JP2012101304A - ショット処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ショット処理される被処理対象物の品質の安定性を維持しつつ、被処理対象物の処理待ち時間を抑えることができるショット処理装置を得る。
【解決手段】噴射範囲と非噴射範囲とを含む位置には大テーブル３０が配置されて回転可能となっている。また、大テーブル３０上には複数の小テーブル３２が配置されると共に、小テーブル３２は大テーブル３０の回転軸３１と平行な回転軸３３を備えて回転可能となっており、被処理対象物１２が載せられる。そして、小テーブル３２上の被処理対象物１２に対しては、投射材が噴射装置２０により噴射される。ここで、小テーブル３２上の被処理対象物１２は、押さえ機構４６の押さえ部４８によって上方側から押さえられる。また、押さえ部４８は被処理対象物１２と共に回転可能となっている。
【選択図】図６

Description

本発明は、投射材を噴射して被処理対象物に衝突させるショット処理装置に関する。

ショット処理装置においては、略水平面内を回転する回転テーブル上にワーク台を固定しているものがある（例えば、特許文献１参照）。このような装置では、ワーク台の上に製品（被処理対象物）を配置すると共に回転テーブルを回転させながらショット処理している。

特開２００２−９６２６４公報

しかしながら、この装置では、製品の搬入出時にはショット処理できないため、処理待ち時間が生じる。

本発明は、上記事実を考慮して、ショット処理される被処理対象物の品質の安定性を維持しつつ、被処理対象物の処理待ち時間を抑えることができるショット処理装置を得ることが目的である。

請求項１に記載する本発明のショット処理装置は、投射材を含む圧縮空気をノズルから噴射して被処理対象物に対して投射材を衝突させる噴射装置と、前記噴射装置により投射材が噴射される噴射範囲と前記噴射範囲以外の非噴射範囲とを含む位置に配置され、回転可能な第一回転テーブルと、前記第一回転テーブル上に複数配置され、前記第一回転テーブルの回転軸と平行な回転軸を備えて回転可能とされると共に、前記被処理対象物が載せられる第二回転テーブルと、前記第一回転テーブルにおける前記噴射範囲の上方側に設けられ、前記第二回転テーブル上の前記被処理対象物を上方側から押さえて前記被処理対象物と共に回転可能な押さえ部を備えた押さえ機構と、を有する。

請求項１に記載する本発明のショット処理装置によれば、噴射装置により投射材が噴射される噴射範囲と当該噴射範囲以外の非噴射範囲とを含む位置には第一回転テーブルが配置されて回転可能となっている。また、第一回転テーブル上には複数の第二回転テーブルが配置されると共に、当該第二回転テーブルは第一回転テーブルの回転軸と平行な回転軸を備えて回転可能となっており、被処理対象物が載せられる。そして、第二回転テーブル上の被処理対象物に対しては、圧縮空気と共に噴射装置のノズルから噴射された投射材が衝突させられる。

ここで、第一回転テーブルにおける噴射範囲の上方側には、押さえ機構が設けられ、第二回転テーブル上の被処理対象物は、押さえ機構の押さえ部によって上方側から押さえられる。また、押さえ部は被処理対象物と共に回転可能となっている。このため、被処理対象物は安定した姿勢で回転してショット処理がなされ、またショット処理中においても、第一回転テーブルの非噴射範囲の上に配置された第二回転テーブル上では被処理対象物を搬入出することができる。

請求項２に記載する本発明のショット処理装置は、請求項１記載の構成において、前記押さえ部の回転を検知する回転検知手段が設けられている。

請求項２に記載する本発明のショット処理装置によれば、押さえ部が被処理対象物と共に回転すると、回転検知手段によってその回転が検知される。このため、被処理対象物が回転しているか否かを確認でき、被処理対象物の全周に亘ってむらなく均一にショット処理がなされているか否かが判断できる。

請求項３に記載する本発明のショット処理装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記第一回転テーブルを前記第二回転テーブルの配置に応じて設定された回転角度刻みで前記第一回転テーブルの回転軸回りに回転させると共に、前記第一回転テーブルを一時停止させた状態では前記第二回転テーブルのいずれかを前記第一回転テーブルにおける前記噴射範囲に配置させる割出装置と、前記割出装置による前記第一回転テーブルの回転時に前記噴射装置による投射材の噴射を中断するように制御すると共に、前記第一回転テーブルの一時停止時に前記噴射装置による投射材の噴射を行うように制御する制御部と、を有する。

請求項３に記載する本発明のショット処理装置によれば、第一回転テーブルは、割出装置によって、第二回転テーブルの配置に応じて設定された回転角度刻みで第一回転テーブルの回転軸回りに回転させられる。また、第一回転テーブルが一時停止した状態では第二回転テーブルのいずれかが第一回転テーブルにおける噴射範囲に配置される。ここで、割出装置による第一回転テーブルの回転時には、制御部によって噴射装置による噴射が中断させられるように制御され、第一回転テーブルの一時停止時には、制御部によって噴射装置による噴射が行われるように制御される。このため、投射材の漏れ出しが抑えられつつ、被処理対象物の全周に均一なショット処理ができる。

請求項４に記載する本発明のショット処理装置は、請求項３記載の構成において、前記第二回転テーブルの下方側に配置され、前記第二回転テーブルの回転軸に設けられた第一噛合部と、前記第一回転テーブルにおける前記噴射範囲の下方側に設けられ、前記第一噛合部に対して噛み合い可能で前記第一噛合部と噛み合った状態で回転駆動力を伝える第二噛合部と、前記第一回転テーブルの一時停止時に前記第一噛合部に対して前記第二噛合部を接触させると共に前記第一回転テーブルの回転時に前記第一噛合部に対して前記第二噛合部を離間させる接離機構と、を有する。

