WO2013121975A1 - ショットピーニング装置 - Google Patents

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WO2013121975A1
WO2013121975A1 PCT/JP2013/052880 JP2013052880W WO2013121975A1 WO 2013121975 A1 WO2013121975 A1 WO 2013121975A1 JP 2013052880 W JP2013052880 W JP 2013052880W WO 2013121975 A1 WO2013121975 A1 WO 2013121975A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil spring
shot
conveying
spinner
shot peening
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/052880
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄一 平田
康夫 楯岡
Original Assignee
中央発條株式会社
株式会社ニッチュー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 中央発條株式会社, 株式会社ニッチュー filed Critical 中央発條株式会社
Priority to CN201380009090.4A priority Critical patent/CN104114325A/zh
Publication of WO2013121975A1 publication Critical patent/WO2013121975A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/10—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for compacting surfaces, e.g. shot-peening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/08—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially adapted for abrasive blasting of travelling stock or travelling workpieces
    • B24C3/10—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially adapted for abrasive blasting of travelling stock or travelling workpieces for treating external surfaces
    • B24C3/14—Apparatus using impellers

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a shot peening apparatus.
  • a shot peening process may be performed on the surface of the workpiece.
  • Japanese Patent Publication No. 2007-196338 discloses an example of a conventional shot peening apparatus.
  • This specification discloses a shot peening apparatus capable of appropriately applying a residual stress to a coil spring even when projecting shot grains from a projection apparatus in a conveying direction.
  • the shot peening apparatus disclosed in this specification performs shot peening on a coil spring.
  • the shot peening apparatus includes a housing, a transport device, and a projection device.
  • the housing has a supply port to which a coil spring is supplied, a projection chamber in which shot particles are projected onto the coil spring, and a discharge port from which the coil spring on which the shot particles are projected is discharged.
  • the conveyance device conveys the coil spring supplied to the supply port to the discharge port through the projection chamber in a state where the axis of the coil spring coincides with the conveyance direction.
  • the projection device projects shot particles onto a coil spring that is transported in the projection chamber by the transport device.
  • the transport device has a transport spinner on which the coil spring is placed, and a contact member that contacts the rear end of the coil spring placed on the transport spinner in the transport direction and moves from the supply port side to the discharge port side. is doing.
  • the transport spinner is inclined so that the end on the discharge port side is higher than the end on the supply port side.
  • the conveying spinner is inclined so that the end on the discharge port side is higher than the end on the supply port side. Therefore, a force acts on the coil spring placed on the transport spinner toward the opposite side in the transport direction (that is, from the discharge port side to the supply port side) due to gravity. For this reason, even if shot particles are projected from the projection device in the conveying direction, the escape of the coil spring is suppressed, and a residual stress can be appropriately applied to the coil spring.
  • the figure which shows the structure of a conveying apparatus typically.
  • work mounting apparatus typically.
  • work mounting apparatus (the 1).
  • work mounting apparatus the 3).
  • work mounting apparatus the 5).
  • the inclination angle of the transport spinner is preferably 3 to 13 ° with respect to the horizontal direction. This is because if the angle of the conveying spinner is less than 3 °, a force for pressing the coil spring by gravity against the contact member cannot be obtained sufficiently. Moreover, if the angle of the conveyance spinner exceeds 13 °, the shot peening apparatus is increased in size in the height direction.
  • the above shot peening apparatus may be further provided with a workpiece placement device that is disposed below the supply port and above the conveyance spinner and places the workpiece supplied to the supply port on the conveyance device.
  • the workpiece mounting apparatus may have a shield structure that prevents the shot grains from scattering toward the supply port. According to such a structure, it can suppress that a shot grain disperses out of a housing from a supply port.
  • the transport spinner may be located above the projection chamber at the discharge port, and the upper surface thereof may be exposed at the discharge port. According to such a configuration, it is possible to easily carry out the coil spring from the shot peening apparatus while preventing the shot grains from scattering from the discharge port to the outside of the housing.
  • the upper part is opened at a position below the transport spinner in the projection chamber, and a storage part for storing shot grains may be provided. According to such a configuration, it is possible to suppress the shot particles from being scattered by the collision between the shot particles stored in the storage unit and the projected shot particles.
  • the shot peening apparatus 10 is an apparatus for performing shot peening on the surface of a suspension coil spring W used in an automobile or the like.
  • the shot peening apparatus 10 includes a housing 12, a work placement device 40 accommodated in the housing 12, a transport device 20, and projection devices 70 a and 70 b.
  • the workpiece placement device 40 places the coil spring W to be put into the shot peening device 10 on the transfer device 20.
  • the conveyance device 20 conveys the coil spring W placed by the workpiece placement device 40 from the supply port side to the discharge port side.
  • the projecting devices 70 a and 70 b project shot grains onto the coil spring W that is transported by the transport device 20.
  • each part of the shot peening apparatus 10 will be described in detail.
  • the housing 12 is a housing for housing each part 40, 20, 70 a, 70 b of the shot peening apparatus 10, and is formed of a plurality of steel plates. Inside the housing 12, a supply chamber 14 to which the coil spring W is supplied, a projection chamber 16 in which shot grains are projected onto the coil spring W, and a discharge chamber 18 that discharges the coil spring W are formed.
  • the transfer device 20 is disposed across the supply chamber 14, the projection chamber 16, and the discharge chamber 18, and transfers the coil spring W from the supply chamber 14 through the projection chamber 16 to the discharge chamber 18.
  • the supply chamber 14 is provided at one end of the housing 12 (the right end in FIG. 1).
  • a workpiece placement device 40 is disposed above the supply chamber 14 (above one end of the transfer device 20).
  • a supply port 58 formed in the housing 12 is disposed above the workpiece placement device 40 (see FIG. 7).
  • a coil spring W is fed into the supply port 58 by a feeding device (not shown) such as an articulated robot.
  • the projection chamber 16 is disposed between the supply chamber 14 and the discharge chamber 18.
  • Projection devices 70a and 70b are disposed above the projection chamber 16 (above the transfer device 20). Accordingly, shot grains are projected on the surface of the coil spring W in the projection chamber 16.
  • a shot grain reservoir 76 is disposed below the projection chamber 16 (below the transfer device 20).
  • the shot grain storage unit 76 is a dish-shaped member that is open at the top, and stores shot grains therein. For this reason, some of the shot grains projected from the projection devices 70 a and 70 b collide with the shot grains stored in the shot grain storage unit 76. Thereby, scattering of shot grains is suppressed and wear of each part of shot peening apparatus 10 due to shot grains is prevented.
  • the discharge chamber 18 is provided at the other end of the housing 12 (left end in FIG. 1).
  • a discharge port 80 is provided above the discharge chamber 18 (above the other end of the transfer device 20).
  • the discharge port 80 exposes the upper surface of the transfer device 20 (that is, the transfer surface that transfers the coil spring W), and the coil spring W onto which shot particles are projected is discharged from the discharge port 80.
  • an articulated robot or the like can be used for discharging the coil spring W.
  • a shielding plate 78 is provided between the discharge chamber 18 and the projection chamber 16. The shielding plate 78 prevents the shot particles from scattering toward the discharge chamber 18 and, as a result, prevents the shot particles from scattering from the discharge port 80 to the outside. Note that a plurality of shielding plates 78 may be provided from the viewpoint of further suppressing scattering of shot grains.
  • the housing 12 is provided with an adjustment door 82.
