JP2003170109A - 小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】溶射加工にとっては周面の変化が大きい単一物
の周面に沿って、溶射ガンを移動させて複数個の単一物
の周面を順次に繰り返して溶射する溶射加工方法に関す
るものである。 【解決手段】分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程
と、第１の分割溶射面順次溶射過程と、第１の分割溶射
面復帰過程と、第２の分割溶射面順次溶射過程と、分割
溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程で教示した第Ｎの
分割溶射面の溶射が終了するまで、分割溶射面復帰過程
と上記分割溶射面順次溶射過程とを繰り返して各単一物
の第Ｎの分割溶射面を溶射する第Ｎの分割溶射面順次溶
射過程とからなる小径周面単一物の複数個繰り返し溶射
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、単一物の周面を溶
射加工する場合に、溶射加工にとっては周面の変化が大
きい単一物の周面に沿って、溶射ガンを移動させて複数
個の単一物の周面を順次に繰り返して溶射する溶射加工
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明の溶射加工方法によって溶射する
ボルトは、例えば、橋梁を組み立てる場合、橋梁の板を
連結させるときに使用され、そのボルト頭部の形状は、
例えば、図２に示すような溶射加工にとっては周面の変
化が大きい曲面形状である。図２は本発明の溶射加工方
法によって溶射するボルトを示す図である。このボルト
頭部１５の直径は、例えば５０乃至６０[mm]であり、橋
梁の板と板１６との連結部に例えば、５０［個］程度使
用され、１つの橋梁に数百個のボルトが使用される。

【０００３】ボルトによって橋梁の板１６を連結させる
場合、図２に示すように、ボルト頭部１５と板１６との
締結部Ａに錆、腐食等が生じることがある。この締結部
Ａに錆、腐食等が生じると、ボルト頭部１５で保持して
いる締結トルクが小さくなるために、橋梁の板１６が橋
梁から脱落することがある。このような不具合を防止す
るために、ボルト頭部１５と板１６との締結後に、締結
部Ａに適切な防食処理をする必要がある。この防食処理
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、ボルト頭部１５と
板１６とを塗装すると、ボルト頭部１５と板１６との締
結部Ａに塗料が堆積し、逆にボルト頭部１５の周面に塗
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。

【０００４】また、このボルト頭部１５と板１６との防
食処理として、溶融亜鉛メッキを施行することが安価で
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は、締結したボルト頭部１
５と板１６とをメッキ槽に入れなければならないために
作業性が著しく低い。また、溶融亜鉛メッキを施工する
ことが可能であっても、均一で十分な厚さのメッキの皮
膜を施すことが困難である。

【０００５】そこで、ボルト頭部１５と板１６との締結
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、溶射面が下向の作業性
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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このアーク溶射は、ボ
ルト頭部１５の周面が下向に位置した通常の作業性の良
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、ここで解決しようとする作業性の悪い
姿勢で、しかも周面の変化が大きいボルト頭部１５の周
面を、溶射ガンを円弧を描くように移動させて繰り返し
て多数個の溶射をしなけらばならない。このような溶射
加工は、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、重量のある溶射ガンを円弧を描
くように移動させて均一で十分な溶射皮膜を施すことは
著しく困難である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】出願時の請求項１に記載
の方法は、小径周面の単一物の複数個を、溶射ガンを順
次に移動させて繰り返し溶射する小径周面単一物の複数
個繰り返し溶射加工方法において、上記単一物の溶射面
の加工条件に応じて１回で溶射する面を分割して第２な
いし第Ｎの分割溶射面を形成し、上記各分割溶射面ごと
の位置を制御装置に教示し、次に複数個の単一物の溶射
開始位置及び最初の溶射順序から最後の溶射順序までを
制御装置に教示する分割溶射面・溶射位置・溶射順序教
示過程と、上記最初の溶射順序を教示した単一物の溶射
開始位置から第１の分割溶射面を溶射し、次に上記２番
目の溶射順序を教示した単一物の溶射開始位置から第１
の分割溶射面を溶射し、以下同様に、順次に、上記最後
の溶射順序を教示した単一物の第１の分割溶射面を溶射
する第１の分割溶射面順次溶射過程と、上記最後の溶射
順序を教示した単一物の第１の分割溶射面の溶射終了位
置から最初の溶射順序を教示した単一物の第２の分割溶
射面の溶射開始位置まで溶射ガンを復帰する第１の分割
溶射面復帰過程と、上記最初の溶射順序を教示した単一
物の第２の分割溶射面の溶射開始位置から上記最後の溶
射順序を教示した単一物の溶射開始位置までの各単一物
の第２の分割溶射面を溶射する第２の分割溶射面順次溶
射過程と、上記分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過
程で教示した第Ｎの分割溶射面の溶射が終了するまで、
上記分割溶射面復帰過程と上記分割溶射面順次溶射過程
とを繰り返して各単一物の第Ｎの分割溶射面を溶射する
第Ｎの分割溶射面順次溶射過程とからなる小径周面単一
物の複数個繰り返し溶射加工方法である。

【０００８】出願時の請求項２に記載の方法は、出願時
の請求項１に記載の方法を多関節ロボットによって溶射
する溶射加工方法であって、小径周面の単一物の複数個
を、多関節ロボットのマニピュレータ１２の手首部１２
ａに取り付けられた溶射ガンを順次に移動させて繰り返
し溶射する小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方
法において、上記単一物の溶射面の加工条件に応じて１
回で溶射する面を分割して第２ないし第Ｎの分割溶射面
を形成し、上記各分割溶射面ごとの位置をロボット制御
装置に教示し、次に複数個の単一物の溶射開始位置及び
最初の溶射順序から最後の溶射順序までをロボット制御
装置に教示する分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過
程と、上記最初の溶射順序を教示した単一物の溶射開始
位置から第１の分割溶射面を溶射し、次に上記２番目の
溶射順序を教示した単一物の溶射開始位置から第１の分
割溶射面を溶射し、以下同様に、順次に、上記最後の溶
射順序を教示した単一物の第１の分割溶射面を溶射する
第１の分割溶射面順次溶射過程と、上記最後の溶射順序
を教示した単一物の第１の分割溶射面の溶射終了位置か
ら最初の溶射順序を教示した単一物の第２の分割溶射面
の溶射開始位置まで溶射ガンを復帰する第１の分割溶射
面復帰過程と、上記最初の溶射順序を教示した単一物の
第２の分割溶射面の溶射開始位置から上記最後の溶射順
序を教示した単一物の溶射開始位置までの各単一物の第
２の分割溶射面を溶射する第２の分割溶射面順次溶射過
程と、上記分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程で
教示した第Ｎの分割溶射面の溶射が終了するまで、上記
分割溶射面復帰過程と上記分割溶射面順次溶射過程とを
繰り返して各単一物の第Ｎの分割溶射面を溶射する第Ｎ
の分割溶射面順次溶射過程とからなる小径周面単一物の
複数個繰り返し溶射加工方法である。

【０００９】出願時の請求項３に記載の方法は、出願時
の請求項１に記載の分割溶射面復帰過程を省略して、教
示した順序と逆方向の順序とを交互に繰り返して分割溶
射面を順次に溶射する溶射加工方法であって、小径周面
の単一物の複数個を、溶射ガンを順次に移動させて繰り
返し溶射する小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工
方法において、上記単一物の溶射面の加工条件に応じて
１回で溶射する面を分割して第２ないし第Ｎの分割溶射
面を形成し、上記各分割溶射面ごとの位置を制御装置に
教示し、次に複数個の単一物の溶射開始位置及び最初の
溶射順序から最後の溶射順序までを制御装置に教示する
分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程と、上記最初
の溶射順序を教示した単一物の溶射開始位置から第１の
分割溶射面を溶射し、次に上記２番目の溶射順序を教示
した単一物の溶射開始位置から第１の分割溶射面を溶射
し、以下同様に、教示した順序で、上記最後の溶射順序
を教示した単一物の第１の分割溶射面を溶射する第１の
分割溶射面順次溶射過程と、上記最後の溶射順序を教示
した単一物の第１の分割溶射面の溶射終了位置から最後
の溶射順序を教示した単一物の第２の分割溶射面の溶射
開始位置まで溶射ガンを移動させて、教示した逆方向の
順序で、最後の溶射順序を教示した単一物から最初の溶
射順序を教示した単一物までの各単一物の第２の分割溶
射面を溶射する第２の分割溶射面順次溶射過程と、教示
した順序と教示した逆方向の順序とを交互に繰り返し
て、上記分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程で教
示した第Ｎの分割溶射面の溶射が終了するまで、上記分
割溶射面復帰過程と上記分割溶射面順次溶射過程とを繰
り返して各単一物の第Ｎの分割溶射面を溶射する第Ｎの
分割溶射面順次溶射過程とからなる小径周面単一物の複
数個繰り返し溶射加工方法である。

