CN111032233A - 涂敷系统、作业系统及姿势变化单元 - Google Patents

Abstract

一种涂敷系统、作业系统及姿势变化单元，其具备涂敷单元和移动装置，涂敷单元具备向工件排出密封剂的喷嘴，移动装置使涂敷单元移动。移动装置包括可动单元、升降单元和姿势变化单元，可动单元被设置成可在第一水平方向移动，在与第一水平方向正交的第二水平方向延伸，升降单元被设置成可在第二水平方向移动，姿势变化单元由升降单元升降，支承涂敷单元。喷嘴包括根部和排出密封剂的前端部。姿势变化单元包括使涂敷单元绕铅直轴转动的转动机构和使涂敷单元绕水平轴转动的转动机构，铅直轴和喷嘴位于同轴上，铅直轴和水平轴在喷嘴的中心轴线上交叉。

Description

涂敷系统、作业系统及姿势变化单元

技术领域

本发明涉及对工件进行作业的技术，例如，涉及涂敷密封剂的涂敷系统。

背景技术

向相互贴合的两部件之间的一方涂敷密封剂的系统已被提出。例如，在专利文献1中提出了可通过一面使工件的姿势变化一面从喷嘴排出密封剂来沿工件的立体形状涂敷密封剂的系统。另外，在专利文献2、3中提出了可通过一方面将工件固定另一方面由垂直多关节型的机器人使排出密封剂的喷嘴移动来沿工件的立体形状涂敷密封剂的系统。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2866294号公报

专利文献2：日本特开2007-263599号公报

专利文献3：日本特开2006-122740号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在作为成为密封剂的涂敷对象的工件为构成汽车的挡风玻璃的玻璃材料的那样的比较大的工件的情况下，若如专利文献1的系统的那样使工件的姿势变化，则用于它的装置成为巨大的装置。在这点上，专利文献2及3的系统是有利的。但是，在专利文献2及3的系统中，需要与固定工件的空间邻接地设置垂直多关节型的机器人的空间，具有系统的专有面积变大的倾向。另外，在垂直多关节型的机器人中，因为由多个动作轴的转动的组合进行喷嘴的方向、位置的控制，所以存在控制变得复杂的情况。

本发明的目的是改善系统的专有面积、控制的容易性。

为了解决课题的手段

根据本发明，提供一种涂敷系统，所述涂敷系统具备涂敷单元和移动装置，所述涂敷单元具备向工件排出密封剂的喷嘴，所述移动装置使所述涂敷单元移动，所述涂敷系统的特征在于，

所述移动装置包括可动单元、升降单元和姿势变化单元，

所述可动单元被设置成可沿在第一水平方向延伸设置的引导部在该第一水平方向移动，并包括在与所述第一水平方向正交的第二水平方向延伸的支承部，

所述升降单元被设置成可相对于所述支承部在所述第二水平方向移动，

所述姿势变化单元由所述升降单元升降，支承所述涂敷单元，

所述涂敷单元包括向所述喷嘴供给所述密封剂的供给部，

所述喷嘴包括根部和前端部，所述根部从所述供给部供给所述密封剂，所述前端部排出所述密封剂，

所述姿势变化单元包括第一转动机构和第二转动机构，

所述第一转动机构使所述涂敷单元绕铅直轴转动，

所述第二转动机构使所述涂敷单元绕水平轴转动，

所述涂敷单元在所述喷嘴的轴方向朝向铅直方向的姿势下，

所述铅直轴和所述喷嘴位于同轴上，

所述铅直轴和所述水平轴在所述喷嘴的中心轴线上交叉。

另外，根据本发明，提供一种作业系统，所述作业系统具备作业单元和移动装置，

所述作业单元包括相对于工件的作业部位进行作业的作业部，

所述移动装置使所述作业单元移动，

所述作业系统的特征在于，

所述移动装置包括可动单元、升降单元和姿势变化单元，

所述可动单元被设置成可沿在第一水平方向延伸设置的引导部在该第一水平方向移动，并包括在与所述第一水平方向正交的第二水平方向延伸的支承部，

所述升降单元被设置成可相对于所述支承部在所述第二水平方向移动，

所述姿势变化单元由所述升降单元升降，支承所述作业单元，

所述作业部是实心或空心的轴体，

所述姿势变化单元包括第一转动机构和第二转动机构，

所述第一转动机构使所述作业单元绕铅直轴转动，

所述第二转动机构使所述作业单元绕水平轴转动，

所述作业单元在所述作业部的作业轴朝向铅直方向的姿势下，

所述铅直轴和所述作业部位于同轴上，

所述铅直轴和所述水平轴在所述作业部的中心轴线上交叉。

另外，根据本发明，提供一种姿势变化单元，所述姿势变化单元支承作业单元，所述作业单元被设置成可在水平方向中的至少一方向和铅直方向移动，且包括相对于工件的作业部位进行作业的作业部，所述姿势变化单元的特征在于，

