(57)【要約】  様々な部品技術、複合材料、および部品形状と適合性を有するべく考え出された表面均一化装置。この装置はソフトウエア、化学反応、研磨材、および媒体と共に機能するもので、媒体および部品を保持するための細長く延びるインプットタンクを有する。インプットタンクはモータマウントに接続され、これは偏心モータに接続されている。モータが作動するとインプットタンクは振動し、正弦波状に動き始める。取り付けられたスプリング上でのタンクの動きがタンク内の媒体に回転流を生じさせる。これがタンクの中の部品に低振幅／高周波数の動きを生じさせる。表面構造物が媒体を方向転換させ、部品がタンクの側面に接触するのを防止する。スプレーノズルはインプットタンクの上方に配置されている。音響減衰フォームは中央コンポーネントの周囲に配置されている。冷却ファンは装置内に空気流を起こす。【選択図】図４
2019521868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品収容タンクを設け、
前記部品収容タンクを媒体で満たし、
前記部品収容タンクにＺ方向への動きを生じさせ、
前記部品収容タンク内の媒体を回転させ、
前記部品収容タンク内に部品を投入し、
前記媒体内の前記部品を前記媒体内で浮動させ、
前記部品の表面を均一化することを含む表面均一化方法。
【請求項２】
前記部品収容タンクは、第１の平坦面、第２の平坦面を有し、前記第１の平坦面は前記第２の平坦面と対向し、細長部分を有し、前記細長部分は第１の細長側面、第２の細長側面を有し、さらに、前記部品収容タンクの内側表面上に構造的特徴を配置することで、前記部品収容タンク内の媒体の流れを、前記部品収容タンクの内側表面から離れる方向に方向づけることを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記媒体の表面端の近傍に少なくとも１つのダイバータを配置することをさらに含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記媒体の吐出し表面端の近傍に第１のダイバータを配置し、前記媒体の取込み表面端の近傍に第２のダイバータを配置することをさらに含む請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記第１のダイバータを前記第２のダイバータよりも垂直方向上方に配置することをさらに含む請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第１の細長側面の上部から前記第２の細長側面の上部へと延びる複数の半円筒形ガイドリブを設け、前記複数のガイドリブを前記部品収容タンクの前記細長部分の長手方向にわたって間隔をあけて配置することをさらに含む請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記インプットタンクの振幅の測定をさらに含み、前記インプットタンクの振幅の調整をさらに含み、調整は周波数調整を含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
細長い形状を有する部品収容タンクを設け、
前記部品収容タンクを媒体で満たし、
前記部品収容タンクの基部の中心からオフセットされた位置で、モータマウントを基部の外側表面に取り付け、
前記モータマウントに偏心モータを設置し、
前記モータに電力を供給して前記タンク内の前記媒体に回転流を生じさせ、
前記部品収容タンク内に部品を投入し、
前記部品を前記媒体内で浮動させ、
前記部品から表面材料を除去することを含む表面均一化装置で支持構造材料を除去する方法。
【請求項９】
前記タンク内での前記部品の運動を低振幅高周波数比とすることをさらに含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
垂直軸に対する前記偏心モータの角度を３０度に設定することをさらに含む請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記偏心モータを前記部品収容タンクに対して接線方向に配置することをさらに含む請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記表面仕上げ装置の作動中に生じる音を音響的に減衰させることをさらに含む請求項８記載の方法。
【請求項１３】
減衰される音の周波数範囲が概ね７３ｄＢＡ以下である請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
損耗率を低下させるために時間の経過と共に媒体を供給することをさらに含む請求項８記載の方法。
【請求項１５】
前記表面均一化装置を調整して、前記部品が前記部品収容タンクに接触することおよび前記媒体の表面に到達することを防止することをさらに含む請求項８記載の方法。
【請求項１６】
前記タンク、モータ、媒体を、複数のスプリングに対してメタセンタを考慮して配置することをさらに含む請求項８記載の方法。
【請求項１７】
円筒形の上側部分と基部としての球状部分を備えた部品収容タンクと、
前記タンク内の媒体と、
前記部品収容タンクの基部の中心からオフセットされた位置で、基部の外側表面に取り付けられたモータマウントと、
前記モータマウントに取り付けられた少なくとも１つの偏心モータと、
前記タンクに取り付けられた複数のスプリングを含む表面均一化装置。
【請求項１８】
前記タンクおよび前記モータを取り囲む音響フォームをさらに含む請求項１７記載の表面均一化装置。
【請求項１９】
前記媒体が、２０ポンド／立方フィート〜９０ポンド／立方フィートの範囲の密度を有する請求項１７記載の表面均一化装置。
【請求項２０】
前記媒体が流動床である請求項１７記載の表面均一化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、３Ｄプリントによって形成された部品の表面仕上げおよび該部品の機械的特性を向上させるための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｄプリントは多くの場合、でこぼこな表面を持つ印刷部品を生み出す。例えば熱溶解積層法（ＦＤＭ）が、モデリング、試作品作成、製造といった用途に一般的に用いられている３Ｄプリント技術である。ＦＤＭは材料を層状に重ねることによる“積層”原理で働くものであって、プラスチックフィラメントまたは金属ワイヤがコイルから巻きほぐされ、部品を作成するための材料を供給する。このプロセスは“層状”の表面をもたらすことになり、それぞれの層に関連する各ステップは全方向で進行する。このような表面は、より繊細な仕上げが望まれる応用分野においては好ましくないものとなり得る。積層造形および３Ｄプリント技法は、ここに開示されたものに限られない。
【０００３】
