TW201927413A - 分級機構 - Google Patents

Abstract

本發明之噴射加工裝置具備：噴射加工用噴嘴，其將於噴嘴保持器內部抽吸之噴射材料與壓縮空氣混合並噴射；殼體，其收納有噴射加工用噴嘴；分級機構，其連接於殼體；抽吸機構，其連接於分級機構；及儲存進料斗，其貯存利用分級機構而分級之可再使用之噴射材料。又，儲存進料斗位於噴射加工用噴嘴之下方，因而進而設置用以將該儲存進料斗中所貯存之噴射材料移送至噴射加工用噴嘴之噴射材料移送機構，藉此可穩定地將噴射材料移送至噴射加工用噴嘴。

Description

分級機構

本發明係關於一種將壓縮空氣與噴射材料一併朝向被加工物噴射之乾式噴射加工裝置，尤其係關於一種抽吸式之噴射加工裝置及噴射加工方法。

已知有一種噴射加工裝置，其於壓縮空氣中混合噴射材料，將該混合物作為氣固兩相流自噴嘴向被加工物噴射，藉此進行被加工物之表面處理(例如，毛邊及鏽垢之除去、端面之形狀之調整、表面粗糙度之調整、被加工物之花樣形成、薄膜層之除去等)。噴射加工裝置視使噴射材料與壓縮空氣混合之方式之不同，大致分為抽吸式及直壓式2種。
抽吸式之噴射加工裝置係如下構成：利用藉由噴射至噴嘴內部之壓縮空氣而於噴嘴內部產生之抽吸力，於噴嘴內部將壓縮空氣與噴射材料混合(例如，專利文獻1)。該類型之噴射加工裝置無需如直壓式般之加壓罐，故而噴射加工裝置本身較為小型化。
通常，噴射加工裝置於將包含所噴射之噴射材料之粉粒體回收並分級之後，僅將可再使用之噴射材料再次自噴嘴噴射。於抽吸式之噴射加工裝置中，必須利用噴嘴之抽吸力將已分級之噴射材料抽吸至噴嘴內部。因此，一般而言係如專利文獻1般，於殼體之上部配置分級裝置及貯存分級後之噴射材料之料斗，除抽吸力以外亦利用重力。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平04-087771號公報

