JP5368743B2 - タイル貼着装置 - Google Patents

Description

本件発明は、メカニカルチャックを用いて、タイルをボードに貼着するタイル貼着装置に関する。

従来より、建物の壁面には、タイル貼りボードが使用されている。このタイル貼りボードの製造に際しては、例えば、特許文献１に記載されているようなタイル貼着装置が使用されている。このタイル貼着装置は、メカニカルチャックを用いて、タイルをボードの表面に貼着するものである。

これを、特許文献１の図２１で具体的に説明すると、まず最初に、（ａ）に示すように、メカニカルチャック５０の把持爪５０ｄ、５０ｅでタイル３Ｌを両側面から把持する。

次に、メカニカルチャック５０を降下させて、タイル３Ｌがボード１に近接したときにメカニカルチャック５０を一旦停止させる。そして、（ｂ）に示すように、タイル３Ｌから把持爪５０ｄ、５０ｅを離してタイル３Ｌをボード１の表面に仮貼着する。

次に、（ｃ）に示すように、メカニカルチャック５０を再度降下させ、把持爪５０ｄ、５０ｅにより、ボード１に仮貼着されたタイル３Ｌを再度把持する。そして、この状態で（ｄ）に示すように、メカニカルチャック５０をさらに降下させてタイル３Ｌをボード１の表面に押し付けて、タイル３Ｌをボード１に本貼着している。
特開２００３−３４０８１６号公報

しかしながら、従来のタイル貼着装置では、以下の二つの問題がある。

まず、従来のタイル貼着装置では、タイル３Ｌを自然落下させてタイル３Ｌをボード１に仮貼着している。そのため、タイル３Ｌの貼着位置が、所定の貼着位置から許容範囲を超えてずれてしまうことがある。したがって、その後にタイル３Ｌをボード１に本貼着しても、タイル３Ｌの貼着位置は、所定の貼着位置から許容範囲を超えてずれたままであるので、タイル３Ｌの整列精度が低下してしまう。

また、従来のタイル貼着装置では、タイル３Ｌの両側面を把持したままで、タイル３Ｌをボード１の表面に押し付けることにより、タイル３Ｌをボード１に本貼着している。したがって、従来のタイル貼着装置は、ボード１の表面が平坦でない場合には、タイル３Ｌをボード１の表面に十分貼着させることができず、タイル３Ｌとボード１との間に隙間が開いたままになってしまうおそれがある。

本件発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、タイルの整列精度を高めることができ、且つ、タイルの貼着機能を高めることができるタイル貼着装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本件発明の請求項１に記載のタイル貼着装置では、タイル貼着装置本体にメカニカルチャックが取り付けられ、このメカニカルチャックに設けられている一対の把持爪でタイルを両側面から把持して、このタイルをボードの表面に貼着するタイル貼着装置であって、前記メカニカルチャックは、前記一対の把持爪によって把持した前記タイルを前記ボードの表面に置いた後に前記一対の把持爪を前記タイルから離すことにより、このタイルを前記ボードの表面に仮貼着し、前記メカニカルチャックには押圧部材および押圧部材移動手段が設けられ、この押圧部材は、前記一対の把持爪が前記タイルから離れた後に、前記押圧部材移動手段によって下方へ移動して前記タイルの表面の少なくとも中央部分を押すことにより、このタイルを前記ボードに本貼着するように構成されていることを特徴としている。

また、本件発明の請求項２に記載のタイル貼着装置では、請求項１に記載のタイル貼着装置において、前記タイルの仮貼着時に前記メカニカルチャックの前記一対の把持爪を前記タイルから離す際には、前記一対の把持爪と前記タイルの両側面との間に僅かな隙間を開けるようにし、この隙間の大きさは、前記タイルの貼着位置のずれの許容範囲内に設定されていることを特徴としている。

また、本件発明の請求項３に記載のタイル貼着装置では、請求項１または請求項２に記載のタイル貼着装置において、前記メカニカルチャックは、前記タイル貼着装置本体に結合した支持部と、この支持部に対して上下にスライド移動可能に支持されたメカニカルチャック本体とを備え、このメカニカルチャック本体には前記一対の把持爪および前記押圧部材が設けられている一方、前記支持部およびこのメカニカルチャック本体には、前記押圧部材移動手段であるバネの上下端がそれぞれ固定され、前記バネは、前記メカニカルチャック本体が前記タイルを前記ボードに置いたときに、このボードからの反発力を受けて前記メカニカルチャック本体が上方へ移動することにより縮み、前記メカニカルチャック本体の前記一対の把持爪が前記タイルから離れたときに、前記メカニカルチャック本体が自重で下降することにより伸びるように構成され、前記押圧部材は、前記メカニカルチャック本体とともに下降することにより、前記タイルを押すように構成されていることを特徴としている。

