JP6929579B2

JP6929579B2 - ワーク処理装置

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Publication number: JP6929579B2
Application number: JP2020144146A
Authority: JP
Inventors: 村山　一成; 一成村山
Original assignee: Macoho Co Ltd
Current assignee: Macoho Co Ltd
Priority date: 2019-10-04
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2040-08-28
Also published as: JP2021059001A; CN113767462A

Description

本発明は、ワーク処理装置に関するものである。

従来から、ワーク表面の汚れやバリを除去するためのワーク処理装置として、例えば特開２００６−３３４７１２号に開示されるショットブラスト装置（以下、従来例という。）が提案されている。

この従来例は、ワークに液体と砥粒との混合物であるスラリを羽根車（インペラー）により投射して衝突させるものであり、このスラリの衝突によりワーク表面の汚れやバリが除去される。

特開２００６−３３４７１２号公報

本発明者は、前述した湿式のショットブラストを行う装置について更なる研究開発を進め、その結果、従来に無い画期的なワーク処理装置を開発した。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

ワーク搬送部７で搬送されるワークＷに、ショットブラスト部２において液体50ａと砥粒50ｂとの混合物であるスラリ50を衝突させるワーク処理装置であって、前記ショットブラスト部２は羽根車１の回転により前記スラリ50を投射する構造であり、更に、前記スラリ50を収納するスラリ収納タンク部３と、このスラリ収納タンク部３から前記ショットブラスト部２までスラリ50を搬送するスラリ搬送部４と、前記ショットブラスト部２で使用された使用済みのスラリ50を前記スラリ収納タンク部３へ回収するスラリ回収部５と、前記ショットブラスト部２でのワークＷに対するショットブラスト後に該ワークＷを洗浄するワーク洗浄部８を有し、前記スラリ搬送部４には、高濃度スラリ50’と低濃度スラリ50”とに分離するスラリ濃度分離部６が設けられ、このスラリ濃度分離部６において分離された前記高濃度スラリ50’は前記ショットブラスト部２へ、また、前記低濃度スラリ50”は前記ワーク洗浄部８へ搬送されるように構成されていることを特徴とするワーク処理装置に係るものである。

また、請求項１記載のワーク処理装置において、前記ワーク洗浄部８よりも搬送下流側位置には、このワーク洗浄部８で洗浄されたワークＷを洗浄液収納タンク部９に収納された洗浄液60で洗浄する洗浄部10を有し、前記スラリ収納タンク部３と前記洗浄液収納タンク部９との間には熱交換部11が設けられ、この熱交換部11を介して前記スラリ収納タンク部３に収納されたスラリ50の熱により前記洗浄液収納タンク部９に収納された前記洗浄液60が加温されるように構成されていることを特徴とするワーク処理装置に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載のワーク処理装置において、前記スラリ濃度分離部６は、遠心分離法により高濃度スラリ50’と低濃度スラリ50”とに分離することを特徴とするワーク処理装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、ショットブラストの処理能力が向上し、しかも、ワークの洗浄が効率良く行われるなど、従来に無い画期的なワーク処理装置となる。

本実施例の使用状態説明図である。本実施例の要部を説明する断面図である。本実施例の要部を説明する断面図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

ワーク搬送部７で搬送されるワークＷに、液体50ａと砥粒50ｂとの混合物であるスラリ50をショットブラスト部２に設けられた羽根車１の回転により投射して衝突させると、例えばワークＷ表面の汚れやバリやスケールの除去が行われる。

本発明は、ショットブラスト部２までスラリ50を搬送するスラリ搬送部４には、高濃度スラリ50’と低濃度スラリ50”とに分離するスラリ濃度分離部６が設けられ、このスラリ濃度分離部６において分離された高濃度スラリ50’はショットブラスト部２へ搬送されるように構成されており、この構成からショットブラストの処理能力を向上することができる。

即ち、ショットブラストは、スラリ50を圧搾空気と共に噴射するウエットブラストに比し、装置が簡易化できてコスト面において秀れるなどのメリットがあるとされるが、その一方、ワークＷに対する衝突力が弱い為、処理能力が低くなる。

この点、例えば羽根車１の回転速度を高速にすればそれだけワークＷに対する衝突力が強くなり処理能力が向上することになるが、高性能な駆動源が必要になるなどショットブラスト本来のメリットが無くなってしまう。

