TWI776811B - 表面處理加工方法及表面處理加工裝置 - Google Patents
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Abstract
於第一檢查步驟中,非破壞檢查進行對處理對象物投射投射材之噴擊處理前之該處理對象物之表面側之狀態,於該檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時評估為不合格。於條件設定步驟中,以第一檢查步驟中被評估為非不合格之處理對象物為對象,根據第一檢查步驟之檢查結果設定噴擊處理條件。於噴擊處理步驟中,進行如下之噴擊處理:以第一檢查步驟中被評估為非不合格之處理對象物為對象,以條件設定步驟中設定之噴擊處理條件,對處理對象物投射投射材。於噴擊處理步驟後之第二檢查步驟中,非破壞檢查處理對象物之表面側之狀態。
Description
本發明之一態樣係關於表面處理加工方法及表面處理加工裝置。
作為表面處理加工,已知有利用珠擊加工(參照下述專利文獻1之圖4)及衝擊噴砂加工之衝擊處理進行之加工(以下,簡稱為「衝擊加工」)。衝擊處理係藉由對處理對象物投射投射材,而加工處理對象物之處理。於如此加工處理對象物之情形時,出於品質管理,需進行監控衝擊處理裝置之運轉狀態之裝置運轉管理,及進行測定受衝擊加工之處理對象之表面側的狀態等之製品管理。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開平5-279816號公報
[發明所欲解決之問題] 然而,即便適當地進行裝置運轉管理,亦有因例如衝擊加工前之處理對象物之狀態不適當等原因,而可能導致未對衝擊加工之處理對象物賦予所期望之效果。即,於裝置運轉管理中,無法直接管理經衝擊加工之處理對象物實際之表面側之狀態等。又,在製品管理上,例如於伴隨破壞檢查之情形時,只能進行部分檢測而非全數檢查,故無法對所有之製品進行加工程度之管理。此點對於使用試驗片等試驗體進行檢查之情形(參照例如上述專利文獻1)時亦可謂相同。 又,於檢測基於適當之裝置運轉管理而經衝擊加工之處理對象物之情形,若因例如衝擊加工前之處理對象物之狀態而導致未對衝擊加工之處理對象物賦予所期望之效果,徒勞衝擊加工將白費工夫。 本發明之一態樣係考慮到上述事實,其目的在於獲得一種可一面抑制徒勞之衝擊加工、一面管理經衝擊加工之所有處理對象物之加工程度的表面處理加工方法及表面處理加工裝置。 [解決問題之技術手段] 本發明一態樣之表面處理加工方法具有:第一檢查步驟,其非破壞檢查進行對處理對象物投射投射材之衝擊處理前之該處理對象物之表面側的狀態及外形尺寸之至少一者,於該檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時評估為不合格;條件設定步驟,其於上述第一檢查步驟後,以上述第一檢查步驟中被評估為非不合格之上述處理對象物為對象,根據上述第一檢查步驟之檢查結果設定衝擊處理條件;衝擊處理步驟,其進行如下之衝擊處理:於上述條件設定步驟後,以上述第一檢查步驟中被評估為非不合格之上述處理對象物為對象,以上述條件設定步驟中設定之衝擊處理條件對上述處理對象物投射投射材;及第二檢查步驟,其於上述衝擊處理步驟後,非破壞檢查上述處理對象物之表面側的狀態及外形尺寸之至少一者。 根據上述構成,於第一檢查步驟中,非破壞檢查進行對處理對象物投射投射材之衝擊處理前之該處理對象物之表面側的狀態及外形尺寸之至少一者,於該檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時評估為不合格。於第一檢查步驟後之條件設定步驟中,以第一檢查步驟中被評估為非不合格之處理對象物為對象,根據第一檢查步驟中之檢查結果設定衝擊處理條件。於條件設定步驟後之衝擊處理步驟中,進行如下之衝擊處理:以第一檢查步驟中被評估為非不合格之處理對象物為對象,以條件設定步驟中設定之衝擊處理條件對處理對象物投射投射材。因此,可抑制徒勞之衝擊加工,且可進行對應於處理對象物之衝擊加工。於衝擊處理步驟後之第二檢查步驟中,非破壞檢查處理對象物之表面側的狀態及外形尺寸之至少一者。即,對經衝擊加工之所有的處理對象物判斷加工狀態。 於上述第二檢查步驟中可為,若該第二檢查步驟之檢查結果為預定之正常範圍內,則評估為合格。本發明一態樣之表面處理加工方法可包含:基準值重新設定步驟,其基於上述第二檢查步驟中之檢查結果之經時變化之傾向,以抑制上述第二檢查步驟中之檢查結果為上述正常範圍外之比例之方式,重新設定衝擊處理條件之基準值。 根據上述構成,於第二檢查步驟中,若該第二檢查步驟中之檢查結果為預定之正常範圍內,則評估為合格。於基準值重新設定步驟中,基於第二檢查步驟之檢查結果之經時變化之傾向,以抑制第二檢查步驟中之檢查結果為正常範圍外之比例之方式,重新設定衝擊處理條件之基準值。因此,可於該重新設定步驟後降低第二檢查步驟中不被評估為合格之比例,可抑制徒勞之衝擊加工。 於上述基準值重新設定步驟中,基於上述第二檢查步驟中之檢查結果之每特定期間之平均值之經時變化傾向,早於預測上述平均值超出上述正常範圍之時期重新設定衝擊處理條件之基準值。 根據該構成,於基準值重新設定步驟中,基於第二檢查步驟之檢查結果之每特定期間之平均值之經時變化之傾向,早於預測上述平均值超出正常範圍之時期重新設定衝擊處理條件之基準值。因此,於基準值重新設定步驟以後,可有效地抑制第二檢查步驟之檢查結果為正常範圍外之比例。 於上述基準值重新設定步驟中,重新設定關於投射材之每單位時間之噴出量、投射材之投射速度、噴射投射材時之噴射壓、藉由葉輪之旋轉而以離心力加速投射投射材時之上述葉輪之每單位時間的轉速、加工時間、及相對於上述處理對象物之相對投射位置之各基準值之任一者或複數者。 根據上述構成,於基準值重新設定步驟中,基於第二檢查步驟之檢查結果之經時變化之傾向,以抑制第二檢查步驟之檢查結果為正常範圍外之比例之方式,重新設定可重新設定之基準值。 為了檢查各個成為檢查對象之上述處理對象物之表面側之狀態,上述第一檢查步驟及上述第二檢查步驟可包含以下步驟之至少一者:測定上述處理對象物的表面側之殘留應力之步驟;利用渦流磁性評估上述處理對象物之表面側之步驟;測定上述處理對象物之表面側的色調之步驟;及測定上述處理對象物之表面粗度之步驟。 根據上述構成,於第一檢查步驟及第二檢查步驟中,進行測定處理對象物表面側之殘留應力之步驟、利用渦流磁性評估處理對象物之表面側之步驟、測定處理對象物之表面側的色調之步驟、及測定處理對象物之表面粗度之步驟之至少一者。 上述第一檢查步驟及上述第二檢查步驟可測定各個成為檢查對象之上述處理對象物的表面側之殘留應力,且該測定方法使用應力測定裝置,測定上述處理對象物之殘留應力,該應力測定裝置具備:X射線產生源;第一檢測元件,其於第一檢測位置檢測上述處理對象物之衍射X射線之強度;第二檢測元件,其於與上述第一檢測位置不同之第二檢測位置檢測上述處理對象物之衍射X射線之強度;及移動機構,其使上述第一檢測元件及上述第二檢測元件各自沿著與X射線之入射方向正交之方向移動;且該測定方法可具備:X射線照射步驟,其向上述處理對象物照射X射線;移動控制步驟,其驅動上述移動機構而使上述第一檢測元件及上述第二檢測元件移動;及應力算出步驟,其基於上述移動控制步驟之執行中由上述第一檢測元件及上述第二檢測元件各自檢測出之上述處理對象物之衍射X射線之強度峰值,算出上述處理對象物之殘留應力。 根據上述構成,於第一檢查步驟及第二檢查步驟中,至少測定各個成為檢查對象之處理對象物的表面側之殘留應力。該測定方法為使用具備X射線產生源、第一檢測元件、第二檢測元件及移動機構之應力測定裝置之方法。此處,第一檢測元件於第一檢測位置檢測處理對象物之衍射X射線之強度,第二檢測元件於與第一檢測位置不同之第二檢測位置檢測處理對象物之衍射X射線之強度。又,移動機構使第一檢測元件及上述第二檢測元件各自沿著與X射線之入射方向正交之方向移動。 於該測定方法中,首先,於X射線照射步驟中,向處理對象物照射X射線。接著,於移動控制步驟中,驅動移動機構使第一檢測元件及第二檢測元件移動。進而,於應力算出步驟中,基於移動控制步驟之執行中由第一檢測元件及第二檢測元件各自檢測出之處理對象物之衍射X射線之強度峰值,算出處理對象物之殘留應力。藉此,與例如如日本專利特開2013-113734號公報所揭示之如使影像板旋轉而取得衍射環之所有資料之殘留應力測定裝置相比,可謀求縮短殘留應力之測定時間。因此,即便處理對象物較多,亦可對所有處理對象物以第一檢查步驟檢查,對經衝擊加工之所有處理對象物以第二檢查步驟檢查。 於上述移動控制步驟中,可使上述第一檢測元件之移動與上述第二檢測元件之移動同步。 根據上述構成,於移動控制步驟中,使第一檢測元件之移動與第二檢測元件之移動同步。因此,與個別地控制第一檢測元件與第二檢測元件之情形相比,可謀求縮短殘留應力之測定時間。 可進而具有:保存步驟,其保存上述第一檢查步驟之檢查結果及上述第二檢查步驟之檢查結果之至少一者。 根據上述構成,於保存步驟中,保存第一檢查步驟之檢查結果及第二檢查步驟之檢查結果之至少一者。因此,提高該等檢查結果之利用性。 於上述保存步驟中,可進而具有將上述第一檢查步驟之檢查結果、上述第二檢查步驟之檢查結果、及上述衝擊處理條件之至少一者保存於伺服器之保存步驟,且於上述保存步驟中,於將上述第一檢查步驟之檢查結果、上述第二檢查步驟之檢查結果、及上述衝擊處理條件之至少一者保存於內部保存單元後,將保存於上述內部保存單元之上述第一檢查步驟中之檢查結果、上述第二檢查步驟之檢查結果、及上述衝擊處理條件之至少一者保存於上述伺服器。 根據上述構成,於保存步驟中,於將第一檢查步驟之檢查結果、第二檢查步驟之檢查結果、及衝擊處理條件之至少一者保存於內部保存單元後,將保存於內部保存單元之第一檢查步驟之檢查結果、第二檢查步驟之檢查結果、及衝擊處理條件之至少一者保存於伺服器。因此,例如,可於將該等資料暫時保存於內部保存單元後,於任意時機保存於伺服器。 於上述條件設定步驟中,根據自上述伺服器輸入之資訊設定上述衝擊處理條件。 根據上述構成,於條件設定步驟中,根據自伺服器輸入之資訊設定衝擊處理條件。因此,可將衝擊處理條件最佳化。 本發明一態樣之表面處理加工裝置具有:第一檢查部,其非破壞檢查處理對象物之表面側之狀態及外形尺寸之至少一者;控制單元,其於上述第一檢查部之檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時評估為不合格,且於評估為非不合格之情形時,根據上述第一檢查部之檢查結果,設定對該檢查對象之處理對象物投射投射材時之衝擊處理條件;投射單元,其進行對上述處理對象物中由上述控制單元評估為非不合格之處理對象物,以由上述控制單元設定之衝擊處理條件投射投射材的衝擊處理;及第二檢查部,其非破壞檢查藉由上述投射單元進行衝擊處理之上述處理對象物之表面側之狀態及外形尺寸之至少一者。 根據上述構成,由第一檢查部非破壞檢查處理對象物表面側之狀態及外形尺寸之至少一者。於第一檢查部之檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時,控制單元評估為不合格。於評估為非不合格之情形時,控制單元根據第一檢查部之檢查結果,設定對該檢查對象之處理對象物投射投射材時之衝擊處理條件。接著,進行對處理對象物中由控制單元評估為非不合格之處理對象物,以由控制單元設定之衝擊處理條件由投射單元投射投射材的衝擊處理。因此,可抑制徒勞之衝擊加工,且可進行對應於處理對象物之衝擊加工。且,由第二檢查部非破壞檢查由投射單元進行衝擊處理之處理對象物之表面側之狀態及外形尺寸之至少一者。即,對經衝擊加工之所有處理對象物判斷加工狀態。 上述控制單元係若上述第二檢查部之檢查結果為預定之正常範圍內則評估為合格,且基於上述第二檢查部之檢查結果之經時變化之傾向,以抑制上述第二檢查部之檢查結果為上述正常範圍外之比例之方式重新設定衝擊處理條件之基準值。 根據上述構成,若第二檢查部之檢查結果為預定之正常範圍內,則控制單元評估為合格。又,控制單元基於第二檢查部之檢查結果之經時變化之傾向,以抑制第二檢查部之檢查結果為上述正常範圍外之比例之方式重新設定衝擊處理條件之基準值。因此,可於該重新設定後降低第二檢查部之檢查結果為正常範圍外之比例,可抑制徒勞之衝擊加工。 上述第一檢查部及上述第二檢查部之至少一者可具備應力測定裝置。上述應力測定裝置可具有:X射線產生源,其向上述處理對象物照射X射線;第一檢測元件,其於第一檢測位置檢測上述處理對象物之衍射X射線之強度;第二檢測元件,其於與上述第一檢測位置不同之第二檢測位置檢測上述處理對象物之衍射X射線之強度;移動機構,其使上述第一檢測元件及上述第二檢測元件各自沿著與X射線之入射方向正交之方向移動;移動控制部,其使上述移動機構驅動而控制上述第一檢測元件及上述第二檢測元件各自之檢測位置;應力算出部,其基於上述第一檢測元件及上述第二檢測元件藉由上述移動機構各自移動而分別檢測出之衍射X射線之強度峰值,算出上述處理對象物之殘留應力。 