JP2002355605A - 自動車用ウインドウのウレタン塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ティーチング無しに、自動車用のウインドウ
の周縁から所定距離だけ内側にウレタン塗布を行うこと
ができるウレタン塗布方法を提供する。 【解決手段】 ウインドウを撮像し、撮像したウインド
ウの画像に基づいて、ウインドウの外形パターンを検出
して、この外形パターンと、塗布開始ポイントを備えた
基準パターンとを比較して、ＸＹ方向の移動量及び回転
量を算出し、算出したウインドウのＸＹ方向の移動量及
び回転量に基づいて、塗布ガンの前もって登録されてい
る基準パターンに対する移動軌跡及び塗布開始ポイント
を、当該ウインドウの外形パターンにより補正して、補
正した塗布開始ポイントに塗布ガンを移動させ、さらに
補正した移動軌跡に沿って塗布ガンをウインドウに対し
て移動させて、ウインドウの周縁から所定のオフセット
量だけ内側にウレタンを塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用ウインド
ウのウレタン塗布方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の生産工程においては、自
動車の車体に例えばフロントウインドウやリアウインド
ウを組み込む場合、その準備工程として、ウインドウの
周縁から所定のオフセット量だけ内側にウレタンを塗布
するようにしている。このようなウインドウのウレタン
塗布は、自動塗布装置を使用して自動的に行なわれるよ
うになっている。

【０００３】その際、図１１に示すように、ウインドウ
１は、固定駒２及び位置決め用の可動駒３を使用するこ
とにより、位置決め固定される。ここで、固定駒２は、
例えば自動車の車種に対応して、複数箇所２ａ，２ｂに
それぞれ設けられていると共に、位置決め用の可動駒３
は、一辺が上記固定駒２に対して当接されたウインドウ
の対向辺及び左右両側辺に対して例えばシリンダ（図示
せず）等を使用することにより当接され、ウインドウ１
の位置決めを行なうようになっている。

【０００４】そして、このように所定位置に位置決め固
定されたウインドウ１に対して、自動塗布装置の塗布ガ
ン（図示せず）が、前もって自動塗布装置に対してティ
ーチングされた複数箇所（例えば６０乃至７０箇所）の
ティーチングポイントに沿って移動されることにより、
ウインドウ１の周縁より所定のオフセット量だけ内側に
対してウレタンを塗布するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ティーチングポイントは、自動車の車種が異なると、ウ
インドウ１の形状も異なることから、改めて自動塗布装
置に対して直接にティーチングポイントを登録（ダイレ
クトティーチング）しておく必要がある。しかしなが
ら、少量多種生産の場合、車種の変更の都度、生産ライ
ンを停止させて、自動塗布装置のダイレクトティーチン
グを行なう必要があることから、ティーチングのための
時間が長くなってしまい、生産性が低下する。

【０００６】このため、コンピュータグラフィックス等
を利用して、ウインドウに対する自動塗布装置のウレタ
ン塗布をシミュレーションにより再現して、ティーチン
グを行なうようにした、所謂オフラインティーチングも
知られている。このようなオフラインティーチングは、
ダイレクトティーチングと比較して、ティーチングに要
する時間が短縮されることになるが、ティーチング自体
は必要であるので、少量多種生産の場合には、ティーチ
ングに要する時間が長くなってしまうという問題があっ
た。

【０００７】本発明は、以上の点にかんがみ、ティーチ
ング無しに、自動車用のウインドウの周縁から所定距離
だけ内側にウレタン塗布を行なうようにした、自動車用
ウインドウのウレタン塗布方法を提供することを目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、自動車用ウインドウのウレタン塗布工程におい
て、ほぼＸＹ平面内に配置された自動車用ウインドウを
撮像する第一の段階と、第一の段階で撮像された自動車
用ウインドウの画像に基づいて、自動車用ウインドウの
外形パターンを検出する第二の段階と、第二の段階で検
出された自動車用ウインドウの外形パターンと基準パタ
ーンとを比較して、ＸＹ方向の移動量及び回転量を算出
する第三の段階と、第三の段階により算出された自動車
用ウインドウのＸＹ方向の移動量及び回転量に基づい
て、塗布ガンの前もって登録されている基準パターンに
対する移動軌跡を、当該自動車用ウインドウの外形パタ
ーンにより補正する第四の段階と、第四の段階により補
正された移動軌跡にしたがって、塗布ガンをこの自動車
用ウインドウに対して移動させて、当該自動車用ウイン
ドウの周縁から所定のオフセット量だけ内側にウレタン
を塗布する第五の段階と、を含んでいることを特徴とす
る、自動車用ウインドウのウレタン塗布方法により達成
される。

