JPH11333348A - 材料塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークの被塗布面とノズルの先端との設定離間
寸法を維持し、シール材を被塗布面に対し常時最適状態
で塗布可能にする。 【解決手段】ワークＷの被塗布面Ｗ１に対して配置さ
れ、シール材Ｓを被塗布面Ｗ１に吐出可能なノズル１７
と、このノズル１７の移動を制御する制御装置１３とを
備えて材料塗布装置１０が構成されている。ノズル１７
には、その先端１７Ａと被塗布面Ｗ１との距離を検出す
る距離検出センサ１９が併設されている。制御装置１３
は、ノズル１７の先端１７Ａから被塗布面Ｗ１までの設
定離間距離を距離検出センサ１９の検出データと比較
し、その設定離間寸法を維持するようにノズル位置を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は材料塗布装置に係
り、更に詳しくは、シール材を供給するノズルの先端と
被塗布面との設定離間距離を維持可能にする材料塗布装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ワークの被塗布面にシール材
を塗布する材料塗布装置が知られている。この材料塗布
装置は、シール材を供給するノズルを含む本体部と、こ
の本体部を移動させる直交三軸ロボットと、この三軸ロ
ボットの駆動を制御する制御装置とを備えて構成されて
いる。制御装置には、ティーチングによってノズルの移
動軌跡が予め記憶され、この記憶された移動軌跡に従っ
てノズルが移動し、ワークの被塗布面にシール材を塗布
可能とする。この際、シール材の塗布開始点と塗布終了
点との継ぎ目に隙間や大きな重なりが生じると、ワーク
の接着不良等を招来するため、制御装置により所定のタ
イミングでシール材の吐出が停止制御されている。すな
わち、ノズルの先端から被塗布面までの高さに略等しい
距離だけシール材の塗布開始点の手前にノズルが達する
と、シール材の供給を停止することで、前記継ぎ目に隙
間や大きな重なりを生じることなくシール材を被塗布面
に塗布可能としている。ここで、ノズルは、予め設定さ
れた被塗布面の基準位置に対して、最適状態でシール材
を塗布することが可能な所定の離間寸法をもって配置さ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記材
料塗布装置にあっては、ワークの被塗布面に微小な歪み
があったり、ワークの取り付け位置が正常でない場合に
は、被塗布面からノズルの先端までの距離が部分的に前
記所定の離間寸法からずれ、被塗布面に対しシール材を
常時最適状態で塗布することができないという不都合が
ある。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、このような不都合に着目して
案出されたものであり、その第１の目的は、ワークの被
塗布面とノズルの先端との設定離間寸法を維持し、シー
ル材を被塗布面に対し常時最適状態で塗布することがで
きる材料塗布装置を提供することにある。

【０００５】また、本発明の第２の目的は、同一の塗布
装置を用いて種類の異なるワーク毎に、シール材を正確
且つ効率的に被塗布面に塗布することを可能とする材料
塗布装置を提供することにある。

【０００６】更に、本発明の第３の目的は、ワークの取
付不良を操作者等に喚起し、その取付不良に起因するシ
ール材の接着不良を効果的に防止することができる材料
塗布装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため、本発明は、ワークの被塗布面に対して予め定め
られた設定離間寸法を隔てて配置されたノズルを、所定
の制御装置を介して移動制御しながら前記ノズルよりシ
ール材を前記被塗布面に塗布する材料塗布装置におい
て、前記ノズルに、当該ノズルの先端と被塗布面との距
離を検出して当該検出データを前記制御装置に出力する
距離検出センサを併設し、前記制御装置は、前記検出デ
ータと前記設定離間寸法とを比較して、当該設定離間寸
法を維持するようにノズル位置を制御する、という構成
を採っている。このような構成によれば、ワークの被塗
布面に歪みが生じている場合や、ワークの被塗布面が予
め設定された所定の取付位置に対して傾斜している場合
であっても、被塗布面とノズルの先端との設定離間寸法
をリアルタイムで維持することができ、被塗布面に対し
てシール材を常時最適状態で塗布することが可能とな
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明において、前記ノズル若し
くはワーク近傍にワーク種別検出手段を併設し、前記制
御装置は、ワークの種類毎に特定されるノズルの移動軌
跡プログラムを記憶する機能を含み、前記ワーク種別検
出手段で特定されたワークに対応する移動軌跡プログラ
ムを読み出して、前記ノズルを移動制御する、という構
成を採ることにより前記第２の目的をも達成することが
できる。すなわち、作業対象となるワークの種別を自動
的に判別し、これにより特定されたワークの種類に応じ
てノズルが移動制御されることとなるため、同一装置を
用いて種類の異なるワークを塗布対象としても、ワーク
の種類に応じてシール材を正確且つ効率的に被塗布面に
塗布することができる。

