JPH02180559A - Shot peening device - Google Patents
Shot peening deviceInfo
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- JPH02180559A JPH02180559A JP33164188A JP33164188A JPH02180559A JP H02180559 A JPH02180559 A JP H02180559A JP 33164188 A JP33164188 A JP 33164188A JP 33164188 A JP33164188 A JP 33164188A JP H02180559 A JPH02180559 A JP H02180559A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、ショットピーニング装置に関し、とくにシ
目ットビーニングの加工強度の検出に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a shot peening apparatus, and particularly relates to detection of processing strength of cut peening.
（従来の技術）
ショットピーニング装置による加工強度を測定する方法
としては、従来からアルメン試験といわれるものが一般
に行なわれている。(Prior Art) As a method for measuring processing strength using a shot peening device, a method called the Almen test has been commonly used.
このアルメン試験は、アルメンストリップと称される試
験片をショットピーニング装置の処理室内に装置して、
これにワークと同様にショットピーニング加工を施して
、このアルメンストリップの加工によるアークハイトを
測定者が測定することにより加工強度が把握されるもの
である。In this Almen test, a test piece called an Almen strip is placed inside the processing chamber of a shot peening machine.
This is subjected to shot peening processing in the same manner as the workpiece, and the machining strength can be ascertained by measuring the arc height due to the machining of this Almen strip.
また、ショットピーニング装置に伴なって、シミツトは
破砕等消耗するので加工工程管理の一環として、シミツ
トの補充が行なわれるが、従来、これはシミツトの噴射
装置の駆動電流値の変動に基づいて行なわれるようにな
っている。Additionally, with shot peening equipment, the shimmit is consumed due to crushing, etc., so shimmit is replenished as part of the processing process control. Conventionally, this was done based on fluctuations in the drive current value of the shimmit injection device. It is now possible to
（発明が解決すべき課題）
前記したアルメン試験により得られるショットピーニン
グ加工の加工強度は、測定者による測定作業の１＆番：
事徨確認的に把握さ汰 間欠的に知りつるものであるた
めに、加工ライン内のショットピーニング装置での工程
管理用情報としては十分でない。(Problem to be Solved by the Invention) The processing strength of shot peening obtained by the Almen test described above is determined by the measurement work performed by the measurer:
As it is only known intermittently, it is not sufficient information for process control in the shot peening equipment in the processing line.
また、測定度毎に別のアルメンストリップに交換して測
定することが必要となるため、個々のアルメンストリッ
プの硬度等の物性のばらつきやセッテイングによって、
アークハイトが影響されるので、これもショットピーニ
ング加工の管理精度を高くてきｂい一因となっている。In addition, since it is necessary to replace the Almen strip with a different Almen strip for each measurement level, variations in physical properties such as hardness of individual Almen strips and settings may cause
Since the arc height is affected, this is also one of the reasons why shot peening processing can be controlled with high precision.
さらに、加工工程管理の一環としてなされ、適切な時期
に確実は行なうべきショットの補充は、シミツトの消耗
と前記電流値との相関性が高くないので、適切な時期を
検出しないこともあり、ショットピーニング装置の管理
精度としても十分でない。Furthermore, shot replenishment, which is done as part of processing process control and should be done reliably at the appropriate time, may not be detected at the appropriate time, as there is not a high correlation between the consumption of the scissors and the above-mentioned current value. The control accuracy of the peening equipment is also insufficient.
この発明はこのような事情に基づいてなされたもので、
ショットピーニング装置の加工強度を工程管理に容易に
用ｉることのできる形で検出することのできるショット
ピーニング装置を提供することによって、ショットピー
ニング加工の工程管理の精度を高めんとするものである
。This invention was made based on these circumstances,
The present invention aims to improve the accuracy of shot peening process control by providing a shot peening device that can detect the processing strength of the shot peening device in a manner that can be easily used for process control. .
