JP4615132B2

JP4615132B2 - Automatic spraying method

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Publication number: JP4615132B2
Application number: JP2001024378A
Authority: JP
Inventors: 元辻井
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP2002226961A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アークにより溶融させた金属を霧化して噴射する溶射ガンをマニピュレータに取り付けて、該マニピュレータを制御することにより被溶射面上への溶射皮膜の形成を自動的に行わせる自動溶射方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
港湾施設、橋梁、鉄塔等、屋外に設置される設備の構成部材においては、その表面に耐蝕性を有する皮膜を形成することが多い。
【０００３】
素材または製品の表面に耐蝕性の皮膜を形成する方法の一つとして、アーク溶射方法が知られている。アーク溶射方法においては、アーク熱により溶融させた金属をガス流により霧化して噴射する溶射ガンを用い、該溶射ガンから噴射する溶融金属の微粒子（溶射金属）を素材または製品の被溶射面に吹き付けて溶射皮膜を形成する。
【０００４】
図６はアーク溶射方法に用いる溶射ガン１の要部の構成の一例を示したもので、同図において１０１，１０１は、所定の送り速度で送給される溶射用線材１０２，１０２を溶射方向（溶融金属微粒子を吹き付ける方向）に沿う軸線上の一点に向けてガイドする線材ガイド管であり、溶射用線材１０２，１０２は、ガイド管１０１，１０１により、それぞれの先端が溶射軸線［溶融金属の噴射方向（溶射方向）に沿う軸線］Ｏ−Ｏ上の一点（アーク発生点）Ａに指向するようにガイドされる。線材ガイド管１０１，１０１は導電材料からなっていて、図示の例では、これらの線材ガイド管が、溶射用線材１０２，１０２の先端間でアークを発生させるために該複数の溶射用線材間に電圧を印加する給電手段を兼ねている。また１０３は溶射軸線Ｏ−Ｏに沿ってアーク発生部に吹き付けられる一次ガス流Ｇ1 を生じさせる一次ガス供給管、１０４はオリフィス１０４ａを有して、該オリフィスからアーク発生点よりも前方の溶射軸線Ｏ−Ｏ上の一点Ｂで集束する円錐状の二次ガス流Ｇ2 を噴出するノズルである。
【０００５】
この溶射ガン１においては、溶射用線材１０２，１０２の先端部間でアークを発生させて、このアークの熱により線材１０２，１０２の先端部を溶融させ、溶融した金属を一次ガス流Ｇ1 により霧化させる。霧化した溶融金属の微粒子は二次ガス流Ｇ2 とともに溶射軸線Ｏ−Ｏに沿って、図示しない被溶射物に向けて噴射させられる。
【０００６】
図６に示した例では、２本の溶射用線材が用いられているが、２本以上（例えば３本）の溶射用線材が用いられる場合もある。
【０００７】
アーク溶射方法では、複数の溶射用線材として異種の金属からなるものを用いると、異種の金属の合金の皮膜を形成することができる。耐蝕性を持たせるための皮膜を形成する場合、上記溶射用線材として、例えば亜鉛線とアルミニュウム線とが用いられる。
【０００８】
上記のアーク溶射方法を自動的に行う場合には、溶射ガン１をマニピュレータに取り付けて、所定のプログラムに従って該マニピュレータを制御することにより、溶射ガンを予め定められた施工開始点から施工終了点まで設定された移動経路に沿って移動させ、その間に溶射ガンから溶融金属を噴射して被溶射面に溶射皮膜を形成する。溶射を行うに際しては、溶射角（溶射軸線が被溶射面に対して成す角）、溶射距離（溶射ガンと被溶射面との間の距離）、溶射ガンの移動速度、溶射ガンの移動ピッチ、アーク電流、アーク電圧、各線材の送給速度、ガス流を生じさせるために供給するガスの圧力等の溶射条件を被溶射物に適合するように設定し、常にこれらの溶射条件が満たされるように溶射ガン及びマニピュレータを制御する。
【０００９】
図５は、従来の自動溶射方法における溶射ガンの動きの一例を示したものである。図５において１は図示しないマニピュレータに取り付けられた溶射ガン、２は被溶射物である。
【００１０】
なお溶射ガン１には、溶射用線材を溶射ガンに供給する線材供給パイプ、一次ガス流及び二次ガス流を生じさせるための圧縮ガス（通常は空気）を供給するガスパイプ、給電手段に印加する電圧を供給する電気コード等が接続されるが、図５においてはこれらの図示が省略されている。
【００１１】
図５において点Ｐ1 〜Ｐ5 は、被溶射物２の被溶射面２Ａに溶射皮膜を形成する過程で溶射ガン１がとる位置を示したもので、点Ｐ1 〜Ｐ5 は、溶射ガン１の噴射口１ａから一定の溶射距離ｄを隔てた位置にある溶射軸線上の点を示している。即ち図示の例では、溶射ガン１の溶射軸線上の噴射口１ａから一定の溶射距離ｄを隔てた位置にある点の位置を、溶射ガンの位置としている。また説明を簡単にするため、被溶射面２Ａが単純な長方形の輪郭形状を有する平面であるとする。
【００１２】
図５に示した例における溶射ガンの動きは下記の通りである。
【００１３】
溶射を開始する際には、溶射ガン１が溶射施工開始時の待機点である施工開始点Ｐ1 に配置される。この状態で溶射開始指令が与えられると、図示しない制御装置により各瞬時における位置が目標位置に一致するように制御されるマニピュレータにより、溶射ガン１が被溶射面２Ａの最端部位置に設定された溶射開始点Ｐ2 に向けて移動させられる。溶射開始点Ｐ2 でアークが起動させられ、溶射ガン１から霧化した溶融金属が被溶射面２Ａに向けて噴射させられる。溶射開始点Ｐ2 でアークが起動した後、溶射ガン１は、溶融金属を噴射しながら被溶射面２Ａの一辺（図示の例では短辺）に沿って一方向に移動させられる。
【００１４】
溶射ガン１は、被溶射面２Ａの端部位置に到達したときに９０度向きを変えられて被溶射面２Ａの長辺方向に所定の移動ピッチｄｘだけ移動させられ、次いで再び９０度向きを変えられて被溶射面Ａの一辺に沿って他方向に（元来た方向に）移動させられる。移動ピッチｄｘは、皮膜が形成されない部分を生じさせないように、溶射金属のスポット径に応じて適宜の値に設定される。
【００１５】
図示の例では、溶射ガン１が、上記の動作を繰り返すことにより、溶射金属を噴射しながら、つづら折り状の移動経路３に沿って移動し、溶射終了点Ｐ4 に達した時にアークの発生を停止して溶射金属の噴射を停止する。次いで溶射ガン１は、予め設定された施工終了点Ｐ5 に移動させられ、これにより１回の溶射作業が終了する。その後溶射ガン１は、次の溶射作業に備えて、適宜の経路に沿って施工開始点Ｐ1 に移動させられる。
【００１６】
なお溶射ガン１の移動経路（軌跡）は、図示の例に限られるものではなく、被溶射面全体に溶射皮膜を均一に形成するように、被溶射面の形状に応じて適宜に設定される。
【００１７】
この種の自動溶射方法において、溶射施工中に溶射用線材の送給速度が変動したり、ガスの供給圧力が変動したりすると、溶射金属の量が減少して溶射皮膜の膜厚が薄くなったり、溶射金属が途切れて皮膜の欠損部分が生じたりすることがある。
【００１８】
特に、溶射ガンの内部では、溶射金属の飛沫が線材ガイドの先端部付近に付着し易いが、線材ガイドの先端部付近に付着した溶射金属の量が多くなると、溶射用線材の送給が円滑に行われなくなるため、溶射異常が生じ易くなる。欠陥部分を有しない均質な溶射皮膜を得るためには、溶射異常が生じたときに直ちに溶射ガンの動作を停止させて、溶射が正常に行われるようにするための修復処理を行う必要がある。
【００１９】
従来の自動溶射方法では、溶射異常が検出されたときにアークを停止させるとともに溶射ガンを停止させて、その停止位置で溶射ガン内の線材ガイド管のクリーニングや、ガスの供給圧力の調整、溶射用線材の線材ガイド管からの突出長の調整、あるいは溶射用線材の先端部の形状の調整等、溶射金属の噴射を正常な状態に復帰させるために必要な修復処理を行うようにしていた。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、溶射異常が検出されたときに溶射ガンをその移動経路上に停止させて、その停止位置で修復処理を行うようにした場合には、修復処理を狭いスペースで行うことになるため、その作業に手間がかかるという問題があった。
【００２１】
更に被溶射物の形状によっては、溶射異常発生時に停止した溶射ガンに作業者の手がとどかないために、修復処理を行うことができないことがあり、溶射皮膜の形成を最後まで行うことができないことがあった。
【００２２】
また溶射金属の噴射を正常な状態に修復させるための作業を行った後、最初にアークを発生させた際には、アークが不安定になりがちであるため、溶射ガンに対して修復処理を行った場合には、溶射を再開する前に一度アークを発生させて溶射金属の試射または予備噴射を行い、アークが安定に維持される定常状態になったことを確認してから溶射を再開させることが好ましい。
【００２３】
ところが、従来の方法では、被溶射面に対向した状態で停止している溶射ガンに対して修復処理を行っていたため、修復処理の終了後、溶射金属の試射を行うことができなかった。そのため、溶射を再開した直後にアークが不安定な状態で溶射が行われて、溶射皮膜に欠陥が生じることがあった。
【００２４】
本発明の目的は、被溶射物がいかなる形状を有している場合でも、溶射異常が生じた際の溶射ガンの修復処理を容易に行って、溶射を再開することができるようにした自動溶射方法を提供することにある。
【００２５】
本発明の他の目的は、溶射再開直後にアークが不安定なままで溶射が行われることにより溶射皮膜に欠陥が生じるのを防いで、常に均質な溶射皮膜を形成することができるようにした自動溶射方法を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アークにより溶融させた金属を霧化して噴射する溶射ガンをマニピュレータに保持させ、マニピュレータを制御する制御装置に所定のプログラムを実行させることにより、溶射ガンを予め定められた施工開始点から施工終了点まで、設定された移動経路に沿って移動させる間に、被溶射面に溶射皮膜を形成する自動溶射方法を対象とする。
【００２７】
本発明においては、溶射皮膜を形成する過程で、溶射皮膜に異常が生じる状態及び異常が生じる蓋然性が高い状態を溶射異常状態として該溶射異常状態の有無を常時検出し、溶射異常状態が検出された時にアークを消滅させることにより溶射を中断して、被溶射面に影響を与えることなく溶射異常状態を生じさせた原因を除去するための修復処理を行い得る位置に設定された退避点まで溶射ガンを移動させる。そして、修復処理を行った後、溶射異常状態が検出された際の溶射ガンの位置情報または溶射を中断した際の溶射ガンの位置情報に基づいて定めた溶射再開位置に溶射ガンを移動させるように制御装置によりマニピュレータを制御して、溶射ガンが溶射再開位置に到達した時に溶射を再開させる。
