(57)【要約】【課題】第２圧縮流体の圧力設定に対する制約をなくすことができ、粉体や加工屑の排出効率を向上できる粉体噴射装置を提供する。【解決手段】ノズル４が接続された粉体通路７に粉体供給タンク３を連通接続し、該粉体通路７の上流端から供給された第１圧縮流体Ｆ１により上記ノズル４から粉体２を噴射するようにした粉体噴射装置において、上記粉体通路７に第２圧縮流体Ｆ２を供給する圧縮流体通路８を連通接続し、該第２圧縮流体Ｆ２の流体圧力Ｐ２を第１圧縮流体Ｆ１の流体圧力Ｐ１に応じて可変制御することによりノズル４からの粉体２を間欠的に噴射する流体圧力制御手段２０を設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルが接続された粉体通路に粉体供給部を連通接続し、該粉体通路の上流端から供給された第１圧縮流体により上記ノズルから粉体を噴射するようにした粉体噴射装置において、上記粉体通路に第２圧縮流体を供給する圧縮流体通路を連通接続し、該第２圧縮流体の流体圧力を上記第１圧縮流体の流体圧力に応じて可変制御することにより上記ノズルから粉体を間欠的に噴射する流体圧力制御手段を設けたことを特徴とする粉体噴射装置。
【請求項２】
請求項１において、上記流体圧力制御手段は、上記第２圧縮流体の流体圧力を、上記粉体を噴射する期間においては上記第１圧縮流体の流体圧力より低くし、上記粉体の噴射を停止する期間においては上記第１圧縮流体の流体圧力より高くするように構成されていることを特徴とする粉体噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記流体圧力制御手段は、上記第１，第２圧縮流体の流体圧力を可変制御することにより、上記粉体の噴射時期，噴射量を連続的に変化させるように構成されていることを特徴とする粉体噴射装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかにおいて、上記粉体供給部内には第３圧縮流体が供給されており、上記流体圧力制御手段は、第３圧縮流体の流体圧力を上記第１，第２圧縮流体の流体圧力に応じて可変制御するように構成されていることを特徴とする粉体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体を圧縮流体とともに吹き付けることにより、例えばワークに溝や穴加工を行ったり，ワークのバリ取りや面取り加工を行ったりするようにした粉体噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワークに微細な溝や穴加工を行う方法として、従来から、ノズルから粉体（研磨材）を圧縮流体とともに連続的に噴射して行う、いわゆるショットブラスト加工法がある。ところで、上記粉体を圧縮流体とともに連続的に吹き付て穴加工を行う方法の場合、穴が未貫通の状態では該穴内に粉体や加工屑が排出されずに滞留する場合があり、加工効率が低下するという問題がある。
【０００３】
このような粉体の滞留を防止するために、従来、図５に示す構造の粉体噴射装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この粉体噴射装置は、ノズル本体３１に形成された粉体通路３２に粉体供給タンク３３を連通接続するとともに、上記粉体通路３２に第１圧縮流体Ａを間欠供給し、上記圧縮流体通路３４に上記第１圧縮流体Ａの流体圧力Ｐａより小さい流体圧力Ｐｂの第２圧縮流体Ｂを一定圧でもって連続供給するよう構成されている。
【０００４】
そして上記第１圧縮流体Ａが供給されている期間においては、粉体３５がタンク３３から１回の噴射量に相当する量だけ取り込まれ、該第１圧縮流体Ａとともにノズル３６に搬送され、さらに圧縮流体通路３４から連続供給される一定圧の第２圧縮流体Ｂの合流によって加速されて上記ノズル３６から噴射される。一方、第１圧縮流体Ａの供給が停止された期間においては、上記第２圧縮流体Ｂだけがノズル３６から噴射されることから、該第２圧縮流体Ｂによって穴内に滞留する粉体や加工屑が排出される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３２６２２９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置のように第１圧縮流体Ａを間欠供給して粉体３５を間欠的に噴射する構造を採用した場合には、第１圧縮流体Ａの流体圧力Ｐａを第２圧縮流体Ｂの流体圧力Ｐｂより大きくする必要がある。