(57)【要約】  本発明のショット処理装置１０は、自転可能且つスライド可能とされ、自転軸線上にワーク１２を保持する保持具１４と、それぞれ回転可能な羽根車６０を有し、それぞれの羽根車６０の回転軸線Ａが互いに平行とされると共に、互いに羽根車６０の回転軸線方向にオフセットして配置され、且つ、各羽根車６０の回転に伴ってワーク１２に向けて並列して投射材を投射可能とされた一対の遠心式投射機２２，２４とを備えている。この構成によれば、一対の遠心式投射機２２，２４から投射材がそれぞれ投射された場合でも、一方の遠心式投射機２２からの投射材と他方の遠心式投射機２４からの投射材が相殺されることが抑制されるので、投射効率を向上させることができる。【選択図】図１
2012042991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転可能且つスライド可能とされ、自転軸線上にワークを保持する保持具と、
それぞれ回転可能な羽根車を有し、それぞれの前記羽根車の回転軸線が互いに平行とされると共に、互いに前記羽根車の回転軸線方向にオフセットして配置され、且つ、前記各羽根車の回転に伴って前記ワークに向けて並列して投射材を投射可能とされた一対の遠心式投射機と、
を備えたショット処理装置。
【請求項２】
前記保持具に対して上方に配置された上壁と、前記保持具の側方に配置された側壁とを有するキャビネットを備え、
前記一対の遠心式投射機のうち一方は、前記上壁に設けられて投射材を下方に投射可能とされ、
前記一対の遠心式投射機のうち他方は、前記側壁に設けられて投射材を下方に投射可能とされている、
請求項１に記載のショット処理装置。
【請求項３】
前記一対の遠心式投射機は、前記各羽根車から扇状に広がって投射される投射材の前記保持具上での広がり方向が前記保持具のスライド方向及び自転軸線方向とそれぞれ直交するように配置されている、
請求項１又は請求項２に記載のショット処理装置。
【請求項４】
前記一対の遠心式投射機は、前記保持具のスライド方向及び自転軸線方向とそれぞれ直交する方向から見た場合に、前記各羽根車の回転面が前記保持具の自転軸線に対して所定角度傾斜するように配置されている、
請求項３に記載のショット処理装置。
【請求項５】
前記保持具を自転させる自転駆動部と、
前記保持具をスライドさせるスライド駆動部と、
前記スライド駆動部を駆動させて前記保持具を前記スライド方向における複数の停止位置で停止させると共に、前記保持具を前記各停止位置に停止させているときに、前記自転駆動部を駆動させて前記保持具を自転させると共に前記一対の遠心式投射機を作動させて投射材を投射させる制御部と、
を備えた請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のショット処理装置。
【請求項６】
前記一対の遠心式投射機は、互いに同一の構成とされ、
前記各羽根車が同一の回転数で回転されるように、前記一対の遠心式投射機を制御する制御部を備えた、
請求項１〜請求項4のいずれか一項に記載のショット処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショット処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、キャビネットの上部及び下部に遠心式投射機が備えられたショットブラスト装置が開示されている。【０００３】
特許文献１:  特許第２８６８１６９号公報
【発明の開示】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のショットブラスト装置では、各遠心式投射機から投射材が投射された場合に、キャビネットの上部に備えられた遠心式投射機からの投射材とキャビネットの下部に備えられた遠心式投射機からの投射材が相殺し、投射効率が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、投射効率を向上させることができるショット処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
前記課題を解決するために、第1の観点に係る発明のショット処理装置は、自転可能且つスライド可能とされ、自転軸線上にワークを保持する保持具と、それぞれ回転可能な羽根車を有し、それぞれの前記羽根車の回転軸線が互いに平行とされると共に、互いに前記羽根車の回転軸線方向にオフセットして配置され、且つ、前記各羽根車の回転に伴って前記ワークに向けて並列して投射材を投射可能とされた一対の遠心式投射機と、を備えている。