（！１１題を解決するための手段）
この目的に対し、この発明は、処理室にシミツトの噴射
装置のノズルを臨ませたショットピーニング装置におｉ
て、前記処理室のショット領域内に電気的出力を生じる
衝突エネルギ検出器を位置させ、前記ノズル方向に向け
て装置したものである。(Means for Solving !11 Problems) For this purpose, the present invention provides an i
A collision energy detector that generates an electrical output is located within the shot region of the processing chamber and is directed toward the nozzle.
（作用）
この発明によれば、衝突エネルギ検出器によって、これ
に衝突するショットの有するエネルギに対応する電気的
出力が生じ、ショットの有するエネルギはショットピー
ニング加工での加工強度との相関性が高いものであるた
め加工強度をリアルタイムで電気的に把握することがで
き、これを電気的に処理、利用することによりショット
ピーニング装置の加工工程管理の精度を高めることがで
きる。(Function) According to the present invention, the collision energy detector generates an electrical output corresponding to the energy of the shot colliding with it, and the energy of the shot has a high correlation with the processing intensity in shot peening processing. Since it is a peening machine, it is possible to electrically grasp the machining strength in real time, and by electrically processing and utilizing this information, it is possible to improve the accuracy of the machining process management of the shot peening machine.
そのため、かかる電気的な加工強度情報に基づい、て、
ショットの自動供給装置を作動させることによって適切
な時期にショットの補充を行なうことができ、また、噴
射装置の駆動モータを制御することによって適切な非常
停止や加工強度を一定としたショットピーニング加工を
行なうことができる。Therefore, based on such electrical processing strength information,
By activating the automatic shot supply device, shot can be replenished at the appropriate time, and by controlling the drive motor of the injection device, it is possible to perform appropriate emergency stops and shot peening processing with a constant processing intensity. can be done.
（実側Ｉ 以下、図面に示す一実施例によりこの発明を説明する。(Real side I The present invention will be explained below with reference to an embodiment shown in the drawings.
まず、第２図によりショットピーニング装置１の構造概
略を説明する。First, the structural outline of the shot peening apparatus 1 will be explained with reference to FIG.
ショットピーニング装置１は、処理室２とモータで駆動
されるインペラを備えた遠心式噴射装置３とを有し、処
理室２の下部には回転テーブルからなるワークテーブル
４が装置されている。The shot peening apparatus 1 has a processing chamber 2 and a centrifugal injection device 3 equipped with an impeller driven by a motor, and a work table 4 consisting of a rotary table is installed in the lower part of the processing chamber 2.
このワークテーブル４は、前記噴射装置３のノズル３ａ
から噴射されるショットが直接吹き付けられる噴射領域
（第２図にＳで示す）内に位置し、このワークテーブル
４上に載置されたワーク５にはショットが矢印で示すよ
うに前記噴射装置３のノズル３ａから直接吹き付けられ
てワーク５たる歯車やばね等の疲労強度の向上が図られ
るようになっている。This work table 4 is connected to the nozzle 3a of the injection device 3.
The shot is located within the injection area (indicated by S in FIG. 2) where the shot is directly sprayed from the injection device 3, and the shot is placed on the work 5 placed on the work table 4 as shown by the arrow. It is sprayed directly from the nozzle 3a to improve the fatigue strength of the work 5 such as gears and springs.
そして、このように構成された処理室２内の噴射領域Ｓ
内には、この発明にかかる衝突エネルギ検出器６が装置
されている。Then, the injection area S in the processing chamber 2 configured in this way
A collision energy detector 6 according to the present invention is installed inside.
衝突エネルギ検出器６は、処理！ｒ２の壁に支持された
ゴム等の高分子材料からなる保護管１１と、この保護管
１１の先端に前記噴射装置３のノズル３ａ方向に向けて
装置した検出器ケース１２とを有し、この検出器ケース
１２の内部には圧電素子からなる検出器本体１３が装置
されている。The collision energy detector 6 processes! It has a protection tube 11 made of a polymeric material such as rubber supported on the wall of r2, and a detector case 12 installed at the tip of this protection tube 11 toward the nozzle 3a of the injection device 3. A detector main body 13 made of a piezoelectric element is installed inside the detector case 12.
