JP2022064248A - Blast device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークにブラスト加工を施すブラスト装置に関する。 The present invention relates to a blasting device that blasts a work.
一般的に、軸、ピン、ボルト、ギヤ等の小さな金属製ワークを製品化するには、ワークにブラスト加工を施すことで製品化されるものがある。ワークには様々な形状、サイズ、材質等があり、1つのブラスト装置で様々なワークに対応するには、ワーク毎に多方向からブラスト粒(研磨剤)を吹き付ける必要がある。このようなブラスト粒を吹き付けるブラスト装置として、例えば、特許文献1に記載されたブラスト装置が知られている。
Generally, in order to commercialize a small metal work such as a shaft, a pin, a bolt, or a gear, there is a product that is commercialized by blasting the work. There are various shapes, sizes, materials, etc. of the work, and in order to support various works with one blasting device, it is necessary to spray blast particles (abrasive) from multiple directions for each work. As a blasting device for spraying such blasting particles, for example, the blasting device described in
特許文献1のブラスト装置は、覗き窓が設けられた作業ボックスの中にブラスト粒を噴射するブラストガンが備えられている。作業者は、作業ボックスに形成された2つの作業者腕入口から腕を入れて、一方の手でワークを持ち、他方手でブラストガンを持ち、このブラストガンで多方向からブラスト粒をワークに吹き付ける。
The blasting device of
特許文献1のブラスト装置では、ワークに対して多方向からブラスト粒を吹き付けることができるが、1つ1つのワークに対して作業を行ううえ、ワークの角度やブラストガンの角度を作業者が手で動かす必要があるため、手間がかかり作業時間が長くなる。この対策として特許文献2のブラスト装置が知られている。
In the blasting device of
特許文献2のブラスト装置は、基枠に回転可能に設けられた八角形缶体と、八角形缶体の内部に設けられブラスト粒を噴射するブラスト噴射ノズルと、八角形缶体を回転駆動させるギアードモータと、を備えている。作業者が八角形缶体の中にワークを投入し、ブラスト噴射ノズルからブラスト粒を噴射し、八角形缶体を回転させることで、ワークとブラスト粒が混ざり合いながら移動し、ブラスト加工がなされる。 The blasting device of Patent Document 2 rotationally drives an octagonal can body rotatably provided on the base frame, a blast injection nozzle provided inside the octagonal can body to inject blast particles, and an octagonal can body. It is equipped with a geared motor. The worker throws the work into the octagonal can body, injects the blast particles from the blast injection nozzle, and rotates the octagonal can body, so that the work and the blast particles move while being mixed and blasting is performed. To.
特許文献2のブラスト装置では、種類の異なる複数のワークにいわゆるバッチ処理で一度にブラスト加工を施す。しかし、ブラスト加工終了後に、八角形缶体からワークと共にブラスト粒を排出し、篩網でブラスト粒を振るい落としてからワークを取出して仕分けする必要があるので時間がかかる。このため、作業が煩雑になり手間がかかる。また、ブラスト装置に回転駆動用のギアードモータや軸受などの回転機構が必要になり装置が大型で複雑になる。 In the blasting apparatus of Patent Document 2, a plurality of workpieces of different types are blasted at once by so-called batch processing. However, after the blasting process is completed, it takes time because it is necessary to discharge the blast particles together with the work from the octagonal can body, shake off the blast particles with a sieve net, and then take out the work and sort it. Therefore, the work becomes complicated and time-consuming. Further, the blasting device requires a rotating mechanism such as a geared motor for rotating drive and a bearing, which makes the device large and complicated.
本発明は、以上の点に鑑み、ブラスト加工の時間を短くして生産性を向上することができ、且つ小型で簡単な機構のブラスト装置を提供することを課題とする。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a blasting device having a small and simple mechanism, which can shorten the blasting time and improve the productivity.
上記目的を達成するため、本発明のブラスト装置は、
ワークにブラスト加工を施すブラスト装置であって、
ブラスト本体部と、前記ブラスト本体部の内部に曲面を含んで滑らかに接続された内壁で形成され前記ワークが投入されるドラム室と、前記ドラム室に接続され前記ドラム室の内壁に沿ってエアーを吹き込むブラストエアー通路と、を備えていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the blasting device of the present invention is used.
A blasting device that blasts the work.
A drum chamber formed by a blast main body and an inner wall smoothly connected to the inside of the blast main body including a curved surface and into which the work is loaded, and air connected to the drum chamber and along the inner wall of the drum chamber. It is characterized by having a blast air passage for blowing in.
好ましくは、前記ドラム室は、正面視で横長の長円または真円形状に形成されており、
前記ドラム室の上部に形成され前記ワークが投入される上部投入口と、前記ドラム室の下部に形成され前記ワークが取り出される下部取出し口と、を備えている。
Preferably, the drum chamber is formed in a horizontally long oval or perfect circle shape when viewed from the front.
It is provided with an upper loading port formed in the upper part of the drum chamber and into which the work is loaded, and a lower ejection port formed in the lower part of the drum chamber and from which the work is taken out.
好ましくは、前記ブラスト本体部には、前記下部取出し口を開閉可能に塞ぐ取出し口蓋と、前記ドラム室の左右の側部から前記内壁に沿って下方に開口して形成され前記取出し口蓋上に前記ワークを寄せ集めるためのエアーを吹き込む寄せ集めエアー通路と、を備えている。 Preferably, the blast main body portion is formed with an take-out palate that opens and closes the lower take-out port, and is formed by opening downward from the left and right side portions of the drum chamber along the inner wall, and is formed on the take-out palate. It is equipped with a gathering air passage that blows air to gather the workpieces.
