JPH047056A - 産業用ロボットによるシール材等流動材の塗布方法と流動材塗布ノズル - 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、産業用ロボットによるシール材、コーキング
材、接着材等の流動性材料を板素材の合わせ目の線に沿
って塗布する塗布方法と、産業用ロボットのエンドエフ
ェクタとして設けられる流動材噴出ガンに装着されて流
動材を素材合わせ目の目標領域に当接、拡散させて塗布
を行う流動材塗布ノズルに関する。

〔従来技術〕

例えば、自動車の製造工程においては、車体の内外部の
種々の箇所にシール材を塗布することにより、防水、防
塵、防音、防錆等の諸性能を付与することが一般的に行
われている。特に、扉等のプレス加工部品から成るパネ
ル材の合わせ目の線に沿ってシール材を塗布する工程が
実行されている。また、近時は建築、建造の分野におい
てもシール材、コーキング材等の塗布は頻繁に行われる
状況にある。この場合に、例えば、自動車製造工程にお
けるシール材の塗布工程を自動化するために産業用ロボ
ットを用いる傾向も見られる。ここで、第５図を参照す
ると、シール材の塗布を要する２つの素材板の合わせ目
の構造例が図示されている。すなわち、第５図の（イ）
は２つの板素材を重ね合わせた合わせ目の線１に沿って
シール材２の塗布を行った状態を示している。叉、第５
図（ロ）は２つの直角折り曲げ板素材の合わせ目の線３
に沿ってシール材２を塗布した状態を示し、第５図（ハ
）は折り返し曲げ加工された板素材の合わせ目の線４に
沿ってシール材２を塗布した状態を示している。

上述のような板素材の合わせ目の線に沿ってシール材を
塗布する場合には、従来は、流動性シール材の供給ガン
に装着したノズルからシール材を素材板の合わせ目の線
の部分に噴出させ、シール材と素材板面との当接により
シール材を合わせ目の線を被覆するように拡散させ、硬
化させて合わせ目の線をシールする工法がとられていた
。この場合に、従来のノズルによる流動性シール材の噴
出は、第６図に示すように１本の棒状噴出流２ａにして
１つのノズル孔６から噴出させる典型的な工法があった
が、段差の有る合わせ目の線がら的を外して噴出すると
、段差のだ約に合わせ目の線を被覆し得ない場合も発生
し、特に、産業用ロボットによりシール材供給ガンを合
わせ目の線の方向に移動させる１勧シール工法では、ロ
ボットによる位置決約過程で図示のように、位置決めず
れのために、的外れが発生し、シール材による完全被覆
が保証されない場合があった。

他方、このような間頚点を回避するた約に、第７図（イ
）　　（ロ）の正面図、側面図に示すように、流動性シ
ール材の噴出用ノズルにおけるノズル孔７ａは、流動性
シール材２が末広がりな扁平ビード２ｂとなるように噴
出させ、かつ扁平面に垂直な方向にノズルを移動させる
ことにより、幅広く、薄く合わせ目の線を被覆し、シー
ル材２による合わせ目の線のシールを達成しようとした
ものである。然し、この場合にも、素材板の合わせ目の
線が図示のような直線ばかりとは限らず、カーブした線
のような場合には、同カーブ線に沿って、ノズルを進行
させるためには、ノズルを徐々に回転させる制御が必要
になり、これを産業用ロボットのエンドエフェクタで実
行するには、ロボットの動作自由度を１つ増加させる必
要があることから、究極的にシール工法のコスト増を招
く問題があった。また、扁平ビード２ｂを発生させるに
はノズル孔７ａにおいて流動シール材を押し出す圧力を
適正なレベルに設定して確実に扁平ビードの形成を図る
必要がある。

更に、第８図（イ）（ロ）の正面図、底面図に示すよう
に、ノズルの流動性シール材噴出孔８ａを１つ設け、同
噴出孔８ａの周囲に圧力空気噴出孔８ｂを設けて同圧力
空気の回転流でシール材の噴出ビード２ｃを拡散動作さ
せながら素材板の合わせ目の線に当接させ、シール材が
同合わせ目の線を完全に被覆するようにしたものもある
。

