JP2021053759A - Blast processing device - Google Patents

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Abstract

To provide a blast processing device capable of reducing an amount of deformation due to residual stress by applying uniform blast processing to a workpiece.SOLUTION: A blast processing device 10 includes a multi-axis robot 20 having a plurality of rotation axes A1-A6. A chuck part 30 for holding a workpiece is provided at a tip part of the multi-axis robot 20. An ejection port 16a for ejecting an abrasive material forward is provided under an installation surface 15a of the multi-axis robot 20. The multi-axis robot 20 places the workpiece held by the chuck part 30 in front of the ejection port 16a and then handles the workpiece such that a projection object area is changed and such that the abrasive material is projected under a prescribed projection object condition for each projection object area .SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ブラスト加工装置に関する。 The present invention relates to a blasting apparatus.

素形材の表面に付着した鋳物砂やスケール(酸化被膜)等の異物を除去するブラスト加工装置として、従来、インペラの回転に伴う遠心力を利用して研掃材をワークに向けて投射することにより、当該ワークをブラスト加工するショットブラスト装置が知られている(例えば特許文献1参照)。ショットブラスト装置では、ワークが治具に所定の姿勢で保持されており、ワークの姿勢を変更することなく当該ワークに対して、投射口から所定の投射角度で広範囲に研掃材が投射される。 As a blasting device that removes foreign matter such as casting sand and scale (oxide film) adhering to the surface of the material, the cleaning material is conventionally projected toward the work using the centrifugal force associated with the rotation of the impeller. Therefore, a shot blasting apparatus for blasting the work is known (see, for example, Patent Document 1). In the shot blasting device, the work is held by the jig in a predetermined posture, and the cleaning material is projected over a wide range from the projection port to the work at a predetermined projection angle without changing the posture of the work. ..

特開2006−167826号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-167826

上記ショットブラスト装置によるブラスト加工では、ワークの形状によっては、研掃材が当たりやすい箇所と研掃材が当たりづらい箇所とが生じる。それでも、姿勢が固定されたワークに対して広範囲に研掃材が投射されるため、後者における研掃品質を確保すべく投射時間や研掃材の投射密度等を調整すると、前者において過剰なブラスト加工がなされる。また、ワークによっては、表面に除去対象の異物が付着する程度が不均一となっている場合もある。その場合、異物の付着程度が高い部分に合わせて投射時間や研掃材の投射密度等を調整すると、広範囲に高い加工程度でブラスト加工されるため、異物の付着程度が低い部分で過剰なブラスト加工がなされる。 In the blasting process by the shot blasting device, depending on the shape of the work, there are places where the polishing material is easy to hit and places where the polishing material is hard to hit. Even so, since the cleaning material is projected over a wide area on the work whose posture is fixed, if the projection time and the projection density of the cleaning material are adjusted to ensure the cleaning quality in the latter, excessive blasting in the former Processing is done. Further, depending on the work, the degree to which foreign matter to be removed adheres to the surface may be uneven. In that case, if the projection time and the projection density of the cleaning material are adjusted according to the part where the degree of foreign matter adhesion is high, the blasting process is performed in a wide range with a high degree of processing, so excessive blasting is performed in the part where the degree of foreign matter adhesion is low. Processing is done.

このように、ブラスト加工の程度が不均一となると、ブラスト加工によってワークに生じた残留応力も不均一となってしまい、その不均一な残留応力が開放されて変形が生じやすくなる。特に、ワークが自動車部品である場合、近年では燃費改善を得るべく部品の軽量化をもたらす薄肉化が求められている。また、部品形状も複雑化しつつあり、その形状複雑化によって研掃材が当たりやすい箇所と研掃材が当たりづらい箇所とが形成される。そのため、残留応力の不均一化によって変形が生じやすくなることの問題は、より顕著なものとなっている。 As described above, when the degree of blasting becomes non-uniform, the residual stress generated in the work by the blasting also becomes non-uniform, and the non-uniform residual stress is released and deformation is likely to occur. In particular, when the work is an automobile part, in recent years, there has been a demand for thinning the part to reduce the weight in order to improve fuel efficiency. In addition, the shape of parts is becoming more complicated, and due to the complicated shape, a part where the cleaning material is easy to hit and a part where the cleaning material is hard to hit are formed. Therefore, the problem that deformation is likely to occur due to non-uniformity of residual stress becomes more remarkable.

そこで、本発明は、ワークに対して均一なブラスト加工を施して、残留応力による変形量を低減できるブラスト加工装置を得ることを主たる目的とする。 Therefore, it is a main object of the present invention to obtain a blasting apparatus capable of uniformly blasting a work to reduce the amount of deformation due to residual stress.

上記課題を解決すべく、第1の発明のブラスト加工装置では、
複数の回転軸を有する多軸ロボットと、
前記多軸ロボットのツール取付け部に設けられ、ワークを保持するチャック部と、
研掃材を前方に向かって噴出する噴出口と、
前記チャック部に保持された前記ワークが前記噴出口の前方に配置されるように前記多軸ロボットの駆動を制御するロボット制御部と、
を備え、
前記ロボット制御部は、前記ワークの姿勢及び三次元位置を変えることにより、前記噴出口と対峙して前記研掃材が投射される被投射領域が変更されるようにし、さらに、前記被投射領域ごとに所定の被投射条件で前記研掃材が当たるように、前記多軸ロボットの駆動を制御することを特徴とする。
In order to solve the above problems, in the blasting apparatus of the first invention,
A multi-axis robot with multiple axes of rotation and
A chuck portion provided in the tool mounting portion of the multi-axis robot to hold the work, and a chuck portion.
A spout that ejects the polishing material forward and
A robot control unit that controls the drive of the multi-axis robot so that the work held by the chuck unit is arranged in front of the spout.
With
By changing the posture and the three-dimensional position of the work, the robot control unit changes the projected area on which the cleaning material is projected facing the ejection port, and further, the projected area is changed. It is characterized in that the drive of the multi-axis robot is controlled so that the cleaning material hits each of them under predetermined projection conditions.

第2の発明では、前記被投射条件は、前記噴出口と前記被投射領域との距離、前記被投射領域に研掃材が当たる角度、前記被投射領域に研掃材が当たる時間の各要素を少なくとも一つ含む条件であることを特徴とする。 In the second invention, the projection condition is each element of the distance between the ejection port and the projection area, the angle at which the cleaning material hits the projection area, and the time when the cleaning material hits the projection area. It is a feature that the condition includes at least one of.

第3の発明では、前記噴出口は、前記多軸ロボットの設置面よりも下方において、水平方向に向けて前記研掃材が噴出するように設けられていることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is characterized in that the ejection port is provided so as to eject the polishing material in the horizontal direction below the installation surface of the multi-axis robot.

第4の発明では、前記多軸ロボットが前記ワークを持ち替える際に、当該ワークを仮置きする仮置き台をさらに備えていることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is characterized in that the multi-axis robot further includes a temporary stand for temporarily placing the work when the work is changed.

第5の発明では、前記チャック部は、
当該チャック部を貫通する貫通孔と、
前記貫通孔を形成する内面において前記貫通孔の延びる方向に対して直交方向に移動可能に設けられ、ワークを把持する把持位置と当該把持位置から退避した退避位置とに配置される複数のチャック爪と、
前記内面に設けられ、前記チャック爪を収容する爪収容孔と、
前記チャック爪と前記爪収容孔との間の隙間にエアを供給して前記貫通孔へ排出させるエア流通路と、
を備えたことを特徴とする。
In the fifth invention, the chuck portion is
A through hole that penetrates the chuck portion and
A plurality of chuck claws provided so as to be movable in a direction orthogonal to the extending direction of the through hole on the inner surface forming the through hole, and arranged at a gripping position for gripping the work and a retracting position retracted from the gripping position. When,
A claw accommodating hole provided on the inner surface and accommodating the chuck claw,
An air flow passage that supplies air to the gap between the chuck claw and the claw accommodating hole and discharges the air to the through hole.
It is characterized by being equipped with.