請求項４に記載する本発明のショット処理装置によれば、第二回転テーブルの下方側に配置された第一噛合部が当該第二回転テーブルの回転軸に設けられており、この第一噛合部に対しては、第一回転テーブルにおける噴射範囲の下方側に設けられた第二噛合部が噛み合い可能となっている。第二噛合部が第一噛合部と噛み合った状態では第二噛合部によって第一噛合部へ回転駆動力が伝えられる。また、第一回転テーブルの一時停止時には、接離機構によって第一噛合部に対して第二噛合部が接触させられると共に、第一回転テーブルの回転時には接離機構によって第一噛合部に対して第二噛合部が離間させられる。このため、第一回転テーブルの一時停止時には、被処理対象物が安定的に回転してその全周に亘ってむらなく均一にショット処理がなされると共に、第一回転テーブルの回転時には第一回転テーブルのスムーズな回転が可能になる。

請求項５に記載する本発明のショット処理装置は、請求項４記載の構成において、前記接離機構は、前記第二噛合部が先端部に配設される軸部材と、前記第二噛合部を前記第一噛合部から離間させる方向への駆動力を前記軸部材に対して付与可能なシリンダ機構と、を備えている。

請求項５に記載する本発明のショット処理装置によれば、第二噛合部は接離機構の軸部材の先端部に配設されており、接離機構のシリンダ機構は、第二噛合部を第一噛合部から離間させる方向への駆動力を軸部材に対して付与可能となっている。このため、簡易な構成で第一噛合部と第二噛合部との接離が可能となる。

請求項６に記載する本発明のショット処理装置は、請求項５記載の構成において、前記第二噛合部を回転駆動させる駆動モータは、前記軸部材の下方側に配置され、駆動力伝達手段を介して前記軸部材を回転させる。

請求項６に記載する本発明のショット処理装置によれば、第二噛合部を回転駆動させる駆動モータは、軸部材の下方側に配置され、駆動力伝達手段を介して軸部材を回転させるので、装置がコンパクト化される。

請求項７に記載する本発明のショット処理装置は、請求項６記載の構成において、前記シリンダ機構は、前記駆動モータの下方側に配置され、前記シリンダ機構の軸方向が前記駆動モータの軸方向と平行になるように設定されている。

請求項７に記載する本発明のショット処理装置によれば、シリンダ機構は、駆動モータの下方側に配置され、シリンダ機構の軸方向が駆動モータの軸方向と平行になるように設定されているので、装置がさらにコンパクト化される。

請求項８に記載する本発明のショット処理装置は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の構成において、前記第一回転テーブル上は複数の仕切部によって仕切られて周方向に複数の領域に区画されると共に、前記複数の領域は、前記第二回転テーブルが載せられる第一領域と、前記第二回転テーブルが載せられない第二領域とが周方向に交互に設けられている。

請求項８に記載する本発明のショット処理装置によれば、第一回転テーブル上は複数の仕切部によって仕切られて周方向に複数の領域に区画されると共に、複数の領域は、第二回転テーブルが載せられる第一領域と、第二回転テーブルが載せられない第二領域とが周方向に交互に設けられているので、投射材の漏れ出しが効果的に抑えられる。

以上説明したように、本発明に係るショット処理装置によれば、ショット処理される被処理対象物の品質の安定性を維持しつつ、被処理対象物の処理待ち時間を抑えることができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係るショットピーニング装置を示す右側面図である。 本発明の第１の実施形態に係るショットピーニング装置を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態に係るショットピーニング装置を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るショットピーニング装置の加圧タンク及びその周囲部を示す部分拡大図である。 平断面視で製品載置部の構成等を模式的に示す概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係るショットピーニング装置の要部を示す図である。図６（Ａ）はショットピーニング装置の要部を示す右側面視の縦断面図である。図６（Ｂ）は図６（Ａ）の矢印６Ｂ方向視の図である。 本発明の第１の実施形態に係るショットピーニング装置の小テーブルの駆動機構等を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るショットピーニング装置の駆動制御を説明するための模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るショットピーニング装置の接離機構の作動状態を説明するための模式的な作動図である。図９（Ａ）は第二噛合部が第一噛合部と接触している状態を示す。図９（Ｂ）は第二噛合部が第一噛合部から離間した状態を示す。 本発明の第１の実施形態に係るショットピーニング装置における加圧タンクの変形例を示す部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係るショットピーニング装置の製品載置部の構成等を平断面視で模式的に示す概略構成図である。

［第１実施形態］
本発明の第１の実施形態に係るショット処理装置としてのショットピーニング装置１０について図１〜図９を用いて説明する。なお、図中では、装置内部を示すために装置外板を適宜外した状態（又は切り欠いた状態）で図示している。また、ショットピーニング処理の被処理対象物１２としては、例えば、ＡＴ部品（自動変速機の部品）である歯車等の製品を適用できる。

図１にはショットピーニング装置１０が右側面図にて示されており、図２にはショットピーニング装置１０が正面図にて示されており、図３にはショットピーニング装置１０が平面図にて示されている。

図１に示されるように、ショットピーニング装置１０は、キャビネット１４を備えている。キャビネット１４の内部には、被処理対象物１２に投射材を衝突させて被処理対象物１２の表面加工をなすショット処理室１６が形成されている。また、キャビネット１４には、被処理対象物１２を搬入及び搬出するための搬入出口１４Ａが形成されると共に、この搬入出口１４Ａには、エリアセンサ１５が取り付けられている。

キャビネット１４内の下部には、被処理対象物１２が載置される製品載置部１８が設けられている。なお、製品載置部１８については詳細後述する。キャビネット１４内の側部には、噴射装置２０のノズル２０Ａが設けられている。噴射装置２０は、投射材（鋼球等のショット、例えば、東洋製鋼（株）製のラウンドカットワイヤー）を含む圧縮空気をノズル２０Ａから噴射してショット処理室１６の被処理対象物１２に対して投射材を衝突させるようになっている。また、図８の模式図に示されるように、噴射装置２０は、制御部６４に接続されている。後述するように、制御部６４は、噴射装置２０の噴射のタイミングを制御する。以下、噴射装置２０について簡単に説明する。

