JP6015466B2 - ショット処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍により硬化する被処理対象物に対して砥粒を投射するショット処理装置に関する。

ショット処理装置として、ゴム製品等に形成されたバリを除去するために、被処理対象物であるゴム製品等を冷凍させたうえで当該製品に向けて砥粒を投射する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような装置では、例えば、軸回りに回転可能なバレルに複数の製品を収容すると共に、当該バレルの軸方向一端側の開口を斜め上向きに設定し、当該バレルの開口へ向けて砥粒を投射することで、製品に砥粒を当ててバリを除去している。

特開２０１０−３６２７２公報

しかしながら、上記装置では、バレル内に収容された複数の製品の製品群がバレルの側面視で略逆三角形状を成しながら転動し、当該略逆三角形状の上方側から砥粒が当たることになるので、各製品に均等に砥粒を当てるのが難しい。また、上記装置では、バレルの開口へ向けて砥粒を投射するので、バレルの軸方向の長さによっては、投射機と製品との距離が長くなってしまう。これらの結果として、すべての製品からバリを除去するのに長時間を要することになる。

本発明は、上記事実を考慮して、被処理対象物からバリを除去するための時間を短縮することができるショット処理装置を得ることが目的である。

請求項１に記載する本発明のショット処理装置は、冷凍室と、前記冷凍室内に配置され、筒状に形成されてその軸方向が水平に設定されると共に、砥粒が投射される対象となる被処理対象物を内部に収容し、被処理対象物に投射される砥粒の径よりも大きい径の孔部が複数形成されたケージ本体と、前記冷凍室内に配置され、前記ケージ本体をその軸周りに回転可能に支持する軸支部と、前記ケージ本体の外周胴部に隣接して配置され、前記ケージ本体に対してその軸線に交差する方向へ砥粒を投射する投射機と、前記ケージ本体に対してその軸方向の一方側に設けられ、前記ケージ本体の軸方向の一方側に形成された第一開口部を閉塞する第一側板部と、前記ケージ本体に対してその軸方向の他方側に設けられ、前記ケージ本体の軸方向の他方側に形成された第二開口部を開閉可能に閉塞する第二側板部と、を有し、前記冷凍室内には、前記ケージ本体に対して前記投射機の側とは反対側でかつ前記ケージ本体の外周胴部に隣接して反射板が配置されている。

請求項１に記載する本発明のショット処理装置によれば、冷凍室内に配置されるケージ本体は、筒状に形成されてその軸方向が水平に設定されると共に、砥粒が投射される対象となる被処理対象物を内部に収容する。なお、被処理対象物は、ケージ本体の軸方向の他方側に形成された第二開口部が開かれることでケージ本体の内部に入れられるようになっており、被処理対象物がケージ本体の内部に入れられた後に第二開口部は第二側板部によって閉塞可能となっている。

また、ケージ本体は、軸支部によってケージ本体の軸周りに回転可能に支持されるので、被処理対象物はケージ本体の内部で撹拌可能となっている。一方、ケージ本体には、被処理対象物に投射される砥粒の径よりも大きい径の孔部が複数形成されており、ケージ本体の外周胴部に隣接して配置される投射機は、ケージ本体に対してその軸線に交差する方向へ砥粒を投射する。よって、投射機と被処理対象物との距離が近距離になり、投射された砥粒は、ケージ本体の孔部を通過して被処理対象物に効果的に当る。

ここで、ケージ本体に対してその軸方向の一方側には第一側板部が設けられており、この第一側板部は、ケージ本体の軸方向の一方側に形成された第一開口部を閉塞する。また、ケージ本体に対してその軸方向の他方側には前述した第二側板部が設けられており、この第二側板部は、ケージ本体の軸方向の他方側に形成された第二開口部を閉塞する。このため、投射機から投射された砥粒は、ケージ本体の孔部を通過して被処理対象物に直接当たる他、砥粒の一部は、第一側板部又は第二側板部を反射して被処理対象物に当る。よって、投射された砥粒が効率的に被処理対象物に当る。

また、このショット処理装置によれば、冷凍室内には、ケージ本体に対して投射機の側とは反対側でかつケージ本体の外周胴部に隣接して反射板が配置されているので、投射機から投射された砥粒のうちケージ本体を通過した砥粒の少なくとも一部は反射板を反射して再びケージ本体の中に入って被処理対象物に当る。よって、投射された砥粒が一層効率的に被処理対象物に当る。

請求項２に記載する本発明のショット処理装置は、請求項１記載の構成において、前記反射板は、前記ケージ本体の軸方向に見て前記ケージ本体の外周胴部に沿った形状に形成されている。

請求項２に記載する本発明のショット処理装置によれば、反射板は、ケージ本体の軸方向に見てケージ本体の外周胴部に沿った形状に形成されているので、反射板全体をケージ本体の外周胴部の至近位置に配置することができる。そして、反射板全体がケージ本体の外周胴部の至近位置に配置されることで、反射板を反射して再びケージ本体の中に入る砥粒の割合を高くすることができる。

請求項３に記載する本発明のショット処理装置は、請求項１又は請求項２記載の構成において、前記投射機が前記ケージ本体の外周胴部の側方側に配置され、前記反射板の上端位置が前記投射機の投射範囲の上端位置に対応して設定されている。

請求項３に記載する本発明のショット処理装置によれば、投射機がケージ本体の外周胴部の側方側に配置され、反射板の上端位置が投射機の投射範囲の上端位置に対応して設定されているので、投射範囲の上限近くの砥粒が反射板を反射し得る。

請求項４に記載する本発明のショット処理装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の構成において、前記冷凍室において前記ケージ本体よりも上方側でかつ前記ケージ本体の軸方向と平行な方向の一方側に配置され、冷媒供給源からの冷媒ガスを前記冷凍室内へ向けて下向きに噴射するノズルと、前記冷媒供給源から前記ノズルへの冷媒供給路に設けられたバルブと、前記冷凍室において前記ノズルと同等の高さ位置でかつ前記ケージ本体の軸方向と平行な方向の他方側に配置され、前記冷凍室内の温度を検出する温度検出センサと、前記温度検出センサの検出結果に基づいて前記バルブの開度を調整可能な制御部と、を有する。

