JPS648050B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は再溶融硬化処理装置に関する。

（背景技術） カムシヤフトにおけるカム部のカム面の表面硬
化処理として再溶融硬化処理（リメルト処理）が
実用に供されている。ところで各カム部のカム面
を再溶融硬化処理する場合において、蛇行軌跡を
描かせながら処理を行うようにしていた。従来の
蛇行軌跡を描かせる方法としては、専ら被処理物
を載置する支持台の方を左右に往復させつつ、被
処理物を回転させるように構成していた。従つ
て、従来ではこれを実現するため偏心カム等の機
械的手段を利用し、斯かる運動機構が全体的に大
型となるという不具合を有していた。

（発明の目的） そこで本発明の目的は、カムシヤフトの如き軸
方向に離間して複数の被処理部を備える被処理物
を回転のみさせつつ被処理部を再溶融処理するト
ーチを被処理部の軸方向幅内で往復動させて蛇行
軌跡を形成でき、特に複数の各被処理部を順次再
溶融硬化処理できるようにした再溶融硬化処理装
置を提供することにある。

（発明の構成） 以上の問題を解決して目的を達成すべく本発明
は、軸方向に離間して複数の被処理部を備える被
処理物を回転させつつ該被処理物の各被処理部を
順次再溶融硬化処理する装置であつて、前記被処
理物を保持して回転する回転装置と、該回転装置
に保持された前記被処理物の各被処理部を再溶融
処理するトーチと、該トーチを前記被処理物の各
被処理部に順次移動させるとともに、該各被処理
部において前記トーチをモータの正転・逆転によ
り該被処理部の軸方向幅内で往復動させる移動装
置と、前記被処理部の軸方向の両端位置に対する
一対のリミツトスイツチを備え、且つ前記被処理
物の軸方向へ沿つて平行移動可能なスイツチベー
スと、前記被処理物の軸方向へ沿つて、且つ前記
各被処理部に夫々対応する位置にリミツトスイツ
チを備える固定の位置決め部材と、該位置決め部
材または前記トーチのいずれか一方のみに対して
前記スイツチベースを選択的に結合する結合手段
とを備えることを特徴とする。

このように構成した再溶融硬化処理装置によつ
て、結合手段によりスイツチベースと結合したト
ーチを移動装置のモータ駆動により移動させ、位
置決め部材に備えたリミツトスイツチの位置にス
イツチベースの位置が一致した時点でモータを停
止するとともに、結合手段によりスイツチベース
を位置決め部材に結合してトーチとの結合を解除
し、且つスイツチベースに備えたリミツトスイツ
チの位置にトーチの位置が一致した時点でモータ
を正転・逆転に切り換え、トーチを被処理部の軸
方向幅内で往復動させて回転装置による被処理物
の回転との合成による蛇行軌跡を各被処理部に順
次形成するものである。

（実施例） 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

先ず本発明に系る再溶融硬化処理装置の全体的
構成を第１図、第２図、第３図に従つて説明す
る。

第２図、第３図において、１は予熱部であり、
予熱部１には、ワークチヤツク２を回転部に設け
たモータ３と、センタ４を備えた軸方向押付シリ
ンダ５とが、一定の間隔を開けて、基台６のテー
ブル７の手前側に配設されている。ワークチヤツ
ク２とセンタ４との間には、これらによつて支持
される、再溶融硬化処理される前段階のカムシヤ
フト８が配置され、モータ３の作動によつて回転
されながら高周波加熱コイル９によつて加熱され
る。

予熱されたカムシヤフト８は、上方に配設され
たローダー１０によつてテーブルの奥側に位置す
る隣接された処理部１１に移される。

処理部１１は再溶融硬化処理を行うステーシヨ
ンである。処理部１１においても、カムシヤフト
８を支持固定するためのワークチヤツク１２を減
速機構１３を介して有するモータ１４と、センタ
１５を有する軸方向押付シリンダ１６とを配設し
ている。これにより回転装置が構成される。この
場合軸方向押付シリンダ１６はテーブル７上の支
持粋台１７に架設されたガイドバー１７ａ，１７
ａに案内されて、第１図中左方向に移動し得るよ
うに構成されている。

上記チヤツク１２とセンタ１５で支持されるカ
ムシヤフト８の、テーブル７の奥側における斜め
上方には、支持粋１８を設ける。この支持粋１８
の第１図中左右の縦粋部１８ａ，１８ａの間には
上下に離間してガイドバー１９，１９を架設す
る。ガイドバー１９，１９は、再溶融硬化処理用
のプラズマトーチ２０のためのベース２１の上下
部分に挿通され、トーチ２０が第１図中左右横方
向に移動するのを保障する。上記上下のガイドバ
ー１９，１９の間には送りネジ２２を回転自在に
横架し、この送りネジ２２はボールネジ機構を介
し上記ベース２１に螺合している。送りネジ２２
は、第１図及び第２図中左側の縦粋部１８ａ外方
のトーチ移動用モータ２３に伝動機構２４を介し
て連結され、このモータ２３によつて正逆回転駆
動される。これにより移動装置が構成される。

