WO2019049840A1 - 粘性材料拭き取り装置 - Google Patents

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WO2019049840A1
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spatula
sheet
groove
wiping
viscous material
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PCT/JP2018/032666
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Inventor
直洋 大槻
悟史 鈴木
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for wiping a viscous material such as a sealing agent or an adhesive with a sheet.
  • Patent Document 1 discloses a viscous material application device that can be applied to a manufacturing site of a car. This apparatus is equipped with a mixing head attached to a robot hand and discharging a sealing agent while moving along a predetermined trajectory.
  • the ancillary work includes, for example, an operation of shaping the surface of the applied viscous material with a spatula, and an operation of wiping the viscous material attached to the nozzle in the application operation and the viscous material attached to the spatula in a shaping operation with a sheet .
  • an object of the present invention is to provide an apparatus which contributes to the labor saving of the work incidental to the application work of the viscous material.
  • a viscous material wiping apparatus is a viscous material wiping apparatus for wiping a viscous material attached to the tip of a spatula with a sheet, and a sheet supporting jig having a sheet facing surface facing the sheet,
  • the sheet support jig includes: a spatula holding member that holds the base end of the spatula and supports the spatula in a cantilever manner; a movement mechanism that moves the spatula holding member together with the spatula; and a control device.
  • the sheet opposing surface has a groove recessed, the groove includes a receiving portion and a wiping portion continuous in the groove extending direction, and the wiping portion has a groove width smaller than the receiving portion and the spatula
  • the control device drives the moving mechanism so that the spatula is parallel to the groove extending direction as viewed in the normal direction of the sheet facing surface. Extend to the groove and Position the spatula opposite the seat supporting jig with respect to the sheet, and press the sheet against the groove with the spatula so that the tip of the spatula is received by the receiving portion The spatula is moved in the normal direction, and the spatula is moved in the groove extending direction so that the tip of the spatula passes through the wiping portion.
  • the tip of the spatula with the viscous material after the tip of the spatula with the viscous material is received in the relatively wide groove receiving portion, it moves in the groove and has a groove width substantially equal to the outer dimension of the tip. Pass through the wiped area.
  • the sheet When the spatula is moved in the normal direction and the spatula is received in the groove, the sheet is pressed by the spatula so that the sheet is fitted in the form so as to sandwich the spatula on both sides. Therefore, when passing through the wiping unit, the viscous material attached to the tip of the spatula can be wiped off with a sheet. Since this operation is automated by the control device and the moving mechanism, the work of wiping off the viscous material can be saved.
  • FIG. 1A shows a viscous material applied to a work
  • FIG. 1B shows a cross section of the viscous material before a shaping operation
  • FIG. 1C shows a cross section of the viscous material during the shaping operation.
  • FIG. 2A is an overall front view of the spatula
  • FIG. 2B is a front view of the tip of the spatula
  • FIG. 2C is a side view of the tip of the spatula.
  • FIG. 4A is a plan view of the sheet support jig.
  • FIG. 4B is a front view of the sheet support jig. It is a block diagram showing a viscous material wiping device concerning an embodiment.
  • FIG. 6A is a view showing the process of receiving the tip of the spatula into the receiving part.
  • FIG. 6B is a view showing the process of moving the spatula in the groove extending direction.
  • FIG. 6C is a view showing a process of moving the spatula in the groove extending direction while rotating the spatula.
  • FIGS. 1A to 1C show a production site to which a viscous material wiping device (hereinafter simply referred to as “the wiping device 1”) according to an embodiment is applied.
  • the viscous material 95 is applied to the joint portion 93 of the workpieces 91 and 92 formed by overlapping or butting the two workpieces 91 and 92. It may be applied to the opening edge formed in the work other than the joining portion 93.
  • An example of a manufacturing site may include a manufacturing site of a vehicle (for example, an aircraft or a car) or an industrial machine (for example, a construction machine, an agricultural machine or a machine tool).
  • the workpieces 91 and 92 have a plate shape, and the mating portion 93 is formed by overlapping the workpieces 91 and 92.
  • the mating portion 93 is constituted by the surface of the first work 91 and the side end face of the second work 92, forms a right angle, and extends along the side end face of the second work 92.
  • the works 91 and 92 may be segments constituting a cylindrical airframe.
  • the viscous material 95 is a material having viscosity such as a sealing agent or an adhesive. As an example, the viscous material 95 has a viscosity of 1000 to 2000 Pa ⁇ s in a normal temperature environment.
  • the viscous material 95 is applied along the extension direction of the mating portion 93, as an example. This application operation is performed manually or by an industrial robot. The applied viscous material 95 extends like a bead. As shown to FIG. 1B, the viscous material 95 is provided so that the surface of the 1st workpiece
  • an operation of shaping the surface of the applied viscous material 95 with a spatula 80 is performed in addition to the application operation.
  • This shaping operation is performed manually or by an industrial robot. If automated by an industrial robot, it is useful because the shaping operation and the wiping operation described later can be performed continuously.
  • the tip 81 of the spatula 80 is put on the surface of the viscous material 95, and the tip 81 of the spatula 80 is slid on the surface in the bead extending direction of the viscous material 95.
  • the surface of the viscous material 95 is smoothed, and the cross section of the viscous material 95 is shaped into a triangle.
  • FIG. 2A is a general plan view of the spatula 80
  • FIG. 2B is a plan view of the distal end 81 of the spatula 80
  • FIG. 2C is a side view of the distal end 81 of the spatula 80.
  • the spatula 80 is formed in a long rod-like or axial shape as a whole.
  • the tip 81 of the spatula 80 is formed in a curved plate shape, in other words, a bowl shape.
  • the tip end portion 81 has a shape in which a flat plate is curved at a substantially constant curvature, and is curved in a substantially arc shape in a side view.
  • the circular arc of the tip end portion 81 in the side view is, for example, in the range of 1/8 arc to 1 ⁇ 4 arc.
