JPH06246636A - ブラスト装置およびこれを利用した金型仕上げ装置 - Google Patents

ブラスト装置およびこれを利用した金型仕上げ装置

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JPH06246636A
JPH06246636A JP5039016A JP3901693A JPH06246636A JP H06246636 A JPH06246636 A JP H06246636A JP 5039016 A JP5039016 A JP 5039016A JP 3901693 A JP3901693 A JP 3901693A JP H06246636 A JPH06246636 A JP H06246636A
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abrasive
polishing
abrasive cleaning
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Eikichi Yamaharu
栄吉 山春
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一の装置によって少なくとも二種類の研掃
材を用いた二段階の加工処理を行うことができるブラス
ト装置およびこれを利用した金型仕上げ装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 ブラスト室１内に配置したブラストノズル２
から研掃材混じりの高速空気を噴射するようにしたブラ
スト装置であって、粒径の大きい研掃材用の第一研掃材
貯留容器５および粒径の小さい研掃材用の第二研掃材貯
留容器６を備え、各研掃材貯留容器５，６から延びる研
掃材供給管をそれぞれ制御弁4a, 4bを介して上記ブラス
トノズル２に連結する一方、ブラスト室の下部から回収
される研掃材を各粒度の研掃材に分離する分離装置１１
をさらに設け、これによって分離された各粒度の研掃材
をそれぞれ各別に上記第一および第二研掃材貯留容器
５，６に帰還させるようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、ブラスト装置および
これを利用した金型仕上げ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】粒状
の研掃材を高速空気流に乗せてブラストノズルから噴射
することによって行われるブラスト処理は、金属材料等
の材料の下地形成や、梨地加工、あるいは、樹脂成形品
や金属成形品のバリ取りのために多用されてきている。
研掃材は、ワークの種類やブラスト処理の目的等に応じ
て、種々の固さと種々の粒度のものが適宜選択される。
【０００３】いわゆる吸引式のブラスト装置と呼ばれる
ブラスト装置は、一般に、次のように構成される。
【０００４】すなわち、ブラスト室と、このブラスト室
内に配置されたブラストノズルとを備えており、このブ
ラストノズルには、外部の空気供給源から導入された空
気供給用ホースと、ブラスト室の上部に設けられた研掃
材貯留室から研掃材を供給するための研掃材供給ホース
とがつながれている。上記空気供給ホースから高速空気
流をブラストノズルに導入すると、その内部において、
高速空気流によって生じる吸引力に助けられて、研掃材
供給ホースから半ば重力によって導入される研掃材が混
入され、ノズル先端から研掃材の適度に混じった高速空
気が噴射される。
【０００５】前述したように、ブラスト処理の目的に応
じて種々の研掃材が選択使用される。たとえば、材料の
表面仕上げをブラスト処理によって行う場合、その仕上
げの品位を高めるために、粗仕上げ（一次仕上げ）と、
最終仕上げ（二次仕上げ）との少なくとも二段階の仕上
げ処理を行う必要がある。これをブラスト装置によって
行う場合、粗仕上げにおいては比較的硬く、粒径の大き
い研掃材が用いられる。一方、最終仕上げにおいては、
比較的柔らかく、かつ粒径の小さい研掃材が用いられ
る。
【０００６】ところで、上に説明した一般的な従前のブ
ラスト装置においては、研掃材循環系が単一であるため
に、これを用いて上記の二段階の仕上げ処理を行おうと
すれば、まず研掃材循環系に粗仕上げ用の研掃材を投入
してブラスト処理を行った後、この粗仕上げ用の研掃材
を最終仕上げ用の研掃材に入れ換え、そして最終仕上げ
処理を行うことになる。そうすると、粗仕上げ処理と最
終仕上げとの間に、装置をいったん停止し、研掃材の入
れ換え作業をせねばならず、かかる作業はきわめて煩雑
かつ能率の悪いものになる。
【０００７】また、ブラスト装置を用いて上記のような
二段階の仕上げ処理を連続して行おうとすれば、粗仕上
げ用の研掃材が充填された第一のブラスト装置と、最終
（二次）仕上げ処理用の研掃材が充填された第二のブラ
スト装置との、二台のブラスト装置を必要とする。この
ことは、設備コストの著しい高騰につながり、にわかに
採用することができない。
【０００８】一方、鍛造、ダイキャスト成形、樹脂成形
等の金型成形の分野で用いられる金型は、放電加工技術
の進歩により大きな自由度で比較的複雑なキャビティを
加工形成することができるようになってきている。しか
しながら、放電加工後の金型キャビティ内面は、梨地状
となっているため、金型として使用する前に、いわゆ
る、金型磨きと呼ばれる表面仕上げ処理を行う必要があ
る。