根據上述構成,第一檢查部及第二檢查部之至少一者具備應力測定裝置。於該應力測定裝置中,自X射線產生源向處理對象物照射X射線,且處理對象物之衍射X射線之強度係於第一檢測位置由第一檢測元件檢測,於與第一檢測位置不同之第二檢測位置由第二檢測元件檢測。第一檢測元件及第二檢測元件藉由移動機構而各自沿著與X射線之入射方向正交之方向移動。又,移動控制部使移動機構驅動而控制第一檢測元件及第二檢測元件各者之檢測位置。接著,基於第一檢測元件及第二檢測元件藉由移動機構各自移動而分別檢測出之衍射X射線之強度峰值,由應力算出部算出處理對象物之殘留應力。 於該應力測定裝置中,藉由具備第一檢測元件及第二檢測元件,能夠以一次之X射線照射獲得兩個角度之衍射X射線。又,藉由第一檢測元件及第二檢測元件各者沿著於與X射線之入射方向正交之方向移動,可對每個元件取得X射線強度分佈(衍射峰值)。又,藉由至少取得兩個衍射峰值,可算出測定對象物之殘留應力。因此,無需例如如日本專利特開2013-113734號公報所揭示之使影像板旋轉而取得衍射環之所有資料。因此,與如使影像板旋轉而取得衍射環之所有資料之殘留應力測定裝置相比,可謀求縮短殘留應力之測定時間。 本發明一態樣之表面處理加工裝置進而具有:保存單元,其保存上述第一檢查部之檢查結果、上述第二檢查部之檢查結果、及上述衝擊處理條件之至少一者,且上述保存單元可包含伺服器。 根據上述構成,於保存單元中,保存第一檢查部之檢查結果、第二檢查部之檢查結果、及衝擊處理條件之至少一者,且保存單元包含伺服器。因此,提高該等資料之利用性。 本發明一態樣之表面處理加工方法具有:第一檢查步驟,其非破壞檢查進行對處理對象物投射投射材之衝擊處理前之該處理對象物之表面側的狀態及外形尺寸之至少一者,於該檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時評估為不合格;衝擊處理步驟,其進行如下之衝擊處理:於上述第一檢查步驟後,以上述第一檢查步驟中被評估為非不合格之上述處理對象物為對象,對上述處理對象物投射投射材;及第二檢查步驟,其於上述衝擊處理步驟後,非破壞檢查上述處理對象物之表面側之狀態及外形尺寸之至少一者。 根據上述構成,於第一檢查步驟中,非破壞檢查進行對處理對象物投射投射材之衝擊處理前之該處理對象物之表面側的狀態及外形尺寸之至少一者,於該檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時評估為不合格。於第一檢查步驟後之衝擊處理步驟中,以第一檢查步驟中被評估為非不合格之處理對象物為對象,對處理對象物投射投射材。因此,可抑制徒勞之衝擊加工。於衝擊處理步驟後之第二檢查步驟中,非破壞檢查處理對象物之表面側的狀態及外形尺寸之至少一者。即,對經衝擊加工之所有的處理對象物判斷加工狀態。 可進而具有保存步驟,其將上述第一檢查步驟之檢查結果及上述第二檢查步驟之檢查結果之至少一者保存於伺服器。 根據上述構成,於保存步驟中,將第一檢查步驟之檢查結果及第二檢查步驟之檢查結果之至少一者保存於伺服器。因此,提高該等檢查結果之利用性。 於上述保存步驟中,可於將上述第一檢查步驟之檢查結果及上述第二檢查步驟之檢查結果之至少一者保存於內部保存單元後,保存於上述伺服器。 根據上述構成,於保存步驟中,於將第一檢查步驟之檢查結果及第二檢查步驟之檢查結果之至少一者保存於內部保存單元後,保存於伺服器。因此,例如可於將該等檢查結果暫時保存於內部保存單元後,於任意時機保存於伺服器。 [發明之效果] 根據本發明一態樣之表面處理加工方法及表面處理加工裝置,可一面抑制徒勞之衝擊加工、一面管理經衝擊加工之所有處理對象物之加工程度。
[第1實施形態] 使用圖1(A)~圖9(B)說明本發明第1實施形態之表面處理加工方法。圖2中,顯示本實施形態之表面處理加工方法所使用之表面處理加工裝置10之立體圖。首先,對該表面處理加工裝置10進行說明。另,作為以本實施形態之表面處理加工裝置10加工之處理對象物W,可應用例如金屬製品等。於本實施形態中應用汽車之變速箱用之齒輪作為一例。又,作為以表面處理加工裝置10進行珠擊加工(表面處理加工)前之處理對象物W,以藉由塑性加工及機械加工而形成製品形狀之處理對象物(製品)為一例進行熱處理加工。且,對於該處理對象物W,應用於搬入至表面處理加工裝置10之階段於表面側存在壓縮殘留應力之處理對象物作為一例。 (表面處理加工裝置10之整體構成) 如圖2所示,表面處理加工裝置10具備:搬入側輸送帶12、第一檢查區域14、兩個檢查台16A、16B、6軸機器人18、磁性評估裝置20、及應力測定裝置22。搬入側輸送帶12將載置於搬入側輸送帶12上之處理對象物W朝特定之搬送方向(參照箭頭X1)搬送。於搬入側輸送帶12之搬送方向中央,設置有第一檢查區域14。於該第一檢查區域14,以橫跨搬入側輸送帶12之方式設置有二個檢查台16A、16B。於第一檢查區域14之搬入側輸送帶12之側方側,配置有6軸機器人18。 6軸機器人18為可將處理對象物W取起並使其移動之機器人。6軸機器人18可使處理對象物W移動而配置於檢查台16A、16B上(即,檢查位置)。即,6軸機器人18可使配置於搬入側輸送帶12上之處理對象物W移動而配置於檢查台16A上、及可使配置於檢查台16A上之處理對象物W移動而配置於檢查台16B上。又,6軸機器人18可使配置於檢查台16B上之處理對象物W移動而配置於搬入側輸送帶12上(下游側)、及將配置於檢查台16B上之處理對象物W取出至表面處理步驟之工作線外。 又,於一檢查台16A設置有磁性評估裝置20作為檢查裝置。於另一檢查台16B鄰接配置有應力測定裝置22作為檢查裝置。磁性評估裝置20及應力測定裝置22構成第一檢查部14E。另,於本實施形態中,磁性評估裝置20配置於較應力測定裝置22更靠搬送方向(參照箭頭X1)之上游側,但亦可將應力測定裝置22配置於較磁性評估裝置20更靠搬送方向(參照箭頭X1)之上游側。 磁性評估裝置20係檢查配置於檢查台16A上之處理對象物W之加工對象部之表面層整體之狀態。磁性評估裝置20例如利用渦流對處理對象物W有無不均及金屬組織之狀態進行評估。磁性評估裝置20可輸出表示電壓值之信號作為磁性評估裝置20所進行之檢查之結果。本實施形態之磁性評估裝置20係評估(判定)磁性評估裝置20所進行之檢查之結果是否為預定之第一正常範圍內。磁性評估裝置20將表示其評估結果之信號輸出至後述之控制單元26(參照圖3(A))。應力測定裝置22使用X射線衍射法測定配置於檢查台16B上之處理對象物W之殘留應力。本實施形態之應力測定裝置22僅測定指定之測定點之殘留應力,而不測定處理對象物W整體之應力狀態。應力測定裝置22將表示應力值之信號作為其測定結果(檢查結果)輸出至後述之控制單元26(參照圖3(A))。 如以上般,為了判斷處理對象物W是否適於珠擊加工,以磁性評估裝置20評估處理對象物W之加工對象面整體之均質性,並以應力測定裝置22對加工對象範圍之局部測定具體之殘留應力。另,關於磁性評估裝置20及應力測定裝置22之細節將予以後述。 圖3(A)中以模式圖顯示將圖2之表面處理加工裝置10之控制系統之局部方塊化之構成。如圖3(A)所示,表面處理加工裝置10進而具備控制單元26。磁性評估裝置20、應力測定裝置22及6軸機器人18與控制單元26(控制部)連接。控制單元26具有例如記憶裝置、及運算處理裝置等。雖省略詳細圖示,但上述運算處理裝置具備例如:CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)、記憶體、記憶部、及通信介面(I/F:Interface)部,且該等經由匯流排而相互連接。於上述記憶部記憶有運算處理用之程式。又,記憶裝置與運算處理裝置可藉由彼此之通信介面(I/F)部進行通信。 控制單元26自磁性評估裝置20輸入磁性評估裝置20之評估結果,自應力測定裝置22輸入應力測定裝置22之檢查結果。磁性評估裝置20之評估結果為顯示磁性評估裝置20之檢查結果是否為預定之第一磁性正常範圍(磁性之第一正常範圍)內之資訊。磁性評估裝置20之檢查結果是否為第一磁性正常範圍內之評估係藉由後述之判斷機構96而進行。控制單元26判定(評估)應力測定裝置22之檢查結果是否為預定之第一應力容許範圍內(應力之第一容許範圍)、及應力測定裝置22之檢查結果是否為預定之第一應力正常範圍內(應力之第一正常範圍)。另,於本說明書中,「容許範圍」預定為較「正常範圍」更廣,且包含「正常範圍」。若磁性評估裝置20及應力測定裝置22之檢查結果皆為第一正常範圍內,則控制單元26評估(判定)為「合格」即可以標準之衝擊處理條件(珠擊加工條件)進行加工。又,控制單元26對於磁性評估裝置20之評估為正常(表面為均質之狀態),且應力測定裝置22之檢查結果為稍低於或稍高於規格值(第一應力正常範圍),但可藉由變更標準之衝擊處理條件而正常化之處理對象物W,評估(判定)為「有條件合格」。「有條件合格」指可變更衝擊處理條件而進行加工。再者,於不符合「合格」亦不符合「有條件合格」之情形時(第一檢查部14E之檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形,即,於本實施形態中,應力測定裝置22之檢查結果超出第一應力容許範圍之情形時),控制單元26評估(判定)為「不合格」(於本實施形態中為廢棄對象)。 即,於磁性評估裝置20之檢查結果為預定之第一磁性正常範圍內,且應力測定裝置22之檢查結果為預定之第一應力正常範圍內之情形時,控制單元26評估為「合格」。於磁性評估裝置20之檢查結果為預定之第一磁性正常範圍內,且應力測定裝置22之檢查結果超出預定之第一應力正常範圍,但仍為預定之第一應力容許範圍內之情形時,控制單元26評估為「有條件合格」。若磁性評估裝置20之檢查結果為預定之第一磁性正常範圍外,或應力測定裝置22之檢查結果為預定之第一應力容許範圍外之情形時,控制單元26評估為「不合格」。 控制單元26於「不合格」之情形時以將處理對象物W取出至表面處理步驟之工作線外之方式控制6軸機器人18。控制單元26於「不合格」以外之情形時,即於「合格」及「有條件合格」之情形時,以將處理對象物W返回至搬入側輸送帶12(參照圖2)之方式控制6軸機器人18。 如圖2所示,表面處理加工裝置10進而具備:搬入搬出裝載機28、及珠擊加工裝置30(衝擊處理裝置)。於搬入側輸送帶12下游側之一側方側(圖中為靠前側),配置有後述之搬出側輸送帶66之上游側。於搬入側輸送帶12下游側之另一側方側(圖中為靠後側),配置有作為投射單元之珠擊加工裝置30(衝擊處理裝置)之機殼32。搬出側輸送帶66之搬送方向(參照箭頭X2)設定為與搬入側輸送帶12之搬送方向(參照箭頭X1)相同之方向。機殼32形成為箱狀。於機殼32之搬入側輸送帶12側之側壁,形成有搬入搬出用之開口部32A。又,於搬入側輸送帶12下游側之上方側,設置有搬入搬出裝載機28(搬入搬出裝置)。搬入搬出裝載機28將搬入側輸送帶12上之處理對象物W自機殼32之開口部32A搬入至機殼32中,且將機殼32中之處理對象物W自機殼32之開口部32A取出至搬出側輸送帶66之上。 搬入搬出裝載機28具備:一對軌條28A、及台車28B。一對軌條28A於相對於搬入側輸送帶12及搬出側輸送帶66之各搬送方向正交之方向延伸。台車28B可沿著一對軌條28A行走。台車28B與圖3(A)所示之控制單元26連接。省略使台車28B驅動之機構之圖示。台車28B之驅動由控制單元26控制。又,雖省略詳細說明,但於圖2所示之台車28B之下表面側,設置有用以懸掛處理對象物W之懸掛機構(省略圖示)。於上述懸掛機構中接收及交接處理對象物W之下部可升降。 圖3(B)中以將珠擊加工裝置30之要部簡略化之模式圖顯示。另,珠擊加工裝置30之基本構成與日本專利特開2012-101304號公報所揭示之構成大致相同。如圖3(B)所示,珠擊加工裝置30具備:衝擊處理室34、製品載置部36、及噴射裝置40。於機殼32之內部形成有衝擊處理室34。於衝擊處理室34中,藉由使投射材(鋼珠等珠丸)碰撞於處理對象物W,而進行處理對象物W之珠擊加工(廣義而言係表面加工)。於衝擊處理室34內之下部設置有載置處理對象物W之製品載置部36。 又,於機殼32內之側部,設置有噴射裝置(空氣噴嘴式珠擊加工機)40之噴嘴64。噴射裝置40使包含投射材之壓縮空氣自噴嘴64噴射而使投射材對衝擊處理室34之處理對象物W碰撞。以下,對噴射裝置40簡單地進行說明。 如圖3(B)所示,噴射裝置40具備:投射材槽42、定量供給裝置44、及加壓槽46。