(57)【要約】      （修正有）【課題】ボール表面に対するブラスト処理において、低密度のブラスト加工であっても作業者によるバラツキを生じさせず、安定した仕上がり状態を得られる球面ブラストシステムを提供すること。【解決手段】球面ブラストシステム１０はボールの球面にブラスト処理を行なうブラストシステムであって、球面にブラスト処理を行なうブラスト手段２と、ボールを支持するボール支持手段３と、回転駆動軸６ａ、６ｂ等を回転駆動する軸駆動手段４とを備えてなり、ボール支持手段３は、回転駆動されないボール保持軸５と、軸駆動手段４により回転駆動される二以上の回転駆動軸６ａ、６ｂ、・・・とがボールを支持するように配置されている構成とする。【選択図】図１
2019147194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールの球面にブラスト処理を行なう球面ブラストシステムであって、球面にブラスト処理を行なうブラスト手段と、ボールを支持するボール支持手段と、後記回転駆動軸を回転駆動する軸駆動手段とを備えてなり、該ボール支持手段は、回転駆動されないボール保持軸と、該軸駆動手段により回転駆動される二以上の回転駆動軸とがボールを支持するように配置されていることを特徴とする、球面ブラストシステム。
【請求項２】
前記ボール支持手段は相互に軸が直交方向に配置された二の前記回転駆動軸を備えて構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の球面ブラストシステム。
【請求項３】
前記ボール保持軸は前記回転駆動軸方向に加圧されて配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の球面ブラストシステム。
【請求項４】
前記ボール保持軸はブラストビーズが包埋され得る（以下、「包埋性」という。）とともに弾性のある材質により形成されていることを特徴とする、請求項１、２、３のいずれかに記載の球面ブラストシステム。
【請求項５】
球面ブラスト処理のための制御を行なう制御手段が備えられていることを特徴とする、請求項１、２、３、４のいずれかに記載の球面ブラストシステム。
【請求項６】
前記制御手段は前記軸駆動手段による前記回転駆動軸の回転量を制御することを特徴とする、請求項５に記載の球面ブラストシステム。
【請求項７】
前記制御手段は前記ブラスト手段によるブラスト処理のタイミングまたは処理時間の少なくともいずれかを制御することを特徴とする、請求項５または６に記載の球面ブラストシステム。
【請求項８】
前記回転駆動軸によるボールの回転がなされていないタイミングでブラスト処理（以下、「間欠ブラスト処理」という。）されるよう制御されることを特徴とする、請求項７に記載の球面ブラストシステム。
【請求項９】
前記間欠ブラスト処理により球面全体にムラなくブラスト処理がなされるよう制御されることを特徴とする、請求項８に記載の球面ブラストシステム。
【請求項１０】
トラックボールのボール製造用であることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９のいずれかに記載の球面ブラストシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は球面ブラストシステムに係り、特に、球体表面へのブラスト加工（表面荒らし）において安定した仕上がりを得ることのできる、球面ブラストシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トラックボールのボール製造においては、最終的な仕上げを行なう前処理としてブラスト処理が行なわれる。従来、このようなボールブラスト処理は、手作業で行なう方法か、または回転軸を用いてボールを回転させながら無作為にブラスト加工を行う方法によるのが一般的である。
【０００３】
ボール表面などの曲面に対するブラスト処理技術については従来、特許出願等による提案もなされている。たとえば後掲特許文献１には、作業性がよく効率的に配管外面を研削処理可能な配管外面ブラスト装置的として、ブラスト材を噴射するノズル、および研削に供されたブラスト材と粉塵とを吸引する吸引口を内蔵したブラストヘッドを、ガイド部材と環状部材とによって配管外面の長手方向および周方向に移動可能に案内するよう構成し、使用済みのブラスト材や粉塵を吸引するとともにブラストヘッドを容易に配管外周面に沿って移動可能とした構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５０４６６号公報「配管外面ブラスト装置」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、上述した従来のボールブラスト方法は、ボール表面を完全に荒らしてよい場合には問題なく行なうことができる。一方、ボール表面を完全に荒らすと完全に曇った状態となり、透明感がなくなるため、用途として、ある程度の曇りが欲しいが完全には曇らないで欲しい場合には、低密度のブラスト加工を施す必要がある。