[發明所欲解決之問題]
先前之裝置因分級裝置及貯存分級後之噴射材料之料斗配置於上方，故裝置整體之尺寸變得大型。因此，於先前之裝置中，例如，與另一種噴射材料進行調換時之該等機器之清掃、該等機器發生故障之情形時之檢查作業等維護性不可謂良好。又，於先前之裝置中，有無法滿足將噴射加工裝置向工廠中配置時之設置空間之條件之虞。而且，於先前之裝置中，有妨礙工廠內之視野之虞。於本技術領域，期待一種小型化之抽吸式之噴射加工裝置及噴射加工方法。
[解決問題之技術手段]
本發明之一形態係具備將噴射材料與壓縮空氣一併噴射之噴射加工用噴嘴之噴射加工裝置。一形態之噴射加工裝置分別包含殼體、噴射加工用噴嘴、分級機構、抽吸機構、儲存進料斗(storage hopper)、及噴射材料移送機構。殼體於內部劃分形成作為封閉空間之噴射加工室。噴射加工用噴嘴收容於噴射加工室，將噴射材料與壓縮空氣一併噴射。分級機構連接於噴射加工室，於其內部對包含噴射材料之粉粒體進行分級。抽吸機構連接於分級機構，對分級機構之內部進行抽吸。儲存進料斗連接於分級機構，貯存藉由分級機構而分級之噴射材料。噴射材料移送機構設置於儲存進料斗，將儲存進料斗中所貯存之噴射材料移送至噴射加工用噴嘴。噴射加工用噴嘴具有：空氣噴嘴，其供給壓縮空氣；噴射噴嘴，其噴射噴射材料及壓縮空氣；及噴嘴保持器，其供空氣噴嘴及噴射噴嘴插嵌，具有連接於噴射材料移送機構之噴射材料抽吸口。而且，儲存進料斗配置於較噴射加工用噴嘴靠下方處。
於本發明之一態樣中，因於與先前相比較低之位置配置分級機構，故噴射加工裝置整體變得小型化。但是，於貯存罐位於殼體之下部，即較噴射加工用噴嘴靠下方處之情形時，難以僅利用噴射加工用噴嘴之內部所產生之抽吸力穩定地將噴射材料移送至噴射加工用噴嘴。於本發明之一態樣中，設置有噴射材料移送機構，因此可將噴射材料穩定地移送至噴射加工用噴嘴。
於一實施形態中，噴射加工裝置亦可進而具備基台。而且，殼體亦可以使上述噴射加工室與上述基台隔開而進行支持之方式配置於該基台。而且，分級機構及儲存進料斗亦可配置於上述殼體之內部且噴射加工室與基台之間。因於與先前相比較低之位置配置分級機構，故噴射加工裝置更小型化。
於一實施形態中，噴射材料移送機構亦可利用藉由將壓縮空氣自空氣噴嘴供給至噴嘴保持器內而產生之抽吸力抽吸外氣，並利用該外氣之流動移送噴射材料。不另外設置用以移送噴射材料之動力源，便可穩定地將噴射材料移送至噴射加工用噴嘴。
於一實施形態中，儲存進料斗亦可具有第1側面及與第1側面對向之第2側面。而且，噴射材料移送機構亦可具備：噴射材料取出管，其貫通第1側面，且後端配置於儲存進料斗之內部；及外氣導入管，其貫通與噴射材料取出管對向之第2側面之位置，且前端配置於儲存進料斗之內部。藉由簡單之構成便可將噴射材料移送至噴射加工用噴嘴。
於一實施形態中，亦可為外氣導入管之前端插入至噴射材料取出管，且該外氣導入管之外壁與該噴射材料取出管之內壁之間隙可進行調整之構成。藉由該構成，可任意地設定移送至噴射加工用噴嘴之噴射材料之量，故而可設定加工能力。
於一實施形態中，亦可為外氣導入管之外徑大於噴射材料取出管之內徑，且於該外氣導入管之前端設置有以其外徑小於該噴射材料取出管之內徑之方式連續地縮徑之部位。可容易地調整外氣導入管之外壁與噴射材料取出管之內壁之間隙。
於一實施形態中，上述分級機構亦可分別包含整流構件、分級構件、抽吸構件及投入構件。整流構件呈圓筒形狀，以軸線於水平方向上延伸之方式設置，且一端面藉由封閉板而封閉。分級構件係以相對於整流構件之軸線成直角之方式連接於該整流構件之另一端，且於內部具有對包含噴射材料之粉粒體進行分級之空間。抽吸構件呈圓筒形狀，貫通封閉板而配置於整流構件之內部，且與整流構件呈同心狀配置。投入構件係用以將包含噴射材料之粉粒體投入至上述分級機構之內部之構件，設置於上述整流構件之上述封閉板側。而且，抽吸構件與抽吸機構連接，投入構件係以噴射材料沿整流構件之內壁向分級構件移送之方式配置。藉由該構成，分級機構可較先前之旋風分離式分級機小型化，故而可使噴射加工裝置整體小型化。
於一實施形態中，亦可為藉由整流構件之內壁面與位於整流構件之內部之抽吸構件之外壁面形成整流部，位於與整流部之端面對向之位置之分級構件之壁面相對於該端面平行，整流部之端面至位於與該端面對向之位置之分級構件之壁面之長度相對於整流部之長度之比例設定為1.25～1.75。於一形態中，於整流部，整流構件之直徑相對於抽吸構件之直徑之比例亦可設定為1.5～2.0。藉由設定為該範圍，可利用整流部良好地對包含噴射材料之粉粒體進行整流，故而可精度較佳地僅回收可再利用之噴射材料。
藉由該等構成之噴射加工裝置而實施之噴射加工方法之一實施形態包含：抽吸步驟，其藉由抽吸機構對噴射加工室內進行抽吸；噴射步驟，其向空氣噴嘴供給壓縮空氣而將噴射材料自噴射噴嘴向被加工物噴射；使噴射材料碰撞而進行被加工物之研磨之步驟；及分級步驟，藉由分級機構自所噴射之包含噴射材料之粉粒體回收噴射材料。而且，分級步驟亦可包含如下步驟：藉由抽吸機構之作動，使分級機構內成為負壓並且於整流部產生一面回旋一面朝向分級構件之氣流；將包含噴射材料之粉粒體自投入構件投入至該分級機構內；使該粉粒體藉由氣流一面回旋一面朝向該分級構件前進；及使噴射材料自到達該分級構件之包含該噴射材料之粉粒體朝向該分級構件之底部下落並且自抽吸構件抽吸剩餘粉粒體。根據一實施形態，即便不使用如先前之噴射加工裝置般之縱長之風力分級機，亦可精度較佳地回收可再利用之噴射材料，故而即便進行複數個被加工物之噴射加工亦可進行加工程度之不均較少之噴射加工。
[發明之效果]
如以上所說明般，根據本發明之各種態樣及實施形態，提供一種較先前之噴射加工裝置小型化之噴射加工裝置、及使用該裝置之加工方法。