  • the tip 81 of the spatula 80 has a concave surface 82 and a convex surface 83 opposite thereto.
  • the tip 81 has a thickness s
  • the concave surface 82 is a curved surface of radius R
  • the convex surface 83 is a curved surface of radius R + s
  • the concave surface 82 is substantially concentric with the convex surface 83. Since the curvature of the tip portion 81 is substantially constant, the concave surface 82 and the convex surface 83 constitute a part of a cylindrical surface.
  • the shaping operation is performed by sliding the convex surface 83 on the viscous material 95.
  • the work of wiping the viscous material 95 attached to the tip end 81 of the spatula 80 (particularly, the convex surface 83 thereof) with the sheet 96 is performed each time the shaping operation is performed once or plural times.
  • the wiping device 1 (see FIG. 3) is intended to automate this wiping operation, thereby saving labor of the wiping operation, which is an operation incident to the coating operation.
  • FIG. 3 is a conceptual view showing the wiping device 1.
  • the sheet 96 used in the wiping device 1 is paper or cloth (including woven and non-woven fabrics), and may be dry or wet.
  • the thickness p of the sheet 96 is approximately 40 to 300 ⁇ m.
  • the wiping device 1 includes a sheet feeding mechanism 2, and the feeding of a clean sheet 96 before wiping and the ejection of the sheet 96 with the viscous material 95 attached thereto by wiping are automated.
  • the sheet supply mechanism 2 includes a feed roller 3, a take-up roller 4, a roller actuator 5, and a power transmission mechanism 6.
  • the two rollers 3, 4 extend in parallel and are spaced apart.
  • the feed roller 3 supports an upstream roll 96 a around which the sheet 96 before wiping is wound.
  • the take-up roller 4 supports a downstream roll 96 b around which the sheet 96 after wiping is wound.
  • a working area 99 is formed between the two rollers 3 and 4 in which the viscous material 95 is wiped off. In the working area 99, the sheet 96 extends in the common circumscribed direction of the two rolls 96a and 96b, and the two rolls 96a and 96b are formed of a single long sheet 96.
  • the roller actuator 5 is a power source of the two rollers 3 and 4 and, as an example, is constituted by a single electric motor.
  • the power transmission mechanism 6 transmits the power generated by the roller actuator 5 to the two rollers 3 and 4, and rotationally drives the two rollers 3 and 4 in the same direction.
  • the power transmission mechanism 6 may be configured in any manner.
  • the sheet 96 travels from the upstream roll 96a to the downstream roll 96b.
  • the feed roller 3 rotates, and a clean sheet 96 is pulled out from the outer peripheral surface of the upstream roll 96 a and supplied to the work area 99.
  • the take-up roller 4 is also rotated, and the sheet 96, which is located in the work area 99 and attached with the viscous material 95, is taken up by the downstream roll 96b to form the downstream roll 96b.
  • the roller actuator 5 may be configured by two electric motors corresponding to the feed roller 3 and the take-up roller 4 respectively.
  • a pair of belt transmission mechanisms are adopted as the power transmission mechanism 6, and the rotation of the roller actuator 5 is input to the drive pulley, and the driven pulley outputs the rotation to the roller 3 or the roller 4.
  • the roller actuator 5 may be omitted, and a lever may be connected to the drive pulley. In this case, when the worker at the manufacturing site manually rotates the lever, the rollers 3 and 4 are rotationally driven, and the sheet 96 is fed and discharged from the work area.
  • the wiping device 1 includes a sheet support jig 7, a spatula holding member 8, and a moving mechanism 9.
  • the sheet support jig 7 is disposed in the work area 99.
  • the sheet support jig 7 has a sheet facing surface 10 facing the sheet 96 in the work area 99.
  • the sheet support jig 7 is formed of an elastic body such as rubber.
  • the sheet support jig 7 forms a hexahedron like a rectangular parallelepiped, and the sheet facing surface 10 is square or rectangular.
  • the sheet facing surface 10 is horizontal, and the normal direction Z of the sheet facing surface 10 is vertical.
  • the sheet facing surface 10 forms the upper surface of the sheet support jig 7, and the four surfaces intersecting with the sheet facing surface 10 form the side surface of the sheet support jig 7.
  • the sheet facing surface 10 is positioned below the sheet 96 in the work area 99.
  • the sheet support jig 7 has a groove 11 recessed in the sheet facing surface 10.
  • the groove 11 extends in a straight line while changing the groove width to the sheet facing surface 10.
  • the groove 11 is formed by the pair of inner side surfaces 12 and 13 and the bottom surface 14. The opposing distance between the inner side surfaces 12 and 13 is the groove width.
  • the groove 11 includes a receiving portion 15, a wiping portion 16 and a relief portion 17 which are continuous in the groove extending direction X.
  • the wiping portion 16 has a smaller groove width than the receiving portion 15, and the relief portion 17 has a larger groove width than the wiping portion 16.
  • the width direction (hereinafter, “groove width direction Y”) of the groove 11 is a direction orthogonal to the groove extending direction X in the sheet facing surface 10, and is also orthogonal to the normal direction Z.
  • the groove extending direction X is parallel to one side of the sheet facing surface 10.
  • the grooves 11 reach the side edge of the sheet facing surface 10 at both ends in the groove extension direction X, and are also opened to the two side surfaces of the sheet support jig 7.
  • FIG. 4A is a plan view of the sheet support jig 7, and FIG. 4B is a front view of the sheet support jig 7.
  • the inner side surfaces 12 and 13 of the groove 11 are formed symmetrically with reference to the groove width center.
  • the inner side surfaces 12 and 13 form curved inner side surfaces 12 a and 13 a that are curved at substantially the same curvature as the concave surface 82 of the spatula 80 when viewed in the normal direction Z at the portion forming the wiping portion 16.
  • the curved inner side surfaces 12a and 13a are in the form of arcs projecting inward in the groove width direction Y, respectively.