【０００９】従来、かかる金型磨きは、もっぱら手作業
によって行われてきた。そして、この金型磨きにおいて
も、粗仕上げと、最終仕上げとの、少なくとも二段階の
表面仕上げ操作を必要とする。しかも、前述したよう
に、放電加工技術の進歩により、金型キャビティ内面形
状がきわめて複雑なものが現出してきており、このよう
な場合にあっては、なおさら上記のような金型磨き作業
は厄介なものとなってきている。
【００１０】このように、放電加工後のキャビティを仕
上げる金型の仕上げ処理は、きわめて労働集約的な作業
であり、作業者に高度な熟練が要求されるのみならず、
相当な作業時間を要するものであり、加えて磨き作業に
よって生じる粉塵による作業環境も悪化するので、改善
が望まれている。
【００１１】本願発明は、上記した事情のもとで考え出
されたものであって、第一に、単一のブラスト装置にお
いて、少なくとも二種類の研掃材を効果的に用いて各別
なブラスト処理を行うことができるようにすること、第
二に、従来、きわめて労働集約的な厄介な作業であった
金型磨きを自動的に行うことができる金型仕上げ装置を
提供すること、をその課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では次の各技術的手段を講じている。
【００１３】すなわち、本願の請求項１に記載した発明
は、ブラスト室内にブラストノズルを配置するととも
に、このブラストノズルから研掃材混じりの高速空気を
噴射してブラスト室内に導入されたワークに対するブラ
スト処理を行うブラスト装置であって、第一の粒度の研
掃材用の第一研掃材貯留容器、および、第二の粒度の研
掃材用の第二研掃材貯留容器を備え、上記各研掃材貯留
容器から延びる研掃材供給管をそれぞれ制御弁を介して
上記ブラストノズルに連結する一方、上記ブラスト室の
下部から回収される研掃材を上記第一の粒度の研掃材と
上記第二の粒度の研掃材に分離する分離装置をさらに備
え、この分離装置によって分離された第一の粒度の研掃
材および第二の粒度の研掃材をそれぞれ上記第一研掃材
貯留容器および上記第二研掃材貯留容器に帰還させるよ
うにしたことを特徴としている。
【００１４】本願発明のブラスト装置は、基本的にいわ
ゆる吸引式のブラスト装置であり、したがって、上記ブ
ラストノズルは、空気供給管を介して導入される高速空
気流に上記研掃材供給管から供給される研掃材を混入し
て噴射するようになっている（請求項２）。
【００１５】本願発明の好ましい実施例においては、上
記第一研掃材貯留容器および上記第二研掃材貯留容器は
それぞれ集塵機の吸引力を利用して作動するサイクロン
セパレータで形成され、上記分離装置によって分離され
た各粒度の研掃材は、それぞれ、帰還管路を介して上記
集塵機の吸引力によって各研掃材貯留容器（サイクロン
セパレータ）に帰還させられるようにしてある（請求項
３）。
【００１６】また、本願発明の好ましい実施例において
は、上記ブラスト室の下部からの研掃材の回収は、集塵
機の吸引力を利用して作動するサイクロンセパレータに
よって、回収管路を介して行うようしてある（請求項
４）。
【００１７】さらに、上記分離装置としては、上記請求
項３のブラスト装置における研掃材回収用サイクロンセ
パレータの下部に振動篩い装置を連結することによって
構成することができる（請求項５）。
【００１８】次に、本願の請求項６ないし請求項１１に
記載された発明は、上記請求項１ないし請求項５に記載
したブラスト装置を利用して構成した金型仕上げ装置で
ある。
【００１９】すなわち、この金型仕上げ装置は、請求項
６に記載したように、ブラスト室内にブラストノズルを
配置するとともに、このブラストノズルから研掃材混じ
りの高速空気を噴射してブラスト室内に導入された金型
に対してブラスト作用による仕上げ処理を行うものであ
って、第一の粒度の研掃材用の第一研掃材貯留容器、お
よび、第二の粒度の研掃材用の第二研掃材貯留容器を備
え、上記各研掃材貯留容器から延びる研掃材供給管をそ
れぞれ制御弁を介して上記ブラストノズルに連結すると
ともに、上記ブラスト室の下部から回収される研掃材を
上記第一の粒度の研掃材と上記第二の粒度の研掃材に分
離する分離装置をさらに備え、この分離装置によって分
離された第一の粒度の研掃材および第二の粒度の研掃材
をそれぞれ上記第一研掃材貯留容器および上記第二研掃
材貯留容器に帰還させるようにする一方、上記ブラスト
ノズルを担持してこれを三次元的に移動させうるアクチ
ュエータと、上記アクチュエータおよび上記各研掃材供
給管の制御弁を制御する制御装置とをさらに備えること
をもって基本構成としている。
【００２０】この金型仕上げ装置の好ましい実施例にお
いては、上記制御装置の上記各制御弁に対する制御は、
金型導入後、粒度の粗い研掃材のみを上記ブラストノズ
ルに導入する一次仕上げモード（粗仕上げモード）の
後、粒度の細かい研掃材のみを上記ブラストノズルに導
入する二次仕上げモード（最終仕上げモード）を行うよ
うに上記各制御弁を開閉制御するようにしている（請求
項７）。
【００２１】ブラストノズルの構成、第一研掃材貯留容
器および第二研掃材貯留容器の構成、ブラスト室の下部
から研掃材の回収方法、ならびに、分離装置の構成は、
上記請求項１ないし請求項５に記載したブラスト装置と
同様のものとすることができる（請求項８ないし請求項
１１）。
【００２２】
【発明の作用および効果】ブラストノズルから噴射され
てワークに対するブラスト処理を行った後にブラスト室
の下部に落下した研掃材を研掃材貯留容器に帰還させ、
