JP2004351338A - Coater of protective layer forming material - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To feed a protective layer forming material heated to a suitable temperature to a coating part in a robot while suppressing the consumption of energy for warming the protective layer forming material. <P>SOLUTION: The coater of a protective layer forming material is provided with: a feeding mechanism of feeding the protective layer forming material to each roller 48; a main feed conduit 204 and branched feed conduits 206 connected from the tank 20 of the protective layer forming material to each roller 48 through a pump 32; and branched return conduits 208 branched from the branched feed conduits 206 and returning to the tank 20 and a main return conduit 210. Each branched return conduit 208 is provided with a diaphragm 212. The protective layer forming material in the tank 20 is warmed so as to be a suitable temperature by a temperature control unit 202 in a temperature control chamber 200. Even if trigger valves 164 are shut-off, the protective layer forming material circulates so as to pass through the main feed conduit 204, the branched feed conduits 206, the branched return conduits 208, and the main return conduit 210, and to return to the tank 20, and it does not stay. <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した外表面に保護層形成材を塗布する保護層形成材の塗布装置に関し、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装置に関する。
【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、且つ、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塗布部を設けることが検討される。
【0011】
ところで、保護層形成材は適当な温度に調整されていると塗布品質が向上する。このため、例えば、貯溜タンクで保護層形成材の温調を行い、温度調節された保護層形成材を貯溜タンクからポンプで汲み上げてロボットの塗布部に供給することが考えられる。
【0012】
一方、ロボットは、車両に対して常時塗布作業を行う訳ではなく所定の休止時間があり、この間、保護層形成材は管路内で滞留することとなり、温度が低下して塗布品質の低下を招く。このような事態を回避するために、保護層形成材を供給する管路を直接加温したり、ロボットが設けられているブース全体を温度調節する手法も考えられるが、これらの方法ではエネルギー消費量が大きい。
【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、ロボットの塗布部に対して常に適温の保護層形成材を供給することを可能にする保護層形成材の塗布装置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装置は、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、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車両に塗布する塗布部を備えるエンドエフェクタと、前記塗布部に対して前記保護層形成材を供給する供給機構部と、を有し、前記供給機構部は、貯溜タンクからポンプによって吸い上げた前記保護層形成材を前記塗布部に供給する供給管路と、前記供給管路から分岐し前記貯溜タンクに接続される戻り管路と、を備えることを特徴とする。
【0015】
このように、保護層形成材を供給管路からロボットに供給するとともに、戻り管路によって保護層形成材の一部をタンクに戻して循環させることにより、ロボットの塗布部に対して常に適温の保護層形成材を供給することができる。
【0016】
前記戻り管路には、前記保護層形成材の流量を制限する絞りが設けられているとよい。この絞りによって保護層形成材の循環流量が適正値となるように抑制することができる。
【0017】
前記ロボットは複数台設けられ、前記供給管路及び前記戻り管路は、それぞれ分岐した管路によって各ロボットに接続してもよい。このように、前記供給管路及び前記戻り管路を分岐させることにより、簡便な回路で各ロボットに適温の保護層形成材を供給することができる。
【0018】
前記貯溜タンクは、前記搬送ライン及び前記ロボットから隔離された温調室の内部に設けられ、該温調室の温度を制御することによって前記貯溜タンク内の前記保護層形成材の温度を調整するようにしてもよい。これにより温調室以外の箇所については温度制御をする必要がなく、エネルギー消費量を抑制することができる。
【0019】
前記供給管路及び前記戻り管路の少なくとも一部が断熱材で覆われていると、内部の保護層形成材の温度低下が少なく、より効率的に温度制御を行うことができる。
【0020】
さらにまた、前記供給管路と戻り管路との分岐部から前記塗布部までの間における制御弁は、前記エンドエフェクタ又は該エンドエフェクタが接続される前記ロボットの最先端アームに設けられるとよい。
【0021】
この場合、前記分岐部は、前記エンドエフェクタ又は該エンドエフェクタが接続される前記ロボットの最先端アームに設けられるとよい。
【0022】
前記保護層形成材の材料には、アクリル系コポリマ剤が用いられる。これにより、車両の塗装部をより確実に保護することが可能になる。しかも、車両の塗装部から保護層形成材を除去するときには、簡単に剥がすことができる。
【0023】
【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装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図1〜図9を参照しながら説明する。
【0024】
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。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に連通する主供給管路204及び分岐供給管路206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。
【0025】
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。
【0026】
主供給管路204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。ロボット16a、16b、16cの先端部には、それぞれ分岐供給管路206から接続されたチューブ22a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。
【0027】
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。
【0028】
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、いわゆる、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。
【0029】