図１に示されるように、ノズル２０Ａは、耐摩ホース２０Ｂ、鋳鋼製ベンド２０Ｃ、鋼管２０Ｄを介してミキシングバルブ２０Ｅに接続されている。ミキシングバルブ２０Ｅは、エア供給部２０Ｆ（図中ではブロック化して図示）に接続されると共に、流量調整装置２０Ｇ及びカットゲート２０Ｈを介して加圧タンク２２に接続されている。ミキシングバルブ２０Ｅは、流量調整装置２０Ｇ側からの投射材とエア供給部２０Ｆ側からの圧縮空気を混合する。加圧タンク２２は、その上方側に配置されるポペット弁２０Ｉ及び定量供給装置２０Ｊを介して投射材タンク２０Ｋに接続されている。投射材タンク２０Ｋは、定量供給装置２０Ｊへ投射材を供給するためのタンクであり、定量供給装置２０Ｊの上方側に配置されている。

図４には、加圧タンク２２及びその周囲部の構成が示されている。図４に示される加圧タンク２２には、加圧タンク２２内の投射材の量を検知する図示しないレベル計が取り付けられている。前記レベル計は、制御部６４（図８参照）に接続されており、制御部６４は、加圧タンク２２内の投射材の量が所定値未満であると前記レベル計が検知した場合には、ポペット弁２０Ｉを開くように制御する。すなわち、ポペット弁２０Ｉは、駆動用シリンダ２０Ｌによって駆動されるようになっており、前記レベル計の検知状態に応じて制御部６４（図８参照）によって、開閉が制御される。ポペット弁２０Ｉが開かれた状態では、投射材タンク２０Ｋ（図１参照）から定量供給装置２０Ｊを経て適量の投射材が加圧タンク２２へ送られる。

また、加圧タンク２２の下方側に設けられたカットゲート２０Ｈは、駆動用シリンダ２０Ｍによって駆動され、制御部６４（図８参照）によって、開閉が制御される。図１に示される噴射装置２０より投射材を噴射させる場合には、制御部６４（図８参照）による制御によって、加圧タンク２２を満タン状態にしてから定量供給装置２０Ｊ及びポペット弁２０Ｉが閉じられて加圧タンク２２内が加圧され、ミキシングバルブ２０Ｅへ圧縮空気が流された状態で、カットゲート２０Ｈ及び流量調整装置２０Ｇが開けられる。この場合、加圧タンク２２よりカットゲート２０Ｈ、流量調整装置２０Ｇを通ってミキシングバルブ２０Ｅへ流された投射材は、ミキシングバルブ２０Ｅを流れる圧縮空気に乗って加速され、鋼管２０Ｄ、鋳鋼製ベンド２０Ｃ、耐摩ホース２０Ｂを通り、ノズル２０Ａより噴射される。これにより、被処理対象物１２へのピーニング処理がなされる。

一方、ショットピーニング装置１０には、噴射装置２０のノズル２０Ａから噴射された投射材を再び投射材タンク２０Ｋへ搬送することで投射材を循環させるための循環装置２６が設けられている。循環装置２６は、キャビネット１４の内部における製品載置部１８の下方側に投射材を回収するためのホッパ２６Ａを備えている。ホッパ２６Ａの下方側には、スクリュウコンベヤ２６Ｂが設けられており、このスクリュウコンベヤ２６Ｂは、駆動用モータ２６Ｇに接続されている。

図２に示されるように、スクリュウコンベヤ２６Ｂは、水平に配置されて図２の左右方向を長手方向としており、ホッパ２６Ａから流れ落ちた投射材をスクリュウコンベヤ２６Ｂの長手方向に沿った所定方向へ搬送するようになっている。スクリュウコンベヤ２６Ｂの搬送方向下流側（図中左側）には、装置上下方向を長手方向とするスクリュウコンベヤ２６Ｃの下端部側が配置されている。スクリュウコンベヤ２６Ｃは、その上端部が駆動用モータ２６Ｈに接続されると共に、その下端部に搬送された投射材をキャビネット１４の上方側に搬送するようになっている。

また、図１に示されるように、スクリュウコンベヤ２６Ｃの上端部に対して図中右側のやや下方側には、セパレータ２６Ｅが配置されている。このセパレータ２６Ｅには、スクリュウコンベヤ２６Ｃの上端部側に搬送された投射材が配管を介して流し込まれるようになっている。セパレータ２６Ｅは、投射材タンク２０Ｋに連通しており、搬送された投射材のうち適正な投射材のみを投射材タンク２０Ｋへ流すようになっている。

一方、キャビネット１４の上方側には、ベンチレータ２８Ａ（換気装置）が配置されている。また、キャビネット１４の吸出口１４Ｅにはダクト２８Ｃが接続されており、キャビネット１４の内部に発生した粉塵がキャビネット１４の吸出口１４Ｅから吸引されるようになっている。ダクト２８Ｃの経路途中にはセトリングチャンバ２８Ｄが取り付けられている。セトリングチャンバ２８Ｄは、吸引された粉塵を含む空気へ分級流を生じさせ、吸引された空気中の粒子を分離する。セトリングチャンバ２８Ｄは、スクリュウコンベヤ２６Ｃの下端部近傍へ延びる流路部に接続されており、セトリングチャンバ２８Ｄで分離された投射材はスクリュウコンベヤ２６Ｃの下端部へ流されて再び利用されるようになっている。また、図３に示されるように、ダクト２８Ｃには集塵機２８Ｂが接続されている。集塵機２８Ｂは、ファン２８Ｂ１を備え、セトリングチャンバ２８Ｄ及びダクト２８Ｃを経た空気中の粉塵を濾過して空気のみを装置外に排出する。

また、図１に示されるように、ダクト２８Ｃとセパレータ２６Ｅとは、セトリングチャンバ２８Ｈ及びダクト２８Ｉを介して接続されている。これにより、セパレータ２６Ｅより吸引された粉塵がセトリングチャンバ２８Ｈ及びダクト２８Ｉ、２８Ｃを介して集塵機２８Ｂに流れて濾過されるようになっている。また、図３に示されるセトリングチャンバ２８Ｈの下方側には、粗受け箱２８Ｅが配置されており、セトリングチャンバ２８Ｈにより分離された粗粉が粗受け箱２８Ｅ内に入る。

