(57)【要約】【課題】板金ワークの重ね合わせ部に熱硬化性の接着剤を塗布して硬化させるプリキュアシーラ塗布・加熱装置において、板金ワークに熱歪みを発生させることなく塗布した接着剤を硬化させると共に、接着剤の塗布・硬化のための作業時間を短縮させる。【解決手段】ロボットアーム２の先端に装着されたシーラガン３により板金ワークＷの重ね合わせ部に熱硬化性の接着剤６０を塗布するプリキュアシーラ塗布・加熱装置であって、接着剤６０には、導電性の金属粉７０が混入されており、シーラガン３の先端に取り付けられた接着剤６０を塗布するための、非導電材で形成されたシーラノズル１２と、シーラガン３に止め具１４により取り付けられ、シーラノズル１２の周囲を囲むように配置された、シーラノズル１２と同心の螺旋状の高周波加熱コイル１３とを有する。【選択図】図１
2010131490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームの先端に装着されたシーラガンにより板金ワークの重ね合わせ部に熱硬化性の接着剤を塗布するプリキュアシーラ塗布・加熱装置であって、
前記接着剤には、導電性の金属粉が混入されており、
前記シーラガンの先端に取り付けられた前記接着剤を塗布するための、非導電材で形成されたシーラノズルと、
前記シーラガンに止め具により取り付けられ、前記シーラノズルの周囲を囲むように配置された、該シーラノズルと同心の螺旋状の高周波加熱コイルとを有することを特徴とするプリキュアシーラ塗布・加熱装置。
【請求項２】
前記接着剤が前記シーラノズルを通過している際に、前記高周波コイルにより渦電流を発生させ、該接着剤に混入された金属粉を加熱させることを特徴とする請求項１に記載のプリキュアシーラ塗布・加熱装置。
【請求項３】
前記シーラガンの駆動を制御すると共に、前記シーラノズルを通過する前記接着剤の流量を調節する流量制御部と、
前記高周波加熱コイルの加熱制御を行う加熱制御部とを備え、
前記流量制御部と、前記加熱制御部とは相互にデータの授受が行えるようになされており、
前記流量制御部は、前記加熱制御部に、前記シーラノズルを通過させる接着剤の流量を示すデータを送信し、
前記加熱制御部は、前記接着剤の流量を示すデータを受信し、該流量を示すデータを用いて、前記高周波加熱コイルによる加熱量の制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリキュアシーラ塗布・加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板金ワークの重ね合わせ部に熱硬化性の接着剤を塗布するプリキュアシーラ塗布・加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の製造工場等では、図３に示すように、例えば、ドア１０（ワークの一例としてドア１０を示している）を構成するアウタパネル１１とインナパネル１２との重ね合わせ部１３に熱硬化性のエポキシ樹脂の接着剤５０を塗布したシーリングが行われている。
また、前記の熱硬化性のエポキシ樹脂の接着剤５０の塗布は、一般的に、ロボットアームの先端に装着されたプリキュアシーラ塗布装置により行われている。
【０００３】
ところで、プリキュアシーラ塗布装置には、種々のタイプのものがあるが、例えば、特許文献１には、図４に示すように、接着剤の塗布工程と、塗布した接着剤の加熱硬化工程とをシーラガンの往復動で行うプリキュアシーラ塗布装置が開示されている。
具体的には、図示するように、プリキュアシーラ塗布装置１００は、ロボットアームの先端に装着されたシーラガン３と、シーラガン３の先端に取り付けられたシーラノズル１０４と、このシーラノズル１０４の先端部に、当該シーラノズル１０４の周囲を囲むようにして配置されたリング状の高周波加熱コイル１０６とを備えている。
ここで、高周波加熱コイル１０６は、シーラガン３に固定した環状のコイル止め具１０７に支持軸１０８によって取付けられている。
【０００４】