好ましくは、前記ワークをブラスト加工するためのブラスト粒を貯留するブラストタンクと、前記ブラスト本体部に形成され前記ドラム室と外部を連通すると共に前記ブラストタンクに接続されたブラスト粒回収路と、前記ドラム室に接続され前記ブラスト粒を排出するためのエアーを吹き込む排出エアー通路と、を備えている。 Preferably, the blast tank for storing the blast grains for blasting the work, the blast grain recovery path formed in the blast main body portion, communicating the drum chamber with the outside, and connecting to the blast tank, and the above. It is provided with a discharge air passage that is connected to the drum chamber and blows air for discharging the blast particles.
好ましくは、前記ブラスト装置は、ブラスト本体部と、前記ブラスト本体部の内部に曲面を含んで滑らかに接続された内壁で形成され前記ワークが投入されるドラム室と、前記ドラム室に接続され前記ドラム室の内壁に沿ってエアーを吹き込むブラストエアー通路と、を備えている。 Preferably, the blasting device is connected to the drum chamber, which is formed of a blast main body portion, an inner wall smoothly connected to the inside of the blast main body portion including a curved surface, and into which the work is loaded, and the drum chamber. It is equipped with a blast air passage that blows air along the inner wall of the drum chamber.
好ましくは、前記ブラスト粒回収路は、前記ワークの外形の大きさよりも小さい径に形成され、且つ前記ブラスト本体部に複数形成されている。 Preferably, the blast grain recovery path is formed in a diameter smaller than the outer diameter of the work, and a plurality of the blast grain recovery paths are formed in the blast main body portion.
かかる構成によれば、ワークをドラム室に投入して内壁に沿ってエアーを吹き込むことで、ワークが曲面を含んで滑らかに接続された内壁に沿って移動し、ブラスト粒とドラム室内を入り乱れながら回るので、短時間でブラスト加工が可能となる。一般的な従来技術では複数のワークをバッチ処理するため仕分けが必要となり例えば15分の時間が掛かるところ、本発明の実施例では仕分け作業が不要となり1分30秒程度の短時間でブラスト加工が完了するので、ブラスト加工の時間を短くして生産性を向上させることができる。さらに、従来技術のような回転駆動用のギアードモータや軸受などの回転機構が不要であるため、小型で簡単な機構のブラスト装置にすることができる。 According to this configuration, by throwing the work into the drum chamber and blowing air along the inner wall, the work moves along the smoothly connected inner wall including the curved surface, and the blast grains and the drum chamber are confused. Since it rotates, blasting can be performed in a short time. In the general conventional technique, sorting is required for batch processing of a plurality of workpieces, which takes, for example, 15 minutes. However, in the embodiment of the present invention, sorting work is unnecessary and blasting can be performed in a short time of about 1 minute and 30 seconds. Since it is completed, the blasting time can be shortened and the productivity can be improved. Further, since a rotation mechanism such as a geared motor for rotational drive or a bearing as in the prior art is not required, a blast device having a small and simple mechanism can be obtained.
本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は概念的(模式的)に示すものとする。また、本発明のブラスト装置60が配置される生産システム(生産ライン)の一例を示し、その中でブラスト装置60を詳細に説明するものとする。
The embodiment for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are conceptually (schematically) shown. Further, an example of a production system (production line) in which the
本発明の実施例に係る生産システム10全体について説明する。
図1、図2に示されるように、生産システム10は、金属製のワークW(図3参照)を切削加工する加工装置20と、ワークWを焼入れ及び焼戻しする熱処理装置30と、ワークWをブラスト加工するブラスト装置60と、ワークWを研削加工する研削盤80と、ワークWを梱包する梱包装置90とを備えている。
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the
生産システム10は、加工装置20、熱処理装置30、ブラスト装置60、研削盤80、及び梱包装置90が、この順に平面視でU字状に配置されている。また、ブラスト装置60は、熱処理装置30に隣接して配置されている。このように配置されたU字状の中に作業員Pが入り、各装置の操作及びワークWのセットを行う。また、各装置は制御部により動作制御されている。
In the
次に生産システム10全体の作用を説明する。
生産システム10の処理工程のフローは、ワークWを加工装置20で切削加工し(加工工程)、加工装置20で加工されたワークWを熱処理装置30で熱処理し(熱処理工程)、熱処理装置30を熱処理されたワークWをブラスト装置60でブラスト加工し(ブラスト工程)、ブラスト装置60でブラスト加工されたワークWを研削盤80で研削し(研削工程)、研削盤80で研磨されたワークWを梱包装置90で梱包する(梱包工程)となる。
Next, the operation of the
In the flow of the processing process of the
次に本発明の効果を説明する。
かかる構成によれば、生産システム10では、各装置が工程順に平面視でU字状に配置されているので、生産システム10全体として省スペース化され、作業員PがU字状の中に入ることでほぼ移動せずに向きを変えるだけ全ての装置を操作することができ、作業性がよく生産性を向上させることができる。さらに、ブラスト装置60を熱処理装置30に隣接して配置することで、作業者によるワーク搬送の工数を削減できる。
Next, the effect of the present invention will be described.
According to this configuration, in the
次に熱処理装置30で採用されている高周波誘導加熱の基本原理について説明する。
図3に示されるように、熱処理装置30(図6参照)は、ワークWを急速に昇温する急速昇温機構32を備えており、この急速昇温機構32に例えばコイル33が設けられている。コイル33は高周波変換器34に接続され、高周波変換器34は高周波電源35に接続されている。
Next, the basic principle of high-frequency induction heating adopted in the
As shown in FIG. 3, the heat treatment apparatus 30 (see FIG. 6) is provided with a rapid
交流の高周波電源35に接続されたコイル33の中に金属製の棒状ワークWを挿入すると、コイル33とワークWは非接触の状態であるにもかかわらずワークWが自己発熱する。これは誘導加熱によるものであり、交流電流によってワークWの表面付近に高密度のうず電流が発生し、それによるジュール熱でワークWの表面が発熱するものである。
When the metal rod-shaped work W is inserted into the
次に比較例に係る焼入れ、焼戻しの時間と温度の関係、及び実施例に係る焼入れ、焼戻しの時間と温度の関係について説明する。なお、関係図はいずれも同じにワークについて要する時間を横軸に示している。 Next, the relationship between the quenching and tempering time and the temperature according to the comparative example, and the relationship between the quenching and tempering time and the temperature according to the example will be described. In each of the relationship diagrams, the time required for the work is shown on the horizontal axis.
