(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークのネジ孔をマスキングするマスキング装置において、
前記ネジ孔と螺合するネジ部と、前記ネジ孔と略同径のキャップ部と、前記ネジ孔よりも小径のネジ頭部と、を有するマスキングプラグと、
前記マスキングプラグを保持する保持孔を複数有するプラグベースと、
前記マスキングプラグを前記ネジ孔に抜き差しするロボットアーム部と、
前記ロボットアーム部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記ワークのネジ孔の位置情報とこのネジ孔と対応するマスキングプラグのプラグ情報とを備えたネジ孔情報と、前記プラグベース内における前記マスキングプラグの位置情報とプラグ情報とを備えたプラグベース情報と、を有し、
前記ロボットアーム部は、前記ネジ孔に対応する前記マスキングプラグを前記プラグベースから選択して抜き出して前記ネジ孔に螺入するとともに、所定の処理が終了した前記ワークから前記マスキングプラグを抜き取って、前記プラグベースの所定の保持孔に保持させること特徴とするマスキング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマスキング装置を用いたマスキング方法であって、
ネジ孔情報とプラグベース情報とに基づいて、所定の前記マスキングプラグをプラグベースから抜き出して、ワークのネジ孔に順次螺入するマスキング工程と、
前記ワークに対する所定の表面処理後に、前記ワークのネジ孔から前記マスキングプラグを抜き出して、前記プラグベースの所定の保持孔に保持させるプラグ除去工程と、
前記マスキングプラグを前記プラグベースごとショットブラスト処理して、前記マスキングプラグ上の塗膜を除去するプラグ塗膜除去工程と、
を有することを特徴とするマスキング方法。
【請求項３】
プラグベース及びマスキングプラグのセットを複数有し、
使用後のマスキングプラグに対するプラグ塗膜除去工程をワークに対するショットブラスト処理と同時に行うことを特徴とする請求項２記載のマスキング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械部品の表面処理の際に、機械部品に形成されたネジ孔を保護するためのマスキング装置及びマスキング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、比較的大型の機械部品のバリ取りや塗装等の処理は、機械部品（ワーク）に対するショットブラストやスプレー塗装により行うことが一般的である。尚、ショットブラスト処理とは、ワークの表面に粒状のショットを高速で衝突させてバリ取りや研磨を行うものである。しかしながら、通常、これらワークには他部材との接合に用いるネジ孔が形成されており、このネジ孔が露出した状態でショットブラスト処理を行うとネジ孔が削られて寸法精度が悪化するという問題点がある。また、ネジ孔が露出した状態でスプレー塗装を行うとネジ孔内にも塗料が進入しネジ溝が埋没するという問題点がある。このため、下記［特許文献１］にも示されるように、これらの表面処理を行うワークのネジ孔にはダミーネジを挿入し、ネジ孔に対するマスキング処理を施すことが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２８７５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、［特許文献１］に示すような通常のダミーネジを完全に締め付けて用いた場合、ダミーネジのネジ頭部に隠れた領域に表面処理が施されないという問題点がある。また、ネジ頭部をワークから浮かせた状態とした場合でも、ネジ頭部が遮蔽物となって均一な塗装や表面処理が行えないという問題点がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ワークに均一な表面処理を施すことが可能なマスキング装置及びマスキング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