またベース２１には、プラズマトーチ２０を保
持するホルダ２５を、上下動し得るように設けて
いる。従つてベース２１内にホルダ２５を上下動
せしめるモータ２１ａが設けられている。ホルダ
２５に保持されたプラズマトーチ２０はその先部
を下方向に向け、ワークチヤツク１２とセンタ１
５との間に配設されたカムシヤフト８の上側位置
にてその軸が上下方向になる如く配設される。

一方、ベース２１の上側には、更に前記縦粋部
１８ａ，１８ａの間に架設されたガイドバー２
６，２６によつて横方向に移動可能に案内される
リミツトスイツチベース（以下LSベース）２７
が設けられる。このLSベース２７は、第４図に
示されるように、片部２８において制御されて上
下動するように設けられたLSベース位置決めピ
ン２９と蛇行振幅を行わせるためのリミツトスイ
ツチ（以下LS）３０，３１を備える。位置決め
ピン２９はベース２１の上部に形成した凹部２１
ｂに嵌合し得る。またLS３０，３１はベース２
１の上部に取り付けられたLSドツク２１ｃに対
向するように取り付けられる。更にLSベース２
７の上方位置には、ベース２１がカムシヤフト８
の各カム部８−１〜８−８のそれぞれに順次に移
動する際に、位置決めを設定する部材３２が配設
される。部材３２には、各カム部８−１〜８−８
に対応して停止用のLS３２ａ……を備える。ベ
ース２１に設けられたLSドツク２７ａがLS３２
ａ……のそれぞれに作用し、位置決めが決定され
たときには、各カム部８−１〜８−８に対応して
形成された凹部３２ｂ……に前記位置決めピン２
９が上動して嵌合し、LSベース２７の位置が固
定される。

プラズマトーチ２０の先部には、第５図に示す
ようなノズル部３３が設けられる。ノズル部３３
では、シールドキヤツプ３４内にチツプ３５を配
設し、それらの間にシールドガスのための通路３
６を形成している。チツプ３５の中心には作動ガ
ス通路３７を形成し、その周囲には冷却通路３８
が形成される。３９はタングステン等の電極であ
る。またシールドキヤツプ３４には金属粉末導入
管４０，４０を、その軸線の延長線が、通路３７
の延長線と交叉する如く挿通固着されている。斯
かるノズル部３３の電極３９による放電と作動ガ
スのプラズマ化でカムシヤフト８のカム部８−１
の外表面に溶融池を形成する一方、金属粉末導入
管４０，４０からの金属粉末の供給で再溶融硬化
処理を行う。

第７図において、４１はプラズマ電源であり、
プラズマトーチ２０の電極３９に対して所要の電
力を供給する。また４２は粉末供給装置であり、
振動装置４３で振動を加えながら、管路４４，４
４を介して上記金属粉末導入管４０，４０に対し
て金属粉末を供給する。管路４４，４４の途中に
は粉末の供給について確認を行う検出装置４５が
配設されている。

また第７図において、４６は制御装置である。
制御装置４６はコンピユータが内蔵され、予め組
み込まれたプログラムに従つて、前述したワーク
回転用モータ１４と、トーチ２０を横方向に移動
させるモータ２３と、トーチ２０を上下方向に位
置させるベース２１内のモータ２１ａとに対して
動作を指示する制御信号を付与する。また同時
に、プラズマ電源４１、粉末供給装置４２、振動
装置４３に対しても作動のための駆動信号を付与
する。

次にカムシヤフト８のカム部の処理方法を説明
する。

予熱部１で予熱したカムシヤフト８をローダー
１０で移し、ワークチヤツク１２とセンタ１５と
の間に配置固定する。続いて、モータ２３による
送りネジ２２の作用でベース２１を横方向に移動
すると共にホルダ２５をベース２１内のモータ２
１ａで下動させる。こうして待機状態にあつたト
ーチ２０を、第４図に示される如くカムシヤフト
８の左端の第１のカム部８−１に対して、そのノ
ズル部３３がカム面との間に所定のクリアランス
を保持して配置する。

斯かる状態において、トーチ２０のノズル部３
３によつてカムシヤフト８のカム部８−１のカム
面に、既述した第５図に示す如く再溶融硬化処理
を施す。この場合において、カムシヤフト８はモ
ータ１４によつて減速機構１３を介して低速で回
転させる一方、トーチ２０はその先部をカム面と
の間で一定のクリアランスを保持すべくカム部８
−１の高さ変化に対応させながら上下動させると
共に、カム部８−１のカム面の幅内においてトー
チ２０を横方向に往復動させる。トーチ２０の上
下動はベース２１内のモータ２１ａによつて、ま
たその往復動はモータ２３によつてそれぞれ制御
装置による制御の下で行われる。

