JPH0724386A - シーリング剤の塗布パターン幅制御方法およびその装置 - Google Patents

シーリング剤の塗布パターン幅制御方法およびその装置

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JPH0724386A
JPH0724386A JP16680093A JP16680093A JPH0724386A JP H0724386 A JPH0724386 A JP H0724386A JP 16680093 A JP16680093 A JP 16680093A JP 16680093 A JP16680093 A JP 16680093A JP H0724386 A JPH0724386 A JP H0724386A
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sealing agent
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coating
gun
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JP16680093A
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Osamu Morishima
修 森島
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シーリング剤の粘度や吐出圧が変動した場合
でも、シーリング剤の塗布パターン幅を一定に維持す
る。 【構成】 塗布ガン12から噴出されるシーリング剤1
の塗布パターン幅を検知し、検知された塗布パターン幅
を予め設定された目標塗布パターン幅と比較し、この塗
布パターン幅の目標塗布パターン幅との偏差に基づいて
シーリング剤1の塗布ガン12への供給流量を制御し、
塗布ガン12から噴出するシーリング剤1の塗布パター
ン幅を目標塗布パターンに合致させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シーリング剤の粘度や
吐出圧が変動した場合でもシーリング剤の塗布パターン
を一定に維持することが可能な塗布パターン幅制御方法
およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の車体の溶接部や床裏には、水の
侵入防止、防振、防音などを目的としたシーリング剤が
塗布される。シーリング剤の塗布は、ロボットによって
自動で行われている。ロボットには、予め塗布位置が教
示されており、塗布ガンから吐出されたシーリング剤は
車体の溶接部の合わせ目に沿って塗布される。
【0003】シーリング剤の塗布方法としては、シーリ
ング剤を棒状に押し出して塗布する方法と、スプレー状
に塗布する方法がある。シーリング剤を棒状に押し出し
て塗布する方法では、塗布対象部位に塗布ガンを接近さ
せるため、ロボットの形状等の制約から最適な塗布姿勢
がとれないという問題がある。また、シーリング剤を棒
状に押し出す方法の場合は、シーリング剤の吐出圧が低
いと塗布対象部位である合わせ目を十分に埋めることが
できないという問題がある。
【0004】そこで、近年では塗布パターン幅で狙い点
の位置ずれを吸収することができ、合わせ目への浸透性
が良いスプレー塗布が広まりつつある。シーリング剤の
スプレー塗布に関連する技術として、塗布ガンから噴出
されるシーリング剤の到達点が正確か否かを確認するノ
ズル狙い点確認装置が知られている(特公平3−883
4号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シーリ
ング剤をスプレー塗布する場合には、つぎの問題が存在
する。シーリング剤は粘性を有しており、温度によって
シーリング剤の粘度が変化すると、予め設定していた塗
布パターン幅が変化するという問題がある。シーリング
剤の塗布パターン幅が狭すぎると塗布対象部位にシーリ
ング剤を確実に塗布することができず、広すぎるとオー
バースプレーによって塗布対象部位以外にシーリング剤
が付着してしまったり、あるいはシーリング剤の塗布膜
