(57)【要約】【課題】溝部を有する鋳造品などの被処理製品の溝内部に形成されたバリなどの異物をショットブラスト処理により効率的に除去し、製品の品質を向上する被処理製品のショットブラスト方法を提供する。【解決手段】溝部を有する被処理製品のショットブラスト方法であって、被処理製品の外側に形成された大きなバリを除去するため、被処理製品を回転させ投射材を被処理製品に投射する外部バリ除去工程と、被処理製品の溝部の内部に形成された異物を除去するため、圧縮エアで被処理製品の溝部の内部へブローしながら投射材を被処理製品に投射する内部バリ除去工程とを含んでいる。【選択図】図１
2008200762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝部を有する被処理製品のショットブラスト方法であって、
被処理製品の外側に形成された大きなバリを除去するため、被処理製品を回転させ投射材を被処理製品に投射する外部バリ除去工程と、
被処理製品の溝部の内部に形成された異物を除去するため、圧縮エアで被処理製品の溝部の内部へブローしながら投射材を被処理製品に投射する内部バリ除去工程
とを含むショットブラスト方法。
【請求項２】
前記内部バリ除去工程が、圧縮エアと投射材を同時に噴射させるエアノズルを用いることを特徴とする請求項1記載のショットブラスト方法。
【請求項３】
前記内部バリ除去工程において、投射材が溝部へ向く位置で被処理製品が停止することを特徴とする請求項1または２記載のショットブラスト方法。
【請求項４】
溝部を有する被処理製品のショットブラスト装置であって、
投射材を被処理製品に投射する投射室本体と、
投射室本体の内部に配置されライナーによって３つに区切られた脱着ゾーン、外部バリ除去ゾーンおよび内部バリ除去ゾーンの処理ブースを具備したブースと、
ブースの各処理ブースに配置され被処理製品を保持し被処理製品を中心に回転する機構を持つ回転ケージと、
投射室本体の外側に配置され外部バリ除去ゾーンに位置する処理ブースに設置された被処理製品へ投射材を投射する遠心投射装置と、
内部バリ除去ゾーンに位置する処理ブースに位置する被処理製品へ圧縮エアを用いて投射材を噴射するエアノズルと、
圧縮エア供給装置にエア配管によって接続され投射材を加圧しながら貯蔵する加圧タンクと、
加圧タンクに貯蔵された投射材と圧縮エアを混合するミキシングバルブと、
加圧タンクとミキシングバルブを接続する配管に設置された噴射量調整バルブと、
ミキシングバルブとエアノズルを接続する輸送ホースと、
遠心投射装置および加圧タンクに供給する投射材を貯蔵する貯蔵ホッパーと、
遠心投射装置および加圧タンクと貯蔵ホッパーを接続する接続管と、
各接続管に配置され貯蔵ホッパーから遠心投射装置および加圧タンクへ供給される投射材の量を調整する投射量調整ゲートと、
投射されて投射室本体の下部に溜まった投射材を再び貯蔵ホッパーへ輸送する投射材循環装置
とを備えてなるショットブラスト装置。
【請求項５】
前記ブースにおいて、各処理ブースが放射線上に３つに区切られ、放射線の交点を中心軸に回転する回転ブースであることを特徴とする請求項４記載のショットブラスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溝部を有する被処理製品のショットブラスト方法および装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、溝部を有する被処理製品、たとえば鋳造後の鋳造品の溝内部に形成されたバリなどの異物をショットブラスト処理により効率的に除去し、製品の品質を向上する被処理製品のショットブラスト方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被処理製品としての圧縮コイルばねに投射材を投射して、被処理製品に付着した異物を除去するためや、圧縮残留応力を付与するためにショット処理がされている（特許文献１参照)。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２５１３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、溝部を有する鋳造品の金属製品に対してショットブラスト処理を行う場合、溝部のように開口部が狭く、かつ深さが深い部位については、投射材が溝部に溜まりやすい。