特開 2024-95867 ショットブラスト装置、制御方法、制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024095867

(43)【公開日】2024-07-11

(54)【発明の名称】ショットブラスト装置、制御方法、制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B24C 7/00 20060101AFI20240704BHJP

   B24C 5/06 20060101ALI20240704BHJP

【ＦＩ】

B24C7/00 E

B24C5/06 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022212829

(22)【出願日】2022-12-29

(71)【出願人】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】見城 維佐久

(72)【発明者】

【氏名】家守 修一

(57)【要約】

【課題】ショット量の下限値の調整を高精度に行うことを目的とする。
【解決手段】ショットブラスト装置（１）は、プロセッサ（２１３）が、インペラ（１２０）のモータ（１２１）の負荷電流値が、電流下限値（ＣＬ１）を有する設定範囲内となるように、ゲート（１１１）を開にする状態のシリンダ（１１２）に対して、サーボモータ（１１３）を用いた位置制御を行うことにより、投射材（４００）を供給するディストリビュータ（１１０）のゲート（１１１）の開度を調整する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１以上のゲートを有し投射材を供給するディストリビュータと、
１以上のモータを有し、前記ゲートを介して供給された前記投射材を投射するインペラと、
１以上のプロセッサと、
前記ゲートを開閉する１以上のシリンダと、
前記シリンダの位置を変更する１以上のサーボモータと、を備え、
前記プロセッサは、前記インペラのモータの負荷電流値が、下限値を有する設定範囲内となるように、前記ゲートを開にする状態の前記シリンダに対して、前記サーボモータを用いた位置制御を行うことにより、前記ゲートの開度を調整する、
ショットブラスト装置。

【請求項2】

前記設定範囲は、更に上限値を有する、
請求項１に記載のショットブラスト装置。

【請求項3】

前記プロセッサは、前記投射材が前記ゲートから前記インペラに到達するまでの時間に応じて、前記サーボモータの単位時間当たりの変更量を設定し、
前記インペラのモータの負荷電流値が前記下限値に達した場合、前記変更量にて前記サーボモータを駆動する、
請求項１または２に記載のショットブラスト装置。

【請求項4】

前記ショットブラスト装置は、記憶部を更に備え、
前記記憶部は、前記設定範囲の下限値を記憶する、
請求項１または２に記載のショットブラスト装置。

【請求項5】

前記記憶は、前記ショットブラスト装置が運転している間に行われる、
請求項４に記載のショットブラスト装置。

【請求項6】

前記プロセッサは、前記記憶した下限値を前記記憶部から読み出して設定する、
請求項４に記載のショットブラスト装置。

【請求項7】

前記設定は、前記ショットブラスト装置が運転を開始する前に行われる、
請求項６に記載のショットブラスト装置。

【請求項8】

前記記憶部は、前記ゲートの開度を、時系列データとして更に記憶する、
請求項４に記載のショットブラスト装置。

【請求項9】

１以上のゲートを有し投射材を供給するディストリビュータと、
１以上のモータを有し投射材を投射するインペラとを備えるショットブラスト装置の制御方法であって、
前記ショットブラスト装置は、
前記ゲートを開閉する１以上のシリンダと、
前記シリンダの位置を変更する１以上のサーボモータと、を備え、
前記モータの負荷電流値が、下限値を有する設定範囲内となるように、前記ゲートを開にする状態の前記シリンダに対して、前記サーボモータを用いた位置制御を行うことにより、前記ゲートの開度を調整する、
ショットブラスト装置の制御方法。

【請求項10】

前記プロセッサを備えるコンピュータを、請求項１に記載のショットブラスト装置として機能させるためのプログラムであって、前記プロセッサに前記位置制御を実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ショットブラスト装置、制御方法、制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ショットブラスト装置において、ショット品質を管理するために、インペラのモータ電流値が一定範囲内となるようショット量を調整する技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０６－１４３１４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、前記一定範囲は、ショット量調整の精度の限界の範囲内でしか設定できない。従来の技術では、ショット量の調整にシャッタープレートまたはゲートと、シリンダとのみを用いており、シャッタープレートまたはゲートの開度を微調整できなかった。そのため、基準品質を満たすためのショット量の下限値や、部品に過剰な負荷がかからないためのショット量の上限値を定めるほどの精度ではインペラのモータ電流値の範囲を設定できなかった。そのため、インペラのモータ電流値が前記一定範囲内であっても不良品が生産されたり、過剰な投射が行われたりすることがあった。

