JPH05293416A - 粘性材料塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】粘性材料の塗布量を一定に維持する。 【構成】材料入口１と材料出口２とが開設され材料供給
源３から圧送された粘性材料を収容するキャビティ４
と、このキャビティ内を材料入口側と材料出口側とに仕
切ると共に弁座５を有する通孔６が開設された隔壁７
と、駆動手段８により弁座に対して接離移動する弁９
と、材料出口に接続されて被塗物の塗布部に粘性材料を
塗布するノズル１０とを備えた粘性材料塗布装置であっ
て、弁９と弁座５との当接位置を材料出口が開設された
下部キャビティ４ｂ側に形成し、この下部キャビティ４
ｂ内の材料圧力を増減させるサクション手段１１を設け
る。サクション手段１１は下部キャビティ４ｂに連通す
るシリンダ１６、ピストン１７、ロッド１８、ギヤ１９
およびサーボモータ２０から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、構造接着剤やシーリン
グ材等の粘性材料を被塗物に塗布する粘性材料塗布装置
に関し、特に塗布始点と塗布終点における材料の過剰吐
出を防止したものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車車体を構成するフード、ドア、ト
ランクリッドなどは、インナパネルとアウタパネルとを
接合した状態でアウタパネルの周縁をヘミング加工する
ことにより組み立てられている。このヘミング加工を行
う前に溶接工程においてアウタパネルの周縁に構造接着
剤を塗布し、インナパネルとアウタパネルとの接合強度
を確保している。また、種々のパネルを溶接接合して車
体を組み立てた後に、室内への水入りを防止するため
に、塗装工程においてパネルの接合部にシーリング材を
塗布している。さらに、塗装を終了した後の艤装工程に
おいてはフロントガラスやリヤガラスを車体に取り付け
る際に車体のウィンド開口部にウィンドシール材を塗布
している。

【０００３】かかる構造接着剤やシーリング材等の粘性
材料の塗布装置は、図６に示すように、塗料ホース１２
により粘性材料が供給されるキャビティ４を有してお
り、このキャビティ４は隔壁７により上部キャビティ４
ａと下部キャビティ４ｂに仕切られている。隔壁７の中
央には弁座２１を有する通孔２２が穿設されており、こ
の弁座２１に対して進退移動するニードル弁２３がキャ
ビティ４の上部に取り付けられている。このニードル弁
２３の基端にはエアー圧あるいは油圧などの流体により
作動する流体圧シリンダ２４が設けられており、図示し
ないピストンの前面と背面とにそれぞれ連通する流体出
入口２５，２６に流体を供給することによりニードル弁
２３を弁座２１に当接させたり離間させたりする。キャ
ビティ４の下部には下部キャビティ４ｂと連通するノズ
ル１０が取り付けられており、下部キャビティ４ｂ内に
導かれた粘性材料をノズル先端から吐出して被塗物の所
定位置に粘性材料を塗布するようになっている。

【０００４】このように構成された従来の粘性材料塗布
装置では、当初ニードル弁２３を弁座２１に当接させて
通孔２２を閉塞した状態で、塗料ホース１２から上部キ
ャビティ４ａに一定圧で粘性材料を供給する。この状態
で被塗物の塗布部にノズル１０を移動して塗布部から所
定距離だけノズル１０を離した状態でニードル弁２３を
上昇、すなわち、通孔２２を開放する。これと同時にノ
ズル１０を塗布部に沿って所定速度で移動させると、上
部キャビティ４ａから通孔２２を介して下部キャビティ
４ｂに導かれた粘性材料はノズル先端から塗布部に吐出
し、棒状の粘性材料を被塗物に塗布することができる。
なお、図示は省略したが、この粘性材料塗布装置はロボ
ットのハンドに取り付けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
粘性材料塗布装置では、塗布を終了する場合にニードル
弁２３を弁座２１に当接させるように下降させていたた
め、この下降動作にともなって上部キャビティ４ａ内の
粘性材料が下部キャビティ４ｂ内に押し出され、ニード
ル弁２３が通孔２２を閉塞する直前に下部キャビティ４
ｂ内の材料圧力が上昇して、図７に示すように、塗布終
点Ｅに過剰な材料が吐出されることになった。かかる現
象は、特に高粘性の材料を使用した場合はノズル先端に
おける材料切れが低下し、いわゆる材料の糸引き不具合
が生じることになった。