所述作业部是实心或空心的轴体，

所述姿势变化单元包括第一转动机构和第二转动机构，

所述第一转动机构使所述作业单元绕铅直轴转动，

所述第二转动机构使所述作业单元绕水平轴转动，

所述作业单元在所述作业部的轴方向朝向铅直方向的姿势下，

所述铅直轴和所述作业部位于同轴上，

所述铅直轴和所述水平轴在所述作业部的中心轴线上交叉。

发明的效果

根据本发明，能够改善系统的专有面积、控制的容易性。

附图说明

图1是有关本发明的一实施方式的作业系统的概略图。

图2是表示被贴合的工件的例子的立体图。

图3是姿势变化单元及作业单元的立体图。

图4是姿势变化单元的局部分解立体图及作业单元的立体图。

图5是姿势变化单元、作业单元及测量单元的立体图。

图6是保持单元的立体图。

图7是表示工件的定位样态的图。

图8是图1的作业系统的动作说明图。

图9是表示喷嘴的移动及姿势变化的例子的动作说明图。

图10是图1的作业系统的动作说明图。

图11是图1的作业系统的动作说明图。

图12是图1的作业系统的控制装置的框图。

具体实施方式

为了实施发明的方式

图1是有关本发明的一实施方式的作业系统1的概略图。本实施方式的作业系统1是向两个工件的一方涂敷密封剂并将另一方的工件重叠而使两者贴合的涂敷系统。以下，图2是表示成为处理对象的工件的例子的立体图。工件W2是向成为主体的工件W1装配的装配体，在本实施方式的情况下，是被覆盖在工件W1的上侧的罩。在工件W1上形成了定位用的多个孔H1，在工件W2上与各个孔H1的位置对应地形成了定位用的多个孔H2。作业系统1沿被设定在工件W1的周缘上的作业位置(密封涂敷位置)Wp呈环状地涂敷密封剂100。密封剂100是具有密封功能的粘接剂的一种，通过将工件W2从上方重叠地覆盖在涂敷了密封剂100的工件W1上，能够使两者贴合。另外，在各图中，箭头X及Y表示相互正交的水平方向，箭头Z表示铅直方向。

返回图1，作业系统1具备构成其框架并且划定作业系统1的专有面积的板状的基座部件10。基座部件10具有在Y方向长的矩形形状。在基座部件10上设置了设置部，上述设置部直立设置多个支柱11。在本实施方式的情况下，在Y方向分离地设置了三列支柱11，在X方向分离地设置了两列支柱11，设置部作为基座部件10的周缘区域。设置支承装置4的基座部件10的Y方向的一端侧的大致一半的区域作为设置部10a，设置支承装置5的另一端侧的大致一半的区域作为设置部10b。设置部10a作为被在Y方向的中央的两根支柱11和在一端侧的两根支柱11共四根支柱11包围的区域。设置部10b作为被在Y方向的中央的两根支柱11和在另一端端侧的两根支柱11共四根支柱11包围的区域。

支承装置4是支承工件W1的装置。在本实施方式的情况下，经后述的托盘8(图7等)支承工件W1。支承装置4包括一对移载机构4a和支承一对移载机构4a的台架4b。一对移载机构4a分别在X方向延伸设置，并在Y方向分离地配置，是将托盘8从X方向的一方侧向另一方侧运送的机构。一对移载机构4a与被配置在作业系统1的X方向两侧的运送机构(未图示)连续地配置，由此运送机构及一对移载机构4a在X方向将从图1的近前侧(一方侧)移送来的托盘8(载置未处理的工件W1)从系统1的外部朝向内部移送，在处理后，将托盘8(载置被相互粘贴了的工件W1、W2)向成为系统1的外部的X方向(另一方侧)移送。各移载机构4a例如是皮带输送机、辊输送机。支承装置4被配置在后述的可动单元31及60的移动范围的下方。

支承装置5是支承工件W2的装置。在本实施方式的情况下，经后述的托盘8(图7等)支承工件W2。支承装置5是与支承装置4同样的结构，包括一对移载机构5a和支承一对移载机构5a的台架5b。一对移载机构5a分别在X方向延伸设置，并在Y方向分离地配置，是将托盘8从X方向的一方侧向另一方侧运送的机构。一对移载机构5a与被配置在作业系统1的X方向两侧的运送机构(未图示)连续地配置，由此运送机构及一对移载机构5a将从图1的近前侧(一方侧)移送来的托盘8(载置工件W2)从系统1的外部朝向内部移送。各移载机构5a例如是皮带输送机、辊输送机。支承装置5被配置在后述的可动单元60的移动范围的下方。

作业系统1包括使作业单元2移动的移动装置3。移动装置3包括可动单元31、一对引导框架32、升降单元33和姿势变化单元34。一对引导框架32作为对可动单元31的Y方向的移动进行引导的引导部发挥功能。一对引导框架32分别在Y方向延伸设置，在X方向分离地被支承在支柱11上。

可动单元31是被架设在一对引导框架32上的梁状的单元。可动单元31包括在X方向延伸的支承部31a和被配置在支承部31a的X方向的两端部的驱动部31b。在图1中，驱动部31b仅被图示了一个。各驱动部31b作为驱动源包括马达，相对于引导框架32发挥行走力。作为马达的驱动力的传递机构，在引导框架32上例如设置齿条或滚珠丝杆轴，驱动部31b具备与齿条啮合的小齿轮或与滚珠丝杆轴啮合的滚珠螺母。通过同步地驱动控制两个驱动部31b，可动单元31可由一对引导框架32的引导在Y方向平行移动。

