JP2019155581A - 残留投射材の抜出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内壁面を投射材でブラスト研磨した中空部を有する鋳物製品が重量物である場合でも、鋳物製品の向き等を簡単に変更し、中空部内の残留投射材を抜き出すことのできる残留投射材の抜出装置を提供する。【解決手段】正逆方向に間欠的に回転する駆動モータ２４で回転されると共に、振動モータ４０で振動が与えられる回転体Ｒ内に、フリーローラ群で形成された横断面形状がコ字状の収納部３２と、収納部３２の開口部を開閉自在に閉塞する閉塞用フリーローラ群とが設けられ、開口部が閉塞用フリーローラ群で閉塞された収納部３２内に鋳物製品を収納して回転体Ｒに正逆方向に間欠的な回転と振動とを付与し、鋳物製品の向き及び位置を変更して中空部内の残留投射材を抜き出す残留投射材の抜出装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、鋳物製品の表面に開口する中空部の内壁面をブラスト研磨して、前記中空部内に残留する投射材を前記中空部から抜き出す残留投射材の抜出装置に関するものである。

表面に開口する中空部を具備する鋳物製品は、鋳型から取り出されるとき、中空部内に中子砂が詰まっており、中子砂を中空部から剥離除去することを要する。このような中子砂の剥離除去を、下記特許文献１〜３に記載されているブラスト装置を用いてブラストすることがある。このブラストでは、鋳物製品の中空部内に挿入したノズルの先端部の噴射口から、混合状態の圧縮空気と投射材とを噴射することにより、中子砂を中空部から剥離除去できる。

特許第５６８８６０７号公報 特許第５６８８６０８号公報 特許第５６８８６１０号公報

特許文献１〜３に記載のブラスト装置を用いて鋳物製品の中空部を投射材でブラストすることにより、複雑な形状の中空部内に詰まった中子砂を剥離除去でき、同時に中空部の内壁面もブラスト研磨できる。このようなブラストを施した鋳物製品の中空部内には、噴射した投射材が残留しており、残留している投射材（以下、残留投射材という。）を除去することが必要である。残留投射材は、中空部の内壁面に付着しておらず、中空部内に圧縮空気を吹き込むこと或いは鋳物製品の向きを変更することにより簡単に除去可能である。

しかし、鋳物製品の中空部内の残留投射材を人手で除去することは作業性の観点から好ましくない。また、鋳物製品が重量物である場合、鋳物製品の向き変更等に困難が伴う。

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、鋳物製品が重量物である場合でも、その向き等を簡単に変更して中空部の残留投射材を抜き出すことのできる残留投射材の抜出装置を提供することを目的とする。

前記の課題を解決できる本発明は、鋳物製品の表面に開口する中空部の内壁面をブラスト研磨して、前記中空部内に残留する投射材を前記中空部から抜き出す装置は、基台上に振動吸収部材を介して載置された架台に、所定距離を介して立設された一対の支承台に回転自在に支承され、正逆方向に間欠的に回転可能の駆動モータで回転駆動される駆動軸及び前記駆動軸の回転に伴って回転する従動軸と、前記駆動軸と前記従動軸との間に回転自在に装着され、前記鋳物製品が開口部から挿入されて収納される収納部及び前記開口部を開閉する開閉機構を備える回転体と、前記駆動軸に装着され、前記回転体を正逆方向に間欠的に回転する駆動モータと、前記回転体が装着された前記架台を振動する振動モータとを具備し、前記収納部は、その横断面形状がコ字状であって、前記投射材の通過可能の隙間を介して回転自在に並設された複数本のフリーローラから成るフリーローラ群で側壁部及び底部が形成され、且つ前記開閉機構は、前記開口部を閉塞可能となるように前記投射材が通過可能の隙間を介して回転自在に並設された複数本の閉塞用フリーローラから成る閉塞用フリーローラ群と、前記開口部の閉塞位置と開口位置とに位置するように、前記閉塞用フリーローラ群を回動する回動駆動機構とを具備することを特徴とする残留投射材の抜出装置である。

前記収納部は、前記駆動軸と前記従動軸とに装着され、互いに対向する一対の板体と、前記一対の板体の間に架け渡された前記フリーローラ群とから構成されていることにより、フリーローラ群を構成する複数本のフリーローラの各々を確実に回転自在に並設できる。

前記回動駆動機構は、前記収納部の外側に回動可能に設けられ、前記閉塞用フリーローラ群が架け渡されている一対のアーム部材と、前記閉塞用フリーローラが前記開口部の閉塞位置と開口位置とに位置するように、前記一対のアーム部材を回動する回動駆動装置とを具備することにより、収納部の開口部をスムーズに開閉できる。

前記一対のアーム部材が二組設けられ、前記一対のアーム部材の一方組に前記閉塞用フリーローラ群の一部を構成する前記複数本の閉塞用フリーローラが回転自在に架け渡されていると共に、前記一対のアーム部材の他方組に前記閉塞用フリーローラ群の残りを構成する前記複数本の閉塞用フリーローラが回転自在に架け渡され、前記一対のアーム部材の各組に架け渡された前記閉塞用フリーローラの各々が前記開口部の閉塞位置と開口位置とに位置するように、前記一対のアーム部材の各組を回動する回動駆動装置が設けられていることにより、収納部の開口部の開閉を簡単に行うことができる。

前記回動駆動装置が、エアシリンダーであることにより、本発明に係る残留投射材の抜出装置の構造を簡素化できる。

前記回動駆動装置が、前記収納部と共に回転するエアシリンダーであって、前記従動軸の外周面に開口された第１空気孔と、前記従動軸の中心軸に沿って穿設され、前記第１空気孔に連結されている空気通路と、前記従動軸の端部に挿入されて回り止された固定スリーブと、前記固定スリーブの内周面と摺接する前記従動軸の端部の外周面に周設された周溝と、前記周溝内に開口され、前記空気通路に連結されている第２空気孔と、前記周溝に対応して前記固定スリーブに形成され、前記周溝に圧縮空気を給排する空気給排口とを具備する空気自由継手が用いられていることにより、収納部と共に回転するエアシリンダーへの圧縮空気の給排を簡単に行うことができる。

前記エアシリンダーが、前記一対の板体の各々の外側に設けられていることにより、一対のアーム部材を確実に所定位置に回動できる。

前記エアシリンダーには、圧縮空気の供給が停止したとき、前記一対のアーム部材を所定位置に保持して、前記閉塞用フリーローラによる前記収納部の開口部の閉塞状態を維持できるロック機構が設けられていることにより、鋳物製品を収納した収納部を回転している際に、圧縮空気の供給が事故等で停止しても、収納部から鋳物製品が脱落する事態を防止でき安全である。

前記駆動モータを制御する制御部が設けられていることにより、鋳物製品が収納された収納部を具備する回転体の回転開始、回転停止、回転停止時間、回転方向及び回転速度等を制御でき、鋳物製品を損傷することなく中空部から残留投射材を抜き出すことができる。

本発明の残留投射材の抜出装置によれば、複数のフリーローラで側壁部及び底部を構成し、且つ開口部を閉塞用フリーローラで閉塞した収納部内に鋳物製品を収納し、収納部を振動モータによる振動を付与しつつ間欠的に回転する。このような収納部に収納された鋳物製品は、収納部の回転に伴って側壁部及び底部を形成するフリーローラや開口部を閉塞する閉塞用フリーローラ上を滑り位置及び向きを変更しつつ振動が付与される。このため、鋳物製品の中空部内の残留投射材は、鋳物製品が所定方向を向いたとき、中空部の開口部から抜き出され、収納部のフリーローラ間の隙間或いは閉塞用フリーローラ間の隙間から収納部外に排出される。従って、鋳物製品が重量物である場合でも、本発明の残留投射材の抜出装置によれば、鋳造製品の位置及び向きを簡単に変更しつつ振動を付与でき、鋳物製品の中空部の残留投射材を確実に抜き出すことができる。

本発明に係る残留投射材の抜出装置の一例を示す正面図である。 図２（ａ）は図１に示す回転体Ｒの正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ面での断面図である。 図３（ａ）は図１に示すＸ−Ｘ面での断面図であって、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す収納部３２の開口部が開いた状態を示す。 図１に示すエアシリンダー４２ａ，４２ｂへのエア配管を説明する配管図である。 図１に示す従動軸１８ｂに設けられた空気自由継手の構造を説明する部分断面図である。 図１に示す従動軸１８ｂの端面に設けられているセンサードッグ９０と近接センサー９２ａ，９２ｂとの関係を説明する説明図である。 図７（ａ）は図１に示すインバータ２６内に多段加速機構と多段減速機構とが設けられていることを示す概略図であり、図７（ｂ）は駆動モータ２４の回転速度パターンを示す図である。 図２に示す回転体Ｒが正方向に回転するとき、収納部３２内の鋳物製品Ｐの向き等を示す回転体Ｒの断面図である。 図２に示す回転体Ｒが逆方向に回転するとき、収納部３２内の鋳物製品Ｐの向き等を示す回転体Ｒの断面図である。

