JP2015188794A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象面の所定の塗布範囲に塗布液を塗り広げる塗布装置において、塗布範囲に塗布液を擦り付けることができるようにする。【解決手段】塗布装置Ｄは、ブラシ毛４１ａを有するブラシ部４を備え、ディスペンサー３のノズル口３２ａを、リベットＳ１の表面、及び該リベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐのうちの少なくとも一部箇所に沿って移動させながら、該ノズル口３２ａからシール液を吐出させて、該箇所にシール液を付着させる工程を実行した後、ブラシ毛４１ａをリベットＳ１の表面、及び該リベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐ上で摺動させることで、付着させたシール液を塗り広げる工程を実行する。【選択図】図３

Description

ここに開示する技術は、ワークに塗布液を塗布する塗布装置に関し、特に、対象面の所定の塗布範囲に塗布液を塗り広げる塗布装置に関する。

特許文献１には、円筒状のワークの外周面に薄膜を形成して感光体ドラムを製造する塗布装置の一例が記載されている。この塗布装置は、円筒状のワークを水平方向に保持し回転させる回動手段を備えており、この回動手段により高速回転している最中のワークに向けて径方向に、ニードルをワークの筒軸方向に移動させながら塗布液を吐出することによって、ワークの外周面に均一に塗布液を塗布するようにしている。

また、特許文献２には、塗布装置の別例として、対象物の所定の箇所にレジストを塗布する塗布装置が記載されている。この塗布装置は、垂直方向に突出した箱状ワークの外表面にレジストを塗布するときには、くの字状に曲げられたニードルの先端を、ワークの外表面に対して水平方向に対向させると共に、そのニードルをワークの外表面に沿うように移動させながらレジストを吐出することにより、ワークの外表面にレジストを塗布するようにしている。

特開２００９−２６８９９８号公報 特開平４−１００５５８号公報

ところで、前記の特許文献に記載された塗布装置は、ニードルから塗布液を吐出して、ワークの表面にその塗布液を付着させることしかできないが、例えば、ワークの表面に対して、所定の粘度（マヨネーズ程度の粘度）を有するシール液を単に付着させるのではなく、付着させたシール液を擦り付けることによって、シール液の密着性の向上等を図ることがある。近年、こうした工程に対して、作業の効率化、及び品質の均一化等の観点から自動化を図る要求がある。

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、対象面の所定の塗布範囲に塗布液を擦り付けることができる塗布装置を提供することにある。

本願発明者らは、ブラシ手段を備えた塗布装置を構成し、対象面に所定量の塗布液を付着させた後、付着した塗布液を対象面の所定の塗布範囲に塗り広げるよう、ブラシ手段のブラシ毛を対象面上で摺動させることにした。

具体的に、ここに開示する技術は、対象面の所定の塗布範囲に、ペースト状の塗布液を塗り広げる塗布装置に係る。この塗布装置は、ノズル口から前記塗布液を吐出するディスペンサーを有する塗布液供給手段と、ブラシ毛を有しかつ、前記塗布液を前記対象面に塗り広げるブラシ手段と、前記塗布液供給手段、及び前記ブラシ手段の動作を制御する制御手段と、を備えている。

前記制御手段は、前記ノズル口を前記対象面の前記塗布範囲内で移動させながら、該ノズル口から該対象面に所定量の前記塗布液を吐出させることで、前記塗布液を前記対象面に付着させる工程を実行した後、前記ブラシ毛を該対象面上で摺動させることで、前記対象面上に付着した塗布液を前記所定の塗布範囲に塗り広げる工程を実行する。

ここで、「対象面」とは、塗布装置が塗布液を塗り広げる対象とする面を意味し、その形態に関しては、少なくとも平面及び曲面状に形成されたものを含む。たとえば、壁部から面直に突出したリベットの表面部、及び該リベットの基部周縁の壁部、並びに互いに接合された金属板の境界部等を含む。

また、ここで言う「ペースト状の塗布液」とは、所定の粘性及び流動性を備えた塗布液を意味し、例えば、１５〜３５Ｐａ・ｓ程度の、比較的高い粘度を有するものである。この塗布液は、常温下で時間の経過と共に硬化していくようなシール液を含む。

また、ここで言う「ブラシ毛」とは、多数の繊維を束ねて構成されるものであり、対象面に接触した際に、対象面に対し傷を与えないよう変形する程度の可撓性を備えた繊維から構成される部材を意味する。

この構成によると、塗布装置は、初めに塗布液供給手段を作動させて、対象面の塗布範囲内に所定量の塗布液を付着させた後、ブラシ手段を移動させて、そのブラシ毛を対象面上で摺動させる。この摺動によって、予め付着させた塗布液は、対象面に擦り付けられる。こうして、塗布液供給手段により付着させた塗布液を、ブラシ手段によって対象面の所定の塗布範囲に擦り付けるようにして塗り広げることができる。

さらに、初めに塗布液供給手段を作動させて塗布液を付着させた後に、ブラシ手段を作動させて塗布液を擦り付けるようにしたから、対象面に塗り広げる塗布液の量が安定するため、品質の均一化を図る上で有利になる。

また、前記ブラシ手段は、前記ブラシ毛が、回転可能なシャフトの先端に取り付けられた回転ブラシとして構成されている、としてもよい。

この構成によると、ブラシ毛は、ブラシ手段のシャフトに沿って延びる回転軸まわりに回転可能（つまり、シャフトまわりに自転可能）な回転ブラシとして構成されているから、対象面に沿って摺り動くときに、その自転に伴って、対象面に繰り返し接触する。よって、対象面に対して塗布液をムラ無く、安定して擦り付ける上で有利になる。

また、前記ブラシ手段は、前記回転ブラシの回転速度及び回転方向が変更可能に構成されている、としてもよい。

この構成によると、回転ブラシの自転の速度、及び自転する方向が変更可能に構成されているから、対象面の形態等に応じて回転ブラシの動作を調整することができるため、塗布液を対象面に擦り付ける上で有利になる。

