JP2002080956A

JP2002080956A - 急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法

Info

Publication number: JP2002080956A
Application number: JP2000272233A
Authority: JP
Inventors: Mitsutomo Kobayashi; 充友小林; Koji Masushiro; 浩司益城; Miyoshi Nakagawa; 御芳中川
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】エッジ又はコーナーを有する形状の急激変化
溶射面を有する傾斜溶射面の連続溶射方法に関するもの
である。【解決手段】被溶射物の表面を粗面化するブラスト処
理を含む前工程と、粗面化した被溶射物に溶射皮膜を形
成する溶射工程と、溶射皮膜の補強、仕上がり寸法精度
の修正等の封孔処理を含む後工程からなる急激変化溶射
面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法において、ロボッ
ト制御装置が傾斜溶射面の形状条件の信号から溶射処理
を行う溶射ガンの制御点の移動経路を演算すると共に、
溶射面急激変化角度の信号を入力して、前記移動経路に
対応させた溶射ガンの前進角及び後退角と溶射ガンの移
動速度とを決定して、多関節ロボットが溶射処理を行う
急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶射面を溶射ピッ
チごとに円滑に回転させて、ボルト部の円周面を下向に
して作業性の良い姿勢で溶射することができない張橋用
ケーブル端圧着ボルト、溶射面をポジショナーを使用し
て円滑に位置制御して下向の作業性の良い姿勢で溶射す
ることができない被溶射物等の傾斜溶射面であって、エ
ッジ又はコーナーを有する形状の急激変化溶射面を有す
る傾斜溶射面の連続溶射方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】張橋用ケーブルは、斜張橋、アーチ橋、
吊床版橋、ＰＣ橋梁、ＰＣ橋脚等のコンクリート橋、斜
張橋、アーチ橋等の鋼橋、コンクリート橋・鋼橋橋桁等
の構造補強、落下防止装置等の多種の用途に使用されて
いる。この張橋用ケーブルは、防錆ケーブルの端部にス
リーブを圧着した後でネジ切り加工をしている。この圧
着は、張架した重量のあるケーブルがスリーブから離脱
しないようにするために、スリーブの円周面を強圧で握
持してケーブルを押圧してケーブルの端部にスリーブを
圧着する。その後で、スリーブの円周面にネジ切り加工
をする。ケーブルは既に防錆処理がされているのに、ネ
ジ切り加工をしたスリーブ（以下、ボルト部という）は
未だ防錆処理がされていないので、設置後に錆、腐食等
が生じるために、適切な防食処理をする必要がある。

【０００３】このボルト部の防食処理として、従来、塗
料を塗布する処理が簡単で安価であるので、一般に普及
している。しかし、このボルト部を塗装すると、ネジの
谷部に塗料が堆積し、逆に山部に塗布されないために、
塗装では防食性能が低く耐用年数が短く、補修を必要と
した。また、このボルト部の防食処理として、溶融亜鉛
メッキする処理が安価で防食性能が良いので広く施工さ
れている。しかし、溶融亜鉛メッキを施工するために、
ケーブルを圧着したボルト部をメッキ槽に入れなければ
ならないために作業性が低く、また、均一な十分な厚さ
のメッキの皮膜を施すことが困難である。

【０００４】そこで、このボルト部の防食処理として、
防食性能が著しく優れた亜鉛、アルミ等の単体又は複合
材からなる２本の線材を使用する消耗電極式アーク溶射
方法が一部実用化されている。この消耗電極式アーク溶
射方法は、溶射面が下向に位置した作業性の良い向きで
あれば、溶射ガンを手で持って移動させる手作業であっ
ても、塗装、溶融亜鉛メッキ等の防食処理と比較して、
防食効果を維持することができる期間が長く、補修を軽
減し又は不要とする利点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このアーク溶射は、ボ
ルト部の円周面が下向に位置した作業性の良い姿勢であ
れば、溶射ガンを手で持って移動させる手作業でも、均
一で十分な厚さの溶射皮膜を形成することができる。し
かし、重量のある張橋用ケーブルを圧着したボルト部
は、ボルト部の円周面を溶射ピッチごとに円滑に回転さ
せて、ボルト部の円周面が下向に位置した作業性の良い
姿勢で溶射することができない。以下の説明では、重量
のあるケーブルを圧着したボルト部の円周面を、溶射ピ
ッチごとに円滑に回転させて下向にした作業性の良い姿
勢で溶射することができないような溶射面を傾斜溶射面
という。防食性能が著しく優れたアーク溶射であって
も、ボルト部の円周面が下向に位置した作業性の良い姿
勢で溶射することができない場合には、アーク溶射の高
度技術を習得した熟練作業者であっても、手作業では、
ネジの谷部の膜厚が厚く山部の膜厚が薄くなり、均一で
十分な厚さの溶射皮膜を形成することができない。

【０００６】さらに、エッジ又はコーナーを有する形状
の被溶射物の表面（以下、急激変化溶射面という）を、
溶射面をポジショナーによって円滑に位置制御して下向
の作業性の良い姿勢で溶射することができない場合に
は、アーク溶射の高度技術を習得した熟練作業者であっ
ても、手作業では、急激変化溶射面を有する被溶射物の
表面を均一な膜厚にする緻密な作業を長時間行うことは
不可能であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】出願時の請求項１に記載
の発明は、図４及び図５又は図６及び図７又は図８及び
図９に示すように、被溶射物の表面を粗面化するブラス
ト処理を含む前工程と、粗面化した被溶射物に溶射皮膜
を形成する溶射工程と、溶射皮膜の補強、仕上がり寸法
精度の修正等の封孔処理を含む後工程からなる急激変化
溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法において、ロ
ボット制御装置７が傾斜溶射面の形状条件の信号から溶
射処理を行う溶射ガンの制御点ＴＣＰの移動経路を演算
すると共に、溶射面急激変化角度の信号を入力して、上
記移動経路に対応させた溶射ガンの前進角θ１及び後退
角θ３と溶射ガン４の移動速度とを決定して、多関節ロ
ボットが溶射処理を行う急激変化溶射面を有する傾斜溶
射面の溶射加工方法である。

【０００８】出願時の請求項２に記載の発明は、出願時
の請求項１に記載の溶射処理に加えてブラスト処理も多
関節ロボットに行わせる溶射加工方法であって、図４及
び図５又は図６及び図７又は図８及び図９に示すよう
に、被溶射物の表面を粗面化するブラスト処理を含む前
工程と、粗面化した被溶射物に溶射皮膜を形成する溶射
工程と、溶射皮膜の補強、仕上がり寸法精度の修正等の
封孔処理を含む後工程とからなる急激変化溶射面を有す
る傾斜溶射面の溶射加工方法において、ロボット制御装
置７が傾斜溶射面の形状条件の信号からブラスト処理及
び溶射処理における各ガンの制御点ＴＣＰの移動経路を
演算すると共に、溶射面急激変化角度の信号を入力し
て、上記移動経路に対応させた各ガンの前進角θ１と後
退角θ３と各ガンの移動速度とを決定して、多関節ロボ
ットがブラスト処理及び溶射処理を行う急激変化溶射面
を有する傾斜溶射面の溶射加工方法である。

【０００９】出願時の請求項３に記載の発明は、出願時
の請求項１に記載の溶射処理に加えてブラスト処理及び
封孔処理も多関節ロボットに行わせる溶射加工方法であ
って、図４及び図５又は図６及び図７又は図８及び図９
に示すように、被溶射物の表面を粗面化するブラスト処
理を含む前工程と、粗面化した被溶射物に溶射皮膜を形
成する溶射工程と、溶射皮膜の補強、仕上がり寸法精度
の修正等の封孔処理を含む後工程とからなる急激変化溶
射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法において、ロボ
ット制御装置７が傾斜溶射面の形状条件の信号からブラ
スト処理、溶射処理及び封孔処理における各ガンの制御
点ＴＣＰの移動経路を演算すると共に、溶射面急激変化
角度の信号を入力して、上記移動経路に対応させた各ガ
ンの前進角θ１と後退角θ３と各ガンの移動速度を決定
して、多関節ロボットがブラスト処理、溶射処理及び封
孔処理を行う急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射
加工方法である。