【０００９】本発明による自動車用ウインドウのウレタ
ン塗布方法は、好ましくは、上記第五の段階にて、塗布
ガンに隣接して設けられた二次元変位センサにより、自
動車用ウインドウの縁部の位置及び傾斜を検出して、塗
布ガンを、自動車用ウインドウの縁部から所定のオフセ
ット量だけ内側にて、自動車用ウインドウの表面に対し
て垂直に保持する。

【００１０】本発明による自動車用ウインドウのウレタ
ン塗布方法は、好ましくは、上記第五の段階にて、自動
車用ウインドウの直線部の移動量を、第二の段階により
検出された自動車用ウインドウの外形パターンから算出
する。

【００１１】上記構成によれば、ウレタン塗布をすべき
自動車用ウインドウを撮像して、この自動車用ウインド
ウの画像に基づいて、自動車用ウインドウの外形パター
ンを検出する。そして、検出した自動車用ウインドウの
外形パターンの基準パターンからのずれ、即ちＸＹ方向
の移動量及び回転量を補正量として算出し、このＸＹ方
向の移動量及び回転量に基づいて、塗布ガンの塗布開始
ポイント及び移動軌跡を補正する。これにより、補正さ
れた塗布開始ポイント及び移動軌跡にしたがって、塗布
ガンによる自動車用ウインドウのウレタン塗布が行なわ
れる。

【００１２】この場合、塗布ガンは、前もって登録され
た基準パターンを、実際にウレタン塗布すべき自動車用
ウインドウの外形パターンにしたがって補正した塗布開
始ポイント及び移動軌跡に基づいて、当該自動車用ウイ
ンドウの周縁に沿ってウレタン塗布を行なう。したがっ
て、塗布ガンは、ティーチングを行なうことなく、前も
って登録された基準パターンと、撮像により得られた実
際の自動車用ウインドウの外形パターンとから、その塗
布開始ポイント及び移動軌跡が補正されることにより、
当該自動車用ウインドウの周縁に沿ってウレタン塗布を
行なうことができる。

【００１３】上記第五の段階にて、塗布ガンに隣接して
設けられた二次元変位センサにて自動車用ウインドウの
縁部の位置及び傾斜を検出して、塗布ガンを、自動車用
ウインドウの縁部から所定のオフセット量だけ内側に
て、自動車用ウインドウの表面に対して垂直に保持する
場合には、二次元変位センサの検出信号に基づいて、テ
ィーチングすることなく、塗布ガンを自動車用ウインド
ウの表面に対して垂直に保持すると共に、所定のオフセ
ット量だけ内側に位置決めすることができる。

【００１４】上記第五の段階にて、自動車用ウインドウ
の直線部の移動量を、第二の段階により検出された自動
車用ウインドウの外形パターンから算出する場合には、
この直線部の領域においては、塗布ガンを直線に沿って
直線移動させればよいので、塗布ガンの移動を容易に行
なうことができる。

【００１５】このようにして、本発明によれば、ティー
チングを行なうことなく、個々の自動車用ウインドウの
外形パターンを撮像によって検出することにより、塗布
ガンによる自動車用ウインドウのウレタン塗布を行なう
ことができる。したがって、異なる車種用の自動車用ウ
インドウのウレタン塗布を行なう場合でも、塗布ガンの
移動軌跡を決定するティーチングが不要であることか
ら、少量多種の自動車用ウインドウのウレタン塗布を行
なう場合であっても、ラインの停止時間が殆どなくな
る。さらに、個々の自動車用ウインドウの位置決めの精
度があまり高くなくても、個々の自動車用ウインドウの
外形パターンを撮像により検出することによって、当該
自動車用ウインドウの周縁に沿って正確にウレタン塗布
を行なうことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施形態に基
づいて本発明を詳細に説明する。図１及び図２は、本発
明による自動車用ウインドウのウレタン塗布方法の一実
施形態を実施するための自動塗布システムの構成を示し
ている。図１及び図２において、自動塗布システム１０
は、ウレタンを塗布すべきウインドウ１１をワーク台１
２に搬送する搬送コンベア１３と、撮像部１４と、画像
処理部１５と、制御部１６と、シーケンサ１７と、照明
装置１８と、自動塗布装置２０と、から構成されてい
る。

