WO1986002870A1 - Method of and apparatus for processing workpieces by using sand blasting unit - Google Patents

Description

明 細 書 サン ドブラス 卜を用いた被加工物の加工方法および装置 技 術 分 野

この発明は、 加工すべき面の近く に加工 して はな らない面が あるよ う な被加工物をサン ドブラス 卜 を用い て加工する加工方 法お よびその装置に関する。 背 景 技 術

第 1 図に示すような、 比較的小さい物体 （ ワ ー ク ） Wの端縁 W aゃ孔 W b の周縁 W c の面取り は、 従来、 糸状の研摩フ ィ ル ムなどを用い、 作業員の手作業で行っ ている。 しか しなが ら、 このよ う な方法は面倒で手間がかかり 、 作業能率が悪い欠点が ある。 .

このような加工の自動化方法と しては、 加工面にけい砂ゃチ ル ド铸鉄等の砥粒を強く 衝突させて加工を行うサン ドプラス 卜 を用いた加工法が考えられる。 しかしなが ら、 例えばビデオ用 ヘ ッ ドのよ う に 、 物体 Wのサン ドプラス 卜 に よ る加工面 f i の 近く に 、 鏡面仕上げを必要とする面 f ₂ があるような場合、 そ の面 f ₂ にもサン ドブラス 卜 の砥粒が衝突 して悪影響が出るお それがあるため、 従来一般の技術ではサン ドブラス 卜を採用す るこ とができない状況にある。

したが っ て本発明の目的は、 加工すべき面の近く に加工 し て はな らない面があるような被加工物をサン ドブラス 卜を用いて 加工するこ とが できる加工方法を提供するこ とにある。

又、 本発明の他の目的そのような加工方法を用いた装置を提 供するこ と にある。 発明の開示

この発明に よれば、 被加工物の第 Ί の部分に流体を吹き付け なが ら 、 前記被加工物の第 2 の部分に砥粒を衝突させ、 前記流 体によ っ て前記第 1 の部分に前記砥粒が衝突するのを防止 しな が ら前記第 2の部分のみを前記砥粒に よ り加工する工程を有す る加工方法が提供される。 '

ま た この発明に よれば砥粒を含む圧力流体を供給する砥粒供 給手段と 、 圧力流体を供給する流体供給手段と、 前記圧力流体 を被加工物の第 1 の部分に吹き付ける第 1 -のノズルと、 前記砥 粒を含む圧力流体を前記被加工物の第 2 の部分に吹き付ける第 2 のノズルを有してなる加工装置が提供される。

ま たこの発明に よれば、 負圧発生手段と 、 この負圧発生手段 に接続されかつ前記第 1 , 第 2 のノズル近傍に開口 した吸引口 とを更に有し、 前記吹き付け られた砥粒を吸引するよ う に した 加工装置が提供される。

また この発明によれば前記吸引口 と前記負圧発生手段との間 に前記の吸引 された砥粒を回収する回収手段を設けたこ とを特 徴とする加工装置が提供される。

ま た この発明に よれば、 前記回収手段によ り 回収された砥粒 を前記砥粒供給装置に供給し、 前記砥粒が循環するよ う に し た 加工装置が提供される。

ま た この発明によれば、 前記砥粒供給装置と前記第 2 のノズ ルとの間の第 1 の砥粒経路 と 、 前記吸引 LJ と前記負圧発生手段 との囿の第 2 の砥粒経路との間に開閉可能なバイパス通路を設 けた加工装置が提供さ れる。

ま た この発明によれば、 前記第 1 の砥粒経路の前記バイパス 通路よ り下流側に設け られた第 1 のパルプと 、 前記バィパス通 路を開閉する第 2 のバルブと、 前記第 1 および第 2 のバルブを 開.閉制御する制御手段とを設け、 前記制御手段によ り 、 前記被 加工物を加工する時に は前記第 1 のバルブを開 く一方前記第 2 バルブを閉 じ 、 それ以外の場合に は前記第 1 のパルァを閉 じる 一方前記第 2 のバルブを開 く よ う に した加工装置が提供される 図面の簡単な説明

第 Ί 図は 、 被加工物の一例を示す斜視図、

第 2 図は、 この発明による加工装置の概格構成図、

第 3 図は第 2 図の装置の一部の側面図で回転テーブル 1 と噴 出ノ ズル 5 との位置関係を示すもの、

第 4 図は、 第 2 図の装置における噴射ノズル 3 , 4 の支持構 造を示す斜視図、

第 5 図は第 2 図の装置の斜視図、

第 6 図は、 第 2 図の装置におけるエ アーの吹出 し具 2 7 の断 面図である。 発明を実施するための最良の形態 第 2.図ない し第 3 図は、 本発明による加工装置の基本構造の 一例を示すもので、 図中 B はベースで、 このベース B上に は、 回転テーブル 1 が設けられている。 この回転テーブル Ί の外周 部に は、 4 個のホルダ 2 が等間隔で設け られてお り 、 物体 W

