JP3223677B2 - ノズル硬化防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はノズル硬化防止装置に係
り、さらに詳しくは、液状樹脂材料の塗布装置における
ノズル先端の硬化等を防止するための流体を自動的に除
去し、その後の塗布動作を良好な状態で行うことを可能
とするノズル硬化防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、塗布装置のロボットハンドに
シリコーン樹脂や接着剤等の硬化性樹脂材料塗布用のノ
ズルを装着し、このノズルを被塗布面に沿って移動させ
て前記材料をビート状に塗布することが行われている。
例えば、相互に接続すべきフランジ面にビート状の接着
剤を塗布するような場合である。この場合、塗布動作の
終了後、ロボットハンドを原点位置に戻して休止してい
ると、この間にノズル先端に残留する樹脂材料が硬化を
始め、次回の塗布に支障をきたす虞がある。また、樹脂
材料が完全に硬化しないまでも表面が変質して次回の塗
布に支障をきたす虞れもある。

【０００３】そこで、本出願人は、図７に示されるよう
なノズル先端における樹脂材料の硬化防止装置を提案し
た（例えば、特願平４−１８７９２５号）。この装置
は、図示省略した塗布装置のロボットハンド側に装着さ
れるノズル５０及び当該ノズル５０に樹脂材料を供給す
る材料保持筒５１と、前記ノズル５０の下方位置に配置
された容器５３と、この容器５３を上下方向に移動可能
に設けた昇降装置５４とにより構成されている。

【０００４】前記容器５３は、図８に詳細に示されるよ
うに、上端が開口とされた有底筒状の容器本体５５と、
この容器本体５５の前記開口側に装着された蓋体５６と
を備え、内部には流動パラフィン等の流体５７が収容さ
れるようになっている。蓋体５６の中央部には穴５８が
形成されており、この穴５８を通ってノズル５０の先端
領域が前記流体５７内に浸漬される。また、容器本体５
５の底部にはピストンロッド５９が連結されており、こ
のピストンロッド５９の下端に設けられる図示省略した
前記ピストンが昇降装置５４内に収容されている。

【０００５】昇降装置５４は、シリンダ６０と、このシ
リンダ６０に連結されたエア吸排管６１，６１を備えて
構成され、これらのエア吸排管６１，６１によるエア吸
排で、前記ピストンがシリンダ６０内で往復動作されて
容器５３が昇降可能とされている。容器５３が下降した
ときには、ノズル５０が全体的に容器５３外に露出する
こととなり、これにより、以後の材料塗布動作が開始さ
れるようになっている。この際、ノズル５０の先端に付
着したパラフィン等の流体５７は、前記蓋体５６に装着
されたゴムまたはスポンジ等からなる流体除去部材６３
により除去可能に構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなノズル硬化防止装置においては、ノズル５０の先端
領域に付着した流体５７は、前述の流体除去部材６３に
よってある程度除去することが可能となるが、流体除去
部材６３に許容量以上の流体５７が付着したときには、
以後の完全なる流体除去が困難になるという不都合があ
った。

【０００７】これを有効に防止するためには、定期的な
流体除去部材６３の交換もしくは洗浄が不可避となり、
結果として保守作業が要求されるばかりでなく、かかる
保守作業に伴うコスト負担も増大するという不都合があ
る。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、このような不都合に着目して
案出されたものであり、その目的は、ノズル先端に付着
した硬化等防止用の流体を確実に除去することができる
とともに、流体除去に伴う保守作業を不要とし、ひいて
はノズルから吐出される液体樹脂材料の塗布作業を良好
に行うことを可能とするノズル硬化防止装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るノズル硬化防止装置は、液状樹脂材料
の塗布装置に装着されるノズルと、このノズルが収容可
能に設けられるとともに、当該ノズルの先端に残留する
前記樹脂材料の硬化を遅延もしくは防止する流体が収容
された容器とを備え、前記ノズルが容器に対して所定の
相対位置に達した時にノズルに付着した前記流体を除去
するエアパージ手段を設け、前記流体とエアパージ手段
との間には仕切板が設けられ、前記エアパージ手段のエ
ア圧に伴う流体の飛散が防止可能に構成される、という
構成を採っている。

【００１０】前記エアパージ手段は少なくとも一個のエ
ア吹き付けノズルを設けることによって構成でき、この
エア吹き付けノズルは好ましくは前記容器に装着され
る。

【００１１】

【００１２】

【作用】所定の塗布開始信号が塗布装置に与えられる
と、ノズルが容器から脱出する方向に相対移動され、こ
の相対移動において、ノズルと容器とが所定の相対位置
関係に達したときに前記エアパージ手段から加圧空気が
ノズル先端に向かって吹き付けられる。この吹き付けに
よるエア圧は、ノズル先端に付着した流体を吹き飛ば
し、これによってノズル先端に付着した流体除去が達成
される。流体とエア吹き付けノズルとの間に設けられた
仕切板は、エア吹き付けノズルからのエア圧が容器内の
流体に作用することを防止し、容器外に流体が飛散する
ことを防止することとなる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係るノズル硬化防止装置の一
実施例を添付図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１４】図１には本実施例に係るノズル硬化防止装
置の外観構成が示され、図２にはその断面図が示されて
いる。これらの図において、上下方向に向けて配置され
る細長いノズル１０の上端側は、液体樹脂材料の保持筒
１１の下端側に連結されている。この保持筒１１は図示
省略した塗布装置における多次元駆動型のロボットハン
ドに装着されるようになっており、ノズル１０と共に予
めティーチングされた移動軌跡に従って被塗布面上を移
動することが可能とされている。