そこで、本発明は、前述したスラリ濃度分離部６でショットブラスト部２に搬送されるスラリ50中の砥粒濃度を高くする（砥粒50ａの量を多くする）ことで、ワークＷに対して同じ衝突力でも砥粒50ａの衝突量を増やすことができることになり、前述した高性能な駆動源を使用しなくても処理能力を向上することができる。

また、本発明は、スラリ濃度分離部６において分離された低濃度スラリ50”は、ショットブラスト部２でのワークＷに対するショットブラスト後に該ワークＷを洗浄するワーク洗浄部８へ搬送されるように構成されている。即ち、スラリ50を衝突させた後に必須となるワークＷの洗浄（ワークＷ表面に付着した砥粒50ａなどの不要物）を、スラリ濃度分離部６において分離された低濃度スラリ50”を洗浄液として利用することができるから、極めて効率良い構造となる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、ワーク搬送部７で搬送されるワークＷに、ショットブラスト部２において液体50ａと砥粒50ｂとの混合物であるスラリ50を衝突させるワーク処理装置Ｍである。

尚、本実施例では、ワークＷとして、例えば工作機械や搬送機械に使用されるボールネジを構成するネジ軸を採用しているが、この他にも例えば線材や棒材や形材なども採用し得るものである。

具体的には、ワーク処理装置Ｍは、図１に図示したようにワーク搬送部７により搬送されるワークＷにショットブラスト処理及びその他の処理を行うように構成されている。

ワーク搬送部７は、図１に図示したようにボックス状の基体12内にワークＷを架設状態に載置する複数のローラー送り部７ａを間隔を介して並設して構成されており、処理対象となるワークＷを、基体12の一側（上流側）に設けられるワーク導入部12ａから、基体12の他側（下流側）に設けられるワーク導出部12ｂまで連続的に水平方向へ直線搬送するものである。

また、基体12には、ショットブラスト部２と、ワーク洗浄部８（粗洗浄部）と、洗浄部10（本洗浄）と、洗浄液除去部13を有している。

ショットブラスト部２は、図１に図示したようにワークＷを通過せしめる基体12に羽根車１（インペラー）を設けて構成されており、この羽根車１を基体12の上方位置に２個、基体12の下方位置に２個設けている。

羽根車１は、図２，３に図示したように駆動モーター19の駆動により回転する回転軸１ａの周囲に複数の羽根板１ｂを放射状に設けて構成されており、スラリ導入部14ａ及びスラリ導出部14ｂを有する収納本体14内に回転自在に設けられ、スラリ導入部14ａから導入されるスラリ50を投射してスラリ導出部14ｂから導出するように構成されている。

また、各羽根車１へは後述する高濃度スラリ50’が供給される。

符号15はショットブラスト部２（処理空間内）を洗浄するための後述する低濃度スラリ50”を噴射する洗浄ノズルである。

ワーク洗浄部８は、図１に図示したように基体12内にしてショットブラスト部２と仕切られた下流側位置に洗浄ノズル８ａを設けて構成されており、この洗浄ノズル８ａには後述する低濃度スラリ50”が供給される。

また、本実施例では、スラリ50を装置内で循環させるスラリ循環構造を具備している。

このスラリ循環構造は、基体12の下方位置に設けられスラリ50を収納するスラリ収納タンク部３と、このスラリ収納タンク部３からショットブラスト部２までスラリ50を搬送するスラリ搬送部４と、ショットブラスト部２で使用された使用済みのスラリ50をスラリ収納タンク部３へ回収するスラリ回収部５とで構成され、羽根車１から投射されたスラリ50はスラリ回収部５で回収された後、スラリ収納タンク部３へ送られて再利用される構成である。

また、スラリ搬送部４は、図１に図示したように適宜な金属製の管状体で構成されており、スラリ収納タンク部３と後述するスラリ濃度分離部６におけるスラリ導入部６ａとの間に設けられポンプ装置４ａが設けられる第一搬送部４ｂと、後述するスラリ濃度分離部６における高濃度スラリ導出部６ｂと収納本体14におけるスラリ導入部14ａとの間に設けられる第二搬送部４ｃと、後述するスラリ濃度分離部６における低濃度スラリ導出部６ｃとワーク洗浄部８における洗浄ノズル８ａとの間に設けられる第三搬送部４ｄとで構成されている。

