TWI655058B - 珠擊處理裝置 - Google Patents

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TWI655058B
TWI655058B TW104123521A TW104123521A TWI655058B TW I655058 B TWI655058 B TW I655058B TW 104123521 A TW104123521 A TW 104123521A TW 104123521 A TW104123521 A TW 104123521A TW I655058 B TWI655058 B TW I655058B
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鈴木浩昭
山本翔一
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神山拓哉
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日商新東工業股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種可縮短處理時間的滾筒式珠擊處理裝置。
本發明之珠擊處理裝置(10)係具備：有底筒狀之滾筒(14)，其一端有開口；以及投射機(18)，設置於滾筒之開口側且將投射材料投射於被投入滾筒內的工件。投射機係具備：控制籠，係為具有圓筒形狀的控制籠(78)，且在側壁形成有成為投射材料之排出口的開口窗，開口窗係具有二邊與前述控制籠之中心軸線平行的矩形狀，投射材料即供給於該控制籠內部；以及葉輪，係為具備在控制籠之外方以朝向控制籠之徑向外方延伸之方式配置的複數個葉片(92)且以控制籠之中心軸線為中心旋轉的葉輪(76)，且在葉片(92)之旋轉方向前方側的表面設置有傾斜於旋轉方向後方側的後傾部(108)。

Description

珠擊處理裝置
本發明係關於一種珠擊處理裝置，詳言之係關於一種藉由將投射材料投射於工件而進行珠擊處理的珠擊處理裝置。
已知有一種在滾筒內投入被處理對象物(工件)，且在滾筒內一邊攪拌一邊進行珠擊處理的所謂滾筒式(drum type)珠擊處理裝置(專利文獻1)。
此種滾筒式珠擊處理裝置係具備：一端開口的有底圓筒狀之滾筒；以及設置於滾筒之開口側的離心式投射機。該投射機係具有：控制籠(control cage)，具有圓筒形狀，且被供給至內部的投射材料可從形成於外周壁的開口窗排出；以及葉輪，具備在該控制籠之外方旋轉的葉片。
在進行珠擊處理時，係在滾筒內投入有複數個工件。然後，以中心軸為中心而使滾筒旋轉且使滾筒內的工件一邊在滾筒的底部攪拌，一邊從投射機將投射材料投射於滾筒內的工件，而進行工件之研磨等。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平8-126959號公報
然而，專利文獻1所揭示的構成之可供工件投入的滾筒，係具有某程度的深度以免在攪拌時工件從開口飛出。結果，設置於滾筒之開口側的投射機與在滾筒之底部被攪拌的工件係成為相隔離的位置關係。
又，設置於投射機之內部的葉片，係以朝向從葉輪之旋轉中心起算之徑向外方延伸的方式配置。因此，從控制籠之開口窗先被排出的投射材料、與之後被排出的投射材料會以大致同一時序(timing)與葉片之不同的位置接觸。以大致同一時序與葉片之不同的位置接觸的投射材料，係分別藉由葉片之旋轉而朝向葉片前端側一邊被加速一邊移動，且從葉片之前端以不同之時序被投射。
因此，在藉由從控制籠之開口窗先被排出的投射材料、與之後被排出的投射材料中，從葉片之前端被投射的時序就會有所不同，且各自的投射方向會大幅地不同。結果，在投射整體中的投射材料，會被投射成開張角(opening angle)較大的扇形狀，且越遠離投射機則投射範圍就變得越寬。因此，與位在遠離投射機的滾筒之底部的工件碰撞的投射材料之比例就會變少，而會發生工件研磨所需的處理時間變長等的問題。
本發明係考慮上述問題而研創者，其目的在於提供一種可縮短處理時間的滾筒式珠擊處理裝置。
依據本發明，提供一種珠擊處理裝置，係具備：有底筒狀之滾筒，其一端有開口；以及離心式投射機，設置於前述滾筒之開口側且將投射材料投射於被投入前述滾筒內的工件，前述投射機係具備：控制籠，係為具有圓筒形狀的控制籠，且在側壁形成有成為前述投射材料之排出口的開口窗，前述開口窗係具有二邊與前述控制籠之中心軸線平行的矩形狀，投射材料即供給於該控制籠內部；以及葉輪，係為具備在前述控制籠之外方以朝向前述控制籠之徑向外方延伸之方式配置的複數個葉片，且以前述控制籠之中心軸線為中心旋轉的葉輪，且在前述葉片之旋轉方向前方側的表面設置有傾斜於旋轉方向後方側的後傾部。
