(57)【要約】[要約]被処理対象物をより確実に高品質に仕上げることができる表面処理装置及び表面処理方法を得る。第一確認工程では、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程の各工程がなされるエリア（２０Ａ、４２Ａ、７４Ａ）に搬入される被処理対象物（Ｗ）の個数をカウントすると共にその被処理対象物（Ｗ）の表面の状態を検出する。また、第二確認工程では、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程の各工程がなされるエリアから搬出された被処理対象物（Ｗ）の個数をカウントすると共にその被処理対象物（Ｗ）の表面の状態を検出する。[選択図]図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理対象物を表面処理ラインで送りながら処理する表面処理装置であって、前記表面処理ラインには上流側から前洗浄エリア、投射エリア、後洗浄エリアを含み、
前記前洗浄エリアにおいて被処理対象物を洗浄する第一洗浄装置と、
前記投射エリアにおいて被処理対象物に対して投射材を投射してショットピーニング処理を施すショットピーニング装置と、
前記後洗浄エリアにおいて被処理対象物を洗浄する第二洗浄装置と、
前記前洗浄エリア、前記投射エリア、及び前記後洗浄エリアの各々における前記表面処理ラインの上流側において、各エリアに搬入される被処理対象物の個数をそれぞれカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する第一検出装置と、
前記前洗浄エリア、前記投射エリア、及び前記後洗浄エリアの各々における前記表面処理ラインの下流側において、各エリアから搬出された被処理対象物の個数をそれぞれカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する第二検出装置と、
を有する、表面処理装置。
【請求項２】
前記表面処理装置の運転を制御する制御ユニットをさらに有し、
前記制御ユニットは、前記前洗浄エリア、前記投射エリア、及び前記後洗浄エリアの各エリアにそれぞれ搬入された被処理対象物が各エリアにおいて当該エリアから全て搬出されているタイミングで、前記第一検出装置及び前記第二検出装置でそれぞれカウントされた被処理対象物の個数のデータに基づいて当該エリアに搬入された被処理対象物の個数と当該エリアから搬出された被処理対象物の個数とを比較し、比較した個数が不一致の場合はエラーメッセージを出力する、
請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項３】
前記ショットピーニング装置は、前記被処理対象物を搬入し搬出する際に開状態とされ、ショットピーニング処理をする際に閉状態とされる扉部と、
前記扉部の閉状態及び開状態の少なくとも一方を検出する開閉検出装置と、を有し、
前記制御ユニットは、前記開閉検出装置の検出結果に基づいて前記扉部の開閉回数をカウントすると共に、前記投射エリアに搬入された被処理対象物にショットピーニング処理を施した回数をカウントする、
請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項４】
前記第二検出装置は、前記投射エリアから搬出された被処理対象物の電磁気特性を検出する第一の非破壊検査装置、及び前記投射エリアから搬出された被処理対象物の表面の残留応力をＸ線を用いて測定する第二の非破壊検査装置の少なくとも一方を含んで構成されている、
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の表面処理装置。
【請求項５】
前洗浄エリア、投射エリア及び後洗浄エリアを含む表面処理ラインに順次流される被処理対象物の表面処理方法であって、
被処理対象物を前記前洗浄エリアにおいて洗浄する前洗浄工程と、
前記前洗浄工程で洗浄された被処理対象物に対して前記投射エリアにおいて投射材を投射してショットピーニング処理を施すショットピーニング工程と、
前記ショットピーニング工程でショットピーニング処理が施された被処理対象物を前記後洗浄エリアにおいて洗浄する後洗浄工程と、
前記前洗浄工程、前記ショットピーニング工程及び前記後洗浄工程の各工程がなされるエリアに搬入される被処理対象物の個数をカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する第一確認工程と、
前記前洗浄工程、前記ショットピーニング工程及び前記後洗浄工程の各工程がなされるエリアから搬出された被処理対象物の個数をカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する第二確認工程と、
を含む、表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理装置及び表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ショットピーニング処理に関する技術が種々知られている（特許文献１、特許文献２参照）。例えば、下記特許文献１には、ショットピーニング後に非破壊検査を行う技術が開示されている。【０００３】
ところで、被処理対象物をショットピーニング処理により高品質に仕上げるために、ショットピーニング工程の前後に洗浄工程を設ける処理方法が知られている。しかしながら、例えばヒューマンエラー等でそれらの各工程が確実に実行されないと、被処理対象物を安定的に高品質に仕上げるといったことができない。【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、被処理対象物をより確実に高品質に仕上げることができる表面処理装置及び表面処理方法を得ることが目的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０４０２４３号パンフレット