【０００６】また、塗布を開始する場合にあっては、ニ
ードル弁２３が通孔２２を閉塞している間は下部キャビ
ティ４ｂ内の材料圧力は上昇しておらず、この状態から
ニードル弁２３を開くと上部キャビティ４ａ内から高圧
の材料が下部キャビティ４ｂ内に供給され、この粘性材
料は下部キャビティ４ｂ内が一定圧に安定する前にノズ
ル１０から吐出したり、あるいは一定圧に達した状態で
ノズル１０から吐出したりして安定しないため、図７に
示すように、塗布部の始点Ｂに過剰な粘性材料が塗布さ
れてしまい見栄えが悪くなるという不具合があった。

【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、粘性材料の塗布量を一定に
維持できる塗布装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題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、材料入口と材料出口とが開設され材料供給
源から圧送された粘性材料を収容するキャビティと、こ
のキャビティ内を前記材料入口側と材料出口側とに仕切
ると共に弁座を有する通孔が開設された隔壁と、駆動手
段により前記弁座に対して接離移動する弁と、前記材料
出口に接続されて被塗物の塗布部に粘性材料を塗布する
ノズルとを備えた粘性材料塗布装置において、前記弁と
弁座との当接位置を前記材料出口が開設された下部キャ
ビティ側に形成し、この下部キャビティ内の材料圧力を
増減させるサクション手段を設けたことを特徴とする粘
性材料塗布装置である。

【０００９】

【作用】粘性材料を塗布する場合は、駆動手段により弁
を弁座に当接させて通孔を閉塞した状態で材料供給源か
ら粘性材料を材料入口を介してキャビティ内に供給す
る。この動作と同時に装置全体を移動させノズルを被塗
物の塗布部に対面させる。ついで、駆動手段により弁を
弁座から離間させ通孔を開放すると、材料入口と連通す
る上部キャビティから材料出口に連通する下部キャビテ
ィに粘性材料が導かれ、材料出口を通過し、ノズル先端
から吐出する。これと同時に装置本体を塗布部に沿って
移動させると、一定量で粘性材料が塗布されることにな
る。

【００１０】つぎに、塗布作業を終了する場合には、駆
動手段により弁を弁座に当接させて通孔を閉塞する。本
発明の弁と弁座との当接位置は下部キャビティ側に形成
しているため、弁の移動方向が粘性材料の吐出方向と逆
になり、弁の閉塞動作にともなう材料の過剰供給を抑制
することができる。この閉弁と同時に、サクション手段
によって下部キャビティ内の材料圧力を下降させる。こ
れによって、さらに材料の過剰供給を抑制することが可
能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例に係る粘性材料塗
布装置を示す縦断面図、図２は同実施例の動作を説明す
る断面図であって、塗布終点における動作を示す図であ
る。本実施例の粘性材料塗布装置は、図示省略したが、
例えばロボットのハンドに装着されて用いられる。本装
置は、塗料ホース１２により粘性材料が供給されるキャ
ビティ４を有しており、このキャビティ４は隔壁７によ
り上部キャビティ４ａと下部キャビティ４ｂに仕切られ
ている。塗料ホース１２の基端側は、塗料ポンプ等の圧
送手段が取り付けられた材料供給源３に接続され、一定
圧力で粘性材料を送るようになっている。粘性材料は、
フード、ドア等のヘミング部に塗布される構造接着剤
や、パネルの合わせ目に塗布してシールや防錆の目的で
使用されるシーリング材、あるいは、ウィンドガラスの
周縁に塗布するウィンドシール材など、棒状に塗布する
場合の粘性材料である。塗料ホース１２はキャビティ４
に開設された材料入口１に接続されており、材料供給源
３からの粘性材料は、まず上部キャビティ４ａに導かれ
る。