  • the adjustment door 82 is a door for adjusting the conveyance pitch of the coil spring W. That is, by opening the adjustment door 82, the operator can easily adjust the conveyance pitch of the coil spring W.
  • a conveyance pitch means the distance from one end of an adjacent coil spring to one end, when the coil spring W is continuously conveyed by the conveyance device 20.
  • the transfer device 20 includes a transfer spinner (22a, 22b) on which the coil spring W is mounted, and a coil spring W mounted on the transfer spinner (22a, 22b).
  • a feed mechanism 27 for moving from 14 to the discharge chamber 18 is provided.
  • the transport spinner (22a, 22b) has a pair of cylindrical members 24a, 24b and motors 26a, 26b that rotationally drive the cylindrical members 24a, 24b.
  • the cylindrical members 24a and 24b are inclined so that the end on the discharge chamber 18 side is higher than the end on the supply chamber 14 side. That is, the cylindrical members 24a and 24b are inclined at an angle ⁇ with respect to the horizontal direction.
  • the inclination angle ⁇ of the cylindrical members 24a and 24b is adjusted between 3 and 13 °.
  • the gap between the cylindrical members 24a and 24b is made smaller than the diameter of the coil spring W to be conveyed.
  • the coil spring W is disposed between the cylindrical members 24a and 24b so that the axis thereof is substantially parallel to the axis of the cylindrical members 24a and 24b (see FIG. 4). That is, the coil spring W is placed horizontally between the cylindrical members 24a and 24b.
  • the coil spring W placed on the cylindrical members 24a and 24b rotates around its axis. Thereby, shot grains can be projected on the entire surface of the wire of the coil spring W.
  • the feed mechanism 27 includes first gears 28a and 28b disposed on the supply chamber 14 side, second gears 30a and 30b disposed on the discharge chamber 18 side, first gears 28a and 28b, and second gears 30a and 30b.
  • Chain 32a, 32b spanned between the two.
  • the first gear 28a and the first gear 28b are arranged at an interval in the axial direction thereof.
  • the first gear 28a and the first gear 28b are connected by a shaft (not shown). For this reason, when the first gear 28a rotates, the first gear 28b also rotates.
  • the second gear 30a and the second gear 30b are also arranged at an interval in the axial direction, and are connected by a shaft (not shown).
  • the shaft connecting the second gears 30 a and 30 b is driven by the motor 33.
  • the chains (32a and 32b) rotate counterclockwise (in the direction of the arrow indicated by the one-dot chain line in FIG. 2), and thereby the first gears. 28a and 28b also rotate. That is, the first gears 28a and 28b are driven gears, and the second gears 30a and 30b are drive gears.
  • the chain 32a is spanned between the first gear 28a and the second gear 30a
  • the chain 32b is spanned between the first gear 28b and the second gear 30b.
  • the connecting member 34 includes a horizontal plate portion 35 having one end detachably attached to the chain 32a and the other end detachably attached to the chain 32b, and a vertical plate portion 36 projecting from the center of the horizontal plate portion 35.
  • the horizontal plate portion 35 has inclined portions 35a and 35b extending downward from the chains 32a and 32b. Since the horizontal plate portion 35 has the inclined portions 35a and 35b, the transfer device while forming a sufficient space between the horizontal plate portion 35 and the transfer spinners 22a and 22b (specifically, the cylindrical members 24a and 24b). Twenty spaces are saved. As shown in FIGS. 5 and 6, the horizontal plate portion 35 is detachably attached to attachment holes 33a and 33b formed in the chains 32a and 32b by bolts (not shown). As apparent from FIGS. 5 and 6, the interval between the adjacent connecting members 34 can be adjusted by changing the interval at which the connecting members 34 are attached to the chains 32 a and 32 b.
  • the attachment holes 33a and 33b are formed in the chains 32a and 32b at a predetermined pitch p.
  • the connecting members 34 are attached to all the attaching holes 33a and 33b, the interval between the adjacent connecting members 34 becomes the pitch p (the state shown in FIG. 5).
  • the interval between the adjacent connecting members 34 becomes a pitch of 2 ⁇ p (the state shown in FIG. 6).
  • the distance between the connecting members 34 can be adjusted by selecting the positions of the mounting holes 33a and 33b to which the connecting members 34 are attached. The operation of adjusting the distance between the connecting members 34 can be performed using an adjustment door 82 provided on the housing 12.
  • the vertical plate portion 36 extends upward from the center of the horizontal plate portion 35.
  • the vertical plate portion 36 protrudes upward from between the pair of transport spinners 22a and 22b (cylindrical members 24a and 24b).
  • the vertical plate portion 36 comes into contact with one end (rear end in the conveying direction of the coil spring W) of the coil spring W placed between the cylindrical members 24a and 24b.
  • the coil spring W is placed horizontally between the cylindrical members 24a and 24b of the transport spinners 22a and 22b. Then, the vertical plate portion 36 of the connecting member 34 comes into contact with the rear end of the horizontally placed coil spring W. For this reason, when the chains 32 a and 32 b are rotated by the motor 33, the connecting member 34 connected to the chains 32 a and 32 b moves laterally, and the coil spring W that contacts the vertical plate portion 36 of the connecting member 34 is removed from the supply chamber 14. It is conveyed through the projection chamber 16 to the discharge chamber 18. At this time, when the cylindrical members 24a and 24b rotate, the coil spring W also rotates around its axis. Therefore, the coil spring W is conveyed from the supply chamber 14 to the discharge chamber 18 while rotating around the axis.
  • a plurality of connecting members 34 are attached to the chains 32a and 32b. Since one coil spring W can be transported by one connecting member 34, the transport device 20 can transport a plurality of coil springs W at intervals in the transport direction. In addition, since the distance between the connecting members 34 attached to the chains 32a and 32b can be adjusted, the distance between the ends of the coil spring W that contacts the vertical plate portion 36 of the connecting member 34 (that is, the conveyance of the coil spring W). The pitch can also be changed. Therefore, the shot peening apparatus 10 according to the present embodiment can efficiently perform the shot peening process on the coil springs W having a plurality of types of sizes.
  • the conveyance pitch of the coil spring W can be adjusted according to the pitch p of the mounting holes 33a and 33b formed in the chains 32a and 32b. That is, the conveyance pitch of the coil spring W can be adjusted to 1 ⁇ p, 2 ⁇ p, 3 ⁇ p,. Therefore, it is preferable to appropriately set the pitch p of the mounting holes 33a and 33b according to the size of the coil spring W processed by the shot peening apparatus 10.
  • the pitch of the mounting holes 33a and 33b can be set within a range of 60 to 150 mm.
  • the conveyance pitch of the coil spring W can be set to 6 ⁇ p (450 mm), 8 ⁇ p (600 mm), and 10 ⁇ p (750 mm). it can.
  • the conveying pitch of the coil spring W can be set to 3 ⁇ p (450 mm), 4 ⁇ p (600 mm), and 5 ⁇ p (750 mm). it can.
  • the conveyance pitch may be set as shown in Table 1 below in consideration of the chain pitch p defined by Japanese Industrial Standards (JIS).
  • the number of mounting holes 33a and 33b formed in the chains 32a and 32b is divisible within a range in which the conveying pitch of the coil spring W is adjusted.
  • the number of the mounting holes 33a and 33b is preferably a common multiple of 3, 4, and 5. Therefore, the number of mounting holes 33a, 33b can be set to 60, 120, 180,. By setting in this way, the coil spring W can be conveyed without forming a useless space.
