JPH0520150B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は被塗布材に塗布された薄膜状の塗布剤
の塗布状態を検査する検査装置を有する塗布装置
に関し、例えば自動車のフロントガラスやリヤガ
ラス等の透光パネルの周辺部に塗布されたプライ
マーの良否を検査するのに利用される。

（従来技術） 自動車の組立工程において、フロントガラスや
リヤガラス等の透光パネルは、その全周辺にシー
リング剤が塗布された後に車体の窓枠に組付けら
れるようになつている。その際に、シーリング剤
を塗布する前の窓ガラス表面及び車体窓枠にブラ
ツクプライマーを塗布し、接着の信頼性を高める
ようにしており、これらシーリング剤やプライマ
ーを塗布する作業には各種マニプレータが利用さ
れ自動化が行われている。しかし、これらの塗布
剤は、通常、温度変化や空気との接触の有無等に
よつてその流動性や表面状態等が著しく変化し、
又塗布剤の塗出量の変化や塗布速度の変化等によ
つても塗布状態が変化するため、塗布工程におけ
る定量的な制御や均一状態に塗布することが比較
的困難であり、したがつて塗布が常に正常に行わ
れるわけではなく、例えば塗布されたプライマー
の膜厚不足によるスケ、プライマーの不足による
カスレ等の不具合が発生することがある。

ところが、塗布作業の自動化は行われている
が、塗布が正常に行われたか否かを検査する検査
作業については、作業員の直接の目視による検査
又はITV（工業用テレビジヨン）等を介しての間
接の目視による検査が行われているのが現状であ
り、作業員の判断基準の変動による品質の不均一
さや検査ミス等が発生するとともに、これらに要
する労力がコストアツプの原因ともなつていた。
特に近年においては、周辺部を黒色セラミツク処
理を行つた窓ガラスが採用されるようになつたた
め、ブラツクプライマーの塗布状態の検査は人間
の目ではもはや困難となつてきている。また、
ITVを用いて自動的に検査をすることも考えら
れるが、黒色セラミツク処理とプライマーが同色
であるため検査が困難であり、またITVが比較
的大型であること、信号処理が複雑となり費用が
高くつくという問題もある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上述の問題に鑑みて成されたもので、
被塗布材に塗布された薄膜状塗布剤、特に黒色セ
ラミツク処理を行つた透光パネルに塗布されたブ
ラツクプライマーの良否を検査するための構造簡
単で小型の検査装置を有する塗布装置を提供する
こと目的としたものである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明は、被塗布
材たる透光パネルに塗布された薄膜状の塗布剤の
塗布状態を検査する検査装置を備えた塗布装置で
あつて、前記透光パネル上の所定の軌跡に沿つて
該透光パネルに対し相対移動させる塗布手段と、
前記透光パネルを挟んで対向配置された一定周波
数で変調された赤外光を発生する投光器および赤
外光を受光する受光器と、前記投光器および受光
器を前記塗布手段によつて塗布された塗布剤の塗
布軌跡に沿つて相対移動させるためのマニプレー
タと、前記受光器の出力の内投光器の変調周波数
に等しい周波数成分が一定値以上になれば制御信
号を出力する制御信号発信手段と、前記マニプレ
ータによつて相対移動される投光器および受光器
が前記塗布剤の塗布軌跡から外れたときに前記制
御信号の出力を禁止する制御信号出力禁止手段と
を備えてなる構成を採用するものである。

（実施例） 以下、本発明を自動車のフロントガラスの表面
にブラツクプライマーを塗布し、且つその検査を
行うようにした塗布装置の実施例について説明す
る。

第４図において、間歇送りのコンベア１上を、
周辺に黒色セラミツク処理Ｃが施されたフロント
ガラスのワークＷが順次搬送され、ブラツクプラ
イマーを塗布する塗布工程のステーシヨンにて位
置決めされ静止している。このステーシヨンに
は、多関節のロボツト２を用いてなる塗布装置が
配備されており、ワークＷの上面の全周辺に一定
幅のブラツクプライマーＰを鎖線で図示したよう
に塗布し、且つ正常に塗布されたか否かを自動的
に検査するようになつている。

