(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第二領域における前記被処理対象物の搬送ラインの上方側に気体流出口が配置されて前記被処理対象物への搬送方向上流側へ向けた気体の吹き付けが可能な吹付装置を有する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のショット処理装置。
前記第二領域における前記被処理対象物の搬送ラインの上方側でかつ前記気体流出口よりも搬送方向上流側に吸引口が配置されてかつ集塵機の吸気側に通じる吸引ダクトを有する請求項4記載のショット処理装置。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
本発明の一実施形態に係るショット処理装置としてのショットブラスト装置について
図1〜
図3を用いて説明する。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。
【0023】
図1には、ショットブラスト装置10の全体構成が正面図にて示されており、
図2には、ショットブラスト装置10の全体構成が右側面図にて示されており、
図3には、ショットブラスト装置10の一部が斜視図にて示されている。ショットブラスト装置10は、金属製で長尺板状の製品(本実施形態では一例として熱間圧延後の珪素鋼板)を被処理対象物12としている。また、図中において示される矢印Xは、被処理対象物12が搬送される搬送方向(以下、適宜「鋼板搬送方向」という。)を示している。
【0024】
図1に示されるショットブラスト装置10に対して鋼板搬送方向(鋼板走行方向)の上流側(図中右側)には、図示しない鋼板供給装置が配置されている。鋼板供給装置は、ショットブラスト装置10への被処理対象物12の供給用とされ、ショットブラスト装置10でブラスト処理される前の被処理対象物12が巻かれた巻出部と、前記巻出部から巻き出された被処理対象物12をショットブラスト装置10の搬入部に案内するガイドローラと、を含んで構成されている。
【0025】
また、ショットブラスト装置10に対して鋼板搬送方向の下流側(図中左側)には、図示しない巻取装置が配置されている。前記巻取装置は、駆動モータで回転駆動されるリールを備えており、ショットブラスト装置10でブラスト処理されて搬出された被処理対象物12を前記リールによって所定の速度および所定の張力(テンション)で巻き取る装置である。なお、本実施形態における被処理対象物12の搬送は、高速(一例として、搬送速度が20〜80m/min)でなされる。
【0026】
図1に示されるように、ショットブラスト装置10は、キャビネット14を備えている。キャビネット14の内部には、鋼板搬送方向の上流側に投射室14A(「加工室」、「研掃室」ともいう。)が形成されると共に、投射室14Aよりも鋼板搬送方向の下流側(図中左側)に吹落とし室14Bが形成されている。投射室14Aは、後述する投射機20により投射された投射材によって被処理対象物12の表面加工をなすための室部であり、吹落とし室14Bは、被処理対象物12上の付着物を吹き落とすための室部である。これらの投射室14Aと吹落とし室14Bとは、仕切壁14Cによって仕切られている。また、キャビネット14には、鋼板搬送方向の上流側(図中右側)に被処理対象物12が搬入される入口16が形成されると共に、鋼板搬送方向の下流側(図中左側)に被処理対象物12の出口18が形成されている。
【0027】
また、キャビネット14には、投射室14Aにおける被処理対象物12の搬送ライン(搬送通路)の上下左右に計四台の投射機20が取り付けられている(
図2参照)。
図1に示される本実施形態の投射機20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)に遠心力を付与して投射する遠心式ショット投射機(インペラーユニット、遠心投射手段)とされ、投射材の投射方向を変更させるためのコントロールゲージを備えている。投射機20は、投射室14Aで鋼板搬送方向へ搬送される被処理対象物12に対して、投射材を遠心力で加速して投射するようになっている。また、前述のように投射機20が四台設けられることで、被処理対象物12に向けて上下左右方向から投射材が投射される構造となっている。このような投射は、本実施形態では、被処理対象物12の表面に付着するスケール・錆等の付着物を除去するためになされる。
【0028】