また、前記ブラシ毛の形状の異なる、複数種類のブラシ手段を備えている、としてもよい。

この構成によると、ブラシ手段を対象面の形態等に応じて変更することで、塗布液を対象面に擦り付ける上で有利になる。

また、前記ディスペンサー及びブラシ手段は、多関節ロボットのアーム部の先端に取り付けられている、としてもよい。

この構成によると、ディスペンサー及びブラシ手段を、多関節ロボットのアーム部に取り付ける。そして、ディスペンサーに外部からエア供給管を取り付ける等して塗布液供給手段を構成して、アーム部の動作によってディスペンサー及びブラシ手段を対象面に対して移動させる。このように構成することにより、対象面と、ディスペンサー及びブラシ手段との間の相対位置関係に応じて、ディスペンサー及びブラシ手段の位置及び姿勢を調整できる。

また、前記塗布液は、時間の経過と共に硬化するものであり、前記塗布液供給手段は、前記ディスペンサーに収容している塗布液に加える吐出圧力の制御を介して、前記ノズル口から吐出する前記塗布液の吐出量を調整するように構成され、前記ノズル口からの塗布液の吐出量を計量する吐出量計量手段を備え、前記塗布液供給手段は、前記ノズル口から実際に吐出される前記塗布液の吐出量を、定期的に計量すると共に、その計量結果に応じて、前記ディスペンサーの吐出圧力の補正を行う、としてもよい。

ディスペンサーが塗布液に加える吐出圧力を調整することによって、ノズル口から吐出する塗布液の吐出量を調整する構成では、塗布液が硬化すると、同一の圧力を加えたとしても、吐出量は減ってしまう。

この構成によると、ノズル口から実際に吐出される塗布液の吐出量を、定期的に計量し、その計量結果に応じて、ディスペンサーの吐出圧力を補正することで、時間の経過と共に硬化していく塗布液であっても、対象面に向けて所定量の塗布液を吐出できるようになる。

以上説明したように、ブラシ手段を備えた塗布装置を構成して、対象面に所定量の塗布液を付着させた後、付着した塗布液を対象面の所定の塗布範囲に塗り広げるよう、ブラシ手段のブラシ毛を対象面上で摺動させることにしたから、対象面に対して塗布液を擦り付ける上で有利になる。

塗布装置の全体構成を一部省略して示す外観図である。 塗布装置を構成するツール部を一部省略して示す拡大図である。 塗布装置によるリベットに対する塗布工程を示す説明図である。 他の対象面に対する塗布工程を示す説明図である。

以下、塗布装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明する塗布装置は例示である。図１は、塗布装置の全体構成を示している。この塗布装置Ｄは、ここでは、所定の形態を有する構造物Ｓの一要素としての対象面における所定の塗布範囲にわたって、塗布液としてのシール液を塗り広げるように構成されている。この実施形態では、そうした対象面の一例として、例えば、航空機の部品であり、複数枚の板状材を重ねることで構成された壁部Ｓｐの縦面と、この縦面から突出し且つ、紙面上下方向に沿って所定の間隔を空けて並ぶリベットＳ１〜Ｓ５（下側から上側にかけて、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４及びＳ５と順次呼称する）の頭部の表面とを取りあげる（以下では、壁部Ｓｐの縦面を単に壁部Ｓｐと記載）。各頭部は、図３の各図に示すように、それぞれ略円柱状に形成されていて、壁部Ｓｐに対して面直な方向に沿って延びている。この実施形態では、こうした対象面における所定の塗布範囲の一例として、各リベットＳ１〜Ｓ５の頭部の表面全体と、各頭部の基部周縁の壁部Ｓｐとを取りあげる。リベットＳ１〜Ｓ５の頭部は、全て同径である場合、径が異なる場合がある。簡単のため、以下の記載では、“リベットＳ１〜Ｓ５の頭部”のことを単に“リベットＳ１〜Ｓ５”と呼称することにする。

また、以下では、特段の記載がない限り、リベットＳ１〜Ｓ５のうち、特にリベットＳ１の表面部全体と、リベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐとを塗布範囲としたときの、塗布装置Ｄを構成する各要素の動作及び配置等を説明することにする。さらに簡単のため、“リベットＳ１の表面部と、リベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐとにシール液を塗り広げる”ことを、以下では、単に“リベットＳ１にシール液を塗り広げる”と呼称することもある。また、対象面、及びその塗布範囲の他の例については後述する。

この塗布装置Ｄは、多関節ロボット１（以下では、単にロボットとも記載）と、ロボット１に取り付けられ、種々の機構及び検出手段７１〜７２を有するツール部２と、ツール部２により支持されたディスペンサー３、及びブラシ部４が取り付けられたブラシ作動機構５と、筐体１１に配置された吐出量計量機８及びブラシ交換器９と、少なくともロボット１及びツール部２に対し電気的に接続されて、検出手段７１〜７２、及び吐出量計量機８から取得した情報や、外部からの入力に基づき様々な制御パラメータを算出すると共に、算出した制御パラメータに基づいて、ロボット１、ツール部２、ディスペンサー３及びブラシ作動機構５等を作動させる制御装置６とを備えている。

以下では、塗布装置Ｄを構成するロボット１、ツール部２、ディスペンサー３及びブラシ部４等について、各構成の主要部を説明するが、周知のものを採用している部分については、一部を除き図示及び説明しないものとする。

この実施形態におけるロボット１は、床面Ｆに設置される筐体１１と、この筐体１１の上面から延びるように配設され、多関節型に構成されたアーム部１２と、を備えた産業用ロボットであり、公知のものが採用されている。

アーム部１２は、例えば、図１に概略を示すように、例えば、６軸構成の垂直多関節ロボットとなるように構成されていて、各軸系のそれぞれが回転軸を介して接続されている。各軸系は、それぞれ所定の方向に回動可能であり、各軸系同士は、公知の伝動機構を介して接続されている。ロボット１は、筐体１１に内蔵された駆動装置からの動力を、基端部としての軸系から手首（先端部）としての軸系にかけて伝達し、各軸系を適宜動作させる。ロボット１の手首としての軸系（以下、単に先端軸系と記載）には、ツール部２が取り付けられていて、ロボット１は、その作動領域内において、ツール部２の位置及び姿勢を自由に変更する。