請求項４に記載する本発明のショット処理装置によれば、冷凍室においてケージ本体よりも上方側でかつケージ本体の軸方向と平行な方向の一方側に配置されたノズルが、冷媒供給源からの冷媒ガスを冷凍室内へ向けて下向きに噴射する。また、冷媒供給源からノズルへの冷媒供給路にはバルブが設けられると共に、冷凍室には冷凍室内の温度を検出する温度検出センサが配置され、制御部は、温度検出センサの検出結果に基づいてバルブの開度を調整可能となっている。

ここで、温度検出センサは、冷凍室においてノズルと同等の高さ位置でかつケージ本体の軸方向と平行な方向の他方側に配置されているので、ノズルに対して近過ぎずかつノズルに対して遠過ぎない位置で冷凍室内の温度を検出することになる。そして、ケージ本体内に被処理対象物が収容されている場合、ノズルから噴射されて被処理対象物で熱交換された気体が上昇すると、温度検出センサでその温度が検出される。このため、温度検出センサでは、被処理対象物の温度に近い温度を検出することができるので、バルブの開度が良好に調整される。

請求項５に記載する本発明のショット処理装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の構成において、前記冷凍室内において前記投射機から投射された砥粒を前記投射機へ循環させる循環経路と、前記冷凍室内を冷却する冷凍装置と、前記冷凍室内の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部の検出温度が常時−２０℃以下になるように前記冷凍装置を制御する制御装置と、を有する。

なお、請求項５において請求項４を引用する構成では、請求項４に記載の「ノズル」、「バルブ」、及び「冷媒供給源」が請求項５に記載の「冷凍装置」の構成要素であってもよく、請求項４に記載の「温度検出センサ」が請求項５に記載の「温度検出部」と同一対象であってもよく、請求項４に記載の「制御部」が請求項５に記載の「制御装置」と同一対象であってもよい。

請求項５に記載する本発明のショット処理装置によれば、冷凍室内においては、投射機から投射された砥粒は循環経路を通って投射機へ循環される。このため、投射室内から砥粒を取り出さない限り、非処理時においても冷凍室内に砥粒が存在する。一方、冷凍室内は冷凍装置によって冷却されると共に、冷凍室内の温度は温度検出部によって検出され、さらに制御装置は、温度検出部の検出温度が常時−２０℃以下になるように冷凍装置を制御する。よって、非処理時に冷凍室内に砥粒が長時間入ったままとされても、砥粒に結露が生じるのを防止することができる。

請求項６に記載する本発明のショット処理装置は、請求項５記載の構成において、前記ケージ本体の内部に被処理対象物が収容されたことを検出可能な収容検出部が設けられると共に、前記制御装置は、前記収容検出部の検出結果に基づいて前記ケージ本体の内部に被処理対象物が収容されたと判断した場合には、前記温度検出部の検出温度が−４０℃以下になるように前記冷凍装置を制御する。

請求項６に記載する本発明のショット処理装置によれば、収容検出部は、ケージ本体の内部に被処理対象物が収容されたことを検出可能となっている。そして、制御装置は、収容検出部の検出結果に基づいてケージ本体の内部に被処理対象物が収容されたと判断した場合には、温度検出部の検出温度が−４０℃以下になるように冷凍装置を制御する。

請求項７に記載する本発明のショット処理装置は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の構成において、前記冷凍室において前記ケージ本体の軸方向と平行な方向の一方側に配置され、冷媒供給源からの冷媒ガスを前記冷凍室内へ向けて噴射するノズルと、前記冷凍室において前記ケージ本体の軸方向と平行な方向の他方側に設けられた排気ダクトと、前記排気ダクトの排気口に設けられて開閉可能とされ、前記冷凍室の加圧時にのみ開く開閉ダンパと、を有する。

なお、請求項７において請求項４を引用する構成では、請求項７に記載の「ノズル」は、請求項４に記載の「ノズル」とは同一のノズルを意味する。

請求項７に記載する本発明のショット処理装置によれば、ノズルがケージ本体の軸方向と平行な方向の一方側に配置されるのに対して、排気ダクトはケージ本体の軸方向と平行な方向の他方側に設けられている。このように、排気ダクトは、ノズルから離れた側に設けられており、排気ダクトの排気口に設けられた開閉ダンパは、冷凍室の加圧時にのみ開く。このため、ノズルから冷媒ガスが噴射されて冷凍室が加圧された場合には、ノズルから離れた位置で開閉ダンパが開いて排気がなされる。

請求項８に記載する本発明のショット処理装置は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の構成において、前記冷凍室内には、前記投射機に接続されると共に前記冷凍室内の下部に落下した砥粒を吸い上げて前記投射機に供給するための供給路を形成する吸引管が配置され、前記吸引管の下端開口部は、楕円形状又はベルマウス形状に形成されている。

請求項８に記載する本発明のショット処理装置によれば、冷凍室内に配置されて投射機に接続された吸引管は、冷凍室内の下部に落下した砥粒を吸い上げて投射機に供給するための供給路を形成しており、吸引管の下端開口部は、楕円形状又はベルマウス形状に形成されている。これにより、吸引管の下端開口部の開口面積を大きくすることで、吸引管の下端開口部から吸引する場合の吸引抵抗が抑えられるので、空気輸送の効率が向上し、多量の砥粒の投射が可能となる。

請求項９に記載する本発明のショット処理装置は、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の構成において、前記冷凍室内に設けられて前記ケージ本体の下方側に配置され、投射された砥粒を含む粉粒物をその大きさに応じて篩い分ける振動篩と、前記冷凍室内に設けられ、前記投射機に接続されると共に前記振動篩によって篩い分けられた砥粒と同等の大きさの粒状物を吸い上げて前記投射機に供給するための供給路を形成する吸引管と、を有する。

