KR20160140786A - 도포장치 - Google Patents

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KR20160140786A
KR20160140786A KR1020167029829A KR20167029829A KR20160140786A KR 20160140786 A KR20160140786 A KR 20160140786A KR 1020167029829 A KR1020167029829 A KR 1020167029829A KR 20167029829 A KR20167029829 A KR 20167029829A KR 20160140786 A KR20160140786 A KR 20160140786A
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KR
South Korea
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brush
coating liquid
rivet
coating
dispenser
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KR1020167029829A
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다이스케 아카이시
슈이치 아다치
히토시 카메이
나오야 키시모토
Original Assignee
신메이와 고교 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

대상면의 소정의 도포범위에 도포액을 펴 바르는 도포장치에 있어서, 이 도포범위에 도포액을 문질러 바를 수 있도록 한다.
도포장치(D)는, 브러시모(brush hair)(41a)를 갖는 브러시부(4)를 구비하고, 디스펜서(3)의 노즐구(32a)를, 리벳(S1)의 표면, 및 이 리벳(S1)의 기부(基部) 둘레 가장자리의 벽부(Sp) 중 적어도 일부 부분을 따라 이동시키면서, 이 노즐구(32a)로부터 실링액을 토출시켜, 이 부분에 실링액을 부착시키는 공정을 실행한 후, 브러시모(41a)를 리벳(S1)의 표면, 및 이 리벳(S1)의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp) 상에서 슬라이딩시킴으로써, 부착시킨 실링액을 펴 바르는 공정을 실행한다.

Description

도포장치{APPLICATION DEVICE}
여기에 개시하는 기술은, 워크에 도포액을 도포하는 도포장치에 관하며, 특히, 대상면의 소정 도포범위에 도포액을 펴 바르는 도포장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 원통상(狀) 워크의 외주(外周)면에 박막을 형성하여 감광체 드럼을 제조하는 도포장치의 일례가 기재되어 있다. 이 도포장치는, 원통상 워크를 수평방향에 유지하여 회전시키는 회동(pivot)수단을 구비하고, 이 회동수단에 의해 고속 회전하고 있는 중의 워크를 향해 지름방향으로, 니들(needle)을 워크의 통(筒)의 축방향으로 이동시키면서 도포액을 토출함으로써, 워크의 외주면에 균일하게 도포액을 도포하도록 하고 있다.
또, 특허문헌 2에는, 도포장치의 다른 예로써, 대상물의 소정 부분에 레지스트를 도포하는 도포장치가 기재되어 있다. 이 도포장치는, 수직방향으로 돌출된 상자형 워크의 외표면에 레지스트를 도포할 때에는, ＂く＂ 형상으로 절곡된 니들의 선단을, 워크의 외표면에 대해 수평방향으로 대향(對向)시킴과 동시에, 이 니들을 워크의 외표면을 따르도록 이동시키면서 레지스트를 토출함으로써, 워크의 외표면에 레지스트를 도포하도록 하고 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허공개 2009-268998호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허공개 평성4-100558호 공보
그런데, 상기 특허문헌에 기재된 도포장치는, 니들로부터 도포액을 토출시켜, 워크 표면에 이 도포액을 부착시키는 것밖에 할 수 없으나, 예를 들어, 워크 표면에 대해, 소정의 점성도(마요네즈 정도의 점성도)를 갖는 실링액을 단지 부착시키는 것이 아닌, 부착시킨 실링액을 문질러 바름으로써, 실링액의 밀착성 향상 등을 도모하는 경우가 있다. 최근, 이러한 공정에 대해, 작업의 효율화, 및 품질의 균일화 등의 관점에서 자동화를 도모하고자 하는 움직임이 있다.
여기에 개시하는 기술은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 바는, 대상면의 소정 도포범위에 도포액을 문질러 바를 수 있는 도포장치를 제공하는 데 있다.
본원 발명자들은, 브러시(brush) 수단을 구비한 도포장치를 구성하여, 대상면에 소정량의 도포액을 부착시킨 후, 부착된 도포액을 대상면의 소정 도포범위에 펴 바르도록, 브러시 수단의 브러시모(brush hair)를 대상면 상에서 슬라이딩시키는 것으로 하였다.
구체적으로, 여기에 개시하는 기술은, 대상면의 소정 도포범위에, 페이스트상(狀)의 도포액을 펴 바르는 도포장치에 관한 것이다. 이 도포장치는, 노즐구로부터 상기 도포액을 토출하는 디스펜서를 갖는 도포액 공급수단과, 브러시모를 가지며 또한, 상기 도포액을 상기 대상면에 펴 바르는 브러시 수단과, 상기 도포액 공급수단, 및 상기 브러시 수단의 동작을 제어하는 제어수단을 구비한다.
상기 제어수단은, 상기 노즐구를 상기 대상면의 상기 도포범위 내에서 이동시키면서, 이 노즐구로부터 이 대상면에 소정량의 상기 도포액을 토출시킴으로써, 상기 도포액을 상기 대상면에 부착시키는 공정을 실행한 후, 상기 브러시모를 이 대상면 상에서 슬라이딩시킴으로써, 상기 대상면 상에 부착된 도포액을 상기 소정의 도포범위에 펴 바르는 공정을 실행한다.
여기서, ＂대상면＂이란, 도포장치가 도포액을 펴 바르는 대상으로 하는 면을 의미하고, 그 형태에 관해서는, 적어도 평면 및 곡면상으로 형성된 것을 포함한다. 예를 들어, 벽부(壁部)로부터 이 벽부의 표면에 대해 수직으로 돌출된 리벳의 표면부, 및 이 리벳의 기부(基部) 둘레 가장자리의 벽부, 그리고 서로 접합된 금속판의 경계부 등을 포함한다.
또, 여기서 말하는 ＂페이스트상의 도포액＂이란, 소정의 점성 및 유동성을 구비한 도포액을 의미하고, 예를 들어, 15∼35㎩·ｓ 정도의, 비교적 높은 점성도를 갖는 것이다. 이 도포액은, 상온 하에서 시간의 경과와 함께 경화(硬化)되어 가는 실링액을 포함한다.
또한, 여기서 말하는 ＂브러시모＂란, 다수의 섬유를 묶어 구성되는 것으로, 대상면에 접촉한 시에, 대상면에 대해 상처를 주지 않도록 변형하는 정도의 가요성(可撓性)을 구비한 섬유로부터 구성되는 부재를 의미한다.
이 구성에 의하면, 도포장치는, 먼저 도포액 공급수단을 작동시켜, 대상면의 도포범위 내에 소정량의 도포액을 부착시킨 후, 브러시 수단을 이동시켜, 이 브러시모를 대상면 상에서 슬라이딩시킨다. 이 슬라이딩에 의해, 미리 부착시킨 도포액은, 대상면에 문질러 발라진다. 이렇게 하여, 도포액 공급수단에 의해 부착시킨 도포액을, 브러시 수단에 의해 대상면의 소정 도포범위에 문질러 바르도록 하여 펴 바를 수 있다.
또, 먼저 도포액 공급수단을 작동시켜 도포액을 부착시킨 후에, 브러시 수단을 작동시켜 도포액을 문질러 바르도록 하므로, 대상면에 펴 바르는 도포액의 양이 안정되어, 품질의 균일화를 도모하는 데 있어서 유리하게 된다.
또한, 상기 브러시 수단은, 상기 브러시모가, 회전 가능한 샤프트 선단에 장착된 회전 브러시로서 구성된다고 하여도 된다.
