(57)【要約】【課題】火炎表面処理の自動化を容易に図ることができて、処理品質の均質化を達成しやすくなる自動火炎表面処理装置を提供する。【解決手段】被処理物を保持する作業テーブル５０、互いに直交方向に移動可能な可動レール２１及びスライドベース２２を備えたアクチュエータ２０、アクチュエータ制御手段４０、スライドベース２２に装備されたバーナーホルダー７０、などを備え、バーナーホルダー７０が手持ち型トーチ６０を保持可能である。手持ち型トーチ６０のトリガー６７を動作させるトリガー駆動体８１を、押し引き駆動機構９０に、インナーワイヤー１１０とアウターワイヤー１２０とでなる可撓性を備えたアタッチメント１００によって連動連結する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃成分と表面改質成分との混合組成物でなる燃料をバーナーから噴出させて燃焼させ、その燃焼によって生じた火炎により被処理物の表面改質処理を実行する際に、火炎を発生させるバーナーの移動が自動制御されることを特徴とする自動火炎表面処理装置。
【請求項２】
上記バーナーは手持ち型トーチに装備されているバーナーである請求項１に記載した自動火炎表面処理装置。
【請求項３】
上記バーナーへの燃料給送の開始モードと停止モードとを切り換える給送路開閉機構、及び、上記バーナーへ給送された燃料に対する点火機構と、を備え、前記給送路開閉機構及び前記点火機構が自動制御される請求項１又は請求項２に記載した自動火炎表面処理装置。
【請求項４】
バーナー移動手段を備え、上記バーナーが、前記バーナー移動手段に装備されるバーナーホルダーに保持されている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載した自動火炎表面処理装置。
【請求項５】
可燃成分と表面改質成分との混合組成物でなる燃料をバーナーから噴出させて燃焼させ、その燃焼によって生じた火炎により被処理物の表面改質処理を実行する際に、火炎を発生させるバーナーの移動が自動制御される自動火炎表面処理装置であって、
被処理物を定位置に保持するための作業テーブルと、
バーナー移動手段と、
前記バーナー移動手段を制御するための制御手段と、
上記バーナーを装備してなる手持ち型トーチと、
前記バーナー移動手段に装備されて前記トーチを一定姿勢で保持するバーナーホルダーと、
上記バーナーへの燃料給送の開始モードと停止モードとを切り換える給送路開閉機構、及び、バーナーへ給送された燃料に対する点火機構と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の自動火炎表面処理装置。
【請求項６】
上記給送路開閉機構が、上記トーチに装備されたトリガーの引込み押出し動作に連動して開閉される燃料通路を備えた開閉バルブと、上記バーナーホルダーに設けられて上記トリガーの引込み押出し動作を制御するトリガー駆動体と、を備え、
ていることを特徴とする請求項５に記載の自動火炎表面処理装置。
【請求項７】
上記点火機構が、上記トーチに装備されたトリガーの引込み動作に連動して、バーナーに給送された燃料に点火する点火源と、上記バーナーホルダーに設けられて上記トリガーの引込み押出し動作を制御するトリガー駆動体と、を備え、
ていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載した自動火炎表面処理装置。
【請求項８】
バーナー移動手段の移動領域の外側に、筐体の内部に往復動作される可動部材が収容されてなる押し引き駆動機構が配備されていると共に、インナーワイヤーとこのインナーワイヤーが押し引き可能に挿通されたチューブ状のアウターワイヤーとでなる可撓性を備えたアタッチメントを備え、
上記アタッチメントにおいて、アウターワイヤーの一端と他端とが、上記押し引き駆動機構の筐体と上記バーナーホルダーとにそれぞれ固定され、かつ、上記アウターワイヤーから突出しているインナーワイヤーの一端と他端とが、上記押し引き駆動機構の可動部材と上記トリガー駆動体にそれぞれ連結されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載した自動火炎表面処理装置。
【請求項９】
上記押し引き駆動機構が、ソレノイドによって発生させた電磁力により可動部材としてのピストンを往復移動させるように構成されている請求項８に記載した自動火炎表面処理装置。
【請求項１０】
上記バーナー移動手段が、上記作業テーブルの上方に配備されて、直線経路を往復移動可能な可動レールとこの可動レールの上記往復移動経路に直交する方向に往復移動可能に当該可動レールに装備されたスライドベースとを備えるアクチュエータであり、
