JP2017148899A - Shot blast device and shot blast method thereby - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工業部品の加工に係るショットブラスト装置及びそのショットブラスト方法に関する。 The present invention relates to a shot blasting apparatus and a shot blasting method for processing industrial parts.
自動車に使用される複雑な形状の部品、例えば、ポンプローターその他の部品は、バリ取りや、金属表面へ塑性加工を加えることを目的としてショットブラスト加工が施される。中でも、ショットピーニング加工は、硬い微粉粒を加工対象(ワーク)に高速で吹き付けて行う。ワーク全体に亘って満遍なく均質に、硬微粉粒を吹き付けるために、硬微粉粒を噴出するノズル(噴出部ともいう)に対して、前記ワークを回転させたり、スライド移動させたりする必要がある。 Parts having complicated shapes used in automobiles, such as pump rotors and other parts, are subjected to shot blasting for the purpose of deburring and plastic working on metal surfaces. In particular, the shot peening process is performed by spraying hard fine particles onto a workpiece (workpiece) at a high speed. In order to spray the hard fine particles uniformly over the entire work, it is necessary to rotate or slide the work with respect to a nozzle (also referred to as an ejection portion) that ejects the hard fine particles.
また、表面を鏡面仕上げするラッピングと呼ばれる加工があり、軟微粒粉をワークに吹き付けるものである。これも、ワーク全体に亘って満遍なく均質に、軟微粒粉を吹き付けるために、ノズルに対して、ワークを回転させたり、スライド移動させたりする必要がある。 In addition, there is a process called lapping that mirror-finishes the surface, and soft fine powder is sprayed onto the workpiece. This also requires that the work be rotated or slid with respect to the nozzle in order to spray the soft and fine powder uniformly throughout the work.
特許文献1には、ワークに満遍なくショットピーニング(ショットブラストの1つ)を施すために、ノズル(同文献の符号20)に対して、ワーク(焼結体S)を回転させたり、反射ロッド24を接近させたり遠ざけたり(上下方向へ移動)させて硬微粒粉を吹き付ける装置が記載されている(同文献の図2)。
In
そこで、このようなショットブラストの際のワークの回転とスライドを、人手を介さずに実現しようとすると、スライドについては、直線往復運動が必要である。そうすると、モータ等の動力源の回転運動を直線往復運動への変換する変換装置が必要となる。例えば、特許文献2には、入力軸(同文献21)の回転運動を、第2出力軸(同文献71)の軸心方向への往復運動に変換するカム装置が記載されている(同文献の図1〜図4)。
Therefore, if the rotation and slide of the workpiece during such shot blasting are to be realized without human intervention, the slide requires a linear reciprocating motion. If it does so, the converter which converts the rotational motion of power sources, such as a motor, into a linear reciprocating motion will be needed. For example,
特許文献1に記載のショットピーニング装置では、如何にして、ワーク全体に亘って満遍なく均質に硬微粉粒を吹き付けるのかについての記載は無い。仮に前記ワークを人手で動かして行うとすれば、このような回転や上下方向への移動は、熟練作業者がする回転や移動によらなければ加工むらが生じるという課題があった。また、熟練作業者によらなければ、ワーク毎の加工品質に差異が生じるのを防ぐことができないという課題がある。
In the shot peening apparatus described in
特許文献2に記載のカム装置を使って、モータによって、前記ワークを回転させたり、上下方向などの直線的な往復運動をさせたりすれば、熟練作業者によらずとも、全ワークに対して同質な加工をすることができる。しかし、前記ワークの回転運動と往復運動のタイミングを調整しなければ、ショットブラスト加工を前記ワーク全体に亘って万遍なく均質に施すことができないという課題がある。
If the workpiece is rotated by a motor or linearly reciprocated in the vertical direction, etc., using the cam device described in
そこで、本発明の目的すなわち、解決しようとする技術的課題は、加工対象たるワークを自動的に回転と往復動作をさせて、かつ、ワーク全体に亘り、万遍なく均質にショットブラスト加工又はラッピング加工を施すことができるショットブラスト装置及びそのショットブラスト方法、若しくはラッピング装置及びそのラッピング方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention, that is, a technical problem to be solved, is to automatically rotate and reciprocate a workpiece to be machined and to perform shot blasting or lapping uniformly and uniformly over the entire workpiece. An object of the present invention is to provide a shot blasting apparatus and a shot blasting method thereof, or a wrapping apparatus and a wrapping method thereof that can be processed.
