JPH01184064A - 粘性材料塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は産業用ロボットを用いてパネルの所定位置にシ
ーラ材等の粘性材料を自動的に塗布するようにした粘性
材料塗布装置に関し、特に前記ロボット制御のためのテ
ィーチング作業を容易に行ない得るようにしたものであ
る。

（従来の技術） 自動車車体部品を構成するドアパネル、フードパネル、
及びトランクリッドパネル等のように、インナーパネル
とアウターパネルとから構成されているパネル材にあっ
ては、インナーパネルとアウターパネルとを突合わせな
後に、アウターパネルの端部をインナーパネルの端部外
表面に向けて折曲げることにより、両パネルを一体に組
付けている。このようなパネル材においては、インナー
パネルとアウターパネルとの間には袋状部と言われる空
洞部分が形成されることになる。したがって、この袋状
部内に水分が浸入すると、パネル材が腐蝕されることに
なり、これを防止するために、インナーパネルとアウタ
ーパネルとが接触する部分にシーラ材を塗布するように
している。

第５図は上述のように、インナーパネルＰ１とアウター
パネルＰ２とからなるパネル材を組立てる手順を示す図
であり、予め第５図（Ａ）に示すように、アウターパネ
ルＰ２の縁部をほぼ直角に折曲げてフランジ部Ｆを形成
した後に、アウターパネルＰ２の内面にフランジ部Ｆの
外表面から所定の距ＮＬに位置させてシーラ材Ｓを塗布
している。第５図（Ｂ）はドアパネル等のようにインナ
ーパネルＰ１とアウターパネルＰ２とからなるパネル材
のうち、アウターパネルＰ２を概略的に矩形で示してお
り、このアウターパネルＰ２の内面にシーラ材Ｓが塗布
された状態を示す。

シーラ材Ｓが塗布されたアウターパネルＰ２の内面にイ
ンナーパネルＰ１を突合せた後に、第５図（Ｃ）に示す
ように、フランジ部Ｆを折曲げ加工つまりヘミング加工
している。これにより、アウターパネルＰ２とインナー
パネルＰ１との接触部にはシーラーＳが密着し、両パネ
ルにより形成された袋状部Ｇ内には水が浸入することが
防止される。

このような目的のシーラ材ＳをパネルＰ２にその縁部か
ら所定の位置に塗布するために従来では、第６図に示す
ような粘性材料塗布装置を用いて行なっていた。第６図
に示すように、産業用ロボットのアーム１には、塗布ノ
ズル２を有する塗布ガン本体３が装着され、この塗布ガ
ン本体３は矢印で示す方向に杯動自在となっており、図
中左方向に向かう弾発力がばね部材４により付勢されて
いる。塗布ノズル２にはパネル材Ｐ２に予め形成された
フランジ部Ｆと当接するローラ５が設けられている。し
たがって、パネル材Ｐ２に塗布ノズルから粘性材料を塗
布する際には、ローラ５がフランジ部Ｆに当接すること
により、粘性材料はフランジ部Ｆから所定の距離の位置
に塗布されるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の粘性材料塗布装置にあ
っては、長期間にわたり装置を使用するとローラ５が摩
耗して正確に塗布ノズル２の位置決めを行なうことがで
きなくなるだけでなく、フランジ部Ｆの高さが充分にな
い部分では、ローラ５がフランジ部Ｆから外れることに
なり、所定の位置に粘性材料を塗布することができない
場合が発生するという問題点があった。

このように、塗布ガン本体３を移動し得るようにしたの
は、塗布ノズル２の移動軌跡は産業川口ボットの制御装
置内に予めティーチングされているが、パネル材Ｐ２の
加工誤差があると、ティーチングされた通りに塗布ノズ
ル２を移動させても、所定の位置に粘性材料を塗布する
ことができないからである。

そこで、今日では第３図に示すように、塗布ガン本体２
にラインセンサーとも言われる一次元センサー７を設け
、塗布されたシーラ材Ｓの状態を検出するようにした技
術が開発されつつある。

第４図（Ａ＞は上述したセンサー７の一例を示す図であ
り、パネルＰ２にはレーザー発生器１０からレーザース
リット光Ｌｏが投射されるようになっており、このスリ
ット光ＬｏのパネルＰ２からの反射光は、拡散スクリー
ン１１を通過した後にレンズ１２により集光されてレー
ザー用フォトダイオード等の光電センサーつまりライン
センサー本体１３に至るようになっている。

このようなセンサ７を用いて得られるパネルＰ２の影像
信号波形を示すと第４図（Ｂ）の通りであり、この影像
波形信号とスレッショルドレベルと比較することによっ
て、パネルＰ２の縁部とシーラ材Ｓの中心部との間の距
離りと、シーラ材Ｓの幅ｄとが求められる。

そこで、前記センサー７から求められた情報によって、
パネルＰ２に対してその縁部から所定の距離りの位置に
シーラ材Ｓが塗布されたか否か、そして、シーラ材Ｓが
所定の幅ｄで塗布されたか否かを検知し、これらの値り
、ｄが所定の誤差範囲内に入っていない場合には、その
部分に再度シーラ材Ｓを塗布するようにしたり、作業者
に適正な塗布がなされなかったことを知らせるようにし
ている。

ところが、このように−次元センサー７を塗布ガン本体
３に取付けるようにすると、−次元センサー７が塗布終
了後のシーラ材Ｓを検知するようにしなければならない
ので、アーム１の姿勢を制御するための・ロボットの作
動を教示させるティーチング作業が容易でなかった。な
ぜならば、第５図（Ｂ）おいてパネルＰ２の直線部にシ
ーラ材Ｓを塗布した後に、同図において符号Ｈで示すパ
ネルＰ２のコーナ一部を塗布させるためには、センサー
７が塗布終了後のシーラ材Ｓを検知し得るようにすべく
、塗布ガン本体３を９０°旋回させる必要があり、その
ようにアーム１が作動すべくロボットに対してティーチ
ングを行なう必要があるからである。尚、第３図におい
て、符号８は塗布ガン本体３を旋回させるためのモータ
を示す。

本発明は上述したような、これまで開発された技術の問
題点に鑑みてなされたものであり、パネルのコーナ一部
で塗布ガン本体を旋回させることなく、前記コーナ一部
への粘性材料の塗布を行ない得るようにして、ロボット
へのティーチング作業を容易に行ない得るようにするこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ロボットのアームに装着された塗布ノズルか
ら、パネルに対して当該パネルの縁部から所定の位置に
粘性材料を塗布するようにした粘性材料塗布装置におい
て、前記塗布ノズルを有する塗布ガン本体に前記塗布ノ
ズルの塗布状態を検出するセンサーを設けると共に、前
記塗布ガン本体に設けた駆動手段により前記センサーを
回動可能にして成る粘性材料塗布装置によって、上記目
的を達成するものである。

（作用） 塗布ノズルからパネルに粘性材料を塗布しながら、この
塗布状態をセンサーが検出し、塗布ノズルが所定の位置
に到着すると、前記センサーが所定の角度だけ回動する
。したがって、粘性材料の塗布位置が直線部からコーナ
一部に移る際には、塗布ガン本体を旋回させることなく
、塗布ノズルが所定の軌跡を描いて移動するようにロボ
ットのアームを作動させれば良い。これにより、ロボッ
トへのアームの作動を制御させるためのティーチング作
業が容易となった。

（実施例） 次に、本発明を図示する一実施例に基いて詳細に説明す
る。第１図は本発明の一実施例に係る粘性材料塗布装置
を示す図であり、産業用ロボットのアーム１には先端に
塗布ノズル２を有する塗布ガン本体３が取付けられてい
る。塗布ノズル２からシーラ材Ｓを吐出するための塗布
制御用モータ９が塗布ガン本体３に装着されている。更
に、塗布ガン本体３には、一端に一次元センサー１５を
固着した基部材１６が軸受１７を介して回動自在に嵌挿
されている。この基部材１６の上端には、当該基部材１
６と伴に回動する歯車Ｇ１が設けられていると共に、当
該歯車Ｇ１に噛合する歯車Ｇ２を軸支し、所定の角度だ
け回動させる揺動シリンダ１８が前記塗布ガン本体に固
着されている。

また、前記塗布ガン本体３には、前記基部材１６に対し
て進退するストッパ手段１９が設けられ、当該ストッパ
手段１９の先端に嵌合する四部２０が、前記基部材１６
の所定の位置に複数個穿設されている。一方、前記基部
材１６の回動位置を検出するために、この基部材１６の
外周上にはリミットスイッチ１３が所定個数設けられて
いる。

第２図は、第１図のセンサ回転制御部２８のフローチャ
ートであり、これによれば、ロボット制御部２１からの
回転指令を受信すると、前記ストッパ手段１９が凹部２
０から離れると共に、前記揺動シリンダ１８が作動しこ
れによりセンサー１５は回転する。このセンサー１５が
所定の角度だけ回転すると、前記リミットスイッチ［Ｓ
から信号が当該センサー回転制御部２８に送られ、これ
により前記ストッパ手段１９が前記凹部２０に嵌合する
と共に、前記揺動シリンダ１８が停止する。

ここで粘性材料の塗布作業が完了していない場合は、再
度この動作を繰返す。

したがって、本発明の粘性材料塗布装置にあっては、直
線部の塗布を終了した状態からコーナー部を塗布する作
業に移る場合には、第３図に示すような装置では、塗布
ガン本体３を９０°旋回させる必要があるが、塗布ガン
本体を旋回させることなく、塗布ガン本体３をそのまま
の姿勢でコーナ一部へのシーラ材Ｓの塗布、及びこのコ
ーナー部を通過した後の他の直線部へのシーラ材Ｓの塗
布を行なうことが可能となる。これにより、ロボットの
作動をティーチングさせるための操作が前車となる。

ロボットの作動を制御するためのロボット制御部２１が
第１図に示すようにロボットに接続されており、ロボッ
トはこの中にティーチングされて格納された情報に基い
て作動するようになっている。このロボット制御部２１
からは粘性材料塗布制御部２２内の演算部２３に入出力
ポート２４を介して信号が送られるようになっており、
塗布制御用モータ９には塗布制御部２５を介して演算部
２３からの信号が送られるようになっている。

センサー１５からの信号は、センサ制御部２６に送られ
、ここから入出力ポート２７を経て演算部２３に信号が
送られる。このように構成された粘性材料塗布制御部２
１により、第４図に示すし及びｄの値が所定の値となっ
ているが否がが演算され、シーラ材ＳがパネルＰ２の縁
部がら所定の距離（Ｌ寸法）に塗布されておらず、基準
となるし寸法に対して大幅にズしていた場合には、その
位置を記憶させ、１枚のパネルに対する塗布作業が終了
した後に、再度その位置まで塗布ノズルを移動させてそ
のそ部分にシーラ材Ｓを塗布する。

また、前記ズレ量が許容誤差の範囲である場合には、次
のパネル材に対するシーラ材Ｓの塗布位置を修正させる
ようにズレ量をフィードバックする。

更に、シーラ材Ｓの幅ｄが所定の幅となっていない場合
には、その位置を記憶させておき、１枚のパネルに対す
る塗布作業が終了した後に、再度その位置まで塗布ノズ
ルを移動させてシーラ材Ｓを塗布するようにする。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、塗布ノズルからパネルに
粘性材料を塗布しながら、この塗布状態をセンサーが検
出し、塗布ノズルが所定の位置に到着すると、前記セン
サーが所定の角度だけ回動するので、塗布ノズルから塗
布される粘性材料が直線状となる部分からコーナ一部に
移る際にも、塗布ガン本体を旋回させることなく、その
ままの姿勢で塗布を行なうことができる。したがって、
ロボットのアームの位置に応じて塗布ガン本体を旋回さ
せるための動作をロボット制御部内にティーチングする
必要がなくなり、ティーチング作業を容易に行なうこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る粘性材料塗布装置を示
す一部断面図、第２図はセンサ回転制御部の制御を示す
フローチャート、第３図は粘性材料塗布装置の一例を示
す斜視図、第４図（Ａ＞は従来用いられているラインセ
ンナを示す概略構造図、第４図（Ｂ）はセンサーで得ら
れる影像信号波形を示すグラフ、第５図（Ａ）〜（Ｃ）
は粘性材料が塗布されるパネルの一例を示す概略図、第
６図は従来の粘性材料塗布装置を示す正面図である。 １・・・ロボットのアーム、２・・・塗布ノズル、３・
・・塗布ガン本体、１５・・・センサー、１８・・・駆
動手段、Ｐ２・・・パネル、Ｓ・・・粘性材料（シーラ
材）。 特許出願人　　　　　日産自動車株式会社代理人　弁理
士　　　八　１）幹　雄（ほか１名）＠１図 第２図 第５図 （Ａ）　　　　　（Ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボットのアームに装着された塗布ノズルから、パネル
   に対して当該パネルの縁部から所定の位置に粘性材料を
   塗布するようにした粘性材料塗布装置において、前記塗
   布ノズルを有する塗布ガン本体に前記塗布ノズルの塗布
   状態を検出するセンサーを設けると共に、前記塗布ガン
   本体に設けた駆動手段により前記センサーを回動可能に
   して成る粘性材料塗布装置。