이 구성에 의하면, 브러시모는, 브러시 수단의 샤프트를 따라 연장되는 회전축 중심에 회전 가능(즉, 샤프트 중심에 자전 가능)한 회전 브러시로서 구성되므로, 대상면을 따라 슬라이딩할 때에, 이 자전에 수반하여, 대상면에 반복하여 접촉한다. 따라서, 대상면에 대해 도포액을 골고루 안정되게 문질러 바르는 데 있어서 유리하게 된다.
또, 상기 브러시 수단은, 상기 회전 브러시의 회전속도 및 회전방향이 변경 가능하게 구성된다고 하여도 된다.
이 구성에 의하면, 회전 브러시의 자전 속도, 및 자전하는 방향이 변경 가능하게 구성되므로, 대상면의 형태 등에 따라 회전 브러시의 동작을 조정할 수 있어, 도포액을 대상면에 문질러 바르는 데 있어서 유리하게 된다.
또한, 상기 브러시모의 형상이 다른, 복수 종류의 브러시 수단을 구비한다고 하여도 된다.
이 구성에 의하면, 브러시 수단을 대상면의 형태 등에 따라 변경함으로써, 도포액을 대상면에 문질러 바르는 데 있어서 유리하게 된다.
또, 상기 디스펜서 및 브러시 수단은, 다관절 로봇의 아암부 선단에 장착된다고 하여도 된다.
이 구성에 의하면, 디스펜서 및 브러시 수단을, 다관절 로봇의 아암부에 장착한다. 그리고, 디스펜서에 외부로부터 에어 공급관을 장착하는 등하여 도포액 공급수단을 구성하고, 아암부의 동작에 의해 디스펜서 및 브러시 수단을 대상면에 대해 이동시킨다. 이와 같이 구성함으로써, 대상면과, 디스펜서 및 브러시 수단과의 사이의 상대위치 관계에 따라, 디스펜서 및 브러시 수단의 위치 및 자세를 조정할 수 있다.
또, 상기 도포액은, 시간의 경과와 함께 경화(硬化)되는 것이며, 상기 도포액 공급수단은, 상기 디스펜서에 수용되는 도포액에 가하는 토출압력의 제어를 통해, 상기 노즐구로부터 토출되는 상기 도포액의 토출량을 조정하도록 구성되고, 상기 노즐구로부터의 도포액의 토출량을 계량하는 토출량 계량 수단을 구비하며, 상기 도포액 공급수단은, 상기 노즐구로부터 실제로 토출되는 상기 도포액의 토출량을, 정기적으로 계량함과 동시에, 이 계량결과에 따라, 상기 디스펜서의 토출압력의 보정을 행한다고 하여도 된다.
디스펜서가 도포액에 가하는 토출압력을 조정함으로써, 노즐구로부터 토출되는 도포액의 토출량을 조정하는 구성에서는, 도포액이 경화되면 동일 압력을 가한다 하더라도, 토출량은 감소되어 버린다.
이 구성에 의하면, 노즐구로부터 실제로 토출되는 도포액의 토출량을, 정기적으로 계량하여, 이 계량결과에 따라, 디스펜서의 토출압력을 보정함으로써, 시간의 경과와 함께 경화되어 가는 도포액이라도, 대상면을 향해 소정량의 도포액을 토출할 수 있도록 된다.
이상 설명한 바와 같이, 브러시 수단을 구비한 도포장치를 구성하여, 대상면에 소정량의 도포액을 부착시킨 후, 부착된 도포액을 대상면의 소정 도포범위에 펴 바르도록, 브러시 수단의 브러시모를 대상면 상에서 슬라이딩시키도록 하므로, 대상면에 대해 도포액을 문질러 바르는 데 있어서 유리하게 된다.
도 1은, 도포장치의 전체구성을 일부 생략하여 나타내는 외관도이다.
도 2는, 도포장치를 구성하는 툴(tool)부를 일부 생략하여 나타내는 확대도이다.
도 3은, 도포장치에 의한 리벳에 대한 도포공정을 나타내는 설명도이다.
도 4는, 다른 대상면에 대한 도포공정을 나타내는 설명도이다.
이하, 도포장치의 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 여기서 설명하는 도포장치는 예시이다. 도 1은, 도포장치의 전체구성을 나타낸다. 이 도포장치(D)는, 여기에서는, 소정의 형태를 갖는 구조물(S)의 한 요소인 대상면의 소정 도포범위에 걸쳐, 도포액인 실링액을 펴 바르도록 구성된다. 이 실시형태에서는, 이러한 대상면의 일례로써, 예를 들어, 항공기의 부품이며, 복수장의 판상재를 겹침으로써 구성된 벽부(Sp)의 세로면과, 이 세로면으로부터 돌출되며 또한, 지면 상하방향을 따라 소정의 간격을 두고 나열되는 리벳(S1)∼(S5)(하측으로부터 상측에 걸쳐, (S1), (S2), (S3), (S4) 및 (S5)라고 순차 호칭하는)의 머리부 표면을 예로 든다(이하에서는, 벽부(Sp)의 세로면을 단지 벽부(Sp)라고 기재). 각 머리부는, 도 3의 각 도에 나타내듯이, 각각 거의 원주상(圓柱狀)으로 형성되고, 벽부(Sp)에 대해 수직인 방향을 따라 연장된다. 이 실시형태에서는, 이러한 대상면의 소정 도포범위의 일례로써, 각 리벳(S1)∼(S5)의 머리부 표면 전체와, 각 머리부의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp)를 예로 든다. 리벳(S1)∼(S5)의 머리부는, 모두 동일 지름인 경우와 지름이 다른 경우가 있다. 설명을 간단히 하기 위해, 이하의 기재에서는, ＂리벳(S1)∼(S5)의 머리부＂를 단지 ＂리벳(S1)∼(S5)＂이라 호칭하기로 한다.
또, 이하에서는, 특별한 기재가 없는 한, 리벳(S1)∼(S5) 중, 특히 리벳(S1)의 표면부 전체와, 리벳(S1)의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp)를 도포 범위로 한 때의, 도포장치(D)를 구성하는 각 요소의 동작 및 배치 등을 설명하기로 한다. 또한 설명을 간단히 하기 위해, ＂리벳(S1)의 표면부와, 리벳(S1)의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp)에 실링액을 펴 바르는＂것을, 이하에서는, 단지 ＂리벳(S1)에 실링액을 펴 바르는＂이라 호칭하는 경우도 있다. 또, 대상면, 및 이 도포범위의 다른 예에 대해서는 후술한다.
이 도포장치(D)는, 다관절 로봇(1)(이하에서는, 단지 로봇이라고도 기재)과, 로봇(1)에 장착되어, 여러 가지 기구 및 검출수단(71)∼(72)을 갖는 툴부(2)와, 툴부(2)에 의해 지지된 디스펜서(3), 및 브러시부(4)가 장착된 브러시 작동기구(5)와, 케이싱(11)에 배치된 토출량 계량기(8) 및 브러시 교환기(9)와, 적어도 로봇(1) 및 툴부(2)에 대해 전기적으로 접속되어, 검출수단(71)∼(72), 및 토출량 계량기(8)로부터 취득한 정보나, 외부로부터의 입력에 기초하여 여러 가지 제어 파라미터를 산출함과 동시에, 산출한 제어 파라미터에 기초하여, 로봇(1), 툴부(2), 디스펜서(3) 및 브러시 작동기구(5) 등을 작동시키는 제어수단인 제어장치(6)를 구비한다.
이하에서는, 도포장치(D)를 구성하는 로봇(1), 툴부(2), 디스펜서(3) 및 브러시부(4) 등에 대해, 각 구성의 주요부를 설명하나, 주지된 것을 채용하는 부분에 대해서는, 일부를 제외하고 도시 및 설명하지 않는 것으로 한다.
