(57)【要約】      （修正有）【課題】蓋開閉機構が簡単でカムのような摺動部分がなく、低コストで電着塗装に使用しても付着した塗料による障害が生じない自動開閉バレルを提供する。【解決手段】開口部に内開き式の開閉蓋１０が枢着されたバレル本体１が支持枠２、２に回転自在に支持され、バレル本体１の正回転時開口部が上方に来ると開閉蓋１０が開くとともに下方に来ると閉じ、バレル本体１の逆回転時開閉蓋１０が開いた状態で開口部が下方に来ると開閉蓋１０が開いた状態で保たれる自動開閉バレルであって、前記開閉蓋１０は開口部のバレル本体１の正回転時先行する側に枢着するとともに開角度を規制するストッパー１３を設け、この開閉蓋１０の軸９には開閉蓋１０の反対側に重錘１２を設け、該重錘１２は重錘１２に働く重力により軸９に与えられる回転モーメントが開閉蓋１０に働く重力により軸９に与えられる回転モーメントより大となる質量とした。【選択図】図１
2006213974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面に設けられた開口部に内開き式の開閉蓋が枢着されたバレル本体が支持枠に回転自在に支持され、バレル本体が正回転するとき開口部が上方に来ると開閉蓋が開くとともに下方に来ると閉じ、バレル本体が逆回転するとき開閉蓋が開いた状態で開口部が下方に来ると開閉蓋が開いた状態で保たれる自動開閉バレルであって、前記開閉蓋は開口部のバレル本体の正回転時先行する側に枢着するとともに開角度を規制するストッパーを設け、この開閉蓋の軸には開閉蓋の反対側に重錘を設け、該重錘は重錘に働く重力により軸に与えられる回転モーメントが開閉蓋に働く重力により軸に与えられる回転モーメントより大となる質量としたことを特徴とする自動開閉バレル。
【請求項２】
重錘を、重錘に働く重力により軸に与えられる回転モーメントが開閉蓋にワークの質量が加わった状態で開閉蓋に働く重力により軸に与えられる回転モーメントを超えることのない質量としたことを特徴とする請求項１に記載の自動開閉バレル。
【請求項３】
開閉蓋の軸を頂点として軸及び重錘の重心を含む面と軸及び開閉蓋の重心を含む面とが外側に開いた鈍角をなすように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動開閉バレル。
【請求項４】
開閉蓋の軸に蓋閉角度調整腕を設けるとともに、該蓋閉角度調整腕に対応する移動可能な閉角度調整ピンを設け、開閉蓋が閉じたときの開角度を規制することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動開閉バレル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小形ワークの表面処理に使用され、ワークの投入、排出時に自動的に蓋が開く自動開閉バレルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
小形ワークに対して表面処理を施す場合には、バレルを使用するのが一般的である。バレルを使用する場合、未処理のワークをバレルに投入することと、処理済みのワークをバレルから排出することが必要であるが、この投入、排出は通常人手によりバレルの蓋を開閉して行われている。表面処理に対してもコスト低減の要求は厳しく、ワークが投入されたバレルを搬送して自動処理する自動表面処理装置が広く使用されていることもあり、ワークの自動投入、自動排出が可能なバレルが求められ、ワークの投入、排出時に自動的に蓋が開く自動開閉バレルが考えられている。
【０００３】
このような自動開閉バレルとしては、例えば特許文献１のようなものが知られている。特許文献１に開示されているのは、開閉蓋を備えたバレル本体を支持枠に回転自在に支持するとともに、この開閉蓋の軸をバレル本体の鏡板の外方へ延ばしてその先端にレバーを取付け、また、支持枠のレバーの先端部に対応する位置に上部に凹部を備えた蓋自動開閉用の下側カムと、この凹部に対応する凸部を備えた反転用の上側カムとを固定したものであり、カムに従動するレバーをバレルの回転方向を切り換えることにより回転させ、蓋の開閉を行うものである。
【０００４】
従来の自動開閉バレルはいずれもこの特許文献１に示されるもののようにカムを備える等構造が複雑であった。近年クロム規制が強化され、電着塗装が注目されているが、電着塗装にこのような従来の自動開閉バレルを使用した場合には、蓋開閉機構に塗料が付着して蓋の開閉動作が不安定になるとか、摺動部分を有するものでは付着した塗料がはがれて塗料中に分散し、塗装品質を低下させるおそれがあり、バレルの製作コスト、メンテナンスコストが嵩むという問題があった。