  • the interval between adjacent coil springs W is preferably about 75 mm to 150 mm. By leaving a certain interval between adjacent coil springs W, shot grains can be projected onto the entire surface of the coil springs W without leakage.
  • the projection devices 70 a and 70b include rotors 72 a and 72 b and impellers 74 a and 74 b formed on the outer peripheral surfaces of the rotors 72 a and 72 b.
  • the rotors 72 a and 72 b are arranged so that the rotation axis thereof is orthogonal to the conveying direction of the coil spring W.
  • the rotors 72a and 72b are rotationally driven by a motor (not shown).
  • the rotor 72a is rotationally driven clockwise, and the rotor 72b is rotationally driven counterclockwise.
  • the impellers 74a and 74b are composed of a plurality of blades extending in the radial direction from the outer peripheral surfaces of the rotors 72a and 72b.
  • the plurality of blades of the impellers 74a and 74b are arranged on the outer peripheral surfaces of the rotors 72a and 72b at equal intervals in the circumferential direction. In this embodiment, eight blades are formed at an interval of 45 ° in the circumferential direction.
  • Projection devices 70a and 70b are connected to a hopper 84 that stores shot grains.
  • the hopper 84 is disposed above the projection devices 70a and 70b. Shot particles recovered from the inside of the housing 12 (for example, shot particles overflowed from the shot particle storage unit 76) are put into the hopper 84.
  • the shot grains stored in the hopper 84 are supplied between the blades of the impellers 74a and 74b. When the rotors 72a and 72b rotate, the shot particles supplied between the blades of the impellers 74a and 74b are projected onto the coil spring W by the centrifugal force.
  • the projection areas A and B of the shot grains projected from the projection devices 70a and 70b are in the conveyance direction of the coil spring W. It becomes an elongated shape. Further, since the rotor 72a rotates clockwise, the projection device 70a projects shot grains toward the conveying direction of the coil spring W. Therefore, the shot grains projected from the projection device 70a collide with the inner and outer peripheral surfaces of the wire of the coil spring W and the rear surface with respect to the conveying direction.
  • the projection device 70b projects shot grains toward the counter-conveying direction (the opposite side of the conveying direction) of the coil spring W. Therefore, the shot grains projected from the projection device 70b collide with the inner and outer peripheral surfaces of the wire of the coil spring W and the front surface in the transport direction.
  • the workpiece placement device 40 As shown in FIGS. 7 to 13, the workpiece mounting device 40 is provided below the supply port 58 formed in the housing 12 and in the transfer spinners 22a and 22b (specifically, the cylindrical members 24a of the transfer spinners 22a and 22b). 24b).
  • the workpiece placement device 40 includes a workpiece supply mechanism 42 disposed on the supply port 58 side and a workpiece lowering mechanism (64a, 64b) disposed on the transport spinners 22a, 22b (cylindrical members 24a, 24b) side. .
  • the workpiece supply mechanism 42 includes an upper casing 62, a rotating drum 54 that rotates in the upper casing 62, and four partition plates 56 formed on the outer peripheral surface of the rotating drum 54.
  • the upper casing 62 has an upper surface connected to the supply port 58 and a lowering port 52 formed on the lower surface.
  • the upper casing 62 is divided into four rooms 44, 46, 48 and 50. Specifically, the room 44 is disposed on the upper portion of the upper casing 62 and communicates with the supply port 58.
  • the room 48 is disposed at the lower part of the upper casing 62 and communicates with the drop opening 52. That is, the room 48 is open to the space above the workpiece lowering mechanism (64a, 64b).
  • the rooms 46 and 50 are arranged on the side of the upper casing 62.
  • the drop port 52 and the supply port 58 are separated by the partition plate 56. That is, the supply port 58 and the drop port 52 are shielded by the partition plate 56 formed on the rotary drum 54.
  • the shot grains in the housing 12 are prevented from splashing out of the housing 12 through the drop port 52 and the supply port 58.
  • a position adjusting actuator 60 for adjusting the position of the coil spring W is arranged.
  • the position adjustment actuator 60 for example, a piston driven by using fluid pressure (hydraulic pressure, pneumatic pressure, etc.) can be used. In this case, by driving the piston, the coil spring W that contacts the piston is positioned at a predetermined position.
  • the rotating drum 54 is driven to rotate in the direction of arrow C (clockwise in FIG. 7 and the like) by a motor (not shown).
  • the four partition plates 56 also rotate.
  • the coil spring W loaded into the chamber 44 is first moved to the chamber 48 through the chamber 46 by the rotation of the rotating drum 54, and the workpiece lowering mechanism ( 64a, 64b).
  • the partition plate 56 returns to the room 44 through the room 50 as the rotary drum 54 rotates.
  • the four partition plates 56 are formed on the outer peripheral surface of the rotating drum 54 with an interval (90 °) therebetween in the circumferential direction.
  • the partition plate 56 extends from the outer peripheral surface of the rotating drum 54 to the inner peripheral surface of the upper casing 62.
  • the partition plate 56 is formed with a recess for making it easier to hold the coil spring W (see FIG. 7).
  • the workpiece lowering mechanism (64a, 64b) has a first rotating member 64a and a second rotating member 64b.
  • the 1st rotation member 64a and the 2nd rotation member 64b are arrange
  • the sides of the first rotating member 64 a and the second rotating member 64 b are covered with a lower casing 65. This suppresses the shot particles from colliding with the rotating member 64.
  • Each of the first rotating member 64a and the second rotating member 64b includes rotating shafts 66a and 66b and two arms 68a and 68b attached to the rotating shafts 66a and 66b.
  • the rotary shafts 66a and 66b are rotationally driven by a motor (not shown).
  • the rotating shaft 66a rotates counterclockwise, and the rotating shaft 66b rotates clockwise (see FIGS. 12 and 13).
  • the rotations of the rotary shafts 66a and 66b are synchronized.
  • the arms 68a and 68b are arranged around the rotary shafts 66a and 66b with an equal interval in the circumferential direction. Since the arms 68a and 68b are attached to the rotary shafts 66a and 66b, when the rotary shafts 66a and 66b rotate, the arms 68a and 68b also rotate.
  • the coil spring W is loaded into the chamber 44 of the upper casing 62 by a loading device (not shown).
  • the coil spring W put into the room 44 is held in the recess of the partition plate 56.
  • the rotary drum 54 and the partition plate 56 rotate, and the coil spring W held by the partition plate 56 moves to the chamber 46.
  • the position adjusting actuator 60 is operated, and the position of the coil spring W is adjusted.
  • the rotating drum 54 and the partition plate 56 further rotate, the coil spring W is dropped from the drop opening 52 of the upper casing 62.
  • the arms 68a and 68b of the workpiece lowering mechanism are arranged at a position (receiving position) where the coil spring W can be received. That is, one arm 68 a and one arm 68 b are inclined obliquely upward, and the gap formed therebetween is arranged at a position where the outer diameter of the coil spring W becomes smaller. Therefore, the coil spring W dropped from the workpiece supply mechanism 42 is gripped by the arms 68a and 68b as shown in FIG. When the coil spring W is gripped by the arms 68a and 68b, the arms 68a and 68b rotate in synchronization as shown in FIGS.
  • the coil spring W gripped by the arms 68a and 68b is placed on the cylindrical members 24a and 24b of the transport spinners 22a and 22b.
  • the coil spring W slowly approaches the transport spinners 22a and 22b (cylindrical members 24a and 24b) as the arms 68a and 68b rotate.