在支承部31a上，可在X方向移动地设置了滑块31c，支承部31a作为对滑块31c的移动进行引导的引导框架发挥功能。在滑块31c上设置了驱动部31d。驱动部31d作为驱动源包括马达，滑块31c沿支承部31a行走。作为马达的驱动力的传递机构，在支承部31a例如设置齿条或滚珠丝杆轴，驱动部31d具备与齿条啮合的小齿轮或与滚珠丝杆轴啮合的滚珠螺母。

另外，在本实施方式中，可动单元31是梁状的单元，但也可以是门型的单元。在此情况下，与一对引导框架32相当的结构不使用多个支柱11地被支承在基座部件10上。

升降单元33被固定在滑块31c上，升降单元33由滑块31c的移动沿支承部31a在X方向移动。升降单元33具有驱动部33a。驱动部33a作为驱动源包括马达，姿势变化单元34及作业单元2由马达的驱动力在Z方向移动(升降)。作为升降机构，可采用滚珠丝杆机构、齿条-小齿轮机构等。

根据以上的结构，作业单元2及姿势变化单元34可在X、Y、Z各方向平行移动。另外，在本实施方式中，做成了可使作业单元2及姿势变化单元34在水平方向上的两个方向(X、Y)移动的结构，但也可以是就水平方向而言与作业的目的相应地仅可在X方向或仅可在Y方向移动的结构。

关于作业单元2及姿势变化单元34，在图1的基础上参照图3～图5进行说明。图3是姿势变化单元34及被支承在姿势变化单元34上的作业单元2的立体图。图4表示在图3的立体图中将姿势变化单元34的罩36d拆下了的状态。图5是改变了视线的姿势变化单元34及作业单元2的立体图，也图示了测量单元7的外观。

作业单元2是向工件W1涂敷密封剂100的涂敷单元。作业单元2包括排出密封剂100的喷嘴21和向喷嘴21供给密封剂100(参照图2)的供给部22。另外，作业单元2包括控制密封剂100从喷嘴21排出的涂敷控制装置(图12所示的控制装置9B)。喷嘴21是进行排出密封剂100的作业的作业部。喷嘴21是空心的轴体，是包括前端部21a和根部21b的圆筒状的管。根部21b与供给部22连接，从供给部22供给密封剂100。由供给部22压送到根部21b的密封剂100从前端部21a的开口排出。供给部22经配管与密封剂100的供给源(未图示)连接。供给部22包括储存密封剂100的储存部和将储存部内的密封剂100向喷嘴21压送的驱动机构。

控制装置9B控制密封剂100从喷嘴21的排出开始及停止和密封剂100的排出量。另外，控制装置9B与控制移动装置3及姿势变化单元34的动作的后述的控制装置9A(图12)进行通信，与喷嘴21的前端的移动速度相应地控制密封剂100的排出量。通过在作业单元2中包括储存部、控制装置9B，能够防止密封剂的温度、供给密封剂的供给路的压力变化的影响，能够更正确地控制密封剂100的排出量。作为这样的作业单元2，可采用公知的涂敷单元。

测量单元7是测量从喷嘴21排出的密封剂100的涂敷状态的传感器。测量单元7，在本实施方式的情况下，是射出激光光线7a来测量其反射光的测距计。激光光线7a的照射目标被设定在喷嘴21的轴方向的大致延长线上。通过由测量单元7监视向工件W1排出的密封剂100的形状(厚度、宽度等)，能够判定是否有密封剂100的排出异常等这样的密封剂100是否已被适当地涂敷。例如，在厚度方面，以密封涂敷位置Wp为基准监视涂敷完的密封剂100的高度，在宽度方面，以预先设定的设置值为基准监视涂敷完的密封剂100的宽度，由此，能够进行判定。

姿势变化单元34包括上部框架34a、下部框架34c和将它们绕Z方向的ZA轴转动自由地连结的连结部34b。上部框架34a被固定在升降单元33的下端部，姿势变化单元34、作业单元2以及测量单元7作为整体由升降单元33升降。

在上部框架34a上设置了转动机构35。转动机构35是使下部单元34c相对于上部单元34a绕ZA轴转动的机构，包括作为驱动源的马达35a和传递机构35b。传递机构35a例如是皮带传动机构，具备由马达35a驱动的驱动皮带轮和被设置在连结部34b并被固定在下部框架34c的旋转轴侧的从动皮带轮，下部框架34c由马达35a的驱动绕ZA轴转动。

下部框架34c包括板状的水平支承部件34d和板状的垂直支承部件34e，水平支承部件34d的一方侧的端部和垂直支承部件34e的上端部被连结，它们被组合成倒L字型。在水平支承部件34d的中央部连结连结部34b(其旋转轴)。垂直支承部件34e，其上端部被固定在水平支承部件34d的一方侧的端部，并向下方延伸设置。在垂直支承部件34e的下端部设置了在水平方向延伸的圆筒形状的轴支承部34f，经此轴支承部34f连结了支承部件37。

支承部件37是支承作业单元2及测量单元7的部件。支承部件37位于倒L字型的下部框架34c的下侧，包括固定作业单元2的供给部22的侧部的固定部37a和固定测量单元7的固定部37b。固定部37a是板状的部件，固定部37b是被安装在构成固定部37a的板状的部件上的托架。在支承部件37的下端部设置了在水平方向延伸的轴状的连结部37c。连结部37c与轴支承部34f同轴地连接，支承部件37绕作为轴支承部34f及连结部37c的中心轴的水平方向的轴XA转动自由。也就是说，作业单元2、测量单元7及支承部件37可绕轴XA一体地转动。

