KR930003042B1 - 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공방법 및 장치 - Google Patents

샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공방법 및 장치 Download PDF

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가부시끼가이샤 니이가다 뎃 고오쇼
와시오 히데오
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Abstract

내용 없음.

Description

샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공방법 및 장치
[도면의 간단한 설명]
제 1 도는, 피가공물의 1예를 나타낸 사시도.
제 2 도는, 본 발명에 의한 가공장치의 개략 구성도.
제 3 도는, 제 2 도의 장치의 일부의 측변도로서 회전 테이블(1)과 분출노즐(5)과의 위치관계를 나타낸 것이며,
제 4 도는, 제 2 도의 장치에 있어서의 분사노즐(3), (4)의 지지구조를 나타낸 사시도.
제 5 도는, 제 2 도의 장치의 사시도.
제 6 도는, 제 5 도의 장치에 있어서의 공기를 뿜어내는 기구(27)의 단면도이다.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은, 가공하고자 하는 면의 가까이에 가공해서는 안되는 면이 있는 경우등의 피가공물을, 샌드 블라스트를 이용하여 가공하는 가공방법 및 그 장치에 관한 것이다.
[배경기술]
제 1 도에 나타낸 것과 같은 비교적 작은 물체(가공물)(W)의 끝가장자리(Wa)나 구멍(Wb)의 둘레가장자리(Wc)의 면 다듬질은, 종래에는, 실(絲) 형상의 연마 필름등을 이용하여 작업원의 수작업으로 가공하여 왔다.
그러나, 이와 같은 방법은 귀찮고 시간이 많이 걸리며, 작업 능률이 나쁜 결점이 있었다.
이와 같은 가공의 자동화 방법으로서는, 가공면에 규사나 칠드주철등의 연마입자를 강하게 충돌시켜서 가공을 하는 샌드 블라스트를 사용하는 가공법을 생각할 수 있다.
그러나, 예를들면 비디오용 헤드와 같이, 물체(W)의 샌드 블라스트에 의한 가공면(f1)의 근처에, 거울면 마무리손질이 필요한 면(f2)이 있을 경우에, 그 면(f2)에도 샌드 블라스트의 연마입자가 충돌하여 악영향이 나타날 우려가 있기 때문에, 종래의 일반적인 기술로서는 샌드 블라스트를 채용할 수 없는 상황에 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 가공을 해야 할 면의 근처에 가공을 해서는 안되는 면이 있는 피가공물을, 샌드 블라스트를 이용하여 가공할 수 있는 가공방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 그와 같은 가공법을 사용한 장치를 제공함에 있다.
[발명의 개시]
본 발명에 의하면, 피가공물에 연마입자를 충돌시켜서 가공을 행하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공방법에 있어서, 상기 피가공물을 회전 테이블의 호울더에 유지시켜 간헐적으로 가공위치로 이동시키는 공정과 ; 상기 피가공물이 가공위치에 정지하였을때, 분사노즐이 가공면에 접근하는 공정과 ; 분출노즐로부터, 피가공물의 가공면을 향하여 상기 분사노즐의 분사속도(압력) 보다도 큰 속도로 유체를 뿜어댐과 동시에, 분사노즐로부터, 상기 피가공물의 가공면에 연마입자를 충돌시키는 공정과 ; 이들의 공정에 의하여 상기 비가공면에 상기 연마입자가 충돌하는 것을 방지하면서 상기 가공면 부분만을 상기 연마입자로써 가공하는 공정을 포함하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 연마입자를 포함한 압력유체를 공급하는 연마입자 공급수단과, 압력유체를 공급하는 유체공급수단과, 집진장치와, 피가공물에 근접하여 배치된 압력유체를 뿜어대는 노즐로 구성되어, 피가공물에 연마입자를 충돌시켜서 가공을 행하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치에 있어서, 4개의 호울더가 등간격으로 배설되고 모터에 의하여 구동되는 회전테이블과, 공기 압축기의 작동으로 얻어진 압축공기에 의하여 탱크로부터 파이프를 통하여 운반되어 온 연마입자를 상기 피가공물의 가공면에 강하게 뿜어대는 분사노즐과, 연마입자가 없는 배제유체를 비가공면에 뿜어대는 분출노즐과, 가공위치에 있는 피가공물의 한쪽의 가공면에 대하여 한쪽의 분사노즐이 접근할때, 다른 