上記制御手段が、このアクチュエータの上記可動レール及び上記スライドベースの移動を制御するためのアクチュエータ制御手段であり、
上記バーナーホルダーがアクチュエータの上記スライドベースに装備されており、
上記作業テーブルに保持された被処理物との対向領域とその対向領域の周囲の域外領域とに亘る範囲内で上記バーナーが蛇行状の移動経路に沿って移動するように、上記アクチュエータ制御手段が上記可動レール及び上記スライドベースの移動を制御するものであることを特徴とする請求項５ないし請求項９のいずれか１項に記載した自動火炎表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動火炎表面処理装置、詳しくは、可燃成分と表面改質成分との混合組成物でなる燃料をバーナーから噴出させて燃焼させ、その燃焼によって生じた火炎によって被処理物を表面処理することに用いられる自動火炎表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、処理対象物としての固体物質の表面に、改質剤化合物を含む燃料ガスの火炎を噴き付けることによってその固体物質を表面処理するという方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の火炎表面処理を作業者が手に持ったトーチを用いて行うと、トーチの先端に装備されたバーナーで発生させた火炎を一定方向に移動させながら被処理物に噴き付けるときに、移動速度が一様になりにくく、火炎が安定しにくく、被処理物の表面全体を万遍なく処理することに困難が伴う、といった状況が存在するために処理品質にむらが生じやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５５７１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、火炎表面処理の自動化を容易に図ることができて、処理品質の均質化を達成しやすくなる自動火炎表面処理装置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】
本発明に係る自動火炎表面処理装置は、可燃成分と表面改質成分との混合組成物でなる燃料をバーナーから噴出させて燃焼させ、その燃焼によって生じた火炎により被処理物の表面改質処理を実行する際に、火炎を発生させるバーナーの移動が自動制御されることを特徴とする。この構成を備えた自動火炎表面処理装置によると、バーナーの移動は、制御手段によって自動制御で行われるために、バーナーの移動速度などを一様に定めやすい。そのことが、安定した火炎による表面処理を行うことに役立ち、処理品質の均質化を達成しやすくなる。
【０００７】
また、上記バーナーが手持ち型トーチに装備されているバーナーであると、手持ち型トーチを利用して、バーナーの移動を自動制御できることから、作業者が手に持ったトーチを用いて火炎処理を行う場合に比べてバーナーの移動速度などを一様に定めやすい。
【０００８】
そして、本発明に係る自動火炎表面処理装置では、上記バーナーへの燃料給送の開始モードと停止モードとを切り換える給送路開閉機構、及び、上記バーナーへ給送された燃料に対する点火機構と、を備え、前記給送路開閉機構及び前記点火機構が自動制御されるものであることが好ましく、また、本発明に係る自動火炎表面処理装置では、バーナー移動手段を備え、上記バーナーが、前記バーナー移動手段に装備されるバーナーホルダーに保持されていることが好ましい。この構成では、手持ち型トーチを改造することなくそのままバーナーホルダーに装着して保持させるだけで、バーナーの移動を、制御手段によって自動制御で行うことができ、しかもバーナーの火炎の点火が自動で可能になるという利便性がある。
【０００９】
本発明に係る自動火炎表面処理装置は、可燃成分と表面改質成分との混合組成物でなる燃料をバーナーから噴出させて燃焼させ、その燃焼によって生じた火炎により被処理物の表面改質処理を実行する際に、火炎を発生させるバーナーの移動が自動制御される自動火炎表面処理装置であって、被処理物を定位置に保持するための作業テーブルと、バーナー移動手段と、前記バーナー移動手段を制御するための制御手段と、上記バーナーを装備してなる手持ち型トーチと、前記バーナー移動手段に装備されて前記トーチを一定姿勢で保持するバーナーホルダーと、上記バーナーへの燃料給送の開始モードと停止モードとを切り換える給送路開閉機構、及び、バーナーへ給送された燃料に対する点火機構とを備えている。
【００１０】
