表面特性檢查裝置、表面特性檢查系統(tǒng)以及表面特性檢查方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無(wú)損地檢查實(shí)施過(guò)噴丸處理、熱處理、氮化處理等表面處理的處 理材料的表面處理狀態(tài)的好壞的表面特性檢查裝置、表面特性檢查系統(tǒng)以及表面特性檢查 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在汽車(chē)部件等所使用的齒輪、軸等鋼材料產(chǎn)品中，為了提高耐磨損性、提高疲勞強(qiáng) 度等，而進(jìn)行了基于熱處理、氮化處理等的表面硬化、噴丸處理等表面處理。
[0003] 以往，通過(guò)抽樣的破壞性檢查對(duì)這些產(chǎn)品的表面處理后的殘留應(yīng)力、硬度等表面 特性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。因此，存在無(wú)法對(duì)所有產(chǎn)品直接進(jìn)行檢查這樣的問(wèn)題、由于是破壞性檢查 因此檢查過(guò)的產(chǎn)品不能再使用這樣的問(wèn)題等。
[0004] 因此，開(kāi)發(fā)能夠無(wú)損地檢查產(chǎn)品的表面特性的裝置的需求高漲。作為這樣的裝置， 例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下一種噴丸處理面的無(wú)損檢查裝置：針對(duì)配置于噴丸處理面 上方的具備線圈的檢查電路，在使頻率變化的同時(shí)輸入交流信號(hào)，利用檢查電路中的阻抗 的頻率響應(yīng)特性來(lái)檢查檢查對(duì)象上的殘留應(yīng)力的產(chǎn)生狀態(tài)。
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2008-2973號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0007] 但是，由于表面處理而發(fā)生變化的磁導(dǎo)率、導(dǎo)電率等電磁測(cè)量的要素受到環(huán)境變 化的影響，因此在日本特開(kāi)2008-2973號(hào)公報(bào)所記載的裝置中存在如下問(wèn)題：在測(cè)量作為 基準(zhǔn)的檢查體的環(huán)境與測(cè)量被檢體的環(huán)境不同的情況下、尤其是在產(chǎn)生了溫度變化的情況 下，容易產(chǎn)生測(cè)量誤差。由此，難以用于在線測(cè)量。另外，由于是局部的測(cè)量，因此容易產(chǎn)生 渦電流集中所導(dǎo)致的發(fā)熱的影響，如果想要檢查表面處理部整體則需要非常多的時(shí)間。并 且，在使用接觸式的檢測(cè)器的情況下，必須針對(duì)每個(gè)被檢體準(zhǔn)備與其形狀相應(yīng)的檢測(cè)器，無(wú) 法成為通用性高的裝置。
[0008] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠減小檢查環(huán)境的溫度變化的影響地高精度 地檢查實(shí)施過(guò)噴丸處理、熱處理、氮化處理等表面處理的處理材料的表面處理狀態(tài)并且能 夠應(yīng)用于在線測(cè)量的表面特性檢查裝置、表面特性檢查系統(tǒng)以及表面特性檢查方法。
[0009]用于解決問(wèn)題的方案
