JP2004298665A - Method for applying protective layer-forming material - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely and efficiently apply a protective layer-forming material by pressing a roller appropriately corresponding to the surface shape of a vehicle when the material is applied on the outer surface of the vehicle by using the roller attached to a robot. <P>SOLUTION: A roller mechanism part 34 is fitted as an end effector to the tip part of the robot. The roller 48 fed with the protective layer-forming material can oscillate around an oscillation axis 82. The maximum angle θ2 of the inclination angle θ between the straight line L from the oscillation axis 82 to the axial center O of the roller 48 and the application surface of the vehicle 14 coated with the material is increasingly set up according to the curvature of the application surface. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗装が終了した車両の塗装部を主とする外表面に保護層形成材を塗布する保護層形成材の塗布方法に関し、特に、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を塗布する保護層形成材の塗布方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の車両は、製造後にユーザに手渡されるまでに屋外ストックヤードで保管されたり、トレーラ、船等で搬送されることが多い。この間、車両は粉塵、金属粉、塩分、油分、酸、直射日光等に曝されることから、長時間の保管及び搬送の間には、車両の外表面における複数の塗装層のうち表面層の品質が侵されるおそれがある。このような事態を防ぐため、車両出荷前の段階において塗装部に剥離性保護層を形成させる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。剥離性保護層は液状ラップ材である保護層形成材(ストリッパブルペイントとも呼ばれる)を塗布して乾燥させることにより形成され、塗装部を保護することができる。また、除去する際には容易に剥離させることができるとともに、通常の保管時には自然に剥離してしまうことがない。
【0003】
剥離性保護層が乾燥する前の保護層形成材を塗布する工程では、ローラに保護層形成材を付着させて、複数の作業者がローラを転がして保護層形成材の塗布を行っている。
【0004】
このような作業の自動化を図り、作業者の負担を軽減させるとともに塗布品質を均一化させるために、ボディ上に保護層形成材を抽出した後、エアを吹き付けることによって保護層形成材を広げる方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この方法によれば保護層形成材の塗布工程における作業の多くが自動化され、作業者の負担を軽減するとともに、タクトタイムを向上させることができて好適である。
【0005】
また、車両を生産する工場では、組み立て作業においてボディを傷つけることがないようにスクラッチカバーと呼ばれる樹脂製のカバーを仮付けすることがある。スクラッチカバーは、例えば、ボディの前方横面に仮付けされ、出荷前に外される。スクラッチカバーは車種毎に違う形状のものを用意する必要があり、さらに搬送ラインにおける日々の生産台数に応じて多数用意する必要がある。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−89697号公報(段落[0022]〜[0027])
【特許文献2】
特開平8−173882号公報(図1)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記の特許文献2で開示されている方法では、保護層形成材の広がり具合が必ずしも均一ではなく、また、保護層形成材が飛散することを防ぐために、ルーフの縁部には適用していない。
【0008】
さらに、近時の自動車のボディはより複雑な形状となりつつあり、凹凸部や複雑な曲面を有するものがある。このような凹凸部や曲面にはエアノズルによって保護層形成材を広げるということが困難である。さらにまた、塗装品質が特に重要視されている箇所には保護層形成材をより厚く塗る必要があるが、エアノズルで保護層形成材を広げる場合には塗膜の厚さを調整することは困難である。
【0009】
このようなことから、エアノズルで保護層形成材を広げた後に、数人の作業者がルーフの縁部や凹凸部等の細部にローラで保護層形成材を塗布して仕上げの処理を行う必要がある。従って、保護層形成材の塗布処理は一部を人手作業に頼っており、作業者の負担となるとともに、作業者の熟練度によって塗布品質にばらつきが発生する。
【0010】
このような作業者の作業を軽減し、かつ、作業の品質を均一にするためには産業用のロボットを採用し、該ロボットに保護層形成材を車両に塗布するためのローラを設けることが検討される。
【0011】
ところで、作業者がローラを用いて保護層形成材を塗布する際には、塗布面の形状や曲率に応じて適度な力を加え、かつ、ローラを保持するホルダを適当な角度に維持してローラを転動させている。この場合、作業者は、その熟練度に応じて押圧力やホルダの角度をほぼ無意識に調整している。
【0012】
このような作業者の技能は数値化されているものではなく、ロボットの動作に適用することができない。また、仮に作業者の技能を数値化しても、その値がそのままロボットに対して適切なものであるとは限らず、ロボットの動作に適用可能な適切な塗布方法を設定する必要がある。
【0013】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ロボットに設けられたローラを用いて車両の外表面に保護層形成材を塗布する際に、車両の表面形状に応じてローラを適切に押圧し、保護層形成材を確実、かつ、効率的に塗布することを可能にする保護層形成材の塗布方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る保護層形成材の塗布方法は、車両の搬送ラインの近傍に設けられ、ティーチング動作可能なロボットと、前記ロボットに接続され、回転自在なローラを備えるローラ機構部と、揺動軸を中心とし、前記ローラを軸心と直交する方向に揺動させる揺動機構部と、を用い、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記ローラに供給し、前記保護層形成材を塗布する前記車両の塗布面の曲率の大きさに従って、前記揺動軸から前記ローラの軸心を結ぶ直線と前記塗布面とのなす角度である傾斜角度の最大角度を増大して設定することを特徴とする。
【0015】
このように、傾斜角度の最大角度を塗布面の曲率の大きさに従って増大して設定することによって、車両の表面形状応じてローラを適切に押圧することができる。
【0016】
この場合、前記保護層形成材を塗布する塗布面のうち最も曲率の小さい面に対しては、前記傾斜角度を25°〜35°に設定し、前記塗布面のうち最も曲率の大きい面に対しては、前記傾斜角度を25°〜65°に設定するとよい。
【0017】
また、前記ローラを前記塗布面に押圧する押圧手段を有すると、車両の塗布面に対するローラの押圧力を補償することができる。
【0018】
さらに、前記傾斜角度の増加に従って前記ロボットを低速で移動させるとよい。
【0019】
さらにまた、前記保護層形成材の材料としてアクリル系コポリマ剤を用いると、車両の塗装部をより確実に保護することができ、しかも除去するときには剥がしやすい。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る保護層形成材の塗布方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図1〜図12を参照しながら説明する。
【0021】
図1に示すように、本実施の形態に係る保護層形成材の塗布装置10は、自動車の搬送ライン12に設けられるものであり、塗装の終了した車両14に対して保護層形成材を塗布するものである。ワゴン型の車両14では、一般的にボンネット部14aは形状が複雑であって曲率の大きい面を有しており、ルーフ部14bは略平坦な面を有している。また、図示しないが、一般的にセダン型の車両におけるトランク部は略平坦な面を有している。