（２）ワーク１０のネジ孔１２をマスキングするマスキング装置において、
前記ネジ孔１２と螺合するネジ部５２と、前記ネジ孔１２と略同径のキャップ部５４と、前記ネジ孔１２よりも小径のネジ頭部５６と、を有するマスキングプラグ５０と、前記マスキングプラグ５０を保持する保持孔３６を複数有するプラグベース３０と、前記マスキングプラグ５０を前記ネジ孔１２に抜き差しするロボットアーム部４０と、前記ロボットアーム部４０を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記ワーク１０のネジ孔１２の位置情報とこのネジ孔１２と対応するマスキングプラグ５０のプラグ情報とを備えたネジ孔情報と、前記プラグベース３０内における前記マスキングプラグ５０の位置情報とプラグ情報とを備えたプラグベース情報とを有し、
前記ロボットアーム部４０は、前記ネジ孔１２に対応する前記マスキングプラグ５０を前記プラグベース３０から選択して抜き出して前記ネジ孔１２に螺入するとともに、所定の処理が終了した前記ワーク１０から前記マスキングプラグ５０を抜き取って、前記プラグベース３０の所定の保持孔３６に保持させること特徴とするマスキング装置１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）上記（１）に記載のマスキング装置１００を用いたマスキング方法であって、
ネジ孔情報とプラグベース情報とに基づいて、所定の前記マスキングプラグ５０をプラグベース３０から抜き出して、ワーク１０のネジ孔１２に順次螺入するマスキング工程（ステップＳ１０４）と、
前記ワーク１０に対する所定の表面処理後に、前記ワーク１０のネジ孔１２から前記マスキングプラグ５０を抜き出して、前記プラグベース３０の所定の保持孔３６に保持させるプラグ除去工程（ステップＳ１１０）と、
前記マスキングプラグ５０を前記プラグベース３０ごとショットブラスト処理して、前記マスキングプラグ５０上の塗膜を除去するプラグ塗膜除去工程（ステップＳ１１２）と、を有することを特徴とするマスキング方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）プラグベース３０及びマスキングプラグ５０のセットを複数有し、
使用後のマスキングプラグ５０に対するプラグ塗膜除去工程（ステップＳ１１２）をワーク１０に対するショットブラスト処理（ステップＳ１０６）と同時に行うことを特徴とする上記（２）記載のマスキング方法を提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るマスキング装置及びマスキング方法は、マスキングプラグのネジ頭部がワークのネジ孔より小さく且つワーク面から大きく突出しないため、マスキングプラグが遮蔽物とならず、ワークに対する均一な表面処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るマスキングプラグを示す図である。
【図２】本発明に係るマスキングプラグの作製例を示す図である。
【図３】本発明に係るプラグベースを示す図である。
【図４】本発明に係るマスキング装置を説明する図である。
【図５】本発明に係るマスキング装置を説明する図である。
【図６】本発明に係るマスキング方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係るマスキング装置及びマスキング方法について図面に基づいて説明する。先ず、図１に示す本発明に係るマスキングプラグ５０は、ショットブラスト処理や塗装処理等の所定の表面処理を行うワーク１０のネジ孔１２をマスキングするものであって、ワーク１０のネジ孔１２と螺合するネジ部５２と、このネジ部５２を備えた軸部５３と、ワーク１０のネジ孔１２と略同径のキャップ部５４と、ワーク１０のネジ孔１２よりも小径のネジ頭部５６と、を有している。また、マスキングプラグ５０の軸部５３の長さＬはワーク１０の厚みＷと略同等もしくはそれ以上となるように形成する。これにより、図１（ｂ）に示すように、マスキングプラグ５０がネジ孔１２に設置された状態においてキャップ部５４がネジ孔１２の一端を塞ぎ、軸部５３の軸端５３ａがネジ孔１２の他端を塞ぐ。