JP2017001154A - ショットブラスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】研掃材が飛散することを防止しながらも作業効率を向上させるとともに、上下動させるドアを省いた簡素かつ安全かつ運転効率を高めた駆動機構を備えたショットブラスト装置を提供すること。【解決手段】研掃準備室９は、被研掃物２の搬入口よりも搬出口が低く設置されており、送り機構１，１１は被研掃物２を積載する回転角度にて密閉とともに回転止めがなされ、かかる回転角度にて隣室と密閉を保つ一面をも有する回動材である。【選択図】図２

Description

本発明は、棒状の被研掃物（以下「ワーク」とする）を転動させながら研掃材を投射して、ワークの周囲全面を効率良く均等に研掃することができるショットブラスト装置に関する。

従来型のショットブラスト装置全体外観図を図６に示す。本図では、中央部の研掃処理室前後にベルトコンベアが設けられ、図中右側の搬入口からワークを順次搬入し、ショットブラスト処理後、図中左側の搬出口からワークを順次搬出する。研掃処理室内部では、図７に示す、右側から左側への動作手順に従ってワーク２が研掃準備室９を経て研掃処理室６へ運ばれた後、ショットブラストによる研掃処理が行われる。研掃準備室９の左右両側の搬入搬出口に、上下動するドア８がそれぞれ設けられている。

かかるドア８は、研掃処理時に研掃材が飛散する実情に鑑み、飛散する研掃材を受け止めるべく、設けられているものである（特許文献１参照）。ワークの搬入搬出時にはドアを上げるとともに、研掃処理時にはドアを下げるものである。

まず、図７右端図に示す状態の、断面円形で示す円柱状のワーク２を載せた揺動自在な送り機構２１につき、図７中央図に示すよう、右側のドア８を持ち上げるとともに送り機構２１を左側に回動させることで重力に従いワーク２を研掃準備室９内の送り機構３１に送る。

その後、図では示さないが、ワーク２を送った送り機構２１を右側に回動させて元の位置に戻した後にドア８を降ろす。ところで、送り機構２１の右側への回動前にドア８を降ろすと、ショットブラスト装置の一部が破損する可能性がある。その後、図７中左端図に示すよう左側のドア８を持ち上げるとともに研掃準備室９内の送り機構３１を左側に回動させ、ワーク２を研掃準備室９から左側の研掃処理室６に送り出す。

特開２０１４−１０８４９４号公報

上述した従来のショットブラスト装置では、ワーク２の研掃処理室６への搬入搬出時にドア８を上下動する必要から、研掃材が飛散しないように研掃処理を一旦止める必要がある。そのため単位時間に処理可能なワーク２の本数が制限されていた。特に、ドア８の上下時間はサイクルタイムに含まれるため、連続運転の観点からは、作業効率に改良の余地があった。

更に、上下動可能なドア８は、飛散する研掃材を受け止めるべく剛性を有する重量物である必要があり、図７に示すような鋼板等を用いる必要がある。そのため、ここで用いられるドア８には上下動の駆動機構が必要となるとともに駆動エネルギーも多大となり、ショットブラスト装置全体に占める構造物としては設計上ネックとなっていた。また、研掃処理室６の密閉が不充分であり、研掃材が一部研掃準備室９及び研掃後処理室１９に飛散してしまう課題もあった。更に、上述したように、特にドア８の上下動のタイミングと送り機構２１、３１の回動のタイミングとが合致しなければドア８と送り機構２１、３１の部分が破損する可能性もある。

そこで、研掃材が飛散することを防止しながらも作業効率を向上させるとともに、上下動させるドアを省いた簡素かつ安全な駆動機構を備えた連続ショットブラスト装置の実現が待たれた。

本発明は上述した諸事情に鑑みて為されたものであって、その目的は、ワークの搬入搬出を迅速に行い作業効率を向上させるとともに、従来よりも少ない駆動エネルギーでワーク送りが出来る簡素で安全な機構を備えたショットブラスト装置を提供することである。