使用圖式對本實施形態之噴射加工裝置之一例進行說明。本發明並不限定於本實施形態，只要不脫離發明之範圍，則可加上變更、修正、改良。再者，以下之說明中之「上下左右之方向」只要不特別說明，則指圖中之方向。「上下」為圖中之Z方向，「左右」為圖中之X方向，深度方向為圖中之Y軸之正方向，近前方向為圖中之Y軸之負方向。
於圖1及圖2中表示本實施形態之噴射加工裝置1。圖1係表示本實施形態之噴射加工裝置1之外觀之模式圖。圖1(A)為前視圖，圖1(B)為右側面圖，圖1(C)為後視圖。圖2係表示圖1(A)中之A-A剖面之模式圖。噴射加工裝置1例如具備噴射加工用噴嘴10、殼體20、分級機構30、抽吸機構40、儲存進料斗50、噴射材料移送機構60、及形成底面之基台70。
噴射加工用噴嘴10係所謂之抽吸式。噴射加工用噴嘴10配置於下述噴射加工室R，與壓縮空氣一起噴射噴射材料。圖3係用以對圖2所示之噴射加工用噴嘴進行說明之模式圖(部分剖視圖)。如圖3所示，噴射加工用噴嘴10例如具備噴嘴保持器11、圓筒形狀之空氣噴嘴12、及圓筒形狀之噴射噴嘴13。噴嘴保持器11於其內部形成有將壓縮空氣與噴射材料混合之混合室11c。噴嘴保持器11具備連通於混合室11c之3個開口。例如，噴嘴保持器11具有噴射材料抽吸口11a、空氣噴嘴插入口11d及噴射噴嘴插入口11e。空氣噴嘴插入口11d及噴射噴嘴插入口11e之中心為同軸。噴射材料抽吸口11a係朝向與空氣噴嘴插入口11d及噴射噴嘴插入口11e所排列之方向交叉之方向而形成。噴射材料抽吸口11a係用以將噴射材料投入(抽吸)至噴嘴保持器11內部之開口。噴射材料抽吸口11a連通於噴嘴保持器11之內部所形成之路徑11b。路徑11b連通於混合室11c。空氣噴嘴12插嵌於空氣噴嘴插入口11d(噴嘴保持器11之一端側(於圖3中為上端面側))而固定。噴射噴嘴13插嵌於噴射噴嘴插入口11e(噴嘴保持器11之另一端側)而固定。空氣噴嘴12及噴射噴嘴13係以各者之橫截面之中心線大致位於同一條線上之方式配置。藉由噴嘴保持器11及噴射噴嘴13之內面，於噴嘴保持器11之內部，劃分形成混合室11c。
空氣噴嘴12係用以向噴嘴保持器11內部噴射壓縮空氣之噴嘴。於壓縮空氣之路徑12a，具有用以使壓縮空氣之流速加速之加速部12b。空氣噴嘴12連接於未圖示之壓縮機。
噴射噴嘴13係用以將已於混合室11c混合之壓縮空氣與噴射材料作為氣固兩相流自噴射口13a噴射之噴嘴。氣固兩相流之路徑係藉由自噴嘴保持器11側端面朝向前端連續地縮徑之加速部13c、及對已通過加速部13c之氣固兩相流之流動進行整流之整流部13d而形成。
若藉由空氣噴嘴12向噴嘴內部噴射壓縮空氣，則於噴嘴保持器11之內部，即混合室11c產生抽吸力。因該抽吸力之大小視空氣噴嘴12之前端與噴射噴嘴13之內壁面之距離而改變，故以成為最佳抽吸力之方式於上下方向上對空氣噴嘴12進行調整，並藉由未圖示之螺栓等將空氣噴嘴12固定於噴嘴保持器11。自噴射材料抽吸口11a投入(抽吸)之噴射材料通過路徑11b，移送至混合室11c。到達混合室11c之噴射材料與壓縮空氣混合。混合之壓縮空氣與噴射材料通過路徑13b，自噴射口13a噴射。
來自噴射噴嘴13之噴射壓力之調整係藉由配置於下述外框23之前面之壓力調整閥V而進行。壓力調整閥V設置於外部之空氣壓縮機(未圖示)至空氣噴嘴12之路徑。以於自噴射噴嘴13噴射時，連接於壓力調整閥V之壓力計之數值指向特定之壓力之方式，藉由壓力調整閥V調整壓縮空氣之壓力。再者，於該路徑之途中，進而設置有電磁閥E及連接於電磁閥E之腳踏開關(未圖示)，藉由該腳踏開關，可切換電磁閥E之ON、OFF，即壓縮空氣向空氣噴嘴12之供給之有無。
殼體20如圖1及圖2所示，例如具備上部外殼21、下部外殼22、及固定於下部外殼22之外框23。殼體20於其內部劃分形成噴射加工室R。具體而言，於上部外殼21及下部外殼22之內部劃分形成噴射加工室R。
上部外殼21例如呈底面開口之箱狀。開口之形狀例如為四邊形。上部外殼21係劃分形成噴射加工室R之構件之一。具體而言，上部外殼21具有分別相對於基台70平行地對向之頂面及底面、相對於底面垂直地立設之4個側面(分別平行地對向之左右側面、前面及背面)、以及以將頂面與前面及背面連接之方式設置之斜面。於上部外殼21之前面側之斜面，設置有可觀察噴射加工室R之內部之觀察窗(監視窗)21a。又，於上部外殼21之頂面設置有用以將外光擷取至噴射加工室R之內部之採光窗21b。觀察窗21a及採光窗21b例如係將由石英玻璃等所形成之具有可視性之板構件嵌入至窗框構件而形成。又，於上部外殼21之前面，設置有作業部21c。作業部21c係連通於噴射加工室R之開口。作業部21c兼具用以於對噴射加工室R內進行抽吸時擷取外氣之吸氣口、及用以於噴射加工時供作業人員將手放入至噴射加工室R內之開口部。於本實施形態中，於作業部21c，固定有設置有自中心部呈放射狀之複數根切口之橡膠板。