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。軸J6より第2アーム44に近い側の根元部46aと先端側の回転部46bとは、軸J4の回転によって相対的な位置が変わらないことから、ともに第3アーム46の一部として定義される。
【0030】
また、第3アーム46にはローラ機構部34が接続されており、第3アーム46は最先端アームとして定義される。さらに、ロボット16a、16b、16cは、第1アーム42、第2アーム44及び第3アーム46に加え、該第3アーム46とローラ機構部34との間に第4アームを有するものであってもよい。この場合、該第4アームが最先端アームである。
【0031】
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、且つ、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。
【0032】
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(塗布部)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。
【0033】
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、径方向に揺動自在である。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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
さらにまた、ローラ機構部34は、制御弁であるトリガー弁164、レギュレータ158及びMCV(Material Control Valve、供給切換弁)162(それぞれ後述する)を有する。これらのトリガー弁164、レギュレータ158、MCV162は、スラスト回転部材74及びローラ機構のベース部76に取り付けられており、ローラ48に非常に近い。トリガー弁164は管路を連通・遮断するだけの機能を有する弁であることから軽量である。特に、トリガー弁164は、空気圧パイロット管路108で操作される空気圧パイロット式であることから、電気パイロット式で用いられるソレノイド、コイル及び磁気鉄心等が不要であり小型、軽量である。
【0038】
トリガー弁164には、チューブ22a及び空気圧パイロット管路108が接続されている。チューブ22aの他端はローラ48に接続されている。
【0039】
レギュレータ158には、内部管路がT字形の分岐継手35が設けられ、該分岐継手35を介して分岐供給管路206、分岐戻り管路208と接続されている。
【0040】
トリガー弁164、レギュレータ158、MCV162は、ローラ48に保護層形成材又は水を供給し、又は遮断する機能等を有することから、これらの液体の供給応答性を考慮してローラ48に対して近接する箇所に設けられることが好ましい。トリガー弁164は比較的軽量であることから、ローラ48の近傍に設けてもトリガー弁164の重量がロボット16a、16b、16cの動作に与える影響は小さい。
【0041】
具体的には、トリガー弁164、レギュレータ158、MCV162はエンドエフェクタとしてのローラ機構部34又は最先端アームである第3アーム46に設けるとローラ48に対する距離が短く、好適である。
【0042】
また、トリガー弁164を遮断状態にしておけば、該トリガー弁164より上流側管路内の保護層形成材は空気に触れることがなく、保護層形成材が乾燥・固化して詰まることがない。仮に保護層形成材が乾燥・固化しても、その影響はトリガー弁164とローラ48とを接続するチューブ22a内に限定される。チューブ22aは非常に短く設定することができるので、保護層形成材が固化した場合に、チューブ22aを交換する手間やコストが低減される。
【0043】
さらに、分岐供給管路206と分岐戻り管路208との分岐点である分岐継手35は、ローラ機構部34に設けられており、それより先のローラ48までの管路は非常に短い。従って、塗布作業の休止時に、この間で滞留する保護層形成材は微量であり、ほとんど全ての保護層形成材を戻り管路208を介してタンク20に戻すことができる。
【0044】
MCV162をローラ機構部34に設けることにより、水管路26から水を供給して管路内を洗浄する際、廃棄される保護層形成材の量が少なく、経済的である。
【0045】
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、チューブ22a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。
【0046】
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(供給機構部)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操作弁160と、該レギュレータ操作弁160の2次圧によってパイロット操作されて管路23の圧力を減少させるレギュレータ158とを有する。また、複合回路150は、レギュレータ158の2次側管路及び水管路26が接続されたMCV162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。該トリガー弁164は、チューブ22aを介してローラ48に保護層形成材又は水を供給し、又は遮断する。MCV162の内部には、管路23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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
主供給管路204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。
【0050】
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。
【0051】
図7に示すように、タンク20は、狭い温調室200内に設けられており、ポンプ32によって吸い上げられた保護層形成材が各ロボット16a、16b、16cへ供給されるようになっている。温調室200には温度調節ユニット202が設けられ、内部の温度を制御している。温調室200の温度が制御されることによって、タンク20内の保護層形成材も調整され、適温となるように制御される。温調室200の壁は断熱構造にすると保護層形成材の放熱を防ぐことができ、エネルギー消費量を抑えることができる。
【0052】
ポンプ32によって吸い上げられた保護層形成材は、主供給管路204及び該主供給管路204から分岐する分岐供給管路206を通り各ロボット16a、16b、16cに供給されている。また、分岐供給管路206はレギュレータ158に連通し、該レギュレータ158と、MCV162とトリガー弁164とを経由してローラ48の内部に接続されており、ローラ48に保護層形成材が供給される。主供給管路204、分岐供給管路206、分岐戻り管路208及び主戻り管路210は、それぞれ断熱材で覆われており、保護層形成材の放熱を防ぐことができ、エネルギー消費量を抑えることができる。
【0053】
分岐供給管路206はレギュレータ158の手前で、分岐戻り管路208に接続されており、各分岐戻り管路208は主戻り管路210に合流し、タンク20に連通している。分岐戻り管路208には流量を制限する絞り212が設けられている。
【0054】
主供給管路204及び主戻り管路210の端部はプラグ214a、214bで閉塞されている。主供給管路204及び主戻り管路210は、プラグ214a、214bを外して、適当な管路を接続して延長することにより、ロボットの台数を増設することができる。ロボット16bは、主供給管路204における最終端近傍に設けられており、ロボット16bに接続される分岐供給管路206は、プラグ214aの極めて近くで主供給管路204から分岐している。同様に、ロボット16bに接続される分岐戻り管路208は、プラグ214bの極めて近くで主戻り管路210に合流している。従って、プラグ214a、214bの近傍において滞留する保護層形成材は極めて少量である。
【0055】
次に、このように構成される塗布装置10を用いて、車両14に保護層形成材を塗布する動作について説明する。
【0056】
まず、予め、各ロボット16a〜16cに対して動作の教示を行う。具体的には、ロボット16a〜16cに対し、車両14のボンネット部14a、ルーフ中央部14b及びルーフ後方部14cをそれぞれ分担させて、各担当部に保護層形成材を塗布するように教示する。そして、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。なお、車両14が、例えば、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。
【0057】