[0010] 為了達(dá)成上述目的，使用以下技術(shù)方案，即，第1發(fā)明所記載的發(fā)明是一種用于檢 查實(shí)施過(guò)表面處理的被檢體的表面特性的表面特性檢查裝置，該表面特性檢查裝置具備： 交流橋電路；交流電源，其向上述交流橋電路供給交流電力；以及評(píng)價(jià)裝置，其根據(jù)來(lái)自上 述交流橋電路的輸出信號(hào)，對(duì)被檢體的表面特性進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中，上述交流橋電路具有：可 變電阻，其構(gòu)成為在第一電阻和第二電阻之間分配比可變；檢查檢測(cè)器，其具備使交流磁場(chǎng) 產(chǎn)生作用來(lái)在上述被檢體中激發(fā)渦電流的線圈；以及基準(zhǔn)檢測(cè)器，其檢測(cè)成為與來(lái)自上述 檢查檢測(cè)器的輸出進(jìn)行比較的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)狀態(tài)，上述第一電阻、上述第二電阻、上述基準(zhǔn)檢 測(cè)器以及上述檢查檢測(cè)器構(gòu)成上述交流橋電路，上述評(píng)價(jià)裝置根據(jù)在對(duì)上述交流橋電路供 給交流電力而上述檢查檢測(cè)器檢測(cè)出上述被檢體的電磁特性且上述基準(zhǔn)檢測(cè)器檢測(cè)出基 準(zhǔn)狀態(tài)的狀態(tài)下來(lái)自上述交流橋電路的輸出信號(hào)，對(duì)上述被檢體的表面特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0011] 根據(jù)第1發(fā)明所記載的發(fā)明，能夠通過(guò)檢查檢測(cè)器的線圈在被檢體中激發(fā)渦電 流，根據(jù)從交流橋電路輸出的輸出信號(hào)來(lái)對(duì)被檢體的表面特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。由此，能夠通過(guò)簡(jiǎn) 單的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精度的表面狀態(tài)的檢查。另外，由于采用在被檢體中激發(fā)渦電流來(lái)檢 查表面特性的方式，因此能夠減小檢查環(huán)境的溫度變化的影響。在此，表面特性是指"從被 檢體的最外表面到內(nèi)表面的影響層為止的特性"。
[0012] 在第2發(fā)明所記載的發(fā)明中，使用以下技術(shù)方案，即，在第1發(fā)明所記載的表面特 性檢查裝置中，以包圍被檢體的表面特性檢查區(qū)域的方式卷繞上述線圈，通過(guò)向上述線圈 供給交流電力而在上述表面特性檢查區(qū)域中激發(fā)渦電流。
[0013] 根據(jù)第2發(fā)明所記載的發(fā)明，能夠穩(wěn)定地向被檢體供給磁，并且能夠一次性地檢 查被檢體的表面特性檢查區(qū)域。另外，由于能夠使渦電流分散來(lái)抑制被檢體表面的發(fā)熱，因 此能夠減小被檢體的溫度變化，從而能夠進(jìn)行精度更高的檢查。
[0014] 在第3發(fā)明所記載的發(fā)明中，使用以下技術(shù)方案，S卩，在第2發(fā)明所記載的表面特 性檢查裝置中，上述表面特性檢查裝置是被嵌入于進(jìn)行噴丸處理來(lái)作為上述表面處理的表 面處理裝置中的表面特性檢查裝置，上述表面特性檢查裝置還具備移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該移動(dòng)機(jī)構(gòu) 通過(guò)輸送來(lái)使上述被檢體或上述檢查檢測(cè)器移動(dòng)，由此使上述被檢體位于上述檢查檢測(cè)器 的上述線圈的內(nèi)側(cè)的評(píng)價(jià)位置。
[0015] 根據(jù)第3發(fā)明所記載的發(fā)明，表面特性檢查裝置通過(guò)被嵌入于進(jìn)行噴丸處理來(lái)作 為表面處理的表面處理裝置中并具備移動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠迅速地檢查噴丸處理后的被檢體。另 外，由于能夠?qū)z查裝置封裝于表面處理裝置（噴丸裝置）來(lái)提供給顧客，因此能夠提高表 面處理裝置（噴丸裝置）的價(jià)值，提高顧客滿意度。