【００２８】
溶射を中断した際には、一旦溶射ガンを停止させてもよく、アークを消滅させて溶射を中断した後、溶射ガンを止めることなくそのまま退避点に向けて移動させるようにしてもよい。
【００２９】
溶射再開位置は、溶射異常が検出された位置よりも施工開始点側（溶射を行う際の溶射ガンの移動方向の後方側）に寄った位置に設定するのが好ましい。
【００３０】
上記のように、溶射異常が検出された時に、溶射ガンを一旦被溶射面に影響を与えない退避点に退避させて、その退避点で正常な溶射が行われるようにするための修復処理を行うようにすると、被溶射物がいかなる形状を有している場合でも、また被溶射物のいかなる部分で溶射異常が生じた場合でも、溶射ガンの修復処理を容易に行うことができる。
【００３１】
また上記のように、被溶射面に影響を与えない退避点で溶射ガンの修復処理を行うようにすると、修復処理を行った後、一度アークを発生させて、アークが安定に発生する定常状態に達したことを確認してから、溶射ガンを溶射再開位置に移動させて溶射を再開させることができるため、溶射を再開した直後にアークが不安定なままで溶射が行われて、溶射皮膜に欠陥が生じるのを防ぐことができる。
【００３２】
また、溶射ガンに対して修復処理を行った後、溶射ガンを溶射の再開に向けて復帰させる際には、溶射異常状態が検出された際の溶射ガンの位置情報または溶射を中断した際の溶射ガンの位置情報に基づいて溶射再開位置を定めて、溶射ガンを該溶射再開位置に移動させるように制御装置によりマニピュレータを制御するので、溶射異常により欠陥が生じた個所、または欠陥が生じているおそれがある個所に対する再溶射を確実に行わせて、溶射皮膜の欠陥部分が修復されないままの状態で残されるのを防ぐことができ、常に均質な溶射皮膜を形成することができる。
【００３３】
本発明を実施するに当っては、各瞬時における溶射ガンの位置を検出するために位置検出手段を設けておき、溶射皮膜に異常が生じる状態及び異常が生じる蓋然性が高い状態を溶射異常状態として検出する溶射異常検出手段を設けておく。また溶射異常を解消するための修復処理を行った後、溶射を再開する際に、溶射ガンを溶射再開位置に復帰させることができるようにするために、溶射異常状態が検出された時の溶射ガンの位置、または溶射を中断した時の溶射ガンの位置の情報を溶射異常位置情報として記憶しておき、退避点で溶射異常状態を生じさせた原因を除去するための修復処理を行った後、記憶されている溶射異常位置情報に基づいて定めた溶射再開位置に溶射ガンを移動させて溶射を再開させる。
【００３４】
各瞬時における溶射ガンの位置を検出する位置検出手段は、例えば、溶射ガンが予め定められた基準点から各瞬時の位置まで移動するのに要した時間から溶射ガンの各瞬時の位置を検出するように構成することができる。
【００３５】
溶射ガンを保持したマニピュレータを制御する制御装置は、溶射ガンの位置を制御するため、マニピュレータの各瞬時における位置を検出して、検出されたマニピュレータの位置を設定された目標位置に一致させるように制御する。また制御装置は溶射ガンの各瞬時の位置でプログラムの所定のステップを実行している。従って、上記位置検出手段は、制御装置により検出されているマニピュレータの現在位置と、制御装置が実行しているプログラムの実行ステップとから溶射ガンの各瞬時の位置を検出するように構成することができる。
【００３６】
このように位置検出手段を構成する場合、溶射を中断する際には、その際の制御装置のプログラムの実行ステップを溶射中断時実行ステップとして記憶させておき、溶射再開位置で溶射を再開する際には、溶射中断時実行ステップに基づいて溶射再開時のプログラムの最初の実行ステップを決定する。
【００３７】
一般に溶射ガンは、所定の送り速度で送給される複数の溶射用線材を溶射方向に沿う軸線上の一点に向けてガイドする複数の線材ガイド管と、該線材ガイド管によりガイドされて送り出された複数の溶射用線材の先端間でアークを発生させるために該複数の溶射用線材間に電圧を印加する給電手段と、複数の溶射用線材の先端部付近にガスを供給するガス流供給手段とを備えていて、溶射用線材の先端部間で発生させたアークの熱により溶射用線材を溶融させることにより生じさせた溶融金属をガス流により霧化して噴射するように構成されている。
【００３８】
このような溶射ガンが用いられる場合、上記溶射異常検出手段は、溶射用線材を通して流れるアーク電流、アーク電圧、及び溶射用線材の送給速度の少なくとも一つを溶射パラメータとして監視して、該溶射パラメータの少なくとも一つが許容範囲から外れたときに溶射異常状態が生じたことを検出するように構成することができる。
【００３９】
本発明を実施するに際しては、溶射異常が検出された後、退避点に向けての溶射ガンの移動を開始する位置として適した退避開始点を、溶射ガンの移動経路上に少くとも１つ設定しておき、溶射を中断した後、施工終了点よりも近い位置に退避開始点が存在する場合には、溶射中断位置に最も近い退避開始点まで溶射ガンを移動経路に沿って移動させて、該退避開始点から退避点まで直接移動させるようにするのが好ましい。
【００４０】
上記のように、移動経路の途中に退避開始点を設定しておいて、溶射が中断した後、溶射ガンを先ずその中断位置に最も近い退避開始点まで移動させ、その退避開始位置から退避点に向けて移動させるようにすると、溶射ガンを移動経路の終点まで移動させることなく、退避点に移動させることができるため、溶射を中断した後、溶射ガンを退避点に退避させるために要する時間を短縮することができる。
【００４１】
また本発明を実施するに際しては、溶射ガンを退避点から溶射再開位置まで移動させる過程で最初に到達させる移動経路上の位置として適した復帰点を溶射ガンの移動経路上に少くとも１つ設定しておき、溶射ガンを退避点から溶射再開位置まで移動させる過程で、先ず溶射ガンを溶射中断位置に最も近い復帰点まで移動させ、次いで、溶射ガンを移動経路に沿って溶射再開位置まで移動させるようにするのが好ましい。
【００４２】
このように構成すると、溶射ガンに対して修復処理を行った後、溶射ガンを施工開始点まで移動させることなく、移動経路の途中の復帰点に移動させることができるため、修復処理を行った後、溶射を再開するまでに要する時間を短縮することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下図１ないし図４を参照して、本発明の実施の一形態を説明する。
【００４４】
図１は、本発明の方法による場合の溶射ガンの動きの一例を示したもので、同図において１は溶射ガン、２は被溶射物、３は溶射ガンの移動経路（軌跡）である。溶射ガン１は、図示しない制御装置により各瞬時の位置がセットされた目標位置に一致するように制御されるマニピュレータに取り付けられている。この例でも、説明を簡単にするために、被溶射面２Ａが長方形状の輪郭形状を有する平面であるとしている。
【００４５】
図５に示した例と同様に、移動経路３上の点Ｐ1 〜Ｐ5 は、被溶射物２の被溶射面２Ａに溶射皮膜を形成する過程で溶射ガン１がとる位置を示したもので、点Ｐ1 〜Ｐ5 は、溶射ガン１の噴射口１ａから一定の溶射距離ｄを隔てた位置にある溶射軸線上の点を示している。
【００４６】
本発明の方法による場合の溶射ガン１の動きは下記の通りである。
【００４７】
溶射開始指令が与えられると、溶射ガン１は、溶射施工開始時の待機点である施工開始点Ｐ1 から溶射開始点Ｐ2 に向けて移動させられる。溶射開始点Ｐ2 でアークが起動させられ、溶射ガン１から霧化した溶融金属が被溶射面２Ａに向けて噴射させられる。溶射開始点Ｐ2 でアークが起動した後、溶射ガン１は、溶融金属を噴射しながら被溶射面２Ａの一辺（図示の例では短辺）に沿って一方向に移動させられ、被溶射面２Ａの端部位置に到達したときに９０度向きを変えられて被溶射面２Ａの長辺方向に所定の移動ピッチｄｘだけ移動させられる。溶射ガン１は、ピッチｄｘだけ移動したところで再び９０度向きを変えられて被溶射面Ａの一辺に沿って他方向に（元来た方向に）移動させられる。溶射ガン１は、上記の動作を繰り返すことにより、溶射金属を噴射しながら、つづら折り状の移動経路３に沿って移動し、溶射終了点Ｐ4 に達した時にアークの発生を停止して溶射金属の噴射を停止する。次いで溶射ガン１は、予め設定された施工終了点Ｐ5 に移動させられ、これにより１回の溶射作業が終了する。その後溶射ガン１は、次の溶射作業に備えて適宜の経路に沿って施工開始点Ｐ1 に移動させられる。
【００４８】
図示しない制御装置には、各瞬時における溶射ガン１の位置を検出する位置検出手段と、溶射皮膜に異常が生じる状態及び異常が生じる蓋然性が高い状態を溶射異常状態として検出する溶射異常検出手段とを設けておく。
【００４９】
各瞬時における溶射ガンの位置を検出する位置検出手段は、例えば、溶射ガンが予め定められた基準点から各瞬時の位置まで移動するのに要した時間から溶射ガンの各瞬時の位置を検出するように構成する。
【００５０】
上記基準点は溶射開始点Ｐ2 以前の任意の位置、好ましくは、施工開始点Ｐ1 から溶射開始点Ｐ2 までの間の任意の位置に設定する。ここでは、溶射開始点Ｐ2 を基準点とし、この基準点でタイマーを起動して、溶射開始位置を通過した時の時刻からの経過時間を計測することにより、溶射ガン１の各瞬時の位置を検出するものとする。溶射ガンは予め定められたプログラムに従って、予め定められた速度で移動するので、基準点を通過した時の時刻からの経過時間を計測することにより、溶射ガンの各瞬時における位置を検出することができる。
【００５１】
溶射異常検出手段は、溶射用線材１０２，１０２（図６参照）を通して流れるアーク電流、線材ガイド管１０１，１０１間で計測したアーク電圧、及び溶射用線材１０２，１０２の送給速度のうちの少なくとも一つを溶射パラメータとして監視して、該溶射パラメータが許容範囲から外れたときに溶射異常状態が生じたことを検出するように構成することができる。また上記の溶射パラメータに加えて、ガス流供給手段を通して供給されるガス圧（図６の例では一次ガス流Ｇ1 及び二次ガス流Ｇ2 を生じさせるために供給されるガスの圧力）を他の溶射パラメータとして、該溶射パラメータが許容範囲から外れたときにも溶射異常状態が生じたことを検出するようにするのが好ましい。
【００５２】
最も生じやすい溶射異常は、線材ガイド管１０１，１０１の先端部付近に付着して硬化した溶射金属により溶射用線材１０２，１０２の送給が円滑に行われなくなったり、送給が妨げられたりすることにより生じるアークの変動や、消滅である。アークが変動してそのエネルギーが減少したり途切れたりすると、溶融する金属の量が減少するため、噴射する金属の量が減少し、溶射皮膜の膜厚が薄くなったり、欠落したりする。
【００５３】
従って、上記のように、アーク電流、アーク電圧及び溶射用線材の送給速度の少なくとも一つを溶射パラメータとして監視すると、この溶射パラメータが許容範囲をから外れたときに、溶射皮膜に異常が生じる状態及び異常が生じる蓋然性が高い状態を溶射異常状態として検出することができる。