３Ｄプリントによって作成された部品本体の層状の外見および／または多孔性ゆえに、部品の表面を内外共に均一化し、より洗練された外見を与え、機能を向上させることが望ましいものとなり得る。当分野は比較的新しいが、３Ｄプリント部品に洗練された外見を与える方法は、当該技術において公知である。これらの中には接着フィルムの使用もあり、これは３Ｄプリント部品の表面に用いられ、部品にひっつき表面の外見を向上させる。他の方法としては部品の表面を腐食させて滑らかな仕上げとする溶剤の使用もある。
【０００４】
公知のシステムの欠点は非常に多く、様々な材料および形状との不適合性によって生じる制限も含まれる。既存のシステムでは、各部品に適した研磨材、接着剤、および／または溶剤を見いだすのに多くの試行錯誤が求められかねない。
【０００５】
様々な３Ｄプリント材料および部品形状およびサイズに対する効果的かつ効率的な表面仕上げのためには、何にでも適用可能なシステムが必要である。したがって、急成長分野である３次元プリントおよび積層造形で遭遇する多様化の進む部品の種類に対処できる表面均一化装置の需要が存在する。
【発明の概要】
【０００６】
本開示では、様々な複合材料および部品形状と共に、ＦＤＭ、Ｐｏｌｙｊｅｔ、ＤＭＬＳ、ＣＢＡＭ、などの多様な技術と適合性を有するべく考え出された表面均一化装置によって、既存の表面仕上げ方法および装置の問題への解決策が提供される。本開示では、新規な意匠を有し、かつソフトウエア、研磨材、および洗浄剤と共に機能して、表面仕上げにおいて効率と効果を高めるシナジー効果を発揮する表面均一化装置が説明される。
【０００７】
本開示の表面均一化装置は、媒体および３Ｄプリント部品を保持するための細長いインプットタンクを有する。インプットタンクの外側部分はモータマウントに接続され、これはさらに偏心モータに接続されている。モータが作動するとインプットタンクはＺ方向に振動動作を開始する。インプットタンクは、概ねタンク上側の外側部分近傍で、スプリングに取り付けられ、スプリング上のタンクの動きがインプットタンク内の媒体に回転流を生じさせる。この媒体の回転流が、タンクの中の部品に、調整され終始一貫した低振幅／高周波数の動きを生じさせる。
【０００８】
媒体の回転流は、インプットタンクの内側の構造物と連携して作用するもので、これはダイバータおよびガイドリブを含む。これらの構造物は、部品がタンクの側面に接触したり、部品にダメージを与えることを防止するのに役立つ。媒体は、一連のスプレーノズルを介してインプットタンク内に補給され、これはインプットタンク内の媒体の上方に間隔をあけて配置され、新しい媒体を供給するウォッシャータンクに接続されている。表面均一化装置の中央コンポーネントの周囲には、音響減衰フォームが配置されている。冷却ファンはキャビネットの側面と一体であり、装置内に空気流を起こす。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の好適な実施の形態を添付の図面を参照して以下に例示する。
【図１】図１は、本開示に基づく表面均一化装置の上面斜視図を示す。
【図２】図２は、本開示に基づく表面均一化装置の上面斜視図を示す。
【図３】図３は、本開示に基づく表面均一化装置の上面斜視図を示す。
【図４】図４は、本開示に基づく表面均一化装置の断面側面図を示す。
【図５】図５は、媒体の方向の視覚化を含む、本開示に基づく表面均一化装置の断面側面図を示す。
【図６】図６は、本開示に基づく表面均一化装置の上面図を示す。
【図７】図７は、本開示に基づく表面均一化装置の断面側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の記載では、本発明の様々な実施の形態を詳細に説明する。ただしそのような細部は、本発明の理解を容易ならしめるために、かつ本発明を実施するための典型的な実施の形態を説明するために含まれるものである。本発明の範囲内に留まった他の変形例および実施の形態も可能であるのだから、このような細部は、説明される特定の実施の形態に本発明を限定するものとして使用されるべきではない。
【００１１】
さらに、本発明を十分に理解してもらうために数多の細部が述べてあるが、本発明を実施するためにこのような特定の細部が必要とされないことは当業者にとっては明らかである。他にも、本発明を不明確としないために、公知の方法、データのタイプ、プロトコール、手順、コンポーネント、ネットワーキング機器、プロセス、インターフェース、電気的構造、回路、などの細部は詳細には説明されておらず、ブロック図の形式で示されてもいない。
【００１２】
まず図１を参照すると、本発明の表面均一化装置１００の一実施例が図示されている。表面均一化装置１００は比較的大きな３Ｄ部品の仕上げに使用可能である。蓋１３が開くことで、インプットタンク１６内に保持された媒体４４（図５に図示）内への３Ｄプリント部品の投入が可能となる。インプットタンク１６は好ましくはウレタン製とすることができる。コントロールパネル１０はユーザに、時間やモータ速度などの所定の初期パラメータをインプット可能とする。偏心モータ１４はインプットタンク１６の下に図示されている。偏心モータ１４はインプットタンク１６に取り付けられ、電源が入れられると、表面均一化すなわち表面仕上げにつながるようなやり方で偏心モータ１４がインプットタンク１６を振動させるものとなっている。実施例によっては、２つの偏心モータ１４がサイドバイサイドおよび／またはインプットタンク１６の両側で用いられるものであってもよい。
【００１３】
次に図２を参照すると、フィニッシャーシャーシ１９がインプットタンク１６を取り囲み、表面均一化装置１００を構造的に支持している。音響減衰フォーム１８がフィニッシャーシャーシ１９に隣接して図示されている。電子機器パネル２８（図３に図示）が表面均一化装置１００の動作を制御する。
【００１４】
次に図３を参照すると、廃液除去バケツ２４が、廃液放出口２６から廃液が出たあとに固体廃棄物からの液体を分離する手段を提供する。ウォッシャータンク１２は、スプレーノズル２２を介してインプットタンク１６内へと与えるべき媒体４４を保持し、これらはスプレーノズル配管２３を介してウォッシャータンク１２へと接続されている。
【００１５】
スプレーノズル２２の流量範囲は本開示にとって重要であり、媒体の潤滑性を最大化するためにこれらのノズルは等間隔に配置され、チャンバ内へと噴霧を行い、均一な混合物を作り出すものとされている。好適な実施例では、３つのスプレーノズル２２がインプットタンク１６の上端に等間隔で配置されている。ノズルの位置はインプットタンク１６内の媒体４４に直接向き合うように固定されている。スプレーノズル２２から出てくる媒体４４の流量は、搭載コンピュータによって決定されるものとできる。ウォッシャータンク１２はインプットタンク１６に隣接して図示されており、スプレーバルブへと供給を行う。
【００１６】
