JP2015120109A

JP2015120109A - 接着剤の吐出切れ検出装置

Info

Publication number: JP2015120109A
Application number: JP2013264917A
Authority: JP
Inventors: 晃治白▲崎▼; Koji Shirasaki
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2015-07-02

Abstract

【課題】安価な構成により接着剤の吐出切れを簡単に検出できるようにする。
【解決手段】シーラーの塗布作業中における吐出ノズル先端の吐出口から生じる音をマイク７により集音し、マイク７により集音した音データの音圧レベルが、メモリ９に保持された基準音圧を超えるピークを生じたかどうかを異常判定手段１０により判定するようにし、基準音圧を超えるピークを生じれば、シーラーの吐出切れが生じて、シーラーガンの容器内のシーラーが無くなる瞬間の吐出空気の音が生じたと判定して、シーラーの吐出切れを検出し、警報手段１１を作動させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、移動する吐出ノズルから接着剤を吐出して被塗布物に塗布する際に、前記ノズルからの接着剤の吐出切れを検出する接着剤の吐出切れ検出装置に関する。

従来、シール剤などの接着剤を吐出ノズルから吐出して被塗布物に塗布する場合に、接着剤が吐出ノズルから吐出しているかどうか、つまりノズルからの接着剤の吐出切れが生じていないかどうかを検出するために、ロボットアームに取り付けられた吐出ノズルを、被塗布物の例えば線状の塗布箇所に沿って移動させつつ接着剤を吐出し、その吐出状況を１台の撮影装置（カメラ）により連続撮影して吐出切れの有無を監視し（例えば、特許文献１）、或いは、塗布された接着剤を挟んで投光センサと受光センサの一対の光センサを吐出ノズルに連動するように配置し、投光センサからの光が塗布された接着剤により遮光されずに受光センサにより受光されるかどうかにより、接着剤の吐出切れが生じていないかどうかを検出すること（例えば、特許文献２）等が行われている。

特開２０１０−２５６０２５号公報（段落０００８−０００９および図３参照）特開平４−２６０４６６号公報（段落０００８および図２参照）

ところで、上記した特許文献１に記載のように、カメラ等の撮影装置により被塗布物の塗布箇所を撮影するものでは、常に吐出ノズルの先端部分を撮影装置により撮影して吐出切れの有無を監視しなければならず、そのためには撮影装置と塗布箇所との位置関係を略一定に保持する必要がある。

しかし、被塗布物が車両のボデー等のように直線のほか多様な曲線からなる複雑な形状の塗布箇所を有する場合には、撮影装置と塗布箇所との位置関係を略一定に保つには、塗布箇所の形状に合わせてロボットアームごと撮影装置の向きを変えなければならず、ロボットの教示作業が非常に煩雑になる一方、撮影装置が邪魔になってロボットの動きが制約されるという問題がある。そこで、撮影装置を1台に限らず複数台設けて全方位から塗布箇所を撮影するようにし、ロボットの動きを制約されないようにすることも考えられるが、複数台の撮影装置を必要とするため、コストの上昇を招くという不都合が生じる。

また、上記した特許文献２のように、一対の光センサにより接着剤の吐出切れを検出する場合も、車両のボデー等のように複雑な形状の塗布箇所を有する被塗布物では、やはりロボットアームの向きを塗布箇所の形状に合わせて両光センサの向きを変えなければならず、ロボットの教示作業が非常に煩雑になるという問題がある。

本発明は、安価な構成により接着剤の吐出切れを簡単に検出できるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の接着剤の吐出切れ検出装置は、移動する吐出ノズルから接着剤を吐出して被塗布物に塗布する際に、前記ノズルからの接着剤の吐出切れを検出する装置において、前記ノズルと連動して移動可能に配設され前記ノズル先端の吐出口で生じる音を集音するマイクと、前記ノズルから吐出切れを生じることなく接着剤が吐出されている正常時に、前記マイクにより予め集音した音データの音圧に基づく基準音圧を保持する保持手段と、接着剤の塗布作業中に前記マイクにより集音した音データの音圧レベルが、前記保持手段に保持された基準音圧を超えるピークを生じたかどうかを判定する異常判定手段とを備えたことを特徴としている（請求項１）。

