(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼線を微細に切断して形成される切断片を収容し、一側に設けられた移送路を介して切断片を自由落下させる貯留タンクと；
前記貯留タンクの下部に設置されて移送路と連通するもので、内部の一側面に設置される投射面、および前記移送路から自由落下する切断片に高速気流を供給して切断片を投射面に投射させてラウンド加工可能とするインペラーを含む成形室と；
一側が前記成形室の下部に設置され且つ他側が前記貯留タンクの上部と連通し、投射面に衝突して下降する切断片を貯留タンクへ運搬するコンベヤーと；
前記成形室と連通し、前記成形室の内部で形成される衝突破片および粉塵を吸入して集塵させる集塵機と；を含んでなるショット成形装置において、
前記ショット成形装置は、
前記貯留タンクの他側に形成されてラウンド加工済みの切断片が移送される供給路と、上部が供給路と連通し、切断片が落下する円筒状の胴体と、前記胴体の深さ方向に沿って一定の間隔で設けられる複数の挿入空間と、前記挿入空間それぞれに着脱可能に挿入され、切断片を直径別に分類可能とする分類部と、前記挿入空間の間に設けられ、分類された切断片が排出される排出口と、前記胴体の一側に設置され、分類部に振動を与える振動提供部とから構成されるバイブレーターを含んでなり、
前記投射面は、クロム鋼材質で形成され、前記成形室の内部一側面の深さ方向に沿って離隔配置される複数の単位体からなり、前記単位体それぞれの間の空間には集積防止板が設置されることを特徴とする、ショット成形装置。
【請求項２】
前記集塵機は、
下部が逆円錐状に形成される円筒状のサイクロン部、
前記サイクロン部の外周面の上側と成形室とを連通させる流入管、
前記サイクロン部の底面と連通し、サイクロン部の内周面に沿って回転下降する衝突破片を貯蔵する貯蔵筒、および
前記サイクロン部の上面と連通し、前記サイクロン部の内部から上昇する粉塵が排出される吐出管を含んでなることを特徴とする、請求項１に記載のショット成形装置。
【請求項３】
前記分類部それぞれは、
前記挿入空間それぞれに着脱可能に挿入される第１フレームケースと、
前記第１フレームケースの内部に設置される第１濾過網とを含んでなることを特徴とする、請求項１に記載のショット成形装置。
【請求項４】
前記振動提供部は、
前記胴体の下部に設置されて前記胴体に上下振動を提供する振動モーターと、
前記胴体の底面に設置される複数のスプリングとを含んでなることを特徴とする、請求項３に記載のショット成形装置。
【請求項５】
前記分類部それぞれは、
前記挿入空間それぞれに着脱可能に挿入される第２フレームケースと、
前記第２フレームケースの内部に設置される第２濾過網と、
前記第２フレームケースの両側を貫通して第２濾過網に連結される回転軸と、
前記第２フレームケースの上下部それぞれに前記第２フレームケースの中心に向かって傾くように設けられるフィンストッパーとを含んでなることを特徴とする、請求項１に記載のショット成形装置。
【請求項６】
前記振動提供部は、
一側の回転軸それぞれに連結されて前記第２濾過網を正逆回転させることで回転振動を提供する駆動モーターと、
前記駆動モーターそれぞれを支持する据置台とを含んでなることを特徴とする、請求項５に記載のショット成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショット成形装置に係り、さらに詳しくは、ショットピーニング加工に用いられるショットを成形するショット成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、機械部品の表面加工および耐久性を増加させるために、様々な加工法、例えば機械的特殊加工や電気的特殊加工、化学的特殊加工などが多方面から研究されている。
【０００３】
機械的特殊加工は、加工物の表面に加工硬化を起こして疲労強度と表面硬度を向上させる加工方法であって、例えばサンドブラスティングやショットピーニングなどが挙げられるが、特に、ショートピーニングは、材料の強度を向上させて設計能力を高めることができるうえ、材料の中心部では高い靭性を保つことができるので、疲労荷重を受ける機械構造物部品の向上に極めて有用であり、特に疲労強度および寿命の向上に非常に重要である。
【０００４】
ショットピーニング加工は、熱処理や他の加工法に比べて、大きなエネルギー源なしでも作業が可能で燃料消費による公害源がない加工法であって、ショットピーニング加工後の高強度化による軽量化のため省エネルギーおよび大気汚染防止効果がある。
【０００５】
ショットピーニングは、機械、航空、自動車、造船、土木、建築などの全産業分野にわたって応用され、特に、技術の発達や製品の大型化、高強度化、軽量化、安全度の向上などにより非常に様々で適用範囲が広い。