なお、請求項９において請求項８を引用する構成では、請求項９に記載の「吸引管」は、請求項８に記載の「吸引管」とは同一の吸引管を意味する。

請求項９に記載する本発明のショット処理装置によれば、冷凍室内に設けられてケージ本体の下方側に配置された振動篩は、投射された砥粒を含む粉粒物をその大きさに応じて篩い分ける。また、冷凍室内に設けられて投射機に接続された吸引管は、振動篩によって篩い分けられた砥粒と同等の大きさの粒状物を吸い上げて投射機に供給するための供給路を形成する。このため、コンパクトな構成でありながら砥粒が循環して再利用される。また、装置全体が小型化して冷凍室の容積が小さくなることで、冷媒ガスの使用量が抑えられる。

以上説明したように、本発明に係るショット処理装置によれば、被処理対象物からバリを除去するための時間を短縮することができるという優れた効果を有する。

本発明の一実施形態に係るショットブラスト装置を示す装置正面視の断面図である。 図１の２−２線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態に係るショットブラスト装置を示す平面図である。 図１の４−４線に沿った拡大断面図である。 図４のケージを矢印５方向から見た状態で示す側面図である。 図１のケージと投射機との関係を示す平面図である。

本発明の一実施形態に係るショット処理装置としてのショットブラスト装置について図１〜図６を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは装置正面視の手前側を示しており、矢印ＵＰは装置上方側を示しており、矢印ＬＨは装置正面視の左側を示している。

図１には、ショット処理装置としてのショットブラスト装置１０が装置正面視の断面図にて示されている。図２には、図１の２−２線に沿った断面図が示され、図３には、ショットブラスト装置１０が平面図にて示されている。本実施形態のショットブラスト装置１０では、温度を下げた場合に硬化する製品（一例としてゴム製品）を被処理対象物Ｗとしている。

（ショットブラスト装置の装置概要）
まず、ショットブラスト装置１０の装置概要について説明する。図１及び図２に示されるように、ショットブラスト装置１０は、被処理対象物Ｗを冷凍するための冷凍室１２を備えている。図１に示される冷凍室１２は、それぞれ断熱構造を備えた下壁部１２Ａ、縦壁部１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ（縦壁部１２Ｄ、１２Ｅについては図２参照）、天壁部１２Ｆ、上部縦壁部１２Ｇ、頂壁部１２Ｈ、第一傾斜壁部１２Ｉ、第二傾斜壁部１２Ｊ、及び扉１４によって外部空間と隔成されている。

下壁部１２Ａは、矩形状とされて冷凍室１２の底部を構成し、縦壁部１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ（図２参照）は、下壁部１２Ａの四辺からそれぞれ立設されている。装置右側の縦壁部１２Ｂ及び装置左側の縦壁部１２Ｃは、装置正面側の縦壁部１２Ｄ（図２参照）及び装置背面側の縦壁部１２Ｅ（図２参照）に比べて上端の高さ位置が低く設定されている。装置左側の天壁部１２Ｆは、装置左側の縦壁部１２Ｃの上端から装置右側に水平に延びている。上部縦壁部１２Ｇは、天壁部１２Ｆの装置右側の端部から立設されている。上部縦壁部１２Ｇの上端は、装置正面側の縦壁部１２Ｄ（図２参照）の上端及び装置背面側の縦壁部１２Ｅ（図２参照）の上端と同じ高さ位置に設定されている。装置右上側の頂壁部１２Ｈは、上部縦壁部１２Ｇの上端から装置右側に短く延びている。

第一傾斜壁部１２Ｉは、頂壁部１２Ｈの装置右側の端部からは装置右側へ向けて装置下方側に傾斜して短く延びている。また、第二傾斜壁部１２Ｊは、装置右側の縦壁部１２Ｂの上端から装置左側へ向けて装置上方側に傾斜して短く延び、第一傾斜壁部１２Ｉの延長位置に設定されている。第一傾斜壁部１２Ｉの下端縁及び第二傾斜壁部１２Ｊの上端縁は、図２に示される装置正面側の縦壁部１２Ｄの右側上部及び装置背面側の縦壁部１２Ｅの右側上部と共に、図１に示される出入口部１３を形成している。また、扉１４は、第一傾斜壁部１２Ｉにヒンジ１５を介して取り付けられ、出入口部１３を開閉することが可能となっている。

冷凍室１２の上部には、上部縦壁部１２Ｇの上端部側に冷媒ガス噴射用のノズル１８が取り付けられている。ノズル１８は、冷媒供給源２０Ａ（図中ではブロック化して図示）からの冷媒ガスを冷凍室１２内へ向けて下向きに噴射するようになっている。このノズル１８は、ショットブラスト装置１０に搭載された冷凍装置１６の一部を構成している。冷凍装置１６は、冷凍室１２内を冷却するために搭載された装置である。冷凍装置１６及びこれに関連する構成部については詳細後述する。

冷凍室１２内には、装置左右方向の右側で装置上下方向の上部寄りにケージ２２が配置されている。なお、前述したノズル１８の噴射方向は、概ねのこのケージ２２の側へ向けられている。ケージ２２は、ケージ本体２４を備えている。ケージ本体２４は、網状体で構成されて円筒状に形成され、その軸方向が装置前後方向（図１の紙面に垂直な方向）に沿って水平に設定されている。このケージ本体２４は、砥粒が投射される対象となる被処理対象物Ｗを内部に収容するための収容部を構成している。ケージ本体２４には、網目が設けられ、被処理対象物Ｗに投射される砥粒の径よりも大きい径（換言すれば前記砥粒が通過可能な大きさ）の孔部２４Ａ（図４参照）が多数（複数）形成されている。なお、ケージ２２におけるケージ本体２４以外の構成部については詳細後述する。

ケージ本体２４を備えたケージ２２は、軸支部としての一対のローラ３０（支持ローラ機構）によって支持されている。一対のローラ３０は、冷凍室１２内におけるケージ本体２４の左右の下方側に設けられて装置左右方向に互いに所定の間隔をおいて配置され、ケージ本体２４をその軸周りに（垂直面内で）回転可能に支持する。図３に示されるように、ローラ３０の軸部、及びローラ３０を駆動するための駆動モータ３４の軸部には、チェーン３２が巻き掛けられている。これにより、駆動モータ３４の駆動力がチェーン３２を介してローラ３０に伝達され、ローラ３０がその軸周りに回転するようになっている。

