JPS60220165A - 高粘度材塗布装置 - 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】 く技術分類・分野〉 開示技術は、被塗物の構成部材に干渉しないように被塗
物の合わせ目にシーラ拐等の高粘度材を塗布する塗装処
理の技術分野に属する。

〈要旨の解説〉 而して、この発明は、該シーラ材等の高粘度材の供給口
に連通したノズルを先端部に有するガン本体をシーリン
グ装置に取付ベースを介して取付は自在圧した高粘度材
塗布装置に関する発明であり、該ガン本体を該取付ベー
スに付設した揺動装置に連係させると共に、該取付ベー
スに付設した移動装置に連係させて、自動車ボデー等の
被塗物の構成部材に干渉させることなくその合わせ目に
倣って高粘度材を塗布できるようにした高粘度材塗布装
置に係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、例えば、自動車ボデーの塗装二丁程におい
て、該ボデーを形成するスポット溶接等により接合され
た所定パネルの合わせ目に沿って所定シーリング材とし
てのシーラ充填剤を塗布するシーリング工程が設けられ
、ボデー回りの雨洩れ、及び、錆、腐食の発生を防止す
るよ５にされている。

〈従来技術の問題点〉 而して、核種パネルの合わせ目に自動的にシーリングす
る従来のプレイバック式塗装ロボット等によるシーリン
グ装置においては、パネルの合わセロカポデー搬送用コ
ンベア等のセンターずれ、ボデーとボデーを積載する台
車、或いは治具との積載ずれ、ボデー自体の組付は誤差
等の集積のため、自動車ボデー１台毎にがなりの位置ず
れを生じており、ボデーとシーリング装置を相対的に位
置決めし、パネルの合わせ目に前記シーラ充填剤を塗布
する自動シーリングでは、細いビート幅でシーリングを
行うことは非常に困難であった。

又、該パネルの合わせ目とシーリング装置の狙い点との
位置偏差を検出し、その検出信号を該シーリング装置を
コントロールするフィードバック信号として入力するこ
とにより、該シーリング装置の狙い点を実際の塗布線に
沿うように該シーリング装置付設のノズル部を有した塗
布装置を位置補ＩＥする機能を有するシーリング装置も
案出され、前記シーリング工程で採用されてし・るが、
核種装置は、特に自動車ボデーのように複雑な構造物に
使用する場合、位置検出部、制御部の構造が複雑で高師
となる上、該検出部と、ボデー構成部材とが干渉し、塗
布範囲が限定され易いという欠点があった。

その結果、シーリング装置による自動塗布を行う手段と
して前記塗布装置自体や塗布装置のノズル取付部Ｋ、ノ
ズル先端部の位置ずれを吸収できる手段を施し、塗布装
置とパネル合わせ目との相対位置ずれを吸収し、該パネ
ルの合わせ目に追従することが自在な塗布装置が案出さ
れている。

更に、自動車ボデーのシーリング工程の場合、いかにコ
ンパクトな塗布装置であっても、塗布すべきパネルの合
わせ目の形状や、パネルの合わせ目付近の干渉物のため
、該塗布装置に設けられたノズルをパネルの合わせ目に
倣わせてのシーリング作業が不可能な部位があり、この
ような部位には、ビート幅の太さを問題としなければ、
吹付けによって自動塗布を行うことが望ましく、位置ず
れ吸収機構部を任意のタイミングで固定自在とすること
により、正確な吹付も可能とした塗布装置が案出されて
いる。

しかし、従来発明されて来たこうした吹付、倣いの両刀
式が行い得るように構成された塗布装置は、ロボット等
のシーリング装置の機構部、及び、制御＠１部の改造を
必要としたり、位置ずれを吸収する場合にノズル角度に
変化を生ずるために、倣いが不安定にな・つたり、或い
は、吹付時のノズルの位置決め機構が複雑になり、形状
、重量が大型化する等の不具合があり、また、横置上、
シーラーホースのこわさのため、ノズルに余計な力が加
わり、トレースが不安定になるホースが出っ張り、作業
の障害となる等の不具合もあった。

こうした一連の事情から、シーリング装置の改造を必要
とせず、一般のプレイバック型ロボットに使用でき、ノ
ズル角ｊ斐の変化やシーラーホースに影響を受けにくく
コンパクトな構造で、吹付け、倣い両方式のシーリング
が行い得るように構成された塗布装置が所望されていた
。

