JP2012153286A

JP2012153286A - 発泡シール材の自動貼り付け装置

Info

Publication number: JP2012153286A
Application number: JP2011015016A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Gonda; 竜一権田; Jun Niwatari; 潤二渡
Original assignee: Toa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2012-08-16
Anticipated expiration: 2031-01-27
Also published as: JP5202660B2

Abstract

【課題】ストライプ状の発泡シール材の貼り付け作業を自動化し、貼り付け作業工数、貼り付け位置のバラツキの削減を図る。
【解決手段】発泡シール材保持具３は、ストライプ状の発泡シール材２を吸着保持する治具であり、Ｚ方向及びＹ方向に移動可能に設けられている。発泡シール材２を掴む複数のハンド５は、連結リンク４に下面に取り付けられ、発泡シール材保持具３と干渉しないようにＺ方向及びＹ方向に移動可能に設けられている。チャック６は、発泡シール材２に接着された離型紙７の端部を剥離する治具であり、傾斜スライド台８上で斜め方向にスライド可能に設けられている。スライドピン９は、発泡シール材２接着された離型紙７の全部を剥離するものであり、Ｘ方向に延びた水平スライド台１０上でスライド可能に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のボディやフロントガラス等の貼り付け面に、発泡シール材を貼り付ける自動貼り付け装置に関する。

従来より、自動車のボディを構成する鋼板や、フロントガラスに、防音、防水、防振、防塵等を目的として、ゴム系発泡層からなるストライプ状の発泡シール材が貼り付けられている。自動車のボディを構成する鋼板等の貼り付け面は３次元方向に曲がった複雑な曲面であることが多い。

この種の発泡シール材の貼り付け作業は、作業員の手作業で行われていた。発泡シール材の裏面には、その裏面に形成された粘着層を介して離型紙が接着されており、作業者は、この離型紙を剥がし、ガバリと称される型紙に沿って、鋼板等の貼り付け面に前記粘着層を介して発泡シール材を貼り付けていた。

特許文献１には、連続発泡構造を有するゴム系発泡層の片面に粘着層を有し、他面に前記粘着層の離型層を兼ねて必要に応じて手にて切断できる補強層を密着状態で有して、その補強層に前記粘着層が接着された巻回体から成る気密発泡シール材が記載されている。

また、特許文献２には、シールを備えた離型紙を搬送する離型紙搬送機構と、エアシリンダの先端にシール吸着機構を持つハンド及びハンドを移動させる移動機構などで構成されたシール体自動貼り付け装置が記載されている。

特開平１１−１９２６７２号公報特開平７−２５７５３２号公報

しかしながら、発泡シール材の貼り付けを手作業で行うのでは、作業工数が多く、多数回の貼り付け作業を行うには集中力が必要であり、発泡シール材の貼り付け位置のバラツキが発生するという問題があった。

また、特許文献２の装置では離型紙上のシールをシール吸着機構により吸着するものであるため、ストライプ状の発泡シール材の離型紙を剥がして貼り付けるという作業には適用できないものである。

本発明の発泡シール材の自動貼り付け装置は、ストライプ状の発泡シール材をその裏面全体に接着された離型紙を介して吸着保持する発泡シール材保持具と、複数のリンク板が連結軸を介して互いに連結されて成り、当該連結軸を回転軸として各リンク板が回転自在である連結リンクと、前記連結リンクの各リンク板の下面にそれぞれ取り付けられ、前記発泡シール材保持具に保持された前記発泡シール材を掴む複数のハンドと、前記複数のハンドにより掴まれた前記発泡シール材に接着された前記離型紙の前記発泡シール材から突出した端部を挟んで斜め下方にスライドすることにより、前記発泡シール材に接着された離型紙を端部から部分的に剥離するチャックと、前記チャックのスライドにより部分的に剥離された前記離型紙と前記発泡シール材との間のスペースに挿入された状態で、水平方向にスライドすることにより、前記発泡シール材に接着された前記離型紙の全部を剥離するスライドピンと、を備え、前記複数のハンドは、前記スライドピンにより前記離型紙の全部が剥離された前記発泡シール材をワークの貼り付け面に貼り付けることを特徴とするものである。