第1の発明によれば、噴出口の前方において、噴出口から噴出する研掃材が投射されるワーク上の被投射領域が、多軸ロボットにより自由に変更されるため、ブラスト加工を所望する部位を被投射領域とすることができる。また、被投射領域ごとに所定の被投射条件で研掃材が当たるように多軸ロボットの駆動が制御されるため、除去対象の異物の付着状況に応じた研掃材の当て方で異物を除去することができる。そのため、従来のショットブラスト装置と異なり、ワークに対して均一なブラスト加工を施し、残留応力による変形量を低減できる。 According to the first invention, in front of the spout, the projected area on the work on which the cleaning material ejected from the spout is projected is freely changed by the multi-axis robot, and therefore blasting is desired. The site can be the projected area. In addition, since the drive of the multi-axis robot is controlled so that the cleaning material hits each projected area under predetermined projection conditions, foreign matter can be applied by applying the cleaning material according to the adhesion status of the foreign matter to be removed. Can be removed. Therefore, unlike the conventional shot blasting apparatus, the work can be uniformly blasted and the amount of deformation due to residual stress can be reduced.

第2の発明によれば、ワーク上において被投射領域が存在する箇所の状況(表面か、孔や凹部の内面か等)、被投射領域における異物の付着状態に応じて、距離、角度及び当たる時間の少なくともいずれかの要素によって研掃材の当たり方を変えることができる。これにより、多彩なブラスト加工が行える。 According to the second invention, the distance, the angle, and the hitting are depending on the situation of the place where the projected area exists on the work (the surface, the inner surface of the hole or the recess, etc.) and the state of attachment of foreign matter in the projected area. The way the cleaning material hits can be changed depending on at least one factor of time. As a result, various blasting processes can be performed.

第3の発明によれば、噴出口から噴出する研掃材が多軸ロボットに降りかかり、多軸ロボットが損傷することを抑制できる。 According to the third invention, it is possible to prevent the polishing material ejected from the ejection port from falling on the multi-axis robot and damaging the multi-axis robot.

第4の発明によれば、仮置き台にワークを仮置きし、多軸ロボットがワークを把持する箇所を変えて、当該ワークを持ち替えることが可能となる。ワーク上の被投射領域を多軸ロボットによって自由に変更できるとしても、チャック部によるワークの把持部分やチャック部と対峙する箇所等、研掃材が当たりづらい箇所が存在し得る。その場合に、ワークが持ち替えられることにより、当初、研掃材が当たりづらかった箇所も被投射領域としてブラスト加工を施すことできる。これにより、ワーク全体にブラスト加工を施すことができる。 According to the fourth invention, the work can be temporarily placed on the temporary storage table, the position where the multi-axis robot grips the work can be changed, and the work can be changed. Even if the projected area on the work can be freely changed by the multi-axis robot, there may be places where it is difficult for the polishing material to hit, such as a part where the work is gripped by the chuck part and a part facing the chuck part. In that case, by changing the work, it is possible to perform blasting on the portion where the polishing material was initially difficult to hit as the projected region. As a result, the entire work can be blasted.

第5の発明によれば、チャック部は、貫通孔の内面からチャック爪が出入りすることにより、当該貫通孔に挿入されたワークの被把持部がチャック爪によって把持されたり、解放されたりする。少なくとも研掃材の投射時には、チャック爪の周囲から貫通孔に向けてエアが常時排出されるようにすれば、研掃材や除去された異物等がチャック爪の可動部分に入り込んで、当該可動部分が摩耗したり劣化したりすることを抑制できる。 According to the fifth invention, in the chuck portion, when the chuck claw moves in and out from the inner surface of the through hole, the gripped portion of the work inserted in the through hole is gripped or released by the chuck claw. At least when the cleaning material is projected, if air is constantly discharged from the periphery of the chuck claw toward the through hole, the cleaning material and the removed foreign matter will enter the movable part of the chuck claw and move. It is possible to prevent the portion from being worn or deteriorated.

ブラスト加工装置の全体像を示す図。The figure which shows the whole image of a blasting apparatus. チャック部を示す断面図。Sectional drawing which shows the chuck part. 図2において、給排通路の周辺を拡大して示す断面図。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the supply / discharge passage. ブラスト加工装置の電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical structure of a blasting apparatus. ブラスト加工時における多軸ロボットの動作を示す図。The figure which shows the operation of a multi-axis robot at the time of blasting. チャック部に把持されたワークに対するブラスト加工を示す図。The figure which shows the blasting process for the work held by the chuck part.

以下、本発明を具体化した一実施形態のブラスト加工装置(エアブラスト装置)について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a blasting apparatus (air blasting apparatus) according to an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、ブラスト加工装置10は、多軸ロボット20と、チャック部30とを備えている。これらは、キャビネット11内部のブラスト加工室12に設けられている。キャビネット11には、ワークW(図5及び図6参照)をブラスト加工室12に取り込むためのワーク取込口13が設けられている。ワーク取込口13は、シャッタ14によって開閉される。シャッタ14は、モータ等の開閉駆動部52によって駆動される。 As shown in FIG. 1, the blasting apparatus 10 includes a multi-axis robot 20 and a chuck portion 30. These are provided in the blasting chamber 12 inside the cabinet 11. The cabinet 11 is provided with a work take-in port 13 for taking the work W (see FIGS. 5 and 6) into the blasting chamber 12. The work intake port 13 is opened and closed by the shutter 14. The shutter 14 is driven by an opening / closing drive unit 52 such as a motor.

多軸ロボット20は垂直多関節型のロボットであり、より具体的には、6つの関節K1〜K6を有する6軸ロボットである。各関節K1〜K6は、その回転軸(関節軸)として、第1軸〜第6軸A1〜A6を有している。本実施形態では、第1軸A1が鉛直方向に延び、多軸ロボット20がブラスト加工室12に設けられた基台15の設置面15aに設置されている。 The multi-axis robot 20 is a vertical articulated robot, and more specifically, a 6-axis robot having 6 joints K1 to K6. Each joint K1 to K6 has a first axis to a sixth axis A1 to A6 as its rotation axis (joint axis). In the present embodiment, the first axis A1 extends in the vertical direction, and the multi-axis robot 20 is installed on the installation surface 15a of the base 15 provided in the blasting chamber 12.

多軸ロボット20の回動基部21は、第1軸A1を回動中心として回動可能とされ、基台15に設置されている。回動基部21には、第1アーム22が連結されている。第1アーム22は、水平方向に延びる第2軸A2(図1では点として示されている。)を回動中心として回動基部21に対して回動可能とされている。第1アーム22には、第2アーム23が連結されている。第2アーム23は、水平方向に延びる第3軸A3(図1では点として示されている。)を回動中心として、第1アーム22に対して回動可能とされている。第2アーム23には、第3アーム24が連結されている。第3アーム24は、第2アーム23との連結方向に延びる第4軸A4を回動中心として第2アーム23に対して回動可能とされている。 The rotation base 21 of the multi-axis robot 20 is rotatable around the first axis A1 and is installed on the base 15. The first arm 22 is connected to the rotation base 21. The first arm 22 is rotatable with respect to the rotation base 21 about the second axis A2 (indicated as a point in FIG. 1) extending in the horizontal direction as a rotation center. A second arm 23 is connected to the first arm 22. The second arm 23 is rotatable with respect to the first arm 22 with the third axis A3 (indicated as a point in FIG. 1) extending in the horizontal direction as a rotation center. A third arm 24 is connected to the second arm 23. The third arm 24 is rotatable with respect to the second arm 23 about the fourth axis A4 extending in the connecting direction with the second arm 23 as a rotation center.

第3アーム24の先端部には、手首部25が設けられている。手首部25は、水平方向に延びる第5軸A5(図1では点として示されている。)を回動中心として、第3アーム24に対して回動可能とされている。手首部25には、ツール等を取り付けるためのハンド部26が設けられている。ハンド部26は、ツール取付け部に相当する。ハンド部26は、その中心線である第6軸A6を回動中心として手首部25に対してねじり方向に回動可能とされている。 A wrist portion 25 is provided at the tip end portion of the third arm 24. The wrist portion 25 is rotatable with respect to the third arm 24 about the fifth axis A5 (indicated as a point in FIG. 1) extending in the horizontal direction as a rotation center. The wrist portion 25 is provided with a hand portion 26 for attaching a tool or the like. The hand portion 26 corresponds to a tool mounting portion. The hand portion 26 is rotatable about the sixth axis A6, which is the center line thereof, in the twisting direction with respect to the wrist portion 25.

各関節K1〜K6には、それぞれモータ(サーボモータ、図示略)が設けられている。モータは正逆両方向の回転が可能であり、モータの駆動により原点位置を基準として各関節K1〜K6が回転駆動され、それにより6つの各構成要素(回動基部21、第1アーム22、第2アーム23、第3アーム24、手首部25、ハンド部26)が回動する。 Each joint K1 to K6 is provided with a motor (servo motor, not shown). The motor can rotate in both forward and reverse directions, and the joints K1 to K6 are rotationally driven with reference to the origin position by driving the motor, whereby the six components (rotation base 21, first arm 22, first). The 2 arm 23, the 3rd arm 24, the wrist portion 25, and the hand portion 26) rotate.

