JP2006167826A - ショットブラスト装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワーク研掃の確実性を向上させることができ、且つ、ワーク毎の研掃の仕上り具合を均一にすることができると共に、ワークに傷がつくのを防止することができるショットブラスト装置及び方法を提供する。
【解決手段】 ワークを１個ずつ投射処理するショットブラスト装置であって、キャビネットの内部に形成され、前記ワークへの投射材の投射がなされる投射室と、１個の前記ワークが挿入されると共に前記投射室内で自転可能にされたケージと、前記投射室内において前記ケージに挿入された状態で自転する前記ワークへ投射材を投射する投射手段と、を具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ショットブラスト装置及び方法に関する。

従来、ワークへ投射材を投射するショットブラスト装置としては、例えば、バッチ式のタンブリングブラスト装置が公知にされている（例えば、特許文献１参照）。

実開平４−１０９８５９号公報（第２頁、第１図）

しかし、特許文献１のような装置では、複数のワークをバッチ式でタンブリングするため、研掃の確実性が劣るという問題がある。このため、研掃の仕上り具合が悪いワークに合わせて投射時間を長くするから、必要以上に研掃されるワークもあり、ワーク毎の研掃の仕上り具合に均一性がないという問題もある。さらに、複数のワークをバッチ式でタンブリングすると該ワークに傷がつきやすいという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、ワーク研掃の確実性を向上させることができ、且つ、ワーク毎の研掃の仕上り具合を均一にすることができると共に、ワークに傷がつくのを防止することができるショットブラスト装置及び方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明におけるショットブラスト装置は、ワークを１個ずつ投射処理するショットブラスト装置であって、キャビネットの内部に形成され、前記ワークへの投射材の投射がなされる投射室と、１個の前記ワークが挿入されると共に前記投射室内で自転可能にされたケージと、前記投射室内において前記ケージに挿入された状態で自転する前記ワークへ投射材を投射する投射手段と、を具備することを特徴とする。

また本発明におけるショットブラスト装置は、前記投射手段が前記投射室の側壁の上位部及び下位部に装着されると共に、該上位部の投射手段より該下位部の投射手段の方の投射量を多くしたことを特徴とする。

さらに本発明におけるショットブラスト装置は、前記ケージを自転させる自転軸の中心と前記ケージ自体の中心を偏心させたことを特徴とする。

さらに本発明におけるショットブラスト装置は、前記ケージは、前記ワークが挿入される開口を有する複数のガイド部材と、多数の開口が穿設されると共に前記ワークが載置されるワーク載置部材と、を具備し、前記ガイド部材は垂直方向に間隔をおいて複数段配設されると共に最下段の該ガイド部材の下方には間隔をおいて前記ワーク載置部材が配設されていることを特徴とする。

さらに本発明におけるショットブラスト装置は、前記複数のガイド部材の各々が、高さ変更可能にされていることを特徴とする。

さらに本発明におけるショットブラスト装置は、前記ワーク載置部材における多数の開口が、蜂の巣状であることを特徴とする。

また上記の目的を達成するために本発明におけるショットブラスト方法は、ワークを１個ずつ投射処理するショットブラスト方法であって、キャビネットの内部に形成された投射室内において、１個の前記ワークが挿入されたケージを自転させる工程と、該ケージとともに自転する前記ワークに投射手段で投射材を投射する工程と、を有することを特徴とする。

また本発明におけるショットブラスト方法は、前記投射手段が前記投射室の側壁の上位部及び下位部に装着され、該上位部の投射手段より該下位部の投射手段の方の投射量を多くして前記ケージとともに自転する前記ワークに投射することを特徴とする。

さらに本発明におけるショットブラスト方法は、前記ケージを自転させる自転軸の中心と前記ケージ自体の中心を偏心させた状態で前記１個のワークが挿入されたケージを自転させることを特徴とする。

