JP4344420B2

JP4344420B2 - Strengthening device and method for strengthening metal parts

Info

Publication number: JP4344420B2
Application number: JP11681699A
Authority: JP
Inventors: 茂渡部; 裕伊藤; 慧市橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2019-04-23
Also published as: JP2000308970A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属部品の表面の強度を高めるための金属部品の高強度化装置および高強度化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、歯車、コネクティングロッドまたはクランクシャフト等の金属部品は、使用に際して繰り返し荷重を受けるため、その表面の疲労強度を高める必要がある。このため、従来より、金属部品の表面に鋼球等を衝突させて圧縮残留応力を付与するショットピーニングが広く行われている。
【０００３】
ところが、ショットピーニングでは、ショット材として鋼球が使用されるために金属部品の表面が粗れてしまい、その表面粗度が低下するという不具合があった。そこで、特公平５−２１７１１号公報に開示されているように、金属成形品を表面焼入れし、次いで、金属表面を研削した後に粒径が０．２ｍｍ〜０．６ｍｍのガラスビーズを投射するようにした金属表面の高強度化方法が知られている。これにより、金属表面を粗らすことなく、疲労強度を向上させようとするものである。
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術では、付与される圧縮残留応力が低下して疲労強度を所望の値まで向上させることができず、しかも投射されるガラスビーズの指向性が悪いため、このガラスビーズが種々の方向に飛散して作業効率が著しく低下するという問題があった。
【０００５】
さらに、ガラスビーズが金属部品表面に衝突して粉砕されるため、ミクロンオーダのガラスビーズ屑（以下、粉流屑ともいう）が処理室内に浮遊している。ところが、被処理物である金属部品は、スピンドルに装着されて高速回転されるため、微細な粉流屑がこの高速回転するスピンドルに付着し易く、該スピンドルに回転不良等の不具合が発生するという問題があった。
【０００６】
そこで、本出願人は、十分な圧縮残留応力を付与し、歯面から歯元にわたって平滑な面を得るとともに、微細なガラスビーズ屑を確実に除去することを可能とした金属部品の高強度化装置を提案し、特許出願を行っている（特開平９−２４８７６５号公報参照）。
【０００７】
この従来技術では、チャンバ内で、熱処理後の金属部品の表面に向かってノズルからガラスビーズと液体との噴流を投射する投射機構と、前記ガラスビーズが前記金属部品の表面で紛砕されて生成された粉流屑を吸引回収する回収機構とを備えるとともに、この回収機構は前記チャンバ内に臨みかつ前記金属部品の近傍に配置される吸引口を有している。これにより、ガラスビーズが指向性を有して金属部品表面に正確に衝突し、この金属部品表面に所望の圧縮残留応力が付与されるとともに、前記ガラスビーズの粉砕により生成された微細な粉流屑が吸引口から確実に吸引回収されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の回収機構では、チャンバ内に浮遊する粉流屑を含むミスト（排液）を吸引して廃棄するようにしているが、金属部品の高強度化処理を継続して行うと、廃棄される排液の量が相当に大量なものとなってしまう。このため、排液中に含まれる粉流屑をガラスビーズの製造に再利用する一方、液体をチャンバ内の洗浄水等として再利用することが望まれている。そこで、排液を粉流屑と液体とに分別するために、分別機構を用いることが考えられている。
【０００９】
この分別機構は、例えば、フィルタを用いて排液を粉流屑と液体とに分別し、この粉流屑を粉流屑収容部に貯留して、前記粉流屑をガラスビーズ製造作業に再利用するものである。しかしながら、分別された粉流屑が粉流屑収容部に導入される際、この粉流屑収容部内で前記粉流屑を含むミストが発生し、このミストが分別機構の内部や他の構造内部に進入してしまうおそれがある。
【００１０】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、ガラスビーズを紛砕して生成された粉流屑を含む排液を、効率的かつ確実に処理することが可能な金属部品の高強度化装置および高強度化方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る金属部品の高強度化装置および高強度化方法では、金属部品表面に向かってガラスビーズと液体との噴流が投射されるため、このガラスビーズが指向性を有して金属部品表面に確実に投射され、前記金属部品表面に所望の圧縮残留応力が付与される。その際、ガラスビーズが粉砕して生成された粉流屑を含む排液が回収機構により回収され、この回収機構の下流側に配置された分別機構を介して前記排液から前記粉流屑と液体とが分別され、この分別された粉流屑が粉流屑収容部に貯留される。
【００１２】
ここで、回収機構は、処理室内に連通するチャンバを備えており、前記処理室内に浮遊する粉流屑を含むミストが、このチャンバに連通する吸引手段の作用下に前記チャンバ内に円滑に吸引される。一方、チャンバには、連通路を介して粉流屑収容部が連通しており、この粉流屑収容部内に浮遊する粉流屑が前記連通路を介して前記チャンバ内に吸引される。従って、粉流屑収容部内に浮遊する粉流屑が分別機構側に逆流することを確実に阻止することが可能になる。そして、チャンバ内に液体が噴射されることによって、粉流屑を確実に回収するとともに、処理室内には外気流入口を介して外気を導入可能であり、この処理室内が吸引口から吸引される際に前記処理室内が負圧となることを回避することができる。
【００１３】
また、チャンバは、液体噴射手段が収容される第１チャンバと、この第１チャンバの下流側に連通し、吸引手段が連通する第２チャンバとを備えている。このため、第１および第２チャンバを介して、処理室内および粉流屑収容部内から吸引された粉流屑を含むミストの流速を有効に低下させることができ、液体噴射手段を介して前記ミストに含まれる粉流屑であるガラスビーズ屑を円滑かつ確実に回収することが可能になる。
【００１４】
さらにまた、チャンバは、液体噴射手段が収容される第１チャンバと、この第１チャンバの下流側に連通し吸引手段が連通する第２チャンバと、前記第１および第２チャンバの上流側に連通し流体噴射手段が収容される第３チャンバとを備えている。従って、第１乃至第３チャンバを介して、処理室内および粉流屑収容部内から吸引された粉流屑を効率的に回収することができる。これにより、分別された粉流屑は、例えば、ガラスビーズの製造のために再利用される一方、この粉流屑が除去された液体は、チャンバ内の洗浄水等として再利用される。すなわち、資源の有効利用が容易に図られることになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る高強度化装置１０の概略斜視説明図であり、図２は、前記高強度化装置１０の正面説明図であり、図３は、前記高強度化装置１０の上部拡大一部断面正面図である。
【００１６】
高強度化装置１０は、被処理物である歯車、コネクティングロッドまたはクランクシャフト等の金属部品１２（図中、歯車形状で示す）を保持してケーシング１４の処理室１４ａ内にこの金属部品１２を位置決め保持する金属部品保持機構１６と、液体、例えば、水１８とガラスビーズ２０との噴流２２を前記金属部品１２に向かって投射する投射機構２４と、前記ガラスビーズ２０が前記金属部品１２の表面で粉砕されて生成された粉流屑２０ａを排液とともに回収する回収機構２６と、前記回収された排液を前記水１８と前記粉流屑２０ａとに分別する分別機構２８と、前記分別された粉流屑２０ａを貯留する粉流屑収容部３１とを備える。
【００１７】
金属部品保持機構１６は、金属部品１２の一方の端部に接する駆動部３０を設けたスピンドルユニット３２と、この金属部品１２の他方の端部を支持する回転部３４を設けた支持手段３６とを備える。スピンドルユニット３２は、駆動部３０を回転駆動するためのサーボモータ（図示せず）を設ける一方、支持手段３６は、回転部３４を軸線方向に進退させるシリンダ４０を備え、この支持手段３６が、位置調整手段４２を介して軸方向に位置調整自在に構成されている。図１に示すように、位置調整手段４２は手動ハンドル４４を備え、この手動ハンドル４４を回転操作することにより支持手段３６の位置が変更される。
【００１８】