  • the coil spring W is softly placed on the cylindrical members 24a and 24b of the transport spinners 22a and 22b.
  • the coil spring W is placed at an appropriate position of the arms 68a and 68b.
  • the transport spinners 22a and 22b (cylindrical members 24a and 24b) A coil spring W is placed at an appropriate position.
  • work mounting apparatus 40 is provided in the upper surface of the housing 12, and is arrange
  • the coil spring W to be processed is input from the supply port 58 to the workpiece placement device 40.
  • the coil spring W loaded into the workpiece mounting device 40 is softly mounted on the transport spinners 22a and 22b by the workpiece mounting device 40.
  • the coil spring W placed on the transport spinners 22a and 22b is transported from the supply chamber 14 through the projection chamber 16 to the discharge chamber 18 by the feed mechanism 27 while rotating around its axis.
  • the shot peening process is performed on the entire surface of the wire of the coil spring W by the projection devices 70a and 70b.
  • the coil spring W conveyed to the discharge chamber 18 is discharged from the discharge port 80 to the outside of the housing 12.
  • the coil spring W is horizontally placed on the transport spinners 22a and 22b, and a plurality of coil springs are arranged on the transport spinners 22a and 22b.
  • the projection devices 70a and 70b project the shot particles so that the shot particles spread in the conveying direction of the coil spring W. Therefore, the shot grains projected from the projection devices 70a and 70b can easily hit one of the coil springs, and the shot grain projection efficiency can be increased.
  • the conveying apparatus 20 can change the space
  • the workpiece placement device 40 is disposed above the transport spinners 22a and 22b, and the supply port 58 and the inside of the housing 12 are shielded by the workpiece placement device 40. For this reason, scattering of shot grains from the supply port 58 of the housing 12 is suppressed.
  • the coil spring W supplied to the supply port 58 is gripped by the arms 68a and 68b of the workpiece mounting device 40, and is softly placed on the transport spinners 22a and 22b by the rotation of the arms 68a and 68b. Therefore, it is possible to suppress wrinkles from occurring on the surface of the coil spring W, and it is possible to suppress early breakage or the like of the coil spring W due to the wrinkles.
  • the transfer spinners 22a and 22b are inclined so that the end on the discharge chamber 18 side is higher than the end on the supply chamber 14 side. Therefore, a force directed to the opposite side of the transport direction (that is, the discharge chamber 18 side to the supply chamber 14 side) acts on the coil spring W placed on the transport spinners 22a and 22b by gravity. For this reason, even if shot particles are projected from the projection device 70a toward the conveyance direction, the coil spring W is prevented from being separated from the vertical plate portion 36, and a residual stress can be appropriately applied to the coil spring W. it can.
  • the maximum stress generation site may be not on the inner diameter side of the strand but on the upper and lower surfaces of the strand.
  • the coil spring W escapes as it is, Residual stress cannot be applied.
  • the escape of the coil spring W can be suppressed using the gravity acting on the coil spring W by inclining the transport spinners 22a and 22b. As a result, a relatively large residual stress can be applied to the entire surface of the wire of the coil spring W.
  • the inclination angle ⁇ of the transport spinners 22a and 22b is preferably 3 to 13 ° with respect to the horizontal direction. This is because if the angle of the conveying spinners 22a and 22b is less than 3 °, sufficient force for preventing the coil spring W from escaping cannot be obtained. Further, if the angle of the transport spinners 22a and 22b exceeds 13 °, the shot peening apparatus 10 is increased in size in the height direction.
  • the connecting member 34 is an example of a “contact portion”
  • the shot grain reservoir 76 is an example of a “reservoir”.
  • the shot peening apparatus 10 of the present embodiment can also be used for shot peening of other machine parts.
  • the transport spinners 22a and 22b can be positioned above the projection chamber 16 at the position of the discharge port 80. According to such a configuration, the coil spring can be easily carried out of the housing from the discharge port.
  • the two arms 68a and 68b of the workpiece lowering mechanism are rotated to move the coil spring W dropped from the workpiece supply mechanism 42 onto the transport spinners 22a and 22b.
  • the coil spring W may be placed on the transport spinners 22a and 22b by rotating one arm (repetitively rotating within a predetermined angle range).
  • the number of the arms may be three, and the coil springs W may be placed on the transport spinners 22a and 22b by rotating these three arms.

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Abstract

　ショットピーニング装置は、供給口に供給されるコイルばねを、その軸線が搬送方向に一致する状態で投射室を通って排出口まで搬送する搬送装置を備えている。搬送装置２０は、コイルばねが載置される搬送スピナー２２ａ，２２ｂと、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置されたコイルばねの搬送方向後端に当接すると共に、供給口側から排出口側まで移動する当接部材を有している。搬送スピナー２２ａ，２２ｂは、供給口側の端部に対して排出口側の端部が高くなるように傾斜している。

Description

ショットピーニング装置
　本明細書に開示の技術は、ショットピーニング装置に関する。
　ワークの機械的特性（例えば、疲労強度等）を向上するために、ワークの表面にショットピーニング処理が行われることがある。日本国特許公開公報２００７－１９６３３８号には、従来のショットピーニング装置の一例が開示されている。
　この種のショットピーニング装置では、コイルばねを載置する搬送スピナーと、コイルばねの後端に当接する当接部材を備える搬送装置が用いられることがある。この搬送装置では、搬送スピナー上に載置されたコイルばねの後端に当接部材を当接させ、その状態で当接部材が供給口側から排出口側に移動することで、コイルばねを供給口側から排出口側に搬送する。ここで、コイルばねの搬送方向に対して後ろ側となる面に残留応力を付与しようとすると、投射装置から搬送方向にショット粒を投射しなければならない。投射装置から搬送方向にショット粒を投射すると、そのショット粒によってコイルばねには搬送方向の力が作用する。このため、ショット粒の投射速度が速くなると、コイルばねが逃げてしまい、コイルばねに適切な残留応力を付与できないという問題が生じる。
　本明細書は、投射装置から搬送方向にショット粒を投射する場合でも、コイルばねに適切に残留応力を付与することができるショットピーニング装置を開示する。
　本明細書に開示されるショットピーニング装置は、コイルばねにショットピーニングを行う。ショットピーニング装置は、ハウジングと搬送装置と投射装置を備えている。ハウジングは、コイルばねが供給される供給口と、コイルばねにショット粒が投射される投射室と、ショット粒が投射されたコイルばねが排出される排出口を有する。搬送装置は、供給口に供給されるコイルばねを、その軸線が搬送方向に一致する状態で投射室を通って排出口まで搬送する。投射装置は、搬送装置により投射室内を搬送されるコイルばねにショット粒を投射する。搬送装置は、コイルばねが載置される搬送スピナーと、搬送スピナー上に載置されたコイルばねの搬送方向後端に当接すると共に、供給口側から排出口側まで移動する当接部材を有している。搬送スピナーは、供給口側の端部に対して排出口側の端部が高くなるように傾斜している。
　このショットピーニング装置では、搬送スピナーが、供給口側の端部に対して排出口側の端部が高くなるように傾斜している。したがって、搬送スピナー上に載置されたコイルばねには、重力によって搬送方向の逆側（すなわち、排出口側から供給口側）に向かって力が作用する。このため、投射装置から搬送方向にショット粒を投射しても、コイルばねが逃げてしまうことが抑制され、コイルばねに適切に残留応力を付与することができる。
実施例のショットピーニング装置の概略構成を模式的に示す図。 搬送装置の構成を模式的に示す図。 搬送スピナーの平面図。 搬送スピナーと送り機構とワーク（コイルばね）の関係を示す図。 送り機構の一部を拡大して示す平面図（その１）。 送り機構の一部を拡大して示す平面図（その２）。 ワーク載置装置の構成を模式的に示す図。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その１）。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その２）。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その３）。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その４）。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その５）。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その６）。
　上記のショットピーニング装置では、搬送スピナーの傾斜角度は、水平方向に対して３～１３°となっていることが好ましい。搬送スピナーの角度が３°未満であると、重力によるコイルばねを当接部材に押付ける力が充分に得られないためである。また、搬送スピナーの角度が１３°を超えると、ショットピーニング装置が高さ方向に大型化するためである。
　上記のショットピーニング装置は、供給口の下方で、かつ、搬送スピナーの上方に配置されており、供給口に供給されるワークを搬送装置上に載置するワーク載置装置をさらに備えていてもよい。この場合に、ワーク載置装置は、ショット粒が供給口側に飛散することを防止するシールド構造を有していてもよい。このような構成によると、ショット粒が供給口からハウジング外に飛散することを抑制することができる。
　上記の搬送スピナーは、排出口の位置において投射室よりも上方に位置しており、その上面が排出口に露出していてもよい。このような構成によると、排出口からハウジング外にショット粒が飛散することを防止しながら、ショットピーニング装置から容易にコイルばねを搬出することができる。
　上記のショットピーニング装置では、投射室内であって搬送スピナーより下方の位置に、その上方が開放されており、ショット粒を貯留する貯留部が設けられていてもよい。このような構成によると、貯留部に貯留されているショット粒と、投射されたショット粒が衝突することで、ショット粒が飛散することを抑制することができる。
（実施例）　以下、実施例に係るショットピーニング装置１０を図面を参照して説明する。ショットピーニング装置１０は、自動車等に用いられる懸架用のコイルばねＷの表面にショットピーニングを行うための装置である。図１に示すように、ショットピーニング装置１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２内に収容されたワーク載置装置４０、搬送装置２０及び投射装置７０ａ，７０ｂを備えている。ワーク載置装置４０は、ショットピーニング装置１０に投入されるコイルばねＷを搬送装置２０上に載置する。搬送装置２０は、ワーク載置装置４０により載置されたコイルばねＷを供給口側から排出口側に搬送する。投射装置７０ａ，７０ｂは、搬送装置２０によって搬送されるコイルばねＷにショット粒を投射する。以下、ショットピーニング装置１０の各部分について詳述する。
（ハウジング１２の構成）
　図１に示すように、ハウジング１２は、ショットピーニング装置１０の各部４０，２０，７０ａ，７０ｂを収容するための筐体であって、複数の鋼板によって形成されている。ハウジング１２の内部には、コイルばねＷが供給される供給室１４と、コイルばねＷにショット粒が投射される投射室１６と、コイルばねＷを排出する排出室１８が形成されている。搬送装置２０は、供給室１４、投射室１６及び排出室１８に亘って配置されており、供給室１４から投射室１６を通って排出室１８までコイルばねＷを搬送する。