【０００７】
このショット処理装置では、保持具の自転軸線上にワークが保持された状態で、保持具が自転且つスライドされる。そして、一対の遠心式投射機に備えられた羽根車が回転されることで、各遠心式投射機からワークに投射材が投射され、これにより、ワークが加工される。
【０００８】
ここで、一対の遠心式投射機は、それぞれの羽根車の回転軸線が互いに平行とされると共に、互いに羽根車の回転軸線方向にオフセットして配置されている。そして、これにより、一対の遠心式投射機からワークに向けて投射材が並列して投射されるようになっている。従って、一対の遠心式投射機から投射材がそれぞれ投射された場合でも、一方の遠心式投射機からの投射材と他方の遠心式投射機からの投射材が相殺されることが抑制されるので、投射効率を向上させることができる。
【０００９】
第2の観点に係る発明のショット処理装置は、第1の観点に係る発明のショット処理装置において、前記保持具に対して上方に配置された上壁と、前記保持具の側方に配置された側壁とを有するキャビネットを備え、前記一対の遠心式投射機のうち一方が、前記上壁に設けられて投射材を下方に投射可能とされ、前記一対の遠心式投射機のうち他方が、前記側壁に設けられて投射材を下方に投射可能とされた構成とされている。
【００１０】
このショット処理装置によれば、一対の遠心式投射機は、それぞれ上壁及び側壁に設けられているので、例えば、ワークが複雑な形状を有していても、これに対応することができる（ワークに適切に投射材を投射することができる）。しかも、一対の遠心式投射機は、投射材を下方に投射可能とされている。従って、一対の遠心式投射機から投射材が投射された場合には、重力が作用することにより投射材を加速させることができるので、投射効率をより一層向上させることができる。
【００１１】
第3の観点に係る発明のショット処理装置は、第1又は第2の観点に係る発明のショット処理装置において、前記一対の遠心式投射機が、前記各羽根車から扇状に広がって投射される投射材の前記保持具上での広がり方向が前記保持具のスライド方向及び自転軸線方向とそれぞれ直交するように配置された構成とされている。
【００１２】
このショット処理装置によれば、一対の遠心式投射機は、各羽根車から扇状に広がって投射される投射材の保持具上での広がり方向が保持具のスライド方向及び自転軸線方向とそれぞれ直交するように配置されている。従って、例えば、上述の広がり方向がスライド方向と平行な場合に比して、ワークがスライドされた場合でも、ワークから外れた位置に投射される投射材の数を減らすことができる（投射材の無駄を抑制することができる）。
【００１３】
第4の観点に係る発明のショット処理装置は、第3の観点に係る発明のショット処理装置において、前記一対の遠心式投射機が、前記保持具のスライド方向及び自転軸線方向とそれぞれ直交する方向から見た場合に、前記各羽根車の回転面が前記保持具の自転軸線に対して所定角度傾斜するように配置された構成とされている。
【００１４】
このショット処理装置によれば、一対の遠心式投射機は、保持具のスライド方向及び自転軸線方向とそれぞれ直交する方向から見た場合に、各羽根車の回転面が保持具の自転軸線に対して所定角度傾斜するように配置されている。従って、保持具の自転軸線に対して斜めの方向からワークに投射材を投射することができるので、ワークが側面や影となる部分を有していても、この部分に投射材を投射させることができると共に、ワークのより広範囲に投射材を投射することができる。
【００１５】
第5の観点に係る発明のショット処理装置は、第1〜第4の観点に係る発明のショット処理装置において、前記保持具を自転させる自転駆動部と、前記保持具をスライドさせるスライド駆動部と、前記スライド駆動部を駆動させて前記保持具を前記スライド方向における複数の停止位置で停止させると共に、前記保持具を前記各停止位置に停止させているときに、前記自転駆動部を駆動させて前記保持具を自転させると共に前記一対の遠心式投射機を作動させて投射材を投射させる制御部と、を備えている。
【００１６】
このショット処理装置によれば、保持具をスライド方向の複数の停止位置に停止させた状態で、自転するワークに投射材を投射することができるので、投射ムラを抑制することができる。