投射機構２４は、ケーシング１４の外部に配置されるロボット１００を備え、このロボット１００を構成するアーム部１０２が、ベローズ部材１０３に保護された状態で前記ケーシング１４の処理室１４ａ内に配置される。アーム部１０２の先端にノズル１０４が装着されるとともに、このノズル１０４の上部側には、水１８とガラスビーズ２０とを混合するためのミキシングチャンバ１０６が連結される。水１８およびガラスビーズ２０は、それぞれ管路１０８、１１０を介して図示しない水供給源およびホッパに連結されている（図３参照）。
【００１９】
ケーシング１４には、処理室１４ａを外部に開放する開口１４ｂが設けられ、この開口１４ｂが二重扉１２０を介して開閉される（図１参照）。処理室１４ａには、回収機構２６を構成する液体噴射手段１３０が配置される。図４に示すように、液体噴射手段１３０は、ケーシング１４の天井１４ｃ側に配置され、処理室１４ａ内に液体、例えば、水１８を広角に噴射する四つの水噴射ノズル１３２ａ〜１３２ｄを備えている。水噴射ノズル１３２ａ〜１３２ｄは、処理室１４ａの内部全体に水１８を噴射し得るように各噴射角度および方向が設定されている。
【００２０】
ケーシング１４の底部１４ｄは、一つの角部に向かって傾斜して構成されるとともに（図３参照）、この底部１４ｄに近接して水パイプ１３４が配置される。図４に示すように、この水パイプ１３４には、ロボット１００のアーム部１０２の下面側を洗浄するための水１８を広角に噴射する水噴射ノズル１３６と、金属部品洗浄用のノズル１３８ａ〜１３８ｆとが設けられている。
【００２１】
図３に示すように、ケーシング１４の一側部１４ｅの上部側には、処理室１４ａ内に外気を導入可能な外気流入口１４０が設けられる一方、前記一側部１４ｅの下部側には前記処理室１４ａに開放される吸引口１４２が形成される。ケーシング１４の一側部１４ｅの下部に管部材１４４が連結され、この管部材１４４内の排出路１４６が吸引口１４２に連通される。管部材１４４には、排出路１４６を介して吸引口１４２に連通する第１チャンバ１４８が配置されるとともに、この第１チャンバ１４８には、第２チャンバ１５０を介してブロア（吸引手段）１５２が連結される。
【００２２】
図３および図５に示すように、第１チャンバ１４８を構成する第１ケーシング１５４の下端が管部材１４４に連結されている。この第１ケーシング１５４内には液体噴射手段１５６が装着されており、この液体噴射手段１５６から水１８が噴射されることによって、第１チャンバ１４８内でシャワリングが行われる。第１ケーシング１５４の上部に第１管体１５８の一端部が接続されるとともに、この第１管体１５８の他端部が第２チャンバ１５０を構成する第２ケーシング１６０の側部下端側に固定される。
【００２３】
第２ケーシング１６０の下端に設けられた配管１６２は、第１ケーシング１５４の側部に液体噴射手段１５６に近接して連結される一方、前記第２ケーシング１６０の側部上端側に接続された第２管体１６４は、ブロア１５２に連結される。ブロア１５２に設けられている排気管１６６の上部側と管部材１４４とには、配管１６８が連結されている。
【００２４】
管部材１４４には、処理室１４ａと第１チャンバ１４８との間に位置して、第３チャンバ１７０を構成する第３ケーシング１７２が連結される。この第３ケーシング１７２の下端開口径は、第１ケーシング１５４の下端開口径よりも小径に構成される（図３参照）。第３ケーシング１７２内には、比較的上部側に位置して液体噴射手段１７４が装着されており、この液体噴射手段１７４から噴射される水１８によって第３チャンバ１７０内でシャワリングが行われる。第３ケーシング１７２の上部側と第２ケーシング１６０の側部下端側とに、第３管体１７６の両端が接続されるとともに、前記第３ケーシング１７２の下部側に第４管体（連通路）１７８の一端側が連結され、この第４管体１７８の他端側が粉流屑収容部３１に連結されている。
【００２５】
管部材１４４の下流側下端部には、管体１７９を介して分別機構２８を構成する遠心分離器１８０が接続される。分別機構２８は、ケーシング１４の下方に配置されており、この分別機構２８を構成する遠心分離器１８０には、図２に示すように、分離された固形分である粉流屑２０ａを排出するスラッジ排出口１８２と、分離された液体である水１８を排出する液体排出口１８４とが設けられる。スラッジ排出口１８２の下方には、粉流屑収容部３１を構成するスラッジ回収ボックス１８６が配置される一方、液体排出口１８４には、切り換え排出手段１８８を介して第１タンク（クリーンタンク）１９０と第２タンク（ダーティタンク）１９２とが選択的に連結される。
【００２６】
スラッジ回収ボックス１８６の上部側には、第４管体１７８が接続されており、このスラッジ回収ボックス１８６と第３チャンバ１７０とが連通している。第１タンク１９０は、粉流屑２０ａが完全に除去された水１８を貯留するタンクであって、比較的大容量に設定されており、第２タンク１９２は、粉流屑２０ａが混在した水１８を貯留するタンクであって、第１タンク１９０よりも小容量に設定されている。
【００２７】
図６に示すように、第１タンク１９０内には、レベルセンサ１９４が設けられ、この第１タンク１９０内の水位を上限位置、放流開始位置、放流停止位置および下限位置の四位置で検出している。第１タンク１９０には、第１ポンプ１９６と第２ポンプ１９８とが配置され、この第１ポンプ１９６は、前記第１タンク１９０内の水１８を水経路２００を介してケーシング１４内の液体噴射手段１３０に供給する。第２ポンプ１９８は、第１タンク１９０内の水１８を外部に放流する機能を有している。第２タンク１９２に第３ポンプ２０２が配置され、この第３ポンプ２０２が配管２０４を介して遠心分離器１８０の排液入口側に連通している。
【００２８】
このように構成される高強度化装置１０の動作について、以下に説明する。
【００２９】
先ず、金属部品１２は、金属部品保持機構１６を構成するスピンドルユニット３２の駆動部３０に一端が保持された状態で、シリンダ４０の作用下に支持手段３６を構成する回転部３４が前記金属部品１２側に変位してこの金属部品１２の他端を支持する。そして、二重扉１２０が閉められてケーシング１４の開口１４ｂが閉塞された状態で、スピンドルユニット３２を構成するサーボモータ（図示せず）が駆動されて金属部品１２が回転される（図３参照）。
【００３０】
その際、投射機構２４を構成する図示しない高圧ポンプの作用下に、水１８およびガラスビーズ２０がそれぞれ管路１０８、１１０を介してミキシングチャンバ１０６に圧送される。このため、ノズル１０４から金属部品１２に向かって水１８とガラスビーズ２０との噴流２２が指向性を有して投射される。
【００３１】
さらに、ノズル１０４は、ロボット１００を構成するアーム部１０２を介して所定方向、すなわち、金属部品１２の軸線方向に移動し、この金属部品１２の外周全面にガラスビーズ２０を介して圧縮残留応力が付与されるとともに、前記ガラスビーズ２０が粉砕される。このガラスビーズ２０の粉砕によって生成された粉流屑２０ａは、ケーシング１４内に浮遊しており、回収機構２６を構成する液体噴射手段１３０およびブロア１５２が駆動される。
【００３２】
液体噴射手段１３０では、図４に示すように、各水噴射ノズル１３２ａ〜１３２ｄを介してケーシング１４内の処理室１４ａ内に水１８が噴射され、この処理室１４ａ内に浮遊している粉流屑２０ａおよびロボット１００のアーム部１０２に付着している粉流屑２０ａを前記ケーシング１４の底部１４ｄ側に強制的に排出させる。また、水パイプ１３４に装着されている水噴射ノズル１３６から水１８が噴射され、この水１８によってアーム部１０２の下部側が洗浄されるとともに、各ノズル１３８ａ〜１３８ｆから噴射される水１８を介して金属部品１２の洗浄作業が行われる。
【００３３】
液体噴射手段１３０による洗浄時に発生した粉流屑２０ａを含む排液が、底部１４ｄの傾斜に沿って流動し、図３および図５に示すように、ケーシング１４に連結されている管部材１４４の排出路１４６から管体１７９を介して分別機構２８を構成する遠心分離器１８０に送られる。
【００３４】
一方、ブロア１５２が駆動されると、このブロア１５２に第２管体１６４を介して連通する第２チャンバ１５０内が吸引され、さらにこの第２チャンバ１５０に第１および第３管体１５８、１７６を介して連通する第１および第３チャンバ１４８、１７０内が吸引される。このため、排出路１４６を介して吸引口１４２に負圧が発生し、ケーシング１４の処理室１４ａ内に浮遊している粉流屑２０ａを含むミストがこの吸引口１４２から前記排出路１４６を介して第１および第３チャンバ１４８、１７０に吸引されて減速される。
【００３５】
ここで、第１ケーシング１５４の下端開口径が第３ケーシング１７２の下端開口径よりも大径に設定されており、処理室１４ａ内に浮遊している粉流屑２０ａは主に第１チャンバ１４８に吸引される。この第１チャンバ１４８では、第１ケーシング１５４に配置されている液体噴射手段１５６を介してシャワリングが行われ、粉流屑２０ａを含む排液が排出路１４６および管体１７９を介して遠心分離器１８０に送られる。同様に、第３チャンバ１７０では、液体噴射手段１７４から噴射される水１８を介してシャワリングが行われ、粉流屑２０ａを含む排液が遠心分離器１８０に導入される。