以下、本発明を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。

本発明に係る残留投射材の抜出装置の一例を図１に示す。図１は残留投射材の抜出装置１０の正面図である。残留投射材の抜出装置１０は、基台１２上に振動吸収部材として複数のラバースプリング１４を介して架台１６が載置されている。この架台１６には、所定距離を介して一対の支承台１６ａ、１６ｂが立設されている。架台１６は、その下部に設けられた振動モータ４０により振動が与えられる。
尚、ラバースプリング１４は、ゴムと金属ばねとを組み合わせた複合ばねであって、高荷重の負荷性能を有し、共振振幅の低減効果及び防音緩衝効果を有する。

架台１６の一対の支承台１６ａ、１６ｂには、駆動軸１８ａと従動軸１８ｂとがベアリング２２ａ、２２ｂを介して回転自在に支承されている。駆動軸１８ａは、その一端に駆動モータ２４が装着されており、従動軸１８ｂは駆動軸１８ａの回転に伴って回転する。この駆動モータ２４は、インバータ２６により正逆方向に間欠的に回転可能である。インバータ２６は制御部であるＰＣＬ（Programmable Logic Controller）２５（以下、ＰＬＣ２５という。）により、駆動モータ２４を回転開始及び回転停止するタイミング、回転停止時間、回転時間、回転方向及び回転速度等が制御されている。この駆動軸１８ａの他端と従動軸１８ｂの一端との間に、回転体Ｒが設けられている。回転体Ｒには、鋳物製品が開口部から挿入されて収納される収納部３２が設けられている。
尚、回転体Ｒの下方には、収納部３２に収納された鋳物製品の中空部から抜き出された残留投射材の収容部６０が設けられている。

回転体Ｒに設けられた収納部３２は、図２（ａ）に示すように、駆動軸１８ａの他端と従動軸１８ｂの一端とに対向して装着された一対の板体２０ａ，２０ｂの間に形成されている。一対の板体２０ａ，２０ｂは、補強板２８が架け渡されて補強されており、一対の板体２０ａ，２０ｂの間に、投射材の通過可能の隙間を介して回転自在に並設された複数本のフリーローラ３０ａから成るフリーローラ群３０が架け渡されている。フリーローラ群３０は、図２（ａ）のＡ−Ａ面での断面図である図２（ｂ）に示すように横断面形状がコ字状の収納部３２の側壁部及び底部を形成する。この収納部３２に開口された鋳物製品を挿脱する開口部３１は、図２（ｂ）に示すように閉塞用フリーローラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄから成る閉塞用フリーローラ群３４で閉塞されている。この閉塞用フリーローラ群３４を構成する複数本の閉塞用フリーローラも投射材が通過可能の隙間を介して回転自在に並設されている。

閉塞用フリーローラ群３４は、収納部３２の開口部３１を開閉自在となるように設けられている。すなわち、閉塞用フリーローラ群３４の一部を構成する閉塞用フリーローラ３４ａ，３４ｂは、収納部３２の外側に設けられた一対のアーム部材３６ａ、３６ｂの間に装着されている。この一対のアーム部材３６ａ，３６ｂは、「く」字状の形状であって、その各後端部が一対の板体２０ａ，２０ｂの間に架け渡された軸３９ａの端部に回動可能に装着され、その先端間に架け渡されている補強板３８ａで補強されている。補強板３８ａには、一対の板体２０ａ，２０ｂの先端に対応する位置に対向してローラ取付板４１ａ、４１ｂが設けられ、このローラ取付板４１ａ、４１ｂの間に閉塞用フリーローラ３４ａ，３４ｂが回転自在に架け渡されている。

また、閉塞用フリーローラ群３４の残りを構成する閉塞用フリーローラ３４ｃ，３４ｄも、収納部３２の外側に設けられた一対のアーム部材３６ｃ、３６ｄの間に装着されている。この一対のアーム部材３６ｃ，３６ｄも、「く」字状の形状であって、その各後端部が一対の板体２０ａ，２０ｂの間に架け渡された軸３９ｂの端部に回動可能に装着され、その先端間に架け渡されている補強板３８ｂで補強されている。補強板３８ｂには、一対の板体２０ａ，２０ｂの先端に対応する位置に対向してローラ取付板４１ｃ、４１ｄが設けられ、このローラ取付板４１ｃ、４１ｄの間に閉塞用フリーローラ３４ｃ、３４ｄが回転自在に架け渡されている。

二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは、回動駆動装置としてのエアシリンダー４２ａ，４２ｂで回動駆動される。エアシリンダー４２ａは駆動軸１８ａ側に設けられており、エアシリンダー４２ｂは従動軸１８ｂ側に設けられている。図１のＸ−Ｘ面での断面図である図３（ａ）に、従動軸１８ｂ側のエアシリンダー４２ｂを示す。エアシリンダー４２ｂは、アーム部材３６ｂ、３６ｄの間に設けられ、軸３９ａを回動中心としてアーム部材３６ｂを回動すると共に、軸３９ｂを回動中心としてアーム部材３６ｄを回動する。また、駆動軸１８ａ側に設けられたエアシリンダー４２ａは、アーム部材３６ａ、３６ｃの間に設けられ、軸３９ｂを回動中心としてアーム部材３６ａを回動すると共に、軸３９ａを回動中心としてアーム部材３６ｃを回動する。これらのエアシリンダー４２ａ，４２ｂは、同期して駆動され、二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄの先端部間に架け渡された閉塞用フリーローラ群３４により収納部３２の開口部３１を開閉する。図３（ａ）は、閉塞用フリーローラ群３４で収納部３２の開口部３１が閉じられる方向に二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが回動された状態を示す。また、図３（ｂ）は、閉塞用フリーローラ群３４で閉じられた収納部３２の開口部３１を開く方向に二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが回動された状態を示す。

エアシリンダー４２ａ，４２ｂには、図４に示すエア配管５０を経由して圧縮空気が給排される。逆止弁５２を通過した圧縮空気は、三方向電磁弁５４及びスピードコントローラ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄを経由してエアシリンダー４２ａ，４２ｂのピストンで区切られたＯ側又はＣ側に供給される。エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側の圧力は圧力スイッチ５８ａで所定値に調整され、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＣ側の圧力も圧力スイッチ５８ｂで所定値に調整されている。

三方向電磁弁５４は、逆止弁５２を通過した圧縮空気が常に印加される印加口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側又はＣ側に印加口の圧縮空気を供給する供給口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側又はＣ側に保持されている圧縮空気を排出する排出口と、供給口及び排出口と連結されない中立口と、ソレノイド５４ａ，５４ｂとを備えている。ソレノイド５４ａ，５４ｂは、三方向電磁弁５４の供給口及び排出口のいずれかとエアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側及びＣ側のいずれかと連結し、或いは三方向電磁弁５４の中立口とエアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側及びＣ側とを連結する。

ソレノイド５４ａ，５４ｂにより、三方向電磁弁５４の供給口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側とが連結されたとき、同時に、三方向電磁弁５４の排出口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＣ側とも連結されている。従って、三方向電磁弁５４の印加口の圧縮空気は、供給口からスピードコントローラ５６ａ，５６ｂで供給量が調整されつつ、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側に供給され、同時に、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＣ側に保持されていた圧縮空気は、スピードコントローラ５６ｃ，５６ｄで排出量が調整されつつ、三方向電磁弁５４の排出口から排出される。この場合、エアシリンダー４２ａ，４２ｂ内のピストンはＣ側に移動し、図３（ａ）に示すように、閉塞用フリーローラ群３４で収納部３２の開口部３１が閉じられるように二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを回動できる。

一方、ソレノイド５４ａ，５４ｂにより、三方向電磁弁５４の供給口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＣ側とが連結されたとき、同時に、三方向電磁弁５４の排出口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側とが連結され、エアシリンダー４２ａ，４２ｂ内のピストンはＯ側に移動し、図３（ｂ）に示すように、閉塞用フリーローラ群３４で閉じられた収納部３２の開口部３１を開くように二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを回動できる。
また、ソレノイド５４ａ，５４ｂにより、三方向電磁弁５４の中立口とエアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側及びＣ側とが連結されたとき、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側及びＣ側の圧力は所定値に保持され、ピストンは所定位置に静止する。この場合、二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは静止状態となる。

通常、回転体Ｒを回転する際は、ソレノイド５４ａ，５４ｂにより、三方向電磁弁５４の中立口とエアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側及びＣ側とを連結し、収納部３２の開口部３１は閉塞用フリーローラ群３４で閉じられている状態を保持している。
但し、回転体Ｒの回転中に事故等で圧縮空気の供給が停止したときでも、収納部３２の開口部３１が閉塞用フリーローラ群３４で閉じられている状態を保持すべく、二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを所定位置に保持し、閉塞用フリーローラ群３４で収納部３２の開口部３１を閉塞状態に維持できるロック機構を備えるエアシリンダー４２ａ，４２ｂを用いることが好ましい。

