(57)【要約】【課題】ブラスト加工に要する時間を短縮できるブラスト加工装置を提供することを課題とする。【解決手段】内部に被加工物Ｗを配位できる処理槽の一部には、被加工物Ｗの循環方向における下流側へ向かうにつれ、せり上がる形態の傾斜面５１が設けられており、この傾斜面５１に、被加工物Ｗに反転運動を与えるための凹部５２ａ及び凸部５２ｂが設けられたことを特徴とするブラスト加工装置を提供する。この被加工物Ｗに加えられた反転運動により、従来の、傾斜面５１のないブラスト加工装置よりも、被加工物Ｗの表面の研磨がより効果的に行われる。これにより、ブラスト加工に要する時間を短縮でき、被加工物Ｗの加工コストを低減できる。【選択図】          図４
2005313262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動手段（４）によって与えられた振動により、一方向に循環される被加工物（Ｗ）の表面が、噴射された投射材（Ｂ）により研磨されるブラスト加工装置において、
横断面が略Ｕ字状であって、内部に被加工物（Ｗ）を配位できる処理槽（２）を備えたものであり、
上記処理槽（２）の一部には、被加工物（Ｗ）の循環方向における下流側へ向かうにつれ、せり上がる形態の傾斜面（５１）が設けられており、
上記の傾斜面（５１）に、被加工物（Ｗ）に反転運動を与えるための凹部（５２ａ）及び凸部（５２ｂ）が設けられたことを特徴とする、ブラスト加工装置。
【請求項２】
上記の凹部（５２ａ）及び凸部（５２ｂ）が、処理槽（２）における被加工物（Ｗ）の循環方向に略沿うようにして、連続して設けられた凸条（５３）により形成されたものであって、この凸条（５３）が、弾性体（２ａ）により被覆されたことを特徴とする、請求項１に記載のブラスト加工装置。
【請求項３】
上記の傾斜面（５１）の上方に、投射材（Ｂ）を噴射させるための噴射部（７）が備えられたことを特徴とする、請求項１または２に記載のブラスト加工装置。
【請求項４】
処理槽（２）の、被加工物（Ｗ）の循環方向における下流端（２２）が同上流端（２１）よりも上方に設けられるとともに、
この下流端（２２）が、上記の傾斜面（５１）を有するダム部（５）を介して上流端（２１）に接続され、このダム部（５）の傾斜面（５１）における上端が、処理槽（２）の下流端（２２）における底面よりも高い位置に配位されたものであり、
上記の傾斜面（５１）は、ダム部（５）の、被加工物（Ｗ）の循環方向における上流側に形成されたものであり、
この傾斜面（５１）の上方に、投射材（Ｂ）を噴射させるための噴射手段（７）が備えられたものであって、
処理槽（２）の下方には、被加工物（Ｗ）と、投射材（Ｂ）及び、被加工物（Ｗ）から生じたバリとを分離するための第１スクリーン（６ａ）が設けられており、
さらにその下方には、投射材（Ｂ）とバリとを分離するための第２スクリーン（６ｃ）が設けられたことを特徴とする、請求項１または２に記載のブラスト加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ブラスト加工装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】実公平２−２６６１２号公報
【０００３】
従来より、アルミダイキャスト製部品などの被加工物に対し、投射材を噴射して被加工物の表面を研磨できるブラスト加工が広く用いられている。
このブラスト加工に用いる装置の一例として、本願出願人による特許文献１に記載の考案に係るものがある。この装置は架台上に環状の処理槽を備えたものであって、この処理槽は支持スプリングによって支持されており、振動手段により振動させられる振動旋回式のものとされている。そして、処理槽内に投入された被加工物は上記の振動を受けて、処理槽内を循環する。一方、処理槽の上部には、上記の循環する被加工物に対して、砥粒などの投射材を噴射するための噴射部が設けられている。この噴射部から噴射される投射材が被加工物の表面に衝突することによって、被加工物のバリ取りや表面の研磨が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のブラスト加工装置においては、加工時間が多くかかっていた。それは、処理槽内において上記の振動を受けて発生する被加工物の反転運動が十分ではなく、その分、ブラスト加工にかかる時間が多く必要であったためである。
