零件制造系统以及零件制造方法技术方案

本发明专利技术提供一种零件制造系统以及零件制造方法，目的在于，在被加工对象发生变形期间，也能够相对于被加工对象精度良好地击打喷丸，实施精度良好的加工。零件制造系统具有：喷丸装置(2)，其具有将多个喷丸向被加工对象投射的喷嘴、以及检测至被加工对象的距离的传感器(12A～12E)；加工用机器人(3)，其具有安装有喷丸装置(2)的手部(5)、以及基于由传感器(12A～12E)检测出的距离而控制手部(5)并调整喷丸装置(2)的位置或者方向的控制部(6)。

Parts Manufacturing System and Parts Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】零件制造系统以及零件制造方法
本专利技术涉及零件制造系统以及零件制造方法，特别涉及制造将板状部件即蒙皮与纵长状部件即纵梁组合而制作的航空器零件的零件制造系统以及零件制造方法。
技术介绍
主翼等航空器零件例如使板状部件即蒙皮与设置于蒙皮的纵长状部件即纵梁组合而构成。在航空器零件例如具有鞍式形状等三维曲面的情况下，例如利用喷丸成型方法，对蒙皮及纵梁进行加工，以形成为具有规定的曲面的形状。喷丸成型方法是将称为喷丸的钢球(例如直径为5mm)向被加工对象(工件)投射、使被加工对象发生塑性变形的加工方法。例如，如图9A所示，相对于由平板状的蒙皮51、以及设置于蒙皮51的纵梁52形成的一体化材料50进行喷丸成型，使一体化材料50发生塑性变形。其结果是，如图9B所示，制作鞍式形状的航空器零件55。在下面的专利文献1中，已经公开一种技术，其具有：主加工工序，其向与在平板部(主翼外板)设有加强部(纵梁)的一侧的面相反一侧的面高速投射喷丸，引发塑性变形，由此而成型；修正加工工序，其在主加工工序之后，相对于加强部高速投射喷丸。在修正加工工序中，对沿着加强部的长度方向的方向的板状金属部件的塑性变形进行修正。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)专利第3740103号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在喷丸成型方法中，在相对于被加工对象高速投射喷丸(钢球)期间，被加工对象逐次发生变形，喷丸所击打的位置也随之发生变化，因而难以对其变形过程进行精密的预测。因此，难以对击打喷丸预测适当的位置，并难以通过训练等提前设定喷丸的投射方向。另外，在喷丸成型方法中，作为投射喷丸的方法而具有使用喷嘴或者叶轮(具有多个翼的旋转翼)的方法，但在任一情况下，都需要使喷嘴或者叶轮与被加工对象之间的距离离开规定的距离以上。因此，存在喷丸难以精度良好地击打的问题。当喷丸击中被加工对象的角部、被加工对象的角部发生变形时，强度降低，所以，在航空器零件的情况下，在飞行时等作用有负载时，则可能成为龟裂等的原因。因此，具有一种技术，其对于被加工对象的角部等不希望通过喷丸成型方法发生变形的区域，利用橡胶片材等，防止喷丸直接击中。在该情况下，在实施喷丸成型前，相对于不希望喷丸击打的区域，需要进行粘贴橡胶片材的作业，因而存在花费时间与人工的问题。另外，在高速投射喷丸期间，橡胶片材可能被剥落，在橡胶片材被剥落的情况下，由于喷丸而使被加工对象的角部发生变形。在形成具有复杂的三维形状的航空器零件的情况下，提前将被加工对象的加工部分分割为多个区域，对每个区域设定曲率半径及板厚的目标值。在该情况下，根据对每个区域设定的目标值，对每个区域设定喷丸的投射条件(例如喷丸流量，在喷嘴的情况下为气压，在叶轮的情况下为旋转数)。在现有的技术中，因为相对于被加工对象连续投射喷丸，同时改变喷丸的投射条件并使喷丸的投射位置移动，所以，在两个区域中进行移动期间(过渡期间)也进行喷丸的投射。因此，因为在喷丸的投射条件不稳定期间也相对于被加工对象投射喷丸，所以存在发生意料之外的变形的问题。本专利技术是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供一种零件制造系统以及零件制造方法，其在被加工对象发生变形期间，也能够相对于被加工对象精度良好地击打喷丸，能够实施精度良好的加工。用于解决技术问题的技术方案本专利技术的第一方式的零件制造系统具有：喷丸装置，其具有向被加工对象投射多个喷丸的喷嘴部、以及检测至所述被加工对象的距离的检测部；机器人装置，其具有安装有所述喷丸装置的手部、以及基于由所述检测部检测出的所述距离来控制所述手部并对所述喷丸装置的位置或者方向进行调整的控制部。根据该结构，多个喷丸、例如钢球从喷嘴部向被加工对象投射，被加工对象发生变形。另外，利用检测部检测至被加工对象的距离，利用机器人装置，基于由检测部检测出的距离，对喷丸装置的位置或者方向进行调整。其结果是，能够向被加工对象的规定位置精度良好地击打喷丸。在上述方式中，所述被加工对象为纵长状部件，所述检测部至少设有两个，所述控制部也可以基于利用由至少两个所述检测部检测出的所述距离算出的、至所述被加工对象的平均距离，对所述喷丸装置的位置进行调整。