この容器内に溜まった研掃材を研掃材供給管を介してブ
ラストノズルに供給することにより、一定量の研掃材を
連続循環利用するようにしている点は、従前のこの種の
ブラスト装置と同様である。
【００２３】本願発明のブラスト装置においては、かか
る研掃材循環系を二系統とし、異なる種類の研掃材を選
択使用することができるようにしている。ただし、ブラ
スト室は内部に境界のない単一のブラスト室であるため
に、このブラスト室の底部には、二種類の研掃材が混合
する状況が実際上現れる。そのために、本願発明では、
ブラスト室の下部から回収される研掃材を第一の粒度の
研掃材と第二の粒度の研掃材に分離する分離装置を設
け、これによって分離された各粒度の研掃材を各別に第
一の粒度の研掃材用の第一研掃材貯留容器と、第二の粒
度の研掃材用の第二研掃材貯留容器に帰還させるように
している。
【００２４】したがって、二種類の研掃材がブラスト室
内で混合状態となったとしても、これを分離してそれぞ
れ各別の研掃材循環系統に分けることができるのであ
る。
【００２５】一方、第一研掃材貯留容器と第二研掃材貯
留容器からそれぞれ延びる研掃材供給管には、制御弁を
設けているので、この研掃材を開閉操作することによ
り、いずれの研掃材もブラストノズルに供給されない状
態と、いずれか一方の研掃材のみがブラストノズルに供
給される状態と、両方の研掃材が同時にブラストノズル
に供給される状態との四つの状態を選択することができ
る。
【００２６】本願発明の上記のブラスト装置は、たとえ
ば、ブラスト室内に導入された同一のワークに対して異
なる粒度の二種類の研掃材を用いた二段階のブラスト処
理を行うような場合にきわめて有用である。
【００２７】すなわち、粗仕上げ処理をするべく粒度の
粗い研掃材を用いて第一段階のブラスト処理を行うに
は、粒度の粗い研掃材を供給するための研掃材供給管の
制御弁を開とし、他方の研掃材供給管の制御弁を閉とし
た状態においてブラスト処理を行う。
【００２８】そして、かかる粗仕上げ処理を一定時間続
けた後、引き続き、粒度の細かい研掃材を供給する研掃
材供給管の制御弁を開に切り換えるとともに、粒度の粗
い研掃材用の制御弁を閉に切り換えるのである。
【００２９】かかる切り換えは、ブラスト装置そのもの
の運転を継続したまま瞬時に行うことでき、従来のよう
に、装置をいったん停止して研掃材を入れ換えるといっ
た作業はまったく不要となるとともに、全体的な処理時
間を著しく短縮することができる。
【００３０】そして、上記の弁の切り換え時において
は、ブラスト室に溜まる研掃材が粒度の粗い研掃材と粒
度の細かい研掃材とが混じり合うことになるが、こうし
て混じり合った研掃材は、上述した分離装置によって不
都合なく分離され、各別に研掃材貯留容器に帰還させら
れるのである。
【００３１】本願発明のブラスト装置は、上記のように
同一のワークに対して二段階の処理を行う場合のほか、
製品毎に使用する研掃材が異なる場合においても、研掃
材の入れ換えを必要とすることなく、二種のブラスト処
理を行うことができる。
【００３２】そして、上記のブラスト装置としての構成
を基本とする本願発明の金型仕上げ装置は、上記と同様
にして、単一の金型に対し、粒度の粗い研掃材を用いた
粗仕上げと、粒度の細かい研掃材を用いた最終仕上げと
を連続して行うことができる。
【００３３】制御装置は、各研掃材貯留容器からつなが
る研掃材供給管に設けられた制御弁装置の開閉制御をす
る他、上記ブラストノズルを担持してこれを三次元方向
に移動させることができるアクチュエータの制御を行
う。このようにブラストノズルを三次元的に動かせるよ
うにしておくと、放電加工によって形成された複雑な内
面形状をもつキャビティに対し、その表面に沿って過不
足なくブラスト処理による仕上げが行われるように、適
切な角度および間隔をもってブラストノズルを移動させ
ることができる。
【００３４】鍛造金型の仕上げを行う場合、粗仕上げ
（一次仕上げ）処理用の研掃材としては、アルミナを材
料とする６０メッシュの研掃材を好適に用いることがで
きる。また、最終仕上げ（二次仕上げ）用の研掃材とし
ては、アルミナを材料とする１８０メッシュの研掃材を
好適に使用することができる。
【００３５】本願発明の金型仕上げ装置によれば、粗仕
上げ（一次仕上げ）と最終仕上げ（二次仕上げ）との少
なくとも二段階の磨き仕上げ処理を必要とし、しかも高
度な熟練技術を要した従来の労働集約的な金型仕上げ作
業を、一挙に自動化することができるのである。これに
より、金型製造の効率が著しく向上させられるのみなら
ず、粉塵等による悪環境に起因する作業者の人体への影
響も解消され、作業環境を著しく向上させることができ
るという付随的な効果も期待できる。
【００３６】
【実施例の説明】以下、本願発明の好適な実施例を、図
面を参照しつつ具体的に説明する。
【００３７】金型仕上げ装置として構成した実施例を図
２ないし図６を参照して後に詳述するが、その前に、本
願発明の基本的概念の理解を容易にするために、図１を
参照して上記実施例の研掃材循環系統の説明をする。
【００３８】ブラスト室１の内部には、ブラストノズル
２が配置される。このブラストノズル２は、いわゆる吸
引式のものであり、これの基端部には、図示しないルー
ツブロア等の低圧空気供給源から延びる空気供給管３が
接続されるとともに、研掃材供給管４が接続される。こ
のブラストノズル２は、上記空気供給管３から供給され
る低圧高速大流量の空気流れに、上記研掃材供給管４か
