WO2014080986A1 - シール塗布装置及びシール塗布方法 - Google Patents

Abstract

　シール塗布装置は、ファスナーを洗浄する洗浄機構と、前記洗浄されたファスナーにシール剤を塗布する塗布機構とを有する。前記洗浄機構は、シート状の布部材を供給する供給機構と、前記供給された布部材を前記ファスナーに押し当てる当接機構と、前記布部材を巻き取る巻き取り機構とを備える。前記供給機構は、第１供給ロールと、第２供給ロールとを備える。前記布部材は、前記第１供給ロール及び前記第２供給ロールの何れか一方から供給される。

Description

シール塗布装置及びシール塗布方法

　本発明は、シール塗布装置及びシール塗布方法に関する。

　ボルトやリベットのようなファスナー（締結部品）を用いて被締結物を締結する技術は、航空機等の組立てに利用されている。ファスナーを用いて航空機の主翼の部品を締結する場合、燃料漏れを防ぐために締結部がシールされる。

　図１～６を参照して、繊維強化プラスチックのような複合材の被締結物を手作業で締結する方法を説明する。

　図１に示されるように、被締結物としてのワーク１０４は、重ねられた複数の複合材部品１０５及び１０６を含む。ワーク１０４の一方側の表面１０１から他方側の表面１０２へ貫通するように、皿穴付き孔１００が形成される。皿穴付き孔１００の皿穴部分は、表面１０１側に配置される。ワーク１０４は、皿穴付き孔１００の皿穴部分を囲む皿穴壁面１０３を有する。皿穴付き孔１００の形成後、ワーク１０４が清掃され、皿穴付き孔１００を形成したときに生じたバリが除去される。

　図２は、ワーク１０４を締結するための締結部品（ファスナー１０７）を示す。ファスナー１０７は、例えばハックタイトファスナーである。ファスナー１０７は、皿ボルト１０８と、スリーブ１０９とを備える。皿ボルト１０８は、頭部１１０と、円筒部１１３と、ねじ部１１６とを備える。頭部１１０は、頭部上面１１２と、頭部側面１１１とを有する。頭部側面１１１は円錐面に形成されている。円筒部１１３は、頭部１１０とねじ部１１６の間に配置される。円筒部１１３にはねじが形成されていない。ねじ部１１６は、端面１１７を有する。頭部上面１１２及び端面１１７は、ファスナー１０７の軸方向の両端に配置される。スリーブ１０９は、円筒部１１３に被せられている。円筒部１１３の頭部１１０に近い部分がスリーブ１０９から露出している。スリーブ１０９は、頭部１１０側に配置された皿部１１５と、ねじ部１１６側に配置された円筒部１１４とを備える。皿部１１５は円錐形状に形成されている。

　図３に示されるように、皿部１１５が皿穴壁面１０３に突き当たるまでファスナー１０７が皿穴付孔１００に押し込まれる。皿部１１５が皿穴壁面１０３に接触した状態で、頭部１１０は表面１０１から突き出しており、ねじ部１１６は表面１０２から突き出している。

　図４に示されるように、エアーハンマー１１８を用いて頭部上面１１２に衝撃力が繰り返し付与され、ファスナー１０７が打ち込まれる。

　図５に示されるように、ファスナー１０７がワーク１００に着座するまで、すなわち頭部１１０が皿部１１５を介して皿穴壁面１０３に突き当たるまで、エアーハンマー１１８により頭部上面１１２に衝撃力が繰り返し付与される。ここで、ファスナー１０７が着座したことを作業者が音で判断してエアーハンマー１１８による衝撃力の付与を停止する。

　図６に示されるように、ナット１１９がねじ部１１６に装着され、複合材部品１０５及び１０６が締結される。

　ここで、締結部をシールするため、皿部１１５及び円筒部１１４の外側面と、頭部側面１１１とにシール剤を手作業で刷毛塗りし、シール剤が完全に塗布されたことを目視で確認する。シール剤を手作業で塗布しているため、作業に時間がかかり、品質が安定しにくい。

　上記に関連して、特許文献１は、打鋲穴にシール剤を塗布するシール塗布装置を開示している。

　また、特許文献２は、複数の被結合部材をリベットにより結合させる打鋲装置を開示している。図７を参照して、この打鋲装置のチャック機構を説明する。打鋲装置のリベット挿入ユニットは、摺動可能に設けられたピストン部材１２０と、ピストン部材１２０に取り付けられるリベット押圧ロッド１２１とを備える。リベット押圧ロッド１２１は、取付部１２４を備える。ピストン部材１２０は、取付部１２４と略同一形状で取付部１２４を嵌め合わすことができる取付穴１２５を備える。リベット押圧ロッド１２１の先端にチャック機構１２２が設けられる。チャック機構１２２は、コイルバネ１２３の付勢により開閉可能とされ、閉状態となることでリベットの軸部を把持可能である。

特開平１１－７０３５１号公報 特開２００８－３０２３９９号公報

　シール塗布装置には、効率よくシール剤を塗布できることが望まれる。そこで、本発明の課題は、効率よくシール剤を塗布することができるシール塗布装置及びシール塗布方法を提供することにある。

