JPH0138542B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 開示技術は自動車のウインドシールガラスの端
部に対する接着材等を均一に自動塗布する技術分
野に属する。

而して、この発明は位置固定のワークセツト台
に該ウインドシールドガラス等のワークを治具を
介してセツトするようにし、該セツト台に側設さ
れた同じく位置固定のノズル作動装置が粘稠材吐
出用ノズルをクランプしてワークの設定部位を連
続的にカバーして作動し、粘稠材供給装置からの
接着材等の粘稠材を定量均一に自動的に塗布する
ようにした粘稠材塗布装置に関する発明であり、
特に、ノズル作動装置が高自由度を有し、三次元
の連続軌跡再生機能を有すると共にシーケンス動
作記憶機能を有している市販のロボツトであつ
て、そのアームが粘稠材の吐出用ノズルをクラン
プするアームを有しており、一方、粘稠材供給装
置が粘稠材圧送ポンプに接続された吐出シリンダ
をサーボモータによつて正逆切換弁を介し作動さ
れるようにされ、塗布部位の位置相対速度条件に
よつて吐出用ノズルに対する粘稠材の送給量を変
えて塗布量を過不足なく均一にするようにされ、
而して、ロボツトから発信される動作信号により
制御装置がサーボモータの回転速度を変えると共
に正逆切換弁を切換えるようにし、ロボツトのプ
ログラムにより粘稠材の供給を制御するようにし
た粘稠材塗布装置に係る発明である。

＜従来の技術＞ 周知の如く、接着材の如き粘稠材を塗布する製
品は極めて多く、例えば、自動車のウインドシー
ルドガラスをウインドフレームパネルに添着固定
するに際しても、該ウインドシールドガラスの端
部に相対的に周回状に塗布する技術が用いられて
いる。

第１，２図で例示すると、ウインドシールドガ
ラス１の所定部位の全周端部に既塗布の接着材２
を介してダム３を接着した後にその外側にウイン
ドフレームパネルに対する添着用の接着材４を塗
布するが、この場合、該接着材４の塗布状態がウ
インドシールドガラス１の端縁よりはみ出すこと
なく、又、ダム３より設定高さやや高く均一にさ
せるように接着材４の供給量が過不足なく一定に
される必要があり、さもないと、水漏れに対する
シール機能が完全でなかつたり、ウインドフレー
ムパネルからはみ出す等の不具合がある。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで、接着材４のウインドシールドガラス
１に対する塗布技術についてはこれまで位置固定
であつて、回転するワークセツト台上に治具を介
してウインドシールドガラス１を裁置してセツト
し、吐出ノズルを作業者が把持して回転するウイ
ンドシールドガラス端部に倣わせ、接着材４を吐
出して塗布するようにしているのが一般態様であ
り、したがつて、作業が極めて原始的で作業者の
熟練を要する欠点があり、量産性に乏しい難点が
あるうえに塗布精度にバラツキがある不都合さも
あり、接着材の消費量増大を介してコスト高につ
ながる不利点ともなつていた。

これに対処するに、位置固定の回転するワーク
セツト台上にセツトされた回転自在なウインドシ
ールドガラスに対して吐出ノズルを押えバネで弾
圧し、自動倣いにして塗布する機械的自動塗布装
置も開発されてはいるが、ウインドシールドガラ
スの周端部の一般部とコーナ部とでは吐出ノズル
に対する相対速度が異なるため、接着材の均一な
吐出量、即ち、均一な塗布が維持出来ず、先述の
如き問題点が該コーナ部では解決されていない不
具合があつた。

ところで、例えば、特開昭55―67358号公報発
明のように、自動車等のワークに対するプレーバ
ツク型のロボツトにより自動塗装する等の装置も
あるが、該種塗装技術においてはコンベヤ等のラ
インを定速で移動搬送されてくるワークに対する
ロボツトによる自動塗装を行うために、そのテイ
ーチングやプレイバツクの動作が著しく複雑であ
り、制御管理が煩瑣となる不都合さがあつた。

そして、ワークが移動するために、ワークや搬
送装置の移動速度を検出して用いることから、ワ
ーク等の速度変化と同時に塗布量の切換信号が出
されても、ノズル先端からの接着材等の吐出が行
われるためには各機構部の応答速度や配管の膨縮
等の影響により数100ミリセカンドの出遅れを生
じ、ワーク上に於ける接着材の長さは100ミリ以
上ともなり、結果的に品質の低下が生ずるという
デメリツトがある。

