JPH058176A - エヤーブラスト方法及びその装置 - Google Patents

エヤーブラスト方法及びその装置

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JPH058176A
JPH058176A JP3185204A JP18520491A JPH058176A JP H058176 A JPH058176 A JP H058176A JP 3185204 A JP3185204 A JP 3185204A JP 18520491 A JP18520491 A JP 18520491A JP H058176 A JPH058176 A JP H058176A
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誠 松浦
Kunio Oota
訓郎 太田
Hironobu Amano
浩伸 天野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 最終的な制御目標である研掃材の運動量を直
接測定しながら圧力、あるいは研掃材の量を制御するこ
とによってノズルから噴射される研掃材の運動量を設定
範囲内に維持することを目的とする。 【構成】噴射された研掃材が衝突することによって発生
する運動量を検出するブラスト強さ検出器を噴射ノズル
の正面に出入りさせて、その時点での運動量を計測し、
この計測結果に基づいて、圧縮エヤーの圧力、研掃材の
供給量あるいは研掃時間を増減させて研掃材の運動量を
設定範囲内に支持するようにしたブラストの方法及びそ
のその装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、噴射ノズルから圧縮エ
アーと共に研掃材を噴射させて製品に衝突させることに
よって製品をショットピーニング処理するエヤーブラス
ト方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来技術と問題点】近年被処理品を均一に処理し、品
質を向上させるために、噴射される投射材が常に設定範
囲内の運動量を有して品質に一様なショットピーニング
効果をおよぼすエヤーブラスト装置の要望がたかまって
きている。このため本願出願人は輸送管内の入り口側と
出口側との差圧を測定しながらその測定差圧に基づき研
掃材の圧縮エヤーへの混入量または輸送管へ供給する圧
縮エヤーの圧力を増減させてノズルから噴射される研掃
材の運動量を設定範囲内に維持するエヤーブラスト方法
を提案(特開平1ー257565号)している。
【0003】しかしこの方法は輸送管内の差圧を測定し
ながら制御目標である研掃材の運動量を制御するように
しているため研掃材の運動量は間接的にしか測定されな
いものであり、研掃材の実際の運動量との間に若干の差
がでて精度の高い制御にはなっていないのが現実であっ
た。特に被処理品を回転させながら処理する場合におい
ては実際に特定部分に衝突してシットピーニング処理に
寄与するものは噴射される研掃材の全てではないため測
定運動量と実際の運動量の差は更に大きくなる問題があ
った。本発明は上記の問題に鑑みて成されたもので最終
的な制御目標である研掃材の運動量を直接測定しながら
圧力、あるいは研掃材の量を制御することによってノズ
ルから噴射される研掃材の運動量を設定範囲内に維持す
るエヤーブラスト方法及びその装置を提供することを目
的とするものである。
【0004】
【問題解決のための手段】上記の目的を達成するため
に、本発明におけるエヤーブラスト方法は、輸送管の先
端に設けたノズルから圧縮エヤーと共に研掃材を噴射さ
せて製品をショットピーニング処理するエヤーブラスト
方法において、噴射されて研掃材が衝突することによっ
て弾性波を発生する研掃材衝突部及び前記弾性波を伝播
する伝播部材を含む研掃材衝突伝播部材と、該研掃材衝
突伝播部材からの前記弾性波を受信して高周波電気信号
に変換する変換部材とで構成する本体部と、前記高周波
電気信号に基づき研掃材衝突数及び研掃材衝突強さを検
出する計測回路と、から成るブラスト強さ検出器の前記
本体部を前記噴射ノズルと製品との間位置に出入りさせ
て研掃材衝突強さ、及び研掃材の衝突量を計測し、予め
