(57)【要約】【課題】  表面に凹凸形状を有するワークに軟質部材からなる接着物を接着するものにあって、生産性を高めると共に、接着品質の向上を図る。【解決手段】  昇降機構により上下動される下プレート８に、ドアトリム基材２の表面を凹凸反転した上面形状を有する接着物セット治具９を設ける。接着物セット治具９上の所定位置にセットされたフェルト材にホットメルト剤を塗布するロボットを設ける。上プレート１３に、ドアトリム基材２が表面を下向きにしてセットされるワークセット治具１４を設ける。上部フレーム６ｂと上プレート１３との間に、電磁弁１７を介して圧縮空気の供給源１８に接続された袋体１６を設ける。接着物セット治具９が上昇されることにより、ドアトリム基材２の表面にフェルト材が位置合せ状態で接着され、その状態で、袋体１６に圧縮空気が供給されて膨らみ、ドアトリム基材２を下方に押圧する力を付与し、もって、フェルト材をドアトリム基材２に圧着する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹凸形状を有するワークに対し、その表面の所定位置に軟質部材からなる接着物を接着するための装置であって、
上面が前記ワークの表面形状を反転した形状とされた接着物セット治具と、
この接着物セット治具の上方に配置され、前記ワークがその表面を下向きとし且つ該接着物セット治具に対する位置合せ状態でセットされるワークセット治具と、
前記接着物セット治具の上面の所定位置にセットされた接着物の表面に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、
前記接着物セット治具を前記ワークセット治具に対して相対的に上昇させて前記接着物を前記ワークに接着させる昇降手段と、
前記接着物セット治具に対して前記ワークの全面を相対的に均一に押付ける加圧手段とを具備することを特徴とする接着装置。
【請求項２】
前記加圧手段は、内部に流体が導入される弾性を有する袋体を有し、この袋体を介して押付力を付与するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の接着装置。
【請求項３】
表面に凹凸形状を有するワークに対し、その表面の所定位置に軟質部材からなる接着物を接着するための方法であって、
上面が前記ワークの表面形状を反転した形状とされた接着物セット治具の上面の所定位置に前記接着物をセットする接着物セット工程と、
前記接着物セット治具の上面にセットされた接着物の表面に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
前記接着物セット治具の上方に、表面を下向きとし且つ位置合せ状態で配置された前記ワークに対し、該接着物セット治具を相対的に上昇させて前記接着物を該ワークに接着させる接着工程と、
前記接着物セット治具に対して前記ワークの全面を相対的に均一に押付ける加圧工程とを含むことを特徴とする接着方法。
【請求項４】
前記加圧工程は、内部に流体が導入される弾性を有する袋体を介して前記ワークに対して押付力を付与することによりなされることを特徴とする請求項３記載の接着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に凹凸形状を有するワークに対し、その表面の所定位置に軟質部材からなる接着物を接着するための接着装置及び接着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の内装材としてのドアトリム（リアピラートリム）は、プラスチック成型品からなるドアトリム基材の裏面側に、所定形状に裁断された複数枚（例えば５枚）のフェルト材を貼付けて構成されている。この場合、前記各フェルト材は、一般に、ホットメルト接着剤によりドアトリム基材の所定位置に接着されるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、まず、フェルト材の片面にホットメルト接着剤を塗布し、剥離紙を貼付ける工程が実行される。次に、そのフェルト材をプレス機にて所定形状（ドアトリム基材の表面形状に倣った形状）に加工する工程が実行される。そして、フェルト材に貼付けられていた剥離紙を剥がし、フェルト材をドアトリム基材の所定位置に接着する工程が実行される。尚、上記工程はそのほとんどが作業者の手作業によって行われる。
【特許文献１】特開２００１−１５８２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したドアトリム基材の所定位置に複数枚のフェルト材を貼付けるような場合、ワーク（ドアトリム基材）の表面に凹凸形状が設けられており、また、接着物（フェルト材）が軟質な部材である事情から、その接着作業の自動化が難しいと考えられており、その作業を手作業で行わざるを得なかった。ところが、手作業にて上記接着作業を行うものでは、剥離紙を１枚１枚剥がしながらフェルト材を位置決めして貼付ける作業を行わなければならず、フェルト材の貼り直しがきかない事情もあって、作業が面倒で生産性に劣るものとなっていた。また、フェルト材に塗布される接着剤量が多めになりがちで、接着剤の使用量が多くなると共に、貼付け時に接着剤がはみ出してドアトリム基材の表面を汚してしまうといった不具合もあった。更には、剥離紙を用いるため、廃棄物が出るといった問題もあった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、表面に凹凸形状を有するワークに軟質部材からなる接着物を接着するものにあって、生産性を高めることができると共に、接着品質の向上を図ることができる接着装置及び接着方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、表面に凹凸形状を有するワークに軟質部材からなる接着物を接着するものにあって、接着作業の自動化を図るべく、試作、研究を重ね、上面がワークの表面形状を反転した形状とされた接着物セット治具を用いること、及び、その接着物セット治具に対してワークの全面を相対的に均一に押付けることができる加圧手段を設けることによって、作業の自動化が可能となることを確認し、本発明を成し遂げたのである。