依據具有此種構成的本發明，則控制籠之開口窗係被設定成包含與圓筒軸心平行之二邊的矩形狀，且投射材料係從控制籠之圓周方向的相同位置排出。從開口窗朝向外方排出的投射材料，係與在控制籠之外方旋轉的複數個葉片之表面接觸並一邊朝向葉片之前端部側被加速一邊移動，且從葉片之前端被投射。
在葉輪的葉片之表面係形成有相對於從葉輪之旋轉中心起算之徑向而傾斜於旋轉方向後方側的後傾部。
因此，在先被排出的投射材料接觸於葉片之表面時，由於之後被排出的投射材料會在先被排出的投射材料接觸於表面的位置附近與表面接觸，因此先被排出的投射材料與之後被排出的投射材料會集中於接近葉片之表面的位置。由於投射材料係以如此被集中的狀態被投射，所以投射分布係成為開張角較小的扇形狀。
當開張角較小時，即便是在遠離投射機的位置，投射材料所碰撞的範圍仍會變窄。換句話說，會增加投射材料與遠離投射機所在之滾筒內之工件碰撞的比例，且可抑制浪費的投射。
依據本發明之另一較佳的實施形態，前述後傾部係形成為前述旋轉方向前方側之表面的前述控制籠之徑向內方側的部分， 在前述後傾部之前端側形成有往旋轉方向後方側傾斜之傾斜角度比該後傾部還小的非後傾部。
依據此種構成，則由於在葉片之前端部側形成有非後傾部，所以在投射材料即將從葉片脫離之前會沿著非後傾部離心加速。
投射材料被投射時的投射速度係成為：取決於沿著葉片之表面的方向之離心加速的速度、與旋轉的葉片之前端所描繪的圓之切線方向(以下簡稱為切線方向) 的速度之合成速度。當葉片後傾時，沿著葉片之表面的方向之速度的切線方向成分，就會相對於切線方向之速度而作用於負方向。結果，在葉片之旋轉外徑及旋轉周速為相同的情況下，葉片後傾時之合成速度，係變得比葉片並未後傾時之合成速度還低。
如上述般，在本實施形態之珠擊處理裝置中，由於投射材料係在即將投射之前會與往後方側傾斜之傾斜角度較小的非後傾部接觸，所以在沿著葉片表面的速度成分中，相對於切線方向之速度而作用於負方向的切線方向成分較少，且使合成速度降低的程度較小。結果，不會使葉輪之旋轉數、甚至令葉輪旋轉的馬達之旋轉數增大，而可進行有效率的珠擊處理，且可抑制投射電力效率的降低。
另外，在本說明書中，所謂「往旋轉方向後方側傾斜之傾斜角度比後傾部還小」，係包含：傾斜角度比後傾部之往旋轉方向後方側傾斜之傾斜角還小的構成、朝向徑向延伸的構成、以及傾斜於旋轉方向前方側的構成。
依據本發明之另一較佳的態樣，則前述後傾部之徑向長度係設定為比前述非後傾部之徑向長度更長。
依據此種構成，則可利用葉片之後傾部充分地集中投射材料，之後利用非後傾部使投射材料加速。
依據本發明之另一較佳的態樣，則具備：箱櫃(cabinet)，用以收容前述滾筒，且具有可供前述工件 搬入及搬出並藉由搬出入口門扉所閉鎖的搬出入口，前述投射機係安裝於前述箱櫃，前述珠擊處理裝置係復具備：配置機構，係用以將前述滾筒選擇性地配置於工件投入位置、珠擊處理位置及工件排出位置，該工件投入位置係可供前述工件投入，該珠擊處理位置係可供前述滾筒之開口和前述投射機相對向配置，該工件排出位置係可供前述工件排出。
依據此種構成，由於滾筒本身係朝向工件投入位置、珠擊處理位置及工件排出位置移動，因此不需要使投射機移動的機構。
依據本發明之另一較佳的態樣，則具備：滾筒蓋，設有前述投射機且用以閉鎖前述滾筒之開口；移動機構，用以將前述滾筒蓋選擇性地配置於閉鎖位置及退避位置，該閉鎖位置係閉鎖前述滾筒之開口，該退避位置係使前述滾筒蓋不會與將前述工件通過前述滾筒之開口而投入至滾筒內的工件投入手段干涉；以及旋轉機構，用以將前述滾筒選擇性地配置於工件投入兼珠擊處理位置及工件排出位置，該工件投入兼珠擊處理位置係可供前述工件投入且可使前述滾筒之開口與前述投射機相對向，該工件排出位置係能夠從前述滾筒排出工件。
依據此種構成，則因滾筒為僅選擇性地配置於工件投入兼珠擊處理位置及工件排出位置之二部位的構成，故能夠簡化選擇性地配置滾筒的構成。
依據本發明，提供一種可縮短處理時間的滾筒式珠擊處理裝置。
10‧‧‧珠擊處理裝置(第1實施形態)
12‧‧‧箱櫃
14‧‧‧滾筒
16‧‧‧開口
18‧‧‧投射機
20‧‧‧搬出入口門扉
22‧‧‧搬出入口
24‧‧‧側壁部
26‧‧‧旋轉機構
28‧‧‧滾筒底
30‧‧‧驅動馬達
34‧‧‧工件投入手段
36‧‧‧投入用箕斗
38‧‧‧箕斗裝載機
40‧‧‧工件排出手段
42‧‧‧工件承載貯槽
44‧‧‧搬出振動進料機
46‧‧‧循環裝置
48‧‧‧投射材料供給箱
50‧‧‧箕斗升降機
52‧‧‧分離器
54‧‧‧料斗
