되어 있다.

다음으로, 도 4를 참조하여, 일 실시 형태에 관한 습식 블라스트 가공 방법에 대해 설명한다. 이 습식 블라스트 가공 방법은, 예를 들면 상술한 블라스트 가공 시스템(1)을 이용하여 실행된다. 도 4는, 일 실시 형태에 관한 습식 블라스트 가공 방법을 나타내는 플로우차트이다. 일 실시 형태에 관한 습식 블라스트 가공 방법에서는, 먼저 공정 ST1에서, 슬러리 공급 장치(60)로부터 노즐(30)에 슬러리(S)가 공급된다. 도 5를 참조하여, 공정 ST1의 슬러리 공급 방법에 대해 상세하게 설명한다.

도 5는, 일 실시 형태에 관한 슬러리 공급 방법을 나타내는 플로우차트이다. 이 슬러리 공급 방법은, 예를 들면 도 2에 나타내는 슬러리 공급 장치(60)를 이용하여 실행된다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 공정 ST1는, 공정 ST11~공정 ST16를 포함하고 있다. 일 실시 형태에 관한 슬러리 공급 방법에서는, 먼저 공정 ST11가 행하여진다.

공정 ST11에서는, 공기 공급 장치(86)로부터 탱크(62) 내에 가압용 공기(98f)가 공급되는 것에 의해, 탱크(62) 내가 가압된다. 다음으로, 공정 ST12에서는, 탱크(62) 내에서 슬러리(S) 중의 연마재(M)가 침강된다. 연마재(M)의 비중은 액(L)의 비중보다도 크기 때문에, 교반 날개(74)의 회전을 정지시킨 상태에서 소정의 시간에 걸쳐 방치하는 것에 의해서, 슬러리(S) 중의 연마재(M)는 탱크(62)의 저부로 침강한다.

공정 ST12에서 탱크(62) 내의 연마재(M)가 침강한 후에, 공정 ST13이 행해진다. 공정 ST13에서는, 하부 개구(73)로부터 공급된 슬러리(S)가 충전통(64)에 의해서 롤러(65)의 오목부(65a)에 충전된다. 탱크(62) 내의 저부에는 연마재(M)가 침강 되어 있으므로, 공정 ST13에서 오목부(65a)에 충전되는 슬러리(S)는, 높은 점성을 가지는 고농도의 슬러리다.

이어지는 공정 ST14에서는, 구동 장치(66)에 의해서 롤러(65)에 구동력이 부여되어, 롤러(65)가 회전축(65x) 둘레로 회전된다. 이것에 의해, 오목부(65a)에 충전된 슬러리(S)는, 롤러(65)의 회전 방향 하류로 이동하고, 취출 배관(90)의 절결부(92)에 대향하는 위치로 반송된다. 또, 노즐(30)에 공급되는 슬러리(S)의 양은, 롤러(65)의 회전 속도에 의존한다. 공정 ST14에서, 롤러(65)의 회전 속도를 크게 함으로써, 슬러리(S)가 충전되는 오목부(65a)의 단위시간당의 수는 증가한다. 반대로, 롤러(65)의 회전 속도를 작게 함으로써, 슬러리(S)가 충전되는 오목부(65a)의 단위시간당의 수는 감소한다. 따라서, 롤러(65)의 회전 속도를 변화시킴으로써, 노즐(30)에 대한 슬러리(S)의 공급량을 제어할 수 있다.

다음으로, 공정 ST15가 행해진다. 공정 ST15에서는, 액 공급관(80)으로부터의 액(80f)과 공기 공급관(82)으로부터의 압축 공기(82f)를 포함하는 혼합 유체(88)가 오목부(65a)에 대해서 분사된다. 이 혼합 유체(88)는, 오목부(65a)의 연장 방향을 따라서 분사된다. 이와 같이 분사된 혼합 유체(88)에 의해서, 오목부(65a)에 충전된 슬러리(S)가 떼어내어진다. 일 실시 형태에서는, 공정 ST15가 행해기 전에, 밸브(81a)의 개도를 조정하는 것에 의해서, 혼합 유체(88)에 포함되는 액(80f)의 양을 조정해도 괜찮다. 혼합 유체(88)에 포함되는 액(80f)의 양을 조정하는 것에 의해서, 오목부(65a)로부터 취출되는 슬러리(S)의 농도를 조정할 수 있다. 슬러리의 농도가 과잉으로 높아지면, 피처리체(W)의 가공이 진행됨에 따라 피처리체(W)에 슬러리(S) 중의 연마재(M)가 적체되는 경우가 있다. 피처리체(W) 상에 적체된 연마재(M)는, 피처리체(W)의 표면을 덮어, 블라스트 가공의 진행을 방해하는 원인이 된다. 밸브(81a)를 조정하여 액(80f)의 양을 조정하는 것에 의해서, 피처리체(W)에 연마재(M)가 적체되는 것을 억제할 수 있다. 또, 혼합 유체(88)에 포함되는 액(80f)의 양은, 액체 공급 장치(84)의 액(80f)의 공급 압력을 조정하는 것에 의해서 조정해도 괜찮다.

