JPH0578473U - ショット機の投射粒自動補給装置及び投射粒自動回収補給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ショット機に新たなショット或いはグリット
等（投射粒）を自動補給するための装置と、一旦使用し
た投射粒を自動回収し補給するための装置との提供。 【構成】 補給装置３０は、ショット機１０内の投射粒
Ｄが減ってくると、ショット機１０のロータ１６を回転
させるモータ１５の負荷電流に応じて作動する電流計３
１の針３５がスイッチ３６を作動させ、バルブ３３を開
き、圧縮エアＫによって投射粒タンク３４内の新たな投
射粒Ｄ１をショット機１０に供給する。針３５は投射粒
の供給に応じて振れ、ある程度供給されると、スイッチ
３７を作動させバルブ３３を閉じ、供給を停止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ショット或いはグリット等（本考案ではこれらを総称して「投射粒 」と称する。）をワークの表面に打ちつけて冷間加工やスケール取り等の表面処 理を行なうショットピーニング或いはショットブラストに使用される機械（本考 案ではこのような機械を「ショット機」と称する。）において、新たな投射粒を 自動的に補給するための装置と、一旦使用した投射粒を自動的に回収し補給する ための装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のショット機に使用される投射粒は、モータによって回転するロ ータから遠心力を利用して放出され、ワークの表面に打ちつけられるようになっ ている。 投射体は、長期間の使用によって、何回もワークに打ちつけられるため、摩耗 し、徐々に小さくなる。所定の大きさ以下になった小粒の投射粒は、ワークに衝 突する力が弱まったり、グリットの場合角が無くなったりして、ついには表面処 理を行なうことができなくなる。 このため、小さくなった投射粒は、ショット機から自動的に排出されるように なっている。その一方で、作業員によって新たな投射粒が手動によって補給され るようになっている。

【０００３】 投射粒の補給の時期は、ロータを回転させるモータの負荷電流値がショット機 内に在る投射粒の量に略々比例して変化することを利用して行なわれる。 すなわち、投射粒が減ると負荷電流値は低くなる。作業員は、制御盤に取付け られた電流計でモータの負荷電流値を定期的に読取り、所定の最小負荷電流値近 くになったとき、新たな投射粒を所定の最大負荷電流値近くなるまで手動によっ て補給し、ショット機内に所定量の投射粒が内在しているようにショット機を管 理している。なお、最小、最大負荷電流値に対応する目盛の間には、目盛を読み 易いように色が塗られている。 しかし、作業員は目盛りを読み間違うことがある。 そこで、このような問題点に対処する方法として、所定の最小負荷電流値にな ったとき自動的に警報を発する警報機又は警告灯を設け、作業員に投射粒が減っ たことを知らせる方法がとられている。

【０００４】 一方、表面処理が施されたワークは、投射粒と混ざった状態で取出され、投射 粒と分離される。分離された投射粒は再度ショット機内に作業員によって手動で 投入されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このようなショット機によると、作業員が電流計を見誤る危険性は 少なくなるが、依然として放射粒を手動によってショット機内に投入しなければ ならず、ショット機の管理に手間を要するという問題点を有している。 又、ワークと分離された投射粒も作業員によってショット機内に投入しなけれ ばならず、同様にショット機の管理に手間を要するという問題点を有している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、第１に、モータによって回転するロータから放出される投射粒をワ ークに打ちつけて前記ワークの表面に加工を施すショット機において、前記モー タの負荷電流の所定の下限、上限値に応じて開閉作動するバルブと、前記バルブ を通過する圧縮エアによって前記ショット機に送り込まれる投射粒を貯めておく 投射粒タンクとを具えたショット機の投射粒自動補給装置により、第２に、投射 粒をワークに打ちつけて前記ワークの表面に加工を施すショット機において、前 記ショット機から取出された前記投射粒と前記ワークとを選別する選別手段と、 前記選別手段によって選別された前記投射粒を貯めておく投射粒タンクと、前記 投射粒タンク内の投射粒の量を検知する量検知センサーと、前記量検知センサー からの信号によって開閉させられ前記投射粒タンク内の前記投射粒を前記ショッ ト機内に送り込む圧縮エアの通過を許容するバルブとを具えたショット機の投射 粒自動回収補給装置により、前記の課題を解決した。

