(57)【要約】  表面処理加工方法は、処理対象物に対して投射材を投射するショット処理をするショット処理工程と、ショット処理がなされた処理対象物の表面側の状態及び外形寸法の少なくとも一方を非破壊検査し、その検査結果が予め定められた第一の正常範囲内であれば合格、第一の正常範囲を含むように予め定められた第一の許容範囲から外れていれば不合格、第一の正常範囲から外れているものの第一の許容範囲内であれば追加工対象と評価する第一検査工程と、追加工対象と評価された処理対象物に対して、再びショット処理をする追加工工程と、を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象物に対して投射材を投射するショット処理をするショット処理工程と、
前記ショット処理がなされた前記処理対象物の表面側の状態及び外形寸法の少なくとも一方を非破壊検査し、その検査結果が予め定められた第一の正常範囲内であれば合格、前記第一の正常範囲を含むように予め定められた第一の許容範囲から外れていれば不合格、前記第一の正常範囲から外れているものの前記第一の許容範囲内であれば追加工対象と評価する第一検査工程と、
追加工対象と評価された前記処理対象物に対して、再び前記ショット処理をする追加工工程と、を含む、表面処理加工方法。
【請求項２】
前記第一検査工程での検査結果の経時変化の傾向に基づいて、前記第一検査工程での検査結果が前記第一の正常範囲から外れる割合を抑えるようにショット処理条件の基準値を再設定する基準値再設定工程を更に含む、請求項１に記載の表面処理加工方法。
【請求項３】
前記基準値再設定工程では、前記第一検査工程での検査結果の所定期間毎の平均値の経時変化の傾向に基づいて、前記平均値が前記第一の正常範囲から外れる時期を予測し、当該時期よりも前に前記基準値を再設定する、請求項２に記載の表面処理加工方法。
【請求項４】
前記第一検査工程での検査結果を保存する保存工程を更に有する、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の表面処理加工方法。
【請求項５】
前記ショット処理がなされる前の前記処理対象物の表面側の状態及び外形寸法の少なくとも一方を非破壊検査し、その検査結果が予め定められた第二の許容範囲から外れていれば不合格と評価する第二検査工程を更に含み、
前記ショット処理工程では、不合格でない評価をされた前記処理対象物に対して前記ショット処理がなされる、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の表面処理加工方法。
【請求項６】
前記第二検査工程で不合格でない評価をされた前記処理対象物を対象として、前記第二検査工程での検査結果に応じてショット処理条件を設定する条件設定工程を更に含み、
前記ショット処理工程では、前記条件設定工程において設定されたショット処理条件で前記ショット処理がなされる、請求項５に記載の表面処理加工方法。
【請求項７】
前記第一検査工程及び前記第二検査工程は、それぞれ検査対象となる前記処理対象物の表面側の状態を検査するために、前記処理対象物の表面側の残留応力を測定する工程、前記処理対象物の表面側を渦電流によって磁性評価する工程、前記処理対象物の表面側の色調を測定する工程及び前記処理対象物の表面粗さを測定する工程の少なくとも一つを含んでいる、請求項５又は請求項６に記載の表面処理加工方法。
【請求項８】
処理対象物に対して投射材を投射するショット処理をする投射ユニットと、
前記投射ユニットによって前記ショット処理がなされた前記処理対象物の表面側の状態及び外形寸法の少なくとも一方を非破壊検査する第一検査部と、
前記第一検査部の検査結果が予め定められた第一の正常範囲内であれば合格、前記第一の正常範囲を含むように予め定められた第一の許容範囲から外れていれば不合格、前記第一の正常範囲から外れているものの前記第一の許容範囲内であれば追加工対象と評価する制御ユニットと、を備え、
前記投射ユニットは、前記制御ユニットにより追加工対象と評価された前記処理対象物に対して再び前記ショット処理をする、表面処理加工装置。
【請求項９】
前記第一検査部による検査結果を保存する保存ユニットを更に備える、請求項８に記載の表面処理加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の一側面は、表面処理加工方法及び表面処理加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面処理加工としては、ショットピーニング加工（下記特許文献１参照）及びショットブラスト加工といったショット処理による加工（以下、「ショット加工」と略す）が知られている。ショット処理は、処理対象物に対して投射材を投射することにより、処理対象物を加工する処理である。このように処理対象物を加工する場合においては、品質管理のために、ショット処理装置の稼働状態を監視する装置稼働管理が行われたり、ショット加工された処理対象物の表面側の状態等を測定する製品管理が行われたりしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２７９８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、装置稼働管理が適切に行われていても、例えば、ショット加工前の処理対象物の状態が適切でないこと等に起因して、ショット加工された処理対象物に所望の効果が付与されない場合もあり得る。すなわち、装置稼働管理では、ショット加工された処理対象物の実際の表面側の状態等を直接管理することはできない。また、製品管理については、例えば破壊検査を伴う場合には全数検査でなく一部の検査にせざるを得ず、すべての製品について加工の程度を管理することはできない。これは試験片等の試験体を用いて検査する場合（例えば上記特許文献１参照）にも同様のことがいえる。【０００５】
また、仮にショット加工されたすべての処理対象物について、ショット加工の程度を管理することができたとしても、所望の効果が付与されていない処理対象物を一律に廃棄対象とすると、生産性が低下する。【０００６】
本開示の一側面は、生産性を向上させることができる表面処理加工方法及び表面処理加工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面に係る表面処理加工方法は、処理対象物に対して投射材を投射するショット処理をするショット処理工程と、ショット処理がなされた処理対象物の表面側の状態及び外形寸法の少なくとも一方を非破壊検査し、その検査結果が予め定められた第一の正常範囲内であれば合格、第一の正常範囲を含むように予め定められた第一の許容範囲から外れていれば不合格、第一の正常範囲から外れているものの第一の許容範囲内であれば追加工対象と評価する第一検査工程と、追加工対象と評価された処理対象物に対して、再びショット処理をする追加工工程と、を含む。【０００８】
ショット処理による加工不足が原因で、処理対象物に所望の効果が付与されない場合がある。このような場合、再ショット処理により処理対象物に所望の効果が付与される可能性がある。しかしながら、ショット処理による加工不足以外の原因で所望の効果が付与されない処理対象物に対してまで一律に再ショット処理がなされると、生産性が低下する。上記構成によれば、ショット処理がなされた処理対象物の表面側の状態及び外形寸法の少なくとも一方が非破壊検査される。この検査では、再ショット処理により所望の効果が付与される可能性がある処理対象物が追加工対象とされる。これにより、無駄なショット処理を抑えながら、所望の効果が付与される処理対象物の数を増やすことができる。よって、生産性を向上させることができる。【０００９】
本開示の一側面に係る表面処理加工方法は、第一検査工程での検査結果の経時変化の傾向に基づいて、第一検査工程での検査結果が第一の正常範囲から外れる割合を抑えるようにショット処理条件の基準値を再設定する基準値再設定工程を更に含んでもよい。この場合、第一検査工程で合格と評価される処理対象物の数を増やすことができる。【００１０】
本開示の一側面に係る表面処理加工方法において、基準値再設定工程では、第一検査工程での検査結果の所定期間毎の平均値の経時変化の傾向に基づいて、平均値が第一の正常範囲から外れる時期を予測し、当該時期よりも前に基準値を再設定してもよい。この場合、第一検査工程で合格と評価される処理対象物の数を効果的に増やすことができる。【００１１】
本開示の一側面に係る表面処理加工方法は、第一検査工程での検査結果を保存する保存工程を更に有してもよい。この場合、検査結果の利用性が高まる。【００１２】
本開示の一側面に係る表面処理加工方法は、ショット処理がなされる前の処理対象物の表面側の状態及び外形寸法の少なくとも一方を非破壊検査し、その検査結果が予め定められた第二の許容範囲から外れていれば不合格と評価する第二検査工程を更に含んでもよい。ショット処理工程では、不合格でない評価をされた処理対象物に対してショット処理がなされてもよい。この場合、ショット処理がなされる前の処理対象物の表面側の状態及び外形寸法の少なくとも一方が非破壊検査される。この検査では、検査結果が予め定められた第二の許容範囲から外れていれば不合格と評価される。不合格と評価された処理対象物は予めショット処理の対象から外される。したがって、無駄なショット処理が抑えられる。【００１３】
本開示の一側面に係る表面処理加工方法は、第二検査工程で不合格でない評価をされた処理対象物を対象として、第二検査工程での検査結果に応じてショット処理条件を設定する条件設定工程を更に含んでもよい。ショット処理工程では、条件設定工程において設定されたショット処理条件でショット処理がなされてもよい。この場合、処理対象物に応じたショット処理をすることができるので、生産性を更に向上させることができる。【００１４】
本開示の一側面に係る表面処理加工方法においては、第一検査工程及び第二検査工程は、それぞれ検査対象となる処理対象物の表面側の状態を検査するために、処理対象物の表面側の残留応力を測定する工程、処理対象物の表面側を渦電流によって磁性評価する工程、処理対象物の表面側の色調を測定する工程及び処理対象物の表面粗さを測定する工程の少なくとも一つを含んでいてもよい。この場合、ショット加工の前後における処理対象物の表面側の状態を非破壊検査することができる。【００１５】
本開示の一側面に係る表面処理加工装置は、処理対象物に対して投射材を投射するショット処理をする投射ユニットと、投射ユニットによってショット処理がなされた処理対象物の表面側の状態及び外形寸法の少なくとも一方を非破壊検査する第一検査部と、第一検査部の検査結果が予め定められた第一の正常範囲内であれば合格、第一の正常範囲を含むように予め定められた第一の許容範囲から外れていれば不合格、第一の正常範囲から外れているものの第一の許容範囲内であれば追加工対象と評価する制御ユニットと、を備えている。投射ユニットは、制御ユニットにより追加工対象と評価された処理対象物に対して再びショット処理をする。【００１６】
ショット処理による加工不足が原因で、処理対象物に所望の効果が付与されない場合がある。このような場合、再ショット処理により処理対象物に所望の効果が付与される可能性がある。しかしながら、ショット処理による加工不足以外の原因で所望の効果が付与されない処理対象物に対してまで一律に再ショット処理がなされると、生産性が低下する。上記構成によれば、ショット処理がなされた処理対象物の表面側の状態及び外形寸法の少なくとも一方が非破壊検査される。この検査では、再ショット処理により所望の効果が付与される可能性がある処理対象物が追加工対象とされる。これにより、無駄なショット処理を抑えながら、所望の効果が付与される処理対象物の数を増やすことができる。よって、生産性を向上させることができる。【００１７】
本開示の一側面に係る表面処理加工装置は、第一検査部による検査結果を保存する保存ユニットを更に備えてもよい。この場合、検査結果の利用性が高まる。
【発明の効果】
【００１８】
本開示の一側面に係る表面処理加工方法及び表面処理加工装置によれば、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（Ａ）は、一連の処理の流れを示すフローチャートである。図１（Ｂ）は、日々の加工開始前において制御ユニットが起動した際に実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る表面処理加工方法に用いられる表面処理加工装置を示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、図２の表面処理加工装置の制御系の一部をブロック化して示す模式図である。図３（Ｂ）は、ショットピーニング加工装置の要部を簡略化して示す模式図である。
【図４】図４（Ａ）は、磁性評価装置の回路構成図である。図４（Ｂ）は、検査検出器の構成を透視状態で示す斜視図である。
【図５】図５は、図２の応力測定装置の一部を模式的な斜視図で示す概略構成図である。
【図６】図６は、図２の応力測定装置の一部を側面視で簡略化して示す概略構成図である。
【図７】図７は、図２の応力測定装置の検出位置を説明するための模式的な図である。
【図８】図８は、回折Ｘ線によって描かれる回折環を説明するための図である。
【図９】図９（Ａ）は、残留応力測定前の調整処理を示すフローチャートである。図９（Ｂ）は、検査対象物の表面側の残留応力の測定方法を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、変形例に係る表面処理加工装置の制御系の一部をブロック化して示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１の実施形態］
本開示の第１の実施形態に係る表面処理加工方法を図１（Ａ）〜図９（Ｂ）を用いて説明する。図２には、本実施形態に係る表面処理加工方法に用いられる表面処理加工装置１０の斜視図が示されている。まず、この表面処理加工装置１０について説明する。なお、本実施形態の表面処理加工装置１０で加工される処理対象物Ｗとしては、例えば、金属製品等を適用することができる。本実施形態では一例として自動車のトランスミッション用の歯車が適用される。また、塑性加工及び機械加工によって製品形状にされた処理対象物（製品）が一例として熱処理加工され、熱処理加工された処理対象物が、表面処理加工装置１０でショットピーニング加工（表面処理加工）される前の処理対象物Ｗとして、用いられる。そして、この処理対象物Ｗには、一例として表面処理加工装置１０に搬入される段階で表面側に圧縮残留応力が存在している処理対象物が適用されている。
【００２１】
（表面処理加工装置１０の全体構成）
図２に示されるように、表面処理加工装置１０は、搬入側コンベア１２と、処理前検査ゾーン１４と、二つの検査台１６Ａ，１６Ｂと、６軸ロボット１８と、磁性評価装置２０と、応力測定装置２２と、を備えている。搬入側コンベア１２は、搬入側コンベア１２上に載せられる処理対象物Ｗを所定の搬送方向（矢印Ｘ１参照）に搬送する。搬入側コンベア１２の搬送方向中央には、処理前検査ゾーン１４が設けられている。この処理前検査ゾーン１４には、二つの検査台１６Ａ、１６Ｂが搬入側コンベア１２を跨ぐように設けられている。処理前検査ゾーン１４における搬入側コンベア１２の側方には、６軸ロボット１８が配置されている。