チャック部30は、ブラスト加工対象となるワークW(後述する図6参照)をチャックして保持するものである。チャック部30は、図2に示すように、多軸ロボット20のハンド部26に設けられている。 The chuck portion 30 chucks and holds the work W (see FIG. 6 described later) to be blasted. As shown in FIG. 2, the chuck portion 30 is provided on the hand portion 26 of the multi-axis robot 20.

チャック部30は、チャック支持板部31と、チャック装置40とを備えている。チャック支持板部31は、多軸ロボット20のハンド部26に設けられている。チャック支持板部31は、ハンド部26の先端面26aに対し垂直に起立している。チャック支持板部31が有する一対の平面31a,31bのうち一方の平面31aに、チャック装置40が取付けられている。 The chuck portion 30 includes a chuck support plate portion 31 and a chuck device 40. The chuck support plate portion 31 is provided on the hand portion 26 of the multi-axis robot 20. The chuck support plate portion 31 stands upright with respect to the tip surface 26a of the hand portion 26. The chuck device 40 is attached to one of the pair of flat surfaces 31a and 31b of the chuck support plate portion 31.

チャック装置40は、筒状をなすチャック本体部41を有している。チャック本体部41の内側は、本体貫通孔42とされている。本体貫通孔42は、チャック支持板部31においてチャック本体部41が取付けられた平面31aに対して直交する方向に延び、チャック本体部41の全体を貫通している。本体貫通孔42を形成する内面は、研掃材に対する耐摩耗性を有する素材によって形成されたり、当該素材によって保護層が設けられたりして、耐摩耗性能が付与されている。なお、以下では、本体貫通孔42が延びる方向のうち、チャック支持板部31の側を奥側とし、その反対側を入口側とする。 The chuck device 40 has a chuck main body 41 having a tubular shape. The inside of the chuck main body 41 is a main body through hole 42. The main body through hole 42 extends in a direction orthogonal to the flat surface 31a on which the chuck main body portion 41 is attached in the chuck support plate portion 31, and penetrates the entire chuck main body portion 41. The inner surface forming the main body through hole 42 is formed of a material having wear resistance to the sweeping material, or a protective layer is provided by the material to impart wear resistance. In the following, in the direction in which the main body through hole 42 extends, the side of the chuck support plate portion 31 is the back side, and the opposite side is the inlet side.

チャック本体部41の奥側には、環状をなすピストン室43が設けられている。図3に拡大して示すように、ピストン室43は、本体貫通孔42が延びる方向に沿って延び、当該方向へ移動可能な環状ピストン44が収容されている。環状ピストン44が収容されることにより、ピストン室43は、第1室43aと第2室43bとに区画されている。第1室43aは奥側に配置され、第2室43bは入口側に配置されている。 An annular piston chamber 43 is provided on the back side of the chuck main body 41. As shown enlarged in FIG. 3, the piston chamber 43 extends along the direction in which the main body through hole 42 extends, and accommodates an annular piston 44 that can move in that direction. By accommodating the annular piston 44, the piston chamber 43 is divided into a first chamber 43a and a second chamber 43b. The first chamber 43a is arranged on the back side, and the second chamber 43b is arranged on the entrance side.

図2及び図3に示すように、チャック本体部41には、第1室43a及び第2室43bにそれぞれエアを給排する給排通路Pa,Pbが設けられている。給排通路Pa,Pbは、チャック支持板部31に設けられたエア通路(図示略)を介してエア給排装置51と接続され、エア給排装置51によってエアが給排される。エア給排装置51は、エア供給とエア排出とを切り換える切換弁やコンプレッサ等のエア供給源とを備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the chuck main body 41 is provided with supply / discharge passages Pa and Pb for supplying / discharging air to the first chamber 43a and the second chamber 43b, respectively. The supply / discharge passages Pa and Pb are connected to the air supply / discharge device 51 via an air passage (not shown) provided in the chuck support plate portion 31, and air is supplied / discharged by the air supply / discharge device 51. The air supply / exhaust device 51 includes an air supply source such as a switching valve and a compressor for switching between air supply and air discharge.

環状ピストン44とピストン室43の内面との間はシールリングSによってシールされ、第1室43a及び第2室43bの一方から他方へエアが漏れることが防止されている。そのため、第1室43a及び第2室43bへのエア給排が切り替えられることにより、環状ピストン44が本体貫通孔42の延びる方向に沿って奥側へ移動したり、入口側へ移動したりする。 A seal ring S seals between the annular piston 44 and the inner surface of the piston chamber 43 to prevent air from leaking from one of the first chamber 43a and the second chamber 43b to the other. Therefore, by switching the air supply / discharge to the first chamber 43a and the second chamber 43b, the annular piston 44 moves to the back side or the inlet side along the extending direction of the main body through hole 42. ..

図2に戻り、ピストン室43の入口側には、環状をなす収容空間45が設けられている。収容空間45には、環状をなすリング部材46が設けられている。収容空間45は、本体貫通孔42が延びる方向に沿って延び、リング部材46は同方向に沿って移動可能とされている。リング部材46は、環状ピストン44から収容空間45の側へ突出する環状突出部44aを介して、当該環状ピストン44と連結されている。そのため、環状ピストン44の移動に伴って、リング部材46も本体貫通孔42が延びる方向に沿って移動する。環状突出部44aの周囲もシールリングSによってシールされて、エアが漏れることが防止されている。 Returning to FIG. 2, an annular accommodation space 45 is provided on the entrance side of the piston chamber 43. The accommodating space 45 is provided with an annular ring member 46. The accommodation space 45 extends along the direction in which the main body through hole 42 extends, and the ring member 46 is movable along the same direction. The ring member 46 is connected to the annular piston 44 via an annular protrusion 44a that projects from the annular piston 44 toward the accommodation space 45. Therefore, as the annular piston 44 moves, the ring member 46 also moves along the direction in which the main body through hole 42 extends. The periphery of the annular protrusion 44a is also sealed by the seal ring S to prevent air from leaking.

チャック本体部41の入口側端部には、複数(本実施形態では3つ)のチャック爪47が設けられている。各チャック爪47は、周方向において等間隔に設けられている。なお、図2は断面図であるため、1つのチャック爪47が図示されていない。各チャック爪47は、隙間が1mm以下となるような状態で、爪収容孔48に収容されている。爪収容孔48は、本体貫通孔42を形成する内面に設けられ、本体貫通孔42と収容空間45との間を本体貫通孔42が延びる方向と直交する方向に貫通している。爪収容孔48に収容されたチャック爪47は、当該直交方向に移動可能とされている。 A plurality of (three in this embodiment) chuck claws 47 are provided at the inlet side end of the chuck main body 41. The chuck claws 47 are provided at equal intervals in the circumferential direction. Since FIG. 2 is a cross-sectional view, one chuck claw 47 is not shown. Each chuck claw 47 is accommodated in the claw accommodating hole 48 in a state where the gap is 1 mm or less. The claw accommodating hole 48 is provided on the inner surface forming the main body through hole 42, and penetrates between the main body through hole 42 and the accommodating space 45 in a direction orthogonal to the direction in which the main body through hole 42 extends. The chuck claw 47 housed in the claw accommodating hole 48 is movable in the orthogonal direction.

各チャック爪47には、その移動方向における反内面側(本体貫通孔42の内面側とは反対側)に、傾斜面47aが形成されている。傾斜面47aは入口側から奥側へ向かって広がるように傾斜している。リング部材46には、当該傾斜面47aと当接する傾斜面46aが形成されている。リング部材46が本体貫通孔42の延びる方向に沿って移動すると、リング部材46の傾斜面46aとチャック爪47の傾斜面47aとの当接作用により、チャック爪47は当該方向に直交する方向に沿って移動する。環状ピストン44が奥側の移動端まで移動すると、チャック爪47は本体貫通孔42の内面から突出する位置に配置される。環状ピストン44が入口側の移動端まで移動すると、チャック爪47は突出位置から内面側へ退避した位置に配置される。 Each chuck claw 47 is formed with an inclined surface 47a on the opposite inner surface side in the moving direction (the side opposite to the inner surface side of the main body through hole 42). The inclined surface 47a is inclined so as to spread from the entrance side to the back side. The ring member 46 is formed with an inclined surface 46a that comes into contact with the inclined surface 47a. When the ring member 46 moves along the extending direction of the main body through hole 42, the chuck claw 47 moves in the direction orthogonal to the direction due to the contact action between the inclined surface 46a of the ring member 46 and the inclined surface 47a of the chuck claw 47. Move along. When the annular piston 44 moves to the moving end on the back side, the chuck claw 47 is arranged at a position protruding from the inner surface of the main body through hole 42. When the annular piston 44 moves to the moving end on the inlet side, the chuck claw 47 is arranged at a position retracted from the protruding position to the inner surface side.