【００１０】出願時の請求項４に記載の発明は、３台の
多関節ロボットがブラスト処理、溶射処理及び封孔処理
をそれぞれ行う急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶
射加工方法であって、被溶射物の表面を粗面化するブラ
スト処理を含む前工程と、粗面化した被溶射物に溶射皮
膜を形成する溶射工程と、溶射皮膜の補強、仕上がり寸
法精度の修正等の封孔処理を含む後工程とからなる急激
変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法におい
て、ロボット制御装置７が傾斜溶射面の形状条件の信号
からブラスト処理、溶射処理及び封孔処理における各ガ
ンの制御点ＴＣＰの移動経路を演算すると共に、溶射面
急激変化角度の信号を入力して、上記移動経路に対応さ
せた各ガンの前進角θ１と後退角θ３と各ガンの移動速
度を決定して、３台の多関節ロボットがブラスト処理、
溶射処理及び封孔処理をそれぞれ行う急激変化溶射面を
有する傾斜溶射面の溶射加工方法である。

【００１１】出願時の請求項５に記載の発明は、出願時
の請求項３又は請求項４に記載の発明を具体化した溶射
加工方法であって、図１５乃至図１７に示すように、溶
接条件設定装置９から入力された傾斜溶射面の形状条件
の信号がロボット制御装置７に入力される「ロボット制
御装置への傾斜溶射面形状条件入力ステップ」（ステッ
プ４）と、溶接条件設定装置９から入力された溶射アー
ク制御条件の信号が溶射制御装置３に入力される「溶射
制御装置への溶射アーク制御条件入力ステップ」（ステ
ップ５）と、ロボット制御装置７が上記傾斜溶射面の形
状条件の信号からブラスト処理、溶射処理及び封孔処理
におけるガンの制御点ＴＣＰの移動経路を演算する「ガ
ンの制御点の移動経路演算ステップ」（ステップ６）
と、溶射面急激変化角度の信号を入力して、上記移動経
路に対応させたガンの前進角θ１及び後退角θ３を決定
する「ガンの前進角及び後退角の決定ステップ」（ステ
ップ７）と、溶射面急激変化角度の信号を入力して、上
記移動経路に対応させたガンの移動速度を決定する「ガ
ンの移動速度決定ステップ」（ステップ８）と、ロボッ
ト制御装置７が起動信号を入力してブラスト処理フロー
を行う「ブラスト処理ステップ」（ステップＬ）と、溶
射処理フローを行う「溶射処理ステップ」（ステップ
Ｍ）と、封孔処理フローを行う「封孔処理ステップ」
（ステップＮ）とから成る急激変化溶射面を有する傾斜
溶射面の溶射加工方法である。

【００１２】出願時の請求項６に記載の発明は、急激変
化溶射面を有する傾斜溶射面が張橋用ケーブル端圧着ボ
ルトの溶射面であって、傾斜溶射面の形状条件の信号が
ボルトの直径Ｄ１及びボルトネジ部１７の長さＬ２を含
むボルト部形状条件の信号であり、溶射面急激変化角度
の信号がボルトネジ角度θ２の信号である出願時の請求
項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項
５に記載の急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加
工方法である。

【００１３】出願時の請求項７に記載の発明は、出願時
の請求項５に記載のブラスト処理を図１８乃至図２０に
示すように、具体化した溶射加工方法であって、出願時
の請求項５に記載のブラスト処理ステップ（ステップ
Ｌ）がマニピュレータ１２の手首部１２ａをブラストガ
ン保持位置に移動する「手首部ブラストガン保持位置移
動ステップ」（ステップＬ１）と、ロボット制御装置７
がガン保持指令信号Ｓ１を出力してツールチェンジャ１
３がブラストガン２を保持する「ブラストガン保持ステ
ップ」（ステップＬ５）と、ブラストガン２のノズル先
端をブラスト開始位置に移動させる「ブラストガン先端
移動ステップ」（ステップＬ６）と、ロボット制御装置
７がブラスト開始指令信号Ｓ７を出力してブラストガン
２を前進角θ１で移動させて１回目のブラスト処理を行
う「１回目ブラスト処理ステップ」（ステップＬ１０）
と、ブラストガン２を後退角θ３で移動させて２回目の
ブラスト処理を行う「２回目ブラスト処理ステップ」
（ステップＬ１１）と、ブラストガン２のノズル先端が
ブラスト終了位置に達する「ブラストガン終了位置到達
ステップ」（ステップＬ１２）と、ロボット制御装置７
がブラスト終了指令信号Ｓ１０を出力してブラストガン
２がブラスト材を被溶射物１４に吹き付けを終了する
「ブラスト材吹き付け終了ステップ」（ステップＬ１
６）と、マニピュレータ１２の手首部１２ａをブラスト
ガン保持位置に移動する「手首部ブラストガン保持位置
移動ステップ」（ステップＬ１７）と、ロボット制御装
置７がガン開放指令信号Ｓ４を出力してツールチェンジ
ャ１３がブラストガン２を開放する「ブラストガン開放
ステップ」（ステップＬ２１）とから成る急激変化溶射
面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法である。

【００１４】出願時の請求項８に記載の発明は、出願時
の請求項５に記載の溶射処理を図２１乃至図２３に示す
ように、具体化した溶射加工方法であって、出願時の請
求項５に記載の溶射処理ステップ（ステップＭ）がマニ
ピュレータ１２の手首部１２ａを溶射ガン保持位置に移
動する「手首部溶射ガン保持位置移動ステップ」（ステ
ップＭ１）と、ロボット制御装置７がガン保持指令信号
Ｓ１を出力してツールチェンジャ１３が溶射ガン４を保
持する「溶射ガン４保持ステップ」（ステップＭ５）
と、溶射ガン４の先端を溶射開始位置に移動させる「溶
射ガン先端移動ステップ」（ステップＭ６）と、ロボッ
ト制御装置７が溶射開始指令信号Ｓ１３を出力して溶射
ガン４を前進角θ１で移動させて１回目の溶射処理を行
う「１回目溶射処理ステップ」（ステップＭ１０）と、
溶射ガン４を後退角θ３で移動させて２回目の溶射処理
を行う「２回目溶射処理ステップ」（ステップＭ１１）
と、溶射ガン４の先端が溶射終了位置に達する「溶射ガ
ン先端終了位置到達ステップ」（ステップＭ１２）と、
ロボット制御装置７が溶射終了指令信号Ｓ１６を出力し
て溶射ガン４が被溶射物１４への溶射を終了する「溶射
終了ステップ」（ステップＭ１６）と、マニピュレータ
１２の手首部１２ａを溶射ガン保持位置に移動する「手
首部溶射ガン保持位置移動ステップ」（ステップＭ１
７）と、ロボット制御装置７がガン開放指令信号Ｓ４を
出力してツールチェンジャ１３が溶射ガン４を開放する
「溶射ガン開放ステップ」（ステップＭ２１）とから成
る急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法で
ある。