リベットＳ１にシール液を付着させるときには、図２に示すように、ロボット１の先端軸系をリベットＳ１に向けた姿勢にした上で、後述する方法によって、この先端軸系の頂面とリベットＳ１の頂面（つまり、先端軸系の頂面と壁部Ｓｐの頂面）とが平行になるように位置決めさせて、さらに、先端軸系の頂面の中央部から面直に延びる直線と、リベットＳ１の中心軸（つまり、リベットＳ１の頂面の中心を通り、該頂面及び壁部Ｓｐに対し面直に延びる軸）とを同軸にした状態を基準にして動作させる。

ツール部２には、ディスペンサー３を取り外し可能に支持する支持アーム部２１が設けられている。具体的に、この支持アーム部２１は、図２に示すように、ツール部２本体、つまりアーム部１２の先端側からリベットＳ１に向けて、傾斜しながら延びるように形成されている。その先端側には支承部２１ｂが設けられていて、ディスペンサー３を取り外し可能に支持している。

この実施形態では、所定の箇所に所定量のシール液を吐出する塗布液供給手段は、ディスペンサー３と、エア供給管と、調圧器と、制御装置６と、を備えている。ディスペンサー３としては、公知のものが採用されている。具体的に、ディスペンサー３は、略円筒状に形成され、シール液が充填されるシリンジ３１と、シリンジ３１の一端側に設けられ、先端のノズル口３２ａからシール液を吐出するノズル３２と、シリンジ３１の他端側に設けられ、エア供給管が接続されるバルブ部３３とを備えている。

ディスペンサー３は、図２に示すように、その長手方向と支持アーム部２１の長手方向とが平行になるように支持されている。その上、先端軸系の頂面をリベットＳ１の頂面に向けたとき、その先端側、つまりノズル３２が設けられる一端側が壁部Ｓｐに向かうような姿勢で、そのシリンジ３１が支承部２１ｂにより取り外し可能に支持されている。

塗布装置Ｄが運転するとき、制御装置６は、エア供給管に連結した調圧器に向け制御信号を出力し、加圧用エアの圧力（吐出圧力）を調整させる。そして、塗布装置Ｄは、調整した加圧用エアをシリンジ３１内に供給して、ノズル３２の先端に開口したノズル口３２ａからシール液を吐出させる。このように、加圧用エアの供給を通じてシール液を吐出させるばかりでなく、吐出圧力の調整を介してシール液の吐出量を調整するように構成されている。

なお、シリンジ３１に充填されるシール液としては、公知のものが使用されている。この実施形態では、たとえば、いわゆる冷凍シーラントを解凍したもの（主材と硬化材とを混ぜ合わせて冷凍保存したシール材）、つまり、冷凍状態で保存され、使用に際して解凍されるものが用いられる。この冷凍シーラントは、解凍後は時間の経過と共に硬化（以下、単に経時硬化とも記載）するように調整されており、塗布装置によってワークに塗布する際には、ペースト状になっている。具体的には、マヨネーズ程度の粘性及び流動性を有することになり、特に粘性については、例えば、１５〜３５Ｐａ・ｓ程度の、比較的高い粘度を有することになる。

ディスペンサー３は、その中心軸が、先端軸系の頂面に対し面直に延びる直線と同一平面上であって、当該直線に対して傾斜している。この傾斜の大きさを示す傾斜角θは、支持アーム部２１及び支承部２１ｂの構成等を介して調整されるものであり、構造物Ｓの構成、及びリベットＳ１〜Ｓ５の配置等に応じて、例えば、２０〜５０度程度の範囲から選ばれる。この実施形態では、傾斜角θは３５度に設定されており、ディスペンサー３と構造物Ｓとの間の干渉を招くことなく、リベットＳ１の基部周りの外周面や、該基部周縁の壁部Ｓｐにノズル口３２ａを近接させることが可能であり、それでいて、ノズル口３２ａから吐出したシール液が、そうやって近接させた外周面や壁部Ｓｐに安定して付着するようになっている。

この実施形態では、所定の箇所にシール液を塗り広げるブラシ手段は、ブラシ部４と、ブラシ作動機構５と、を備えている。ブラシ作動機構５は、ツール部２に設けられており、図２に示すように、先端軸系の頂面とリベットＳ１の頂面とを互いに平行になるように対向させたとき、その先端部が壁部Ｓｐに向けて面直に延びるように形成されている。このブラシ作動機構５の基端側には、モーターが内蔵されたブラシ駆動部５１が設けられていて、ブラシ作動機構５の長手方向に沿って延びる回転軸まわりに回転動力を発生させる一方、先端側には、ブラシ部４を装着するためのブラシ装着部５２が形成されている。ブラシ装着部５２は、先端側が開口した略円筒状に形成されていて、その開口によって、ブラシ部４を把持すると共に、ブラシ駆動部５１からの動力によって、把持したブラシ部４と一体的に回転するように構成されている。

ブラシ部４は、公知のブラシからなるブラシ本体４１と、このブラシ本体４１の基端側に取り付けられ、ブラシ装着部５２の開口に嵌まり込む嵌合部４２とを備えている。ブラシ本体４１としては、公知のものが使用されており、ベベル型、カップ型、傘型及びエンド型等、種々の形状を有するように束ねられた繊維（毛）から構成されるブラシ毛４１ａと、柄としてのシャフト４１ｂとを備えている。こうしたブラシ本体４１をブラシ作動機構５に装着する際には、そのシャフト４１ｂに嵌合部４２を取り付けて、ブラシ装着部５２の開口に嵌め込むことによって把持させる。また、ブラシ毛４１ａは、シャフト４１ｂの中心軸まわりに回転可能な回転ブラシとして構成されており、ブラシ作動機構５は、制御装置６からの制御信号に従って、ブラシ駆動部５１を作動させて、ブラシ装着部５２、嵌合部４２及びブラシ本体４１を、シャフト４１ｂの中心軸まわりに一体的に、図２における矢印Ａ１が示す方向に回転させる（以下では、こうした回転を自転とも記載）。このときの回転方向（つまり、時計回り方向又は反時計回り方向）、及び回転速度は、制御装置６からの制御信号によって、適宜変更できるように構成されている。