  • the groove width Wmin is substantially equal to the plate thickness s as an example of the outer dimension because the value is substantially zero if the minute amount ds is subtracted from the thickness 2p of two sheets.
  • the inner side surfaces 12 and 13 are inclined such that an angle formed with the sheet facing surface 10 forms an obtuse angle.
  • the inner side surfaces 12 and 13 extend from the sheet facing surface 10 inward in the groove width direction X with respect to the groove depth direction and intersect the bottom surface 14.
  • the wiping portion 16 is similarly inclined, but the angle ⁇ 16 formed by the wiping portion 16 with the inner side surfaces 12 and 13 and the sheet facing surface 10 is the angle formed by the receiving portion 15 with the inner side surfaces 12 and 13 and the sheet facing surface 10. Greater than ⁇ 15.
  • the inner surface 12 continuously extends from the first portion 12b at an angle with the sheet facing surface 10, and extends steeper than the first portion to form an angle with the bottom surface 14.
  • a second portion 12c The length of the first portion 12 b increases from the receiving portion 15 toward the wiping portion 16 in the groove extension direction X.
  • the inclination of the second portion 12c becomes tighter from the receiving portion 15 toward the wiping portion 16 in the groove extension direction X. From the above, the groove width narrows from the receiving portion 15 toward the wiping portion 16 in the groove extension direction X.
  • the spatula holding member 8 has a holding part 21 for holding the proximal end of the spatula 80, and a mounting part 22 removably mounted on the moving mechanism 9.
  • the moving mechanism 9 moves the spatula holding member 8 and the spatula 80 held thereby.
  • the moving mechanism 9 is, for example, a vertical articulated robot, and includes a robot arm 26 having a plurality of (for example, six) joints and a plurality of (the same number of joints) moving actuators for driving each of the plurality of joints. 27 (see FIG. 5).
  • the attachment portion 22 of the spatula holding member 8 is removably attached to the tip of the robot arm 26.
  • the robot arm 26 of the moving mechanism 9 operates, the spatula holding member 8 and the spatula 80 held by the spatula move.
  • Control device> As shown in FIG. 5, the roller actuator 5 of the sheet supply mechanism 2 and the movement actuator 27 of the movement mechanism 9 are controlled by the control device 30.
  • the control device 30 is, for example, a computer having a memory such as a ROM or a RAM and a CPU, and a program stored in the ROM is executed by the CPU. Control device 30 may be a single device or may be divided into a plurality of devices.
  • the program stored in the ROM includes a program that teaches the movement trajectory and movement speed of the tip of the robot arm 26, and execution (that is, playback) of the program causes the spatula holding member 8 and this to be held. Can be moved as taught previously.
  • the control device 30 is connected to the control panel 31.
  • the control panel 31 is operated by a worker at a manufacturing site.
  • the CPU of the control device 30 executes the program described above, and position control and movement control of the spatula 80 are performed.
  • the wiping operation using the wiping device 1 configured as described above starts when an operator inputs a command on the operation panel 31.
  • the operation of the following actuator is under the control of the control device 30.
  • the movement actuator 27 operates to change the attitude of the robot arm 26 and the position and attitude of the spatula 80.
  • the spatula 80 extends in parallel with the groove extending direction X as viewed in the normal direction of the sheet facing surface 10 and is positioned opposite to the sheet supporting jig 7 with respect to the sheet 96 in a posture overlapping with the groove 11.
  • the spatula 80 is positioned above the sheet 96.
  • the posture that extends parallel to the groove extending direction X when viewed in the normal direction not only the posture in which the tip end portion 81 of the spatula 80 extends in the sheet facing surface 10 (horizontally as an example), but also the normal direction It also includes a posture that is inclined to Z (for example, up or down).
  • the spatula 80 moves to the side where the spatula 80 approaches the sheet support jig 7 in the normal direction Z, and press the sheet 96 against the groove 11 with the spatula 80 to place the tip 81 of the spatula 80 in the receiving part To accept.
  • the concave surface 82 of the spatula 80 faces the one of the pair of inner side surfaces 12 and 13.
  • the convex surface 83 of the spatula 80 takes a posture facing the other of the pair of inner side surfaces 12 and 13.
  • the sheet 96 When the spatula 80 is received in the receiving portion 15, the sheet 96 is also pressed together into the groove 11, and the sheet 96 is deformed into a substantially V-shape.
  • the tip end portion 81 of the spatula is positioned inside the sheet 96 deformed in the V-shape, and is sandwiched by the sheet 96. Since the sheet 96 in the work area 99 is not tensioned and has some slack, the sheet 96 is received in the groove 11 together with the spatula 80 without breaking even if it is made of paper.
  • the sheet 96 is cut at the angle formed by the inner side surface and the sheet facing surface 10 You can prevent that.
  • the angle between the sheet facing surface 10 and the inner side surfaces 12 and 13 is relatively large, and the sheet 96 is particularly difficult to be broken.
  • the spatula 80 After the spatula 80 is received in the receiving portion, the spatula 80 is moved in the groove extending direction X. Thereby, the tip end portion 81 of the spatula 80 approaches the wiping portion. Since the groove width is gradually narrowed, the convex surface 83 of the spatula 80 is brought close to the sheet 96, and the viscous material 95 adhering to be raised on the convex surface 83 is wiped off by the sheet 96 and removed from the spatula 80. .
  • the moving mechanism 9 causes the spatula 80 to pass through the wiping unit 16 by moving the spatula 80 in the groove extending direction X while keeping the spatula 80 extending in the groove extending direction X.
  • the concave surface 82 of the spatula 80 comes in contact with the curved inner side surface 12 a of the wiping portion 16, the spatula 80 is pulled out from the groove 11 later, with the concave surface 82 of the spatula 80 along the curved inner side surface 12 a.
  • the spatula 80 is linearly moved substantially parallel to the longitudinal direction of the spatula 80.
  • the spatula 80 can be pulled out of the groove 11 along the curved inner surface 12a.
