JPH10398A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents
塗布装置及び塗布方法Info
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Abstract
しかも均一に塗布を行い、粘性材料の塗布作業の自動化
を図る。 【解決手段】 ポンプ22の駆動によりタンク21内の
制振材を循環路23内で循環させ、開閉弁24により循
環路23内の圧力を高めた状態で循環路23から分岐し
た分岐路25に設けられたブースタポンプ26に制振材
を蓄積し、粘性が高い制振材であっても経路内で固まる
ことなく短時間に車体の1台分の材料を蓄積し、また、
循環路23で制振材の循環を行っている状態で、ブース
タポンプ26に蓄積された制振材を、ロボット13の動
きに同期したピストン30の所定速度での下降により塗
布ノズル15に供給し、均一の厚さで車体の所定の部位
に制振材を塗布し、粘性材料を経路内で循環させた状態
で正確にしかも均一に塗布を行い、粘性材料の塗布作業
の自動化を図る。
Description
性材料、例えば、制振材やアンダーコーティング材等を
塗布する塗布装置及び塗布方法に関する。
のために防振、防音材(制振材)が設けられている。制
振材を設ける場合、シート状の材料を車体にセットし、
加熱して材料を車体に溶着するようにしているのが一般
的である。シート状の制振材を用いる場合、車体の形状
に合わせて多種類のシートを用意する必要があり、また
シートを敷設する作業も必要となる。このため、粘性状
態の制振材を車体に塗布することで、制振材を車体に設
けることが提案されている(例えば、特公昭56-23662号
公報、実公平3-47006 号公報等)。
体に塗布する場合、マニプレータ等を用いた一般的な塗
装装置を使用することが考えられる。この場合、被塗布
物の厚さを均一に制御すること、及びマニプレータの動
きに同期させて迅速に被塗布物を塗布ノズルに供給する
ことが必要になる。また、制振材は粘性が高いので供給
経路内で固まらないように被塗布物を循環させる必要が
ある。
プレータの動きに同期させて迅速に被塗布物を塗布ノズ
ルに供給するには、供給経路内での制振材の循環を一時
止めて供給経路内を高圧にし、制振材の供給速度を制御
することが効果的である。一方で、供給経路内で制振材
の循環を停止すると、制振材が供給経路内で固まる虞が
あり、この点では逆効果になってしまう。このように、
粘性状態の制振材を車体に塗布しようとした場合、単に
周知の塗装装置を適用しただけでは実際の装置として成
り立たないのが現状である。
で、粘性材料を経路内で循環させた状態で正確にしかも
均一に粘性材料の塗布が行える塗布装置及び塗布方法を
提供することを目的とする。
の本発明の構成は、粘性材料を自動車の車体に塗布する
際に使用される塗布装置において、前記粘性材料を貯め
るタンクと、前記タンク内の前記粘性材料を圧送するポ
ンプと、前記ポンプで圧送された前記粘性材料を前記タ
ンクに循環させる循環路と、前記粘性材料の塗布を行う
ノズルを備えたマニプレータと、前記循環路から分岐し
て前記マニプレータのノズルに前記粘性材料を供給する
分岐路と、前記分岐路に設けられ前記粘性材料を蓄積す
る蓄積手段と、前記蓄積手段に蓄積された前記粘性材料
を所定速度で前記ノズル側に押し出す押出手段とを備え
たことを特徴とし、ポンプの駆動により循環路内で粘性
材料が循環されると共に、分岐路で蓄積手段により粘性
材料が蓄積され、蓄積手段に蓄積された粘性材料が押出
手段によって所定速度でノズル側に押し出されるように
したものである。
構成は、粘性材料を自動車の車体に塗布する際に使用さ