【００３６】
第１および第２チャンバ１４８、１７０内の空気は、第１および第２管体１５８、１７６を介して第２チャンバ１５０に吸引されて減速され、さらに第２管体１６４からブロア１５２に吸引されて排気管１６６から外部に導出される。その際、第２チャンバ１５０内に発生する水分および残存する粉流屑２０ａは、配管１６２を介して第１チャンバ１４８に導入され、液体噴射手段１５６のシャワリングによって排出路１４６に排出される。また、排気管１６６で発生する水分は、配管１６８を介して排出路１４６に導入される。
【００３７】
処理室１４ａ内では、吸引口１４２から吸引が行われている際、外気流入口１４０を通ってこの処理室１４ａ内に外気を導入することができる。このため、処理室１４ａ内が不要に負圧状態となることを有効に回避することができる。
【００３８】
遠心分離器１８０では、運転開始直後に所定の回転数に達しないため、排液中から粉流屑２０ａと水１８とを完全に分別できない期間が存在している。このため、図６に示すように、遠心分離器１８０のスラッジ排出口１８２から固形部分である粉流屑２０ａがスラッジ回収ボックス１８６に排出される一方、粉流屑２０ａを含む水１８が、切り換え排出手段１８８を介して液体排出口１８４から第２タンク１９２に導入される。
【００３９】
次いで、遠心分離器供給ポンプ（図示せず）が駆動され、遠心分離器１８０の運転開始から所定の時間を経過した後、切り換え排出手段１８８が駆動されるため、前記遠心分離器１８０から排出される水１８は、第１タンク１９０内に貯留される。第１タンク１９０では、レベルセンサ１９４を介してこの第１タンク１９０に貯留されている水１８の水位が検出され、必要に応じて第１ポンプ１９６と第２ポンプ１９８とが選択的に駆動される。
【００４０】
第１ポンプ１９６が駆動されると、第１タンク１９０内の水１８が、水経路２００を介して回収機構２６を構成する液体噴射手段１３０に送られる。これにより、水１８は、処理室１４ａ内に噴射されて金属部品１２およびアーム部１０２の洗浄作業やこの処理室１４ａ内に浮遊する粉流屑２０ａの回収作業に供される。また、第２ポンプ１９８が駆動されると、第１タンク１９０内の水１８が外部に排出されることになる。
【００４１】
一方、遠心分離器１８０から排出された粉流屑２０ａは、スラッジ排出口１８２に対応して配置されているスラッジ回収ボックス１８６に排出される。その際、図５に示すように、スラッジ回収ボックス１８６の上部側に第４管体１７８が接続されており、このスラッジ回収ボックス１８６内に浮遊している粉流屑２０ａは、この第４管体１７８を介して第３チャンバ１７０に吸引される。この第３チャンバ１７０では、第４管体１７８の接続部位よりも上方に位置するように液体噴射手段１７４が設けられており、この液体噴射手段１７４から噴射される水１８を介して粉流屑２０ａが排出路１４６に排出される。
【００４２】
この第１の実施形態では、処理室１４ａの下部側に排出路１４６を介して第１および第３チャンバ１４８、１７０が連通するとともに、前記第１および第３チャンバ１４８、１７０には第１および第３管体１５８、１７６を介して第２チャンバ１５０が連通し、この第２チャンバ１５０に第２管体１６４を介してブロア１５２が連通している。
【００４３】
このため、ブロア１５２が駆動されると、処理室１４ａ内に浮遊している粉流屑２０ａを含むミストが吸引口１４２および排出路１４６から第１および第３チャンバ１４８、１７０に円滑に導入されて減速される。そして、液体噴射手段１５６、１７４から噴射される水１８によってシャワリングが行われることにより、粉流屑２０ａを含む排液が排出路１４６および管体１７９から遠心分離器１８０に導入される。さらに、第２チャンバ１５０に導入された粉流屑２０ａは、この第２チャンバ１５０で減速されることにより、水分とともに配管１６２を介して第１チャンバ１４８に戻され、シャワリングによって排出路１４６に排出される。
【００４４】
これにより、処理室１４ａ内に浮遊している粉流屑２０ａを確実かつ効率的に吸引して回収することができ、この粉流屑２０ａが金属部品保持機構１６に付着することがなく、金属部品１２の高強度化処理が連続して効率的に遂行されるという効果が得られる。その際、吸引口１４２が処理室１４ａの下部側に設けられているため、この処理室１４ａ内において、自重およびシャワリングによって下部側で浮遊し易い粉流屑２０ａを円滑かつ確実に吸引して回収することが可能になる。
【００４５】
さらにまた、第１の実施形態では、第３チャンバ１７０とスラッジ回収ボックス１８６とが第４管体１７８を介して連通しており、このスラッジ回収ボックス１８６内に浮遊している粉流屑２０ａは、ブロア１５２の吸引作用下に前記第３チャンバ１７０に強制的に吸引排出される。従って、スラッジ回収ボックス１８６内に浮遊する粉流屑２０ａがスラッジ排出口１８２から遠心分離器１８０に逆流することを、簡単な構成で確実に阻止することが可能になるという効果が得られる。
【００４６】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る高強度化装置２１０を構成する回収機構２１２の概略正面説明図であり、図８は前記回収機構２１２の要部斜視説明図である。なお、第１の実施形態に係る高強度化装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４７】
この第２の実施形態では、排出路１４６に第１チャンバ１４８を構成する第１ケーシング１５４のみが接続されており、上述した第１の実施形態で用いられている第３チャンバ１７０が使用されていない。この第１ケーシング１５４とスラッジ回収ボックス１８６とは、第４管体１７８を介して連通している。
【００４８】
このため、高強度化装置２１０では、ブロア１５２が駆動されると、第１および第２チャンバ１４８、１５０を介して吸引口１４２から処理室１４ａ内が吸引され、この処理室１４ａ内に浮遊している粉流屑２０ａが前記吸引口１４２および排出路１４６を介して前記第１チャンバ１４８内に吸引されて減速される。さらに、第１チャンバ１４８には、スラッジ回収ボックス１８６が第４管体１７８を介して連通しており、このスラッジ回収ボックス１８６内に浮遊する粉流屑２０ａが前記第４管体１７８を介して該第１チャンバ１４８内に強制的に吸引される。
【００４９】
この第１チャンバ１４８では、液体噴射手段１５６のシャワリングによって、粉流屑２０ａを含む排液が排出路１４６に排出される。一方、残余の粉流屑２０ａは第２チャンバ１５０に吸引されて減速され、配管１６２から第１チャンバ１４８に戻された後、シャワリングによって前記粉流屑２０ａが排出路１４６に排出される。これにより、処理室１４ａ内およびスラッジ回収ボックス１８６内に浮遊している粉流屑２０ａを、簡単な構成で確実に回収することができる等、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５０】
なお、本発明の第１および第２の実施形態では、第２チャンバ１５０を用いているが、この第２チャンバ１５０を用いることなく、ブロア１５２を直接第１チャンバ１４８および／または第３チャンバ１７０に連通して構成してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明に係る金属部品の高強度化装置および高強度化方法では、処理室内で生成された粉流屑を含む排液が分別機構により粉流屑と液体とに分別された後、この分別された粉流屑が粉流屑収容部に貯留されるとともに、前記粉流屑収容部内に浮遊する前記粉流屑が連通路を介してチャンバ内に強制的に吸引される。このため、粉流屑収容部内に浮遊する粉流屑が分別機構内に進入することが確実に阻止されるとともに、処理室内に浮遊している粉流屑を確実かつ効率的に回収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る高強度化装置の概略斜視説明図である。
【図２】前記高強度化装置の正面説明図である。
【図３】前記高強度化装置の上部拡大一部断面正面図である。
【図４】前記高強度化装置を構成する回収機構の部分斜視説明図である。
【図５】前記回収機構の別の部分斜視説明図である。
【図６】前記高強度化装置の回路説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る高強度化装置を構成する回収機構の正面説明図である。
【図８】図７に示す回収機構の部分斜視説明図である。
【符号の説明】
１０、２１０…高強度化装置１２…金属部品
１４…ケーシング１４ａ…処理室
１６…金属部品保持機構１８…水
２０…ガラスビーズ２０ａ…粉流屑
２２…噴流２４…投射機構
２６、２１２…回収機構２８…分別機構
