CN112589682A - 喷丸处理装置以及喷丸处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可抑制喷嘴和工件碰撞,同时使喷嘴接近工件进行喷丸处理的喷丸处理装置和喷丸处理方法。该喷丸处理装置包括:喷嘴;固定该喷嘴且可变更喷嘴相对于工件的位置和姿势的喷嘴移动机构;三维拍摄处理分区内所设置的工件并获取工件的位置姿势信息的三维信息获取传感器;存储工件设置在处理分区内的基准位置和基准姿势时喷嘴的基准动作模式的模式存储部;存储工件的三维模型数据的模型数据存储部;比较位置姿势信息和基准位置姿势数据,计算工件相对于该基准位置姿势数据的位置姿势位移的位置姿势位移计算部;及基于位置姿势位移对喷嘴的基准动作模式进行校正,基于校正后的基准动作模式来控制喷嘴移动机构从而使喷嘴移动的喷嘴移动控制部。

Description

喷丸处理装置以及喷丸处理方法
技术领域
本发明涉及喷丸处理装置以及喷丸处理方法。
背景技术
一直以来,例如为了使铸件的砂石掉落、进行喷丸等,使作为颗粒体的喷丸材料与作为被处理对象的工件产生碰撞来加工工件的喷砂在广泛地进行。
在喷砂中,有时仅想对工件需要的地方进行喷丸处理。
例如,在专利文献1中,公开了一种去除毛刺的方法及其装置,包括:对工件进行载置并传送的工件传送带;设置于该工件传送带上方并拍摄工件轮廓的拍摄装置;设置于所述工件传送带上方并朝向工件喷射喷砂的喷砂喷嘴;基于由拍摄装置拍摄到的工件的轮廓来生成工件和喷砂喷嘴的相对移动程序的程序生成单元;以及通过由该程序生成单元生成的程序使工件和喷砂喷嘴相对移动的移动驱动单元。
更详细而言,专利文献1的去除毛刺装置中,基于拍摄装置从一个方向拍摄到的图像,来判别工件的轮廓线,并沿该轮廓线来移动喷嘴。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平8-90417号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
由于喷丸材料是从喷嘴的前端呈放射状喷射,因此被实施喷丸处理的工件表面范围随着喷嘴的前端远离工件而变宽。因此,如上所述在只对工件需要的地方进行喷丸处理的情况下,需要使喷嘴的前端位于接近工件的这些地方。
这里,在上述专利文献1中,基于由拍摄装置从一个方向获取到的二维信息,来决定喷嘴的移动路径。因此,在连接拍摄装置和工件的直线方向上,当工件向拍摄装置侧的方向倾斜、或工件设置于偏向拍摄装置侧的方向的位置的情况下,如上所述当使喷嘴的前端接近工件时,存在喷嘴与工件产生碰撞导致喷嘴与工件的一方或双方破损的可能性。
本发明所要解决的问题是提供一种喷丸处理装置和喷丸处理方法,可抑制喷嘴和工件的碰撞,同时使喷嘴接近工件来进行喷丸处理。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题,本发明采用以下的方案。即,本发明提供一种喷丸处理装置,该喷丸处理装置将喷丸材料从喷嘴朝向工件进行喷射,对所述工件进行喷丸处理,包括:所述喷嘴;喷嘴移动机构,该喷嘴移动机构将该喷嘴固定,并可变更所述喷嘴相对于所述工件的位置和姿势;以及三维信息获取传感器,该三维信息获取传感器三维地拍摄设置在处理分区内的所述工件并获取所述工件的位置姿势信息,进一步包括:模式存储部,该模式存储部存储当所述工件设置在所述处理分区内的基准位置和基准姿势时所述喷嘴的基准动作模式;模型数据存储部,该模型数据存储部存储所述工件的三维模型数据;位置姿势位移计算部,该位置姿势位移计算部比较由所述三维信息获取传感器获取到的所述位置姿势信息、和在所述基准位置以所述基准姿势设置所述三维模型数据时的基准位置姿势数据,计算所述工件相对于该基准位置姿势数据的位置姿势的位移;以及喷嘴移动控制部,该喷嘴移动控制部基于所述位置姿势的位移,对所述喷嘴的所述基准动作模式进行校正,基于校正后的基准动作模式来控制所述喷嘴移动机构从而使所述喷嘴移动。
另外,本发明提供一种喷丸处理方法,该喷丸处理方法将喷丸材料从喷嘴朝向工件进行喷射,对所述工件进行喷丸处理,存储所述工件设置在处理分区内的基准位置和基准姿势时由固定所述喷嘴并可变更所述喷嘴相对于所述工件的位置和姿势的喷嘴移动机构所进行的所述喷嘴的基准动作模式,并存储所述工件的三维模型数据,由三维地拍摄设置在所述处理分区内的所述工件的三维信息获取传感器来获取所述工件的位置姿势信息,比较由所述三维信息获取传感器获取到的所述位置姿势信息、和在所述基准位置以所述基准姿势设置所述三维模型数据时的基准位置姿势数据,计算所述工件相对于该基准位置姿势数据的位置姿势的位移,基于所述位置姿势的位移,对所述喷嘴的所述基准动作模式进行校正,基于校正后的基准动作模式来控制所述喷嘴移动机构从而使所述喷嘴移动。
发明效果
根据本发明,可以提供一种喷丸处理装置和喷丸处理方法,可抑制喷嘴和工件的碰撞,同时使喷嘴接近工件来进行喷丸处理。
附图说明
图1是本发明的实施方式的喷丸处理装置的示意性侧视图。
图2是上述喷丸处理装置的箱体附近的俯视图,是图1的A-A剖视图。
图3是上述喷丸处理装置中被喷丸处理的工件的立体图。
图4是设置于上述箱体内的喷嘴移动机构的侧视图。
图5(a)是上述喷嘴移动机构的喷嘴部附近的侧视图,图5(b)是喷嘴部的俯视图。
图6是设置于上述喷嘴部的喷嘴的剖视图,是图5(b)的B-B剖视图。
图7是上述喷丸处理装置的框图。
图8是示出在基准位置和基准姿势设置工件时工件的孔与相对于该孔定位的喷嘴之间的关系的说明图。
图9是示出在与基准位置错开地设置工件的情况下工件的孔与相对于该孔定位的喷嘴之间的关系的说明图。
图10是示出在从基准姿势倾斜地设置工件的情况下工件的孔与相对于该孔定位的喷嘴之间的关系的说明图。
图11是说明在图10的情况下校正喷嘴的位置姿势的说明图,是图10的C向视部分的放大图。
图12是使用了上述喷丸处理装置的喷丸处理方法的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的实施方式详细地进行说明。