【０００６】
ショットピーニングは、疲労寿命および疲労強度の増加のためのコイルバネ、板バネ、ギア、クランクシャフト、コネクティングロッド、アクスルシャフト、ユニバーサルジョイント、ピストン、シリンダブロック、クランクケース、トーションバー、チェーンリンク、ミーリングカッター、ドリル、高圧スチールパイプ、高圧容器、ジェットエンジンブレード、ヘリコプター翼など、疲労を受ける構造物などに大きい効果があり、部品のノッチ部、キー溝、溶接部、腐食疲労、高応力作用部、部品の機械加工後の表面部、グラインディング後の表面部、熱処理脱炭部、摩擦部、ねじれ部、放電加工後の表面部などにも効果が卓越している。
【０００７】
このようなショットボールの材料としては軟鋼、硬鋼、工具鋼、構造用鋼、ばね鋼、ジュラルミン(Duralumin)、アルミニウム合金、ステンレス、亜鉛、金剛砂などに多用される。
【０００８】
ショットボールの生産方法は、鋳鋼ショットボール製作法とグリット（カットワイヤー(cut wire)）を用いたショットボール製作工程があるが、これらの２つの工程とも鉄からなる砂粒状の資材で金属表面を荒くしてめっきおよび塗装のペイントの接合性を高めるときに使用する。
【０００９】
ショットとグリットの両方とも、自動車、建設、造船、鍛造、鉄鋼などの金属材を原資材として使用する産業に主に用いられる一種の投射材であり、様々な形状および性能を満足させなければならないので、本発明者は特許文献１の「ショット成形装置」を提案してショットを製造した。
【００１０】
ところが、前記「ショット成形装置」は、ラウンディング投射の際に投射面の間に素材が集積され、成形済みのショットを分類する過程でショットの直径による分類誤作動およびショットの損失が発生するという問題点があった。
【００１１】
これと共に、成形装置の過負荷による粉塵の集積を完璧に行うことができないため、粉塵発生の抑制力が強力な集塵手段を備えたショット成形装置の開発が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０５２４５３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明は、かかる問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、ショットの成形過程および分類過程におけるショットの損失を防止し、粉塵発生の抑制力が強力なサイクロンタイプで集塵することが可能なショット成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明のショット成形装置は、鋼線を微細に切断して形成される切断片を収容し、一側に設けられた移送路を介して切断片を自由落下させる貯留タンクと；前記貯留タンクの下部に設置されて移送路と連通するもので、内部の一側面に設置される投射面、および前記移送路から自由落下する切断片に高速気流を供給して切断片を投射面に投射させてラウンド加工可能とするインペラーを含む成形室と；一側が前記成形室の下部に設置され且つ他側が前記貯留タンクの上部と連通し、投射面に衝突して下降する切断片を貯留タンクへ運搬するコンベヤーと；前記成形室と連通し、前記成形室の内部で形成される衝突破片および粉塵を吸入して集塵させる集塵機と；を含んでなるショット成形装置において、前記ショット成形装置は、前記貯留タンクの他側に設けられて加工済みの切断片が移送される供給路と、上部が供給路と連通し、切断片が落下する円筒状の胴体と、前記胴体の深さ方向に沿って一定の間隔で設けられる複数の挿入空間と、前記挿入空間それぞれに着脱可能に挿入され、切断片を直径別に分類可能とする分類部と、前記挿入空間の間に設けられ、分類された切断片が排出される排出口と、前記胴体の一側に設置され、分類部に振動を与える振動提供部とから構成されるバイブレーターを含んでなることを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記投射面は、クロム鋼材質で形成され、前記成形室の内部一側面の深さ方向に沿って離隔配置される複数の単位体からなり、前記単位体それぞれの間の空間には集積防止板が設置されることを特徴とする。
【００１６】
前記集塵機は、下部が逆円錐状に形成される円筒状のサイクロン部、前記サイクロン部の外周面の上側と成形室とを連通させる流入管、前記サイクロン部の底面と連通し、サイクロン部の内周面に沿って回転下降する衝突破片を貯蔵する貯蔵筒、および前記サイクロン部の上面と連通し、前記サイクロン部の内部から上昇する粉塵が排出される吐出管を含んでなることを特徴とする。
【００１７】
