JPH0822409B2 - 接着剤塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両組立ラインにおいてウインドガラスの
外周縁に接着剤を塗布するための装置に関する。

（従来の技術） 近年、ウインドガラスへの接着剤の塗布にはロボット
が多用されるようになってきている。第８図は、そのよ
うなロボットを用いた塗布装置の一般例を示したもの
で、ローラ方式の搬送機１を複数一列に配設し、この上
にダム貼りステーションＩと、プライマ塗布ステーショ
ンIIと、プライマ乾燥ステーションIIIとウレタン（接
着剤）塗布ステーションIVとを順次設定し、プライマ塗
布ステーションIIとウレタン塗布ステーションIVとに、
それぞれ位置決め装置2,3を配設すると共に、二つのス
テーションII,IVの側方に６軸ロボット4,5を配設した構
成とされている。これにより、ウインドガラスＷが、ダ
ム貼りステーションＩからウレタン塗布ステーションIV
へ移送される間に、ロボット4,5によりウインドガラス
Ｗの外周縁には、プライマおよびウレタンが自動的に塗
布される。

しかしながら、上記従来の接着剤塗布装置において
は、固定的に位置決めされたウインドガラスＷに対して
ロボット4,5が塗布作業を実行しなければならないた
め、該ロボットとしては行動半径の大きい大型のものが
必要であった。すなわち、接着剤塗布装置は、全体とし
て設置スペースが拡大し、この結果、車両組立ライン近
傍への設置が不可能となって、人的、物的管理に円滑さ
を欠くという問題が内在していた。

そこで、最近ウインドガラスを回転テーブル上に載
せ、ロボットアームの少ない動きで接着剤を塗布し得る
ようにすることにより、使用ロボットの小型化を図る試
みが種々なされている。

第９図は、特開昭58−156367号公報に開示されてい
る、そのような試みの一例を示したもので、ロボット６
と回転テーブル７とを並設し、回転テーブル７をボール
ネジ８とモータ９とを利してガイドレール10上を直線運
動できるようにし、制御装置11からの指令で前記回転テ
ーブル７を回転並びに直線運動させることにより、ロボ
ット６の上下あるいは傾角のわずかの運動で前記回転テ
ーブル７上のウインドガラスＷに対する接着剤の塗布を
実行できるようにしている。

また第10図は、特開昭60−193016号公報に開示されて
いる同様の例を示したもので、この場合、ロボット12と
回転テーブル13とを制御装置14の指令で完全に同期して
動き得るようにすることにより、上記同様にロボット12
のわずかの動きで回転テーブル13上のウインドガラスＷ
に対する塗布を実行できるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記２つの先行技術は、いずれも１台
のロボットと１台の回転テーブルとを組合せたものであ
るため、第８図に示したごとき、プラズマ塗布とウレタ
ン塗布との重複作業を含む接着剤塗布装置を実現するに
は、依然として２台のロボットが必要であり、該ロボッ
トの小型化分だけその設置スペースを小型化できるもの
の、今一つ要求に応じきれないという問題があった。

また上記重複作業を含む場合には、ラインタクト（約
１分）に対し、各ロボットの塗布時間が短か過ぎて（約
20秒）、ロボット稼動効率が極めて悪くなるという問題
もあった。

本発明は、上記従来の問題を解決すべくなされたもの
で、１台のロボットに２台の回転テーブルを同期させる
と共に、ウインドガラスの搬送システムに工夫をなすこ
とにより、省スペース化とサイクルタイムの短縮化を達
成し得るようにしたウインドガラス接着剤塗布装置を提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） このため、本発明は、多軸ロボットを間にしてその両
側に、前記ロボットと同期して回転するプライマ塗布用
の第１の回転テーブルと接着剤塗布用の第２の回転テー
ブルとを配設し、前記ロボットおよび第１、第２の回転
テーブルを結ぶラインに沿ってウインドガラスを搬送す
る搬送手段を配設し、さらに前記第１の回転テーブルか
ら前記搬送手段へウインドガラスを移載する１つの移載
機と、前記搬送手段から前記第２の回転テーブルへウイ
ンドガラスを移載する他の１つの移載機とを配設し、前
記各テーブルのそれぞれに、ウインドラスを位置決め固
定する手段を設けたことを特徴とする。

（作用） 上記構成のウインドガラス接着剤塗布装置において、
多軸ロボットを間に、これと同期して回転する２台の回
転テーブルを配したので、該ロボットにツール（塗布ノ
ズル）を持ち替えさせてプライマ塗布と接着剤塗布との
重複作業を実行させることが可能になる。すなわち、ロ
ボットの動きに回転テーブルを同期させることにより小
型のロボットの使用で取りることとなり、しかも１台の
ロボットの使用で済むため、塗布装置全体の省スペース
化を達成できるようになる。