３１…粉流屑収容部１００…ロボット
１０４…ノズル１３０、１５６、１７４…液体噴射手段
１４０…外気流入口１４２…吸引口
１４４…管部材１４６…排出路
１４８、１５０、１７０…チャンバ
１５２…ブロア
１５４、１６０、１７２…ケーシング
１５８、１６４、１７６、１７８、１７９…管体
１８０…遠心分離器１８６…スラッジ回収ボックス
１８８…切り換え排出手段１９０、１９２…タンク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for increasing the strength of a metal part for increasing the strength of the surface of the metal part. And strengthening method About.
[0002]
[Prior art]
Usually, metal parts such as gears, connecting rods, or crankshafts are repeatedly subjected to loads during use, and therefore the surface fatigue strength needs to be increased. For this reason, hitherto, shot peening for imparting compressive residual stress by colliding a steel ball or the like with the surface of a metal part has been widely performed.
[0003]
However, in shot peening, since a steel ball is used as a shot material, the surface of the metal part is rough, and the surface roughness is lowered. Therefore, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-21711, the surface of the metal molded product is quenched, and then the glass surface is ground to project glass beads having a particle size of 0.2 mm to 0.6 mm. A method for increasing the strength of a metal surface is known. Thereby, it is intended to improve the fatigue strength without roughening the metal surface.
[0004]
However, in the above-described conventional technology, the applied compressive residual stress is reduced, the fatigue strength cannot be improved to a desired value, and the directivity of the projected glass beads is poor. There was a problem that the working efficiency was remarkably lowered due to scattering in the direction.
[0005]
Further, since the glass beads collide with the surface of the metal part and are pulverized, micron-order glass bead waste (hereinafter also referred to as powder dust) floats in the processing chamber. However, since the metal part that is the object to be processed is mounted on the spindle and rotated at a high speed, fine dust particles are likely to adhere to the high-speed rotating spindle, and problems such as defective rotation occur in the spindle. There was a problem.
[0006]
Therefore, the present applicant applied sufficient compressive residual stress, obtained a smooth surface from the tooth surface to the tooth root, and increased the strength of metal parts that made it possible to reliably remove fine glass bead debris. An apparatus has been proposed and a patent application has been filed (see JP-A-9-248765).
[0007]
In this prior art, a projection mechanism that projects a jet of glass beads and liquid from a nozzle toward the surface of the metal part after heat treatment in the chamber, and the glass beads are generated by being crushed on the surface of the metal part And a collecting mechanism for sucking and collecting the discharged dust, and the collecting mechanism has a suction port that faces the chamber and is disposed in the vicinity of the metal part. As a result, the glass beads have directivity and accurately collide with the surface of the metal part, the desired compressive residual stress is applied to the surface of the metal part, and the fine powder flow generated by the pulverization of the glass bead. Scrap is reliably sucked and collected from the suction port.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned recovery mechanism, mist (drainage) containing powder debris floating in the chamber is sucked and discarded. However, if the high-strength processing of metal parts is continuously performed, The amount of drained liquid becomes considerably large. For this reason, it is desired to reuse the liquid waste as washing water in the chamber while reusing the powder dust contained in the drainage liquid for the production of glass beads. In view of this, it has been considered to use a separation mechanism in order to separate the waste liquid into powder dust and liquid.