56‧‧‧導入筒
58‧‧‧投射材料投入管
60‧‧‧破碎物排出管
62‧‧‧螺旋輸送機
64‧‧‧投射材料溢流管
66‧‧‧導管連接部
68‧‧‧導管
70‧‧‧集塵裝置
72‧‧‧抽吸風扇
74‧‧‧本體殼體
76‧‧‧葉輪
78‧‧‧控制籠
80‧‧‧上邊側端部
82‧‧‧下邊側端部
84‧‧‧殼體蓋
86‧‧‧密封材料
88‧‧‧襯套
90‧‧‧側板單元
92‧‧‧葉片
94‧‧‧側板
96‧‧‧結合構件
98‧‧‧旋轉軸
100‧‧‧側壁部
102‧‧‧表面
106‧‧‧背面
108‧‧‧後傾部
110‧‧‧非後傾部
112‧‧‧隆起部
116‧‧‧外周壁
118‧‧‧開口窗
120‧‧‧分配器
122‧‧‧彎曲部
124‧‧‧驅動馬達
128‧‧‧傾斜部
132‧‧‧基端側凸部
134‧‧‧前端側凸部
136‧‧‧葉片
140‧‧‧珠擊處理裝置(第2實施形態)
142‧‧‧滾筒蓋
144‧‧‧移動機構
200‧‧‧投射機(對比例)
202‧‧‧葉輪(對比例)
204‧‧‧葉片(對比例)
A1‧‧‧有效投射範圍
A2‧‧‧滾筒內壁投射範圍
A3‧‧‧箱櫃投射範圍
A4‧‧‧葉輪內投射範圍
C‧‧‧旋轉中心
CL‧‧‧圓筒軸心
L‧‧‧圓筒軸心
L2‧‧‧轉動軸
L3、L4‧‧‧徑向線
P1‧‧‧工件投入位置
P2‧‧‧珠擊處理位置
P3‧‧‧工件排出位置
P4‧‧‧工件投入兼珠擊處理位置
P5‧‧‧工件排出位置
P6‧‧‧退避位置
P7‧‧‧閉鎖位置
第1圖係顯示本發明第1實施形態的珠擊處理裝置之側視圖。
第2圖係顯示本發明第1實施形態的珠擊處理裝置之俯視圖。
第3圖係顯示本發明第1實施形態的珠擊處理裝置之前視圖。
第4圖係顯示本發明第1實施形態的珠擊處理裝置之投射機的投射範圍之示意放大剖視圖。
第5圖係本發明第1實施形態的珠擊處理裝置之投射機的剖視圖。
第6圖係第5圖的投射機之葉片的立體圖。
第7圖係第5圖的投射機之控制籠的側視圖。
第8圖(A)係顯示第1圖的珠擊處理裝置之投射比例與投射位置之關係的投射分布圖，第8圖(B)係顯示對比例的珠擊處理裝置之投射比例與投射位置之關係的投射分布圖
第9圖(A)係本發明第2實施形態的珠擊處理裝置之側視圖，第9圖(B)係顯示第9圖(A)的滾筒之開口呈開放之狀態的側視圖，第9圖(C)係顯示滾筒之開口呈閉鎖之狀態的側視圖，第9圖(D)係顯示工件排出時之狀態的側視圖。
第10圖係對比例的珠擊處理裝置之投射機的剖視圖。
[第1實施形態]
以下，依照第1圖至第6圖，就本發明第1實施形態的珠擊處理裝置10加以說明。
如第1圖所示，珠擊處理裝置10係具備箱櫃12、收容於箱櫃12內的滾筒14、以及投射機18。
箱櫃12係具有側壁部24，該側壁部24係形成有用以將工件搬入及搬出的搬出入口22(參照第3圖)。搬出入口22係藉由與箱櫃不同個體的搬出入口門扉20所閉鎖(參照第4圖)。箱櫃12係具備以下構造：使內部空間之整面由壁體所包圍，且成為在進行投射材料之投射時不會使投射材料往外部飛散的閉鎖狀態。
投射機18係被安裝於箱櫃12、即箱櫃12之壁之設置有搬出入口門扉20的部分以外的箱櫃12之任一部分。
滾筒14係在一端具有能夠將工件投入至內部的開口16，而另一端具有藉由滾筒底28所閉鎖的有底之大致圓筒形狀。該滾筒14係能夠以圓筒軸心L為中心藉由驅動馬達30(參照第4圖)而旋轉。又，滾筒14係能夠以與圓筒軸心L正交並朝向水平方向延伸的轉動軸L2為中心，藉由旋轉機構26而旋轉。藉由該構成，滾筒14就能夠在箱櫃12內配置於工件投入時、珠擊處理時、及工件排出時的各自步驟中之最適當的旋轉方向位置。
更且，滾筒14係具有複數個貫通孔(未圖示)。雖該貫通孔之大小係可供投射材料穿通，但被設定成無法供工件穿通的大小。在滾筒14內被投射的投射材料係通過貫通孔而朝向滾筒14外排出。
在珠擊處理裝置10的箱櫃12之側壁部24的後方，係配置有用以將工件搬入至滾筒14內的工件投入手段34。工件投入手段34係具備：箱狀之投入用箕斗(bucket)36，用以收容投入至滾筒14的工件；以及箕斗裝載機(bucket loader)38，使投入用箕斗36傾動，俾可使投入用箕斗36朝搬出入口22上升且將被收容的工件從搬出入口22之上方投入至滾筒14內。
在箱櫃12之側壁部24與工件投入手段34之間係設置有工件排出手段40。工件排出手段40係具備工件承載貯槽(trough)42、以及搬出振動進料機(feeder)44。工件承載貯槽42係為在珠擊處理結束後之工件排出時，承載從轉動在工件排出位置P3的滾筒14之內部通過搬出入口22而排出的珠擊處理過工件之容器。又，搬出振動進料機44係為將工件承載貯槽42內的工件搬出至珠擊處理裝置10之外部的裝置。