そこで、請求項1の発明を、固定台座と、該固定台座上をX軸方向に往復自在なスライダと、該スライダに載置固定された回転運動用モータと、該回転運動用モータで回転するターンテーブルと、前記スライダを往復運動させる機器であって回転運動入力を直線往復運動に変換する運動変換部と、該運動変換部に回転運動を入力する往復運動用モータを有するショットブラスト装置であって、該ショットブラスト装置に装着のワークへの微粉粒の吹き付け幅にあたる前記ターンテーブル回転量をd度と表し、任意の自然数をnと表したときに、前記スライダが1往復する間に前記ターンテーブルはn回転に加えてd度以下の回転量だけ多く回転するか、若しくは、n回転よりもd度以下の回転量だけ少なく回転するように調整されていることを特徴とするショットブラスト装置としたことにより、上記課題を解決した。
Therefore, the invention of
また、請求項2の発明を、請求項1に記載のショットブラスト装置において、前記固定台座には前記X軸方向に延びる軌道部が設けられ、前記スライダには対軌道部が設けられて、該対軌道部は前記軌道部と組み合う構成にして、前記スライダは前記固定台座に往復移動自在に保持されてなり、前記運動変換部は前記往復運動用モータの回転入力で回転するクランクと、該クランクと前記スライダのそれぞれに軸支されているリンクを有し、前記往復運動用モータは、その回転軸が前記スライダの往復運動の方向に揃えるように配置して前記固定台座に固定され、前記往復運動用モータの回転軸には上流傘歯車が設けられ、前記クランクの軸には下流傘歯車が設けられ、前記往復運動用モータの回転入力は前記上流傘歯車とこれに噛み合う前記下流傘歯車に伝播して前記クランクを回転させ、前記クランクに軸支された前記リンクにより前記スライダを往復運動させることを特徴とするショットブラスト装置としたことにより、上記課題を解決した。 According to a second aspect of the present invention, in the shot blasting apparatus according to the first aspect, the fixed base is provided with a track portion extending in the X-axis direction, and the slider is provided with a pair of track portions, The pair of track portions is configured to be combined with the track portion, the slider is reciprocally held on the fixed base, and the motion converting portion is rotated by a rotation input of the reciprocating motor, The reciprocating motor is fixed to the fixed base with the rotation shaft aligned with the reciprocating direction of the slider, and the reciprocating motor is fixed to the fixed base. An upstream bevel gear is provided on the rotating shaft of the motor for movement, a downstream bevel gear is provided on the shaft of the crank, and the rotational input of the reciprocating motor is before the meshing with the upstream bevel gear. It propagates downstream bevel gear rotates the crank, by which the shot blasting apparatus characterized by reciprocating the slider by axially supported by the link to the crank, the above-mentioned problems are eliminated.
請求項3の発明を、請求項1又は請求項2に記載のショットブラスト装置において、前記回転運動用モータの回転軸には上流歯車が装着され、前記ターンテーブルの回転軸には下流歯車が装着され、前記回転運動用モータの回転入力が前記上流歯車と下流歯車を介して前記ターンテーブルを回転させることを特徴とするショットブラスト装置としたことにより、上記課題を解決した。 According to a third aspect of the present invention, in the shot blasting apparatus according to the first or second aspect, an upstream gear is mounted on the rotating shaft of the rotary motion motor, and a downstream gear is mounted on the rotating shaft of the turntable. The above-mentioned problem is solved by providing a shot blasting device in which the rotation table rotates the turntable via the upstream gear and the downstream gear as the rotational input of the rotary motion motor.
請求項4の発明を、固定台座と、該固定台座上をX軸方向に往復自在なスライダと、該スライダに載置固定された回転運動用モータと、該回転運動用モータで回転するターンテーブルと、前記スライダを往復運動させる機器であって回転運動入力を直線往復運動に変換する運動変換部と、該運動変換部に回転運動を入力する往復運動用モータを有する構成でショットブラスト加工する方法であって、前記ターンテーブルに装着のワークへの微粉粒の吹き付け幅にあたる前記ターンテーブル回転量をd度と表し、任意の自然数をnと表したときに、前記スライダが1往復する間に前記ターンテーブルはn回転に加えてd度以下の回転量だけ多く回転するか、若しくは、n回転よりもd度以下の回転量だけ少なく回転するように調整されていることを特徴とするショットブラスト方法としたことにより、上記課題を解決した。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fixed base, a slider that can reciprocate in the X-axis direction on the fixed base, a motor for rotational movement mounted on the slider, and a turntable that is rotated by the motor for rotational movement. And a method of performing shot blasting with a configuration that includes a motion conversion unit that reciprocates the slider and converts rotational motion input into linear reciprocation, and a reciprocating motor that inputs rotational motion to the motion conversion unit. The rotation amount of the turntable corresponding to the spray width of the fine particles on the work mounted on the turntable is expressed as d degrees, and when an arbitrary natural number is expressed as n, the slider moves while reciprocating once. The turntable should be adjusted to rotate by a rotation amount of d degrees or less in addition to n rotations or by a rotation amount of d degrees or less than n rotations. By the shot blasting method comprising, the above-mentioned problems are eliminated.
請求項1の発明では、人手を介さずにワークに回転運動と往復運動を加えることができるので、全ワーク(ロット)に対して同品質のショットブラスト加工をすることができる効果がある。また、スライダが前後に1往復するたびに、微粉粒を吹き付けられる位置が、1往復前に前記微粉粒を吹き付けた場所に隣接して離れていないので、ワークに対して万遍なく均質にショットブラスト加工できる効果がある。 According to the first aspect of the present invention, the rotary motion and the reciprocating motion can be applied to the work without manual intervention, so that the same quality shot blasting can be performed on all the works (lots). Also, every time the slider reciprocates back and forth, the position where the fine particles are sprayed is not adjacent to the location where the fine particles were sprayed before one reciprocation, so the shot is evenly and uniformly with respect to the workpiece. There is an effect that can be blasted.