特に、一般部と角部では微妙な速度差が出て塗
布量の不均一さが補償出来ないうらみがある。

したがつて、予め速度変化を確認出来ず、接着
材の出遅れを防止することが出来ないという欠点
もあつた。

又、装置全体がコスト高になるというデメリツ
トもあるために、勢い上述した如く、位置固定の
回転するワークセツト台上にワークをセツトする
塗布作業を行わざるを得ないという現実のマイナ
ス点があつた。

そして、かかるワークとロボツトの相対移動の
関係における塗布作業は勢いロボツトのアームの
作動範囲が拡縮するために、干渉を避けるべく周
囲の機器との取り合いを広く取らねばならず、ラ
インの配列の自由度を失うという欠点があつた。

そのうえ、アームの拡縮に伴う速度差に塗布作
業における接着材の供給量が均一に出来ないマイ
ナス面があつた。

この発明の目的は上述従来技術に基づく粘稠材
塗布の問題点を解決すべき技術的課題とし、ワー
クを位置固定のセツト台の上に裁置して該ワーク
をカバーし得る作動域に設けたロボツトで粘稠材
吐出用ガンを設定軌跡でプレイバツク塗布が出来
るようにし、又、そのシーケンス動作の内容に対
する記憶機能によつてノズルのワークに対する部
位、速度等が変化しても該ノズルに対する吐出シ
リンダ作動をロボツトのプログラムにより制御装
置を介して制御するようにし、全域での粘稠材の
塗布状態が過不足なく均一に設定固定部位に於い
て一定の設定断面形状であるようにして機械製造
産業における接合技術利用分野に益する優れた粘
稠材塗布装置を提供せんとするものである。

＜問題点を解決するための手段・作用＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの発明の構成は前述問題点を解決するため
に、位置固定のセツト台にワークを治具を介して
裁置セツトし、同じく位置固定のロボツトがノズ
ルをアームにてクランプした状態で該ワークに対
して設定軌跡に沿つて三次元動作し、それと同時
に、位置固定の圧送ポンプが粘稠材を位置固定の
吐出シリンダに送給し、該吐出シリンダを動作す
るサーボモータと該吐出シリンダの正逆切換弁の
切換動作はロボツトのシーケンス記憶動作により
ノズルの位置、相対速度に対してロボツトのプロ
グラムにより制御装置を介して制御され、したが
つて、ノズルからの粘稠材の吐出量はワークの周
縁部と吐出用ノズルの相対位置により変わり、過
不足なく常に均一に供給され、結果的に全ての位
置における塗布粘稠材の状態は均一ビードで同一
姿勢、同一断面にされるようにした技術的手段を
講じたものである。

＜実施例＞ 次に、この発明の１実施例を第３図以下の図面
に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、第
１，２図と同一態様部分は同一符号を用いて説明
するものとする。

５はこの発明の要旨を成す粘稠材塗布装置であ
り、当該実施例においては自動車のウインドシー
ルドガラス１をワークとしてその周縁端に図示し
ないウインドフレームパネルに対する接着材４を
粘稠材として塗布する態様として示されている。

而して、６はノズル作動装置としての市販のロ
ボツトであつて、５自由度を有し、三次元動作可
能なプレイバツク式の関節型ロボツトであり、所
謂CP制御機能である連続軌跡再生機能とシーケ
ンス動作内容を記憶するプログラム機能を有して
位置固定にセツトされている。

そして、ロボツト６のアームの先端のクランプ
８はスタンド９にミキサ１０、スイーベルジヨイ
ント１１，１２、取付具１３を介してフレキシブ
ルホース１４により設けた吐出用ノズル１５を三
次元的に立体移動自在に把持している。

１６はワークセツト台であり、位置固定にさ
れ、ワークとしての予めダム３を周縁部に接着さ
れたウインドシールドガラス１が位置決め治具１
７を介してセツトされ、近接スイツチ１８がその
サイズを検知してワーク１の種類を判別するよう
にされている。

１９は粘稠材供給装置であり、同じく位置固定
にされ、接着材４を形成する主剤のための圧送ポ
ンプ２０、硬化剤のための圧送ポンプ２０′は配
管２１，２１′を介し吐出シリンダ２２，２２′に
接続され、又、該吐出シリンダ２２，２２′から
は吐出管２３，２３′が設定時に接着材を遮断し、
たれ出しを防止するシヤツトオフバルブ２４を通
りミキサ１０に接続されている。

而して、吐出シリンダ２２，２２′には第４図
に示す様に、四方弁２５，２５′がロツド２６で
連結固設されている。

又、該吐出シリンダ２２，２２′にはそれらの
ピストン２７，２７′を固設するロツド２８が遊
挿されてその先端にはリミツトスイツチ２９，２
９′に対するドグ３０，３０′が設けられ、後端は
サーボモータ３１に連結したボールスクリユージ
ヤツキ３２の出力軸に連結されている。