ら供給される研掃材を適度に混入し、こうして生成され
る研掃材混じりの高速空気流をノズル端部から噴射する
ようになっている。
【００３９】上記研掃材供給管４は、基端側において二
手に枝分かれしており、その一方４ａが第一研掃材貯留
容器５に、他方４ｂが第二研掃材貯留容器６にそれぞれ
接続されている。そして、枝分かれしている各研掃材供
給管４ａ，４ｂには、制御装置Ｃによって開閉制御され
る制御弁７ａ，７ｂがそれぞれ介装されている。
【００４０】上記第一研掃材貯留容器５は、たとえば粗
仕上げ用の比較的粒径が大きくかつ比重の大きい研掃材
を貯留するための容器であり、上記第二研掃材貯留容器
６は、たとえば最終仕上げ用の、比較的粒径が小さくか
つ比重の小さな研掃材を貯留するための容器として用い
ることができる。
【００４１】上記第一研掃材貯留容器５および第二研掃
材貯留容器６は、たとえば、いわゆるサイクロンセパレ
ータによって形成することができる。各サイクロンセパ
レータ５，６は、その頂部に配置される排気口が集塵管
８，９を介して集塵装置１０の吸入部に連結される。一
方、上記各サイクロンセパレータ５，６の上部導入口に
は、後述する研掃材分離装置１１によって分離された粗
仕上げ用研掃材および最終仕上げ用研掃材をそれぞれ各
別に導入するべく、研掃材帰還管路１２，１３が接続さ
れている。
【００４２】集塵装置１０が作動すると、集塵管８，９
を介して各サイクロンセパレータ５，６内に負圧が作用
し、この負圧に吸引されるようにして、上記研掃材帰還
管路１２，１３から各研掃材がサイクロンセパレータ内
に導入され、帰還させられる研掃材中に含まれる微粉塵
が集塵管８，９を介して集塵装置１０に運ばれるととも
に、研掃材はサイクロンセパレータ５，６の底部ホッパ
部に重力落下して貯留される。
【００４３】上記ブラストノズル２につながる研掃材供
給管４ａ，４ｂは、上記各サイクロンセパレータ５，６
の底部ホッパ部に接続されており、したがって、上記各
制御弁７ａ，７ｂを開とするともに、ブラストノズル２
に低圧高速空気を導入させると、重力および上記低圧高
速空気によって発生させられる吸引力により、各サイク
ロンセパレータ５，６の底部に溜まる研掃材がブラスト
ノズル２に供給されることになる。
【００４４】ブラスト室１内で上記ブラストノズル２か
ら噴射されてワークＷに対するブラスト処理を終え、そ
うしてブラスト室１の底部ホッパ部に落下した研掃材
は、研掃材回収管１４を介して第三のサイクロンセパレ
ータ１５に回収される。この第三のサイクロンセパレー
タ１５も、上記第一研掃材貯留容器および第二研掃材貯
留容器としてのサイクロンセパレータ５，６と同様であ
る。すなわち、この第三のサイクロンセパレータ１５の
上部排気口は、集塵管１６を介して上記集塵装置１０の
吸入口につながれており、上記回収管１４は、この第三
のサイクロンセパレータ１５の上部に接続されている。
【００４５】集塵装置１０の作動中において、負圧が集
塵管１６を介してサイクロンセパレータ１５に作用し、
この負圧に吸引されるようにして、ブラスト室１に溜ま
った研掃材が上記回収管１４を介してこのサイクロンセ
パレータ１５内に導入される。そして、導入された研掃
材に混じる微粉塵が集塵管１６を介して集塵装置１０に
送られるとともに、研掃材がこのサイクロンセパレータ
１５の底部に重力落下して貯留される。
【００４６】上記ブラスト室１の底部に溜まる研掃材
は、上記第一研掃材貯留容器５内の粗仕上げ用研掃材
と、上記第二研掃材貯留容器６内の最終仕上げ用研掃材
とが混じり合ったものとなる場合があるが、こうして二
種の研掃材が混じりあって上記第三のサイクロンセパレ
ータ１５内に溜まる混合研掃材は、分離装置１１によっ
て、混合前の状態、すなわち、粗仕上げ用の粒径が大き
くかつ比重の大きい研掃材と、最終仕上げ用の粒径が細
かくかつ比較的比重の小さい研掃材とに分離される。
【００４７】上記分離装置１１として、公知の振動篩い
装置１１ａを用いることができる。この振動篩い装置１
１ａは、図１に概略的に表れているように、起振体１７
によって振動が与えられる容器１８内に、メッシュの異
なる篩い板１９ａ，１９ｂ，１９ｃを複数上下方向に間
隔をあけて配置して大略形成される。図１に示される例
では、最も上位の第一篩い１９ａは、上記第三のサイク
ロンセパレータ１５によっても研掃材から除去できなか
った比較的比重の大きい粗ごみを除去するための篩いで
あり、第二篩い１９ｂは、その上面に粗仕上げ用の研掃
材を篩い分けるための篩いである。そして第三篩い１９
ｃは、その上面に最終仕上げ用の研掃材を篩い分けるた
めの篩いである。したがって、第一篩い１９ａのメッシ
ュが最も粗く、第二篩い１９ｂおよび第三篩い１９ｃに
なるにしたがって、篩いのメッシュは細かくなる。
【００４８】粗ごみ除去用第一篩い１９ａによって篩い
分けられた粗ごみは、排出管２０を介して外部に放出さ
せられる。上記第二篩い１９ｂによって篩い分けられた
粗仕上げ用の研掃材は、管路２１を介して後述する二次
篩い装置１１ｂに供給される。また、第三篩い１９ｃに
よって篩い分けられた最終仕上げ用の研掃材も、管路２
２を介して後述する二次篩い装置１１ｂに導入される。
そして、第三篩い１９ｃを透過した微粉塵は、排出管２
３を介して外部に放出される。
【００４９】上記第三のサイクロンセパレータ１５の底
部に溜まった混合研掃材は、供給管２４を介して上記振
動篩い装置１１ａの容器の上部に供給されるが、上記サ
イクロンセパレータ１５内が負圧であるために、上記供