【００２２】
６軸ロボット１８は、処理対象物Ｗを吊り上げて移動させることが可能なロボットである。６軸ロボット１８は、処理対象物Ｗを移動させて検査台１６Ａ、１６Ｂの上（つまり検査位置）に配置することが可能である。すなわち、６軸ロボット１８は、搬入側コンベア１２の上に配置されている処理対象物Ｗを移動させて検査台１６Ａの上に配置すること、及び検査台１６Ａの上に配置されている処理対象物Ｗを移動させて検査台１６Ｂの上に配置することが可能である。また、６軸ロボット１８は、検査台１６Ｂの上に配置されている処理対象物Ｗを移動させて搬入側コンベア１２の上（下流側）に配置すること、及び検査台１６Ｂの上に配置されている処理対象物Ｗを表面処理工程のライン外に持ち出すことが可能である。
【００２３】
また、一方の検査台１６Ａには検査装置として磁性評価装置２０が設けられている。他方の検査台１６Ｂには検査装置として応力測定装置２２が隣接配置されている。磁性評価装置２０及び応力測定装置２２は、処理前検査部１４Ｅを構成している。なお、本実施形態では、磁性評価装置２０が応力測定装置２２よりも搬送方向（矢印Ｘ１参照）の上流に配置されているが、応力測定装置２２が磁性評価装置２０よりも搬送方向（矢印Ｘ１参照）の上流に配置されてもよい。
【００２４】
磁性評価装置２０は、検査台１６Ａの上に配置された処理対象物Ｗにおける加工対象部の全体の表面層の状態を検査する。磁性評価装置２０は、例えば、処理対象物Ｗにおけるムラの有無及び金属組織の状態について渦電流による評価を行う。磁性評価装置２０は、磁性評価装置２０で行われた検査の結果として、電圧値を示す信号を出力してもよい。本実施形態の磁性評価装置２０は、磁性評価装置２０で行われた検査の結果が、予め定められた第二の正常範囲内であるか否かを評価（判定）する。磁性評価装置２０は、その評価結果を示す信号を後述の制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に出力する。応力測定装置２２は、検査台１６Ｂの上に配置された処理対象物Ｗの残留応力を、Ｘ線回折法を用いて測定する。本実施形態の応力測定装置２２は、処理対象物Ｗの全体の応力状態は測定せず、指定された測定点のみの残留応力を測定する。応力測定装置２２は、その測定結果（検査結果）として応力値を示す信号を後述の制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に出力する。
【００２５】
以上のように、処理対象物Ｗがショットピーニング加工に適しているか否かを判断するために、磁性評価装置２０で処理対象物Ｗの加工対象面全体の均質性が評価されると共に、応力測定装置２２で加工対象範囲の一部について具体的な残留応力が測定される。なお、磁性評価装置２０及び応力測定装置２２の詳細については、後述する。
【００２６】
図３（Ａ）には、図２の表面処理加工装置１０の制御系の一部をブロック化した構成が模式図で示されている。図３（Ａ）に示されるように、表面処理加工装置１０は、制御ユニット２６を更に備えている。磁性評価装置２０、応力測定装置２２及び６軸ロボット１８は、制御ユニット２６（制御部）に接続されている。制御ユニット２６は、例えば、記憶装置、及び演算処理装置等を有している。詳細図示を省略するが、前記演算処理装置は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、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いる。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である。
【００２７】
制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の評価結果を磁性評価装置２０から受信し、応力測定装置２２の検査結果を応力測定装置２２から受信する。磁性評価装置２０の評価結果は、磁性評価装置２０の検査結果が予め定められた第二の磁性正常範囲（磁性についての第二の正常範囲）内であるか否かを示す情報である。磁性評価装置２０の検査結果が第二の磁性正常範囲内であるか否かの評価は、後述の判断手段９６により行われる。制御ユニット２６は、応力測定装置２２による検査結果が予め定められた第二の応力許容範囲内（応力についての第二の許容範囲）であるか否か、及び、応力測定装置２２による検査結果が予め定められた第二の応力正常範囲内（応力についての第二の正常範囲）であるか否かを判定（評価）する。なお、本明細書では「許容範囲」は、「正常範囲」よりも広く、「正常範囲」を含むように予め定められている。制御ユニット２６は、磁性評価装置２０及び応力測定装置２２の検査結果がどちらも第二の正常範囲内であれば「合格」つまり標準のショット処理条件（ショットピーニング加工の条件）で加工可の評価（判定）をする。また、制御ユニット２６は、磁性評価装置２０による評価が正常（表面が均質な状態）であり、かつ、応力測定装置２２の検査結果が規格値（第二の応力正常範囲）を若干下回る又は若干上回るものの標準のショット処理条件を変更することにより正常になり得る処理対象物Ｗに対して、「条件付き合格」の評価（判定）をする。「条件付き合格」とは、ショット処理条件を変更して加工可という意味である。さらに、制御ユニット２６は、「合格」にも「条件付き合格」にも該当しない場合（処理前検査部１４Ｅの検査結果が予め定められた第二の許容範囲から外れている場合、すなわち、本実施形態では、応力測定装置２２の検査結果が第二の応力許容範囲から外れている場合）は「不合格」（本実施形態では廃棄対象）の評価（判定）をする。
【００２８】
すなわち、制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果が予め定められた第二の磁性正常範囲内であり、かつ、応力測定装置２２の検査結果が予め定められた第二の応力正常範囲内である場合、「合格」と評価する。制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果が、予め定められた第二の磁性正常範囲内であり、かつ、応力測定装置２２の検査結果が予め定められた第二の応力正常範囲から外れているものの、予め定められた第二の応力許容範囲内である場合、「条件付き合格」と評価する。制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果が、予め定められた第二の磁性正常範囲外である場合、又は応力測定装置２２の検査結果が予め定められた第二の応力許容範囲外である場合、「不合格」と評価する。
【００２９】
制御ユニット２６は、「不合格」の場合には処理対象物Ｗを表面処理工程のライン外に持ち出すように、６軸ロボット１８を制御する。制御ユニット２６は、「不合格」以外の場合、すなわち、「合格」及び「条件付き合格」の場合には、処理対象物Ｗを搬入側コンベア１２（図２参照）に戻すように、６軸ロボット１８を制御する。
【００３０】
図２に示されるように、表面処理加工装置１０は、搬入出ローダ２８と、ショットピーニング加工装置３０（ショット処理装置）と、を更に備えている。搬入側コンベア１２の下流側における一方の側方（図中では手前側）には、後述する搬出側コンベア６６の上流側が配置されている。搬入側コンベア１２の下流側における他方の側方（図中では奥側）には、投射ユニットとしてのショットピーニング加工装置３０（ショット処理装置）のキャビネット３２が配置されている。搬出側コンベア６６の搬送方向（矢印Ｘ２参照）は、搬入側コンベア１２の搬送方向（矢印Ｘ１参照）と同じ方向に設定されている。キャビネット３２は、箱状に形成されている。キャビネット３２の搬入側コンベア１２の側の側壁には、搬入出用の開口部３２Ａが形成されている。また、搬入側コンベア１２の下流側における上方には、搬入出ローダ２８（搬入出装置）が設けられている。搬入出ローダ２８は、搬入側コンベア１２の上の処理対象物Ｗをキャビネット３２の開口部３２Ａからキャビネット３２の中に搬入すると共に、キャビネット３２の中の処理対象物Ｗをキャビネット３２の開口部３２Ａから搬出側コンベア６６の上に搬出する。
【００３１】
搬入出ローダ２８は、一対のレール２８Ａと、台車２８Ｂとを備えている。一対のレール２８Ａは、搬入側コンベア１２及び搬出側コンベア６６の各搬送方向に対して直交する方向に延在している。台車２８Ｂは、一対のレール２８Ａに沿って走行可能である。台車２８Ｂは、図３（Ａ）に示される制御ユニット２６に接続されている。台車２８Ｂを駆動させる機構の図示は省略されている。台車２８Ｂの駆動は、制御ユニット２６によって制御されている。また、詳細説明を省略するが、図２に示される台車２８Ｂの下面には、処理対象物Ｗを吊り下げるための吊下げ機構（図示省略）が設けられている。前記吊下げ機構において処理対象物Ｗを受け取り及び受け渡しする下部は、昇降可能である。
【００３２】
図３（Ｂ）には、ショットピーニング加工装置３０の要部が簡略化された模式図で示されている。なお、ショットピーニング加工装置３０の基本構成は、特開２０１２−１０１３０４号公報に開示された構成と概ね同様である。図３（Ｂ）に示されるように、ショットピーニング加工装置３０は、ショット処理室３４と、製品載置部３６と、噴射装置４０と、を備えている。キャビネット３２の内部には、ショット処理室３４が形成されている。ショット処理室３４では、処理対象物Ｗに投射材（鋼球等のショット）を衝突させることにより、処理対象物Ｗのショットピーニング加工（広義には、表面加工）が行われる。ショット処理室３４内の下部には、処理対象物Ｗが載置される製品載置部３６が設けられている。
【００３３】
また、キャビネット３２内の側部には、噴射装置（エアノズル式ショットピーニング加工機）４０のノズル６４が設けられている。噴射装置４０は、投射材を含む圧縮空気をノズル６４から噴射してショット処理室３４の処理対象物Ｗに対して投射材を衝突させる。以下、噴射装置４０について簡単に説明する。
【００３４】
図３（Ｂ）に示されるように、噴射装置４０は、投射材タンク４２と、定量供給装置４４と、加圧タンク４６と、を備える。投射材タンク４２は、定量供給装置４４を介して加圧タンク４６に接続されている。定量供給装置４４は、加圧タンク４６との間に設けられたポペット弁４４Ｉを有している。ポペット弁４４Ｉは、制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に接続されている。また、加圧タンク４６には、加圧タンク４６内の投射材の量を検知する図示しないレベル計が取り付けられている。前記レベル計は、制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に接続されている。制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）は、加圧タンク４６内の投射材の量が所定値未満であると前記レベル計が検知した場合には、定量供給装置４４のポペット弁４４Ｉを開くように制御する。ポペット弁４４Ｉは、駆動用シリンダ（図示省略）によって駆動される。ポペット弁４４Ｉの開閉は、前記レベル計の検知状態に応じて、制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）によって制御される。ポペット弁４４Ｉが開かれた状態では、投射材タンク４２から定量供給装置４４を経て適量の投射材が加圧タンク４６へ送られる。
【００３５】
加圧タンク４６の上部には、エア流入口４６Ａが形成されている。このエア流入口４６Ａには、接続配管４８の一端部が接続されている。接続配管４８の他端部は、接続配管５０の流路中間部に接続されている。接続配管５０の流路上流側（図中右側）の一端部は、圧縮空気の供給用のコンプレッサ５２（圧縮空気供給装置）に接続されている。すなわち、加圧タンク４６は、接続配管４８、５０を介してコンプレッサ５２に接続されている。コンプレッサ５２は、制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に接続されている。また、接続配管４８の流路中間部にはエア流量制御弁５４（電空比例弁）が設けられている。このエア流量制御弁５４が開かれることで、コンプレッサ５２からの圧縮空気が加圧タンク４６内に供給される。これにより、加圧タンク４６内を加圧することが可能である。
【００３６】
また、加圧タンク４６の下部には、カットゲート５６が設けられたショット流出口４６Ｂが形成されている。このショット流出口４６Ｂには、接続配管５８の一端部が接続されている。接続配管５８の他端部は、接続配管５０の流路中間部に接続されている。接続配管５８の流路中間部には、ショット流量制御弁６０が設けられている。ショット流量制御弁６０としては、例えば、マグナバルブ及びミキシングバルブ等が適用される。接続配管５０における接続配管５８との合流部は、ミキシング部５０Ａを構成している。接続配管５０において、ミキシング部５０Ａよりも流路上流側（図中右側）で接続配管４８との接続部よりも流路下流側（図中左側）には、エア流量制御弁６２（電空比例弁）が設けられている。
【００３７】
すなわち、加圧タンク４６内が加圧された状態でカットゲート５６及びショット流量制御弁６０が開かれ、かつ、エア流量制御弁６２が開かれた場合、加圧タンク４６から供給された投射材と、コンプレッサ５２から供給された圧縮空気とが、ミキシング部５０Ａにて混合され、接続配管５０の流路下流側（図中左側）に流れる。
【００３８】
接続配管５０の流路下流側の端部には、噴射用（ショットピーニング用）のノズル６４が接続されている。これにより、ミキシング部５０Ａに流れた投射材は、圧縮空気と混合された状態でノズル６４の先端部より噴射される。エア流量制御弁５４、６２、カットゲート５６及びショット流量制御弁６０は、図３（Ａ）に示される制御ユニット２６に接続されている。
【００３９】
図３（Ａ）に示される制御ユニット２６には、処理対象物Ｗを噴射装置４０でショットピーニング処理（ショット処理）するためのプログラムが予め記憶されている。表面処理加工装置１０は、制御ユニット２６に接続された操作ユニット２４を更に備えている。操作ユニット２４は、処理対象物Ｗ（図２参照）をショットピーニング処理する際のショット処理条件の基準値（標準設定基準値）を入力可能である。操作ユニット２４は、入力操作に応じた信号を制御ユニット２６に出力する。そして、制御ユニット２６は、操作ユニット２４から出力された信号、並びに磁性評価装置２０及び応力測定装置２２から出力された検査結果の信号に基づいて、図３（Ｂ）に示されるコンプレッサ５２、エア流量制御弁５４、６２、カットゲート５６及びショット流量制御弁６０等を制御する。すなわち、図３（Ａ）に示される制御ユニット２６は、噴射装置４０によるショット処理条件、より具体的には投射材の単位時間当たり吐出量（流量）、投射材を噴射する場合の噴射圧、噴射のタイミング、又は加工時間等を制御する。
【００４０】