図8に示すように、ロボット16aの第3アーム46と車両14の表面との距離を適当に保ち、具体的には、平坦な箇所Paにおいて揺動部材84の傾斜角度を適当な角度θとなるように教示し、平坦な箇所Paから第3アーム46を車両14の表面に平行に移動させる。また、平坦な箇所Paから連続する面における浅い凹部500の箇所Pbにおいても、そのまま平坦な箇所Paにおける面と平行に移動させてよい。さらに、平坦な箇所Paから連続する面における低い凸部502の箇所Pcにおいても、そのまま平坦な箇所Paにおける面と平行に移動させてよい。このように、凹部500及び凸部502は無視し、揺動部材84の傾斜角度を多少変化させるようにしてもよい。このように浅い凹部500や比較的低い凸部502も無視することによりロボット16aの動作教示が容易になる。
【0058】
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。
【0059】
次に、温調室200(図7参照)の温度調節ユニット202を運転することにより、タンク20内の保護層形成材の温度が適温となるように制御するとともに、ポンプ32を運転して保護層形成材を主供給管路204に供給する。またトリガー弁164は遮断しておく。このようにすることにより、保護層形成材は主供給管路204から各分岐供給管路206及び分岐戻り管路208を通り、主戻り管路210からタンク20に戻って循環することになる。各分岐戻り管路208には絞り212が設けられていることから、流量は適量に制限されるとともに、主供給管路204及び分岐供給管路206は高圧に維持される。また、保護層形成材が循環することにより、タンク20内だけでなく、主供給管路204、分岐供給管路206、分岐戻り管路208及び主戻り管路210内の保護層形成材も適温に保たれることになる。
【0060】
温度調節ユニット202は狭い温調室200内を加温するので、ロボット16a、16b、16cが設けられているブース等を加温することがなく、エネルギー消費量が少ない。また、主供給管路204、分岐供給管路206、分岐戻り管路208及び主戻り管路210は、それぞれ断熱材で覆われていることから放熱が少なく、効率よく保護層形成材を加温することができる。
【0061】
温度調節ユニット202の作用によって保護層形成材が適温になった後、搬送ライン12を動作させて車両14を搬入し、該車両14に対して保護層形成材を塗布する。このとき、トリガー弁164を連通させてローラ48に保護層形成材を供給する。該ローラ48に供給される保護層形成材は、分岐供給管路206から供給されるため適温になっており、塗布品質が高まる。
【0062】
このとき、分岐供給管路206内にある保護層形成材は、分岐戻り管路208にも流れるが、その流量は絞り212によって抑制されており、ローラ48へ供給する保護層形成材が不足することはない。
【0063】
車両14に保護層形成材を塗布する際、ロボット16aを右方向へ移動させるとき(図8参照)には、ロッド80aが縮退する方向に比較的弱い力Faを発生させ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。これにより、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、前記ピン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が適宜調整される。
【0064】
一方、ロボット16aを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(図9参照)には、ロッド78aが縮退する方向に比較的弱い力Faを発生させるように、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。これにより、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Faで押圧し、右側のピン押圧部材94の押圧面94aは、前記ピン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。
【0065】
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。
【0066】
また、搬送ライン12によって車両14が搬送されている最中や、所定の休止時間には塗布作業を停止するが、この際、トリガー弁164を遮断し、ローラ48に対する保護層形成材の供給を停止する。これにより、保護層形成材が無駄に排出されることを防ぎ、また、床面等に滴下することを防ぐ。さらに、ポンプ32は回転させたままとし、保護層形成材を滞留させることなく循環させて、主供給管路204や分岐供給管路206内に常に適温の保護層形成材を供給する。従って、塗布作業を迅速に再開することができるとともに、塗布品質の低下を防ぐことができる。
【0067】
ロボット16a〜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。そして、ロボット16a〜16cは、車両14と干渉することのない待機姿勢を保持し、次の車両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。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。
【0068】
さらに、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対して塗布作業を行ってもよい。
【0069】
本発明に係る保護層形成材の塗布装置は、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、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【0070】
【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装置によれば、ロボットの塗布部に対して常に適温の保護層形成材を供給することができる。
【0071】
また、戻り管路には、保護層形成材の流量を制限する絞りを設けると、循環流量が適正値となるように抑制することができる。
【0072】
さらに、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】本実施の形態に係る保護層形成材の塗布装置の斜視図である。
【図2】前記塗布装置における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】前記ローラ機構部の拡大斜視図である。
【図4】前記ローラ機構部の一部断面正面図である。
【図5】前記ローラ機構部の側面図である。
【図6】液圧及び空圧の複合回路を示す回路図である。
【図7】保護層形成材を各ロボットへ供給する循環回路を示す回路図である。
【図8】ローラ機構部を有するロボットを右方向へ移動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】ローラ機構部を有するロボットを左方向へ移動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。
【符号の説明】
10…塗布装置 12…搬送ライン
14…車両 16a〜16c…ロボット
18…制御部 20…タンク
30…スライドレール 32…ポンプ
34…ローラ機構部 40、76…ベース部
48…ローラ 78、80…空気圧シリンダ
164…トリガー弁 200…温調室
202…温度調節ユニット 204…主供給管路
206…分岐供給管路 208…分岐戻り管路
210…主戻り管路 212…絞り
214a、214b…プラグ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a protective layer forming material coating apparatus for coating a protective layer forming material on an outer surface mainly of a painted portion of a painted vehicle, and in particular, a liquid protective layer acting as a peelable protective layer after drying. The present invention relates to a protective layer forming material application device 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 an application section for applying a protective layer forming material to a vehicle. Will be considered.
[0011]
