(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転羽根車により投射される投射材により被処理部材の平板部に形成されている垂直バリを取るために行うショットブラスト方法であって、公転軸の回りに放射方向に配設してある扁平な網籠内に平板状をした被処理部材を１枚ずつ小さい自由度を持たせて装入してこの被処理部材の平板部が公転半径に沿わせる向きを保持して回転されるようにし、この網籠を回転羽根車により投射される投射材により形成される直進性に優れた投射領域内で回転させることにより、網籠内で小さい自由度を持たせてある被処理部材の姿勢をその平板部と投射方向との角度を４５度未満の範囲において連続的に変化させて投射材の投射を行うことを特徴とするショットブラスト方法。
【請求項２】
回転羽根車により投射される投射材により被処理部材の平板部に形成されている垂直バリを取るためのショットブラスト加工装置であって、被処理部材を１枚ずつ小さい自由度を持たせて収納する扁平な網籠の多数個を公転軸の回りに各網籠内に収納される被処理部材の平板部が公転半径に沿わせる向きを保持して回転されるように放射方向に配設した回転籠装置と、この回転籠装置の一側に配置されて各網籠が所定の位置に達したときにその内部に収納されている被処理部材に対し、該被処理部材の平板部の投射方向に対する最大角度を３０度として略一方向に飛行する投射材の投射領域を形成する回転羽根車を用いたブラスト機とよりなることを特徴とするショットブラスト加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転羽根車により加速して投射される投射材を被処理部材の平板部に形成されている垂直バリに衝突させてバリ取りを行うショットブラスト方法およびこの方法に用いる被処理部材収納用回転籠に関し、特に、ＨＤＤ装置のケースの蓋のような肉薄物品の基材となるアルミダイカストよりなる肉薄の被処理部材に形成されている垂直バリを被処理部材に加工歪を生じさせることなく的確に除去するのに好適なショットブラスト方法及びショットブラスト加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転羽根車により加速して投射される投射材を被処理部材に衝突させてそのエネルギーにより被処理部材のバリ等を破壊させて除去するショットブラスト方法は、複雑な制御なしに表面形状が多様な物品のバリを効率よく除去できるために従来より広く鋳バリ或いは加工バリの除去に採用されているが、従来のショットブラスト方法は、主としてエンジンブロック等のような大きな物品のバリ取りを対象として開発されたものであって、比較的小さな物品のバリ取りに応用されるとしても、例えば、特開昭６２−２９７０６８号公報に開示されているように、回転ドラム中に多量の物品を装入してこれを転動させつつブラスティングする程度であり、転動に耐えられ且つ如何なる方向からの投射材の衝突によっても加工歪を生じない程度に強度を有する物品に加工の対象は限られていた。
【０００３】
ところが、最近では携帯用パソコンやハンディービデオカメラ等の電子機器の開発に伴い、最も薄い部分の厚さが数百ミクロンにまで小型化されたアルミダイカストよりなる小型部品が使用されるようになっており、このようなアルミダイカストよりなる小型部品の平板部に形成されている垂直バリを従来のショットブラスト方法により行おうとしても前記した加工歪などの関係で困難で、やむを得ず手作業により行われている現状にあり、人件費の高騰などによる製品の価格の上昇が避けられず、低価格化のために前記のような物品の垂直バリの除去に採用できるショットブラスト方法の開発が求められてきたのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとするところは、前記のような要望に応えて、平板状であって加工歪を生じ易い物品のバリ取りを機械化することが可能なショットブラスト方法と、この方法を効率的且つ安価に実施できるショットブラスト加工装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、回転羽根車により投射される投射材により被処理部材の平板部に形成されている垂直バリを取るために行うショットブラスト方法であって、公転軸の回りに放射方向に配設してある扁平な網籠内に平板状をした被処理部材を１枚ずつ小さい自由度を持たせて装入してこの被処理部材の平板部が公転半径に沿わせる向きを保持して回転されるようにし、この網籠を回転羽根車により投射される投射材により形成される直進性に優れた投射領域内で回転させることにより、網籠内で小さい自由度を持たせてある被処理部材の姿勢をその平板部と投射方向との角度を４５度未満の範囲において連続的に変化させて投射材の投射を行うことを特徴とするショットブラスト方法を請求項１に係る発明とし、この