本実施形態では、制御ユニット２６は、前述した「不合格」でない評価（判定）をした場合にはその検査対象の処理対象物Ｗに対して投射材を投射する際のショット処理条件を処理前検査部１４Ｅの検査結果に応じて設定する。具体的には、制御ユニット２６は、「合格」の判定がされた検査対象の処理対象物Ｗに対してはショット処理条件として標準のショット処理条件（基準値）を設定する。制御ユニット２６は、「条件付き合格」の判定がされた検査対象の処理対象物Ｗに対しては標準のショット処理条件（基準値）を修正したショット処理条件を設定する。
【００４１】
すなわち、制御ユニット２６は、「合格」の判定がされた検査対象の処理対象物Ｗに対しては標準のショット処理条件で投射材を噴射（投射）するように噴射装置４０を制御する。制御ユニット２６は、「条件付き合格」の判定がされた検査対象の処理対象物Ｗに対しては標準のショット処理条件を修正したショット処理条件で投射材を噴射（投射）するように噴射装置４０を制御する。補足説明すると、「条件付き合格」の判定がされた検査対象の処理対象物Ｗのうち応力測定装置２２の検査結果が規格値（第二の応力正常範囲）を若干下回る処理対象物Ｗに対しては、圧縮残留応力を補うため、例えば、噴射圧（投射圧）が高くなるように標準のショット処理条件を修正したショット処理条件で投射材が噴射される。これに対して、「条件付き合格」の判定がされた検査対象の処理対象物Ｗのうち応力測定装置２２の検査結果が規格値（第二の応力正常範囲）を若干上回る処理対象物Ｗに対しては、圧縮残留応力の過大な蓄積を避けるため、例えば、噴射圧（投射圧）が低くなるように標準のショット処理条件を修正したショット処理条件で投射材が噴射される。なお、投射材を噴射する場合の噴射圧は、図３（Ｂ）に示される電空比例弁であるエア流量制御弁５４、６２の入力値（エア流量制御弁５４、６２の開度）を制御することにより増減させることが可能である。
【００４２】
詳細説明を省略するが、製品載置部３６は、本実施形態では一例として所謂マルチテーブルの構造を有している。すなわち、製品載置部３６には、公転テーブル３６Ａが配置されると共に、公転テーブル３６Ａ上には公転テーブル３６Ａの同心円上の位置に複数の自転テーブル３６Ｂが配置されている。公転テーブル３６Ａは、装置上下方向の回転軸３５Ｘを備えている。公転テーブル３６Ａは、回転軸３５Ｘ回りに回転（公転）可能である。公転テーブル３６Ａは、噴射装置４０により投射材が噴射される噴射範囲と、噴射範囲以外の非噴射範囲とを含む位置に配置されている。また、自転テーブル３６Ｂの直径は、公転テーブル３６Ａの直径よりも短い。自転テーブル３６Ｂは、公転テーブル３６Ａの回転軸３５Ｘと平行な回転軸３５Ｚを備えている。自転テーブル３６Ｂは、回転軸３５Ｚ回りに回転（自転）可能である。
【００４３】
自転テーブル３６Ｂには、処理対象物Ｗが配置される。また、公転テーブル３６Ａにおける前記噴射範囲の上方には図示しない押さえ機構が設けられている。前記押さえ機構の押さえ部は、自転テーブル３６Ｂ上の処理対象物Ｗを上方から押さえて処理対象物Ｗと共に回転可能である。また、公転テーブル３６Ａを回転（公転）させる公転駆動機構（図示省略）及び自転テーブル３６Ｂを回転（自転）させる自転駆動機構（図示省略）は、それぞれ制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に接続されている。公転駆動機構及び自転駆動機構の作動は、それぞれ制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）によって制御されている。これらが制御されることで、ショット処理条件の一つである処理対象物Ｗに対する相対的な投射位置が制御される。
【００４４】
図２に示されるように、表面処理加工装置１０は、搬出側コンベア６６と、処理後検査ゾーン６８と、二つの検査台７０Ａ、７０Ｂと、６軸ロボット７２と、磁性評価装置７４と、応力測定装置７６と、を備えている。搬出側コンベア６６は、搬出側コンベア６６上に載せられる処理対象物Ｗを所定の搬送方向（矢印Ｘ２参照）に搬送する。搬出側コンベア６６の搬送方向は、搬入側コンベア１２の搬送方向（矢印Ｘ１参照）と同じ方向に設定されている。搬出側コンベア６６の搬送方向中央には、処理後検査ゾーン６８が設けられている。この処理後検査ゾーン６８には、二つの検査台７０Ａ、７０Ｂが搬出側コンベア６６を跨ぐように設けられている。処理後検査ゾーン６８における搬出側コンベア６６の側方には、６軸ロボット７２が配置されている。
【００４５】
６軸ロボット７２は、処理対象物Ｗを吊り上げて移動させることが可能なロボットである。６軸ロボット７２は、処理対象物Ｗを移動させて検査台７０Ａ、７０Ｂの上（つまり検査位置）に配置することが可能である。すなわち、６軸ロボット７２は、搬出側コンベア６６の上に配置されている処理対象物Ｗを移動させて検査台７０Ａの上に配置すること、及び検査台７０Ａの上に配置されている処理対象物Ｗを移動させて検査台７０Ｂの上に配置することが可能である。また、６軸ロボット７２は、検査台７０Ｂの上に配置されている処理対象物Ｗを移動させて搬出側コンベア６６の上（下流側）に配置すること、及び検査台７０Ｂの上に配置されている処理対象物Ｗを表面処理工程のライン外に持ち出すことができる。
【００４６】
また、一方の検査台７０Ａには検査装置として磁性評価装置７４が設けられている。他方の検査台７０Ｂには検査装置として応力測定装置７６が隣接配置されている。磁性評価装置７４及び応力測定装置７６は、処理後検査部６８Ｅ（第一検査部）を構成している。なお、本実施形態では、磁性評価装置７４が応力測定装置７６よりも搬送方向（矢印Ｘ２参照）の上流に配置されているが、応力測定装置７６が磁性評価装置７４よりも搬送方向（矢印Ｘ２参照）の上流に配置されてもよい。
【００４７】
磁性評価装置７４は、検査台７０Ａの上に配置された処理対象物Ｗにおける加工対象部の全体の表面層の状態を検査する。磁性評価装置７４は、例えば、処理対象物Ｗにおけるムラの有無及び金属組織の状態について渦電流による評価を行う。磁性評価装置７４は、磁性評価装置７４で行われた検査の結果として、電圧値を示す信号を出力してもよい。本実施形態の磁性評価装置７４は、磁性評価装置７４で行われた検査の結果が、予め定められた第一の磁性正常範囲（磁性についての第一の正常範囲）内であるか否かを評価（判定）する。磁性評価装置７４は、その評価結果を示す信号を制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に出力する。なお、第一の磁性正常範囲は、第二の磁性正常範囲と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００４８】
応力測定装置７６は、検査台７０Ｂの上に配置された処理対象物Ｗの残留応力を、Ｘ線回折法を用いて測定する。本実施形態の応力測定装置７６は、処理対象物Ｗの全体の応力状態は測定せず、指定された測定点のみの残留応力を測定する。応力測定装置７６は、その測定結果（検査結果）として応力値を示す信号を制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に出力する。本実施形態では、処理後検査ゾーン６８の磁性評価装置７４は、処理前検査ゾーン１４の磁性評価装置２０と同様の構成を有している。処理後検査ゾーン６８の応力測定装置７６は、処理前検査ゾーン１４の応力測定装置２２と同様の構成を有している。
【００４９】
図３（Ａ）に示されるように、磁性評価装置７４、応力測定装置７６及び６軸ロボット７２は、制御ユニット２６に接続されている。制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の評価結果を磁性評価装置７４から受信し、応力測定装置７６の検査結果を応力測定装置７６から受信する。磁性評価装置７４の評価結果は、磁性評価装置７４の検査結果が予め定められた第一の磁性正常範囲（磁性についての第一の正常範囲）内であるか否かを示す情報である。磁性評価装置７４の検査結果が第一の磁性正常範囲内であるか否かの評価は、後述の判断手段９６により行われる。制御ユニット２６は、応力測定装置７６による検査結果が予め定められた第一の応力許容範囲内（応力についての第一の許容範囲）であるか否か、及び、応力測定装置７６による検査結果が予め定められた第一の応力正常範囲内（応力についての第一の正常範囲）であるか否かを判定（評価）する。なお、第一の応力許容範囲は、第二の応力許容範囲と同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、第一の応力正常範囲は、第二の応力正常範囲と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第一の応力正常範囲は、応力規格範囲とも称される。
【００５０】
制御ユニット２６は、磁性評価装置７４及び応力測定装置７６の検査結果がどちらも第一の正常範囲内（処理後検査部６８Ｅの検査結果が予め定められた第一の正常範囲内）であれば「合格」と評価（判定）する。制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が第一の磁性正常範囲内であり、かつ、応力測定装置７６の検査結果が第一の応力正常範囲を外れるものの第一の応力許容範囲内であれば「追加工対象」と評価（判定）する。制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が第一の磁性正常範囲外、又は応力測定装置７６の検査結果が第一の応力許容範囲外であれば「不合格」（本実施形態では廃棄対象）と評価（判定）する。
【００５１】
すなわち、制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が、予め定められた第一の磁性正常範囲内であり、かつ、応力測定装置７６の検査結果が予め定められた第一の応力正常範囲内である場合、「合格」と評価する。制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が予め定められた第一の磁性正常範囲外である場合、又は応力測定装置７６の検査結果が予め定められた第一の応力許容範囲外である場合、「不合格」と評価する。制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が第一の磁性正常範囲内であり、応力測定装置７６の検査結果が第一の応力正常範囲外であり、かつ、第一の応力許容範囲内であれば、「追加工対象」と評価する。
【００５２】
制御ユニット２６は、「合格」の場合には、処理対象物Ｗを搬出側コンベア６６（図２参照）に戻すように６軸ロボット７２を制御する。制御ユニット２６は、「不合格」の場合には、処理対象物Ｗを表面処理工程のライン外に持ち出すように、６軸ロボット７２を制御する。搬出側コンベア６６（図２参照）に戻された処理対象物Ｗは、次工程に流される。制御ユニット２６は、「追加工対象」の場合には、当該処理対象物Ｗを対象として、処理後検査部６８Ｅの検査結果に応じて標準のショット処理条件（基準値）を修正したショット処理条件を設定する。制御ユニット２６は、「追加工対象」の判定がされた処理対象物Ｗを戻し用コンベア（図示省略）上に載せるように、６軸ロボット７２を制御する。戻し用コンベアは、搬入側コンベア１２（図２参照）及び搬出側コンベア６６（図２参照）と平行に設置され、戻し用コンベア上に載せられた処理対象物Ｗをショットピーニング加工装置３０（図２参照）の正面まで搬送する。戻し用コンベアにより搬送された処理対象物Ｗは、搬入側コンベア１２により搬送された未処理の処理対象物Ｗと同様に、搬入出ローダ２８（図２参照）によってキャビネット３２（図２参照）の中に搬入される。制御ユニット２６は、「追加工対象」の判定がされた処理対象物Ｗに対しては、標準のショット処理条件を修正したショット処理条件で投射材を噴射（投射）するように噴射装置４０を制御する。これにより、「追加工対象」と評価された処理対象物Ｗに対して、噴射装置４０が再び投射材を投射するショット処理が行われる。
【００５３】
また、制御ユニット２６は、磁性評価装置７４及び応力測定装置７６の検査結果を記憶装置において記憶する。制御ユニット２６は、記憶装置に記憶された直近の例えば数十日分（あるいは数日分）又は数週間分（本実施形態では一例として２０日分）の処理後検査部６８Ｅ（図２参照、後述する処理後検査工程）の応力測定装置７６による検査結果（データ）について、一日毎（広義には「所定期間毎」）の平均値を演算処理装置において演算する。以下、当該平均値を単に「応力平均値」とも言う。応力平均値の演算の際、処理後検査部６８Ｅの応力測定装置７６による検査結果のうち、後述する再ショット処理が行われた（追加工工程を経た）処理対象物Ｗの検査結果が除かれる。なお、再ショット処理が行われた処理対象物Ｗの検査結果が除かれなくてもよい。
【００５４】
制御ユニット２６は、さらに応力平均値と応力規格中央値（第一の応力正常範囲の中央値）との差を乖離量として演算処理装置において演算する。制御ユニット２６は、演算処理装置において、前記乖離量の増減傾向（経日変化の傾向）を示す一次式の傾きと切片とを、日（横軸）と日毎乖離量（縦軸）とから最小二乗法によって算出する。制御ユニット２６は、中長期の傾向として応力測定装置７６の検査結果が第一の応力正常範囲（応力についての第一の正常範囲）から外れる傾向にあるか否かを判断する。制御ユニット２６は、応力平均値が予め設定された第一の応力正常範囲（応力についての第一の正常範囲）から外れると予測される日（広義には「時期」）を予測日として算出する。そして、制御ユニット２６は、後述する所定のタイミングで、処理後検査部６８Ｅ（応力測定装置７６）による検査結果の経時変化の傾向に基づいて、処理後検査部６８Ｅ（応力測定装置７６）の検査結果が第一の応力正常範囲外となる割合を抑えるようにショット処理条件の基準値（標準設定基準値）を再設定する。なお、第一の応力正常範囲は、第二の応力正常範囲と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００５５】
（磁性評価装置２０、７４について）
次に、磁性評価装置２０、７４について図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照しながら説明する。図４（Ａ）には、磁性評価装置２０（表面特性検査装置）の回路構成が示されている。図４（Ｂ）には、磁性評価装置２０の検査検出器８６の構成が透視状態の斜視図で示されている。なお、図２に示される磁性評価装置２０及び磁性評価装置７４は、同様の装置構成であるため、図４（Ａ）の磁性評価装置には代表して符号２０を付している。
【００５６】
図４（Ａ）に示されるように、磁性評価装置２０は、交流電源７８、交流ブリッジ回路８０及び評価装置９０を備えている。交流電源７８は、交流ブリッジ回路８０に可変の周波数を有する交流電力を供給可能である。
【００５７】
