(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-28
(45)【発行日】2022-04-05
(54)【発明の名称】研磨機用集塵装置及び研磨システム
(51)【国際特許分類】
B24B 55/06 20060101AFI20220329BHJP
B24B 29/00 20060101ALI20220329BHJP
【ＦＩ】
B24B55/06
B24B29/00 J
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018063290
(22)【出願日】2018-03-28
(65)【公開番号】P2019171525
(43)【公開日】2019-10-10
【審査請求日】2020-02-03
(73)【特許権者】
【識別番号】000207816
【氏名又は名称】大豊精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000969
【氏名又は名称】特許業務法人中部国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100081776
【弁理士】
【氏名又は名称】大川 宏
(74)【代理人】
【識別番号】100120994
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100174713
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧川 彰人
(72)【発明者】
【氏名】浦川 隆幸
【審査官】山内 康明
(56)【参考文献】
【文献】実開昭５９－０８２６４４（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭５４－０３８３７６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０４－１０５８６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭４７－０２９８９３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭５６－１２１５２７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭５６－１３７９０９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許第０５２２８２４４（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２４Ｂ ５５／０６
Ｂ２４Ｂ ２９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒状のハウジング内に収容されて回転する研磨部をワークに接触させて研磨する研磨機に用いる集塵装置であって、前記ハウジングの外周側で前記研磨部に近接して集塵口が配置される集塵領域を有し、前記ワークの研磨によって発生する粉塵を前記集塵口からエアの吸引により収集する集塵部と、
前記研磨部及び前記集塵領域を包括する領域の外周の少なくとも一部を囲んでエア噴出口が配置されるエア噴出領域を有し、前記エア噴出口から前記ワークに向かってエアを吹き付けるエアブロー部と、
を備え、
前記集塵領域は、前記研磨部の外周をその一部を除いて囲む馬蹄形状に設けられ、
前記エア噴出領域は、前記集塵領域の外周に沿って馬蹄形状に設けられ、
前記集塵領域及び前記エア噴出領域の前記馬蹄形状は、周方向における前記集塵装置の進行方向側に切り欠きが設けられる、研磨機用集塵装置。
【請求項2】
前記エア噴出口は、エア噴出方向に向かって前記研磨部及び前記集塵領域を包括する前記領域の内周側へ傾斜したエア通路を有する請求項１に記載の研磨機用集塵装置。
【請求項3】
内部空間が前記集塵口に連通する集塵側エア通路と前記エア噴出口に連通するブロー側エア通路とに区画され、前記集塵領域と前記エア噴出領域とが一体的に設けられたノズル部材を備える請求項１又は２に記載の研磨機用集塵装置。
【請求項4】
回転する研磨部をワークに接触させて研磨する研磨機と、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研磨機用集塵装置と、