【特許文献２】特開２００４−４２１５４号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る表面処理装置は、被処理対象物を表面処理ラインで送りながら処理する表面処理装置であって、前記表面処理ラインには上流側から前洗浄エリア、投射エリア、後洗浄エリアを含み、前記前洗浄エリアにおいて被処理対象物を洗浄する第一洗浄装置と、前記投射エリアにおいて被処理対象物に対して投射材を投射してショットピーニング処理を施すショットピーニング装置と、前記後洗浄エリアにおいて被処理対象物を洗浄する第二洗浄装置と、前記前洗浄エリア、前記投射エリア、及び前記後洗浄エリアの各々における前記表面処理ラインの上流側において、各エリアに搬入される被処理対象物の個数をそれぞれカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する第一検出装置と、前記前洗浄エリア、前記投射エリア、及び前記後洗浄エリアの各々における前記表面処理ラインの下流側において、各エリアから搬出された被処理対象物の個数をそれぞれカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する第二検出装置と、を有する。
【０００７】
上記構成によれば、第一洗浄装置が表面処理ラインの前洗浄エリアにおいて被処理対象物を洗浄する。また、ショットピーニング装置が、投射エリアにおいて被処理対象物に対して投射材を投射してショットピーニング処理を施す。さらに、第二洗浄装置が後洗浄エリアにおいて被処理対象物を洗浄する。
【０００８】
ここで、前洗浄エリア、投射エリア、及び後洗浄エリアの各々における表面処理ラインの上流側において、第一検出装置は、各エリアに搬入される被処理対象物の個数をそれぞれカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する。また、前洗浄エリア、投射エリア、及び後洗浄エリアの各々における表面処理ラインの下流側において、第二検出装置は、各エリアから搬出された被処理対象物の個数をそれぞれカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する。以上により、前洗浄エリア、投射エリア、及び後洗浄エリアでの各工程の前後における被処理対象物の個数及び被処理対象物の表面の状態を把握することができるので、工程を飛ばしてしまうといったことの防止に寄与することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る表面処理装置は、第１の態様の構成において、前記表面処理装置の運転を制御する制御ユニットをさらに有し、前記制御ユニットは、前記前洗浄エリア、前記投射エリア、及び前記後洗浄エリアの各エリアにそれぞれ搬入された被処理対象物が各エリアにおいて当該エリアから全て搬出されているタイミングで、前記第一検出装置及び前記第二検出装置でそれぞれカウントされた被処理対象物の個数のデータに基づいて当該エリアに搬入された被処理対象物の個数と当該エリアから搬出された被処理対象物の個数とを比較し、比較した個数が不一致の場合はエラーメッセージを出力する。
【００１０】
上記構成によれば、前洗浄エリア、投射エリア、及び後洗浄エリアの各エリアにそれぞれ搬入された被処理対象物が各エリアにおいて当該エリアから全て搬出されているタイミングで、制御ユニットは、当該エリアに搬入された被処理対象物の個数と当該エリアから搬出された被処理対象物の個数とを比較し、比較した個数が不一致の場合はエラーメッセージを出力する。したがって、搬出されていない被処理対象物の存在に容易に気付くことができる。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る表面処理装置は、第２の態様の構成において、前記ショットピーニング装置は、前記被処理対象物を搬入し搬出する際に開状態とされ、ショットピーニング処理をする際に閉状態とされる扉部と、前記扉部の閉状態及び開状態の少なくとも一方を検出する開閉検出装置と、を有し、前記制御ユニットは、前記開閉検出装置の検出結果に基づいて前記扉部の開閉回数をカウントすると共に、前記投射エリアに搬入された被処理対象物にショットピーニング処理を施した回数をカウントする。
【００１２】
なお、「制御ユニット」は、複数の制御盤等の制御装置を備えていてもよく、たとえば、第一検出装置と第二検出装置でそれぞれカウントされた被処理対象物の個数のデータに基づいてエラーメッセージを出力する制御装置と、扉部の開閉回数とショットピーニング処理を施した回数とに基づいてエラーメッセージを出力する制御装置が別の制御装置であってもよい。
【００１３】
上記構成によれば、ショットピーニング装置に扉部が設けられており、扉部の閉状態及び開状態の少なくとも一方が開閉検出装置によって検出される。また、制御ユニットは、開閉検出装置の検出結果に基づいて前記扉部の開閉回数をカウントすると共に、投射エリアに搬入された被処理対象物にショットピーニング処理を施した回数をカウントする。このため、扉部の開閉回数とショットピーニング処理を施した回数とを比べることができるので、一つの被処理対象物に対してショットピーニング処理を二回施すといったことを効果的に防ぐことができる。
【００１４】
本発明の第４の態様に係る表面処理装置は、第１ないし第３の態様のいずれかの構成において、前記第二検出装置は、前記投射エリアから搬出された被処理対象物の電磁気特性を検出する第一の非破壊検査装置、及び前記投射エリアから搬出された被処理対象物の表面側の残留応力をＸ線を用いて測定する第二の非破壊検査装置の少なくとも一方を含んで構成されている。
【００１５】
上記構成によれば、被処理対象物が投射エリアから搬出された後、被処理対象物の電磁気特性を検出する非破壊検査、及び被処理対象物の表面側の残留応力をＸ線を用いて測定する非破壊検査の少なくとも一方がなされるので、ショットピーニング処理の効果を評価することができる。
【００１６】