  • a relief portion 17 is continuous to the wiping portion 16, the groove width of the relief portion 17 is wider than the wiping portion 16, and the end of the relief portion 17 is also opened to the side surface of the sheet support jig 7. Therefore, even if the spatula 80 moves backward in the groove 11 while performing a combined motion of rotational motion and rectilinear motion, interference of the spatula 80 with the sheet support jig 7 can be prevented.
  • the groove width Wmin is smaller than the sum of the thickness s of the tip portion 81 of the spatula 80 and the thickness 2p of two sheets by a small amount ds.
  • the tip end portion 81 of the spatula 80 is surrounded by the V-shaped sheet 96 when the wiping portion 16 passes.
  • the minute amount ds is large enough to apply pressure from the sheet support jig 7 through the sheet 96 to the tip end 81 of the spatula 80 passing through the wiping portion 16 and small enough to allow passage. is there.
  • the sheet 96 can wipe the viscous material 95 attached to the convex surface 83 by the wiping unit 16. Therefore, it is possible to save labor of the work attached to the application work of the viscous material 95.
  • the wiping portion 16 can be moved even if the spatula 80 is moved in the groove extending direction X while keeping the posture of the spatula 80 parallel to the groove extending direction X
  • the spatula 80 can not pass through, or pressure can not be applied to the entire area of the convex surface 83 from the wiping portion, so that the convex surface 83 is left uncleaned.
  • the inner surface of the wiping portion is a curved inner surface curved with the same curvature as the concave surface of the spatula 80, and the concave surface is moved along the inner surface.
  • the whole of the convex surface sequentially passes through the narrowest portion of the groove in the wiping portion. Therefore, pressure can be applied from the wiping portion over the entire area of the convex surface, and the viscous material 95 attached to the convex surface 83 can be wiped off well.
  • the roller actuator 5 is actuated, and the sheet 96 with the viscous material 95 in the working area 99 is taken up by the take-up roller 4 to form the downstream roll 96 b.
  • the clean sheet from the upstream roll 96a is delivered to the work area 99.
  • the groove 11 of the sheet support jig 7 is covered with the clean sheet 96, and the preparation for the next wiping operation is completed.
  • the wiping portion 16 has a pair of curved inner surfaces, and the radius of curvature is equal to each other, but the radius of curvature may be different. Thus, the wiping operation can be performed corresponding to the two spats 80 having different shapes of the tip end portion 81. Further, only one of the inner side surfaces 12 and 13 of the wiping portion 16 may constitute the curved inner side surfaces 12a and 13a.
