JPH0694022B2 - シーリング剤塗布装置における制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、シーリング剤塗布装置における制御方法に関
する。

従来の技術 自動車の製造にあっては、例えば特開昭55-81759号公報
に開示されているように、自動車車体の構成部材の合わ
せ目に水や風等の侵入防止を目的として粘稠なシーリン
グ剤を塗布している。このシーリング剤の塗布に際して
は、最近では産業用ロボットのアームに吐出ポンプを備
えた塗布ガンを組み付けたシーリング剤塗布装置が使用
されている。

発明が解決しようとする問題点 塗布ガンの移動方向が例えばＸ方向からＹ方向に変わる
というように変化するワークのコーナ部では、産業用ロ
ボットのアームの移動速度が遅くなるので塗布位置に応
じて吐出ポンプの回転数を予めプログラミングして塗布
量が常に定量となるようにオープン制御しているもの
の、ワークに塗布したシーリング剤の塗布幅を検出し、
この検出した塗布幅と予め設定した基準塗布幅との差を
求め、この差を零とするようなクローズ制御は行われて
いない。

ここで、シーリング剤についてみると、雰囲気温度に応
じて粘度が変化する性質を持っており、塗布ガンが定速
度で移動する直線部分において吐出ポンプの回転数を定
速回転制御している場合でも、雰囲気温度によるシーリ
ング剤の粘度が変わり、その吐出量が変化したりあるい
は供給源での圧力変化によっても吐出量が変化したりし
て、塗布幅等の塗布性状にばらつきが生じる。このた
め、塗布後に検査を行い、例えば塗布幅不足を生じてい
る箇所に手作業でシーリング剤を補充したり、塗布量が
多すぎる箇所のシーリング剤を除去したりしており、多
大な労力と時間を要している。

そこで、本発明は、シーリング剤の塗布幅および塗布位
置を良好にクローズ制御して、作業性を向上させること
ができるシーリング剤塗布装置の制御方法を提供するこ
とを目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明に係るシーリング剤塗布装置における制御方法
は、産業用ロボットのアームに組み付けられる吐出ポン
プを備えた塗布ガンによってシーリング剤をワークの端
部から所定の位置に所定の塗布幅でワークに連続してビ
ード状に塗布するようにしたシーリング剤塗布装置にお
いて、前記塗布ガンの動きに視覚センサによる塗布性状
検出を追従させて、ワークに塗布されたシーリング剤の
塗布幅を検出するとともに、ワークの端部からシーリン
グ剤までの距離をシーリング剤の塗布位置寸法として検
出し、この検出した塗布幅および塗布位置寸法を予め設
定した基準塗布幅および基準塗布位置寸法とリアルタイ
ムで比較して、基準塗布幅よりも広い塗布幅であると判
断したとき、もしくは基準塗布位置寸法よりも小さい塗
布位置寸法である判断したときは吐出ポンプの吐出量を
低減させ、一方、基準塗布幅よりも狭い塗布幅であると
判断したとき、もしくは基準塗布位置寸法よりも大きい
塗布位置寸法であると判断したときは吐出ポンプの吐出
量を増加させ、また、前記塗布幅が基準塗布幅の上限値
よりも広いときと基準塗布幅の下限値よりも狭いときは
異常処理をすることを特徴とする。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第1,2図は本発明の一実施例を示す図で、特に第１図は
シーリング剤塗布装置の全体を示している。第１図にお
いて、シーリング剤塗布装置は、ティーチングプレイバ
ックタイプの産業用ロボット１のアーム２と、このアー
ム２の先端に組み付けられるとともに吐出ポンプ３を備
えた塗布ガン４とで構成されていて、この塗布ガン４に
よって、ワークＷにシーリング剤Ｓをビード状に連続し
て塗布するようになっている。つまり、産業用ロボット
１の制御部５からの指令によって、アーム２がプレイバ
ック作動するとともに、シーリング剤Ｓが供給源６から
吐出ポンプ３に供給されるようになっている。

なお、第２図ではワークＷとしてドアパネル等の開閉体
のアウターパネルの例を示しており、後工程で図示外の
インナーパネルとヘミング結合されることになるワーク
（アウターパネル）Ｗの周縁部にはヘミングフランジ部
Ｆが予め形成されているとともに、そのヘミング結合さ
れるべき部位にシーリング剤Ｓがビード状に塗布され
る。

ここで、アーム２には、塗布性状検出手段７を組み付け
てある。この塗布性状検出手段７は、塗布ガン４にブラ
ケット８を介して取り付けられた光源９と視覚センサと
しての撮像装置10とを備えており、塗布ガン４を追いか
けるようにしてワークＷに塗布されたシーリング剤Ｓの
塗布幅ｄ及び塗布位置寸法ｔを検出するようになってい
る。

撮像装置10は、第２図に示すように、撮像レンズ11と、
これの結像位置に配置された１次元イメージセンサ12と
を備え、撮像レンズ11を通して１次元イメージセンサ12
で捕らえた像を情報処理部13によって２値化したビデオ
信号Ｑとして出力するようになっている。

第１図中の14は前記塗布性状検出手段７に接続された塗
布量制御手段である。この塗布量制御手段14には、ビデ
オ信号Ｑが入力されるとともに、シーリング剤Ｓの塗布
幅ｄや塗布位置寸法ｔ等の基準塗布幅や基準塗布位置寸
法等を予めプログラミングして設定してある。ここにい
う塗布位置寸法ｔは、第２図に示すようにワークＷの端
部のヘミングフランジ部Ｆからビード状のシーリング剤
Ｓまでの距離寸法である。そして、塗布量制御手段７
は、ビデオ信号Ｑとして検出された塗布幅ｄや塗布位置
寸法ｔと予め設定した基準塗布幅や基準塗布位置寸法と
を比較し、その差を吐出ポンプ３の図示を省略したサー
ボアンプにフィードバックして、吐出ポンプ３の吐出
量、具体的には回転数を上記差が零となるように制御す
るようになっている。

また、この塗布量制御手段14は、前記差が所要の範囲で
の下限値以下あるいは上限値以上になったとき、警告信
号Ｋを発生するようになっている。この警告信号Ｋは、
産業用ロボット１の制御部５と、ランプやブザー等のよ
うな警報手段15とに送られて、産業用ロボット１の駆動
を自動停止したり作業者に塗布異常を知らせる。

つまり、作業者が、ティーチング作業によって産業用ロ
ボット１に所要の塗布軌跡を覚え込ませるとともに、塗
布軌跡に応じた塗布幅ｄや塗布位置寸法ｔ等の基準塗布
幅や基準塗布位置寸法等の情報を塗布量制御手段14の図
外のメモリに記憶させる。これにより、産業用ロボット
１の制御部５による制御の下に全システムを動作させる
ことによって、塗布ガン４からワークＷにシーリング剤
Ｓが塗布される。

このとき、塗布性状検出手段７の撮像装置10が光源９か
らの反射光による受光量差によって、塗布ガン４で塗布
されたシーリング剤Ｓの塗布幅ｄと塗布位置寸法ｔとを
検出し、この２値化されたビデオ信号Ｑが塗布量制御手
段14に送られる。そして、塗布量制御手段14が、リアル
タイムで前記塗布ガン４による塗布幅ｄや塗布位置寸法
ｔと予め設定された基準塗布幅や基準塗布位置寸法との
差が零となるように、吐出ポンプ３の回転数をフィード
バック制御する。

この結果、塗布途中で雰囲気温度が変化してシーリング
剤Ｓの粘度が低くなったり，高くなったり、あるいは供
給源６に圧力変化があったとしても、塗布ガン４による
塗布幅ｄは、その塗布位置での好適な定量となり、塗布
幅ｄが広過ぎたり、あるいは狭過ぎたりすることなく、
シーリング剤Ｓが所要の基準塗布幅でもって塗布される
（この場合、塗布幅ｄの広過ぎたり，狭過ぎたりする寸
法は基準設定幅に対してのばらつきを示すものであり、
いずれも許容範囲に入っているため、不良品になってし
まうわけではなく、むしろ、許容範囲から外れるのを未
然に防ぐような値に設定してある）。

より詳しくは、検出した塗布幅ｄと予め設定した基準塗
布幅とを比較して、塗布幅ｄが基準塗布幅よりも広いと
きには吐出ポンプ３の回転数を低下させ、逆に塗布幅ｄ
が基準塗布幅よりも狭いときには吐出ポンプ３の回転数
を増加させる。同様に、検出した塗布位置寸法ｔと基準
塗布位置寸法とを比較して、塗布位置寸法ｔが基準塗布
位置寸法よりも小さいときには吐出ポンプ３の回転数を
低下させ、逆に塗布位置寸法ｔが基準塗布位置寸法より
も大きいときには吐出ポンプ３の回転数を増加させる。

このように、塗布位置寸法ｔも塗布量制御手段14のパラ
メータとしていることにより、ワークＷの公差内での製
作誤差や位置決め誤差等による塗布位置の寸法誤差をも
位置補正できる。つまり、塗布位置寸法ｔが小さくなっ
たり大きくなったりして大きくばらつくと、シーリング
剤Ｓの位置がアウターパネルとインナーパネルとのヘミ
ング結合部位から外れてしまい、そのヘミング結合部の
シール不良を招くおそれがあるが、上記のようにシーリ
ング剤Ｓの塗布位置寸法ｔと基準塗布位置寸法との差に
応じて吐出ポンプ３の回転数ひいては吐出量を増減させ
ることにより、そのシーリング剤Ｓの位置のずれをシー
リング剤Ｓの量で補って、ヘミング結合が確実にシール
されることになる。

一方、供給源６でのシーリング剤不足のように供給源６
から吐出ポンプ３へのシーリング剤Ｓの供給不足が生じ
て、塗布幅ｄが所要の基準塗布幅の下限値以下、あるい
は逆に、雰囲気温度，供給圧力が高過ぎて、シーリング
剤Ｓの過供給が生じて、塗布幅ｄが所要の基準塗布幅の
上限値以上となると、塗布量制御手段14から警告信号Ｋ
が産業用ロボット１の制御部５と警報手段15とに出力さ
れて、産業用ロボット１を停止するとともに、作業者に
異常を知らせる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、シーリング剤の塗布中に
おいて、ワークに塗布されたシーリング剤の塗布幅と塗
布位置寸法とを検出し、この検出した塗布幅および塗布
位置寸法を予め設定した基準塗布幅および基準塗布位置
寸法とリアルタイムで比較して、基準塗布幅よりも広い
塗布幅であると判断したとき、もしくは基準塗布位置寸
法よりも小さい塗布位置寸法であると判断したときは吐
出ポンプの吐出量を低減させ、一方、基準塗布幅よりも
狭い塗布幅であると判断したとき、もしくは基準塗布位
置寸法よりも大きい塗布位置寸法であると判断したとき
は吐出ポンプの吐出量を増加させ、また、塗布幅が基準
塗布幅の上限値よりも広いときと基準塗布幅の下限値よ
りも狭いときは異常処理をするので、シーリング剤の塗
布幅および塗布位置を常に良好な状態にクローズ制御
し、従来では塗布、検査および補修の３工程に別れてい
た作業を１工程で行うことができ、しかも、塗布幅が異
常になると異常処理するので、作業性も向上するという
新規な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシーリング剤塗布装置
全体を示す構成図、第２図は塗布性状検出手段の構造と
その２値化信号波形との関係を示す説明図である。 １……産業用ロボット、２……アーム、３……吐出ポン
プ、４……塗布ガン、７……塗布性状検出手段、10……
視覚センサとしての撮像装置、14……塗布量制御手段、
Ｗ……ワーク、Ｓ……シーリング剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】産業用ロボットのアームに組み付けられる
   吐出ポンプを備えた塗布ガンによってシーリング剤をワ
   ークの端部から所定の位置に所定の塗布幅でワークに連
   続してビード状に塗布するようにしたシーリング剤塗布
   装置において、 前記塗布ガンの動きに視覚センサによる塗布性状検出を
   追従させて、ワークに塗布されたシーリング剤の塗布幅
   を検出するとともに、ワークの端部からシーリング剤ま
   での距離をシーリング剤の塗布位置寸法として検出し、 この検出した塗布幅および塗布位置寸法を予め設定した
   基準塗布幅および基準塗布位置寸法とリアルタイムで比
   較して、基準塗布幅よりも広い塗布幅であると判断した
   とき、もしくは基準塗布位置寸法よりも小さい塗布位置
   寸法である判断したときは吐出ポンプの吐出量を低減さ
   せ、 一方、基準塗布幅よりも狭い塗布幅であると判断したと
   き、もしくは基準塗布位置寸法よりも大きい塗布位置寸
   法であると判断したときは吐出ポンプの吐出量を増加さ
   せ、 また、前記塗布幅が基準塗布幅の上限値よりも広いとき
   と基準塗布幅の下限値よりも狭いときは異常処理をする
   ことを特徴とするシーリング剤塗布装置における制御方
   法。