【０００５】
本願発明はこのことに鑑み、ブラスト加工に要する時間を短縮できるブラスト加工装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、振動手段４によって与えられた振動により、一方向に循環される被加工物Ｗの表面が、噴射された投射材Ｂにより研磨されるブラスト加工装置において、横断面が略Ｕ字状であって、内部に被加工物Ｗを配位できる処理槽２を備えたものであり、上記処理槽２の一部には、被加工物Ｗの循環方向における下流側へ向かうにつれ、せり上がる形態の傾斜面５１が設けられており、上記の傾斜面５１に、被加工物Ｗに反転運動を与えるための凹部５２ａ及び凸部５２ｂが設けられたことを特徴とする、ブラスト加工装置を提供する。
【０００７】
また、本願の請求項２に記載の発明は、上記の凹部５２ａ及び凸部５２ｂが、処理槽２における被加工物Ｗの循環方向に略沿うようにして、連続して設けられた凸条５３により形成されたものであって、この凸条５３が、弾性体２ａにより被覆されたことを特徴とする、請求項１に記載のブラスト加工装置を提供する。
【０００８】
また、本願の請求項３に記載の発明は、上記の傾斜面５１の上方に、投射材Ｂを噴射させるための噴射部７が備えられたことを特徴とする、請求項１または２に記載のブラスト加工装置を提供する。
【０００９】
また、本願の請求項４に記載の発明は、処理槽２の、被加工物Ｗの循環方向における下流端２２が同上流端２１よりも上方に設けられるとともに、この下流端２２が、上記の傾斜面５１を有するダム部５を介して上流端２１に接続され、このダム部５の傾斜面５１における上端が、処理槽２の下流端２２における底面よりも高い位置に配位されたものであり、上記の傾斜面５１は、ダム部５の、被加工物Ｗの循環方向における上流側に形成されたものであり、この傾斜面５１の上方に、投射材Ｂを噴射させるための噴射手段７が備えられたものであって、処理槽２の下方には、被加工物Ｗと、投射材Ｂ及び、被加工物Ｗから生じたバリとを分離するための第１スクリーン６ａが設けられており、さらにその下方には、投射材Ｂとバリとを分離するための第２スクリーン６ｃが設けられたことを特徴とする、請求項１または２に記載のブラスト加工装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明の実施にあっては、処理槽２の一部に設けられた傾斜面５１に、被加工物Ｗに反転運動を与えるための凹部５２ａ及び凸部５２ｂが設けられたことにより、被加工物Ｗに反転運動が加わり、従来の、傾斜面５１のないブラスト加工装置よりも、被加工物Ｗの表面の研磨がより効果的に行われる。これにより、ブラスト加工に要する時間を短縮でき、被加工物Ｗの加工コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本願発明の実施の形態の一例をとりあげて説明する。図１及び図２は、本例のブラスト加工装置を示す概略図であって、図３及び図４は本例におけるダム部を説明する図である。
【００１２】
本例におけるブラスト加工装置は、図１及び図２に示すように、架台１上に処理槽２が支持スプリング３によって支持されたものであり、この処理槽２は、振動モーターなどの公知の振動手段４によって振動が与えられる振動旋回式のものとされている。この処理槽２は、内部に被加工物Ｗを配位できるような、略Ｕ字状の横断面を有する環状のものであって、上部が開放されている。なお、この開放された上部には、必要により、適宜蓋が取り付けられる。なお、上記の略Ｕ字状とは、底面が湾曲した形態に限られるものではなく、平面であるものも含むが、後述するように被加工物Ｗに回転・撹拌する運動を効果的に与えるためには、湾曲面である方が望ましい。
【００１３】
振動手段４は、例えば、鉛直軸回りで位相の異なる上下の偏心回転体４ａ，４ｂによって水平面内の振動を発生させるものであり、これにより、処理槽２内の被加工物Ｗが振動すると同時に、図１及び図２に示したように螺旋状に回転・撹拌させられながら、槽内を一方向に循環する。
なお、以下の説明における「上流」及び「下流」の記載は、後述するダム部５を境とした、この被加工物Ｗの処理槽２内における循環方向を基準としたものである。
【００１４】
