JP4493266B2

JP4493266B2 - 研掃装置

Info

Publication number: JP4493266B2
Application number: JP2002295837A
Authority: JP
Inventors: 敬佐藤
Original assignee: 敬佐藤
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: JP2004130415A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに研掃材を投射して各種の研掃処理を多量に行う研掃装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ギヤなどの小物鋳造品のバリ取りを行う研掃処理のために、図４に示すようなエプロン式の研掃装置が用いられている。この装置は側方から見てほぼＬ型に張られたエプロンコンベヤａを有している。このエプロンコンベヤａはエプロンの裾を前方斜め上へ持ち上げて物を受け入れる形をした加工ポケットａ１を有し、この加工ポケットａ１に定量のワークｂをワーク投入部ｄから投入して低速で攪拌しながら、投射手段ｃから研掃材ｆを投射して各ワークｂの表面を研掃しバリ取りを行う。研掃処理が終了するとエプロンコンベヤａの搬送速度を上げることにより、ワークｂを排出部ｅから排出する。なお、投射手段ｃはインぺラを用いたショットブラストにより研掃材ｆを加速してワークｂに向け高速で投射し前記バリ取りを行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような定量のワークｂ群を攪拌しながら研掃処理すると、処理がバッチ式になって連続処理できず、処理能率が上がりにくい。これを一度に多量のワークｂ群につき研掃処理することで対応しているが、研掃材ｄはワークｂの表面層に位置して表面に出ている部分にしか有効に及ばない。従って、ワークｂの１つずつの全表面において、また、個々のワークｂにおいて、それぞれ均一に研掃処理するには、ワークｂのそれぞれが繰り返し表層部に出、表層部に出る都度違った部分が表面に出て研掃材ｆに浴されることをほぼ均等に行うことが必要であるが、これを実現するのは極めて困難であり、処理が不均一になりがちで、不足気味となる。特に、ギヤなどの細かな凹凸のある複雑な形状のワークｂでは研掃処理が均一に届かず、ワークｂの各部分において処理が不足しやすい。
【０００４】
このような研掃処理の不均一による処理不足を処理時間を延長して補うと、ワークｂ毎と、各ワークｂの表面毎において、処理過剰による過剰研掃部が生じたり、攪拌が長く続くことによって図５に示すような圧痕fが生じたりして、不良品が発生し歩留りが低下する。
【０００５】
また、１回の処理量を低減しても、ワークｂ１つ１つの攪拌状態は規定できずワークｂの個々の自然な挙動に任せるしかないので、ワークｂの１つずつの全表面において、また、個々のワークｂにおいて、処理が不均一で一部に処理の過不足が生じたり、圧痕が生じたりするのを防止し切れない問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、研掃処理が圧痕など生じないでほぼ均一に達成できる研掃装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の研掃装置は、ワークの表面に投射して研磨、研削、清掃、バリ取りなどの研掃処理を行う研掃材を投射する投射手段と、回転するローラー体とスクリュー体との境界部上に一層並ぶ供給量以下で供給されるワークを、スクリュー体でのワークが１つ入る大きさのリード凸条の１ピッチ内に受け止めて、そのワークの向きを変えながらスクリュー体のリード凸条によって、ワークを、ローラ体のストレートな周面、スクリュー体のリード凸条間の周面双方の回転を伝達してつれ回りさせながら、一方向に搬送し、前記投射手段から投射される研掃材に浴させる搬送手段と、を備えたことを主たる特徴としている。
【０００８】