ところで、回転体Ｒに設けられているエアシリンダー４２ａ，４２ｂへの圧縮空気の給排は、従動軸１８ｂの他端部に設けられた図５に示す空気自由継手７０を経由して行われる。空気自由継手７０は、従動軸１８ｂの他端部の外周面に開口された第１空気孔７２ａ，７２ｂに連結され、従動軸１８ｂの中心軸に沿って穿設された空気通路７４ａ，７４ｂと、従動軸１８ｂのベアリング２２ｂよりも先端部に装着され、架台１６に立設されたリング部材７６で回り止された固定スリーブ７８と、固定スリーブ７８の内周面に摺接する従動軸１８ｂの端部外周面に周設された周溝８０ａ、８０ｂと、周溝８０ａ、８０ｂ内に開口され、空気通路７４ａ，７４ｂに連結されている第２空気孔８２ａ、８２ｂと、周溝８０ａ、８０ｂに対応して固定スリーブ７８に形成され、周溝８０ａ、８０ｂに圧縮空気を給排する空気供給口８４ａ，８４ｂとを具備する。周溝８０ａ、８０ｂの各々は、Ｏリング８６，８６，８６の間に形成されてシールされており、第１空気孔７２ａ，７２ｂとエアシリンダー４２ａ，４２ｂとは回転体Ｒ内に設けられた配管で連結されている。

このような空気自由継手７０によれば、静止状態の固定スリーブ７８の空気供給口８４ａ，８４ｂに、外部から圧縮空気の給排配管を繋ぎ込むことにより、空気供給口８４ａ，８４ｂから回転する従動軸１８ｂの周溝８０ａ、８０ｂに供給された圧縮空気は、周溝８０ａ、８０ｂ内に開口されている第２空気孔８２ａ、８２ｂから空気通路７４ａ，７４ｂを経由して、従動軸１８ｂの端部外周面に開口された第１空気孔７２ａ，７２ｂに至る。第１空気孔７２ａ，７２ｂからは回転体Ｒ内に設けられた配管を経由してエアシリンダー４２ａ，４２ｂに圧縮空気が給排される。

回転体Ｒの回転位置を検知する検知手段としては、図５に示すように空気自由継手７０が設けられた従動軸１８ｂの端面に装着されているセンサードッグ９０と、近接センサー９２ａ，９２ｂとが用いられている。センサードッグ９０は、図６（ａ）（ｂ）に示すように十字状に突起部９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄが突出されており、突起部９０ａが他の突起部よりも長く突出している。また、検知信号をＰＬＣ２５（図１）に送信する近接センサー９２ａ、９２ｂのうち、近接センサー９２ａは突起部９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄを検知する位置に配設されており、近接センサー９２ｂは長い突起部９０ａのみを検知する位置に配設されている。従って、長い突起部９０ａは近接センサー９２ａ、９２ｂが共に検知でき、突起部９０ｂ，９０ｃ，９０ｄは近接センサー９２ａのみが検知できる。

例えば、図６（ａ）に示すように突起部９０ａが近接センサー９２ａ、９２ｂの位置にあるとき、近接センサー９２ａ、９２ｂは共に突起部９０ａを検知し、検知信号をＰＬＣ２５に送信している。この状態から回転体Ｒが回転開始し、回転体Ｒが略４５°回転して突起部９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄが９０^,a，９０^,ｂ，９０^,ｃ，９０^,ｄの位置となったとき、突起部のいずれも近接センサー９２ａ、９２ｂは検知できない状態となっている。更に、回転体Ｒが回転し、図６（ｂ）に示すように突起部９０ｄが近接センサー９２ａの位置に到達したとき、近接センサー９２ａは突起部９０ｄを検知して、検知信号をＰＬＣ２５に送信するが、近接センサー９２ｂは突起部のいずれも検知できないから、ＰＬＣ２５は回転体Ｒが図５（ａ）に実線で示す位置から９０°回転したことを検知できる。

近接センサー９２ａ、９２ｂの各々から検知信号が送信されるＰＬＣ２５は、図５（ａ）に示すように近接センサー９２ａ、９２ｂの両方から検知信号が送信された位置から、図５（ｂ）に示すように回転体Ｒが正方向に９０°回転して近接センサー９２ａのみからの検知信号を受信したとき、インバータ２６に回転体Ｒが正方向に９０°回転した信号を送信し、その信号を受信したインバータ２６は駆動モータ２４（図１）を駆動停止する。次いで、ＰＬＣ２５内のタイマーで所定時間経過したとき、ＰＬＣ２５からの信号でインバータ２６は駆動モータ２４を再駆動し、回転体Ｒの正方向の回転を再開する。このようにＰＬＣ２５とインバータ２６とは、駆動モータ２４を正方向に間欠駆動して回転体Ｒを９０°づつ間欠的に正方向に回転する。再度、近接センサー９２ａ、９２ｂの両方からの検知信号を受信したＰＬＣ２５は回転体Ｒが正方向に３６０°回転した信号をインバータ２６に送信し、その信号を受信したインバータ２６は駆動モータ２４を駆動停止して正方向への回転体Ｒの回転を終了する。

正方向の回転が終了してからＰＬＣ２５内のタイマーが所定時間経過したとき、ＰＬＣ２５からの信号でインバータ２６は駆動モータ２４を逆方向に駆動し、回転体Ｒの逆方向への回転を開始する。回転体Ｒが逆方向に９０°回転して近接センサー９２ａのみからの検知信号を受信したＰＬＣ２５は、インバータ２６に回転体Ｒが逆方向に９０°回転した信号をインバータ２６に送信し、その信号を受信したインバータ２６は駆動モータ２４を駆動停止する。次いで、ＰＬＣ２５内のタイマーで所定時間経過したとき、ＰＬＣ２５からの信号でインバータ２６は駆動モータ２４を再駆動し、回転体Ｒの逆方向の回転を再開する。このようにＰＬＣ２５及びインバータ２６は、駆動モータ２４を逆方向に間欠駆動して回転体Ｒを９０°づつ間欠的に逆方向に回転する。再度、近接センサー９２ａ、９２ｂの両方からの検知信号を受信したＰＬＣ２５は、回転体Ｒが逆方向に３６０°回転した信号をインバータ２６に送信し、その信号を受信したインバータ２６は駆動モータ２４を駆動停止して逆方向への回転体Ｒの回転を終了する。

ＰＬＣ２５及びインバータ２６は、駆動モータ２４の駆動開始、駆動停止及び回転方向を制御すると共に、図７（ａ）に示すようにインバータ２６内に多段加速機構及び多段減速機構を有していることが好ましい。
多段加速機構は、駆動開始した駆動モータ２４を所定時間内に徐々に加速して定速回転速度とする機構である。また、多段減速機構は、定速回転速度で駆動されている駆動モータ２４を所定時間内に徐々に減速して停止状態とする機構である。このような多段加速機構及び多段減速機構を有するインバータ２６によれば、駆動モータ２４を、その回転速度を、図７（ｂ）に示すように、駆動開始から徐々に加速されて定速回転速度とし、定速回転速度を所定時間維持した後、徐々に減速して停止状態とすることができる。駆動モータ２４の回転速度を図６（ｂ）に示すパターンとすることにより、回転体Ｒの収納部３２に収納されている鋳物製品の位置や向きを徐々に変更でき、鋳物製品の位置や向きを急激に変更することによる損傷を防止できる。

図１〜図７で説明してきた残留投射材の抜出装置を使用して鋳物製品Ｐの中空部内の残留投射材の抜出方法を図８及び図９を用いて説明する。先ず、エアシリンダー４２ａ，４２ｂを駆動し、図３（ｂ）に示すように閉塞用フリーローラ群３４で閉じられた収納部３２の開口部３１を開き、次いで、図８（ａ）に示すように鋳物製品Ｐを開口部３１から収納部３２に収納する。この鋳物製品Ｐは、断面が矩形状であって、上面と側面の一方側とに中空部が開口されており、中空部内に残留投射材Ｓが存在している。

次いで、エアシリンダー４２ａ，４２ｂを再駆動し、収納部３２の開口部３１を、図３（ｂ）に示すように閉塞用フリーローラ群３４で閉じ、駆動モータ２４を駆動して図８（ｂ）に示すように鋳物製品Ｐを収納した収納部３２を含む回転体Ｒを正方向（矢印Ｍ方向）に回転開始する。回転体Ｒの回転開始と同時に振動モータ４０（図１）が起動され架台１６が振動することから、回転体Ｒの収納部３２に収納された鋳物製品Ｐも振動されつつ、回転体Ｒの回転に伴ってフリーローラ群３０のフリーローラ３０ａ上を滑って向き及び位置が変更される。この鋳物製品Ｐの向き及び位置を徐々に変更するには、図７（ｂ）に示すように回転体Ｒの回転速度を回転開始から徐々に加速して定速回転速度とし、定速回転速度を所定時間維持した後、徐々に減速して停止状態とすることが好ましい。
尚、振動モータ４０は、鋳物製品Ｐの中空部内の残留投射材Ｓの抜出操作が終了するまで連続駆動されている。

