(57)【要約】      （修正有）【課題】歯車などの段積みされた被処理製品の種類や段積み個数、またはシャフトなどの長尺の被処理製品の種類によらず、被処理製品の配置状態に応じたショットピーニング処理するショットピーニング処理装置を提供する。【解決手段】所定の高さまたは形状を有する被処理製品２をピーニング処理するショットピーニング装置であって、前記被処理製品を回転自在に保持する回転保持部６と、該回転保持部を移動させる移動装置７と、前記被処理製品および回転保持部を囲う投射室３と、前記被処理製品の形態情報を取得する情報取得手段８と、前記被処理製品の形態情報が所定の処理可能範囲内にあるか否かを判定する判定手段１０と、前記被処理製品の形態情報が処理可能範囲内にない場合に異常警報を発する異常警報手段１１と、前記被処理製品に向けて投射材を加速する投射材加速装置４，５とを備えている。【選択図】図１
2009006402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の形態を有する被処理製品をピーニング処理するショットピーニング装置であって、
前記被処理製品を回転自在に保持する回転保持部と、
該回転保持部を移動させる移動装置と、
前記被処理製品および回転保持部を囲う投射室と、
前記被処理製品の形態情報を取得する情報取得手段と、
前記被処理製品の形態情報が所定の処理可能範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
前記被処理製品の形態情報が処理可能範囲内にない場合に異常警報を発する異常警報手段と、
前記被処理製品に向けて投射材を加速する投射材加速装置
とを備えてなるショットピーニング処理装置。
【請求項２】
前記形態情報が被処理製品の高さである場合、
前記情報取得手段が該被処理製品の高さを計測する高さ検知手段であり、かつ前記判定手段が高さ判定手段である請求項1記載のショットピーニング処理装置。
【請求項３】
前記形態情報が被処理製品の形状である場合、
前記情報取得手段が被処理製品の形状を認識する形状認識手段であり、かつ前記判定手段が形状判定手段である請求項1記載のショットピーニング処理装置。
【請求項４】
前記投射材加速装置が、投射材を噴射する噴射ノズルと加圧タンクからなる請求項1、２または３記載のショットピーニング処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はショットピーニング処理装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、被処理製品、たとえば段積みされた歯車などの被処理製品またはシャフトなどの長尺の被処理製品をピーニング処理するショットピーニング処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯車などにショットピーニング処理を施すショットピーニング処理装置は公知である。このショットピーニング処理装置において、ショットピーニング処理を施す場合、被処理製品となる歯車などを段積みして配置し、または、さまざまな高さとなるシャフトなどを配置して、噴射ノズルを昇降しながらショットピーニング処理を実施している（特許文献１参照)。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２６９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この装置において配置される歯車の種類、段積み個数、シャフトの種類に応じて必要処理高さが異なることがある。また、規格外または他の型番の歯車が混在して段積みされた歯車とか、種々の歯車付きシャフトやクランクシャフトなどの場合のように、形状（高さとともに高さ方向の位置の外径）が異なることもある。このため、それらの配置状態（処理高さの異なる状態および形状が異なる状態）に応じてノズル昇降の速度及び停止の位置や時間などを個別に設定する必要があり、生産性に支障をきたす。
【０００５】
そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、歯車などの段積みされた被処理製品の種類や段積み個数、またはシャフトなどの長尺の被処理製品の種類によらず、被処理製品の配置状態に応じたショットピーニング処理するショットピーニング処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のショットピーニング処理装置は、所定の形態を有する被処理製品をピーニング処理するショットピーニング装置であって、前記被処理製品を回転自在に保持する回転保持部と、該回転保持部を移動させる移動装置と、前記被処理製品および回転保持部を囲う投射室と、前記被処理製品の形態情報を取得する情報取得手段と、前記被処理製品の形態情報が所定の処理可能範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、前記被処理製品の形態情報が処理可能範囲内にない場合に異常警報を発する異常警報手段と、前記被処理製品に向けて投射材を加速する投射材加速装置とを備えてなることを特徴としている。
【０００７】
また、前記形態情報が被処理製品の高さである場合、前記情報取得手段が該被処理製品の高さを計測する高さ検知手段であり、かつ前記判定手段が高さ判定手段であるのが好ましい。
また、前記形態情報が被処理製品の形状である場合、前記情報取得手段が被処理製品の形状を認識する形状認識手段であり、かつ前記判定手段が形状判定手段であるのが好ましい。
さらに、前記投射材加速装置が、投射材を噴射する噴射ノズルと加圧タンクからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被処理製品の形態情報（高さまたは形状）が処理可能範囲内にあるか否かを判定して、処理可能な範囲内にある場合は、必要な処理範囲を移動装置によって移動しながら処理し、また処理可能な範囲外にある場合は、処理不能として異常警報を発するため、配置される被処理製品が異なるたびに作業者が運転方案（条件）を決定することなく、ショットピーニング処理を確実に行い、生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のショットピーニング処理装置は、歯車や歯車付きシャフトなどの被処理製品のピーニングに使用されるショットピーニング処理装置として適用することができる。
以下、添付図面に基づいて本発明のショットピーニング処理装置を説明する。実施の形態１
本実施の形態１にかかわるショットピーニング処理装置は、図１に示されるように、被処理製品２を処理するためのショットブラスト機本体１が、下部が絞られた中空の投射室３と、該投射室３の内部に投射材を投射する投射材加速手段Ａとを具備している。この投射材加速手段Ａは、圧縮ガス源と配管と接続され圧縮ガスとともに投射材を貯留する加圧タンク４と、該加圧タンク４と配管によって接続された噴射ノズル５とから構成されている。また、前記投射室３の内部に、回転機構としての駆動モータ６aを有する回転保持部としての処理テーブル６が設置されている。この処理テーブル６には、被処理製品を保持する機構が設けられている。また処理テーブル６には移動装置としての昇降装置７が設置されており処理テーブル６が上下に昇降できる様になっている。また昇降装置７には昇降モータ７ａが具備され、昇降モータ７ａはモータコントローラ７ｂと電気的に接続されている。また、処理テーブル６に歯車を複数個、本実施の形態では５個段積みされた所定の高さを有する被処理製品２の段積み高さ（形態情報）を検出するために投射室３内には情報取得手段としての高さ検知手段８が配置される。高さ判定手段１０は高さ検知手段８およびモータコントローラ７ｂには電気的に接続されており、さらに高さ判定手段１０には異常警報手段１１が電気的に接続されている。
また、投射室３の下部にはバケットエレベータ１２が設置されており、投射材貯蔵ホッパー１３がバケットエレベータ１２と加圧タンク４の上部に接続され設置されている。
【００１０】
なお、図1において符号２１は投射材から昇降装置７を保護するためのシールド板である。この昇降装置７は、本発明において、とくに限定されるものではないが、たとえばサーボシリンダ（図示せず）を用いた装置や、サーボシリンダを投射室外に設置し、投射室に固定設置された軸上に処理テーブルの保持としてすべり軸受を設け、処理テーブルを上下させる構造などを用いることができる。
また、前記所定の高さを有する被処理製品とは、段積みされた歯車などの被処理製品や、シャフトなどの長尺の被処理製品を含んでいる。
【００１１】
前記被処理製品２は、作業者または搬入出装置によって処理テーブル６にセットされた後、高さ検知手段８によって段積みされた被処理製品の全高さが検出される。検出された被処理製品の高さ情報は高さ判定手段１０に送信され、処理可能であるか判定されたのち、モータコントローラ７ｂに送られ、被処理製品２が存在する高さ分処理テーブル６が昇降する。