を備える研磨システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回転する研磨部をワークに接触させて研磨する研磨機に用いる研磨機用集塵装置及び研磨システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、樹脂成形品の表面仕上げは、研磨機を使用して、回転する研磨ブラシ等の研磨材を仕上げ前の樹脂成形品の表面に接触させて研磨することにより行われている。
【0003】
このような研磨機では、回転する研磨材によってワークとしての樹脂成形品を研磨する際に粉塵が発生するため、随時集塵して粉塵の飛散を防止する集塵装置を備えた研磨システムが提案されている（例えば特許文献１等参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１６－４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、従来の研磨システムにおいては、集塵装置に設けられた集塵用のフードをワーク表面に近づけ過ぎると、研磨材を移動させながら研磨する際にワーク表面の凹凸にフードが干渉して移動の妨げとなり、逆にワーク表面から遠ざけ過ぎると集塵力が低下して効率的に集塵できないという課題がある。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、ワーク表面の凹凸に干渉することなく粉塵の周囲への飛散を防止して効率的に集塵可能な研磨機用集塵装置及び研磨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】
【0007】
本発明の研磨機用集塵装置は、円筒状のハウジング内に収容されて回転する研磨部をワークに接触させて研磨する研磨機に用いる集塵装置であって、前記ハウジングの外周側で前記研磨部に近接して集塵口が配置される集塵領域を有し、前記ワークの研磨によって発生する粉塵を前記集塵口からエアの吸引により収集する集塵部と、前記研磨部及び前記集塵領域を包括する領域の外周の少なくとも一部を囲んでエア噴出口が配置されるエア噴出領域を有し、前記エア噴出口から前記ワークに向かってエアを吹き付けるエアブロー部と、を備え、前記集塵領域は、前記研磨部の外周をその一部を除いて囲む馬蹄形状に設けられ、前記エア噴出領域は、前記集塵領域の外周に沿って馬蹄形状に設けられ、前記集塵領域及び前記エア噴出領域の前記馬蹄形状は、周方向における前記集塵装置の進行方向側に切り欠きが設けられる。
【0008】
本発明の研磨システムは、回転する研磨部をワークに接触させて研磨する研磨機と、上述した研磨機用集塵装置と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
本発明の研磨機用集塵装置によれば、ワーク表面の凹凸に干渉することなく粉塵の周囲への飛散を防止して効率的に集塵することができるという効果を奏する。
【0010】
本発明の研磨システムによれば、研磨機によりワークの研磨を実行するのと同時に、研磨機用集塵装置によりワーク表面の凹凸に干渉することなく粉塵の周囲への飛散を防止して効率的に集塵することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施形態の研磨システムを示す全体構成図である。
【図2】実施形態の研磨システムを示す斜視図である。
【図3】実施形態の研磨システムを示す縦断面図である。
【図4】実施形態の研磨システムを示す底面図である。
【図5】変形例の研磨システムを示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
【0013】
研磨機１００は、研磨部としての研磨ブラシ１０１をワークＷに接触させて研磨する公知の装置であって、円筒状の基台に多数のブラシ毛を取り付けてなる研磨ブラシ１０１と、研磨ブラシ１０１の中心に連結された回転軸１０２と、回転軸１０２を回転駆動するモータや減速機からなる駆動部１０３と、研磨ブラシ１０１を収容するハウジング１０４とを備えて構成される。ワークＷは、例えば、表面に凹凸のある成形後仕上げ加工前の樹脂成形品などである。ワークＷの研磨は、回転軸１０２の軸線をワークＷの被研磨面の法線方向に対して所定範囲内の角度に保持し、研磨ブラシ１０１の先端側をワークＷの被研磨面に当接させた状態で回転させることにより行われる。