下部外殼22例如呈上端面開口之倒圓錐梯形狀。下部外殼22係劃分形成噴射加工室R之構件之一。下部外殼22具有較上部外殼21之底面稍大之上端面，且為橫截面之面積朝向底面連續地縮小之形狀。於下部外殼22之上端，立設有嵌裝上部外殼21之下端之殼體22a。又，於下部外殼22之下端，連接有下述投入構件34，噴射加工室R與分級機構30經由投入構件34而連接。
外框23例如呈上下端面開口之箱狀。開口之形狀例如為四邊形。外框23立設置於基台70。外框23之上端固定於下部外殼22之殼體22a。即，外框23使下部外殼22與基台70隔開而進行支持。外框23可以使下部外殼22相對於基台70成特定之高度之方式將該下部外殼22固定。於外框23之前面及背面之下部，分別設置有開口部(切口)23a、23b。外框23之前面側之開口部23a如下所述，可於對分級機構30、抽吸機構40、儲存進料斗50、或噴射材料移送機構60進行維護時，供作業人員接近該等構成要素而使用。外框23之背面側之開口部23b可進行藉由抽吸機構40而抽吸之空氣之排氣及抽吸機構40中所產生之熱之散熱。
又，於外框23之背面，以上部外殼21之背面之下端與外框23(即下部外殼22)之背面之上端連接之方式設置有鉸鏈24。藉此，上部外殼21以可將其背面之下端作為中心而轉動之方式設置。更具體而言，上部外殼21可以鉸鏈24為中心而轉動。藉由上部外殼21之轉動，可於噴射加工裝置1之前面打開或關閉噴射加工室R。又，於外框23之前面設置有閂鎖25。藉由閂鎖25，固定上部外殼21與外框23(即下部外殼22)。
於外框23之側面，設置有對上部外殼21已關閉之情況進行檢測之感測器S。於藉由該感測器S未檢測到上部外殼21已關閉之情形時，噴射加工裝置1不作動。即，無法於噴射加工室R打開之狀態下將噴射材料自噴射加工用噴嘴10噴射。因此，作業人員之安全性提高。
於噴射加工室R，固定有於進行噴射加工時可載置工件之加工板26。於加工板26，設置有複數個開口，該複數個開口可供包含噴射材料之粉粒體朝向底部通過。
分級機構30亦可以使縱型之旋風分離分級機位於噴射加工用噴嘴10之下部之方式配置，但於本實施形態中使用如圖4所示之構成之分級機構30。圖4係用以對圖2所示之分級機構30進行說明之模式圖。圖4(A)為側面圖，圖4(B)為表示圖4(A)中之A-A剖面之模式圖。如圖4所示，向本實施形態之分級機構30，自下部外殼22供給包含噴射材料之粉粒體。分級機構30例如具備兩端開口之圓筒狀之整流構件31、大致箱狀之分級構件32、圓筒狀之抽吸構件33及矩形筒狀之投入構件34。
圓筒狀之整流構件31之軸線(中心軸)沿水平方向(X方向)延伸。整流構件31之一端面(於圖4(B)中為右側之端面)係藉由環狀之封閉板31a及下述抽吸構件33而封閉。於整流構件31之下端，連接有投入構件34。藉此，粉粒體經由投入構件34供給至整流構件31之內部。整流構件31之另一端(於圖4(B)中為左側之端面)連接於分級構件32之上部。藉此，整流構件31之內部與分級構件32之內部連通。
箱狀之分級構件32具有上部及寬度較上部短小之下部，該上部自正面方向(Y軸之正方向)觀察呈縱長之四邊形，自側面方向(X方向)觀察呈圓形。更詳細而言，分級構件32之上部之自裝置側面方向(圖4(A)之視點(X方向))觀察之縱剖面為整流構件31之直徑以上之圓形。分級構件32以相對於整流構件31之軸線成直角之方式連接於該整流構件31之另一端。分級構件32之下部以間隔自上端朝向下端變窄之方式延伸。即，分級構件32之下部之橫截面之面積朝向下端連續地縮小。分級構件32之側面下端部開口。於分級構件32之底部固定有儲存進料斗50。
圓筒形狀之抽吸構件33之軸線(中心軸)沿水平方向(X方向)延伸。抽吸構件33之外徑小於整流構件31之內徑。抽吸構件33配置於整流構件31之內部。抽吸構件33與整流構件31呈同心狀配置。從而，藉由整流構件31及抽吸構件33，形成雙重圓筒構造。抽吸構件33之一端部(於圖4(B)中為右側之端部)連接於環狀之封閉板31a之開口部。抽吸構件33之一端部連接於抽吸機構40。
若使抽吸機構40作動，則由抽吸構件33對整流構件31及分級構件32之空間進行抽吸，因而外氣及包含噴射材料之粉粒體自投入構件34被抽吸至分級機構30內。被投入之外氣藉由來自抽吸構件33之抽吸力而朝向分級構件32。此處，如圖4(A)所示，投入構件34係以其下端面34a相對於整流構件31之圓周內壁面成為切線之方式設置。藉此，被抽吸之外氣以沿整流構件31之內壁朝向分級構件32之方式呈螺旋狀於整流構件31之內壁面及抽吸構件33之外壁面上所形成之流路(整流部31b)流動。包含噴射材料之粉粒體借勢於該氣流而朝向分級構件32移送。再者，投入構件34亦可以其上端面34b之延長假想線相對於抽吸構件33之圓周外壁面成為切線之方式設置。於該情形時，被抽吸之外氣亦於整流部31b以沿抽吸構件33之外壁朝向分級構件32之方式呈螺旋狀流動，包含噴射材料之粉粒體借勢於該氣流而移送。