投射材槽42經由定量供給裝置44與加壓槽46連接。定量供給裝置44具有設置於與加壓槽46之間之提動閥44I。提動閥44I與控制單元26(參照圖3(A))連接。又,於加壓槽46安裝有檢測加壓槽46內之投射材之量之未圖示之水平計。上述水平計與控制單元26(參照圖3(A))連接。控制單元26(參照圖3(A))於上述水平計檢測到加壓槽46內之投射材之量未達特定值之情形時,以將定量供給裝置44之提動閥44I打開之方式進行控制。提動閥44I由驅動用缸體(省略圖示)驅動。提動閥44I之開閉係由控制單元26(參照圖3(A))根據上述水平計之檢測狀態而控制。於提動閥44I打開之狀態下,自投射材槽42經過定量供給裝置44將適量之投射材向加壓槽46輸送。 於加壓槽46之上部形成有空氣流入口46A。於該空氣流入口46A連接有連接配管48之一端部。連接配管48之另一端部與連接配管50之流道中間部連接。連接配管50之流道上游側(圖中右側)之一端部與壓縮空氣之供給用壓縮機52(壓縮空氣供給裝置)連接。即,加壓槽46經由連接配管48、50與壓縮機52連接。壓縮機52與控制單元26(參照圖3(A))連接。又,於連接配管48之流道中間部設置有空氣流量控制閥54(電動氣動比例閥)。藉由將該空氣流量控制閥54打開,將來自壓縮機52之壓縮空氣供給至加壓槽46內。藉此,可將加壓槽46內加壓。 又,於加壓槽46之下部形成有設置有截流閘56之衝擊流出口46B。於該衝擊流出口46B連接有連接配管58之一端部。連接配管58之另一端部與連接配管50之流道中間部連接。於連接配管58之流道中間部,設置有衝擊流量控制閥60。作為衝擊流量控制閥60,應用例如麥格納閥及混合閥等。將連接配管50之與連接配管58之合流部設為混合部50A。於連接配管50中,於較混合部50A更靠近流道上游側(圖中右側)且較與連接配管48之連接部更靠近流道下游側(圖中左側),設置有空氣流量控制閥62(電空比例閥)。 即,於將加壓槽46內加壓之狀態下,將截流閘56及噴擊流量控制閥60打開,且空氣流量控制閥62打開之情形時,自加壓槽46供給之投射材、與自壓縮機52供給之壓縮空氣於混合部50A混合,流向連接配管50之流道下游側(圖中左側)。 於連接配管50之流道下游側之端部,連接有噴射用(珠擊處理用)之噴嘴64。藉此,於混合部50A流動之投射材以與壓縮空氣混合之狀態自噴嘴64之前端部噴射。空氣流量控制閥54、62、截流閘56及噴擊流量控制閥60與圖3(A)所示之控制單元26連接。 於圖3(A)所示之控制單元26中,預先記憶有用於將處理對象物W以噴射裝置40進行珠擊處理(噴擊處理)之程式。表面處理加工裝置10進而具備與控制單元26連接之操作單元24。操作單元24可輸入將處理對象物W(參照圖2)進行珠擊處理時之噴擊處理條件之基準值(標準設定基準值)。操作單元24將對應於輸入操作之信號輸出至控制單元26。且,控制單元26基於自操作單元24輸出之信號、以及自磁性評估裝置20及應力測定裝置22輸出之檢查結果之信號,控制圖3(B)所示之壓縮機52、空氣流量控制閥54、62、截流閘56及噴擊流量控制閥60等。即,圖3(A)所示之控制單元26控制噴射裝置40之噴擊處理條件,更具體而言係投射材之每單位時間之噴出量(流量)、噴射投射材時之噴射壓、噴射時序、或加工時間等。 於本實施形態中,控制單元26於評估(判定)為非上述「不合格」之情形時,根據第一檢查部14E之檢查結果設定對該檢查對象之處理對象物W投射投射材時之噴擊處理條件。具體而言,控制單元26對判定為「合格」之檢查對象之處理對象物W設定標準之衝擊處理條件(基準值)作為衝擊處理條件。控制單元26對判定為「有條件合格」之檢查對象之處理對象物W,設定將標準衝擊處理條件(基準值)修正後之衝擊處理條件。 即,控制單元26以對判定為「合格」之檢查對象之處理對象物W以標準衝擊處理條件噴射(投射)投射材之方式控制噴射裝置40。控制單元26以對判定為「有條件合格」之檢查對象之處理對象物W以修正標準衝擊處理條件後之衝擊處理條件噴射(投射)投射材之方式控制噴射裝置40。補充說明之,對於判定為「有條件合格」檢查對象之處理對象物W之中應力測定裝置22之檢查結果為稍低於規格值(第一應力正常範圍)之處理對象物W,為了補償壓縮殘留應力,而以例如提高噴射壓(投射壓)之方式修正標準衝擊處理條件之衝擊處理條件噴射投射材。相對於此,對於判定為「有條件合格」檢查對象之處理對象物W之中應力測定裝置22之檢查結果為稍高於規格值(第一應力正常範圍)之處理對象物W,為了避免壓縮殘留應力過度累積,而依以例如降低噴射壓(投射壓)之方式修正標準衝擊處理條件後之衝擊處理條件噴射投射材。另,噴射投射材時之噴射壓可藉由控制圖3(B)所示之電動氣動比例閥即空氣流量控制閥54、62之輸入值(空氣流量控制閥54、62之開度)而予以增減。 雖省略詳細說明,但製品載置部36於本實施形態中作為一例具有所謂之多載台構造。即,於製品載置部36配置有公轉載台36A,且於公轉載台36A上於公轉載台36A之同心圓上之位置配置有複數個自轉載台36B。公轉載台36A具備裝置上下方向之旋轉軸35X。公轉載台36A可繞旋轉軸35X旋轉(公轉)。公轉載台36A配置於包含由噴射裝置40噴射投射材之噴射範圍、與噴射範圍以外之非噴射範圍之位置。又,自轉載台36B之直徑短於公轉載台36A之直徑。自轉載台36B具備與公轉載台36A之旋轉軸35X平行之旋轉軸35Z。自轉載台36B可繞旋轉軸35Z旋轉(自轉)。 於自轉載台36B配置處理對象物W。又,於公轉載台36A之上述噴射範圍之上方側設置有未圖示之按壓機構。上述按壓機構之按壓部可將自轉載台36B上之處理對象物W自上方側按壓而與處理對象物W一起旋轉。又,使公轉載台36A旋轉(公轉)之公轉驅動機構(省略圖示)及使自轉載台36B旋轉(自轉)之自轉驅動機構(省略圖示)分別與控制單元26(參照圖3(A))連接。公轉驅動機構及自轉驅動機構之作動分別由控制單元26(參照圖3(A))控制。藉由控制該等,而控制衝擊處理條件之一即相對於處理對象物W之相對投射位置。 如圖2所示,表面處理加工裝置10具備:搬出側輸送帶66、第二檢查區域68、兩個檢查台70A、70B、6軸機器人72、磁性評估裝置74、及應力測定裝置76。搬出側輸送帶66將載置於搬出側輸送帶66上之處理對象物W向特定之搬送方向(參照箭頭X2)搬送。搬出側輸送帶66之搬送方向設定為與搬入側輸送帶12之搬送方向(參照箭頭X1)為相同方向。於搬出側輸送帶66之搬送方向中央,設置有第二檢查區域68。於該第二檢查區域68以橫跨搬出側輸送帶66之方式設置有兩個檢查台70A、70B。於第二檢查區域68之搬出側輸送帶66之側方側,配置有6軸機器人72。 6軸機器人72為可將處理對象物W取起而使其移動之機器人。6軸機器人72可使處理對象物W移動而配置於檢查台70A、70B上(即,檢查位置)。即,6軸機器人72可使配置於搬出側輸送帶66上之處理對象物W移動而配置於檢查台70A上、及可使配置於檢查台70A上之處理對象物W移動而配置於檢查台70B上。又,6軸機器人72可使配置於檢查台70B上之處理對象物W移動而配置於搬出側輸送帶66上(下游側)、及將配置於檢查台70B上之處理對象物W取出至表面處理步驟之工作線外。 又,於一檢查台70A設置有磁性評估裝置74作為檢查裝置。於另一檢查台70B相鄰配置有應力測定裝置76作為檢查裝置。磁性評估裝置74及應力測定裝置76構成第二檢查部68E。另,於本實施形態中,磁性評估裝置74配置於較應力測定裝置76更靠搬送方向(參照箭頭X2)之上游側,但亦可將應力測定裝置76配置於較磁性評估裝置74更靠搬送方向(參照箭頭X2)之上游側。 磁性評估裝置74檢測配置於檢查台70A上之處理對象物W之加工對象部之表面層整體之狀態。磁性評估裝置74例如利用渦流對處理對象物W有無不均及金屬組織之狀態進行評估。磁性評估裝置74可輸出表示電壓值之信號作為磁性評估裝置74所進行之檢查之結果。本實施形態之磁性評估裝置74評估(判定)磁性評估裝置74中進行之檢查之結果是否為預定之第二磁性正常範圍(磁性之第二正常範圍)內。磁性評估裝置74將表示其評估結果之信號輸出至控制單元26(參照圖3(A))。另,第二磁性正常範圍可與第一磁性正常範圍相同,亦可不同。 應力測定裝置76使用X射線衍射法,測定配置於檢查台70B上之處理對象物W之殘留應力。本實施形態之應力測定裝置76僅測定指定之測定點之殘留應力,而不測定處理對象物W整體之應力狀態。應力測定裝置76將表示應力值之信號作為其測定結果(檢查結果)輸出至控制單元26(參照圖3(A))。於本實施形態中,第二檢查區域68之磁性評估裝置74具有與第一檢查區域14之磁性評估裝置20同樣之構成。第二檢查區域68之應力測定裝置76具有與第一檢查區域14之應力測定裝置22同樣之構成。 如圖3(A)所示,磁性評估裝置74、應力測定裝置76及6軸機器人72與控制單元26連接。控制單元26自磁性評估裝置74輸入磁性評估裝置74之評估結果,自應力測定裝置76輸入應力測定裝置76之檢查結果。磁性評估裝置74之評估結果係表示磁性評估裝置74之檢查結果是否為預定之第二磁性正常範圍(磁性之第二正常範圍)內之資訊。磁性評估裝置74之檢查結果是否為第二磁性正常範圍內之評估係藉由後述之判斷機構96而進行。控制單元26判定(評估)應力測定裝置76之檢查結果是否為預定之第二應力正常範圍內(應力之第二正常範圍)。另,第二應力正常範圍可與第一應力正常範圍相同,亦可不同。若磁性評估裝置74及應力測定裝置76之檢查結果皆為第二正常範圍內(第二檢查部68E之檢查結果為預定之第二正常範圍內),則控制單元26評估(判定)為「合格」。如為除此以外之情形,控制單元26評估(判定)為「不合格」(於本實施形態中為廢棄對象)。 即,控制單元26於磁性評估裝置74之檢查結果為預定之第二磁性正常範圍內,且應力測定裝置76之檢查結果為預定之第二應力正常範圍內之情形時,評估為「合格」。控制單元26於磁性評估裝置74之檢查結果為預定之第二磁性正常範圍外之情形,或應力測定裝置76之檢查結果為預定之第二應力正常範圍外之情形時,評估為「不合格」。 控制單元26於「合格」之情形時,以將處理對象物W返回至搬出側輸送帶66(參照圖2)之方式控制6軸機器人72。控制單元26於「不合格」之情形時,以將處理對象物W取出至表面處理步驟之工作線外之方式控制6軸機器人72。返回至搬出側輸送帶66(參照圖2)之處理對象物W流向下一個步驟。 又,控制單元26將磁性評估裝置74及應力測定裝置76之檢查結果記憶於記憶裝置中。控制單元26針對記憶於記憶裝置之最近之例如數十天(或數天)或數週(於本實施形態中作為一例為20天)之第二檢查部68E(參照圖2,後述之第二檢查步驟)之利用應力測定裝置76之檢查結果(資料),將每一天(廣義而言係「每特定期間」)之平均值於運算處理裝置中進行運算。以下,亦將該平均值簡稱為「應力平均值」。控制單元26進而將應力平均值與應力規格中央值(第二應力正常範圍之中央值)之差作為偏差量於運算處理裝置中進行運算。控制單元26於運算處理裝置中,自天(橫軸)與每次偏離量(縱軸)利用最小平方法算出表示上述偏差量之增減傾向(經日變化之傾向)之線性方程式之斜率與截距。控制單元26判斷應力測定裝置76之檢查結果是否有超出第二應力正常範圍(應力之第二正常範圍)之傾向,作為中長期之傾向。控制單元26算出預測應力平均值超出預先設定之第二應力正常範圍(應力之第二正常範圍)之日期(廣義而言係「時期」)。且,控制單元26於後述之特定時序,基於第二檢查部68E(應力測定裝置76)之檢查結果之經時變化之傾向,以抑制第二檢查部68E(應力測定裝置76)之檢查結果成為第二應力正常範圍外之比例之方式,重新設定衝擊處理條件之基準值(標準設定基準值)。另,第二應力正常範圍可與第一應力正常範圍相同,亦可不同。 (關於磁性評估裝置20、74) 接著,對磁性評估裝置20、74,一面參照圖4(A)及圖4(B)一面進行說明。於圖4(A)顯示磁性評估裝置20(表面特性檢查裝置)之電路構成。於圖4(B)以透視狀態之立體圖顯示磁性評估裝置20之檢查檢測器86之構成。另,由於圖2所示之磁性評估裝置20及磁性評估裝置74為同樣之裝置構成,故對圖4(A)之磁性評估裝置代表性標註符號20。 如圖4(A)所示,磁性評估裝置20具備:交流電源78、交流橋接電路80及評估裝置90。交流電源78可向交流橋接電路80供給頻率可變之交流電力。 交流橋接電路80具備:可變電阻82;檢查檢測器86,其以於成為被檢體(檢查對象)之處理對象物W(以下,適當簡略為「被檢體W」)激發渦流之方式配置有線圈;及基準檢測器84,其檢測與來自檢查檢測器86之輸出比較時成為基準之基準狀態。可變電路82可以分配比ϒ將電阻RA