次に図４、５を参照すると、本開示の断面側面図に、インプットタンク１６の中心を延びる垂直軸からオフセットされた偏心モータ１４が図示されている。図５に示されるように、偏心モータ１４は回転し、Ｕ字形状の細長いインプットタンク１６に振動運動を生じさせる。モータマウント３０が偏心モータ１４によって生じた振動エネルギをインプットタンク１６および媒体４４へと伝達する。偏心モータ１４は媒体４４の回転流とは反対方向に回転する。偏心モータ１４は、連続動作での部品の送り速度と吐出し速度を考慮した任意の適用角度を有している。偏心モータ１４の角度は、好適な実施例では垂直軸に対して３０度オフセットされたものとできるが、この角度は部品および表面均一化装置１００のパラメータに基づいて変わり得る。媒体４４は装置の動作中、任意の角度となる（媒体と表面均一化装置１００の他の側面との関係については表１を参照）。全サイクルを終えた部品はスロープフェーズを経ており、吐出し部におけるピーク振幅から取込み部まで下り降りる。本装置は、部品を常に媒体４４の表面下に維持できるように設計および調整されている。
【００１７】
図４に示すように、本開示の主要な機能的特徴は、偏心モータ１４の使用であり、これはインプットタンク１６へと取り付けられたスプリング２０にＺ方向への動き（すなわち、跳ね）を生じさせる。インプットタンク１６はスプリング２０上で浮遊状態となっており、これが偏心モータ１４によって加えられる力を制御し、好適な実施例においては約１〜３ミリメートルのＺ方向すなわち垂直方向の動きにつながる。
【００１８】
偏心モータ１４はモータマウント３０上のインプットタンク１６に対して接線方向に配置されている。偏心モータ１４は回転することで任意の周波数の動きを発生させ、これはインプットタンク１６に取り付けられたスプリング２０の上下動に利用される。スプリング２０の張力が持ち上げ動作を生じさせる。
【００１９】
インプットタンク１６の上部にスプリング２０を配置することで、インプットタンク１６の下部にスプリング２０を配置した場合と比べてより安定的なシステムとなるが、スプリング２０をインプットタンク１６の下に設けた場合でも効果的なシステムを作ることは可能である。インプットタンク１６に対して、メタセンタ高および重心へのスプリング２０のアライメントを行うことは、本開示の重要な側面の一つであり、安定的な動的運動を生じさせる。メタセンタは、船などの浮体の浮心を通る垂直線と、浮体が傾いたときの新たな浮心を通る垂直線との交点として定義され、これは安定性を確保するためには重心より上になくてはならない。メタセンタ高（ＧＭ）は浮体の初期静的安定度の測定値である。これは船の重心とそのメタセンタとの間の距離として算出される。メタセンタ高が大きいほど転覆に対する初期安定度が高い。動いている部品の表面を擦り減らす流体塊の運動中心。
【００２０】
偏心モータ１４は、インプットタンク１６、偏心モータ１４、およびインプットタンク１６内に保持された媒体４４を一体とした塊に対して調整される。出力比は以下のようにできる：（インプットタンク１６、インプットタンク１６内に保持された媒体４４、および偏心モータ１４を一体とした）塊１ポンドあたり、偏心モータ１４によっておよそ５．５７ポンドの力が与えられる。例えば力対重量の範囲はおよそ４：１〜７：１とできる。表面均一化装置１００は、大型の３Ｄ部品に用いられる実施例の場合、例えば２９８ポンドの重量に対して１６５９重量ポンドを加えるものとできる。
【００２１】
図５に示すように媒体４４は、図示の例では反時計回り方向に回転して流れており、これは媒体４４の回転流とは反対の方向、ここでは時計回りに回転している偏心モータ１４の働きに応じたものである。媒体４４は回転しながら部品を運び、インプットタンク１６をめぐるサイクルへと導く。媒体４４は、表面均一化装置１００の動作中、傾斜した、ほぼ平坦な表面を有する。従来の表面仕上げ装置と比べると、表面均一化装置１００を用いた場合の部品に対する作用は、部品の動きが低振幅／高周波数比であるため、性質がより繊細である。部品は、対称的かつ表面下に潜った遠回りな動き方をする。スプリング２０の動きがインプットタンク１６を概ねＺ方向へと動かす。この動きは研磨材と洗浄剤を含む媒体４４内で部品を激しく動かし、これにより熱エネルギを生じると共に、効果的に表面均一化を行うべく部品のすべての表面が着実かつ同時の研磨を受けるように部品を完全に表面下に潜らせる。
【００２２】
さらに媒体４４は、繊細な部品へのダメージを回避し、部品を媒体４４の表面下に維持しつつインプットタンク１６の堅固な部分から遠ざけるように作られている。表面均一化装置１００は、好適な実施例によっては、低密度媒体／低密度部品の表面均一化に効果的なものとなり得る。インプットタンク１６は表面仕上げ用の特別製の媒体４４を保持する。
【００２３】
図４、５は研磨材ダイバータを図示しており、これは吐出しダイバータ３６と取込みダイバータ３７を含み、インプットタンク１６の形状を変化させている。研磨材ダイバータは、インプットタンク１６の形状を変化させるためにインプットタンク１６の壁に取り付けられ、あるいは壁と一体化されており、好ましくはウレタン製とできる。研磨材ダイバータは指向性エネルギ移動を生じるもので、吐出しダイバータ３６と取込みダイバータ３７はエネルギ放散体である。好適な実施例では、吐出しダイバータ３６と取込みダイバータ３７は、媒体４４の表面において、インプットタンク１６の対向する壁に配置されている。実施例によっては、研磨材ダイバータが１つだけ用いられるものであってもよい。特定の用途の場合、研磨材ダイバータが必要ないことも考えられる。
【００２４】
図５に示すように、インプットタンク１６内の媒体４４の流れを適切に方向づけるべく研磨材ダイバータには角度がつけてある。研磨材ダイバータは三角形状とすることができ、内側に向かって突き出て、部品が表面に達しないように媒体４４の流れを方向づける。研磨材ダイバータは頂上部分で部品の向きを変え、部品が取込み側にあるときに部品周囲に流体運動が存在するものとする。研磨材ダイバータは、部品が媒体４４のベッドの表面を下り降りることを防止し、媒体４４の表面下の所望の位置に部品を維持する。
【００２５】
媒体４４の最適な立方フィート値が、取込みダイバータ３７がどこにあるべきかを決める。各研磨材ダイバータの頂部は、好適な実施例では、媒体４４の表面の斜面の１インチ上方とすることができ、あるいは、ほぼ媒体４４の表面に位置してもよい。
【００２６】
図４はガイドリブ３９を図示しており、これは概ねインプットタンク１６の一方の側から他方の側へと延びる。ガイドリブ３９は半円筒形で、インプットタンク１６の長手方向にわたって等間隔で配置されるものとでき、好ましくはウレタン製である。好適な実施例では、インプットタンク１６に５つのガイドリブ３９が設けられ、平方立方フィートあたり７つのガイドリブ３９の割合で等間隔に配置されるものとできる。ガイドリブ３９は、好ましくは幅１／４インチ〜５インチで、深さ１／４インチ〜３インチとできる。偏心モータ１４の電源が入ると、ガイドリブ３９は媒体４４にインプットタンク１６の中心に向かう内向きの力を生じ、よってインプットタンク１６の表面に部品が接触することを防止し、よって部品へのダメージを防止する。
【００２７】
インプットタンク１６の壁への接触を防止できるように媒体４４が選択される。表面均一化装置１００は、媒体４４とオープンスペースを所望の立方フィート比で有することで、潤滑性をコントロールしつつ所望の取込み、吐出し速度を実現する。
【００２８】