在垂直支承部件34e上设置了转动机构36。转动机构36是使支承部件37相对于下部框架34c绕ZX轴转动的机构，包括作为驱动源的马达36a、传递机构36e、传递机构36b和旋转轴36c。马达36a被配置在垂直支承部件34e的另一方侧面(成为倒L字型的下部框架34c的下侧的面)上，传递机构36b及旋转轴36c被配置在垂直支承部件34e的一方侧面上。这样，通过在垂直支承部件34e的两侧面上区分地配置转动机构36的构成要素，能够谋求传递机构36b的设置空间的紧凑化、因重量分配产生的支承平衡。

传递机构36e是向传递机构36b传递马达36a的驱动力的中继传递机构，被构成在垂直支承部件34e上。传递机构36e包括被设置在马达36a和驱动齿轮362之间并以规定的比率传递马达36a的驱动力的传递要素36g(例如，减速机)。传递要素36g包括与马达36a的输出轴连接的未图示的传递输入部、连接驱动齿轮362的传递输出部36go和被安装在垂直支承部件34e上的未图示的传递安装部，传递输出部36go通过形成在垂直支承部件34e上的开口可旋转地安装在垂直支承部件34e上。旋转轴36c是被固定在连结部37c的水平轴，位于垂直支承部件34e的下端部。

传递机构36b，在本实施方式的情况下，是包括驱动齿轮362、齿条363、从动齿轮361及364的齿条-小齿轮机构。驱动齿轮362与齿条363啮合。齿条363是在Z方向排列了齿轮齿的部件，被固定在板状的托架363a的一侧面上。在托架363a的另一侧面上设置了在Z方向分离地配置的多个滑块363b。在Z方向延伸的轨道部件363c被固定在垂直支承部件34e上，多个滑块363b与此轨道部件363c卡合，沿轨道部件363c滑动。齿条363由这些结构可在Z方向移动地支承在垂直支承部件34e上。驱动齿轮362的与马达36a的驱动相伴的转动被传递到齿条363，齿条363进行升降移动。另外，传递机构36b不是被限定为齿条-小齿轮机构的传递机构，也可以是皮带传动机构等其它的种类的传递机构。

从动齿轮361在垂直支承部件34e的下部相对于垂直支承部件34e旋转自由地被支承，与齿条363啮合。从动齿轮361由齿条363的升降进行转动。从动齿轮364被固定在旋转轴36c的端部，与从动齿轮361啮合。从动齿轮364经旋转轴36c与连结部37c连接。因此，驱动齿轮362的旋转经齿条363、从动齿轮361向从动齿轮364传递，进而，经旋转轴36c向连结部37c传递。通过马达36a由这样的机构转动，能够使支承部件37绕轴XA转动。在本实施方式中，支承部件37向与马达36a的转动相反的方向转动。

在本实施方式的情况下，在垂直支承部件34e的下端部设置了轴支承部34f，支承连结部37c，另一方面，将马达36a与垂直支承部件34e的下端部相比配置在上侧，特别是配置在垂直支承部件34e的上部。换言之，将马达36a配置在从喷嘴21向上方离开的位置。这有助于在从喷嘴21向工件W1排出密封剂100时防止马达36a与工件W1干涉。马达36a在构成装置的部件中是尺寸大的零件之一，是应考虑与工件W1的干涉的零件之一。因为若使马达36a位于喷嘴21的附近，则产生马达36a和工件W1的干涉，所以难以使喷嘴21靠近工件W1地使密封剂100排出。在本实施方式中，通过设置传递机构36b，使马达36a远离喷嘴21，可防止马达36a和工件W1干涉，使喷嘴21靠近工件W1地使密封剂100排出。

传递机构36b的周围由罩36d覆盖，由此，抑制了异物向传递机构36b的附着。罩36d被固定在垂直支承部件34e上。

根据上面的结构，作业单元2由转动机构35绕轴ZA转动，作业单元2由转动机构36绕轴XA转动。由此，能够将喷嘴21的方向也就是密封剂100的排出方向变更为任意的方向。在本实施方式的情况下，测量单元7因为保持着相对于作业单元2的相对位置关系不变，与作业单元2一体地转动，所以能够不被作业单元2的姿势左右地总是稳定地测量密封剂100的涂敷状态。

在这里，参照图5，对轴ZA、轴XA和喷嘴21的位置关系进行说明。该图表示作业单元2处于喷嘴21的轴方向为Z方向向下的初始姿势(或者基准姿势)的情况。在此初始姿势下，喷嘴21的中心轴线和轴ZA位于同轴上，另外，轴ZA和轴XA在喷嘴21的部位21c上交叉。在这里，由于喷嘴21的部位21c和前端部21a的距离已知，所以使作业单元2的姿势变化了时的前端部21a的位置能够通过运算容易求出。因此，例如，即使使作业单元2的姿势变化，也能够将前端部21a的位置和密封涂敷位置Wp的距离维持在相互不接触且能够稳定地供给所供给的密封剂的程度的距离。其结果，能够比较简易地进行密封剂100的相对于工件W1的涂敷控制。另外，与喷嘴21的在姿势变更(特别是围绕轴XA的姿势变更)中的前端部21a的移动速度(以轴XA为中心的前端部21a的周速加上由移动装置3进行的作业单元2的移动速度的速度)相应地控制密封剂100的排出量。