图1是本发明的实施方式的喷丸处理装置的示意性侧视图。图2是上述喷丸处理装置的箱体附近的俯视图,是图1的A-A剖视图。
本实施方式的喷丸处理装置1将喷丸材料从喷嘴13朝向工件W进行喷射,对工件W进行喷丸处理。更具体而言,喷丸处理装置1用于使铸造所得的工件W上所附着的铸造用砂掉落。
喷丸处理装置1包括箱体2、转台3、空气喷射装置4、阀台单元5、喷丸循环装置6、喷嘴移动机构11、具有喷嘴13的喷嘴部12、三维信息获取传感器15、控制装置16以及输入装置17。
喷丸处理在箱体2内进行。本实施方式中,箱体2形成为具有大致长方体形的外部轮廓的房间。作为箱体2的一侧的壁的第1壁2a朝向外部打开,设置有接下来说明的转台3从而堵住该开口。
转台3以形成为大致圆形的平台形构件的一侧表面3a成为水平的方式来构成,并且以大致圆形的中心为垂直轴心C在水平面内可自由旋转地来设置。
转台3上形成有从上表面3a垂直立起的图2所示的两个划分壁3b,从而将转台3的上方的空间划分为大致相同形状的两个分区S1、S2。为了简化附图,在图1中省略了划分壁3b。
转台3构成为在两个分区S1、S2中的任意一个朝向箱体2的第1壁2a侧,另一个朝向与第1壁2a相反一侧的第2壁2b的状态下静止。如图2所示,箱体2中设置有从第1壁2a的两端连续延伸到位于第1壁2a侧并形成第1壁2a侧的分区S2的划分壁3b的划分壁2c,当转台3静止时,箱体2被箱体2的划分壁2c和转台3的划分壁3b密闭。由此,抑制了箱体2内部的喷丸材料、喷射空气在进行喷丸处理时向外部漏出。
作业人员M位于箱体2的第1壁2a的外侧,在作为第1壁2a侧分区的设置分区S2中的转台3的上表面3a上,设置被喷丸处理的工件W。于是,转台3以轴心C为中心旋转180°,所设置的工件W向作为第2壁2b侧分区的处理分区S1移动。
移动到处理分区S1的工件W如后述说明进行喷丸处理。该处理过程中,作业人员M将接下来要处理的工件W设置于设置分区S2的转台3的上表面3a上。
当移动到处理分区S1的工件W的喷丸处理结束时,转台3以轴心C为中心进一步旋转180°。由此,喷丸处理过的工件W移动到设置分区S2,同时在喷丸处理过程中由作业人员M设置的工件W移动到处理分区S1内。喷丸处理装置1在对该新移动到处理分区S1的工件W进行喷丸处理时,作业人员M回收经过了喷丸处理且移动到设置分区S2的工件W,并且将接下来要处理的工件W设置到设置分区S2。
由此,反复进行工件W的设置、喷丸处理以及回收。
喷射装置4包括封入了或连续提供压缩空气的气罐。由后述说明的喷丸循环装置6向气罐提供喷丸、金网、钢线粒等喷丸材料。在气罐与将喷丸材料朝向工件W进行喷射的喷嘴13之间设置软管4a,利用该软管4a将喷丸材料与压缩空气一起提供给喷嘴13。
软管4a中设置有用于调整喷丸材料的供给量的阀4b。
阀台单元5对该阀4b进行开关控制。
喷丸循环装置6包括传送带6a、斗式提升机6b以及料斗6c。
朝向工件W所喷射的喷丸材料在与工件W碰撞后,掉落到箱体2的底板2d。传送带6a设置于箱体2的底板2d,将掉落下来的喷丸材料搬出到箱体2的外部。由传送带6a搬出的喷丸材料被斗式提升机6b移动到料斗6c,并存储于料斗6c中。料斗6c将喷丸材料提供给喷射装置4。
由此,喷丸材料在喷丸处理装置1内循环地使用。
接着,对由本实施方式的喷丸处理装置1进行喷丸处理的对象、即工件W进行说明。图3是喷丸处理装置1中被喷丸处理的工件W的立体图。
本实施方式中,工件W为内燃机的气缸体。在本实施方式和图3中,为简化说明,说明工件W构成大致长方体形,但当然并不限于此。
工件W中设置有多个插通活塞的气缸内孔Wa。这些气缸内孔Wa各自的周边设置有多个以冷却内燃机为目的使冷却水流过、循环的管道即孔Wb。对于孔Wb,例如,内径为9mm左右,从工件W的一侧的表面Wc向相反一侧的表面Wd贯通地来设置。如图1、图2所示,在进行喷丸处理时,将工件W设置于转台3上,从而其表面Wc成为与喷嘴13相对的相对表面Wc,其相反侧的表面Wd成为朝向箱体2的第1壁2a侧的相反侧表面Wd。
转台3上设置有多个定位构件3c,从而工件W被设置于转台3的上表面3a上的确定在一定程度范围内的位置。优选定位构件3c形成为沿工件W的形状而得到的形状。在本实施方式中,由于工件W构成大致长方体形,因此定位构件3c形成为L字形以与其角部Wg相对应。定位构件3c与设置于上表面3a上的工件W的四个角部Wg相对应地设置,位于L字形的内侧的各个面与位于工件W的角部Wg附近的各个表面相对并包围工件W的外侧。
本实施方式中,如已说明的那样,设置分区S2中的工件W的设置通过作业人员M手动进行。当定位构件3c设置成与工件W密接时,该设置作业变得不那么容易。因此,在设置工件W时,将定位构件3c设置成在工件W与定位构件3c之间空出间隔。因此,在处理分区S1中进行处理的工件W的位置、姿势即设置角度在上述间隔容许的范围内,严格上来说始终是不同的。
本实施方式的喷丸处理装置1对如上所述的工件W的尤其是孔Wb的内部的壁面进行喷丸处理。因此,实际上由喷丸处理装置1进行喷丸处理的工件W是已经由其它的喷丸处理装置对孔Wb以外的表面进行了喷丸处理后的工件。即,喷丸处理装置1尤其适合用作通常的喷丸处理装置所进行的喷丸处理的后处理,以对通常的喷丸处理装置不容易进行喷丸处理的孔Wb的内部进行喷丸处理。
由此,接下来说明能够恰当地执行工件W的孔Wb的喷丸处理的喷丸处理装置1的喷嘴移动机构11和喷嘴部12的方式。
喷嘴移动机构11将具有喷嘴13的喷嘴部12固定,并构成为可变更喷嘴13相对于工件W的位置和姿势。
图4是喷嘴移动机构11的侧视图。图5(a)是喷嘴移动机构11的喷嘴部12附近的侧视图,图5(b)是喷嘴部12的俯视图。在本实施方式中,喷嘴移动机构11例如是具有6轴机器人、7轴机器人等多关节机械臂的工业用机器人。喷嘴移动机构11包括台座11a、基部11c、长条的下臂部11e和上臂部11g以及前端臂部11i。
台座11a固定于水平设置的地板表面FL。基部11c以与地板表面FL垂直设置的第1轴部11b为中心,相对于台座11a在水平面内可自由旋转地设置在台座11a上。