図１に示されるように、ローラ３０の下方側には、シュート３６が設けられている。シュート３６の下方側には、シュート３６の直下から装置左方向へ延びる振動篩３８が配置されている。振動篩３８は、冷凍室１２内に設けられてケージ本体２４の下方側に配置され、投射された砥粒を含む粉粒物をその大きさに応じて篩い分ける。振動篩３８は、シュート３６の直下に張られた金網製の第一スクリーン４０を備えると共に、第一スクリーン４０の左端部の下方側から装置左方向へ延びるように張られた金網製の第二スクリーン４２を備えており、第一スクリーン４０及び第二スクリーン４２を振動させる。第一スクリーン４０の網目は微粉状のバリ等が通過可能な大きさに設定され、第二スクリーン４２の網目は砥粒や砥粒と同じ程度の大きさのバリが通過可能な大きさに設定されている。

第一スクリーン４０の下方側には、微粉バリ受け箱４４が配置され、第二スクリーン４２の下方側には、ホッパ４６が形成されている。さらに、振動篩３８の左端の下方側には、粗バリ受け箱４８が配置されている。

第二スクリーン４２の上方側には、投射機５０が設置されている。投射機５０は、ケージ本体２４の外周胴部（胴体壁部）の装置左側の側方側に隣接して配置され、装置上下方向の軸周りに回転可能な羽根車５０Ａを備えた遠心式投射機（砥粒投射機）とされている。羽根車５０Ａの軸部は、電動機５２の出力軸に接続されている。電動機５２は、冷凍室１２の天壁部１２Ｆの上面側に設置されており、電動機５２と投射機５０とは、冷凍室１２の天壁部１２Ｆを貫通して接続されている。投射機５０は、電動機５２が作動することで羽根車５０Ａが回転し、羽根車５０Ａの回転により投射材である砥粒に遠心力を付与することが可能とされている。そして、投射機５０は、羽根車５０Ａの回転に伴って、遠心力で加速させた砥粒をケージ本体２４に対してその軸線（ケージ本体２４の軸線）に交差する方向へ投射するようになっている。

投射機５０の下端中央部には、吸引管５４の上端が接続されている。吸引管５４は、冷凍室１２内において装置上下方向に延びると共に、その下端部がホッパ４６内に配置されている。この吸引管５４は、振動篩３８によって篩い分けられて冷凍室１２内の下部のホッパ４６内に落下した砥粒（砥粒と同等の大きさの粒状物）を吸い上げて投射機５０に供給するための供給路を形成している。砥粒を吸い上げる吸引力は、投射機５０の羽根車５０Ａの回転に伴う負圧で生じるようになっている。なお、この吸引力を考慮すれば、投射機５０の高さ位置は、装置底面に極力近いほうが好ましく、吸引管５４の長さは極力短いほうが好ましい。

吸引管５４の下端開口部５４Ａは、吸引管５４をその軸方向に垂直な面に対して斜めに切断することで楕円形状に形成されている。このため、吸引管５４の下端開口部５４Ａの開口面積は、例えば、吸引管をその軸方向に対して垂直に切断した場合の開口面積に比べて大きく設定されている。なお、変形例として、吸引管５４の下端開口部５４Ａは、楕円形状に代えてベルマウス形状に形成されてもよい。吸引管５４の下部の外周側には、閉塞防止用のパイプ５６が装着されている。

また、本実施形態では、冷凍室１２内において投射機５０から投射された砥粒を投射機５０へ循環させる循環経路３５が、前述したシュート３６、振動篩３８、ホッパ４６、及び吸引管５４を含む構成要素で形成されている。

（冷凍装置等の構成）
次に、冷凍装置１６及びこれに関連する構成部について詳細に説明する。

図１の左上部に示される冷凍装置１６には、冷媒供給源２０Ａからノズル１８への冷媒供給路２０Ｃにバルブ２０Ｂが設けられている。バルブ２０Ｂは制御装置としての制御部６０に接続されている。バルブ２０Ｂの開閉及び開度調整は制御部６０によって制御され、バルブ２０Ｂが開かれることで冷媒ガスがノズル１８から冷凍室１２内へ噴射されるようになっている。

また、本実施形態では、図２に示されるように、ノズル１８は、冷凍室１２においてケージ本体２４よりも上方側でかつ装置背面寄り（ケージ本体２４の軸方向と平行な方向の一方側）に配置されている。これに対して、冷凍室１２においてノズル１８と同等の高さ位置でかつ装置正面側（ケージ本体２４の軸方向と平行な方向の他方側）には、温度検出部としての温度検出センサ６２が配置されている。温度検出センサ６２は、装置正面側の縦壁部１２Ｄの上端部側に取り付けられ、冷凍室１２内の温度を検出するようになっている。温度検出センサ６２は制御部６０に接続されている。制御部６０は、作業者が設定した設定温度（一例として、−４０℃）と温度検出センサ６２の検出結果に基づいてバルブ２０Ｂ（図１参照）の開度を調整可能となっている。また、本実施形態では、制御部６０は、温度検出センサ６２の検出温度が常時−２０℃以下（一例として、−２０℃）になるようにバルブ２０Ｂ（図１参照）の開度を調整（換言すれば冷凍装置１６を制御）する。

図３に示されるローラ３０は、軸受を構成してかつ計量可能な収容検出部６４を介して縦壁部１２Ｄ、１２Ｅに支持されている。収容検出部６４は、計量によってケージ本体２４の内部に被処理対象物Ｗが収容されたことを検出可能となっている。収容検出部６４は制御部６０に接続されている。制御部６０は、収容検出部４６の検出結果に基づいてケージ本体２４の内部に被処理対象物Ｗが収容されたと判断した場合には、温度検出センサ６２の検出温度が−４０℃以下（一例として、−４０℃）になるようにバルブ２０Ｂの開度を調整（換言すれば冷凍装置１６を制御）する。

