JPH10138144A - 柱状又は管状製品の外面ブラスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者の熟練を要することなく、自動的に柱
状又は管状製品の外面仕上げを可能とし、しかも広大な
作業スペースを必要としない外面ブラスト装置を提供す
る。 【解決手段】 柱状又は管状製品の外面仕上げに用いら
れるブラスト装置１は、その外郭をチャンバ２によって
形成され、このチャンバ２の天井面には複数本のブラス
トノズル３ａ，３ｂ，３ｃが取り付けられている。製品
Ｗは、ワイヤ９によって牽引されてチャンバ２内を往復
動する製品載置台６に載置され、且つ一対のローラ７
ａ，７ｂにより回転駆動を受けるように成されている。
したがって、製品載置台６の移動、製品Ｗの回転を自動
化することができるため、製品に対すブラスト処理のバ
ラツキを低減させることができると共に、作業者をブラ
スト処理による粉塵や、騒音の環境から解放することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は柱状又は管状製品の
外面に対して砥粒を高圧エアーにより噴射し、高圧エア
ーによる砥粒の衝突により製品の外面を仕上げるように
した柱状又は管状製品の外面ブラスト装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えばセラミックス等によって成形され
た炉芯管等のような柱状又は管状製品（以下これをワー
クと称する。）は、ワークの成形時又は化学処理を施し
た際にいわゆるバリ等が発生しており、これを取り除く
必要がある。図８は前記したワークの表面に発生したバ
リ等を、砥粒ブラスト手段により取り除く従来の外面ブ
ラスト装置の例を示したものである。

【０００３】このブラスト装置１１１は、チャンバ１１
１ａ内に水平かつ平行状態に配置された一対のレール１
１１ｂと、このレール１１１ｂ上を移動可能な車輪１１
１ｃを具備した製品載置台１１１ｄが配置されており、
また製品載置台１１１ｄの上部には、平行状態に一対の
ローラ１１１ｅ，１１１ｆが回転可能に配置され、長尺
状のワークＷが一対のローラ１１１ｅ，１１１ｆの中央
上部に載置することが可能となるように構成されてい
る。

【０００４】また、チャンバ１１１ａの天井面には、砥
粒を高圧エアーにより噴射するブラストノズル１１１ｇ
が配置されると共に、作業者が手を入れて作業するグロ
ーブ１１１ｈが側面に取り付けられ、さらにこのグロー
ブ１１１ｈを介して成される作業者による作業を観察す
ることができるのぞき窓１１１ｉが配置されている。し
たがって、ブラストノズル１１１ｇから砥粒を高圧エア
ーにより噴射し、作業者がグローブ１１１ｈに手を入れ
てのぞき窓１１１ｉから観察しながら、製品載置台１１
１ｄ上のワークＷを軸心を中心として手で回転させつ
つ、レール１１１ｂ上を移動させることで、ワークＷの
外面に付着したバリ等に対してブラスト処理を施すこと
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うなブラスト装置においては、製品載置台の移動及びワ
ークＷの回転は、作業者がグローブに手を入れて行う手
作業であったため、作業者の熟練度により製品の品質に
バラツキが生じ易いという技術的課題を有していた。ま
た、作業者は加工作業をチャンバに設けたのぞき窓から
観察して行うため、ブラストノズルから噴射された砥粒
などがのぞき窓に付着し、内部の作業状況が観察しにく
い状況での作業となり、製品の不良を発生させる要因に
なるなどの技術的課題も有していた。

【０００６】そして、作業者はブラスト処理により生じ
る粉塵や、騒音の環境下でこの作業を実施しなければな
らないといった課題も有していた。また、外面仕上げを
施そうとするワーク、例えば炭化珪素材からなる炉芯
管、均熱管などにおいては、全体の長さが１〜３ｍ程度
の長尺である場合が多く、ワークの長手方向の全体にわ
たって移動させる前記の装置においては、必然的に広大
な作業スペースを必要とするといった課題もあった。

