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JP3934798B2 - Gear strengthening device - Google Patents

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JP3934798B2
JP3934798B2 JP21327298A JP21327298A JP3934798B2 JP 3934798 B2 JP3934798 B2 JP 3934798B2 JP 21327298 A JP21327298 A JP 21327298A JP 21327298 A JP21327298 A JP 21327298A JP 3934798 B2 JP3934798 B2 JP 3934798B2
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JP
Japan
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liquid
gear
chamber
powder
processing chamber
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慧 市橋
裕 伊藤
政一 大野
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車表面の強度を高めるための歯車の高強度化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、歯車は、使用に際して繰り返し荷重を受けるため、その歯車表面の疲労強度を高める必要がある。このため、従来より歯車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歯車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、金属表面が粗れることを防止して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効率が著しく低下してしまうという問題があった。
【0005】
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ことを可能にした歯車の高強度化装置を提案し、特許出願を行っている(特開平9−248761号公報参照)。この従来技術では、チャンバ内で、熱処理後の歯車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、前記投射機構に前記液体を圧送する液体供給機構と、前記投射機構に前記ガラスビーズを所定量ずつ送り出すガラスビーズ供給機構とを備えている。これにより、ガラスビーズが指向性を有して歯車表面に正確に衝突し、この歯車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前記歯車表面の歯面から歯元にわたって平滑な面が得られることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガラスビーズは、金属表面である歯車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、被処理物である歯車は、スピンドルに装着されて高速回転されており、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。
【0007】
このため、通常、処理室内で粉流屑が付着堆積する部分に向かって水を噴射することにより、前記粉流屑を除去する構造が知られている。しかしながら、処理室内には、粉流屑を含むミストが浮遊しており、この種の構造では前記ミストを有効に除去することができない。これにより、粉流屑の付着堆積を確実に解消することができず、しかも処理室を閉塞する扉を開放する際に、前記処理室内のミストが外部に漏れるおそれがあるという問題が指摘されている。
【0008】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、チャンバ内に浮遊する粉流屑を含むミストを確実に回収するとともに、前記粉流屑の付着堆積を有効に阻止することが可能な歯車の高強度化装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る歯車の高強度化装置は、歯車表面の強度を高めるために、ケーシングにより閉塞された処理室を備え、前記処理室内に設けられ、前記歯車を位置決め保持する歯車保持機構と、記処理室内に設けられ、前記歯車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歯車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、前記回収機構の下流側に配置され、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と、を備えた歯車の高強度化装置であって、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、該処理室内全体にシャワリングすることにより該処理室内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以上の第1の液体噴射手段と、前記処理室内に開放される1以上の吸引口を有し、圧縮空気を導入することにより該吸引口に負圧を発生させて前記粉流屑を含むミストを吸引する吸引手段と、前記吸引口の下流側に連通するチャンバと、前記チャンバ内に設けられ、前記チャンバに導入された前記粉粒屑を含むミストに液体を噴射する1以上の第2の液体噴射手段と、を有し、前記第1の液体噴射手段から前記粉流屑を含むミストに対して前記液体を噴射し発生した排液と、前記第2の液体噴射手段から前記粉流屑を含むミストに対して前記液体を噴射し発生した排液とを管体を介して前記分別機構に導入することを特徴とする。これにより、処理室内に浮遊する粉流屑に向かって液体が有効に噴射され、この粉流屑が排液に混在して確実に回収される。
【0010】
また、本発明では、回収機構の下流側に配置され、粉流屑と液体とが混在した排液から前記粉流屑と前記液体とを分別する分別機構を備えている。従って、排液から粉流屑と液体とを確実に分離することができ、例えば、分離された粉流屑がガラスビーズの製造のために再利用される一方、分離された液体がチャンバ内の洗浄水等として使用される。これにより、資源の有効利用が容易に図られることになる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係る歯車の高強度化装置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の上部拡大断面正面図である。
【0012】
高強度化装置10は、被処理物である歯車12を保持してケーシング14内のチャンバ(処理室)14a内でこの歯車12を位置決め保持する歯車保持機構16と、液体、例えば、水18とガラスビーズ20との噴流22を前記歯車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が前記歯車12の表面で粉砕して生成された粉流屑20aを吸引して排液と共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とを備える。
