JPS6228563A - 移動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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） 六ノ、Ｘ／　−１＋　７にのカム１１７ト礫かｙルプラ
プマアーク等によってｒＪｆ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ャフト等の被処理部
材に施すにあたっては、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ャフトにあ
っては、再溶融硬化処理を施すカムシャフト部が複数個
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箇所のカムシャ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ャフトのカムリ
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
ータによっ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のモータによって回
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ックス
（３）を固定し、この支持ボックスの後方には制御ボッ
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ックス（Ｅｉ）
、（Ｂ）を配置している。

また、再溶融硬化処理装置（１）はカムシャフト等の被
処理部材（Ｉｌｌ）の投入及び払出しを行う投入兼払出
しステーショ（Ｓ＋）と、被処理部材（Ｉｌｌ）を予熱
する予熱ステーション（Ｓ２）と、被処理部材（す）を
再溶融せしめる加熱ステーション（Ｓ３）とを備えてお
り、これら各ステーション（Ｓθ、　（Ｓ２）　、　（
Ｓ：ｌ）の中間位置に回転軸（７）を配置している。こ
の回転軸（７）は前記支持ボックス（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ックス（０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）から外方に向っ
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ット（１２）のロッド（
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
（１０ａ）、（ｌｏａ）の先端部にフィンガー（１４）
　、（１５）の中間部を枢着し、これらフィンガー（１
４）、（１５）の後端部をリンク（１Ｂ）　、（１Ｂ）
を介して前記ロッド（１３）に枢着し、シリンダ二二ッ
）　（１２）を作動させてロッド（１３）に突出動をな
さしめることでフィンガー（１４）、（１５）を開き、
被処理部材（Ｗ）の把持状態を解除し、ロッド（１３）
に引込み動をなさしめることでフィンガー（１４）、（
１５）を閉じ、被処理部材（Ｗ）を把持するようにして
いる。そして一方のフィンガー（１５）の先端部は被処
理部材（Ｗ）に向つ４　−　　Ｉ〜　ｍ／ＩＣ−）　　
ＬＴｈ　　−イ　ａｌｌ　　　　　−ｔ　　ｌ　　−／
＃　　　　（＋Ａ１（１５）を若干間いても被処理部材
（ｉｌｌ）は落下せず。

二股ｉ’１ｌｌ（１５ａ）とフィンガー（１４）との間
で回転自在に保持するとともに、フィンガー（１４）、
（＋５）を閉じた場合には３点で被処理部材（冒）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
ョン（Ｓ＋）　、　（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）に走行ヘッド（１日）を係合している。走行ヘッド
（１８）にはモータ（１９）が取付けられ、このモータ
（１８）を駆動することでラックピニオン機構を介して
走行へラド頁１８）がレール部材（１７）に沿って横方
向に移動する。

走行ヘッド（１８）には未処理の被処理部材（わを前記
投入兼払出しステーション（Ｓ＋）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
しステーション（Ｓｌ）から払出す払出し部材（２１）
が設けられ、投入部材（２０）は走行ヘッド（１８）に
固着されるシリンダユニツ）　（２２）と、このシリン
ダユニット（２２）のロッド先端に設けられるクランプ
機構（２３）とからなり、シリンダユニット（２２）の
作動でクランプ機構（２３）が投入兼払出しステーショ
ン（Ｓｌ）とこのステーション（Ｓりよりも前上方位ご
との（Ｂを昇降動する。また、払出し部材（２１）は投
入部材（２０）と同様に走行ヘッド（１Ｂ）に固着され
るシリンダユニット（２４）と、このシリンダユニット
（２４）のロッド先端に設けられるクランプ機構（２５
）とからなり、シリンダユニット（２４）の作動でクラ
ンプ機構（２５）が投入兼払出しステーション（Ｓ＋）
とこのステーション（Ｓｌ）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ョン（Ｓｌ）の下方には受
は渡し部材（２Ｂ）を配設している。この受は渡し部材
（２８）は支持ボックス（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
動自在に泡付け、このアーム（２８ａ）の下端を支持ボ
ックス（３）に固着したシリンダユニット（２８）のロ
フトに連結し、シリンダユニット（２８）の作動でアー
ム（２８ａ）が中間部を中心としてｊ１ｊ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（２
６ａ）の」一端部には第１図のＺ方向矢視図である第５
図にも示すように、保持機構であるチャック機構（２９
）を設けている。このチャック機構（２９）はシリンダ
ユニット（２９ａ）とこのシリンダユニッ）　（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）　（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。そしてシリングユニッ）　（２８）の作動で
アーム（２８ａ）が揺動することでチャック機構（２９
）は前記アーム（１０）先端に設けたクランプ機構（１
１）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、前記予熱ステーション（Ｇ２）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ット（３０）、
（３０）を配置し、これらシリンダユニット（３０）の
ロフト（３１）先端部に予熱装置としての通電加熱装置
（３２）を増付けている。

