TWI602657B - Jet abrasive grinding device - Google Patents

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TWI602657B TW103109629A TW103109629A TWI602657B TW I602657 B TWI602657 B TW I602657B TW 103109629 A TW103109629 A TW 103109629A TW 103109629 A TW103109629 A TW 103109629A TW I602657 B TWI602657 B TW I602657B
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Description

噴射磨粒研磨裝置
本發明是關於對工件噴射磨粒藉此對該工件表面進行研削暨研磨的裝置，特別是關於適合做為工件表面研磨時使用的研磨裝置。
就物品(工件)的表面處理加工而言，所要求的是物品表面需處理成為細緻並且光滑。例如牙科修補物等，由於具有複雜的凹凸面，因此其表面的研磨需費較多的工時。基於此，如專利文獻1所示，申請人就已提案揭示有對工件表面從斜方向噴射多數磨粒藉此處理工件表面的裝置。即，藉由使磨粒滑動在工件表面，就能夠獲得與使用砂紙研磨大致同等的處理效果。於該情況時，以具有某種程度之密度和厚度的研磨用磨粒之密集體從斜方向衝撞工件表面為佳。此外，為了使工件表面的光澤良好，需要將研磨用磨粒衝撞工件表面時的研磨用磨粒之密集體在保持成某指定粒密度的狀態下連續性密集噴射。
就先前的噴射磨粒研磨裝置而言，從葉輪噴射出的磨粒會稍微擴散。因此，就有必要在衝撞工件之前 再度使磨粒密集，為了配合上述連續性密集噴射，該噴射用噴嘴的形狀也需要改良。
〔先行技術獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開平11-347945號公報
然而，上述專利文獻1所揭示之裝置的形態，由於以等間隔設置在葉輪的葉片之彼此間的間隔比較寬，因此從葉輪噴射出的磨粒並非連續性而是間歇性噴射。於該情況時，由於對工件衝撞的磨粒並沒有密集，因此也會有不朝研削研磨工件表面的方向回彈，而反彈朝向其他方向，而有不能充份進行研磨的場合。其原因在於當多量的磨粒彼此接近成為密集的連續集團時，對工件衝撞會使磨粒彼此互相緩衝，以集團流動在工件上因此研磨面的光澤就會良好，相對於此當磨粒沒有密集時，衝撞到工件時磨粒會反彈，其回彈方向不定因此研磨效率差，其結果研磨面的光澤品質就會降低。
本發明是有鑑於上述情由而為的發明，目的在於提案可適合做為要讓研磨用磨粒以連續性密集的集團衝撞工件對工件表面進行研磨時使用的葉輪和噴嘴。
為了解決上述課題，本發明，乃針對下述構成的噴射磨粒研磨裝置採用下述手段。即，該噴射磨粒研磨裝置由磨粒的噴射裝置和給料機所構成，該磨粒的噴射裝置構成為透過皮帶輪將皮帶捲繞在由利用驅動軸就可旋轉的軸側圓板和中心設有開口部的開放圓板來夾持葉片使葉片間之周圍面成為開放的葉輪，藉此封閉上述周圍面的一部份來形成有磨粒儲存室的同時並使葉輪旋轉，此外該給料機構成為將磨粒經由上述開口部供應至葉輪內，由磨粒的噴射裝置和給料機所構成的噴射磨粒研磨裝置，構成為使上述葉輪旋轉藉此對磨粒賦予離心力，在通過上述葉輪周圍面和皮帶之離點的圓板接線方向設置噴嘴藉此對工件噴射磨粒，對該噴射磨粒研磨裝置所採用的手段如下述：上述軸側圓板和開放圓板所夾持的葉片，乃以板厚度能夠將圓板的圓周區劃成較細的薄板形成，形成為朝圓板之旋轉方向前傾，並且以較密的狀態使鄰接之複數的葉片設置成彼此重疊並將葉片彼此間的間隔設定成狹窄，藉此形成有複數之上述磨粒的儲存室。
藉由上述手段，磨粒的儲存室數量和該磨粒放出用之周圍面的開口部份數量與先前相比極為多，因此旋轉1圈期間的磨粒放出次數就變多，使磨粒剛好連續性放出。
此外，又採用下述手段，即，在上述軸側圓板之驅動軸的周圍設有朝外圍側傾斜成較低且以驅動軸為 中心設置成放射狀的多數第一整流葉片，再加上，於上述開放圓板之外側的甜甜圈狀圓板的內側面設有和上述第一整流葉片相向，朝內圍側傾斜成較低且設置成放射狀的複數第二整流葉片。