【0013】
歯車保持機構16は、歯車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、この歯車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38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は、位置調整手段42を介して軸方向に位置調整自在である。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。
【0014】
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内のチャンバ14a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ーに連結されている(図3参照)。
【0015】
ケーシング14には、チャンバ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)。チャンバ14aには、回収機構26を構成する液体噴射手段200が配置される。図4および図5に示すように、液体噴射手段200は、ケーシング14の天井部14c側に配置され、チャンバ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202a乃至202dを備えている。水噴射ノズル202a乃至202dは、チャンバ14a内全体をシャワリングし得るように各噴射角度および方向が設定されている。
【0016】
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204が配置される。図4に示すように、この水パイプ204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206と、歯車洗浄用ノズル208a乃至208fとが設けられている。
【0017】
図3および図6に示すように、回収機構26は、ケーシング14の一側部上部に設けられる吸引口210を備え、この吸引口210に負圧発生部212が連結される。負圧発生部212には、その側部に圧縮空気供給口214を設けており、この圧縮空気供給口214から導入される圧縮空気の吹き出し作用下に前記負圧発生部212内を負圧状態にするよう機能する。負圧発生部212には、シャワリング用チャンバ216を構成するケーシング218が接続される。このケーシング218内には噴射手段220が装着されており、この噴射手段220から水18が噴射されることによってチャンバ216内でシャワリングが行われる。
【0018】
ケーシング218に管体222が接続され、この管体222がケーシング14の底部14dの最下位置に対応して接続されたジョイント管体224に接続される。このジョイント管体224は、管体226、228を介して分別機構28を構成する遠心分離器300に接続される。管体226、228間には、鉛直上方向に向かってエア管体230が連結されている。ケーシング14には、吸引口210とは反対側でかつ下部側に位置して空気導入管232が接続されている(図3参照)。
【0019】
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300には、図7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302と、分離された液体である水18を排出する液体排出口304とが設けられる。スラッジ排出口302の下方には、スラッジ回収ボックス306が配置される一方、液体排出口304には、切り換え排出手段308を介して第1タンク310と第2タンク312とが選択的に連結される。
【0020】
図7および図8に示すように、第1タンク310は、比較的大容量に設定されており、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る。第2タンク312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310よりも小容量に設定されている。
【0021】
切り換え排出手段308は、図7乃至図9に示すように、第1タンク310の上方に取付板314を介して設けられるシリンダ316を備え、このシリンダ316から水平方向に延在するロッド318には、第1受け部材320と第2受け部材322とが連結される。第1および第2受け部材320、322は、取付板314に設けられた一対のガイド324を介して進退自在に支持される。
【0022】
第1受け部材320に第1排水管326の一端が接続され、この第1排水管326の他端が第2タンク312内に配置される。第2受け部材322に第2排水管328の一端が接続され、この第2排水管328の他端は、鉛直下方向に延在して第1タンク310に配置されている受けタンク330に配置される。第1および第2受け部材320、322は、シリンダ316の作用下に液体排出口304に対応する位置に選択的に配置される。第2タンク312には、スラッジ回収ボックス306の上端側に接続された排出管332が配置されている。
【0023】
図10に示すように、第1タンク310内には、レベルセンサ334が設けられ、この第1タンク310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310には、第1ポンプ336と第2ポンプ338とが配置され、この第1ポンプ336は、前記第1タンク310内の水18を水経路340を介してケーシング14内の液体噴射手段200に供給する供給機構342を構成している。第2ポンプ338は、第1タンク310内の水18を外部に放流する機能を有している。
【0024】
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。
【0025】
先ず、切削加工により歯切り加工が施された歯車12には、浸炭焼入れ処理が行われる。この浸炭焼入れ処理後の歯車12は、歯車保持機構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が前記歯車12側に変位してこの歯車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38が駆動されて歯車12が回転される(図3参照)。
【0026】
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から歯車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。
【0027】
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、歯車12の軸線方向に移動し、この歯車12の歯面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200および負圧発生部212が駆動される。
【0028】
液体噴射手段200では、図4および図5に示すように、各水噴射ノズル202a乃至202dを介してケーシング14内のチャンバ14a内に水18が噴射され、このチャンバ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204に装着されている水噴射ノズル206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208a乃至208fから噴射される水18を介して歯車12の洗浄作業が行われる。