方法を効率的且つ安価に実施できるところの、回転羽根車により投射される投射材により被処理部材の平板部に形成されている垂直バリを取るためのショットブラスト加工装置であって、被処理部材を１枚ずつ小さい自由度を持たせて収納する扁平な網籠の多数個を公転軸の回りに各網籠内に収納される被処理部材の平板部が公転半径に沿わせる向きを保持して回転されるように放射方向に配設した回転籠装置と、この回転籠装置の一側に配置されて各網籠が所定の位置に達したときにその内部に収納されている被処理部材に対し、該被処理部材の平板部の投射方向に対する最大角度を３０度として略一方向に飛行する投射材の投射領域を形成する回転羽根車を用いたブラスト機とよりなることを特徴とするショットブラスト加工装置を請求項２に係る発明とするものである。
【０００６】
前記したような新しいショットブラスト方法においては、回転羽根車により投射材を加速するショットブラスト方法を採用したので、加速流体に乗せて投射材を運ぶ場合のような激しい乱気流が投射室内に生ずることが少なく、直進性に優れた投射領域を投射室内に形成することが可能となる。また、この投射領域内において、平板状の被処理部材をその主平面が投射方向に対して４５度未満、好ましくは３０度以下である所定の角度以内となるように保持して処理すると、投射材の運動エネルギーは主平面に小さく垂直バリに大きい選択的な加わり方をするようにすることができるから的確な処理を行うことができる。なお、前記した所定の角度を定めるには、被処理部材の形状寸法或いは加工歪許容値に応じて上記角度以下の好適な角度を調査したうえ選定すればよく、小さな角度による投射で影の部分にバリ残りを生じ難い平坦な被処理部材においては更に小さな角度を設定することにより能率良くバリを除去することが可能となる。
【０００７】
また、安価に上記の方法を具現化するためには、ワークを公転円周状に保持して投射領域を２回横切るようにすれば、公転中に被処理部材の主平面が投射方向に対して所定角度以上となる位置を投射領域の外として上記の条件を満たしながら、許容範囲内の全ての連続的に変化する角度で投射材が被処理部材に作用することとなり、被処理部材にリブ等がある場合でもその影となって投射材が届かない部位が最も少なくなるようにして処理することができ、さらに、被処理部材を小さな自由度を持たせて保持して投射材を投射するようにしたことによって、被処理部材は処理中において自由に若干姿勢をかえることとなって更に影の部分を減少させることができることとなるのである。なお、小さな自由度により被処理部材が姿勢を変えるために被処理部材を網籠内に１枚ずつ小さい自由度を持たせて装入したので、被処理部材の小さな姿勢の変化で保持部材による影部を投射にさらすことができ、また、被処理部材を公転半径方向に沿わせることとしたことにより、公転円内の中心付近に所定幅の投射領域を構成して容易に上記の条件を満たすことができ、また、この場合には条件を満たす相反する２方向から投射材が作用することとなって更に影の部分は減少されるのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施の形態を図面を参考にしながら詳しく説明する。
図１および図２は、本発明のショットブラスト加工装置を用いて本発明方法を実施している状態を示すもので、回転籠１は、公転軸２に１６本の腕３が放射方向に張設してその先端と内側に輪状部材４と輪状部材５を固定したもので、この輪状部材４から輪状部材５にかけては、扁平な網籠６を公転半径方向に沿わせて上下２段に均等に８個ずつ合計１６個取付けてあり、各網籠６にはそれぞれ１枚ずつ被処理部材７を装入可能とされて同時に１６枚の被処理部材を処理可能としている。
【０００９】
そして、前記した回転籠１は、投射材９が回転羽根車１０により加速されて略一方向に飛行している投射領域８がその中央付近を貫くような大きさであって、投射領域８に被処理部材７が臨む場合の最大角度が３０度となるように形成されており、このように構成する結果、被処理部材７は前の有効投射領域８ａにおいて片側よりの投射を受け、その反対の有効投射領域８ｂでは反対側から投射を受ける結果、各網籠６内に装入されている被処理部材７の端部に形成されている垂直バリは万遍なく除去されることとなるのである。また、図２に示すように上下方向には２機の回転羽根車１０を備えていて、上下方向からは万遍なく投射を受けてバリが全体的に除去されるのである。なお、本発明の回転籠１は汎用的に販売されているハンガータイプのショットブラスト機に装着して使用できるもので、投射機構や投射材搬送機構等の相違は問題とならず、また、実際の使用では、投射室の壁面等から跳ね返った投射材が別の角度から被処理部材に衝突し得るが、これらは充分にエネルギーが小さくなっており、加工歪への悪影響は実験の範囲では認められなかった。
【００１０】