【００５４】
また、アークにより溶融した金属に供給されるガスの圧力が変動すると、霧化される溶融金属の量が変動するため、均一な厚さの皮膜を形成することができなくなる。従って、前記の溶射パラメータの他に、ガス流供給手段を通して供給されるガス圧を溶射パラメータに加えて、ガス圧が許容範囲から外れた場合にも溶射異常状態が生じたことを検出するようにするのが好ましい。
【００５５】
本発明においては、溶射異常状態が検出された時に溶射を中断して、溶射異常状態が検出された時の溶射ガンの位置、または溶射を中断した時の溶射ガンの位置の情報を溶射異常位置情報として記憶しておき、溶射を中断した後、被溶射面に影響を与えることなく溶射異常状態を生じさせた原因を除去するための修復処理を行い得る位置に設定された退避点まで溶射ガンを移動させる。退避点で溶射異常状態を生じさせた原因を除去するための修復処理を行った後、記憶されている溶射異常位置情報に基づいて定めた溶射再開位置に溶射ガンを移動させるように前記制御装置によりマニピュレータを制御し、溶射ガンが溶射再開位置に到達した時に溶射を再開させる。
【００５６】
今図１において、Ｐ3 点で溶射異常が検出されたとする。このとき直ちにアークを消滅させて溶射を中断させるとともに、タイマの計測値（基準位置から溶射中断位置まで溶射ガンが移動するのに要した時間）Ｔ1 を溶射異常が生じた点Ｐ3 の情報（溶射異常位置情報）として記憶する。点Ｐ3 でアークを消滅させた後も、溶射ガン１を移動経路３に沿って移動させるためのマニピュレータの制御はそのまま継続させ、溶射ガン１を施工終了点Ｐ5 まで到達させる。溶射ガン１が施工終了点Ｐ5 に到達した後、予め定めた経路で溶射ガンを更に退避点Ｐ6 まで移動させ、この退避点で溶射ガンを停止させる。
【００５７】
この退避点Ｐ6 は、溶射ガン１でアークを発生させたときに、溶射ガンから噴出する溶融金属が被溶射面２Ａに到達しない場所で、かつ溶射ガンの周囲に修復処理を行うために十分なスペースを確保し得る場所に設定する。
【００５８】
退避点Ｐ6 で線材ガイド管１０１，１０１のクリーニングや線材ガイド管１０１，１０１からの溶射用線材１０２，１０２の送り出し量の調整等の修復処理を行った後、退避点で実際にアークを発生させて溶射ガン１から試射を行い、アークが安定に維持される定常状態になり、溶射異常を生じさせる原因が除去されたことを確認する。その後アークを消滅させた状態で溶射ガン１を施工開始点Ｐ1 まで移動させるように制御装置によりマニピュレータを制御し、溶射ガン１をＰ1 点からＰ2 点を経て、所定の移動経路３に沿って移動させる。溶射ガン１が基準点（この例ではＰ2 点）を通過した時にタイマを起動させ、このタイマの計測値Ｔが、溶射を中断した際に記憶されたタイマの計測値Ｔ1 に基づいて決定した溶射再開点を与える値に等しくなった時にアークを発生させて溶射を再開させる。その後溶射ガン１を移動経路３に沿って移動させて残りの溶射皮膜の形成を行わせる。溶射ガンが溶射終了点Ｐ4 に達した時にアークを消滅させ、施工終了点Ｐ5 に達したときに溶射作業を終了する。
【００５９】
溶射再開点は、溶射を中断させた位置Ｐ3 に等しくしてもよいが、溶射異常が発生してから実際に溶射異常が検出されるまでには時間遅れがあり、またアークを消滅させて溶射を中断するまでの間にも時間遅れがあるため、溶射を中断した位置Ｐ3 よりも手前の位置で欠陥が生じているおそれがある。また溶射を再開させる際に、アークを発生させる指令を与えてから実際にアークが発生するまでの間にも遅れ時間が存在する。従って、アークを消滅させて溶射を中断した位置Ｐ3 よりも若干手前の位置に溶射再開位置を設定するのが好ましい。この場合には、タイマの計測値ＴがＴ1 −ΔＴに等しくなった時にアークアークを発生させて溶射を再開させる。
【００６０】
溶射を再開した後に、再度溶射異常が検出されたときには、その時のタイマの計測値を新たな溶射異常位置情報として記憶して前回の溶射異常検出時と同じ動作を行わせる。
【００６１】
上記の説明では、退避点Ｐ6 を施工終了点Ｐ5 から離れた位置としたが、施工終了点Ｐ5 で溶射ガンに対して溶射異常修復処理を行い、その後溶射ガンからの試射を行わせることができる場合には、溶射終了点Ｐ5 を退避点Ｐ6 としてもよい。
【００６２】
本発明に係わる自動溶射方法を実施する場合に、マニピュレータを制御する制御装置に実行させるプログラムのアルゴリズムの一例を図２ないし図４に示した。
【００６３】
このアルゴリズムに従う場合には、図２のステップ１において溶射施工を開始させた後、ステップ２で溶射ガンが溶射開始点（Ｐ2 点）に到達するのを待ち、溶射開始点Ｐ2 に達した時にステップ３に進んでタイマを起動させるとともにアークを発生させて溶射を開始する。
【００６４】
次いで溶射パラメータが所定の許容範囲内にあるか否かを判定することにより溶射異常が発生しているか否かを判定する図３のステップ４を常時行いながら溶射を進行させ、溶射異常が発生しない状態で溶射が進行してステップ５で溶射ガンが溶射終了点Ｐ4 に達したことが検出された時にステップ６に進んでアークを停止させる。次いでステップ７で溶射ガンが施工終了点Ｐ5 に達するのを待ち、施工終了点Ｐ5 に達した時に溶射ガンを停止させて溶射施工を終了する。
【００６５】
溶射施工の途中でステップ４において溶射異常が検出された時には、ステップ８に進んで直ちにアークを停止させるとともに、現在のタイマ経過値ＴをＴ1 （溶射異常位置情報）として記憶し、ステップ９で溶射ガンが施工終了点Ｐ5 に達するのを待つ。ステップ９で溶射ガンが施工終了点Ｐ5 に達したことが検出された時に溶射ガンを退避点Ｐ6 に移動させる。
【００６６】
次いでステップ１１に進んで手作業を含む溶射異常修復処理を行い、処理が終了したときにステップ１２に進んで溶射ガンを施工開始点Ｐ1 に移動させ、更に溶射開始点Ｐ2 へと移動させる。ステップ１３で溶射ガンが溶射開始点Ｐ2 に達するのを待ち、溶射開始点Ｐ2 に達した時にステップ１４に進んでタイマを起動する。次いで図４のステップ１５でタイマの経過値Ｔが記憶されている値Ｔ1 （またはＴ1 −ΔＴ）に等しくなるのを待ち、Ｔ＝Ｔ1 （またはＴ1 −ΔＴ）となった時（溶射ガンが溶射再開点に達した時）にステップ１６に進んでアークの発生を開始して溶射を再開する。
【００６７】
溶射を再開した後、溶射異常を検出するステップ１７を行いながら溶射を進行させ、溶射異常が検出されないまま溶射が進行してステップ１８で溶射ガンが溶射終了点Ｐ4 に達したことが検出された時にステップ１９に進んでアークを停止させる。次いでステップ２０で溶射ガンが施工終了点Ｐ5 に達するのを待ち、施工終了点Ｐ5 に達した時に溶射ガンを停止させて溶射施工を終了する。
【００６８】
溶射を再開した後、ステップ１７で再び溶射異常が検出された時には、ステップ２１に進んでアークを停止させ、ステップ２２でタイマの経過値Ｔが記憶されている値Ｔ1 よりも大きくなっているか否か（溶射ガンが前回溶射異常が検出された点を過ぎているか否か）を確認する。その結果、タイマの経過値ＴがＴ1 よりも大きくなっている時（溶射ガンが前回の異常検出点を通り過ぎた位置にある時）には、ステップ２３に進んで記憶されている経過時間Ｔ1 に現在のタイマの経過値Ｔを上書きしてタイマ経過値の記憶値Ｔ1 を更新する。次いでステップ２４に進んで溶射ガンが施工終了点Ｐ5 に達するのを待ち、施工終了点Ｐ5 に達した時に図３のステップ１０に戻って、溶射ガンを退避点Ｐ6 に移動させる。以後溶射異常修復処理を行った後溶射を再開させて溶射異常を検出しながら溶射を進行させるステップ１１ないしステップ２０と、溶射異常が検出された場合にアークを停止させて溶射ガンが溶射終了点に到達するのを待つステップ２１ないし２４とを繰り返す。
【００６９】
図４のステップ２２でタイマの経過値ＴがＴ1 以下であると判定された時、即ちステップ１５でＴ＝Ｔ1 −ΔＴとした場合であってアークが停止した位置が前回溶射異常が検出されてアークが停止した位置（Ｔ＝Ｔ1 の位置）の手前であると判定された時には、タイマの経過値の記憶値Ｔ1 を更新するステップ２３を行うことなく、ステップ２４に進む。
【００７０】
上記の例では、溶射ガンが移動する間の経過時間を計測するタイマにより各瞬時における溶射ガンの位置を検出する位置検出手段が構成される。
【００７１】
また溶射パラメータが許容範囲にあるか否かを判定して溶射異常の検出を行う図３のステップ４及び図４のステップ１７により溶射異常検出手段が構成される。
【００７２】
上記の例では、溶射異常が検出された後、溶射ガン１を本来の移動経路に沿って施工終了点Ｐ5 まで移動させてから退避点Ｐ6 に移動させるようにしているが、溶射異常が検出された後、退避点に向けての溶射ガンの移動を開始する位置として適した退避開始点を、溶射ガンの移動経路３上に少くとも１つ設定しておき、溶射を中断した後、施工終了点Ｐ5 よりも近い位置に退避開始点が存在する場合には、溶射中断位置に最も近い退避開始点まで溶射ガンを移動経路に沿って移動させて、該退避開始点から退避点Ｐ6 まで直接移動させるようにするのが好ましい。
【００７３】
「退避点に向けての溶射ガンの移動を開始する位置」とは、障害物に妨げられることなく、溶射ガンの退避点への移動を開始することができる位置を意味する。この場合、退避開始点から退避点まで溶射ガンを直線移動させることができるように、退避開始点を設定しておくと、溶射ガンを最短距離を通って退避点に移動させることができる。
【００７４】
上記のように、移動経路３の途中に退避開始点を設定しておいて、溶射が中断した後、溶射ガン１を先ずその中断位置に最も近い退避開始点まで移動させ、その退避開始位置から退避点Ｐ6 に向けて溶射ガンを移動させるようにすると、溶射ガンを施工終了点Ｐ5 まで移動させることなく、退避点Ｐ6 に移動させることができるため、溶射を中断した後、溶射ガンを退避点Ｐ6 に退避させるために要する時間を短縮することができる。
【００７５】
また本発明を実施するに際しては、溶射ガン１を退避点Ｐ6 から溶射再開位置まで移動させる過程で最初に到達させる移動経路上の位置として適した復帰点を溶射ガン１の移動経路上に少くとも１つ設定しておき、溶射ガンを退避点から溶射再開位置まで移動させる過程で、先ず溶射ガンを溶射中断位置に最も近い復帰点まで移動させ、次いで、溶射ガンを移動経路に沿って溶射再開位置まで移動させるようにするのが好ましい。
【００７６】
この場合各復帰点は、移動経路３上の各位置の内、退避点Ｐ6 にある溶射ガン１を直接移動させることができる位置に設定しておく。
【００７７】
このように構成すると、溶射ガン１に対して修復処理を行った後、溶射ガンを施工開始点Ｐ1 まで移動させることなく、移動経路３の途中の復帰点に移動させることができるため、修復処理を行った後、溶射を再開するまでに要する時間を短縮することができる。
【００７８】