本発明によれば、ストライプ状の発泡シール材の貼り付け作業を自動化したことにより、貼り付け作業工数、貼り付け位置のバラツキの削減を図ることができる。特に、当該発泡シール材自動車のボディを構成する鋼板等の曲面に貼り付ける作業の自動化装置として好適である。

本発明の実施形態における発泡シール材の自動貼り付け装置の全体構成を示す斜視図である。発泡シール材を保持した状態の発泡シール材保持具を示す斜視図である。発泡シール材を掴んだ状態のハンドを示す斜視図である。発泡シール材に接着された離型紙を剥離するためのチャック及びスライドピンの構成を示す斜視図である。ハンド及び連結リンクの正面図である。連結リンクが直線状態になっている時の連結リンク変形機構の状態を示す上面図である。連結リンクが曲線状態になっている時の連結リンク変形機構の状態を示す上面図である。

図１は、本発明の実施形態における発泡シール材の自動貼り付け装置１の全体構成を示す斜視図である。発泡シール材保持具３は、ストライプ状の発泡シール材２（図１では不図示、図２、図３を参照）を吸着保持する治具であり、Ｚ方向（垂直方向）及びＹ方向（水平方向）に移動可能に設けられている。発泡シール材２は、ゴム系発泡層又は樹脂系発泡層からなり、可撓性を有するものであり、貼り付け面に貼り付けられ、防音、防水、防振、防塵等の効果を有するものである。

発泡シール材２を掴む複数のハンド５は、連結リンク４の下面に取り付けられ、発泡シール材保持具３と干渉しないようにＺ方向及びＹ方向に移動可能に設けられている。

チャック６は、発泡シール材２に接着された離型紙７（図１では不図示、図２、図３を参照）の端部を掴んで剥離する治具であり、傾斜スライド台８上で斜め方向にスライド可能に設けられている。スライドピン９（図１では不図示、図４を参照）は、発泡シール材２に接着された離型紙７の全部を剥離するものであり、Ｘ方向に延びた水平スライド台１０上でスライド可能に設けられている。なお、Ｘ、Ｙ及びＺの各方向は互いに直交する方向である。

ワーク搬送台１１は、発泡シール材２が貼り付けられるワークＷを載せて自動貼り付け装置１の本体正面まで搬送する搬送台である。ワークＷは、例えば自動車のボディを構成する鋼板等であり、曲面を有している。ワーク移動台１２は、Ｚ方向及びＹ方向に移動可能であり、ワーク搬送台１１からワークＷを受け取り、自動貼り付け装置１の内の発泡シール材貼り付け位置までワークＷを搬送する。ワーク移動台１２は、発泡シール材２の貼り付け後は、ワークＷをワーク搬送台１１に受け渡す。

ワーク移動台１２からワークＷを受け取ったワーク搬送台１１は、ワークＷを発泡シール材固着治具１３の正面まで搬送する。この発泡シール材固着治具１３は、ワークＷに貼り付けられた発泡シール材２と同じ形状の押圧具１４を有している。この押圧具１４によりワークＷに貼り付けられた発泡シール材２の上面を押圧することにより、発泡シール材２をワークＷの表面に固着させる。

次に、自動貼り付け装置１の各構成部の詳細な構成を説明する。

＝＝発泡シール材保持具３の構成＝＝
図２は、発泡シール材２を保持した状態の発泡シール材保持具３を示す斜視図である。発泡シール材保持具３は、Ｘ方向に延び、Ｚ方向に立設された保持ボード３ａと、保持ボード３ａの上端部の両側面に互いに対向して取り付けられた発泡シール材保持板３ｂ，３ｃを備える。発泡シール材保持板３ｂ，３ｃは、間隔をおいて複数設けられている。また、保持ボード３ａには発泡シール材２を真空吸着する不図示の真空吸着機構が設けられている。