第１図ないし第３図をも参照にして、ロボツト
２は腕２ａの先端部に回転手首２ｂ及び屈曲手首
２ｃを有しており、屈曲手首２ｃの下端フランジ
部にブラケツト３を介し塗布手段である刷毛４及
び検査手段である光センサー装置５が取付けられ
ている。刷毛４は、中空の芯材の周囲に多数の毛
を配置して束ねたもので、図示しない塗布剤圧送
機からチユーブ６ａ，６ｂ、バルブ７を経て圧送
されるプライマーは、刷毛４の基部４ａから流入
して中空部を通り毛部４ｂから滲出してワークＷ
の黒色セラミツク処理された表面に幅数mm、厚さ
十数μm程度のプライマーの膜を形成するように
塗布されるようになつている。光センサー装置５
は、刷毛４により塗布されたプライマーの膜の状
態を、刷毛４よりも後方に一定距離をおいた位置
で検査するもので、ワークＷを挟んでその上方に
受光器８が下方に投光器９が設けられ、プライマ
ーの膜の状態による受光器８への受光量の変化を
検知するようになつている。受光器８は、受光ア
ーム１０の先端部に筒状のホルダー１１内に保持
された受光素子１２を有し、調整ねじ１３によつ
て該受光素子１２の前面に遮光ボビン１４をが固
定されている。該遮光ボビン１４は、外部から不
要な入光を阻止するためであり、後述のように可
能な限り塗布面に近接することが好ましい。投光
器９は、投光アーム１５の先端部に筒状ホルダー
１６内に保持された発光素子１７を有している。
受光素子１２には、フオトダイオード又はフオト
トランジスタ等を用い、発光素子１７には赤外光
を発する発光ダイオード又はレーザダイオードを
を用いる。受光アーム１０及び投光アーム１５
は、それぞれの基部において取付ベース１８，１
９に取付けられており、これら取付ベース１８，
１９は、ボルト２０ａ，２０ｂ、及びナツト２１
…によつてそれぞれの高さ方向位置が調整可能に
ブラケツト３に取付けられている。なお、１０
ａ，１５ａはそれぞれ受光アーム１０又は投光ア
ーム１５の先端部に取付けられたホルダー部、１
０ｂ，１５ｂはカバー、２２は透明なカバー、２
３は中継ボツクス、２３ａは電線である。

第５図Ａは、中継ボツクス２３の中に設けられ
た制御信号発信手段２４をブロツク図で示すもの
である。同図において、数ＫHz程度で周波数調整
可能な発振器２５によつてドライブ部２６を変調
し、発光ダイオードである発光素子１７を発光さ
せている。受光素子１２からの出力は、帯域フイ
ルタ２７によつて発光素子からの光成分のみが通
過し且つ復調され、増幅器２８によつて適当なレ
ベルに増幅される。その後、比較器２９によつて
基準値と比較され、増幅器２８の出力が基準値よ
りも大きい場合、即ち受光素子１２による受光量
が基準よりも明るい場合は比較器２９が出力し、
出力部３０からオンオフ式の制御信号S1が出力
される。

更に、この制御信号発信手段２４には、上記制
御信号S₁の発信を強制的に禁止するため制御信号
出力禁止手段３１につながれている。

この制御信号出力禁止手段３１は、ロボツト２
の制御経路を、例えば第５図Ｂに示すように周知
のノツト回路（反転回路）３１ａにつなぎ、この
回路を、制御信号発信手段２４の出力部３０に設
けた周知のアンド回路３０ａにつなぐという周知
の回路によつて形成すればよく、後述のように受
光素子１２が、ワークＷに対するプライマーの塗
布軌跡から外れたときに、ロボツト２の制御回路
からの出力信号を制御信号出力禁止手段３１で受
け、これからの信号を上記発信手段２４に入力す
るこことによつて、不必要な制御信号S₁を出力し
ないようしてある。

なお２５ａ，２８ａ，２９ａは、それぞれ周波
数、増幅度、基準度の調整器である。

次に、ロボツト２の動作、即ちワークＷに対す
る刷毛４及び光センサー装置５の位置関係の制御
について説明する。

まず、所定の位置にあるワークＷに対して、刷
毛４がその表面に沿つて全周辺を移動し一定幅一
定厚さのプライマーＰが塗布されるように、チユ
ーブ６ａ，６ｂを経て圧送されるプライマーの流
量及び温度、バルブ７の開閉のタイミング、刷毛
４の毛部４ｂのワークＷに対する押し付けの程度
及び速度を調整する。

