JP6066459B2 - ショット処理装置及びショット処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ショット処理装置及びショット処理方法に関する。

ショットブラスト装置として、クランプ装置で挟持されたワークに投射材を投射してブラスト処理を行う装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−３２３６２８号公報

しかしながら、このような装置では、クランプ装置に挟持されたワークの部分には、投射材が投射されず、この部分がブラスト処理されない未処理部分となるため改善の余地がある。

本発明は、上記要請に応じてなされたものであり、クランプ装置でワークを挟持するショット処理においても、ワーク上に未処理箇所が発生することを防止できるショット処理装置及びショット処理方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、
ワークに投射材を投射してショット処理を行うショット処理装置であって、
前記ワークを着脱自在に挟持するクランプ装置と、
前記クランプ装置によって挟持されたワークに投射材を投射する投射機と、
前記ワークと前記クランプ装置とを相対的に移動させる移動機構と、
前記移動機構の作動を制御する制御装置と、を備え、
前記クランプ装置が、互いに重ならない少なくとも２箇所の挟持位置で前記ワークを挟持するように、前記制御装置が移動機構を作動させる、
ことを特徴とするショット処理装置が提供される。

このような構成によれば、互いに重ならない少なくとも２箇所の挟持位置で、クランプ装置が前記ワークを挟持するように、制御装置が移動機構を作動させるので、最初にクランプ装置で挟持されて一回目の投射ではショット処理されなかったワーク表面の領域が、二回目の投射でショット処理される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記ショット処理装置が、投射室を備えたキャビネットを更に備え、
前記移動機構が、前記ワークを搬送するコンベヤと、前記ワークを前記コンベヤと前記キャビネットとの間で搬送する搬入出装置と、を有し、
前記移動機構が、前記搬入出装置と前記コンベヤとを備えている。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記コンベヤの搬送ラインに平行な軸線を中心に回転可能であり、前記クランプ装置が取付けられた回転板を更に備え、
前記回転板が回転することにより、前記クランプ装置に挟持されたワークが、前記投射材を投射される投射エリアと前記第２位置に配置された搬入出装置に受渡される搬入出エリアとの間で移動される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
２台の前記クランプ装置が、直径方向に対向する位置で、前記回転板に配置されている。
このような構成によれば、あるワークに対して挟持位置を変える工程と並行して、他のワークに対しては投射エリアで投射をなす工程が実施可能となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記回転板が、回転機構によって、少なくとも１８０°の範囲で正逆回転可能とされている。
このような構成によれば、回転板が一方向のみにしか回転できない場合に比べて配線が容易となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記クランプ装置を前記回転板の回転中心線に平行な軸線を中心に回転させる自転機構と、
前記クランプ装置の軸線を中心とした回転角度位置を検出する角度位置検出部と、
前記角度位置検出部の検出結果に基づいて、前記クランプ装置を任意の回転角度位置で停止させるように前記自転機構の作動を制御可能な自転制御手段と、を有する。
このような構成によれば、効率的な投射ができるようにワークを所定の姿勢で停止させることが可能となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
ワークをクランプ爪部で挟持する第１挟持工程と、
前記クランプ爪部で挟持されたワークに対して投射材を投射する第１投射工程と、
前記第１挟持工程における挟持位置と完全に異なった位置で、再度、前記クランプ爪部で前記ワークを挟持する第２挟持工程と、
前記ワークに、再度、投射材を投射する第２投射工程と、備えている、
ショット処理方法が提供される。

このような構成によれば、ワークは、第一挟持工程においてクランプ装置で挟持されたていたため第一投射工程ではショット処理されなかった、第二投射工程ではショット処理される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記クランプ爪が複数、設けられ、
第１のワークに対する前記第１または第２投射工程と並行して、第２のワークに対する第１または第２の挟持工程が行われる。
このような構成によれば、ワークを効率的に処理することができる。

上述した構成を有する本発明に係るショット処理装置及びショット処理方法によれば、クランプ装置でワークを挟持するショット処理においても、ワーク上に未処理箇所が発生することを防止できる。

本発明の一実施形態のショットブラスト装置の正面図である。 本発明の一実施形態のショットブラスト装置の右側面図である。 本発明の一実施形態のショットブラスト装置の左側面図である。 本発明の一実施形態のショットブラスト装置の背面図である。 本発明の一実施形態のショットブラスト装置の平面図である。 本発明の一実施形態のショットブラスト装置をドラム中心の高さ位置で切断した水平断面図である。 本発明の一実施形態のショットブラスト装置のクランプ装置を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るショットブラスト装置のクランプ装置の構成の一部を示す図である。図８（Ａ）はクランプ装置の正面視の断面図である。図８（Ｂ）は図８（Ａ）の８Ｂ−８Ｂ線に沿った断面図である。 図７の９−９線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態に係るショットブラスト装置におけるクランプ装置及びその周囲部を示す背面視の断面図である。 本発明の一実施形態に係るショットブラスト装置におけるクランプ装置の反転機構を示す左側面図である。 本発明の一実施形態に係るショットブラスト装置におけるショットブラスト処理の状態を示す図である。

以下、図面に沿って、本発明のショット処理装置の一実施形態あるショットブラスト装置１０について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは装置正面視の手前側を示しており、矢印ＵＰは装置上方側を示しており、矢印ＬＨは装置正面視の左側を示している。

図１はショットブラスト装置１０が正面図であり、図２は、ショットブラスト装置１０の右側面図であり、図３はショットブラスト装置１０の左側面図である。また、図４はショットブラスト装置１０の背面図であり、図５はショットブラスト装置１０の平面図であり、図６はショットブラスト装置１０の水平断面図である。
なお、ショットブラスト装置１０でショットブラスト処理を受ける被処理物であるワークＷは、中子を使用して鋳造された鋳造品であり、例えば、自動車エンジンのシリンダブロックである。