  • the wiping device 1 may be configured to be able to perform a shaping operation, and in that case, as an example, the shaping operation and the wiping operation are alternately performed.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Cleaning Implements For Floors, Carpets, Furniture, Walls, And The Like (AREA)

Abstract

粘性材料拭き取り装置は、ヘラの先端部に付いた粘性材料をシートで拭き取る。シート支持治具が、シート対向面に凹設された溝を有し、溝が、溝延在方向に連続する受け入れ部および拭き取り部を含み、拭き取り部が、受け入れ部よりも小さい溝幅であってヘラの先端部の外寸と略等しい溝幅を有する。制御装置は、移動機構を駆動して、ヘラがシート対向面の法線方向に見て溝延在方向と平行に延びて溝と重なる姿勢で、シートに対してシート支持治具と反対側にヘラを位置づけ、ヘラでシートを溝に押し付けてヘラの先端部が受け入れ部に受容されるように、ヘラを法線方向に移動させる。ヘラの先端部が拭き取り部を通過するように、ヘラを溝延在方向に移動させるように構成されている。

Description

粘性材料拭き取り装置
　本発明は、シール剤や接着剤のような粘性材料をシートで拭き取る装置に関する。
　乗り物や産業機械の製造現場では、２部品の合わせ部に粘性材料を塗布する作業の自動化が進められている。例えば、特許文献１は、自動車の製造現場に適用され得る粘性材料塗布装置を開示している。この装置は、ロボットハンドに取り付けられて所定軌跡に沿って移動しながらシール剤を吐出するミキシングヘッドを備えている。
特開平６－２６９７２０号公報
　粘性材料を塗布する際には、様々な作業が付帯的に行われる。付帯作業には、例えば、塗布された粘性材料の表面をヘラで整形する作業、および、塗布作業でノズルに付いた粘性材料や整形作業でヘラに付いた粘性材料をシートで拭き取る作業などがある。付帯作業のなかには人手で行われているものもあり、省力化に改善余地がある。
　そこで本発明は、粘性材料の塗布作業に付帯する作業の省力化に資する装置を提供することを目的としている。
　本発明の一形態に係る粘性材料拭き取り装置は、ヘラの先端部に付いた粘性材料をシートで拭き取る粘性材料拭き取り装置であって、前記シートと対向するシート対向面を有するシート支持治具と、前記ヘラの基端部を保持して前記ヘラを片持ち支持するヘラ保持部材と、前記ヘラ保持部材を前記ヘラと共に移動させる移動機構と、制御装置と、を備え、前記シート支持治具は、前記シート対向面に凹設された溝を有し、前記溝は、溝延在方向に連続する受け入れ部および拭き取り部を含み、前記拭き取り部は、前記受け入れ部よりも小さい溝幅であって前記ヘラの前記先端部の外寸と略等しい溝幅を有し、前記制御装置は、前記移動機構を駆動して、前記ヘラが前記シート対向面の法線方向に見て前記溝延在方向と平行に延びて前記溝と重なる姿勢で、前記シートに対して前記シート支持治具と反対側に前記ヘラを位置づけ、前記ヘラで前記シートを前記溝に押し付けて前記ヘラの前記先端部が前記受け入れ部に受容されるように、前記ヘラを前記法線方向に移動させ、前記ヘラの前記先端部が前記拭き取り部を通過するように、前記ヘラを前記溝延在方向に移動させるように構成されている。
　前記構成によれば、粘性材料が付いているヘラの先端部が、比較的溝幅の大きい受け入れ部に受容された後、溝内を移動して先端部の外寸と略等しい溝幅を有した拭き取り部を通過する。ヘラを法線方向に移動してヘラを溝内に受容する際、シートはヘラで押し付けられ、ヘラの両側を挟むような形で溝に嵌められる。そのため、拭き取り部を通過する際に、ヘラの先端部に付いている粘性材料をシートで拭き取ることができる。この動作が制御装置および移動機構で自動化されるので、粘性材料の拭き取り作業を省力化できる。
　本発明によれば、粘性材料の塗布作業に付帯する作業の省力化に資する装置を提供できる。
図１Ａがワークに塗布された粘性材料を示す図、図１Ｂが整形作業前の粘性材料の断面を示す図、図１Ｃが整形作業中の粘性材料の断面を示す図である。 図２Ａがヘラの全体正面図、図２Ｂがヘラの先端部の正面図、図２Ｃがヘラの先端部の側面図である。 実施形態に係る粘性材料拭き取り装置を示す概念図であって、ヘラをシートに対してシート支持治具と反対側に位置づける工程を示す図である。 図４Ａはシート支持治具の平面図である。図４Ｂはシート支持治具の正面図である。 実施形態に係る粘性材料拭き取り装置を示すブロック図である。 図６Ａは、ヘラの先端部を受け入れ部に受容させる工程を示す図である。図６Ｂは、ヘラを溝延在方向に移動させる工程を示す図である。図６Ｃは、ヘラを回転移動させながら溝延在方向に移動させる工程を示す図である。
　以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。全図を通じて同一又は対応する要素には同一の符号を付して説明の重複を省略する。
　＜塗布作業，整形作業＞
　図１Ａ－Ｃは、実施形態に係る粘性材料拭き取り装置（以下、単に「拭き取り装置１」という）が適用される製造現場を示している。この製造現場では、２つのワーク９１，９２の重ね合わせまたは突き合わせによって形成されるワーク９１，９２の合わせ部９３に、粘性材料９５が塗布される。合わせ部９３のほか、ワークに形成された開口縁部に塗布されてもよい。
　製造現場の一例としては、乗り物（例えば、航空機または自動車）や産業機械（例えば、建設機械、農業機械または工作機械）の製造現場を挙げることができる。本実施形態では、一例として、ワーク９１，９２が板状であり、合わせ部９３がワーク９１，９２の重ね合わせによって形成されている。合わせ部９３は、第１ワーク９１の表面と第２ワーク９２の側端面とで構成され、直角を成し、第２ワーク９２の側端面に沿って延在している。航空機の製造現場では、ワーク９１，９２は、円筒状の機体を構成するセグメントであってもよい。粘性材料９５は、シール剤あるいは接着剤のような粘性を有した材料である。一例として、粘性材料９５は、常温環境下で1000～2000Pa・sの粘度を有する。
