JPH01184062A - 粘性材料塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は産業用ロボットを用いてパネルの所定位置にシ
ーラ材等の粘性材料を自動的に塗布するようにした粘性
材料塗布装置に関し、特に前記ロボット制御のためのテ
ィーチング作業を容易に行ない得るようにしたものであ
る。

（従来の技術） 自動車車体部品を構成するドアパネル、フードパネル、
及びトランクリッドパネル等のように、インナーパネル
とアウターパネルとから構成されているパネル材にあっ
ては、インナーパネルとアウターパネルとを突合わせた
後に、アウターパネルの端部をインナーパネルの端部外
表面に向けて折曲げることにより、両パネルを一体に組
付けている。　　　　　　　− このような両パネルの端部の接触面には、一般にシーラ
材と呼ばれる粘性材料からなる構造用接着剤が塗布され
ており、両パネルの接着力を所定の値に維持するように
なっている。

また、近年自動車の防錆品質の向上が希求される中、前
記インナーパネルとアウターパネルとの間に形成された
袋状部と言われる空洞部分への水分の浸入を防止するこ
とにより、穴明き腐蝕等から防錆するために、前記構造
用接着剤は、防錆を目的としたシーリング材としても汎
用され、塗布されている。

第５図は上述のように、インナーパネルＰ１とアウター
パネルＰ２とからなるパネル材を組立てる手順を示す図
であり、予め第５図（Ａ）に示すように、アウターパネ
ルＰ２の縁部をほぼ直角に折曲げてフランジ部Ｆを形成
した後に、アウターパネルＰ２の内面にフランジ部Ｆの
外表面から所定の距離しに位置させてシーラ材Ｓを塗布
している。第５図（Ｂ）はドアパネル等のようにインナ
ーパネルＰ１とアウターパネルＰ２とからなるパネル材
のうち、アウターパネルＰ２を概略的に矩形で示してお
り、このアウターパネルＰ２の内面にシーラ材Ｓが塗布
された状態を示す。

シーラ材Ｓが塗布されたアウターパネルＰ２の内面にイ
ンナーパネルＰ１を突合せた後に、第５図（Ｃ）に示す
ように、フランジ部Ｆを折曲げ加工つまりヘミング加工
している。これにより、アウターパネルＰ２とインナー
パネルＰ１との接触□部にはシーラーＳが密着し、両パ
ネルにより形成された袋状部Ｇ内には水が浸入すること
が防止される。

このような目的のシーラ材ＳをパネルＰ２にその縁部か
ら所定の位置に塗布するために従来では、第６図に示す
ような粘性材料塗布装置を用いて行なっていた。第６図
に示すように、産業用ロボットのアーム１には、塗布ノ
ズル２を有する塗布ガン本体３が装着され、この塗布ガ
ン本体３は矢印で示す方向に移動自在となっており、図
中左方向に向かう弾発力がばね部材４により付勢されて
いる。塗布ノズル２にはパネル材Ｐ２に予め形成された
フランジ部Ｆと当接するローラ５が設けられている。し
たがって、パネル材Ｐ２に塗布ノズルから粘性材料を塗
布する際には、ローラ５がフランジ部Ｆに当接すること
により、粘性材料はフランジ部Ｆから所定の距離の位置
に塗布されるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の粘性材料塗布装置にあ
っては、長期間にわたり装置を使用するとローラ５が摩
耗して正確に塗布ノズル２の位置決めを行なうことがで
きなくなるだけでなく、フランジ部Ｆの高さが充分にな
い部分では、ローラ５がフランジ部Ｆから外れることに
なり、所定の位置に粘性材料を塗布することができない
場合が発生するという問題点があった。

このように、塗布ガン本体３を移動し得るようにしたの
は、塗布ノズル２の移動軌跡は産業用ロボットの制御装
置内に予めティーチングされているが、パネル材Ｐ２の
加工誤差があると、ティーチングされた通りに塗布ノズ
ル２を移動させても、所定の位置に粘性材料を塗布する
ことができないからである。

そこで、今日では第３図に示すように、塗布ガン本体２
にラインセンサーとも言われる一次元センサー７を設け
、塗布されたシーラ材Ｓの状態を検出するようにした技
術が開発されつつある。

第４図（Ａ）は上述したセンサー７の一例を示す図であ
り、パネルＰ２にはレーザー発生器１０からレーザース
リット光りが投射されるようになっており、このスリッ
ト光りのパネルＰ２からの反射光は、拡散スクリーン１
１を通過した後にレンズ１２により集光されてレーザー
用フォトダイオード等の光電センサーつまりラインセン
サー本体１３に至るようになっている。