【0005】

本発明の一態様は、ショット量の下限値の調整を高精度に行うことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るショットブラスト装置は、１以上のゲートを有し投射材を供給するディストリビュータと、１以上のモータを有し、前記ゲートを介して供給された前記投射材を投射するインペラと、１以上のプロセッサと、前記ゲートを開閉する１以上のシリンダと、前記シリンダの位置を変更する１以上のサーボモータと、を備え、前記プロセッサは、前記インペラのモータの負荷電流値が、下限値を有する設定範囲内となるように、ゲートを開にする状態の前記シリンダに対して、前記サーボモータを用いた位置制御を行うことにより、前記ゲートの開度を調整する。

【0007】

本発明の各態様に係るショットブラスト装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記ショットブラスト装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記ショットブラスト装置をコンピュータにて実現させるショットブラスト装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

【発明の効果】

【0008】

上記によれば、ショット量の下限値の調整を高精度に行うことを可能とし、投射品質を適切に保つことにより、不良品の発生確率を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係るブロック図である。

【図2】本発明の実施形態に係る制御を行わない場合のモータの電流値の時系列推移グラフの一例である。

【図3】本発明の実施形態に係る処理の全体を示すフローチャートである。

【図4】本発明の実施形態に係る制御を行った場合のモータの電流値の時系列推移グラフの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

〔本開示の実施形態の概要〕
最初に、本開示の実施形態の概要を説明する。

【0011】

（条項１）１以上のゲートを有し投射材を供給するディストリビュータと、
１以上のモータを有し、前記ゲートを介して供給された前記投射材を投射するインペラと、
１以上のプロセッサと、
前記ゲートを開閉する１以上のシリンダと、
前記シリンダの位置を変更する１以上のサーボモータと、を備え、
前記プロセッサは、前記インペラのモータの負荷電流値が、下限値を有する設定範囲内となるように、前記ゲートを開にする状態の前記シリンダに対して、前記サーボモータを用いた位置制御を行うことにより、前記ゲートの開度を調整する、
ショットブラスト装置。

【0012】

（条項２）前記設定範囲は、更に上限値を有する、
条項１に記載のショットブラスト装置。

【0013】

（条項３）前記プロセッサは、前記投射材が前記ゲートから前記インペラに到達するまでの時間に応じて、前記サーボモータの単位時間当たりの変更量を設定し、
前記インペラのモータの負荷電流値が前記下限値に達した場合、前記変更量にて前記サーボモータを駆動する、
条項１または２に記載のショットブラスト装置。

【0014】

（条項４）前記ショットブラスト装置は、記憶部を更に備え、
前記記憶部は、前記設定範囲の下限値を記憶する、
条項１～３の何れか１項に記載のショットブラスト装置。

【0015】

（条項５）前記記憶は、前記ショットブラスト装置が運転している間に行われる、
条項４に記載のショットブラスト装置。

【0016】

（条項６）前記プロセッサは、前記記憶した下限値を前記記憶部から読み出して設定する、
条項４または５に記載のショットブラスト装置。

【0017】

（条項７）前記設定は、前記ショットブラスト装置が運転を開始する前に行われる、
条項６に記載のショットブラスト装置。

【0018】

（条項８）前記記憶部は、前記ゲートの開度を、時系列データとして更に記憶する、
条項４～７のいずれか１項に記載のショットブラスト装置。

【0019】

（条項９）１以上のゲートを有し投射材を供給するディストリビュータと、
１以上のモータを有し投射材を投射するインペラとを備えるショットブラスト装置の制御方法であって、
前記ショットブラスト装置は、
前記ゲートを開閉する１以上のシリンダと、
前記シリンダの位置を変更する１以上のサーボモータと、を備え、
前記モータの負荷電流値が、下限値を有する設定範囲内となるように、前記ゲートを開にする状態の前記シリンダに対して、前記サーボモータを用いた位置制御を行うことにより、前記ゲートの開度を調整する、
ショットブラスト装置の制御方法。

