KR890003778B1 - 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공방법 및 장치 - Google Patents

샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공방법 및 장치 Download PDF

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KR890003778B1
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가부시끼 가이샤 니이가다 뎃 고오쇼
와시오 히데오
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Abstract

내용 없음.

Description

샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공방법 및 장치
제1도는, 본 발명을 실시하는 샌드 블라스팅 장치의 1예를 나타내는 개략도.
제2도는, 제1도의 장치의 측면도.
제3도는, 제2도에 나타낸 샌드 블라스팅 유니트와 피 가공물의 가공위치에 있어서의 평면도로써 상부 밀폐판을 제거한 상태에서의 도면.
제4도는, 제3도의Ⅳ-Ⅳ선 종단면도.
제5도는, 제2도에 나타낸 피 가공물과 피 가공물 호울더의 분해도.
제6도는, 샌드 블라스팅 중에 피 가공물(W)의 상부면에 연마입자가 충돌하는 것을 방지하기 위한 추가 공기분사노즐의 사용상태 설명도.
제7도는, 블라스팅 노즐과 흡인 노즐을 사용한 샌드 블라스팅 설명도.
제8도는, 제1도에 나타낸 피 가공물의 사시도.
제9도는, 블라스팅 노즐과 흡인 노즐의 축을 θ각 만큼 경사지게 하여 샌드 블라스팅을 행함을 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 회전테이블 12 : 단(Bed)
14 : 베이스 16 : 수직 사프트
18 : 오목부 20 : 호울더
21 : 호울더 고정기 20A : 돌기부
20B : 요홈 20C : 절삭부
22 : 작동봉 24 : 리미트 스위치
26 : 샌드 블라스팅 유니트 28 : 프레임 부제
28A,28B : 돌기 28C : 얇은 부분
30 : 폐쇄된 하단부 32A,32B : 블라스팅 노즐
34A,34B : 흡인노즐 36 : 공기분사노즐
37 : 배출 파이프 40,42,46,48,50 : 유지구멍
44 : 흡인 벽 52,54 : 밀폐판(밀폐부재)
53 : 슬라이딩 봉 53A : 밑판(Sole Plate)
55 : 기판(Base Plate) 57 : 압축 코일 스프링
60 : 부착 판 62 : 슬라이딩 유니트
64 : 슬라이더 66 : 지지벽 부재
66A : 짧은 변 66B : 긴변
68 : 가이드 70 : 브라켓(Bracket)부재
70A,70B : 돌기 72 : 안내봉
74 :보울나사(Ball Screw) 76 : 너트
80 : 펄스 모우터 82 : 공기 압축기
84,86,88,94,96,98,120,122,124,132,138,144 : 파이프
90 : 탱크 92 : 집진 장치
100 : 송풍기 102 : 연결덕트
104 : 댐퍼 또는 나비형 밸브
106,108,110,112,113,114,126,134,140 : 솔레노이드 밸브
111 : 바이패스관 128 : 제어 유니트
130 : 공기분사노즐 142 : 배출통로
146 : 진공펌프 K : 가공실
M : 전기 모우터 S : 공기 흐름(기류)
W : 피 가공물 f1, f2, f3: 피 가공물의 면
Wa : 바깥쪽 가장자리 Wc : 안쪽 가장자리
Wd : 요홈 P1: 가공위치
본 발명은, 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공할 면의 가까이에 가공하여서는 안될면이 있는 피 가공물의 면 다듬질 또는 플레쉬 다듬질을 우한 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공방법 및 장치에 주로 관한 것이다.
종래에는, 제8도에 나타낸 것과 같은 비교적 작은 피 가공물(W)의 바깥쪽가장자리(Wa)및 안쪽 가장자리 (Wc)의 면 다듬질은, 실형상의 연마필름을 사용하여 작업원의 수작업으로 행하여졌다.
또한, 이러한 작업은, 규사 또는 칠드 주철등으로 이루어지는 연마입자를 피 가공물의 가공하여야할 면에 분사시키는 샌드 블라스팅에 의하여도 행하여 질수 있다.
그러나, 수작업에 의한 면 다듬질은 손이 많이 가며 따라서 비 효율적이다.
또한편, 종래의 샌드 블라스팅은, 연마입자에 의한 손상이 최대한으로 억제되어져야 하는 비디오 테이프 레코오더의 헤드면이, 바깥쪽가장자리(Wa)및 안쪽 가장자리 (Wc)와 마찬가지로 샌드 블라스팅을 당하기 때문에 비디오 테이프 레코어더의 헤드등과 같은 피 가공물의 가공에는 적합하지 아니하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 가공 효율을 증가시킨 피 가공물의 샌드 블라스팅 가공방법 및 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 샌드 블라스팅 되어져야 할 부분을 제외한 피 가공물의 나머지 부분에 충돌하는 연마입자의 수를 현저하게 감소시켜서, 피 가공물이 과도하게 손상되는 것을 방지하는, 피 가공물의 샌드 블라스팅 가공방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 하기와 같은, 본 발명의 한 형태로써 피 가공물의 샌드 블라스팅 방법이 제안되어 진다.
우선, 피 가공물을 가공위치에 놓이게 한다. 가공위치에 있는 피 가공물 주위의 공기를 제1방향으로 흡입하여 기류를 발생시킨다.