次に、本発明の実施例として、投射方向によって形成される角度（以下、単に角度と呼ぶ）を固定して配置した被処理部材にブラスティングした場合と、前記したような回転籠１の内部に自由度をもたせて板状の被処理部材を装入し、回転籠１を回転させながら投射方向によって形成される０〜３０度の角度で被処理部材にブラスティングを行った場合の各バリ取り効果及び加工歪への影響を調べた実験結果を比較例とともに表１に示す。
【００１１】
【表１】
0003827174.tif 000002
【００１２】
上記した表１において、実施例No.1は角度を２０度に固定してブラスティングした結果であるが、この場合はバリ残不良は１０枚中２枚発生したものの、加工歪不良は全く発生していない。また、角度３０度に固定して行った実施例No.2ではバリ残不良の発生に改善がみられ、角度４０度とした実施例No.3では更にバリ残不良が改善されるものの、加工歪が２枚発生しており、角度を小さくするほど加工歪不良を生じ難い反面、影部分のバリ残りを発生しやすいことが判る。
更に、角度を０度から３０度に連続的に変化させつつブラスティングした実施例No.4ではバリ残不良は０枚となって、３０度に固定した実施例No.2に比べたとき、加工歪不良を増加させずにバリ残不良を改善することができ、従って、所定角度以内で角度を連続的に変化させる方法はより好適であることも判った。
【００１３】
これに対して、比較例Ａは角度を６０度としてブラスティングした場合であって、バリは除去できたものの全数が大きな加工歪を生じて不良となった。また、投射材を細かくし投射材の作用力を小さくして、同じく角度を６０度に固定してブラスティングした比較例Ｂについて見てみれば、全ての被処理部材についてバリ残不良を発生したのみならず加工歪不良も２枚に発生しており、４５度以上の角度を保って加工歪不良なしにバリを良好に除去することは困難であることが判る。一方、比較例Ｃは、従来のショットブラスト方法を採用した場合であって、回転ドラムに１０枚を一度に装入し、転動させながらブラスティングした例である。この場合は全数とも大きく変形してしまい、従来のショットブラスト方法が加工歪を生じ易いものであることが確かめられた。また、比較例Ｄは、重力式エアブラストを採用した場合であるが、この場合も、バリ残不良と共に全てに加工歪不良を発生しておりこれも採用できないことが確かめられた。
【００１４】
なお、前記した実験に用いた被加工物は、７０mm角の正方形平板状のアルミダイカスト部品であって、厚み１mm〜0.4 mmの平板状の一部に最大３mmのリブが複雑に形成され、そのリブの端面より多数の垂直バリが延立している電気機器部品であって、加工歪を１００ミクロン以下に保ってバリを除去することを要求されているものであり、また、投射材にはナイロン製で1.8 mmの円柱形粒子（Ｉ）と、同じくナイロン製で1.0 mmの円柱形粒子（II）を採用し、１０秒間の投射で前記被加工物１０枚を処理してその結果を比較したものである。なお、バリの評価は投射方向に対向する表面のみについて行い裏面のバリは評価しなかった。
【００１５】
この表１に結果によれば、投射材が被処理部材の平板部に形成されている垂直バリに対して選択的に作用する範囲に被処理部材の姿勢を保ちながら投射材の投射を行う場合でも、垂直バリに投射材を作用させる角度を小さくすれば、大きな加工歪を発生させることなくバリを効果的に除去できることも明らかとなった。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は前記説明から明らかなように、肉薄の平板状の物品の端部に形成される垂直バリの除去に極めて効果的であり、本方法を採用すれば、手作業によるバリ取り工程を機械化することが可能となって、製品品質の安定に寄与するとともに製品価格の軽減にも寄与するものであり、また、本発明のショットブラスト加工装置は、高価な位置制御装置や煩雑なプログラミング作業を必要とすることなく、単純な作業で前記のような高品位なブラスティングが可能であり、しかも、単純な構成であって安価に製作することができる利点がある。
従って、本発明は実質的に平板状のであって加工歪を生じ易い物品のバリ取りを機械化することが可能なショットブラスト方法と、この方法を効率的且つ安価に実施できるショットブラスト加工装置として、産業分野に貢献するところは誠に大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明方法を本発明のショットブラスト加工装置を用いて実施している状態を説明する平面図である。
【図２】  本発明方法を本発明のショットブラスト加工装置を用いて実施している状態を説明する側面図である。
【符号の説明】
１  回転籠
２  公転軸
６  網籠
７  被処理部材
８  投射領域
10  回転羽根車
【図１】
0003827174.tif 000003
【図２】
0003827174.tif 000004