【００１３】隔壁７の中央には弁座５を有する通孔６が
穿設されており、この弁座５に対して進退移動する弁９
がキャビティ４の中央に取り付けられている。この弁９
の基端にはエアー圧あるいは油圧などの流体により作動
する駆動手段８が設けられており、図示しないピストン
部の前面と背面とにそれぞれ連通する流体出入口１３，
１４に流体を供給することにより弁９を弁座５に当接さ
せたり離間させたりする。弁９の先端は拡開して形成さ
れ、一方、隔壁７の通孔６に形成された弁座５は下部キ
ャビティ側４ｂに位置している。したがって、本実施例
の通孔６は弁９を上昇させると閉じ、下降させると開く
構造となっている。換言すれば、弁９を粘性材料の吐出
方向１５に移動させると通孔６が開き、逆に移動させる
と通孔６が閉じるようになっている。

【００１４】キャビティ４の下部には下部キャビティ４
ｂと連通するノズル１０が取り付けられており、下部キ
ャビティ４ｂ内に導かれた粘性材料をノズル先端から吐
出して被塗物の所定位置に粘性材料を塗布するようにな
っている。なお、塗布された粘性材料の径の大小はノズ
ル１０の塗布速度によっても影響を受けるが、吐出量と
の関係でノズル径によっても変化する。したがって、ノ
ズルの塗布速度がサイクルタイムとの関係で制約され、
しかも材料供給源における圧送圧力も一定であれば，ノ
ズル径を変更して塗布された粘性材料の径を増減させれ
ば良い。

【００１５】本実施例の塗布装置は、下部キャビティ４
ｂにシリンダ１６を連通して設け、このシリンダ１６内
を進退移動するピストン１７を設けている。ピストン１
７はネジが形成されたロッド１８に接続され、このロッ
ド１８はギヤ１９と噛み合っている。また、ギヤ１９は
サーボモータ２０により所定量だけ正逆回転し、したが
って、サーボモータ２０を何れかの方向に回転させると
ギヤ１９を介してロッド１８およびピストン１７がシリ
ンダ１６内を摺動しながら移動する。これにより下部キ
ャビティ４ｂ内の粘性材料がシリンダ１６内に吸引され
たり、吐出したりする。これら、シリンダ１６、ピスト
ン１７、ロッド１８、ギヤ１９、およびサーボモータが
本発明のサクション手段１１を構成しているが、本発明
のサクション手段１１は、下部キャビティ４ｂ内の粘性
材料を吸引および吐出して材料圧力を増減させ得る構造
であれば良く、図示する実施例のみに限定されることは
ない。例えば、図３に示すように、サーボモータ２０の
駆動軸に連結され内周面にネジが形成された円筒ギヤ３
０と、ピストン１７に接続され外周面にネジが形成され
たロッド３１とを噛み合わせ、サーボモータ２０の正逆
回転動をピストン１７の上下運動に直接変換するネジ式
の構造でも良い。なお、図中符号「３２」はオイルシー
ル機構である。

【００１６】また、図４に示すように、本実施例の粘性
材料塗布装置を備えたガン、及び、サクション手段１１
は、塗布ロボット制御盤３３のシステム制御盤３４に接
続されており、駆動手段８への駆動制御信号及びサーボ
モータ２０への駆動制御信号等は、システム制御盤３４
から出力されるようになっている。