なお退避点Ｐ6 と溶射ガンの移動経路３の各部との間に障害物が存在しない場合には、溶射ガンを退避点Ｐ6 から直接溶射開始点に移動させるようにすることもできる。
【００７９】
上記の例では、溶射ガン１が移動経路３に沿って移動している過程での経過時間から溶射ガンの位置を特定するようにして、溶射異常状態が検出された時または溶射が中断した時の経過時間Ｔ1 を、溶射異常が生じた時の溶射ガンの位置、または溶射を中断した時の溶射ガンの位置を示す溶射異常位置情報として用いるようにしたが、溶射異常が検出された時に溶射ガンを保持したマニピュレータを制御する制御装置が実行しているプログラムの実行ステップＬ1 と、該制御装置が検出しいるマニピュレータの現在位置Ｓ1 とを記憶して、これらから溶射異常発生時の溶射ガンの位置を特定するように構成することができる。
【００８０】
この場合は、例えば、溶射を再施工する過程（退避位置から溶射再開位置に向けて溶射ガンを移動する過程）で、制御装置が実行するプログラムの実行ステップＬと、該制御装置が検出しているマニピュレータの現在位置Ｓとをそれぞれ記憶されている溶射異常発生時のステップＬ1 及びマニピュレータ位置Ｓ2 と比較して、Ｌ＝Ｌ1 及びＳ＝Ｓ2 になることの条件と、溶射ガンの位置を定めるためのマニピュレータの位置パラメータとから溶射ガンが溶射再開位置に達したことを検出するようにすることもできる。
【００８１】
但し、この場合、現在位置Ｓを、記憶されている溶射異常発生位置Ｓ1 に厳密に一致させようとすると、マニピュレータの精度が要求されるため、現在位置Ｓを溶射異常発生位置Ｓ1 にほぼ一致させればよいようにするのがよい。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、溶射異常が検出された時に、溶射ガンを一旦被溶射面に影響を与えない退避点に退避させて、その退避点で正常な溶射が行われるようにするための修復処理を行うようにしたので、被溶射物がいかなる形状を有している場合でも、また被溶射物のいかなる部分で溶射異常が生じた場合でも、溶射ガンの修復処理を容易に行うことができる利点がある。
【００８３】
また本発明によれば、被溶射面に影響を与えない退避点で溶射ガンの修復処理を行うので、修復処理を行った後、一度アークを発生させて、アークが安定に発生する定常状態に達したことを確認してから、溶射ガンを溶射再開位置に移動させて溶射を再開させることができる。従って、溶射を再開した直後にアークが不安定なままで溶射が行われて、溶射皮膜に欠陥が生じるのを防ぐことができる。
更に本発明によれば、溶射ガンに対して修復処理を行った後、溶射ガンを溶射の再開に向けて復帰させるときに、溶射異常状態が検出された際の溶射ガンの位置情報または溶射を中断した際の溶射ガンの位置情報に基づいて溶射再開位置を定めて、溶射ガンを該溶射再開位置に移動させるように制御装置によりマニピュレータを制御するようにしたので、溶射異常により欠陥が生じた個所、または欠陥が生じているおそれがある個所に対する再溶射を確実に行わせて、溶射皮膜の欠陥部分が修復されないままの状態で残されるのを防ぐことができ、常に均質な溶射皮膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動溶射方法による場合の溶射ガンの動きの一例を示した斜視図である。
【図２】本発明の自動溶射方法を実施する溶射装置において、溶射ガンを保持するマニピュレータを制御する制御装置が実行するプログラムの一部を示したフローチャートである。
【図３】同プログラムの他の部分を示したフローチャートである。
【図４】同プログラムの更に他の部分を示したフローチャートである。
【図５】従来の自動溶射方法による場合の溶射ガンの動きの一例を示した斜視図である。
【図６】溶射ガンの要部の構造の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
１…溶射ガン、２…被溶射物、２Ａ…被溶射面、３…溶射ガンの移動経路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an automatic spraying method in which a spray gun for atomizing and spraying a metal melted by an arc is attached to a manipulator, and a sprayed coating is automatically formed on a sprayed surface by controlling the manipulator. It is about.
[0002]
[Prior art]
In a component of equipment installed outdoors such as harbor facilities, bridges, steel towers, etc., a coating having corrosion resistance is often formed on the surface thereof.
[0003]
As one method for forming a corrosion-resistant film on the surface of a material or product, an arc spraying method is known. In the arc spraying method, a spray gun that atomizes and injects metal melted by arc heat by a gas flow and sprays the molten metal fine particles (spray metal) sprayed from the spray gun on the sprayed surface of the material or product. Spray to form a sprayed coating.
[0004]
FIG. 6 shows an example of the configuration of the main part of the spray gun 1 used in the arc spraying method. In FIG. 6, reference numerals 101 and 101 denote spraying wires 102 and 102 fed at a predetermined feed speed in the spraying direction. It is a wire guide tube that is guided toward one point on the axis along the (direction in which molten metal fine particles are sprayed), and the wire rods 102 and 102 for spraying are guided by the guide tubes 101 and 101 at the respective ends of the spray axis [molten metal Axis along injection direction (spraying direction)] Guided to point to one point (arc generation point) A on OO. The wire rod guide pipes 101 and 101 are made of a conductive material. In the illustrated example, these wire rod guide pipes are formed between the plurality of thermal spraying wire rods in order to generate an arc between the tips of the thermal spray wire rods 102 and 102. It also serves as a power supply means for applying a voltage. Reference numeral 103 denotes a primary gas supply pipe for generating a primary gas flow G1 blown to the arc generating portion along the spray axis OO, and 104 has an orifice 104a, and the spray axis from the orifice to the front of the arc generation point. This is a nozzle that ejects a conical secondary gas flow G2 that converges at a point B on OO.
[0005]
In this spray gun 1, an arc is generated between the tips of the thermal spray wires 102, 102, the tips of the wires 102, 102 are melted by the heat of the arc, and the molten metal is fogged by the primary gas flow G1. Make it. The atomized fine particles of the molten metal are injected along with the secondary gas flow G2 along the spray axis OO toward a sprayed object (not shown).
[0006]
In the example shown in FIG. 6, two spraying wires are used, but two or more (for example, three) spraying wires may be used.
[0007]
In the arc spraying method, a coating of an alloy of dissimilar metals can be formed by using a plurality of spraying wires made of dissimilar metals. When forming a film for imparting corrosion resistance, for example, zinc wire and aluminum wire are used as the thermal spray wire.