本発明の第５の態様に係る表面処理方法は、前洗浄エリア、投射エリア及び後洗浄エリアを含む表面処理ラインに順次流される被処理対象物の表面処理方法であって、被処理対象物を前記前洗浄エリアにおいて洗浄する前洗浄工程と、前記前洗浄工程で洗浄された被処理対象物に対して前記投射エリアにおいて投射材を投射してショットピーニング処理を施すショットピーニング工程と、前記ショットピーニング工程でショットピーニング処理が施された被処理対象物を前記後洗浄エリアにおいて洗浄する後洗浄工程と、前記前洗浄工程、前記ショットピーニング工程及び前記後洗浄工程の各工程がなされるエリアに搬入される被処理対象物の個数をカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する第一確認工程と、前記前洗浄工程、前記ショットピーニング工程及び前記後洗浄工程の各工程がなされるエリアから搬出された被処理対象物の個数をカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する第二確認工程と、を含む。
【００１７】
上記構成によれば、前洗浄工程では、被処理対象物を前洗浄エリアにおいて洗浄する。また、ショットピーニング工程では、前洗浄工程で洗浄された被処理対象物に対して投射エリアにおいて投射材を投射してショットピーニング処理を施す。また、後洗浄工程では、ショットピーニング工程でショットピーニング処理が施された被処理対象物を後洗浄エリアにおいて洗浄する。
【００１８】
ここで、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程の各工程のエリアに被処理対象物が搬入されると、第一確認工程が実行され、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程の各工程から被処理対象物が搬出されると、第二確認工程が実行される。第一確認工程では、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程がなされるエリアに搬入される被処理対象物の個数をカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する。また、第二確認工程では、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程がなされるエリアから搬出された被処理対象物の個数をカウントすると共にその被処理対象物の表面の状態を検出する。このように、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程の各工程の前後の被処理対象物の個数及び被処理対象物の表面の状態を把握することができるので、工程を飛ばしてしまうといったことを防止することができる。
【００１９】
以上説明したように、本発明の表面処理装置及び表面処理方法によれば、被処理対象物を確実に高品質に仕上げることができるという優れた効果を有する。
【００２０】
この出願は、日本国で２０１７年９月２７日に出願された特願２０１７−１８６５０７号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語（例えば、「等」）の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る表面処理装置の概略構成を示す模式的な平面図である。
【図２】図１の表面処理装置の制御系の一部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態に係る表面処理装置及び表面処理方法を図１及び図２を用いて説明する。なお、図１及び図２共に、横長に見るものとして、横長に見た状態の上下左右を図の上下左右とする。図１には、本実施形態に係る表面処理装置の概略構成が模式的な平面図で示されている。まず、この表面処理装置１０について説明する。なお、本実施形態の表面処理装置１０で加工される被処理対象物Ｗとしては、金属製品を適用することができる。
【００２３】
（表面処理装置の構成）
図１に示されるように、表面処理装置１０は、被処理対象物Ｗを上流側から下流側に流しながら表面処理を行う。この被処理対象物Ｗが流れるルートが表面処理ラインＬである。表面処理装置１０は、一例として搬入側（図１では左上側）に載置台１２及びコンベア１４を備えている。コンベア１４は、コンベア１４上に載せられる被処理対象物Ｗを所定の搬送方向（矢印Ｘ１参照）に搬送するようになっている。コンベア１４よりも表面処理ラインＬの下流側には、仮置き台１６、第一洗浄装置２０及び仮置き台２２が設けられている。第一洗浄装置２０は、エアブロー用のノズル２０Ｎを備え、表面処理ラインＬの前洗浄エリア２０Ａにおいて被処理対象物Ｗをエアブロー洗浄するようになっている。ここで、前洗浄エリア２０Ａとは、表面処理ラインＬにおける仮置き台１６、第一洗浄装置２０、仮置き台２２を含むエリアである。
【００２４】
第一洗浄装置２０に対して表面処理ラインＬの上流側（図中左側）に設けられた仮置き台１６には、第一検出装置１８が設けられている。第一検出装置１８は、画像検査装置としても把握される装置であり、仮置き台１６上にあって前洗浄エリア２０Ａに搬入される被処理対象物Ｗの表面を撮像して撮像画像を生成することで、その被処理対象物Ｗの表面の状態を検出してその検出結果を表示部１８Ｄに表示する。また、第一検出装置１８は、前記撮像画像より、前洗浄エリア２０Ａに搬入される被処理対象物Ｗの個数をカウントして表示部１８Ｄに表示する。
【００２５】
また、第一洗浄装置２０に対して表面処理ラインＬの下流側（図中右側）に設けられた仮置き台２２には、第二検出装置２４が設けられている。第二検出装置２４は、画像検査装置としても把握される装置であり、前洗浄エリア２０Ａから仮置き台２２上に搬出された被処理対象物Ｗの表面を撮像して撮像画像を生成することで、その被処理対象物Ｗの表面の状態を検出してその検出結果を表示部２４Ｄに表示する。また、第二検出装置２４は、前記撮像画像より、前洗浄エリア２０Ａから搬出された被処理対象物Ｗの個数をカウントして表示部２４Ｄに表示する。
【００２６】