請求項2の発明では、前記往復運動用モータの回転軸が、前記スライダの移動方向とそろっているので、コンパクトなショットブラスト装置が得られる効果がある。また、前記上流傘歯車と前記下流傘歯車の歯数を適宜組み合わせることで、前記クランクの回転速度を調整することができるので、この調整を通じて前記スライダの往復運動の速度を調整できる効果がある。請求項3の発明では、前記上流歯車と前記下流歯車の組合せを変えることで、前記ターンテーブルの回転する速度を調整できる効果がある。
In the invention of
請求項4の発明では、人手を介さずにワークに回転運動と往復運動を加えることができるので、全ワーク(ロット)に対して同品質のショットブラスト加工をすることができる効果がある。また、スライダが前後に1往復するたびに、微粉粒を吹き付けられる位置が、1往復前に前記微粉粒を吹き付けた場所に隣接して離れていないので、ワークに対して万遍なく均質にショットブラスト加工できる効果がある。 According to the fourth aspect of the present invention, the rotary motion and the reciprocating motion can be applied to the workpiece without any manual intervention, so that the same quality shot blasting can be performed on all the workpieces (lots). Also, every time the slider reciprocates back and forth, the position where the fine particles are sprayed is not adjacent to the location where the fine particles were sprayed before one reciprocation, so the shot is evenly and uniformly with respect to the workpiece. There is an effect that can be blasted.
ショットブラスト加工も、ラッピング加工もワークに満遍なく微粒粉を吹き付けて行う。微粉粒に高硬度粒子又は樹脂粒子若しくは研磨剤等の混入する物質により、ショットピーニング加工を含めたショットブラスト加工やラッピング加工になる。本発明のショットブラスト装置及びショットブラスト方法は、これらの微粒粉を満遍なく吹き付けるためにワークを自動的に回転と往復動作をさせる装置及び方法であるから、微粉粒を変えるだけでそのままラッピング装置及びラッピング方法としても動作させることができるものである。よって、以下、本発明をショットブラスト装置及びショットブラスト方法として説明するが、本発明はラッピング装置及びラッピング方法でもある。 Both shot blasting and lapping are performed by spraying fine powder evenly on the workpiece. Shot blasting and lapping including shot peening are performed by a substance mixed with fine particles such as high hardness particles, resin particles, or abrasives. Since the shot blasting apparatus and the shot blasting method of the present invention are an apparatus and a method for automatically rotating and reciprocating the workpiece in order to spray these fine particles uniformly, the wrapping device and the wrapping are simply changed by changing the fine particles. It can also be operated as a method. Therefore, although the present invention will be described below as a shot blasting apparatus and a shot blasting method, the present invention is also a wrapping apparatus and a wrapping method.
図1(A)と(B)に基づいて、本発明のショットブラスト装置の第1実施形態を説明する。第1実施形態は固定台座1に、往復運動用モータ12が固定されている。固定台座1の上には、スライド部2が往復自在に保持されている。説明の都合上、以後、スライド部2の移動方向を前後方向と呼ぶ。すなわち、前記スライド部2は、前後方向に往復移動可能なように、固定台座1に保持されている。また、この前後方向をX軸方向と称することもある。
A first embodiment of the shot blasting apparatus of the present invention will be described based on FIGS. 1 (A) and 1 (B). In the first embodiment, a
スライド部2はスライダ23と、回転運動用モータ21とターンテーブル22を有する構成である。すなわち、回転運動用モータ21はスライダ23に載置固定され、該スライダ23と共に前後方向に往復運動をする。回転運動用モータ21の軸211(符号は図示せず)にはターンテーブル22が固定されている。そして、該回転運動用モータ21の回転入力により前記ターンテーブル22は回転する。前記回転運動用モータ軸は、前記X軸方向と同方向を有している。
The
加工対象たるワーク8は、ターンテーブル22に磁力若しくは螺子による締め付けその他の方法で一時的に固定される。したがって、ターンテーブル22の回転と共にワーク8も回転する。ワーク8からやや離れた位置に噴出部4が適宜配置されている。噴出部4はショットブラスト用の微粒粉9をワークに向けて噴出するように適宜方向が調整されている。微粒粉9には研磨や、圧縮残留応力を与えるための高硬度粒子でなっている。微粒粉9には、噴射量を増量したり、前記高硬度粒子を均質に分散させたりするために、低硬度の粒子が混入されることもある。以上の構成にして、ワーク8に回転運動と前後への往復運動をさせながら、微粒粉9を吹き付けてショットブラスト加工を施す。
The