尚、３３は作業者用操作盤であり、作業し易い
部位に位置固定的に設置され、起動ボタン、異常
箇所表示ランプ、ワーク選択ランプ等が設けられ
て作業者がシステムを使い易いようしてある。

３４は制御装置であり、同じく位置固定的に設
置され、そのうち、供給装置の制御盤３５はロツ
ド２８の進退によるドク３０，３０′のリミツト
スイツチ２９，２９′作動による入力信号を受信
してサーボモータ３１の回動を正逆切換えするよ
うにされると共に正逆切換弁としての四方弁２
５，２５′をも同時に切換えるようにされ、又、
該サーボモータ３１の回転数を入力し、デジタル
表示するようにされ、ダイヤル３６により該サー
ボモータ３１の回転数を変えることが出来るよう
にされ、更に、シヤフトオフバルブ２４に対する
制御も行うようにされている。

３７はロボツト制御盤であつて、テイーチング
時における制御、吐出用ノズル１５の各位置に対
する入出力信号を制御する機能を備えており、制
御盤３８と電気的に接続されており、該制御盤３
８は近接スイツチ１８によりワークの種類を判別
すると、その判別信号が対応して設定された連続
軌跡とシーケンス動作内容を記憶から選択指令す
るようにし、ワーク１の部位、例えば、直線部、
曲線部、コーナ部のロボツト６の動作信号を受け
てサーボモータ３１の回転数をプログラム的に制
御し、接着材の吐出量を選択的に変更させて常に
過不足なく均一に供給することが出来るようにさ
れ、更に、各制御盤３５，３７の信号を統括し、
ワーク１に対するノズル１５の移動速度を制御す
るようにされている。

したがつて、吐出用ノズル１５を除き、全ての
機構部は相対位置が固定的にされ、周辺機器と干
渉しないようにされている。

上述構成において、粘稠材塗装装置５の作用を
第５ａ，５ｂ図の作業手順のフローチヤートを参
照して説明すると、各準備、チエツクの終了後、
予めダム３を添着されたウインドシールドガラス
のワーク１を位置決め治具１７を介してセツト台
１６にセツトし、設定されたワークの種類かどう
か近接スイツチ１８によりチエツクされた後、操
作盤３３を介して粘稠材塗装装置５を起動させる
と、ロボツト６は対応するワーク１の種類に応じ
て記憶された軌跡、例えば、ダム３の外側定位置
でウインドシールドガラスのワーク１の周端部を
三次元的にノズル１５が周回するように動作す
る。

尚、この場合、本来的には記憶されたシーケン
ス動作に従い、直線部、曲線部、コーナ部の全て
にノズル１５が定速で相対移動するようにされ
る。

一方、ロボツト６の動作に伴つて圧送ポンプ２
０，２０′からは主剤、硬化剤が吐出シリンダ２
２，２２′に送給され、供給装置制御盤３５を介
しサーボモータ３１はロボツト６の動作信号に応
じ、即ち、ノズル１５の位置によつて回転数を変
えられ、吐出量を変えられる。

この間、吐出シリンダ２２，２２′からピスト
ン２７，２７′により吐出された主剤と硬化剤は
シヤツトオフバルブ２４を通りミキサ１０で混合
され、ノズル１５からダム３の外側に吐出され、
ウインドシールドガラス１の周縁部の面に設定通
りに塗布される。

この間のノズル１５のパージ、拭き取り、異常
発見等に対する対処は第５ａ，５ｂ図のフローチ
ヤートの通りである。

そして、ワーク１に対し１周してノズル１５が
初期位置に戻ると、ロボツト６の動作信号により
供給装置制御盤３５がシヤツトオフバルブ２４を
直ちに閉弁してたれ出しを防止する。

又、この間、ロツド２８がストロークエンドに
てそのドグ３０，３０′がリミツトスイツチ２９，
２９′を作動させることにより、供給装置制御盤
３５を介してサーボモータ３１が逆回動させられ
ると共に四方弁２５，２５′が切換えられ、圧送
ポンプ２０，２０′からの主剤、硬化剤の吐出シ
リンダ２２，２２′からの復動によつて接着材の
連続的に安定した吐出が保証される。

而して、接着材の塗布に際しては吐出用ノズル
１５以外の機構部が相互に位置固定にされている
ために、ロボツト６の作動範囲が決められて周辺
機器との干渉がなく、ワーク位置も位置固定であ
るために、正確な塗布作業が行われる。

そして、接着材４の塗布状態を作業中目視する
に、不測にしてその量の過不足が認められた場合
は供給装置制御盤３５のダイヤル３６を操作する
ことにより吐出量を増減させることが出来る。

尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば粘稠材は接着
材に限らず、充填材でも良く、ワークはウインド
シールドガラス以外のワークでも良く、供給系も
３液以上でも、１液でも良く、このような場合の
装置の設計変更も自在である等種々の態様が採用
可能である。

＜発明の効果＞ 以上、この発明によれば、ワークの所定部位へ
の粘稠材塗布装置において、位置固定のワークセ
ツト台に対して連続軌跡の再生機能とシーケンス
動作記憶機能を有するロボツトを位置固定的に側
設し、その立体動作可能なアームに粘稠材吐出用
ノズルをクランプするようにしたことにより、基
本的に接着材等の粘稠材のワークの立体面への塗
布が自動的に行え、しかも、正確に再現性を有し
て行えるため、作業者は熟練を要せず、同一精度
で効率良く反復する塗布作業が行え、製品の量産
が可能であるという優れた効果が奏される。

そして、吐出用ノズル以外の各機構部は相対的
に各々位置固定されているために、ロボツトの作
動範囲が一定にされ、したがつて、周辺機器との
取り合いも予め設定されることが出来、それによ
りラインの設計の自由度が保て、ロボツトの作動
制御もし易く、結果的にワークに対する粘稠材の
塗布作業が設計通りに正確に行われるという優れ
た効果が奏される。

又、この発明ではロボツトのプログラムが採用
出来るために、接着材等の粘稠物の吐出量の選択
信号をロボツトコントローラから出力してノズル
への吐出量制御入力信号とすることが出来、ワー
クとノズルとの相対速度の変化が生ずるよりも早
めにその制御信号を出力することが出来、粘稠材
の出遅れを補足することが出来るという優れた効
果が奏される。

粘稠材の粘度により出遅れ時間が１秒もかかる
ような在来態様に比べてスムースにこれに対処
し、製品に対する信頼性を高めるという効果が奏
される。

したがつて、使用粘稠材の使用量も無駄がな
く、それだけ経費節減にプラスする優れた効果が
ある。

而して、ロボツトがシーケンス動作の記憶機能
を有していることにより、クランプノズルを所定
軌跡に対して定速で移動させることが出来るた
め、全域にて粘稠材の吐出量が均一にされ、上述
の同一精度が保たれる効果がある。

又、吐出ノズルに接続する吐出シリンダに対し
て圧送ポンプが設けられていることにより、吐出
シリンダは常に充満状態にされ、その駆動用サー
ボモータが制御装置を介しロボツトと電気的に接
続されていることにより、不測にしてロボツト、
即ち、ノズルの動作が定速でなく、例えば、曲線
部、コーナ部で直線部に比し移動速度が変わつた
ような場合、そのロボツトの動きが制御装置に検
出されてそれを補正する量の吐出量にサーボモー
タを制御し、したがつて、その点からも確実に粘
稠材が全域に均一に定断面、定姿勢で塗布される
優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークに対する粘稠材の塗布状態断面
図、第２図は同部分斜視図、第３図以下はこの発
明の１実施例の説明図であり、第３図は全体のデ
イスプレー斜視図、第４図は粘稠材供給装置の機
構の部分断面側面図、第５ａ，５ｂ図は作業手順
のフローチヤート図である。 １６……ワークセツト台、６……ノズル作動装
置（ロボツト）、１９……粘稠材供給装置、５…
…粘稠材塗布装置、１５……ノズル、７………ア
ーム、２０，２０′……圧送ポンプ、３１……サ
ーボモータ、２２，２２′……吐出シリンダ、３
５，３７，３８……制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワークセツト台と該ワークセツト台に側設さ
   れたノズル作動装置と吐出用ノズルに対する粘稠
   材供給装置と該ノズル作動装置と粘稠材供給装置
   に対する制御装置とより成り、上記ワークセツト
   台とノズル作動装置と粘稠材供給装置及び制御装
   置が相互に位置固定されている粘稠材塗布装置に
   おいて、上記ノズル作動装置が粘稠材吐出用ノズ
   ルをクランプするアームを有する連続軌跡再生機
   能とシーケンス動作記憶機能を有するロボツトで
   あり、一方、上記粘稠材供給装置が吐出用ノズル
   に接続されていると共に粘稠材の圧送ポンプに接
   続され、更にサーボモータに駆動されると共に正
   逆切換弁を装備する吐出シリンダを有し、而して
   上記制御装置が該サーボモータと正逆切換弁及び
   上記ロボツトに電気的に接続され該ロボツトのプ
   ログラムにより粘稠材供給装置の供給量を制御す
   るようにされていることを特徴とする粘稠材塗布
   装置。