図２に示されるように、第一洗浄装置２０、第一検出装置１８及び第二検出装置２４は、表面処理装置１０の運転を制御する制御ユニット５２に接続され、制御ユニット５２には、操作ユニット５０及び出力装置としての表示装置５４が接続されている。操作ユニット５０は、第一洗浄装置２０を用いて被処理対象物Ｗをエアブロー洗浄する際の条件等を入力可能に構成されており、入力操作に応じた信号を制御ユニット５２に出力する構成とされている。制御ユニット５２は、例えば、記憶装置や演算処理装置等を有して構成されている。詳細図示を省略するが、前記演算処理装置は、ＣＰＵ、メモリ、記憶部、及び通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部を備え、これらがバスを介して互いに接続されており、前記記憶部には演算処理用のプログラムが記憶されている。また、記憶装置と演算処理装置とは、互いの通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部によって通信可能とされている。なお、制御ユニット５２では、たとえば前洗浄エリア２０Ａの制御装置(不図示)と、表面処理装置１０の運転を制御する制御装置（不図示）が別々であってもよく、これらを含めて制御ユニット５２と称する。
【００２７】
制御ユニット５２は、前洗浄エリア２０Ａ（図１参照）に搬入された被処理対象物Ｗが前洗浄エリア２０Ａ（図１参照）から全て搬出されているタイミング（手動又はタイマー等により自動で取得されるタイミング）で、第一検出装置１８及び第二検出装置２４でそれぞれカウントされた被処理対象物Ｗの個数のデータに基づいて、前洗浄エリア２０Ａ（図１参照）に搬入された被処理対象物Ｗの個数と前洗浄エリア２０Ａ（図１参照）から搬出された被処理対象物Ｗの個数とを比較し、比較した個数が不一致の場合はその旨のエラーメッセージを表示装置５４が表示（広義には出力）するように制御する。
【００２８】
図１に示されるように、仮置き台２２に対して表面処理ラインＬの下流側（図中右側）には、コンベア２６が設けられている。コンベア２６は、コンベア２６上に載せられる被処理対象物Ｗを所定の搬送方向（矢印Ｘ２参照）に搬送するようになっている。
【００２９】
コンベア２６よりも表面処理ラインＬの下流側には、仮置き台３０、ショットピーニング装置４０及び仮置き台６０が設けられている。ショットピーニング装置４０は、そのキャビネット４２の内部で、被処理対象物Ｗに対して投射材を投射してショットピーニング処理を施すように構成されている。投射エリア４２Ａ（前述した前洗浄エリア２０Ａに対して表面処理ラインＬの下流側に設定されたエリア）とは、仮置き台３０、ショットピーニング装置４０及び仮置き台６０を含むエリアである。
【００３０】
ショットピーニング装置４０の基本構成は、公知の構成でよく、一例として特開２０１２−１０１３０４号公報に開示された構成と概ね同様とされている。キャビネット４２内の側部には、噴射装置４４（ブロック化して図示）のノズル４４Ｎが設けられている。噴射装置４４は、投射材を含む圧縮空気をノズル４４Ｎから噴射してキャビネット４２の内部の被処理対象物Ｗに対して投射材を衝突させるようになっている。
【００３１】
図２に示されるように、噴射装置４４は、制御ユニット５２に接続されている。また、制御ユニット５２に接続された操作ユニット５０は、被処理対象物Ｗをショットピーニング処理する際のショット処理条件等を入力可能に構成されており、入力操作に応じた信号を制御ユニット５２に出力する構成とされている。制御ユニット５２は、噴射装置４４の作動を制御すると共に、投射エリア４２Ａ（図１参照）に搬入された被処理対象物Ｗにショットピーニング処理を施した回数をカウントする。制御ユニット５２は、投射エリア４２Ａ（図１参照）に搬入された被処理対象物Ｗにショットピーニング処理を施した回数を表示装置５４が表示するように制御する。なお、上述した制御ユニット５２による回数のカウントは、所望のタイミングでリセットすることが可能とされている。なお、制御ユニット５２では、たとえば投射エリア４２Ａの制御装置(不図示)と、表面処理装置１０の運転を制御する制御装置（不図示）が別々であってもよく、これらを含めて制御ユニット５２と称する。
【００３２】
また、図１に示されるように、ショットピーニング装置４０には、キャビネット４２の搬入出側に開閉用の扉部４６が設けられると共に、扉部４６の閉状態を検出する開閉検出装置４８が設けられている。開閉検出装置４８は、近接センサとして機能し、キャビネット４２の搬入出口側に設けられた近接スイッチ４８Ａと、扉部４６の自由端側に設けられた磁性体４８Ｂと、を備えている。磁性体４８Ｂは、扉部４６の閉止状態で近接スイッチ４８Ａと近接する位置に配置される。近接スイッチ４８Ａは、磁性体４８Ｂが所定範囲内まで接近した際に近接スイッチ４８Ａを含む電気回路（制御回路部）を導通状態にする構成とされている。すなわち、扉部４６を閉止することで磁性体４８Ｂが近接スイッチ４８Ａに近接することにより、近接スイッチ４８Ａが磁性体４８Ｂの近接を検出、換言すれば、扉部４６の閉止状態を検出するようになっている。なお、扉部４６の開閉は、手動で行っても、自動で行ってもよい。
【００３３】
なお、ショットピーニング装置４０では、扉部４６が１つ設けられ、被処理対象物Ｗが１つの扉部４６から搬入出され、扉部４６を１回開状態とすると、ショットピーニング装置４０からショットピーニング処理済の被処理対象物Ｗを搬出し、ショットピーニング処理をしようとする被処理対象物Ｗを搬入する。ショットピーニング装置４０では、ショットピーニング処理をしようとする被処理対象物Ｗが搬入されると、扉部４６を閉状態として、ショットピーニング処理を行う。すなわち、扉部４６の開閉回数と、ショットピーニング処理を施した回数とは、一致する。
【００３４】
しかし、ショットピーニング装置４０からショットピーニング処理済の被処理対象物Ｗを搬出する際に、扉部４６を開状態とし、搬出後に閉状態とし、ショットピーニング処理をしようとする被処理対象物Ｗを搬入する際に、再び扉部４６を開状態とし、搬入後に閉状態としてもよい。この場合には、扉部４６の開閉回数は、ショットピーニング処理を施した回数の２倍と一致する。
【００３５】
