(57)【要約】【課題】  各ワーク毎にワークの形状、砂付き状態等を考慮して各部位に対するショットの投射量を予めインプットし、必要個所のみに必要量のショット処理を可能とすること。【解決手段】  ワークＷを吊り下げるハンガー６と、ハンガーに吊り下げられたワークの各部位に対してそれぞれショット部材のショットを行う複数の投射機２と、複数の投射機にそれぞれショット部材を供給する各供給管２２の途中に設けられ、ショット部材の投射量を調整する複数の流量調整手段である流量調整ゲート２３及び電動シリンダ２４と、ハンガーに連結された回転軸５と、回転軸を回転駆動するハンガー用駆動モータ１２を有する回転駆動機構８と、ハンガー６の回転角度を検知する回転検知センサ１４と、各ハンガー用駆動モータを回転駆動制御し、回転検知センサの回転位置信号に基づいて各流量調整手段による投射量を制御する制御盤３１とを備えて構成されている。【選択図】        図１
2005066729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを吊り下げるハンガーと、
ハンガーに吊り下げられたワークの各部位に対してそれぞれショット部材のショットを行う複数の投射機と、
複数の投射機にそれぞれショット部材を供給する各供給管の途中に設けられ、ショット部材の投射量を調整する複数の流量調整手段と、
ハンガーに連結された回転軸と、
回転軸を回転駆動するハンガー用駆動モータを有する回転駆動機構と、
ハンガーの回転角度を検知する回転検知手段と、
各ハンガー用駆動モータを回転駆動制御し、回転検知手段の回転位置信号に基づいて各流量調整手段による投射量を制御する制御手段と、  
を備えたことを特徴とする回転式自動ショットブラスト装置。
【請求項２】
天井にワークが吊り下げられるハンガーを回転自在に備えたキャビネットと、
キャビネットの天井の片側と一側面に装着されたショット部材のショットを行う複数の投射機と、
複数の投射機にそれぞれショット部材を供給する各供給管の途中に設けられ、ショット部材の投射量を調整する複数の流量調整ゲートと、
各流量調整ゲートを駆動制御する電動シリンダと、
ハンガーに連結され、キャビネット外に配置された回転軸と、
回転軸を回転駆動するハンガー用駆動モータを有する回転駆動機構と、
ハンガーの回転角度を検知する回転検知手段と、
各ハンガー用駆動モータを回転駆動制御し、回転検知手段の回転位置信号に基づいて各電動シリンダを駆動して各流量調整ゲートの開閉度を制御する制御手段と、  
を備えたことを特徴とする回転式自動ショットブラスト装置。
【請求項３】
ワークを搭載して水平回転させる回転テーブルと、
回転テーブルを水平回転させるテーブル用駆動モータを有する回転駆動機構と、
回転テーブルに搭載されたワークの各部位に対してそれぞれショット部材のショットを行う複数の投射機と、
複数の投射機にそれぞれショット部材を供給する各供給管の途中に設けられ、ショット部材の投射量を調整する複数の流量調整手段と、
回転テーブルの回転角度を検知する回転検知手段と、
各テーブル用駆動モータを回転駆動制御し、回転検知手段の回転位置信号に基づいて各流量調整手段による投射量を制御する制御手段と、  
を備えたことを特徴とする回転式自動ショットブラスト装置。
【請求項４】
ワークを搭載して水平回転させる回転テーブルと、
回転テーブルを水平回転させるテーブル用駆動モータを有する回転駆動機構と。
回転テーブルと回転駆動機構とを備えた走行用台車と、
回転テーブルが配設されたキャビネットと、
キャビネットの天井の片側と一側面に装着されたショット部材のショットを行う複数の投射機と、
複数の投射機にそれぞれショット部材を供給する各供給管の途中に設けられ、ショット部材の投射量を調整する複数の流量調整ゲートと、
各流量調整ゲートを駆動制御する電動シリンダと、
回転テーブルの回転角度を検知する回転検知手段と、
テーブル用駆動モータを回転駆動制御し、回転検知手段の回転位置信号に基づいて各電動シリンダを駆動して各流量調整ゲートの開閉度を制御する制御手段と、  