【0020】

（条項１０）前記プロセッサを備えるコンピュータを、請求項１に記載のショットブラスト装置として機能させるためのプログラムであって、前記プロセッサに前記位置制御を実行させるプログラム。

【0021】

〔本開示の実施形態の例示〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。

【0022】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。

【0023】

（ショットブラスト装置の構成）
本発明の一実施形態に係るショットブラスト装置１の構成について、図１の（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。図１の（ａ）は、ショットブラスト装置１の構成を示すブロック図である。

【0024】

ショットブラスト装置１は、図１の（ａ）に示すように、投射装置１００、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２００、出入力装置３００からなる。投射装置１００は、ディストリビュータ１１０から供給される投射材４００を、投射対象物５００に投射する（打ち付ける）ことで、例えば、投射対象物５００の表面加工処理を行う。

【0025】

投射材４００は、例えば、金属製の球状の粒子（所謂、ショット）、金属製の鋭角状の粒子（所謂、グリッド）、が挙げられるが、非金属（例えば、ガラス、セラミックス、砂、樹脂、植物種子）の粒子であってもよい。投射対象物５００は、例えば鋳物などの工業製品である。

【0026】

投射装置１００は、投射材４００をインペラ１２０に供給するディストリビュータ１１０、ディストリビュータ１１０から供給された投射材４００を投射対象物５００に投射するインペラ１２０などから構成されるが、図示しない他の部分を含んでいてもよい。投射された後の投射材４００は、例えば図示しないバケットエレベーターによって回収され、ふたたびディストリビュータ１１０に供給されてもよい。

【0027】

ディストリビュータ１１０は、投射材４００を、適切な投射密度（後述）を保てる分量になるように、インペラ１２０に供給する。ディストリビュータ１１０は、投射材４００の供給量を調整するゲート１１１を備え、ゲート１１１は、シリンダ１１２およびサーボモータ１１３を備える。シリンダ１１２は、ゲート１１１を開にする状態とゲート１１１を閉にする状態との間で切り替え可能である。シリンダ１１２がゲート１１１を閉にする状態のとき、ゲート１１１は閉状態となる。シリンダ１１２がゲートを開にする状態のとき、ゲート１１１は開状態となる。ゲート１１１が閉状態の場合、投射材４００はインペラ１２０に供給されず、ゲート１１１の開状態の場合、投射材４００はインペラ１２０に供給される。そして、ゲート１１１を開にする状態にあるシリンダ１１２の位置をサーボモータ１１３によって変更することにより、ゲート１１１の開度を調整できる。

【0028】

ゲート式流量調整装置は、一般的に、開口断面積を流れる粉粒体が連続して流れる体積を調整するものである。ゲート式流量調整装置には、重力下における粉粒体の流動時のかさ密度および粉体の流動性、粉粒体安息角に代表される粉粒体の粒度構成・粉粒体各々形状の相違など各種要因により全く同じ流量にはなり難いという欠点がある。しかし、一定時間の流量を平均した流量での流量調整には構成簡便で産業的にも安価で適しているため、広く採用されている。

【0029】

ショットブラスト処理において、投射に使用された投射材４００は、投射対象物５００等との衝突や摩擦によって、投射前より摩耗するという問題がある。投射装置１００は、投射後の投射材４００を回収し、例えば風力によって、再使用に適さない投射材４００を除外した後、再度投射材４００を投射する。そして、投射装置１００は、投射材４００の除外による減少分と同量につき、所定のタイミングで未使用の投射材４００をディストリビュータ１１０に追加する。しかし、再利用に適した投射材４００であっても摩耗によって緩やかに粒度が下がり、また、未使用の投射材４００を補充すると、ゲート１１１を通過する投射材４００の平均粒度は急激に変化する。このため、インペラ１２０に供給される投射材４００の流量を安定させるためには、ゲート１１１の開度を調整する必要がある。