図1(C1)〜(C4)は、同ショットブラスト装置の運動変換部3の動作によって、スライダ23が前後に移動する状態を示す図である。図1(C1)〜(C4)は図1(A)と(B)とは左右逆向きになっていて、右方が前方で左方が後方である。運動変換部3はクランク32と、リンク33を有する構成である。リンク33は一端がスライダ23に軸支され、もう一端はクランク32に軸支されている。クランク32は、前記往復運動用モータ12の回転入力で回転する。図1(C1)〜(C4)において、前記往復運動用モータ12の表記は省略している。
FIGS. 1C1 to 1C4 are views illustrating a state in which the
図1(C1)はスライダ23が最も前方へ移動した状態を表している。クランク32が時計廻りに90度回転すると、これに軸支されているリンク33が後方へ移動し、該リンク33に軸支されているスライダ23も後方へ押される。その結果、スライダ23が後方に移動する(C2)。該クランク32が更に90度回転して、リンク33を後方に押してスライダ23が後方に移動する。この状態が最も後方に移動した状態である(C3)。更にクランク32が90度回転すると、リンク33は前方に移動する。これに伴って、スライダ23は前方に移動する(C4)。以上が、運動変換部3及び、スライダ23を含むスライド部2の往復運動である。図1(D)は、運動変換部3を上方から示した図である。クランク32とリンク33が干渉しないように構成されていることが分かる。
FIG. 1C1 shows a state in which the
次に、ターンテーブル22の回転速度とスライダ23の移動速度の関係を説明する。まず、本発明のショットブラスト装置では、スライダ23が1往復する間に、ターンテーブル22を、1回転の整数倍となるような回転量にならないようにする必要がある。このような回転量にならないようにする理由について以下に説明する。
Next, the relationship between the rotational speed of the
[好ましくない回転量の場合]
図4(A)と(B)は、スライダ23が1往復する間にターンテーブル22がきっちりと1回転する例である。説明の便宜上ワーク8はターンテーブル22の回転軸の延長上に軸を有する円柱体とする。図4(A)と(B)は、ワーク8の表面を展開した図であって、図面横方向にワークの前後方向をとり、図面縦方向にワークの円周方向を展開している。図面右方に円周上の位置を角度で示している。すなわち、0度、90度、180度、270度、360度である。0度と360度は同一箇所を重複して表示している。
[In case of unfavorable rotation amount]
FIGS. 4A and 4B are examples in which the
ワーク8を保持したターンテーブル22及びスライダ23が最も後方へ移動した時点からショットブラスト加工を開始した例で、該ショットブラストが施された帯状領域を加工帯f1で表している。加工帯f1は0で左端の(前)から始まっている。ワーク8が徐々に前へ移動すると、微粉粒9が吹き付けられるワーク8上の位置は次第に(後)へ移動する。それとともに、ワークの回転に伴い、円周上の位置も0から、180度を経て360度へ移動する。加工帯f1はこの状況を表している。ワーク8が最も前方に移動したときに、ワーク8の最も後方に微粉粒9が吹き付けられる。ワーク8が最も前方に移動したとき、ワーク8は半周分(180度)回転している。左方上部にはワーク8の0度の領域が再び表示されている。
In the example in which the shot blasting is started from the point in time when the
図4(B)には、ワーク8が後退するときに前記ショットブラスト加工が施された領域として、加工帯r1が追記表示されている。加工帯r1は(後)(180度)から(前)へ続いて、(前)(360度、これは0度でもある。)に至る。以上、図4(A)と(B)で説明したのは、ワーク8が前後に1往復する間に1回転する場合の加工帯f1とr1であった。この加工帯の特徴はr1の終端がf1の開始端と一致することである。そうすると、以後、ワーク8の回転と往復を繰り返して加工を継続しても、ワーク8上の所定の位置しか加工できないこととなる。これでは、ワーク8表面全体を万遍なく均質に加工することができない。
In FIG. 4B, a processing band r1 is additionally displayed as an area where the shot blast processing is performed when the
スライダ23が1往復する間にターンテーブル22がきっちりと整数回だけ回転すると、ワーク8の前進時加工帯fの開始端とワーク8の後退時加工帯rの終端が一致し、該ワーク8が往復運動を繰り返しても、該ワーク8を万遍なく均質に加工することができない。このような理由から、本発明のショットブラスト装置では、スライダ23が1往復する間にターンテーブル22がきっちりと整数回だけ回転することがないように、ターンテーブル22の回転速度とスライダ23の移動速度を調整することが重要である。尚、加工帯f1と加工帯r1は、正弦曲線又は余弦曲線に囲まれた領域である。
When the
[好ましい回転量の場合]
図5に示すのは、スライダ23が1往復する間の、ターンテーブル22の好ましい回転速度の例である。図5(A)は、スライダ23が最後方から最前方まで移動する間に、ターンテーブル22が、半回転(180度)+(微粉粒9の吹き付け幅の半分)だけ回転する状態を示している。ワーク8はスライダ23と共に、最後方から前方に移動するから、微粉粒9が初めに吹き付けられるのは前側である。したがって、図5(A)のように、図面左側(前)、0度より前進時の加工帯F1が始まる。そして、ワーク8が最前方に至る時にターンテーブル22は(180度+微粉粒9の吹き付け幅の半分)だけ回転した状態で、前記前進時の加工帯F1は終端する。引き続き、同位置から後退時の加工帯が始まる。前記「微粉粒9の吹き付け幅」に当たる回転量をd度とするならば、上記条件は、ワーク8が最前方に至る時にターンテーブル22は(180度+d/2)だけ回転した状態で、前記前進時の加工帯F1は終端すると表現することができる。
[Preferable rotation amount]
FIG. 5 shows an example of a preferable rotation speed of the