【０００６】
しかし、従来のボールブラスト方法によりボール表面に低密度のブラスト加工を行なうことは非常に難しい。それは、作業者において、微妙な加工状態を判断することが非常に困難であり、加工結果にムラが生じやすいからである。表面にムラがある状態は、ボール表面の反射の違いが顕著に生じ、非常に見苦しい状態となる。つまり、一様の表面状態にならず、品位が低下してしまう。
【０００７】
そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点をなくし、ボール表面に対するブラスト処理において、低密度のブラスト加工を行なう場合であっても作業者によるバラツキを生じさせず、安定した仕上がり状態を得ることを可能とする、球面ブラストシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者は上記課題について検討した結果、ブラスト処理対象のボールを自動的に回転させ、ブラスト加工範囲を限定し、かつ加工座標を数値管理するシステムとすることによって加工ムラの発生を無くせることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【０００９】
〔１〕  ボールの球面にブラスト処理を行なう球面ブラストシステムであって、球面にブラスト処理を行なうブラスト手段と、ボールを支持するボール支持手段と、後記回転駆動軸を回転駆動する軸駆動手段とを備えてなり、該ボール支持手段は、回転駆動されないボール保持軸と、該軸駆動手段により回転駆動される二以上の回転駆動軸とがボールを支持するように配置されていることを特徴とする、球面ブラストシステム。
〔２〕  前記ボール支持手段は相互に軸が直交方向に配置された二の前記回転駆動軸を備えて構成されていることを特徴とする、〔１〕に記載の球面ブラストシステム。
【００１０】
〔３〕  前記ボール保持軸は前記回転駆動軸方向に加圧されて配置されていることを特徴とする、〔１〕または〔２〕に記載の球面ブラストシステム。
〔４〕  前記ボール保持軸はブラストビーズが包埋され得る（以下、「包埋性」という。）とともに弾性のある材質により形成されていることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔３〕のいずれかに記載の球面ブラストシステム。
【００１１】
〔５〕  球面ブラスト処理のための制御を行なう制御手段が備えられていることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔３〕、〔４〕のいずれかに記載の球面ブラストシステム。
〔６〕  前記制御手段は前記軸駆動手段による前記回転駆動軸の回転量を制御することを特徴とする、〔５〕に記載の球面ブラストシステム。
【００１２】
〔７〕  前記制御手段は前記ブラスト手段によるブラスト処理のタイミングまたは処理時間の少なくともいずれかを制御することを特徴とする、〔５〕または〔６〕に記載の球面ブラストシステム。
【００１３】
〔８〕  前記回転駆動軸によるボールの回転がなされていないタイミングでブラスト処理（以下、「間欠ブラスト処理」という。）されるよう制御されることを特徴とする、〔７〕に記載の球面ブラストシステム。
〔９〕  前記間欠ブラスト処理により球面全体にムラなくブラスト処理がなされるよう制御されることを特徴とする、〔８〕に記載の球面ブラストシステム。
〔１０〕  トラックボールのボール製造用であることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕、〔８〕、〔９〕のいずれかに記載の球面ブラストシステム。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の球面ブラストシステムは上述のように構成されるため、これらによれば、ボール表面に対するブラスト処理により低密度のブラスト加工を行なう場合であっても、作業者によるバラツキを生じさせず、表面荒らし加工において安定した仕上がり状態を得ることができる。本発明の球面ブラストシステムは、ボール表面へのブラスト処理を、ブラスト手段や軸駆動手段によって自動的に実施するように構成することができる。
【００１５】
すなわち本発明では、ブラスト加工を行うボール表面を機械的に管理する構成とすることができるため、ブラスト加工を実施しない領域が生じず、また、重複して加工する面も生じないようにすることができる。つまり、ボール表面におけるブラスト加工座標の数値管理により、複数の回転駆動軸の駆動によるボールの自動的な回転を行なわしめ、ブラスト処理対象領域がブラスト手段の処理範囲に移動するように制御し、かつ、ブラスト手段によるブラスト処理範囲を制御する構成とすることができる。ブラスト処理対象領域を数値的に制御することによって、加工忘れや加工ムラの発生を原理上なくすことができ、従来の手法では成し得なかった均一なブラスト加工状態を、安定して得ることが可能となる。