【０００９】また、前記ノズル若しくはワーク近傍にワ
ーク位置検出手段を併設し、前記制御装置は、ワークの
種類毎に特定されるワーク固定位置を記憶する機能を含
み、前記ワーク位置検出手段で検出されたワーク固定位
置が異常と判定されたときに、塗布開始動作を停止し及
び又は異常を報知する、という構成も併せて採用するこ
とができる。これにより、ワークの取付不良を操作者等
に喚起して取付不良に起因するシール材の接着不良を効
果的に防止するという第３の目的をも達成可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、実施例に係る材料塗布装置を図面を参
照しながら説明する。

【００１１】図１には、材料塗布装置の概略正面図が示
されている。この図において、材料塗布装置１０は、本
体部１１と、この本体部１１を移動させる直交三軸ロボ
ット１２と、これら本体部１１及び三軸ロボット１２の
作動を制御する制御装置１３と、ワークＷを所定の塗布
位置に搬送するとともに、塗布作業後のワークＷを次工
程位置に搬送する搬送装置１４とを備えて構成されてい
る。

【００１２】本体部１１は、シール材Ｓを一定量収容し
て当該シール材Ｓに吐出圧力を付与可能な材料供給部１
６と、この材料供給部１６に接続されてシール材Ｓを吐
出可能に設けられるとともに、前記作業位置におけるワ
ークＷの被塗布面Ｗ１に対向するように配置されるノズ
ル１７と、このノズル１７に併設されるいわゆる非接触
式の各種センサ、すなわち距離検出センサ１９、ワーク
種別検出手段としての機種検知センサ２０、及びワーク
位置検出手段としての水平検知センサ２１とを備えて構
成されている。

【００１３】ノズル１７は、材料供給部１６によりシー
ル材Ｓに吐出圧力が付与されると、当該シール材Ｓを吐
出可能に設けられるとともに、三軸ロボット１２の駆動
による本体部１１の移動に伴って、相互に直交する三軸
方向に移動可能となっている。ここで、ノズル１７の移
動及びシール材Ｓの吐出タイミングは、制御装置１３に
よって後述するように制御され、シール材Ｓを閉ループ
状の所定の軌跡で被塗布面Ｗ１に塗布することができる
ようになっている。

【００１４】前記距離検出センサ１９は、ノズル１７の
移動方向のやや前方に配置されており、その前方の点
に、ノズル１７が高さ方向上下に移動しないまま達した
と仮定したときに、そのときのノズル１７の先端１７Ａ
と被塗布面Ｗ１との距離を検出するようになっている。
すなわち、ノズル１７が移動する軌跡の全ての点におい
て、距離検出センサ１９により、ノズル１７の先端１７
Ａと被塗布面Ｗ１との距離が前もって検出され、その検
出データが逐次制御装置１３に入力されるようになって
いる。また、前記機種検知センサ２０は、ワークＷの種
別を検出可能に設けられており、その検出データが制御
装置１３に入力されるようになっている。更に、前記水
平検知センサ２１は、塗布位置にセットされたワークＷ
の被塗布面Ｗ１上における所定の三点の位置を検出可能
に設けられており、これら検出データが制御装置１３に
入力されるようになっている。なお、水平検知センサ２
１による検出は、塗布位置における被塗布面Ｗ１の傾斜
状態を特定するために最低限必要な三点について行うも
のであり、精度の面から更に複数箇所について検出して
もよい。

【００１５】前記三軸ロボット１２は、フレーム２３に
設けられたシリンダ若しくはレール等からなるＸ軸部材
２６と、このＸ軸部材２６に交差するように設けられた
Ｙ軸部材２７と、このＹ軸部材２７に交差するように設
けられたＺ軸部材２８とを備えて構成されている。ここ
で、制御装置１３によって制御される駆動装置２９の駆
動により、Ｘ軸部材２６は、図中紙面直交方向に移動可
能となり、Ｙ軸部材２７は、図中左右方向に移動可能と
なり、Ｚ軸部材２８は、図中上下方向に移動可能となっ
ている。

【００１６】前記制御装置１３は、図２に示されるよう
に、各センサ１９，２０，２１からの検出データが入力
される入力部３１と、所定のデータを記憶する記憶部３
２と、入力部３１からの検出データと記憶部３２に記憶
されたデータとを比較する比較部３３と、この比較部３
３の比較結果に応じて前記三軸ロボット１２の駆動信号
を前記駆動装置２９に出力するとともに、シール材Ｓの
吐出圧力１７をＯＮ−ＯＦＦ制御する信号を前記材料供
給部１６に出力する出力部３４と、比較部３３の比較結
果からワークＷの設置位置の異常を報知する警報部３５
とを備えて構成されている。