また１台のロボットにプライマ塗布と接着剤塗布との
２つの作業を行わせることも可能になってロボットの稼
動効率が著しく向上するようになる。

さらにロボットと各回転テーブルとを結ぶラインに沿
って設けた搬送手段を経由してウインドガラスを搬送す
るようにしたので、その間にプライマの乾燥工程を組入
れることが可能になってプライマ塗布、接着剤塗布共に
連続作業をなし得るところとなると共に、回転テーブル
と小型のロボットとの組合せによる高速性のため、サイ
クルタイムの短縮を達成できるようになる。

（実 施 例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１〜５図において、21は６軸ロボットで、そのアー
ム21aの先端にはツールチェンジャー22（第２図）が装
着されている。ロボット21の周りにはプライマ用ツール
スタンド23とウレタン用ツールスタンド24とが設置され
ており、該ロボット21は、そのアームを各スタンド23,2
4まで延ばして前記ツールチェンジャー22にプライマツ
ール25とウレタンツール26とを持ち替えることができる
ようになっている。

上記ロボット21の左・右には、プライマ塗布用第１の
回転テーブル27とウレタン塗布用第２の回転テーブル28
とが設置されている。各回転テーブル27,28は後述する
制御機構によりロボット21と同期して回転するように構
成されており、その上部にウインドガラスＷを位置決め
固定するための位置決め装置29を具備している。より詳
しくは、第２図と第３図に示すように、回転テーブル27
（28）は、架台30から上方へモータ31により回転駆動さ
れる中空の回転軸32を延ばし、該回転軸32の上端にテー
ブル本体33を設けて成っており、該テーブル本体33上に
前記位置決め装置29の位置決め板34を載せている。

位置決め板34上には、バキュームカップ35およびシリ
ンダ36により上下駆動される位置決めブロック37が配設
され、これらには回転軸32に内装されたロータリージョ
イント38を介して、図示を略すエア源から高圧エアが供
給されるようになっている。

上記ロータリージョイント38は、下部ベース39から架
台30を通って延びる支柱39aに固定されたインナ40と、
該インナ40に回転自在に嵌合されると共に前記回転軸32
に固定されたアウタ41とから成っている。インナ40およ
びアウタ41には、それぞれ独立した４〜６つの通気路が
設けられており、本図ではそのうちの２つの通気路42a,
42bが代表的に示されている。そして、一方の通気路42a
には高圧を供給するエア源に結ぶ配管43aと前記バキュ
ームカップ35に結ぶ配管44aとが接続され、前記バキュ
ームカップ35に結ぶ配管44aには負圧発生用ベンチュリ4
5が介装されている。また他方の通気路42bには高圧エア
を供給するエア源に結ぶ配管43bと前記シリンダ36に結
ぶ配管44bとが接続されている。すなわち、回転軸32と
共に位置決め板34が回転しても、バキュームカップ35お
よび位置決めブロック37駆動用のシリンダ36にはロータ
リージョイント38を介して高圧エアを常時供給できるこ
ととなり、ウインドガラスＷを回転テーブル27,28上に
安定的に位置決め固定できるようになっている。

なお、第３図中、46は位置決めブロック37を原位置に
戻すばねを表わす。また各回転テーブルの周りには、第
２図に示すように、外部位置決め装置47が配設されてい
る。この外部位置決め装置47は、下部ベース39上に立設
されたフレーム48に上下方向へ摺動自在にスライダ49を
取付けると共に、該スライダ49の先端に位置決めブロッ
ク50を取付け、このスライダ全体をシリンダ51で上下動
できるようにしたもので、回転テーブル27,28上にウイ
ンドガラスＷが移載される際、位置決めブロック50は上
昇端に位置決めされ、その後、回転テーブルと共に回転
するウインドガラスＷと干渉しないように、下降端に位
置決めされるようになる。

一方、上記ロボット21と各回転テーブル27,28とを結
ぶラインに平行なライン上には、適宜間隔を有して二つ
のウインドガラス載置台52,53が配設されている。これ
ら載置台52,53は、フレーム54上に、ウインドガラスＷ
を位置決め載置するための複数の位置決めブロック55を
備えている（第５図）。また上記ロボット21と各回転テ
ーブル27,28とを結ぶライン上には、第１の回転テーブ
ル27に隣接してダム貼り用テーブル56が配設されてい
る。このテーブル56もまた、ウインドガラスＷを位置決
め固定するための手段を備えている。