前記分類部それぞれは、前記挿入空間それぞれに着脱可能に挿入される第１フレームケースと、前記第１フレームケースの内部に設置される第１濾過網とを含んでなることを特徴とする。
【００１８】
前記振動提供部は、前記胴体の下部に設置されて前記胴体に上下振動を提供する振動モーター、および前記胴体の底面に設置される複数のスプリングを含んでなることを特徴とする。
【００１９】
前記分類部それぞれは、前記挿入空間それぞれに着脱可能に挿入される第２フレームケースと、前記第２フレームケースの内部に設置される第２濾過網と、前記第２フレームケースの両側を貫通して第２濾過網に連結される回転軸と、前記第２フレームケースの上下部それぞれに前記第２フレームケースの中心に向かって傾くように設けられるフィンストッパーとを含んでなることを特徴とする。
【００２０】
前記振動提供部は、一側の回転軸それぞれに連結されて前記第２濾過網を正逆回転させることで回転振動を提供する駆動モーターと、前記駆動モーターそれぞれを支持する据置台とを含んでなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
上述した本発明によれば、次の効果を期待することができる。
【００２２】
１）成形過程における装置内部へのショット集積を防止することができることにより、メンテナンスが簡便であるうえ、その費用が節減できるという利点がある。
【００２３】
２）分類過程におけるショットの損失を防止し且つ分類性能を向上させることができることにより、生産効率を増加させることができるという利点がある。
３）粉塵発生の抑制力が強力なサイクロンタイプで集塵することにより、作業環境の改善による効率を向上させることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るショット成形装置を示す図である。
【図２】図１に示した投射面を示す図である。
【図３】本発明に係るバイブレーターの第１実施例を示す図である。
【図４】図３に示した分類部を示す図である。
【図５】本発明に係るバイブレーターの第２実施例を示す図である。
【図６】図５に示した分類部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【００２６】
本発明は、鋼線を微細に切断して形成される切断片を高精度の球状にラウンド加工して、ピーニング(peening)またはブラスト(blasting)工程に投射材として使用されるショット(shot)（鋼球）に成形するためのもので、本発明のショット成形装置を示した図１および本発明に係るバイブレーターの第１実施例を示した図３に示すように、貯留タンク２００、成形室１００、コンベヤー３００、集塵機４００、および切断片の成形完了後に切断片の直径別に分類するバイブレーター５００を含んでなる。
【００２７】
前記貯留タンク２００は、ホッパー状をし、鋼線を微細に切断して形成される切断片を収容し、下部一側に設けられた移送路２１０を介して切断片を前記成形室１００に落下させる。
【００２８】
前記成形室１００は、貯留タンク２００の下部に設置されて上部一側が移送路２１０に連通するもので、内部には投射面１１０とインペラー１２０が設置され、移送路２１０を介して落下する切断片をラウンド加工する。
【００２９】
すなわち、前記貯留タンク２００は、前記インペラー１２０の設置された前記成形室１００の上側に切断片が集積されるように設置された空間部であり、前記貯留タンク２００の下部には、内部に貯蔵された切断片が自由落下するように誘導する移送路２１０が設けられる。このような切断片は、前記貯留タンク２００の移送路２１０に連結された前記インペラー１２０のホッパーを介して前記成形室１００の内側の前記インペラー１２０へ移送され、前記インペラー１２０の回動によって連続的に前記投射面１１０に投射されてラウンド加工される。
【００３０】
詳しくは、前記成形室１００は、切断片の連続的な投射が行われる箱型空間であって、一側面全体にはクロム鋼を素材とした投射面１１０が設置され、その反対側には前記投射面１００へ空気流れを強く誘導するインペラー１２０が設置される。
【００３１】
図１に示した投射面を示す図２のように、前記投射面１１０は、クロム鋼(chrome steel)材質から形成され、前記成形室１００の内部一側面の深さ方向に沿って離隔配置される複数の単位体１１１から構成されるが、前記単位体１１１それぞれの間の空間には集積防止板１１２が設置されることにより、従来の単位体１１１の間に切断片が集積される現象を防止することができる。
【００３２】
前記インペラー１２０は、プロペラのような形状の大きくて広い羽根が回転することにより揚力を発生させるもので、３６０ｍｍ〜５５０ｍｍの直径を有し、前記羽根の長さをインペラーの直径より相対的にさらに長くして切断片の投射効率を増加させることが好ましい。