厚が薄くなり、十分なシーリング性を確保することがで
きなくなる。
【0006】また、シーリング剤の塗布パターン幅はシ
ーリング剤の吐出圧の変動によっても変化する。このよ
うに、シーリング剤をスプレー塗布する場合は、塗布パ
ターン幅を一定に維持するために、シーリング剤を高精
度で温度調節する温調設備や、作業者による吐出圧の細
かな調整が必要となる。
【0007】本発明の目的は、シーリング剤の粘度や吐
出圧が変動した場合でもシーリング剤の塗布パターン幅
を一定に維持することが可能な塗布パターン幅制御方法
およびその装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係るシーリング剤の塗布パターン幅制御方法
および塗布パターン幅制御装置は、つぎのように構成さ
れている。 (1)塗布ガンから噴出されるシーリング剤の塗布パタ
ーン幅を検知し、該検知された塗布パターン幅を予め設
定された目標塗布パターン幅と比較し、該塗布パターン
幅と目標塗布パターン幅との偏差に基づいてシーリング
剤の塗布ガンへの供給流量を制御し、前記塗布ガンから
噴出されるシーリング剤の塗布パターン幅を目標塗布パ
ターン幅と合致させることを特徴とするシーリング剤の
塗布パターン幅制御方法からなる。 (2)シーリング剤を噴出する塗布ガンと、前記塗布ガ
ンから噴出するシーリング剤の塗布パターン幅を検知す
る撮像手段と、前記塗布ガンへのシーリング剤の供給流
量を可変する流量可変手段と、前記撮像手段により検知
されるシーリング剤の塗布パターン幅と予め設定された
目標塗布パターン幅とを比較し、該パターン幅と目標塗
布パターン幅との偏差に基づき前記流量可変手段による
シーリング剤の供給流量を制御し、前記塗布ガンから噴
出されるシーリング剤の塗布パターン幅を目標塗布パタ
ーン幅と合致させる制御手段と、を備えたものからな
る。
【0009】
【作用】このよう構成されたシーリング剤の塗布パター
ン幅制御方法およびその装置においては、塗布ガンから
シーリング剤がスプレー状に噴出され、この噴出された
シーリング剤の塗布パターン幅が検知される。検知され
た塗布パターン幅は、予め設定された目標パターン幅と
比較され、この塗布パターン幅と目標塗布パターン幅と
の偏差に基づいてシーリング剤の塗布ガンへの供給流量
が制御される。
【0010】塗布ガンへのシーリング剤の供給流量が制
御されると、塗布ガンから噴出されるシーリング剤の塗
布パターン幅が目標塗布パターン幅と合致するように補
正される。このように、塗布ガンから噴出されるシーリ
ング剤の塗布パターン幅は、比例制御によって目標塗布
パターン幅に合致するように調節されるので、温度によ
ってシーリング剤の粘度が変化したり、シーリング剤の
吐出圧が変動した場合でも、塗布パターン幅を一定に保
つことが可能となる。
【0011】
【実施例】以下に、本発明に係るシーリング剤の塗布パ
ターン幅制御方法および塗布パターン幅制御装置の望ま
しい実施例を、図面を参照して説明する。
【0012】図1ないし図8は、本発明の一実施例を示
しており、とくにロボットによるシーリング剤の塗布作
業に適用した場合を示している。まず、塗布パターン幅
制御装置11の構成について説明する。図1および図2
において、10はロボットを示している。ロボット10
のアーム10aの先端には、塗布ガン12が取付けられ
ている。塗布ガン12の先端に装着されたチップから
は、プランジャポンプ13から供給されるシーリング剤
1がスプレー状に噴出されるようになっている。シーリ
ング剤1としては、たとえばシーラ、塩ビゾルが用いら
れる。
【0013】プランジャポンプ13は、所定の流量のシ
ーリング剤1を塗布ガン12に向けて供給するようにな
っている。プランジャポンプ13と塗布ガン12との間
の供給通路14の途中には、ギヤポンプ15aとサーボ
モータ15bとからなる流量可変手段15が設けられて
いる。ギヤポンプ15aは、サーボモータ15bの出力
軸と連結されており、サーボモータ15bの回転駆動力
によってギヤポンプ15aが回転するようになってい
る。
【0014】供給通路14に接続されるギヤポンプ15
aの回転数は、サーボモータ15bによって調整可能と