이어지는 ST16에서는, 공정 ST15에서 오목부(65a)로부터 떼어내어진 슬러리(S)가 노즐(30)에 공급된다. 일 실시 형태에서는, 보조 압축 공기 공급 장치(94)로부터 보조 압축 공기(94f)가 공급되고, 이 보조 압축 공기(94f)에 의해서 슬러리(S)가 노즐(30)로 반송된다.

다시 도 4를 참조하여, 일 실시 형태에 관한 습식 블라스트 가공 방법에 대해 설명한다. 일 실시 형태의 습식 블라스트 가공 방법에서는, 공정 ST1에서 슬러리(S)가 노즐(30)에 공급된 후에 공정 ST2가 행해진다. 공정 ST2에서는, 노즐(30)로부터 피처리체(W)에 슬러리(S)가 분사된다. 이 때, 노즐로부터는, 슬러리(S) 및 압축 공기(82f)가 기액고 3상류로서 분사된다. 노즐(30)로부터 분사된 슬러리(S)는 피처리체(W)에 충돌하고, 피처리체(W)가 가공된다. 이 때, 노즐로부터 조사되는 슬러리(S)에는, 연마재(M)가 높은 비율로 포함되어 있으므로, 높은 효율로 피처리체(W)가 가공된다.

다음으로, 변형예에 관한 슬러리 공급 장치에 대해 설명한다. 이하에서는, 변형예에 관한 슬러리 공급 장치에 관한 것이며, 상술한 슬러리 공급 장치(60)와의 차이점에 대해 주로 설명한다. 도 6은, 변형예에 관한 슬러리 공급 장치(100)를 나타내는 도면이다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 슬러리 공급 장치(100)는, 롤러(65)를 대신하여 롤러(102)를 구비하고 있다. 롤러(102)는, 원기둥 형상을 가지고 있고, 회전축(102x)을 중심으로 회전 가능하다. 롤러(102)의 외주면(측면)에는, 롤러(102)의 둘레 방향을 따라서 연장되는 오목부(102a)가 형성되어 있다. 도 6에 나타내는 실시 형태에서는, 회전축(102x)에 평행한 방향을 따라서 복수의 오목부(102a)가 배열되어 있다. 복수의 오목부(102a) 각각은, 홈 모양을 이루고 있고, 롤러(102)의 외주면을 주회(周回)하도록 형성되어 있다. 복수의 오목부(102a)는, 서로 평행하게 연장되어 있다.

또, 슬러리 공급 장치(100)는, 분사부(67)를 대신하여 분사부(110)를 구비하고 있다. 분사부(110)는, 롤러(102)에 대해서 혼합 유체(88)를 분사하는 분사기(112)를 더 가지고 있다. 분사기(112)에는, 액 공급관(80) 및 공기 공급관(82)이 접속되어 있다. 분사기(112)의 내부에는, 액 공급관(80) 및 공기 공급관(82)으로부터 공급된 액(80f) 및 압축 공기(82f)가 합류하는 합류실(114)이 형성되어 있다. 분사기(112)에는, 합류실(114)에 연통하는 복수의 복수의 개구(116)가 형성되어 있다. 복수의 개구(116)는, 복수의 오목부(102a)에 대응하는 위치에 형성되어 있다.