さらに、前記加熱ステーション（Ｇ３）には、本発明の
移ｆ）Ｊ機構を備えた加８装置（６Ｉ）を配置している
。加熱装置（６１）は前記支持ボックス（３）に支柱（
Ｂ２）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）　、（８３）を取付け、これら支
持板（６３）、（６３）の外側に第４図に示すように第
１のモータ（６４）及び：５２のモータ（Ｇ５）を固着
し、更に支持板（８３）、（ｆ３３）間にステー（６８
）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（Ｈ）
、（Ｈ）の下端には＋ｉｉｒ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（８８）　、（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ンド（
７１）、（７１）が貫通し、リニアスライドベアリング
（７２）を介して、移動体とじての移動台（Ｈ）、　（
６９）る。

また、移動台（８８）　、（６９）にはボールネジ（７
３）及びスプラインロッド（７４）が共通して貫通し、
これらボールネジ（７３）及びスプラインロッド（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、スプラインロッド（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のポール
ナラ）　（７５）及び第２のポールナアｈ　（７８）が
螺合し、第１のポールナ７　）　（７５）は第１の移動
台（６８）に固着され、第２のポールナｙ　）　（７Ｂ
）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（７日）に対
してもベアリング（７９）を介して回転自在とされ、Ｉ
］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Ｉ（８０）
か固着され、この歯車（８０）と前記スプラインロン１
’（７４）に嵌合した南ｌｌ１（８１）とを＋１１合せ
しめている。尚、第４　［Ｎ中（８２）・・・はタスト
シール、（８３）はスｉ・ンバである。

以ににおいて、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（７３）が
回転すると第１のポールナｙ　ト（７５）及び第２のポ
ールナラ）　（７８）が回転しようとする。しかしなが
ら、第１のポールナラ）　（７５）は第１の移動台（６
８）に固着され、第２のポールナツト（７８）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１ｔｊ（８
０）は第２のモータ（８５）　（現時点では駆動してい
ない）に連結するスプラインロッド（７４）に嵌合した
Ｕ’Ｉ（８１）に噛合しているため、結局第１のポール
ナ、ｈ　（７５）及び第２のポールナラ）　（７８）と
もに回転せず、その代り、ボールネジ（７３）に沿って
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
ロンＩ・（７４）が回転し、このスブライロッド（７４
）の回転で歯車（８１）、（８０）が回転し、歯車（８
０）の回転によりインナースリーブ（７７）及び第２の
ホールナンド（７Ｂ）か回転する。しかしボールネジ（
７３）は回転しないので第２のポールナラ）　（７Ｇ）
は回転しつつボールネジ（７３）に沿って螺進し、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（ｅａ）、（ｅａ）
を同期して移動ごせることができるので、プラズマトー
チ（７０）　、（７０）が介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、例えばカムシャフトのカムリフト部を
同時に２箇所ｉｆｇ溶融処理するにあたり、カムリフト
部間の間隔が１本のカムシャフトにおいて異なっている
ような場合であっても効率よく再溶融処理することがで
きる。