[0008]
When performing the above-mentioned arc spraying method automatically, the spray gun 1 is attached to the manipulator, and the manipulator is controlled according to a predetermined program, so that the spray gun is moved from a predetermined construction start point to a construction end point. It moves along the set movement path, and in the meantime, molten metal is sprayed from the spray gun to form a sprayed coating on the sprayed surface. When spraying, the spray angle (angle formed by the spray axis with respect to the spray surface), spray distance (distance between the spray gun and the spray surface), spray gun moving speed, spray gun moving pitch, The spraying conditions such as the arc current, arc voltage, feeding speed of each wire, and the pressure of the gas supplied to generate the gas flow are set so as to match the sprayed material, so that these spraying conditions are always satisfied. Control the spray gun and manipulator.
[0009]
FIG. 5 shows an example of the movement of the spray gun in the conventional automatic spraying method. In FIG. 5, 1 is a spray gun attached to a manipulator (not shown), and 2 is an object to be sprayed.
[0010]
The thermal spray gun 1 is applied to a wire supply pipe for supplying a thermal spray wire to the thermal spray gun, a gas pipe for supplying a compressed gas (usually air) for generating a primary gas flow and a secondary gas flow, and power supply means. Although an electric cord or the like for supplying a voltage is connected, these are not shown in FIG.
[0011]
In FIG. 5, points P1 to P5 indicate the positions taken by the spray gun 1 in the process of forming the spray coating on the sprayed surface 2A of the sprayed object 2, and the points P1 to P5 indicate the spray ports of the spray gun 1. A point on the spray axis that is at a certain spray distance d from 1a is shown. In other words, in the illustrated example, the position of the spray gun is the position of a point that is located at a certain spray distance d from the spray port 1a on the spray axis of the spray gun 1. Moreover, in order to simplify the description, it is assumed that the sprayed surface 2A is a plane having a simple rectangular contour shape.
[0012]
The movement of the spray gun in the example shown in FIG. 5 is as follows.
[0013]
When spraying is started, the spray gun 1 is arranged at a construction start point P1, which is a standby point at the start of spraying. When a thermal spray start command is given in this state, the thermal spray gun 1 is set to the endmost position of the sprayed surface 2A by a manipulator that is controlled by a control device (not shown) so that the instantaneous position coincides with the target position. It is moved toward the spraying start point P2. The arc is activated at the spraying start point P2, and the atomized molten metal is sprayed from the spray gun 1 toward the sprayed surface 2A. After the arc is started at the spray start point P2, the spray gun 1 is moved in one direction along one side (short side in the illustrated example) of the sprayed surface 2A while spraying molten metal.
[0014]
When the spray gun 1 reaches the end position of the sprayed surface 2A, the direction is changed by 90 degrees and is moved by a predetermined movement pitch dx in the long side direction of the sprayed surface 2A, and then the direction is again 90 degrees. It is changed and moved in the other direction (in the original direction) along one side of the sprayed surface A. The moving pitch dx is set to an appropriate value according to the spot diameter of the sprayed metal so as not to generate a portion where no coating is formed.
[0015]
In the example shown in the figure, the spray gun 1 repeats the above operation to move along the zigzag movement path 3 while spraying the spray metal, and when the spray end point P4 is reached, the generation of the arc is stopped. Then, spraying of the sprayed metal is stopped. Next, the spray gun 1 is moved to a preset construction end point P5, thereby completing one spraying operation. Thereafter, the spray gun 1 is moved to the construction start point P1 along an appropriate route in preparation for the next spraying operation.
[0016]
Note that the movement path (trajectory) of the spray gun 1 is not limited to the illustrated example, and is appropriately set according to the shape of the sprayed surface so that the sprayed coating is uniformly formed on the entire sprayed surface. .
[0017]
In this type of automatic spraying method, if the feed rate of the wire for spraying fluctuates or the gas supply pressure fluctuates during the spraying process, the amount of sprayed metal decreases and the film thickness of the sprayed coating decreases. Or, the sprayed metal may be interrupted, resulting in defects in the coating.
[0018]
In particular, inside the spray gun, sprayed metal droplets easily adhere to the vicinity of the tip of the wire guide, but if the amount of sprayed metal attached to the vicinity of the tip of the wire guide increases, the sprayed wire can be fed smoothly. Therefore, abnormal spraying is likely to occur. In order to obtain a homogeneous sprayed coating without defects, it is necessary to immediately stop the operation of the spray gun when a spraying abnormality occurs, and to perform a repair process to ensure that spraying is performed normally. .
[0019]
In the conventional automatic spraying method, when a spraying abnormality is detected, the arc is stopped and the spraying gun is stopped. At the stop position, the wire guide tube in the spraying gun is cleaned, the gas supply pressure is adjusted, and the spraying is performed. For example, adjustment of the protruding length of the wire rod from the wire guide tube or adjustment of the shape of the tip portion of the spray wire rod is performed to perform a repairing process necessary for returning the sprayed metal to a normal state.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the spray gun is stopped on the moving path when the spray abnormality is detected and the repair process is performed at the stop position, the repair process is performed in a narrow space. Therefore, there is a problem that the work is time-consuming.
[0021]
Furthermore, depending on the shape of the object to be sprayed, since the operator's hand does not reach the spray gun that has stopped when a spraying abnormality occurs, it may not be possible to perform a repair process, and the spray coating cannot be formed to the end. There was a thing.
[0022]
In addition, after performing the work to restore the sprayed metal spray to a normal state, when the arc is first generated, the arc tends to become unstable. If performed, generate an arc once before resuming spraying, and perform spraying or preliminary injection of the sprayed metal, and after confirming that the arc is in a steady state where it is stably maintained, restart spraying It is preferable.
[0023]
However, in the conventional method, since the repairing process is performed on the spraying gun that is stopped in a state of facing the surface to be sprayed, the spraying of the sprayed metal cannot be performed after the repairing process is completed. For this reason, immediately after resuming spraying, spraying may be performed in an unstable arc state, and a defect may occur in the sprayed coating.
[0024]
It is an object of the present invention to perform automatic spraying so that spraying can be restarted easily by repairing a spraying gun when a spraying abnormality occurs, regardless of the shape of the sprayed object. It is to provide a method.
[0025]
Another object of the present invention is to prevent the occurrence of defects in the sprayed coating by performing the spraying while the arc remains unstable immediately after resuming the spraying, so that a uniform sprayed coating can always be formed. It is to provide an automatic spraying method.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a thermal spray gun that atomizes and injects a metal melted by an arc is held in a manipulator, and a predetermined program is started by a control device that controls the manipulator to execute a predetermined program. The automatic spraying method of forming a sprayed coating on the surface to be sprayed while moving along the set movement route from the construction end point to the construction end point is targeted.
[0027]
In the present invention, in the process of forming the sprayed coating, the state of occurrence of abnormality in the sprayed coating and the state of high probability of occurrence of abnormality are always detected as the abnormal state of spraying, and the abnormal state of spraying is detected. The thermal spraying is interrupted by extinguishing the arc at the same time, and the thermal spraying is performed up to the retraction point set at a position where repair processing can be performed to eliminate the cause of the abnormal spraying without affecting the surface to be sprayed. Move the gun. Then, after performing the repair process, the spray gun is moved to the spraying restart position determined based on the position information of the spray gun when the abnormal spraying state is detected or the position information of the spray gun when the spraying is interrupted. Then, the manipulator is controlled by the control device so that the spraying is resumed when the spray gun reaches the spraying restart position.
[0028]
When the spraying is interrupted, the spraying gun may be stopped once, or after the arc is extinguished and the spraying is interrupted, the spraying gun may be moved toward the retreat point without stopping.
[0029]
The thermal spray restart position is preferably set at a position closer to the construction start point side (the rear side in the direction of movement of the thermal spray gun when performing thermal spraying) than the position where the thermal spray abnormality is detected.
[0030]
As described above, when a spraying abnormality is detected, the thermal spray gun is temporarily retracted to a retreat point that does not affect the surface to be sprayed, and a repair process is performed so that normal spraying is performed at the retreat point. In this case, the spray gun can be easily repaired regardless of the shape of the sprayed object, or if a spraying abnormality occurs in any part of the sprayed object.
[0031]
In addition, as described above, when the spraying gun is repaired at the retraction point that does not affect the surface to be sprayed, after the repairing process is performed, an arc is generated once, and a steady state in which the arc is stably generated Since it is possible to restart the spraying by moving the spray gun to the spraying restart position after confirming that the arc has been reached, the spraying is performed with the arc remaining unstable immediately after restarting the spraying. It is possible to prevent defects from occurring.
[0032]
In addition, after repairing the spray gun, when returning the spray gun to resume spraying, the position information of the spray gun when an abnormal spray condition is detected or when spraying is interrupted The spraying restart position is determined based on the position information of the spraying gun, and the manipulator is controlled by the control device so as to move the spraying gun to the spraying restarting position. Therefore, it is possible to reliably perform re-spraying on a portion where there is a possibility of being left, and to prevent a defective portion of the sprayed coating from being left unrepaired, so that a uniform sprayed coating can always be formed.
[0033]
In practicing the present invention, a position detecting means is provided to detect the position of the spray gun at each instant, and a state where an abnormality occurs in the thermal spray coating and a state where the probability of occurrence of the abnormality is high is regarded as an abnormal spray state. A thermal spray abnormality detecting means for detecting is provided. In addition, when the spraying is restarted after performing the repair process to eliminate the spraying abnormality, the spraying when the abnormal spraying condition is detected is made possible so that the spraying gun can be returned to the spraying restarting position. After storing the information on the position of the gun or the position of the spray gun when spraying is interrupted as abnormal position information of the spray gun and performing repair processing to remove the cause of the abnormal spray state at the evacuation point Then, the thermal spray gun is moved to the thermal spray restart position determined based on the stored thermal spray abnormal position information, and thermal spraying is resumed.
[0034]
The position detecting means for detecting the position of the spray gun at each moment detects the position of each spray gun from the time required for the spray gun to move from a predetermined reference point to each momentary position, for example. It can be constituted as follows.
[0035]
The control device that controls the manipulator holding the spray gun detects the position of the manipulator at each instant in order to control the position of the spray gun, and matches the position of the detected manipulator with the set target position. Control. The control device also executes predetermined steps of the program at each instantaneous position of the spray gun. Therefore, the position detecting means may be configured to detect the instantaneous position of the spray gun from the current position of the manipulator detected by the control device and the execution step of the program executed by the control device. it can.