ここで、被処理製品２が処理可能な範囲の所定の高さ以上に段積みされた場合などの異常時には高さ判定手段１０から異常情報が異常警報手段１２に送信され異常警報を発する。
【００１２】
投射された投射材は、投射室３の下部に集められ投射室３と接続されたバケットエレベータ１２によりホッパー１３に貯留される。本実施の形態では、搬送手段としてバケットエレベータ７が用いられているが、本発明においては、投射材が輸送可能であれば、これに限定されるものではなく、スクリューコンベヤ、ベルトコンベヤまたは空気輸送パイプなどを用いることができる。
前記ホッパー１３に貯留された投射材の一部は、加圧タンク４へと運ばれる。ここで、投射材加速装置接続管１６には流量調整弁１７が設置されており、加圧タンク４に貯留される投射材の量に応じてこの流量調整弁１７が開閉される。そして、加圧タンク４に貯留された投射材は噴射ノズル５を通り、再び被処理製品２の処理を行なう。
【実施例１】
【００１３】
つぎに本発明の実施例１を説明するが、本発明はかかる実施例１に限定されるものではない。作業者により処理テーブル６に配置された製品は高さ検知手段８によって処理高さｈ１を計測される。計測された処理高さｈ１が処理可能範囲にあるかを高さ判定手段１０により判定される。ここではあらかじめ設定された処理可能範囲ｈ２〜ｈ３（ここでｈ２＜ｈ３とする）と計測された処理高さｈ１を比較する。
ついでｈ２＜ｈ１＜ｈ３の場合、処理可能と判定し、昇降装置７のモータコントローラ７ｂに処理高さ情報を送信する。
ついでｈ３＜ｈ１またはｈ２＞ｈ１である場合、ショットピーニング処理装置の処理可能範囲からはずれ処理ができないため、処理不可能と判定し、異常警報手段１１に異常情報を送信し、異常警報手段１１は異常警報を発する。作業者は異常警報により、つぎの作業として被処理製品を処理可能範囲に入るよう設置しなおすことができるため、被処理製品の不良品の発生を抑えることができる。
【００１４】
上記の説明から明らかなように、本実施の形態１は、配置される被処理製品が異なるたびに作業者が運転方案を決定することなく、ショットピーニング処理をすることができるため生産性を向上させることが可能である。
【００１５】
なお、本発明において、高さ検知手段８は離れた場所から測定できるレーザー式、渦電流式のほか、接触子を用いたゲージ式など高さに関する距離を測定できるものならいずれでもよい。なお、図1において符号８aは高さ検知手段８が非接触式センサである場合、投射材から保護する、たとえば強化ガラス製容器である。また、高さ検知手段８が接触式センサである場合には、被処理製品に向かって進退する可動機構を備える。
実施の形態２
つぎに本発明の実施の形態２を説明する。前記実施の形態１では、形態情報が被処理製品の高さであるため、情報取得手段が高さ検知手段であり、かつ判定手段が高さ判定手段であるのに対して、本実施の形態２においては、形態情報が被処理製品の形状（高さおよび外径）であるため、情報取得手段として、たとえば被処理製品が積み上げられたときの形状を認識する形状認識手段２１と判定手段として被処理品製品積み上げの形状を判定する形状判定手段２２が用いられている。
そして、本実施の形態２では、図２に示されるように、形状認識手段２１のカメラ２１ａが被処理製品２の積み上げ形状を検出するために投射室３に配置されている。形状判定手段２２は形状認識手段２１およびモータコントローラ７ｂに電気的に接続されており、さらに形状判定手段２２には異常警報手段１１が電気的に接続されている。なお、実施の形態１と同一の構成で同一の作用、効果を示す要素については、同一の符号で示してその説明を省略することとする。
ここで、前記形状認識手段２１は、本発明において、とくに限定されるものではないが、被処理製品２の２次元の立面図として情報を得るカメラ２１ａと、カメラ２１ａによって撮影された２次元画像情報のうち被処理製品２の輪郭線を抽出する画像処理装置（図示せず）と、被処理製品２の輪郭線より処理テーブル６からのすべての高さにおける外径を解析する画像解析装置（図示せず）とから構成されるものを用いることができる。この画像処理装置と画像解析装置は前記形状判定手段２２に接続されている。
【００１６】
本実施の形態２では、形状認識手段２１として、カメラ２１ａを用いているため、たとえば投射材から保護する、たとえば強化ガラス製容器２３をカメラ２１ａの全面に設けるのが好ましい。また、前記カメラ２１aは投射室３に配置されているが、投射室３内に配置することもできる。
