(57)【要約】【課題】複数のブラストガンの集合体からなる噴射装置を所定の範囲内にて往復運動させて、ワークを効率的に加工する。【解決手段】ワーク９に向かって微粉体状の研磨材９９を噴射する複数個のブラストガン１１からなる噴射装置１と、噴射装置１に供給路２１を介して上記研磨材９９を供給する供給ポンプ２と、供給ポンプ２を駆動するモータ３と、上記噴射装置１から噴射された使用済みの研磨材９９等を再使用のために分級する分級装置５と、分級装置５にて分級された再使用のための研磨材９９を集めておくとともに上記供給ポンプ２へ送り出す集合装置６と、噴射装置１に連結ロッド７１を介して一体的に連結されるものであって噴射装置１をＸＹ方向に所定の速度で往復移動させる駆動装置７と、駆動装置７の移動パターンを制御する制御手段８と、からなる。【選択図】　　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉体状の研磨材をワークに向かって噴射させるブラストガンからなる噴射装置と、当該噴射装置に上記研磨材を供給する供給ポンプと、当該供給ポンプを駆動するモータと、上記噴射装置から噴射された使用済みの研磨材を分級する分級装置と、からなるブラスト加工装置において、上記噴射装置を複数個のブラストガンの集合体から成るようにするとともに、上記噴射装置を上記ワークの加工面上において所定の範囲内にて所定の方向へ所定の速度にて移動させる駆動装置を設けるようにしたことを特徴とするブラスト加工装置。
【請求項２】
請求項１記載のブラスト加工装置において、上記駆動装置にて駆動される上記噴射装置の移動軌跡を、所定の制御手段にて制御するようにしたことを特徴とするブラスト加工装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のブラスト加工装置において、上記ブラストガンを形成するノズルを丸型ノズルからなるようにしたことを特徴とするブラスト加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のブラストガンをまとめて連装するようにした噴射装置を有するとともに、このような噴射装置をワークの表面に対して、ある一定範囲内にて円運動等をさせることによって、ある一定範囲内のワークの表面を、均一な状態に、かつ、効率良く加工することのできるようにしたブラスト加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のブラスト加工装置は、例えば特開平４−３３６９６４号公報記載のものの如く、ワークに向かって研磨材の噴射されるブラストガンを一定方向であるＸ−Ｘ方向に往復運動させるとともに、ワークを上記Ｘ−Ｘ方向に対して直交する方向であるＹ−Ｙ方向に移動させ、これによってワークの全面を上記ブラストガンから噴射される研磨材にて研削するようにしているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものにおいては、フラットノズルからなるブラストガン等を上記ワークの加工面に対して平行に往復直線運動等させることによって研磨材をワークの加工面に吹き付けるようにしているものである。従って、このブラストガンの往復直線運動（ストローク運動）に伴って上記ブラストガン及び当該ブラストガンに研磨材等を供給するためのフレキシブルダクト等は、ある点を支点にして揺動運動をするようになっている。そして、上記ストローク量が大きなもの、すなわち、ワークの加工幅が大きな値のものである場合には、上記揺動運動の支点を高い位置に設定しなければならず、本ブラスト加工装置が背の高い大形のものとならざるを得ないと言う問題点を有する。また、加工速度を上げようとすると、一定の質量を有するブラストガン及びフレキシブルダクト等を高速度で往復直線運動させる必要がある。そして、ストローク量が大きいと、それだけ運動エネルギーが大きくなるという問題点がある。このような問題点を解決するために、複数のブラストガンの集合体にて形成される噴射装置を狭い範囲内にて速い速度で往復運動させることによって、単位面積当たりの研磨材噴射量を増化させ、これによって、効果的な、かつ、均一化された研削加工を行わせるようにしたブラスト加工装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、微粉体状の研磨材をワークに向かって噴射させるブラストガンからなる噴射装置と、当該噴射装置に上記研磨材を供給する供給ポンプと、当該供給ポンプを駆動するモータと、上記噴射装置から噴射された使用済みの研磨材を分級する分級装置と、からなるブラスト加工装置に関して、上記噴射装置を複数個のブラストガンの集合体から成るようにするとともに、上記噴射装置を上記ワークの加工面上において所定の範囲内にて所定の方向へ所定の速度にて移動させる駆動装置を設けるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、複数のブラストガンの連装された噴射装置を比較的狭い範囲内にて、例えば往復運動等をさせることによってワークへの単位面積当たりの研磨材の噴射量を多くして、ワーク表面の研削加工を効率良く行わせることができるようになる。