TWI794661B - 彈性磨料製造方法和裝置及噴砂方法和裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供了彈性磨料製造方法和裝置及噴砂方法和裝置。該再循環噴砂裝置能夠長時間地進行穩定的處理，即使在所使用的彈性磨料的彈性核芯的表面附著有磨料顆粒的情況下。設置在噴砂裝置上的彈性磨料再生裝置再生被用於再循環的彈性磨料。彈性磨料再生裝置包括混合器和結合單元。從磨料回收部段供給的回收磨料在混合器中與從磨料顆粒供給器供給的磨料顆粒混合，並且磨料顆粒粘附到回收磨料的核芯的表面。在結合單元中，通過使由混合器混合的聚集狀態的回收磨料沿著具有逐漸變窄的流路橫截面積的收縮流路穿過，將磨料顆粒壓靠並結合到核芯的表面。

Description

彈性磨料製造方法和裝置及噴砂方法和裝置

本發明涉及彈性磨料的製造方法、彈性磨料的製造裝置、噴砂方法以及噴砂裝置。特別地，本發明涉及用於製造彈性磨料的方法，彈性磨料具有磨料顆粒已經粘附到彈性核芯的表面的結構，且涉及執行該製造方法的彈性磨料製造裝置，並且涉及再循環噴砂方法或噴砂裝置，其配置成包括該彈性磨料製造方法或製造裝置以再生用於再循環的彈性磨料。

注意，本發明中彈性磨料的“製造”除了包括將磨料顆粒粘附到未使用的核芯的表面之外，還包括“再生”，其中彈性磨料的核芯處於磨料顆粒由於使用而從核芯的表面脫離的狀態（包括一些磨料顆粒仍然保留在表面上的狀態），然後使磨料顆粒重新粘附到核芯表面。

相關技術的描述

有人提出了各種類型的彈性磨料，該彈性磨料具有支撐在核芯上的磨料顆粒，例如磨料顆粒被捏合到彈性核芯中的彈性磨料或磨料顆粒粘附到彈性核芯表面上的彈性磨料（參見日本專利號2957492、日本專利特開（LOPI）號2001-207160和日本實用新型申請號S53-178398（日本實用新型申請公開號S55-98565）的縮微膠片）。通過使用這種彈性磨料進行噴砂，當撞擊工件時的衝擊被核芯的彈性吸收，結果，這使得能夠進行諸如拋光工件和從工件去除氧化膜或毛刺處理的同時，抑制了如進行普通噴砂時會發生的在工件的表面上形成的無光澤（緞）面的光潔度。

特別是，對於使用具有抑制衝擊回彈力的核芯以防止衝擊時回彈的彈性磨料，使噴射的彈性磨料在工件的表面上滑動以能夠進行鏡面拋光，這在常規噴砂中是不可能的，並且對擴大噴砂處理的領域範圍做出了顯著貢獻（參見日本專利特開（LOPI）號2006-159402）。

這種彈性磨料的結構，包括彈性磨料，在所述彈性磨料中磨料顆粒被核芯支撐，所述核芯通過將磨料顆粒捏合到由諸如橡膠等彈性材料配置成的核芯中（參照日本實用新型申請號S53-178398（日本實用新型申請公開號 S55-98565）的縮微膠片），還包括將磨料顆粒附著在核芯的表面上的結構，例如由含有具有粘合性的油或糖成分的植物纖維配置的核芯（日本專利號2957492）、或由含有水成分而兼具粘附性和彈性的明膠製成的核芯（日本專利特開（LOPI）號2001-207160）。

從這種彈性磨料中，在使用具有磨料顆粒已經粘附到核芯表面的結構的彈性磨料進行噴砂的情況下，粘附到彈性磨料的核芯表面的磨料顆粒在撞擊期間由於衝擊和摩擦而脫落，導致粘附到核芯表面的磨料顆粒的數量隨著對工件的撞擊次數的增加而減少。

這意味著，當在再循環型噴砂裝置中使用彈性磨料進行噴砂時，如圖10所示，彈性磨料的切削性能隨著時間的推移逐漸降低，導致在使用新狀態的彈性磨料進行處理時的工件處理狀態與使用已經重複使用的彈性磨料進行處理時的工件處理狀態之間產生大的表面狀態差異，例如光澤度或鏡面光潔度。

即使在為了防止這種處理狀態的變化而以規定的時間間隔用新的彈性磨料更換彈性磨料的情況下，儘管在更換之後切削速度暫時直接地增加，但是從那時起切削速度隨著時間的推移而降低。因此，如圖10所示，切削速度變得不穩定，並且發生變化，這意味著，與以往一樣，仍舊難以實現以恒定的品質對工件進行處理。

為了解決該問題，在使用具有磨料顆粒粘附到核芯表面的結構的彈性磨料進行噴砂的情況下，需要在每次批次使用之後更換彈性磨料的同時進行批次處理，或者需要在短間隔內用新的彈性磨料多次更換通過再循環而使用的彈性磨料。這導致由於彈性磨料消耗量的增加而導致更高的成本，並且遭受由於每次更換彈性磨料時中斷噴砂操作而導致的生產率顯著降低的問題。

考慮到這些問題，本發明的發明人已經提交了一項關於結合有彈性磨料再生裝置的噴砂裝置的專利申請，並且已經獲得了專利（參見日本專利號6254409）。

在本噴砂裝置中設置的彈性磨料再生裝置包括混合器和結合單元。結合單元將在噴砂裝置的磨料回收部段中回收的一些回收磨料與從磨料顆粒供給器供給的磨料顆粒混合在一起，並將這些供給到氣流中以產生固-氣兩相流，在固-氣兩相流中磨料顆粒和核芯混合在一起。結合單元包括迴旋空間，例如螺旋形管道，在混合器中產生的固-氣兩相流通過該迴旋空間。

通過在混合器中混合，將磨料顆粒粘附到回收磨料的核芯表面，然後當通過包括迴旋空間的結合單元時，使用固-氣兩相流的推進力或離心力將磨料顆粒壓靠並結合到核芯的表面，可以再生用於再循環的彈性磨料的至少一部分（參見日本專利號.6254409）。

在使用彈性磨料利用再循環而進行的噴砂中，為了長時間以恒定品質進行諸如拋光等噴砂，需要將磨料顆粒以高密度和高強度結合到核芯的表面，以使粘附到核芯表面的磨料顆粒難以脫落，並且即使少量的磨料顆粒實際脫落，處理特性也不會顯著變化。因此，當將磨料顆粒結合到核芯表面時，為了以高密度和高強度結合磨料顆粒，需要將磨料顆粒充分地壓靠在核芯的表面上。

因此，在日本專利號6254409的彈性磨料再生裝置中，在磨料顆粒通過在混合器11中混合利用核芯的粘附性已經粘附到核芯的表面上之後，包括這種核芯的固-氣兩相流被供給到結合單元的迴旋空間中，在本示例中該迴旋空間是螺旋形空間，並且當通過迴旋空間時通過固-氣兩相流的推進力或離心力，將已經粘附到核芯表面上的磨料顆粒進一步壓靠核芯的表面並且與其牢固地結合。

然而，上述迴旋空間需要被提供在相對較長的距離，以便使用上述方法將磨料顆粒牢固地結合到核芯的表面。

此外，將磨料顆粒結合到核芯的最適合的壓力根據所採用的核芯的物理性質（例如，硬度、延伸性、恢復係數、粘合強度、粒度）、被粘附的磨料顆粒的物理性質（例如，粒度和形狀以及材料）以及環境條件（溫度、濕度等）而變化。因此，在日本專利號6254409中描述的方法中，調節磨料顆粒對核芯表面的壓力是困難的。

因此，需要開發一種彈性磨料製造方法和製造裝置，該彈性磨料製造方法和製造裝置與日本專利號6254409中描述的方法類似，能夠使磨料顆粒牢固地結合到核芯的表面，但採用更簡單的配置，同時還能夠調節磨料顆粒對核芯的表面的壓力。