なお本発明においてショットブラスト装置とは、ワークへ投射材を投射するもののことをいい、ショットピーニング装置等も含まれる。

本発明は、ワークを１個ずつ投射処理するショットブラスト装置であって、キャビネットの内部に形成され、前記ワークへの投射材の投射がなされる投射室と、１個の前記ワークが挿入されると共に前記投射室内で自転可能にされたケージと、前記投射室内において前記ケージに挿入された状態で自転する前記ワークへ投射材を投射する投射手段と、を具備するようにしたから、ワーク研掃の確実性を向上させることができ、且つ、ワーク毎の研掃の仕上り具合を均一にすることができると共に、ワークに傷がつくのを防止することができる等種々の効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。図１において、箱状のキャビネット１内における下位部には、公転板２が配設されており、該公転板２上には複数の仕切り部材３、３（図２参照）が固定されている。なお該公転板２及び仕切り部材３、３は公転軸４を中心にしてモータ５で回転されるようになっている。

また前記仕切り部材３、３によって前記キャビネット１の内部には、ワークＷの搬入を行う搬入室６と、ワークＷへの投射材（例えば、鋼球ショット）の投射がなされる投射室７と、ワークＷの搬出を行う搬出室８と、が形成されるようになっている（図２参照）。なお本実施形態においてワークＷは鋳造品で、具体的にいうと自動車部品のキャリパーである。

そして、該搬入室６、投射室７及び搬出室８内には各々、ケージ９が配設されており、該ケージ９の下部には自転軸１０が固定されている。そして、該自転軸１０は前記公転板２の下方に配設された自転板１１に連結されており、該自転板１１は前記投射室７において図示されない駆動手段（例えば、モータ）で回転されるようになっている。

また図３に示すように、前記キャビネット１の下部には、前記投射室７から落下する投射材を回収して水平方向に搬送する第１投射材搬送手段としてのスクリューコンベア１２が水平に配置されて連通連結されており、該スクリューコンベア１２の先端には、該スクリューコンベア１２で搬送されてきた投射材を上方に搬送する第２投射材搬送手段としてのバケットエレベータ１３が連結されている。なお該バケットエレベータ１３は垂直に配置され、下位部が前記スクリューコンベア１２に連通されている。また前記投射室７の側壁の上位部及び下位部には、投射手段としての遠心投射機１４ａ、１４ｂが装着されている。

また前記バケットエレベータ１３の上位部にはシュート１５（図１参照）を介して第３投射材搬送手段としてのスクリューコンベア１６が水平に配置されて連通連結されており、架台１７上には箱体１８が設置されている。そして、該箱体１８の上位内部にはロータリースクリーン（回転式の篩）１９が配設されており、該箱体１８の下位内部は風選式の投射材セパレータ２０（図１参照）になっている。なお前記スクリューコンベア１６の先端は前記ロータリースクリーン１９の内部まで伸びている。

また前記箱体１８の下部には投射材タンク２１及び異物排出シュート２２が連通連結されており、前記ロータリースクリーン１９の先端から排出された大きめの異物（例えば、鋳バリ）は該異物排出シュート２２を通って装置の外に排出される。また前記投射材タンク２１の下部には投射材通路を開閉する開閉ゲート２３ａ、２３ｂが連結されている。なお該開閉ゲート２３ａ、２３ｂの開度は調整可能にされている。そして、図示されない導入管を介して、該開閉ゲート２３ａは前記上位部の遠心投射機１４ａに、該開閉ゲート２３ｂは前記下位部の遠心投射機１４ｂに連結されている。

次に前記ケージ９について詳しく説明する。図４において、前記ワークＷが挿入される円状の開口９ａを有する環状のガイド部材９ｂ、９ｂは垂直方向に間隔をおいて複数段（本実施形態では３段）配設されている。なお図５（ａ）に示すように、該ガイド部材９ｂ、９ｂの周縁には複数の取付孔９ｃ、９ｃが等ピッチ（本実施形態では９０度ピッチで４個）で穿孔されている。また前記開口９ａはワークＷの外径より若干大きくなっている。