また、ショットピーニング装置４０を仮置き台３０と仮置き台６０の間に配置し、仮置き台３０側に被処理対象物Ｗ搬入用の扉部（不図示）と、仮置き台６０側に被処理対象物Ｗ搬出用の扉部（不図示）とを設けてもよい。開閉検出装置４８は、いずれか一方の扉部に設けられてもよいが、両方の扉部に設けられることが好ましい。搬入用の扉部の開閉検出装置４８で検出した開閉回数と、搬出用の扉部の開閉検出装置４８で検出した開閉回数と、ショットピーニング処理を施した回数は一致する。このように、扉部の構成と開閉のし方によって、開閉回数とショットピーニング処理を施した回数との関係は変わり、必ずしも一致するものではなく、整合するかどうかで、ショットピーニング処理が正しく行われたかが判断される。
【００３６】
図２に示されるように、開閉検出装置４８は、制御ユニット５２に接続されている。制御ユニット５２は、開閉検出装置４８の検出結果に基づいて扉部４６（図１参照）の開閉回数をカウントする。また、制御ユニット５２は、カウントした扉部４６（図１参照）の開閉回数を表示装置５４が表示するように制御する。なお、上述した制御ユニット５２による開閉回数のカウントは、所望のタイミングでリセットすることが可能とされている。
【００３７】
図１に示されるように、ショットピーニング装置４０に対して表面処理ラインＬの上流側（図中左側）に設けられた仮置き台３０には、第一検出装置３２が設けられている。第一検出装置３２は、磁性評価装置３４及び応力測定装置３６で構成されている。
【００３８】
磁性評価装置３４は、投射エリア４２Ａに搬入される被処理対象物Ｗの表面の状態を検出してその検出結果を表示部３４Ｄに表示する。補足すると、磁性評価装置３４は、被処理対象物Ｗの電磁気特性を検出する装置とされ、筒状に形成された検査検出器を備えている。検査検出器は、被処理対象物Ｗに渦電流を励起するためのコイルを備えている。そして、磁性評価装置３４は、渦電流を用いて被処理対象物Ｗにおける加工対象部の全体の表面層の状態、すなわちショットピーニング処理により生ずる硬度の変化あるいは残留応力を検査するようになっており、被処理対象物Ｗにおけるムラの有無や金属組織の状態について磁性評価して合否判定する。磁性評価装置３４の基本構成には、一例として、特許第５８７７５０５号公報に開示される磁性評価装置の構成を適用することができ、その構成は前記公報で公知であるため詳細説明を省略する。また、本実施形態では、磁性評価装置３４は、投射エリア４２Ａに搬入される被処理対象物Ｗの個数をカウントして表示部３４Ｄに表示する。
【００３９】
応力測定装置３６は、投射エリア４２Ａに搬入される被処理対象物Ｗの表面の状態を検出してその検出結果を表示部３６Ｄに表示する。補足すると、応力測定装置３６は、所定位置に位置決めされた被処理対象物Ｗの表面側の残留応力をＸ線を用いて測定する装置とされる。応力測定装置３６の基本構成には、一例として、特開２０１７−００９３５６号公報に開示される残留応力測定装置の構成を適用することができ、その構成は前記公報で公知であるため詳細説明を省略する。また、本実施形態では、応力測定装置３６は、投射エリア４２Ａに搬入される被処理対象物Ｗの個数をカウントして表示部３６Ｄに表示する。
【００４０】
また、ショットピーニング装置４０に対して表面処理ラインＬの下流側（図中右側）に設けられた仮置き台６０には、第二検出装置６２が設けられている。第二検出装置６２は、第一の非破壊検査装置としての磁性評価装置６４及び第二の非破壊検査装置としての応力測定装置６６で構成されている。
【００４１】
磁性評価装置６４は、投射エリア４２Ａから搬出される被処理対象物Ｗの表面の状態、より具体的には被処理対象物Ｗの電磁気特性を検出してその検出結果を表示部６４Ｄに表示する。磁性評価装置６４は、前述した磁性評価装置３４と同様の構成とされる。磁性評価装置６４は、投射エリア４２Ａから搬出される被処理対象物Ｗの個数をカウントして表示部６４Ｄに表示する。
【００４２】
応力測定装置６６は、投射エリア４２Ａから搬出される被処理対象物Ｗの表面の状態を検出、より具体的には所定位置に位置決めされた被処理対象物Ｗの表面側の残留応力をＸ線を用いて測定してその検出結果を表示部６６Ｄに表示する。応力測定装置６６は、前述した応力測定装置３６と同様の構成とされる。応力測定装置６６は、投射エリア４２Ａから搬出される被処理対象物Ｗの個数をカウントして表示部６６Ｄに表示する。
【００４３】
図２に示されるように、第一検出装置３２を構成する磁性評価装置３４及び応力測定装置３６、並びに、第二検出装置６２を構成する磁性評価装置６４及び応力測定装置６６は、制御ユニット５２に接続されている。制御ユニット５２は、投射エリア４２Ａ（図１参照）に搬入された被処理対象物Ｗが投射エリア４２Ａ（図１参照）から全て搬出されているタイミング（手動又はタイマー等により自動で取得されるタイミング）で、応力測定装置３６（第一検出装置３２の一部）及び磁性評価装置６４（第二検出装置６２の一部）でそれぞれカウントされた被処理対象物Ｗの個数のデータに基づいて、投射エリア４２Ａ（図１参照）に搬入された被処理対象物Ｗの個数と投射エリア４２Ａ（図１参照）から搬出された被処理対象物Ｗの個数とを比較し、比較した個数が不一致の場合はその旨のエラーメッセージを表示装置５４が表示（広義には出力）するように制御する。
【００４４】
なお、上記の比較において、応力測定装置３６でカウントされた被処理対象物Ｗの個数のデータに基づいているのは、図１に示される応力測定装置３６での被処理対象物Ｗの個数のカウントの直後に被処理対象物Ｗがショットピーニング装置４０に搬入されるためである。また、上記の比較において、磁性評価装置６４でカウントされた被処理対象物Ｗの個数のデータに基づいているのは、被処理対象物Ｗがショットピーニング装置４０から搬出された直後に磁性評価装置６４で被処理対象物Ｗの個数をカウントするためである。なお、磁性評価装置３４あるいは応力測定装置６６でカウントした被処理対象物Ｗの個数をカウントしてもよい。
【００４５】
図１に示されるように、仮置き台６０に対して表面処理ラインＬの下流側（図中右側）には、コンベア６８が設けられている。コンベア６８は、コンベア６８上に載せられる被処理対象物Ｗを所定の搬送方向に搬送するようになっている。なお、模式的な平面図である図１では、便宜上、コンベア６８の搬送方向上流側の一部を図中上側に図示すると共に、コンベア６８の搬送方向下流側の一部を図中下側に図示し、両者間を二点鎖線で繋いで示している。
【００４６】