図６に示されるように、ショットブラスト装置１０は、装置奥側に、ワークＷを搬送する移動機構１２の一部を構成するコンベヤ１４を備えている。図４に示されるように、コンベヤ１４は、装置左右両側に設けられたプーリ１４Ａに巻回された無限軌道状の搬送体（無端ベルト）１４Ｂによって駆動される複数のロールを備えている。さらに、図６に示されるように、プーリ１４Ａの軸部には、駆動力伝達手段を介してプーリ１４Ａを回転させる駆動部（モータ）１４Ｃが連結されている。駆動部１４Ｃは、制御部（マイクロコンピュータ）１６に接続され、制御部１６によって作動が制御される（詳細後述）。制御部１６の制御によって、コンベヤ１４は、コンベヤ１４上に載せられるワークＷを装置右側から装置左側へ向かう方向に搬送し、さらに、一次停止できる。なお、コンベヤ１４の下方には、ワークＷから落ちた砂及び投射材を回収して装置本体へ送る回収スクリューコンベヤ１５（図４参照）が配置されている。

コンベヤ１４の搬送ライン側方側（装置手前側）には、キャビネット１８が設けられている。キャビネット１８の内部には、ワークＷへの投射材の投射によってワークＷの表面加工（ショットブラスト処理）をなす投射室２０が形成されている。ワークＷへの投射材の投射は、後述する投射機２２によってなされる。また、キャビネット１８のコンベヤ１４側には、ワークＷを搬入出するための搬入出口が形成されており、搬入出口には自動開閉扉が設けられている。

コンベヤ１４を挟んでキャビネット１８とは反対側（装置奥側）には、移動機構１２の一部を構成する搬入出装置２４が設けられている。搬入出装置２４は、ワークＷをコンベヤ１４とキャビネット１８との間で搬入出可能とされている。また、搬入出装置２４は、制御部１６に接続され油圧ユニット２８に連結され、制御部１６によって作動が制御される（詳細後述）。

また、キャビネット１８の装置左側には、一対のクランプ装置２６（クランプユニット）が設けられている。図７等に示されているように、各クランプ装置２６は、ワークＷをクランプ爪部８２Ａで挟持する挟持部８２を備え、搬入出装置２４によってキャビネット１８内に搬入されたワークＷをクランプ爪部８２Ａで挟持するように構成されている。なお、図７においてはワークＷを模式的な形状で示している。このクランプ装置２６は、制御部１６に接続された油圧ユニット２８に連結され、制御部１６によって作動が制御される。なお、搬入出装置２４及びクランプ装置２６の構造については後述する。

コンベヤ１４及び搬入出装置２４は、制御部１６の制御によって、ワークＷとクランプ装置２６（クランプ爪部８２Ａ）とを相対的に移動させることが可能となっている。本実施態様では、クランプ装置２６が、互いに重ならない少なくとも２箇所の挟持位置で前記ワークを挟持するように、制御部１６がコンベヤ１４及び搬入出装置２４を作動させる。この結果、制御部１６の制御によって、クランプ装置によるワークの挟持時にクランプ爪部８２ＡがワークＷに接触する接触位置が変更可能となる。すなわち、同じワークＷを、互いに重ならない少なくとも２箇所の挟持位置（完全に異なる挟持位置）で挟持することができる。

一方、キャビネット１８の装置手前側には、投射機２２が複数台設けられている。投射機２２として、本実施形態では、遠心式の投射機が用いられている。この遠心式の投射機では、羽根車（インペラ）の回転により投射材（ショット、本実施形態では一例として鋼球）に遠心力が付与される。そして、投射機２２では、遠心力で加速された投射材が、投射室２０内でクランプ装置２６のクランプ爪部８２Ａ（図７参照）で挟持されたワークＷに対して投射される。これらの投射機２２も、制御部１６に接続され、ワークＷが投射室２０に配置された後に所定時間連続して投射材を投射するように、制御部１６によって投射タイミング及び投射時間が制御されている。

図１に示されるように、投射機２２の上方側には、投射材供給用の導入管３０の下端が設けられ、導入管３０の上端には投射材の流量を調整するための流量調整装置３２が設けられている。流量調整装置３２は、導入管３０へ供給する投射材の量を投射に最適な量に制限するように構成されている。このように最適な量の投射材が投射機２２に供給されることで、投射機２２からは最適な速度で投射材が投射される。投射機２２は、導入管３０及び流量調整装置３２を介して循環装置３４に連結されている。

循環装置３４は、投射機２２によって投射された投射材を搬送して投射機２２へ循環させるための装置である。循環装置３４は、キャビネット１８の下部、詳細には、ワークＷに投射されたのちのバリ等が混入した投射材等が流入させられるホッパの下方側位置に、スクリューコンベヤ３４Ａが配置されている。スクリューコンベヤ３４Ａは、装置左右方向に延びており、投射材等を装置右方向へ向けて搬送可能に構成されている。スクリューコンベヤ３４Ａの搬送方向の下流側には、バケットエレベータ３４Ｂの下端部が隣接配置されている。

バケットエレベータ３４Ｂは、装置上下方向に延びており、プーリ、無端ベルト、及びバケット等を備えている。バケットエレベータ３４Ｂは、バケットに入れられた投射材等を装置上方側へ搬送するように構成され、装置上部で、投射材等をスクューコンベヤ３４Ｃ上に排出する。スクューコンベヤ３４Ｃは、装置左右方向に延びており、投射材等を装置左方向に搬送可能となっている。スクューコンベヤ３４Ｃの搬送方向の下流側にはロータリースクリーン３４Ｄが設けられている。ロータリースクリーン３４Ｄは、バリや粗等が混入している投射材からバリや粗を分離可能であり、粗等を粗出しパイプ３４Ｐに排出するように構成されている。

ロータリースクリーン３４Ｄの下方側には、風選式マグネットセパレータ３４Ｅが設けられている。風選式マグネットセパレータ３４Ｅには、粗等が除かれた投射材等が流入するようになっている。風選式マグネットセパレータ３４Ｅは、上下二段のマグネットドラムを備えており、これらはいずれも粗等が除かれた投射材等を鉄成分と非鉄成分とに分離する。また、風選式マグネットセパレータ３４Ｅは、ダクト３４Ｉを介して図示しない集塵機に接続され、さらに、風選式セパレータを備えている。風選式セパレータは、集塵機側からのエアの吸引によって、軽量物と重量物とに選別可能となっており、一段目のマグネットドラムで分離された鉄成分を、再利用できる投射材とそれ以外の微粉とに分離する。