【００１５】前記ノズル１０の先端側、すなわち図中下
端側には、ノズル１０の先端に残留する液体樹脂材料の
硬化を遅延もしくは防止するための流体１２が収容され
た容器１３が配置されている。この容器１３は、上端が
開口とされた有底円筒状の容器本体１４と、この容器本
体１４の上端に固定された蓋体１５とを備えて構成され
ている。容器本体１４内に収容される流体１２として
は、用いられる樹脂材料がシリコーン樹脂の場合には、
その硬化反応を遅延もしくは防止するために、好ましく
は流動パラフィンが用いられるが、この流体１２は塗布
される樹脂材料との相関関係において任意に選定される
ものである。例えば、容器１３を密閉型としてガスなど
の流体も採用可能である。

【００１６】前記蓋体１５は、仕切板を構成する底壁１
６と、この底壁１６の周縁から立設された周壁１７とを
有する短寸の有底円筒形に形成されている。底壁１６の
中央部には穴１８が穿設されており、この穴１８内を延
びてノズル１０の先端領域が容器本体１３内に進入し、
前記流体１２内に浸漬されるようになっている。また、
周壁１７における周方向１８０度間隔位置には、エアパ
ージ手段としてのエア吹き付けノズル２０が一対の関係
において配置されている。

【００１７】このエア吹き付けノズル２０は、蓋体１５
の底壁１６と略平行に延びているとともに、各先端２０
Ａがノズル１０の略中心軸線に向くように配置されてい
る。エア吹き付けノズル２０は、図３に示されるよう
に、適宜な配管を介して空気供給源２５に接続されてお
り、この空気供給源２５は塗布装置の制御装置３０に接
続され、所定のタイミングで駆動制御されるようになっ
ている。

【００１８】前記制御装置３０は、容器１３に対するノ
ズル１０の相対位置を検出する位置センサ３１と、この
位置センサ３１の出力を入力とし、前記空気供給源２５
にＯＮ−ＯＦＦ信号を出力する機能を備えた制御部３２
とを備えて構成されている。また、制御部３２は、対象
とされるワークの被塗布面上をノズル１０がトレースす
る際の移動軌跡等を予め記憶する機能の他、塗布装置全
体の駆動系を制御するタイミング信号等を出力する機能
を備えて構成されている。

【００１９】次に、本実施例の作用につき、図４ないし
図６をも参照しながら説明する。

【００２０】今、図示しない塗布装置のロボットハンド
が休止しているものと仮定すると、ノズル１０の先端領
域は、図２に示される位置を原点位置として容器１３内
に静止していることとなる。この状態では、ノズル１０
の先端は流体１２に浸漬されているため、先端に樹脂材
料が残留していても、当該残留樹脂材料の硬化は遅延な
いし防止される。

【００２１】ここで、所定の材料塗布開始信号が前記制
御部３２より塗布装置の駆動系に出力されると、初期動
作としてロボットハンドが駆動されてノズル１０の上昇
が開始される（図６中Ｓ１０１参照）。ノズル１０の上
昇が開始されると、これが位置センサ３１によって検出
され、この検出信号が制御部３２に出力される。これに
対応して制御部３２が空気供給源２５に駆動信号を出力
し、エア吹出しノズル２０から加圧空気がノズル１０の
先端領域に吹き付けられることとなる（図３、図６中Ｓ
１０２参照）。

【００２２】このようにして加圧空気がノズル１０に吹
き付けられると、当該ノズル１０の先端に付着した流体
１２は、空気圧と自重によって穴１８内より容器本体１
４内に落下することとなる。

【００２３】図４に示されるように、ノズル１０がさら
に上昇すると、エア吹き付け停止位置が位置センサ３１
によって検出される（図６中Ｓ１０３参照）、この検出
信号は次段の制御部３２に出力され、同時に制御部３２
は空気供給源２５の駆動停止信号を出力することとなる
（図６中Ｓ１０４参照）。

【００２４】その後、ノズル１０は、予め記憶された軌
跡に沿って塗布対象物の被塗布面上をトレースしつつ、
液状樹脂材料を連続的もしくは間欠的に塗布し、所定の
塗布終了後、図２に示される原点位置に復帰して塗布休
止状態を維持することとなる。

【００２５】従って、このような実施例によれば、液状
樹脂材料を塗布するノズル１０にエア吹き付けノズル２
０から加圧空気が吹き出されるように構成したから、ノ
ズル１０に付着した流体１２を有効に取り除くことが実
現できるという効果がある。これによれば、流体１２を
付着させたまま塗布が開始されるような不都合も未然に
回避可能となるため、塗布された樹脂材料のシール精度
等を一定に維持することが可能となる。