発泡シール材２の裏面には粘着層を介して、ストライプ状の離型紙７が接着されており、作業者は発泡シール材２を離型紙７が保持ボード３ａの上面に接するように保持ボード３ａの上面に沿ってセットする。発泡シール材２は、前記真空吸着機構により、離型紙７を介して保持ボード３ａの上面に吸着される。作業者は発泡シール材２を発泡シール材保持具３にセットする時、自動貼り付け装置１の正面に立つので、作業性を高めるために、発泡シール材保持具３は前方（Ｙ方向）に移動するようになっている。

保持ボード３ａの上面はＺ方向から見るとＸ方向に直線状に延びている。また、保持ボード３ａの上面はＹ方向から見ると、ワークＷの貼り付け面の曲面形状に合わせてカーブするように加工されていることが好ましい。

＝＝ハンド５の構成＝＝
図３は、発泡シール材２を掴んだ状態のハンド５を示す斜視図である。ハンド５は、ハンド５本体の先端に取り付けられ、発泡シール材２の両側面を掴むことができる一対の爪５ａ，５ｂを備えている。前述のように、発泡シール材保持板３ｂ，３ｃは間隔をおいて設けられており、ハンド５の一対の爪５ａ，５ｂは、発泡シール材保持板３ｂ，３ｃの間隙から露出した発泡シール材２の両側面を掴むようになっている。

この時、ハンド５の位置は固定されており、発泡シール材２が保持された発泡シール材保持具３は複数のハンド５の直下の位置に移動し、さらに一対の爪５ａ，５ｂの高まで上動することにより、一対の爪５ａ，５ｂが発泡シール材２の両側面を掴むことができるように構成されている。この場合、複数のハンド５の爪５ａ，５ｂのＺ方向の高さは、保持ボード３ａの上面のＺ方向の高さ、つまり、ワークＷの貼り付け面のＺ方向の高さに合うように調整されている。

また、一対の爪５ａ，５ｂが発泡シール材２の両側面を掴む時に、発泡シール材２の浮きを防止するために、発泡シール材２の上面を押さえ付ける、押さえ付け具５ｄがハンド５本体に取り付けられている。この押さえ付け具５ｄはハンド５本体の側面に取り付けられたＬ字状金具５ｃの下面に取り付けられている。

ハンド５の一対の爪５ａ，５ｂが発泡シール材２の両側面を掴んだ後、発泡シール材保持具３による発泡シール材２の真空吸着は解除され、発泡シール材保持具３は発泡シール材２のセット位置に戻る。

＝＝チャック６及びスライドピン９の構成＝＝
図４は、発泡シール材２に接着された離型紙７を剥離するためのチャック６及びスライドピン９の構成を示す斜視図である。発泡シール材２を掴み、発泡シール材保持具３からフリーになった複数のハンド５は、離型紙７の剥離作業位置までＺ方向に下動する。

チャック６は、離型紙７の発泡シール材２から突出した端部を上下方向から挟んだ状態で、傾斜スライド台８上で斜め下方にスライドする。なお図４においては、スライド前後のチャック６を図示している。チャック６がスライドすると、発泡シール材２に接着された離型紙７は端部からストライプ状に延びた方向の途中まで部分的に剥離される。

スライドピン９は、スライド体９ａからＹ方向に突出するようにスライド体９ａの側面に取り付けられている。スライド体９ａは、Ｘ方向に延びた水平スライド台１０上をスライド可能に構成されている。そして、このスライドピン９が、チャック６のスライドにより部分的に剥離された離型紙７と発泡シール材２との間のスペースに挿入された状態で、水平スライド台１０上をスライドすることにより、発泡シール材２に接着された離型紙７の全部が剥離されるようになっている。

＝連結リンク４及び連結リンク変形機構３０の構成＝
図５はハンド５及び連結リンク４の正面図である。図６は連結リンク４が直線状態になっている時の連結リンク変形機構３０の状態を示す上面図である。図７は連結リンク４が曲線状態になっている時の連結リンク変形機構３０の状態を示す上面図である。