吐出ノズルから吐出される接着剤は、通常、容器内に収容された接着剤に所定の空気圧が加えられてノズル先端から押し出されるようにして吐出されるため、容器内の接着剤が無くなる瞬間、ノズル先端の吐出口から所定圧力の空気が吐出されることに伴い、正常に接着剤が吐出されているときよりも高い音圧の音が発生する。そのため、接着剤の塗布作業中における吐出ノズル先端の吐出口から生じる音をマイクにより集音し、マイクにより集音した音データの音圧レベルが、保持手段に保持された基準音圧を超えるピークを生じたかどうかを異常判定手段により判定し、基準音圧を超えるピークを生じれば、このピークは容器内の接着剤が無くなる瞬間の吐出空気の音を集音したものとして、接着剤の吐出切れが生じたと判定することができる。

したがって、請求項１に係る発明によれば、吐出ノズル先端の吐出口から生じる音を集音可能な位置にマイクを配置しておけばよいため、従来のように吐出ノズルに対して一定の位置関係に撮影装置や光センサを保持しておく必要がなく、吐出ノズルをロボットアームに取り付けて移動させる場合であっても、ロボットの動きが制約されることがなく、しかもマイクを支持する手段も従来の撮影装置や光センサを支持する手段よりも簡易に構成することができ、安価な構成により接着剤の吐出切れを簡単に検出することが可能になる。

本発明に係る接着剤の吐出切れ検出装置の一実施形態の概略構成図である。図１のブロック構成図である。図１の動作説明図である。図１の動作説明図である。

本発明の一実施形態について、図１ないし図４を参照して詳細に説明する。

被塗布物に接着剤であるシーラーを塗布する塗布装置は、例えば図１に示すように構成され、ロボットアーム１に、シーラーを収容したシーラーガン２を取り付けられ、シーラーガン２の先端には被塗布物３にシーラーを吐出して塗布する吐出ノズル４が取り付けられている。そして、ロボットアーム１の移動によりシーラーガン２が移動するのに伴って、ノズル４の先端の吐出口からシーラー５が連続的に所定圧力で吐出され、被塗布物３の予め定められた塗布箇所にシーラー５が塗布される。

このとき、シーラーガン２の容器内に充填されていたシーラー５が空になってシーラー５の吐出切れが生じるかどうかを検出するために、図１に示すように、吐出ノズル４の移動に連動可能にシーラーガン２或いはロボットアーム１に連結部材６により指向性集音マイク７を連結して配設し、このマイク７によりノズル４の先端の吐出口で生じる音を集音し、検出装置Ｄにより以下のように異常判定を行う。

検出装置Ｄは図２に示すように構成され、ノズル４から正常にシーラーが吐出されているときのノズル４の先端付近で生じる音をマイク７により予め集音し、この予め集音した正常時の音データの音圧に基づく基準音圧を保持手段であるメモリ９に保持しておき、シーラーの実際の塗布作業中にマイク７により集音した音データの音圧レベルが、メモリ９に保持された基準音圧を超えるピークを生じたかどうかを異常判定手段１０により監視し、基準音圧を超えるピークを生じれば、シーラー５の吐出切れが生じて、異常判定手段１０により、シーラーガン２の容器内のシーラー５が無くなる瞬間の吐出空気の音を、基準音圧を超える音圧ピークとして検出し、シーラー５の吐出切れが生じたと判定し、警報音や警報ランプの点灯や点滅等により作業者に対して警報を発すべく警報手段１１を作動するようになっている。