【０００７】

【作用】

第１の装置は、ショット機内の投射粒が少なくなるに従って、モータの負荷電 流値も低くなることを利用している。負荷電流値が所定の下限値になると、その ことが検知されバルブが開かれる。 バルブが開くことによって、圧縮エアはショット機内に流れ込みながら、新し い投射粒を送り込み補給する。 投射粒の補給によって、ショット機内の投射粒の量が多くなり、負荷電流値が 増加する。 負荷電流値が所定の上限値になると、そのことが検知されバルブは閉じられる 。 閉じられたバルブは、圧縮エアの流れを遮断する。 これによって、投射粒の補給が停止させられ、ショット機内には、所定量の投 射粒が内在していることになる。

【０００８】 第２の装置における投射粒とワークは、ワークの表面処理終了後に、混ざった ままの状態でショット機から取出され、選別手段によって選別される。そして、 投射粒は投射粒タンク内に回収される。 投射粒タンク内にある程度の量の投射粒が貯まると、量検知センサーは投射粒 の量を検知し、バルブを開く。 バルブが開くと、投射粒タンク内へ圧縮空気が流れ込む。 このとき、圧縮空気は、投射粒タンク内の投射粒をショット機に送り込む。 これによって、一旦使用された投射粒はショット機に供給され再使用される。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 ショット機１０は、スパイラル状の回転羽根１１と、矢印Ａ方向に循環移動す るバケットコンベヤ１２と、回転する金網からなる裁頭円錐筒状のフィルタ１３ と、投射粒Ｄの流れを遮断するゲート１４と、モータ１５によって回転するロー タ１６と、３本の回転軸１７，１８，１９に掛け渡され矢印Ｂ方向に循環移動す るベルトコンベヤ２０とを有している。 なお、本考案で総称している投射粒Ｄの内、ショットは、ショットピーニング の際に使用される、鋼球、調質鋳鉄球、非鉄球、粒状に短くカットされたワイヤ 等であり、又、グリットは、ショットブラストの際に使用される角のある金属性 或いは樹脂製の粒状のものである。

【００１０】 次に、ショット機１０の動作を説明する。 ケーシング２１の底部に溜まった投射粒Ｄは、回転羽根１１の回転によってバ ケットコンベヤ１２の下部に寄せられ、バケットコンベヤ１２に掬いあげられて 、ケーシング２１の上部へ運び上げられる。

【００１１】 運び上げられた投射粒Ｄは、フィルタ１３に送り込まれる。 フィルタ１３は、先端１３１から後部１３２に向う途中から、金網の目が荒く なっている。このため、フィルタ１３に送り込まれた投射粒Ｄの内、摩耗して、 小さくなった投射粒Ｄは、先端１３１付近の目の細かい部分から落下し、排出通 路２２を経て集麈機（図示省略）に吸い取られ、ケーシング２１の外部に排出さ れる。所望の大きさの投射粒Ｄは、フィルタ１３の中間以降の部分から落下し、 ゲート１４に流れ込む。誤って、投射粒Ｄ内に混入しているワークＷは、フィル タ１３の後部１３２から排出口２３に落下し、外部へ取出される。従って、誤っ て投射粒Ｄに混入したワークＷは、ロータ１６に入り、ロータ１６に損傷を与え るようなことがない。 ワークＷは、例えば、チェーンの熱処理されたリンクプレート、ローラ等の小 物部品である。