給管２４に二つの制御弁２５ａ，２５ｂを設けることに
より、上記サイクロンセパレータ１５内の負圧を維持し
たまま、上記混合研掃材を上記振動篩い装置１１ａに重
力落下できるようにしている。
【００５０】すなわち、上下二つの制御弁２５ａ，２５
ｂのうち、まず下方の制御弁２５ｂを閉に維持したまま
上部の制御弁２５ａを開とし、サイクロンセパレータ１
５内の混合研掃材を下方の制御弁２５ｂまで落下させ
る。このとき、下方の制御弁２５ｂは閉じているので、
サイクロンセパレータ１５内の負圧は維持される。次
に、上方の制御弁２５ａを閉じた後、下方の制御弁２５
ｂを開とする。そうすると、二つの制御弁２５ａ，２５
ｂ間にあった混合研掃材が重力によって振動篩い装置１
１ａに落下させられる。次いで、下方の制御弁２５ｂを
閉じた後上方の制御弁２５ａを開とし、再度二つの制御
弁２５ａ，２５ｂ間に混合研掃材を落下させる。このよ
うに、常にいずれかの制御弁２５ａ，２５ｂが閉じてい
ることから、サイクロンセパレータ１５内の負圧を維持
したまま、その底部に溜まる混合研掃材を、都合よくサ
イクロンセパレータ１５内の圧力よりも高い外部に排出
して、これを振動篩い装置１１ａに供給することができ
るのである。
【００５１】上記二次篩い装置１１ａを設ける理由は、
上記振動篩い装置１１ａにおける第二篩い１９ｂによっ
て篩い分けられた研掃材中に、この篩いを透過するべき
最終仕上げ用研掃材がわずかに混入していることがあ
り、こうして混入している最終仕上げ用研掃材を確実に
分離するためである。この二次篩い装置１１ｂについて
は、後にさらに詳しく説明するが、要は、上記振動篩い
装置１１ａの第二篩い１９ｂに相当するメッシュの篩い
板２６に再度上記第二篩いによって篩い分けられた研掃
材を導入するのである。そうすると、わずかに混入して
いた最終仕上げ用の研掃材が、この篩い処理によって透
過分離させられる。
【００５２】こうして第三のサイクロンセパレータ１５
内に導入される混合研掃材が、粗仕上げ用の研掃材と、
最終仕上げ用の研掃材とに明確に分離され、それぞれ、
帰還管路１２，１３を介して上記第一研掃材貯留容器５
および第二研掃材貯留容器６にそれぞれ帰還させられ
る。
【００５３】なお、図１において符号２７で示すもの
は、ブラスト室１の底部に配置された磁石である。この
磁石は、ワークＷが磁性体金属である場合に、このワー
クからブラスト処理によって削り取られた金属微粉を磁
気吸着除去するために設けられる。
【００５４】以上から理解されるように、本例のブラス
ト装置の作動中、すなわち、集塵装置１０および空気供
給源Ｂが作動中、第一研掃材貯留容器５内の粗仕上げ用
研掃材は、制御弁７ａないし研掃材供給管４ａを介して
ブラストノズル２から高速空気とともにワークＷに対し
て噴射され、そしてブラスト室１の底部に溜まった後、
回収管１４を介して第三のサイクロンセパレータ１５に
回収され、さらに分離装置１１を介して帰還管路１２か
ら再び第一の研掃材貯留容器５に戻るという循環を繰り
返す。また、第二研掃材貯留容器内の最終仕上げ用研掃
材もまた、同様の循環を繰り返す。ただし、それぞれ、
上記制御弁４ａ，４ｂが開となっている場合に限って上
記のような循環を行う。
【００５５】上記制御弁４ａ，４ｂを制御することによ
り、いずれの制御弁も閉となり、ブラストノズル２に研
掃材が供給されず、ノズルからブローのみ行う状態、い
ずれか一方の制御弁のみが開となって、いずれか一方の
研掃材のみがブラストノズル２から高速空気とともに噴
射される状態、および双方の制御弁を開とすることによ
り、二種の研掃材が混じりあってブラストノズル２から
噴射される状態を適宜選択しうる。また、各制御弁４
ａ，４ｂの開度を加減することにより、二種の研掃材の
混合比率を変更することもまた可能である。
【００５６】次に、上記のような本願発明のブラスト装
置の基本概念の理解を前提に、金型仕上げ装置３０とし
て構成した図２ないし図６の実施例の構成を説明する。
【００５７】下部にホッパ部が設けられた矩形箱状のブ
ラスト室１内には、上記ブラストノズル２が配置され
る。このブラストノズル２は、ブラスト室１の上面に搭
載された三軸アクチュエータ３１に支持されており、こ
の三軸アクチュエータ３１を制御装置Ｃによって制御す
ることにより、三次元的な動きを達成することができ
る。この三軸アクチュエータ３１は、Ｘ方向リニアガイ
ド３１ａにＹ方向リニアガイド３１ｂを搭載し、このＹ
方向リニアガイド３１ｃにＺ方向リニアガイドを搭載し
た、公知のものを用いることができる。
【００５８】上記ブラスト室１の側部には、金型搬入テ
ーブル３３が延出形成されている。そして、ブラスト室
１の内部と上記金型搬入テーブル３３上にかけて、レー
ル３４に乗った金型支持台車３５が水平方向往復移動可
能に搭載されている。そのために、上記ブラスト室１の
側壁は、上記台車３５ないしこれに搭載される金型Ｗ
が、ブラスト室内部と上記金型搬入テーブル間を移動し
うるように、開口させられている。
【００５９】上記の開口は、エアシリンダ３６によって
上下開閉作動させられるスライドドア３７によって適宜
開閉させられるようになっている。
【００６０】上記台車３５は、チエン駆動装置３８によ
って、ブラスト室１内の所定位置と、金型搬入テーブル
３３上の所定位置間を往復移動させられるようになって
いる。すなわち、上記ブラスト室１内と、上記金型搬入
テーブル３３にそれぞれ設けられたスプロケット３９，
４０間に無端チエン４１を掛け回し、この無端チエン４