このようなセンサ７を用いて得られるパネルＰ２の影像
信号波形を示すと第４図（Ｂ）の通りであり、この影像
波形信号とスレッショルドレベルと比較することによっ
て、パネルＰ２の縁部とシーラ材Ｓの中心部との間の距
離りと、シーラ材Ｓの幅ｄとが求められる。

そこで、前記センサー７から求められた情報によって、
パネルＰ２に対してその縁部から所定の距離りの位置に
シーラ材Ｓが塗布されたか否が、及びシーラ材Ｓが所定
の幅ｄで塗布されたか否かを検知し、これらの値り、ｄ
が所定の誤差範囲内に入っていない場合には、その部分
に再度シーラ材Ｓを塗布するようにしたり、作業者に適
正な塗布がなされなかったことを知らせるようにしてい
る。

ところが、このように−次元センサー７を塗布ガン本体
３に取付けるようにすると、−次元センサー７が塗布終
了後のシーラ材Ｓを検知するようにしなければならない
ので、アーム１の姿勢を制御するためのロボットの作動
を教示させるティーチング作業が容易でなかった。なぜ
ならば、第、５図（Ｂ）おいてパネルＰ２の直線部にシ
ーラ材Ｓを塗布した後に、同図において符号Ｈで示すパ
ネルＰ２のコーナ一部を塗布させるためには、センサー
７が塗布終了後のシーラ材Ｓを検知し得るようにすべく
、塗布ガン本体３を９０°旋回させる必要があり、その
ようにアーム１が作動すべくロボットに対してティーチ
ングを行なう必要があからである。尚、第３図において
、符号８は塗布ガン本体３を旋回させるためのモータを
示す。

本発明は上述したような、これまで開発された技術の問
題点に鑑みてなされたものであり、パネルのコーナ一部
で塗布ガン本体を旋回させることなく、前記コーナ一部
への粘性材料の塗布を行ない得るようにして、ロボット
へのティーチング作業を容易に行ない得るようにするこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明は、ロボットのアーム
に装着された塗布ノズルから、パネルに対して当該パネ
ルの縁部から所定の位置に粘性材料を塗布するようにし
た粘性材料塗布装置において、前記塗布ノズルを有する
塗布ガン本体に、前記塗布ノズルの先端を中心に当該中
心から所定の半径の位置の塗布状態を環状に検知するリ
ングセンサーを設けてなる粘性材料塗布装置である。

（作用） 塗布ノズルからパネルに粘性材料を塗布しながら、リン
グセンサーによってパネルの上面のうち、塗布ノズルの
先端に対応する部分を中心に所定の半径の部分が環状に
検知される。したがって、粘性材料の塗布位置が直線部
からコーナ一部に移る際には、塗布ガン本体を旋回させ
ることなく、塗布ノズルが所定の軌跡を描いて移動する
ようにロボットのアームを作動させれば良い。これによ
り、ロボットへのアームの作動を制御させるためのティ
ーチング作業が容易となった。

〈実施例） 次に、本発明を図示する一実施例に基いて詳細に説明す
る。第１図は本発明の一実施例に係る粘性材料塗布装置
を示す図であり、産業用ロボットのアーム１には先端に
塗布ノズル２を有する塗布ガン本体３が取付けられてい
る。塗布ノズル２からシーラ材Ｓを吐出するための塗布
制御用モータ９が塗布ガン本体３に装着されている。更
に、塗布ガン本体３には、塗布ノズル２の先端を中心に
この中心から所定の半径の位置の塗布状態を環状に検知
するためのリングセンサー２０が設けらている。

このリングセンサー２０は環状のレーザースリット光を
投射するレーザー発生器と、このレーザースリット光が
パネルＰ２で反射した光を受光するフォトダイオード等
からなる環状のセンサー本体とからなる。

第２図（Ａ）は本発明の粘性材料塗布装置を用いてパネ
ルＰ２に対してシーラ材Ｓを塗布している状態を示して
おり、パネルＰ２の表面には、塗布ノズルの先端に対応
する位置を中心Ｏとして平均半径Ｒとなった環状のレー
ザー光が照射されることになる。第２図（Ａ＞において
、環状の照射光のうち点を付して示す部分はレープ−光
がパネルＰ２の表面で反射する部分を示し、黒ぐ塗り潰
した部分はレーザー光が反射しない部分を示す。

レーザー反射光を受光するセンサー本体により検出され
た影像波形信号Ｕを示すと第２図（Ｂ、）の通りである
。この影像波形信号Ｕは、塗布ガン本体３が第２図（Ａ
）の位置となった場合における波形信号に相当し、例え
ば、第２図（Ａ）におけるＴ点を基準として、影像波形
信号Ｕを３６０゜展開して示しである。