このため、溜まった投射材が処理の妨げになり投射された投射材が奥まで入ることが困難となり、バリなどの異物を効率よく除去することができなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、溝部を有する鋳造品などの被処理製品の溝内部に形成されたバリなどの異物をショットブラスト処理により効率的に除去し、製品の品質を向上する被処理製品のショットブラスト方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のショットブラスト方法は、溝部を有する被処理製品のショットブラスト方法であって、被処理製品の外側に形成された大きなバリを除去するため、被処理製品を回転させ投射材を被処理製品に投射する外部バリ除去工程と、被処理製品の溝部の内部に形成された異物を除去するため、圧縮エアで被処理製品の溝部の内部へブローしながら投射材を被処理製品に投射する内部バリ除去工程とを含むことを特徴としている。
また、内部バリ除去工程が、圧縮エアと投射材を同時に噴射させるエアノズルを用いるのが好ましい。
また、内部バリ除去工程において、投射材が溝部へ向く位置で被処理製品が停止するのが好ましい。
【０００７】
また、本発明のショットブラスト装置は、溝部を有する被処理製品のショットブラスト装置であって、投射材を被処理製品に投射する投射室本体と、投射室本体の内部に配置されライナーによって放射線上に３つに区切られた脱着ゾーン、外部バリ除去ゾーンおよび内部バリ除去ゾーンの処理ブースを具備し放射線の交点を中心軸に回転する回転ブースと、回転ブースの各処理ブースに配置され被処理製品を保持し被処理製品を中心に回転する機構を持つ回転ケージと、投射室本体の外側に配置され外部バリ除去ゾーンに位置する処理ブースに設置された被処理製品へ投射材を投射する遠心投射装置と、内部バリ除去ゾーンに位置する処理ブースに位置する被処理製品へ圧縮エアを用いて投射材を噴射するエアノズルと、圧縮エア供給装置にエア配管によって接続され投射材を加圧しながら貯蔵する加圧タンクと、加圧タンクに貯蔵された投射材と圧縮エアを混合するミキシングバルブと、加圧タンクとミキシングバルブを接続する配管に設置された噴射量調整バルブと、ミキシングバルブとエアノズルを接続する輸送ホースと、遠心投射装置および加圧タンクに供給する投射材を貯蔵する貯蔵ホッパーと、遠心投射装置および加圧タンクと貯蔵ホッパーを接続する接続管と、各接続管に配置され貯蔵ホッパーから遠心投射装置および加圧タンクへ供給される投射材の量を調整する投射量調整ゲートと、投射されて投射室本体の下部に溜まった投射材を再び貯蔵ホッパーへ輸送する投射材循環装置とを備えてなるからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、投射材を遠心投射装置によって被処理製品に投射することによって被処理製品の外側に形成された大きなバリを除去できるとともに、圧縮エアで被処理製品の溝部の内部へブローすることによって溝部の内部に溜まった投射材を排出しながら処理することにより、溜まった投射材によって妨げられることなく被処理製品の溝部の内部に形成された小さなバリなどの異物を除去することができる。
【０００９】
また、内部バリ除去工程において、エアノズルの噴射を利用し圧縮エアとともに投射材を同時に噴射させることにより、装置の構成を簡略化することができる。
また、内部バリ除去工程では、圧縮エアのブローにより投射材が溝部に溜まる量が少ないため、被処理製品の溝部に集中して投射される位置に被処理製品の回転を停止させ処理させると処理時間の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面に基づいて本発明の溝部を有する被処理製品のショットブラスト装置を説明する。本発明は、被処理製品、たとえば鋳造品や、機械加工された製品の溝部に形成されたバリを除去するために適用することができ、本実施の形態にかかわるショット処理装置は、図１および２に示されるように、投射材Ｓを被処理製品１に投射する投射室本体２と、投射室本体２の内部（投射室）に配置されライナーによってブースとして、３方向である放射線上に３つに区切られ３つの処理ブース４を具備し放射線の交点を中心軸Ｃに回転する回転ブース５と、回転ブース５の各処理ブース４に配置され被処理製品１を保持し被処理製品１を中心に回転する機構を持つ回転ケージ６と、投射室本体２の外側に配置され外部バリ除去ゾーン２１に位置する処理ブース４に設置された被処理製品１へ投射材Ｓを投射する遠心投射装置７と、内部バリ除去ゾーン２２に位置する処理ブース４に位置する