CN101992427A - 连续式的输送机式喷丸硬化装置和喷丸硬化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连续式的输送机式喷丸硬化装置和喷丸硬化方法，能够保持螺旋弹簧等圆筒形的金属产品的姿势并实施稳定的喷丸硬化处理。在具备搬入闸门(2)的腔室(1)的内部，设置具备用于按压被处理产品(W)的端部(W1)的附件(51)的链式输送机(5)，并且以与其左右平行的方式配置具有驱动源的两个旋转辊(4)，该旋转辊(4)形成为可沿同一方向旋转的圆柱状，能够使被处理产品(W)一边旋转一边被输送。在腔室(1)内上部配置有离心式投射装置(6)，对被处理产品(W)的整个面没有遗漏地进行喷丸硬化。投射材料被下部螺旋输送机(7)回收，被斗式升降机(8)向腔室上方输送而被循环使用。

Description

连续式的输送机式喷丸硬化装置和喷丸硬化方法

技术领域

本发明涉及通过对螺旋弹簧等圆筒形的金属产品抛射加速了的投射材料投射材料进行以提高金属产品的疲劳强度为目的的喷丸硬化处理的连续式的输送机式喷丸硬化装置和喷丸硬化方法。

背景技术

以往，与为了对螺旋弹簧等圆筒形的金属产品进行喷丸硬化处理而使用的喷丸硬化处理相关的装置，如专利文献1所记载的那样，针对构成被处理产品的压缩螺旋弹簧，利用弹簧保持兼紧固装置从一个被处理产品的两端进行保持，并对被处理产品一个一个地进行喷丸硬化处理。

此外，如专利文献2所记载的那样，将构成被处理产品的螺旋弹簧搭载于旋转用长尺辊和传送带这两者上，一边利用旋转用长尺辊使螺旋弹簧绕轴旋转，一边利用传送带沿轴向输送，对多个被处理产品连续地进行喷丸硬化处理。

专利文献1：日本特开平7-251375号公报

专利文献2：日本特开平7-24731号公报

但是，在专利文献1的装置中，由于是一个一个地处理被处理产品的机构，所以需要将被处理产品向保持兼紧固装置输送、保持和脱离、从弹簧保持兼紧固装置搬出的工序和机构，除了设备成本增大之外，也需要很多处理所花费的周期时间。此外，在专利文献2的装置中，虽然能够一边利用传送带连续地输送被处理产品一边对该被处理产品进行喷丸硬化处理，但是在被处理产品的行进方向横向侧之中，在一方设置有使被处理产品沿轴向旋转的旋转用长尺辊，在另一方设置有沿行进方向输送被处理产品的传送带，由于在被处理产品的圆筒面的一方沿圆周方向、在另一方沿轴向作用摩擦力，所以存在如下问题，边旋转边被输送的被处理产品不能固定输送姿势，不能将被高速加速了的投射材料冲击全面，除此之外，有时导致旋转用长尺辊和传送带脱落，被处理产品在装置内堵塞，需要啮入传送带的滑轮部等的设备的复原。

发明内容

因而，本发明的目的在于提供一种喷丸硬化装置和使用该喷丸硬化装置的喷丸硬化方法，该喷丸硬化装置是为了对螺旋弹簧等圆筒形的金属产品进行硬化处理而使用的连续式的输送机式喷丸硬化装置，能够对被处理产品进行连续处理，且能够保持被处理产品的姿势并实施稳定的喷丸硬化处理。

为了解决上述课题而完成的本发明的连续式的输送机式喷丸硬化装置，其用于对圆筒形的产品进行硬化处理，其特征在于，包括：

腔室1，其成为对被处理产品W进行喷丸硬化处理的投射室，以使投射材料的飞散不向外部泄露的方式整个面被包围；

搬入闸门2，其配置在腔室1的搬入侧的侧面，是为了向腔室1内投入被处理产品W而设置的，通过上升和下降对腔室1进行开放和密闭；

链式输送机5，其由在腔室1的内部能够沿着被处理产品的行进方向D伸展环绕的链条52、配置在腔室1的内部的搬入侧和搬出侧且用于卷挂链条52并具有进行连续旋转的驱动源的链轮齿53、和配置在链条52的外周且以推压被处理产品W的端部W1为目的而等间隔地设置的多个附件51构成，该链式输送机5能够通过链条52的旋转来连续地推压输送被处理产品W；