【0022】
塗布装置10は、産業用ロボットである3台のロボット16a、16b、16cと、システム全体の制御を行う制御部18と、保護層形成材が収容されたタンク20と、該タンク20から各ロボット16a、16b、16cに連通する塗布材管路22と、水供給源24からロボット16a、16b、16cへ水を供給する水管路26とを有する。ロボット16a、16b、16cはそれぞれ制御部18に接続されたロボットコントローラ28a、28b、28cによって制御される。
【0023】
ロボット16a及び16cは、搬送ライン12における車両14の進行方向左手側に設けられ、ロボット16bは、進行方向右手側に備えられている。また、ロボット16aは進行方向前方、ロボット16bは進行方向の中程、ロボット16cは進行方向後方に備えられている。ロボット16a、16b、16cは搬送ライン12と平行なスライドレール30上を移動可能である。
【0024】
塗布材管路22の途中にはポンプ32が設けられており、タンク20から保護層形成材を吸い上げてロボット16a、16b、16cへ供給する。また、保護層形成材は、図示しないヒータと温度計とによって適温となるように制御されている。ロボット16a、16b、16cの先端部には、それぞれ塗布材管路22によって保護層形成材が供給されるローラ機構部34が設けられている。
【0025】
保護層形成材の材料は、アクリル系コポリマ剤を主成分とするものであって、好ましくは、ガラス転移温度の異なる2種のアクリル系コポリマ部分を有するものであるとよい。具体的には、例えば、前記の特許文献1で示されている保護層形成材を用いるとよい。また、保護層形成材は、水との混合割合及び温度の変化によって粘度を調整することができ、しかも、乾燥すると車両14に密着して粉塵、金属粉、塩分、油分、酸、直射日光等から車両14の塗装部を化学的及び物理的に保護することができる。さらに、車両14をユーザに納品の際等で除去するときには、容易に剥離させることができる。
【0026】
図2に示すように、ロボット16a、16b、16cは、例えば、産業用の多関節型のロボットであり、ベース部40と、該ベース部40を基準にして順に、第1アーム42、第2アーム44及び第3アーム46とを有し、該第3アーム46の先端にローラ機構部34が設けられている。ローラ機構部34は、第3アーム46に対して着脱自在であり、所謂、エンドエフェクタとして作用する。第1アーム42はベース部40に対して水平及び垂直に回動可能な軸J1、J2によって回動可能である。第2アーム44は第1アーム42と軸J3で回動可能に連結されている。第2アーム44は軸J4によって捻れ回転が可能になっている。第3アーム46は第2アーム44と軸J5で回動可能に連結されている。第3アーム46は軸J6によって捻れ回転が可能になっている。
【0027】
このような6軸構成のロボット16a、16b、16cの動作によって、先端部に接続されたローラ機構部34は車両14の近傍における任意の位置に移動可能であって、かつ、任意の向きに設定可能である。換言すれば、ローラ機構部34は6自由度の移動が可能である。ロボット16a、16b、16cは、回転動作以外にも伸縮動作、平行リンク動作等の動作部を有するものであってもよい。
【0028】
図3〜図5に示すように、ローラ機構部34は、第3アーム46の先端部に取り付けられており、円筒形状で保護層形成材を吸収して蓄えることのできる材質のローラ48と、ロボット16aの第3アーム46に対する取付部であるスラスト回転機構69とを有する。該スラスト回転機構69は、第3アーム46に対する取付部材70と、該取付部材70に対してベアリング72を介して回転自在に支持されているスラスト回転部材74と、該スラスト回転部材74の下に取り付けられたベース部76とを有する。
【0029】
また、ローラ機構部34は、ベース部76の両端部に設けられた空気圧シリンダ(押圧手段)78及び80と、ベース部76の略下端の揺動軸82に揺動自在に軸支された揺動部材84と、ローラ48を保持するホルダ86と揺動部材84とを接続するホルダ接続部88とを有する。ローラ48は揺動軸82を中心として、揺動自在である。揺動部材84は、上方に延在する2つの上方延在部84aを有し、該上方延在部84aの略上端には、揺動軸82と平行なピン90が設けられている。ピン90は揺動軸82より上方に設定されている。さらに、ローラ機構部34は、前記空気圧シリンダ78及び80のロッド78a及びロッド80aから力を受けて、前記揺動軸82を中心として回転する2つのピン押圧部材92及び94を有する。ピン押圧部材92の押圧面92aは、ロッド78aが縮退するとき図5における前記ピン90の左面を押圧し、ピン押圧部材94の押圧面94aは、ロッド80aが縮退するとき図5における前記ピン90の右面を押圧する。
【0030】
2つの上方延在部84aの間には、ベース部76から下方に延在する2つの下方延在部76aが配置され、該2つの下方延在部76aの間に押圧面92a及び94aが配置されている。
【0031】
スラスト回転部材74には回転規制部材96が設けられており、該回転規制部材96の上面の凹部96aには、取付部材70から下に突出する小突起98が配置されている。小突起98の幅は凹部96aの幅よりやや小さく、この隙間の範囲においてスラスト回転部材74はスラスト方向に回転自在となっている。ここでいうスラスト方向とは、ローラ48自体の軸心Oと直交する方向であり、第3アーム46の軸心Cを中心とした回転方向である。取付部材70を第3アーム46に取り付けるためのボルト100を小突起98に兼用してもよい。
【0032】
ホルダ接続部88には上部と下部で対向する2つのクランパ102及び104が設けられている。これらのクランパ102及び104はアルミパイプ106を保持しており、該アルミパイプ106により揺動部材84とホルダ86が連結されている。アルミパイプ106の表面には環状溝106aが設けられている。
【0033】
ローラ48の両端はホルダ86により回転自在に保持されており、塗布材管路22はホルダ86の一端部を介してローラ48の内部に連通している。ローラ48はホルダ86に対して着脱自在である。
【0034】
図6に示すように、ローラ48に保護層形成材を供給するための液圧及び空圧の複合回路150は、コンプレッサ152と、該コンプレッサ152の吐出部に接続されたエアタンク154と、空気圧の供給・遮断の切り換えを行う手動の空圧投入弁156と、制御部18から供給される電気信号によって2次側圧力を減少させるレギュレータ158と、該レギュレータ158の2次圧によってパイロット操作されて塗布材管路22の圧力を減少させるレギュレータ操作弁160とを有する。また、複合回路150は、レギュレータ操作弁160の2次側管路及び水管路26が接続されたMCV(Material Control Valve、供給切換弁)162と、MCV162の2次側とローラ48との間に設けられたトリガー弁164とを有する。MCV162の内部には、塗布材管路22及び水管路26の連通・遮断の切り換えを行う切換弁162a、162bが設けられており、該切換弁162a、162bの2次側は連通している。なお、図6の破線は空気圧管路を示す。
【0035】
MCV162、トリガー弁164及びレギュレータ操作弁160は、空気圧パイロット式に限らず電気ソレノイド等の駆動方式のものでもよい。
【0036】
複合回路150は、さらに、空圧投入弁156から供給される空気圧を切り換えることによって切換弁162a、162bをパイロット形式で操作するMCV切換電磁弁166と、トリガー弁164をパイロット操作するトリガー切換電磁弁168とを有する。MCV切換電磁弁166は制御部18から供給される電気信号によって、切換弁162a、162bのいずれか一方を連通させるとともに他方を遮断し、水と保護層形成材とを切り換えてトリガー弁164に供給する。トリガー切換電磁弁168は、制御部18から供給される電気信号によってトリガー弁164を連通・遮断状態に切り換えて、ローラ48に水又は保護層形成材を供給する。
【0037】
塗布材管路22及び水管路26の途中には、それぞれ手動の止め弁170、172が設けられている。通常、止め弁170及び172は連通させておく。複合回路150において空気の排出口にはそれぞれサイレンサ174が設けられており、排気音を低減させている。コンプレッサ152、ポンプ32及び水供給源24には、過剰な圧力上昇を防止するリリーフ弁(図示せず)が設けられている。
【0038】
なお、複合回路150におけるコンプレッサ152、エアタンク154、水供給源24及びポンプ32は、各ロボット16a、16b、16cに共通であり、それ以外の機器は各ロボット16a、16b、16cに個別に備えられている。
【0039】
次に、このように構成される保護層形成材の塗布装置10を用いて、車両14に保護層形成材を塗布する方法について説明する。
【0040】
まず、予め、各ロボット16a、16b、16cに対して保護層形成材を塗布する動作の教示を行う。このとき、図7に示すように、ローラ48の軸心Oと揺動軸82とを結ぶ直線をLとして、該直線Lと車両14の表面とのなす傾斜角度θが適当な角度となるように教示を行う。ここで、傾斜角度θを求める基準となる車両14の表面は、ローラ48が車両14に接する点P(図8参照)において、ローラ48の軸心Oと直交する方向の接線M(図8参照)を含む面として定義される。
【0041】