を備えたことを特徴とする回転式自動ショットブラスト装置。
【請求項５】
前記制御手段はワークについて予めシミュレートに基づいてワークの回転角度に応じて設定された投射機毎の最適投射量とワークの回転速度を格納したメモリを有することを特徴とする請求項１〜４何れかに記載の回転式自動ショットブラスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鋳物の砂落とし等に使用するショットブラストマシンを、例えば鋳物ワークの種類と部位に応じてショットする投射量、ワーク回転速度等を制御するようにした回転式自動ショットブラスト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のハンガー式ショットブラスト装置は、ハンガーが回転支持機構および固定機構によってブラスト処理位置に固定された後、従動機構と駆動機構とにより水平回転され、この回転中に、ハンガーの回転即ち処理品の回転状態が角検知手段により検知されて、ショットが投射されると肉厚の薄い部分に対して当たるときは指令手段からの指令によりショット投射機構によるショットの投射が一時中断されるようにし、肉厚の薄い部分が歪や破損を起こしたりすることなくブラスト処理をするようにしたものである（例えば特許文献１参照。）。
また、従来の大型異形管用ショットブラスト装置では、異形管を搭載して水平回転させる回転テーブルと、この回転テーブルを水平回転させる回転機構と、回転テーブルの回転角度を検知する検知機構と、この検知機構の管理の下に回転機構を作動させるコントローラとを具備したから、大型異形管の外面および内面に対してそれぞれ必要な時間ショットの投射を行うことが可能なため、異形管を研掃むらなく的確にブラスト処理することができるものである（例えば特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７６１５８号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開平９−４７９６６号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のハンガー式ショットブラスト装置では、ショットが投射されるワークの肉厚の薄い部分に対してはショット投射機構によるショットの投射が一時中断されるようにし、肉厚の薄い部分が歪や破損を起こしたりすることなくブラスト処理をするようにしているが、ワークの肉厚の厚い部分で砂がついていない部位、ショット処理が軽度でも支障ない部位も他と同一条件でショットしており、ショット材の消耗、機械の摩耗、省電力等の観点から好ましくないという問題点があった。
また、従来の大型異形管用ショットブラスト装置でも、水平回転する回転テーブルに搭載された大型異形管の外面および内面に対してそれぞれ必要な時間ショットの投射を行うようにしているが、ワークである大型異形管の形状や部分により砂がついていない部位、ショット処理が軽度でも支障ない部位も他と同一条件でショットしており、ショット材の消耗、機械の摩耗、省電力等の観点から好ましくないという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、各ワーク毎に、ワークの形状、砂付き状態等を考慮して各部位に対するショットの投射量を予めインプットし、必要個所のみに必要量のショット処理を可能とする回転式自動ショットブラスト装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る回転式自動ショットブラスト装置は、ワークを吊り下げるハンガーと、ハンガーに吊り下げられたワークの各部位に対してそれぞれショット部材のショットを行う複数の投射機と、複数の投射機にそれぞれショット部材を供給する各供給管の途中に設けられ、ショット部材の投射量を調整する複数の流量調整手段と、ハンガーに連結された回転軸と、回転軸を回転駆動するハンガー用駆動モータを有する回転駆動機構と、ハンガーの回転角度を検知する回転検知手段と、各ハンガー用駆動モータを回転駆動制御し、回転検知手段の回転位置信号に基づいて各流量調整手段による投射量を制御する制御手段とを備えて構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