【００１７】記憶部３２は、ノズル１７の先端１７Ａか
ら被塗布面Ｗ１までの所定の設定離間寸法を記憶する機
能と、ワークＷの種別毎に特定されるノズル１７の移動
軌跡プログラムを記憶する機能と、ワークＷの塗布位置
における被塗布面Ｗ１の設定水平面を記憶する機能とを
有している。

【００１８】また、比較部３３は、距離検出センサ１９
からの検出データを記憶部３２に記憶された設定離間寸
法と比較してその偏差を算出し、設定離間寸法とのずれ
が判定されたときに、そのずれに応じてノズルの高さ位
置を上下方向に移動させるために補正値を次段の出力部
３４に出力する機能と、機種検知センサ２０からの検出
データよりそのデータと一致するワークＷの移動軌跡プ
ログラムを記憶部３２から読み出す機能と、水平検知セ
ンサ２１からの検出データにより塗布位置の被塗布面Ｗ
１の傾斜状態を算出し、その算出した被塗布面Ｗ１の傾
斜状態と記憶部３２で記憶された設定水平面とを比較
し、塗布位置の被塗布面Ｗ１が設定水平面に対して傾斜
しているか否かを判定する機能とを有している。

【００１９】更に、出力部３４は、前記比較部３３から
の信号を入力として、記憶部３２の設定離間寸法を維持
するようにＺ軸部材２８を移動させる駆動信号を前記駆
動装置２９に出力する機能と、比較部３３で読み出され
た移動軌跡プログラムに対応して、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸部材２
６，２７，２８を移動させる駆動信号を駆動装置２９に
出力する機能と、ノズル１７の位置及び比較部３３で読
み出された移動軌跡プログラムから、シール材Ｓの吐出
圧力をＯＮ−ＯＦＦ制御する制御信号を材料供給部１６
に出力する機能とを有している。

【００２０】警報部３５は、比較部３３で、塗布位置に
セットされた被塗布面Ｗ１が記憶部３２の設定水平面に
対して傾斜していると判定されたときに、塗布開始動作
の停止及び警告を報知するようになっている。すなわ
ち、この警告は、材料塗布装置１０の操作者が異常検知
を可能とするための手段、例えばランプの点灯や警告音
等の手段によって行われる。ここで、警報部３５とし
て、設定水平面に対して傾斜していると判定されたとき
に、塗布開始動作の停止又は警告の報知の何れか一方の
みを行う構成を採用してもよい。

【００２１】次に、材料塗布装置１０の作用について説
明する。

【００２２】先ず、搬送装置１４によって、ワークＷの
被塗布面Ｗ１がノズル１７に対向可能となる塗布位置に
ワークＷが搬送される。そして、ワークの形状によって
は、図示しないチャック等の保持具を介してワークＷを
塗布位置にセットする。この後、機種検知センサ２０及
び水平検知センサ２１の検出データが制御装置１３に入
力される。そして、制御装置１３で、水平検知センサ２
１の検出データから塗布位置にあるワークＷの被塗布面
Ｗ１が設定水平面に対して傾斜しているか否かを判定
し、傾斜していれば警告を報知する。また、同様に、ワ
ークＷの被塗布面Ｗが傾斜していないと判定されれば、
そのワークＷの種別に対応するノズル１７の移動軌跡プ
ログラムを読み出し、それに応じて、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸部材
２６，２７，２８を移動させる駆動信号を駆動装置２９
に出力するとともに、シール材Ｓの吐出圧力をＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御する制御信号を材料供給部１６に出力する。そ
の結果、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸部材２６，２７，２８が作動し、
ノズル１７を所定の塗布開始点に移動させた後、設定量
のシール材ＳをワークＷの被塗布面Ｗ１に吐出しなが
ら、予め設定した移動軌跡に従ってノズル１７が移動す
る。この際、距離検出センサ１９によって、常時、ノズ
ル１７の先端１７Ａと被塗布面Ｗ１との距離が検出され
る。そして、制御装置１３によって、距離検出センサ１
９の検出データが設定離間寸法に対してずれがあると判
定された場合に、そのずれに応じた駆動信号が駆動装置
２９に入力され、Ｚ軸部材２８が作動してノズル１７が
上下方向に移動し、ノズル１７の先端１７Ａと被塗布面
Ｗ１との設定離間寸法を維持する。次いで、ノズル１７
が、前記設定離間寸法と略同一距離だけ塗布開始点の手
前に達すると、ノズル１７からシール材Ｓの吐出が停止
する。これにより、シール材Ｓの塗布開始点と塗布終了
点との継ぎ目に隙間や大きな重なりが生じずに、ワーク
Ｗの被塗布面Ｗ１にシール材Ｓを塗布することができ
る。そして、この一連の塗布作業が終了すると、再び搬
送装置１４が作動し、シール材Ｓが塗布されたワークＷ
を次工程位置に送り出す。

