JP7263198B2

JP7263198B2 - Blast processing equipment

Info

Publication number: JP7263198B2
Application number: JP2019180041A
Authority: JP
Inventors: 和哉金原
Original assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Current assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2023-04-24
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: JP2021053759A

Description

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

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 a forged material, conventionally, the centrifugal force associated with the rotation of the impeller is used to project the abrasive toward the work. Therefore, a shot blasting apparatus for blasting the work is known (see, for example, Patent Literature 1). In the shot blasting apparatus, the workpiece is held in a predetermined posture by a jig, and the abrasive material is projected over a wide range from the projection port at a predetermined projection angle to the workpiece without changing the posture of the workpiece. .

特開２００６－１６７８２６号公報JP 2006-167826 A

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 using the shot blasting apparatus, depending on the shape of the workpiece, there are areas where the abrasive tends to hit and areas where the abrasive does not. Even so, since the abrasive is blasted over a wide range of workpieces whose posture is fixed, adjusting the blasting time and the blasting density of the abrasive to ensure the quality of the latter will result in excessive blasting in the former. processing is done. Moreover, depending on the work, the degree of adhesion of the foreign matter to be removed to the surface of the work may be non-uniform. In that case, if the blasting time and the blasting density of the abrasive cleaning material are adjusted according to the part with a high degree of adhesion of foreign matter, blasting will be performed with a high degree of processing over a wide range, so excessive blasting will occur in the area with a low degree of adhesion of foreign matter. 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。 If the degree of blasting becomes uneven in this way, the residual stress generated in the workpiece by blasting also becomes uneven, and the uneven residual stress is released, easily causing deformation. In particular, when the workpiece is an automobile part, in recent years there has been a demand for thinning the part, which leads to weight reduction, in order to improve fuel efficiency. In addition, the shape of parts is also becoming more complicated, and the more complicated shape creates places where the abrasive is likely to hit and places where the abrasive is less likely to hit. Therefore, the problem that deformation is likely to occur due to non-uniform residual stress has become more prominent.

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。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide a blasting apparatus capable of uniformly blasting a workpiece and reducing 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 having multiple axes of rotation;
a chuck portion provided in the tool mounting portion of the multi-axis robot for holding a workpiece;
a spout through which the abrasive material is spouted forward;
a robot control unit that controls driving of the multi-axis robot so that the workpiece held by the chuck unit is arranged in front of the ejection port;
with
The robot control unit changes a posture and a three-dimensional position of the work so as to change a projected area in which the abrasive material is projected facing the ejection port, and further, changes the projected area. The driving of the multi-axis robot is controlled so that the abrasive material hits the surface under a predetermined condition for being projected each time.

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 aspect of the invention, the projection conditions include the distance between the ejection port and the projection region, the angle at which the abrasive material hits the projection region, and the time period when the abrasive material hits the projection region. It is characterized by being a condition including at least one.

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 invention is characterized in that the ejection port is provided below an installation surface of the multi-axis robot so that the abrasive material is ejected horizontally.

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 comprises a temporary placement table for temporarily placing the work when the multi-axis robot changes hands of the work.

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 part
a through hole penetrating through the chuck part;
A plurality of chuck claws provided on an inner surface forming the through-hole so as to be movable in a direction perpendicular to the direction in which the through-hole extends, and arranged at a gripping position for gripping a workpiece and a retracted position retracted from the gripping position. and,
a claw receiving hole provided on the inner surface for receiving the chuck claw;
an air flow passage for supplying air to a gap between the chuck claw and the claw housing hole and discharging the air to the through hole;
characterized by comprising