利用該二個整流葉片的存在，使給料機所供應的磨粒隨著葉輪的旋轉朝外圍方向加速的同時移動，使磨粒被引導至由上述葉片形成的多數儲存室，並且使儲存的磨粒以連續的群體放出。
接著，採用下述手段，即，上述噴嘴為下方面開放的剖面三角形狀。
通常，從噴嘴噴出的磨粒會使工件面形成光澤部份，並且於光澤部份的周圍形成霧面部份，但若採用剖面為三角形狀的噴嘴時就能夠最有效率研磨形成有光澤部份。
上述構成相關之本發明的噴射磨粒研磨裝置，由於構成為將軸側圓板和開放圓板所夾持的葉片以較密的狀態設置成使鄰接的複數葉片彼此重疊並將葉片彼此間的間隔設定成狹窄，藉此形成有多數的磨粒儲存室，因此就能夠使磨粒密集並且使連續的磨粒群從噴嘴放出。基於此，就能夠期待有卓越的效果，即，能夠有效率將工件表面研磨成具有光澤的光亮面。
此外，藉由設有二個整流葉片，可使給料機 所供應的磨粒朝外圍方向加速，能夠有效率將磨粒引導至由葉片和皮帶形成的多數儲存室，能夠形成連續的磨粒群。
再加上，噴嘴形狀採用剖面三角形狀，因此與四角形狀或半圓形狀的噴嘴相比較能夠抑制要出現在光澤部份之外側的霧面部份的產生，能夠最有效率研磨工件表面。
1‧‧‧葉輪
2‧‧‧皮帶
3‧‧‧皮帶輪
4‧‧‧驅動軸
5‧‧‧給料機
6‧‧‧噴嘴
11‧‧‧軸側圓板
12‧‧‧開放圓板
12a‧‧‧開口部
13‧‧‧葉片
13a‧‧‧儲存室
14‧‧‧第一整流葉片
15‧‧‧第二整流葉片
第1圖為本發明相關之噴射磨粒研磨裝置的一實施形態概略說明圖。
第2圖為葉輪的剖面圖。
第3(A)圖為軸側圓板之內側的正面圖及剖面圖，第3(B)圖為開放圓板之內側的正面圖及剖面圖。
第4圖為本裝置的使用狀態說明圖。
第5圖為噴嘴的形狀和該噴嘴之研磨狀態的說明圖。
〔發明之實施形態〕
以下，針對本發明相關之噴射磨粒研磨裝置的最佳實施形態附圖進行說明。第1圖中，1為要對磨粒賦予離心力的葉輪；2為以封閉該葉輪1之外圍面一部份的狀態捲繞在葉輪1的環形皮帶。此外，3為要讓該皮帶 2與葉輪1連動而設置的皮帶輪。圖中由4個皮帶輪進行驅動，但並不限於此。再加上，4為可使葉輪1旋轉的驅動軸，由上述所示的該等構件構成噴射磨粒研磨裝置。另外，上述噴射裝置的基本性構成本身，乃與以往就有的此種噴射裝置相同。
本發明的主旨在於上述噴射裝置之葉輪1的新構成，接著針對第2圖及第3圖進行說明。於各圖中，葉輪1，以具有相同直徑的軸側圓板11和開放圓板12的該二片圓板夾持多數的板狀葉片13，並且將葉片13彼此間的周圍面為開放。此外，葉片13以板厚度能夠將各圓板之圓周長區劃成較細的薄板形成，形成為朝旋轉方向前傾，並且以較密的狀態使鄰接的複數葉片13設置成彼此重疊，並將葉片13之彼此間的間隔設定成狹窄，藉此多數形成有由葉片13和連接外圍的皮帶形成的儲存室13a。利用上述構成，磨粒的儲存室13a數量和該磨粒放出用之周圍面的開口部份數量與先前相比極為多，因此旋轉1圈期間的磨粒放出次數就變多，使磨粒剛好連續性放出。
此外，於一方之軸側圓板11的驅動軸4之周圍，設有朝外圍側傾斜成較低且以驅動軸4為中心設置成放射狀的多數第一整流葉片14。再加上，於另一方的開放圓板12，在中心設有要接納從給料機5供應之磨粒的開口部12a，並且在開放圓板12之外側的甜甜圈狀圓板的內側面，設有和上述第一整流葉片14相向，朝內圍側 傾斜成較低且設置成放射狀的多數第二整流葉片15。利用該二個整流葉片14、15的存在，使給料機5所供應的磨粒隨著葉輪1的旋轉朝外圍方向加速的同時移動，使磨粒被引導至由上述葉片13形成的多數儲存室13a，並且使儲存的磨粒以連續的群體放出。
如上述所示，利用設置在葉輪1之周緣的多數葉片13和對該葉片13加速供應磨粒之第一及第二整流葉片14、15的相互作用，就能夠放出密集並且連續的磨粒群。
由於從葉輪1放出來之密集群體的磨粒會稍微擴散的同時飛奔，因此就有必要在衝撞工件之前再度成為密集的集團。基於此，就將朝著磨粒之行進方向使其通道變窄的噴嘴6對行進方向設置稍微向下傾斜。該噴嘴6，由於其四方的壁若封閉時則磨粒恐怕會堵塞在噴嘴內，因此就採用下方的壁為開放的構造。接著，該噴嘴6的剖面形狀會造成研磨部份的狀況有所不同。