상기한 흡인을 행하면서, 이 제1방향과 90°미만인 각 θ를 가지며 교차하는 제2방향으로, 연마입자를 피가공물의 가장자리에 분사되는 연마입자의 속도는 피 가공물의 중앙부에 분사되는 연마입자의 속도보다 크다.
피 가공물은, 연마입자에 의한 과도한 충격이 피 가오물의 표면에 가하여 졌을때에 피 가공물의 표면이 손상되는 것을 방지할수 있도록, 상기한 제2방향으로 유동가능하도록 지지되어 지는 것이 바람직하다.
피 가공물은, 바람직하게는 상기한 제1방향에 수직 방향으로 움직이는 밀폐된 방안에 놓여질 수 있다, 이밀페된 방안에서 가공위치에 넣여진 피 가공물은 흡인 공정과 연마입자 분사공정을 격게 된다.
더우기, 이 밀폐된 방은 상기한 제 2방향에 수직방향으로 움직일수 있으며, 여기에서 깨끗한 공기가 가공위치에 놓여진 피 가공물에 분사되어, 피 가공물에 달라붙어 있는 연마입자와 닳아져 버린 입자를 제거시키고, 깨끗한 공기가 분사되어져서 제거된 상기한 연마입자와 닳아져 버린 입자를 배출시키기 위하여 상기한 밀폐된 방으로 부터, 이 방의 바깥으로 공기가 뽑아 내어 진다.
이후에, 샌드 블라스팅된 피 가공물이 이 밀폐된 방으로 부터 꺼내어 질수 있다.
이러한 구조로써, 샌드 블라스팅에 보다 적은 면적을 필요로 하게된다.
연마입자의 경도는, 바람직하게는 다음과 같이 정의된다.
Hw-약 150
Figure kpo00001
Hg
Figure kpo00002
Hw
여기에서, Hg는 연마입자의 누우프 경도를 나타내고, Hw는 피 가공물의 누우프 경도를 나타낸다.
이러한 경도를 갖는 연마입자는, 주로는 이들의 충격에너지에 의하고, 부수적으로는 이들의 마찰운동에 의하여 피 가공물(W)의 연마를 행한다.
그런 까닭에, 샌드 블라스팅 되어져서는 안될 부분에 대한 손상이 감소되어 질수 있다.
흡인 공기의 속도에 대한, 피 가공물에 분사되는 연마입자의 속도의 비율은, 약0.01 내지 약 100의 범위 일수 있다.
본 발명은 또다른 형태로써, 상술한 방법을 실현하는 한 장치가 제안되어 진다.
이 장치는 다음과 같은 수단들을 포함하고 있다. 즉,
(가) 중앙부분과 가장자리 부분을 가지고 있는 피 가공물을 샌드 블라스팅 하기 위하여 이 피 가공물을 잡고 있기위한 호울딩 수단, (나) 이 호울딩 수단을 수평으로 이동시켜서 피 가공물이 가공위치에 놓여지게하는, 수평으로 이동시키는 수단, (다) 피 가공물이 가공위치에 놓여져 있는 동안에 이 피 가공물의 주위의 공기를 제1방향으로 흡인하기 위한 흡인수단, (라) 상기한 공기의 흡인중에, 피 가공물에 블라스팅을 하기위하여, 연마입자를 피 가공물에 제2방향으로 분사히기위한 분사수단, 이때에, 상기한 제2방향은, 제1방향과 90°미만인 각 θ로 교차하여, 그 때문에 피 가공물의 가장자리 부분 근처에 분사되는 연마입자의 속도가, 피 가공물의 중앙부분 근체에 분사되는 연마입자의 속도보다 크다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제1도내지 제4도는, 본 발명의 방법을 실시하기 위하여 사용되는 1장치를 나타내는 것으로서, 도면중의(10)은, 수평축 Z방향으로 회전 가능하도록 단(Bed)(12)상에 설치된 회전 테이블이다. 단(12)은 베이스(14)에 고정되어져 있다. 회전 테이블(10)은 수직 샤프트(16)를 가지고 있으며 이 샤프트를 따라 회전 테이블(10)이 회전하며, 이 수직 샤프트(16)는, 도시되어지지 아니한 공지의 동력전달 유니트를 통하여 전기 모우터(M)에 접속되어져 있다.
이 회전 테이블(10)은, 그 가장자리 부위에 Z축상에 동일한 각도 간격을 가지며 형성된 4개의 오목부(18)를 가지고 있다.
4개의 피 가공물 호울더(20)가 각각의 오목부(18)에 끼워 맞추어져 있으며, 이들의 중심부는, 제2도에 명시되어져 있는 바와같이, 도시되어지지 아니한 나사못등으로 회전테이블(10)에 부착 고정되어져 있는 호울더고정기(21)에 의하여 피복되어지며 또한 유지되어 진다.
이 피 가공물 호울더(20)에는, 피 가공물(W)이 분리가능하도록 부착되어 진다.
회전테이블(10)은 또한, 그의 가장자리 끝에 리미트 스위치(24)를 작동시키기 위하여 동일한 각도 간격을 가지며 마련된 4개의 작동 봉(22)을 가지고 있다.
각각의 피 가공물(W)은 회던 테이블810)의 회전과 리미트 스위치(24) 및 작동봉(22)에 의한 회전 테이블(10)의 위치 검출에 의하여 가공위치(P1)로 간헐적으로 공급되어진다.