このような構成では、回転するローラー体およびスクリュー体の上にワークを、ローラー体およびスクリュー体の境界部上に一層並ぶ供給量以下でバランスさせて供給すると、ワークはローラー体およびスクリュー体の境界部上において、スクリュー体でのワークが１つ入る大きさのリード凸条の１ピッチ内に受け止められて安定し、ローラー体およびスクリュー体それぞれのストレートな周面およびリード凸条間の周面双方の回転を伝達されてつれ回りするとともに、スクリュー体のリード凸状によって一方向に搬送される。これにより、各ワークをリード凸条の１ピッチ内でそれらの形態に応じた傾向性をもって向きを変えさせながら、投射手段から投射されてくる研掃材に順次浴させて、各ワークおよびそれぞれの表面をほぼ均一に、従って、研掃材やその投射量、研掃時間など研掃条件の設定によって過不足のない研掃処理を連続的に能率よく遂行することができる。また、ワークどうしのぶつかり合いがないので圧痕などが生じにくい利点もある。
【００１０】
また、投射手段が、搬送手段による搬送域の範囲で投射位置を変える位置変更手段を備えた、さらなる構成では、
投射手段による投射位置が一定していると、ローラー体およびスクリュー体は非研掃体であるにもかかわらず、その特定の箇所が投射される研掃材に浴され続けて早期にダメージを受けるところを、投射位置を変えることによってローラー体およびスクリュー体の研掃材に浴される部分を変化させることにより、前記ダメージを広域に分散して長寿命化が図れる。
【００１１】
また、投射手段が、搬送手段の搬送方向に複数の投射位置を有している、さらなる構成では、
搬送手段によるワークの搬送速度を一定にしながら、つまり、単位時間当たりの処理量を低減せずに、投射位置の数だけ実質的な処理時間を増大することができる。
【００１２】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面によって明らかになる。これら本発明の各特徴は、可能な範囲で個別に、あるいは互いに複合して適用することができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明に係る研掃装置の実施例について図１〜図３を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載内容を限定するものではない。
【００１４】
本実施例の研掃装置は、例えば、図１に示すように直方体のケーシング１内で歯車などの小物鋳造物をワーク３として、これに砂などの粒状の研掃材２を投射してバリ取りの研掃処理を行い、研掃材２のまわりへの飛散を防止し、併せ研掃材２を回収しやすくしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。特にケーシング１を用いる必要はないし、その形態も自由に選択することができる。また、バリ取り以外に、研磨、研削、清掃といった研掃材２を投射して行えるあらゆる研掃処理に利用して有効である。研掃材２も研掃処理の種類や目的に応じて砂のほか、おが屑のように軽い研掃材、金属類のように重い研掃材、尖りのある研掃材、丸みのある研掃材、微粉な研掃材、化学物質の研掃材など各種のものを選択使用することができる。
【００１５】
本実施例の研掃装置は上記の研掃処理のため、図１、図２に示すように、バリ取りなどの研掃処理を行う砂などの研掃材２を投射する投射手段４と、回転するローラー体５とスクリュー体６との境界部７上にワーク３を受け止め、そのワーク３の向きを変えながらスクリュー体６のリード凸条６ａによってワーク３を矢印で示す一方向に搬送し、前記投射手段４から投射される研掃材２に浴させる搬送手段８と、を備え、これらを前記ケーシング１内に設置している。ケーシング１には搬送手段８の搬送方向で見た上流側にワーク３を投入する投入部１１と、研掃処理後に搬送手段８の搬送方向で見た下流側に研掃処理後のワーク３を排出する排出部１２が設けられている。投入部１１からのワーク３の投入は人手によっても、コンベヤやロボットによって自動的に行ってもよい。排出部１２から排出されるワーク３はコンベヤやロボットによって他へ搬送したり移載して自動的に取り扱ってもよいし、人手によって取り扱ってもよい。ローラー体５およびスクリュー体６は図示しない駆動系によって連動回転され、通常は図２に示すように同じ方向、例えば時計まわりの方向に駆動し、かつ、ローラ面での周速が同じであるようにする。これにより、ローラー体５、スクリュー体６およびこれらによって回転を与えられるワーク３の相互接触部とが滑りなく転がり接触する関係とすることができ、相互の摩擦接触による摩耗や傷付きを防止することができる。