図８（ｃ）に示すように回転体Ｒが正方向に９０°回転し、近接センサー９２ａ（図６（ｂ））のみがセンサードッグ９０の突起部９０ｄを検知したとき、回転体Ｒは一時停止する。この回転体Ｒが一時停止している間も、振動モータ４０は駆動されており、回転体Ｒは振動され続けている。図８（ｃ）に示す鋳物製品Ｐも、図８（ｂ）に示す収納部３２内に収納されたときの鋳物製品Ｐの向きから９０°転回されているが、鋳物製品Ｐの下面に中空部が開口されておらず、中空部内に残留投射材Ｓは抜き出すことができない。

更に、一時停止時間が経過したとき、回転体Ｒの正方向への回転を再開し。図８（ｄ）に示すように回転体Ｒを更に９０°回転して、回転体Ｒの回転を一時停止する。図８（ｄ）に示す回転体Ｒの収納部３２は、底部が閉塞用フリーローラ群３４で形成されている状態となり、鋳物製品Ｐも、図８（ｂ）に示す収納部３２内に収納されたときの鋳物製品Ｐの向きから１８０°転回されている。このような向きの鋳物製品Ｐは、下面に開口している中空部が存在しており、その中空部の残留投射材Ｓは抜き出され、閉塞用フリーローラ群３４の隙間から収納部３２外に排出され、収納容器６０（図１）に収容される。

再度、一時停止時間が経過したとき、回転体Ｒの正方向への回転を再開し、図８（ｅ）に示すように回転体Ｒを更に９０°回転して、回転体Ｒの回転を一時停止する。図８（ｅ）に示す回転体Ｒの収納部３２は、図８（ａ）では収納部３２の側面を形成していたフリーローラ群３０で底部が形成されている状態となり、鋳物製品Ｐも、図８（ｄ）に示す収納部３２内に収納されたときの鋳物製品Ｐの向きから９０°転回されている。このような向きの鋳物製品Ｐは、下面に開口している中空部が存在しており、その中空部の残留投射材Ｓは抜き出され、フリーローラ群３０の隙間から収納部３２外に排出され、収納容器６０に収容される。

一時停止時間が経過したとき、回転体Ｒの正方向への回転を再度開始し、回転体Ｒを更に９０°回転し、図９（ａ）の状態となったとき、近接センサー９２ａ，９２ｂ（図６（ａ））の両方がセンサードッグ９０の突起部９０ａを検知し、回転体Ｒは一時停止する。図９（ａ）に示す収納部３２内の鋳物製品Ｐは、図８（ｂ）〜図８（ｅ）に示す回転体Ｒの正方向への回転により、その上面と側面の一方側とに開口された中空部の内部には、残留投射材が殆ど存在していないが、中空部内の残留投射材Ｓの除去を完全なものとすべく、一時停止時間が経過したとき、回転体Ｒを図９（ａ）に示すように逆方向（矢印Ｎ方向）に回転する。回転体Ｒの逆方向への回転は、図８（ｂ）〜図８（ｅ）に示す正方向への回転と同様に、振動モータ４０による振動が付与されつつ、９０°づつの間欠回転である。

図９（ｂ）は回転体Ｒ逆方向に９０°回転して一時停止した状態であり、鋳物製品Ｐの下面に開口している中空部内に残留投射材Ｓが残留していれば、抜き出される。図９（ｃ）は、回転体Ｒを図９（ｂ）に示す状態から逆方向に９０°回転して一時停止した状態であり、鋳物製品Ｐの下面に開口している中空部内に残留投射材Ｓが残留していれば、抜き出される。図９（ｄ）は、図９（ｃ）に示す状態から逆方向に９０°回転して一時停止した状態であり、鋳物製品Ｐの下面に開口している中空部は存在せず、中空部内の残留投射材Ｓは抜き出すことができない。図９（ｄ）に示す状態から逆方向に９０°回転し、再度、図９（ａ）に示す状態となったとき、鋳物製品Ｐの中空部の残留投射材Ｓの抜出操作を完了し、駆動モータ２４及び振動モータ４０の駆動が停止される。

次いで、エアシリンダー４２ａ，４２ｂを駆動し、図３（ｂ）に示すように閉塞用フリーローラ群３４で閉じられた収納部３２の開口部３１を開き、図９（ｅ）に示すように、収納部３２内の鋳物製品Ｐを開口部３１から取り出す。この鋳物製品Ｐの中空部内に残留投射材Ｓは存在していない。

図１〜図９に示す残留投射材の抜出装置によれば、フリーローラ群３０及び閉塞用フリーローラ群３４で形成された収納部３２内に収納した鋳物製品Ｐに振動を付与しつつ間欠的に回転することから、鋳物製品Ｐの中空部内の残留投射材は、鋳物製品Ｐが所定方向を向いたとき、中空部の開口部から抜き出される。従って、鋳物製品Ｐが重量物である場合でも、鋳物製品Ｐの位置及び向きを簡単に変更しつつ振動を付与でき、鋳物製品Ｐの中空部の残留投射材を確実に抜き出すことができる。

本発明の残留投射材の抜出装置は、内壁面にブラスト研磨を施した中空部内に残留する残留投射材を鋳物製品から抜き出す装置として用いることができる。

１０：抜出装置、１２：基台、１４：ラバースプリング、１６：架台、１６ａ，１６ｂ：一対の支承台、１８ａ：駆動軸，１８ｂ：従動軸、２０ａ，２０ｂ：板体、２２ａ，２２ｂ：ベアリング、２４：駆動モータ、２５：ＰＬＣ、２６：インバータ、２８：補強板、３０：フリーローラ群、３０ａ：フリーローラ、３１：開口部、３２：収納部、３４：閉塞用フリーローラ群、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ：閉塞用フリーローラ、３６ａ，３６ｂ：一対のアーム部材、３６ｃ，３６ｄ：一対のアーム部材、３８ａ，３８ｂ：補強板、３９ａ，３９ｂ：軸、４０：振動モータ、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ：ローラ取付板、４２ａ，４２ｂ：エアシリンダー、５０：エア配管、５２：逆止弁、５４：三方向電磁弁、５４ａ，５４ｂ：ソレノイド、５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｃ，５６ｄ：スピードコントローラ、５８ａ，５８ｂ：圧力スイッチ、６０：収容容器、７０：空気自由継手、７２ａ，７２ｂ：空気孔、７４ａ，７４ｂ ：空気通路、７６：リング部材、７８：固定スリーブ、８０ａ：周溝、８２ａ，８２ｂ：空気孔、８４ａ，８４ｂ：空気供給口、８６：Ｏリング、９０：センサードッグ、９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ：突起部、９２ａ，９２ｂ：近接センサー、Ｍ，Ｎ：矢印、Ｐ：鋳物製品、Ｑ：制御部、Ｒ：回転体、Ｓ：残留投射材

本発明は、鋳物製品の表面に開口する中空部の内壁面をブラスト研磨して、前記中空部内に残留する投射材を前記中空部から抜き出す残留投射材の抜出装置に関するものである。

表面に開口する中空部を具備する鋳物製品は、鋳型から取り出されるとき、中空部内に中子砂が詰まっており、中子砂を中空部から剥離除去することを要する。このような中子砂の剥離除去を、下記特許文献１〜３に記載されているブラスト装置を用いてブラストすることがある。このブラストでは、鋳物製品の中空部内に挿入したノズルの先端部の噴射口から、混合状態の圧縮空気と投射材とを噴射することにより、中子砂を中空部から剥離除去できる。

特許第５６８８６０７号公報 特許第５６８８６０８号公報 特許第５６８８６１０号公報

特許文献１〜３に記載のブラスト装置を用いて鋳物製品の中空部を投射材でブラストすることにより、複雑な形状の中空部内に詰まった中子砂を剥離除去でき、同時に中空部の内壁面もブラスト研磨できる。このようなブラストを施した鋳物製品の中空部内には、噴射した投射材が残留しており、残留している投射材（以下、残留投射材という。）を除去することが必要である。残留投射材は、中空部の内壁面に付着しておらず、中空部内に圧縮空気を吹き込むこと或いは鋳物製品の向きを変更することにより簡単に除去可能である。

しかし、鋳物製品の中空部内の残留投射材を人手で除去することは作業性の観点から好ましくない。また、鋳物製品が重量物である場合、鋳物製品の向き変更等に困難が伴う。

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、鋳物製品が重量物である場合でも、その向き等を簡単に変更して中空部の残留投射材を抜き出すことのできる残留投射材の抜出装置を提供することを目的とする。

