JP4874078B2 - シーラー吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、板素材の合わせ目にシーラーを塗布する装置に係わり、特に、自動車ボディの継目にシーラーを塗布するのに好適なシーラー吐出装置に関する。

自動車ボディは、複数のパネル部品により構成されており、これらパネル部品相互の合わせ目や折り返し部には、防水、防錆、防音等を目的としてシーラーが塗布される。
この塗布作業は、通常、生産性向上のため、多関節ロボットのアーム先端にシーラー吐出ガンを固定したシーラー吐出装置で行っている、なお、多関節ロボットは、マイクロコンピュータにより自動制御されている。
特開２００４−１５４７３３号公報

上記従来技術は、下記に示す課題がある。
例えば、アドヒーシブシーラーは、ワークの略全周に塗布させることが多い。
このため、この様な作業を多関節ロボットにやらせると、シーラーを供給するためのシーラーホースが捩れたり（ホースに無理な力が加わる）、シーラー吐出ガンにシーラーホースが巻き付くといった不具合が発生することがある。従来技術では、これをティーチング（教示作業）の工数を増やして解決していた。

本発明の目的は、シーラーホースの捩れや、シーラーホースの巻き付きが防止でき、ティーチング工数を低減できるシーラー吐出装置の提供にある。

（請求項１について）
シーラー吐出装置は、ボディの先端取付口に取り付けられ吐出口が円形のノズル、ボディの中央部内に形成した径大のヘッド室、ボディ内部に形成されヘッド室と先端取付口とを連通する軸孔、ヘッド室の前方および後方へ連通する第１、第２空気通路、軸孔先部内へ連通するシーラー供給通路、ロッドとヘッドとを有しロッドが軸孔内で摺動しヘッドがヘッド室内で摺動するピストンからなる本体部分と、旋回機構により回動可能にボディの後部に取り付けられる基台とを備える。

基台は、多関節ロボットの回動可能なアーム先端に回動軸が一致する（アームの回動軸と本体部分の回動軸）様に固定されている。
そして、ヘッド室内でヘッドを前後に摺動させるためのヘッド制御エアを供給する第１、第２エアチューブが第１、第２空気通路に接続され、シーラーを供給するためのシーラーホースがシーラー供給通路に接続されている。

多関節ロボットは、ティーチングにより、ノズルの吐出口がワークの所定部位に臨む様に指示されているのでアームが三次元的に動く。
加圧されたシーラーがシーラーホースを通りシーラー供給通路を介して軸孔先部内へ送り込まれる。ヘッド制御エアが第１、第２エアチューブを交互に通り、第１、第２空気通路を介して、ヘッド室の前方、後方へ交互に送り込まれるためヘッドが前後に摺動する。 これにより、ノズルの円形の吐出口からシーラーがワークの所定部位に吐出する。

多関節ロボットのアーム先端に基台を固定しているが、この基台は、旋回機構により回動可能にボディの後部に取り付けられている。このため、アームが三次元的に動くと、シーラー吐出装置の本体部分は、第１、第２エアチューブおよびシーラーホースが捩れたり、ボディに巻き付いたりしない位置に旋回する。

シーラー吐出装置は、旋回機構により本体部分が旋回するので、シーラーホースの捩れや、シーラーホースの巻き付きが防止でき、ティーチング工数を低減できる。
なお、基台は、多関節ロボットの回動可能なアーム先端に回動軸が一致する（アームの回動軸と本体部分の回動軸）様に固定されているので、本体部分が旋回してもノズルの吐出口が位置ずれしない。

（請求項２について）
シーラー吐出装置は、ボディの先端取付口に取り付けられ吐出口が円形のノズル、ボディの中央部内に形成した径大のヘッド室、ボディ内部に形成されヘッド室と先端取付口とを連通する軸孔、ヘッド室の前方および後方へ連通する第１、第２空気通路、軸孔先部内へ連通するシーラー供給通路、ロッドとヘッドとを有しロッドが軸孔内で摺動しヘッドがヘッド室内で摺動するピストンからなる本体部分と、ベアリングを介して回動可能にボディの後部に取り付けられる基台とを備える。