下臂部11e的一端通过水平设置的第2轴部11d与基部11c相连接,并由基部11c进行支承。下臂部11e设置成以第2轴部11d为中心相对于基部11c可旋转。
下臂部11e的另一端通过与下臂部11e正交设置的第3轴部11f而与上臂部11g的一端相连接。由此,以第3轴部11f为中心相对于下臂部11e可旋转地设置上臂部11g,并由下臂部11e进行支承。
上臂部11g的另一端通过与上臂部11g正交设置的第4轴部11h而与前端臂部11i相连接。由此,前端臂部11i设置成以第4轴部11h为中心相对于上臂部11g可旋转,并由上臂部11g进行支承。
如图5(a)所示,在前端臂部11i设置有以前端臂部11i的轴11j为中心自由旋转的喷嘴部12。
由此,喷嘴移动机构11成为包括由下臂部11e、上臂部11g、前端臂部11i构成的臂的结构。喷嘴部12设置为通过基部11c、各臂部11e、11g、11i的各轴部11b、11d、11f、11h、11j的旋转,使得喷嘴部12相对于设置在箱体2内的工件W的位置及姿势即角度可自由变更。
在各轴部11b、11d、11f、11h、11j设置有可输出基部11c、各臂部11e、11g、11i、以及喷嘴部12的旋转角的未图示的伺服电动机。这些伺服电动机的输出信号发送到后述的控制装置16。
喷嘴移动机构11安装有外壳,用于抑制在箱体2内飞散的喷丸材料的碰撞。
喷嘴部12包括喷嘴13和伺服电动机14。本实施方式中,喷嘴部12包括形成为长条的一个喷嘴13和一个伺服电动机14。
图6是喷嘴13的剖视图,是图5(b)的B-B剖视图。喷嘴13包括前端13b被堵住的圆筒形的喷嘴主体13a,在前端13b的侧面13c开设有使圆筒形的内部I和外部O连通的贯通孔13d。更加详细而言,喷嘴主体13a的前端13b被以与喷嘴主体13a的中心轴线ND大致正交的方式设置的前端壁面13e堵住。即,前端壁面13e相对于喷嘴13的中心轴线ND的角度
Figure BDA0002712194410000081
为大致90°。
喷嘴主体13a的与前端13b相反一侧的端部与已说明的软管4a的与喷射装置4相反一侧的端部相接合。由此,从喷射装置4喷射出的喷丸材料经由软管4a到达喷嘴主体13a的内部I之后,与前端壁面13e碰撞、反射,从贯通孔13d向外部O喷射。
前端壁面13e设置为与喷嘴13的中心轴线ND大致正交,但由于喷丸材料在喷嘴主体13a的内部高速移动,因此喷丸材料顺势地向大概斜前方OD喷射。因此,在喷嘴13插入到工件W的孔Wb内的情况下,喷丸材料在孔Wb的内壁乱反射,同时向前方行进。因此,使用这样的喷嘴13对孔Wb内进行喷丸处理时,无需将喷嘴13插入到孔Wb的最深处。
本实施方式中,喷嘴13的外径为7mm左右,通过在如上所述的内径为9mm左右的孔Wb的内部,边喷射喷丸材料边插入到150mm左右的深处,来对孔Wb进行喷丸处理。因此,孔Wb与喷嘴13的间隙仅为2mm左右。
伺服电动机14使喷嘴13沿以中心轴线ND为中心的周向旋转。由此,贯通孔13d的位置沿周向旋转,因此喷丸材料以中心轴线ND为中心朝向各个方向进行喷射。伺服电动机14的旋转角发送到控制装置16。
控制装置16例如是个人计算机、控制盘等信息处理装置。输入装置17是与控制装置16相对应地设置的例如键盘、鼠标、触摸面板、操作按钮等。
控制装置16构成为通过设置于喷嘴移动机构11的各部的伺服电动机等,能够掌握各轴部11b、11d、11f、11h、11j的旋转量。由此,控制装置16可以正确地掌握喷嘴移动机构11的当前姿势、即喷嘴13的空间位置、姿势。
控制装置16同样地构成为可以根据喷嘴部12的伺服电动机14来掌握喷嘴13的旋转量。由此,控制装置16可以掌握喷嘴13的贯通孔13d的位置、即喷丸材料的喷射方向。
既以说明,设置于转台3的工件W由定位构件3c来进行一定程度的定位,但在工件W与定位构件3c之间设置的间隔的范围内,工件W的位置、姿势存在偏差。
但无论如何,喷丸处理装置1将喷嘴13插入到工件W的孔Wb内并对孔Wb进行喷丸处理。进一步地如上所述,也可能产生孔Wb与喷嘴13之间的间隙仅为2mm左右的状况。因此,在控制装置16通过喷嘴移动机构11将喷嘴13始终配置在既定的空间位置并使喷嘴13向既定方向插入移动的情况下,喷嘴13与孔Wb的内壁碰撞,喷嘴13与工件W中的任意一方或双方有可能会损坏。为了抑制这一情况,本实施方式的控制装置16通过三维信息获取传感器15来掌握工件W的设置位置、姿势,并基于此来调整喷嘴13的位置、姿势。
之后,在说明三维信息获取传感器15的基础上,对控制装置16的更详细的处理内容进行说明。
如图1、图2所示,三维信息获取传感器15设置于箱体2的与设置有转台3的第1壁2a相反一侧的第2壁2b上与设置在转台3上的工件W大致相同程度的高度位置。三维信息获取传感器15三维地拍摄设置在处理分区S1内的工件W,获取工件W的位置姿势信息。为了不遮挡该拍摄,喷嘴移动机构11被设置于在水平方向上连接箱体2的第1壁2a和第2壁2b的第3壁2e的附近,从而不会位于连接工件W和三维信息获取传感器15的直线L(参照图2)上。
三维信息获取传感器15包括传感器主体15a、壳体15b以及快门15c。传感器主体15a例如为摄像头,进行拍摄处理。壳体15b将传感器主体15a收纳在内部,将传感器主体15a与外部即箱体2内的气氛隔离。壳体15b上开设有开口部15d,并设置快门15c可自由开关该开口部15d。快门15c设置为在由传感器主体15a拍摄工件W时使开口部15d为打开状态。通过这样的结构,在拍摄时,快门15c被设为打开状态,传感器主体15a成为可经由开口部15d拍摄工件W的状态。
在本实施方式中,三维信息获取传感器15包括一台传感器主体15a、和设置于与传感器主体15a不同的位置且未图示的投影仪。上述种类的三维信息获取传感器15通过从投影仪投影格雷码图案或相位偏移图案并由传感器主体15a拍摄该瞬间,从而由一台传感器主体15a和一个投影仪根据三角测量来对对象物进行三维测量。
三维信息获取传感器15并不限于此,可以是使用投影仪和两台摄像头这一种类等其它方式。