本發明解決了這樣的需求，本發明的目的是提供一種彈性磨料的製造方法及製造裝置，該彈性磨料的製造方法及製造裝置能夠使磨料顆粒被壓靠在核芯上並牢固地結合，且與日本專利號6254409中採用的結合過程及結合單元類似，但採用比較簡單的配置，優選包括能夠比較容易地調整磨料顆粒對核芯表面的擠壓力的結合過程及結合單元。本發明的目的還在於提供一種再循環噴砂方法和噴砂裝置，通過結合該彈性磨料製造方法和裝置，能夠在維持恒定處理狀態的同時長時間連續地進行噴砂。

以下對用於解決問題的裝置的描述附加有附圖標記，所述附圖標記在用於實現本發明的實施例中使用。這些附圖標記用於闡明專利請求項的範圍的敘述與用於實現本發明的實施例的描述之間的對應關係，並且顯然不限制本發明的技術範圍的解釋。

為了實現該目的，本發明涉及用於製造彈性磨料的方法和裝置。在用於製造具有彈性磨料70的裝置中，彈性磨料70具有以下結構，在所述結構中磨料顆粒72已結合到由彈性材料形成的核芯71的表面並且至少所述表面具有粘附性，所述彈性磨料製造裝置包括： 混合器11，所述混合器11被配置為將所述核芯71和所述磨料顆粒72混合在一起，並將所述磨料顆粒72粘附到所述核芯71的表面；以及 結合單元12，所述結合單元12被用來執行合併步驟，在所述步驟中，通過將已經完成混合過程的所述核芯71在聚集狀態下穿過收縮流路121、121以便壓縮核芯71的聚集體，來將所述磨料顆粒72壓靠並結合到所述核芯71的表面，所述收縮流路121、121'具有逐漸變窄的流路橫截面積。

可以通過在兩個擠壓面124、124之間形成所述收縮流路121、121'來執行結合過程，所述兩個擠壓面124、124由壁的兩個表面構成，其中所述壁的兩個表面佈置成使得它們之間的間隔隨著從寬間隔部段125到窄間隔部段126的過程中逐漸變窄，並使已經完成混合過程的所述核芯71沿著所述收縮流路121、121'從所述寬間隔部段125朝向所述窄間隔部段126穿過（圖4A、圖4B、圖6A、圖6B和圖6C）。

所述擠壓面124、124中的至少一個可以由圓柱形輥子123的外周面（圖6A至圖6C中具有斜線的部分的外周面）形成，並且結合過程被執行是通過旋轉所述輥子123使得由所述輥123的外周面形成的所述擠壓面124沿著所述收縮流路121從所述寬間隔部段125朝向所述窄間隔部段126移動（參見圖6A至圖6C）。

此外，多個所述收縮流路121、121'可以被佈置成串聯，並且在已經由所述混合器11完成混合過程的所述核芯71穿過設置在上游的一個收縮流路121之後，所述核芯71也可以穿過設置在一個收縮流路121的下游的另一個收縮流路121'，使得在結合過程中對應于形成的所述收縮流路121、121'的數量（圖6C），所述磨料顆粒72壓靠所述核芯71的表面被執行多次。

在這種情況下，另一個收縮流路121'的窄間隔部段126的流路橫截面積d2可以比一個收縮流路121的窄間隔部段126的流路橫截面積d1窄，並且在結合過程中所述磨料顆粒72對所述核芯71的表面的擠壓力可以分階段逐漸增大（參見圖6C）。

本發明的噴砂方法和執行所述方法的噴砂裝置1包括： 噴砂腔室8，所述噴砂腔室8用於進行磨料的噴射； 磨料回收部段20，所述磨料回收部段20與所述噴砂腔室8的底部連通；以及 磨料噴射裝置30，所述磨料噴射裝置30用於將所述磨料從所述磨料回收部段20中噴射到所述噴砂腔室8中，形成的磨料再循環系統使磨料從所述噴砂腔室8通過所述磨料回收部段20再循環到所述磨料噴射裝置30，以及 彈性磨料70，所述彈性磨料70用作磨料，且其中具有磨料顆粒72已經粘附到核芯71的表面的結構，所述核芯71由彈性材料形成並且至少在所述核芯表面具有粘附性；以及 噴砂裝置1包括彈性磨料再生裝置10，在所述彈性磨料再生裝置10中在磨料回收部段20中回收的回收磨料70'中的至少一些被再生並返回到磨料再循環系統中，再生裝置10包括 混合器11，所述混合器11被配置為將所述回收磨料70'和所述磨料顆粒72混合在一起，並將所述磨料顆粒72粘附到所述回收磨料70'的核芯71的表面；以及 結合單元12，所述結合單元12用於執行結合過程，在結合過程中通過使已經完成混合過程的核芯71在聚集狀態下穿過收縮流路121以壓縮所述核芯71的聚集體，來將所述磨料顆粒72壓靠並結合到所述回收磨料70'的核芯71的表面，所述收縮流路121具有逐漸變窄的流路橫截面積。

在所述噴砂裝置1中，可以通過在兩個擠壓面124、124之間形成所述收縮流路121來執行結合過程，所述擠壓面由壁的兩個表面構成，所述壁被佈置成使得它們之間的間隔從寬間隔部段125到窄間隔部段126的過程中而逐漸變窄，並且使已經完成混合過程的回收磨料70'通過混合器11沿著收縮流路121從寬間隔部段125朝向窄間隔部段126（參見圖4A至圖6C）穿過。

所述擠壓面124、124中的至少一個可以由圓柱形輥子123的外周面（圖6A至圖6C中具有斜線部分的外周面）形成，並且在這種情況下，結合過程被執行是通過旋轉所述輥子123使得由所述輥子123的外周面形成的擠壓面124沿著所述收縮流路121從所述寬間隔部段125朝向所述窄間隔部段126移動（見圖6A至圖6C）。

此外，多個所述收縮流路121、121'可以串聯佈置，並且在已經完成混合過程的所述回收磨料70'已經沿著設置在上游的一個收縮流路121穿過之後，回收磨料70'還可以沿著設置在一個收縮流路121的下游的另一個收縮流路121'穿過，從而使得在結合過程中相對于形成的所述收縮流路121、121'的數量（見圖6C），所述磨料顆粒72壓靠所述核芯71的表面可以執行多次。

在這種情況下，優選的是，另一個收縮流路121'的窄間隔部段126的流路橫截面積d2比一個收縮流路121的窄間隔部段126的流路橫截面積d1窄，並且在結合過程中磨料顆粒72對核芯71的表面的擠壓力分階段地逐漸提升（參見圖6C）。

由於採用如上所述的本發明的配置，本發明的彈性磨料製造方法和彈性磨料製造裝置使用所述混合器11將所述核芯71（或所述回收磨料70'）和所述磨料顆粒72混合在一起，並將所述磨料顆粒粘附到所述核芯71（所述回收磨料70'）的表面，然後使已經由所述混合器混合的核芯71（所述回收磨料70'）沿著具有逐漸變窄的流路橫截面積的所述收縮流路121、121'穿過，同時所述核芯71（所述回收磨料70'）處於聚集狀態。這使得所述磨料顆粒72能夠通過隨著流路橫截面積的減小而壓縮所述核芯71（所述回收磨料70'）的聚集體，以相對較強的擠壓力壓靠在所述核芯71的表面上。結果，可以通過使用所述混合器11混合而被粘附的磨料顆粒72以高密度和高強度結合到所述核芯71的表面。

此外，所述磨料顆粒72對所述核芯71表面的擠壓力能夠容易地被調節，通過改變所述核芯71的聚集體（所述回收磨料70'）上的壓縮率，例如通過改變窄間隔部段126的流路橫截面積d。根據所述核芯71和所述磨料顆粒72的物理特性、環境條件等，所述磨料顆粒72對所述核芯71表面的擠壓力容易地改變到最合適的狀態。

在所述收縮流道121、121'中設置在由壁的兩個表面形成的擠壓面124、124之間的配置中，根據所述核芯71和所述磨料顆粒72的物理特性、環境條件等更容易地改變所述磨料顆粒72對所述核芯71表面的擠壓力，可以通過改變這些擠壓面124、124的傾斜角度，或者通過調節所述擠壓面124、124之間的間隔。