基台は、多関節ロボットの回動可能なアーム先端に回動軸が一致する（アームの回動軸と本体部分の回動軸）様に固定されている。
そして、ヘッド室内でヘッドを前後に摺動させるためのヘッド制御エアを供給する第１、第２エアチューブが第１、第２空気通路に接続され、シーラーを供給するためのシーラーホースがシーラー供給通路に接続されている。

多関節ロボットは、ティーチングにより、ノズルの吐出口がワークの所定部位に臨む様に指示されているのでアームが三次元的に動く。
加圧されたシーラーがシーラーホースを通りシーラー供給通路を介して軸孔先部内へ送り込まれる。ヘッド制御エアが第１、第２エアチューブを交互に通り、第１、第２空気通路を介して、ヘッド室の前方、後方へ交互に送り込まれるためヘッドが前後に摺動する。 これにより、ノズルの円形の吐出口からシーラーがワークの所定部位に吐出する。

多関節ロボットのアーム先端に基台を固定しているが、この基台は、ベアリングを介して回動可能にボディの後部に取り付けられている。このため、アームが三次元的に動くと、シーラー吐出装置の本体部分は、第１、第２エアチューブおよびシーラーホースが捩れたり、ボディに巻き付いたりしない位置に回動する。

シーラー吐出装置は、ベアリングにより本体部分が回動するので、シーラーホースの捩れや、シーラーホースの巻き付きが防止でき、ティーチング工数を低減できる。
なお、基台は、多関節ロボットの回動可能なアーム先端に回動軸が一致する（アームの回動軸と本体部分の回動軸）様に固定されているので、本体部分が旋回してもノズルの吐出口が位置ずれしない。

（請求項３について）
シーラーホースは、シーラーの流動性を維持するため、保温性を高めた二重構造である。このため、重量が重く、且つ、柔軟に曲がらない。
このため、旋回機構やベアリングにより本体部分を回動可能にしたことによる、シーラーホースの捩れ防止効果やシーラーホースの巻き付き防止効果が特に役に立つ。

シーラー吐出装置は、ボディの先端に形成した円形のシーラー吐出口、ボディの中央部内に形成した径大のヘッド室、ボディ内部に形成され、ヘッド室とシーラー吐出口とを連通する軸孔と、ヘッド室の前方および後方へ連通する第１、第２空気通路、軸孔先部内へ連通するシーラー供給通路、ロッドとヘッドとを有しロッドが軸孔内で摺動しヘッドがヘッド室内で摺動するピストンからなる本体部分と、ベアリングを介して回動可能にボディの後部に取り付けられる基台とを備え、基台は、多関節ロボットのアーム先端に固定されている。
そして、ヘッドを前後に摺動させるためのヘッド制御エアを供給する第１、第２エアチューブが第１、第２空気通路に接続され、シーラーを供給するためのシーラーホースがシーラー供給通路に接続されている。

多関節ロボットのアーム先端に基台を固定しているが、この基台は、ベアリングを介して回動可能にボディの後部に取り付けられている。このため、アームが三次元的に動くと、シーラー吐出装置の本体部分は、第１、第２エアチューブおよびシーラーホースが捩れたり、ボディに巻き付いたりしない位置に回動する。
シーラー吐出装置は、ベアリングにより本体部分が回動するので、シーラーホースの捩れや、シーラーホースの巻き付きが防止でき、ティーチング工数を低減できる。

本発明の実施例１（請求項１〜３に対応）を図１〜図３に基づいて説明する。
シーラー吐出装置Ａは、本体ｈと、回動可能に本体後部に取り付けられた基台ｄとを備え、多関節ロボットＲのアームｒの先端に設けた配置板ｒ１に基台ｄを固定している。
ボディ１は、リテーナシート１１、シーラーシリンダ１２、エアシリンダ１３、ハウジング１４、およびアウタリテーナ１５（どれも金属製）をボルト等を使って水密的に連結して構成される。

リテーナシート１１の先端取付口１１ａには吐出口ｎ１の開口面が円形のノズルｎが捩じ込まれている。なお、１１ｂはＯリング、１１ｃはシート、１１ｄはＯリング、１１ｅはスペーサである。