被処理製品１へ圧縮エアを用いて投射材Ｓを噴射するエアノズル８と、圧縮エア供給装置Ｐにエア配管Ｐ１によって接続され投射材Ｓを加圧しながら貯蔵する加圧タンク９と、加圧タンク９に貯蔵された投射材Ｓと圧縮エアを混合するミキシングバルブ１０と、加圧タンク９とミキシングバルブ１０を接続する配管に設置された噴射量調整バルブ１１と、ミキシングバルブ１０とエアノズル８を接続する輸送ホース１２と、遠心投射装置７および加圧タンク９に供給する投射材Ｓを貯蔵する貯蔵ホッパー１３と、遠心投射装置７および加圧タンク９と貯蔵ホッパー１３を接続する接続管１４と、各接続管１４に配置され貯蔵ホッパー１３から遠心投射装置７および加圧タンク９へ供給される投射材Ｓの量を調整する投射量調整ゲート１５と、投射されて投射室下部に溜まった投射材Ｓを再び貯蔵ホッパー１３へ輸送する投射材循環装置１６が設置されている。
【００１１】
図１において、投射材循環装置１６は、投射本体２の下部に設置されたスクリューコンベア１７と、スクリューコンベア１７の片側に設置されたバケットエレベータ１８と、バケットエレベータ上部の投射材投げ出し部１９に設置されたロータリースクリーン２０とを具備している。
【００１２】
被処理製品１は、脱着ゾーン２３において作業者Ｍまたはロボットにより回転ケージ6に設置される。回転ブース５が１／３回転し、被処理製品１は外部バリ除去ゾーン２１へ移り、回転ケージ6により回転されながら遠心投射装置７によって投射される（外部バリ除去工程）。投射された後、回転ブース５が再び１／３回転し、被処理製品１は内部バリ除去ゾーン２２へ移り、回転ケージ6によって被処理製品１の溝部が投射方向に向くよう回転されたのち停止、固定されエアノズル8によって噴射される圧縮エアと投射材Ｓによって処理される（内部バリ除去工程）。ここで、外部バリ除去工程によって溝部には投射材Ｓが溜まっているため、投射材Ｓを噴射する前に圧縮エアのみを噴射し溝部に溜まった投射材Ｓを除去するのが望ましい。投射された後、回転ブース５が再び１／３回転し、被処理製品１は脱着ゾーン２３へ戻される。
投射材Ｓは、遠心投射装置７およびエアノズル８から投射され、投射室本体２の下部に集められたのち、該投射室本体２と接続されたスクリューコンベア１７によりバケットエレベータ１８に輸送される。ついで、バケットエレベータ１８によって上部まで輸送された投射材は、投射材投げ出し部１９を通りロータリースクリーン２０に送られスクリーンを抜けた正常投射材は貯蔵ホッパー１３に貯蔵される。ここで、スクリーンから抜けない大きな物、すなわちバリなどの異物は機外へ排出される。貯蔵ホッパー１３に貯蔵された投射材Ｓは投射量調整ゲート１５にて投射量を調節されたのち、再び接続管１４を通り、遠心投射装置７および加圧タンク９に送られる。遠心投射装置７に送られた投射材Ｓはそこで再び投射される。一方加圧タンク９に送られた投射材Ｓは、加圧タンク９内で圧縮エアと共に貯蔵され噴射量調整バルブ１１によって噴射量が調節されミキシングバルブ１０へ供給される。ミキシングバルブ１０で噴射エアと混合された後、輸送ホース１２を通りエアノズル８から投射される。
【００１３】
なお、本実施の形態ではブースとして、各処理ブースが放射線上に３つに区切られ、放射線の交点を中心軸に回転する回転ブースにされているが、本発明においては、３つに区切られた処理ブースを具備していれば、これに限定されるものではなく、処理ブースを並列配置や縦配置など適宜選定することができる。
また、本実施の形態では、遠心投射装置７が２台使用されているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、台数は適宜選定することができる。また、本実施の形態では、圧縮エアと投射材を同時に噴射させるエアノズルを用いているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、圧縮エアと投射材をそれぞれ別個に噴射させる機構、たとえば遠心投射装置と、圧縮エアを噴射させるエアブローノズルとからなる機構を用いることができる。また、本実施の形態では、投射材が溝部へ向く位置で被処理製品が停止するようにしているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、たとえば溝が縦横に配置されている被処理製品に対しては、被処理製品を回転しながら投射することができる。