【００１０】出願時の請求項４に記載の方法は、出願時
の請求項２に記載の分割溶射面復帰過程を省略して、教
示した順序と逆方向の順序とを交互に繰り返して分割溶
射面を順次に溶射する溶射加工方法であって、出願時の
請求項２に記載の方法を多関節ロボットによって小径周
面の単一物の複数個を、多関節ロボットのマニピュレー
タ１２の手首部１２ａに取り付けられた溶射ガンを順次
に移動させて繰り返し溶射する小径周面単一物の複数個
繰り返し溶射加工方法において、上記単一物の溶射面の
加工条件に応じて１回で溶射する面を分割して第２ない
し第Ｎの分割溶射面を形成し、上記各分割溶射面ごとの
位置をロボット制御装置に教示し、次に複数個の単一物
の溶射開始位置及び最初の溶射順序から最後の溶射順序
までをロボット制御装置に教示する分割溶射面・溶射位
置・溶射順序教示過程と、上記最初の溶射順序を教示し
た単一物の溶射開始位置から第１の分割溶射面を溶射
し、次に上記２番目の溶射順序を教示した単一物の溶射
開始位置から第１の分割溶射面を溶射し、以下同様に、
順次に、上記最後の溶射順序を教示した単一物の第１の
分割溶射面を溶射する第１の分割溶射面順次溶射過程
と、上記最後の溶射順序を教示した単一物の第１の分割
溶射面の溶射終了位置から最初の溶射順序を教示した単
一物の第２の分割溶射面の溶射開始位置まで溶射ガンを
復帰する第１の分割溶射面復帰過程と、上記最初の溶射
順序を教示した単一物の第２の分割溶射面の溶射開始位
置から上記最後の溶射順序を教示した単一物の溶射開始
位置までの各単一物の第２の分割溶射面を溶射する第２
の分割溶射面順次溶射過程と、上記分割溶射面・溶射位
置・溶射順序教示過程で教示した第Ｎの分割溶射面の溶
射が終了するまで、上記分割溶射面復帰過程と上記分割
溶射面順次溶射過程とを繰り返して各単一物の第Ｎの分
割溶射面を溶射する第Ｎの分割溶射面順次溶射過程とか
らなる小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方法で
ある。

【００１１】出願時の請求項５に記載の方法は、出願時
の請求項１又は出願時の請求項２又は出願時の請求項３
又は出願時の請求項４に記載の小径周面の単一物がボル
ト頭部である小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工
方法である。

【００１２】出願時の請求項６に記載の方法は、出願時
の請求項１又は出願時の請求項２又は出願時の請求項３
又は出願時の請求項４に記載の１回で溶射する面を分割
して第２ないし第Ｎの分割溶射面がボルト頭部の左半周
移動経路及び右半周移動経路である溶射加工方法であ
る。

【００１３】出願時の請求項７に記載の方法は、出願時
の請求項１又は出願時の請求項２又は出願時の請求項３
又は出願時の請求項４に記載の分割溶射面・溶射位置・
溶射順序教示過程に単一物の溶射面の加工条件の教示を
含み上記加工条件が単一物の形状によって予め定めた加
工条件である溶射加工方法である。

【００１４】出願時の請求項８に記載の方法は、出願時
の請求項１又は出願時の請求項２又は出願時の請求項３
又は出願時の請求項４に記載の分割溶射面・溶射位置・
溶射順序教示過程に単一物の溶射面の加工条件の教示を
含み上記加工条件が溶射ガンの姿勢によって予め定めた
加工条件である溶射加工方法である。

【００１５】出願時の請求項９に記載の方法は、出願時
の請求項１又は出願時の請求項２又は出願時の請求項３
又は出願時の請求項４に記載の分割溶射面・溶射位置・
溶射順序教示過程に単一物の溶射面の加工条件が溶射ガ
ンの分割溶射面に対する電気的物理的な出力である溶射
加工方法である。

【００１６】出願時の請求１０に記載の方法は、出願時
の請求項６に記載の溶射ガンの姿勢に対する単一物の形
状がボルト頭部の左半周移動経路及び右半周移動経路で
ある溶射加工方法である。

【００１７】出願時の請求項１１に記載の方法は、出願
時の請求項１に記載の小径周面の単一物がボルト頭部で
ある溶射加工方法であって、複数個のボルト頭部の周面
を、溶射ガンを順次に移動させて繰り返し溶射する小径
周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方法において、上
記ボルト頭部の周面に応じて１回で溶射する面を左半周
移動経路及び右半周移動経路に分割して左半周移動経路
溶射面及び右半周移動経路溶射面を形成し、上記各分割
溶射面ごとの位置を教示し、次に複数個のボルト頭部の
溶射開始位置及び最初の溶射順序から最後の溶射順序ま
でを教示する分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程
と、上記最初の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開
始位置から左半周移動経路溶射面を溶射し、次に上記２
番目の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開始位置か
ら左半周移動経路溶射面を溶射し、以下同様に、順次
に、上記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の左半周
移動経路溶射面を溶射する左半周移動経路溶射面順次溶
射過程と、上記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の
溶射終了位置から最初の溶射順序を教示したボルト頭部
の溶射開始位置まで溶射ガンを復帰する左半周移動経路
溶射面復帰過程と、上記最初の溶射順序を教示したボル
ト頭部の溶射開始位置から上記最後の溶射順序を教示し
たボルト頭部の溶射開始位置までの各ボルト頭部の右半
周移動経路溶射面を溶射する右半周移動経路溶射面順次
溶射過程とからなる小径周面単一物の複数個繰り返し溶
射加工方法である。

【００１８】出願時の請求項１２に記載の方法は、出願
時の請求項２に記載の小径周面の単一物がボルト頭部で
ある溶射加工方法であって、複数個のボルト頭部の周面
を、多関節ロボットのマニピュレータ１２の手首部１２
ａに取り付けられた溶射ガンを順次に移動させて繰り返
し溶射する小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方
法において、上記ボルト頭部の周面に応じて１回で溶射
する面を左半周移動経路及び右半周移動経路に分割して
左半周移動経路溶射面及び右半周移動経路溶射面を形成
し、上記各分割溶射面ごとの位置をロボット制御装置に
教示し、次に複数個のボルト頭部の溶射開始位置及び最
初の溶射順序から最後の溶射順序までをロボット制御装
置に教示する分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程
と、上記最初の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開
始位置から左半周移動経路溶射面を溶射し、次に上記２
番目の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開始位置か
ら左半周移動経路溶射面を溶射し、以下同様に、順次
に、上記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の左半周
移動経路溶射面を溶射する左半周移動経路溶射面順次溶
射過程と、上記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の
溶射終了位置から最初の溶射順序を教示したボルト頭部
の溶射開始位置まで溶射ガンを復帰する左半周移動経路
溶射面復帰過程と、上記最初の溶射順序を教示したボル
ト頭部の溶射開始位置から上記最後の溶射順序を教示し
たボルト頭部の溶射開始位置までの各ボルト頭部の右半
周移動経路溶射面を溶射する右半周移動経路溶射面順次
溶射過程とからなる小径周面単一物の複数個繰り返し溶
射加工方法である。

【００１９】出願時の請求項１３に記載の方法は、出願
時の請求項１に記載の小径周面の単一物がボルト頭部で
ある溶射加工方法であって、複数個のボルト頭部の周面
を、溶射ガンを順次に移動させて繰り返し溶射する小径
周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方法において、上
記ボルト頭部の周面に応じて１回で溶射する面を左半周
移動経路及び右半周移動経路に分割して左半周移動経路
溶射面及び右半周移動経路溶射面を形成し、上記各分割
溶射面ごとの位置を教示し、次に複数個のボルト頭部の
溶射開始位置及び最初の溶射順序から最後の溶射順序ま
でを教示する分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程
と、上記最初の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開
始位置から左半周移動経路溶射面を溶射し、次に上記２
番目の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開始位置か
ら左半周移動経路を溶射し、以下同様に、教示した順序
で、上記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の左半周
移動経路溶射面を溶射する左半周移動経路溶射面順次溶
射過程と、上記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の
左半周移動経路溶射面の溶射終了位置から最後の溶射順
序を教示したボルト頭部の右半周移動経路溶射面の溶射
開始位置まで溶射ガンを移動させて、教示した逆方向の
順序で、最後の溶射順序を教示したボルト頭部から最初
の溶射順序を教示したボルト頭部までの各ボルト頭部の
右半周移動経路溶射面を溶射する右半周移動経路溶射面
順次溶射過程とからなる小径周面ボルト頭部の複数個繰
り返し溶射加工方法である。

【００２０】出願時の請求項１４に記載の方法は、出願
時の請求項１に記載の小径周面の単一物がボルト頭部で
ある溶射加工方法であって、複数個のボルト頭部の周面
を、多関節ロボットのマニピュレータ１２の手首部１２
ａに取り付けられた溶射ガンを順次に移動させて繰り返
し溶射する小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方
法において、上記ボルト頭部の周面に応じて１回で溶射
する面を左半周移動経路及び右半周移動経路に分割して
左半周移動経路溶射面及び右半周移動経路溶射面を形成
し、上記各分割溶射面ごとの位置をロボット制御装置に
教示し、次に複数個のボルト頭部の溶射開始位置及び最
初の溶射順序から最後の溶射順序までをロボット制御装
置に教示する分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程
と、上記最初の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開
始位置から左半周移動経路溶射面を溶射し、次に上記２
番目の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開始位置か
ら左半周移動経路を溶射し、以下同様に、教示した順序
で、上記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の左半周
移動経路溶射面を溶射する左半周移動経路溶射面順次溶
射過程と、上記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の
左半周移動経路溶射面の溶射終了位置から最後の溶射順
序を教示したボルト頭部の右半周移動経路溶射面の溶射
開始位置まで溶射ガンを移動させて、教示した逆方向の
順序で、最後の溶射順序を教示したボルト頭部から最初
の溶射順序を教示したボルト頭部までの各ボルト頭部の
右半周移動経路溶射面を溶射する右半周移動経路溶射面
順次溶射過程とからなる小径周面ボルト頭部の複数個繰
り返し溶射加工方法である。

