JPWO2016199321A1 - ショットブラスト装置 - Google Patents

Abstract

小型かつ低コストの吸引装置を備えた集塵機を用いながら、投射室内の集塵・換気を効率的に行なうことができるショットブラスト装置を提供すること。本発明によれば、ショットブラスト装置であって、キャビネット（１０）と、キャビネット内に設けられ内部にワークを収容可能であり、搬入出位置と投射位置との間で選択的に移動可能な複数の処理室（１３ａ、１３ｂ）と、処理室に外気を導入する給気口（１９）と、投射位置に配置された処理室を挟んで給気口と対向する位置に設けられ、投射位置に配置された処理室内の空間と直線的に連通する排気口と、を備え、排気口からの吸引により、給気口から投射位置にある処理室に流入した空気が、投射位置に配置された処理室を通り、排気口に導かれるショットブラスト装置が提供される。

Description

本発明は、ショットブラスト装置に関し、詳細には、ワークに投射材を投射するショットブラスト装置に関するものである。

投射室に配置されたワークに投射材を投射してワークを加工するショットブラスト装置が知られている（特許文献１参照）。ショットブラスト装置では、投射室内でワークに投射材が衝突するため、必然的に、投射室内で大量の粉塵が発生する。このため、投射室内で発生した粉塵を、集塵装置によって集め、装置周囲の作業環境を維持している。

このようショットブラスト装置として、例えば、図１、および図２に示されているような装置が一般に知られている。このショットブラスト装置は、キャビネット１と、キャビネット１内に設置されたロータリハンガー２とを備えている。ロータリハンガー２は、ワークを吊り下げ支持するハンガフックを備えている。

ロータリハンガー２は、ドラム状（円筒状）の部材であり、径方向に対向した位置に配置された２つの処理室３ａ、３ｂと、各処理室内にワークを吊り下げるハンガフックとを備えている。ロータリハンガー２は、上下方向に延びる長手方向軸線を中心に間歇的に、矢印R1で示すように、回転可能に構成されている。

この回転により、各処理室３ａ、３ｂが、ショットブラスト装置の装置手前側の搬入出位置と、装置奥側の投射位置との間を選択的に移動する。処理室は、搬入出位置では、ワークをショットブラスト装置に出し入れするための搬入出室３ａとなり、投射位置では、ワークに投射材が投射される投射室３ｂとなる。

このようなショットブラスト装置では、搬入出室３ａ内のハンガフックにワークをセットし、次いで、ロータリハンガー２を１８０度回転させ、ワークが配置された搬入出室３ａを装置奥側に配置し、投射室３ｂとする。次いで、投射機を作動させ、投射室３ｂ内に吊り下げられているワークに投射材を投射し、ショット処理を行う。

このようなショットブラスト装置では、キャビネット１の天井の一側端奥側位置にキャビネット部吸引口４が設けられ、このキャビネット部吸引口４からキャビネット１内に外気が導入される。さらに、キャビネット１の奥側の幅方向中央に配置されたセパレータ５にも、セパレータ部吸引口６が設けられ外気が吸引される。そして、キャビネット部吸引口４およびセパレータ部吸引口６から導入された外気は、ダクト７、８を通って集塵機（図示せず）に流入する。

このように、上記従来技術のショットブラスト装置では、吸引装置を備えた集塵機によって、投射室３内の空気から粉塵を除去している。

特開２００５−３２９４８２号公報

このように、上記ショットブラスト装置では、キャビネットへの外気供給口となるキャビネット吸引口４と、セパレータ部吸引口６は、いずれも、キャビネット奥側に設けられている。したがって、キャビネットの奥側のキャビネット吸引口４からキャビネット内に導入された外気、およびキャビネット１の奥側のセパレータ部吸引口６から吸引された外気は、図１に矢印で示すように、キャビネットの奥側（すなわち投射室より奥側）を流れ、いずれも、投射室を通過することなく、ダクト７、８を介してキャビネット（ショットブラスト装置）外に導出される。