在本实施方式的情况下，部位21c是从前端部21a及根部21b的双方离开的位置，位于喷嘴21的轴方向的中间部。作为轴ZA(喷嘴21的在初始姿势下的中心轴线)和轴XA的交点的部位21c不是限定于本实施方式的部位，例如，也可以位于前端部21a。在此情况下，即使使作业单元2的姿势变化，使喷嘴21的姿势变更，喷嘴21的前端部21a的位置也总是成为一定。由此，不需要进行密封剂100的相对于工件W1的涂敷位置的运算、控制。另一方面，轴支承部34f等的周围的结构和工件W1的距离变近。因此，不能为了避免周围的结构和工件W1的干涉，而使喷嘴21的前端部21a充分靠近工件W1。在避免与工件W1干涉的情况下，部位21c优选为从前端部21a向根部21b侧离开的部位。

作为轴ZA和轴XA的交点的部位21c也可以位于根部21b。在此情况下，因为周围的结构和工件W1的干涉几乎不再成为问题，所以能够使喷嘴21的前端部21a充分靠近工件W1。另一方面，因为在作业单元2的姿势变化时，前端部21a的位置的变化量变大，所以根据工件W1的形状，存在难以一面使作业单元2移动一面连续地涂敷密封剂100的情况。

在以上的方面，如本实施方式的那样，部位21c位于喷嘴21的轴方向的中间部，在避免与工件W1的干涉和连续涂敷密封剂100的方面平衡好。

返回图1，作业系统1具备从支承装置5向支承装置4运送工件W2的运送装置6。运送装置6包括可动单元60、升降单元61、转动单元62和保持单元63。在本实施方式的情况下，将一对引导框架32也兼作对可动单元6的Y方向的移动进行引导的引导部使用。但是，也可以在可动单元60上设置专用的引导部。

可动单元60是被架设在一对引导框架32上的梁状的单元。在可动单元60的X方向的两端部设置了驱动部60a。各驱动部60a作为驱动源包括马达，可动单元60沿引导框架32行走。通过同步地驱动控制两个驱动部60a，可动单元60可由一对引导框架32的引导在Y方向平行移动。

另外，在本实施方式中，可动单元60是梁状的单元，但也可以是门型的单元。

升降单元61被设置在可动单元60的在X方向的任意的位置(在图1中为中央部)，使转动单元62升降。升降单元61具有驱动部61a。驱动部61a作为驱动源包括马达，由马达的驱动力使转动单元62在Z方向移动(升降)。作为升降机构，可采用滚珠丝杆机构、齿条-小齿轮机构等。

转动单元62是由升降单元61升降的柱状的升降体，并且在其下端部包括使保持单元63绕Z轴转动的机构(例如，马达和减速机)。

保持单元63被支承在转动单元62的下端部，是保持支承装置5上的工件W2的单元。保持单元63由升降单元61的驱动进行升降，并可由转动单元62的驱动修正保持单元63的在与Z轴正交的平面中的方向。

图6是保持单元63的立体图。保持单元63具备与转动单元62的下端部连结的框架631。保持工件W2的多个保持部632被支承在此框架631上。保持部632例如由空气的吸引来吸附工件W2。另外，在框架631上设置了进行被保持的工件W2的定位的多个定位部633及634。多个定位部633是轴状的部件，与工件W2的定位用的孔H2嵌合，进行其X及Y方向的定位(水平方向的定位)。多个定位部634是杆状的部件，与工件W2的上面抵接，进行其向Z方向的上方向的定位。多个定位部634与抵接的部位和框架631的高度相应地具有不同的长度。

图7图示了由保持单元63保持工件W2的样态的一例。在该图的例子中，例示了将工件W2重叠在经托盘8支承在支承装置4上的工件W1的工序。如该图所示，通过多个保持部632吸附工件W2的上面，工件W2被支承在保持单元63上。另外，定位部633与孔H2嵌合，维持其X及Y方向的定位。进而，定位部634的前端与工件W2的上面抵接，维持其Z方向的定位。工件W2的上面具有立体的形状，但通过长度不同的多个定位部634进行抵接，能够精度良好地进行其Z方向的定位。

另外，工件W1在托盘8上如以下的那样被定位。即，托盘8在构成其主体的框架81上直立设置了轴状的定位部82。定位部82与工件W1的定位用的孔H1嵌合，由此，进行托盘8和工件W1之间的定位。另外，框架81具有向侧方突出的抵接部83。在抵接部83形成了V字型的切口。在支承装置4上设置了定位部4c。定位部4c包括与抵接部83的V字的切口抵接的抵接片和使抵接片进入切口并避让的动作执行器(例如，空气缸、电动缸)。图7表示定位部4c与抵接部83抵接而将托盘8在水平方向定位的状态。另外，在支承装置5上也设置了与定位部4c同样的定位部(未图示)。

接着，参照图12，对作业系统1的控制装置9A及控制装置9B的结构进行说明。在本实施方式中，由控制装置9A主要进行喷嘴21的位置、姿势的控制，由控制装置9B主要控制密封剂的排出量。但是，也可以采用将这些控制由一个控制装置进行的结构。