在如下配置中，所述擠壓面124、124中的至少一個由圓柱形輥子123的外周面形成，不僅能夠通過調節所述輥子123、123之間的間隔來改變窄間隔部段126的流路橫截面積d而容易地改變擠壓力，而且能夠通過調節所述輥子123的旋轉速度來調節沿著所述收縮流路121穿過的時間，因此能夠調節擠壓力的施加時間，並且因此能夠對所述磨料顆粒72抵靠核芯71的表面的擠壓條件進行更精細的調節。

此外，在如下這樣的配置中，所述擠壓面124、124中的至少一個由圓柱形輥子123的外周面形成，所述核芯71（所述回收磨料70'）可以通過所述輥子123的旋轉被強制地移動並且從所述收縮流路121、121'被推出。這意味著即使在所述窄間隔部段126的流路橫截面積d、d1、d2很小並且以高壓縮比執行壓縮的情況下，也可以防止所述收縮流路121內部的核芯71（所述回收磨料70'）的堵塞發生。結果，這使得所述磨料顆粒72能夠以更高的壓力壓靠所述核芯71的表面，從而使得可選擇的壓力範圍擴大。

此外，在多個所述收縮流路121、121'串聯佈置的配置中，所述磨料顆粒72可以多次壓靠所述核芯71的表面，並且在已經完成混合過程的所述核芯71（所述回收磨料70'）穿過設置在上游的一個收縮流路121之後，它們然後還穿過設置在所述一個收縮流路121的下游的另一個收縮流路121'。這使得所述磨料顆粒72能夠以更高的密度和更高的強度結合。

特別是，在下游的收縮流路121'的窄間隔部段126的流路橫截面積d2比上游的收縮流路121的所述窄間隔部段126的流路橫截面積d1窄的配置中，能夠階段性地逐漸提高所述磨料顆粒72對所述核芯71表面的擠壓力，使得所述磨料顆粒72對所述核芯71表面的結合能夠被更均勻且以更高的結合強度進行。

如上所述配置的本發明的彈性磨料製造裝置，能夠提供所述噴砂裝置1，所述噴砂裝置1能夠長時間連續地進行噴砂處理，並且同時能夠保持恒定的處理精度而不更換所述彈性磨料70。這是在具有彈性磨料再生裝置10的再循環噴砂裝置1中，通過對使用過的回收磨料70'的至少一些進行再生，並且通過將磨料顆粒附著並結合到所述回收磨料70'的核芯71的表面而使磨料再生之後，使所述磨料返回到再循環系統內，從而實現的。

下面參照附圖描述本發明的示例性實施例。

注意，在以下描述的示例性實施例中，儘管本發明的彈性磨料製造裝置的描述將被給出，該彈性磨料製造裝置用於作為彈性磨料再生裝置合併到再循環型噴砂裝置的配置，但是本發明的彈性磨料製造裝置可以單獨使用以製造彈性磨料，而不合併到噴砂裝置。

待製造的彈性磨料（再生）

在本發明中，要製造或再生的彈性磨料70具有包括彈性核芯71和磨料顆粒72的結構，彈性核芯71至少在核芯71表面具有粘附性，磨料顆粒72粘附到核芯71表面。只要實現上述結構，各種材料、尺寸、形狀等都可以用於彈性磨料70。彈性磨料70可以是磨料顆粒72已經粘附到核芯71的表面的結構，該核芯71由具有自粘附特性的材料例如明膠或彈性體配置，或者彈性磨料70可以是磨料顆粒72已經粘附到核芯71的表面的結構，該核芯71的表面已經通過用具有自粘附性質的材料塗覆例如聚氨酯等樹脂的表面而被賦予粘附特性。

此外，各種類型的磨料顆粒可以被使用以作為被使用的磨料顆粒72，例如可以使用包括金剛石、cBN、碳化矽、氧化鋁、鋯石、高速鋼、碳鋼合金、玻璃、樹脂、銅及銅合金、鋁及鋁合金等。這些磨料顆粒可以單獨使用，或者以其多種類型的結合使用。關於磨料顆粒的粒徑，可以根據要採用由該磨料顆粒獲得的彈性磨料的應用來選擇各種粒徑，並且可選擇範圍的示例是0.05μm至1 mm的中值直徑D50。關於磨料顆粒的形狀，可以選擇各種形狀，例如不規則形狀、角形形狀、球形形狀和柱形形狀的磨料顆粒。

噴砂裝置的整體結構

圖1A和圖1B示出了本發明的噴砂裝置的配置的示例，該噴砂裝置配備有彈性磨料再生裝置10，稍後描述。

圖1A和圖1B所示的噴砂裝置1是再循環型噴砂裝置，該再循環型噴砂裝置配備有：噴砂腔室8，其在機櫃7內形成，在該噴砂腔室8中進行磨料噴射；磨料回收部段20，其與噴砂腔室8的底部連通並用作用於回收磨料的回收料斗；和磨料噴射裝置30，其用於將磨料從磨料回收部段20內噴射到噴砂腔室8中。從噴砂腔室8通過磨料回收部段20和磨料供給管41到磨料噴射裝置30形成磨料再循環系統，在這樣的配置中，通過該磨料噴射裝置30噴出的磨料通過該系統再循環，以便使該磨料通過該磨料噴射裝置30再次噴出。

在所示的示例性實施例中，噴槍被設置作為磨料噴射裝置30，以將磨料噴射在噴砂腔室8中，噴槍噴射磨料，該磨料由來自未示出的壓縮氣體供應部的壓縮氣體攜帶。然而，對這種氣動磨料噴射沒有限制，並且可以採用各種已知類型的磨料噴射裝置作為磨料噴射裝置30，該磨料噴射裝置30不使用壓縮氣體的加速來使得幹磨料能夠被噴射或射出（在本發明中這些被統稱為“噴射”），例如使磨料顆粒撞擊並被旋轉葉輪射出的衝擊型，通過離心力噴射磨料的離心型等。

利用磨料噴射裝置30進行磨料噴射的噴砂腔室8的底部被配置為漏斗形狀形成的料斗形狀，在這樣的配置中，使得在噴砂腔室8中噴射的磨料落入由該料斗形狀形成的磨料回收部段20中。

在噴砂腔室8內設置用於將彈性磨料和粉塵分類的擋板（圖中未示出），並且由擋板分類的彈性磨料在磨料回收部段20中回收，並且圍繞在噴砂腔室8內四處漂浮的粉塵通過排風機（風機） 25供給到集塵器26中，集塵器26被設置在機櫃7的背面上，在該集塵器中收集粉塵。

磨料供給管41與磨料回收部段20的底部連通，在該磨料回收部段20回收彈性磨料。磨料供給管41還與磨料噴射裝置30連通，在所示的示例中，磨料噴射裝置30由吸入式噴槍提供。

注意，儘管在本示例性實施例中已經描述了通過上述擋板進行彈性磨料和粉塵分類的配置的示例，作為這種配置的替代，例如，磨料回收部段20可以被配置成由能夠對彈性磨料和粉塵分類的旋風式磨料箱等構成。

將壓縮空氣從未示出的壓縮氣體供應部供給到噴槍30中，並且通過由從壓縮空氣供應部供給到噴槍30中的壓縮空氣在噴槍30內產生的負壓，將磨料回收部段20內的磨料通過磨料供給管41吸入，從而使磨料能夠與壓縮空氣一起噴射到噴砂腔室8中。

以這種方式，在所示的再循環型噴砂裝置1中，由磨料噴射裝置30噴射的磨料通過噴砂腔室8和磨料回收部段20被送回到磨料噴射裝置30中，然後被再噴射。形成這種磨料再循環系統實現了一種配置，在該配置中，利用磨料的再循環，可以長時間連續地進行噴砂。

彈性磨料再生裝置

如上所述配置的再循環型噴砂裝置1通過再循環和再利用磨料使得噴砂能夠長時間連續地進行。然而，當採用彈性磨料70作為磨料時，該彈性磨料70具有磨料顆粒已經粘附到核芯71表面的結構，粘附到核芯71的表面的磨料顆粒72由於與工件的衝擊而脫落，導致隨著彈性磨料70被反復地再循環和再使用，切削性能逐漸降低。即使當諸如噴射壓力和噴射速度的其它處理條件保持恒定時，對工件的處理狀態也相應地改變（參見圖10）。