本実施例では、二つのスラリ濃度分離部６を具備し、前述したように一方の濃度分離部６における低濃度スラリ導出部６ｃから延設される第三搬送部４ｄは、ワーク洗浄部８における洗浄ノズル８ａに接続され、他方のスラリ濃度分離部６の低濃度スラリ導出部６ｃから延設される第三搬送部４ｄは、ショットブラスト部２における洗浄ノズル15に接続される。

各スラリ濃度分離部６は、図１に図示したようにスラリ搬送部４に設けられる遠心分離機であり、スラリ50を渦巻き状に流動させて高濃度スラリ50’（砥粒50ａ含有量の多いスラリ）と、低濃度スラリ50”（砥粒50ａ含有量の少ないスラリ）とに分離するものである。

具体的には、このスラリ濃度分離部６は、スラリ搬送部４からスラリ50が導入される処理容体で構成されている。

この処理容体は、縦長の筒状体であり、この処理容体の上部側方位置に設けられたスラリ導入部６ａから導入されたスラリ50が上方から下方へ渦巻き流を発生しながら通過する構成であり、該処理容体の下端部に高濃度スラリ50’を導出する高濃度スラリ導出部６ｂが設けられ、一方、上端部に遠心分離作用により作出された低濃度スラリ50”を導出する低濃度スラリ導出部６ｃが設けられている。

この２つのスラリ濃度分離部６のうち、一方のスラリ濃度分離部６で作出された高濃度スラリ50’は第二搬送部４ｃを介して上方へ配する羽根車１へ供給されるとともに、低濃度スラリ50”は第三搬送部４ｄを介してワーク洗浄部８（洗浄ノズル８ａ）へ供給され、他方のスラリ濃度分離部６で作出された高濃度スラリ50’は第二搬送部４ｃを介して下方へ配する羽根車１へ供給されるとともに、低濃度スラリ50”は第三搬送部４ｄを介して洗浄ノズル15へ供給される。

スラリ回収部５は、基体12の底部に設けられるスラリ溜め部５ａと、このスラリ溜め部５ａから垂設されるスラリ回収管５ｂとで構成されている。

洗浄部10は、図１に図示したように基体12内にしてワーク洗浄部８と仕切られた下流側位置に洗浄ノズル10ａを設けて構成されており、この洗浄ノズル10ａには、洗浄液収納タンク部９に収納された洗浄液60（洗浄水）が供給される。

従って、この洗浄部10によりショットブラスト部２でワークＷに噴出されたスラリ50（砥粒50ａ）等の不要物を完全に落とす洗浄処理が行われる。

符号17は洗浄液収納タンク部９と洗浄ノズル10ａとの間に設けられる洗浄液搬送部、17ａはポンプ装置、18は基体12の底部に設けられる洗浄液溜め部18ａと、この洗浄液溜め部18ａから垂設される洗浄液回収管18ｂとから成る洗浄液回収部18である。

また、本実施例では、ショットブラストの際に生じる熱（ワークＷにスラリ50が衝突した際の熱）を持ったスラリ50が回収されることで温度上昇するスラリ収納タンク部３内のスラリ50の熱を有効利用する。

即ち、スラリ収納タンク部３と洗浄液収納タンク部９との間には熱交換部11が設けられ、この熱交換部11を介してスラリ収納タンク部３に収納されたスラリ50の熱により洗浄液収納タンク部９に収納された洗浄液60が加温されるように構成されている。

従って、この温度の高い洗浄液60で洗浄することでワークＷは加温されることになり、後述する洗浄液除去部13で除去する際に乾きが良好に行われる。

また、本実施例では、基体12（ショットブラスト部２）に送風機20ａを備えた排気部20が設けられている。

従って、ショットブラストの際に生じる熱のうち、洗浄液60の加温に利用される熱量を超える熱（ショットブラスト部２内に籠る熱）は、この排気部20からショットブラスト部２の空気やミストを排出することで除去される。

洗浄液除去部13は、図１に図示したように基体12内にして洗浄部10と仕切られた下流側位置に圧搾空気噴射ノズル13ａを設けて構成されており、この圧搾空気噴射ノズル13ａには、圧縮空気供給部16（圧縮空気搬送部16ａ）から供給される圧縮空気が供給される。

従って、この洗浄液除去部13でワークＷに付着した洗浄液60を吹き飛ばす等の洗浄液除去処理が行われる。

本実施例は上述のように構成したから、ワーク搬送部７で搬送されるワークＷに、液体50ａと砥粒50ｂとの混合物であるスラリ50をショットブラスト部２に設けられた羽根車１の回転により投射して衝突させると、ショットブラスト処理（例えばワークＷ表面の汚れやバリやスケールの除去）が行われる。