前記の課題を解決できる本発明は、鋳物製品の表面に開口する中空部の内壁面をブラスト研磨して、前記中空部内に残留する投射材を前記中空部から抜き出す装置は、基台上に振動吸収部材を介して載置された架台に、所定距離を介して立設された一対の支承台に回転自在に支承され、正逆方向に間欠的に回転可能の駆動モータで回転駆動される駆動軸及び前記駆動軸の回転に伴って回転する従動軸と、前記駆動軸と前記従動軸との間に回転自在に装着され、前記鋳物製品が開口部から挿入されて収納される収納部及び前記開口部を開閉する開閉機構を備える回転体と、前記回転体が装着された前記架台を振動する振動モータとを具備し、前記収納部は、その横断面形状がコ字状であって、前記投射材の通過可能の隙間を介して回転自在に並設された複数本のフリーローラから成るフリーローラ群で側壁部及び底部が形成され、且つ前記開閉機構は、前記開口部を閉塞可能となるように前記投射材が通過可能の隙間を介して回転自在に並設された複数本の閉塞用フリーローラから成る閉塞用フリーローラ群と、前記開口部の閉塞位置と開口位置とに位置するように、前記閉塞用フリーローラ群を回動する回動駆動機構とを具備することを特徴とする残留投射材の抜出装置である。

前記収納部は、前記駆動軸と前記従動軸とに装着され、互いに対向する一対の板体と、前記一対の板体の間に架け渡された前記フリーローラ群とから構成されていることにより、フリーローラ群を構成する複数本のフリーローラの各々を確実に回転自在に並設できる。

前記回動駆動機構は、前記収納部の外側に回動可能に設けられ、前記閉塞用フリーローラ群が架け渡されている一対のアーム部材と、前記閉塞用フリーローラが前記開口部の閉塞位置と開口位置とに位置するように、前記一対のアーム部材を回動する回動駆動装置とを具備することにより、収納部の開口部をスムーズに開閉できる。

前記一対のアーム部材が二組設けられ、前記一対のアーム部材の一方組に前記閉塞用フリーローラ群の一部を構成する前記複数本の閉塞用フリーローラが回転自在に架け渡されていると共に、前記一対のアーム部材の他方組に前記閉塞用フリーローラ群の残りを構成する前記複数本の閉塞用フリーローラが回転自在に架け渡され、前記一対のアーム部材の各組に架け渡された前記閉塞用フリーローラの各々が前記開口部の閉塞位置と開口位置とに位置するように、前記一対のアーム部材の各組を回動する回動駆動装置が設けられていることにより、収納部の開口部の開閉を簡単に行うことができる。

前記回動駆動装置が、エアシリンダーであることにより、本発明に係る残留投射材の抜出装置の構造を簡素化できる。

前記回動駆動装置が、前記収納部と共に回転するエアシリンダーであって、前記エアシリンダーへの空気給排通路には、前記従動軸の外周面に開口された第１空気孔と、前記従動軸の中心軸に沿って穿設され、前記第１空気孔に連結されている空気通路と、前記従動軸の端部に挿入されて回り止された固定スリーブと、前記固定スリーブの内周面と摺接する前記従動軸の端部の外周面に周設された周溝と、前記周溝内に開口され、前記空気通路に連結されている第２空気孔と、前記周溝に対応して前記固定スリーブに形成され、前記周溝に圧縮空気を給排する空気給排口とを具備する空気自由継手が用いられていることにより、収納部と共に回転するエアシリンダーへの圧縮空気の給排を簡単に行うことができる。

前記エアシリンダーが、前記一対の板体の各々の外側に設けられていることにより、一対のアーム部材を確実に所定位置に回動できる。

前記エアシリンダーには、圧縮空気の供給が停止したとき、前記一対のアーム部材を所定位置に保持して、前記閉塞用フリーローラによる前記収納部の開口部の閉塞状態を維持できるロック機構が設けられていることにより、鋳物製品を収納した収納部を回転している際に、圧縮空気の供給が事故等で停止しても、収納部から鋳物製品が脱落する事態を防止でき安全である。

前記駆動モータを制御する制御部が設けられていることにより、鋳物製品が収納された収納部を具備する回転体の回転開始、回転停止、回転停止時間、回転方向及び回転速度等を制御でき、鋳物製品を損傷することなく中空部から残留投射材を抜き出すことができる。

本発明の残留投射材の抜出装置によれば、複数のフリーローラで側壁部及び底部を構成し、且つ開口部を閉塞用フリーローラで閉塞した収納部内に鋳物製品を収納し、収納部を振動モータによる振動を付与しつつ間欠的に回転する。このような収納部に収納された鋳物製品は、収納部の回転に伴って側壁部及び底部を形成するフリーローラや開口部を閉塞する閉塞用フリーローラ上を滑り位置及び向きを変更しつつ振動が付与される。このため、鋳物製品の中空部内の残留投射材は、鋳物製品が所定方向を向いたとき、中空部の開口部から抜き出され、収納部のフリーローラ間の隙間或いは閉塞用フリーローラ間の隙間から収納部外に排出される。従って、鋳物製品が重量物である場合でも、本発明の残留投射材の抜出装置によれば、鋳造製品の位置及び向きを簡単に変更しつつ振動を付与でき、鋳物製品の中空部の残留投射材を確実に抜き出すことができる。

本発明に係る残留投射材の抜出装置の一例を示す正面図である。 図２（ａ）は図１に示す回転体Ｒの正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ面での断面図である。 図３（ａ）は図１に示すＸ−Ｘ面での断面図であって、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す収納部３２の開口部が開いた状態を示す。 図１に示すエアシリンダー４２ａ，４２ｂへのエア配管を説明する配管図である。 図１に示す従動軸１８ｂに設けられた空気自由継手の構造を説明する部分断面図である。 図１に示す従動軸１８ｂの端面に設けられているセンサードッグ９０と近接センサー９２ａ，９２ｂとの関係を説明する説明図である。 図７（ａ）は図１に示すインバータ２６内に多段加速機構と多段減速機構とが設けられていることを示す概略図であり、図７（ｂ）は駆動モータ２４の回転速度パターンを示す図である。 図２に示す回転体Ｒが正方向に回転するとき、収納部３２内の鋳物製品Ｐの向き等を示す回転体Ｒの断面図である。 図２に示す回転体Ｒが逆方向に回転するとき、収納部３２内の鋳物製品Ｐの向き等を示す回転体Ｒの断面図である。

以下、本発明を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。

本発明に係る残留投射材の抜出装置の一例を図１に示す。図１は残留投射材の抜出装置１０の正面図である。残留投射材の抜出装置１０は、基台１２上に振動吸収部材として複数のラバースプリング１４を介して架台１６が載置されている。この架台１６には、所定距離を介して一対の支承台１６ａ、１６ｂが立設されている。架台１６は、その下部に設けられた振動モータ４０により振動が与えられる。
尚、ラバースプリング１４は、ゴムと金属ばねとを組み合わせた複合ばねであって、高荷重の負荷性能を有し、共振振幅の低減効果及び防音緩衝効果を有する。

架台１６の一対の支承台１６ａ、１６ｂには、駆動軸１８ａと従動軸１８ｂとがベアリング２２ａ、２２ｂを介して回転自在に支承されている。駆動軸１８ａは、その一端に駆動モータ２４が装着されており、従動軸１８ｂは駆動軸１８ａの回転に伴って回転する。この駆動モータ２４は、インバータ２６により正逆方向に間欠的に回転可能である。インバータ２６は制御部であるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）２５（以下、ＰＬＣ２５という。）により、駆動モータ２４を回転開始及び回転停止するタイミング、回転停止時間、回転時間、回転方向及び回転速度等が制御されている。この駆動軸１８ａの他端と従動軸１８ｂの一端との間に、回転体Ｒが設けられている。回転体Ｒには、鋳物製品が開口部から挿入されて収納される収納部３２が設けられている。
尚、回転体Ｒの下方には、収納部３２に収納された鋳物製品の中空部から抜き出された残留投射材の収容容器６０が設けられている。

回転体Ｒに設けられた収納部３２は、図２（ａ）に示すように、駆動軸１８ａの他端と従動軸１８ｂの一端とに対向して装着された一対の板体２０ａ，２０ｂの間に形成されている。一対の板体２０ａ，２０ｂは、補強板２８が架け渡されて補強されており、一対の板体２０ａ，２０ｂの間に、投射材の通過可能の隙間を介して回転自在に並設された複数本のフリーローラ３０ａから成るフリーローラ群３０が架け渡されている。フリーローラ群３０は、図２（ａ）のＡ−Ａ面での断面図である図２（ｂ）に示すように横断面形状がコ字状の収納部３２の側壁部及び底部を形成する。この収納部３２に開口された鋳物製品を挿脱する開口部３１は、図２（ｂ）に示すように閉塞用フリーローラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄから成る閉塞用フリーローラ群３４で閉塞されている。この閉塞用フリーローラ群３４を構成する複数本の閉塞用フリーローラも投射材が通過可能の隙間を介して回転自在に並設されている。