已通過整流部31b之包含噴射材料之粉粒體進而一面回旋一面繼續前進而到達分級構件32。然後，一面繼續回旋一面減速地進而繼續前進(圖4(B)中之箭頭「a」)。於減速時，作為較重粒子之可再使用之噴射材料藉由重力下落至分級構件32之底部，堆積於儲存進料斗50(同圖中之箭頭「b」)。另一方面，作為較輕粒子之不可再使用之噴射材料及噴射加工中所產生之切削粉(對該等進行統稱，以後記作「粉塵」)被抽吸構件33抽吸至抽吸機構40(同圖中之箭頭「c」)。
此處，若整流部31b之長度或整流部31b之前端面(即，抽吸構件33之前端面，且圖4(B)中之左側剖面)至位於與該前端面對向之位置之分級構件32之壁面之長度過短，則分級效率降低。若整流部31b之長度超過必要程度地過短，則無法充分獲得供包含噴射材料之粉粒體回旋之力，故而於剛通過整流部31b之後便被自整流構件31之前端面抽吸。此時，可再利用之噴射材料亦被抽吸，故而分級效率降低。又，若整流部31b之前端面至位於與該前端面對向之位置之分級構件32之壁面之長度超過必要程度地過短，則噴射材料未得到充分減速，與壁面發生碰撞而反彈，到達抽吸構件33附近之可再利用之噴射材料被自抽吸構件33之前端面抽吸，故而分級效率降低。另一方面，若整流部31b之長度或整流部31b之前端面至位於與該前端面對向之位置之分級構件32之壁面之長度超過必要程度地過長，則分級機構30本身大型化。因此，為獲得良好之分級效率，且避免分級機構30超過必要程度地大型化，亦可於1.25～1.75之範圍內設定整流部31b之前端面至位於與該前端面對向之位置之分級構件32之壁面之長度L2相對於整流部31b之長度L1之比(L2/L1)。
於整流部31b中，若整流構件31之直徑相對於抽吸構件33之直徑過小則整流部31b之空間會過窄而妨礙包含噴射材料之粉粒體之通過。其結果，於整流部31b中，包含噴射材料之粉粒體朝著分級構件32前進之速度變慢，於剛通過整流部31b之後便被自抽吸構件33之前端面抽吸。此時，可再利用之噴射材料亦被抽吸，故而分級效率降低。因此，必須以成為可供包含噴射材料之粉粒體良好地通過之大小之方式擴大整流構件31之直徑，但若過大則分級機構30大型化。又，若抽吸構件33之直徑過小則抽吸速度變得過慢，可再使用之噴射材料亦被抽吸，故而分級效率降低。於抽吸構件33之直徑過大之情形時，如上所述必須擴大整流構件31之直徑，故而分級機構30大型化。因此，為獲得良好之分級效率，且避免分級機構30超過必要程度地大型化，亦可於1.5～2.0之範圍內設定整流構件31之直徑D2相對於抽吸構件33之直徑D1之比(D2/D1)。
若整流部31b中之風量過慢，則包含噴射材料之粉粒體之速度變得過慢，於剛通過整流部31b之後便會被自抽吸構件33之前端面抽吸。若風量過快，則包含噴射材料之粉粒體之速度變得過快，與分級構件32之壁面碰撞而反彈之包含噴射材料之粉粒體移動至抽吸構件33之前端附近。無論於哪種情形時，可再利用之噴射材料均會被抽吸，故而分級效率降低。因此，為獲得良好之分級效率，亦可以使整流部31b之前端之風量為2.1～3.6 m³ /min之方式進行調整。
於本實施形態之分級機構30中，可將噴射加工中通常所使用之噴射材料良好地分級。噴射材料可列舉：鐵系及非鐵金屬系之珠狀物(shot)、切線狀物(cut wird)及粒狀物(grid)、陶瓷之粒子(例如，氧化鋁、碳化矽、鋯英石等)、玻璃之粒子、樹脂之粒子(例如，尼龍樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂等)、植物種子之粒子(例如，核桃、桃子等)等。結合該等噴射材料之比重，適當選擇其粒子徑。例如，於比重為1.1～4.0之噴射材料(氧化鋁質之粒子、玻璃顆粒、尼龍、核桃等)之情形時，可自45～850 μm之範圍選擇粒子徑，於比重為7.2～7.9之噴射材料(鐵系之珠狀物等)之情形時可自45～500 μm之範圍選擇粒子徑。
分級構件32並不限定於本實施形態之形狀，亦可設定為圓筒形狀或多角形之筒形狀。又，亦可如本實施形般，具有朝向下端連續地縮小橫截面之面積之部分。
本實施形態之分級機構30較如縱型之旋風分離型分級機之先前之噴射加工裝置中所使用之分級機小型。因此，可使噴射加工裝置整體小型化。