そして、最下段の該ガイド部材９ｂの下方には間隔をおいて、前記ワークＷが載置されるワーク載置部材９ｄが配設されている。なお図５（ｂ）に示すように、該ワーク載置部材９ｄの周縁には複数の取付孔９ｅ、９ｅが等ピッチ（本実施形態では９０度ピッチで４個）で穿孔されている。また該ワーク載置部材９ｄには多数の開口９ｆ、９ｆが穿設されており、該多数の開口９ｆ、９ｆは蜂の巣状になっている。

そして、該ワーク載置部材９ｄの下方には間隔をおいて、十字状の自転軸固定部材９ｇが配設されている。なお図５（ｃ）に示すように、該自転軸固定部材９ｇの周縁には複数の取付孔９ｈ、９ｈが等ピッチ（本実施形態では９０度ピッチで４個）で穿孔されている。

また前記取付孔９ｃ、９ｃ間、該取付孔９ｃと前記取付孔９ｅとの間、該取付孔９ｅと前記取付孔９ｈとの間には各々、中空管９ｉ、９ｉが配設されており、該取付孔９ｃ、９ｅ、９ｈ及び中空管９ｉ、９ｉ内には連結棒９ｊ、９ｊが各々貫通されている。なお該連結棒９ｊ、９ｊは両端にネジ加工が施されており、該ネジ部をナット９ｋ、９ｋで締結している。

またケージ９における前記自転軸固定部材９ｇの下部には、上述したように前記自転軸１０が固定されている。なお図５（ｄ）に示すように、該固定において、ケージ９を自転させる該自転軸１０の中心１００と該ケージ９自体の中心９０は偏心させている。

このように構成されたものの作動について説明する。まず、搬入室６内のケージ９に１個のワークＷを挿入する。そして、モータ５が作動し、公転板２及び仕切り部材３、３が公転軸４を中心にして１２０度回転され、ケージ９に挿入された状態の該ワークＷが投射室７内に移動される。次に、投射室７において、前記図示されない駆動手段が作動し、自転板１１を介して自転軸１０が回転される。これにより、投射室７内のケージ９は自転軸１０を中心にして偏心して自転する。

そして、開閉ゲート２３ａ、２３ｂが開き、前記遠心投射機１４ａ、１４ｂの作動により、該ケージ９に挿入された状態で自転軸１０を中心にして偏心して自転するワークＷへ投射材が投射される。この際、前記上位部の遠心投射機１４ａより前記下位部の遠心投射機１４ｂの方の投射量を多くして該ケージ９とともに自転するワークＷに投射する。本実施形態では、該上位部の遠心投射機１４ａの投射量が２３０ｋｇ／ｍｉｎ、該下位部の遠心投射機１４ｂの投射量が２９０ｋｇ／ｍｉｎにされている。なお該ワークＷへの投射材の投射は所望時間行われ、該投射中に搬入室６内の空のケージ９に次のワークＷを１個挿入する。

また投射室７から落下する投射材は前記スクリューコンベア１２で回収され、前記バケットエレベータ１３に搬送される。そして、該バケットエレベータ１３で上方に搬送されてシュート１５を介して前記スクリューコンベア１６に投入される。そして、該投入された投射材は該スクリューコンベア１６により、回転中の前記ロータリースクリーン１９の内部に搬送される。

そして、該ロータリースクリーン１９の回転により、投射材はロータリースクリーン１９の網目（図示せず）を通って前記投射材セパレータ２０に落下する。なお鋳バリ等の大きめの異物は該ロータリースクリーン１９の先端から排出され、異物排出シュート２２を通って装置の外に排出される。そして、前記投射材セパレータ２０で投射材から不純物（例えば、微粉や砂）が分離され、該不純物が分離された投射材は投射材タンク２１に落下して循環使用される。