가공위치(P1)에 인접하여, 폐쇄된 하단부(30)를 가진 채널형상의 프레임 부재(28)를 포함하여 샌드 블라스팅 유니트(26)가 마련되어 진다.
프레임 부재(28)는, 한쌍의 블라스팅 노즐(32A) 및 (32B), 한쌍의 흡인 노즐(34A) 및 (34B), 대향하는 공기분사노즐(36) 및 (36)과 하나의 배출파이프(37)를 가지며, 이들 노즐과 파이프는 프레임 부재상에 설치되어 진다.
노즐(32A), (32B), (34A), (34B), (36) 및 (36)의 정면끝은 가공위치 (P1)에 놓여진 피 가공물(W)에 면하여 있다.
블라스팅 노즐(32A) 및 (32B)은, 공기 압축기(82)로 부터 압축된 공기에 의하여 운반되어진 연마입자를 피가공물(W)의 상응하는 표면에 분사하는 일을 행한다.
흡인 노즐(34A) 및 (34B)은 피 가공물(W)로 부터, 연마입자에 의하여 생성된 먼지와 연마입자를 흡인하기 위하여 피 가공물(W) 주위의 공기를 흡인하는 일을 행한다.
블라스팅 노즐(32B)과 흡인 노즐(34A)의 제 1세트는, 프레임 부재(28)의 돌기(28A) 및 (28B)에 대향하여 설치되어 진다.
돌기(28B)에는 이 돌기를 관통하여 형성된 블라스팅 노즐 유지 구멍(40)이 있고, 블라스팅 노즐(32B)의 중심부분이 이 구멍(40)안에 끼워 맞추어진다.
한편, 다른쪽 돌기(28A)에는, 이 돌기를 관통하여 형성되어지며 상기 블라스팅 노즐 유지구멍(40)과 동심적으로 된 흡인 노즐유지 구멍(42)이 있고, 흡인 노즐(34A)의 정면 부분이 이 흡인 노즐유지 구멍(42)안에 끼워 맞추어 진다.
이리하여, 흡인 노즐(34A)이 블라이팅 노즐(32B)과 동심적으로 일직선을 이루게 된다.
흡인 노즐(34A)은, 그 전면이 앞쪽을 향하여 벌어지도록, 그 전면에 형성된 잘려진 원추형상의(Frus-toconical) 흡인벽(44)을 가지고 있다.
블라이팅 노즐(32A)과 흡인 노즐(34B)로 이루어지는 제2세트는, 블라이팅 노즐(32B)과 흡인 노즐(34A)로 이루어지는 제1세트와 동일한 형상으로 되어 있으며, 제1세트 바로 밑에, 돌기(28A) 및 (28B)를 관통하여 형성되어 있는 유지구멍(46) 및 (48)에 제1세트에서와 동일한 방법으로 제각기 끼워맞추어 진다.
그러나, 이 제2세트에서는, 블라이팅 노즐(32A)이 돌기(28A)에 끼워 맞추어 지고, 흡인 노즐(34B)이 돌기(28B)에 끼워맞추어 진다.
또한, 각각의 돌기(28A) 및 (28B)에는, 이 돌기의 상부끝 부분을 관통하여 동심적으로 형성된 공기 분사 유지구멍(50)이 있으며, 이 각각의 유지구멍(50)안에는 공기분사노즐(36)이 서로 대향하여 끼워 맞추어 진다. 공기분사노즐(36) 및 (36)은, 피 가공물의 면에 깨끗한 공기를 분사함으로써 피 가공물의 면으로 부터 연마 입자를 제거하는 일을 행한다.
프레임 부재(28)는, 이부재의 얇은 부분(28C)를 제3도에 나타낸 바와같이 수직으로 미끌어지듯이 통과하는 한쌍의 평행한 슬라이딩 봉(53) 및 (53)을 가지고 있다.
슬라이딩 봉(53) 및 (53)은 서로 동일한 길이를 가지며, 그의 상부끝은 평면인 장방형의 딱딱한 기판(55)에 연결되어 있으며, 그의 하부끝은 평면인 밑판(53A)에 연결되어 진다.
또한, 슬라이딩 봉(53)에는, 프레임 부재(28)와 밑판(53A) 사이에 연장되어 마련되어, 스프링이 프레임 부재를 아래쪽을 향하여 바이어스 하도록 하기 위한 압축코일 스프링(57)이 마련되어 진다.
기판(55)은, 채널형상의 프레임 부재(28)의 상부 개구를 밀봉하기 위하여, 그 저면에 접착되어진 밑폐판을 갖는다.
프레임 부재(28)에는 또한, 돌기(28A) 및 (28B)의 전면모서리에 접착되어지고, 이들이 서로 수직으로 대향하는 모서리에 접하여, 이로써 프레임 부재(28)의 전면 개구가 폐쇄되도록 하는 한쌍의 제2대항 장방형 밀폐판 (54) 및(54)(제2도 및 제3도 참조)이 마련되어 진다.
이 실시예에서는, 밀폐 부재(54) 및(54)는, 폐쇄 세포형 스폰지 고무(Closed-cell type sponge rubber)로 만들어져 있으나, 기타의 공지의, 탄성을 갖는 미폐소재로 사용되어 질수 있다.