【００１５】出願時の請求項９に記載の発明は、出願時
の請求項５に記載の封孔処理を図２４乃至図２６に示す
ように、具体化した溶射加工方法であって、出願時の請
求項５に記載の封孔処理ステップ（ステップＮ）がマニ
ピュレータ１２の手首部１２ａを封孔ガン保持位置に移
動する「手首部封孔ガン保持位置移動ステップ」（ステ
ップＮ１）と、ロボット制御装置７がガン保持指令信号
Ｓ１を出力してツールチェンジャ１３が封孔ガン６を保
持する「封孔ガン保持ステップ」（ステップＮ５）と、
封孔ガン６の先端を封孔開始位置に移動させる「封孔ガ
ン先端移動ステップ」（ステップＮ６）と、ロボット制
御装置７が封孔開始指令信号Ｓ１９を出力して封孔ガン
６を前進角θ１で移動させて１回目の封孔処理を行う
「１回目封孔処理ステップ」（ステップＮ１０）と、封
孔ガン６を後退角θ３で移動させて２回目の封孔処理を
行う「２回目封孔処理ステップ」（ステップＮ１１）
と、封孔ガン６の先端が封孔終了位置に達する「封孔ガ
ン先端封孔終了位置到達ステップ」（ステップＮ１２）
と、ロボット制御装置７が封孔終了指令信号Ｓ２２を出
力して封孔ガン６が被溶射物１４に封孔処理を終了する
「封孔処理終了ステップ」（ステップＮ１６）と、マニ
ピュレータ１２の手首部１２ａを封孔ガン保持位置に移
動する「手首部封孔ガン保持位置移動ステップ」（ステ
ップＮ１７）と、ロボット制御装置７がガン開放指令信
号Ｓ４を出力してツールチェンジャ１３が封孔ガン６を
開放する「封孔ガン開放ステップ」（ステップＮ２１）
とから成る急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加
工方法である。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、出願時の
請求項６及び図４及び図５又は図６及び図７又は図８及
び図９に示すように、出願時の請求項３に記載の発明の
急激変化溶射面を有する傾斜溶射面が張橋用ケーブル端
圧着ボルトの溶射面であって、ブラスト処理及び溶射処
理及び封孔処理も多関節ロボットに行わせる溶射加工方
法であって、傾斜溶射面の形状条件の信号がボルトの直
径Ｄ１及びボルトネジ部１７の長さＬ２を含むボルト部
の形状条件の信号であり、溶射面急激変化角度の信号が
ボルトネジ角度θ２の信号であるので、被溶射物の表面
を粗面化するブラスト処理を含む前工程と、粗面化した
被溶射物に溶射皮膜を形成する溶射工程と、溶射皮膜の
補強、仕上がり寸法精度の修正等の封孔処理を含む後工
程とからなる溶射加工を被溶射物に対して施す溶射加工
方法において、ロボット制御装置７がボルトの直径Ｄ１
及びボルトネジ部１７の長さＬ２を含むボルト部の形状
条件の信号からブラスト処理、溶射処理及び封孔処理に
おける各ガンの制御点ＴＣＰの移動経路を演算すると共
に、溶射面急激変化角度の信号を入力して、上記移動経
路に対応させた各ガンの前進角θ１と後退角θ３と各ガ
ンの移動速度とを決定して、多関節ロボットがブラスト
処理、溶射処理及び封孔処理を行う張橋用ケーブル端圧
着ボルトの溶射加工方法である。

【００１７】

【実施例】本発明は、出願時の請求項１に記載したよう
に、被溶射物の表面を粗面化するブラスト処理を含む前
工程と、粗面化した被溶射物に溶射皮膜を形成する溶射
工程と、溶射皮膜の補強、仕上がり寸法精度の修正等の
封孔処理を含む後工程からなる急激変化溶射面を有する
傾斜溶射面の溶射加工方法において、ロボット制御装置
７が傾斜溶射面の形状条件の信号から溶射処理を行う溶
射ガンの制御点ＴＣＰの移動経路を演算すると共に、溶
射面急激変化角度の信号を入力して、上記移動経路に対
応させた溶射ガンの前進角θ１及び後退角θ３と溶射ガ
ンの移動速度とを決定して、多関節ロボットが溶射処理
を行う急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方
法である。以下の実施例では、出願時の請求項６に記載
したように、急激変化溶射面を有する傾斜溶射面が張橋
用ケーブル端圧着ボルトの溶射面であって、傾斜溶射面
の形状条件の信号がボルトの直径Ｄ１及びボルトネジ部
１７の長さＬ２を含むボルト部の形状条件の信号であ
り、溶射面急激変化角度の信号がボルトネジ角度θ２の
信号である場合について説明する。

【００１８】図１は溶射ガンを握持する多関節ロボット
の一般的な構成を示す図である。同図において、マニピ
ュレータ１２の手首部１２ａにはブラストガン２、溶射
ガン４又は封孔ガン６（以下、総称してガンという）を
保持するツールチェンジャ１３が取り付けられている。
１６は溶射ガン４に供給されるワイヤが巻回されている
ワイヤリールである。７はマニピュレータ１２を制御す
るロボット制御装置であり、２４はマニピュレータ１２
のティーチングを行うためのティーチペンダントであ
り、２５はマニピュレータ１２の始動又は停止を行う操
作ボックスである。１１はツールチェンジャ制御装置で
あり、３は溶射制御装置であり、１はブラスト制御装置
であり、５は封孔制御装置である。溶射ガンは、一般的
に２本の消耗電極（ワイヤ）の間又は非消耗電極と被溶
射物との間にアークを発生させる。消耗電極式アーク溶
射方法は、アーク熱によって生じた溶融部分を圧縮ガス
のジェットによって微細化し、被溶射物に吹き付けて皮
膜を形成する。また、溶射材料である２本のワイヤとし
て、アルミ、亜鉛、鉄、銅、ステンレス等の同種又は異
種の金属を使用することができる。また、消耗電極式ア
ーク溶射方法を用いる溶射ガンだけではなく２本の噴射
ノズル間に発生させたガス炎の熱を利用するガス式溶射
方法、２本の非消耗電極間にアークを発生させて、その
アーク熱を利用する非消耗電極式アーク溶射方法、アー
クを絞ってプラズマにしたプラズマ溶射方法等を使用す
る溶射ガンも使用できる。なお、２本のワイヤを送給す
る消耗電極式アーク溶射方法以外の溶射方法では、金
属、プラスチック、セラミック等の各種材料の棒状、ワ
イヤ状、粉末等の溶加材を供給する。

【００１９】溶射加工は前工程、溶射工程及び後工程に
分けることができる。前工程は溶射を行う場合に、予め
被溶射物の表面に対し溶射効果を高める処理をしたり、
必要に応じてマスキングを行う処理であり、主に下記の
処理がある。被溶射物の表面に付着している油、グリース等の油脂
性の汚れ及び可溶性汚染物を除去して清浄にする脱脂。酸化物の除去。溶射加工を行わない箇所に布、耐熱テープ等で覆うマ
スキング。尖鋭な稜角を持つ粒形のグリットを圧縮空気流、遠心
力等で被溶射物に吹き付けて、被溶射物の黒皮、酸化物
等を除去すると同時に皮膜のより高い密着性を得るため
に被溶射物の表面に凹凸を付け粗面化するブラスト処
理。上記の脱脂、酸化物の除去及びマスキングは必要が
ないときは省略する。

【００２０】後工程は溶射皮膜の補強、仕上がり寸法精
度の修正をすることを目的として溶射皮膜に施す処理で
あって、主に下記の処理がある。溶射皮膜の開口気孔に封孔材を浸透させ気孔を密閉
し、溶射皮膜の特性を改善する封孔処理。溶射表面を滑らかにし、寸法精度を高めるための機械
仕上げ。溶射皮膜を構成する成分元素と同じ元素を溶射皮膜か
ら拡散浸透させて溶射皮膜の主として最外層を改質する
加熱拡散処理。上記の機械仕上げ及び加熱拡散処理は必要がないときは
省略する。

【００２１】前述した前工程、溶射工程及び後工程の
内、本発明はブラスト処理、溶射処理及び封孔処理を多
関節ロボットを用いて行う溶射加工方法である。

【００２２】図２は本発明の溶射加工方法を説明するブ
ロック図である。同図において、ブラスト制御装置１は
ブラストガン２が被溶射物１４に吹き付けるブラスト材
の流量を制御する。溶射制御装置３は溶射ガン４の溶射
電圧、溶射電流、溶射風量及びワイヤ送給速度を制御す
る。封孔制御装置５は封孔ガン６が溶射皮膜の開口気孔
に封孔材を浸透させる流量を制御する。後述するボルト
の直径等のボルト部形状条件及び溶射電圧等の溶射アー
ク制御条件を溶射条件設定装置９に入力する。溶射条件
設定装置９はボルト部形状条件の信号をロボット制御装
置７に出力し、溶射アーク制御条件の信号を溶射制御装
置３に出力する。ロボット制御装置７は、ブラスト処
理、溶射処理及び封孔処理の開始又は終了の信号を信号
入出力装置８を介してブラスト制御装置１、溶射制御装
置３及び封孔制御装置５に出力する。また、ロボット制
御装置７は入力されたボルト部形状条件に対応してマニ
ピュレータ１２を制御する。１０はロボット制御装置７
を起動及び停止をする起動装置である。１１はツールチ
ェンジャ制御装置であって、信号入出力装置８の出力信
号を入力してマニピュレータ１２の先端に装着されたツ
ールチェンジャ１３にブラストガン２、溶射ガン４又は
封孔ガン６の何れかのガンの保持又は開放の信号を出力
する。１５は被溶射物１４を固定する被溶射物固定装置
である。