【００２６】また、付着した流体１２を除去するに際
し、加圧空気を用いる構成であるため、従来のようなス
ポンジ等の接触型の除去部材を不要としたから、経時的
に安定した流体の除去精度を確保でき、長期使用に対応
できるとともに、保守作業等も不要とすることが実現さ
れる。

【００２７】さらに、容器１３の蓋体１５には仕切板を
構成する底壁１６を形成したから、エア吹き付けノズル
２０からの加圧空気が流体１２の液面に吹き付けられる
のを極力防止することが可能となり、流体１２が容器１
３外に飛散するという虞も全くない。

【００２８】また、エア吹き付けのタイミングは、ノズ
ル１０の上昇時における容器との相対位置を検出するこ
とによって得るものであるため、既存の塗布装置におけ
る制御回路に僅かな設計変更を加えることによって本実
施例構造を適用することが極めて容易に達成される。

【００２９】なお、前記実施例において、エアパージ手
段を構成するエア吹き付けノズル２０は、二個採用する
場合を図示、説明したが、かかるエア吹き付けノズル２
０は少なくとも一個あれば足りるものであり、その他、
蓋体１５の周壁１６における９０度間隔で四個採用する
場合等も実施可能である。さらに、エア吹き付けノズル
２０は、前記蓋体１５に設ける場合の他、ノズル１０側
に適宜なブラケット等を介して装着することも可能であ
る。但し、ノズル１０は塗布対象物に対して移動するも
のであるため、実施する上では容器１３側に設ける方が
有利であろう。また、エア吹き付けノズル２０は底壁１
６と平行であるとしたが、斜め下方に向ける等の変更も
勿論可能である。

【００３０】さらに、仕切板を構成する蓋体１５の底壁
１６は、内側の下方に向かって次第に傾斜させる構成を
採用してもよく、この場合には、ノズル１０に付着した
流体１２が底壁１６上に落下しても、容器本体１４内に
回収することが極めて容易となる。また、底壁１６に多
数の小さな穴を形成しても同様の効果が達成される。

【００３１】さらに、前記実施例においては、ノズル１
０の上昇移動時における二地点位置を検出して空気供給
源２５の駆動制御タイミングを取る場合を説明したが、
容器１３をノズル１０に対して下方に移動させるように
し、この容器１３の二地点位置を検出することによって
空気供給源２５の駆動タイミングを取ることも採用でき
る。要するに本発明は、ノズル１０と容器１３との相対
位置関係を検出可能である限り、種々の設計変更が可能
である。例えば、ノズル１０が原点位置を離れた時をエ
ア吹き付け開始状態とし、一定時間経過後にエア吹き付
けを停止するようなタイマ制御等も実施可能である。

【００３２】また、ノズル１０及び空気供給源２５等を
移動させるための制御回路は、その一例を示しただけの
ものであり、精密ロボットに見られるその他の制御回路
によって同様に実施することが可能である。

【００３３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され、かつ、
作用するので、これによると、ノズル先端に付着した硬
化等防止用の流体を確実に除去することができるととも
に、流体除去に伴う保守作業を不要とし、ひいてはノズ
ルから吐出される液体樹脂材料の塗布作業を良好に行う
ことが可能になる、という従来にない優れた効果を奏す
るノズル硬化防止装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るノズル硬化防止装置の一実施例を
示した外観構成図である。

【図２】図１の縦断断面図である。

【図３】前記実施例におけるノズル硬化防止装置のブロ
ック構成図である。

【図４】エア吹き付けノズルからエアが吹き付けられて
いる状態を示す作用説明図である。

【図５】図４の後の状態を示す作用説明図である。

【図６】前記実施例のフローチャートである。

【図７】既提案のノズル硬化防止装置を示す斜視図であ
る。

【図８】図７のＡ−Ａ線矢視断面図である

【符号の説明】

１０ ノズル １２ 流体 １３ 容器 １６ 仕切板を構成する底壁 ２０ エアパージ手段を構成するエア吹き付けノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 5/00 - 5/02 B05B 15/02 B05C 11/10 B05D 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液状樹脂材料の塗布装置に装着されるノ
   ズル（１０）と、このノズル（１０）が収容可能に設け
   られるとともに、当該ノズル（１０）の先端に残留する
   前記樹脂材料の硬化を遅延もしくは防止する流体（１
   ２）が収容された容器（１３）とを備え、前記ノズル
   （１０）が容器（１３）に対して所定の相対位置に達し
   た時にノズル（１０）に付着した前記流体（１２）を除
   去するエアパージ手段を設け、 前記流体（１２）とエアパージ手段との間には仕切板が
   設けられ、前記エアパージ手段のエア圧に伴う流体の飛
   散が防止可能に構成されている ことを特徴とするノズル
   硬化防止装置。
2. 【請求項２】 前記エアパージ手段は少なくとも一個の
   エア吹き付けノズル（２０）を備え、このエア吹き付け
   ノズル（２０）は前記容器（１３）に装着されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のノズル硬化防止装置。