具有驱动源的旋转辊4，其在腔室1的内部以与上述链式输送机5的多个附件51的左右平行的方式配置两个，且形成为能够沿着同一方向绕轴旋转的圆柱状；

一台或多台离心式投射装置6，其配置在腔室1的上部，保持能够从被处理产品W的上部沿着铅直方向或倾斜方向对投射材料进行加速的姿势；

下部螺旋输送机7，其配置在腔室1的下部，能够将被抛射的投射材料回收到一处；

斗式升降机8，其与下部螺旋输送机7连接，能够将被下部螺旋输送机7回收的投射材料向腔室上方提升；

具有集尘管道用凸缘的分离器10，其配置在斗式升降机8的抛出部的下方，用于回收在被斗式升降机8向腔室上方输送并被抛出的投射材料中混入的粉末等杂质；

上部螺旋输送机12，其配置在分离器10的下方，具有能够暂时贮存投射材料的多个投射材料料斗121，能够将投射材料向各投射材料料斗121输送；

投射材料导入管61，其以连接上部螺旋输送机12的投射材料料斗121和离心式投射装置6的方式配置，与离心式投射装置6的台数相同；

截止闸门62，其附设在投射材料导入管61上，能够进行开闭、和对供给给离心式投射装置6的投射材料的流量进行调整，且与离心式投射装置6的台数相同；和

搬出输送机14，其配置在旋转辊4的延长线上，用于将在旋转辊4上被链式输送机5的附件51输送的被处理产品W从腔室1搬出。

另外，优选链式输送机5具备附件位置检测装置，该附件位置检测装置由凸缘32和传感器33构成，其中，上述凸缘32安装在旋转轴上，与旋转轴的旋转联动，且在外周具有与附件51移动一个间距的位置对应的齿轮状的凹凸，上述传感器33用于检测该凸缘32的凹凸的位置。此外，优选将附件51在被链条52支承的链板上垂直地进行立设。此外，优选两个旋转辊4是以同一速度旋转的同一直径的辊。此外，优选在上部螺旋输送机12的前端部设置有能够使剩余的投射材料返回到腔室1的上部螺旋部溢流管13。还优选将搬出输送机14的速度设定为比链式输送机5的速度高的高速度。

此外，本发明的喷丸硬化方法，其是使用上述的连续式的输送机式喷丸硬化装置对圆筒形的产品进行硬化处理的喷丸硬化方法，其特征在于：

上述喷丸硬化方法由被处理产品搬入工序、硬化处理工序和被处理产品搬出工序构成，

被处理产品搬入工序由搬入闸门开放工序和搬入闸门下降工序构成，

在上述搬入闸门开放工序中，当附件位于规定位置时为了将被处理产品W投入腔室1内，将用于开放腔室1的搬入闸门2上升开放，

在上述搬入闸门下降工序中，在将被处理产品W投入到腔室1后使搬入闸门下降而密闭腔室，

硬化处理工序由产品旋转工序、产品输送工序和投射工序构成，

在上述产品旋转工序中，为了以没有遗漏地处理被投入的被处理产品W的整个面的方式使被处理产品W旋转而使两个旋转辊4沿着同一方向旋转，

在上述产品输送工序中，通过链条输送机5的驱动将旋转辊4上的被处理产品W相对行进方向连续输送一定距离，

在上述投射工序中，使离心式投射装置6旋转起动后，通过截止闸门62的开放从离心式投射装置6射出投射材料，

被处理产品搬出工序由排出工序构成，

在上述排出工序中，利用搬出输送机14将输送至旋转辊4的末端的被处理产品W从腔室1排出。

本发明的优点是，在用于对圆筒形的金属产品进行硬化处理的连续式的输送机式喷丸硬化方法和装置中，能够将被处理产品不脱离保持夹具而连续处理，且通过在两个相同旋转方向的旋转辊上搭载被处理产品并进行输送，能够将被处理产品的姿势保持不变并实施稳定的喷丸硬化处理。