　図１Ａに示すように、粘性材料９５は、一例として、合わせ部９３の延在方向に沿って塗布される。この塗布作業は、人手によってまたは産業用ロボットによって行われる。塗布された粘性材料９５は、ビード状に延在する。図１Ｂに示すように、粘性材料９５は、第１ワーク９１の表面および第２ワーク９２の側端面に跨るように設けられ、その表面は丸みを帯びている。
　図１Ｃに示すように、塗布作業に付帯して、塗布された粘性材料９５の表面をヘラ８０で整形する作業が行われる。この整形作業は、人手によってまたは産業用ロボットによって行われる。産業用ロボットにより自動化されていれば、整形作業と後述の拭き取り作業とを連続的に行えるので、有益である。整形作業では、ヘラ８０の先端部８１を粘性材料９５の表面に当て、ヘラ８０の先端部８１を表面上で粘性材料９５のビード延在方向に滑らせていく。粘性材料９５の表面は平滑化されていき、粘性材料９５の断面は三角形状に整形される。
　＜ヘラ＞
　図２Ａはヘラ８０の全体平面図、図２Ｂはヘラ８０の先端部８１の平面図、図２Ｃはヘラ８０の先端部８１の側面図である。図２Ａに示すように、ヘラ８０は、全体として、長尺の棒状あるいは軸状に形成されている。
　図２ＢおよびＣに示すように、ヘラ８０の先端部８１は、湾曲された板状、別の言い方では、匙状に形成されている。一例として、先端部８１は、平板を略一定の曲率で湾曲させた形状をしており、側面視で略円弧状に湾曲している。側面視における先端部８１の円弧帳は、一例として、１／８円弧～１／４円弧の範囲内である。ヘラ８０の先端部８１は、凹面８２、およびその反対側の凸面８３を有する。先端部８１は板厚ｓを有し、凹面８２は半径Ｒの曲面であり、凸面８３は半径Ｒ＋ｓの曲面であり、凹面８２は凸面８３と略同心である。先端部８１の曲率が略一定であるので、凹面８２および凸面８３は円筒面の一部を構成する。整形作業は、凸面８３を粘性材料９５上で滑らせることで行われる。
　塗布作業に付帯して、１回（または複数回）の整形作業を行うたびに、ヘラ８０の先端部８１（特に、その凸面８３）に付いた粘性材料９５をシート９６で拭き取る作業が行われる。拭き取り装置１（図３を参照）は、この拭き取り作業を自動化するものであり、これにより、塗布作業に付帯する作業である拭き取り作業の省力化が図られる。
　＜拭き取り装置：シート供給機構＞
　図３は、拭き取り装置１を示す概念図である。拭き取り装置１で用いられるシート９６は、紙あるいは布（織布も不織布も含む）であり、乾いていても濡れていてもよい。シート９６の厚さｐは、概ね４０～３００μmである。拭き取り装置１は、シート供給機構２を備えており、拭き取り前の清浄なシート９６の供給と、拭き取りによって粘性材料９５が付いたシート９６の排出とが自動化されている。
　シート供給機構２は、送りローラ３、巻取りローラ４、ローラアクチュエータ５、および、動力伝達機構６を備える。２つのローラ３，４は、平行に延び、間隔をおいて配置されている。送りローラ３は、拭き取り前のシート９６を巻回した上流ロール９６ａを支持する。巻取りローラ４は、拭き取り後のシート９６を巻回した下流ロール９６ｂを支持する。２つのローラ３，４間に、粘性材料９５が拭き取られる作業エリア９９が形成されている。作業エリア９９内では、２つのロール９６ａ，９６ｂの共通外接線方向にシート９６が延在し、２つのロール９６ａ，９６ｂが長尺の１枚のシート９６で構成されている。作業エリア９９内では、シート９６にテンションがかかっておらず、シート９６は若干弛んだ状態である。ローラアクチュエータ５は、２つのローラ３，４の動力源であり、一例として、単一の電気モータで構成される。動力伝達機構６は、ローラアクチュエータ５で発生された動力を２つのローラ３，４に伝達し、２つのローラ３，４を同方向に回転駆動する。動力伝達機構６は、どのように構成されていてもよい。
　ローラアクチュエータ５が作動すると、シート９６が上流ロール９６ａから下流ロール９６ｂへと走行していく。具体的には、送りローラ３が回転し、上流ロール９６ａの外周面から清浄なシート９６が引き出されて作業エリア９９に供給される。巻取りローラ４も回転し、作業エリア９９内に位置しており粘性材料９５が付いたシート９６が、下流ロール９６ｂに巻き取られていき、下流ロール９６ｂを成していく。
　ただし、ローラアクチュエータ５は、送りローラ３および巻き取りローラ４それぞれに対応する２つの電動モータで構成されていてもよい。図示例では、動力伝達機構６に、一対のベルト伝動機構を採用し、ローラアクチュエータ５の回転が駆動プーリに入力され、従動プーリがローラ３またはローラ４に回転を出力している。ローラアクチュエータ５は省略され、駆動プーリにレバーが連結されていてもよい。この場合、製造現場の作業員が人手でレバーを回転させることで、ローラ３，４が回転駆動されてシート９６が作業エリアに対して給排される。
　＜拭き取り装置：シート支持治具＞
　拭き取り装置１は、シート支持治具７、ヘラ保持部材８、および移動機構９を備えている。シート支持治具７は、作業エリア９９内に配置されている。シート支持治具７は、作業エリア９９内のシート９６と対向されるシート対向面１０を有する。
　本実施形態では、シート支持治具７は、ゴムのような弾性体で成形される。シート支持治具７は、直方体のような六面体を成し、シート対向面１０は、正方形または長方形状である。シート対向面１０は水平、シート対向面１０の法線方向Ｚは鉛直である。シート対向面１０は、シート支持治具７の上面を形成し、シート対向面１０と交わる４面がシート支持治具７の側面を形成する。シート対向面１０は、作業エリア９９内のシート９６の下方に位置づけられている。
　シート支持治具７は、シート対向面１０に凹設された溝１１を有する。溝１１は、シート対向面１０に溝幅を変えながら一直線状に延在している。溝１１は、一対の内側面１２，１３と底面１４とによって形成される。内側面１２，１３の対向間隔が溝幅である。
　溝１１は、溝延在方向Ｘに連続する受け入れ部１５、拭き取り部１６および逃がし部１７を含む。拭き取り部１６は、受け入れ部１５よりも小さい溝幅を有し、逃がし部１７は、拭き取り部１６よりも大きい溝幅を有する。なお、溝１１の幅方向（以下、「溝幅方向Ｙ」）は、シート対向面１０内で溝延在方向Ｘと直交する方向であり、法線方向Ｚとも直交する。