以上のようにこの発明によれば、制御部がハンガー用駆動モータを回転駆動制御してハンガーの回転速度を一定とし、回転検知手段の回転位置信号に基づいて各流量調整手段による投射量を制御し、ワークＷの外面と内面及び側面とで各投射機の投射量を調整することにより、ショットのムダ打ちをなくし、ワークＷの品質が向上すると共に、ショット材消耗の減少、保護板等の摩耗部品の減少、消費電力の低減を図ることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は本発明の実施の形態１の回転式自動ショットブラスト装置の構成を示すブロック図、図２はハンガーに吊り下げられたワークの外面を投射している断面図、図３はハンガーに吊り下げられたワークの内面を投射している正面断面図、図４は各種鋳物ワークの形状を示す構成図、図５は各種鋳物ワークの各部位に対する投射機毎の投射量の設定例を示す表である。
この実施の形態１の回転式自動ショットブラスト装置は、ハンガーに吊り下げられたワークに対してショットを行うハンガー式のものである。
図１において、１はワークＷに対してショットブラストを行うキャビネット、２はキャビネット１の天井の左側と左側面に装着され、球状のショット部材を投射する８個の投射機、３はキャビネット１の天井中央部に設けられた回転軸受け部、４はキャビネット１の天井中央部の上方に設けられ、図１の前後方向に延びる懸垂レール、５は懸垂レール４に前後方向に走行可能に垂下して設けられ、回転自在な回転軸、６は回転軸５の下端に連結され、ワークＷを吊り下げるハンガー、７は回転軸５の中間に設けられた従動輪、８はキャビネット１の天井の上方に配置され、回転軸５を回転駆動する回転駆動機構である。
【０００９】
この回転駆動機構８は駆動輪１０を有する回転駆動軸９と、回転駆動軸９を回転自在に支承する駆動軸支承部１１と、回転駆動軸９を回転駆動するハンガー用駆動モータ１２とで構成されている。そして、懸垂レール４に対して前後方向に走行し、回転軸５がキャビネット１の天井中央部にきたときに回転軸受け部３によって回転可能に位置決めされ、回転軸５に設けられた従動輪７が回転駆動機構８の回転駆動軸９によって回転駆動させられるように構成されている。
１３は回転軸５に取り付けた鉄板、１４は回転軸受け部３で鉄板１３に近接した位置に設けられ、鉄板１３を検知することにより回転軸５の回転位置を検知する回転検知センサである。なお、この回転検知センサ１４は光電式、近接スイッチ式、リミットスイッチ式等適宜に選定しうる。
【００１０】
２０は球状のショット部材を貯留し、各投射機２にショット部材を供給するストレージホッパ、２１はストレージホッパ２０内に設けられ、ショット部材と砂の混合物からショット部材を分級するセパレータである。    
２２はストレージホッパ２０と各ブラスト投射機２とを結ぶ供給管、２３は各供給管２２の途中に設けられ、ショット部材の流量を調整する流量調整ゲート、２４は流量調整ゲート２３を駆動制御する電動シリンダである。
２５はキャビネット１の下部排出ホッパ１ａから排出されたショット部材と砂の混合物を受け取り、搬送する搬送コンベア、２６は搬送コンベア２５を駆動する搬送コンベア駆動用モータ、２７は搬送コンベア２５によっ搬送されたショット部材と砂の混合物を下部受取部２７ａで受け取り、ストレージホッパー２０の高さ位置まで該混合物を昇降運搬するバケットエレベータ、２８はバケットエレベータ２７を駆動するエレベータ駆動用モータ、２９はバケットエレベータ２７の上部排出部２７ｂから排出された該混合物を受け取ってストレージホッパ２０まで運ぶスクリューコンベア、３０はスクリューコンベア２９を駆動するスクリューコンベア駆動用モータである。
【００１１】
３１はハンガー６に吊り下げられているワークＷに対してショットブラストの制御を行う制御盤である。