なお、検出器本体１３としては、ロードセルを用いるこ
とも可能である。Note that a load cell can also be used as the detector main body 13.
検出器ケース１２は、耐摩耗性および強度の大きい材料
で筒状に構成され、その表面はゴム等の高分子材料で被
覆したものである。The detector case 12 is made of a material with high wear resistance and strength, and has a cylindrical shape, and its surface is coated with a polymeric material such as rubber.
そして、この検出器ケース１２の先端には、表面を硬化
処理した円板状の鋼板からなる保護板１４が設けられ、
この後方に前記検出器本体１３が配置され、この検出器
本体１３の後方において筒状に形成した押しねじ１５を
前記検出器ケース１２の内面にねじ合わせて、これらの
保護板１４と検出器本体１３とを検出器ケース１２に固
定している。A protective plate 14 made of a disk-shaped steel plate with a hardened surface is provided at the tip of the detector case 12.
The detector main body 13 is arranged behind this, and a set screw 15 formed in a cylindrical shape is screwed into the inner surface of the detector case 12 at the rear of this detector main body 13, and these protective plates 14 and the detector main body are screwed together. 13 are fixed to the detector case 12.
これらの保護板１４および検出器本体１３の測定面１３
ａは、噴射装置３のノズル３ａの方向（図示Ｎ−Ｎ線方
向）に対する垂直面（図示Ｍ−Ｍ）とされ、ショットの
衝突エネルギの検出精度を良好にするように配慮がなさ
れている。These protective plates 14 and the measurement surface 13 of the detector main body 13
A is a perpendicular plane (M-M in the figure) with respect to the direction of the nozzle 3a of the injection device 3 (line N-N in the figure), and consideration is given to improve the detection accuracy of shot impact energy.
そして、検出器本体１３から延びるリード線１６は、押
しねじ１５の中心部に形成された貫通穴１５ａを経て、
隆方に配置されたゴムからなるエルボウジ冒インド１７
内および前記保護管１１内を経て処理室２外に導かれる
。The lead wire 16 extending from the detector body 13 passes through a through hole 15a formed in the center of the push screw 15.
Elbow Gee Invasion 17 made of rubber placed on the ridge
It is guided to the outside of the processing chamber 2 through the inside and the inside of the protection tube 11.
このように処理室２内に装置された衝突エネルギ検出ｎ
６は、ショットピーニング装置ｌの駆動による噴射装置
３からのシミツトを受けて、例えば第４図に示すように
衝突エネルギに対応した電気的出力としての電圧を発生
する。The collision energy detection device installed in the processing chamber 2 in this way
6 generates a voltage as an electrical output corresponding to the collision energy, as shown in FIG.
このようにして生じる電圧の一定時間（この例では３０
秒）内での積分値と、同時に行なったアルメン試験（噴
射時間は３分）によるアークハイトの関係を第５図に示
す。The voltage thus generated is maintained for a certain period of time (in this example 30
Figure 5 shows the relationship between the integral value within seconds) and the arc height according to the Almen test conducted at the same time (injection time was 3 minutes).
第５図からあきらかなように、衝突エネルギ検出器６に
よる前記の電圧積分値は、ショットピーニング加工の加
工強度を意味するアークハイトと高い相関性を有してい
る。As is clear from FIG. 5, the voltage integral value obtained by the collision energy detector 6 has a high correlation with the arc height, which indicates the processing strength of the shot peening process.
また、前記衝突エネルギ検出器６が発生する電圧からは
次のようにしてもショットピーニング加工の加工強度を
検出する；とができる。Further, from the voltage generated by the collision energy detector 6, the processing strength of shot peening processing can also be detected in the following manner.