在箱櫃12內之與側壁部24相反側的位置係設置有循環裝置46。循環裝置46係具有：投射材料供給箱48，可供投射材料投入；箕斗升降機(bucket elevator)50，安裝有用以將投射材料從投射材料供給箱48往上方撐起的箕斗(未圖示)；分離器(separator)52，與箕斗升降機50 之上部排出口連結；料斗(hopper)54，設置於分離器52之下方；投射材料投入管58，用以連接料斗54與安裝於投射機18的導入筒56；以及破碎物排出管60，從料斗54朝向珠擊處理裝置10外延伸。
在箱櫃12之下部係設置有將投射材料回收至箕斗升降機50側的螺旋輸送機(screw conveyer)62(參照第2圖)。並且，在料斗54之下部係配置有用以連接料斗54及投射材料供給箱48的投射材料溢流管64。
箕斗升降機50及分離器52係透過連接於導管(duct)連接部66的導管68來與集塵裝置70連接。該集塵裝置70係具備抽吸風扇(suction fan)72(參照第2圖)，藉由抽吸風扇72來抽吸排出不會集中於箱櫃12之下部的輕粉塵等。
如第5圖所示，投射機18係為利用離心力來投射投射材料的所謂離心式投射機，其具備：本體殼體74，具有以側面觀察時呈角錐台的外形；葉輪76，被收容於本體殼體74之內部而呈能夠旋轉；以及控制籠78，設置於葉輪76之內周側。
本體殼體74係形成為上邊側端部80和下邊側端部82有開口的角筒狀，而在上邊側端部80係安裝有透過密封材料86來閉鎖上邊側端部80之開口的殼體蓋84。另外，在本體殼體74及殼體蓋84與葉輪76之間，係為了保護本體殼體74及殼體蓋84而安裝有襯套(liner)88。又，本體殼體74係以下邊側端部82之開口朝向箱櫃12之 內部的方式安裝於箱櫃12(參照第1圖)。
葉輪76係具備：側板單元90；以及隔著間隔而配置於側板單元90之圓周方向的複數個葉片92。側板單元90係具備：圓環狀之二片側板94，隔著間隔而相對向配置；以及複數個圓柱狀之結合構件96，以連結相對向配置的側板94之方式隔著間隔地配置於圓周方向。
葉輪76係連結於旋轉軸98(參照第2圖)，而旋轉驅動。旋轉軸98係藉由連結於驅動馬達124的皮帶(未圖示)而驅動。
在面向葉片92之旋轉方向前方的表面102係形成有相對於葉輪76之徑向(參照徑向線L3)而往旋轉方向(箭頭R方向)後方側傾斜的後傾部108。後傾部108係形成於葉片92之基端部側(徑向內方側)，較佳為相對於葉輪76之徑向(參照徑向線L3)而往旋轉方向(箭頭R方向)後方側傾斜30°至50°。在本實施形態中係往後方側傾斜40°。亦即，在第5圖中係成為θ=40°。
相對於此，在葉片92之表面102的前端部側(徑向外方側)部分，係形成有朝向從葉輪76之旋轉中心C起算之徑向(參照徑向線L4)延伸的非後傾部110。亦即，非後傾部110係設定為往旋轉方向後方側傾斜之傾斜角度比後傾部還小。
葉輪76之後傾部108的徑向長度係設定為比非後傾部110之徑向長度更長。又，在葉片92之表面102係形成有平穩地連接後傾部108與非後傾部110的彎 曲部122。
葉片92之表面102及旋轉方向相反側之背面106，係在基端部(徑向內方部)形成有相對於徑向而比後傾部108還大地往旋轉方向後方側傾斜的傾斜部128。又，在葉片92之背面106係在長邊方向中間部突出形成有隆起部112。該隆起部112係使葉輪76之半徑方向外側的凹彎曲部抵接於結合構件96。
如第6圖所示，在葉片92之表面102的兩側部係形成有從表面102朝向葉片92之厚度方向延伸的側壁部100。在側壁部100之基端側係形成有朝向葉片92之寬度方向外方突出的基端側凸部132，而在側壁部100之前端側係形成有朝向葉片92之寬度方向外方突出的前端側凸部134。基端側凸部132及前端側凸部134，係朝向從背面106側轉向表面102側之方向略為傾斜於基端部側(圖中下側)。
側壁部100係形成作為嵌入於第5圖所示的側板94之槽部的葉片92之部位。又，第6圖所示的側壁部100之基端側凸部132及前端側凸部134，係成為抵接於第5圖所示的側板94之槽部底面的部位。
控制籠78係具有圓筒形狀。在控制籠78之軸向一端連接有導入筒56(參照第1圖、第2圖)。藉此，將投射材料從導入筒56供給至控制籠78之內部。
在控制籠78之外周壁116之與本體殼體74之上邊側端部80相對向的此側之一部分，係貫通外周壁 116而形成有作為投射材料之排出部的開口窗118(參照第7圖)。
該開口窗118係設定為包含與控制籠78之圓筒軸心CL平行之二邊的矩形狀。控制籠78係固定成不會相對於本體殼體74旋轉。