【００２３】従って、このような実施例によれば、ワー
クＷの被塗布面Ｗ１に歪み等があっても、制御装置１３
により、被塗布面Ｗ１からノズル１７の先端１７Ａまで
の設定離間寸法をリアルタイムに維持することができ、
被塗布面Ｗ１の状態に拘らず、シール材Ｓを常に最適な
状態で塗布することができる。

【００２４】なお、本発明における装置各部の構成は図
示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作
用を奏する限りにおいて種々の変更が可能である。

【００２５】また、各センサ１９ないし２１として、非
接触式のセンサを用いたが、必ずしもこれに限られず、
前記実施例の検出データが得られるものであれば、接触
式センサ等の他のセンサやスイッチ等の他の手段を採用
することも可能である。

【００２６】更に、機種検知センサ２０及び水平検知セ
ンサ２１は、前記実施例のようにノズル１７に併設した
構成の他、ワーク近傍にそれぞれ独立して設けた構成を
採用することも可能である。

【００２７】また、前記実施例では、作業位置のワーク
Ｗの種別を自動的に判別し、制御装置１４の記憶部３２
に記憶された移動軌跡プログラムから、ノズル１７の移
動を制御することとしたが、本発明はこれに限られるも
のではなく、ワークＷの種別が異なる毎に、三軸ロボッ
ト１２にティーチングさせることによって、記憶された
移動軌跡をリセットし、ティーチングにより得られた移
動軌跡に応じてノズル１７の移動を制御してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ノズルの先端と被塗布面との距離を検出して当該検出デ
ータを制御装置に出力する距離検出センサをノズルに併
設し、前記制御装置により、ワークの被塗布面からノズ
ルの先端までの設定離間寸法と前記検出データとが比較
されて、設定離間寸法を維持するようにノズル位置が制
御されるから、ワークの被塗布面に歪み等が生じている
場合であっても、設定離間寸法をリアルタイムに維持す
ることができ、シール材をワークの被塗布面に常時最適
状態で塗布することができる。

【００２９】また、前記ノズル若しくはワーク近傍にワ
ーク種別検出手段を併設し、前記制御装置により、前記
ワーク種別検出手段で特定されたワークに対応する移動
軌跡プログラムを読み出し、ノズルを移動制御する構成
としたから、同一装置を用いて種類の異なるワークを塗
布対象としても、ワークの種類に応じて、シール材を正
確且つ効率的に被塗布面に塗布することができる。

【００３０】更に、前記ノズル若しくはワーク近傍にワ
ーク位置検出手段を併設し、前記制御装置により、前記
ワーク位置検出手段で検出されたワーク固定位置が異常
と判定されたときに、塗布開始動作を停止し及び又は異
常を報知する構成としたから、ワークの取付不良を操作
者に喚起して取付不良に起因するシール材の接着不良を
効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例に係る塗布装置の概略正面図。

【図２】 制御装置の機能ブロック線図

【符号の説明】

１０ 材料塗布装置 １３ 制御装置 １７ ノズル １７Ａ 先端 １９ 距離検出センサ ２０ 機種検知センサ（ワーク種別検出手段） ２１ 水平検知センサ（ワーク位置検出手段） Ｓ シール材 Ｗ ワーク Ｗ１ 被塗布面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの被塗布面に対して予め定められ
   た設定離間寸法を隔てて配置されたノズルを、所定の制
   御装置を介して移動制御しながら前記ノズルよりシール
   材を前記被塗布面に塗布する材料塗布装置において、 前記ノズルに、当該ノズルの先端と被塗布面との距離を
   検出して当該検出データを前記制御装置に出力する距離
   検出センサを併設し、 前記制御装置は、前記検出データと前記設定離間寸法と
   を比較して、当該設定離間寸法を維持するようにノズル
   位置を制御することを特徴とする材料塗布装置。
2. 【請求項２】 前記ノズル若しくはワーク近傍にワーク
   種別検出手段を併設し、前記制御装置は、ワークの種類
   毎に特定されるノズルの移動軌跡プログラムを記憶する
   機能を含み、前記ワーク種別検出手段で特定されたワー
   クに対応する移動軌跡プログラムを読み出して、前記ノ
   ズルを移動制御することを特徴とする請求項１記載の材
   料塗布装置。
3. 【請求項３】 前記ノズル若しくはワーク近傍にワーク
   位置検出手段を併設し、前記制御装置は、ワークの種類
   毎に特定されるワーク固定位置を記憶する機能を含み、
   前記ワーク位置検出手段で検出されたワーク固定位置が
   異常と判定されたときに、塗布開始動作を停止し及び又
   は異常を報知することを特徴とする請求項１又は２記載
   の材料塗布装置。