分配為電阻R1與電阻R2。分配比ϒ可變。電阻R1及電阻R2與基準檢測器84及檢查檢測器86一起構成橋接電路。於本實施形態中,點A及點B與磁性評估裝置20之交流電源78連接,點C及點D與放大器91連接。點A為分配電阻R1與電阻R2之點。點B位於基準檢測器84與檢查檢測器86之間。點C位於電阻R1與基準檢測器84之間。點D位於電阻R2與檢查檢測器86之間。又,為了降低雜訊,將基準檢測器84及檢查檢測器86側接地。另,可變電阻82及基準檢測器84係作為一例配置於電路基板88上。 評估裝置90具備:放大器91、絕對值電路92、低通濾波器(LPF:Low-pass filter)93、相位比較器94、頻率調整器95、判斷機構96、顯示機構97、及溫度測定機構98。放大器91將自交流橋接電路80輸出之電壓信號放大。絕對值電路92進行全波整流。LPF93進行直流轉換。相位比較器94比較自交流電源78供給之交流電壓與自放大器91輸出之電壓之相位。頻率調整器95調整自交流電源78供給之交流電壓之頻率。判斷機構96進行將電阻R1與電阻R2之分配最佳化之非平衡調整。再者,判斷機構96將來自LPF93之輸出作為磁性評估裝置20、74之檢查結果而輸入。判斷機構96基於該檢查結果,判斷處理對象物W之表面裝置良好與否。具體而言,判斷機構96評估(判定)該檢查結果是否為預定之第一磁性正常範圍內或第二磁性正常範圍內。若處理對象物W之表面狀態為均質之狀態,則磁性評估裝置20、74之檢查結果為第一磁性正常範圍內或第二磁性正常範圍內。顯示機構97顯示及警告判斷機構96之評估結果。溫度測定機構98檢測評估位置之溫度。 放大器91與點C及點D連接。對放大器91輸入點C與點D之間之電位差。放大器91之輸出與絕對值電路92連接。絕對值電路92之輸出與LPF93連接。LPF93之輸出與判斷機構96連接。相位比較器94與交流電源78、放大器91及判斷機構96連接。頻率調整器95與交流電源78及放大器91連接。又,判斷機構96可藉由輸出控制信號,而變更交流橋接電路80之點A之位置,即電阻R1與電阻R2之分配比ϒ。 溫度測定機構98包含非接觸式紅外感測器或熱電偶等,將被檢體W之表面溫度信號輸出至判斷機構96。判斷機構96於溫度測定機構98檢測出之被檢體W之溫度為特定範圍內之情形時,判斷被檢體W之表面處理狀態良好與否。判斷機構96於溫度測定機構98檢測出之溫度為特定範圍外之情形時,不進行被檢體(處理對象物)W之表面處理狀態良好與否之判斷。 檢查檢測器86及基準檢測器84具有同樣之構成。作為該等檢查檢測器86及基準檢測器84,使用將線圈捲繞於可插通被檢體W之評估部之芯之外周而形成之檢測器。該檢測器藉由使線圈與被檢體W之表面對向並接近,可於被檢體W激發渦流。即,該線圈以包圍被檢體W之表面特性檢查區域之方式捲繞,與被檢體W之表面特性檢查區域對向。此處,包圍被檢體W之表面特性檢查區域指包含藉由至少包圍(以包裹之方式包圍)表面特性檢查區域之一部分,而於表面特性檢查區域激發渦流。 如圖4(B)所示,檢查檢測器86具備:芯86A、及線圈86B。芯86A為圓筒狀,以覆蓋被檢體W(圖中模式化圖示為圓柱體)之方式配置。線圈86B包含捲繞於芯86A之外周面之漆包銅線。另,於本實施形態中,以包圍捲繞有線圈86B之芯86A之方式,設置有圓筒狀之磁性屏蔽罩86C。芯86A為非磁性材料,藉由例如樹脂形成。另,芯86A之形狀只要為可將被檢體W配置於內側之形狀,則可為非圓筒形狀。又,若線圈86B可維持形狀,則檢查檢測器86亦可不具備芯86A。 以線圈86B包圍被檢體W之檢查對象面(表面特性檢查區域),且線圈86B與被檢體W之檢查對象面對向之方式配置檢查檢測器86。於該狀態下,若藉由交流電源78(參照圖4(A))向線圈86B供給特定頻率之交流電力,則產生交流磁場。其結果,於被檢體W之表面激發於與交流磁場交叉之方向流通之渦流。渦流會根據殘留應力層之電磁特性而變化。因此,根據殘留應力層之特性(表面處理狀態)自放大器91(參照圖4(A))輸出之輸出波形(電壓波形)之相位及振幅(阻抗)變化。藉由該輸出波形之變化,可檢測表面處理層之電磁特性,且進行檢查。 即,圖4(A)所示之評估裝置90基於來自交流橋接電路80之輸出信號,評估被檢體W之表面特性。此時,藉由將交流電力供給至交流橋接電路80,交流橋接電路80處於由檢測檢查檢測器86檢測被檢體W之電磁特性、且由基準檢測器84檢測基準狀態之狀態。評估裝置90之判斷機構96與控制單元26連接。判斷機構96將對應於評估結果之信號輸出至控制單元26。另,對於溫度測定機構98檢測出之溫度為特定範圍外而避免判斷之情形,判斷機構96將「無法檢查」意旨之信號輸出至控制單元26。藉此,判斷機構96向控制單元26通知無法根據檢查而獲得判定結果。 判斷機構96將「無法檢查」之意旨之信號輸出至顯示機構97。顯示機構97輸入該信號,顯示及警告「無法檢查」之意旨作為判斷機構96之評估結果。藉此,例如可於作業員檢點磁性評估裝置20、74,根據所需改善動作環境後,使磁性評估裝置20、74再次動作。又,例如,作業員可將評估裝置90之檢查結果無效化,而使磁性評估裝置20、74再次動作。藉此。可再次評估被檢體W之表面特性。 <使用磁性評估裝置20之檢查方法> 接著,大致說明使用磁性評估裝置20之檢查方法。首先,於自交流電源78將交流電力供給至交流橋接電路80之狀態下,以於被檢體W激發渦流之方式,對被檢體W配置檢查檢測器86,或對檢查檢測器86配置被檢體W(配置步驟)。即,以包圍先前配置之被檢體W之方式配置檢查檢測器86,或將被檢體W插入先前配置之檢查檢測器86中而配置。接著,評估裝置90基於自交流橋接電路80輸出之輸出信號,評估被檢體W之表面特性(評估步驟)。接著,將評估之結果自評估裝置90向控制單元26輸出。 另,關於渦流之磁性評估,可應用例如日本專利特表2013-529286號公報、日本專利特表2015-525336號公報、或國際公開第2015/107725號手冊等所揭示之裝置進行磁性評估。 (關於應力測定裝置22、76) 接著,針對應力測定裝置22、76,一面參照圖5~圖9(B)一面進行說明。另,由於圖2所示之應力測定裝置22及應力測定裝置76為同樣之裝置構成,故於圖5之應力測定裝置代表性標註符號22。 圖5中,以模式性立體圖顯示應力測定裝置22之一部分。於圖6以側視簡略化顯示應力測定裝置22之一部分。如圖5所示,應力測定裝置22具備裝置本體100及控制裝置150。 裝置本體100為箱狀之殼體。於本實施形態中,於裝置本體100之內部收納有X射線產生源102。X射線產生源102為具備X射線管、且產生特定波長之X射線之裝置。於本實施形態中,X射線產生源102固定於裝置本體100。於應力測定裝置22中,配合檢查對象之處理對象物W(以下適當簡略為「檢查對象物W」)而使用適當波長之X射線。於裝置本體100之正面100F形成有X射線照射用之窗(省略圖示)。X射線產生源102產生之X射線經由上述窗向檢查對象物W照射。另,於圖5及圖6中,X射線自X射線產生源102向檢查對象物W之路徑及照射方向(入射方向)以附箭頭之線Xa顯示。 裝置本體100具備第一檢測元件106及第二檢測元件108。第一檢測元件106及第二檢測元件108在此處配置於裝置本體100之正面100F側。第一檢測元件106及第二檢測元件108各自檢測檢查對象物W之衍射X射線之強度。第一檢測元件106為零維之X射線強度測定元件。0維是指於元件之配置位置測定X射線之強度。即,第一檢測元件106與將複數個元件沿著直線配置之1維線感測器及將複數個元件平面配置之2維影像板不同。第二檢測元件108亦為0維之X射線強度測定元件。使用例如閃爍計數器作為第一檢測元件106及第二檢測元件108。 裝置本體100具備:移動機構120,其使第一檢測元件106與第二檢測元件108分別沿著與X射線之入射方向正交之方向(參照箭頭X3)移動。如圖6所示,移動機構120具有變位驅動用之電動馬達122、及滾珠螺桿機構124。 電動馬達122固定於裝置本體100。滾珠螺桿機構124具有:直線狀之螺桿126,其沿著與X射線之入射方向正交之方向(參照箭頭X3方向)延伸;及第一螺母128和第二螺母130,其螺合於該螺桿126。螺桿126可繞其軸線旋轉地受支持。當驅動電動馬達122時,經由驅動力傳遞機構(省略圖示)傳遞驅動力,藉此螺桿126繞自身之軸線旋轉。另,螺桿126配置於相對於來自X射線產生源102之入射X射線於橫向(圖6之垂直於紙面之方向)偏移之位置。於第一螺母128固定有第一滑塊132。於第二螺母130固定有第二滑塊134。第一滑塊132及第二滑塊134可藉由一對軌條136(參照圖5)於其延伸方向滑動地受支持。一對軌條136設置於裝置本體100之正面100F,且於與螺桿126平行之方向(與X射線之入射方向正交之方向)延伸。另,於圖5中模式化顯示一對軌條136,但對於一對軌條136可應用公知之一對導軌。 如圖6所示,於第一滑塊132固定有第一檢測元件106。於第二滑塊134固定有第二檢測元件108。當驅動電動馬達122時,第一螺母128及第一滑塊132以及第二螺母130及第二滑塊134相對於螺桿126於其軸線方向相對移動。藉此,第一檢測元件106及第二檢測元件108分別同步地於與X射線之入射方向正交之方向(參照箭頭X3方向)移動。即,藉由移動機構120,第一檢測元件106及第二檢測元件108可於直線上變更X射線強度之檢測位置。 第一檢測元件106於第一檢測位置檢測檢查對象物W之衍射X射線之強度。第二檢測元件108於與第一檢測位置不同之第二檢測位置檢測檢查對象物W之衍射X射線之強度。第一檢測位置及第二檢測位置例如可根據檢查對象物W之材料及焦距而變化。於本實施形態中,第一檢測元件106及第二檢測元件108同步移動預先設定之同一距離。預先設定之距離為可獲得所需之衍射強度分佈之範圍之距離。 移動機構120與圖5所示之控制裝置150連接。控制裝置150由例如具備CPU、ROM(Read only memory:唯讀記憶體)、RAM(Random access memory:隨機存取記憶體)及HDD(Hard Disk Drive:硬碟驅動器)等泛用之電腦構成。控制裝置150具備:處理裝置152、輸入裝置154(例如鍵盤及滑鼠)及輸出裝置156(例如顯示器)。如圖6所示,處理裝置152具備:輸入輸出部160、移動控制部162、應力算出部164及記憶部166。 輸入輸出部160為網路卡等通信機器及圖形卡等輸入輸出裝置。例如,輸入輸出部160可與電動馬達122通信地連接。輸入輸出部160例如可與圖5所示之輸入裝置154及輸出裝置156通信地連接。又,圖6所示之輸入輸出部160與X射線產生源102、第一檢測元件106及第二檢測元件108連接。後述之移動控制部162及應力算出部164經由輸入輸出部160而與各構成要素進行資訊之交換。 移動控制部162使移動機構120驅動(藉由控制移動機構120之驅動)而控制第一檢測元件106及第二檢測元件108各者之檢測位置。移動控制部162預先取得基於構成檢查對象物W之材料而定之峰值出現角度,以包含峰值出現角度之方式控制第一檢測元件106及第二檢測元件108各者之檢測位置。將基於構成檢查對象物W之材料而定之峰值出現位置記憶於記憶部166。又,應力算出部164藉由移動機構120使第一檢測元件106及第二檢測元件108各自移動,藉此基於各自檢測出之衍射X射線之強度峰值,算出檢查對象物W之殘留應力。以下,對殘留應力之算出詳細地進行說明。 圖7係用以說明本實施形態之應力測定裝置22之檢測位置之概要圖。於圖7中,顯示對檢查對象物W照射入射X射線XIN
、以衍射角2θ輸出衍射X射線之情形。於該情形時,於特定平面PL中利用衍射X射線描繪衍射環R。此處,於本實施形態中,以於對應於衍射X射線之衍射環之0°
之檢測位置、及對應於衍射X射線之衍射環之180°
之檢測位置各者出現強度峰值、且取得該部分(即成為對稱之點)之衍射強度之情形為例。 圖8係用以說明衍射環之概要圖。如圖7及圖8所示,於對應於衍射環R之0°
之第一檢測位置P1,檢測衍射X射線XR1
。於對應於衍射環R之180°
之第二檢測位置P2,檢測衍射X射線XR2
。於該情形時,移動控制部162(參照圖6)以第一檢測元件106(參照圖6)於包含對應於衍射環R之0°
之第一檢測位置P1之範圍移動之方式設定。同樣地,移動控制部162(參照圖6)以第二檢測元件108(參照圖6)於包含對應於衍射環R之180°
之第二檢測位置P2之範圍移動之方式設定。藉此,可以一次照射X射線而獲得2個角度之衍射X射線,故可獲得二個X射線衍射強度分佈。 應力算出部164(參照圖6)基於在第一檢測位置P1及第二檢測位置P2各者檢測出之X射線衍射強度分佈(角度及強度之關係),取得衍射峰值。此處,可獲得對應於衍射環R之0°
之強度峰值、及對應於衍射環R之180°
