JPH0150787B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一対の移動体を同期して、また別々に
移動し得るようにした移動機構に関する。

（従来の技術） カムシヤフトのカムリフト部などをプラズマア
ーク等によつて再溶融せしめ、この再溶融した部
分を急冷することでチル化し、カムリフト部表面
の硬度を高め、耐摩耗性を向上せしめることが知
られている。

従来斯かる再溶融硬化処理をカムシヤフト等の
被処理部材に施すにあたつては、１個のプラズマ
トーチを使用して被処理部材を再溶融するように
している。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、被処理部材としての例えばカムシヤ
フトにあつては、再溶融硬化処理を施すカムシヤ
フト部が複数個あり、上述のように１個のプラズ
マトーチを使用して再溶融硬化処理を施すのでは
処理に時間がかかるという不都合がある。

そこで、例えば２個のプラズマトーチを並列配
置して同時に２箇所のカムシヤフト部を処理する
ことが考えられる。

しかしながら、このようにしてもカムシヤフト
のカムリフト部の間隔が一定でない場合には対応
できないので、処理効率を向上することができな
いという不都合がある。

（問題を解決するための手段） 上記問題を解決すべく本発明は、第１、第２の
移動体を備えた移動機構を、第１及び第２の移動
体には第１のモータによつて回転するボールネジ
が貫通し、このボールネジには第１及び第２のボ
ールナツトが螺合し、第１のボールナツトは第１
の移動体に固着され、第２のボールナツトは第２
の移動体に対し回転自在に取付けられた回転体に
固着され、この回転体は第２のモータによつて回
転せしめるようにした。

（作 用） 第１のモータを駆動することにより第１、第２
の移動体が同期して移動し、第２のモータを駆動
することにより第２の移動体が個別的に移動す
る。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１図は本発明に係る移動機構を備えた再溶融
硬化処理装置の側面図、第２図は同装置の正面図
である。再溶融硬化処理装置１は床上にフレーム
２を立設し、このフレーム２に電源等を収納した
支持ボツクス３を固定し、この支持ボツクスの後
方には制御ボツクス４を、上方には冷却装置５
を、更にこの冷却装置５の左右にはプラズマ電源
ボツクス６，６を配置している。

また、再溶融硬化処理装置１はカムシヤフト等
の被処理部材Ｗの投入及び払出しを行う投入兼払
出しステーシヨS₁と、被処理部材Ｗを予熱する予
熱ステーシヨンS₂と、被処理部材Ｗを再溶融せし
める加熱ステーシヨンS₃とを備えており、これら
各ステーシヨンS₁，S₂，S₃の中間位置に回転軸７
を配置している。この回転軸７は前記支持ボツク
ス３に固定されたモータ８及び減速機構を介して
回転せしめられ、且つその回転量は制御ボツクス
４からの信号により例えば120゜ずつ間欠的に回転
するものとする。

回転軸７の中央部には側面視略六角形状をなす
ケース９が設けられ、このケース９から外方に向
つて３本のアーム１０………を突出せしめてい
る。これらアーム１０………は互いに120゜離間し
て取付けられ、それぞれのアーム１０先端にはク
ランプ機構１１を設けている。

このクランプ機構１１は第３図に示す如くケー
ス９内に配設したシリンダユニツト１２のロツド
１３をアーム１０を構成する左右のメンバ１０
ａ，１０ａ間に臨ませ、これら左右のメンバ１０
ａ，１０ａの先端部にフインガー１４，１５の中
間部を枢着し、これらフインガー１４，１５の後
端部をリンク１６，１６を介して前記ロツド１３
に枢着し、シリンダユニツト１２を作動させてロ
ツド１３に突出動をなさしめることでフインガー
１４，１５を開き、被処理部材Ｗの把持状態を解
除し、ロツド１３に引込み動をなさしめることで
フインガー１４，１５を閉じ、被処理部材Ｗを把
持するようにしている。そして一方のフインガー
１５の先端部は被処理部材Ｗに向つた二股部１５
ａとなつており、フインガー１４，１５を若干開
いても被処理部材Ｗは落下せず、二股部１５ａと
フインガー１４との間で回転自在に保持するとと
もに、フインガー１４，１５を閉じた場合には３
点で被処理部材Ｗをクランプし、常に被処理部材
Ｗの中心が一定となるようにしている。そして、
回転軸７を回転することによりクランプ機構１１
の回転軌跡は前記各ステーシヨンS₁，S₂，S₃を
略々通過するようにしている。

また、フレーム２の上部横フレーム２ａの前面
にはレール部材１７を固着し、このレール部材１
７に走行ヘツド１８を係合している。走行ヘツド
１８にはモータ１９が取付けられ、このモータ１
９を駆動することでラツクピニオン機構を介して
走行ヘツド１８がレール部材１７に沿つて横方向
に移動する。