交流ブリッジ回路８０は、可変抵抗器８２と、被検体（検査対象）となる処理対象物Ｗ（以下、適宜「被検体Ｗ」と略す）に渦電流を励起するようにコイルが配置される検査検出器８６と、検査検出器８６からの出力と比較する際の基準となる基準状態を検出する基準検出器８４と、を備えている。可変抵抗器８２は、抵抗ＲＡを抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とに分配比γで分配することができる。分配比γは、可変である。抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２は、基準検出器８４及び検査検出器８６と共にブリッジ回路を構成している。本実施形態では、点Ａ及び点Ｂが磁性評価装置２０の交流電源７８に接続され、点Ｃ及び点Ｄが増幅器９１に接続されている。点Ａは、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とを分配する点である。点Ｂは、基準検出器８４と検査検出器８６との間に位置している。点Ｃは、抵抗Ｒ１と基準検出器８４との間に位置している。点Ｄは、抵抗Ｒ２と検査検出器８６との間に位置している。また、ノイズの低減のため、基準検出器８４及び検査検出器８６側が接地されている。なお、可変抵抗器８２及び基準検出器８４は一例として回路基板８８上に配置されている。
【００５８】
評価装置９０は、増幅器９１と、絶対値回路９２と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）９３と、位相比較器９４と、周波数調整器９５と、判断手段９６と、表示手段９７と、温度測定手段９８と、を備えている。増幅器９１は、交流ブリッジ回路８０から出力される電圧信号を増幅する。絶対値回路９２は、全波整流を行う。ＬＰＦ９３は、直流変換を行う。位相比較器９４は、交流電源７８から供給される交流電圧と増幅器９１から出力される電圧との位相を比較する。周波数調整器９５は、交流電源７８から供給される交流電圧の周波数を調整する。判断手段９６は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との分配を最適化する非平衡調整を行う。さらに判断手段９６は、ＬＰＦ９３からの出力を磁性評価装置２０，７４の検査結果として受信する。判断手段９６は、当該検査結果に基づいて処理対象物Ｗの表面状態の良否を判断する。具体的には、判断手段９６は、当該検査結果が予め定められた第二の磁性正常範囲内又は第一の磁性正常範囲内であるか否かを評価（判定）する。処理対象物Ｗの表面状態が均質な状態であれば、磁性評価装置２０，７４の検査結果は第二の磁性正常範囲内又は第一の磁性正常範囲内となる。表示手段９７は、判断手段９６による評価結果を表示及び警告する。温度測定手段９８は、評価位置の温度を検出する。
【００５９】
増幅器９１は、点Ｃ及び点Ｄに接続されている。増幅器９１には、点Ｃと点Ｄとの間の電位差が入力される。増幅器９１の出力は絶対値回路９２に接続されている。絶対値回路９２の出力はＬＰＦ９３に接続されている。ＬＰＦ９３の出力は判断手段９６に接続されている。位相比較器９４は、交流電源７８、増幅器９１及び判断手段９６に接続されている。周波数調整器９５は、交流電源７８及び増幅器９１に接続されている。また、判断手段９６は、制御信号を出力することにより、交流ブリッジ回路８０の点Ａの位置、即ち、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の分配比γを変更することができる。
【００６０】
温度測定手段９８は、非接触式の赤外センサ又は熱電対等からなり、被検体Ｗの表面の温度信号を判断手段９６に出力する。判断手段９６は、温度測定手段９８で検出された被検体Ｗの温度が所定範囲内である場合に、被検体Ｗの表面処理状態の良否を判断する。判断手段９６は、温度測定手段９８で検出された温度が所定範囲外である場合、被検体（処理対象物）Ｗの表面処理状態の良否の判断を行わない。
【００６１】
検査検出器８６及び基準検出器８４は同様の構成を有している。これら検査検出器８６及び基準検出器８４としては、被検体Ｗの評価部を挿通可能なコアの外周にコイルが巻回されて形成された検出器が用いられる。この検出器は、コイルを被検体Ｗの表面と対向させて近接させることにより、被検体Ｗに渦電流を励起可能である。すなわち、このコイルは、被検体Ｗの表面特性検査領域を囲むように巻回され、被検体Ｗの表面特性検査領域と対向している。ここで、被検体Ｗの表面特性検査領域を囲むとは、少なくとも表面特性検査領域の一部を包囲する（包むよう囲む）ことで、表面特性検査領域に渦電流を励起することを含むことを意味している。
【００６２】
図４（Ｂ）に示されるように、検査検出器８６は、コア８６Ａと、コイル８６Ｂと、を備えている。コア８６Ａは、円筒状であり、被検体Ｗ（図中では模式化して円柱体として図示）を覆うように配置されている。コイル８６Ｂは、コア８６Ａの外周面に巻回されたエナメル銅線からなっている。なお、本実施形態では、コイル８６Ｂが巻回されたコア８６Ａを囲むように、円筒状の磁気シールド８６Ｃが設けられている。コア８６Ａは非磁性材料、例えば、樹脂により形成されている。なお、コア８６Ａの形状は、被検体Ｗを内側に配置できる形状であれば円筒形状でなくてもよい。また、検査検出器８６は、コイル８６Ｂが形状を維持できればコア８６Ａを備えていなくてもよい。
【００６３】
コイル８６Ｂが被検体Ｗの検査対象面（表面特性検査領域）を囲むと共に、コイル８６Ｂが被検体Ｗの検査対象面と対向するように、検査検出器８６が配置される。この状態で、交流電源７８（図４（Ａ）参照）によりコイル８６Ｂに所定の周波数の交流電力を供給すると交流磁界が発生する。この結果、被検体Ｗの表面に交流磁界に交差する方向に流れる渦電流が励起される。渦電流は残留応力層の電磁気特性に応じて変化する。このため、残留応力層の特性（表面処理状態）に応じて増幅器９１（図４（Ａ）参照）から出力される出力波形（電圧波形）の位相及び振幅（インピーダンス）が変化する。この出力波形の変化により表面処理層の電磁気特性を検出し、検査を行うことができる。
【００６４】
すなわち、図４（Ａ）に示される評価装置９０は、交流ブリッジ回路８０からの出力信号に基づいて、被検体Ｗの表面特性を評価する。このとき、交流ブリッジ回路８０は、交流ブリッジ回路８０に交流電力が供給されることにより、検査検出器８６が被検体Ｗの電磁気特性を検出し、かつ、基準検出器８４が基準状態を検出している状態にある。評価装置９０の判断手段９６は、制御ユニット２６に接続されている。判断手段９６は、評価結果に応じた信号を制御ユニット２６に出力する。なお、判断手段９６は、温度測定手段９８で検出された温度が所定範囲外であって判断を回避した場合については、「検査不可」であった旨の信号を制御ユニット２６に出力する。これにより、判断手段９６は、検査による判定結果を出せなかったことを制御ユニット２６に通知する。
【００６５】
判断手段９６は、「検査不可」であった旨の信号を表示手段９７に出力する。表示手段９７は、この信号を受信し、判断手段９６による評価結果として「検査不可」であった旨を表示及び警告する。これにより、例えば、作業員が磁性評価装置２０、７４を点検し、必要に応じて動作環境を改善した後、磁性評価装置２０、７４を再び動作させてもよい。また例えば、作業員が評価装置９０による検査結果を無効化して、磁性評価装置２０、７４を再び動作させてもよい。これにより、被検体Ｗの表面特性を再び評価することができる。
【００６６】
＜磁性評価装置２０を用いた検査方法＞
次に、磁性評価装置２０を用いた検査方法について概説する。まず、交流電源７８から交流ブリッジ回路８０に交流電力が供給された状態で、被検体Ｗに渦電流が励起されるように、被検体Ｗに対して検査検出器８６を配置、又は検査検出器８６に対して被検体Ｗを配置する（配置工程）。すなわち、先に配置された被検体Ｗを包囲するように検査検出器８６を配置するか、先に配置された検査検出器８６の中に被検体Ｗを挿入して配置する。次に、交流ブリッジ回路８０から出力された出力信号に基づいて、評価装置９０が被検体Ｗの表面特性を評価する（評価工程）。そして、評価された結果が評価装置９０から制御ユニット２６へ出力される。
【００６７】
なお、渦電流による磁性評価については、例えば、特表２０１３−５２９２８６号公報、特表２０１５−５２５３３６号公報、又は国際公開第２０１５／１０７７２５号パンフレット等に開示された装置を適用して磁性評価することが可能である。
【００６８】
（応力測定装置２２、７６について）
次に、応力測定装置２２、７６について、図５〜図９（Ｂ）を参照しながら説明する。なお、図２に示される応力測定装置２２及び応力測定装置７６は、同様の装置構成であるため、図５の応力測定装置には代表して符号２２を付している。
【００６９】
図５には、応力測定装置２２の一部が模式的な斜視図で示されている。図６には、応力測定装置２２の一部が側面視で簡略化して示されている。図５に示されるように、応力測定装置２２は、装置本体１００及び制御装置１５０を備えている。
【００７０】
装置本体１００は、箱状の筐体である。本実施形態では、装置本体１００の内部にＸ線発生源１０２が収容されている。Ｘ線発生源１０２は、Ｘ線管球を備え、所定波長のＸ線を発生させる装置である。本実施形態では、Ｘ線発生源１０２は、装置本体１００に固定されている。応力測定装置２２では、検査対象の処理対象物Ｗ（以下、適宜、「検査対象物Ｗ」と略す。）に合わせて適宜の波長のＸ線が用いられる。装置本体１００の前面１００Ｆには、Ｘ線照射用の窓（図示省略）が形成されている。Ｘ線発生源１０２で発生したＸ線は、前記窓を介して検査対象物Ｗへ照射される。なお、図５及び図６では、Ｘ線発生源１０２から検査対象物ＷへのＸ線の経路及び照射方向（入射方向）は、矢印付きの線Ｘａで示される。
【００７１】
装置本体１００は、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８を備えている。第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８は、ここでは装置本体１００の前面１００Ｆ側に配置されている。第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８は、検査対象物Ｗの回折Ｘ線の強度をそれぞれ検出する。第一検出素子１０６は、０次元のＸ線強度測定素子である。０次元とは、素子の配置位置でＸ線の強度を測定するとの意味である。つまり、第一検出素子１０６は、複数の素子が直線に沿って配置された１次元のラインセンサ及び複数の素子が平面に配置された２次元のイメージングプレートとは異なる。第二検出素子１０８も、０次元のＸ線強度測定素子である。第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８として、例えば、シンチレーションカウンタが用いられる。
【００７２】
装置本体１００は、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８をＸ線の入射方向と直交する方向に沿って（矢印Ｘ３方向参照）それぞれ移動させる移動機構１２０を備えている。図６に示されるように、移動機構１２０は、変位駆動用の電動モータ１２２と、ボールネジ機構１２４と、を有している。
【００７３】
電動モータ１２２は、装置本体１００に固定されている。ボールネジ機構１２４は、Ｘ線の入射方向と直交する方向（矢印Ｘ３方向参照）に沿って延びる直線状のネジ１２６と、このネジ１２６に螺合された第一ナット１２８及び第二ナット１３０と、を有している。ネジ１２６は、その軸線周りに回転可能に支持されている。ネジ１２６は、電動モータ１２２が駆動されると、駆動力伝達機構（図示省略）を介して駆動力が伝達されることで、自身の軸線周りに回転する。なお、ネジ１２６は、Ｘ線発生源１０２からの入射Ｘ線に対して横方向に（図６の紙面に垂直な方向に）オフセットされた位置に配置されている。第一ナット１２８には第一スライダ１３２が固定されている。第二ナット１３０には第二スライダ１３４が固定されている。第一スライダ１３２及び第二スライダ１３４は、一対のレール１３６（図５参照）によって一対のレール１３６の延在方向にスライド可能に支持されている。一対のレール１３６は、装置本体１００の前面１００Ｆに設けられ、ネジ１２６と平行な方向（Ｘ線の入射方向と直交する方向）に延在している。なお、図５では一対のレール１３６を模式化して示すが、一対のレール１３６には公知の一対のガイドレールを適用できる。
【００７４】
図６に示されるように、第一スライダ１３２には第一検出素子１０６が固定されている。第二スライダ１３４には第二検出素子１０８が固定されている。電動モータ１２２が駆動されると、第一ナット１２８及び第一スライダ１３２並びに第二ナット１３０及び第二スライダ１３４がネジ１２６に対してその軸線方向に相対移動する。これにより、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８が、同期してＸ線の入射方向と直交する方向に（矢印Ｘ３方向参照）それぞれ移動される。すなわち、移動機構１２０によって、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８は、Ｘ線強度の検出位置を直線上で変更することができる。
【００７５】
第一検出素子１０６は、検査対象物Ｗの回折Ｘ線の強度を第一検出位置で検出する。第二検出素子１０８は、検査対象物Ｗの回折Ｘ線の強度を第一検出位置とは異なる第二検出位置で検出する。第一検出位置及び第二検出位置は、例えば、検査対象物Ｗの材料及び焦点距離に応じて変化させることができる。本実施形態では、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８は、予め設定された同一の距離を同期して移動する。予め設定された距離は、必要な回折強度分布を得ることができる範囲の距離である。
【００７６】
移動機構１２０は、図５に示される制御装置１５０に接続されている。制御装置１５０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）及びＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）等を備えた汎用的なコンピュータで構成されている。制御装置１５０は、処理装置１５２、入力装置１５４（例えば、キーボード及びマウス）及び出力装置１５６（例えば、ディスプレイ）を備えている。図６に示されるように、処理装置１５２は、入出力部１６０、移動制御部１６２、応力算出部１６４及び記憶部１６６を備えている。
【００７７】
入出力部１６０は、ネットワークカード等の通信機器及びグラフィックカード等の入出力装置である。例えば、入出力部１６０は、電動モータ１２２と通信可能に接続されている。入出力部１６０は、例えば、図５に示される入力装置１５４及び出力装置１５６と通信可能に接続されている。また、図６に示される入出力部１６０は、Ｘ線発生源１０２、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８に接続されている。後述する移動制御部１６２及び応力算出部１６４は、入出力部１６０を介して各構成要素と情報のやり取りを行う。
【００７８】