【００１６】
以上において、回転するローラー体５およびスクリュー体６の上にワーク３を投入などして供給すると、ワーク３はその供給量に応じてローラー体５およびスクリュー体６の上において１層およびそれ以上にもなる。いずれにしても、ワーク３は下層のものから上層のものに向け、ローラー体５およびスクリュー体６の回転を直接または間接に受けて適度な攪拌を受けながら自重によってローラー体５およびスクリュー体６上の最低位部である境界部７に至って図２に示すように安定しようとする。ワーク３はこのような挙動から、少なくとも一層目はローラー体５およびスクリュー体６の境界部７上に図１に示すように並び、それぞれの下側左右２箇所の支持点においてローラー体５およびスクリュー体６それぞれの回転を伝達されてつれ回りするとともに、スクリュー体６のリード凸条６ａによって前記一方向に搬送される。
【００１７】
ここで、ワーク３がローラー体５およびスクリュー体６の境界部７上に一層並ぶ供給量以下とすることにより、図１に示すように供給した全てのワーク３が図２に示すように前記境界部７上に落ち着き安定するので、各ワーク３にローラー体５およびスクリュー体６による前記回転を与えることができ、それらの形態に応じた傾向性をもって向きを変えさせながら、投射手段から投射されてくる研掃材に順次浴されるので、各ワークおよびそれぞれの表面をほぼ均一に、従って、研掃材やその投射量、研掃時間など研掃条件の設定如何によって過不足のない研掃処理を連続的に遂行することができる。また、ワーク３どうしのぶつかり合いがほとんどなく圧痕などが生じにくい利点がある。この場合、リード凸条６ａ、つまりスクリューブレードはワーク３が１つ入る大きさ以上のピッチを持っているのが好適である。しかし、１つのワーク３がリード凸条６ａの１ピッチ以内に納まらないでも、全体としてワーク３が重なり合わない供給量に設定されれば問題はない。
【００１８】
ワーク３が図１、図２に示すようにギヤなどの筒形態をしたものであると、その外周面がローラー体５およびスクリュー体６の外周面に接して安定し、各ワーク３はその外周面を研掃材２の投射源側に向けて軸線まわりに回転されながら投射される研掃材２に繰り返し浴されて、鋳造面の砂などの付着物を除去されながら、ワーク３の型成形時に生じることのある外周まわりのエッジ、および歯部の各部エッジのバリを除去される。ワーク３が十字形や異形なものであると、その形状に応じた転がり力を受けて、ランダムな方向に、あるいは向きが順に変わりながら転がって、各ワーク３はもとより、各ワーク３の表面においてもほぼムラなく均等に研掃処理することができる。
【００１９】
スクリュー体６のリード凸条６ａは、ワーク３を搬送できるのを限度に低くするほど、また、ピッチがワーク３の搬送方向での寸法よりも大きくするほど、ワーク３の表面のより広域を研掃材２にさらしやすく、研掃処理の均一化に有効である。また、ローラ体５およびスクリュー体６は搬送方向に向け斜め上に向き設置すると、ワーク３がリード凸条６ａのピッチよりも小さくて回転が不安定なものでも、リード凸条６ａによって受け止める位置に安定させながら回転の影響をより強くより安定して与えられるので、ワーク３まわりの均一な処理に好適である。
【００２０】
投射手段４は図２に示すようにブロワ２１からの圧縮エアをヘッダー２２を介し投射筒２３に供給するブラストエアライン２４の途中に、ブラストタンク２７から砂などの研掃材２を供給して、研掃材２を供給エアとともに吹出しワーク３に向け絞らないか、適度に絞って投射するようにしている。研掃材２の供給はブラストタンク２７からの供給口をブラストエアライン２４内に突出させて開口した供給口から自重による流入と、ブラストエアライン２４内を通過するエアが作る負圧状態での吸引と、で行なわれるようにしてもよいが、図２に示すようにブラストタンク２７における研掃材２の貯留域中に、ブラストエアライン２４の途中に設けた周方向に向くスリット状の開口２５または分断部分を臨ませるか、開放するようにして、研掃材２の自重による流入と、ブラストエアライン２４内を通過するエアが作る負圧状態での開口２５の周域に亘る分散化を伴った吸引とによって前記開口２５を通じて供給されるようにすることもできる。
