JP6428828B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

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Description

本発明は、塗布剤を塗布するための塗布装置及び塗布方法に関する。
塗布剤は、防錆、防水や塗装を目的として、対象物へ塗布されることがある。特許文献1は、車両に形成されたヘム部にシーリング剤を塗布する塗布装置を開示する。
特開2015−199034号公報
多くの場合、作業者は、シーリング剤の塗布の後、シーリング剤が適切に塗布されているか否かを検査する。この場合、作業者は、塗布装置を作業位置から除去し、検査装置を対象物の傍に据え付ける必要がある。代替的に、作業者は、対象物を検査装置へ搬送する必要がある。したがって、塗布剤の検査は、作業者に、多大な労力を要求する。
加えて、作業者は、対象物と検査装置との間の位置関係を精度よく設定する必要がある。対象物と検査装置との間の位置関係が、精度よく設定されないならば、検査装置から得ることができる検査データの精度も悪くなる。
本発明は、塗布剤が適切に塗布されているか否かを精度よく、且つ、簡単に検査することを可能にする技術を提供することを目的とする。
本発明の一局面に係る塗布装置は、塗布剤を対象物に塗布する塗布ガンと、前記対象物上の塗布剤を検出する検出領域を形成するセンサ装置と、前記塗布ガン及び前記センサ装置が取り付けられたブラケットと、前記ブラケットを保持し、且つ、所定の回転軸周りに回転させるロボットと、を備える。前記ロボットが、前記塗布ガンが前記対象物上の塗布位置に前記塗布剤を塗布する第1回転位置から前記回転軸周りに所定の回転角だけ角変化した第2回転位置まで前記ブラケットを回転させると、前記検出領域は、前記塗布位置に重なる。
上記の構成によれば、塗布ガンが、塗布剤を対象物に塗布すると、センサ装置は、対象物上の塗布剤を検出する検出領域を形成するので、センサ装置は、塗布剤が、対象物に適切に塗布されているか否かを検出することができる。ロボットは、塗布ガン及びセンサ装置が取り付けられたブラケットを保持し、且つ、所定の回転軸周りに回転させるので、作業者は、塗布装置を用いて、塗布剤を塗布できるだけでなく、塗布剤が対象物に適切に塗布されているか否かを検査することもできる。塗布装置を検査装置と入れ替える作業や対象物を検査装置へ搬送する作業は、必要とされないので、塗布剤が対象物に適切に塗布されているか否かの検査は、簡素化される。塗布ガンが対象物上の塗布位置に塗布剤を塗布する第1回転位置から回転軸周りに所定の回転角だけ角変化した第2回転位置までブラケットを回転させると、検出領域は、塗布位置に重なるので、回転軸と対象物との相対的な位置関係は維持される。したがって、センサ装置は、塗布剤が適切に塗布されているか否かを精度よく検出することができる。
上記の構成に関して、前記対象物は、前記塗布剤が塗布される第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、を有してもよい。前記センサ装置は、前記ブラケットが、前記第2回転位置にあるとき、前記第1面に向けて第1光を出射し、前記第1面の位置を検出する第1光学センサと、前記第2面に向けて第2光を出射し、前記第2面の位置を検出する第2光学センサと、を含んでもよい。前記検出領域は、前記第1光及び前記第2光の重畳によって形成されてもよい。
上記の構成によれば、ブラケットが、第2回転位置にあるとき、第1光学センサは、第1面に向けて第1光を出射し、第2光学センサは、第2面に向けて第2光を出射するので、第1面及び第2面の位置が、見出され得る。検出領域は、第1光及び第2光の重畳によって形成されるので、検出領域における対象物の厚さが見出され得る。
上記の構成に関して、前記第1光学センサは、前記第1光として、レーザ光を出射するレーザセンサであってもよい。前記第2光学センサは、前記第2光として、他のもう1つのレーザ光を出射する他のもう1つのレーザセンサであってもよい。
上記の構成によれば、レーザセンサが、第1光学センサ及び第2光学センサにそれぞれ用いられるので、検出領域における対象物の厚さは、センサ装置の周囲の環境光にほとんど影響されることなく、精度よく検出される。
上記の構成に関して、前記対象物は、前記第2面を形成する主板部と、前記主板部から折曲縁に沿って折り曲げられ、前記第1面の一部を形成するヘム帯と、を含んでもよい。前記塗布剤は、シーリング剤であってもよい。前記ヘム帯は、前記折曲縁から離間した位置において延びるヘム縁を含んでもよい。前記塗布位置は、前記ヘム縁上に形成されてもよい。
上記の構成によれば、塗布位置が、折曲縁から離間した位置において延びるヘム縁上に形成されるので、シーリング剤は、主板部とヘム帯との間の空間への液体の流入を防ぐことができる。
上記の構成に関して、前記折曲縁は、ホイールアーチを形成してもよい。前記塗布剤は、シーリング剤であってもよい。前記ロボットが、前記ホイールアーチに沿って、前記回転軸を移動させる間、前記シーリング剤は、前記ホイールアーチに沿って湾曲した前記ヘム縁に塗布されてもよい。
上記の構成によれば、ロボットが、ホイールアーチに沿って、回転軸を移動させる間、シーリング剤は、ホイールアーチに沿って湾曲したヘム縁に塗布されるので、塗布装置は、ヘム縁全体に亘って、シーリング剤を塗布することができる。加えて、塗布装置は、ヘム縁全体に亘って、シーリング剤が適切に塗布されているか否かを検査することができる。
本発明の他の局面に係る塗布方法は、塗布剤を塗布ガンから対象物に塗布する工程と、前記塗布ガン、及び、前記対象物上の前記塗布剤を検出する検出領域を形成するセンサ装置が取り付けられたブラケットを、所定の回転軸周りに回転させ、前記検出領域を前記対象物上の前記塗布剤に合致させる工程と、前記対象物上の前記塗布剤の形状を検出する工程と、を備える。
上記の構成によれば、塗布ガンが、塗布剤を対象物に塗布すると、センサ装置は、対象物上の塗布剤を検出する検出領域を形成するので、センサ装置は、塗布剤が、対象物に適切に塗布されているか否かを検出することができる。塗布ガン及び前記センサ装置が取り付けられたブラケットが、所定の回転軸周りに回転されると、検出領域は、対象物上の塗布剤に合致されるので、塗布装置を検査装置と入れ替える作業や対象物を検査装置へ搬送する作業は、必要とされない。したがって、塗布剤が対象物に適切に塗布されているか否かの検査は、簡素化される。ブラケットの回転の結果、検出領域が塗布剤に合致されるので、回転軸と対象物との相対的な位置関係は維持される。したがって、センサ装置は、塗布剤が適切に塗布されているか否かを精度よく検出することができる。
上記の構成に関して、塗布方法は、前記塗布剤が塗布される前の前記対象物上の塗布位置に前記検出領域を合わせ、前記塗布位置における前記対象物の表面形状を検出する工程を更に備えてもよい。前記塗布剤を前記塗布ガンから前記対象物に塗布する前記工程は、前記ブラケットを前記回転軸周りに回転させ、前記塗布剤が前記塗布位置に塗布される位置に前記塗布ガンを配置する段階を含んでもよい。前記対象物上の前記塗布剤の前記形状を検出する前記工程は、前記塗布剤が塗布される前の前記対象物の前記表面形状を検出する前記工程から得られた第1形状データと、前記塗布剤が塗布された前記対象物の表面形状を検出する工程から得られた第2形状データと、を比較する段階を含んでもよい。
上記の構成によれば、塗布方法は、塗布剤が塗布される前の対象物上の塗布位置に検出領域を合わせ、塗布位置における対象物の表面形状を検出する工程を備えるので、塗布剤は、塗布剤の塗布前の対象物の表面形状に適合するように塗布され得る。作業者が、塗布剤の塗布前の対象物の表面形状の検出の後、ブラケットを回転軸周りに回転させると、塗布位置は、検出領域に合致するので、塗布剤が塗布される前の対象物の表面形状の検出及び塗布剤の塗布を円滑に実行することができる。塗布剤が塗布される前の対象物の表面形状を検出する工程から得られた第1形状データが、作業者は、塗布剤が塗布された対象物の表面形状を検出する工程から得られた第2形状データと比較されると、対象物上の塗布剤の形状が検出されることとなる。
上記の構成に関して、前記対象物は、前記塗布剤が塗布される第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、含んでもよい。前記第2面は、主板部によって形成されてもよい。前記第1面は、前記主板部から折曲縁に沿って折り曲げられたヘム帯によって部分的に形成されてもよい。前記ヘム帯は、前記折曲縁から離間した位置において延びるヘム縁を含んでもよい。前記塗布剤は、シーリング剤であってもよい。前記塗布剤を前記塗布ガンから前記対象物に塗布する前記工程は、前記シーリング剤が前記ヘム縁に塗布される位置に前記塗布ガンを配置する段階を含んでもよい。