[0016] 在第4發(fā)明所記載的發(fā)明中，使用以下技術(shù)方案，即，在第2發(fā)明所記載的表面特 性檢查裝置中，還具備：第一輸送機(jī)構(gòu)，其能夠上下地驅(qū)動(dòng)上述被檢體，將上述被檢體輸送 到位于上述檢查檢測(cè)器的上述線圈的內(nèi)側(cè)的評(píng)價(jià)位置以及該評(píng)價(jià)位置的上方側(cè)和下方側(cè) 中的一方或雙方的位置；以及定位部，其對(duì)上述被檢體在水平面內(nèi)的位置進(jìn)行定位，其中， 以由進(jìn)行噴丸處理來(lái)作為上述表面處理的噴丸裝置進(jìn)行的表面處理工序中的在線或離線 的方式對(duì)被檢體的表面特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0017] 根據(jù)第4發(fā)明所記載的發(fā)明，由于設(shè)置有進(jìn)行被檢體的定位的定位部和第一輸送 機(jī)構(gòu)，因此能夠在評(píng)價(jià)表面特性時(shí)使被檢體位于適當(dāng)?shù)奈恢茫虼四軌蜻M(jìn)行高精度的可靠 的檢查。另外，能夠通過(guò)該定位部和第一輸送機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，從而能夠進(jìn)行在線的檢 查。在此，"在線"的檢查是指由機(jī)器人等自動(dòng)地進(jìn)行噴丸處理前后的被檢體的輸送作業(yè) (被檢體被搬入和搬出于噴丸裝置、被搬入和搬出于評(píng)價(jià)位置）的檢查，表示與噴丸處理生 產(chǎn)線的生產(chǎn)工時(shí)一致的檢查。另外，"離線"的檢查是指手動(dòng)地進(jìn)行噴丸處理前后的被檢體 的輸送作業(yè)的檢查，表示與噴丸處理生產(chǎn)線的生產(chǎn)工時(shí)不一致的檢查。不需要在噴丸裝置 之前配置檢查裝置而在生產(chǎn)線外的場(chǎng)所進(jìn)行檢查也是離線檢查。
[0018] 在第5發(fā)明所記載的發(fā)明中，使用以下技術(shù)方案，S卩，在第3發(fā)明或第4發(fā)明所記 載的表面特性檢查裝置中，上述檢查檢測(cè)器構(gòu)成為在具備齒輪部的被檢體中激發(fā)渦電流。
[0019] 例如，像齒輪那樣的具備齒輪部的構(gòu)件很難通過(guò)接觸式的檢測(cè)器檢查整體，但是 在本發(fā)明的表面特性檢查裝置中，能夠容易地進(jìn)行檢查，從而能夠較佳地使用。
[0020] 在第6發(fā)明所記載的發(fā)明中，使用以下技術(shù)方案，S卩，在第5發(fā)明所記載的表面特 性檢查裝置中，上述檢查檢測(cè)器還具備磁屏蔽件，該磁屏蔽件在上述線圈的外側(cè)以包圍被 檢體的方式配置，屏蔽外部磁。
[0021] 根據(jù)第6發(fā)明所記載的發(fā)明，由于能夠通過(guò)磁屏蔽件屏蔽外部磁，因此能夠提高 電磁特性的檢測(cè)靈敏度，從而與表面處理狀態(tài)對(duì)應(yīng)的電磁特性的檢測(cè)靈敏度得到提高，因 此能夠更高精度地評(píng)價(jià)被檢體的表面處理狀態(tài)。
[0022] 在第7發(fā)明所記載的發(fā)明中，使用以下技術(shù)方案，S卩，在第6發(fā)明所記載的表面特 性檢查裝置中，還具備溫度測(cè)量單元，該溫度測(cè)量單元檢測(cè)上述被檢體的表面的溫度，在由 上述溫度測(cè)量單元檢測(cè)出的溫度在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，上述評(píng)價(jià)裝置判斷上述被檢體的 表面處理狀態(tài)的好壞，在由上述溫度測(cè)量單元檢測(cè)出的溫度在規(guī)定范圍外的情況下，上述 評(píng)價(jià)裝置不進(jìn)行上述被檢體的表面處理狀態(tài)的好壞判斷。