【0030】

ゲート１１１が回転式である場合、ゲート１１１の開度は角度で表現される。本実施形態では、たとえば、ゲート１１１の開度の１°の変更は、シリンダ１１２の位置の１ｍｍの変化に相当する。サーボモータ１１３は、シリンダ１１２の位置を変更することによって、ゲート１１１の開度を微調整する。サーボモータ１１３は、たとえば可動域が５０ｍｍであり、０．０１ｍｍ～１ｍｍ単位でシリンダ１１２の位置を変更できる。

【0031】

インペラ１２０は、モータ１２１によって投射材４００を投射対象物５００に投射する。モータ１２１の負荷電流値は、インペラ１２０に供給される投射材４００の量と正の相関がある。つまり、供給される投射材４００の量が少ない場合は、インペラ１２０にかかる負荷が低いためモータ１２１の負荷電流値は小さくなり、供給される投射材４００の量が多い場合は、インペラ１２０にかかる負荷が高くなるためモータ１２１の負荷電流値は大きくなる。したがって、モータ１２１の負荷電流値に応じてゲート１１１の開度を制御することで、適切な量の投射材４００を供給することができる。

【0032】

このように、サーボモータ１１３によってシリンダ１１２を精密に位置制御することにより、ゲート１１１の開度を高精度で変更することができ、ショット量の下限値の調整を高精度に行うことが可能になるため、投射品質を適切に保ち、投射対象物５００が不良品となる確率を低減させることができる。なお、本図では、プロセッサ２１３は、投射装置１００が運転している間、モータ１２１の負荷電流値の取得とゲート１１１の開度を調整する制御を行うこととしているが、プロセッサ２１３は、所定の時間のみ、前記取得または制御を行ってもよい。

【0033】

変流器１２２は、モータ１２１の負荷電流値を測定し、当該電流値を、通信ＩＦ２１１を通じてＰＬＣ２００に送信する。

【0034】

ＰＬＣ２００は、投射装置１００を制御する。ＰＬＣ２００は、投射装置１００の各部と接続され、投射装置１００を制御する。ＰＬＣ２００は、通信ＩＦ（インタフェース）２１１、記憶部２１２、プロセッサ２１３、出入力ＩＦ２１４を有する。通信ＩＦ（インタフェース）２１１、記憶部２１２、プロセッサ２１３、出入力ＩＦ２１４は、バスを介して互いに接続されている。

【0035】

通信ＩＦ２１１には、通信ネットワークを介して図示しないメータなど各種情報装置が接続される。本実施形態においては、通信ネットワークは、有線ＬＡＮなどのアナログ回路であるが、例えば、イーサネット（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＣＣ－Ｌｉｎｋ（登録商標）などを用いてもよく、クラウドで実装されてもよい。

【0036】

記憶部２１２は、例えば、以下の情報を保存する。

【0037】

（１）制御処理に用いられるモータ１２１の負荷電流値の各上限値、各下限値
（２）投射材４００がゲート１１１からインペラ１２０に到達するまでの時間と、サーボモータ１１３の単位時間あたりの変更量との相関関係
（３）モータ１２１の負荷電流値の時系列データ
（４）ゲート１１１の開度の時系列データ
記憶部２１２として利用可能なデバイスとしては、例えば、フラッシュメモリを挙げることができる。

【0038】

プロセッサ２１３は、変流器１２２からの電流値データを受信し、記憶部２１２から上述の各種情報を読み出して、サーボモータ１１３の適切な制御位置を決定する。モータ１２１の負荷電流値が補正電流下限値ＣＣ１に達した場合、プロセッサ２１３は、前記制御位置にしたがってサーボモータ１１３を駆動させることによりシリンダ１１２の位置を調整し、結果としてゲート１１１の開度を調整する。

【0039】

出入力ＩＦ２１４には、入力装置及び／又は出力装置が接続される。出入力ＩＦ２１４に接続される出力装置としては、例えば、ディスプレイやプリンタなどが挙げられる。入出力ＩＦに接続される入力装置としては、例えば、キーボードやマウスなどが挙げられる。出入力ＩＦ２１４としては、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）やＵＳＢ（登録商標）などを用いることができる。本実施形態において、出入力ＩＦ２１４には、出力装置としての出入力装置３００が接続されている。