因此，在本發明的噴砂裝置1中，設置彈性磨料再生裝置10以再生彈性磨料的至少一部分以在磨料再循環系統內再循環，使得能夠在長時間內連續噴砂，而不會隨著時間的推移造成處理狀態的變化。

圖1B及圖2示出了彈性磨料再生裝置10，彈性磨料再生裝置10至少包括：混合器11和結合單元12，該混合器11將回收磨料70'和磨料顆粒混合在一起，並將磨料顆粒粘附到回收磨料70'的核芯71的表面，在該表面處，已經被脫落的磨料顆粒暴露表面；該結合單元12通過使用混合器11混合而將新粘附到核芯71表面的磨料顆粒壓靠在核芯71的表面，並將新粘附的磨料顆粒結合到其上。在所示的示例性實施例中，混合器11和結合單元12被設置在流路上、該流路與磨料再循環系統分開。

此外，所示的示例性實施例包括磨料顆粒供給器13，其用於將磨料顆粒供給到混合器11中，並設置有能夠改變供給到混合器11中的磨料顆粒的數量的磨料顆粒計量裝置131（參見圖1B），包括檢測裝置14，其用於測量再生彈性磨料70的核芯71表面的磨料顆粒粘附量，再生彈性磨料70通過在結合單元12中結合而再生，並包括控制裝置15，該控制裝置15使用從檢測裝置14接收的回饋測量結果來控制磨料顆粒計量裝置131，以改變供給的磨料顆粒的數量，使得測量的磨料顆粒的粘附量接近預設的目標粘附量。

混合器

混合器11將待再生的回收磨料70'與待粘附到回收磨料70'的核芯71表面的磨料顆粒混合，並且將磨料顆粒72粘附到回收磨料70'的核芯71的表面，該表面通過磨料顆粒72的脫落被暴露。

在本示例性實施例中，通過將回收磨料70'和磨料顆粒72與共同的氣流合併在一起來產生固-氣兩相流。通過將回收磨料70'和磨料顆粒72一起混合在固-氣兩相流中，新的磨料顆粒72粘附到回收磨料70'的核芯71表面，在該表面處，通過由核芯71產生的粘附力使磨料顆粒脫落暴露表面。通過如上所述在氣流中進行的混合，磨料顆粒72被粘附到磨料顆粒72已經脫落的部分，同時防止回收磨料70'的顆粒結合和凝集在一起。

圖3中示出了混合器11的示例，該混合器11以如上所述的方式在氣流中將回收磨料70'與磨料顆粒72混合在一起。

圖3中所示的混合器11被配置為包括第一主體111和第二主體113的配置，第一主體具有形成在內部的磨料顆粒引入腔室112，第二主體具有在內部形成的回收磨料引入腔室114，第一主體111和第二主體113通過中間殼體115連接在一起，第一空氣噴嘴116與未示出的壓縮氣體供應部的後端部連通，並且第一空氣噴嘴116的前端部插入到第一主體111的磨料顆粒引入腔室112中，第一空氣噴嘴116的前端部還面向第二空氣噴嘴117的後端部，其中第二空氣噴嘴117的前端部插入到回收磨料引入腔室114中，並且面向混合器11的出口118。

磨料顆粒引入腔室112的引入口112a通過磨料顆粒供給管42（參見圖2）與磨料顆粒供給器13連通，回收磨料引入腔室114的引入口114a通過回收磨料顆粒供給管43（參見圖2）與磨料回收部段20的底部連通。

注意，在所示的例子中，如上所述的混合器的配置的每個部件是單獨形成的，並且混合器11是通過它們的結合形成的。然而，替代這種配置，例如，混合器11可以通過使用金屬3D印表機整體地製造，即不是由單獨的部件製造，該金屬3D印表機使用鐳射熔化方法、電子束熔化方法等。

與通過機械加工切割方法等進行的製造相比，以這種方式使用3D印表機的製造從製造速度和成本的角度來看是有益的，並且當大量生產時從成本的角度來看也是有益的。

用於製造這種混合器11的金屬的示例包括馬氏體時效鋼、鈦合金、不銹鋼合金、鈷鉻合金、鎳合金、因科鎳合金（注冊商標）或其它金屬或合金。

在配備有上述配置的混合器11中，當壓縮氣體從壓縮氣體供應部供給到第一空氣噴嘴116並從第一空氣噴嘴116的前端部朝向第二空氣噴嘴117的後端部噴射時，由於壓縮氣體的噴射，在磨料顆粒引入腔室112內產生負壓，因此，來自磨料顆粒供給器13的磨料顆粒72被吸入磨料顆粒引入腔室112中，並在供給到第二空氣噴嘴117之前與從第一空氣噴嘴116的前端部噴射的壓縮氣體合併。

磨料顆粒72的混合流和被供給到第二空氣噴嘴117中的氣流在朝向混合器11的出口118的方向被噴射到回收磨料引入腔室114中。因此，在回收磨料進入腔室114內產生負壓，並且磨料回收部段20內的一些回收彈性磨料因此作為待再生的回收磨料70'被供給到回收磨料引入腔室114中。這與包含磨料顆粒的氣流合併，並且導致從混合器11噴射固-氣兩相流。

以這種方式，導致磨料顆粒72和回收磨料70'與氣流被合併到一起以產生固-氣兩相流，固-氣兩相流中的磨料顆粒72和回收磨料70'混合在一起而不聚集等，並且新的磨料顆粒72被粘附到回收磨料70'的核芯71的表面，在該表面處，由於磨料顆粒72脫落而暴露該表面。

作為回收磨料70'從磨料回收部段20供給到混合器11中的彈性磨料的數量，在特定時間段（克/分鐘）內優選地被調節為在特定時間段（克/分鐘）內被噴射到噴砂腔室中的彈性磨料的數量的5%至50%，並且更優選地被調節為其10%至30%。

另外，供給到混合器11內的磨料顆粒的供給速率優選為不大於回收磨料的供給速率的3.0%，並且更優選為不大於其1.0%。

在供給超過3.0%的磨料顆粒72的情況下，這導致供給的磨料顆粒72的數量多於覆蓋回收磨料70'的整個表面的數量，並且產生大量不能粘附到回收磨料70'的表面的游離磨料顆粒。這種游離磨料顆粒與再生的彈性磨料70一起返回到磨料再循環系統中，並被噴射到工件上。除了這導致處理狀態惡化，例如通過在工件表面上形成無光澤面等，這些游離磨料顆粒隨後也在磨料回收部段20中通過空氣分選在集塵器26內回收並丟棄，導致噴砂成本增加並具有顯著的負面經濟影響，特別是當使用昂貴的磨料顆粒例如金剛石、碳化矽、cBN等時。

注意，儘管在所示的示例中，第一主體111內的空間由磨料顆粒引入腔室112來配置，第二主體113內的空間由回收磨料顆粒引入腔室114來配置，但也可採用相反的配置，其中，第一主體111內的空間形成為與磨料回收部段20連通的回收磨料引入腔室，第二主體113內的空間形成為與磨料顆粒供給器13連通的磨料顆粒引入腔室112。對所示的配置沒有限制，只要包含磨料顆粒72的氣流和包含回收磨料70'的氣流合併並且混合在一起，並且只要磨料顆粒可粘附到回收磨料70'的表面即可。因此，可以對其進行各種修改。

此外，雖然在圖示的示例中，已經描述了在氣流中執行的磨料顆粒72與回收磨料70'的混合的配置，但是只要兩者可以混合在一起並且可以導致磨料顆粒粘附到回收磨料70'的核芯71的表面，混合器11的配置不限於所示的配置。

結合單元

對於如上所述的已經經過混合器11的回收磨料70'，通過混合器11內的混合使新的磨料顆粒72附著在核芯71的表面。但是，這種磨料顆粒72的粘附只是通過由磨料顆粒72的核芯71處理的粘附力而粘附到表面，核芯71和磨料顆粒72的結合狀態仍然可能是弱的狀態。