図2には、エア給排装置51により、第1室43a(図3参照)にエアが供給されるとともに第2室43b(図3参照)からエアが排出される状態に切り換えられ、環状ピストン44が入口側の移動端に移動して各チャック爪47が退避位置に配置された状態を示している。チャック部30によってブラスト加工対象のワークWをチャックする場合には、この状態で、本体貫通孔42にその入口側からワークWの被把持部を挿入する。図6に示すように、ワークWに筒状部Wa,Wbが設けられている場合では、その筒状部Wa,Wbが被把持部とされる。 In FIG. 2, the air supply / exhaust device 51 switches to a state in which air is supplied to the first chamber 43a (see FIG. 3) and air is discharged from the second chamber 43b (see FIG. 3), and the annular piston is displayed. 44 shows a state in which the chuck claws 47 are moved to the moving end on the inlet side and the chuck claws 47 are arranged in the retracted position. When the work W to be blasted is chucked by the chuck portion 30, the gripped portion of the work W is inserted into the main body through hole 42 from the inlet side thereof in this state. As shown in FIG. 6, when the work W is provided with tubular portions Wa and Wb, the tubular portions Wa and Wb are used as gripped portions.

ワークWの被把持部を本体貫通孔42に挿入した後、エアの給排を切り換え、第1室43aからエアが排出され、第2室43bにエアを供給する。すると、図6に示すように、環状ピストン44は奥側の移動端に移動し、各チャック爪47が突出位置に配置される。これにより、ワークWの被把持部(第1筒状部Wa)が各チャック爪47によって把持される。チャック爪47の突出位置は把持位置に相当する。 After inserting the gripped portion of the work W into the main body through hole 42, the air supply / discharge is switched, the air is discharged from the first chamber 43a, and the air is supplied to the second chamber 43b. Then, as shown in FIG. 6, the annular piston 44 moves to the moving end on the back side, and each chuck claw 47 is arranged at the protruding position. As a result, the gripped portion (first tubular portion Wa) of the work W is gripped by each chuck claw 47. The protruding position of the chuck claw 47 corresponds to the gripping position.

図2に戻り、チャック本体部41には、収容空間45にエアを供給するエア供給通路Pcが設けられている。エア供給通路Pcには、ブラスト加工中において、チャック支持板部31に設けられたエア通路(図示略)を介して、エア給排装置51によってエアが常時供給される。収容空間45にエアが供給されると、収容空間45に開口する爪収容孔48とチャック爪47との間の隙間から本体貫通孔42に向けてエアが排出される。エア流通路は、エア供給通路Pc、チャック支持板部31に設けられたエア通路(図示略)及び収容空間45を含んで構成されている。 Returning to FIG. 2, the chuck main body 41 is provided with an air supply passage Pc for supplying air to the accommodation space 45. During the blasting process, air is constantly supplied to the air supply passage Pc by the air supply / discharge device 51 via the air passage (not shown) provided in the chuck support plate portion 31. When air is supplied to the accommodation space 45, the air is discharged toward the main body through hole 42 from the gap between the claw accommodating hole 48 opening in the accommodation space 45 and the chuck claw 47. The air flow passage includes an air supply passage Pc, an air passage (not shown) provided in the chuck support plate portion 31, and a storage space 45.

チャック部30において、チャック支持板部31には、本体貫通孔42の奥側と対峙する箇所に、板部貫通孔32が設けられている。板部貫通孔32は、本体貫通孔42が延びる方向に沿って形成され、一対の平面31a,31bを貫通している。板部貫通孔32は、本体貫通孔42と連通している。本体貫通孔42には、研掃材による摩耗防止用の保護筒体33が設けられている。保護筒体33は、チャック支持板部31においてチャック装置40が設けられた平面31aとは反対側の平面31bから突出している。 In the chuck portion 30, the chuck support plate portion 31 is provided with a plate portion through hole 32 at a position facing the inner side of the main body through hole 42. The plate through hole 32 is formed along the direction in which the main body through hole 42 extends, and penetrates the pair of planes 31a and 31b. The plate through hole 32 communicates with the main body through hole 42. The main body through hole 42 is provided with a protective cylinder 33 for preventing wear by a polishing material. The protective cylinder 33 projects from the plane 31b on the opposite side of the chuck support plate portion 31 from the plane 31a on which the chuck device 40 is provided.

チャック装置40、チャック支持板部31及び保護筒体33は、多軸ロボット20のハンド部26とともに、耐摩耗用の保護カバー34によって覆われている。保護カバー34は、一対の開口部35,36を有している。第1開口部35は、チャック装置40の本体貫通孔42の入口側開口と対峙する箇所で開口している。第1開口部35には、図6に示すように、チャック部30がワークWを把持すべく被把持部(第1筒状部Wa)が本体貫通孔42に挿入される際に、当該被把持部が挿入される。第2開口部36は、本体貫通孔42の延びる方向において第1開口部35とは反対側に設けられ、保護筒体33の開口と対峙する箇所で開口している。そのため、チャック部30には、第1開口部35、本体貫通孔42、保護筒体33の筒内及び第2開口部36の各要素によって、一方向に沿ったチャック部貫通孔37が形成されている。 The chuck device 40, the chuck support plate portion 31, and the protective cylinder 33 are covered with a wear-resistant protective cover 34 together with the hand portion 26 of the multi-axis robot 20. The protective cover 34 has a pair of openings 35, 36. The first opening 35 is opened at a position facing the inlet side opening of the main body through hole 42 of the chuck device 40. As shown in FIG. 6, the first opening 35 is covered when the gripped portion (first tubular portion Wa) is inserted into the main body through hole 42 so that the chuck portion 30 grips the work W. The grip is inserted. The second opening 36 is provided on the side opposite to the first opening 35 in the extending direction of the main body through hole 42, and is opened at a position facing the opening of the protective cylinder 33. Therefore, in the chuck portion 30, a chuck portion through hole 37 along one direction is formed by each element of the first opening 35, the main body through hole 42, the inside of the protective cylinder 33, and the second opening 36. ing.

図1に戻り、ブラスト加工装置10は、多軸ロボット20及びチャック部30の他に、研掃材噴出ノズル16と、研掃材搬出装置17と、仮置き台18とを備えている。これらは、キャビネット11内のブラスト加工室12に設けられている。 Returning to FIG. 1, the blasting apparatus 10 includes a polishing material ejection nozzle 16, a polishing material unloading device 17, and a temporary storage base 18 in addition to the multi-axis robot 20 and the chuck portion 30. These are provided in the blasting chamber 12 in the cabinet 11.

研掃材噴出ノズル16は、供給管Tを介して研掃材供給装置53と接続されている。研掃材供給装置53から排出され、圧縮エアによって輸送された研掃材は、研掃材噴出ノズル16の開口部である噴出口16aから噴出する。研掃材は、例えば、鉄、ステンレス、アルミナ等の金属粒、ガラス粒、砂、合成樹脂やクルミ等を粉砕した粒等を素材としており、その種類を問わない。研掃材には、水等の液体を混合させてもよい(湿式ブラスト)。研掃材噴出ノズル16は、多軸ロボット20を設置する基台15において、多軸ロボット20の設置面15aよりも下方の所定位置に設けられている。研掃材噴出ノズル16は、多軸ロボット20の基本姿勢(図1に示す状態)において、第6軸A6が伸びる方向であって、かつ水平方向に向けて研掃材が噴出するように、位置決めされた状態で固定されている。そのため、噴出口16aから噴出する研掃材は、水平方向にのみ噴出するようになっている。 The cleaning material ejection nozzle 16 is connected to the cleaning material supply device 53 via a supply pipe T. The cleaning material discharged from the cleaning material supply device 53 and transported by the compressed air is ejected from the ejection port 16a which is an opening of the cleaning material ejection nozzle 16. The polishing material is made of, for example, metal grains such as iron, stainless steel, and alumina, glass grains, sand, grains obtained by crushing synthetic resin, walnut, and the like, and the type is not limited. A liquid such as water may be mixed with the cleaning material (wet blasting). The polishing material ejection nozzle 16 is provided at a predetermined position below the installation surface 15a of the multi-axis robot 20 on the base 15 on which the multi-axis robot 20 is installed. The cleaning material ejection nozzle 16 ejects the cleaning material in the direction in which the sixth axis A6 extends and in the horizontal direction in the basic posture (state shown in FIG. 1) of the multi-axis robot 20. It is fixed in the positioned state. Therefore, the cleaning material ejected from the ejection port 16a is ejected only in the horizontal direction.