連結リンク４は、複数のリンク板４ａが、各リンク板４ａの両端部の連結軸４ｂを介して互いに連結されて成り、当該連結軸４ｂを回転軸として各リンク板４ａがＸ−Ｙ平面内で、回転自在に構成されている。複数のハンド５は、それぞれ各リンク板４ａの下面に取り付けられている。そして、連結リンク変形機構３０により連結リンク４を回転、変形させることにより、複数のハンド５は発泡シール材２を掴んだ状態で、連結リンク４に連動してＸ−Ｙ平面内で直線状態となり、あるいは曲線状態となることが可能になっている。

連結リンク変形機構３０は、エアシリンダ１５と、このエアシリンダ１５の先端に取り付けられた押し付け部材１６と、Ｘ方向に延びその端面が直線状である直線バー１７と、Ｘ方向に延びその端面が曲線状である曲線バー１８を含んで構成されている。

スライドピン９により発泡シール材２に接着された離型紙７の全部が剥離される前には、連結リンク４はＸ−Ｙ平面内で直線状態である。この時、図６に示すように、エアシリンダ１５により押し付け部材１６を矢印の方向に駆動して、押し付け部材１６で連結リンク４の側面を直線バー１７に押し付けることで、連結リンク４はＸ−Ｙ平面内で直線状態にしている。

そして、スライドピン９により発泡シール材２に接着された離型紙７の全部が剥離された後は、連結リンク４はＸ−Ｙ平面内で曲線状態になる。発泡シール材２は、離型紙７の全部が剥離されているので、自由に曲げることができる。この時、図７に示すように、エアシリンダ１５により押し付け部材１６を矢印の方向に逆駆動して、連結リンク４の側面を曲線バー１８に押し付けることで、連結リンク４をＸ−Ｙ平面内で曲線状態にしている。この時、押し付け部材１６に設けられたカムフォロア１９が連結リンク４の側面に当接することにより、機械的な衝撃を吸収することが好ましい。

このように、複数のハンド５のＺ方向の高さを調整し、かつ複数のハンド５のＸ−Ｙ平面内での形状を連結リンク４により変形することにより、発泡シール材２の形状をワークＷの貼り付け面の曲面形状に合わせることができる。

また、連結リンク変形機構３０は、連結リンク４の最端部のリンク板４ａをＸ−Ｙ平面内で曲げるための変形機構として、エアシリンダ２０と、連結板２１を設けることもできる。連結板２１は、エアシリンダ２０の先端と連結リンク４の最端部のリンク板４ａとを連結部でＸ−Ｙ平面内において回転可能に連結している。

すなわち、図６に示すように、エアシリンダ２０を矢印の方向に駆動すると、連結リンク４は全体として直線状態になるが、図７に示すように、エアシリンダ２０を矢印の方向に逆駆動すると、連結リンク４の最端部のリンク板４ａは直線状態から例えば９０°回転する。

＝＝自動貼り付け装置１の貼り付け動作＝＝
自動貼り付け装置１の貼り付け動作をまとめると以下の通りである。この場合、自動貼り付け装置１の各構成部とその動作は不図示の制御装置により制御されている。また、ワークＷは、ワーク移動台１２により、自動貼り付け装置１の内の発泡シール材貼り付け位置までワークＷを搬送されているとする。

作業者は、セット位置に静止している発泡シール材保持具３の前に立って、発泡シール材２を離型紙７が保持ボード３ａの上面に接するように保持ボード３ａの上面に沿ってセットする。それ以降の作業は自動貼り付け装置１により自動的に実行される。

発泡シール材２がセットされた発泡シール材保持具３は、複数のハンド５の直下の位置に移動し、さらに複数のハンド５の一対の爪５ａ，５ｂの高まで上動する。複数のハンド５は、発泡シール材保持具３にセットされた発泡シール材２の側面を掴む。発泡シール材５が複数のハンド５により掴まれると発泡シール材保持具３は、発泡シール材２のセット位置に戻る。

