(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材の任意の部位を選択的にショットブラストする装置であって、
所定位置に向けて投射材を投射する投射材投射手段と、
この投射材投射手段が装着されかつ投射材投射手段から投射された投射材の飛散を阻止するキャビネットと、
このキャビネットを水平に貫通して配設されて鋼材を搬送可能な搬送手段と、
この搬送手段上の鋼材の先端部を検出する先端部検出手段と、
前記搬送手段上の鋼材に穿設された孔の有無を検知する孔検知手段と、
を備え、
孔の周辺部をショットブラストするモードと、鋼材の長手方向の端部のみをショットブラストするモードと、鋼材の長手方向の全域をショットブラストするモードを選択可能で、
前記先端部検出手段からの信号に基づき鋼材の現在位置を演算し、
前記孔の周辺部をショットブラストするモードが選択された場合には孔検知手段からの信号に基づき孔の位置を演算し、
前記モードの選択に応じて、前記演算した結果を用いて、前記搬送手段による鋼材の搬送位置および搬送速度を制御して、任意の部位をショットブラストすることを特徴とする、
鋼材のショットブラスト装置。
【請求項２】
鋼材上に載った投射材を除去する投射材除去手段を付設したことを特徴とする
請求項１に記載の鋼材のショットブラスト装置。
【請求項３】
前記投射材除去手段は、エアノズルによって圧縮空気を噴射して鋼材上の投射材を吹き飛ばす機能を備えたものであることを特徴とする
請求項２に記載の鋼材のショットブラスト装置。
【請求項４】
前記エアノズルは鋼材の大きさに対応して噴射位置を上下に調整可能であることを特徴とする
請求項３に記載の鋼材のショットブラスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材のショットブラスト装置に係り、より詳しくは、鋼材の任意の部位をショットブラストするのに好適な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築や橋梁などの構造に用いる鋼材は、摩擦接合部の摩擦係数（すべり係数）を高めてその接合耐力を向上させるためやスケール落しのために、ショットブラストしている。  
【０００３】
なお、摩擦係数を高めるためやスケール落しのために、鋼材をショットブラストすることは、昔から現場的、経験的に行われていたため、これらの技術について記載された資料は発見できなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の鋼材のショットブラスト処理においては、ショットブラストしたい部位が限られて短い場合でも、長い鋼材の全域に亘って投射材が投射されている。また、ショットブラストした鋼材の表面粗さを評価する場合には、その鋼材をショットブラスト装置から外へ運び出し、表面粗さ計で測定できる大きさに切断した上で、表面粗さを測定する必要があるため、ショットブラスト状態を測定するのに時間が長く掛かる上、処理状態が良好でないときには、再度ショットブラスト装置により処理する必要があった。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、鋼材の任意の部位を選択的にショットブラストすることが可能なショットブラスト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明における鋼材のショットブラスト装置は、鋼材の任意の部位を選択的にショットブラストする装置であって、所定位置に向けて投射材を投射する投射材投射手段と、投射材投射手段が装着されかつ投射材投射手段から投射された投射材の飛散を阻止するキャビネットと、キャビネットを水平に貫通して配設されて鋼材を搬送可能な搬送手段と、搬送手段上の鋼材の先端部を検出する先端部検出手段と、搬送手段上の鋼材に穿設された孔の有無を検知する孔検知手段とを備え、孔の周辺部をショットブラストするモードと、鋼材の長手方向の端部のみをショットブラストするモードと、鋼材の長手方向の全域をショットブラストするモードを選択可能で、前記先端部検出手段からの信号に基づき鋼材の現在位置を演算し、前記孔の周辺部をショットブラストするモードが選択された場合には、孔検知手段からの信号に基づき孔の位置を演算し、前記モードの選択に応じて、前記演算した結果を用いて、前記搬送手段による鋼材の搬送位置および搬送速度を制御して、任意の部位をショットブラストすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、所定位置に向けて投射材を投射する投射材投射手段と、投射材投射手段が装着されかつ投射材投射手段から投射された投射材の飛散を阻止するキャビネットと、キャビネットを水平に貫通して配設されて鋼材を搬送可能な搬送手段と、搬送手段上の鋼材の先端部を検出する先端部検出手段と、搬送手段上の鋼材に穿設された孔の有無を検知する孔検知手段とを備え、孔の周辺部をショットブラストするモードと、鋼材の長手方向の端部のみをショットブラストするモードと、鋼材の長手方向の全域をショットブラストするモードを選択可能で、前記先端部検出手段からの信号に基づき鋼材の現在位置を演算し、前記孔の周辺部をショットブラストするモードが選択された場合には、孔検知手段からの信号に基づき孔の位置を演算し、前記モードの選択に応じて、前記演算した結果を用いて、前記搬送手段による鋼材の搬送位置および搬送速度を制御するから、鋼材の任意の部位のショットブラストが可能になるなどの優れた実用的効果を奏する。  
【０００８】
この出願は、日本国で２００９年６月２６日に出願された特願２００９−１５１６９４号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語（例えば、「等」）の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した鋼材のショットブラスト装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】本発明の鋼材のショットブラスト装置を用いてショットブラストする鋼材の一つであるＨ形鋼を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した鋼材のショットブラスト装置の一実施例について図１および図２に基づき詳細に説明する。図１に示すように、本鋼材のショットブラスト装置は、後述のローラコンベア３上の鋼材の所定位置に向けて投射材を投射する投射材投射手段としての遠心式投射装置１と、遠心式投射装置１が装着されかつ遠心式投射装置１から投射された投射材の飛散を阻止するキャビネット２と、キャビネット２を水平に貫通して配設されて鋼材を搬送可能な搬送手段としてのローラコンベア３と、ローラコンベア３上の鋼材の先端部を検出する先端部検出手段４と、ローラコンベア３上の鋼材の先端部付近に穿設された孔の有無を検知する孔検知手段５と、遠心式投射装置１から投射されて鋼材上に載った投射材を鋼材から除去する投射材除去手段としての圧縮空気噴射装置６と、各種装置を制御する制御手段（図示せず）と、で構成してある。
【００１１】
そして、遠心式投射装置１は、ローラコンベア３を挟んで上下に２台ずつ設けてある。このように合計４台の遠心式投射装置１でショットブラストすることにより、孔のショットブラストなど、複雑な形状のショットブラストも可能になる。しかし、遠心式投射装置１の設置台数は４台に限られることなく、その用途により任意に選択することができる。
また、ローラコンベア３は、制御手段の管理の下に、ローラ７を回転駆動する電動機８の回転数および駆動時間を制御して、鋼材の搬送位置および搬送速度を選択することができるようになっている。
また先端部検出手段４は、鋼材の搬入側であるキャビネット２の左外側面に設けてある。
また、孔検知手段５も、鋼の搬入側であるキャビネット２の左外側面に設けてある。
また、圧縮空気噴射装置６は、ルーツ圧縮機或いはルーツ送風機によって生成した圧縮空気をエアノズルから噴射する構造になっている。また、エアノズルは鋼材の大きさに対応して噴射位置を上下あるいは左右に調整可能である。このようにエアノズルを可動にすることにより、鋼材の大きさに関わらずに鋼材上に載った投射材を鋼材から除去することができる。なお、エアノズルの調整は、遠心式投射装置１の停止時に手動で行うことでも、運転中もしくは停止中に制御装置からの制御により遠隔的に行うことでもよく、または、運転中に移動して広範囲に圧縮空気を噴射することでもよい。
【００１２】
なお、図中、符号９は投射材の貯留用ホッパ、１０は開閉弁１１を介して投射材を遠心式投射装置１・１にそれぞれ誘導する誘導管、１２はキャビネット２から回収した投射材を貯留用ホッパ９に搬送するバケットエレベータである。
【００１３】
本鋼材のショットブラスト装置においては、鋼材の孔の周辺部のみをショットブラストする孔周辺部の処理モード、鋼材の長手方向の端部のみをショットブラストする端部処理モード、または、鋼材の長手方向の全域をショットブラストする全域処理モードを制御手段を介して任意に選択することにより、鋼材の任意の部位をショットブラストすることができるようになっている。
【００１４】
ここで、鋼材をショットブラストする範囲は、鋼材の端部からの距離および孔からの前後の距離を予め設定しておくことにより決定することができる。  
【００１５】