【００１７】上記撮像部１４は、例えばＣＣＤカメラか
ら構成されており、ワーク台１２上に載置されたウイン
ドウ１１を上方から撮像するようになっている。

【００１８】上記画像処理部１５は、撮像部１４で撮像
された画像信号を処理することにより、ウインドウ１１
の外形パターンを検出する。

【００１９】さらに、画像処理部１５は、図３に示すよ
うに、検出されたウインドウ１１の外形パターン（太線
Ａ図示）と、前もって登録されたウインドウの基準パタ
ーン（細線Ｂ図示）とを比較して、図４に示すように、
パターンマッチングによって、当該ウインドウ１１の外
形パターンの基準パターンからのＸＹ方向の移動量Ｘ
ｉ，Ｙｉ及び回転量θｉを算出する。

【００２０】その際、上記制御部１６は、図４に示すよ
うに、当該ウインドウ１１の外形パターンに関するＸＹ
方向の移動量Ｘｉ，Ｙｉ及び回転量θｉに基づいて、シ
ーケンサ１７からの制御信号を、基準パターンから当該
ウインドウ１１の外形パターンに座標変換すると共に、
基準パターンに対する塗布開始ポイントＣ（Ｘ１，Ｙ
１）を、ＸＹ方向の移動量Ｘｉ，Ｙｉ及び回転量θｉに
基づいて補正して、塗布開始ポイントＣ’（Ｘｘ，Ｙ
ｙ）として、自動塗布装置２０に出力する。

【００２１】上記シーケンサ１７は、前もって登録され
た手順にしたがって、画像処理部１５，制御部１６，照
明装置１８を駆動制御することにより、自動塗布装置２
０によるウインドウ１１のウレタン塗布を行なうもので
ある。

【００２２】上記照明装置１８は、ワーク台１１の下方
に退避可能に配置されており、ウインドウ１１の撮像部
１４による撮像の際にワーク台１１上に載置されたウイ
ンドウ１１を下方からバック照明するようになってい
る。

【００２３】上記自動塗布装置２０は、制御部１６によ
り補正された制御信号に基づいて、ウインドウ１１の周
縁に対してウレタンを塗布するようになっている。ここ
で、自動塗布装置２０は、ウレタンを塗布するための塗
布ガン２１を備えており、この塗布ガン２１は、制御信
号に基づいて、任意の位置に移動されると共に、任意の
方向に向けられ得るように構成されている。これによ
り、自動塗布装置２０は、制御部１６からの座標変換さ
れた制御信号に基づいて、ウインドウ１１に対して、そ
の塗布開始ポイントＣ’に塗布ガン２１のセンターを移
動させて、ウインドウ１１の周縁に沿ってウレタン塗布
を行なう。そして、自動塗布装置２０は、撮像部１４に
より撮像されたウインドウ１１の画像に基づいて、図５
に示すように、ウインドウ１１の周縁の直線部について
はその長さ、即ち塗布ガン２１の移動量を算出して、塗
布ガン２１の移動を行なうようになっている。

【００２４】さらに、自動塗布装置２０は、図９に詳細
に示すように、塗布ガン２１の進行方向前側に二次元変
位センサ２２を備えている。この二次元変位センサ２２
は、例えばレーザスキャン式のものが使用され、この二
次元変位センサ２２の検出信号に基づいて、制御部１６
は、ワークとしてのウインドウ１１の周縁の位置及び傾
斜を検出して、ウインドウ１１の周縁から所定のオフセ
ット量の位置にて、塗布ガン２１をウインドウ１１の表
面に対して垂直に姿勢制御するようになっている。

【００２５】本発明実施形態によるウレタン塗布方法を
実施するための自動塗布システム１０は、以上のように
構成されており、この自動塗布システム１０を利用した
本発明実施形態によるウレタン塗布方法の一実施形態を
以下に図６を参照して説明する。