図中下側に示されるコンベア６８よりも表面処理ラインＬの下流側（図中左側）には、仮置き台７０、第二洗浄装置７４及び仮置き台７６が設けられている。第二洗浄装置７４は、エアブロー用のノズル７４Ｎを備え、被処理対象物Ｗをエアブロー洗浄するようになっている。後洗浄エリア７４Ａとは、仮置き台７０、第二洗浄装置７４及び仮置き台７６を含むエリアである。
【００４７】
第二洗浄装置７４に対して表面処理ラインＬの上流側（図中右側）に設けられた仮置き台７０には、第一検出装置７２が設けられている。第一検出装置７２は、画像検査装置としても把握される装置であり、仮置き台７０上にあって後洗浄エリア７４Ａに搬入される被処理対象物Ｗの表面を撮像して撮像画像を生成することで、その被処理対象物Ｗの表面の状態を検出してその検出結果を表示部７２Ｄに表示する。また、第一検出装置７２は、前記撮像画像より、後洗浄エリア７４Ａに搬入される被処理対象物Ｗの個数をカウントして表示部７２Ｄに表示する。
【００４８】
また、第二洗浄装置７４に対して表面処理ラインＬの下流側（図中左側）に設けられた仮置き台７６には、第二検出装置７８が設けられている。第二検出装置７８は、後洗浄エリア７４Ａから仮置き台７６上に搬出された被処理対象物Ｗの表面を撮像して撮像画像を生成することで、その被処理対象物Ｗの表面の状態を検出してその検出結果を表示部７８Ｄに表示する。また、第二検出装置７８は、前記撮像画像より、後洗浄エリア７４Ａから搬出される被処理対象物Ｗの個数をカウントして表示部７８Ｄに表示する。
【００４９】
図２に示されるように、第二洗浄装置７４、第一検出装置７２及び第二検出装置７８は、制御ユニット５２に接続されている。また、制御ユニット５２に接続された操作ユニット５０は、第二洗浄装置７４を用いて被処理対象物Ｗをエアブロー洗浄する際の条件等を入力可能に構成されており、入力操作に応じた信号を制御ユニット５２に出力する構成とされている。なお、制御ユニット５２では、たとえば後洗浄エリア７４Ａの制御装置(不図示)と、表面処理装置１０の運転を制御する制御装置（不図示）が別々であってもよく、これらを含めて制御ユニット５２と称する。
【００５０】
制御ユニット５２は、後洗浄エリア７４Ａ（図１参照）に搬入された被処理対象物Ｗが後洗浄エリア７４Ａ（図１参照）から全て搬出されているタイミング（手動又はタイマー等により自動で取得されるタイミング）で、第一検出装置７２及び第二検出装置７８でそれぞれカウントされた被処理対象物Ｗの個数のデータに基づいて、後洗浄エリア７４Ａ（図１参照）に搬入された被処理対象物Ｗの個数と後洗浄エリア７４Ａ（図１参照）から搬出された被処理対象物Ｗの個数とを比較し、比較した個数が不一致の場合はその旨のエラーメッセージを表示装置５４が表示（広義には出力）するように制御する。
【００５１】
図１に示されるように、仮置き台７６に対して表面処理ラインＬの下流側（図中左側）には、コンベア８０が設けられている。コンベア８０は、コンベア８０上に載せられる被処理対象物Ｗを所定の搬送方向（矢印Ｘ４参照）に搬送するようになっている。コンベア８０よりも表面処理ラインＬの下流側には、仮置き台８２、外観検査装置８６及び仮置き台８８が設けられている。外観検査エリア８６Ａとは、仮置き台８２、外観検査装置８６及び仮置き台８８を含むエリアである。
【００５２】
外観検査装置８６は、一例として、被処理対象物Ｗの外面を撮像するための撮像カメラを備えた外観検査ロボット８６Ｒ（ブロック化して図示）を含んで構成されている。外観検査ロボット８６Ｒは、撮像によって得られた画像（撮像画像）に基づいて、被処理対象物Ｗの外観を検査するようになっている。たとえば、撮像した画像を分析し、表面に錆が付着してないか、傷ができていないか、などを検査し、錆の付着がなく、傷もできていないものを合格とする。なお、外観検査ロボット８６Ｒは、被処理対象物Ｗのうち外観検査で合格と判定したものは、一例として仮置き台８８の上の合格のトレイ（図示省略）に入れ、被処理対象物Ｗのうち外観検査で不合格と判定したものは、一例として仮置き台８８の上の不合格のトレイ（図示省略）に入れる。
【００５３】
なお、本実施形態では、被処理対象物Ｗの外観検査を外観検査装置８６の外観検査ロボット８６Ｒが行っているが、外観検査ロボット８６Ｒに代えて、作業者が目視で外観検査エリア８６Ａ上の被処理対象物Ｗの外観検査をしてもよい。
【００５４】
外観検査装置８６に対して表面処理ラインＬの上流側（図中右側）に設けられた仮置き台８２には、上流側検出装置８４が設けられている。上流側検出装置８４は、仮置き台８２上にあって外観検査エリア８６Ａに搬入される被処理対象物Ｗの表面を撮像して撮像画像を生成すると共に、前記撮像画像より、外観検査エリア８６Ａに搬入される被処理対象物Ｗの個数をカウントして表示部８４Ｄに表示する。
【００５５】
また、外観検査装置８６に対して表面処理ラインＬの下流側（図中左側）に設けられた仮置き台８８には、下流側検出装置９０が設けられている。下流側検出装置９０は、外観検査エリア８６Ａから仮置き台８８上に搬出された被処理対象物Ｗの表面を撮像して撮像画像を生成すると共に、前記撮像画像より、外観検査エリア８６Ａから搬出された被処理対象物Ｗの個数をカウントして表示部９０Ｄに表示する。
【００５６】
図２に示されるように、外観検査装置８６、上流側検出装置８４及び下流側検出装置９０は、制御ユニット５２に接続されている。また、制御ユニット５２に接続された操作ユニット５０は、外観検査装置８６を用いて被処理対象物Ｗの外観検査をする際の条件等を入力可能に構成されており、入力操作に応じた信号を制御ユニット５２に出力する構成とされている。なお、制御ユニット５２では、たとえば外観検査エリア８６Ａの制御装置(不図示)と、表面処理装置１０の運転を制御する制御装置（不図示）が別々であってもよく、これらを含めて制御ユニット５２と称する。
【００５７】
制御ユニット５２は、外観検査エリア８６Ａ（図１参照）に搬入された被処理対象物Ｗが外観検査エリア８６Ａ（図１参照）から全て搬出されているタイミング（手動又はタイマー等により自動で取得されるタイミング）で、上流側検出装置８４及び下流側検出装置９０でそれぞれカウントされた被処理対象物Ｗの個数のデータに基づいて、外観検査エリア８６Ａ（図１参照）に搬入された被処理対象物Ｗの個数と外観検査エリア８６Ａ（図１参照）から搬出された被処理対象物Ｗの個数とを比較し、比較した個数が不一致の場合はその旨のエラーメッセージを表示装置５４が表示（広義には出力）するように制御する。