[0009]
For example, the separation mechanism uses a filter to separate the waste liquid into powder dust and liquid, stores the powder waste in the powder dust container, and recycles the powder waste into the glass bead manufacturing operation. It is what you use. However, when the separated powder dust is introduced into the powder dust container, a mist containing the powder dust is generated in the powder dust container, and this mist is generated inside the separation mechanism or other structure. There is a risk of entering.
[0010]
The present invention solves this type of problem, and enhances the strength of metal parts that can efficiently and reliably treat waste liquid containing powder debris generated by crushing glass beads. apparatus And strengthening method The purpose is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Strengthening device for metal parts according to the present invention And strengthening method In this case, since a jet of glass beads and liquid is projected toward the surface of the metal part, the glass beads have a directivity and are reliably projected onto the surface of the metal part, and a desired compressive residual stress is applied to the surface of the metal part. Is granted. At that time, the waste liquid containing the dust debris generated by pulverizing the glass beads is recovered by the recovery mechanism, and the waste dust and the waste dust are separated from the waste liquid through the separation mechanism arranged on the downstream side of the recovery mechanism. The liquid is separated and the separated powder dust is stored in the powder dust container.
[0012]
Here, the recovery mechanism includes a chamber that communicates with the processing chamber, and mist containing dust particles floating in the processing chamber is smoothly sucked into the chamber under the action of suction means that communicates with the chamber. Is done. On the other hand, a powder dust container is communicated with the chamber via a communication path, and powder dust floating in the powder dust container is sucked into the chamber via the communication path. Therefore, it becomes possible to reliably prevent the powder dust floating in the powder dust container from flowing backward to the separation mechanism side. Then, by ejecting liquid into the chamber, powder dust can be reliably collected, and outside air can be introduced into the processing chamber through the external air flow inlet, and the processing chamber is sucked from the suction port. At this time, it is possible to avoid a negative pressure in the processing chamber.
[0013]
The chamber includes a first chamber in which the liquid ejecting unit is accommodated, and a second chamber in communication with the downstream side of the first chamber and with the suction unit. For this reason, it is possible to effectively reduce the flow rate of the mist containing the powder dust sucked from the processing chamber and the powder dust container through the first and second chambers, and the mist through the liquid ejecting means. It becomes possible to collect | recover the glass bead waste which is the powder flow waste contained in smoothly and reliably.
[0014]
Furthermore, the chamber communicates with the first chamber in which the liquid ejecting means is accommodated, the second chamber in communication with the downstream side of the first chamber and the suction means, and the upstream side of the first and second chambers. And a third chamber in which the fluid ejecting means is accommodated. Therefore, the powder dust sucked from the processing chamber and the powder dust container can be efficiently collected via the first to third chambers. Thereby, the separated powder waste is reused, for example, for manufacturing glass beads, while the liquid from which the powder waste is removed is reused as cleaning water in the chamber. That is, effective use of resources can be facilitated.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic perspective view of the strength-enhancing device 10 according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the strength-increasing device 10, and FIG. 3 is a partially enlarged front view of the upper part of the strengthening device 10. FIG.
[0016]
The strength-enhancing device 10 holds a metal part 12 (indicated by a gear shape in the figure) such as a gear, a connecting rod, or a crankshaft as a workpiece, and places the metal part 12 in the processing chamber 14a of the casing 14. A metal part holding mechanism 16 for positioning and holding, a projection mechanism 24 for projecting a jet 22 of a liquid, for example, water 18 and glass beads 20, toward the metal part 12, and the glass beads 20 are on the surface of the metal part 12. The collection mechanism 26 that collects the powder flakes 20a pulverized in step together with the waste liquid, the separation mechanism 28 that separates the collected waste liquid into the water 18 and the powder flakes 20a, and the separation. A powder dust container 31 for storing the powder dust 20a.
[0017]
The metal part holding mechanism 16 includes a spindle unit 32 provided with a drive unit 30 that contacts one end of the metal part 12, and a support means 36 provided with a rotating part 34 that supports the other end of the metal part 12. Is provided. The spindle unit 32 is provided with a servo motor (not shown) for rotationally driving the drive unit 30, while the support means 36 includes a cylinder 40 that advances and retracts the rotation part 34 in the axial direction. The position is adjustable in the axial direction via the position adjusting means 42. As shown in FIG. 1, the position adjusting means 42 includes a manual handle 44, and the position of the support means 36 is changed by rotating the manual handle 44.
[0018]
The projection mechanism 24 includes a robot 100 disposed outside the casing 14, and the arm portion 102 constituting the robot 100 is disposed in the processing chamber 14 a of the casing 14 while being protected by the bellows member 103. . A nozzle 104 is attached to the tip of the arm portion 102, and a mixing chamber 106 for mixing the water 18 and the glass beads 20 is connected to the upper side of the nozzle 104. The water 18 and the glass beads 20 are connected to a water supply source and a hopper (not shown) via pipes 108 and 110, respectively (see FIG. 3).
[0019]
The casing 14 is provided with an opening 14b that opens the processing chamber 14a to the outside, and the opening 14b is opened and closed via the double door 120 (see FIG. 1). In the processing chamber 14a, a liquid ejecting unit 130 constituting the recovery mechanism 26 is disposed. As shown in FIG. 4, the liquid ejecting unit 130 is disposed on the ceiling 14 c side of the casing 14, and includes four water ejecting nozzles 132 a to 132 d that eject a liquid, for example, water 18 at a wide angle in the processing chamber 14 a. Yes. Each of the water injection nozzles 132a to 132d is set at each injection angle and direction so that the water 18 can be injected into the entire interior of the processing chamber 14a.
[0020]
The bottom portion 14d of the casing 14 is configured to be inclined toward one corner (see FIG. 3), and a water pipe 134 is disposed in the vicinity of the bottom portion 14d. As shown in FIG. 4, the water pipe 134 includes a water injection nozzle 136 for injecting water 18 for cleaning the lower surface side of the arm portion 102 of the robot 100 at a wide angle, and nozzles 138a to 138f for cleaning metal parts. And are provided.
[0021]
As shown in FIG. 3, an external airflow inlet 140 through which the outside air can be introduced into the processing chamber 14a is provided on the upper side of the one side portion 14e of the casing 14, while the lower side of the one side portion 14e has the above-mentioned A suction port 142 is formed in the processing chamber 14a. A pipe member 144 is connected to a lower portion of one side portion 14 e of the casing 14, and a discharge path 146 in the pipe member 144 is communicated with the suction port 142. The tube member 144 is provided with a first chamber 148 communicating with the suction port 142 via the discharge path 146, and a blower (suction means) 152 is provided in the first chamber 148 via the second chamber 150. Connected.
[0022]
As shown in FIGS. 3 and 5, the lower end of the first casing 154 constituting the first chamber 148 is connected to the pipe member 144. A liquid ejecting unit 156 is mounted in the first casing 154, and water 18 is ejected from the liquid ejecting unit 156, whereby showering is performed in the first chamber 148. One end of the first tube 158 is connected to the upper portion of the first casing 154, and the other end of the first tube 158 is fixed to the lower side of the side of the second casing 160 constituting the second chamber 150. Is done.