【００２３】図３はロボット制御装置７からツールチェ
ンジャ１３、ブラストガン２、溶射ガン４及び封孔ガン
６への信号の入出力を示す図である。同図において、ロ
ボット制御装置７が信号入出力装置８にガン保持指令開
始信号Ｓ１を出力すると、信号入出力装置８はツールチ
ェンジャ制御装置１１にガン保持制御信号Ｓ２を出力
し、ツールチェンジャ制御装置１１はツールチェンジャ
１３にガン保持信号Ｓ３を出力し、ブラストガン２、溶
射ガン４又は封孔ガン６の保持を開始する。次にロボッ
ト制御装置７が信号入出力装置８にガン開放指令信号Ｓ
４を出力すると、信号入出力装置８はツールチェンジャ
制御装置１１にガン開放制御信号Ｓ５を出力し、ツール
チェンジャ制御装置１１はツールチェンジャ１３にガン
開放信号Ｓ６を出力し、ブラストガン２、溶射ガン４又
は封孔ガン６を開放する。

【００２４】次にロボット制御装置７が信号入出力装置
８にブラスト開始指令信号Ｓ７を出力すると、信号入出
力装置８はブラスト制御装置１にブラスト開始制御信号
Ｓ８を出力し、ブラスト制御装置１はブラストガン２に
ブラスト開始信号Ｓ９を出力し、被溶射物１４のブラス
トを開始する。次にロボット制御装置７が信号入出力装
置８にブラスト終了指令信号Ｓ１０を出力すると、信号
入出力装置８はブラスト制御装置１にブラスト終了制御
信号Ｓ１１を出力し、ブラスト制御装置１はブラストガ
ン２にブラスト終了信号Ｓ１２を出力し、被溶射物１４
のブラストを終了する。

【００２５】次にロボット制御装置７が信号入出力装置
８に溶射開始指令信号Ｓ１３を出力すると、信号入出力
装置８は溶射制御装置３に溶射開始制御信号Ｓ１４を出
力し、溶射制御装置３は溶射ガン４に溶射開始信号Ｓ１
５を出力し、被溶射物１４の溶射を開始する。次にロボ
ット制御装置７が信号入出力装置８に溶射終了指令信号
Ｓ１６を出力すると、信号入出力装置８は溶射制御装置
３に溶射終了制御信号Ｓ１７を出力し、溶射制御装置３
は溶射ガン４に溶射終了信号Ｓ１８を出力し、被溶射物
１４の溶射を終了する。

【００２６】次にロボット制御装置７が信号入出力装置
８に封孔開始指令信号Ｓ１９を出力すると、信号入出力
装置８は封孔制御装置５に封孔開始制御信号Ｓ２０を出
力し、封孔制御装置５は封孔ガン６に封孔開始信号Ｓ２
１を出力し、被溶射物１４の封孔を開始する。次にロボ
ット制御装置７が信号入出力装置８に封孔終了指令信号
Ｓ２２を出力すると、信号入出力装置８は封孔制御装置
５に封孔終了制御信号Ｓ２３を出力し、封孔制御装置５
は封孔ガン６に封孔終了信号Ｓ２４を出力し、被溶射物
１４の封孔を終了する。

【００２７】図４は本発明の溶射方法に使用するガンを
前進角θ１で移動させて、ボルトネジ部１７とボルト平
坦部１９とを溶射する方法を示す説明図である。同図に
おいて、ボルト部２１を水平に配置して、そのボルト部
２１の鉛直線２２から傾斜させたガンの中心軸の傾斜角
度をガンの前進角θ１とする。この前進角θ１をボルト
ネジ部１７のボルトネジ角度θ２と一致するように設定
する。例えば、ボルトネジ角度θ２が６０［度］のとき
は、ガンの前進角θ１も６０［度］である。また、ガン
の中心軸上でのガンの先端位置ＧＣＰと溶射等の処理を
適切に行うガンの仮想の制御位置を示すガンの制御点Ｔ
ＣＰとの距離Ｌ１は、ガンの溶射範囲の能力によって決
定され、例えば２００［ｍｍ］と設定される。ガンの制
御点ＴＣＰの移動距離Ｌ４は、ボルトの直径をＤ１、ボ
ルトネジ角度をθ２、ボルトネジ部１７の長さをＬ２、
ボルト平坦部１９の長さをＬ３とすると、Ｌ４＝（Ｄ１／２）×tanθ２＋Ｌ２＋Ｌ３となる。ボルト側面部２０を溶射しないときは、ガンの
制御点ＴＣＰの移動距離Ｌ４はＬ４＝Ｌ２＋Ｌ３とな
る。

【００２８】図５は本発明の溶射方法に使用するガンを
後退角θ３で移動させて、ボルトネジ部１７とボルト平
坦部１９とを溶射する方法を示す説明図である。同図に
おいて、ボルト部２１を水平に配置して、そのボルトネ
ジ部１７の鉛直線２２から傾斜させたガンの中心軸の傾
斜角度をガンの後退角θ３とする。この後退角θ３をボ
ルトネジ部１７のボルトネジ角度θ２となるように設定
する。ガンの制御点ＴＣＰの移動距離Ｌ４は、図４に示
したガンを前進角θ１で移動させた場合と同様である。

【００２９】図６は本発明の溶射方法に使用するガンを
前進角θ１で移動させて、ボルトネジ部１７とボルト平
坦部１９の一部とを溶射する方法を示す説明図である。
同図において、図４で前述したとおり、ガンの前進角θ
１をボルトネジ部１７のボルトネジ角度θ２となるよう
に設定する。ガンの制御点ＴＣＰの移動距離Ｌ６は、ボ
ルトの直径をＤ１、ボルトネジ角度をθ２、ボルトネジ
部１７の長さをＬ２、ボルト平坦部１９の溶射部の長さ
をＬ５とすると、Ｌ６＝（Ｄ１／２）×tanθ２＋Ｌ２＋Ｌ５となる。ボルト側面部２０を溶射しないときは、ガンの
制御点ＴＣＰの移動距離Ｌ６はＬ６＝Ｌ２＋Ｌ５とな
る。

【００３０】図７は本発明の溶射方法に使用するガンを
後退角θ３で移動させて、ボルトネジ部１７とボルト平
坦部１９の一部とを溶射する方法を示す説明図である。
同図において、図５で前述したとおり、ガンの後退角θ
３をボルトネジ部１７のボルトネジ角度θ２となるよう
に設定する。ガンの制御点ＴＣＰの移動距離Ｌ６は、図
６に示したガンを前進角θ１で移動させた場合と同様で
ある。

【００３１】図８は本発明の溶射方法に使用するガンを
前進角θ１で移動させて、ボルト平坦部を有さないボル
トを溶射する方法を示す説明図である。同図において、
図４で前述したとおり、ガンの前進角θ１をボルトネジ
部１７のボルトネジ角度θ２となるように設定する。ガ
ンの制御点ＴＣＰの移動距離Ｌ７は、ボルトの直径をＤ
１、ボルトネジ角度をθ２、ボルトネジ部１７の長さを
Ｌ２とすると、Ｌ７＝（Ｄ１／２）×tanθ２＋Ｌ２となる。ボルト側面部２０を溶射しないときは、ガンの
制御点ＴＣＰの移動距離Ｌ７はＬ７＝Ｌ２で求められ
る。

【００３２】図９は本発明の溶射方法に使用するガンを
後退角θ３で移動させて、ボルト平坦部を有さないボル
トを溶射する方法を示す説明図である。同図において、
図５で前述したとおり、ガンの後退角θ３をボルトネジ
部１７のボルトネジ角度θ２となるように設定する。ガ
ンの制御点ＴＣＰの移動距離Ｌ７は、図８に示したガン
を前進角θ１で移動させた場合と同様である。

【００３３】図１０は本発明の溶射方法に使用するガン
の制御点ＴＣＰの移動軌跡を説明する図である。ガンの
制御点ＴＣＰを次の順序で移動させる。ボルトネジ部の一端Ａ１点から他端Ｂ１点まで、例え
ば前進角θ１でボルト部２１の軸方向に移動させる。Ｂ１点からＢ２点までボルト部２１の円周に沿って予
め定めたピッチだけ移動させる。Ｂ２点からＡ２点まで後退角θ１でボルト部２１の軸
方向に移動させる。Ａ２点からＡ３点までボルト部２１の円周に沿って移
動させる。以下、これらの動作を繰り返して、通常は、略半周面
の溶射加工を実施する。この場合、例えばボルトネジ部１７が１．２［ｍ］、ケ
ーブル部１８が１［ｋｍ］のように大きな形状のとき
は、ボルトネジ部１７を回転させることが困難であるた
めに、上記のように、マニピュレータ１２の姿勢を変え
てガンを設定回転角度ずつ回転させる。このガンの制御
点ＴＣＰの移動軌跡は、後述する図１１乃至図１４を用
いて説明する方法によって決定される。