【００２１】
後者によると、装置が簡単で、砂は勿論、重い研掃材２、軽い研掃材２、微粉な研掃材２など種々な研掃材２を棚吊、ブリッジが生じないし、バリ取り後のバリが混入した砂など詰まりやすい異物が混入した研掃材でも詰まらないで、安定して供給し投射することができる。また、供給エアは中圧以下であると、大気温度＋４０℃〜６０℃程度、例えば２ｋｇ／ｃｍ²の低圧で８０℃程度、３ｋｇ／ｃｍ² の中圧で１００℃程度に昇温されるので、水気や油気のある砂などの研掃材２でもそれを加熱乾燥させて凝集させず分散化を図ることができるので、安定して供給することができる。併せて、中圧以下のエアをブロワ２１によって得ることで十分な風量を確保して、研掃材２を風量に比例して多量に供給し吹出させることができるので、バリ取りなどの研掃処理がインペラを用いたショットブラスト方式に勝って達成することができる。もっとも、インペラによる投射方式は勿論、他の投射を採用することもでき、投射方式を特に限定するものではない。
【００２２】
開口２５はその周域を上側から下側に向けた閉じ域をシャッタ２６などにより調整することで、研掃材２の自重による開口２５を通じたブラストエアライン２４の横断面積内への流れ込み域（安息角による）を大小調節して研掃材２の供給量を調節することができ、おが屑などの軽い研掃材２であるような場合は、自重による流入を０とし、もっぱら吸引によって研掃材２が供給されるようにして安定供給することができる。また、研掃材２の供給量は開口２５のスリット幅を調節しても行うことができ、これにはブラストエアライン２４の分断部の間隔を調節するのが簡単で好適である。
【００２３】
一方、ローラー体５およびスクリュー体６はいずれも、ワーク３とともに投射される研掃材２に浴される。そこで、これを特殊鋼や超硬合金などの耐摩耗性の大きな材料により形成して、あるいは表面にゴムや樹脂などの耐摩耗性材料で被覆するなどして寿命を長引かせることはできるし、ゴムなどはワーク３に傷を付けない利点もある。
【００２４】
しかし、ワーク３は一過性を持って研掃材２に浴されるだけであるが、ローラー体５およびスクリュー体６は図３に示す例のように固定保持具３１によって特定の箇所に保持された投射手段４、具体的には設けた投射筒２３から同じ箇所に研掃材２を投射し続けられるので、摩耗が徐々に進み、溝ができていき、放置すれば終には切断状態ともなり、通常は切断にまで至る前の段階で比較的早期にダメージとなる。
【００２５】
そこで、図１、図２に示す例では、投射手段４が、少なくとも、搬送手段８による搬送域の範囲で投射位置を変える位置変更手段９を備えたものとしている。投射手段４による投射位置を位置変更手段９によって変えると、ローラー体５およびスクリュー体６の研掃材２に浴される部分を変化させられる。これにより、前記研掃材２の投射を広域に分散して、また、ローラー体５およびスクリュー体６の全長における耐摩耗性を分担して活かして、前記ダメージを徐々に受けるようにすることでローラー体５およびスクリュー体６の長寿命化が図れる。
【００２６】
位置変更手段９は図１、図２に示す例では、ブラストエアライン２４の吹出し端に設けられた投射筒２３を螺子軸３２によって直線往復移動される可動ホルダ３３で保持し、可動ホルダ３３が螺子軸３２の正逆駆動されるのに従い投射筒２３を後続のブラストエアライン２４の可撓変形を伴い移動させて投射位置を変えられるようにしている。投射位置の移動は連続、間欠、断続など自由であるが、ワーク３の搬送、研掃処理中に並行して行なっても良いが、搬送されるワーク３に対する研掃処理が不均一にならないためには、ワーク３の搬送および研掃材２の投射の中止、中断を伴い定期的に行なうか、ワーク３の供給を中断した搬送の中断タイミングにて行なうかするのが好適である。
【００２７】
また、図１、図２に示す例、図３に示す例のいずれも、投射手段４が、搬送手段８の搬送方向に複数の投射位置を有している。これによると、搬送手段８によるワーク３の搬送速度を一定にしながら、つまり、単位時間当たりの処理量を低減せずに、投射位置の数だけ実質的な処理時間を増大することができる。