１の一部を上記台車３５に連結するとともに、一方のス
プロケット３９を、チエン駆動によってモータ４２によ
って駆動するようにしている。
【００６１】上記台車３５の位置決め、すなわち、移動
行程の設定は、台車３５によって押動されるリミットス
イッチ（図示略）を適所に設けておき、このリミットス
イッチからの信号を受けて上記モータ４２を所定方向に
回転させる、あるいは停止させるという制御を行うこと
によればよい。
【００６２】図２におけるブラスト室１の上部左側に
は、前述の第一研掃材貯留容器および第二研掃材貯留容
器としての第一サイクロンセパレータ５および第二サイ
クロンセパレータ６が搭載されている。各サイクロンセ
パレータ５，６の下端ホッパ部からは、研掃材供給管４
ａ，４ｂが延びており、二つの研掃材供給管が途中で合
流して上記ブラストノズル２に到っている。図２にはよ
く表れていないが、上記各サイクロンセパレータ５，６
の下部から延びる各研掃材供給管４ａ，４ｂには、それ
ぞれ制御弁７ａ，７ｂ（図１）が介装されていることは
上述したとおりである。
【００６３】各サイクロンセパレータ５，６の上部に
は、研掃材導入管４３，４４および排気管４５，４６が
水平方向に延出させられている。各排気管４５，４６
は、ホース（集塵管）８，９を介して集塵装置１０の集
塵口４９，５０に接続されている。そして、各導入管４
３，４４は、後述する第二篩い装置１１ｂの各出口部
と、ホース（帰還管路）１２，１３を介して接続され
る。
【００６４】図３の平面図に表れているように、上記ブ
ラスト室１および上記金型搬入テーブル３３の背後に
は、それぞれ、集塵装置１０および分離装置１１が配置
されている。
【００６５】上記集塵装置１０は、図５の断面図に表れ
ているように、集塵ブロア５２によって吸引力を発生さ
せるとともに、この吸引力によって、集塵口４９，５
０，５１から導入された粉塵混じりの空気を集塵エレメ
ント５３に通すという、公知の形態のものを用いること
ができる。
【００６６】上記分離装置１１は、前述したように、公
知の振動篩い装置１１ａを用いることができ、その上部
には、二つの制御弁２５ａ，２５ｂを介して第三のサイ
クロンセパレータ１５が搭載されている。この第三のサ
イクロンセパレータ１５の供給管には、ブラスト室１の
底部に一端を連結した回収ホース（回収管）１４の他端
が連結される。そして、この第三のサイクロンセパレー
タ１５の排気口は、ホース（集塵管）１６を介して上記
集塵装置１０の集塵口５１に連結される。
【００６７】前述したように、上記第三のサイクロンセ
パレータ１５内に導入される混合研掃材は、上記振動篩
い装置１１ａによって粗仕上げ用の研掃材と、最終仕上
げ用の研掃材とに一応分離されるが、粗仕上げ用の研掃
材中に分離しきれずに混入する可能性のある最終仕上げ
用の研掃材をさらに分離するため、本実施例では、二次
篩い装置１１ｂを設けている。
【００６８】この二次篩い装置１１ｂの具体的構成を、
図６に示す。
【００６９】図６に表れているように、容器５４の上部
に粗仕上げ用研掃材導入部５５と、最終仕上げ用研掃材
導入部５６とが形成され、これらにはそれぞれ上記振動
篩い装置１１ａからの各篩い分け管路２１，２２が接続
される。
【００７０】容器５４の内部を斜めに分けるようにし
て、上面に粗仕上げ用研掃材を篩い分けるメッシュの篩
い板２６が配設される。上記篩い板２６の上側の空間に
は、二次空気導入口５７と、粗仕上げ用研掃材排出口５
８がそれぞれ形成される。そして、上記篩い板２６によ
って分けられる下部空間には、最終仕上げ用研掃材排出
口５９が形成される。そして、上記上部空間は、可撓性
のあるゴムパッキン６０によってさらに分けられてい
る。
【００７１】粗仕上げ用研掃材導入部５５から導入され
た研掃材が、上記篩い板２６上を斜めに移動する間に、
その中に含まれる細かい粒度の最終仕上げ用研掃材が、
篩い板２６を透過して下部に落下する。上記上部空間に
は、二次空気導入口５７が形成されているので、上部空
間の圧力が低下することなく、上記篩い板２６を粒度の
細かい最終仕上げ用研掃材が下から上へ逆に透過すると
いう事態を有効に防止している。
【００７２】最終仕上げ用研掃材導入部５６から導入さ
れた研掃材は、容器５４の底部に形成された傾斜板を滑
るようにして上記下部一端側に移動し、そのまま最終仕
上げ用研掃材排出口５９から第二研掃材貯留容器６に帰
還させられる。また、上記粗仕上げ用研掃材排出口から
排出される研掃材は、上記第一研掃材貯留容器５に帰還
させられる。
【００７３】このようにして、振動篩い装置１１ａによ
っていったん篩い分けられた粗仕上げ用研掃材に混合す
る最終仕上げ用研掃材が、さらに明確に分離させられ、
こうして分けられた二種の研掃材は、各別に帰還管路１
２，１３を介して第一および第二研掃材貯留容器である
第一および第二サイクロンセパレータ５，６に各別に帰
還させられるのである。
【００７４】次に、図２ないし図６に示される例の金型
仕上げ装置の作動例を説明する。
【００７５】ブラスト室１の内部と金型搬入テーブル３
３との間を仕切る上下スライドドア３７が上動させられ
るとともに、金型台車３５が金型搬入テーブル３３上に
進出し、そして、この台車３５上に、仕上げ処理をする
べき金型Ｗが所定の位置決めを行うことによって載置さ
れる。
【００７６】こうして金型Ｗを乗せた台車３５は、ブラ
スト室１内の所定位置に移動させられ、そして、上記上
下スライドドア３７が閉じられる。