【００３４】図１１は本発明の溶射方法に使用するボル
トの直径Ｄ１、ボルトネジ角度θ２及びボルトネジ部１
７の長さＬ２又はその長さＬ２に溶射加工を追加する距
離を加算したガンの制御点ＴＣＰの移動距離（Ｌ４、Ｌ
６、Ｌ７）を含むボルト部形状条件を教示する方法を説
明する図である。同図において、Ａ点とＢ点との間の距
離がボルトネジ部１７の長さＬ２であり、Ｂ点とＤ点と
の間の距離がボルトの直径Ｄ１である。このボルトネジ
部１７の長さＬ２に、前述した図４乃至図９で説明した
溶射加工を追加する距離を加算した値が、ガンの制御点
ＴＣＰの移動距離である。

【００３５】図１２はガンの中心軸をボルト部２１の円
周の接線に対し垂直にして、ガンの制御点ＴＣＰをＢ点
からＣ点を経由してＤ点までボルト部２１の円周を９０
［度］ずつ移動させて、ガンの制御点ＴＣＰの位置を教
示する方法を説明する図である。

【００３６】以上のボルト部形状条件を記憶した作業プ
ログラムを実際に溶射を行う作業プログラムに変換す
る。溶射加工を行うときのボルト部２１の円周端部で、
ガンが円周方向に移動する１ピッチの角度（以下、分割
度数という）を決定する。Ｂ点におけるガンの中心軸の
ボルト部２１の基準線２３に対する傾斜角度をθ４
［度］（図１２では、傾斜角度θ４は零［度］なので記
載されていない）とし、Ｄ点におけるガンの中心軸のボ
ルト部２１の基準線２３に対する傾斜角度をθ５［度］
とする。ガンの溶射範囲の能力によって決定されるガン
のボルト部２１の円周方向の移動ピッチをｔ［ｍｍ］と
して、ボルトの直径をＤ１［ｍｍ］とすると分割数ＮはＮ＝（Ｄ１／２）×π÷ｔで求められる。また、分割度数Ｒ［度］はＲ＝（θ５−θ４）÷Ｎで求められる。

【００３７】ここで、現地に設置された後の建設構造物
の保守のための防食加工をする場合に、ボルトネジ部１
７に固着したケーブル部１８の長さが、１［Ｋｍ］もあ
る場合があり、ボルトの溶射加工を行うためにボルトを
回転させることができない。したがって、ガンの角度を
分割度数Ｒ［度］ずつ回転させて溶射加工を行う。

【００３８】図１３は図１１に示したボルト部２１の円
周を平面に想定したときの図である。また、ガンのボル
ト部２１の円周方向の移動ピッチｔ［ｍｍ］を記載して
実際に行う作業プログラムに直した場合を図１４に示
す。

【００３９】図１４はガンのボルト部２１の円周方向の
移動ピッチｔ［ｍｍ］を記載して実際に行う作業プログ
ラムに直す場合のガンの制御点ＴＣＰの移動軌跡を示す
図である。

【００４０】上述したガンを前進角θ１及び後退角θ３
で移動させて、ボルトにネジ山の両傾斜面を各１回で計
２回のブラスト処理、溶射処理及び封孔処理を行う結
果、ボルトネジ山の両傾斜面を各１回のブラスト処理、
溶射処理及び封孔処理を行うことになる。したがって、
ボルト平坦部１９では２回のブラスト処理、溶射処理及
び封孔処理を行うことになる。また、ケーブル部１８は
マスキングを行うので、溶射加工は行われない。

【００４１】図１５乃至図１７は本発明のボルト部の溶
射加工方法を示すフローチャートである。図１５のステ
ップ１において、被溶射物固定装置１５にボルトネジ部
１７とケーブル部１８の一端を固定する。

【００４２】ステップ２において、ケーブル部１８には
溶射加工を行わないので、ケーブル部１８にマスキング
を行う。また、ボルト平坦部１９の溶射加工を行わない
部分にもマスキングを行う。

【００４３】ステップ３において、溶接条件設定装置９
から次の溶射条件を入力する。溶射条件は、ボルトの直
径Ｄ１、ボルトネジ部１７の長さＬ２、ボルト平坦部１
９の溶射加工対象部の長さＬ５、ボルトネジ角度θ２の
ボルト部形状条件と溶射電流値、溶射電圧値、溶射ガン
４に供給されるワイヤの送給速度、溶射風量等の溶射ア
ーク制御条件とである。

【００４４】ステップ４において、溶接条件設定装置９
から入力された溶射条件のうち、ボルト部形状条件の信
号がロボット制御装置７に入力される。

【００４５】ステップ５において、溶射条件設定装置９
から入力された溶射条件のうち、溶射アーク制御条件の
信号が溶射制御装置３に入力される。

【００４６】図１６に示すステップ６において、ロボッ
ト制御装置７がボルト部形状条件の信号からブラスト処
理、溶射処理及び封孔処理におけるガンの制御点ＴＣＰ
の移動経路を演算する。このガンの制御点ＴＣＰの各移
動経路を加算すると、図１０又は図１４に示すガンの制
御点ＴＣＰの移動軌跡となる。

【００４７】ステップ７において、ロボット制御装置７
がボルトネジ角度θ２の信号を入力して、ガンの前進角
θ１及び後退角θ３を決定する。

【００４８】ステップ８において、ロボット制御装置７
がボルトネジ角度θ２の信号を入力してブラスト処理、
溶射処理及び封孔処理を行うときのガンの移動速度を決
定する。

【００４９】ステップ９において、起動装置１０をＯＮ
すると起動装置１０が起動信号をロボット制御装置７に
入力する。

【００５０】ステップＬにおいて、ロボット制御装置７
が起動信号を入力して図１８乃至図２０に示すブラスト
処理フローを行う。

【００５１】［ブラスト処理ステップ］図１８乃至図２
０は本発明のブラスト処理フローを示す図である。図１
８に示すステップＬ１において、マニピュレータ１２の
手首部１２ａをブラストガン保持位置に移動する。

【００５２】ステップＬ２において、図３に示すよう
に、ロボット制御装置７がガン保持指令信号Ｓ１を信号
入出力装置８に出力する。ステップＬ３において、信号
入出力装置８がツールチェンジャ制御装置１１にガン保
持制御信号Ｓ２を出力する。ステップＬ４において、ツ
ールチェンジャ制御装置１１がツールチェンジャ１３に
ガン保持信号Ｓ３を出力する。ステップＬ５において、
ツールチェンジャ１３がブラストガン２を保持する。

【００５３】ステップＬ６において、ブラストガン２の
ノズル先端をブラスト開始位置に移動させる。

【００５４】ステップＬ７において、ロボット制御装置
７が信号入出力装置８にブラスト開始指令信号Ｓ７を出
力する。図１９に示すステップＬ８において、信号入出
力装置８がブラスト制御装置１にブラスト開始制御信号
Ｓ８を出力する。ステップＬ９において、ブラスト制御
装置１がブラストガン２にブラスト開始信号Ｓ９を出力
する。

【００５５】ステップＬ１０において、ブラストガン２
を前進角θ１で移動させて１回目のブラスト処理を行
う。

【００５６】ステップＬ１１において、ブラストガン２
を後退角θ３で移動させて２回目のブラスト処理を行
う。

【００５７】ステップＬ１２において、ブラストガン２
のノズル先端がブラスト終了位置に達する。

【００５８】ステップＬ１３において、ロボット制御装
置７が信号入出力装置８にブラスト終了指令信号Ｓ１０
を出力する。ステップＬ１４において、信号入出力装置
８がブラスト制御装置１にブラスト終了制御信号Ｓ１１
を出力する。ステップＬ１５において、ブラスト制御装
置１がブラストガン２にブラスト終了信号Ｓ１２を出力
する。

【００５９】図２０に示すステップＬ１６において、ブ
ラストガン２がブラスト材を被溶射物１４に吹き付けを
終了する。

【００６０】ステップＬ１７において、マニピュレータ
１２の手首部１２ａをブラストガン保持位置に移動す
る。

【００６１】ステップＬ１８において、ロボット制御装
置７がガン開放指令信号Ｓ４を信号入出力装置８に出力
する。

【００６２】ステップＬ１９において、信号入出力装置
８がツールチェンジャ制御装置１１にガン開放制御信号
Ｓ５を出力する。ステップＬ２０において、ツールチェ
ンジャ制御装置１１がツールチェンジャ１３にガン開放
信号Ｓ６を出力する。ステップＬ２１において、ツール
チェンジャ１３がブラストガン２を開放する。