移動制御部１６２は、移動機構１２０を駆動させて（移動機構１２０の駆動を制御することで）第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８のそれぞれの検出位置を制御する。移動制御部１６２は、検査対象物Ｗを構成する材料に基づいて定まるピーク出現角度を予め取得し、ピーク出現角度を含むように、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８のそれぞれの検出位置を制御する。検査対象物Ｗを構成する材料に基づいて定まるピーク出現位置は、記憶部１６６に記憶されている。また、応力算出部１６４は、移動機構１２０により第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８がそれぞれ移動することによってそれぞれ検出された回折Ｘ線の強度ピークに基づいて、検査対象物Ｗの残留応力を算出する。以下、残留応力の算出について詳細に説明する。
【００７９】
図７は、本実施形態に係る応力測定装置２２の検出位置を説明するための概要図である。図７では、検査対象物Ｗに対して入射Ｘ線ＸＩＮが照射され、回折角２θで回折Ｘ線が出力される場合を示している。この場合、所定平面ＰＬにおいて回折Ｘ線によって回折環Ｒが描かれる。ここで、本実施形態では、回折Ｘ線の回折環の０°に対応する検出位置、及び回折Ｘ線の回折環の１８０°に対応する検出位置のそれぞれで強度ピークが出現し、この部分（つまり対称となる点）の回折強度を取得する場合を例とする。
【００８０】
図８は、回折環を説明するための概要図である。図７及び図８に示されるように、回折環Ｒの０°に対応する第一検出位置Ｐ１では、回折Ｘ線ＸＲ１が検出される。回折環Ｒの１８０°に対応する第二検出位置Ｐ２では、回折Ｘ線ＸＲ２が検出される。この場合、移動制御部１６２（図６参照）は、回折環Ｒの０°に対応する第一検出位置Ｐ１を含む範囲を第一検出素子１０６（図６参照）が移動するように設定する。同様に、移動制御部１６２（図６参照）は、回折環Ｒの１８０°に対応する第二検出位置Ｐ２を含む範囲を第二検出素子１０８（図６参照）が移動するように設定する。これにより、一度のＸ線の照射で２角度の回折Ｘ線を得て、二つのＸ線回折強度分布を得ることができる。
【００８１】
応力算出部１６４（図６参照）は、第一検出位置Ｐ１及び第二検出位置Ｐ２のそれぞれで検出されたＸ線回折強度分布（角度及び強度の関係）に基づいて、回折ピークを取得する。ここでは、回折環Ｒの０°に対応する強度ピーク、及び回折環Ｒの１８０°に対応する強度ピークの二つの強度ピークを得ることができる。図８に示される二点鎖線の回折環ＲＲは、検査対象物Ｗに残留応力が存在しない場合の回折環である。残留応力が存在する場合の回折環Ｒでは、残留応力が存在しない場合の回折環ＲＲに比べて、残留応力に応じて中心位置がずれる。
【００８２】
応力算出部１６４（図６参照）は、この差を利用して残留応力値を算出する。例えば、応力算出部１６４（図６参照）は、ｃｏｓα法を用いて残留応力値を算出する。ｃｏｓα法では、ε−ｃｏｓα線図の傾きから残留応力が得られる。ε−ｃｏｓα線図は、ｃｏｓα（α：回折中心角）と回折環上の四箇所（α，π＋α，−α，π−α）の歪み（εα，επ＋α，ε−α，επ−α）を用いて表される歪みεとの関係を示す。
【００８３】
応力算出部１６４（図６参照）は、α＝０°，１８０°の二点を用いてε−ｃｏｓα線図の傾き（一次関数の傾き）を算出する。そして、応力算出部１６４（図６参照）は、一次関数の傾きに、Ｘ線応力測定乗数を乗じて残留応力を得る。Ｘ線応力測定乗数は、ヤング率、ポアソン比、ブラッグ角の余角及びＸ線入射角によって定まる定数であり、図６に示される記憶部１６６に予め記憶されている。応力算出部１６４は、算出した残留応力値を、入出力部１６０を介して制御ユニット２６へ出力する。なお、応力算出部１６４で算出された残留応力値は、制御ユニット２６へ出力されると共に、記憶部１６６に記憶されてもよいし、出力装置１５６（図５参照）へ出力されてもよい。
【００８４】
＜応力測定装置２２を用いた残留応力測定方法＞
次に、応力測定装置２２を用いた残留応力測定方法を説明する。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本実施形態に係る残留応力測定方法を示すフローチャートである。
【００８５】
最初に、残留応力測定前の調整処理が実行される。図９（Ａ）は、残留応力測定前の調整処理を示すフローチャートである。図９（Ａ）に示されるように、まず、角度調整処理（ステップＳ２４０）が実行される。この処理では、検査対象物Ｗに対する入射Ｘ線の角度が調整される。例えば、図６に示されるように、装置本体１００を傾けて煽り角θ１を調整することで、入射Ｘ線の角度が調整される。なお、装置本体１００を傾ける処理は、一例として、別途の装置（制御部及びアクチュエータ）が行う。図９（Ａ）に示される角度調整処理（ステップＳ２４０）により、測定中の入射角度が所定角度（単一角度）に固定される。
【００８６】
次に、焦点調整処理（ステップＳ２４２）が実行される。この処理では、検査対象物Ｗに対する入射Ｘ線の焦点が調整される。例えば、装置本体１００（図６参照）の位置が変更されることにより、入射Ｘ線の焦点が調整される。なお、高さ及び位置を変更する処理は、一例として、別途の装置（制御部及びアクチュエータ）が行う。
【００８７】
図９（Ａ）に示されるフローチャートが終了すると、応力測定装置２２は、検査対象物Ｗの表面側の残留応力を測定可能な状況となる。図９（Ｂ）は検査対象物Ｗの表面側の残留応力の測定方法を示すフローチャートである。
【００８８】
図９（Ｂ）に示されるように、最初にＸ線照射処理（ステップＳ２５０：Ｘ線照射工程）が実行される。このＸ線照射処理（ステップＳ２５０）では、Ｘ線発生源１０２から検査対象物ＷにＸ線を照射する。次に、このＸ線照射処理（ステップＳ２５０）の実行中において測定処理（ステップＳ２５２：移動制御工程）が実行される。この測定処理（ステップＳ２５２）では、移動制御部１６２による制御で移動機構１２０を駆動させて第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８を移動させ（移動制御工程）、移動中の第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８の検出結果に基づいて、二つのＸ線回折強度分布を得る。この工程では第一検出素子１０６の移動と第二検出素子１０８の移動とを同期させている。測定処理（ステップＳ２５２）が終了した場合、Ｘ線の照射を終了してもよい。
【００８９】
次に、残留応力算出処理（ステップＳ２５４：応力算出工程）が実行される。この残留応力算出処理（ステップＳ２５４）では、測定処理（ステップＳ２５２：移動制御工程）の実行中に第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８がそれぞれ検出した検査対象物Ｗの回折Ｘ線の強度ピークに基づいて、検査対象物Ｗの残留応力が算出される。すなわち、残留応力算出処理（ステップＳ２５４）では、応力算出部１６４により、移動中に得られた二つのＸ線回折強度分布に基づいて、二つの強度ピークが取得される。そして、応力算出部１６４によって、ε−ｃｏｓα線図の傾きが算出され、Ｘ線応力測定乗数が乗じられて残留応力が算出される。最後に、応力算出部１６４により算出された残留応力が制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）へ出力される（ステップＳ２５６）。
【００９０】
以上で図９（Ｂ）に示されるフローチャートが終了する。図９（Ｂ）に示す制御処理を実行することにより、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８を移動させて得られたデータを用いて残留応力を算出し、算出した残留応力を制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）へ出力することができる。
【００９１】
以上のように、図６に示される応力測定装置２２では、回折Ｘ線の強度を第一検出位置Ｐ１（図７参照）で検出する第一検出素子１０６、及び回折Ｘ線の強度を第一検出位置Ｐ１（図７参照）とは異なる第二検出位置Ｐ２（図７参照）で検出する第二検出素子１０８を備えるので、一度のＸ線の照射（単一角度の照射）で二角度の回折Ｘ線を得ることができる。さらに、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８のそれぞれは、Ｘ線の入射方向と直交する方向に沿って移動することで、Ｘ線強度分布（回折ピーク）を素子毎に取得することができる。また、少なくとも二つの回折ピークを取得することにより、検査対象物Ｗの残留応力を算出することができる。このため、イメージングプレートを回転させて回折環の全てのデータを取得する必要がない。したがって、従来の残留応力測定装置と比べて、残留応力の測定時間の短縮を図ることができる。
【００９２】
また、本実施形態に係る応力測定装置２２は、イメージングプレートを回転させる機構及び読み出し機構を備える必要がない。このため、応力測定装置２２は、そのような機構を備える残留応力測定装置と比べて、簡略化され軽量化されるので、設置しやすく、他の機械に組み込みやすい構造とすることができる。さらに、応力測定装置２２では、装置構成が簡略化されることによって、従来の残留応力測定装置と比べて、装置の製造コストを低減することができる。
【００９３】
さらに、移動制御部１６２が、第一検出素子１０６の移動と第二検出素子１０８の移動とを同期させることで、第一検出素子１０６と第二検出素子１０８とを個々に制御する場合に比べて残留応力の測定時間の短縮を図ることができる。
【００９４】
（表面処理加工装置１０を用いた表面処理加工方法について）
次に、図２に示される表面処理加工装置１０を用いた表面処理加工方法について、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示されるフローチャート並びに図２等を参照しながら説明する。表面処理加工装置１０は、図４（Ａ）等に示される磁性評価装置２０、図５等に示される応力測定装置２２、及び図３（Ｂ）等に示されるショットピーニング加工装置３０等を含んでいる。なお、図２に示される表面処理加工装置１０に搬入される前の処理対象物Ｗとして、塑性加工及び機械加工によって製品形状にされた処理対象物（製品）が一例として熱処理加工されている。
【００９５】
図２に示される表面処理加工装置１０に搬入された処理対象物Ｗは、搬入側コンベア１２上に載せられて搬送される。処理対象物Ｗは、処理前検査ゾーン１４に達すると、６軸ロボット１８によって検査台１６Ａの上に配置されて磁性評価装置２０で検査される。その後、処理対象物Ｗは、６軸ロボット１８によって検査台１６Ｂの上に配置されて応力測定装置２２で検査される。
【００９６】
すなわち、検査台１６Ａ、１６Ｂの上において、図１（Ａ）のステップＳ２００に示すショット処理前の検査、つまり処理前検査工程（第二検査工程）が実行される。この処理前検査工程では、処理対象物Ｗに対して投射材を投射するショット処理がなされる前の当該処理対象物Ｗの表面側の状態が非破壊検査される。その検査結果が予め定められた第二の許容範囲から外れている場合に「不合格」と評価される。
【００９７】
まず、図２に示される検査台１６Ａの上では、磁性評価装置２０が処理対象物Ｗの表面側を渦電流によって磁性評価する検査をする。具体的な検査方法は前述の通りである。磁性評価装置２０では検査結果に基づいて判断手段９６が表面状態の良否を判断する。磁性評価装置２０は検査結果（すなわち、判断手段９６の評価結果）を制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に出力する。次に、検査台１６Ｂの上では、応力測定装置２２が処理対象物Ｗの表面側の残留応力を、Ｘ線回折法を用いて測定する。具体的な測定方法は前述の通りである。応力測定装置２２は測定結果を制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に出力する。制御ユニット２６は、磁性評価装置２０及び応力測定装置２２の検査結果に基づいて、前述したように「合格」、「条件付き合格」、及び「不合格」のいずれかの評価をする。
【００９８】
図１（Ａ）に示すステップＳ２０２において、制御ユニット２６は、処理対象物Ｗが「不合格」か否かを判定する。制御ユニット２６の処理は、ステップＳ２０２の判定が肯定された場合は、ステップＳ２０６へ移行し、ステップＳ２０２の判定が否定された場合はステップＳ２０４へ移行する。ステップＳ２０６において、制御ユニット２６は、処理対象物Ｗを表面処理工程のライン外に持ち出すように、図２に示される６軸ロボット１８を制御する。ライン外に持ち出された処理対象物Ｗは廃棄処理される。つまり、処理前検査工程で「不合格」と評価された処理対象物Ｗは予めショット処理の対象から外される。これにより、無駄なショットピーニング加工（不良製品の加工）が未然に抑えられる。
【００９９】
図１（Ａ）に示すステップＳ２０４において、制御ユニット２６は、処理対象物Ｗが「合格」か否かを判定する。制御ユニット２６の処理は、ステップＳ２０４の判定が否定された場合はステップＳ２１０へ移行し、ステップＳ２０４の判定が肯定された場合はステップＳ２０８へ移行する。ステップＳ２０８及びステップＳ２１０においては、条件設定工程が実行される。処理前検査工程の後に実行される条件設定工程では、処理前検査工程で「不合格でない」評価をされた処理対象物Ｗを対象として処理前検査工程での検査結果に応じて制御ユニット２６がショット処理条件を設定する。
【０１００】
ステップＳ２１０においては、制御ユニット２６は、「条件付き合格」と判定された処理対象物Ｗのショット処理条件として、標準のショット処理条件を修正した条件（調整された条件）を設定する（フィードフォワード）（条件設定工程）。つまり、個別のショットピーニング加工前の処理対象物Ｗ（製品）の性状に合わせて個別に（一品毎に）ショット処理条件が調整される。これにより、標準のショット処理条件のままで加工した場合に不良品となり得る処理対象物Ｗを良品とすることが可能となる。これにより、廃棄処分される処理対象物Ｗを減らすことができる。よって、生産性を向上させることができる。
【０１０１】
「条件付き合格」と判定された処理対象物Ｗのショット処理条件の修正（調整）についてより具体的に説明する。本実施形態では、ショット処理条件のうち一例として投射材を噴射する場合の噴射圧について修正した条件が設定される。このショット処理条件の修正条件（修正値）は、以下のように演算される。まず、制御ユニット２６の演算処理装置において、その記憶部に予め記憶されている演算式を含むプログラムが読み出されてメモリに展開される。次に、メモリに展開された当該プログラムがＣＰＵによって実行される。これにより、修正条件が演算される。演算式は、ショット処理条件の基準値を含んだ式である。なお、変形例として、条件判別を含むプログラムを制御ユニット２６の演算処理装置に予め記憶させ、このプログラムを実行することによりショット処理条件の修正条件を決定してもよい。
【０１０２】