すなわち、応答性の良好な増幅器奄用い、例＾ばショッ
トピーニング加工工程中にこの衝突エネルギ検出器６へ
のシミツトの衝突に伴なう電圧ピーク数をカウントする
。That is, by using an amplifier with good responsiveness, for example, the number of voltage peaks associated with the collision of a spot on the collision energy detector 6 during a shot peening process is counted.
これによれば、ショットによる打撃回数に相当する情報
が得られるため、噴射装置３によるショットの速度（実
用上は遠心式噴射装置のインペラ回転数で代用できる）
が同一の場合には、第６図に示すように、それぞれの回
転数においてアークハイトと高い相関性を示し、ショッ
トピーニング加工の加工強度とすることができる。According to this, information corresponding to the number of hits by the shot can be obtained, so the speed of the shot by the injection device 3 (in practice, it can be substituted by the impeller rotation speed of the centrifugal injection device)
If they are the same, as shown in FIG. 6, there is a high correlation with the arc height at each rotation speed, which can be used as the processing strength of shot peening processing.
このような知見に基づいて、この実施例においては、前
記した衝突エネルギ検出器６の電圧は、第１図にブロッ
ク図で示す制御装置２０で処理される。Based on this knowledge, in this embodiment, the voltage of the collision energy detector 6 described above is processed by a control device 20 shown in a block diagram in FIG.
すなわち、衝突エネルギ検出器６で検出された圧電信号
はチャージアンプ２１で電圧に変換さ瓢信号増幅器２２
で増幅される。That is, the piezoelectric signal detected by the collision energy detector 6 is converted into a voltage by the charge amplifier 21, and the piezoelectric signal is converted into a voltage by the charge amplifier 21.
is amplified.
そして、波形変換器２３でパルス信号に変換され、Ｆ−
Ｖ変換器２４でパルス数を電圧に変換し、Ａ／Ｄ変換器
２５でデジタル１８号に変換された後、ＣＰＵからなる
コントロール装置２６に入力され１山−
る。Then, it is converted into a pulse signal by the waveform converter 23, and F-
A V converter 24 converts the number of pulses into a voltage, and an A/D converter 25 converts it into a digital number 18, which is then input to a control device 26 consisting of a CPU and output as one peak.
また、このコントロール装置２６には、例えばワーク材
料９伴動時間、ショット径等のその池の制御定数が別途
入カニされる。Further, control constants for the control device 26, such as the moving time of the workpiece material 9 and the shot diameter, are separately inputted into the control device 26.
このコントロール装置２６においては、衝突エネルギ検
出器６による前記電圧の一定時間（この例では３０秒）
内での積分値の演算、あるいは衝突エネルギ検出器６へ
のシミツトの衝突に伴なう電圧ピーク数のカウントがプ
ログラムに基づいて行なわれ、その結果が表示器２７上
に表示される。In this control device 26, the voltage is applied by the collision energy detector 6 for a certain period of time (30 seconds in this example).
Calculation of the integral value within the collision energy detector 6 or counting of the number of voltage peaks accompanying the collision of the scissors on the collision energy detector 6 is performed based on a program, and the results are displayed on the display 27.
そのため、表示器２７の表示を視認することによりショ
ットピーニング装置１で現在なされているショットピー
ニング加工の加工強度をただちに把握することができる
。Therefore, by visually checking the display on the display 27, the processing strength of the shot peening process currently being performed in the shot peening apparatus 1 can be immediately grasped.
また、前記コントロール装置２６に、例えば単位時間あ
たりの電圧積分値としての基準値を予め記憶させ、これ
と演算結果としての前記電圧積分値とを比較して、演算
結果が該基準値に達しない場合に、プログラムにより構
成された指令手段からショットの自動供給装置３３にシ
ョットの供給指令信号を発してシミツトの自動供給を行
なわせるようにしである。Further, the control device 26 stores in advance a reference value as, for example, a voltage integral value per unit time, and compares this with the voltage integral value as a calculation result, and if the calculation result does not reach the reference value. In this case, a command means configured by a program issues a shot supply command signal to the automatic shot supply device 33 to cause the automatic supply of chemist to be performed.
