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【発明の名称】 ショット処理装置
【発明者】 【氏名】山本 茂

【氏名】石川 光男

【氏名】安藤 嘉信

【氏名】伊藤 雅也

【要約】 【課題】被処理製品に投射した投射材が循環する際に混入したバリなどの異物を分級して、該投射材の品質を安定させることにより前記被処理製品の表面処理の品質を向上させるショット処理装置を提供する。

【解決手段】被処理製品に投射した投射材が循環する際に混入したバリなどの異物を分級して、該投射材の品質を安定させ表面処理の品質を向上させるショット処理装置。前記被処理製品を回転自在に保持する回転処理部と、該被処理製品および回転処理部を囲う投射室本体と、前記投射材を貯留するためのホッパーと、前記被処理製品に投射材を投射するために該ホッパーに接続される投射材加速手段と、循環する投射材のうち、適正な粒度の投射材と粒度基準から外れた投射材および異物とを分離し、過剰分の適正な粒度の投射材を再循環させる経路にオーバーフローパイプを有する振動ふるい機と、投射された投射材を振動ふるい機へ輸送する輸送手段とを備えている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理製品に投射した投射材が循環する際に混入したバリなどの異物を分級して、該投射材の品質を安定させ表面処理の品質を向上させるショット処理装置であって、
前記被処理製品を回転自在に保持する回転処理部と、
該被処理製品および回転処理部を囲う投射室本体と、
前記投射材を貯留するためのホッパーと、
前記被処理製品に投射材を投射するために該ホッパーに接続される投射材加速手段と、
循環する投射材のうち、適正な粒度の投射材と粒度基準から外れた投射材および異物とを分離し、過剰分の適正な粒度の投射材を再循環させる経路にオーバーフローパイプを有する振動ふるい機と、
投射された投射材を振動ふるい機へ輸送する輸送手段
とを備えてなるショット処理装置。
【請求項2】
前記輸送手段の上部位置と振動ふるい機とのあいだに、該輸送手段から輸送されてきた投射材のうち、細かな粉じんを除去するために接続される風選式分級装置をさらに備えてなる請求項1記載のショット処理装置。
【請求項3】
前記振動ふるい機に設置されたオーバーフローパイプの流入口の位置が振動ふるい機の回転中心にある請求項2記載のショット処理装置。
【請求項4】
前記振動ふるい機のふるい網の開き目の大きさが、使用する投射材平均粒径の2ないし3倍である請求項1、2または3記載のショット処理装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明はショット処理装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、被処理製品に投射した投射材が循環する際に混入したバリなどの異物を分級して、該投射材の品質を安定させることにより前記被処理製品の表面処理の品質を向上させるショット処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、被処理製品に投射材を投射して表面処理、たとえば砂落しや、スケール落しのためのショットブラスト装置または表面の残留応力を向上させるピーニングを行うためのショットピーニング装置がある。これらショットブラスト装置やショットピーニング装置のショット処理装置においては、表面処理後投射材に混入したバリなどの異物を分級させるために投射材の粒度を選別している。たとえば、このショットブラスト装置には、粒度選別手段としてロータリースクリーンが設置されている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2006−167826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、この装置においてより大きな被処理製品を処理する場合、時間当たりに必要な投射量が多くなり、それらの投射材の粒度を一定に保つために設置されるロータリースクリーンは大きな装置となって、設置スペースが広がってしまう。また、このロータリースクリーンにおいては、筒状のスクリーンの強度を保つためふるい目の開口率が小さい場合が多く、適正な粒度である正常な投射材がふるい目から抜け落ちづらいことから、バリとともに正常な投射材も排出してしまうため、投射材の循環量が多いほど分離効率が低下するおそれがある。また、ロータリースクリーンにはバリなどの異物噛み込みや摩耗による部品交換などのメンテナンスが必要である。たとえば、ロータリースクリーンの内側に異物が噛み込んだ場合、この噛み込んだ異物を除去するのは大変困難である。また、摩耗などによりロータリースクリーンを交換する場合も両側に支持される軸受から外さなければならず多大な時間と労力を費やす必要がある。
【0005】
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、被処理製品に投射した投射材が循環する際に混入したバリなどの異物を分級して、該投射材の品質を安定させることにより前記被処理製品の表面処理の品質を向上させるショット処理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】