なお、ブラシ毛４１ａを構成する繊維としては、壁部Ｓｐ乃至リベットＳ１に接触した際に、接触した箇所に傷を与えないよう変形する程度の可撓性を備えた材質から形成されていて、例えば、合成樹脂及び動物繊維等から構成することができる。

ツール部２は、レーザ測長機７１を備えている。このレーザ測長機７１としては、公知のものが採用されており、例えば、先端軸系の頂面に対し面直な方向（つまり、ブラシ部４の回転軸が延びる方向）に沿って、そのレーザ発振部を構造物Ｓに向けるように（つまり、図１の紙面左手方向に向けるように）取り付けられている。レーザ測長機７１は、制御装置６からの制御信号に従って、壁部Ｓｐの所定の箇所に向けてレーザを発振し、該箇所とレーザ発振部との間の距離を測定する。そして、レーザ測長機７１は、測定した距離データを制御装置６に出力する。

ツール部２は、単眼カメラ７２を備えている。この単眼カメラ７２としては、公知のものが採用されており、例えば、先端軸系の頂面に対し面直な方向（つまり、ブラシ部４の回転軸が延びる方向）に沿って、そのレンズを構造物Ｓに向けるように（つまり、図１の紙面左手方向に向けるように）取り付けられている。単眼カメラ７２は、制御装置６からの制御信号に従って、リベットＳ１〜Ｓ５のうち所定のものを撮像し、撮像した画像データを制御装置６に出力する。

前記したように、ロボット１は、その作動領域内において、ツール部２の位置及び姿勢を自由に変更する。ゆえに、このツール部２に支持されたディスペンサー３及びブラシ部４も、それぞれ、移動手段としてのロボット１の動作（具体的には、アーム部１２を構成する各軸系の動作）に従って、壁部Ｓｐ乃至リベットＳ１に対する位置及び姿勢が自由に変更される。その変更方法も、ロボット１が許容する範囲で自由に変更可能であり、位置の変更方法について例示すると、リベットＳ１の中心軸周りの周方向（以下では、この方向に沿った移動を公転とも記載）、該公転の径方向、及び同中心軸方向（つまり、リベットＳ１〜Ｓ５の突出方向、以下では、この方向をピッチ方向と記載）への移動を組み合わせたものと、ツール部２全体を壁部Ｓｐに沿って移動させる（以下では、この移動の方向を壁方向とも記載）ことで、該公転の中心を移動させるものとを組み合わせて位置決めする。こうした移動方法は、対象面、及び該対象面における塗布範囲の形態に応じて適宜変更される。

塗布装置Ｄは、そのブラシ部４を交換できるように構成されている。ロボット１の作動領域内、例えば、筐体１１上には、ブラシ部４を交換するためのブラシ交換器９が設置されている。このブラシ交換器９の上面には、種々の形態を有するブラシ本体４１に、共通の嵌合部４２が取り付けられたブラシ部４が、該嵌合部４２を紙面上方に向けた状態で挿し入れられていると共に、ブラシ装着部５２にて把持されているブラシ部４を取り外すためのスペースも設けられている。

なお、塗布装置Ｄは、吐出量計量手段として、吐出量計量機８を備えている。この実施形態では、吐出量計量機８は、筐体１１上に設置されている。この吐出量計量機８は、アーム部１２の作動を介してディスペンサー３のノズル３２を挿入できるよう構成されていて、挿入されたノズル３２から吐出されたシール液の重量を計量し、計量した重量データを、制御装置６に出力する。

以下では、ロボット１及びツール部２等の作動を制御するコントローラとしての制御装置６の主要構成を例示するが、周知のものを採用している部分については、一部を除き説明しないことにする。

制御装置６には、少なくとも、レーザ測長機７１からの距離データ、単眼カメラ７２からの画像データ、及び吐出量計量機８からの重量データが、それぞれ入力される。

制御装置６は、マンマシンインターフェースとして、例えば、液晶パネルからなる表示部と、キーパッド等からなる入力部とを備えており、塗布装置Ｄの動作を制御する各種設定パラメータの入力や、入力された設定パラメータ、並びに検出手段７１〜７２及び８等より得られたデータの表示等を行うことができるようになっている。

制御装置６は、前記のようなデータの入力や、入力部を介して指定される各種設定パラメータに基づいて種々の演算を実行し、その演算結果に基づいて、塗布装置Ｄを構成する各要素を作動させる制御信号、例えば、各軸系及びブラシ作動機構５の動作、並びにディスペンサー３の吐出圧力等を制御する制御信号を、それぞれに出力する。

制御装置６は、レーザ測長機７１からの距離データに基づいて、設置された壁部Ｓｐの鉛直方向に対する傾き、及びロボット１と壁部Ｓｐとの距離を検知する。その傾きに応じて、ツール部２の位置及び姿勢を調整する。

制御装置６は、公知の方法に基づいて、前記のような傾き及び距離としての相対位置関係を算出する。例えば、壁部Ｓｐにおける任意の３箇所の距離データを取得することによって、壁部Ｓｐの傾きと共に、その距離を検知することが可能である。

制御装置６はまた、単眼カメラ７２からの画像データに基づいて、公知の方法によって、壁部Ｓｐの、予め定められた正規の配設位置に対する、上下及び水平方向のずれ、並びに回転方向のずれを検知する。そのずれに応じて、後述するように、シール液を塗布する際のノズル口３２ａ及びブラシ毛４１ａの位置を微調整する。

制御装置６はまた、単眼カメラ７２からの画像データに基づいて、公知の方法によって撮像したリベットＳ１の画像データを解析し、リベットＳ１の中心軸を検出する。そして、ロボット１及びツール部２に向けて制御信号を出力し、検出した中心軸に基づいて、ツール部２の位置決めをする。