图7是喷丸处理装置1的框图。控制装置16包括模型数据存储部20、位置姿势位移计算部21、模式存储部22以及喷嘴移动控制部23。
模型数据存储部20存储工件W的三维模型数据。
模式存储部22存储工件W设置在处理分区S1内的基准位置和基准姿势时喷嘴13的基准动作模式。图8是示出在基准位置和基准姿势设置工件W时工件W的孔Wb1、孔Wb2与相对于该孔Wb定位的喷嘴13之间的关系的说明图。为简化说明,说明喷丸处理装置1对以在水平方向隔开的方式设置于工件W的两个孔Wb1、孔Wb2进行喷丸处理的情况。
喷嘴13的基准动作模式是用于对工件W的成为喷丸处理对象的所有孔Wb1、孔Wb2进行喷丸处理的喷嘴移动机构11的动作模式。
孔Wb1、孔Wb2上,在对这些孔Wb1、孔Wb2进行喷丸处理时,与孔Wb1、孔Wb2各自相对应地分别设置有喷丸处理位置P1、P2。喷丸处理位置P1、P2是以三维空间的规定原点坐标为基准时喷嘴13的前端13b所位于的坐标值。喷丸处理位置P1、P2各自设定在三维空间即处理分区S1中将孔Wb1、孔Wb2各自的中心轴线PC朝向工件W外的喷嘴13所在一侧延长的直线上。
另外,与孔Wb1、孔Wb2各自相对应地设置有喷丸处理位置P1、P2处的喷嘴13的姿势角度A1、A2。姿势角度A1、A2是在以三维空间的规定直线为基准时喷嘴13的中心轴线ND相对于该直线的角度。喷嘴13的姿势角度A1、A2设定为在将喷嘴13的前端13b定位于喷丸处理位置P1、P2时,喷嘴主体13a的中心轴线ND与将孔Wb1、孔Wb2各自的中心轴线PC朝向喷嘴13所在一侧延长的直线一致。
基准动作模式中,针对各孔Wb1、孔Wb2登记有如上所述的喷丸处理位置P1、P2和喷嘴13的姿势角度A1、A2。
对于之后说明的喷嘴移动控制部23,当工件W设置在转台3上的处理分区S1内时,首先为了对孔Wb1进行喷丸处理,喷嘴移动控制部23对喷嘴13进行定位以使得前端13b位于喷丸处理位置P1,姿势角度A1与喷嘴主体13a的中心轴线ND相一致。之后,将喷嘴13插入到孔Wb1内,进行喷丸处理。如上所述,即使在设定喷嘴13的位置、姿势时,将喷嘴13插入到孔Wb1内,喷嘴13与孔Wb1的内壁也不接触。当孔Wb1内的喷丸处理结束时,喷嘴移动控制部23从孔Wb1中拔出喷嘴13,并再次定位以使得前端13b位于喷丸处理位置P1且姿势角度A1与喷嘴主体13a的中心轴线ND相一致,之后,将喷嘴13向孔Wb2的方向移动并进行定位以使得前端13b位于喷丸处理位置P2,姿势角度A2与喷嘴主体13a的中心轴线ND相一致。之后,将喷嘴13插入到孔Wb2内,进行喷丸处理。当孔Wb2内的喷丸处理结束时,喷嘴移动控制部23从孔Wb2拔出喷嘴13,并与工件W分离。
如上所述的一系列的动作模式作为针对工件W的基准动作模式而被登记。由此,基准动作模式以对孔Wb1、孔Wb2的内部进行喷丸处理的方式来构成。
在本实施方式中,基准动作模式是针对作为工业用机器人而构成的喷嘴移动机构11,经由未图示的示教盒,通过示教而生成的程序。
喷嘴移动机构11根据上述基准动作模式进行动作时,为了使喷嘴13和孔Wb1、孔Wb2不产生碰撞,需要在规定位置以规定姿势设置工件W,更具体而言,在与生成基准动作模式时设置工件W的位置、姿势相同的状态下来设置工件W。处理分区S1内的基准位置、基准姿势是指该规定位置、姿势。
基准位置例如是三维空间中被定位构件3c所包围的图8所示的坐标值BP。另外,基准姿势是三维空间中通过被定位构件3c所包围的区域的直线BA的倾斜角度。例如在图8中,当工件W的特定点、例如位于图中左下的角部Wg作为基准点We与基准位置BP一致,工件W的特定边、例如位于图中下侧的边Wf作为基准边Wf与基准姿势BA一致时,可以说是工件W设置于基准位置、基准姿势。
由此,在处理分区S1上设定基准位置BP、基准姿势BA,针对与这些基准位置BP、基准姿势BA相一致地设置的工件W来构筑基准动作模式。
接着,对位置姿势位移计算部21和喷嘴移动控制部23进行说明。这里,首先对图9所示情况下的各种动作进行说明,之后对图10、图11所示情况下的动作进行说明。
图9是示出在与基准位置BA错开地设置工件W的情况下工件W的孔Wb1、孔Wb2与相对于该孔Wb1、孔Wb2而定位的喷嘴13之间的关系的说明图。在图9中,工件W在从基准位置BP向图中右上方向保持姿势即倾斜的状态下进行移动。更具体而言,工件W从基准位置BP向图中右方向位移了距离Dx且向上方向位移了距离Dy。
三维信息获取传感器15拍摄图9所示发生了位移的工件W,将位置姿势信息发送给位置姿势位移计算部21。位置姿势位移计算部21从三维信息获取传感器15接收该工件W在当前设置状态下的位置姿势信息。位置姿势位移计算部21从模式存储部22获取与该工件W对应的三维模型数据,生成作为在基准位置BP以基准姿势BA设置三维模型数据时的数据的基准位置姿势数据。位置姿势位移计算部21通过比较该基准位置姿势数据和接收到的位置姿势信息,从而计算出工件W的相对于基准位置姿势数据的位置姿势的位移。
在图9的情况下,计算距离Dx、Dy以及其各自的位移的方向,来作为相对于基准位置BP的位置。另外,在该情况下,由于工件W的倾斜保持不变,因此计算出的姿势的位移为零。
上述的比较例如可通过与三维模型数据对应地登记的特征点、和从位置姿势信息中提取出的特征点一致到哪种程度来进行。作为特征点,在例如图3所示的气缸体中,可采用外形的轮廓形状、气缸内孔Wa的轮廓形状等。例如,可以利用基准位置姿势数据和从三维信息获取传感器15接收到的位置姿势信息来比较这些轮廓形状,在一致部分的总长度高于规定阈值的情况下,判定为这些数据的匹配率高,从而确定工件W的位置姿势。
本实施方式中,如上所述,根据由三维信息获取传感器15获取到的位置姿势信息来提取轮廓形状,并以三维的方式与基准位置姿势数据即三维模型数据进行比较。由此,例如在工件W的轮廓部分有缺损等问题的情况下,可以检测出这些问题。
位置姿势位移计算部21将计算出的工件W的位置和姿势的位移发送给喷嘴移动控制部23。