【０００７】本発明は、前記した従来の技術的課題を解
決するために成されたものであり、作業環境を改善する
ことができ、また熟練を要することなく自動的に製品の
外面仕上げを可能とすることができ、しかも広大な作業
スペースを必要としない製品の外面ブラスト装置を提供
することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
になされた本発明に係る外面ブラスト装置は、柱状又は
管状製品の外面に対して砥粒を高圧エアーにより噴射
し、高圧エアーによる砥粒の衝突により前記製品の外面
を仕上げるようにした柱状又は管状製品の外面ブラスト
装置であって、砥粒を高圧エアーにより噴射するブラス
トノズルが配置されたチャンバと、前記チャンバ内に敷
設されたレール上を移動し、柱状又は管状製品を載置し
て、製品の軸心を中心として製品を回転駆動させるロー
ラが配置された製品載置台と、前記製品載置台をチャン
バ内で往復動させるように駆動する製品載置台駆動ユニ
ットとが具備されていることを特徴としている。

【０００９】また前記製品載置台駆動ユニットは、前記
製品載置台に両端が結合され、その中途部が駆動されて
製品載置台をチャンバ内で往復動させるように牽引する
ワイヤと、このワイヤの中途部を保持して、ワイヤを牽
引駆動するワイヤ駆動部より構成されると共に、前記ワ
イヤ駆動部は前記チャンバ外に配置され、複数個の滑車
の組み合わせによりチャンバ外に導出された前記ワイヤ
の中途部を牽引駆動するように構成されているのが望ま
しい。

【００１０】更に、前記ワイヤ駆動部は、モータによっ
て回転駆動されるボールネジと、このボールネジに螺合
してボールネジの回転にしたがってその長手方向に駆動
される移動体より構成され、この移動体に対して前記ワ
イヤの中途部が結合されているのが望ましい。また、前
記チャンバの下底部には前記ブラストノズルにより噴射
された砥粒を回収する回収口が配置されているのが望ま
しい。

【００１１】また、前記ブラストノズルは、製品載置台
の移動方向に沿ったチャンバの天井面に所定間隔をおい
て複数個配置され、前記ワイヤ駆動部によってチャンバ
内を移動する製品載置台の位置に応じて、シーケンサに
より前記各ブラストノズルからの砥粒の噴射が制御され
るように構成されているのが望ましい。

【００１２】以上のように構成される本発明に係る柱状
又は管状製品の外面ブラスト装置によれば、製品載置台
の移動、ワークの回転を作業者が行うことがなく、自動
化することができるため、品質のバラツキを防止するこ
とができ、作業時間の短縮を図ることができる。また、
製品載置台をワイヤにより牽引駆動するようにし、その
駆動部をチャンバ外に配置するように構成したことによ
り、駆動部の粉塵からの保護、およびメンテナンスを容
易にすることが可能となる。さらにまた、ワークの全長
が１〜３ｍ程度の長尺なものであっても、製品載置台を
往復移動させて、シーケンサによりその都度砥粒を噴射
するブラストノズルの動作を切り替えることにより、チ
ャンバの長手方向の長さを短くすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る柱状又は管状
製品の外面ブラスト装置について図に示す実施の形態に
基づいて説明する。まず図１は、外面ブラスト装置の全
体を側方から見た断面図で示したものである。このブラ
スト装置１は、その外郭がチャンバ２により構成されて
おり、このチャンバ２の長手方向の一端部には扉（図示
せず）を備えた出入口２ａが開口されている。このチャ
ンバ２の天井面には、出入口２ａ側から順にブラストノ
ズル３ａ，３ｂ，３ｃが所定間隔で配置されている。こ
のブラストノズル３ａ，３ｂ，３ｃには、砥粒物質を高
圧エアーと共にチャンバ２内に送り出すための供給装置
（図示しない）が接続されている。

