JPS6057912B2 - 粘性流体の自動塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシーリング剤等粘性流体の自動塗布装置に関
する。

近時、オートガンを工業用ロボット等の自動機に装着
して該自動機をプログラム運転することにより粘性流体
を被塗物の対象部位に塗布するようにした装置が常用さ
れている。

しかしながら、この種自動塗布装置を適用したとして
も、量産ラインにあつて例えば自動車車体の点溶接合せ
目にシーリング剤を正確に自動塗布することは困難てあ
る。

即ちオートガンのノズルがプログラムされた軌跡に沿つ
て正確に移動したとしても、射出圧力の変動或いはノズ
ルに粘性流体が付着すること等の原因により射出方向が
偏向し、シーリング剤の塗布線が前記合せ目からはずれ
てしまうことがあり、これらのトラブルを効率よく検知
しにくいという難点によるものである。 本発明は叙上
の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは前記難点を解消するにあり、その特徴はオートガン
のノズルを予め定めたパターンにしたがつて指向させる
とともに被塗物と相対移動させて粘性流体を射出するよ
うに自動的に作動する塗布装置において、前記のノズル
の指向線を囲む二つの規準領域を設定するとともに射出
された粘性流体が前記二つの基準領域を共に通過したこ
とを検知して信号を発する検知手段を設け、この信号に
基づき作動を開始し、或いは作動を継続するよう制御す
るようにした粘性流体の自動塗布装置にある。第１図は
本発明の第一実施例に係る全体説明図であり、同図に於
て、１は工業用口ポット２の手首３に装着したエアレス
タイプのオートガンであり、４はシーリング剤を図外の
圧送装置から前記オートガンに供給するフレキシブルパ
イプであり、前記ロボット２の手首３等の可動部に弾性
的に係止する。６ａおよば６ｂ、６ｃはそれぞれ試めし
吹き位置およびシーリング作業の途中位置に設けた後述
する検知手段の機構部てあり、８は該手段に係る制御回
路を収納したユニットであり、１０は該ユニットをコネ
クトした工業用ロボット２の制御盤である。

そして点溶接合せ目をシールするべき車体１２は治具台
車１４上に位置決めされた状態にあり、１６、１８はそ
れぞれ前記台車１４および工業用ロボットを逃走位置に
移動させる搬送装置である。尚９は前記制御盤１０から
トランク１１にのびる電気配線であるが油圧系および空
気系の配管については図示を省略する。ます工業用ロボ
ット２により基準位置に位置したオートガン１のノズル
２０から射出される円柱状のシーリング剤が基準領域を
通過したことを検知して検知信号を発する検知手段の機
構部について第２図、第３図を参照しつつ第１実施例と
して説明する。

同図において、２１は基準位置に位置したノズル２０の
指向線であり、該指向線２１をセンターとして基板２２
を治具台車１４のベース１７上に固設し、該基板２２に
平行に基板２４をコラム２６を介して固設する。また基
板２４上には投光器２８，２８を、該投光器２８からそ
れぞれ投光される光ビーム３０，３０が前記指向線２１
を囲んで互に直交するように配設する。そして指向線２
１を囲んだ両光ビーム３０，３０の交差領域を第一の基
準領域４０とし、光ビーム３０，３０が例えば直径２ｍ
の円形断面を有する平行光束になるように投光器２８，
２８を調整する。尚光ビーム３０の断面形状は円形以外
の形状でもよいことは明らかである。３２は投光器２８
を保持するホルダー、３５，３６は同ホルダーを基板２
４のＴ溝２７に締結するＴボルト及びナットである。

３８，３８は各投光器２８，２８に対向するようホルダ
−３９を介して基板２４上に設けられた受光器であり、
該受光器３８は受光量が設定値以下となつた場合に０Ｆ
Ｆとなるスイッチング素子を有する。

また基板２２上にも前述した要領で投光器２８、受光セ
ンサー３８を設け、該投光器２８の光ビーム３０により
前記指向線２１を囲ん．で交差領域を形成して該交差領
域を第二の基準領域５０とする。尚４２，４４は基板２
２，２４にそれぞれ設けられたシーリング剤の通孔、２
３は同孔直下のベース１７上に載置した射出されたシー
リング剤の受箱である。次に上述した機構部の．−作用
を、同機構部に接続する制御回路と共に第４図乃至第６
図を参照しつつ説明する。工業用ロボット２の制御盤１
０からの試めし吹き指令信号イにより工業用ロボット２
のアーム、手首３が移動し、ノズル２０が前述した基準
位置・に位置した後、オートガン１のニードル弁が開弁
するので、シーリング剤がノズル２０から例えば直径０
．５７１ｒ１ｎの円形断面を有する円柱状に射出され、
該射出状態が第６図ａに示すように正規であるならば、
射出されたシーリング剤２５は前記二つの基準領域４０
，５０をともに通過するので、すべての光ビーム３０が
該基準領域４０，５０において減光される。