制御装置６はさらに、複数のリベットＳ１〜Ｓ５にシール液を塗布している最中に、定期的に、吐出量計量機８によって、ノズル３２から吐出されるシール液の吐出量を検出する。具体的に、初めにシール液をリベットＳ１に向かって吐出する際には、所定の吐出量が予め設定されているが、その所定の吐出量よりも少ない吐出量となるように、第１の吐出圧力でノズル３２からシール液を吐出させて、そのときの吐出量を計量すると共に、所定の吐出量よりも多い吐出量となるように、第２の吐出圧力でノズル３２からシール液を吐出させて、そのときの吐出量を計量する。こうして、第１及び第２の２種類の吐出圧力を加えたときの、シール液の実際の吐出量に基づいて、加えた吐出圧力と吐出量との関係を、例えば直線近似によって求める。前述したように、シール液は、時間の経過と共に硬化するため、同じ吐出圧力を加えたとしても、当初の吐出量に対して、時間が経過した後の吐出量は少なくなる場合がある。制御装置６は、加えた吐出圧力と吐出量との関係を定期的に求め、求められた関係に基づいて、吐出圧力を調整する。こうして、シール液を各リベットＳ１〜Ｓ５に向けて吐出する際に、正確に、所定の吐出量でシール液を吐出することが可能になる。こうした構成は、前述したような、複数のリベットＳ１〜Ｓ５に対してシール液を塗布するときのように、ある程度の期間にわたって塗布装置Ｄを運転させる必要がある場合に取り分け有効になる。
（塗布装置によるリベットへの塗布工程）
以下、塗布装置Ｄによる、リベットＳ１に対するシール液の塗布工程について説明する。

先ず、予め設定された正規の位置となるように、壁部Ｓｐが設置される。その後、壁部Ｓｐの塗布対象部位に合わせて塗布装置Ｄを設置する。後述するように、壁部Ｓｐの傾きや、位置ずれが検出されて補正されるため、壁部Ｓｐの設置に際し、多少のずれは許容される。

塗布装置Ｄが運転を開始すると、塗布装置Ｄに備えられた制御装置６は、ロボット１及びレーザ測長機７１を作動させて、壁部Ｓｐ上の所定の３点（例えば、入力部を介して操作者が指定した３点）について、壁部Ｓｐとツール部２との間の距離を測定させる。

制御装置６は、測定された距離データに基づいて壁部Ｓｐとツール部２との間の相対位置関係を算出し、ロボット１を作動させて、先端軸系の頂面と壁部Ｓｐとが平行になるようツール部２の姿勢を調整すると共に、塗布を行うに適した距離になるようにツール部２全体をピッチ方向に沿って移動させる。

制御装置６は、ロボット１及び単眼カメラ７２を作動させて、壁部Ｓｐ上に並ぶ所定の２つのリベット（例えば、入力部を介して操作者が予め指定したリベットＳ１及びＳ５）を撮像する。

制御装置６は、撮像した画像データに基づいて、リベットＳ１及びＳ５の位置を算出すると共に、そうして算出された結果と、予め記憶されているリベットＳ１及びＳ５の位置データとを比較して、壁部Ｓｐの上下及び水平方向のずれ、並びに回転方向のずれを把握する。

制御装置６は、ロボット１を作動させて、リベットＳ１にツール部２を近接させると共に、そのリベットＳ１を単眼カメラ７２にて再び撮像する。

制御装置６は、撮像した画像データに基づいて、塗布対象となるリベットＳ１の中心軸の位置を検出し、検出した中心軸に基づいて、ロボット１を作動させて、ツール部２を壁方向に移動させて位置決めをする。この実施形態では、この位置決めによって、図２に示す状態のように、先端軸系の頂面の中央部から面直に延びる直線と、リベットＳ１の中心軸とが同軸になる。このようにして位置決めされた配置を基準として、ツール部２、ディスペンサー３及びブラシ部４を動作させる。

初めに、ディスペンサー３によってリベットＳ１にシール液を付着させる工程について、図３（ａ）〜（ｂ）を用いて説明する。

制御装置６は、ロボット１の作動を介してディスペンサー３を動作させて、リベットＳ１の表面部、及びリベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐに対し、所定量のシール液を付着させる。この動作は、制御装置６から出力される制御信号に基づき実行されるものであるが、以下の記載では、その旨を適宜省略する。またロボット１を作動させる旨についても適宜省略する。

具体的には、ディスペンサー３のノズル口３２ａをリベットＳ１の基部周りの壁部Ｓｐに近接させて、ノズル口３２ａが壁部Ｓｐに沿ってリベットＳ１の周方向に移動するように、ディスペンサー３をリベットＳ１の中心軸周りに移動させる。そして、ディスペンサー３が移動している最中に、そのノズル口３２ａから壁部Ｓｐに向けてシール液を吐出させる。これにより、図３（ａ）に示すように、リベットＳ１の基部周りの壁部Ｓｐには、ノズル口３２ａが移動した軌道に沿ってシール液が付着する。

その後、ディスペンサー３のノズル口３２ａをリベットＳ１の外周面の基部側の上部に近接させて、ノズル口３２ａがリベットＳ１の外周面の上部に沿ってピッチ方向に移動するように、ディスペンサー３をピッチ方向に移動させる。そして、ディスペンサー３が移動している最中に、そのノズル口３２ａからリベットＳ１の外周面に向けてシール液を吐出させる。これにより、図３（ｂ）に示すように、リベットＳ１の外周面の上部には、ノズル口３２ａが移動した軌道に沿って基部側から先端部側にかけてシール液が付着する。

最後に、ディスペンサー３のノズル口３２ａをリベットＳ１の頂面に近接させて、ノズル口３２ａがリベットＳ１の頂面に沿ってリベットＳ１の周方向に移動するように、ディスペンサー３をリベットＳ１の中心軸周りに移動させる。そして、ディスペンサー３が移動している最中に、そのノズル口３２ａからリベットＳ１の頂面に向けてシール液を吐出させる。これにより、図３（ｂ）に示すように、リベットＳ１の頂面には、ノズル口３２ａが移動した軌道に沿ってシール液が付着する。