そして、プリキュアシーラ塗布装置１００は、ロボットアーム（図示せず）により、シーラガン３の先端のシーラノズル１０４を板金ワークＷに接近させ、板金ワークＷの重ね合わせ部に対して、シーラノズル１０４により接着剤５０を塗布すると共に、高周波加熱コイル１０６により塗布した接着剤５０を加熱硬化する。
より具体的には、図５に示すように、シーラガン３の先端を矢印ａ方向に往動させてシーラノズル１０４によりワークＷに接着剤５０を塗布する。次いでシーラガン３の先端を矢印ｂ方向に復動させ、高周波加熱コイル１０６によりワークＷに渦電流を発生させてワークＷを発熱させ、ワークＷに塗布された接着剤５０を間接的に加熱して硬化させる。
【０００５】
また、特許文献２には、図６に示すように、ロボットアームの先端に設けたシーラガンにより板金ワークＷ１、Ｗ２の重ね合わせ部に導電性の金属粉７０が混入された接着剤６０を塗布する手法が開示されている。
具体的には、特許文献２には、塗布した接着剤６０にリング状の高周波加熱コイル１０６を近付けて渦電流を発生させ、接着剤６０に混入された金属粉７０を発熱させることにより、接着剤６０を加熱硬化させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１７７５５８号公報
【特許文献２】特開２００５−１３２９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１および特許文献２に記載された従来技術は、以下に示す技術的課題を有している。
具体的には、特許文献１のプリキュアシーラ装置は、高周波加熱コイルにより、板金ワークに渦電流を発生させ、その抵抗によるジュール熱により対象物（接着剤）を加熱するようになされている。すなわち、特許文献１のプリキュアシーラ装置は、高周波加熱コイルが発生させる渦電流により板金ワークを発熱させて（加熱させて）、間接的に接着剤を加熱するようになされている。
そのため、特許文献１のプリキュアシーラ装置は、板金ワークに熱歪みを発生させる場合があるという技術的課題を有している。
【０００７】
また、特許文献１および特許文献２に記載された従来技術は、いずれも、接着剤の塗布工程と、塗布した接着剤の加熱硬化工程とが別動作により行われるため、作業時間が長くなるという技術的課題を有していた。
【０００８】
また、図７に示すように接着剤を塗布する対象の板金ワークＷは、位置決めガイド（以下、単に「ガイド」という）８０により位置決めされるが、このガイド８０が接着剤５０の塗布位置の近傍に配置されることがある。この場合、特許文献１や特許文献２に記載のプリキュアシーラ装置では、接着剤を加熱するため高周波加熱コイル１０６が、ガイド８０と干渉することがあった。
【０００９】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、板金ワークの重ね合わせ部に熱硬化性の接着剤を塗布して硬化させるプリキュアシーラ塗布・加熱装置において、板金ワークに熱歪みを発生させることなく添付した接着剤を硬化させると共に、接着剤の塗布・硬化のための作業時間を短縮させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた本発明は、ロボットアームの先端に装着されたシーラガンにより板金ワークの重ね合わせ部に熱硬化性の接着剤を塗布するプリキュアシーラ塗布・加熱装置に適用される。ここで、前記接着剤には、導電性の金属粉が混入されている。
そして、前記プリキュアシーラ塗布・加熱装置は、前記シーラガンの先端に取り付けられた前記接着剤を塗布するための、非導電材で形成されたシーラノズルと、前記シーラガンに止め具により取り付けられ、前記シーラノズルの周囲を囲むように配置された、該シーラノズルと同心の螺旋状の高周波加熱コイルとを有することを特徴としている。
また、前記接着剤が前記シーラノズルを通過している際に、前記高周波コイルにより渦電流を発生させ、該接着剤に混入された金属粉を加熱させることが望ましい。
【００１１】
このように本発明によれば、プリキュアシーラ塗布・加熱装置により塗布される接着剤に導電性の金属粉が混入されている。また、前記接着剤を塗布するためのシーラノズルが非導電材で形成されている。また、シーラノズルの周囲を囲むように配置された、該シーラノズルと同心の螺旋状の高周波加熱コイルが設けられている。