By the way, when the protective layer forming material is adjusted to an appropriate temperature, the coating quality is improved. For this reason, for example, it is conceivable that the temperature of the protective layer forming material is adjusted in the storage tank, and the temperature-controlled protective layer forming material is pumped from the storage tank by a pump and supplied to the coating unit of the robot.
[0012]
On the other hand, the robot does not always perform the coating operation on the vehicle, but has a predetermined downtime. During this time, the protective layer forming material stays in the pipeline, and the temperature decreases to reduce the coating quality. Invite. In order to avoid such a situation, it is conceivable to directly heat the conduit for supplying the protective layer forming material or to adjust the temperature of the entire booth in which the robot is provided, but these methods consume energy. The amount is large.
[0013]
The present invention has been made in consideration of such problems, and provides a coating apparatus for a protective layer forming material capable of always supplying a protective layer forming material at an appropriate temperature to a coating section of a robot. With the goal.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
An apparatus for applying a protective layer forming material according to the present invention is provided near a transport line of a vehicle, and has a robot capable of teaching operation, and a liquid protective layer formed to be connected to the robot and to act as a peelable protective layer after drying. An end effector having an application section for applying the material to the vehicle, and a supply mechanism for supplying the protective layer forming material to the application section, wherein the supply mechanism is pumped up from a storage tank by a pump. A supply line for supplying the protective layer forming material to the coating section; and a return line branched from the supply line and connected to the storage tank.
[0015]
As described above, the protective layer forming material is supplied to the robot from the supply pipe, and a part of the protective layer forming material is returned to the tank and circulated by the return pipe, so that the coating section of the robot is always kept at an appropriate temperature. A protective layer forming material can be supplied.
[0016]
The return pipe may be provided with a throttle that restricts the flow rate of the protective layer forming material. With this restriction, the circulation flow rate of the protective layer forming material can be suppressed to an appropriate value.
[0017]
A plurality of the robots may be provided, and the supply pipeline and the return pipeline may be connected to each robot by branched pipelines. In this way, by branching the supply pipe and the return pipe, it is possible to supply a protective layer forming material at an appropriate temperature to each robot with a simple circuit.
[0018]
The storage tank is provided inside a temperature control room isolated from the transfer line and the robot, and controls the temperature of the temperature control room to adjust the temperature of the protective layer forming material in the storage tank. You may do so. Thus, it is not necessary to control the temperature of a portion other than the temperature control room, and it is possible to suppress energy consumption.
[0019]
When at least a part of the supply pipe and the return pipe are covered with a heat insulating material, the temperature of the inner protective layer forming material is less reduced, and the temperature can be controlled more efficiently.
[0020]
Furthermore, a control valve between the supply pipe and the return pipe from a branch portion to the coating section may be provided on the end effector or on a foremost arm of the robot to which the end effector is connected.