　本発明に係るシール塗布装置は、ファスナーを洗浄する洗浄機構と、前記洗浄されたファスナーにシール剤を塗布する塗布機構とを具備する。前記洗浄機構は、シート状の布部材を供給する供給機構と、前記供給された布部材を前記ファスナーに押し当てる当接機構と、前記布部材を自動で巻き取る巻き取り機構とを備える。前記供給機構は、第１供給ロールと、第２供給ロールとを備える。前記布部材は、前記第１供給ロール及び前記第２供給ロールの何れか一方から、供給される。

　本発明に係るシール塗布方法は、ファスナーを洗浄する工程と、前記洗浄されたファスナーにシール剤を塗布する工程とを具備する。前記洗浄する工程は、シート状の布部材を供給する工程と、前記供給された布部材を前記ファスナーに押し当てる工程と、前記布部材を自動で巻き取る工程とを備える。前記供給する工程は、第１供給ロール及び第２供給ロールとの何れか一方から、布部材を供給する工程と、布部材の供給元のロールを切り換える工程とを備える。

　本発明によれば、効率よくシール剤を塗布することができるシール塗布装置及びシール塗布方法が提供される。

図１は、被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図２は、被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図３は、被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図４は、被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図５は、被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図６は、被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図７は、特許文献２に記載された打鋲装置を示す図である。 図８は、第１の実施形態に係るシール塗布装置を示す概略図である。 図９は、洗浄機構を示す概略図である。 図１０は、塗布機構を示す概略図である。 図１１は、芯出し機構を示す図である。 図１２は、コントローラ７１を示す図である。 図１３は、塗布機構の動作方法を示す図である。 図１４は、塗布機構の動作方法を示す図である。 図１５は、塗布機構の動作方法を示す図である。 図１６は、塗布機構の動作方法を示す図である。 図１７は、ファスナーにシール剤を塗布するステップを示す図である。 図１８は、ファスナーの外径とファスナー回転数ＲＳとの関係、及び、ファスナーの外径とファスナー軸方向送り速度Ｖｙとの関係を示す図である。 図１９は、ファスナーの断面図である。 図２０は、膜厚調整機構を示す概略図である。 図２１は、弾性部材を示す断面図である。 図２２は、洗浄機構を示す概略図である。 図２３は、コントローラを示す図である。 図２４は、第３の実施形態に係る塗布機構の一部を示す概略図である。 図２５は、弾性部材を示す図である。 図２６は、シール塗布状態確認装置を示す図である。 図２７は、カメラを示す図である。 図２８は、第６の実施形態に係るシール塗布装置を示す図である。

　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

　［第１の実施形態］
　図８は、本実施形態に係るシール塗布装置１を示す概略図である。

　シール塗布装置１は、ファスナー５にシール剤を塗布する装置である。本実施形態では、ファスナー５がハックタイトファスナーである場合について説明する。但し、ファスナー５は、リベットでもよく、ボルトでもよい。ファスナー５は、スリーブ６及び皿ボルト７を有している。スリーブ６は、筒状である。皿ボルト７は、スリーブ６に挿入されている。

　シール塗布装置１は、ファスナー５の軸部（スリーブ６の外周面）にシール剤を塗布するように構成されている。図８に示されるように、シール塗布装置１は、洗浄機構２、塗布機構３、膜厚調整機構４、及び固定機構を備えている。

　洗浄機構２は、ファスナー５の外周面を洗浄する機能を有している。

　塗布機構３は、洗浄されたファスナー５に、シール剤を塗布する機能を有している。

　膜厚調整機構４は、ファスナー５に塗布されたシール剤の膜厚を調整する機能を有している。

　固定機構は、塗布機構３によるシール剤の塗布時に、皿ボルト７に対するスリーブ６の位置を固定する機能を有している。本実施形態では、膜厚調整機構４が固定機構として用いられる。

　本実施形態においては、まず、洗浄機構２により、ファスナー５が洗浄される。その後、塗布機構３により、洗浄されたファスナーにシール剤が塗布される。ファスナー５が洗浄されているので、清浄な面にシール剤を塗布することができ、シール剤を均一に塗布し易くなる。また、塗布後、膜厚調整機構４により、塗布されたシール剤の厚みが調整される。これにより、シール剤の厚みがより均一になる。

　以下、各機構の詳細について説明する。

　まず、洗浄機構２について説明する。

　図９は、洗浄機構２を示す概略図である。図９に示されるように、洗浄機構２は、供給機構８、当接機構１３、巻き取り機構１０、及び溶媒噴出機構５７を備えている。

　供給機構８は、シート状の布部材９（例えばウエス）を供給する機能を有している。供給機構８は、第１供給ロール８－１、及び第２供給ロール８－２を備えている。布部材９は、第１供給ロール８－１及び第２供給ロール８－２の何れか一方から繰り出される。

　巻き取り機構１０は、布部材９を巻き取る機能を有している。巻き取り機構１０は、例えば、巻き取りロールにより実現される。

　溶媒噴出機構５７は、布部材９に、洗浄用の溶剤（例えば、ＭＥＫ：メチルエチルケトン）を噴きつける機能を有している。

　当接機構１３は、供給機構８から供給された布部材９を、ファスナー５に押し当てる機能を有している。本実施形態では、当接機構１３は、接触ロール１２、及び押し当て棒１１を備えている。接触ロール１２は、押し当て棒１１により支持されている。布部材９は、接触ロール１２とファスナー５との間を通されている。押し当て棒１１により接触ロール１２をファスナー５に近づけることにより、布部材９をファスナー５に当接させることができる。尚、ファスナー５は、ファスナー中心軸Ｓ２５回りに回転可能になるように、支持されている。