【0040】

出入力装置３００は、ＰＬＣ２００から送信された各種の情報を表示し、ユーザの各種入力操作を受け付ける。出入力装置３００は、例えばタッチパネル等の、出力および入力ができる装置であってもよく、ディスプレイ等の出力装置とボタン等の入力装置の組み合わせであってもよい。また、出入力装置３００は、図示しない警報装置を備えていてもよい。

【0041】

（制御処理の流れ）
ショットブラスト装置１のプロセッサ２１３により実行される制御処理の流れについて、図２～図４を参照して説明する。なお、ここでは、電流下限値ＣＬ１および補正電流下限値ＣＣ１に係る制御処理について主に説明するが、電流上限値ＣＬ２、補正電流上限値ＣＣ２に係る制御も同様である。

【0042】

（制御しない場合の電流値）
図２は、投射装置１００が投射を行っている間、プロセッサ２１３がゲート１１１の開度制御を行わない場合のインペラ１２０のモータ１２１に係る電流値の時系列推移グラフである。目標電流値ＣＴは、投射装置１００が投射対象物５００の表面処理を行うにあたって適切な品質を保つための理想的な電流値である。

【0043】

電流下限値ＣＬ１は、投射装置１００が投射対象物５００の表面処理を行うにあたって最低限の品質を保つことができる電流値である。投射対象物５００の単位表面積あたりに投射される投射材４００の量を投射密度という。投射密度は投射品質に影響し、所定の投射品質を保つためには、電流下限値ＣＬ１以上の投射密度が必要である。そして、所定の投射品質を保つ最低限の投射密度であるとき、モータ１２１の負荷電流値は電流下限値ＣＬ１の値として計測される。

【0044】

電流上限値ＣＬ２は、投射装置１００の各部品、特にインペラ１２０のモータ１２１に過剰な負荷がかからないようにするための電流値上限であるが、設定されていなくてもよい。補正電流下限値ＣＣ１は、投射装置１００が投射対象物５００の表面処理を行うにあたって良品質を保つための電流値であるが、設定されていなくてもよい。補正電流上限値ＣＣ２は、投射装置１００が投射時に過剰な電力を使わないようにするための電流値上限であるが、設定されていなくてもよい。電流下限値ＣＬ１、電流上限値ＣＬ２、補正電流下限値ＣＣ１、補正電流上限値ＣＣ２は、目標電流値ＣＴに所定の値を加算又は減算したものであってもよく、目標電流値ＣＴに所定の割合を乗算したものであってもよい。たとえば、工場出荷時のモータ１２１の最大電流値に対する所定の割合であってよい。目標電流値ＣＴの他の設定方法としては、例えばそれぞれ随時ユーザの操作を受け付けて定めてもよい。また、各上限値または下限値に対する電流値の判定条件は、「以上」または「以下」であってもよく、「を超える」または「を下回る」であってもよい。

【0045】

投射装置１００のモータ１２１が始動すると、モータ１２１の負荷電流値は、ごく短時間で始動電流値まで上昇し、その後、無負荷電流値に向かって低下する。時点ｔ０に至ってモータ１２１の電流値が安定すると、プロセッサ２１３は、投射を開始する。プロセッサ２１３が投射を開始してから一定の時間、モータ１２１の負荷電流値は安定しないが、その後、モータ１２１の負荷電流値が安定し、目標電流値ＣＴ付近を推移する。しかし、投射材４００の摩耗や補充などの様々な原因によって、モータ１２１の負荷電流値は上昇または低下する。モータ１２１の負荷電流値が低下したため、時点ｔ’１ではモータ１２１の負荷電流値が補正電流下限値ＣＣ１を下回っている。この後、モータ１２１の負荷電流値は上昇している。時点ｔ’２において、モータ１２１の負荷電流値は補正電流上限値ＣＣ２を上回り、その後、モータ１２１の負荷電流値は低下している。投射装置１００が投射を終了すると、モータ１２１の負荷電流値は無負荷電流値まで低下する。このように、プロセッサ２１３が制御を行わない場合、投射材４００の状態変化によってモータ１２１の負荷電流値が補正電流下限値ＣＣ１を下回り、投射対象物５００が良品質にならないことがある。