そして、ワークＷおよびプラマーＰの透光度等
に応じて光センサー装置５の受光器８および投光
器９とワークＷとの対向間隔をボルト２０ａ，２
０ｂおよびナツト２１により調整し、受光器８の
遮光ボビン１４の先端が、ワークＷの表面から微
少な一定の距離を有するように近接して設け、且
つ刷毛４によつて塗布されたプライマーＰに沿つ
て移動するように、遮光ボビン１４のホルダー部
１０ａへの挿入の程度を調整して外部から不要な
入光を可能な限り阻止して投光器９からの光のみ
を受光するようにするとともに、ロボツト２が上
述のような所定の動作を行うよう教示し又はプロ
グラムしておく。ワークＷのコーナー部において
は次のように移動する。毛部４ｂの断面が本実施
例のように円形であつて刷毛４が進行方向を選ば
ない場合には、速度の若干の変動はあるものの、
刷毛４と遮光ボビン１４とは第６図Ａに示すよう
に同一の軌跡を移動することが可能である。刷毛
４の毛部４ｂが横長であつたり特殊な形状の刷毛
であつて常に特定の方向に進行させねばならない
場合は、コーナー部において刷毛４の向きを変え
るために回転させることとなるが、その際に第６
図Ｂに示すように遮光ボビン１４は刷毛４の軌跡
からはずれる。この場合には、前述のようにロボ
ツト２の制御回路から光センサー装置５の制御信
号発生手段２４につながれた制御信号出力禁止手
段３１に信号を送り、誤つた制御信号S1が出力
されるのを防止しておく。制御信号S1は、これ
によつて警報用のランプ又はブザー等をオンし、
又はロボツト２を停止し、若しくはロボツト２に
よつて当該不良箇所を再塗布したり当該不良のワ
ークＷを主ラインから除去する等の異常時の処理
が行われるように接続しておく。

次に作用を説明すると、コンベア１によつて移
送されてきたワークＷが定位置に位置決めされる
と、ロボツト２が作動して刷毛４がワークＷの塗
布開始点に移動し、バルブ７が開き、刷毛４はワ
ークＷ上を所定の軌跡で移動してプライマーＰを
塗布するとともに、光センサー装置５によつて塗
布されたプライマーＰの状態を検査し、プライマ
ーＰにスケやカスレがあれば制御信号S1が出力
され、所定の異常警報や処置が行われる。光セン
サー装置５では、発光素子１７から出た光がカバ
ー２２を透過し、ワークＷを下方から上方へ透過
し、遮光ボビン１４内を通つて受光素子１２に至
り、光量に応じた電気信号に変換される。その際
に、ワークＷの黒色セラミツク処理Ｃ及びこれに
塗布されたプライマーＰにより遮光されて透過光
量は減少するが、プライマーＰにスケやカスレが
あつたり塗布幅が不足していれば、それだけ透過
光量が正常値よりも多くなつて検知される。つま
り透過光は、黒色セラミツク処理Ｃによつて数％
に減少し、プライマーＰによつて最終的に十分の
数％に減少するのであるが、その僅かな透過光が
プライマーＰの状態により変化するのを検知する
のである。プライマーＰの正常と異常との境界値
は、比較器２９の調整器２９ａによつて調整して
おく。

塗布の開始時や、第６図Ｂで示すように光セン
サー装置５の投・受光器８，９がプライマーＰの
塗布軌跡からづれる場合には、当然に予めこのづ
れが予測できるからこの位置に来ると、予め教示
又はプログラムされているロボツト２の制御回路
からの信号を受ける制御信号出力禁止手段３１に
よつて制御信号S₁は出力されない。

上述の実施例によると、刷毛４によりワークＷ
にプライマーＰを所定の軌跡に塗布することがで
きるとともに、光センサー装置５によつて塗布さ
れたプライマーＰの良否を検査し、スケやカスレ
等の異常があればこれを検知して信号を出し、こ
れによつて適当な処置がされることとなる。光セ
ンサー装置５は、刷毛４と一体的に設けられてお
り、ロボツト２によつて刷毛４の後方に一定の距
離を有して移動するように制御されているので、
刷毛４による塗布とほぼ同時に検査されることと
なる。したがつて、検査工程を特別に設ける必要
がないため時間が大幅に軽減され、検査用ロボツ
トを別に設置する必要がないため設備費用や設備
面積が半減し、また、１台のロボツトで刷毛４と
光センサー装置５を交互に持ち替えて作業を行う
場合に比較すると要する時間が半分以下になり、
しかも、検査によつて異常が検知された場合の処
置が非常に行い易く、ワークＷの不良品を最小限
におさえて歩留りを向上させることが可能であ
る。光センサー装置５は、構造が簡単であるため
小型且つ軽量であり、低コストで製作できる。ま
た光センサー装置５の投光器９は、ワークＷの下
方側に位置し、受光器８は、ワークＷの上方に位
置して、投光器９からの透過光を下方から受け取
るよう受光器８を下向きに設けてなるため、天井
側に設けられる室内灯等の照明灯が受光器８に侵
入することがなく、それだけ安定して使用するこ
とができる。投光器は一定周波数で変調された赤
外光を生じ受光器は赤外光を検出しこの内同じ周
波数成分のみを取出して信号とするのでノズル光
を排除できる。また信号処理が容易である。ため
制御信号発信手段２４も小型で安価に製作でき
る。遮光ボビン１４により、不要な回折光や外乱
光等の入光を遮蔽し精度を高めることができる。