然し、この場合には、明らかにノズルの内部構造が流動
性シール材の供給と圧力空気噴出流の供給との２構造を
有する必要があることから、必然的に構造が複雑化し、
かつ、噴出空気流の流量調節により、流動性シール材の
拡散度合いを調節する必要があり、産業用ロボットのエ
ンドエフェクタのシール用ガンに装着したノズルで斯が
る空気流量の調節を行うことは制御動作を困難にする問
題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の諸シール工法は、特に自動車の製造工程
等では、車体内のシール作業も遂行されるから、必然的
にロボット腕の先端を車体内部の狭い空間で移動させる
必要があることから、簡単かつ作業精度の高いシール工
法の開発及びそれを実現する装置の提供が要望されてい
る。

依って、本発明の目的は、流動性シール材の従来のシー
ル工法を改善して、的外れ等の失敗の無い高精度のシー
ル作業を産業用ロボットの利用により達成を可能にする
シール工法と、それを実施するためにロボットのエンド
エフェクタとして用いられる流動材供給ガンに装着され
て所望の流動材の噴出を実現するノズルを提供せんとす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、産業用ロボットのエンドエフェクタとして用
いられるシール材、コーク材、接着材等の流動材を供給
するガンに装着され、又はガンの先端に直接、形成され
るノズルを多孔ノズルとして２つの素材板の合わせ目の
線に沿って多条の流動材ビードを噴出させ、該多条の流
動材ビード噴出流が目標領域に当接して拡散することに
より、確実に合わせ目の線を被覆して合わせ目のンール
を達成する工法を提供し、かつ、これを実現するノズル
を提供するものである。

すなわち、本発明によれば、２つの板素材又は板素材部
分の合わせ目の線に沿って産業用ロボットの流動材押し
出しノズルを装着した流動材塗布ガンによってシール材
等の流動材を塗布する方法において、上記流動材塗布ガ
ンのノズルに設けた複数の流動材噴出孔から同時に流動
材を一定圧下が噴出させ、該ノズルの略中心を前記合わ
せ目の線に沿って上記産業用ロボットにより移動させる
ようにし、該板素材の合わせ目の線の両側の素材面また
は素材部分の面に前記流動材噴出流が当接することによ
り該流動材を該合わせ目の線に沿って拡散させるように
した産業用ロボットによるシール材等の流動材塗布方法
が提供される。

叉、２つの板素材又は板素材部分の合わせ目の線に沿っ
て移動制御される産業用ロボットの流動材塗布ガンに装
着され、シール材等の流動性材料を目標位置に噴出する
ノズルにおいて、上記ノズルは流動材内室と該流動材内
室に連通した複数の流動材噴出孔を有した多孔ノズルか
ら成り、複数の流動材のビードを前記目標位置を中心と
する領域に当接させるようにした産業用ロボットの流動
材塗布ノズルが提供される。　以下、本発明を添付図面
に示す実施例に基づいて、更に詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は、本発明によるシール材やコーキング材、接着
材等の流動材を塗布する塗布方法を実施する産業用ロボ
ットとその先端に装着される流動材噴出用ノズルを備え
たエンドエフェクタとしてのガンとを略示した斜視図、
第２図（Ａ）、（Ｂ）は流動材噴出ノズルの１実施例を
示す断面図、第３図は他の実施例による流動材噴出ノズ
ルの構成を示す断面図、第４図は、変形例による流動材
噴出ノズルの部分斜視図である。

第１図において、本発明の実施に適用する１例の産業用
ロボッ）１０は多関節ロボットとして形成され、固定基
台１２の上部に旋回台１４を有し、また、旋回台１４の
頂部に第一のロボット腕１６を揺動可能に備え、同第−
のロボット腕１６の先端に第二のロボット腕１８が俯仰
方向に旋回可能に設けられている。この第二ロボット腕
１８の先端には複数の動作自由度を有したロボット手首
２０が装備されている。そして、このロボット手首２０
に取付はブラケット２２を介して流動材供給ガン２４が
装着され、この流動材供給ガン２４の先端に本発明に係
る流動材塗布ノズル２６が一体形成または別部品として
形成され、ねじボルト等の固定手段を用いて取着する構
造で設けられている。