附图说明

图1是喷丸硬化装置的整体图。

图2是从喷丸硬化装置的搬出侧观察的侧视图。

图3是喷丸硬化装置的俯视图。

图4是表示被处理产品W被输送的概略的立体图。

图5是从输送方向侧观察被处理产品W被输送的概略的图。

图6是被处理产品W被输送后被搬出的样子的图。

图7是喷丸硬化方法的工序框图。

符号说明

1...腔室；2...搬入闸门；3...附件位置检测装置；4...旋转辊；5...链式输送机；6...离心式投射装置；7...下部螺旋输送机；8...斗式升降机；9...分离器用螺旋输送机；10...分离器；12...上部螺旋输送机；13...上部螺旋部溢流管；14...搬出输送机；32...凸缘；33...传感器；51...附件；52...链条；53...链轮齿；61...投射材料导入管；62...截止闸门；121...投射材料料斗。

具体实施方式

以下表示本发明的优选实施方式。

在图1～图3中，1是对被处理产品W进行喷丸硬化处理的投射室，是以使投射材料的飞散不向外部泄露的方式包围整个面的腔室。在该腔室1的搬入侧的侧面配置有搬入闸门2，该搬入闸门2是为了将被处理产品W投入腔室1内而设置的，能够通过上升和下降将腔室1开放和密闭。被处理产品W是螺旋弹簧等圆筒形的金属产品。

在腔室1的内部设置有用于连续地推压并输送被处理产品W的链式输送机5。该链式输送机5由能够沿着被处理产品的行进方向D伸展环绕的链条52(参照图6)、配置在腔室1的内部的搬入侧和搬出侧且具有用于卷挂链条进行连续旋转的驱动源的链轮齿53、和配置在链条52的外周且以推压被处理产品W的端部W1(参照图4)为目的等间隔地设置的多个附件51构成，该链式输送机5通过链条52的旋转来连续地输送被处理产品W。如图5所示，链条52左右成对设置，附件51垂直地立设于被支承在左右的链条52、53之间的链板上。

在腔室1的内部，以与上述的链式输送机5的多个附件51的左右平行的方式配置有两个旋转辊4。这些旋转辊4是能够以同一方向绕轴旋转的圆柱状辊，具备驱动源。此外，优选将两个旋转辊4设为以同一速度旋转的同一直径的旋转辊，能够一边稳定地支承被处理产品W一边以一定速度旋转。

在腔室1的上部设置有一个或多个离心式投射装置6，保持能够从被处理产品W的上部沿着铅直方向或倾斜方向对投射材料进行加速的姿势。此外，在腔室1的下部设置有下部螺旋输送机7，能够在一处回收被投射的投射材料。被下部螺旋输送机7回收的投射材料被与下部螺旋输送机7连接的斗式升降机8向腔室1的上方提升。

在斗式升降机8的抛出部的下方配置有具有集尘管道用凸缘的分离器10，以用于回收在被斗式升降机8向腔室上方输送并被抛出的投射材料中混入的粉末等杂质。在此，在投射材料循环量多且分离器10横向长的情况下，投射材料的流动偏向分离器10的一部分，因此也可以为了以没有遗漏地遍及分离器全长的方式使投射材料分散而设置分离器用螺旋输送机9。

在分离器10的下部配置有：上部螺旋输送机12，具有能够暂时贮存投射材料的多个投射材料料斗121，可将投射材料向各投射材料料斗121输送；投射材料导入管61，以连接上述螺旋输送机12的投射材料料斗121和离心式投射装置6的方式配置，与离心式投射装置6的台数相同；和截止闸门62，附设在投射材料导入管61上，能够对供给给离心式投射装置6的投射材料的流量进行调整和进行开闭，与离心式投射装置6的台数相同。

此外，在投射材料的循环量多的情况下，由于在上部螺旋输送机12的前端侧配置的投射材料料斗121装满而过度积存的投射材料导致螺旋输送机的驱动源成为过负载状态，因此优选在上部螺旋输送机12的前端部设置能够将剩余的投射材料返回到腔室1的上部螺旋部溢流管13。

在旋转辊4的延长线上设置有搬出输送机14，该搬出输送机14用于将在旋转辊4上被链式输送机5的附件51输送的被处理产品W从腔室1搬出。

此外，如图6所示，在链式输送机5的旋转轴上安装具有齿轮状的凹凸的凸缘32，并且在其附近安装用于检测凸缘32的凹凸的位置的传感器33而构成附件位置检测装置3，检测链式输送机5的外周的附件51移动一个间距的情况。凸缘32具有与附件51移动一个间距的位置对应的凹凸。由此，在搬入被处理产品W时，对连续旋转的链式输送机5，检测附件51的位置相对腔室1的构成搬入口的搬入闸门2的位置成为可搬入被处理产品W的状态的时刻，通过在检测的期间向没有包含于本发明的另外设置的搬入装置发送可搬入信号，能够进行连续的被处理产品W的输送。