如第5圖所示，分配器(distributor)120係配置於控制籠78之內側。分配器120係在內部具備朝向徑向延伸的複數個葉片136、以及朝圓周方向等間隔地配置的複數個開口，且以在與控制籠78之間形成間隙的方式，配置於控制籠78之內側。
分配器120係藉由旋轉軸98(參照第2圖)而在控制籠78之內側旋轉。
藉由分配器120之旋轉，可使被供給至控制籠78內的投射材料在分配器120內攪拌，且利用離心力從旋轉的分配器120之開口通過分配器120之開口，而供給至分配器120與控制籠78之間的間隙。
被供給至該間隙的投射材料係沿著控制籠78之內周面而朝向旋轉方向移動於該間隙中，且從控制籠78之開口窗118朝向徑向外方排出。
此時，從控制籠78之開口窗118排出的投射材料之排出方向，係成為與從分配器120之旋轉中心起算之徑向相對而傾斜於葉輪76之旋轉方向(箭頭R方向)的方向。
接著，就上述的珠擊處理裝置10之動作加以說明。
在將工件搬入滾筒14內時，已閉鎖搬出入口22的搬出入口門扉20會被開放，且如第1圖所示，滾筒14係以開口16與搬出入口22相對向的方式，以轉動軸L2為中心而朝向工件投入位置P1轉動。在此狀態下，藉由工件投入手段34將從珠擊處理裝置10之外部搬入的工件投入至滾筒14之內部。
當在滾筒14內完成工件之投入時，滾筒14就會以轉動軸L2為中心而朝向珠擊處理位置P2轉動。更且，搬出入口門扉20會被閉鎖而使箱櫃12成為閉鎖狀態。當滾筒14被配置於珠擊處理位置P2時，滾筒14就會以圓筒軸心L為中心旋轉，而攪拌滾筒14內的工件。
以圓筒軸心L為中心而一邊使滾筒14旋轉，一邊使投射機18、箕斗升降機50、螺旋輸送機62、集塵裝置70動作。藉此，投射材料係從箕斗升降機50經由分離器52及料斗54並通過投射材料投入管58及導入筒56而投入至投射機18。具體而言，通過導入筒56之內部的投射材料會被導引至投射機18之分配器120。因分配器120係藉由來自驅動馬達124之驅動力而旋轉，故投射材料係利用離心力朝向分配器120之外周側移動，並沿著控制籠78之內周面流動。
沿著控制籠78之內周面流動的投射材料，係從控制籠78之開口窗118朝向相對於徑向而傾斜於葉輪76之旋轉方向(箭頭R方向)的方向從控制籠78排出。被排出的投射材料係與在控制籠78之外方旋轉中的葉輪76之 葉片92之表面102的後傾部108接觸，且一邊被加速一邊藉由離心力而送至非後傾部110。然後，從葉片92之前端脫離，且從本體殼體74之下邊側端部82側朝向滾筒14內之工件投射，並撞擊於工件。
在滾筒14內撞擊於工件的投射材料，係藉由滾筒14之旋轉，與在珠擊處理時所產生的粉塵或破碎物(鏽垢(scale))等一起通過貫通孔而從滾筒14排出。被排出的投射材料等係在箱櫃12之下部，藉由螺旋輸送機62而集中於箕斗升降機50之下部。然後，藉由箕斗升降機50而搬運至分離器52，且在分離器52，分離成能夠再使用的投射材料和粉塵及破碎物等。
被分離出的能夠再使用之投射材料係被儲留於料斗54，並且通過投射材料投入管58而供給至投射機18並再使用。另外，超過料斗54之可儲留量的投射材料，係通過連接於料斗54之下部並朝向投射材料供給箱48延伸的投射材料溢流管64而送至投射材料供給箱48。另一方面，粉塵及破碎物等則通過破碎物排出管60而被排出至珠擊處理裝置10外。更且，不集中於箱櫃12之下部的較輕粉塵等係藉由集塵裝置70所抽吸排出。
當珠擊處理結束時，投射機18就被停止，而滾筒14係以轉動軸L2為中心而朝向工件排出位置P3轉動，且使箱櫃12之搬出入口22開放。藉此，滾筒14內之工件被移至工件排出手段40之工件承載貯槽42，且利用搬出振動進料機44而搬出至珠擊處理裝置10之外部， 而結束一系列的作業。
[第1實施形態之作用、功效]
接著，一邊使用第10圖所示的對比例，一邊說明本實施形態之珠擊處理裝置的作用以及功效。另外，在對比例中，有關與本實施形態相同的構成部分係標示同一符號並省略其說明。
在第10圖所示的對比例之投射機200中，因葉輪202的葉片204之表面會朝向徑向(參照徑向線L3)延伸，故從控制籠78之開口窗118先被排出的投射材料與之後被排出的投射材料，係分別在徑向之不同的位置大致同時地接觸於葉片並朝向前端方向被加速，投射材料能藉由從葉片之前端脫離而被投射。
因而，在先被排出的投射材料與之後被排出的投射材料中，投射材料從葉片204之前端被投射的時序會有所不同，且各自的投射材料之投射方向有所不同。結果，投射材料係從投射機200被投射成開張角較大的扇形狀，且越遠離投射機200，投射材料所碰撞的範圍就變得越廣。
