JPS6230579A - 塗布工具をもつｎｃ制御三次元駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、人為的に行なっていたシール材の塗布作業を
、自動化して一連の組立あるいは加工作業を効率的に行
なうことを目的とする塗布工具をもつＮＣ１１ＩＩＩＩ
Ｉ］三次元駆動装置に関するもので、組立機を利用して
自動的に部品を組立てたり、またＮＧ工作機械を利用し
て自動的に加工を行う分野で利用できる。

［従来の技術］ 従来自動組立機を利用して自動的に部品を組立て製品化
するに際して、品質上、組立後の製品を液密に保持する
必要から、該部品の組立途中でシール材を用いる場合が
ある。例えば、内部にギアを組入れたギヤボックスの組
立て後、潤滑油の漏れを防止するため、該ギアボックス
の自動組立ての途中で、ギアボックス本体にシール材を
介して蓋を装着し、液密状態を保持している。

［本発明の解決しようとする問題点］ 従来、この着座面にシールを自動的に塗布する装置はな
く、従って作業者が手作業でシール材を塗布していた。

このため部品の組立の途中にこの塗布作業を必要とする
製品では何工程にも別けて組立しなければならず、効率
的な組立ができなかつた。しかもギヤボックス等の組立
て工程の途中でシール材を被塗布材に塗布する人為的な
作業は、シール材の塗布量にむらができかつ、不均一と
なるため接着物に対する平面度が不安定となる。又塗布
するための作業者の工数が必要となる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の塗布工具をもつＮＣ１１，１１１１Ｉ三次元駆
動装置は、上記従来の問題点を解決するため、次のよう
な手段を提供するものである。

即ち、本発明の塗布工具をもつＮＣ制御三次元駆動装置
は、三次元方向に移動可能な主軸ヘッドと、該主軸ヘッ
ドに装着される工具を保管する工具マガジン装置と、該
主軸ヘッドに保持され、該工具を該主軸ヘッドに装着し
固定する工具保持装置と、該工具マガジン装置ならびに
該主軸ヘッドに着脱可能な塗布工具とをもち、該塗布工
具は、内部にシール材を内蔵する材料室及び該シール材
を噴出させる噴出孔を備えた筒部と、駆動体によって作
動し、該筒部内のシール材を該噴出孔に向って押圧し被
塗布材に塗布する押出し機構とで構成され、該塗布工具
を三次元方向に移動させ被塗布材にシール材を自動的に
塗布することを特徴とするものである。

このように構成したことにより自動組立であるいは加工
工程の途中の被塗布材に対するシール材の塗布作業を、
三次元方向に移動する塗布工具によって極めて簡単に、
かつ自動的に成し得ることができる。

本発明の塗布工具をもつＮＣ制御三次元駆動装置は、主
軸ヘッドと、工具マガジン装置と、工具保持装置と、塗
布工具とを構成要素としている。

本発明の特色は塗布工具にある。

主軸ヘッドはＮＣｔ、Ｉｊｔｌｌ１組立機、ＮＣＲ，Ｉ
Ｉ罪加工工作機等の主軸ヘッドであり予め定められた三
次元方向の移動が可能である。又、主軸ヘッドは縦向、
横向いずれの場合でも使用できる。

工具マガジン″６Ａ置はコンピュータの指令によって被
加工体および被組立体等に対し加工および組立に必要な
各種の工具を保管し、加工および組立順番に基づき、該
主軸ヘッドに＠脱させる作業を行なうものである。

工具保持装置は該主軸ヘッドに装着され、後記する塗布
工具が係合する係合軸孔と該塗布工具の工具に係合する
係合ピンと、該係合軸孔と同心的に設けられた駆動体を
構成する駆動軸とを有し、各種工具および塗布工具を主
として主軸ヘッドに装着および保持させるものである。

この場合駆動体は、電気モータ、油圧モータ、油圧シリ
ンダとピストン、エアシリンダとピストン等を用いるこ
とができる。

塗布工具は主軸ヘッドに着脱される工具の１つであり、
被塗布材にシール材を塗布するものである。又塗布工具
は筒部と押出し機構とで構成されている。筒部は内部に
シール材を内蔵する材料室及び該シール材を噴出させる
噴出孔を備えている。

又該筒部は筒本体と、該筒本体に着脱可能に螺合され先
端部にシール材噴出孔を形成した蓋とで構成してもよい
。この場合にはシール材を内蔵づる材料室として該筒本
体内の空間と該蓋内部の空間とを用いることができる。