閉塞用フリーローラ群３４は、収納部３２の開口部３１を開閉自在となるように設けられている。すなわち、閉塞用フリーローラ群３４の一部を構成する閉塞用フリーローラ３４ａ，３４ｂは、収納部３２の外側に設けられた一対のアーム部材３６ａ、３６ｄの間に装着されている。この一対のアーム部材３６ａ，３６ｄは、「く」字状の形状であって、その各後端部が一対の板体２０ａ，２０ｂの間に架け渡された軸３９ａの端部に回動可能に装着され、その先端間に架け渡されている補強板３８ａで補強されている。補強板３８ａには、一対の板体２０ａ，２０ｂの先端に対応する位置に対向してローラ取付板４１ａ、４１ｄが設けられ、このローラ取付板４１ａ、４１ｄの間に閉塞用フリーローラ３４ａ，３４ｂが回転自在に架け渡されている。

また、閉塞用フリーローラ群３４の残りを構成する閉塞用フリーローラ３４ｃ，３４ｄも、収納部３２の外側に設けられた一対のアーム部材３６ｃ、３６ｂの間に装着されている。この一対のアーム部材３６ｃ，３６ｂも、「く」字状の形状であって、その各後端部が一対の板体２０ａ，２０ｂの間に架け渡された軸３９ｂの端部に回動可能に装着され、その先端間に架け渡されている補強板３８ｂで補強されている。補強板３８ｂには、一対の板体２０ａ，２０ｂの先端に対応する位置に対向してローラ取付板４１ｃ、４１ｂが設けられ、このローラ取付板４１ｃ、４１ｂの間に閉塞用フリーローラ３４ｃ、３４ｄが回転自在に架け渡されている。

二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは、回動駆動装置としてのエアシリンダー４２ａ，４２ｂで回動駆動される。エアシリンダー４２ａは駆動軸１８ａ側に設けられており、エアシリンダー４２ｂは従動軸１８ｂ側に設けられている。図１のＸ−Ｘ面での断面図である図３（ａ）に、従動軸１８ｂ側のエアシリンダー４２ｂを示す。エアシリンダー４２ｂは、アーム部材３６ｂ、３６ｄの間に設けられ、軸３９ａを回動中心としてアーム部材３６ｂを回動すると共に、軸３９ｂを回動中心としてアーム部材３６ｄを回動する。また、駆動軸１８ａ側に設けられたエアシリンダー４２ａは、アーム部材３６ａ、３６ｃの間に設けられ、軸３９ｂを回動中心としてアーム部材３６ｃを回動すると共に、軸３９ａを回動中心としてアーム部材３６ａを回動する。これらのエアシリンダー４２ａ，４２ｂは、同期して駆動され、二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄの先端部間に架け渡された閉塞用フリーローラ群３４により収納部３２の開口部３１を開閉する。図３（ａ）は、閉塞用フリーローラ群３４で収納部３２の開口部３１が閉じられる方向に二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが回動された状態を示す。また、図３（ｂ）は、閉塞用フリーローラ群３４で閉じられた収納部３２の開口部３１を開く方向に二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが回動された状態を示す。

エアシリンダー４２ａ，４２ｂには、図４に示すエア配管５０を経由して圧縮空気が給排される。逆止弁５２を通過した圧縮空気は、三方向電磁弁５４及びスピードコントローラ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄを経由してエアシリンダー４２ａ，４２ｂのピストンで区切られたＯ側又はＣ側に供給される。エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側の圧力は圧力スイッチ５８ａで所定値に調整され、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＣ側の圧力も圧力スイッチ５８ｂで所定値に調整されている。

三方向電磁弁５４は、逆止弁５２を通過した圧縮空気が常に印加される印加口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側又はＣ側に印加口の圧縮空気を供給する供給口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側又はＣ側に保持されている圧縮空気を排出する排出口と、供給口及び排出口と連結されない中立口と、ソレノイドコイル５４ａ，５４ｂ（以下、単にソレノイド５４ａ，５４ｂと称する。）とを備えている。ソレノイド５４ａ，５４ｂは、三方向電磁弁５４の供給口及び排出口のいずれかとエアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側及びＣ側のいずれかと連結し、或いは三方向電磁弁５４の中立口とエアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側及びＣ側とを連結する。

ソレノイド５４ａ，５４ｂにより、三方向電磁弁５４の供給口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側とが連結されたとき、同時に、三方向電磁弁５４の排出口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＣ側とも連結されている。従って、三方向電磁弁５４の印加口の圧縮空気は、供給口からスピードコントローラ５６ａ，５６ｂで供給量が調整されつつ、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側に供給され、同時に、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＣ側に保持されていた圧縮空気は、スピードコントローラ５６ｃ，５６ｄで排出量が調整されつつ、三方向電磁弁５４の排出口から排出される。この場合、エアシリンダー４２ａ，４２ｂ内のピストンはＣ側に移動し、図３（ａ）に示すように、閉塞用フリーローラ群３４で収納部３２の開口部３１が閉じられるように二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを回動できる。

一方、ソレノイド５４ａ，５４ｂにより、三方向電磁弁５４の供給口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＣ側とが連結されたとき、同時に、三方向電磁弁５４の排出口と、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側とが連結され、エアシリンダー４２ａ，４２ｂ内のピストンはＯ側に移動し、図３（ｂ）に示すように、閉塞用フリーローラ群３４で閉じられた収納部３２の開口部３１を開くように二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを回動できる。
また、ソレノイド５４ａ，５４ｂにより、三方向電磁弁５４の中立口とエアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側及びＣ側とが連結されたとき、エアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側及びＣ側の圧力は所定値に保持され、ピストンは所定位置に静止する。この場合、二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは静止状態となる。

通常、回転体Ｒを回転する際は、ソレノイド５４ａ，５４ｂにより、三方向電磁弁５４の中立口とエアシリンダー４２ａ，４２ｂのＯ側及びＣ側とを連結し、収納部３２の開口部３１は閉塞用フリーローラ群３４で閉じられている状態を保持している。
但し、回転体Ｒの回転中に事故等で圧縮空気の供給が停止したときでも、収納部３２の開口部３１が閉塞用フリーローラ群３４で閉じられている状態を保持すべく、二組の一対のアーム部材３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを所定位置に保持し、閉塞用フリーローラ群３４で収納部３２の開口部３１を閉塞状態に維持できるロック機構を備えるエアシリンダー４２ａ，４２ｂを用いることが好ましい。

ところで、回転体Ｒに設けられているエアシリンダー４２ａ，４２ｂへの圧縮空気の給排は、従動軸１８ｂの他端部に設けられた図５に示す空気自由継手７０を経由して行われる。空気自由継手７０は、従動軸１８ｂの他端部の外周面に開口された第１空気孔７２ａ，７２ｂに連結され、従動軸１８ｂの中心軸に沿って穿設された空気通路７４ａ，７４ｂと、従動軸１８ｂのベアリング２２ｂよりも先端部に装着され、架台１６に立設されたリング部材７６で回り止された固定スリーブ７８と、固定スリーブ７８の内周面に摺接する従動軸１８ｂの端部外周面に周設された周溝８０ａ、８０ｂと、周溝８０ａ、８０ｂ内に開口され、空気通路７４ａ，７４ｂに連結されている第２空気孔８２ａ、８２ｂと、周溝８０ａ、８０ｂに対応して固定スリーブ７８に形成され、周溝８０ａ、８０ｂに圧縮空気を給排する空気供給口８４ａ，８４ｂとを具備する。周溝８０ａ、８０ｂの各々は、Ｏリング８６，８６，８６の間に形成されてシールされており、第１空気孔７２ａ，７２ｂとエアシリンダー４２ａ，４２ｂとは回転体Ｒ内に設けられた配管で連結されている。

このような空気自由継手７０によれば、静止状態の固定スリーブ７８の空気供給口８４ａ，８４ｂに、外部から圧縮空気の給排配管を繋ぎ込むことにより、空気供給口８４ａ，８４ｂから回転する従動軸１８ｂの周溝８０ａ、８０ｂに供給された圧縮空気は、周溝８０ａ、８０ｂ内に開口されている第２空気孔８２ａ、８２ｂから空気通路７４ａ，７４ｂを経由して、従動軸１８ｂの端部外周面に開口された第１空気孔７２ａ，７２ｂに至る。第１空気孔７２ａ，７２ｂからは回転体Ｒ内に設けられた配管を経由してエアシリンダー４２ａ，４２ｂに圧縮空気が給排される。