これにより、ネジ孔１２に対するマスキングが行われる。このとき、ネジ頭部５６はワーク１０に近接し、且つネジ孔１２よりも小径のため表面処理時の遮蔽物となることは無い。尚、異なる径のネジ孔１２が存在する場合や、異なる厚みＷのワーク１０が存在する場合、これらのネジ孔１２に対応するマスキングプラグ５０がそれぞれ個別に作製される。また、ネジ部５２は軸部５３の全長に亘って形成しても良いが、ロボットアーム部４０による抜き差しが楽なように軸部５３の中程の領域に設けることが好ましい。また、これらマスキングプラグ５０は、図２に示すように、ネジ部５２とキャップ部５４とが形成された本体部に、所定のネジ頭寸法のネジ１４を螺合させ接着剤等で固定することで作製することが好ましい。このとき、ネジ１４は後述のロボットアーム部４０が保持し易い六角のネジ頭部５６を備えた六角ネジを用いることが好ましい。
【００１０】
次に、本発明に係るマスキング装置１００を構成するプラグベース３０に関して図３を用いて説明する。本発明に係るプラグベース３０は差込端３２と持ち手部３４とを備えた板状部材であり、マスキングプラグ５０を保持する保持孔３６を複数有している。尚、保持孔３６はマスキングプラグ５０のネジ部５２と対応するネジ溝を切り、マスキングプラグ５０を螺合によって保持することが好ましい。また、プラグベース３０は異なる径のマスキングプラグ５０を一枚のプラグベース３０で保持できるよう、それぞれのマスキングプラグ５０に対応した異なる径の保持孔３６ａ、３６ｂを備えることが好ましい。尚、図３では２つの径の保持孔３６ａ、３６ｂをプラグベース３０に設けた例を示している。また、図３では保持孔３６ａ、３６ｂを交互に配列した例を示しているが、この配列には特に限定は無く如何なる配列としても良い。
【００１１】
次に、本発明に係るマスキング装置１００の構成を図４、図５を用いて説明する。本発明に係るマスキング装置１００は、図４、図５に示すように、プラグベース３０と、このプラグベース３０に保持されたマスキングプラグ５０と、ワーク１０を保持する保持機構１６と、マスキングプラグ５０をワーク１０のネジ孔１２に抜き差しするロボットアーム部４０と、このロボットアーム部４０を制御する図示しない制御部と、を有している。
【００１２】
次に、マスキング装置１００の動作と本発明に係るマスキング方法とを図４、図５、及び図６のフローチャートを用いて説明する。先ず、マスキング処理を施すワーク１０を保持機構１６で保持する。また、複数のマスキングプラグ５０を保持したプラグベース３０をマスキング装置１００にセットする。尚、ここではプラグベース３０の差込端３２をプラグベースホルダ１４の上面に形成した差込スリット１５に挿入することで、プラグベース３０をマスキング装置１００にセットする例を示している。尚、プラグベース３０はワーク１０の種類に関わらず共用とすることが好ましいが、特殊なワーク１０の場合には、これと対応する特別なプラグベース３０を別に設けても良い。この場合、制御部は後述のプラグベース情報を複数有し、セットされたプラグベース３０と対応したプラグベース情報を選択して取得する。
【００１３】
ワーク１０がマスキング装置１００にセットされると、制御部はセットされたワーク１０の種類を特定する（ステップＳ１０２）。尚、このワーク１０の特定は作業者による入力作業により行っても良いし、工程ラインからの情報伝達により行っても良い。また、マスキング装置１００がワーク１０の種別を読み取って特定するようにしても良い。そして、セットされたワーク１０が特定されると、制御部は特定されたワーク１０のネジ孔情報をメモリ等の記録手段から取得する。尚、このネジ孔情報はセットされたワーク１０の各ネジ孔１２の位置情報と、このネジ孔１２に螺入するマスキングプラグ５０のプラグ情報とを少なくとも有している。また、制御部はプラグベース情報をメモリ等の記録手段から取得する。尚、このプラグベース情報はプラグベース３０内におけるマスキングプラグ５０の位置情報、即ち保持孔３６ａ、３６ｂの位置情報と、この保持孔３６ａ、３６ｂに保持されているマスキングプラグ５０の種類を示すプラグ情報とを少なくとも有している。尚、同径で軸長Ｌ（軸部５３の長さＬ）の異なるマスキングプラグ５０が存在する場合、プラグ情報はこの軸長Ｌの情報も付加したものとなる。