投射機20は、流量調整装置22(ショット供給装置)に接続されている。流量調整装置22は、投射機20へ投射材を供給する装置であり、投射材の供給部に開閉可能なショットゲートを備え、前記ショットゲートの開度が調整されることで投射機20への投射材の供給量を調節できる構成となっている。本実施形態の流量調整装置22は、遠隔操作式の流量調整装置とされ、遠隔操作によってショットゲートの開度が調整される。
【0029】
なお、適正な投射材の供給量は、被処理対象物12の搬送速度及び被処理対象物12の幅に応じて変わる。また、被処理対象物12の幅が変化した場合における投射を最適にするために、投射機20のコントロールゲージを遠隔操作にて作動させる構成とすることも可能である。
【0030】
投射機20には、流量調整装置22を介して循環装置24が連結されている。循環装置24は、投射機20によって投射された投射材を搬送して投射機20へ循環させるための装置であり、被処理対象物12の搬送ラインの下方側に投射材を回収するためのホッパ26を備えている。ホッパ26の下方側には、スクリュウコンベヤ28が設けられている。
図2に示されるように、スクリュウコンベヤ28は、水平に配置されて装置前後方向(
図2の左右方向)を長手方向としており、ホッパ26から流れ落ちた投射材をスクリュウコンベヤ28の長手方向に沿った所定方向(
図2の右方向)へ搬送するようになっている。
【0031】
スクリュウコンベヤ28の搬送方向下流側には、装置上下方向に延びるバケットエレベータ30の下端部側が配置されている。バケットエレベータ30は、公知構造であるため詳細説明を省略するが、
図1に示されるショットブラスト装置10の上部及び下部に配置されたプーリ30Aに無端ベルト30Bが巻き掛けられると共に、無端ベルト30Bに多数のバケット(図示省略)が取り付けられている。またプーリ30Aは図示しない駆動力伝達手段を介して駆動用モータに接続されて回転駆動可能とされている。これにより、バケットエレベータ30は、スクリュウコンベヤ28で回収した(一時貯留された)投射材を前記バケットで掬い上げると共に、プーリ30Aを駆動用モータで回転させることによって、バケット内の投射材をキャビネット14の上方側へ向けて搬送するようになっている。
【0032】
バケットエレベータ30の上部は、シュート32(投げ出しシュート)を介してスクリュウコンベヤ34に接続されている。
図2に示されるように、スクリュウコンベヤ34は、水平に配置されて装置前後方向(
図2の左右方向)を長手方向としており、バケットエレベータ30の上部からシュート32を介して流れ落ちた投射材をスクリュウコンベヤ34の長手方向に沿った所定方向(
図2の左側)へ搬送するようになっている。スクリュウコンベヤ34の搬送方向下流側には、風選式のセパレータ36が配置されている。
【0033】
図1に示されるセパレータ36は、投射材以外の異物(被処理対象物12の表面から脱落した微細スケール等)及び割れた投射材を分離除去するようになっており、再利用可能(使用可能)な投射材を落とし込む下端部の下方側に、投射材貯蔵用のショットタンク38が配置されている。ショットタンク38は、投射材の貯留用とされ、底部側が流量調整装置22に連通接続されている。これらにより、再利用可能な投射材がセパレータ36からショットタンク38を介して流量調整装置22へ流れる構造になっている。なお、セパレータ36は、排出パイプを介して分離除去した異物等を微粉・粗受け箱に流すようになっている。
【0034】
一方、被処理対象物12の搬送ラインには、搬入ローラ44、受けローラ46、第一方向変換ローラ50、第二方向変換ローラ52、及び第三方向変換ローラ54で構成される案内ローラ群40が設けられている。案内ローラ群40を構成する上記の各ローラの軸方向は、いずれも装置前後方向(
図1の紙面に垂直な方向)とされている。案内ローラ群40は、投射機20によって投射材が投射される領域を含む第一領域41で被処理対象物12を搬送方向下流側へ向けて水平方向に案内すると共に第一領域41よりも搬送方向下流側の第二領域42で被処理対象物12を搬送方向下流側へ向けて上昇方向に案内する。
【0035】
第一領域41には、キャビネット14の入口16の外側に一対の搬入ローラ44が配置されている。一対の搬入ローラ44は、ゴムローラとされ、キャビネット14に設けられた軸受部(図示省略)に回転可能に支持されており、被処理対象物12を挟持可能となっている。また、第一領域41における投射室14Aの鋼板搬送方向の中間部には、受けローラ46が配置されている。受けローラ46は、キャビネット14に設けられた軸受部(図示省略)に回転可能に支持されており、被処理対象物12を下方側から支持する(受ける)。
【0036】
また、投射室14Aの鋼板搬送方向の下流側に設けられた仕切壁14Cには、軸受部材48が取り付けられている。軸受部材48は、吹落とし室14B側に配置されており、第1の方向変換ローラとしての第一方向変換ローラ50を回転可能に支持している。第一方向変換ローラ50は、キャビネット14の内側に配置されると共に、
図3に示されるように、外周面に溝50Bが形成された溝付きローラとされており、被処理対象物12が巻き掛けられる巻掛部50A(
図1参照)が下面側に設定されている。
図1及び
図3に示されるように、第一方向変換ローラ50は、その軸心よりも鋼板搬送方向の上流側の部位が第一領域41の搬送方向最下流部に配置され、該軸心よりも鋼板搬送方向の下流側の部位が第二領域42の搬送方向最上流部に配置されている。
【0037】
第二領域42の搬送方向最下流部には第3の方向変換ローラとしての第三方向変換ローラ54が設けられている。第三方向変換ローラ54は、第一方向変換ローラ50よりも上方側でかつキャビネット14の外側(装置正面視左側)に配置されており、第一方向変換ローラ50よりも大径のローラとされている。また、第三方向変換ローラ54は、ショットブラスト装置10の図示しないフレームに設けられた軸受部(図示省略)に回転可能に支持されており、被処理対象物12が巻き掛けられる巻掛部54A(
図1参照)が上面側から装置正面視右側にかけて設定されている。
【0038】
また、第一方向変換ローラ50よりも搬送方向下流側でかつ第三方向変換ローラ54よりも搬送方向上流側には、第2の方向変換ローラとしての第二方向変換ローラ52が設けられている。第二方向変換ローラ52は、ショットブラスト装置10の図示しないフレームに設けられた軸受部(図示省略)に回転可能に支持されている。
図1に示されるように、第二方向変換ローラ52は、第一方向変換ローラ50よりも上方側でかつキャビネット14の外側(装置正面視左側)に配置されると共に、その巻掛部52A(被処理対象物12が巻き掛けられる部分)が第一方向変換ローラ50の巻掛部50Aと第三方向変換ローラ54の巻掛部54Aとを結ぶ直線よりも下方側に設定されている。第二方向変換ローラ52に被処理対象物12が巻き掛けられる巻掛部52Aは、第二方向変換ローラ52における(装置正面視で)左下面側に設定されている。
【0039】
また、第二領域42における被処理対象物12の搬送ラインの上方側には、吹付装置としてのエアブロア装置56の気体流出口56Aが配置されている。この気体流出口56Aは、本実施形態では、第一方向変換ローラ50(第二領域42の搬送方向最上流部)よりも搬送方向下流側で第二方向変換ローラ52よりも搬送方向上流側に配置されている。エアブロア装置56は、キャビネット14の上方部に設けられたブロアファン56Bを備えている。ブロアファン56Bは、外気導入用とされて駆動モータ56Dの駆動力によって作動可能とされており、ダクト56Cに接続されている。ダクト56Cの下部先端側には気体流出口56Aを備えたノズル部156(
図3参照)が形成されている。なお、
図3では、配置されるノズル部156の一部を模式的に示している。
図1に示されるように、エアブロア装置56は、駆動モータ56Dの駆動により気体流出口56Aから被処理対象物12の上面への搬送方向上流側へ向けた気体(エア)の吹き付けが可能となっている。
【0040】
エアブロア装置56の気体の吹き付け方向は、
図3に示されるノズル部156の傾斜角度によって設定されている。エアブロア装置56による気体の吹き付けは、吹き出された気体の流線方向が下方へ向けて搬送方向上流側に傾斜する方向となるように、かつ装置平面視で搬送方向上流側へ向けて概ね被処理対象物12の幅方向外側へ向く方向となるように、設定されている。
【0041】
また、
図1に示されるように、第二領域42における被処理対象物12の搬送ラインの上方側でかつ気体流出口56Aよりも搬送方向上流側には、吸引ダクト58の吸引口58Aが吹落とし室14Bの天井部に配置されている。この吸引口58Aは、本実施形態では、そのすべての部位が第一方向変換ローラ50の軸心よりも搬送方向下流側に配置されるようになっている。吸引ダクト58は、集塵機60(図中ではブロック化して模式的に図示)の吸気側に通じており、集塵機60は、空気を吸入するファン(吸入手段)を備えている。
【0042】
なお、本実施形態では、一例として吸引ダクト58は分岐しており、
図3に示されるように、吸引ダクト58の吸引口58Aは二つとされると共に、これらは、被処理対象物12の幅方向両端部の上方付近に設定されている。
【0043】
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【0044】