控制装置9A包括CPU等处理部91A；RAM、ROM等存储部92A；和将外部设备和处理部91A连接的接口部93A。作为接口部93A，也包括进行与主计算机的通信、与控制装置9B的接口部93B3的通信的通信接口。主计算机例如是对配置了作业系统1的制造设备整体的管理进行控制的计算机。

处理部91A执行被存储在存储部92A的程序，基于成为输入设备的各种传感器95A的检测结果、上位的计算机等的指示控制成为输出设备的各种动作执行器94A。在存储部92A也分别存储密封剂100的相对于处理对象的工件的种类的涂敷路径的坐标信息等与密封剂的涂敷相关的信息。各种传感器95A例如包括上述的测量单元7、检测可动的结构的位置的传感器等。作为各种动作执行器94A包括上述的各种马达等。

控制装置9B包括CPU等处理部91B；RAM、ROM等存储部92B；和将外部设备和处理部91B连接的接口部93B。作为接口部93B也包括进行与控制装置9A的通信的通信接口。

处理部91B执行被存储在存储部92B的程序，基于成为输入设备的各种传感器95B的检测结果、与控制装置9A的通信，控制成为输出设备的各种动作执行器94B。在存储部92B也分别存储相对于密封剂的种类的排出量等与密封剂的涂敷相关的信息。作为各种传感器95B，例如包括检测作业单元2的周围温度、被供给的密封剂100的量的传感器等。作为各种动作执行器94B，包括控制被供给的密封剂100的排出的各种动作执行器等。

＜控制例＞

参照图8～图11，对通过控制装置9A及9B的控制进行的作业系统1的动作例进行说明。图8表示工件W1、W2的向系统内移载的动作及涂敷头2的涂敷动作。工件W1、W2分别经未图示的运送机构向支承装置4、5移载。在移载时，支承装置4的移载机构4a将搭载了工件W1的托盘8取入进行定位。另外，支承装置5的移载机构5a将搭载了工件W2的托盘8取入进行定位。

若工件W1被移载到支承装置4上，则由作业单元2及移动装置3进行密封剂100的相对于工件W1的涂敷。涂敷动作例如通过一面使作业单元2移动，一面从喷嘴21排出密封剂100来进行。作业单元2由移动装置3在X、Y、Z的各方向移动，同时与工件W1的形状对应地绕轴ZA、轴XA转动，使姿势变化。图9是表示姿势变化的一例的示意图。密封剂100的排出例如也可以是如喷墨喷嘴的那样间歇地排出规定量的不连续排出类型或连续地排出规定量的连续排出类型中的任意一种。

喷嘴21，例如其倾斜被控制，以便成为总是在工件W1的表面的法线方向立起的状态。在图9的例子中，沿被设定在工件W1的面W1A、W1B、W1C上的密封涂敷位置Wp，由喷嘴21进行密封剂100的涂敷。另外，由喷嘴21进行的密封剂的涂敷作业在分离了规定的距离的状态下进行，以便不与工件W1接触。首先，在面W1A中，喷嘴21如喷嘴21A、21B的那样，直立成相对于面W1A垂直的姿势。使此直立状态的喷嘴21A、21B在Y方向移动。由此，向面W1A涂敷密封剂100。在面W1A的涂敷结束后，进行密封剂100的向作为倾斜面的面W1B的涂敷。此时，使直立的喷嘴21A、21B的上部以向后倾斜的方式倾斜。具体地说，通过使转动机构36驱动，使喷嘴21转动，喷嘴21C、21D倾斜，成为相对于面W1B垂直的姿势。使此倾动状态的喷嘴21C、21D在X方向移动。由此，向面W1B涂敷密封剂100。在面W1B的涂敷结束后，再次进行作为平面部的面W1C的涂敷。此时，恢复喷嘴21C、21D的倾斜，喷嘴21直立成相对于面W1C垂直的姿势。通过使此直立状态的喷嘴21E、21F在Y方向移动，向面W1C涂敷密封剂100。

上述喷嘴21的姿势控制不用使喷嘴21的移动停止就可与密封剂100的涂敷面的倾斜相应地实时进行。

此时，通过与由移动装置3移动喷嘴21的速度相应地控制作业单元2排出的密封剂100的排出量，能够更均匀地涂敷密封剂100。例如，在使喷嘴21低速移动的部位中，使密封剂100的排出量变少，在以高速移动的部位中，使密封剂100的排出量变多。在使作业单元2绕轴XA转动的情况下，通过与喷嘴21的周速度相应地控制密封剂100的排出量，在作业单元2的姿势变化的前后，也能够更均匀地涂敷密封剂100。

具体地说，控制装置9A在进行移动装置3及姿势变化单元34的移动控制的过程中，算出喷嘴21的前端部21a的移动速度。喷嘴21a的前端移动速度的算出，基于由可动单元31、升降单元33和姿势变化单元34移动的喷嘴21的部位21c的第一移动速度信息和以部位21c为中心移动的前端部21a的第二移动速度信息进行。而且，算出的前端移动速度信息经接口部93A向控制装置9B传输。控制装置9B经接口部93B接收前端移动速度信息，基于接收到的前端移动速度信息控制密封剂100的排出量。密封剂100的排出量相对于规定的前端速度预先设定了排出量。另外，密封涂敷位置Wp和喷嘴21的前端部21a的距离，根据密封剂100的粘度、材质等设定并控制在最佳的高度。