這意味著回收磨料70'在仍處於這種狀態時不能再用作彈性磨料70。為了達到能夠承受再利用的狀態，需要將磨料顆粒72壓靠在回收磨料70'的核芯71的表面上，並且通過將部分磨料顆粒72嵌入核芯71中而使其與核芯牢固地結合。

為了使核芯71和磨料顆粒72以這種方式牢固地結合在一起，將通過混合器11混合後的回收磨料70'供給到結合單元12中，該結合單元12配備有流路橫截面積逐漸變窄的收縮流路121，並且通過在回收磨料70'的聚集體以聚集狀態穿過收縮流路121的同時對其進行壓縮，將磨料顆粒72壓靠在核芯71的表面上。

在圖4A至圖6C中示出了配備有這種收縮流路121的結合單元12的配置的示例。

在其圖4A和圖4B中，收縮流路121形成在兩個平板122、122之間，並且擠壓面124、124由限定收縮流路121的壁的表面形成，該收縮流路121由平板122、122的相應表面被配置成。兩個平板122、122被佈置成它們之間形成特定角度，以使擠壓面124、124之間的間隔是從寬間隔部段125到窄間隔部段126連續逐漸變窄的間隔。因此，收縮流路121形成為具有朝向頁面底部變窄的寬度。

調節該收縮流路121的流路橫截面積等，以使如圖5所示從混合器11供給的、作為穿過管道16a的固-氣兩相流的回收磨料70'，以聚集狀態穿過收縮流路121，其中回收磨料70'的顆粒彼此接觸。由此，回收磨料70'的聚集體在收縮流路121從寬間隔部段125移動到窄間隔部段126時被壓縮，並且其密度升高。因此，回收磨料70'的顆粒以彼此壓縮的狀態穿過窄間隔部段126，並且粘附到核芯71表面的磨料顆粒72被壓向核芯71的中心，導致磨料顆粒72的至少部分嵌入核芯71中，從而實現與核芯的牢固結合。

用這種方式，在兩個平板122、122之間形成收縮流路121的示例中，穿過收縮流路121的回收磨料70'的壓縮狀態，以及因此磨料顆粒72抵靠核芯71表面的擠壓力能夠通過改變由兩個平板122、122形成的角度和/或通過改變窄間隔部段126的流路橫截面積d來改變。因此，能夠根據回收磨料70'的核芯71和磨料顆粒72的物理特性、環境條件等，通過調節回收磨料70'的上述壓縮狀態和磨料顆粒72對核芯71表面的擠壓力，以最合適的壓力將磨料顆粒72壓靠在核芯71的表面上。

注意，在如此配置的結合單元12中，可以設置如圖5所示的連接到收縮流路121的直線流路129，該直線流路129具有窄間隔部段126的流路橫截面積d和特定長度，使得回收磨料70'的聚集體在它們離開直線流路129之前在特定時間段保持特定壓縮狀態。

另外，在通過平板122、122這樣的方式形成收縮流路121的情況下，可以對平板122、122施加振動。這使得回收磨料70'的顆粒彼此更緊密地接觸，提高了磨料顆粒對核芯71表面的擠壓力，並且還使得能夠防止回收磨料70'堵塞在收縮流路121內部。

參照圖4A和圖4B描述的結合單元12是配置的示例，在該配置中，分別由限定收縮流路121的壁形成的擠壓面124、124，是由平板122、122的表面形成，然而，限定收縮流路121的擠壓面124、124中的一個或兩個可以由圓柱形輥子123的外周面形成。

圖6A示出了在圖中以灰色填充物描繪的收縮流路121的示例，其被配置為由平板122的表面作為限定收縮流路121的擠壓面124、124中的一個，並且由輥子123的外周面(在圖中以斜線陰影描繪的其外周部)作為其另一個。圖6B示出了在圖中用灰色填充物描繪的收縮流路121的示例，其中限定收縮流路121的擠壓面124、124兩者由以彼此特定間隔佈置的輥子123、123的相應外周面(在圖中用斜線陰影描繪的其外周部)形成。此外，圖6C示出了其中兩對輥123、123；123、123彼此上下佈置的示例，使得在穿過形成於上輥123、123之間的收縮流路121之後，回收磨料70'然後可以被供給到形成於另外的下輥123、123之間的收縮流路121'中。

通過採用其中限定收縮流路121的擠壓面124、124中的至少一個由輥123子的外周面形成的這種配置，結合被執行是通過使輥123沿圖中的箭頭方向旋轉以使由輥123的外周面形成的擠壓面124沿收縮流路121在從寬間隔部段125側朝向窄間隔部段126側的方向上移動。

結果，以聚集狀態供給到收縮流路121中的回收磨料70'通過輥123的這種旋轉沿著收縮流路121朝向窄間隔部段126側被強制移動而被壓縮。由此，能夠以強力將磨料顆粒72壓靠在回收磨料70'的核芯71的表面上，能夠實現磨料顆粒72與核芯71表面的更高的結合強度。

注意，圖6A和圖6B中所示的結合單元12均採用如下配置，在該配置中，來自混合器11的回收磨料70'首先被供給到料斗127中，然後從料斗落下的回收磨料70'被供給到設置在下面的收縮流路121中。然而，如圖6C所示，可以採用這樣的配置，在該配置中省略這樣的料斗127，並且已經通過混合器11的回收磨料70'被直接供給到形成在輥123、123之間的收縮流路121中。

此外，通過將如參照圖4A或圖4B所述的收縮流路121的功能性設置到形成在料斗127內部的流路，料斗127被設置到圖6A或圖6B的結合單元12，已經通過混合器11的回收磨料70'然後可以在料斗127中被初次壓縮，然後使在下面設置的收縮流路121中回收磨料70'被進一步壓縮。

注意，在以這種方式多次執行回收磨料70'的壓縮的情況下，可以採用如圖6C所示的設置有兩級上、下輥對123、123的配置，並且已經通過形成在上輥對123、123之間的收縮流路121的回收磨料70'然後被供給到形成在下輥對123、123之間的收縮流路121'中，以便使得磨料顆粒能夠被壓靠在回收磨料70'的核芯71的表面兩次。

此外，回收磨料70'的壓縮不限於所示的示例，並且壓縮可以通過設置三級或更多級的收縮流路121來執行三次或更多次。

在收縮流路121的這種多級配置中，可以採用下述配置，在該配置中下（下游）收縮流路121'的窄間隔部段126的流路橫截面積d2被形成為小於上（上游）收縮流路121的窄間隔部段126的流路橫截面積d1，以便實現一種配置，在該配置中回收磨料70'的聚集體的壓縮率以及因此磨料顆粒72對回收磨料70'的核芯71表面的擠壓力分級地逐漸提升。

注意，在收縮流路121的一個或更多個擠壓面124由輥123的外周面形成的情況下，如圖6A至圖6C所示，儘管窄間隔部段126處的收縮流路的寬度根據磨料顆粒72和核芯71的物理特性、待再生的回收磨料70'的粒徑和數量等而不同，但是該寬度可根據核芯的物理特性（例如，粘合強度、硬度等）、磨料顆粒的物理特性（形狀和粒徑等）等被調節以實現最佳擠壓力，並且該寬度例如為約0.1mm至約10mm，更優選地在0.2mm至5mm的範圍內。

此外，配置成收縮流路121的平板122和輥123所採用的材料不受特別限制，並且只要它們能夠使核芯71穿過，該核芯71具有利用混合器11粘附到核芯71表面上的磨料顆粒72，則可以採用各種材料而沒有特別限制。其示例包括樹脂、各種單一金屬、合金、結構碳鋼、工具鋼、高速鋼、硬質合金、玻璃、陶瓷等。

注意，在限定收縮流路121的擠壓面124、124中的至少一個由輥123的外周面形成的上述示例中，如果輥123的轉速過快，則核芯71的表面上的磨料顆粒72可能在未被充分擠壓的情況下通過，導致磨料顆粒72到核芯71的結合強度弱，並且在以這種方式再生的彈性磨料70中的磨料顆粒72在使用中容易從表面脫落。