また、本件発明の請求項４に記載のタイル貼着装置では、請求項３に記載のタイル貼着装置において、前記一対の把持爪が前記タイルから離れて前記メカニカルチャック本体が自重で下降するとともに前記押圧部材および前記一対の把持爪も下降し、前記一対の把持爪が前記ボードの表面に塗布されている接着剤に接触する前に、前記押圧部材が前記タイルを押して前記一対の把持爪の下降を止めるように構成されていることを特徴としている。

本件発明の請求項１に記載のタイル貼着装置では、タイルをボードに置いて仮貼着するようにした。したがって、請求項１に記載のタイル貼着装置は、従来のタイル貼着装置に比べて、タイルの貼着位置が所定の貼着位置から許容範囲を超えてずれてしまうのを抑えることが可能になるので、タイルの整列精度を高めることができる。

また、請求項１に記載のタイル貼着装置では、押圧部材を用いてタイルの表面の少なくとも中央部分を押してタイルをボードに本貼着するようにした。したがって、請求項１に記載のタイル貼着装置は、ボードの表面が平坦でない場合でもタイルをボードに十分貼着させることが可能になるので、タイルの貼着機能を高めることができる。

また、本件発明の請求項２に記載のタイル貼着装置では、タイルの仮貼着時に、タイルの貼着位置のずれの許容範囲内で、一対の把持爪とタイルの両側面との間に僅かな隙間を開けるようにした。したがって、タイルは、本貼着時において、一対の把持爪により貼着位置のずれの許容範囲内で規制されながら押圧部材で押されることになる。よって、請求項２に記載のタイル貼着装置は、タイルの整列精度を確実に高めることができる。

また、本件発明の請求項３に記載のタイル貼着装置では、バネを利用して押圧部材がタイルを押すようにした。したがって、請求項３に記載のタイル貼着装置は、複雑な制御をしなくても、タイルを所定の貼着位置に確実に貼着することが可能になる。よって、請求項３に記載のタイル貼着装置は、低コスト化を図りながら、タイルの整列精度を高めることができ、且つ、タイルの貼着機能を高めることができる。

さらに、本件発明の請求項４に記載のタイル貼着装置では、メカニカルチャックの一対の把持爪がボード上の接着剤に接触する前に押圧部材がタイルを押して一対の爪部の下降を止めるようにした。したがって、請求項４に記載のタイル貼着装置は、タイルの貼着後にタイルから一対の把持爪を容易に離すことが可能になるので、次のタイルの貼着作業に迅速に移ることができる。よって、請求項４に記載のタイル貼着装置は、タイルの連続貼着作業の効率を高めることができる。

以下、本件発明の実施の形態を図にしたがって説明する。

図１は、本件発明の一実施の形態を示すタイル貼着装置１の要部の正面図である。このタイル貼着装置１は、タイル貼着装置本体２と、メカニカルチャック３と、制御装置（図示せず）とを備えている。

まず、タイル貼着装置本体２について説明する。このタイル貼着装置本体２は、ロボットアーム２０を備えている。このロボットアーム２０は、メカニカルチャック３を多方向に移動させるものである。

次に、メカニカルチャック３について説明する。メカニカルチャック３は、周知のようにタイルを把持するものである。このメカニカルチャック３は、支持部３０と、メカニカルチャック本体３１と、送りねじ３２と、サーボモータ等の駆動部３３と、押圧部材３４と、バネ３５とを備えている。

支持部３０は、ロボットアーム２０の先端に結合されている。この支持部３０は上下に長く形成されている。支持部３０の側面にはレール部３０ａが設けられている。このレール部３０ａは上下に長く形成されている。

メカニカルチャック本体３１は、正面から視て逆Ｔ字状に形成されており、スライド部３１１と、基部３１２とを備えている。スライド部３１１は上下に長く形成されており、支持部３０のレール部３０ａに対して上下にスライド移動可能に支持されている。基部３１２は左右に長く形成されている。基部３１２の上面にはスライド部３１１の下端部が結合されている。