しかして、上記各装置周りには、ダム貼り用テーブル
56から第１の回転テーブル27へ、第１の回転テーブル27
から一方のウインドガラス載置台52へそれぞれウンイン
ドガラスＷを移載する第１の移載機57と、前記一方の載
置台52から他方の載置台53へウインドガラスＷを移載す
る第２の移載機58と、前記他方の載置台53から第２の回
転テーブル29へウインドガラスＷを移載する第３の移載
機59とが配設されている。

第１の移載機57は、第４図に示すように、取付ベース
60上に立設した本体フレーム61,62に昇降用レール63,64
を各２本ずつ取付け、各レール63,64に摺動自在にアー
ム取付フレーム65,66を取付け、本体フレーム61,62には
また、前記各アーム取付フレーム65,66を挿通するスプ
ライン軸67,68を回転自在に取付け、さらに前記一方の
アーム取付フレーム65に前記スプライン軸67に基端部を
係合する第１のアーム69を取付けると共に他方のアーム
取付フレーム66に同じくスプライン軸68に基端部を係合
する第２のアーム70を取付けて成っている。すなわち、
第１のアーム69と第２のアーム70とは、アーム取付フレ
ーム65,66がレール63,64に沿って移動することによって
昇降自在となると共に、スプライン軸67,68が回転する
ことによって旋回自在となっている。

こゝで、上記第１、第２のアーム69,70のそれぞれに
は、ウインドガラスＷを吸引保持するためのバキューム
カップ71,72が取付けられている。また各本体フレーム6
1,62にはアーム取付フレーム65,66を上下駆動するため
の昇降用シリンダ73,74が取付けられると共に、取付ベ
ース60に立設した２つの支柱75,76にはスプライン軸67,
68を回転駆動するための旋回用シリンダ77,78が取付け
られている。

これにより、第１の移載機57は、第１のアーム69を昇
降並びに旋回させることによりダム貼りテーブル56から
第１の回転テーブル27へウインドガラスＷを空中搬送で
きると共に、第２のアーム70を昇降並びに旋回させるこ
とにより第１の回転テーブル27から載置台の一つ52へウ
インドガラスＷを空中搬送できるという、二つの機能を
有するものとなる。なお、各アーム69,70はリンク69a,7
0aと連結されており、ウインドガラスＷを水平に移載で
きる。

一方、第２の移載機58は、第５図に示すように、本体
フレーム79上にバキュームカップ80を具備する可動プレ
ート81を配し、この可動プレート81を本体フレーム79内
に装備したシリンダ82で支持し、本体フレーム79下には
ベース83上に敷設したレール84上を転動する車輪85を設
けて成っている。また該第２の移載機58はレール84に沿
って配したチェーン87に連結されており、このチェーン
87はモータ86によって駆動されるようになっている。こ
れにより、第２の移載機58は、シリンダ82の作動で可動
プレート81を上動させることにより、載置台52上のウイ
ンドガラスＷをそのバキュームカップ80に保持すること
ができると共に、そのまゝチェーン87の駆動により他方
の載置台53内まで移動した後可動プレート81を下動させ
ることにより、その上のウインドガラスＷを該他方な載
置台53に移載することができる。すなわち、この第２の
移載機58は載置台52,53と共にウインドガラスＷを搬送
する搬送手段を構成している。

さらに、第３の移載機59は、第５図にも示すように、
ウインドガラス載置台53と第２の回転テーブル28間に横
置された本体フレーム88に横行自在にアーム取付フレー
ム89を取付けると共に、このアーム取付けフレーム89に
昇降自在にバキュームカップ90を具備するアーム91を取
付けて成っている。そしてアーム取付けフレーム89はモ
ータ92によって、一方アーム91はシリンダ93によってそ
れぞれ駆動されるようになっており、これらの動きによ
り、ウインドガラス載置台53からウインドガラスＷをバ
キュームカップ90に受取り、これを第２の回転テーブル
28に移載することができるものとなる。

本発明において、６軸ロボット21と２台の回転テーブ
ル27,28とは同期するように制御される。第６図は、そ
の制御装置の構成を示したものである。同図において、
M1,M2…M6はロボット21各軸を駆動するサーボモータ、M
7は第１の回転テーブル27を駆動するサーボモータ、M8
は第２の回転テーブル28を駆動するサーボモータであ
る。またE1,E2…E6はロボット21各軸の回転角度を検出
するエンコーダ、E7は第１の回転テーブル27の回転角度
を検出するエンコーダ、E8は第２の回転テーブル28の回
転角度を検出するエンコーダである。各サーボモータM1
〜M8へはサーボユニット91a,91b…91hからそれぞれ駆動
パルスが印加され、一方各サーボユニット91a〜91hへは
各エンコーダE1〜E8から現在の回転角度に関するデータ
がそれぞれ送られるようになっている。そして各サーボ
ユニット91a〜91hは、入出力（I/O）ポート92を介して
中央処理装置（CPU）93から送られる各指示値に応じた
角度に各軸を制御する。

CPU93には1/0 92を介してコンソール94から制御に必
要な各種データおよびティーチングデータが入力される
ようになっており、またCPU93には、前記データ類を格
納するメモリ95、プレイバック時に軌跡補間を行う補間
回路96、補間点を回転テーブル座標上で回転させたり、
回転後の点を回転テーブル上の座標系からロボットのワ
ールド座標系に変換する座標交換回路97、２つの回転テ
ーブルを切換える切換回路98等が接続されている。

このように構成された制御装置により、いま、第１、
第２の回転テーブル27,28を固定状態とし、図示を略す
ティーチングボックスを操作してロボット21の手先を動
かしティーチングを行うと、ロボットワールド座標系で
ロボット手先の位置、姿勢データが求まり、次にこれら
データは、座標変換回路97において回転テーブル座標系
の位置、姿勢データに変換され、ティーチングデータと
してメモリ95に格納される。この変換に際しては回転テ
ーブル座標選択定義命令の実行により切換回路98が作動
し、第１の回転テーブル27または第２の回転テーブル28
の座標系が選択される。

プレイバックにおいては、先ず補間回路96において前
記ティーチングデータが回転テーブル座標系で直線補間
され、さらに各補間点の回転角成分が求められる。この
回転角成分は、予めプレイバック時に実行した回転テー
ブル座標選択定義命令により、第１の回転テーブル用サ
ーボユニット91gまたは第２の回転テーブル用サーボユ
ニット91hに取込まれ、サーボモータM7とM8のいずれか
が回転制御される。一方ロボット21側に対しては、前記
回転テーブル座標選択定義命令に応じて、前記回転角成
分はロボットワールド座標系の値に変換された後、各サ
ーボユニット91a,91b…91fに取込まれ、各サーボモータ
M1,M2…M6が回転制御される。このようにして、ロボッ
ト21と２つの回転テーブル27,28とは同期して動作する
ことができるようになる。

以下、上記構成のウインドガラス接着剤塗布装置の作
用について第７図も参照して説明する。

先ずダム貼り用テーブル56上に投入されたウインドガ
ラスＷに対し、作業者によりアルコール抜きおよびダム
W1（第７図）の貼り付けが行われる。ダム貼りを終えた
ウインドガラスＷは、第１の移載機57の第１のアーム69
の作動により、そのバキュームカップ71に吸引、保持さ
れてダム貼り用テーブル56から第１の回転テーブル27ま
で空中搬送され、その上の位置決め装置29上に投入され
る。そして該位置決め装置29および外部位置決め装置47
によるウインドガラスＷの位置決め固定の完了と同時
に、第１の回転テーブル27が回転し、これと同期してロ
ボット21が作動し、ロボット21のもつプライマツール25
（第１図）によりウインドガラスＷのダムW1に沿う外周
縁にプライマW2（第７図）が塗布される。

上記プライマ塗布完了と同時に、前記位置決め装置29
のバキュームカップ35の吸引が解除され、これと共に前
記第１の移載機57の第２のアーム70が作動し、そのバキ
ュームカップ72にウインドガラスが保持され、該ウイン
ドガラスＷは第１の回転テーブル27からウインドガラス
載置台の一つ52まで空中搬送される。そして載置台52に
投入されたウインドガラスＷは、一旦該載置台52の位置
決めブロック55上に載置され、続いてシリンダ82の作動
により上動する第２の移載機58のバキュームカップ80に
保持される。その後、モータ86の作動によりチェーン87
が駆動し、該チェーン87にけん引されて第２の移載機58
は他方の載置台53まで移動し、これと同時にシリンダ82
の再作動により該バキュームカップ80（可動プレート8
1）が下動し、ウインドガラスＷは載置台53の位置決め
ブロック55上に移載される。この間、ウインドガラスＷ
に塗布されているプライマW2の所定の乾燥時間が確保さ
れる。なお、前記ウインドガラスの移載を終えた第２の
移載機58は一方の載置台52下の原位置に復帰する。