이 실시형태에서의 로봇(1)은, 바닥면(F)에 설치되는 케이싱(11)과, 이 케이싱(11)의 상면으로부터 연장되도록 설치되어, 다관절형으로 구성된 아암부(12)를 구비한 산업용 로봇이며, 공지된 것이 채용된다.
아암부(12)는, 예를 들어, 도 1에 개략을 나타내듯이, 예를 들어, 6축 구성의 수직 다관절 로봇이 되도록 구성되고, 각 축계(軸系)의 각각이 회전축을 개재하여 접속된다. 각 축계는, 각각 소정의 방향으로 회동 가능하고, 각 축계끼리는, 공지의 전동기구를 개재하여 접속된다. 로봇(1)은, 케이싱(11)에 내장된 구동장치로부터의 동력을, 기단부(基端部)인 축계로부터 손목(선단부)인 축계에 걸쳐 전달하여, 각 축계를 적절히 동작시킨다. 로봇(1)의 손목인 축계(이하, 단지 선단 축계라고 기재)에는, 툴부(2)가 장착되고, 로봇(1)은, 이 작동 영역 내에서, 툴부(2)의 위치 및 자세를 자유롭게 변경한다.
리벳(S1)에 실링액을 부착시킬 때에는, 도 2에 나타내듯이, 로봇(1)의 선단 축계를, 리벳(S1)을 향한 자세로 한 후에, 후술하는 방법에 의해, 이 선단 축계의 정면(頂面)과 리벳(S1)의 정면(즉, 선단 축계의 정면과 벽부(Sp)의 정면)이 평행이 되도록 위치 결정시키고, 또한, 선단 축계의 정면 중앙부로부터 이 중앙부에 대해 수직으로 연장되는 직선과, 리벳(S1)의 중심축(즉, 리벳(S1)의 정면 중심을 지나, 이 정면 및 벽부(Sp)에 대해 수직으로 연장되는 축)을 동축(同軸)으로 한 상태를 기준으로 하여 동작시킨다.
툴부(2)에는, 디스펜서(3)를 분리(detach) 가능하게 지지하는 지지 아암부(21)가 설치된다. 구체적으로, 이 지지 아암부(21)는, 도 2에 나타내듯이, 툴부(2) 본체, 즉 아암부(12)의 선단측으로부터 리벳(S1)을 향해, 경사지면서 연장되도록 형성된다. 이 선단측에는 지승부(支承部)(21b)가 설치되어, 디스펜서(3)를 분리 가능하게 지지한다.
이 실시형태에서는, 소정의 부분에 소정량의 실링액을 토출하는 도포액 공급수단은, 디스펜서(3), 에어 공급관, 조압기(調壓器), 및 제어장치(6)를 구비한다. 디스펜서(3)로는, 공지된 것이 채용된다. 구체적으로는, 디스펜서(3)는, 거의 원통상(狀)으로 형성되고, 실링액이 충전되는 실린지(31)와, 실린지(31)의 일단(一端)측에 설치되어, 선단의 노즐구(32a)로부터 실링액을 토출하는 노즐(32)과, 실린지(31)의 타단(他端)측에 설치되어, 에어 공급관이 접속되는 밸브부(33)를 구비한다.
디스펜서(3)는, 도 2에 나타내듯이, 그 길이방향과 지지 아암부(21)의 길이방향이 평행이 되도록 지지된다. 또한, 선단 축계의 정면(頂面)이 리벳(S1)의 정면을 향한 때, 이 선단측, 즉, 노즐(32)이 설치되는 일단측이 벽부(Sp)를 향하는 자세에서, 이 실린지(31)가 지승부(21b)에 의해 분리 가능하게 지지된다.
도포장치(D)를 운전할 때, 제어장치(6)는, 에어 공급관에 연결된 조압기를 향해 제어신호를 출력하여, 실린지(31)에 충전되어 있는 실링액에 가하는 가압용 에어의 압력(토출압력)을 조정시킨다. 그리고, 도포장치(D)는, 조정한 가압용 에어를 실린지(31) 내에 공급하여, 노즐(32)의 선단에 개구한 노즐구(32a)로부터 실링액을 토출시킨다. 이와 같이, 가압용 에어의 공급을 통하여 실링액을 토출시킬 뿐만 아니라, 토출압력의 조정을 통해 실링액의 토출량을 조정하도록 구성된다.
그리고, 실린지(31)에 충전되는 실링액으로는, 공지된 것이 사용된다. 이 실시형태에서는, 예를 들어, 이른바 냉동 실런트(sealant)를 해동한 것(주재와 경화재를 혼합하여 냉동 보존한 실링재), 즉, 냉동상태로 보존되어, 사용 시에 해동되는 것이 이용된다. 이 냉동 실런트는, 해동 후에는 시간의 경과와 함께 경화(이하, 단지 경시적(經時的) 경화라고도 기재)되도록 조정되고, 도포장치에 의해 워크에 도포할 시에는, 페이스트상으로 된다. 구체적으로는, 마요네즈 정도의 점성 및 유동성을 갖게 되고, 특히 점성에 대해서는, 예를 들어 15∼35㎩·ｓ 정도의 비교적 높은 점성도를 가지게 된다.
디스펜서(3)는, 그 중심축이, 선단 축계의 정면에 대해 수직으로 연장되는 직선과 동일 평면상이고, 당해 직선에 대해 경사진다. 이 경사의 크기를 나타내는 경사각(θ)은, 지지 아암부(21) 및 지승부(21b)의 구성 등을 통해 조정되는 것이며, 구조물(S)의 구성, 및 리벳(S1)∼(S5)의 배치 등에 따라, 예를 들어, 20∼50도 정도의 범위에서 선택된다. 이 실시형태에서는, 경사각(θ)은 35도로 설정되고, 디스펜서(3)와 구조물(S)과의 사이의 간섭을 초래하는 일 없이, 리벳(S1)의 기부 주변의 외주면이나, 이 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp)에 노즐구(32a)를 근접시키는 것이 가능하고, 또한, 노즐구(32a)로부터 토출된 실링액이, 이렇게 하여 근접시킨 외주면이나 벽부(Sp)에 안정되게 부착하도록 된다.
이 실시형태에서는, 소정 부분에 실링액을 펴 바르는 브러시 수단은, 브러시부(4)와, 브러시 작동기구(5)를 구비한다. 브러시 작동기구(5)는, 툴부(2)에 설치되고, 도 2에 나타내듯이, 선단 축계의 정면과 리벳(S1)의 정면을 서로 평행이 되도록 대향시킨 때, 이 선단부가 벽부(Sp)를 향하도록 또한 벽부에 대해 수직으로 연장되도록 형성된다. 이 브러시 작동기구(5)의 기단측에는, 모터가 내장된 브러시 구동부(51)가 설치되어, 브러시 작동기구(5)의 길이방향을 따라 연장되는 회전축 중심에 회전동력을 발생시키는 한편, 선단측에는, 브러시부(4)를 장착하기 위한 브러시 장착부(52)가 형성된다. 브러시 장착부(52)는, 선단측이 개구된 거의 원통상으로 형성되고, 이 개구에 의해, 브러시부(4)를 파지함과 동시에, 브러시 구동부(51)로부터의 동력에 의해, 파지한 브러시부(4)와 일체적으로 회전하도록 구성된다.