ショットブラスト部２までスラリ50を搬送するスラリ搬送部４には、高濃度スラリ50’と低濃度スラリ50”とに分離するスラリ濃度分離部６が設けられ、このスラリ濃度分離部６において分離された高濃度スラリ50’はショットブラスト部２へ搬送されるように構成されており、この構成からショットブラストの処理能力を向上することができる。

即ち、前述したスラリ濃度分離部６でショットブラスト部２に搬送されるスラリ50中の砥粒濃度を高くする（砥粒50ａの量を多くする）ことで、ワークＷに対して同じ衝突力でも砥粒50ａの衝突量を増やすことができることになり、高性能な駆動源を使用しなくても処理能力を向上することができる。

また、本実施例は、スラリ濃度分離部６において分離された低濃度スラリ50”は、ショットブラスト部２でのワークＷに対するショットブラスト後に該ワークＷを洗浄するワーク洗浄部８へ搬送されるように構成されており、つまり、スラリ50を衝突させた後に必須となるワークＷの洗浄（ワークＷ表面に付着した砥粒50ａなどの不要物）を、スラリ濃度分離部６において分離された低濃度スラリ50”を洗浄液として利用することができるから、極めて効率良い構造となる。

また、本実施例は、ワーク洗浄部８よりも搬送下流側位置には、該ワーク洗浄部８で洗浄されたワークＷに洗浄液収納タンク部９に収納された洗浄液60により洗浄する洗浄部10を有し、スラリ収納タンク部３と洗浄液収納タンク部９との間には熱交換部11が設けられ、この熱交換部11を介してスラリ収納タンク部３に収納されたスラリ50の熱により洗浄液収納タンク部９に収納された洗浄液60が加温されるように構成されているから、ショットブラストにより生じる熱の有効利用が達成される。

また、本実施例は、スラリ濃度分離部６は、遠心分離法により高濃度スラリ50’と低濃度スラリ50”とに分離するから、簡易且つ確実に得たい濃度のスラリ50が得られることになる。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

Ｗワーク
１羽根車
２ショットブラスト部
３スラリ収納タンク部
４スラリ搬送部
５スラリ回収部
６スラリ濃度分離部
７ワーク搬送部
８ワーク洗浄部
９洗浄液収納タンク部
10 洗浄部
11 熱交換部
50 スラリ
50’ 高濃度スラリ
50” 低濃度スラリ
50ａ液体
50ｂ砥粒
60 洗浄液

Claims

ワーク搬送部で搬送されるワークに、ショットブラスト部において液体と砥粒との混合物であるスラリを衝突させるワーク処理装置であって、前記ショットブラスト部は羽根車の回転により前記スラリを投射する構造であり、更に、前記スラリを収納するスラリ収納タンク部と、このスラリ収納タンク部から前記ショットブラスト部までスラリを搬送するスラリ搬送部と、前記ショットブラスト部で使用された使用済みのスラリを前記スラリ収納タンク部へ回収するスラリ回収部と、前記ショットブラスト部でのワークに対するショットブラスト後に該ワークを洗浄するワーク洗浄部を有し、前記スラリ搬送部には、高濃度スラリと低濃度スラリとに分離するスラリ濃度分離部が設けられ、このスラリ濃度分離部において分離された前記高濃度スラリは前記ショットブラスト部へ、また、前記低濃度スラリは前記ワーク洗浄部へ搬送されるように構成されていることを特徴とするワーク処理装置。
請求項１記載のワーク処理装置において、前記ワーク洗浄部よりも搬送下流側位置には、このワーク洗浄部で洗浄されたワークを洗浄液収納タンク部に収納された洗浄液で洗浄する洗浄部を有し、前記スラリ収納タンク部と前記洗浄液収納タンク部との間には熱交換部が設けられ、この熱交換部を介して前記スラリ収納タンク部に収納されたスラリの熱により前記洗浄液収納タンク部に収納された前記洗浄液が加温されるように構成されていることを特徴とするワーク処理装置。
請求項１，２いずれか１項に記載のワーク処理装置において、前記スラリ濃度分離部は、遠心分離法により高濃度スラリと低濃度スラリとに分離することを特徴とするワーク処理装置。