つまり、流動材供給ガン２４と流動材塗布ノズル２６と
でロボットのエンドエフェクタを形成している。２７は
シール材等の流動材を供給源から供給する供給バイブで
ある。

さて、本発明による流動材く以下、流動材がシール材の
例に就いて説明する）を塗布する塗布工程によれば、上
述した産業用ロボット１０のエンドエフェクタであるシ
ール材供給ガン２４とシール材塗布ノズル２６を先ず、
例えば、自動車の車体における２つのパネル板部品の合
わせ目の線の位置に位置決めする。次いで、シール材供
給ガン２４から適圧下でシール材塗布ノズル２６を介し
て上記パネル板部品の合わせ目の領域にシール材を噴出
させる。このとき、本発明によれば、シール材塗布ノズ
ル２６から噴出されるシール材は、多条のシール材ビー
ドとして同時に噴出さ−れ、パネル板部品の合わせ目の
領域に当接し、夫々のシール材ビードが当接後に拡散し
て相互に混じり合い、合わせ目の線を適切に被覆する。

このシール材が乾燥すると、シール効果を発揮するよう
になるものである。

第２図は、上記のシール材塗布ノズル２６に中心と、こ
れを同心に囲む複数個のシール材噴出孔２６ａが先端に
穿孔された本発明の実施例の構成を有することにより、
同ノズル２６の内室２６ｂのシール材２が複数条のシー
ル材ビード２ｄとなってパネル板３０．３２の合わせ目
線３４の付近に当接して拡散し、幅広の塗布膜を形成し
、同合わせ目３４を被覆してシールを達成している状態
を示している。なお、第２図の（Ｂ）は、第２図（Δ）
の２Ｂ−２Ｂ線に沿って見た断面図である。

つまり、本実施例の図示からも明らかなように、シール
材２の噴出流が多条化されているためにパネル板３０．
３２の合わせ目領域に当接すれば、シール材２の流動性
に基づき拡散作用を行い、合わせ目線３４を被覆するシ
ール材２の塗布層が確実に形成できるのである。なお、
第２図に示したシール材塗布ノズル２６では、シール材
噴出孔２６ａが同ノズルの中心線に対してやや末広がり
方向に傾けて穿孔されているから、シール材ビード２ｄ
は噴出後に下方に向けて広がる形態で噴出され、故に幅
広くパネル板３０．３２の合わせ目の線３４の両側に当
接し、拡散してちょうど線３４の位置を被覆するのであ
る。このように合わせ目の線３４に厳密にノズル先端が
位置決めされなくても叉、合わせ目の線３４が若干、カ
ーブしているときにも産業用ロボットの動作自由度を利
用して略目標シール域に向けてシール材２のビード２ｄ
を噴出すれば、的外し無く、パネル板３０．３２の合わ
せ目の線３４を確実に被覆できるシール工法が確立され
るのである。特に、シール材噴出孔２６ａが中央孔とそ
れを囲繞する同心配置で設けられていることから、シー
ル材噴出ノズル２６の中心線口りに非対称性が無い事も
ロボットに依る精密な回転制御を要しない点で有利であ
る。

第３図の（Ａ）、（Ｂ）に示す実施例は、シール材塗布
ノズル２６に中心孔２６ｃを同心に囲繞して２重の円周
上にノズル噴出孔２６ｃを配列することにより、シール
材２の噴出ビード２ｅの条数を更に増数した例を示して
いる。叉、第３図のシール材塗布ノズル２６では、噴出
孔２６ｂは、第２図の例のように傾斜孔に形成すること
ｉＬ　＜、シール材塗布ノズルの内室２６ｂと連通した
ストレート孔に形成されている。このように、種々のシ
ール材塗布ノズル２６を構成すれば、被シール部分であ
る２つの素材板の合わせ目の断面構造が例えば、第５図
に示すような段差構造、合わせ溝構造、折り返し構造等
の種々の構造を取るため、その合わせ目の構造状態に応
じてノズル噴出孔数や配列を適宜、実験的に選定して最
適のノズル構造を用いれば良いようにすることができる
。第３図では、パネル板３０．３２の段差構造の合わせ
目３４にシール材塗布を行う場合を図示している。