[0023]
A pipe 162 provided at the lower end of the second casing 160 is connected to the side of the first casing 154 in the vicinity of the liquid ejecting means 156, while being connected to the upper end of the side of the second casing 160. The two-pipe body 164 is connected to the blower 152. A pipe 168 is connected to the upper side of the exhaust pipe 166 provided in the blower 152 and the pipe member 144.
[0024]
A third casing 172 that constitutes the third chamber 170 is connected to the tube member 144 between the processing chamber 14 a and the first chamber 148. The lower end opening diameter of the third casing 172 is configured to be smaller than the lower end opening diameter of the first casing 154 (see FIG. 3). In the third casing 172, a liquid ejecting unit 174 is mounted relatively on the upper side, and showering is performed in the third chamber 170 by the water 18 ejected from the liquid ejecting unit 174. Both ends of the third tube 176 are connected to the upper side of the third casing 172 and the lower side of the side of the second casing 160, and the fourth tube (communication path) is connected to the lower side of the third casing 172. One end side of 178 is connected, and the other end side of the fourth tubular body 178 is connected to the powder dust container 31.
[0025]
A centrifuge 180 that constitutes the separation mechanism 28 is connected to a lower end portion on the downstream side of the tube member 144 via a tube body 179. The separation mechanism 28 is disposed below the casing 14, and the centrifuge 180 constituting the separation mechanism 28 discharges the powder waste 20a, which is a separated solid content, as shown in FIG. A sludge discharge port 182 and a liquid discharge port 184 that discharges water 18, which is a separated liquid, are provided. Below the sludge discharge port 182 is disposed a sludge collection box 186 that constitutes the powder waste container 31, while the liquid discharge port 184 has a first tank (clean tank) 190 via a switching discharge unit 188. And the second tank (dirty tank) 192 are selectively connected.
[0026]
A fourth tubular body 178 is connected to the upper side of the sludge collection box 186, and the sludge collection box 186 and the third chamber 170 communicate with each other. The first tank 190 is a tank that stores the water 18 from which the powder dust 20a has been completely removed, and is set to a relatively large capacity. The second tank 192 is water in which the powder dust 20a is mixed. 18 is a tank that stores 18 and has a smaller capacity than the first tank 190.
[0027]
As shown in FIG. 6, a level sensor 194 is provided in the first tank 190, and detects the water level in the first tank 190 at four positions: an upper limit position, a discharge start position, a discharge stop position, and a lower limit position. ing. A first pump 196 and a second pump 198 are arranged in the first tank 190, and the first pump 196 ejects the water 18 in the first tank 190 through the water path 200 to eject the liquid in the casing 14. Supply to means 130. The second pump 198 has a function of discharging the water 18 in the first tank 190 to the outside. A third pump 202 is disposed in the second tank 192, and the third pump 202 communicates with the drainage inlet side of the centrifuge 180 through a pipe 204.
[0028]
The operation of the strengthening apparatus 10 configured as described above will be described below.
[0029]
First, the metal part 12 has one end held by the drive part 30 of the spindle unit 32 constituting the metal part holding mechanism 16, and the rotating part 34 constituting the support means 36 under the action of the cylinder 40 has the metal part 12. It displaces to the 12 side and supports the other end of this metal component 12. Then, with the double door 120 closed and the opening 14b of the casing 14 closed, a servo motor (not shown) constituting the spindle unit 32 is driven to rotate the metal part 12 (see FIG. 3). ).
[0030]
At that time, under the action of a high-pressure pump (not shown) constituting the projection mechanism 24, the water 18 and the glass beads 20 are pumped to the mixing chamber 106 via the pipes 108 and 110, respectively. Therefore, a jet 22 of water 18 and glass beads 20 is projected from the nozzle 104 toward the metal part 12 with directivity.
[0031]
Furthermore, the nozzle 104 moves in a predetermined direction, that is, the axial direction of the metal part 12 via the arm portion 102 constituting the robot 100, and compressive residual stress is applied to the entire outer periphery of the metal part 12 via the glass beads 20. At the same time, the glass beads 20 are crushed. The powder dust 20a generated by the pulverization of the glass beads 20 is floating in the casing 14, and the liquid ejecting means 130 and the blower 152 constituting the recovery mechanism 26 are driven.
[0032]
In the liquid ejecting means 130, as shown in FIG. 4, water 18 is ejected into the processing chamber 14a in the casing 14 through the water ejecting nozzles 132a to 132d, and the powder flow floating in the processing chamber 14a. The waste 20a and the dust waste 20a adhering to the arm portion 102 of the robot 100 are forcibly discharged to the bottom 14d side of the casing 14. Further, water 18 is jetted from a water jet nozzle 136 attached to the water pipe 134, and the lower side of the arm portion 102 is washed by the water 18, and through the water 18 jetted from the nozzles 138 a to 138 f. The metal part 12 is cleaned.
[0033]
As shown in FIGS. 3 and 5, the drainage liquid containing the dust flakes 20 a generated during the cleaning by the liquid ejecting means 130 flows along the inclination of the bottom portion 14 d, and the pipe member 144 connected to the casing 14, as shown in FIGS. It is sent from the discharge path 146 to the centrifuge 180 constituting the sorting mechanism 28 via the tube body 179.
[0034]
On the other hand, when the blower 152 is driven, the inside of the second chamber 150 communicating with the blower 152 via the second tube 164 is sucked, and the first and third tubes 158 and 176 are further sucked into the second chamber 150. The first and third chambers 148 and 170 communicating with each other are sucked. For this reason, a negative pressure is generated in the suction port 142 through the discharge passage 146, and mist containing the powder dust 20 a floating in the processing chamber 14 a of the casing 14 passes through the discharge passage 146 from the suction port 142. The first and third chambers 148 and 170 are sucked and decelerated.
[0035]
Here, the lower end opening diameter of the first casing 154 is set to be larger than the lower end opening diameter of the third casing 172, and the dust flakes 20a floating in the processing chamber 14a are mainly the first chamber 148. Sucked into. In the first chamber 148, showering is performed via the liquid ejecting means 156 arranged in the first casing 154, and the drainage liquid containing the powder dust 20 a is centrifuged via the discharge path 146 and the tube body 179. To the device 180. Similarly, in the third chamber 170, showering is performed via the water 18 ejected from the liquid ejecting means 174, and the drainage liquid containing the powder waste 20a is introduced into the centrifuge 180.
[0036]
Air in the first and second chambers 148 and 170 is sucked into the second chamber 150 through the first and second tubes 158 and 176 and decelerated, and further sucked into the blower 152 from the second tube 164. And led out to the outside from the exhaust pipe 166. At that time, the moisture generated in the second chamber 150 and the remaining powder dust 20 a are introduced into the first chamber 148 via the pipe 162 and discharged to the discharge path 146 by the showering of the liquid ejecting means 156. Further, moisture generated in the exhaust pipe 166 is introduced into the exhaust path 146 through the pipe 168.
[0037]
In the processing chamber 14a, when suction is performed from the suction port 142, the outside air can be introduced into the processing chamber 14a through the external air flow inlet 140. For this reason, it can avoid effectively that the inside of the processing chamber 14a will be in a negative pressure state unnecessarily.