冷凍室１２において装置正面側（ケージ本体２４の軸方向と平行な方向の他方側）で投射機５０の左部の装置手前側に排気ダクト６６が設けられている。排気ダクト６６は、冷凍室１２の室内と室外とを連通している。この排気ダクト６６の排気口６６Ａには、開閉可能な開閉ダンパ６８が設けられている。開閉ダンパ６８には、本実施形態では自重ダンパが適用されている。開閉ダンパ６８は、冷凍室１２の加圧時にのみ排気ダクト６６の排気口６６Ａを開いて冷媒ガス（冷却用媒体）を排出し、それ以外の場合は排気ダクト６６の排気口６６Ａを閉じるようになっている。なお、開閉ダンパ６８は、結露の発生を防止するために外気に接した後に取り付けられている。

（ケージの構成）
次に、ケージ２２の構成について詳細に説明する。図４には、図１の４−４線に沿った拡大断面図が示され、図５には、図４のケージ２２を矢印５方向から見た状態の側面図が示されている。図４及び図５に示されるように、ケージ２２は、ケージ本体２４の軸方向の両サイドに左右一対の環状のタイヤ７０が設けられている。左右一対のタイヤ７０は、ケージ本体２４の軸方向に延びる計四本の連結杆７２によって連結されている。また、図４に示されるように、左右一対のタイヤ７０には、互いの対向方向に延出する取付部材７１を介してケージ本体２４の軸方向の端部が取り付けられている。ケージ本体２４が左右の取付部材７１間に架け渡されることで、ケージ本体２４は、円筒状とされている。

ケージ本体２４に対してその軸方向の一方側（図中左側）には、上下の連結杆７２から図中左側のタイヤ７０を貫通して突出形成されたフック部７２Ａに対して、第一側板部としての第一開閉蓋２６が上下一対の止め金具７４Ａによって取り付けられている。止め金具７４Ａには、公知の止め金具を適用することができる。一例として、本実施形態の止め金具７４Ａは、フック部７２Ａに係止される掛金７４Ａ１と、図４の紙面に垂直な軸７４Ａ２周りに回転移動することで掛金７４Ａ１を係止位置方向に引き込む操作レバー７４Ａ３と、操作レバー７４Ａ３を回転移動可能に支持すると共に第一開閉蓋２６を貫通して第一開閉蓋２６の内面に固定された基部７４Ａ４と、を備えている。これにより、第一開閉蓋２６は、ケージ本体２４の軸方向の一方側（図中左側）に形成された第一開口部２４Ｂを開閉可能に閉塞している。

ケージ本体２４に対してその軸方向の他方側（図中右側）には、上下の連結杆７２から図中右側のタイヤ７０を貫通して突出形成されたフック部７２Ｂに対して、第二側板部としての第二開閉蓋２８が上下一対の止め金具７４Ｂによって取り付けられている。止め金具７４Ｂには、公知の止め金具を適用することができる。一例として、本実施形態の止め金具７４Ｂは、フック部７２Ｂに係止される掛金７４Ｂ１（図５参照）と、図４の紙面に垂直な軸７４Ｂ２周りに回転移動することで掛金７４Ｂ１を係止位置方向に引き込む操作レバー７４Ｂ３と、操作レバー７４Ｂ３を回転移動可能に支持すると共に第二開閉蓋２８を貫通して第二開閉蓋２８の内面に固定された基部７４Ｂ４と、を備えている。これにより、第二開閉蓋２８は、ケージ本体２４の軸方向の他方側（図中右側）に形成された第二開口部２４Ｃを開閉可能に閉塞している。

なお、本実施形態では、第一開閉蓋２６及び第二開閉蓋２８は、同様の形状に形成されている。よって、第一開閉蓋２６及び第二開閉蓋２８の両者を取り外した後に、取り外し前とは逆にこれらを取り付けても取り付け可能となっている。すなわち、作業性の向上に資する構造となっている。

図１及び図６に示されるように、冷凍室１２内には、ケージ本体２４に対して投射機５０の側とは反対側でかつケージ本体２４の外周胴部に隣接して反射板７６が配置されている。図１に示されるように、反射板７６は、ケージ本体２４の軸方向に見てケージ本体２４の外周胴部に沿った円弧形状に形成されている。反射板７６の上端位置は、投射機５０の投射範囲（図中では二点鎖線にて投射範囲上限及び投射範囲下限を示す）の上端位置に対応して設定されている。

（処理手順）
次に、ショットブラスト装置１０を用いた処理手順について概説する。

まず、図１に示されるホッパ４６内に砥粒が予め所要量供給される。また、冷凍室１２の外においてケージ２２の第一開閉蓋２６及び第二開閉蓋２８（図４参照）のいずれか一方が開かれた後、バリのある被処理対象物Ｗがケージ２２のケージ本体２４内に収容され、先に開けられた第一開閉蓋２６及び第二開閉蓋２８（図４参照）のいずれか一方が閉じられる。そして、扉１４が開けられ、被処理対象物Ｗを収容したケージ２２が出入口部１３から冷凍室１２内に入れられて一対のローラ３０の上に載せられ、その後、扉１４が閉められる。

次に、ノズル１８から冷媒ガス（冷却用媒体）が噴射される。これにより、冷凍室１２内が冷却される。そして、冷凍室１２内が所定温度（一例として−４０℃）まで下げられると、被処理対象物Ｗのバリが低温脆性化する。このように被処理対象物Ｗのバリが低温脆性化した時点で、電動機５２が駆動されることで投射機５０の羽根車５０Ａが回転し、これに伴ってホッパ４６内の砥粒が吸引管５４で吸い上げられると、投射機５０からケージ本体２４の外周胴部に向けて砥粒が投射される。投射された砥粒は、ケージ本体２４の外周胴部を通過して被処理対象物Ｗに当る。

次いで、駆動モータ３４（図３参照）の駆動力でローラ３０が回転すると共に、図示しない駆動部の駆動力で振動篩３８が作動する。ローラ３０が回転すると、これに伴ってケージ２２が回転するので、ケージ２２内の被処理対象物Ｗは、撹拌されながら、砥粒が当てられてバリが粉砕され除去される。このような処理が所定時間なされると、ケージ２２内の被処理対象物Ｗは砥粒を一様に受けて全てのバリが除去される。