またワークＷへの投射材の投射が所望時間行われた後、開閉ゲート２３ａ、２３ｂが閉じられる。その後、前記図示されない駆動手段の作動が停止され、ケージ９及びワークＷの上述の自転が停止される。そして、モータ５が作動し、公転板２及び仕切り部材３、３が公転軸４を中心にして１２０度回転される。これにより、投射処理済みのワークＷがケージ９に挿入された状態で投射室７内から搬出室８内に移動され、次に投射処理するワークＷがケージ９に挿入された状態で搬入室６内から投射室７内に移動される。

そして、該投射室７内に移動されたワークＷは、上述と同様の作動により投射処理される。また該投射中に、搬出室８内の投射処理済みのワークＷは該搬出室８内のケージ９から搬出され、搬入室６内の空のケージ９には次のワークＷが１個挿入される。そして、上述の作動を繰り返すことにより、多数のワークＷを順次、１個ずつ投射処理していく。

なお本発明では上述したように、前記投射手段、即ち、遠心投射機１４ａ、１４ｂが投射室７の側壁の上位部及び下位部に装着されており、該上位部の遠心投射機１４ａより該下位部の遠心投射機１４ｂの方の投射量を多くして該ケージ９とともに自転するワークＷに投射している。これにより、投射中にワークＷがケージ９内で前記ワーク載置部材９ｄ上面から若干浮き上がり、該ワーク載置部材９ｄ上面とワークＷ底面との間に隙間ができた状態で該投射がなされることになる。このため、研掃しにくいワークＷ底面の未研掃部分を無くすことができ、ワーク全体を確実に研掃することができる。なお該上位部の遠心投射機１４ａより該下位部の遠心投射機１４ｂの方の投射量を多くするには、前記開閉ゲート２３ａより開閉ゲート２３ｂの方のゲート開度を大きくすればよい。

また本発明では上述したように、ケージ９を自転させる該自転軸１０の中心１００と該ケージ９自体の中心９０を偏心させている。これについては次のような利点がある。ワークＷは本実施形態に示すキャリパーのように有底穴部Ｗａ、Ｗａ（図４参照）があるものがある。このようなワークＷを処理する場合、該自転軸１０の中心１００と該ケージ９自体の中心９０を同心にしてケージ９を自転させる方法だと該有底穴部Ｗａ、Ｗａの中に投射材が滞留し、該滞留する投射材と遠心投射機１４ａ、１４ｂから投射される投射材との干渉が起こりやすく、該有底穴部Ｗａ、Ｗａ内がうまく研掃できない。しかし、本発明のように、ケージ９を自転させる該自転軸１０の中心１００と該ケージ９自体の中心９０を偏心させた状態で前記１個のワークＷが挿入されたケージ９を自転させることにより、ワークＷに加わる遠心力が大きくなり、該有底穴部Ｗａ、Ｗａの中の投射材をよく排出するようになる。したがって、該有底穴部Ｗａ、Ｗａの中に投射材が滞留しにくく、滞留する投射材と遠心投射機１４ａ、１４ｂから投射される投射材との干渉も起こりにくい。このため、研掃しにくい有底穴部Ｗａ、Ｗａ内の未研掃部分を無くすことができ、該有底穴部Ｗａ、Ｗａ内を確実に研掃することができる。

さらに本発明では、前記複数のガイド部材９ｂ、９ｂの各々が高さ変更可能にされており、これにより種々のワークＷに対応することができる。この点につき詳述すると、上述した構成により、前記中空管９ｉ、９ｉは交換可能になっている。このため、ワークＷの種類変更にともない、ワークＷの高さ、形状等が変更になった場合でも、該中空管９ｉ、９ｉを高さ寸法の異なるものに交換することにより、前記ガイド部材９ｂ、９ｂの各々の高さをワークＷの種類に応じて自由に変更できる。なお該中空管９ｉ、９ｉが交換可能なのであるから、前記ワーク載置部材９ｄの高さ変更も可能であることはいうまでもない。