シーラーシリンダ１２には、先端取付口１１ａへ連通する軸孔１２ａが中心軸に沿って形成され、軸孔先部内へ連通するシーラー供給通路１２ｂを内部に形成したソケット１２ｃを突設している。なお、１２ｄはロッドシールパッキン、１２ｅはバックアップリング、１２ｆはスリーブ、１２ｇ、１２ｈはＯリング、１２ｉはリテーナパッキンである。
また、ソケット１２ｃには、シーラーｓの流動性を維持するため、保温性に優れた二重構造のシーラーホースＣ０が取り付けられている。なお、シーラーホースＣ０の基端は、供給装置ｓ２のシーラーｓを圧送する接続口に接続されている。

エアシリンダ１３には、径大のヘッド室１３ａと、軸孔１２ａへ連通する軸孔１３ｂとが形成されている。
また、１３ｃは操作空気接続口１３ｄとヘッド室１３ａの前方とを連通させるための第１空気通路、１３ｅ、１３ｆはＯリング、１３ｇはリテーナＯリングである。このエアシリンダ１３は、六角ボルト１３ｈによりシーラーシリンダ１２に連結されている。
エアシリンダ１３の軸孔１３ｂおよびシーラーシリンダ１２の軸孔１２ａにはピストン２のロッド２１が摺動可能に嵌挿され、ヘッド室１３ａにはピストン２のヘッド２２が摺動可能に配されている。なお、２３はＯリングである。

ハウジング１４の後部にはインナリテーナ１６を回動可能に配するための凹所１４ａが形成されている。また、１４ｂは操作空気接続口１４ｃとヘッド室１３ａの後方とを連通させるための第２空気通路である。このハウジング１４は、六角ボルト１４ｄによりエアシリンダ１３に連結されている。
また、操作空気接続口１３ｄ、１４ｃには、第１エアチューブＣ１、第２エアチューブＣ２が取り付けられている。なお、第１、第２エアチューブＣ１、Ｃ２およびシーラーホースＣ０の基端は、ヘッド制御エアを圧送する供給装置ｓ２の接続口に接続されている。

なお、１５はアウタリテーナ、１５ａはアウタリテーナ１５とハウジング１４とを連結するための六角ボルト、１７はインナリテーナ、１８はインナリテーナ１６、１７、ハウジング１４、アウタリテーナ１５間に配されるクロスローラベアリング、１９はインナリテーナ１６とハウジング１４との間に配されるニードルベアリング、１６ａはインナリテーナ１６、１７どうしを連結するための六角ボルトである。
本体ｈは、ノズルｎを捩じ込んだリテーナシート１１、ピストン２を嵌挿したシーラーシリンダ１２およびエアシリンダ１３、ハウジング１４、およびインナリテーナ１６、１７である。

基台ｄは、六角ボルト１７ａによりインナリテーナ１７に連結されている。また、１７ｂは多関節ロボットＲの回動可能なアーム先端に、回動軸が一致する（アームの回動軸と本体部分の回動軸）様にボルト１７ｃを使って取り付けるための取付穴である。

本実施例のシーラー吐出装置Ａは、下記の利点を有する。
多関節ロボットＲは、ティーチングにより、ノズルｎの吐出口ｎ１がワークＷの所定部位に臨む様に支持されているのでアームｒが三次元的に動く。加圧されたシーラーｓがシーラーホースＣ０を通りシーラー供給通路１２ｂを介して軸孔先部内へ送り込まれる。ヘッド制御エアが第１エアチューブＣ１、第２エアチューブＣ２を介して交互にヘッド室１３ａへ送り込まれるためヘッド２２が前後に摺動し、円形の吐出口からシーラーｓがワークＷの所定部位に吐出する。

シーラー吐出装置Ａは、多関節ロボットＲのアームｒの先端に設けた配置板ｒ１に基台ｄを固定しているが、クロスローラベアリング１８およびニードルベアリング１９により本体ｈは回動可能（インナリテーナ１６、１７は除く）である。
よって、アームｒが三次元的に動いても、シーラー吐出装置Ａの本体ｈ（インナリテーナ１６、１７は除く）は、第１エアチューブＣ１、第２エアチューブＣ２、およびシーラーホースＣ０に引きずられる様に回動する。