風選式マグネットセパレータ３４Ｅには、投射材タンク３４Ｆ及び微粉出しパイプ３４Ｇが接続されている。投射材タンク３４Ｆには、風選式セパレータで分離された再利用できる投射材が流入するように構成されている。また、微粉出しパイプ３４Ｇは、風選式セパレータで分離された微粉の排出と、及び二段目のマグネットドラムで分離された非鉄成分の排出とに利用されている。また、風選式マグネットセパレータ３４Ｅには、オーバーフローパイプ３４Ｈが接続されている。オーバーフローパイプ３４Ｈは、キャビネット１８に接続されており、一段目のマグネットドラムで分離されず、且つ二段目のマグネットドラムで分離された鉄成分を流通させてキャビネット１８の内部に戻すためのパイプとされている。

風選式マグネットセパレータ３４Ｅの下方側には前述した投射材タンク３４Ｆが配置されている。投射材タンク３４Ｆには再利用可能な投射材が収容される。投射材タンク３４Ｆは、流量調整装置３２へ投射材を供給するための一時貯蔵用のタンクであり、流量調整装置３２の上方側に配置されている。流量調整装置３２の弁が開くと、投射材が導入管３０を通って投射機２２により投射される。

図５に示されるように、キャビネット１８の天井部には吸出口３６Ａが形成され、キャビネット１８の内部は、ダクト３４Ｉを介して集塵機に連通している。集塵機は、風選式マグネットセパレータ３４Ｅとキャビネット１８から、ダクト３４Ｉを介して、吸引されたエアよりダストを除去し、ダストをダスト受け箱に収容させると共に、クリーンエアを装置外に排出する。

次に、搬入出装置２４について図２、図３及び図５を参照しながら説明する。図５に示されているように、搬入出装置２４は、走行台車４０を備えている。この走行台車４０は、コンベヤ１４の搬送方向に対して直交する方向に延びるレール（図示せず）に沿って走行可能とされている。なお、このレールは、一端がキャビネット１８側に支持された梁部材に設けられている。

図２及び図３に示されるように、走行台車４０の下面には、装置下方側に延びる昇降ガイド４２が固定されている。なお、図２には、搬入出装置２４がコンベヤ１４側の位置にある状態とキャビネット１８側の位置にある状態との二つの状態が想像線（二点鎖線）で示されている。昇降ガイド４２には、油圧シリンダによって構成された昇降アクチュエータ４４が設けられている。この昇降アクチュエータ４４は、油圧ユニット２８に接続され、ロッドが昇降ガイド４２に沿って装置上下方向に伸縮可能とされている。油圧ユニット２８は、油圧制御機器（電磁弁等）、及び、油圧制御機器に接続されたオイルタンク等のオイル供給源等を備えている。

昇降アクチュエータ４４のロッドには、昇降ガイド４２に沿って昇降可能な昇降部材４５が連結されている。さらに、昇降部材４５には製品載置部材４６が連結され、製品載置部材４６には、ワークＷが載置される。すなわち、製品載置部材４６は、ワークＷをコンベヤ１４側とクランプ装置２６（図３参照）側との間で受け渡しをするためのアーム部材とされ、昇降アクチュエータ４４のロッドの伸縮によって昇降されるようになっている。

一方、走行台車４０には、図５に示されるように、駆動モータ４８が搭載されている。走行台車４０には、駆動モータ４８の作動により回転するピニオン（図示省略）が設けられている。ピニオンは、装置上下方向を軸方向として配置され、装置前後方向に延びるラック５０と噛み合って駆動モータ４８の駆動力をラック５０に伝達する。
すなわち、製品載置部材４６（図２参照）は、駆動モータ４８の作動によって、コンベヤ１４側とキャビネット１８側（クランプ装置２６側）との間で往復移動する。なお、図２に示されるように、搬入出装置２４への給電用として、装置上部にはケーブルベヤ５１が設けられている。

駆動モータ４８及び油圧ユニット２８の油圧制御機器は、制御部１６に接続されており、制御部１６によって作動が制御される。

本実施態様では、２台のクランプ装置２６が、円形の回転板５４Ａに取り付けられている。図１１に示されているように、二台のクランプ装置２６は、周方向に１８０°離れた位置で回転板５４Ａに配置されている。回転板５４Ａは、反転ドラムであるドラム５４の側板部を構成している。また、円筒状に形成されているドラム５４の外周部５４Ｂには、ワークＷの搬入出口及び投射材の通過用開口を兼ねる開口部が形成されている。回転板５４Ａは、回転機構５２によって回転軸５６の軸線を中心に１８０°回転可能である。

以下、図１１を参照して、回転機構５２について説明する。
回転板５４Ａの中心は、コンベヤ１４の搬送ラインに沿った方向を軸方向とする回転軸５６に固定されている。回転軸５６は、キャビネット１８の装置前後方向中央付近に設けられ、キャビネット１８の側壁部に設けられた軸受部５８に軸支されている。

図１１には、回転機構５２の構成が左側面図で示されている。図１１に示されるように、ドラム５４は、その下方側の前後がドラム受けローラ７４によって回転可能に支持されている。ドラム受けローラ７４は、装置左右方向（紙面に垂直な方向）の軸を中心に回転可能とされ、キャビネット１８の下部に支持されている。また、ドラム５４の外周部５４Ｂ、及びドラム５４の上方側に配置されたチェーンホイール６２の外周部には、ローラチェーン６０が巻回されている。チェーンホイール６２は、駆動モータ６４の軸部に同軸に固定されている。

このような構成により、駆動モータ６４の駆動力がチェーンホイール６２、ローラチェーン６０、及びドラム５４に伝達される。回転板５４Ａは、ドラム５４の回転によって回転軸５６を中心に回転される。すなわち、回転機構５２は、回転板５４Ａを回転させることによって、各クランプ装置２６の挟持部８２をワークＷの搬入出エリアＡ１と投射エリアＡ２との間で移動させることができる。また、本実施形態では、駆動モータ６４は、正転及び逆転が可能であり、回転板５４Ａは回転機構５２によって１８０°正逆回転可能とされている。