媒体４４は好ましくは、２０ポンド／立方フィート〜９０ポンド／立方フィートの範囲の密度を有するものであり、これは典型的な表面仕上げ媒体よりも著しく低く、よってあたかも部品が流体内にあるかのように媒体４４の塊の中で部品が動くことを可能とし、部品とインプットタンク１６の壁との間に媒体４４を維持する。媒体４４は流動床として説明可能であり、固体が流体のように振る舞うことを許す条件であり、この条件が流動床を生じる。
【００２９】
表面均一化装置１００が作動している間の媒体４４の損耗率は、従来の表面仕上げ装置と比べると低い。表面均一化装置１００における媒体の損耗率の低下は、部分的には、任意の期間にわたって与えられ続ける媒体４４のおかげである。
【００３０】
作動中における媒体４４の追加は、インプットタンク１６内の媒体４４に潤滑性を与えると共に、洗浄および冷却効果を有する。この媒体４４の追加は、さもなければ媒体４４を加速度的にすり減らす不必要な摩擦を減らす。複合材料は吸湿によってより影響を受けやすいものとできる（部品が吸湿性）。ウォッシャータンク１２は、部品のテストに基づいた速度で媒体４４を自動的に追加するものとできる。
【００３１】
インプットタンク１６の振幅、より詳しくは低振幅高周波数比が、媒体４４の損耗を減らすことを可能とする。インプットタンク１６の形状が機能上重要である。さらに、偏心モータ１４を９００〜４５００ｒｐｍに調整可能であることが、偏心モータ１４によって生じる運動と、スプリング２０から求められる振幅（０．５ｍｍ〜４ｍｍ）に対する（ｋファクタ）の所望の可変比例の最適周波数に、インプットタンク１６内で振幅運動を生じることを可能とする。媒体４４の塊のＺ方向運動は、より低動作周波数のドライブによるものより振幅がずっと小さい。表面均一化装置１００は、ＤＣまたはＡＣ電流、またはそれと同等なものによって作動するものとできる。
【００３２】
インプットタンク１６のＵ字形状にカーブした細長い壁は、図５に示すような表面均一化のためのコンベアベルトタイプ回転流を作り出すために、媒体４４に適切な動きを生じさせるのに必須である。流体運動中の塊の中心が、取込み、吐出し速度のパターンを決定する際の重要なファクタである。
【００３３】
本開示の重要な特徴にはインプットタンク１６を取り囲む音響キャビネット１１（図２に図示）があり、これは音響的に周波数スペクトルを減衰させる。キャビネット１１は、音響減衰フォーム１８（図４、５に図示）の適切な厚さ分の空間をもたらすように作られている。音響減衰フォーム１８は、インプットタンク１６と媒体４４の動きによって生じるノイズの音響減衰を最適化するのに必要である。音響減衰フォーム１８は、偏心モータ１４／インプットタンク１６のキャビネット全体に配置されている。インプットタンク１６は、蓋１３のみによって覆われるインプットタンク１６頂部の開口部を除き、音響減衰フォーム１８によって完璧に取り囲まれている。
【００３４】
減衰される音の周波数範囲は概ね７３ｄＢａ以下である。インプットタンク１６、媒体４４、および偏心モータ１４は音の周波数スペクトルを生じるため、本発明の発展段階においては、適当な周波数を減衰させる適切な方法を見つけ出すための技術的研究が行われた。好適な実施例では、密度ボリュームノイズ比(the density volume to noise ratio)に関して４〜１８０秒の所望の送り速度、吐出し速度を得るために、目指すべき振幅は１ｍｍ〜３ｍｍであり、周波数は１２００ｒｐｍ〜３６００ｒｐｍである。
【００３５】
装置の動作により生み出された音は、吸収速度でエネルギを放散しており、よって表面均一化装置１００は冷却ファン３４も備えているが、これは偏心モータ１４が熱を生じるものであって、従来の振動式仕上げ装置はモータの生じる過度の熱によって故障することが知られているためである。本開示ではこの問題を解決するために冷却ファン３４を使用すると共に、偏心モータ１４の故障を防止するべく音響減衰を行って熱を十分に放散させている。
【００３６】
図６は表面均一化装置１００の上面図を図示しており、スプレーノズル２２とインプットタンク１６との空間的関係を描いている。
【００３７】
図７は廃液除去バケツ２４と排水容器４０と共に、電源ボタン６０を図示している。さらにキャスターホイール７０も図示されており、これはノイズ低減のためにウレタンで被覆されるものとできる。
【００３８】
本開示の実施例によっては、インプットタンク１６の下に２つのリカバリータンクがあるものとできる。リカバリータンクはインプットタンク１６からの排水を集めるものであり、液体から固体を分離する堰システムを利用するものとできる。これらのリカバリータンクは再循環または開ループプロセスで作動する能力を有する。蓋１３を適所に保つべく正と負の抵抗を有するヒンジ３５は図４に描かれている。
【００３９】
本開示の実施例においては、ベッコフ社のＰＬＣ／ＨＭＩが自動サイクルで作動する能力を与える。このシステムは自動的な実行時間、注入、流量制御を提供する。このシステムはさらに偏心モータ１４の周波数、インプットタンク１６の周波数および振幅、および筐体温度のデータモニタリングを行う。
【００４０】
実施例によっては、別々のスプレーバルブによって２つのゾーンが同時に異なるセッティングで作動できるようになっており、異なる媒体４４の使用および異なる散布量および散布間隔を可能としている。
【００４１】
本開示は特定の好ましい実施の形態に関して説明してきたが、本開示の精神および範囲から逸脱することなく改造および変更がなし得ることは当業者であれば容易に理解できる。なお、出願人は、上述かつ添付の図面に図示された特定の細部に限定されることは意図していない。
【００４２】
【表１】
2019521868.tif 000003
【００４３】
関連出願の相互参照
本願は、２０１６年６月３０日に出願された仮特許出願番号第６２／３６５７５１号の優先権を主張するものである。
【図１】
2019521868.tif 000004
【図２】
2019521868.tif 000005
【図３】
2019521868.tif 000006
【図４】
2019521868.tif 000007
【図５】
2019521868.tif 000008
【図６】
2019521868.tif 000009
【図７】
2019521868.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月13日(2019.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、３Ｄプリントによって形成された部品の表面仕上げおよび該部品の機械的特性を向上させるための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｄプリントは多くの場合、でこぼこな表面を持つ印刷部品を生み出す。例えば熱溶解積層法（ＦＤＭ）が、モデリング、試作品作成、製造といった用途に一般的に用いられている３Ｄプリント技術である。ＦＤＭは材料を層状に重ねることによる“積層”原理で働くものであって、プラスチックフィラメントまたは金属ワイヤがコイルから巻きほぐされ、部品を作成するための材料を供給する。このプロセスは“層状”の表面をもたらすことになり、それぞれの層に関連する各ステップは全方向で進行する。このような表面は、より繊細な仕上げが望まれる応用分野においては好ましくないものとなり得る。積層造形および３Ｄプリント技法は、ここに開示されたものに限られない。