上記の構成によれば、塗布剤を塗布ガンから対象物に塗布する工程は、シーリング剤がヘム縁に塗布される位置に塗布ガンを配置する段階を含むので、シーリング剤は、主板部とヘム帯との間の空間への液体の流入を防ぐことができる。
上記の構成に関して、前記折曲縁は、ホイールアーチを形成してもよい。前記ヘム縁は、前記ホイールアーチに沿って湾曲してもよい。前記塗布剤を前記塗布ガンから前記対象物に塗布する前記工程は、前記塗布ガンから前記シーリング剤を吐出しながら、前記湾曲したヘム縁に沿って前記塗布ガンを移動させる段階を含んでもよい。
上記の構成によれば、塗布剤を塗布ガンから対象物に塗布する工程は、シーリング剤を吐出しながら、湾曲したヘム縁に沿って塗布ガンを移動させる段階を含むので、シーリング剤は、主板部とヘム帯との間の空間への液体の流入を防ぐことができる。
上記の構成に関して、塗布方法は、前記第1形状データと前記第2形状データとに基づいて、前記塗布剤が適切に塗布されているか否かを判定する工程を更に備えてもよい。
上記の構成によれば、塗布剤が塗布される前の対象物の表面形状を検出する工程から得られた第1形状データが、塗布剤が塗布された対象物の表面形状を検出する工程から得られた第2形状データと比較されると、対象物上の塗布剤の形状が検出されることとなるので、対象物上の塗布剤の形状から、塗布剤が適切に塗布されているか否かは、容易に判定される。
上述の技術は、塗布剤が適切に塗布されているか否かを精度よく、且つ、簡単に検査することを可能にする。
第1実施形態の塗布装置の概略的な分解斜視図である。 図1に示される塗布装置の概略的な斜視図である。 図1に示される塗布装置の概略的な斜視図である。 図1に示される塗布装置のガンブラケットの一部の分解斜視図である。 図1に示される塗布装置のガンブラケットの一部の分解斜視図である。 図4に示されるガンブラケットのブラケット部材の一部の概略的な縦断面図である。 図1に示される塗布装置のガンブラケットの一部の分解斜視図である。 図1に示される塗布装置の概略的なブロック図である。 図1に示される塗布装置の概略的な側面図である。 図1に示される塗布装置の概略的な側面図である。 図1に示される塗布装置の概略的な側面図である。 図1に示される塗布装置の概略的な側面図である。 図1に示される塗布装置の概略的な側面図である。 図1に示される塗布装置の概略的な側面図である。 図1に示される塗布装置の概略的な側面図である。 図1に示される塗布装置の概略的な側面図である。 第2実施形態の塗布装置の概念的なブロック図である。 図10に示される塗布装置の駆動制御部の動作を表す概略的なフローチャートである。 図10に示される塗布装置のガン制御部の動作を表す概略的なフローチャートである。 図10に示される塗布装置の駆動制御部の動作を表す概略的なフローチャートである(第3実施形態)。 図10に示される塗布装置の判定部の動作を表す概略的なフローチャートである。 図10に示される塗布装置の判定部の動作を表す概略的なフローチャートである(第4実施形態)。
例示的な塗布装置が、以下に説明される。「左」、「右」、「上」、「下」、「前」や「後」といった方向を表す用語は、説明の明瞭化のみを目的として用いられる。したがって、本実施形態の原理は、これらの方向を表す用語によっては何ら限定されない。
<第1実施形態>
塗布剤を塗布する塗布ガン及び対象物に塗布された塗布剤を検出する検出装置が一体的に組み込まれた塗布装置は、塗布剤の塗布及び検出を容易化する。第1実施形態において、塗布ガン及び検出装置が一体的に組み込まれた例示的な塗布装置が説明される。
図1は、第1実施形態の塗布装置100の概略的な分解斜視図である。図1を参照して、塗布装置100が説明される。
図1は、互いに直交するx軸、y軸及びz軸を示す。x軸の正の方向は、以下の説明において、「左方」と称される。x軸の負の方向は、以下の説明において、「右方」と称される。y軸の正の方向は、以下の説明において、「後方」と称される。y軸の負の方向は、「前方」と称される。z軸の正の方向は、以下の説明において、「上方」と称される。z軸の負の方向は、以下の説明において、「下方」と称される。しかしながら、x軸、y軸及びz軸の方向は、ロボット(図示せず)の動作によって変更され得る。したがって、本実施形態の原理は、これらの方向を表す用語によっては、何ら限定されない。
塗布装置100は、ブラケット110と、塗布ガン120と、センサ装置130と、ロボット(図示せず)と、を備える。ブラケット110は、ブラケット板111と、ガンブラケット200と、センサブラケット600と、を含む。ブラケット板111は、右面112と、右面112とは反対側の左面113と、を含む。x軸は、右面112及び左面113に対して直角の方向に延びる。ロボットは、ブラケット板111の左面113に連結される。ロボットは、x軸周りにブラケット板111を回転させることができる。ガンブラケット200及びセンサブラケット600は、ブラケット板111の右面112に固定される。ガンブラケット200及びセンサブラケット600は、ブラケット板111の右面112上で、y軸の延設方向に並ぶ。塗布ガン120は、ガンブラケット200に取り付けられる。センサ装置130は、センサブラケット600に取り付けられる。したがって、ブラケット110、塗布ガン120及びセンサ装置130は、ロボットによって保持される。本実施形態に関して、所定の回転軸は、x軸によって例示される。
センサ装置130は、第1光学センサ131と、第2光学センサ132と、を含む。第1光学センサ131は、センサブラケット600に取り付けられる。第2光学センサ132は、第1光学センサ131の左方において、センサブラケット600に取り付けられる。センサブラケット600は、第1光学センサ131と第2光学センサ132との間の位置関係を維持する。
塗布ガン120から塗布された塗布剤が付着する対象物(図示せず)は、第1光学センサ131と第2光学センサ132との間の空間に配置される。したがって、対象物は、第1光学センサ131に対向する第1面(図示せず)と、第2光学センサ132に対向する第2面(図示せず)と、を有することになる。第2面は、第1面の反対側である。塗布ガン120は、対象物の第1面に塗布剤を塗布する。第1光学センサ131は、第1面の位置、第1面の形状、第1面上の塗布剤の形状(塗布剤の層の形状)や塗布剤の層の表面の位置を検出することができる。第2光学センサ132は、対象物の第2面の表面の形状や位置を検出することができる。したがって、センサ装置130は、塗布剤が塗布された対象物の形状や厚さを検出することができる。
本実施形態に関して、センサ装置130は、2つの光学センサによって形成される。しかしながら、センサ装置は、対象物上の塗布剤の位置や形状を検出することができる他のセンサ(例えば、音響学的なセンサ)であってもよい。したがって、本実施形態の原理は、センサ装置として用いられる特定のセンサに限定されない。
第1光学センサ131は、センサ筐体133を含む。第1レーザ光FLBを発振する発振素子や、対象物の第1面から反射された反射光(図示せず)を受光し、電気信号を生成する受光素子といった様々な光学部品は、センサ筐体133内に収容される。同様に、第2光学センサ132は、センサ筐体134を含む。第2レーザ光SLBを発振する発振素子や、対象物の第2面から反射された反射光(図示せず)を受光し、電気信号を生成する受光素子といった様々な光学部品は、センサ筐体134内に収容される。本実施形態に関して、レーザセンサは、第1光学センサ131及び第2光学センサ132それぞれに利用される。したがって、センサ装置130は、センサ装置130の周囲の環境光にほとんど影響されることなく、対象物上の塗布剤の位置や形状を検出することができる。しかしながら、他の光学センサが、第1光学センサ及び第2光学センサとして用いられてもよい。したがって、本実施形態の原理は、第1光学センサ及び第2光学センサとして用いられるセンサの特定の種類に限定されない。
対象物の不存在下において、第1レーザ光FLBが第1光学センサ131から出射され、且つ、第2レーザ光SLBが第2光学センサ132から出射されると、第1レーザ光FLB及び第2レーザ光SLBが重なる平面状の検出領域DTAが形成される。検出領域DTAは、x軸及びy軸に略平行である。センサ装置130が、対象物上の塗布剤の位置や形状を検出している間、対象物は、検出領域DTAに交差するように配置される。本実施形態に関して、第1光は、第1レーザ光FLBによって例示される。第2光は、第2レーザ光SLBによって例示される。
対象物が、検出領域DTAに交差するように配置されると、第1レーザ光FLBは、第1光学センサ131から対象物の第1面に向けて出射される。対象物の第1面(及び塗布剤の表面)は、第1レーザ光FLBを反射する。第1光学センサ131は、第1レーザ光FLBの反射光を受光し、受光された反射光に応じた電圧信号を生成する。第1光学センサ131が生成した電圧信号は、第1面の位置、第1面の形状、第1面上の塗布剤の層の表面の位置や第1面上の塗布剤の層の形状を表す。
