JP4675271B2

JP4675271B2 - ノズル装置

Info

Publication number: JP4675271B2
Application number: JP2006115875A
Authority: JP
Inventors: 美幸尾崎
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2026-04-19
Also published as: JP2007283262A

Description

本発明は、例えばパネル部品の周縁のヘミング部等の接合部位にシール剤を塗布するためのガイド付きノズル装置に関する。

従来、自動車製造工場の塗装工程では、ボディを形成するパネル部品をスポット溶接等により接合した後、部品の合わせ目に防水・防錆のための高粘度剤（以下、シーラと称する。）を充填している。そして、例えばドア、トランク、ボンネット等における周縁のヘミング部に対してシーラを塗布する際、ロボットにより自動的に塗布できるようにされ、このようなシーラ塗布装置のノズルには、通常、ワークの周縁端部に当接させてノズルの位置を一定に保つためのガイドが設けられ、このガイドで案内することにより、ノズルの吐出口を、ワークの周縁端部から一定の距離だけ内側に入り込んだ位置に臨ませるようにしている。
このようなシール作業用ノズル装置の一例として、特許文献１においては、筒状ノズル本体の軸心と平行に長軸を設け、この長軸の先端部に回転可能なガイドを設けて、ワークの周縁端部に接触させながら転動させることで案内するようにし、この長軸をエアシリンダの作動により前後動させて、案内位置と退避位置に切換えるような技術が開示されている。
特開平５−９２１６２号公報

ところが、上記特許文献１の技術の場合、長軸の先端部にガイドが固定されているだけの構成であるため、例えばワークの機種が変更になって、ワークの周縁端部から距離が異なる位置にシーラを塗布する必要が生じた場合には対応することができず、また、ヘミング部の成形誤差によりワークの周縁端部とシーラの塗布部位までの距離が変化したような場合には、所望の箇所に塗布できないという問題があった。
また、特許文献１の技術の場合、エアシリンダにより長軸を退避位置に後退させることでガイドを使用せずに塗布する場合にも適用できるものの、エアシリンダにより装置が大型化するという問題もあった。
また、ガイドがワークの周縁端部に接触しながら転動するため、ワークへの接触抵抗が低減されるものの、通常、ガイドはワークに対して外傷を与えるのを防止するため比較的軟質素材で形成されることが多いこともあって磨耗しやすく、ガイドが磨耗すると、適正な予圧力下で転動、案内することができなくなり、安定してノズルを所望の位置に臨ませることができなくなるという問題もあった。

そこで本発明は、ワークの周縁端部からシーラの塗布部位までの距離が変化した場合でも対応できて、常に適正な位置に塗布することが可能で、また、ガイドを必要としない場合でも対応できる装置を大型化することなく構成し、また、ガイド部材をワークに接触させた場合でもガイド部材が磨耗しにくいようにして耐久性の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、ワークの周縁端部から所定距離分内側に入り込んだ部分に、ライン状にシーラを塗布するノズル装置において、シーラ供給管から送られるシーラを吐出するノズルと、このノズルから所定距離離れた位置にノズルの軸心方向と平行に配設され且つワークの周縁端部に沿って移動することにより前記ノズルを案内するガイド部材と、このガイド部材と前記ノズルの距離間隔を調整することのできる調整機構を設け、この調整機構として、前記ノズルの側面部からノズルの軸心に直交する方向に立設される位置決めピンと、この位置決めピンと平行に立設される複数のガイドピンと、前記位置決めピンやガイドピンを摺動自在に挿通せしめるガイド保持部材と、このガイド保持部材をノズルから離れる方向に付勢する圧縮バネと、前記位置決めピンの先端側のねじ部に螺合してガイド保持部材を押圧することのできる締結部材から構成し、前記ガイド部材を前記ガイド保持部材に取付けるとともに、このガイドの周囲に、ワークの周縁端部に接触して転動するガイドローラを設けた。

そして、ノズルとガイド部材の距離間隔を調整するときは、調整機構によって行うようにする。具体的には、圧縮バネが縮まる方向に締結部材を締め付けることにより、ガイド部材とノズルの距離間隔を狭めることができ、締結部材を緩めることにより、圧縮バネの作用でガイド部材とノズルの距離間隔を広げることができる。
そしてこのような調整機構により、ワークの機種が変更された場合でも対応することができ、またヘミング部の成形誤差があるような場合でも所望の位置に塗布することができる。

また本発明では、前記ノズル装置を、前記シーラ供給管に対して着脱自在にし、また前記ガイド保持部材も、前記ノズルに対して着脱自在にした。
このように、ノズル装置を着脱自在にすれば、例えば口径の異なるノズルを必要とするような場合に、その口径に対応したノズルを有するノズル装置に取り替えるだけで対応でき、また、ガイド保持部材を着脱自在にすることにより、ガイドを必要としない塗布態様の場合は、ガイド保持部材を取り外すだけで対応でき、装置の大型化を招かない。

また本発明では、前記ガイドローラを、耐摩耗性に優れた金属材で形成した。
そして、ガイドローラを耐摩耗性に優れた金属材で形成することにより、ガイドローラが磨耗しにくくなり、塗装不良を防止することができる。
ここで、耐摩耗性に優れた金属材としては、例えばステンレスやチタンや金属セラミックス等の材料が適用可能である。

シーラ供給管から送られるシーラを吐出するノズルと、ノズルを案内するガイド部材を備え、ワークの周縁端部から所定距離分内側に入り込んだ部分に、ライン状にシーラを塗布するようなノズル装置において、ノズルとガイド部材の距離間隔を調整可能な調整機構を設け、この調整機構として、位置決めピンとガイドピンとガイド保持部材と圧縮バネと、締結部材から構成することにより、ワークの機種が変更になって、周縁端部からの塗布箇所の距離が変化しても対応することができ、しかも装置の簡素化が図られる。
また、ノズル装置を着脱自在にすることで、例えば、口径の異なるノズルが必要な場合でも簡単に対応することができ、ガイド保持部材を着脱自在にすることで、例えば、ガイドが不必要な場合の装置構成を小型化することができる。
そして、ガイドローラを耐摩耗性に優れた金属材から構成することにより、ガイドローラの磨耗を抑制することができ、塗装品質を良好にすることができる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係るノズル装置が適用される接触式シーラ塗布装置の全体図、図２は本ノズル装置の縦断面図、図３は同ノズル装置の平面図、図４は同ノズル装置の正面図である。

本発明に係るノズル装置は、例えば自動車のドアや、トランクや、ボンネットや、テールゲート等のワークの周縁ヘミング部にシーラを塗布する際、ワークの周縁端部からシーラの塗布部位までの距離が変化した場合でも対応でき、また、ガイドを必要としない場合でも対応可能で、しかも、ガイドをワークに接触させた場合でも磨耗しにくいように配慮されており、装置全体が極めてコンパクトに構成されていることを特徴としている。

すなわち、図1に示すように、本ノズル装置が適用される接触式シーラ塗布装置１は、不図示のロボット本体に第一軸２を介して回動自在に接続される第一アーム３と、この第一アーム３の先端に第二軸４を介して回動自在に接続される第二アーム５を備えており、この第二アーム５の先端には、緩衝機構６を介してシーラ塗布ユニット７が取り付けられている。

そして、このシーラ塗布ユニット７は、基板８に取付けられるハウジング１０を備えており、このハウジング１０には、取付金具１１によってシーラ供給管１２が取付けられており、このシーラ供給管１２の先端側には、ノズル装置１３が接続されている。
そして、このシーラ供給管１２の基端側は、ハウジング１０内の接続部１４で不図示のシーラ供給ホースに接続され、またシーラ供給管１２の先端側は、図２に示すように、ノズル１５に接続するための接続雌ネジ部１２ａとされている。

前記ノズル装置１３は、図２に示すように、シーラ供給管１２の接続雌ネジ部１２ａに着脱自在にされ、シーラを吐出するノズル１５と、このノズル１５の移動を案内するガイド１６から構成されており、このガイド１６はノズル１５に対して着脱自在にされるとともに、ガイド１６とノズル１５の間には、調整機構１７が設けられ、後述するガイドバー２５（ガイドローラ２６）とノズル１５との距離間隔を調整自在にされている。

前記ノズル１５は、前記シーラ供給管１２の接続雌ネジ部１２ａに螺合可能な接続雄ネジ部１５ａを備えており、接続雌ネジ部１２ａと接続雄ネジ部１５ａとを螺合させた上、抜け止め用ナット１９により抜脱不能に連結されており、先端側にシーラを吐出する縦長偏平状の吐出口１５ｃを備えている。そして、シーラを吐出する際、ノズル１５の吐出口１５ｃをワークＷのヘミング加工部Ｗｈに接触させながら塗布するようにされている。