〈発明の目的〉 この発明の目的は上述従来技術に基づく高粘度材塗布装
置の問題点を解決すべき技術的課題とし、カン本体先端
のノズルに向かってスリムで、且つコンパクトな形状を
有し、被塗物としての自動車ボデーの構成部材に干渉す
ることなく、該ボデーを形成するパネルの合わせ目に倣
って所定シーリング材を塗布できるようにし、且つ、必
要に応じて該ノズルの確実な位置決めにより、正確な吹
付けによるシーリングも可能であり、更に、ロボット等
のシーリング装置をはじめ、プレイバック型の専用機等
にも特殊な改造を必要とせず、小型、軽量に低コストで
製造でき、しかも、ガン本体をシーリング装置匠容易に
取付けできるようにして、製造産業における塗布処理利
用分野に益する優れた汎用性の広い高粘度材塗布装置を
提供せんとするものである。

〈発明の構成〉 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、高粘度材供
給口連通のノズルをガン本体の先端部に有し、該ガン本
体をシーリング装置に取付ベースを介して取付自在にさ
せ、また、該ガン本体を取付ベースに付設の揺動装置に
連係させると共に、該取付ベースに別匠付設の移動装置
に連係させ、必要に応じて該ガン本体を取付ベースの左
右両側方向に対し揺動規制させて、ノズルの位置決めを
確実に行うことができるようにし、また、該ガン本体を
取付ベースの前後方向に対し移動規制することもでき、
その結果、取付ベースに対する両側及び、前後の両方向
のガン本体の移動をそれぞれ独立して規制自在としたこ
とにより、被塗物の構成部材に干渉しないように被塗物
の合わせ目にシーラ材等の高粘度材を塗布することがで
き、自動的に安定した塗布シーリングが行えるようにし
た技術的手段を講じたものである。

〈実施例−構成〉 次に、この発明の１実施例を第１図以下の図面に基づい
て説明すれば以下の通りである。

１は高粘度材塗布装置であり、シーリング装置としての
ロボット２の手首部２ａ４端の取付フランジ３Ｋ、塗布
装置１の取付ベースとしての断面り字形状のベースプレ
ート４を介して取付け、取外し自在に固着されている。

そして、ガン本体を形成するガンボデー５の下部正面中
央には、所定シーリング材としての図示しないシーラ材
を供給するシーラ供給口６が穿設され、このシーラ供給
ロ６連通の該ガンボデ−５下端部には、シャフトパツキ
ン７を挾み固定ビス８で回り止めされた中空シャフト９
の後部が強固に螺着され、該中空シャフト９の先端部に
は、パツキン１０を介してニードルシート１１を内挿し
たノズルベース１２が強固に螺着され、更に、該ノズル
ベース１２には、ノズルパツキン１３を挾持して先端部
先細のノズルチップ１４がノズル押さえ１５を螺着する
ことにより抑圧固定されている。

上記ガンボデー５の上部には、シリンダ部１６が形成さ
れており、上記ニードルシート１１までＦ延するニード
ルシャフト１７を下役し、ナツト１８で固定したピスト
ン１９がリングパツキン２０を介して該シリンダ部１６
内で摺動自在にされている。

また、該ガンボデー５には、シリンダ部１６に連通ずる
ガンＯＮエア供給口２１が穿設されており、更Ｋ、該シ
リンダ部１６には、シリンダベース２２が挿入固着され
、また、その上部には、ガンＯＦＦエア供給口２３を穿
設したシリンダキャップ２４が固着されており、それぞ
れ、ベース用０リング２５と、キャップ用０リング２６
とにより、気密を保持するようになっている。

なお、上記ニードルシャフト１７とシリンダベース２２
間の該シリンダベース２２内にも０リング２７が挿着さ
れており、シール性を一層保持できるようになっている
。

前記中空シャフト９Ｖｃは、回り止め用の図示しない軸
方向の長溝を設けてあり、該中空シャフト９上部には、
該回り止めの長溝に合う内装リニアモーションベアリン
グ２８をして中空シャフト９の軸方向にスライドｉｆ能
にされ、該リニアモーションベアリング２８は、ベアリ
ングホルダー２９に内押されて揺動軸ホルダー３０に固
定されている。

また、該ベアリングホルダー２９の下端には、ホルダキ
ャップ３１が嵌着されており、このホルダキャップ３１
と前記ノズルベース１２との間には、伸縮軸スプリング
３２が外装され、ノズル部を下方へ向けて弾発付勢して
いる。

更に、上記揺動軸ホルダー３０の一側には、揺動軸３３
の一端が嵌着されて揺動軸ピン３４で固定され、ボール
ベアリング３５を内装して前記ベースプレート４の下部
中央に嵌着された揺動軸受ホルダー３６により支持され
ている。

そして、該揺動軸３３の他端には、揺動プレー）３７の
一端が嵌着されて揺動プレートピア３８で固定されてお
り、該揺動プレート３７の他端には、連結ロッド３９が
摺動自在に貫通し、該連結ロッド３９の両端は、揺動装
置としての揺動シリンダ４０　、４０’のロッド４１，
４１’に、ビス４２゜４２′により固定された中間プレ
ート４３　、４３’に固着されている。