また、図４に示されるように、駆動モータ６４は、風選式マグネットセパレータ３４Ｅ用のデッキの装置左側（図４の右側）に配置され、制御部１６に接続されると共に、制御部１６によって作動が制御されるようになっている。なお、図１１に示されるように、駆動モータ６４への給電用として、ケーブルベヤ６５が設けられている。また、回転板５４Ａの上部側及び下部側に対応して、クランプメンテナンス用のホイストレール６６が設けられている。

また、ドラム５４の外周部５４Ｂ及びその外周側には、ドラム５４の回転角度位置を検出するための公知の検出手段が設けられている。この検出手段は、制御部１６に接続されている。制御部１６は、前記検出手段の検出結果に基づいて、ドラム５４の回転角度位置を所定の位置に設定するように、駆動モータ６４の作動を制御する。

ドラム５４の外周部５４Ｂには、凹状のロック受け金具６８が外周部５４Ｂの凹部内に固定されている。ロック受け金具６８は、二個設けられ、回転軸５６を中心に周方向に１８０°離れた位置に設定されている。また、ロック受け金具６８とクランプ装置２６との位置関係は、一対のロック受け金具６８が上下に並ぶ位置でドラム５４が停止したとき、一対のクランプ装置２６が水平に並ばずに装置手前側のクランプ装置２６が若干上側の位置になるように設定されている。

一方、ドラム５４の上方側には、ロック受け金具６８に係合可能なロック金具７０が設けられている。ロック金具７０は、油圧シリンダであるロックアクチュエータ７２のロッド下端部側に継ぎ手等を介して固定されている。ロックアクチュエータ７２のロッドは、ガイドに沿って装置上下方向に伸縮可能とされており、これにより、ロック金具７０はロック受け金具６８の内部に嵌る位置とドラム５４の外周部５４Ｂから離れた位置との間で移動可能とされている。また、ロックアクチュエータ７２は、油圧ユニット２８を介して制御部１６に接続され、制御部１６によって作動が制御される。

次に、図７〜図１０を参照しながらクランプ装置２６について詳細に説明する。
図７に示されるように、クランプ装置２６は、軸受（図示せず）を介して、回転板５４Ａに取り付けられ、回転体７６を備えている。回転体７６は、回転板５４Ａに直交する軸線を中心に回転可能に設けられた基部材である。クランプ装置２６において、回転体７６には、軸方向が互いに平行で回転可能な一対の支持軸７８Ａ、７８Ｂが並設されている。一対の支持軸７８Ａ、７８Ｂの軸方向は、回転板５４Ａの回転軸５６に直交する方向に設定されている。

一対のアーム８０が、一対の支持軸７８Ａ、７８Ｂを介して片持ち状態で回転体７６に取り付けられている。一対のアーム８０は、所定間隔をあけて対向配置されている。各アーム８０は、それぞれが、各支持軸７８Ａ、７８Ｂに固定されたアーム本体８０Ａと、アーム本体８０Ａの先端部に装着されたクランプ部材８０Ｂ（挟持部材）とを備えている。クランプ部材８０Ｂは、アーム本体８０Ａに対して支持軸７８Ａ、７８Ｂの軸線方向と平行な軸線を中心に回転方向に移動可能とされており、ワークＷを挟持するための複数のクランプ爪部８２Ａが取付けられている。すなわち、アーム８０の先端部側は挟持部８２とされ、クランプ爪部８２Ａが設けられている。

一対のクランプ部材８０Ｂのうち、図中下側のクランプ部材８０Ｂ１には、回り止め用リンク部材８４の一端部がピン連結され、回転体７６には、回り止め用リンク部材８４の他端部がピン連結されている。そして、回転体７６、アーム本体８０Ａ、クランプ部材８０Ｂ１及び回り止め用リンク部材８４により、平行リンク機構が構成されている。このような構成により、図中下側のクランプ部材８０Ｂ１は、水平状態を維持することが可能となっている。

図７に示されているように、一方(図７の上側)のアーム８０に設けられているクランプ爪部８２Ａの本数および配置位置は、他方(図７の下側)のアーム８０に設けられているクランプ爪部８２Ａの本数および配置位置と異なっている。この結果、上下面で面積が異なっているワークＷも、安定して挟持することができる。
さらに、本実施態様では、挟持部が交換可能であり、ワークの寸法形状に応じて、当該ワークを最も安定してクランプできるようにクランプ爪の本数、配置、形状が設定された挟持部が使用される。
また、複数種類のワークを単一の挟持部で挟持する場合には、取り扱う全てのワークを安定してクランプできるようにクランプ爪の本数、配置、形状が設定された挟持部が使用される。

図８（Ａ）は、図７と同じ方向から見た断面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の８Ｂ−８Ｂ線に沿った断面図である。また、図９は、図７の９−９線に沿った断面図である。なお、図８及び図９では、切断部のハッチングが適宜省略されている。さらに、図９においてはワークＷを模式的な形状で示している。

図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、一対の支持軸７８Ａ、７８Ｂのうちの一方である支持軸７８Ａには、第１リンク部材９１の一端が固定されている。第１リンク部材９１の他端には第２リンク部材９２の一端が第１ピン９０でピン連結（相対回転可能に連結）されている。これに対して、一対の支持軸７８Ａ、７８Ｂのうちの他方である支持軸７８Ｂには、第３リンク部材９３の一端が固定されている。第３リンク部材９３の他端には第４リンク部材９４の一端が第２ピン９６でピン連結（相対回転可能に連結）されている。

本実施形態では、二本の第１リンク部材９１の他端を挟む位置に、二本の第３リンク部材９３の他端が配置されている。そして、第１ピン９０は一本、第２ピン９６は二本設けられており、第１ピン９０に対してその軸線方向の両側に第２ピン９６が配置されている。

このような構成によれば、一対の支持軸に一端が固着された第１リンク部材及び第３リンク部材は、別々のピンで別部材にピン連結されるので、組み付け作業性が良い。

図８（Ａ）及び図９の部分拡大図に示されるように、第２リンク部材９２の他端及び第４リンク部材９４の他端は、連結体９８の先端側の被取付部９８Ａに第３ピン１００によって連結されている。図８（Ａ）に示されるように、連結体９８は、一対の支持軸７８Ａ、７８Ｂ同士を結ぶ仮想線に対して直交（交差）する方向に延びている。