之強度峰值之二個強度峰值。圖8所示之二點劃線之衍射環RR
為於檢查對象物W中不存在殘留應力時之衍射環。於殘留應力存在時之衍射環R中,與殘留應力不存在時之衍射環RR
相比,中心位置會根據殘留應力偏移。 應力算出部164(參照圖6)利用該差而算出殘留應力值。例如,應力算出部164(參照圖6)使用cosα法算出殘留應力值。於cosα法中,自ε-cosα線圖之斜率獲得殘留應力。ε-cosα線圖表示cosα(α:衍射中心角)與使用衍射環上之四個部位(α、π+α、-α、π-α)之應變(εα
、επ+α
、ε-α
、επ-α
)表示之應變ε之關係。 應力算出部164(參照圖6)使用α=0°、α=180°二點算出ε-cosα線圖之斜率(一次函數之斜率)。且,應力算出部164(參照圖6)對一次函數之斜率乘以X射線應力測定乘數而獲得殘留應力。X射線應力測定乘數為由楊氏係數、泊松比、布拉格角之餘角及X射線入射角所決定之常數,且預先記憶於圖6所示之記憶部166。應力算出部164經由輸入輸出部160將算出之殘留應力值向控制單元26輸出。另,由應力算出部164算出之殘留應力值可向控制單元26輸出且記憶於記憶部166,亦可向輸出裝置156(參照圖5)輸出。 <使用應力測定裝置22之殘留應力測定方法> 接著,說明使用應力測定裝置22之殘留應力測定方法。圖9(A)及圖9(B)係顯示本實施形態之殘留應力測定方法之流程圖。 首先,執行殘留應力測定前之調整處理。圖9(A)係顯示殘留應力測定前之調整處理之流程圖。如圖9(A)所示,首先,執行角度調整處理(步驟S240)。於該處理中,調整入射X射線之相對於檢查對象物W之角度。例如,如圖6所示,藉由將裝置本體100傾斜調整外傾角θ1,而調整入射X射線之角度。另,作為一例,將裝置本體100傾斜之處理由其他裝置(控制部及致動器)進行。藉由圖9(A)所示之角度調整處理(步驟S240),將測定中之入射角度固定為特定角度(單一角度)。 接著,執行焦點調整處理(步驟S242)。於該處理中,調整入射X射線相對於檢查對象物W之焦點。例如,藉由變更裝置本體100(參照圖6)之位置,而調整入射X射線之焦點。另,作為一例,變更高度及位置之處理由其他之裝置(控制部及致動器)進行。 當圖9(A)所示之流程結束時,成為應力測定裝置22可測定檢查對象物W表面側之殘留應力之狀況。圖9(B)係顯示檢查對象物W表面側之殘留應力之測定方法之流程圖。 如圖9(B)所示,首先執行X射線照射處理(步驟S250:X射線照射步驟)。於該X射線照射處理(步驟S250)中,自X射線產生源102對檢查對象物W照射X射線。接著,於該X射線照射處理(步驟S250)之執行中,執行測定處理(步驟S252:移動控制步驟)。於該測定處理中(步驟S252)中,以移動控制部162之控制使移動機構120驅動而使第一檢測元件106及第二檢測元件108移動(移動控制步驟),基於移動中之第一檢測元件106及第二檢測元件108之檢測結果,獲得二個X射線衍射強度分佈。於該步驟中使第一檢測元件106之移動與第二檢測元件108之移動同步。亦可於測定處理(步驟S252)結束時,結束X射線之照射。 接著,執行殘留應力算出處理(步驟S254:應力算出步驟)。於該殘留應力算出處理(步驟S254)中,基於測定處理(步驟S252:移動控制步驟)執行中第一檢測元件106及第二檢測元件108各自檢測出之檢查對象物W之衍射X射線之強度峰值,算出檢查對象物W之殘留應力。即,於殘留應力算出處理(步驟S254中),藉由應力算出部164,基於移動中獲得之二個X射線衍射強度分佈而取得二個強度峰值。接著,藉由應力算出部164,算出ε-cosα線圖之斜率,乘以X射線應力測定乘數而算出殘留應力。最後,將藉由應力算出部164算出之殘留應力向控制單元26(參照圖3(A))輸出(步驟S256)。 以上,圖9(B)所示之流程結束。藉由執行圖9(B)所示之控制處理,可使用使第一檢測元件106及第二檢測元件108移動而獲得之資料算出殘留應力,且將算出之殘留應力向控制單元26(參照圖3(A))輸出。 如以上般,於圖6所示之應力測定裝置22中,由於具備於第一檢測位置P1(參照圖7)檢測衍射X射線之強度的第一檢測元件106、及於與第一檢測位置P1(參照圖7)不同之第二檢測位置P2(參照圖7)檢測衍射X射線之強度的第二檢測元件108,故能以一次照射X射線(單一角度之照射)獲得二個角度之衍射X射線。再者,第一檢測元件106及第二檢測元件108各者沿著與X射線之入射方向正交之方向移動,藉此可於每個元件取得X射線強度分佈(衍射峰值)。又,藉由至少取得二個衍射峰值,故可算出檢查對象物W之殘留應力。因此,無須使影像板旋轉而取得衍射環之所有資料。因此,與先前之殘留應力測定裝置相比,可謀求縮短殘留應力之測定時間。 又,本實施形態之應力測定裝置22無須具備使影像板旋轉之機構及讀出機構。因此,應力測定裝置22與具備此種機構之殘留應力測定裝置相比,由於簡略化且輕量化,故可設為易於設置、易於組入其他機械之構造。再者,於應力測定裝置22中,藉由將裝置構成簡略化,故與先前之殘留應力測定裝置相比,可降低裝置之製造成本。 再者,移動控制部162使第一檢測元件106之移動與第二檢測元件108之移動同步,藉此與個別控制第一檢測元件106與第二檢測元件108之情形相比,可謀求縮短殘留應力之測定時間。 (關於使用表面處理加工裝置10之表面處理加工方法) 接著,對使用圖2所示之表面處理加工裝置10之表面處理加工方法,一面參照圖1(A)及圖1(B)所示之流程以及圖2等一面進行說明。表面處理加工裝置10包含:圖4(A)等所示之磁性評估裝置20、圖5等所示之應力測定裝置22、及圖3(B)等所示之珠擊加工裝置30等。另,作為搬入圖2所示之表面處理加工裝置10之前之處理對象物W,以藉由塑性加工及機械加工而形成製品形狀之處理對象物(製品)為一例進行熱處理加工。 被搬入至圖2所示之表面處理加工裝置10之處理對象物W載置於搬入側輸送帶12上而搬送。當處理對象物W到達第一檢查區域14時,藉由6軸機器人18而被配置於檢查台16A上,由磁性評估裝置20予以檢查。其後,處理對象物W藉由6軸機器人18而配置於檢查台16B上並由應力測定裝置22檢查。 即,於檢查台16A、16B上,執行圖1(A)之步驟S200所示之衝擊處理前之檢查,即第一檢查步驟。於該第一檢查步驟中,對進行對處理對象物W投射投射材之衝擊處理前之該處理對象物W之表面側狀態進行非破壞檢查。於該檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時評估為「不合格」。 首先,於圖2所示之檢查台16A上,進行磁性評估裝置20利用渦流而磁性評估處理對象物W之表面側之檢查。具體之檢查方法如上所述。於磁性評估裝置20中判斷機構96基於檢查結果判斷表面狀態良好與否。磁性評估裝置20將檢查結果(即,判斷機構96之評估結果)輸出至控制單元26(參照圖3(A))。接著,於檢查台16B上,應力測定裝置22使用X射線衍射法測定處理對象物W表面側之殘留應力。具體之測定方法如上所述。應力測定裝置22將測定結果輸出至控制單元26(參照圖3(A))。控制單元26基於磁性評估裝置20及應力測定裝置22之檢查結果,如上所述般進行「合格」、「有條件合格」、及「不合格」之任一者之評估。 於圖1(A)所示之步驟S202中,控制單元26判定處理對象物W是否為「非不合格」。於步驟S202之判定為否定之情形時,控制單元26之處理移往步驟S206,於步驟S202之判定為肯定之情形時移往步驟S204。於步驟S206中,控制單元26以將處理對象物W取出至表面處理步驟之工作線外之方式控制圖2所示之6軸機器人18。將取出至工作線外之處理對象物W予以廢棄處理。即,將第一檢查步驟中評估為「不合格」之處理對象物W預先自衝擊處理之對象排除。藉此,可預防性地抑制徒勞之珠擊加工(不良製品之加工)。 於圖1(A)所示之步驟S204中,控制單元26判定處理對象物W是否「合格」。於步驟S204之判定為否定之情形時,控制單元26之處理移往步驟S210,於步驟S202之判定為肯定之情形時移往步驟S208。於步驟S208及步驟S210中,執行條件設定步驟。於第一檢查步驟之後執行之條件設定步驟中,控制單元26以第一檢查步驟中評估為「非不合格」之處理對象物W為對象,根據第一檢查步驟之檢查結果,設定噴擊處理條件。 於步驟S210中,作為判定為「有條件合格」之處理對象物W之噴擊處理條件,控制單元26設定(前授控制)修正標準噴擊處理條件後之條件(經調整之條件)。即,配合個別之珠擊加工前之處理對象物W(製品)之性狀,個別地(每一製品地)進行噴擊處理條件之調整。藉此,可將直接以標準之噴擊處理條件加工時可能成為不良品之處理對象物W,設為良品。藉此,可減少廢棄處置之處理對象物W。可藉由廢棄而提高生產性。 就判定為「有條件合格」之處理對象物W之噴擊處理條件之修正(調整),更具體地進行說明。於本實施形態中,作為一例,就噴擊處理條件中噴射投射材時之噴射壓設定修正後之條件。該衝擊處理條件之修正條件(修正值)如下所述般加以運算。首先,於控制單元26之運算處理裝置中,讀出預先記憶於其記憶部之包含運算式之程式,於記憶體中展開。接著,藉由CPU執行於記憶體中展開之該程式。藉此,運算修正條件。運算式為包含噴擊處理條件之基準值之式。另,作為變化例,可使包含條件判別之程式預先記憶於控制單元26之運算處理裝置,而執行該程式,藉此決定噴擊處理條件之修正條件。 另一方面,於步驟S208中,作為判定為「合格」之處理對象物W之噴擊處理條件,控制單元26直接設定標準之噴擊處理條件。可藉由步驟S210及步驟S208進行對應於處理對象物W之衝擊加工。 判定為「合格」或「有條件合格」之處理對象物W藉由圖2所示之6軸機器人18,自檢查台16B上移動至搬入側輸送帶12上。其後,處理對象物W於搬入側輸送帶12之下游側藉由搬入搬出裝載機28搬入至珠擊加工裝置30之機殼32中。 於珠擊加工裝置30之機殼32中,執行圖1(A)所示之步驟S212,即衝擊處理步驟。於條件設定步驟後執行之衝擊處理步驟中,進行由圖3(B)所示之珠擊加工裝置30之噴射裝置40對處理對象物W投射投射材之衝擊處理。衝擊處理步驟之衝擊處理條件以第一檢查步驟中由控制單元26評估為「非不合格」之處理對象物W為對象,且於條件設定步驟中由控制單元26設定。 此處,對衝擊處理進行大致說明。作為衝擊處理,有例如珠擊(加工)及衝擊噴砂(加工)。於該等衝擊處理中,將例如數十μm至數mm左右之大致球形之投射材(珠丸(包含研磨粒))朝向處理對象物W高速碰撞。藉此,可獲得處理對象物W之零件表面層之改善效果。珠擊加工目的在於用於改善反復承受載荷之零件之疲乏強度(耐久性)等。作為反復承受載荷之零件,列舉例如汽車、飛機、船舶、建設機械、加工機械、及鋼構造物等。若未正確地實施珠擊加工,則會因未對零件賦予目標之表面硬度、硬度分佈、及壓縮殘留應力等,而導致零件早期破壞。因此,為了維持適當之加工,必須在充分之管理下實施珠擊加工。又,衝擊噴砂加工係用於對同樣之加工品,除去例如銹及鱗皮等表面附著物、調整表面粗度等表面形狀、提高塗裝及塗佈被膜等之密著性、或確保鋼構造物之摩擦結合部之適當之磨耗係數。因此,必須與珠擊加工同樣地在充分之管理下實施衝擊噴砂加工。另,本實施形態之衝擊處理之加工為珠擊加工。 經衝擊處理之處理對象物W藉由圖2所示之搬入搬出裝載機28,自珠擊加工裝置30之機殼32中被取出至搬出側輸送帶66之上游側。將處理對象物W藉由搬出側輸送帶66搬送。當處理對象物W到達第二檢查區域68時,藉由6軸機器人72而配置於檢查台70A上,由磁性評估裝置74予以檢查。其後,處理對象物W藉由6軸機器人72而配置於檢查台70B上,由應力測定裝置76予以檢查。 即,於檢查台70A、70B上,執行圖1(A)之步驟S214所示之衝擊處理後之檢查,即第二檢查步驟。於衝擊處理步驟後之第二檢查步驟中,對處理對象物W之表面側狀態進行非破壞檢查。若其檢查結果為預定之第二正常範圍內則評估為「合格」,若超出上述第二正常範圍則評估為「不合格」。 於圖2所示之檢查台70A上,進行磁性評估裝置74利用渦流而磁性評估處理對象物W之表面側之檢查。具體之檢查方法如上所述。於磁性評估裝置74中,判斷機構96基於檢查結果判斷表面狀態良好與否。磁性評估裝置74將檢查結果(即,判斷機構96之評估結果)輸出至控制單元26(參照圖3(A))。接著,於檢查台70B上,應力測定裝置76使用X射線衍射法測定處理對象物W表面側之殘留應力。具體之測定方法如上所述。應力測定裝置76將測定結果輸出至控制單元26(參照圖3(A))。控制單元26基於磁性評估裝置74及應力測定裝置76之檢查結果,如上所述般進行「合格」及「不合格」之任一者之評估。 於圖1(A)所示之步驟S214接下來之步驟S216中,控制單元26將應力測定裝置76之檢查結果(測定值)記憶於記憶裝置。