【０００３】
３Ｄプリントによって作成された部品本体の層状の外見および／または多孔性ゆえに、部品の表面を均一化し、部品により洗練された外見を与え、機能を向上させることが望ましいものとなり得る。当分野は比較的新しいが、３Ｄプリント部品に洗練された外見を与える方法は、当該技術において公知である。これらの中には接着フィルムの使用もあり、これは３Ｄプリント部品の表面に用いられ、部品にひっつき表面の外見を向上させる。他の方法としては部品の表面を腐食させて滑らかな仕上げとする溶剤の使用もある。
【０００４】
公知のシステムの欠点は非常に多く、様々な材料および形状との不適合性によって生じる制限も含まれる。既存のシステムでは、各部品に適した研磨材、接着剤、および／または溶剤を見いだすのに多くの試行錯誤が求められかねない。
【０００５】
様々な３Ｄプリント材料および部品形状およびサイズに対する効果的かつ効率的な表面仕上げのためには、何にでも適用可能なシステムが必要である。したがって、急成長分野である３次元プリントおよび積層造形で遭遇する多様化の進む部品の種類に対処できる表面均一化装置の需要が存在する。
【発明の概要】
【０００６】
本開示では、様々な複合材料および部品形状と共に、これに限定されるものではないが、ＦＤＭ、Ｐｏｌｙｊｅｔ、ＤＭＬＳ、ＣＢＡＭ、などの多様な技術と適合性を有するべく考え出された表面均一化装置によって、既存の表面仕上げ方法および装置の問題への解決策が提供される。本開示では、新規な意匠を有し、かつソフトウエア、研磨材、および洗浄剤と共に機能して、表面仕上げにおいて効率と効果を高めるシナジー効果を発揮する表面均一化装置が説明される。固体である研磨材および液体である洗浄剤は、それぞれが、および集合的に、“媒体”または“仕上げ媒体”と称される。
【０００７】
本開示の表面均一化装置は、仕上げ媒体および３Ｄプリント部品を保持するための細長いインプットタンクを有する。インプットタンクの外側部分はモータマウントに接続され、これはさらに偏心モータに接続されている。モータが作動するとインプットタンクはＺ方向に振動動作を開始する。インプットタンクは、タンク上側の外側部分近傍で、スプリングに取り付けられ、スプリング上のタンクの動きがインプットタンク内の媒体に回転流を生じさせる。この媒体の回転流が、タンクの中の部品に、調整され終始一貫した低振幅／高周波数の動きを生じさせる。
【０００８】
媒体の回転流は、インプットタンクの内側の構造物と連携して作用するもので、これはダイバータおよびガイドリブを含む。これらの構造物は、部品がタンクの側面に接触したり、部品にダメージを与えることを防止するのに役立つ。一連のスプレーノズルがタンクの上方に間隔をあけて配置され、媒体の液体成分を供給するのに使用可能なウォッシャータンクに接続されるものとできる。表面均一化装置の中央コンポーネントの周囲には、音響減衰フォームが配置可能である。冷却ファンはキャビネットの側面と一体化可能であり、装置内に空気流を起こす。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の好適な実施の形態を添付の図面を参照して以下に例示する。
【図１】図１は、本開示に基づく表面均一化装置の上面斜視図である。
【図２】図２は、本開示に基づく表面均一化装置の上面斜視図である。
【図３】図３は、本開示に基づく表面均一化装置の上面斜視図である。
【図４】図４は、本開示に基づく表面均一化装置の断面側面図である。
【図５】図５は、媒体の方向の視覚化を含む、本開示に基づく表面均一化装置の断面側面図である。
【図６】図６は、本開示に基づく表面均一化装置の上面図である。
【図７】図７は、本開示に基づく表面均一化装置の断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の記載では、本発明の様々な実施の形態を詳細に説明する。ただしそのような細部は、本発明の理解を容易ならしめるために、かつ本発明を実施するための典型的な実施の形態を説明するために含まれるものである。本発明の範囲内に留まった他の変形例および実施の形態も可能であるのだから、このような細部は、説明される特定の実施の形態に本発明を限定するものとして使用されるべきではない。
【００１１】
さらに、本発明を十分に理解してもらうために数多の細部が述べてあるが、本発明を実施するためにこのような特定の細部が必要とされないことは当業者にとっては明らかである。他にも、本発明を不明確としないために、公知の方法、データのタイプ、プロトコール、手順、コンポーネント、ネットワーキング機器、プロセス、インターフェース、電気的構造、回路、などの細部は詳細には説明されておらず、ブロック図の形式で示されてもいない。
【００１２】
まず図１を参照すると、本発明の表面均一化装置１００の一実施例が図示されている。表面均一化装置１００は比較的大きな３Ｄ部品の仕上げに使用可能である。蓋１３が開くことで、インプットタンク１６内に保持された媒体４４（図５に図示）内への３Ｄプリント部品の投入が可能となる。蓋１３を適所に保つべく正と負の抵抗を有するヒンジ３５が図４に描かれている。インプットタンク１６は好ましくはウレタン製とすることができる。コントロールパネル１０はユーザに、時間やモータ速度などの所定の初期パラメータをインプット可能とする。偏心モータ１４はインプットタンク１６の下に図示されている。偏心モータ１４はインプットタンク１６に取り付けられ、電源が入れられると、表面均一化すなわち表面仕上げにつながるようなやり方で偏心モータ１４がインプットタンク１６を振動させるものとなっている。実施例によっては、２つの偏心モータ１４がサイドバイサイドおよび／またはインプットタンク１６の両側で用いられるものであってもよい。
【００１３】
次に図２を参照すると、シャーシ１９がインプットタンク１６を取り囲み、表面均一化装置１００を構造的に支持している。音響減衰フォーム１８がシャーシ１９に隣接して図示されている。電子機器パネル２８（図３に図示）が表面均一化装置１００の動作を制御する。
【００１４】
次に図３を参照すると、廃液除去バケツ２４が、廃液放出口２６から廃液が出たあとに固体廃棄物からの液体を分離する手段を提供する。ウォッシャータンク１２は、スプレーノズル２２を介してインプットタンク１６内へと与えるべき媒体４４の液体成分を保持し、これらは配管２３を介してノズル２２へと接続されている。
【００１５】
媒体に所望の潤滑性を得るためにはスプレーノズル２２の流量範囲および間隔が重要であり、一実施例においてはこれらのノズルは等間隔に配置され、チャンバ内へと媒体４４の液体成分の噴霧を行い、仕上げ媒体４４の液体および固体成分の均一な混合物を作り出すものとされている。好適な実施例では、３つのスプレーノズル２２がインプットタンク１６の上端近傍に等間隔で配置されている。ノズルの位置はインプットタンク１６内の媒体４４に直接向き合うように固定されている。スプレーノズル２２から出てくる媒体４４の液体成分の流量は、搭載コンピュータによって決定されるものとできる。ウォッシャータンク１２はインプットタンク１６に隣接して図示されており、スプレーノズル２２へと媒体４４の液体成分の供給を行う。