【0014】
集塵装置１は、研磨機１００によるワークＷの研磨により発生する粉塵を収集する装置であって、エアブロー付き集塵ノズルＮと、集塵パイプ３０と、集塵機４０と、ブローパイプ５０と、エアブロー機６０とを備えて構成される。
【0015】
エアブロー付き集塵ノズルＮは、集塵とエアブローの両作用を発揮するために研磨機１００に装着されるノズルである。エアブロー付き集塵ノズルＮは、内部が集塵側エア通路１１とブロー側エア通路２１とに区画された中空の容器状に形成され、円筒部Ｎ１と、馬蹄形部Ｎ２とを備えている。
【0016】
円筒部Ｎ１は、有底円筒状を呈する部分であって、集塵側エア通路１１に連通して上端にて開口する集塵機連結口１２が設けられている。集塵機連結口１２には、集塵パイプ３０の一端が連結される。
【0017】
馬蹄形部Ｎ２は、円筒部Ｎ１側面から平面視馬蹄形状に延設された部分である。エアブロー付き集塵ノズルＮは、馬蹄形部Ｎ２をハウジング１０４の外周に嵌めることにより研磨機１００に装着される。馬蹄形部Ｎ２内周側の内部空間は、円筒部Ｎ１の集塵側エア通路１１に連通している。馬蹄形部Ｎ２内周寄りの下端には、図４に示すように、馬蹄形状に沿って連続的に開口する１つの集塵口１３ａが形成され、この集塵口１３ａが配置される馬蹄形状の領域が集塵領域１３となっている。
【0018】
馬蹄形部Ｎ２外周側の内部空間は、円筒部Ｎ１のブロー側エア通路２１に連通している。馬蹄形部Ｎ２の外側面には外側へ突出して開口する２つのエアブロー機連結口２２が設けられている。馬蹄形部Ｎ２外周よりの下端には、図４に示すように、馬蹄形に沿って複数の丸穴のエア噴出口２３ａが間隔を空けて開口し、これらエア噴出口２３ａが配置される馬蹄形状の領域がエア噴出領域２３となっている。換言すれば、エア噴出領域２３は、研磨ブラシ１０１及び集塵領域１３を包括する領域Ｒ（図４で破線にて示す）の外周の少なくとも一部を囲んで配置される。各エア噴出口２３ａは、エア通路を形成する内壁がエア噴出方向である開口先端に向かって、研磨ブラシ１０１及び集塵領域１３を包括する領域Ｒの内周側（馬蹄形内周側）へ傾斜している。エアブロー機連結口２２には、ブローパイプ５０の一端が連結される。
【0019】
集塵パイプ３０は、エアブロー付き集塵ノズルＮの集塵口１３ａから吸い込んだ粉塵を集塵機４０へ送るためのパイプ部材であって、一端が集塵機連結口１２に連結され、他端が集塵機４０にそれぞれ連結される。
【0020】
集塵機４０は、エアの吸引により粉塵を収集する公知の集塵装置であって、エアブロー付き集塵ノズルＮの集塵口１３ａから吸い込んだ粉塵を、集塵機連結口１２から集塵パイプ３０を経由して収集する。
【0021】
２本のブローパイプ５０は、エアブロー付き集塵ノズルＮのエア噴出口２３ａに向かってエアを送るためのパイプ部材であって、一端がエアブロー機連結口２２に連結され、他端がエアブロー機６０にそれぞれ連結される。
【0022】
エアブロー機６０は、圧縮エアを噴出する公知のエアブロー装置であって、圧縮エアをブローパイプ５０へ送出し、エアブロー付き集塵ノズルＮのエアブロー機連結口２２を経由して各エア噴出口２３ａから噴出させる。
【0023】
尚、集塵機４０と、集塵パイプ３０と、エアブロー付き集塵ノズルＮにおいて集塵機連結口１２から集塵口１３ａに至る集塵側エア通路１１及び集塵口１３ａが設けられる集塵領域１３とによって、本発明の集塵部１０が構成される。また、エアブロー機６０と、ブローパイプ５０と、エアブロー付き集塵ノズルＮにおいてエアブロー機連結口２２から各エア噴出口２３ａに至るブロー側エア通路２１及び各エア噴出口２３ａが設けられるエア噴出領域２３とによって、本発明のエアブロー部２０が構成される。
【0024】
次に、研磨システムＳを用いてワークＷの研磨加工を行う際の各部の作用について説明する。研磨システムＳの運転を開始すると、研磨機１００において駆動部１０３が回転を開始し、回転軸１０２を介して研磨ブラシ１０１を回転させる。一方、集塵装置１において、集塵機４０がエアの吸引を開始すると共に、エアブロー機６０がエアの噴出を開始する。
【0025】