れる塗布装置において、前記粘性材料を貯めるタンク
と、前記タンク内の前記粘性材料を圧送するポンプと、
前記ポンプで圧送された前記粘性材料を前記タンクに循
環させる循環路と、前記循環路に設けられ該循環路を開
閉する開閉弁と、前記粘性材料の塗布を行うノズルを備
えたマニプレータと、前記開閉弁と前記ポンプの間にお
ける前記循環路から分岐して設けられ前記ノズルに前記
粘性材料を供給する分岐路と、前記分岐路に設けられ前
記開閉弁が閉じられている際に前記粘性材料を蓄積する
蓄積手段と、前記蓄積手段に蓄積された前記粘性材料を
前記マニプレータの動きに同期してノズル側に押し出す
押出手段とを備えたことを特徴とし、ポンプの駆動によ
り循環路内で粘性材料が循環されると共に、開閉弁によ
って循環路が閉じられ、あるいは絞られている際に分岐
路で蓄積手段により粘性材料が蓄積され、蓄積手段に蓄
積された粘性材料がマニプレータの動きに同期して押出
手段によってノズル側に押し出されるようにしたもので
ある。そして、好ましい実施形態としては、ポンプの吐
出圧を可変制御する吐出制御手段を備え、開閉弁の閉塞
時にポンプの吐出圧を高め、蓄積手段への粘性材料の蓄
積を迅速に行う。
は、ピストンの往復駆動によって入口部からシリンダ内
に前記粘性材料を蓄積すると共に前記シリンダ内に蓄積
された前記粘性材料を出口部から押し出す第2ポンプ
と、前記第2ポンプの入口部側に設けられる第1開閉弁
と、前記第2ポンプの出口部側に設けられる第2開閉弁
と、前記シリンダ内に前記粘性材料を蓄積する際の前記
第2ポンプの駆動時に前記開閉弁及び前記第2開閉弁を
閉じ動作させると共に前記第1開閉弁を開動作させる一
方、前記シリンダ内の前記粘性材料をノズル側に押し出
す際の前記第2ポンプの駆動時に前記第2開閉弁を開き
動作させると共に前記第1開閉弁を閉じ動作させる制御
手段とからなることを特徴とするものである。
塗布方法は、粘性材料を自動車の車体に塗布する際の塗
布方法において、ポンプの駆動によりタンク内の前記粘
性材料を循環路で循環させ、前記循環路内の圧力を高め
た状態で前記循環路から分岐して設けられた第2ポンプ
に前記粘性材料を蓄積すると共に、前記循環路での前記
粘性材料の循環を行っている状態で前記第2ポンプに蓄
積された前記粘性材料をマニプレータの動きに同期して
ノズルに供給することにより前記粘性材料を自動車の車
体に塗布するようにしたことを特徴とするものである。
る塗布装置の全体構成、図2には塗布装置の構成ブロッ
ク、図3にはブースタポンプの詳細状況、図4には塗布
ラインの制御ブロックを示してある。
えば中塗り炉の前側には、車体11に粘性材料としての
制振材を塗布する塗布装置12が配置されている。塗布
装置12はマニプレータとしてのロボット13を備え、
ロボット13の手首部14には塗布ノズル15が設けら
れている。ロボット13はコントローラ16の指令に基
づいて予めティーチング等により車種毎に記憶された動
きに応じて動作するようになっている。ロボット13の
塗布ノズル15には塗布材供給装置17から制振材が供
給され、塗布コントローラ18の指令に基づいてロボッ
ト13の動きに同期して制振材が塗布ノズル15に供給
されるようになっている。
装置19につながれ、制御装置19からは塗布コントロ
ーラ18に車種情報が入力される。塗布コントローラ1
8に入力された車種情報はコントローラ16に送られ、
コントローラ16からは車種に応じたロボット13の動
作情報が塗布コントローラ18に送られる。これによ
り、ロボット13は車種情報に応じて決められた指令位
置に動作すると共に、塗布材供給装置17は指令通りに
制振材を塗布ノズル15に供給し、互いの動作が同期さ
れた状態で塗布ノズル15から車体11の所定部位に制
振材が自動的に塗布される。
炉、中塗り炉、上塗炉の熱を利用して乾燥される。制振
材としては樹脂を主成分とした材料が用いられ、主成分
の樹脂としては、例えば、SBR酢酸ビニル、アスファ
ルト、アクリル等のエマルジョン樹脂よりおのおのの樹
脂自体が持っている粘弾性特性により適宜選定される。
を説明する。図2に示すように、塗布材供給装置17
は、制振材を貯めるタンク21と、タンク21内の制振
材を圧送するポンプ22と、ポンプ22で圧送された制
振材をタンク21に循環させる循環路23を備えてい
る。循環路23のタンク21への戻り部近傍にはこの循
環路23を開閉する開閉弁24が設けられている。開閉
弁24とポンプ22との間における循環路23から分岐
して分岐路25が設けられ、分岐路25はロボット13
の塗布ノズル15に制振材を供給するようになってい
る。
タポンプ26が設けられ、ブースタポンプ26の入口部
側には第1開閉弁27が設けられると共に、ブースタポ
ンプ26の出口部側には第2開閉弁28が設けられてい
る。図3に示すように、ブースタポンプ26は、シリン
ダ29内にピストン30が往復移動自在に支持され、ピ
ストン30にはボールねじ31が設けられている。ボー
ルねじ31にはギヤ・モータ32の出力歯車が噛み合っ
ており、ギヤ・モータ32の駆動によってボールねじ3
1を介してピストン30が往復移動する。
になっている際に、第1開閉弁27が開かれると共に第
2開閉弁28が閉じられた状態でピストン30が上方に
移動することにより、シリンダ29内に制振材が蓄積さ
れる。また、第1開閉弁27が閉じられると共に第2開
閉弁28が開かれた状態でピストン30が下方に移動す
ることにより、シリンダ29内に蓄積された制振材が塗
布ノズル15に押し出される。つまり、ブースタポンプ
26、第1開閉弁27及び第2開閉弁28によって蓄積
手段及び押出手段が構成されている。
弁28の開閉制御は塗布コントローラ18の指令に基づ
いて行われる。ポンプ22の駆動は塗布コントローラ1
8の指令に基づいて行われ、高圧・低圧の2段階に切り
換え駆動される。また、ギヤ・モータ32の駆動は塗布
コントローラ18の指令に基づいて行われ、駆動速度の
制御、即ち、ピストン30の下方への移動速度は、例え
ば3種類の速度が適宜切り換えられ、制振材の押し出し
速度が3段階で選択されるようになっている。
には次に塗布工程に送られてくる車種の情報(例えば車
種A)が制御装置19から入力され、塗布コントローラ
18からは車種Aの情報がコントローラ16に送られ
る。コントローラ16には予め複数の車種に対するロボ
ット13の動作がティーチング等によってそれぞれ記憶
され、送られてきた情報により車種Aに対する動作がコ
ントローラ16からロボット13に指令される。コント
ローラ16からは塗布コントローラ18にロボット13
の動作情報が送られ、ロボット13の動作に応じてブー
スタポンプ26のギヤ・モータ32に駆動が指令され
る。
憶された経路でコントローラ16からの指令通り動作
し、ブースタポンプ26のピストン30はロボット13
の動作に応じて塗布コントローラ18からの指令通り下
降作動するようになっているのである。この時、ロボッ
ト13の動作は決まっているので、ブースタポンプ26
からの制振材の押し出し速度、即ち、ピストン30の下
降速度を変更することにより、制振材の塗布厚を所望の
厚さに変化させることができる。
の作用を具体的に説明する。図5乃至図7には塗布装置
の作用を表すフローチャート、図8には塗布状況の説明
を示してある。
到着して車種が判別されると、車種に応じたマップの選
択・読み出しが行われる。車種に応じたマップには、車
種に対するロボット13の動作や塗布方法等が記憶され
ている。マップの選択・読み出しが行われた後、ステッ