図4に示されるように、(a)は比較例に係る燃焼式の炉による焼入れの時間と温度の関係を示す図であり、830℃への昇温に20分、830℃の温度保持に60分、冷却に数分の合計約90分の時間がかかる。(b)は比較例に係る燃焼式の炉による焼戻しの時間と温度の関係を示す図であり、200℃への昇温に20分、200℃の温度保持に60分、冷却に15分の合計約95分の時間がかかる。(c)は実施例に係る電気式の急速昇温機構を備えた焼入れ炉による焼入れの時間と温度の関係を示す図であり、830℃への昇温に1.2秒、830℃の温度保持に20秒、冷却に数十秒の合計約1分の時間がかかる。(d)は実施例に係る電気式の加熱機構を備えた焼戻し炉による焼戻しの時間と温度の関係を示す図であり、200℃への昇温に数分、200℃の温度保持に十数分、冷却に数分の合計約21分の時間がかかる。 As shown in FIG. 4, (a) is a diagram showing the relationship between the quenching time and the temperature in the combustion type furnace according to the comparative example, in which the temperature is raised to 830 ° C for 20 minutes and the temperature is maintained at 830 ° C. It takes about 90 minutes in total for 60 minutes and several minutes for cooling. (B) is a figure showing the relationship between the tempering time and the temperature by the combustion type furnace according to the comparative example, and it takes 20 minutes to raise the temperature to 200 ° C, 60 minutes to maintain the temperature at 200 ° C, and 15 minutes to cool. It takes about 95 minutes in total. (C) is a figure showing the relationship between the quenching time and the temperature by the quenching furnace equipped with the electric rapid temperature rise mechanism according to the embodiment, and it takes 1.2 seconds to raise the temperature to 830 ° C and the temperature is 830 ° C. It takes about 1 minute in total, 20 seconds for holding and several tens of seconds for cooling. (D) is a diagram showing the relationship between the tempering time and the temperature by the tempering furnace equipped with the electric heating mechanism according to the embodiment, in which the temperature is raised to 200 ° C for several minutes and the temperature is maintained at 200 ° C for more than ten minutes. It takes a total of about 21 minutes for a few minutes to cool down.
このように同じ品質のワークを得るために、比較例の従来技術による焼入れ、焼戻しの合計時間は約185分であるのに対し、実施例による焼入れ、焼戻しの合計時間は約22分程度と、大幅に時間短縮されている。 In order to obtain a workpiece of the same quality in this way, the total time of quenching and tempering according to the comparative example is about 185 minutes, whereas the total time of quenching and tempering according to the example is about 22 minutes. The time has been greatly reduced.
次に熱処理装置30について説明する。
図5、図6に示されるように、熱処理装置30は、ワークW(図7参照)を直接昇温可能な電気式の急速昇温機構32によりワークWを個別で連続的に焼入れする焼入れ炉31と、電気式の加熱機構42によりワークWを連続的に焼戻しする焼戻し炉41と、を備えている。具体的には、熱処理装置30は、単一の焼入れ炉31と、異なる所定の時間でワークWを加熱する第1の焼戻し炉41a及び第2の焼戻し炉41bと、焼入れ炉31からのワークWの流れを第1の焼戻し炉41a又は第2の焼戻し炉41bのいずれかに切り換える切り換え機構51と、を備えている。
Next, the
As shown in FIGS. 5 and 6, the
焼入れ炉31は、短いトンネル状の炉であり、炉内温度を保つ保温壁36と、この保温壁36に設けられワークWを急速に昇温する電気式の急速昇温機構32と、トンネル状の保温壁36内に設けられワークWを案内する案内通路37と、案内通路37の基端側に設けられ案内通路37内のワークWを送り出す送り棒38aを有した送り出し機構38と、案内通路37の先端側に設けられワークWを冷却する冷却剤を噴射する冷却ジャケット39と、を備えている。
The quenching
また、急速昇温機構32は、ワークWを高周波加熱で焼入れするコイル33を備えている。冷却ジャケット39は、水路39aを介して冷却剤を送り出すポンプ39bに接続されている。なお、実施例では冷却剤を水としたが、オイルであってもよく、ワークWを冷却できれば材質は問わない。
Further, the rapid
焼戻し炉41(41a、41b)は、焼入れ炉31よりも長いトンネル状の炉であり、炉内温度を保つ保温壁44と、この保温壁44に設けられワークWを加熱する電気式の加熱機構42と、長いトンネル状の保温壁44内を通過して設けられワークWを搬送するコンベア45と、コンベア45の出口側に設けられコンベア45のワークWを次工程に案内するシューター46と、を備えている。なお、実施例では、2つ配置した焼戻し炉41のうち、高温側を第1の焼戻し炉41a、低温側を第2の焼戻し炉41bとしている。