なお、リベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐ、リベットＳ１の外周面、及びリベットＳ１の頂面にシール液を付着させるとき、壁部Ｓｐ乃至リベットＳ１に対するディスペンサー３の姿勢は一定に保たれる（つまり、先端軸系の頂面と、リベットＳ１の頂面及び壁部Ｓｐとは互いに平行な姿勢を保ち、それにより、ディスペンサー３は、壁部Ｓｐに対して一定の傾斜θを保つ）。

この実施形態では、リベットＳ１にシール液を付着させるとき、ブラシ作動機構５のブラシ部４を取り外す。よって、ディスペンサー３が移動している最中に、ブラシ部４と壁部Ｓｐとが干渉してしまうことはない。

次に、ブラシ部４によってリベットＳ１にシール液を擦りつける工程について、図３（ｃ）〜（ｆ）を用いて説明する。

制御装置６は、ロボット１の作動を介してブラシ作動機構５を動作させて、リベットＳ１の表面部、及びリベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐに対し、ディスペンサー３によって付着させたシール液を擦り付ける。この動作は、制御装置６から出力される制御信号に基づき実行されるものであるが、以下の記載では、その旨を適宜省略する。またロボット１を作動させる旨についても適宜省略する。

具体的には、ブラシ作動機構５を移動させて、ブラシ交換器９に並び置かれたブラシ部４のうちのいずれかの嵌合部４２を、ブラシ装着部５２にて把持する。この説明では、ベベル型のブラシ毛４１ａを備えたブラシ部４を用いることにする。

このようにして、ブラシ作動機構５にブラシ部４を取り付けると、シール液を付着させたリベットＳ１に向けてブラシ部４を移動させる。そして、ブラシ部４のシャフト４１ｂの中心軸と壁部Ｓｐとが面直になるように位置及び姿勢を調整する。そして、ブラシ駆動部５１を作動させて、ブラシ部４をシャフト４１ｂ周りに自転させる。

次に、図３（ｃ）に示すように、付着させたシール液を押しつぶすように、自転しているブラシ部４のブラシ毛４１ａの毛先をリベットＳ１の頂面に押し当てた上で、この毛先がリベットＳ１の頂面上をリベットＳ１の周方向に摺動するように、ブラシ部４をリベットＳ１の中心軸周りに１周まわるように移動させる。よって、リベットＳ１の頂面に押し当てられたブラシ毛４１ａが自転しながら周方向に摺動するから、図３（ｄ）に示すように、このリベットＳ１の頂面全体にわたって、シール液が塗り広げられ且つ、擦り付けられることになる。

そして、図３（ｄ）に示すように、付着させたシール液を押しつぶすように、自転を続けるブラシ毛４１ａの側部をリベットＳ１の外周面の基部側の上部に押し当てた上で、このブラシ毛４１ａの側部がリベットＳ１の外周面に沿ってらせん状に摺動するように、ブラシ部４をリベットＳ１のピッチ方向に基部側から先端側に移動させながら、中心軸周りに複数周、例えば７周まわるように移動させる。よって、リベットＳ１の外周面に押し当てられたブラシ毛４１ａが自転しながら外周面に沿ってらせん状に摺動するから、図３（ｅ）に示すように、このリベットＳ１の外周面全体にわたって、シール液が塗り広げられ且つ、擦り付けられることになる。

その後、図３（ｅ）に示すように、付着させたシール液を押しつぶすように、自転を続けるブラシ毛４１ａの毛先を、リベットＳ１の基部周りの壁部Ｓｐに押し当てた上で、この毛先が壁部Ｓｐに沿ってリベットＳ１の周方向に摺動するように、ブラシ部４をリベットＳ１の中心軸周りに複数周、例えば４周まわるように移動させる。よって、リベットＳ１の基部周りの壁部Ｓｐに押し当てられたブラシ毛４１ａが自転しながら周方向に摺動するから、図３（ｆ）に示すように、このリベットＳ１の基部周りの壁部Ｓｐには、シール液が塗り広げられ且つ、擦り付けられることになる。

この場合、ブラシ毛４１ａがシャフト４１ｂ周りに自転する方向、及びリベットＳ１の中心軸周りに公転する方向が双方とも時計回り方向（又は、双方とも反時計回り方向）であれば、ブラシ毛４１ａを壁部Ｓｐに沿って移動させていくに連れて、壁部Ｓｐに擦り付けられたシール液を、リベットＳ１の径方向内側、つまり、該リベットＳ１の周辺から基部近傍に向けて巻き込みやすくなる。同様に、自転する方向、及び公転する方向が、互いに逆方向（一方が時計回り方向で、他方が反時計回り方向）であれば、リベットＳ１の径方向外側、つまり、該リベットＳ１の基部近傍から周辺に向けてシール液を掻き出しやすくなる。そこで、この実施形態では、ブラシ部４を壁部Ｓｐに沿って中心軸周りに４周まわるように移動させるとき、前半の２周については、ブラシ毛４１ａを時計回り方向に自転させるよう設定する一方、後半の２周については、ブラシ毛４１ａを反時計回り方向に自転させるよう設定している。こうしたブラシ毛４１ａの自転に係る設定は、対象面に対してブラシ部４乃至アーム部１２を移動させる方向に制限がある場合に、取り分け有効になる。

また、壁部Ｓｐへの擦り付けを確実なものとすべく、この実施形態では、壁部Ｓｐに沿ってブラシ毛４１ａを摺動させる際に、その自転する速度を、リベットＳ１の外周面及び頂面に対して摺動させるときよりも増大させるようにしている。

なお、リベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐ、リベットＳ１の外周面、及びリベットＳ１の頂面にシール液を付着させるとき、壁部Ｓｐ乃至リベットＳ１に対するブラシ部４の姿勢は一定に保たれる（つまり、シャフト４１ｂの中心軸と壁部Ｓｐとが面直になるような姿勢を保つ）。