　本実施形態では、溝延在方向Ｘは、シート対向面１０の一辺と平行である。溝１１は、溝延在方向Ｘの両端でシート対向面１０の辺縁まで達し、シート支持治具７の２つの側面にも開放されている。
　図４Ａはシート支持治具７の平面図、図４Ｂはシート支持治具７の正面図である。本実施形態では、溝１１の内側面１２，１３が溝幅中心を基準に対称に形成されている。内側面１２，１３は、拭き取り部１６を形成する部分において、法線方向Ｚに見てヘラ８０の凹面８２と略同じ曲率で湾曲した湾曲内側面１２ａ，１３ａを形成している。湾曲内側面１２ａ，１３ａは、互いに溝幅方向Ｙ内側へ突出する円弧状を成している。
　より詳細には、当該部分の溝幅Ｗminは、ヘラ８０の先端部８１の板厚ｓと、シート２枚分の厚さ２ｐとの和よりも微小量ｄｓだけ小さい（Ｗmin＝ｓ＋２ｐ－ｄｓ）。シート２枚分の厚さ２ｐから微小量ｄｓを減算すれば略ゼロ値になるので、溝幅Ｗminは、外寸の一例としての板厚ｓと略等しい。
　内側面１２，１３は、シート対向面１０と成す角が鈍角を成すように傾斜している。受け入れ部１５では、内側面１２，１３が、シート対向面１０から溝深さ方向に対して溝幅方向Ｘ内側へ傾斜して延在し、底面１４と交わっている。拭き取り部１６でも同様にして傾斜しているが、拭き取り部１６で内側面１２，１３とシート対向面１０と成す角α１６は、受け入れ部１５で内側面１２，１３とシート対向面１０と成す角α１５よりも大きい。このため、拭き取り部１６において内側面１２は、シート対向面１０と角をなす第１部分１２ｂと、第１部分から連続して第１部分よりも急傾斜して延びて底面１４と角をなす第２部分１２ｃとを有する。第１部分１２ｂの長さは、溝延在方向Ｘにおいて受け入れ部１５から拭き取り部１６に向かうにつれて長くなる。第２部分１２ｃの傾斜は、溝延在方向Ｘにおいて受け入れ部１５から拭き取り部１６に向かうにつれてきつくなる。以上から、溝幅は、溝延在方向Ｘにおいて受け入れ部１５から拭き取り部１６に向かうにつれ狭まっていく。
　＜拭き取り装置：ヘラ保持部材，移動機構＞
　ヘラ保持部材８は、ヘラ８０の基端部を保持する保持部２１と、移動機構９に取外し可能に装着される取付部２２とを有する。移動機構９は、ヘラ保持部材８およびこれに保持されたヘラ８０を移動させる。移動機構９は、一例として、垂直多関節ロボットで構成されており、複数（例えば、６つ）の関節を有するロボットアーム２６と、複数の関節それぞれを駆動する複数（関節と同数）の移動アクチュエータ２７（図５を参照）とを備えている。移動機構９が垂直多関節ロボットで構成される場合、ヘラ保持部材８の取付部２２はロボットアーム２６の先端に取外し可能に装着される。移動機構９のロボットアーム２６が動作すると、ヘラ保持部材８およびこれに保持されたヘラ８０が移動する。
　＜拭き取り装置：制御装置＞
　図５に示すように、シート供給機構２のローラアクチュエータ５および移動機構９の移動アクチュエータ２７は、制御装置３０によって制御される。制御装置３０は、例えば、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとＣＰＵを有するコンピュータであり、ＲＯＭに記憶されたプログラムがＣＰＵにより実行される。制御装置３０は、単一の機器であってもよいし、複数の機器に分割されていてもよい。
　本実施形態では、ＲＯＭに記憶されたプログラムに、ロボットアーム２６の先端の移動軌跡および移動速度を教示するプログラムが含まれ、当該プログラムの実行（すなわち、プレイバック）により、ヘラ保持部材８およびこれに保持されたヘラ８０を予め教示されたとおりに移動させることができる。
　制御装置３０は、操作盤３１と接続されている。操作盤３１は、製造現場の作業員によって操作される。操作盤３１にて拭き取り作業を開始する指令が作業員によって入力されると、制御装置３０のＣＰＵが上述したプログラムを実行し、ヘラ８０の位置制御および移動制御が行われる。
　＜拭き取り作業＞
　上記構成の拭き取り装置１を用いた拭き取り作業は、操作盤３１にて作業員によって指令が入力されると開始する。なお、下記のアクチュエータの動作は、制御装置３０の制御によるものである。指令が入力されると、移動アクチュエータ２７が作動し、ロボットアーム２６の姿勢およびヘラ８０の位置および姿勢が変化する。
　その結果として、ヘラ８０が、シート対向面１０の法線方向に見て溝延在方向Ｘと平行に延びて溝１１と重なる姿勢で、シート９６に対してシート支持治具７と反対側に位置づけられる。本実施形態では、法線方向Ｚが鉛直であり、シート支持治具７がシート９６の下方に位置しているので、ヘラ８０はシート９６の上方に位置づけられることになる。「法線方向に見て溝延在方向Ｘと平行に延びる姿勢」には、ヘラ８０の先端部８１が、シート対向面１０内に延びる（一例として水平に延びる）姿勢だけでなく、法線方向Ｚに傾けられている（一例として上傾または下傾した）姿勢も含む。
　次に、ヘラ８０を法線方向Ｚのうちヘラ８０がシート支持治具７に近づいていく側に移動させ、ヘラ８０でシート９６を溝１１に押し付けてヘラ８０の先端部８１を受け入れ部に受容させる。このとき、ヘラ８０の凹面８２が、一対の内側面１２，１３のうちの一方と対向する姿勢とされる。なお、ヘラ８０の凸面８３は、一対の内側面１２，１３のうちの他方と対向する姿勢をとることになる。
　ヘラ８０を受け入れ部１５に受容させるときには、シート９６も一緒に溝１１に押し付けられ、シート９６は略Ｖ字に変形する。ヘラの先端部８１は、このＶ字状に変形したシート９６の内側に位置づけられ、シート９６で挟まれる。作業エリア９９内のシート９６には、テンションがかかっておらず、若干の弛みがあるので、紙製であってもシート９６は破れることなくヘラ８０と共に溝１１内に受容される。また、溝１１の内側面１２，１３は、シート対向面１０と成す角が鈍角となるように傾斜しているので、シート９６が、内側面とシート対向面１０とで形成される角で切れるのを防ぐことができる。特に、拭き取り部においては、シート対向面１０と内側面１２，１３との成す角が比較的に大きくなっており、シート９６が特に破れにくくなっている。
　ヘラ８０が受け入れ部に受容された後には、ヘラ８０を溝延在方向Ｘに移動させる。これにより、ヘラ８０の先端部８１が拭き取り部に近づいていく。溝幅は徐々に狭くなっていくので、ヘラ８０の凸面８３はシート９６と近付けられ、凸面８３上で盛り上がるように付着していた粘性材料９５は、シート９６で拭かれてヘラ８０から除かれる。