また、噴射装置の移動量（ストローク量）が従来のもののような大きな値とならないことより、噴射装置を高速度で移動（駆動）させることができるようになり、これによって研削効率の向上を図ることができるようになる。また、噴射装置の移動量（ストローク量）を、従来のもののように大きく採る必要がないので、当該噴射装置へ研磨材等を供給するフレキシブルダクトの揺動角度を小さな値に設定することができるようになり、本装置全体の高さを低く抑えることができるようになる。また、上記揺動角度が小さな値に抑えられることにより、上記フレキシブルダクト周りのシール機構等が簡単になり、装置全体の小形化を図ることができるようになる。
【０００６】
次に、請求項２記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１記載のブラスト加工装置に関して、上記駆動装置にて駆動される上記噴射装置の移動軌跡を、所定の制御手段にて制御するようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、上記噴射装置の移動軌跡（移動パターン）を所定の半径を有する円運動、あるいは８の字運動等に規制することによって、ワークのある特定の範囲内に集中的に研磨材をブラストガンから噴射させることができるようになり、研削加工の効率を向上させることができるようになる。すなわち、本発明のものにおいては、上記駆動装置としてロボット機構等を用いるとともに、このようなロボット機構の移動軌跡（移動パターン）を円運動あるいは往復直線運動等を採らせるようにし、更に、この特定の運動パターンをコンピュータ等からなる上記制御手段内に予めプログラミングしておき、この予め設定されたプログラムによって、上記駆動装置及び噴射装置を所定のパターンに則って駆動するようにしたので、ワークの加工面は効率良く研削加工されるようになる。
【０００７】
次に、請求項３記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１または請求項２記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１または請求項２記載のブラスト加工装置に関して、上記ブラストガンを形成するノズルを丸型ノズルからなるようにした構成を採ることとした。
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、ノズルの摩耗に対して、標準品からなる丸型ノズルを予め補給品として用意しておくことによって迅速に対応することができるようになる。すなわち、ノズルは研磨材の噴射によって摩耗するものであり、消耗品である。これに対して、本発明においては、同じ形態からなる丸型の標準品ノズルが複数個連装されることによって噴射装置が形成されるようになっているので、摩耗の激しいブラストガン（ノズル）を適宜取り替えることによって、常に最適の研削状態を維持することができるようになる。また、このようなノズルを標準品の丸型ノズルにて形成させるようにしたので、ノズル単体の製造コストの低減化を図ることができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１及び図２を基に説明する。本実施の形態に関するものの、その構成は、図１に示す如く、ワーク９に向かって微粉体状の研磨材９９を噴射する複数個のブラストガン１１からなる噴射装置１と、当該噴射装置１に供給路２１を介して上記研磨材９９を供給する供給ポンプ２と、当該供給ポンプ２を駆動するモータ３と、上記噴射装置１から噴射された使用済みの研磨材９９等を再使用のために分級する分級装置５と、当該分級装置５にて分級された再使用のための研磨材９９を集めておくとともに当該集められた研磨材９９を上記供給ポンプ２へ送り出す集合装置６と、上記噴射装置１に連結ロッド７１を介して一体的に連結されるものであって上記噴射装置１をＸＹ方向に所定の速度で往復移動させる駆動装置７と、当該駆動装置７の移動パターン（移動軌跡）を制御する制御手段８と、からなることを基本とするものである。
【０００９】
このような基本構成からなるものにおいて、上記噴射装置１は、複数個のブラストガン１１を主に形成されるものであるとともに、これら各ブラストガン１１は、その平面視において、図２に示す如く、例えば千鳥状等に配置されるようになっているものである。なお、上記ブラストガン１１の配置状態は、図２に示すような千鳥状のものに限定されるものではなく、例えば４〜５本のブラストガン１１が横一列状に配置されて、これらが一体となって移動するようなものであっても良い。そして、このように配置された各ブラストガン１１には、高圧のエア（圧縮空気）が供給されるようになっているとともに、この高圧エアの噴射によって生ずる負圧に基づいて、上記微粉体状の研磨材９９が供給路２１から吸引され、更には、この吸引された研磨材９９が、上記高速度の噴射流（ジェット流）に乗って上記ワーク９の所定の位置へと噴射されるようになっているものである。