この構成を備えた自動火炎表面処理装置によると、バーナー移動手段によって、作業テーブルに保持させた被処理物の上方で、バーナーホルダーに保持させたトーチのバーナーを任意の方向に移動させることが可能であり、しかも、その移動は、制御手段によって自動制御で行われるために、作業者が手に持ったトーチを用いて火炎処理を行う場合に比べてバーナーの移動速度などを一様に定めやすい。また、給送路開閉機構によるバーナーへの燃料の給送や点火機構による燃料の点火のタイミングを適切に行いやすくなり、そのことが、安定した火炎による表面処理を行うことに役立つ。また、この構成では、手持ち型トーチを改造することなくそのままバーナーホルダーに装着して保持させるだけで、手持ち型トーチを利用して、バーナーの移動を自動制御できるという利便性がある。
【００１１】
本発明に係る自動火炎表面処理装置は、上記給送路開閉機構が、上記トーチに装備されたトリガーの引込み押出し動作に連動して開閉される燃料通路を備えた開閉バルブと、上記バーナーホルダーに設けられて上記トリガーの引込み押出し動作を制御するトリガー駆動体と、を備えている。
【００１２】
この構成を備えた自動火炎表面処理装置によると、その手持ち型トーチのトリガーの引込み押出し動作による燃料給送の開始モードや停止モードの選択を、トリガー駆動体の動作によって制御することが可能になる。
【００１３】
本発明では、上記点火機構が、上記トーチに装備されたトリガーの引込み動作に連動して、バーナーに給送された燃料に点火する点火源と、上記バーナーホルダーに設けられて上記トリガーの引込み押出し動作を制御するトリガー駆動体とを備えていることが望ましい。これによると点火機構の点火源による点火を、トリガー駆動体の動作によって制御することが可能になるという利便性があり、また給送路開閉機構のトリガー駆動体の動作タイミングと連動させれば、燃料への点火をトリガー駆動体の動作一つで行うこともできる。
【００１４】
本発明では、バーナー移動手段の移動領域の外側に、筐体の内部に往復動作される可動部材が収容されてなる押し引き駆動機構が配備されていると共に、インナーワイヤーとこのインナーワイヤーが押し引き可能に挿通されたチューブ状のアウターワイヤーとでなる可撓性を備えたアタッチメントを備え、上記アタッチメントにおいて、アウターワイヤーの一端と他端とが、上記押し引き駆動機構の筐体と上記バーナーホルダーとにそれぞれ固定され、かつ、上記アウターワイヤーから突出しているインナーワイヤーの一端と他端とが、上記押し引き駆動機構の可動部材と上記トリガー駆動体にそれぞれ連結されているという構成を採用することが望ましい。この構成を採用すると、押し引き駆動機構の重量がバーナー移動手段に加わらないので、慣性による振動が低減することにより、被処理物への処理品質の均質化を達成しやすくなり、また、押し引き駆動機構の重量に起因するバーナー移動手段動作時の付加の増大が回避されるだけでなく、バーナー移動手段の小形化を図りやすいという利点がある。
【００１５】
本発明では、上記押し引き駆動機構が、ソレノイドによって発生させた電磁力により可動部材としてのピストンを往復移動させるように構成されていることが望ましい。この構成であれば、押し引き駆動機構の可動部材が、ソレノイドによって発生させた電磁力により瞬発的に動作するので、その動作がアタッチメントを介してトリガー駆動体にそのまま伝達される。したがって、トリガー駆動体も瞬発的に動作するようになり、上記した手持ち型トーチのトリガーの引込み押出し動作による燃料給送の開始モードや停止モードの選択のタイミングをトリガー駆動体によって正確に定めやすくなるという利点がある。
【００１６】
本発明では、上記バーナー移動手段が、上記作業テーブルの上方に配備されて、直線経路を往復移動可能な可動レールとこの可動レールの上記往復移動経路に直交する方向に往復移動可能に当該可動レールに装備されたスライドベースとを備えるアクチュエータであり、
上記制御手段が、このアクチュエータの上記可動レール及び上記スライドベースの移動を制御するためのアクチュエータ制御手段であり、
上記バーナーホルダーがアクチュエータの上記スライドベースに装備されていることが望ましい。
【００１７】
この構成を備えた自動火炎表面処理装置によると、アクチュエータの可動レール及びスライドベースのそれぞれの往復移動動作を組み合わせることによって、作業テーブルに保持させた被処理物の上方で、バーナーホルダーに保持させたバーナーを任意の方向に移動させることが可能であり、しかも、その移動は、アクチュエータ制御手段によって自動制御で行われるために、作業者が手に持ったトーチを用いて火炎処理を行う場合に比べてバーナーの移動速度などを一様に定めやすい。また、給送路開閉機構によるバーナーへの燃料の給送や点火機構による燃料の点火のタイミングを適切に行いやすくなり、そのことが、安定した火炎による表面処理を行うことに役立つ。
【００１８】