【００２１】出願時の請求項１５に記載の方法は、複数
個の単一物の溶射開始位置及び最初の溶射順序から最終
の溶射順序までの単一物がボルト頭部であって教示する
位置の座標が、ボルト頭部B11の座標（Xb11、Yb11、Zb1
1）、ボルト頭部のＸ軸方向の数ｍ、ボルト頭部のＹ軸
方向の数ｎ、ボルト頭部のＸ軸方向の間隔Ｌｘ及びボル
ト頭部のＹ軸方向の間隔Ｌｙである出願時の請求項１１
又は出願時の請求項１２又は出願時の請求項１３又は出
願時の請求項１４に記載の小径周面単一物の複数個繰り
返し溶射加工方法である。

【００２２】出願時の請求項１６に記載の方法は、溶射
面の加工条件が、ボルト頭部の直径Ｄ１、ロボットの
動作速度、ガンの前進角θ１、ボルト頭部B11の座標（X
b11、Yb11、Zb11）、ボルト頭部のＸ軸方向の数ｍ、ボ
ルト頭部のＹ軸方向の数ｎ、ボルト頭部のＸ軸方向の間
隔Ｌｘ及びボルト頭部のＹ軸方向の間隔Ｌｙのロボット
制御条件と溶射電流値、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
御条件である出願時の請求項１１又は出願時の請求項１
２又は出願時の請求項１３又は出願時の請求項１４に記
載の小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方法であ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本出願に係る発明の特徴
を最もよく表す図である。後述する図１３と同じなの
で、説明は図１３で後述する。発明の実施の形態は、出
願時の請求項１２に記載の小径周面単一物の複数個繰り
返し溶射加工方法であって、複数個のボルト頭部の周面
を、多関節ロボットのマニピュレータ１２の手首部１２
ａに取り付けられた溶射ガンを順次に移動させて繰り返
し溶射する小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方
法において、上記ボルト頭部の周面に応じて１回で溶射
する面を左半周移動経路及び右半周移動経路に分割して
左半周移動経路溶射面及び右半周移動経路溶射面を形成
し、上記各分割溶射面ごとの位置をロボット制御装置に
教示し、次に複数個のボルト頭部の溶射開始位置及び最
初の溶射順序から最後の溶射順序までをロボット制御装
置に教示する分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程
と、上記最初の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開
始位置から左半周移動経路溶射面を溶射し、次に上記２
番目の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開始位置か
ら左半周移動経路溶射面を溶射し、以下同様に、順次
に、上記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の左半周
移動経路溶射面を溶射する左半周移動経路溶射面順次溶
射過程と、上記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の
溶射終了位置から最初の溶射順序を教示したボルト頭部
の溶射開始位置まで溶射ガンを復帰する左半周移動経路
溶射面復帰過程と、上記最初の溶射順序を教示したボル
ト頭部の溶射開始位置から上記最後の溶射順序を教示し
たボルト頭部の溶射開始位置までの各ボルト頭部の右半
周移動経路溶射面を溶射する右半周移動経路溶射面順次
溶射過程とからなる小径周面単一物の複数個繰り返し溶
射加工方法である。

【００２４】

【実施例】図３は溶射ガンを把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。１
７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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】図４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
の直径等のロボット制御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。

【００２９】図５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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】図６は本発明の溶射加工方法によって溶射
加工する部分を示す図である。溶射加工する部分は、ボ
ルト頭部１５と板１６との締結部とボルト頭部１５の側
面である。また、図７は、本発明の溶射加工方法に使用
するガンを前進角θ１で移動させて、ボルト頭部１５と
板１６との締結部とボルト頭部１５の側面を溶射加工す
る方法を示す図である。図７において、ボルト頭部１５
を締結した板１６を水平に配置して、鉛直線１８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は溶射加工部分に対応させて３０
［度］乃至６０［度］に設定する。また、図３に示すマ
ニピュレータ１２の動作不能領域に達するときは、この
前進角θ１を３０［度］乃至６０［度］の範囲で調整す
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
ガンを制御するためにガンの先端近傍に予め定めた基準
位置となるのガンの制御点（以下、ガンの制御点とい
う）ＴＣＰ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。

【００３４】図８は、本来、一周に亘って溶射加工を行
うことができる１個のボルト頭部１５において、ボルト
頭部１５の左半周を溶射加工する場合のガンの制御点Ｔ
ＣＰの移動経路を示す図である。同図において、ガンの
制御点ＴＣＰがボルト頭部の左半周を第１教示点Ｐ１か
ら第２教示点Ｐ２を通過して第３教示点Ｐ３までの円弧
を描く経路で移動することによって溶射加工を行う。

【００３５】図８において、ボルト頭部１５の中心を原
点としてボルト頭部の直径をＤ１とすると、第１教示点
Ｐ１の座標（Xp1、Yp1、Zp1）は、 （Xp1、Yp1、Zp1）＝（０、Ｄ１／２、０） となる。また、第２教示点Ｐ２の座標（Xp2、Yp2、Zp
2）及び第３教示点Ｐ３の座標（Xp3、Yp3、Zp3）は、 （Xp2、Yp2、Zp2）＝（−Ｄ１／２、０、０） （Xp3、Yp3、Zp3）＝（０、−Ｄ１／２、０） となる。

【００３６】次に例えば、図９に示す縦４列、横３行の
計１２個のボルトB11乃至B43が板１６に締結された部分
を溶射加工するとする。図９は１２個のボルト頭部１５
が板１６に締結された状態の平面図であり、図１０は１
２個のボルト頭部１５が板１６に締結された状態の側面
図である。図９において、ボルトB11の中心座標を（X1
1、Y11、Z11）とし、ボルトB11における図８に示した第
１教示点Ｐ１、第２教示点Ｐ２及び第３教示点Ｐ３に対
応する点をそれぞれB11p1、B11p2及びB11p3とする。B11
p1の座標（Xb11p1、Yb11p1、Zb11p1）は、 （Xb11p1、Yb11p1、Zb11p1）＝（X11＋Xp1、Y11＋Yp1、
Z11＋Zp1） となる。また同様に、B11p2の座標（Xb11p2、Yb11p2、Z
b11p2）及びB11p3の座標（Xb11p3、Yb11p3、Zb11p3）
は、 （Xb11p2、Yb11p2、Zb11p2）＝（X11＋Xp2、Y11＋Yp2、
Z11＋Zp2） （Xb11p3、Yb11p3、Zb11p3）＝（X11＋Xp3、Y11＋Yp3、
Z11＋Zp3） となる。

【００３７】次に、ボルトB12乃至ボルトB43における図
８に示した第１教示点Ｐ１、第２教示点Ｐ２及び第３教
示点Ｐ３に対応する点を、ボルトB11の第１教示点Ｐ
１、第２教示点Ｐ２及び第３教示点Ｐ３の座標を各ボル
ト頭部の原点間距離だけＸ軸方向及びＹ軸方向に移動さ
せて求める。図９に示すように、Ｙ軸方向のボルト頭部
が３行、Ｘ軸方向のボルト頭部が４列の場合、変数Ｎｎ
及び変数Ｎｍを図１１に示すように変化させて、ボルト
B11乃至ボルトB43に対応させる。図１１はＹ軸方向のボ
ルト頭部が３行、Ｘ軸方向のボルト頭部が４列の場合の
変数Ｎｎ及び変数Ｎｍを示す図である。即ち、ボルトB1
1の変数Ｎｎ＝０、変数Ｎｍ＝０とし、変数Ｎｎ＝０に
１を加算して、ボルトB12の変数Ｎｎ＝１、変数Ｎｍ＝
０とする。次に、変数Ｎｎ＝１に１を加算して、ボルト
B13の変数Ｎｎ＝２、変数Ｎｍ＝０とする。次に、変数
Ｎｎ＝２に１を加算して、Ｎｎ＝３になるとＮｎ＝０と
し、かつ、Ｎｍ＝０に１を加算してＮｍ＝１として、ボ
ルトB21の変数Ｎｎ＝０、変数Ｎｍ＝１とする。以下、
上記を繰り返して、ボルトB43の変数Ｎｎ＝２、変数Ｎ
ｍ＝３とする。

【００３８】次に、図９に示したボルトB11乃至ボルトB
43のそれぞれの原点間距離をＸ軸方向がＬｘ、Ｙ軸方向
がＬｙとすると、ボルトB12の第１教示点Ｐ１の座標（X
b12p1、Yb12p1、Zb12p1）は、 （Xb12p1、Yb12p1、Zb12p1）＝（Xb11p1＋Ｎｍ×Ｌｘ、
Yb11p1−Ｎｎ×Ｌｙ、Zb11p1） となる。ここで、図１１に示すように、Ｎｍ＝０、Ｎｎ
＝１であるから、これらを代入して、 （Xb12p1、Yb12p1、Zb12p1）＝（Xb11p1、Yb11p1−Ｌ
ｙ、Zb11p1） となる。

【００３９】また同様に、ボルトB12の第２教示点Ｐ２
の座標（Xb12p2、Yb12p2、Zb12p2）及びボルトB12の第
３教示点Ｐ３の座標（Xb12p3、Yb12p3、Zb12p3）は、 （Xb12p2、Yb12p2、Zb12p2）＝（Xb11p2＋Ｎｍ×Ｌｘ、
Yb11p2＋Ｎｎ×Ｌｙ、Zb11p2）＝（Xb11p2、Yb11p2−Ｌ
ｙ、Zb11p2） （Xb12p3、Yb12p3、Zb12p3）＝（Xb11p3＋Ｎｍ×Ｌｘ、
Yb11p3＋Ｎｎ×Ｌｙ、Zb11p3）＝（Xb11p3、Yb11p3−Ｌ
ｙ、Zb11p3） となる。