【００１０】
そして、このような構成からなる複数のブラストガン１１の集合体からなる噴射装置１は、図１及び図２に示す如く、所定の振幅を有した状態でＸ−Ｘ方向、あるいはＹ−Ｙ方向に往復直線駆動されるか、または、これらの合成された円運動、更には８の字運動等をするようになっているものである。具体的には、本実施の形態においては、直径が２０〜５０ｍｍの値を有する円運動をさせるようにしているものである。そして、このような噴射装置１及びブラストガン１１の運動に対して、ワーク９は、ベッド（図示せず）の送り駆動によって、毎分約９ｍｍの速さ（９ｍｍ／分）でＹ−Ｙ方向へ送られるようになっているものである。
従って、上記噴射装置１による往復運動と、ベッド上に設置されたワーク９のＹ−Ｙ方向への送り駆動とによって、ワーク９の全面がブラスト加工されることとなる。
【００１１】
このような構成からなる各ブラストガン１１は、所定のフレーム１５等に取付けれられた状態で剛体からなる連結ロッド７１を介して駆動装置７の可動部７７に連結されるようになっているものである。なお、このような駆動装置７は、上記可動部７７がＸＹ方向あるいは三次元方向等に自由に可動する多関節ロボット等からなるものである。また、このような駆動装置７の上記可動部７７の移動軌跡（移動パターン）を規制する制御手段８は、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）等を主に形成されるものであって、予め入力されたプログラムによって、上記可動部７７及び噴射装置１を所定の方向へ所定の速度にて移動させる（駆動する）ようになっているものである。
【００１２】
次に、このような構成からなる上記噴射装置１の各ブラストガン１１へ研磨材９９を供給する研磨材供給システムは、上記各ブラストガン１１に連結される供給路２１と、当該供給路２１を介して研磨材９９を上記各ブラストガン１１へ供給する供給ポンプ２と、当該供給ポンプ２を駆動するモータ３と、上記噴射装置１から噴射された使用済みの研磨材９９等を分級する分級装置５と、当該分級装置５にて分級された研磨材９９等を集めておくとともに、これら集められた研磨材９９を上記供給ポンプ２へと送り出す集合装置６と、からなることを基本とするものである。
【００１３】
このような構成からなるものにおいて、上記分級装置５は、サイクロン及び集塵装置等からなるものであり、集塵装置にて生成された負圧によって、上記使用済みの研磨材９９等をサイクロン内へと吸引するとともに、当該サイクロン内にて所定の比重を有する再使用用の研磨材９９を分級して、当該サイクロンの下方部に設けられている集合装置６へと収集するようになっているものである。そして、このようにして収集された研磨材９９は、上記供給ポンプ２にて、供給路２１を介して上記噴射装置１へと送り出されるようになっているものである。なお、本実施の形態においては、この供給ポンプ２及び供給路２１は、図１に示す如く、一組の構成からなるものが挙げられているが、これに代わって、この外に、各ブラストガン１１ごとに、一組の供給路２１と供給ポンプ２とを設けるようにした構成からなるものであっても良い。また、このような構成からなる上記供給ポンプ２を駆動するモータ３は、電動モータ等からなるものであり、このモータ３についても、上記の場合と同様、各供給ポンプ２ごとにモータ３を設置するようにしても良いし、または、複数の供給ポンプ２をもとめて一つのモータ３にて駆動するようにしても良い。
【００１４】
次に、本実施の形態のものについての、その作動態様等について説明する。まず、図１に示す如く、分級装置５にて分級された研磨材９９が、供給ポンプ２を介して、更には、供給路２１を介して噴射装置１の各ブラストガン１１のところへ供給されると、ここから、高圧エアの噴射によるジェット流に乗って、上記研磨材９９がワーク９に向かって吹き付けられる。この研磨材９９のワーク９への噴射によって、ワーク９の研削加工が行われる。
【００１５】
このような状態において、複数のブラストガン１１からなる噴射装置１は、制御手段８に予め組み込まれたプログラムによって制御される駆動装置７にて、ある一定範囲内にて往復直線運動、あるいは円運動等をする。その結果、ある限られた範囲内にて、上記各ブラストガン１１からはワーク９の加工面に向かって多くの研磨材９９が噴射されることとなる。また、この研磨材９９の噴射は、相隣るブラストガン１１どうしによって、ワーク９の加工面に対してオーバラップするように行われるようになっている。その結果、噴射装置１自体をある限られた範囲内にて比較的高速度で往復運動させることによって、複数のブラストガン１１が連装された状態の噴射装置１から行われる単位面積当たりの研磨材の噴射量は大きな値となる。従って、噴射装置１にて行われる単位時間当たりの研削加工量も大きな値となる。このようにして行われる噴射装置１による研削加工に対して、ワーク９を一定方向、例えば、Ｙ−Ｙ方向等へ送ることによって、ワーク９全体の研削加工を効率的に行うことができるようになる。なお、上記のような噴射装置１の移動パターンに関しては、制御手段８に、予め円運動あるいは８の字運動等、ワーク９の加工に最適と考えられる内容のものを入力（プログラミング）しておくことによって、最適のものを提供することができるようになる。