【特許文献１】実開平３−３０２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題点を解決し、蓋開閉機構が簡単でカムのような摺動部分がなく、低コストで電着塗装に使用しても付着した塗料による障害が生じない自動開閉バレルを提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために完成された本発明の自動開閉バレルは、周面に設けられた開口部に内開き式の開閉蓋が枢着されたバレル本体が支持枠に回転自在に支持され、バレル本体が正回転するとき開口部が上方に来ると開閉蓋が開くとともに下方に来ると閉じ、バレル本体が逆回転するとき開閉蓋が開いた状態で開口部が下方に来ると開閉蓋が開いた状態で保たれる自動開閉バレルであって、前記開閉蓋は開口部のバレル本体の正回転時先行する側に枢着するとともに開角度を規制するストッパーを設け、この開閉蓋の軸には開閉蓋の反対側に重錘を設け、該重錘は重錘に働く重力により軸に与えられる回転モーメントが開閉蓋に働く重力により軸に与えられる回転モーメントより大となる質量としたことを特徴とするものである。
【０００７】
ここにおいて、重錘を、重錘に働く重力により軸に与えられる回転モーメントが開閉蓋にワークの質量が加わった状態で開閉蓋に働く重力により軸に与えられる回転モーメントを超えることのない質量とすることが好ましく、開閉蓋の軸を頂点として軸及び重錘の重心を含む面と軸及び開閉蓋の重心を含む面とが外側に開いた鈍角をなすように構成することが好ましい。また、開閉蓋の軸に蓋閉角度調整腕を設けるとともに、該蓋閉角度調整腕に対応する移動可能な閉角度調整ピンを設け、開閉蓋が閉じたときの開角度を規制するものとすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の自動開閉バレルによれば、開閉蓋と重錘とを互いに反対側に設けた軸を側板に回転自在に支持させた簡単な構成であり、開閉蓋の開閉動は開閉蓋と重錘とに働く重力により開閉蓋の軸に加わる力のバレル本体の回転に伴う変化によってなされるものであるのでバレルの製作コスト、メンテナンスコストを抑制することができる利点がある。また、重錘を開閉蓋にワークの質量が加わった状態で開閉蓋に働く重力により軸に与えられる回転モーメントを超えることのない質量とすれば、正回転時に開口部が下方にある状態で確実に開閉蓋が閉じた状態となり、軸及び重錘の重心を含む面と軸及び開閉蓋の重心を含む面とが鈍角をなすように構成すれば正回転時に開口部が上方にあり開閉蓋が開いた状態で重錘がワークの投入の邪魔にならない利点がある。さらに、開閉蓋はカム等により強制的に開閉動させられるようにしていないので閉じたときの開角度を任意に規制することができ、開閉蓋を閉じたときの開角度を規制するようにした場合には疵のつきやすいもの、強い撹拌を必要とするものなどワークに応じて閉じたときの開角度を調整することにより撹拌の強さを調整できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明を実施するための最良の形態について、図を参照しながら具体的に説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す正面図であって、バレル本体１が支持枠２、２の間に支持軸３、３によって回転自在に支持されている。一方の支持枠２には回転伝達機構４が設けられており、駆動ギア５を外部から回転させることによってバレル本体１を任意の方向に回転させ、任意の位置で停止させることができる構造となっている。これらの構成は従来知られるバレルと同様であり、回転伝達機構４についても図示するような笠歯車を使用した機構に限定されるものではない。
【００１０】