ケージ本体２４内に入った砥粒や被処理対象物Ｗから除去されたバリは、ケージ本体２４の網目を通過した後、振動篩３８の第一スクリーン４０上に落ちて微粉物が除去されて微粉バリ受け箱４４内に排出される。また、第一スクリーン４０上の粉粒物が装置左方向へ移動して第二スクリーン４２上に落下し、砥粒や砥粒と同等の大きさのバリがホッパ４６内に排出される。さらに、第二スクリーン４２上の大きなバリが装置左方向へ移動して粗バリ受け箱４８内に排出される。

バリの除去処理が完了した後は、ノズル１８からの冷媒ガスの噴射が停止されると共に、投射機５０（電動機５２）、ローラ３０（駆動モータ３４（図３参照））、及び振動篩３８の各駆動がそれぞれ停止され、砥粒の投射及びケージ２２の回転が停止する。次いで、扉１４が開けられてローラ３０上のケージ２２が冷凍室１２内から取り出される。そして、ケージ２２の第一開閉蓋２６及び第二開閉蓋２８のいずれか一方が開かれ、バリが除去された被処理対象物Ｗがケージ２２から取り出される。以上で１サイクルが終了する。

（作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態では、ケージ本体２４が水平軸周りに（垂直面内で）回転可能となっており、ケージ本体２４の外周胴部に隣接して配置される投射機５０は、ケージ本体２４に対してその軸線に交差する方向へ砥粒を投射する。よって、投射機５０と被処理対象物Ｗとの距離が近距離になり、投射された砥粒は、ケージ本体２４の孔部２４Ａ（図４参照）を通過して被処理対象物Ｗに効果的に当る。

ここで、図６に示されるように、ケージ本体２４に対してその軸方向の一方側には第一開閉蓋２６が設けられており、この第一開閉蓋２６は、ケージ本体２４の軸方向の一方側に形成された第一開口部２４Ｂを閉塞する。また、ケージ本体２４に対してその軸方向の他方側には第二開閉蓋２８が設けられており、この第二開閉蓋２８は、ケージ本体２４の軸方向の他方側に形成された第二開口部２４Ｃを閉塞する。このため、投射機５０から投射された砥粒は、ケージ本体２４の孔部２４Ａ（図４参照）を通過して被処理対象物Ｗに直接当たる他、砥粒の一部は、第一開閉蓋２６又は第二開閉蓋２８を反射して被処理対象物Ｗに当る。よって、投射された砥粒が効率的に被処理対象物Ｗに当る。

補足説明すると、投射機５０から投射された砥粒は扇形状に広がるので、ケージ２２と投射機５０との距離が近くても、被処理対象物Ｗに直接当たらない砥粒が存在する。しかしながら、本実施形態では、このように被処理対象物Ｗに直接当たらない砥粒が、第一開閉蓋２６又は第二開閉蓋２８を反射してガイドされることで被処理対象物Ｗに当るので、例えば、被処理対象物に直接当たらない砥粒がケージの外へ通過してしまう対比構造に比べて投射効率が向上する。また、第一開閉蓋２６及び第二開閉蓋２８は、ケージ本体２４と一体的に回転するためこれらの隙間に被処理対象物Ｗが挟み込まれる弊害も生じない。

また、本実施形態では、冷凍室１２内には、ケージ本体２４に対して投射機５０の側とは反対側でかつケージ本体２４の外周胴部に隣接して反射板７６が配置されている。このため、投射機５０から投射された砥粒のうちケージ本体２４を通過した砥粒の少なくとも一部は反射板７６を反射して再びケージ本体２４の中に入って被処理対象物Ｗに当る。よって、投射された砥粒が一層効率的に被処理対象物Ｗに当る。

また、図１に示されるように、反射板７６は、ケージ本体２４の軸方向に見てケージ本体２４の外周胴部に沿った円弧形状に形成されているので、反射板７６全体をケージ本体２４の外周胴部の至近位置に配置することができる。そして、反射板７６全体がケージ本体２４の外周胴部の至近位置に配置されることで、反射板７６を反射して再びケージ本体２４の中に入る砥粒の割合を高くすることができる。

また、本実施形態では、投射機５０がケージ本体２４の外周胴部の側方側に配置され、反射板７６の上端位置が投射機５０の投射範囲の上端位置に対応して設定されている。このため、投射範囲の上限近くの砥粒が反射板７６を反射し得る。

以上によって、ケージ２２内の被処理対象物Ｗに砥粒をほぼ一様に当てることができるため、例えば、前述したような対比構造に係る装置と比較して、より短い時間で被処理対象物Ｗのバリをほぼ完全に除去することが可能になる。

なお、例えば、ケージの軸方向を略装置上下方向に設定すると共に、その上側に投射機を配置し、さらに、ケージの下側に反射板を設けるような対比構造では、砥粒がケージ内に溜まってしまい、砥粒の循環が損なわれる可能性があるが、本実施形態では、そのような問題も生じない。

以上説明したように、本実施形態に係るショットブラスト装置１０によれば、被処理対象物Ｗからバリを除去するための時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、冷凍室１２においてケージ本体２４よりも上方側でかつ装置背面寄り（ケージ本体２４の軸方向と平行な方向の一方側）に配置されたノズル１８が、冷媒供給源２０Ａからの冷媒ガスを冷凍室１２内へ向けて下向きに噴射する。また、冷媒供給源２０Ａからノズル１８への冷媒供給路２０Ｃにはバルブ２０Ｂが設けられると共に、図２に示されるように、冷凍室１２には冷凍室１２内の温度を検出する温度検出センサ６２が配置され、制御部６０は、温度検出センサ６２の検出結果に基づいてバルブ２０Ｂ（図１参照）の開度を調整可能となっている。