另外,在本实施方式中对位置姿势位移计算部21设置于控制装置16内进行了说明,但例如也可以作为三维信息获取传感器15内的处理系统,实现相当于位置姿势位移计算部21的功能。
喷嘴移动控制部23从位置姿势位移计算部21接收工件W的位置和姿势的位移。喷嘴移动控制部23基于它们来对喷嘴13的基准动作模式进行校正,基于校正后的基准动作模式来控制喷嘴移动机构11从而使喷嘴13移动。
例如,在图9的孔Wb1的情况下,喷嘴移动控制部23将孔Wb1的喷丸处理位置P1分别在各自对应的方向上与距离Dx、Dy相加来进行校正,计算出校正后的喷丸处理位置P1c。
另外,喷嘴移动控制部23对孔Wb1的姿势角度A1,也同样地加上姿势的位移来进行校正,并计算出校正后的姿势角度A1c。在该情况下,由于工件W的姿势没有发生位移,因此姿势角度A1未被校正,其结果是姿势角度A1与校正后的姿势角度A1c相同。
喷嘴移动控制部23对于孔Wb2也同样地计算校正后的喷丸处理位置P2c和校正后的姿势角度A2c。
喷嘴移动控制部23通过将基准动作模式内的喷丸处理位置P1、P2和姿势角度A1、A2分别替换为校正后的喷丸处理位置P1c、P2c和校正后的姿势角度A1c、A2c,从而校正基准动作模式。
喷嘴移动控制部23根据这样校正后的基准动作模式,使喷嘴移动机构11动作,使喷嘴13移动来对孔Wb1、孔Wb2进行喷丸处理。
由此,喷嘴移动控制部23基于工件W的位置姿势的位移,对喷丸处理位置P1、P2的空间坐标值P1、P2和姿势角度A1、A2进行校正,从而校正基准动作模式。由此,喷嘴13的空间坐标值P1、P2和姿势角度A1、A2得到校正,从而喷嘴13的中心轴线ND与孔Wb1、孔Wb2的中心轴线PC一致。
图10是示出在工件W相对于基准位置BA倾斜地设置的情况下工件W的孔Wb1、孔Wb2与相对于该孔Wb1、孔Wb2定位的喷嘴13之间的关系的说明图。在图10中,工件W沿图中的顺时针方向旋转。由此,工件W的基准点We相对于基准位置BP向图中左方向位移了距离Dx1,并向上方向位移了距离Dy1,并且工件W的基准边Wf相对于基准位置BA位移了角度θ。
在图10的情况下,位置姿势位移计算部21计算距离Dx、Dy以及其各自的位移的方向,来作为相对于基准位置BP的位置。另外,计算相对于基准姿势BA的倾斜角度θ,来作为相对于基准姿势BA的位置。
位置姿势位移计算部21将计算出的工件W的位置和姿势的位移发送给喷嘴移动控制部23。
喷嘴移动控制部23从位置姿势位移计算部21接收工件W的位置和姿势的位移。喷嘴移动控制部23基于它们来对喷嘴13的基准动作模式进行校正,基于校正后的基准动作模式来控制喷嘴移动机构11从而使喷嘴13移动。
例如,在图10以及在图11中作为图10的C向视部分的放大图而示出的孔Wb1的情况下,喷嘴移动控制部23将孔Wb1的喷丸处理位置P1分别在各自对应的方向上加上距离Dx1、Dy1来进行校正,并计算校正后的喷丸处理位置P1c。
另外,喷嘴移动控制部23将针对孔Wb1的姿势角度A1在对应的方向加上角度θ来进行校正,并计算校正后的姿势角度A1c。
喷嘴移动控制部23对于孔Wb2也同样地计算校正后的喷丸处理位置P2c和校正后的姿势角度A2c。
喷嘴移动控制部23通过将基准动作模式内的喷丸处理位置P1、P2和姿势角度A1、A2分别替换成校正后的喷丸处理位置P1c、P2c和校正后的姿势角度A1c、A2c,从而校正基准动作模式。
喷嘴移动控制部23根据这样校正后的基准动作模式,使喷嘴移动机构11动作,使喷嘴13移动来对孔Wb1、孔Wb2进行喷丸处理。
由此,即使在图10那样的情况下,喷嘴移动控制部23基于工件W的位置姿势的位移,对喷丸处理位置P1、P2的空间坐标值P1、P2和姿势角度A1、A2进行校正,从而校正基准动作模式。由此,校正喷嘴13的空间坐标值P1、P2和姿势角度A1、A2,从而喷嘴13的中心轴线ND与孔Wb1、孔Wb2的中心轴线PC一致。
在本实施方式中,喷丸处理装置1构成为可对多个种类的工件W进行喷丸处理。更详细而言,基准动作模式和三维模型数据分别与多个种类的工件W各自对应地构筑,它们分别存储于模式存储部22和模型数据存储部20。
另外,与这多个工件W分别相对应地在控制装置16中登记有各不相同的处理条件。处理条件是针对工件W进行喷丸处理时的参数等。作为处理条件,例如,可考虑有喷嘴13插入到孔Wb的插入速度、针对各孔Wb进行喷丸处理的时间、喷嘴13的伺服电动机14的旋转速度、来自喷嘴13的喷丸材料的喷射量、三维信息获取传感器15的动作设定等。
在这样的结构中,输入装置17从作业人员M接受多个种类的工件W中在当前时刻成为喷丸处理对象的工件W的种类的相关输入。
所输入的信息被发送到控制装置16,从模式存储部22和模型数据存储部20中分别获取与该工件W相对应的基准动作模式和三维模型数据,并用于上述处理中。
在控制装置16中,进一步获取与该工件W相对应的各种处理条件,用作为在进行喷丸处理时的参数。
接着,使用图1~图11、及图12,对使用了上述喷丸处理装置的喷丸处理方法进行说明。尤其这里,以箱体2中的转台3、喷嘴移动机构11、三维信息获取传感器15的动作以及控制装置16中的处理为中心进行说明。图12是本实施方式中的喷丸处理方法的流程图。
当处理开始时(步骤S1),作业人员M在设置分区S2的转台3的上表面3a上设置要进行喷丸处理的工件W(步骤S3)。
然后,转台3以轴心C为中心旋转180°,所设置的工件W向第2壁2b侧的分区即处理分区S1移动(步骤S5)。此时,喷嘴移动机构11中,包含喷嘴部12的喷嘴移动机构11的各部位设于在转台3、设置于该转台3上的工件W旋转时不造成干扰的位置、姿势。
在对移动到该处理分区S1的工件W进行喷丸处理的过程当中,作业人员M将接下来要处理的工件W设置于设置分区S2的转台3的上表面3a上。
由此,并行地反复进行工件W的设置和喷丸处理。
当工件W向处理分区S1移动时,三维信息获取传感器15拍摄工件W(步骤S7)。更详细而言,在快门15c打开进而开口部15d被设为打开状态之后,传感器主体15a经由开口部15d拍摄工件W,之后快门15c关闭进而开口部15d被设为关闭状态。