抽吸機構40具備：抽吸機構本體41，其係密閉之箱體；及抽吸力產生源42，其連接於抽吸機構本體41。抽吸機構本體41連接於分級機構30，於位於抽吸構件33與抽吸力產生源42之路徑之抽吸機構本體41內，配置有用以捕獲粉塵之過濾器(未圖示)。若使抽吸力產生源42作動，則分級機構30內之粉塵與空氣一併抽吸至抽吸機構本體41。被抽吸之粉塵於朝向抽吸力產生源42進而移送時，被過濾器捕獲，僅空氣移送至抽吸力產生源42。被捕獲之粉塵可藉由作業人員經由開口部23a接近設置於抽吸機構本體41之前面之開閉扉41a，打開開閉扉41a，卸下過濾器而回收。再者，抽吸力產生源42之作動之切換係藉由配置於外框23之前面之操作面板P之操作而進行。
圖5係對圖2所示之儲存進料斗及噴射材料移送機構進行說明之模式圖。儲存進料斗50如圖5所示，上端固定於分級機構30之分級構件32之底部。儲存進料斗50係其內部之空間與分級機構30連通之箱狀。儲存進料斗50之底部設置有噴射材料排出構件51，於噴射材料排出構件51之下端設置有用以將儲存進料斗50內之噴射材料排出之開口。於該開口，嵌著有封閉栓52。本實施形態之封閉栓52呈由橡膠構成之圓錐梯形狀。於更換噴射加工中所使用之噴射材料時，只要卸下該封閉栓52將噴射材料取出，然後再次嵌著封閉栓52即可。
為將貯存於儲存進料斗50之噴射材料移送至噴射加工用噴嘴10，於儲存進料斗50配置有噴射材料之噴射材料移送機構60。噴射材料移送機構60如圖5所示，具備圓管狀之噴射材料取出管61、圓管狀之外氣導入管安裝構件62及外氣導入管63。噴射材料取出管61係以其後端61a貫通儲存進料斗50之側壁50a(第1側面)(於圖5中為左側壁、Y軸之負方向)之方式固定。外氣導入管安裝構件62係以貫通儲存進料斗50之與噴射材料取出管61對向之側壁50b(第2側面)(於圖5中為右側壁、Y軸之正方向)之方式固定。外氣導入管63係插通於外氣導入管安裝構件62而固定。
外氣導入管63係以其前端63a位於噴射材料取出管61之中之方式固定。噴射材料取出管61連接於噴射加工用噴嘴10之噴射材料抽吸口11a。藉由於噴射加工用噴嘴10之內部產生之抽吸力，於噴射材料取出管61內產生朝向該噴射加工用噴嘴10之氣流。此時，自外氣導入管63抽吸外氣。即，於外氣導入管63之前端形成外氣流噴射之狀態。藉由該氣流，於噴射材料取出管61之右端附近產生朝向噴射材料抽吸口11a之氣流。儲存進料斗50內之噴射材料借勢於該氣流，抽吸至噴射材料取出管61，並移送至噴射加工用噴嘴10。
外氣導入管63只要至少其前端63a位於噴射材料取出管61之中即可。因此，外氣導入管63亦可設定為其外徑小於噴射材料取出管61之內徑之圓管。或者，外氣導入管63亦可設定為其外徑大於噴射材料取出管61之內徑，且設置有其前端63a以小於噴射材料取出管61之內徑之方式連續地縮徑之部位之形狀。於後者之構成中，藉由調整外氣導入管63之左右位置，可調整外氣導入管63之外壁與噴射材料取出管61之內壁之間隙。藉由變更該間隙之大小，可變更抽吸至噴射材料取出管61之噴射材料之量。若該間隙過寬，則無法穩定地將噴射材料抽吸至噴射材料取出管61，故而來自噴射加工用噴嘴10之噴射量不穩定。即無法進行穩定之噴射加工。又，若該間隙過窄，則阻礙噴射材料通過該間隙。藉由該間隙之調整，可調整移送至噴射加工用噴嘴10之噴射材料之量(噴射材料相對於壓縮空氣之混合比)，故而可藉由操作外氣導入管63，來調整噴射加工之能力。
如上所述，分級機構30、抽吸機構40、儲存進料斗50與先前之噴射加工裝置相比較小型，故而可以內包於外框23之方式配置於基台70上。又，可藉由噴射材料移送機構60穩定地移送至噴射加工用噴嘴10，故而可進行穩定之噴射加工。其結果，形成小型化且可穩定地進行噴射加工之構成。
又，於基台70，如圖1(A)所示，可固定有縱剖面呈コ字狀之加高基底71。於設置噴射加工裝置時，藉由加高基底71可容易地利用堆高機等移動該噴射加工裝置。
(噴射加工方法)
其次，對藉由本實施形態之噴射加工裝置1而實施之噴射加工方法進行說明。圖6係對圖1所示之噴射加工裝置之噴射加工方法進行說明之流程圖。
如圖6所示，對操作面板P進行操作，使抽吸機構40作動，對噴射加工室R內進行抽吸(S10：抽吸步驟)。其次，解開閂鎖25，打開上部外殼21(S12)。其次，將特定量之噴射材料投入至噴射加工室R，經由分級機構30移送至儲存進料斗50(S14)。其後，關閉上部外殼21，藉由閂鎖25進行鎖定而將上部外殼21與下部外殼22固定(S16)。藉此，形成作為封閉空間之噴射加工室R。噴射加工室R因受到抽吸機構40抽吸故成為負壓，外氣自作業部21c流入至噴射加工室R內。
作業人員戴上手套，自作業部21c將手插入，握持噴射加工用噴嘴10。其次，使上述腳踏開關「ON」，將包含噴射材料之氣固兩相流自噴射口13a噴射。此時，操作配置於噴射加工裝置1之前面之壓力調整閥V，以使其成為特定之噴射壓力之方式利用配置於噴射加工裝置1之前面之壓力計一面確認一面調整，之後使上述腳踏開關「OFF」而停止噴射材料之噴射，將手拔出(S18)。