なっている。サーボモータ15bの回転数が変化する
と、ギヤポンプ15aから吐出されるシーリング剤1の
流量が変化するようになっている。供給通路14の流量
可変手段15と塗布ガン12との間には、流量可変手段
15から吐出されるシーリング剤1の流量を測定する流
量計16が設けられている。流量計16は、シーリング
剤1の流量を電気信号に変換する機能を有している。
【0015】塗布ガン12から噴出されるシーリング剤
1の塗布パターン幅は、撮像手段としてのCCDカメラ
17によって検出されるようになっている。CCDカメ
ラ17は、1次元専用のカメラであり、光のモノサシと
して塗布パターン幅を測定する機能を有している。CC
Dカメラ17と対向する位置には、噴出されるシーリン
グ剤1に向けて光を均一に照射する光源18が設けられ
ている。
【0016】図4は、塗布ガン12から噴出されるシー
リング剤1の塗布パターン幅をCCDカメラ17によっ
て電気的に捕えたものを示している。図4の電圧波形に
おいて、光源18からの光が通り抜けてCCDカメラ1
7で捕らえた部分は電圧ゼロ付近を示し、シーリング剤
1の両端エッジ部1aによって遮られた部分はある電圧
値を示す。エッジ部1aに対応して電圧が変化するの
は、他の部分に比べてエッジ部1aの材料密度が高くな
るからであり、その分だけ光源18からの光が通過しに
くくなるためである。
【0017】図4の電圧波形に示す電圧値のスライスレ
ベルVを所定値に設定すると、塗布パターン幅がCCD
カメラ17の視野範囲内であれば、電圧波形にはスライ
スレベルV以上の電圧値を示す部分が2箇所発生する。
パターン幅の測定は、スライスレベル以上の電圧を示す
2箇所の間のビット数を計測し、長さに換算することで
可能となる。たとえば、CCDカメラ17の視野範囲を
50mm、分解能を2048ビットとすると、50mm
÷2048ビット=0.024となり、1ビット当たり
24ミクロンとなる。したがって、ビット数を計数する
ことにより、塗布パターン幅を求めることができる。
【0018】CCDカメラ17の出力信号と流量計16
の出力信号は、制御手段としてのコントローラ20に入
力されている。コントローラ20には、シーリング剤1
の目標塗布パターン幅ydが予め入力されている。コン
トローラ20は、図3に示すように、CCDカメラ17
により検知されたシーリング剤1の塗布パターン幅y
(t)と目標塗布パターン幅ydとを比較し、塗布パタ
ーン幅y(t)と目標塗布パターン幅ydとの偏差e
(t)に基づいて流量制御手段15のサーボモータ15
bの回転数を調整し、実際に塗布ガン12から噴出する
シーリング剤1の塗布パターン幅を目標塗布パターン幅
に合致させるように制御する機能を有している。
【0019】本実施例では、塗布パターン幅制御装置1
1のCCDカメラ17は、塗布対象物である車両ボデー
(図示略)から少し離れた位置に配置されており、実際
に車両ボデーにシーリング剤1を塗布する前に、シーリ
ング剤1の塗布パターンの補正制御が行われるようにな
っている。
【0020】つぎに、図1の塗布パターン幅制御装置1
1による塗布パターン幅制御方法および作用について説
明する。図5は、塗布パターン幅の制御処理の手順を示
している。ステップ100において、目標パターン幅y
dの設定が行われる。目標パターン幅ydがコントロー
ラ20に入力されると、ステップ110に進み、シーリ
ング剤1の寸吹き(ためし吹き)か行われ、同時にシー
リング剤1のパターン幅の制御が行われる。
【0021】ステップ120では、シーリング剤1の寸
吹きは所定の時間だけ行われ、塗布ガン12のガン信号
OFFと同時にパターン幅の制御が終了する。パターン
幅の制御が終了すると、ステップ130に進み、ステッ
プ120におけるギヤポンプ15aの回転数およびサー
ボモータ15bの回転数が指令値として記憶される。つ
ぎに、ステップ140に進み、実際の塗布作業が開始さ
れる。ここでは、塗布ガン12のガン開信号がONにな
った時点で、ギヤポンプ15aは記憶された指令値通り
の回転数で回転し、塗布ガン12からは目標とする塗布
パターン幅をもってシーリング剤1が噴出される。
【0022】図6は、図5のステップ110における処