분사노즐이 다른쪽의 가공면으로부터 떨어지고, 또한, 분사노즐이 그것에 대향하는 가공면에 접근할때 다른 분사노즐이 가공면으로부터 떨어지는 구성의 슬라이더와, 개폐 댐퍼를 갖춘 연결 덕트와 ; 상기 회전테이블의 가공위치의 다음의 정지위치에 설치되어 있는 여러 개의 세정노즐과, 회전테이블의 거의 반 정도와 함께 하나의 커다란 가공실을 구성하는 덮개와, 공기 커어튼을 발생시키는 공기분출기구와, 가공이 끝난 피가공물의 출입을 자유롭게 하고, 또 분진의 흘날림을 방지하는 것을 포함하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 집진장치에 접속되어, 상기 뿜어댄 연마입자를 빨아들이도록 한, 상기 분사노즐 근처의 구멍이 뚫려 있는 흡입기구를 포함하는 샌드 블라스트를 이용한 가공물의 가공장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 흡입기구와 상기 공기 압축기 사이에 회수수단을 설치한 것을 특징으로 하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 회수수단에 의하여 회수된 연마입자를 가루먼지로부터 분리하고, 상기 연마입자 공급수단에 공급하여, 상기 연마입자가 순환하도록 한 것을 특징으로 하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 연마입자 공급수단과 상기 분사노즐 사이의 제 1 연마입자 경로와, 상기 흡입기구와 상기 집진장치 사이의 제 2 연마입자 경로와의 사이에 개폐가능한 바이패스관을 설치한 것을 특징으로 하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 제 1 연마입자 경로의 상기 바이패스 통로보다 하류쪽에 설치된 제 1 밸브와, 상기 바이패스 통로를 개폐하는 제 2 밸브와, 상기 제1 및 제 2 밸브를 개폐제어하는 제어수단을 가지며, 상기 제어수단은, 상기 피가공물을 가공할 때에는 상기 제 1 밸브를 염과 동시에, 상기 제 2 밸브를 닫고, 그 이외의 경우에는 상기 제 1 밸브를 닫음과 동시에, 상기 제 2 밸브를 여는 것을 특징으로 하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치가 제공된다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
제 2 도 내지 제 3 도는, 본 발명에 의한 가공장치의 기본구조의 1예를 나타낸 것으로서, 도면중의 B는 베이스로써, 이 베이스(B) 위에는 회전 테이블(1)이 설치되어 있다.
이 회전 테이블(1)의 외주부에는, 4개의 호울더(2)가 똑같은 간격으로 설치되어 있고, 물체(W)(편의상 제 1 도의 것을 가공대상물체로 한다)를 그들 호울더(2)에 유지시켜 1개씩 간헐적으로 가공위치(P)로 이동시킬 수 있도록 되어 있다.
이 경우에, 회전 테이블(1)은 모터(1a)에 의하여 구동되며, 도시되지 않은 리미트스위치 등에 의하여 정해진 위치까지 회전하면 정지하도록 되어 있다.
상기 물체 가공위치(P1)에는, 2개의 분사노즐(3), (4)과 1개의 분출노즐(5)이 배설되어 있다.
분사노즐(3), (4)은 공기압축기(6)의 작동으로 얻어진 압축공기에 의하여 탱크(7)로부터 파이프(8), (9)를 통하여 운반되어 온 연마입자를 물체(W)의 가공면(f1)에 강하게 뿜어대는 것이며, 제 1 도의 물체(W)의 경우에, 가공면(f1)이 등을 맞댄 형상으로 된 두 면이 있는 것이여서, 서로의 선단을 맞대는 듯이 하여, 제 4 도와 같이 슬라이더(10)에 착설하여, 모터(11)에 의한 슬라이더(10)의 이동에 따라 축방향으로 움직여져서, 가공위치(P1)에 있는 물체(W)의 한쪽의 가공면(f1)에 대하여 한쪽의 분사노즐(3)이 수직으로 접근할때, 다른 분사노즐(4)이 다른쪽의 가공면(f1)으로부터 떨어지고, 또한, 분사노즐(4)이 그것에 대향하는 가공면(f1)에 접근할 때 다른 분사노즐(3)이 가공면(f1)으로부터 떨어지는 구성으로 되어 있다.
제 4 도에 나타낸 바와 같이, 슬라이더(10)는 지지부재(A) 등을 통하여 상기 베이스(B)에 지지되고 있다.
또한, 분출노즐(5)은 연마입자를 배제(排除)하는 공기 등의 배제유체를 물체(W)의 비가공면(f2)에 강하게 뿜어대는 것으로서, 물체(W)의 윗면이 비가공면(f2)으로 되어 있기 때문에, 제 2 도에 나타낸 바와 같이 회전테이블(1)의 윗쪽에, 가공위치(P1)의 물체(W)의 비가공면(f2)에 대하여 수직이 되도록 설치되어 있고, 파이프(13) 및 밸브(30)를 통하여 배제유체의 공급원(31)에 접속되어 있다.
그리고 또한, 상기 슬라이더(10)에는, 상기 2개의 노즐(3), (4)과는 별도로, 흡입기구(14)가 설치되어, 파이프(15)를 통해서 집진장치(16)에 연결되어 있다.
집진장치(16)는 물체(W)의 가공에 사용된 연마입자와 가공시에 생긴 가루먼지와를 흡입기구(14)에 의해 빨아들여 연마입자를 가루먼지로부터 분리시키고, 공기를 정화시켜 송풍기(17)로써 대기중으로 방출하는 것으로서, 개폐 댐퍼(18)를 갖춘 연결 덕트(19)에 의하여 탱크(7)에 접속되어, 회수된 연마입자를 탱크(7)로 되돌릴 수 있게 되어 있다.
상기 파이프(8), (9), (15)에는 밸브(20), (21), (22)가 따로따로 설치되어 있고, 파이프(8)와 파이프(15)와는, 밸브(23)를 갖춘 바이패스관(24)에 의하여, 상기 밸브(20)의 탱크(7)쪽 및 밸브(22)의 집진장치(16)쪽에 접속되어 있다.
따라서, 이 구성에 있어서는, 밸브(20)와 2개의 밸브(21), (29)를 동시에 여는 것에 의하여, 2개의 분사노즐(3), (4)로부터 연마입자를 분사하고, 또한 2개의 밸브(21), (29)중의 한쪽만을 열리게 함으로서, 어느 것이든지 1개의 분사노즐(3), (4)로부터 연마입자를 가공면(f1)에 분사하여 가공을 할 수 있는 동시에, 가공을 중단했을 때에는, 밸브(20)를 닫고, 밸브(23)를 열어서 연마입자를 탱크(7)→파이프(8)→바이패스관(24)→파이프(15)→집진장치(16)→연결덕트(19)→탱크(7)의 순서로 순환시켜서 연마입자에 유동상태를 유지시켜서, 가공을 시작함과 동시에 연마입자를 분사노즐(3), (4)로 재빠르게 안정상태로 공급할 수 있다.
상기 회전테이블(1)의 가공위치(P1)의 다음의 정지위치(P2)에는, 가공이 끝난 물체(W)에 정화된 공기를 뿜어대어, 이것에 부착되어 있는 연마입자등의 가루먼지를 제거하는, 뿜어대는 세정노즐(25), (25)이 배설되어 있다.
그리고, 이 세정노즐(25), (25)과 상기 분사노즐(3), (4) 분출노즐(5), 및 흡입기구(14)는, 제 5 도에 나타낸 바와 같이, 회전테이블(1)의 거의반 정도와 함께 하나의 커다란 가공실을 구성하는 덮개(26)로 씌워져 있고, 그들 부분에서 발생하는 가루먼지가 밖으로 날려 흩어지지 않고, 흡입기구(14)에 의하여 집진장치(16)에 흡입되도록 되어 있다.
상기 덮개(26)의, 미가공물체(W)를 밀어 넣는 쪽에는, 제 5 도 및 제 6 도에 나타낸 바와 같이, 그 부분에 공기 커어튼을 발생시키는 공기분출기구(27)가 설치되는 동시에, 가공이 끝난 물체(W)를 밀어내는 쪽에는 브러시(28)가 설치되어, 물체(W)가 자유자재로 드나들 수 있게 하고, 또한 덮개(26)의 안팎을 차단하고 있다.
또한, 상술한 구성에 있어서, 모터(1a) 및 (11) 및 밸브(20)~(23), (29) 및 (30)등은 제어기(40)에 의하여 제어된다.
다음은, 상기 가공장치에 의하여 실시되는 샌드 블라스트에 의한 물체의 가공방법에 대하여 설명한다.
가공대상으로 되어 있는 물체(W)를, 회전 테이블(1)의 (P)의 위치에서 호울더(2)에 장진하여, 회전 테이블(1)의 간헐회전에 의하여 가공위치(P1)로 보낸다.
하나의 물체(W)가 가공위치(P1)를 따라서 정지하면, 모터(11)가 작동하여, 우선 분사노즐(3)을 한쪽의 가공면(f1)에 접근시키다.