本発明のショット処理装置は、被処理製品に投射した投射材が循環する際に混入したバリなどの異物を分級して、該投射材の品質を安定させ表面処理の品質を向上させるショット処理装置であって、前記被処理製品を回転自在に保持する回転処理部と、該被処理製品および回転処理部を囲う投射室本体と、前記投射材を貯留するためのホッパーと、前記被処理製品に投射材を投射するために該ホッパーに接続される投射材加速手段と、循環する投射材のうち、適正な粒度の投射材と粒度基準から外れた投射材および異物とを分離し、過剰分の適正な粒度の投射材を再循環させる経路にオーバーフローパイプを有する振動ふるい機と、投射された投射材を振動ふるい機へ輸送する輸送手段とを備えてなることを特徴としている。
【0007】
また、前記輸送手段の上部位置と振動ふるい機とのあいだに、該輸送手段から輸送されてきた投射材のうち、細かな粉じんを除去するために接続される風選式分級装置とをさらに備えているのが好ましい。
また、前記振動ふるい機に設置されたオーバーフローパイプの流入口の位置が振動ふるい機の回転中心にあることが好ましい。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、オーバーフローパイプを有する振動ふるい機を用いることにより、粒度選別手段の設置スペースを小さくでき、メンテナンスは振動ふるい機のふるい網の上に溜まった異物の除去、あるいはふるい網自体を交換することにより容易になる。さらに該振動ふるい機から分別される適正な粒度の投射材の流量が多くなった場合においても、オーバーフローパイプから適正な粒度の投射材がショット処理装置に返され、投射材がふるい網の上に滞留することによって異物排出用のシュートから出てしまう異常排出が防止できるため、投射材の品質を安定させ表面処理の品質を向上させることができる。
【0009】
また、前記輸送手段の上部位置と振動ふるい機とのあいだに風選式分級装置を接続させることにより、循環する投射材のうち、粒度が小さくなった粉体を集じん機にて回収し、効率的に分級することができる。
また、オーバーフローパイプの流入口の位置が振動ふるい機の回転中心に位置することにより、振動ふるい機の内部で滞留した適正な粒度の投射材を効率的に再循環することができる。
【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ショット処理装置を説明する。本発明のショット処理装置は、被処理製品の砂落しやスケール落しなどに使用されるショットブラスト装置または被処理製品のピーニングに使用されるショットピーニング装置として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に示されるように、被処理製品1を回転自在に保持する回転処理部Aとしての回転テーブル2と、該被処理製品1および回転テーブル2を囲う投射室本体3と、投射材を貯留するため下部が絞られたホッパー4と、該被処理製品1に投射材を投射するために該ホッパー4に接続される投射材加速手段Bと、投射された投射材を風選式分級装置5へ輸送する輸送手段Cとしてのバケットエレベータ6と、循環する投射材のうち、適正粒度の投射材と粒度基準から外れた投射材および異物とを分離する振動ふるい機7とを備えており、前記被処理製品1に投射された投射材と該振動ふるい機7から分離された適正粒度の投射材は前記ホッパー4へ返され、分離されたバリは廃棄される。前記振動ふるい機7にはオーバーフローパイプ8が設置されている。
【0011】
図1において、符号9は被処理製品1を処理するためのショットブラスト機本体であって、下部が絞られた中空の投射室本体3と、該投射室本体3の内部に投射材を投射する前記投射材加速手段Bとを具備している。この投射材加速手段Bは、遠心式投射装置10と該遠心式投射装置10へ供給する投射材の量を調整する流量調整弁11とから構成されている。また、前記投射室本体3の内部に、回転機構を有する前記回転テーブル2が設置されている。この回転テーブル2には、被処理製品1を保持する機構、たとえばワーク押さえシリンダや固定用チャックなどからなる機構が設けられている。本実施の形態では、回転処理部Aとして回転テーブル2が用いられているが、本発明においては、被処理製品1を所定の位置に保持していればよく、吊り下げハンガーまたは回転ドラムなども用いることができる。
【0012】
投射された投射材は、投射室本体3の下部に集められたのち、該投射室本体3と接続されたバケットエレベータ6により前記風選式分級装置5に運ばれる。ついで、この風選式分級装置5に運ばれた投射材は、該風選式分級装置5に接続される集じん機(図示せず)などにより吸引される空気の流れ(矢印S)を利用し、微細な粉体と、投射材および投射材の粒径に近い大き目のバリなどの異物とに分離され、投射材およびバリなどの異物は振動ふるい機7に運ばれる。また、微細な粉体は集じん機に回収される。本実施の形態では、搬送手段Cとしてバケットエレベータ6が用いられているが、本発明においては、投射材が輸送可能であれば、これに限定されるものではなく、スクリューコンベヤ、ベルトコンベヤまたは空気輸送パイプなどを用いることができる。