【００２６】図６において、先ずステップＡ１にて、搬
送コンベア１３により、ウインドウ１１がワーク台１２
上に搬送されて載置され、続いてステップＡ２にて、ウ
インドウ１１の下方に照明装置１８が挿入される。次
に、ステップＡ３にて、所謂粗計測が行なわれる。この
粗計測は、図７のフローチャートに示すように行なわれ
る。図７において、先ずステップＢ１にて、照明装置１
８が点灯され、ウインドウ１１が下方から照明される。
次に、ステップＢ２にて、粗計測が開始される。そし
て、ステップＢ３にて、撮像部１４によりウインドウ１
１の撮像が行なわれ、ウインドウ１１の画像が取り込ま
れる。続いて、ステップＢ４にて、画像処理部１５に
て、撮像部１４によるウインドウ１１の画像が処理さ
れ、ウインドウ１１の外形パターンが検出されると共
に、パターンマッチングにより、当該ウインドウ１１の
外形パターンの基準パターンからのＸＹ方向の移動量Ｘ
ｉ，Ｙｉ及び回転量θｉが算出される。以上で、粗計測
が完了する。

【００２７】その後、ステップＡ４にて、粗計測による
ＸＹ方向の移動量Ｘｉ，Ｙｉ及び回転量θｉが制御部１
６に対してデータ転送される。次に、ステップＡ５に
て、制御部１６により、ＸＹ方向の移動量Ｘｉ，Ｙｉ及
び回転量θｉに基づいて、シーケンサ１７からの制御信
号に関して、基準パターンから当該ウインドウ１１の外
形パターンへの座標変換が行なわれ、自動塗布装置２０
に出力される。

【００２８】そして、ステップＡ６にて、自動塗布装置
２０の塗布ガン２１が、塗布開始ポイントＣ’に移動さ
れ、ステップＡ７にて、二次元変位センサ２２による検
出信号に基づいて、所謂密計測が行なわれる。この密計
測は、図８のフローチャートに示すように行なわれる。
図８においては、説明を簡略化するために、ウインドウ
１１の周縁がＹ方向に沿って延びている場合について説
明する。先ずステップＣ１にて、二次元変位センサ２２
がＸ方向に移動され、二次元変位センサ２２の検出信号
が制御部１６に取り込まれる。そして、ステップＣ２に
て、制御部１６は二次元変位センサ２２の検出信号に基
づいて、図１０に示すように、ウインドウ周縁によるピ
ーク値（Ｘ１，Ｚ１）を摘出する。次に、ステップＣ３
にて、制御部１６は、上記ピーク値からＸ方向にαだけ
ウインドウ１１の内側にずれた位置Ｘ２におけるＺ方向
の変位Ｚ２を摘出する。そして、ステップＣ４にて、制
御部１６は、ウインドウ１１の周縁付近の傾きａを、次
式 ａ＝（Ｚ１−Ｚ２）／（Ｘ１−Ｘ２） により算出する。続いて、ステップＣ５にて、上記傾き
ａに基づいて、前もって設定されたオフセット量βに対
応するＸ方向の距離（Ｘ３−Ｘ１）そして塗布位置（Ｘ
３，Ｚ３）を算出する。その後、ステップＣ６にて、制
御部１６は、上記傾きａ及び塗布位置（Ｘ３，Ｚ３）を
自動塗布装置２０にデータ転送する。以上で、密計測が
終了する。

【００２９】そして、ステップＡ８にて、自動塗布装置
２０は、上記傾きａに基づいて、塗布ガン２１をウイン
ドウ１１の周縁付近の表面に対して垂直に姿勢制御する
と共に、塗布ガン２１を塗布位置に移動させて、ステッ
プＡ９にてウレタンの塗布を行なう。最後に、ステップ
Ａ１０にて、制御部１６は、前述した画像から算出した
塗布ガン２１の直線移動量と、実際の塗布ガン２１の移
動量とを比較して、実際の移動量が直線移動量に達する
まで、上記ステップＡ７からＡ９の作業を繰返し行な
う。そして、ステップＡ１０にて実際の移動量が直線移
動量に達したとき、ステップＡ１１にて、ウレタン塗布
作業が終了し、ステップＡ１２にて、照明装置１８がワ
ーク台１２の下方から退避し、ステップＡ１３にて、搬
送コンベア１３によりウインドウ１１が搬出され、作業
が終了する。