図９に示されるように、連結体９８の基端部側（図中左側）には、アクチュエータ１０２（本実施形態では油圧シリンダ）のロッドが取り付けられている。アクチュエータ１０２は、油圧ユニット２８（図９ではブロック化して図示）に接続され、ロッドが進退移動することによって、連結体９８を連結体が延びる方向（図中では左右方向）に往復移動させる。また、アクチュエータ１０２は、油圧ユニット２８を介して制御部１６に接続され、制御部１６によって作動が制御される。そして、連結体９８が往復移動することによって、第１〜第４リンク部材９１〜９４、アーム８０が連動して、図７及び図１０に示されるように、クランプ装置２６のアーム８０が開閉する構造となっている。なお、図７及び図１０では、アーム８０をやや閉じた状態を二点鎖線で示している。

また、図９に示されるように、クランプ装置２６には、自転機構１０４が設けられている。以下、自転機構１０４について説明する。

連結体９８の外周側には筒体１０５が配置されている。この筒体１０５は、連結体９８と同軸的に配置され、且つ連結体９８に固定されており、さらに外周側にギヤ１０６Ａが一体的に設けられている。このギヤ１０６Ａには、ギヤ１０６Ｂが噛み合っている。ギヤ１０６Ｂは、減速機付きの自転用の駆動モータ１０８の出力軸に同軸的に固定されている。そして、駆動モータ１０８の作動によって、ギヤ１０６Ｂ、１０６Ａ、筒体１０５、及び連結体９８が、連結体９８の軸を中心に回転し、これに連動して、第１〜第４リンク部材９１〜９４、及びアーム８０も回転（自転）する。すなわち、自転機構１０４は、クランプ装置２６を回転板５４Ａの回転中心線（回転軸５６（図６参照））に平行な軸線を中心に回転させる。駆動モータ１０８は、制御部１６の一部を構成する自転制御手段としての自転制御部１６Ａに接続されており、自転制御部１６Ａによって作動が制御される。

また、クランプ装置２６には、ギヤ１０６Ａと噛み合うギヤを備えたギヤ列１１０が設けられている。ギヤ列１１０には、角度位置検出部としての自転回転計１１２が接続されている。自転回転計１１２は、ギヤ列１１０に連動して回転することでクランプ装置２６の自らの軸線を中心に回転角度位置（自転位置）を検出し、自転制御部１６Ａに接続されている。自転制御部１６Ａは、自転回転計１１２の検出結果に基づいて駆動モータ１０８を制御することでクランプ装置２６を任意の回転角度位置で停止させるように自転機構１０４の作動を制御可能とされている。

次に、上記構成のショットブラスト装置１０を用いたショット処理方法について説明する。なお、後述するショットブラスト装置１０の一連の動作は、制御部１６からの制御指令に基づいて実施される。

まず、ワークＷは、コンベヤ１４に載置された状態で搬送される。ワークＷが搬入出装置２４の前方に到着すると、コンベヤ１４が停止される。次いで、コンベヤ１４のロールの下方に配置されていた搬入出装置２４の製品載置部材４６のワーク受け爪をロール間の空間を通して上昇させ、コンベヤ１４に載置されているワークＷを、製品載置部材４６のワーク受け爪上に載せ、コンベヤ１４から上方に持ち上げる。

次いで、走行台車４０をキャビネット方向に前進させ、製品載置部材４６のワーク受け爪上に載せられたワークＷを、搬入出エリアＡ１に配置され開状態にある一方のクランプ装置２６のアームの上方に位置に配置する。次いで、製品載置部材４６を降下させ、製品載置部材４６のワーク受け爪上のワークＷを、一方のクランプ装置２６のアーム上に配置して、走行台車４０をコンベヤ１４方向に後退させる。さらに、クランプ装置２６の一対のアーム８０を閉鎖方向に移動させ、アーム８０に設けられたクランプ爪部８２Ａで、ワークＷを挟持する（第１挟持工程）。

ここで、図７〜図９を参照して、クランプ装置２６の作動を説明する。
アクチュエータ１０２が、連結体９８を連結体が延びる方向に沿って往復移動させると、連結体９８の先端側に連結された第２リンク部材９２及び第４リンク部材９４も連結体９８に連動して往復移動する。これにより、第２リンク部材９２にピン連結された第１リンク部材９１、及び第４リンク部材９４にピン連結された第３リンク部材９３が、回転変位し、第１リンク部材９１が固定された支持軸７８Ａ、及び第３リンク部材９３が固定された支持軸７８Ｂがそれぞれ自らの軸を中心に回転する。これによって、一対の支持軸７８Ａ、７８Ｂを介して回転体７６にそれぞれ片持ち状態で取り付けられた一対のアーム８０が、挟持方向またはその反対の開方向に変位する。すなわち、制御部１６からの制御指令によって、アクチュエータ１０２のロッドが伸縮方向に作動すると、一対のアーム８０がワークＷを挟持方向または開方向に変位し、クランプ爪部８２ＡでワークＷを挟持または開放する。

なお、図９に示されるように、一対の支持軸７８Ａ、７８Ｂに一端が固定された第１リンク部材９１及び第３リンク部材９３は、別々のピン（第１ピン９０、第２ピン９６）で別部材（第２リンク部材９２及び第４リンク部材９４）にピン連結されるので、組み付け作業性が良い。すなわち、第１リンク部材９１及び第３リンク部材９３に相当するリンク部材を同一部材に一本のピンでピン連結するような構成では、ピンが通しにくいが、本実施形態では、そのような不具合を解消できる。

図６及び図１１に示されるように、二台のクランプ装置２６は、回転板５４Ａに、直径方向に対向した位置すなわち周方向に１８０°離れた位置に取付けられている。回転板５４Ａは、回転機構５２によって、コンベヤ１４の搬送ラインに沿った方向の軸線を中心に１８０°正逆回転可能となっている。
そして、クランプ装置２６がワークＷを挟持すると、制御部１６からの制御指令によって、駆動モータ６４がドラム５４を１８０°正転させ、水平方向に並ぶクランプ装置２６の配置を逆にする。これにより、搬入出エリアＡ１に配置されていた一方のクランプ装置２６は、投射エリアＡ２に移動される。この結果、一方のクランプ装置２６の挟持部８２に挟持されたワークＷは、搬入出エリアＡ１から投射エリアＡ２へ移動される。また、ドラム５４の正転によって、投射エリアＡ２に配置されていた他方のクランプ装置２６は、搬入出エリアＡ１に移動させられる。