送りねじ３２は、基部３１２の下側に配置されている。この送りねじ３２は、ねじ軸３２１と、一対の可動部３２２，３２２とを備えている。

ねじ軸３２１は、左右端部が基部３１２の左右側に回転可能に支持されている。可動部３２２，３２２は左右に配置されてねじ軸３２１に螺合されている。各可動部３２２の下部には把持爪３２３が設けられている。この把持爪３２３、３２３は、タイルを両側面から把持するように形成されている。

駆動部３３は、送りねじ３２を駆動させるものである。この駆動部３３は基部３１２の右側に固定されて、駆動軸（図示せず）が接続部材（図示せず）を介して送りねじ３２のねじ軸３２１の右端部に結合している。これにより、駆動部３３が作動すると、ねじ軸３２１が正方向または逆方向に回転して、可動部３２２，３２２が、互いに接近する方向（内側方向）または離間する方向（外側方向）に移動するように構成されている。

押圧部材３４は、側方から視て前方へ突出したＬ字状に形成されている。押圧部材３４の上端部３４ａは基部３１２の中間部分に固定されている。押圧部材３４の下端部３４ｂはタイルの表面を押す部分であり、把持爪３２３、３２３よりも上側に位置している。

バネ３５は、下端が取付部材３６により基部３１２の上面に固定されている。また、バネ３５の上端は、バネ力調整用ネジ３７に固定されている。

このバネ力調整用ネジ３７は上下に長く形成されており、取付部材３８とバネ力調整用ナット３９とにより支持部３０に固定されている。これを詳しく説明すると、取付部材３８は左右に長く形成されている。取付部材３８の左端部は支持部３０に固定されている。取付部材３８の右端部にはバネ力調整用ネジ３７が上下に移動可能に支持されている。バネ力調整用ナット３９は、バネ力調整用ネジ３７の上端からバネ力調整用ネジ３７に通されて締結されている。そして、バネ力調整用ナット３９を上下に移動させることにより、バネ３５の伸び力（戻り力）を任意に調整することが可能になっている。

一方、制御装置（図示せず）は、ロボットアーム２０を含むタイル貼着装置本体２の各種動作や、メカニカルチャック３の駆動部３３等の動作を制御するように構成されている。この制御装置には、タイル貼着装置１の動作の開始や停止等を行うための操作部（図示せず）が設けられている。

次に、以上のように構成されているタイル貼着装置１によるタイルの貼着作業について説明する。図２の（ａ）〜（ｃ）に示すように、タイル貼着装置１は、まず、タイル１０を把持する。以下に、これを具体的に説明する。

作業者は操作部（図示せず）の開始スィッチをオンにして、タイル貼着装置本体２を作動させる。これにより、ロボットアーム２０は、図２の（ａ）に示すように、メカニカルチャック３を、タイル供給エリアＡ（例えばコンベア）に載置されているタイル１０の上方に配置する。このとき、押圧部材３４はタイル１０の中央部分の上方に位置する。

次に、ロボットアーム２０は下降し、これとともにメカニカルチャック３も下降する。そして、ロボットアーム２０は、メカニカルチャック３の把持爪３２３，３２３の間にタイル１０が位置したところで停止する。次に、メカニカルチャック３の可動部３２２，３２２が作動する。これにより、図２の（ｂ）に示すように、可動部３２２，３２２は押圧部材３４へ向けて内側方向へ移動して、把持爪３２３、３２３によりタイル１０を両側面１０ａ，１０ａから把持する。

このときに、メカニカルチャック３は、押圧部材３４を利用してタイル１０の掴み代３ａ（押圧部材３４の下端と把持爪３２３，３２３の下端との間の距離）が一定に保持されるように構成されている。

これにより、図２の（ｂ）に示すように、タイル１０の厚さ１０ｔａが規格以内の厚さである場合には、メカニカルチャック３が、タイル１０の表面と押圧部材３４との間に隙間をあけてタイル１０を把持するようにしている。しかし、図２の（ｄ）に示すように、タイル１０の厚さ１０ｔｂが規格の厚さを超えた場合には、押圧部材３４がタイル１０の表面に当たるようにしている。このように、掴み代３ａが一定に保持されることにより、タイル１０の厚みの誤差を吸収することが可能になっている。

次に、図２の（ｃ）に示すように、ロボットアーム２０は、メカニカルチャック３がタイル１０を把持した状態のままで、メカニカルチャック３をタイル供給エリアＡからボード上に移動させる。

続いて、タイル貼着装置１は、図３の（ａ）〜（ｃ）に示すように、タイル１０をボード１１に貼着する。以下に、これを具体的に説明する。なお、ボード１１の表面には接着剤１２が塗布されている。