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, since the projected area on the work to which the abrasive material ejected from the ejection port is projected is freely changed by the multi-axis robot in front of the ejection port, blasting is desired. A part can be used as a projected area. In addition, since the driving of the multi-axis robot is controlled so that the abrasive material hits each target area under the predetermined conditions, the foreign matter can be removed by applying the abrasive material according to the adhesion state of the foreign matter to be removed. can be removed. Therefore, unlike conventional shot blasting equipment, uniform blasting can be applied to the workpiece, 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 impact are determined according to the situation of the location where the projection target area exists on the workpiece (whether it is the surface or the inner surface of a hole or a recess, etc.) and the adhesion state of the foreign matter in the projection target area. At least one factor of time can change how the abrasive hits. 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 suppress damage to the multi-axis robot caused by the abrasive material ejected from the ejection port falling on 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, it is possible to temporarily place the work on the temporary placement table, change the position where the multi-axis robot grips the work, and change the grip of the work. Even if the projected area on the work can be freely changed by the multi-axis robot, there may be places where the abrasive does not hit easily, such as the part where the work is gripped by the chuck or the place facing the chuck. In this case, by changing the grip of the workpiece, it is possible to perform blasting even on areas where it was initially difficult for the abrasive to hit. Thereby, blasting can be applied to the entire work.

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 aspect of the invention, the gripped portion of the workpiece inserted into the through hole is gripped or released by the chuck claws as the chuck claws move in and out from the inner surface of the through hole. At least when the abrasive is projected, if air is always discharged from the periphery of the chuck claw toward the through hole, the abrasive and removed foreign matter may enter the movable portion of the chuck claw, causing the movable portion to move. It is possible to suppress wear and deterioration of parts.

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 a 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。Sectional drawing which expands and shows the periphery of a supply-and-discharge passage in FIG. ブラスト加工装置の電気的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the 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|movement of the 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。FIG. 4 is a diagram showing blasting of a workpiece gripped by a chuck;

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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A blasting apparatus (air blasting apparatus) of one embodiment embodying the present invention will be described below 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 blast processing apparatus 10 includes a multi-axis robot 20 and a chuck section 30 . These are provided in the blasting chamber 12 inside the cabinet 11 . The cabinet 11 is provided with a work intake port 13 for taking the work W (see FIGS. 5 and 6) into the blasting chamber 12 . The workpiece inlet 13 is opened and closed by a shutter 14 . The shutter 14 is driven by an opening/closing driving section 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 vertically articulated robot, more specifically, a six-axis robot having six joints K1 to K6. Each of the joints K1 to K6 has a first axis to a sixth axis A1 to A6 as its rotation axis (joint axis). In this embodiment, the first axis A<b>1 extends in the vertical direction, and the multi-axis robot 20 is installed on the installation surface 15 a 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。 A rotation base 21 of the multi-axis robot 20 is rotatable around the first axis A<b>1 and is installed on the base 15 . A first arm 22 is connected to the rotation base 21 . The first arm 22 is rotatable with respect to the rotation base 21 about a horizontally extending second axis A2 (shown as a dot in FIG. 1). A second arm 23 is connected to the first arm 22 . The second arm 23 is rotatable with respect to the first arm 22 about a third axis A3 (shown as a dot in FIG. 1) extending in the horizontal direction. 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 a fourth axis A4 extending in the direction of connection with the second arm 23 .

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 distal end portion of the third arm 24 . The wrist portion 25 is rotatable with respect to the third arm 24 about a fifth axis A5 (shown as a dot in FIG. 1) extending in the horizontal direction. 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 in a torsional direction with respect to the wrist portion 25 about the sixth axis A6, which is the center line thereof.

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 of the joints K1 to K6 is provided with a motor (servo motor, not shown). The motor is capable of rotating in both forward and reverse directions, and by driving the motor, the joints K1 to K6 are rotationally driven with the origin position as a reference, thereby rotating each of the six components (rotating base 21, first arm 22, second arm 22). The second arm 23, the third 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 part 30 chucks and holds a workpiece W (see FIG. 6, which will be described later) to be blasted. The chuck part 30 is provided in the hand part 26 of the multi-axis robot 20, as shown in FIG.

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 section 30 includes a chuck support plate section 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 perpendicular to the tip surface 26 a of the hand portion 26 . A chuck device 40 is attached to one plane 31 a of the pair of planes 31 a and 31 b 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. A body through hole 42 is provided inside the chuck body 41 . The body through-hole 42 extends in a direction perpendicular to the flat surface 31 a on which the chuck body 41 is attached in the chuck support plate 31 , and penetrates the entire chuck body 41 . The inner surface forming the main body through-hole 42 is made of a material having wear resistance to the abrasive cleaning material, or is provided with a protective layer of the material to provide wear resistance. In the following description, of the directions in which the body through-hole 42 extends, the side of the chuck support plate portion 31 is defined as the back side, and the opposite side is defined as the entrance 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 body through-hole 42 extends, and accommodates an annular piston 44 that can move in that direction. By housing 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 and discharging air to the first chamber 43a and the second chamber 43b, respectively. The supply/discharge passages Pa and Pb are connected to an 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. FIG. The air supply/discharge device 51 includes an air supply source such as a switching valve for switching between air supply and air discharge, and a compressor.