なお、ダクト２８Ｃにはプリコート供給装置２８Ｆが接続されている。プリコート供給装置２８Ｆは、可燃性の粉塵に不活性粉体を混ぜ燃えにくい状態で排出する。

また、粗受け箱２８Ｅには、パイプを介して分級用の分級篩２８Ｇが接続されている。分級篩２８Ｇは、パイプを介して投射材タンク２０Ｋに接続されると共に、スクリュウコンベヤ２６Ｃの下端部近傍へ延びる流路部に接続されている。この分級篩２８Ｇは、投射材タンク２０Ｋから流れた投射材のうち使用可能な投射材をスクリュウコンベヤ２６Ｃの下端部側へ流すと共に、分離した微粉を粗受け箱２８Ｅへ流す。

次に、製品載置部１８について具体的に説明する。図５には平断面視で製品載置部１８の構成が模式的な概略構成図にて示され、図６にはショットピーニング装置１０の要部が縦断面図にて示され、ている。

図５に示されるように、製品載置部１８には、第一回転テーブルとしての大テーブル３０が配置されると共に、大テーブル３０上には大テーブル３０の同心円上の位置に複数の（本実施形態では八個の）第二回転テーブルとしての小テーブル３２が配置されている。すなわち、製品載置部１８は、所謂マルチテーブルの構造になっている。大テーブル３０は、装置上下方向の回転軸３１回りに回転（公転）可能とされており、噴射装置２０により投射材が噴射される噴射範囲（二点鎖線Ｓで噴射範囲の両サイドを示す）と、噴射範囲以外の非噴射範囲とを含む位置に配置されている。また、小テーブル３２は、大テーブル３０よりも小径とされると共に、大テーブル３０の回転軸３１と平行な回転軸３３を備えて回転（自転）可能とされ、被処理対象物１２が載せられる。

図６（Ａ）に示されるように、大テーブル３０の回転軸３１の下端部は軸受部３６を介してベース部３８上に配置されており、大テーブル３０の回転軸３１の上端部はカップリングを介して図１に示される割出装置４２に接続されている。

割出装置４２は、公知の割出装置が適用されるため詳細図示を省略するが、大テーブル３０をタクト送りするためのブレーキ付モータ、大テーブル３０を位置決めするための位置決めクランプ及び当該位置決めクランプの作動用の位置決めシリンダを備えている。これにより、割出装置４２は、大テーブル３０をベース部３８上に、所定の回転角度位置に回転割り出し可能にかつ該割り出し位置にクランプ可能に搭載しており、大テーブル３０を小テーブル３２の配置に応じて設定された回転角度（本実施形態では９０°）刻みで大テーブル３０の回転軸３１回りに回転させる。換言すれば、割出装置４２は、小テーブル３２の位置に応じた回転角度で大テーブル３０をタクト送りさせて回転させる。また、割出装置４２が大テーブル３０を一時停止させた状態では、図５に示されるように、小テーブル３２のいずれか（本実施形態ではいずれか二個）が大テーブル３０における噴射範囲に配置されるように設定されている。なお、割出装置４２には、例えば、カム式割出装置（例えば、ＣＫＤ製のインデックスマン（登録商標））及び減速機付モータを備えた構成の装置を適用してもよい。

図８に示されるように、割出装置４２は、制御部６４に接続されている。制御部６４は、割出装置４２のタクト運転による大テーブル３０の回転時に噴射装置２０による噴射を中断するように制御すると共に、大テーブル３０の一時停止時に噴射装置２０による噴射を行うように制御している。

図５に示されるように、大テーブル３０が一時停止している状態では、小テーブル３２は、投射材が噴射される噴射ゾーン（噴射範囲）と、（小テーブル３２の）載せ降ろしがなされる載せ降ろしゾーン（図５では図中左側のゾーン）と、その他のゾーンとに配置される。また、大テーブル３０上は複数の（本実施形態では四つの）壁板状の仕切部４４によって仕切られて周方向に複数の領域に区画されている。なお、キャビネット１４内には、仕切部４４とその周囲部との隙間をシールするシール部材を配置してもよい。また、前記シール部材が大テーブル３０の回転時に仕切部４４と接しない位置に退避されるように制御する構成が適用されてもよい。

図６（Ａ）に示されるように、大テーブル３０における噴射範囲の上方側には、押さえ機構４６（押さえ治具）が配置されており、この押さえ機構４６は、小テーブル３２上の被処理対象物１２を上方側から押さえるための押さえ部４８を備えている。押さえ部４８は、複数シャフトが直列的に連結された押さえ用シャフト５０の下端部に固定されており、押さえ用シャフト５０の上端部は軸受５２に支持されている。また、図８に示されるように、軸受５２は、ロッド５８の下端部に設けられた連結部５８Ａに固定されている。押さえ用シャフト５０は、ロッド５８及び軸受５２に対して上下方向の相対移動が不能とされているが、軸受５２に対して押さえ用シャフト５０の軸回りに回転可能となっている。これにより、押さえ部４８は、押さえ用シャフト５０と共に装置上下方向の軸線回りに回転可能とされており、被処理対象物１２を押さえた状態では被処理対象物１２と共に回転可能とされている。なお、押さえ用シャフト５０の下部は、投射材による摩耗が想定されるため、当該下部を交換できる構造（換言すれば、直列的に連結された複数シャフトを分解できる構造）になっている（図６（Ａ）参照）。