【００１６】
図４、５には、インプットタンク１６の中心を延びる垂直軸からオフセットされた偏心モータ１４が図示されている。図５に示されるように、偏心モータ１４は回転し、Ｕ字形状の細長いインプットタンク１６に振動運動を生じさせる。モータマウント３０が偏心モータ１４によって生じた振動エネルギをインプットタンク１６および媒体４４へと伝達する。偏心モータ１４は媒体４４の回転流とは反対方向に回転する。動作時、偏心モータ１４の動きは（重力に対して）任意の角度でタンク１６へと伝わり、タンク１６内での媒体４４の周期運動を生じる（図５の矢印を参照）。偏心モータ１４の角度は、好適な実施例では垂直軸に対して３０度オフセットされたものとできるが、この角度は部品および表面均一化装置１００のパラメータに基づいて変わり得る。装置１００の動作中、図５が示すように媒体４４の上側表面は任意の角度となる。媒体と表面均一化装置１００の他の側面との関係については表１を参照。全サイクルを終えた部品はスロープフェーズを経ており、吐出し部におけるピーク振幅から取込み部まで下り降りる。本装置は、部品を常に媒体４４の中で、かつ媒体４４の上側表面下に維持できるように設計および調整されている。
【００１７】
偏心モータ１４の使用がインプットタンク１６へと取り付けられたスプリング２０にＺ方向への動き（すなわち、跳ね）を生じさせる。インプットタンク１６はスプリング２０上で浮遊状態となっており、これが偏心モータ１４によって加えられる力を制御し、好適
な実施例においては約１〜３ミリメートルのＺ方向すなわち垂直方向の動きにつながる。
【００１８】
偏心モータ１４はモータマウント３０上のインプットタンク１６に対して接線方向に配置されている。偏心モータ１４は回転することで任意の周波数の動きを発生させ、これはインプットタンク１６に取り付けられたスプリング２０の上下動に利用される。スプリング２０の張力が持ち上げ動作を生じさせる。
【００１９】
インプットタンク１６の上部にスプリング２０を配置することで、インプットタンク１６の下部にスプリング２０を配置した場合と比べてより安定的なシステムとなるが、スプリング２０をインプットタンク１６の下に設けた場合でも効果的なシステムを作ることは可能である。インプットタンク１６に対して、メタセンタ高および重心へのスプリング２０のアライメントを行うことは、本発明の重要な側面の一つであり、安定的な動的運動を生じさせる。メタセンタは、船など（本件におけるタンク１６、媒体４４、モータ１４を一体としたものに類似）の浮体の浮心を通る垂直線と、浮体が傾いたときの新たな浮心を通る垂直線との交点として定義され、これは安定性を確保するためには重心より上になくてはならない。メタセンタ高（ＧＭ）は浮体の初期静的安定度の測定値である。これは船の重心とそのメタセンタとの間の距離として算出される。メタセンタ高が大きいほど転覆に対する初期安定度が高い。
【００２０】
偏心モータ１４は、インプットタンク１６、偏心モータ１４、およびインプットタンク１６内に保持された媒体４４を一体とした塊に対して調整される。利力率は以下のようにできる：（インプットタンク１６、インプットタンク１６内に保持された媒体４４、および偏心モータ１４を一体とした）塊１ポンドあたり、偏心モータ１４によっておよそ５．５７ポンドの力が与えられる。例えば力対重量の範囲はおよそ４：１〜７：１とできる。表面均一化装置１００は、大型の３Ｄ部品に用いられる実施例の場合、例えば２９８ポンドの重量に対して１６５９重量ポンドを加えるものとできる。
【００２１】
図５に示すように媒体４４の固体成分および液体成分は、図示の例では反時計回り方向に回転して流れており、これは媒体４４の回転流とは反対の方向、ここでは時計回りに回転している偏心モータ１４の働きに応じたものである。媒体４４は回転しながら部品を運び、インプットタンク１６内で循環させる。タンク１２内での循環中、媒体４４は傾斜した、ほぼ平坦な上側表面を生じる。従来の表面仕上げ装置と比べると、表面均一化装置１００の動作によって生じる部品に対する作用は、部品の動きが低振幅／高周波数であるため、性質がより繊細である。部品は、対称的かつ表面下に潜った遠回りな動き方をする。スプリング２０がインプットタンク１６を概ねＺ方向へと動かす。この動きは研磨材と洗浄剤を含むものとできる媒体４４内で部品を激しく動かし、これにより熱エネルギを生じると共に、効果的に表面均一化を行うべく部品のすべての表面が着実かつ同時の研磨を受けるように部品を完全に表面下に潜らせる。
【００２２】
さらに媒体４４の液体および固体成分は、繊細な部品へのダメージを回避し、その部品を媒体４４の表面下に維持しつつインプットタンク１６自体から遠ざけるように選択可能である。表面均一化装置１００は、低密度媒体／低密度部品の表面均一化に効果的なものとなり得る。インプットタンク１６は表面仕上げ用の媒体４４を保持する。
【００２３】
図４、５は研磨材ダイバータを図示しており、これは吐出しダイバータ３６と取込みダイバータ３７を含み、それぞれがインプットタンク１６の内部形状を効果的に変化させている。研磨材ダイバータは、インプットタンク１６の形状を変化させるためにインプットタンク１６の壁に取り付けられ、あるいは壁と一体化されており、好ましくはウレタン製とできる。研磨材ダイバータは指向性エネルギ移動を生じるもので、吐出しダイバータ３６と取込みダイバータ３７はエネルギ放散体である。好適な実施例では、吐出しダイバー
タ３６と取込みダイバータ３７は、媒体４４の表面において、インプットタンク１６の対向する壁に配置されている。実施例によっては、研磨材ダイバータが１つだけ用いられるものであってもよい。ただし、特定の用途の場合、研磨材ダイバータが必要ないことも考えられる。
【００２４】
図５に示すように、インプットタンク１６内の媒体４４の流れを適切に方向づけるべく研磨材ダイバータには角度がつけてある。研磨材ダイバータは三角形状とすることができ、内側に向かって突き出て、部品が媒体４４の上側表面に達しないように媒体４４の流れを方向づける。研磨材ダイバータは媒体４４の頂上部分で部品の向きを変え、部品が取込み側にあるときに部品周囲に流体運動が存在するものとする。研磨材ダイバータは、部品が媒体４４の上側表面に乗ることを防止し、媒体４４の表面下の所望の位置に部品を維持する。
【００２５】
媒体４４の最適な立方フィート値が、取込みダイバータ３７がどこにあるべきかを決める。各研磨材ダイバータの頂部は、好適な実施例では、媒体４４の表面の斜面の１インチ上方とすることができ、あるいは、ほぼ媒体４４の表面に位置してもよい。
【００２６】