そして、この構成により、前記接着剤が前記シーラノズルを通過している際に、前記高周波コイルにより渦電流を発生させるようにすれば、該接着剤に混入された金属粉を加熱させることで前記接着剤を加熱することができる。
【００１２】
すなわち、本発明によれば、板金ワークを加熱せず、シーラノズルを通過している最中の接着剤を加熱するようになしているため、板金ワークの熱歪みの発生が防止される。
また、上記構成により、熱硬化性の接着剤の塗布と、該接着剤の加熱とを同じタイミングで行うことができるため、上述した従来技術のものと比べて、接着剤の塗布と、該接着剤の加熱硬化とを行う工程の作業時間が短縮される。
また、本発明によれば、板金ワークを加熱しないため、高周波コイルを、シーラノズルの先端部に配置する必要がなく、先端部から離れた位置に配置できる。
そのため、本発明によれば、上述した従来技術のように、高周波加熱コイルと、板金ワークを位置決めするガイドとの干渉が防止される。
【００１３】
また、前記シーラガンの駆動を制御すると共に、前記シーラノズルを通過する前記接着剤の流量を調節する流量制御部と、前記高周波加熱コイルの加熱制御を行う加熱制御部とを備え、前記流量制御部と、前記加熱制御部とは相互にデータの授受が行えるようになされており、前記流量制御部は、前記加熱制御部に、前記シーラノズルを通過させる接着剤の流量を示すデータを送信し、前記加熱制御部は、前記接着剤の流量を示すデータを受信し、該流量を示すデータを用いて、前記高周波加熱コイルによる加熱量の制御を行うことが望ましい。
【００１４】
上記のように構成することにより、シーラノズルを通過する接着剤の流量（すなわち、シーラノズルから塗布される接着剤の量）に応じて、高周波加熱コイルによる加熱量の調節ができる。これにより、最適な接着剤（プリキュアシーラ）の加熱制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本発明によれば、板金ワークの重ね合わせ部に熱硬化性の接着剤を塗布して硬化させるプリキュアシーラ塗布・加熱装置において、板金ワークに熱歪みを発生させることなく添付した接着剤を硬化させることができる。また、本発明によれば、プリキュアシーラ塗布・加熱装置において、接着剤の塗布・加熱硬化させる作業時間を短縮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図１および図２を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態のプリキュアシーラ塗布・加熱システムの全体構成図である。
また、図２は、図１に示すプリキュアシーラ塗布・加熱システムのロボットアームの先端に設けられたプリキュアシーラ塗布・加熱装置の側面を示した模式図である。
なお、本実施形態の説明において、上述した従来技術と同じ構成には、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００１７】
図１に示す、プリキュアシーラ塗布・加熱システムＺは、上述した従来技術と同様、板金ワークＷの重ね合わせ部に、熱硬化性の接着剤を塗布して、加熱硬化させる処理を行う。
具体的には、プリキュアシーラ塗布・加熱システムＺは、ロボットアーム２備えた産業用ロボット１と、ロボットアーム２の先端に設けられたプリキュアシーラ塗布・加熱装置１０（シーラガン３、シーラノズル１２、高周波コイル１３）と、産業用ロボット１の駆動を制御するロボットコントローラ２０と、プリキュアシーラ塗布・加熱装置１０設けられた高周波加熱コイル１３の加熱を制御する高周波加熱制御ユニット３０とを備えている。
【００１８】
産業用ロボット１は、一般的な多軸ロボットであり、ロボットコントローラ２０により設定された教示データにしたがい、ロボットアーム２を動作させて、プリキュアシーラ塗布・加熱装置１０を３次元の様々な位置および方向に移動させる。
【００１９】