走行ヘツド１８には未処理の被処理部材Ｗを前
記投入兼払出しステーシヨンS₁まで搬入する投入
部材２０と、処理済の被処理部材Ｗを投入兼払出
しステーシヨンS₁から払出す払出し部材２１が設
けられ、投入部材２０は走行ヘツド１８に固着さ
れるシリンダユニツト２２と、このシリンダユニ
ツト２２のロツド先端に設けられるクランプ機構
２３とからなり、シリンダユニツト２２の作動で
クランプ機構２３が投入兼払出しステーシヨンS₁
とこのステーシヨンS₁よりも前上方位置との間を
昇降動する。また、払出し部材２１は投入部材２
０と同様に走行ヘツド１８に固着されるシリンダ
ユニツト２４と、このシリンダユニツト２４のロ
ツド先端に設けられるクランプ機構２５とからな
り、シリンダユニツト２４の作動でクランプ機構
２５が投入兼払出しステーシヨンS₁とこのステー
シヨンS₁の直上位置との間を昇降動する。

また、投入兼払出しステーシヨンS₁の下方には
受け渡し部材２６を配設している。この受け渡し
部材２６は支持ボツクス３の前面から前方へ突出
したフランジ部２７にアーム２６ａの中間部を揺
動自在に取付け、このアーム２６ａの下端を支持
ボツクス３に固着したシリンダユニツト２８のロ
ツドに連結し、シリンダユニツト２８の作動でア
ース２６ａが中間部を中心として前後（第１図中
左右）に揺動するようにしている。そして、アー
ム２６ａの上端部には第１図のＺ方向矢視図であ
る第５図にも示すように、保持機構であるチヤツ
ク機構２９を設けている。このチヤツク機構２９
はシリンダユニツト２９ａとこのシリンダユニツ
ト２９ａに取付けられるセンター２９ｂとからな
り、シリンダユニツト２９ａに突出動をなさしめ
ることで左右のセンター２９ｂが被処理部材Ｗの
両端を保持する。そしてシリンダユニツト２８の
作動でアーム２６ａが揺動することでチヤツク機
構２９は前記アーム１０先端に設けたクランプ機
構１１の回転軌跡と前記投入部材２０及び払出し
部材２１の下降端におけるクランプ機構２３，２
５との間を移動するようにしている。

また、前記予熱ステーシヨンS₂においては、第
２図に示す如く左右に一対のシリンダユニツト３
０，３０を配置し、これらシリンダユニツト３０
のロツド３１先端部に予熱装置としての通電加熱
装置３２を取付けている。

さらに、前記加熱ステーシヨンS₃には、本発明
の移動機構を備えた加熱装置６１を配置してい
る。加熱装置６１は前記支持ボツクス３に支柱６
２を立設し、この支柱６２に横方向に離間した一
対の支持板６３，６３を取付け、これら支持板６
３，６３の外側に第４図に示すように第１のモー
タ６４及び第２のモータ６５を固着し、更に支持
板６３，６３間にステー６６を介してケース６７
を取付けている。

ケース６７内には一対の第１の移動台６８及び
第２の移動台６９が設けられ、これら移動台６
８，６９の下端には前記プラズマ電源６と接続さ
れるプラズマトーチ７０が取付けられている。ま
た移動台６８，６９にはケース６７内に横方向に
架設したガイド部材としてのガイドロツド７１，
７１が貫通し、リニアスライドベアリング７２を
介して、移動体としての移動台６８，６９はガイ
ドロツド７１に沿つて摺動可能とされている。

また、移動台６８，６９にはボールネジ７３及
びスプラインロツド７４が共通して貫通し、これ
らボールネジ７３及びスプラインロツド７４はケ
ース６７に回転自在に支持され、ボールネジ７３
の一端は前記第１のモータ６４の駆動軸６４ａに
連結し、スプラインロツド７４の一端は前記第２
のモータ６５の駆動軸６５ａに連結している。そ
して、ボールネジ７３には第１のボールナツト７
５及び第２のボールナツト７６が螺合し、第１の
ボールナツト７５は第１の移動台６８に固着さ
れ、第２のボールナツト７６は回転体であるイン
ナースリーブ７７に固着されている。このインナ
ースリーブ７７がボールネジ７３に対して回転自
在に外嵌されるとともに第２の移動台６９に固着
したアウタースリーブ７８に対してもベアリング
７９を介して回転自在とされ、且つアウタースリ
ーブ７８に対して軸方向への移動は規制されてい
る。

更にインナースリーブ７７の一端には歯車８０
が固着され、この歯車８０と前記スプラインロツ
ド７４に嵌合した歯車８１とを噛合せしめてい
る。尚、第４図中８２………はダストシール、８
３はストツパである。