三维信息获取传感器15通过拍摄工件W来获取工件W的位置姿势信息,并发送到位置姿势位移计算部21。
位置姿势位移计算部21从三维信息获取传感器15接收工件W在当前设置状态下的位置姿势信息。位置姿势位移计算部21从模式存储部22获取与该工件W对应的三维模型数据,生成作为在基准位置BP以基准姿势BA设置三维模型数据时的数据的基准位置姿势数据。位置姿势位移计算部21通过比较该基准位置姿势数据和从三维信息获取传感器15接收到的位置姿势信息,从而计算出工件W相对于基准位置姿势数据的位置姿势的位移(步骤S9)。
位置姿势位移计算部21将计算出的工件W的位置和姿势的位移发送给喷嘴移动控制部23。
喷嘴移动控制部23从位置姿势位移计算部21接收工件W的位置和姿势的位移。喷嘴移动控制部23基于此对喷嘴13的基准动作模式进行校正(步骤S11),基于校正后的基准动作模式来控制喷嘴移动机构11从而使喷嘴13移动(步骤S13)。
由此,对处理分区S1的工件W进行喷丸处理。
当喷丸处理结束时,喷嘴移动机构11处于在工件W旋转时不会造成干扰的位置、姿势,并在此基础上,转台3进行旋转,使喷丸处理过的工件W向处理分区S1移动(步骤S15)。
之后,作业人员M回收喷丸处理过的工件W(步骤S17)。
接着,对上述喷丸处理装置1和喷丸处理方法的效果进行说明。
本实施方式的喷丸处理装置1是将喷丸材料从喷嘴13朝向工件W喷射并对工件W进行喷丸处理的喷丸处理装置1,包括:喷嘴13;将该喷嘴13固定并可变更喷嘴13相对于工件W的位置和姿势的喷嘴移动机构11;三维地拍摄设置在处理分区S1内的工件W来获取工件W的位置姿势信息的三维信息获取传感器15,还包括:存储工件W设置在处理分区S1内的基准位置BP和基准姿势BA时喷嘴13的基准动作模式的模式存储部22;存储工件W的三维模型数据的模型数据存储部20;通过比较由三维信息获取传感器15获取到的位置姿势信息、和在基准位置BP以基准姿势BA设置三维模型数据时的基准位置姿势数据,计算工件W相对于该基准位置姿势数据的位置姿势的位移的位置姿势位移计算部21;以及基于位置姿势的位移来校正喷嘴13的基准动作模式,并基于校正后的基准动作模式来控制喷嘴移动机构11从而使喷嘴13移动的喷嘴移动控制部23。
另外,本实施方式的喷丸处理方法是将喷丸材料从喷嘴13朝向工件W进行喷射,并对工件W进行喷丸处理的喷丸处理方法,存储工件W设置在处理分区S1内的基准位置BP和基准姿势BA时由固定所述喷嘴13并可变更喷嘴13相对于工件W的位置和姿势的喷嘴移动机构11所进行的喷嘴13的基准动作模式,存储工件W的三维模型数据,由三维地拍摄设置在处理分区S1内的工件W的三维信息获取传感器15来获取工件W的位置姿势信息,比较由三维信息获取传感器15获取到的位置姿势信息、和在基准位置BP以基准姿势BA设置三维模型数据时的基准位置姿势数据,计算工件W相对于该基准位置姿势数据的位置姿势的位移,基于位置姿势的位移,对喷嘴13的基准动作模式进行校正,基于校正后的基准动作模式来控制喷嘴移动机构11从而使喷嘴13移动。
根据上述那样的结构、方法,在基准位置BP以基准姿势BA设置工件W的三维模型数据时的基准位置姿势数据、和由三维信息获取传感器15拍摄并获取到的工件W的位置姿势信息都包括处理分区S1空间内的三维信息。由此,通过比较由三维信息获取传感器15获取到的工件W的位置姿势信息和基准位置姿势数据,从而不仅可以计算与连接三维信息获取传感器15和工件W的直线L正交的平面上的工件W的位置、倾斜的位移,还可以计算该直线L延伸方向上的工件W的位置、倾斜的位移。
基于由此计算出的位置姿势的位移,对工件W设置在处理分区S1内的基准位置BP和基准姿势BA时的喷嘴13的基准动作模式进行校正,基于校正后的基准动作模式,喷嘴移动机构11使喷嘴13移动。因此,即使在连接三维信息获取传感器15和工件W的直线L的延伸方向上,工件W设置在偏向三维信息获取传感器15一侧、即喷嘴移动机构11所在的一侧的位置上或是与之相倾斜的情况下,也可以抑制喷嘴13和工件W的碰撞,同时使喷嘴13接近工件W来进行喷丸处理。
在连接三维信息获取传感器15和工件W的直线L的延伸方向上,当工件W设置在偏向远离三维信息获取传感器15的一侧、即与喷嘴移动机构11相反的方向的位置上或与之相倾斜的情况下,若不校正喷嘴13的位置,则会导致工件W和喷嘴13之间的间隔在所需的程度以上。进行喷丸处理的工件W表面的范围随着喷嘴13的前端13b远离工件W而变宽,因此在上述那样的情况下,喷丸材料可能会飞散到工件W的不需要喷丸处理或不想要喷丸处理的地方而进行喷丸处理。
根据上述那样的结构,即使在工件W位于偏向远离三维信息获取传感器15的一侧的位置上或与之相倾斜的情况下,也可以校正喷嘴13的位置,从而缩小工件W与喷嘴13之间隔开的距离。由此,可以抑制对不需要喷丸处理的地方进行喷丸处理。
如上所述,本实施方式的喷丸处理装置1中,即使工件W设置于错开的位置或倾斜,也可以适当地校正喷嘴13的位置。这里,换言之,示出了即使作业人员M未严格地设置工件W以使其位于基准位置BP、基准姿势BA,例如反而将工件W设置在相对于基准位置BP、基准姿势BA发生了位移的位置上,喷丸处理装置1也可以恰当地对工件W进行喷丸处理。因此,作业人员M不用过分地注意将工件W设置到转台3上时工件W的位置对齐。因此,根据上述那样的结构,工件W的设置作业的操作性得到提高。
另外,工件W上开设有孔Wb,基准动作模式构筑为对该孔Wb的内部进行喷丸处理。
根据上述那样的结构,喷嘴13可以位于接近工件W的孔Wb而不与工件W碰撞。由此,可以对工件W的孔Wb内部有效地进行喷丸处理。
另外,基准动作模式中登记有在对孔Wb进行喷丸处理时与该孔Wb相对应地设定的喷丸处理位置P1、P2的空间坐标值P1、P2、和喷嘴13在喷丸处理位置P1、P2的姿势角度A1、A2,喷嘴移动控制部23基于位置姿势的位移,对喷丸处理位置P1、P2的空间坐标值P1、P2和姿势角度A1、A2进行校正,并使喷嘴13移动到校正后的空间坐标值P1c、P2c和姿势角度A1c、A2c的位置姿势。