【0029】
液体噴射手段200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6に示すように、ケーシング14に連結されているジョイント管体224を介して管体226、228から分別機構28を構成する遠心分離器300に送られる。
【0030】
一方、負圧発生部212が駆動されて圧縮空気供給口214から圧縮空気が導入されると、吸引口210に負圧が発生してケーシング14のチャンバ14a内に浮遊している粉流屑20aが、この吸引口210からチャンバ216に吸引されて減速される。チャンバ216では、ケーシング218に配置されている噴射手段220を介してシャワリングが行われており、粉流屑20aを含む排液が管体222からジョイント管体224、管体226および228を介して遠心分離器300に導入される一方、圧縮空気がエア管体230から外部に排出される。なお、チャンバ14a内には、空気導入管232から外部の空気が導入されている。
【0031】
遠心分離器300では、切り換え排出手段308を構成する第1受け部材320が、予め、遠心分離器300の液体排出口304に対応して配置されている(図9中、実線参照)。このため、遠心分離器300のスラッジ排出口302から固形部分である粉流屑20aがスラッジ回収ボックス306に排出される。一方、運転開始直後のために粉流屑20aを含む水18が、液体排出口304から第1受け部材320に接続されている第1排水管326に排出され、この第1排水管326から第2タンク312に導入される。
【0032】
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300の運転開始から所定時間経過した後、切り換え排出手段308を構成するシリンダ316が駆動される。このため、図7および図8に示すように、ロッド318を介して第1および第2受け部材320、322が矢印A方向に一体的に移動し、遠心分離器300の液体排出口304に対応して前記第2受け部材322が配置される(図9中、二点鎖線参照)。従って、遠心分離器300から排出される水18は、第2受け部材322に接続された第2排水管328を介して受けタンク330に一且排出された後、この受けタンク330を収容する第1タンク310内に貯留される。
【0033】
第1タンク310では、レベルセンサ334を介してこの第1タンク310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336と第2ポンプ338とが選択的に駆動される。図10に示すように、供給機構342を構成する第1ポンプ336が駆動されると、第1タンク310内の水18が、水経路340を介して回収機構26を構成する液体噴射手段200に送られる。これにより、水18は、チャンバ14a内に噴射されて歯車12およびアーム部102の洗浄作業やこのチャンバ14a内に浮遊する粉流屑20aの回収作業に使用される。また、第2ポンプ338が駆動されると、第1タンク310内の水18が外部に排水されることになる。
【0034】
この場合、本実施形態では、チャンバ14a内で投射機構24を介して歯車12に高強度化処理を施す際、回収機構26を構成する液体噴射手段200が駆動される。このため、各水噴射ノズル202a乃至202dを介してケーシング14内のチャンバ14a内全体にシャワリングが行われ、このチャンバ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に向かって水18が有効に噴射される。
【0035】
これにより、チャンバ14a内に浮遊する粉流屑20aおよびアーム部102に付着している粉流屑20aが、排液に混在してケーシング14の底部14d側に強制的かつ確実に排出される。従って、二重扉120が開放される際に、開口14bから外部に粉流屑20aが漏れることを確実に阻止することが可能になる。
【0036】
さらに、粉流屑20aが混在した排液は、分離機構28を構成する遠心分離器300を介して水18と粉流屑20aとに分別される。このため、分別された粉流屑20aをスラッジ回収ボックス306に導入すれば、この粉流屑20aを、例えば、ガラスビーズ20の製造作業に容易に使用することができる。一方、排液から分別された水18は、第1タンク310に貯留された後、第1ポンプ336を備えた供給機構342の作用下に回収機構26に供給され、洗浄水等として再利用される。これにより、簡単な構成で、資源の有効利用が容易に図られるという効果が得られる。
【0037】
なお、本実施形態では、液体噴射手段200を構成する各水噴射ノズル202a乃至202dがケーシング14の天井部14cに装着されているが、図11に示すように、これに代替し、またはこれに追加して、前記ケーシング14の壁部14e、14fに前記各水噴射ノズル202a乃至202dを配置してもよい。
【0038】
【発明の効果】
本発明に係る歯車の高強度化装置によれば、処理室内の壁部および/または天井部に配置された液体噴射手段から前記処理室内全体にシャワリングが行われるため、該処理室内に浮遊する粉流屑に向かって液体が噴射され、この粉流屑が排液に混在されて確実に回収される。これにより、粉流屑の付着堆積を有効に回避するとともに、扉の開閉によって前記粉流屑が外部に漏れることを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る歯車の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】図4に示す回収機構の別の部分正面説明図である。
【図6】前記回収機構の別の部分斜視説明図である。
【図7】前記高強度化装置を構成する分別機構の一部分解概略斜視説明図である。
【図8】前記分別機構の平面説明図である。
【図9】前記分別機構を構成する切り換え排出手段の動作説明図である。
【図10】前記高強度化装置の流体回路説明図である。
【図11】前記回収機構を構成する液体噴射手段を壁部に装着した状態の別の部分正面説明図である。
【符号の説明】
10…高強度化装置 12…歯車
14、218…ケーシング 14a…チャンバ
14c…天井部 14e、14f…壁部
16…歯車保持機構 18…水
20…ガラスビーズ 20a…粉流屑
22…噴流 26…回収機構
28…分別機構 32…スピンドルユニット
36…支持手段 40、316…シリンダ
100…ロボット 102…アーム部
104、208a〜208f…ノズル
200…液体噴射手段
202a〜202d、206…水噴射ノズル
204…水パイプ 210…吸引口
216…チャンバ 220…噴射手段
300…遠心分離器 302…スラッジ排出口
304…液体排出口 306…スラッジ回収ボックス
308…切り換え排出手段 310、312…タンク
320、322…受け部材 326、328…排水管
332…排出管 330…受けタンク
334…レベルセンサ 336、338…ポンプ
342…供給機構
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gear strengthening apparatus for increasing the strength of a gear surface.