また、該連結ロッド３９の周囲には、揺動プレート３７
と中間プレート４３　、４３’との間に、揺動押付スプ
リング４４．４４’を設けている。なお、前記揺動シリ
ンダ４０　、４０’は、揺動シリンダフ゛ラケット４５
を介してベースプレート４に固着され、その上方のベー
スプレート４には、一対の近接スイッチ４６　、４６’
が近接スイッチロックナツト４７　、４７’により取付
けられている。

一方、上記揺動プレート３７の略中央部には、揺動規制
シリンダ４８が揺動規制シリンダブラケット４９を介し
てベースプレート４に固着されており、該揺動規制シリ
ンダ４８のロッド５０の先端（で、規制フランジ５１が
螺着固定されており、揺動ブレー）３７に穿設された孔
５２を該揺動規制シリンダ４８のロッド５０が貫通して
いる。

また、揺動プレート３７は、ベースプレート４に固着さ
れたストッパ５３　、５３’により揺動角度を規制され
ていると同時に、ガンボデー５にはストッパ５３．５３
’にあたろ位置で近接スイッチ４６　、４６’が働くよ
うに作動ブレニド５４が取付けられている。

更に、ベースプレート４には、第２．５．６図に示す様
に、移動装置としての前後規制シリンダ５５が断面り字
形状の前後規制シリンダブラケット５６により固着され
ており、該前後規制シリンダ５５０ロツド５７には、伸
縮規制プレート５８がナツト５９を介して螺着されてお
り、ガンボデ−５上端側部の切欠き６０に当接離反自在
にされている。

なお、シーラ供給口６とニードルシャフト１１との間の
シール性を確保するため、■パツキン６１とＶパツキン
押さえ６２がガンボデー５に内挿されている。

また、第７図に示す様Ｋ、前後規制シリンダ用電磁弁６
３、揺動規制シリンダ用電磁弁６４、揺動シリンダ用電
磁弁６５、ガンＯＮ、ＯＦＦ用電磁弁６６は、ロボット
制御盤６７より発信される信号に従い、ガン制御盤６８
により制御線束６９を介して電源を送り、所定の電磁弁
をＯＮ、ＯＦＦすることにより、右押付、左押付、前後
位置規制、揺動規制、ガンＯＮが自由に選択されるよう
に構成されている。

なお、７０は吐出停止信号線、７１は自動車ボデー、７
２はドア、７３はドアのヘミング部、７４は切欠き、７
５はパネル合わせ目である。

〈実施例−作用〉 上述構成において、第１図に示す自動車ボデー７１のド
ア１２のヘミング部７３に図示しないシーラ材を塗布す
る場合を例にすれば、この合わせ目をま、第８図に示す
様に、凹面上のヘミング部７３に浅い切欠き７４のある
パネル合わせ目７５のような形状である。

まず、このパネル合わせ目７５Ｋ、塗布装置１のノズル
部先端を接触させて塗布を行うに際し、第７図に示す前
後規制シリンダ用電磁弁６３、揺動規制シリンダ用電磁
弁６４をＯＦＦ状態として、ノズルチップ１４先端が、
第８図に示すパネル合わせ目７５へ押付けられる方向（
矢印Ａ方向）へ倒れるように揺動シリンダ４０　、４０
’を作動させて、第９，１０図に示す様に、該ノズルチ
ップ１４先端をパネル合わせ目１５のシーリング開始点
■へ導き、この開始点において合わせ目方向とパネル面
に垂直な方向へ塗布装置１のノズル部を押付け、少なく
とも合わせ目方向には、切欠き７４の奥行きａ以上、パ
ネル面に垂直な方向には、凹面のへこみｂ以上に押付け
られた状態で、シーリング終了点■まで所定のシーリン
グ経路（例えば、■−■−〇）の教示を行う。

この後、ロボット２の動作を再生すれば、ロボット２の
動きは第９．１０図の点線で示す様に、切欠き７４や、
凹面に厳密に沿うものではないが、ノズルチップ１４先
端は、揺動スプリング４４と、伸縮スプリング３２０弾
発作用により、パネル合わせ目７５に沿って移動し、所
定のシーリング動作が行い得るようになっている。

一方、このパネル合わせ目７５の付近に部材が多く、ノ
ズルチップ１４を該パネル合わせ目７５に接触させられ
ない場合、ノズルチップ１４先端をパネル合わせ目７５
から離したままで、該パネル合わせ目７５へ向けて吹付
けてシーリングを行うことも可能である。

この場合、前後規制シリンダ用電磁弁６３、および、揺
動規制シリンダ用電磁弁６４を共にＯＮとすると、揺動
プレート３７がストッパ５３．５３’に当たり、ノズル
チップ１４の向きが規制され、また、ガンボデー５が揺
動軸ホルダー３０に当たることでノズルチップ１４先端
の位置が規制され、正確な吹付は動作を行い得るように
なっている。