【００１４】一方、チャンバ２の底部には、複数の漏斗
状の回収口４が設けられ、この回収口４はブラスト装置
１の下部に配置された一本の回収管４ａに連結され、ブ
ラスト処理後の砥粒を回収することができるように構成
されている。この回収口４の上部には、一対のレール５
が敷設されており、このレール５上にはレール５上を転
動する車輪６ａを備えた製品載置台６が載置されてお
り、製品載置台６は前記レール５に沿ってチャンバ２内
を往復移動可能となるように構成されている。

【００１５】前記製品載置台６の構成については後で詳
述するが、この製品載置台６には、柱状又は管状製品
（ワーク）Ｗを載置して、ワークＷの軸心を中心として
ワークＷを回転駆動させる一対のゴム性のローラ７ａ，
７ｂが配置されている。また前記製品載置台６は、製品
載置台駆動ユニット８によりチャンバ２内で往復動され
るように構成されている。この駆動ユニット８は、製品
載置台６に両端が結合された、円環状のワイヤ９と、こ
のワイヤ９の中途部を保持して、ワイヤ９を牽引駆動す
るワイヤ駆動部１０より構成されている。なお、この製
品載置台駆動ユニット８の構成については後で詳述す
る。

【００１６】次に図２は、チャンバ２内を往復動される
ようになされた製品載置台６を上部から見た状態を示し
たものであり、また図３は、図２における右側面から見
た状態を拡大して示したものである。図２および図３に
おいて、製品載置台６には長尺状のベース金具６１が具
備され、このベース金具６１の上面に第１と第２のゴム
性の回転ローラ７ａ、７ｂがそれぞれの端部が軸受け６
２によって回転可能に支持されている。

【００１７】またベース金具６１の両端部付近には、支
持シャフト６３が貫通状態で取り付けられており、この
支持シャフト６３の両端部、即ちベース金具６１の長手
方向に対する左右両側には、それぞれの周面にＶ状の溝
が施された前記車輪６ａが取り付けられている。前記第
２の回転ローラ７ｂを支持する一方の軸受け６２部分に
は、図３に示すようにギヤー機構６４が配置されてお
り、モータ６５による回転が、このギヤー機構６４によ
り減速され、回転ローラ７ｂを定速度で回転駆動するよ
うに構成されている。

【００１８】また、図２に示すように前記回転ローラ７
ｂを支持する他方の軸受け６２部分には、タイミングプ
ーリ６６ｂが設けられ、タイミングベルト６６ｃを介し
て、回転ローラ７ａの軸受け６２部分に設けられたタイ
ミングプーリ６６ａに回転力が伝達されるように構成さ
れている。即ち、回転ローラ７ｂがモータ６５により回
転されると、タイミングベルト６６ｃを介して回転ロー
ラ７ａにその回転が伝えられて、回転ローラ７ａが回転
ローラ７ｂと同方向で、かつ同速度で回転することがで
きるように構成されている。

【００１９】前記タイミングプーリ６６ａ，６６ｂ部分
及び前記ギヤー機構６４部分には、ブラスト処理時の砥
粒飛散からこれらを保護するため、カバ−６７、６８が
設けられている。したがって、一対の回転ローラ７ａ、
７ｂの中央部に載置されるワークＷは、回転ローラ７
ａ、７ｂの駆動によりその軸心を中心として定速度で回
転駆動されることとなる。

【００２０】また、前記ベース金具６１に貫通する支持
シャフト６３の両端部に取り付けられた各車輪６ａは、
図３に仮想線で示す断面三角状の一対のレール５に載置
され、製品載置台６はレール５上を移動可能となってい
る。なお前記モータ６５への電源供給は、図１に示すよ
うに、その一端が製品載置台６側に接続され、他端がチ
ャンバ２外に設けられた滑車１１ａを介して巻き取りド
ラム１１ｂに巻回された電源ケーブル１１により行われ
る。