【００３３】
このような前記投射面１１０と前記インペラー１２０との間には速度エネルギーの供給に適した離隔空間が設けられ、前記インペラー１２０へ移送された切断片が前記インペラー１２０の回動によって前記インペラー１２０を経て前記投射面１１０に連続的に投射される。前記投射面１１０に衝突した切断片は、自重と投射速度によって発生した運動エネルギーだけの衝撃を受けることになり、前記投射面１１０との衝突部が破損してつぶれたり剥がれたりする。切断片と前記投射面１１０との衝突において、衝突部が前記カットワイヤーの角部分である場合には、他の部位が衝突するときより衝撃力の作用する時間が短く、衝撃面積が狭いため一層大きい衝撃力を受けてさらに大きく変形し、このような過程が繰り返し行われることにより、全体的に球状となる。
【００３４】
次に、前記コンベヤー３００は、一側が前記成形室１００の下部に設置され且つ他側が前記貯留タンク２００の上部と連通し、投射面１１０に衝突して下降する切断片（以下、「投射片」という）を貯留タンク２００へ連続運搬する。
【００３５】
このように前記コンベヤー３００によって運搬される投射片は、前記投射面１１０に投射される過程を連続的かつ反復的に経ることにより、反復回数が増加するにつれて漸次真球状に近く成形され、疲労強度が高まるにつれて衝撃による陥没部の大きさが小さくなり、投射片の表面全体が均等な衝撃力を受けて精度が高くなる。
【００３６】
次に、前記集塵機４００は、成形室１００と連通し、前記成形室１００の内部で形成される衝突破片および粉塵を吸入して集塵させる。前記投射面１１０に衝突した切断片が衝撃力によって破損して成形される過程で、微細な破片が剥離して持続的に粉塵が発生する。前記粉塵は、成形装置の外部へ抜き出して大気中に露出すると大気汚染を誘発し、成形装置の内部でも装置の隙間に集積されて機械作動に異常をもたらしたり、切断片の衝突部および陥没部などに入り込んで成形作業の精度を低めたりする。よって、前述したような投射工程が行われると同時に、前記成形室１００内に浮遊する粉塵を吸出するための集塵機４００が成形室１００の過負荷にも粉塵発生の抑止力をさらに効果的に発揮するためにサイクロン方式で集塵機が設置される。
【００３７】
このような前記集塵機４００は、サイクロン部４１０、流入管４２０、貯蔵筒４３０および吐出管４４０を含んでなる。前記サイクロン部４１０は、下部が逆円錐状に形成される円筒状構造を有し、内部の上側に流入する粉塵を、サイクロン気流を形成して衝突破片のように一定の質量以上の粉塵は下降させ、一定の質量以下の粉塵は上方に吐き出させる。
【００３８】
前記流入管４２０は、前記サイクロン部４１０の外周面の上側と成形室１００とを連通させて前記成形室１００の粉塵および衝突破片をサイクロン部４１０に吸入可能とする。
【００３９】
前記貯蔵筒４３０は、サイクロン部４１０の底面と連通してサイクロン部４１０の内周面に沿って回転下降する衝突破片を貯蔵し、前記吐出管４４０は、サイクロン部４１０の上面と連通し、サイクロン部４１０の内部で上昇する粉塵を排出させる。
【００４０】
次に、前記バイブレーター５００は、衝突によってラウンド加工済みの投射片（以下、「ショット」という）を直径別に分類するためのもので、供給路５１０、胴体５２０、挿入空間５３０、分類部５４０、排出口５５０および振動提供部５６０を含んでなる。
【００４１】
前記供給路５１０は、貯留タンク２００の他側に設けられ、貯留タンク２００に移送されたショットを胴体５２０へ移送する。
【００４２】
前記胴体５２０は、円筒状をし、上部が前記供給路５１０と連通してショット落下空間を提供する。
【００４３】
前記挿入空間５３０は、胴体５２０の深さ方向に沿って一定の間隔を持つように、多段に複数設けられる。前記分類部５４０は、挿入空間５３０それぞれに着脱可能に挿入され、落下する切断片を直径別に分類することを可能とする。
【００４４】
前記排出口５５０は、胴体５２０の挿入空間５３０同士の間に設置され、分類された切断片を胴体５２０の外部へ排出させる。このような前記排出口５５０は、順次胴体５２０の外周に沿って胴体５２０の深さ方向に設けられ、相互干渉を防止させることが好ましい。
【００４５】
前記振動提供部５６０は、胴体５２０の一側に設置され、分類部５４０に振動を与えて分類部５４０がショットを直径別に分類し得るようにする。
【００４６】
まとめると、上述したバイブレーター５００は、各挿入空間５３０の内部に挿入された分類部５４０が胴体５２０の深さ方向に行くほど直径の小さいショットを分類することができるようにすることで、ショットの損亡失を防止して生産効率を増加させることができる。
【００４７】