The tempering furnace 41 (41a, 41b) is a tunnel-shaped furnace longer than the quenching
また、加熱機構42は、ワークWをバンドヒーター等で加熱し、的確な温度で焼戻しする為の複数の熱電対43を所定の間隔を開けて備えている。このため、コンベア45上でゆっくりと搬送されるワークWを所定の温度で加熱し続けることができる。
Further, the
切り換え機構51は、台52と、焼戻し炉41の長手方向と垂直に交わる方向に延びるようにして台52に設けられたレール53と、レール53に移動可能に設けられ第1の焼戻し炉41a及び第2の焼戻し炉41bを支持する移動支持部54と、台52に設けられ移動支持部54を進退させるシリンダ55と、を備えている。
The
なお、実施例では、切り換え機構51は第1の焼戻し炉41a及び第2の焼戻し炉41bを横方向に移動させてワークWの流れを切り換えるものとしたが、これに限定されず、単一の焼入れ炉31をシリンダ等で横方向に進退させてワークWの流れを切り換えるものや、案内通路37の先端側に、案内方向を切り換え可能な案内シューター56でワークWの流れを切り換えるものとしてもよい。また、実施例では、焼戻し炉41を2つ設けたが、これに限定されず、焼戻し炉41は、1つ、3つ、4つでもよく、ワークWの種類に応じて焼戻しができれば数は問わない。
In the embodiment, the
次に熱処理装置30の作用について説明する。
図7の(a)に示されるように、熱処理装置30において、ワークW2が焼入れ炉31の案内通路37の基端側に投入される(焼入れ投入工程)。(b)に示されるように、ワークW2は送り出し機構38の送り棒38aにより急速昇温機構32の位置に移動され、高周波誘導加熱により焼入れされる(焼入れ加熱工程)。(c)に示されるように、ワークW2は送り出し機構38の送り棒38aにより案内通路37の先端側から案内シューター56に送り出される。ワークW2は冷却ジャケット39からの冷却剤により急冷される(焼入れ工程)。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 7A, in the
図7の(d)に示されるように、焼入れが完了したワークW2は第2の焼戻し炉41bに移動される。また、送り出し機構38の送り棒38aが原点復帰し、次のワークW2が焼入れ炉31に投入される(焼戻し投入工程)。(e)に示されるように、第2の焼戻し炉41b内のワークW2はコンペア45によって第2の焼戻し炉41b内を移動し、複数の加熱機構42により焼戻しされる。その間、焼入れ炉31では次のワークW2が焼入れされる。
As shown in FIG. 7 (d), the work W2 that has been quenched is moved to the
図7の(f)に示されるように、第2の焼戻し炉41b内のワークW2はコンベア45によりさらに第2の焼戻し炉41b内を移動し、所定の温度に保たれる。その間、次のワークW2の焼入れが完了し、急冷後に第2の焼戻し炉41b内に移動し、複数のワークW2が第2の焼戻し炉41bで連続的に焼戻しされる(焼戻し加熱工程)。
As shown in FIG. 7 (f), the work W2 in the
図8の(a)に示されるように、4つのワークW2が第2の焼戻し炉41b内で焼戻しされている。異なる種類のワークW1が焼入れ炉31に投入されると、(b)に示されるように、切り換え機構51(図5参照)により第1の焼戻し炉41aに切り換えられ、ワークW1の流れが第1の焼戻し炉41aに切り換えられる(切り換え工程)。そして、焼入れが完了したワークW1は第1の焼戻し炉41aに送り出される。複数のワークW1が第1の焼戻し炉41aで連続的に焼戻しされる。その間も第2の焼戻し炉41bでは複数のワークW2の焼戻しが続けられ、焼戻しが完了した後(焼戻し工程)、シューター46に送り出される(送り出し工程)。
As shown in FIG. 8A, the four workpieces W2 are tempered in the
次に本発明の効果を説明する。
かかる構成によれば、熱処理装置30は、ワークWを直接昇温可能な電気式の急速昇温機構32によりワークWを個別に連続的に焼入れする焼入れ炉31を備えている。電気式の急速昇温機構32として、例えばコイル33に高周波磁界を発生させてワークWに生じる誘導電流により加熱する高周波誘導加熱、電子ビームをワークWに照射する電子加熱、高出力レーザーをワークWに当てて発熱させるレーザー加熱、反射鏡を使用して光源からの光を一点に集めて加熱する集光加熱等がある。
Next, the effect of the present invention will be described.
According to such a configuration, the
このようなワークWを直接加熱する電気式の急速昇温機構32であれば、従来技術のようなガスや重油等を熱源とする燃焼式の炉や電気抵抗により炉内全体を加熱する抵抗加熱式の炉とは異なり、本発明ではワークW自体を急速に昇温することができ、加熱開始の立ち上がりから数秒でワークWを目標の温度に昇温することができる。このため焼入れ時間は、従来技術の燃焼式の炉で80分以上かかっていたものが、本発明では1分もかからず、大幅に短縮することができる。さらに、焼戻しの時間も、従来技術の燃焼式の炉で90分以上かかっていたものが、本発明の電気式の加熱機構では20分程度に短縮できる。この結果、少なくとも金属製のワークWを加工する加工装置20と、熱処理を施す熱処理装置30と、ブラスト加工を施すブラスト装置60とを備えた生産システム10全体として、多品種少量のワークWを製品化するサイクルタイムを短縮し、生産性を向上することができる。
If the electric rapid
さらに、コイル33でワークWを囲うことで、高周波加熱によりワークWを急速に加熱することができる。このため、焼入れの時間を短縮してより生産性を向上させることができる。
Further, by surrounding the work W with the
さらに、ワークWを直接昇温可能な電気式の急速昇温機構32により個別に連続的に焼入れするので、単一の焼入れ炉31で異なるサイズのワークWに対応することができる。また、ワークWのサイズや種類により焼戻しの温度が異なるところ、温度の異なる複数の焼戻し炉41を備え、切り換え機構51でワークWの流れを適切な温度の焼戻し炉41に切り換えるので、ワークWのサイズや種類が異なってもタイムロスすることなく連続的に焼戻しすることができる。このため、生産性を向上させることができる。
Further, since the work W is continuously and individually quenched by the electric