また、傾斜角度θの最大角度θ2(図7参照)は車両14の表面の曲率に対応して設定し、例えば、ルーフ部14bやトランク部(図示せず)のように略平坦な面に塗布する際には最大角度θ2を小さく設定するとともに、ロボット16a、16b、16cの移動速度を高速に設定する。さらに、ボンネット部14a(図8参照)のように曲率の大きい面に塗布する際には最大角度θ2を大きく設定するとともにロボット16a、16b、16cの移動速度を低速に設定する。ロボット16a、16b、16cの動作方向は、ローラ48に対して揺動部材84が傾斜している方向である。
【0042】
このように、略平坦な塗布面においては、最大角度θ2を小さく設定することにより、ローラ48の自重を車両14に対する押圧力として有効に利用することができる。また、ロボット16a、16b、16cを高速で動作させることができることから、ルーフ部14bのように広い面積の塗布面に対して短時間で塗布作業を行うことができる。また、曲率の大きい塗布面においては、最大角度θ2を大きく設定することにより、ローラ48を確実に塗布面に密着させることができる。この場合、ロボット16a、16b、16cの動作速度を低速に設定するが、一般的な車両14では曲率の大きい塗布面は面積が小さく、所定のタクトタイム内で塗布作業を行うことができる。
【0043】
本願発明者が実験した結果によれば、略平坦な塗布面に対しては、最小角度θ1を25°、最大角度θ2を35°と設定し、この範囲内で傾斜角度θを選択的に設定するとよい。また、曲率の大きい塗布面に対しては、最小角度θ1を25°、最大角度θ2を65°と設定し、この範囲内で傾斜角度θを選択的に設定するとよい。
【0044】
換言すれば、車両14に保護層形成材を塗布する塗布面のうち最も曲率の小さい面は略平坦とみなすことができ、この塗布面に対しては、傾斜角度θを25°〜35°に設定するとよい。また、保護層形成材を塗布する塗布面のうち最も曲率の大きい面に対しては、傾斜角度θを25°〜65°に設定するとよい。
【0045】
略平坦な面における最小角度θ1(=25°)と曲率の大きい面における最小角度θ1(=25°)は同値であるが、これは曲率の大きい塗布面が複雑な表面形状となっていることがあり、個別の車種および塗布面に適応して傾斜角度θを小さく設定する場合もあるためである。
【0046】
ロボット16a、16b、16cの移動速度は、例えば、傾斜角度θの増加に従って比例的に低速になるように設定してもよい。このようにすると、塗布面の曲率と、傾斜角度θと、ロボット16a、16b、16cの移動速度とが関連付けられ、各パラメータを容易に設定することができる。
【0047】
また、ロボット16a、16b、16cの動作教示の際、揺動軸82の位置が決定されていれば、第3アーム46の姿勢は任意に設定可能である。つまり、図7に示すように、第3アーム46をやや起立した姿勢に設定してもよいし、図9に示すように、第3アーム46を揺動部材84の軸線上に設定してもよい。
【0048】
ロボット16a、16b、16cに車両14のボンネット部14a(図1参照)、ルーフ部14bをそれぞれ分担させて、各担当部に保護層形成材を塗布させるように教示し、教示したティーチングデータは制御部18の所定の記録部に記録し、保持しておく。車両14がセダン型であるときには、ロボット16cはトランク部を分担する。
【0049】
保護層形成材を塗布する処理は、搬送ライン12において1台の車両14毎に設定されているタクトタイム内で終了するように教示を行う。
【0050】
次に、車両14に保護層形成材を塗布する際には、保護層形成材を所定のヒータによって適温に加温するとともに、コンプレッサ152、水供給源24およびポンプ32を動作させる。また、ロボット16a、16b、16cを車両14と干渉することのない位置で待機させ、空圧投入弁156を連通させる。
【0051】
次いで、塗装の終了した車両14を搬送ライン12によって搬入し、ロボット16a、16b、16cの近傍で停止させる。制御部18は、車両14が搬入されたことを搬送ライン12から供給される信号又はセンサ(図示せず)によって認識し、各ロボット16a、16b、16cを教示データに基づいて動作させる。
【0052】
このとき、制御部18はレギュレータ158(図6参照)を介してレギュレータ操作弁160を制御し、塗布材管路22を適当な圧力に制御する。また、制御部18は、MCV切換電磁弁166を介してMCV162を制御し、塗布材管路22を連通させるとともに水管路26を遮断する。さらに、制御部18はトリガー切換電磁弁168を操作することによってトリガー弁164を連通させる。このような制御部18の作用によって保護層形成材は適当な圧力及び適温に保たれながらローラ機構部34のローラ48に供給され、該ローラ48の表面に適量がしみ出る。
【0053】
また、レギュレータ158による圧力制御、ロボット16a、16b、16cの動作速度及びロッド78a及び80aに加える力の制御とによって車両14に塗布する保護層形成材の厚みを調整することができる。
【0054】
ロボット16aを図7における右方向へ移動させながら車両14に保護層形成材を塗布する際には、ロッド80aが縮退する方向に比較的弱い力Faが発生するように右側の空気圧シリンダ80に空気を供給する。また、ロッド78aが延出するように左側の空気圧シリンダ78に空気を供給する。このようにすることにより、右側のピン押圧部材94の押圧面94aはピン90の右側面を比較的弱い力で押圧し、左側のピン押圧部材92の押圧面92aはピン90から離間する。従って、揺動部材84及びローラ48は揺動軸82を中心として反時計方向の力を受けることになり、ローラ48が適当な押圧力で車両14の表面に押圧される。ローラ48の適用箇所や移動方法に応じて力Faを適宜調整するとよい。
【0055】
ロボット16aを図10における左方向に移動させながら車両14に保護層形成材を塗布する際には、ロッド78aが縮退する方向に比較的弱い力Faを発生するように左側の空気圧シリンダ78に空気を供給する。また、ロッド80aが延出するように右側の空気圧シリンダ80に空気を供給する。このようにすることにより、左側のピン押圧部材92の押圧面92aはピン90の左側面を比較的弱い力で押圧し、右側のピン押圧部材94の押圧面94aはピン90から離間する。従って、揺動部材84及びローラ48は揺動軸82を中心として時計方向の力を受けることになり、ローラ48が適当な押圧力で車両14の表面に押圧される。
【0056】
このように、ロボット16aの進行方向に応じて空気圧シリンダ78及び80に供給する空気の流れの方向と圧力とを制御することにより、ローラ48を車両14の表面に対して適度に押圧することができる。つまり、ローラ48の自重を押圧力として有効に利用するとともに、該自重では不足の押圧力を空気圧シリンダ78又は空気圧シリンダ80により補償することができる。特に、車両14の表面が水平でない箇所においてもローラ48を塗布面に密着させることができる。
【0057】
これにより、ローラ48が空回りしたり、凹部や凸部を通過するときに飛び跳ねることがない。また、ローラ48から保護層形成材がしみ出しやすい。このとき、ローラ48は揺動軸82を中心として揺動可能であることから、凹部及び凸部に対しても確実に密着させて保護層形成材を塗布することができる。
【0058】
空気圧シリンダ78のロッド78aに連結されたピン押圧部材92と空気圧シリンダ80のロッド80aに連結されたピン押圧部材94は、ピン90を介して揺動部材84に対してそれぞれ対向する方向に押圧力を加えるので、揺動部材84が時計方向又は反時計方向のいずれの方向に傾斜している場合にも適切に動作可能である。これにより、右方向及び左方向のいずれの方向へも保護層形成材を塗布することができる。
【0059】
また、略平坦である塗布面では傾斜角度θの最大角度θ2を小さく設定していることから、ロボット16a、16b、16cの移動速度を高速にすることができ、保護層形成材を効率的に塗布することができる。略平坦な塗布面では、塗布作業が比較的容易であることから、ロボット16a、16b、16cの移動速度が高速であっても保護層形成材を確実に塗布することができる。
【0060】
さらに、曲率の大きい塗布面では傾斜角度θの最大角度θ2を大きく設定していることから保護層形成材を確実に塗布することができる。
【0061】
保護層形成材を塗布する際、車両14は塗装が終了していればよく、部品等が取り付けられていない未完成車であってもよいことはもちろんである。
【0062】
ロボット16a、16b、16cによって保護層形成材が塗布された車両14は、搬送ライン12によって次工程へ搬送される。ロボット16a、16b、16cは、車両14と干渉することのない待機姿勢に待避して、つぎの車両14が搬入されるまで待機する。このとき、トリガー弁164を遮断させ保護層形成材の供給を停止させる。
【0063】
塗布された保護層形成材は、自然乾燥又は送風しながら乾燥させて可剥離性保護層を形成し、車両14の塗装部を保護する。
【0064】
上記の実施の形態では、空気圧シリンダ78および80によって、揺動部材84に押圧力を与え、ローラ48を車両14の表面に確実に密着させるものとして説明したが、このような押圧手段は、空気圧シリンダ78、80に限ることはない。例えば、図11に示すように、スプリング200を用いて、該スプリング200の弾性力によってローラ48を車両14の表面に押圧させるようにしてもよい。また、例えば、図12に示すように、押圧手段を省略して揺動機構のみを用いてもよい。