【００１７】次に作用を説明する。粘性材料を塗布する
場合は、図１に示すように、駆動手段８により弁９を弁
座５に当接させて通孔６を閉塞した状態で、材料供給源
３から粘性材料を塗料ホース１２および材料入口１を介
して上部キャビティ４ａ内に供給する。この動作と同時
に装置全体を移動させノズル１０を被塗物の塗布部に対
面させる。このとき、シリンダ１６内のピストン１７
は、図１に示すように下死点に移動させておく。つい
で、駆動手段８により弁９を弁座５から離間させ通孔６
を開放すると、材料入口１と連通する上部キャビティ４
ａから材料出口２に連通する下部キャビティ４ｂに粘性
材料が導かれ、材料出口２を通過し、ノズル１０先端か
ら粘性材料が吐出する。これと同時に装置本体を塗布部
に沿って移動させると、一定量で粘性材料が塗布される
ことになる。

【００１８】つぎに、塗布作業を終了する場合には、図
２に示すように、駆動手段８により弁９を弁座５に当接
させて通孔６を閉塞する。ここで、本実施例の弁９と弁
座５との当接位置は下部キャビティ側４ｂに形成してい
るため、弁９の移動方向が粘性材料の吐出方向１５と逆
になり、弁９の閉塞動作にともなう材料の過剰供給を抑
制することができる。この閉弁と同時に、シリンダ１６
内のピストン１７をサーボモータ２０を作動させること
により上昇させ、下部キャビティ４ｂ内に貯溜された粘
性材料をシリンダ１６内に吸引することによって、下部
キャビティ４ｂ内の材料圧力を下降させる。これによっ
て、さらに材料の過剰供給を抑制することが可能とな
る。

【００１９】この状態から再び粘性材料を塗布する場合
には、シリンダ１６内のピストン１７を下死点まで下降
させ、シリンダ１６内に吸引された粘性材料を下部キャ
ビティ４ｂに押し出して、下部キャビティ４ｂ内を上部
キャビティ４ａと等しい圧力に維持する。これにより、
弁９を開いた直後から上部キャビティ４ａと下部キャビ
ティ４ｂ内の材料圧力が等しくなって、塗布初期におけ
る材料切れを防止することができる。

【００２０】図５には、ガン及びサクション手段１１の
シーケンス制御の一例が示されており、特に、下部キャ
ビティ４ｂ内の材料圧力の下降制御を行うサクション手
段１１の「引き」については、ノズル１０における圧力
損失の大小に対応させて、引くタイミングを早めたり、
遅らせたりするのが、外観品質を高品質に保つために有
効な手段となる。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、弁と
弁座との当接位置を前記材料出口が開設された下部キャ
ビティ側に形成し、この下部キャビティ内の材料圧力を
増減させるサクション手段を設けたので、塗布始点およ
び塗布終点における材料の過剰吐出を防止することがで
き、一定幅の粘性材料を塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る粘性材料塗布装置を
示す縦断面図

【図２】 同実施例の動作を説明する断面図であって、
塗布終点における動作を示す図

【図３】 他の実施例に係るサクション手段を示す要部
断面図

【図４】 粘性材料塗布装置を制御する制御装置の概略
ブロック図

【図５】 シーケンス制御の一例を示す図

【図６】 従来の粘性材料塗布装置を示す縦断面図

【図７】 従来の粘性材料塗布装置による塗布作業の状
態を示す斜視図

【符号の説明】

１…材料入口 ２…材料出口 ３…
材料供給源 ４…キャビティ ４ａ…上部キャビティ ４ｂ
…下部キャビティ ５…弁座 ６…通孔 ７…
隔壁 ８…駆動手段 ９…弁 １０
…ノズル １１…サクション手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】材料入口と材料出口とが開設され材料供給
   源から圧送された粘性材料を収容するキャビティと、こ
   のキャビティ内を前記材料入口側と材料出口側とに仕切
   ると共に弁座を有する通孔が開設された隔壁と、駆動手
   段により前記弁座に対して接離移動する弁と、前記材料
   出口に接続されて被塗物の塗布部に粘性材料を塗布する
   ノズルとを備えた粘性材料塗布装置において、 前記弁と弁座との当接位置を前記材料出口が開設された
   下部キャビティ側に形成し、この下部キャビティ内の材
   料圧力を増減させるサクション手段を設けたことを特徴
   とする粘性材料塗布装置。