なお、回転板５４Ａが１８０°正逆回転可能な構造とすることで、回転板５４Ａが一方向のみにしか回転できない場合に比べて配線が容易となり、配線や配管に旋回させる機能を付加させなくても良好な運転が可能となる。

また、図１１に示されるように、ドラム５４（回転板５４Ａ）は、制御部１６の制御指令によって、基準停止位置（一対のクランプ装置２６が水平方向に並ぶ位置）以外の所定位置にも停止可能となっている。この結果、制御部１６の制御指令によって、駆動モータ６４がドラム５４を所定角度正転させた後、ロックアクチュエータ７２がロック金具７０をロック受け金具６８に嵌め入れることによって、図１１に示される位置にクランプ装置２６を配置させることもできる。なお、ドラム５４の回転前にロック金具７０とロック受け金具６８とが係合状態にある場合には、前記の動作前にロックアクチュエータ７２がロック金具７０をロック受け金具６８から離間させることになる。

次に、自転制御部１６Ａの制御指令により、自転機構１０４の駆動モータ１０８が回転し、これに連動してクランプ装置２６が回転板５４Ａの回転中心線に平行な軸線を中心に回転（自転）する。これにより、クランプ装置２６とクランプ装置２６に挟持されたワークＷが回転する。また、クランプ装置２６の自らの軸線を中心とした回転方向の角度位置についての自転回転計１１２の検出結果に基づいて、自転制御部１６Ａは、クランプ装置２６を任意の回転角度位置で停止させるように自転機構１０４の作動を制御可能となっている。

次いで、クランプ爪部８２Ａで挟持されたワークＷに対して投射機２２で投射材が投射される（第１投射工程）。
図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、投射材が集中的にワークＷの溝Ｍ１（中子溝）に当たるように、ドラム５４（図１１参照）が基準停止位置で停止し、且つクランプ装置２６を所定の回転角度位置で一次停止した状態とを示している。また、図１２（Ｃ）及び図１２（Ｄ）は、投射材が集中的にワークＷの溝Ｍ１（中子溝）に当たるように、ドラム５４（図１１参照）が基準停止位置からずれた位置（一例として、図１１に示されるロック金具７０とロック受け金具６８とが係合状態となる位置）で停止し、且つクランプ装置２６が所定の回転角度位置で停止した状態を示している。

ワークＷの溝Ｍ１に投射材が垂直に入り込むような姿勢でワークＷを配置することで、溝Ｍ１内に投射材を集中的に投射することが可能となる。すなわち、投射材の無駄打ちが抑制され、ワークＷの溝Ｍ１内の砂が短時間で除去されるので、効率的なショットブラスト処理が可能となる。

なお、図１１に示されるようロック受け金具６８、ロック金具７０、及びロックアクチュエータ７２が設けられることで、ドラム５４を基準停止位置以外の所定位置（予め設定した位置）に精度良く位置決め（停止）させることができる。

次に、第１投射工程が終了したワークＷに対するクランプ爪部８２Ａの挟持位置を変更し、第１挟持工程において挟持した挟持位置と重ならない位置でワークＷを挟持する第２挟持工程が行われる。具体的には、クランプ爪部８２ＡによるワークＷの挟持を解除した後、ワークＷを所定距離だけ移動させ、第１挟持工程における挟持位置とは異なった位置で、クランプ爪部８２ＡによってワークＷを、再度、挟持する。ワークＷの移動距離は、クランプ爪部８２Ａの幅（図７中の左右方向長さ）よりも大きく、且つ、隣接するクランプ爪部８２Ａの間隔の半分より小さくなるように設定されている。例えば、図７中の矢印Ｘの長さに設定される。

より詳細には、ワークＷに対して、予め設定された全投射時間の１／２の時間だけ投射がなされる第１投射工程が終了すると、投射機２２は、制御部１６の制御指令に基づいて、投射を停止する。そして、制御部１６からの制御指令によって、駆動モータ６４がドラム５４を１８０°逆転させ、一対のクランプ装置２６の配置を逆転させる。これにより、投射エリアＡ２に配置されていた一方のクランプ装置２６およびこの一方のクランプ装置２６に挟持されている第１投射工程が終了したワークＷが搬入出エリアＡ１へ移動される。

次いで、制御部１６からの制御指令によって、第１投射工程が終了したワークＷを挟持しているアーム８０が開かれる。
次いで、走行台車４０をキャビネット方向に前進させ、製品載置部材４６を搬入出エリアＡ１の下方位置に配置する。次いで、製品載置部材４６を上昇させて、第１投射工程が終了したワークＷをアーム８０から製品載置部材４６のワーク受け爪上に移す。さらに、走行台車４０を、クランプ装置２６で挟持されているワークＷが搬送コンベヤ１４のロール上に配置される位置まで後退させ、製品載置部材４６を降下させる。この結果、第１投射工程が終了したワークＷが、搬入出エリアＡ１に戻され、さらに、コンベヤ１４上に搬出される。

次に、制御部１６からの制御指令によって、コンベヤ１４を所定時間だけ作動させ、ワークＷを、所定距離だけ搬送方向下流方向に移動させる。この結果、第１投射工程が終了したワークＷは、第１挟持工程前に配置されていたコンベヤ１４上の位置から、所定距離だけ搬送方向下流側に移動し、搬入出装置２４およびクランプ装置２６に対して所定距離だけ移動したことになる。

次いで、コンベヤ１４のロールの下方に降下していた製品載置部材４６のワーク受け爪をロール間の空間を通して上昇させ、コンベヤ１４に載置されているワークＷを、製品載置部材４６のワーク受け爪上に載せ、コンベヤ１４から上方に持ち上げる。

上述したように、ワークＷは、所定距離だけ搬送方向下流方向に移動させられているので、製品載置部材４６のワーク受け爪がワークＷに接触する位置は、第１挟持工程のおけるワーク受け爪がワークＷとの接触位置から、所定距離に対応した長さだけ、搬送方向上流側にずれることになる。