さらに、本実施の形態の溝部を有する被処理製品のショットブラスト装置において、投射材循環装置１６は投射室本体２の下部に溜まった投射材Ｓを貯蔵ホッパー１３へ輸送できれば、バケットエレベータ１８を用いたものに限定されるものではなく、たとえばベルトコンベアーや、スクリューコンベア、空気輸送パイプなどを適宜用いた投射材循環装置とすることができる。
また、投射材循環装置１６には投射材に混入したバリなどの異物を除去するために投射材分別装置が設置されているのが好ましい。この投射材分別装置としては、バリと投射材が分別できるものであれば、本発明において、とくに限定されるものではないが、たとえば風撰式セパレータや、振動フルイ、ロータリースクリーンなどを適宜用いることができる。
また、本発明が適用される溝部を有する被処理製品は、溝部の開口部が大きい金属部品はもちろん、開口部の最小間口が狭く、深さが深い形状、具体的には、深さ／最小開口長さが５〜２０である溝、細穴などを有する金属部品などとすることができる。また、除去対象はバリに限定されるものでなく、砂、スケールなど被処理製品にとって不必要な異物の除去を目的としていればいずれでも良い。
【００１４】
つぎに、本発明の実施例を説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。本実施例では、被処理製品としてのアルミダイカスト品（アルミニウムを主成分とする鋳物）の鋳造時に発生する鋳バリを除去するために前記実施の形態のショットブラスト装置を使用する。ここで、アルミダイカスト品の大きさは縦寸法が３００ｍｍ、横寸法が２００ｍｍおよび厚さが５０ｍｍである。また、アルミダイカスト品に形成される溝部の形状は、開口部が４ｍｍであり、深さは４０ｍｍである。回転ケージによりアルミダイカスト品の回転数は３０ｒｐｍ（外部バリ除去工程）とした。投射材は平均粒径が１．０ｍｍ、平均硬度がＨＶ１００の亜鉛製の投射材を使用した。投射量は、外部バリ除去工程に用いられる投射装置である遠心投射装置（２台使用）は各１３０ｋｇ／ｍｉｎ、内部バリ除去工程に用いられる投射装置であるエアノズルは１０ｋｇ／ｍｉｎとした。ここで、圧縮エアの設定圧力は０．３ＭＰａであり、投射時間は各工程３０ｓに設定した。
図３に未処理のアルミダイカスト品の溝内部（深さ４０ｍｍ）の状態（未処理製品）を示す。図４に外部バリ除去工程のみを施したアルミダイカスト品の溝内部（深さ４０ｍｍ）の状態（一部処理製品）を示す。図５に外部バリ除去工程および内部バリ除去工程の処理を施したアルミダイカスト品の溝内部（深さ４０ｍｍ）の状態（実施例）を示す。
本実施例の結果から明らかなように、外部バリ除去工程のみを施した一部処理製品（図４）は未処理製品（図３）とあまり変化がなく充分処理されていないのに対して、外部バリ除去工程および内部バリ除去工程の処理を施した実施例（図５）は投射材による打痕が充分に付着されており効率よく内部処理がされていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわるショットブラスト装置の正面図である。
【図２】本発明の一実施の形態にかかわるショットブラスト装置のＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】未処理のアルミダイカスト品の溝内部の状態を示す図である。
【図４】外部バリ除去工程のみを施したアルミダイカスト品の溝内部の状態を示す図である。
【図５】外部バリ除去工程および内部バリ除去工程の処理を施したアルミダイカスト品の溝内部の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１    被処理製品
２    投射室本体
４    処理ブース
５    回転ブース
６    回転ケージ
７    遠心式投射装置
８    エアノズル
９    加圧タンク
１０  ミキシングバルブ
１１  噴射量調整バルブ
１２  輸送ホース
１３  貯蔵ホッパー
１４  接続管
１５  投射量調整ゲート
１６  投射材循環装置
１７  スクリューコンベア
１８  バケットエレベータ
１９  投射材投げ出し部
２０  ロータリースクリーン
２１  外部バリ除去ゾーン
２２  内部バリ除去ゾーン
２３  脱着ゾーン
Ｐ    圧縮エア供給装置
Ｓ    投射材
【図１】
2008200762.tif 000003
【図２】
2008200762.tif 000004
【図３】
2008200762.tif 000005
【図４】
2008200762.tif 000006
【図５】
2008200762.tif 000007