図1に示されるように、本実施形態に係るショットブラスト装置10では、搬送される長尺状の被処理対象物12に対しては、投射室14Aにて投射機20によって投射材が投射される。また、被処理対象物12の搬送ラインには案内ローラ群40が設けられており、被処理対象物12は案内ローラ群40に搬送方向下流側へ案内される。ここで、被処理対象物12は、投射機20によって投射材が投射される領域を含む第一領域41では搬送方向下流側へ向けて水平方向に案内され、第一領域41よりも搬送方向下流側の第二領域42では搬送方向下流側へ向けて上昇方向に案内される。このため、被処理対象物12上の付着物は、第二領域42において上昇搬送時の空気抵抗及び重力によって下方側へ落とされる。
【0045】
また、本実施形態に係るショットブラスト装置10では、前述の通り、第一方向変換ローラ50が第二領域42の搬送方向最上流部に設けられると共に、第三方向変換ローラ54が第二領域42の搬送方向最下流部に設けられて第一方向変換ローラ50よりも上方側に配置されている。これらに対して、第二方向変換ローラ52は、第一方向変換ローラ50よりも搬送方向下流側でかつ第三方向変換ローラ54よりも搬送方向上流側に設けられ、第一方向変換ローラ50よりも上方側に配置されると共に、その巻掛部52Aが第一方向変換ローラ50の巻掛部50Aと第三方向変換ローラ54の巻掛部54Aとを結ぶ直線よりも下方側に設定されている。このため、被処理対象物12は、第二領域42において第一方向変換ローラ50の巻掛部50Aと第二方向変換ローラ52の巻掛部52Aとの間で搬送方向下流側へ向けて上昇方向に(緩やかに傾斜した状態で)案内搬送された後、第二方向変換ローラ52の巻掛部52Aと第三方向変換ローラ54の巻掛部54Aとの間でさらに上向きに(垂直に近い状態で)案内搬送される。これにより、第二方向変換ローラ52の巻掛部52Aと第三方向変換ローラ54の巻掛部54Aとの間では、被処理対象物12上の付着物がより効果的に落とされると共に、第二領域42の搬送方向最上流部に設けられる第一方向変換ローラ50の径を抑えることができる。
【0046】
ここで、第二方向変換ローラ52及び第三方向変換ローラ54は、キャビネット14の外側に配置されているので、キャビネット14の内部に埃等があっても、第二方向変換ローラ52と被処理対象物12との間及び第三方向変換ローラ54と被処理対象物12との間にはこれらの埃は巻き込まれない。
【0047】
また、本実施形態に係るショットブラスト装置10では、第二領域42における被処理対象物12の搬送ラインの上方側で第一方向変換ローラ50よりも搬送方向下流側にはエアブロア装置56の気体流出口56Aが配置され、エアブロア装置56は、被処理対象物12への搬送方向上流側へ向けた気体の吹き付けが可能となっている。このため、被処理対象物12の上から第二領域42の搬送方向最上流部側へ落とされようとする埃等が、エアブロア装置56の気体の吹き付けによって加速されて吹き落とされる。
【0048】
そして、第二領域42における被処理対象物12の搬送ラインの上方側でかつ気体流出口56Aよりも搬送方向上流側の上方側には、吸引ダクト58の吸引口58Aが配置され、吸引ダクト58は、集塵機60の吸気側に通じている。このため、
図3に示されるように、エアブロア装置56の気体の吹き付けによって被処理対象物12の上から吹き落とされた埃等は、基本的には第一方向変換ローラ50に達する前に吸引ダクト58の吸引口58Aから吸引される。なお、
図3では、被処理対象物12の上の埃等が吹き落とされて前記埃等を含む空気が吸引される気流の方向を一例として矢印Aで示している。
【0049】
一方、第一方向変換ローラ50は、外周面に溝50Bが形成された溝付きローラとなっているので、仮に第二領域42で被処理対象物12上から落とされた埃等が被処理対象物12と第一方向変換ローラ50との間に入り込んでも、当該埃等が抜け落ちやすい。このため、被処理対象物12に埃等が付着しにくい。
【0050】
また、
図1に示される第一領域41に設けられた一対の搬入ローラ44がゴムローラとなっているので、仮に第一領域41で被処理対象物12と搬入ローラ44との間に投射材が入り込んでも、被処理対象物12への影響を抑えることができる。
【0051】
以上説明したように、本実施形態に係るショットブラスト装置10によれば、投射後の搬送ラインで被処理対象物12上の付着物を除去することができる。その結果として、ショットブラスト装置10に対して鋼板搬送方向の下流側(図中左側)に配置される巻取装置(図示省略)では、被処理対象物12を容易に巻き取ることができる。
【0052】
なお、上記実施形態では、被処理対象物12は長尺板状の鋼板とされているが、被処理対象物は、例えば、長尺線状の線材等のような他の被処理対象物であってもよい。
【0053】