　洗浄機構２の動作方法について説明する。巻き取り機構１０が布部材９を巻き取ることにより、供給機構８から、溶剤が吹き付けられた布部材９が供給される。供給された布部材９は、当接機構１３により、布部材９がファスナー５の外周面（本実施形態では、スリーブ６の外周面）に押し当てられる。これにより、ファスナー５が洗浄される。

　ここで、本実施形態では、供給機構８に、２本の供給ロール（第１供給ロール８－１及び第２供給ロール８－２）が設けられている。そのため、一方の供給ロールから布部材９が供給されている間、他方の供給ロールに新しい布部材９を巻くことができる。そして、一方の供給ロールからの布部材９の供給が終了すると、布部材９の供給元となる供給ロールが、他方の供給ロールに切り換えられる。第１供給ロール８－１及び第２供給ロール８－２が設けられているので、一方の供給ロールから布部材９を供給している間に他方のロールにおいて布部材９の交換作業を行うことができる。このため、装置を停止する必要がなく、作業時間を短縮することができる。

　続いて、塗布機構３について説明する。

　図１０は、塗布機構３を示す概略図である。図１０に示されるように、塗布機構３に対して、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が定義される。塗布機構３は、ベース１７、シール剤吐出装置１５、ファスナー回転装置１６、及びファスナー軸方向送り装置１９を備える。

　シール剤吐出装置１５はファスナー５に塗布されるべきシール剤を吐出する。シール剤吐出装置１５は、吐出パンチ３７、シールカートリッジ３８、ノズル３９、吐出パンチ送り装置３２、反力センサ３６、及び支持構造３１を備える。支持構造３１は、シールカートリッジ３８及び吐出パンチ送り装置３２をベース１７の上方位置で支持する。シールカートリッジ３８にはファスナー５に塗布されるべきシール剤が充填されている。ノズル３９はシールカートリッジ３８に接続されている。ノズル３９の軸方向及びシールカートリッジ３８の軸方向はＺ軸に平行である。吐出パンチ送り装置３２は、サーボモータ３３、及びボールネジ３４を備える。吐出パンチ送り装置３２は、吐出パンチ３７をＺ軸に平行に動かしてシールカートリッジ３８に押し込む。吐出パンチ３７がシールカートリッジ３８に押し込まれることによりノズル３９からシール剤が吐出される。サーボモータ３３の回転数が一定になるようにフィードバック制御を実行することにより吐出パンチ送り装置３２は吐出パンチ３７をシールカートリッジ３８に一定速度で押し込む。反力センサ３６は、吐出パンチ３７に作用する押し込み反力を検出するロードセル又は圧電素子である。或いは、反力センサ３６は、サーボモータ３３のモータ電流値に基づいて押し込み反力を検出するように構成されてもよい。

　ファスナー回転装置１６は、ファスナー５をファスナー５の中心軸まわりに回転させる。ファスナー５の中心軸は、ファスナー５の軸方向に平行である。ファスナー５は、ファスナー５の中心軸がＹ軸に平行になるように、ファスナー回転装置１６にセットされる。ファスナー回転装置１６は、回転装置ベース１８、モータ２７、把持部２６、芯押し台２４、把持部２５、付勢部２３、直動ガイド２２、及び芯出し機構３０を備える。モータ２７は、回転装置ベース１８に対して固定される。モータ２７のシャフトはＹ軸に平行である。把持部２６は、モータ２７のシャフトに対してトルクが伝達可能に接続される。直動ガイド２２は、芯押し台２４を回転装置ベース１８に対してＹ軸に平行に案内する。芯押し台２４は、把持部２５がＹ軸に平行な回転軸まわりに回転可能なように把持部２５を支持する。把持部２６及び２５は、互いに向かい合うようにＹ軸に平行な同一直線上に配置される。把持部２５が把持部２６に近づくように付勢部２３が芯押し台２４を付勢することで、把持部２６及び２５は、ファスナー５をファスナー５の軸方向に把持する。すなわち、把持部２６及び２５は、把持部２６がファスナー５の頭部上面２８に接触し、把持部２５が端面２９に接触した状態で、ファスナー５を把持する。把持部２６及び把持部２５は、先端に向かって細くなるテーパー形状に形成される。尚、把持部２６及び把持部２５の先端は、ファスナー５のキズ防止及びファスナー５の表面処理の剥離防止のために適度に面取りしてある。付勢部２３は、芯押し台２４を付勢するアクチュエータ又はばねを備える。付勢部２３は、芯押し台２４及び把持部２５の把持部２６に近づく移動及び遠ざかる移動を許容しながら、芯押し台２４を付勢する。芯出し機構３０は、ファスナー５の中心軸がファスナー回転装置１６の回転中心軸（把持部２６及び２５の回転軸）に一致するようにファスナー５の芯出しをする。モータ２７は、把持部２６を回転させる。これにより、ファスナー５及び把持部２５も回転する。