このように、キャビネット内に導入された外気の流路が、粉塵源となる投射室３を通らないため、投射室３内の粉塵を効果的に除去することができないという問題があった。
さらに、吸引口が２ケ所に設けられているため、集塵機に空気を吸引する吸引装置に大きな吸引力が必要とされ、その結果、集塵機に空気を吸引する吸引装置がサイズアップし、運転コスト、および価格が高くなるという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、小型かつ低コストの吸引装置を備えた集塵機を用いながら、投射室内の集塵・換気を効率的に行なうことができるショットブラスト装置を提供することである。

本発明によれば、
ショットブラスト装置であって、
キャビネットと、
前記キャビネット内に設けられ内部にワークを収容可能であり、装置手前側の搬入出位置と装置奥側の投射位置との間で選択的に移動可能な複数の処理室と、
前記処理室に外気を導入する給気口と、
前記投射位置に配置された処理室を挟んで前記給気口と対向する位置に設けられ、前記投射位置に配置された処理室内の空間と直線的に連通する排気口と、を備え、
前記排気口からの吸引により、前記給気口から前記投射位置にある処理室に流入した空気が、前記投射位置に配置された処理室を通り、前記排気口に導かれる、
ことを特徴とするショットブラスト装置が提供される。

このような構成によれば、給気口から流れ込んだ外気が、確実に投射室を通って排気口に流れ込むので、投射室内の換気率を向上させることができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記排気口が、前記投射位置に配置された処理室の中心領域を挟んで、前記給気口と対向する位置に設けられている。

このような構成によれば、給気口から流れ込んだ外気が、確実に投射室の中心領域通って排気口に流れ込むので、投射室内の換気率をより向上させることができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
天井板と、底板と、前記処理室を形成するように前記天井板と底板とを連結する仕切り板とを備え前記キャビネット内で回転可能に配置された略円筒状のロータリハンガーを備え、
前記複数の処理室は、前記ロータリハンガーの周方向に離間している。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記複数の処理室は、所定の角度間隔で設けられている。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記処理室に隣接して外気導入室が設けられ、
前記外気導入室は、前記仕切り板によって前記処理室と仕切られ、前記給気口と外気に連通する外気導入口とを有している。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記給気口が、前記仕切り板に設けられている。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記外気導入室は、上下方向に延び通気穴を備える分割板によって２つの小室に分割されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記給気口は、前記外気導入室側から、前記仕切り板に取付けられたフードに覆われている。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記排気口に連通した集塵機を更に備えている。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記排気口がキャビネットの奥側に配置されたバケットエレベータに形成されている。

このような構成によれば、排気に必要なダクトが減少し、ショットブラスト装置全体をコンパクト化にすることができる。

本発明によれば、小型かつ低コストの吸引装置を備えた集塵機を用いながら、投射室内の集塵・換気を効率的に行なうことができるショットブラスト装置が提供される。

従来技術のショットブラスト装置を示す水平断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本実施形態の実施形態のショットブラスト装置を示す水平断面図である。 図３のショットブラスト装置の要部の水平断面図である。 図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図３のショットブラスト装置の正面図である。 図３のショットブラスト装置の右側面図である。 図３のショットブラスト装置の左側面図である。

以下、図面に沿って、本発明の好ましい実施形態のショットブラスト装置を説明する。
図３は、本発明の好ましい実施形態のショットブラスト装置の水平断面図である。本実施形態のショットブラスト装置は、投射室に配置されたワークに投射材を投射し、ワークを加工するショットブラスト装置である。

本実施形態のショットブラスト装置は、キャビネット１０と、キャビネット１０内に配置されたロータリハンガー１１と、を備えている。ロータリハンガー１１は、ドラム（円筒）状のロータリハンガーであり、長手方向中心軸線が上下に配向されるように配置されている。さらに、ロータリハンガー１１は、回転駆動機構によって、長手方向軸線を中心として回転可能とされている。