また、本発明では、上記作業テーブルに保持された被処理物との対向領域とその対向領域の周囲の域外領域とに亘る範囲内で上記バーナーが蛇行状の移動経路に沿って移動するように、上記アクチュエータ制御手段が上記可動レール及び上記スライドベースの移動を制御するものであることが望ましい。この構成を採用することにより、被処理物の表面全体を万遍なく一様に火炎処理することが容易に可能になる。
【００１９】
尚、本発明では、バーナーへ給送された燃料に対する上記点火機構による点火タイミングを、バーナーが上記域外領域の蛇行状の移動経路を通過している移動中に定めることが望ましい。バーナーへ給送された燃料に対する上記点火機構による点火タイミングを、バーナーの停止中にとった場合、バーナが停止したままでバーナーの火炎が点火されることにより、つぎにバーナーが移動するまでの間、バーナーの停止位置の部位を火炎表面処理することとなり、火炎が集中しすぎて過熱により作業テーブルを傷めるおそれがあるが、バーナーが上記域外領域の蛇行状の移動経路を通過している移動中に点火タイミングを定めるようになっていると、バーナーを移動させながら火炎を点火することとなるから、火炎が集中しすぎて過熱により作業テーブルを傷めるおそれがなくなる。
【００２０】
また、本発明では、火炎を発生したバーナーによる被処理物への火炎の噴き付けが上記蛇行状の移動経路に含まれる複数の行程のうちの少なくとも２行程目以降の行程で開始されるように、作業テーブル上の上記被処理物の保持位置と上記蛇行状の移動経路との相対位置関係を定めてあることが望ましい。このようにしておくと、点火後にバーナーの火炎が被処理物に噴き付けられるまでの間にバーナーへの燃料給送状態を安定させるだけの時間的余裕が生み出され、そのことが火炎を安定させることに役立つ。その結果、処理品質の均質化を達成しやすくなる。また、バーナーへ供給された燃料への点火に失敗したとしても、再点火できる時間的余裕も生み出される。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、被処理物に対する火炎表面処理を容易に自動化することが可能になり、処理品質の均質化を達成しやすくなるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る自動火炎表面処理装置を一部省略して示した概略斜視図である。
【図２】アクチュエータの説明図である。
【図３】手持ち型トーチの概略側面図である。
【図４】バーナーを保持しているバーナーホルダーを一部省略して示した概略側面図である。
【図５】給送路開閉機構の要部を示した説明図である。
【図６】押し引き駆動機構の要部を示した説明図である。
【図７】火炎表面処理に適用されるバーナーの移動経路の説明図である。
【図８】火炎表面処理に用い得るバーナーの火口の形状を例示した説明図である。
【図９】火炎表面処理に用い得るバーナーの火口の他の形状を例示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は本発明に係る自動火炎表面処理装置を一部省略して示した概略斜視図、図２はアクチュエータ２０の説明図である。
【００２４】
図１のように、自動火炎表面処理装置は、鋼材を枠組みすることによって形作られた構体１０に組み付けられている。この自動火炎表面処理装置は、バーナー移動手段として可動レール２１とスライドベース２２とを備えるアクチュエータ２０を有している。図１又は図２のように、可動レール２１は横長の桁材２３に固着されていて、その桁材２３の左右の端部に設けられている走行体２４，２４が、構体１０の左右の縦梁１１，１１に固定されたレール部材１２，１２に走行可能に装備されている。レール部材１２，１２が縦方向に延びているため、可動レール２１は桁材２３と共に矢印Ｙで示す縦方向に直線経路を往復移動可能である。また、可動レール２１には上記スライドベース２２が、上記縦方向Ｙに直交する横方向Ｘに往復移動可能に装備されている。
【００２５】
図２のように、この実施形態では、スライドベース２２や可動レール２１の走行駆動機構はそれぞれサーボモータ２６、ギアドモータ２５を駆動源としている。すなわち、スライドベース２２の走行駆動機構は、アクチュエータ２０内にサーボモータ２６と、このサーボモータ２６に連結されたボールネジ軸３１と、軸受け３２とを備え、またスライドベース２２にはボールネジ軸３１に螺合するナット３３が固定されており、サーボモータ２６の回転により、このサーボモータ２６に連結されたボールネジ軸３１が正逆方向に回動し、これによりボールネジ軸３１に螺合するナット３３が固定されているスライドベース２２が往復移動するように構成されている。