なお、ディスペンサー３及びブラシ部４を移動させる軌道等は、ここに説明したものに限定されない。例えば、リベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐにシール液を擦り付けてから、リベットＳ１の外周面、及び頂面にシール液を順次擦り付けるようにしてもよい。

こうして、図３（ｆ）に示すように、リベットＳ１の表面部、及びリベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐの全体にわたって、シール液が塗り広げられ且つ、擦り付けられることになる。

次に、リベットＳ１に続き、リベットＳ２〜Ｓ５に対してシール液を擦り付ける工程について説明する。

リベットＳ１の表面部、及びリベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐの全体にわたって、シール液を擦り付けると、別のリベットＳ２に対しシール液を塗布する。

ロボット１は、例えば、予め入力された位置データに基づいて動作して、新たな塗布対象となるリベットＳ２に向けてツール部２を移動させる。

そして、新たな塗布対象となるリベットＳ２を単眼カメラ７２にて撮像し、撮像した画像データに基づいて、リベットＳ１に対する位置決めと同じように、リベットＳ２に対するツール部２の位置を調整する。

リベットＳ２に対するツール部２の位置決めが完了すると、前述した場合と同じようにディスペンサー３及びブラシ作動機構５等を作動させて、その表面部、及びその基部周縁の壁部Ｓｐの全体にわたって、シール液を塗り広げ且つ、擦り付けていく。

こうした動作を繰り返し実行することによって、壁部Ｓｐに取り付けられたリベットＳ１〜Ｓ５に、シール液を順次擦り付けていく。

また、塗布装置Ｄが運転を開始してから所定の時間（例えば、操作者により予め入力された時間）が経過すると、制御装置６は、ノズル３２を吐出量計量機８に挿入させて、前述したような、吐出圧力と吐出量とを関連づける工程を実行し、ノズル口３２ａから所定量のシール液を吐出するように吐出圧力を調整する。
（他の対象面への塗布工程）
対象面、及びその対象面における塗布範囲の別例として、図４に示すような、互いに重なりあって結合する板状の部材Ｒ１及びＲ２（単に板部とも記載）の境界部に沿ってシール液を擦りつける工程について説明する。この場合、板部Ｒ２上に、例えば、波状の縁部を有する板部Ｒ１が重ねられて結合されており、この波状の縁部に沿って、板部Ｒ２にシール液を塗り広げていく。板部の形状としては、波状に形成された縁部を有するものでなくとも、例えば、直線状に延びる縁部を有するものであってもよい。

この場合、予め設定された正規の位置となるように、互いに結合した板部Ｒ１及びＲ２は、床面に立てて配置される。板部Ｒ１及びＲ２の床面に対する傾きや、位置ずれは、前述したように、レーザ測長機７１及び単眼カメラ７２により検出されたデータに基づき補正される。例えば、レーザ測長機７１により板部Ｒ２上の所定の３箇所について距離を測定し、そして、単眼カメラ７２により、板部Ｒ１及びＲ２の境界部の上下端部を撮像して、得られた各データに基づき補正する。

こうした補正を終えると、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ディスペンサー３のノズル口３２ａを板部Ｒ２に近接させて、板部Ｒ１の縁部に沿って移動するように、ディスペンサー３を紙面上側から下方に向けて延びる波上の軌道を描くように移動させる。そして、ディスペンサーが移動している最中に、そのノズル口３２ａから板部Ｒ２に向けてシール液を吐出させる。これにより、図４（ｂ）に示すように、板部Ｒ１の波状の縁部に沿って、シール液が付着する。

次に、ブラシ作動機構５をブラシ交換器９に移動させて、カップ型のブラシ毛４１ａを備えたブラシ部４を取り付ける。

そして、シール液が付着した板部Ｒ２に向けてブラシ部４を移動させて、ブラシ４のシャフト４１ｂの回転軸と板部Ｒ２とが面直になるように位置及び姿勢を調整する。そして、ブラシ駆動部５１を作動させて、ブラシ部４をシャフト４１ｂ周りに自転させる。

その後には、図４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、付着したシール液を押しつぶすように、自転しているブラシ部４のブラシ毛４１ａの毛先を板部Ｒ２に押し当てた上で、この毛先が板部Ｒ１の波状の縁部に沿って摺動するように、ブラシ部４を紙面上側から下方に向けて延びる波状の軌道を描くように移動させる。よって、板部Ｒ２に押し当てられたブラシ毛４１ａが自転しながら波状に摺動するから、図４（ｄ）に示すように、この板部Ｒ２には、板部Ｒ１の縁部に沿ってシール液が塗り広げられ且つ、擦り付けられることになる。

なお、シール液を、ブラシ毛４１ａの直径以上の幅（図４における紙面左右の幅）にわたって塗り広げたいときには、ブラシ部４を板部Ｒ２の上部に再び移動させたのち、図４における紙面左手方向に所定量ずらしてから、再び、紙面上側から下方に向けて延びる波状の軌道を描くように移動させる。

以上より、塗布液供給手段のディスペンサー３によって、塗布対象面としてのリベットＳ１にシール液を付着させた後、ブラシ手段のブラシ部４を移動させて、そのブラシ毛４１ａをリベットＳ１に沿って摺動させたから、ディスペンサー３によりリベットＳ１に付着させたシール液を、ブラシ部４によってリベットＳ１全体に擦り付けるようにして塗り広げることができる。

さらに、ディスペンサー３によりシール液を付着させる工程、及びブラシ部４によりシール液を擦り付ける工程を、それぞれ独立なものとしたから、リベットＳ１に塗り広げるシール液の量が安定するため、品質の均一化を図る上で有利になる。

また、ブラシ毛４１ａは、シャフト４１ｂの長手方向に沿った軸周りに自転可能な回転ブラシとして構成されているから、ブラシ毛４１ａは、リベットＳ１に沿って摺動するときに、その自転に伴って、リベットＳ１に繰り返し接触する。よって、リベットＳ１に対してシール液をムラ無く、安定して擦り付ける上で有利になる。