이러한 구조로, 밀폐된 가공실(k)이 프레임 부재(28)내에 마련되어 진다.
프레임 부재(28)는, 이 부재의 얇은 부분(28C)의 뒷면이, 슬라이딩 유니트(62)의 슬라이더(64)에 고정되어져 있는 부착판(60)에 부착되어진다. (제2도 참조)
슬라이딩 유니트(62)는, 그의 짧은 밑변 (66A)이 베이스(14)위에 놓이도록 설치된 실질적으로 각이진 형상의 지지벽(부재(66)와, 이 지지벽 부재(66)위에 설치된 가이드(68)를 포함한다.
이 가이드(68)는, 상기 지지벽 부재(66)의 수직인 긴변(66B)상에 마련되며 그의 돌기(70A) 및 (70B)가 수평으로 되어 있는 채널형상의 브라켓부재(70)를 포함한다.
이 브라켓 부재(70)의 돌기(70A) 및 (70B)는, 보울나사(74)와, 이보울나사(74)와 평행을 이루며 일직선상에 놓이는 한쌍의 안내봉(72A) 및 (72)을 가진다.
이 보울나사(74)는, 돌기(70A) 및 (70B)상에 그의 반대편 끝이, 회전가능하도록 유지되어진다.
이 보울나사(74)는 슬라이더(64)를 헐렁하게 관통한다.
슬라이더(64)에 마련되어지는 너트(76)는, 수직으로 마련되는 프레임 부재(28)의 채널을 통하여 보울 나사(74)와 나사식으로 결합되어 진다.
안내봉(72) 및 (72)은 슬라이더(64)를 미끌어지듯이 관통하고, 이들의 반대쪽 끝이 돌기(70A) 및 (70B)에 설치되어 진다.
보울나사(74)는, 상기돌부(70A)상에 설치되는 펄스 모우터(80)의 출력샤프트(도시되지 않았음)에 그의 상부끝이 연결되어 진다.
따라서, 슬라이더(64)는 펄스 모우터(80)의 작동에 의하여 수직으로 움직이고, 그것에 의하여 2개의 분사노즐(36) 및 (36), 대향하는 블라스팅 노즐(32B)과 흡인 노즐(34A), 그리고 대향하는 블라스팅 노즐(32A)과 흡인 노즐(34B)이, 가공위치(P1)에 놓여진 피 가공물(W)에 대면하는 위치에 선택적으로 위치하게 된다.
제1도에 나타낸 바와같이, 블라스팅 노즐(32A) 및 (32B)은, 파이프(84), (88)와 탱크(90)를 통하여 공기 압축기(82)에 연결되어진다.
흡인 노즐(34A) 및 (34B)은, 파이프(94), (96) 및 (98)를 통하여 집진장치(92)에 연결되어진다.
집진장치(92)는, 피 가공물을 연마한 연마입자와 이때 발생한 먼지를 빨아들이는 흡인 노즐(34A) 및 (34B)을 사용하여, 가공위치(P1)에 놓여져 있는 피 가공물(W) 주의에 공기 흐름을 일으키는 일을 한다.
이어서, 빨아들여진 연마입자와 먼지는 집진장치(92)안에서 공기와 분리되어지고, 깨끗해진 공기는 송풍기(100)에 의하여 대중으로 배출되어진다.
집진장치(92)는, 댐퍼 또는 나비형 밸브(104)를 갖고 있는 연결덕트(102)를 통하여 탱크(90)에 연결되어지며, 회수된 연마입자는 이 연결덕트(102)를 통하여 탱크(90)로 되돌려 지게된다.
파이프(84), (86), (88), (94)및 (96)에는, 솔레노이드 밸브(106), (108), (110), (112)및 (114)가 각각 마련되어 진다.
피이프 (88)과 (98)는, 솔레노이드 밸브(113)를 갖는 바이패스관(111)을 통하여 연결되어 진다.
제1도에 도시 목적상 가상선으로 나타내어져 있는 공기분사노즐(36) 및 (36)은, 파이프(120), (122) 및 솔레노이드 밸브(126)를 갖는 파이프(124)를 통하여 공기 압축기(82)에 연결되어 진다.
이 밸브(106), (108), (110), (112), (113), (114) 및 (126)는, 공지의 전기제어 유니트(128)에 전기적으로 접속되어 진다.
피 가공물(W)이 비디오 테이프 레코오더의 헤드 또는 이아 유사한 부품인 경우에는, 이 피 가공물의 상부면(f3)은 거울면 연마가공 처리되어야만 한다. (제8도참조)
피 가공물(W)이 이러한 용도의 것일때에는, 제6도에 나타낸 바와같이, 또 하나의 깨끗한 공기분사노즐(130)이, 샌드 블라스팅 도중에 피 가공불(W)의 상부면(f3)에 연마입자가 충돌하는 것을 방지하기 위하여 마련되어 질수 있다.
이 분사노즐(130)은 파이프(132)에 연결되어지고 피 가공물(W)의 면 (f3)을 향하게 된다.
파이프(132)는, 슬리이딩 유니트(62) 근처에 있는 베이스(14)위에 설치되어지며, 솔레노이드 밸브(134)를 통하여 공기 압축기(82)에 연결되어진다.
파이프(132)는, 지지벽 부재(66)의 돌기(70A)위에 설치될 수도 있다.