액 공급관(80) 및 공기 공급관(82)으로부터 액(80f) 및 압축 공기(82f)가 공급되면, 액(80f) 및 압축 공기(82f)는 합류실(114)에서 합류한다. 합류한 액(80f) 및 압축 공기(82f)는, 복수의 개구(116)을 통과하여, 혼합 유체(88)로서 복수의 오목부(102a)의 연장 방향을 따라서 복수의 오목부(102a)를 향해서 분사된다. 도 6에 나타내는 실시 형태에서는, 혼합 유체(88)는, 롤러(102)의 외주 방향으로부터 보아 복수의 오목부(102a)와 일치하는 방향으로 분사된다. 혼합 유체(88)가 복수의 오목부(102a)에 분사되는 것에 의해서, 복수의 오목부(102a)에 충전된 슬러리(S)가 복수의 오목부(102a)로부터 취출된다. 복수의 오목부(102a)로부터 취출된 슬러리(S)는, 회수 용기(118)에 포집되고, 회수 용기(118)의 저부에 마련된 개구로부터 공급 배관(68)에 보내어진다. 공급 배관(68)에 보내어진 슬러리(S)는, 보조 압축 공기(94f)에 의해서 노즐(30)에 공급된다.

이상, 여러 가지의 실시 형태에 관한 슬러리 공급 장치, 습식 블라스트 가공 장치 및 슬러리 공급 방법에 대해 설명해 왔지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않고 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형 형태를 구성할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 오목부(65a, 102a)가 홈 모양을 나타내고 있었지만, 슬러리(S)를 충전할 수 있으면 오목부(65a, 102a)는 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 오목부(65a, 102a)는, 원형, 타원형, 다각형 모양의 평면 형상을 가지는 구멍이라도 좋다. 또, 오목부(65a, 102a)는, 롤러(65, 102)에 적어도 1개 형성되어 있으면 되며, 반드시 복수 형성되어 있지 않아도 괜찮다.

또, 상기 실시 형태에서는, 액(80f) 및 압축 공기(82f)를 포함하는 혼합 유체(88)를 이용하여 오목부(65a, 102a)로부터 슬러리(S)를 취출하고 있지만, 액(80f) 또는 압축 공기(82f)의 일방만을 오목부(65a, 102a)에 분사하는 것에 의해서 오목부(65a, 102a)로부터 슬러리(S)를 취출해도 괜찮다. 또, 슬러리 공급 장치(60)는, 반드시 보조 압축 공기 공급 장치(94)를 구비하고 있지 않아도 좋다. 이 경우, 오목부(65a, 102a)로부터 취출된 슬러리(S)는, 혼합 유체(88)에 기인하는 압력에 의해서 노즐(30)에 공급된다.

일 실시 형태에서는, 슬러리 공급 장치(60)는, 오목부(65a, 102a)로부터 흘러넘쳐 충전되지 않았던 슬러리(S)를 회수하는 회수 탱크를 더 구비하고 있어도 괜찮다. 회수 탱크는, 예를 들면, 롤러(65)의 하방에 배치된다. 또, 일 실시 형태에서는, 슬러리(S)의 공급량을 조절하기 위해서, 오목부(65a)의 깊이가 조정되어 있어도 괜찮다.

이하, 실험예에 근거하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실험예에 한정되는 것은 아니다.

(실험예 1)

실험예 1에서는, 도 1에 나타내는 블라스트 가공 장치(10)를 이용하여 피처리체(W)에 블라스트 가공을 행했다. 본 실험예에서는, 구멍의 반전 패턴이 형성된 드라이 필름 포토레지스트를 피처리체(W)인 글라스 기판 상에 배치하고, 노즐(30)로부터 슬러리(S)를 분사하는 것에 의해서, 구멍 뚫기 가공을 행했다. 슬러리(S)에 포함되는 연마재(M)로서는 알루미나 ＃600을 사용하고, 액(L)으로서는 물을 사용했다.

실험예 1의 가공 조건은, 이하와 같이 했다.

ㆍ가압용 공기(98f)의 압력：0.3[MPa]

ㆍ보조 압축 공기(94f)의 압력：0.28[MPa]

ㆍ노즐(30)의 분사구의 구경：φ6[mm]

ㆍ액 공급관(80)을 흐르는 액(80f)의 유량：0.05[L/min]

ㆍ액체 공급 장치(84)의 공급 압력：0.4[MPa]

ㆍ노즐(30)의 이동 속도：10[m/min]

ㆍ가공대(24)의 이동 속도：20[mm/min]

상기 가공 조건에 따라서 피처리체(W)를 가공하고, 피처리체(W)에 형성된 구멍의 깊이를 측정했다. 그 결과, 구멍의 가공 깊이는, 430[μm]이었다.