理手順を示している。ステップ110−1においては、
CCDカメラ17により塗布パターン幅が認識可能であ
るか否かが判断される。ここで、塗布パターン幅の認識
ができないと判断された場合は、ステップ110−4に
進み、流量計16からの信号に基づきシーリング剤1の
吐出流量値が異常であるか否かが判断される。ここで、
流量値がゼロであると判断された場合は、塗布ガン12
の先端に装着されたチップの目づまりとみなし、ステッ
プ110−6に進み、異常である旨が警告される。
【0023】ステップ110−4において、シーリング
剤1の流量値が正常であると判断された場合は、ステッ
プ110−5に進み、図4に示す電圧波形のエッジ数の
確認が行われる。ここで、エッジが1つであると判断さ
れた場合は、塗布パターンが位置ずれしているとみな
し、ステップ110−6に進み、異常である旨が警告さ
れる。ステップ110−5において、エッジがないと判
断された場合は、塗布パターン幅が広がり過ぎであると
みなし、ステップ110−7に進む。ステップ110−
7では、コントローラ20からサーボモータ15bへ回
転数を低下する旨の指令が出力され、塗布ガン12への
シーリング剤1の供給量が低減される。
【0024】ステップ110−1において、CCDカメ
ラ17により塗布パターン幅の認識が可能であると判断
された場合は、ステップ110−2に進み、比例制御に
よる塗布パターン幅の補正が行われ、ステップ110−
3に進んで次の処理に移行する。
【0025】図7は、図6のステップ110−2におけ
る比例制御の処理手順を示している。図7のステップ1
10−2−1においては、テーブル化された初期回転数
0によるギヤポンプ15a、サーボモータ15bの回
転指示が行われる。ここで、テーブル化された初期回転
数R0 を与えることにしたのは、つぎの理由による。
【0026】シーリング剤1は粘性を有しており、定量
供給を行っても温度が変化すれば粘度が変化するので、
塗布パターン幅が変動してしまう。したがって、塗布パ
ターン幅を一定にするため、図8に示すように、温度と
流量(サーボモータ15bによるギヤポンプ15aの回
転数)の関係を予め実験により求めておき、それをテー
ブルデータとしてコントローラ20に入力している。
【0027】初期回転数値R0 によるギヤポンプ15a
の回転が開始されると、ステップ110−2−2に進
み、実際の塗布パターン幅y(t)と目標塗布パターン
ydとの比較が行われ、塗布パターン幅y(t)と目標
塗布パターンydとの偏差e(t)が求められる。ステ
ップ110−2−2において、偏差e(t)=0と判断
された場合は、ステップ110−2−4に進み、つぎの
処理に移行する。
【0028】ステップ110−2−2において、偏差e
(t)が生じている場合は、ステップ110−2−3に
進み、偏差e(t)に基づくサーボモータ15bの制御
回転数が求められる。そして、ステップ110−2−2
とステップ110−2−3による塗布パターン幅の比
較、回転数決定を繰り返し行い、ステップ110−2−
2で偏差が限りなく「0」に近づいた時点で比例制御を
終了する。
【0029】このように、比例制御により塗布ガン12
から噴出されるシーリング剤1の塗布パターン幅y
(t)が目標塗布パターン幅ydに合致するように制御
されるので、温度変化によってシーリング剤1の粘度が
変化したり、シーリング剤1の供給圧力が変動した場合
でも、塗布パターン幅を一定に維持することが可能とな
る。
【0030】なお、本実施例ではロボット10によるシ
ーリング剤1の塗布作業が完了した後、ロボット10の
待期位置で寸吹きによる塗布パターン幅を補正するよう
にしているが、ロボット10による塗布ガン12の移動
中においてCCDカメラ17による塗布パターンの検知
を行うようにすれば、リアルタイムによる塗布パターン
の補正も可能となる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、つぎの効果が得られ
る。 (1)塗布ガンから噴出されるシーリング剤の塗布パタ
ーン幅を検知し、検知された塗布パターン幅を予め設定
された目標塗布パターン幅と比較し、この塗布パターン
幅と目標塗布パターン幅との偏差に基づいてシーリング