【００４０】したがって、 （Xb12p1、Yb12p1、Zb12p1）＝（X11、Y11＋Ｄ１／２−
Ｌｙ、Z11） （Xb12p2、Yb12p2、Zb12p2）＝（X11−Ｄ１／２、Y11−
Ｌｙ、Z11） （Xb12p3、Yb12p3、Zb12p3）＝（X11、Y11−Ｄ１／２−
Ｌｙ、Z11） となる。

【００４１】したがって、上記と同様にして、ボルトB1
1乃至ボルトB43の第１教示点Ｐ１、第２教示点Ｐ２及び
第３教示点Ｐ３のそれぞれの座標を求める。ボルトBmn
において、ｍを１乃至４とし、ｎを１乃至３とすると、
ボルトBmnの第１教示点Ｐ１の座標（Xbmnp1、Ybmnp1、Z
bmnp1）は、 （Xbmnp1、Ybmnp1、Zbmnp1）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11
＋Ｄ１／２＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z11） となる。また、ボルトBmnの第２教示点Ｐ２の座標（Xbm
np2、Ybmnp2、Zbmnp2）及び第３教示点Ｐ３の座標（Xbm
np3、Ybmnp3、Zbmnp3）は、 （Xbmnp2、Ybmnp2、Zbmnp2）＝（X11−Ｄ１／２＋Ｎｍ
×Ｌｘ、Y11＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z11） （Xbmnp3、Ybmnp3、Zbmnp3）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11
−Ｄ１／２＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z11） となる。そして、図１１において、ボルトBmnのｍ及び
ｎに対応する変数Ｎｍ及び変数Ｎｎを入力すると、ボル
トB11乃至ボルトB43の第１教示点Ｐ１、第２教示点Ｐ２
及び第３教示点Ｐ３のそれぞれの座標を求めることがで
きる。

【００４２】次に、図１２は、１個のボルト頭部１５の
右半周を溶射加工する場合のガンの制御点ＴＣＰの移動
経路を示す図である。同図において、ガンの制御点ＴＣ
Ｐがボルト頭部の右半周を第１教示点Ｐ１から第４教示
点Ｐ４を通過して第３教示点Ｐ３までの円弧を描く経路
で移動することによって溶射加工を行う。

【００４３】図１２において、ボルト頭部１５の中心を
原点としてボルト頭部の直径をＤ１とすると、第１教示
点Ｐ１の座標（Xp1、Yp1、Zp1）は、 （Xp1、Yp1、Zp1）＝（０、Ｄ１／２、０） となる。また、第４教示点Ｐ４の座標（Xp4、Yp4、Zp
4）及び第３の教示点Ｐ３の座標（Xp3、Yp3、Zp3）は、 （Xp4、Yp4、Zp4）＝（Ｄ１／２、０、０） （Xp3、Yp3、Zp3）＝（０、−Ｄ１／２、０） となる。

【００４４】したがって、前述したボルト頭部の左半周
を溶射加工する場合と同様にして、ボルトB11乃至ボル
トB43の第１教示点Ｐ１、第４教示点Ｐ４及び第３教示
点Ｐ３のそれぞれの座標を求める。ボルトBmnにおい
て、ｍを１乃至４とし、ｎを１乃至３とすると、ボルト
Bmnの第１教示点Ｐ１の座標（Xbmnp1、Ybmnp1、Zbmnp
1）は、 （Xbmnp1、Ybmnp1、Zbmnp1）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11
＋Ｄ１／２−Ｎｎ×Ｌｙ、Z11） となる。また、ボルトBmnの第４教示点Ｐ４の座標（Xbm
np4、Ybmnp4、Zbmnp4）及び第３教示点Ｐ３の座標（Xbm
np3、Ybmnp3、Zbmnp3）は、 （Xbmnp4、Ybmnp4、Zbmnp4）＝（X11＋Ｄ１／２＋Ｎｍ
×Ｌｘ、Y11−Ｎｎ×Ｌｙ、Z11） （Xbmnp3、Ybmnp3、Zbmnp3）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11
−Ｄ１／２−Ｎｎ×Ｌｙ、Z11） となる。そして、図１１において、ボルトBmnのｍ及び
ｎに対応する変数Ｎｍ及び変数Ｎｎを入力すると、ボル
トB11乃至ボルトB43の第１教示点Ｐ１、第４教示点Ｐ４
及び第３教示点Ｐ３のそれぞれの座標を求めることがで
きる。

【００４５】図１３は、ボルトB11乃至ボルトB43の左半
周を溶射加工する場合のガンの制御点ＴＣＰの移動経路
を示す図である。ガンの制御点ＴＣＰを次の順序で移動
させる。 溶射加工開始位置Ｐ５からボルトB11の第１教示点B11
p1に移動させる。 ボルトB11の第１教示点B11p1からボルトB11の第２教
示点B11p2を通過してボルトB11の第３教示点B11p3まで
円弧を描いて移動させる。 ボルトB11の第３教示点B11p3からボルトB12の第１教
示点B12p1までＹ軸方向に移動させる。 上記及びと同様の動作を繰り返してボルトB13の
第３教示点B11p3まで移動させる。 ボルトB13の第３教示点B13p3からボルトB21の第１教
示点B21p1まで移動させる。 上記乃至と同様の動作を繰り返してボルトB43の
第３教示点B43p3まで移動させる。 溶射加工終了位置Ｐ６まで移動させる。

【００４６】図１４は、ボルトB11乃至ボルトB43の右半
周を溶射加工する場合のガンの制御点ＴＣＰの移動経路
を示す図である。ガンの制御点ＴＣＰを次の順序で移動
させる。 溶射加工開始位置Ｐ５からボルトB11の第１教示点B11
p1に移動させる。 ボルトB11の第１教示点B11p1からボルトB11の第２教
示点B11p2を通過してボルトB11の第３教示点B11p3まで
円弧を描いて移動させる。 ボルトB11の第３教示点B11p3からボルトB12の第１教
示点B12p1までＹ軸方向に移動させる。 上記及びと同様の動作を繰り返してボルトB13の
第３教示点B11p3Ｐ３まで移動させる。 ボルトB13の第３教示点B13p3からボルトB21の第１教
示点B21p1まで移動させる。 上記乃至と同様の動作を繰り返してボルトB43の
第３教示点B43p3まで移動させる。 溶射加工終了位置Ｐ６まで移動させる。

【００４７】［第１の溶射加工方法］図１５乃至図３０
は本発明のボルト頭部１５と板１６との締結部を溶射加
工する第１の溶射加工方法を示すフローチャートであ
る。第１の溶射加工方法は、まず、図１３に示す溶射加
工開始位置Ｐ５から溶射加工終了位置Ｐ６までガンの制
御点ＴＣＰを移動させてボルト頭部１５の左半周の溶射
加工を行う。その後、図１４に示す溶射加工開始位置Ｐ
５に戻り、溶射加工開始位置Ｐ５から溶射加工終了位置
Ｐ６までガンの制御点ＴＣＰを移動させてボルト頭部１
５の右半周の溶射加工を行う溶射加工方法である。

【００４８】図１５のステップＳＴ１において、図４の
溶射条件設定装置９から次の溶射面の加工条件を入力す
る。溶射面の加工条件は、ボルト頭部の直径Ｄ１、ロ
ボットの動作速度、ガンの前進角θ１、ボルトB11の座
標（Xb11、Yb11、Zb11）、ボルト頭部のＸ軸方向の数
ｍ、ボルト頭部のＹ軸方向の数ｎ、ボルト頭部のＸ軸方
向の間隔Ｌｘ及びボルト頭部のＹ軸方向の間隔Ｌｙのロ
ボット制御条件と溶射電流値、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。

【００４９】ステップＳＴ２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、ロボット制御条件
の信号がロボット制御装置７に入力される。ステップＳ
Ｔ３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。

【００５０】図１５に示すステップＬにおいて、図１６
乃至図２０に示すブラスト処理フローを行う。 ［ブラスト処理ステップ］図１６乃至図２０は本発明の
ブラスト処理フローを示す図である。

【００５１】ステップＬ１において、ロボット制御装置
７がロボット制御条件の信号から図８に示すように、ガ
ンの制御点ＴＣＰがボルト頭部の左半周を第１教示点Ｐ
１から第２教示点Ｐ２を通過して第３教示点Ｐ３までの
円弧を描く経路で移動することによってブラスト処理を
行う設定をする。また、ボルトBmnにおいて、ｍを１乃
至４とし、ｎを１乃至３とし、ボルトBmnの第１教示点
Ｐ１の座標（Xbmnp1、Ybmnp1、Zbmnp1）＝（X11＋Ｎｍ
×Ｌｘ、Y11＋Ｄ１／２＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z11）、ボルトBm
nの第２教示点Ｐ２の座標（Xbmnp2、Ybmnp2、Zbmnp2）
＝（X11−Ｄ１／２＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z1
1）、ボルトBmnの第３教示点Ｐ３の座標（Xbmnp3、Ybmn
p3、Zbmnp3）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11−Ｄ１／２＋Ｎ
ｎ×Ｌｙ、Z11）を設定する。

【００５２】ステップＬ２において、ロボット制御装置
７がロボット制御条件の信号から図１３に示すように、
まず、Ｙ軸方向にガンの制御点ＴＣＰを移動させてボル
トB11乃至ボルトB13をブラスト処理し、次に、Ｘ軸方向
にガンの制御点ＴＣＰを移動させてボルトB21乃至ボル
トB23をブラスト処理し、これらを順次繰り返してボル
トB43までブラスト処理することを設定する。