[0002]
[Prior art]
Normally, gears are subjected to repeated loads during use, and therefore it is necessary to increase the fatigue strength of the gear surfaces. For this reason, hitherto, shot peening for imparting compressive residual stress by causing a steel ball or the like to collide with the gear surface has been widely performed.
[0003]
However, in shot peening, since a steel ball is used as the shot material, the gear surface is rough, and the surface roughness is reduced. 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. As a result, the metal surface is prevented from being roughed to improve the fatigue strength.
[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 efficiency was remarkably lowered by scattering in the direction of.
[0005]
In view of this, the present applicant has proposed a high-strength gear gearing device that has been provided with sufficient compressive residual stress to obtain a smooth surface from the tooth surface to the tooth root, and has filed a patent application. (See Kaihei 9-248761). In this prior art, a projection mechanism that projects a jet of glass beads and liquid from a nozzle toward a gear surface after heat treatment in a chamber, a liquid supply mechanism that pumps the liquid to the projection mechanism, and the projection mechanism And a glass bead supply mechanism for feeding the glass beads by a predetermined amount. As a result, the glass beads have directivity and accurately collide with the gear surface, and a desired compressive residual stress is applied to the gear surface. A smooth surface can be obtained.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the glass beads collide with the surface of the gear, which is a metal surface, and are pulverized. Therefore, micron-order glass bead waste (hereinafter also referred to as powder dust) floats in the processing chamber. However, the gear that is the object to be processed is mounted on the spindle and rotated at high speed, and fine dust particles are likely to adhere to the high-speed rotating spindle, causing problems such as rotation failure on the spindle. was there.
[0007]
For this reason, the structure which removes the said powder debris is normally known by injecting water toward the part which powder debris adheres and accumulates in a processing chamber. However, mist containing powder dust is floating in the processing chamber, and the mist cannot be effectively removed with this type of structure. As a result, it has been pointed out that there is a possibility that mist in the processing chamber may leak to the outside when the door that closes the processing chamber cannot be reliably eliminated and the door that closes the processing chamber cannot be removed. Yes.
[0008]
The present invention solves this type of problem, and reliably recovers mist containing powder dust floating in the chamber and effectively prevents adhesion of powder dust. An object is to provide a high-strength device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Strengthening device of the gear according to the present invention, in order to increase the strength of the gear surface, e Bei processing chamber which is closed by a casing, provided in the processing chamber, a gear holding mechanism for positioning and holding the gear, provided in front Symbol processing chamber, wherein a projection mechanism for projecting a jet of glass beads and liquid from a nozzle toward the gear surface, mist the glass beads comprises said gear surface flour flow debris generated by grinding a recovery mechanism for recovering, is arranged downstream of the recovery mechanism, gears and a sorting mechanism for sorting the powder flow dust and liquid from effluent and said powder flow dust and the liquid are mixed The recovery mechanism is arranged such that the recovery mechanism is disposed on at least one of a wall portion or a ceiling portion in the processing chamber and floats in the processing chamber by showering the entire processing chamber. Including And one or more of the first liquid injection means for injecting a liquid toward the bets has one or more suction ports that are open to the processing chamber, generating a negative pressure in the suction port by introducing compressed air A suction means for sucking the mist containing the powder dust, a chamber communicating with the downstream side of the suction port, a liquid provided in the mist containing the powder dust provided in the chamber and introduced into the chamber possess 1 and more of the second liquid injection means for injecting, the a, the a first drainage from the liquid injection means to inject the liquid to the mist containing the powder flow dust generated, the second The liquid ejecting means injects the liquid from the liquid ejecting means to the mist containing the dust flakes and introduces the drained liquid into the separation mechanism through a tubular body . As a result, the liquid is effectively ejected toward the powder swarf floating in the processing chamber, and this powder swarf is mixed in the waste liquid and reliably recovered.