研掃材搬出装置17は、例えばスクリュー式コンベア等である。ただ、研掃材を搬出する機能を有するものであればその構成は任意である。研掃材搬出装置17は、ブラスト加工室12の下端部に設けられ、噴出口16aから噴出してブラスト加工室12の下端部に溜まった研掃材を室外に搬出する。 The cleaning material unloading device 17 is, for example, a screw type conveyor or the like. However, the configuration is arbitrary as long as it has a function of carrying out the cleaning material. The cleaning material carry-out device 17 is provided at the lower end of the blasting chamber 12, and ejects the cleaning material from the ejection port 16a and collects the cleaning material at the lower end of the blasting chamber 12 to the outside of the room.

仮置き台18は、ブラスト加工時に、ワークWの持ち替えのために当該ワークWが仮置きされる。例えば、図6に示すように、チャック部30によって把持された場合において、チャック部30と対峙する平面Wcを有するワークWは、当該平面Wcに研掃材を当てることが困難となる。チャック部貫通孔37に挿入されてチャック爪47によって把持されている第1筒状部Waの表面についても、同様に研掃材を当てることは困難である。そのような場合に、チャック部30によって把持する被把持部を、当初の被把持部(第1筒状部Wa)と異なる箇所に持ち替えるために、ワークWが仮置き台18に仮置きされる。 At the time of blasting, the temporary storage table 18 is temporarily placed with the work W in order to change the holding of the work W. For example, as shown in FIG. 6, when gripped by the chuck portion 30, it is difficult for the work W having the flat surface Wc facing the chuck portion 30 to apply the polishing material to the flat surface Wc. Similarly, it is difficult to apply the polishing material to the surface of the first tubular portion Wa that is inserted into the chuck portion through hole 37 and is gripped by the chuck claw 47. In such a case, the work W is temporarily placed on the temporary storage table 18 in order to replace the gripped portion gripped by the chuck portion 30 with a portion different from the initial gripped portion (first tubular portion Wa). ..

次に、ブラスト加工装置10の電気的構成を、図4を参照して説明する。図4に示すように、ブラスト加工装置10は、コントローラ54を有している。コントローラ54は、CPU等を有する周知のマイクロコンピュータを主体に構成され、動作プログラムを記憶する記憶部55を備えている。コントローラ54は、予め設定された動作プログラムによって、ブラスト加工装置10の全体を制御する。 Next, the electrical configuration of the blasting apparatus 10 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the blasting apparatus 10 has a controller 54. The controller 54 is mainly composed of a well-known microcomputer having a CPU or the like, and includes a storage unit 55 for storing an operation program. The controller 54 controls the entire blasting apparatus 10 by a preset operation program.

コントローラ54は、多軸ロボット20の動作を制御するロボット制御部56を有している。ロボット制御部56は、動作プログラムに基づいて、多軸ロボット20の各関節K1〜K6に設けられたモータ(図示略)の駆動を制御する。これにより、多軸ロボット20は、ワークWに対するブラスト加工を施すために必要な各種ハンドリング動作を行う。例えば、ブラスト加工室12にワークWを取り込んだり、取り込んだワークWにおける研掃材の被投射領域(例えば図6に示す被投射領域R参照)を様々に変更したり、ワークWを持ち替えたり、ブラスト加工が終了したワークWをブラスト加工室12の外へ排出したりする。被投射領域Rを変更する場合は、ワークWの姿勢や三次元位置が多軸ロボット20によって変えられることによって行われる。 The controller 54 has a robot control unit 56 that controls the operation of the multi-axis robot 20. The robot control unit 56 controls the drive of motors (not shown) provided in the joints K1 to K6 of the multi-axis robot 20 based on the operation program. As a result, the multi-axis robot 20 performs various handling operations necessary for performing blasting on the work W. For example, the work W is taken into the blasting chamber 12, the projected area of the cleaning material in the taken-in work W (see, for example, the projected area R shown in FIG. 6) is variously changed, and the work W is changed. The work W that has been blasted is discharged to the outside of the blasting chamber 12. The projected area R is changed by changing the posture and the three-dimensional position of the work W by the multi-axis robot 20.

なお、被投射領域Rとは、ワークW上のブラスト加工対象部位(例えば表面全域、表面の一部領域、筒状部分や凹部等の内面)のうち、噴出口16aから水平方向に噴出する研掃材が当たる局所領域を意味する。被投射領域Rは、基本的には、ブラスト加工対象部位よりも狭いが、所望するブラスト加工の内容によっては、両者が同じとなる場合もある。 The projected region R is a laboratory that ejects horizontally from the ejection port 16a in the blasting target portion (for example, the entire surface, a partial region of the surface, the inner surface such as a tubular portion or a concave portion) on the work W. It means the local area where the sweeping material hits. The projected region R is basically narrower than the blasting target portion, but both may be the same depending on the desired blasting content.

多軸ロボット20の動作プログラムは、上記の各種動作を行うものとして予め設定されたり、ロボット制御部56に接続されたティーチングペンダント(図示略)を用いて設定されたりする。この場合、ワークWの形状、ブラスト加工対象部位における個々の被投射領域Rにおける異物I(図6参照)の堆積状態(厚さのばらつき度合い等)を踏まえ、所望するブラスト加工がされるような研掃材の被投射条件で研掃材が当たるように設定される。 The operation program of the multi-axis robot 20 is set in advance to perform the above-mentioned various operations, or is set by using a teaching pendant (not shown) connected to the robot control unit 56. In this case, the desired blasting is performed based on the shape of the work W and the deposition state (thickness variation, etc.) of the foreign matter I (see FIG. 6) in each projected region R in the blasting target portion. It is set so that the cleaning material hits under the projection conditions of the cleaning material.

被投射条件とは、例えば、噴出口16aとワークW上の想定された被投射領域Rとの距離、被投射領域Rに研掃材が当たる角度、被投射領域Rに研掃材が当たる時間の各要素を少なくとも一つ含む条件である。距離が短ければその分だけ被投射領域Rは狭くかつ研掃材が強く当たり、距離が長ければその分だけ被投射領域Rは広範囲となりかつ研掃材が弱く当たる。高い角度で研掃材が被投射領域Rに当たることは、より厚い層の異物Iを除去したり、平面部分に付着した異物Iを除去したりすることに適している。低角度で研掃材が被投射領域Rに当たることは、より薄い層の異物Iを除去したり、筒状部分や凹部等の内面に付着した異物Iを除去したりすることに適している。研掃材が被投射領域Rに当たる時間が長ければ、その分だけ異物Iが除去される程度も高まり、当たる時間が短ければ、その分だけ異物Iが除去される程度も低減する。 The projection conditions include, for example, the distance between the ejection port 16a and the assumed projection area R on the work W, the angle at which the cleaning material hits the projection area R, and the time when the cleaning material hits the projection area R. It is a condition that includes at least one of each element of. The shorter the distance, the narrower the projected area R and the stronger the cleaning material hits, and the longer the distance, the wider the projected area R and the weaker the cleaning material. The fact that the cleaning material hits the projected region R at a high angle is suitable for removing the foreign matter I in the thicker layer and the foreign matter I adhering to the flat surface portion. The fact that the cleaning material hits the projected region R at a low angle is suitable for removing foreign matter I in a thinner layer and removing foreign matter I adhering to the inner surface such as a tubular portion or a recess. The longer the time it takes for the cleaning material to hit the projected area R, the higher the degree to which the foreign matter I is removed, and the shorter the time it hits, the less the degree to which the foreign matter I is removed.

コントローラ54は、エア給排装置51と接続されている。コントローラ54により、給排通路Pa,Pbへのエア給排が制御される。コントローラ54は、チャック爪47を退避位置に配置してワークWを非把持状態とする場合は、ピストン室43の第1室43aにエアが供給されるように、給排通路Pa,Pbへのエア給排を切り換える。逆に、チャック爪47を把持位置に配置してワークWを把持する場合は、第2室43bにエアが供給されるように、給排通路Pa,Pbへのエア給排を切り換える。 The controller 54 is connected to the air supply / exhaust device 51. The controller 54 controls the air supply and discharge to the supply and discharge passages Pa and Pb. When the chuck claw 47 is arranged in the retracted position and the work W is not gripped, the controller 54 enters the supply / discharge passages Pa and Pb so that air is supplied to the first chamber 43a of the piston chamber 43. Switch the air supply and discharge. On the contrary, when the chuck claw 47 is arranged at the gripping position to grip the work W, the air supply / discharge to the supply / discharge passages Pa and Pb is switched so that the air is supplied to the second chamber 43b.