於步驟S216接下來之步驟S218中,控制單元26判定處理對象物W是否「合格」。於步驟S218之判定為否定之情形時,控制單元26之處理移往步驟S222,於步驟S218之判定為肯定之情形時移往步驟S220。 於步驟S222中,控制單元26以將處理對象物W取出至表面處理步驟之工作線外之方式控制圖2所示之6軸機器人72。將取出至工作線外之處理對象物W予以廢棄處理。又,判定為「合格」之處理對象物W藉由6軸機器人72自檢查台70B上移動至搬出側輸送帶66上。其後,將處理對象物W由搬出側輸送帶66搬送,藉此送往後續步驟。即,執行圖1(A)所示之步驟S220。 如此,根據本實施形態,於衝擊處理步驟後執行之第二檢查步驟中,實施實際之處理對象物W之檢查而非試驗片。藉此,可直接判斷是否對處理對象物W賦予珠擊效果(衝擊處理之效果)。且,可防止不完全之處理對象物W流向較表面處理加工裝置10中執行之步驟更後面之步驟。又,於本實施形態中,於衝擊處理步驟之前設置有第一檢查步驟。因此,可於進行衝擊處理步驟之前判別而除去不適於珠擊加工(即,即便進行珠擊加工,亦無法適當地賦予珠擊效果)之處理對象物W。藉此,可預防性地防止或有效地抑制於衝擊處理步驟中產生不良品。 接著,對衝擊處理條件之基準值(標準設定基準值)之重新設定處理,即基準值重新設定步驟,一面參照圖1(B)一面進行說明。作為一例,該處理係於每天加工開始前於控制單元26啟動時執行。 首先,於圖1(B)所示之步驟S230中,藉由控制單元26判定是否需要重新設定衝擊處理條件之基準值。於本實施形態中,作為一例,首先,基於上述應力平均值之經日變化(廣義而言係「經時變化」)之傾向,由控制單元26預測應力平均值超出預先設定之第二應力正常範圍(應力之第二正常範圍)之日期(廣義而言係「時期」)。接著,由控制單元26判定步驟S230之執行時間是否為針對預測之日期提早預先設定之天數(例如3天前)之日期以後。另,由於已如前所述算出預測應力平均值超出預先設定之第二應力正常範圍(應力之第二正常範圍)之日期之方法,故省略說明。控制單元26之處理於圖1(B)所示之步驟S230之判定為否定之情形時結束,於步驟S230之判定為肯定之情形時移往步驟S232。 於圖1(B)所示之步驟S232之基準值重新設定步驟中,基於第二檢查步驟中之應力測定裝置76之檢查結果之經時變化之傾向,以抑制第二檢查步驟中未評估為「合格」之比例(第二檢查部68E之檢查結果超出第二正常範圍之比例)之方式由控制單元26重新設定衝擊處理條件之基準值。即,於基準值重新設定步驟中,將第二檢查步驟中之檢查結果反饋至衝擊處理條件之基準值。該基準值重新設定步驟係基於應力平均值經日變化之傾向,早於預測應力平均值超出應力規格範圍(第二應力正常範圍)之日期而執行。關於預測應力平均值超出應力規格範圍(第二應力正常範圍)之日期之算出方法,由於已於前敘述故省略說明。於本實施形態之基準值重新設定步驟中,由控制單元26重新設定衝擊處理條件中作為一例之噴射投射材時之噴射壓之基準值。 根據以上,可進行對應於以下之變動傾向之修正:圖3(B)等所示之包含噴射裝置40之珠擊加工裝置30之中長期變動,即投射材之粒徑變化、用以使投射材加速之機構(噴嘴等)之形狀變化、自壓縮機供給之壓縮空氣之性狀變化等。藉此,可有效地抑制下一次以後之第二檢查步驟中之「不合格」之比例。因此,可抑制徒勞之珠擊加工。 如以上說明般,根據本實施形態之表面處理加工方法及表面處理加工裝置10(參照圖2),可一面抑制徒勞之衝擊加工,一面管理經衝擊加工之所有處理對象物W之加工程度。 此處,對上述實施形態之作用及效果進一步補充說明。作為珠擊加工之品質管理方法,已知有裝置運轉管理、及製品管理。於裝置運轉管理中,監控加工裝置之運轉狀態。於裝置運轉管理中,監控投射材之速度相關之參數(具體而言,在空氣噴嘴式珠擊加工中為噴射壓,在離心式投射裝置中為投射用之葉輪之轉速)、投射材之流量、加工時間、以及旋轉載台上之處理對象物W(製品)之轉速及旋轉狀態等。於裝置運轉管理中,藉由可使加工裝置在該等處於一定的規定值內之狀態下運轉,而保證珠擊加工之步驟。相對於此,於製品管理中,對實際加工之製品,進行珠擊效果之指標即壓縮殘留應力、硬度、及表面粗度等測定。另,作為裝置運轉管理與製品管理之中間角色,有藉由阿爾曼法測定珠擊處理裝置之加工程度之方法。利用阿爾曼法之方法係使用試驗片之計測彎曲量之方法,可推測裝置之加工程度之重現性。然而,於利用阿爾曼法之方法中,無法管理實物製品之加工程度。 而於裝置運轉管理中,僅止於監控裝置之運轉狀況。因此,無法判斷是否對加工後之製品賦予珠擊效果。又,被搬入至珠擊處理步驟之處理對象物W(製品)大多會經過熱處理等,必須處於可藉由珠擊加工獲得充分的效果之狀態。然而,亦有可能因為熱處理狀態之干擾,導致投入金屬組織之狀態不適當、未滿足所需之表面硬度或硬度分佈之不適當之處理對象物W(製品)。即便在裝置運轉管理中進行良好加工之製品,仍有可能不適於作為合格品。另一方面,於製品管理中,珠擊效果係於表面及距表面數十μm~數百μm之範圍內賦予。因此,製品管理大多伴隨削出製品內部進行測定之破壞檢查。又,由於測定亦耗費時間,故一般僅止於檢查加工批量中之一部分。 相對於此,於本實施形態之表面處理加工方法中,對處理對象物W進行全數檢查。藉此,可管理經衝擊加工之所有處理對象物W之加工程度。 [第2實施形態] 接著,對第2實施形態之表面處理加工方法,一面援用圖2一面進行說明。應用於本實施形態之處理對象物W可為板簧、及盤簧等薄物製品。又,應用於本實施形態之表面處理加工裝置之構成與圖2所示之第1實施形態之表面處理加工裝置10大致相同,但與第1實施形態之表面處理加工裝置10之構成之不同點在於:取代磁性評估裝置20、74,而配置有未圖示之非接觸式雷射變位計,且未配置第一檢查部14E之應力測定裝置22。其他點皆與第1實施形態實質上相同。 上述雷射變位計係對處理對象物W之外形尺寸進行非破壞檢查。薄物製品容易因珠擊加工而變形。因此配置有上述雷射變位計。第一檢查區域14之上述雷射變位計構成第一檢查部。第二檢查區域68之上述雷射變位計及應力測定裝置76構成第二檢查部。 於第一檢查步驟中,雷射變位計對進行衝擊處理前之處理對象物W之外形尺寸進行非破壞檢查(測定初始應變)。於衝擊處理中,對處理對象物W投射投射材。控制單元26輸入雷射變位計之檢查結果,且於該檢查結果超出預定之第一容許範圍(第一變位容許範圍)之情形時評估為「不合格」。於第一檢查步驟後之條件設定步驟中,以第一檢查步驟中被評估為非「不合格」之處理對象物W為對象,控制單元26根據第一檢查步驟中之檢查結果設定衝擊處理條件。具體而言,控制單元26基於目標之形狀與初期應變量之差,而增減衝擊處理條件中之加工時間,藉此控制變形量。控制單元26以珠擊加工後之處理對象物W之形狀接近目標形狀之方式設定衝擊處理條件。於第一檢查步驟後之衝擊處理步驟中,與第1實施形態同樣地進行如下之衝擊處理:以第一檢查步驟中被評估為非「不合格」之處理對象物W為對象,以條件設定步驟中設定之衝擊處理條件,對處理對象物W投射投射材。 於衝擊處理步驟後之第二檢查步驟中,雷射變位計及應力測定裝置76對處理對象物W之表面側狀態及外形尺寸進行非破壞檢查。控制單元26輸入該檢查結果,若為預定之第二正常範圍(變位之第二變位正常範圍、應力之第二應力正常範圍)內,則評估為「合格」。即,於第二檢查步驟中,為了判別珠擊加工後之形狀是否適當,藉由上述雷射變位計測定加工後之應變。與此同時,應力測定裝置76使用X射線衍射法測定處理對象物W表面側之殘留應力。控制單元26(參照圖3(A))基於上述雷射變位計及應力測定裝置76之檢查結果,進行「合格」及「不合格」之任一者之評估。補充說明之,控制單元26(參照圖3(A))於上述雷射變位計及應力測定裝置76之檢查結果皆為預定之第二正常範圍內,則評估(判定)為「合格」,除此以外之情形則評估(判定)為「不合格」(廢棄)。 另,於基準值重新設定步驟中,與第1實施形態同樣地,基於第二檢查步驟中之檢查結果之經時變化之傾向,以抑制第二檢查步驟中不被評估為「合格」之比例(第二檢查步驟中之檢查結果為第二正常範圍外之比例)之方式,重新設定衝擊處理條件之基準值。因此,可增加第二檢查步驟中評估為「合格」之處理對象物W。於本實施形態中,於基準值重新設定步驟中重新設定之衝擊處理條件之基準值(標準設定基準值)為針對加工時間之基準值。 根據本實施形態,亦可獲得與上述第1實施形態大致同樣之作用及效果。 另,處理對象物W之外徑尺寸之測定只要可測定每個處理對象物W之管理尺寸即可,亦可應用測微計等接觸式之距離計等。又,作為本實施形態之變化例,可於第一檢查步驟中對處理對象物W之表面側狀態及外形尺寸進行非破壞檢查,於該檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時,控制單元26評估為「不合格」。即,於第一檢查步驟中,除了雷射變位計以外,亦可由例如磁性評估裝置20或應力測定裝置22進行非破壞檢查。又,作為本實施形態之其他變化例,可於第二檢查步驟中僅對處理對象物W之外形尺寸進行非破壞檢查,若該檢查結果為預定之第二正常範圍內則評估為「合格」。 又,於本實施形態中,不配置圖2所示之第一檢查部14E之應力測定裝置22,而配置第二檢查部68E之應力測定裝置76。亦可不配置圖2所示之第二檢查部68E之應力測定裝置76,而配置有第一檢查部14E之應力測定裝置22。 [實施形態之補充說明] 另,於上述實施形態中,使用具備噴射裝置40(空氣噴嘴式珠擊加工機)之珠擊加工裝置30作為投射單元。作為投射單元,亦可使用如例如包含藉由葉輪之旋轉而以離心力加速投射投射材之離心式投射裝置之衝擊噴砂裝置等其他投射單元。由於離心式投射裝置為周知技術,故省略詳細說明。作為一例,符合離心式投射裝置之裝置具備:校準規、具備複數片葉片之葉輪、及用以使上述葉輪旋轉驅動之驅動馬達。於校準規之外周壁,貫通形成有開口窗作為投射材之排出部。複數片葉片配置於校準規之外周側,繞校準規之周方向旋轉。另,於此種離心式投射裝置之情形時,藉由例如控制驅動馬達之每單位時間之轉速而控制葉輪之每單位時間之轉速。 又,作為上述實施形態之變化例,可於第一檢查步驟及第二檢查步驟之至少一者,包含測定成為檢查對象之處理對象物W之表面側色調之檢查、及測定成為檢查對象之處理對象物W之表面粗度之檢查的至少一者。 於第一檢查步驟及第二檢查步驟之至少一者中進行測定處理對象物W之表面粗度之檢查之情形時,除了觸針式表面粗度計以外,亦可可應用使用光學系統之非接觸雷射變位計等。 又,於第一檢查步驟及第二檢查步驟之至少一者進行測定處理對象物W之表面側色調之檢查之情形時,只要可判別例如處理對象物W(製品)之色相即可。可應用使用JIS Z8722所示之方法之顏色計測方法。此外,由於處理對象物W(對象製品)多為金屬製,故光澤之程度亦可應用使用計測方法(使用JIS Z8741所示之方法)等之圖像感測器或光澤計等。 另,第一檢查步驟及第二檢查步驟所使用之檢查裝置,為了記錄或運算測定之結果,亦可將測定之結果向外部之運算裝置及控制機器輸出。 又,於上述第1實施形態之第一檢查步驟及第二檢查步驟中,檢查相同之檢查項目,但亦可如上述第2實施形態之第一檢查步驟及第二檢查步驟般檢查不同之檢查項目。只要檢查與處理對象物W(對象製品)、前步驟、及欲獲得之衝擊處理效果(珠擊效果)對應之檢查項目即可。另,可於第一檢查步驟及第二檢查步驟中分別檢查複數項檢查項目,亦可檢查一項檢查項目。對於檢查項目之組合可應用各種型式。換言之,可於第一檢查部及第二檢查部分別設置單數個檢查裝置,亦可設置複數個檢查裝置。對於檢查裝置之組合可應用各種型式。 又,作為控制單元26,可應用包含PC(Personal Computer:個人電腦)、定序器、或微電腦等計算機等之控制單元。又,上述計算機等可設置於投射單元(珠擊加工裝置30)之側,亦可設置於第一檢查部14E之側。 又,於第1實施形態中,磁性評估裝置20、74之判斷機構96評估(判定)磁性評估裝置20、74之檢查結果是否為預定之第一磁性正常範圍或第二磁性正常範圍內,且將該評估結果輸出至控制單元26。但並不限定於此,亦可由磁性評估裝置20、74將磁性評估裝置20、74之檢查結果(電壓值)輸出至控制單元26,由控制單元26評估(判定)該檢查結果是否為預定之第一磁性正常範圍或第二磁性正常範圍內。 又,應力測定裝置22、76亦可具有判斷機構。於該情形時,應力測定裝置22、76之判斷機構可對應力測定裝置22、76之檢查結果進行評估(判定),且將該評估結果輸出至控制單元26。 又,控制單元26基於應力測定裝置22之檢查結果,進行「有條件合格」、即可變更衝擊處理條件而加工之評估(判定),同樣地,控制單元26亦可基於磁性評估裝置20之檢查結果,進行「有條件合格」之評估(判定)。