【0046】

図３は、プロセッサ２１３が制御を実行する一連の流れを示したフローチャートである。図３を用いて、プロセッサ２１３が制御処理を行う一連の流れを説明する。なお、本図では、プロセッサ２１３は、投射装置１００が運転している間、モータ１２１の負荷電流値の取得とゲート１１１の開度を調整する制御を行うこととしているが、プロセッサ２１３は、所定の時間のみ、前記取得または制御を行ってもよい。なお、ゲート１１１の開度を調整後、投射材４００がゲート１１１を通過してインペラ１２０に到達するまでの期間は、その調整が負荷電流値に反映されない。すなわち、投射材４００がインペラ１２０に供給されるまでのタイムラグの間は負荷電流値が安定せず、目標電流値ＣＴに到達しない。

【0047】

ステップＳ１０１において、プロセッサ２１３は、ゲート１１１の開度の初期値を記憶部２１２から読み込む。なお、プロセッサ２１３は、ゲート１１１の開度に替えて、サーボモータ１１３によって調整されたシリンダ１１２の位置を読み込んでもよい。以下、ゲート１１１の開度に関して同様である。

【0048】

ステップＳ１０２において、プロセッサ２１３は、シリンダ１１２を、ゲート１１１を開にする状態にする。

【0049】

ステップＳ１０３において、プロセッサ２１３は、ゲート１１１の開度が前記初期値になるようにサーボモータ１１３を駆動し、シリンダ１１２の位置を調整する。

【0050】

ステップＳ１０４において、プロセッサ２１３は、投射装置１００の投射を開始する。
なお、モータ１２１の負荷電流値は投射開始時に一時的に安定しないため、プロセッサ２１３は、これを判定から除外するため、ステップＳ１１０を実行する前に一定時間待機してもよい。

【0051】

プロセッサ２１３は、所定のサンプリング周期ごとにステップＳ１１０からステップＳ１４５を繰り返す。モータ１２１では、電流値が短時間で乱高下を繰り返すチャタリング現象が起きることがあり、当該乱高下する電流値を参照せず効率よく制御処理を行うために、サンプリング周期はチャタリングの影響を受けない程度の間隔、たとえば数秒～数分であることが望ましい。たとえば、連続的な処理を行う場合や、投射材４００の流量が多い装置などの、摩耗等による粒度変化が少ないショットブラスト装置１であれば、モータ１２１の負荷電流値の変位も緩やかであるため、変化を検知するサンプリング周期も分単位で緩やかに変化させることが推奨される。たとえば、投射対象物５００の表面性状の変化が激しい場合や、投射材４００の流量が少ない場合は、モータ１２１の負荷電流値の変化が大きいため、変化を検知するサンプリング周期は数秒～数十秒単位であったほうが望ましい場合もある。適切なサンプリング周期は、投射材４００を回収する機構や補充する頻度、ショットブラスト装置１の構成や投射対象物５００の種類によっても異なる。なお、プロセッサ２１３は、チャタリングの影響を受けない他の方法として、例えばＰＩＤ制御を用いてもよいが、これに限られない。

【0052】

ステップＳ１１０において、プロセッサ２１３は、投射装置１００において投射が終了したかどうかを判定する。投射が終了している場合（ステップＳ１１０のＹＥＳ）、プロセッサ２１３は、制御処理を終了する。投射が終了していない場合（ステップＳ１１０のＮＯ）、プロセッサ２１３は、ステップＳ１２０を実行する。

【0053】

ステップＳ１２０において、プロセッサ２１３は、インペラ１２０のモータ１２１の負荷電流値が補正電流下限値ＣＣ１以下か、または補正電流上限値ＣＣ２以上であるかを判定する。モータ１２１の負荷電流値が補正電流下限値ＣＣ１以下である場合、プロセッサ２１３は、ステップＳ１３０を実行する。モータ１２１の負荷電流値が補正電流上限値ＣＣ２以上である場合、プロセッサ２１３は、ステップＳ１４０を実行する。モータ１２１の負荷電流値が補正電流下限値ＣＣ１より大きく補正電流上限値ＣＣ２を下回る場合（ステップＳ１２０の「それ以外」）、プロセッサ２１３は、次のサンプリング周期まで待機を継続する。