図２〜図４はバレル本体１の詳細を示すもので、２枚の側板６、６と、該側板６、６の間に固定された多角形の筒状の胴部７とから構成されている。胴部７の一面は開口部８となっており、該開口部８には軸９に固着された内開き式の開閉蓋１０が設けられている。また、この軸９は開口部８のバレル本体１が定常回転するときに先行する側の側板６、６に回転自在に支持されている。軸９には開閉蓋１０の反対側に重錘支持桿１１が延長して設けられており、該重錘支持桿１１の先端には重錘１２が取付けられている。側板６の内側には開閉蓋１０に当接して開閉蓋１０の開角度を規制するストッパー１３が設けられており、軸９は側板６を貫通して外方に延伸され、その先端に蓋閉角度調整腕１４が取付けられている。側板６の外側には複数の閉角度調整ピン挿入孔１５、１５が設けられており、閉角度調整ピン挿入孔１５、１５のいずれかに閉角度調整ピン１６を挿入した場合には、閉角度調整ピン１６に蓋閉角度調整腕１４が当接して開閉蓋１０が閉じたときに所定の角度だけ開いた状態で規制されるようになっている。
【００１１】
軸９と開閉蓋１０及び重錘１２の位置関係は、軸９を中心として開閉蓋１０と重錘支持桿１１とが外側に開いた鈍角になるようにすることが好ましく、図示の実施の形態では胴部７が八角形の角筒状で、その角度は１３５度となっている。また重錘１２は、重錘１２に働く重力により軸９に与えられる回転モーメントが蓋閉角度調整腕１４を含む開閉蓋１０に働く重力により軸９に与えられる回転モーメントより大となり、ワークの質量が加わった状態で開閉蓋１０に働く重力により軸９に与えられる回転モーメントを超えることのない質量としてある。ここにおいて重錘１２又は開閉蓋１０に働く重力により軸９に与えられる回転モーメントとは、それぞれ重錘１２又は開閉蓋１０の重心と軸９の中心を結ぶ線が水平な状態であるときのものである。なお、図中１７は側板６、６の間を連結して胴部７を補強する連結棒、１８は胴部７の開口部８に設けたワークを誘導するガイドであり、電着塗装に使用するバレルの場合には胴部７からワークに給電するため胴部７をステンレス鋼の金網で構成することが好ましい。
【００１２】
次に図５〜図１１により本発明の自動開閉バレルの動作を説明する。図５〜図９はバレル本体１が正回転である時計方向に回転している状態を示しており、このとき閉角度調整ピン１６は閉角度調整ピン挿入孔１５、１５のいずれにも挿入されていない。バレル本体を正回転させると開口部８は軸９の装着された側が先行することになる。図５に示す開口部８が最上方に到る前の側方にある状態では、軸９には重錘１２に働く重力により開閉蓋１０を開く方向の力が、開閉蓋１０に働く重力により開閉蓋１０を閉じる方向の力がそれぞれ与えられるが、開閉蓋１０を開く方向の力のほうが大きいので開閉蓋１０は開いた状態となり、開角度はストッパー１３により規制される。そこで図６に示す開口部８が最上方にある状態まで回転させると開閉蓋１０は開いた状態のまま保たれるのでバレル本体１を停止させて開口部８からワークを投入する。
【００１３】
ワークの投入後バレル本体１を図７に示す開口部８が最上方を過ぎた後の側方にある状態まで回転させると、軸９には重錘１２に働く重力による開閉蓋１０を閉じる方向の力と開閉蓋１０に働く重力による開閉蓋１０を開く方向の力とが働くが、回転する間に閉じる方向の力のほうが開く方向の力より大きくなり、開閉蓋１０は閉じた状態となる。投入されたワークはバレル本体１の回転にしたがって図示のように胴部７の内壁を移動して行く。続いて回転させ、図８に示す開口部８が最下方にある状態にまで到ると、軸９には重錘１２に働く重力による開閉蓋１０を開く方向の力と開閉蓋１０に働く重力による開閉蓋１０を閉じる方向の力とが働くが、閉じる力のほうが大きく、さらに開閉蓋１０にはワークの質量も加わり、開閉蓋１０は開くことなくワークは移動を続ける。
【００１４】
さらに回転を続けると、図９に示す投入されたワークがバレル本体１内にあり、開口部８が最上方に到る前の側方にある状態となる。回転する間に、重錘１２に働く重力により軸９に与えられる開閉蓋１０を開く方向の力のほうが開閉蓋１０に与えられる重力により軸９に働く開閉蓋１０を閉じる方向の力より大きくなり、さらに開閉蓋１０上のワークも移動するので開閉蓋１０は開いた状態となる。以後バレル本体１の回転を続ければ、図６〜図９に示すように開閉蓋１０は開口部８が上方に位置するときに開く動作を繰り返し、開口部８が下方にあるときには開閉蓋１０は閉じた状態となるので、バレル本体１内のワークは漏れ出すことなく胴部７の内壁面を移動しながら撹拌されて表面処理が施されることになる。
【００１５】