【００５３】ステップＬ３において、起動装置１０をＯ
Ｎすると起動装置１０が起動信号をロボット制御装置７
に出力する。ステップＬ４において、マニピュレータ１
２の手首部１２ａをブラストガン保持位置に移動する。
ステップＬ５において、図５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Ｌ６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Ｌ７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Ｓ
３を出力する。ステップＬ８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。

【００５４】ステップＬ９において、ブラストガン２の
ノズル先端を溶射加工開始位置Ｐ５に移動させる。ステ
ップＬ１０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。ステッ
プＬ１１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
Ｌ１２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Ｌ１３において、ボルトB11の左
半周のブラスト処理を行う。ステップＬ１４において、
ブラストガン２をＹ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の間
隔Ｌｙだけマイナス移動させてボルトB12のブラスト処
理を行い、さらに、ブラストガン２をＹ軸方向にボルト
頭部のＹ軸方向の間隔Ｌｙだけマイナス移動させてボル
トB13のブラスト処理を行う。

【００５６】ステップＬ１５において、ブラストガン２
をＸ軸方向にボルト頭部のＸ軸方向の間隔Ｌｘだけプラ
ス移動させ、さらに、Ｙ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向
の間隔Ｌｙ×２だけプラス移動させてボルトB21のブラ
スト処理を行う。ステップＬ１６において、上記ステッ
プＬ１４及びステップ１５を繰り返してボルトB43まで
ブラスト処理を行う。ステップＬ１７において、ブラス
トガン２を図１３に示す溶射加工終了位置Ｐ６まで移動
させる。

【００５７】ステップＬ１８において、ロボット制御装
置７がロボット制御条件の信号から図１２に示すよう
に、ガンの制御点ＴＣＰがボルト頭部の右半周を第１教
示点Ｐ１から第４教示点Ｐ４を通過して第３教示点Ｐ３
までの円弧を描く経路で移動することによってブラスト
処理を行う設定をする。また、ボルトBmnにおいて、ｍ
を１乃至４とし、ｎを１乃至３とし、ボルトBmnの第１
教示点Ｐ１の座標（Xbmnp1、Ybmnp1、Zbmnp1）＝（X11
＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11＋Ｄ１／２＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z11）、ボ
ルトBmnの第４教示点Ｐ４の座標（Xbmnp4、Ybmnp4、Zbm
np4）＝（X11＋Ｄ１／２＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11−Ｎｎ×Ｌ
ｙ、Z11）、ボルトBmnの第３教示点Ｐ３の座標（Xbmnp
3、Ybmnp3、Zbmnp3）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11−Ｄ１
／２＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z11）を設定する。

【００５８】ステップＬ１９において、ブラストガン２
のノズル先端を図１４に示す溶射加工開始位置Ｐ５に移
動させる。ステップＬ２０において、ボルトB11の右半
周のブラスト処理を行う。ステップＬ２１において、ブ
ラストガン２をＹ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の間隔
Ｌｙだけマイナス移動させてボルトB12のブラスト処理
を行い、さらに、ブラストガン２をＹ軸方向にボルト頭
部のＹ軸方向の間隔Ｌｙだけマイナス移動させてボルト
B13の右半周のブラスト処理を行う。

【００５９】ステップＬ２２において、ブラストガン２
をＸ軸方向にボルト頭部のＸ軸方向の間隔Ｌｘだけプラ
ス移動させ、さらに、Ｙ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向
の間隔Ｌｙ×２だけプラス移動させてボルトB21の右半
周のブラスト処理を行う。ステップＬ２３において、上
記ステップＬ２１及びステップＬ２２を繰り返してボル
トB43までの右半周のブラスト処理を行う。ステップＬ
２４において、ブラストガン２を図１４に示す溶射加工
終了位置Ｐ６まで移動させる。

【００６０】ステップＬ２５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Ｌ２６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Ｌ２７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。

【００６１】ステップＬ２８において、ブラストガン２
がブラスト材を被溶射物１４に吹き付けることを終了す
る。ステップＬ２９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。ステッ
プＬ３０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Ｌ３
１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
Ｌ３２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Ｌ３３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。

【００６２】図１５に示すステップＭにおいて、図２１
乃至図２４に示す溶射フローを開始する。

【００６３】［溶射処理ステップ］図２１乃至図２４は
本発明の溶射処理フローを示す図である。

【００６４】ステップＭ１において、ロボット制御装置
７がロボット制御条件の信号から図８に示すように、ガ
ンの制御点ＴＣＰがボルト頭部の左半周を第１教示点Ｐ
１から第２教示点Ｐ２を通過して第３教示点Ｐ３までの
円弧を描く経路で移動することによって溶射処理を行う
設定をする。また、ボルトBmnにおいて、ｍを１乃至４
とし、ｎを１乃至３とし、ボルトBmnの第１教示点Ｐ１
の座標（Xbmnp1、Ybmnp1、Zbmnp1）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌ
ｘ、Y11＋Ｄ１／２＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z11）、ボルトBmnの
第２教示点Ｐ２の座標（Xbmnp2、Ybmnp2、Zbmnp2）＝
（X11−Ｄ１／２＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z1
1）、ボルトBmnの第３教示点Ｐ３の座標（Xbmnp3、Ybmn
p3、Zbmnp3）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11−Ｄ１／２＋Ｎ
ｎ×Ｌｙ、Z11）を設定する。

【００６５】ステップＭ２において、ロボット制御装置
７がロボット制御条件の信号から図１３に示すように、
まず、Ｙ軸方向にガンの制御点ＴＣＰを移動させてボル
トB11乃至ボルトB13を溶射処理し、次に、Ｘ軸方向にガ
ンの制御点ＴＣＰを移動させてボルトB21乃至ボルトB23
を溶射処理し、これらを順次繰り返してボルトB43まで
溶射処理することを設定する。ステップＭ３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に出力する。ステップＭ４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。

【００６６】ステップＭ５において、図５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Ｍ６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Ｍ７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Ｍ８において、
ツールチェンジャ１３が溶射ガン４を保持する。

【００６７】ステップＭ９において、溶射ガン４のノズ
ル先端を溶射加工開始位置Ｐ５に移動させる。ステップ
Ｍ１０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。ステップＭ１
１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Ｍ１２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Ｍ１３において、ボルトB11の左
半周の溶射処理を行う。ステップＭ１４において、溶射
トガン４をＹ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の間隔Ｌｙ
だけマイナス移動させてボルトB12の溶射処理を行い、
さらに、ブラストガン２をＹ軸方向にボルト頭部のＹ軸
方向の間隔Ｌｙだけマイナス移動させてボルトB13の溶
射処理を行う。ステップＭ１５において、溶射ガン４を
Ｘ軸方向にボルト頭部のＸ軸方向の間隔Ｌｘだけプラス
移動させ、さらに、Ｙ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の
間隔Ｌｙ×２だけプラス移動させてボルトB21の溶射処
理を行う。ステップＭ１６において、上記ステップＭ１
４及びステップＭ１５を繰り返してボルトB43まで溶射
処理を行う。

【００６９】ステップＭ１７において、溶射ガン４を図
１３に示す溶射加工終了位置Ｐ６まで移動させる。ステ
ップＭ１８において、ロボット制御装置７がロボット制
御条件の信号から図１２に示すように、ガンの制御点Ｔ
ＣＰがボルト頭部の右半周を第１教示点Ｐ１から第４教
示点Ｐ４を通過して第３教示点Ｐ３までの円弧を描く経
路で移動することによって溶射処理を行う設定をする。
また、ボルトBmnにおいて、ｍを１乃至４とし、ｎを１
乃至３とし、ボルトBmnの第１教示点Ｐ１の座標（Xbmnp
1、Ybmnp1、Zbmnp1）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11＋Ｄ１
／２＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z11）、ボルトBmnの第４教示点Ｐ４
の座標（Xbmnp4、Ybmnp4、Zbmnp4）＝（X11＋Ｄ１／２
＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11−Ｎｎ×Ｌｙ、Z11）、ボルトBmnの
第３教示点Ｐ３の座標（Xbmnp3、Ybmnp3、Zbmnp3）＝
（X11＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11−Ｄ１／２＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z1
1）を設定する。

【００７０】ステップＭ１９において、溶射ガン４のノ
ズル先端を図１４に示す溶射加工開始位置Ｐ５に移動さ
せる。ステップＭ２０において、ボルトB11の右半周の
溶射処理を行う。ステップＭ２１において、溶射ガン４
をＹ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の間隔Ｌｙだけマイ
ナス移動させてボルトB12の溶射処理を行い、さらに、
溶射ガン４をＹ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の間隔Ｌ
ｙだけマイナス移動させてボルトB13の右半周の溶射処
理を行う。ステップＭ２２において、溶射ガン４をＸ軸
方向にボルト頭部のＸ軸方向の間隔Ｌｘだけプラス移動
させ、さらに、Ｙ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の間隔
Ｌｙ×２だけプラス移動させてボルトB21の右半周の溶
射処理を行う。ステップＭ２３において、上記ステップ
Ｍ２１及びステップＭ２２を繰り返してボルトB43まで
の右半周の溶射処理を行う。

【００７１】ステップＭ２４において、溶射ガン４を図
１４に示す溶射加工終了位置Ｐ６まで移動させる。ステ
ップＭ２５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
Ｍ２６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Ｍ２７に
おいて、ブラスト制御装置１が溶射ガン４に溶射終了信
号Ｓ１８を出力する。ステップＭ２８において、溶射ガ
ン４が被溶接物１４への溶射処理を終了する。