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 air supply/exhaust to the first chamber 43a and the second chamber 43b, the ring-shaped piston 44 moves toward the inner side along the direction in which the body through hole 42 extends, or toward the inlet side. .

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 storage space 45 is provided on the inlet side of the piston chamber 43 . An annular ring member 46 is provided in the housing space 45 . The housing space 45 extends along the direction in which the 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 projecting portion 44a projecting from the annular piston 44 toward the accommodation space 45 side. Therefore, the ring member 46 also moves along the direction in which the body through-hole 42 extends as the ring-shaped piston 44 moves. The periphery of the annular projecting portion 44a is also sealed by a seal ring S to prevent air leakage.

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 the present embodiment) chuck claws 47 are provided at the inlet side end of the chuck main body 41 . Each chuck claw 47 is provided at regular 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 housed in a claw housing hole 48 with a gap of 1 mm or less. The pawl housing 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 housing space 45 in a direction orthogonal to the direction in which the main body through hole 42 extends. The chuck claws 47 accommodated in the claw accommodation holes 48 are 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 (the side opposite to the inner surface side of the main body through-hole 42) in the moving direction. The inclined surface 47a is inclined so as to widen from the inlet side toward the inner side. The ring member 46 is formed with an inclined surface 46a that contacts the inclined surface 47a. When the ring member 46 moves along the direction in which the body through-hole 42 extends, the contact action between the inclined surface 46a of the ring member 46 and the inclined surface 47a of the chuck claw 47 causes the chuck claw 47 to move in the direction perpendicular to the direction. move along. When the ring-shaped piston 44 moves to the far end of movement, the chuck claws 47 are arranged at positions protruding from the inner surface of the body through-hole 42 . When the ring-shaped piston 44 moves to the moving end on the inlet side, the chuck claws 47 are arranged at a position retreated from the projecting position toward 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/discharge device 51 is switched 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). 44 shows a state in which each chuck claw 47 has moved to the moving end on the inlet side and is arranged at the retracted position. When chucking the workpiece W to be blasted by the chuck part 30, the part to be gripped of the workpiece W is inserted into the main body through hole 42 from the inlet side in this state. As shown in FIG. 6, in the case where the workpiece W is provided with cylindrical portions Wa and Wb, the cylindrical portions Wa and Wb are the portions to be gripped.