【００２１】次に、図４は前記製品載置台６をチャンバ
２内において往復動させるための製品載置台駆動ユニッ
ト８の構成を斜視図によって示したものである。まずワ
イヤ９の一端は、製品載置台６の前部側面６ａから、チ
ャンバ２の外部に設けられる第１の滑車９ａによりチャ
ンバ２の長手方向と直角方向に曲げられ、第２の滑車９
ｂによりチャンバ２の長手方向と平行な方向に曲げら
れ、チャンバ２の外側面に設けられたワイヤ駆動部１０
に取り付けられている。

【００２２】また、ワイヤ９の他端は、製品載置台６の
後部側面６ｂから、チャンバ２の外部に設けられる第３
の滑車９ｃにより鉛直下方に曲げられた後、第４の滑車
９ｄにより前記チャンバ２の長手方向と直角方向に曲げ
られる。そして、第４の滑車９ｅによりチャンバ２の長
手方向と平行な方向に曲げられ、さらに第５の滑車９ｆ
により上方に曲げられた後、第６の滑車９ｇを介して前
記ワイヤ駆動部１０に取り付けられている。なお、前記
第５の滑車９ｆには、その滑車９ｆの枢軸と直角方向に
前後動して、ワイヤ９のテンションを調節できるように
構成されている。

【００２３】次に、図５はチャンバ２の外側面に設けら
れたワイヤ駆動部１０の詳細な構成を示したものであ
る。このワイヤ駆動部１０は、長尺状のケース１０１を
具備し、このケース１０１内には、ねじ溝１０２ａが形
成されたボールネジ１０２の両端が軸受け１０３ａ，１
０３ｂを介して取り付けられている。このボールネジ１
０２の端部はフランジ１０２ｂを介してモータ１０４が
結合され、このモータ１０４を回転駆動させることによ
り、ボールネジ１０２を回転させることができるように
成されている。また、このボールネジ１０２のねじ溝１
０２ａには移動体１０５が螺合されていて、この移動体
１０５の一部には貫通孔１０５ａが形成され、この貫通
孔１０５ａにはボールネジ１０２と平行に設けられたガ
イドレール１０６が挿入されている。そして移動体１０
５に対して前記ワイヤ９が取り付けられている。

【００２４】従って、前記モータ１０４に通電して、こ
れを回転駆動させることにより、ボールネジ１０２が回
転され、ボールネジ１０２に螺合されている移動体１０
５はガイドレール１０６に規制されながらボールネジ１
０２上を移動する。そして、移動体１０５には上述した
ようにワイヤ９が取り付けられているため、例えば移動
体１０５が図５において左側へ移動すれば、チャンバ２
内の製品載置台６は、ワイヤ９を介してレール５上をチ
ャンバ２の奥側（右側）方向へと牽引されることとな
る。また、モータ１０４を逆回転させて、移動体１０５
が図５において右側へ移動すれば、チャンバ２内の製品
載置台６はワイヤ９を介してレール５上を出入口２ａ
（左側）方向へと牽引されることとなる。

【００２５】次に図６は以上のように構成されたブラス
ト装置１を用い、ワークＷの表面をブラスト処理する場
合のシーケンス制御の一例について示したものである。
ワークＷの表面にブラスト処理を施すにあたっては、ま
ず図１に示すチャンバ２の出入口２ａの扉を開き、チャ
ンバ２の出入口２ａ側である移動基端部にある製品載置
台６に対してワークＷを載置し、チャンバ２の出入口２
ａの扉を閉じる。そして運転スイッチ（図示せず）を投
入すると、電源ケーブル１１を介して製品載置台６のモ
ータ６５へ電源が供給され、モータ６５の駆動によって
回転ローラ７ａ、７ｂが回転してワークＷが製品載置台
６上で回転を開始する。これと同時に、出入口２ａ側に
存在する第１番目のブラストノズル３ａからの砥粒の噴
射が開始される。