コントローラ54は、シャッタ14の開閉駆動部52と接続されている。コントローラ54により、シャッタ14の開閉が制御される。コントローラ54は、ブラスト加工開始時にワークWをブラスト加工室12に取り込んだり、加工終了時にワークWをブラスト加工室12から排出したりする場合には、シャッタ14が開く。また、噴出口16aから研掃材を噴出してワークWをブラスト加工する際には、シャッタ14を閉じる。 The controller 54 is connected to the opening / closing drive unit 52 of the shutter 14. The controller 54 controls the opening and closing of the shutter 14. The controller 54 opens the shutter 14 when the work W is taken into the blasting chamber 12 at the start of blasting and when the work W is discharged from the blasting chamber 12 at the end of machining. Further, when the work W is blasted by ejecting the polishing material from the ejection port 16a, the shutter 14 is closed.

コントローラ54は、研掃材供給装置53と接続されている。コントローラ54により、研掃材供給装置53からの研掃材の供給の開始、停止が制御される。コントローラ54は、ワークWがブラスト加工室12に取り込まれ、シャッタ14が閉じられた後、当該ワークWにブラスト加工を施すべく、研掃材供給装置53を駆動して研掃材の供給を開始する。これにより、研掃材噴出ノズル16の噴出口16aから研掃材が噴出する。ワークWに対してブラスト加工が終了すると、研掃材供給装置53の駆動を停止して、研掃材の噴出を停止する。 The controller 54 is connected to the cleaning material supply device 53. The controller 54 controls the start and stop of the supply of the cleaning material from the cleaning material supply device 53. After the work W is taken into the blasting chamber 12 and the shutter 14 is closed, the controller 54 drives the cleaning material supply device 53 to start supplying the cleaning material in order to perform blasting on the work W. To do. As a result, the cleaning material is ejected from the ejection port 16a of the cleaning material ejection nozzle 16. When the blasting process for the work W is completed, the driving of the cleaning material supply device 53 is stopped to stop the ejection of the cleaning material.

次に、以上のように構成されたブラスト加工装置10を使用してワークWに対してブラスト加工を行う場合の動作について、図5及び図6を参照して説明する。ブラスト加工装置10の動作制御の主体は、特に説明しない限りコントローラ54である。 Next, the operation when blasting the work W using the blasting apparatus 10 configured as described above will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Unless otherwise specified, the main body of the operation control of the blasting apparatus 10 is the controller 54.

ここでは、ブラスト加工の対象となるワークWの一例として、鋳造によって形成され、脱型(型ばらし)後の素形材を想定する。その形状は、図6に示すように、互いに反対方向へ突出する一対の筒状部Wa,Wbを有し、両筒状部Wa,Wbの筒内部が連通しているものとする。このワークWでは、表面全域及び筒内面に鋳物砂やスケール(酸化被膜)等の異物Iが存在しているため、表面全域及び筒内面がブラスト加工対象部位とされ、当該部位の異物Iを除去する。 Here, as an example of the work W to be blasted, it is assumed that the raw material is formed by casting and has been demolded (disassembled). As shown in FIG. 6, it is assumed that the shape has a pair of tubular portions Wa and Wb protruding in opposite directions, and the insides of the cylinders of both tubular portions Wa and Wb communicate with each other. In this work W, since foreign matter I such as casting sand and scale (oxide film) is present on the entire surface and the inner surface of the cylinder, the entire surface and the inner surface of the cylinder are designated as blasting target parts, and the foreign matter I in the portion is removed. To do.

図5に示すように、作業員は、脱型後のワークWを、ブラスト加工室12の外に設置されたワーク載置台19に載置する。その後、作業員がブラスト加工装置10に対して動作開始を指令する操作を行うと、キャビネット11のシャッタ14が開かれ、ワーク取込工程を実行する。ワーク取込工程では、基本姿勢で待機中の多軸ロボット20Aは、図5に多軸ロボット20Bとして示すように、チャック部30をワーク取込口13から外に出し、ワークWを把持して持ち上げる。その後、多軸ロボット20がワークWをブラスト加工室12に取り込むみ、シャッタ14を閉じる。 As shown in FIG. 5, the worker places the demolded work W on the work mounting table 19 installed outside the blasting chamber 12. After that, when the worker performs an operation of instructing the blasting apparatus 10 to start the operation, the shutter 14 of the cabinet 11 is opened and the work taking-in process is executed. In the work taking-in process, the multi-axis robot 20A standing by in the basic posture takes out the chuck portion 30 from the work taking-in port 13 and grips the work W as shown as the multi-axis robot 20B in FIG. lift. After that, the multi-axis robot 20 takes the work W into the blasting chamber 12 and closes the shutter 14.

続いて、ワーク研掃工程を実行する。ワーク研掃工程では、研掃材を噴出口16aから噴出させる。それと合わせて、多軸ロボット20は、図5に多軸ロボット20Cとして示すように、ワークWを噴出口16aの前方に配置し、そのハンドリングにより、噴出する研掃材を予め設定された被投射領域Rを変更しつつ、個々の被投射領域Rについてそれぞれの被投射条件にしたがってワークWに当てる。ワークWの筒内に研掃材を当てる場合には、図6に示すように、噴出口16aから噴出する研掃材が、ワークWの筒状部Wa,Wbに入り込み、想定した被投射領域Rに、設定された被投射条件で当たるように多軸ロボット20が駆動する。これにより、ワークWの表面や筒内に研掃材が当たって異物Iが除去される。ワークWの筒状部Wa,Wb内に入り込んだ研掃材は、チャック部貫通孔37を通過して、第2開口部36から排出される。 Subsequently, the work cleaning process is executed. In the work cleaning step, the cleaning material is ejected from the ejection port 16a. At the same time, the multi-axis robot 20 arranges the work W in front of the ejection port 16a as shown as the multi-axis robot 20C in FIG. 5, and by handling the work W, the cleaning material to be ejected is projected by a preset setting. While changing the area R, each projected area R is applied to the work W according to each projected condition. When the cleaning material is applied to the inside of the cylinder of the work W, as shown in FIG. 6, the cleaning material ejected from the ejection port 16a enters the tubular portions Wa and Wb of the work W and is assumed to be a projected area. The multi-axis robot 20 is driven so as to hit R under the set projection conditions. As a result, the polishing material hits the surface of the work W and the inside of the cylinder, and the foreign matter I is removed. The cleaning material that has entered the tubular portions Wa and Wb of the work W passes through the chuck portion through hole 37 and is discharged from the second opening 36.

この時、チャック部30は保護カバー34によって覆われているため、チャック部30が研掃材による摩耗から保護される。筒内に入り込んだ研掃材は、チャック部貫通孔37を通過してチャック部30から排出される。本体貫通孔42を形成する内面には耐摩耗性が付与され、チャック部貫通孔37の第2開口部36の側には保護筒体33が設けられている。そのため、チャック部貫通孔37の内面が研掃材による摩耗から保護され、また、保護カバー34内に研掃材が入り込むことも防止されている。 At this time, since the chuck portion 30 is covered with the protective cover 34, the chuck portion 30 is protected from wear by the polishing material. The cleaning material that has entered the cylinder passes through the chuck portion through hole 37 and is discharged from the chuck portion 30. Abrasion resistance is imparted to the inner surface forming the main body through hole 42, and a protective cylinder 33 is provided on the side of the second opening 36 of the chuck portion through hole 37. Therefore, the inner surface of the chuck portion through hole 37 is protected from wear by the polishing material, and the cleaning material is prevented from entering the protective cover 34.