そのため、噴射装置３のインペラ回転数が一定であり、
前記電圧の積分値が所定値より小さい場合、すなわちシ
ョットの破砕によりシミツトの衝突エネルギが小さくな
ってショットを補充すべき適切な時期であると考えられ
る場合に、自動的にショットの補充が行なわれ、ショッ
トピーニング装置の工程管理の精度が高まる。Therefore, the impeller rotation speed of the injection device 3 is constant,
When the integral value of the voltage is smaller than a predetermined value, that is, when the collision energy of the scimitar is reduced due to shot fragmentation and it is considered that it is an appropriate time to replenish the shot, the shot is automatically replenished. , the accuracy of process control of shot peening equipment is improved.
さらに、前記コントロール装置２６に、ショットピーニ
ング装置１の正常な運転時にとりうる。Furthermore, the control device 26 can be operated during normal operation of the shot peening device 1.
前記電圧積分値の範圓奄予め記憶させ、これと演算結果
としての前記電圧積分値とを比較して、演算結果が該範
囲を逸脱した場合に、前記噴射装置３のインペラ駆動装
置３４を構成する駆動モータの停止信号を発生する停止
手段をプログラムで設けである。A range of the voltage integral value is stored in advance, and this is compared with the voltage integral value as a calculation result, and when the calculation result deviates from the range, the impeller drive device 34 of the injection device 3 is configured. A stop means for generating a stop signal for the drive motor is provided in the program.
そのため、噴射装置３に何らかのトラブルを生じた場合
には、これを確実に検出することができ、インペラ駆動
装置３４を自動的に適切に非常停止することができる。Therefore, if any trouble occurs in the injection device 3, this can be reliably detected and the impeller drive device 34 can be automatically and appropriately brought to an emergency stop.
そのうえ、この実施例においては、噴射装置３のインペ
ラ駆動装置３４を可変回転型の駆動モータで構成し、前
記衝突エネルギ検出器６の出力による前記電圧積分値が
適度な不感帯を考慮して予め設定された所定の範囲から
逸脱した場合には、前記駆動モータ制御回路３２に前記
逸脱量に基づいて演算した調速指令を発する調速手段が
コントロール装置２６にプログラムで構成されており、
この調速指令に基づいて駆動モータの回転数を調整する
ように構成しである。Moreover, in this embodiment, the impeller drive device 34 of the injection device 3 is configured with a variable rotation type drive motor, and the voltage integral value based on the output of the collision energy detector 6 is set in advance in consideration of an appropriate dead zone. The control device 26 is programmed with a speed regulating means for issuing a speed regulating command calculated based on the amount of deviation to the drive motor control circuit 32 when the speed deviates from a predetermined range.
The configuration is such that the rotation speed of the drive motor is adjusted based on this speed control command.
すなわち、演算された前記電圧積分値が所定の範囲より
小さい値であれば、その分駆動モータの回転数を高く調
整し、前記電圧積分値が大きい場合には、その分駆動モ
ータの回転数を低く調整するものである。That is, if the calculated voltage integral value is smaller than a predetermined range, the rotation speed of the drive motor is adjusted to a higher value, and if the voltage integral value is larger, the rotation speed of the drive motor is adjusted to a higher value. It should be adjusted low.
そのため、ショットの消耗や補充によりショットの大き
さの変化した場合等の衝突エネルギの変動に対して、モ
ータの回転数がその分調整され、衝突エネルギ（すなわ
ち、加工強度）を一定の状態に維持してショットピーニ
ング加工を行なうことができる。Therefore, in response to fluctuations in collision energy such as when the size of the shot changes due to shot consumption or replenishment, the motor rotation speed is adjusted accordingly to maintain the collision energy (i.e., machining strength) at a constant state. Shot peening processing can be performed.