対象物が、検出領域DTAに交差するように配置されると、第2レーザ光SLBは、第2光学センサ132から対象物の第2面に向けて出射される。対象物の第2面は、第2レーザ光SLBを反射する。第2光学センサ132は、第2レーザ光SLBの反射光を受光し、受光された反射光に応じた電圧信号を生成する。第2光学センサ132が生成した電圧信号は、第2面の位置や形状を表す。
図2A及び図2Bは、塗布装置100の概略的な斜視図である。図1乃至図2Bを参照して、塗布装置100が更に説明される。
図2A及び図2Bは、上述の対象物として、車体SCSを示す。車体SCSは、ホイールアーチWACを形成する。塗布装置100は、上述の塗布剤として、ホイールアーチWACに沿ってシーリング剤を塗布する。しかしながら、塗布装置100は、他の対象物に塗布剤を塗布してもよい。したがって、本実施形態の原理は、特定の対象物に限定されない。
塗布剤の種類は、対象物に要求される性能に適合するように決定されてもよい。対象物への防錆処理が要求されるならば、本実施形態のように、塗布剤として、シーリング剤が用いられる。対象物へのカラーリング処理が要求されるならば、塗布剤として、塗料が用いられる。したがって、本実施形態の原理は、特定の塗布剤に限定されない。
図1と同様に、図2A及び図2Bそれぞれは、x軸、y軸及びz軸を示す。図2A及び図2Bそれぞれに関して、x軸、y軸及びz軸の交点は、ロボット(図示せず)とブラケット110(すなわち、ブラケット板111)との接続部位に相当する。図2Aに示されるx軸、y軸及びz軸の向きは、図1に示されるx軸、y軸及びz軸の向きに一致する。図2Bに示されるx軸の向きは、図1及び図2Aそれぞれに示されるx軸の向きに一致する。図2Bに示されるy軸の向きは、図1及び図2Aそれぞれに示されるz軸の向きに一致する。すなわち、図2A及び図2Bは、ロボットが、x軸周りにブラケット板111を90°だけ回転させていることを表す。以下の説明において、図2Aに示されるブラケット110の回転位置は、「第1回転位置」と称される。図2Bに示されるブラケット110の回転位置は、「第2回転位置」と称される。
図2A及び図2Bは、上述の第2面SSFを主に示す。第2面SSFの反対側の面は、上述の第1面(図示せず)である。第2面SSFは、車体SCSの外面を形成する。第2面SSFは、x軸に略直交する。ホイールアーチWACは、y軸及びz軸に略平行な仮想平面上で弧状の輪郭を形成する。
ブラケット110が、第1回転位置に配置されている間、塗布ガン120は、シーリング剤を第1面上の所定領域に塗布する。その後、ロボットが、x軸周りにブラケット板111を90°だけ回転させると、検出領域DTAは、上述の所定領域に重なる。このとき、検出領域DTAは、第2面SSFに略直交する。検出領域DTAの下端は、ホイールアーチWACの下方に位置する。検出領域DTAは、ホイールアーチWACから所定の高さまでの交線を、車体SCSの第1面及び第2面SSFそれぞれと形成する。ブラケット110が、第1回転位置に配設されている間において第1面上に設定される所定領域の高さ寸法は、検出領域DTAと第1面とによって形成される交線よりも短い。
第2回転位置において、センサ装置130は、ホイールアーチWAC周囲の車体SCSの表面形状や厚さを検出する。本実施形態に関して、第1回転位置と第2回転位置との間の角度差(すなわち、所定の回転角)は、90°である。しかしながら、第1回転位置と第2回転位置との間の角度差は、塗布ガン120及びセンサ装置130が取り付けられるブラケットの構造及び/又は形状に適合するように決定されてもよい(たとえば、120°や180°)。したがって、本実施形態の原理は、第1回転位置と第2回転位置との間の特定の角度差に限定されない。
ロボットが、x軸周りにブラケット110を回転するだけで、塗布装置100の姿勢は、シーリング剤が塗布される第1回転位置と車体SCS上のシーリング剤の層を検出する第2回転位置との間で切り替えられる。したがって、作業者は、車体SCSの位置及びロボットの基準位置(すなわち、x軸、y軸及びz軸の交点)を変更することなく、シーリング剤を塗布する塗布工程及び塗布されたシーリング剤を検出する検出工程を実行することができる。すなわち、塗布工程から検出工程への変更は、簡便に且つ円滑に行われることになる。加えて、車体SCS上のシーリング剤は、精度よく検出されることになる。
(他の特徴)
塗布装置100の他の特徴が以下に説明される。しかしながら、以下の説明は、上述の実施形態の原理を何ら限定しない。
(ガンブラケット)
塗布ガンを保持するガンブラケットは、様々な構造及び機能を有することができる。上述のガンブラケット200(図2Aを参照)は、第2面SSFに継続的に接触しながら、ホイールアーチWACに沿って移動することができる。したがって、x軸上におけるガンブラケット200の位置は、第2面SSFの表面形状の変動に応じて微小調整されることになる。したがって、ガンブラケット200は、過度に高い精度のティーチング処理を必要とすることなく、シーリング剤を塗布することを可能にする。ガンブラケット200の構造が、以下に説明される。
図1に示されるように、ガンブラケット200は、6つのブラケット部材210,220,230,240,250,260と、4つのガイドスライダ271,272,273,274と、3つのボールローラ281,282,283と、ガイドローラ284と、揺動軸部290と、を備える。
図3は、ガンブラケット200の一部の分解斜視図である。図1及び図3を参照して、ガンブラケット200が説明される。
ブラケット部材210は、ブラケット板211と、2つの補強板212,213と、リニアガイド214と、を含む。ブラケット板211は、x軸とz軸とを包含する仮想平面に略平行な板部215と、y軸とz軸とを包含する仮想平面に略平行な板部216と、を含み、L字状の水平断面を形成する。補強板212は、板部215,216の上縁面に固定される。補強板213は、板部215,216の下縁面に固定される。補強板212,213は、ブラケット板211の剛性を高める。板部215は、前面217と、前面217とは反対側の後面218と、を含む。ガイドスライダ271及びリニアガイド214は、後面218に固定される。板部216は、板部215の左縁から屈曲する。図1を参照して説明されたブラケット板111は、板部216に固定される。
ブラケット部材220は、ブラケット板221と、補強板222と、を含む。ブラケット板221は、x軸とz軸とを包含する仮想平面に略平行な板部225と、y軸とz軸とを包含する仮想平面に略平行な板部226と、を含む。補強板222は、板部225,226の下縁面に固定され、ブラケット板221を補強する。板部225は、ガイドスライダ271とリニアガイド214とに連結される。空気が、ガイドスライダ271に供給されると、ガイドスライダ271は、右方へブラケット板221を押し出す。この結果、ブラケット部材220は、x軸の延設方向において、ブラケット部材210に対して相対的に移動することができる。リニアガイド214は、x軸に沿う方向におけるブラケット板221の変位を案内する。ガイドスライダ272は、板部226に取り付けられる。
図4は、ガンブラケット200の一部の分解斜視図である。図4を参照して、ガンブラケット200が更に説明される。
ブラケット部材230は、取付板231と、前アーム板232と、後アーム板233と、中間板234と、連結シャフト235と、を含む。取付板231は、y軸とz軸とを包含する仮想平面に略平行な矩形状の板部材である。取付板231は、ガイドスライダ272に固定される。空気が、ガイドスライダ272へ供給されると、ガイドスライダ272は、ブラケット部材230を上方へ押し出す。すなわち、ブラケット部材230は、z軸の延設方向において、ブラケット部材220に対して相対的に移動することができる。前アーム板232は、取付板231の前縁面に固定され、取付板231の上縁面から上方に延びる。後アーム板233は、取付板231の後縁面に固定され、取付板231の上縁面から上方に延びる。中間板234は、取付板231の上方で、前アーム板232と後アーム板233の間に位置する。
図5は、ブラケット部材230の一部の概略的な縦断面図である。図4及び図5を参照して、ガンブラケット200が更に説明される。
図4及び図5に示されるように、連結シャフト235は、取付板231の上方で、y軸に略平行に延び、前アーム板232、中間板234及び後アーム板233を貫通する。中間板234は、前面236と、前面236とは反対側の後面237と、を含む。前面236は、前アーム板232に対向する。後面237は、後アーム板233に対向する。