【００５８】
図１に示されるように、仮置き台８８に対して表面処理ラインＬの下流側（図中左側）には、コンベア９２が設けられている。コンベア９２は、コンベア９２上に載せられる被処理対象物Ｗを所定の搬送方向（矢印Ｘ５参照）に搬送するようになっている。コンベア９２よりも表面処理ラインＬの下流側には、載置台９４が設けられている。載置台９４上に搬送された被処理対象物Ｗは、図示しない防錆装置において防錆処理がなされる。
【００５９】
なお、以上の説明において被処理対象物Ｗの搬送に関して説明がされていない部分は、作業員による手動又はロボット（図示省略）による自動で被処理対象物Ｗの搬送がなされる。また、第一検出装置１８、３２、７２、上流側検出装置８４、第二検出装置２４、６２、７８、及び下流側検出装置９０における被処理対象物Ｗのカウントは、所望のタイミングでリセットすることが可能とされている。
【００６０】
（表面処理方法及び作用・効果）
次に、前洗浄エリア２０Ａ、投射エリア４２Ａ及び後洗浄エリア７４Ａを含む表面処理ラインＬに順次流される被処理対象物Ｗの表面処理方法について説明しながら、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６１】
まず、前洗浄工程では、前洗浄エリア２０Ａにおいて第一洗浄装置２０が被処理対象物Ｗをエアブロー洗浄する。また、その後のショットピーニング工程では、前洗浄工程で洗浄された被処理対象物Ｗに対して投射エリア４２Ａにおいて噴射装置４４が投射材を投射してショットピーニング処理を施す。また、後洗浄工程では、ショットピーニング工程でショットピーニング処理が施された被処理対象物Ｗを後洗浄エリア７４Ａにおいて第二洗浄装置７４がエアブロー洗浄する。
【００６２】
ここで、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程の各工程の直前には、すなわち、各工程がなされるエリアに搬入される被処理対象物Ｗに第一確認工程が実行され、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程の各工程の直後には、すなわち、各工程がなされるエリアから搬出される被処理対象物Ｗに第二確認工程が実行される。
【００６３】
第一確認工程では、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程の各工程の直前において、当該工程がなされるエリアに搬入される被処理対象物Ｗの個数をカウントすると共にその被処理対象物Ｗの表面の状態を検出する。この工程でカウントされた被処理対象物Ｗの個数は一例として表示部１８Ｄ、３４Ｄ、３６Ｄ、７２Ｄ、８４Ｄに表示される。また、第二確認工程では、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程の各工程の直後において、当該工程がなされるエリアから搬出される被処理対象物Ｗの個数をカウントすると共にその被処理対象物Ｗの表面の状態を検出する。この工程でカウントされた被処理対象物Ｗの個数は一例として表示部２４Ｄ、６４Ｄ、６６Ｄ、７８Ｄ、９０Ｄに表示される。このように、前洗浄工程、ショットピーニング工程及び後洗浄工程の各工程の前後の被処理対象物Ｗの個数及び被処理対象物Ｗの表面の状態を把握することができるので、工程を飛ばしてしまうといったことを防止することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、後洗浄工程で洗浄された被処理対象物Ｗを外観検査工程において外観検査する。この外観検査工程の前後にも、被処理対象物Ｗの個数がカウントされて表示部８４Ｄ、９０Ｄにおいて表示される。したがって、外観検査工程を飛ばしてしまうといったことも防止できる。
【００６５】
また、本実施形態では、前洗浄エリア２０Ａ、投射エリア４２Ａ、後洗浄エリア７４Ａ、外観検査エリア８６Ａの各エリアにそれぞれ搬入された被処理対象物Ｗが各エリアにおいて当該エリアから全て搬出されているタイミングで、図２に示される制御ユニット５２は、当該エリアに搬入された被処理対象物Ｗの個数と当該エリアから搬出された被処理対象物Ｗの個数とを比較し、比較した個数が不一致の場合は表示装置５４がエラーメッセージを表示（広義には出力）する。したがって、搬出されていない被処理対象物の存在に容易に気付くことができる。
【００６６】
また、本実施形態では、制御ユニット５２は、図１に示される開閉検出装置４８の検出結果に基づいて扉部４６の開閉回数をカウントすると共に、投射エリア４２Ａに搬入された被処理対象物Ｗにショットピーニング処理を施した回数をカウントし、それらの回数が表示装置５４によって表示される。このため、扉部４６の開閉回数とショットピーニング処理を施した回数とを比べることができるので、一つの被処理対象物Ｗに対してショットピーニング処理を二回施すといったことを効果的に防ぐことができる。
【００６７】
また、本実施形態では、被処理対象物Ｗが投射エリア４２Ａから搬出された後、磁性評価装置６４が被処理対象物Ｗの電磁気特性を検出すると共に、応力測定装置６６が被処理対象物Ｗの表面側の残留応力を測定するので、ショットピーニング処理の効果を精度良く評価することができる。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態に係る表面処理装置１０及び表面処理方法によれば、被処理対象物Ｗをより確実に高品質に仕上げることができる。
【００６９】
（実施形態の補足説明）