又該蓋を筒本体より取り外すことによりシール材を補充
することができる。又、塗布工具の外周部の一部には該
交換工具の係合アームが着脱可能な係合溝が設けられて
いる。押出し機構は駆動体によって作動し、該筒部内で
前進及び後退の位置移動をすることができる押出し部材
を有し、材料室内のシール材を該噴出孔に向って押圧し
被塗布材に塗布させるものである。

この押出し機構は一端を駆動体の駆動軸に着脱可能に係
合し、筒部の中心で回動可能に軸支された回動伝達軸と
、該回動伝達軸に係合し、該回動伝達軸を介して該駆動
体からの回動力によって直　。

線方向に移動し材料室内のシール材を押圧し噴出孔より
押出す、押出し部材とからなる構成することができる。

この押出し部材としてピストンを用いることができる。

該塗布工具は工具保持装置の係合軸孔と係合する係合突
部と、該係合突部と同軸的に設けられ該駆動軸により回
転駆動される回動伝達軸と、該係合ピンと係合する係合
溝をもつ構成とすることによって、塗布工具を輪≠→該
係合軸孔内に挿入位置させ、塗布工具の係合溝に係合ピ
ンを係合させて装着状態を保持することができ、又駆動
軸と、塗布工具の回動伝達軸とを連結することができる
。

又、該塗布工具を強制的に主軸ヘッドより抜き去り、か
つ前記係合ピンと塗布工具との係合状態を解くことがで
きる。

又、上記係合突部はテーバ形状あるいはストレート形状
の軸を用いることができる。該係合軸孔はテーバ形状あ
るいはストレート形状の孔を用いることができる。

［作用］ 塗布工具は予め内部の材料苗にシール材を充填した状態
で工具マガジン装置にセットされている。

一方ＮＣ工作機のベット上に固定され組立て工程の途中
の製品を被塗布材とし、該被塗布材にシール材を塗布す
る工程に移行する場合には、まずコンピュータからの指
令によって作動する駆動体により主軸ヘッドが移動し工
具マガジン装置に近接する。これとともにが前工程での
使用工具を主軸ヘッドより抜き出し、工具マガジン装置
へ戻す。

かつ該工具マガジン装置上の塗布工具を把持して主軸ヘ
ッドに挿入し、かつ装着させる。その後塗布工具を装着
した主軸ヘッドは被塗布材に向って位置移動し、かつ塗
布工具の噴孔を該被塗布材の塗布面に接近させる。これ
に伴って押出し機構を作動させる駆動体が駆動軸を介し
て押出し機構に回動力を与える。すると数値制御で作動
し、押出し機構が作動し、塗布工具よりシール材が前記
被塗布材の塗布面に向って押出される。該主軸ベッドは
該噴出孔より押出したシール材を塗布面に塗布しつつ該
塗布面の全周囲を一巡して塗布工程を終了する。

［効果］ 被塗布材へのシール材塗布作業が三次元移動する自動組
立機あるいはＮＣ工作機の主軸ヘッドに装着された塗布
工具に・よって行なわれる。かつ自動的に行なわれるの
で、製品の組立であるいは加工工程の途中で人為的なシ
ール材・の塗布作業が解消できる。又ＮＣ制御によって
自動的に塗布作業が行なわれるので予め塗布位置、塗布
量、塗布速度等を自由に選定し指示を入力させておけば
、指示通りの条件でシール材を被塗布材の塗布面に塗布
することができる。又、このようにシール材の塗布作業
が自動的に行なわれるのでシール材をむらなく正確に塗
布することができる。

［実施例］ 本発明の塗布工具をもつＮ　ＣＩｌｌ　Ｉｌｌ三次元駆
動装置を、第１図、第２図、第３図に基づいて説明する
。

本発明の塗布工具をもつＮＧ制御三次元駆動装置は、主
軸ヘッド１０と、工具マガジン装＠２０と、工具保持装
置３０と、塗布工具４０とで構成されている。

主軸ヘッド１０は三次元方向に移動できるよう次のよう
に構成されている。即ち、ベット１１上に直立する複数
本のコラム１２１．１２２と、このコラム１２１．１２
２に装着され前後方向に伸びる案内レール１３１．１３
２と、レール１４で連結され該案内レール１３１．１３
２上を前後方向に移動する移動部材１４１．１４２と、
該両移動部材１４１．１４２間に回動可能に軸支された
回動ネジ軸１５と、該回動ネジ１５軸を駆動するモータ
１６と、該回動ネジ軸１５に螺合し左右方向に移動する
移動部材１０２とを備えている。該移動部材１０２は例
えば該回動ネジ軸１５の時計方向の回動により右方向に
移動し、反時計方向の回動により左方向に移動づるよう
に構成されている。又該移動部材１０２はモータ１０３
と、該モータ１０３によって回動する回動ネジ軸１０４
をもち、該回動ネジ軸１０４が主軸ヘッド１０に螺合し
ている。又該移動部材１０２は主軸ヘッド１０に装着さ
れた案内軸１０１を摺動可能に支持している。該主軸ヘ
ッド１０は例えば回動ネジ軸１０４の時計方向の回動に
より上方向に移動し、反時計方向の回動により下方向に
移動するよう組合わされている。