さらに、ワークW(W1、W2)は、外形の最大肉厚部分の寸法が7mm以下である。一般的に、焼戻しには外形寸法が1インチで1時間必要とされる。本発明の実施例では、ワークW(W1、W2)の外形の最大肉厚部分の寸法が7mm以下としたので、焼戻しの時間を20分以下と短時間にでき、生産性を向上させることができる。さらに、軸状、ピン状、ボルト状のワークWであれば、表面に熱処理が施されていれば製品としての性能を十分満足するものもあるため、部分的に加熱する電気式の急速昇温機構32及び加熱機構42によって効率的に熱処理を行い、生産性をより向上させることができる。
Further, the work W (W1, W2) has a dimension of a maximum wall thickness portion of an outer shape of 7 mm or less. Generally, tempering requires an external dimension of 1 inch for 1 hour. In the embodiment of the present invention, since the dimension of the maximum wall thickness portion of the outer shape of the work W (W1, W2) is 7 mm or less, the tempering time can be shortened to 20 minutes or less, and the productivity can be improved. can. Further, in the case of a shaft-shaped, pin-shaped, or bolt-shaped work W, if the surface is heat-treated, the performance as a product may be sufficiently satisfied. The
次にブラスト装置60について説明する。
図9、図10に示されるように、ブラスト装置60は、支持フレーム61と、支持フレーム61の上部に設けられたブラスト本体部62と、ブラスト本体部62の内部に曲面63を含んで滑らかに接続された内壁64で形成されワークWが投入されるドラム室65と、支持フレーム61の下部に設けられたブラスト粒Bを貯留するブラストタンク66とを備えている。
Next, the blasting
As shown in FIGS. 9 and 10, the blasting
また、ブラスト装置60は、ドラム室65に接続されドラム室65の内壁64に沿ってエアーを吹き込むブラストエアー通路67と、ブラストエアー通路67に接続されブラスト粒Bを供給するブラスト粒供給路68と、ブラスト本体部62に形成されドラム室65と外部を連通すると共にブラストタンク66に接続されたブラスト粒回収路69と、ドラム室65に接続されブラスト粒Bを排出するためのエアーを吹き込む排出エアー通路71と、を備えている。
Further, the
また、ブラスト装置60は、ドラム室65が正面視で横長の長円形状に形成されている。ドラム室65の奥側は平面状の壁65aで塞がれている。ドラム室65の手前側は透明な平板65bで塞がれている。ブラスト本体部62には、ドラム室65の上部にワークWが投入される上部投入口72が形成されており、上部投入口72を塞ぐ投入口蓋73が、支持フレーム61に設けられた投入口シリンダ74によって開閉される。ブラスト本体部62には、ドラム室65の下部にワークWが取り出される下部取出し口75が形成されており、下部取出し口75を塞ぐ取出し口蓋76が、支持フレーム61に設けられた取出し口シリンダ77によって開閉される。
Further, in the
ブラスト本体部62には、ドラム室65の左右の側部から内壁64に沿って下方に開口し、且つ取出し口蓋76上にワークWを寄せ集めるためのエアーを吹き込む寄せ集めエアー通路78が形成されている。
The blast
また、ブラストエアー通路67は、通路側への逆流を防止する逆止弁67aが設けられていると共にエアーポンプ67bに接続されている。ブラスト粒供給通路68は、通路側への逆流を防止する逆止弁68aが設けられている。排出エアー通路71は、通路側への逆流を防止する逆止弁71aが設けられていると共にエアーポンプ71bに接続されている。寄せ集めエアー通路78は、通路側への逆流を防止する逆止弁78aが設けられていると共にエアーポンプ78bに接続されている。
Further, the
次にブラスト装置60の作用について説明する。
図11の(a)に示されるように、ブラスト装置60の投入口蓋73が開いた状態で上部投入口72から複数のワークWをドラム室65に投入し、投入口蓋73を閉じる(投入工程)。(b)に示されるように、ブラストエアー通路67からブラスト粒Bと共にエアーをドラム室65内に吹き込む。ブラストエアー通路67にブラスト粒供給路68が合流した付近の負圧によりブラスト粒Bがブラストタンク66から供給される。エアーが長円形の曲面63を含む内壁64に沿って吹き込まれるため、ワークWとブラスト粒Bとが入り乱れながら矢印のようにドラム室65内を回り、ワークWにブラスト加工が施される(ブラスト加工工程)。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 11A, with the charging
図11の(c)に示されるように、ブラストエアー通路67からのエアーの供給を停止する。排出エアー通路71からドラム室65内にエアーを吹き込む。ワークW及びブラスト粒Bドラム室65内を矢印のように回る。このときワークWの外形の大きさよりも小さい径に形成されたブラスト粒回収路69からブラスト粒Bが排出される(ブラスト粒排出工程)。
As shown in FIG. 11 (c), the supply of air from the
図12の(a)に示されるように、左右の寄せ集めエアー通路78からワークWが内壁64に沿って転がる程度の強さでドラム室65内にエアーを吹き込み、ワークWを矢印のように取出し口蓋76上に寄せ集める(エアー寄せ集め工程)。(b)に示されるように、取出し口蓋76を降下させて開き、下部取出し口75からワークWを取り出す(ワーク取出し工程)。(c)に示されるように、取出し口蓋76を閉じて原点復帰させ、投入口蓋73を開ける(原点復帰工程)。
As shown in FIG. 12A, air is blown into the
次に本発明の効果を説明する。
かかる構成によれば、ワークWをドラム室65に投入して内壁64に沿ってエアーを吹き込むことで、ワークWが曲面63を含んで滑らかに接続された内壁64に沿って移動し、ブラスト粒Bとドラム室65内を入り乱れながら回るので、短時間でブラスト加工が可能となる。一般的な従来技術では複数のワークをバッチ処理するため仕分けが必要となり例えば15分の時間が掛かるところ、本発明の実施例では仕分け作業が不要となり1分30秒程度の短時間でブラスト加工が完了するので、生産性を向上させることができる。さらに、従来技術のような回転駆動用のギアードモータや軸受などの回転機構が不要であるため、小型で簡単な機構のブラスト装置60にすることができる。
Next, the effect of the present invention will be described.