【００１２】 ゲートを通過した投射粒Ｄは、回転中のロータ１６の筒状の軸２４（図２参照 ）に送り込まれる。投射粒Ｄは軸２４に形成された複数のスリット２５から出て 、羽根２６に乗り、遠心力によって飛出し、ベルトコンベヤ２０上のワークＷに 打ちつけられる。 ベルトコンベヤ２０を支持している１本の回転軸１７は他の２本の回転軸１８ ，１９よりかなり高い位置に具えられている。このため、ワークＷは矢印Ｂ方向 に循環移動するベルトコンベヤ２０によって送られることなく、かき混ぜられ、 投射粒Ｄに略々均一に曝される。

【００１３】 ワークＷに打ちつけられた投射粒Ｄは、ベルトコンベヤ２０からこぼれ落ち、 ケーシング２１の底部に溜まり、回転羽根１１によって、再度バケットコンベヤ １２に送り込まれる。 このようにして、投射粒Ｄは、ケーシング２１内を循環して何回か使用される が、長期間の使用によって、摩耗し、大きさが小さくなる。小さくなった投射粒 Ｄは、表面処理を行なうことができにくくなるため、最後に、排出通路２２から 集麈機によって外部へ自動的に取り出される。 従って、ショット機１０内の投射粒Ｄは、徐々に減っていくため、新たな投射 粒を補給しなければならない。

【００１４】 次に、投射粒自動補給装置について説明する。 投射粒自動補給装置３０は、電流計３１（スイッチ付電流計）と、制御回路３ ２と、電磁弁（バルブ）３３と、投射粒タンク３４とを有している。 電流計３１は、例えば、一般にメーターリレーと呼ばれている一種の継電器の ようなもので、モータの負荷電流に応じて振れる針３５と、針３５が所定の電流 値の範囲以上に振れたとき針３５によって作動させられる一対のスイッチ３６， ３７とを有している。

【００１５】 一対のスイッチ３６，３７は、負荷電流の所定の下限値、上限値に応じた位置 に設けられている。 負荷電流の下限値、上限値は、投射粒Ｄの大きさに応じて優れた表面処理加工 を得ることができる投射粒Ｄの量に対応して設定される。 なお、スイッチは、機械的なスイッチの他に、針が光を遮ったとき作動するフ ォトセンサを用いた光学的なスイッチ、針の磁化された部分が接近すると作動す る磁気センサを用いた磁気的なスイッチ等の無接点スイッチであってもよい。ま た、必ずしも、針の動きそのものと関連づける必要はなく、電流値を信号として 用いることもできる。

【００１６】 制御回路３２は、電流計３１からの上記のような最小、最大負荷信号Ｌ，Ｈと 、補給可否識別信号Ｅとに基づいて電磁弁３３に開閉動作を行なわせる開閉動作 信号Ｆを送る回路である。 最小負荷信号Ｌと最大負荷信号Ｈは、一対のスイッチ３６，３７が作動したと き発するようになっている。 補給可否識別信号Ｅは、モータ１５と、回転羽根１１と、バケットコンベヤ１ ２と、フィルタ１３との回転と、ゲート１４の開とによって各部から送られて信 号のことである。この５箇所から送られてくる補給可否識別信号Ｅが揃ったとこ ろで、制御回路３２は、ショット機１０が作動状態であり且つ投射粒Ｄを何時で も補給することができる状態にあるということを判断する。

【００１７】 電磁弁３３は、制御回路３２からの開閉動作信号Ｆに基づいてケーシング２１ 内への圧縮エアＫの通過を制御するバルブである。 投射粒タンク３４は、作業員によって補給された新たな投射体Ｄ１を貯めてお くためのタンクである。

【００１８】 次に、投射粒自動補給装置３０の動作を説明する。 一対のスイッチ３６，３７は、設定された負荷電流の最小値、最大値に対応す る位置に、予め設けられている。又、ショット機１０のゲート１４は所定量開い ている。 長期間の使用によって、ショット機１０内の投射粒Ｄが少なくなるとモータ１ ５の負荷電流値が低くなる。 負荷電流値が所定の最小電流値になると、針３５はスイッチ３６を作動させる 。スイッチ３６は最小電流値になったことを最小負荷信号Ｌによって制御回路３ ２に知らせる。