第5圖為當如第4圖所示從噴嘴放出的磨粒群對工件從斜方向衝撞時噴嘴剖面形狀的不同將會造成研磨形狀如何變化的說明圖。由於從噴嘴放出的磨粒群為連續性密集，因此衝撞部份會被拋光研磨成光澤部份(L)，但於光亮的程度會在光澤部份(L)的周邊稍微降低出現所謂的霧面部份(D)。其原因在於當磨粒群對工件衝撞時磨粒彼此會互相衝撞，以致產生偏離目標位於外側的磨粒，由該偏離的磨粒所研磨的部份就會因磨粒的數 量少而被研磨成為霧面。接著，該霧面部份的出現會因為噴嘴形狀的不同而造成其位置或形狀不同。
當採用第5(A)圖所示之剖面為四角形狀的噴嘴時，則會形成有大致矩形的光澤部份(L)，相對於中心的光澤部份(L)，在其兩側及磨粒行進方向的後側會出現霧面部份(D)。此外，當採用第5(B)圖所示之剖面為半圓形狀的噴嘴時，則會形成有長圓形的光澤部份(L)，於該光澤部份(L)之後側的圓弧周圍會出現霧面部份(D)。再加上，當採用如第5(C)圖所示之剖面為三角形狀的噴嘴時，則會形成有略帶圓形之三角形狀的光澤部份(L)，沿著該光澤部份(L)之後側的邊出現霧面部份(D)。
於此，就實際作業而言，當要研磨工件所具有之寬廣的平面部份時，工件需要朝前後左右移動。採用剖面為四角形狀的噴嘴時，當將工件往後側移動時霧面部份(D)仍然原狀保留，中央會成為光澤部份(L)但左右兩側會成為霧面部份(D)。此外，當將工件往前側移動時，後側的霧面部份(D)會被研磨成為光澤部份(L)但左右兩側的霧面部份(D)仍然原狀不變。再加上，當將工件左右移動時，則光澤部份(L)會逐漸改變成為霧面部份以致留下霧面部份(D)。當採用剖面為半圓形狀的噴嘴時，由於左右的霧面部份(D)會較小，因此上述的現象就稍微緩和。
當採用剖面為三角形狀的噴嘴時，由於只沿 著略帶圓形之三角形狀的光澤部份(L)之後側的邊出現霧面部份(D)，所以使工件向左右移動時僅後側成為霧面部份(D)。因此，當工件一邊左右移動一邊往前方逐漸移動時，則研磨面全體就不會有霧面部份。
如以上所示，噴嘴的形狀，雖然會造成各表面研磨呈現出不同的特性，但從上述得知特別是對寬廣範圍進行表面研磨時，若採用剖面為三角形狀的噴嘴則能夠最有效率研磨形成有光澤部份。於是，本發明中就採用剖面為三角形狀的噴嘴。
如以上說明所示，根據上述構成相關之本發明的噴射磨粒研磨裝置時，由於投入在葉輪1的磨粒會利用設置在葉輪1之周緣的多數葉片13和對該葉片13加速供應磨粒的第一及第二整流葉片14、15的相互作用以密集並且連續的磨粒群放出，因此就能夠使工件表面形成極為良質的光澤面。再加上，藉由將噴嘴的剖面形狀為三角形狀，就能夠有效率對工件噴射該磨粒群，還能夠提昇表面研磨之作業效益。
1‧‧‧葉輪
2‧‧‧皮帶
3‧‧‧皮帶輪
4‧‧‧驅動軸
6‧‧‧噴嘴

Claims (2)

  1. 一種噴射磨粒研磨裝置，係由磨粒的噴射裝置和給料機所構成，該磨粒的噴射裝置構成為透過皮帶輪將皮帶捲繞在由利用驅動軸就可旋轉的軸側圓板和中心設有開口部的開放圓板來夾持葉片，使葉片間之周圍面成為開放的葉輪，藉此封閉上述周圍面的一部份來形成磨粒儲存室的同時並使葉輪旋轉，此外該給料機構成為將磨粒經由上述開口部供應至葉輪內，由該磨粒的噴射裝置和該給料機所構成的噴射磨粒研磨裝置，構成為使上述葉輪旋轉藉此對磨粒賦予離心力，在通過上述葉輪周圍面和皮帶之離點的圓板接線方向設置噴嘴藉此對工件噴射磨粒，其特徵為，上述軸側圓板和開放圓板所夾持的葉片，乃以板厚度能夠將圓板的圓周區劃成較細的薄板形成，形成為朝圓板之旋轉方向前傾，並且以較密的狀態使鄰接之複數的葉片設置成彼此重疊並將葉片彼此間的間隔設定成狹窄，藉此形成複數之上述磨粒的儲存室，再加上，在上述軸側圓板之驅動軸的周圍設有朝外圍側傾斜成較低且以驅動軸為中心設置成放射狀的多數第一整流葉片，並且於上述開放圓板之外側的甜甜圈狀圓板的內側面設有和上述第一整流葉片相向，朝內圍側傾斜成較低且設置成放射狀的複數第二整流葉片。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的噴射磨粒研磨裝置，其中，上述噴嘴為下方面開放的剖面三角形狀。
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