　図１１は、芯出し機構３０を示す図である。芯出し機構３０は、複数の当接部（４１、４２）を備える。当接部４１、４２は、芯出しフィンガーとも称される。複数の当接部４１、４２はＹ軸に垂直な面内を可動である。複数の当接部４１、４２がファスナー５の頭部４０に接触してファスナー５の中心軸がファスナー回転装置１６の回転中心軸に一致するようにファスナー５の芯出しをする。

　図１０を参照する。ファスナー軸方向送り装置１９は、ファスナー回転装置１６をＹ軸に平行に移動させる。ファスナー軸方向送り装置１９は、シリンダー２０、および直動ガイド２１を備える。直動ガイド２１は、回転装置ベース１８をベース１７に対してＹ軸に平行に案内する。シリンダー２０は、回転装置ベース１８をベース１７に対してＹ軸に平行に移動させる。

　塗布機構３は、コントローラ７１を備えている。図１２を参照して、コントローラ７１について説明する。コントローラ７１は、ファスナー形状データＦＳＤ、吐出パンチ送り速度設定値Ｖ１＊、ファスナー周速度設定値ＣＳ＊、及びリード設定値Ｌ＊を入力し、吐出パンチ送り装置３２、ファスナー回転装置１６、及びファスナー軸方向送り装置１９を制御する。ファスナー形状データＦＳＤは、シール剤が塗布されるべき部位（スリーブ６及び頭部側面４４）におけるファスナー５の軸方向の位置と外径との関係を記述する。吐出パンチ送り速度設定値Ｖ１＊は、吐出パンチ３７の送り速度を設定する定数である。ファスナー周速度設定値ＣＳ＊は、ファスナー５の軸方向の位置がノズル３９に一致するファスナー５の部位の周速度を設定する定数である。リード設定値Ｌ＊は、ファスナー５が一回転する間にファスナー回転装置１６及びシール剤吐出装置１５がファスナー５の軸方向に相対的に移動する距離を設定する定数である。

　以下、塗布機構３の動作方法を説明する。はじめにファスナー回転装置１６にファスナー５がセットされる。

　図１３に示されるように、把持部２６及び２５の間隔は、ファスナー５の軸方向の長さよりも大きい。芯出し機構３０の複数の当接部４１、４２は、開いている。ファスナー回転装置１６の回転中心軸が符号Ｓ１２で示され、ファスナー５の中心軸が符号Ｓ２５で示されている。搬送装置４３がファスナー５を把持部２６及び２５の間に搬送し、ファスナー５が搬送装置４３からファスナー回転装置１６に引き渡される。

　図１４に示されるように、付勢部２３が把持部２６及び２５が互いに近づくように芯押し台２４及び把持部２５を付勢した状態で把持部２６及び２５がファスナー５を軸方向に把持する。ここで、把持部２６の先端が頭部上面２８に接触し、把持部２５の先端が端面２９に接触する。この段階では、ファスナー中心軸Ｓ２５は回転中心軸Ｓ１２と一致していない。

　図１５に示されるように、芯出し機構３０が備える複数の当接部４１、４２が閉じてファスナー５の頭部４０に接触し、ファスナー中心軸Ｓ２５が回転中心軸Ｓ１２に一致するようにファスナー５の芯出しをする。このとき、芯押し台２４及び把持部２５は、把持部２６に向かって付勢されているもののＹ軸に平行に進退可能であるので、芯押し台２４及び把持部２５の位置が適切な位置に調節される。

　図１６に示されるように、芯出し機構３０が備える複数の当接部４１、４２が開いてファスナー５から離れる。ファスナー回転装置１６がファスナー５を回転させるとき、複数の当接部４１、４２はファスナー５から離れた状態に保たれる。

　図１７を参照して、ファスナー５にシール剤を塗布するステップを説明する。塗布機構３は、シール剤４７をノズル３９から一定の吐出量で吐出し、ファスナー５をファスナー中心軸Ｓ２５まわりに回転させながら、且つ、ノズル３９及びファスナー５をファスナー５の軸方向に相対的に移動させながら、ファスナー５にシール剤を塗布する。

　より具体的には、コントローラ７１は、吐出パンチ３７が吐出パンチ送り速度設定値Ｖ１＊に一致する一定の吐出パンチ送り速度Ｖ１でシールカートリッジ３８に押し込まれるように吐出パンチ送り装置３２を制御する。その結果、ノズル３９からシール剤４７が一定の吐出量で吐出される。このとき、シール剤４７が一定の太さＷで且つ一定の吐出速度Ｖ２で吐出される。上述のファスナー周速度設定値ＣＳ＊はシール剤吐出速度Ｖ２に対応するように予め決定されている。上述のリード設定値Ｌ＊は、シール剤太さＷに対応するように予め決定されている。コントローラ７１は、ファスナー形状データＦＳＤに基づいてファスナー５の軸方向の位置がノズル３９に一致するファスナー５の部位の周速度がファスナー周速度設定値ＣＳ＊で一定になるようにファスナー回転装置１６を制御し、ファスナー５が一回転する間にファスナー回転装置１６及びシール剤吐出装置１５がファスナー５の軸方向に相対的に移動する距離がリード設定値Ｌ＊で一定になるようにファスナー軸方向送り装置１９を制御する。したがって、外径がファスナー５の軸方向に沿って一定である円筒部４５にシール剤を塗布しているとき、ファスナー回転装置１６はファスナー５の回転数ＲＳを一定に保ち、ファスナー軸方向送り装置１９はファスナー回転装置１６のファスナー５の軸方向の送り速度Ｖｙを一定に保つ。外径がファスナー５の軸方向に沿って変化する皿部４６や頭部側面４４にシール剤を塗布しているとき、ファスナー回転装置１６はファスナー回転数ＲＳを変化させ、ファスナー軸方向送り装置１９はファスナー軸方向送り速度Ｖｙを変化させる。