図８に示されるように、ロッド５８の一部及び当該ロッド５８の上端部に固定されたピストン５７は、シリンダ５６内に配設されている。シリンダ５６は、図示しない連結部材を介してキャビネット１４（図１参照）の天井部側に取り付けられており、ピストン５７及びロッド５８は、シリンダ５６内の流体圧（本実施形態では一例として空気圧）によってシリンダ５６に対して相対移動（上下方向に往復運動）可能となっている。すなわち、押さえ機構４６は、ロッド５８が上下方向に往復運動することで、軸受５２、押さえ用シャフト５０、及び押さえ部４８もこれと連動して装置上下方向に変位するようになっている。なお、本実施形態では、シリンダ５６がキャビネット１４の天井部側に取り付けられることでピストン５７及びロッド５８が昇降する構造となっているが、例えば、ロッドがキャビネットの天井部側に取り付けられることでシリンダが昇降する構造としてもよく、そのような昇降構造によって軸受（５２）、押さえ用シャフト（５０）、及び押さえ部（４８）を昇降させてもよい。

押さえ機構４６は、シリンダ５６がエア方向制御機器（電磁弁等）６０を介してエア供給源６２と接続されており、エア方向制御機器６０は、制御部６４に接続されている。制御部６４は、エア方向制御機器６０を制御することで、ピストン５７及びロッド５８の昇降を方向制御できるようになっている。

これらにより、押さえ部４８は、被処理対象物１２の上端位置に合わせた位置に変位することができると共に、被処理対象物１２が装置上下方向の軸線回りに回転した場合には、被処理対象物１２と共に回転するようになっている。

また、図６（Ａ）に示されるように、押さえ機構４６には、軸受５２の下方側に隣接して回転検知手段としての回転検知センサ６６が押さえ用シャフト５０の上端近傍に取り付けられている。回転検知センサ６６は、押さえ用シャフト５０の回転を検知すること、換言すれば、押さえ部４８の回転を検知することができるようになっている。図８に示されるように、回転検知センサ６６は、制御部６４と接続されている。制御部６４は、大テーブル３０の一時停止時（換言すれば押さえ部４８が回転すべき場合）であってかつ回転検知センサ６６が押さえ部４８の回転を検知しない場合には、図示しない警告部に対し、作業者に被処理対象物１２が回転していないとの警告をするように制御する。なお、制御部６４は、大テーブル３０が一時停止時であるか否かを割出装置４２からの情報に基づいて判断する。また、警告部は、表示又は警報音により作業者に警告をする。

図７に示されるように、小テーブル３２の下方側には、回転軸３３の下端部に対して回転軸３３と同軸に固着された第一噛合部７４が配置されている。第一噛合部７４は、傘歯車に類似した形状に形成されている。また、大テーブル３０における噴射範囲の下方側には、この第一噛合部７４に対して噛み合い可能な第二噛合部７６が設けられている。第二噛合部７６も傘歯車に類似した形状に形成されている。すなわち、第一噛合部７４及び第二噛合部７６は、歯車機構に類似した噛み合わせ機構を構成している。なお、第一噛合部７４及び第二噛合部７６による噛み合わせ機構では、仮に投射材を噛み込んだ場合にも第一噛合部７４と第二噛合部７６とがスリップしない程度の大きな噛み合わせ隙間が設定されている。

第二噛合部７６は、第一噛合部７４よりも小径とされ、軸部材としてのシャフト７８の先端部に対してシャフト７８と同軸に固着されている。なお、本実施形態では、第二噛合部７６は第一噛合部７４よりも小径とされているが、第二噛合部７６は第一噛合部７４と同径とされても（換言すれば、二軸の両方の歯数が同じであるマイタ歯車が適用されても）よい。シャフト７８は、軸受８０Ａ、８０Ｂに回転可能に支持されると共に、第二噛合部７６側とは反対側の端部にはチェーンホイール８２が固着されている。また、一対のシャフト７８における長手方向中央部よりもチェーンホイール８２寄りの部位の下方側には、取付基板９０の下面側に固定手段等を介して固定された減速機付きの駆動モータ８４が配置されており（図６（Ｂ）参照）、駆動モータ８４の軸部には同軸にチェーンホイール８６が固着されている。このチェーンホイール８６は、一対のチェーンホイール８２の下方側に配置されており、上側の一対のチェーンホイール８２及び下側のチェーンホイール８６に無端のチェーン８８が巻き掛けられている。これにより、駆動モータ８４は、駆動力伝達手段としてのチェーンホイール８６、チェーン８８、及びチェーンホイール８２を介して一対のシャフト７８を回転させることで、第二噛合部７６を軸回りに回転駆動させるようになっている。そして、第二噛合部７６は第一噛合部７４と噛み合った状態で回転駆動力を伝える。

また、第二噛合部７６には、第一噛合部７４に対して接離させるための接離機構１００が接続されている。接離機構１００は、シャフト７８を含んで構成され、大テーブル３０の一時停止時に第一噛合部７４に対して第二噛合部７６を接触させると共に大テーブル３０の回転時に第一噛合部７４に対して第二噛合部７６を離間させる。以下、この接離機構１００について説明する。

一対のシャフト７８を支持する軸受８０Ａ、８０Ｂは、一枚の取付基板９０上に固定されている。この一枚の取付基板９０には、概ね一対の軸受８０Ａを挟んだ両外側に一対のブラケット９４が接合されている。一対のブラケット９４には、互いに同軸とされてピン９６が取り付けられている。これらのピン９６は、平面視でシャフト７８に対して直交する方向に延在し、シャフト７８側とは反対側でピン支持部９７に回転可能に支持されている。ピン支持部９７は、連結部材９３を介して装置縦基板９２に固定されている。

一方、図６（Ａ）及び図７に示されるように、駆動モータ８４の下方側にはシリンダ機構としてのエアシリンダ９８が配置されており、エアシリンダ９８の軸方向が駆動モータ８４の軸方向と平行になるように設定されている。図８に示されるように、エアシリンダ９８は、シリンダ９８Ａ内にピストン９８Ｂが配置されており、ピストン９８Ｂは、シリンダ９８Ａ内の空気圧（広義には流体圧）によって往復運動可能となっている。ピストン９８Ｂにはロッド９８Ｃの基端部が固定されており、ロッド９８Ｃの先端部にはアーム９８Ｄの一端が回転自在に取り付けられている。アーム９８Ｄの他端は、取付基板９０の下面側に取り付けられており、その取付位置は、平面視でピン９６の軸線上よりも第二噛合部７６寄りの部位を含む位置に設定されている。