自動組立機の主軸ヘッド１０は内部にベアリング３０１
．３０２で回転自在に保持された工具保持装！３０を持
ち、かつモータ１０５の駆動軸１Ｏ６に装着された駆動
ギア１０７が該工具保持装置３０の上部に装着された従
動ギア３０３と噛合い係合している。又、該工具保持装
置３０に塗布工具４０を装着させるようになっている。

工具マガジン装置２０は駆動体（図示せず）によって上
下移動及び回転移動するマガジン円板２０１をもち、こ
のマガジン円板２０１の周囲に各種の工具を保持すると
ともに前記上下移動ならびができるものである。

工具保持装置３０は後記する塗布工具４０が係合する係
合軸孔３１と、係合軸孔３１と直交する横孔３３に押バ
ネ３４を介して装着され、がっ該係合軸孔３１内に出没
可能に設けられ該塗布工具４０の係合溝４４に係合する
係合ピン３２と、該係合軸孔３１と同軸的に設けられた
駆動軸３１４とを備えている。

塗布工具４ｏは、筒部４１０と押出し機構４２０とで構
成されている。該筒部４１０はその端部に噴出孔４３１
をもつ蓋４３０を着脱可能に螺着している。かっ該蓋４
３０とで内部の空間にシール材へを内蔵する材料室４１
１を形成している。

又、該筒部４１０の上部外周に工具保持装ｆｌｉＦ３０
への係合用の係合凸部４３および係合溝４４とを形成し
ている。又、該筒部４１０の中央部外周に工具マガジン
装置２０のマガジン円板２０１に保合保持される係合溝
４５を備えている。押出し機構４２０は、一端を工具保
持装置３０に設置したモータ３０４の駆動軸３１４にＩ
Ｉ説可能に係合し、筒部４１０の中心で回動可能に軸支
された回動伝達軸４２１と、該回動伝達軸４２１に係合
し、該回動伝達軸４２１を介して該モータ３０４からの
回動力によって直線方向に移動し材料室４１１内のシー
ル材へを押圧して噴出孔４３・１より押出す、押出し部
材４２２とからなる。又咳駆動軸３１４と該回動伝達軸
４２１と４蓼先端に互いに係合し噛合う連結部３１５と
４２３が形成されている。該押出し部材４２２と該回動
伝達軸４２１とは雄ネジ４２５と雌ネジ４２４とを互い
に螺合した状態で、塗布工具４０内にｇｉ着されている
。回動伝達軸４２１が時計方向に回動すると押出し部材
４２３が前進し材料室４１１内のシール材Ａを押圧し、
噴出孔４３１より回動伝達軸４２１が反時計方向に回動
すると押出し部材４２２が後退し、材料室４１１内の容
積を大きくすることができる。

又、該塗布工具４０の筒部４０３の上部外周には工具保
持装置３０の係合軸孔３１と係合する係合突部４３と、
該係合突部４３と同軸的に設けられ、該駆動軸３１４に
より回転駆動される回動伝達軸４２１と、該係合ピン３
２と係合する係合溝３４とで構成されている。

以上のような構成の塗布工具をもつＮ　Ｃ１ＩＩＪ　ｉ
ｌｌ三次元駆動装置はギアボックスの組立て工程の途中
の後予め入力されたデータに従ってコンピュータから出
された指令に基づいて作動する該工具マガジン装置２０
によって、モータ１６を駆動して移動部材１０２を移動
させ、主軸ヘッド１０をマガジン円板２０１の上方に位
置させる。この状態でマガジン円板２０１を下降させる
ことで主軸ヘッド１０より今まで使用されていた工具を
扱き、その後マガジン円板２０１を回転してマガジン円
板２０１に装着された各種工具のうちから塗布工具４０
を選出して主軸ヘッド１０に対応する位置に位置決めし
、さらにマガジン円板２０１を上昇させて塗布工具４０
を主軸ヘッド１０に挿入する。