ここで、温度検出センサ６２は、冷凍室１２においてノズル１８と同等の高さ位置でかつ装置正面側に（ケージ本体２４の軸方向と平行な方向の他方側でノズル１８から離れて）配置されている。ノズル１８に対して近過ぎずかつノズル１８に対して遠過ぎない位置で冷凍室１２内の温度を検出することになる。そして、ケージ本体２４内に被処理対象物Ｗが収容されている場合、ノズル１８から噴射されて被処理対象物Ｗで熱交換された気体が上昇すると、温度検出センサ６２でその温度が検出される。このため、温度検出センサ６２では、被処理対象物Ｗの温度に近い温度を検出することができるので、バルブ２０Ｂ（図１参照）の開度が良好に調整される。その結果として、被処理対象物Ｗを好ましい温度（一例として、−４０℃）に冷却してショットブラスト処理することができると共に、冷媒ガスの過剰な使用を抑えることもできる。

また、本実施形態では、図１に示されるように、冷凍室１２内においては、投射機５０から投射された砥粒は循環経路３５を通って投射機５０へ循環される。このため、冷凍室１２内から砥粒を取り出さない限り、非処理時においても冷凍室１２内に砥粒が存在する。一方、前述のように、冷凍室１２内は冷凍装置１６によって冷却されると共に、冷凍室１２内の温度は温度検出センサ６２（図２参照）によって検出され、さらに制御部６０は、温度検出センサ６２の検出温度が常時−２０℃以下になるように冷凍装置１６を制御する。よって、非処理時に冷凍室１２内に砥粒が長時間入ったままとされても、砥粒に結露が発生するのを防止することができる。

補足すると、一般にゴム製品のバリ取り装置では、冷凍室内の温度設定を−４０℃以下に設定してブラスト処理を行なう。一方、夜間のように装置を長時間停止している場合に砥粒（投射材）の温度が上昇すると、砥粒に結露が生じ、再度冷却した場合にこの水分が凍ってしまうので、砥粒の循環が十分になされなくなる。従って、このような装置を停止する場合には、冷凍室から砥粒が取り出され、結露による水分を乾燥させることになる。そして、使用時には取り出した砥粒を再度冷凍室内に投入することになる。これに対して、本実施形態では、冷凍室１２内の温度設定を常時−２０℃以下に保持して結露の発生を防止するので、砥粒の取り出し、乾燥、及び砥粒の再投入の作業を行なわなくても、再び砥粒を使用でき、効率的である。

また、図３に示される収容検出部６４は、ケージ本体２４の内部に被処理対象物Ｗが収容されたことを検出可能となっている。そして、制御部６０は、収容検出部６４の検出結果に基づいてケージ本体２４の内部に被処理対象物Ｗが収容されたと判断した場合には、温度検出センサ６２の検出温度が−４０℃以下（一例として、−４０℃）になるようにバルブ２０Ｂの開度を調整（換言すれば冷凍装置１６を制御）する。これにより、作業者が手動で冷凍室１２内の温度の設定をしなくても、投射機５０の作動用前及び作動中に冷凍室１２内の上部の温度、ひいては被処理対象物Ｗの温度を−４０℃以下にすることが可能となる。

また、本実施形態では、図３に示されるように、ノズル１８が装置背面寄り（ケージ本体２４の軸方向と平行な方向の一方側）に配置されるのに対して、排気ダクト６６は装置正面側（ケージ本体２４の軸方向と平行な方向の他方側）に設けられている。このように、排気ダクト６６は、ノズル１８から離れた側に設けられており、排気ダクト６６の排気口６６Ａに設けられた開閉ダンパ６８は、冷凍室１２の加圧時にのみ開く。このため、ノズル１８から冷媒ガスが噴射されて冷凍室１２が加圧された場合には、ノズル１８から離れて温度上昇の高い箇所で開閉ダンパ６８が開いて排気がなされるので、より温度の低い冷却空気の排出が抑えられ、冷却効率が良い。そして、被処理対象物Ｗの温度を最適温度に保持すると共に冷媒ガスの供給を最低限に抑えることで、ランニングコストを低く抑えることが可能となる。

また、本実施形態では、図１に示される冷凍室１２内に配置されて投射機５０に接続された吸引管５４は、冷凍室１２内の下部に落下した砥粒を吸い上げて投射機５０に供給するための供給路を形成しており、吸引管５４の下端開口部５４Ａは、楕円形状に（変形例ではベルマウス形状に）形成されている。これにより、吸引管５４の下端開口部５４Ａの開口面積を大きくすることで、吸引管５４の下端開口部５４Ａから吸引する場合の吸引抵抗が抑えられるので、投射機５０の吸引力を用いた空気輸送の効率が向上し、循環した多量の砥粒の投射が可能となる。

また、本実施形態では、冷凍室１２内に設けられてケージ本体２４の下方側に配置された振動篩３８は、投射された砥粒を含む粉粒物をその大きさに応じて篩い分ける。また、冷凍室１２内に設けられて投射機５０に接続された吸引管５４は、振動篩３８によって篩い分けられた砥粒と同等の大きさの粒状物を吸い上げて投射機５０に供給するための供給路を形成する。このため、コンパクトな構成でありながら砥粒が循環して再利用される。また、装置全体が小型化して冷凍室１２の容積が小さくなることで、冷媒ガスの使用量が抑えられる。

（実施形態の補足説明）
なお、上記実施形態では、ケージ本体２４は円筒状に形成されているが、ケージ本体は、例えば、多角筒状に形成されたものであってもよい。また、ケージ本体は、例えば、鋼板製のパンチングメタルが筒状に形成されたパンチングパイプが適用されることで多数の孔部が形成されたようなものであってもよい。

また、上記実施形態では、図４に示される第一側板部としての第一開閉蓋２６が第一開口部２４Ｂを開閉可能に閉塞しているが、第一側板部は、第一開口部を開閉不能に閉塞するようなものであってもよい。

また、上記実施形態では、図１に示される軸支部としてのローラ３０がケージ本体２４をその軸周りに回転可能に支持しているが、軸支部は、例えば、ケージ本体の軸線に沿って第一側板部及び第二側板部の中央から外側に張り出された軸と、冷凍室の縦壁部に取り付けられて前記軸を回転可能に受ける軸受と、によって構成された軸支部等のような他の軸支部であってもよい。

また、本発明の実施形態ではない参考例として、反射板（７６）を備えない構成も採り得る。また、上記実施形態の変形例として、反射板は、ケージ本体の軸方向に見てケージ本体の外周胴部に沿わない形状の反射板とすることも可能である。さらに、上記実施形態の変形例として、反射板の上端位置が投射機の投射範囲の上端位置に対応していない構成も採り得る。