これに対し、可動レール２１の走行駆動機構は、可動レール２１が固着されている桁材２３に１箇所が連結（連結箇所を符合イで示してある）された無端チェン２７と、この無端チェン２７が巻き掛けられた一対のギア２８，２９とを備えていて、一方のギア２８がギアドモータ２５によって正逆方向に回転駆動されるように構成されている。可動レール２１の走行駆動機構において、ギアドモータ２５及びギア２８，２９は、構体１０の適所に設置されている。尚、この実施形態の可動レール２１の走行駆動機構に変えて、アクチュエータ２０と同構成のアクチュエーターを矢印Ｙで示す縦方向に配置し、そのスライドベースであって矢印Ｙで示す縦方向に往復移動するスライドベースにアクチュエータ２０を固定して、アクチュエータ２０を矢印Ｙで示す縦方向に直線経路を往復移動可能に構成することにより、可動レール２１の走行駆動機構としてもよい。
【００２６】
そして、バーナー移動手段としてのアクチュエータ２０の可動レール２１及びスライドベース２２の移動を制御するためのアクチュエータ制御手段（制御手段）４０が、アクチュエータ２０の配備箇所よりも下方で構体１０に設置されている。アクチュエータ制御手段４０は、図２に示したギアドモータ２５及びサーボモータ２６の回転方向や回転速度、すなわち可動レール２１やスライドベース２２の移動方向や移動速度を制御することに用いられるのであって、オペレータが、構体１０に設置されているモニター４１の表示を見ながら、そのモニター４１のタッチパネルを操作することによって、上記の可動レール２１やスライドベース２２の移動方向や移動速度を設定することができるようになっている。アクチュエータ制御手段４０によって設定された上記の移動方向や移動速度などは、その設定値を基準として動作するコンピュータプログラムにしたがって制御される。また、アクチュエータ制御手段４０の上方にはスイッチ箱３０が設置されている。このスイッチ箱３０には、アクチュエータ制御手段４０への実行処理開始のための押ボタン３４と、非常停止のための押ボタン３５と、が備わっている。また、アクチュエータ制御手段（制御手段）４０は主にアクチュエータ２０を制御するが、この実施形態では後述する押し引き駆動機構９０も制御するものであり、あらかじめ押し引き駆動機構９０の動作タイミングを設定しておき、アクチュエータ制御手段４０によって設定された押し引き駆動機構９０の動作タイミングは、その設定値を基準として動作するコンピュータプログラムにしたがって制御される。
【００２７】
構体１０には板金製の作業テーブル５０が設置されていて、この作業テーブル５０の上方で上記したアクチュエータ２０の可動レール２１やスライドベース２２が移動するように構成されている。作業テーブル５０には、ワークとして被処理物を載置するためのスペースＳが区画形成されている。
【００２８】
図３に手持ち型トーチ６０が概略側面図で例示されている。図３のように、手持ち型トーチ６０は、グリップ６２と、このグリップ６２の前端から前方へ延び出た杆部６３と、この杆部６３の先端に装着されたバーナー６１と、グリップ６２の後端部に設けられた燃料ホース接続口６４とを備えている。グリップ６２には、その燃料給送量を調節するための流量調節つまみ６５と、上記燃料給送路に介在された開閉バルブ６６と、この開閉バルブ６６の開閉を瞬時に切り換えることに用いられるトリガー６７と、バーナー６１へ給送された燃料に対する点火機構６８と、を備えている。そして、開閉バルブ６６が、トリガー６７の引込み押出し動作に連動して開閉動作するように構成され、点火機構６８が、トリガー６７の引込み動作に連動して動作する点火源としての圧電素子６８ａと圧電素子６８ａから火口６９近傍の杵部６３に引き回されたスパークロッド６８ｂによって構成されている。したがって、トリガー６７を矢印Ｐ１のようにグリップ６２側へ引き込むと、開閉バルブ６６が開いて燃料給送路が瞬時に開放してバーナー６１へ燃料を供給され、そして点火機構６８の圧電素子６８ａによりスパークロッド６８ｂから火花が発生して、燃料に点火されて火炎が生じる。また、トリガー６７に加えている引き込み力を解除すると、トリガーが矢印Ｐ２のようにグリップ６２から突出し、開閉バルブ６６が閉じて燃料給送路が瞬時に閉塞されて火炎が消火される。尚、この実施形態では、点火機構６８が、トリガー６７の引込み動作に連動して動作する点火源としての圧電素子６８ａとスパークロッド６８ｂによって構成されているが、トリガー６７の引込み動作に連動して動作する点火源としての圧電素子６８ａを採用せずに、点火機構６８にイグナイターを用いた電気による連続火花方式を採用すれば、トリガー６７の引込み動作に連動して動作する圧電素子６８ａよりも確実に点火することができる。その場合、構体１０のいずれかの場所にイグナイターを設けて、スパークロッドをバーナー６１の火口６９の近傍に引き回しても良いし、スパークロッドを域外領域Ｚ２の近傍に固定しておいて、バーナー６１をスパークロッド近傍に移動させて点火しても良い。また、この場合、イグナイターの動作は、アクチュエータ制御手段４０にあらかじめイグナイターの動作タイミングを設定しておき、アクチュエータ制御手段４０によって設定されたイグナイターの動作タイミングは、その設定値を基準として動作するコンピュータプログラムにしたがって制御されることとなる。