図４はガイドリブ３９を図示しており、これは概ねインプットタンク１６の一方の側から他方の側へと延びる。ガイドリブ３９は半円筒形で、インプットタンク１６の長手方向にわたって等間隔で配置されるものとでき、好ましくはウレタン製である。好適な実施例では、インプットタンク１６に５つのガイドリブ３９が設けられ、平方立方フィートあたり７つのガイドリブ３９となるような距離で等間隔に配置されるものとできる。ガイドリブ３９は、好ましくは幅１／４インチ〜５インチで、深さ１／４インチ〜３インチとできる。偏心モータ１４の電源が入ると、ガイドリブ３９は媒体４４にインプットタンク１６の中心に向かう内向きの力を生じ、よってインプットタンク１６の内側表面に部品が接触することを防止し、よって部品へのダメージを防止する。
【００２７】
インプットタンク１６の壁への接触を防止できるように媒体４４が選択される。表面均一化装置１００は、媒体４４とオープンスペースを所望の立方フィート比で有することで、潤滑性をコントロールしつつ所望の取込み、吐出し速度を実現する。
【００２８】
媒体４４は好ましくは、２０ポンド／立方フィート〜９０ポンド／立方フィートの範囲の密度を有するものであり、これは典型的な表面仕上げ媒体よりも著しく低く、よってあたかも部品が流体内にあるかのように媒体４４内で部品が動くことを可能とし、部品とインプットタンク１６の壁との間に媒体４４を維持する。主に固体からなるものの、装置１００の動作中、媒体４４は流動床として振る舞うことが可能であり、媒体４４の固体成分が流体のように動く。
【００２９】
表面均一化装置１００が作動している間、媒体４４の固体成分は破壊されていくが、媒体４４の固体成分の損耗率は、従来の表面仕上げ装置と比べると低い。表面均一化装置１００における媒体の損耗率の低さは、部分的には、任意の期間にわたって与えられ続ける媒体４４の液体成分のおかげである。
【００３０】
作動中における媒体４４の液体成分の追加は、インプットタンク１６内の媒体４４の固体成分に潤滑性を与えると共に、洗浄および冷却効果を有する。この媒体４４の追加は、さもなければ媒体４４を加速度的にすり減らす不必要な摩擦を減らす。複合材料は吸湿によってより影響を受けやすいものとできる（部品が吸湿性）。ウォッシャータンク１２は、部品のテストに基づいた速度で媒体４４を自動的に追加するものとできる。
【００３１】
インプットタンク１６の振幅、より詳しくは従来のシステムに対する低振幅高周波数比
が、媒体４４の損耗を減らすことを可能とする。インプットタンク１６の内部形状が機能上重要である。さらに、偏心モータ１４を９００〜４５００ｒｐｍに調整可能であることが、偏心モータ１４によって生じる運動と、インプットタンク１６の最適周波数を可能とする。インプットタンク１６内で同じ振幅運動を生じるスプリング２０による所望の振幅（０．５ｍｍ〜４ｍｍ）についての望ましい可変比（任意のｋファクタに対するもの）が表１の例に示されている。媒体４４の塊のＺ方向運動は、より低動作周波数のドライブによるものより振幅がずっと小さい。表面均一化装置１００は、ＤＣまたはＡＣ電流、またはそれと同等なものによって作動するものとできる。
【００３２】
インプットタンク１６のＵ字形状にカーブした細長い壁は、図５に示すような表面均一化のためのコンベアベルトタイプ回転流を作り出すために、媒体４４に適切な動きを生じさせるのに必須である。流体運動中の塊の中心が、取込み、吐出し速度のパターンを決定する際の重要なファクタである。
【００３３】
本開示の重要な特徴にはインプットタンク１６を取り囲む音響キャビネット１１（図２に図示）があり、これは音響的に周波数スペクトルを減衰させる。キャビネット１１は、音響減衰フォーム１８（図４、５に図示）の適切な厚さ分の空間をもたらすように作られている。音響減衰フォーム１８は、インプットタンク１６と媒体４４の動きによって生じるノイズの音響減衰を最適化するのに必要である。音響減衰フォーム１８は、キャビネット１１全体に配置されている。インプットタンク１６は、蓋１３のみによって覆われるインプットタンク１６頂部の開口部を除き、音響減衰フォーム１８によって完璧に取り囲まれている。
【００３４】
減衰される音の周波数範囲は概ね７３ｄＢａ以下である。インプットタンク１６、媒体４４、および偏心モータ１４は音の周波数スペクトルを生じるため、本発明の発展段階においては、適当な周波数を減衰させる適切な方法を見つけ出すための技術的研究が行われた。好適な実施例では、４〜１８０秒のタンク１６内での所望の循環速度を得るために、偏心モータ１４の目指すべき振幅は１ｍｍ〜３ｍｍであり、周波数は１２００ｒｐｍ〜３６００ｒｐｍである。
【００３５】
装置の動作により生み出された音は、吸収速度でエネルギを放散しており、よって表面均一化装置１００は冷却ファン３４も備えているが、これは偏心モータ１４が熱を生じるものであって、従来の振動式仕上げ装置はモータの生じる過度の熱によって故障することが知られているためである。装置１００は、装置１００から熱を除くために冷却ファン３４を使用すると共に、さもなければ装置１００内で音の消散エネルギから生じるであろう温度上昇を避けるために音響減衰を行い、よって高温による偏心モータ１４の故障を防止する。
【００３６】
図６は表面均一化装置１００の上面図を図示しており、スプレーノズル２２とインプットタンク１６との空間的関係を描いている。
【００３７】
図７は廃液除去バケツ２４と排水容器４０と共に、電源ボタン６０を図示している。さらにキャスターホイール７０も図示されており、これはノイズ低減のためにウレタンで被覆されるものとできる。
【００３８】
実施例によっては、同時に作動させることが可能な２つのインプットタンクゾーンを設けてもよい。本開示の実施例によっては、インプットタンク１６の下に２つの廃液除去バケツリ２４（“カバリータンク”とも呼ばれる）があるものとできる。リカバリータンク２４はインプットタンク１６からの排水を集めるものであり、液体から固体を分離する堰システムを利用するものとできる。これらのリカバリータンク２４は再循環または開ルー
ププロセスで作動する能力を有する。
【００３９】
本開示の実施例においては、ベッコフ社のＰＬＣ／ＨＭＩが自動サイクルで作動する能力を与える。ベッコフ社のＰＬＣ／ＨＭＩは自動的な実行時間、液体媒体注入、流量制御を提供する。ベッコフ社のＰＬＣ／ＨＭＩはさらに偏心モータ１４の周波数、インプットタンク１６の周波数および振幅、および筐体温度のデータモニタリングを行う。
【００４０】
実施例によっては、別々のスプレーバルブによって２つのゾーンが同時に作動できるようになっており、これにより異なる仕上げ媒体４４の使用および異なる散布量および散布間隔を可能としている。
【００４１】
本発明は特定の好ましい実施の形態に関して説明してきたが、本開示の精神および範囲から逸脱することなく改造および変更がなし得ることは当業者であれば容易に理解できる。なお、出願人は、上述かつ添付の図面に図示された特定の細部に限定されることは意図していない。
【００４２】
【表１】
2019521868.tif 000011
“ＵＰＭ”はウレタン研磨(polishing)媒体を意味する
“ＵＡＭ”はウレタン研磨(abrasive)媒体を意味する
【００４３】
関連出願の相互参照
本願は、２０１６年６月３０日に出願された仮特許出願番号第６２／３６５７５１号の優先権を主張するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側表面および外側表面を有するタンクを設け、
