JP2503588Y2 - ショットピ―ニング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、鋼製の部品等を所定位置まで搬送しかつシ
ョットを打付けるショットピーニング装置に関する。

（従来の技術） 熱処理された鋼製部品の疲労強度を高めるための一手
段として、ショットピーニングが知られている。ショッ
トピーニングは、多数のショットを高速でワークの表面
に打付けることにより、ワークの表層部に圧縮残留応力
を生じさせる処理である。

従来、例えば歯車のように比較的小さな部品のショッ
トピーニングを行なう場合、筐体内のターンテーブルに
設けられたワークセット治具にワークを保持し、ターン
テーブルを回転させることによって、ワークを筐体内部
の所定のショット投射エリアまで移動させてから、ショ
ットを打付けるようにしていた。

従来のワークセット治具は、ターンテーブル上に立設
された治具フレームと、この治具フレームの上部に設け
られた上部クランプ手段と、治具フレームの下部に設け
られた下部保持手段などを備えて構成されている。この
ワークセット治具は、Ｖベルトとプーリ等からなる動力
伝達機構を介して、モータによって垂直軸回りに回転駆
動される。

上記ワークセット治具にワークを保持する作業と、シ
ョットピーニング後のワークをワークセット治具から取
出す作業は、上記筐体の前面側に設けられたワーク出し
入れ用開口において作業員が手作業で行なっている。

（考案が解決しようとする課題） 前述した従来のショットピーニング装置においては、
ワークセット治具にワークを脱着する作業に手間がかか
っている。特に、従来の上部クランプ手段はインパクト
レンチ等の工具によって手作業で締付けが行われるた
め、ショットピーニング後のワークを取出す作業と、新
たなワークをセットする作業に時間がかかってしまい、
ショットピーニング工程全体のサイクルタイムを短縮す
る上で妨げになっている。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を果たすために開発された本考案のショット
ピーニング装置は、ワーク出し入れ用開口を有する筐体
と、上記筐体の内部に回転可能に設けられかつ仕切り壁
によって周方向に仕切られた複数の分割室を有するター
ンテーブルと、上記ターンテーブルを回転させるテーブ
ル駆動機構と、上記ターンテーブルの１つの分割室に少
なくとも２台設けられていてそれぞれワークを保持可能
でかつ垂直軸回りに回転自在なワークホルダと、上記各
ワークホルダの下部に設けられた被動側ギヤと、上記分
割室が所定のショット投射エリアに到達した時に上記ワ
ークホルダに保持されているワークにショットを打付け
るショット投射装置と、上記ワークホルダが上記ショッ
ト投射エリアの所定位置に到達した状態において上記被
動側ギヤに噛合わされることによりワークホルダを垂直
軸回りに回転させる駆動側ギヤを備えたワーク回転機構
と、上記ワークホルダが上記ショット投射エリアの所定
位置に到達した状態において上記ワークホルダの上方か
ら降下してきてワーク上部を押さえ付けるワーク押圧機
構とを具備している。

（作用） ワーク出し入れ用開口においてワークホルダに乗せら
れたワークは、ターンテーブルの回転に伴って、ショッ
ト投射エリアまで送られる。ここで、ワークホルダの被
動側ギヤにワーク回転機構の駆動側ギヤが噛合うととも
に、ワークの上部がワーク押圧機構によって押さえ付け
られる。こうして、ワークが拘束された状態で、ワーク
回転機構によりワークが回転させられつつ、ショット投
射装置によってショットがワークの表面に打付けられ
る。所定時間経過後、ワーク押圧機構が上昇することに
より、ワークの上部が解放される。そしてターンテーブ
ルが回転し、ワークが再びワーク出し入れ用開口のとこ
ろに戻ってくる。

（実施例） 以下に本考案の一実施例について、第１図ないし第７
図を参照して説明する。

第１図および第２図に例示されたショットピーニング
装置１は、ショットの飛散を防止するための筐体２を備
えている。筐体２の前面側に、この筐体２内にワークｗ
を出し入れするためのワーク出し入れ用開口３が設けら
れている。

筐体２の内部に、ターンテーブル５が垂直軸回りに回
転可能に収容されている。第３図に示されるように、タ
ーンテーブル５は、周方向に間隔をあけて配置された複
数の仕切り壁６を有し、これら仕切り壁６によって周方
向に複数の分割室７が仕切られている。