於該情形時,於磁性評估裝置20之檢查結果為第一磁性正常範圍內,且應力測定裝置22之檢查結果為第一應力正常範圍內之情形時,控制單元26評估為「合格」。又,若磁性評估裝置20之檢查結果超出第一磁性正常範圍、但仍為第一磁性容許範圍內,且應力測定裝置22之檢查結果為第一應力正常範圍內,則控制單元26評估(判定)為「有條件合格」。若磁性評估裝置20之檢查結果為第一磁性容許範圍外,或應力測定裝置22之檢查結果為第一磁性正常範圍外,則控制單元26評估(判定)為「不合格」。 又,控制單元26可基於磁性評估裝置20及應力測定裝置22之檢查結果兩者,進行「有條件合格」之評估(判定)。於該情形時,於磁性評估裝置20之檢查結果為第一磁性正常範圍內,且應力測定裝置22之檢查結果為第一應力正常範圍內之情形時,控制單元26評估為「合格」。於磁性評估裝置20之檢查結果為第一磁性正常範圍內,且應力測定裝置22之檢查結果超出第一應力正常範圍、但仍為第一應力容許範圍內之情形時,控制單元26評估為「有條件合格」。又,於磁性評估裝置20之檢查結果超出第一磁性正常範圍,但仍為第一磁性容許範圍內,且應力測定裝置22之檢查結果為第一應力正常範圍內之情形時,控制單元26亦評估為「有條件合格」。再者,於磁性評估裝置20之檢查結果超出第一磁性正常範圍,但仍為第一磁性容許範圍內,且應力測定裝置22之檢查結果超出第一應力正常範圍,但仍為第一應力容許範圍內之情形時,控制單元26亦評估為「有條件合格」。於磁性評估裝置20之檢查結果為第一磁性容許範圍外之情形,或應力測定裝置22之檢查結果為第一應力容許範圍外之情形時,控制單元26評估為「不合格」。 控制單元26作為判定為「有條件合格」之處理對象物W之衝擊處理條件,設定(前授控制)修正標準衝擊處理條件後之條件(經調整之條件)。藉此,可減少廢棄處置之處理對象物W。補充說明之,對判定為「有條件合格」之檢查對象之處理對象物W中磁性評估裝置20之檢查結果稍低於第一磁性正常範圍的處理對象物W,例如依以提高噴射壓(投射壓)之方式修正標準衝擊處理條件之衝擊處理條件噴射投射材。相對於此,對判定為「有條件合格」之檢查對象之處理對象物W中磁性評估裝置20之檢查結果稍高於第一磁性正常範圍的處理對象物W,例如依以降低噴射壓(投射壓)之方式修正標準衝擊處理條件後之衝擊處理條件噴射投射材。 又,對於第一檢查步驟中判定為「有條件合格」之處理對象物W,除了衝擊處理條件中之例如噴射投射材時之噴射壓及加工時間以外,亦可修正並設定投射材之每單位時間之噴出量、投射材之投射速度、以及相對於處理對象物W之相對投射位置之至少一者。若為於藉由葉輪之旋轉而以離心力加速投射投射材之離心式投射裝置,可修正並設定葉輪之每單位時間之轉速。另,於無法直接變更投射材之投射速度之情形時,可利用與投射速度關係較深之參數之變化來代替。作為此種參數,若為空氣噴嘴式珠擊加工機則列舉噴射壓,及若為離心式投射裝置則列舉葉輪之每單位時間之轉速。又,相對於處理對象物W之相對投射位置可利用空氣噴嘴之移動範圍、處理對象物W(加工製品)之移動量、或配置處理對象物W之旋轉載台(公轉載台、自轉載台)之旋轉量等使其變化。 又,作為上述實施形態之變化例,可基於第一檢查步驟中之檢查結果按「合格」及「不合格」之二個階級進行評估而將「不合格」之處理對象物W(製品)廢棄等。即,控制單元26不區分「有條件合格」及「合格」。若第一檢查步驟中之檢查結果為第一容許範圍內,則控制單元26判定為「合格」,若為第一容許範圍外則判定為「不合格」。於該情形時,於條件設定步驟中,不對「合格」之處理對象物W統一地設定衝擊處理條件之基準值,而根據第一檢查步驟中之檢查結果設定衝擊處理條件。 又,於上述實施形態中,將第一檢查步驟中評估為「不合格」之處理對象物W廢棄,但若不將第一檢查步驟中評估為「不合格」之處理對象物W流入衝擊處理步驟,則亦可不廢棄處置,而可再利用。又,於再利用之情形時,評估為「不合格」之處理對象物W可作為其他用途之處理對象物再利用,亦可於以其他步驟予以修正加工後,再次搬入相同之表面處理加工裝置10加工。 又,於上述實施形態中,將第一檢查步驟中評估為「不合格」之處理對象物W於判定「不合格」後立即廢棄,並且僅將評估為「合格」或「有條件合格」之處理對象物W流入後續步驟。亦可基於例如產生線構成之情況等,在使評估為「合格」之處理對象物W與評估為「不合格」之處理對象物W相混之狀態下加以搬送。於該情形時,亦可藉由判別除去被評估為「不合格」之處理對象物W,而僅擷取出評估為「合格」之處理對象物W進行衝擊處理。 又,作為基準值重新設定步驟中可重新設定之衝擊處理條件之基準值,亦可包含關於投射材之每單位時間之噴出量、投射材之投射速度、噴射投射材時之噴射壓、藉由葉輪之旋轉而以離心力加速投射投射材時之葉輪之每單位時間之轉速、加工時間、及相對於處理對象物W之相對投射位置之各基準值之任一者或複數者。另,於基準值重新設定步驟中,除了將基準值重新設定為更高之值之情形以外,亦有將基準值重新設定為更低之值之情形。 又,作為上述實施形態之變化例,圖3(A)所示之控制單元26可運算每半天之平均值而非每一天之平均值,作為應力平均值。於該情形時,控制單元基於每半天之平均值即應力平均值之經時變化之傾向,算出預測應力平均值超出應力規格範圍(應力之第二正常範圍,即第二應力正常範圍)之時期。且,於基準值重新設定步驟中,控制單元26早於預測之時期重新設定衝擊處理條件之基準值。即,「每特定期間之平均值」可如上述實施形態般為「每一天之平均值」,亦可如上述實施形態之變化例般為「每半天之平均值」,還可為其他每特定期間之平均值(例如每一週之平均值等)。 又,作為上述實施形態之變化例,控制單元26可基於第二檢查步驟中之磁性評估裝置74之檢查結果之經時變化之傾向而非第二檢查步驟中之應力測定裝置76之檢查結果之經時變化之傾向,以抑制第二檢查步驟中不被評估為「合格」之比例(第二檢查部68E之檢查結果為第二正常範圍外之比例)之方式,重新設定衝擊處理條件之基準值。即,可對衝擊處理條件之基準值反饋磁性評估裝置74之檢查結果。又,可對衝擊處理條件之基準值反饋磁性評估裝置74及應力測定裝置76之檢查結果兩者。 又,於上述實施形態中,應力測定裝置22、76具備圖6等所示之第一檢測元件106及第二檢測元件108,但應力測定裝置22、76亦可具備三個以上之檢測元件。 又,於上述實施形態之應力測定裝置22、76(參照圖2)中,圖6所示之移動機構120為了使第一檢測元件106及第二檢測元件108各自移動,而具有單一之電動馬達122、及藉由單一之電動馬達122而作動之單一之滾珠螺桿機構124,但亦可具有對應於第一檢測元件106及第二檢測元件108各者之電動馬達及滾珠螺桿機構。於該情形時,控制裝置150可藉由控制對應於第一檢測元件106及第二檢測元件108各者之電動馬達,而控制第一檢測元件106及第二檢測元件108之移動。控制裝置150可控制二個電動馬達,使第一檢測元件106及第二檢測元件108之移動同步,亦可不使其等同步。 再者,於上述實施形態中,在第一檢查步驟中受檢查之處理對象物W經熱處理,但在第一檢查步驟中受檢查之處理對象物W亦可為如例如經氮化處理之處理對象物等經過非衝擊處理亦非熱處理的處理之處理對象物W。又,作為上述實施形態之變化例,可藉由於衝擊處理步驟中進行珠擊加工,而將壓縮殘留應力賦予至於第一檢查步驟之階段中具有拉伸殘留應力之處理對象物W之表面側。 又,作為上述實施形態之變化例,可如圖10所示,表面處理加工裝置10可進而具備保存單元170。保存單元170保存第一檢查部14E之檢查結果、第二檢查部68E之檢查結果、及衝擊處理條件之至少一者,作為由表面處理加工裝置10取得之資料。另,保存單元170亦可保存第一檢查部14E之檢查結果及第二檢查部68E之檢查結果之至少一者。此處,保存單元170全數保存例如第一檢查部14E之檢查結果、第二檢查部68E之檢查結果、及衝擊處理條件。 保存單元170具有內部保存單元172及外部保存單元174。內部保存單元172為表面處理加工裝置10專用之保存單元,不與其他之表面處理加工裝置10共有。內部保存單元172為例如與控制單元26直接連接之SD(Secure Digital:安全數位)卡等快閃記憶體或HDD。外部保存單元174為與其他表面處理加工裝置10共有之保存單元。另,外部保存單元174只要具有可與其他表面處理加工裝置10共有之構成即可,亦可實際上不與其他表面處理加工裝置10共有。外部保存單元174為經由例如內部網路或網際網路線路而與控制單元26連接之機構內部(工廠等設施內)或外部(工廠等設施外)之伺服器。外部保存單元174只要具有可與其他之表面處理加工裝置10共有之構成,則亦可為表面處理加工裝置10內之伺服器。伺服器可為雲端伺服器。外部保存單元174可保存例如由複數個表面處理加工裝置10取得之資料。 於使用圖10所示之表面處理加工裝置10之表面處理加工方法中,保存單元170保存第一檢查步驟之檢查結果、第二檢查步驟之檢查結果、及衝擊處理條件之至少一者,作為由表面處理加工裝置10取得之資料(保存資料)。另,於保存步驟中,保存單元170亦可保存第一檢查步驟之檢查結果及第二檢查步驟之檢查結果之至少一者。藉由此種保存單元170及保存步驟,提高該等資料之利用性。例如,可將表面處理加工裝置10、或複數個表面處理加工裝置10之運轉狀況之傾向等進行事後資料解析。 由表面處理加工裝置10取得之資料例如暫時保存於內部保存單元172。其後,將保存於內部保存單元172之資料每一定期間(每次衝擊加工或每一天)發送至外部保存單元174,保存於外部保存單元174中。因此,例如可於將該等資料暫時保存於內部保存單元172後,於任意時序保存於外部保存單元174。若為例如如上所述每次衝擊加工時保存由表面處理加工裝置10取得之資料之情形時,保存步驟亦可取代例如圖1(A)之步驟S216之步驟而作為步驟S217進行。另,第一檢查部14E之檢查結果可於步驟S200之第一檢查步驟中保存於內部保存單元172,第二檢查部68E之檢查結果可於步驟S214之第二檢查步驟中保存於內部保存單元172,衝擊處理條件可於步驟S208或步驟S210之條件設定步驟中保存於內部保存單元172。又,於將該等資料保存於伺服器之情形時,可經由將資料發送至伺服器之發送步驟而將資料保存於伺服器。即,表面處理加工方法可包含將第一檢查部14E之檢查結果發送至伺服器之第一發送步驟,可包含將第二檢查部68E之檢查結果發送至伺服器之第二發送步驟,亦可包含將衝擊處理條件發送至伺服器之衝擊處理條件發送步驟。 於條件設定步驟中,控制單元26可根據自伺服器輸入之資訊設定衝擊處理條件。又,於基準值設定步驟中,控制單元26可根據自伺服器輸入之資訊設定基準值。具體而言,藉由執行自控制單元26之運算處理裝置中之記憶部讀出之程式,運算衝擊處理條件之修正條件、或衝擊處理條件之基準值。控制單元26可藉由通信介面部而在自身與伺服器之間收發(輸出輸入)資訊。又,自伺服器輸入之資訊可為例如藉由資料解析獲得之表面處理加工裝置10、或複數個表面處理加工裝置10之運轉狀況之傾向等。根據此種資訊,可將衝擊處理條件最佳化。 另,除了上述實施形態之構成以外,可於第一檢查步驟前、或第一檢查步驟後且衝擊處理步驟前,對處理對象物W以雷射刻印機設置(打印)製品識別用之標記。於該情形時,控制單元26可使對應於該標識之識別資訊、第一檢查步驟之檢查結果資訊、及第二檢查步驟之檢查結果資訊記憶於外部記憶裝置(記憶部)。藉此,可設置能使用標記讀取用之讀取器確認完成品之歷程資訊之追蹤系統。於圖10所示之上述變化例之表面處理加工裝置10中,亦可由保存單元170保存該等資訊(保存步驟)。 另,對處理對象物W賦予追蹤碼(背碼)等識別資訊之方法無特別限定,只要可藉由該識別資訊特定處理對象物W即可。作為賦予方法,例如除了上述標記以外,列舉例如直接寫入文字、寫入具備條碼及二維碼等編碼資訊之形狀、寫入利用塗料等之識別色調、以及貼附及嵌入具有資訊之IC晶片等。又,作為保存於外部記憶裝置或保存單元170之資料,除了上述處理對象物W之識別資訊、及包含檢查結果之工件資訊資料以外,並列舉表面處理加工裝置10之運轉資料。工件資訊資料可進而包含例如檢查時刻、表面處理加工裝置10之名稱(識別資訊)、或加工開始時刻。表面處理加工裝置10之運轉資料包含例如噴射壓(空氣壓力)、加工開始時間、投射材之每單位時間之噴出量(衝擊噴射量)、空氣流量、或工件自轉轉速。即,表面處理加工裝置10之運轉資料包含衝擊處理條件。若表面處理加工裝置10具有複數個空氣噴嘴,表面處理加工裝置10之運轉資料包含每個空氣噴嘴之運轉資料。保存單元170例如根據測定時序將該等資料保存於不同的資料庫。 另,上述實施形態及上述複數個變化例可適當組合實施。 以上,對本發明之一例進行說明。本發明並不限定於上述。除了上述以外,於不脫離其主旨之範圍內,當可進行各種變化而實施。