　供給室１４は、ハウジング１２の一端（図１の右端）に設けられている。供給室１４の上部（搬送装置２０の一端の上方）には、ワーク載置装置４０が配置されている。ワーク載置装置４０の上方には、ハウジング１２に形成された供給口５８が配置されている（図７参照）。供給口５８には、図示しない投入装置（例えば、多関節型ロボット等）によってコイルばねＷが投入される。
　投射室１６は、供給室１４と排出室１８の間に配置されている。投射室１６の上部（搬送装置２０の上方）には、投射装置７０ａ，７０ｂが配置されている。したがって、投射室１６において、コイルばねＷの表面にショット粒が投射される。投射室１６の下部（搬送装置２０の下方）には、ショット粒貯留部７６が配置されている。ショット粒貯留部７６は、上方が開放された皿状の部材であり、その内部にショット粒が貯留される。このため、投射装置７０ａ，７０ｂから投射されたショット粒の一部は、ショット粒貯留部７６内に貯留されたショット粒に衝突する。これによって、ショット粒の飛散が抑制されると共に、ショット粒によるショットピーニング装置１０の各部の磨耗が防止される。
　排出室１８は、ハウジング１２の他端（図１の左端）に設けられている。排出室１８の上部（搬送装置２０の他端の上方）には、排出口８０が設けられている。排出口８０には、搬送装置２０の上面（すなわち、コイルばねＷを搬送する搬送面）が露出し、排出口８０から、ショット粒が投射されたコイルばねＷが排出される。コイルばねＷの排出には、多関節型ロボット等を用いることができる。なお、排出室１８と投射室１６の間には遮蔽板７８が設けられる。遮蔽板７８は、ショット粒が排出室１８側に飛散することを防止し、その結果、排出口８０から外部にショット粒が飛散することを防止する。なお、ショット粒の飛散をより抑制する観点からは、遮蔽板７８を複数枚設けてもよい。
　なお、ハウジング１２には、調整扉８２が設けられている。調整扉８２は、コイルばねＷの搬送ピッチを調整するための扉である。すなわち、調整扉８２を空けることで、作業者はコイルばねＷの搬送ピッチを容易に調整することができる。なお、搬送ピッチとは、搬送装置２０によりコイルばねＷを連続して搬送する場合に、隣接するコイルばねの一端から一端までの距離をいう。
（搬送装置２０）
　図２～６に示すように、搬送装置２０は、コイルばねＷが載置される搬送スピナー（２２ａ，２２ｂ）と、搬送スピナー（２２ａ，２２ｂ）上に載置されたコイルばねＷを供給室１４から排出室１８まで移動させる送り機構２７を備えている。
　図２，３に示すように、搬送スピナー（２２ａ，２２ｂ）は、一対の円筒部材２４ａ，２４ｂと、円筒部材２４ａ，２４ｂを回転駆動するモータ２６ａ，２６ｂを有している。円筒部材２４ａ，２４ｂは、供給室１４側の端部に対して排出室１８側の端部が高くなるように傾斜している。すなわち、円筒部材２４ａ，２４ｂは、水平方向に対して角度θで傾斜している。円筒部材２４ａ，２４ｂの傾斜角度θは、３～１３°の間に調整されている。円筒部材２４ａ，２４ｂの間の隙間は、搬送するコイルばねＷの径よりも小さくされている。コイルばねＷは、その軸線が円筒部材２４ａ，２４ｂの軸線と略平行となるように、円筒部材２４ａ，２４ｂの間に配置される（図４参照）。すなわち、コイルばねＷは、円筒部材２４ａ，２４ｂの間に横置きされる。円筒部材２４ａ，２４ｂがモータ２６ａ，２６ｂによって回転駆動されると、円筒部材２４ａ，２４ｂ上に載置されたコイルばねＷは、その軸線周りに回転する。これによって、コイルばねＷの素線の全面にショット粒を投射することができる。
　送り機構２７は、供給室１４側に配置された第１歯車２８ａ，２８ｂと、排出室１８側に配置された第２歯車３０ａ，３０ｂと、第１歯車２８ａ，２８ｂと第２歯車３０ａ，３０ｂの間に架け渡されたチェーン３２ａ，３２ｂを有している。第１歯車２８ａと第１歯車２８ｂは、その軸線方向に間隔を空けて配置されている。第１歯車２８ａと第１歯車２８ｂは、図示しないシャフトによって連結されている。このため、第１歯車２８ａが回転すると、第１歯車２８ｂも回転する。第２歯車３０ａと第２歯車３０ｂも、その軸線方向に間隔を空けて配置され、図示しないシャフトによって連結されている。第２歯車３０ａ，３０ｂを連結するシャフトは、モータ３３によって駆動される。第２歯車３０ａ，３０ｂがモータ３３によって回転駆動されることで、チェーン（３２ａ，３２ｂ）は、反時計回り（図２の一点鎖線に示す矢印の方向）に回転し、それによって、第１歯車２８ａ，２８ｂも回転する。すなわち、第１歯車２８ａ，２８ｂは従動歯車であり、第２歯車３０ａ，３０ｂは駆動歯車である。
　チェーン３２ａは、第１歯車２８ａと第２歯車３０ａの間に架け渡されており、チェーン３２ｂは、第１歯車２８ｂと第２歯車３０ｂの間に架け渡されている。図４に示すように、チェーン３２ａとチェーン３２ｂは、連結部材３４によって連結されている。連結部材３４は、一端がチェーン３２ａに着脱可能に取付けられる一方で他端がチェーン３２ｂに着脱可能に取付けられる横板部３５と、横板部３５の中央に突設された縦板部３６を有している。
　横板部３５は、チェーン３２ａ，３２ｂから下方に伸びる傾斜部３５ａ，３５ｂを有している。横板部３５が傾斜部３５ａ，３５ｂを有することで、横板部３５と搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（詳細には、円筒部材２４ａ，２４ｂ）との間に十分な間隔を形成しながら、搬送装置２０の省スペース化が図られている。図５，６に示すように、横板部３５は、チェーン３２ａ，３２ｂに形成された取付孔３３ａ，３３ｂに、図示しないボルトによって着脱可能に取付けられている。図５，６から明らかなように、チェーン３２ａ，３２ｂに連結部材３４を取付ける間隔を変更することで、隣接する連結部材３４の間の間隔を調整することができる。すなわち、チェーン３２ａ，３２ｂには、所定のピッチｐで取付孔３３ａ，３３ｂが形成されている。全ての取付孔３３ａ，３３ｂに連結部材３４を取付けると、隣接する連結部材３４間の間隔はピッチｐとなる（図５に示す状態）。一方、チェーン３２ａ，３２ｂの取付孔３３ａ，３３ｂに一つ置きに連結部材３４を取付けると、隣接する連結部材３４の間隔はピッチ２×ｐとなる（図６に示す状態）。このように、本実施例では、連結部材３４を取付ける取付孔３３ａ，３３ｂの位置を選択することで、連結部材３４の間隔を調整可能となっている。なお、連結部材３４の間隔を調整する作業は、ハウジング１２に設けられた調整扉８２を利用して行うことができる。
　図４に示すように、縦板部３６は、横板部３５の中央より上方に伸びている。縦板部３６は、一対の搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（円筒部材２４ａ，２４ｂ）の間から上方に突出している。縦板部３６は、円筒部材２４ａ，２４ｂの間に載置されたコイルばねＷの一端（コイルばねＷの搬送方向後端）に当接するようになっている。
　上述したように、搬送装置２０では、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの円筒部材２４ａ，２４ｂの間にコイルばねＷが横置きされる。そして、横置きされたコイルばねＷの後端に、連結部材３４の縦板部３６が当接する。このため、モータ３３によってチェーン３２ａ，３２ｂが回転すると、チェーン３２ａ，３２ｂに連結された連結部材３４は横移動し、連結部材３４の縦板部３６に当接するコイルばねＷが、供給室１４から投射室１６を通って排出室１８まで搬送される。この際、円筒部材２４ａ，２４ｂが回転することで、コイルばねＷもその軸線周りに回転する。したがって、コイルばねＷは、軸線周りに回転しながら供給室１４から排出室１８まで搬送される。
　図５，６に示すように、チェーン３２ａ，３２ｂには複数の連結部材３４が取付けられる。１つの連結部材３４で１つのコイルばねＷを搬送することができるため、搬送装置２０は、複数のコイルばねＷを搬送方向に間隔を空けて同時に搬送することができる。また、チェーン３２ａ，３２ｂに取付けられる連結部材３４の間隔が調整可能となっているため、連結部材３４の縦板部３６に当接するコイルばねＷの一端同士の間隔（すなわち、コイルばねＷの搬送ピッチ）も変更可能となっている。したがって、本実施例のショットピーニング装置１０は、複数種類のサイズのコイルばねＷに対して、ショットピーニング処理を効率的に行うことができる。
　なお、上述した説明から明らかなように、コイルばねＷの搬送ピッチは、チェーン３２ａ，３２ｂに形成される取付孔３３ａ，３３ｂのピッチｐに応じて調整することができる。すなわち、コイルばねＷの搬送ピッチは、１×ｐ，２×ｐ，３×ｐ・・と調整することができる。したがって、取付孔３３ａ，３３ｂのピッチｐは、ショットピーニング装置１０で処理するコイルばねＷのサイズに応じて適宜設定することが好ましい。