作業者が研磨ブラシ１０１を研磨対象のワークＷの被研磨面に位置決めして接触させると、回転する研磨ブラシ１０１によってワークＷの表面が研磨される。研磨によって発生する粉塵は、研磨ブラシ１０１の周囲に馬蹄形状に形成された集塵口１３ａから吸い込まれ、集塵パイプ３０内を通って集塵機４０により収集される。また、研磨ブラシ１０１の回転によって外周方向へ飛ばされた粉塵は、集塵口１３ａの外周側に配置された複数のエア噴出口２３ａから噴出されるエアによってワークＷとの間にエアカーテンが形成されて周囲への飛散が阻止され、更にエア噴出口２３ａからの内周向きのエアの流れにより集塵領域１３へ流動して集塵口１３ａから吸い込まれる。
【0026】
尚、馬蹄形部Ｎ２の周方向において切り欠きＮ２Ｋ側では、集塵口１３ａが存在しないため集塵されずにワークＷ表面上に粉塵が一時的に残るが、切り欠きＮ２Ｋ側を進行方向としてワークＷに対して相対移動させると、集塵口１３ａがワークＷ表面上の粉塵に近づいていくことで最終的に集塵される。
【0027】
以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の集塵装置１は、回転する研磨部としての研磨ブラシ１０１をワークＷに接触させて研磨する研磨機１００に用いる集塵装置であって、研磨ブラシ１０１に近接して集塵口１３ａが配置される集塵領域１３を有し、ワークＷの研磨によって発生する粉塵を集塵口１３ａからエアの吸引により収集する集塵部１０と、研磨ブラシ１０１及び集塵領域１３を包括する領域Ｒの外周の少なくとも一部を囲んで複数のエア噴出口２３ａが配置されるエア噴出領域２３を有し、各エア噴出口２３ａからワークＷに向かってエアを吹き付けるエアブロー部２０と、を備える。
【0028】
この構成によれば、集塵部１０において、回転する研磨ブラシ１０１によるワークＷの研磨によって発生する粉塵を、研磨ブラシ１０１に近接して配置される集塵領域１３の集塵口１３ａからエアの吸引により収集する。一方、エアブロー部２０において、研磨ブラシ１０１及び集塵領域１３を包括する領域Ｒの周囲の少なくとも一部を囲んで配置されるエア噴出領域２３の各エア噴出口２３ａからワークＷに向かってエアを吹き付けることによってエアカーテンが形成され、粉塵の周囲への飛散が防止される。
【0029】
よって、ワークＷ表面の凹凸に干渉することなく粉塵の周囲への飛散を防止して効率的に集塵することができる。
【0030】
また、集塵領域１３は、研磨ブラシ１０１の外周の少なくとも一部を囲んで設けられ、エア噴出領域２３は、集塵領域１３の外周に沿って設けられている。
【0031】
この構成によれば、回転する研磨ブラシ１０１から周囲に広がる粉塵を、研磨ブラシ１０１の外周の少なくとも一部を囲んで設けられる集塵領域１３の集塵口１３ａで効率的に集塵することができる。また、集塵領域１３の外周に沿って設けられるエア噴出領域２３の各エア噴出口２３ａから噴出されるエアによって形成されたエアカーテンが、研磨ブラシ１０１及び集塵領域１３の外周を囲うことで粉塵の周囲への飛散を防止することができる。
【0032】
特に、集塵領域１３は、研磨ブラシ１０１の外周をその一部（外周全体の１／４程度）を除いて囲む馬蹄形状に設けられ、エア噴出領域２３は、集塵領域１３の外周に沿って馬蹄形状に設けられている。
【0033】
この構成によれば、馬蹄形部Ｎ２の切り欠き部Ｎ２Ｋを通して、研磨ブラシ１０１を側方からロボットアーム等を用いて着脱することができる。また、回転する研磨ブラシ１０１のワークＷの研磨により発生する粉塵を、研磨ブラシ１０１の外周において馬蹄形状に配置される集塵領域１３の集塵口１３ａで効率的に集塵することができる。また、集塵領域１３の馬蹄形状の領域の外周に沿ってエア噴出領域２３の各エア噴出口２３ａが配置されているので、各エア噴出口２３ａから噴出されるエアによって形成されるエアカーテンが研磨ブラシ１０１及び集塵領域１３を包括する領域Ｒの外周を囲うことで粉塵の周囲への飛散を防止することができる。ここで、集塵口１３ａが存在しない馬蹄形部Ｎ２の切り欠きＮ２Ｋ側でワークＷ表面上に一時的に残った粉塵は、切り欠きＮ２Ｋ側を進行方向としてワークＷに対して相対移動させることで馬蹄形部分の集塵口１３ａが近づいていくことにより、最終的には集塵されることになる。
【0034】
また、各エア噴出口２３ａは、エア噴出方向に向かって研磨ブラシ１０１及び集塵領域１３を包括する領域Ｒの内周側へ傾斜したエア通路を有する。この構成によれば、集塵領域１３よりも外周側に飛散した粉塵は、各エア噴出口１８からの内周向きのエアの流れにより内周側の集塵領域１３へ流動して集塵口１３ａから吸い込まれる。