【００２９】
この手持ち型トーチ６０を用いて作業者が手作業で火炎表面処理を行うときには、作業者がグリップ６２を掴んでいる手でトリガー６７を引き込む。このようにすると、まず始めに開閉バルブ６６が開き、燃料給送路を経て送られた燃料がバーナー６１から噴出する。そして、トリガー６７の引込み動作に連動して点火機構６８が動作し、その圧電素子６８ａによりスパークロッド６８ｂから出る火花によって燃料が点火される。こうしてバーナー６１で火炎を発生させたまま、バーナー６１を被処理物（不図示）の上方で移動させて火炎を被処理物の表面に噴き付ける。なお、火炎の大きさなどは流量設定つまみ６５を操作することによって調節される。燃料には、可燃成分と共に改質成分が含まれている。
【００３０】
この実施形態では、上記説明の図３の手持ち型トーチ６０を使用しているが、この手持ち型トーチ６０に変えて、上記燃料給送路に介在された開閉バルブ６６の無い手持ち型トーチ６０を用いても良い。この場合であっても点火機構６８は、トリガー６７の引込み動作に連動して動作する点火源としての圧電素子６８ａと圧電素子６８ａから火口６９近傍の杵部６３に引き回されたスパークロッド６８ｂによって構成され得る。また、この場合開閉バルブ６６を別途設けて、開閉バルブ６６が、トリガー６７の引込み押出し動作に連動して開閉動作するように構成しても良い。
【００３１】
図４には、手持ち型トーチ６０のバーナー６１を一定姿勢に保持することに用いられるバーナーホルダー７０が、一部省略した概略側面図で例示されている。図４のように、バーナーホルダー７０は、手持ち型トーチ６０のグリップ６２を前後２箇所で掴んで保持するクランパ７１，７２を備えていると共に、このバーナーホルダー７０が、図１に示したスライドベース２２に垂直に固定されているロッド７３の下端に連結されている。なお、図示していないけれども、バーナーホルダー７０は、クランパ７１，７２によって保持している手持ち型トーチ６０のバーナー６１の姿勢を変更する機能を有している。
【００３２】
図５は給送路開閉機構８０の要部を示した説明図、図６は押し引き駆動機構９０の要部を示した説明図である。
【００３３】
図５のように、給送路開閉機構８０は、手持ち型トーチ６０に備わっている上記した開閉バルブ６６と、バーナーホルダー７０に設けられて手持ち型トーチ６０のトリガー６７の引込み押出し動作を制御するトリガー駆動体８１と、を備えていて、この給送路開閉機構８０の動作を介してバーナー６１への燃料給送の開始モードと停止モードとが切り換えられる構成になっている（この点についてはさらに後述する）。また、図６のように、押し引き駆動機構９０は、筐体９１の内部に往復移動可能に収容されている可動部材（不図示）と、この可動部材を往復移動させるためのソレノイド（不図示）とを備えている。このような押し引き駆動機構９０は、ソレノイドによって発生させた電磁力により可動部材としてのピストンを往復移動させるものとして広く知られている。
【００３４】
そして、押し引き駆動機構９０の可動部材の動作が、可撓性を備えた線状のアタッチメント１００によって給送路開閉機構８０のトリガー駆動体８１に伝達されるようになっている。具体的には、アタッチメント１００が、インナーワイヤー１１０とこのインナーワイヤー１１０が押し引き可能に挿通されたチューブ状のアウターワイヤー１２０とでなる。そして、アウターワイヤー１２０の一端が押し引き駆動機構９０の筐体９１に固定され（図６参照）、かつ、アウターワイヤー１２０の他端がバーナーホルダー７０に固定されている（図４参照）。また、アウターワイヤー１２０の一端から突出しているインナーワイヤー１１０の一端が押し引き駆動機構９０の可動部材に連結され（図６参照）、アウターワイヤー１２０の他端から突出しているインナーワイヤー１１０の他端がトリガー駆動体８１に連結されている（図４参照）。この構成が採用されていると、押し引き駆動機構９０の可動部材が往動してインナーワイヤー１１０を図６の矢印Ｕのように引き込むと、そのインナーワイヤー１１０に連結されているトリガー駆動体８１が図４又は図５の矢印Ｕのように引き上げられて手持ち型トーチ６０のトリガー６７が図４の矢印Ｕのように引き込まれる。