분사노즐(3)이 정해진 분사위치에 도달하면, 분출노즐(5)로부터 공기가 물체(W)의 비가공면(f2)을 향하여 분출되며, 이와 동시에 분사노즐(3)에 관계되는 밸브(20), (21)가 열리는 동시에, 바이패스관(24)의 밸브(23)가 닫혀지고, 그때까지 공기압축기(6)와 집진장치(16)가 작동함에 따라, 탱크(7), 파이프(8), 바이패스관(23), 파이프(15), 집진장치(16), 연결덕트(19)로 이루어진 통로를 순화하고 있던 연마입자가 파이프(9)를 통해서 분사노즐(3)로부터 가공면(f1)을 향하여 분사되어, 그 면을 가공하다.
즉, 그 가공면(f1)쪽의 가장자리부(Wa) 및 (Wc)의 여분물의 절삭가공과 면다듬질이 행해진다.
이때에, 분출노즐(5)로부터 분출되는 공기는 연마입자보다도 큰 속도(압력)로 분출되어, 비가공면(f2)에 부딪친후, 그 비가공면(f2)을 따라 흘러서 분사노즐(3)로부터 분사되고 있는 연마입자의 비가공면(f2)에의 접촉을 저지한다.
이와 같이 하여, 하나의 가공면(f1)이 가공되어지면, 밸브(21)가 닫혀지고, 밸브(23)가 열려져서 상기와 같이 연마입자가 순환되어, 모터(11)가 작동하여, 분사노즐(3)을 가공이 끝난 가공면(f1)으로부터 떼어놓는 동시에, 다른 분사노즐(4)을 미가공의 가공면(f1)을 접근시킨다.
이것이 끝나면, 그 분사노즐(4)에 관계되는 밸브(29)가 열리고, 또한 밸브(23)가 닫혀지고 연마입자가 분사노즐(4)로부터 분사되어 미가공의 가공면(f1)을 가공한다.
하나의 물체(W)의 두 가공면(f1)의 가공이 끝나면, 회전 테이블(1)의 회전하여, 위치(P)에서 착설시킨 새로운 물체(W)를 가공위치(P1)로 이동시키는 동시에, 가공이 끝난 물체(W)를 다음의 위치(P2)로 이동시킨다.
가공 후 위치(P2)에서는 세정노즐(25), (25)이 작동하여, 공기를 가공이 끝난 물체(W)에 뿜어대서, 피가 공물을 깨끗하게 만드는데, 이때까지 덮개(26) 안에 토출된 모든 공기나 연마입자는 가루먼지와 함께 흡입기구(14)를 통해서 집진장치(16)에 모아진다.
그리고, 집진장치(16)에 빨려들어간 연마입자는 가루먼지로부터 분리되어, 연결덕트(19)로부터 탱크(7)로 되돌려져 가공에 재이용된다.
가공후 위치(P2)에서 가루먼지나 연마입자가 제거되어 덮개(26)로부터 나온 가공이 끝난 물체(W)는, P3의 위치에서 호울더(2)로부터 떼어내어진다.
그리고, 본 발명의 설명에 이용한 도면에 나타낸 가공장치는, 어디까지나 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 가공방법을 한정시키는 것은 아니다.
본 발명을 실시할 경우의 참고 사항을 다음에 열기한다.
(1) 분출노즐(5)은, 통상, 배제유체가 비가공면(f2)에 수직으로 닿도록 설치되지만, 경사지게 닿게하여 연마입자를 배제시킬 수도 있다.
(2) 분출노즐(5)로부터 분출되는 배제유체의 연마입자 배제능력은, 분사노즐(3), (4)로부터 분사되는 연마입자의 속도나 비중, 입도(粒度) 등에 많이 관계된다.
(3) 분출노즐(5)로부터 분출하는 배제유체에는, 주로 공기를 사용하지만 물 등의 액체를 사용할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는, 가공되는 물체의 비가공면에 배제유체를 뿜어대면서, 그 비가공면의 가까이에 존재하는 가공면에 연마입자를 충돌시켜, 배제유체에 의하여 가공해서는 안되는 면에 대한 연마입자의 충돌을 배제하여, 가공하는 것이므로, 가공해서는 안되는 면을 연마입자에 의하여 손상되는 일이 없이, 가공면만을 샌드 블라스트에 의하여 가공할 수가 있다.
또한, 샌드 블라스트가 유체분출이라는 점에서, 공통되는 배제유체의 분충계를 설치하는 것만으로도 충분하므로, 가공장치가 간단하여도 된다는 장점도 있다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명은, 예를들어, 비디오테이프 레코오더의 헤드와 같이 서로 접근하여 가공하여야 할 면과 가공해서는 안되는 면을 가진 비교적 작은 피가공물의 면 다듬질을 할 경우 등에 사용하면 매우 효과적이다.