次いで、走行台車４０をキャビネット方向に前進させ、製品載置部材４６のワーク受け爪上に載せられたワークＷを、搬入出エリアＡ１に配置され開状態にある一方のクランプ装置２６のアームの上方に位置に配置する。次いで、製品載置部材４６を降下させ、製品載置部材４６のワーク受け爪上のワークＷを、開状態にある一方のクランプ装置２６のアーム上に配置して、走行台車４０をコンベヤ１４方向に後退させる。さらに、クランプ装置２６の一対のアーム８０を閉鎖方向に移動させ、アーム８０に設けられたクランプ爪部８２Ａで、ワークＷを挟持する（第２挟持工程）。

上述したように、第１投射工程が終了したワークＷは、コンベアで所定距離だけ搬送方向下流方向に移動させられているので、クランプ装置２６のアーム８０のクランプ爪部８２ＡがワークＷに接触する位置（挟持位置）は、第１挟持工程のおけるワーク受け爪がワークＷとの接触位置（挟持位置）から、所定距離に対応した長さだけ、搬送方向上流側にずれることになる。

この結果、第１挟持工程による挟持時に、クランプ爪部８２Ａで覆われていたワークＷの表面領域が、第１挟持工程による挟持時には、クランプ爪部８２Ａで覆われず、露出していることになる。すなわち、クランプ爪部８２Ａが、第１投射工程が終了したワークＷに接触している表面領域は、第１投射工程中にクランプ爪部８２ＡがワークＷに接触していた表面領域とは完全に異なった部分となっている。

第２挟持工程が完了すると、制御部１６からの制御指令によって、駆動モータ６４がドラム５４を１８０°正転させ、一対のクランプ装置２６の配置を逆にする。これにより、第１投射工程が終了したワークＷを挟持するクランプ装置２６の挟持部８２は、ワークＷの搬入出エリアＡ１から投射エリアＡ２へ移動される。

次いで、制御部１６からの制御指令によって、投射機２２からワークＷに対して再度投射材が投射される（第２投射工程）。この第２投射工程の投射時間は、ワークＷに対して予め設定された全投射時間の１／２の時間に設定されている。

第２投射工程の実施中に、搬入出エリアＡ１に配置されている他方のクランプ装置２６に対して、搬入出装置２４によってコンベヤ１４から別のワークＷが搬送され、この別のワークＷが、他方のクランプ装置２６のクランプ爪部８２Ａで挟持される。

そして、制御部１６からの制御指令によって、駆動モータ６４がドラム５４を１８０°逆転させ、一対のクランプ装置２６の配置を逆転させる。これにより、ワークＷを挟持して投射エリアＡ２に配置されていた挟持部８２が搬入出エリアＡ１へ移動される。

この移動によって、搬入出エリアＡ１に配置されていた他方のクランプ装置２６および他方のクランプ装置２６に挟持されていた別のワークＷが、投射エリアＡ２に移動させられることになる。

次いで、制御部１６からの制御指令によって、第２投射工程が終了したワークＷを挟持しているアーム８０が開かれる。そして、走行台車４０が前進し、製品載置部材４６を上昇させて、第２投射工程が終了したワークＷをアーム８０から受け、製品載置部材４６上に載置する。さらに、走行台車４０は、製品載置部材４６上のワークＷが搬送コンベヤ１４のロール上に配置される位置まで後退し、製品載置部材４６を降下させる。この結果、第２投射工程が終了したワークＷが、搬入出エリアＡ１に戻され、さらに、コンベヤ１４上に搬出されることになる。そして、コンベヤ１４によって、ショット処理装置外に搬出される。

以上のように、本実施形態のショット処理装置によれば、第１投射工程ではクランプ爪部８２Ａが接触していたためにショットブラスト処理が施されなかった領域が、挟持位置の変更によって第２投射工程では露出する。この結果、クランプ装置２６を用いつつ、ショットブラスト処理されない未処理領域が発生することを防止できる。

上述したように、上記実施形態では、一方のアーム８０に設けられているクランプ爪部８２Ａの本数および配置位置が、他方のアーム８０に設けられているクランプ爪部８２Ａの本数および配置位置と異なっている。さらに、挟持部がクランプ爪の配置が異なっている挟持部と交換可能である。このため、種々の形状のワークＷを適切の挟持することできる。

また、本実施形態のショット処理方法では、駆動モータ６４がドラム５４を１８０°正転又は逆転させて、一対のクランプ装置２６の配置を逆転させる際に、一対のクランプ装置２６のいずれもがワークＷを挟持している。また、搬入出エリアＡ１でクランプ装置２６がワークＷの掴み替え（載せ降ろし）をする間（第１挟持工程又は第２挟持工程）に、投射エリアＡ２では、クランプ装置２６に挟持されたワークＷに対して投射機２２が投射材を投射する（第１投射工程又は第２投射工程）。このため、ワークＷを効率的に処理することができる。

上記実施形態では、投射機として遠心式の投射機２２が適用されているが、投射機は、例えば、圧縮空気とともに投射材を圧送しノズルから噴射するエアノズル式の投射機等のような他の投射機であってもよい。

また、上記実施形態では、ショット処理装置は、ショットブラスト装置１０とされているが、ショット処理装置は、ショットピーニング装置等のような他のショット処理装置であってもよい。また、ショットブラスト装置１０と同じ構成の装置を、ショットブラスト装置兼ショットピーニング装置として用いてもよい。

また、上記実施形態では、移動機構１２は、ワークＷを移動させることによって、ワークＷとクランプ爪部８２Ａとを相対的に移動させているが、移動機構は、例えば、クランプ爪部を移動させることによって、ワークとクランプ爪部とを相対的に移動させるものであってもよい。

また、上記実施形態では、搬入出装置２４は、駆動モータ４８の駆動力によって走行台車４０を前後動させているが、搬入出装置は、駆動モータ４８に代えて、例えば、駆動シリンダの駆動力によって走行台車４０を前後動させてもよい。

また、上記実施形態では、搬入出装置２４は、昇降アクチュエータ４４（油圧シリンダ）によって製品載置部材４６を昇降させているが、搬入出装置は、昇降アクチュエータ４４（油圧シリンダ）に代えて、例えば、駆動モータの駆動力によって製品載置部材４６を昇降させてもよい。

また、上記実施形態では、二台のクランプ装置２６が回転板５４Ａに取り付けられているが、一台又は三台以上のクランプ装置を回転板に取り付けられた構成とすることも可能である。

また、上記実施形態では、回転板５４Ａは、回転機構５２によって１８０°正逆回転可能とされているが、回転板が回転機構によって一方向に回転可能とされるような構成とすることも可能である。

また、上記実施形態では、クランプ装置２６が回転板５４Ａの回転中心線に平行な軸線を中心とした任意の角度位置で停止可能に回転する構成となっているが、例えば、クランプ装置が搬入出エリア側と投射エリア側との間をスライド移動するような移動板に取り付けられてスライド方向に直交する方向の軸線を中心として任意の角度位置で停止可能に回転（自転）するような他のクランプ装置とすることも可能である。

また、上記実施形態では、図９に示されるように、角度位置検出部が自転回転計１１２とされているが、角度位置検出部は、例えば、クランプ装置２６の筒体１０５に取り付けられて筒体１０５の半径方向外側へ突出した金属片と、筒体１０５の外周側の近接位置で回転板５４Ａに取り付けられて前記金属片の近接を検出可能な近接スイッチと、を備えて構成された角度位置検出部等のような他の角度位置検出部であってもよい。

また、上記実施形態では、自転回転計１１２（角度位置検出部）及び自転制御部１６Ａ（自転制御手段）が設けられているが、これらを備えないショット処理装置とすることも可能である。

また、上記実施形態では、第１リンク部材９１の他端に第２リンク部材９２の一端が第１ピン９０でピン連結されると共に、第３リンク部材９３の他端に第４リンク部材９４の一端が第２ピン９６でピン連結されているが、例えば、第１リンク部材９１及び第３リンク部材９３に相当するリンク部材を一本のピンで同一部材（連結体９８に連結される部材）にピン連結するような構成とすることも可能である。

また、上記実施形態では、図６に示されるように、第１挟持工程及び第２挟持工程は、第１投射工程及び第２投射工程がなされる投射エリアＡ２とは異なるエリア（搬入出エリアＡ１）でなされているが、第１挟持工程及び第２挟持工程が、第１投射工程及び第２投射工程がなされる投射エリアとは同じエリアでなされるような方法も採取り得る。

また、上記実施形態では、第１挟持工程又は第２挟持工程と並行して、第１挟持工程又は第２挟持工程で挟持されるワークとは異なるワークに対して第１投射工程又は第２投射工程を行なっているが、このような並行処理を行なわない方法も採り得る。

なお、上記実施形態及び上述の複数の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。

１０ ショットブラスト装置（ショット処理装置）
１２ 移動機構
１４ コンベヤ
１６ 制御部
１６Ａ 自転制御部（自転制御手段）
１８ キャビネット
２０ 投射室
２２ 投射機
２４ 搬入出装置
２６ クランプ装置
５２ 回転機構
５４Ａ 回転板
７６ 回転体（基部材）
７８Ａ 支持軸
７８Ｂ 支持軸
８０ アーム
８２ 挟持部
８２Ａ クランプ爪部
９０ 第一ピン
９１ 第一リンク部材
９２ 第二リンク部材
９３ 第三リンク部材
９４ 第四リンク部材
９６ 第二ピン
９８ 連結体
１０２ アクチュエータ
１０４ 自転機構
１１２ 自転回転計（角度位置検出部）
Ａ１ 搬入出エリア
Ａ２ 投射エリア
Ｗ ワーク

Claims (7)

1. ワークに投射材を投射してショット処理を行うショット処理装置であって、
   前記ワークを着脱自在に挟持するクランプ装置と、
   前記クランプ装置によって挟持されたワークに投射材を投射する投射機と、
   前記ワークと前記クランプ装置とを相対的に移動させる移動機構と、
   前記移動機構の作動を制御する制御装置と、を備え、
   前記クランプ装置が、互いに重ならない少なくとも２箇所の挟持位置で前記ワークを挟持するように、前記制御装置が移動機構を作動させ、
   前記ショット処理装置が、投射室を備えたキャビネットを更に備え、
   前記移動機構が、前記ワークを搬送するコンベヤと、前記ワークを前記コンベヤと前記キャビネットとの間で搬送する搬入出装置と、を有し、
   前記移動機構が、前記搬入出装置と前記コンベヤとを備えている、
   ことを特徴とするショット処理装置。
2. 前記コンベヤの搬送ラインに平行な軸線を中心に回転可能であり、前記クランプ装置が取付けられた回転板を更に備え、
   前記回転板が回転することにより、前記クランプ装置に挟持されたワークが、前記投射材を投射される投射エリアと前記搬入出装置に受渡される搬入出エリアとの間で移動される、
   請求項１に記載のショット処理装置。
3. ２台の前記クランプ装置が、直径方向に対向する位置で、前記回転板に配置されている、
   請求項２に記載のショット処理装置。
4. 前記回転板が、回転機構によって、少なくとも１８０°の範囲で正逆回転可能とされている、
   請求項２に記載のショット処理装置。
5. 前記クランプ装置を前記回転板の回転中心線に平行な軸線を中心に回転させる自転機構と、
   前記クランプ装置の軸線を中心とした回転角度位置を検出する角度位置検出部と、
   前記角度位置検出部の検出結果に基づいて、前記クランプ装置を任意の回転角度位置で停止させるように前記自転機構の作動を制御可能な自転制御手段と、を有する、
   請求項３または４に記載のショット処理装置。
6. 請求項１に記載のショット処理装置を用いたショット処理方法であって、
   ワークをクランプ爪部で挟持する第１挟持工程と、
   前記クランプ爪部で挟持されたワークに対して投射材を投射する第１投射工程と、
   前記第１挟持工程における挟持位置と完全に異なった位置で、再度、前記クランプ爪部で前記ワークを挟持する第２挟持工程と、
   前記ワークに、再度、投射材を投射する第２投射工程と、を備えている、
   ことを特徴とするショット処理方法。
7. 前記クランプ爪部が複数、設けられ、
   第１のワークに対する前記第１または第２投射工程と並行して、第２のワークに対する第１または第２の挟持工程が行われる、
   請求項６に記載のショット処理方法。

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