すると工具保持装置３ｏの係合軸孔３１に塗布工具４０
の係合突部４３が装着する。かつ係合突部４３の係合溝
４４に該工具保持装置３０の係合ピン３２が係合してＶ
ｉ着状態を保持することができる。

これによって、塗布工具４０の回動伝達軸４２１は主軸
ヘッド１０に設置された駆ＵＪ軸３１４に係合し回動可
能となる。このようにしてシール材へを内蔵した塗布工
具４０を装着した主軸ヘラｔｓ１０はコンピュータから
の指令に基づいて三次元方向に移動し、かつ塗布工具４
０の噴出孔４３１を被塗布材Ｂの塗布面すに近づけ、か
つシー！し材押出し機構３０５を作動させる。すると押
出し部材４２０は駆動軸３１４より作動力を与えられた
回動伝達軸４２１を介して作動し材料案４１１内のシー
ル材Ａを噴出孔４３１より被塗布材Ｂの塗布面すに向っ
て押出す。かつ塗布工具４０は前記塗布面しにシール材
へを塗布しつつ該塗布面すの全周を一巡して塗布工程を
終了する。又以上の塗布工程は作業毎に繰り返される。

なお塗布工具４０内のシール材Ａを充填させるには塗布
工具４０することで自動充填が可能であり、また筒部４
１０に螺着されているＭａ２Ｏを外し、筒部４１０及び
蓋４３０の内部空間にシール材△を充填し該筒部４１０
に蓋４３０を螺着させることで手動充填も可能である。

このように、本発明の塗布工具をもつＮＧ制御三次元駆
動装置によれば、工具マガジン装置内に組立工具ととも
に塗布工具を予め用意しておき、これを主軸ヘッドに挿
着して使用することで製品の組立て工程の途中で人為的
なシール材の塗布作業を行なうことなく、自動的にシー
ル材の塗布作業を終了することができる。これによって
作業工数を節減１゛ることができ、又、シール材をむら
なく確実に塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の塗布工具をもつＮ　
ＣＩＩＩ御三次元駆動装置の説明図である。第１図は塗
布工具をもつＮＣｔ、ｌ１１１０三次元駆動装置の全体
を示す正面図、第２図は主軸ヘッド１０に塗布工具を装
着する前の状態を示す部分縦断面図、第３図は被塗布材
に対し塗布工具によるシール材の塗布状態を示す部分縦
断面図である。 １０・・・主軸ヘッド　　２０・・・工具マガジン装置
３０・・・工具保持装置　　４０・・・塗布工具Ａ・・
・シール材　　　　　Ｂ・・・被塗布部材特許出願人　
　　豊田工機株式会社 代理人　　　　弁理士　大川　宏 同　　　　　弁理士　丸山明夫 丘

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）三次元方向に移動可能な主軸ヘッドと、該主軸ヘ
   ッドに装着される工具を保管する工具マガジン装置と、
   該主軸ヘッドに保持され、該工具を該主軸ヘッドに装着
   し固定するとともに工具の一部を駆動する駆動体をもつ
   工具保持装置と、該工具マガジン装置ならびに該主軸ヘ
   ッドに着脱可能な塗布工具とをもち、 該塗布工具は、内部にシール材を内蔵する材料室及び該
   シール材を噴出させる噴出孔を備えた筒部と、該駆動体
   によって作動し、該筒部内のシール材を該噴出孔に向っ
   て押圧し被塗布材に塗布する押出し機構とで構成され、
   該塗布工具を該主軸ヘッドで三次元方向に移動させ被塗
   布材にシール材を自動的に塗布することを特徴とする塗
   布工具をもつＮＣ制御三次元駆動装置。
2. （２）押出し機構は、一端を駆動体の回動軸に着脱可能
   に係合し、筒部の中心で回動可能に軸支された回動伝達
   軸と、該回動伝達軸に係合し、該回動伝達軸を介して該
   駆動体からの回動力によって直線方向に移動し材料室内
   のシール材を押圧し噴出孔より押出す押出し部材とから
   なる特許請求の範囲第１項記載の塗布工具をもつＮＣ制
   御三次元駆動装置。
3. （３）工具保持装置は塗布工具が係合する係合軸孔と該
   塗布工具の係合溝に係合する係合ピンと、該係合軸孔と
   同軸的に設けられた駆動体を構成する駆動軸とを有し、
   該塗布工具は該係合軸孔と係合する係合突部と該係合突
   部と同軸的に設けられ、該駆動軸により回転駆動される
   回動伝達軸と、該係合ピンと係合する係合溝をもつ特許
   請求の範囲第１項記載の塗布工具をもつＮＣ制御三次元
   駆動装置。