このため、ノズル１５の外面には、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）がコーティングされ、ワークＷと接触しても磨耗が生じにくくなるようにされている。
また、ノズル１５の吐出口１５ｃ近傍の側面には、ベース部材１８が溶着されており、このベース部材１８の中心部付近からノズル１５の軸心方向と直交する方向に位置決めピン２０が植設され、この位置決めピン２０を挟んでベース部材１８の両端部付近から位置決めピン２０と平行に一対のガイドピン２１が立設され、これらがノズル１５と一体化されている。

前記ガイド１６は、前記位置決めピン２０やガイドピン２１に対して摺動自在に嵌合するガイド保持部材２２と、このガイド保持部材２２とベース部材１８との間に介装される圧縮バネ２３と、位置決めピン２０の上端側のネジ部２０ａに螺合する締結部材としての締結ナット２４を備えており、前記ガイド保持部材２２には、ノズル１５の軸心方向と平行な丸棒状のガイドバー２５（ガイド部材）が取付けられている。そして、このガイドバー２５の外周には、ステンレス、チタン、金属セラミック等の耐摩耗性に優れた金属材から構成されるガイドローラ２６が回転自在に外挿されている。

そして、ガイドバー２５の先端部には、溝部２５ｍが形成され、この溝部２５ｍにＥリング２７が嵌入されてガイドローラ２６の抜け止め防止が図られている。

前記ガイド保持部材２２は、前記位置決めピン２０とガイドピン２１を挿通せしめる箇所にそれぞれ貫通孔２８、３０を備えており、中央の貫通孔２８は、段部２８ｄを介して上方が小径で下方が大径とされている。そして、前記圧縮バネ２３は、位置決めピン２０の外周に配設され、上端部が段部２８ｄに当接し、下端部がベース部材１８に当接している。

また、前記締結ナット２４の上部には、締結ナットの弛み止めと抜け止めを兼ねたバックアップ用ナット３１が設けられ、位置決めピン２０の上端側のネジ部２０ａに螺合している。
そして、これら位置決めピン２０、ガイドピン２１、ガイド保持部材２２、圧縮バネ２３、締結ナット２４等により前記調整機構１７が構成されている。

そして、このような調整機構１７において、圧縮バネ２３の付勢力に抗して締結ナット２４を締め込んでいくと、図２の鎖線のように、ガイド保持部材２２とガイドローラ２６はノズル１５側に近接するよう移動し、この際、ガイドピン２１の作用により、ガイド保持部材２２とガイドローラ２６の姿勢が保持され、ガイドローラ２６の軸心方向をノズル１５の軸心と平行に保持しておくことができる。
また、締結ナット２４を弛めると、圧縮バネ２３の復元力によりガイド保持部材２２とガイドローラ２６は姿勢を保持したまま上昇し、ノズル１５とガイドローラ２６の間隔を開くことができる。すなわち、ノズル１５とガイドローラ２６の距離間隔は、締結ナット２４の締付け、または弛めによって容易に微調整することができる。

なお、前記ハウジング１０には、仕様の異なる複数のノズルが装着されており、また、前記緩衝機構６は、図１に示すように、その基端側が第二アーム５の先端に固着される基板３２にボルト３３で固定され、先端側が塗布ユニット７を支持する基板８に固定され、ワークＷとの位置ずれによってノズル１５に外力が作用すると、それを吸収できるようにされ、ノズル１５が損傷するのを防止できるようにされている。

次に、上記のようなノズル装置１３によって、車両用ドアの周縁部のヘミング加工部Ｗｈにシーラを塗布する際の作用等について説明する。
まず、ノズル１５とガイド１６を組付ける。すなわち、予めノズル１５の側面に固着されるベース部材１８の位置決めピン２０に圧縮バネ２３を外挿し、次いで、ガイドバー２５やガイドローラ２６が連結されたガイド保持部材２２を、位置決めピン２０がガイドピン２１に挿通して圧縮バネ２３の上端を段部２８ｄに当接させ、位置決めピン２０の上端側のネジ部２０ａに締結ナット２４を螺合させる。すると、ガイドローラ２６の軸心は、ノズル１５の軸心と平行に組み付けられる。
そして、これら締結ナット２４を調整して、ノズル１５とガイドローラ２６の距離（ワークＷの周縁端部Ｗｔからシーラ塗布箇所までの距離）を所定の値に設定する。