Claims (7)

  1. 피가공물에 연마입자를 충돌시켜서 가공을 행하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공방법에 있어서, 상기 피가공물(W)을 회전 테이블(1)의 호울더에 유지시켜 간헐적으로 가공위치로 이동시키는 공정과 ; 상기 피가공물(W)이 가공위치(P1)에 정지하였을때, 분사노즐(3)(4)이 가공면(f1)에 접근하는 공정과 ; 분출노즐(5)로부터, 피가공물(W)의 가공면(f1)을 향하여 상기 분사노즐(3)(4)의 분사속도(압력) 보다도 큰 속도로 유체를 뿜어댐과 동시에, 분사노즐(3)(4)로부터, 상기 피가공물의 가공면(f1)에 연마입자를 충돌시키는 공정과 ; 이들의 공정에 의하여 상기 비가공면(f2)에 상기 연마입자가 충돌하는 것을 방지하면서 상기 가공면(f1) 부분만을 상기 연마입자로써 가공하는 공정을 포함하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공방법.
  2. 연마입자를 포함한 압력유체를 공급하는 연마입자 공급수단과, 압력유체를 공급하는 유체공급수단과, 집진장치와, 피가공물에 근접하여 배치된 압력유체를 뿜어대는 노즐로 구성되어, 피가공물에 연마입자를 충돌시켜서 가공을 행하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치에 있어서, 4개의 호울더(2)가 등간격으로 배설되고 모터(1a)에 의하여 구동되는 회전테이블(1)과, 공기 압축기(6)의 작동으로 얻어진 압축공기에 의하여 탱크(7)로부터 파이프(8)(9)를 통하여 운반되어 온 연마입자를 상기 피가공물의 가공면(f1)에 강하게 뿜어대는 분사노즐(3)(4)과, 연마입자가 없는 배제유체를 비가공면(f2)에 뿜어대는 분출노즐(5)과, 가공위치(P1)에 있는 피가공물(W)의 한쪽의 가공면(f1)에 대하여 한쪽의 분사노즐(3)이 접근할때, 다른 분사노즐(4)이 다른쪽의 가공면(f1)으로부터 떨어지고, 또한, 분사노즐(4)이 그것에 대향하는 가공면(f1)에 접근할때 다른 분사노즐(3)이 가공면(f1)으로부터 떨어지는 구성의 슬라이더(10)와, 개폐 댐퍼(18)를 갖춘 연결 덕트(19)와 ; 상기 회전테이블(1)의 가공위치(P1)의 다음의 정지위치(P2)에 설치되어 있는 여러 개의 세정노즐(25)(25)과, 회전테이블(1)의 거의 반 정도와 함께 하나의 커다란 가공실을 구성하는 덮개(26)와, 공기커어튼을 발생시키는 공기분출기구(27)와, 가공이 끝난 피가공물(W)의 출입을 자유롭게 하고, 또 분진의 흩날림을 방지하는 것을 포함하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 집진장치(16)에 접속되어, 상기 뿜어댄 연마입자를 빨아들이도록 한, 상기 분사노즐(3)(4) 근처의 구멍이 뚫려 있는 흡입기구(14)를 포함하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 흡입기구(14)와 상기 공기 압축기(6) 사이에 회수수단을 설치한 것을 특징으로 하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 회수수단에 의하여 회수된 연마입자를 가루먼지로부터 분리하고, 상기 연마입자 공급수단에 공급하여, 상기 연마입자가 순환하도록 한 것을 특징으로 하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 연마입자 공급수단과 상기 분사노즐(3)(4) 사이의 제 1 연마입자 경로와, 상기 흡입기구(14)와 상기 집진장치(16) 사이의 제 2 연마입자 경로와의 사이에 개폐가능한 바이패스관(24)을 설치한 것을 특징으로 하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 연마입자 경로의 상기 바이패스 통로(24)보다 하류쪽에 설치된 제 1 밸브(20)와, 상기 바이패스 통로(24)를 개폐하는 제 2 밸브(23)와, 상기 제1 및 제 2 밸브(20)(23)를 개폐제어하는 제어수단(40)을 가지며, 상기 제어수단(40)은, 상기 피가공물을 가공할 때에는 상기 제 1 밸브(20)를 염과 동시에, 상기 제 2 밸브(23)를 닫고, 그 이외의 경우에는 상기 제 1 밸브(20)를 닫음과 동시에, 상기 제 2 밸브(23)를 여는 것을 특징으로 하는 샌드 블라스트를 이용한 피가공물의 가공장치.
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