[0021]
In this case, the branching unit may be provided on the end effector or on the most distal arm of the robot to which the end effector is connected.
[0022]
An acrylic copolymer agent is used as the material of the protective layer forming material. This makes it possible to more reliably protect the painted portion of the vehicle. Moreover, when the protective layer forming material is removed from the painted portion of the vehicle, it can be easily peeled off.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of an apparatus for applying a protective layer forming material according to the present invention will be described with reference to the attached FIGS. 1 to 9.
[0024]
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. 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 a main supply line 204 and a branch supply line 206 communicating with 16a, 16b, 16c, and a water line 26 for supplying water from the 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.
[0025]
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.
[0026]
A pump 32 is provided in the middle of the main supply line 204, and sucks the protective layer forming material from the tank 20 and supplies the material to the robots 16 a, 16 b, and 16 c. At the distal ends of the robots 16a, 16b, 16c, there are provided roller mechanism parts 34 to which the protective layer forming material is supplied by tubes 22a connected from the branch supply conduit 206, respectively.
[0027]
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.
[0028]
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 acts 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.
[0029]
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. The root portion 46a on the side closer to the second arm 44 than the axis J6 and the rotating portion 46b on the distal end side are both defined as a part of the third arm 46 because their relative positions are not changed by the rotation of the axis J4. You.
[0030]
Further, the roller mechanism 34 is connected to the third arm 46, and the third arm 46 is defined as the most advanced arm. Further, the robots 16a, 16b and 16c have a fourth arm between the third arm 46 and the roller mechanism 34 in addition to the first arm 42, the second arm 44 and the third arm 46. Is also good. In this case, the fourth arm is the foremost arm.
[0031]
By the operation of the robots 16a, 16b, and 16c having such a six-axis configuration, the roller mechanism 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.
[0032]
As shown in FIGS. 3 to 5, the roller mechanism 34 is attached to the distal end of the third arm 46, and has a cylindrical shape (a coating section) made of a material capable of absorbing and storing the protective layer forming material. ) 48 and 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.
[0033]
The roller mechanism 34 includes pneumatic cylinders 78 and 80 provided at both ends of the base 76, and a swing member 84 pivotally supported by a swing shaft 82 at a substantially lower end of the base 76. , A holder connecting portion 88 that connects the holder 86 that holds the roller 48 and the swinging member 84. The roller 48 is swingable in a radial direction 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.
[0034]
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.
[0035]
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 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.
[0036]
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.
[0037]
Furthermore, the roller mechanism section 34 has a trigger valve 164 as a control valve, a regulator 158, and an MCV (Material Control Valve, supply switching valve) 162 (each described later). The trigger valve 164, the regulator 158, and the MCV 162 are attached to the thrust rotating member 74 and the base portion 76 of the roller mechanism, and are very close to the roller 48. The trigger valve 164 is lightweight because it has a function of merely connecting and disconnecting the pipeline. In particular, since the trigger valve 164 is a pneumatic pilot type operated by the pneumatic pilot line 108, a solenoid, a coil, a magnetic core, and the like used in an electric pilot type are not required, and the trigger valve 164 is small and lightweight.
[0038]
The tube 22 a and the pneumatic pilot line 108 are connected to the trigger valve 164. The other end of the tube 22a is connected to a roller 48.
[0039]
The regulator 158 is provided with a branch joint 35 having a T-shaped internal pipe, and is connected to the branch supply pipe 206 and the branch return pipe 208 via the branch joint 35.
[0040]
Since the trigger valve 164, the regulator 158, and the MCV 162 have a function of supplying or blocking the protective layer forming material or water to the roller 48, the trigger valve 164, the regulator 158, and the MCV 162 come close to the roller 48 in consideration of the supply response of these liquids. It is preferable to be provided in the place where it does. Since the trigger valve 164 is relatively lightweight, the effect of the weight of the trigger valve 164 on the operation of the robots 16a, 16b, 16c is small even if it is provided near the roller 48.
[0041]
Specifically, when the trigger valve 164, the regulator 158, and the MCV 162 are provided on the roller mechanism 34 as the end effector or the third arm 46, which is the most advanced arm, the distance to the roller 48 is short, which is preferable.
[0042]
In addition, if the trigger valve 164 is kept in the shut-off state, the protective layer forming material in the pipeline upstream of the trigger valve 164 does not come into contact with air, and the protective layer forming material does not dry and solidify and is not clogged. . Even if the protective layer forming material is dried and solidified, the effect is limited to the inside of the tube 22a connecting the trigger valve 164 and the roller 48. Since the tube 22a can be set very short, when the protective layer forming material is solidified, the labor and cost for replacing the tube 22a are reduced.
[0043]
Further, a branch joint 35, which is a branch point between the branch supply line 206 and the branch return line 208, is provided in the roller mechanism 34, and the line up to the roller 48 beyond the branch joint 35 is very short. Therefore, when the coating operation is stopped, the amount of the protective layer forming material that stays during this time is very small, and almost all the protective layer forming material can be returned to the tank 20 via the return line 208.