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 the gripped portion of the workpiece W is inserted into the main body through-hole 42, the air supply/exhaust is switched, the air is exhausted from the first chamber 43a, and the air is supplied to the second chamber 43b. Then, as shown in FIG. 6, the ring-shaped piston 44 moves to the far end of movement, and each chuck claw 47 is arranged at the projecting position. As a result, the gripped portion (first cylindrical portion Wa) of the workpiece W is gripped by each chuck claw 47 . The projecting position of the chuck claws 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 . Air is constantly supplied to the air supply path Pc by the air supply/discharge device 51 through an air path (not shown) provided in the chuck support plate portion 31 during blasting. 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 accommodation hole 48 opening to the accommodation space 45 and the chuck claw 47 . The air flow path includes an air supply path Pc, an air path (not shown) provided in the chuck support plate portion 31 , and the housing 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 location facing the inner side of the main body through hole 42 . The plate portion through-hole 32 is formed along the direction in which the main body through-hole 42 extends, and penetrates the pair of flat surfaces 31a and 31b. The plate portion through-hole 32 communicates with the body through-hole 42 . The body through-hole 42 is provided with a protective cylinder 33 for preventing abrasion by the abrasive. The protective cylinder 33 protrudes from a flat surface 31b of the chuck support plate portion 31 opposite to the flat surface 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 . Protective cover 34 has a pair of openings 35 and 36 . The first opening 35 is open at a location facing the entrance side opening of the body through hole 42 of the chuck device 40 . As shown in FIG. 6 , in the first opening 35 , when the gripped portion (first cylindrical portion Wa) is inserted into the main body through hole 42 so that the chuck portion 30 grips the work W, the gripped portion (first cylindrical portion Wa) is inserted into the main body through hole 42 . A grip is inserted. The second opening 36 is provided on the side opposite to the first opening 35 in the direction in which the body through-hole 42 extends, and opens at a location 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 portion 35, the main body through hole 42, the inside of the protective cylinder 33, and the second opening portion 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 blast processing apparatus 10 includes a multi-axis robot 20 and a chuck unit 30 as well as an abrasive material ejection nozzle 16 , an abrasive material carry-out device 17 , and a temporary placement table 18 . These are provided in the blasting chamber 12 inside 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 abrasive cleaning material ejection nozzle 16 is connected through a supply pipe T to an abrasive cleaning material supply device 53 . The abrasive discharged from the abrasive supply device 53 and transported by the compressed air is jetted from the ejection opening 16 a of the abrasive ejection nozzle 16 . The abrasives are made of, for example, metal grains such as iron, stainless steel, alumina, glass grains, sand, grains obtained by pulverizing synthetic resins, walnuts, etc., and the types thereof are not limited. Liquid such as water may be mixed with the abrasive (wet blasting). The abrasive cleaning material ejection nozzle 16 is provided at a predetermined position below the installation surface 15 a of the multi-axis robot 20 on the base 15 on which the multi-axis robot 20 is installed. The abrasive cleaning material ejection nozzle 16 is arranged so that, in the basic posture of the multi-axis robot 20 (the state shown in FIG. 1), the abrasive cleaning material is ejected in the direction in which the sixth axis A6 extends and in the horizontal direction. It is fixed in position. Therefore, the abrasive 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 abrasive cleaning material carry-out device 17 is, for example, a screw conveyor or the like. However, the structure is arbitrary as long as it has a function of carrying out the abrasive cleaning material. The abrasive carrying-out device 17 is provided at the lower end of the blasting chamber 12, and carries out the abrasive accumulated at the lower end of the blasting chamber 12 out of the room by ejecting from the ejection port 16a.

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。 The work W is temporarily placed on the temporary placement table 18 in order to change the work W during blasting. For example, as shown in FIG. 6, when a workpiece W has a flat surface Wc facing the chuck unit 30 when gripped by the chuck unit 30, it is difficult to apply the abrasive to the flat surface Wc. Similarly, it is difficult to apply the abrasive to the surface of the first cylindrical portion Wa inserted into the chuck portion through-hole 37 and gripped by the chuck claws 47 . In such a case, the workpiece W is temporarily placed on the temporary placement table 18 in order to shift the gripped portion gripped by the chuck portion 30 to a location different from the original gripped portion (first cylindrical 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 machine 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 and the like, and has a storage section 55 for storing an operation program. The controller 54 controls the entire blasting apparatus 10 according to 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 section 56 that controls the motion of the multi-axis robot 20 . The robot control unit 56 controls driving of motors (not shown) provided at 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 blasting the workpiece W. As shown in FIG. For example, the work W is taken into the blasting chamber 12, the area on which the abrasive material is projected on the work W taken in (see, for example, the projected area R shown in FIG. 6) is variously changed, the work W is changed, The work W for which blasting has been completed is discharged out of the blasting chamber 12 . When the projected area R is changed, the posture and three-dimensional position of the workpiece W are changed 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。 It should be noted that the blasting area R refers to the area to be blasted on the workpiece W (for example, the entire surface, a partial area of the surface, the inner surface of a cylindrical portion or a concave portion), and the abrasive that is ejected in the horizontal direction from the ejection port 16a. It means the localized area hit by the sweeping material. The projected area R is basically narrower than the blasting target site, but depending on the details of the desired blasting, the two may be the same.