【００７２】ステップＭ２９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。ス
テップＭ３０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
Ｍ３１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Ｍ３２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Ｍ３３において、ツールチェンジャ１３が溶射
ガン４を開放する。

【００７３】図１５に示すステップＮにおいて、図２５
乃至図３０に示す封孔処理フローを開始する。

【００７４】［封孔処理ステップ］図２５乃至図３０は
本発明の封孔処理フローを示す図である。

【００７５】ステップＮ１において、ロボット制御装置
７がロボット制御条件の信号から図８に示すように、ガ
ンの制御点ＴＣＰがボルト頭部の左半周を第１教示点Ｐ
１から第２教示点Ｐ２を通過して第３教示点Ｐ３までの
円弧を描く経路で移動することによって封孔処理を行う
設定をする。また、ボルトBmnにおいて、ｍを１乃至４
とし、ｎを１乃至３とし、ボルトBmnの第１教示点Ｐ１
の座標（Xbmnp1、Ybmnp1、Zbmnp1）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌ
ｘ、Y11＋Ｄ１／２＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z11）、ボルトBmnの
第２教示点Ｐ２の座標（Xbmnp2、Ybmnp2、Zbmnp2）＝
（X11−Ｄ１／２＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z1
1）、ボルトBmnの第３教示点Ｐ３の座標（Xbmnp3、Ybmn
p3、Zbmnp3）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11−Ｄ１／２＋Ｎ
ｎ×Ｌｙ、Z11）を設定する。

【００７６】ステップＮ２において、ロボット制御装置
７がロボット制御条件の信号から図１３に示すように、
まず、Ｙ軸方向にガンの制御点ＴＣＰを移動させてボル
トB11乃至ボルトB13を封孔処理し、次に、Ｘ軸方向にガ
ンの制御点ＴＣＰを移動させてボルトB21乃至ボルトB23
を封孔処理し、これらを順次繰り返してボルトB43まで
封孔処理することを設定する。ステップＮ３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に出力する。

【００７７】ステップＮ４において、マニピュレータ１
２の手首部１２ａを封孔ガン保持位置に移動する。ステ
ップＮ５において、図５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Ｎ６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Ｎ７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Ｎ８において、ツールチェンジャ１
３が封孔ガン６を保持する。

【００７８】ステップＮ９において、封孔ガン６のノズ
ル先端を図１３に示す溶射加工開始位置Ｐ５に移動させ
る。ステップＮ１０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。
ステップＮ１１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
Ｎ１２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。

【００７９】ステップＮ１３において、ボルトB11の左
半周の封孔処理を行う。ステップＮ１４において、封孔
ガン６をＹ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の間隔Ｌｙだ
けマイナス移動させてボルトB12の封孔処理を行い、さ
らに、封孔ガン６をＹ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の
間隔Ｌｙだけマイナス移動させてボルトB13の封孔処理
を行う。ステップＮ１５において、封孔ガン６をＸ軸方
向にボルト頭部のＸ軸方向の間隔Ｌｘだけプラス移動さ
せ、さらに、Ｙ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の間隔Ｌ
ｙ×２だけプラス移動させてボルトB21の封孔処理を行
う。ステップＮ１６において、上記ステップＮ１４及び
ステップＮ１５を繰り返してボルトB43まで封孔処理を
行う。ステップＮ１７において、封孔ガン６を図１３に
示す溶射加工終了位置Ｐ６まで移動させる。

【００８０】ステップＮ１８において、ロボット制御装
置７がロボット制御条件の信号から図１２に示すよう
に、ガンの制御点ＴＣＰがボルト頭部の右半周を第１教
示点Ｐ１から第４教示点Ｐ４を通過して第３教示点Ｐ３
までの円弧を描く経路で移動することによって封孔処理
を行う設定をする。また、ボルトBmnにおいて、ｍを１
乃至４とし、ｎを１乃至３とし、ボルトBmnの第１教示
点Ｐ１の座標（Xbmnp1、Ybmnp1、Zbmnp1）＝（X11＋Ｎ
ｍ×Ｌｘ、Y11＋Ｄ１／２＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z11）、ボルト
Bmnの第４教示点Ｐ４の座標（Xbmnp4、Ybmnp4、Zbmnp
4）＝（X11＋Ｄ１／２＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11−Ｎｎ×Ｌ
ｙ、Z11）、ボルトBmnの第３教示点Ｐ３の座標（Xbmnp
3、Ybmnp3、Zbmnp3）＝（X11＋Ｎｍ×Ｌｘ、Y11−Ｄ１
／２＋Ｎｎ×Ｌｙ、Z11）を設定する。

【００８１】ステップＮ１９において、封孔ガン６のノ
ズル先端を図１４に示す溶射加工開始位置Ｐ５に移動さ
せる。ステップＮ２０において、ボルトB11の右半周の
封孔処理を行う。ステップＮ２１において、封孔ガン６
をＹ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の間隔Ｌｙだけマイ
ナス移動させてボルトB12の封孔処理を行い、さらに、
封孔ガン６をＹ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の間隔Ｌ
ｙだけマイナス移動させてボルトB13の右半周の封孔処
理を行う。ステップＮ２２において、封孔ガン２をＸ軸
方向にボルト頭部のＸ軸方向の間隔Ｌｘだけプラス移動
させ、さらに、Ｙ軸方向にボルト頭部のＹ軸方向の間隔
Ｌｙ×２だけプラス移動させてボルトB21の右半周の封
孔処理を行う。ステップＮ２３において、上記ステップ
Ｎ２１及びステップＮ２２を繰り返してボルトB43まで
の右半周の封孔処理を行う。ステップＮ２４において、
封孔ガン６を図１４に示す溶射加工終了位置Ｐ６まで移
動させる。

【００８２】ステップＮ２５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Ｎ２６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Ｎ２７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。ステップＮ２８にお
いて、封孔ガン６が被溶接物１４への封孔処理を終了す
る。

【００８３】ステップＮ２９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。ス
テップＮ３０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
Ｎ３１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Ｎ３２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Ｎ３３において、ツールチェンジャ１３が封孔
ガン６を開放する。

【００８４】［第２に溶射加工方法］第２の溶射加工方
法は、まず、図１３に示す溶射加工開始位置Ｐ５から溶
射加工終了位置Ｐ６までガンの制御点ＴＣＰを移動させ
てボルト頭部１５の左半周の溶射加工を行う。その後、
第１の溶射加工方法とは逆に、図１４に示す溶射加工終
了位置Ｐ６から溶射加工開始位置Ｐ５までガンの制御点
ＴＣＰを移動させてボルト頭部１５の右半周の溶射加工
を行う溶射加工方法である。

【００８５】第２の溶射加工方法は、第１の溶射加工方
法のボルト頭部１５の右半周を溶射加工する場合におい
て、図１２の第１教示点Ｐ１と第３教示点Ｐ３とを入れ
替え、ガンの制御点ＴＣＰのＸ軸及びＹ軸の移動方向を
逆にして、溶射終了位置Ｐ６から溶射開始位置Ｐ５まで
を溶射加工するようにすれば同様の説明になるので、説
明を省略する。

【００８６】上述した溶射加工方法においては、溶射加
工開始位置Ｐ５から溶射加工終了位置Ｐ６までの間を連
続して溶射加工している。この代わりに、ボルト頭部１
５の周面以外にマスキングをして、ボルト頭部１５の周
面のみを溶射加工しても良い。

【００８７】また、上述したボルト頭部１５の溶射加工
においては、左半周と右半周に分割して溶射加工を行っ
ているが、左半周と右半周とのそれぞれの両端部が重な
るように溶射加工を行っても良い。

【００８８】次に本発明の溶射加工方法を実施する被溶
射物及び溶射加工方法の条件の実施例を図３１に示す。
図３１は本発明の溶射加工方法を実施する被溶射物及び
溶射加工方法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。図３１に示す各処理
工程の処理条件で溶射加工を行った結果、各ボルト頭部
１５に均一な溶射皮膜を施すことができた。

【００８９】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、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ができる。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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】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、ロボット制御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。

【００９４】

【発明の効果】前述したように、橋梁に使用するボルト
頭部１５の周面を溶射する場合、溶射ガンを円弧を描く
ように移動させなけらばならないために、従来技術で
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、重量のある溶射ガンを移動させて均
一で十分な溶射皮膜を施すことは著しく困難であった。

【００９５】本発明の溶射加工方法は、多関節ロボット
を使用して、橋梁に使用するボルト頭部１５の周面を溶
射ガンを円弧を描くように移動させて溶射加工すること
ができ、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本出願に係る発明の特徴を最もよく表す図であ
る。

【図２】本発明の溶射加工方法によって溶射するボルト
頭部を示す図である。

【図３】溶射ガンを把持する多関節ロボットの一般的な
構成を示す図である。

【図４】本発明の溶射加工方法を説明するブロック図で
ある。

【図５】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６】本発明の溶射加工方法によって溶射加工する部
分を示す図である。

【図７】本発明の溶射加工方法に使用するガンを前進角
θ１で移動させて、ボルト頭部１５と板１６との締結部
とボルト頭部１５の側面を溶射加工する方法を示す図で
ある。