そして、作業者が警報手段１１による警報を認識すると、シーラーガン２の容器内に新たにシーラー５が充填され、或いは、容器ごと新しいものに交換され、吐出切れが生じてシーラー５が塗布されなかった被塗布物３の塗布箇所の補修が行われる等の対策が講じられる。

ここで、マイク７により集音される音には、ロボットの稼動騒音を始めさまざまな雑音を含んでいるが、図３に示すように、シーラー５の吐出切れを人為的に発生し、この吐出切れに伴う空気音の音圧ピークを測定した結果、８０００Ｈｚ〜２００００Ｈｚの高周波数域ではっきりと生じることが本願発明者による実験的に検証することができた。

さらに、本願発明者による上記した人為的な吐出切れを発生させる実験において、図４中のＸに示すように変化するシーラー５が正常吐出されているときの音の音圧に対する吐出切れによるピーク音圧との差は、８０００Ｈｚよりも周波数が高くなるほど大きくなるという結果が得られた。

そこで、雑音成分を排除して検出精度を上げるために、８０００Ｈｚ〜２００００Ｈｚの高周波数成分の音の音圧が、メモリ９に保持された基準音圧を超えるかどうか異常判定手段１０により判定することとした。但し、１２５００Ｈｚでは、ロボットのサーボモータが発する雑音周波数であることがわかったので、１２５００Ｈｚの音は除外する。

このように、シーラー５の塗布作業中における吐出ノズル４先端の吐出口から生じる音をマイク７により集音し、マイク７により集音した音データの音圧レベルが、メモリ９に保持された基準音圧を超えるピークを生じたかどうかを異常判定手段１０により判定するようにし、基準音圧を超えるピークを生じれば、シーラー５の吐出切れが生じて、シーラーガン２の容器内のシーラー５が無くなる瞬間の吐出空気の音が生じたと判定できるので、シーラー５の吐出切れを簡単に検出することができる。

したがって、上記した実施形態によれば、吐出ノズル４の先端の吐出口から生じる音を集音可能な位置にマイク７を配置しておけばよいため、従来のように吐出ノズル４に対して一定の位置関係に撮影装置や光センサを保持しておく必要がなく、吐出ノズル４をロボットアーム１やシーラーガン２に取り付けて移動させる場合であっても、ロボットの動きが制約されることがなく、車両ボデーのような複雑な形状の塗布箇所を有する被塗布物にシーラー５を塗布するのに好適である。しかも、マイク７自体も安価に入手でき、マイク７を支持する連結部材６も従来の撮影装置や光センサを支持する手段よりも簡易に構成することができるので、安価な構成によりシーラー５の吐出切れを簡単に検出することが可能になる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。

例えば、上記した実施形態では、マイク７として指向性を有するものを使用する場合について説明したが、無指向性マイクを使用してもかまわない。

また、上記した実施形態では、接着剤をシーラーとして説明したがシーラーに限定されるものではなく、空気圧により押し出してノズルから吐出するものについて、本発明を同様に実施することができる。

３ …被塗布物
４ …吐出ノズル
５ …シーラー（接着剤）
７ …マイク
９ …メモリ（保持手段）
１０ …異常判定手段
Ｄ …検出装置

Claims

移動する吐出ノズルから接着剤を吐出して被塗布物に塗布する際に、前記ノズルからの接着剤の吐出切れを検出する装置において、
前記ノズルと連動して移動可能に配設され前記ノズル先端の吐出口で生じる音を集音するマイクと、
前記ノズルから吐出切れを生じることなく接着剤が吐出されている正常時に、前記マイクにより予め集音した音データの音圧に基づく基準音圧を保持する保持手段と、
接着剤の塗布作業中に前記マイクにより集音した音データの音圧レベルが、前記保持手段に保持された基準音圧を超えるピークを生じたかどうかを判定する異常判定手段と
を備えたことを特徴とする接着剤の吐出切れ検出装置。