第２図（Ｂ）において、スレッショルドレベルが符号■
で示されており、このレベルと比較することによって明
暗を区別し、照射されたレーザー光のうちパネルＰ２を
外れた部分と、シーラ材Ｓの部分と、これら以外の部分
とが判別される。そして、この影像波形信号Ｕから第２
図（Ｂ）示すように、シーラ材Ｓが塗布された位置とパ
ネルＰ２の縁部からの距離りが演算されると共に、シー
ラ材Ｓの幅ｄが演算されることになる。

したがって、本発明の粘性材料塗布装置にあっては、直
線部の塗゛布を終了した状態からコーナー部を塗布する
作業に移る場合には、第３図に示すような装置では、塗
布ガン本体３を９０°旋回させる必要があるが、塗布ガ
ン本体を旋回させることなく、塗布ガン本体３をそのま
まの姿勢でコーナ一部へのシーラ材、Ｓの塗布、及びこ
のコーナー部を通過した後の他の直線部へのシーラ材Ｓ
の塗布を行なうことが可能となる。これにより、ロボッ
トの作動をティーチングさせるための操作が簡単となる
。

ロボットの作動を制御するためのロボット制御部２１が
第１図に示すようにロボットに接続されており、ロボッ
トはこの中にティーチングされて格納された情報に基い
て作動するようになっている。このロボット制御部２１
からは粘性材料塗布制御部２２内の演算部２３に入出力
ポート２４を介して信号が送られるようになっており、
塗布制御用モータ　には塗布制御部２５を介して演算部
２３からの信号が送られるようになっている。

リングセンサー２０からの信号は、センサ制御部２６に
送られ、ここから入出力ポート２７を経て演算部２３に
信号が送られる。このように構成された粘性材料塗布制
御部２１により、前記り及びｄの値が所定の値となって
いるか否かが演算され、前記り寸法つまりシーラ材Ｓが
パネルＰ２の縁部から所定の距離に塗布されておらず、
基準となるＬ寸法に対して大幅にズしていた場合には、
その位置を記憶させ、１枚のパネルに対する塗布作業が
終了した後に、再度その位置まで塗布ノズルを移動させ
てそのそ部分にシーラ材Ｓを塗布する。また、前記ズレ
量が許容誤差の範囲である場合には、次のパネル材に対
するシーラ材Ｓの塗布位置を修正させるようにズレ量を
フィードバックする。ただし、シーラ材Ｓの幅ｄが所定
の幅となっていない場合には、その位置を記憶させてお
き、１枚のパネルに対する塗布作業が終了した後に、再
度その位置まで塗布ノズルを移動させてシーラ材Ｓを塗
布するようにする。

更に、上述のような粘性材料塗布装置を用いれば、リン
グセンサー２０を有していることから、塗布ノズル２が
パネルＰ２のコーナ一部にまで移動した場合に、その状
態をリングセンサー２０で検出することができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、リングセンサに　□よっ
て塗布ノズルの部分から所定の距離能れた部分が環状に
検知されるので、塗布ノズルから塗布される粘性材料が
直線状となる部分からコーナー部に移る際にも、塗布ガ
ン本体を旋回させることなく、そのままの姿勢で塗布を
行なうことができる。゛したがって、ロボットのアーム
の位置に応じて塗布ガン本体を旋回させるための動作を
ロボット制御部内にティーチングする必要がなくなり、
ティーチング作業を容易に行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る粘性材料塗布装置を示
す正面図、第２図（Ａ）はリングセンサーにより照射さ
れたレーザー光を示す平面図、゛第２図（Ｂ）はリング
センサーにより得られた影像波形信号を示すグラフ、第
３図は粘性材料塗布装置の一例を示す斜視図、第４図（
Ａ）は従来用いられてい乞ラインセンサを示す概略構造
図、第４図（Ｂ）はセンサーで得られる影像信号波形を
糸すグラフ、第５図（Ａ）〜（Ｃ）は粘性材料が塗布さ
れるパネルの一例を示す概略図、第６図は従来の粘性材
料塗布装置を示す正面図である。 １・・・ロボットのアーム、２・・・塗布ノズル、３・
・・塗布ガン本体、２０・・・リングセンサー、Ｐ２・
・・パネル、Ｓ・・・粘性材料（シーラ材）。 特許出願人　　　　　日産自動車株式会社代理人　弁理
士　　　八　１）幹　雄（ほか１名）第２図 （Ａ） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボットのアームに装着された塗布ノズルから、パネル
   に対して当該パネルの縁部から所定の位置に粘性材料を
   塗布するようにした粘性材料塗布装置において、前記塗
   布ノズルを有する塗布ガン本体に、前記塗布ノズルの先
   端を中心に当該中心から所定の半径の位置の塗布状態を
   環状に検知するリングセンサーを設けてなる粘性材料塗
   布装置。