前記タンクを固体の研磨材を含む媒体で満たし、前記タンクは動作可能にモータとつながると共に、前記タンクが媒体を保持しているときの一体化した前記タンクとモータのメタセンタよりも高い位置に配置された１つ以上のスプリングとつながっており、
前記タンクにＺ方向への動きを生じさせ、
前記タンク内の媒体を回転させ、
前記媒体内に部品を投入し、回転する前記媒体内で前記部品を浮動させることを前記媒体に許し、
前記部品が前記媒体内を回転している間、前記タンクの内側表面に前記部品が接触することを実質的に防止し、
前記部品の表面を均一化することを含む表面均一化方法。
【請求項２】
前記部品が前記媒体内を回転している間、前記部品は前記媒体内に実質的に潜り続けている請求項1記載の方法。
【請求項３】
前記タンク内で回転している前記媒体の流れを、前記タンクの内側表面のいくつかから離れる方向に方向づける構造的特徴をさらに備える請求項1記載の方法。
【請求項４】
前記部品が前記媒体内を回転している間、前記タンクの内側表面に前記部品が接触することを実質的に防止することが、前記タンクの内側表面の少なくとも一部に沿って延びる２つ以上のガイドリブを設け、前記ガイドリブを、前記タンクの内側表面の長手に沿う長手方向に間隔をあけて配置することによって達成される請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記媒体がさらに液体媒体を含み、前記媒体が前記タンク内で回転している間、前記液体媒体を前記タンク内へと周期的に噴霧する請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記媒体の表面端の近傍に少なくとも１つのダイバータを配置することをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記媒体の表面端の近傍に少なくとも１つのダイバータを配置することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記媒体の吐出し表面端の近傍に第１のダイバータを配置し、前記媒体の取込み表面端の近傍に第２のダイバータを配置することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記第１のダイバータを前記第２のダイバータよりも高い位置に配置することをさらに含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記タンクの振幅の測定および前記タンクの振幅の調整をさらに含み、調整は周波数調整を含む請求項１記載の方法。
【請求項１１】
フレームと、
第１の面、第２の面、および半円形状の底部を有する、固体の研磨材と液体を含む媒体を保持するためのタンクと、
前記タンクの前記底部またはその近傍において、前記タンクの垂直中心線からオフセットされた位置で、前記タンクの外側表面に直接または間接的に取り付けられた偏心モータと、
前記タンク内に設けられ、それぞれが前記タンクの前記第１の面から前記第２の面へと、かつ前記タンクの前記底部に沿って延び、さらに前記タンクの内側表面から前記タンク
の内部に向かって任意の高さを有する２つ以上のリブと、
前記タンクが媒体を保持しているときの一体化した前記タンクと偏心モータのメタセンタよりも高い位置で、前記フレームに取り付けられた１つ以上のスプリングと、を備え、前記タンクは動作可能に前記１つ以上のスプリングとつながっており、
前記偏心モータの動作中、前記タンク内の媒体が前記タンクの内部を中心に略円軌道で動き、前記軌道は概ね、前記第１の面沿いに下向き、前記底部沿い、前記第２の面沿いに上向き、さらに前記第２の面から前記第１の面へと向かう方向、の順をたどるものである部品の表面仕上げ装置。
【請求項１２】
動作時、前記偏心モータからの力が、前記タンクを垂直方向に任意の周波数で上下動させる請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記モータの重量ポンド単位の力と、前記タンクに保持された媒体のポンド単位の重量の比は、４：１〜７：１の範囲である請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記タンクは、０．５ｍｍ〜４ｍｍの範囲の距離を垂直方向に上下動する請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
前記タンクは、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲の距離を垂直方向に上下動する請求項１１記載の装置。
【請求項１６】
前記モータの動作中、前記媒体に部品が投入されると、前記部品が前記タンクの内部を中心に略円軌道で移動する請求項１１記載の装置。
【請求項１７】
前記部品が前記タンクの内部を中心に略円軌道で移動するときに、前記リブが、前記タンクの前記第１の面、第２の面、底部の表面に部品が接触することを実質的に防止する請求項１１記載の装置。
【請求項１８】
前記タンクの開口部へと向けられた、前記モータの動作中に前記タンクへと液体の媒体を噴霧するための噴霧器をさらに含む請求項１１記載の装置。
【請求項１９】
前記タンクの前記第１の面、前記第２の面のいずれかの上部に配置されたダイバータをさらに含む請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記タンクの前記第１の面、前記第２の面のいずれかの上部に配置されたダイバータをさらに含む請求項１１記載の装置。
【請求項２１】
前記第１の面の上部に配置された第１のダイバータと、前記第２の面の上部に配置された第２のダイバータをさらに含み、前記第１のダイバータおよび前記第２のダイバータはそれぞれ底部を有し、前記第２のダイバータの底部は、前記第１のダイバータの底部の位置より高い位置に配置されている請求項１１記載の装置。
【請求項２２】
前記固体の研磨材は、約２０ポンド／立方フィート〜９０ポンド／立方フィートの範囲の低密度材料からなる請求項１１記載の装置。
【請求項２３】
前記モータは、９００ｒｐｍ以上で作動可能である請求項１１記載の装置。
【請求項２４】
前記モータは、９００ｒｐｍ〜４５００ｒｐｍの範囲で調整可能に作動可能である請求項１１記載の装置。
【請求項２５】
前記モータの速度は、前記媒体に投入された部品が前記略円軌道で移動する速度を変化させるように調整可能である請求項１１記載の装置。
【請求項２６】
前記速度は、４〜１８０秒で前記円軌道を完全に一周するように前記部品を移動させるように選択可能である請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記部品は、前記媒体内に実質的に潜り続けている請求項１１記載の装置。
【請求項２８】
前記媒体が流動床である請求項１１記載の装置。
【国際調査報告】
2019521868.tif 000012
2019521868.tif 000013
2019521868.tif 000014