亦即，如第4圖所示，從投射機200被投射出的投射材料，不僅會到達與滾筒14之底部之工件對應的有效投射範圍A1，也會到達屬於能直接投射於滾筒14之內壁之範圍的滾筒內壁投射範圍A2、能直接投射於箱櫃12之內面之範圍的箱櫃投射範圍A3、以及能直接投射於 投射機200之襯套88之範圍的葉輪內投射範圍A4。
因此，如第8圖(B)之投射分布圖所示，被投射於有效投射範圍A1的投射材料之投射比例會變少，而投射至滾筒內壁投射範圍A2、箱櫃投射範圍A3及葉輪內投射範圍A4的投射材料之投射比例會增加。因而，施加於工件之研磨的處理時間會變長，並且促進投射材料所碰撞的滾筒14或箱櫃12等之磨耗。
在本實施形態之珠擊處理裝置中，如第7圖所示，由於控制籠78之開口窗118係被設定為包含與圓筒軸心CL平行之二邊的矩形狀，所以投射材料係能從控制籠78之圓周方向的相同位置排出。
從開口窗118被排出至外側的投射材料，係與朝向控制籠78之圓周方向旋轉的複數個葉片92之表面102接觸並朝向葉片92之前端部側一邊被加速一邊移動，且從葉片92之前端被投射。
在本實施形態之珠擊處理裝置中，在葉輪76的葉片92之表面102，係形成有相對於徑向而傾斜於旋轉方向後方側的後傾部108。
因此，在從控制籠78之開口窗118先被排出的投射材料接觸於葉片92之表面102之前，之後從控制籠78之開口窗118被排出的投射材料會接觸於葉片92之表面102並朝向葉片92之前端側一邊被加速一邊移動。
在本實施形態之珠擊處理裝置中，因先被排出的投射材料係在之後被排出且已沿著葉片92之表面 而移動的投射材料所存在的位置之位置附近接觸於表面102，故先被排出的投射材料與之後被排出的投射材料係集中於接近葉片92之表面102的位置。
由於投射材料係在如此被集中的狀態下脫離葉片而被投射，所以可使投射分布集中。亦即，從投射機18被投射的投射材料之分布係成為開張角較小的扇形狀。
如此，當開張角較小時，即便在遠離投射機的位置，投射材料所碰撞的範圍仍會變窄。因此，在投射材料投射於工件的有效投射範圍A1(參照第4圖)中，如第8圖(A)之投射分布圖所示，投射材料之投射比例會增加。在屬於有效投射範圍A1以外之範圍的滾筒內壁投射範圍A2、箱櫃投射範圍A3及葉輪內投射範圍A4(參照第4圖)中，投射材料之投射比例會變少。換句話說，可抑制對工件以外之浪費之投射，且增加對工件所投射的投射材料之比例。藉此，可縮短處理時間。
然後，由於被投射於工件以外、即滾筒14或箱櫃12等的投射材料之比例會減少，所以可抑制滾筒14、箱櫃12之內面的磨耗，而能夠減少保修頻率。
更且，由於投射材料之總投射量會減少，所以循環於珠擊處理裝置10內的投射材料之總量會減少，而能夠實現使投射材料循環的循環裝置46之小型化。
又，在本實施形態之珠擊處理裝置中，由於在葉片92之前端部形成有非後傾部110，所以投射材料係在從葉片92被投射時會從非後傾部110脫離。
投射材料被投射時的投射速度，係成為：取決於離心加速之沿著葉片之表面的方向的速度、與旋轉的葉片之前端所描繪的圓之切線方向(以下簡稱為切線方向)的速度之合成速度。在葉片之旋轉外徑及旋轉周速為相同的情況下，由於當葉片後傾時，沿著葉片之表面的方向之速度的切線方向成分，會相對於切線方向之速度而作用於反方向，所以合成速度會變低。換句話說，葉片後傾時之合成速度，係變得比葉片並未後傾時之合成速度還低。
如上述般，在本實施形態之珠擊處理裝置中，由於投射材料係在即將投射之前會與朝向徑向延伸的非後傾部110接觸，所以在取決於投射時之離心加速之沿著葉片92之表面102的方向之速度，係僅具有徑向成分，而不具有相對於切線方向之速度而作用於負方向的成分。因此，取決於離心加速之沿著葉片之表面的方向之速度，不會使合成速度降低。結果，不會使葉輪76之旋轉數、即使葉輪旋轉的馬達之旋轉數增大，而可進行有效率的珠擊處理，且可抑制投射電力效率的降低。
更且，由於葉輪76之後傾部108的徑向長度設定為比非後傾部110之長度更長，所以可利用葉片92之後傾部108來充分地集中投射材料。結果，可更進一步縮短處理時間。
再者，因滾筒14本身能夠朝向工件投入位置P1、珠擊處理位置P2及工件排出位置P3移動，故沒有必要使投射機18移動。
由於在設置有箱櫃12之搬出入口門扉20的場所以外之場所設置有投射機18，所以不用使投射機18移動，而只要使滾筒14朝向工件投入位置P1、珠擊處理位置P2及工件排出位置P3移動就能夠進行珠擊處理。因此，不需要投射機18之移動機構等，且可使珠擊處理裝置10小型化。
[第2實施形態]
接著，沿著第9圖就本發明之第2實施形態的珠擊處理裝置140加以說明。另外，有關與第1實施形態等之珠擊處理裝置相同的構成部分，係標示同一符號且省略其說明。