其次，解開閂鎖25，打開上部外殼21(S20)，將工件(被加工物)載置於加工板26上(S22)。其後，關閉上部外殼21，藉由閂鎖25進行鎖定而將上部外殼21與下部外殼22固定(S24)。
對操作面板P進行操作，作業人員自作業部21c將手插入而握持噴射加工用噴嘴10及工件，之後使腳踏開關「ON」，將氣固兩相流自噴射口13a噴射(S26：噴射步驟)。然後，介隔手套，由作業人員親自將工件對著噴射口13a進行掃描，藉此進行工件之研磨(S28：研磨步驟)。此時，噴射加工室R內成為負壓，故而包含噴射材料之粉粒體(噴射材料及粉塵)不會自噴射加工室R漏出至外部。
噴射加工之情況可自設置於前面側斜面之觀察窗21a進行觀察。又，於頂面設置有採光窗21b，故而即便於噴射加工室R內不設置投光機亦可觀察到噴射加工室R。
於執行S26及S28之處理中，進行分級步驟。圖7係對圖1所示之噴射加工裝置之分級步驟進行說明之流程圖。自噴射口13a噴射之包含噴射材料之粉粒體藉由抽吸機構40之抽吸力而移送至分級機構30。於分級機構30中，分離成可再使用之噴射材料與粉塵。詳細而言，藉由抽吸機構40之抽吸力，分級機構30內成為負壓，又，於整流部31b產生一面回旋一面朝向分級構件32之氣流(S40)。首先，藉由該負壓，包含噴射材料之粉粒體自投入構件34投入至分級機構30內(S42)。到達整流部31b之包含噴射材料之粉粒體藉由整流部31b中所產生之氣流，一面回旋一面朝著分級構件32前進(S44)。然後，到達分級構件32之噴射材料中，重量較重之可再使用之噴射材料藉由重力而下落，貯存於位於下方之儲存進料斗50(S46)。移送至儲存進料斗50之可再使用之噴射材料藉由噴射材料移送機構60移送至噴射加工用噴嘴10，再次自噴射口13a噴射。另一方面，重量較輕之粉塵被抽吸至抽吸機構40，並被捕獲於抽吸機構本體41內之過濾器(S48)。至此完成圖7所示之流程圖。
返回至圖6，於向工件噴射氣固兩相流特定之時間之後，使上述腳踏開關「OFF」，停止氣固兩相流之噴射，將手拔出。其後，解開閂鎖25，打開上部外殼21，回收工件(S30、S32)。除去附著於該工件之噴射材料及粉塵，圖6所示之一系列噴射加工完成。
若捕獲於抽吸機構本體41內之過濾器之粉塵堆積有特定量而導致抽吸能力降低，則停止氣固兩相流之噴射及抽吸機構40之作動，之後作業人員經由外框23之開口部23a接近位於噴射加工裝置1之前面之開閉扉41a，打開開閉扉41a卸下過濾器，而進行過濾器之清掃。粉塵之堆積狀況亦可於抽吸機構本體41安裝差壓計，而藉由其值進行管理，亦可設定為於1日之作業結束之後，進行過濾器之清掃之程度之管理。
於為變更噴射材料、或清掃噴射加工裝置1而必須將噴射材料自噴射加工裝置1排出之情形時，於上部外殼21及下部外殼22固定之狀態下，作業人員經由外框23之開口部23a接近封閉栓52，卸下封閉栓5，將儲存進料斗50內之噴射材料排出，然後再次將封閉栓52嵌著於噴射材料排出構件51之開口。然後，將噴射壓縮空氣之噴嘴(未圖示)自作業部21c插入，進行因空氣流而附著於噴射加工室R內之噴射材料及粉塵之除去、以及噴射材料從利用上述腳踏開關自噴射加工用噴嘴10噴射之噴射材料之路徑之除去。藉由重複該作業，可將噴射加工裝置1內之噴射材料完全排出。
其次，對檢驗本形態之噴射加工裝置1所得之結果進行說明。
作為噴射材料，使用氧化鋁系之粒子(新東工業股份有限公司製造：AF24)，作為類粉塵，使用氧化鋁系之微粒子(新東工業股份有限公司製造：WA＃800)。將以98%噴射材料、2%類粉塵之方式稱重並混合所得之粉粒體作為初始之粉粒體，並收容於儲存進料斗50，之後使噴射加工裝置1作動10 min，噴射該粉粒體。
於停止噴射加工裝置1之作動之後，將儲存進料斗50內之粉粒體回收。於利用網眼為0.500 mm之篩將回收之粉粒體分級之後，對大徑粒子及微粒子各者之重量進行測定，算出以下內容而進行評價。
(1)試驗後之大徑粒子之重量相對於初始之粉粒體之重量之比例
(2)試驗後之微粒子之重量相對於試驗後之粉粒體之總重量之比例
評價標準如下所述。
○・・・(1)為95%以上，且(2)未達1%。
△・・・(1)為95%以上，且(2)多於1%但未達5%。
×・・・(1)未達95%，或(2)為5%以上。
試驗係使整流部31b之前端面至位於與該前端面對向之位置之分級構件32之壁面之長度L2相對於整流部31b之長度L1之比(L2/L1)、及整流構件31之直徑D2相對於抽吸構件33之直徑D1之比(D2/D1)、以及整流部31b中之風量分別變化。將其結果記錄於表1中。
[表1]