この制御盤３１は各種モータの制御と電磁弁の開閉制御の指令を出力する主制御部３２と、主制御部３２からの指令に基づいてハンガー用駆動モータ１２の回転速度を制御するモータ速度制御部３３と、主制御部３２からの指令に基づいて各電動シリンダ２４を駆動して流量調整ゲート２３の開閉度、即ち投射機２の投射量を制御するゲート制御部３４と、それぞれの鋳物のワークＷについてワークの回転角度に応じて設定された投射機２毎の投射量とハンガー６の回転速度を格納したメモリ３５とで構成されている。
【００１２】
このメモリ３５には、図１〜３と図４に示す形状が異なる３つの鋳物のワークＷについて各部位におけるそれぞれ表面性状、砂、異物の付着状態等を考慮した投射機毎の投射量をシミュレーションし、ワークの回転角度に応じて設定された投射機２毎の最適投射量が図５に示すようにそれぞれテーブルとして格納されていると共に各ワークＷの外面が投射される回転角度の場合におけるハンガー６の回転速度が１分間当たり０．４回転（０．４ｒｐｍ）とし、ワークの内面が投射される場合には、ハンガー６の回転速度が１分間当たり０．１３回転（０．１３ｒｐｍ）とした設定値が格納されている。
【００１３】
次に、本発明の実施の形態１の回転式自動ショットブラスト装置の動作について説明する。
まず、キャビネット１の外にある懸垂レール４から垂下した回転軸５に連結されたハンガー６にショットブラストしようとする鋳物のワークＷを懸架する。
次に、回転軸５をレール４に対して前後方向に走行させ、回転軸５がキャビネット１の天井中央部にきたときに回転軸受け部３に回転可能に位置決めさせる。このとき、回転軸５に設けられた従動輪７が回転駆動機構８の回転駆動軸９によって回転駆動させられるように設定される。そして、ハンガー６の回転原点とワークＷの原点を同一位置になるようにセットする。
【００１４】
次に、制御盤３１の主制御部３２がメモリ３５に格納された対象とするワークＷについてのワークの回転角度に応じて設定された投射機２毎の投射量とワークの外面及び内面が投射される回転角度の場合のそれぞれのハンガー６の回転速度を読み込む。
そうすると、主制御部３２はモータ速度制御部３３にハンガー用駆動モータ１２を駆動する指令を出力し、その指令を受けたモータ速度制御部３３はハンガー用駆動モータ１２を駆動させる。
そして、主制御部３２は回転検知センサ１４による回転角度位置の信号から、ワークＷの外面が投射される回転角度位置にあるか、ワークＷの内面が投射される回転角度位置にあるかを判断してワークＷの外面が投射される回転角度の場合はハンガー６は１分間当たり０．４回転（０．４ｒｐｍ）の回転速度で回転させ、ワークＷの内面が投射される回転角度の場合はハンガー６は１分間当たり０．１３回転（０．１３ｒｐｍ）の回転速度で回転させる。つまり、内面側は外面側の３倍のショットを打つようにインプットされている。
【００１５】
それと同時に、主制御部３２はゲート制御部３４に流量調整ゲート２３を開閉させる指令を出力し、その指令を受けたゲート制御部３４は電動シリンダ２４を駆動させて流量調整ゲート２３を開閉させる。
かかる流量調整ゲート２３の開閉量、即ち各投射機２の投射量は図４に示すワークＷの回転角度に応じて設定された投射量となるように制御される。このときも主制御部３２は回転検知センサ１４から回転角度位置の信号が入力されており、ハンガー６が３６０度回転すると、ワークＷの全体に対するショットが完了し、ハンガー６の回転が停止されると共に各流量調整ゲート２３が閉じられる。
【００１６】
例えば、鋳物のワークＷが二つ割りケーシングの場合、図１〜３に示す例えばＡのワークＷに対する投射機毎の投射量を図５の（ａ）の表で見ると、ワークＷの外面に当たる面（これを図４では正面とする）は、８台全ての投射機２で投射量１００％のショットを行い、ワークＷの内面に当たる面（これを図４では裏面とする）は中間部は砂の落ち方が上下部に比べて良いために８台の投射機２のうちの６台のみショットを打つようにし、ワークＷの中間部をショットする２台の投射機２は流量調整ゲート２３を閉にして、ショットを打つのを停止している。また、ハンガー６の回転速度は一定としている。
このようにハンガー６の回転速度を一定とし、ワークＷの外面と内面及び側面とで投射機のショット量を変化させるように制御することにより、ショットのムダ打ちをなくし、鋳物のワークＷの品質が向上すると共に、ショット材消耗の減少、保護板等の摩耗部品の減少、消費電力の低減を図ることができる。
なお、ハンガー６の回転速度を一定としたのは、ワークＷ１のようにワーク重量が大きいものは慣性が大きいため、回転速度の変更に追従できないからであり、その代わりに回転部位によって投射機の台数を制御するようにした。ワーク重量が小さく慣性の小さいものでは、回転速度を変更するようにしてもよい。
【００１７】
実施の形態２．
図６は本発明の実施の形態２の回転式自動ショットブラスト装置の構成を示すブロック図、図７はキャビネットに設置されたワークの外面を投射している平面断面図、図８はキャビネットに設置されたワークの内面を投射している正面断面図、図９はキャビネットに設置されたワークの内面を投射している平面断面図である。
この実施の形態２の回転式自動ショットブラスト装置は、回転テーブルに載置されたワークに対してショット打ちを行う台車式のものである。
図６において、実施の形態１と同様の構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略し、相違する構成について説明する。
この実施の形態２では、キャビネット１の天井の左側と左側面に６個の投射機が装着されている。また、キャビネット１内にはワークＷが載置される回転テーブル４１を装着した走行台車４０が収容されるように構成されている。４２は外部からキャビネット１内まで敷設されたレールで、そのレール４２上を走行台車４０が走行する。
【００１８】
この走行台車４０は、前後左右にそれぞれ車輪４４を有する台車本体４３と、台車本体４３の中央部に水平方向に回転自在に設けられた回転テーブル４１と、台車本体４３に搭載され、回転テーブル４１を減速機構４６を介して回転駆動するテーブル用駆動モータ４５とから構成されている。１３は回転テーブル４１のショットが当たらない位置に取り付けた鉄板、１４は台車本体４０で鉄板１３に近接した位置に設けられ、鉄板１３を検知することにより回転テーブル４１の回転位置を検知する回転検知センサである。なお、この回転検知センサ１４は光電式、近接スイッチ式、リミットスイッチ式等適宜に選定しうる。
【００１９】
４７は走行台車４０を牽引する牽引ロープ、４８はキャビネット１の前後に設けられ、牽引ロープ４７が巻回された一対の滑車、４９は牽引ロープ４７を巻き取ったり、巻き戻したりして走行台車４０をキャビネット１に引き込み、キャビネット１から引き出すロープ巻取モータである。
この制御盤３１のモータ速度制御部３３は主制御部３２からの指令に基づいてテーブル用駆動モータ４５の回転速度を制御し、モータ制御部３６は主制御部３２からの指令に基づいてロープ巻取モータ４９を駆動制御する。
また、メモリ３５には、実施の形態１の図４と同様な、鋳物のワークＷについてワークの回転角度に応じて設定された投射機２毎の最適投射量と回転テーブル４１の回転速度が格納されている。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態２の回転式自動ショットブラスト装置の動作について説明する。
まず、キャビネット１の外にある走行台車４０の回転テーブル４１にショットブラストしようとする鋳物のワークＷを積載する。このとき、回転テーブル４１の回転原点とワークＷの原点を同一位置になるようにセットする。
次に、主制御部３２はモータ制御部３６にロープ巻取モータ４９を駆動する指令を出力し，その指令を受けたモータ制御部３６はロープ巻取モータ４９を駆動させ、ロープ巻取モータ４９が牽引ロープ４７を巻き取って回転テーブル４１にワークＷが載置された走行台車４０をキャビネット１内に引き込み、所定の位置にきたところでロープ巻取モータ４９の駆動を停止させて走行台車４０を停止させる。
【００２１】