然而，如果輥123的旋轉速度太慢，則這減少了再生的彈性磨料70的數量，因此再生可能無法繼續。此外，當輥123、123之間通過時，具有粘附性的核芯71表面可以在粘附到該表面的磨料顆粒72之間向外暴露，導致核芯71粘附並聚集在一起，並且導致彈性磨料70不再能夠重複使用。

因此，輥123的表面的旋轉速度優選為1m/min至50m/min，更優選為5m/min至30m/min。

磨料顆粒供給器

可以使用任何結構來配置用於將磨料顆粒供給到混合器11內的磨料顆粒供給器13，只要採用能夠以預先設定的供給速度定量地將磨料顆粒供給到混合器11內的配置即可。例如，可以採用具有相對簡單結構的磨料顆粒供給器13，在磨料顆粒供給器13中，在料斗的底部中設置特定尺寸的孔或狹縫用於儲存磨料顆粒，然後通過穿過孔或狹縫將磨料顆粒供給到混合器11中。

為了實現磨料顆粒的平穩供給，優選將振動施加到儲存磨料顆粒的料斗。特別地，在使用具有比3000粒度（D50:11μm）更細的磨料顆粒尺寸的細磨料顆粒的情況下，內聚力強，因此在這種情況下需要施加超聲振動，否則這種細磨料顆粒不能被傳送。

在本示例性實施例中，圖7、圖8A和圖8B中所示的磨料顆粒計量裝置131設置在磨料顆粒供給器13中，以便能夠精確地計量和供給這種細磨料顆粒，特別是具有強內聚力的6000粒度（D50:2μm）的或更細的磨料顆粒。

配備有這種磨料顆粒計量裝置131的磨料顆粒供給器13被配置成包括篩網133，篩網133被設置在形成為漏斗形狀的料斗132下方。篩網133由在0.1mm至2mm的多個的小孔上形成的多孔金屬或網狀物被配置成，在該配置中，允許倒入料斗132中的磨料顆粒落在篩網133上。在料斗132的內部旋轉的攪拌葉片135和在篩網133上旋轉的刮刀136被附接到設置在料斗132上方的攪拌電機134的旋轉軸134a，在這樣的配置中能夠使攪拌葉片135和刮刀136隨著攪拌電機134的旋轉而旋轉。

當刮刀136旋轉時，與篩網133的表面滑動接觸的葉片137以這樣的配置設置在刮刀136上，使得磨料顆粒可以由葉片137刮刀136通過在篩網133中形成的小孔落下。

因此，通過在磨料顆粒已經倒入料斗132中的狀態下使攪拌電機134旋轉，料斗132中的磨料顆粒被攪拌葉片135攪拌並落到篩網133上。

由於刮刀136的旋轉，這些磨料顆粒通過葉片137被供給到篩網133中的小孔中，並且磨料顆粒穿過篩網133中的小孔並且每次少量地向下掉落。

因此，在配備有如上所述配置的磨料顆粒計量裝置131的磨料顆粒供給器13中，通過加快攪拌電機134的轉速，可以增加磨料顆粒供給速率，相反地，通過降低攪拌電機134的轉速，可以降低磨料顆粒供給速率。因此，相應地實現了一種配置，使得可以通過控制攪拌電機134的轉速，來改變磨料顆粒的供給速度。

通過篩網133的磨料顆粒落入的磨料顆粒接收器130通過磨料顆粒供給管42與設置在混合器11內的磨料顆粒引入腔室112連通。當通過第一空氣噴嘴116向混合器11內供給壓縮氣體，在磨料顆粒引入腔室112內產生負壓時，磨料顆粒與已通過設置在磨料顆粒接收器130上的外部空氣引入口130a吸入的外部空氣一起被供給到混合器11內。

檢測裝置和控制裝置（回饋控制）

在本發明的噴砂裝置1中，磨料顆粒計量裝置131磨料顆粒被設置到供給器13，以改變磨料顆粒供給速率，可以採用這樣的配置，其中設置有檢測裝置14以測量磨料顆粒對由結合單元12獲得的再生彈性磨料的核芯的粘附量，從而根據來自檢測裝置14的檢測結果通過回饋來控制磨料顆粒供給到混合器11中的速率。

磨料顆粒附著量的測量，例如，可以根據對再生的彈性磨料的顆粒表面進行成像而得到的圖像得出，這些顆粒是作為所獲得的再生彈性磨料的樣本而提取的，並且可以推導為附著有磨料顆粒的部分的像素數相對於未附著磨料顆粒的部分的像素數之比。然而，在本示例性實施例中，磨料顆粒的附著量通過再生彈性磨料的休止角來測量，其中休止角是當再生彈性磨料以錐形形狀堆積時形成的堆積角。

即，隨著磨料顆粒的附著量的變化，具有粘附性的核芯表面的暴露表面積越大，所獲得的再生彈性磨料的顆粒越容易彼此粘附並凝聚在一起，並且核芯表面的暴露表面積越小，再生彈性磨料的顆粒越難以凝聚在一起。作為結果，在磨料顆粒不充分粘附到核芯且核芯暴露的情況下，休止角更大。這意味著磨料顆粒粘附到核芯表面的狀態可以通過測量再生的彈性磨料的休止角來測量。

可以採用各種感測器或CCD照相機等作為用於測量這種休止角的檢測裝置14的示例。例如，可以將再生的彈性磨料堆積在圓盤上，該圓盤設置在不易受環境影響的位置，直到再生的彈性磨料開始跌落為止，並且基於對堆積的再生的彈性磨料的休止角進行攝像得到的視頻圖像或基於堆積的高度來測量。

在所示的示例性實施例中，設置與噴砂腔室8連通的檢測腔室50。再生的彈性磨料被允許落到設置在檢測腔室50內的檢測板51上並在其上堆積，並且使從檢測板51落下的再生的彈性磨料落入噴砂腔室8中，以使再生的彈性磨料能夠返回到磨料再循環系統。這使得檢測裝置14的檢測過程能夠以連續的動作循序執行。

檢測裝置14以這種方式測量的再生彈性磨料的休止角被發送到控制裝置15。

例如，控制裝置15是微控制器，其用於基於從檢測裝置14接收的休止角來控制設置到磨料顆粒供給器13的攪拌電機134的轉速。基於預先存儲的休止角與攪拌電機134的轉速之間的對應關係，然後微控制器在測量的休止角大於目標休止角的情況下加快攪拌電機134的轉速並增大磨料顆粒供給速率，以使測量的休止角接近目標休止角並獲得恒定品質的再生彈性磨料顆粒。

修改的示例等。

在如上所述的本發明的噴砂裝置1中，已經描述了這樣的配置，其中彈性磨料再生裝置10設置在噴砂裝置1的磨料再循環系統外部，並且在磨料回收部段20中回收的彈性磨料的一些被再生。然而，作為示例，混合器11和結合單元12可設置在從磨料回收部段20到磨料噴射裝置30的流路上，並且在磨料再循環系統中被回收的所有的彈性磨料經受再生過程。

此外，儘管以上已經描述了彈性磨料再生裝置10設置為噴砂裝置1的一個配置元件的情況的示例，但是上述彈性磨料再生裝置10可以從噴砂裝置1拆卸，並且用作獨立的彈性磨料製造裝置。

在這種情況下，在上述示例性實施例的彈性磨料再生裝置10中被描述為再生目標的回收磨料70'可以用未使用的核芯71或已經使用的核芯71替換。

實施例

以下是關於為檢驗配備有彈性磨料再生裝置的本發明的噴砂裝置的性能而進行的測試結果的描述。

測試目的

測試的目的是確認當使用配備有彈性磨料再生裝置的本發明的噴砂裝置進行噴砂時，切削性能沒有降低，並且確認可以由此獲得長時間穩定的切削性能。

測試方法

所用的彈性磨料由具有自粘附特性的彈性體制成的核芯（平均主軸尺寸為0.3mm至1.0mm）被配置成，10000粒度（D50:0.6μm）金剛石磨料顆粒以相對於核芯（由富士製造有限公司製造的“Z系列”）重量的30%粘附到核芯的表面上。