솔레노이드 밸브(134)는 제어유니트(128) 연결되어 진다.
한쌍의 밀폐관(54) 및 (54)이, 분사노즐(130)과 피 가공물(W)이, 그들의 접한 모서리를 통하여, 가공실(K) 안으로 들어가거나, 또는 가공실 밖으로 나올수 있도록 한다.
프레임 부재(28)는, 이부재의 한쪽 돌기(28A)의 바닥부위에 배출파이프(37)를 갖고 가공실(K)에 연결되어지도록 마련되어 진다.
공기분사노즐(36) 및 (36)의 작동중에, 배출 파이프(37)를 통하여 가공실로 부터 공기가 밖으로 뽑아내어짐으로써, 가공실(K)내에는 음성압력(Negative Pressure)이 발생하며, 따라서 연마입자와 먼지가 가공실(K)밖으로 나가는 것이 방지된다.
배출 파이프(37)는, 솔레노이드 밸브(140)를 갖는 파이프(138)를 경유하여 집진장치(92)에 연결되어지며, 밸브(140)는 또한 체어유니트(128)에 연결되어 진다.
제5도에 잘 나타낸 바와같이, 개개의 피 가공물 호울더(20)는 실질적으로 장방형의 프리즘 형상으로 되어있고, 그 상부면은, 그 상부면에 효홈(20B)과 절삭부(20C)를 형성함으로써 이루어지는 돌기부(20a)가 생기도록 마련된다.
배출통로(142)는, 그의 한쪽끝 (142A)이 상기 돌기부(20A)의 상부면에 위치하여 개구를 형성하고, 상기피 가공물 호울더(20)안을 관통하여 형성되어지며, 그의 다른쪽 끝(142B)이 상기 피 가공물 호울더(20)의 끝 중앙부에 개구를 형성하도록 마련되이 진다.
상기 배출통로의 다른쪽 끝(142B)은, 솔레노이드 밸브(도시되지 않았음)를 갖는 파이프(144)를 경유하여 진공퍼프(146)(제2도 참조)에 연결되어 진다.
또한, 이 솔레노이드 밸브는 제어유니트(128)에 연결되어 진다.
제5도에 나타낸 바와같이, 개개의 피 가공물(W)은, 그 하부끝에 효흠(Wd)이 마련되어져 있다.
개개의 피 가공물(W)은, 이 요홈(Wd)이 호울더의 돌기부(20A)에 결합되므로써 피 가공물 호울더(20)위에 올려 놓여지도록 디자인 되어져 있다.
이 피공물(W)은 상기 통로(142)로 공기를 뽑아냄에 의하여 피 가공물 호울더(20)상에 유지되어져 있으며, 따라서, 피 가공물(W)은, 피 가공물(W)의 면 (f1) 또는 (f2)에 연마입자가 과도하게 강하게 충돌하는 경우에는, 블라스팅 노즐(32A) 및 (32B)로 부터의 연마입자의 블라스팅 방향으로 상기 돌기부(20A)를 따라서 미끌어 질수 있게 되며, 이리하여 이들면에 대한 충격이 감소된다.
피 가공물(W)과 피 가공물 호울더(20)와의 이러한「돌기-요홈」결합은, 또한, 연마입자가 피 가공물(W)에 토오크를 가할때에, 블라스팅 노즐(32A) 및 (32B)에 관계된 상기면 (f1) 및 (F2)의 방향이 바뀌는 것을 방지하여 준다.
조작함에 있어서는, 우선 공기 압축기(82), 집진장치(92)와 송풍기(100)가 작동된다.
피가공물(W)은 위치(P4)에서 피 가공물 호울더(20)에 연속적으로 끼워 넣어지고, 회전 테이블(1)의 간헐적인 회전에 의하여 가공위치(P1)로 공급되어 진다.
이때에, 슬라이더(64)는 제2도에 실선으로 표시된 최저위치에 위치하고, 따라서 프레임 부재(28)는 피 가공물(W)에 근접하지 않고 있다.
개개의 피 가공물(W)이 위치(P1)에 도착하면, 작동봉(22)에 의하여 리미트 스위치(24)가 작동되어져서 이러한 도착이 검지되어져서, 제어 유니트(128)를 통하여 전기 모우터(M)가 정지 하도록 한다.
따라서, 피 가공물(W)은 가공위치(P1)에 위치하게 되고, 이어서 제어 유니트(128)가 소정의 전기 신호를 펄스모우터(80)에 제공하여, 이 모우터가 슬라이더(64)를 상승시키도록 한다.
그리하여, 피 가공물 호울더(20)의 끝단부와 피 가공물(W)은, 유연한 밀폐판(52) 및 (52)의 접한 모서리를 통과하고, 밀폐판(54) 및 (54)의 접한 모서리를 지나서 가공실(K)내로 들어가게 된다.
피 가공물(W)의 면(f1) 과 (f2)이 노즐(36)과 (36)사이에 위치하면, 기판(55)의 밀폐 부재가, 코일 스프링(57) 및 (57)에 의하여 발휘되는 힘에 의하여 프레임 부재(28)의 상부면과 접촉하게 되고, 이 프레임 부재(28)의 상부 개구를 닫게되며, 이리하여 밀폐된 가공실(K)이 형성된다.
피 가공물(W)의 면(f1) 과 (f2)이, 블라스팅 노즐(32A)과 흡인 노즐(34B) 사이에 위치하면, 펄스 모우터(80)는 작동하지 않게되고, 따라서 슬라이더(64)는 제2도에 상선으로 나타낸 위치에 정지하게 된다.
이후에, 밸브(114)를 여는 것에 의하여 이 가공실(K)에서 공기가 뽑아 내어지고, 그 결과로 제7도에 나타내어진 바와같이, 블라스팅 노즐 (32A)로 부터 흡인 노즐(34B)로 공기흐름(S)이 발생한다.
그후, 제어 유니트(128)에 의하여 밸브(106)과(110)는 열리어지고 밸브(113)는 닫혀져서, 탱크(90), 파이프(88), (111) 및 (98)와 집진장치(92)로 구성되어 지는 순환 통로내를 순환하고 있던 연마입자가, 파이프(88)과 (84)를 경유하여 블라스팅 노즐(32A)에 공급되어 진다.
이리하여, 연마입자가 피 가공물(W)의 한쪽면 (f2)에 분사되어 진다.
이때에, 연마입자는 공기흐름(S)에 의하여 많은 영향을 받게된다.
면 다듬질이 행하여 져야할 면(f2)의 안쪽 가장자리(Wc)와 바깥쪽 가장자리(Wa)에 충돌되는 연마입자의 양은, 상기한 공기 흐름으로 인하여 연마입자가 상기한 안쪽 및 바깥쪽 가장자리로 향하려 하는 경향으로 인하여, 그양이 대단히 증가한다.
또한, 이 안쪽 및 바깥쪽 가장자리 근처에서의 공기 흐름은 비교적 고속이기 때문에, 연마입자는, 이 안쪽 가장자리(Wc)와 바깥쪽 가장자리(Wa)에, 보다 가속화 되어 충돌하게 된다.
이들의 결과로, 연마효율이 대단히 증가한다.
한편, 연마입자로 부터 보호되어져야 하는 면(f2)에 수직으로 충돌하는 연마입자의 양은 상당히 감소되며, 그리하여 상기면(f2)에 대한 손상도가 현저하게 감소한다.
상기한 공기흐름(S)이 없을 때에는, 블라스팅되는 연마입자의 많은 부분이, 피 가공물(W)의 면(f2)에 실질적으로 수직으로 충돌한다.
연마후에는, 연마입자는 흡인 노즐(34B)에 의하여 흡인되어져서, 파이프(96),(98)를 통하여 집진장치(92)로 운반되어 진다.
면(f2)에 대한 가공이 완료되면, 밸브(106) 및 (114)는 닫혀지고, 밸브(112)가 열리어 지고, 이어서 제어 유니트(128)에 의하여 펄스 모우터(80)가 다시 작동되어져 슬라이더(64)를 내려가게 하여, 피가공물(W)을, 제7도에 나타낸 배열과 유사한 배열을 하고 있는 블라스팅 노즐(32B)과 흡인 노즐(34A)사이에 위치시킨다.
이때에, 블라스팅 노즐(32B)은 피 가공물(W)의 오른쪽에 위치하고, 흡인 노즐(34A)은 왼쪽에 위치한다. (제7도에서)이러하여, 면 (f2)에 대하여 행하여 졌던 방법과 유사한 방법으로, 면(f1)에 대한, 이면의 안쪽 및 바깥쪽 가장자리(Wc)와 (Wa)의 면다듬질이 행하여 진다.
면(f1)의 연마후, 슬라이더(64)는 더욱더 내려져서, 피 가공물(W)은 공기분사노즐(36)과 (36)사이에 위치된다.
이어서, 공기 압축기(82)로 부터 분사노즐(36)과 (36)로 깨끗한 공기를 공급하기 위하여 밸브(126)가 열려져서, 분사노즐(36)과 (36)로 부터 피 가공물의 면(f1) 과 (f2) 에 깨끗한 공기가 분사되어져서, 이들 면 상에 부착되어져 있는 연마입자와 닳아져 버린 입자들을 제거한다.
한편, 이렇게 하여 제거된 연마입자와 닳아져 버린 입자를 배출파이프(37)를 통하여 흡인하여 이들을 파이프(138)를 통하여 집진장치(92)로 운반하기 위하여 밸브(140)(제4도 참조)가 열려진다.
상술한 조작에 있어, 흡인 노즐(34A)와 (34B) 및 배출파이프(37) 각각에 있어서의 배출 공기의 흐름률(Flow rate)은, 블라스팅 노즐(34A)와 (32B) 및 공기분사노즐(36) 각각에 있어서의 공기와 연마입자의 혼합유체의 흐름률보다 항상 크도록 설정하여야 한다.
이 결과로, 가공실(K) 내에 음성압력이 가하여진다.
따라서, 밀폐판(54), (54) 및 (55)은 안쪽으로 끌리게 되며, 이들에 의한 밀폐도는 그만큼 더 강화되고 따라서 연마입자 및 닳아져 버린 입자가 가공실(K)로 부터 대기중으로 누출될 가능성이 거의 없게된다.
상기 공기흐름(S)의 속도에 대한, 피 가공물에 분사되는 연마입자의 속도의 비율은 약0.01 내지 약 100의 범위내인 것이 바람직하다.