【００１９】 制御回路３２は、上記５箇所から送られてきた補給可否識別信号Ｅによって、 何時でも電磁弁３３に開閉動作信号Ｆを送れる状態になっており、最小負荷信号 Ｌに基づき、電磁弁３３に開閉動作信号Ｆを送る。 電磁弁３３は、開閉動作信号Ｆによって開き、圧縮エアＫをショット機１０に 流れ込ませる。 圧縮エアＫは、ショット機１０に流れ込む途中において、投射粒タンク３４（ 図３参照）の下部に設けられたノズル４０を通過し、投射粒タンク３４内の投射 粒Ｄを流れに引き込むようにして、ショット機１０の補給口２７に新たな投射粒 Ｄ１を送り込む。ノズル４０と、ノズル４０に対向している受け口４１の表面は 耐摩耗性を持たせるため表面硬化処理が施されている。

【００２０】 投射粒Ｄの補給によって、ショット機１０内の投射粒Ｄの量が多くなると、負 荷電流が増加する。 負荷電流が所定の最大負荷電流値Ｈになると、針３５はスイッチ３７を作動さ せ、制御回路３２によって電磁弁３３を閉じさせる。 電磁弁３３の閉によって、圧縮エアＫの流れが遮断され、投射粒Ｄの補給は停 止される。 これによって、ショット機１０内には、所定量の投射粒Ｄが内在していること になる。 このようにして、新たな投射粒Ｄ１がショット機１０に自動的に送り込まれる ため、人手を煩わせることが無くなり、ショット機１０の管理が容易になる。

【００２１】 なお、電磁弁３３は制御回路３２によって作動するようになっているが、電流 計３１を直接電磁弁３３に接続し、電流計３１の最小、最大負荷信号Ｌ，Ｈによ って開閉動作を行なうようにしてもよい。従って、制御回路３２は必ずしも必要 ではない。この場合においても、モータが作動しない限り電流計も作動しないた め、ショット機１０が作動状態であることがおのずと確認されて投射粒Ｄをショ ット機１０に送り込むことになる。

【００２２】 次に、投射粒自動回収補給装置について説明する。 投射粒自動回収補給装置５０（図４参照）は、上記投射粒自動補給装置３０を 利用した装置であって、一旦使用した投射粒Ｄを自動的に回収し且つショット機 １０に自動的に送り込む装置である。 なお、図４に示すショット機は図１に示すショット機と同一構造であるため、 構造の説明は省略する。 投射粒自動回収補給装置５０は、電流計５１と、制御回路５２と、振動選別機 （選別手段）５３と、投射粒タンク５４と、電磁弁（バルブ）５５とを有してい る。 電流計５１は、上記投射粒自動補給装置３０の電流計３１と同様に、針６３と 一対のスイッチ６４，６５を有している。

【００２３】 制御回路５２は、上記投射粒自動補給装置３０の制御回路３２と同様に、電流 計５１からの最小、最大負荷信号Ｌ，Ｈと、補給可否識別信号Ｅとに基づいて電 磁弁５５に開閉動作を行なわせる開閉動作信号Ｆを送るようになっている。但し 、この制御回路５２における補給可否識別信号Ｅは、投射粒タンク５４に具えら れた投射粒Ｄの量を検出する量検出センサー５６からも送られてくるようになっ ている。従って、量検出センサー５６によって投射粒タンク５４内の投射粒Ｄの 量が所定量以下になったことが検知されると、制御回路５２は、電磁弁５５に開 閉動作信号Ｆを送り、電磁弁５５を閉じるようになっている。 振動選別機５３は、複数のスプリング５７，５７に支えられたケーシング５８ に振動を与え、ケーシング５８の格子５９の間から投射粒Ｄを落下させ、投射粒 ＤとワークＷとを選別し、回収する機械である。

【００２４】 投射粒タンク５４は、振動選別機５３のケーシング５８の底部に形成された投 射粒排出口６０の下方に設置されている。この投射粒タンク５４の側面には、投 射粒Ｄの保有量を検知する量検出センサー５６が設けられている。又、投射粒タ ンク５４の底部には、上記投射粒タンク３４と同様に、ノズル（図示省略）が設 けられている。 電磁弁５５は、上記電磁弁３３と同様に、制御回路５２からの開閉動作信号Ｆ に基づいてショット機１０のケーシング２１への圧縮エアＫの通過を制御するバ ルブである。

【００２５】 次に、投射粒自動回収補給装置５０の動作を説明する。 ショット機１０による、ワークＷの表面処理が終了すると、ショット機１０の 前扉６１を開け、ベルトコンベヤ２０を矢印Ｃ方向に循環移動させ、ワークＷと 投射粒Ｄを振動選別機５３に送り込む。前扉６１は、ワークＷと投射粒Ｄが取出 された後に、閉じられる。 振動選別機５３は、振動しながら、ワークＷと投射粒Ｄを分ける。ワークＷは ワーク受け６２に落下する。又、投射粒Ｄは投射粒排出口６０を通過して投射粒 タンク５４に流れ込む。

【００２６】 量検出センサー５６の位置より上方まで投射粒Ｄが貯まると、制御回路５２は 、電磁弁５５に開閉動作信号Ｆを送り、電磁弁５５を開く。 圧縮エアＫは、電磁弁５５を通過し、投射粒タンク５４内の投射粒Ｄを流れに 引き込むようにして、ショット機１０に流れ込む。 投射粒Ｄの量が減り、量検出センサー５６より下方になると、量検出センサー ５６は制御回路５２に信号送り、電磁弁５５を閉じさせる。 これによって、投射粒タンク５４に投射粒Ｄが無くなったにも拘らず、圧縮エ アＫをショット機１０に送り続けるという無駄な動作はなくなる。 このようにして、一旦使用された投射粒Ｄは、再度ショット機１０に送り込ま れ再使用され、ショット機１０内の投射粒Ｄの量を略々一定に保持しておくこと ができる。 なお、投射粒タンク５４には、新たな投射粒を入れ、電流計５１によって、自 動的に投射粒Ｄを補給することもできることは勿論である。

【００２７】 なお、電磁弁５５は、制御回路５２を介して量検出センサー５６によって作動 するようになっているが、制御回路５２を介さず、量検出センサー５６によって 直接作動するようにしてもよい。従って、制御回路５２は必ずしも必要としない 。 又、上記投射粒自動回収補給装置５０は、電流計５１を省略して、使用した投 射粒Ｄをショット機１０に単に送り返すだけの装置としても使用することができ る。 そして、ショット機は、ロータの替わりに、圧縮エアＫによって投射粒をワー クに打ちつけるようなショット機であってもよい。従って、上記投射粒自動回収 補給装置５０は、ロータを有するショット機に限定されて使用されるものではな い。

【００２８】 さらに、上記電磁弁３３，５５は、制御回路３２，５２からの信号によって閉 じるようになっているが、これを簡略化して、タイマー（図示省略）によって作 動させられるようにしてもよい。