回転体Ｒの回転位置を検知する検知手段としては、図５に示すように空気自由継手７０が設けられた従動軸１８ｂの端面に装着されているセンサー用の突出部材９０（以下、センサードッグ９０と称する。）と、近接センサー９２ａ，９２ｂとが用いられている。センサードッグ９０は、図６（ａ）（ｂ）に示すように十字状に突起部９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄが突出されており、突起部９０ａが他の突起部よりも長く突出している。また、検知信号をＰＬＣ２５（図１）に送信する近接センサー９２ａ、９２ｂのうち、近接センサー９２ａは突起部９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄを検知する位置に配設されており、近接センサー９２ｂは長い突起部９０ａのみを検知する位置に配設されている。従って、長い突起部９０ａは近接センサー９２ａ、９２ｂが共に検知でき、突起部９０ｂ，９０ｃ，９０ｄは近接センサー９２ａのみが検知できる。

例えば、図６（ａ）に示すように、センサードッグ９０の突起部９０ａが近接センサー９２ａ、９２ｂの位置にあるとき、近接センサー９２ａ、９２ｂは共に突起部９０ａを検知し、検知信号をＰＬＣ２５に送信している。この状態から回転体Ｒが回転開始し、回転体Ｒが略４５°回転してセンサードッグ９０の突起部９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄが９０^,a，９０^,ｂ，９０^,ｃ，９０^,ｄの位置となったとき、突起部のいずれも近接センサー９２ａ、９２ｂは検知できない状態となっている。更に、回転体Ｒが回転し、図６（ｂ）に示すようにセンサードッグ９０の突起部９０ｄが近接センサー９２ａの位置に到達したとき、近接センサー９２ａは突起部９０ｄを検知して、検知信号をＰＬＣ２５に送信するが、近接センサー９２ｂは突起部のいずれも検知できないから、ＰＬＣ２５は回転体Ｒが図５（ａ）に実線で示す位置から９０°回転したことを検知できる。

近接センサー９２ａ、９２ｂの各々から検知信号が送信されるＰＬＣ２５は、図５（ａ）に示すように近接センサー９２ａ、９２ｂの両方から検知信号が送信された位置から、図５（ｂ）に示すように回転体Ｒが正方向に９０°回転して近接センサー９２ａのみからの検知信号を受信したとき、インバータ２６に回転体Ｒが正方向に９０°回転した信号を送信し、その信号を受信したインバータ２６は駆動モータ２４（図１）を駆動停止する。次いで、ＰＬＣ２５内のタイマーで所定時間経過したとき、ＰＬＣ２５からの信号でインバータ２６は駆動モータ２４を再駆動し、回転体Ｒの正方向の回転を再開する。このようにＰＬＣ２５とインバータ２６とは、駆動モータ２４を正方向に間欠駆動して回転体Ｒを９０°づつ間欠的に正方向に回転する。再度、近接センサー９２ａ、９２ｂの両方からの検知信号を受信したＰＬＣ２５は回転体Ｒが正方向に３６０°回転した信号をインバータ２６に送信し、その信号を受信したインバータ２６は駆動モータ２４を駆動停止して正方向への回転体Ｒの回転を終了する。

正方向の回転が終了してからＰＬＣ２５内のタイマーが所定時間経過したとき、ＰＬＣ２５からの信号でインバータ２６は駆動モータ２４を逆方向に駆動し、回転体Ｒの逆方向への回転を開始する。回転体Ｒが逆方向に９０°回転して近接センサー９２ａのみからの検知信号を受信したＰＬＣ２５は、インバータ２６に回転体Ｒが逆方向に９０°回転した信号をインバータ２６に送信し、その信号を受信したインバータ２６は駆動モータ２４を駆動停止する。次いで、ＰＬＣ２５内のタイマーで所定時間経過したとき、ＰＬＣ２５からの信号でインバータ２６は駆動モータ２４を再駆動し、回転体Ｒの逆方向の回転を再開する。このようにＰＬＣ２５及びインバータ２６は、駆動モータ２４を逆方向に間欠駆動して回転体Ｒを９０°づつ間欠的に逆方向に回転する。再度、近接センサー９２ａ、９２ｂの両方からの検知信号を受信したＰＬＣ２５は、回転体Ｒが逆方向に３６０°回転した信号をインバータ２６に送信し、その信号を受信したインバータ２６は駆動モータ２４を駆動停止して逆方向への回転体Ｒの回転を終了する。

ＰＬＣ２５及びインバータ２６は、駆動モータ２４の駆動開始、駆動停止及び回転方向を制御すると共に、図７（ａ）に示すようにインバータ２６内に多段加速機構及び多段減速機構を有していることが好ましい。
多段加速機構は、駆動開始した駆動モータ２４を所定時間内に徐々に加速して定速回転速度とする機構である。また、多段減速機構は、定速回転速度で駆動されている駆動モータ２４を所定時間内に徐々に減速して停止状態とする機構である。このような多段加速機構及び多段減速機構を有するインバータ２６によれば、駆動モータ２４を、その回転速度を、図７（ｂ）に示すように、駆動開始から徐々に加速されて定速回転速度とし、定速回転速度を所定時間維持した後、徐々に減速して停止状態とすることができる。駆動モータ２４の回転速度を図６（ｂ）に示すパターンとすることにより、回転体Ｒの収納部３２に収納されている鋳物製品の位置や向きを徐々に変更でき、鋳物製品の位置や向きを急激に変更することによる損傷を防止できる。

図１〜図７で説明してきた残留投射材の抜出装置を使用して鋳物製品Ｐの中空部内の残留投射材の抜出方法を図８及び図９を用いて説明する。先ず、エアシリンダー４２ａ，４２ｂを駆動し、図３（ｂ）に示すように閉塞用フリーローラ群３４で閉じられた収納部３２の開口部３１を開き、次いで、図８（ａ）に示すように鋳物製品Ｐを開口部３１から収納部３２に収納する。この鋳物製品Ｐは、断面が矩形状であって、上面と側面の一方側とに中空部が開口されており、中空部内に残留投射材Ｓが存在している。

次いで、エアシリンダー４２ａ，４２ｂを再駆動し、収納部３２の開口部３１を、図３（ｂ）に示すように閉塞用フリーローラ群３４で閉じ、駆動モータ２４を駆動して図８（ｂ）に示すように鋳物製品Ｐを収納した収納部３２を含む回転体Ｒを正方向（矢印Ｍ方向）に回転開始する。回転体Ｒの回転開始と同時に振動モータ４０（図１）が起動され架台１６が振動することから、回転体Ｒの収納部３２に収納された鋳物製品Ｐも振動されつつ、回転体Ｒの回転に伴ってフリーローラ群３０のフリーローラ３０ａ上を滑って向き及び位置が変更される。この鋳物製品Ｐの向き及び位置を徐々に変更するには、図７（ｂ）に示すように回転体Ｒの回転速度を回転開始から徐々に加速して定速回転速度とし、定速回転速度を所定時間維持した後、徐々に減速して停止状態とすることが好ましい。
尚、振動モータ４０は、鋳物製品Ｐの中空部内の残留投射材Ｓの抜出操作が終了するまで連続駆動されている。

図８（ｃ）に示すように回転体Ｒが正方向に９０°回転し、近接センサー９２ａ（図６（ｂ））のみがセンサードッグ９０の突起部９０ｄを検知したとき、回転体Ｒは一時停止する。この回転体Ｒが一時停止している間も、振動モータ４０は駆動されており、回転体Ｒは振動され続けている。図８（ｃ）に示す鋳物製品Ｐも、図８（ｂ）に示す収納部３２内に収納されたときの鋳物製品Ｐの向きから９０°転回されているが、鋳物製品Ｐの下面に中空部が開口されておらず、中空部内に残留投射材Ｓは抜き出すことができない。

更に、一時停止時間が経過したとき、回転体Ｒの正方向への回転を再開し。図８（ｄ）に示すように回転体Ｒを更に９０°回転して、回転体Ｒの回転を一時停止する。図８（ｄ）に示す回転体Ｒの収納部３２は、底部が閉塞用フリーローラ群３４で形成されている状態となり、鋳物製品Ｐも、図８（ｂ）に示す収納部３２内に収納されたときの鋳物製品Ｐの向きから１８０°転回されている。このような向きの鋳物製品Ｐは、下面に開口している中空部が存在しており、その中空部の残留投射材Ｓは抜き出され、閉塞用フリーローラ群３４の隙間から収納部３２外に排出され、収容容器６０（図１）に収容される。

再度、一時停止時間が経過したとき、回転体Ｒの正方向への回転を再開し、図８（ｅ）に示すように回転体Ｒを更に９０°回転して、回転体Ｒの回転を一時停止する。図８（ｅ）に示す回転体Ｒの収納部３２は、図８（ａ）では収納部３２の側面を形成していたフリーローラ群３０で底部が形成されている状態となり、鋳物製品Ｐも、図８（ｄ）に示す収納部３２内に収納されたときの鋳物製品Ｐの向きから９０°転回されている。このような向きの鋳物製品Ｐは、下面に開口している中空部が存在しており、その中空部の残留投射材Ｓは抜き出され、フリーローラ群３０の隙間から収納部３２外に排出され、収納容器６０に収容される。