本発明のショットブラスト装置は、ワークを、研掃準備室から研掃処理室へ転動するに際して、回動する送り機構に、研掃準備室や研掃処理室との密閉を保つ剛体で構成される面を設け、ワークを積載可能な角度にて、送り機構の回転を止める。同時にかかる角度にて送り機構と研掃準備室との密閉を保つ。すなわち、本発明の送り機構には、ワークを送る機能とともに、ワーク積載時には研掃準備室や研掃処理室との密閉機能も果たす。

これにより、密閉のために上下動するドアが不要となり、機構及び運転エネルギーの大幅な節約が可能となる他、ショットブラスト装置全体の小型化も可能となる。更に、単位時間当たりのワークの研掃処理個数が大幅に向上する。

すなわち、本発明では、棒状又は筒状の被研掃物を研掃処理室内で研掃材を投射して研掃するショットブラスト装置において、
送り機構を回動させることで被研掃物を順次転動させ、研掃準備室では、被研掃物の搬入口よりも搬出口が低く設置されており、前記送り機構は被研掃物を積載する回転角度にて密閉とともに回転止めがなされ、かかる回転角度にて隣室と全周に亘って密閉を保つ一面をも備えた回動材であることを特徴とするショットブラスト装置を提供する。

また、本発明では、送り機構を回動させることで被研掃物を研掃処理室に順次転動させて搬入出を行い、研掃処理室にて研掃材を投射するショットブラスト装置において、
研掃準備室では、被研掃物の搬入口よりも搬出口が低く設置されており、かかる搬入出口上部には、送り機構の回転を止めるとともに密閉を担保するための密閉機能を有し、かかる密閉機能によって送り機構の回転を止める上限角度にて、当該送り機構の剛体である他方の一面が、前記搬入出口を全周に亘って密閉保持することを特徴とするショットブラスト装置を提供する。

また、本発明では、送り機構を回動させることで被研掃物を研掃処理室に転動させて搬入出を行い、研掃処理室にて研掃材を投射するショットブラスト装置において、
前記送り機構は、回転軸と平行に溝を形成してなる円柱形状であり、前記送り機構の回転に従って溝に載置された被研掃物を送るとともに、研掃処理時には更なる回転により溝の研掃処理室への露出を防止することで研掃処理室を密封させ、当該送り機構部には単数或いは複数のカーテンが設けられており、前記研掃処理室下部には被研掃物を研掃処理後に排出させる跳ね上げ装置が備えられていることを特徴とするショットブラスト装置を提供する。

また、本発明では、研掃処理室よりも上部に入口側の送り機構が配置されるとともに、研掃処理室よりも下部に出口側の送り機構が配置されている。これにより、重力に従ってワークの転動が可能となる。

また、本発明の送り機構に形成された溝は、複数である。これにより、送り機構一回転当たりで、ワークの処理本数を多くすることが出来、ショットブラスト装置の処理を連続運転に近いものとすることが出来る。

また、本発明では、送り機構に形成された溝は、回転方向に抗う方向に偏心して形成されている。これにより、ワークを転動するに際して重力を不要とするため、ショットブラスト装置全体の設計が容易になるとともに重心も安定する。

本発明の第１実施形態に係るショットブラスト装置中央部のワーク処理部の概要図である。 本発明の第１実施形態に係るショットブラスト装置の動作状態を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係るショットブラスト装置全体外観図である。 本発明の第３実施形態を示す図である。 本発明の第４実施形態を示す図である。 従来型のショットブラスト装置の全体図を示す図である。 従来型のショットブラスト装置の動作状態を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るショットブラスト装置を実施するための形態を詳細に説明する。図１〜５は、本発明の実施の形態を例示する図であり、各図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。
＜第１の実施形態＞
＜構成＞

図１は、本発明の第１実施形態のショットブラスト装置のワーク処理室の断面拡大図である。すなわち、図１中右側のベルトコンベアから搬入されるワーク２を転動させながら、研掃準備室９を経て図中中央部の研掃処理室６に順次送り、ショットブラストによる研掃処理を施した後、研掃処理室６から図中左側の研掃後処理室１９に搬出させる状態を拡大して示している。