この動作により開閉バルブ６６が閉状態から開状態に切り換わって、給送路開閉機構８０がバーナー６１への燃料給送の停止モードから開始モードに切り換わる。つぎに、点火機構６８が動作してバーナー６１へ給送された燃料への点火が行われる。押し引き駆動機構９０によるインナーワイヤー１１０の引込み動作は、図１に示した実行処理開始のための押ボタン３４を操作してアクチュエータ制御手段４０の制御を開始することにより、あらかじめ設定されている動作タイミングで行われる。また、トリガー駆動体８１に連結されているインナーワイヤー１１０の他端には、インナーワイヤー１１０が挿通されてコイル状のバネ１３０が設けられている。このバネを設けることにより、トリガー駆動体８１の動作が緩慢になるようにして、手持ち型トーチ６０を実際に人の手に持って握る動作に近づけるようにしている。駆動機構９０による瞬発的な動作が伝達されてトリガー駆動体８１へ瞬間的に強い力が加わると、開閉バルブ６６が閉状態から開状態に切り換わって、給送路開閉機構８０がバーナー６１への燃料給送の停止モードから開始モードに切り換わるタイミングと、点火機構６８が動作してバーナー６１へ給送された燃料への点火のタイミングが接近しすぎて燃料への点火に失敗する場合があるが、バネ１３０を設けると、駆動機構９０による動作が瞬発的にも関わらず、トリガー駆動体８１の動作の一連の流れが緩慢になり、燃料給送の停止モードから開始モードに切り換わるタイミングと、点火のタイミングが適切なタイミングとなる。
【００３５】
この実施形態のように、押し引き駆動機構９０の可動部材としてのピストンの動作が、可撓性を備えた線状のアタッチメント１００によって給送路開閉機構８０のトリガー駆動体８１に伝達されるようになっていると、アタッチメント１００の可撓性を利用してアクチュエータ２０の可動レール２１及びスライドベース２２の移動領域の外側に押し引き駆動機構９０を配備することが容易に可能になる。そこで、この実施形態では、押し引き駆動機構９０を、図１のように構体１０の隅に設置してある。こうしておくと、押し引き駆動機構９０をアクチュエータ２０の可動レール２１やスライドベース２２に搭載する必要がなくなる。そのため、押し引き駆動機構９０の重量がアクチュエータ２０の可動レール２１やスライドベース２２に加わることが回避されて慣性による振動が低減することにより、被処理物への処理品質の均質化を達成しやすくなり、併せて、アクチュエータ２０の動作時の付加の増大が回避されるようになり、アクチュエータ２０の小形化を図ることが容易に可能になる。
【００３６】
次に、火炎表面処理の手順の一例を説明する。図１に示した作業テーブル５０に区画形成されているスペースＳにワークとして被処理物を載置した状態で、スイッチ箱３０の実行処理開始のための押ボタン３４を操作してアクチュエータ制御手段４０の制御を開始する。そして、アクチュエータ制御手段４０によってアクチュエータ２０の動作、具体的には、可動レール２１やスライドベース２２の移動方向や移動速度を自動制御させる。
【００３７】
ここで説明する事例では、可動レール２１やスライドベース２２の移動によって、バーナーホルダー７０に保持されている手持ち型トーチ６０のバーナー６１が、図７に説明的に例示した蛇行状の移動経路に沿って一定速度で移動するように制御されるようになっているものとする。この移動経路は、作業テーブル５０に保持された被処理物Ｗとの対向領域Ｚ１とその対向領域Ｚ１の周囲の一定の域外領域Ｚ２とに亘る範囲内に蛇行状に形成されている。具体的に説明すると、この移動経路は、被処理物Ｗの１つのコーナの近傍箇所を出発始点ａとしている。また、この移動経路には、出発始点ａから矩形の被処理物Ｗの一方の側辺の外側を通過する直線状の往路行程Ｆ１と、被処理物Ｗの上方を通過する互いに平行な複数の直線状の往路行程Ｆ２…及び復路行程Ｒ２と、隣合う往路行程の終端又は始端と復路行程の始端又は終端との間に亘る複数の連絡路Ｂ１…と、最終の復路行程Ｒ２の終端から上記出発始点ａに至る帰還路Ｂ２、とが含まれている。そして、バーナー６１が上記の移動経路を一定速度で通過する間に、バーナー６１で発生した火炎が被処理物Ｗに噴き付けられてその被処理物Ｗの表面全体が火炎処理される。このような火炎表面処理において、バーナー６１から噴出する燃料への点火タイミングは、たとえば、被処理物Ｗの一方の側辺の外側を通過する１行程目の往路行程Ｆ１の途中箇所をバーナー６１が通過している移動中に定められることが望ましい。すなわち、１行程目の往路行程Ｆ１の途中箇所をバーナー６１が通過している移動中に、押し引き駆動機構９０の作動を開始させ、そのことを通じてトリガー駆動体８１により手持ち型トーチ６０のトリガー６７を引き込ませる。このようにすると、バーナー６１が被処理物Ｗの上方に差しかかる手前の箇所で、バーナー６１移動しながら火炎が発生するので、その火炎が被処理物Ｗの上方に差しかかるまでに一定の時間的余裕が生まれる。そのため、バーナー６１が被処理物Ｗの上方に差しかかった時点ではバーナー６１への燃料給送状態が一様になっていて火炎が安定し、火炎表面処理の品質が一様になる。（図中には、符合Ｍによって火炎の発生箇所を例示している。）また、燃料への点火がバーナー６１の移動中に行われるので、作業テーブル５０の１箇所だけに火炎が集中してすぎて過熱により作業テーブルを傷めるおそれがなくなる。なお、バーナー６１への燃料の供給は、バーナー６１が最終の直線復路Ｒ２を通過して被処理物Ｗの上方から脱出したときに停止される。