【0013】
ついで、前記振動ふるい機7に運ばれた投射材は、該振動ふるい機7に用いられているふるい網によって分別され、このふるい網を通り抜けなかったバリなどの異物は排出シュート12からショット処理装置外へと排出される。また、ふるい網を通り抜けた適正な粒度の投射材は循環シュート13から前記ホッパー4に運ばれる。ここで、ふるい網を通り抜け、該ホッパー4の下部に滞留した投射材は、その量が多くなってくると、過剰分の投射材がオーバーフローパイプ8より排出され、前記バケットエレベータ6の下部に返されたのち、ホッパー4へ循環させるようにしている。
【0014】
なお、ここで、本実施の形態ではオーバーフローパイプ8から排出された、前記過剰分の適正な粒度の投射材の再循環経路として、バケットエレベータ6の下部に返す経路にされているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、前記振動ふるい機7の配置や、前記振動ふるい機7からの投射材の排出の向きなどの機械構成により変更することができ、たとえば前記投射室本体3へ返す経路にすることもできる。
【0015】
また、前記振動ふるい機7に設置されたオーバーフローパイプ8の流入口の位置は、該振動ふるい機7の回転中心にあるのが好ましい。これは、円形振動ふるいの特性上、ふるいの外周に多く滞留するため、回転中心の近くに設置するほど、オーバーシュートパイプを低い位置に配置でき、すなわちふるい本体の高さを低くできるためである。
【0016】
前記ホッパー4に貯留された投射材は、遠心式投射装置10へと運ばれる。ここで、このホッパー4と遠心式投射装置10とのあいだに設置される前記流量調整弁11が、該遠心式投射装置10へ供給される投射材の量に応じて開閉される。そして、この遠心式投射装置10へ供給された投射材は、再び被処理製品1の処理を行う。
【0017】
なお、本実施の形態では、前記バッケトエレベータ6の上部位置と振動ふるい機7とのあいだに、該バッケトエレベータ6から輸送されてきた投射材のうち、細かな粉じんを除去するために風選式分級装置5が接続されているが、細かな粉じんの発生量が非常に少ない処理、たとえば硬度が150HV以下の投射材を使用する場合や処理製品が砂型による鋳物でなく砂粒が投射材に混入しない場合などは、集塵機を用いたキャビネットからの局所排気(図示なし)のみで粉じんの除去が充分であるため、この風選式分級装置5を省くこともできる。
【0018】
また、本実施の形態では、前記投射材加速手段Bとして、インペラーを使用した遠心式投射装置10にされているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、エヤ噴射により投射材をノズルを用いて投射する装置などを用いることができる。
【0019】
また、本実施の形態において、投射材の粒径よりも小さな異物、たとえば鋳物砂などが投射材に混入する場合は、循環シュート13より排出された投射材を、その粒径よりもさらに目の細かいふるい網にて小さな異物を除去することができる。そして、前記振動ふるい機7のふるい網の開き目の大きさは、使用する投射材の平均粒径の2ないし3倍に設定するのが好ましい。これは、開き目を小さくするほど、より小さいバリも除去できるようになるが、実験により上記の設定とすれば投射材がふるい網を抜ける効率が適正なものとなることにより設定した。
【0020】
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。被処理製品はアルミダイカスト品であり鋳造時に発生する鋳バリを除去するために本発明のショット処理装置を使用する。ここで、投射材の粒度はφ1.0mmとし、ふるい網の開き目の大きさを2.6mmとした結果、投射材に混入したバリを完全に除去することができた。
これまでの説明から明らかなように、本実施の形態は、被処理製品に投射した投射材が循環する際に混入したバリなどの異物を分級して、該投射材の品質を安定させ表面処理の品質を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施の形態にかかわるショット処理装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【0022】
1 被処理製品
2 回転テーブル
3 投射室本体
4 ホッパー
5 風選式分級装置
6 バケットエレベータ
7 振動ふるい機
8 オーバーフローパイプ
9 ショットブラスト機本体
10 遠心式投射装置
11 流量調整弁
12 排出シュート
13 循環シュート
A 回転処理部
B 投射材加速手段
C 輸送手段
S 空気の流れ
【出願人】 【識別番号】000191009
【氏名又は名称】新東工業株式会社
【出願日】 平成18年10月25日(2006.10.25)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−105127(P2008−105127A)
【公開日】 平成20年5月8日(2008.5.8)
【出願番号】 特願2006−289422(P2006−289422)