図２は、第１実施形態のショットブラスト装置の送り機構の概略動作手順を表しており、従来型のショットブラスト装置の研掃準備室内部を示す、図７に対応する図である。

図２中に示すように、ワーク２を載せた本実施形態による送り機構１及び１１は、それぞれ回動軸３及び１３を中心に揺動回転可能な構造となっている。そして、図２中右側の図に示すように、研掃準備室９の区画壁５に固着された密閉板４によって、送り機構１及び１１の右側への回転は止められる。同時に、図中三角形状で示されてなる送り機構１及び１１中の剛体である他方の一面によって開口部７を全周に亘って塞ぐことにより、開口部７が完全に密閉される。密閉板４に設けられた傾斜角度は送り機構１及び１１との接触角度と可能な限り一致するよう構成されることが望ましい。上記傾斜角度と接触角度とが一致しなければ、隙間に研掃材が目詰まりする可能性があるからである。

また、上記送り機構１及び１１中の剛体である他方の一面は、研掃準備室９の両側の密閉を保つ限り、必ずしも平面である必要は無いが、ショットブラストの衝撃に充分に耐えうる剛体であることは必要である。また、密閉板４の区画壁５への密着手法は、強度の観点から溶接手段が一般的であるが、設計便宜に応じてリベット留め或いはボルトとナットによる締結手段であっても良い。

或いは、密閉板４と区画壁５とを別個の部材とせず、区画壁５に直接折り曲げ加工を施す等により、一体型としても良い。この場合も、折り曲げられた区画壁５によって送り機構１及び１１に、開口部７を密閉させる機能を持たせると同時に、折り曲げられた区画壁５自体に送り機構１及び１１の右側への回転を止める機能をも持たせる必要がある。その折り曲げ角度も、送り機構１，１１の回転止めの角度と可能な限り一致させることが望ましい。同時に、送り機構１及び１１が備える他方の面によって、開口部７が全周に亘って完全に密閉されることが必要である。

また、ワーク２の搬入口及び搬出口を兼ねる開口部７は、搬入口よりも搬出口の方がより低い位置に設けられている。ワーク２を、重力に従って、送り機構１から送り機構１１、そして研掃処理室６、と順次転動させて送り出すためである。研掃後処理室１９についても研掃準備室９と同様である。
＜動作＞

本実施形態によるショットブラスト装置では、以下の動作にしたがって処理が行われる。まず、図２右端図に示すように、研掃準備室９の右側外部に、ワーク２を載置した送り機構１が開口部７を密閉して待機している。
次に、図２中央図に示すように、回動軸３が左側に回転することで、重力に従いワーク２が転動して研掃準備室９に送られ、送り機構１１上に転載される。

その後、図では示さないが、送り機構１が回動軸３を中心として右側に回転する。次に、図２左端図に示すように、研掃準備室９内の送り機構１１が回動軸１３を中心に左側に回転し、ワーク２を研掃処理室６に転動させる。

図２に示すように、本実施形態では、上下動させる密閉のためのドアが不要であり、しかも揺動回転自在な送り機構１及び１１のみで、ワーク２の送り機能のみならず、図２中開口部７の完全密閉が可能となる。したがって、ショットブラスト装置の構造が大幅に簡素化され、研掃処理室６の密封に要するための駆動エネルギーも大幅に削減出来ると同時に、従来よりも安全で歩留まりも少なく、ショットブラスト装置の単位時間当たりの処理個数を大幅に増やすことが可能となる。なお、研掃後処理室１９についても研掃準備室９と同様である。
＜第２の実施形態＞
＜構成＞

図３は、本発明の第２実施形態に係るショットブラスト装置全体外観図を示す。ワーク跳ね上げ装置１４を下部に設けている研掃処理室には、図中左側にあるワーク入口側及び図中右側にあるワーク出口側に、溝を形成した入口側回転ローラー装置１５及び出口側回転ローラー装置１６が回転自在に配置されている。回転ローラー装置１５，１６は、円柱形状で、図３の紙面垂直方向の回転軸と平行に溝を形成している。溝の形成は、切削加工及び研掃加工等の組み合わせにより行われる。