[0010]
Moreover, in this invention, it is arrange | positioned in the downstream of a collection | recovery mechanism, and the separation mechanism which separates the said powder waste and the said liquid from the waste liquid in which the powder waste and the liquid were mixed is provided. Therefore, it is possible to reliably separate powder waste and liquid from the drainage liquid, for example, the separated powder waste is reused for the production of glass beads, while the separated liquid is in the chamber. Used as washing water. Thereby, effective use of resources is facilitated.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic perspective view of a gear strengthening apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front explanatory view of the strengthening apparatus 10, and FIG. FIG.
[0012]
The strength-enhancing device 10 includes a gear holding mechanism 16 that holds a gear 12 as an object to be processed and positions and holds the gear 12 in a chamber (processing chamber) 14a in a casing 14, and a liquid, for example, water 18 A projection mechanism 24 for projecting a jet 22 with the glass beads 20 toward the gear 12, and the dust flakes 20a generated by the glass beads 20 being crushed on the surface of the gear 12 are sucked and collected together with the drainage. And a separation mechanism 28 that separates the collected waste liquid into the water 18 and the powder waste 20a.
[0013]
The gear holding mechanism 16 includes a spindle unit 32 provided with a drive unit 30 in contact with one end of the gear 12 and a support means 36 provided with a rotating unit 34 that supports the other end of the gear 12. The spindle unit 32 is provided with a servo motor 38 for rotationally driving the drive unit 30, while the support means 36 is provided with a cylinder 40 that advances and retracts the rotation part 34 in the axial direction. The support means 36 is a position adjustment means 42. The position can be adjusted in the axial direction via the. 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.
[0014]
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 chamber 14 a in 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).
[0015]
The casing 14 is provided with an opening 14b that opens the chamber 14a to the outside, and the opening 14b is opened and closed via the double door 120 (see FIG. 1). The liquid ejecting means 200 constituting the recovery mechanism 26 is disposed in the chamber 14a. As shown in FIGS. 4 and 5, the liquid ejecting means 200 is disposed on the ceiling 14 c side of the casing 14, and four water ejecting nozzles 202 a to 202 d that eject a liquid, for example, water 18 into the chamber 14 a at a wide angle. It has. Each of the water injection nozzles 202a to 202d is set at each injection angle and direction so that the entire chamber 14a can be showered.
[0016]
The bottom 14d of the casing 14 is configured to be inclined toward one corner (see FIG. 3), and a water pipe 204 is disposed in the vicinity of the bottom 14d. As shown in FIG. 4, the water pipe 204 includes a water injection nozzle 206 for injecting water 18 for cleaning the lower surface side of the arm portion 102 of the robot 100 at a wide angle, and gear cleaning nozzles 208a to 208f. Is provided.
[0017]
As shown in FIGS. 3 and 6, the recovery mechanism 26 includes a suction port 210 provided at one side upper portion of the casing 14, and a negative pressure generating unit 212 is connected to the suction port 210. The negative pressure generating part 212 is provided with a compressed air supply port 214 on its side, and the negative pressure generating part 212 is in a negative pressure state under the action of blowing compressed air introduced from the compressed air supply port 214. To function. A casing 218 that constitutes a showering chamber 216 is connected to the negative pressure generator 212. An injection unit 220 is mounted in the casing 218, and showering is performed in the chamber 216 when water 18 is injected from the injection unit 220.
[0018]
A tubular body 222 is connected to the casing 218, and the tubular body 222 is connected to a joint tubular body 224 connected corresponding to the lowest position of the bottom portion 14 d of the casing 14. The joint tube 224 is connected to a centrifuge 300 that constitutes the sorting mechanism 28 via tubes 226 and 228. An air tube 230 is connected between the tubes 226 and 228 in the vertically upward direction. An air introduction pipe 232 is connected to the casing 14 on the side opposite to the suction port 210 and on the lower side (see FIG. 3).
[0019]
The separation mechanism 28 is disposed below the casing 14, and the centrifuge 300 constituting the separation mechanism 28 discharges the powder waste 20a, which is a separated solid content, as shown in FIG. A sludge discharge port 302 and a liquid discharge port 304 for discharging the water 18 that is the separated liquid are provided. A sludge collection box 306 is disposed below the sludge discharge port 302, while a first tank 310 and a second tank 312 are selectively connected to the liquid discharge port 304 via a switching discharge unit 308. .