このように構成したものは、鋼材として例えば図２に示すＨ形鋼Ｗを制御手段を介して選択した後、処理モードとして、例えば、孔１３の周辺部の処理モードを選択すると、ローラコンベア３上に載せられたＨ形鋼Ｗは、電動機８の駆動よりローラ７が回転されて矢印方向へ移動される。そして、Ｈ形鋼Ｗは、先端部検出手段４によってＨ形鋼Ｗの先端部が検知され、続いて、制御手段の管理の下に、矢印方向へさらに移動されかつ孔検知手段５によって４個の孔１３が検知される。次いで、遠心式投射装置１・１が稼動されるとともに開閉弁１１が開かれて、遠心式投射装置１からＨ形鋼Ｗの４個の孔１３・１３の周辺部に投射材が投射され、Ｈ形鋼Ｗの孔１３の周辺部の表面が粗くされる。なお、キャビネット２内にＨ形鋼Ｗを搬入出する搬入口及び搬出口は、Ｈ形鋼Ｗの通過が可能な程度に柔軟な樹脂製（または金属製）のブラシ（図示せず）で覆われており、さらに、該搬入口及び搬出口にはＨ形鋼Ｗの高さに応じて上下可能なシャッター（図示せず）が設けられている。これにより、該搬入口及び搬出口から投射材が飛び出すことを防止するようになっている。
【００１６】
より詳細に説明すると、ローラコンベア３の搬入部に配置された２００×２００×８のＨ形鋼Ｗは、ウエブ面１４に合計４個の孔１３があり、その前後１００ｍｍを含めた範囲をショットブラストする孔１３の周辺部の処理モードで処理を実施した。
Ｈ形鋼Ｗはローラコンベア３によってキャビネット２内に搬送され、先端部検出手段４によって端面が検出されると、端面の位置が投射ゾーンに入るまで５ｍ／ｍｉｎの搬送速度にて早急にＨ形鋼Ｗは送られる。
その間にＨ形鋼Ｗの４個の孔１３の存在が孔検知手段５によって検知され、ローラコンベア３の速度および先端部の検知から孔１３の検知までの時間によって孔１３の位置を演算および記憶する。
【００１７】
Ｈ形鋼Ｗの先端部が投射材投射ゾーンに入った後、開閉弁１１が開かれ、Ｈ形鋼Ｗはローラコンベア３の搬送速度として１．５ｍ／ｍｉｎの研掃時速度にて研掃される。また、Ｈ形鋼Ｗは研掃時速度で送られ、孔１３の位置が投射材投射ゾーンを過ぎると開閉弁１１は閉じ、ローラコンベア３上のＨ形鋼Ｗは再び５ｍ／ｍｉｎの搬送速度にて早急に送られ、ローラコンベア３の搬出部へと搬送される。このように、ショットブラストを行っているときの鋼材の搬送速度である研掃時速度をショットブラストするのに適した搬送速度とし、ショットブラストを行っていないときの、すなわち、鋼材をショットブラストする位置に搬入し、あるいは、ショットブラストする位置から搬出する搬送速度を速くすることで、ショットブラスト全体の作業効率を高めることができる。
【００１８】
また、処理モードとして端部処理モードを選択すると、ローラコンベア３上のＨ形鋼Ｗは、同様にして、矢印方向へ移動されるとともに、先端部検出手段４によってＨ形鋼Ｗの先端部が検知された後、制御手段の管理の下に、Ｈ形鋼Ｗの先端部を、遠心式投射装置１が投射材を投射可能な位置まで移動され、続いて、Ｈ形鋼Ｗは、遠心式投射装置１からの投射材の投射により端部がショットブラストされる。
【００１９】
また、処理モードとして全域処理モードを選択すると、ローラコンベア３上のＨ形鋼Ｗは、同様にして、矢印方向へ移動されるとともに、先端部検出手段４によってＨ形鋼Ｗの先端部が検知された後、制御手段の管理の下に、先端部検出手段４が検知したＨ形鋼Ｗの全域をショットブラストする。
【００２０】
以上の説明から明らかなように、本実施の形態では、Ｈ形鋼Ｗは個々に違う形状すなわち長さや孔位置を認識し処理することができるため、ムダな処理を低減でき摩耗部品の低減および使用電力の低減をすることができる。これにより、作業性を向上させるとともに鋼材の品質を安定させることができる。
【００２１】
上記の実施の形態では、詳細に説明しなかったが、先端部検出手段４としては接触式でも、非接触式でも周知の位置検出手段を用いることができる。また、孔検知手段５としても、接触式でも、非接触式でも周知の検出手段を用いることができる。また、先端部検出手段４と孔検知手段５はキャビネット２の左外側面に設けるとして説明したが、ショットブラストが行われるより手前の位置であればどこに設置してもよい。
【００２２】
投射材投射手段を遠心式投射装置１として説明したが、遠心式投射装置以外の任意の周知の投射材投射手段を用いてもよい。キャビネットは投射材の飛散を阻止し、鋼材の搬入出が可能な構造であれば、どのような構造であってもよい。搬送手段をローラコンベア３として説明したが、他の周知の搬送手段であってもよい。制御手段は、パーソナルコンピュータを始めとした任意の周知の装置でよい。投射材除去装置は、ルーツ圧縮機或いはルーツ送風機として説明したが、コンプレッサを含め任意の周知の手段で圧縮空気を噴射する装置でよい。
【図１】
0005447530.tif 000002
【図２】
0005447530.tif 000003