また、これら回転ローラー装置１５，１６の設置部近傍には、研掃材が周囲に飛散することを防止するため、単数或いは複数のカーテン１７が設けられている。このカーテンは、上部を固定されて垂れ下がっているものであり、合成樹脂素材等、研掃材の衝撃力に対して柔軟に変形して衝撃エネルギーを吸収する素材であることを要する。また、カーテン１７が複数、僅かな間隔を設けて積層状に配置されることで、上記衝撃エネルギーを複数のカーテン１７で分散吸収することが可能となり、研掃処理室側のカーテンの変形量を少なくさせることが可能となる。その結果、ショットブラストによる研掃材の研掃処理室からの散逸防止効果が向上する。

また、ワーク２の送りが重力に従ってなされるよう、研掃処理室よりも上部に入口側回転ローラー装置１５が配置されるとともに、研掃処理室よりも下部に出口側回転ローラー装置１６が配置されている。
＜動作＞

まず、入口側回転ローラー装置１５の溝に、図示せぬベルトコンベア等にて送られてきたワーク２が投入される。次に、入口側回転ローラー装置１５が、ワーク２を落下させない方向（図３では右回り）に回転し、ワーク２を研掃処理室に送る。ワーク２に対してショットブラストによる研掃処理が行われた後、研掃処理室下部の、ワーク跳ね上げ装置１４がワーク２を持ち上げ、出口側回転ローラー装置１６の溝にワーク２を投入する。出口側回転ローラー１６が、ワーク２を落下させない方向（図３では右回り）に回転し、図示せぬベルトコンベア等に仕上がりのワーク２を転載する。

ところで、ワーク２に対して研掃処理を行う際には、入口側回転ローラー装置１５も出口側回転ローラー装置１６も、いずれも僅かに回転し、溝が研掃処理室側に露出しないことが条件となる。研掃処理室を狭い空間に密閉したうえで、研掃材を巻き散らかさずに効率的に研掃処理を行うためである。また、回転ローラー装置が曲面であることにより生ずる僅かな隙間に対しては、上述したカーテン１７が、研掃材を周囲に巻き散らかされることを防止する。カーテン１７を複数積層状に配置した場合、既述したようにカーテン１７の衝撃による変形量が少ないため、研掃材の散逸防止効果が特に向上する。

かかる実施形態においては、研掃処理室の入口側も出口側も、上下動するドアーを必要とせずに、回転機構及びカーテン１７のみで、研掃材を飛び散らかさずにワーク２の送り機能及び密閉した状態での研掃処理が可能となり、ショットブラスト装置の簡素化及び故障の未然防止、作業の効率化及び駆動エネルギーの省力化を実現することが可能となる。
＜第３の実施形態＞

図４は、入口側或いは出口側の回転ローラー１５，１６の他の実施形態を示す。回転方向は全て右回りとする。本実施形態では溝が一つ乃至複数形成されている。複数の溝が形成されている場合、これらの溝がほぼ等間隔に設けられていれば、一定角度の回転角度制御設計が容易となるため、回転ローラー１５，１６による送り機能及び研掃処理室の密閉機能とを同時に満たすうえで望ましい。また、この実施形態では溝が回転中心軸方向に向かって切削形成されている。形成される溝が多いほど、一回転当たりで、溝の本数に応じた数のワーク２を送ることが可能となる。ワーク２のサイズ等実適用の便宜に応じて使用する回転ローラーを適宜選択すべきものである。
＜第４の実施形態＞
＜構成＞

図５は、同じく入口側或いは出口側の回転ローラー１５，１６の更に他の実施形態を示す。回転方向は全て右回りとする。第３の実施形態と同様に溝が一つ乃至複数形成されている。また、第３の実施形態と同様、形成される溝の本数に応じて、一回転当たりで、より多くのワーク１２を送ることが可能となる。更に、第３の実施形態と同様の理由で、これらの溝がほぼ等間隔に設けられていることが望ましい。