また、ロボットコントローラ２０は、産業用ロボットを制御するロボット制御部２１と、プリキュアシーラ塗布・加熱装置１０の駆動を制御する流量制御部２２とを有している。
ここで、流量制御部２２は、シーラガン３の駆動を制御すると共に、シーラノズル１２を通過させる接着剤の流量を調節するようになされている（流量制御部２２は、例えば、ロボットアーム２の動作速度等により接着剤の流量を決定する）。
また、ロボットコントローラ２０のハードウェア構成について特に限定しないが、
ロボットコントローラ２０は、例えば、ＣＰＵおよびメモリを備えるコンピュータにより構成されており、前記メモリに、ロボット制御部２１および流量制御部２２の機能を実現するためのプログラムが格納されている。
そして、ロボット制御部２１および流量制御部２２の機能は、前記ＣＰＵが前記メモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２０】
また、高周波加熱制御ユニット３０は、例えば、ＣＰＵおよびメモリを備えるコンピュータにより構成されており、前記メモリに、高周波加熱コイル１３の加熱を制御するためのプログラムが格納されている。そして、高周波加熱コイル１３の加熱制御は、前記ＣＰＵが前記メモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。
なお、ロボットコントローラ２０と、高周波加熱制御ユニット３０とは、相互間でデータ通信（有線であっても無線であってもよい）ができるようになされている。
【００２１】
また、図２に示すように、プリキュアシーラ塗布・加熱装置１０は、ロボットアーム２の先端に設けられた熱硬化性の接着剤６０を塗布するためのシーラガン３と、シーラガン３の先端に取り付けられたシーラノズル１２と、シーラノズル１２の周囲を囲むように配置された、シーラノズル１２と同心の螺旋状の高周波加熱コイル１３とを有する。
ここで、シーラガン３より塗布される接着剤６０には、上述した特許文献２のものと同様、導電性の金属粉７０が混入されている。
【００２２】
また、シーラノズル１２は、非導電材（例えば、セラミックス）で形成され、略円筒状になされている。
また、高周波加熱コイル１３は、シーラガン３に止め具１４により取り付けられ、シーラノズス１２の上端側（すなわち、シーラノズルの先端部から離れた部位）において、シーラノズル１２の周囲を囲むように配置されている。
なお、高周波加熱コイル１３は、その形状が螺旋状になされている以外は、上述した従来技術（特許文献１、特許文献２）のものと同じである。
また、シーラガン３の構成は、上述した従来技術（特許文献１）のものと同じである。
【００２３】
また、プリキュアシーラ塗布・加熱装置１０は、金属粉７０が混入された接着剤６０がシーラノズル１２を通過している際に、高周波加熱コイル１３により、接着剤６０に混入された金属粉７０を加熱させるようになされている。
そのため、本実施形態によれば、板金ワークＷを加熱せず、シーラノズル１２を通過している最中の接着剤６０を加熱できるため、板金ワークＷの熱歪みの発生が防止される。
以下、本実施形態のプリキュアシーラ塗布・加熱システムＺの動作を具体的に説明する。
【００２４】
先ず、ロボットコントローラ２０からの指示にしたがい、産業用ロボット１がロボットアーム２を駆動させ、シーラガン３を治具上に位置決めされている板金ワークＷに接近させる。
次に、ロボットアーム２を介して、シーラガン３を移動させ（例えば、図５に示す矢印ａ方向に移動させ）、板金ワークＷの重ね合わせ部に対して、シーラノズル１２から接着剤６０を塗布する。
また、シーラガン３から接着剤６０を吐出させている最中に、高周波加熱コイル１３を駆動させて、シーラノズル１２の内筒内を通過している接着剤６０に含まれる金属粉７０に渦電流を発生させて加熱させる。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、接着剤６０の塗布と、接着剤６０の加熱とを同じタイミングで行うことができるため、上述した従来技術のものと比べて、接着剤６０の塗布と、接着剤６０の加熱硬化とを行う工程の作業時間が短縮される（従来技術のように、板金ワークＷに対して往復動作を行う必要がない）。