（効果）
以上説明したように、この発明は、衝突エネルギ検出器
によって、これに衝突するショットの有するエネルギに
対応する電気的出力が生じ、ショットの有するエネルギ
はショットピーニング加工での加工強度との相関性が高
いものであるため加工強度をリアルタイムで電気的に把
握することができ、これを電気的に処理、利用すること
によりショットピーニング装置の加工工程管理の精度を
高めることができる。(Effects) As explained above, in the present invention, the collision energy detector generates an electrical output corresponding to the energy of the shot colliding with the detector, and the energy of the shot is determined by the processing intensity in shot peening processing. Since the correlation is high, the machining intensity can be electrically grasped in real time, and by electrically processing and utilizing this information, it is possible to improve the accuracy of the machining process management of the shot peening apparatus.
そのため、かかる電気的な加工強度情報に基づいて、シ
ョットの自動供給装置を作動させることによって適切な
時期にシミツトの補充を行なうことができ、また、噴射
装置の駆動モータを制御することによって適切な非常停
止や加工強度を一定としたショットピーニング加工を行
なうことができる。Therefore, it is possible to replenish the shot shot at an appropriate time by operating the automatic shot supply device based on such electrical processing strength information, and to replenish the shot shot at an appropriate time by controlling the drive motor of the injection device. Emergency stop and shot peening processing with constant processing strength can be performed.
第１図は実施例のショットピーニング装置の制御装置の
ブロック図、第２図は実施例のショットピーニング装置
の概略説明図、第３図は衝突エネルギ検出器の要部断面
図、第４図は衝突エネルギ検出器の出力電圧の状態図、
第５図は衝突エネルギ検出器の出力電圧の積分値とアー
クハイトとの相関性を示す図、第６図は衝突エネルギ検
出器の出力電圧のピークカウント数とアークハイトとの
相関性を示す図である。
３２； 駆動モータ制御回路、
３３； ショット自動供給装置、
３４； インペラ駆動装置。
ショット領域、
ショットピーニング装置、２；処理室、噴射装置、３ａ
３ ノズル、
衝突エネルギ検出器、１３；検出器本体、第
因
第
図
え違Ｉ吟閏
（ｓｅｃ）
第５
図
１ｉｔ Ａｌｌ ４４＆
（Ｖｓｅｃ）Fig. 1 is a block diagram of the control device of the shot peening machine of the embodiment, Fig. 2 is a schematic explanatory diagram of the shot peening machine of the embodiment, Fig. 3 is a cross-sectional view of essential parts of the collision energy detector, and Fig. 4 is a block diagram of the control device of the shot peening machine of the embodiment. State diagram of output voltage of collision energy detector,
Figure 5 is a diagram showing the correlation between the integral value of the output voltage of the collision energy detector and the arc height, and Figure 6 is a diagram showing the correlation between the peak count number of the output voltage of the collision energy detector and the arc height. It is. 32; Drive motor control circuit; 33; Shot automatic supply device; 34; Impeller drive device. Shot area, shot peening device, 2; processing chamber, injection device, 3a
3 Nozzle, Collision Energy Detector, 13; Detector body, first factor diagram error (sec) 5 Fig. 1it All 44 & (Vsec)
Claims (1)
ショットピーニング装置において、 前記処理室のショット領域内に電気的出力を生じる衝突
エネルギ検出器を前記ノズル方向に向けて装置したこと
を特徴とするショットピーニング装置。(1) A shot peening apparatus in which a nozzle of a shot injection device faces a processing chamber, characterized in that a collision energy detector that generates an electrical output within a shot area of the processing chamber is installed facing toward the nozzle. Shot peening equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33164188A JPH02180559A (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Shot peening device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33164188A JPH02180559A (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Shot peening device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02180559A true JPH02180559A (en) | 1990-07-13 |
Family
ID=18245929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33164188A Pending JPH02180559A (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Shot peening device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02180559A (en) |
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1988
- 1988-12-28 JP JP33164188A patent/JPH02180559A/en active Pending
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