　図１８は、ファスナー５の軸方向の位置がノズル３９に一致するファスナー５の部位の外径とファスナー回転数ＲＳとの関係、及び、ファスナー５の軸方向の位置がノズル３９に一致するファスナー５の部位の外径とファスナー軸方向送り速度Ｖｙとの関係を示す。すなわち、ファスナー５の軸方向の位置がノズル３９に一致するファスナー５の部位の外径がファスナー５の軸方向に沿って増加するとき、ファスナー回転数ＲＳ及びファスナー軸方向送り速度Ｖｙは減少する。ファスナー５の軸方向の位置がノズル３９に一致するファスナー５の部位の外径がファスナー５の軸方向に沿って減少するとき、ファスナー回転数ＲＳ及びファスナー軸方向送り速度Ｖｙは増加する。ファスナー回転数ＲＳ及びファスナー軸方向送り速度Ｖｙを同時に減少させる制御、及び、ファスナー回転数ＲＳ及びファスナー軸方向送り速度Ｖｙを同時に増加させる制御は、皿部４６や頭部側面４４のような円錐面にシール剤を均一に塗布するときに好適である。

　図１９は、ノズル３９の位置における回転中心軸Ｓ１２（ファスナー中心軸Ｓ２５）に垂直な断面を示している。ここで角度θは、ノズル３９の中心軸Ｓ１１２とファスナー５の外表面との交点のうちノズル３９に最も近い点Ｐにおけるファスナー５の周速度を示す周速度ベクトル４９とノズル３９から吐出されるシール剤の吐出方向を示す吐出方向ベクトル４８とのなす角である。角度θが鋭角になるようにノズル中心軸Ｓ１１２が回転中心軸Ｓ１２（ファスナー中心軸Ｓ２５）からずれていると、シール剤がファスナー５にぶつかったときに乱れないので、シール剤の塗布品質が良くなる。尚、ノズル中心軸Ｓ１１２は、図示されるようにＺ軸に平行でもよく、回転中心軸Ｓ１２（ファスナー中心軸Ｓ２５）に垂直な面内でＺ軸に対して傾いていてもよい。尚、シール剤の塗布品質は相対的に悪くなるが、ノズル中心軸Ｓ１１２が回転中心軸Ｓ１２（ファスナー中心軸Ｓ２５）を通っていても良い。

　シール剤は、一般的に、高粘度流体であって、時間経過とともに硬化する（粘度が増大する）。そのようなシール剤を用いた場合、吐出パンチ３７の押し込み力を一定にする制御を行うと、シール剤の定量吐出ができない。そのため、ファスナー５にシール剤を均一に塗布することが難しい。本実施形態によれば、吐出パンチ送り装置３２が吐出パンチ３７の押し込み速度が一定になるように吐出パンチ３７の押し込み力を変化させるので、シール剤の吐出量が一定に制御される。そのため、ファスナー５にシール剤を均一に塗布することが容易である。

　また、シール剤を吐出するときに吐出パンチ３７に作用する押し込み反力を反力センサ３６で検出することで、ファスナー５に塗布されるシール剤の品質を管理することができる。

　本実施形態においては、把持部２６及び２５がファスナー５を軸方向に把持する。より具体的には、把持部２６及び２５は、頭部上面２８に把持部２６の先端が接触し、端面２９に把持部２５の先端が接触するように、ファスナー５を把持する。そのため、ファスナー５の軸部の全周に塗り残しがないようにシール剤を塗布することが原理的には可能である。したがって、本実施形態に係る塗布機構３は、ファスナー５の軸部にシール剤を塗布する用途に好適である。更に、芯出し機構３０によりファスナー中心軸Ｓ２５を回転中心軸Ｓ１２に確実に一致させることができる。更に、シール剤をファスナー５に塗布しているとき、ファスナー５の芯出しをするときに用いた当接部４１、４２がファスナー５から離れた状態である。そのため、当接部４１、４２がシール剤塗布の邪魔にならない。更に、把持部２６及び２５がテーパー形状であるため、ファスナー５の端部（例えば頭部側面４４）にシール剤を塗布する場合であっても、把持部２６及び２５にシール剤が付着することが防がれる。

　上記説明では、芯押し台２４及び把持部２５が回転装置ベース１８に対してＹ軸に平行に可動とされ、モータ２７及び把持部２６が回転装置ベース１８に対してＹ軸方向に不動とされ、付勢部２３が把持部２６及び２５が互いに近づくように芯押し台２４及び把持部２５を付勢する。尚、芯押し台２４及び把持部２５が回転装置ベース１８に対してＹ軸に平行に不動とされ、モータ２７及び把持部２６が回転装置ベース１８に対してＹ軸方向に可動とされ、付勢部２３が把持部２６及び２５が互いに近づくようにモータ２７及び把持部２６を付勢してもよい。