ターンテーブル５は、モータ10および減速機等を備え
たテーブル駆動機構11によって、一定の方向に、後述す
る作動タイミングをもって例えば180°ずつ間欠的に回
転駆動されるようになっている。ターンテーブル５の回
転方向は、例えば第３図において反時計回り方向であ
る。

上記複数の分割室７のうち、対角線上に位置する一対
の分割室7,7に、それぞれ２台ずつのワークホルダ15,16
が設けられている。各ワークホルダ15,16の上部に、ワ
ークｗを着脱可能に乗せることができるようになってい
る。各ワークホルダ15,16は、それぞれ垂直軸回りに回
転自在にターンテーブル５に支持されている。ワークホ
ルダ15,16の下部に、それぞれ、被動側ベベルギヤ17が
設けられている。この被動側ギヤ17は、ターンテーブル
５の下面側に位置している。

筐体２の背面側、すなわちワーク出し入れ用開口３か
ら最も遠い位置に、ショット投射エリア20がある。この
ショット投射エリア20には、ワークホルダ15,16と対応
した位置に、一対のショット投射装置21が配置されてい
る。ショット投射装置21は、従来のものと同様の構造で
あってよく、例えば遠心力によってショットを投射する
翼車を内蔵した翼車部22（第２図参照）と、翼車を高速
回転させる駆動部23などからなり、上記分割室７がショ
ット投射エリア20に位置した時に、ワークホルダ15,16
に保持されているワークｗに所定のショットを打付ける
ようになっている。ショットの粒径は例えば1mm程度以
下である。

筐体２の底部近傍に、使用後のショットを回収するた
めのコンベア装置25が設けられている。また、回収され
たショットを筐体２の上部に運ぶためのエレベータ装置
26が設けられている。エレベータ装置26によって筐体２
の上部に運ばれたショットは、図示しないディストリビ
ュータを介して、再びショット投射装置21に送られて再
使用される。

上記ワークホルダ15,16は、第４図および第５図に示
される一対のワーク回転機構30,31によって、それぞれ
垂直軸回りに回転駆動される。各ワーク回転機構30,31
は互いに実質的に同一の構成であり、第５図に一方のワ
ーク回転機構30を代表して示したように、ベース部材33
を備えており、このベース部材33に、ベアリング35,36
によって、スピンドル37が回転自在に支持されている。
スピンドル37は、動力伝達機構38を介して、モータ39に
よって回転駆動させられる。

ベース部材33は、エアシリンダ等のアクチュエータ40
によって、トラニオン軸41を中心に上下方向に傾動可能
としてある。すなわちスピンドル37は、ベース部材33と
一体に、角度θの範囲で上下方向に傾動することができ
る。ベース部材33が傾動できる角度範囲は、ストッパ42
等によって規制される。

スピンドル37の先端部に、駆動側ベベルギヤ45が設け
られている。この駆動側ベベルギヤ45は、前述した被動
側ベベルギヤ17に下側から噛み合う。これら双方のギヤ
17,45の歯間にはショットの粒径よりも大きな遊びがあ
り、しかも各歯が上下方向に傾斜しているため、ショッ
トがギヤ間に咬み込まないようになっている。

駆動側ベベルギヤ45は、前記アクチュエータ40がベー
ス部材33を図示時計回りに傾動させた時に、スピンドル
37が上昇して被動側ベベルギヤ17に噛合うようになって
いる。アクチュエータ40が逆方向に動いた時には、駆動
側ベベルギヤ45が下方に変位することによって被動側ベ
ベルギヤ17から離れる。スピンドル37の途中に、ショッ
トの飛び出しを防ぐための防粒装置46が設けられてい
る。

ショット投射エリア20の上方に、第６図および第７図
に示されるワーク押圧機構50が設けられている。このワ
ーク押圧機構50は、上下方向に沿う一対のプッシュロッ
ド51,52を有している。プッショロッド51,52の軸間距離
L₁は、ワークホルダ15,16の軸間距離L₂と同じである。
プッシュロッド51,52は、ベース構体55に設けられたベ
アリング56,57によって、垂直軸回りに回転自在に支持
されている。