若密封剂100的相对于工件W1的涂敷结束，则向将工件W2向工件W1上重叠的工序转移。移动装置3向预先设定的待机位置移动并待机。图10表示由保持单元63保持支承装置5上的工件W2的工序。保持单元63由升降单元61暂时下降，保持工件W2。在保持时，工件W2由多个定位部633及634相对于保持单元63定位，并且以适当的姿势保持。若保持单元63保持工件W2，则由升降单元61使保持单元63上升，使工件W2从支承装置5向上方移动。

接着，如图11所示，使可动单元60在Y方向移动，将工件W2向工件W1的上方的位置运送。由升降单元61使保持单元63降下，将工件W2向工件W1重叠。由此，工件W2经密封剂100贴合在工件W1上。此后，运送装置6返回初始位置(图8的位置)。相互贴合了的工件W1及W2由移载机构4a向系统外的运送机构(未图示)移载。此后，将反复进行同样的工序。

这样，在本实施方式中，能够进行密封剂100的相对于工件W1的涂敷作业等。由于做成了移动作业单元2的移动装置3在工件W1的上方进行动作的结构，所以作业系统1的专有面积只要是实质上比工件W1的大小稍大的程度即可。因此，与将垂直多关节型的机器人配置在工件的侧方的动力布局相比，能够使系统的专有面积小型化。特别是，在排列进行多个作业的多个作业系统而形成的生产系统中，能够使生产系统整体的专有面积变小，可有效的灵活使用工厂。另外，作业单元2的移动是X、Y、Z的各平行移动，另外，在初始姿势下，作业单元2的姿势变化的轴ZA与喷嘴21在同轴上交叉，轴XA也在喷嘴21上与轴ZA交叉，因此，与如垂直多关节型的机器人的那样由多个动作轴的转动的组合进行的情况相比，能够使与喷嘴前端部的相对于排出位置的位置控制及喷嘴前端部的速度相应的涂敷控制容易化。

＜其它的实施方式＞

在上述实施方式中，例示了与密封剂的连续涂敷的作业相关的作业系统，但本发明也可以适用于密封剂的涂敷作业以外的作业。即，本发明可适用于具备作业单元的作业系统、支承该作业单元的姿势变化单元，上述作业单元包括相对于工件的作业部位进行作业的作业部。作业部是实心或空心的轴体。例如，能够举出为了进行激光切割、激光加工而照射激光的喷嘴(例如，激光枪)；进行倒角加工、切削加工的钻孔机、切削工具；进行焊接(例如，MIG焊接、MAG焊接等)的具有焊接材料的供给功能的喷嘴。

本发明不是被限制于上述实施方式的发明，可不脱离本发明的精神及范围地进行各种各样的变更及变形。因此，为了公开本发明的范围，添加了权利要求书。

Claims (18)