【００１７】
第6の観点に係る発明のショット処理装置は、第1〜第5の観点に係る発明のいずれかのショット処理装置において、前記一対の遠心式投射機が、互いに同一の構成とされ、前記各羽根車が同一の回転数で回転されるように、前記一対の遠心式投射機を制御する制御部を備えている。
【００１８】
このショット処理装置によれば、一対の遠心式投射機は、互いに同一の構成とされており、また、各羽根車も同一の回転数で回転されるので、装置を簡素化することができ、コストダウンすることができる。
［発明の効果］
【００１９】
以上詳述したように、本発明によれば、投射効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るショット処理装置の正面図である。
【図２】図１に示されるショット処理装置の左側面図である。
【図３】図１に示される一対の遠心式投射機、キャビネット、及び、保持具の配置関係を説明する斜視図である。
【図４】図１に示される保持具のスライド範囲を説明する平面図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係るショット処理装置の正面図である。
【図６】図５に示されるショット処理装置の左側面図である。
【図７】図５に示される保持具のスライド範囲を説明する平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。【００２２】
なお、各図において示される矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＬＨは、以下に説明するショット処理装置１０の前側、上側、左側を示している。【００２３】
図１に示されるように、本発明の第一実施形態に係るショット処理装置１０は、例えば、金属製とされたワーク１２に付着する酸化スケールを除去するために使用されるショットブラスト装置とされており、保持具１４と、キャビネット１６と、自転駆動部１８と、スライド駆動部２０と、一対の遠心式投射機２２，２４と、制御部２６とを備えている。【００２４】
保持具１４は、円盤状に形成されると共に、水平に設けられている。この保持具１４の裏側の中央部には、ショット処理装置１０の高さ方向に沿って下方に向けて延びる軸部２８が形成されている。そして、この保持具１４は、軸部２８が後述する自転駆動部１８に備えられた支持部５２に回転可能に支持されることにより、ショット処理装置１０の高さ方向を中心軸として自転可能とされている。【００２５】
キャビネット１６は、箱状に構成されており、保持具１４を収容している。このキャビネット１６は、保持具１４の上方に配置された上壁３０と、保持具１４の側方に配置された複数の側壁３２，３４，３６，３８とを有している。【００２６】
自転駆動部１８は、保持具１４を自転させるためのものであり、モータ４０と、ローラ４２と、回転部材４４を有している。モータ４０は、後述するスライド駆動部２０のアーム５０に固定されており、ローラ４２は、モータ４０の回転軸に固定されている。回転部材４４は、保持具１４と同軸上に配置されると共に、保持具１４に固定されている。また、上述のローラ４２は、回転部材４４に押圧された状態で接触されている。そして、この自転駆動部１８では、ローラ４２が回転されると、回転部材４４と共に保持具１４が自転される構成とされている。【００２７】
スライド駆動部２０は、保持具１４をショット処理装置１０の前後方向にスライドさせるためのものであり、モータ４６と、回転軸４８と、アーム５０と、支持部５２を有している。モータ４６及び回転軸４８は、その回転軸線がショット処理装置１０の高さ方向と一致するように配置されている。また、モータ４６は、側壁３４に固定されており、回転軸４８は、側壁３４に回転可能に支持されている。【００２８】
モータ４６の回転軸には、ギア５４が設けられており、このギア５４は、回転軸４８の上端に設けられたギア５６と噛合されている。アーム５０は、水平方向に延びており、その長さは、保持具１４の半径よりも長く設定されている。アーム５０の基端部は、回転軸４８の長手方向中間部に固定されており、アーム５０の先端部には、支持部５２が設けられている。そして、このショット処理装置１０では、モータ４６の回転軸が正逆回転されてアーム５０がスイングされることにより、保持具１４が水平方向にスライド可能（往復移動可能）とされている。【００２９】