接離機構１００は、エアシリンダ９８がエア方向制御機器（電磁弁等）１０２を介してエア供給源１０４と接続されており、エア方向制御機器１０２は、制御部６４に接続されている。制御部６４は、割出装置４２からの情報に基づいてエア方向制御機器１０２を制御することで、ロッド９８Ｃの進退を方向制御できるようになっている。このように、本実施形態の接離機構１００では、第二噛合部７６を第一噛合部７４から離間させる方向（矢印Ａ方向）への駆動力をエアシリンダ９８がシャフト７８に対して付与可能となっており、前記駆動力の付与に応じてシャフト７８はピン９６を支点として先端側（第二噛合部７６側）が下がるように変位するようになっている（図９（Ｂ）参照）。

（作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。

図５に示されるように、噴射装置２０により投射材が噴射される噴射範囲と当該噴射範囲以外の非噴射範囲とを含む位置には大テーブル３０が配置されて回転可能となっている。また、大テーブル３０上には複数の小テーブル３２が配置されると共に、小テーブル３２は大テーブル３０の回転軸３１と平行な回転軸３３を備えて回転可能となっており、被処理対象物１２が載せられる。そして、小テーブル３２上の被処理対象物１２に対しては、投射材が噴射装置２０により噴射されてショット処理がなされる。

ここで、図６（Ａ）に示されるように、大テーブル３０における噴射範囲の上方側には、押さえ機構４６が設けられ、小テーブル３２上の被処理対象物１２は、押さえ機構４６の押さえ部４８によって上方側から押さえられる。また、押さえ部４８は被処理対象物１２と共に回転可能となっている。このため、被処理対象物１２は安定した姿勢で回転してショット処理され、またこのようなショット処理中においても、図５に示される大テーブル３０の非噴射範囲の上（載せ降ろしゾーン）に配置された小テーブル３２（図５では図中左側の小テーブル３２）上では被処理対象物１２を搬入出することができる。

また、本実施形態では、図６（Ａ）に示される押さえ部４８が被処理対象物１２と共に回転すると、回転検知センサ６６によってその回転が検知される。大テーブル３０の一時停止時（押さえ部４８が回転すべき場合）であってかつ回転検知センサ６６が押さえ部４８の回転を検知しない場合には、図８に示される制御部６４は、図示しない警告部に対し、作業者に被処理対象物１２が回転していないとの警告をするように制御する。なお、制御部６４は、大テーブル３０が一時停止時であるか否かを割出装置４２からの情報に基づいて判断し、前記の制御をする。これにより、警告部は、表示又は警報音により作業者に警告をする。このため、被処理対象物１２の全周に亘ってむらなく均一に処理がなされているか否かが判断できる。

また、本実施形態では、大テーブル３０は、割出装置４２によって、大テーブル３０を小テーブル３２の配置に応じて設定された回転角度（本実施形態では９０°）刻みで大テーブル３０の回転軸３１回りに回転させる。大テーブル３０が一時停止した状態では小テーブル３２のいずれか（本実施形態ではいずれか二個）が大テーブル３０における噴射範囲に配置される。ここで、割出装置４２による大テーブル３０の回転時には、制御部６４によって噴射装置２０による噴射が中断させられるように制御され、大テーブル３０の一時停止時には、制御部６４によって噴射装置２０による噴射が行われるように制御される。このため、投射材の漏れ出しが抑えられつつ、被処理対象物１２の全周に均一な処理ができる。

また、本実施形態では、小テーブル３２の下方側に配置された第一噛合部７４が小テーブル３２の回転軸３３に固着されており、この第一噛合部７４に対しては、大テーブル３０における噴射範囲の下方側に設けられた第二噛合部７６が噛み合い可能となっている。第二噛合部７６が第一噛合部７４と噛み合った状態では第二噛合部７６によって第一噛合部７４へ回転駆動力が伝えられる。また、大テーブル３０の一時停止時には、接離機構１００によって第一噛合部７４に対して第二噛合部７６が接触させられると共に、大テーブル３０の回転時には接離機構１００によって第一噛合部７４に対して第二噛合部７６が離間させられる。このため、大テーブル３０の一時停止時には、被処理対象物１２が安定的に回転してその全周に亘ってむらなく均一に処理がなされると共に、大テーブル３０の回転時には大テーブル３０のスムーズな回転が可能になる。

ここで、本実施形態では、第二噛合部７６は接離機構１００のシャフト７８の先端部に固着されており、接離機構１００のエアシリンダ９８は、第二噛合部７６を第一噛合部７４から離間させる方向への駆動力をシャフト７８に対して付与可能となっている。より具体的には、割出装置４２によって大テーブル３０が回転し始めるとき、割出装置４２からの情報に基づいて、制御部６４は、エア方向制御機器１０２を制御することで、ロッド９８Ｃを縮ませるように制御する。これによって、ロッド９８Ｃが縮む方向（矢印Ｂ方向参照）に変位すると、アーム９８Ｄ、取付基板９０、及び軸受８０Ａを介してシャフト７８が下方側（矢印Ａ方向参照）へ引っ張られる。このとき、取付基板９０に接合された一対のブラケット９４はピン９６の軸線回りに回転移動する。その結果、図９（Ａ）に示される状態から図９（Ｂ）に示されるように、シャフト７８の先端部に固着された第二噛合部７６が第一噛合部７４から離間して非連結状態になる。

一方、大テーブル３０が所定の回転角度だけ回転して一時停止するとき、図８に示される割出装置４２からの情報に基づいて、制御部６４は、エア方向制御機器１０２を制御することで、ロッド９８Ｃを伸ばすように制御する。これによって、ロッド９８Ｃが伸びる方向（矢印Ｂ方向とは反対の方向）に変位すると、アーム９８Ｄ、取付基板９０、及び軸受８０Ａを介してシャフト７８が上方側（矢印Ａ方向とは反対の方向）へ押し上げられる。このとき、取付基板９０に接合された一対のブラケット９４はピン９６の軸線回りに回転移動する。その結果、図９（Ｂ）に示される状態から図９（Ａ）に示されるように、シャフト７８の先端部に固着された第二噛合部７６が第一噛合部７４に接触して連結状態になる。

このため、簡易な構成で第一噛合部７４と第二噛合部７６との接離が可能となり、また、大テーブル３０及び小テーブル３２の回転不良も抑えられるので、ショット処理される被処理対象物１２の品質も良好となる。

以上説明したように、本実施形態に係るショットピーニング装置１０によれば、ショット処理される被処理対象物１２の品質の安定性を維持しつつ、被処理対象物１２の処理待ち時間を抑えることができる。

また、図７及び図８に示されるように、第二噛合部７６を回転駆動させる駆動モータ８４は、一対のシャフト７８の下方側に配置され、チェーンホイール８６、チェーン８８、及びチェーンホイール８２を介してシャフト７８を回転させるので、装置がコンパクト化される。また、エアシリンダ９８は、駆動モータ８４の下方側に配置され、当該エアシリンダ９８の軸方向が駆動モータ８４の軸方向と平行になるように設定されているので、装置がさらにコンパクト化される。

なお、上記実施形態の図４に示される加圧タンク２２及びその周囲部の構成に代えて、図１０に示される構成を適用してもよい。以下、図１０に示される構成について概説する。なお、図１０において、図４と同様の構成部については同一符号を付して説明を省略する。

図１０に示されるように、定量供給装置２０Ｊの下方側には、上段加圧タンク２０Ｎ及び下段加圧タンク２０Ｐが直列的に配置され、下段加圧タンク２０Ｐは、カットゲート２０Ｈに通じている。定量供給装置２０Ｊは上段ポペット弁２０Ｑを介して上段加圧タンク２０Ｎに通じており、上段加圧タンク２０Ｎは下段ポペット弁２０Ｒを介して下段加圧タンク２０Ｐに通じている。上段ポペット弁２０Ｑは、上段加圧タンク２０Ｎの加圧力により作動され、下段ポペット弁２０Ｒは、下段加圧タンク２０Ｐの加圧力により作動される。

投射材を噴射する際には、下段加圧タンク２０Ｐを加圧して下段ポペット弁２０Ｒを閉じた状態で、下段加圧タンク２０Ｐの下方側のカットゲート２０Ｈ及び流量調整装置２０Ｇを開け、投射材をミキシングバルブ２０Ｅ（図１参照）へ送る。また、投射材の噴射中に上段加圧タンク２０Ｎに投射材を送る場合には、上段加圧タンク２０Ｎの加圧が停止されて上段ポペット弁２０Ｑが開けられ、投射材タンク２０Ｋ（図１参照）から定量供給装置２０Ｊを介して適量の投射材が上段加圧タンク２０Ｎへ送られる。

そして、上段加圧タンク２０Ｎが満タン状態にされると、定量供給装置２０Ｊが閉じられて上段加圧タンク２０Ｎが加圧され、その加圧力を利用して上段ポペット弁２０Ｑが閉じられる。このとき、上段加圧タンク２０Ｎと、噴射中で内圧が若干下がっている下段加圧タンク２０Ｐとの圧力差によって下段ポペット弁２０Ｒが開けられ、上段加圧タンク２０Ｎから下段加圧タンク２０Ｐへ投射材が補給される。この補給が完了すると、上段加圧タンク２０Ｎへの加圧が停止されて下段ポペット弁２０Ｒが閉じられる。

このような構成によれば、投射材の噴射を連続的に行うことが可能となる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係るショット処理装置としてのショットピーニング装置１１０について、図１１に基づいて説明する。図１１には、本発明の第２の実施形態に係るショットピーニング装置１１０の要部が平面図にて示されている。なお、本実施形態は、以下に説明する点を除いて第１の実施形態と同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図１１に示されるように、大テーブル３０上は複数の（本実施形態では四つの）壁板状の仕切部４４によって仕切られて周方向に複数の領域（３０Ａ、３０Ｂ）に区画されている。複数の領域（３０Ａ、３０Ｂ）は、小テーブル３２が載せられる第一領域３０Ａと、小テーブル３２が載せられない第二領域３０Ｂとが周方向に交互に設けられている。

以上説明した本実施形態に係る構成によれば、前述した第１実施形態と同様の作用及び効果が得られるうえに、投射材の漏れ出しが効果的に抑えられる。

［実施形態の補足説明］
なお、上記実施形態では、図６（Ａ）等に示される押さえ部４８の回転を検知する回転検知センサ６６が設けられており、被処理対象物１２が全周に亘って均一にショット処理されているか否かを判断するには、このような構成がより好ましいが、回転検知手段が設けられない構成とすることも可能である。

また、上記実施形態では、図１に示される割出装置４２が、大テーブル３０を小テーブル３２の配置に応じて設定された回転角度刻みで大テーブル３０の回転軸３１回りに回転させているが、例えば、第二回転テーブルの位置を検出する位置検出センサを設けて第二回転テーブルの位置に応じた回転角度で第一回転テーブルをタクト送り（回転）させるような他の構造とすることも可能である。

また、上記実施形態では、図７等に示される接離機構１００は、シャフト７８を含んで構成され、大テーブル３０の一時停止時に第一噛合部７４に対して第二噛合部７６を接触させると共に大テーブル３０の回転時に当該第一噛合部７４に対して第二噛合部７６を離間させる構成となっており、小テーブル３２を安定的に回転させつつ大テーブル３０の回転もスムーズにする観点からはこのような構成が好ましいが、例えば、接離機構１００を設けずに、第一噛合部に代えて第一ゴムローラを設けると共に第二噛合部に代えて第二ゴムローラを設けるような構成とすることも可能である。