【００２８】
なお、図２に示すようにケーシング１には使用済み研掃材２を回収して再利用に供するバケットエレベータ３４が接続され、回収した研掃材は少なくともサイクロンなどで異物を除去してからブラストタンク２７に戻し再利用すると、ワーク３から除去したバリが混入していてもそれを除去した状態で研掃処理に供することができる。
【００２９】
１つの実施例データを示すと、ブロワ７．５ｋｗ、投射筒４本、エア圧力０．５ｋｇ／ｃｍ² 、投射距離５０ｍｍ、研掃材スチールショット粒径０．３ｍｍ、バケットエレベータによる研掃材回収方式、自動でのワーク供給、排出にて、
処理タクト９秒／１個の処理能力が得られ、各ワークおよびその表面につきほぼ均等でかつ過不足ないバリ取り、研掃処理ができ、ワークに圧痕が生じることもなかった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、回転するローラー体およびスクリュー体の上にワークを、ローラー体およびスクリュー体の境界部上に一層並ぶ供給量以下でバランスさせて供給すると、ワークはローラー体およびスクリュー体の境界部上において、スクリュー体でのワークが１つ入る大きさのリード凸条の１ピッチ内に受け止められて安定し、ローラー体およびスクリュー体それぞれのストレートな周面およびリード凸条間の周面双方の回転を伝達されてつれ回りするとともに、スクリュー体のリード凸状によって一方向に搬送される。これにより、各ワークをリード凸条の１ピッチ内でそれらの形態に応じた傾向性をもって向きを変えさせながら、投射手段から投射されてくる研掃材に順次浴させて、各ワークおよびそれぞれの表面をほぼ均一に、従って、研掃材やその投射量、研掃時間など研掃条件の設定によって過不足のない研掃処理を連続的に能率よく遂行することができる。また、ワークどうしのぶつかり合いがないので圧痕などが生じにくい利点もある。
【００３２】
また、投射手段が、搬送手段による搬送域の範囲で投射位置を変える位置変更手段を備えた、さらなる構成によれば、投射手段による投射位置が一定していると、ローラー体およびスクリュー体は非研掃体であるにもかかわらず、その特定の箇所が投射される研掃材に浴され続けて早期にダメージを受けるところを、投射位置を変えることによってローラー体およびスクリュー体の研掃材に浴される部分を変化させることにより、前記ダメージを広域に分散して長寿命化が図れる。
【００３３】
また、投射手段が、搬送手段の搬送方向に複数の投射位置を有している、さらなる構成によれば、搬送手段によるワークの搬送速度を一定にしながら、つまり、単位時間当たりの処理量を低減せずに、投射位置の数だけ実質的な処理時間を増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施例としての、研掃装置を示す一部を切り欠いて見た斜視図である。
【図２】図１の装置の一部を切り欠いて見た全体構成を示す側面図である。
【図３】本発明に係る研掃装置の別の実施例を示す要部の斜視図である。
【図４】従来の研掃装置を示す一部を切り欠いて見た斜視図である。
【図５】従来の装置により研掃処理したワークを示す斜視図である。
【符号の説明】
２研掃材
３ワーク
４投射手段
５ローラー体
６スクリュー体
７境界部
８搬送手段
９位置変更手段

Claims

ワークの表面に投射して研磨、研削、清掃、バリ取りなどの研掃処理を行う研掃材を投射する投射手段と、
回転するローラー体とスクリュー体との境界部上に一層並ぶ供給量以下で供給されるワークを、スクリュー体のワークが１つ入る大きさのリード凸条の１ピッチ内に受け止めて、ワークの向きを変えながらスクリュー体のリード凸条によって、ワークを、ローラ体のストレートな周面、スクリュー体のリード凸条間の周面双方の回転を伝達してつれ回りさせながら、一方向に搬送し、前記投射手段から投射される研掃材に浴させる搬送手段と、
を備えたことを特徴とする研掃装置。
投射手段は、搬送手段による搬送域の範囲で投射位置を変える位置変更手段を備えた請求項１に記載の研掃装置。
投射手段は、搬送手段の搬送方向に複数の投射位置を有している請求項１、２のいずれか１項に記載の研掃装置。