次に、複数のハンド５は発泡シール材２を掴んだ状態で、離型紙７の剥離作業位置までＺ方向に下動する。そして、チャック６及びスライドピン９により、離型紙７が剥離される。その後、連結リンク変形機構３０により、連結リンク４が変形されることにより、複数のハンド５に掴まれた発泡シール材２を曲げて、ワークＷの貼り付け面の曲面形状に合わせる。

その後、複数のハンド５は発泡シール材２を掴んだ状態で発泡シール材貼り付け位置まで移動し、発泡シール材貼り付け位置に待機しているワークＷの貼り付け面に、スライドピン９により離型紙７が全部剥離された後の発泡シール材２を貼り付ける。発泡シール材２の貼り付けを完了した複数のハンド５は、発泡シール材２を手放し、元の位置に戻る。

次に、発泡シール材２が貼り付けられたワークＷを載せたワーク移動台１２は、ワークＷをワーク搬送台１１に受け渡す。ワーク移動台１２からワークＷを受け取ったワーク搬送台１１は、ワークＷを発泡シール材固着治具１３まで搬送する。発泡シール材固着治具１３の押圧具１４はワークＷに貼り付けられた発泡シール材２の上面を押圧することにより、発泡シール材２をワークＷの表面にしっかりと固着させる。

１発泡シール材の自動貼り付け装置２発泡シール材２
３発泡シール材保持具４連結リンク５ハンド
６チャック７離型紙８傾斜スライド台
９スライドピン１０水平スライド台１１ワーク搬送台
１２ワーク移動台１３発泡シール材固着治具１４押圧具
１５エアシリンダ１６押し付け部材１７直線バー
１８曲線バー１９カムフォロア２０エアシリンダ
２１連結板３０連結リンク変形機構

Claims

ストライプ状の発泡シール材をその裏面全体に接着された離型紙を介して吸着保持する発泡シール材保持具と、
複数のリンク板が連結軸を介して互いに連結されて成り、当該連結軸を回転軸として各リンク板が回転自在である連結リンクと、
前記連結リンクの各リンク板の下面にそれぞれ取り付けられ、前記発泡シール材保持具に保持された前記発泡シール材を掴む複数のハンドと、
前記複数のハンドにより掴まれた前記発泡シール材に接着された前記離型紙の前記発泡シール材から突出した端部を挟んで斜め下方にスライドすることにより、前記発泡シール材に接着された前記離型紙を端部から部分的に剥離するチャックと、
前記チャックのスライドにより部分的に剥離された前記離型紙と前記発泡シール材との間のスペースに挿入された状態で、水平方向にスライドすることにより、前記発泡シール材に接着された前記離型紙の全部を剥離するスライドピンと、を備え、
前記複数のハンドは、前記スライドピンにより前記離型紙の全部が剥離された前記発泡シール材をワークの貼り付け面に貼り付けることを特徴とする発泡シール材の自動貼り付け装置。
前記連結リンクが、前記スライドピンにより前記離型紙の全部が剥離される前には、垂直方向から見て直線状態であり、前記スライドピンにより前記離型紙の全部が剥離された後には、垂直方向から見て曲線状態となるように前記連結リンクを変形させる連結リンク変形機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の発泡シール材の自動貼り付け装置。
連結リンク変形機構は、エアシリンダと、このエアシリンダの先端に取り付けられた押し付け部材と、直線バーと、曲線バーとを備え、前記連結リンクを直線状態にする時は、前記エアシリンダにより前記押し付け部材を正方向に駆動して、前記連結リンクの側面を前記直線バーに押し付け、前記連結リンクを曲線状態にする時は、前記シリンダにより前記押し付け部材を逆方向に駆動して、前記連結リンクの側面を前記曲線バーに押し付けるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の発泡シール材の自動貼り付け装置。
前記複数のハンドは、前記発泡シール材の両側面を掴む一対の爪を備え、かつ、前記発泡シール材保持具に保持された前記発泡シール材を掴む際に、前記発泡シール材の上面を押さえ付ける押さえ付け具を備えることを特徴とする請求項１に記載の発泡シール材の自動貼り付け装置。