　例えば、コイルばねＷの搬送ピッチを３００～８００ｍｍの間で２～３段階で調整する場合、取付孔３３ａ，３３ｂのピッチを６０～１５０ｍｍの範囲で設定することができる。例えば、取付孔３３ａ，３３ｂのピッチｐを７５ｍｍに設定した場合、コイルばねＷの搬送ピッチは、６×ｐ（４５０ｍｍ）、８×ｐ（６００ｍｍ）、１０×ｐ（７５０ｍｍ）と設定することができる。あるいは、取付孔３３ａ，３３ｂのピッチｐを１５０ｍｍに設定した場合、コイルばねＷの搬送ピッチは、３×ｐ（４５０ｍｍ）、４×ｐ（６００ｍｍ）、５×ｐ（７５０ｍｍ）と設定することができる。さらには、日本工業規格（ＪＩＳ）により定められたチェーンのピッチｐを考慮して、下記の表１に示すように搬送ピッチを設定してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　また、チェーン３２ａ，３２ｂに形成される取付孔３３ａ，３３ｂの数は、コイルばねＷの搬送ピッチを調整する範囲で割り切れることが好ましい。例えば、コイルばねＷの搬送ピッチを３×ｐ、４×ｐ、５×ｐと設定する場合は、取付孔３３ａ，３３ｂの数は、３，４，５の公倍数となることが好ましい。したがって、取付孔３３ａ，３３ｂの数は、６０，１２０，１８０・・と設定することができる。このように設定することで、無駄な空間を形成することなく、コイルばねＷを搬送することができる。
　なお、隣接するコイルばねＷの間隔は、７５ｍｍ～１５０ｍｍ程度空けることが好ましい。隣接するコイルばねＷの間隔をある程度空けることで、ショット粒をコイルばねＷの全面に漏れなく投射することができる。
（投射装置７０ａ，７０ｂ）
　図１に示すように、投射装置７０ａ，７０ｂは、ロータ７２ａ，７２ｂと、ロータ７２ａ，７２ｂの外周面に形成されたインペラ７４ａ，７４ｂを備えている。ロータ７２ａ，７２ｂは、その回転軸線がコイルばねＷの搬送方向に対して直交するように配置されている。ロータ７２ａ，７２ｂは、図示しないモータによって回転駆動される。ロータ７２ａは、時計回りに回転駆動され、ロータ７２ｂは、反時計回りに回転駆動される。インペラ７４ａ，７４ｂは、ロータ７２ａ，７２ｂの外周面から径方向に伸びる複数の羽根により構成されている。インペラ７４ａ，７４ｂの複数の羽根は、ロータ７２ａ，７２ｂの外周面に周方向に均等な間隔を空けて配置されている。本実施例では、周方向に４５°の間隔を空けて８枚の羽根が形成されている。
　投射装置７０ａ，７０ｂは、ショット粒を貯蔵するホッパ８４に接続されている。ホッパ８４は、投射装置７０ａ，７０ｂの上方に配置されている。ホッパ８４には、ハウジング１２内から回収されたショット粒（例えば、ショット粒貯留部７６よりオーバフローしたショット粒）が投入される。ホッパ８４に貯蔵されるショット粒は、インペラ７４ａ，７４ｂの羽根の間に供給される。ロータ７２ａ，７２ｂが回転すると、インペラ７４ａ，７４ｂの羽根の間に供給されたショット粒は、その遠心力によってコイルばねＷに投射される。
　ここで、ロータ７２ａ，７２ｂの回転軸線がコイルばねＷの搬送方向に対して直交するため、投射装置７０ａ，７０ｂから投射されるショット粒の投射領域Ａ，Ｂは、コイルばねＷの搬送方向に伸びる形状となる。また、ロータ７２ａは時計回りに回転するため、投射装置７０ａは、コイルばねＷの搬送方向に向かってショット粒を投射する。したがって、投射装置７０ａから投射されたショット粒は、コイルばねＷの素線の内外周面及び搬送方向に対する後面に衝突する。一方、ロータ７２ｂは反時計回りに回転するため、投射装置７０ｂは、コイルばねＷの反搬送方向（搬送方向の逆側）に向かってショット粒を投射する。したがって、投射装置７０ｂから投射されたショット粒は、コイルばねＷの素線の内外周面及び搬送方向に対する前面に衝突する。
（ワーク載置装置４０）
　図７～１３に示すように、ワーク載置装置４０は、ハウジング１２に形成された供給口５８の下方で、かつ、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（詳細には、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの円筒部材２４ａ，２４ｂ）の上方に配置されている。ワーク載置装置４０は、供給口５８側に配置されたワーク供給機構４２と、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（円筒部材２４ａ，２４ｂ）側に配置されたワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）を備えている。
　ワーク供給機構４２は、上部ケーシング６２と、上部ケーシング６２内で回転する回転ドラム５４と、回転ドラム５４の外周面に形成された４つの仕切板５６を備えている。上部ケーシング６２は、その上面が供給口５８に接続しており、その下面に投下口５２が形成されている。上部ケーシング６２は、４つの部屋４４，４６，４８，５０に区分されている。具体的には、部屋４４は、上部ケーシング６２の上部に配置されており、供給口５８に連通している。部屋４８は、上部ケーシング６２の下部に配置されており、投下口５２に連通している。すなわち、部屋４８は、ワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）の上方の空間に開口している。部屋４６，５０は、上部ケーシング６２の側方に配置されている。部屋４６，５０を設けることで、投下口５２と供給口５８との間が仕切板５６によって隔離されている。すなわち、供給口５８と投下口５２とは、回転ドラム５４に形成された仕切板５６によってシールドされている。この結果、ハウジング１２内のショット粒が投下口５２及び供給口５８を通ってハウジング１２外に飛散することが防止されている。
　なお、部屋４６には、コイルばねＷの位置を調整する位置調整アクチュエータ６０が配置されている。位置調整アクチュエータ６０には、例えば、流体圧（油圧，空気圧等）を利用して駆動されるピストンを用いることができる。この場合には、ピストンを駆動することで、ピストンに当接するコイルばねＷが所定の位置に位置決めされる。
　回転ドラム５４は、図示しないモータによって、矢印Ｃの方向（図７等において時計回り）に回転駆動される。回転ドラム５４が回転すると、４つの仕切板５６も回転する。後で詳述するように、部屋４４内に投入されたコイルばねＷは、回転ドラム５４が回転することで、まず、部屋４６を通って部屋４８まで移動し、投下口５２よりワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）に投下される。なお、コイルばねＷが投下された後は、仕切板５６は回転ドラム５４の回転に伴って部屋５０を通って部屋４４に戻ることとなる。
　仕切板５６は、回転ドラム５４の外周面に、周方向に間隔（９０°）を空けて４つ形成されている。仕切板５６は、回転ドラム５４の外周面から上部ケーシング６２の内周面まで伸びている。仕切板５６には、コイルばねＷを保持し易くするための凹部が形成されている（図７参照）。
　ワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）は、第１回転部材６４ａと第２回転部材６４ｂを有している。第１回転部材６４ａと第２回転部材６４ｂは、連結部材３４の縦板部３６に対して左右に対称な位置に配置されており、両者の間には間隔が設けられている。第１回転部材６４ａと第２回転部材６４ｂの側方は下部ケーシング６５によって覆われている。これによって、回転部材６４にショット粒が衝突することが抑制されている。
　第１回転部材６４ａと第２回転部材６４ｂのそれぞれは、回転軸６６ａ，６６ｂと、回転軸６６ａ，６６ｂに取付けられた２本のアーム６８ａ，６８ｂを備えている。回転軸６６ａ，６６ｂは、図示しないモータによって回転駆動される。回転軸６６ａは反時計回りに回転し、回転軸６６ｂは時計回りに回転する（図１２，１３参照）。後述するように、回転軸６６ａ，６６ｂの回転は、同期がとられている。アーム６８ａ，６８ｂは、回転軸６６ａ，６６ｂの周囲に、周方向に均等な間隔を空けて配置されている。アーム６８ａ，６８ｂは、回転軸６６ａ，６６ｂに取付けられているため、回転軸６６ａ，６６ｂが回転すると、アーム６８ａ，６８ｂも回転する。
　上記のワーク載置装置４０では、まず、図７に示すように、図示しない投入装置によってコイルばねＷが、上部ケーシング６２の部屋４４内に投入される。部屋４４内に投入されたコイルばねＷは、図８に示すように、仕切板５６の凹部に保持される。次に、図９に示すように、回転ドラム５４及び仕切板５６が回転し、仕切板５６に保持されたコイルばねＷが部屋４６に移動する。部屋４６に移動すると、位置調整アクチュエータ６０が作動し、コイルばねＷの位置が調整される。次に、図１０に示すように、回転ドラム５４及び仕切板５６がさらに回転すると、上部ケーシング６２の投下口５２からコイルばねＷが投下される。この際、ワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）のアーム６８ａ，６８ｂは、コイルばねＷを受取ることができる位置（受取り位置）に配置されている。すなわち、１本のアーム６８ａと１本のアーム６８ｂが、斜め上方に傾斜し、かつ、両者の間に形成される隙間がコイルばねＷの外径より小さくなる位置に配置されている。したがって、ワーク供給機構４２から投下されたコイルばねＷは、図１０に示すように、アーム６８ａ，６８ｂによって把持される。コイルばねＷがアーム６８ａ，６８ｂによって把持されると、図１１～１３に示すように、アーム６８ａ，６８ｂが同期して回転する。これによって、アーム６８ａ，６８ｂに把持されたコイルばねＷが搬送スピナー２２ａ，２２ｂの円筒部材２４ａ，２４ｂ上に載置される。なお、図１０～１３から明らかなように、コイルばねＷは、アーム６８ａ，６８ｂの回転に伴ってゆっくりと搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（円筒部材２４ａ，２４ｂ）に接近する。その結果、コイルばねＷは、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの円筒部材２４ａ，２４ｂ上にソフトに載置される。また、部屋４６においてコイルばねＷの位置が調整されているため、アーム６８ａ，６８ｂの適切な位置にコイルばねＷが載置され、その結果、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（円筒部材２４ａ，２４ｂ）の適切な位置にコイルばねＷが載置される。