According to such a configuration, by throwing the work W into the
さらに、ドラム室65は長円形状であるので、ワークWがドラム室65内を円滑に回ることができ、短時間で均一にブラスト加工することができる。さらに、ドラム室65は横長の長円状であるので、ドラム室65の上部及び下部に広い平面を確保し、それぞれの位置に上部投入口72と下部取出し口75を大きく形成することで、ワークWの投入及び取出しを容易にでき作業性を向上させることができる。このため、生産性を向上させることができる。
Further, since the
さらに、ブラスト本体部62には、下部取出し口75を開閉可能に塞ぐ取出し口蓋76と、ドラム室65の左右の側部から内壁64に沿って下方に開口して形成され取出し口蓋76上にワークWを寄せ集めるためのエアーを吹き込む寄せ集めエアー通路78と、を備えている。このため、従来技術のようにバッチ処理後にブラスト粒を振るい落としてワークを仕分けする必要がない。本発明の実施例では、ドラム室の左右の側部に形成された寄せ集めエアー通路78から内壁64に沿って下方にエアーを吹き出し、ワークWを取出し口蓋76上に集めるので、取出し口蓋76を開けるだけでワークWを取り出すことができる。結果、生産性を向上させることができる。
Further, the blast
さらに、ワークWをブラスト加工するためのブラスト粒Bを貯留するブラストタンク66と、ブラスト本体部62に形成されドラム室65と外部を連通すると共にブラストタンク66に接続されたブラスト粒回収路69と、ドラム室65に接続されブラスト粒Bを排出するためのエアーを吹き込む排出エアー通路71と、を備えている。ブラスト粒回収路69でブラスト粒Bを回収し、排出エアー通路71からのエアーでワークWからブラスト粒Bを吹き飛ばす。このため、従来技術のようにバッチ処理後にブラスト粒を振るい落としてワークにエアーを吹きかけてブラスト粒を飛ばす必要がない。本発明の実施例では、ブラスト粒Bの回収とワークWからブラスト粒Bを吹き飛ばす処理が同時に行われるので、ブラスト加工後の処理時間を短くして生産性を向上させることができる。
Further, a
さらに、ブラスト粒回収路69は、ワークWの外形の大きさよりも小さい径に形成され、且つブラスト本体部62に複数形成されているので、ワークWがドラム室65から出ないようにしたうえで、複数のブラスト粒回収路69から容易にブラスト粒Bを回収することができる。すなわち、網でブラスト粒Bを振るい落とすのと同様の効果を得ることができる。このため、短時間でブラスト粒Bを回収し、生産性を向上させることができる。
Further, since the blast
次に梱包装置90について説明する。
図13、図14、図15に示されるように、梱包装置90は、フレーム91と、ワークW(図16参照)のデータを読み込んでラベルを発行するラベルプリンター92と、ワークWを収納する合成樹脂製の袋93(図16参照)をストックする袋ストック部94と、袋ストック部94から袋93を搬送する搬送機構95と、を備えている。
Next, the
As shown in FIGS. 13, 14, and 15, the
また、梱包装置90は、搬送された袋93を下から受ける袋受け機構100と、ワークWを仮置きして袋93内に入れる袋詰め機構110と、袋93内にオイルを塗布すると共に脱気するオイル塗布脱気機構115と、袋93をシールするシール機構120と、を備えている。
Further, the
搬送機構95は、梱包装置90の前後方向(長手方向)に対してフレーム91に移動可能に且つ昇降可能に設けられている。搬送機構95の下端部には、梱包装置90の幅方向に長く形成された昇降本体部96と、昇降本体部96の下面に設けられた昇降吸着パッド97と、昇降吸着パッド97に接続された吸引ポンプ98と、昇降本体部96の下面に設けられたシリコン製のプレス部99と、を備えている。
The
袋受け機構100は、フレーム91に設けられ昇降吸着パッド97に対向する固定吸着パッド101と、固定吸着パッド101の後側に隣接し且つ固定吸着パッド101よりも低い位置で幅方向に横長に形成されたヒーター102と、ヒーター102の後側に隣接し且つヒーター102よりも高い位置で幅方向に横長に形成されたゴム製のゴム受け部103と、フレーム91に上下方向へ揺動可能に設けられた揺動プレート104と、を備えている。固定吸着パッド101は、吸引ポンプ101aに接続されている。
The
揺動プレート104は、固定吸着パッド101、ヒーター102及びゴム受け部103の周囲を囲うと共にこれらの外周に沿って開口する開口部105が形成された枠板部106と、枠板部106の後端部から後下りに傾斜する下り傾斜部107と、枠板部106の後側の下面に設けられたヒンジ108と、を備えている。揺動プレート104は、フレーム91に設けられた揺動シリンダ109によって揺動される。なお、揺動プレート104が揺動していない状態のとき、枠板部106よりもゴム受け部103の頂点の方が高い位置にある。
The rocking
袋詰め機構110は、ワークWが投入される共に所定位置の開口した袋93の中まで進退可能にフレーム91に設けられているスコップ111と、フレーム91に設けられスコップ111を進退させるスコップ進退機構112と、スコップ111に設けられワークWを押し出すプッシャー113と、プッシャー113を進退させるプッシャー用シリンダ114と、を備えている。
The
オイル塗布脱気機構115は、フレーム91に設けられたノズル用シリンダ116と、ノズル用シリンダ116に進退可能に設けられ袋93内まで進入する上下に薄いノズル117と、ノズル117に接続されオイルを送り出すオイルポンプ118と、ノズル117に接続され空気を吸引する吸引ポンプ119と、を備えている。オイルポンプ118と吸引ポンプ119とは、切り換え弁117aで切り換え可能とされている。なお、切換え弁117aを使用せず、オイルポンプ118と吸引ポンプ119とがそれぞれ独立したノズル117に接続されてもよい。
The oil