根据上述那样的结构,可以有效抑制喷嘴13和工件W的碰撞。
另外,喷嘴13形成为长条,校正空间坐标值P1、P2和姿势角度A1、A2,从而喷嘴13的中心轴线ND与孔Wb的中心轴线PC一致。
根据上述那样的机构,校正喷丸处理位置P1、P2的空间坐标值P1、P2和姿势角度A1、A2,从而使形成为长条的喷嘴13的中心轴线ND与孔Wb的中心轴线PC一致。因此,在将喷嘴13定位在这样校正后的空间坐标值P1c、P2c和姿势角度A1c、A2c的状态下,即使将喷嘴13插入到孔Wb或从孔Wb拔出,喷嘴13与孔Wb也不易碰撞。
如上述实施方式中说明的那样,有时例如需要将外径为7mm的喷嘴13插入到内径为9mm的孔Wb中深度为150mm处。在该情况下,孔Wb与喷嘴13的间隙只有2mm,在该状态下将喷嘴13插入150mm而与孔Wb不碰撞,基本上是不容易的。
本实施方式中,如上所述,通过包括即使将喷嘴13插入到孔Wb、或从孔Wb拔出,喷嘴13与孔Wb也不易碰撞的结构,从而即使在这样困难的作业条件下,也可以抑制喷嘴13与孔Wb的碰撞。
另外,喷嘴13包括前端13b被堵住的圆筒形的喷嘴主体13a,在该前端13b的侧面13c开设有使圆筒形的内部I和外部O连通的贯通孔13d。
根据上述那样的结构,在使喷嘴13插入到孔Wb内的状态下,可以有效地对孔Wb的内部表面进行喷嘴处理。
另外,工件W是内燃机的气缸体,孔Wb是使冷却水循环的管道。
根据上述那样的结构,可以有效地对气缸体的水冷却管道进行喷丸处理。
另外,三维信息获取传感器15包括:传感器主体15a;收纳该传感器主体15a以与外部隔离并具有开口部15d的壳体15b;以及以可自由开关开口部15d的方式来设置的快门15c,传感器主体15a经由开口部15d拍摄工件W,该快门15c在由传感器主体15a拍摄工件W时被设为打开状态。
根据上述那样的结构,通过壳体15b和快门15c,可以将传感器主体15a与外部、即喷砂处理特有的箱体2内的粉尘气氛隔断。由此,可以保护传感器主体15a,抑制因传感器主体15a的劣化而引起的误检测、精度降低。
另外,快门15c设置为由传感器主体15a拍摄工件W时被设为打开状态,因此如上所述,在保护传感器主体15a的同时,也不会成为拍摄工件W时的障碍。
另外,位置姿势位移计算部21在比较由三维信息获取传感器15获取到的位置姿势信息和基准位置姿势数据时,通过三维地比较轮廓形状来检测工件W的不良情况。
根据上述那样的结构,可以高精度地检测工件W的不良情况,抑制不良工件流向后级处理。
尤其是,在本实施方式中,由于在喷丸处理之前执行该不良检测,因此可避免对不良工件W执行无用的喷丸处理。
进一步地,例如,通过将该不良检测结果反馈到位于喷丸处理装置1的前级之前的工序,从而可以跟踪不良原因。
另外,构成为可对多个种类的工件W进行喷丸处理,基准动作模式和三维模型数据与多个种类的工件W分别相对应地设置。
根据上述那样的结构,通过切换成为处理对象的工件W的数据,从而可以针对多个种类的工件W进行喷丸处理。
另外,包括输入装置17,该输入装置17接受多个种类的工件W中在当前时刻成为喷丸处理对象的工件W的种类的相关输入,与工件W相对应地存储对工件W进行喷丸处理时的处理条件。
对于喷嘴13的移动路径、插入到孔Wb的插入速度、喷嘴13的旋转速度、喷丸材料的喷射量等处理条件,可依赖于工件W来设定。
根据上述那样的结构,通过在由输入装置17输入成为喷丸处理对象的工件W的种类时,读取与之相对应地存储的处理条件,从而可容易地设定与该种类相对应的处理条件。
另外,喷嘴移动机构11是有臂的工业用机器人。
进一步地,基准动作模式是由示教生成的程序。
根据上述那样的结构,可适当地实现上述那样的喷丸处理装置1和喷丸处理方法。
另外,本发明的喷丸处理装置1及喷丸处理方法不限于参照附图所说明的上述实施方式,可考虑在其技术范围内的其他各种变形例。
例如,在上述实施方式中,工件W是气缸体,但工件W当然也可以不是气缸体。
尤其是,在上述实施方式中,喷丸处理装置1是对工件W的孔Wb的内部进行喷丸处理的装置,但不限于此。例如,当然也可以适用于在工件W的表面形成的凹部或凹条等在通常的喷丸处理中喷丸材料难以到达的形状的表面。在上述实施方式中,使用了长条的喷嘴13,但在喷丸处理的对象不是孔Wb的情况下,喷嘴13的形状、形态可根据喷丸处理对象的形状而适当变更。
另外,在上述实施方式中,喷嘴部12包括一个喷嘴13和一个伺服电动机14,但并不限于此。例如,喷嘴部12可以包括两个喷嘴13和与该喷嘴13分别相对应的两个伺服电动机14。在该情况下,两个喷嘴13隔开与工件W的孔Wb间的间隔相等的间隔,彼此平行地设置即可。由此,喷嘴处理装置1由于可以同时对工件W的两个孔Wb进行喷丸处理,因此处理效率提高。
另外,在上述实施方式中,喷嘴13的前端壁面13e设置为与喷嘴主体13a的中心轴线ND大致正交,但并不限于此。例如,可以通过使前端壁面13e相对于喷嘴13的中心轴线ND的角度
Figure BDA0002712194410000241
为例如45°等,从而前端壁面13e设置为相对于喷嘴13的中心轴线ND倾斜。
例如,在这样地将角度
Figure BDA0002712194410000242
设定为锐角的情况下,在喷嘴主体13a的内部I朝向前端壁面13e行进的喷丸材料与前端壁面13e碰撞后,有时更容易朝向斜前方OD。
另外,在上述实施方式中,三维信息获取传感器15设置在箱体2的与设置有转台3的第1壁2a相反一侧的第2壁2b上,但取而代之地,也可以设置在构成喷嘴移动机构11的工业用机器人的臂的任意位置上。在该情况下,三维信息获取传感器15拍摄工件W时,将喷嘴移动机构11的臂向规定的拍摄位置、拍摄姿势移动。
另外,在上述实施方式中,使用图8~图11来说明工件W的位置姿势的位移时,主要说明了工件W在构成转台3的上表面3a的平面内移动、旋转的情况,但并不限于此。例如,工件W的下表面局部地远离上表面3a,从而工件W的上侧向三维信息获取传感器15的方向接近或分离,在工件W相对于上表面3a倾斜的情况下,当然也可通过与上述实施方式同样的处理,来调整喷嘴13的位置姿势。