次に、予め教示されたティーチングデータと、実際のワークＷの位置が確認され、このとき、例えばヘミング部の成形誤差等によりガイドローラ２６がワークＷの周縁端部Ｗｔに正しく接触していない場合は、締結ナット２４を操作して微調整する。そして、調整が完了すると、バックアップ用ナット３１を締め付けて締結ナット２４が弛むのを防止する。

次に、ロボットを待機位置からシーラ塗布位置まで移動させ、ノズル１５がヘミング加工部Ｗｈに当接するか、またはその直前の位置で停止させ、次いで、ロボットを起動してガイドローラ２６により所定の押圧力で周縁端部Ｗｔを転動させながら、ノズル１５の吐出口１５ｃをヘミング加工部Ｗｈに案内し、所定の軌跡に沿ってシーラを塗布していく。

この際、ガイドローラ２６が耐摩耗性に優れた金属材で構成されるため磨耗しにくい。

なお、ワークＷの機種等によりシーラの塗布幅を変更したいような場合には、ノズル装置１３を取り替えて、適切な口径のノズル１５のものに変更する。すなわち、ノズル装置１３全体をシーラ供給管１２から取り外し、予め機種に対応する口径のノズル１５とガイド１６が組み付けられた新たなノズル装置１３をシーラ供給管１２に装着するだけでよい。

また、シーラ塗布作業にガイド１６を必要としない場合、バックアップ用ナット３１や締結ナット２４を取り外すことで、ガイド保持部材２２を取り外せば、簡単に邪魔にならない態様で使用することができる。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明のト居請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えばノズル装置１３は、ノズル１５をワークＷに接触させて使用する接触式シーラ塗布装置に限定されず、非接触式の塗布装置にも適用可能である。また、シーラの塗布箇所はドアに限定されず、ボンネットやトランクやテールゲートなど、ヘミング部を有する箇所に適用可能であり、更に、自動車以外のシーラ塗布工程にも適用可能である。

以上のように、ワークの種類が変更されても広い範囲で対応することができ、また、塗装幅やガイド有り無し等の塗装態様を変更する場合でも容易に対応でき、しかもノズル装置の耐久性向上が図られているため、例えばシーラ塗布を必要とする分野において広い範囲で利用されると思われる。

本発明に係るノズル装置が適用される接触式シーラ塗布装置の全体図本ノズル装置の縦断面図同ノズル装置の平面図同ノズル装置の正面図

符号の説明

１…シーラ塗布装置、１２…シーラ供給管、１３…ノズル装置、１５…ノズル、１６…ガイド、１７…調整機構、２０…位置決めピン、２０ａ…ネジ部、２１…ガイドピン、２２…ガイド保持部材、２３…圧縮バネ、２４…締結ナット、２５…ガイドバー、２６…ガイドローラ、Ｗ…ワーク、Ｗｔ…周縁端部。

Claims

ワークの周縁端部から所定距離分内側に入り込んだ部分に、ライン状にシーラを塗布するノズル装置であって、シーラ供給管から送られるシーラを吐出するノズルと、このノズルから所定距離離れた位置にノズルの軸心方向と平行に配設され且つワークの周縁端部に沿って移動することにより前記ノズルを案内するガイド部材と、このガイド部材と前記ノズルの距離間隔を調整することのできる調整機構を備え、この調整機構は、前記ノズルの側面部からノズルの軸心に直交する方向に立設される位置決めピンと、この位置決めピンと平行に立設される複数のガイドピンと、前記位置決めピンやガイドピンを摺動自在に挿通せしめるガイド保持部材と、このガイド保持部材をノズルから離れる方向に付勢する圧縮バネと、前記位置決めピンの先端側のねじ部に螺合してガイド保持部材を押圧することのできる締結部材から構成され、前記ガイド部材は前記ガイド保持部材に取付けられるとともに、このガイド部材の周囲には、ワークの周縁端部に接触して転動するガイドローラが設けられることを特徴とするノズル装置。
前記ノズル装置は、前記シーラ供給管に対して着脱自在であることを特徴とする請求項１に記載のノズル装置。
前記ガイド保持部材は、前記ノズルに対して着脱自在であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノズル装置。
前記ガイドローラは、耐摩耗性に優れた金属材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のノズル装置。