バレル本体１内のワークを排出する場合には、正回転させていたバレル本体１を一旦停止させ、逆回転である反時計方向に回転させる。逆回転させる間、図１０に示す開口部８が正回転させた場合の最上方に到る前の側方にある状態では前記のように開閉蓋１０が開いた状態となる。この状態からバレル本体１を図１１に示す開口部８が最下方にある状態まで逆回転させると、開閉蓋１０に働く重力により軸９に与えられる開閉蓋１０を閉じる方向の力が徐々に大きくなる。このとき重錘１２に働く重力により軸９に与えられる開閉蓋１０を開く方向の力は徐々に小さくなるが、開閉蓋１０にワークの質量が加わることもなく、軸９を中心とした開閉蓋１０と重錘支持桿１１の角度が鈍角になっていれば開口部８が最下方にある状態までバレル本体１を回転させても開閉蓋１０が閉じることがないので開口部８からワークが排出されることになる。
【００１６】
このように、バレル本体１を正回転させることにより開口部８が最上方にある状態で開閉蓋１０が開いた状態とすることができ、バレル本体１を逆回転させることにより開口部８が最下方にある状態で開閉蓋１０が開いた状態とすることができる。したがって、自動投入装置を付設すればワークをバレル本体１内に自動的に投入することができ、バレル本体１から排出されたワークはコンベア等を付設して自動的に取り出すことができることになる。
【００１７】
以上の説明では、閉角度調整ピン１６を閉角度調整ピン挿入孔１５、１５のいずれにも挿入しないものとしていたが、さらに図１２〜図１４及び図１５〜図１７により閉角度調整ピン１６を開閉蓋１０が閉じたときの開角度が小及び大となる閉角度調整ピン挿入孔１５に挿入した場合について説明する。いずれの場合もワーク投入前に開口部８が最上方に到る前の側方にある状態から最上方にある状態までバレル本体１を回転させるときに開閉蓋１０が開いた状態になっているのは図５及び図６に示す閉角度調整ピン１６を挿入しない場合と同様であり、開口部８が最上方にある状態でバレル１を停止させてワークを投入する。
【００１８】
閉角度調整ピン１６を開閉蓋１０が閉じたときの開角度が小となる閉角度調整ピン挿入孔１５に挿入した場合には、バレル本体１を図６に示す開口部８が最上方にある状態から図１２に示す開口部８が最上方を過ぎた後の側方にある状態まで回転させると開閉蓋１０は閉じることになるが、蓋閉角度調整腕１４が閉角度調整ピン１６に当接して開閉蓋１０は完全に閉じず、小さい角度開いた状態で規制される。引き続きバレル本体１を回転させれば、図１３に示す開口部８が最下方にある状態から図１４に示す開口部８が最下方を過ぎた位置にある状態を経て図９に示す開口部８が最上方に到る前の側方にある状態となり以後これが繰り返される。
【００１９】
また、閉角度調整ピン１６を開閉蓋１０が閉じたときの開角度が大となる閉角度調整ピン挿入孔１５に挿入した場合には、バレル本体１を図６に示す開口部８が最上方にある状態から図１５に示す開口部８が最上方を過ぎた後の側方にある状態まで回転させると開閉蓋１０は閉じることになるが、蓋閉角度調整腕１４が閉角度調整ピン１６に当接して開閉蓋１０は完全に閉じず、大きい角度開いた状態で規制される。引き続きバレル本体１を回転させれば、図１６に示す開口部８が最下方にある状態から図１７に示す開口部８が最下方を過ぎた位置にある状態を経て図９に示す開口部８が最上方に到る前の側方にある状態となり以後これが繰り返される。
【００２０】
このように、閉角度調整ピン１６を開閉蓋１０が閉じたときの開角度が小あるいは大となる閉角度調整ピン挿入孔１５に挿入した場合には、図１３あるいは図１６に示すように開口部８が最下方にある状態では、開閉蓋１０は後方の端面側が高くなる方向に傾斜しているため胴部７の先行する面との間でワークを保持し続けることになる。バレル本体１がさらに回転して開閉蓋１０が水平の状態から逆方向に傾斜した状態になると図１４あるいは図１７に示すようにワークの移動が始まるが、このときワークは開閉蓋１０の後方の端面と胴部７との間に形成される段差を落下して移動することになる。この段差は開閉蓋１０が閉じたときの開角度が大きいほど大きく、ワークは強く撹拌される。
【００２１】
図１８は別の実施の形態のバレル本体１の詳細を示すものであって、図２〜図４に示す実施の形態で八角形の多角形の筒状としていたものの胴部７を円筒状としている。その他の構成は図２〜図４に示すものと同様であり、同一部分には同一符号が付してある。多角形の筒状とした場合、開閉蓋１０が閉じたときの開角度を最小としてもワークが胴部７の面から面へ移動する際にワークに若干の衝撃が加わるのであるが、このように円筒形状とすればワークに加わる衝撃が小さくなり、特に疵が問題となるようなワークにも適したものとなる。また、開閉蓋１０の閉角度を調整すれば強く撹拌することができるので、多角形の筒状としたものよりもさらに多様なワークへの対応が可能となる。