(便宜上第 1 図のものを加工対象物体とする ） をそれらのホル 'ダ 2 に保持し て 1 個宛間欠的に加工位置 P i に移動させるこ と ができるよう にな つ ている。 この場合、 回転テーブル 1 はモー タ 1 a によ っ て駆動され、 図示せぬ リ ミ ツ 卜 スィ ッ チ等に よ り 所定の位置迄回転する と停止するよう にな っ ている。 上記の物 体加工位置 P i に は、 2 本の噴射ノ ズル 3 , 4 と、 1 本の噴出 ノズル 5 が配設されている。 噴射ノズル 3 ， 4 は、 空気圧縮機 6 の作動で得られた圧縮空気に よ り タ ンク 7 からパイプ 8 , 9 を通 じて運ばれてきた砥粒を物体 Wの加工面 f i に強く吹きつ けるものであ り 、 第 1 図の物体 Wの場合、 加工面 f i が背中合 せ状に 2面あることから、 互いの先端を突き合わせるよう に し て第 4 図のよ う にスライダ 1 0 に取り付け られ、 モータ 1 1 に よるスライダ 1 0 の移動によ り軸方向に動かされて、 加工位置

P i の物体 Wの一方の加工面 に対 し一方の噴射ノ ズル 3 が 垂直に近づく 時、 他の噴射ノズル 4 が他方の加工面 f ! ら離 れ、 ま た噴射ノ ズル 4 がそれに対向する加工面 f i に近づく 時 他の噴射ノズル 3 が他の加工面 f i から離れる構成とな っ てい る。

第 4 図に示すよ う に、 スライダ 1 0 は支持部材 A等を介 して 前記ベース Bに支持されている。

ま た 、 噴出ノズル 5は、 砥粒を排除する空気等の排除流体を 物体 Wの非加工面 f ₂ に強く 吹きつけるもので、 物体 Wの上面 が非加工面 f ₂ とな っ ているため、 第 2図に示すよう に回転テ 一アル 1 の上方に 、 加工位置 の物体 Wの非加工面 f ₂ に対 して垂直になるよう に設けられてお り 、 パイプ 1 3及びバルブ 30を介し て排除流体の供給源 3 1 に接続されている。

さ ら に ま た 、 前記スライダ 1 0には、 上記 2本のノズル 3 , 4と は別に 、 吸入具 1 4が設け られ、 パイ プ 1 5を介し て集塵 装置 1 6に連絡されている。 集塵装置 1 6は、 物体 Wの加工に 働いた砥粒と、 加工時に生じた粉塵とを吸人具 1 4に よ り吸い 取っ て砥粒を粉塵から分離 し、 空気を清浄に してプロ ヮ 1 7で 大気に放出するものであ っ て 、 開閉ダンバ 1 8を備えた連絡ダ ク 卜 1 9に よ り タ ンク 7に接続され、 回収砥粒をタ ンク 7に戻 すこ とができるよ う にな つ ている。 上記パイ プ 8 , 9 , 1 5に はバルブ 20 , 2 1 , 2 2が個々 に設け られ、 パイプ 8とパイ プ Ί 5と は、 バルブ 23を備えたバイパス管 24によ っ て 、 上 記バルブ 20のタ ンク 7側、 及びバルブ 2 2の集麈装置 1 6側 におい て接続されている。 し たが っ て、 この構成において は、 パルプ 20と 2個のパルプ 2 1 , 29を周時に開けるこ とによ つ て、 2本の噴射ノ ズル 3 , 4から砥粒を噴射 し 、 ま た 2個の パルプ 2 1 , 29のう ち一方のみ開 く こ と に よ っ て、 いずれか 1 本の噴射ノ ズル 3 , 4から砥粒を加工面 f ， に噴射 し て加工 するこ とができる と ともに 、 加工の中断時において は、 パルプ 20を閉 じ、 バルブ 23を開けるこ とに よ っ て砥粒を、 タ ンク 7→パイプ 8→パィパス管 2 4→パイプ 1 5→集塵装置 Ί 6→ 連絡ダク 卜 1 9→タ ンク 7の順に循環させて砥粒に流動状態を 維持させ、 加工開始と同時に砥粒を噴射ノ ズル 3， 4に逸早く 安定供給するこ とができる。