本例における処理槽２にはダム部５が設けられている。このダム部５により処理槽２の上流端２１と下流端２２とが接続されており、被加工物Ｗは上流端２１から下流端２２へ循環し、ダム部５を乗り越えて上流端２１に戻る運動をなす。なお、この処理槽２の下流端２２は、上流端２１よりも上方にあって、ダム部５の上端（後述する傾斜面５１の上端）は、この下流端２２における底面よりも高位にある。
このダム部５の上流端２１側の下部には排出口６が開けられ、この排出口６には、被加工物Ｗと投射材Ｂ及び、被加工物Ｗから生じたバリとを分離するための第１スクリーン６ａが配されている。排出口６にはホッパー６ｂが取り付けられ、そのホッパー６ｂの中間には、投射材Ｂとバリとを分離するための第２スクリーン６ｃが配されている。ホッパー６ｂの排出口６ｄは噴射手段７の投射材循環ホース７ａに接続されている。
【００１５】
ここで本例の処理槽２では、図１及び図３に示すように、排出口６の下流側における底面から、被加工物Ｗの循環方向に交わる方向に突出した堰部２３が設けられており、この排出口６の付近において、被加工物Ｗを一時的に滞留させ、その後堰部２３を越えて循環させるようになされている。
詳しくは、この堰部２３が設けられたことにより、図３（Ｂ）に示すように、被加工物Ｗの処理槽２内における循環を、被加工物Ｗを堰部２３に当接させて阻止することで、堰部２３よりも上流側に被加工物Ｗを滞留させ、ダム部５を越えて供給される被加工物Ｗに押し出されることによって、上記の滞留していた被加工物Ｗの一部が堰部２３を乗り越えて下流側に循環することが可能とされる。
【００１６】
この堰部２３は、処理槽２の底面からの突出高さが、ダム部５（傾斜面５１）の上端と、ダム部５の下端である、処理槽２の上流端２１における底面との高さの差よりも小さく、また、堰部２３の立ち上げ面２３ａの傾斜について、傾斜面５１の傾斜よりも大きく形成したものとすることが望ましい。なお本例において、この堰部２３は、図３（Ａ）に示すように、処理槽２の径方向に略沿うようにして連続して形成されており、処理槽２の底面からの突出高さが約１５mm、被加工物Ｗの循環方向に対する幅寸法が約３０mmとされている。また、処理槽２の底面からの立ち上がりはほぼ垂直とされている。なお本例では、堰部２３を上記のように連続して設けたが、上記のように被加工物Ｗを滞留可能な形態であれば、突起を被加工物Ｗの循環方向に交わる方向に間欠的に設けたものとしても良い。また、被加工物Ｗの循環方向に二重、三重に設けても良く、種々の形態での実施が可能である。
【００１７】
上記のようにして形成された堰部２３により滞留する被加工物Ｗには、ダム部５を越えて次々落下してくる被加工物Ｗとの衝突によって、自然に渦巻くような運動が発生する。これにより、被加工物Ｗに付着していた投射材Ｂがふるい落とされ、投射材Ｂを効率良く排出口６へと回収できる。また、上記の渦巻き運動による被加工物Ｗ同士の衝突によって、この部分でも被加工物Ｗのバリの除去や表面の研磨などが行われる。更に、後述するように、この部分の上方にも噴射ノズル７ｃ’を設けた場合においては、この渦巻き運動と相まって、更に効率の良い研磨が可能となる。
【００１８】
上記の第１スクリーン６ａは、１cm程度の間隔を置いて多数のスリットが設けられたものであり、処理槽２のダム部５の下方に配される。このスリットの大きさは被加工物Ｗの大きさに応じて変更される。スリットとしたのは被加工物Ｗがスリットに詰まることなく、円滑に移送されるようにするためであるが、メッシュのスクリーンに変更して実施することも可能である。また、第２スクリーン６ｃは第１スクリーン６ａよりも目の小さい金網とされている。
【００１９】
本例においては、ダム部５の上流側寄りの部分に、下流側へ向かうにつれ上昇する形態の傾斜面５１が設けられている。つまり、処理槽２の下流端２２は、この傾斜面５１を介して上流端２１に接続されている。
上記の傾斜面５１には、被加工物Ｗに反転運動を与えるための凹部５２ａ及び凸部５２ｂが設けられている。本例では、図３（Ａ）に示すように、上記の凹部５２ａ及び凸部５２ｂが、処理槽２における被加工物Ｗの循環方向に略沿うようにして、連続して設けられた凸条５３により形成されたものであって、図４（Ｂ）に示すように、この凸条５３が弾性体２ａにより被覆されている。
【００２０】
具体的には、図４（Ａ）に示すように、処理槽２の底面から突出するようにして、略三角形状の突起５４が設けられている。この突起５４の上面が傾斜面５１とされており、下流側へ向かうにつれ、せり上がる形態とされている。なお、本例における傾斜面５１は、傾斜面自体の加工を容易とするために平面とされているが、湾曲面としても良い。
上記のようにして形成された傾斜面５１に対して凸条５３が設けられる。本例では、この凸条５３は、横断面が円形である棒状体５３ａ，５３ｂが複数並べて配位されたものであって、その状態で、棒状体５３ａ，５３ｂごと処理槽２の内面に、弾性体２ａとしてゴムライニングが施されている。なお、本例におけるゴムライニングの厚みは１０mmとされているが、被加工物の種類などに応じて種々に変更できる。
【００２１】
なお、弾性体２ａの素材として、本例では合成ゴムが用いられているが、凹部５２ａ及び凸部５２ｂに弾性体２ａを被覆しない場合と比較し、被加工物Ｗに対して、相対的に大きな反転運動を与える作用を有するものであれば他の素材を用いても良い。例えば、合成樹脂やＦＲＰ、または、網状の金属や薄手の金属板を重ねたものなどとしても良く、上記の作用を有する種々の素材が採用し得る。また、弾性体２ａの被覆方法についても、本例のようなライニングによるものに限られるものではなく、接着剤やビスなどの取付金具などによって、傾斜部５１に弾性体２ａを取り付けても良い。
【００２２】
本例では、上記の棒状体５３ａ，５３ｂは、略図である図３（Ａ）に示すように、その長手方向が被加工物Ｗの循環方向に略沿うようにして設けられている。そして、このように並べられた棒状体において、上方に突出した部分が凸部５２ｂとなり、各棒状体同士の間の部分が凹部５２ａとなる。なお、本例においては、傾斜面５１の中央部分に配位された棒状体５３ｂの方が、両端部分に配位された棒状体５３ａよりも小径のものとされている。つまり、傾斜面５１における両端部分よりも中央部分における凸条５３の方が小さく、傾斜面５１上に存在する被加工物Ｗを中央部分に寄せることができる。
【００２３】
なお、凹部５２ａ及び凸部５２ｂの形態は、本例のものに限定されるものではない。例えば、同径の棒状体を並べたものとしても良い。また、断面形状が半円形や、台形などの多角形状の棒状体を用いても良い。また、傾斜面５１の部分をプレス加工で形成することなどによって、当初から一体に凸条５２ｂを形成したり、逆に凹条のみを形成しておき、この凹条の部分を凹部５２ａに、凹条が形成された部分以外を凸部５２ｂとしても良い。また、凹部５２ａや凸部５２ｂを、本例のように被加工物Ｗの循環方向に略沿うように設けたものに限らず、間欠的に設けても良い。また、傾斜面５１の角度と、凹部５２ａ及び凸部５２ｂの大きさとは、被加工物Ｗの大きさや、後述する噴射手段７による被加工物Ｗの表面の研磨を行うための必要時間に応じて、適宜設定が可能である。
【００２４】
上記のように傾斜部５１に凹部５２ａ及び凸部５２ｂが形成されたことにより、振動手段４によって回転・撹拌運動を与えられた被加工物Ｗが、弾性体２ａの被覆によって弾性を有する凹部５２ａあるいは凸部５２ｂに衝突することによって、この傾斜部５１を通過する被加工物Ｗには、図４（Ａ）（Ｂ）に矢印で示したように反転運動が加えられる。この反転運動が加わることにより、従来の、傾斜面５１のないブラスト加工装置と比べると、個々の被加工物Ｗが約３倍の回転運動をする。この回転運動によって、後述する噴射手段７による、被加工物Ｗの表面の研磨がより効果的に行われる。これについては、例えば従来のブラスト加工装置では約３０分を要していた加工が、本例のブラスト加工装置では約５分で達成できるものであり、加工時間が大幅に短縮され、しかも均一に仕上げることができ、加工コスト面で大変有利となる。
【００２５】
次に、本例においては、図１及び図２に示すように、上記傾斜面５１の上方に、投射材Ｂを噴射させるための噴射手段７が備えられている。
噴射手段７における、投射材循環ホース７ａの一端はホッパー６ｂの排出口６ｄに接続され、他端は噴射ノズル７ｃに接続されている。噴射ノズル７ｃには圧縮空気用のホース７ｂが接続され、投射材Ｂは圧縮空気と共に噴射ノズル７ｃから噴射され、この投射材Ｂの衝突により被加工物Ｗの表面が研磨される。この圧縮空気はコンプレッサーなどの公知の手段によって供給される（図示省略）。なお、本例のような圧縮空気による噴射に代え、インペラーユニットなどの手段により投射材Ｂを噴射させるものとしてもよい。
なお、上記の傾斜面５１上方の噴射ノズル７ｃに加えて、図１に点線で示したように、処理槽２の上流端２１、つまり被加工物Ｗがダム部５を越えた部分の上方にも噴射ノズル７ｃ’を設けておき、この部分で被加工物Ｗの表面を研磨するものとしても良い。
なお、噴射加工によって発生する粉塵や小さなバリ、破損ショットの飛散を防止するためにダストカバー８及び集塵装置（図示しない）を設けておくことが望ましい。又、投射材循環ホース７ａには自動蒸気噴射装置や加湿用水噴霧装置を接続しておいても良い。
【００２６】
次に本例のブラスト加工装置の使用方法について説明する。
（１）処理槽２に被加工物Ｗを入れ、作動させる。
（２）処理槽２内の被加工物Ｗは、振動を受けながら槽内を螺旋状に回転しつつ循環する。
（３）循環する被加工物Ｗは傾斜面５１に達し、傾斜面５１をせり上がる。この際、傾斜面５１に設けられた凹部５２ａ及び凸部５２ｂにより、被加工物Ｗに反転運動が加えられる。
（４）この傾斜面５１をせり上がる際に、傾斜部５１の上方に配された噴射ノズル７ｃから投射材Ｂの噴射を受ける。この投射材Ｂとしてはショット、グリット、サンド、砥粒などが用いられる。投射材Ｂはホッパー６ｂ、投射材循環ホース７ａなどを介して循環する。
（５）傾斜面５１の上端までせり上がり、ダム部５を越えた被加工物Ｗなどは第１スクリーン６ａ上に落ちる。この際、処理槽２に設けられた堰部２３により、被加工物Ｗには上記のように渦巻くような運動が発生する。これにより、被加工物Ｗに付着していた投射材Ｂがふるい落とされ、投射材Ｂを効率良く排出口６へと回収できる。また、被加工物Ｗのバリの除去や表面の研磨などが行われる。更にこの部分の上方にも噴射ノズル７ｃ’を設けた場合は、この渦巻き運動と相まって、更に効率の良い研磨が可能となる。
（６）第１スクリーン６ａにおいては、被加工物Ｗのバリ、投射材Ｂが通過し、第２スクリーン６ｃへと向かう。被加工物Ｗは処理槽２内で循環を繰り返す。
（７）第２スクリーン６ｃにおいては、投射材Ｂが通過し、投射材循環ホース７ａへと向かい、バリは第２スクリーン６ｃにおいて濾過される。なお、第２スクリーン６ｃはホッパー６ｂ内に配され、処理槽２に固定されているため、処理槽２の振動と共に振動し、有効な濾過を為すことができる。
（８）投射材循環ホース７ａに入った投射材Ｂは再び噴射ノズル７ｃへ送られ、圧縮空気と共に噴射ノズル７ｃから噴射される。
【００２７】
なお、本願発明に係るブラスト加工装置に用いられる被加工物Ｗの例としては、亜鉛及びアルミのダイキャストを始めとして、種々の金属製の小物部品があげられる。特に最近、携帯電話やＰＤＡなどのボディーによく用いられている、マグネシウム合金製の小物部品も、本願発明に係るブラスト加工装置に対して適するものである。また、本願発明に係るブラスト加工装置は、各種金属の梨地加工、焼き入れ後のスケール除去や光沢加工、ピーニング加工など、種々の用途で使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本例のブラスト加工装置を示す、一部切欠斜視の概略図である。
【図２】本例のブラスト加工装置を示す概略図である。
【図３】（Ａ）は本例におけるダム部を示す概略平面図であり、（Ｂ）は本例における堰部を示す概略側面図である。
【図４】（Ａ）（Ｂ）ともに、ダム部における被加工物の挙動を示した説明図であり、（Ａ）は側面視によるもの、（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ断面視によるものである。
【符号の説明】
【００２９】
２        処理槽
２１      処理槽の上流端
２２      処理槽の下流端
４        振動手段
５        ダム部
５１      傾斜面
５２ａ    凹部
５２ｂ    凸部
５３      凸条
６ａ      第１スクリーン
６ｃ      第２スクリーン
７        噴射部
Ｂ        投射材
Ｗ        被加工物
【図１】
2005313262.tif 000003
【図２】
2005313262.tif 000004
【図３】
2005313262.tif 000005
【図４】
2005313262.tif 000006