なお、前記形状認識手段２１として、カメラ２１ａを用いているが、本発明は、これに限定されるものではなく、形状認識結果がデータとして出力できればよく、各高さ毎の外径を測定できるデータ出力機能を有する、たとえばリニアゲージである接触式ゲージなどを用いることができる。この接触式ゲージを用いる場合、移動可能にされたゲージ支持機構に保持させて被処理製品の形状を認識するか、被処理製品を移動させながら被処理製品の形状を認識する。
【００１７】
前記被処理製品２は、作業者または搬入出装置によって処理テーブル６にセットされた後、形状認識手段２１によって段積みされた被処理製品２の外観が検出される。検出された被処理製品２の積み上げ形状は形状判定手段２２に送信され、処理可能であるか判定されたのち、モータコントローラ７ｂに送られ、被処理製品２が存在する高さ分処理テーブル６が昇降する。
ここで、被処理製品２が処理可能な範囲以上に段積みされた高さや外径である場合の異常時には被処理品製品積み上げ形状判定手段２２から異常情報が異常警報手段１２に送信され異常警報を発する。
【実施例２】
【００１８】
つぎに本発明の実施例２を説明するが、本発明はかかる実施例２に限定されるものではない。作業者により処理テーブル６に配置された製品は形状認識手段２１によって積み上げ形状が認識される。ここで、形状認識手段２１により認識される積み上げ形状は、被処理製品２を処理テーブル６に設置した状態で、カメラ２１ａにより２次元の立面図として撮影され、画像処理装置２１ｂによってその輪郭線を抽出し、画像解析装置２１ｃによって輪郭線からＸ，Ｙ（Ｘは外径、Ｙは高さを示す）の数値データとして認識される。
認識された数値データＸ，Ｙが処理可能範囲にあるか否かを形状判定手段２２により判定される。ここではあらかじめ設定された処理可能範囲Ｘ１〜Ｘ２，Ｙ１〜Ｙ２（ここでＸ１＜Ｘ２，Ｙ１＜Ｙ２とする）と認識された数値データＸ，Ｙを比較する。
ついでＸ１≦Ｘ≦Ｘ２かつＹ１≦Ｙ≦Ｙ２の場合、処理可能と判定し、昇降装置７のモータコントローラ７ｂに処理高さ、停止時間、移動速度などの処理情報を送信する。
また、Ｘ２＜ＸまたはＸ１＞ＸまたはＹ２＜ＹまたはＹ１＞Ｙである場合、ショットピーニング処理装置の処理可能範囲からはずれ処理ができないため、処理不可能と判定し、異常警報手段１１に異常情報を送信し、異常警報手段１１は異常警報を発する。作業者は異常警報により、つぎの作業として被処理製品を処理可能範囲に入るよう設置しなおすことができるため、被処理製品の不良品の発生を抑えることができる。
【００１９】
上記の説明から明らかなように、本実施の形態２は、配置される被処理製品が異なるたびに作業者が運転方案を決定することなく、ショットピーニング処理をすることができるため生産性を向上させることが可能である。
【００２０】
これまでの実施の形態１、２では、被処理製品２を縦方向に保持するために回転保持部としての処理テーブル６が用いられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、被処理製品２を横方向に保持するために回転保持部としての横置きの回転ケージを用いることができる。この場合、前記昇降装置７の代わりに移動装置として、前記回転ケージを載置するテーブルをボールねじなどにより水平移動可能に構成されるスライド装置を用いる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１にかかわるショットピーニング処理装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２にかかわるショットピーニング処理装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ａ      投射材加速手段
１      ショットブラスト機本体
２      被処理製品
３      投射室
４      加圧タンク
５      噴射ノズル
６      処理テーブル
６ａ    駆動モータ
７      昇降装置
７ａ    昇降モータ
７ｂ    モータコントローラ
８      高さ検知手段
１０    高さ判定手段
１１    異常警報手段
１２    バケットエレベータ
１３    ホッパー
１６    投射材加速装置接続管
１７    流量調整弁
２１    形状認識手段
２１ａ  カメラ
２２    形状判定手段
【図１】
2009006402.tif 000003
【図２】
2009006402.tif 000004