整流部31b之前端面至位於與該前端面對向之位置之分級構件32之壁面之長度L2相對於整流部31b之長度L1之比(L2/L1)為1.25～1.75，整流構件31之直徑D2相對於抽吸構件33之直徑D1之比(D2/D1)為1.50～2.00，及整流部31b中之風量為2.1～3.6 m³ /min之情形均為「△」或「○」評價(實施例1～8)。L2/L1或D2/D1相對較低之實施例1及4為「△」評價，該評價表示雖然分級性能稍差但只要將條件最佳化便達到「○」評價之程度。因此，提示其可充分適用於噴射加工裝置。另一方面，風量不脫離2.1～3.6 m³ /min之情形均為「×」評價，判明分級性能較差(比較例1、2)。
[產業上之可利用性]
如上所述，可提供一種小型化且能穩定地進行噴射加工、操作性優異之噴射加工裝置及噴射加工方法。

1‧‧‧噴射加工裝置

10‧‧‧噴射加工用噴嘴

11‧‧‧噴嘴保持器

11a‧‧‧噴射材料抽吸口

11b‧‧‧路徑(噴射材料)

11c‧‧‧混合室

11d‧‧‧空氣噴嘴插入口

11e‧‧‧噴射噴嘴插入口

12‧‧‧空氣噴嘴

12a‧‧‧路徑(壓縮空氣)

12b‧‧‧加速部(壓縮空氣)

13‧‧‧噴射噴嘴

13a‧‧‧噴射口

13b‧‧‧路徑(氣固兩相流)

13c‧‧‧加速部

13d‧‧‧整流部(氣固兩相流)

20‧‧‧殼體

21‧‧‧上部外殼

21a‧‧‧觀察窗

21b‧‧‧採光窗

21c‧‧‧作業部

22‧‧‧下部外殼

22a‧‧‧殼體

23‧‧‧外框

23a‧‧‧開口部

23b‧‧‧開口部

24‧‧‧鉸鏈

25‧‧‧閂鎖

26‧‧‧加工板

30‧‧‧分級機構

31‧‧‧整流構件

31a‧‧‧封閉板

31b‧‧‧整流部

32‧‧‧分級構件

33‧‧‧抽吸構件

34‧‧‧投入構件

34a‧‧‧投入構件之下端面

34b‧‧‧投入構件之上端面

40‧‧‧抽吸機構

41‧‧‧抽吸機構本體

41a‧‧‧開閉扉

42‧‧‧抽吸力產生源

50‧‧‧儲存進料斗

50a‧‧‧側壁(第1側面)

50b‧‧‧側壁(第2 側面)

51‧‧‧噴射材料排出構件

52‧‧‧封閉栓

60‧‧‧噴射材料移送機構

61‧‧‧噴射材料取出管

61a‧‧‧噴射材料取出管之後端

62‧‧‧外氣導入管安裝構件

63‧‧‧外氣導入管

63a‧‧‧外氣導入管之前端

70‧‧‧基台

71‧‧‧加高基底

a‧‧‧分級機構內之氣流、噴射材料及粉塵之流動

b‧‧‧分級機構內之氣流、噴射材料及粉塵之流動

c‧‧‧分級機構內之氣流、噴射材料及粉塵之流動

D1‧‧‧抽吸構件之直徑

D2‧‧‧整流構件之直徑

E‧‧‧電磁閥

L1‧‧‧整流部之長度

L2‧‧‧整流部之前端面至分級構件之壁面之長度

P‧‧‧操作面板

R‧‧‧噴射加工室

S‧‧‧感測器

S10‧‧‧步驟

S12‧‧‧步驟

S14‧‧‧步驟

S16‧‧‧步驟

S18‧‧‧步驟

S20‧‧‧步驟

S22‧‧‧步驟

S24‧‧‧步驟

S26‧‧‧步驟

S28‧‧‧步驟

S30‧‧‧步驟

S32‧‧‧步驟

S40‧‧‧步驟

S42‧‧‧步驟

S44‧‧‧步驟

S46‧‧‧步驟

S48‧‧‧步驟

V‧‧‧壓力調整閥

X‧‧‧方向

Y‧‧‧方向

Z‧‧‧方向

圖1係表示本實施形態之噴射加工裝置之外觀之模式圖。圖1(A)為前視圖，圖1(B)為右側面圖，圖1(C)為後視圖。

圖2係表示圖1(A)中之A-A剖面之模式圖。

圖3係用以對圖2所示之噴射加工用噴嘴進行說明之模式圖(部分剖視圖)。

圖4係用以對圖2所示之分級機構進行說明之模式圖。圖4(A)為側面圖，圖4(B)為表示圖4(A)中之A-A剖面之模式圖。

圖5係對圖2所示之儲存進料斗及噴射材料移送機構進行說明之模式圖。

圖6係對圖1所示之噴射加工裝置之噴射加工方法進行說明之流程圖。

圖7係對圖1所示之噴射加工裝置之分級步驟進行說明之流程圖。

Claims (3)

1. 一種分級機構，其配備於噴射裝置，且具備： 整流構件，其呈圓筒形狀，以軸線於水平方向上延伸之方式設置，且一端面藉由封閉板而封閉； 分級構件，其係以相對於上述整流構件之軸線成直角之方式連接於該整流構件之另一端，且於內部具有對包含噴射材料之粉粒體進行分級之空間； 圓筒形狀之抽吸構件，其貫通上述封閉板而配置於上述整流構件之內部，且與上述整流構件呈同心狀配置；及 投入構件，其係用以將包含噴射材料之粉粒體投入至上述分級機構之內部之構件，且設置於上述整流構件之上述封閉板側；且 上述抽吸構件與抽吸機構連接， 上述投入構件係以噴射材料沿上述整流構件之內壁向上述分級構件移送之方式配置。
2. 如請求項1之分級機構，其中藉由上述整流構件之內壁面與位於上述整流構件之內部之上述抽吸構件之外壁面形成有整流部， 位於與上述整流部之端面對向之位置之上述分級構件之壁面相對於該端面平行， 上述整流部之端面至位於與該端面對向之位置之上述分級構件之壁面之長度相對於上述整流部之長度之比例為1.25～1.75。
3. 如請求項2之分級機構，其中於上述整流部，上述整流構件之直徑相對於上述抽吸構件之直徑之比例為1.5～2.0。