剤の塗布ガンへの供給流量を制御し、塗布ガンから噴出
するシーリング剤の塗布パターン幅を目標塗布パターン
に合致させるようにしたので、温度によってシーリング
剤の粘度が変化したり、シーリング剤の吐出圧が変動し
た場合でも、シーリング剤の塗布パターン幅を一定に維
持することができる。したがって、外部要因によってシ
ーリング剤の塗布パターン幅が狭くなったり広すぎたり
することがなくなり、シーリング剤によるシール部分の
品質を高めることができる。 (2)従来のように、シーリング剤の温度を高精度で調
整する温調設備が不要になり、また作業者によるシーリ
ング剤の吐出圧の調整も不要となる。 (3)塗布パターン幅が安定するので、マスキング材を
用いる必要がなくなり、シーリング剤の塗布作業におけ
る準備作業およびマスキング材の取り外し作業を廃止す
ることができる。また、不必要な領域へのシーリング剤
の塗布が解消されるので、シーリング剤の消費量を低減
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シーリング剤の塗布パ
ターン幅制御方法を実施するために用いられる塗布パタ
ーン幅制御装置の概略構成図である。
【図2】図1の装置の制御系統図である。
【図3】図1の装置における比例制御のブロック図であ
る。
【図4】図1の装置の塗布ガンから噴出されるシーリン
グ剤の塗布パターン幅とその電圧波形との関係を示す特
性図である。
【図5】図1の装置における塗布パターン幅の制御処理
を示すフローチャートである。
【図6】図5のステップ110における制御処理を示す
フローチャートである。
【図7】図6のステップ110−2における比例制御の
処理手順を示すフローチャートである。
【図8】図1の装置の塗布ガンから噴出されるシーリン
グ剤の温度と供給流量との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
1 シーリング剤 1a エッジ部 10 ロボット 11 塗布パターン幅制御装置 12 塗布ガン 15 流量可変手段 17 撮像手段 20 制御手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塗布ガンから噴出されるシーリング剤の
    塗布パターン幅を検知し、該検知された塗布パターン幅
    を予め設定された目標塗布パターン幅と比較し、該塗布
    パターン幅と目標塗布パターン幅との偏差に基づいてシ
    ーリング剤の塗布ガンへの供給流量を制御し、前記塗布
    ガンから噴出されるシーリング剤の塗布パターン幅を目
    標塗布パターン幅と合致させることを特徴とするシーリ
    ング剤の塗布パターン幅制御方法。
  2. 【請求項2】 シーリング剤を噴出する塗布ガンと、 前記塗布ガンから噴出するシーリング剤の塗布パターン
    幅を検知する撮像手段と、 前記塗布ガンへのシーリング剤の供給流量を可変する流
    量可変手段と、 前記撮像手段により検知されるシーリング剤の塗布パタ
    ーン幅と予め設定された目標塗布パターン幅とを比較
    し、該パターン幅と目標塗布パターン幅との偏差に基づ
    き前記流量可変手段によるシーリング剤の供給流量を制
    御し、前記塗布ガンから噴出されるシーリング剤の塗布
    パターン幅を目標塗布パターン幅と合致させる制御手段
    と、を備えたことを特徴とするシーリング剤の塗布パタ
    ーン幅制御装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002079143A (ja) * 2000-09-04 2002-03-19 Nordson Corp 液体スプレーパターンを測定・調節する方法及び装置
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JP2021109173A (ja) * 2020-01-10 2021-08-02 株式会社大気社 品質管理システム、品質管理方法、および品質管理プログラム

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