また、ワーク研掃工程において、チャック部貫通孔37に挿入されてチャック爪47によって把持された第1筒状部Wa、チャック部30と対峙する平面Wcに研掃材を当てることは、投射条件を調整しても困難である。そのため、これらの部位にもブラスト加工を施す場合には、チャック部30によって把持する被把持部を、当初の第1筒状部Waから第2筒状部Wbへ変更して持ち替える。多軸ロボット20は、その持ち替え時に、図5に多軸ロボット20Dとして示すように、ワークWをいったん仮置き台18に仮置きする。その後、仮置き台18の下方に突出した第2筒状部Wbを把持することで、ワークWを持ち替え、当該ワークWを噴出口16aの前方に配置して、噴出する研掃材をワークWに当てる。 Further, in the work cleaning step, it is a projection condition that the cleaning material is applied to the first tubular portion Wa inserted into the chuck portion through hole 37 and gripped by the chuck claw 47, and the flat surface Wc facing the chuck portion 30. It is difficult to adjust. Therefore, when blasting is performed on these parts as well, the gripped portion gripped by the chuck portion 30 is changed from the initial first tubular portion Wa to the second tubular portion Wb and replaced. When the multi-axis robot 20 is changed, the work W is temporarily placed on the temporary storage table 18 as shown as the multi-axis robot 20D in FIG. After that, the work W is changed by grasping the second tubular portion Wb protruding below the temporary storage table 18, the work W is arranged in front of the ejection port 16a, and the cleaning material to be ejected is the work W. Hit to.

ワークWに対してあらかじめ設定されたブラスト加工が終了すると、研掃材供給装置53の駆動を停止し、研掃材の噴出を停止する。次いで、ワーク排出工程を実行する。ワーク排出工程では、シャッタ14を開き、多軸ロボット20は、ブラスト加工済みのワークWを把持したチャック部30をワーク取込口13から外に出し、ワーク載置台19に置く。これら一連の工程(ワーク取込工程、ワーク研掃工程、ワーク排出工程)を経ることにより、ワークWに対するブラスト加工が実施される。 When the blasting process preset for the work W is completed, the driving of the cleaning material supply device 53 is stopped, and the ejection of the cleaning material is stopped. Next, the work discharge process is executed. In the work ejection process, the shutter 14 is opened, and the multi-axis robot 20 takes out the chuck portion 30 holding the blasted work W from the work intake port 13 and places it on the work mounting table 19. By going through a series of these steps (work taking-in process, work cleaning process, work discharging process), blasting is performed on the work W.

以上詳述したように、本実施形態のブラスト加工装置10によれば、次のような作用効果を得ることができる。 As described in detail above, according to the blasting apparatus 10 of the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)噴出口16aの前方において、噴出口16aから噴出する研掃材が投射されるワークW上の被投射領域Rが、多軸ロボット20により自由に変更されるため、ブラスト加工を所望する部位を被投射領域Rとすることができる。また、被投射領域Rごとに所定の被投射条件で研掃材が投射されるため、除去対象の異物Iの付着状況に応じた研掃材の当て方で異物Iを除去することができる。例えば、ブラスト加工対象部位における異物Iの堆積状況が不均一な場合は、異物Iの堆積が多い箇所では、投射距離を短くしたり投射時間を長くしたりしてより強く研掃材が当たるようにし、異物Iの堆積が少ない箇所は、逆に、研掃材がより弱く当たるように投射を調整できる。そのため、従来のショットブラスト装置と異なり、ワークWに対して均一なブラスト加工を施し、残留応力による変形量を低減できる。 (1) Since the projected area R on the work W on which the cleaning material ejected from the ejection port 16a is projected is freely changed by the multi-axis robot 20 in front of the ejection port 16a, blasting is desired. The site can be the projected region R. Further, since the cleaning material is projected for each projection area R under predetermined projection conditions, the foreign matter I can be removed by applying the cleaning material according to the adhesion state of the foreign matter I to be removed. For example, if the state of deposition of foreign matter I in the blasting target area is uneven, the cleaning material may be more strongly applied by shortening the projection distance or lengthening the projection time in the place where foreign matter I is accumulated a lot. On the contrary, the projection can be adjusted so that the cleaning material hits weaker in the place where the foreign matter I is less deposited. Therefore, unlike the conventional shot blasting apparatus, the work W can be uniformly blasted and the amount of deformation due to residual stress can be reduced.

(2)ワークW上において被投射領域Rが存在する箇所の状況(表面か、孔や凹部の内面か等)、被投射領域Rにおける異物Iの付着状態に応じて、被投射条件の要素を変えることによって研掃材の当たり方を変えることができる。噴出口16aとの距離によって被投射領域Rの範囲や当たる強度を変えたり、研掃材が当たる角度によって孔の奥に研掃材を当てたり、研掃材が当たる時間によって異物除去の程度を変えたりして、多彩なブラスト加工を行うことができる。 (2) Depending on the condition of the location where the projected region R exists on the work W (surface, inner surface of holes or recesses, etc.) and the state of adhesion of foreign matter I in the projected region R, the elements of the projected condition are set. By changing it, the way the cleaning material hits can be changed. The range of the projected area R and the contact strength are changed depending on the distance from the ejection port 16a, the polishing material is applied to the back of the hole depending on the angle at which the cleaning material is applied, and the degree of foreign matter removal is determined by the time the cleaning material is applied. You can change it to perform various blasting processes.

(3)研掃材噴出ノズル16を多軸ロボット20の上に配置したり、多軸ロボット20の側に向けて噴出するように配置したりすると、噴出した研掃材が多軸ロボット20に降りかかり、多軸ロボット20を損傷するおそれがある。多軸ロボット20の設置面15aよりも下方において、水平方向に向けて研掃材が噴出することにより、多軸ロボット20に研掃材が降りかかることが防止され、その損傷を抑制できる。 (3) When the cleaning material ejection nozzle 16 is arranged on the multi-axis robot 20 or is arranged so as to eject toward the side of the multi-axis robot 20, the ejected cleaning material is transferred to the multi-axis robot 20. There is a risk of falling and damaging the multi-axis robot 20. By ejecting the cleaning material in the horizontal direction below the installation surface 15a of the multi-axis robot 20, it is possible to prevent the cleaning material from falling on the multi-axis robot 20 and suppress its damage.

(4)ブラスト加工において、仮置き台18にワークWを仮置きし、多軸ロボット20がワークWを把持する箇所を変えて、当該ワークWを持ち替えることが可能となる。ワークW上の被投射領域Rを多軸ロボット20によって自由に変更できるとしても、チャック部30によるワークWの把持部分やチャック部30と対峙する平面Wc等、ワークWには研掃材が当たりづらい箇所が存在し得る。その場合に、ワークWが持ち替えられることにより、当初、研掃材が当たりづらかった箇所も被投射領域Rとしてブラスト加工を施すことできる。これにより、ワークW全体にブラスト加工を施すことができる。 (4) In the blasting process, the work W can be temporarily placed on the temporary storage table 18, the position where the multi-axis robot 20 grips the work W can be changed, and the work W can be changed. Even if the projected area R on the work W can be freely changed by the multi-axis robot 20, the cleaning material hits the work W, such as the gripped portion of the work W by the chuck portion 30 and the flat surface Wc facing the chuck portion 30. There may be difficult points. In that case, by switching the work W, it is possible to perform blasting as the projected region R even in a portion where the polishing material was initially difficult to hit. As a result, the entire work W can be blasted.

(5)チャック部30は、本体貫通孔42の内面からチャック爪47が出入りすることにより、当該本体貫通孔42に挿入されたワークWの被把持部(第1筒状部Wa)がチャック爪47によって把持されたり、解放されたりする。研掃材の投射時には、チャック爪47の周囲から本体貫通孔42に向けてエアが常時排出されている。そのため、研掃材や除去された異物等がチャック爪47の可動部分(チャック爪47と爪収容孔48との間の隙間)に入り込んで、当該可動部分が摩耗したり劣化したりすることを抑制できる。 (5) In the chuck portion 30, the chuck claw 47 moves in and out from the inner surface of the main body through hole 42, so that the gripped portion (first tubular portion Wa) of the work W inserted into the main body through hole 42 becomes the chuck claw. It is gripped and released by 47. When the polishing material is projected, air is constantly discharged from the periphery of the chuck claw 47 toward the main body through hole 42. Therefore, the cleaning material, the removed foreign matter, etc. may enter the movable portion of the chuck claw 47 (the gap between the chuck claw 47 and the claw accommodating hole 48), and the movable portion may be worn or deteriorated. Can be suppressed.

(6)チャック部30では、チャック装置40、チャック支持板部31及び保護筒体33が、多軸ロボット20のハンド部26とともに、保護カバー34によって覆われている。これにより、ブラスト加工時に、これら各部位に研掃材が当たることから保護され、損傷したり劣化したりすることを抑制できる。 (6) In the chuck portion 30, the chuck device 40, the chuck support plate portion 31, and the protective cylinder 33 are covered with the protective cover 34 together with the hand portion 26 of the multi-axis robot 20. As a result, it is possible to protect each of these parts from being hit by the cleaning material during blasting, and to prevent damage or deterioration.