[0020]
As shown in FIGS. 7 and 8, the first tank 310 is a tank that is set to have a relatively large capacity and stores the water 18 from which the powder dust 20a has been completely removed. The second tank 312 is a tank that stores the water 18 mixed with the powder dust 20 a and is set to have a smaller capacity than the first tank 310.
[0021]
As shown in FIGS. 7 to 9, the switching discharge means 308 includes a cylinder 316 provided above the first tank 310 via a mounting plate 314, and a rod 318 extending horizontally from the cylinder 316 includes The first receiving member 320 and the second receiving member 322 are connected. The first and second receiving members 320 and 322 are supported by a pair of guides 324 provided on the mounting plate 314 so as to advance and retract.
[0022]
One end of the first drain pipe 326 is connected to the first receiving member 320, and the other end of the first drain pipe 326 is disposed in the second tank 312. One end of a second drain pipe 328 is connected to the second receiving member 322, and the other end of the second drain pipe 328 is disposed in a receiving tank 330 that extends vertically downward and is disposed in the first tank 310. Is done. The first and second receiving members 320 and 322 are selectively disposed at positions corresponding to the liquid discharge port 304 under the action of the cylinder 316. A discharge pipe 332 connected to the upper end side of the sludge collection box 306 is disposed in the second tank 312.
[0023]
As shown in FIG. 10, a level sensor 334 is provided in the first tank 310, and detects the water level in the first tank 310 at four positions: an upper limit position, a discharge start position, a discharge stop position, and a lower limit position. ing. A first pump 336 and a second pump 338 are disposed in the first tank 310, and the first pump 336 ejects the water 18 in the first tank 310 through the water path 340 to the liquid jet in the casing 14. A supply mechanism 342 for supplying to the means 200 is configured. The second pump 338 has a function of discharging the water 18 in the first tank 310 to the outside.
[0024]
The operation of the strengthening apparatus 10 configured as described above will be described below.
[0025]
First, carburizing and quenching is performed on the gear 12 that has been subjected to gear cutting by cutting. The gear 12 after the carburizing and quenching process is in a state in which one end is held by the drive unit 30 of the spindle unit 32 that constitutes the gear holding mechanism 16, and the rotating part 34 that constitutes the support means 36 under the action of the cylinder 40 Displacement toward the gear 12 side supports the other end of the gear 12. Then, with the double door 120 closed and the opening 14b of the casing 14 closed, the servo motor 38 constituting the spindle unit 32 is driven to rotate the gear 12 (see FIG. 3).
[0026]
At that time, the water 18 and the glass beads 20 are pumped to the mixing chamber 106 through the pipes 108 and 110 under the action of a high-pressure pump (not shown) constituting the projection mechanism 24. Therefore, a jet 22 of water 18 and glass beads 20 is projected from the nozzle 104 toward the gear 12 with directivity.
[0027]
Further, the nozzle 104 moves in a predetermined direction, that is, the axial direction of the gear 12 via the arm portion 102 constituting the robot 100, and compressive residual stress is applied to the entire tooth surface of the gear 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 200 and the negative pressure generating unit 212 constituting the recovery mechanism 26 are driven.
[0028]
In the liquid ejecting means 200, as shown in FIGS. 4 and 5, water 18 is ejected into the chamber 14a in the casing 14 through the water ejecting nozzles 202a to 202d, and the powder floating in the chamber 14a is discharged. The waste dust 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 206 attached to the water pipe 204, and the lower side of the arm portion 102 is washed by this water 18, and the water 18 jetted from each nozzle 208a to 208f is passed through. The gear 12 is cleaned.
[0029]
The drainage liquid containing the dust flakes 20a generated during the cleaning by the liquid ejecting means 200 flows along the inclination of the bottom portion 14d, and the joint pipe body 224 connected to the casing 14 as shown in FIGS. Are sent from the tubes 226 and 228 to the centrifuge 300 constituting the sorting mechanism 28.
[0030]
On the other hand, when the negative pressure generating unit 212 is driven and compressed air is introduced from the compressed air supply port 214, negative pressure is generated at the suction port 210 and the powder dust 20a floating in the chamber 14a of the casing 14 is discharged. Is sucked into the chamber 216 from the suction port 210 and decelerated. In the chamber 216, showering is performed via the injection means 220 arranged in the casing 218, and the drainage liquid containing the powder waste 20 a passes from the pipe body 222 through the joint pipe body 224, the pipe bodies 226 and 228. While being introduced into the centrifugal separator 300, the compressed air is discharged from the air tube body 230 to the outside. In addition, outside air is introduced into the chamber 14a from an air introduction pipe 232.