図5(B)は、ワーク8およびスライダ23の前進に引き続き、後退時の加工帯を追記表示したものである。後退時加工帯R1はF1の終端位置から始まり、図面左方の(前)の位置で終端する。この終端位置は、F1の開始位置に隣接している。これが、先の好ましくない回転数の場合のf1とr1の関係と異なる点である。すなわち、f1の開始位置とr1の終端位置は一致していた。一方、図5に示す、好ましいスライダ移動速度とターンテーブル回転速度の関係では、F1の開始位置に隣接してR1が終端する。つまり、好ましいターンテーブル22の回転速度とスライダ23の往復速度関係は、スライダ23が1往復する際に、ターンテーブル22の回転量は1回転に加えて加工帯の幅、すなわち、d度だけずれているという関係である。
FIG. 5 (B) shows a postscript display of the machining zone at the time of retreat following the advance of the
図6(A)は、上述の好ましい場合の、2往復後の前進時加工帯F2と後退時加工帯R2を更に追記した図である。前進時加工帯F2はF1の開始端に隣接して始まる。ここは、後退時加工帯R1の終端位置でもある。そして、F2の終端から始まったR2がF2に隣接して終端する。図6(B)は更に、3往復後の前進時加工帯F3と後退時加工帯R3を更に追記した図である。F3はR2の終端位置であって、F2の開始端に隣接して加工帯が始まる。そして、F3の終端から始まったR3がF3に隣接して終端する。つまり、スライダ23が次の一往復したときの後退時加工帯の終端位置が、該一往復の開始点である前進時加工帯の開始位置に隣接するような速度でターンテーブル22を回転させる関係が好ましい関係である。このようにすると、スライダ23が一往復して該一往復の開始点に隣接して次の一往復加工が施されるので、ワーク8表面の同じ場所を複数回加工したり、加工しない箇所が発生したりする加工むらを防いで均質に加工することができる。
FIG. 6A is a diagram in which the forward working zone F2 and the backward working zone R2 after two reciprocations are additionally written in the above preferred case. The forward working zone F2 begins adjacent to the starting end of F1. This is also the terminal position of the reverse working zone R1. Then, R2 started from the end of F2 ends adjacent to F2. FIG. 6B is a diagram in which the machining zone F3 for forward movement and the machining zone R3 for backward movement after three reciprocations are further added. F3 is the end position of R2, and the machining zone starts adjacent to the start end of F2. Then, R3 starting from the end of F3 ends adjacent to F3. That is, the relationship in which the
以上は、重複加工せず、加工漏れをさせない条件である。しかし、加工帯同士が一部重なって加工を進めたい場合もある。このような場合は、微粉粒9の吹き付け幅に相当する回転量dとするならば、スライダ23が1往復する間に、ターンテーブル22は360度に加えて、回転量dよりも少ない量だけ余分に回転するように調整してもよい。あるいは、スライダ23が1往復する間に、ターンテーブル22の回転量を、360度よりも、回転量dよりも少ない量だけ減じるように調整してもよい。このように調整すると、ワーク8表面の加工帯は、隣接加工帯同士が一部重なるようにして加工されていく。
The above are the conditions that do not cause overlapping processing and prevent processing leakage. However, there are also cases where it is desired to proceed with the machining bands partially overlapping. In such a case, if the rotation amount d is equivalent to the spray width of the fine particles 9, the
図7は、例えば、スライダ23の移動速度を半分にするなどして、該スライダ23が1往復する間にターンテーブル22が(2回転+微粉粒9の吹き付け幅)だけ回転する場合を示している。これは、この場合は、該スライダ23が最後方から最前方へ移動する際にターンテーブル22が(1回転+微粉粒9の吹き付け幅の半分)だけ回転する場合ともいえる。図7(A)はスライダ23が1往復したときの前進時加工帯G1と後退時加工帯L1が示されている。後退時加工帯L1の終端(図面左方(前))は前進時加工帯G1の開始端に隣接している。前記「微粉粒9の吹き付け幅」に該当する回転量をd度とするならば、上記の、「2回転+微粉粒9の吹き付け幅」は、「2回転+d度」ともいうことができる。また、自然数nに対して、「n回転+d度」と一般化することもできる。
FIG. 7 shows a case where the
更に、図7(B)はスライダ23が2往復したときの前進時加工帯G2と後退時加工帯L2が追記表示されている。後退時加工帯L2の終端(図面左方(前))は前進時加工帯G2の開始端に隣接している。このように、1往復の加工帯の終端が、前進時加工帯の開始端に隣接するようにターンテーブル22の回転速度が調節されていると、効率的に、ワーク8の表面全体に亘り、均質にショットブラスト加工を施すことができる。
Further, in FIG. 7B, the forward machining zone G2 and the backward machining zone L2 are additionally displayed when the
また、スライダ23が1往復する間に、ターンテーブル22が(2回転−微粉粒9の吹き付け幅)だけ回転してもよい。この場合は、「2回転−d度」に調節すると表現することができる。また、自然数nに対して、「n回転−d度」と一般化することもできる。以上は、加工帯が重複せず、且つ加工しない部分が発生しない条件であるが、一部分重複加工したい場合もある。この場合は回転量dよりも少ない回転量d’に対して、スライダ23が1往復する間に、ターンテーブル22が「2回転+d’度」回転するように調節したり、「2回転−d’度」回転するように調節したりすることができる。また、自然数nに対して、スライダ23が1往復する間に、ターンテーブル22が「n回転+d’度」回転するように調節したり、「n回転−d’度」回転するように調節したりすると一般化することができる。