브러시부(4)는, 공지된 브러시로 이루어진 브러시 본체(41)와, 이 브러시 본체(41)의 기단측에 장착되어, 브러시 장착부(52)의 개구에 끼워지는 감합부(42)를 구비한다. 브러시 본체(41)로는, 공지된 것이 사용되고, 베벨형, 컵형, 우산형 및 엔드형 등, 여러 가지 형상을 갖도록 묶여진 섬유(모)로 구성되는 브러시모(41a)와, 자루인 샤프트(41b)를 구비한다. 이러한 브러시 본체(41)를 브러시 작동기구(5)에 장착할 시에는, 이 샤프트(41b)에 감합부(42)를 장착하여, 브러시 장착부(52)의 개구에 끼워 넣음으로써 파지시킨다. 또, 브러시모(41a)는, 샤프트(41b)의 중심축 중심에 회전 가능한 회전 브러시로서 구성되고, 브러시 작동기구(5)는, 제어장치(6)로부터의 제어신호에 따라, 브러시 구동부(51)를 작동시켜, 브러시 장착부(52), 감합부(42) 및 브러시 본체(41)를, 샤프트(41b)의 중심축 중심에 일체적으로, 도 2에서의 화살표 A1이 나타내는 방향으로 회전시킨다(이하에서는, 이러한 회전을 자전이라고도 기재). 이 때의 회전방향(즉, 시계방향 또는 반시계 방향), 및 회전속도는, 제어장치(6)로부터의 제어신호에 의해, 적절히 변경할 수 있도록 구성된다.
또한, 브러시모(41a)를 구성하는 섬유로는, 벽부(Sp) 내지 리벳(S1)에 접촉한 시에, 접촉한 부분에 상처를 주지 않도록 변형하는 정도의 가요성을 구비한 재질로 형성되고, 예를 들어, 합성수지 및 동물섬유 등으로 구성할 수 있다.
툴부(2)는, 레이저 측장기(71)를 구비한다. 이 레이저 측장기(71)로서는, 공지된 것이 채용되고, 예를 들어, 선단 축계의 정면에 대해 수직으로 연장되는 방향(즉, 브러시부(4)의 회전축이 연장되는 방향)을 따라, 이 레이저 발진부가 구조물(S)을 향하도록(즉, 도 1의 지면 왼쪽방향을 향하도록) 장착된다. 레이저 측장기(71)는, 제어장치(6)로부터의 제어신호에 따라, 벽부(Sp)의 소정 부분을 향해 레이저를 발진하여, 이 부분과 레이저 발진부와의 사이의 거리를 측정한다. 그리고, 레이저 측장기(71)는, 측정한 거리 데이터를 제어장치(6)로 출력한다.
툴부(2)는, 단안 카메라(monocular camera)(72)를 구비한다. 이 단안 카메라(72)로는, 공지된 것이 채용되고, 예를 들어, 선단 축계의 정면에 대해 수직으로 연장되는 방향(즉, 브러시부(4)의 회전축이 연장되는 방향)을 따라, 이 렌즈가 구조물(S)을 향하도록(즉, 도 1의 지면 왼쪽방향을 향하도록) 장착된다. 단안 카메라(72)는, 제어장치(6)로부터의 제어신호에 따라, 리벳(S1)∼(S5) 중 소정의 것을 촬상(撮像)하여, 촬상한 화상 데이터를 제어장치(6)로 출력한다.
상기한 바와 같이, 로봇(1)은, 그 작동 영역 내에서, 툴부(2)의 위치 및 자세를 자유롭게 변경한다. 따라서, 이 툴부(2)에 의해 지지된 디스펜서(3) 및 브러시부(4)도, 각각, 이동수단인 로봇(1)의 동작(구체적으로는, 아암부(12)를 구성하는 각 축계의 동작)에 따라, 벽부(Sp) 내지 리벳(S1)에 대한 위치 및 자세가 자유롭게 변경된다. 이 변경방법도, 로봇(1)이 허용하는 범위에서 자유롭게 변경 가능하고, 위치의 변경방법에 대해 예시하면, 리벳(S1)의 중심축 주변의 둘레방향(이하에서는, 이 방향을 따른 이동을 공전이라고도 기재), 이 공전의 지름방향, 및 리벳의 중심축 방향(즉, 리벳(S1)∼(S5)의 돌출방향, 이하에서는, 이 방향을 피치방향이라고도 기재)으로의 이동을 조합한 것과, 툴부(2) 전체를 벽부(Sp)를 따라 이동시킴(이하에서는, 이 이동 방향을 벽방향이라고도 기재)으로써, 이 공전의 중심을 이동시키는 것을 조합하여 위치 결정한다. 이러한 이동 방법은, 대상면, 및 이 대상면의 도포범위의 형태에 따라 적절히 변경된다.
도포장치(D)는, 이 브러시부(4)를 교환할 수 있도록 구성된다. 로봇(1)의 작동 영역 내, 예를 들어, 케이싱(11) 상에는, 브러시부(4)를 교환하기 위한 브러시 교환기(9)가 설치된다. 이 브러시 교환기(9)의 상면에는, 여러 가지 형태를 갖는 브러시 본체(41)에, 공통의 감합부(42)가 장착된 브러시부(4)가, 이 감합부(42)를 지면 상방을 향한 상태에서 삽입됨과 동시에, 브러시 장착부(52)에 의해 파지되는 브러시부(4)를 분리하기 위한 공간도 형성된다.
또한, 도포장치(D)는, 토출량 계량수단으로써, 토출량 계량기(8)를 구비한다. 이 실시형태에서는, 토출량 계량기(8)는, 케이싱(11) 상에 설치된다. 이 토출량 계량기(8)는, 아암부(12)의 작동을 통해 디스펜서(3)의 노즐(32)을 삽입할 수 있도록 구성되고, 삽입된 노즐(32)로부터 토출된 실링액의 중량을 계량하여, 계량한 중량 데이터를, 제어장치(6)로 출력한다.
이하에서는, 로봇(1) 및 툴부(2) 등의 작동을 제어하는 컨트롤러인 제어장치(6)의 주요 구성을 예시하나, 주지된 것을 채용하는 부분에 대해서는, 일부를 제외하고 설명하지 않기로 한다.
제어장치(6)에는, 적어도, 레이저 측장기(71)로부터의 거리 데이터, 단안 카메라(72)로부터의 화상 데이터, 및 토출량 계량기(8)로부터의 중량 데이터가, 각각 입력된다.
제어장치(6)는, 인간 기계 인터페이스(Man Machine Interface)로서, 예를 들어, 액정 패널로 이루어진 표시부와, 키패드(key pad) 등으로 이루어진 입력부를 구비하고, 도포장치(D)의 동작을 제어하는 각종 설정 파라미터의 입력과, 입력된 설정 파라미터, 그리고 검출수단(71)∼(72) 및 토출량 계량기(8) 등에 의해 얻어진 데이터의 표시 등을 행할 수 있도록 된다.
제어장치(6)는, 상기와 같은 데이터 입력이나, 입력부를 개재하여 지정되는 각종 설정 파라미터에 기초하여 여러 가지 연산을 실행하고, 이 연산 결과에 기초하여, 도포장치(D)를 구성하는 각 요소를 작동시키는 제어신호, 예를 들어, 각 축계 및 브러시 작동기구(5)의 동작, 그리고 디스펜서(3)의 토출압력 등을 제어하는 제어신호를, 각각에 출력한다.
제어장치(6)는, 레이저 측장기(71)로부터의 거리 데이터에 기초하여, 설치된 벽부(Sp)의 연직방향에 대한 기울기, 및 로봇(1)과 벽부(Sp) 사이의 거리를 검지한다. 이 기울기에 따라, 툴부(2)의 위치 및 자세를 조정한다.
제어장치(6)는, 공지된 방법에 기초하여, 상기와 같은 기울기 및 거리인 상대위치 관계를 산출한다. 예를 들어, 벽부(Sp)에서의 임의의 세 부분의 거리 데이터를 취득함으로써, 벽부(Sp)의 기울기와 함께, 그 거리를 검지하는 것이 가능하다.