【0035】
また、集塵装置１は、内部空間が集塵口１３ａに連通する集塵側エア通路１１と各エア噴出口２３ａに連通するブロー側エア通路２１とに区画され、集塵領域１３とエア噴出領域２３とが一体的に設けられたノズル部材としてのエアブロー付き集塵ノズルＮを備えている。この構成によれば、集塵領域１３とエア噴出領域２３とが研磨ブラシ１０１に対して予め適切に位置決めされているため、簡単な構成で粉塵の周囲への飛散を防止しつつ確実に集塵することができる。また、装置の小型化が可能となるため、ワークＷへの干渉をさらに抑制して、研磨自由度の向上を図ることができる。
【0036】
本実施形態の研磨システムＳは、回転する研磨部としての研磨ブラシ１０１をワークＷに接触させて研磨する研磨機１００と、上述した集塵装置１とを備える。この構成によれば、研磨機１００によりワークＷの研磨を実行するのと同時に、集塵装置１によりワークＷ表面の凹凸に干渉することなく粉塵の周囲への飛散を防止して効率的に集塵することができるという効果を奏する。
【0037】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変更を施すことが可能である。
【0038】
上記実施形態では、エアブロー付き集塵ノズルＮが馬蹄形部Ｎ２を有し、集塵領域１３が研磨ブラシ１０１の外周側において周方向の一部が切り欠かれた馬蹄形状に配置され、エア噴出領域２３が集塵領域１３の配置される馬蹄形状の領域に沿って外周側に配置される構成としたが、これには限られない。
【0039】
以下、本実施形態の変形例について、図５を参照しつつ説明する。尚、上記実施形態と同一部材には同一の符号を付し、それらについての詳細説明を省略する。本変形例は、上記実施形態の構成に代えて、図５に示すように、集塵口１３ａを有する集塵領域１３が、研磨ブラシ１０１の外周全体を囲む周状をなす円環状に設けられ、複数のエア噴出口２３ａを有するエア噴出領域２３が、集塵領域１３の外周に沿って周状をなす円環状に設けられる構成としたものである。
【0040】
本変形例によれば、集塵領域１３が研磨ブラシ１０１の外周全体を囲む周状に設けられているので、外周の全方向において確実に集塵することができる。また、エア噴出領域２３が、集塵領域１３の外周に沿って周状に設けられているので、集塵領域１３外周全体を囲むようにエアカーテンが形成されて粉塵の周囲への飛散を確実に防止することができる。尚、本変形例では、研磨ブラシ１０１を底面側から着脱することができる。
【0041】
また、上記実施形態では、集塵領域１３に１つの馬蹄形状の集塵口１３ａを設ける構成としたが、複数の丸穴状等の集塵口を馬蹄形状に配置して馬蹄形状の集塵領域１３を形成してもよい。また、上記変形例では、集塵領域１３に１つの円環状の集塵口１３ａを設ける構成としたが、複数の丸穴状等の集塵口を円環状に配置して円環状の集塵領域１３を形成してもよい。
【0042】
また、上記実施形態では、複数の丸穴状のエア噴出口２３ａを馬蹄形状に配置して馬蹄形状のエア噴出領域２３を形成する構成としたが、集塵領域１３に１つの馬蹄形状のエア噴出口を設ける構成としてもよい。また、上記変形例では、複数の丸穴状のエア噴出口２３ａを円環状に配置して円環状のエア噴出領域２３を形成する構成としたが、エア噴出領域２３に１つの円環状のエア噴出口を設ける構成としてもよい。
【0043】
また、上記実施形態又は変形例では、集塵領域１３が研磨ブラシ１０１の外周の少なくとも一部を囲んで設けられる構成としたが、集塵領域１３は研磨ブラシ１０１に近接して集塵口１３ａが配置される構成であればよい。要するに、研磨ブラシ１０１及び集塵領域１３を包括する領域Ｒの外周の少なくとも一部を囲んで複数のエア噴出口２３ａが配置されるエア噴出領域２３を設ける構成とすることにより、上記実施形態と同様の効果が奏される。
【符号の説明】
【0044】
１…集塵装置（研磨機用集塵装置）、１０…集塵部、１１…集塵側エア通路、１３…集塵領域、１３ａ…集塵口、２０…エアブロー部、２１…ブロー側エア通路、２３…エア噴出領域、２３ａ…エア噴出口、４０…集塵機、６０…エアブロー機、１００…研磨機、１０１…研磨ブラシ（研磨部）、Ｓ…研磨システム、Ｗ…ワーク、Ｒ…領域、Ｎ…エアブロー付き集塵ノズル（ノズル部材）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】