雖然第2實施形態之珠擊處理裝置140的基本構成係與第1實施形態同樣，但是如第9圖(A)所示，與第1實施形態之珠擊處理裝置不同點在於：滾筒14具備用以閉鎖開口16的滾筒蓋142，且投射機18被安裝於該滾筒蓋142。
在珠擊處理裝置140中，滾筒14係以與圓筒軸心L正交且朝向水平方向延伸的轉動軸L2為中心，藉由旋轉機構26(參照第1圖)而轉動，且能選擇性地配置於適合工件投入、珠擊處理及工件排出的位置。
在將工件投入至滾筒14內時，係如第9圖(B)所示，在藉由旋轉機構26而將滾筒14配置於可供工件投入的工件投入兼珠擊處理位置P4之狀態下，藉由具備未圖示之馬 達的移動機構144使滾筒蓋142朝向裝置上方的退避位置P6移動，以使滾筒14之開口16開放。在工件投入兼珠擊處理位置P4中，能夠對滾筒14投入工件且使滾筒14之開口16和投射機18相對向而配置。
在此狀態下，工件投入手段34不會與滾筒蓋142干涉。然後，藉由工件投入手段34而將從珠擊處理裝置140之外部搬入的工件投入至滾筒14之內部。
當在滾筒14內完成工件之投入時，就如第9圖(C)所示，滾筒蓋142能藉由移動機構144而移動至用以閉鎖滾筒14之開口16的閉鎖位置P7。接著，滾筒14係以圓筒軸心L為中心旋轉，使滾筒14內之工件被攪拌。在此狀態下，投射材料會從被安裝於滾筒蓋142的投射機18朝向滾筒14內之工件投射，藉此對工件施予珠擊處理。
當珠擊處理結束時，投射機18被停止，且如第9圖(B)所示，滾筒蓋142會藉由移動機構144而朝向裝置上方之退避位置P6移動，以使滾筒14之開口16開放。然後，如第9圖(D)所示，滾筒14係藉由旋轉機構26而以轉動軸L2為中心朝向工件排出位置P5轉動。藉此，藉由滾筒14內之工件利用工件排出手段40(參照第9圖(A))朝向珠擊處理裝置140之外部搬出而結束一系列的作業。
[第2實施形態之作用、功效]
接著，說明第2實施形態之作用以及功效。
即便是在本實施形態之珠擊處理裝置中，仍與第1實 施形態之珠擊處理裝置同樣地，控制籠78之開口窗118係設定為包含與控制籠78之圓筒軸心CL平行之二邊的矩形狀，而投射材料係從控制籠78之圓周方向的相同位置排出。從開口窗118被排出的投射材料，係與葉輪76的葉片92之表面102接觸並加速，且從葉片92之前端被投射。
即便是在本實施形態之珠擊處理裝置中，在葉輪76的葉片92之表面102，仍形成有相對於徑向而傾斜於旋轉方向後方側的後傾部108。
因此，在從控制籠78之開口窗118先被排出的投射材料接觸於葉片92之表面102之前，之後從控制籠78之開口窗118被排出的投射材料會接觸於葉片92之表面102，並朝向葉片92之前端側一邊被加速一邊移動。
在本實施形態之珠擊處理裝置中，因先被排出的投射材料係在之後被排出且已沿著葉片92之表面移動的投射材料所存在的位置之位置附近，與表面102接觸，故先被排出的投射材料與之後被排出的投射材料係集中於接近葉片92之表面102的位置。
由於投射材料係在如此被集中的狀態下脫離葉片而被投射，所以可使投射分布集中。亦即，從投射機18被投射的投射材料之分布係成為開張角較小的扇形狀。
如此，當開張角較小時，即便在遠離投射機18的位置，投射材料所碰撞的範圍仍會變窄。因此，在投射材料投射於工件的有效投射範圍A1(參照第4圖)中，如第8圖(A)之投射分布圖所示，投射材料之投射比例會增 加。在屬於有效投射範圍A1以外之範圍的滾筒內壁投射範圍A2、箱櫃投射範圍A3及葉輪內投射範圍A4(參照第4圖)中，投射材料之投射比例會變少。換句話說，可抑制對工件以外之浪費的投射，且增加對工件所投射的投射材料之比例。藉此，可縮短處理時間。
又，在本實施形態之珠擊處理裝置中，由於在葉片92之前端部形成有非後傾部110，所以投射材料係在從葉片92被投射時會從非後傾部110脫離。
投射材料被投射時的投射速度，係成為：取決於離心加速之沿著葉片之表面的方向的速度、與旋轉的葉片之前端所描繪的圓之切線方向(以下簡稱為切線方向)的速度之合成速度。在葉片之旋轉外徑及旋轉周速為相同的情況下，由於當葉片後傾時，沿著葉片之表面的方向之速度的切線方向成分，會相對於切線方向之速度而作用於反方向，所以合成速度會變低。換句話說，葉片後傾時之合成速度，係變得比葉片並未後傾時之合成速度還低。
如上所述，在本實施形態之珠擊處理裝置中，由於投射材料係在即將投射之前會與朝向徑向延伸的非後傾部110接觸，所以在取決於投射時之離心加速之沿著葉片92之表面102的方向之速度，係僅具有徑向成分，而不具有相對於切線方向之速度而作用於負方向的成分。因此，取決於離心加速之沿著葉片之表面的方向之速度，不會使合成速度降低。結果，不會使葉輪76之旋轉數、即使葉輪旋轉的馬達之旋轉數增大，而可進行有效率的珠擊 處理，且可以抑制投射電力效率的降低。