一対の遠心式投射機２２，２４は、図２に示されるように、それぞれ羽根車６０とモータ６２を有する所謂遠心式とされており、互いに同一の構成とされている。一方の遠心式投射機２２は、上壁３０における側壁３２側に形成された傾斜部３０Ａに設けられており、他方の遠心式投射機２４は、側壁３２における上壁３０側に設けられている。各羽根車６０は、モータ６２の回転軸にそれぞれ固定されている。【００３０】
また、この一対の遠心式投射機２２，２４は、それぞれの羽根車６０の回転軸線Ａが互いに平行とされると共に、互いに羽根車６０の回転軸線方向にオフセットして配置されている（オフセット量はα）。また、この一対の遠心式投射機２２，２４は、保持具１４のスライド方向Ｙ及び自転軸線方向Ｚとそれぞれ直交する方向Ｘ（図３参照）から見た場合に、各羽根車６０の回転面Ｂ(羽根車６０の回転軸に垂直な面)が保持具１４の自転軸線Ｃに対してそれぞれθ1およびθ2の角度を有するように傾斜して配置されている。(図2参照)【００３１】
そして、このショット処理装置１０では、図３に示されるように、各羽根車６０の回転に伴ってワーク１２に向けて並列して投射材６８が投射されるようになっている。つまり、一方の遠心式投射機２２からは、保持具１４のスライド領域Ｓ内における第一の領域Ｓ１に向けて投射材６８が投射され、他方の遠心式投射機２４からは、保持具１４のスライド領域Ｓ内において第一の領域Ｓ１と保持具１４のスライド方向Ｙに隣り合う第二の領域Ｓ２に向けて投射材６８が投射されるようになっている。【００３２】
さらに、この一対の遠心式投射機２２，２４は、各羽根車６０から扇状に広がって投射される投射材６８の保持具１４上での広がり方向Ｗが保持具１４のスライド方向Ｙ及び自転軸線方向Ｚとそれぞれ直交するように配置されている。また、この一対の遠心式投射機２２，２４は、保持具１４の上方に配置されており、投射材６８を下方に投射可能とされている。【００３３】
なお、本実施形態においては、図２に示されるように、一例として、一対の遠心式投射機２２，２４の各羽根車６０の回転面Ｂと自転軸線Ｃがなす傾斜角θ１，θ２は、０°より大きく３５°以下、好ましくは１５°に設定されている。また、図４に示されるように、アーム５０の振れ角θ３は、４０°以下、好ましくは２２°に設定されており、保持具１４のスライド範囲Ｌは、５００ｍｍ以下、好ましくは３００ｍｍに設定されている。また、保持具１４のスライド方向における位置は、回転軸４８の回転数を図示しないセンサで検知することにより検出されるようになっている。【００３４】
図１，図２に示される制御部２６は、上述の自転駆動部１８のモータ４０、スライド駆動部２０のモータ４６、一対の遠心式投射機２２，２４の各モータ６２と電気的に接続されており、これらの動作を制御するように構成されている。この制御部２６の動作の詳細については、後のショット処理装置１０の動作と併せて説明する。【００３５】
また、このショット処理装置１０は、ワーク１２に投射された投射材を各遠心式投射機２２，２４に還元する機構として、スクリュコンベア８０と、バケットエレベータ８２と、セパレータ８４と、ホッパ８６と、一対の導入パイプ８８，９０とを有している。【００３６】
スクリュコンベア８０は、キャビネット１６の下部に配置され、投射された投射材をバケットエレベータ８２側の箇所に回収することができるように構成されており、バケットエレベータ８２は、スクリュコンベア８０と接続され、スクリュコンベア８０により回収された投射材を上方に持ち上げることができるように構成されている。【００３７】
セパレータ８４は、バケットエレベータ８２の上部と接続され、且つ、図示しない集じんダクト用フランジを有している。また、ホッパ８６は、セパレータ８４の下部に配置され、投射材を一時貯留することができるように構成されており、導入パイプ８８，９０は、ホッパ８６と遠心式投射機２２，２４とをそれぞれ連結している。【００３８】
次に、上述のショット処理装置１０の動作と併せて、ワーク１２をショットブラスト処理する方法について説明する。【００３９】
先ず、図１，図２に示されるように、保持具１４の自転軸線Ｃ上にワーク１２が保持された状態で、制御部２６によりモータ４０が制御され、保持具１４が自転される。このとき、保持具１４は、第一の停止位置（図４のＰ１で示される位置）に停止された状態に維持される。また、制御部２６によりモータ６２が制御され、羽根車６０が回転されることで、各遠心式投射機２２，２４からワーク１２に投射材が投射される。これにより、保持具１４が第一の停止位置に停止された状態で自転されながら、ワーク１２の研掃が開始される。【００４０】