以上において、第１のモータ６４を駆動する
と、ボールネジ７３が回転し、このボールネジ７
３が回転すると第１のボールナツト７５及び第２
のボールナツト７６が回転しようとする。しかし
ながら、第１のボールナツト７５は第１の移動台
６８に固着され、第２のボールナツト７６はイン
ナースリーブ７７に固着され、このインナースリ
ーブ７７には歯車８０が嵌合し、この歯車８０は
第２のモータ６５（現時点では駆動していない）
に連結するスプラインロツド７４に嵌合した歯車
８１に噛合しているため、結局第１のボールナツ
ト７５及び第２のボールナツト７６ともに回転せ
ず、その代り、ボールネジ７３に沿つて螺進す
る。その結果、第１の移動台６８及び第２の移動
台６９は同期して移動する。

また、第２のモータ６５を駆動すると、スプラ
インロツド７４が回転し、このスプライロツド７
４の回転で歯車８１，８０が回転し、歯車８０の
回転によりインナースリーブ７７及び第２のボー
ルナツト７６が回転する。しかしボールネジ７３
は回転しないので第２のボールナツト７６は回転
しつつボールネジ７３に沿つて螺進し、その結
果、第２の移動台６９のみが左方又は右方に移動
する。

このように、第１及び第２の移動台６８，６９
を同期して移動させることができるので、プラズ
マトーチ７０，７０が互いに干渉することがな
く、また第２の移動台６９のみを個別的に移動さ
せることもできるので、例えばカムシヤフトのカ
ムリフト部を同時に２箇所再溶融処理するにあた
り、カムリフト部間の間隔が１本のカムシヤフト
において異なつているような場合であつても効率
よく再溶融処理することができる。

尚、支柱６２上には合金粉末供給ユニツト８４
が配置され、このユニツト８４からの高硬度の合
金粉末をプラズマアーク中に供給するようにして
いる。

また、プラズマトーチ７０の後方にはレーザ位
置検出装置８５を配置し、この位置検出装置８５
によつて被処理部材Ｗであるカムシヤフトのカム
部端面を検出し、プラズマトーチ７０からのアー
クがカム部に正確に位置するように位置検出装置
８５からの信号でプラズマトーチ７０を軸方向に
移動させるようにしている。

更に、プラズマトーチ７０下方の加熱ステーシ
ヨンS₃の両側にはチヤツク装置８６，８６を配置
し、これらチヤツク装置８６，８６によつて被処
理部材Ｗの両端部を保持し、且つモータ８７及び
減速機構を介してチヤツク装置８６を回転せしめ
ることで、被処理部材Ｗを軸廻りに回転するよう
にしている。

次に、このように構成した再溶融硬化処理装置
１の作用を以下に述べる。尚、説明にあたつて
は、各アーム１０先端部のクランプ装置１１は被
処理部材Ｗを把持していない状態を出発点として
説明する。

先ず、走行ヘツド１８をモータ１９を駆動する
ことで第１図中紙面垂直方向に未処理の被処理部
材Ｗをストツクしてある場所まで移動させ、投入
部材２０のクランプ機構２３で未処理の被処理部
材Ｗの略中央を把持し、再びモータ１９を駆動し
て走行ヘツド１８を装置１の中央部まで移動させ
る。

次いで、投入部材２０のシリンダユニツト２２
を作動させてクランプ機構２３を斜め下方に降下
させ、クランプ機構２３で把持していた被処理部
材Ｗの両端部を受け渡し部材２６のチヤツク機構
２９で保持する。

すると、シリンダユニツト２８が作動して受け
渡し部材２６のアーム２６ａが第１図中時計方向
に揺動し、アーム２６ａ先端のチヤツク機構２９
に保持された被処理部材Ｗが、アーム１０の先端
に設けたクランプ機構１１の回転軌跡と重なる。
そこで、アーム１０の先端に設けたクランプ機構
１１で被処理部材Ｗを把持するとともに、チヤツ
ク機構２９による把持状態を解除し、アーム１０
のクランプ機構１１に被処理部材Ｗを受け渡す。

この後、回転軸７が第１図中反時計方向に120゜
回転し、被処理部材Ｗを予熱ステーシヨンS₂に位
置せしめる。具体的には回転軸７が120゜回転し、
クランプ機構１１が最下点の位置まできたら回転
軸７の回転を停止するとともに、前記通電加熱装
置３２の保持部材３５によつて被処理部材Ｗの両
端部を保持するとともに、通電加熱装置３２の積
層体５６、ピストン体３４、及び導電部材３６を
介して被処理部材Ｗに通電し、被処理部材Ｗを
200〜450℃程度まで予熱する。

そして予熱が終了したならば、通電加熱装置３
２による保持状態を解除するとともに、回転軸７
を再び第１図中反時計方向に120゜回転させ、被処
理部材Ｗを加熱ステーシヨンS₃に位置せしめる。
すると、加熱ステーシヨンS₃の両側部に配置した
チヤツク装置８６，８６が被処理部材Ｗの両端部
を保持する。そして、両端部を保持したならばク
ランプ機構１１による把持状態を緩める。

次いで、プラズマトーチ７０，７０が上下及び
左右に移動し、被処理部材Ｗの再溶融する箇所に
トーチ先端を臨ませる。具体的には、被処理部材
Ｗをカムシヤフトとした場合には、プラズマトー
チ７０，７０の先端はカムリフトの一端側に臨む
ようにする。

そして、プラズマトーチ７０，７０が所定位置
に位置決めされたならば、モータ８７を駆動する
ことでチヤツク装置８６を回転せしめ、チヤツク
装置８６の回転で被処理部材Ｗを軸廻りに回転せ
しめつつ、プラズマトーチ７０，７０からのプラ
ズマアークにより被処理部材Ｗの所定箇所を再溶
融せしめる。更に、このときの溶融深さは浅く、
表面部分のみが溶融されるため、溶融後は溶融部
以外の部分に熱が急速に伝わり、自己冷却によつ
て急冷チル化され、高硬度で耐摩耗性に優れた部
分を形成する。

この後、回転軸７が更に反時計方向に120゜回転
し、処理済みの被処理部材Ｗを投入兼払出しステ
ーシヨンS₁に位置せしめる。すると、受け渡し部
材２６が時計方向に揺動し、受け渡し部材２６の
チヤツク機構２９によつて処理済みの被処理部材
Ｗを把持するとともにクランプ機構１１による把
持状態を解除し、被処理部材Ｗは受け渡し部材２
６に受け渡す。次いでシリンダユニツト２８の作
動で受け渡し部材２６のアーム２６ａが反時計方
向に所定角度揺動し、被処理部材Ｗをクランプ機
構１１の回転軌跡外に取り出す。

そして、被処理部材Ｗがクランプ機構１１の回
転軌跡外に取り出されたならば、払出し部材２１
のシリンダユニツト２４が作動し、クランプ機構
２５を下降せしめその下降端において被処理部材
Ｗを把持する。尚、払出し部材２１と投入部材２
０とは同時に下降しないように制御しており、互
いに下降端において干渉しないようにしている。

このように、払出し部材２１のクランプ機構２
５によつて処理済みの被処理部材Ｗを把持した
後、シリンダユニツト２４が作動し、被処理部材
を上方に引き上げ、更にモータ１９の駆動で走行
ヘツド１８全体が移動し、次工程等に処理済みの
被処理部材Ｗを搬送する。

以上の操作を繰り返すことで、被処理物を同一
箇所において連続的に再溶融硬化処理する。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明によれば、一対
の移動体を同期して移動できるので、再溶融硬化
処理装置のプラズマトーチの移動機構に適用すれ
ば、例えばカムシヤフトのカムリフト部を同時に
２箇所再溶融硬化処理するにあたり、カムリフト
部間の間隔が１本のカムシヤフトにおいて異なつ
ているような場合であつても効率よく再溶融硬化
処理することができる。また、一方のプラズマト
ーチを他方のプラズマトーチに対して相対的に移
動させることができるので、カム部の間隔が異な
る場合にも容易に対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る移動機構を備えた再溶融
硬化処理装置の側面図、第２図は同装置の正面
図、第３図はクランプ機構の拡大図、第４図は加
熱装置の移動機構を示す断面図、第５図は第１図
のＺ方向矢視図である。 尚、図面中１は再溶融硬化処理装置、３は支持
ボツクス、７は回転軸、１０なアーム、１１，２
３，２５はクランプ機構、２０は投入部材、２１
は払出し部材、２６は受け渡し部材、３２は予熱
装置、６１は加熱装置、６４は第１のモータ、６
５は第２のモータ、６８は第１の移動台、６９は
第２の移動台、７０はプラズマトーチ、７３はボ
ールネジ、７５は第１のボールナツト、７６は第
２のボールナツト、７７はインナースリーブ、８
６はチヤツク装置、S₁は投入兼払出しステーシヨ
ン、S₂は予熱ステーシヨン、S₃は加熱ステーシヨ
ン、Ｗは被処理部材である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガイド部材に沿つて移動する第１及び第２の
   移動体を備えた移動機構において、前記第１及び
   第２の移動体には第１のモータによつて回転する
   ボールネジが貫通し、このボールネジには第１及
   び第２のボールナツトが螺合し、第１のボールナ
   ツトは第１の移動体に固着され、第２のボールナ
   ツトは第２の移動体に対し回転自在に取付けられ
   た回転体に固着され、この回転体は第２のモータ
   によつて回転せしめられることを特徴とする移動
   機構。