さらに本発明では上述したように、前記ワーク載置部材９ｄにおける多数の開口９ｆ、９ｆが蜂の巣状になっている。該蜂の巣状は、多数の円孔などに比べ、開口面積が大きくとれる。このため、前記下位部の遠心投射機１４ｂからの投射材がワークＷ底面に無駄なく、且つ、多く投射されることになる。また、これは前記ケージ９内でのワーク載置部材９ｄ上面からのワークＷの浮き上がりにも有利に働く。

なお本発明の実施形態では、投射手段として、遠心投射機１４ａ、１４ｂを用いたが、これに限定されるものではなく、この他に例えば、投射材をノズルから圧縮エアと共に噴射するエアノズル噴射式の投射機を用いるようにしてもよい。

本発明の実施形態を示す正面図である。 図１におけるＡ−Ａ矢視図である。 図１におけるＢ−Ｂ矢視図である。 ケージの詳細図である。 （ａ）は図４におけるＣ−Ｃ矢視図、（ｂ）は図４におけるＤ−Ｄ矢視図、（ｃ）は図４におけるＥ−Ｅ矢視図、（ｄ）は図４におけるＦ−Ｆ矢視図である。

符号の説明

１ キャビネット
７ 投射室
９ ケージ
９ａ 開口
９ｂ ガイド部材
９ｄ ワーク載置部材
９ｆ 開口
１０ 自転軸
１４ａ 上位部の投射手段
１４ｂ 下位部の投射手段
９０ ケージ自体の中心
１００ 自転軸の中心
Ｗ ワーク

Claims (9)

1. ワークを１個ずつ投射処理するショットブラスト装置であって、キャビネットの内部に形成され、前記ワークへの投射材の投射がなされる投射室と、１個の前記ワークが挿入されると共に前記投射室内で自転可能にされたケージと、前記投射室内において前記ケージに挿入された状態で自転する前記ワークへ投射材を投射する投射手段と、を具備することを特徴とするショットブラスト装置。
2. 前記投射手段が前記投射室の側壁の上位部及び下位部に装着されると共に、該上位部の投射手段より該下位部の投射手段の方の投射量を多くしたことを特徴とする請求項１記載のショットブラスト装置。
3. 前記ケージを自転させる自転軸の中心と前記ケージ自体の中心を偏心させたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のショットブラスト装置。
4. 前記ケージは、前記ワークが挿入される開口を有する複数のガイド部材と、多数の開口が穿設されると共に前記ワークが載置されるワーク載置部材と、を具備し、前記ガイド部材は垂直方向に間隔をおいて複数段配設されると共に最下段の該ガイド部材の下方には間隔をおいて前記ワーク載置部材が配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のショットブラスト装置。
5. 前記複数のガイド部材の各々が、高さ変更可能にされていることを特徴とする請求項４記載のショットブラスト装置。
6. 前記ワーク載置部材における多数の開口が、蜂の巣状であることを特徴とする請求項４又は５のいずれかに記載のショットブラスト装置。
7. ワークを１個ずつ投射処理するショットブラスト方法であって、キャビネットの内部に形成された投射室内において、１個の前記ワークが挿入されたケージを自転させる工程と、該ケージとともに自転する前記ワークに投射手段で投射材を投射する工程と、を有することを特徴とするショットブラスト方法。
8. 前記投射手段が前記投射室の側壁の上位部及び下位部に装着され、該上位部の投射手段より該下位部の投射手段の方の投射量を多くして前記ケージとともに自転する前記ワークに投射することを特徴とする請求項７記載のショットブラスト方法。
9. 前記ケージを自転させる自転軸の中心と前記ケージ自体の中心を偏心させた状態で前記１個のワークが挿入されたケージを自転させることを特徴とする請求項７又は８のいずれかに記載のショットブラスト方法。