【００６３】図１６に示すステップＭにおいて、図２１
乃至図２３に示す溶射フローを開始する。

【００６４】［溶射処理ステップ］図２１乃至図２３は
本発明の溶射処理フローを示す図である。図２１に示す
ステップＭ１において、マニピュレータ１２の手首部１
２ａを溶射ガン保持位置に移動する。

【００６５】ステップＭ２において、ロボット制御装置
７がガン保持指令信号Ｓ１を信号入出力装置８に出力す
る。ステップＭ３において、信号入出力装置８がツール
チェンジャ制御装置１１にガン保持制御信号Ｓ２を出力
する。ステップＭ４において、ツールチェンジャ制御装
置１１がツールチェンジャ１３にガン保持信号Ｓ３を出
力する。ステップＭ５において、ツールチェンジャ１３
が溶射ガン４を保持する。

【００６６】ステップＭ６において、溶射ガン４の先端
を溶射開始位置に移動させる。

【００６７】ステップＭ７において、ロボット制御装置
７が信号入出力装置８に溶射開始指令信号Ｓ１３を出力
する。図２２に示すステップＭ８において、信号入出力
装置８が溶射制御装置３に溶射開始制御信号Ｓ１４を出
力する。ステップＭ９において、溶射制御装置３が溶射
ガン４に溶射開始信号Ｓ１５を出力する。

【００６８】ステップＭ１０において、溶射ガン４を前
進角θ１で移動させて１回目の溶射処理を行う。

【００６９】ステップＭ１１において、溶射ガン４を後
退角θ３で移動させて２回目の溶射処理を行う。

【００７０】ステップＭ１２において、溶射ガン４の先
端が溶射終了位置に達する。

【００７１】ステップＭ１３において、ロボット制御装
置７が信号入出力装置８に溶射終了指令信号Ｓ１６を出
力する。ステップＭ１４において、信号入出力装置８が
溶射制御装置３に溶射終了制御信号Ｓ１７を出力する。
ステップＭ１５において、溶射制御装置３が溶射ガン４
に溶射終了信号Ｓ１８を出力する。

【００７２】図２３に示すステップＭ１６において、溶
射ガン４が被溶射物１４への溶射を終了する。

【００７３】ステップＭ１７において、マニピュレータ
１２の手首部１２ａを溶射ガン保持位置に移動する。

【００７４】ステップＭ１８において、ロボット制御装
置７がガン開放指令信号Ｓ４を信号入出力装置８に出力
する。ステップＭ１９において、信号入出力装置８がツ
ールチェンジャ制御装置１１にガン開放制御信号Ｓ５を
出力する。ステップＭ２０において、ツールチェンジャ
制御装置１１がツールチェンジャ１３にガン開放信号Ｓ
６を出力する。ステップＭ２１において、ツールチェン
ジャ１３が溶射ガン４を開放する。

【００７５】図１７に示すステップＮにおいて、図２４
乃至図２６に示す封孔処理フローを開始する。

【００７６】［封孔処理ステップ］図２４乃至図２６は
本発明の封孔処理フローを示す図である。図２４に示す
ステップＮ１において、マニピュレータ１２の手首部１
２ａを封孔ガン保持位置に移動する。

【００７７】ステップＮ２において、ロボット制御装置
７がガン保持指令信号Ｓ１を信号入出力装置８に出力す
る。ステップＮ３において、信号入出力装置８がツール
チェンジャ制御装置１１にガン保持制御信号Ｓ２を出力
する。ステップＮ４において、ツールチェンジャ制御装
置１１がツールチェンジャ１３にガン保持信号Ｓ３を出
力する。ステップＮ５において、ツールチェンジャ１３
が封孔ガン６を保持する。

【００７８】ステップＮ６において、封孔ガン６の先端
を封孔開始位置に移動させる。

【００７９】ステップＮ７において、ロボット制御装置
７が信号入出力装置８に封孔開始指令信号Ｓ１９を出力
する。図２５に示すステップＮ８において、信号入出力
装置８が封孔制御装置５に封孔開始制御信号Ｓ２０を出
力する。ステップＮ９において、封孔制御装置５が封孔
ガン６に封孔開始信号Ｓ２１を出力する。

【００８０】ステップＮ１０において、封孔ガン６を前
進角θ１で移動させて１回目の封孔処理を行う。

【００８１】ステップＮ１１において、封孔ガン６を後
退角θ３で移動させて２回目の封孔処理を行う。

【００８２】ステップＮ１２において、封孔ガン６の先
端が封孔終了位置に達する。

【００８３】ステップＮ１３において、ロボット制御装
置７が信号入出力装置８に封孔終了指令信号Ｓ２２を出
力する。ステップＮ１４において、信号入出力装置８が
封孔制御装置５に封孔終了制御信号Ｓ２３を出力する。
ステップＮ１５において、封孔制御装置５が封孔ガン６
に封孔終了信号Ｓ２４を出力する。図２６に示すステッ
プＮ１６において、封孔ガン６が被溶射物１４に封孔処
理を終了する。

【００８４】ステップＮ１７において、マニピュレータ
１２の手首部１２ａを封孔ガン保持位置に移動する。

【００８５】ステップＮ１８において、ロボット制御装
置７がガン開放指令信号Ｓ４を信号入出力装置８に出力
する。ステップＮ１９において、信号入出力装置８がツ
ールチェンジャ制御装置１１にガン開放制御信号Ｓ５を
出力する。ステップＮ２０において、ツールチェンジャ
制御装置１１がツールチェンジャ１３にガン開放信号Ｓ
６を出力する。ステップＮ２１において、ツールチェン
ジャ１３が封孔ガン６を開放する。

【００８６】次に本発明の溶射方法を実施する被溶射物
及び処理工程の実施例をそれぞれ図２７及び図２８に示
す。図２７は本発明の実施例のボルト部２１の形状を示
す図であり、図２８は各処理工程のブラスト処理、溶射
処理及び封孔処理の条件を示す図である。図２７に示す
ように、ボルトネジ部１７の直径Ｄ１は１００［ｍ
ｍ］、ボルトネジ角度θ２は６０［度］、ボルトネジ部
１７の長さＬ２は１２００［ｍｍ］、ボルト平坦部１９
の長さＬ３は１００［ｍｍ］である。このボルト部２１
を図２８に示す各処理工程の処理条件で溶射加工を行っ
た結果、ボルト部２１に均一な溶射皮膜を施すことがで
きた。

【００８７】以上の説明は１台のロボットを使用してブ
ラスト処理、溶射処理及び封孔処理を行っているが、１
台のロボットを使用する代わりに３台のロボットを使用
して、ブラスト処理、溶射処理及び封孔処理のそれぞれ
の処理を専用の各１台のロボットにさせることによっ
て、ガンを交換するステップを省略して製造工程を減ら
すこともできる。３台のロボットを使用する場合、起動
装置１０と溶射条件設定装置９の入力を３台について行
わなければならないが、例えば信号入出力装置８を使用
して３台のロボットの制御を連動させてもよい。

【００８８】本発明の溶射方法は、ブラスト処理の各ス
テップ、溶射処理の各ステップ及び封孔処理の各ステッ
プから成る場合を説明したが、ブラスト処理の各ステッ
プ又は封孔処理の各ステップの何れか又は両方をロボッ
トが行う代わりに手作業で行ってもよい。

【００８９】前工程において、ブラスト処理の代わり
に、塗装ガンを使用してエポキシ系又は水系の粗面形成
剤の塗布を行うことによって、高品質の前処理を行うこ
ともできる。

【００９０】また、マニピュレータ１２に赤外線センサ
やＸ線等のカメラを搭載することによってブラスト処理
又は溶射処理における皮膜検査をロボットで行うことが
できる。

【００９１】さらに、本発明の溶射加工方法は、多関節
ロボットを使用して、傾斜溶射面の形状条件の信号から
溶射処理を行う溶射ガンの制御点ＴＣＰの移動経路を演
算して、この演算した移動経路の複数又は全部を連続し
て溶射することができる。傾斜溶射面が横向から上向と
なり、作業性、品質等が低下するようなときは、複数の
移動経路の作業を終了した時点で、被溶射面を回転させ
たり、ポジショナーによって位置制御して断続的に下向
に近い方向にすることもできる。