【００２６】
また、本実施形態は、高周波加熱制御ユニット３０が、シーラノズル１２の筒内を通過する接着剤６０の流量変化に合わせて、高周波加熱コイルの出力を変化させ、最適な接着剤６０の加熱制御を行うようになされている。
【００２７】
具体的には、ロボットコントローラ２０の流量制御部２２は、シーラガン３０に接着剤６０を塗布させる際に、高周波加熱制御ユニット３０に、シーラノズル１２を通過させる接着剤の流量を示すデータを送信するようになされている。
高周波加熱制御ユニット３０は、前記接着剤の流量を示すデータを受信すると、その流量を示すデータを用いて、高周波加熱コイル１３による加熱量の制御を行う。
なお、高周波加熱制御ユニット３０による加熱量の制御について特に限定されるものではないが、以下のように高周波加熱コイル１３の出力を制御してもよい。
【００２８】
例えば、高周波加熱制御ユニット３０に、接着剤の流量毎に高周波加熱コイル１３の出力値を対応付けた対応表を保持させておく（前記メモリの所定領域に前記対応表を格納しておく）。
高周波加熱制御ユニット３０は、前記接着剤の流量を示すデータを受信すると、該流量を示すデータおよび前記対応表とを用いて、高周波加熱コイルの出力値を決定する。そして、高周波加熱制御ユニット３０は、前記決定した出力値で、高周波加熱コイル１３を駆動させ、シーラノズル１２を通過する接着剤６０を加熱する。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、板金ワークＷを加熱せず、シーラノズル１２を通過している最中の接着剤６０を加熱するようになしているため、板金ワークＷの熱歪みの発生が防止される。
また、本実施形態によれば、接着剤６０の塗布と、接着剤６０の加熱とを同じタイミングで行うことができるため、上述した従来技術のものと比べて、接着剤６０の塗布と、接着剤６０の加熱硬化とを行う工程の作業時間が短縮される。
【００３０】
また、本実施形態によれば、板金ワークＷを加熱しないため、高周波コイル１３を、シーラノズル１２の先端部に配置する必要がなく、先端部から離れた位置に配置できる。
そのため、本実施形態によれば、上述した従来技術のように、高周波加熱コイル１３と、板金ワークＷを位置決めするガイドとの干渉が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態のプリキュアシーラ塗布・加熱システムの全体構成図である。
【図２】図１に示すプリキュアシーラ塗布・加熱システムのロボットアームの先端に設けられたプリキュアシーラ塗布・加熱装置の側面を示した模式図である。
【図３】プリキュアシーラの一例を示した図である。
【図４】従来技術によるプリキュアシーラ装置の側面図である。
【図５】従来技術によるプリキュアシーラ動作の一例を示す図である。
【図６】従来技術によるプリキュアシーラ硬化方法を示した模式図である。
【図７】従来技術によるプリキュアシーラ装置において、位置決め用ガイドと、高周波加熱コイルとの位置関係を示した模式図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ｗ      板金ワーク
Ｚ      プリキュアシーラ塗布・加熱システム
１      産業用ロボット
２      ロボットアーム
３      シーラガン
１０    プリキュアシーラ塗布・加熱装置
１２    シーラノズル
１３    高周波コイル
１４    止め具
２０    ロボットコントローラ
２１    ロボット制御部
２２    流量制御部
３０    高周波加熱制御ユニット
６０    接着剤
７０    金属粉
【図１】
2010131490.tif 000003
【図２】
2010131490.tif 000004
【図３】
2010131490.tif 000005
【図４】
2010131490.tif 000006
【図５】
2010131490.tif 000007
【図６】
2010131490.tif 000008
【図７】
2010131490.tif 000009