揺動軸部290は、シャフト部291と、2つのベアリング292,293と、2つのベアリングホルダ294,295と、を含む。図5に示されるように、シャフト部291は、連結シャフト235の上方で、y軸に略平行に延び、前アーム板232、中間板234及び後アーム板233を貫通する。したがって、ブラケット部材230は、揺動軸部290を保持することができる。ベアリングホルダ294は、中間板234の前面236に固定される。ベアリングホルダ294の一部は、シャフト部291を中心として中間板234に形成された円形開口部に嵌入される。ベアリングホルダ294の他の部分は、中間板234の前面236から前アーム板232に向けて突出する。ベアリング292は、シャフト部291とベアリングホルダ294との間に形成された環状の空隙に嵌め込まれる。ベアリングホルダ295は、中間板234の後面237に固定される。ベアリングホルダ295の一部は、シャフト部291を中心として中間板234に形成された円形開口部に嵌入される。ベアリングホルダ295の他の部分は、中間板234の後面237から後アーム板233に向けて突出する。ベアリング293は、シャフト部291とベアリングホルダ295との間に形成された環状の空隙に嵌め込まれる。
ベアリング292,293の回転軸は、シャフト部291の中心軸に略一致する。連結シャフト235が貫通するように中間板234に形成された貫通穴は、連結シャフト235の外径よりも大きな直径を有する。中間板234は、貫通穴の直径と連結シャフト235の外径との差の分だけ、シャフト部291周りに角変位することができる。
図6は、ガンブラケット200の一部の分解斜視図である。図1及び図6を参照して、ガンブラケット200が更に説明される。
ブラケット部材240は、y軸とz軸とを包含する仮想平面に略平行な板部241と、x軸とy軸とを包含する仮想平面に略平行な板部242と、を含む。板部242は、板部241の下端から左方に屈曲する。
板部241は、右面243と、右面243とは反対側の左面244と、を含む。3つのボールローラ281,282,283及びガイドローラ284は、右面243に固定される。3つのボールローラ281,282,283は、右面243上で鉛直方向(すなわち、z軸の延設方向)に整列する。ボールローラ281は、3つのボールローラ281,282,283の中で最も上に位置する。ボールローラ283は、3つのボールローラ281,282,283の中で最も下に位置する。ボールローラ282は、ボールローラ281,283の間に位置する。ガイドローラ284は、ボールローラ281,282,283の列の後方且つボールローラ283の下方に位置する。
ブラケット部材250は、y軸とz軸とを包含する仮想平面に略平行な板部251と、x軸とy軸とを包含する仮想平面に略平行な板部252と、を含む。板部252は、板部251の上端から左方に屈曲する。ブラケット部材250の板部251は、ブラケット部材230の取付板231に連結される。
ブラケット部材250の板部252は、ブラケット部材240の板部242の下方に位置する。ガイドスライダ273は、板部242,252の間に配置される。ガイドスライダ273は、ブラケット部材240,250の板部242,252に連結される。空気が、ガイドスライダ273に供給されると、ガイドスライダ273は、板部252を左方に移動させる。
ブラケット部材240,250の板部242,252及びガイドスライダ273は、連結シャフト235と取付板231の上縁との間の空間に挿入される。ブラケット部材240の板部242は、中間板234に連結される。したがって、ブラケット部材240,250及びガイドスライダ273は、中間板234とともにシャフト部291周りに角変位することができる。
ブラケット部材250の板部252は、右面253と、右面253とは反対側の左面254と、を含む。左面254は、取付板231に対向する。ガイドスライダ274は、右面253に取り付けられる。
図1に示されるように、ブラケット部材260は、ガイドスライダ274に取り付けられる。したがって、ガイドスライダ274は、ブラケット部材250,260の間に位置する。
ブラケット部材260は、y軸とz軸とを包含する仮想平面に略平行な板部261と、x軸とz軸とを包含する仮想平面に略平行な板部262と、を含む。板部261は、ガイドスライダ274に取り付けられる。板部262は、板部261から右方に延出する。塗布ガン120は、板部262に固定される。
塗布ガン120は、胴部310と、ノズルヘッド320と、を含む。胴部310は、ブラケット部材260の板部262に固定される。ノズルヘッド320は、胴部310から上方に延出する筒状部材である。シーリング剤や塗料といった塗布剤をノズルヘッド320に形成された吐出口(図示せず)から吐出させるための機構は、胴部310内に主に収容される。液体を吐出する既知の吐出装置の機構は、塗布ガン120に適用されてもよい。したがって、本実施形態の原理は、塗布ガン120として用いられる特定の装置に限定されない。
図7は、塗布装置100の概略的なブロック図である。図1及び図7を参照して、塗布装置100が更に説明される。
図7に示される実線は、信号の伝達経路を意味する。図7に示される点線は、力の伝達経路を意味する。図7に示される鎖線は、空気の伝達経路を意味する。
ロボット400は、制御部410と、駆動部420と、給気源430と、2つの切替弁443,444と、3つの圧力調整弁445,446,447と、を含む。駆動部420、給気源430、切替弁443,444は、制御部410の制御下で動作する。
制御部410は、駆動制御部411と、エア制御部412と、ガン制御部413と、を含む。駆動制御部411は、駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411から駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて動作する複数のモータ(図示せず)であってもよい。駆動部420は、駆動信号に応じて、ブラケット110を、x軸、y軸及び/又はz軸の延設方向に移動させることができる。加えて、駆動部420は、駆動信号に応じて、ブラケット110に、x軸周りの回転運動を与えることができる。エア制御部412は、切替信号を生成する。給気源430は、空気を、ガイドスライダ271,272及び切替弁443,444へ送り出す。空気は、圧力調整弁445を通じて、給気源430からガイドスライダ271へ供給されるので、ガイドスライダ271は、所定の力で、ブラケット部材220を右方に押し出す。空気は、圧力調整弁446を通じて、ガイドスライダ272へ供給されるので、ガイドスライダ272は、所定の力で、ブラケット部材230を上方へ押し出す。切替信号は、エア制御部412から切替弁443,444へ出力される。切替弁443は、切替信号に応じて、ガイドスライダ273への空気の伝達経路を形成したり、遮断したりする。切替弁443からガイドスライダ273への空気の伝達経路が開かれると、空気は、圧力調整弁447を通じて、ガイドスライダ273へ供給され、ガイドスライダ273は、所定の力で、ブラケット部材250を左方へ移動させる。切替弁444は、切替信号に応じて、ガイドスライダ274への空気の伝達経路を形成したり、遮断したりする。切替弁444からガイドスライダ274への空気の伝達経路が開かれると、ブラケット部材260及び塗布ガン120は、z軸の延設方向において変位することができる。
ガン制御部413は、ガン制御信号を生成する。ガン制御信号は、ガン制御部413から塗布ガン120へ出力される。塗布ガン120は、ガン制御信号に応じて、シーリング剤を吐出する。
図8は、塗布装置100の概略的な側面図である。図7及び図8を参照して、塗布装置100が更に説明される。
図8に示される塗布装置100は、第1回転位置且つ初期位置にある。塗布装置100は、シーリング剤を、ノズルヘッド320から吐出する。図8は、車体SCSの後部のホイールアーチWACを形成するヘム部500を示す。ヘム部500は、ブラケット部材240とノズルヘッド320との間に位置する。シーリング剤は、ヘム部500へ吐出及び/又は塗布され、ヘム部500を防錆する。
ヘム部500は、アウタパネル510と、インナパネル520と、を含む。アウタパネル510は、第2面SSFを形成する主板部511と、ホイールアーチWACの一部を形成する折曲縁512に沿って折り曲げられたヘム帯513と、を含む。折曲縁512は、ホイールアーチWACを形成する。ヘム帯513は、折曲縁512から離れた位置においてホイールアーチWACに沿って延びるヘム縁514を含む。インナパネル520の下端部は、主板部511とヘム帯513とによって挟まれる。ヘム帯513及びインナパネル520は、第2面SSFとは反対側の第1面FSFを形成する。シーリング剤は、ヘム縁514に向けて、ノズルヘッド320から吐出される。
図9A乃至図9Gは、塗布装置100の概略的な側面図である。図7乃至図9Gを参照して、塗布装置100の動作が説明される。