【0054】

ステップＳ１３０において、プロセッサ２１３は、モータ１２１の負荷電流値が電流下限値ＣＬ１以下かどうかを判定する。モータ１２１の負荷電流値が電流下限値ＣＬ１以下である場合、プロセッサ２１３は、ステップＳ１３１を実行する。それ以外の場合、プロセッサ２１３は、ステップＳ１３５を実行する。

【0055】

ステップＳ１３１において、プロセッサ２１３は、警報装置３１０を通じて警報を発する。モータ１２１の負荷電流値が電流下限値ＣＬ１以下である場合、投射対象物５００の最低限の品質を保つための投射密度が不足しているためである。なお、インペラ１２０のモータの電流値が電流下限値ＣＬ１を下回る場合は、投射密度不足により投射対象物５００が不良品となっている可能性が高いため、プロセッサ２１３は、投射装置１００の投射を終了させてもよい。

【0056】

ステップＳ１３５において、プロセッサ２１３は、モータ１２１の負荷電流値が補正電流下限値ＣＣ１より大きくなるようにサーボモータ１１３の制御位置を決定する。

【0057】

投射材４００がゲート１１１からインペラ１２０に到達するまでの時間に応じて、ゲート１１１の開度調整がモータ１２１の負荷電流値に反映されるまで時間がかかる。そこで、プロセッサ２１３は、投射材４００がゲート１１１からインペラ１２０に到達するまでの時間に応じて、サーボモータ１１３の単位時間あたりの変更量を、例えばディストリビュータ１１０が取り付けられた際にあらかじめ設定する。プロセッサ２１３は、例えばモータ１２１の負荷電流値を目標電流値ＣＴに変更するために必要なゲート１１１の開度としてあらかじめ記憶部２１２に記憶された制御目標値になるまで、単位時間あたりの変更幅ずつサーボモータ１１３を駆動することとしてもよい。あるいは、プロセッサ２１３は、モータ１２１の負荷電流値と補正電流下限値ＣＣ１の差またはモータ１２１の負荷電流値と目標電流値ＣＴの差からサーボモータ１１３の制御目標値を決定してもよい。なお、プロセッサ２１３は、モータ１２１の負荷電流値が目標電流値ＣＴに達するまで、単位時間あたりの変更量ずつサーボモータ１１３を駆動することとしてもよい。

【0058】

ステップＳ１３６において、プロセッサ２１３は、決定した制御位置までサーボモータ１１３を駆動し、ゲート１１１の開度を調整する。すなわち、プロセッサ２１３の指令を受けたサーボモータ１１３は、ゲート１１１の開度を上げる方向にシリンダ１１２を前記単位時間あたりの変更量に応じて段階的に移動させる。

【0059】

ステップＳ１４０において、プロセッサ２１３は、インペラのモータの電流値が電流上限値ＣＬ２以上かどうかを判定する。モータ１２１の負荷電流値が電流上限値ＣＬ２以上である場合、プロセッサ２１３は、ステップＳ１４１を実行する。それ以外の場合、プロセッサ２１３は、ステップＳ１４５を実行する。

【0060】

ステップＳ１４１において、プロセッサ２１３は、警報装置３１０を通じて警報を発する。モータ１２１の負荷電流値が電流上限値ＣＬ２以上である場合、投射装置１００に過剰な負荷がかかっている可能性が高いためである。

【0061】

ステップＳ１４５において、プロセッサ２１３は、モータ１２１の負荷電流値が補正電流上限値ＣＣ２より小さくなるようにサーボモータ１１３の制御位置を決定する。当該決定は、ステップＳ１３５と同様であり、プロセッサ２１３は、モータ１２１の負荷電流値と補正電流上限値ＣＣ２の差またはモータ１２１の負荷電流値と目標電流値ＣＴの差からサーボモータ１１３の制御目標値を決定してもよい。