【0065】
これらの構成においても、揺動軸202と軸心Oとを結ぶ直線Lに基づいて揺動部材204の傾斜角度θを規定することができる。ロボット16a、16b、16cの動作教示としては、略平坦な塗布面に保護層形成材を塗布する際には傾斜角度θを小さく設定するとともに、ロボット16a、16b、16cの移動速度を高速に設定するとよい。また、曲率の大きい塗布面に保護層形成材を塗布する際には傾斜角度θを大きく設定するとともに、ロボット16a、16b、16cの移動速度を低速に設定するとよい。
【0066】
さらに、上記の車両14では、ボンネット部14aは曲率が大きく、ルーフ部14bは略平坦であるものとして説明したが、これ以外にも各種の車両に適用可能であることはもちろんである。つまり、傾斜角度θの最大角度θ2は、あくまでも表面の曲率に基づいて設定すればよく、車両14におけるボンネット部14aやルーフ部14b等の各部位によって制限されることはない。
【0067】
上記したように、本実施の形態に係る保護層形成材の塗布方法によれば、ローラ48を備えるローラ機構部34をロボット16a、16b、16cで操作するとともにローラ48に保護層形成材を供給することにより、保護層形成材を塗布する工程を自動化し、塗布品質を均一化することができる。
【0068】
また、傾斜角度θの最大角度θ2を塗布面の曲率の大きさに従って大きく設定することによって、車両14の表面形状に応じてローラ48を適切に押圧することができる。
【0069】
さらに、保護層形成材により形成される剥離性保護層は、車両14の出荷後において塗装部を保護することができる一方、工場内においても塗装部を保護することができスクラッチカバーの代用となる。従って、車種毎に違う形状の多数のスクラッチカバーを省略することができる。
【0070】
車両14のバンパには着色されていて塗装が不要のものがあるが、保護層形成材はこのようなバンパ等の塗装部以外の箇所に塗布してもよい。
【0071】
本発明に係る保護層形成材の塗布方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の工程を採り得ることはもちろんである。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る保護層形成材の塗布方法によれば、ロボットに設けられたローラを用いて車両の外表面に保護層形成材を塗布する際に、車両の表面形状に応じてローラを適切に押圧し、保護層形成材を確実、かつ、効率的に塗布することができる。
【0073】
さらにまた、保護層形成材の材料としてアクリル系コポリマ剤を用いることによって、車両をより確実に保護することができ、しかも除去するときには剥がしやすい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態で用いる保護層形成材の塗布装置の斜視図である。
【図2】ロボット及び該ロボットに設けられたローラ機構部の斜視図である。
【図3】ローラ機構部の拡大斜視図である。
【図4】ローラ機構部の一部断面拡大正面図である。
【図5】ローラ機構部の一部断面拡大側面図である。
【図6】液圧及び空圧の複合回路を示す回路図である。
【図7】車両のルーフ部において、ローラ機構部を有するロボットを右方向へ動作させる過程において、ロボットと車両の表面との位置関係を示す模式図である。
【図8】車両のボンネット部において、ローラ機構部を有するロボットを右方向へ動作させる過程において、ロボットと車両の表面との位置関係を示す模式図である。
【図9】車両のルーフ部において、ローラ機構部を有するロボットを右方向へ動作させる過程において、揺動軸の軸線上にロボットの第3アームを設定した状態のロボットと車両の表面との位置関係を示す模式図である。
【図10】車両のルーフ部において、ローラ機構部を有するロボットを左方向へ動作させる過程において、ロボットと車両の表面との位置関係を示す模式図である。
【図11】押圧手段としてスプリングを用いたローラ機構部の斜視図である。
【図12】押圧手段を省略したローラ機構部の斜視図である。
【符号の説明】
10…塗布装置 12…搬送ライン
14…車両 16a、16b、16c…ロボット
18…制御部 20…タンク
22…塗布材管路 26…水管路
30…スライドレール 32…ポンプ
34…ローラ機構部 48…ローラ
69…スラスト回転機構 70…取付部材
72…ベアリング 74…スラスト回転部材
78、80…空気圧シリンダ 78a、80a…ロッド
82、202…揺動軸 84、204…揺動部材
86…ホルダ 90…ピン
92、94…ピン押圧部材 92a、94a…押圧面
150…複合回路 200…スプリング
C、O…軸心 L…直線
M…接線 θ…傾斜角度
θ1…最小角度 θ2…最大角度
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for applying a protective layer-forming material to an outer surface mainly of a painted portion of a painted vehicle, and more particularly to a liquid protective layer acting as a peelable protective layer after drying. The present invention relates to a method for applying a protective layer forming material for applying a forming material.
[0002]
[Prior art]
Vehicles such as automobiles are often stored in outdoor stock yards or transported by trailers, boats, etc. before being handed to a user after manufacturing. During this time, the vehicle is exposed to dust, metal powder, salt, oil, acid, direct sunlight, etc. Quality may be affected. In order to prevent such a situation, a method is known in which a peelable protective layer is formed on a painted portion at a stage before shipment of a vehicle (for example, see Patent Document 1). The peelable protective layer is formed by applying and drying a protective layer forming material (also called a strippable paint), which is a liquid wrap material, and can protect the painted portion. In addition, it can be easily peeled at the time of removal, and does not peel naturally during normal storage.
[0003]
In the step of applying the protective layer forming material before the releasable protective layer is dried, the protective layer forming material is attached to the roller, and a plurality of workers roll the roller to apply the protective layer forming material.
[0004]
A method of extracting such a protective layer forming material on a body and then blowing the air to spread the protective layer forming material in order to automate such work, reduce the burden on the worker, and uniformize the coating quality. Has been proposed (for example, see Patent Document 2). According to this method, much of the work in the step of applying the protective layer forming material is automated, and the burden on the operator can be reduced, and the tact time can be improved, which is preferable.