シール機構120は、前述した構成要素のうち、搬送機構95と、袋受け機構100と、から構成される。また、フレーム91の下部には、シールされたワークW入りの袋93を、揺動させた揺動プレート104上を滑らせて回収する回収ボックス121が設けられている。
Among the above-mentioned components, the
次に梱包装置90の作用について説明する。
図16の(a)に示されるように、袋ストック部94(図13参照)から想像線で示す搬送機構95の昇降吸着パッド97で袋93を吸着させて搬送する。実線で示す搬送機構95を一旦降下させて、固定吸着パッド101に袋93の下側を吸着させ、搬送機構95を上昇させることで袋93が開口する(袋セット工程)。ワークWが入ったスコップ111を袋93内に前進させ、さらにプッシャー113を前進させてワークWを袋93内に押し込み、プッシャー113を後退させる(ワーク押し込み工程)。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 16A, the
図16の(b)に示されるように、スコップ111を後退させ、ノズル117を袋93内に前進させる(ノズル前進工程)。このとき、揺動プレート104の下り傾斜部107により、ワークWが転がり袋93の奥へ移動するので、ワークWが邪魔になることなく、ノズル117を袋93の入り口に容易に前進させることができる。搬送機構95を降下させ、ゴム受け部103とプレス部99との間でノズル117を挟み軽く抑える。これで袋93の入り口が閉じられる(袋閉じ工程)。さらにオイルポンプ119によりノズル117を介してオイルを袋93内に噴射する(オイル噴射工程)。
As shown in FIG. 16B, the
このとき袋93の入り口が閉じられているので、オイルが外に漏れることがない。さらにゴム受け部103の頂点が枠板部106よりも高い位置にあるので、袋93内に入ったオイルがゴム受け部103で堰き止められて外に漏れ出ることを防止できる。このためオイルの飛散を防止して、無駄になるオイルを低減させることができるうえ、梱包状態を良好にすることができる。
At this time, since the entrance of the
さらに、吸引ポンプ119で袋93内の空気を脱気する(脱気工程)。これにより、袋93内で複数のワークWが衝突して傷が付き易くなることを防止でき、製品化されたワークWの搬送を容易に行うことができる。さらに、脱気することで、オイルを袋93内全体に行きわたらせてムラをなくし、製品化されたワークWの防錆効果等を向上させることができる。図16の(c)に示されるように、ノズル117を袋93から工程させる(ノズル後退工程)。
Further, the air in the
図17の(a)に示されるように、搬送機構95をさらに降下させてプレス部99をヒーター102に押し付けて、袋93の入り口をシールする(シール工程)。(b)に示されるように、搬送機構95を上昇させ、揺動シリンダ109を稼働して揺動プレート104を揺動させ、袋詰めにより製品化されたワークWを滑らせて回収ボックス121(図13参照)に回収させる(袋回収工程)。(c)に示されるように、揺動シリンダ109を稼働させ揺動プレート104を原点復帰させる(原点復帰工程)。
As shown in FIG. 17A, the
次に本発明の効果を説明する。
かかる構成によれば、シール工程の際、揺動プレート104の下り傾斜部107が傾斜しているので、袋93も傾斜し、袋93とヒーター102との接触面を最小限にできる。このため、ヒーター102がシール部以外に接触して袋93に穴が開くことを防止できる。さらに、袋回収工程の際、ヒーター102の周りを囲うように枠板部106があるので、袋93のヒーター102周辺部分を持ち上げて、ヒーター102から袋93を容易に引き離すことができる。
Next, the effect of the present invention will be described.
According to such a configuration, since the downward
次に比較例に係る作業時間積み上げグラフと、実施例に係る作業時間積み上げグラフについて説明する。
図18に示されるように、従来の生産システムである(a)の比較例では、ワーク1本当り段取りに103.8秒、付随作業に44.4秒、付帯作業、イレギュラー対応に2.2秒要していた。この点、実施例の生産システムである(b)では、1本当り段取りに38.3秒、付随作業に32.9秒、付帯作業、イレギュラー対応に2.2秒と、大幅に工数を削減し、目標サイクルタイムの92.3秒もクリアされている。
Next, the work time accumulation graph according to the comparative example and the work time accumulation graph according to the embodiment will be described.
As shown in FIG. 18, in the comparative example of (a), which is a conventional production system, 103.8 seconds for setup per work, 44.4 seconds for incidental work, incidental work, and irregular correspondence 2. It took 2 seconds. In this respect, in the production system (b) of the embodiment, the man-hours are significantly reduced to 38.3 seconds for setup per piece, 32.9 seconds for incidental work, and 2.2 seconds for incidental work and irregular correspondence. It has been reduced and the target cycle time of 92.3 seconds has been cleared.