제어장치(6)는 또, 단안 카메라(72)로부터의 화상 데이터에 기초하여, 공지의 방법에 의해, 벽부(Sp)의, 미리 정해진 정규의 배치 위치에 대한, 상하 및 수평방향의 어긋남, 그리고 회전방향의 어긋남을 검지한다. 이 어긋남에 따라, 후술하는 바와 같이, 실링액을 도포할 시의 노즐구(32a) 및 브러시모(41a)의 위치를 미세 조정한다.
제어장치(6)는 또한, 단안 카메라(72)로부터의 화상 데이터에 기초하여, 공지의 방법에 의해 촬상한 리벳(S1)의 화상 데이터를 해석하여, 리벳(S1)의 중심축을 검출한다. 그리고, 로봇(1) 및 툴부(2)를 향해 제어신호를 출력하고, 검출한 중심축에 기초하여, 툴부(2)의 위치 결정을 한다.
제어장치(6)는 또, 복수의 리벳(S1)∼(S5)에 실링액을 도포하는 중에, 정기적으로, 토출량 계량기(8)에 의해, 노즐(32)로부터 토출되는 실링액의 토출량을 검출한다. 구체적으로, 먼저 실링액을 리벳(S1)을 향해 토출할 시에는, 소정의 토출량이 미리 설정되나, 이 소정의 토출량보다 적은 토출량이 되도록, 제 1 토출압력에 의해 노즐(32)로부터 실링액을 토출시켜, 이 때의 토출량을 계량함과 동시에, 소정의 토출량보다 많은 토출량이 되도록, 제 2 토출압력에 의해 노즐(32)로부터 실링액을 토출시켜, 이 때의 토출량을 계량한다. 이렇게 하여, 제 1 및 제 2의 2 종류의 토출압력을 가한 때의, 실링액의 실제 토출량에 기초하여, 가한 토출압력과 토출량과의 관계를, 예를 들어 직선 근사에 의해 구한다. 전술한 바와 같이, 실링액은, 시간의 경과와 함께 경화되므로, 동일 토출압력을 가한다 하더라도, 당초의 토출량에 비해, 시간이 경과한 후의 토출량은 적어지는 경우가 있다. 제어장치(6)는, 가한 토출압력과 토출량과의 관계를 정기적으로 구하고, 구해진 관계에 기초하여, 토출압력을 조정한다. 이렇게 하여, 실링액을 각 리벳(S1)∼(S5)을 향해 토출할 시에, 정확히, 소정의 토출량으로 실링액을 토출하는 것이 가능해진다. 이러한 구성은, 전술한, 복수의 리벳(S1)∼(S5)에 대해 실링액을 도포하는 때와 같이, 어느 정도의 기간에 걸쳐 도포장치(D)를 운전시킬 필요가 있는 경우에 특히 유효하게 된다.
(도포장치에 의한 리벳으로의 도포공정)
이하, 도포장치(D)에 의한, 리벳(S1)에 대한 실링액의 도포공정에 대해 설명한다.
먼저, 미리 설정된 정규 위치가 되도록, 벽부(Sp)가 설치된다. 그 후, 벽부(Sp)의 도포 대상부위에 맞추어 도포장치(D)를 설치한다. 후술하는 바와 같이, 벽부(Sp)의 기울기나, 위치 어긋남이 검출되어 보정되므로, 벽부(Sp)의 설치에 있어서, 다소의 어긋남은 허용된다.
도포장치(D)의 운전을 개시하면, 도포장치(D)에 구비된 제어장치(6)는, 로봇(1) 및 레이저 측장기(71)를 작동시켜, 벽부(Sp) 상의 소정의 3점(예를 들어, 입력부를 개재하여 조작자가 지정한 3점)에 대해, 벽부(Sp)와 툴부(2)와의 사이의 거리를 측정시킨다.
제어장치(6)는, 측정된 거리 데이터에 기초하여 벽부(Sp)와 툴부(2)와의 사이의 상대위치 관계를 산출하여, 로봇(1)을 작동시키고, 선단 축계의 정면과 벽부(Sp)가 평행이 되도록 툴부(2)의 자세를 조정함과 동시에, 도포를 행하는 데 적합한 거리가 되도록 툴부(2) 전체를 피치방향을 따라 이동시킨다.
제어장치(6)는, 로봇(1) 및 단안 카메라(72)를 작동시켜, 벽부(Sp) 상에 나열되는 소정의 2개 리벳(예를 들어, 입력부를 개재하여 조작자가 미리 지정한 리벳(S1) 및 (S5))을 촬상한다.
제어장치(6)는, 촬상한 화상 데이터에 기초하여, 리벳(S1) 및 (S5)의 위치를 산출함과 동시에, 이렇게 하여 산출된 결과와, 미리 기억되어 있는 리벳(S1) 및 (S5)의 위치 데이터를 비교하여, 벽부(Sp)의 상하 및 수평방향의 어긋남, 그리고 회전방향의 어긋남을 파악한다.
제어장치(6)는, 로봇(1)을 작동시켜, 리벳(S1)에 툴부(2)를 근접시킴과 동시에, 이 리벳(S1)을 단안 카메라(72)에 의해 다시 촬상한다.
제어장치(6)는, 촬상한 화상 데이터에 기초하여, 도포대상이 되는 리벳(S1)의 중심축 위치를 검출하고, 검출한 중심축에 기초하여, 로봇(1)을 작동시켜, 툴부(2)를 벽방향으로 이동시켜 위치 결정을 한다. 이 실시형태에서는, 이 위치 결정에 의해, 도 2에 나타내는 상태와 같이, 선단 축계의 정면(頂面) 중앙부로부터 이 중앙부에 대해 수직으로 연장되는 직선과, 리벳(S1)의 중심축이 동축이 된다. 이와 같이 하여 위치 결정된 배치를 기준으로, 툴부(2), 디스펜서(3) 및 브러시부(4)를 동작시킨다.
먼저, 디스펜서(3)에 의해 리벳(S1)에 실링액을 부착시키는 공정에 대해, 도 3(a)∼도 3(b)을 이용하여 설명한다.
제어장치(6)는, 로봇(1)의 작동을 통해 디스펜서(3)를 동작시켜, 리벳(S1)의 표면부, 및 리벳(S1)의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp)에 대해, 소정량의 실링액을 부착시킨다. 이 동작은, 제어장치(6)로부터 출력되는 제어신호에 기초하여 실행되는 것이나, 이하의 기재에서는, 그 취지를 적절히 생략한다. 또, 로봇(1)을 작동시키는 취지에 대해서도 적절히 생략한다.
구체적으로는, 디스펜서(3)의 노즐구(32a)를 리벳(S1)의 기부 주변의 벽부(Sp)에 근접시켜, 노즐구(32a)가 벽부(Sp)를 따라 리벳(S1)의 둘레방향으로 이동하도록, 디스펜서(3)를 리벳(S1)의 중심축 주변에 이동시킨다. 그리고, 디스펜서(3)가 이동하는 중에, 이 노즐구(32a)로부터 벽부(Sp)를 향해 실링액을 토출시킨다. 이에 따라, 도 3(a)에 나타내듯이, 리벳(S1)의 기부 주변의 벽부(Sp)에는, 노즐구(32a)가 이동한 궤도를 따라 실링액이 부착된다.
그 후, 디스펜서(3)의 노즐구(32a)를 리벳(S1) 외주면의 기부측 상부에 근접시켜, 노즐구(32a)가 리벳(S1)의 외주면 상부를 따라 피치 방향으로 이동하도록, 디스펜서(3)를 피치 방향으로 이동시킨다. 그리고, 디스펜서(3)가 이동하는 중에, 이 노즐구(32a)로부터 리벳(S1)의 외주면을 향해 실링액을 토출시킨다. 이에 따라, 도 3(b)에 나타내듯이, 리벳(S1)의 외주면 상부에는, 노즐구(32a)가 이동한 궤도를 따라 기부측으로부터 선단부측에 걸쳐 실링액이 부착된다.
마지막에, 디스펜서(3)의 노즐구(32a)를 리벳(S1)의 정면(頂面)에 근접시켜, 노즐구(32a)가 리벳(S1)의 정면(頂面)을 따라 리벳(S1)의 둘레방향으로 이동하도록, 디스펜서(3)를 리벳(S1)의 중심축 주변에 이동시킨다. 그리고, 디스펜서(3)가 이동하는 중에, 이 노즐구(32a)로부터 리벳(S1)의 정면을 향해 실링액을 토출시킨다. 이에 따라, 도 3(b)에 나타내듯이, 리벳(S1)의 정면에는, 노즐구(32a)가 이동한 궤도를 따라 실링액이 부착된다.
또한, 리벳(S1)의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp), 리벳(S1)의 외주면, 및 리벳(S1)의 정면에 실링액을 부착시킬 때, 벽부(Sp) 내지 리벳(S1)에 대한 디스펜서(3)의 자세는 일정하게 유지된다(즉, 선단 축계의 정면과, 리벳(S1)의 정면 및 벽부(Sp)는 서로 평행한 자세를 유지하고, 이에 따라, 디스펜서(3)는, 벽부(Sp)에 대해 일정의 경사(경사각(θ))를 유지한다).
이 실시형태에서는, 리벳(S1)에 실링액을 부착시킬 때, 브러시 작동기구(5)의 브러시부(4)를 분리한다. 따라서, 디스펜서(3)가 이동하는 중에, 브러시부(4)와 벽부(Sp)가 간섭하는 일은 없다.
다음에, 브러시부(4)에 의해 리벳(S1)에 실링액을 문질러 바르는 공정에 대해, 도 3(c)∼도 3(f)을 이용하여 설명한다.
제어장치(6)는, 로봇(1)의 작동을 통해 브러시 작동기구(5)를 동작시켜, 리벳(S1)의 표면부, 및 리벳(S1)의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp)에 대해, 디스펜서(3)에 의해 부착시킨 실링액을 문질러 바른다. 이 동작은, 제어장치(6)로부터 출력되는 제어신호에 기초하여 실행되는 것이나, 이하의 기재에서는, 그 취지를 적절히 생략한다. 또, 로봇(1)을 작동시키는 취지에 대해서도 적절히 생략한다.
구체적으로는, 브러시 작동기구(5)를 이동시켜, 브러시 교환기(9)에 나열 배치된 브러시부(4) 중 어느 하나의 감합부(42)를, 브러시 장착부(52)에 의해 파지한다. 이 설명에서는, 베벨형 브러시모(41a)를 구비한 브러시부(4)를 이용하기로 한다.
이와 같이 하여, 브러시 작동기구(5)에 브러시부(4)를 장착하면, 실링액을 부착시킨 리벳(S1)을 향해 브러시부(4)를 이동시킨다. 그리고, 브러시부(4)의 샤프트(41b) 중심축이 벽부(Sp)에 대해 수직이 되도록 위치 및 자세를 조정한다. 그리고, 브러시 구동부(51)를 작동시켜, 브러시부(4)를 샤프트(41b) 주변에 자전시킨다.
다음에, 도 3(c)에 나타내듯이, 부착시킨 실링액을 눌러 으깨듯이, 자전하는 브러시부(4)의 브러시모(41a) 털끝을 리벳(S1)의 정면에 눌러 닿게 한 후에, 이 털끝이 리벳(S1)의 정면(頂面) 상을 리벳(S1)의 둘레방향으로 슬라이딩하도록, 브러시부(4)를 리벳(S1)의 중심축 주변에 1주 돌도록 이동시킨다. 따라서, 리벳(S1)의 정면에 눌려 닿은 브러시모(41a)가 자전하면서 둘레방향으로 슬라이딩하므로, 도 3(d)에 나타내듯이, 이 리벳(S1)의 정면(頂面) 전체에 걸쳐, 실링액이 펴 발라지며 또한, 문질러 발라지게 된다.
그리고, 도 3(d)에 나타내듯이, 부착시킨 실링액을 눌러 으깨듯이, 자전을 계속하는 브러시모(41a)의 측부를 리벳(S1) 외주면의 기부측 상부에 눌러 닿게 한 후에, 이 브러시모(41a)의 측부가 리벳(S1)의 외주면을 따라 나선상으로 슬라이딩하도록, 브러시부(4)를 리벳(S1)의 피치방향으로 기부측에서 선단측으로 이동시키면서, 중심축 주변에 복수 주(周), 예를 들어 7주 돌도록 이동시킨다. 따라서, 리벳(S1)의 외주면에 눌러 닿게 한 브러시모(41a)가 자전하면서 외주면을 따라 나선상으로 슬라이딩하므로, 도 3(e)에 나타내듯이, 이 리벳(S1)의 외주면 전체에 걸쳐, 실링액이 펴 발라지며 또한, 문질러 발라지게 된다.
그 후, 도 3(e)에 나타내듯이, 부착시킨 실링액을 눌러 으깨듯이, 자전을 계속하는 브러시모(41a)의 털끝을, 리벳(S1)의 기부 주변의 벽부(Sp)에 눌러 닿게 한 후에, 이 털끝이 벽부(Sp)를 따라 리벳(S1)의 둘레방향으로 슬라이딩하도록, 브러시부(4)를 리벳(S1)의 중심축 주변에 복수 주, 예를 들어 4주 돌도록 이동시킨다. 따라서, 리벳(S1)의 기부 주변의 벽부(Sp)에 눌려 닿은 브러시모(41a)가 자전하면서 둘레방향으로 슬라이딩하므로, 도 3(f)에 나타내듯이, 이 리벳(S1)의 기부 주변의 벽부(Sp)에는, 실링액이 펴 발라지며 또한, 문질러 발라지게 된다.
이 경우, 브러시모(41a)가 샤프트(41b) 주변에 자전하는 방향, 및 리벳(S1)의 중심축 주변에 공전하는 방향이 쌍방모두 시계방향(또는, 쌍방모두 반시계방향)이면, 브러시모(41a)를, 벽부(Sp)를 따라 이동시켜 감에 따라, 벽부(Sp)에 문질러 발라진 실링액을, 리벳(S1)의 지름방향 내측, 즉, 이 리벳(S1)의 주변으로부터 기부 근방을 향해 끌어넣기 쉽게 된다. 마찬가지로, 자전하는 방향, 및 공전하는 방향이, 서로 반대방향(한쪽이 시계방향이고, 다른 쪽이 반시계방향)이면, 리벳(S1)의 지름방향 외측, 즉, 이 리벳(S1)의 기부 근방으로부터 주변을 향해 실링액을 긁어내기 쉽게 된다. 여기서, 이 실시형태에서는, 브러시부(4)를 벽부(Sp)를 따라 중심축 주변에 4주 돌도록 이동시킬 때, 전반(前半)의 2주에 대해서는, 브러시모(41a)를 시계방향으로 자전시키도록 설정하는 한편, 후반(後半)의 2주에 대해서는, 브러시모(41a)를 반시계방향으로 자전시키도록 설정한다. 이러한 브러시모(41a)의 자전에 관한 설정은, 대상면에 대해 브러시부(4) 내지 아암부(12)를 이동시키는 방향에 제한이 있는 경우에, 특히 유효하게 된다.