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。 An operation program for the multi-axis robot 20 is set in advance to perform the various operations described above, or is set using a teaching pendant (not shown) connected to the robot control unit 56 . In this case, based on the shape of the workpiece W and the deposition state (degree of thickness variation, etc.) of the foreign matter I (see FIG. 6) in the individual projected regions R in the blasting target site, it is possible to perform the desired blasting. It is set so that the abrasive is applied under the condition of being projected with the abrasive.

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 region R on the workpiece W, the angle at which the abrasive material hits the projection region R, and the time period when the abrasive material hits the projection region R. is a condition that includes at least one element of The shorter the distance, the narrower the projected area R and the stronger the abrasive material hits, and the longer the long distance, the wider the projected area R and the weaker the abrasive material hits. Abrasive material hitting the projected region R at a high angle is suitable for removing foreign matter I in a thicker layer or removing foreign matter I adhering to a flat portion. Abrasive material hitting the projected region R at a low angle is suitable for removing foreign matter I in a thinner layer or removing foreign matter I adhering to the inner surface of a cylindrical portion, a recess, or the like. The longer the time that the abrasive material hits the projected region R, the higher the extent 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/discharge device 51 . A controller 54 controls the air supply/discharge to the supply/discharge passages Pa, Pb. When the chuck claws 47 are placed at the retracted position and the workpiece W is not gripped, the controller 54 controls the supply/discharge passages Pa and Pb so that air is supplied to the first chamber 43 a of the piston chamber 43 . Switch air supply/exhaust. Conversely, when the chuck claws 47 are placed at the gripping position to grip the workpiece W, the air supply/exhaust to the supply/exhaust 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 driving section 52 of the shutter 14 . Opening and closing of the shutter 14 is controlled by the controller 54 . The controller 54 opens the shutter 14 when the work W is taken into the blasting chamber 12 at the start of blasting or when the work W is discharged from the blasting chamber 12 at the end of blasting. Further, the shutter 14 is closed when the workpiece W is to be blasted by ejecting the abrasive material from the ejection port 16a.

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 abrasive supply device 53 . The controller 54 controls the start and stop of supply of the abrasive from the abrasive supply device 53 . After the workpiece W is taken into the blasting chamber 12 and the shutter 14 is closed, the controller 54 drives the abrasive material supply device 53 to start supplying the abrasive material in order to subject the workpiece W to blasting. do. As a result, the abrasive is ejected from the ejection port 16 a of the abrasive ejection nozzle 16 . When the blasting of the workpiece W is completed, the driving of the abrasive cleaning material supply device 53 is stopped to stop the ejection of the abrasive 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 of blasting the workpiece W using the blasting apparatus 10 configured as described above will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. The main body of operation control of the blast processing apparatus 10 is the controller 54 unless otherwise described.