このため第２圧縮流体Ｂの圧力設定に制約が生じ、粉体や加工屑を効率良く排出できない場合があり、深い穴加工が困難になるという懸念がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、第２圧縮流体の圧力設定に対する制約をなくすことができ、粉体や加工屑の排出効率を向上できる粉体噴射装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ノズルが接続された粉体通路に粉体供給部を連通接続し、該粉体通路の上流端から供給された第１圧縮流体により上記ノズルから粉体を噴射するようにした粉体噴射装置において、上記粉体通路に第２圧縮流体を供給する圧縮流体通路を連通接続し、該第２圧縮流体の流体圧力を上記第１圧縮流体の流体圧力に応じて可変制御することにより上記ノズルから粉体を間欠的に噴射する流体圧力制御手段を設けたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、上記流体圧力制御手段は、上記第２圧縮流体の流体圧力を、上記粉体を噴射する期間においては上記第１圧縮流体の流体圧力より低くし、上記粉体の噴射を停止する期間においては上記第１圧縮流体の流体圧力より高くするように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記流体圧力制御手段は、上記第１，第２圧縮流体の流体圧力を可変制御することにより、上記粉体の噴射時期，噴射量を連続的に変化させるように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れかにおいて、上記粉体供給部内には第３圧縮流体が供給されており、上記流体圧力制御手段は、第３圧縮流体の流体圧力を上記第１，第２圧縮流体の流体圧力に応じて可変制御するように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の作用効果】
請求項１の発明にかかる粉体噴射装置によれば、粉体及び第１圧縮流体が供給される粉体通路に第２圧縮流体が供給される圧縮流体通路を連通接続し、第２圧縮流体の流体圧力を第１圧縮流体の流体圧力に応じて可変制御するようにしたので、例えば、請求項２の発明のように、第２圧縮流体の流体圧力を、粉体を噴射する期間においては第１圧縮流体の流体圧力より低くし、粉体の噴射を停止する期間においては第１圧縮流体の流体圧力より高くすることにより、粉体停止時の第２圧縮流体の圧力を第１圧縮流体の圧力に制約されることなく任意に設定することができ、粉体や加工屑の排出効率を高めることができる。これにより例えばワークの穴深さに応じて第２圧縮流体の流体圧力を設定でき、深い穴加工が可能となる。
【００１３】
請求項３の発明では、第１，第２圧縮流体の流体圧力を可変制御することにより、粉体の噴射時期，噴射量を連続的に変化させたので、ワーク加工中でもワーク加工量や加工速度を調整したり，変更したりすることができる。
【００１４】
請求項４の発明では、粉体供給部内に供給される第３圧縮流体の流体圧力を第１，第２圧縮流体の流体圧力に応じて可変制御したので、第１，第２圧縮流体の流体圧力に変化が生じても粉体が粉体供給部側に逆流するのを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１ないし図４は、本発明の一実施形態による粉体噴射装置を説明するための図であり、図１は粉体噴射装置の全体構成図、図２，図３はそれぞれ粉体の噴射状態，停止状態を示す模式図、図４は粉体の噴射停止サイクルを示す特性図である。
【００１７】
図において、１は粉体噴射装置を示しており、これは粉体２が充填されたタンク（粉体供給部）３と、ノズル４を有するノズル本体５と、該ノズル本体５に圧縮流体を供給する圧縮流体供給部６とを備えている。
【００１８】
上記ノズル本体５には粉体通路７が形成されており、該粉体通路７の上流側には上記タンク３の底壁に形成された供給口３ａが連通接続されている。また上記ノズル本体５の粉体通路７の下流端には上記ノズル４が接続されており、このノズル４は０．３〜１ｍｍφの噴射径ｄを有している。
【００１９】
上記ノズル本体５には圧縮流体通路８が形成されている。この圧縮流体通路８は上記粉体通路７の下流端部に連通接続されており、この両通路７，８の合流部９は粉体通路７より若干大径となっている。
【００２０】
上記圧縮流体供給部６は、１つの圧縮流体供給源１０と、該圧縮流体供給源１０に接続されたメイン通路１１と、該メイン通路１１に分岐するように接続された第１，第２，第３圧縮流体供給通路１２，１３，１４とを備えている。
【００２１】
上記第１圧縮流体供給通路１２の下流端は上記ノズル本体５の粉体通路７の上流端に連通接続され、第３圧縮流体供給通路１４の下流端は上記タンク３に連通接続されている。上記第１，第３圧縮流体供給通路１２，１４の途中には第１，第３流体圧力調整弁１５，１６が介設されている。
【００２２】
上記第２圧縮流体供給通路１３は低圧側供給通路１３ａと高圧側供給通路１３ｂとに分岐されており、この各供給通路１３ａ，１３ｂの下流端は上記ノズル本体５の圧縮流体通路８の上流端に連通接続されている。上記低圧側供給通路１３ａ及び高圧側供給通路１３ｂにはそれぞれ低圧用圧力調整弁１７，高圧用圧力調整弁１８が介設されており、該各圧力調整弁１７，１８の下流側にはソレノイドバルブ１９が介設されている。このソレノイドバルブ１９は第２圧縮流体供給通１３を低圧側，高圧側供給通路１３ａ，１３ｂの何れかに切り換えるものである。
【００２３】