図8に示される初期位置において、給気源430は、空気を、圧力調整弁445を通じて、ガイドスライダ271,272へ送る(図7を参照)。したがって、ガイドスライダ271は、所定の力で、ブラケット部材220を右方へ押し出し、ガイドスライダ272は、所定の力で、ブラケット部材230を上方へ押し出すことになる。ガイドスライダ272,273,274、ブラケット部材230,240,250,260、ボールローラ281,282,283、ガイドローラ284及び塗布ガン120は、ブラケット部材220に取り付けられているので、ブラケット部材220とともに右方へ押し出される。ガイドスライダ273,274、ブラケット部材240,250,260、ボールローラ281,282,283、ガイドローラ284及び塗布ガン120は、ブラケット部材230に取り付けられているので、ブラケット部材230とともに上方へ押し出される。
図7に示されるように、駆動制御部411は、その後、駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411から駆動部420へ出力される。図9Aに示されるように、駆動部420は、駆動信号に応じて、ガンブラケット200を右方に移動させる。この結果、ボールローラ281は、主板部511に当接される。
図9Bに示されるように、駆動部420が、ガンブラケット200を右方に更に移動させると、ブラケット部材240は、揺動軸部290(すなわち、y軸)周りに角変位する。この結果、ボールローラ281だけでなく、ボールローラ282も、主板部511に当接されることになる。
図9Cに示されるように、駆動部420は、ガンブラケット200を右方に更に移動させる。上述の如く、ガイドスライダ271に空気が供給されているので、ガイドスライダ271は、クッションとして作用する。したがって、ロボット400(図7を参照)は、主板部511を傷つけることなく、ボールローラ281,282を主板部511に強く押し当てることができる。駆動部420が、ホイールアーチWACに沿って、ガンブラケット200を移動させている間、ボールローラ281,282,283のうち少なくとも1つは、ガイドスライダ271のクッション作用によって、主板部511に継続的に押し当てられることとなる。すなわち、ガンブラケット200は、主板部511の表面形状(すなわち、第2面SSFの凹凸形状)に応じて、x軸の延設方向に微小変位することができる。
ボールローラ281,282が、主板部511に強く押し当てられた後、駆動部420は、ガンブラケット200を上方へ移動させる。この結果、ブラケット部材240に固定されたガイドローラ284の周面は、折曲縁512に当接される(図9Dを参照)。ガンブラケット200が上方へ移動している間、ボールローラ281,282,283のボールは、主板部511の表面上で転動する。ガイドローラ284が、折曲縁512に当接するとき、ボールローラ281,282,283は、主板部511の表面に点接触している。
図9Eに示されるように、駆動部420は、ガンブラケット200を上方に更に移動させる。上述の如く、ガイドスライダ272に空気が供給されているので、ガイドスライダ272は、クッションとして作用する。したがって、ロボット400(図7を参照)は、折曲縁512を傷つけることなく、ガイドローラ284を折曲縁512に強く押し当てることができる。駆動部420が、ホイールアーチWACに沿って、ガンブラケット200を移動させている間、ガイドローラ284は、ガイドスライダ272のクッション作用によって、折曲縁512に継続的に押し当てられながら、x軸と平行な回転軸周りに回転する。すなわち、ガンブラケット200は、折曲縁512の形状に応じて、微小変位することができる。
駆動部420が、ガンブラケット200を上方に移動させた後、切替信号は、エア制御部412から切替弁443へ出力される(図7を参照)。空気は、圧力調整弁447を通じて、ガイドスライダ273へ供給されることになるので、ガイドスライダ273は、所定の力で、ガイドスライダ273に連結されたブラケット部材250を左方に移動させる(図9Fを参照)。塗布ガン120は、ガイドスライダ274及びブラケット部材260によって、ブラケット部材250に連結されているので、ノズルヘッド320は、ブラケット部材250とともに左方に移動することができる。ブラケット部材240に対するブラケット部材250,260及びガイドスライダ274の左方への相対移動の結果、ノズルヘッド320は、ヘム帯513に接近することができる。
ロボット400が、ガンブラケット200をホイールアーチWACに沿って移動させている間、ガイドスライダ271は、ボールローラ281,282,283を主板部511に押しつけるので、ノズルヘッド320は、主板部511の表面形状に応じて、x軸の延設方向において微小変位することができる。したがって、ガイドスライダ271,273はともに、x軸の延設方向における塗布ガン120の変位を許容する役割を担う。
ノズルヘッド320に形成された吐出口(図示せず)が、z軸の延設方向において、ヘム縁514から離れているならば、切替信号は、エア制御部412から切替弁444へ出力される。この結果、ガイドスライダ274は、ブラケット部材260及び塗布ガン120を、z軸の延設方向において、ブラケット部材250に対して相対的に移動させ、ノズルヘッド320の吐出口を、ヘム縁514に対向させる。この結果、シーリング剤の塗布位置は、ヘム縁514上に設定される(図9Gを参照)。
シーリング剤の塗布位置は、ヘム縁514上に設定されると、駆動部420は、ガンブラケット200をホイールアーチWACに沿って移動させる。この間、ガン制御部413は、ガン制御信号を生成する。ガン制御信号は、ガン制御部413から塗布ガン120へ出力される。塗布ガン120は、ガン制御信号に応じて、シーリング剤を塗布位置に向けて吐出する。この結果、ヘム縁514上にシーリング剤の層が形成される。
ロボット400が、ガンブラケット200をホイールアーチWACに沿って移動させている間、ガイドスライダ272は、ガイドローラ284を折曲縁512に押しつけるので、ノズルヘッド320は、折曲縁512の形状に応じて、z軸の延設方向において微小変位することができる。したがって、ガイドスライダ272,274はともに、z軸の延設方向における塗布ガン120の変位を許容する役割を担う。
上述の如く、ガイドスライダ271,273は、主板部511及び折曲縁512に、ボールローラ281,282,283及びガイドローラ284をそれぞれ押しつけることができる。したがって、ロボット400によって定められるガンブラケット200の移動軌跡が、ヘム部500の形状から若干ずれていても、塗布ガン120とヘム部500との間の適切な位置関係は、維持される。すなわち、ロボット400によって定められるガンブラケット200の移動軌跡とヘム部500の形状との間の若干の誤差は、許容されることになる。この結果、過度に高い精度は、ガンブラケット200の移動軌跡をロボット400に記憶させるためのティーチング作業に要求されない。
<第2実施形態>
第1実施形態に関連して説明されたセンサ装置は、シーリング剤の層の厚さ(すなわち、塗布厚)や幅(すなわち、塗布幅)を表す電圧信号を出力することができる。ロボットは、検出された塗布厚や塗布幅を所定の閾値と比較し、シーリング剤が適切に塗布されているか否かを判定する判定機能を有してもよい。第2実施形態において、判定機能を有するロボットを備える例示的な塗布装置が説明される。
図10は、第2実施形態の塗布装置100Aの概念的なブロック図である。図1乃至図2B、図7、図9G及び図10を参照して、塗布装置100Aが説明される。第1実施形態の説明は、第1実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
第1実施形態と同様に、塗布装置100Aは、ブラケット110と、塗布ガン120と、センサ装置130と、を備える。第1実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
塗布装置100Aは、ロボット400Aを更に備える。第1実施形態と同様に、ロボット400Aは、駆動部420を含む。第1実施形態の説明は、駆動部420に援用される。
ロボット400Aは、制御部410Aと、記憶部450と、判定部460と、判定処理部470と、を更に含む。記憶部450は、第1記憶部451と、第2記憶部452と、を含む。図2Aに関連して説明されたx軸、y軸及びz軸の交点(すなわち、ロボット400A及びブラケット板111の接続部位)の移動軌跡を表す位置情報は、移動データとして、第1記憶部451内に格納される。位置情報は、ロボット400Aに対する一般的なティーチング処理によって作成されてもよい。第1実施形態に関連して説明されたように、ブラケット110の構造は、過度に高い精度のティーチング処理を要求しないので、位置情報は、容易に作成され得る。
制御部410Aは、駆動制御部411Aと、ガン制御部413Aと、を含む。駆動制御部411Aは、動作データを、第1記憶部451から読み出す。駆動制御部411Aは、読み出された動作データに応じて、駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、ブラケット110を移動或いは回転させる。駆動部420が、y軸及びz軸を包含する仮想平面上で、第1回転位置(図2Aを参照)に設定されたブラケット110を動作データに従って移動させると、第1実施形態に関連して説明された塗布位置は、ヘム縁514(図9Gを参照)に沿って移動することができる。
動作データは、シーリング剤の塗布量を表す塗布量情報を含む。塗布量データは、上述の位置情報に関連づけられてもよい。ブラケット110が、第1回転位置に設定されると、駆動制御部411Aは、位置情報をガン制御部413Aへ出力する。駆動制御部411Aから受け取った位置情報に対応する塗布量情報は、ガン制御部413Aによって、第1記憶部451から読み出される。ガン制御部413Aは、読み出された塗布量情報に応じて、ガン制御信号を生成する。ガン制御信号は、ガン制御部413Aから塗布ガン120へ出力される。塗布ガン120は、ガン制御信号に応じて動作する。この結果、ガン制御信号によって設定された塗布量のシーリング剤がヘム縁514上の塗布位置に吐出される。
ブラケット110が、第2回転位置に設定されると、位置情報は、駆動制御部411Aから第2記憶部452へ出力される。その後、ブラケット110は、駆動部420によってホイールアーチWAC(図2Bを参照)に沿って移動される。この間、第2記憶部452は、位置情報を、駆動制御部411Aから受け取り、且つ、電圧信号(すなわち、塗布されたシーリング剤の形状データ)を、センサ装置130から受け取る。第2記憶部452は、形状データを位置情報と関連づけて記憶する。
上述の如く、ロボット400Aは、塗布ガン120を用いて、シーリング剤を塗布し、センサ装置130を用いて、塗布されたシーリング剤の形状を検出する。これらの処理の後、判定部460は、形状データを、第2記憶部452から読み出す。判定部460は、所定のサンプリングポイントに対応する位置を表す位置情報に関連づけられた形状データを抽出してもよい。
第1光学センサ131(図1を参照)は、第1面FSF(図9Gを参照)及び第1面FSF上に形成されたシーリング剤の層の位置や形状を検出することができる。第2光学センサ132(図1を参照)は、第2面SSF(図9Gを参照)の位置や形状を検出することができる。したがって、判定部460は、シーリング剤が塗布された領域における車体SCSの厚さを見出すことができる。判定部460は、車体SCSの厚さを、所定の閾値と比較し、シーリング剤が適切に塗布されているか否かを表す判定結果を生成する。判定結果は、判定部460から判定処理部470へ出力される。判定処理部470は、判定結果に応じて、所定の処理を実行する。シーリング剤が適切に塗布されていないならば、判定処理部470は、作業者に、シーリング剤の不適切な塗布を通知してもよいし、他の処理を実行してもよい。本実施形態の原理は、判定処理部470の特定の処理に限定されない。
ロボット400Aは、図7を参照して説明されたロボット400と同様のエア制御機能を有する。したがって、ロボット400のエア制御機能に関する説明は、ロボット400Aに援用される。
図11は、駆動制御部411Aの動作を表す概略的なフローチャートである。図2A、図2B、図8乃至図11を参照して、駆動制御部411Aの動作が説明される。
(ステップS105)
駆動制御部411Aは、x軸(図2A及び図2Bを参照)周りにブラケット110を回転させるための駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、x軸周りにブラケット110を回転させる。この結果、ブラケット110は、第1回転位置に設定される。その後、ステップS110が実行される。
(ステップS110)
駆動制御部411Aは、第1記憶部451から位置情報を読み出す。駆動制御部411Aは、位置情報において始点として表される位置にブラケット110を移動させるための駆動信号を生成する。始点は、ホイールアーチWAC(図2A及び図2Bを参照)の前端又は後端であってもよい。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、y軸(図2A及び図2Bを参照)及びz軸(図2A及び図2Bを参照)を包含する仮想平面上でブラケット110を移動させる。この結果、ブラケット110は、始点に位置することになる。その後、ステップS115が実行される。
(ステップS115)
駆動制御部411Aは、図8乃至図9Gに関連して説明された一連の動作をブラケット110に与えるための駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、図8乃至図9Gに関連して説明された一連の動作をブラケット110に与える。この結果、ガンブラケット200及び塗布ガン120は、図9Gに示される姿勢に設定される。その後、ステップS120が実行される。
(ステップS120)
ブラケット110が、第1記憶部451から読み出された位置情報が表す移動軌跡に沿って移動するように、駆動制御部411Aは、駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、ブラケット110を移動させる。この間、ブラケット110は、ホイールアーチWACに沿って移動することになる。シーリング剤の塗布位置は、ヘム縁514に沿って移動する。駆動信号の生成の後、ステップS125が実行される。
(ステップS125)
駆動部420は、現在位置を表す位置情報を駆動制御部411Aへ出力する。その後、ステップS130が実行される。
(ステップS130)
駆動制御部411Aは、位置情報において終点として表される位置にブラケット110が到達しているか否かを判定する。終点は、ホイールアーチWACの後端又は前端であってもよい。ブラケット110が終点に到達しているならば、ステップS135が実行される。他の場合には、ロボット400Aを停止させるための所定の停止処理が実行される。
(ステップS135)
駆動制御部411は、駆動部420を制御し、ブラケット110を、ブラケット110、センサ130及び塗布ガン120が、車体と干渉しない位置に移動させる。その後、ステップS140が実行される。
(ステップS140)
駆動制御部411Aは、x軸周りにブラケット110を回転させるための駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、x軸周りにブラケット110を回転させる。この結果、ブラケット110は、第2回転位置に設定される(図2Bを参照)。その後、ステップS145が実行される。
(ステップS145)
駆動制御部411Aは、第1記憶部451から位置情報を読み出す。駆動制御部411Aは、位置情報において始点として表される位置にブラケット110を移動させるための駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、y軸(図2A及び図2Bを参照)及びz軸(図2A及び図2Bを参照)を包含する仮想平面上でブラケット110を移動させる。この結果、ブラケット110は、始点に位置することになる。その後、ステップS150が実行される。
(ステップS150)
駆動制御部411Aは、ブラケット110を車体に近接させ、センサ装置130を、始点における車体の形状を検出できる位置に配置する。その後、ステップS155が実行される。
(ステップS155)
ブラケット110が、第1記憶部451から読み出された位置情報が表す移動軌跡に沿って移動するように、駆動制御部411Aは、駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、ブラケット110を移動させる。この間、ブラケット110は、ホイールアーチWACに沿って移動することになる。検出領域DTAは、ヘム縁514に沿って移動する。駆動信号の生成の後、ステップS160が実行される。
(ステップS160)
駆動部420は、現在位置を表す位置情報を駆動制御部411Aへ出力する。その後、ステップS165が実行される。
(ステップS165)
駆動制御部411Aは、位置情報において終点として表される位置にブラケット110が到達しているか否かを判定する。ブラケット110が終点に到達しているならば、ステップS135が実行される。他の場合には、ロボット400Aを停止させるための所定の停止処理が実行される。
図12は、ガン制御部413Aの動作を表す概略的なフローチャートである。図11及び図12を参照して、駆動制御部411Aの動作が説明される。
(ステップS210)
ガン制御部413Aは、駆動制御部411Aからの位置情報の出力(図11のステップS125)を待つ。ガン制御部413Aが、位置情報を、駆動制御部411Aから受け取ると、ステップS220が実行される。
(ステップS220)
駆動制御部411Aからの位置情報によって表される位置に関連づけられた塗布量データは、第1記憶部451から、ガン制御部413Aによって読み出される。塗布量データが読み出された後、ステップS230が実行される。
(ステップS230)
ガン制御部413Aは、塗布量データによって表される塗布量のシーリング剤が塗布ガン120から吐出させるためのガン制御信号を生成する。ガン制御信号は、ガン制御部413Aから塗布ガン120へ出力される。塗布ガン120は、ガン制御信号に応じて、シーリング剤を吐出する。この結果、シーリング剤の層は、ヘム縁514に沿って形成されることになる。ガン制御信号の生成の後、ステップS240が実行される。
(ステップS240)
ガン制御部413Aは、位置情報によって表されている位置が終点であるか否かを判定する。位置情報によって表されている位置が終点を表しているならば、ガン制御部413Aの動作は、終了する。他の場合には、ロボット400Aを停止させるための所定の停止処理が実行される。
<第3実施形態>
塗布装置は、シーリング剤が塗布される前に、車体の形状を測定してもよい。塗布装置は、シーリング剤の塗布前後の車体の形状を比較し、シーリング剤の層の形状を精度よく検出することができる。第3実施形態において、シーリング剤の層の形状を検出するための例示的な検出技術が説明される。
図13は、駆動制御部411Aの動作を表す概略的なフローチャートである。図2A、図2B、図8乃至図13を参照して、駆動制御部411Aの動作が説明される。
(ステップS301)
駆動制御部411Aは、x軸(図2A及び図2Bを参照)周りにブラケット110を回転させるための駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、x軸周りにブラケット110を回転させる。この結果、ブラケット110は、第2回転位置に設定される(図2Bを参照)。その後、ステップS303が実行される。
(ステップS303)
駆動制御部411Aは、第1記憶部451から位置情報を読み出す。駆動制御部411Aは、位置情報において始点として表される位置にブラケット110を移動させるための駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、y軸(図2A及び図2Bを参照)及びz軸(図2A及び図2Bを参照)を包含する仮想平面上でブラケット110を移動させる。この結果、ブラケット110は、始点に位置することになる。その後、ステップS305が実行される。
(ステップS305)
駆動制御部411Aは、ブラケット110を車体に近接させ、センサ装置130を、始点における車体の形状を検出できる位置に配置する。その後、ステップS307が実行される。
(ステップS307)
ブラケット110が、第1記憶部451から読み出された位置情報が表す移動軌跡に沿って移動するように、駆動制御部411Aは、駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、ブラケット110を移動させる。この間、ブラケット110は、ホイールアーチWACに沿って移動することになる。検出領域DTAは、ヘム縁514に沿って移動する。駆動信号の生成の後、ステップS309が実行される。
(ステップS309)
駆動部420は、現在位置を表す位置情報を駆動制御部411Aへ出力する。その後、ステップS311が実行される。
(ステップS311)
駆動制御部411Aは、位置情報において終点として表される位置にブラケット110が到達しているか否かを判定する。ブラケット110が終点に到達しているならば、ステップS313が実行される。他の場合には、ロボット400Aを停止させるための所定の停止処理が実行される。
(ステップS313)
駆動制御部411は、駆動部420を制御し、ブラケット110を、ブラケット110、センサ130及び塗布ガン120が、車体と干渉しない位置に移動させる。その後、ステップS315が実行される。
(ステップS315)
駆動制御部411Aは、x軸(図2A及び図2Bを参照)周りにブラケット110を回転させるための駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、x軸周りにブラケット110を回転させる。この結果、ブラケット110は、第1回転位置に設定される。その後、ステップS317が実行される。
(ステップS317)
駆動制御部411Aは、第1記憶部451から位置情報を読み出す。駆動制御部411Aは、位置情報において始点として表される位置にブラケット110を移動させるための駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、y軸(図2A及び図2Bを参照)及びz軸(図2A及び図2Bを参照)を包含する仮想平面上でブラケット110を移動させる。この結果、ブラケット110は、始点に位置することになる。その後、ステップS319が実行される。
(ステップS319)
駆動制御部411Aは、図8乃至図9Gに関連して説明された一連の動作をブラケット110に与えるための駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、図8乃至図9Gに関連して説明された一連の動作をブラケット110に与える。この結果、ガンブラケット200及び塗布ガン120は、図9Gに示される姿勢に設定される。その後、ステップS321が実行される。
(ステップS321)
ブラケット110が、第1記憶部451から読み出された位置情報が表す移動軌跡に沿って移動するように、駆動制御部411Aは、駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、ブラケット110を移動させる。この間、ブラケット110は、ホイールアーチWACに沿って移動することになる。シーリング剤の塗布位置は、ヘム縁514に沿って移動する。駆動信号の生成の後、ステップS323が実行される。
(ステップS323)
駆動部420は、現在位置を表す位置情報を駆動制御部411Aへ出力する。その後、ステップS325が実行される。
(ステップS325)
駆動制御部411Aは、位置情報において終点として表される位置にブラケット110が到達しているか否かを判定する。ブラケット110が終点に到達しているならば、ステップS327が実行される。他の場合には、ロボット400Aを停止させるための所定の停止処理が実行される。
(ステップS327)
駆動制御部411は、駆動部420を制御し、ブラケット110を、ブラケット110、センサ130及び塗布ガン120が、車体と干渉しない位置に移動させる。その後、ステップS329が実行される。
(ステップS329)
駆動制御部411Aは、x軸(図2A及び図2Bを参照)周りにブラケット110を回転させるための駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、x軸周りにブラケット110を回転させる。この結果、ブラケット110は、第2回転位置に設定される(図2Bを参照)。その後、ステップS331が実行される。
(ステップS331)
駆動制御部411Aは、第1記憶部451から位置情報を読み出す。駆動制御部411Aは、位置情報において始点として表される位置にブラケット110を移動させるための駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、y軸(図2A及び図2Bを参照)及びz軸(図2A及び図2Bを参照)を包含する仮想平面上でブラケット110を移動させる。この結果、ブラケット110は、始点に位置することになる。その後、ステップS333が実行される。
(ステップS333)
駆動制御部411Aは、ブラケット110を車体に近接させ、センサ装置130を、始点における車体の形状を検出できる位置に配置する。その後、ステップS335が実行される。
(ステップS335)
ブラケット110が、第1記憶部451から読み出された位置情報が表す移動軌跡に沿って移動するように、駆動制御部411Aは、駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動制御部411Aから駆動部420へ出力される。駆動部420は、駆動信号に応じて、ブラケット110を移動させる。この間、ブラケット110は、ホイールアーチWACに沿って移動することになる。検出領域DTAは、ヘム縁514に沿って移動する。駆動信号の生成の後、ステップS337が実行される。
(ステップS337)
駆動部420は、現在位置を表す位置情報を駆動制御部411Aへ出力する。その後、ステップS339が実行される。
(ステップS311)
駆動制御部411Aは、位置情報において終点として表される位置にブラケット110が到達しているか否かを判定する。ブラケット110が終点に到達しているならば、駆動制御部411Aの動作は終了する。他の場合には、ロボット400Aを停止させるための所定の停止処理が実行される。
図14は、判定部460の動作を表す概略的なフローチャートである。図2A、図2B、図10、図13及び図14を参照して、判定部460の動作が説明される。
(ステップS410)
図13を参照して説明された駆動制御部411Aの動作が完了すると、判定部460は、第2記憶部452から第1形状データ及び第2形状データを読み出す。その後、ステップS420が実行される。
(ステップS420)
判定部460は、第2形状データから第1形状データを差し引き、シーリング剤の層の形状を表す形状データを生成する。その後、ステップS430が実行される。
(ステップS430)
判定部460は、ステップS420から得られた形状データからシーリング剤の層の厚さを見出す。層の厚さが、下限閾値を上回り、且つ、上限閾値を下回っているならば、ステップS440が実行される。他の場合には、ステップS450が実行される。
(ステップS440)
判定部460は、シーリング剤が車体SCSに適切に塗布されていると判定する。判定結果は、判定部460から判定処理部470へ出力される。判定処理部470は、シーリング剤が車体SCSに適切に塗布されていることを表す判定結果に応じて、所定の処理を行ってもよい。
(ステップS450)
層の厚さが、下限閾値を下回っているならば、シーリング剤の層に割れが生ずるリスクが高いことを意味する。層の厚さが、上限閾値を上回っているならば、シーリング剤の層が、ホイールアーチWAC(図2A及び図2Bを参照)の近くで回転するタイヤ(図示せず)に接触するリスクが高いことを意味する。これらの場合、判定部460は、シーリング剤が車体SCSに適切に塗布されていないと判定する。判定結果は、判定部460から判定処理部470へ出力される。判定処理部470は、シーリング剤が車体SCS(図2A及び図2Bを参照)に適切に塗布されていないことを表す判定結果に応じて、所定の処理を行ってもよい。
<第4実施形態>
第3実施形態によれば、シーリング剤が塗布される前の車体の表面形状を表す第1形状データが得られる。第1形状データは、シーリング剤の塗布が実行されるべきか否かの判定処理に用いられてもよい。第4実施形態において、シーリング剤の塗布が実行されるべきか否かの例示的な判定処理が説明される。
図15は、判定部460の動作を表す概略的なフローチャートである。図10、図13及び図15を参照して、判定部460の動作が説明される。
図15に示される処理は、図13を参照して説明されたステップS330からステップS335への遷移期間に実行される。
(ステップS510)
判定部460は、第2記憶部452から第1形状データを読み出す。その後、ステップS520が実行される。
(ステップS520)
判定部460は、第1形状データに異常があるか否かを判定する。判定部460は、第1形状データと比較される所定の閾値データを有してもよい。判定部460は、第1形状データを閾値データと比較してもよい。第1形状データが、閾値データから大きく異なっていないならば、ステップS335が実行される。第1形状データが、閾値データとは大きく異なっているならば、ステップS530が実行される。
(ステップS530)
判定部460は、ロボット400Aの動作を停止させるための停止処理を実行する。
上述の様々な特徴は、様々な製造現場の要求に適合するように、組み合わされてもよいし、変更されてもよい。
既知のロボット技術が、塗布ガンを操作するロボットに適用されてもよい。したがって、本実施形態の原理は、ロボットの特定の構造に限定されない。
上述の実施形態の原理は、様々な製造現場に好適に利用される。
100,100A・・・・・塗布装置
110・・・・・・・・・・ブラケット
120・・・・・・・・・・塗布ガン
130・・・・・・・・・・センサ装置
131・・・・・・・・・・第1光学センサ(レーザセンサ)
132・・・・・・・・・・第2光学センサ(レーザセンサ)
400,400A・・・・・ロボット
500・・・・・・・・・・ヘム部(対象物)
511・・・・・・・・・・主板部
512・・・・・・・・・・折曲縁
513・・・・・・・・・・ヘム帯
514・・・・・・・・・・ヘム縁
DTA・・・・・・・・・・検出領域
FLB・・・・・・・・・・第1レーザ光(第1光,レーザ光)
FSF・・・・・・・・・・第1面
SCS・・・・・・・・・・車体(対象物)
SLB・・・・・・・・・・第2レーザ光(第2光,レーザ光)
SSF・・・・・・・・・・第2面
WAC・・・・・・・・・・ホイールアーチ

Claims (10)

  1. 塗布剤を対象物に塗布する塗布ガンと、
    前記対象物上の塗布剤を検出する検出領域を形成するセンサ装置と、
    前記塗布ガン及び前記センサ装置が取り付けられたブラケットと、
    前記ブラケットを保持し、且つ、所定の回転軸周りに回転させるロボットと、を備え、
    前記ロボットが、前記塗布ガンが前記対象物上の塗布位置に前記塗布剤を塗布する第1回転位置から前記回転軸周りに所定の回転角だけ角変化した第2回転位置まで前記ブラケットを回転させると、前記検出領域は、前記塗布位置に重なる
    塗布装置。
  2. 前記対象物は、前記塗布剤が塗布される第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、を有し、
    前記センサ装置は、前記ブラケットが、前記第2回転位置にあるとき、前記第1面に向けて第1光を出射し、前記第1面の位置を検出する第1光学センサと、前記第2面に向けて第2光を出射し、前記第2面の位置を検出する第2光学センサと、を含み、
    前記検出領域は、前記第1光及び前記第2光の重畳によって形成される
    請求項1に記載の塗布装置。
  3. 前記第1光学センサは、前記第1光として、レーザ光を出射するレーザセンサであり、
    前記第2光学センサは、前記第2光として、他のもう1つのレーザ光を出射する他のもう1つのレーザセンサである
    請求項2に記載の塗布装置。
  4. 前記対象物は、前記第2面を形成する主板部と、前記主板部から折曲縁に沿って折り曲げられ、前記第1面の一部を形成するヘム帯と、を含み、
    前記塗布剤は、シーリング剤であり、
    前記ヘム帯は、前記折曲縁から離間した位置において延びるヘム縁を含み、
    前記塗布位置は、前記ヘム縁上に形成される
    請求項2又は3に記載の塗布装置。
  5. 前記折曲縁は、ホイールアーチを形成し、
    前記ロボットが、前記ホイールアーチに沿って、前記回転軸を移動させる間、前記シーリング剤は、前記ホイールアーチに沿って湾曲した前記ヘム縁に塗布される
    請求項4に記載の塗布装置。
  6. 塗布剤を塗布ガンから対象物に塗布する工程と、
    前記塗布ガン、及び、前記対象物上の前記塗布剤を検出する検出領域を形成するセンサ装置が取り付けられたブラケットを、所定の回転軸周りに回転させ、前記検出領域を前記対象物上の前記塗布剤に合致させる工程と、
    前記対象物上の前記塗布剤の形状を検出する工程と、を備える
    塗布方法。
  7. 前記塗布剤が塗布される前の前記対象物上の塗布位置に前記検出領域を合わせ、前記塗布位置における前記対象物の表面形状を検出する工程を更に備え、
    前記塗布剤を前記塗布ガンから前記対象物に塗布する前記工程は、前記ブラケットを前記回転軸周りに回転させ、前記塗布剤が前記塗布位置に塗布される位置に前記塗布ガンを配置する段階を含み、
    前記対象物上の前記塗布剤の前記形状を検出する前記工程は、前記塗布剤が塗布される前の前記対象物の前記表面形状を検出する前記工程から得られた第1形状データと、前記塗布剤が塗布された前記対象物の表面形状を検出する工程から得られた第2形状データと、を比較する段階を含む
    請求項6に記載の塗布方法。
  8. 前記対象物は、前記塗布剤が塗布される第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、含み、
    前記第2面は、主板部によって形成され、
    前記第1面は、前記主板部から折曲縁に沿って折り曲げられたヘム帯によって部分的に形成され、
    前記ヘム帯は、前記折曲縁から離間した位置において延びるヘム縁を含み、
    前記塗布剤は、シーリング剤であり、
    前記塗布剤を前記塗布ガンから前記対象物に塗布する前記工程は、前記シーリング剤が前記ヘム縁に塗布される位置に前記塗布ガンを配置する段階を含む
    請求項7に記載の塗布方法。
  9. 前記折曲縁は、ホイールアーチを形成し、
    前記ヘム縁は、前記ホイールアーチに沿って湾曲し、
    前記塗布剤を前記塗布ガンから前記対象物に塗布する前記工程は、前記シーリング剤を吐出しながら、前記湾曲したヘム縁に沿って前記塗布ガンを移動させる段階を含む
    請求項8に記載の塗布方法。
  10. 前記第1形状データと前記第2形状データとに基づいて、前記塗布剤が適切に塗布されているか否かを判定する工程を更に備える
    請求項7乃至9のいずれか1項に記載の塗布方法。
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