上記において、最初の待機状態においてベース
２１とLSベース２７は結合手段をなすピン２９
で連結一体化されている。制御装置４６からの指
令でモータ２３が動作し、送りネジ２２が回転す
るとベース２１は右方向へ移動する。このとき
LSベース２７も一緒に右方向へ移動し、トーチ
２０の先部がカムシヤフト８のカム部８−１の左
端部位置にきたとき、LSドツク２７ａとLS３２
ａが作用してその位置に停止する。そうすると、
ピン２９が上動し、ベース２１の凹部２１ｂとの
嵌合関係を解除し、ピン２９の上部が凹部３２ｂ
に嵌合する。これによつてトーチ２０がカム部８
−１に対してセツトされる。これが第４図に示さ
れる状態であり、左右往復動のスタート位置とな
る。その後ベース２１のみが右方向の移動を開始
し、LSドツク２１ｃがLS３１と作用すると、モ
ータ２３の回転が反転し、ベース２１は左方向に
移動する。更にLSドツク２１ｃがLS３０と作用
すると、モータ２３の回転が再び反転し、ベース
２１は右方向へ移動することになる。このように
して、LS３０，３１とLSドツク２１ｃとの関
係、及びこれを入力して所要の制御信号をモータ
２３に供給する制御装置４６の働きによつて、ト
ーチ２０はカム部８−１のカム面の幅内において
カム軸方向に関し往復動することになる。斯かる
往復動はカム部８−１が１回転する間反復され、
斯くしてカム部８−１のカム面に第６図に示す如
く蛇行軌跡Ａを描きながら再溶融硬化処理が行わ
れることになる。

上記の如くしてカム部８−１における再溶融硬
化処理が完了すると、制御装置４６からの指令に
基づき、ピン２９が下動してベース２１とLSベ
ース２７が一体になり、隣りのカム部８−２へ移
動し、前記作動を反復する。このようにしてすべ
てのカム部８−１〜８−８について順次再溶融硬
化処理を施し、処理完了した後にトーチ２０を待
機位置に移動させ、待機させるように制御する。
再溶融硬化処理を施したカムシヤフト８を新たな
カムシヤフトに交換した後に、この新たなカムシ
ヤフトに対して前記と同様な処理を施す。以後こ
れを反復する。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、カムシヤフトの
如き軸方向に離間して複数の被処理部を備える被
処理物を回転のみさせつつ被処理部を再溶融処理
するトーチを被処理部の軸方向幅内で往復動させ
て蛇行軌跡を形成できるとともに、特にスイツチ
ベースに備えたリミツトスイツチ及び位置決め部
材に備えたリミツトスイツチに各対応して移動装
置のモータの駆動を行い、且つ位置決め部材また
はトーチのいずれか一方のみに対してスイツチベ
ースを選択的に結合する結合手段の作動も併せて
行う装置のため、複数の各被処理部を順次再溶融
硬化処理することができる。

また機種の変更によつて被処理物が寸法的に変
更されるとき、LSの取付装置を変更することに
よつて簡単にこれに対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る再溶融硬化処理装置の正
面図、第２図は同装置の平面図、第３図は同装置
の側面図、第４図は往復動をさせる装置の要部拡
大図、第５図はプラズマトーチのノズル部の拡大
縦断面図、第６図はカム部のカム面におけるトー
チの処理軌跡を示す図、第７図は再溶融硬化処理
装置の制御系に系る構成図である。 図面中、１は予熱部、３，１４，２３，２１ａ
はモータ、５，１６は軸方向押付シリンダ、８は
カムシヤフト、８−１〜８−８はカム部、９は高
周波加熱コイル、１０はローダー、１１は再溶融
硬化処理部、１８は支持粋、１９，１９，２６，
２６はガイドバー、２０はプラズマトーチ、２１
はプラズマトーチのベース、２１ｃ，２７ａは
LSドツク、２２は送りネジ、２５はプラズマト
ーチのホルダ、２７はLSベース、３０，３１，
３２ａ……はリミツトスイツチ、３３はノズル
部、４６は制御装置、Ａは処理軌跡である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸方向に離間して複数の被処理部を備える被
   処理物を回転させつつ該被処理物の各被処理部を
   順次再溶融硬化処理する装置であつて、 前記被処理物を保持して回転する回転装置と、 該回転装置に保持された前記被処理物の各被処
   理部を再溶融処理するトーチと、 該トーチを前記被処理物の各被処理部に順次移
   動させるとともに、該各被処理部において前記ト
   ーチをモータの正転・逆転により該被処理部の軸
   方向幅内で往復動させる移動装置と、 前記被処理部の軸方向幅の両端位置に対応する
   一対のリミツトスイツチを備え、且つ前記被処理
   物の軸方向へ沿つて平行移動可能なスイツチベー
   スと、 前記被処理物の軸方向へ沿つて、且つ前記各被
   処理部に夫々対応する位置にリミツトスイツチを
   備える固定の位置決め部材と、 該位置決め部材または前記トーチのいずれか一
   方のみに対して前記スイツチベースを選択的に結
   合する結合手段とを備えることを特徴とする再溶
   融硬化処理装置。