[0036]
When the position detecting means is configured as described above, when the thermal spraying is interrupted, the execution step of the control device program at that time is stored as the thermal spray interruption execution step, and when the thermal spraying is resumed at the thermal spraying restart position. The first execution step of the program when restarting spraying is determined based on the execution step when spraying is interrupted.
[0037]
In general, a spray gun is guided and fed by a plurality of wire guide tubes that guide a plurality of spray wires fed at a predetermined feed speed toward one point on an axis along the spray direction, and the wire guide tubes. A power supply means for applying a voltage between the plurality of thermal spraying wires to generate an arc between the tips of the plurality of thermal spraying wires, and a gas flow supply means for supplying a gas in the vicinity of the tips of the thermal spraying wires The molten metal generated by melting the thermal spray wire with the heat of the arc generated between the tip portions of the thermal spray wire is atomized by a gas flow and injected.
[0038]
When such a thermal spray gun is used, the thermal spray abnormality detecting means monitors at least one of an arc current flowing through the thermal spray wire, an arc voltage, and a feeding speed of the thermal spray wire as a thermal spray parameter, and performs the thermal spraying. It can be configured to detect that an abnormal spraying state has occurred when at least one of the parameters falls outside the allowable range.
[0039]
In carrying out the present invention, after a thermal spray abnormality is detected, at least one retreat start point suitable as a position for starting the movement of the spray gun toward the retreat point is set on the movement path of the spray gun. In addition, after the thermal spray is interrupted, if there is a retreat start point at a position closer to the construction end point, move the spray gun along the movement path to the retreat start point closest to the thermal spray stop position, It is preferable to move directly from the retreat start point to the retreat point.
[0040]
As described above, after setting the evacuation start point in the middle of the movement path and after spraying is interrupted, the spray gun is first moved to the evacuation start point closest to the interruption position, and the evacuation point is moved from the evacuation start position. Since the spray gun can be moved to the retreat point without moving it to the end point of the movement path, the time required to retreat the spray gun to the retreat point after the spraying is interrupted. Can be shortened.
[0041]
In carrying out the present invention, at least one return point suitable as a position on the moving path to be reached first in the process of moving the spray gun from the retreat point to the position at which spraying is resumed is set on the moving path of the spray gun. In the process of moving the spray gun from the retraction point to the spray restart position, first move the spray gun to the return point closest to the spray stop position, and then move the spray gun to the spray restart position along the movement path. It is preferable to do so.
[0042]
If comprised in this way, after performing a repair process with respect to a spray gun, since the spray gun can be moved to the return point in the middle of a movement path, without moving to a construction start point, the repair process was performed. Thereafter, the time required for restarting thermal spraying can be shortened.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0044]
FIG. 1 shows an example of the movement of a spray gun in the case of the method of the present invention. In FIG. 1, 1 is a spray gun, 2 is an object to be sprayed, and 3 is a movement path (trajectory) of the spray gun. The thermal spray gun 1 is attached to a manipulator controlled by a control device (not shown) so that each instantaneous position matches a set target position. Also in this example, in order to simplify the description, it is assumed that the sprayed surface 2A is a flat surface having a rectangular outline shape.
[0045]
Similarly to the example shown in FIG. 5, points P1 to P5 on the movement path 3 indicate positions taken by the spray gun 1 in the process of forming the sprayed coating on the sprayed surface 2A of the sprayed object 2. Points P1 to P5 indicate points on the spray axis that are located at a predetermined spray distance d from the spray port 1a of the spray gun 1.
[0046]
The movement of the spray gun 1 in the case of the method of the present invention is as follows.
[0047]
When a thermal spray start command is given, the thermal spray gun 1 is moved from the construction start point P1, which is a standby point at the start of thermal spraying, toward the thermal spray start point P2. The arc is activated at the spraying start point P2, and the atomized molten metal is sprayed from the spray gun 1 toward the sprayed surface 2A. After the arc is started at the spray start point P2, the spray gun 1 is moved in one direction along one side (short side in the illustrated example) of the sprayed surface 2A while spraying molten metal, and the sprayed surface 2A. When the end position is reached, the direction is changed by 90 degrees and moved in the long side direction of the sprayed surface 2A by a predetermined moving pitch dx. When the spray gun 1 moves by the pitch dx, the direction is changed again by 90 degrees, and the spray gun 1 is moved in the other direction (in the original direction) along one side of the sprayed surface A. The thermal spray gun 1 moves along the zigzag movement path 3 while spraying the thermal spray metal by repeating the above operation, and when the thermal spray end point P4 is reached, the generation of the arc is stopped. Stop spraying. Next, the spray gun 1 is moved to a preset construction end point P5, thereby completing one spraying operation. Thereafter, the thermal spray gun 1 is moved to the construction start point P1 along an appropriate route in preparation for the next thermal spraying operation.
[0048]
The control device (not shown) includes a position detecting means for detecting the position of the spray gun 1 at each instant, a spray abnormality detecting means for detecting a state in which the spray coating is abnormal and a state in which the abnormality is likely to occur as a spray abnormal state. Is provided.
[0049]
The position detecting means for detecting the position of the spray gun at each moment detects the position of each spray gun from the time required for the spray gun to move from a predetermined reference point to each momentary position, for example. Configure as follows.
[0050]
The reference point is set at an arbitrary position before the spraying start point P2, preferably at an arbitrary position between the construction start point P1 and the spraying start point P2. Here, the thermal spray start point P2 is taken as a reference point, a timer is started at this reference point, and the elapsed time from the time when the thermal spray start position is passed is measured, whereby the instantaneous position of the spray gun 1 is determined. Shall be detected. Since the spray gun moves at a predetermined speed according to a predetermined program, it is possible to detect the position of the spray gun at each instant by measuring the elapsed time from the time when it passes the reference point. it can.
[0051]
The thermal spray abnormality detecting means includes at least an arc current flowing through the thermal spraying wires 102 and 102 (see FIG. 6), an arc voltage measured between the wire guide tubes 101 and 101, and a feeding speed of the thermal spraying wires 102 and 102. One of them can be monitored as a spraying parameter, and when the spraying parameter falls outside the allowable range, it can be configured to detect that an abnormal spraying state has occurred. In addition to the above spraying parameters, the gas pressure supplied through the gas flow supply means (in the example of FIG. 6, the pressure of the gas supplied to generate the primary gas flow G1 and the secondary gas flow G2) is changed to other values. As the thermal spraying parameter, it is preferable to detect that the abnormal thermal spraying state has occurred even when the thermal spraying parameter is out of the allowable range.
[0052]
The spraying abnormality that is most likely to occur is that the sprayed wires 102 and 102 are not smoothly fed or hindered by the sprayed metal that has adhered and hardened near the tips of the wire guide tubes 101 and 101. It is the fluctuation | variation and extinction of the arc which arise by this. When the arc fluctuates and the energy decreases or is interrupted, the amount of metal to be melted decreases, so the amount of metal to be sprayed decreases and the film thickness of the sprayed coating becomes thin or missing.
[0053]
Therefore, as described above, when at least one of the arc current, the arc voltage, and the feeding speed of the wire for thermal spraying is monitored as a thermal spray parameter, an abnormality occurs in the thermal spray coating when the thermal spray parameter is out of the allowable range. A state having a high probability of occurrence of a state and an abnormality can be detected as an abnormal spraying state.
[0054]
Further, when the pressure of the gas supplied to the metal melted by the arc fluctuates, the amount of the molten metal atomized fluctuates, so that a film having a uniform thickness cannot be formed. Therefore, in addition to the above-mentioned spraying parameters, the gas pressure supplied through the gas flow supply means is added to the spraying parameters so that the abnormal spraying state is detected even when the gas pressure is out of the allowable range. It is preferable to do this.
[0055]
In the present invention, the spraying is interrupted when an abnormal spraying state is detected, and the position of the spraying gun when the abnormal spraying state is detected, or the position information of the spraying gun when the spraying is interrupted is the abnormal spraying position. After the thermal spraying is interrupted, it is stored as information, and then the spraying gun is set up to a retreat point set at a position where it can be repaired to remove the cause of the abnormal spraying without affecting the surface to be sprayed. Move. The control device is configured to move the spray gun to a spraying restart position determined based on the stored spraying abnormality position information after performing a repair process for removing the cause of the abnormal spraying state at the retreat point. The manipulator is controlled by, and spraying is resumed when the spray gun reaches the spraying restart position.
[0056]
In FIG. 1, it is assumed that a thermal spray abnormality is detected at point P3. At this time, the arc is immediately extinguished and the spraying is interrupted, and the measured value of the timer (the time required for the spraying gun to move from the reference position to the spraying stop position) T1 is information on the point P3 where the spraying abnormality has occurred (spraying). (Abnormal position information). Even after the arc is extinguished at the point P3, the control of the manipulator for moving the thermal spray gun 1 along the movement path 3 is continued as it is, and the thermal spray gun 1 reaches the construction end point P5. After the spray gun 1 reaches the construction end point P5, the spray gun is further moved to the retreat point P6 along a predetermined route, and the spray gun is stopped at this retreat point.
[0057]
This retreat point P6 is sufficient for performing a repair process around the spray gun in a place where the molten metal ejected from the spray gun 1 does not reach the sprayed surface 2A when an arc is generated by the spray gun 1. Set to a place where space can be secured.
[0058]
After carrying out repair processing such as cleaning of the wire guide pipes 101, 101 at the retract point P6 and adjustment of the amount of sprayed wire 102, 102 delivered from the wire guide tubes 101, 101, an arc is actually generated at the retract point. Then, test spraying is performed from the spray gun 1, and it is confirmed that the arc is stably maintained and the cause causing the spraying abnormality is removed. After that, the manipulator is controlled by the control device so that the spray gun 1 is moved to the construction start point P1 with the arc extinguished, and the spray gun 1 is moved along the predetermined movement path 3 from the P1 point through the P2 point. Let When the spray gun 1 passes the reference point (P2 point in this example), the timer is started, and the measured value T of this timer is determined based on the measured value T1 of the timer stored when the spraying is interrupted. An arc is generated when the restart point becomes equal to the given value, and spraying is resumed. Thereafter, the spray gun 1 is moved along the movement path 3 to form the remaining spray coating. When the spray gun reaches the spraying end point P4, the arc is extinguished, and when the spraying gun reaches the construction end point P5, the spraying operation is ended.