また、上記実施形態の変形例として、投射機（５０）は、ケージ本体（２４）の外周胴部の側方側ではなく当該外周胴部の斜め上側又は斜め下側に配置されてもよい。また、温度検出センサ（温度検出部）（６２）の配置位置及び排気ダクト（６６）の設置位置は、上記実施形態の位置には限定されない。

また、上記実施形態の変形例として、温度検出部の検出温度が常時−２０℃以下になるように制御装置によって制御される冷凍装置は、上記実施形態の冷凍装置１６とは別個に設けられてもよい。

また、吸引管の下端開口部が楕円形状又はベルマウス形状に形成されていない構成も採り得る。また、上記実施形態の振動篩３８に代えて回転篩が設けられる構成も採り得る。さらに、図３に示される収容検出部６４に代えて、単にロータ３０を回転可能に支持する機能のみを有する軸受が設けられてもよい。

なお、上記実施形態及び上述の複数の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。

以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ ショットブラスト装置（ショット処理装置）
１２ 冷凍室
１６ 冷凍装置
１８ ノズル
２０Ａ 冷媒供給源
２０Ｂ バルブ
２０Ｃ 冷媒供給路
２４ ケージ本体
２４Ａ 孔部
２４Ｂ 第一開口部
２４Ｃ 第二開口部
２６ 第一開閉蓋（第一側板部）
２８ 第二開閉蓋（第二側板部）
３０ ローラ（軸支部）
３５ 循環経路
３８ 振動篩
５０ 投射機
５４ 吸引管
５４Ａ 吸引管の下端開口部
６０ 制御部（制御装置）
６２ 温度検出センサ（温度検出部）
６４ 収容検出部
６６ 排気ダクト
６６Ａ 排気ダクトの排気口
６８ 開閉ダンパ
７６ 反射板
Ｗ 被処理対象物

Claims (9)

1. 冷凍室と、
   前記冷凍室内に配置され、筒状に形成されてその軸方向が水平に設定されると共に、砥粒が投射される対象となる被処理対象物を内部に収容し、被処理対象物に投射される砥粒の径よりも大きい径の孔部が複数形成されたケージ本体と、
   前記冷凍室内に配置され、前記ケージ本体をその軸周りに回転可能に支持する軸支部と、
   前記ケージ本体の外周胴部に隣接して配置され、前記ケージ本体に対してその軸線に交差する方向へ砥粒を投射する投射機と、
   前記ケージ本体に対してその軸方向の一方側に設けられ、前記ケージ本体の軸方向の一方側に形成された第一開口部を閉塞する第一側板部と、
   前記ケージ本体に対してその軸方向の他方側に設けられ、前記ケージ本体の軸方向の他方側に形成された第二開口部を開閉可能に閉塞する第二側板部と、
   を有し、
   前記冷凍室内には、前記ケージ本体に対して前記投射機の側とは反対側でかつ前記ケージ本体の外周胴部に隣接して反射板が配置されている、ショット処理装置。
2. 前記反射板は、前記ケージ本体の軸方向に見て前記ケージ本体の外周胴部に沿った形状に形成されている、請求項１記載のショット処理装置。
3. 前記投射機が前記ケージ本体の外周胴部の側方側に配置され、前記反射板の上端位置が前記投射機の投射範囲の上端位置に対応して設定されている、請求項１又は請求項２記載のショット処理装置。
4. 前記冷凍室において前記ケージ本体よりも上方側でかつ前記ケージ本体の軸方向と平行な方向の一方側に配置され、冷媒供給源からの冷媒ガスを前記冷凍室内へ向けて下向きに噴射するノズルと、
   前記冷媒供給源から前記ノズルへの冷媒供給路に設けられたバルブと、
   前記冷凍室において前記ノズルと同等の高さ位置でかつ前記ケージ本体の軸方向と平行な方向の他方側に配置され、前記冷凍室内の温度を検出する温度検出センサと、
   前記温度検出センサの検出結果に基づいて前記バルブの開度を調整可能な制御部と、
   を有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のショット処理装置。
5. 前記冷凍室内において前記投射機から投射された砥粒を前記投射機へ循環させる循環経路と、
   前記冷凍室内を冷却する冷凍装置と、
   前記冷凍室内の温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部の検出温度が常時−２０℃以下になるように前記冷凍装置を制御する制御装置と、
   を有する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のショット処理装置。
6. 前記ケージ本体の内部に被処理対象物が収容されたことを検出可能な収容検出部が設けられると共に、前記制御装置は、前記収容検出部の検出結果に基づいて前記ケージ本体の内部に被処理対象物が収容されたと判断した場合には、前記温度検出部の検出温度が−４０℃以下になるように前記冷凍装置を制御する、請求項５記載のショット処理装置。
7. 前記冷凍室において前記ケージ本体の軸方向と平行な方向の一方側に配置され、冷媒供給源からの冷媒ガスを前記冷凍室内へ向けて噴射するノズルと、
   前記冷凍室において前記ケージ本体の軸方向と平行な方向の他方側に設けられた排気ダクトと、
   前記排気ダクトの排気口に設けられて開閉可能とされ、前記冷凍室の加圧時にのみ開く開閉ダンパと、
   を有する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のショット処理装置。
8. 前記冷凍室内には、前記投射機に接続されると共に前記冷凍室内の下部に落下した砥粒を吸い上げて前記投射機に供給するための供給路を形成する吸引管が配置され、前記吸引管の下端開口部は、楕円形状又はベルマウス形状に形成されている、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のショット処理装置。
9. 前記冷凍室内に設けられて前記ケージ本体の下方側に配置され、投射された砥粒を含む粉粒物をその大きさに応じて篩い分ける振動篩と、
   前記冷凍室内に設けられ、前記投射機に接続されると共に前記振動篩によって篩い分けられた砥粒と同等の大きさの粒状物を吸い上げて前記投射機に供給するための供給路を形成する吸引管と、
   を有する請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のショット処理装置。

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