根据该结构，利用至少两个检测部，检测至被加工对象的距离，算出至被加工对象的平均距离。然后，基于算出的平均距离，调整喷丸装置的位置。在上述方式中，所述被加工对象为纵长状部件，所述检测部至少设有两个，所述控制部也可以基于利用由至少两个所述检测部检测出的所述距离算出的所述被加工对象的倾斜角度，对所述喷丸装置的方向进行调整。根据该结构，利用至少两个检测部，检测至被加工对象的距离，算出被加工对象的倾斜角度。然后，基于算出的倾斜角度，调整喷丸装置的方向。在上述方式中，所述喷丸装置也可以进而具有覆盖所述被加工对象的一部分的保护部。根据该结构，在多个喷丸、例如钢球从喷嘴部向被加工对象投射、被加工对象发生变形时，因为由保护部覆盖了被加工对象的一部分，所以，能够防止由保护部覆盖的被加工对象的一部分的变形。在上述方式中，所述喷丸装置进而具有拦截部，其能够设置在从所述喷嘴部至所述被加工对象的所述喷丸所通过的通路部、以及所述通路部的外部，所述拦截部在设置于所述通路部时，也可以使从所述喷嘴部投射的所述喷丸向与所述被加工对象不同的方向反射。根据该结构，拦截部设置在从喷嘴部至被加工对象的喷丸所通过的通路部，或者设置在通路部的外部，在拦截部设置在通路部时，从喷嘴部投射的喷丸向与朝向被加工对象的方向不同的方向反射。其结果是，在拦截部设置在通路部期间，多个喷丸未向被加工对象投射，能够抑制被加工对象的变形。本专利技术的第二方式的零件制造方法具有：投射步骤，喷嘴部将多个喷丸向被加工对象投射；检测步骤，检测部对至所述被加工对象的距离进行检测；调整步骤，安装有具有所述喷嘴部与所述检测部的喷丸装置的机器人装置基于由所述检测部检测出的所述距离，调整所述喷丸装置的位置或者方向。专利技术的效果根据本专利技术，在被加工对象发生变形期间，也能够相对于被加工对象精度良好地击打喷丸，能够实施精度良好的加工。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的航空器零件制造系统的立体图。图2是表示本专利技术的一个实施方式的喷丸装置的主视图。图3是表示本专利技术的一个实施方式的喷丸装置的纵向剖视图。图4是表示本专利技术的一个实施方式的喷丸装置的立体图。图5是表示本专利技术的一个实施方式的喷丸装置的示意图。图6是表示本专利技术的一个实施方式的航空器零件制造系统的方框图。图7是表示利用本专利技术的一个实施方式的航空器零件制造系统的航空器零件的制造方法的流程图。图8是表示本专利技术的一个实施方式的喷丸装置的变形例的立体图。图9A是表示一体化材料的立体图。图9B是表示相对于一体化材料实施了喷丸成型的航空器零件的立体图。具体实施方式本专利技术的一个实施方式的航空器零件制造系统1能够利用喷丸成型(喷丸加工)方法，使被加工对象发生变形。航空器零件制造系统1例如为了制作航空器零件而被应用。在此，航空器零件例如为航空器的主翼等。在下面，针对为了制造航空器的主翼而使板状部件即蒙皮与纵长状部件即纵梁组合的情况进行说明。另外，在下面，如图9A所示，将利用喷丸成型方法实施加工前的蒙皮51与纵梁52一体地组合后的一体化材料50、以及实施加工前的蒙皮51或者纵梁52称为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种零件制造系统，其特征在于，具有：喷丸装置，其具有将多个喷丸向被加工对象投射的喷嘴部、以及检测至所述被加工对象的距离的检测部；机器人装置，其具有安装有所述喷丸装置的手部、以及基于由所述检测部检测出的所述距离来控制所述手部而调整所述喷丸装置的位置或者方向的控制部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.15 JP 2017-0262041.一种零件制造系统，其特征在于，具有：喷丸装置，其具有将多个喷丸向被加工对象投射的喷嘴部、以及检测至所述被加工对象的距离的检测部；机器人装置，其具有安装有所述喷丸装置的手部、以及基于由所述检测部检测出的所述距离来控制所述手部而调整所述喷丸装置的位置或者方向的控制部。2.如权利要求1所述的零件制造系统，其特征在于，所述被加工对象为纵长状部件，所述检测部至少设有两个，所述控制部基于利用由至少两个所述检测部检测出的所述距离算出的、至所述被加工对象的平均距离，调整所述喷丸装置的位置。3.如权利要求1或者2所述的零件制造系统，其特征在于，所述被加工对象为纵长状部件，所述检测部至少设有两个，所述控制部基于利用由至少两个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：小崎贵史，赤沼宏辅，加贺秀明，岩田恭一，池田诚也，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，新东工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP