JPH0612482Y2 - シール剤塗布ユニットの検査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、たとえばシール剤とかケーキ用生クリームな
どを吐出させるためのノズルの位置が正確であるかどう
かを検査するための装置に関する。

（従来技術及びその問題点） たとえば自動車のエンジン組立ラインでは、ロボットに
シール剤塗布ユニットを着脱自在に取付け、そのロボッ
トにより該ユニットのノズルをエンジンブロック上の所
定の軌跡に沿って移動させると同時にそのノズルからシ
ール剤を吐出させて塗布し、続いて、オイルパンをエン
ジンブロック上に載せて、そのオイルパンとエンジンブ
ロックとの間をシールしている。ところで上記シール剤
は高粘度液状であるから、ノズルが詰まりやすく、比較
的短時間で交換する必要がある。ところが、ノズル自体
の誤差や取付け誤差などがあるため、その交換した各ノ
ズルの先端の位置が常に正規の位置にあるとは限らな
い。先端位置のずれたノズルを使ってシール剤を塗布す
ると、エンジンブロック上の所定の軌跡から外れたとこ
ろにシール剤が塗布されることになり、エンジンブロッ
クとオイルパンとの間からシール剤がはみ出たりしてシ
ール性を確保することが困難である。

この場合、ロボットの操作プログラムを修正してノズル
の先端を所定の軌跡に合わせてもよいが、操作プログラ
ムを修正するのに時間と手間とがかかり、作業能率が低
下するものである。また、シール剤の塗布後に、シール
剤の塗布軌跡をシール剤塗布ユニットに設けた光電セン
サーでなぞってシール切れの有無などを検査することが
あるが、そのときに光電センサーの位置がずれていた場
合には検査不能となってしまう。

本考案は上記事実に鑑みてなされたものであって、交換
した各ノズルや光電センサーの先端の位置が正規の位置
にあるか否かを容易に検査し、これによって塗布軌跡が
所定の軌跡に一致するようにすることができるシール剤
塗布ユニットの検査装置を提供することを目的としてい
る。

（問題点を解決するための手段） 上記従来の欠点を解決するため、本考案のシール剤塗布
ユニットの検査装置は、ロボット６に、シール剤塗布用
ノズル37と該ノズルによってシール剤が塗布されたシー
ル剤塗布面の良否を識別するセンサーヘッド41とを備え
たシール剤塗布ユニット７を着脱可能に取り付け、上記
ロボット６によりシール剤塗布ユニット７を所定の軌跡
に沿って移動させるものにおいて、ロボット６の退避位
置と作動位置との間の移動範囲内に検査位置を設け、こ
の検査位置に、シール剤塗布ユニット７における前記ノ
ズル37とセンサーヘッド41との相対位置に一致するノズ
ル検査治具２とセンサーヘッド検査治具49とを設けると
共に、両検査治具２，49をガイド部材46,50に規制され
て昇降のみ自在に配置し、両検査治具２，49のそれぞれ
の上面の基準位置に前記ノズル37及びセンサーヘッド41
の外径よりわずかに大径の検査穴48,51をそれぞれ形成
したものである。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。こ
の実施例は、エンジンブロック１にシール剤43を塗布す
るためのノズル37の先端、及びノズル37によって塗布さ
れたシール剤塗布面が正常に塗布されているか否かを判
定するセンサーヘッド41が、所定の位置に一致している
か否かを検査するための検査装置に関するものである。

第４図に示すものは、自動車のエンジン組立ラインにお
けるオイルパン３の組付け工程であって、エンジンブロ
ック１は第１搬送装置４により矢印Ａ方向へ間欠的に搬
送されている。オイルパン３は第１搬送装置４と平行す
る第２搬送装置５によって間欠的に矢印Ｂ方向へ搬送さ
れている。上記第１搬送装置４に対向して三次元ロボッ
ト６を設け、該ロボット６のアームの先端にシール剤塗
布ユニット７が着脱可能に取付けられている。ロボット
６の移動範囲内の所定の検査位置にノズル検査治具２と
センサーヘッド検査治具49とを配置している。第２搬送
装置５に対向してオイルパン位置決め把持搬送装置８を
設けている。このオイルパン位置決め把持搬送装置８
は、第１，第２の搬送装置４，５の上方間を第１シリン
ダ９により往復移動させられる水平移動体10と、該水平
移動体10に支持されると共に第２シリンダ11により昇降
させられる昇降体12とからなり、その昇降体12には、オ
イルパン位置決め把持部13が設けられている。

次に前記シール剤塗布ユニット７について第２図及び第
３図に基づいて説明する。ロボット６の先端に支持板15
をボルト16止めし、その支持板15に清掃部17、検知部1
8、塗布部19を設けている。その各部17〜19は、それぞ
れ支持板15に固着されたガイドレール20と、該ガイドレ
ール20に昇降自在に嵌合するリニアベアリング21付き昇
降板22と、その昇降板22を昇降させるエアシリンダ23と
を有する。

清掃部17の昇降板22には支持枠25が固着され、その支持
枠25に支持された昇降棒26の下端にカプラ29を介してク
リーナヘッド30を着脱自在に取付けている。

塗布部19の昇降板22には、開閉部33と空気シリンダ部34
とが設けられ、開閉部33の側面にシール剤供給配管（図
示せず）が接続され、開閉部33の下面から垂下された円
筒部の下端にアダプタ36を介してノズル37が着脱可能に
取付けられている。

前記検知部18の昇降板22には、光電変換部39と、支持枠
40とが設けられ、その支持枠40の垂下部下端にセンサー
ヘッド41が設けられている。

ノズル検査治具２について説明すると、第４図に示すご
とく、第１搬送装置４とロボット６との間にあって、ロ
ボット６の退避位置と作動位置（塗布作業位置）との間
のロボット６の移動範囲内の適当位置に台枠45を配設
し、該台枠45の検査位置、即ち、ロボット６の操作プロ
グラムによって定められた位置に、第１図に示すごと
く、ガイド筒46をボルト47止めし、そのガイド筒46の孔
にノズル検査治具２の下方柱状部2aを昇降自在に挿入
し、ノズル検査治具２の上方つかみ部2bをガイド筒46上
に載置している。またノズル検査治具２の上面の中心に
ノズル37の外径よりもわずかに大径の検査穴48が形成さ
れている。

またセンサーヘッド検査治具49について説明すると、台
枠45の上のノズル検査治具２から矢印Ａ方向に沿って間
隔Ｌ、矢印Ａ方向とは直交する方向に沿って間隔Ｈ離れ
た位置にセンサーヘッド検査治具49を配設している。こ
のセンサーヘッド検査治具49はノズル検査治具２と同じ
ようにガイド筒50に昇降自在に支持され、その上面の中
心にセンサーヘッド41の外径よりもわずかに大径の検査
穴51が形成されている。第３図に示すごとく、上記間隔
Ｌ，Ｈは、シール剤塗布ユニット７におけるノズル37と
センサーヘッド41との間の間隔Ｌ，Ｈに一致させられて
いる。なお第５図の52はエンジンブロック１のシール剤
塗布面53に形成されたボルト孔である。

上記構成の作用を説明する。まず、第４図に示すロボッ
ト６の待機状態（退避位置）から、そのロボット６を作
動位置まで作動させ、清掃部17のクリーナヘッド30をエ
ンジンブロック１のシール剤塗布面53の清掃開始位置に
もたらす。次にエアシリンダ23により昇降板22及び支持
枠25を介して昇降棒26を下降させ、クリーナヘッドをシ
ール剤塗布面53に当接させる。続いて所定の操作プログ
ラムに基づいてロボット６を作動させ、第５図(a)に示
すごとく、クリーナヘッド30をシール剤塗布軌跡に沿っ
て移動させる。

次に、清掃が終わったならば、塗布部19のノズル37をシ
ール剤塗布面53の塗布開始位置にもたらし、エアシリン
ダ23によりノズル37を下降させ、そのノズル37をシール
剤塗布面53に接近させる。続いて所定の操作プログラム
に基づいてロボット６を作動させ、第５図(b)に示すご
とく、ノズル37から吐出させたシール剤43をシール剤塗
布面53に塗布する。

次にシール剤43の塗布が終わったならば、検知部18のセ
ンサーヘッド41をシール剤塗布面53の検知開始位置にも
たらし、エアシリンダ23によりセンサーヘッド41を下降
させ、そのセンサーヘッド41を塗布されたシール剤43に
接近させる。続いて所定の操作プログラムに基づいてロ
ボット６を作動させ、第５図(c)に示すごとく、センサ
ーヘッド41をシール剤塗布軌跡に沿って移動させる。す
ると、センサーヘッド41の投光部からシール剤43に向け
て光が投射され、その反射光をセンサーヘッド41の受光
部が受け、その受光量の変化が光電変換部39によって電
気信号に変換され、制御部へ送られ、シール剤43に当た
った光の反射率とシール剤塗布面53に当たった光の反射
率の相違から、塗布が正常に行われたか否かを識別し、
不良と判断されると、警報が発せられる。

シール剤43の塗布が正常に行われたならば、第４図に示
すオイルパン位置決め把持搬送装置８によりオイルパン
３がつかまれ、そのオイルパン３はエンジンブロック１
の直上にもたらされて位置決めされた後、そのエンジン
ブロック１上に載置される。そのオイルパン３を載せた
エンジンブロック１は第１搬送装置４により、次工程へ
運ばれ、自動供給されたボルトによりオイルパン３がエ
ンジンブロックに一体的に連結されるものである。

ノズル37が詰まったときには、アダプタ36をシール剤圧
送部33から外し、新しいものと交換する。次にロボット
６を操作してシール剤塗布ユニット７を、第２図仮想線
で示すごとく、退避位置と作動位置との間の検査位置に
もたらす。続いて、第１図仮想線に示すごとく、ノズル
検査治具２のつかみ部2bをつかんで且つつかみ部2bに設
けた下方柱状部2aがガイド筒46に規制されながら、ノズ
ル検査治具２が持ち上げられる。ここで、ノズル37の先
端が正規の位置にあれば、検査穴48がノズル37に嵌合す
る。もしも、嵌合しない場合には、ノズル37の先端が所
定の塗布軌跡と一致しないから、ベンチ等の適当な工具
を用いてノズル37の先端を曲げて矯正し、検査穴48が嵌
合するようにする。これによってノズル37は所定の塗布
軌跡と一致し、シリンダブロック１上の所定の軌跡に沿
ってシール剤43を塗布することができるようになる。こ
のようにノズル検査治具２はガイド筒46に規制されなが
ら持ち上げられるようになっているため、ノズル検査治
具２の検査穴48は、常にノズル37の正規の検査位置と同
一線上にあり、これがために正確に検査をすることがで
きる。同じようにして、センサーヘッド検査治具49をつ
かんで持ち上げ、検査穴51がセンサーヘッド41に嵌合す
れば、このセンサーヘッド41の位置も適正な位置にあ
り、しかも、センサーヘッド41とノズル37との相対的な
位置関係も適正であることが同時に判別される。特に、
シール剤塗布ユニット７を全体的に交換したときに、ノ
ズル37及びセンサーヘッド41の位置が適正であるか否
か、その両者37,41の相互的位置関係が適正であるか否
かを簡単に検査できるので便利である。

（考案の効果） 以上述べたごとく、本考案によれば、ロボットの操作に
より検査位置にもたらされたシール剤塗布ユニットのノ
ズル及びセンサーヘッドに対してノズル検査治具とセン
サーヘッド検査治具とを上昇させてそれぞれの検査穴を
ノズル及びセンサーヘッドに嵌合させるだけで、そのノ
ズル及びセンサーヘッドが正規の位置にあるか否かを容
易に検査し、これによって塗布軌跡が所定の軌跡に一致
するようにすることができ、且つ塗布軌跡における塗布
状態の良否を正確に判定できるものであり、構成が極め
て簡単で安価に製作することができる。

しかも本考案によれば、検査位置をロボットの退避位置
と作動位置との移動範囲内に設置すると共に、この検査
位置にあるノズル検査治具及びセンサーヘッド検査治具
はガイド部材に規制されながら昇降操作されるようにな
っているため、ノズル及びセンサーヘッド検査治具のそ
れぞれの検査穴は、常にノズルの移動軌跡内の正規の検
査位置と同一線上にあり、これがためにこの種ロボット
によってその退避位置から作動位置の間を規制されなが
ら移動するノズル及びセンサーヘッドに対しても正確に
且つ容易に検査することができる。

更には、シール剤塗布ユニットに備えたシール剤塗布ノ
ズルとセンサーヘッドとの相対位置に一致して上記検査
位置にノズル検査治具とセンサーヘッド検査治具とを配
設しているので、ノズルによるシール剤塗布作業、セン
サーヘッドによる塗布状態判定作業、及び両者の上記両
検査治具による検査作業を行うに際し、ロボットの作動
制御が簡略にできる。

更にまた、上記両検査治具による検査位置が上記のよう
にロボットの退避位置と作業位置との間の移動範囲内に
存在することにともなって、検査作業のためのロボット
の移動軌跡は、通常作業時の移動軌跡と兼ねることがで
き、検査作業専用のスペースを別途設ける場合に比し、
ロボットの作動制御がより簡単でありスペース的にも有
利となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は横断面図（断
面線は第２図のＩ−Ｉ線に沿う）、第２図はシール剤塗
布ユニットの正面図、第３図は同平面図、第４図はオイ
ルパン組付け工程の概略平面図、第５図(a)〜(c)は清
掃、シール剤塗布、塗布状態検知の手順を示す概略平面
図である。 １……エンジンブロック、２……ノズル検査治具、６…
…ロボット、７……シール剤塗布ユニット、37……ノズ
ル、41……センサーヘッド、46……ガイド部材、48……
検査穴、49……センサーヘッド検査治具、50……ガイド
部材、51……検査穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボットに、シール剤塗布用ノズルと該ノ
   ズルによってシール剤が塗布されたシール剤塗布面の良
   否を識別するセンサーヘッドとを備えたシール剤塗布ユ
   ニットを着脱可能に取り付け、上記ロボットによりシー
   ル剤塗布ユニットを所定の軌跡に沿って移動させるもの
   において、ロボットの退避位置と作動位置との間の移動
   範囲内に検査位置を設け、この検査位置に、シール剤塗
   布ユニットにおける前記ノズルとセンサーヘッドとの相
   対位置に一致するノズル検査治具とセンサーヘッド検査
   治具とを設けると共に、両検査治具をガイド部材に規制
   されて昇降のみ自在に配置し、両検査治具のそれぞれの
   上面の基準位置に前記ノズル及びセンサーヘッドの外径
   よりわずかに大径の検査穴をそれぞれ形成してなるシー
   ル剤塗布ユニットの検査装置。