(57)【要約】【課題】本発明は、作業効率が高く、且つバリを効果的に除去することができるバリ除去方法及びこのバリ除去方法を用いたバリ除去システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るバリ除去システムは、電解室、陽極、陰極、電源供給箱及びノズルを備える。ノズルは、電解室から排出された電解液を循環的に電解室内に噴射して電解液の流動を形成し、該渦巻きは電解室内の電解反応と協働して陽極上に設置されているワークに対してバリ除去処理を行う。【選択図】図１
2013184289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対してバリ除去処理を行い、且つ内部に電解液が注入される電解室と、前記電解室内に設置され、且つ該電解室内の電解液に浸積される陽極と、前記電解室内に出し入れ可能であり、且つその少なくとも一部が前記電解液に浸積される陰極と、前記陽極に電気的に接続される正極出力ポートと前記陰極に電気的に接続される負極出力ポートとを備える電源供給箱と、を備えるバリ除去システムにおいて、
前記バリ除去システムは、ノズルをさらに備え、前記ノズルは、前記電解室内に出し入れ可能であり、且つ前記電解室から排出された電解液を循環的に前記電解室内に噴射して電解液の流動を形成し、該電解液の流動は前記電解室内の電解反応と協働して前記陽極上に設置されているワークに対して、バリ除去処理を行うことを特徴とするバリ除去システム。
【請求項２】
前記バリ除去システムは、ポンプ及び複数の連結管をさらに備え、前記ポンプは、前記連結管を介して前記電解室と前記ノズルとに連結されて、前記電解室から排出された電解液に対して加圧処理して、前記ノズルに移送させることを特徴とする請求項１に記載のバリ除去システム。
【請求項３】
前記バリ除去システムは、加熱容器及び複数の連結管をさらに備え、前記加熱容器は、前記連結管を介して、前記電解室と前記ポンプとに連結されて、前記電解室から排出された電解液に対して加熱処理して、前記ポンプに移送させることを特徴とする請求項２に記載のバリ除去システム。
【請求項４】
前記バリ除去システムは、濾過装置及び複数の連結管をさらに備え、前記濾過装置は、前記連結管を介して、前記電解室と前記加熱容器とに連結されて、前記電解室から排出された電解液に対して濾過処理して、前記加熱容器に移送させることを特徴とする請求項３に記載のバリ除去システム。
【請求項５】
ワークに対してバリ除去処理を行うバリ除去方法において、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のバリ除去システムを準備するステップと、
前記ワークを、前記電解室内の電解液の中に浸漬するように前記陽極上に設置するステップと、
前記バリ除去システムに電源を供給して、電解液容器内で電解反応させると共に、前記電解室内の電解液を排出させ、該排出された電解液が循環通路を介して前記ノズルから噴射されて、前記電解室内で電解液の流動を形成することで、前記ワークに対して循環的にバリ除去処理を行うステップと、
を含むことを特徴とするバリ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バリ除去方法に関し、特に電気化学によるバリ除去方法及びこのバリ除去方法を用いたバリ除去システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、金属部品の機械加工の過程においてバリが発生する。このバリは、部品の外観に影響を与えるばかりでなく、部品の使用、組み立て、性能、使用寿命等にも影響を与える。
【０００３】
従来のバリ除去方法には、人によるバリ除去方法、機械加工によるバリ除去方法等がある。しかし、これらのバリ除去方法は、作業効率が低く、且つバリを効果的に除去することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、作業効率が高く、且つバリを効果的に除去することができるバリ除去方法及びこのバリ除去方法を用いたバリ除去システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明に係るバリ除去システムは、ワークに対してバリ除去処理を行い、且つ内部に電解液が注入される電解室と、前記電解室内に設置され、且つ該電解室内の電解液に浸漬される陽極と、前記電解室内に出し入れ可能であり、且つその少なくとも一部が前記電解液に浸漬される陰極と、前記陽極に電気的に接続される正極出力ポートと前記陰極に電気的に接続される負極出力ポートとを備える電源供給箱と、ノズルと、を備える。前記ノズルは、前記電解室内に出し入れ可能であり、且つ前記電解室から排出された電解液を循環的に前記電解室内に噴射して電解液の流動を形成し、該電解液の流動は前記電解室内の電解反応と協働して前記陽極上に設置されているワークに対して、バリ除去処理を行う。
【０００６】
また、前記課題を解決するために、本発明に係るバリ除去方法は、上述したバリ除去システムを準備するステップと、前記陽極上に、前記ワークを設置した後前記電解室内の電解液中に浸漬させるステップと、前記バリ除去システムに電源を供給して、前記電解液容器内で電解反応させると共に、前記電解室内の電解液を排出させ、該排出された電解液が循環通路を介して前記ノズルから噴射されて、前記電解室内で電解液の流動を形成することで、前記ワークに対して循環的にバリ除去処理を行うステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るバリ除去方法及びそのバリ除去方法を用いるバリ除去システムは、電解室内での電解反応とノズルによって形成された電解液の渦巻きとの協働を利用して、ワークに対してバリ除去処理を行うため、作業効率が高く、且つバリを効果的に除去することができる。また、ポンプの電解液に対する加圧処理によって、電解液の流速を上げて、電解反応の速度を向上させ、電解反応の時間を短縮する。また、濾過装置を利用して電解室から排出された電解液を濾過することによって、電解液は循環利用されるため、資源を節約することができる。また、陽極の底部には、Ｕ字形の凹部が設けられているため、電解液の流動を円滑にする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るバリ除去システムの組立斜視図である。
【図２】本発明に係るバリ除去システムの原理を示す図である。
【図３】電解室、陽極、陰極及びノズルの分解斜視図である。
【図４】本発明に係るバリ除去方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、本発明に係るバリ除去方法及びこのバリ除去方法を用いたバリ除去システムについて詳細に説明する。
【００１０】
本発明に係るバリ除去システムは、ワークに対するバリ除去処理に用いられる。
【００１１】
図１乃至図３を参照すると、本発明に係るバリ除去システム１００は、電解室１０、陽極２０、陰極３０、電源供給箱４０、濾過装置５０、加熱容器６０、ポンプ７０、ノズル８０及び複数の連結管９０を備える。
【００１２】
電解室１０内には、電解液１０１が注入され、且つ陽極２０が設置される。陰極３０及びノズル８０は、電解室１０内に出し入れ可能に設置される。陽極２０、陰極３０の少なくとも一部及びノズル８０は、電解室１０内の電解液１０１に浸漬される。電源供給箱４０の正極は陽極２０に電気的に接続され、負極は陰極３０に電気的に接続されて、電解室１０に電源を供給する。濾過装置５０は、連結管９０を介して電解室１０及び加熱容器６０に連結されて、電解室１０から排出された電解液１０１を濾過した後、加熱容器６０へ移送して加熱させる。ポンプ７０は、連結管９０を介して加熱容器６０及びノズル８０に連結されて、加熱容器６０から移送されて来た加熱後の電解液１０１に対して加圧処理を行う。ノズル８０は、ポンプ７０の加圧によって移送されて来た電解液１０１を噴射して、電解室１０内で電解液１０１を流動させて渦巻きを形成する。これにより、電解液１０１の渦巻きと電解室１０内での電解反応との協働によって、陽極２０上に設置されているワークに対してバリ除去処理を行う。
【００１３】
電解室１０は、密閉の中空チャンバーであり、且つ電解液容器１１及び該電解液容器１１の上方をカバーする電解室カバー１３を備える。電解室１０の電解液容器１１は、中空の直方体を呈し、その中に電解液１０１が注入される。本実施形態において、電解液１０１は、低濃度の塩類溶液であり、ＰＨ値範囲は９〜１１である。また、他の実施形態において、電解室カバー１３は省略することもできる。
【００１４】
陽極２０は、矩形体を呈し、且つ電解液容器１１内に装着される。陽極２０上には、バリ除去処理を行うワーク２００が設置固定されている。また、陽極２０の底部には、略Ｕ字形の凹部２１１が設けられ、電解液１０１の流動を円滑にする。
【００１５】
陰極３０は、電解室１０内において陽極２０の上方に位置し、且つ互いに連通された連接部３１及び装着部３３を備える。装着部３３は、電解液１０１の中に浸漬される。当然ながら、陰極３０全体を電解液１０１の中に浸漬しても良い。
【００１６】
電源供給箱４０は、地面に設置され、且つ電解室１０（その中の陽極２０）及び陰極３０に電源を供給する。電源供給箱４０には、正極出力ポート４１及び負極出力ポート４３が設置されている。正極出力ポート４１と陽極２０とは電気的に接続されて導電端子を形成し、負極出力ポート４３と陰極３０とは電気的に接続されて導電端子を形成する。本実施形態において、電源供給箱４０が印加する電圧範囲は、５Ｖ〜２４Ｖである。
【００１７】
濾過装置５０は、連結管９０を介して電解室１０に連通されている。濾過装置５０は、電解室１０から排出された電解液１０１を濾過することに用いられ、さらに、除去されたバリが電解液１０１と共に再度電解室１０に入って、ワーク２００に対して影響を与えることを防止する。
【００１８】
加熱容器６０は、略直方体を呈し、且つ連結管９０を介して濾過装置５０に連通されている。加熱容器６０は、濾過装置５０によって濾過されて移送されて来た電解液１０１を、電解反応に適切な温度まで加熱する。本実施形態において、加熱容器６０は、電解液１０１を５０℃〜７０℃まで加熱する。
【００１９】
ポンプ７０は、連結管９０を介して加熱容器６０及び陰極３０に連通されている。ポンプ７０は、加熱容器６０から移送されて来た加熱後の電解液１０１に対して、加圧処理を行うことによって、電解液１０１の流速を上げて、電解反応の速度を向上させ、電解反応の時間を短縮して、電解液１０１がワーク２００のサイズに影響を与えることを防止する。本実施形態において、ポンプ７０の圧力範囲は、２ＭＰａ〜６ＭＰａである。
【００２０】
ノズル８０は、陰極３０の装着部３３に装着して連通され、該装着部３３と共に電解液１０１の中に浸漬される。この時、ノズル８０は、装着部３３とワーク２００との間に位置する。また、ノズル８０は、ホーン状を呈し、且つポンプ７０の加圧によって移送されて来た電解液１０１を噴射して、電解室１０内で電解液１０１の渦巻きを形成する。その後、この形成された渦巻きは、ワーク２００に存在しているバリに外力を加えて、バリ除去処理を加速させる。本実施形態において、ノズル８０とワーク２００との距離は１ｃｍ〜１０ｃｍである。また、ノズル８０の形状は、他の形状でも良い。ノズル８０及び陰極３０を移動機構（図示せず）に装着するか、又はノズル８０を直接その移動機構に装着して、移動機構の駆動によってワーク２００に対して定点噴射を行っても良い。
【００２１】
バリ除去システム１００は、圧力計（図示せず）及び複数のバルブ（図示せず）をさらに備える。この圧度計及びバルブは、バリ除去システム１００の作業を観察又は制御することに用いられる。
【００２２】
バリ除去システム１００を組み立てる場合、先ず、陽極２０及びノズル８０が装着された陰極３０を電解室１０内に設置し、陽極２０と電源供給箱４０の正極出力ポート４１とを電気的に接続させる。次に、複数の連結管９０を介して電解室１０、濾過装置５０、加熱容器６０、ポンプ７０及びノズル８０を順に連結して、循環通路を構成する。最後に、陰極３０と電源供給箱４０の負極出力ポート４３とを電気的に接続させる。以上により、バリ除去システム１００の組み立ては完了する。
【００２３】
バリ除去システム１００を利用してバリを除去する場合、先ず、電解室１０内及び加熱容器６０内に電解液１０１を注入し、ワーク２００を、電解室１０内の電解液１０１の中に浸漬させて、陽極２０上に設置する。次いで、ノズル８０を陰極３０の装着部３３と共にその電解液１０１の中に浸漬させた後、バリ除去システム１００に電源を供給して、電解室１０内で電解反応させる。この時、ワーク２００のバリ及びエッジ部に電流が高密度に集中して、バリが素早く溶解して除去される。本実施形態において、電解反応の時間は１０ｓ〜１２０ｓ（秒）である。次いで、ノズル８０が、ポンプ７０の加圧によって移送されて来た電解液１０１を噴射して、電解室１０内で電解液１０１の渦巻きを形成する。バリが除去された後、ワーク２００を電解室１０から取り出して洗浄する。バリ除去に用いられた電解室１０内の電解液１０１は、連結管９０を介して濾過装置５０に流入されて濾過され、該濾過された電解液１０１は、連結管９０を介して加熱容器６０に流入されて加熱される。また、この時、電解室１０内の電解液１０１を、一定時間使用した後（即ち、何度もバリ除去処理を行った後）、再度濾過装置５０に流入させて濾過を行っても良い。
【００２４】
以下、図４を参照しながら、本発明に係るバリ除去方法について説明する。本発明に係るバリ除去方法は、ステップＳ４０１〜Ｓ４０４を含む。
【００２５】