【００１６】
また、ブラストビーズをボールが停止している時にのみ噴射する制御を行なうことによって、加工条件を十分に安定させることができ、上述したボールの回転駆動における制御による効果と合わせ、加工ムラの可能性をさらに低減することが可能となる。加工ムラを低減できることで均一なブラスト加工面となり、品位を向上させることができる。また、機械的にブラスト加工を行うため、加工者の熟練度には一切関係なく、安定した品質でブラスト加工済みの球面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明球面ブラストシステムの基本構成を示す概念図である。
【図２】本発明球面ブラストシステムの基本構成を示す説明図である。
【図３】本発明球面ブラストシステムのボール保持軸の構成を示す断面視の説明図である。
【図４】制御手段を備えた本発明球面ブラストシステムの構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明球面ブラストシステムの基本構成を示す概念図である。図示するように本球面ブラストシステム１０は、ボールの球面にブラスト処理を行なうブラストシステムであって、球面にブラスト処理を行なうブラスト手段２と、ボールを支持するボール支持手段３と、回転駆動軸６ａ、６ｂ等を回転駆動する軸駆動手段４とを備えてなり、ボール支持手段３は、回転駆動されないボール保持軸５と、軸駆動手段４により回転駆動される二以上の回転駆動軸６ａ、６ｂ、・・・とがボールを支持するように配置されていることを、主たる構成とする。
【００１９】
かかる構成により本球面ブラストシステム１０では、ブラスト処理対象のボールはボール支持手段３により所定の空間位置に支持されるが、この支持は、回転駆動されないボール保持軸５と、軸駆動手段４により回転駆動される二以上の回転駆動軸６ａ等がボールに接触する状態で配置されていることによってなされる。そして、軸駆動手段４によって回転駆動軸６ａ等は回転駆動し、回転駆動軸６ａ等に接触しているボールは回転駆動軸６ａ等の回転に伴って回転する。
【００２０】
軸駆動手段４は駆動と駆動停止を行えるため、それによりボールは回転とその停止が制御され得る。またブラスト手段２は、ボールの球面に対するブラスト処理とその停止を行なうため、ブラスト処理とその停止が制御され得る。後述するように本球面ブラストシステム１０は、軸の駆動とブラスト処理を制御し、自動的な処理対象位置出しとブラスト処理を行なわせる構成とすることができる。
【００２１】
図２は、本発明球面ブラストシステムの基本構成を示す説明図である。図示するように本球面ブラストシステム１１０は、ボールＢの球面にブラスト処理を行なうブラストシステムであって、球面にブラスト処理を行なうブラスト手段１２（ブラストノズル）と、ボールＢを支持するボール支持手段１３と、回転駆動軸１６ａ、１６ｂ等を回転駆動する軸駆動手段（図示せず）とを備えてなり、ボール支持手段１３は、回転駆動されないボール保持軸１５と、軸駆動手段により回転駆動される二以上の回転駆動軸１６ａ、１６ｂ、・・・とがボールＢを支持するように配置されている構成とする。
【００２２】
かかる構成により本球面ブラストシステム１１０では、ブラスト処理対象のボールＢはボール支持手段１３により所定の空間位置に支持されるが、この支持は、回転駆動されないボール保持軸１５と、軸駆動手段により回転駆動される二以上の回転駆動軸１６ａ等がボールＢに接触する状態で配置されていることによってなされる。そして、軸駆動手段によって回転駆動軸１６ａ等は回転駆動し、回転駆動軸１６ａ等に接触しているボールＢは回転駆動軸１６ａ等の回転に伴って回転する。
【００２３】
軸駆動手段は駆動と駆動停止を行えるため、それによりボールＢは回転とその停止が制御され得る。またブラスト手段１２（ブラストノズル）は、ボールＢの球面に対するブラスト処理とその停止を行なうため、ブラスト処理とその停止が制御され得る。後述するように本球面ブラストシステム１１０は、軸の駆動とブラスト処理を制御し、自動的な処理対象位置出しとブラスト処理を行なわせる構成とすることができる。
【００２４】
なお、ボール支持手段１３のうち回転駆動軸１６ａ等は図示するように最低二軸設けられることとするが、より望ましくは三軸とする。三軸とすることによって、ボールＢの回転駆動をより精細に行なうことができ、より安定した制御を行なわしめることができる。また、図示するように二軸の場合は、相互に軸が直交方向に配置された二の回転駆動軸１６ａ、１６ｂとする構成とすることができる。かかる構成とすることによって、ボールＢの回転駆動をより精細に行なうことができ、より安定した制御を行なわしめることができる。
【００２５】