また、バネ２合わせ目７５にノズルチップ１４先端を接
触させて塗布を行う場合、該パネル合わせ目７５とロボ
ット２の手首部２ａとの相対位置が何らかの原因でずれ
たとしても、揺動スプリング４４と、伸縮スプリング３
２の弾発作用により、ノズルチップ１４の先端は、パネ
ル合わせ目７５に沿って移動し、所定のシーリング動作
が行われる。

なお、万一、何らかの原因でノズルチップ１４先端がパ
ネル合わせ目７５からはずれた場合、前述のようＫ、ガ
ンボデー５に固着された作動プレート５４の接近をベー
スプレード４左右の近接スイッチ４６　、４６’が検出
し、吐出停止信号線７０を通してロボット制御盤６７へ
吐出禁止信号を送り、所定のタイミングでガンボデー５
のシーラ材の吐出停止や、ロボット２の動作の停止が自
在に行い得るようになっている。

また、第１１図に示す様に、ガンボデー５が矢印Ｂのよ
うに揺動して図示の状態の位置にきた場合に、前後規制
シリンダ５５を介して伸縮規制プレート５８で該ガンボ
デー５を押付けることにより、ガンボデー５の位置決め
をすることもでき、更Ｋ、第１２図に示す様に、ガンボ
デー５が図示の様に所定伸縮ストローク間ベースプレー
ト４の取付フランジ３側にスライドしても、該前後規制
シリンダ５５を介して伸縮規制プレート５８で該ガンボ
デー５を矢印Ｃのように移動させて位置決めすることが
できるようになっている。

〈他の実施例〉 尚、この発明の実施態様は、上述１実施例に限るもので
ないことは勿論であり、例えば、塗布装置の用途、パネ
ルの形状等により、ロボット２の手首部２ａの先端の取
付フランジ３の取付は位置は、第２，３図に示す様に、
ベースプレート４の上面、或いは、側面に容易に取替え
自在にする等積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、高粘度材供給口連通のノズル
を先端部に有したガン本体が取付ベースを介してシーリ
ング装置に取付は自在にされて℃・る高粘度材塗布装置
において、ガン本体を取付はベースに付設された揺動装
置に連係し、又、ガン本体を取付ベースに付設された移
動装置に連係したことにより、ガン本体のノズルの倣い
によるシーリング動作が、従来のように１方向のみでは
なく、その反対方向からもシーリングが行なえ、塗布方
向の自由度が高くなるとい５１れた効果が奏される。

また、ガン本体を揺動装置と移動装置とにより上記２方
向に別々に移動規制自在にして該ガン本体を位置決めで
きるようにしたことにより、該ガン本体の位置ずれ吸収
機構部の位置規制の精度が著しく向上する利点がある。

更に、塗布装置を取付けるロボット等のシーリング装置
について制約がなく、ブレイノ（ツク型のいかなるシー
リング装置にも取付ベースを介して塗布装置の取付けが
できる効果がある。

加えて、例えば、シーラ材をガン本体に供給するための
シーラホースをはじめ、ガン本体忙連結された他のホー
ス等の動きが少ないため、これらの各種ホースがコンパ
クトＫまとめられ、且つ、ホース反力により、倣い動作
に悪影響を与えるおそれが少ないメリットもある。

【図面の簡単な説明】

第１図以Ｆは、この発明の１実施例の説明図であり、第
１図は、自動車ポデーのシーリング作業状況を示す平面
図、第２図は、塗布装置の正面図、第３図は、塗布装置
の側面図、第４図は、揺動装置の正面図、第５図は移動
装置の正面図、第６図は移動装置の側面図、第７図は、
ロボット、及び、塗布装置の制御系統概略図、第８　、
９　、１．０図は被塗物合わせ目の斜視図、側面図、及
び、正面図、第１１図は、ガン本体揺動時の正面図、第
１２図は、ガン本体移動時の側面図である。 ６・・・高粘度材供給口、　１４・・・ノズル、５・・
・ガン本体、　４・・・取付ベース、２・・・シーリン
グ装置、 １・・・高粘度材塗布装置、 ４０　、４０’・・・揺動装置、 ５５・・・移動装置 出願人　トヨタ自動車株式会社 第　１　図　第８図 １ 第２図 第　３　図 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高粘度材供給口連通のノズルを先端部に有したガン本体
   が取付ベースを介してシーリング装置に取付は自在にさ
   れている高粘度材塗布装置において、上記ガン本体が上
   記取付ベースに付設された揺動装置と移動装置とに各々
   連係され、上記ガン本体が取付はベースに対して一平面
   上で揺動自在にされ、上記揺動装置と移動装置によるガ
   ン本体の揺動移動が規制自在圧されていることを特徴と
   する高粘度材塗布装置。