1.一种涂敷系统，所述涂敷系统具备涂敷单元和移动装置，所述涂敷单元具备向工件排出密封剂的喷嘴，所述移动装置使所述涂敷单元移动，所述涂敷系统的特征在于，

所述移动装置包括可动单元、升降单元和姿势变化单元，

所述可动单元被设置成可沿在第一水平方向延伸设置的引导部在该第一水平方向移动，并包括在与所述第一水平方向正交的第二水平方向延伸的支承部，

所述升降单元被设置成可相对于所述支承部在所述第二水平方向移动，

所述姿势变化单元由所述升降单元升降，支承所述涂敷单元，

所述涂敷单元包括向所述喷嘴供给所述密封剂的供给部，

所述喷嘴包括根部和前端部，所述根部从所述供给部供给所述密封剂，所述前端部排出所述密封剂，

所述姿势变化单元包括第一转动机构和第二转动机构，

所述第一转动机构使所述涂敷单元绕铅直轴转动，

所述第二转动机构使所述涂敷单元绕水平轴转动，

所述涂敷单元在所述喷嘴的轴方向朝向铅直方向的姿势下，

所述铅直轴和所述喷嘴位于同轴上，

所述铅直轴和所述水平轴在所述喷嘴的中心轴线上交叉。

2.如权利要求1所述的涂敷系统，其特征在于，

所述姿势变化单元还包括支承所述涂敷单元的支承部件，

所述支承部件包括第一固定部和连结部，

所述第一固定部固定所述供给部，

所述连结部与所述第二转动机构连结。

3.如权利要求1所述的涂敷系统，其特征在于，

所述铅直轴和所述水平轴交叉的所述中心轴线上的部位是从所述前端部向所述根部侧离开的部位。

4.如权利要求2所述的涂敷系统，其特征在于，

还包括测量从所述喷嘴排出的所述密封剂的涂敷状态的测量单元，

所述支承部件还包括固定所述测量单元的第二固定部。

5.如权利要求1所述的涂敷系统，其特征在于，

还具备控制所述移动装置的控制装置，

所述控制装置一面沿着所述密封剂的相对于所述工件的涂敷路径使所述喷嘴的排出方向变化，一面控制所述喷嘴的位置。

6.如权利要求1所述的涂敷系统，其特征在于，

还具备控制所述涂敷单元的控制装置，

所述控制装置与由所述移动装置移动的所述喷嘴的速度相应地控制由所述涂敷单元排出的所述密封剂的排出量。

7.如权利要求1所述的涂敷系统，其特征在于，

所述姿势变化单元具备在铅直方向延伸设置的支承部件，

所述涂敷单元绕所述水平轴转动自由地被支承在所述支承部件的下端部，

所述第二转动机构包括马达和传递机构，

所述马达与所述下端部相比在上侧被支承在所述支承部件上，

所述传递机构被支承在所述支承部件上，使所述马达的驱动力向所述涂敷单元传递，使所述涂敷单元绕所述水平轴转动。

8.如权利要求7所述的涂敷系统，其特征在于，

所述传递机构包括从动齿轮、驱动齿轮和齿条，

所述从动齿轮与所述涂敷单元的转动轴连接，

所述驱动齿轮与所述从动齿轮相比被配置在上侧，由所述马达的驱动力驱动，

所述齿条将所述驱动齿轮的旋转向所述从动齿轮传递。

9.如权利要求1所述的涂敷系统，其特征在于，

还具备一对框架、多个支柱和支承装置，

所述一对框架作为所述引导部在所述第一水平方向延伸设置，并在所述第二水平方向分离，

所述多个支柱支承所述一对框架，

所述支承装置支承所述工件，

所述可动单元被架设在所述一对框架上，

所述支承装置被配置在所述可动单元的移动范围的下方，且包括将所述工件定位的定位部，

所述涂敷系统还包括支承所述多个支柱及所述支承装置的基座部件，

所述基座部件包括设置所述多个支柱的设置部和设置所述支承装置的设置部。

10.如权利要求9所述的涂敷系统，其特征在于，

所述支承装置还包括在所述涂敷系统的外部和内部之间移送所述工件的移送机构。

11.如权利要求9所述的涂敷系统，其特征在于，

还具备向被支承在所述支承装置上的工件上运送经所述密封剂与该工件装配的装配体的运送装置，

所述运送装置包括第二可动单元、第二升降单元、保持单元和第三转动机构，

所述第二可动单元被架设在所述一对框架上，在所述第一水平方向移动，

所述第二升降单元被支承在所述第二可动单元上，

所述保持单元保持所述装配体，由所述第二升降单元升降，

所述第三转动机构被支承在所述第二升降单元上，使所述保持单元绕铅直轴转动。

12.如权利要求11所述的涂敷系统，其特征在于，

所述保持单元包括保持所述装配体的保持部和将保持的所述装配体在水平方向及铅直方向定位的定位部。

13.如权利要求11所述的涂敷系统，其特征在于，

所述支承装置还包括在所述涂敷系统的外部和内部之间移送所述装配体的移送机构。

14.一种作业系统，所述作业系统具备作业单元和移动装置，

所述作业单元包括相对于工件的作业部位进行作业的作业部，

所述移动装置使所述作业单元移动，

所述作业系统的特征在于，

所述移动装置包括可动单元、升降单元和姿势变化单元，

所述可动单元被设置成可沿在第一水平方向延伸设置的引导部在该第一水平方向移动，并包括在与所述第一水平方向正交的第二水平方向延伸的支承部，

所述升降单元被设置成可相对于所述支承部在所述第二水平方向移动，

所述姿势变化单元由所述升降单元升降，支承所述作业单元，

所述作业部是实心或空心的轴体，

所述姿势变化单元包括第一转动机构和第二转动机构，

所述第一转动机构使所述作业单元绕铅直轴转动，

所述第二转动机构使所述作业单元绕水平轴转动，

所述作业单元在所述作业部的作业轴朝向铅直方向的姿势下，

所述铅直轴和所述作业部位于同轴上，

所述铅直轴和所述水平轴在所述作业部的中心轴线上交叉。

15.一种姿势变化单元，所述姿势变化单元支承作业单元，所述作业单元被设置成可在水平方向中的至少一方向和铅直方向移动，且包括相对于工件的作业部位进行作业的作业部，所述姿势变化单元的特征在于，

所述作业部是实心或空心的轴体，

所述姿势变化单元包括第一转动机构和第二转动机构，

所述第一转动机构使所述作业单元绕铅直轴转动，

所述第二转动机构使所述作业单元绕水平轴转动，

所述作业单元在所述作业部的轴方向朝向铅直方向的姿势下，

所述铅直轴和所述作业部位于同轴上，

所述铅直轴和所述水平轴在所述作业部的中心轴线上交叉。

16.如权利要求15所述的姿势变化单元，其特征在于，

所述姿势变化单元还包括支承所述作业部的支承部件，

所述支承部件包括与所述第二转动机构连结的连结部。

17.如权利要求15所述的姿势变化单元，其特征在于，

所述姿势变化单元具备在铅直方向延伸设置的支承部件，

所述作业单元绕所述水平轴转动自由地被支承在所述支承部件的下端部，

所述第二转动机构包括马达和传递机构，

所述马达与所述下端部相比在上侧被支承在所述支承部件上，

所述传递机构被支承在所述支承部件上，使所述马达的驱动力向所述作业单元传递，使所述作业单元绕所述水平轴转动。

18.如权利要求17所述的姿势变化单元，其特征在于，

所述传递机构包括从动齿轮、驱动齿轮和齿条，

所述从动齿轮与所述作业单元的转动轴连接，

所述驱动齿轮与所述从动齿轮相比被配置在上侧，由所述马达的驱动力驱动，

所述齿条将所述驱动齿轮的旋转向所述从动齿轮传递。

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