ロータリハンガー１１の上端および下端には、天井板と底板とが取付けられている。また、ロータリハンガー１１の円柱状の内部空間は、径方向且つ上下（軸線）方向に延びる仕切り板１２ａ、１２ｂ、１６によって、周方向に４分割されている。

詳細には、ロータリハンガー１１の円柱状の内部空間は、径方向に対向し略台形の断面を有する第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂと、第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂの間で第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂに隣接して形成され扇形の断面を有する第１および第２の外気導入室１７、１８と、に分割されている。第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂ、第１および第２の外気導入室１７、１８は、何れも、ロータリハンガー１１の全高にわたって上下方向に延びている。

第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂは、同一の断面形状を有し、第１および第２の外気導入室１７、１８も同一の断面形状を有している。したがって、第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂは、所定の角度間隔で、詳細には、径方向に対向した位置に配置されている。

第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂは、ロータリハンガー１１の径方向外方側の面に、壁を備えず、径方向外方に開放した形状を備えている。一方、第１および第２の外気導入室１７、１８は、ロータリハンガー１１の径方向外方側の面も閉鎖されている。このため、第１および第２の外気導入室１７、１８は、後述する吸引口１９、給気口２２等を除き、閉鎖された空間となっている。

上述したように、ロータリハンガー１１は、回転駆動機構によって、長手方向軸線を中心として回転可能とされている。この結果、第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂは、ロータリハンガー１１の回転により、図４で第１の処理室１３ａが配置されている装置手前側（図４における下側）の位置（搬入出位置）と、図４で第２の処理室１３ｂが配置されている装置奥側（図４における上側）の位置（投射位置）とに選択的に配置可能とされている。

本実施形態のショットブラスト装置では、キャビネット１に、正面側の位置に配置された処理室１３と連通する搬入出口１４が形成され、この搬入出口１４を通し、搬入出位置に配置された処理室１３ａ（または１３ｂ）に対しワーク出し入れ作業を行うことができるように構成されている。

また、ロータリハンガー１１の天井板には、ワークに連結された治具を吊下げ支持するハンガフック（図示せず）が取付けられている。ハンガフックは、ワークを、第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂの内部に吊り下げることができるように、第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂ内に配置されている。従来技術のハンガフックと同様、このハンガフックも垂直軸を中心に自転できるように構成されている。このような構成によって、キャビネット１０の正面の搬入出口１４を通して、処理室１３ａ内のハンガフックに吊るされた治具に、ワークを取付けることができる。

図３に示すように、キャビネット１０の奥側には、投射装置２３が配置されている。本実施形態のショットブラスト装置では、投射装置２３は、公知の遠心投射装置であり、２台が上下に設けられている。投射装置２３は、投射位置に配置された処理室１３ｂ（または１３ａ）に配置されたワークに、投射材を投射してショットブラスト処理を行う。

さらに、本実施形態のショットブラスト装置は、投射材の循環装置の一部を構成するバケットエレベータ２５を備えている。循環装置は、投射装置２３から投射された投射材を回収し、循環させて再利用する装置である。

本実施形態のショットブラスト装置の循環装置は、図６〜図８に示すように、投射位置にある処理室１３ｂの下方に配置されたスクリューコンベヤ２６を備えている。このスクリューコンベヤ２６は、内蔵されたスクリューが軸周りに回転することによって、投射位置に配置された処理室１３ｂから下方に落下した投射材を、図６の右方向へ搬送する。スクリューコンベヤ２６は、下流側の端部が、バケットエレベータ２５の下部に接続され、搬送してきた投射材を、バケットエレベータ２５に送り込むように構成されている。