【００２２】
以上説明したように、本発明の自動開閉バレルは、中心線を挟んで開閉蓋１０と重錘１２を対向させて設けた軸９を側板６、６に回転自在に支持させた簡単な構成であり、開閉蓋１０の開閉動は重力による力の移動だけによるものであるのでバレルの製作コスト、メンテナンスコストを抑制することができる。また、開閉蓋１０はカム等により強制的に開閉動させられるようにしていないので開閉蓋１０が閉じたときの開角度を任意に規制することができ、疵のつきやすいもの、強い撹拌を必要とするものなどワークに応じて開閉蓋１０が閉じたときの開角度を調整することによって撹拌の強さを調整することができる。なお、前記実施の形態では開閉蓋１０が閉じたときの開角度を完全に閉じた状態のほか小、大の２段階に調整できるものとしたが、任意の段数、角度とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図２】バレル本体の詳細を示す縦断側面図である。
【図３】バレル本体の詳細を示す側面図である。
【図４】バレル本体の詳細を示す縦断正面図である。
【図５】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図６】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図７】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図８】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図９】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図１０】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図１１】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図１２】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図１３】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図１４】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図１５】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図１６】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図１７】バレル本体を回転させる過程を示す縦断側面図である。
【図１８】他の実施の形態のバレル本体を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  バレル本体
２  支持枠
３  支持軸
４  回転伝達機構
５  駆動ギア
６  側板
７  胴部
８  開口部
９  軸
１０  開閉蓋
１１  重錘支持桿
１２  重錘
１３  ストッパー
１４  蓋閉角度調整腕
１５  閉角度調整ピン挿入孔
１６  閉角度調整ピン
１７  連結棒
１８  ガイド
【図１】
2006213974.tif 000003
【図２】
2006213974.tif 000004
【図３】
2006213974.tif 000005
【図４】
2006213974.tif 000006
【図５】
2006213974.tif 000007
【図６】
2006213974.tif 000008
【図７】
2006213974.tif 000009
【図８】
2006213974.tif 000010
【図９】
2006213974.tif 000011
【図１０】
2006213974.tif 000012
【図１１】
2006213974.tif 000013
【図１２】
2006213974.tif 000014
【図１３】
2006213974.tif 000015
【図１４】
2006213974.tif 000016
【図１５】
2006213974.tif 000017
【図１６】
2006213974.tif 000018
【図１７】
2006213974.tif 000019
【図１８】
2006213974.tif 000020