在示例中採用的噴砂裝置是基於市售的氣動噴砂裝置（由富士製造有限公司製造的“SFZ-2”），並且設置有參照圖1A、圖1B和圖2描述的彈性磨料再生裝置。另一方面，在比較示例中採用的噴砂裝置是基於氣動噴砂裝置（富士製造有限公司製造的“SFZ-2”），並且設置有僅參照圖1A、圖1B和圖2描述的彈性磨料再生裝置的混合器11的配置（即，已經通過混合器11的回收磨料70'然後返回到磨料回收部段20而不經過結合單元12的配置）。在比較示例的任一個實施例中都沒有進行回饋控制。接著，在表1列出的條件下，在試樣上（90 mm見方的2mm厚的SUS304片材）連續地進行噴砂處理，觀察隨處理時間的推移處理狀態變化的情況。

表1 噴砂條件（示例和比較示例共同點）

噴砂裝置	SFZ-2（富士製造有限公司製造）
彈性磨料	SID #10000（富士製造有限公司製造）
用於再生的磨料顆粒（粒度）	金剛石（10000粒度）
彈性磨料的數量	1000克
噴砂槍	F2-1型，9mm直徑（富士製造有限公司製造）
處理壓力	0.3 MPa
噴射 速率	處理路徑	2000g/min
再生路徑	200g/min
噴射方向和噴射距離（槍與工件之間）	在豎直方向20 mm
噴射角度（槍傾斜角）	20°
處理工件（試樣）	SUS304片材（90 mm×90 mm×2 mm）
再生磨料顆粒進給速率	0.045g/min

注意，設置在該示例的噴砂裝置的磨料再生裝置中的結合單元是具有下表2中所述的配置的輥型結合單元。

表2 示例的噴砂裝置設置的結合單元的配置

類型	輥型
輥形狀	圓柱形，直徑50 mm，長度80 mm
輥材料	S45C
輥表面粗糙度	Ra0.088μm
輥數目	一對（一級）
輥間隔 （窄間隔部段的寬度）	1.0mm
輥旋轉速度	116min-1 （約18m/min）

測試結果

圖9示出了當使用配備有彈性磨料再生裝置的本發明的噴砂裝置進行噴砂時，噴射時間和處理速率（切削速率）之間的關係的變化。

如從圖9顯而易見，使用本發明的噴砂裝置進行噴砂處理，被確認能夠以穩定的處理速率從處理開始到測試完成（圖9）的延長時間段（120小時）進行噴砂處理。

根據以上結果，能夠確認在本發明的噴砂裝置中，彈性磨料通過彈性磨料再生裝置能夠以適當的方式再生。

然而，在比較示例的噴砂裝置中，在從噴砂開始經過0.5小時之後，已經脫落下磨料顆粒的彈性磨料的核芯的碎片開始附著到工件，並且對於3小時的處理，核芯對工件的附著量增加，在這時，不再可能進行正常處理。

在比較示例的噴砂裝置中，還通過混合器混合回收磨料和磨料顆粒，並且新磨料顆粒粘附到回收磨料的核芯表面，在該核芯表面處，已經通過脫落的磨料顆粒而被暴露。

然而，比較示例的噴砂裝置未配備有結合單元，因此由混合器粘附的磨料顆粒不與核芯的表面結合，並且被認為因此，粘附在混合器中的磨料顆粒容易脫落，使得核芯被暴露並粘附到工件。

因此，可以確認在彈性磨料再生裝置中提供結合單元並且將磨料顆粒壓靠在核芯的表面上的配置，在將磨料顆粒牢固地結合到核芯的表面上是極其有效的。

因此，以下最廣泛的請求項不涉及以特定方式配置的機器。相反，所述最廣泛的請求項旨在保護本突破性發明的核心或本質。本發明顯然是新穎的和實用的。此外，鑒於現有技術當將其作為一個整體考慮時，在製造時，這對於本領域的普通技術人員來說是非顯而易見的。

此外，鑒於本發明的革命性，這顯然是開創性的發明。因此，所附請求項有權得到非常廣泛的解釋以便從法律上保護本發明的核心。

因此，可以看出，有效地實現了上述目的以及從上述說明中顯而易見的目的，並且由於在不脫離本發明的範圍的情況下可以對上述結構進行某些改變，因此，上述說明中包含的或附圖中示出的所有內容都應當被解釋為說明性的而非限制性的。

還應當理解，所附請求項旨在覆蓋本文所述的本發明的所有一般和特定特徵，並且本發明的範圍的所有陳述，就語言而言，可以說介於兩者之間。

1:噴砂裝置 7:機櫃 8:噴砂腔室 10:彈性磨料再生裝置 11:混合器 111:第一主體 112:磨料顆粒引入室 112a:引入口 113:第二主體 114:回收磨料引入室 114a:引入口 115:中間殼體 116:第一空氣噴嘴 117:第二空氣噴嘴 118:出口 12:結合單元 121、121':收縮流路 122:平板 123:輥 124:擠壓面 125:寬間隔部段 126:窄間隔部段 127:料斗 129:直線流路 13:磨料顆粒供給器 130:磨料顆粒接收器 130a:外部空氣引入口 131:磨料顆粒計量裝置 132:料斗 133:篩網 134:攪拌電機 134a:旋轉軸 135:攪拌葉片 136:刮刀 137:葉片 14:檢測裝置 15:控制裝置 16a、16b:管道 20:磨料回收部段 25:排風扇（風機） 26:集塵器 30:磨料噴射裝置（噴槍） 41:磨料供給管 42:磨料顆粒供給管 43:回收磨料供給管 50:檢測室 51:檢測板 70:彈性磨料 70':使用過的回收磨料 71:核體 72:磨料顆粒

本發明的目的和優點將從以下結合附圖的優選實施例的詳細描述中理解，附圖中相似的數字表示相似的元件，並且在附圖中：

圖1A是本發明的噴砂裝置的正視圖，圖1B是其側視圖。

圖2是彈性磨料再生（製造）裝置的說明圖。

圖3是混合器的示意性橫截面圖。

圖4A和圖4B分別是具有在兩個平板之間形成收縮流路的結構的結合單元的說明圖，其中圖4A示出了兩個平板都傾斜的結構，並且圖4B示出了平板中的一個是傾斜的結構。

圖5是解釋圖4A的結合單元中回收磨料的壓縮狀態的說明圖。

圖6A至6C示出了配備有輥子的結合單元的配置的示例的說明圖，圖6A是在平板和輥子的外周面之間形成收縮流路的示例，圖6B是在一對輥的外周面之間形成收縮流路的示例，圖6C是在彼此上下設置的兩對相應的輥子的外周面之間形成收縮流路的示例。

圖7是磨料顆粒供給器的示意圖。

圖8A和圖8B是磨料顆粒計量裝置的示意圖，圖8A是從正面觀察的橫截面圖，圖8B是沿圖8A的線B-B截取的橫截面圖。

圖9示出了本發明的噴砂裝置（示例）中切削速度相對於噴射時間的變化的曲線圖。

圖10示出了對於採用彈性磨料的傳統噴砂的噴射時間和切削速度之間的關係的說明圖。

8:噴砂腔室

10:彈性磨料再生裝置

11:混合器

121:收縮流路

123:輥

13:磨料顆粒供給器

14:檢測裝置

15:控制裝置

16a、16b:管道

20:磨料回收部段

42:磨料顆粒供給管

43:回收磨料供給管

50:檢測室

51:檢測板

70:彈性磨料

70':使用過的回收磨料

71:核體

72:磨料顆粒

Claims (12)