[0005]
In a factory that produces vehicles, a resin cover called a scratch cover may be temporarily attached so as not to damage the body during the assembling work. The scratch cover is temporarily attached to, for example, a front lateral surface of the body and is removed before shipment. It is necessary to prepare a scratch cover having a different shape for each vehicle type, and further, it is necessary to prepare a large number of scratch covers according to the daily production number on the transfer line.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-89697 A (paragraphs [0022] to [0027])
[Patent Document 2]
JP-A-8-173882 (FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the method disclosed in Patent Document 2 described above, the degree of spreading of the protective layer forming material is not always uniform, and the method is applied to the edge of the roof in order to prevent the protective layer forming material from scattering. Not.
[0008]
Furthermore, the body of recent automobiles is becoming more and more complicated, and some have uneven portions and complicated curved surfaces. It is difficult to spread the protective layer forming material on such uneven portions and curved surfaces using an air nozzle. Furthermore, it is necessary to apply a thicker protective layer forming material to places where coating quality is particularly important, but it is difficult to adjust the thickness of the coating film when spreading the protective layer forming material with an air nozzle. It is.
[0009]
For this reason, after spreading the protective layer forming material with the air nozzle, several workers need to apply the protective layer forming material to the details such as the edge and unevenness of the roof with a roller to perform the finishing process. There is. Therefore, the coating process of the protective layer forming material partially relies on manual work, which imposes a burden on the operator, and the coating quality varies depending on the skill of the operator.
[0010]
In order to reduce such worker's work and to make the work quality uniform, an industrial robot is employed, and the robot is provided with a roller for applying a protective layer forming material to a vehicle. Will be considered.
[0011]
By the way, when the worker applies the protective layer forming material using the roller, an appropriate force is applied according to the shape and the curvature of the application surface, and the holder holding the roller is maintained at an appropriate angle. Rollers are rolling. In this case, the worker adjusts the pressing force and the angle of the holder almost unconsciously according to the skill level.
[0012]
The skills of such workers are not quantified and cannot be applied to the operation of the robot. Further, even if the skill of the worker is quantified, the value is not necessarily appropriate for the robot as it is, and it is necessary to set an appropriate application method applicable to the operation of the robot.
[0013]
The present invention has been made in view of such problems, and when applying a protective layer forming material to the outer surface of a vehicle using a roller provided on a robot, the roller is formed according to the surface shape of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a method for applying a protective layer forming material, which can be appropriately pressed so that the protective layer forming material can be applied reliably and efficiently.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
A method for applying a protective layer forming material according to the present invention includes a robot provided near a transport line of a vehicle and capable of performing a teaching operation, a roller mechanism unit connected to the robot and having a rotatable roller, and a swing shaft. A rocking mechanism for swinging the roller in a direction perpendicular to the axis with the liquid as a center, and supplying a liquid protective layer forming material acting as a peelable protective layer after drying to the roller, According to the magnitude of the curvature of the application surface of the vehicle on which the layer forming material is applied, the maximum angle of the inclination angle, which is an angle between the straight line connecting the axis of the roller and the axis of the roller and the application surface, is increased. It is characterized by setting.
[0015]
As described above, by setting the maximum angle of the inclination angle to be increased according to the magnitude of the curvature of the application surface, the roller can be appropriately pressed according to the surface shape of the vehicle.
[0016]
In this case, for the surface having the smallest curvature among the application surfaces on which the protective layer forming material is applied, the inclination angle is set to 25 ° to 35 °, and for the surface having the largest curvature among the application surfaces. Preferably, the inclination angle is set to 25 ° to 65 °.
[0017]
Further, when a pressing means for pressing the roller against the application surface is provided, the pressing force of the roller against the application surface of the vehicle can be compensated.
[0018]
Further, the robot may be moved at a low speed in accordance with the increase in the inclination angle.
[0019]
Furthermore, when an acrylic copolymer agent is used as the material of the protective layer forming material, the painted portion of the vehicle can be more reliably protected, and is easily peeled off when removed.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a method for applying a protective layer forming material according to the present invention will be described with reference to the attached FIGS.
[0021]
As shown in FIG. 1, a protective layer forming material applying apparatus 10 according to the present embodiment is provided on a transport line 12 of an automobile, and applies a protective layer forming material to a vehicle 14 which has completed painting. Is what you do. In the wagon-type vehicle 14, the bonnet portion 14a generally has a surface with a complicated shape and a large curvature, and the roof portion 14b has a substantially flat surface. Although not shown, a trunk portion of a sedan-type vehicle generally has a substantially flat surface.
[0022]
The coating apparatus 10 includes three robots 16a, 16b, and 16c, which are industrial robots, a control unit 18 that controls the entire system, a tank 20 containing a protective layer forming material, and each robot from the tank 20. It has an application material pipe 22 communicating with 16a, 16b, 16c, and a water pipe 26 for supplying water from a water supply source 24 to the robots 16a, 16b, 16c. The robots 16a, 16b, 16c are controlled by robot controllers 28a, 28b, 28c connected to the control unit 18, respectively.
[0023]
The robots 16a and 16c are provided on the transport line 12 on the left hand side in the traveling direction of the vehicle 14, and the robot 16b is provided on the right hand side in the traveling direction. The robot 16a is provided in the forward direction, the robot 16b is provided in the middle of the travel direction, and the robot 16c is provided in the rear direction. The robots 16a, 16b, 16c can move on a slide rail 30 parallel to the transport line 12.
[0024]
A pump 32 is provided in the middle of the coating material pipeline 22, and sucks the protection layer forming material from the tank 20 and supplies it to the robots 16a, 16b, and 16c. The material for forming the protective layer is controlled by a heater (not shown) and a thermometer so as to be at an appropriate temperature. A roller mechanism 34 to which the protective layer forming material is supplied by the coating material pipe 22 is provided at the tip of each of the robots 16a, 16b, 16c.
[0025]
The material of the protective layer forming material is mainly composed of an acrylic copolymer agent, and preferably has two acrylic copolymer portions having different glass transition temperatures. Specifically, for example, a protective layer forming material disclosed in Patent Document 1 described above may be used. The viscosity of the protective layer forming material can be adjusted by changing the mixing ratio with water and the temperature, and when dried, the material closely adheres to the vehicle 14 so that dust, metal powder, salt, oil, acid, direct sunlight, etc. Thus, the painted portion of the vehicle 14 can be chemically and physically protected. Further, when removing the vehicle 14 to the user at the time of delivery or the like, the vehicle 14 can be easily peeled off.
[0026]
As shown in FIG. 2, the robots 16a, 16b, and 16c are, for example, articulated robots for industrial use, and a base part 40, a first arm 42, a second arm An arm 44 and a third arm 46 are provided, and the roller mechanism 34 is provided at the tip of the third arm 46. The roller mechanism 34 is detachable from the third arm 46 and functions as a so-called end effector. The first arm 42 is rotatable about axes J1 and J2 that are horizontally and vertically rotatable with respect to the base 40. The second arm 44 is rotatably connected to the first arm 42 about a shaft J3. The second arm 44 can be twisted and rotated by the axis J4. The third arm 46 is rotatably connected to the second arm 44 about a shaft J5. The third arm 46 can be twisted and rotated by the axis J6.
[0027]
By the operation of the robots 16a, 16b, and 16c having such a six-axis configuration, the roller mechanism unit 34 connected to the distal end can be moved to an arbitrary position near the vehicle 14 and set in an arbitrary direction. It is possible. In other words, the roller mechanism 34 can move in six degrees of freedom. Each of the robots 16a, 16b, and 16c may have an operation unit such as a telescopic operation and a parallel link operation in addition to the rotation operation.