設定した運動量と比較しながら前記輸送管へ供給する圧
縮エヤーの圧力、輸送管内へ供給する研掃材の量あるい
は研掃材の噴射時間を増減させもって噴射される研掃研
掃材の運動量を設定範囲内に維持することを特徴とする
ものである。
【0005】
【作用】本発明は上記のような解決手段を採用すること
によって、噴射ノズルから噴射された研掃材の実際の運
動量を測定し、その測定結果に基づいて研掃材の供給
量、圧縮エヤーの圧力、あるいは研掃材の噴射時間をコ
ントロールして研掃材の運動量を一定範囲内に維持させ
ながらショツトピーニング処理できるようになり、精度
の高い均質ショットピーニング効果が得られる。
【0006】
【実施例】まず図1および図2によりブラスト強さ検出
器について説明する。図1において、噴射された研掃材
Sが衝突して弾性波を発生する研掃材衝突部と、該弾性
波を伝播する伝播部とを兼ねた板状の研掃材衝突伝播部
材1は、環状の防振ゴム2を介して外部ケース3に固定
されている。該研掃材衝突伝播部1は、浸炭鋼、超硬合
金セラミックのような耐摩耗性の材料で作られた径20
mm,厚さ10mm(他の寸法でもよい)の円板状で両
面が研摩されている。尚研掃材衝突伝播部材1は、衝突
部材と、伝播部材とを貼り合せた複合材とすることもで
きる。外部ケース3はほぼ正方形の上面と底面をもった
箱形に作られ、その上面に研掃材衝突伝播部材1を防振
ゴム2を介して取り付けるための開口部11が形成さ
れ、側面には配線孔12が形成されている。該研掃材衝
突伝播部材1の下面には伝播される弾性波を受信して高
周波電気信号に変換して出力する変換器(AEセンサ
ー)4が取付けられている。該変換器4には前記外部ケ
ース3の配線孔12を貫通するケーブル5が接続されて
おり、該ケーブル5は計測回路Kに接続されている。
【0007】今計測回路Kについて図2により説明する
と、前記ケーブル5の先端には高周波電気信号を包絡線
検波に変換する包絡線検波回路6が増幅回路6Aを介し
て接続されており、該包絡線検波回路6には包絡線検波
の発生回数を検出するカウンター回路と、該包絡線検波
のピーク値を検出するピーク測定回路8とがそれぞれ接
続されている。
【0008】
【実施例1】次にこのようなブラスト強さの検出器を使
ってエヤーブラストする装置について説明する。図3に
おいて、圧力容器型の研掃材貯蔵タンク21の排出口に
はミキングバルブ22が装着されていて、該ミキングバ
ルブ22の一端は配管23,開閉弁24,減圧弁25、
およびストップバルブ26を介して図示されない圧縮エ
ヤー源に連通されているとともにミキシングバルブ22
の他端は輸送管27を介して研掃材の噴射ノズル28に
連通されている。さらに前記研掃材貯蔵タンク21内の
上部位置には投入口29が構成されており、該投入口2
9は、昇降可能に配設した弁体30により開閉されるよ
うになっている。また該弁体30は上向きの圧縮エヤー
放出管31から放出される圧縮エヤーにより上昇されて
該投入口29を閉鎖するようにされていて、該放出管3
1は開閉弁32、配管33を介して前記配管23におけ
る減圧弁25の下流位置に連通されている。
【0009】さらに前記ミキシング22の研掃材供給口
には該供給口の開口度を連続して変化させる電動ダンパ
34が装着されている。また前記噴射ノズル28の前方
には回転速度調整度35により回転速度が変えられる回
転機36上に製品Wが装置されていると共に該噴射ノズ
ル28と製品Wとの間位置には前記ブラスト強さ検出器
の本体部10が下向シリンダ38のピストンロッド39
先端に取付けられて昇降可能にして配設されている。尚
該ピストンロッド39は中空管状に形成されていてこの
ピストンロッド39の中空部に前記ケーブル5が配線さ
れており、該ケーブルの終端は、前記計測回路Kに電気
的に接続され、該計測回路Kはマイクロコンピュータよ
り成る制御器40に電気的に接続されている。また該制
御器40は前記電動ダンパ34、及び開閉弁24にそれ
ぞれ電気的に接続されている。また図中41は排気用開
閉弁である。
【0010】このように構成されたものは、ショットピ
ーニング処理作業を行なう前に次にことが行なわれる。
すなわちブラスト強さ検出器の本体部10を下向シリン