【００３８】
上記の事例では、バーナー６１の蛇行状の移動経路に含まれる複数の行程のうちの１行程目（１行目）の往路行程Ｆ１でバーナー６１に給送される燃料への点火が行われ、２行程目（２行目）の復路行程Ｒ２で被処理物Ｗのへの火炎の噴き付けが開始されるように、作業テーブル５０上の被処理物Ｗの保持位置と蛇行状の移動経路との相対位置関係を定めた事例を説明した。この点に関して、作業テーブル５０上の被処理物Ｗの保持位置と蛇行状の移動経路との相対位置関係は上記の事例に限定されない。たとえば、３行程目（３行目）の復路行程Ｒ２で被処理物Ｗのへの火炎の噴き付けが開始されるように、作業テーブル５０上の被処理物Ｗの保持位置と蛇行状の移動経路との相対位置関係を定めることも可能である。要するに、バーナー６１で発生した火炎が被処理物Ｗの上方に差しかかるまでに一定の時間的余裕を生ませて火炎を安定させ、火炎表面処理の品質を一様に仕上げる、という対策を講じるためには、バーナー６１による被処理物Ｗへの火炎の噴き付けが、蛇行状の移動経路に含まれる複数の行程のうちの少なくとも２行程目以降の復路行程Ｒ２又は往路行程Ｆ２で開始されるように、作業テーブル５０上の被処理物Ｗの保持位置と蛇行状の移動経路との相対位置関係を定めておくことが望ましいということである。
【００３９】
図８及び図９は火炎表面処理に用い得るバーナー６１の火口６９の形状を例示している。図８には長円形の火口６９を示し、図９には横列された複数の小さい円形孔の集合でなる火口６９を示してある。
【００４０】
この実施形態例においては、別途、エリアセンサー、着火センサー、異常火炎センサーなどを設けることができる。構体１０にエリアセンサーを設けることにより、自動火炎表面処理装置の動作中において構体１０内へ手などの人体の進入や、その他の進入物があったとしても、アクチュエータ制御手段４０と連動して、非常停止できるよう設定しておくことにより、自動火炎表面処理装置及び人体を保護することが可能である。また、着火センサーを設けることにより、火炎が着火しない場合に、アクチュエータ制御手段４０と連動して、再点火できるよう設定しておくことにより、確実に点火することができる。また、異常火炎センサーを設けることにより、点火後の火炎が不安定な場合に、アクチュエータ制御手段４０と連動して、非常停止できるよう設定しておくことにより、被処理物の表面処理の不良を防ぐことができる。
【００４１】
上記の実施形態では、バーナー移動手段として、可動レール２１とスライドベース２２とを備えるアクチュエータ２０を用いて、バーナー６１の縦方向Ｙ（Ｙ軸）と横方向Ｘ（Ｘ軸）の２軸の動きを可能としているが、これに高さ方向Ｚ軸を加えて３軸の動きを可能に構成してもよい。
【００４２】
上記の実施形態では、バーナー移動手段として、可動レール２１とスライドベース２２とを備えるアクチュエータ２０を用いていることから、産業用ロボットの中でも直交型ロボットを用いていることとなるが、バーナー移動手段としてはこれに限定されるものではなく、スカラロボットや垂直多関節ロボットなどの産業用ロボットを用いても良い。スカラロボットや垂直多関節ロボットを用いればアクチュエータ２０をもちいた直交型ロボットよりもバーナー移動手段の専有面積が小さくなる。
【符号の説明】
【００４３】
Ｗ  被処理物
２０  アクチュエータ
２１  可動レール
２２  スライドベース
４０  アクチュエータ制御手段（制御手段）
５０  作業テーブル
６０  手持ち型トーチ
６１  バーナー
６２  グリップ
６６  開閉バルブ
６８  点火機構
７０  バーナーホルダー
８０  給送路開閉機構
８１  トリガー駆動体
９０  押し引き駆動機構
１００  アタッチメント
１１０  インナーワイヤー
１２０  アウターワイヤー
Ｚ１  被処理物との対向領域
Ｚ２  域外領域
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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