【００９２】以上の実施例の説明では、ボルト部の円周
面を溶射ピッチごとに円滑に回転させて、ボルト部の円
周面を下向にした作業性の良い姿勢で溶射することがで
きない重量のあるケーブルを圧着したボルト部であって
も、多関節ロボットを使用して、ボルト部の円周面の溶
射面が位置する傾斜面の変化に対して、溶射ガンの姿勢
を精度良く追従させる溶射加工方法について説明した
が、エッジ又はコーナーを有する急激変化溶射面をポジ
ショナーによって円滑に位置制御して下向にした作業性
の良い姿勢で溶射することができない被溶射物であって
も、多関節ロボットを使用して、溶射面が位置している
傾斜面の変化に対して、溶射ガンの姿勢を精度良く追従
させる溶射加工方法にも適用することができる。

【００９３】

【発明の効果】前述したように、従来技術では、重量の
あるケーブルを圧着したボルト部の円周面を下向に位置
させた作業性の良い姿勢で溶射することができない傾斜
溶射面を溶射する場合には、アーク溶射の高度技術を習
得した熟練作業者であっても、溶射ガンを手で持って移
動させる手作業では、ネジの谷部の膜厚が厚く山部の膜
厚が薄くなり、エッジ又はコーナーを有する急激変化溶
射面を均一で十分な厚さの溶射皮膜を形成することがで
きなかった。

【００９４】本発明の溶射加工方法は、重量のあるケー
ブルを圧着したボルト部の円周面を、溶射ピッチごとに
円滑に回転させて下向にした作業性の良い姿勢で溶射す
ることができない傾斜溶射面であっても、多関節ロボッ
トを使用して、ボルト部の円周面の溶射面が位置する傾
斜面の変化に対して、溶射ガンの姿勢を精度良く追従さ
せることができるので、再現性が高くばらつきのない均
一で十分な厚さの溶射皮膜を形成することができる。ま
た、アーク溶射の高度技術を習得した熟練作業者でなく
ても、ロボットのオペレータが一人いれば、良質の溶射
加工を大量にすることができるので、溶射製品の溶射品
質の安定化を図ると共に、製造コストも低減することが
できる。

【００９５】特に、ネジの谷部及び山部のように、急激
に変化する溶射面を下向に位置させた作業性の良い姿勢
で溶射することができない傾斜溶射面を溶射する場合で
も、多関節ロボットを使用して、ボルトネジ部の形状条
件に対応して決定されたガンの制御点ＴＣＰの移動経路
に従って、溶射ガンの姿勢を精度良く追従させることが
できるので、ボルトネジ部の急激に変化する溶射面に均
一な膜厚を形成することができる。

【００９６】本発明の溶射加工方法は、エッジ又はコー
ナーを有する急激変化溶射面をポジショナーによって円
滑に位置制御して下向にした作業性の良い姿勢で溶射す
ることができない傾斜溶射面を溶射する場合であって
も、多関節ロボットを使用して、傾斜溶射面の変化に対
して、溶射ガンの姿勢を精度良く追従させることができ
るので、再現性の高いばらつきのない均一で十分な厚さ
の溶射皮膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶射ガンを有する多関節ロボットの一般的な構
成を示す図である

【図２】本発明の溶射加工方法を説明するブロック図で
ある。

【図３】ロボット制御装置７からツールチェンジャ１
３、ブラストガン２、溶射ガン４及び封孔ガン６への信
号の入出力を示す図である。

【図４】本発明の溶射方法に使用するガンを前進角θ１
で移動させて、ボルトネジ部１７とボルト平坦部１９と
を溶射する方法を示す説明図である。

【図５】本発明の溶射方法に使用するガンを後退角θ３
で移動させて、ボルトネジ部１７とボルト平坦部１９と
を溶射する方法を示す説明図である。

【図６】本発明の溶射方法に使用するガンを前進角θ１
で移動させて、ボルトネジ部１７とボルト平坦部１９の
一部とを溶射する方法を示す説明図である。

【図７】本発明の溶射方法に使用するガンを後退角θ３
で移動させて、ボルトネジ部１７とボルト平坦部１９の
一部とを溶射する方法を示す説明図である。

【図８】本発明の溶射方法に使用するガンを前進角θ１
で移動させて、ボルト平坦部を有さないボルトを溶射す
る方法を示す説明図である。

【図９】本発明の溶射方法に使用するガンを後退角θ３
で移動させて、ボルト平坦部を有さないボルトを溶射す
る方法を示す説明図である。

【図１０】本発明の溶射方法に使用するガンの制御点Ｔ
ＣＰの移動の様子を説明する図である。

【図１１】本発明のボルトの直径Ｄ１、ボルトネジ角度
θ２及びガンの制御点ＴＣＰの移動距離を教示する方法
を説明する図である。

【図１２】ガンの中心軸をボルト部２１の円周の接線に
対し垂直にして、ガンの制御点ＴＣＰをＢ点からＣ点を
経由してＤ点までボルト部２１の円周を９０［度］ずつ
移動させて、ガンの制御点ＴＣＰの位置を教示する方法
を説明する図である。