【図８】１個のボルト頭部１５の左半周を溶射加工する
場合のガンの制御点ＴＣＰの移動経路を示す図である。

【図９】１２個のボルト頭部１５が板１６に締結された
状態の平面図である。

【図１０】１２個のボルト頭部１５が板１６に締結され
た状態の側面図である。

【図１１】Ｙ軸方向のボルト頭部が３行、Ｘ軸方向のボ
ルト頭部が４列の場合の変数Ｎｎ及び変数Ｎｍを示す図
である。

【図１２】１個のボルト頭部１５の右半周を溶射加工す
る場合のガンの制御点ＴＣＰの移動経路を示す図であ
る。

【図１３】ボルトB11乃至ボルトB43の左半周を溶射加工
する場合のガンの制御点ＴＣＰの移動経路を示す図であ
る。

【図１４】ボルトB11乃至ボルトB43の右半周を溶射加工
する場合のガンの制御点ＴＣＰの移動経路を示す図であ
る。

【図１５】本発明のボルト頭部１５と板１６との締結部
を溶射加工する方法を示すフローチャートである。

【図１６】本発明のブラスト処理フローを示す図であ
る。

【図１７】図１６に続く本発明のブラスト処理フローを
示す図である。

【図１８】図１７に続く本発明のブラスト処理フローを
示す図である。

【図１９】図１８に続く本発明のブラスト処理フローを
示す図である。

【図２０】図１９に続く本発明のブラスト処理フローを
示す図である。

【図２１】本発明の溶射処理フローを示す図である。

【図２２】図２１に続く本発明の溶射処理フローを示す
図である。

【図２３】図２２に続く本発明の溶射処理フローを示す
図である。

【図２４】図２３に続く本発明の溶射処理フローを示す
図である。

【図２５】本発明の封孔処理フローを示す図である。

【図２６】図２５に続く本発明の封孔処理フローを示す
図である。

【図２７】図２６に続く本発明の封孔処理フローを示す
図である。

【図２８】図２７に続く本発明の封孔処理フローを示す
図である。

【図２９】図２８に続く本発明の封孔処理フローを示す
図である。

【図３０】図２９に続く本発明の封孔処理フローを示す
図である。

【図３１】本発明の溶射加工方法を実施する被溶射物及
び溶射加工方法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 ボルト頭部 １６ 板 １７ ワイヤリール １８ 鉛直線 ２４ ティーチペンダント ２５ 操作ボックス B11乃至B43 ボルト（頭部） Ｄ１ ボルトの直径 Ｐ１ 第１教示点 Ｐ２ 第２教示点 Ｐ３ 第３教示点 Ｐ４ 第４教示点 Ｐ５ 溶射加工開始位置 Ｐ６ 溶射加工終了位置 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 Ｆターム(参考） 4D075 AA01 AA17 AA85 BB29Y CA33 CA47 DA33 DB01 DC05 EA15 EB01 4K031 AA08 AB02 BA01 CA02 CA04 CB31 CB37 DA03 EA01 EA04 FA01 FA05