しかる後に、主制御部３２がメモリ３５に格納された対象とする鋳物のワークＷについてのワークの回転角度に応じて設定された投射機毎の投射量とワークの外面及び内面が投射される回転角度の場合のそれぞれの回転テーブルの回転速度を読み込む。
そうすると、主制御部３２はモータ速度制御部３３にテーブル用駆動モータ４５を駆動する指令を出力し、その指令を受けたモータ速度制御部３３はテーブル用駆動モータ４５を駆動させる。そして、主制御部３２は回転検知センサ１４による回転角度位置の信号から、ワークＷの外面が投射される回転角度位置にあるか、ワークＷの内面が投射される回転角度位置にあるかを判断してワークＷの外面が投射される回転角度の場合は回転テーブルは１分間当たり０．４回転（０．４ｒｐｍ）の回転速度で回転させられ、ワークＷの内面が投射される回転角度の場合は回転テーブル４１は１分間当たり０．１３回転（０．１３ｒｐｍ）の回転速度で回転させられる。つまり、内面側は外面側の３倍のショットを打つようにインプットされている。
【００２２】
それと同時に、主制御部３２はゲート制御部３４に流量調整ゲート２３を開閉させる指令を出力し、その指令を受けたゲート制御部３４は電動シリンダ２４を駆動させて流量調整ゲート２３を開閉させる。
かかる流量調整ゲート２３の開閉量、即ち各投射機２の投射量は実施の形態１と同様に、ワークＷの回転角度に応じて設定された投射量となるように制御される。このときも主制御部３２は回転検知センサ１４から回転角度位置の信号が入力されており、回転テーブル４１が３６０度回転すると、ワークＷの全体に対するショットが完了し、回転テーブル４１の回転が停止されると共に各流量調整ゲート２３が閉じられる。
【００２３】
この実施の形態２も実施の形態１と同様に、回転テーブル４１の回転速度を一定とし、ワークＷの外面と内面及び側面とで投射機のショット量を変化させるように制御することにより、鋳物のワークの品質が向上すると共に、ショット材消耗の減少、保護板等の摩耗部品の減少、消費電力の低減を図ることができる。
なお、回転テーブル４１の回転速度を一定としたのは、ワーク重量が大きいものは慣性が大きいため、回転速度の変更に追従できないからであり、その代わりに回転部位によって投射機の台数を制御するようにした。ワーク重量が小さく慣性の小さいものでは、回転速度を変更するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１の回転式自動ショットブラスト装置の構成を示すブロック図。
【図２】ハンガーに吊り下げられたワークの外面を投射している断面図。
【図３】ハンガーに吊り下げられたワークの内面を投射している正面断面図。
【図４】各種鋳物ワークの形状を示す構成図。
【図５】各種鋳物ワークの各部位に対する投射機毎の投射量の設定例を示す表。
【図６】本発明の実施の形態２の回転式自動ショットブラスト装置の構成を示すブロック図。
【図７】キャビネットに設置されたワークの外面を投射している平面断面図。
【図８】キャビネットに設置されたワークの内面を投射している正面断面図。
【図９】キャビネットに設置されたワークの内面を投射している平面断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１  キャビネット、２  投射機、５  回転軸、６  ハンガー、８  回転駆動機構、１２  ハンガー用駆動モータ、１４  回転検知センサ、２２  供給管、２３  流量調整ゲート、２４  電動シリンダ、３１  制御盤、３２  主制御部、３３  モータ速度制御部、３４  ゲート制御部、３５  メモリ。
【図１】
2005066729.tif 000003
【図２】
2005066729.tif 000004
【図３】
2005066729.tif 000005
【図４】
2005066729.tif 000006
【図５】
2005066729.tif 000007
【図６】
2005066729.tif 000008
【図７】
2005066729.tif 000009
【図８】
2005066729.tif 000010
【図９】
2005066729.tif 000011