또, 벽부(Sp)로의 문질러 바르기를 확실한 것으로 하기 위해, 이 실시형태에서는, 벽부(Sp)를 따라 브러시모(41a)를 슬라이딩시킬 시에, 이 자전하는 속도를, 리벳(S1)의 외주면 및 정면에 대해 슬라이딩시킬 때보다 증대시키도록 한다.
그리고, 리벳(S1)의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp), 리벳(S1)의 외주면, 및 리벳(S1)의 정면에 실링액을 부착시킬 때, 벽부(Sp) 내지 리벳(S1)에 대한 브러시부(4)의 자세는 일정하게 유지된다(즉, 샤프트(41b)의 중심축이 벽부(Sp)에 대해 수직이 되도록 자세를 유지한다).
또한, 디스펜서(3) 및 브러시부(4)를 이동시키는 궤도 등은, 여기에 설명한 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 리벳(S1)의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp)에 실링액을 문질러 바르고 나서, 리벳(S1)의 외주면, 및 정면에 실링액을 순차 문질러 바르도록 하여도 된다.
이렇게 하여, 도 3(f)에 나타내듯이, 리벳(S1)의 표면부, 및 리벳(S1)의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp) 전체에 걸쳐, 실링액이 펴 발라지며 또한, 문질러 발라지게 된다.
다음에, 리벳(S1)에 이어, 리벳(S2)∼(S5)에 대해 실링액을 문질러 바르는 공정에 대해 설명한다.
리벳(S1)의 표면부, 및 리벳(S1)의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp) 전체에 걸쳐, 실링액을 문질러 바르면, 다른 리벳(S2)에 대해 실링액을 도포한다.
로봇(1)은, 예를 들어, 미리 입력된 위치 데이터에 기초하여 동작하고, 새로운 도포대상이 되는 리벳(S2)을 향해 툴부(2)를 이동시킨다.
그리고, 새로운 도포대상이 되는 리벳(S2)을 단안 카메라(72)로 촬상하고, 촬상한 화상데이터에 기초하여, 리벳(S1)에 대한 위치결정과 마찬가지로, 리벳(S2)에 대한 툴부(2)의 위치를 조정한다.
리벳(S2)에 대한 툴부(2)의 위치결정이 완료되면, 전술한 경우와 마찬가지로 디스펜서(3) 및 브러시 작동기구(5) 등을 작동시켜, 그 표면부, 및 그 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp) 전체에 걸쳐, 실링액을 펴 바르며 또한, 문질러 발라 간다.
이러한 동작을 반복하여 실행함으로써, 벽부(Sp)에 장착된 리벳(S1)∼(S5)에, 실링액을 순차 문질러 발라 간다.
또, 도포장치(D)의 운전을 개시하고 나서 소정 시간(예를 들어, 조작자에 의해 미리 입력된 시간)이 경과하면, 제어장치(6)는, 노즐(32)을 토출량 계량기(8)에 삽입시켜, 전술과 같은, 토출압력과 토출량을 관련시키는 공정을 실행하고, 노즐구(32a)로부터 소정량의 실링액을 토출하도록 토출압력을 조정한다.
(다른 대상면으로의 도포공정)
대상면, 및 이 대상면의 도포범위의 다른 예로써, 도 4에 나타내는, 서로 겹쳐 결합하는 판상의 부재(R1) 및 (R2)(단지 판부라고도 기재)의 경계부를 따라 실링액을 문질러 바르는 공정에 대해 설명한다. 이 경우, 판부(R2) 상에, 예를 들어, 물결 모양의 가장자리부를 갖는 판부(R1)가 겹쳐져 결합되고, 이 물결 모양의 가장자리부를 따라, 판부(R2)에 실링액을 펴 발라 간다. 판부(R1)의 형상으로는, 물결 모양으로 형성된 가장자리부를 갖는 것이 아니라도, 예를 들어, 직선상으로 연장되는 가장자리부를 갖는 것이라도 된다.
이 경우, 미리 설정된 정규 위치가 되도록, 서로 결합한 판부(R1) 및 (R2)는, 바닥면(F)에 세워 배치된다. 판부(R1) 및 (R2)의 바닥면(F)에 대한 기울기나, 위치 어긋남은, 전술한 바와 같이, 레이저 측장기(71) 및 단안 카메라(72)에 의해 검출된 데이터에 기초하여 보정된다. 예를 들어, 레이저 측장기(71)에 의해 판부(R2) 상의 소정의 3 부분에 대해 거리를 측정하고, 그리고, 단안 카메라(72)에 의해, 판부(R1) 및 (R2)의 경계부 상하 단부(端部)를 촬상하여, 얻어진 각 데이터에 기초하여 보정한다.
이러한 보정을 마치면, 도 4(a) 및 도 4(b)에 나타내듯이, 디스펜서(3)의 노즐구(32a)를 판부(R2)에 근접시켜, 판부(R1)의 가장자리부를 따라 이동하도록, 디스펜서(3)를 지면 상측으로부터 하방을 향해 연장되는 물결 모양의 궤도를 그리도록 이동시킨다. 그리고, 디스펜서(3)가 이동하는 중에, 이 노즐구(32a)로부터 판부(R2)를 향해 실링액을 토출시킨다. 이에 따라, 도 4(b)에 나타내듯이, 판부(R1)의 물결 모양 가장자리부를 따라, 실링액이 부착된다.
다음에, 브러시 작동기구(5)를 브러시 교환기(9)로 이동시켜, 컵형의 브러시모(41a)를 구비한 브러시부(4)를 장착한다.
그리고, 실링액이 부착된 판부(R2)를 향해 브러시부(4)를 이동시켜, 브러시부(4) 샤프트(41b)의 회전축이 판부(R2)에 대해 수직이 되도록 위치 및 자세를 조정한다. 그리고, 브러시 구동부(51)를 작동시켜, 브러시부(4)를 샤프트(41b) 주변에 자전시킨다.
그 후에는, 도 4(c) 및 도 4(d)에 나타내듯이, 부착된 실링액을 눌러 으깨듯이, 자전하는 브러시부(4) 브러시모(41a)의 털끝을 판부(R2)에 눌러 닿게 한 후에, 이 털끝이 판부(R1)의 물결 모양 가장자리부를 따라 슬라이딩하도록, 브러시부(4)를 지면 상측으로부터 하방을 향해 연장되는 물결 모양의 궤도를 그리도록 이동시킨다. 따라서, 판부(R2)에 눌려 닿은 브러시모(41a)가 자전하면서 물결 모양으로 슬라이딩하므로, 도 4(d)에 나타내듯이, 이 판부(R2)에는, 판부(R1)의 가장자리부를 따라 실링액이 펴 발라지며 또한, 문질러 발라지게 된다.
여기서, 실링액을, 브러시모(41a)의 직경 이상의 폭(도 4에서의 지면 좌우의 폭)에 걸쳐 펴 바르고자 하는 때에는, 브러시부(4)를 판부(R2)의 상부에 다시 이동시킨 후, 도 4에서의 지면 왼쪽 방향으로 소정량 이동시킨 후에, 다시 지면 상측으로부터 하방을 향해 연장되는 물결 모양의 궤도를 그리도록 이동시킨다.
이상과 같이, 도포액 공급수단의 디스펜서(3)에 의해, 도포 대상면인 리벳(S1)에 실링액을 부착시킨 후, 브러시 수단의 브러시부(4)를 이동시켜, 이 브러시모(41a)를 리벳(S1)을 따라 슬라이딩시키므로, 디스펜서(3)에 의해 리벳(S1)에 부착시킨 실링액을, 브러시부(4)에 의해 리벳(S1) 전체에 문질러 바르도록 하여 펴 바를 수 있다.