また、ブラシ毛４１ａの自転の速度、及び自転する方向が変更可能に構成されているから、対象面の形態等に応じて、ブラシ毛４１ａの動作を調整することができるため、シール液を擦り付ける上で有利になる。

また、ブラシ交換器９によって、ブラシ部４を、ベベル型及びカップ型等、異なるブラシ毛４１ａを有する別のブラシ部４に変更できるように構成されているから、対象面の形態などに応じて、適切なブラシ毛４１ａを有するブラシ部４を使用することができる。

また、リベットＳ１にシール液を塗り広げるとき、ブラシ毛４１ａのシャフト４１ｂの長手方向に沿った軸周りの自転軌道と、リベットＳ１の中心軸周りの公転軌道とを組み合わせるようにしたから、リベットＳ１に対するブラシ部４の軌道を調整するのが容易になるという点で、有利になる。

また、ディスペンサー３を傾斜させたから、ディスペンサー３と構造物Ｓとの干渉を招くことなく、リベットＳ１の基部まわりにノズル口３２ａを近接させる上で有利になると共に、シール液をリベットＳ１の外周面、及びリベットＳ１の基部周縁の壁部Ｓｐに安定して到達させる上で有利になる。
＜その他の実施形態＞
塗布装置Ｄによるシール液を塗り広げる対象として、壁部Ｓｐと、該壁部Ｓｐから面直に突出したリベットＳ１〜Ｓ５、及び互いに重ね合わされ結合された板部Ｒ１及びＲ２を採用したが、これに限定されるわけではない。

ブラシ毛４１ａをシャフト４１ｂ周りに自転する回転ブラシとして構成したが、必ずしもそうする必要はない。ブラシ毛４１ａを自転させるのではなく、ブラシ毛４１ａの毛先が所定の範囲を往復移動するように構成してもよい。

回転ブラシとしてのブラシ毛４１ａが自転する速度、及び自転方向を変更できるような構成について説明したが、必ずしもそうする必要はない。

ブラシ部４を、別のブラシ部４に変更できるよう構成したが、必ずしもそうする必要はない。また、ブラシ部４を変更する具体的な方法についても、前記のものに限定されるわけではなく、例えば、手動で取り替えるようにしてもよい。

塗布装置Ｄとして、多関節ロボット１を備えた構成について説明したが、必ずしも多関節ロボット１を備える必要はない。多関節ロボット１の構成についても、前記のものに限定されるわけではなく、例えば、筐体１１が走行レールに沿って移動するように構成することによって、アーム部１２の作動領域外の塗布対象面に対してもシール液を塗り広げることができるようになる。６軸構成以外のものに変更することもできる。また、ツール部２は、ディスペンサー３をピッチ方向に沿って往復移動させるピッチ送り機構を備えていてもよい。また、ツール部２は、ブラシ部４をピッチ方向に沿って往復移動させる機構を備えていてもよい。

また、ツール部２にエアシリンダ等を設けることによって、ディスペンサー３を支持アーム部２１の長手方向に往復移動させるように構成してもよい。

塗布装置Ｄとして、吐出量計量機８による計量結果に基づいて、吐出量と吐出圧力とを関連づけて、所望の吐出量となるように吐出圧力を調整する構成について説明したが、この構成に限定されるわけではない。つまり、このようにして吐出圧力を調整する構成は必須ではなく、その具体的な方法についても、説明したものに限定されるわけではない。

以上のように、対象面にペースト状の塗布液を塗り広げる塗布装置において、対象面に付着させた塗布液を擦り付けることができるものであり、産業上の利用可能性はある。

Ｓｐ 壁部（対象面）
Ｓ１〜Ｓ５ リベット（対象面）
Ｒ２ 板部（対象面）
Ｄ 塗布装置
１ ロボット（多関節ロボット）
１２ アーム部
３ ディスペンサー
３２ａ ノズル口
４ ブラシ部
４１ａ ブラシ毛
４１ｂ シャフト
５ ブラシ作動機構
６ 制御装置
８ 吐出量計量機（吐出量計量手段）

Claims (6)

1. 対象面の所定の塗布範囲に、ペースト状の塗布液を塗り広げる塗布装置であって、
   ノズル口から前記塗布液を吐出するディスペンサーを有する塗布液供給手段と、
   ブラシ毛を有しかつ、前記塗布液を前記対象面に塗り広げるブラシ手段と、
   前記塗布液供給手段、及び前記ブラシ手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記ノズル口を前記対象面の前記塗布範囲内で移動させながら、該ノズル口から該対象面に所定量の前記塗布液を吐出させることで、前記塗布液を前記対象面に付着させる工程を実行した後、前記ブラシ毛を該対象面上で摺動させることで、前記対象面上に付着した塗布液を前記所定の塗布範囲に塗り広げる工程を実行することを特徴とする塗布装置。
2. 請求項１に記載の塗布装置において、
   前記ブラシ手段は、前記ブラシ毛が、回転可能なシャフトの先端に取り付けられた回転ブラシとして構成されていることを特徴とする塗布装置。
3. 請求項２に記載の塗布装置において、
   前記ブラシ手段は、前記回転ブラシの回転速度及び回転方向が変更可能に構成されていることを特徴とする塗布装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の塗布装置において、
   前記ブラシ毛の形状の異なる、複数種類のブラシ手段を備えていることを特徴とする塗布装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の塗布装置において、
   前記ディスペンサー及びブラシ手段は、多関節ロボットのアーム部の先端に取り付けられていることを特徴とする塗布装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の塗布装置において、
   前記塗布液は、時間の経過と共に硬化するものであり、
   前記塗布液供給手段は、前記ディスペンサーに収容している塗布液に加える吐出圧力の制御を介して、前記ノズル口から吐出する前記塗布液の吐出量を調整するように構成され、
   前記ノズル口からの塗布液の吐出量を計量する吐出量計量手段を備え、
   前記塗布液供給手段は、前記ノズル口から実際に吐出される前記塗布液の吐出量を、定期的に計量すると共に、その計量結果に応じて、前記ディスペンサーの吐出圧力の補正を行うことを特徴とする塗布装置。

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