次に、第３の移載機59のアーム91がシリンダ93の作動
により下動し、載置台53上のウインドガラスＷは、前記
アーム91のもつバキュームカップ90に吸引し、保持され
る。この保持完了と同時にアーム91が上動すると共にモ
ータ92の作動によりアーム取付フレーム89が横行し、ウ
インドガラスＷは第２の回転テーブル28まで空中搬送さ
れ、続いて該第２の回転テーブル28上の位置決め装置29
上に移載される。そして、該位置決め装置29によるウイ
ンドガラスＷの位置決め固定が完了すると同時に、第２
の回転テーブル28が回転し、これと同期してロボット21
が作動する。この時、ロボット21はそのツールチェンジ
ャー22にウレタンツール26を持ち替えており、ウインド
ガラスＷのプライマW2上には接着剤であるウレタンW3
（第７図）が塗布され、これにて一連のウインドガラス
接着剤塗布作業が完了する。

しかして、上記一枚のウインドガラスＷに対する一連
の塗布作業が行われている間、ダム貼り用テーブル56か
らは所定の時間間隔で新たなウインドガラスが装置内に
次々と搬入され、ロボット21は、ツールを持ち替えて第
１の回転テーブル27と第２の回転テーブル28上のウイン
ドガラスＷに交互にプライマ塗布とウレタン塗布の作業
を実行し、これによりラインタクト（約１分）に合わせ
た接着剤塗布済みウインドガラスの組立ラインへの投入
が可能になる。

また本実施例においては、ロボット21を各回転テーブ
ル27,28と同期動作させることにより小型ロボットの使
用が可能になると共に各装置のコの字形レイアウトと特
に空中搬送を取入れた移載機との組合せにより、装置全
体の設置スペースを著しく小さく設定することができ
る。因みに、第８図に示した従来の装置の場合、巾4.5M
×長さ11M程度であったが、本実施例装置の場合、巾2.8
M×長さ6.5M程度で足り、その設置スペースの著しく小
さいことが確認できた。

なお、各回転テーブル27,28上に設けたウインドガラ
スＷの位置決め固定手段あるいは移載機の構成は、上記
実施例に限定するものでなく、他の手段に代えることが
できることはもちろんである。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明にかゝるウイン
ドガラス接着剤塗布装置は、多軸ロボットを間にこれと
同期して回転する２台の回転テーブルを配したので、該
ロボットに各回転テーブルと協働してプライマ塗布と接
着塗布との二つの作業をなさしめることもでき、例え異
なる作業であっても小型ロボット一台の使用でたりるこ
ととなって、装置全体の設置スペースを著しく削減でき
る効果が得られた。

また、ロボットと各回転テーブルとを結ぶラインに沿
ってウインドガラス搬送ラインを設けたので、そのライ
ンにプライマ乾燥工程を組入れることが可能になって、
ロボットにプライマ塗布と接着剤塗布との連続作業を実
行させることが可能になり、ロボット可動効率の向上と
サイクルタイムの短縮を達成できる効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかゝるウインドガラス接着剤塗布装置
の全体構成を示す平面図、第２図はその一部であるロボ
ットと回転テーブルを示す側面図、第３図は回転テーブ
ルに装備した位置決め装置の断面図、第４図は第１の移
載機の正面図、第５図は第２の移載機と第３の移載機の
側面図、第６図は制御装置のブロック図、第７図は接着
剤が塗布されたウインドガラスの要部断面図、第８図は
従来のウインドガラス接着剤塗布装置の模式図、第９図
と第10図は従来のロボットによる接着剤塗布態様を示す
斜視図と平面図である。 21……ロボット、27……第１の回転テーブル、28……第
２の回転テーブル、29……位置決め装置、52,53……ウ
インドガラス載置台、57……第１の移載機、58……第２
の移載機、59……第３の移載機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多軸ロボットを間にしてその両側に、前記
   ロボットと同期して回転するプライマ塗布用の第１の回
   転テーブルと接着剤塗布用の第２の回転テーブルとを配
   設し、前記ロボットおよび第１、第２の回転テーブルを
   結ぶラインに沿ってウインドガラスを搬送する搬送手段
   を配設し、さらに前記第１の回転テーブルから前記搬送
   手段へウインドガラスを移載する１つの移載機と、前記
   搬送手段から前記第２の回転テーブルへウンインドガラ
   スを移載する他の１つの移載機とを配設し、前記各テー
   ブルのそれぞれに、ウインドラスを位置決め固定する手
   段を設けたことを特徴とする接着剤塗布装置。