[0044]
By providing the MCV 162 in the roller mechanism 34, when the water is supplied from the water pipe 26 to clean the inside of the pipe, the amount of the protective layer forming material discarded is small, which is economical.
[0045]
Both ends of the roller 48 are rotatably held by a holder 86, and the tube 22 a communicates with the inside of the roller 48 via one end of the holder 86. The roller 48 is detachable from the holder 86.
[0046]
As shown in FIG. 6, a combined hydraulic and pneumatic circuit (supply mechanism) 150 for supplying the protective layer forming material to the roller 48 includes a compressor 152 and an air tank connected to a discharge section of the compressor 152. 154, a manual pneumatic input valve 156 for switching between supply and cutoff of air pressure, a regulator operating valve 160 for reducing the secondary pressure by an electric signal supplied from the control unit 18, and a regulator operating valve 160. A regulator 158 that is piloted by the secondary pressure to reduce the pressure in line 23. Further, the composite circuit 150 includes an MCV 162 to which the secondary pipe and the water pipe 26 of the regulator 158 are connected, and a trigger valve 164 provided between the secondary of the MCV 162 and the roller 48. The trigger valve 164 supplies or shuts off the protective layer forming material or water to the roller 48 via the tube 22a. Inside the MCV 162, switching valves 162a and 162b for switching between communication and shutoff of the pipeline 23 and the water pipeline 26 are provided, and the secondary sides of the switching valves 162a and 162b communicate with each other. The broken line in FIG. 6 indicates a pneumatic pipeline.
[0047]
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.
[0048]
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.
[0049]
In the middle of the main supply line 204 and the water line 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.
[0050]
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.
[0051]
As shown in FIG. 7, the tank 20 is provided in a narrow temperature control room 200, and the protective layer forming material sucked up by the pump 32 is supplied to each of the robots 16a, 16b, 16c. . A temperature control unit 202 is provided in the temperature control room 200 to control the internal temperature. By controlling the temperature of the temperature control chamber 200, the material for forming the protective layer in the tank 20 is also adjusted, and the temperature is controlled to be an appropriate temperature. When the wall of the temperature control room 200 is made to have a heat insulating structure, heat dissipation of the protective layer forming material can be prevented, and energy consumption can be suppressed.
[0052]
The protective layer forming material sucked up by the pump 32 is supplied to each of the robots 16a, 16b, and 16c through a main supply line 204 and a branch supply line 206 branched from the main supply line 204. The branch supply pipe 206 communicates with a regulator 158, and is connected to the inside of the roller 48 via the regulator 158, the MCV 162, and the trigger valve 164, and the protective layer forming material is supplied to the roller 48. . The main supply line 204, the branch supply line 206, the branch return line 208, and the main return line 210 are each covered with a heat insulating material, which can prevent heat radiation of the protective layer forming material and reduce energy consumption. Can be suppressed.
[0053]
The branch supply line 206 is connected to the branch return line 208 before the regulator 158, and each branch return line 208 joins the main return line 210 and communicates with the tank 20. The branch return line 208 is provided with a throttle 212 that limits the flow rate.
[0054]
The ends of the main supply line 204 and the main return line 210 are closed by plugs 214a and 214b. The number of robots can be increased by removing the plugs 214a and 214b and connecting and extending appropriate conduits for the main supply conduit 204 and the main return conduit 210. The robot 16b is provided near the final end of the main supply line 204, and a branch supply line 206 connected to the robot 16b branches off from the main supply line 204 very close to the plug 214a. Similarly, a branch return line 208 connected to the robot 16b joins the main return line 210 very close to the plug 214b. Therefore, the amount of the protective layer forming material that stays near the plugs 214a and 214b is extremely small.
[0055]
Next, an operation of applying the protective layer forming material to the vehicle 14 using the coating apparatus 10 configured as described above will be described.
[0056]
First, the operation is taught to each of the robots 16a to 16c in advance. Specifically, the robots 16a to 16c are instructed to share the hood portion 14a, the roof central portion 14b, and the roof rear portion 14c of the vehicle 14, respectively, and apply a protective layer forming material to each assigned portion. Then, the teaching data taught is recorded and held in a predetermined recording unit of the control unit 18. When the vehicle 14 is, for example, a sedan type, the robot 16c shares a trunk portion.