[0059]
The thermal spraying restart point may be equal to the position P3 where the thermal spraying is interrupted, but there is a time delay between the occurrence of the thermal spraying abnormality and the actual thermal spraying abnormality being detected, and the arc is extinguished and sprayed. Since there is a time delay before the interruption of the thermal spraying, there is a possibility that a defect is generated at a position before the position P3 where the thermal spraying is interrupted. Further, when resuming spraying, there is a delay time from when the command for generating the arc is given to when the arc is actually generated. Therefore, it is preferable to set the spraying restart position at a position slightly before the position P3 where the arc is extinguished and the spraying is interrupted. In this case, when the measured value T of the timer becomes equal to T1−ΔT, an arc arc is generated to restart the spraying.
[0060]
When spraying abnormality is detected again after restarting spraying, the measured value of the timer at that time is stored as new spraying abnormality position information, and the same operation as the previous spraying abnormality detection is performed.
[0061]
In the above description, the evacuation point P6 is located away from the construction end point P5. However, it is possible to perform a spraying abnormality repair process on the spray gun at the construction end point P5, and then perform a test shot from the spray gun. In this case, the thermal spray end point P5 may be used as the retreat point P6.
[0062]
An example of the algorithm of a program executed by the control device that controls the manipulator when the automatic spraying method according to the present invention is performed is shown in FIGS.
[0063]
If this algorithm is followed, after starting spraying in step 1 of FIG. 2, it waits for the spray gun to reach the spray start point (P2 point) in step 2 and steps when the spray start point P2 is reached. The process proceeds to 3 to start a timer and generate an arc to start spraying.
[0064]
Next, by determining whether or not the spraying parameter is within a predetermined allowable range, it is determined whether or not the spraying abnormality has occurred. Step 4 of FIG. When the spraying progresses in this state and it is detected in step 5 that the spray gun has reached the spraying end point P4, the process proceeds to step 6 to stop the arc. Next, in step 7, the process waits for the spray gun to reach the construction end point P5, and when it reaches the construction end point P5, the spray gun is stopped to finish the spraying construction.
[0065]
If a spraying abnormality is detected in step 4 during the spraying process, the process proceeds to step 8 to immediately stop the arc and store the current timer elapsed value T as T1 (spraying abnormality position information). Wait for the gun to reach the construction end point P5. When it is detected in step 9 that the spray gun has reached the construction end point P5, the spray gun is moved to the retreat point P6.
[0066]
Next, the process proceeds to step 11 to perform a thermal spray abnormality repair process including manual work. When the process is completed, the process proceeds to step 12 to move the thermal spray gun to the construction start point P1, and further to the thermal spray start point P2. In step 13, it waits for the spray gun to reach the spray start point P2, and when it reaches the spray start point P2, it proceeds to step 14 and starts a timer. Next, in step 15 of FIG. 4, it waits for the elapsed value T of the timer to become equal to the stored value T1 (or T1 -ΔT), and when T = T1 (or T1 -ΔT) is reached (the spray gun is sprayed). When the resuming point is reached, the process proceeds to step 16 to start arc generation and resume spraying.
[0067]
After restarting the thermal spraying, the thermal spraying was carried out while performing the step 17 for detecting the thermal spraying abnormality, and the thermal spraying proceeded without detecting the thermal spraying abnormality, and it was detected in the step 18 that the thermal spraying gun reached the thermal spraying end point P4. Sometimes go to step 19 to stop the arc. Next, in step 20, the thermal spray gun waits to reach the construction end point P5. When the thermal spray gun reaches the construction end point P5, the thermal spray gun is stopped to finish the thermal spraying construction.
[0068]
After spraying is restarted, if a spraying abnormality is detected again in step 17, the process proceeds to step 21 to stop the arc, and in step 22, whether the timer elapsed value T is larger than the stored value T1 or not. (Whether the spray gun has passed the point where the previous spray abnormality was detected). As a result, when the elapsed value T of the timer is larger than T1 (when the spray gun is at a position past the previous abnormality detection point), the routine proceeds to step 23 and the stored elapsed time T1 is reached. The stored value T1 of the timer elapsed value is updated by overwriting the elapsed value T of the current timer. Next, the routine proceeds to step 24 and waits for the spray gun to reach the construction end point P5. When the spray end point P5 is reached, the process returns to step 10 in FIG. 3 to move the spray gun to the retreat point P6. After that, after performing the spraying abnormality repair process, the thermal spraying is resumed and the spraying is advanced while detecting the spraying abnormality, and when the spraying abnormality is detected, the arc is stopped and the spraying gun is terminated. Steps 21 to 24 for waiting to reach are repeated.
[0069]
When it is determined in step 22 of FIG. 4 that the elapsed time T of the timer is equal to or less than T1, that is, when T = T1−ΔT in step 15, the position where the arc stopped is detected as the previous spraying abnormality. When it is determined that the position is before the position where the arc has stopped (position T = T1), the process proceeds to step 24 without performing step 23 for updating the stored value T1 of the elapsed value of the timer.
[0070]
In the above example, the position detecting means for detecting the position of the spray gun at each instant is configured by a timer that measures the elapsed time while the spray gun moves.
[0071]
Further, the thermal spray abnormality detecting means is constituted by step 4 in FIG. 3 and step 17 in FIG. 4 for detecting whether or not the thermal spray parameter is within an allowable range and detecting the thermal spray abnormality.
[0072]
In the above example, after the spraying abnormality is detected, the spray gun 1 is moved along the original movement path to the construction end point P5 and then moved to the retreat point P6. However, the spraying abnormality is detected. After that, at least one retreat start point suitable as a position to start the movement of the spray gun toward the retreat point is set on the movement path 3 of the spray gun, and after the spraying is interrupted, the construction is finished. When the retreat start point exists at a position closer to the point P5, the spray gun is moved along the moving path to the retreat start point closest to the spray interruption position, and is directly moved from the retreat start point to the retreat point P6. It is preferable to do so.
[0073]
The “position where the spray gun starts to move toward the retreat point” means a position where the spray gun can start moving to the retreat point without being obstructed by an obstacle. In this case, if the retreat start point is set so that the spray gun can be linearly moved from the retreat start point to the retreat point, the spray gun can be moved to the retreat point through the shortest distance.
[0074]
As described above, a retreat start point is set in the middle of the movement path 3, and after spraying is interrupted, the thermal spray gun 1 is first moved to the retreat start point closest to the interrupt position, and from that retreat start position. If the spray gun is moved toward the retreat point P6, the spray gun can be moved to the retreat point P6 without moving to the construction end point P5. The time required for evacuation to P6 can be shortened.
[0075]
In carrying out the present invention, at least a return point suitable as a position on the moving path to be reached first in the process of moving the spray gun 1 from the retreat point P6 to the spraying restart position is at least on the moving path of the spray gun 1. Set one, in the process of moving the spray gun from the retraction point to the spray restart position, first move the spray gun to the return point closest to the spray stop position, then restart the spray gun along the movement path It is preferable to move to a position.
[0076]
In this case, each return point is set to a position where the thermal spray gun 1 at the retract point P6 can be directly moved among the positions on the movement path 3.
[0077]
If comprised in this way, after performing a repair process with respect to the spray gun 1, since a spray gun can be moved to the return point in the middle of the movement path | route 3 without moving to the construction start point P1, a repair process After performing the process, it is possible to reduce the time required to restart the thermal spraying.
[0078]
If there is no obstacle between the retreat point P6 and each part of the spray gun moving path 3, the spray gun can be moved directly from the retreat point P6 to the spray start point.
[0079]
In the above example, when the position of the spray gun is specified from the elapsed time in the process in which the spray gun 1 is moving along the movement path 3, the spraying abnormal state is detected or the spraying is interrupted. The elapsed time T1 is used as the position information of the spray gun when the spraying abnormality occurs or the position of the spray gun when the spraying is interrupted, but when the spraying abnormality is detected, the spraying is performed. The execution step L1 of the program executed by the control device controlling the manipulator holding the gun and the current position S1 of the manipulator detected by the control device are stored, and from these, the spray gun when the spraying abnormality occurs is stored. It can be configured to identify a position.
[0080]
In this case, for example, in the process of re-applying the spray (the process of moving the spray gun from the retracted position toward the spray restart position), the execution step L of the program executed by the control device and the control device detects In order to determine the conditions for L = L1 and S = S2 and the position of the spray gun by comparing the current position S of the manipulator with the step L1 and the manipulator position S2 at the time of occurrence of abnormal spraying. It is also possible to detect that the spray gun has reached the spray restart position from the position parameter of the manipulator.
[0081]
However, in this case, if the current position S is strictly matched with the stored spraying abnormality occurrence position S1, the accuracy of the manipulator is required, so that the current position S is substantially matched with the spraying abnormality occurrence position S1. It is better to do it.
[0082]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a thermal spray abnormality is detected, the thermal spray gun is temporarily retracted to a retracting point that does not affect the surface to be sprayed, and normal spraying is performed at the retracted point. The repairing process for the spray gun is easy to perform, regardless of the shape of the sprayed object and the occurrence of abnormal spraying in any part of the sprayed object. There are advantages that can be made.
[0083]
Further, according to the present invention, since the spraying gun is repaired at a retracting point that does not affect the surface to be sprayed, after the repairing process is performed, an arc is generated once, and a steady state in which the arc is stably generated is obtained. After confirming that it has been reached, the spray gun can be moved to the spray restart position to restart spraying. Therefore, immediately after resuming the spraying, it is possible to prevent the spraying from being caused by the spraying with the arc remaining unstable.
Further, according to the present invention, after performing the repair process on the thermal spray gun, when the thermal spray gun is returned to resume the thermal spraying, the position information or thermal spray of the thermal spray gun when the abnormal thermal spray state is detected is displayed. Since the spraying restart position was determined based on the position information of the spraying gun when it was interrupted, and the manipulator was controlled by the control device to move the spraying gun to the spraying restarting position, a defect occurred due to abnormal spraying. By re-spraying the area or where there is a possibility of a defect, it is possible to prevent the defective part of the sprayed coating from being left unrepaired, and a uniform sprayed coating is always formed. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a movement of a spray gun in the case of an automatic spraying method of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a part of a program executed by a control device for controlling a manipulator that holds a thermal spray gun in a thermal spraying apparatus that performs the automatic thermal spraying method of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing another part of the program;
FIG. 4 is a flowchart showing still another part of the program.