プS1で塗布材供給装置17により塗布作業が可能か否
か、即ち、塗布準備が完了しているか否かが判断され
る。塗布準備は一つ前のワークの塗布が完了する毎にス
テップS2の塗布準備ルーチンで実行される。
る。図6に示すように、制振材の補給指令が出力される
と、分岐路25の第1開閉弁27が開かれると共に第2
開閉弁28が閉じられ、更に、循環路23の開閉弁24
が閉じられる。この状態で(塗布コントローラ18の吐
出圧制御手段としての機能により)ポンプ22が高圧駆
動されて経路内が高圧状態(例えば100Kg/cm2 )にさ
れ、ピストン30の上昇によりブースタポンプ26のシ
リンダ29内に制振材が補給される。制振材が補給され
る際には、経路内が高圧状態にされているため、車体1
1の1台分の制振材のシリンダ29への補給が迅速に行
える。
了すると、分岐路25の第1開閉弁27が閉じられると
共に第2開閉弁28が開かれ、更に、循環路23の開閉
弁24が開かれる。この状態でポンプ22が低圧駆動さ
れて経路内が低圧状態(例えば5から10Kg/cm2)にさ
れ、循環路23内で制振材が低圧で循環する。これによ
り塗布準備が完了する。
備が完了していると判断された場合、ロボット13へ起
動指令が出力されると共にステップS3で塗布ルーチン
が実行される。塗布ルーチンが実行されている間は、循
環路23内で制振材が低圧で循環しており、粘性が高い
制振材が経路内で固まることがない。
ンを説明する。図7に示すように、ブースタポンプ26
のピストン30の下降により制振材が吐出され、ロボッ
ト13の動作に応じて塗布ノズル15に制振材が供給さ
れる。ブースタポンプ26のピストン30は所望速度で
の下降と停止を繰り返し、塗布ノズル15への制振材の
供給を繰り返す。
(塗布ノズル15)がポイントP1からポイントP2を
移動する間は、速度aでピストン30が下降して制振材
が塗布され、塗布ノズル15がポイントP2からポイン
トP3を移動する間は、ピストン30が停止して制振材
の塗布が中断される。
ポイントP4に移動する間は速度bで、塗布ノズル15
がポイントP5からポイントP6に移動する間は速度c
で、塗布ノズル15がポイントP7からポイントP8に
移動する間は速度aでピストン30が下降し、各ポイン
トで所望の厚さで制振材が塗布される。また、塗布ノズ
ル15がポイントP4からポイントP5に移動する間、
及びポイントP6からポイントP7に移動する間は、制
振材の塗布が中断される。
1の1台分の制振材の塗布が完了する。このように、ブ
ースタポンプ26のピストン30が所望速度での下降と
停止とを繰り返すことで、車体11の所定の部位(ポイ
ントP1からポイントP8)に所望の厚さで均一に粘性
の高い制振材を塗布することができる。
布におけるピストン30の下降速度を可変とし、ロボッ
ト13の移動速度を一定として塗布厚さを変化させるよ
うに構成したが、制振材の塗布厚さを全て等しくする場
合には、ピストン30の下降速度も常時一定とすればよ
い。また、制振材の塗布厚さを部位により変更させる場
合には、ピストン30の下降速度を変化させる代わりに
(あるいは変化させることに加え)ロボット13の移動
速度を変化させてもよい。また、制振材の塗布厚さを部
位により変更させる別の手段として、ブースタポンプ2
6の下流の開閉弁28を制振材の流量を可変に制御する
可変流量弁に置き換えてもよい。この場合、可変流量弁
で制振材の流量を制御すれば、制振材の塗布厚さを部位
によって変化させることができる。
ーチンが終了すると車両11の1台分の制振材の塗布が
完了し、ワークが次の工程に移動すると同時にステップ
S2で次の車体11に備えて塗布材供給装置17の塗布
準備が実行される。以上の動作を繰り返すことにより、