まず、図３の（ａ）に示すように、ロボットアーム２０は、メカニカルチャック３を下降させてタイル１０をボード１１の表面に置く。このときに、メカニカルチャック本体３１はボード１１からの反発力を受けて上方に移動し、これによってバネ３５が縮められる。

次に、図３の（ａ）から（ｂ）に示すように、メカニカルチャック３は、可動部３２２，３２２を外側方向へ少し移動させて、タイル１０から把持爪３２３，３２３を離してタイル１０の把持力をゼロにする。これにより、タイル１０はボード１１の表面に仮貼着される。また、このとき、把持爪３２３，３２３とタイル１０との間に僅かな隙間が形成される。この隙間の大きさは０．１ｍｍである。

このようにして把持爪３２３，３２３がタイル１０から離れると、メカニカルチャック本体３１は、バネ３５によって支持部３０にぶら下がった状態になる。したがって、図３の（ｂ）から（ｃ）に示すように、メカニカルチャック本体３１は自重によって下降し、これによってバネ３５が伸びる、つまりバネ３５は元の状態に戻る。

さらに、メカニカルチャック本体３１が自重によって下降すると、これとともに押圧部材３４と把持爪３２３，３２３も下降する。押圧部材３４は、把持爪３２３，３２３が接着剤１２に接触する前に、下端部３４ｂがタイル１０の中央部分を押す。これにより把持爪３２３，３２３の下降が止められて、タイル１０がボード１１の表面に本貼着される。

最後に、図３の（ｃ）から（ｄ）に示すように、メカニカルチャック３は、可動部３２２，３２２をさらに外側方向へ移動させて、把持爪３２３，３２３をタイル１０から大きく離した後、次のタイルの貼着作業に移る。

以上説明したように、本実施の形態のタイル貼着装置１では、タイル１０をボード１１に置いて仮貼着するようにしたので、従来のタイル貼着装置に比べて、タイル１０の貼着位置が所定の貼着位置から許容範囲を超えてずれてしまうのを抑えることが可能になる。よって、本実施の形態のタイル貼着装置１は、タイル１０の整列精度を高めることができる。

また、本実施の形態のタイル貼着装置１では、押圧部材３４を用いてタイル１０の表面の中央部分を押すことにより、タイル１０をボード１１に本貼着するようにした。したがって、タイル貼着装置１は、ボード１１の表面が平坦でない場合でも、タイル１０をボード１１に十分貼着させることが可能になるので、タイル１０の貼着機能を高めることができる。なお、押圧部材３４は、タイル１０の表面全体を押すように形成しても良い。

また、本実施の形態のタイル貼着装置１では、バネ３５を利用して押圧部材３４がタイル１０を押すように構成したので、複雑な制御をしなくても、タイル１０を所定の貼着位置に確実に貼着することが可能になる。よって、本実施の形態のタイル貼着装置１は、低コスト化を図りながら、タイル１０の整列精度を高めることができ、且つ、タイル１０の貼着機能を高めることができる。

さらに、本実施の形態のタイル貼着装置１では、ボード１１の表面が平坦でない場合でも、タイル１０を置くときにバネ３５が縮む力を利用して高さ位置の誤差を吸収できるので、タイル１０の貼着機能をさらに高めることができる。また、バネ力調整用ネジ３７を上下に移動させることにより、バネ３５の伸び力（戻り力）、つまり、押圧部材３４によるタイル１０の押し付け力を任意に調整することができる。

また、本実施の形態のタイル貼着装置１では、タイル１０の仮貼着時においてメカニカルチャック３の把持爪３２３，３２３をタイル１０から離す際には、把持爪３２３，３２３とタイル１０との間に僅かな隙間（０．１ｍｍ）を開けている。この隙間の大きさは、タイル１０の貼着位置のずれの許容範囲内に設定されている。

したがって、タイル１０は、本貼着時において、一対の把持爪３２３，３２３により貼着位置のずれの許容範囲内で規制されながら押圧部材３４で押されることになる。よって、本実施の形態のタイル貼着装置１は、タイル１０の整列精度を確実に高めることができる。

なお、隙間の大きさは、市場から要求されるタイル１０の整列精度、つまり、タイル貼りボードの外観精度に応じて、例えば０．０５ｍｍ〜０．５０ｍｍの範囲に設定することが可能である。