バケットエレベータ２５は、四角柱状のケーシングと、ケーシング２５内に配置されモータ２７によって駆動される無端ゴムベルトとを備えている。無端ゴムベルトには、多数のバケットが取付けられている。バケットエレベータ２５は、公知のバケットエレベータと同様に、スクリューコンベヤ２６が搬送してきた使用済み投射材をバケットで掬い上げ、装置上部、すなわちキャビネット１０の上部に搬送する。バケットエレベータ２５によって上部に搬送された投射材は、シュートを介してショットタンク２８に貯められ、開閉ゲート３０を通って投射材導入パイプ２９に送られ、投射装置２３から再度、投射されることになる。

また、ショットブラスト装置の上端部には、集塵機３１、セパレータ等を備えた公知の異物分離装置が設けられている。セパレータでは、ブロワ３２によって、投射材に混入した微粉などの異物が分離回収される。

本実施形態のショットブラスト装置では、バケットエレベータ２５が、下端部に設けられた吸引口（排気口）と、内部に設けられたブロア３２への吸引通路とを備え、ブロア３２の作動によって、バケットエレベータ２５の下端部近傍の空気を吸引して集塵機３１に送り、投射材の投射によって投射室内等で生成された粉塵を収集するように構成されている。

一方、上述したように、第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂの間には、扇形の横断面形状を有する第１および第２の外気導入室１７、１８が形成されている。これら第１の外気導入室１７と第２の外気導入室１８の各々は、径方向かつ上下方向に延びるように配置された分割板３５、３６によって、それぞれが第１の小室１７ａ、１７ｂ及び第２の小室１８ａ、１８ｂに分割されている。

分割板３５、３６の下部には、通気穴２０が形成され、第１の小室１７ａと１７ｂ、第２の小室１８ａと１８ｂは、この通気穴２０を介して連通している。

ロータリハンガー１１を構成する天井板の第１の小室１７ａ、１８ａを覆う部分には、外気と連通した吸引口（外気導入口）１９が、それぞれ、形成されている。したがって、第１の小室１７ａ、１８ａは、これら吸引口１９を介して装置外の空間と連通することになる。

天井板に吸引口１９が形成されていない第２の小室１７ｂ、１８ｂと、隣接する処理室１３ａ、１３ｂとの間の仕切り板１２ｂ、１２ａには、第２の小室１７ｂ、１８ｂと隣接する処理室１３ａ、１３ｂとを連通させる上下に細長い長方形状の給気口２２が、上下２箇所に、形成されている。

第１および第２の処理室１３ａ、１３ｂは、これらの給気口２２を介して、外気と連通する第２の小室１７ｂ、１８ｂと連通することになる。すなわち、第１の小室１７ａまたは１８ａの天井板に形成された吸引口１９を通って第１の小室１７ａまたは１８ａに流入した外気は、分割板３５または３６の通気穴２０を通って第２の小室１８ａまたは１８ｂに流入し、さらに、給気口２２を通って、第１または第２の処理室１３ａ、１３ｂに流入することになる。

各給気口２２は、第２の小室１７ｂ、１８ｂ側からフード２１に覆われている。フード２１は、互いに平行に並列配置された直角三角形状の２枚の側板と、２枚の側板を連結する長方形状の底板とを備えている。長方形状の底板の幅は、給気口２２の幅と略等しく、また、底板の長さは、給気口２２の上下方向の長さより長い。
さらに、直角三角形状の側板の上下方向に延びる隣辺は、給気口２２の上下方向の長さと略等しい長さを有している。

フード２１は、平行に配置された２枚の側板の斜辺部分に底板の両側縁が接合されることによって横断面コ字状に構成されている。

２枚の側板の短い方の隣辺に挟まれた空間には、他の部分が配置されていない。したがって、２枚の側板の短い方の隣辺の間に、上方に向かって開口する開口部２２ａが形成される。この開口部２２ａを通して、第２の小室１７ｂまたは１８ｂと、第１または第２の処理室１３ａ、１３ｂとが連通する。