[0028]
As shown in FIGS. 3 to 5, the roller mechanism unit 34 is attached to the distal end of the third arm 46 and has a cylindrical roller 48 made of a material capable of absorbing and storing the protective layer forming material. A thrust rotation mechanism 69 which is a mounting portion for the third arm 46 of the robot 16a. The thrust rotating mechanism 69 includes a mounting member 70 for the third arm 46, a thrust rotating member 74 rotatably supported by the mounting member 70 via a bearing 72, and a thrust rotating member 74. And a base 76 attached thereto.
[0029]
The roller mechanism 34 includes pneumatic cylinders (pressing means) 78 and 80 provided at both ends of the base 76 and a swing shaft 82 swingably supported by a swing shaft 82 at a substantially lower end of the base 76. It has a moving member 84, and a holder connecting portion 88 connecting the holder 86 holding the roller 48 and the swinging member 84. The roller 48 is swingable about a swing shaft 82. The swinging member 84 has two upwardly extending portions 84a extending upward, and a pin 90 parallel to the swinging shaft 82 is provided at a substantially upper end of the upwardly extending portion 84a. The pin 90 is set above the swing shaft 82. Further, the roller mechanism 34 has two pin pressing members 92 and 94 that rotate about the swing shaft 82 by receiving forces from the rods 78a and 80a of the pneumatic cylinders 78 and 80. The pressing surface 92a of the pin pressing member 92 presses the left surface of the pin 90 in FIG. 5 when the rod 78a is retracted, and the pressing surface 94a of the pin pressing member 94 is pressed when the rod 80a is retracted. Press the right side of.
[0030]
Two lower extending portions 76a extending downward from the base portion 76 are arranged between the two upper extending portions 84a, and pressing surfaces 92a and 94a are arranged between the two lower extending portions 76a. Have been.
[0031]
The thrust rotating member 74 is provided with a rotation regulating member 96, and a small projection 98 projecting downward from the mounting member 70 is arranged in a concave portion 96 a on the upper surface of the rotation regulating member 96. The width of the small protrusion 98 is slightly smaller than the width of the concave portion 96a, and the thrust rotating member 74 is rotatable in the thrust direction in the range of this gap. Here, the thrust direction is a direction orthogonal to the axis O of the roller 48 itself, and is a rotation direction about the axis C of the third arm 46. The bolt 100 for attaching the attachment member 70 to the third arm 46 may also serve as the small projection 98.
[0032]
The holder connection portion 88 is provided with two clampers 102 and 104 that are opposed at the upper and lower portions. These clampers 102 and 104 hold an aluminum pipe 106, and the swing member 84 and the holder 86 are connected by the aluminum pipe 106. An annular groove 106 a is provided on the surface of the aluminum pipe 106.
[0033]
Both ends of the roller 48 are rotatably held by a holder 86, and the coating material pipeline 22 communicates with the inside of the roller 48 via one end of the holder 86. The roller 48 is detachable from the holder 86.
[0034]
As shown in FIG. 6, a combined hydraulic and pneumatic circuit 150 for supplying the protective layer forming material to the roller 48 includes a compressor 152, an air tank 154 connected to a discharge section of the compressor 152, A manual pneumatic pressure input valve 156 for switching between supply and cutoff, a regulator 158 for reducing the secondary pressure by an electric signal supplied from the control unit 18, and a pilot operation by the secondary pressure of the regulator 158 to perform coating. And a regulator operating valve 160 for reducing the pressure in the material pipe 22. Further, the composite circuit 150 includes an MCV (Material Control Valve, supply switching valve) 162 to which the secondary pipe and the water pipe 26 of the regulator operation valve 160 are connected, and a roller between the secondary side of the MCV 162 and the roller 48. And a trigger valve 164 provided. Inside the MCV 162, there are provided switching valves 162a and 162b for switching between communication and shutoff of the coating material pipeline 22 and the water pipeline 26, and the secondary sides of the switching valves 162a and 162b are in communication. The broken line in FIG. 6 indicates a pneumatic pipeline.
[0035]
The MCV 162, the trigger valve 164, and the regulator operation valve 160 are not limited to the pneumatic pilot type, and may be of a drive type such as an electric solenoid.
[0036]
The composite circuit 150 further includes an MCV switching electromagnetic valve 166 that operates the switching valves 162a and 162b in a pilot manner by switching the air pressure supplied from the pneumatic input valve 156, and a trigger switching electromagnetic valve that pilot-operates the trigger valve 164. 168. The MCV switching electromagnetic valve 166 connects one of the switching valves 162a and 162b and shuts off the other, and switches between water and the protective layer forming material and supplies the same to the trigger valve 164 by an electric signal supplied from the control unit 18. I do. The trigger switching electromagnetic valve 168 switches the trigger valve 164 to the open / closed state by an electric signal supplied from the control unit 18, and supplies water or the protective layer forming material to the roller 48.
[0037]
In the middle of the coating material pipe 22 and the water pipe 26, manual stop valves 170 and 172 are provided, respectively. Normally, stop valves 170 and 172 are kept in communication. In the composite circuit 150, silencers 174 are provided at the air outlets, respectively, to reduce exhaust noise. The compressor 152, the pump 32, and the water supply source 24 are provided with a relief valve (not shown) for preventing an excessive rise in pressure.
[0038]
Note that the compressor 152, the air tank 154, the water supply source 24, and the pump 32 in the composite circuit 150 are common to each of the robots 16a, 16b, and 16c, and the other devices are individually provided for each of the robots 16a, 16b, and 16c. ing.
[0039]
Next, a method of applying the protective layer forming material to the vehicle 14 using the protective layer forming material applying apparatus 10 configured as described above will be described.
[0040]
First, the robots 16a, 16b, 16c are taught in advance how to apply the protective layer forming material. At this time, as shown in FIG. 7, a straight line connecting the axis O of the roller 48 and the swing shaft 82 is defined as L, and the inclination angle θ between the straight line L and the surface of the vehicle 14 becomes an appropriate angle. Teaching. Here, the surface of the vehicle 14, which is a reference for obtaining the inclination angle θ, has a tangent line M (see FIG. 8) in a direction perpendicular to the axis O of the roller 48 at a point P (see FIG. 8) where the roller 48 contacts the vehicle 14. ).
[0041]
The maximum angle θ2 (see FIG. 7) of the inclination angle θ is set in accordance with the curvature of the surface of the vehicle 14, and is applied to a substantially flat surface such as the roof portion 14b or a trunk portion (not shown). In this case, the maximum angle θ2 is set small, and the moving speeds of the robots 16a, 16b, and 16c are set high. Further, when applying to a surface having a large curvature like the bonnet portion 14a (see FIG. 8), the maximum angle θ2 is set large and the moving speeds of the robots 16a, 16b, 16c are set low. The operation direction of the robots 16a, 16b, 16c is a direction in which the swing member 84 is inclined with respect to the roller 48.
[0042]
In this manner, on the substantially flat application surface, by setting the maximum angle θ2 to be small, the weight of the roller 48 can be effectively used as a pressing force on the vehicle 14. Further, since the robots 16a, 16b, 16c can be operated at a high speed, a coating operation can be performed in a short time on a coating surface having a large area such as the roof portion 14b. Further, on the application surface having a large curvature, the roller 48 can be surely brought into close contact with the application surface by setting the maximum angle θ2 to be large. In this case, the operation speed of the robots 16a, 16b, 16c is set to a low speed. However, in the general vehicle 14, the application surface having a large curvature has a small area, and the application operation can be performed within a predetermined tact time.