[0057]
As shown in FIG. 8, the distance between the third arm 46 of the robot 16a and the surface of the vehicle 14 is appropriately maintained, and specifically, the inclination angle of the swing member 84 at the flat place Pa is set to an appropriate angle θ. The third arm 46 is moved in parallel with the surface of the vehicle 14 from a flat place Pa. Further, even at a position Pb of the shallow concave portion 500 on a surface continuous from the flat portion Pa, the surface may be moved in parallel with the surface at the flat portion Pa as it is. Further, even at the position Pc of the low convex portion 502 on the surface continuous from the flat portion Pa, it may be moved as it is in parallel with the surface at the flat portion Pa. As described above, the concave portion 500 and the convex portion 502 may be ignored, and the tilt angle of the swing member 84 may be slightly changed. By ignoring the shallow concave portion 500 and the relatively low convex portion 502, the operation teaching of the robot 16a becomes easy.
[0058]
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.
[0059]
Next, by operating the temperature control unit 202 of the temperature control room 200 (see FIG. 7), the temperature of the protective layer forming material in the tank 20 is controlled to be an appropriate temperature, and the pump 32 is operated to protect the material. The layer forming material is supplied to the main supply line 204. The trigger valve 164 is shut off. In this way, the protective layer forming material circulates from the main supply line 204 through each of the branch supply lines 206 and the branch return line 208, and returns from the main return line 210 to the tank 20. Since a throttle 212 is provided in each branch return line 208, the flow rate is limited to an appropriate amount, and the main supply line 204 and the branch supply line 206 are maintained at a high pressure. In addition, the circulation of the protective layer forming material ensures that the protective layer forming materials in the main supply line 204, the branch supply line 206, the branch return line 208, and the main return line 210 as well as in the tank 20 have an appropriate temperature. Will be kept.
[0060]
Since the temperature control unit 202 heats the inside of the narrow temperature control room 200, there is no need to heat a booth or the like provided with the robots 16a, 16b, and 16c, and the energy consumption is small. Further, since the main supply line 204, the branch supply line 206, the branch return line 208, and the main return line 210 are each covered with a heat insulating material, there is little heat radiation, and the protective layer forming material is efficiently heated. can do.
[0061]
After the temperature of the protective layer forming material is adjusted to an appropriate temperature by the operation of the temperature control unit 202, the transport line 12 is operated to carry in the vehicle 14, and the protective layer forming material is applied to the vehicle 14. At this time, the protective layer forming material is supplied to the roller 48 by communicating the trigger valve 164. Since the protective layer forming material supplied to the roller 48 is supplied from the branch supply pipe 206, it has an appropriate temperature, and the coating quality is improved.
[0062]
At this time, the protective layer forming material in the branch supply line 206 also flows to the branch return line 208, but the flow rate is suppressed by the throttle 212, and the protective layer forming material to be supplied to the roller 48 runs short. Never.
[0063]
When the protective layer forming material is applied to the vehicle 14, when the robot 16a is moved to the right (see FIG. 8), the right pneumatic cylinder is configured to generate a relatively weak force Fa in the direction in which the rod 80a contracts. Supply air to 80. In addition, air is supplied to the left pneumatic cylinder 78 so that the rod 78a extends. Accordingly, the pressing surface 94a of the right pin pressing member 94 presses the right side surface 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. Accordingly, 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 is appropriately adjusted according to the application position and the moving method of the roller 48.
[0064]
On the other hand, when the protective layer forming material is applied to the vehicle 14 while moving the robot 16a to the left (see FIG. 9), the left side of the rod 78a generates a relatively weak force Fa in the retracting direction. Air is supplied to the pneumatic cylinder 78. In addition, air is supplied to the right pneumatic cylinder 80 so that the rod 80a extends. Thereby, 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 Fa, and the pressing surface 94a of the right pin pressing member 94 is separated from the pin 90. Therefore, 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.
[0065]
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.
[0066]
The application operation is stopped while the vehicle 14 is being transported by the transport line 12 or during a predetermined pause time. At this time, the trigger valve 164 is shut off, and the supply of the protective layer forming material to the rollers 48 is stopped. Stop. This prevents the protective layer forming material from being wastefully discharged and prevents the material from forming on the floor or the like. Further, the pump 32 is kept rotating, and the protective layer forming material is circulated without stagnation, so that the protective layer forming material at an appropriate temperature is always supplied into the main supply pipe 204 and the branch supply pipe 206. Therefore, the coating operation can be quickly restarted, and a decrease in coating quality can be prevented.
[0067]
The vehicle 14 to which the protective layer forming material has been applied by the robots 16a to 16c is transported by the transport line 12 to the next step. Then, the robots 16a to 16c hold a standby posture that does not interfere with the vehicle 14, and wait 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. 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.
[0068]
Furthermore, some bumpers of the vehicle 14 are colored and do not need to be painted. The protective layer forming material may be applied to a portion other than the painted portion such as the bumper.
[0069]
The apparatus for applying a protective layer forming material according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the protective layer forming material applying apparatus according to the present invention, a protective layer forming material at an appropriate temperature can always be supplied to the application portion of the robot.
[0071]
In addition, if a throttle for restricting the flow rate of the protective layer forming material is provided in the return pipe, the circulation flow rate can be suppressed to an appropriate value.