尚、実施例では、生産システム10は、加工装置20として複合加工装置を備えているが、これに限定されず、加工装置20は一種類の加工を行う加工装置、NCマシニングセンタ、プレス装置、鍛造装置など機械加工が施されていれば加工の種類は問わない。また、実施例では、生産システム10は、研削盤80を備えているが、研削盤80は無くても差し支えない。
In the embodiment, the
実施例では、熱処理装置30は、1つの焼入れ炉31に対して2つの焼戻し炉41としたが、これに限定されず、1つの焼入れ炉31に対して1つ、3つ、4つの焼入れ炉31としてもよい。
In the embodiment, the
実施例では、熱処理装置30の焼入れ炉31の加熱方法として、コイル33による高周波誘導加熱を採用したが、これに限定されず、電気式であれば集光加熱、電子加熱、レーザー加熱であっても差し支えない。
In the embodiment, high frequency induction heating by the
実施例では、ブラスト装置60のドラム室65の形状を正面視で長円または真円形状としたが、これに限定されず、ドラム室65の形状は正面視で楕円形状、円形状などでもよく、内壁64が曲面63で円滑に形成され、エアーによりワークWがドラム室65内を回りつつ移動できれば形状は問わない。
In the embodiment, the shape of the
即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。 That is, the present invention is not limited to the examples as long as the actions and effects of the present invention are exhibited.
本発明の技術は、ワークにブラスト加工を施すブラスト装置に好適である。 The technique of the present invention is suitable for a blasting device that blasts a work.
10… 生産システム
20… 加工装置(複合加工装置)
30… 熱処理装置
31… 焼入れ炉
32… 急速昇温機構
33… コイル
41、41a、41b… 焼戻し炉
42… 加熱機構
43… 熱電対
45… コンベア
46… シューター
51… 切り換え機構
60… ブラスト装置
61… ブラスト本体部
63… 曲面
64… 内壁
65… ドラム室
67… ブラストエアー通路
72… 上部投入口
75… 下部取出し口
80… 研削盤
90… 梱包装置
95… 搬送機構
96… 昇降本体部
97… 昇降吸着パッド
99… プレス部
100… 袋受け機構
101… 固定吸着パッド
102… ヒーター
103… ゴム受け部
104… 揺動プレート
106… 枠板部
107… 下り傾斜部
110… 袋詰め機構
115… オイル塗布脱気機構
117… ノズル
W、W1、W2… ワーク
B… ブラスト粒
10 ...
30 ...
上記目的を達成するため、本発明のブラスト装置は、
ワークにブラスト加工を施すブラスト装置であって、
ブラスト本体部と、前記ブラスト本体部の内部に曲面を含んで滑らかに接続された内壁で形成され前記ワークが投入されるドラム室と、前記ドラム室に接続され前記ドラム室の内壁に沿ってエアーを吹き込むブラストエアー通路と、前記ブラスト本体部に形成され前記ドラム室と外部を連通すると共に前記ワークの外形の大きさよりも小さい径に形成されたブラスト粒回収路と、を備えていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the blasting device of the present invention is used.
A blasting device that blasts the work.
A drum chamber formed by a blast main body and an inner wall smoothly connected to the inside of the blast main body including a curved surface and into which the work is loaded, and air connected to the drum chamber and along the inner wall of the drum chamber. It is characterized by having a blast air passage for blowing in, and a blast grain recovery path formed in the blast main body portion to communicate with the drum chamber and the outside and have a diameter smaller than the outer size of the work. And.
Claims (5)
ブラスト本体部と、前記ブラスト本体部の内部に曲面を含んで滑らかに接続された内壁で形成され前記ワークが投入されるドラム室と、前記ドラム室に接続され前記ドラム室の内壁に沿ってエアーを吹き込むブラストエアー通路と、を備えていることを特徴とするブラスト装置。 A blasting device that blasts the work.
A drum chamber formed by a blast main body and an inner wall smoothly connected to the inside of the blast main body including a curved surface and into which the work is loaded, and air connected to the drum chamber and along the inner wall of the drum chamber. A blasting device characterized by being equipped with a blast air passage that blows in.
前記ドラム室は、正面視で横長の長円または真円形状に形成されており、
前記ドラム室の上部に形成され前記ワークが投入される上部投入口と、前記ドラム室の下部に形成され前記ワークが取り出される下部取出し口と、を備えているブラスト装置。 The blasting device according to claim 1.
The drum chamber is formed into a horizontally long oval or a perfect circle when viewed from the front.
A blasting device including an upper loading port formed in the upper part of the drum chamber and into which the work is loaded, and a lower ejection port formed in the lower part of the drum chamber and from which the work is taken out.
前記ブラスト本体部には、前記下部取出し口を開閉可能に塞ぐ取出し口蓋と、前記ドラム室の左右の側部から前記内壁に沿って下方に開口して形成され前記取出し口蓋上に前記ワークを寄せ集めるためのエアーを吹き込む寄せ集めエアー通路と、を備えているブラスト装置。 The blasting device according to claim 2.
The blast main body is formed by opening a take-out palate that opens and closes the lower take-out port so as to be openable and closable, and opening downward from the left and right side portions of the drum chamber along the inner wall, and the work is brought onto the take-out palate. A blasting device equipped with a gathering air passage that blows air for collecting.
前記ワークをブラスト加工するためのブラスト粒を貯留するブラストタンクと、前記ブラスト本体部に形成され前記ドラム室と外部を連通すると共に前記ブラストタンクに接続されたブラスト粒回収路と、前記ドラム室に接続され前記ブラスト粒を排出するためのエアーを吹き込む排出エアー通路と、を備えているブラスト装置。 The blasting device according to any one of claims 1 to 3.
In the blast tank for storing the blast grains for blasting the work, the blast grain recovery path formed in the blast main body and communicating the drum chamber with the outside and connected to the blast tank, and the drum chamber. A blasting device provided with an exhaust air passage that is connected and blows air to expel the blast particles.
前記ブラスト粒回収路は、前記ワークの外形の大きさよりも小さい径に形成され、且つ前記ブラスト本体部に複数形成されているブラスト装置。
The blasting device according to any one of claims 1 to 4.
A blast device having a diameter smaller than the outer diameter of the work and a plurality of blast grain recovery paths formed in the blast main body.
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