　上記説明では、ファスナー回転装置１６（より具体的には回転装置ベース１８）がベース１７に対してＹ軸に平行に可動とされ、シール剤吐出装置１５がベース１７に対してＹ軸に平行に不動とされ、シリンダー２０がファスナー回転装置１６（より具体的には回転装置ベース１８）をＹ軸に平行に移動する。尚、ファスナー回転装置１６（より具体的には回転装置ベース１８）がベース１７に対してＹ軸に平行に不動とされ、シール剤吐出装置１５がベース１７に対してＹ軸に平行に可動とされ、シリンダー２０がシール剤吐出装置１５をＹ軸に平行に移動してもよい。

　続いて、膜厚調整機構４（固定機構）について説明する。図２０は、膜厚調整機構４を示す概略図である。

　図２０に示されるように、膜厚調整機構４は、弾性部材支持機構５０及び弾性部材５１を備えている。弾性部材５１は、弾性部材支持機構５０により支持されている。弾性部材支持機構５０は、シール剤の塗布時に、スリーブ６の外周面に、弾性部材５１を押し当てる。弾性部材５１は、シール剤の塗布方向とは異なる方向から、スリーブ６に押し当てられる。この際、弾性部材５１は、皿ボルト７に対するスリーブ６の位置を固定するように、押し当てられる。すなわち、膜厚調整機構４は、固定機構として機能する。皿ボルト７に対するスリーブ６の位置が固定されることにより、シール剤の塗布時に所望する位置にシール剤を塗布することが可能になる。

　また、シール剤の塗布時には、ファスナー５がファスナー中心軸Ｓ２５回りに回転する。弾性部材５１により、スリーブ６に塗布されたシール剤が塗り広げられ、シール剤の厚みが均一になるように調整される。これにより、スリーブ６の外周面の全面に、均一にシール剤が塗布される。

　図２１は、弾性部材５１を示す断面図である。スリーブ６には、円筒部４５及び皿部４６が設けられている。円筒部４５と皿部４６との連結部分には、弾性部材５１を適切に押し当てることができない場合がある。その結果、連結部分にシール剤が適切に塗布されない場合がある。

　そこで、本実施形態では、弾性部材５１において、スリット５２が設けられている。具体的には、弾性部材５１には、スリーブ６の円筒部４５に接触する円筒部接触面７３と、皿部４６に接触する皿部接触面７２とが設けられている。スリット５２は、円筒部接触面７３と皿部接触面７２との間に設けられている。

　上述のように、スリット５２が設けられていることにより、ファスナー５の形状によって生じる周速差によって塗布厚が不均一になることを、防止することができる。これにより、円筒部４５と皿部４６との連結部分にも適切にシール剤を塗布することが可能になる。

　［第２の実施形態］
　続いて、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、洗浄機構２の構成が工夫されている。その他の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明を省略する。

　図２２は、洗浄機構２を示す概略図である。図２２に示されるように、洗浄機構２は、供給機構８、コントローラ６３、ロール５８、ロール５９、ロール６０、ロール６１、及び巻き取りロールを備えている。布部材９は、供給機構８から繰り出され、ロール５８、ロール５９、ロール６０及びロール６１を介して、巻き取りロールによって巻き取られる。布部材９は、ロール５９とロール６０との間において、ファスナー５に押し当てられる。

　供給機構８は、第１供給ロール８－１、第２供給ロール８－２、連結ユニット（５４－１、５４－２）、及び残量検知センサ５３を備えている。

　第１の実施形態と同様に、布部材９は、第１供給ロール８－１及び第２供給ロール８－２のいずれか一方から供給される。

　残量検知センサ５３は、各供給ロール（８－１、８－２）に巻かれている布部材９の残量を検知する機能を有している。

　連結ユニット５４は、連結部材５４－１及び連結部材５４－２を有している。連結部材５４－１及び５４－２は、第１供給ロール８－１又は第２供給ロール８－２から繰り出された布部材９を挟むように配置されている。連結部材５４－１及び５４－２は開閉可能となっている。開状態の場合、連結部材５４－１と連結部材５４－２とは離れている。閉状態の場合、連結部材５４－１及び連結部材５４－２とは、布部材９に接触し、布部材９を挟む。

　図２３は、コントローラ６３を示す図である。コントローラ６３は、例えば、コンピュータにより実現される。図２３に示されるように、コントローラ６３は、残量検知センサ５３による検知結果に基づいて、連結ユニット５４の動作を制御する機能を有している。

　本実施形態では、第１供給ロール８－１及び第２供給ロール８－２の一方が布部材９の供給元のロールである場合、連結部材５４－１及び連結部材５４－２の内の一方が、他方の供給ロールに巻かれた布部材９の先端を保持している。ここで、布部材９の先端には、粘着層５６が設けられている。布部材９の残量が予め定められた基準値よりも小さくなると、コントローラ６３は、連結ユニット５４を開状態から閉状態になるように制御する。これにより、一方のロールから繰り出されている布部材９に、他方のロールに巻かれた布部材９の先端が貼り付けられ、供給元のロールを切り換えることが可能になる。すなわち、本実施形態によれば、布部材９の供給作業を停止することなく、供給元のロールを切り換えることができ、作業時間をより短縮することが可能になる。