一方、ステップＳ２０８においては、制御ユニット２６は、「合格」と判定された処理対象物Ｗのショット処理条件として、標準のショット処理条件をそのまま設定する。ステップＳ２１０及びステップＳ２０８により処理対象物Ｗに応じたショット加工をすることができる。
【０１０３】
「合格」又は「条件付き合格」と判定された処理対象物Ｗは、図２に示される６軸ロボット１８によって、検査台１６Ｂの上から搬入側コンベア１２の上に移動させられる。その後、処理対象物Ｗは、搬入側コンベア１２の下流側で搬入出ローダ２８によってショットピーニング加工装置３０のキャビネット３２の中に搬入される。
【０１０４】
ショットピーニング加工装置３０のキャビネット３２の中では、図１（Ａ）に示すステップＳ２１２、すなわちショット処理工程が実行される。条件設定工程の後に実行されるショット処理工程では、処理対象物Ｗに対して図３（Ｂ）に示されるショットピーニング加工装置３０の噴射装置４０が投射材を投射するショット処理が行われる。ショット処理工程におけるショット処理条件は、処理前検査工程で制御ユニット２６によって「不合格でない」と評価された処理対象物Ｗを対象として、条件設定工程で制御ユニット２６によって設定される。
【０１０５】
ここで、ショット処理について概説する。ショット処理としては、例えばショットピーニング（加工）及びショットブラスト（加工）がある。これらのショット処理では、例えば数十μｍから数ｍｍ程度の概球形の投射材（ショット（砥粒を含む））が処理対象物Ｗに向けて高速で打ち付けられる。これにより、処理対象物Ｗの部品表面層の改善効果が得られる。ショットピーニング加工は、繰り返し荷重を受ける部品の疲れ強さ（耐久性）改善等を目的に使用されている。繰返し荷重を受ける部品として、例えば、自動車、航空機、船舶、建設機械、加工機械、及び鋼構造物等が挙げられる。ショットピーニング加工は、正しく実施されていないと、目標とした表面硬さ、硬さ分布、及び圧縮残留応力等が部品に付与されず、部品が早期に破壊してしまうこともある。したがって、適切な加工を維持するために、十分な管理をしたうえでショットピーニング加工を実施する必要がある。また、ショットブラスト加工は、同様な加工品について、例えば錆及びスケール等の表面の付着物の除去、表面粗さ等の表面形状の調整、塗装及びコーティング被膜等の密着性向上、又は鋼構造物の摩擦結合部における適切な摩耗係数の確保のために使用されている。したがって、ショットピーニング加工と同様に十分な管理をしたうえでショットブラスト加工を実施する必要がある。なお、本実施形態におけるショット処理の加工は、ショットピーニング加工である。
【０１０６】
ショット処理された処理対象物Ｗは、図２に示される搬入出ローダ２８によってショットピーニング加工装置３０のキャビネット３２の中から搬出側コンベア６６の上流側に搬出される。処理対象物Ｗは、搬出側コンベア６６によって搬送される。処理対象物Ｗは、処理後検査ゾーン６８に達すると、６軸ロボット７２によって検査台７０Ａの上に配置されて磁性評価装置７４で検査される。その後、処理対象物Ｗは、６軸ロボット７２によって検査台７０Ｂの上に配置されて応力測定装置７６で検査される。
【０１０７】
すなわち、検査台７０Ａ、７０Ｂの上において、図１（Ａ）のステップＳ２１４に示すショット処理後の検査、つまり処理後検査工程（第一検査工程）が実行される。ショット処理工程の後の処理後検査工程では、処理対象物Ｗの表面側の状態が非破壊検査される。その検査結果が、予め定められた第一の正常範囲内であれば「合格」と評価され、予め定められた第一の許容範囲から外れれば「不合格」と評価され、前記第一の正常範囲から外れるものの、前記第一の許容範囲内であれば「追加工対象」と評価される。
【０１０８】
図２に示される検査台７０Ａの上では、磁性評価装置７４が処理対象物Ｗの表面側を渦電流によって磁性評価する検査をする。具体的な検査方法は前述の通りである。磁性評価装置７４では検査結果に基づいて判断手段９６が表面状態の良否を判断する。磁性評価装置７４は検査結果（すなわち、判断手段９６の評価結果）を制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に出力する。次に、検査台７０Ｂの上では、応力測定装置７６が処理対象物Ｗの表面側の残留応力を、Ｘ線回折法を用いて測定する。具体的な測定方法は前述の通りである。応力測定装置７６は測定結果を制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）に出力する。制御ユニット２６は、磁性評価装置７４及び応力測定装置７６の検査結果に基づいて、前述したように「合格」、「不合格」及び「追加工対象」のいずれかの評価をする。
【０１０９】
また、図１（Ａ）に示すステップＳ２１４の次のステップＳ２１６において、制御ユニット２６は、応力測定装置７６の検査結果（測定値）を記憶装置において記憶する。ステップＳ２１６の次のステップＳ２１８においては、制御ユニット２６は、処理対象物Ｗが「不合格」か否か（すなわち、処理後検査工程の検査結果が第一の許容範囲内であるか否か）を判定する。制御ユニット２６の処理は、ステップＳ２１８の判定が肯定された場合はステップＳ２２２へ移行し、ステップＳ２１８の判定が否定された場合は、ステップＳ２１９へ移行する。
【０１１０】
ステップＳ２１９においては、制御ユニット２６は、処理対象物Ｗが「合格」か否か（すなわち、処理後検査工程の検査結果が第一の正常範囲内であるか否か）を判定する。ステップＳ２１９の判定が肯定された場合は、制御ユニット２６の処理は、ステップＳ２２０へ移行する。ステップＳ２１９の判定が否定された場合は、制御ユニット２６は、処理対象物Ｗを「追加工対象」と判定する。そして、制御ユニット２６の処理はステップＳ２０８へ移行する。ステップＳ２０８においては、条件設定工程が実行される。処理後検査工程の後に実行される条件設定工程では、処理後検査工程で「追加工対象」と評価をされた処理対象物Ｗを対象として、制御ユニット２６が、ショット処理条件として、標準のショット処理条件を設定する。
【０１１１】
「追加工対象」と判定された処理対象物Ｗは、６軸ロボット７２、戻し用コンベア及び搬入出ローダ２８によって、検査台７０Ｂの上からショットピーニング加工装置３０に搬送される。ショットピーニング加工装置３０では、ステップＳ２１２、すなわちショット処理工程が実行される。ここでは、ステップＳ２０８の条件設定工程で設定されたショット処理条件でショット処理がなされる。これにより、「追加工対象」と判定された処理対象物Ｗに対して、追加工工程が実行される。なお、「追加工対象」と判定された処理対象物Ｗのショット処理条件として、標準のショット処理条件を修正した条件が設定されてもよい（フィードフォワード）。つまり、ステップＳ２１９の判定が否定された場合は、制御ユニット２６の処理がステップＳ２１０へ移行してもよい。この場合、個別の再ショットピーニング加工前の処理対象物Ｗの性状に合わせて個別にショット処理条件の調整がなされる。このため、標準のショット処理条件のままで再ショット加工した場合に不良品となり得る処理対象物Ｗを良品とすることが可能となる。これにより、廃棄処分される処理対象物Ｗを減らすことができるので、生産性を向上させることができる。「追加工対象」と判定された処理対象物Ｗのショット処理条件の修正（調整）の詳細は、「条件付き合格」と判定された処理対象物Ｗの場合と同様であるため、説明を省略する。
【０１１２】
ステップＳ２２２において、制御ユニット２６は、処理対象物Ｗを表面処理工程のライン外に持ち出すように、図２に示される６軸ロボット７２を制御する。ライン外に持ち出された処理対象物Ｗは廃棄処理される。また、「合格」と判定された処理対象物Ｗは、６軸ロボット７２によって、検査台７０Ｂの上から搬出側コンベア６６の上に移動させられる。その後、処理対象物Ｗは、搬出側コンベア６６によって搬送されることで、後工程へ送られる。すなわち、図１（Ａ）に示すステップＳ２２０が実行される。
【０１１３】
このように、本実施形態によれば、ショット処理工程の後に実行される処理後検査工程において試験片ではなく実際の処理対象物Ｗの検査が実施される。これにより、処理対象物Ｗにショットピーニング効果（ショット処理の効果）が付与されているか否かを直接判断することができる。そして、不完全な処理対象物Ｗが、表面処理加工装置１０において実行される工程よりも後の工程へ流れるのを防止することができる。また、本実施形態では、ショット処理工程の前に処理前検査工程が設けられている。このため、ショットピーニング加工に適さない（すなわち、ショットピーニング加工を行ってもショットピーニング効果を適切に付与できない）処理対象物Ｗを、ショット処理工程の前に判別して除去することができる。これにより、ショット処理工程において不良品が発生するのを未然に防止又は効果的に抑制することができる。
【０１１４】
次に、ショット処理条件の基準値（標準設定基準値）の再設定処理、すなわち基準値再設定工程について、図１（Ｂ）を参照しながら説明する。この処理は一例として、日々の加工開始前において制御ユニット２６が起動した際に実行される。
【０１１５】
まず、図１（Ｂ）に示すステップＳ２３０において、制御ユニット２６は、ショット処理条件の基準値の再設定が必要か否を判定する。本実施形態では一例として、はじめに、制御ユニット２６は、上述の応力平均値の経日変化（広義には「経時変化」）の傾向に基づいて、応力平均値が予め設定された第一の応力正常範囲（応力についての第一の正常範囲）から外れる日（広義には「時期」）を予測日として予測する。次に、制御ユニット２６は、ステップＳ２３０の実行時が、予測日に対して予め設定された日数分だけ前（例えば３日前）の日以降であるか否かを判定する。なお、予測日を算出する方法は、既述したため、説明を省略する。制御ユニット２６の処理は、図１（Ｂ）に示すステップＳ２３０の判定が否定された場合には終了し、ステップＳ２３０の判定が肯定された場合はステップＳ２３２へ移行する。
【０１１６】
図１（Ｂ）に示すステップＳ２３２の基準値再設定工程では、処理後検査工程での応力測定装置７６による検査結果の経時変化の傾向に基づいて、処理後検査工程で「合格」と評価されない割合（処理後検査部６８Ｅの検査結果が第一の正常範囲外となる割合）を抑えるようにショット処理条件の基準値を制御ユニット２６が再設定する。つまり、基準値再設定工程では、処理後検査工程での検査結果がショット処理条件の基準値にフィードバックされる。この基準値再設定工程は、応力平均値の経日変化の傾向に基づいて、予測日よりも前に実行されることになる。これにより、処理後検査工程で「合格」と評価される処理対象物Ｗの数を効果的に増やすことができる。予測日の算出方法については、前述したため説明を省略する。本実施形態の基準値再設定工程では、ショット処理条件のうち一例として投射材を噴射する場合の噴射圧の基準値が制御ユニット２６によって再設定される。
【０１１７】
以上により、図３（Ｂ）等に示される噴射装置４０を含むショットピーニング加工装置３０における中長期的な変動、すなわち投射材の粒径の変化、投射材を加速させるための機構（ノズル等）の形状変化、コンプレッサから供給される圧縮空気の性状変化等の変動の傾向に応じた補正をすることができる。これにより、次回以降の処理後検査工程での「不合格」の割合を効果的に抑えることができる。したがって、無駄なショットピーニング加工を抑えることができる。
【０１１８】
以上説明したように、本実施形態に係る表面処理加工方法及び表面処理加工装置１０（図２参照）によれば、無駄なショット加工を抑えながらショット加工されたすべての処理対象物Ｗの加工の程度を管理することができる。
【０１１９】
ここで、上記実施形態の作用及び効果についてさらに補足説明する。ショットピーニング加工における品質管理の手法としては、装置稼働管理と、製品管理と、が知られている。装置稼働管理では、加工装置の稼働状態が監視される。装置稼働管理では、投射材の速度に関連するパラメータ（具体的にはエアノズル式ショットピーニング加工では噴射圧、遠心式投射装置では投射用の羽根車の回転数）、投射材の流量、加工時間、並びに回転テーブル上の処理対象物Ｗ（製品）の回転数及び回転状態等が監視される。装置稼働管理では、これらが一定の規定値内にある状態で、加工装置が稼働できていることでショットピーニング加工の工程を保証している。これに対して、製品管理では、実際に加工された製品に対して、ショットピーニング効果の指標である、圧縮残留応力、硬さ、及び表面粗さ等の測定が行われる。なお、装置稼働管理と製品管理との中間的な役割として、ショットピーニング装置による加工程度を、アルメン法によって測定する方法がある。アルメン法による方法は、試験片を用いた反り量を計測する方法であり、装置の加工程度の再現性を計ることができる。しかしながら、アルメン法による方法では、現物の製品への加工程度を管理できない。
【０１２０】
ところで、装置稼働管理においては、装置の稼働状況のみを監視するにとどまる。このため、加工された製品にショットピーニング効果が付与されているか否かを判断することができない。また、ショットピーニング工程に持ち込まれる処理対象物Ｗ（製品）の多くは熱処理等がなされ、ショットピーニング加工により十分な効果を得ることができる状態になっている必要がある。しかしながら、熱処理状態のトラブルにより、金属組織の状態が適切でなく、必要な表面硬さ又は硬さ分布が満足されない不適切な処理対象物Ｗ（製品）が投入されてくる可能性もある。装置稼働管理で良好な加工がなされた製品であっても、合格品として適さない場合もあり得る。一方、製品管理においては、ショットピーニング効果は表面及び表面から数十μｍ〜数百μｍの範囲で付与される。このため、製品管理は、製品の内部を削り出し測定する破壊検査を伴うことが多い。また測定に時間もかかるため、一般的には加工ロットのうち一部が検査されるにとどまっている。
【０１２１】
これに対して、本実施形態に係る表面処理加工方法では、処理対象物Ｗが全数検査される。これにより、ショット加工されたすべての処理対象物Ｗの加工の程度を管理することができる。上述のように、ショット処理による加工不足が原因で、処理対象物Ｗに所望の効果が付与されない場合がある。このような場合、再ショット処理により処理対象物Ｗに所望の効果が付与される可能性がある。しかしながら、ショット処理による加工不足以外の原因で所望の効果が付与されない処理対象物Ｗに対してまで一律に再ショット処理がなされると、生産性が低下する。本実施形態によれば、ショット処理がなされた処理対象物Ｗの表面側の状態が非破壊検査され、再ショット処理により所望の効果が付与される可能性がある処理対象物Ｗが「追加工対象」とされる。これにより、無駄なショット処理を抑えながら、所望の効果が付与される処理対象物Ｗの数を増やすことができる。よって、生産性を向上させることができる。
【０１２２】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る表面処理加工方法について、図２を援用しながら説明する。本実施形態に適用される処理対象物Ｗは、板ばね、及び皿ばね等の薄物製品である。また、本実施形態に適用される表面処理加工装置の構成は、図２に示される第１の実施形態における表面処理加工装置１０とほぼ同様であるが、磁性評価装置２０、７４に代えて、図示しない非接触式のレーザ変位計が配置されると共に、処理前検査部１４Ｅの応力測定装置２２が配置されていない点で、第１の実施形態における表面処理加工装置１０の構成と異なる。他の点は、第１の実施形態と実質的に同様である。