続いて、ワーク１２に投射材が所定時間だけ投射された後に、制御部２６によりモータ４６が制御され、保持具１４が第二の停止位置（図４のＰ２で示される位置であって、第一の停止位置と後述する第三の停止位置との中間位置であり、例えば、保持具１４のスライド範囲が３００ｍｍの場合には、第一の停止位置から１５０ｍｍの位置）にまでスライドされる。そして、保持具１４が第二の停止位置に停止された状態で自転されながら、ワーク１２の研掃が継続される。【００４１】
また、上記と同様に、ワーク１２に投射材が所定時間だけ投射された後に、制御部２６によりモータ４６が制御され、保持具１４が第三の停止位置（図４のＰ３で示される位置）にまでスライドされる。そして、保持具１４が第三の停止位置に停止された状態で自転されながら、ワーク１２の研掃が継続される。【００４２】
一方、保持具１４が第三の停止位置に停止された状態でワーク１２に投射材が所定時間だけ投射されると、制御部２６によりモータ４６が上記とは逆方向に駆動されるように制御され、保持具１４が第二の停止位置にまでスライドされる。そして、保持具１４が第二の停止位置に停止された状態で自転されながら、ワーク１２の研掃が継続される。【００４３】
また、上記と同様に、ワーク１２に投射材が所定時間だけ投射された後に、制御部２６によりモータ４６が制御され、保持具１４が第一の停止位置にまでスライドされる。そして、保持具１４が第一の停止位置に停止された状態で自転されながら、ワーク１２の研掃が継続される。【００４４】
そして、このショット処理装置１０では、上記工程が複数繰り返されることにより、ワーク１２が研掃される。なお、上記工程中、羽根車６０は、同一の回転数で回転される。また、上記方法は、一例であり、上記以外にも、ショット処理装置１０の動作可能な範囲において種々変形可能である。【００４５】
次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。【００４６】
図２に示されるように、本発明の第一実施形態に係るショット処理装置１０によれば、一対の遠心式投射機２２，２４は、それぞれの羽根車６０の回転軸線Ａが互いに平行とされると共に、互いに羽根車６０の回転軸線方向にオフセットして配置されている。そして、これにより、一対の遠心式投射機２２，２４からワーク１２に向けて投射材が並列して投射されるようになっている（図３参照）。従って、一対の遠心式投射機２２，２４から投射材がそれぞれ投射された場合でも、一方の遠心式投射機２２からの投射材と他方の遠心式投射機２４からの投射材が相殺されることが抑制されるので、投射効率を向上させることができる。【００４７】
また、一対の遠心式投射機２２，２４は、それぞれ上壁３０及び側壁３２に設けられているので、例えば、ワーク１２が複雑な形状を有していても、これに対応することができる（ワーク１２に適切に投射材を投射することができる）。しかも、一対の遠心式投射機２２，２４は、投射材を下方に投射可能とされている。従って、一対の遠心式投射機２２，２４から投射材が投射された場合には、重力が作用することにより投射材を加速させることができるので、投射効率をより一層向上させることができる。【００４８】
また、一対の遠心式投射機２２，２４は、図３に示されるように、各羽根車６０から扇状に広がって投射される投射材の保持具１４上での広がり方向Ｗが保持具１４のスライド方向Ｙ及び自転軸線方向Ｚとそれぞれ直交するように配置されている。従って、例えば、上述の広がり方向Ｗがスライド方向Ｙと平行な場合に比して、ワーク１２がスライドされた場合でも、ワーク１２から外れた位置に投射される投射材の数を減らすことができる（投射材の無駄を抑制することができる）。【００４９】
さらに、一対の遠心式投射機２２，２４は、図２に示されるように、保持具１４のスライド方向Ｙ及び自転軸線方向Ｚとそれぞれ直交する方向Ｘ（図３参照）から見た場合に、各羽根車６０の回転面Ｂ(羽根車６０の回転軸に垂直な面)が保持具１４の自転軸線Ｃに対してそれぞれθ1およびθ2の角度を有するように傾斜して配置されている。従って、保持具１４の自転軸線Ｃに対して斜めの方向からワーク１２に投射材を投射することができるので、ワーク１２が側面や影となる部分を有していても、この部分に投射材を投射させることができると共に、ワーク１２のより広範囲に投射材を投射することができる。【００５０】