上記回転テーブル 1 の加工位置 P i の次の停止位置 P₂ に は 加工を終 っ た物体 Wに清浄な空気を吹き付けてこれに付着 して いる砥粒等の粉塵を除去する吹付けノ ズル 2 5 , 2 5が配設さ れている。 そ して、 この吹付けノズル 2 5 , 25と、 前記噴射 ノズル 3， 4、 噴出ノズル 5、 及び吸入具 1 4と は、 第 5図に 示すよろ に、 回転テーブル 1 のほぼ半分と一緒に一つの大きい 加工室を構成するカバー 2 6でおおわれており 、 それらの部分 で発生する粉塵が外部に飛散するこ とな く 、 吸入具 1 4に よ り 集塵装置 1 6に吸入されるよ う にな っ ている。 上記力パー 2 6 の、 未加工物体 Wの送込み側に は、 第 5図および第 6図に示す よう に、 その部分にエアーカ ーテンを生 じさせるエアーの吹出 し具 2 7が設けられる と ともに 、 加工済み物体 Wの送出 し側に はブラシ 28が設けられ、 物体 Wの出入り を自在 と し、 ま た 力 バー 2 6の内外を遮断している。

尚、 上述 し た構成におい て、 モータ 1 aおよび 1 1 およびパ ルプ 20〜 23 , 29および 30等は、 コ ン ト ロ ーラ 40に よ つ て制御される。

次に 、 上記の加工装置によ り実施されるサン ドプラス 卜 によ る物体の加工方法について説明 する。 加工対象とな っ ている物体 Wを、 回転テーブル 1 の Pの位置 でホルダ 2 に装嫫 し、 回転テーブル Ί の間欠回転に よ り加工位 置 P i に送る。 一つの物体 Wが加工位置 P i について停止する と 、 モー タ 1 1 が作動 して、 まず、 噴射ノズル 3 を一方の加工 面 f i に近づける。 噴射ノ ズル 3 が所定の噴射位置に達する と 噴出ノズル 5 から空気が物体 Wの非加工面 f ₂ に向 っ て噴出さ れ、 これと周時に噴射ノズル 3 に関係するパルプ 2 0 , 2 1 が 開かれる と ともに、 バイパス管 2 4 のバルブ 2 3 が閉じ られ、 それま で空気圧縮機 6 と集塵装置 1 6 の作動によ っ て、 タ ンク 7 、 パイプ 8 、 バイパス管 2 3 、 パイプ 1 5 、 集塵装置 1 6、 連絡ダク 卜 1 9 からなる通路を循環 していた砥粒が、 パイプ 9 を通 っ て噴射ノズル 3 から加工面 f i に向 っ て噴射され、 その 面を加工する。 すなわち 、 当該加工面 f ！ 側の縁部 W aおよび W c のバ リ 取り 、 面取り が行われる。 この際、 噴出ノズル 5 か ら噴出される空気は、 砥粒よ り も大きい速度 （ 圧力 ） で噴出さ れ、 非加工面 f ₂ に当 っ た後、 その非加工面 f ₂ に沿っ て流れ 噴射ノズル 3 から噴射されている砥粒の非加工面 f ₂ への接触 を阻止する。

このよ う に して一つの加工面 f t が加工され終ると、 パルプ 2 1 が閉 じ 、 バルブ 2 3 が開け られて前記のよ う に砥粒が循環 され、 モー タ Ί 1 が作動 して噴射ノズル 3 を加工が終 っ た加工 面 f i から離す と ともに、 他の噴射ノ ズル 4 を未加工の加工面 f 1 に近づける。 これが済むとその噴射ノズル 4 に関係するバ ルブ 2 9 が開け られ、 ま たバルブ 2 3 が閉 じ られて砥粒が噴射 ノズル 4 から噴射され未加工の加工面 f i を加工する。 一つの 物体 Wの二つの加工面 の加工が終ると、 回転テーブル 1 が 回転し、 位置 Pで取り付けられた新たな物体 Wを加工.位置 P 1 に移動させる と ともに 、 加工が終っ た物体 Wを次の位置 P ₂ に 移動さ せる。 位置 P 2 では吹付けノ ズル 2 5 , 2 5 が作動 し 、 空気を加工済物体 Wに吹き付けてこれを清浄にするが、 これま でにカバー 2 6 内に吐出されたすベ ての空気や砥粒は粉塵と一 緒に吸入具 Ί 4 を介 して集塵装置 1 6 に集め られる。 なお、 集 塵装置 1 6 に吸い込まれた砥粒は、 粉塵から分雛され、 連絡ダ ク 卜 1 9 から タ ンク 7 に戻されて加工に再利用される。