Further, while the
次に、図2に基づいて、本発明のショットブラスト装置の第2実施形態を説明する。図2(A)は同ショットブラスト装置の平面図、図2(B)は同ショットブラスト装置の側面図、図2(C)は同ショットブラスト装置の正面図、図2(D)は同ショットブラスト装置の側面図において、運動変換部3(クランク32とリンク33)の構造を示すために往復運動用モータ12を省略して示した図である。同図において、固定台座1の上部に位置するスライド部2は、スライダ23と、回転運動用モータ21と、ターンテーブル22で構成されている。スライダ23は回転運動用モータ21を載置固定している。そして、該スライダ23は、その下面には対レール溝24aが設けられていて、前記固定台座1の上面に設けられたレール11a上(同図(C))を前後方向に往復移動可能な状態で、前記固定台座1に保持されている。スライダ23の移動方向をX軸と称することもある。
Next, a second embodiment of the shot blasting apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 2A is a plan view of the shot blasting apparatus, FIG. 2B is a side view of the shot blasting apparatus, FIG. 2C is a front view of the shot blasting apparatus, and FIG. 2D is the same shot. It is the figure which abbreviate | omitted and showed the
また、往復運動用モータ12は、その回転軸121(符号は図示せず)をレール11aの方向に平行な状態で、固定台座1に固定されている(同図(A))。往復運動用モータ12の回転軸121には上流傘歯車341が設けられて、該上流傘歯車341は下流傘歯車342と噛み合っている。往復運動用モータ12の回転入力は、前記上流傘歯車341と前記下流傘歯車342によって、該回転入力は回転軸121に対して略直交する方向に変換される。この略直交する方向に変換された回転入力は運動変換部3(クランク32とリンク33)の入力となり、該運動変換部3はスライダ23を往復運動させる。
The reciprocating
運動変換部3はクランク32とリンク33で構成されている。クランク32は下流傘歯車342の回転入力で回転する。リンク33は一端がクランク32に軸支され、他の一端がスライダ23に軸支されている。クランク32が回転して、リンク33を軸支する部分が回転することにより、該リンク33は搖動しながら、前後に往復運動をする。そうするとリンク33の往復運動によって、該リンク33を軸支しているスライダ23が往復運動をする。以上、運動変換部3が回転運動を往復運動に変換して、スライダ23が往復運動する構成を説明した。この動作については、図3を使って後記する。
The
回転運動用モータ21の回転軸211(符号は図示せず。)には上流歯車212が設けられている。該上流歯車212に噛み合う下流歯車222の回転軸222aは、スライダ23に固定の軸受221aと221bに回転自在に保持されている。回転軸222aの先端にはターンテーブル22が設けられ、回転運動用モータ21が回転すると、上流歯車212と、下流歯車222と回転軸222aを介してターンテーブル22は回転する。尚、上流歯車212と、下流歯車222と軸受221a及び221bはギアボックス223内に納められている。
An
図3(A)〜(C)は、同ショットブラスト装置の運動変換部3の動作によって、スライダ23が前後に往復運動する状態を示す図である。同ショットブラスト装置は図面右側が装置前方で、左側が装置後方である。運動変換部3はクランク32と、リンク33を有する構成である。リンク33は一端がスライダ23に軸支され、もう一端はクランク32に軸支されている。クランク32は、前記往復運動用モータ12の回転入力で回転する。図3(A)〜(C)において、前記往復運動用モータ12の表記は省略している。
3A to 3C are views showing a state in which the
図3(A)はスライダ23が最も後方へ移動した状態を表している。クランク32が、これより時計廻りに90度回転すると、これに軸支されているリンク33が前方へ移動し、該リンク33に軸支されているスライダ23も前方へ引かれる。その結果、スライダ23が前方に移動する図3(B)。クランク32が更に90度回転するとリンク33が前方へ引かれ、スライダ23は更に前方に移動する。この状態が最も前方に前進した状態である図3(C)。更にクランク32が90度回転すると、リンク33は後方に移動する。これに伴って、スライダ23は後方へ移動する。以上が、同ショットブラスト装置に係るスライダ23の往復運動である。前記往復運動は、往復行程Lとして図3に示した。
FIG. 3A shows a state in which the
加工対象たるワーク8はターンテーブル22に固定される。固定方法は磁石で固定するほか、ボルト等の留め具で固定してもよい。そして、同ショットブラスト装置の前方すなわち、ワーク8が固定されている向きを、微粉粒9の噴出部4に向けて配置する。そして、噴出部4で、所定の向きに所定の幅で微粉粒9を吹き付けた状態で、ワーク8を回転させながら前後の往復運動をさせることにより、該ワーク8に対してショットブラスト加工をする。このようなワーク8の運動は、これまで説明してきたように、往復運動用モータ12と回転運動用モータ21の回転に基づくものである。
The
同ショットブラスト装置で加工を行う場合、ターンテーブル22の回転速度とスライダ23の往復運動速度の関係が、満遍なく均質なショットブラスト加工を行う際に重要である。スライダ23が1往復する間にターンテーブル22がきっちりと1回転の整数倍だけ回転すると、ワーク8最前部の加工帯fの開始点が常に一致してしまうため、該ワーク8表面の同一領域にしか加工することができない。これは、図4(A)と(B)に基づいて説明したことである。
When processing with the same shot blasting apparatus, the relationship between the rotational speed of the