上記圧縮流体供給部６は流体圧力制御装置（流体圧力制御手段）２０を備えている。この圧力制御装置２０は、上記各圧力調整弁１５〜１８を介して粉体通路７，圧縮流体通路８，タンク３に供給される第１〜第３圧縮流体Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の流体圧力Ｐ１，Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｈ，Ｐ３を可変制御するとともに、パルス発振器２１を介してソレノイドバルブ１９を切り換え制御するように構成されている。
【００２４】
そして上記流体圧力制御装置２０は、上記ソレノイドバルブ１９を、粉体２を噴射する期間においては第２圧縮流体Ｆ２をＰ２Ｌ側に切り換え、粉体２の噴射を停止する期間においてはＰ２Ｈ側に切り換える。
【００２５】
具体的には、上記流体圧力制御装置２０は、第１圧縮流体Ｆ１の流体圧力Ｐ１が０．５ＭＰａの一定圧となるように第１流体圧力調整弁１５を制御し、第２圧縮流体Ｆ２の低圧側流体圧力Ｐ２Ｌが０〜０．５ＭＰａとなるように低圧用圧力調整弁１７を制御するとともに、高圧側流体圧力Ｐ２Ｈが０．５〜０．６ＭＰａとなるように高圧用圧力調整弁１８を制御する。また上記流体圧力制御装置２０は、第３圧縮流体Ｆ３の流体圧力Ｐ３が第１，第２流体圧力Ｐ１，Ｐ２より小さくなるように第３流体圧力調整弁１６を制御する。さらに上記流体圧力制御装置２０は、粉体２の噴射停止サイクルが０〜５０Ｈｚとなるようにソレノイドバルブ１９を切り換え制御する。
【００２６】
また，上記流体圧力制御装置２０は、例えばワークの材質，加工条件等に応じて入力されたプログラムに基づいて各圧力調整弁１５〜１８及びソレノイドバルブ１９を制御するように構成されている。さらに加工中にプログラムを変更した場合には、該変更されたプログラムに基づいて制御を行うようになっている。即ち、第２圧縮流体Ｆ２の流体圧力を変化させることにより、粉体２を連続的に噴射したり，噴射量を変化させたりすることが可能となっている。
【００２７】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００２８】
本実施形態の粉体噴射装置１は、金属やセラミックス等の脆性材料からなるワークＷに粉体２を圧縮流体Ｆ１，Ｆ２とともに間欠的に吹き付けることにより微細な溝や穴加工を行うものである。この場合、ソレノイドバルブ１９がＰ２Ｌ側に切り換わると、第１圧縮流体Ｆ１の流体圧力Ｐ１が第２圧縮流体Ｆ２の流体圧力Ｐ２Ｌより高くなり、これにより粉体２がノズル４から噴射される。またＰ２Ｈ側に切り換わると、第１圧縮流体Ｆ１の流体圧力Ｐ１より第２圧縮流体Ｆ２の流体圧力Ｐ２Ｈが高くなり、これにより粉体２の噴射が停止される。なお、このような粉体の噴射と停止サイクルは例えば２０ｍｓ程度に設定されている。
【００２９】
ここで、粉体２を間欠的に噴射する場合、粉体の供給を停止するときに、穴内にある粉体や加工屑を排出できるのであれば、停止期間中においても若干量の粉体を噴射するようにしてもよい。
【００３０】
本実施形態によれば、粉体２及び第１圧縮流体Ｆ１が供給される粉体通路７に第２圧縮流体Ｆ２が供給される圧縮流体通路８を連通接続し、第２圧縮流体Ｆ２を、粉体２を噴射する期間においては第１圧縮流体Ｆ１の流体圧力Ｐ１より低い流体圧力Ｐ２Ｌ側に切り換え、粉体２の噴射を停止するときには第１圧縮流体Ｆ１の流体圧力Ｐ１より高い流体圧力Ｐ２Ｈ側に切り換えるようにしたので、第２圧縮流体Ｆ２の流体圧力Ｐ２Ｈを自由に設定することができ、粉体や加工屑の排出効率を高めることができる。これによりワークＷの穴深さに応じた流体圧力に設定でき、従来では困難であった深い穴加工が可能となる。
【００３１】
本実施形態では、第２圧縮流体Ｆ２の流体圧力Ｐ２を可変制御することにより、粉体２の噴射時期，噴射量を連続的に変化させるようにしたので、ワーク加工中でもワーク加工量や加工速度を調整したり，変更したりすることができる。
【００３２】
本実施形態では、タンク３内に供給される第３圧縮流体Ｆ３の流体圧力Ｐ３を第１，第２圧縮流体Ｆ１，Ｆ２の流体圧力Ｐ１，Ｐ２より小さくしたので、粉体２がタンク３内に逆流するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による粉体噴射装置の全体構成図である。
【図２】上記粉体噴射装置の粉体の噴射状態を示す模式図である。
【図３】上記粉体の停止状態を示す模式図である。
【図４】上記粉体の噴射停止サイクルを示す特性図である。
【図５】従来の一般的な粉体噴射装置の概略図である。
【符号の説明】
１              粉体噴射装置
２              粉体
３              タンク
４              ノズル
７              粉体通路
８              圧縮流体通路
２０            流体圧力制御装置
Ｆ１〜Ｆ３      第１〜第３圧縮流体
Ｐ１〜Ｐ３      流体圧力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004202618.tif 000006
【図５】
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