ダ38により噴射ノズル28の噴射領域より上方に移動
させた状態で開閉弁32を閉じ排気用開閉弁41を開い
て圧縮エヤーを放出して弁体30を下降させる。次に研
掃材貯蔵タンク21内に研掃材Sを投入すると共に開閉
弁41を閉じかつ開閉弁32を開き弁体30を上昇させ
て該タンク21内に圧縮エヤーを充満させ、該タンク2
1内が所定圧に達した後に開閉弁24を開き圧縮エヤー
をミキシングバルブに送り込み噴射ノズル28から噴出
させた後、電動ダンパ34を開き、タンク21内の研掃
材Sをミキシングバルブ22から輸送管27に流入さ
せ、噴射ノズル28の先端から圧縮エヤーと共に噴射さ
せる。
【0011】ここでシリンダ38を作動させてブラスト
強さ検出器の本体部10を噴射ノズル28の正面を所定
速度で通過させる。この際噴射された多数の研掃材Sが
研掃材衝突伝播部材1に衝突し、この衝突を研掃材衝突
伝播部材1がとらえて弾性波を発生し、この弾性波は変
換機4に受信され高周波電気信号に変換されて出力さ
れ、この高周波電気信号はケーブル5を介して計測回路
の増幅回路6Aを介して包線検波回路6に出力される。
高周波電気信号を入力した包絡線検波回路6からはカウ
ンタ回路7及びピーク測定回路8に信号が出力されて包
絡線検波の発生回数(研掃材衝突数)と包絡線検波ピー
ク値(研掃材衝突強さ)がそれぞれ測定される。
【0012】ここで1個の研掃材衝突時の運動量と、ブ
ラスト強さ検出器の出力の関係は図4に示すように比例
関係になっている。従って研掃材衝突時の運動量と、所
定時間当りの研掃材衝突数をかけることにより所定時間
当りのトータルの運動量が計測できる。この後計測した
所定時間当りのトータルの運動量を制御器40に入力
し、この運動量の値いに基づいて電動ダンパ34が制御
される。すなわち電動ダンパ34は計測した運動量が設
定運動量より低い場合には、ミキシングバルブ22の供
給口を開き、設定運動量より高い場合にはミキシングバ
ルブ22の供給口を絞ることにより運動量に制御ができ
る。
【0013】この結果、噴射ノズル28から噴射される
研掃材の運動量が一定範囲内に維持されるようになる。
尚上記実施例ではブラスト強さ検出器の本体部10を下
向シリンダ38により昇降移動させているが水平方向に
移動させてもよく、さらに移動手段としてリンク機構を
用いてもよい。さらに上記実施例1において所定時間当
りの運動量が制御器40に入力された際該入力値に基づ
き研掃終了予定時間の運動量を予測積算し、該積算値を
予じめ設定した運動量と比較し研掃材噴射時間を開閉弁
24の開き時間により変化させることにより製品Wに衝
突される研掃材Sの運動量を変化させることもできる。
【0014】
【実施例2】図5において図3と異なる構成としては図
3の減圧弁25が比例圧力制御弁45になっており、そ
の他の機器は図3のものと同じであると共に該比例圧力
制御弁45が制御器40に電気的に接続され、電動ダン
パ34と制御器40との接続がなくなっている。したが
ってショットピーニング処理作業を行なう前には図3の
実施例1と同様にしてブラスト強さ検出器による所定時
間当りの運動量が制御器40に入力され、これに基づき
比例圧力制御弁45が駆動されて予め設定した運動量に
なるように圧縮エヤーの圧力が増減せしめられる。この
結果噴射ノズル28から噴射される研掃材の運動量は一
定範囲内に維持されることになる。また、実施例1の場
合と同様に研掃材の噴射時間を変化させて運動量を変化
させることもできる。さらに実施例1と実施例2のもの
を組み合わせて電動ダンパ34と比例圧力制御弁45を
同時に制御するようにしてもよい。
【0015】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明は
噴射される研掃材の運動量を計測しながらその計測運動
量に基づき研掃材の圧縮エヤーへの混入量、輸送管へ供
給する圧縮エヤーの圧力あるいは研掃材投射時間を増減
させもって噴射ノズルから噴射される研掃材の運動量を
設定範囲内に維持してショットピーニング処理を行なう
ようにしたから一様の品質を有する製品を適確に得るこ
とができるなど優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】ブラスト強さ検出器の本体部を示す縦断面図で