另外，腔室1和分离器10通过管道与未图示的集尘器连接，将投射中产生的粉尘以及投射材料中混入的粉尘回收到集尘器中。

利用以上说明的本发明的连续式的输送机式喷丸硬化装置进行的喷丸硬化处理，如图7所示，是通过被处理产品搬入工序、硬化处理工序和被处理产品搬出工序进行的。首先，被处理产品搬入工序由搬入闸门开放工序和搬入闸门下降工序构成，其中，在搬入闸门开放工序中，当利用附件位置检测装置3检测出附件位于规定位置时将用于开放腔室1的搬入闸门2上升开放，以将被处理产品W投入腔室1内，在搬入闸门下降工序中，在将被处理产品W投入腔室1内后使搬入闸门下降而密闭腔室。

接下来的硬化处理工序由产品旋转工序、产品输送工序和投射工序构成，其中，在产品旋转工序中，为了以没有遗漏地处理被投入的被处理产品W的整个面的方式使被处理产品W旋转而使两个旋转辊4沿着同一方向旋转，在产品输送工序中，通过链条输送机5的驱动将旋转辊4上的被处理产品W相对行进方向连续输送一定距离，在投射工序中，使离心式投射装置6旋转起动后通过截止闸门62的开放从离心式投射装置6射出投射材料。如图4、图5所示，被处理产品W一边在两个旋转辊4上被旋转一边被向附件51推压输送，利用从多个离心式投射装置6射出的投射材料对整个面进行喷丸硬化处理。

接下来的被处理产品搬出工序是利用搬出输送机14将被输送至旋转辊4的末端的被处理产品W从腔室1排出的工序。

在上述工序中，反复进行被处理产品搬入工序，硬化处理工序和被处理产品搬出工序则与被处理产品搬入工序的周期无关地可连续地动作。此外，当在产品搬出工序中将被处理产品W移至搬出输送机14时，最好为了使附件不搁浅在被处理产品W上而预先将搬出输送机14的输送速度设定得比链式输送机输送速度快。

另外，投射材料的动作如下所述。

被抛射的投射材料落到腔室1的下方而被下部螺旋输送机7聚集到一处。接着，利用与下部螺旋输送机7连接的斗式升降机8向上方输送投射材料。被向上方输送的投射材料抛出到分离器用螺旋输送机9后输送到分离器10并在集尘空气流中通过，比较轻的、即破碎的投射材料以及从被处理产品W除去的锈皮被吸引到集尘器中，仅正常的投射材料通过上部螺旋输送机12向截止闸门62输送。被输送至截止阀门62的投射材料利用截止闸门62的开放通过投射材料导入管61向离心式投射装置6输送并被再次抛射。

实施例

离心式投射装置6设置有四台，作为投射材料使用

1.2mm的球形钢丝切丸，以投射速度70m/s每台投射200kg/min的量。将链式输送机5的输送速度设为3m/min，搬出输送机14使用传送带并将输送速度设为7.5m/min。

结果，能够得到表示处理强度的弧高值在使用A带钢的情况下与平均0.6mm相当的喷丸硬化效果。

Claims (7)

1.一种连续式的输送机式喷丸硬化装置，其用于对圆筒形的产品进行硬化处理，其特征在于，包括：

腔室(1)，其成为对被处理产品(W)进行喷丸硬化处理的投射室，以使投射材料的飞散不向外部泄露的方式整个面被包围；

搬入闸门(2)，其配置在腔室(1)的搬入侧的侧面，是为了向腔室(1)内投入被处理产品(W)而设置的，通过上升和下降对腔室(1)进行开放和密闭；

链式输送机(5)，其由在腔室(1)的内部能够沿着被处理产品的行进方向(D)伸展环绕的链条(52)、配置在腔室(1)的内部的搬入侧和搬出侧且用于卷挂链条(52)并具有进行连续旋转的驱动源的链轮齿(53)、和配置在链条(52)的外周且以推压被处理产品(W)的端部(W1)为目的而等间隔地设置的多个附件(51)构成，该链式输送机(5)能够通过链条(52)的旋转来连续地推压输送被处理产品(W)；