【0062】

ステップＳ１４６において、プロセッサ２１３は、算出した単位時間あたりの変更量にしたがってサーボモータ１１３を駆動し、ゲート１１１の開度を調整する。すなわち、プロセッサ２１３の指令を受けたサーボモータ１１３は、ゲート１１１の開度を下げる方向にシリンダ１１２を前記単位時間あたりの変更量に応じて段階的に移動させる。

【0063】

図４は、投射装置１００が投射を行っている間、プロセッサ２１３がゲート１１１の開度制御を行う場合の、投射開始以降のインペラ１２０のモータ１２１に係る電流値の時系列推移グラフである。時点ｔ１にてモータ１２１の負荷電流値が補正電流上限値ＣＣ２を超えているが、プロセッサ２１３が上述の制御を行ったため、モータ１２１の負荷電流値は補正電流上限値ＣＣ２より小さくなっている。また、時点ｔ２にてモータ１２１の負荷電流値が補正電流下限値ＣＣ１を下回っているが、プロセッサ２１３が上述の制御を行ったため、モータ１２１の負荷電流値は補正電流下限値ＣＣ１より大きくなっている。これにより、全体として、モータ１２１の負荷電流値は目標電流値ＣＴに近い水準で推移しており、投射品質を保ちながらも過剰な投射を行わない理想的な状態となっている。

【0064】

また、前記構成によれば、製造工程において発生する二酸化炭素の排出量を低減できる。このような効果は、例えば、国連が提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標１３「気候変動及びその影響を軽減するための緊急対策を講じる」等の達成にも貢献するものである。

【0065】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0066】

プロセッサ２１３は、上記電流下限値ＣＬ１または電流上限値ＣＬ２、補正電流下限値ＣＣ１、補正電流上限値ＣＣ２のいずれか又はその組み合わせを、記憶部２１２に、複数のパターンとして記憶させることができる。当該記憶は、投射装置１００が運転を開始する前に行われてもよく、投射装置１００が運転している間に、プロセッサ２１３が自動で、またはユーザの操作を受け付けて行ってもよい。プロセッサ２１３は、投射装置１００が運転を開始する前または投射装置１００が運転している間に、図３のステップＳ１２０、ステップＳ１３０、ステップ１４０の判定に使用する電流下限値ＣＬ１、電流上限値ＣＬ２、補正電流下限値ＣＣ１、補正電流上限値ＣＣ２について、記憶部２１２に記憶された当該複数のパターンから読み出してもよい。

【0067】

これにより、同じ投射装置１００で複数種の投射対象物５００に対して適切な投射をすることが可能になり、より効率的な投射処理が可能になる。たとえば、投射対象物５００が鋳物の場合と、鋼線の場合とでは、求められる投射品質が違うため、上記電流下限値ＣＬ１が異なるが、上記構成によれば、１つのショットブラスト装置１にて両種とも適切な品質を保って投射することができる。

【0068】

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0069】

プロセッサ２１３は、ゲート１１１の開度を、時系列データとして記憶部２１２に記憶させてもよい。当該データは、記憶部２１２が別途記憶するモータ１２１の負荷電流値の時系列データと照合することによって、プロセッサ２１３が行った制御の記録データとなる。

【0070】

この構成によれば、ゲート１１１開度の変更によるモータ１２１の負荷電流値制御を通じた投射対象物５００の品質制御の記録を残し、追跡可能にできる。また、これらの記録を、例えばビッグデータとして収集・分析することにより、より効率的な投射設定が可能になる。

【0071】

〔ソフトウェアによる実現例〕
ショットブラスト装置１（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特にプロセッサに含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

【0072】

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

【0073】

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

【0074】

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

【0075】

また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

【0076】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0077】

１ ショットブラスト装置
１００ 投射装置
１１０ ディストリビュータ
１１１ ゲート
１１２ シリンダ
１１３ サーボモータ
１２０ インペラ
１２１ モータ
１２２ 変流器
２００ ＰＬＣ
２１２ 記憶部
２１３ プロセッサ
３００ 出入力装置
３１０ 警報装置
４００ 投射材
５００ 投射対象物
ＣＣ１ 補正電流下限値
ＣＣ２ 補正電流上限値
ＣＬ１ 電流下限値
ＣＬ２ 電流上限値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】