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小径周面の単一物の複数個を、溶射ガン
   を順次に移動させて繰り返し溶射する小径周面単一物の
   複数個繰り返し溶射加工方法において、前記単一物の溶
   射面の加工条件に応じて１回で溶射する面を分割して第
   ２ないし第Ｎの分割溶射面を形成し、前記各分割溶射面
   ごとの位置を制御装置に教示し、次に複数個の単一物の
   溶射開始位置及び最初の溶射順序から最後の溶射順序ま
   でを制御装置に教示する分割溶射面・溶射位置・溶射順
   序教示過程と、前記最初の溶射順序を教示した単一物の
   溶射開始位置から第１の分割溶射面を溶射し、次に前記
   ２番目の溶射順序を教示した単一物の溶射開始位置から
   第１の分割溶射面を溶射し、以下同様に、順次に、前記
   最後の溶射順序を教示した単一物の第１の分割溶射面を
   溶射する第１の分割溶射面順次溶射過程と、前記最後の
   溶射順序を教示した単一物の第１の分割溶射面の溶射終
   了位置から最初の溶射順序を教示した単一物の第２の分
   割溶射面の溶射開始位置まで溶射ガンを復帰する第１の
   分割溶射面復帰過程と、前記最初の溶射順序を教示した
   単一物の第２の分割溶射面の溶射開始位置から前記最後
   の溶射順序を教示した単一物の溶射開始位置までの各単
   一物の第２の分割溶射面を溶射する第２の分割溶射面順
   次溶射過程と、前記分割溶射面・溶射位置・溶射順序教
   示過程で教示した第Ｎの分割溶射面の溶射が終了するま
   で、前記分割溶射面復帰過程と前記分割溶射面順次溶射
   過程とを繰り返して各単一物の第Ｎの分割溶射面を溶射
   する第Ｎの分割溶射面順次溶射過程とからなる小径周面
   単一物の複数個繰り返し溶射加工方法。
2. 【請求項２】 小径周面の単一物の複数個を、多関節ロ
   ボットのマニピュレータの手首部に取り付けられた溶射
   ガンを順次に移動させて繰り返し溶射する小径周面単一
   物の複数個繰り返し溶射加工方法において、前記単一物
   の溶射面の加工条件に応じて１回で溶射する面を分割し
   て第２ないし第Ｎの分割溶射面を形成し、前記各分割溶
   射面ごとの位置をロボット制御装置に教示し、次に複数
   個の単一物の溶射開始位置及び最初の溶射順序から最後
   の溶射順序までをロボット制御装置に教示する分割溶射
   面・溶射位置・溶射順序教示過程と、前記最初の溶射順
   序を教示した単一物の溶射開始位置から第１の分割溶射
   面を溶射し、次に前記２番目の溶射順序を教示した単一
   物の溶射開始位置から第１の分割溶射面を溶射し、以下
   同様に、順次に、前記最後の溶射順序を教示した単一物
   の第１の分割溶射面を溶射する第１の分割溶射面順次溶
   射過程と、前記最後の溶射順序を教示した単一物の第１
   の分割溶射面の溶射終了位置から最初の溶射順序を教示
   した単一物の第２の分割溶射面の溶射開始位置まで溶射
   ガンを復帰する第１の分割溶射面復帰過程と、前記最初
   の溶射順序を教示した単一物の第２の分割溶射面の溶射
   開始位置から前記最後の溶射順序を教示した単一物の溶
   射開始位置までの各単一物の第２の分割溶射面を溶射す
   る第２の分割溶射面順次溶射過程と、前記分割溶射面・
   溶射位置・溶射順序教示過程で教示した第Ｎの分割溶射
   面の溶射が終了するまで、前記分割溶射面復帰過程と前
   記分割溶射面順次溶射過程とを繰り返して各単一物の第
   Ｎの分割溶射面を溶射する第Ｎの分割溶射面順次溶射過
   程とからなる小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工
   方法。
3. 【請求項３】 小径周面の単一物の複数個を、溶射ガン
   を順次に移動させて繰り返し溶射する小径周面単一物の
   複数個繰り返し溶射加工方法において、前記単一物の溶
   射面の加工条件に応じて１回で溶射する面を分割して第
   ２ないし第Ｎの分割溶射面を形成し、前記各分割溶射面
   ごとの位置を制御装置に教示し、次に複数個の単一物の
   溶射開始位置及び最初の溶射順序から最後の溶射順序ま
   でを制御装置に教示する分割溶射面・溶射位置・溶射順
   序教示過程と、前記最初の溶射順序を教示した単一物の
   溶射開始位置から第１の分割溶射面を溶射し、次に前記
   ２番目の溶射順序を教示した単一物の溶射開始位置から
   第１の分割溶射面を溶射し、以下同様に、教示した順序
   で、前記最後の溶射順序を教示した単一物の第１の分割
   溶射面を溶射する第１の分割溶射面順次溶射過程と、前
   記最後の溶射順序を教示した単一物の第１の分割溶射面
   の溶射終了位置から最後の溶射順序を教示した単一物の
   第２の分割溶射面の溶射開始位置まで溶射ガンを移動さ
   せて、教示した逆方向の順序で、最後の溶射順序を教示
   した単一物から最初の溶射順序を教示した単一物までの
   各単一物の第２の分割溶射面を溶射する第２の分割溶射
   面順次溶射過程と、教示した順序と教示した逆方向の順
   序とを交互に繰り返して、前記分割溶射面・溶射位置・
   溶射順序教示過程で教示した第Ｎの分割溶射面の溶射が
   終了するまで、前記分割溶射面復帰過程と前記分割溶射
   面順次溶射過程とを繰り返して各単一物の第Ｎの分割溶
   射面を溶射する第Ｎの分割溶射面順次溶射過程とからな
   る小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の方法を多関節ロボット
   によって小径周面の単一物の複数個を、多関節ロボット
   のマニピュレータの手首部に取り付けられた溶射ガンを
   順次に移動させて繰り返し溶射する小径周面単一物の複
   数個繰り返し溶射加工方法において、前記単一物の溶射
   面の加工条件に応じて１回で溶射する面を分割して第２
   ないし第Ｎの分割溶射面を形成し、前記各分割溶射面ご
   との位置をロボット制御装置に教示し、次に複数個の単
   一物の溶射開始位置及び最初の溶射順序から最後の溶射
   順序までをロボット制御装置に教示する分割溶射面・溶
   射位置・溶射順序教示過程と、前記最初の溶射順序を教
   示した単一物の溶射開始位置から第１の分割溶射面を溶
   射し、次に前記２番目の溶射順序を教示した単一物の溶
   射開始位置から第１の分割溶射面を溶射し、以下同様
   に、順次に、前記最後の溶射順序を教示した単一物の第
   １の分割溶射面を溶射する第１の分割溶射面順次溶射過
   程と、前記最後の溶射順序を教示した単一物の第１の分
   割溶射面の溶射終了位置から最初の溶射順序を教示した
   単一物の第２の分割溶射面の溶射開始位置まで溶射ガン
   を復帰する第１の分割溶射面復帰過程と、前記最初の溶
   射順序を教示した単一物の第２の分割溶射面の溶射開始
   位置から前記最後の溶射順序を教示した単一物の溶射開
   始位置までの各単一物の第２の分割溶射面を溶射する第
   ２の分割溶射面順次溶射過程と、前記分割溶射面・溶射
   位置・溶射順序教示過程で教示した第Ｎの分割溶射面の
   溶射が終了するまで、前記分割溶射面復帰過程と前記分
   割溶射面順次溶射過程とを繰り返して各単一物の第Ｎの
   分割溶射面を溶射する第Ｎの分割溶射面順次溶射過程と
   からなる小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方
   法。
5. 【請求項５】 請求項１又は請求項２又は請求項３又は
   請求項４に記載の小径周面の単一物がボルト頭部である
   小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方法。
6. 【請求項６】 請求項１又は請求項２又は請求項３又は
   請求項４に記載の１回で溶射する面を分割して第２ない
   し第Ｎの分割溶射面がボルト頭部の左半周移動経路及び
   右半周移動経路である溶射加工方法。
7. 【請求項７】 請求項１又は請求項２又は請求項３又は
   請求項４に記載の分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示
   過程に単一物の溶射面の加工条件の教示を含み前記加工
   条件が単一物の形状によって予め定めた加工条件である
   溶射加工方法。
8. 【請求項８】 請求項１又は請求項２又は請求項３又は
   請求項４に記載の分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示
   過程に単一物の溶射面の加工条件の教示を含み前記加工
   条件が溶射ガンの姿勢によって予め定めた加工条件であ
   る溶射加工方法。
9. 【請求項９】 請求項１又は請求項２又は請求項３又は
   請求項４に記載の分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示
   過程に単一物の溶射面の加工条件が溶射ガンの分割溶射
   面に対する電気的物理的な出力である溶射加工方法。 【請求１０】 請求項６に記載の溶射ガンの姿勢に対す
   る単一物の形状がボルト頭部の左半周移動経路及び右半
   周移動経路である溶射加工方法。
10. 【請求項１０】 複数個のボルト頭部の周面を、溶射ガ
    ンを順次に移動させて繰り返し溶射する小径周面単一物
    の複数個繰り返し溶射加工方法において、前記ボルト頭
    部の周面に応じて１回で溶射する面を左半周移動経路及
    び右半周移動経路に分割して左半周移動経路溶射面及び
    右半周移動経路溶射面を形成し、前記各分割溶射面ごと
    の位置を教示し、次に複数個のボルト頭部の溶射開始位
    置及び最初の溶射順序から最後の溶射順序までを教示す
    る分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程と、前記最
    初の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開始位置から
    左半周移動経路溶射面を溶射し、次に前記２番目の溶射
    順序を教示したボルト頭部の溶射開始位置から左半周移
    動経路溶射面を溶射し、以下同様に、順次に、前記最後
    の溶射順序を教示したボルト頭部の左半周移動経路溶射
    面を溶射する左半周移動経路溶射面順次溶射過程と、前
    記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射終了位置
    から最初の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開始位
    置まで溶射ガンを復帰する左半周移動経路溶射面復帰過
    程と、前記最初の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射
    開始位置から前記最後の溶射順序を教示したボルト頭部
    の溶射開始位置までの各ボルト頭部の右半周移動経路溶
    射面を溶射する右半周移動経路溶射面順次溶射過程とか
    らなる小径周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方法。
11. 【請求項１１】 複数個のボルト頭部の周面を、多関節
    ロボットのマニピュレータの手首部に取り付けられた溶
    射ガンを順次に移動させて繰り返し溶射する小径周面単
    一物の複数個繰り返し溶射加工方法において、前記ボル
    ト頭部の周面に応じて１回で溶射する面を左半周移動経
    路及び右半周移動経路に分割して左半周移動経路溶射面
    及び右半周移動経路溶射面を形成し、前記各分割溶射面
    ごとの位置をロボット制御装置に教示し、次に複数個の
    ボルト頭部の溶射開始位置及び最初の溶射順序から最後
    の溶射順序までをロボット制御装置に教示する分割溶射
    面・溶射位置・溶射順序教示過程と、前記最初の溶射順
    序を教示したボルト頭部の溶射開始位置から左半周移動
    経路溶射面を溶射し、次に前記２番目の溶射順序を教示
    したボルト頭部の溶射開始位置から左半周移動経路溶射
    面を溶射し、以下同様に、順次に、前記最後の溶射順序
    を教示したボルト頭部の左半周移動経路溶射面を溶射す
    る左半周移動経路溶射面順次溶射過程と、前記最後の溶
    射順序を教示したボルト頭部の溶射終了位置から最初の
    溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開始位置まで溶射
    ガンを復帰する左半周移動経路溶射面復帰過程と、前記
    最初の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開始位置か
    ら前記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開始
    位置までの各ボルト頭部の右半周移動経路溶射面を溶射
    する右半周移動経路溶射面順次溶射過程とからなる小径
    周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方法。
12. 【請求項１２】 複数個のボルト頭部の周面を、溶射ガ
    ンを順次に移動させて繰り返し溶射する小径周面単一物
    の複数個繰り返し溶射加工方法において、前記ボルト頭
    部の周面に応じて１回で溶射する面を左半周移動経路及
    び右半周移動経路に分割して左半周移動経路溶射面及び
    右半周移動経路溶射面を形成し、前記各分割溶射面ごと
    の位置を教示し、次に複数個のボルト頭部の溶射開始位
    置及び最初の溶射順序から最後の溶射順序までを教示す
    る分割溶射面・溶射位置・溶射順序教示過程と、前記最
    初の溶射順序を教示したボルト頭部の溶射開始位置から
    左半周移動経路溶射面を溶射し、次に前記２番目の溶射
    順序を教示したボルト頭部の溶射開始位置から左半周移
    動経路を溶射し、以下同様に、教示した順序で、前記最
    後の溶射順序を教示したボルト頭部の左半周移動経路溶
    射面を溶射する左半周移動経路溶射面順次溶射過程と、
    前記最後の溶射順序を教示したボルト頭部の左半周移動
    経路溶射面の溶射終了位置から最後の溶射順序を教示し
    たボルト頭部の右半周移動経路溶射面の溶射開始位置ま
    で溶射ガンを移動させて、教示した逆方向の順序で、最
    後の溶射順序を教示したボルト頭部から最初の溶射順序
    を教示したボルト頭部までの各ボルト頭部の右半周移動
    経路溶射面を溶射する右半周移動経路溶射面順次溶射過
    程とからなる小径周面ボルト頭部の複数個繰り返し溶射
    加工方法。
13. 【請求項１３】 複数個のボルト頭部の周面を、多関節
    ロボットのマニピュレータの手首部に取り付けられた溶
    射ガンを順次に移動させて繰り返し溶射する小径周面単
    一物の複数個繰り返し溶射加工方法において、前記ボル
    ト頭部の周面に応じて１回で溶射する面を左半周移動経
    路及び右半周移動経路に分割して左半周移動経路溶射面
    及び右半周移動経路溶射面を形成し、前記各分割溶射面
    ごとの位置をロボット制御装置に教示し、次に複数個の
    ボルト頭部の溶射開始位置及び最初の溶射順序から最後
    の溶射順序までをロボット制御装置に教示する分割溶射
    面・溶射位置・溶射順序教示過程と、前記最初の溶射順
    序を教示したボルト頭部の溶射開始位置から左半周移動
    経路溶射面を溶射し、次に前記２番目の溶射順序を教示
    したボルト頭部の溶射開始位置から左半周移動経路を溶
    射し、以下同様に、教示した順序で、前記最後の溶射順
    序を教示したボルト頭部の左半周移動経路溶射面を溶射
    する左半周移動経路溶射面順次溶射過程と、前記最後の
    溶射順序を教示したボルト頭部の左半周移動経路溶射面
    の溶射終了位置から最後の溶射順序を教示したボルト頭
    部の右半周移動経路溶射面の溶射開始位置まで溶射ガン
    を移動させて、教示した逆方向の順序で、最後の溶射順
    序を教示したボルト頭部から最初の溶射順序を教示した
    ボルト頭部までの各ボルト頭部の右半周移動経路溶射面
    を溶射する右半周移動経路溶射面順次溶射過程とからな
    る小径周面ボルト頭部の複数個繰り返し溶射加工方法。
14. 【請求項１４】 複数個の単一物の溶射開始位置及び最
    初の溶射順序から最終の溶射順序までの単一物がボルト
    頭部であって教示する位置の座標が、ボルトB11の座
    標、ボルト頭部のＸ軸方向の数、ボルト頭部のＹ軸方向
    の数、ボルト頭部のＸ軸方向の間隔及びボルト頭部のＹ
    軸方向の間隔である請求項１１又は請求項１２又は請求
    項１３又は請求項１４に記載の小径周面単一物の複数個
    繰り返し溶射加工方法である。
15. 【請求項１５】 溶射面の加工条件が、ボルト頭部の
    直径、ロボットの動作速度、ガンの前進角、ボルトB11
    の座標、ボルト頭部のＸ軸方向の数、ボルト頭部のＹ軸
    方向の数、ボルト頭部のＸ軸方向の間隔及びボルト頭部
    のＹ軸方向の間隔のロボット制御条件と溶射電流値、
    溶射電圧値、溶射ガン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である請求項１１又は
    請求項１２又は請求項１３又は請求項１４に記載の小径
    周面単一物の複数個繰り返し溶射加工方法。