　移動機構９は、ヘラ８０が溝延在方向Ｘに延びる姿勢のままヘラ８０を溝延在方向Ｘに移動させることで、ヘラ８０を拭き取り部１６に通過させる。ヘラ８０の凹面８２が拭き取り部１６の湾曲内側面１２ａに差し掛かると、ヘラ８０の凹面８２を湾曲内側面１２ａに沿わせるようにしてヘラ８０を溝１１から後に引き抜く。この動作を実現するため、ヘラ８０を湾曲内側面１２ａの中心周りに回転させながら、ヘラ８０の長手方向と略平行にヘラ８０を直線移動させる。２つの運動が複合されることで、ヘラ８０を湾曲内側面１２ａに沿わせてヘラ８０を溝１１から抜くことができる。拭き取り部１６には逃がし部１７が連続し、逃がし部１７の溝幅は拭き取り部１６よりも広く、また、逃がし部１７の端はシート支持治具７の側面にも開放されている。このため、ヘラ８０が回転運動および直進運動の複合運動を行いながら溝１１内を後退しても、ヘラ８０がシート支持治具７と干渉するのを防ぐことができる。
　拭き取り部１６において、溝幅Ｗminは、ヘラ８０の先端部８１の板厚ｓと、シート２枚分の厚さ２ｐとの和よりも微小量ｄｓだけ小さい。ヘラ８０の先端部８１は拭き取り部１６の通過時、Ｖ字状のシート９６で囲まれた状態である。微小量ｄｓは、拭き取り部１６を通過するヘラ８０の先端部８１にシート支持治具７からシート９６を介して圧力がかかるだけ十分に大きく、かつ、通過を可能とするだけ十分に小さい値である。
　このようにヘラ８０を動かすことで、拭き取り部１６にてシート９６で凸面８３に付いている粘性材料９５を拭き取ることができる。そのため、粘性材料９５の塗布作業に付帯する作業を省力化できる。
　ヘラ８０の先端部８１は湾曲した薄板状に形成されているので、ヘラ８０の姿勢を溝延在方向Ｘと平行にしたまま、ヘラ８０を溝延在方向Ｘに移動させても、拭き取り部１６をヘラ８０が通過できなかったり、凸面８３の全域に拭き取り部から圧力をかけることができず凸面８３に拭き残しが生じたりする。
　これに対し、本実施形態では、拭き取り部での内側面を、ヘラ８０の凹面と同じ曲率で湾曲する湾曲内側面とし、凹面をこの内側面に沿わせるように移動させているので、先端部の凸面の全体が、拭き取り部で最も溝幅の狭い部分を順次通過していくことになる。したがって、凸面の全域に拭き取り部から圧力をかけることができ、凸面８３に付いた粘性材料９５を良く拭き取ることができる。
　このように１回の拭き取りが行われると、ローラアクチュエータ５が作動し、作業エリア９９内で粘性材料９５の付いたシート９６は、巻取りローラ４に巻き取られて下流ロール９６ｂを形成する一方、上流ロール９６ａから清浄なシートが作業エリア９９に送り出される。これにより、シート支持治具７の溝１１が清浄なシート９６で覆われ、次回の拭き取り作業の準備が完了する。
　（変形例）
　実施形態について説明したが、上記構成は一例に過ぎず、本発明の範囲内で適宜変更、削除および／または追加可能である。
　拭き取り部１６が、一対の湾曲内側面を有し、その曲率半径を互いに等しくしているが、曲率半径を異ならせていてもよい。これにより、先端部８１の形状が異なる２つのヘラ８０に対応して拭き取り作業を行うことができる。また、拭き取り部１６においてどちらか一方の内側面１２，１３のみが湾曲内側面１２ａ，１３ａを構成していてもよい。
　拭き取り装置１は、整形作業も行えるように構成されていてもよく、その場合、一例として、整形作業と拭き取り作業とが交互に実行される。
１　粘性材料拭き取り装置
７　シート支持治具
８　ヘラ保持部材
９　移動機構
１０　シート対向面
１１　溝
１２，１３　内側面
１２ａ，１３ａ　湾曲内側面
１５　受け入れ部
１６　拭き取り部
１７　逃がし部
３０　制御装置
８０　ヘラ
８１　先端部
８２　凹面
８３　凸面
９５　粘性材料
９６　シート
Ｘ　溝延在方向
Ｙ　溝幅方向
Ｚ　法線方向

Claims (4)

  1. 　ヘラの先端部に付いた粘性材料をシートで拭き取る粘性材料拭き取り装置であって、
    　前記シートと対向するシート対向面を有するシート支持治具と、
    　前記ヘラの基端部を保持して前記ヘラを片持ち支持するヘラ保持部材と、
    　前記ヘラ保持部材を前記ヘラと共に移動させる移動機構と、
    　制御装置と、を備え、
    　前記シート支持治具は、前記シート対向面に凹設された溝を有し、前記溝は、溝延在方向に連続する受け入れ部および拭き取り部を含み、前記拭き取り部は、前記受け入れ部よりも小さい溝幅であって前記ヘラの前記先端部の外寸と略等しい溝幅を有し、
    　前記制御装置は、前記移動機構を駆動して、
    　　前記ヘラが前記シート対向面の法線方向に見て前記溝延在方向と平行に延びて前記溝と重なる姿勢で、前記シートに対して前記シート支持治具と反対側に前記ヘラを位置づけ、
    　　前記ヘラで前記シートを前記溝に押し付けて前記ヘラの前記先端部が前記受け入れ部に受容されるように、前記ヘラを前記法線方向に移動させ、
    　　前記ヘラの前記先端部が前記拭き取り部を通過するように、前記ヘラを前記溝延在方向に移動させるように構成されている、粘性材料拭き取り装置。
  2. 　前記ヘラの前記先端部は、湾曲された板状に形成され、凹面およびその反対側の凸面を有し、
    　前記溝の一対の内側面のうち少なくとも一方が、前記拭き取り部を形成する部分において、前記法線方向に見て前記凹面と略同じ曲率で湾曲した湾曲内側面を形成し、
    　前記制御装置は、
    　　前記凹面が前記溝の前記内側面と対向する姿勢で前記先端部が前記受け入れ部に受容されるように、前記ヘラを前記法線方向に移動させ、
    　　前記ヘラを前記溝延在方向に移動させる過程で前記凹面が前記湾曲内側面と対向し始めた後、前記凹面を前記湾曲内側面に沿わせるように前記ヘラを回転移動させながら前記ヘラを前記溝延在方向に移動させる、請求項１に記載の粘性材料拭き取り装置。
  3. 　前記溝が、前記拭き取り部と前記溝延在方向に連続する逃がし部を含み、前記逃がし部が、前記拭き取り部よりも大きい溝幅を有している、請求項１または２に記載の粘性材料拭き取り装置。
  4. 　前記溝の前記一対の内側面は、前記シート対向面と成す角が鈍角を成すように、傾斜している、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の粘性材料拭き取り装置。
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