また、上記実施形態では、投射材を遠心力で加速して投射する遠心式の投射機20がショットブラスト装置10の投射機として用いられているが、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。
【0054】
また、上記実施形態では、第二方向変換ローラ52が設けられているが、第2の方向変換ローラが設けられない構成とすることも可能である。また、上記実施形態では、第二方向変換ローラ52が一個設けられているが、第2の方向変換ローラが複数個設けられた構成とすることも可能である。
【0055】
また、上記実施形態では、第二方向変換ローラ52及び第三方向変換ローラ54はキャビネット14の外側に配置されているが、第2の方向変換ローラはキャビネットの内側に配置されてもよく、第3の方向変換ローラもキャビネットの内側に配置されてもよい。
【0056】
また、上記実施形態では、ショットブラスト装置10にエアブロア装置56が設けられており、被処理対象物12上の付着物をより一層効果的に除去する観点からはこのような構成が好ましいが、ショット処理装置は、吹付装置を備えない構成とすることも可能である。
【0057】
また、上記実施形態では、エアブロア装置56が外気導入用のブロアファン56Bを含んで構成されているが、吹付装置は、例えば、圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置を含んで構成されると共に、圧縮空気供給装置に接続されたノズルの先端に気体流出口としての噴射口を備えた吹付装置等のような他の吹付装置であってもよい。
【0058】
また、上記実施形態では、エアブロア装置56のノズル部156(
図3参照)の傾斜角度によってエアブロア装置56による気体の吹き付け方向を設定しているが、吹付装置による気体の吹き付け方向の設定は、例えば、吹付装置の気体流出口に隣接して偏向板を設けると共にこの偏向板の姿勢によって設定する等のように、他の構造で設定してもよい。
【0059】
また、上記実施形態では、エアブロア装置56が被処理対象物12への搬送方向上流側へ向けた気体の吹き付けが可能となっており、被処理対象物12上の付着物をより一層効果的に除去する観点からはこのような構成が好ましいが、吹付装置が被処理対象物へ下向きに気体を吹き付ける構成とすることも可能である。
【0060】
また、上記実施形態では、エアブロア装置56が第一方向変換ローラ50(第二領域42の搬送方向最上流部)よりも搬送方向下流側で第二方向変換ローラ52よりも搬送方向上流側に配置されているが、吹付装置は、例えば、第二方向変換ローラ(52)よりも搬送方向下流側で第三方向変換ローラ(54)よりも搬送方向上流側に配置されてもよい。また、第二方向変換ローラ(52)は外周面に溝が形成された溝付きローラとしてもよく、吸引ダクト(58)の吸引口(58A)は第二方向変換ローラ(52)よりも搬送方向下流側に配置してもよい。
【0061】
また、上記実施形態では、集塵機60の吸気側に通じる吸引ダクト58の吸引口58Aは、第二領域42における被処理対象物12の搬送ラインの上方側でかつ気体流出口56Aよりも搬送方向上流側に配置されており、吹落とし室14Bの埃等を効果的に吸引する観点からはこのような配置がより好ましいが、吸引ダクトの吸引口は他の位置に配置されてもよい。また、吸引ダクトの数も上記実施形態の例に限定されない。
【0062】
また、上記実施形態では、第一方向変換ローラ50は、外周面に溝50B(
図3参照)が形成された溝付きローラとされており、被処理対象物12と第一方向変換ローラ50との間に入り込んだ埃等を抜け落ちやすくする観点からはこのような構成がより好ましいが、第1の方向変換ローラは溝が形成されていないローラとすることも可能である。
【0063】
また、上記実施形態では、一例として、第一方向変換ローラ50に六本の溝50B(
図3参照)が形成しているが、第1の方向変換ローラに溝が形成される場合の溝の本数は、上記実施形態の例に限定されない。
【0064】
また、上記実施形態では、搬入ローラ44がゴムローラとされており、被処理対象物12と搬入ローラ44との間に投射材が入り込んだ場合の被処理対象物12への影響を抑える観点からはこのような構成がより好ましいが、案内ローラ群は第一領域にゴムローラを備えない構成とすることも可能である。
【0065】
さらに、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、例えば、ショットピーニング装置に適用されてもよい。
【0066】
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。