【００７７】次いで、ブラストノズル２に高速空気を送
り込むべき空気供給源Ｂ、および、集塵装置１０が起動
させられる。この時点において、研掃材供給管４ａ，４
ｂに介装される二つの制御弁７ａ，７ｂは、共に閉じら
れている。したがって、この状態においては、ブラスト
室１、第三のサイクロンセパレータ１５、ないし分離装
置１１内に存在する全ての研掃材が、第一研掃材貯留容
器５または第二研掃材貯留容器６に分離されて回収され
る。
【００７８】続いて粗仕上げモードにおいては、第一研
掃材貯留容器５につながる制御弁７ａのみが開とされ、
粗仕上げ用研掃材のみをブラストノズル２に導入し、こ
れを低圧高速大流量の空気流に乗せて金型Ｗに向けて噴
射する。制御装置Ｃは、上記ブラストノズル２を支持す
る三軸アクチュエータ３１を自動制御し、あらかじめ設
定された移動軌跡をブラストノズル２が移動しつつ、金
型キャビティの内面をまんべんなく粗仕上げする。
【００７９】タイマによって設定された一定時間が経過
することにより、あるいは、上記三軸アクチュエータ３
１が所定回数の移動サイクルを行った後、制御装置Ｃ
は、第一研掃材貯留容器５につながる第一の制御弁７ａ
を閉じるとともに、第二研掃材貯留容器６につながる第
二制御弁７ｂを開に切り換える。そうすると、最終仕上
げ用研掃材のみがブラストノズル２に導入され、これが
高速大流量の低圧空気流に乗せて噴射させられる。
【００８０】この最終仕上げモードにおいても、上記制
御装置Ｃによって制御される三軸アクチュエータ３１
は、上記ブラストノズル２を、金型キャビティの内面を
まんべんなく最終仕上げ処理するべく自動的に移動させ
る。
【００８１】そして、タイマによって設定された一定時
間が経過することにより、あるいは、三軸アクチュエー
タ３１が所定回数の移動サイクルを終了することによ
り、制御装置Ｃは、上記第二制御弁７ｂを閉とする。そ
れとともに、集塵装置１０および低圧空気供給源Ｂが停
止させられ、上記上下スライドドア３７が自動的に開け
られるとともに、仕上げ処理を終えた金型Ｗを乗せた台
車３５が金型搬入テーブル３３上に進出させられる。
【００８２】金型交換を行った後は、上記と同様の作動
を繰り返すことにより、金型キャビティの二段階仕上げ
処理を自動的に行う。
【００８３】このように、本願発明のブラスト装置およ
びこれを利用した金型仕上げ装置によれば、従来から労
働集約的な厄介な作業とされていた金型キャビティの表
面仕上げを、簡便な操作により、自動的に行うことがで
きるようになる。
【００８４】もちろん、本願発明の範囲は、上述した各
実施例に限定されるものではない。
【００８５】まず、実施例では、粒度の異なる研掃材を
各別に貯留する第一研掃材貯留容器および第二研掃材貯
留容器をそれぞれ、サイクロンセパレータによって形成
しているが、要は、吸引力をもって研掃材を貯留容器内
に帰還させればよいのであり、サイクロンセパレータで
あることは必ずしも必要ではなく、たとえば、特開平１
−２８９６６６号公報に示されているような、研掃材と
粉塵とを分離するための分離装置を用いてもよい。
【００８６】また、このことは、分離装置に混合研掃材
を投入するための上記第三のサイクロンセパレータにつ
いてもあてはまる。
【００８７】さらに、図に示した実施例では、各研掃材
貯留容器から延びる研掃材供給管を、途中で合流させて
一つのブラストノズルに共通的に導入するようにしてい
るが、ブラストノズルを別々に構成し、各ブラストノズ
ルに、第一研掃材貯留容器からの研掃材供給管、および
第二研掃材貯留容器からの研掃材供給管を各別につなげ
てもよい。もちろん、この場合においても、各研掃材供
給管の途中に制御弁が介装されるのはいうまでもない。
【００８８】さらに、本願発明の要旨とするところは、
二種類の研掃材を、一つのブラスト装置、換言すると一
つのブラスト室内に導入されるワークに対してブラスト
処理をするべく構成されたものであり、可能であれば、
第一の粒度と第二の粒度の各研掃材に加え、第三の粒度
の研掃材を貯留する研掃材貯留容器を設け、これを選択
的にブラストノズルに導入するようにすることも、もち
ろん本願発明の範囲に含まれる。ただし、この場合、分
離装置は、三段階の研掃材分離を行うように構成する必
要がある。
【００８９】また、上記の実施例では、分離装置とし
て、いわゆる振動篩い装置に加え、分離を確実にするた
めの二次篩い装置を付加しているが、このような二次篩
い装置を付加するかどうかは選択的な事項である。
【００９０】さらには、ブラストノズルを三次元的に移
動させるためのアクチュエータとしても、図示例のよう
な三軸アクチュエータとする他、多関節アームを有する
ロボット装置を採用することもできる。
【００９１】さらに、ブラストノズルは、ルーツブロア
などの低圧空気供給源からの低圧（０．３〜１．０気
圧）高速大流量の空気を導入してこれに研掃材を混入す
るようにすることが、研掃材を２００ｍ／ｓにおよぶ高
速で広範囲に吹きつけることができるために作業能率上
好ましいが、コンプレッサで発生させられる圧搾空気を
用いるタイプのものを採用することも、もちろん可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明のブラスト装置の一実施例の模式的構
成図である。
【図２】図１の構成を備えるブラスト装置を利用した金
型仕上げ装置の一例の正面図である。
【図３】図１に示した金型仕上げ装置の一部を省略して
示す平面図である。