次に、前述した基本的な構造を持つ本発明に係るバイブレーター５００の第１実施例を詳細に説明する。
【００４８】
図３の分類部５４０を示した図４に示すように、前記分類部５４０それぞれは、挿入空間５３０それぞれに着脱可能に挿入される第１フレームケース５４１と、前記第１フレームケース５４１の内部に設置される第１濾過網５４２とを含んでなる。
【００４９】
これと共に、図３に示すように、前記振動提供部５６０は、前記胴体５２０の下部に設置され、前記胴体５２０に上下振動を提供する振動モーター（図示せず）と、前記胴体５２０の底面に設置される複数のスプリング５６１とを含んでなる。これにより、前記振動モーターが胴体５２０に上下振動を提供し、複数のスプリング５６１によって振幅を大きく向上させて効率よく前記分類部５４０に上下振動を提供することができる。
【００５０】
以下では、前述した図面、本発明に係るバイブレーター５００の第２実施例を示した図５、および図５の分類部５４０を示した図６を参照して、本発明に係るバイブレーター５００の第２実施例を詳細に説明する。
【００５１】
前記分類部５４０それぞれは、第２フレームケース５４１ａ、第２濾過網５４２ａ、回転軸５４３ａ、およびフィンストッパー５４４ａを含んでなる。
【００５２】
まず、前記第２フレームケース５４１ａは前記挿入空間５３０それぞれに着脱可能に挿入され、前記第２濾過網５４２ａは前記第２フレームケース５４１ａの内部に設置される。
【００５３】
前記回転軸５４３ａは、第２フレームケース５４１ａの両側を貫通して第２濾過網５４２ａに連結されるもので、第２濾過網５４２ａを第２フレームケース５４１ａの内部で回転可能とする。
【００５４】
前記フィンストッパー５４４ａは、弾性を有する材質で出来ており、前記第２フレームケース５４１ａの上下部それぞれに設けられるが、第２フレームケース５４１ａの中心に向かって傾くように設けられ、前記第２濾過網５４２ａが回転軸５４３ａを中心に回転するときに回転角度を制限し、第２フレームケース５４１ａと第２濾過網５４２ａとの間へのショット流出を防止することができる。
【００５５】
前記振動提供部５６０は、駆動モーター５６１と据置台５６２を含んでなり、前記分類部５４０に回転振動を提供する。
【００５６】
前記駆動モーターは、一側の回転軸５４３ａそれぞれに連結されて前記第２濾過網５４２ａを微細に正逆往復回転させることにより、前記分類部５４０に微細な回転振動を提供する。前記据置台５６２ａは、駆動モーター５６１ａを安定的に支持することで、駆動モーター５６１ａの駆動の際に振動によって動くのを防止する。
【００５７】
上述したように、本発明の基本的な技術的思想は、ショットの成形過程および分類過程におけるショットの損失を防止し、粉塵発生の抑制力が強力なサイクロンタイプで集塵することが可能なショット成形装置を提供することにあることが分かる。
【００５８】
このような本発明の技術的思想の範疇内で、当業界における通常の知識を有する者によって様々な変形が可能であるのは当たり前である。よって、本発明の範疇は様々な変形例を含むように作成された特許請求の範囲内で解釈されるべきであろう。
【符号の説明】
【００５９】
１００    成形室
１１０    投射面
１２０    インペラー
２００    貯留タンク
２１０    移送路
３００    コンベヤー
４００    集塵機
４１０    サイクロン部
４２０    流入管
４３０    貯蔵筒
４４０    吐出管
５００    バイブレーター
５１０    供給路
５２０    胴体
５３０    挿入空間
５４０    分類部
５５０    排出口
５６０    振動提供部
【要約】      （修正有）【課題】ショットの成形過程および分類過程におけるショットの損失を防止し、粉塵発生の抑制力が強力なサイクロンタイプで集塵することが可能なショット成形装置を提供する。【解決手段】ショット成形装置は、貯留タンク２００の他側に設けられて加工済みの切断片が移送される供給路５１０と、上部が供給路と連通し、切断片が落下する円筒状の胴体と、前記胴体の深さ方向に沿って一定の間隔で設けられる複数の挿入空間と、前記挿入空間それぞれに着脱可能に挿入され、切断片を直径別に分類可能とする分類部と、前記挿入空間の間に設けられ、分類された切断片が排出される排出口と、前記胴体の一側に設置され、分類部に振動を与える振動提供部とから構成されるバイブレーターを含んでなることを特徴とする。【選択図】図１【図１】
0005820524.tif 000002
【図２】
0005820524.tif 000003
【図３】
0005820524.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005820524.tif 000007