しかし、本実施形態では、溝が、回転中心軸方向ではなく、偏心方向に向かって切削形成されていることが重要な点である。また、その偏心方向は、回転方向に抗う向きである。具体的には図５に示すように、回転ローラーが右回りの場合は、ローラーが持ち上がる左側にてワーク２が落下によって載置されるように、溝が回転中心軸よりも下方に形成されるものとなる。
＜動作＞

かかる偏心溝を形成してなる回転ローラーをショットブラスト装置に用いることにより、ワークの入口側と出口側とで、傾斜を設けずに済む。
すなわち、図３で示すように、回転中心軸方向に溝が形成されてなる回転ローラーの場合は、重力に従ってワーク２を送り出すために傾斜を設けることが条件となる。

しかし、図５で示す偏心溝を形成してなる回転ローラー１５，１６をショットブラスト装置に用いた場合、ワーク入口側では、図示せぬベルトコンベア等から送られてくるワーク２を、入口側回転ローラー装置１５の溝に落下させることで研掃処理室に送ることが可能となる。また、研掃処理後には、ワーク跳ね上げ装置１４で持ち上げられるワーク２を、出口側回転ローラー装置１６の溝に落下させることで、ベルトコンベア等に送り出すことが可能となる。

したがって、ショットブラスト装置全体として設計容易となる他、重心を安定させることが可能となる。

本発明のショットブラスト装置は、棒状のワークを研掃する加工産業において利用することができるものである。

１、１１…送り機構
２…被研掃物（ワーク）
３、１３…回動軸
４…密閉板
５…区画壁
６…研掃処理室
７…開口部
８…ドア
９…研掃準備室
１４…ワーク跳ね上げ装置
１５…入口側回転ローラー装置
１６…出口側回転ローラー装置
１７…カーテン
１９…研掃後処理室

Claims (5)

1. 研掃処理室内で棒状又は筒状の被研掃物に研掃材を投射して研掃するショットブラスト装置であって、
   前記研掃処理室に被研掃物を搬入するための研掃準備室において被研掃物と略平行な軸回りに回動可能な第１送り機構を有し、
   前記研掃処理室から被研掃物を搬出するための研掃後処理室において被研掃物と略平行な軸回りに回動可能な第２送り機構とを有しており、
   前記第１送り機構は、被研掃物を保持しつつ回動して、被研掃物を前記研掃処理室に搬入するとともに、搬入後においては前記研掃処理室と前記研掃準備室とを遮蔽する手段となり、
   前記第２送り機構は、被研掃物を保持しつつ回動して、被研掃物を前記研掃処理室から搬出するとともに、前記研掃処理室と前記研掃後処理室とを遮蔽する手段となることを特徴とするショットブラスト装置。
2. 前記第１送り機構及び前記第２送り機構は、その回動軸を交差辺として互いに角を成して伸長する２つの平板状部材を有し、当該交差辺に沿って被研掃物を保持することが可能であり、
   前記２つの平板状部材のうち前記研掃処理室に近い方の平板状部材には、一定の回動位置において前記研掃処理室と前記研掃準備室又は前記研掃後処理室との間の開口を覆うことができる遮蔽用平板状部材が接続されていることを特徴とする請求項１に記載のショットブラスト装置。
3. 前記第１送り機構及び前記第２送り機構は、その回転軸を中心とした円柱状部材であり、当該円柱状部材は、回転軸に沿って被研掃物を収容可能な寸法の溝が１つ以上形成されており、当該溝の内部に被研掃物を保持することが可能であり、
   前記円柱状部材は、一定の回動位置において、溝が形成されていない表面が前記研掃処理室と前記研掃準備室又は前記研掃後処理室との間の開口を覆うことができることを特徴とする請求項１に記載のショットブラスト装置。
4. 前記第１送り機構及び前記第２送り機構の円柱状部材に形成される１つ以上の溝は、表面から回転軸に向かう方向とは異なる深さ方向を有することを特徴とする請求項３に記載のショットブラスト装置。
5. 前記第１送り機構及び前記第２送り機構の円柱状部材に形成される１つ以上の溝は、回転軸に対して対称に形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のショットブラスト装置。