　［第３の実施形態］
　続いて、第３の実施形態について説明する。

　図２４は、本実施形態に係る塗布機構３の一部を示す概略図である。本実施形態では、塗布機構３に、カメラ６２（位置検出機構）が追加されている。カメラ６２は、ファスナー５を撮像する機能を有している。カメラ６２によって撮像されたファスナー５の画像は、コントローラ７１（制御機構：図１２参照）に通知される。コントローラ７１は、取得した画像に基づいて、皿ボルト７に対するスリーブ６の位置を検出し、その検出結果に基づいてスリーブ６部分にシール剤が塗布されるように、シール剤の塗布位置を制御する。その他の点については、既述の実施形態と同様の構成を採用することができるので、詳細な説明は省略する。

　ファスナー５の種類によっては、皿ボルト７に対してスリーブ６が可動である場合がある。本実施形態によれば、そのような場合であってもカメラ６２により、皿ボルト７に対するスリーブ６の位置が検出できるので、より正確に、スリーブ６にシール剤を塗布することが可能となる。

　［第４の実施形態］
　続いて、第４の実施形態について説明する。本実施形態では、既述の実施形態に対し、弾性部材５１の形状が工夫されている。その他の点については、既述の実施形態と同様の構成を採用することができるので、詳細な説明は省略する。

　図２５に示されるように、弾性部材５１は、スリーブ６におけるシール剤が塗布されるべき部位の形状に対応するように形成される。弾性部材５１がスリーブ６に接触する面には、互いに平行な複数の溝６４が形成される。例えば、複数の溝６４は、螺旋溝である。

　更に、複数の溝６４が設けられているため、複数の溝６４がなければ弾性部材５１の外側にはみ出していたはずのシール剤が、複数の溝６４に充填され、塗布される。従って、シール剤の使用量を減らすことができる。

　尚、本実施形態においては、膜厚調整機構４として必ずしも弾性部材５１が用いられる必要はない。例えば、弾性部材５１の代わりにスリーブ６に対応する形状を有し、複数の溝６４を有する金属製の部材が用いられてもよい。

　［第５の実施形態］
　続いて、第５の実施形態について説明する。本実施形態に係るシール塗布装置１は、下記の説明を除いて、既述の実施形態と同様である。

　図２６に示されるように、塗布機構３は、シール塗布状態確認装置６９を備える。シール塗布状態確認装置６９は、カメラ６５と、画像処理装置６７と、出力装置６６と、記憶装置６８とを備える。カメラ６５としては、第３の実施形態のカメラ６２（図２４参照）が用いられてもよい。

　図２７に示されるように、カメラ６５は、ファスナー回転装置１６にセットされた状態（把持部２６及び２５に把持された状態）のファスナー５を撮影して画像データを生成する。ここで、ファスナー回転装置１６がファスナー５を回転させることで、互いに異なる複数の回転位置においてファスナー５を撮影することができる。したがって、ファスナー５の全周のシール剤の塗布状態を確認することができる。

　画像処理装置６７は、カメラ６５が生成した画像データに対して画像処理を実行して、ファスナー５のシール剤が塗布された部分（塗布部分）とファスナー５のシール剤が塗布されていない部分（塗り漏れ部分）とを検出する。ここで、ファスナー５の皿ボルト７及びスリーブ６が金属製であり、シール剤が黒色であると、塗布部分（黒色部分）及び塗り漏れ部分（金属色部分）の検出が容易である。

　出力装置６６は、塗り漏れ部分が検出された場合にエラーを出力する。この場合、塗り漏れ部分に手作業でシール剤を塗布する。出力装置６６は、画像処理前のファスナー５の画像や画像処理後のファスナー５の画像を出力してもよい。

　記憶装置６８は、画像処理前の画像データ、画像処理後の画像データ、及び、塗布部分及び塗り漏れ部分の検出結果をファスナー５の識別子と対応付けて記録する。これらは、品質管理等に利用される。

　［第６の実施形態］
　続いて、第６の実施形態について説明する。本実施形態に係るシール塗布装置１は、下記の説明を除いて既述の実施形態と同様である。

　図２８に示されるように、把持部２６が旋盤などに使われる三つ爪チャック７０で置き換えられ、芯出し機構３０は設けられない。本実施形態では、三つ爪チャック７０がファスナー５の頭部４０をチャックしてファスナー５の芯出しをする。本実施形態では、塗り漏れ部分が発生しないように頭部側面４４の全周にシール剤を塗布することは困難であるが、スリーブ６については既述の実施形態と同様にシール剤を塗布することができる。

　以上、実施形態を参照して本発明によるシール塗布装置及びシール塗布方法を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、上記実施形態に様々な変更を加えたものも本発明に含まれる。

　例えば、ファスナー５のねじ部又は円筒部４５に接触してファスナー中心軸Ｓ２５がファスナー回転装置１６の回転中心軸Ｓ１２に一致するようにファスナー５の芯出しをする別の芯出し機構３０を追加してもよい。

　また、既述の実施形態は独立するものではなく、矛盾のない範囲内で複数の実施形態を組み合わせることも可能である。

　本願は日本国特許出願２０１２－２５６６５１号に基づいて優先権を主張する。その開示は、引用によりここに組み込まれる。

Claims (17)