[0038]
In the centrifugal separator 180, a predetermined rotation speed is not reached immediately after the start of operation, and therefore there exists a period during which the powder waste 20a and the water 18 cannot be completely separated from the drained liquid. For this reason, as shown in FIG. 6, while the powder waste 20a which is a solid part is discharged | emitted from the sludge discharge port 182 of the centrifuge 180 to the sludge collection box 186, the water 18 containing the powder waste 20a is switched. The liquid is introduced into the second tank 192 from the liquid discharge port 184 through the discharge means 188.
[0039]
Next, a centrifuge supply pump (not shown) is driven, and after a predetermined time has elapsed from the start of operation of the centrifuge 180, the switching discharge means 188 is driven, so that the centrifuge 180 is discharged from the centrifuge 180. The water 18 is stored in the first tank 190. In the first tank 190, the level of the water 18 stored in the first tank 190 is detected via the level sensor 194, and the first pump 196 and the second pump 198 are selectively driven as necessary. The
[0040]
When the first pump 196 is driven, the water 18 in the first tank 190 is sent to the liquid ejecting means 130 constituting the recovery mechanism 26 via the water path 200. As a result, the water 18 is injected into the processing chamber 14a to be used for the cleaning operation of the metal component 12 and the arm portion 102 and the recovery operation of the powder dust 20a floating in the processing chamber 14a. Further, when the second pump 198 is driven, the water 18 in the first tank 190 is discharged to the outside.
[0041]
On the other hand, the powder waste 20 a discharged from the centrifuge 180 is discharged to a sludge collection box 186 disposed corresponding to the sludge discharge port 182. At that time, as shown in FIG. 5, a fourth pipe body 178 is connected to the upper side of the sludge collection box 186, and the powder waste 20 a floating in the sludge collection box 186 is transferred to the fourth pipe. It is sucked into the third chamber 170 through the body 178. In the third chamber 170, the liquid ejecting means 174 is provided so as to be positioned above the connection portion of the fourth tube body 178, and powder dust is discharged via the water 18 ejected from the liquid ejecting means 174. 20 a is discharged to the discharge path 146.
[0042]
In the first embodiment, the first and third chambers 148, 170 communicate with the lower side of the processing chamber 14a via the discharge path 146, and the first and third chambers 148, 170 are connected to the first and third chambers 148, 170, respectively. The second chamber 150 communicates with the third tubes 158 and 176, and the blower 152 communicates with the second chamber 150 via the second tube 164.
[0043]
For this reason, when the blower 152 is driven, the mist including the powder waste 20a floating in the processing chamber 14a is smoothly introduced into the first and third chambers 148 and 170 from the suction port 142 and the discharge path 146. To slow down. Then, showering is performed by the water 18 ejected from the liquid ejecting units 156 and 174, whereby the drainage liquid containing the powder dust 20 a is introduced into the centrifuge 180 from the discharge path 146 and the tube body 179. Further, the powder dust 20a introduced into the second chamber 150 is decelerated in the second chamber 150, and is returned to the first chamber 148 through the pipe 162 together with moisture, and is discharged to the discharge path 146 by showering. Discharged.
[0044]
As a result, the powder dust 20a floating in the processing chamber 14a can be reliably and efficiently sucked and collected, and the powder dust 20a does not adhere to the metal component holding mechanism 16, and the metal The effect that the strengthening process of the component 12 is continuously and efficiently performed is obtained. At this time, since the suction port 142 is provided on the lower side of the processing chamber 14a, the powder dust 20a that tends to float on the lower side due to its own weight and showering is smoothly and reliably sucked in the processing chamber 14a. It becomes possible to collect.
[0045]
Furthermore, in the first embodiment, the third chamber 170 and the sludge recovery box 186 communicate with each other via the fourth pipe body 178, and the powder waste 20a floating in the sludge recovery box 186 is The third chamber 170 is forcibly sucked and discharged under the suction action of the blower 152. Therefore, it is possible to reliably prevent the powder dust 20a floating in the sludge recovery box 186 from flowing backward from the sludge discharge port 182 to the centrifuge 180 with a simple configuration.
[0046]
FIG. 7 is a schematic front explanatory view of the recovery mechanism 212 constituting the high strength device 210 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the same component as the strengthening apparatus 10 which concerns on 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0047]
In the second embodiment, only the first casing 154 constituting the first chamber 148 is connected to the discharge path 146, and the third chamber 170 used in the first embodiment described above is used. Absent. The first casing 154 and the sludge collection box 186 communicate with each other via a fourth pipe body 178.
[0048]
For this reason, in the high-strength apparatus 210, when the blower 152 is driven, the inside of the processing chamber 14a is sucked from the suction port 142 via the first and second chambers 148 and 150, and floats in the processing chamber 14a. The powder dust 20a is sucked into the first chamber 148 through the suction port 142 and the discharge path 146 and decelerated. Further, a sludge recovery box 186 communicates with the first chamber 148 via a fourth pipe body 178, and the powder dust 20 a floating in the sludge recovery box 186 passes through the fourth pipe body 178. The first chamber 148 is forcibly sucked.
[0049]
In the first chamber 148, the drainage liquid containing the powder dust 20 a is discharged to the discharge path 146 by the showering of the liquid ejecting unit 156. On the other hand, the remaining powder dust 20a is sucked into the second chamber 150, decelerated, returned to the first chamber 148 from the pipe 162, and then the powder dust 20a is discharged to the discharge path 146 by showering. Thereby, the same effect as 1st Embodiment is acquired, such as being able to collect | recover the powder waste 20a floating in the process chamber 14a and the sludge collection | recovery box 186 reliably with a simple structure.
[0050]
In the first and second embodiments of the present invention, the second chamber 150 is used. However, the blower 152 is directly connected to the first chamber 148 and / or the third chamber 170 without using the second chamber 150. You may comprise and communicate with.
[0051]
【The invention's effect】
Strengthening device for metal parts according to the present invention And strengthening method Then, after the waste liquid containing the powder dust generated in the processing chamber is separated into the powder dust and the liquid by the separation mechanism, the sorted powder dust is stored in the powder dust container, The powder dust floating in the powder dust containing part is forcibly sucked into the chamber through the communication path. For this reason, it is possible to reliably prevent the dust particles floating in the powder dust container from entering the separation mechanism, and to reliably and efficiently collect the dust particles floating in the processing chamber. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective explanatory view of a high-strength device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory front view of the high-strength device.
FIG. 3 is an enlarged partial cross-sectional front view of the upper portion of the high-strength device.
FIG. 4 is a partial perspective explanatory view of a recovery mechanism constituting the high strength device.
FIG. 5 is another partial perspective explanatory view of the recovery mechanism.
FIG. 6 is a circuit explanatory diagram of the high-strength device.