[0031]
In the centrifuge 300, the first receiving member 320 that constitutes the switching discharge means 308 is arranged in advance corresponding to the liquid discharge port 304 of the centrifuge 300 (see the solid line in FIG. 9). For this reason, the powder waste 20a which is a solid part is discharged | emitted from the sludge discharge port 302 of the centrifuge 300 to the sludge collection | recovery box 306. FIG. On the other hand, the water 18 containing the dust flakes 20a immediately after the start of operation is discharged from the liquid discharge port 304 to the first drain pipe 326 connected to the first receiving member 320, and the first drain pipe 326 is connected to the first drain pipe 326. 2 tanks 312 are introduced.
[0032]
Next, a centrifuge supply pump (not shown) is driven, and after a predetermined time has elapsed from the start of operation of the centrifuge 300, the cylinder 316 constituting the switching discharge means 308 is driven. For this reason, as shown in FIGS. 7 and 8, the first and second receiving members 320 and 322 move integrally in the direction of arrow A via the rod 318, and correspond to the liquid discharge port 304 of the centrifuge 300. Then, the second receiving member 322 is arranged (see the two-dot chain line in FIG. 9). Accordingly, the water 18 discharged from the centrifuge 300 is once discharged to the receiving tank 330 via the second drain pipe 328 connected to the second receiving member 322, and then the first water that accommodates the receiving tank 330 is accommodated. It is stored in one tank 310.
[0033]
In the first tank 310, the water level of the water 18 stored in the first tank 310 is detected via the level sensor 334, and the first pump 336 and the second pump 338 are selectively driven as necessary. The As shown in FIG. 10, when the first pump 336 constituting the supply mechanism 342 is driven, the water 18 in the first tank 310 is transferred to the liquid ejecting means 200 constituting the recovery mechanism 26 via the water path 340. Sent. Thereby, the water 18 is injected into the chamber 14a and used for the cleaning operation of the gear 12 and the arm portion 102 and the recovery operation of the powder litter 20a floating in the chamber 14a. Further, when the second pump 338 is driven, the water 18 in the first tank 310 is drained to the outside.
[0034]
In this case, in the present embodiment, the liquid ejecting means 200 constituting the recovery mechanism 26 is driven when the strength enhancement process is performed on the gear 12 via the projection mechanism 24 in the chamber 14a. For this reason, the entire chamber 14a in the casing 14 is showered through the water injection nozzles 202a to 202d, and adheres to the powder dust 20a floating in the chamber 14a and the arm portion 102 of the robot 100. Water 18 is effectively jetted toward the powder dust 20a.
[0035]
As a result, the powder dust 20a floating in the chamber 14a and the powder dust 20a adhering to the arm portion 102 are mixed in the drainage liquid and are forcedly and reliably discharged to the bottom 14d side of the casing 14. Therefore, when the double door 120 is opened, it is possible to reliably prevent the powder waste 20a from leaking to the outside from the opening 14b.
[0036]
Further, the waste liquid mixed with the powder dust 20 a is separated into the water 18 and the powder dust 20 a through the centrifugal separator 300 that constitutes the separation mechanism 28. For this reason, if the separated powder waste 20a is introduced into the sludge collection box 306, the powder waste 20a can be easily used for manufacturing the glass beads 20, for example. On the other hand, the water 18 separated from the drainage liquid is stored in the first tank 310 and then supplied to the recovery mechanism 26 under the action of the supply mechanism 342 including the first pump 336, and reused as washing water or the like. The Thereby, the effect that the effective use of resources is easily achieved with a simple configuration is obtained.
[0037]
In this embodiment, each of the water jet nozzles 202a to 202d constituting the liquid jet means 200 is mounted on the ceiling portion 14c of the casing 14, but instead of this, as shown in FIG. In addition, the water injection nozzles 202a to 202d may be disposed on the wall portions 14e and 14f of the casing 14.
[0038]
【The invention's effect】
According to the gear strengthening device according to the present invention, showering is performed on the entire processing chamber from the liquid ejecting means disposed on the wall and / or the ceiling of the processing chamber, so that the gear floats in the processing chamber. The liquid is ejected toward the powder dust, and this powder dust is mixed in the drainage liquid and reliably collected. Thereby, while adhering and accumulating powder dust, it can prevent that said powder dust leaks outside by opening and closing of a door.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective explanatory view of a gear strengthening device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory front view of the high-strength device.