ステップＳ４０１では、バリ除去システム１００を準備する。このバリ除去システム１００は、電解室１０、陽極２０、陰極３０、電源供給箱４０、濾過装置５０、加熱容器６０、ポンプ７０、ノズル８０及び複数の連結管９０を備える。
【００２６】
電解室１０は、電解液容器１１及び該電解液容器１１の上方をカバーする電解室カバー１３を備える。陽極２０、陰極３０及びノズル８０は、電解室１０内に設置され、ノズル８０は、陰極３０に装着され、且つ陽極２０の上方に位置する。電源供給箱４０の正極出力ポート４１と陽極２０とは電気的に接続され、電源供給箱４０の負極出力ポート４３と陰極３０とは電気的に接続される。電解室１０、濾過装置５０、加熱容器６０、ポンプ７０及びノズル８０は、複数の連結管９０を介して順に連結されて循環通路を構成する。電解液容器１１内及び加熱容器６０内には電解液１０１が注入され、陽極２０、陰極３０の一部又は全体、及びノズル８０は、この電解液１０１に浸漬される。
【００２７】
本実施形態において、電解液１０１は、低濃度の塩類溶液であり、ＰＨ値範囲は９〜１１である。
【００２８】
ステップＳ４０２では、ワーク２００を、電解液１０１の中に浸積するように陽極２０上に設置する。
【００２９】
ステップＳ４０３では、電源供給箱４０を起動して電解室１０に電源を供給した後、電解液容器１１内で電解反応させて、ワーク２００に対してバリ除去処理を行うと共に、電解室１０内の電解液１０１を排出させて、この排出された電解液１０１が、循環通路を介してノズル８０から噴射されて、電解室１０内で電解液１０１の渦巻きを形成する。これにより、陽極２０上に設置されているワーク２００に対して循環的にバリ除去処理を行う。
【００３０】
本実施形態において、電源供給箱４０が印加する電圧範囲は、５Ｖ〜２４Ｖであり、加熱容器６０の保温温度（加熱温度）範囲は、５０℃〜７０℃であり、ポンプ７０の圧力範囲は、２ＭＰａ〜６ＭＰａであり、電解反応の時間は、１０ｓ〜１２０ｓ（秒）である。
【００３１】
ステップＳ４０４では、バリが除去されたワーク２００を電解室１０から取り出して洗浄する。
【００３２】
本発明に係るバリ除去方法及びこのバリ除去方法を用いたバリ除去システムは、電解室１０内での電解反応とノズル８０によって形成された電解液１０１の渦巻きとの協働を利用して、ワーク２００に対してバリ除去処理を行うため、作業効率が高く、且つバリを効果的に除去することができる。また、ポンプ７０の電解液１０１に対する加圧処理によって、電解液１０１の流速を上げて、電解反応の速度を向上させ、電解反応の時間を短縮する。また、濾過装置５０を利用して電解室１０から排出された電解液１０１を濾過することによって、電解液１０１は循環利用されるため、資源を節約することができる。また、陽極２０の底部には、Ｕ字形の凹部２１１が設けられているため、電解液１０１の流動を円滑にする。
【００３３】
さらに、ノズル８０は、ノズル８０から噴射された電解液１０１の作用下で、電解液容器１１内の電解液１０１に渦巻きが形成されれば、直接電解液１０１の上方に設置することができる。
【００３４】
また、ノズル８０は、連結管９０を介してポンプ７０に直接的に連結され、陰極３０は、電源供給箱４０の負極出力ポート４３に直接電気的に接続することもできる。
【００３５】
また、濾過装置５０は省略することができる。この時、加熱容器６０と電解室１０とは、連結管９０を介して直接的に連結される。
【００３６】
また、加熱容器６０は省略することができる。この時、ポンプ７０と濾過装置５０とは、連結管９０を介して直接的に連結される。
【００３７】
また、濾過装置５０及び加熱容器６０は省略することができる。この時、ポンプ７０と電解室１０とは、連結管９０を介して直接的に連結される。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正もまた本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【００３９】
１００  バリ除去システム
１０  電解室
１０１  電解液
１１  電解液容器
１３  電解室カバー
２０  陽極
２１１  凹部
３０  陰極
３１  連接部
３３  装着部
４０  電源供給箱
４１  正極出力ポート
４３  負極出力ポート
５０  濾過装置
６０  加熱容器
６１  加熱管
７０  ポンプ
８０  ノズル
９０  連結管
２００  ワーク
【図１】
2013184289.tif 000003
【図２】
2013184289.tif 000004
【図３】
2013184289.tif 000005
【図４】
2013184289.tif 000006