' P ₂ の位置で粉塵や砥粒を除去'されて 力パー 2 6 か 出され た加工済みの物体 Wは P 3 の位置でホルダ 2 から取り外される。

なお、 本発明の説明に利用 し た図示の加工装置はあ く まで例 示にすぎず、 本発明の加工方法を限定するものではない。 本発 明を実施する場合の参考事項を以下に列記する。

( ) 噴出ノズル 5 は 、 通常、 排除流体が非加工面 f 2 に垂直 に当るよう に設けられるが、 斜めに当て て砥粒を排除するこ と あできる。

( 2 ) 噴出ノズル 5 から噴出される排除流体の砥粒排除能力 は、 噴射ノズル 3 , 4 から噴射される砥粒の速度や比重， 粒度等に 深く 関係する。

( 3 ) 噴出ノズル 5 から噴出する排除流体には、 主に空気を用 いるが、 水等の液体を用いるこ とも可能である。

以上説明 したよ う に 、 本発明においては、 加工される物体の 非加工面に排除流体を吹き付けながら 、 その非加工面の近く に 存在する加工面に砥粒を衝突させ、 排除流休によ っ て加工 し て はな らない面に対する砥粒の衝突を排除 して加工するものであ るから 、 加工 し て はな らない面を砥粒によ っ て損傷するこ と な く 、 加工面のみをサン ドプラス 卜 に よ っ て加工するこ とができ る。 しかも、 サン ドブラス 卜 と流体噴出 という点で共通する、 排除流体の噴出系を設けるだけでよいので、 加工装置が簡単で 済む長所もある。 産業上の利用可能性

この発明は、 例えばビデオテープレコ ーダのヘ ッ ドのよ う に 互いに近接 した加工すべき面と加工 してはな らない面とを有す る比較的小さな被加工物の面取り を行なう場合等に用いて 、 極 めて効果的である。

Claims

一 ι ο- 請求の範囲

1 . 被加工物に砥粒を衝突させて加工を行なう加工方法におい て、

前記被加工物の第 Ί の部分に流体を吹き付けながら、 前記被 加工物の第 2 の部分に砥粒を衝突させ、 前記流体によ っ て前記 第 1 の部分に前記砥粒が衝突するのを防止 しながら前記第 2 の 部分のみを前記砥粒によ り加工する工程を有する加工方法。

2 - 被加工物に砥粒を衝突させて加工を行なう加工装置におい て 、 A -

( a ) 砥粒を含む圧力流体を供給する砥粒供給手段と、 （ b ) 圧力流体を供給する流体供給手段と 、

( c ) 前記圧力流体を前記被加工物.の第 1 の部 _分に吹き付ける 第 Ί のノズルと、

( d ) 前記砥粒を含む圧力流体を前記被加工物の第 2 の部分に 吹き付ける第 2 のノズルと、

を有 してなる加工装置。

3 . 請求の範囲第 2 項記載の加工装置において、 負圧発生手段 と、 この負'圧発生手段に接続され、 かつ前記第 1 ， 第 2 の ノ ズ ル近傍に開口 した吸引口 とを更に有 し 、 前記吹き付け られた砥 粒を吸引するよ う に した加 工装置。

4 . 請求の範囲第 3 項記載の加工装置において 、 前記吸引口 と 前記負圧発生手段との間に前記の吸引 された砥粒を回収する回 収手段を設けたこ とを特徴と する加工装置。

5 . 請求の範囲第 4 項記載の加工装置において、 前記回収手段 に よ り回収された砥粒を前記砥粒供給手段に供給し、 前記砥粒 が循環するよう に した こ とを特徴とする加工装置。

6 . 請求の範囲第 5 項記載の加工装置において、 前記砥粒供給 手段と前記第 2 のノズルとの間の第 1 の.砥粒経路と、 前記吸引 口 と前 ^負圧発生手段との間の第 2 の砥粒経路との間に開閉可 能なバイパス通路を設けたこ とを特徴とする加工装置。

7 . 請求の範囲第 6項記載の加工装置において 、 前記第 1 の砥 粒経路の前記バイパス通路よ 下流側に設け られた第 1 のパル ブと 、 前記バイパス通路を開閉する第 2 のバルブと 、 前記第 Ί および第 2 のバルブを開閉制御する制御手段とを有 し、

前記制御手段は、 前記被加工物を加工する時に は前記第 1 の パルプを開 く一方前記第 2 のバルブを閉 じ、 それ以外の場合に は前記第 1 のバル-プを閉 じる一方前記第 2 のパルプを開く こ と を特徴とする加工装置。