また、上記実施形態では、接離機構１００のエアシリンダ９８が、第二噛合部７６を第一噛合部７４から離間させる方向への駆動力をシャフト７８に対して付与可能となっているが、接離機構は、例えば、エアシリンダ９８に代えて、ソレノイドを備えた構成とし、第二噛合部を第一噛合部から離間させる方向への駆動力を前記ソレノイドが軸部材に対して付与可能としたような構成としてもよい。また、他の変形例として、上記実施形態におけるエアシリンダ９８に代えて、油圧シリンダを適用してもよい。

また、上記実施形態では、第一噛合部７４は、小テーブル３２の回転軸３３の下端部に固着されているが、第一噛合部は、第二回転テーブルの回転軸の下端部に一体に形成されてもよい。また、上記実施形態では、第二噛合部７６は、シャフト７８の先端部に固着されているが、第二噛合部は、軸部材の先端部に一体に形成されてもよい。

また、上記実施形態では、第二噛合部７６を回転駆動させる駆動モータ８４は、一対のシャフト７８の下方側に配置されており、装置をコンパクト化する観点からはこのような構成が好ましいが、第二噛合部を回転駆動させる駆動モータの配置位置は、例えば、軸部材の延長位置等のような他の位置であってもよい。また、駆動モータが中空軸を使用した減速機付駆動モータとされると共に、チェーンホイール８２の取付軸部へ減速機付駆動モータの中空軸を直接取り付けて駆動するような構成としてもよい。

また、上記実施形態では、エアシリンダ９８は、駆動モータ８４の下方側に配置され、エアシリンダ９８の軸方向が駆動モータ８４の軸方向と平行になるように設定されており、装置をコンパクト化させる観点からはこのような構成が好ましいが、シリンダ機構の配置位置は、例えば、駆動モータ８４の軸方向の延長位置等のような他の位置であってもよい。

また、上記実施形態では、ショット処理装置は、噴射装置２０を備えたショットピーニング装置１０、１１０とされているが、ショット処理装置は、噴射装置２０を備えたショットブラスト装置であってもよい。ショットピーニング装置１０、１１０と同じ構成の装置を、ショットピーニング装置兼ショットブラスト装置として用いてもよい。

なお、上記実施形態及び上述の複数の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。

１０ ショットピーニング装置（ショット処理装置）
１２ 被処理対象物
２０ 噴射装置
３０ 大テーブル（第一回転テーブル）
３０Ａ 第一領域
３０Ｂ 第二領域
３２ 小テーブル（第二回転テーブル）
４２ 割出装置
４４ 仕切部
４６ 押さえ機構
４８ 押さえ部
６４ 制御部
６６ 回転検知センサ（回転検知手段）
７４ 第一噛合部
７６ 第二噛合部
７８ シャフト（軸部材）
８２ チェーンホイール（駆動力伝達手段）
８４ 駆動モータ
８６ チェーンホイール（駆動力伝達手段）
８８ チェーン（駆動力伝達手段）
９８ エアシリンダ（シリンダ機構）
１００ 接離機構
１１０ ショットピーニング装置（ショット処理装置）

Claims (8)

1. 投射材を含む圧縮空気をノズルから噴射して被処理対象物に対して投射材を衝突させる噴射装置と、
   前記噴射装置により投射材が噴射される噴射範囲と前記噴射範囲以外の非噴射範囲とを含む位置に配置され、回転可能な第一回転テーブルと、
   前記第一回転テーブル上に複数配置され、前記第一回転テーブルの回転軸と平行な回転軸を備えて回転可能とされると共に、前記被処理対象物が載せられる第二回転テーブルと、
   前記第一回転テーブルにおける前記噴射範囲の上方側に設けられ、前記第二回転テーブル上の前記被処理対象物を上方側から押さえて前記被処理対象物と共に回転可能な押さえ部を備えた押さえ機構と、
   を有するショット処理装置。
2. 前記押さえ部の回転を検知する回転検知手段が設けられている請求項１記載のショット処理装置。
3. 前記第一回転テーブルを前記第二回転テーブルの配置に応じて設定された回転角度刻みで前記第一回転テーブルの回転軸回りに回転させると共に、前記第一回転テーブルを一時停止させた状態では前記第二回転テーブルのいずれかを前記第一回転テーブルにおける前記噴射範囲に配置させる割出装置と、
   前記割出装置による前記第一回転テーブルの回転時に前記噴射装置による投射材の噴射を中断するように制御すると共に、前記第一回転テーブルの一時停止時に前記噴射装置による投射材の噴射を行うように制御する制御部と、
   を有する請求項１又は請求項２に記載のショット処理装置。
4. 前記第二回転テーブルの下方側に配置され、前記第二回転テーブルの回転軸に設けられた第一噛合部と、
   前記第一回転テーブルにおける前記噴射範囲の下方側に設けられ、前記第一噛合部に対して噛み合い可能で前記第一噛合部と噛み合った状態で回転駆動力を伝える第二噛合部と、
   前記第一回転テーブルの一時停止時に前記第一噛合部に対して前記第二噛合部を接触させると共に前記第一回転テーブルの回転時に前記第一噛合部に対して前記第二噛合部を離間させる接離機構と、
   を有する請求項３記載のショット処理装置。
5. 前記接離機構は、
   前記第二噛合部が先端部に配設される軸部材と、
   前記第二噛合部を前記第一噛合部から離間させる方向への駆動力を前記軸部材に対して付与可能なシリンダ機構と、
   を備えている請求項４記載のショット処理装置。
6. 前記第二噛合部を回転駆動させる駆動モータは、前記軸部材の下方側に配置され、駆動力伝達手段を介して前記軸部材を回転させる請求項５記載のショット処理装置。
7. 前記シリンダ機構は、前記駆動モータの下方側に配置され、前記シリンダ機構の軸方向が前記駆動モータの軸方向と平行になるように設定されている請求項６記載のショット処理装置。
8. 前記第一回転テーブル上は複数の仕切部によって仕切られて周方向に複数の領域に区画されると共に、前記複数の領域は、前記第二回転テーブルが載せられる第一領域と、前記第二回転テーブルが載せられない第二領域とが周方向に交互に設けられている請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のショット処理装置。