【図４】図１の示した金型仕上げ装置の側面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図３のVI−VI線断面図である。
【符号の説明】
１ ブラスト室 ２ ブラストノズル ４，４ａ，４ｂ 研掃材供給管 ５ 第一研掃材貯留容器（第一サイクロンセパレータ） ６ 第二研掃材貯留容器（第二サイクロンセパレータ） ７ａ，７ｂ 制御弁 １１ 分離装置 ３０ 金型仕上げ装置 ３１ アクチュエータ Ｃ 制御装置 Ｗ ワーク（金型）

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ブラスト室内にブラストノズルを配置す
    るとともに、このブラストノズルから研掃材混じりの高
    速空気を噴射してブラスト室内に導入されたワークに対
    するブラスト処理を行うブラスト装置であって、 第一の粒度の研掃材用の第一研掃材貯留容器、および、
    第二の粒度の研掃材用の第二研掃材貯留容器を備え、上
    記各研掃材貯留容器から延びる研掃材供給管をそれぞれ
    制御弁を介して上記ブラストノズルに連結する一方、 上記ブラスト室の下部から回収される研掃材を上記第一
    の粒度の研掃材と上記第二の粒度の研掃材に分離する分
    離装置をさらに備え、この分離装置によって分離された
    第一の粒度の研掃材および第二の粒度の研掃材をそれぞ
    れ上記第一研掃材貯留容器および上記第二研掃材貯留容
    器に帰還させるようにしたことを特徴とする、ブラスト
    装置。
  2. 【請求項２】 上記ブラストノズルは、空気供給管を介
    して導入される高速空気流に上記研掃材供給管から供給
    される研掃材を混入して噴射するようになっている、請
    求項１のブラスト装置。
  3. 【請求項３】 上記第一研掃材貯留容器および上記第二
    研掃材貯留容器はそれぞれ集塵機の吸引力を利用して作
    動するサイクロンセパレータで形成され、上記分離装置
    によって分離された各粒度の研掃材は、それぞれ、帰還
    管路を介して上記集塵機の吸引力によって各研掃材貯留
    容器に帰還させられるようになっている、請求項１のブ
    ラスト装置。
  4. 【請求項４】 上記ブラスト室の下部からの研掃材の回
    収は、集塵機の吸引力を利用して作動するサイクロンセ
    パレータによって、回収管路を介して行うようになって
    いる、請求項３のブラスト装置。
  5. 【請求項５】 上記分離装置は、上記研掃材回収用サイ
    クロンセパレータの下部に連結された振動篩い装置を含
    んで構成されている、請求項４のブラスト装置。
  6. 【請求項６】 ブラスト室内にブラストノズルを配置す
    るとともに、このブラストノズルから研掃材混じりの高
    速空気を噴射してブラスト室内に導入された金型に対し
    てブラスト作用による仕上げ処理を行う金型仕上げ装置
    であって、 第一の粒度の研掃材用の第一研掃材貯留容器、および、
    第二の粒度の研掃材用の第二研掃材貯留容器を備え、上
    記各研掃材貯留容器から延びる研掃材供給管をそれぞれ
    制御弁を介して上記ブラストノズルに連結するととも
    に、 上記ブラスト室の下部から回収される研掃材を上記第一
    の粒度の研掃材と上記第二の粒度の研掃材に分離する分
    離装置をさらに備え、この分離装置によって分離された
    第一の粒度の研掃材および第二の粒度の研掃材をそれぞ
    れ上記第一研掃材貯留容器および上記第二研掃材貯留容
    器に帰還させるようにする一方、 上記ブラストノズルを担持してこれを三次元的に移動さ
    せうるアクチュエータと、上記アクチュエータおよび上
    記各制御弁を制御する制御装置とをさらに備えることを
    特徴とする、金型仕上げ装置。
  7. 【請求項７】 上記制御装置の上記各制御弁に対する制
    御は、金型導入後、粒度の粗い研掃材のみを上記ブラス
    トノズルに導入する一次仕上げモードの後、粒度の細か
    い研掃材のみを上記ブラストノズルに導入する二次仕上
    げモードを行うようになっている、請求項６の金型仕上
    げ装置。
  8. 【請求項８】 上記ブラストノズルは、空気供給管を介
    して導入される高速空気流に上記研掃材供給管から供給
    される研掃材を混入して噴射するようになっている、請
    求項６の金型仕上げ装置。
  9. 【請求項９】 上記第一研掃材貯留容器および上記第二
    研掃材貯留容器はそれぞれ集塵機の吸引力を利用して作
    動するサイクロンセパレータで形成され、上記分離装置
    によって分離された各粒度の研掃材は、それぞれ、帰還
    管路を介して上記集塵機の吸引力によって各研掃材貯留
    容器に帰還させられるようになっている、請求項６の金
    型仕上げ装置。
  10. 【請求項１０】 上記ブラスト室の下部からの研掃材の
    回収は、集塵機に吸引力を利用して作動するサイクロン
    セパレータによって、回収管路を介して行うようになっ
    ている、請求項９の金型仕上げ装置。
  11. 【請求項１１】 上記分離装置は、上記研掃材回収用サ
    イクロンセパレータの下部に連結された振動篩い装置を
    含んで構成されている、請求項１０の金型仕上げ装置。
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