【００２６】また、ワイヤ駆動ユニット８を構成するワ
イヤ駆動部１０に配置されたモータ１０４にも通電さ
れ、移動体１０５が図５において左側方向へと移動する
ことにより、ワイヤ９を介して製品載置台６は牽引さ
れ、製品載置台６は図６（ａ）に示されたように製品載
置台の移動基端部Ａから第１の位置Ｂに向かって移動す
る。この移動動作により、ワークＷは図７に示すように
その後部（イ部分）のブラスト処理が施されることとな
る。

【００２７】ワークＷが移動基端部Ａから第１の位置Ｂ
まで移動し、ワークＷに対する第１ステップの処理が終
了すると、第１番目のブラストノズル３ａからの砥粒の
噴射は停止される。そして、ワイヤ駆動部１０の移動体
１０５が引き続き同方向に若干移動することで、図６
（ｂ）に示すように、ワークＷの端部はＢの位置からＣ
の位置まで移動する。続いて第２番目のブラストノズル
３ｂからの砥粒の噴射が開始され、今度はワイヤ駆動部
１０は製品載置台６を、図６（ｂ）に示すように、製品
載置台の前記第１の位置Ｂ（Ｃ）から移動基端部Ａに向
かって移動させる。この移動動作により、ワークＷは図
７に示すようにその中央部（ロ部分）のブラスト処理が
施されることとなる。

【００２８】ワークＷが移動基端部Ａまで移動し、ワー
クＷに対する第２ステップの処理が終了すると、第２番
目のブラストノズル３ｂからの砥粒の噴射は停止され
る。続いて、第３番目のブラストノズル３ｃからの砥粒
の噴射が開始され、今度はワイヤ駆動部１０は製品載置
台６を、図６（ｃ）に示すように、製品載置台の移動基
端部Ａから前記第１の位置Ｂに向かって移動させる。こ
の移動動作により、ワークＷは図７に示すようにその前
部（ハ部分）のブラスト処理が施されることとなる。そ
して、製品載置台６が第１の位置Ｂに到達した時点で、
第３番目のブラストノズル３ｃからの砥粒の噴射が停止
され、また製品載置台６のモータ６５への電源の供給も
停止し、ワイヤ駆動部１０は製品載置台６を移動基端部
Ａに戻すことで、一連のブラスト処理のシーケンスを終
了する。

【００２９】なお、以上説明したシーケンスは、図７に
示すようにブラスト未処理部分が生じないように互いに
一部がオーバラップ（二重斜線部分）してブラスト処理
が施されるように成されている。なおまた、以上のブラ
スト処理においては、３本存在するブラストノズルの
内、常に１本のみを動作させるようにしている。これは
ブラストノズルからの安定な砥粒の噴射を求めるために
成されているものであり、それぞれのブラストノズルに
対して噴射装置を個別に配置できる場合においては、３
本のブラストノズルから同時に砥粒を噴射し、製品載置
台６をその移動基端部Ａから第１の位置Ｂに向かって移
動させるのみでワークＷ全体のブラスト処理を終了させ
ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る柱状又は管状製品の外面ブラスト装置によれば、製
品載置台の移動、ワークの回転を自動化することができ
るため、製品に対すブラスト処理のバラツキを低減させ
ることができると共に、作業者をブラスト処理による粉
塵や、騒音の環境から解放することができる。また、製
品載置台を例えばワイヤにより牽引駆動するようにし、
その駆動部をチャンバ外に配置するように構成すること
で、駆動部の粉塵からの保護、およびメンテナンスを容
易にすることが可能となる。

【００３１】さらに、ワークの全長が１〜３ｍ程度の長
尺なものであっても、製品載置台を往復移動させて、シ
ーケンサによりその都度砥粒を噴射するブラストノズル
の動作を切り替えることにより、チャンバの長手方向の
長さを短くすることができる。したがって広大な作業ス
ペースを必要とせず、換言すればブラスト装置の全体を
小型化させることができる。