另外,在上述实施方式中,通过作业人员M在输入装置17上的手动输入,来指定成为喷丸处理对象的工件W的种类,但并不限于此。例如,可以将读取3D形状的摄像头、读取设置于工件W的二维条形码的二维条形码读取器等作为输入设备17来使用,并且可以自动地进行工件W的种类的判别。
在该情况下,三维信息获取传感器15可以起到读取上述那样的3D形状的摄像头的功能。即,当三维信息获取传感器15获取工件W的位置姿势信息时,可以通过识别工件W的形状并与存储在模型数据存储部20的模型中的每一个进行比较来确定工件W的种类。
除此以外,只要不脱离本发明的主旨,也可以取舍选择上述实施方式所列举的结构,或者适当变更为其他结构。
标号说明
1 喷丸处理装置,
2 箱体,
3 转台,
3c 定位构件,
11 喷嘴移动机构,
13 喷嘴
13a 喷嘴主体,
13b 前端,
13c 侧面,
13d 贯通孔,
15 三维信息获取传感器,
15a 传感器主体,
15b 壳体,
15c 快门,
15d 开口部,
16 控制装置,
17 输入装置,
20 模型数据存储部,
21 位置姿势位移计算部,
22 模式存储部,
23 喷嘴移动控制部,
S1 处理分区,
S2 设置分区,
W 工件,
Wb 孔,
PC 孔中心轴线,
ND 喷嘴的中心轴线,
I 喷嘴的内部,
O 喷嘴的外部,
P1、P2 喷丸处理位置、喷丸处理位置的空间坐标值,
P1c、P2c 校正后的喷丸处理位置,
A1、A2 姿势角度,
A1c、A2c 校正后的姿势角度,
BP 基准位置,
BA 基准姿势。

Claims (13)

1.一种喷丸处理装置,将喷丸材料从喷嘴朝向工件进行喷射,对所述工件进行喷丸处理,其特征在于,包括:
所述喷嘴;
喷嘴移动机构,该喷嘴移动机构将该喷嘴固定,并可变更所述喷嘴相对于所述工件的位置和姿势;以及
三维信息获取传感器,该三维信息获取传感器三维地拍摄设置在处理分区内的所述工件并获取所述工件的位置姿势信息,
所述喷丸处理装置还包括:
模式存储部,该模式存储部存储所述工件设置在所述处理分区内的基准位置和基准姿势时所述喷嘴的基准动作模式;
模型数据存储部,该模型数据存储部存储所述工件的三维模型数据;
位置姿势位移计算部,该位置姿势位移计算部比较由所述三维信息获取传感器获取到的所述位置姿势信息、和在所述基准位置以所述基准姿势设置所述三维模型数据时的基准位置姿势数据,计算所述工件相对于该基准位置姿势数据的位置姿势的位移;以及
喷嘴移动控制部,该喷嘴移动控制部基于所述位置姿势的位移,对所述喷嘴的所述基准动作模式进行校正,基于校正后的基准动作模式来控制所述喷嘴移动机构从而使所述喷嘴移动。
2.如权利要求1所述的喷丸处理装置,其特征在于,
所述工件上开设有孔,构筑所述基准动作模式以对该孔的内部进行喷丸处理。
3.如权利要求2所述的喷丸处理装置,其特征在于,
所述基准动作模式中登记有在对所述孔进行喷丸处理时与该孔相对应地设定的喷丸处理位置的空间坐标值、和所述喷丸处理位置上的所述喷嘴的姿势角度,
所述喷嘴移动控制部基于所述位置姿势的位移,对所述喷丸处理位置的所述空间坐标值和所述姿势角度进行校正,并使所述喷嘴移动到校正后的所述空间坐标值和所述姿势角度的位置姿势。
4.如权利要求3所述的喷丸处理装置,其特征在于,
所述喷嘴形成为长条,对所述空间坐标值和所述姿势角度进行校正,从而所述喷嘴的中心轴线与所述孔的中心轴线一致。
5.如权利要求2至4的任一项所述的喷丸处理装置,其特征在于,
所述喷嘴包括前端被堵住的圆筒状的喷嘴主体,该前端的侧面开设有使所述圆筒状的内部和外部连通的贯通孔。
6.如权利要求2至5的任一项所述的喷丸处理装置,其特征在于,
所述工件为内燃机的气缸体,所述孔为使冷却水循环的管道。
7.如权利要求1至6的任一项所述的喷丸处理装置,其特征在于,
所述三维信息获取传感器包括:传感器主体;壳体,该壳体收纳该传感器主体从而与外部隔离并包括开口部;以及快门,该快门以自由开关所述开口部的方式设置,
所述传感器主体经由所述开口部拍摄所述工件,
该快门在由所述传感器主体拍摄所述工件时被设为打开状态。
8.如权利要求1至7的任一项所述的喷丸处理装置,其特征在于,
所述位置姿势位移计算部在比较由所述三维信息获取传感器获取到的所述位置姿势信息和所述基准位置姿势数据时,通过三维地比较轮廓形状从而检测所述工件的不良情况。
9.如权利要求1至8的任一项所述的喷丸处理装置,其特征在于,
构成为可对多个种类的所述工件进行喷丸处理,所述基准动作模式和所述三维模型数据与多个种类的所述工件分别相对应地设置。
10.如权利要求9所述的喷丸处理装置,其特征在于,
包括输入装置,该输入装置接受多个种类的所述工件中在当前时刻成为喷丸处理对象的所述工件的种类的相关输入,
针对所述工件进行喷丸处理时的处理条件与所述工件相对应地存储。
11.如权利要求1至10的任一项所述的喷丸处理装置,其特征在于,
所述喷丸移动机构为有臂的工业用机器人。
12.如权利要求11所述的喷丸处理装置,其特征在于,
所述基准动作模式为通过示教而生成的程序。
13.一种喷丸处理方法,将喷丸材料从喷嘴朝向工件进行喷射,对所述工件进行喷丸处理,其特征在于,
存储所述工件设置在处理分区内的基准位置和基准姿势时由固定所述喷嘴并可变更所述喷嘴相对于所述工件的位置和姿势的喷嘴移动机构所进行的所述喷嘴的基准动作模式,
存储所述工件的三维模型数据,
由三维地拍摄设置在所述处理分区内的所述工件的三维信息获取传感器来获取所述工件的位置姿势信息,
比较由所述三维信息获取传感器获取到的所述位置姿势信息、和在所述基准位置以所述基准姿势设置所述三维模型数据时的基准位置姿势数据,计算所述工件相对于该基准位置姿势数据的位置姿势的位移,
基于所述位置姿势的位移,对所述喷嘴的所述基准动作模式进行校正,基于校正后的基准动作模式来控制所述喷嘴移动机构从而使所述喷嘴移动。
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