【００２９】 上記投射粒自動供給装置、投射粒自動回収供給装置は、次のような利点を有し ている。 (1) 投射粒の量に応じて変化するモータの負荷電流を利用して、投射粒の量を 検知するようにしているため、ショット機内の投射粒が常時略々一定になり、ワ ークの表面処理加工の品質を一定に保つことができる。 (2) チェーン用リンクプレート、ローラ等、疲労強度を必要とするワークの最 も安定したカバレージやアクハイトが得られる。 なお、カバレージ（被覆率）とは、投射粒を試験片に打ちつけたとき発生する 圧こん（凹み）の面積和を試験片の総面積で割った値をパーセントで表わした数 値をいう。 又、アークハイトとは、試験片の歪み量を言う。保持具に固定された試験片に 投射粒Ｄを打ちつけると、投射粒に曝された側の面が伸びる。保持具から試験片 を外すと、試験片は、太鼓橋のように湾曲し、中高になる。この中高量（単位ミ リ）をアークハイトという。 (3) 自動的に投射粒が補給されるため、ショット機と関連する他の機械及び装 置との間の省人化や無人運転が可能になる。 (4) 投射粒タンクに一度に多くの投射粒を入れることができ、ショット機の管 理が容易になる。

【００３０】

【考案の効果】

請求項１の投射粒自動補給装置は、ショット機内の投射粒の量に応じて負荷電 流が変化することを利用して、自動的に新たな投射粒を補給し、ショット機内に 一定の範囲内の量の投射粒が内在しているようにしたので、ワークの表面処理を 確実に行なうことができ、ワークの品質を高め且つ安定させることができる。 又、新たな投射粒は投射粒タンク内に一度に多量に入れることができ且つ自動 的に補給されるため、省人化やショット機の無人運転が可能になり、ショット機 の管理が容易になる。 さらに、請求項１の投射粒自動補給装置を他の機械加工装置、熱処理装置等に 接続することによって、例えば、ワークの冷間加工、ばり取り加工、焼き入れ焼 き戻し後のスケール取り等を自動的に行なうことができ、各工程間の省人化や無 人運転が可能になり、ワーク加工ラインの管理が容易になる。 請求項２の投射粒自動回収補給装置は、ワークに加工を施した後の投射粒を自 動的にワークから選別して回収し、ショット機に送り込むことができるようにな っているため、一旦使用した投射粒の再使用を容易に行なえると共に、省人化や ショット機の無人運転が可能になり、ショット機の管理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の投射粒自動補給装置とショット機とを
組合わせた概略正面図であり、一部分断面で表わしてあ
る。

【図２】ロータの斜視図である。

【図３】投射粒タンクをノズルに沿って破断した断面図
である。

【図４】本考案の投射粒自動回収補給装置とショット機
とを組合わせた概略正面図であり、一部分断面で表わし
てある。

【符号の説明】

Ｄ 投射粒 Ｄ１ 新たな投射粒 Ｗ ワーク Ｋ 圧縮エア １０ ショット機 １５ モータ １６ ロータ ３０ 投射粒自動補給装置 ３１ 電流計（スイッチ付電流計） ３３，５５ 電磁弁（バルブ） ３４，５４ 投射粒タンク ３５，６３ 針 ３６，３７，６４，６５ スイッチ ５０ 投射粒自動回収補給装置 ５３ 振動選別機（選別手段） ５６ 量検出センサー

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータによって回転するロータから放出
   される投射粒をワークに打ちつけて前記ワークの表面に
   加工を施すショット機において、前記モータの負荷電流
   の所定の下限、上限値に応じて開閉作動するバルブと、
   前記バルブを通過する圧縮エアによって前記ショット機
   に送り込まれる投射粒を貯めておく投射粒タンクとを具
   えたことを特徴とする、ショット機の投射粒自動補給装
   置。
2. 【請求項２】 投射粒をワークに打ちつけて前記ワーク
   の表面に加工を施すショット機において、前記ショット
   機から取出された前記投射粒と前記ワークとを選別する
   選別手段と、前記選別手段によって選別された前記投射
   粒を貯めておく投射粒タンクと、前記投射粒タンク内の
   投射粒の量を検知する量検知センサーと、前記量検知セ
   ンサーからの信号によって開閉させられ前記投射粒タン
   ク内の前記投射粒を前記ショット機内に送り込む圧縮エ
   アの通過を許容するバルブとを具えたことを特徴とす
   る、ショット機の投射粒自動回収補給装置。