[0023] 根據(jù)第7發(fā)明所記載的發(fā)明，由于能夠在由溫度測(cè)量單元檢測(cè)出的溫度影響檢查 的精度那樣的情況下不進(jìn)行被檢體的表面處理狀態(tài)的好壞判斷，因此能夠進(jìn)行高精度的檢 查。
[0024] 在第8發(fā)明所記載的發(fā)明中，使用以下技術(shù)方案，S卩，一種表面處理裝置，具備根 據(jù)第3發(fā)明所記載的表面特性檢查裝置和將上述被檢體保持為被定位的狀態(tài)的保持部，進(jìn) 行噴丸處理來(lái)作為上述表面處理，在該表面處理裝置中，上述表面特性檢查裝置在上述噴 丸處理前后或者上述噴丸處理之后，通過(guò)輸送來(lái)使上述檢查檢測(cè)器或上述保持部所保持的 上述被檢體移動(dòng)，由此使上述保持部所保持的上述被檢體位于上述檢查檢測(cè)器的上述線圈 的內(nèi)側(cè)的評(píng)價(jià)位置，來(lái)檢查上述被檢體的表面特性。
[0025] 根據(jù)第8發(fā)明所記載的發(fā)明，由于設(shè)置有將被檢體保持為被定位的狀態(tài)的保持 部，因此能夠在評(píng)價(jià)表面特性時(shí)使被檢體位于適當(dāng)?shù)奈恢?，因此能夠進(jìn)行高精度的檢查。另 外，能夠通過(guò)該保持部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，從而能夠進(jìn)行在線的檢查。另外，由于能夠?qū)z查裝置 封裝于表面處理裝置（噴丸裝置）來(lái)提供給顧客，因此能夠提高表面處理裝置（噴丸裝置） 的價(jià)值，提高顧客滿意度。
[0026] 在第9發(fā)明所記載的發(fā)明中，使用以下技術(shù)方案，即，一種表面處理系統(tǒng)，具備：根 據(jù)第4發(fā)明所記載的表面特性檢查裝置；表面處理裝置，其進(jìn)行噴丸處理來(lái)作為上述表面 處理；第二輸送機(jī)構(gòu)，其沿水平方向或者相對(duì)于水平方向傾斜的方向輸送被上述第一輸送 機(jī)構(gòu)移動(dòng)到第一待機(jī)位置的上述被檢體，并且將上述被檢體輸送到上述表面處理裝置的規(guī) 定位置；以及第三輸送機(jī)構(gòu)，其能夠沿水平方向或者相對(duì)于水平方向傾斜的方向輸送上述 被檢體，將上述被檢體從噴丸處理前區(qū)域經(jīng)由第二待機(jī)位置輸送到噴丸處理及檢查完成區(qū) 域，其中，上述第一待機(jī)位置是相對(duì)于上述評(píng)價(jià)位置處于上方側(cè)或下方側(cè)且與上述表面處 理位置相向的位置，上述第二待機(jī)位置是上述評(píng)價(jià)位置或者相對(duì)于上述評(píng)價(jià)位置處于上方 側(cè)或下方側(cè)的位置，上述第三輸送機(jī)構(gòu)將上述被檢體從上述噴丸處理前區(qū)域輸送到第二待 機(jī)位置，被輸送到上述第二待機(jī)位置的上述被檢體和上述檢查檢測(cè)器中的至少一方被移 動(dòng)，由此使上述被檢體位于上述檢查檢測(cè)器的評(píng)價(jià)位置，上述第三輸送機(jī)構(gòu)將被上述第一 輸送機(jī)構(gòu)移動(dòng)到上述第二待機(jī)位置的上述被檢體輸送到上述噴丸處理及檢查完成區(qū)域。
[0027] 根據(jù)第9發(fā)明所記載的發(fā)明，由于設(shè)置有第一輸送機(jī)構(gòu)和定位部，因此該定位部 能夠在評(píng)價(jià)表面特性時(shí)使被檢體位于適當(dāng)?shù)奈恢茫虼四軌蜻M(jìn)行高精度的可靠的檢查。另 外，通過(guò)第一輸送機(jī)構(gòu)、第二輸送機(jī)構(gòu)、第三輸送機(jī)構(gòu)的組合能夠進(jìn)行在線的檢查。通過(guò)第 一輸送機(jī)構(gòu)和定位部能夠?qū)崿F(xiàn)上述的正確