【００１４】
ネジ孔情報及びプラグベース情報が読み込まれると、制御部は一番目にマスキングするネジ孔１２のプラグ情報を取得する。次に、制御部はこのプラグ情報と対応するマスキングプラグ５０のプラグベース３０内における位置情報をプラグベース情報から取得する。次に、制御部はロボットアーム部４０を制御して、図４に示すように、目的のマスキングプラグ５０が保持されているプラグベース３０の位置にロボットアーム部４０のプラグ保持部４２を位置させる。次に、プラグ保持部４２は対応するマスキングプラグ５０のネジ頭部５６を保持する。次に、プラグ保持部４２は反時計回りに回転し、マスキングプラグ５０をプラグベース３０の保持孔３６から抜き取る。次に、制御部はロボットアーム部４０を制御して、一番目にマスキングするネジ孔１２にプラグ保持部４２を位置させる。そして、ネジ孔１２にマスキングプラグ５０のネジ部５２を当接させた上で時計回りに回転し、ネジ孔１２にマスキングプラグ５０を螺入する。これにより、図５に示すように、このネジ孔１２に対するマスキングが完了する。一番目のネジ孔１２に対するマスキングが終了すると、制御部は次のネジ孔１２のプラグ情報を取得し、上記の動作と同様にしてこのネジ孔１２に対するマスキングを行う。そして、これらの動作をマスキングを施す全てのネジ孔１２に対して行う（ステップＳ１０４：マスキング工程）。
【００１５】
このようにしてマスキング処理が施されたワーク１０は、例えばショットブラスト装置内に搬入され、ここでショットブラスト処理が施される（ステップＳ１０６）。このときワーク１０のネジ孔１２にはマスキングプラグ５０が設置されているため、ネジ孔１２にはショットブラスト処理は施されず、ネジ孔の寸法精度が悪化することも無い。また、マスキングプラグ５０のネジ頭部５６はワーク１０面から大きく突出しないため、ネジ頭部５６がショットの遮蔽物となることは無く、ワーク１０に対して均一なショットブラスト処理を行うことができる。
【００１６】
ショットブラスト処理が施されたワーク１０は、次に塗装ブースに搬入され、ここでスプレー塗装される（ステップＳ１０８）。このときもワーク１０のネジ孔１２にはマスキングプラグ５０が設置されているため、ネジ孔１２内に塗料が進入することは無い。また、前述のようにマスキングプラグ５０のネジ頭部５６はワーク１０面から大きく突出しないため、ネジ頭部５６が塗装時の遮蔽物となることは無く、ワーク１０に対する塗装を均一にムラなく行うことができる。
【００１７】
塗装処理が完了したワーク１０は所定の塗料乾燥工程等を経た後、再度、マスキング装置１００にセットされる。また、プラグベースホルダ１４には、空もしくは空きスペースを有するプラグベース３０がセットされる。ワーク１０がマスキング装置１００にセットされると、制御部はステップＳ１０２と同様にセットされたワーク１０の種類を特定し、特定されたワーク１０のネジ孔情報とプラグベース情報とを取得する。
【００１８】
次に、制御部は一番目にプラグ除去するネジ孔１２の位置情報とプラグ情報とを取得する。次に、制御部はロボットアーム部４０を制御して、一番目にプラグ除去するネジ孔１２にプラグ保持部４２を位置させる。次に、プラグ保持部４２はネジ孔１２に螺入されているマスキングプラグ５０のネジ頭部５６を保持回転し、マスキングプラグ５０をネジ孔１２から抜き取る。次に、制御部はこのマスキングプラグ５０と対応する空の保持孔３６にプラグ保持部４２を位置させる。そして、この保持孔３６にマスキングプラグ５０のネジ部５２を当接させた上で回転し、保持孔３６にマスキングプラグ５０を螺入、保持させる。そして、制御部は上記の動作を全てのネジ孔１２のマスキングプラグ５０に対して行う（ステップＳ１１０：プラグ除去工程）。これにより、ワーク１０に設置されたマスキングプラグ５０は全て回収される。
【００１９】