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 a cast material after demolding (demolding) is formed by casting. As shown in FIG. 6, it has a pair of cylindrical portions Wa and Wb protruding in opposite directions, and the inner portions of the cylindrical portions Wa and Wb communicate with each other. In this workpiece W, foreign matter I such as foundry sand and scale (oxide film) is present on the entire surface area and the inner surface of the cylinder. 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 a work table 19 installed outside the blasting chamber 12 . After that, when the operator performs an operation to instruct the blast processing apparatus 10 to start operation, the shutter 14 of the cabinet 11 is opened and the work taking-in process is executed. In the work take-in step, the multi-axis robot 20A waiting in the basic posture moves the chuck part 30 out of the work take-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 workpiece 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, a work cleaning process is performed. In the work polishing process, the abrasive is ejected from the ejection port 16a. Along with this, the multi-axis robot 20, as shown as a multi-axis robot 20C in FIG. While changing the area R, each projected area R is applied to the work W according to each projected condition. When the abrasive is applied to the cylinder of the workpiece W, as shown in FIG. 6, the abrasive ejected from the ejection port 16a enters the cylindrical portions Wa and Wb of the workpiece W, and is projected onto the projected area. The multi-axis robot 20 is driven so as to hit R under the set projection conditions. As a result, the foreign matter I is removed by hitting the surface of the work W and the inside of the cylinder with the abrasive cleaning material. The abrasive that has entered the cylindrical portions Wa and Wb of the work W passes through the chuck portion through-hole 37 and is discharged from the second opening portion 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 abrasion by the abrasive. The abrasive that has entered the cylinder passes through the chuck portion through-hole 37 and is discharged from the chuck portion 30 . Wear resistance is imparted to the inner surface forming the main body through hole 42 , and the protective cylinder 33 is provided on the side of the second opening 36 of the chuck part through hole 37 . Therefore, the inner surface of the chuck portion through-hole 37 is protected from abrasion by the abrasive, and the abrasive is also 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 polishing process, the first cylindrical portion Wa inserted into the chuck portion through-hole 37 and gripped by the chuck claws 47 and the plane Wc facing the chuck portion 30 are brought into contact with the polishing material. is difficult to adjust. Therefore, when blasting is applied to these parts as well, the portion to be gripped by the chuck portion 30 is changed from the initial first tubular portion Wa to the second tubular portion Wb. The multi-axis robot 20 once temporarily places the workpiece W on the temporary placement table 18, as indicated by the multi-axis robot 20D in FIG. After that, by gripping the second cylindrical portion Wb protruding downward from the temporary placing table 18, the work W is changed and placed in front of the ejection port 16a, and the ejected abrasive cleaning material is placed on the work W. apply 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 set in advance for the workpiece W is completed, the drive of the abrasive cleaning material supply device 53 is stopped, and the ejection of the abrasive cleaning material is stopped. Next, a work discharge process is executed. In the work discharge process, the shutter 14 is opened, and the multi-axis robot 20 takes out the chuck part 30 holding the blasted work W from the work intake 13 and places it on the work table 19 . The blasting of the work W is carried out through a series of these processes (the work taking-in process, the work grinding process, and the work discharging process).

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 this 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) In front of the ejection port 16a, the multi-axis robot 20 freely changes the projected area R on the workpiece W onto which the abrasive material ejected from the ejection port 16a is projected, so blasting is desired. The part can be the projected area R. In addition, since the abrasive is projected on each projection area R under predetermined projection conditions, the foreign matter I to be removed can be removed by applying the abrasive according to the state of adhesion of the foreign matter I to be removed. For example, if the accumulation of foreign matter I is uneven in the part to be blasted, the projection distance is shortened or the projection time is lengthened to make the abrasive material more strongly hit the location where the foreign matter I accumulates more. On the other hand, the projection can be adjusted so that the abrasive material hits the portion where the foreign matter I is less deposited is weaker. Therefore, unlike the conventional shot blasting apparatus, the workpiece 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) Elements of the projection conditions are changed according to the situation of the location where the projection target region R exists on the workpiece W (whether it is the surface or the inner surface of a hole or recess) and the adherence state of the foreign matter I in the projection target region R. By changing it, it is possible to change the contact of the abrasive. The range of the projected area R and the intensity of contact can be changed depending on the distance from the ejection port 16a. By changing it, you can 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) If the abrasive spray nozzle 16 is arranged above the multi-axis robot 20 or is arranged so as to spray toward the multi-axis robot 20 , the spouted abrasive will hit 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 mounting surface 15a of the multi-axis robot 20, the cleaning material is prevented from falling on the multi-axis robot 20, and damage thereof can be suppressed.

（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, it is possible to temporarily place the work W on the temporary placement table 18, change the position where the multi-axis robot 20 grips the work W, and change the grip of the work W. Even if the projected area R on the workpiece W can be freely changed by the multi-axis robot 20, the workpiece W is hit by the abrasive material such as the gripped portion of the workpiece W by the chuck portion 30 and the plane Wc facing the chuck portion 30. There can be hard spots. In this case, by changing the grip of the workpiece W, it is possible to perform blasting as the projected area R even on a portion where it was initially difficult for the abrasive material to hit. Thereby, the entire workpiece 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 gripped portion (first cylindrical portion Wa) of the workpiece W inserted into the main body through-hole 42 moves in and out of the main body through-hole 42 as the chuck claw 47 moves in and out from the inner surface of the main body through-hole 42. It is gripped and released by 47. Air is always discharged from around the chuck claws 47 toward the main body through-holes 42 when the abrasive material is projected. Therefore, it is possible to prevent the abrasive material, the removed foreign matter, and the like from entering the movable portion of the chuck claw 47 (the gap between the chuck claw 47 and the claw receiving hole 48) and causing the movable portion to wear or deteriorate. 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 section 30 , the chuck device 40 , the chuck support plate section 31 and the protective cylinder 33 are covered with the protective cover 34 together with the hand section 26 of the multi-axis robot 20 . As a result, these portions are protected from contact with the abrasive during blasting, and damage and deterioration can be suppressed.