비교 실험예 1에서는, 건식의 흡인식 블라스트 가공 장치(주식회사 엘포텍(Elfotech)제　EMS－4형)를 이용하여 피처리체(W)에 블라스트 가공을 행했다. 피처리체(W)로서는, 실험예 1와 동일한 글라스 기판을 사용했다. 연마재로서는 알루미나 ＃600을 사용했다.

비교 실험예 1의 가공 조건은, 이하와 같이 했다.

ㆍ가압용 공기의 압력：0.3[MPa]

ㆍ노즐(30)의 분사구의 구경：φ6[mm]

ㆍ노즐(30)의 이동 속도：10[m/min]

ㆍ가공대(24)의 이동 속도：20[mm/min]

상기 가공 조건에 따라서 피처리체(W)를 가공하고, 피처리체(W)에 형성된 구멍의 깊이를 측정했다. 그 결과, 실험예 1의 구멍의 가공 깊이는, 38[μm]이었다.

실험예 1 및 비교 실험예 1의 결과로부터, 일 실시 형태의 블라스트 가공 장치(10)는, 건식 석션식 블라스트 장치에 비해, 11.3배의 가공 능력을 가지는 것이 확인되었다.

(실험예 2)

실험예 2에서는, 도 1에 나타내는 블라스트 가공 장치(10)를 이용하여 피처리체(W)에 블라스트 가공을 행했다. 다만, 본 실험예에서는, 슬러리 공급 장치로서, 도 1에 나타내는 슬러리 공급 장치(60)를 대신하여, 도 6에 나타내는 슬러리 공급 장치(100)를 사용했다. 본 실험예에서는, 이 피처리체(W)에 대해서, 슬러리(S)를 분사하는 것에 의해서 트리밍(trimming) 가공을 행했다. 피처리체(W)로서는, 기계 가공에 의해서 절삭유가 부착된 SUS304제의 가공 부품을 사용했다. 슬러리(S)에 포함되는 연마재(M)로서는, 엡손 아트믹스(Epson Atmix) 주식회사제의 KUAMET－32μm를 사용하고, 액(L)으로서는, 주식회사 MORESCO제의 절삭유 모레스코씰메이트(sealmate)　BS－6S를 사용했다.

실험예 2의 가공 조건은, 이하와 같이 했다.

ㆍ가압용 공기(98f)의 압력：0.2[MPa]

ㆍ보조 압축 공기(94f)의 압력：0.18[MPa]

ㆍ노즐(30)의 분사구의 구경：φ6[mm]

ㆍ액 공급관(80)을 흐르는 액(80f)의 유량：0.05[L/min]

ㆍ액체 공급 장치(84)의 공급 압력：0.3[MPa]

ㆍ노즐(30)의 이동 속도：10[m/min]

ㆍ가공대(24)의 이동 속도：30[mm/min]

상기 가공 조건에 따라서 피처리체(W)의 트리밍을 행했다. 실험예 2에서는, 피처리체(W)를 1회 주사하는 것에 의해서 피처리체(W)로부터 버(burr)가 제거되는 것이 확인되었다.

비교 실험예 2에서는, 건식의 흡인식 블라스트 가공 장치(주식회사 엘포텍ㅈ제 EMS－4형)을 이용하여, 동일한 피처리체(W)에 대해서 블라스트 가공을 행했다.

비교 실험예 2의 가공 조건은, 이하와 같이 했다.

ㆍ가압용 공기의 압력：0.3[MPa]

ㆍ노즐(30)의 것한 분사구의 구경：φ6[mm]

ㆍ노즐(30)의 이동 속도：10[m/min]

ㆍ가공대(24)의 이동 속도：30[mm/min]

상기 가공 조건에 따라서 피처리체(W)의 트리밍를 행했다. 비교 실험예 2에서는, 피처리체(W)를 8회 주사하는 것에 의해서 피처리체(W)로부터 버가 제거되는 것이 확인되었다.

실험예 2 및 비교 실험예 2의 결과로부터, 일 실시 형태의 블라스트 가공 장치(10)는, 건식 석션식 블라스트 장치에 비해, 8배의 트리밍 가공 능력을 가지는 것이 확인되었다.