また、保持具１４をスライド方向の複数の停止位置に停止させた状態で、自転するワーク１２に投射材を投射することができるので、投射ムラを抑制することができる。【００５１】
また、一対の遠心式投射機２２，２４は、互いに同一の構成とされており、また、各羽根車６０も同一の回転数で回転されるので、装置を簡素化することができ、コストダウンすることができる。【００５２】
次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。【００５３】
上記実施形態において、ショット処理装置１０は、ショットブラスト装置として用いられていたが、ショットピーニング装置として用いられても良い。【００５４】
また、保持具１４は、下方から支持された所謂テーブルタイプとされていたが、上方から吊り下げられた所謂ハンガタイプとされていても良い。【００５５】
また、制御部２６は、保持具１４を三箇所の停止位置に停止させるように構成されていたが、複数箇所であれば、停止位置は、三箇所以外でも良い。【００５６】
次に、本発明の第二実施形態について説明する。【００５７】
図５〜図７に示される本発明の第二実施形態に係るショット処理装置１１０は、上述のスライド駆動部２０（図１参照）の代わりに、スライド駆動部１２０を備えている。【００５８】
スライド駆動部１２０は、モータ１４６と、ブラケット１４８と、チェーン１５０と、スライダ１５２と、一対のレール１５４を有している。モータ１４６は、キャビネット１６の下壁に固定されており、その回転軸には、ギア１５６が固定されている。ブラケット１４８は、ショット処理装置１１０の前後方向に沿って水平に設けられており、スライダ１５２に固定されている。【００５９】
チェーン１５０は、このブラケット１４８の下部に沿って設けられており、ギア１５６と噛合されている。スライダ１５２は、保持具１４を自転可能に支持しており、一対のレール１５４にスライド可能に支持されている。一対のレール１５４は、ショット処理装置１１０の左右方向に並んで配置されると共に、ショット処理装置１１０の前後方向に延在されている。【００６０】
そして、このスライド駆動部１２０では、モータ１４６が駆動されてギア１５６が回転されると、チェーン１５０と共にスライダ１５２及び保持具１４がスライドされるようになっている。また、保持具１４のスライド方向における位置は、スライダ１５２のスライド位置を図示しないセンサで検知することにより検出されるようになっている。なお、自転駆動部１８は、ブラケット１４８に固定されており、保持具１４は、スライダ１５２に自転可能に支持されている。【００６１】
このように構成されていても、上述の本発明の第一実施形態に係るショット処理装置１０（図１〜図４参照）と同様の動作を行うことができると共に、同様の作用及び効果を奏することができる。【００６２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６３】
１０，１１０  ショット処理装置
１２  ワーク
１４  保持具
１６  キャビネット
１８  自転駆動部
２０，１２０  スライド駆動部
２２，２４  遠心式投射機
２６  制御部
３０  上壁
３２  側壁
６０  羽根車
Ａ  羽根車の回転軸線
Ｂ  羽根車の回転面(羽根車の回転軸に垂直な面)
Ｃ  保持具の自転軸線
Ｗ  投射材の保持具上での広がり方向
Ｘ  保持具のスライド方向及び自転軸線方向とそれぞれ直交する方向
Ｙ  保持具のスライド方向
Ｚ  保持具の自転軸線方向
【図１】
2012042991.tif 000003
【図２】
2012042991.tif 000004
【図３】
2012042991.tif 000005
【図４】
2012042991.tif 000006
【図５】
2012042991.tif 000007
【図６】
2012042991.tif 000008
【図７】
2012042991.tif 000009
【国際調査報告】
2012042991.tif 000010
2012042991.tif 000011
2012042991.tif 000012
2012042991.tif 000013