一方、図５に示されているように、フード２１の底板は、下端が、給気口２２の下端に接続され、上方に向かって、仕切り板１２ｂ、１２ａから徐々に離れるように傾斜して、吸気口２２の第２の小室１７ｂ、１８ｂ側に配置されている。この結果、フード２１の底板が、給気口２２から第２の小室１７ｂ、１８ｂ側に水平方向に離間して配置される。

このようなフード２１によって、第１または第２の処理室１３ａ、１３ｂから吸気口２２を通って、第２の小室１７ｂ、１８ｂ側に飛び込んできた投射材が、第２の小室１７ｂ、１８ｂ内に侵入することが抑制される。

また、第２の小室１７ｂ、１８ｂと第１の小室１７ａ、１８ａとの間は、分割板３５、３６によって仕切られているので、フード２１の開口部２２ａを通り抜けて、第２の小室１７ｂ、１８ｂに侵入した一部の投射材は、この分割板３５、３６によって、第１の小室１７ａ、１８ａへの侵入することが更に抑制される。

本実施形態のショットブラスト装置は、一方の処理室１３ａ（１３ｂ）が投射位置に配置されたとき、この処理室１３ａ（１３ｂ）に外気を導入する給気口２２が、この処理室１３ａ（１３ｂ）の中心領域を挟んで、バケットエレベータ２５の下端部に形成された排気口と対向する位置に配置されるように構成されている。

フード２１は、上方に向かって開口する開口部分を備えているので、給気口２２は、側方すなわち周方向にはフード２１によって覆われるが、この開口部分を介して、処理室１３ａ、１３ｂと小室１７ｂ、１８ｂとが連通される。

給気口２２の数は、２箇所に限定されず、例えば、４箇所であってもよい。
尚、フード２１の側板の形状は、直角三角形状に限定はされず、その他の三角形状や矩形状等であっても良い。

次に、このように構成されたショットブラスト装置の動作を説明する。

まず、図示しない投射材投入口から投射材が投入され、操作盤３４の操作によって集塵機３１、スクリューコンベヤ２６、バケットエレベータ２５、投射装置２３などのモータが起動され、投射材を装置全体に循環させる。投射材は、例えばＳＵＳ３０４系の投射材である。

次いで、作業者が、キャビネット１０の正面の搬入出口１４から、搬入出位置に配置されている処理室１３ａ（または１３ｂ）内に、ワークを配置する。具体的には、ワークは、ハンガフックに吊るされた治具に取付けられる。また、ワークは、例えばアルミダイカスト品である。

次いで、ロータリハンガー１１を、１８０度回転させ、ワークが配置された処理室１３ａ（または１３ｂ）を、搬入出位置から装置奥側の投射位置に移動させる。次いで、ハンガフックを１０〜１５ｒｐｍの回転速度で自転させる。さらに、開閉ゲート３０を開き、ショットタンク２８に貯まっている投射材を、投射材導入パイプ２９を介して投射装置２３に送り込み、投射材をワークに投射する。

図４に示されているように、処理室１３ｂが投射位置に配置されると、ブロア３２の吸引によって、バケットエレベータ２５の下端部の吸引口（排気口）から、周囲の空気が吸引される。この結果、小室１７ａの天井板に形成された吸引口１９から、第１の外気導入室１７の小室１７ａに外気が吸引され、小室１７ａに吸引された外気は、図５に示すように、分割板３５の下部の通気穴２０から隣接する小室１７ｂに流入し、空気流通用の給気口２２から、第２の処理室１３ｂ内に斜め下向きに流れ込む。

一方、第２の外気導入室１８は、開口を有しない仕切り板１２ａによって、ブロアの吸引から隔絶されているので、吸引口１９からは外気が吸引されない。

図４に示すように、給気口２２から処理室１３ｂ内に斜め下向きに流れ込んだ外気は、最も発塵が多く発生する処理室１３ｂの中央領域を流れる。その後、外気はキャビネット１０の奥部に形成されたバケットエレベータ２５の下部の開口に吸い込まれ、バケットエレベータ２５を通って、集塵機３２に吸引される。このように、バケットエレベータ２５内に存在する流路は吸引口１９に対してキャビネット１０の対角となる位置にあり、集塵機に通ずる吸引流路として利用される。なお、集塵機３１で粉塵を除去された空気は、大気中に放出される。