第４図は、シール材塗布ノズル２６が、２つのシール材
噴出孔２６ｄを有した実施例を示している。この場合に
は、ノズル２６の中心に対して両側に２条のシール材ビ
ードが噴出されるのみであり、従って、中心に対してノ
ズル２６を回転させながら、シール材塗布を行う必要が
あるが、この場合にも、シール材ビードの噴出圧力を既
述した第７図の扁平シール材ビードを形成する場合のよ
うに適正圧の付与が末広がり形状のシール材ビードの形
成に必須で、その適正圧の選定上から産業用ロボットを
用いたシール材塗布には不向きになると言う不利は免れ
得る点で、産業用ロボットによるシール材の塗布に支障
無く適用することができる。

以上の実施例では、流動材がシール材の例に就いて説明
したが、コーキング材、接着材等を２つの素材板の合わ
せ目の線に沿って塗布する場合にも等しく適用可能であ
ることは言うまでもない。

また、本発明は自動車の製造工程におけるシール材の塗
布を例にして説明したが、近時の建築構造物に使用され
る各種のパネル板の合わせ目に防水、防音、防塵シール
を施す場合にも適用することが可能である。

する産業用ロボットとその先端に装着される流動材噴出
用ノズルを備えたエンドエフェクタとしてのガンとを略
示した斜視図、第２図（Ａ）　　　（Ｂ）は流動材噴出
ノズルの１実施例を示す縦断面図と２Ｂ−２Ｂ線に沿う
断面図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は他の実施例による流動
材噴出ノズルの構成を第２図と同様に示した断面図、第
４図は、変形例による流動材噴出ノズルの部分斜視図、
第５図は、素材板の合わせ目の断面構造とシール材の塗
布状態を示した断面図、第６図は従来のシール材塗布ノ
ズルとシール材噴出状態を示した部分断面図、第７図も
同様に従来のシール材塗布ノズルと扁平なシール材ビー
ドの状態を示した断面図、第８図（イ）、（ロ）は従来
のシール材塗布ノズルにおいて、空気噴出流を利用した
シール材噴出状態を示した断面図と底面図。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるシール材やコーキング材、接着
材等の流動材を塗布する塗布方法を実施１０・・・産業
用ロボット、２０・・・ロボット手首、２４・・・流動
材供給ガン、２６・・・流動材塗布ノズル２６ａ・・・
シール材噴出孔、２６ｂ・・・内室、２６ｃ、２６ｄ・
・・シール材噴出孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２つの板素材又は板素材部分の合わせ目の線に沿っ
   て産業用ロボットの流動材塗布ノズルを具備した流動材
   塗布ガンによってシール材等の流動材を塗布する方法に
   おいて、 前記流動材塗布ノズルに設けた複数の流動材噴出孔から
   同時に流動材を一定圧下で噴出させ、該流動材塗布ノズ
   ルの略中心を前記合わせ目の線に沿って前記産業用ロボ
   ットにより移動させるようにし、 前記板素材の合わせ目の線の両側の素材面または素材部
   分の面に前記流動材噴出流が当接することにより該流動
   材を該合わせ目の線に沿って拡散させるようにしたこと
   を特徴とする産業用ロボットによるシール材等の流動材
   塗布方法。 ２、２つの板素材又は板素材部分の合わせ目の線に沿っ
   て移動制御される産業用ロボットの流動材塗布ガンに具
   備され、シール材等の流動性材料を目標位置に噴出する
   流動材塗布ノズルにおいて、前記流動材塗布ノズルは、
   流動材内室と該流動材内室に連通した複数の流動材噴出
   孔を有した多孔ノズルから成り、流動材の複数のビード
   を前記目標位置を略中心とする領域に当接可能にしたこ
   とを特徴とした産業用ロボットの流動材塗布ノズル。 ３、前記多孔ノズルに形成された複数の流動材噴出孔は
   、ノズル中心線に対して前記流動材内室側からノズルの
   外部に向けて拡散する傾斜孔に形成された流動材噴出孔
   を有する請求項２に記載の産業用ロボットの流動材塗布
   ノズル。