[0043]
According to the results of experiments conducted by the inventor of the present application, for a substantially flat coating surface, the minimum angle θ1 is set to 25 ° and the maximum angle θ2 is set to 35 °, and the inclination angle θ is selectively set within this range. Good to do. For a coating surface having a large curvature, the minimum angle θ1 is set to 25 ° and the maximum angle θ2 is set to 65 °, and the inclination angle θ may be selectively set within this range.
[0044]
In other words, the surface having the smallest curvature among the application surfaces on which the protective layer forming material is applied to the vehicle 14 can be regarded as substantially flat, and the inclination angle θ is set to 25 ° to 35 ° with respect to this application surface. It is good to set. Further, the inclination angle θ is preferably set to 25 ° to 65 ° with respect to the surface having the largest curvature among the application surfaces on which the protective layer forming material is applied.
[0045]
The minimum angle θ1 (= 25 °) on a substantially flat surface and the minimum angle θ1 (= 25 °) on a surface with a large curvature have the same value, but this is because the application surface with a large curvature has a complicated surface shape. This is because the inclination angle θ may be set small depending on the type of vehicle and the application surface.
[0046]
The moving speeds of the robots 16a, 16b, 16c may be set, for example, so as to decrease proportionally as the inclination angle θ increases. In this manner, the curvature of the application surface, the inclination angle θ, and the moving speeds of the robots 16a, 16b, 16c are associated, and each parameter can be easily set.
[0047]
Further, when teaching the operation of the robots 16a, 16b, 16c, the posture of the third arm 46 can be set arbitrarily if the position of the swing shaft 82 is determined. That is, as shown in FIG. 7, the third arm 46 may be set in a slightly upright posture, or as shown in FIG. 9, the third arm 46 may be set on the axis of the swing member 84. Good.
[0048]
The robots 16a, 16b, and 16c are taught to share the hood portion 14a (see FIG. 1) and the roof portion 14b of the vehicle 14 and apply the protective layer forming material to each assigned portion, and control the teaching data taught. The information is recorded and stored in a predetermined recording unit of the unit 18. When the vehicle 14 is a sedan type, the robot 16c shares a trunk portion.
[0049]
The process of applying the protective layer forming material is instructed to be completed within the tact time set for each vehicle 14 on the transport line 12.
[0050]
Next, when applying the protective layer forming material to the vehicle 14, the protective layer forming material is heated to an appropriate temperature by a predetermined heater, and the compressor 152, the water supply source 24, and the pump 32 are operated. Further, the robots 16a, 16b, and 16c are made to wait at a position where they do not interfere with the vehicle 14, and the pneumatic input valve 156 is communicated.
[0051]
Next, the vehicle 14 on which painting has been completed is carried in by the transport line 12, and stopped near the robots 16a, 16b, and 16c. The control unit 18 recognizes that the vehicle 14 has been loaded by a signal or a sensor (not shown) supplied from the transport line 12, and operates each of the robots 16a, 16b, and 16c based on the teaching data.
[0052]
At this time, the controller 18 controls the regulator operating valve 160 via the regulator 158 (see FIG. 6), and controls the application material pipe 22 to an appropriate pressure. Further, the control unit 18 controls the MCV 162 via the MCV switching electromagnetic valve 166 to make the coating material pipe 22 communicate with the water pipe 26. Further, the control unit 18 operates the trigger switching electromagnetic valve 168 to make the trigger valve 164 communicate. The protective layer forming material is supplied to the roller 48 of the roller mechanism 34 while maintaining an appropriate pressure and an appropriate temperature by the operation of the control unit 18, and an appropriate amount of the material exudes on the surface of the roller 48.
[0053]
Further, the thickness of the protective layer forming material applied to the vehicle 14 can be adjusted by controlling the pressure by the regulator 158, controlling the operating speed of the robots 16a, 16b, 16c and controlling the force applied to the rods 78a, 80a.
[0054]
When applying the protective layer forming material to the vehicle 14 while moving the robot 16a to the right in FIG. 7, air is applied to the right pneumatic cylinder 80 so that a relatively weak force Fa is generated in the direction in which the rod 80a contracts. Supply. In addition, air is supplied to the left pneumatic cylinder 78 so that the rod 78a extends. By doing so, the pressing surface 94a of the right pin pressing member 94 presses the right side of the pin 90 with a relatively weak force, and the pressing surface 92a of the left pin pressing member 92 is separated from the pin 90. Therefore, the swing member 84 and the roller 48 receive a counterclockwise force about the swing shaft 82, and the roller 48 is pressed against the surface of the vehicle 14 with an appropriate pressing force. The force Fa may be appropriately adjusted according to the application location of the roller 48 and the moving method.
[0055]
When applying the protective layer forming material to the vehicle 14 while moving the robot 16a to the left in FIG. 10, air is applied to the left pneumatic cylinder 78 so as to generate a relatively weak force Fa in the direction in which the rod 78a contracts. Supply. In addition, air is supplied to the right pneumatic cylinder 80 so that the rod 80a extends. By doing so, the pressing surface 92a of the left pin pressing member 92 presses the left side surface of the pin 90 with a relatively weak force, and the pressing surface 94a of the right pin pressing member 94 is separated from the pin 90. Accordingly, the swing member 84 and the roller 48 receive a clockwise force about the swing shaft 82, and the roller 48 is pressed against the surface of the vehicle 14 with an appropriate pressing force.
[0056]
As described above, by controlling the direction and pressure of the flow of air supplied to the pneumatic cylinders 78 and 80 according to the traveling direction of the robot 16a, the roller 48 can be appropriately pressed against the surface of the vehicle 14. it can. In other words, the own weight of the roller 48 can be effectively used as the pressing force, and the pressing force insufficient with the own weight can be compensated by the pneumatic cylinder 78 or the pneumatic cylinder 80. In particular, the roller 48 can be brought into close contact with the application surface even in a place where the surface of the vehicle 14 is not horizontal.
[0057]
Thereby, the roller 48 does not run idle or jump when passing through the concave portion or the convex portion. In addition, the protective layer forming material easily exudes from the roller 48. At this time, since the roller 48 can swing about the swing shaft 82, the protective layer forming material can be applied while being surely brought into close contact with the concave portion and the convex portion.
[0058]
A pin pressing member 92 connected to the rod 78a of the pneumatic cylinder 78 and a pin pressing member 94 connected to the rod 80a of the pneumatic cylinder 80 press the pressing member 94 in a direction opposite to the swing member 84 via the pin 90. Therefore, the swinging member 84 can be properly operated even when the swinging member 84 is inclined in either the clockwise direction or the counterclockwise direction. Thereby, the protective layer forming material can be applied to both the right direction and the left direction.
[0059]
Further, since the maximum angle θ2 of the inclination angle θ is set small on the substantially flat coating surface, the moving speed of the robots 16a, 16b, and 16c can be increased, and the protective layer forming material can be efficiently used. Can be applied. Since the application operation is relatively easy on the substantially flat application surface, the protective layer forming material can be applied reliably even when the moving speed of the robots 16a, 16b, 16c is high.
[0060]
Further, since the maximum angle θ2 of the inclination angle θ is set large on the application surface having a large curvature, the protective layer forming material can be applied reliably.
[0061]
When applying the protective layer forming material, the vehicle 14 may be an unfinished vehicle to which the components are not attached, as long as the vehicle 14 has already been coated.
[0062]
The vehicle 14 to which the protective layer forming material has been applied by the robots 16a, 16b, 16c is transported by the transport line 12 to the next step. The robots 16a, 16b, and 16c evacuate to a standby posture that does not interfere with the vehicle 14, and waits until the next vehicle 14 is carried in. At this time, the trigger valve 164 is shut off to stop the supply of the protective layer forming material.