10‧‧‧表面處理加工裝置12‧‧‧搬入側輸送帶14‧‧‧第一檢查區域14E‧‧‧第一檢查部16A‧‧‧檢查台16B‧‧‧檢查台18‧‧‧6軸機器人20‧‧‧磁性評估裝置22‧‧‧應力測定裝置24‧‧‧操作單元26‧‧‧控制單元28‧‧‧搬入搬出裝載機28A‧‧‧一對軌條28B‧‧‧台車30‧‧‧珠擊加工裝置(投射單元)32‧‧‧機殼32A‧‧‧開口部34‧‧‧衝擊處理室35X‧‧‧旋轉軸35Z‧‧‧旋轉軸36‧‧‧製品載置部36A‧‧‧公轉載台36B‧‧‧自轉載台40‧‧‧噴射裝置42‧‧‧投射材槽44‧‧‧定量供給裝置44I‧‧‧提動閥46‧‧‧加壓槽46A‧‧‧空氣流入口46B‧‧‧衝擊流出口48‧‧‧連接配管50‧‧‧連接配管50A‧‧‧混合部52‧‧‧壓縮機54‧‧‧空氣流量控制閥(電動氣動比例閥)56‧‧‧截流閘58‧‧‧連接配管60‧‧‧衝擊流量控制閥62‧‧‧空氣流量控制閥(電動氣動比例閥)64‧‧‧噴嘴68‧‧‧第二檢查區域68E‧‧‧第二檢查部66‧‧‧搬出側輸送帶70A‧‧‧檢查台70B‧‧‧檢查台72‧‧‧6軸機器人74‧‧‧磁性評估裝置76‧‧‧應力測定裝置78‧‧‧交流電源80‧‧‧交流橋接電路82‧‧‧可變電阻84‧‧‧基準檢測器86‧‧‧檢查檢測器86A‧‧‧芯86B‧‧‧線圈86C‧‧‧磁性屏蔽罩88‧‧‧電路基板90‧‧‧評估裝置91‧‧‧放大器92‧‧‧絕對值電路93‧‧‧LPF(低通濾波器)94‧‧‧相位比較器95‧‧‧頻率調整器96‧‧‧判斷機構97‧‧‧顯示機構98‧‧‧溫度測定機構100‧‧‧裝置本體100F‧‧‧正面102‧‧‧X射線產生源106‧‧‧第一檢測元件108‧‧‧第二檢測元件120‧‧‧移動機構122‧‧‧電動馬達124‧‧‧滾珠螺桿機構126‧‧‧螺桿128‧‧‧第一螺母130‧‧‧第二螺母132‧‧‧第一滑塊134‧‧‧第二滑塊136‧‧‧一對軌條150‧‧‧控制裝置152‧‧‧處理裝置154‧‧‧輸入裝置156‧‧‧輸出裝置160‧‧‧輸入輸出部162‧‧‧移動控制部164‧‧‧應力算出部166‧‧‧記憶部170‧‧‧保存單元172‧‧‧內部保存單元174‧‧‧外部保存單元A‧‧‧點B‧‧‧點C‧‧‧點D‧‧‧點P1‧‧‧第一檢測位置P2‧‧‧第二檢測位置PL‧‧‧特定平面R‧‧‧衍射環R1‧‧‧電阻R2‧‧‧電阻RR‧‧‧衍射環S200‧‧‧步驟S202‧‧‧步驟S204‧‧‧步驟S206‧‧‧步驟S208‧‧‧步驟S210‧‧‧步驟S212‧‧‧步驟S214‧‧‧步驟S216‧‧‧步驟S218‧‧‧步驟S220‧‧‧步驟S222‧‧‧步驟S230‧‧‧步驟S232‧‧‧步驟S240‧‧‧步驟S242‧‧‧步驟S250‧‧‧步驟S252‧‧‧步驟S254‧‧‧步驟S256‧‧‧步驟W‧‧‧處理對象物Xa‧‧‧附箭頭之線X1‧‧‧箭頭X2‧‧‧箭頭X3‧‧‧箭頭XIN‧‧‧入射X射線XR1‧‧‧衍射X射線XR2‧‧‧衍射X射線α‧‧‧衍射中心角2ε‧‧‧應變θ1‧‧‧傾斜角度2θ‧‧‧衍射角
圖1(A)係顯示一連串處理之流程之流程圖。圖1(B)係顯示於每天加工開始前於控制單元啟動時所執行之處理之流程的流程圖。 圖2係顯示第1實施形態之表面處理加工方法所使用之表面處理加工裝置之立體圖。 圖3(A)係將圖2之表面處理加工裝置之控制系統之一部分區塊化而顯示之模式圖。圖3(B)係將珠擊加工裝置之要部簡略化而顯示之模式圖。 圖4(A)係磁性評估裝置之電路構成圖。圖4(B)係以透視狀態顯示檢查檢測器之構成之立體圖。 圖5係以模式性之立體圖顯示圖2之應力測定裝置之局部之概略構成圖。 圖6係以剖視將圖2之應力測定裝置之局部簡略化而顯示之概略構成圖。 圖7係用以說明圖2之應力測定裝置之檢測位置之模式圖。 圖8係用以說明藉由衍射X射線描繪之衍射環之圖。 圖9(A)係顯示殘留應力測定前之調整處理之流程圖。圖9(B)係顯示檢查對象物表面側之殘留應力之測定方法之流程圖。 圖10係將變化例之表面處理加工裝置之控制系統之局部區塊化而顯示的模式圖。
S200‧‧‧步驟
S202‧‧‧步驟
S204‧‧‧步驟
S206‧‧‧步驟
S208‧‧‧步驟
S210‧‧‧步驟
S212‧‧‧步驟
S214‧‧‧步驟
S216‧‧‧步驟
S218‧‧‧步驟
S220‧‧‧步驟
S222‧‧‧步驟
S230‧‧‧步驟
S232‧‧‧步驟
Claims (16)
- 一種表面處理加工方法,其包含:第一檢查步驟,其非破壞檢查進行對處理對象物投射投射材之噴擊處理前之該處理對象物之表面側的狀態及外形尺寸之至少一者,於該檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時評估為不合格;條件設定步驟,其於上述第一檢查步驟後,以上述第一檢查步驟中被評估為非不合格之上述處理對象物為對象,根據上述第一檢查步驟之檢查結果設定噴擊處理條件;噴擊處理步驟,其進行如下之噴擊處理:於上述條件設定步驟後,以上述第一檢查步驟中被評估為非不合格之上述處理對象物為對象,並以上述條件設定步驟中設定之噴擊處理條件對上述處理對象物投射投射材;及第二檢查步驟,其於上述噴擊處理步驟後,非破壞檢查上述處理對象物之表面側的狀態及外形尺寸之至少一者;上述第一檢查步驟及上述第二檢查步驟係測定各個成為檢查對象之上述處理對象物的表面側之殘留應力,且該測定方法係使用應力測定裝置,測定上述處理對象物之殘留應力者,該應力測定裝置包含:X射線產生源;第一檢測元件,其於第一檢測位置檢測上述處理對象物之衍射X射線之強度;第二檢測元件,其於與上述第一檢測位置不同之第二檢測位置,檢測上述處理對象物之衍射X射線之強度;及移動機構,其使上述第一檢測元件及上述第二檢測元件各自沿著與X射線之入射方向正交之方向移動;且該測定方法包含: X射線照射步驟,其向上述處理對象物照射X射線;移動控制步驟,其驅動上述移動機構而使上述第一檢測元件及上述第二檢測元件移動;及應力算出步驟,其基於上述移動控制步驟之執行中由上述第一檢測元件及上述第二檢測元件各自檢測出之上述處理對象物之衍射X射線之強度峰值,算出上述處理對象物之殘留應力。
- 如請求項1之表面處理加工方法,其中於上述移動控制步驟中,使上述第一檢測元件之移動與上述第二檢測元件之移動同步。
- 如請求項1之表面處理加工方法,其更包含:保存步驟,其係保存上述第一檢查步驟之檢查結果及上述第二檢查步驟之檢查結果之至少一者。
- 如請求項1之表面處理加工方法,其更包含:保存步驟,其將上述第一檢查步驟之檢查結果、上述第二檢查步驟之檢查結果、及上述噴擊處理條件之至少一者保存於伺服器;且於上述保存步驟中,於將上述第一檢查步驟之檢查結果、上述第二檢查步驟之檢查結果、及上述噴擊處理條件之至少一者保存於內部保存單元後,將保存於上述內部保存單元之上述第一檢查步驟之檢查結果、上述第二檢查步驟之檢查結果、及上述噴擊處理條件之至少一者保存於上述伺服器。
- 如請求項4之表面處理加工方法,其中於上述條件設定步驟中,根據自上述伺服器輸入之資訊設定上述噴擊處理條件。
- 如請求項1至5中任一項之表面處理加工方法,其中於上述第二檢查步驟中,若該第二檢查步驟之檢查結果為預定之正常範圍內,則評估為合格;且該表面處理加工方法包含:基準值重新設定步驟,其基於上述第二檢查步驟之檢查結果之經時變化之傾向,以抑制上述第二檢查步驟中之檢查結果為上述正常範圍外之比例之方式,重新設定噴擊處理條件之基準值。
- 如請求項6之表面處理加工方法,其中於上述基準值重新設定步驟中,基於上述第二檢查步驟之檢查結果之每特定期間之平均值之經時變化之傾向,早於預測上述平均值超出上述正常範圍之時期重新設定噴擊處理條件之基準值。
- 如請求項6之表面處理加工方法,其中於上述基準值重新設定步驟中,重新設定關於投射材之每單位時間之噴出量、投射材之投射速度、噴射投射材時之噴射壓、藉由葉輪之旋轉而以離心力加速投射投射材時之上述葉輪之每單位時間的轉速、加工時間、及相對於上述處理對象物之相對投射位置之各基準值之任一者或複數者。
- 如請求項7之表面處理加工方法,其中於上述基準值重新設定步驟中,重新設定關於投射材之每單位時間之噴出量、投射材之投射速度、噴 射投射材時之噴射壓、藉由葉輪之旋轉而以離心力加速投射投射材時之上述葉輪之每單位時間的轉速、加工時間、及相對於上述處理對象物之相對投射位置之各基準值之任一者或複數者。
- 如請求項1至5中任一項之表面處理加工方法,其中為了檢查各個成為檢查對象之上述處理對象物之表面側之狀態,上述第一檢查步驟及上述第二檢查步驟包含以下步驟之至少一者:測定上述處理對象物的表面側之殘留應力之步驟;利用渦流磁性評估上述處理對象物之表面側之步驟;測定上述處理對象物之表面側的色調之步驟;及測定上述處理對象物之表面粗度之步驟。
- 一種表面處理加工裝置,其包含:第一檢查部,其非破壞檢查處理對象物之表面側之狀態及外形尺寸之至少一者;控制單元,其於上述第一檢查部之檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時評估為不合格,且於評估為非不合格之情形時,根據上述第一檢查部之檢查結果,設定對該檢查對象之處理對象物投射投射材時之噴擊處理條件;投射單元,其進行對上述處理對象物中由上述控制單元評估為非不合格之處理對象物,以由上述控制單元設定之噴擊處理條件投射投射材的噴擊處理;及第二檢查部,其非破壞檢查藉由上述投射單元進行噴擊處理後之上述處理對象物之表面側之狀態及外形尺寸之至少一者; 上述第一檢查部及上述第二檢查部之至少一者包含應力測定裝置,且上述應力測定裝置包含:X射線產生源,其向上述處理對象物照射X射線;第一檢測元件,其於第一檢測位置檢測上述處理對象物之衍射X射線之強度;第二檢測元件,其於與上述第一檢測位置不同之第二檢測位置,檢測上述處理對象物之衍射X射線之強度;移動機構,其使上述第一檢測元件及上述第二檢測元件各自沿著與X射線之入射方向正交之方向移動;移動控制部,其使上述移動機構驅動,而控制上述第一檢測元件及上述第二檢測元件各自之檢測位置;及應力算出部,其基於上述第一檢測元件及上述第二檢測元件藉由上述移動機構各自移動而分別檢測出之衍射X射線之強度峰值,算出上述處理對象物之殘留應力。
- 如請求項11之表面處理加工裝置,其中上述控制單元係若上述第二檢查部之檢查結果為預定之正常範圍內則評估為合格,且基於上述第二檢查部之檢查結果之經時變化之傾向,以抑制上述第二檢查部之檢查結果為上述正常範圍外之比例之方式重新設定噴擊處理條件之基準值。
- 如請求項11或12之表面處理加工裝置,其中進而包含保存單元,其保存上述第一檢查部之檢查結果、上述第二檢查部之檢查結果、及上述噴 擊處理條件之至少一者,且上述保存單元包含伺服器。
- 一種表面處理加工方法,其包含:第一檢查步驟,其非破壞檢查進行對處理對象物投射投射材之噴擊處理前之該處理對象物之表面側狀態及外形尺寸之至少一者,於該檢查結果超出預定之第一容許範圍之情形時評估為不合格;噴擊處理步驟,其進行如下之噴擊處理:於上述第一檢查步驟後,以在上述第一檢查步驟中被評估為非不合格之上述處理對象物為對象,對上述處理對象物投射投射材;及第二檢查步驟,其於上述噴擊處理步驟後,非破壞檢查上述處理對象物之表面側的狀態及外形尺寸之至少一者;上述第一檢查步驟及上述第二檢查步驟係測定各個成為檢查對象之上述處理對象物的表面側之殘留應力,且該測定方法係使用應力測定裝置,測定上述處理對象物之殘留應力者,該應力測定裝置包含:X射線產生源;第一檢測元件,其於第一檢測位置檢測上述處理對象物之衍射X射線之強度;第二檢測元件,其於與上述第一檢測位置不同之第二檢測位置,檢測上述處理對象物之衍射X射線之強度;及移動機構,其使上述第一檢測元件及上述第二檢測元件各自沿著與X射線之入射方向正交之方向移動;且該測定方法包含:X射線照射步驟,其向上述處理對象物照射X射線;移動控制步驟,其驅動上述移動機構而使上述第一檢測元件及上述第二檢測元件移動;及 應力算出步驟,其基於上述移動控制步驟之執行中由上述第一檢測元件及上述第二檢測元件各自檢測出之上述處理對象物之衍射X射線之強度峰值,算出上述處理對象物之殘留應力。
- 如請求項14之表面處理加工方法,其中進而包含保存步驟,其將上述第一檢查步驟之檢查結果及上述第二檢查步驟之檢查結果之至少一者保存於伺服器。
- 如請求項15之表面處理加工方法,其中於上述保存步驟中,於將上述第一檢查步驟之檢查結果及上述第二檢查步驟之檢查結果之至少一者保存於內部保存單元後,將保存於上述內部保存單元之上述第一檢查步驟之檢查結果及上述第二檢查步驟之檢查結果之至少一者保存於上述伺服器。
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