ある。
【図2】ブラスト強さ検出器の計測回路を示すブロック
図である。
【図3】本発明の実施例を示す模式図である。
【図4】研掃材の運動量と検出器の出力の関係を示すグ
ラフである。
【図5】本発明の別の実施例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 研掃材衝突伝播部材 4 変換器 7 カウンタ回路 8 ピーク測定回路 10 ブラスト強さ検出器の本体部 21 研掃材貯蔵タンク 22 ミキシングバルブ 24 開閉弁 28 噴射ノズル 34 電動ダンパ 40 制御器 45 比例圧力制御弁 K ブラスト強さ検出器の計測回路 S 研掃材 W 製品

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 輸送管の先端に設けた噴射ノズルから圧
    縮エヤーと共に研掃材を噴射させて製品をショットピー
    ニング処理するエヤーブラスト方法において、噴射され
    た研掃剤が衝突することによって弾性波を発生する研掃
    材衝突部及び前記弾性波を伝播する伝播部材を含む研掃
    材衝伝播突部材と、該研掃材衝突伝播部からの前記弾性
    波を受信して高周波電気記号に変換する変換部材とで構
    成する本体部と、前記高周波電気信号に基づき研掃材衝
    突数及び研掃材衝突強さを検出する計測回路と、から成
    るブラスト強さ検出器の前記の本体部を前記噴射ノズル
    と製品との間位置に出入りさせて研掃材衝突強さ及び研
    掃材の衝突量を計測し、予め設定した運動量と比較しな
    がら前記輸送管へ供給する圧縮エヤーの圧力、輸送管内
    へ供給する研掃材の量、あるいは研掃材の噴射時間を増
    減させ、もって噴射される研掃材の運動量を設定範囲内
    に維持することを特徴とするエヤーブラスト方法。
  2. 【請求項2】 研掃材貯蔵タンクの排出口に装着したミ
    キシングバルブの一端を開閉弁および減圧弁を介して圧
    縮エヤー源に連通接続し、前記ミキシングバルブの他端
    に輸送管を介して噴射ノズルを連通接続し、前記ミキシ
    ングバルブの研掃材供給口に、該供給口の開口度を連続
    して変化させる電動ダンパーを装着したエヤーブラスト
    装置であって、噴射された研掃材が衝突することによっ
    て弾性波を発生する研掃材衝突部及び前記弾性波を伝播
    する伝播部材を含む研掃材衝突伝播部材と、該研掃材衝
    突伝播部材からの前記弾性波を受信して高周波電気信号
    に変換する変換部材とで構成する本体部と、前記高周波
    電気信号に基づき研掃材衝突数及び研掃材衝突強さを検
    出する計測回路と、から成るブラスト強さ検出器の前記
    本体部を、前記噴射ノズルと製品との間位置に出入り可
    能に設け、前記検出器の計測回路を前記電動ダンパに、
    マイクロコンピュータより成る制御器を介して電気的に
    接続したことを特徴とするエヤーブラスト装置
  3. 【請求項3】研掃材貯蔵タンクの排出口に装着したミキ
    シングバルブの一端を開閉弁及び比例圧力制御弁を介し
    て圧縮エヤー源に連通接続し、前記ミキシングバルブの
    他端に輸送管を介して噴射ノズルを連通接続したエヤー
    ブラスト装置であって、噴射された研掃材が衝突するこ
    とによって弾性波を発生する研掃材衝突部及び前記弾性
    波を伝播する伝播部材を含む研掃材衝突伝播部材と、該
    研掃材衝突伝播部材からの前記弾性波を受信して高周波
    電気信号に変換する変換部材とで構成する本体部と、前
    記高周波電気信号に基づき研掃材衝突数及び研掃材衝突
    強さを検出する計測回路と、から成るブラスト強さ検出
    器の前記本体部を前記噴射ノズルと製品との間位置に出
    入り可能に設け、前記検出器の計測回路を前記比例圧力
    制御弁に、マイクロコンピュータより成る制御器を介し
    て電気的に接続したことを特徴とするエヤーブラスト装
    置。
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