一時停止時間が経過したとき、回転体Ｒの正方向への回転を再度開始し、回転体Ｒを更に９０°回転し、図９（ａ）の状態となったとき、近接センサー９２ａ，９２ｂ（図６（ａ））の両方がセンサードッグ９０の突起部９０ａを検知し、回転体Ｒは一時停止する。図９（ａ）に示す収納部３２内の鋳物製品Ｐは、図８（ｂ）〜図８（ｅ）に示す回転体Ｒの正方向への回転により、その上面と側面の一方側とに開口された中空部の内部には、残留投射材が殆ど存在していないが、中空部内の残留投射材Ｓの除去を完全なものとすべく、一時停止時間が経過したとき、回転体Ｒを図９（ａ）に示すように逆方向（矢印Ｎ方向）に回転する。回転体Ｒの逆方向への回転は、図８（ｂ）〜図８（ｅ）に示す正方向への回転と同様に、振動モータ４０による振動が付与されつつ、９０°づつの間欠回転である。

図９（ｂ）は回転体Ｒ逆方向に９０°回転して一時停止した状態であり、鋳物製品Ｐの下面に開口している中空部内に残留投射材Ｓが残留していれば、抜き出される。図９（ｃ）は、回転体Ｒを図９（ｂ）に示す状態から逆方向に９０°回転して一時停止した状態であり、鋳物製品Ｐの下面に開口している中空部内に残留投射材Ｓが残留していれば、抜き出される。図９（ｄ）は、図９（ｃ）に示す状態から逆方向に９０°回転して一時停止した状態であり、鋳物製品Ｐの下面に開口している中空部は存在せず、中空部内の残留投射材Ｓは抜き出すことができない。図９（ｄ）に示す状態から逆方向に９０°回転し、再度、図９（ａ）に示す状態となったとき、鋳物製品Ｐの中空部の残留投射材Ｓの抜出操作を完了し、駆動モータ２４及び振動モータ４０の駆動が停止される。

次いで、エアシリンダー４２ａ，４２ｂを駆動し、図３（ｂ）に示すように閉塞用フリーローラ群３４で閉じられた収納部３２の開口部３１を開き、図９（ｅ）に示すように、収納部３２内の鋳物製品Ｐを開口部３１から取り出す。この鋳物製品Ｐの中空部内に残留投射材Ｓは存在していない。

図１〜図９に示す残留投射材の抜出装置によれば、フリーローラ群３０及び閉塞用フリーローラ群３４で形成された収納部３２内に収納した鋳物製品Ｐに振動を付与しつつ間欠的に回転することから、鋳物製品Ｐの中空部内の残留投射材は、鋳物製品Ｐが所定方向を向いたとき、中空部の開口部から抜き出される。従って、鋳物製品Ｐが重量物である場合でも、鋳物製品Ｐの位置及び向きを簡単に変更しつつ振動を付与でき、鋳物製品Ｐの中空部の残留投射材を確実に抜き出すことができる。

本発明の残留投射材の抜出装置は、内壁面にブラスト研磨を施した中空部内に残留する残留投射材を鋳物製品から抜き出す装置として用いることができる。

１０：抜出装置、１２：基台、１４：ラバースプリング、１６：架台、１６ａ，１６ｂ：一対の支承台、１８ａ：駆動軸，１８ｂ：従動軸、２０ａ，２０ｂ：板体、２２ａ，２２ｂ：ベアリング、２４：駆動モータ、２５：ＰＬＣ、２６：インバータ、２８：補強板、３０：フリーローラ群、３０ａ：フリーローラ、３１：開口部、３２：収納部、３４：閉塞用フリーローラ群、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ：閉塞用フリーローラ、３６ａ，３６ｂ：一対のアーム部材、３６ｃ，３６ｄ：一対のアーム部材、３８ａ，３８ｂ：補強板、３９ａ，３９ｂ：軸、４０：振動モータ、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ：ローラ取付板、４２ａ，４２ｂ：エアシリンダー、５０：エア配管、５２：逆止弁、５４：三方向電磁弁、５４ａ，５４ｂ：ソレノイド、５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｃ，５６ｄ：スピードコントローラ、５８ａ，５８ｂ：圧力スイッチ、６０：収容容器、７０：空気自由継手、７２ａ，７２ｂ：空気孔、７４ａ，７４ｂ ：空気通路、７６：リング部材、７８：固定スリーブ、８０ａ：周溝、８２ａ，８２ｂ：空気孔、８４ａ，８４ｂ：空気供給口、８６：Ｏリング、９０：センサードッグ、９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ：突起部、９２ａ，９２ｂ：近接センサー、Ｍ，Ｎ：矢印、Ｐ：鋳物製品、Ｑ：制御部、Ｒ：回転体、Ｓ：残留投射材

Claims (9)

1. 鋳物製品の表面に開口する中空部の内壁面をブラスト研磨して、前記中空部内に残留する投射材を前記中空部から抜き出す装置は、
   基台上に振動吸収部材を介して載置された架台に、所定距離を介して立設された一対の支承台に回転自在に支承され、正逆方向に間欠的に回転可能の駆動モータで回転駆動される駆動軸及び前記駆動軸の回転に伴って回転する従動軸と、前記駆動軸と前記従動軸との間に回転自在に装着され、前記鋳物製品が開口部から挿入されて収納される収納部及び前記開口部を開閉する開閉機構を備える回転体と、前記回転体が装着された前記架台を振動する振動モータとを具備し、
   前記収納部は、その横断面形状がコ字状であって、前記投射材の通過可能の隙間を介して回転自在に並設された複数本のフリーローラから成るフリーローラ群で側壁部及び底部が形成され、
   且つ前記開閉機構は、前記開口部を閉塞可能となるように前記投射材が通過可能の隙間を介して回転自在に並設された複数本の閉塞用フリーローラから成る閉塞用フリーローラ群と、前記開口部の閉塞位置と開口位置とに位置するように、前記閉塞用フリーローラ群を回動する回動駆動機構とを具備することを特徴とする残留投射材の抜出装置。
2. 前記収納部は、前記駆動軸と前記従動軸とに装着され、互いに対向する一対の板体と、前記一対の板体の間に架け渡された前記フリーローラ群とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の残留投射材の抜出装置。
3. 前記回動駆動機構は、前記収納部の外側に回動可能に設けられ、前記閉塞用フリーローラ群が架け渡されている一対のアーム部材と、
   前記閉塞用フリーローラ群が前記開口部の閉塞位置と開口位置とに位置するように、前記一対のアーム部材を回動する回動駆動装置とを具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の残留投射材の抜出装置。
4. 前記一対のアーム部材が二組設けられ、前記一対のアーム部材の一方組に前記閉塞用フリーローラ群の一部を構成する前記複数本の閉塞用フリーローラが回転自在に架け渡されていると共に、前記一対のアーム部材の他方組に前記閉塞用フリーローラ群の残りを構成する前記複数本の閉塞用フリーローラが回転自在に架け渡され、前記一対のアーム部材の各組に架け渡された前記閉塞用フリーローラの各々が前記開口部の閉塞位置と開口位置とに位置するように、前記一対のアーム部材の各組を回動する回動駆動装置が設けられていることを特徴とする請求項３記載の残留投射材の抜出装置
5. 前記回動駆動装置が、エアシリンダーであることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の残留投射材の抜出装置。
6. 前記回動駆動装置が、前記収納部と共に回転するエアシリンダーであって、前記エアシリンダーへの空気給排通路には、前記従動軸の外周面に開口された第１空気孔と、前記従動軸の中心軸に沿って穿設され、前記第１空気孔に連結されている空気通路と、前記従動軸の端部に挿入されて回り止された固定スリーブと、前記固定スリーブの内周面と摺接する前記従動軸の端部の外周面に周設された周溝と、前記周溝内に開口され、前記空気通路に連結されている第２空気孔と、前記周溝に対応して前記固定スリーブに形成され、前記周溝に圧縮空気を給排する空気給排口とを具備する空気自由継手が用いられていることを特徴とする請求項４又は請求項５項記載の残留投射材の抜出装置。
7. 前記エアシリンダーが、前記一対の板体の各々の外側に設けられている請求項５又は請求項６記載の残留投射材の抜出装置。
8. 前記エアシリンダーには、圧縮空気の供給が停止したとき、前記一対のアーム部材を所定位置に保持して、前記閉塞用フリーローラによる前記収納部の開口部の閉塞を維持できるロック機構が設けられていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項記載の残留投射材の抜出装置。
9. 前記駆動モータを制御する制御部が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載の残留投射材の抜出装置。

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