【０１２３】
前記レーザ変位計は、処理対象物Ｗの外形寸法を非破壊検査する。薄物製品はショットピーニング加工によって変形しやすい。このため、前記レーザ変位計が配置されている。処理前検査ゾーン１４の前記レーザ変位計は処理前検査部を構成している。処理後検査ゾーン６８の前記レーザ変位計及び応力測定装置７６は処理後検査部を構成している。
【０１２４】
処理前検査工程では、レーザ変位計は、ショット処理がなされる前の処理対象物Ｗの外形寸法を非破壊検査（初期歪みを測定）する。ショット処理では、処理対象物Ｗに対して投射材が投射される。制御ユニット２６は、レーザ変位計の検査結果を受け取り、その検査結果が予め定められた第二の許容範囲（第二の変位許容範囲）から外れている場合に「不合格」と評価する。処理前検査工程の後の条件設定工程では、処理前検査工程で「不合格」でない評価をされた処理対象物Ｗを対象として、制御ユニット２６は、処理前検査工程での検査結果に応じてショット処理条件を設定する。具体的には、制御ユニット２６は、目標とする形状と初期歪み量との差に基づいて、ショット処理条件のうち加工時間を増減することによって変形量を制御する。制御ユニット２６は、ショットピーニング加工後の処理対象物Ｗの形状が目標とする形状に近づくように、ショット処理条件を設定する。処理前検査工程の後のショット処理工程では、第１の実施形態と同様に、処理前検査工程で「不合格」でない評価をされた処理対象物Ｗを対象として条件設定工程で設定されたショット処理条件で処理対象物Ｗに対して投射材を投射するショット処理が行われる。
【０１２５】
ショット処理工程の後の処理後検査工程では、レーザ変位計及び応力測定装置７６は、処理対象物Ｗの表面側の状態及び外形寸法を非破壊検査する。制御ユニット２６は、その検査結果を受信し、予め定められた第一の正常範囲（変位については第一の変位正常範囲、応力については第一の応力正常範囲）内であれば「合格」と評価する。すなわち、処理後検査工程では、ショットピーニング加工後の形状が適正であるか否かを判別するために、前記レーザ変位計により加工後の歪みが測定される。これと共に、応力測定装置７６が処理対象物Ｗの表面側の残留応力を、Ｘ線回折法を用いて測定する。制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）は、前記レーザ変位計及び応力測定装置７６の検査結果に基づいて、「合格」、「不合格」及び「追加工対象」のいずれかの評価をする。補足説明すると、制御ユニット２６（図３（Ａ）参照）は、前記レーザ変位計及び応力測定装置７６の検査結果がどちらも予め定められた第一の正常範囲内であれば「合格」と評価（判定）する。制御ユニット２６は、前記レーザ変位計の検査結果及び応力測定装置７６の検査結果の少なくとも１つが予め定められた第一の許容範囲（変位については第一の変位許容範囲、応力については第一の応力許容範囲）外であれば「不合格」（廃棄）と評価（判定）する。制御ユニット２６は、それ以外であれば「追加工対象」と評価（判定）する。
【０１２６】
なお、基準値再設定工程では、第１の実施形態と同様に、処理後検査工程での検査結果の経時変化の傾向に基づいて、処理後検査工程で「合格」と評価されない割合（処理後検査工程での検査結果が、第一の正常範囲外となる割合）を抑えるようにショット処理条件の基準値が再設定される。よって、処理後検査工程で「合格」と評価される処理対象物Ｗの数を増やすことができる。本実施形態において、基準値再設定工程で再設定されるショット処理条件の基準値（標準設定基準値）は、加工時間についての基準値である。
【０１２７】
本実施形態によっても、前述した第１の実施形態と概ね同様の作用及び効果が得られる。
【０１２８】
なお、処理対象物Ｗの外径寸法の測定では、処理対象物Ｗ毎の管理寸法が測定できればよく、マイクロメータ等の接触式の距離計等が適用されてもよい。また、本実施形態の変形例として、処理前検査工程において処理対象物Ｗの表面側の状態及び外形寸法が非破壊検査され、その検査結果が予め定められた第二の許容範囲から外れている場合に、制御ユニット２６が「不合格」と評価してもよい。つまり、処理前検査工程において、レーザ変位計に加えて、例えば、磁性評価装置２０又は応力測定装置２２による非破壊検査が行われてもよい。また、本実施形態の他の変形例として、処理後検査工程において処理対象物Ｗの外形寸法のみが非破壊検査され、その検査結果が予め定められた第一の正常範囲内であれば、制御ユニット２６は「合格」と評価してもよい。
【０１２９】
また、本実施形態では、図２に示される処理前検査部１４Ｅの応力測定装置２２が配置されずに、処理後検査部６８Ｅの応力測定装置７６が配置されている。図２に示される処理後検査部６８Ｅの応力測定装置７６が配置されずに、処理前検査部１４Ｅの応力測定装置２２が配置されてもよい。
【０１３０】
［実施形態の補足説明］
なお、上記実施形態では、投射ユニットとして、噴射装置４０（エアノズル式ショットピーニング加工機）を備えたショットピーニング加工装置３０が用いられている。投射ユニットとして、例えば、投射材を羽根車の回転によって遠心力で加速して投射する遠心式投射装置を含むショットブラスト装置等のような他の投射ユニットが用いられてもよい。遠心式投射装置は、周知技術であるため詳細説明を省略する。一例として、遠心式投射装置は、コントロールゲージと、複数のブレードを備える羽根車と、前記羽根車を回転駆動させるための駆動モータと、を備える。コントロールゲージは、円筒状に形成されており、その内部に投射材が供給される。コントロールゲージの外周壁には、投射材の排出部として開口窓が貫通形成されている。複数のブレードは、コントロールゲージの外周側に配置されてコントロールゲージの周方向に回転する。なお、そのような遠心式投射装置の場合、例えば駆動モータの単位時間当たりの回転数を制御することで羽根車の単位時間当たりの回転数が制御される。
【０１３１】
また、上記実施形態の変形例として、処理前検査工程及び処理後検査工程の少なくとも一方においては、検査対象となる処理対象物Ｗの表面側の色調を測定する検査、及び検査対象となる処理対象物Ｗの表面粗さを測定する検査の少なくとも一つが含まれていてもよい。
【０１３２】
処理前検査工程及び処理後検査工程の少なくとも一方において、処理対象物Ｗの表面粗さを測定する検査がなされる場合においては、触針式の表面粗さ計の他、光学系を用いた非接触レーザ変位計等が適用されてもよい。
【０１３３】
また、処理前検査工程及び処理後検査工程の少なくとも一方において、処理対象物Ｗの表面側の色調を測定する検査がなされる場合においては、例えば、処理対象物Ｗ（製品）の色味を判別できればよい。ＪＩＳ  Ｚ８７２２に示される方法を用いた色の計測方法が適用されてもよい。その他、処理対象物Ｗ（対象製品）は、金属製であることが多いため光沢の程度をＪＩＳ  Ｚ８７４１に示される方法を用いた計測方法等が適用されてもよい。この場合、光沢の程度の測定に、画像センサ又は光沢計等が用いられてもよい。
【０１３４】
なお、処理前検査工程及び処理後検査工程で用いられる検査装置は、測定した結果を記録又は演算するために、測定した結果を外部の演算装置及び制御機器へ出力してもよい。
【０１３５】
また、上記第１の実施形態における処理前検査工程及び処理後検査工程では、同じ検査項目が検査されているが、上記第２の実施形態における処理前検査工程及び処理後検査工程のように、異なる検査項目が検査されてもよい。処理対象物Ｗ（対象製品）、前工程、及び得ようとするショット処理効果（ショットピーニング効果）に応じた検査項目が検査されればよい。なお、処理前検査工程及び処理後検査工程では、それぞれ複数の検査項目が検査されてもよいし、一つの検査項目が検査されてもよい。検査項目の組み合わせには、種々のパターンが適用され得る。言い換えれば、処理前検査部及び処理後検査部にはそれぞれ、単数の検査装置が設けられてもよいし、複数の検査装置が設けられてもよい。検査装置の組み合わせには、種々のパターンが適用され得る。
【０１３６】
また、制御ユニット２６としては、ＰＣ、シーケンサ、又はマイコン等の計算機等を含む制御ユニットが適用され得る。また、前記計算機等は、投射ユニット（ショットピーニング加工装置３０）に設けられても処理前検査部１４Ｅに設けられてもよい。
【０１３７】
また、第１の実施形態では、磁性評価装置２０，７４の判断手段９６が、磁性評価装置２０，７４の検査結果が予め定められた第二の磁性正常範囲又は第一の磁性正常範囲内であるか否かを評価（判定）し、その評価結果を制御ユニット２６に出力している。これに限られず、磁性評価装置２０，７４が、磁性評価装置２０，７４の検査結果（電圧値）を制御ユニット２６に出力し、その検査結果が予め定められた第二の磁性正常範囲又は第一の磁性正常範囲内であるか否かを制御ユニット２６が評価（判定）してもよい。
【０１３８】
また、応力測定装置２２，７６が判断手段を有してもよい。この場合、応力測定装置２２，７６の判断手段が、応力測定装置２２，７６の検査結果について評価（判定）し、その評価結果を制御ユニット２６に出力してもよい。
【０１３９】
また、制御ユニット２６は、応力測定装置７６の検査結果に基づいて「追加工対象」の評価（判定）をするが、同様に、制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果に基づいて、「追加工対象」の評価（判定）をしてもよい。この場合、制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が第一の磁性正常範囲内であり、かつ、応力測定装置７６の検査結果が第一の応力正常範囲内であれば、「合格」と評価する。また、制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が第一の磁性正常範囲を外れるものの第一の磁性許容範囲内であり、かつ、応力測定装置７６の検査結果が第一の応力正常範囲内であれば「追加工対象」と評価（判定）する。制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が第一の磁性許容範囲外、又は応力測定装置７６の検査結果が第一の磁性正常範囲外であれば「不合格」と評価（判定）する。
【０１４０】
また、制御ユニット２６は、磁性評価装置７４及び応力測定装置７６の検査結果の両方に基づいて、「追加工対象」の評価（判定）をしてもよい。この場合、制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が第一の磁性正常範囲内であり、かつ、応力測定装置７６の検査結果が第一の応力正常範囲内である場合、「合格」と評価する。制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が、第一の磁性正常範囲内であり、かつ、応力測定装置７６の検査結果が第一の応力正常範囲から外れているものの、第一の応力許容範囲内である場合、「追加工対象」と評価する。また、制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が第一の磁性正常範囲から外れているものの、第一の磁性許容範囲内であり、かつ、応力測定装置７６の検査結果が第一の応力正常範囲内である場合にも、「追加工対象」と評価する。さらに、制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が第一の磁性正常範囲から外れているものの、第一の磁性許容範囲内であり、かつ、応力測定装置７６の検査結果が第一の応力正常範囲から外れているものの、第一の応力許容範囲内である場合にも、「追加工対象」と評価する。制御ユニット２６は、磁性評価装置７４の検査結果が、第一の磁性許容範囲外である場合、又は応力測定装置７６の検査結果が第一の応力許容範囲外である場合、「不合格」と評価する。
【０１４１】
また、制御ユニット２６は、応力測定装置２２の検査結果に基づいて「条件付き合格」つまりショット処理条件を変更して加工可の評価（判定）をするが、同様に、制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果に基づいて、「条件付き合格」の評価（判定）をしてもよい。この場合、制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果が第二の磁性正常範囲内であり、かつ、応力測定装置２２の検査結果が第二の応力正常範囲内である場合、「合格」と評価する。また、制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果が第二の磁性正常範囲を外れるものの第二の磁性許容範囲内であり、かつ、応力測定装置２２の検査結果が第二の応力正常範囲内であれば「条件付き合格」と評価（判定）する。制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果が第二の磁性許容範囲外、又は応力測定装置２２の検査結果が第二の磁性正常範囲外であれば「不合格」と評価（判定）する。
【０１４２】
また、制御ユニット２６は、磁性評価装置２０及び応力測定装置２２の検査結果の両方に基づいて、「条件付き合格」の評価（判定）をしてもよい。この場合、制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果が第二の磁性正常範囲内であり、かつ、応力測定装置２２の検査結果が第二の応力正常範囲内である場合、「合格」と評価する。制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果が、第二の磁性正常範囲内であり、かつ、応力測定装置２２の検査結果が第二の応力正常範囲から外れているものの、第二の応力許容範囲内である場合、「条件付き合格」と評価する。また、制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果が第二の磁性正常範囲から外れているものの、第二の磁性許容範囲内であり、かつ、応力測定装置２２の検査結果が第二の応力正常範囲内である場合にも、「条件付き合格」と評価する。さらに、制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果が第二の磁性正常範囲から外れているものの、第二の磁性許容範囲内であり、かつ、応力測定装置２２の検査結果が第二の応力正常範囲から外れているものの、第二の応力許容範囲内である場合にも、「条件付き合格」と評価する。制御ユニット２６は、磁性評価装置２０の検査結果が、第二の磁性許容範囲外である場合、又は応力測定装置２２の検査結果が第二の応力許容範囲外である場合、「不合格」と評価する。
【０１４３】