尚、回収されたマスキングプラグ５０はワーク１０とともに塗装工程を経ているため、キャップ部５４やネジ頭部５６等に塗膜が付着している。そして、これらの塗膜はプラグベース３０ごとショットブラスト処理を行って除去する（ステップＳ１１２：プラグ塗膜除去工程）。尚、マスキングプラグ５０に対する塗膜除去をプラグベース３０で保持した状態で行うことで、マスキングプラグ５０の塗膜除去を一括して効率的に行うことができる。また、この構成では塗膜除去後のプラグベース３０をそのままマスキング装置１００にセットして、塗膜除去後のマスキングプラグ５０を直ちにマスキング処理に用いることができる。このように、マスキングプラグ５０をプラグベース３０に保持した状態でハンドリングすることで、マスキングプラグ５０を極めて効率的に運用することができる。尚、マスキングプラグ５０のネジ部５２を軸部５３の中程の領域に設けた構成では、ネジ部５２がプラグベース３０から露出せず、ショットブラスト処理によるネジ部５２の摩耗を防止することができる。
【００２０】
またさらに、このプラグ塗膜除去工程はワーク１０に対するショットブラスト処理と同時に行うことが特に好ましい。この構成ではプラグベース３０とマスキングプラグ５０とを複数セット用意し、先のプラグ除去工程で回収されたマスキングプラグ５０と、別セットのマスキングプラグ５０でマスキング処理されたワーク１０とを一緒にショットブラスト装置内に搬入する。そして、ワーク１０に対するショットブラスト処理（ステップＳ１０６）とプラグ塗膜除去工程（ステップＳ１１２）とを同時に行う。この構成では、プラグ塗膜除去工程のためだけにショットブラスト装置を稼働させる必要が無いため、ショットブラスト装置の稼働率の向上とコスト削減とを図ることができる。
【００２１】
以上のように、本発明に係るマスキング装置１００及びマスキング方法は、マスキングプラグ５０のネジ頭部５６がネジ孔１２より小さく且つワーク１０面から大きく突出しないため、マスキングプラグ５０が遮蔽物とならず、ワーク１０に対する均一な表面処理を行うことができる。また、マスキングプラグ５０をプラグベース３０ごとハンドリングすることで、マスキングプラグ５０の効率的な運用が可能となる。またさらに、マスキングプラグ５０の塗膜除去とワーク１０に対するショットブラスト処理とを同時に行うことで、ショットブラスト装置の稼働率の向上とコスト削減とを図ることができる。
【００２２】
尚、本例で示したマスキングプラグ５０、マスキング装置１００は一例であるから、マスキングプラグ５０、プラグベース３０、マスキング装置１００の形状、寸法、構成、機構、その他は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。また、ワーク１０に対する表面処理はショットブラスト処理、スプレー塗装処理に限らず、ネジ孔１２に対するマスキング処理が必要な全ての表面処理に適用が可能である。またさらに、本例で示したマスキング方法は一例であるから、適宜必要な工程を挿入して良い他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１０    ワーク
１２    ネジ孔
３０    プラグベース
３６    保持孔
４０    ロボットアーム部
５０    マスキングプラグ
５２    ネジ部
５４    キャップ部
５６    ネジ頭部
１００  マスキング装置
【要約】
【課題】ワークに均一な表面処理を施すことが可能なマスキングプラグ、マスキング装置及びマスキング方法を提供する。
【解決手段】このマスキングプラグ５０、マスキング装置１００及びマスキング方法は、マスキングプラグ５０のネジ頭部５６がネジ孔１２より小さく且つワーク１０面から大きく突出しないため、マスキングプラグ５０が遮蔽物とならず、ワーク１０に対する均一な表面処理を行うことができる。また、マスキングプラグ５０をプラグベース３０ごとハンドリングすることで、マスキングプラグ５０の効率的な運用が可能となる。またさらに、マスキングプラグ５０の塗膜除去とワーク１０に対するショットブラスト処理とを同時に行うことで、ショットブラスト装置の稼働率の向上とコスト削減とを図ることができる。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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