1. 一種彈性磨料製造方法，所述彈性磨料具有如下結構：磨料顆粒已經被結合到由彈性材料形成的核芯的表面並且至少所述表面具有粘附性，所述彈性磨料製造方法包括：混合過程，在所述混合過程中將所述核芯和所述磨料顆粒混合在一起，並且將所述磨料顆粒粘附到所述核芯的表面；以及結合過程，在所述結合過程中，通過使完成所述混合過程的核芯在聚集狀態下穿過收縮流路以壓縮核芯的聚集體，來將所述磨料顆粒壓靠並結合到所述核芯的表面，而不會導致所述核芯粘附並聚集在一起，所述收縮流路具有逐漸變窄的流路橫截面積；其中通過在兩個擠壓面之間形成所述收縮流路，並且使已經完成所述混合過程的所述核芯沿著所述收縮流路從寬間隔部段朝向窄間隔部段穿過來執行所述結合過程，所述兩個擠壓面被佈置成使得它們之間的間隔從所述寬間隔部段到所述窄間隔部段的過程中逐漸變窄；其中所述擠壓面中的至少一個由圓柱形輥的外周面形成，並且通過旋轉所述輥以使由所述輥的外周面形成的所述擠壓面沿著所述收縮流路從所述寬間隔部段朝向所述窄間隔部段移動來執行所述結合過程，所述輥的旋轉速度為1至50公尺/分鐘(m/min)。
2. 如請求項1所述之彈性磨料製造方法，其中多個所述收縮流路串聯佈置，並且在使已經完成所述混合過程的所述核芯穿過設置在上游的一個收縮流路之後，還使所述核芯穿過設置在所述一個收縮流路下游的另一個收縮流路，使得在所述結合過程中將所述磨料顆粒壓靠在所述核芯的表面被執行與所形成的收縮流路的數量相對應的多次。
3. 如請求項2所述之彈性磨料製造方法，其中所述另一個收縮流路的窄間隔部段的流路橫截面積比所述一個收縮流路的窄間隔部段的流路橫截面積窄，並且在所述結合過程中所述磨料顆粒對所述核芯的表面的壓力分階段地逐漸提升。
4. 一種彈性磨料製造裝置，所述彈性磨料具有如下結構：磨料顆粒已經結合到由彈性材料形成的核芯的表面並且至少所述表面具有粘附性，所述彈性磨料製造裝置包括：混合器，所述混合器被配置成將所述核芯和所述磨料顆粒混合在一起並將所述磨料顆粒粘附到所述核芯的表面；以及結合單元，所述結合單元包括具有逐漸變窄的流路橫截面積的收縮流路，其中已經在所述混合器中混合的所述核芯以聚集狀態穿過所述收縮流路以壓縮核芯的聚集體，來將所述磨料顆粒壓靠並結合到所述核芯的表面，而不會導致所述核芯粘附並聚集在一起；其中所述收縮流路被形成在兩個擠壓面之間，所述兩個擠壓面被佈置成使得它們之間的間隔從寬間隔部段到窄間隔部段的過程中逐漸變窄；其中所述擠壓面中的至少一個由圓柱形輥的外周面形成，並且所述輥被配置成能夠旋轉，以使由所述輥的外周面形成的所述擠壓面沿著所述收縮流路從所述寬間隔部段朝向所述窄間隔部段移動，所述輥的旋轉速度為1至50公尺/分鐘(m/min)。
5. 如請求項4所述之彈性磨料製造裝置，其中多個所述收縮流路串聯佈置。
6. 如請求項5所述之彈性磨料製造裝置，其中與所述多個收縮流路中的佈置在上游的一個收縮流路的窄間隔部段的流路橫截面積相比，佈置在所述一個收縮流路的下游的另一個收縮流路的窄間隔部段的流路橫截面積更窄。
7. 一種噴砂方法，所述噴砂方法採用再循環式噴砂裝置，所述再循環式噴砂裝置包括噴砂腔室、磨料回收部段和磨料噴射裝置，所述噴砂腔室用於進行磨料噴射，所述磨料回收部段與所述噴砂腔室的底部連通，所述磨料噴射裝置用於將磨料從所述磨料回收部段的內部噴射到所述噴砂腔室內，其中磨料再循環系統被形成為使所述磨料從所述噴砂腔室經過所述磨料回收部段到所述磨料噴射裝置進行再循環，並且用作所述磨料的彈性磨料具有如下結構：磨料顆粒已粘附到由彈性材料形成的核芯的表面並且至少在所述核芯表面具有粘附性，所述噴砂方法包括：彈性磨料再生過程，在所述彈性磨料再生過程中在所述磨料回收部段中回收的回收磨料中的至少一些被再生並返回到所述磨料再循環系統中，其中所述再生過程包括混合過程，在所述混合過程中，將所述回收磨料和磨料顆粒混合在一起，並將所述磨料顆粒粘附到所述回收磨料的核芯的表面；以及結合過程，在所述結合過程中，通過使已經完成所述混合過程的所述回收磨料在聚集狀態下沿著收縮流路穿過以及通過壓縮所述回收磨料的聚集體，將所述磨料顆粒壓靠並結合到所述回收磨料的核芯的表面，而不會導致所述核芯粘附並聚集在一起，所述收縮流路具有逐漸變窄的流路橫截面積；其中所述結合過程通過在兩個擠壓面之間形成所述收縮流路來執行，所述兩個擠壓面被佈置成使得它們之間的間隔從寬間隔部段到窄間隔部段的過程中逐漸變窄，並且使已經完成所述混合過程的所述回收磨料沿著所述收縮流路從所述寬間隔部段朝向所述窄間隔部段穿過；其中所述擠壓面中的至少一個由圓柱形輥的外周面形成，並且通過旋轉所述輥以使由所述輥的外周面形成的擠壓面沿著所述收縮流路從所述寬間隔部 段朝向所述窄間隔部段移動來執行所述結合過程，所述輥的旋轉速度為1至50公尺/分鐘(m/min)。
8. 如請求項7所述之噴砂方法，其中，多個所述收縮流路被串聯佈置，並且在已經完成所述混合過程的所述回收磨料已經沿著設置在上游的一個收縮流路穿過之後，所述回收磨料還沿著設置在所述一個收縮流路的下游的另一個收縮流路穿過，使得在所述結合過程中所述磨料顆粒壓靠在所述核芯的表面被執行與所述收縮流路的數量相對應的多次。
9. 如請求項8所述之噴砂方法，其中，所述另一收縮流路的窄間隔部段的流路橫截面積比所述一個收縮流路的窄間隔部段的流路橫截面積窄，並且在所述結合過程中所述磨料顆粒對所述核芯的表面的壓力分階段地逐漸提升。
10. 一種噴砂裝置，包括：噴砂腔室，在所述噴砂腔室中進行磨料的噴射；磨料回收部段，所述磨料回收部段與所述噴砂腔室的底部連通；以及磨料噴射裝置，所述磨料噴射裝置用於將磨料從所述磨料回收部段噴射到所述噴砂腔室中，其中磨料再循環系統被形成為使所述磨料從所述噴砂腔室經過所述磨料回收部段到所述磨料噴射裝置進行再循環，以及用作磨料的彈性磨料，所述彈性磨料具有如下結構：磨料顆粒已經粘附到由彈性材料形成的核芯的表面並且至少在所述核芯表面具有粘附性；以及所述噴砂裝置包括彈性磨料再生裝置，在所述彈性磨料再生裝中在所述磨料回收部段中回收的回收磨料的至少一部分被再生並返回到所述磨料再循環系統中，所述再生裝置包括混合器，所述混合器被配置為將所述回收磨料和所述磨料顆粒混合在一起，並將所述磨料顆粒粘附到所述回收磨料的核芯的表面；以及 結合單元，所述結合單元包括具有逐漸變窄的流路橫截面積的收縮流路，其中已在所述混合器中混合的所述回收磨料以聚集狀態穿過所述收縮流路以壓縮核芯的聚集體，來將所述磨料顆粒壓靠並結合到所述核芯的表面，而不會導致所述核芯粘附並聚集在一起；其中所述收縮流路被形成在兩個擠壓面之間，所述擠壓面被佈置成使得它們之間的間隔從寬間隔部段到窄間隔部段的過程中逐漸變窄；其中所述擠壓面中的至少一個由圓柱形輥的外周面形成，並且所述輥被配置成能夠旋轉以使由所述輥的外周面形成的擠壓面沿著所述收縮流路從所述寬間隔部段朝向所述窄間隔部段移動，所述輥的旋轉速度為1至50公尺/分鐘(m/min)。
11. 如請求項10所述之噴砂裝置，其中，多個所述收縮流路串聯佈置。
12. 如請求項11所述之噴砂裝置，其中，與所述多個收縮流路中的佈置在上游的一個收縮流路的窄間隔部段的流路橫截面積相比，佈置在所述一個收縮流路的下游的另一個收縮流路的窄間隔部段的流路橫截面積更窄。

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