シーラー吐出装置Ａは、本体ｈが回動する（インナリテーナ１６、１７は除く）ので、シーラーホースＣ０および第１、第２エアチューブＣ１、Ｃ２の捩れや、アームｒや本体ｈ等への巻き付きを防止できる。また、捩れや巻き付きを考慮してティーチングする必要がないのでティーチング工数を低減できる。
なお、基台ｄは、多関節ロボットＲのアームｒの配置板ｒ１に、回動軸が一致する（アームｒの回動軸と本体ｈの回動軸）様に固定されているので、本体ｈが旋回してもノズルｎの吐出口ｎ１が位置ずれせず、ワークＷの所定部位へシーラーｓを確実に吐出できる。

〔変形例〕
シーラー吐出装置の外形状は、円柱状であっても良い。
シーラーホースは、厚肉の高圧ホースであっても良い。

実施例１に係るシーラー吐出装置の構造を示す説明図である。 シーラー吐出装置を配置板に固定する様子を示す説明図である。 第１、第２エアチューブやシーラーホースが捩れたり巻き付いたりしない原理を説明するための説明図である。

符号の説明

１ ボディ
２ ピストン
１１ａ 先端取付口
１２ａ、１３ｂ 軸孔
１２ｂ シーラー供給通路
１３ａ ヘッド室
１３ｃ 第１空気通路
１４ｂ 第２空気通路
１８ クロスローラベアリング（ベアリング）
１９ ニードルベアリング（ベアリング）
２１ ロッド
２２ ヘッド
Ａ シーラー吐出装置
Ｃ０ シーラーホース
Ｃ１ 第１エアチューブ
Ｃ２ 第２エアチューブ
ｈ 本体（本体部分）
ｎ ノズル
ｎ１ 吐出口
Ｒ 多関節ロボット
ｒ アーム
ｒ１ 配置板（アーム先端）

Claims (3)

1. ボディの先端取付口に取り付けられ吐出口が円形のノズル、前記ボディの中央部内に形成した径大のヘッド室、ボディ内部に形成され前記ヘッド室と前記先端取付口とを連通する軸孔、前記ヘッド室の前方および後方へ連通する第１、第２空気通路、軸孔先部内へ連通するシーラー供給通路、ロッドとヘッドとを有し前記ロッドが軸孔内で摺動し前記ヘッドが前記ヘッド室内で摺動するピストンからなる本体部分と、
   旋回機構により回動可能に前記ボディの後部に取り付けられる基台とを備え、
   多関節ロボットの回動可能なアーム先端に回動軸が一致する様に前記基台を固定し、前記ヘッドを前後に摺動させるためのヘッド制御エアを供給する第１、第２エアチューブを前記第１、第２空気通路に接続し、シーラーを供給するためのシーラーホースを前記シーラー供給通路に接続してなるシーラー吐出装置。
2. ボディの先端取付口に取り付けられ吐出口が円形のノズル、前記ボディの中央部内に形成した径大のヘッド室、ボディ内部に形成され前記ヘッド室と前記先端取付口とを連通する軸孔、前記ヘッド室の前方および後方へ連通する第１、第２空気通路、軸孔先部内へ連通するシーラー供給通路、ロッドとヘッドとを有し前記ロッドが軸孔内で摺動し前記ヘッドが前記ヘッド室内で摺動するピストンからなる本体部分と、
   ベアリングを介して回動可能に前記ボディの後部に取り付けられる基台とを備え、
   多関節ロボットの回動可能なアーム先端に回動軸が一致する様に前記基台を固定し、前記ヘッドを前後に摺動させるためのヘッド制御エアを供給する第１、第２エアチューブを前記第１、第２空気通路に接続し、シーラーを供給するためのシーラーホースを前記シーラー供給通路に接続してなるシーラー吐出装置。
3. 前記シーラーホースは、前記シーラーの流動性を維持するため、保温性を高めた二重構造であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシーラー吐出装置。

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