制御ユニット２６は、「条件付き合格」と判定された処理対象物Ｗのショット処理条件として、標準のショット処理条件を修正した条件（調整された条件）を設定する（フィードフォワード）。これにより、廃棄処分される処理対象物Ｗを減らすことができる。補足説明すると、「条件付き合格」の判定がされた検査対象の処理対象物Ｗのうち磁性評価装置２０の検査結果が第二の磁性正常範囲を若干下回る処理対象物Ｗに対しては、例えば、噴射圧（投射圧）が高くなるように標準のショット処理条件を修正したショット処理条件で投射材が噴射される。これに対して、「条件付き合格」の判定がされた検査対象の処理対象物Ｗのうち磁性評価装置２０の検査結果が第二の磁性正常範囲を若干上回る処理対象物Ｗに対しては、例えば、噴射圧（投射圧）が低くなるように標準のショット処理条件を修正したショット処理条件で投射材が噴射される。
【０１４４】
また、処理前検査工程で「条件付き合格」と判定された処理対象物Ｗについては、ショット処理条件のうち、例えば、投射材を噴射する場合の噴射圧及び加工時間の他、単位時間当たりの投射材の吐出量、投射材の投射速度、並びに処理対象物Ｗに対する相対的な投射位置の少なくとも一つが修正されて設定されてもよい。投射材を羽根車の回転によって遠心力で加速して投射する遠心式投射装置の場合には、羽根車の単位時間当たりの回転数が修正されて設定されてもよい。なお、投射材の投射速度を直接的に変更できない場合は、投射速度と関係性の深いパラメータの変化によって代替させることが可能である。そのようなパラメータとして、エアノズル式ショットピーニング加工機であれば噴射圧、及び遠心式投射装置であれば羽根車の単位時間当たりの回転数が挙げられる。また、処理対象物Ｗに対する相対的な投射位置は、エアノズルの移動範囲、処理対象物Ｗ（加工製品）の移動量、又は処理対象物Ｗが配置される回転テーブル（公転テーブル、自転テーブル）の回転量等により変化させることが可能である。
【０１４５】
また、上記実施形態の変形例として、処理前検査工程での検査結果に基づいて「合格」及び「不合格」の二段階で評価して不合格の処理対象物Ｗ（製品）を廃棄等してもよい。つまり、制御ユニット２６は、「条件付き合格」及び「合格」を区別しない。制御ユニット２６は、処理前検査工程での検査結果が、第二の許容範囲内であれば「合格」、第二の許容範囲外であれば「不合格」と判定する。この場合には、制御ユニット２６は、条件設定工程において、「合格」の処理対象物Ｗについては一律にショット処理条件の基準値を設定するのではなく処理前検査工程での検査結果に応じてショット処理条件を設定してもよい。
【０１４６】
また、上記実施形態では、処理前検査工程において「不合格」と評価された処理対象物Ｗは廃棄されているが、処理前検査工程において「不合格」と評価された処理対象物Ｗは、ショット処理工程に流されなければ、廃棄処分されなくてもよく、再利用されてもよい。また、再利用の場合、「不合格」と評価された処理対象物Ｗは、別の用途の処理対象物として再利用されてもよいし、別工程にて修正加工された後、改めて同じ表面処理加工装置１０に搬入されて加工されてもよい。
【０１４７】
また、上記実施形態では、処理前検査工程において「不合格」と評価された処理対象物Ｗは「不合格」との判定直後に廃棄されると共に「合格」又は「条件付き合格」と評価された処理対象物Ｗのみが後工程に流されている。例えば、生産ライン構成の都合等から、「合格」と評価された処理対象物Ｗと「不合格」と評価された処理対象物Ｗとを混在させた状態で、処理対象物Ｗは搬送されてもよい。この場合、「不合格」と評価された処理対象物Ｗを分別除去することにより、「合格」と評価された処理対象物Ｗのみが抽出され、ショット処理が行われてもよい。
【０１４８】
また、基準値再設定工程で再設定可能なショット処理条件の基準値として、投射材の単位時間当たり吐出量、投射材の投射速度、投射材を噴射する場合の噴射圧、投射材を羽根車の回転によって遠心力で加速して投射する場合の羽根車の単位時間当たりの回転数、加工時間、及び処理対象物Ｗに対する相対的な投射位置に関する各基準値のいずれか一つ又は複数が含まれてもよい。なお、基準値再設定工程では、基準値がより高い値に再設定される場合の他、基準値がより低い値に再設定される場合もあり得る。
【０１４９】
また、上記実施形態の変形例として、図３（Ａ）に示される制御ユニット２６は、応力平均値として、一日毎の平均値ではなく、半日毎の平均値を演算してもよい。その場合に、制御ユニットは、半日毎の平均値である応力平均値の経時変化の傾向に基づいて、応力平均値が応力規格範囲（応力についての第一の正常範囲、すなわち、第一の応力正常範囲）から外れると予測される時期を算出する。そして、基準値再設定工程では、制御ユニット２６は、予測される時期よりも前にショット処理条件の基準値を再設定する。すなわち、「所定期間毎の平均値」は、上記実施形態のように「一日毎の平均値」であってもよいし、上記実施形態の変形例のように「半日毎の平均値」であってもよいし、他の所定期間毎の平均値（例えば、一週間毎の平均値等）であってもよい。
【０１５０】
また、上記実施形態の変形例として、制御ユニット２６は、処理後検査工程での応力測定装置７６による検査結果の経時変化の傾向ではなく、処理後検査工程での磁性評価装置７４による検査結果の経時変化の傾向に基づいて、処理後検査工程で「合格」と評価されない割合（処理後検査部６８Ｅの検査結果が第一の正常範囲外となる割合）を抑えるようにショット処理条件の基準値を再設定してもよい。つまり、磁性評価装置７４の検査結果が、ショット処理条件の基準値に対してフィードバックされてもよい。また、磁性評価装置７４及び応力測定装置７６の検査結果の両方が、ショット処理条件の基準値に対してフィードバックされてもよい。
【０１５１】
また、上記実施形態では、応力測定装置２２、７６が図６等に示される第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８を備えているが、応力測定装置２２、７６が三つ以上の検出素子を備えていてもよい。
【０１５２】
また、上記実施形態に係る応力測定装置２２、７６（図２参照）では、図６に示される移動機構１２０が、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８をそれぞれ移動させるために、単一の電動モータ１２２と、単一の電動モータ１２２によって作動される単一のボールネジ機構１２４と、を有するが、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８のそれぞれに対応する電動モータ及びボールネジ機構を有してもよい。この場合、制御装置１５０は、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８のそれぞれに対応する電動モータを制御することにより、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８の移動を制御することができる。制御装置１５０は、二つの電動モータを制御して、第一検出素子１０６及び第二検出素子１０８の移動を同期させることもできるし、同期させないこともできる。
【０１５３】
さらに、上記実施形態では、処理前検査工程で検査される処理対象物Ｗが熱処理されているが、処理前検査工程で検査される処理対象物Ｗは、例えば、窒化処理された処理対象物等のようなショット処理でも熱処理でもない処理がされた処理対象物Ｗであってもよい。また、上記実施形態の変形例として、処理前検査工程の段階では引張残留応力を有する処理対象物Ｗの表面側に、ショット処理工程においてショットピーニング加工することによって圧縮残留応力を付与してもよい。
【０１５４】
また、上記実施形態の変形例として、図１０に示されるように、表面処理加工装置１０が保存ユニット１７０を更に備えてもよい。保存ユニット１７０は、表面処理加工装置１０で取得されたデータとして、処理前検査部１４Ｅによる検査結果、処理後検査部６８Ｅによる検査結果、及びショット処理条件の少なくとも一つを保存する。なお、保存ユニット１７０は、処理前検査部１４Ｅによる検査結果及び処理後検査部６８Ｅによる検査結果の少なくとも一方を保存してもよい。ここでは、保存ユニット１７０は、例えば、処理前検査部１４Ｅによる検査結果、処理後検査部６８Ｅによる検査結果、及びショット処理条件の全てを保存する。
【０１５５】
保存ユニット１７０は、内部保存ユニット１７２及び外部保存ユニット１７４を有している。内部保存ユニット１７２は、表面処理加工装置１０専用の保存ユニットであり、他の表面処理加工装置１０と共有されない。内部保存ユニット１７２は、例えば制御ユニット２６に直接接続されたＳＤカード等のフラッシュメモリ又はＨＤＤである。外部保存ユニット１７４は、他の表面処理加工装置１０と共有される保存ユニットである。なお、外部保存ユニット１７４は、他の表面処理加工装置１０と共有可能な構成を有していればよく、実際に他の表面処理加工装置１０と共有されていなくてもよい。外部保存ユニット１７４は、例えばイントラネット又はインターネット回線を介して制御ユニット２６に接続された構内（工場等の施設内）又は外部（工場等の施設外）のサーバである。外部保存ユニット１７４は、他の表面処理加工装置１０と共有可能な構成を有していれば、表面処理加工装置１０内のサーバであってもよい。サーバは、クラウドサーバであってもよい。外部保存ユニット１７４は、例えば、複数の表面処理加工装置１０で取得されたデータを保存することができる。
【０１５６】
図１０に示される表面処理加工装置１０を用いた表面処理加工方法では、保存ユニット１７０は、表面処理加工装置１０で取得されたデータとして、処理前検査工程での検査結果、処理後検査工程での検査結果、及びショット処理条件の少なくとも一つを保存する（保存工程）。なお、保存工程では、保存ユニット１７０は、処理前検査工程での検査結果及び処理後検査工程での検査結果の少なくとも一方を保存してもよい。このような保存ユニット１７０及び保存工程により、これらのデータの利用性が高まる。例えば、表面処理加工装置１０、又は複数の表面処理加工装置１０の稼働状況の傾向等を事後的にデータ解析することができる。
【０１５７】
表面処理加工装置１０で取得されたデータは、例えば、一旦、内部保存ユニット１７２に保存される。その後、内部保存ユニット１７２に保存されたデータは、一定期間毎（ショット加工毎又は一日毎）に外部保存ユニット１７４に送られ、外部保存ユニット１７４において保存される。このため、例えば、これらのデータを内部保存ユニット１７２に一旦保存した後、任意のタイミングで外部保存ユニット１７４に保存することができる。表面処理加工装置１０で取得されたデータが、例えば、上述のようにショット加工毎に保存される場合、保存工程は、例えば、図１（Ａ）のステップＳ２１６の工程の代わりにステップＳ２１７として行われてもよい。なお、処理前検査部１４Ｅによる検査結果は、ステップＳ２００の処理前検査工程において内部保存ユニット１７２に保存されてもよく、処理後検査部６８Ｅによる検査結果は、ステップＳ２１４の処理後検査工程において内部保存ユニット１７２に保存されてもよく、ショット処理条件は、ステップＳ２０８又はステップＳ２１０の条件設定工程において内部保存ユニット１７２に保存されてもよい。また、これらのデータをサーバに保存する場合は、データをサーバに送信する送信工程を経て、データがサーバに保存されてもよい。すなわち、表面処理加工方法は、処理前検査部１４Ｅによる検査結果をサーバに送信する第一送信工程を含んでもよいし、処理後検査部６８Ｅによる検査結果をサーバに送信する第二送信工程を含んでもよいし、ショット処理条件をサーバに送信するショット処理条件送信工程を含んでもよい。
【０１５８】
条件設定工程では、制御ユニット２６が、サーバから受信した情報に応じてショット処理条件を設定してもよい。また、基準値設定工程では、制御ユニット２６が、サーバから受信した情報に応じて基準値を設定してもよい。具体的には、制御ユニット２６の演算処理装置における記憶部から読み出されたプログラムが実行されることにより、ショット処理条件の修正条件、又はショット処理条件の基準値が演算される。制御ユニット２６は、通信インタフェース部によって、サーバとの間で情報を送受信（出入力）することができる。また、サーバによって送信される情報は、例えば、データ解析により得られた表面処理加工装置１０、又は複数の表面処理加工装置１０の稼働状況の傾向等であってもよい。このような情報によれば、ショット処理条件を最適化することができる。
【０１５９】
なお、上記実施形態の構成に加えて、処理前検査工程の前、又は処理前検査工程の後でショット処理工程の前に、処理対象物Ｗに対して、レーザマーカーで製品識別用の識別情報をマーキング（打刻）してもよい。この場合、制御ユニット２６は、そのマーキングに対応する識別情報と、処理前検査工程での検査結果の情報と、処理後検査工程での検査結果の情報と、を外部記憶装置（記憶部）に記憶させてもよい。これにより、マーク読取用のリーダを用いて完成品の履歴情報を確認できるトレーサビリティーシステムを設けることができる。図１０に示される上述の変形例に係る表面処理加工装置１０では、保存ユニット１７０がこれらの情報を保存してもよい（保存工程）。
【０１６０】
なお、処理対象物Ｗに対して追番（背番号）等の識別情報を付与する方法は、特に限定されず、当該識別情報により処理対象物Ｗが特定できればよい。付与方法として、例えば、上述のマーキング以外にも、文字の直接的な書き込み、バーコード及び二次元コード等のコードの情報を持った形状の書き込み、塗料等による色調識別が可能となる書き込み、並びに情報を持ったＩＣチップ等の貼付け及び埋め込み等が挙げられる。また、外部記憶装置又は保存ユニット１７０に保存するデータとしては、上述の処理対象物Ｗの識別情報、及び検査結果を含むワーク情報データの他、表面処理加工装置１０の稼働データが挙げられる。ワーク情報データは、例えば、検査時刻、表面処理加工装置１０の名称（識別情報）、及び加工開始時刻を更に含んでもよい。表面処理加工装置１０の稼働データは、例えば、噴射圧（エア圧力）、加工開始時刻、単位時間当たりの投射材の吐出量（ショット噴射量）、エア流量、及びワーク自転回転数を含む。表面処理加工装置１０が複数のエアノズルを有する場合、表面処理加工装置１０の稼働データは、エアノズル毎の稼働データを含む。保存ユニット１７０は、例えば、測定のタイミングによってこれらのデータを別々のデータベースに保存してもよい。
【０１６１】
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。
【０１６２】
以上、本開示の一例について説明した。本発明は、上記に限定されない。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。
【符号の説明】
【０１６３】
１０…表面処理加工装置、１４Ｅ…処理前検査部、２０…磁性評価装置、２２…応力測定装置、２６…制御ユニット、３０…ショットピーニング加工装置（投射ユニット）、６８Ｅ…処理後検査部、７４…磁性評価装置、７６…応力測定装置、１０２…Ｘ線発生源、１０６…第一検出素子、１０８…第二検出素子、１２０…移動機構、１６２…移動制御部、１６４…応力算出部、１７０…保存ユニット、Ｗ…処理対象物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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