プッシュロッド51,52の上端は、それぞれ圧縮コイル
ばね等を用いた弾性付勢機構60,61を介して、スライダ6
2に連結されている。スライダ62は、垂直のガイドロッ
ド63,64に沿って上下方向に移動自在であり、エアシリ
ンダ等を用いたアクチュエータ65によって昇降駆動され
るようになっている。プッシュロッド51,52の下端に、
それぞれワーク押さえ部66,67が設けられている。プッ
シュロッド51,52の途中に防粒傘68,69が設けられてい
る。

次に、上記構成のショットピーニング装置１の作用に
ついて説明する。

ショットピーニングすべきワークｗを、ワーク出し入
れ用開口３からワークホルダ15,16に乗せる。この時、
ターンテーブル５は停止している。ワークｗを乗せたの
ち、ターンテーブル５が回転することにより、ワークｗ
がショット投射エリア20のところまで搬送される。ワー
クｗがショット投射エリア20に到達すると、ターンテー
ブル５が停止するとともに、ワーク回転機構30,31のア
クチュエータ40が作動することにより、スピンドル37が
上方に変位させられ、駆動側ベベルギヤ45が被動側ベベ
ルギヤ17に噛合う。更に、ワーク押圧機構50のアクチュ
エータ65が作動し、プッシュロッド51,52が降下するこ
とにより、ワークｗの上部がワーク押さえ部66,67によ
って拘束される。この状態で、モータ39によってスピン
ドル37が回転させられることにより、ギヤ45,17が回転
し、ワークホルダ15,16とワークｗがプッシュロッド51,
52と一体に垂直軸回りに回転しつつ、ショット投射装置
21によって、ショットがワークｗに打付けられる。

ショットが所定時間打付けられたのち、アクチュエー
タ65によってプッシュロッド51,52が上昇させられ、ワ
ークｗの上部が解放されるとともに、アクチュエータ40
によって駆動側ベベルギヤ45が降下させられることによ
り、駆動側ベベルギヤ45と被動側ベベルギヤ17の噛合い
が外れる。

そしてターンテーブル５が再び前記方向に回転させら
れることにより、ショットピーニング後のワークｗがワ
ーク出し入れ用開口３まで移動する。ワーク出し入れ用
開口３に到達したショットピーニング後のワークｗは、
単にワークホルダ15,16に乗っているだけであるから、
簡単に取出すことができる。そして新たなワークｗがワ
ークホルダ15,16の上にセットされる。

［考案の効果］ 本考案によれば、ワーク取り出し用開口で行われるワ
ークの脱着作業を迅速に行なうことができ、しかも複数
のワークを同時にショット投射エリアにおいてショット
ピーニングすることができるなど、作業能率が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図はショットピー
ニング装置の正面図、第２図はショットピーニング装置
の側面図、第３図はショットピーニング装置の平面図、
第４図はワーク回転機構の平面図、第５図はワーク回転
機構の一部を断面で示す側面図、第６図はワーク押圧機
構の側面図、第７図はワーク押圧機構の正面図である。 １…ショットピーニング装置、２…筐体、３…ワーク出
し入れ用開口、５…ターンテーブル、６…仕切り壁、７
…分割室、11…テーブル駆動機構、15,16…ワークホル
ダ、17…被動側ベベルギヤ、20…ショット投射エリア、
21…ショット投射装置、30,31…ワーク回転機構、45…
駆動側ベベルギヤ、50…ワーク押圧機構。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワーク出し入れ用開口を有する筐体と、上
   記筐体の内部に回転可能に設けられかつ仕切り壁によっ
   て周方向に仕切られた複数の分割室を有するターンテー
   ブルと、上記ターンテーブルを回転させるテーブル駆動
   機構と、上記ターンテーブルの１つの分割室に少なくと
   も２台設けられていてそれぞれワークを保持可能でかつ
   垂直軸回りに回転自在なワークホルダと、上記各ワーク
   ホルダの下部に設けられた被動側ギヤと、上記分割室が
   所定のショット投射エリアに到達した時に上記ワークホ
   ルダに保持されているワークにショットを打付けるショ
   ット投射装置と、上記ワークホルダが上記ショット投射
   エリアの所定位置に到達した状態において上記被動側ギ
   ヤに噛合わされることによりワークホルダを垂直軸回り
   に回転させる駆動側ギヤを備えたワーク回転機構と、上
   記ワークホルダが上記ショット投射エリアの所定位置に
   到達した状態において上記ワークホルダの上方から降下
   してきてワーク上部を押さえ付けるワーク押圧機構と、
   を具備したことを特徴とするショットピーニング装置。