更且，由於葉輪76之後傾部108的徑向長度設定為比非後傾部110之徑向長度更長，所以可利用葉片92之後傾部108來充分地集中投射材料。結果，可更進一步縮短處理時間。
並且，因其為只要將滾筒14僅配置於工件投入兼珠擊處理位置P4、及工件排出位置P5之二部位即可的構成，故而可簡化使滾筒14旋轉的構成，且可抑制成本。
在遠離投射機18的位置中投射材料所碰撞的範圍會變窄，可抑制對滾筒14內之工件之浪費的投射，且可減少投射於工件以外的投射材料、即投射於滾筒14或箱櫃12等之投射材料之比例。藉此，能抑制滾筒14或箱櫃12等之珠擊處理裝置140本身的磨耗，而能夠減少珠擊處理裝置140之保修頻率。
再者，由於投射材料之總投射量會減少，所以循環於珠擊處理裝置140內的投射材料之總量會減少，而能夠實現使投射材料循環的循環裝置46之小型化。
並不被限定於本發明之上述實施形態，而是能夠在申請專利範圍所記載的技術思想之範圍內進行各種的變更、變化。
如上所述，在本說明書中，由於所謂「往旋轉方向後方側傾斜之傾斜角度比後傾部還小」，係包含：傾斜角度比後傾部之往旋轉方向後方側傾斜之傾斜角還小 的構成、朝向徑向延伸的構成、以及往旋轉方向前方側傾斜的構成，所以非後傾部亦可為：雖然傾斜於旋轉方向後方側但是其傾斜角比後傾部之傾斜角還小的構成、相對於徑向而傾斜於旋轉方向前方側的構成。又，亦可為不設置非後傾部的構成。

Claims (5)

  1. 一種珠擊處理裝置，係具備：有底筒狀之滾筒，其一端有開口；以及離心式投射機，設置於前述滾筒之開口側且將投射材料投射於被投入前述滾筒內的工件；前述投射機係具備：控制籠，係為具有圓筒形狀的控制籠，且在側壁形成有成為前述投射材料之排出口的開口窗，前述開口窗係具有二邊與前述控制籠之中心軸線平行的矩形狀，前述投射材料即供給於該控制籠內部；以及葉輪，係為具備在前述控制籠之外方以朝向前述控制籠之徑向外方延伸之方式配置的複數個葉片且以前述控制籠之中心軸線為中心旋轉的葉輪，且在前述葉片之旋轉方向前方側的表面係設置有傾斜於旋轉方向後方側的後傾部，在前述葉片之表面的兩側部係形成有從前述表面朝向前述葉片之厚度方向延伸的側壁部，在前述側壁部之基端側係形成有朝向前述葉片之寬度方向外方突出的基端側凸部，而在前述側壁部之前端側係形成有朝向前述葉片之寬度方向外方突出的前端側凸部，前述基端側凸部及前述前端側凸部係朝向從前述葉片的背面側轉向表面側之方向略為傾斜於前述基端部側，前述側壁部係形成作為嵌入於前述葉輪的側板之槽部的前述葉片之部位，前述側壁部之基端側凸部及前端側凸部係抵接於前述側板之槽部底面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之珠擊處理裝置，其中，前述後傾部係形成為前述旋轉方向前方側之表面的前述控制籠之徑向內方側的部分，在前述後傾部之前端側形成有往旋轉方向後方側傾斜之傾斜角度比該後傾部還小的非後傾部。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之珠擊處理裝置，其中，前述後傾部之徑向長度係設定為比前述非後傾部之徑向長度更長。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之珠擊處理裝置，係具備：箱櫃，用以收容前述滾筒，且具有可供前述工件搬入及搬出並藉由搬出入口門扉所閉鎖的搬出入口；前述投射機係安裝於前述箱櫃，前述珠擊處理裝置係復具備：配置機構，用以將前述滾筒選擇性地配置於工件投入位置、珠擊處理位置及工件排出位置，該工件投入位置係可供前述工件投入，該珠擊處理位置係可供前述滾筒之開口和前述投射機相對向配置，該工件排出位置係可供前述工件排出。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之珠擊處理裝置，係具備：滾筒蓋，設有前述投射機且用以閉鎖前述滾筒之開口；移動機構，用以將前述滾筒蓋選擇性地配置於閉鎖位置及退避位置，該閉鎖位置係閉鎖前述滾筒之開口，該退避位置係使前述滾筒蓋不會與將前述工件通過前 述滾筒之開口而投入至滾筒內的工件投入手段干涉；以及旋轉機構，用以將前述滾筒選擇性地配置於工件投入兼珠擊處理位置及工件排出位置，該工件投入兼珠擊處理位置係可供前述工件投入並且可使前述滾筒之開口與前述投射機相對向，該工件排出位置係能夠從前述滾筒排出工件。
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