1. 　ファスナーを洗浄する洗浄機構と、
   　前記洗浄されたファスナーにシール剤を塗布する塗布機構と
   を具備し、
   　前記洗浄機構は、
   　　シート状の布部材を供給する供給機構と、
   　　前記供給された布部材を前記ファスナーに押し当てる当接機構と、
   　　前記布部材を巻き取る、巻き取り機構と
   を備え、
   　前記供給機構は、
   　　第１供給ロールと、
   　　第２供給ロールと
   を備え、
   　前記布部材は、前記第１供給ロール及び前記第２供給ロールの何れか一方から供給される
   　シール塗布装置。
2. 　請求項１に記載されたシール塗布装置であって、
   　前記洗浄機構は、前記布部材に洗浄用溶媒を噴出する溶媒噴出機構を更に有する
   　シール塗布装置。
3. 　請求項１又は２に記載されたシール塗布装置であって、
   　前記供給機構は、前記布部材の供給元のロールを切り換える切替機構を更に備えている
   　シール塗布装置。
4. 　請求項３に記載されたシール塗布装置であって、
   　前記切替機構は、切替元ロールから供給された前記布部材に切替先ロールに巻かれた布部材の先端を張り付けるように構成されている
   　シール塗布装置。
5. 　請求項３又は４に記載されたシール塗布装置であって、
   　前記洗浄機構は、前記供給元のロールに巻かれた前記布部材の残量を検知する残量検知センサを更に備え、
   　前記切替機構は、前記残量検知センサによる検知結果に基づいて前記供給元のロールを切り換える
   　シール塗布装置。
6. 　請求項１乃至５のいずれかに記載されたシール塗布装置であって、
   　前記ファスナーに塗布されたシール剤の膜厚を調整する膜厚調整機構を具備する
   　シール塗布装置。
7. 　請求項６に記載されたシール塗布装置であって、
   　前記膜厚調整機構は、前記ファスナーに接触させられる弾性部材を備え、
   　前記ファスナーは、
   　　円筒部と、
   　　前記円筒部の一端に結合した皿部と
   を備え、
   　前記弾性部材は、
   　　前記円筒部に接する円筒部接触面と、
   　　前記皿部の外面に接する皿部接触面と
   を有し、
   　前記円筒部接触面と前記皿部接触面との間には、スリットが設けられている
   　シール塗布装置。
8. 　請求項１乃至７のいずれかに記載されたシール塗布装置であって、
   　前記ファスナーは、
   　　スリーブと、
   　　前記スリーブに挿入された皿ボルトと
   を備える
   　シール塗布装置。
9. 　請求項８に記載されたシール塗布装置であって、
   　前記塗布機構は、
   　　前記皿ボルトに対する前記スリーブの位置を検出する位置検出機構と、
   　　前記位置検出機構による検出結果に基づいてシール剤の塗布位置を制御する制御機構と
   を備える
   　シール塗布装置。
10. 　請求項８又は９に記載されたシール塗布装置であって、
    　前記皿ボルトに対する前記スリーブの位置を固定する固定機構を更に具備する
    　シール塗布装置。
11. 　ファスナーを洗浄する工程と、
    　前記洗浄されたファスナーにシール剤を塗布する工程と
    を具備し、
    　前記洗浄する工程は、
    　　シート状の布部材を供給する工程と、
    　　前記供給された布部材を前記ファスナーに押し当てる工程と、
    　　前記布部材を巻き取る、巻き取る工程と
    を備え、
    　前記供給する工程は、
    　　第１供給ロール及び第２供給ロールとの何れか一方から布部材を供給する工程と、
    　　布部材の供給元のロールを切り換える工程と
    を備える
    　シール塗布方法。
12. 　請求項１１に記載されたシール塗布方法であって、
    　前記洗浄する工程は、更に、前記布部材に洗浄用溶媒を噴出する工程を更に備える
    　シール塗布方法。
13. 　請求項１１又は１２に記載されたシール塗布方法であって、
    　前記ファスナーに塗布されたシール剤の膜厚を調整する工程を更に具備する
    　シール塗布方法。
14. 　請求項１３に記載されたシール塗布方法であって、
    　前記膜厚を調整する工程は、弾性部材を前記ファスナーに接触させる工程を含み、
    　前記ファスナーは、
    　　円筒部と、
    　　前記円筒部の一端に結合した皿部と
    を備え、
    　前記弾性部材は、前記円筒部及び前記皿部の外面に接触する接触面を有し、
    　前記接触面には、前記円筒部と前記皿部との接続部分に対応する位置にスリットが設けられている
    　シール塗布方法。
15. 　請求項１１乃至１４のいずれかに記載されたシール塗布方法であって、
    　前記ファスナーは、
    　　スリーブと、
    　　前記スリーブに挿入された皿ボルトと
    を備える
    シール塗布方法。
16. 　請求項１５に記載されたシール塗布方法であって、
    　　前記皿ボルトに対する前記スリーブの位置を検出する工程を更に具備し、
    　前記塗布する工程は、前記位置を検出する工程による検出結果に基づいてシール剤を塗布する工程を備えている
    　シール塗布方法。
17. 　請求項１５又は１６に記載されたシール塗布方法であって、
    　前記皿ボルトに対する前記スリーブの位置を固定する工程を更に具備する
    　シール塗布方法。

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