FIG. 3 is a top enlarged cross-sectional front view 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 front explanatory view of the recovery mechanism shown in FIG. 4;
FIG. 6 is another partial perspective explanatory view of the recovery mechanism.
FIG. 7 is a partially exploded schematic perspective explanatory view of a sorting mechanism constituting the high strength device.
FIG. 8 is an explanatory plan view of the sorting mechanism.
FIG. 9 is an operation explanatory view of a switching discharge means constituting the sorting mechanism.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a fluid circuit of the high-strength device.
FIG. 11 is another partial front explanatory view showing a state in which the liquid ejecting means constituting the recovery mechanism is mounted on the wall.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Strengthening device 12 ... Gear 14, 218 ... Casing 14a ... Chamber 14c ... Ceiling part 14e, 14f ... Wall part 16 ... Gear holding mechanism 18 ... Water 20 ... Glass bead 20a ... Powder dust 22 ... Jet 26 ... Recovery Mechanism 28 ... Sorting mechanism 32 ... Spindle unit 36 ... Support means 40, 316 ... Cylinder 100 ... Robot 102 ... Arm 104, 208a-208f ... Nozzle 200 ... Liquid jet means 202a-202d, 206 ... Water jet nozzle 204 ... Water pipe 210 ... Suction port 216 ... Chamber 220 ... Injecting means 300 ... Centrifuge 302 ... Sludge discharge port 304 ... Liquid discharge port 306 ... Sludge recovery box 308 ... Switching discharge means 310, 312 ... Tanks 320, 322 ... Receiving members 326, 328 ... Drain pipe 332 ... Drain pipe 330 ... Receiving tank 334 ... Level sensor 336, 338 ... Pump 342 ... Supply mechanism

Claims (1)

歯車表面の強度を高めるために、ケーシングにより閉塞された処理室を備え
記処理室内に設けられ、前記歯車を位置決め保持する歯車保持機構と、
前記処理室内に設けられ、前記歯車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歯車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、
前記回収機構の下流側に配置され、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と、を備えた歯車の高強度化装置であって
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、該処理室内全体にシャワリングすることにより該処理室内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以上の第1の液体噴射手段と、前記処理室内に開放される1以上の吸引口を有し、圧縮空気を導入することにより該吸引口に負圧を発生させて前記粉流屑を含むミストを吸引する吸引手段と、前記吸引口の下流側に連通するチャンバと、前記チャンバ内に設けられ、前記チャンバに導入された前記粉粒屑を含むミストに液体を噴射する1以上の第2の液体噴射手段と、を有し、
前記第1の液体噴射手段から前記粉流屑を含むミストに対して前記液体を噴射し発生した排液と、前記第2の液体噴射手段から前記粉流屑を含むミストに対して前記液体を噴射し発生した排液とを管体を介して前記分別機構に導入することを特徴とする歯車の高強度化装置。
In order to increase the strength of the gear surface, it has a processing chamber closed by a casing ,
Provided in front Symbol treatment chamber, a gear holding mechanism for positioning and holding the gear,
A projection mechanism provided in the processing chamber and projecting a jet of glass beads and liquid from the nozzle toward the gear surface;
A recovery mechanism for recovering mist containing powder dust generated by grinding the glass beads on the surface of the gear;
A gear-strengthening device comprising: a separation mechanism that is disposed on the downstream side of the recovery mechanism and that separates the powder waste and the liquid from the waste liquid in which the powder waste and the liquid are mixed. And
The collection mechanism is disposed on at least one of the wall or ceiling of the processing chamber, and injects liquid toward the mist containing the powder dust floating in the processing chamber by showering the entire processing chamber. One or more first liquid ejecting means, and one or more suction ports that are opened in the processing chamber. By introducing compressed air, a negative pressure is generated in the suction ports to thereby remove the powder dust. A suction means for sucking the mist including the chamber, a chamber communicating with the downstream side of the suction port, and one or more first units that are provided in the chamber and inject liquid into the mist including the particle dust introduced into the chamber. and 2 of the liquid injection means, and possess,
The liquid is generated by ejecting the liquid from the first liquid ejecting means to the mist containing the powder debris, and the liquid is produced from the second liquid ejecting means to the mist containing the powder debris. An apparatus for increasing the strength of a gear, characterized in that the discharged waste liquid is introduced into the sorting mechanism through a pipe body .
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