【００３０】このようにして、本発明の実施形態による
ウレタン塗布方法によれば、塗布開始ポイントＣを基準
パターン上に設定すると共に、オフセット量βを設定す
るだけで、ウインドウ１１の外形パターンに関するティ
ーチングを行なうことなく、またウインドウ１１の正確
な位置決めを行なうことなく、ウインドウ１１の周縁か
ら所定のオフセット量の位置に沿って、自動塗布装置２
０を利用してウレタンを塗布することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、テ
ィーチングを行なうことなく、個々の自動車用ウインド
ウの外形パターンを撮像にて検出することにより、塗布
ガンによる自動車用ウインドウのウレタン塗布を行なう
ことができる。したがって、異なる車種用の自動車用ウ
インドウのウレタン塗布を行なう場合でも、塗布ガンの
移動軌跡を決定するティーチングが不要であることか
ら、少量多種の自動車用ウインドウのウレタン塗布を行
なう場合であっても、ラインの停止時間が殆どなくな
る。さらに、個々の自動車用ウインドウの位置決めの精
度があまり高くなくても、個々の自動車用ウインドウの
外形パターンを撮像にて検出すれば、当該自動車用ウイ
ンドウの周縁に沿って正確にウレタン塗布を行なうこと
ができる。このようにして、本発明によれば、ティーチ
ング無しに、自動車用のウインドウの周縁から所定距離
だけ内側にウレタン塗布を行なうようにでき、極めて優
れた自動車用ウインドウのウレタン塗布方法が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動車用ウインドウのウレタン塗
布方法の一実施形態を実施するための自動塗布システム
の構成を示す概略図である。

【図２】図１の自動塗布システムにおける電気的構成を
示すブロック図である。

【図３】図１の自動塗布システムにおける基準パターン
と撮像部により撮像されたウインドウの外形パターンと
の関係を示す概略図である。

【図４】図１の自動塗布システムにおける基準パターン
と撮像部により撮像されたウインドウの外形パターンと
のパターンマッチングを示す概略図である。

【図５】図１の自動塗布システムにおける撮像されたウ
インドウの外形パターンによる直線部の移動量の検出を
示す概略図である。

【図６】図１の自動塗布システムにおけるウインドウの
ウレタン塗布作業を示すフローチャートである。

【図７】図６のウレタン塗布作業における粗計測を示す
フローチャートである。

【図８】図６のウレタン塗布作業における密計測を示す
フローチャートである。

【図９】図１の自動塗布システムにおける二次元変位セ
ンサによる密計測を示す概略斜視図である。

【図１０】図９の密計測による二次元変位センサの検出
信号を示すグラフである。

【図１１】従来の自動車用ウインドウのウレタン塗布に
おける位置決めを示す概略図である。

【符号の説明】

１０ 自動塗布システム １１ ウインドウ １２ ワーク台 １３ 搬送コンベア １４ 撮像部 １５ 画像処理部 １６ 制御部 １７ シーケンサ １８ 照明装置 ２０ 自動塗布装置 ２１ 塗布ガン ２２ 二次元変位センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車用ウインドウのウレタン塗布工程
   において、 ほぼＸＹ平面内に配置された自動車用ウインドウを撮像
   する第一の段階と、 第一の段階で撮像された自動車用ウインドウの画像に基
   づいて、自動車用ウインドウの外形パターンを検出する
   第二の段階と、 第二の段階で検出された自動車用ウインドウの外形パタ
   ーンと、塗布開始ポイントを備えた基準パターンとを比
   較して、ＸＹ方向の移動量及び回転量を算出する第三の
   段階と、 第三の段階により算出された自動車用ウインドウのＸＹ
   方向の移動量及び回転量に基づいて、塗布ガンの前もっ
   て登録されている基準パターンに対する移動軌跡及び塗
   布開始ポイントを、当該自動車用ウインドウの外形パタ
   ーンにより補正する第四の段階と、 第四の段階により補正された塗布開始ポイントに塗布ガ
   ンを移動させ、さらに補正された移動軌跡に沿って、塗
   布ガンをこの自動車用ウインドウに対して移動させて、
   当該自動車用ウインドウの周縁から所定のオフセット量
   だけ内側にウレタンを塗布する第五の段階と、を含んで
   いることを特徴とする、自動車用ウインドウのウレタン
   塗布方法。
2. 【請求項２】 前記第五の段階にて、塗布ガンに隣接し
   て設けられた二次元変位センサにより、自動車用ウイン
   ドウの縁部の位置及び傾斜を検出して、 塗布ガンを、自動車用ウインドウの縁部から所定のオフ
   セット量だけ内側にて、自動車用ウインドウの表面に対
   して垂直に保持することを特徴とする、請求項１に記載
   の自動車用ウインドウのウレタン塗布方法。
3. 【請求項３】 前記第五の段階にて、自動車用ウインド
   ウの直線部の移動量を、第二の段階により検出された自
   動車用ウインドウの外形パターンから算出することを特
   徴とする、請求項１又は２に記載の自動車用ウインドウ
   のウレタン塗布方法。