【００１６】
このような噴射装置１及び駆動装置７等にて形成される一組のブラスト加工装置をユニット化しておくとともに、このようなユニット状態のブラスト加工装置を複数組連続的に設置することによって、加工能力の異なったブラスト加工装置を簡単に設置することができるようになる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、微粉体状の研磨材をワークに向かって噴射させるブラストガンからなる噴射装置と、当該噴射装置に上記研磨材を供給する供給ポンプと、当該供給ポンプを駆動するモータと、上記噴射装置から噴射された使用済みの研磨材を分級する分級装置と、からなるブラスト加工装置に関して、上記噴射装置を複数個のブラストガンの集合体から成るようにするとともに、上記噴射装置を上記ワークの加工面上において所定の範囲内にて所定の方向へ所定の速度にて移動させる駆動装置を設けるようにした構成を採ることとしたので、複数のブラストガンの連装された噴射装置を比較的狭い範囲内にて往復運動させることによってワークへの単位面積当たりの研磨材の噴射量を多くして、ワークを効率良く加工することができるようになった。
【００１８】
また、本発明のものにおいては、噴射装置の移動量（ストローク量）が従来のもののような大きな値とならないので、噴射装置を高速度で移動させることができるようになり、これによって研削効率を高めさせることができるようになった。また、噴射装置の移動量（ストローク量）を従来のもののように大きく採る必要がないので、本噴射装置へ研磨材等を供給するフレキシブルダクトの揺動角度を小さな値に設定することができるようになり、本装置全体の高さを低く抑えることができるようになるとともに、装置全体の小形化を図ることができるようになった。また、上記揺動角度が小さな値に抑えられることにより、上記フレキシブルダクト周りのシール機構等を簡単な構造のものとすることができるようになった。
【００１９】
また、本発明においては、上記駆動装置にて駆動される上記噴射装置の移動軌跡を、所定の制御手段にて制御するようにした構成を採ることとしたので、噴射装置の移動軌跡（移動パターン）を所定の半径を有する円運動あるいは８の字運動等をさせることによって、特定の範囲内に集中的に研磨材をブラストガンから噴射させるようにすることができるようになり、これによって、研削加工を効率良く行うことができるようになった。すなわち、本発明のものにおいては、上記駆動装置としてロボット機構等を用いるとともに、このようなロボット機構の移動軌跡（移動パターン）を円運動あるいは往復直線運動等とするようにし、更に、この特定の運動パターンをマイクロコンピュータ等にて形成される上記制御手段内に予めプログラミングしておき、この予め設定されたプログラムによって上記駆動装置及び噴射装置を所定のパターンにて駆動することができるようになり、ワークの加工面を効率良く研削加工することができるようになった。
【００２０】
また、本発明においては、上記ブラストガンを形成するノズルを丸型ノズルからなるようにした構成を採ることとしたので、ノズルの摩耗に対して標準部品からなる丸型ノズルを予め補給品として用意しておくことによって迅速に対応することができるようになった。すなわち、ノズルは研磨材の噴射によって摩耗するものであり、消耗品であるが、これに対して、本発明においては、同じ形態からなる丸型の標準品ノズルを予め用意しておくことによって、摩耗の激しいブラストガン（ノズル）を適宜取り替えることによって、常に最適の研削状態を維持することができるようになった。また、このようなノズルを標準型の丸型ノズルにて形成させるようにしたので、ノズル単体のコストを低減化することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示すスケルトン図である。
【図２】本発明にかかる噴射装置のブラストガンの配置状態に関する、その一実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１　　噴射装置
１１　ブラストガン
１５　フレーム
２　供給ポンプ
２１　供給路
３　モータ
５　分級装置
６　集合装置
７　駆動装置
７１　連結ロッド
７７　可動部
８　制御手段
９　ワーク
９９　研磨材
【図１】
2004082244.tif 000003
【図２】
2004082244.tif 000004