ボールＢの自動回転にはこのように複数の回転駆動軸６ａ、６ｂ等を用い、電気的または機械的にボールＢの回転量を制御し、ブラスト加工範囲がボールＢの全球面に及ぶように調整するものとすることができる。つまり、回転駆動軸１６ａ等の回転量を制御することで、ブラスト手段１２（ブラストノズル）をボールＢの全表面に対峙させることができる。
【００２６】
本球面ブラストシステム１１０においてボール保持軸１５は、回転駆動軸１６ａ、１６ｂ等の方向に加圧された状態でセットされる構成とすることができる。かかる構成とすることにより、ボールＢのセット位置を空間内で安定的に保持し、ボールＢが予想外の動きをすることを防止し、回転駆動とブラスト処理の精度を高めることができる。
【００２７】
図３は、本発明球面ブラストシステムのボール保持軸の構成を示す断面視の説明図である。図示するように本球面ブラストシステムのボール保持軸１５は、ブラスト手段からのブラストビーズＺが包埋され得る包埋性を有し、さらに弾性のある材質により形成することができる。たとえばシリコンゴム、ウレタン等である。
【００２８】
かかる構成とすることにより、ブラストビーズＺがボール保持軸１５に挟まった際には、ブラストビーズＺはボール保持軸１５の中に包埋され、ボール保持軸１５の表面上に露出しない。これにより、ボールＢへ傷をつけることが防止される。なお、ボール保持軸１５のみならず、回転駆動軸もかかる包埋性、弾性のある材質で形成することができる。
【００２９】
図４は、制御手段を備えた本発明球面ブラストシステムの構成を示す概念図である。図示するように本発明球面ブラストシステム２１０は、図１等で説明した構成に加えて、球面ブラスト処理のための制御を行なう制御手段２８が備えられた構成とすることができる。制御手段２８は、軸駆動手段２４による回転駆動軸２６ａ等の回転量を制御する構成とすることができる。
【００３０】
この回転量制御は、制御手段２８が加工座標を数値管理することに基づいて行なうものとすることができる。制御手段２８は軸駆動手段２４を駆動させることで複数の回転駆動軸２６ａ等をそれぞれ回転駆動させ、それによって処理対象のボールを自動的に回転させ、ボール表面上のブラスト処理対象領域がブラスト手段２２の処理範囲に来るように位置制御することができる。
【００３１】
このように、制御手段２８によって、ボール表面上のブラスト処理対象領域を数値的に制御することができ、加工忘れやムラの発生を原理上除去することができる。従来の手法では成し得なかった均一なブラスト加工状態を、安定して得ることができる。
【００３２】
これに加えて制御手段２８は、ブラスト手段２２によるブラスト処理のタイミング、または処理時間の少なくともいずれかを制御する構成とすることができる。これにより、ボールの回転駆動制御と連動したブラスト処理制御を行なうことができ、精度の高い自動ブラスト処理とすることができる。また、これらに加えて、ブラスト手段２２によるブラスト処理範囲（広さ）も、所定面積を設定して限定的な処理にする等の制御を行なう構成とすることもできる。このことも、自動ブラスト処理の高精度化につながる。
【００３３】
また、制御手段２８は、回転駆動軸２６ａ等によるボールの回転がなされていないタイミングでブラスト処理（間欠ブラスト処理）が行なわれるようにブラスト手段２２を制御する構成とすることもできる。つまり、ボールが停止している時にのみブラスト手段２２からブラストビーズを噴射させることで、加工条件を十分に安定させることができ、上述の各制御による効果と合わせ、加工ムラを一層低減することができる。
【００３４】
なお、ブラスト手段２２からブラストビーズを常時噴出させることとすると、移動中のブラスト処理条件が不安定になり、不要なムラが生じる可能性があるため、推奨されない。間欠ブラスト処理により球面全体にムラなくブラスト処理がなされるようにする制御が望ましい。なお、本発明は特に、トラックボールのボール製造用として好適に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の球面ブラストシステムによれば、ボール表面に対するブラスト処理により低密度のブラスト加工を行なう場合であっても、作業者によるバラツキを生じさせず、表面荒らし加工において安定した仕上がり状態を得ることができる。したがって、トラックボールのボール製造等、球面上のブラスト加工が必要な分野、および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００３６】
２、１２、２２…ブラスト手段
３、１３、２３…ボール支持手段
４、２４…軸駆動手段
５、１５、２５…ボール保持軸
６ａ、６ｂ、１６ａ、１６ｂ、２６ａ、２６ｂ…回転駆動軸
１０、１１０、２１０…球面ブラストシステム
２８…制御手段
Ｂ…ボール
Ｚ…ブラストビーズ
【図１】
2019147194.tif 000003
【図２】
2019147194.tif 000004
【図３】
2019147194.tif 000005
【図４】
2019147194.tif 000006