（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) With the multi-axis robot 20, the desired blasting area on the workpiece W can be set as the projected area R. , can be blasted regardless of its shape. In the conventional shot blasting apparatus, it was necessary to prepare jigs according to the shape of the work W, and to replace the jigs when blasting a work W having a different shape. In the blast processing apparatus 10 of the present embodiment, a jig corresponding to the shape of the work W is not required, and replacement of the jig is not required. Work becomes unnecessary and work efficiency increases.

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-described 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-described embodiment, the chuck portion 30 adopts a configuration in which the chuck claws 47 move in and out of the inner surface of the main body through hole 42 to grip and release the workpiece W. As shown in FIG. Instead of this, for example, a configuration may be adopted in which the work W is chucked by gripping the work W with a multi-fingered gripper or sucking the work W with a suction gripper.

（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-described embodiment, the chuck portion through-hole 37 is formed in the chuck portion 30 so that the inner surface of the work W having the cylindrical portions Wa and Wb is to be subjected to blasting, and the abrasive cleaning material is introduced. A configuration is adopted in which the abrasive is discharged from the side opposite to the side. Alternatively, the 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 multi-axis robot 20 may have any number of rotation axes (joints K), 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 workpiece W to be blasted by the blasting device 10 has a pair of cylindrical portions Wa and Wb projecting in opposite directions. It is assumed that the inside of the cylinder is in communication. The type and shape of the work W are not limited to these and are arbitrary. For example, it may be a raw material having a single cylindrical portion Wa, Wb, a shape having no cylindrical portions Wa, Wb, a pressed raw material, or the like.

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 Blast processing device 15a Installation surface 16a Ejection port 18 Temporary placement table 20 Multi-axis robot 26 Hand part (tool mounting part) 30 Chuck part 42 Main body through hole (through hole hole), 45: housing space (air flow passage), 47: chuck claw, 48: claw housing hole, 56: robot control unit, A1 to A6: rotary shaft, Pc: air supply passage (air flow passage), R: Projected area, W: work.

Claims

a multi-axis robot having multiple axes of rotation;
a chuck portion provided in the tool mounting portion of the multi-axis robot for holding a workpiece;
a spout through which the abrasive material is spouted forward;
a robot control unit that controls driving of the multi-axis robot so that the workpiece held by the chuck unit is arranged in front of the ejection port;
with
The robot control unit changes a posture and a three-dimensional position of the work so as to change a projected area in which the abrasive material is projected facing the ejection port, and further, changes the projected area. controlling the driving of the multi-axis robot so that the abrasive material hits the abrasive material under predetermined projection conditions every time,
The chuck part is
a through hole penetrating through the chuck part;
A plurality of chuck claws provided on an inner surface forming the through-hole so as to be movable in a direction perpendicular to the direction in which the through-hole extends, and arranged at a gripping position for gripping a workpiece and a retracted position retracted from the gripping position. and,
a claw receiving hole provided on the inner surface for receiving the chuck claw;
an air flow passage for supplying air to a gap between the chuck claw and the claw housing hole and discharging the air to the through hole;
with
The through-hole discharges the abrasive that has flowed in through one opening of the through-hole from the other opening when the abrasive is projected toward the workpiece gripped by the chuck claws. A blasting device characterized by :

The blast conditions include at least one of the following: distance between the ejection port and the blast area, angle at which the abrasive material hits the blast area, and time when the abrasive material hits the blast area. The blasting apparatus according to claim 1, characterized in that:

3. The blasting apparatus according to claim 2, wherein said ejection port is provided below an installation surface of said multi-axis robot so that said abrasive material is ejected horizontally.

4. The blasting apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a temporary placement table for temporarily placing the work when the multi-axis robot changes the work.

The blasting apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the inner surface of the through hole has wear resistance.