【００３２】さらにまた、本発明によると従来の手作業
による処理に比較してブラスト処理のバラツキを低減さ
せることができるため、製品とブラストノズルとの距離
をより近接させて処理時間の短縮を図ることが可能とな
り、生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る外面ブラスト装置を側面から見た
断面図である。

【図２】図１に示す外面ブラスト装置の一部を構成する
製品載置台の平面図である。

【図３】図２に示す製品載置台をその長手方向端部から
見た拡大図である。

【図４】製品載置台駆動ユニットの構成を示した斜視図
である。

【図５】製品載置台駆動ユニットを構成するワイヤ駆動
部の構成を示した平面図である。

【図６】本発明に係る外面ブラスト装置のシーケンス制
御の例を示した模式図である。

【図７】図６に示すシーケンス制御によってブラスト処
理された製品の状態を示す正面図である。

【図８】従来のブラスト処理の作業状態を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ ブラスト装置 ２ チャンバ ２ａ 出入口 ３ａ，３ｂ，３ｃ ブラストノズル ４ 回収口 ４ａ 回収管 ５ レール ６ 製品載置台 ６ａ，６ｂ 車輪 ７ａ，７ｂ ローラ ８ 製品載置台駆動ユニット ９ ワイヤ ９ａ〜９ｇ 滑車 １０ ワイヤ駆動部 １０２ ボールネジ １０５ 移動体 Ｗ 製品（ワーク）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱状又は管状製品の外面に対して砥粒を
   高圧エアーにより噴射し、高圧エアーによる砥粒の衝突
   により前記製品の外面を仕上げるようにした柱状又は管
   状製品の外面ブラスト装置であって、 砥粒を高圧エアーにより噴射するブラストノズルが配置
   されたチャンバと、 前記チャンバ内に敷設されたレール上を移動し、柱状又
   は管状製品を載置して、製品の軸心を中心として製品を
   回転駆動させるローラが配置された製品載置台と、 前記製品載置台をチャンバ内で往復動させるように駆動
   する製品載置台駆動ユニットとが具備されていることを
   特徴とする柱状又は管状製品の外面ブラスト装置。
2. 【請求項２】 前記製品載置台駆動ユニットは、前記製
   品載置台に両端が結合され、その中途部が駆動されて製
   品載置台をチャンバ内で往復動させるように牽引するワ
   イヤと、このワイヤの中途部を保持して、ワイヤを牽引
   駆動するワイヤ駆動部より構成されると共に、 前記ワイヤ駆動部は前記チャンバ外に配置され、複数個
   の滑車の組み合わせによりチャンバ外に導出された前記
   ワイヤの中途部を牽引駆動するように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の管状製品の外面ブラス
   ト装置。
3. 【請求項３】 前記ワイヤ駆動部は、モータによって回
   転駆動されるボールネジと、このボールネジに螺合して
   ボールネジの回転にしたがってその長手方向に駆動され
   る移動体より構成され、この移動体に対して前記ワイヤ
   の中途部が結合されていることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２のいずれかに記載の柱状又は管状製品の外
   面ブラスト装置。
4. 【請求項４】 前記チャンバの下底部には前記ブラスト
   ノズルにより噴射された砥粒を回収する回収口が配置さ
   れていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
   れかに記載の柱状又は管状製品の外面ブラスト装置。
5. 【請求項５】 前記ブラストノズルは、製品載置台の移
   動方向に沿ったチャンバの天井面に所定間隔をおいて複
   数個配置され、前記ワイヤ駆動部によってチャンバ内を
   移動する製品載置台の位置に応じて、シーケンサにより
   前記各ブラストノズルからの砥粒の噴射が制御されるよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求
   項４のいずれかに記載の柱状又は管状製品の外面ブラス
   ト装置。