具有驱动源的旋转辊(4)，其在腔室(1)的内部以与所述链式输送机(5)的多个附件(51)的左右平行的方式配置两个，且形成为能够沿着同一方向绕轴旋转的圆柱状；

一台或多台离心式投射装置(6)，其配置在腔室(1)的上部，保持能够从被处理产品(W)的上部沿着铅直方向或倾斜方向对投射材料进行加速的姿势；

下部螺旋输送机(7)，其配置在腔室(1)的下部，能够将被抛射的投射材料回收到一处；

斗式升降机(8)，其与下部螺旋输送机(7)连接，能够将被下部螺旋输送机(7)回收的投射材料向腔室上方提升；

具有集尘管道用凸缘的分离器(10)，其配置在斗式升降机(8)的抛出部的下方，用于回收在被斗式升降机(8)向腔室上方输送并被抛出的投射材料中混入的粉末等杂质；

上部螺旋输送机(12)，其配置在分离器(10)的下方，具有能够暂时贮存投射材料的多个投射材料料斗(121)，能够将投射材料向各投射材料料斗(121)输送；

投射材料导入管(61)，其以连接上部螺旋输送机(12)的投射材料料斗(121)和离心式投射装置(6)的方式配置，与离心式投射装置(6)的台数相同；

截止闸门(62)，其附设在投射材料导入管(61)上，能够进行开闭、和对供给给离心式投射装置(6)的投射材料的流量进行调整，且与离心式投射装置(6)的台数相同；和

搬出输送机(14)，其配置在旋转辊(4)的延长线上，用于将在旋转辊(4)上被链式输送机(5)的附件(51)输送的被处理产品(W)从腔室(1)搬出。

2.根据权利要求1所述的连续式的输送机式喷丸硬化处理装置，其特征在于：

链式输送机(5)具备附件位置检测装置，该附件位置检测装置由凸缘(32)和传感器(33)构成，其中，所述凸缘(32)安装在旋转轴上，与旋转轴的旋转联动，且在外周具有与附件(51)移动一个间距的位置对应的齿轮状的凹凸，所述传感器(33)用于检测该凸缘(32)的凹凸的位置。

3.根据权利要求1所述的连续式的输送机式喷丸硬化处理装置，其特征在于：

将附件(51)在被链条(52)支承的链板上垂直地进行立设。

4.根据权利要求1所述的连续式的输送机式喷丸硬化处理装置，其特征在于：

两个旋转辊(4)是以同一速度旋转的同一直径的辊。

5.根据权利要求1所述的连续式的输送机式喷丸硬化处理装置，其特征在于：

在上部螺旋输送机(12)的前端部设置有能够使剩余的投射材料返回到腔室(1)的上部螺旋部溢流管(13)。

6.根据权利要求1所述的连续式的输送机式喷丸硬化处理装置，其特征在于：

将搬出输送机(14)的速度设定为比链式输送机(5)的速度高的高速度。

7.一种喷丸硬化方法，其是使用权利要求1～6中任一项所述的连续式的输送机式喷丸硬化装置对圆筒形的产品进行硬化处理的喷丸硬化方法，其特征在于：

所述喷丸硬化方法由被处理产品搬入工序、硬化处理工序和被处理产品搬出工序构成，

被处理产品搬入工序由搬入闸门开放工序和搬入闸门下降工序构成，

在所述搬入闸门开放工序中，当附件位于规定位置时为了将被处理产品(W)投入腔室(1)内，将用于开放腔室(1)的搬入闸门(2)上升开放，

在所述搬入闸门下降工序中，在将被处理产品(W)投入到腔室(1)后使搬入闸门下降而密闭腔室，

硬化处理工序由产品旋转工序、产品输送工序和投射工序构成，

在所述产品旋转工序中，为了以没有遗漏地处理被投入的被处理产品(W)的整个面的方式使被处理产品(W)旋转而使两个旋转辊(4)沿着同一方向旋转，

在所述产品输送工序中，通过链条输送机(5)的驱动将旋转辊(4)上的被处理产品(W)相对行进方向连续输送一定距离，

在所述投射工序中，使离心式投射装置6旋转起动后，通过截止闸门(62)的开放从离心式投射装置(6)射出投射材料，

被处理产品搬出工序由排出工序构成，

在所述排出工序中，利用搬出输送机(14)将输送至旋转辊(4)的末端的被处理产品(W)从腔室(1)排出。

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