(7)多軸ロボット20により、ワークW上のブラスト加工を所望する部位を被投射領域Rとすることができるため、チャック部30のチャック爪47によって把持可能な箇所があるワークWであれば、その形状を問わず、ブラスト加工することができる。従来のショットブラスト装置では、ワークWの形状に応じた治具を準備し、異なる形状のワークWをブラスト加工する場合には、治具も交換する必要があった。本実施形態のブラスト加工装置10では、ワークWの形状に応じた治具は不要であるし、治具の交換も不要であるため、構成部品の数を減らすことができるとともに、治具交換という作業も不要となって作業効率も高まる。 (7) Since the portion desired to be blasted on the work W can be set as the projected region R by the multi-axis robot 20, the work W has a portion that can be gripped by the chuck claw 47 of the chuck portion 30. , Regardless of its shape, it can be blasted. In the conventional shot blasting apparatus, it is necessary to prepare a jig according to the shape of the work W and replace the jig when blasting the work W having a different shape. In the blasting apparatus 10 of the present embodiment, a jig corresponding to the shape of the work W is not required, and the jig does not need to be replaced. Therefore, the number of component parts can be reduced and the jig is replaced. No work is required and work efficiency is improved.

なお、本発明のブラスト加工装置は、上記実施形態のブラスト加工装置10の他、例えば次のような別の構成を採用することもできる。 In addition to the blasting apparatus 10 of the above embodiment, the blasting apparatus of the present invention may adopt another configuration such as the following.

(a)上記実施の形態では、チャック部30として、チャック爪47が本体貫通孔42の内面において出入りすることによりワークWを把持したり、解放したりする構成を採用した。これに代えて、例えば、複数指のグリッパでワークWを掴んだり、吸着グリッパでワークWを吸着したりして、ワークWをチャックする構成としてもよい。 (A) In the above embodiment, as the chuck portion 30, a configuration is adopted in which the chuck claw 47 moves in and out on the inner surface of the main body through hole 42 to grip and release the work W. Instead of this, for example, the work W may be gripped by a gripper with a plurality of fingers, or the work W may be sucked by a suction gripper to chuck the work W.

(b)上記実施の形態では、筒状部Wa,Wbを有するワークWの筒内面をブラスト加工の対象部位とすべく、チャック部30にチャック部貫通孔37が形成され、研掃材の導入側とは反対側から研掃材が排出される構成を採用している。これに代えて、チャック装置40の本体貫通孔42を有底の孔としてもよい。 (B) In the above embodiment, a chuck portion through hole 37 is formed in the chuck portion 30 so that the inner surface of the cylinder of the work W having the tubular portions Wa and Wb is the target portion for blasting, and a polishing material is introduced. The structure is such that the cleaning material is discharged from the side opposite to the side. Instead of this, the main body through hole 42 of the chuck device 40 may be a bottomed hole.

(c)上記実施の形態では、多軸ロボット20として6軸ロボットが用いられている。多軸ロボット20が有する回転軸(関節K)の数は任意であり、例えば、5軸ロボット、7軸ロボット等であってもよい。 (C) In the above embodiment, a 6-axis robot is used as the multi-axis robot 20. The number of rotation axes (joints K) included in the multi-axis robot 20 is arbitrary, and may be, for example, a 5-axis robot, a 7-axis robot, or the like.

(d)上記実施の形態では、ブラスト加工装置10によってブラスト加工される対象となるワークWは、互いに反対方向へ突出する一対の筒状部Wa,Wbを有し、両筒状部Wa,Wbの筒内部が連通しているものとした。ワークWの種類や形状はこれに限定されるものではなく任意である。例えば、筒状部Wa,Wbが一つであったり、筒状部Wa,Wbを有していなかったりする形状の素形材、プレス加工された素形材などであってもよい。 (D) In the above embodiment, the work W to be blasted by the blasting apparatus 10 has a pair of tubular portions Wa and Wb protruding in opposite directions, and both tubular portions Wa and Wb. It is assumed that the inside of the cylinder is in communication. The type and shape of the work W are not limited to this, and are arbitrary. For example, a raw material having a shape such that the tubular portions Wa and Wb are one, or the tubular portions Wa and Wb are not provided, and a press-processed raw material may be used.

10…ブラスト加工装置、15a…設置面、16a…噴出口、18…仮置き台、20…多軸ロボット、26…ハンド部(ツール取付け部)、30…チャック部、42…本体貫通孔(貫通孔)、45…収容空間(エア流通路)、47…チャック爪、48…爪収容孔、56…ロボット制御部、A1〜A6…回転軸、Pc…エア供給通路(エア流通路)、R…被投射領域、W…ワーク。 10 ... Blasting device, 15a ... Installation surface, 16a ... Spout, 18 ... Temporary stand, 20 ... Multi-axis robot, 26 ... Hand part (tool mounting part), 30 ... Chuck part, 42 ... Main body through hole (penetration) Hole), 45 ... Accommodating space (air flow passage), 47 ... Chuck claw, 48 ... Claw accommodating hole, 56 ... Robot control unit, A1 to A6 ... Rotating shaft, Pc ... Air supply passage (air flow passage), R ... Projected area, W ... Work.

Claims (5)

複数の回転軸を有する多軸ロボットと、
前記多軸ロボットのツール取付け部に設けられ、ワークを保持するチャック部と、
研掃材を前方に向かって噴出する噴出口と、
前記チャック部に保持された前記ワークが前記噴出口の前方に配置されるように前記多軸ロボットの駆動を制御するロボット制御部と、
を備え、
前記ロボット制御部は、前記ワークの姿勢及び三次元位置を変えることにより、前記噴出口と対峙して前記研掃材が投射される被投射領域が変更されるようにし、さらに、前記被投射領域ごとに所定の被投射条件で前記研掃材が当たるように、前記多軸ロボットの駆動を制御することを特徴とするブラスト加工装置。
A multi-axis robot with multiple axes of rotation and
A chuck portion provided in the tool mounting portion of the multi-axis robot to hold the work, and a chuck portion.
A spout that ejects the polishing material forward and
A robot control unit that controls the drive of the multi-axis robot so that the work held by the chuck unit is arranged in front of the spout.
With
By changing the posture and the three-dimensional position of the work, the robot control unit changes the projected area on which the cleaning material is projected facing the ejection port, and further, the projected area is changed. A blasting apparatus characterized in that the drive of the multi-axis robot is controlled so that the cleaning material hits each of them under predetermined projection conditions.
前記被投射条件は、前記噴出口と前記被投射領域との距離、前記被投射領域に研掃材が当たる角度、前記被投射領域に研掃材が当たる時間の各要素を少なくとも一つ含む条件であることを特徴とする請求項1に記載のブラスト加工装置。 The projection condition includes at least one element of the distance between the ejection port and the projection area, the angle at which the cleaning material hits the projection area, and the time when the cleaning material hits the projection area. The blasting apparatus according to claim 1, wherein the blasting apparatus is characterized by the above. 前記噴出口は、前記多軸ロボットの設置面よりも下方において、水平方向に向けて前記研掃材が噴出するように設けられていることを特徴とする請求項2に記載のブラスト加工装置。 The blasting apparatus according to claim 2, wherein the spout is provided so as to eject the cleaning material in the horizontal direction below the installation surface of the multi-axis robot. 前記多軸ロボットが前記ワークを持ち替える際に、当該ワークを仮置きする仮置き台をさらに備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のブラスト加工装置。 The blasting apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the multi-axis robot further includes a temporary stand for temporarily placing the work when the work is changed. 前記チャック部は、
当該チャック部を貫通する貫通孔と、
前記貫通孔を形成する内面において前記貫通孔の延びる方向に対して直交方向に移動可能に設けられ、ワークを把持する把持位置と当該把持位置から退避した退避位置とに配置される複数のチャック爪と、
前記内面に設けられ、前記チャック爪を収容する爪収容孔と、
前記チャック爪と前記爪収容孔との間の隙間にエアを供給して前記貫通孔へ排出させるエア流通路と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のブラスト加工装置。
The chuck portion is
A through hole that penetrates the chuck portion and
A plurality of chuck claws provided so as to be movable in a direction orthogonal to the extending direction of the through hole on the inner surface forming the through hole, and arranged at a gripping position for gripping the work and a retracting position retracted from the gripping position. When,
A claw accommodating hole provided on the inner surface and accommodating the chuck claw,
An air flow passage that supplies air to the gap between the chuck claw and the claw accommodating hole and discharges the air to the through hole.
The blasting apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the blasting apparatus is provided.
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