塗装ラインの途中の制振材塗布工程で粘性の高い制振材
を自動的に車体11の必要箇所に塗布していく。
び押出手段として、ブースタポンプ26、第1開閉弁2
7及び第2開閉弁28を例に挙げて説明したが、アキュ
ムレータや他のポンプ手段等、ロボット13の動きに同
期して所定速度で制振材を塗布ノズル15に供給できる
ものであれば、上記実施形態例の構成に限定されるもの
ではない。また、上記実施形態例では、粘性材料として
制振材を例に挙げて説明したが、走行中の石のはね上が
りから車体を保護するためのアンダーコート材等、他の
粘性材料の塗布に適用することも可能である。
よりタンク21内の制振材を循環路23内で循環させ、
循環路23内の圧力を高めた状態で分岐路25に設けら
れたブースタポンプ26に制振材を蓄積するようにして
いるので、粘性が高い制振材であっても経路内で固まる
ことなく短時間に車体11の1台分の材料を蓄積するこ
とができる。また、上述した塗布装置は、循環路23で
制振材の循環を行っている状態で、ブースタポンプ26
に蓄積された制振材を、ロボット13の動きに同期した
ピストン30の所定速度での下降により塗布ノズル15
に供給するようにしているので、均一の厚さで車体11
の所定の部位に制振材を塗布することができる。
せた状態で正確にしかも均一に制振材の塗布が行え、ロ
ボット13による制振材の自動塗布が実現でき、制振材
の塗布作業の無人化を達成することが可能になる。ま
た、車体11の必要部分への最小限の制振材の塗布が可
能になり、車体11の重量を大幅に軽減することができ
る。
内の粘性材料をポンプにより圧送して循環路内で循環さ
せ、マニプレータのノズルに粘性材料を供給する分岐路
を循環路から分岐して設け、粘性材料を蓄積する蓄積手
段を分岐路に設け、蓄積手段に蓄積された粘性材料を所
定速度でノズル側に押し出す押出手段を設けたので、粘
性材料が経路内で固まることなく蓄積されると共に、粘
性材料が均一な状態でマニプレータのノズルに供給され
るようになる。この結果、粘性材料を経路内で循環させ
た状態で正確にしかも均一に塗布が行え、粘性材料の塗
布作業の自動化を図ることが可能になる。
ンク内の粘性材料をポンプにより圧送して循環路内で循
環させ、マニプレータのノズルに粘性材料を供給する分
岐路を循環路から分岐して設け、開閉弁によって循環路
が一時的に閉じられ、あるいは絞られている際に粘性材
料を蓄積する蓄積手段を分岐路に設け、蓄積手段に蓄積
された粘性材料をマニプレータの動きに同期してノズル
側に押し出す押出手段を設けたので、粘性材料が経路内
で固まることなく短時間に蓄積されると共に、粘性材料
がマニプレータの動きに同期してノズルに供給されるよ
うになる。この結果、粘性材料を経路内で循環させた状
態で正確にしかも均一に塗布が行え、粘性材料の塗布作
業の自動化を図ることが可能になる。
請求項2の塗布装置における蓄積手段及び押出手段が、
ピストンの往復駆動によって入口部からシリンダ内に粘
性材料を蓄積すると共にシリンダ内に蓄積された粘性材
料を出口部から押し出す第2ポンプと、第2ポンプの入
口部側に設けられる第1開閉弁と、第2ポンプの出口部
側に設けられる第2開閉弁とから構成され、シリンダ内
に粘性材料を蓄積する際の第2ポンプの駆動時に開閉弁
及び第2開閉弁を閉じ動作させると共に第1開閉弁を開
動作させる一方、シリンダ内の粘性材料をノズル側に押
し出す際の第2ポンプの駆動時に第2開閉弁を開き動作
させると共に第1開閉弁を閉じ動作させるようにしたの
で、粘性材料を第2ポンプに蓄積する時は、粘性材料が
第2ポンプの第2開閉弁より下流側に漏れることがな
い。また、粘性材料をノズル側に押し出す時は、粘性材
料が第2ポンプの第1開閉弁より上流側に逆流すること
なくノズル側に押し出すことができる。