同ショットブラスト装置で、ワーク8に対して万遍なくショットブラスト加工するには、スライダ23が1往復する間に、ターンテーブル22が1回転の整数倍に加えて、前記微粉粒9の吹き付け幅分だけ余計に回転するように調整する必要がある。例えば、前記微粉粒9の吹き付け幅分が回転角にして、5度であるとすると、スライダ23が1往復する間に、ターンテーブル22が365度、あるいは、360×n+5度(nは自然数)だけ回転するということである。このようにすれば、ワーク8の最前方における加工帯Fの開始端は、常に、1往復前の加工帯Fの開始端に隣接して設定されることとなる。
In order to perform shot blasting uniformly on the
若しくは、スライダ23が1往復する間に、ターンテーブル22が1回転の整数倍には前記微粉粒9の吹き付け幅分だけ不足する回転角だけ回転するように調整する必要がある。例えば、前記微粉粒9の吹き付け幅分が回転角にして、5度であるとすると、スライダ23が1往復する間に、ターンテーブル22が355度、あるいは、360×n−5度(nは自然数)だけ回転するということである。このようにすれば、ワーク8の最前方における加工帯Fの開始端は、常に、1往復前の加工帯Fの開始端に隣接して設定されることとなる。
Alternatively, while the
同ショットブラスト装置において、スライダ23の前後への往復運動の速度は、往復運動モータ12の回転速度に加えて、上流傘歯車341と下流傘歯車342の組合せにより調整することができる。例えば、上流傘歯車341を15歯、下流傘歯車342を30歯とすると、スライダ23の往復速度を半分に減じることができる。そうすると、スライダ23が1往復する間にターンテーブル22は2回転することになる。
In the same shot blasting device, the speed of the reciprocating motion of the
また、同ショットブラスト装置において、ターンテーブル22の回転速度は回転運動用モータ21の回転速度に加えて、上流歯車212と下流歯車222の組合せによっても調整することができる。例えば、上流歯車212を56歯、下流歯車222を55歯とすれば、回転運動用モータ21が1回転する間に下流歯車222とターンテーブル22は1回転+1/55回転することになる。この1/55回転分の角度すなわち、6.55≒360/55度が、前記微粉粒9の吹き付け幅にあたるとすれば、この、上流歯車212を56歯、下流歯車222を55歯とする組合せにより、ワーク8表面に万遍なく、かつ均質にショットブラスト加工を施すことができる。
In the shot blasting apparatus, the rotational speed of the
若しくは、上流歯車212を55歯、下流歯車222を56歯とすれば、回転運動用モータ21が1回転する間に下流歯車222とターンテーブル22は1回転−1/56回転することになる。この1/56回転分の角度すなわち、6.43≒360/56度が、前記微粉粒9の吹き付け幅にあたるとすれば、この、上流歯車212を55歯、下流歯車222を56歯とする組合せにより、ワーク8表面に万遍なく、かつ均質にショットブラスト加工を施すことができる。
Alternatively, if the
以上説明したように、本発明のショットブラスト装置に係る第2実施形態は、往復運動用モータ12と回転運動用モータ21の回転速度の調整に加えて、上流傘歯車341と下流傘歯車342の組合せ若しくは、上流歯車212と下流歯車222の組合せにより、スライダ23が1往復する間の、ターンテーブル22の回転量を調整することができる効果がある。この効果により、前記微粉粒9の吹き付け幅に応じて、ターンテーブル22の回転量を調整することで、後退加工帯の終端位置、すなわち、次の前進時加工帯の開始端位置を、1往復前の前進時加工帯に隣接して配置することができる効果がある。
As described above, according to the second embodiment of the shot blasting apparatus of the present invention, the
また、往復運動用モータ12と回転運動用モータ21を同種のモータで構成し、加工帯の位置調整は歯車の組合せで行うこととすれば、調整が簡略化できるし、モータ調達の面でも保全効率が上がるという効果がある。また、往復運動用モータ12と回転運動用モータ21を1つのモータで兼用し、適宜歯車の組合せで調整する構成とすれば、装置コストを低減する効果も生じる。
Further, if the
1…固定台座、11…軌道部、11a…レール、12…往復運動用モータ、
121…回転軸、2…スライド部、21…回転運動用モータ、211…回転軸、
212…上流歯車、22…ターンテーブル、221a、221b…軸受、
222…下流歯車、222a…回転軸、223…ギアボックス、23…スライダ、
24…対軌道部、24a…対レール溝、3…運動変換部、32…クランク、
33…リンク、341…上流傘歯車、342…下流傘歯車、4…噴出部、8…ワーク、
9…微粒粉、f…好ましくない場合のスライダ前進時の加工帯、
r・・・好ましくない場合のスライダ後退時の加工帯、
F…好ましい場合のスライダ前進時の加工帯、
R・・・好ましい場合のスライダ後退時の加工帯。
DESCRIPTION OF
121 ... Rotating shaft, 2 ... Slide part, 21 ... Motor for rotary motion, 211 ... Rotating shaft,
212 ... Upper gear, 22 ... Turntable, 221a, 221b ... Bearing,
222 ... downstream gear, 222a ... rotating shaft, 223 ... gear box, 23 ... slider,
24 ... Pair-to-track part, 24 a ... Pair to rail groove, 3 ... Motion conversion part, 32 ... Crank,
33 ... Link, 341 ... Upstream bevel gear, 342 ... Downstream bevel gear, 4 ... Ejection part, 8 ... Workpiece,
9 ... Fine powder, f ... Processing band when the slider advances when not preferred,
r ... Machining zone when the slider is retracted when not preferred,
F ... Machining band when the slider advances when preferred,