上述の実施例では、受光素子１２及び発光素子
１７を各１個のみ用いたが、複数個を並置して検
知幅を広げることも可能である。また、適当な遮
光用のスリツトとレンズを組合せて塗布された幅
を検査することも可能である。検知のための光を
赤外光とするので外乱光の影響を受けにくい。刷
毛４に代えて海綿体、ノズル又はローラ等を使用
してもよい。ロボツト２は他の種類のマニプレー
タを使用でき、ワークＷを塗布のために移動させ
るようにしてもよい。塗布剤はプライマー以外に
塗料、接着剤にも利用できる。ワークＷは周辺に
黒色セラミツク処理Ｃを施したガラスを用いた
が、このような処理を施していないガラスはもち
ろん可能であり、その場合に黒色セラミツク処理
Ｃに代えてブラツクプライマーを幅広に塗布して
代用することも可能である。発光素子１７からの
光の一部をワークＷを透過せずに別の受光素子で
受光し、その信号によつて発光量の変動を補正す
るようにしてもよい。

（発明の効果） 本発明によると、黒色セラミツク処理を行つた
窓ガラスの周辺に塗布されたブラツクプライマー
のスケやカスレを検知してその良否を検査するこ
とができ、しかも検査装置は小型軽量に製作する
ことが可能である。また、本発明の検査装置を、
ブラツクプライマー等の塗布剤を塗布する刷毛塗
布手段と一体的に設けるためによつて、塗布剤の
塗布と同時にその良否を検査することができ、こ
れに要する時間及び設備費が大幅に削減されると
ともに異常が検知された場合の処理を容易に行う
ことが可能となる。

また本発明によれば、透光パネルを挟んでその
上下に対向して設けた投・受光器によつて透光パ
ネルに塗布された塗布状態を直接に検知するよう
になつているから一層正確に検査することができ
る。

さらに本発明によれば、塗布剤の塗布軌跡上を
走査する投・受光器がその走査途上で塗布軌跡か
らずれた場合には、制御信号発信手段の作動を禁
止することができるようになつているため、誤差
動の恐れがなく、装置の信頼性が極めて高い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は塗布装
置の正面図、第２図は第１図の矢視図、第３図
は第１図の光センサー装置の拡大断面図、第４図
は塗布装置の概略を示す平面図、第５図Ａは制御
信号発信手段の一例を示すブロツク図、第５図Ｂ
は制御信号出力禁止手段の一例を示す回路図、第
６図Ａ及びＢはワークのコーナー部における光セ
ンサー装置の移動例を示す図である。 Ｗ……ワーク（被塗布材）、Ｐ……プライマー
（塗布剤）、２……ロボツト（マニプレータ）、４
……塗布手段、５……検査手段（光センサー装
置）、８……受光器、９……投光器、１４……遮
光ボビン、２４……制御信号発信手段、３１……
制御信号出力禁止手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被塗布材たる透光パネルに塗布された薄膜状
   の塗布剤の塗布状態を検査する検査装置を備えた
   塗布装置であつて、前記透光パネル上の所定の軌
   跡に沿つて該透光パネルに対し相対移動させる塗
   布手段と、前記透光パネルを挟んで対向配置され
   た一定周波数で変調された赤外光を発する投光器
   および赤外光を受光する受光器と、前記投光器お
   よび受光器を前記塗布手段によつて塗布された塗
   布剤の塗布軌跡に沿つて相対移動させるためのマ
   ニプレータと、前記受光器の出力の内投光器の変
   調周波数に等しい周波数成分が一定値以上になれ
   ば制御信号を出力する制御信号発信手段と、前記
   マニプレータによつて相対移動される投光器およ
   び受光器が前記塗布剤の塗布軌跡から外れたとき
   に前記制御信号の出力を禁止する制御信号出力禁
   止手段とを備えてなる透光パネル用塗布装置。