FIG. 7 is an explanatory front view of a recovery mechanism that constitutes a high-strength device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a partial perspective explanatory view of the recovery mechanism shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10, 210 ... Strengthening device 12 ... Metal parts
14 ... Casing 14a ... Processing chamber
16 ... Metal part holding mechanism 18 ... Water
20 ... Glass beads 20a ... Waste dust
22 ... Jet 24 ... Projection mechanism
26, 212 ... collection mechanism 28 ... sorting mechanism
31 ... Flour waste container 100 ... Robot
104: Nozzles 130, 156, 174 ... Liquid ejecting means
140 ... Outer air flow inlet 142 ... Suction port
144 ... Pipe member 146 ... Discharge path
148, 150, 170 ... chamber
152 ... Blower
154, 160, 172 ... casing
158, 164, 176, 178, 179 ... Tube
180 ... centrifuge 186 ... sludge collection box
188 ... Switching discharge means 190, 192 ... Tank

Claims

金属部品の表面の強度を高めるための金属部品の高強度化装置であって、
前記金属部品を処理室内で位置決め保持する金属部品保持機構と、
前記金属部品の表面に向かってノズルからガラスビーズと液体との噴流を投射する投射機構と、
前記ガラスビーズが前記金属部品の表面で粉砕して生成された粉流屑を含むミストを回収する回収機構と、
を備え、
前記回収機構は、前記処理室内の壁部または天井部の少なくとも一方に配置されることにより、該処理室内全体に浮遊する前記粉流屑を含むミストに向かって液体を噴射する１以上の液体噴射手段と、
前記処理室に連通形成された排出路と、
前記排出路に連通し、前記粉流屑を含むミストを吸引する吸引手段と、
を有し、
前記回収機構の下流側には、前記粉流屑と前記液体とが混在した排液から該粉流屑と該液体とを分別する分別機構が配設されることを特徴とする金属部品の高強度化装置。An apparatus for increasing the strength of a metal part for increasing the strength of the surface of the metal part,
A metal part holding mechanism for positioning and holding the metal part in the processing chamber;
A projection mechanism for projecting a jet of glass beads and liquid from a nozzle toward the surface of the metal part;
A recovery mechanism for recovering a mist containing powder dust generated by grinding the glass beads on the surface of the metal part;
With
The recovery mechanism, the by Rukoto disposed on at least one of the wall or ceiling of the processing chamber, toward the mist spraying to one or more liquid ejecting a liquid containing said powder flow dust floating in the overall the processing chamber Means ,
A discharge passage formed in communication with the processing chamber;
A suction means that communicates with the discharge path and sucks the mist containing the powder dust;
Have
On the downstream side of the recovery mechanism, a separation mechanism for separating the powder waste and the liquid from the waste liquid in which the powder waste and the liquid are mixed is disposed. Strengthening device.

金属部品の表面の強度を高めるための金属部品の高強度化装置であって、
前記金属部品を処理室内で位置決め保持する金属部品保持機構と、
前記金属部品の表面に向かってノズルからガラスビーズと液体との噴流を投射する投射機構と、
前記ガラスビーズが前記金属部品の表面で粉砕して生成された粉流屑を排液とともに回収する回収機構と、
前記回収機構の下流側に配置され、前記回収された排液を前記粉流屑と前記液体とに分別する分別機構と、
前記分別された前記粉流屑を貯留する粉流屑収容部と、
を備え、
前記回収機構は、前記処理室内に外気を導入可能な外気流入口と、
前記処理室内に開放される吸引口と、
前記吸引口に連通形成された排出路に配置されるチャンバと、
前記粉流屑収容部と前記チャンバとを連通する連通路と、
前記チャンバに連通し、前記処理室内および前記粉流屑収容部内に浮遊する前記粉流屑を該チャンバ内に吸引するための吸引手段と、
前記チャンバ内に導入された前記粉流屑に液体を噴射する液体噴射手段と、
を備えることを特徴とする金属部品の高強度化装置。An apparatus for increasing the strength of a metal part for increasing the strength of the surface of the metal part,
A metal part holding mechanism for positioning and holding the metal part in the processing chamber;
A projection mechanism for projecting a jet of glass beads and liquid from a nozzle toward the surface of the metal part;
A recovery mechanism for recovering together with the drainage the waste dust generated by pulverizing the glass beads on the surface of the metal part;
A separation mechanism that is disposed downstream of the collection mechanism and separates the collected waste liquid into the powder waste and the liquid;
A powder dust container for storing the sorted powder dust,
With
The recovery mechanism includes an external air flow inlet capable of introducing external air into the processing chamber;
A suction port opened into the processing chamber;
A chamber disposed in a discharge path formed in communication with the suction port;
A communication path communicating the dust flake storage part and the chamber;
A suction means communicating with the chamber, for sucking the powder dust floating in the processing chamber and the powder dust containing portion into the chamber;
Liquid ejecting means for ejecting liquid onto the dust flakes introduced into the chamber;
An apparatus for increasing the strength of metal parts, comprising:

請求項２記載の高強度化装置において、前記チャンバは、前記液体噴射手段が収容されるとともに、前記排出路および前記連通路に連通する第１チャンバと、
前記第１チャンバの下流側に連通するとともに、前記吸引手段が連通する第２チャンバと、
を備えることを特徴とする金属部品の高強度化装置。3. The high-strength apparatus according to claim 2, wherein the chamber accommodates the liquid ejecting unit, and communicates with the discharge path and the communication path.
A second chamber that communicates with the downstream side of the first chamber and that communicates with the suction means;
An apparatus for increasing the strength of metal parts, comprising:

請求項２記載の高強度化装置において、前記チャンバは、前記液体噴射手段が収容されるとともに、前記排出路に連通する第１チャンバと、
前記第１チャンバの下流側に連通するとともに、前記吸引手段が連通する第２チャンバと、
前記第１および第２チャンバの上流側に連通し、前記液体噴射手段が収容されるとともに、前記排出路および前記連通路に連通する第３チャンバと、
を備えることを特徴とする金属部品の高強度化装置。3. The high-strength apparatus according to claim 2, wherein the chamber includes a first chamber that houses the liquid ejecting unit and communicates with the discharge path.
A second chamber that communicates with the downstream side of the first chamber and that communicates with the suction means;
A third chamber communicating with the upstream side of the first and second chambers, containing the liquid ejecting means, and communicating with the discharge path and the communication path;
An apparatus for increasing the strength of metal parts, comprising:

金属部品の表面の強度を高めるための金属部品の高強度化方法であって、
処理室内で前記金属部品の表面に向かってノズルからガラスビーズと液体との噴流を投射する投射工程と、
前記ガラスビーズが前記金属部品の表面で粉砕して生成され、前記処理室内に浮遊する粉流屑を含むミストに向かって液体を噴射する液体噴射工程と、
前記処理室内に残存する前記粉流屑を含むミストを、前記処理室内に連通するチャンバに吸引する吸引工程と、
前記チャンバ内に導入された前記粉流屑を含むミストに向かって流体を噴射する噴射工程と、
前記粉流屑および前記流体を含む排液を回収する回収工程と、
を有することを特徴とする金属部品の高強度化方法。A method for increasing the strength of a metal part to increase the strength of the surface of the metal part,
A projection step of projecting a jet of glass beads and liquid from a nozzle toward the surface of the metal component in the processing chamber;
A liquid ejecting step in which the glass beads are produced by pulverizing on the surface of the metal component, and a liquid is ejected toward a mist containing powder debris floating in the processing chamber;
A suction step for sucking the mist containing the powder dust remaining in the processing chamber into a chamber communicating with the processing chamber;
An injecting step of injecting a fluid toward the mist containing the powder dust introduced into the chamber;
A recovery step of recovering the waste liquid containing the powder dust and the fluid;
A method for increasing the strength of a metal part, comprising: