JPH01184065A - 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
材料塗布装置に関する。

（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た
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。

このような両パネルの端部の接触面には、一般にシーラ
材と呼ばれる粘性材料からなる構造用接着剤が塗布され
ており、両パネルの接着力を所定の値に維持するように
している。

また、近年自動車の防錆品質の向上が希求される中、前
記インナーパネルとアウターパネルとの間に形成された
袋状部と言われる空洞部分への水分の浸入を防止するこ
とにより、穴明き腐蝕等から車両を防錆するために、前
記構造用接着剤は、防錆を目的としたシーリング材とし
ても汎用され、塗布されている。

第４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４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離りに位置させてシーラ材Ｓを塗布
している。第４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を概略的に矩形として示し
、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を突合せな後に、第４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材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５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５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には矢印で示す方向に移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の移動軌跡は産業用ロボットの制御装
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。

また、通常のパネルＰ２は第４図（Ｂ）に示すように、
コーナー部Ｃを有しており、このコーナー部Ｃにはフラ
ンジ部Ｆが形成されていない場合があり、コーナー部Ｃ
においてはティーチングされた位置を修正しながら塗布
することができず、粘性材料の塗布を正確に行なうこと
ができないという問題点があった。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、パネルに対して直線部とコーナー部の両方にパネ
ルの縁部から所定の位置に確実に粘性材料を塗布し得る
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） 上述した目的を達成するための本発明は、産業用ロボッ
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
ルにより塗布された粘性材料のうち直線部を検知する一
次元センサーを前記塗布ノズルを有する塗布ガン本体に
取付け、前記塗布ノズルにより塗布された前記粘性材料
のうちコーナー部を検知する二次元センサーを前記パネ
ルに隣接して設置し、前記一次元センサーからの信号を
受けて前記直線部が前記パネルの縁部から所定の位置に
塗布されているが否がと、前記二次元センサーからの信
号を受けて前記コーナー部が前記パネルの縁部から所定
の位置に塗布されているか否かを演算する演算手段を有
する粘性材料塗布装置である。

（作用） 塗布ノズルからの粘性材料がパネルの直線部に対して直
線状に塗布されている場合には、一次元センサーによっ
て、実際に塗布される粘性材料のうち、パネルの縁部か
らの距離が検知される。また、パネルのコーナー部に対
して円弧を措いて粘性材料が塗布される部分は、二次元
センサーによって塗布された位置が検知される。これら
の塗布位置は、パネルの縁部からの基準とする位置と、
実際の位置とが比較演算される。これにより、粘性材料
の塗布位置にズレがあった場合には、そのズレが検知さ
れることから、ズレな状態で塗布された場合には、これ
を確実に検知し、再塗布することにより所定の位置に確
実に粘性材料を塗布することが可能となる。

（実施例） 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、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からは流量制御用モータ６により所定量のシー
ラ材ＳがパネルＰ２に塗布されるようになっている。こ
のパネルＰ２は図示しないコンベア等の搬送手段により
所定のステージにまで搬送されて、図示しない治具等に
より所定の位置に位置決めされるようになっている。塗
布ガン本体３には塗布ノズル２から塗布されたシーラ材
（粘性材料）Ｓのうち直線部の塗布位置を検出する一次
元センサー１０が取付けられ、更に第１図に示すステー
ジには、搬入されたパネルＰ２に隣接するように二次元
センサー１１が取付けられている。前記二次元センサー
１１はパネルＰ２が４つのコーナー部を有していること
がら、４つの二次元センサー１１がそれぞれパネルＰ２
゜に隣接して設置されているが、第１図には４つのうち
の２つを示している。そして、これらの二次元センサー
１１はそれぞれパネルＰ２のコーナー部に塗布されたシ
ーラ材ＳのパネルＰ２の縁部からの位置を検知するため
に設けらている。

塗布ノズル２のパネルＰ２に対する塗布位置は、ロボッ
ト制御部２０内に予めティーチングされており、このテ
ィーチングされた情報に基いてアーム１が移動すること
から塗布ノズル２が所定の軌跡で移動するようになって
いる。

粘性材料塗布制御部２１は一次元センサー１０からの信
号を受ける一次元センサー制御部２２を有しており、こ
こから入出力ボート２３を経てＣＰＵ等からなる演算手
段２４に送られる。同様に、それぞれの二次元センサー
１１からの信号を受ける二次元センサー制御部２５が粘
性材料塗布制御部２１内に設けられており、前記二次元
センサー１１からの信号はこの二次元センサー制御部２
４と入出力ボート２３を経て演算手段２４に送られる。

前記一次元センサー２２の基本構造を示すと第２図（Ａ
＞の通りであり、パネルＰ２にはレーザー発生器３０か
らレーザースリット光りが投射されるようになっており
、このスリット光りのパネルＰ２からの反射光は、拡散
スクリーン３１を通過した後にレンズ３２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３３に至るようになっている。

このようなセンサ１０を用いて得られるパネルＰ２の影
像信号波形を示すと第３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。

二次元センサー１１はレーザー用フォトダイオード等か
らなるセンサー本体部が平面状のレーザー光を受光する
ようになっていることを除き、前記ラインセンサー１０
とほぼ同様の構造となっており、上述と同様に明暗の差
から前記距離りと幅ｄとが求められる。

また、粘性材料塗布制御部２１には、基準位置記憶部２
８が設けられ、演算部２８に接続されており、シーラ材
Ｓが塗布されるべきパネルＰ２のこの縁部からの距離が
前記基準位置記憶部２８記憶されている。更に、塗布ノ
ズル２により塗布されたシーラ材Ｓの実際の位置がズし
ていた場合には、その位置を記憶するためのズレ位置記
憶部２９が演算手段２４に接続されている。

次に、第３図に示すフローチャートを参照しながら、本
発明の粘性材料塗布装置による塗布作業の手順について
説明する。

シーラ材Ｓが塗布されるパネルＰ２が所定の搬送装置に
よって治具等の上に載置される。このパネルが治具等の
上に載置された状態の下で、ロボットが起動されてアー
ム２１がロボット制御部２０内に予めティーチングされ
たデータに基いて移動する。そして、アーム１の移動に
よって、塗布ノズル２が被塗物であるパネルＰ２の所定
の位置にまで移動した状態のときに、ロボット制御部２
０から粘性材料塗布制御部２１内の入出力ポート２６を
経て演算部２４内に塗布開始指令信号が送られる。これ
により、塗布開示指示が発せられて塗布制御用モータ６
に対して塗布制御部２７を経て指令電圧が出力される。

塗布ノズル２からシーラ材Ｓが塗布されると、ロボット
制御部２０内のティーチング情報に基いて、塗布ノズル
２から塗布されるシーラ材Ｓが直線部となっているか、
或いはコーナー部となっているかが演算手段２４で判断
され、直線部であれば、一次元センサー１０からの信号
を受けて、シーラ材ＳのパネルＰ２の縁部からの距離り
が演算され、演算手段２４で基準位置記憶部２８からの
基準の位置と実際の塗布位置とが比較される。もしも、
実際の塗布位置が基準位置に対してズしていれば、その
位置とズレ量とがズレ位置記憶部２９に記憶される。

塗布ノズル２によってパネルＰ２に塗布された部分がコ
ーナー部であれば、その位置を二次元センサー１１によ
り検知し、この信号を演算部２４に送る。ここでは、基
準位置記憶部２８内に記憶された位置データと実際の塗
布位置とが比較され、もしもコーナー部における塗布位
置が所定の位置に対してズしていれば、この位置とズレ
量とがズレ位置記憶部２９に記憶される。

このようにズレ位置記憶部２９内には、塗布されたシー
ル材Ｓが所定の位置に対してズしていた場合には、その
ズレが記憶されることになり、ズレが発生していたこと
が図示しない表示部に表示されることになる。この表示
を作業者が見ることにより、ズレな部分に手作業によっ
てシーラ材Ｓを再塗布する。または、ロボット制御部２
ｏに対して、ズしていた部分のみに再塗布するように信
号を送り、ズレな部分のみの再塗布を自動的に行なうよ
うにすることも可能である。

尚、゛それぞれのセンサー１０．１１により塗布幅ｄを
も検知することができるので、シーラ材Ｓ等の粘性材料
が所定の幅で塗布されてぃながった場合には、その位置
をも記憶し、所定の位置に塗布されていても、所定の幅
ｄとなっていない部分に対しても粘性材料を再塗布を行
なうことができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、塗布ノズルにより塗布さ
れた粘性材料のうち直線部を検知する一次元センサーと
、前記塗布ノズルにより塗布された前記粘性材料のうち
コーナー部を検知する二次元センサーとを有しており、
前記一次元センサーからの信号を受けて前記直線部が前
記パネルの縁部から所定の位置に塗布されているか否か
と、前記二次元センサーからの信号を受けて前記コーナ
ー部が前記パネルの縁部から所定の位置に塗布されてい
るか否かを演算する演算手段を有するので、塗布後の粘
性材料のうち直線部とコーナー部との全ての部分におけ
る塗布位置が自動的に検知されることになる。したがっ
て、塗布位置がズしたか否かを作業者によって目視検査
をする必要がなくなり、塗布作業の作業性が大幅に向上
することとなった。

【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
す概略図、第２図（Ａ）（Ｂ）は一次元センサーの基本
構°造を示す概略図、第３図は本発明の粘性材料塗布装
置の作動状態を示すフローチヤード、第４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５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、１０・・・一次元センサー、１１・
・・二次元センサー、２０・・・ロボット制御部、２１
・・・粘性材料塗布制御部、２４・・・演算手段。 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）第４図 （Ａ）　　　　　　　　　　　（Ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 産業用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、
   前記塗布ノズルにより塗布された粘性材料のうち直線部
   を検知する一次元センサーを前記塗布ノズルを有する塗
   布ガン本体に取付け、前記塗布ノズルにより塗布された
   前記粘性材料のうちコーナー部を検知する二次元センサ
   ーを前記パネルに隣接して設置し、前記一次元センサー
   からの信号を受けて前記直線部が前記パネルの縁部から
   所定の位置に塗布されているか否かと、前記二次元セン
   サーからの信号を受けて前記コーナー部が前記パネルの
   縁部から所定の位置に塗布されているか否かを演算する
   演算手段を有する粘性材料塗布装置。