なお、前記加熱装置（６１）は支柱（８２）　Ｊ−に配
置された上下動ユニフト（８４）によって昇降動可能と
されている。

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
よって被処理部材（Ｗ）であるカムシャフトのカム部端
面を検出し、プラズマトーチ（７０）からのアークかカ
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ョン
（Ｓ３）の両側にはチャック装置（８６）、（８Ｅｌ）
を配置し、これらチャンク装置（８Ｂ）、（８Ｂ）によ
って被処理部材（Ｗ）の両端部を保持し、■１つモータ
（８７）及び減速機構を介してチャック装置（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、説明にあたっては、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、走行ヘンド（１８）をモータ（１９）を駆動する
ことで第１図中紙面屯直方向に未処理の被処理部材（讐
）をストンクしである場所まで移動させ、投入部材（２
０）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
行ヘット’（＋８）を装置（１）の中央部まで移動させ
る。

７にイで、投入部材（２０）のシリンタユニッ１−（２
２）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）の両端部を受は渡し部材（２６）のチャ、り機
構（２９）で保持する。

すると、シリンタユニン）　（２８）か作動して受は渡
し部材（２６）のアーム（２６ａ）が第１図中蒔、什方
向に駆動し、アーム（２６ａ）先端のチャック機構（２
９）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）の回転軌跡と利な
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
ャンク機構（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（誓）を受
け渡す。

この後１回転軸（７）が第１図中反蒔計方向に１２０°
回転し、被処理部材（Ｗ）を予熱ステーション（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）によって被処理部材（
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（５日）、ピストン体（３４）、及び導電部
材（３８）を介して被処理部材（Ｗ）に通電し、被処理
部材（−）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（３２）に
よる保持状態を解除するとともに１回転軸（７）を１１
び第１図中反時計方向に１２０’回転させ、被処理部材
（Ｗ）を加熱ステーション（Ｓ３）に位置せしめる。す
ると、加熱ステーション（Ｓ３）の両側部に配置したチ
ャック装置（’８１３）、（８Ｂ）が被処理部材（ＩＩ
Ｉ）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（ｌりによる把持状態を緩める。

次いで、プラズマトーチ（７０）、（７０）が」−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（誓）
をカムシャフトとした場合には、プラズマト−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
とでチャック装置（８６）を回転せしめ、チャック装置
（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ｊ’
Ｆ　＃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、自己冷却によって急冷チル化
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
ション（Ｓりに位置せしめる。すると、受は渡し部材（
２６）が時計方向に（駆動し、受は渡し部材（２Ｂ）の
チャ、り機構（２９）によって処理済みの被処理部材（
−）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）は受は渡し部材（２
６）に受は渡す。次いでシリンダユニット（２８）の作
動で受は渡し部材（２６）のアーム（２８ａ）が反時計
方向に所定角度揺動し、被処理部材（冒）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（わがクランプ機構（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
リンダユニット（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（讐）を
把持する。尚、払出し部材（２１）と投入部材（２０）
とは同時にＦ：降しないように制御しており、ｑいに下
降端において干渉しないようにしている。

このようにして、払出し部材（２１）のクランプ機構（
２５）によって処理済みの被処理部材（Ｗ）を把持した
後、シリンダユニ７　）　（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
へンド（１８）全体が移動し、次上程等に処理済みの被
処理部材（Ｗ）を搬送する。

以１−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Ｉ−に説明したように、本発明によれは、一対の移動
体を同期して移動できるので１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、例えばカムシャ
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本のカムシャフトにお
いて異なっているような場合であっても効率よ＜　ｉＱ
溶融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１１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２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
ポンクス、（７）は回転軸、（ｌＯ）なアーム、（＋１
）、（２３）、（２５）はクランプ機構、　（２０）は
投入部材、　（２１）は払出し部材、（２日）は受は渡
し部材、（３２）は予熱装置、（６１）は加熱装置、　
（８４）は第１のモータ、（Ｇ５）は第２のモータ、（
８８）は第１の移動台、（Ｈ）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）はインナスリーブ、（８６）はチャック装置
、（Ｓｌ）は投入兼払出しステーション、（Ｓ２）は予
熱ステーション、（Ｓ３）は加熱ステーション、（Ｗ）
は被処理部材である。 第２図 第３図 −「−糸走　ネ山　二１Ｅ　書　（自発）昭和６０年９
月３０［ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガイド部材に沿って移動する第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のモータによっ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のボールナットが螺合し
   、第１のボールナットは第１の移動体に固着され、第２
   のボールナットは第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
   よって回転せしめられることを特徴とする移動機構