또한, 디스펜서(3)에 의해 실링액을 부착시키는 공정, 및 브러시부(4)에 의해 실링액을 문질러 바르는 공정을, 각각 독립된 것으로 하므로, 리벳(S1)에 펴 바르는 실링액의 양이 안정되므로, 품질의 균일화를 도모하는 데 있어서 유리하게 된다.
또, 브러시모(41a)는, 샤프트(41b)의 길이방향을 따른 축 주변에 자전 가능한 회전 브러시로서 구성되므로, 브러시모(41a)는, 리벳(S1)을 따라 슬라이딩할 때에, 이 자전에 수반하여, 리벳(S1)에 반복하여 접촉한다. 따라서, 리벳(S1)에 대해 실링액을 골고루, 안정되게 문질러 바르는 데 있어서 유리하게 된다.
또한, 브러시모(41a)의 자전 속도, 및 자전하는 방향이 변경 가능하게 구성되므로, 대상면의 형태 등에 따라, 브러시모(41a)의 동작을 조정할 수 있어, 실링액을 문질러 바르는 데 있어서 유리하게 된다.
또, 브러시 교환기(9)에 의해, 브러시부(4)를, 베벨형 및 컵형 등, 다른 브러시모(41a)를 갖는 다른 브러시부(4)로 변경할 수 있도록 구성되므로, 대상면의 형태 등에 따라, 적절한 브러시모(41a)를 갖는 브러시부(4)를 사용할 수 있다.
또한, 리벳(S1)에 실링액을 펴 바를 때, 브러시모(41a) 샤프트(41b)의 길이방향을 따른 축 주변의 자전 궤도와, 리벳(S1)의 중심축 주변의 공전 궤도를 조합하도록 하므로, 리벳(S1)에 대한 브러시부(4)의 궤도를 조정하는 것이 용이하게 된다는 점에서, 유리하게 된다.
또, 디스펜서(3)를 경사시키므로, 디스펜서(3)와 구조물(S)과의 간섭을 초래하는 일 없이, 리벳(S1)의 기부 주변에 노즐구(32a)를 근접시키는 데 있어서 유리하게 됨과 동시에, 실링액을 리벳(S1)의 외주면, 및 리벳(S1)의 기부 둘레 가장자리의 벽부(Sp)에 안정되게 도달시키는 데 있어서 유리하게 된다.
<그 밖의 실시형태>
도포장치(D)에 의해 실링액을 펴 바르는 대상으로서, 벽부(Sp)와, 이 벽부(Sp)로부터 이 벽부에 대해 수직으로 돌출된 리벳(S1)∼(S5), 및 서로 겹쳐져 결합된 판부(R1) 및 (R2)를 채용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
브러시모(41a)를 샤프트(41b) 주변에 자전하는 회전 브러시로서 구성하였으나, 반드시 그렇게 할 필요는 없다. 브러시모(41a)를 자전시키는 것이 아닌, 브러시모(41a)의 털끝이 소정의 범위를 왕복 이동하도록 구성하여도 된다.
회전 브러시인 브러시모(41a)가 자전하는 속도, 및 자전방향을 변경할 수 있는 구성에 대해 설명하였으나, 반드시 그렇게 할 필요는 없다.
브러시부(4)를, 다른 브러시부(4)로 변경할 수 있도록 구성하였으나, 반드시 그렇게 할 필요는 없다. 또, 브러시부(4)를 변경하는 구체적인 방법에 대해서도, 상기의 것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 수동으로 교환할 수 있도록 하여도 된다.
도포장치(D)로서, 다관절 로봇(1)을 구비한 구성에 대해 설명하였으나, 반드시 다관절 로봇(1)을 구비할 필요는 없다. 다관절 로봇(1)의 구성에 대해서도, 상기의 것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 케이싱(11)이 주행 레일을 따라 이동하도록 구성함으로써, 아암부(12)의 작동 영역 외의 도포 대상면에 대해서도 실링액을 펴 바를 수 있도록 된다. 6축 구성 이외의 것으로 변경할 수 있다. 또, 툴부(2)는, 디스펜서(3)를 피치방향을 따라 왕복 이동시키는 피치 피딩(pitch feeding) 기구를 구비하여도 된다. 또한, 툴부(2)는, 브러시부(4)를 피치 방향을 따라 왕복 이동시키는 기구를 구비하여도 된다.
또, 툴부(2)에 에어 실린더 등을 설치함으로써, 디스펜서(3)를 지지 아암부(21)의 길이방향으로 왕복 이동시키도록 구성하여도 된다.
도포장치(D)로서, 토출량 계량기(8)에 의한 계량 결과에 기초하여, 토출량과 토출압력을 관련시켜, 원하는 토출량이 되도록 토출압력을 조정하는 구성에 대해 설명하였으나, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 즉, 이와 같이 하여 토출압력을 조정하는 구성은 필수가 아니고, 그 구체적인 방법에 대해서도, 설명한 것에 한정되는 것은 아니다.
이상과 같이, 대상면에 페이스트상의 도포액을 펴 바르는 도포장치에 있어서, 대상면에 부착시킨 도포액을 문질러 바를 수 있는 것으로, 산업상 이용 가능성은 있다.
Sp : 벽부(대상면) S1∼S5 : 리벳(대상면)
R2 : 판부(대상면) D : 도포장치
1 : 로봇(다관절 로봇) 12 : 아암부
3 : 디스펜서 32a : 노즐구
4 : 브러시부 41a : 브러시모
41b : 샤프트 5 : 브러시 작동기구
6 : 제어장치 8 : 토출량 계량기(토출량 계량수단)

Claims (6)

  1. 대상면의 소정의 도포범위에, 페이스트상(狀)의 도포액을 펴 바르는 도포장치에 있어서,
    노즐구로부터 상기 도포액을 토출하는 디스펜서를 갖는 도포액 공급수단과,
    브러시모(brush hair)를 가지며 또한, 상기 도포액을 상기 대상면에 펴 바르는 브러시 수단과,
    상기 도포액 공급수단, 및 상기 브러시 수단의 동작을 제어하는 제어수단을 구비하고,
    상기 제어수단은, 상기 노즐구를 상기 대상면의 상기 도포범위 내에서 이동시키면서, 이 노즐구로부터 이 대상면에 소정량의 상기 도포액을 토출시킴으로써, 상기 도포액을 상기 대상면에 부착시키는 공정을 실행한 후, 상기 브러시모를 이 대상면 상에서 슬라이딩시킴으로써, 상기 대상면 상에 부착된 도포액을 상기 소정의 도포범위에 펴 바르는 공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 브러시 수단은, 상기 브러시모가, 회전 가능한 샤프트 선단에 장착된 회전 브러시로서 구성되는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 브러시 수단은, 상기 회전 브러시의 회전 속도 및 회전 방향이 변경 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브러시모의 형상이 다른, 복수 종류의 브러시 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스펜서 및 브러시 수단은, 다관절 로봇의 아암부 선단에 장착되는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도포액은, 시간의 경과와 함께 경화되는 것이며,
    상기 도포액 공급수단은, 상기 디스펜서에 수용되는 도포액에 가하는 토출압력의 제어를 통해, 상기 노즐구로부터 토출되는 상기 도포액의 토출량을 조정하도록 구성되고,
    상기 노즐구로부터 도포액의 토출량을 계량하는 토출량 계량수단을 구비하며,
    상기 도포액 공급수단은, 상기 노즐구로부터 실제로 토출되는 상기 도포액의 토출량을, 정기적으로 계량함과 동시에, 이 계량결과에 따라, 상기 디스펜서의 토출압력의 보정을 행하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
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