[0063]
The applied protective layer forming material is dried naturally or while being blown to form a peelable protective layer to protect the painted portion of the vehicle 14.
[0064]
In the embodiment described above, the pressing force is applied to the swinging member 84 by the pneumatic cylinders 78 and 80, and the roller 48 is surely brought into close contact with the surface of the vehicle 14. It is not limited to the cylinders 78 and 80. For example, as shown in FIG. 11, a spring 200 may be used to press the roller 48 against the surface of the vehicle 14 by the elastic force of the spring 200. Further, for example, as shown in FIG. 12, the pressing means may be omitted and only the swing mechanism may be used.
[0065]
Also in these configurations, the inclination angle θ of the swing member 204 can be defined based on the straight line L connecting the swing shaft 202 and the axis O. As the operation teaching of the robots 16a, 16b, 16c, when the protective layer forming material is applied to the substantially flat application surface, the inclination angle θ is set small, and the moving speed of the robots 16a, 16b, 16c is set high. Good to do. When the protective layer forming material is applied to the application surface having a large curvature, the inclination angle θ may be set large, and the moving speed of the robots 16a, 16b, and 16c may be set low.
[0066]
Furthermore, in the above-described vehicle 14, the hood portion 14a has a large curvature and the roof portion 14b is substantially flat. However, it is needless to say that the roof portion 14b can be applied to various vehicles. In other words, the maximum angle θ2 of the inclination angle θ may be set based on the curvature of the surface, and is not limited by each part of the vehicle 14 such as the hood portion 14a and the roof portion 14b.
[0067]
As described above, according to the method for applying a protective layer forming material according to the present embodiment, the roller mechanism unit 34 including the roller 48 is operated by the robots 16a, 16b, and 16c, and the protective layer forming material is supplied to the roller 48. By doing so, the process of applying the protective layer forming material can be automated, and the coating quality can be made uniform.
[0068]
In addition, by setting the maximum angle θ2 of the inclination angle θ to be large according to the magnitude of the curvature of the application surface, the roller 48 can be appropriately pressed according to the surface shape of the vehicle 14.
[0069]
Further, the peelable protective layer formed by the protective layer forming material can protect the painted portion after the vehicle 14 is shipped, but can also protect the painted portion in a factory and can be used as a substitute for a scratch cover. . Therefore, it is possible to omit a large number of scratch covers having different shapes for each vehicle type.
[0070]
Some bumpers of the vehicle 14 are colored and do not require painting, but the protective layer forming material may be applied to a portion other than the painted portion such as the bumper.
[0071]
The method for applying the protective layer forming material according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may employ various steps without departing from the gist of the present invention.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for applying a protective layer forming material according to the present invention, when applying the protective layer forming material to the outer surface of the vehicle using a roller provided on a robot, the surface shape of the vehicle is reduced. Accordingly, the roller can be appropriately pressed to apply the protective layer forming material reliably and efficiently.
[0073]
Furthermore, by using an acrylic copolymer as a material of the protective layer forming material, the vehicle can be more reliably protected, and it is easy to peel off when removing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an apparatus for applying a protective layer forming material used in the present embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of a robot and a roller mechanism provided in the robot.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of a roller mechanism.
FIG. 4 is a partially enlarged front view of a roller mechanism section.
FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional side view of a roller mechanism.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a combined hydraulic and pneumatic circuit.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a positional relationship between the robot and a surface of the vehicle in a process of moving a robot having a roller mechanism to the right in the roof of the vehicle.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a positional relationship between the robot and a surface of the vehicle in a process of moving a robot having a roller mechanism to the right in a hood portion of the vehicle.
FIG. 9 shows the position of the robot and the surface of the vehicle when the third arm of the robot is set on the axis of the swing axis in the process of moving the robot having the roller mechanism to the right in the roof of the vehicle. It is a schematic diagram which shows a relationship.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a positional relationship between the robot and a surface of the vehicle in a process of moving a robot having a roller mechanism to the left on the roof of the vehicle.
FIG. 11 is a perspective view of a roller mechanism using a spring as a pressing unit.
FIG. 12 is a perspective view of a roller mechanism without a pressing unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Coating device 12 ... Conveying line 14 ... Vehicle 16a, 16b, 16c ... Robot 18 ... Control part 20 ... Tank 22 ... Coating material pipe 26 ... Water pipe 30 ... Slide rail 32 ... Pump 34 ... Roller mechanism part 48 ... Roller 69 thrust rotating mechanism 70 mounting member 72 bearing 74 thrust rotating member 78, 80 pneumatic cylinder 78a, 80a rod 82, 202 swing shaft 84, 204 swing member 86 holder 90 pin 92 94: pin pressing member 92a, 94a: pressing surface 150: composite circuit 200: spring C, O: axis L: straight line M: tangent θ: inclination angle θ1: minimum angle θ2: maximum angle

Claims (5)

車両の搬送ラインの近傍に設けられ、ティーチング動作可能なロボットと、
前記ロボットに接続され、回転自在なローラを備えるローラ機構部と、
揺動軸を中心とし、前記ローラを軸心と直交する方向に揺動させる揺動機構部と、
を用い、
乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記ローラに供給し、
前記保護層形成材を塗布する前記車両の塗布面の曲率の大きさに従って、前記揺動軸から前記ローラの軸心を結ぶ直線と前記塗布面とのなす角度である傾斜角度の最大角度を増大して設定することを特徴とする保護層形成材の塗布方法。
A robot provided near the transport line of the vehicle and capable of teaching operation;
A roller mechanism unit connected to the robot and including a rotatable roller;
A rocking mechanism for rocking the roller in a direction perpendicular to the axis with the rocking axis as a center,
Using
Supplying a liquid protective layer forming material acting as a peelable protective layer after drying to the roller,
In accordance with the magnitude of the curvature of the application surface of the vehicle to which the protective layer forming material is applied, the maximum angle of the inclination angle, which is the angle between the straight line connecting the pivot axis and the axis of the roller and the application surface, is increased. A method for applying a material for forming a protective layer, wherein the method comprises:
請求項1記載の保護層形成材の塗布方法において、
前記塗布面のうち最も曲率の小さい面に対しては、前記傾斜角度を25°〜35°に設定し、
前記塗布面のうち最も曲率の大きい面に対しては、前記傾斜角度を25°〜65°に設定することを特徴とする保護層形成材の塗布方法。
The method for applying a protective layer forming material according to claim 1,
For the surface with the smallest curvature among the application surfaces, the inclination angle is set to 25 ° to 35 °,
The method for applying a protective layer forming material, wherein the inclination angle is set to 25 ° to 65 ° with respect to the surface having the largest curvature among the applied surfaces.
請求項1又は2記載の保護層形成材の塗布方法において、
前記ローラを前記塗布面に押圧する押圧手段を有することを特徴とする保護層形成材の塗布方法。
The method for applying a protective layer forming material according to claim 1 or 2,
A method for applying a protective layer forming material, comprising: pressing means for pressing the roller against the application surface.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の保護層形成材の塗布方法において、
前記傾斜角度の増加に従って前記ロボットを低速で移動させることを特徴とする保護層形成材の塗布方法。
The method for applying a protective layer forming material according to any one of claims 1 to 3,
The method for applying a protective layer forming material, wherein the robot is moved at a low speed in accordance with the increase in the inclination angle.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の保護層形成材の塗布方法において、
前記保護層形成材の材料は、アクリル系コポリマ剤であることを特徴とする保護層形成材の塗布方法。
The method for applying a protective layer forming material according to any one of claims 1 to 4,
The method of applying a protective layer forming material, wherein the material of the protective layer forming material is an acrylic copolymer agent.
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