さらに、本実施の形態のタイル貼着装置１では、メカニカルチャック３の把持爪３２３，３２３が接着剤１２に接触する前に、押圧部材３４がストッパーとなって、タイル１０を押して把持爪３２３，３２３の下降を止めるようにした。

したがって、本実施の形態のタイル貼着装置１では、タイル１０の貼着後に、タイル１０から把持爪３２３，３２３を容易に離すことが可能になるので、次のタイルの貼着作業に迅速に移ることができる。よって、本実施の形態のタイル貼着装置１は、タイル１０の連続貼着作業の効率を高めることができる。

また、本実施の形態のタイル貼着装置１では、メカニカルチャック３の可動部３２２，３２２を任意に移動させることが可能になっているので、タイルの大きさが異なる多品種のタイルを把持してボード１１の表面に貼着することができる。

以上、本件発明にかかる実施の形態を例示したが、この実施の形態は本件発明の内容を限定するものではない。また、本件発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。例えば、本実施の形態では、本件発明の押圧部材移動手段をバネ３５から構成したが、押圧部材移動手段はバネ３５に限定する必要はなく、モータを利用してバネ３５を駆動するように構成することも可能である。

以上説明したように本件発明のタイル貼着装置は、タイルの整列精度を高めることができ、且つ、タイルの貼着機能を高めることができる。したがって、本件発明のタイル貼着装置を、その技術分野で十分に利用することができる。

本件発明の一実施の形態を示すタイル貼着装置の要部の正面図である。 同実施の形態のタイル貼着装置においてタイルの挟持動作を示す模式図である。 同実施の形態のタイル貼着装置においてタイルの貼着動作を示す模式図である。

符号の説明

１ タイル貼着装置
２ タイル貼着装置本体
３ メカニカルチャック
１０ タイル
１１ ボード
１２ 接着剤
３０ 支持部
３１ メカニカルチャック本体
３４ 押圧部材
３５ バネ
３２３ 把持爪

Claims (4)

1. タイル貼着装置本体にメカニカルチャックが取り付けられ、このメカニカルチャックに設けられている一対の把持爪でタイルを両側面から把持して、このタイルをボードの表面に貼着するタイル貼着装置であって、
   前記メカニカルチャックは、前記一対の把持爪によって把持した前記タイルを前記ボードの表面に置いた後に前記一対の把持爪を前記タイルから離すことにより、このタイルを前記ボードの表面に仮貼着し、
   前記メカニカルチャックには押圧部材および押圧部材移動手段が設けられ、この押圧部材は、前記一対の把持爪が前記タイルから離れた後に、前記押圧部材移動手段によって下方へ移動して前記タイルの表面の少なくとも中央部分を押すことにより、このタイルを前記ボードに本貼着するように構成されていることを特徴とするタイル貼着装置。
2. 請求項１に記載のタイル貼着装置において、前記タイルの仮貼着時に前記メカニカルチャックの前記一対の把持爪を前記タイルから離す際には、前記一対の把持爪と前記タイルの両側面との間に僅かな隙間を開けるようにし、この隙間の大きさは、前記タイルの貼着位置のずれの許容範囲内に設定されていることを特徴とするタイル貼着装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のタイル貼着装置において、前記メカニカルチャックは、前記タイル貼着装置本体に結合した支持部と、この支持部に対して上下にスライド移動可能に支持されたメカニカルチャック本体とを備え、このメカニカルチャック本体には前記一対の把持爪および前記押圧部材が設けられている一方、前記支持部およびこのメカニカルチャック本体には、前記押圧部材移動手段であるバネの上下端がそれぞれ固定され、
   前記バネは、前記メカニカルチャック本体が前記タイルを前記ボードに置いたときに、このボードからの反発力を受けて前記メカニカルチャック本体が上方へ移動することにより縮み、前記メカニカルチャック本体の前記一対の把持爪が前記タイルから離れたときに、前記メカニカルチャック本体が自重で下降することにより伸びるように構成され、
   前記押圧部材は、前記メカニカルチャック本体とともに下降することにより、前記タイルを押すように構成されていることを特徴とするタイル貼着装置。
4. 請求項３に記載のタイル貼着装置において、前記一対の把持爪が前記タイルから離れて前記メカニカルチャック本体が自重で下降するとともに前記押圧部材および前記一対の把持爪も下降し、前記一対の把持爪が前記ボードの表面に塗布されている接着剤に接触する前に、前記押圧部材が前記タイルを押して前記一対の把持爪の下降を止めるように構成されていることを特徴とするタイル貼着装置。

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