【図１３】図１１に示したボルト部２１の円周を平面に
想定したときの図である。

【図１４】ガンのボルト部２１の円周方向の移動ピッチ
ｔ［ｍｍ］を記載して実際に行う作業プログラムに直し
た場合を示す図である。

【図１５】本発明のボルト部溶射加工方法を示すフロー
チャートである。

【図１６】本発明のボルト部溶射加工方法を示す図１５
に続くフローチャートである。

【図１７】本発明のボルト部溶射加工方法を示す図１６
に続くフローチャートである。

【図１８】本発明のブラスト処理フローを示す図であ
る。

【図１９】本発明のブラスト処理フローを示す図１８に
続く図である。

【図２０】本発明のブラスト処理フローを示す図１９に
続く図である。

【図２１】本発明の溶射処理フローを示す図である。

【図２２】本発明の溶射処理フローを示す図２１に続く
図である。

【図２３】本発明の溶射処理フローを示す図２２に続く
図である。

【図２４】本発明の封孔処理フローを示す図である。

【図２５】本発明の封孔処理フローを示す図２４に続く
図である。

【図２６】本発明の封孔処理フローを示す図２５に続く
図である。

【図２７】本発明の実施例のボルト部２１の形状を示す
図である。

【図２８】本発明の実施例の各処理工程のブラスト処
理、溶射処理及び封孔処理の条件を示す図である。

【符号の説明】

１ブラスト制御装置２ブラストガン３溶射制御装置４溶射ガン５封孔制御装置６封孔ガン７ロボット制御装置８信号入出力装置９溶射条件設定装置１０起動装置１１ツールチェンジャ制御装置１２マニピュレータ１３ツールチェンジャ１４被溶射物１５被溶射物固定装置１６ワイヤリール１７ボルトネジ部１８ケーブル部１９ボルト平坦部２０ボルト側面部２１ボルト部２２鉛直線２３基準線２４ティーチペンダント２５操作ボックスＳ１ガン保持指令信号Ｓ２ガン保持制御信号Ｓ３ガン保持信号Ｓ４ガン開放指令信号Ｓ５ガン開放制御信号Ｓ６ガン開放信号Ｓ７ブラスト開始指令信号Ｓ８ブラスト開始制御信号Ｓ９ブラスト開始信号Ｓ１０ブラスト終了指令信号Ｓ１１ブラスト終了制御信号Ｓ１２ブラスト終了信号Ｓ１３溶射開始指令信号Ｓ１４溶射開始制御信号Ｓ１５溶射開始信号Ｓ１６溶射終了指令信号Ｓ１７溶射終了制御信号Ｓ１８溶射終了信号Ｓ１９封孔開始指令信号Ｓ２０封孔開始制御信号Ｓ２１封孔開始信号Ｓ２２封孔終了指令信号Ｓ２３封孔終了制御信号Ｓ２４封孔終了信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者益城浩司大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号株式会社ダイヘン内 (72)発明者中川御芳大阪府吹田市春日１丁目１番21号Ｆターム(参考） 4D075 AA18 AA37 AA39 AA85 BB04X BB62Z CA33 DA11 DB02 DC05 EA01 EB01 4K031 AA05 AA08 AB02 AB09 BA01 CA02 CB08 CB21 CB35 CB37 CB39 CB41 CB51 DA01 DA03 DA04 EA01 FA02 FA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被溶射物の表面を粗面化するブラスト処
理を含む前工程と、粗面化した被溶射物に溶射皮膜を形
成する溶射工程と、溶射皮膜の補強、仕上がり寸法精度
の修正等の封孔処理を含む後工程からなる急激変化溶射
面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法において、ロボッ
ト制御装置が傾斜溶射面の形状条件の信号から溶射処理
を行う溶射ガンの制御点の移動経路を演算すると共に、
溶射面急激変化角度の信号を入力して、前記移動経路に
対応させた溶射ガンの前進角及び後退角と溶射ガンの移
動速度とを決定して、多関節ロボットが溶射処理を行う
急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法。
【請求項２】被溶射物の表面を粗面化するブラスト処
理を含む前工程と、粗面化した被溶射物に溶射皮膜を形
成する溶射工程と、溶射皮膜の補強、仕上がり寸法精度
の修正等の封孔処理を含む後工程とからなる急激変化溶
射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法において、ロボ
ット制御装置が傾斜溶射面の形状条件の信号からブラス
ト処理及び溶射処理における各ガンの制御点の移動経路
を演算すると共に、溶射面急激変化角度の信号を入力し
て、前記移動経路に対応させた各ガンの前進角及び後退
角と各ガンの移動速度とを決定して、多関節ロボットが
ブラスト処理及び溶射処理を行う急激変化溶射面を有す
る傾斜溶射面の溶射加工方法。
【請求項３】被溶射物の表面を粗面化するブラスト処
理を含む前工程と、粗面化した被溶射物に溶射皮膜を形
成する溶射工程と、溶射皮膜の補強、仕上がり寸法精度
の修正等の封孔処理を含む後工程とからなる急激変化溶
射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法において、ロボ
ット制御装置が傾斜溶射面の形状条件の信号からブラス
ト処理、溶射処理及び封孔処理における各ガンの制御点
の移動経路を演算すると共に、溶射面急激変化角度の信
号を入力して、前記移動経路に対応させた各ガンの前進
角及び後退角と各ガンの移動速度を決定して、多関節ロ
ボットがブラスト処理、溶射処理及び封孔処理を行う急
激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法。
【請求項４】被溶射物の表面を粗面化するブラスト処
理を含む前工程と、粗面化した被溶射物に溶射皮膜を形
成する溶射工程と、溶射皮膜の補強、仕上がり寸法精度
の修正等の封孔処理を含む後工程とからなる急激変化溶
射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方法において、ロボ
ット制御装置が傾斜溶射面の形状条件の信号からブラス
ト処理、溶射処理及び封孔処理における各ガンの制御点
の移動経路を演算すると共に、溶射面急激変化角度の信
号を入力して、前記移動経路に対応させた各ガンの前進
角及び後退角と各ガンの移動速度を決定して、３台の多
関節ロボットがブラスト処理、溶射処理及び封孔処理を
それぞれ行う急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射
加工方法。
【請求項５】溶接条件設定装置から入力された傾斜溶
射面の形状条件の信号がロボット制御装置に入力される
ロボット制御装置への傾斜溶射面形状条件入力ステップ
と、溶接条件設定装置から入力された溶射アーク制御条
件の信号が溶射制御装置に入力される溶射制御装置への
溶射アーク制御条件入力ステップと、ロボット制御装置
が前記傾斜溶射面の形状条件の信号からブラスト処理、
溶射処理及び封孔処理におけるガンの制御点の移動経路
を演算するガンの制御点の移動経路演算ステップと、溶
射面急激変化角度の信号を入力して、前記移動経路に対
応させたガンの前進角及び後退角を決定するガンの前進
角及び後退角の決定ステップと、溶射面急激変化角度の
信号を入力して、前記移動経路に対応させたガンの移動
速度を決定するガンの移動速度決定ステップと、ロボッ
ト制御装置が起動信号を入力してブラスト処理フローを
行うブラスト処理ステップと、溶射処理フローを行う溶
射処理ステップと、封孔処理フローを行う封孔処理ステ
ップとから成る急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶
射加工方法。
【請求項６】急激変化溶射面を有する傾斜溶射面が張
橋用ケーブル端圧着ボルトの溶射面であって、傾斜溶射
面の形状条件の信号がボルトの直径及びボルトネジ部の
長さを含むボルト部形状条件の信号であり、溶射面急激
変化角度の信号がボルトネジ角度の信号である請求項１
又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項５に
記載の急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方
法。
【請求項７】請求項５に記載のブラスト処理ステップ
がマニピュレータの手首部をブラストガン保持位置に移
動する手首部ブラストガン保持位置移動ステップと、ロ
ボット制御装置がガン保持指令信号を出力してツールチ
ェンジャがブラストガンを保持するブラストガン保持ス
テップと、ブラストガンのノズル先端をブラスト開始位
置に移動させるブラストガン先端移動ステップと、ロボ
ット制御装置がブラスト開始指令信号を出力してブラス
トガンを前進角で移動させて１回目のブラスト処理を行
う１回目ブラスト処理ステップと、ブラストガンを後退
角で移動させて２回目のブラスト処理を行う２回目ブラ
スト処理ステップと、ブラストガンのノズル先端がブラ
スト終了位置に達するブラストガン終了位置到達ステッ
プと、ロボット制御装置がブラスト終了指令信号を出力
してブラストガンがブラスト材を被溶射物に吹き付けを
終了するブラスト材吹き付け終了ステップと、マニピュ
レータの手首部をブラストガン保持位置に移動する手首
部ブラストガン保持位置移動ステップと、ロボット制御
装置がガン開放指令信号を出力してツールチェンジャが
ブラストガンを開放するブラストガン開放ステップとか
ら成る急激変化溶射面を有する傾斜溶射面の溶射加工方
法。
【請求項８】請求項５に記載の溶射処理ステップがマ
ニピュレータの手首部を溶射ガン保持位置に移動する手
首部溶射ガン保持位置移動ステップと、ロボット制御装
置がガン保持指令信号を出力してツールチェンジャが溶
射ガンを保持する溶射ガン保持ステップと、溶射ガンの
先端を溶射開始位置に移動させる溶射ガン先端移動ステ
ップと、ロボット制御装置が溶射開始指令信号を出力し
て溶射ガンを前進角で移動させて１回目の溶射処理を行
う１回目溶射処理ステップと、溶射ガンを後退角で移動
させて２回目の溶射処理を行う２回目溶射処理ステップ
と、溶射ガンの先端が溶射終了位置に達する溶射ガン先
端終了位置到達ステップと、ロボット制御装置が溶射終
了指令信号を出力して溶射ガンが被溶射物への溶射を終
了する溶射終了ステップと、マニピュレータの手首部を
溶射ガン保持位置に移動する手首部溶射ガン保持位置移
動ステップと、ロボット制御装置がガン開放指令信号を
出力してツールチェンジャが溶射ガンを開放する溶射ガ
ン開放ステップとから成る急激変化溶射面を有する傾斜
溶射面の溶射加工方法。
【請求項９】請求項５に記載の封孔処理ステップがマ
ニピュレータの手首部を封孔ガン保持位置に移動する手
首部封孔ガン保持位置移動ステップと、ロボット制御装
置がガン保持指令信号を出力してツールチェンジャが封
孔ガンを保持する封孔ガン保持ステップと、封孔ガンの
先端を封孔開始位置に移動させる封孔ガン先端移動ステ
ップと、ロボット制御装置が封孔開始指令信号を出力し
て封孔ガンを前進角で移動させて１回目の封孔処理を行
う１回目封孔処理ステップと、封孔ガンを後退角で移動
させて２回目の封孔処理を行う２回目封孔処理ステップ
と、封孔ガンの先端が封孔終了位置に達する封孔ガン先
端封孔終了位置到達ステップと、ロボット制御装置が封
孔終了指令信号を出力して封孔ガンが被溶射物に封孔処
理を終了する封孔処理終了ステップと、マニピュレータ
の手首部を封孔ガン保持位置に移動する手首部封孔ガン
保持位置移動ステップと、ロボット制御装置がガン開放
指令信号を出力してツールチェンジャが封孔ガンを開放
する封孔ガン開放ステップとから成る急激変化溶射面を
有する傾斜溶射面の溶射加工方法。