[0072]
Further, by using an acrylic copolymer as a material of the protective layer forming material, the vehicle can be more reliably protected, and moreover, is easily peeled off when removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an apparatus for applying a protective layer forming material according to the present embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of a robot in the coating apparatus and a roller mechanism provided in the robot.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of the roller mechanism.
FIG. 4 is a partial cross-sectional front view of the roller mechanism.
FIG. 5 is a side view of the roller mechanism.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a combined hydraulic and pneumatic circuit.
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a circulation circuit that supplies a protective layer forming material to each robot.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a positional relationship between the robot and a surface of a vehicle in a process of moving a robot having a roller mechanism to the right.
FIG. 9 is a schematic diagram showing the positional relationship between the robot and the surface of the vehicle in the process of moving the robot having the roller mechanism to the left.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Coating device 12 ... Transport line 14 ... Vehicle 16a-16c ... Robot 18 ... Control part 20 ... Tank 30 ... Slide rail 32 ... Pump 34 ... Roller mechanism part 40, 76 ... Base part 48 ... Roller 78, 80 ... Pneumatic cylinder 164: trigger valve 200: temperature control chamber 202: temperature control unit 204: main supply line 206 ... branch supply line 208 ... branch return line 210 ... main return line 212 ... throttles 214a, 214b ... plug

Claims (8)

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、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車両に塗布する塗布部を備えるエンドエフェクタと、
前記塗布部に対して前記保護層形成材を供給する供給機構部と、
を有し、
前記供給機構部は、貯溜タンクからポンプによって吸い上げた前記保護層形成材を前記塗布部に供給する供給管路と、
前記供給管路から分岐し前記貯溜タンクに接続される戻り管路と、
を備えることを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
A robot provided near the transport line of the vehicle and capable of teaching operation;
An end effector that is connected to the robot and includes an application unit that applies a liquid protective layer forming material that acts as a peelable protective layer after drying to a vehicle,
A supply mechanism unit that supplies the protective layer forming material to the application unit,
Has,
A supply pipe for supplying the protective layer forming material sucked up by a pump from a storage tank to the coating section,
A return line branched from the supply line and connected to the storage tank;
A coating device for a protective layer forming material, comprising:
請求項1記載の保護層形成材の塗布装置において、
前記戻り管路には、前記保護層形成材の流量を制限する絞りが設けられていることを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
The coating device for a protective layer forming material according to claim 1,
An apparatus for applying a protective layer forming material, wherein a throttle for restricting a flow rate of the protective layer forming material is provided in the return conduit.
請求項1又は2記載の保護層形成材の塗布装置において、
前記ロボットは複数台設けられ、
前記供給管路及び前記戻り管路は、それぞれ分岐した管路によって各ロボットに接続されていることを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
The coating device for a protective layer forming material according to claim 1 or 2,
A plurality of robots are provided,
The supply pipe and the return pipe are connected to each robot by branched pipes, respectively.
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装置において、
前記貯溜タンクは、前記搬送ライン及び前記ロボットから隔離された温調室の内部に設けられ、該温調室の温度を制御することによって前記貯溜タンク内の前記保護層形成材の温度を調整することを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
An apparatus for applying the protective layer forming material according to any one of claims 1 to 3,
The storage tank is provided inside a temperature control room isolated from the transfer line and the robot, and controls the temperature of the temperature control room to adjust the temperature of the protective layer forming material in the storage tank. An apparatus for applying a protective layer forming material, characterized in that:
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装置において、
前記供給管路及び前記戻り管路の少なくとも一部が断熱材で覆われていることを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
In a coating apparatus of the protective layer forming material according to any one of claims 1 to 4,
An apparatus for applying a protective layer forming material, wherein at least a part of the supply pipe and the return pipe are covered with a heat insulating material.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の保護層形成材の塗布装置において、
前記供給管路と戻り管路との分岐部から前記塗布部までの間における制御弁は、前記エンドエフェクタ又は該エンドエフェクタが接続される前記ロボットの最先端アームに設けられることを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
An application device for the protective layer forming material according to any one of claims 1 to 5,
A control valve between a branch portion of the supply pipe and the return pipe from the branch to the coating section is provided on the end effector or on a foremost arm of the robot to which the end effector is connected. Coating device for layer forming material.
請求項6記載の保護層形成材の塗布装置において、
前記分岐部は、前記エンドエフェクタ又は該エンドエフェクタが接続される前記ロボットの最先端アームに設けられることを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
An apparatus for applying a protective layer forming material according to claim 6,
The said branch part is provided in the said most effect arm of the said end effector or the said robot to which this end effector is connected, The coating device of the protective layer forming material characterized by the above-mentioned.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の保護層形成材の塗布装置において、
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装置。
An application device for the protective layer forming material according to any one of claims 1 to 7,
The material for the protective layer forming material is an acrylic copolymer agent.
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