このように、投射位置に配置された処理室１３ｂの中央領域を挟んで対向する位置に、給気口２２と集塵機に通ずる吸引流路の入口を配置することにより、給気口２２から供給された外気が流れる空気流路が、処理位置に配置された処理室１３ｂの中心を通るようになり、従来に比べてはるかに優れた換気効率を得ることができる。

以上に説明したように、本実施形態のショットブラスト装置によれば、ロータリハンガー１１の天井部に形成された吸引口１９から吸引された空気の流路が、投射位置に配置された処理室１３ｂの中央領域を通る構成としたので、投射室内の換気効率を向上させ、効率的な集塵を行なうことができる。

また、外気の吸引口が一カ所であるので、出力が小さなブロア３２で効率的に換気を行うことができ、装置の小型化が可能となる。
更に、バケットエレベータ２５の内部が吸引流路として利用されるので、ダクト数も減少し、装置全体のコンパクト化を図ることができる。

本発明の前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。

１０：キャビネット
１１：ロータリハンガー
１２ａ、１２ｂ、１６：仕切り板
１３ａ、１３ｂ：第１および第２の処理室
1４：搬入出口
２３：投射装置
２５：バケットエレベータ
３１：集塵機
３２：ブロワ

Claims (10)

1. ショットブラスト装置であって、
   キャビネットと、
   前記キャビネット内に設けられ内部にワークを収容可能であり、搬入出位置と投射位置との間で選択的に移動可能な複数の処理室と、
   前記処理室に外気を導入する給気口と、
   前記投射位置に配置された処理室を挟んで前記給気口と対向する位置に設けられ、前記投射位置に配置された処理室内の空間と直線的に連通する排気口と、を備え、
   前記排気口からの吸引により、前記給気口から前記投射位置にある処理室に流入した空気が、前記投射位置に配置された処理室を通り、前記排気口に導かれる、
   ことを特徴とするショットブラスト装置。
2. 前記排気口が、前記投射位置に配置された処理室の中心領域を挟んで、前記給気口と対向する位置に設けられている、
   請求項１に記載のショットブラスト装置。
3. 天井板と、底板と、前記処理室を形成するように前記天井板と底板とを連結する仕切り板とを備え前記キャビネット内で回転可能に配置された略円筒状のロータリハンガーを備え、
   前記複数の処理室は、前記ロータリハンガーの周方向に離間している、
   請求項１または２に記載のショットブラスト装置。
4. 前記複数の処理室は、所定の角度間隔で設けられている、
   請求項３に記載のショットブラスト装置。
5. 前記処理室に隣接して外気導入室が設けられ、
   前記外気導入室は、前記仕切り板によって前記処理室と仕切られ、前記給気口と外気に連通する外気導入口とを有している、
   請求項４に記載のショットブラスト装置。
6. 前記給気口が、前記仕切り板に設けられている、
   請求項５に記載のショットブラスト装置。
7. 前記外気導入室は、上下方向に延び通気穴を備える分割板によって２つの小室に分割されている、
   請求項６に記載のショットブラスト装置。
8. 前記給気口は、前記外気導入室側から、前記仕切り板に取付けられたフードに覆われている、
   請求項６または７に記載のショットブラスト装置。
9. 前記排気口に連通した集塵機を更に備えている、
   請求項１ないし８のいずれか１項に記載のショットブラスト装置。
10. 前記排気口がキャビネットの奥側に配置されたバケットエレベータに形成されている、
    請求項１ないし９のいずれか１項に記載のショットブラスト装置。

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