R: Processing zone when the slider is retracted when preferred.
Claims (4)
前記固定台座には前記X軸方向に延びる軌道部が設けられ、前記スライダには対軌道部が設けられて、該対軌道部は前記軌道部と組み合う構成にして、前記スライダは前記固定台座に往復移動自在に保持されてなり、
前記運動変換部は前記往復運動用モータの回転入力で回転するクランクと、該クランクと前記スライダのそれぞれに軸支されているリンクを有し、
前記往復運動用モータは、その回転軸が前記スライダの往復運動の方向に揃えるように配置して前記固定台座に固定され、
前記往復運動用モータの回転軸には上流傘歯車が設けられ、前記クランクの軸には下流傘歯車が設けられ、前記往復運動用モータの回転入力は前記上流傘歯車とこれに噛み合う前記下流傘歯車に伝播して前記クランクを回転させ、前記クランクに軸支された前記リンクにより前記スライダを往復運動させることを特徴とするショットブラスト装置。 The shot blasting apparatus according to claim 1,
The fixed base is provided with a track portion extending in the X-axis direction, the slider is provided with a pair of track portions, the pair of track portions is combined with the track portion, and the slider is mounted on the fixed base. It is held so that it can reciprocate freely.
The motion conversion unit includes a crank that is rotated by a rotational input of the reciprocating motor, and a link that is pivotally supported by each of the crank and the slider.
The reciprocating motor is fixed to the fixed base with its rotational axis aligned with the reciprocating direction of the slider,
The rotary shaft of the reciprocating motor is provided with an upstream bevel gear, the crank shaft is provided with a downstream bevel gear, and the rotational input of the reciprocating motor is input to the upstream bevel gear with the downstream bevel gear. A shot blasting apparatus characterized in that the crank is rotated by propagating to a gear, and the slider is reciprocated by the link pivotally supported by the crank.
前記回転運動用モータの回転軸には上流歯車が装着され、前記ターンテーブルの回転軸には下流歯車が装着され、前記回転運動用モータの回転入力が前記上流歯車と下流歯車を介して前記ターンテーブルを回転させることを特徴とするショットブラスト装置。 In the shot blasting device according to claim 1 or 2,
An upstream gear is mounted on the rotary shaft of the rotary motion motor, a downstream gear is mounted on the rotary shaft of the turntable, and the rotational input of the rotary motion motor is transmitted through the upstream gear and the downstream gear. A shot blasting device characterized by rotating a table.
A fixed base, a slider that can reciprocate on the fixed base in the X-axis direction, a rotary motion motor that is placed and fixed on the slider, a turntable that is rotated by the rotary motion motor, and a reciprocating motion of the slider A method of performing shot blasting with a structure having a motion conversion unit that converts rotational motion input into linear reciprocating motion, and a reciprocating motor that inputs rotational motion to the motion conversion unit, the turn table When the amount of rotation of the turntable corresponding to the width of spraying fine particles onto the workpiece mounted on is expressed as d degrees and an arbitrary natural number is expressed as n, the turntable is added to n rotations while the slider is reciprocated once. It is adjusted to rotate by a rotation amount of d degrees or less, or to rotate by a rotation amount of d degrees or less than n rotations. Toburasuto way.
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