피 가공물(W)의 면 다듬질과 정화가 완료되면, 코일 스프링(57) 및 (57)에 의하여 발휘되는 스프링힘에 대항하여, 슬라이더(64)를 내려가게 하고, 코일 스프링(57) 및 (57)에 의하여 밑판(53A)이 베이스(14)에 대하여 밀어 부쳐지는 위치인, 제2도에 실선으로 나타낸 원래의 위치로 슬라이더(64)를 되돌아가게 하기 위하여 펄스 모우터(80)가 작동된다.
이어서, 가공된 피 가공물(W)이, 간헐적으로 회전하는 회전 테이블(10)에 의하여 위치(P3)로 옮겨지고, 이위치에서 호울더(20)로 부터 떼어내어 진다.
상술한 조작은 연속적으로 반복되어 진다.
본 발명에서 사용되는 연마입자의 종류와 경도에 대한 특정한 제한은 설정되어 있지 아니하지만, 피 가공물(W)의 경도보다 작은 경도를 갖는 연마입자를 사용하는 것이 바람직하다.
이는 이러한 입자들은, 주로는 그들의 충격에너지에 의하여 피 가공물(W)의 연마를 행하며, 부수적으로는 그들의 마찰 운동에 의하여 연마를 행하기 때문이다.
이 경우에, 사용되는 연마입자의 경도는, 바람직하게는 다음과 같이 정의된다.
Hw-약 150
Figure kpo00003
Hg
Figure kpo00004
Hw
여기에서, Hg는 연마입자의 누우프 경도를 나타내고, Hw는 피 가공물의 누우프 경도를 나타낸다.
상술한 실시예에서는, 블라스팅 노즐(32A), (32B)과 흡인노즐(34A) 및 (34B)은 세트로 사용되었지만, 피가공물(W)의 일면의 가공을 행하기 위하여 한조로 사용되는 흡인 노즐과 블라스팅 노즐과의 갯수의 비율은 1로 한정되어지는 것은 아니다.
예를들어 2개의 블라스팅 노즐이 하나의 흡인 노즐에 대응하여 사용되어 질수도 있고, 또는 하느의 블라스팅 노즐이 2개의 흡인 노즐에 대응하여 사용되어질 수도 있다.
제9도에 나타낸 바와 같이, 흡인 노즐(34A), (34B)은, 본 실시예에 나타내어진 바와같은 동일 축상의 일직선배열이 아닌, 블라스팅 노즐(32A), (32B)의 방향에 대하여 제각기 각 θ만큼 경사져서 배치되어 질수 있다.
이때에 각 θ는 90°보다는 크지 않아야 한다.
또한, 또하나의 추가 흡인 노즐이, 블라스팅 노즐 (32A), (32B)과 흡인 노즐(34A) , (34B)의 각각의 세트에 수직으로 배치되어 질수 있다.
피 가공물(W)의 변경된 설치 수단으로서, 충격흡수 수단인 스프링 등을 포함하는 탄성장치가, 피 가공물 호울더(20)에의 피 가공물(W)의 진공흡착에 대신하여 사용되어질수 있다.
또한, 피 가공물 호울더(20)는, 이러한 충격흡수장치를 통하여 회전 테이블(10)에 설치되어질 수 있다.
본 발명은, 피 가공물 전체의 면 다듬질보다는 오히려, 피 가공물의 일면의 어느 일부분만을 샌드 블라스팅 하는데에 적용되어 질수 있다.

Claims (11)

  1. 다음 (가)∼(다)의 공정으로 이루어지는, 면을 가지고 있는 피 가공물의 샌드 브라스팅에 의한 피 가공물의 가공방법. (가) 피 가공물(W)을 가공위치(P1)에 위치 시키는 공정, (나) 가공위치(P1)에 있는 피 가공물(W) 주위의 공기를 제 1방향으로 흡인하여 기류(S)를 발생시키는 공정, (다) 상기한 흡인 공정(나)중에, 상기 제1방향과 90° 미만인 θ를 가지며 교차하는 제2방향으로, 피 가공물(W)의 가장자리에 분사되는 연마입자의 속도가 피 가공물(W)의 중앙부에 분사되는 연마입자의 속도보다 크게, 연마입자를 피 가공물(W)을 샌드 블라스팅 하기 위하여 피 가공물(W)의 표면에 분사하는 공정.
  2. 제1항에 있어서, 연마입자에 의하여 피 가공물(W)의 표면이 손상되는 것을 방지하도록 피 가공물(W)이 상기한 제2방향으로 유동가능하도록 하는 피 가공물(W)이 상기한 제2방향으로 유동 가능하도록 지지되어 지게하는 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (나) 및 (다) 공정전에, 가공위치(P)에 있는 피 가공물(W)을 밀폐된 방 (K)에 위치시키는 공정 : 상기 (나) 및 (다) 공정후에, 피 가공물(K)에 달려 붙어 있는 연마입자와 닳아져 버린 입자를 제거시키기 위하여, 상기 밀폐된 방(K)내의 샌드 블라스팅 된 피 가공물(W)에 깨끗한 공기를 분사하는 공정 :상기한 공기분사공정에, 깨끗한 공기가 분사되어져서 제거된 상기한 연미입자와 닳아져 버린 입자를 배출시키기 위하여 상기 밀폐된 방(K)으로 부터 이방 (K) 바깥으로 공기를 뽑아내는 공정: 과 이 밀폐된 방(K)바깥으로 샌드 블라스팅된 피 가공물(W)을 꺼내는 공정을 더우기 가지는 것을 특징으로 하는 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 밀폐된 방(K)안에서 가공위치(P1)에 있는 피 가공물(W)이 흡인공정(나)과 연마입자 분사공정(다)을 격는 제1위치로, 상기 밀폐된 방(K)을 수직으로 이동시키는 공정 : 가공위치(P1)에 있는 피 가공물(W)이 깨끗한 공기분사공정을 격는 제2위치로 상기 밀폐된 방(K)을 수직으로 또 다시 이동 시키는 공정 : 과 피 가공물(W)이 상기 밀폐된 방(K)의 바깥에 놓여질수 있는 제3위치로 상기 밀폐된 방(K)을 수직으로 이동시키는 공정을 더우기 가지는 것을 특징으로 하는 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공방법.