FIG. 5 is a perspective view showing an example of the movement of a spray gun in the case of a conventional automatic spraying method.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the main part of a spray gun.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spray gun, 2 ... Sprayed object, 2A ... Sprayed surface, 3 ... Transfer path of spray gun.

Claims

アークにより溶融させた金属を霧化して噴射する溶射ガンをマニピュレータに保持させ、前記マニピュレータを制御する制御装置に所定のプログラムを実行させることにより、前記溶射ガンを予め定められた施工開始点から施工終了点まで設定された移動経路に沿って移動させる間に被溶射面に溶射皮膜を形成する自動溶射方法において、
前記溶射皮膜を形成する過程で、溶射皮膜に異常が生じる状態及び異常が生じる蓋然性が高い状態を溶射異常状態として該溶射異常状態の有無を常時検出し、
前記溶射異常状態が検出された時にアークを消滅させることにより溶射を中断して、前記被溶射面に影響を与えることなく溶射異常状態を生じさせた原因を除去するための修復処理を行い得る位置に設定された退避点まで前記溶射ガンを移動させ、
前記退避点で前記修復処理を行った後、前記溶射異常状態が検出された際の溶射ガンの位置情報または前記溶射を中断した時の溶射ガンの位置情報に基づいて定めた溶射再開位置に前記溶射ガンを移動させるように前記制御装置によりマニピュレータを制御し、
前記溶射ガンが溶射再開位置に到達した時に溶射を再開させることを特徴とする自動溶射方法。Construction of the thermal spray gun from a predetermined construction start point by causing the manipulator to hold a thermal spray gun that atomizes and injects the metal melted by the arc and causes the control device that controls the manipulator to execute a predetermined program. In the automatic spraying method of forming a sprayed coating on the sprayed surface while moving along the moving path set to the end point,
In the process of forming the thermal spray coating, a state where abnormality occurs in the thermal spray coating and a state where the probability of occurrence of abnormality is high is detected as a thermal spray abnormal state at all times.
A position where the thermal spray is interrupted by extinguishing the arc when the abnormal state of spraying is detected, and a repair process for removing the cause of the abnormal state of spraying without affecting the surface to be sprayed can be performed. Move the spray gun to the retraction point set to
After performing the repair process at the retraction point, the position of the spray gun when the abnormal state of spraying is detected or the position of the spraying restart determined based on the position information of the spray gun when the spraying is interrupted Controlling the manipulator with the control device to move the spray gun,
An automatic spraying method, wherein spraying is resumed when the spraying gun reaches a spraying restart position.

アークにより溶融させた金属を霧化して噴射する溶射ガンをマニピュレータに保持させ、前記マニピュレータを制御する制御装置に所定のプログラムを実行させることにより、前記溶射ガンを予め定められた施工開始点から施工終了点まで設定された移動経路に沿って移動させる間に被溶射面に溶射皮膜を形成する自動溶射方法において、
各瞬時における前記溶射ガンの位置を検出する位置検出手段と、前記溶射皮膜に異常が生じる状態及び異常が生じる蓋然性が高い状態を溶射異常状態として検出する溶射異常検出手段とを設けておき、
前記溶射異常状態が検出された時にアークを消滅させることにより溶射を中断して、前記溶射異常状態が検出された時の前記溶射ガンの位置、または前記溶射を中断した時の前記溶射ガンの位置の情報を溶射異常位置情報として記憶し、
前記溶射を中断した後、前記被溶射面に影響を与えることなく溶射異常状態を生じさせた原因を除去するための修復処理を行い得る位置に設定された退避点まで前記溶射ガンを移動させ、
前記退避点で前記修復処理を行った後、記憶されている前記溶射異常位置情報に基づいて定めた溶射再開位置に前記溶射ガンを移動させるように前記制御装置によりマニピュレータを制御し、
前記溶射ガンが溶射再開位置に到達した時に溶射を再開させることを特徴とする自動溶射方法。Construction of the thermal spray gun from a predetermined construction start point by causing the manipulator to hold a thermal spray gun that atomizes and injects the metal melted by the arc and causes the control device that controls the manipulator to execute a predetermined program. In the automatic spraying method of forming a sprayed coating on the sprayed surface while moving along the moving path set to the end point,
Position detecting means for detecting the position of the spray gun at each instant, and a state of occurrence of abnormality in the sprayed coating and a state of high probability of occurrence of abnormality are detected as a state of abnormal spraying as a spraying abnormality state.
The position of the thermal spray gun when the thermal spraying is interrupted by interrupting the thermal spray by extinguishing the arc when the thermal spraying abnormal condition is detected, or the position of the thermal spray gun when the thermal spraying is interrupted Is stored as thermal spray abnormal position information,
After interrupting the thermal spraying, move the thermal spray gun to a retreat point set at a position where a repair process can be performed to remove the cause of the abnormal spraying state without affecting the sprayed surface,
After performing the repair process at the retreat point, the manipulator is controlled by the control device so as to move the spray gun to a spraying restart position determined based on the stored spraying abnormality position information,
An automatic spraying method, wherein spraying is resumed when the spraying gun reaches a spraying restart position.

前記位置検出手段は、前記溶射ガンが予め定められた基準点から各瞬時の位置まで移動するのに要した時間から前記溶射ガンの各瞬時の位置を検出するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の自動溶射方法。The position detecting means is configured to detect each instantaneous position of the spray gun from a time required for the spray gun to move from a predetermined reference point to each instantaneous position. The automatic spraying method according to claim 2.

前記位置検出手段は、前記制御装置により検出されているマニピュレータの現在位置と、前記制御装置が実行するプログラムの実行ステップとから前記溶射ガンの各瞬時の位置を検出するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の自動溶射方法。The position detecting means is configured to detect each instantaneous position of the spray gun from a current position of the manipulator detected by the control device and an execution step of a program executed by the control device. The automatic spraying method according to claim 2, wherein:

前記溶射ガンは、所定の送り速度で送給される複数の溶射用線材を溶射方向に沿う軸線上の一点に向けてガイドする複数の線材ガイド管と、該線材ガイド管によりガイドされて送り出された複数の溶射用線材の先端間でアークを発生させるために該複数の溶射用線材間に電圧を印加する給電手段と、複数の溶射用線材の先端部付近にガスを供給するガス流供給手段とを備えていて、溶射用線材の先端部間で発生させたアークの熱により溶射用線材を溶融させることにより生じさせた溶融金属をガス流により霧化して噴射するように構成され、
前記溶射異常検出手段は、前記溶射用線材を通して流れるアーク電流、アーク電圧及び前記溶射用線材の送給速度の内の少なくとも一つを溶射パラメータとして監視して、該溶射パラメータが許容範囲から外れたときに前記溶射異常状態が生じたことを検出するように構成されている請求項２，３または４に記載の自動溶射方法。The spray gun is guided and sent out by a plurality of wire guide tubes that guide a plurality of spray wires fed at a predetermined feed speed toward one point on an axis along the spray direction, and the wire guide tubes. A power supply means for applying a voltage between the plurality of thermal spraying wires to generate an arc between the tips of the plurality of thermal spraying wires, and a gas flow supply means for supplying a gas in the vicinity of the tips of the thermal spraying wires And is configured to atomize and inject the molten metal generated by melting the thermal spray wire with the heat of the arc generated between the tip portions of the thermal spray wire,
The thermal spray abnormality detecting means monitors at least one of an arc current flowing through the thermal spray wire, an arc voltage, and a feeding speed of the thermal spray wire as a thermal spray parameter, and the thermal spray parameter is out of an allowable range. 5. The automatic spraying method according to claim 2, 3 or 4, wherein the spraying abnormal state is sometimes detected.

前記退避点に向けての溶射ガンの移動を開始する位置として適した退避開始点を前記溶射ガンの移動経路上に少くとも１つ設定しておき、
前記溶射を中断した後、前記施工終了点よりも近い位置に退避開始点がある場合には、溶射中断位置に最も近い退避開始点まで溶射ガンを移動させて、該退避開始点から前記退避点まで前記溶射ガンを前記移動経路に沿って移動させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の自動溶射方法。At least one retreat start point suitable as a position for starting the movement of the spray gun toward the retreat point is set on the movement path of the spray gun,
After the thermal spraying is interrupted, if there is a retreat start point at a position closer to the construction end point, the spray gun is moved to the retreat start point closest to the thermal spray stop position, and the retraction point is moved from the retraction start point. 6. The automatic spraying method according to claim 1, wherein the spray gun is moved along the movement path.

前記溶射ガンを前記退避点から溶射再開位置まで移動させる過程で最初に到達させる前記移動経路上の位置として適した復帰点を前記移動経路上に少くとも１つ設定しておき、
前記溶射ガンを前記退避点から溶射再開位置まで移動させる過程で、先ず前記溶射ガンを溶射中断位置に最も近い復帰点まで移動させ、
次いで、前記溶射ガンを前記移動経路に沿って溶射再開位置まで移動させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の自動溶射方法。At least one return point suitable as a position on the moving path to be reached first in the process of moving the spray gun from the retreat point to the spray resuming position is set on the moving path,
In the process of moving the spray gun from the retraction point to the spray restart position, first, the spray gun is moved to the return point closest to the spray interruption position,
7. The automatic spraying method according to claim 1, wherein the spray gun is moved along the movement path to a spray restart position.

前記溶射再開位置は、前記溶射異常が検出された位置よりも溶射開始点側に寄った位置に設定する請求項１ないし７のいずれか１つに記載された自動溶射方法。The automatic spraying method according to any one of claims 1 to 7, wherein the thermal spray restart position is set to a position closer to the thermal spray start point side than the position where the thermal spray abnormality is detected.

前記溶射を中断した際の前記プログラムの実行ステップを溶射中断時実行ステップとして記憶させておき、
前記溶射中断時実行ステップに基づいて前記溶射再開位置で溶射を再開する際の最初のプログラムの実行ステップを決定することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の自動溶射方法。The execution step of the program when the thermal spraying is interrupted is stored as the thermal spray interruption execution step,
The automatic spraying method according to any one of claims 1 to 8, wherein an execution step of a first program when restarting spraying at the spraying restart position is determined based on the execution step when spraying is interrupted. .