1 - 블라스트 가공 시스템 10 - 블라스트 가공 장치
12 - 용기 30 - 노즐
32 - 노즐 구동부 50 - 회수 장치
60 - 슬러리 공급 장치 62 - 탱크
62s - 저류 공간 64 - 충전통
65, 102 - 롤러 65a, 102a - 오목부
65x - 회전축 66 - 구동 장치
67, 110 - 분사부 68 - 공급 배관
72 - 밸브체 73 - 하부 개구(공급구)
74 - 교반 날개 76 - 배출구
78 - 배출관 80 - 액 공급관
80f - 액 81a - 밸브
81b - 유량계 82 - 공기 공급관
82f - 압축 공기 84 - 액체 공급 장치
86 - 공기 공급 장치 88 - 혼합 유체
90 - 취출 배관 92 - 절결부
93 - 유로 94 - 보조 압축 공기 공급 장치
94f - 보조 압축 공기 98 - 가압용 배관
98f - 가압용 공기 100 - 슬러리 공급 장치
102 - 롤러 102a - 오목부
102x - 회전축 112 - 분사기
CNT - 제어 장치 L - 액
M - 연마재 S - 슬러리
W - 피처리체

Claims (10)

1. 연마재를 포함하는 슬러리를 노즐에 공급하는 슬러리 공급 장치로서,
   상기 슬러리를 내부에 저류(貯留)하는 탱크로서, 그 저부에 공급구가 형성된 상기 탱크와,
   회전축 둘레로 회전 가능하고, 상기 공급구로부터 공급된 상기 슬러리가 충전되는 오목부가 형성된 롤러와,
   상기 롤러를 상기 회전축을 중심으로 하여 회전시키는 구동 장치와,
   상기 오목부에 대해서 고압 유체를 분사하는 분사부와,
   상기 고압 유체의 분사에 의해서 상기 오목부로부터 취출된 상기 슬러리를 상기 노즐에 공급하는 공급 배관을 구비하는 슬러리 공급 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 분사부가, 액(液)을 공급하는 액체 공급 장치에 접속된 액 공급관과, 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급 장치에 접속된 공기 공급관을 포함하며, 상기 액 공급관으로부터의 상기 액과 상기 공기 공급관으로부터의 상기 압축 공기를 포함하는 혼합 유체를 상기 오목부에 대해서 분사하는 슬러리 공급 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 액 공급관과 상기 액체 공급 장치와의 사이에 마련되고, 상기 액 공급관을 흐르는 상기 액의 유량을 조절하는 밸브를 더 구비하는 슬러리 공급 장치.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 액이 절삭유(切削油)인 슬러리 공급 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 오목부가, 상기 회전축에 평행한 방향, 또는, 상기 롤러의 둘레 방향을 따라서 연장되는 홈이며,
   상기 분사부가, 상기 홈의 연장 방향을 따라서 상기 고압 유체를 분사하도록 구성되어 있는 슬러리 공급 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 고압 유체보다도 저압의 보조 압축 공기를 상기 공급 배관에 공급하는 보조 압축 공기 공급 장치를 더 구비하는 슬러리 공급 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탱크 내에 가압용 공기를 도입하는 가압용 배관을 더 구비하는 슬러리 공급 장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 슬러리 공급 장치와,
   상기 슬러리 공급 장치로부터 공급된 상기 슬러리를 분사하는 노즐을 구비하는 습식 블라스트 가공 장치.
9. 연마재를 포함하는 슬러리를 내부에 저류하는 탱크로서, 그 저부에 공급구가 형성된 상기 탱크와, 회전축 둘레로 회전 가능하고, 그 외주면에 오목부가 형성된 롤러를 구비하는 슬러리 공급 장치를 이용하여, 상기 슬러리를 노즐에 공급하는 슬러리 공급 방법으로서,
   상기 탱크 내에서 상기 슬러리 중의 상기 연마재를 침강시키는 공정과,
   상기 연마재를 침강시키는 공정 후에, 상기 공급구로부터 상기 슬러리를 상기 오목부에 대해서 충전하는 공정과,
   상기 회전축 둘레로 상기 롤러를 회전시키는 공정과,
   상기 오목부에 대해서 고압 유체를 분사하는 공정과,
   상기 고압 유체의 분사에 의해서 상기 오목부로부터 취출된 상기 슬러리를 노즐에 공급하는 공정을 포함하는 슬러리 공급 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 고압 유체를 분사하는 공정에서는, 액과 압축 공기를 포함하는 혼합 유체를 오목부에 대해서 분사하는 슬러리 공급 방법.

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