なお、上記実施形態も変形例として、第一検出装置及び第二検出装置が被処理対象物の個数をカウントするための近接センサを含んで構成されてもよい。また、上記実施形態では、第一検出装置１８、７２及び第二検出装置２４、７８は、被処理対象物Ｗの表面を撮像して撮像画像を生成することで、その被処理対象物の表面の状態を検出しているが、第一検出装置１８、７２及び第二検出装置２４、７８に代えて、上述のような撮像画像を生成しないで（一例として第一検出装置３２及び第二検出装置６２と同様の検出方法で）被処理対象物の表面の状態を検出するような検出装置が配置されてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態の変形例として、各検出装置（第一検出装置１８、３２、７２、上流側検出装置８４、第二検出装置２４、６２、７８、及び下流側検出装置９０）は、カウントした被処理対象物の個数を、表示しないで、制御ユニット５２に搭載された管理システムで管理してもよいし、音声出力してもよい。
【００７１】
また、上記実施形態の変形例として、ショットピーニング装置４０に対して表面処理ラインＬの上流側に設けられる第一検出装置３２は、磁性評価装置３４及び応力測定装置３６の一方で構成されてもよいし、画像検査装置として把握される装置（前洗浄エリア２０Ａに対して表面処理ラインＬの上流側に設けられる第一検出装置１８と同様の装置）で構成されてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態の変形例として、ショットピーニング装置４０に対して表面処理ラインＬの下流側に設けられる第二検出装置６２は、第一の非破壊検査装置としての磁性評価装置６４及び第二の非破壊検査装置としての応力測定装置６６の一方で構成されてもよいし、画像検査装置として把握される装置（第一洗浄装置２０に対して表面処理ラインＬの下流側に設けられる第二検出装置２４と同様の装置）で構成されてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、扉部４６の開閉回数及びキャビネット４２内に搬入された被処理対象物Ｗにショットピーニング処理を施した回数を表示装置５４が表示しているが、上記実施形態の変形例として、扉部４６の開閉回数及びキャビネット４２内に搬入された被処理対象物Ｗにショットピーニング処理を施した回数は、例えば制御ユニット５２等のコンピュータに搭載された管理システムで管理されてもよいし、音声出力されてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、扉部４６の開閉回数及びキャビネット４２内に搬入された被処理対象物Ｗにショットピーニング処理を施した回数を制御ユニット５２がカウントしているが、それらの回数は、制御ユニット５２とは別個に設けられた制御装置等でカウントされてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態の変形例として、開閉検出装置は、扉部の開状態を検出するものであってもよいし、扉部の閉状態及び開状態の両方を検出するものであってもよい。また、他の変形例として、扉部の閉状態及び開状態の少なくとも一方を検出するための開閉検出装置を設けず、表示装置では扉部の開閉回数を表示しないような構成も採り得る。
【００７６】
また、上記実施形態では、制御ユニット５２は、搬入出された被処理対象物Ｗの個数が不一致の場合にエラーメッセージを表示装置５４が表示（広義には出力）するように制御しているが、変形例として、制御ユニットは、搬入出された被処理対象物Ｗの個数が不一致の場合に例えばエラーメッセージを出力装置としての音声出力装置が音声出力するように制御しても、他の装置に出力してもよい。なお、他の変形例として、搬入出された被処理対象物Ｗの個数が不一致の場合にエラーメッセージを出力する構成を設けない構成も採り得る。
【００７７】
また、上記実施形態では、第一洗浄装置２０及び第二洗浄装置７４は、被処理対象物Ｗをエアブロー洗浄しているが、変形例として、第一洗浄装置及び第二洗浄装置は、液体を用いて被処理対象物を洗浄してもよい。
【００７８】
なお、上記実施形態では、被処理対象物Ｗとして金属製品が適用されているが、表面処理装置を構成する各装置の構成によっては被処理対象物として金属製品以外の製品が適用されてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、載置台１２、９４、コンベア１４、２６、６８、８０、９２及び仮置き台１６、２２、３０、６０、７０、７６、８２、８８が設けられているが、これらに代えて例えば机等のような他の載置可能な構成要素が設けられてもよいし、各検出装置（第一検出装置１８、３２、７２、上流側検出装置８４、第二検出装置２４、６２、７８、及び下流側検出装置９０）が機能する状態であれば、上記の構成要素が設定されなくてもよい。
【００８０】
また、上記実施形態の変形例として、外観検査エリア８６Ａを被処理対象物Ｗの外観以外の表面の検査を行うための表面検査エリアとし、外観検査装置８６に代えて、例えば、磁性評価装置６４や応力測定装置６６等のような他の検査装置が配置されてもよい。
【００８１】
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。
【００８２】
以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【００８３】
以下、本明細書および図面に用いた主な符号をまとめて示す。
１０    表面処理装置
１８    第一検出装置
２０    第一洗浄装置
２０Ａ  前洗浄エリア
２４    第二検出装置
３２    第一検出装置
４０    ショットピーニング装置
４２Ａ  投射エリア
４６    扉部
４８    開閉検出装置
５２    制御ユニット（制御装置）
５４    表示装置（出力装置）
６２    第二検出装置
６４    磁性評価装置（第一の非破壊検査装置）
６６    応力測定装置（第二の非破壊検査装置）
７２    第一検出装置
７４    第二洗浄装置
７４Ａ  後洗浄エリア
７８    第二検出装置
Ｌ      表面処理ライン
Ｗ      被処理対象物
【図１】
2019064865.tif 000003
【図２】
2019064865.tif 000004
【国際調査報告】
2019064865.tif 000005
2019064865.tif 000006
2019064865.tif 000007
2019064865.tif 000008