この結果第４図にＡで示す回路において全ての受光セン
サー３８ａ，３８ａ，３８ａ，３８ａが０ＦＦとなる（
この場合を０Ｋ判定とする。）ので該受光センサー３８
ａとこれに配線４５ａにより接続した０Ｒ回路４６ａお
よび反転器４７ａからなる検知手段１００ａから出力・
信号二がレベル１で配線４８ａを介してＡＮＤ回路５２
ａに入力されるとともに制御盤１０からの前記試めし吹
き指令信号イが発せられたとき立上り検出回路５４ａか
らパルス信号口が出力され単安定マルチバイブレ−ター
５６ａを介して出力信号ハとしてＡＮＤ回路５２ａに入
力される。従つて試めし吹きが０Ｋと判定されたならば
ＡＮＤ回路５２ａから作動開始信号ホが前記制御盤１０
に配線５８ａを介して入力される。この作動開始信号ホ
を受けて自動塗布装置が制御盤１０に予め投入されたプ
ログラムに従つて車体１２の点検接合せ目に対しシーリ
ング剤の塗布を開始する。次にこの塗布の途中に検知工
程を介入された例につき０Ｋ判定の場合を第４図にＢで
示す回路を参照して説明する。

この例にあつては検知手段１００ｂの基板２２の位置を
車体１２のシーリング対象部位からはずす必要があるた
め前記位置は例えば第１図の符号６−２で示すチェック
位置にある。制御盤１０からチェック指令信号イ″が発
せられると、ガン１は予め制御盤１０に投入されたプロ
グラムに基づきシーリング剤の塗布を中止し、前記チェ
ック位置に移動し、この移動後に試めし吹きがなされる
。

そしてこの試めし吹きの結果が前記同様に０Ｋ判定であ
るならば、検知手段１００ｂから出力信号二″がレベル
１でＡＮＤ回路５２ｂに配線４８ｂを介して入力される
と共に制御盤１０から前記チェック指令信号イ″が発せ
られたとき、立上り検出回路５４ｂからパルス信号口″
が出力され、単安定マルチバイブレ−ター５６ｂを介し
て出力信号ハ″として入力される。従つてＡＮＤ回路５
２ｂからレベル１の信号ボが配線５８を介してＡＮＤ回
路６２に入力されるとともにガン１がプログラム制御下
にあることを示す信号リが制御盤１０から配線６３を介
してＡＮＤ回路６２に入力されるので、作動継続信号ル
がＮ１回路６２から配線６４を介して制御盤１０に入力
し、この信号ルに基づき再びガン１が前記塗布中止位置
に復帰し、自動塗布装置はシーリング剤の塗布作業を継
続する。次にノズル２０が基準位置にセットされたとし
てもノズル詰まり等の原因によりシーリング剤の射出路
２５（第６図ａ）が偏向して第６図ｂに示すような射出
路２９となつた場合、或いはノズル２０が工業用ロボッ
ト２の誤動作等の原因により基準位置にセットされずに
射出路２５（第６図ａ）が偏向して第６図ｃに示すよう
な射出路２９″となつた場合にあつては、すべての受光
センサー３８ａ，３８ａ，３８ａ，３８ａが０Ｎになる
か或いはいずれかの受光センサー３８ａが０Ｎになる（
これらの場合をＮＧ判定とする）ため第４図Ａ、第５図
において検知手段１００ａからはレベル０の出力信号卜
がＡＮＤ回路５２ａに入力するとともに前述したように
してレベル１の出力信号ハが入力される。

従つて試めし吹きがＮＧと判定されたならばＡＮＤ回路
５２ａからレベル０の出力信号へが制御盤１０に出力さ
れるので自動塗布装置は作動を開始しない。更にまた塗
布の途中に検知工程を介入させた場合においても、第４
図Ｂの回路において、前述した場合と同様に試めし吹き
がＮＧと判定されたならばＡＮＤ回路５２ｂからはレベ
ルＯの信号へ″が出力されるため、．ＡＮＤ回路６２に
ガン１が制御盤１０の制御下にあることを示すレベル１
の信号りが制御盤１０から配線６３を介してＡＮＤ回路
６２に入力されてもＡＮＤ回路６２からはレベルＯの出
力信号キが作動中止信号として制御盤１０に配線６４を
介して発信されるため、自動塗布装置は塗布継続を停止
する。第７図は本発明の第２実施例に係る検知手段機構
部の一部断面説明図、第８図は第７図の機構部に接続さ
れる制御回路図であり、第７図、第８図において７０は
治具台車１４のベース１７に支持材７１を介して平行に
固設した基板であり、該基板７０の両面にはそれぞれ４
本のガイドロッド７２を縦方向に設け、該ガイドロッド
７２とスプリング７３とにより検知板７４，７４を前記
基板７０に対し平行にかつ摺動自在に係止する。そして
該検知板７４，７４には基準位置にセットされたノズル
２０の指向線２１をセンターとする検知孔７６を設けて
、該検知孔を基準領域とし、基板７０にはシーリング剤
の通孔７５を設ける。尚検知孔７６の直径は例えばノズ
ル２０から射出される栓状のシーリング剤の直径が０．
５Ｔ０ｆＬである場合には、１．２７１７７！程度に設
定することが好ましい。７７，７８は前記基板７０の表
面及び裏面に設けられて、検知針をそれぞれ前記検知板
７４，７４に当接させた受圧センサー或いは変位センサ
ーである。

次に上述した検知手段の機構部の作用を、同機構部に接
続する制御回路と共に第８図乃至第１０図を参照しつつ
説明する。

工業用ロボットの制御盤１０からの試めし吹き指令信号
Ａによりノズル２０が基準位置に位置した後、シーリン
グ剤がノズル２０から射出され、該射出状態が第１０ａ
に示十ように正規であるならば、シーリング剤２５は基
準領域としての検知孔７６，７６を通過する。

この場合は前述したように孔位置および孔径を設定して
あるのでシーリング剤は検知孔７６の内壁、或いは検知
板７４に付着することがないため各検知板７４は移動し
ない。この結果第８図にＹで示す回路において２つの変
位センサー７７ａ，７８ａは０ＦＦの状態てある（この
場合を０Ｋ判定とする）ので該変位センサーとこれ等に
配線８０ａにより接続した０Ｒ回路８２ａおよび反転器
８４ａからなる検知手段２００ａから出力信号Ｄがレベ
ル１で配線８５ａを介してＡＮＤ回路８６ａに入力され
るとともに制御盤１０からの前記試めし吹き指令信号Ａ
が発せられたとき立下り検出回路８７ａからパルス信号
Ｂが出力され、単安定マルチバイブレ−ター８８ａを介
して出力信号Ｃとしてレベル１て試めし吹き終了に伴い
処定時間入力される。従つて試めし吹きが０Ｋと判定さ
れたならば，ＡＮＤ回路８６ａからレベル１の作動開始
信号Ｍが前記制御盤１０に配線８９を介して入力する。
この作動開始信号Ｍを受けて自動塗布装置は制御盤１０
に予め投入されてあるプログラムに従つて車体１２（第
１図）の点溶接合せ目に対しシーリング剤の塗布を゛開
始する。次にシーリング剤の射出路２５（第１０図ａ）
が偏向して第１０図Ｂ，ｃに示すような射出路２９とな
つた場合にあつてはいずれかの検知板７４に試めし吹き
のシーリング剤が付着し、試めし吹きの終了後おいては
前記付着量もかなりの量になるのでその重量により検知
板が移動するのでいずれかの変位センサー７７ａ，７８
ａが前記移動を検知して０Ｎとなる（この場合をＮＧと
判定する）ため検知手段２００ａからはレベル０の出力
信号ＥからＡＮＤ回路８６ａに入力するとともにレベル
１の前記出力信号Ｃが入力される。従つて試めし吹きが
ＮＧと判定されたならばＡＮＤ回路８６ａからレベルＯ
の出力信号Ｎが出力されるので自動塗布装置は作動を開
始しない。更にまた塗布の途中に検知工程を介入させた
例につき０Ｋ判定の場合を第４図にｚで示す回路におい
て説明する。

この例にあつても検知手段２００ｂの検知板７４の位置
を車体１２のシーリング対象部位からはずす必要がある
ため前記位置は例えば第１図において符号６−２で示す
チェック位置にある。

制御盤１０からチェック指令信号Ａ″が発せられると、
ガン１は予め制御盤１０に投入されたプログラムに基づ
きシーリング剤の塗布を中止し、前記チェック位置に移
動し、この移動後に試めし吹きがなされる。そしてこの
試めし吹きの結果が０Ｋ判定であるならば、検知手段２
００ｂからは前述したと同様にして出力信号Ｄ″がレベ
ル１で配線８５ｂを介してＡＮＤ回路８６ｂに入力され
るとともに前記チェック指令信号Ａ″が発せられたとき
立下り検出回路８７ｂからパルス信号Ｂ″が出力され、
単安定マルチバイブレ−ター８８ｂを介して出力信号Ｃ
″としてレベル１で試めし吹き終了に伴い処理時間入力
される。従つて試めし吹．きが０Ｋと判定されたならば
ＡＮＤ回路８６ｂからレベル１の信号Ｍ″が配線９１を
介してＡＮＤ回路９２に入力されると共にガン１が制御
盤１０の制御下にあるということを示す信号Ｒが配線９
４を介してレベル１で入力されているのでレベル１の．
塗布継続信号ＫがＡＮＤ回路９２から配線９６を介して
制御盤１０に入力される。この塗布継続信号Ｋに基つき
再びガン１が前記塗布中止位置に復帰し、自動塗布装置
はシーリング剤の塗布を継続する。次に第１０図Ｂ，ｃ
に示すように射出路２９が偏向している場合（すなわち
ＮＧ判定の場合）は、前記同様に検知手段２００ｂから
はレベル０の出力信号Ｅ″がＡＮＤ回路８６ｂに入力す
るとともにレベル１の前記出力信号Ｃ″が入力される。
従つて試めし吹きがＮＧと判定されたならばＡＮＤ回路
８６ｂからレベル０の出力信号Ｎ゛が配線９１を介して
ＡＮＤ回路９２に出力されると共にレベル１の前記信号
ＲもＡＮＤ回路９２に入力されているのでＡＮＤ回路９
２からレベル０の塗布停止信号Ｌが制御盤１０に発信さ
れる。この停止信号にもとづき自動塗布装置は塗布継続
を停止する。尚本実施例における検知孔７６はノズル２
０か）ら射出されるシーリング剤の直径よりも大なる直
径を有する円孔としたがシーリング剤の断面を内包する
ような正方形等の形状にしてもよい。

更に第８図においては単安定マルチバイブレ−ター８８
ａの出力側配線８９から分岐した配線１０３と前記配線
８５ａから分岐すると共に反転器１０４を入力側に接続
したＡＮＤ回路１０５に配線１０６を介して接続した警
報器１０７により警報回路Ｈを構成して検知手段２００
ａからのＮＧ判定を示す前記信号Ｅを受けて警報器１０
７を作”動させるようにして使用の便を計つてある。以
上詳細に説明したように、本発明にあつてはオートガン
のノズルを予め定めたパターンに従つて指向させるとと
もに被塗物と相対移動させて粘性流体を射出するように
自動的に作動する塗布装置において、前記のノズル指向
線を囲む二つの基準領域を設定するとともに射出された
粘性流体が前記二つの基準領域を共に通過したことを検
知して信号を発する検知手段を設け、この信号にもとつ
き作動を開始し、あるいは作動を継続するよう制御する
ようにしたため、自動車塗装ラインのシーリング工程に
あつて、例えばオートガンのノズルがプログラムされた
軌跡に沿つて正確に移動したとしても、射出圧力の変動
或いはノズルに粘性流体が付着すること等の原因により
シーリング剤の射出方向が偏向し、シーリング剤の塗布
線が被シーリング部位からはずれてしまうというトラブ
ルを解決し得たものであり、総じてシーリング剤、接着
剤等粘性流体の塗布工程の自動化に寄与するところ大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例に係る全体説明図、第２図
は第１図における検知手段６，６ａ，６ｂ，６ｃ（７）
機構部を示す正面図、第３図は第２図における■−■矢
視一部断面図、第４図は第１図の検知手段６に係る制御
回路図、第５図は第４図に係る信号説明図、第６図Ａ，
ｂ，ｃはそれぞれ第１図乃至第５図に係る説明図として
の射出されたシーリング剤の状態図、第７図は本発明の
第二実施例に係る検知手段機構部の一部断面説明図、第
８図は第７図の機構部詳しくは変位センサーに接続され
た検知手段に係る制御回路図、第９図は第８図の信号説
明図、第１０図Ａ，ｂ，ｃはそれぞれ第７図乃至第９図
に係る説明図としての射出されたシーリング剤の状態図
である。 １・・・・・・オートガン、２・・・・・・工業用ロボ
ット、３・・・手首、６ａ，６ｂ，６ｃ・・・・・・検
知手段、８・・・・・検知手段６に係る制御回路を収納
したユニット、１０・・・・・工業用ロボット２の制御
盤、２０・・・・・オートガンのノズル、２１・・・・
・・ノズルの指向線、２８・・・・・・投光器、３０・
・・・・・光ビーム、３８・・・・・・受光器、４０・
・・・・・第１の基準領域、５０・・・・・・第２の基
準領域、７６・・・・・・基準領域としての検知孔、１
００ａ，１００ｂ・・・・・検知手段、２００”Ａ，２
ＯＯｂ・・・・・検知手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ オートガンのノズルを予め定めたパターンにしたが
   つて指向させるとともに被塗物と相対移動させて粘性流
   体を射出するように自動的に作動する塗布装置において
   、前記のノズル指向線を囲む二つの基準領域を設定する
   とともに、射出された粘性流体が前記二つの基準領域を
   共に通過したことを検知して信号を発する検知手段を設
   け、この信号にもとづき作動を開始し、あるいは作動を
   継続するよう制御することを特徴とする粘性流体の自動
   塗布装置。