　なお、図１に示すように、ワーク載置装置４０は、ハウジング１２の上面に設けられており、投射装置７０ａ，７０ｂの投射領域Ａ，Ｂの外側に配置されている。このため、投射装置７０ａ，７０ｂから投射されたショット粒がワーク載置装置４０に直接当たることが防止される。この結果、ワーク載置装置４０の磨耗や損傷等を抑制することができる。
　上述したショットピーニング装置１０によりコイルばねＷにショットピーニングを行うときの動作について説明する。処理対象となるコイルばねＷは、供給口５８からワーク載置装置４０に投入される。ワーク載置装置４０に投入されたコイルばねＷは、ワーク載置装置４０によって、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上にソフトに載置される。搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置されたコイルばねＷは、その軸線回りに回転しながら、送り機構２７によって供給室１４から投射室１６を通って排出室１８まで搬送される。投射室１６においては、投射装置７０ａ，７０ｂによって、コイルばねＷの素線の全面にショットピーニング処理が行われる。排出室１８まで搬送されたコイルばねＷは、排出口８０からハウジング１２の外部に排出される。
　上述した説明から明らかなように、本実施例のショットピーニング装置１０では、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上にコイルばねＷが横置きされ、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に複数のコイルばねが並んだ状態となる。そして、投射装置７０ａ，７０ｂは、ショット粒がコイルばねＷの搬送方向に広がるようにショット粒を投射する。したがって、投射装置７０ａ，７０ｂから投射されるショット粒がいずれかのコイルばねに当り易くなり、ショット粒の投射効率を上げることができる。また、搬送装置２０は、隣接するコイルばねＷの一端同士の間隔を変更することができる。このため、コイルばねＷの軸長に合わせて隣接するコイルばねＷの搬送ピッチを調整することができ、無駄な空間が生じることを抑制して投射効率をさらに向上することができる。
　また、本実施例のショットピーニング装置１０では、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの上方にワーク載置装置４０が配置され、ワーク載置装置４０によって供給口５８とハウジング１２内とがシールドされる。このため、ハウジング１２の供給口５８からショット粒が飛散することが抑制される。また、供給口５８に供給されたコイルばねＷは、ワーク載置装置４０のアーム６８ａ，６８ｂによって把持され、アーム６８ａ，６８ｂの回転によってソフトに搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置される。したがって、コイルばねＷの表面に疵が生じることを抑制でき、疵によってコイルばねＷに早期折損等が生じることを抑制することができる。
　さらに、本実施例のショットピーニング装置１０では、搬送スピナー２２ａ，２２ｂが、供給室１４側の端部に対して排出室１８側の端部が高くなるように傾斜している。したがって、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置されたコイルばねＷには、重力によって搬送方向の逆側（すなわち、排出室１８側から供給室１４側）に向かう力が作用する。このため、投射装置７０ａから搬送方向に向かってショット粒を投射しても、コイルばねＷが縦板部３６から離れてしまうことが抑制され、コイルばねＷに適切に残留応力を付与することができる。すなわち、コイルばねＷがショット粒の衝突によって逃げてしまい、コイルばねＷに残留応力が適切に付与されない事態を回避することができる。特に、高応力設計がなされたコイルばねや、ばねの横力制御設計がなされたばねの場合、最大応力発生部位が、素線の内径側でなく素線の上下面となる場合がある。素線の内外周面や搬送方向前側の面にショット粒を投射する際は、ショット粒からコイルばねＷに作用する力を搬送スピナー２２ａ，２２ｂや縦板部３６で受けることができるため、素線に十分な残留応力を付与することができる。一方、コイルばねＷの素線の搬送方向後ろ側の面にショット粒を投射する際は、ショット粒を強く投射して大きな残留応力を付与しようとすると、そのままではコイルばねＷが逃げて、大きな残留応力を付与することができない。本実施例では、搬送スピナー２２ａ，２２ｂを傾斜させることで、コイルばねＷに作用する重力を利用してコイルばねＷの逃げを抑制することができる。その結果、コイルばねＷの素線の表面全体に比較的に大きな残留応力を付与することができる。
　なお、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの傾斜角度θは、水平方向に対して３～１３°となっていることが好ましい。搬送スピナー２２ａ，２２ｂの角度が３°未満であると、コイルばねＷの逃げを防止するための力が充分に得られないためである。また、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの角度が１３°を超えると、ショットピーニング装置１０が高さ方向に大型化するためである。
　最後に、実施例と特許請求の範囲の記載の対応関係を説明する。連結部材３４が「当接部」の一例であり、ショット粒貯留部７６が「貯留部」の一例である。
　以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
　例えば、上述した実施例では、コイルばねにショットピーニングをする場合を説明したが、本実施例のショットピーニング装置１０は、それ以外の機械部品のショットピーニングにも用いることができる。
　また、搬送スピナー２２ａ，２２ｂは、排出口８０の位置において投射室１６よりも上方に位置させることができる。このような構成によると、排出口からハウジング外にコイルばねを容易に搬出することができる。
　また、上述した実施例では、ワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）の２本のアーム６８ａ，６８ｂを回転動作することによって、ワーク供給機構４２から投下されるコイルばねＷを搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置したが、このような形態に限られない。例えば、１本のアームを回動動作（所定の角度範囲内を繰り返し回転）することで、コイルばねＷを搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置してもよい。また、アームを３本として、これら３本のアームを回転運動することで、コイルばねＷを搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置してもよい。
　本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims (5)

  1. 　コイルばねにショットピーニングを行うショットピーニング装置であって、
    　コイルばねが供給される供給口と、コイルばねにショット粒が投射される投射室と、ショット粒が投射されたコイルばねが排出される排出口と、を有するハウジングと、
    　供給口に供給されるコイルばねを、その軸線が搬送方向に一致する状態で投射室を通って排出口まで搬送する搬送装置と、
    　搬送装置により投射室内を搬送されるコイルばねにショット粒を投射する投射装置と、を備えており、
    　搬送装置は、コイルばねが載置される搬送スピナーと、搬送スピナー上に載置されたコイルばねの搬送方向後端に当接すると共に、供給口側から排出口側まで移動する当接部材と、を有しており、
    　搬送スピナーは、供給口側の端部に対して排出口側の端部が高くなるように傾斜している、ショッピーニング装置。
  2. 　搬送スピナーの傾斜角度は、水平方向に対して３～１３°となっている、請求項１に記載のショットピーニング装置。
  3. 　供給口の下方で、かつ、搬送スピナーの上方に配置されており、供給口に供給されるワークを搬送装置上に載置するワーク載置装置をさらに備えており、
    　ワーク載置装置は、ショット粒が供給口側に飛散することを防止するシールド構造を有する、請求項１又は２に記載のショットピーニング装置。
  4. 　搬送スピナーは、排出口の位置において投射室よりも上方に位置しており、その上面が排出口に露出している、請求項１～３のいずれか一項に記載のショットピーニング装置。
  5. 　投射室内であって搬送スピナーより下方の位置には、その上方が開放されており、ショット粒を貯留する貯留部が設けられている、請求項１～４のいずれか一項に記載のショットピーニング装置。
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