  5. 제4항에 있어서, 연마입자의 경도가 다음과 같이 정의되는 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공방법.
    Hw-약 150
    Figure kpo00005
    Hg
    Figure kpo00006
    Hw
    (여기에서, Hg는 연마입자의 누우프 경도를 나태내고, Hw는 피 가공물(W)의 누우프 경도를 나타낸다.)
  6. 제5항에 있어서, 상기 (가) 및 (나) 공정중에 흡인되는 공기의 속도에 대한 피 가공물(W)에 분사되는 연마입자의 속도 비율이 약 0.01 내지 약 100의 범위내인 것을 특징으로 하는 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공방법.
  7. 중앙 부분과 가장자리 부분을 가지고 있는 피 가공물(W)을 샌드 블라스팅하기 위하여, 이 피 가공물(W)을 잡고 있기 위한 호울딩 수단(호울더)(20) : 호울딩 수단(호울더)(20)을 수평으로 이동시켜서 피 가공물(W)이 가공위치(P1)에 놓여지게 하는 수평으로 이동시키는 수단 (회전테이블)(10) : 피 가공물(W)이 가공위치(P1)에 놓여져 있는 동안에 피 가공물(W)의 주위의 공기를 제 1방향으로 흡인하기 위한 흡인수단(흡인 노즐) (34A),(34B) : 과 상기한 공기의 흡인중에, 상기 제1방향과 90°미만 인 각 θ를 가지며 교차하는 제2방향으로, 피 가공물(W)의 중부에 분사되는 연마입자의 속도가 피 가공물(W)의 중앙부에 분사되는 연마입자의 속도보다 크게, 연마입자를 피 가공물(W)을 분사하기 위한 분사수단 (블라스팅 노즐)(32A),(32B) 과로 이루어 지는 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 호울딩 수단(호울더)(20)이, 피 가공물(W)을 제 2 방향으로 미끌어지게 하는 슬라이딩 수단과, 피 가공물(W)이 연마입자로 부터 피 가공물(W)이 송상되어 질 정도의 충격을 받을 때에 피공물(W)이 상기한 제 2 방향으로 유동 가능한 상태로 제 위치에 피 가공물(W)을 유지시키는 유지수단과로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 유기수단이, 진공을 생기게 함으로써 피 가공물(W)을 제 위치로 끌어 당기는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공장치.
  10. 제7,8항 또는 9항에 있어서, 상기한 가공위치(P1)에 있는 피 가공물(W)을 밀폐된 방법으로 수취하며, 상기 흡인수단(흡인 노즐 (34A),(34B)과 상기 분사수단 (블라스팅 노즐)(34A),(34B)을 유지하여 피 가공물(W)이 그안(K)에서 샌드 블라스팅 되도록 하는 수단(밀폐된 가공실)(K) : 이 수취수단(가공실)(K)을 수직으로 이종시켜서 이 수취수단(가공실)(K)이, 가공위치(P1에 있는 피 가공물(W)을 그(가공실)(K)안에 수취할수 있게하는 수직이동 수단(슬라이더)(64)과를 더우기 가지고 있는 것을 특징으로 하는 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공위치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 수직이동 수단(슬라이더)(64)이, 분사수단 (블라스팅 노즐)(32A),(32B) 과 흡인수단(흡인 노즐)(34A)(34B)의 수단들에 의하여 샌드 블라스팅이 행하여지는 제1위치로, 상기 수취수단(가공실)(K)을 움직이고, 다시 또 이 수취수단(가공실)(K)을 피 가공물(W)이 상기 수취수단(가공실)(K)의 바깥에 놓이게 되는 제2위치 및 제3위치로 움직이는데 이용되어지며, 또한, 피 가공물(W)에 달라붙어 있는 연마입자와 닳아져 버린 입자를 제거하기 위하여 상기 제2위치에 피 가공물(W)에 깨끗한 공기를 분사하기 위하여 상기 수취수단(가공실)(K)상에 설치되어진지는 깨끗한 공기 분사수단(공기분사노즐)(36) : 과 상기한 깨끗한 공기가 분사되어 제거된 연마입자와 닳아져버린 입자를 상기 수취수단(가공실)(K)의 바깥으로 배출시키기 위하여 상기 수취수단(가공실)(K)상에 설치되어진 배출수단(배출파이프)(37)과 더우기 가지는 것을 특징으로 하는 샌드 블라스팅에 의한 피 가공물의 가공장치.
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