ンプの駆動によりタンク内の前記粘性材料を循環路で循
環させ、循環路内の圧力を高めた状態で循環路から分岐
して設けられた第2ポンプに粘性材料を蓄積すると共
に、循環路での粘性材料の循環を行っている状態で第2
ポンプに蓄積された粘性材料をマニプレータの動きに同
期してノズルに供給することにより粘性材料を自動車の
車体に塗布するようにしたので、粘性材料が経路内で固
まることなく短時間に蓄積されると共に、粘性材料がマ
ニプレータの動きに同期してノズルに供給されるように
なる。この結果、粘性材料を経路内で循環させた状態で
正確にしかも均一に塗布が行え、粘性材料の塗布作業の
自動化を図ることが可能になる。
図。
Claims (4)
- 【請求項1】 粘性材料を自動車の車体に塗布する際に
使用される塗布装置において、前記粘性材料を貯めるタ
ンクと、前記タンク内の前記粘性材料を圧送するポンプ
と、前記ポンプで圧送された前記粘性材料を前記タンク
に循環させる循環路と、前記粘性材料の塗布を行うノズ
ルを備えたマニプレータと、前記循環路から分岐して前
記マニプレータのノズルに前記粘性材料を供給する分岐
路と、前記分岐路に設けられ前記粘性材料を蓄積する蓄
積手段と、前記蓄積手段に蓄積された前記粘性材料を所
定速度で前記ノズル側に押し出す押出手段とを備えたこ
とを特徴とする塗布装置。 - 【請求項2】 粘性材料を自動車の車体に塗布する際に
使用される塗布装置において、前記粘性材料を貯めるタ
ンクと、前記タンク内の前記粘性材料を圧送するポンプ
と、前記ポンプで圧送された前記粘性材料を前記タンク
に循環させる循環路と、前記循環路に設けられ該循環路
を開閉する開閉弁と、前記粘性材料の塗布を行うノズル
を備えたマニプレータと、前記開閉弁と前記ポンプの間
における前記循環路から分岐して設けられ前記ノズルに
前記粘性材料を供給する分岐路と、前記分岐路に設けら
れ前記開閉弁が閉じられている際に前記粘性材料を蓄積
する蓄積手段と、前記蓄積手段に蓄積された前記粘性材
料を前記マニプレータの動きに同期してノズル側に押し
出す押出手段とを備えたことを特徴とする塗布装置。 - 【請求項3】 請求項2において、前記蓄積手段及び前
記押出手段は、ピストンの往復駆動によって入口部から
シリンダ内に前記粘性材料を蓄積すると共に前記シリン
ダ内に蓄積された前記粘性材料を出口部から押し出す第
2ポンプと、 前記第2ポンプの入口部側に設けられる第1開閉弁と、 前記第2ポンプの出口部側に設けられる第2開閉弁と、 前記シリンダ内に前記粘性材料を蓄積する際の前記第2
ポンプの駆動時に前記開閉弁及び前記第2開閉弁を閉じ
動作させると共に前記第1開閉弁を開動作させる一方、
前記シリンダ内の前記粘性材料をノズル側に押し出す際
の前記第2ポンプの駆動時に前記第2開閉弁を開き動作
させると共に前記第1開閉弁を閉じ動作させる制御手段
とからなることを特徴とする塗布装置。 - 【請求項4】 粘性材料を自動車の車体に塗布する際の
塗布方法において、ポンプの駆動によりタンク内の前記
粘性材料を循環路で循環させ、前記循環路内の圧力を高
めた状態で前記循環路から分岐して設けられた第2ポン
プに前記粘性材料を蓄積すると共に、前記循環路での前
記粘性材料の循環を行っている状態で前記第2ポンプに
蓄積された前記粘性材料をマニプレータの動きに同期し
てノズルに供給することにより前記粘性材料を自動車の
車体に塗布するようにしたことを特徴とする塗布方法。
Priority Applications (1)
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1996
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