【０００７】
即ち、本発明の接着装置は、上面がワークの表面形状を反転した形状とされた接着物セット治具と、この接着物セット治具の上方に配置されワークがその表面を下向きとし且つ該接着物セット治具に対する位置合せ状態でセットされるワークセット治具と、前記接着物セット治具の上面の所定位置にセットされた接着物の表面に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、前記接着物セット治具を前記ワークセット治具に対して相対的に上昇させて前記接着物を前記ワークに接着させる昇降手段と、前記接着物セット治具に対して前記ワークの全面を相対的に均一に押付ける加圧手段とを具備するところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００８】
これによれば、接着物セット治具の上面の所定位置に接着物がセットされ、その状態で、接着剤塗布手段により、接着物の表面に接着剤が塗布された後、接着物セット治具が、昇降手段により相対的に上昇され、ワークセット治具にセットされたワークに対して接着物が接着される。更に、加圧手段により、ワークの全面が接着物セット治具に対して均一に押付けられるようになる。このとき、接着物セット治具は上面がワークの表面形状を反転した形状とされているので、軟質部材からなる接着物を、ワークとの間で挟んだ状態で該ワークの表面に接着させることができ、しかもその際、加圧手段により均一に加圧されることにより、接着物がワークの表面に倣った形態にいわばプレスされるようになる。
【０００９】
これにて、ワークの表面に凹凸形状が設けられており、また、接着物が軟質な部材である事情があっても、接着物の接着作業の自動化を図ることができる。この場合、接着物が複数あっても一度に接着作業を行うことができる。セットされた接着物に対する着剤の塗布も自動で行なうことが可能となるので、接着剤の使用量も必要最小限で済ませることができ、接着剤のはみ出しによる汚れ等も防止することができる。剥離紙を使用しないので、剥離紙がごみとなって出ることがないことは勿論である。
【００１０】
このとき、上記加圧手段を、内部に流体が導入される弾性を有する袋体を設け、この袋体を介して押付力を付与するように構成することができる（請求項２の発明）。これによれば、内部に流体が導入される袋体がいわばクッションとなり、そのクッションを介した状態で加圧する形態となって均等な加圧力を付与することができる。また、均一加圧のための構成を簡単に済ませることができる。
【００１１】
本発明の接着方法は、上面がワークの表面形状を反転した形状とされた接着物セット治具の上面の所定位置に接着物をセットする接着物セット工程と、接着物セット治具の上面にセットされた接着物の表面に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、接着物セット治具の上方に表面を下向きとし且つ位置合せ状態で配置されたワークに対し接着物セット治具を相対的に上昇させて接着物をワークに接着させる接着工程と、接着物セット治具に対してワークの全面を相対的に均一に押付ける加圧工程とを含むところに特徴を有する（請求項３の発明）。
【００１２】
これによれば、やはり、ワークの表面に凹凸形状が設けられており、また、接着物が軟質な部材である事情があっても、接着物の接着作業の自動化を図ることができる。この場合、接着物が複数あっても一度に接着作業を行うことができる。セットされた接着物に対する着剤の塗布も自動で行なうことが可能となるので、接着剤の使用量も必要最小限で済ませることができ、接着剤のはみ出しによる汚れ等も防止することができる。剥離紙を使用しないので、剥離紙がごみとなって出ることがないことは勿論である。
【００１３】
このとき、上記加圧工程を、内部に流体が導入される弾性を有する袋体を介してワークに対して押付力を付与することによりなされるように構成することができる（請求項４の発明）。これにより、内部に流体が導入される袋体がいわばクッションとなり、そのクッションを介した状態で加圧する形態となって均等な加圧力を付与することができる。また、均一加圧のための構成を簡単に済ませることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の接着装置及び接着方法によれば、表面に凹凸形状を有するワークに軟質部材からなる接着物を接着するものにあって、上面がワークの表面形状を反転した形状とされた接着物セット治具を用いるようにすると共に、その接着物セット治具に対してワークの全面を相対的に均一に押付けるように構成したので、接着物の接着作業の自動化を図ることができ、生産性を高めることができると共に、接着品質の向上を図ることができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を自動車の内装材としてのドアトリム（リアピラートリム）におけるフェルト材の貼付けに適用した一実施例について、図面を参照しながら説明する。まず、図５は、ドアトリム１の完成状態（接着後の状態）を示しており、このドアトリム１は、ワークとしてのドアトリム基材２の表面（内面側）に、軟質部材からなる接着物としての複数枚のフェルト材３を、接着剤としての例えばホットメルト剤４（図３参照）により接着して構成される。
【００１６】
このとき、前記ドアトリム基材２は、例えばプラスチック成型品からなり、その表面に凹凸を有した比較的複雑な形状をなしている。また、前記フェルト材３は、この場合、形状や大きさの相違する所定形状に裁断された５枚（５種類）が設けられるようになっており、それらは、前記ドアトリム基材２の表面形状に倣うようにして、その所定位置にそれぞれ貼付けられるようになっている。尚、このドアトリム１には、車両に組付けるための複数個の取付具が設けられるようになっていると共に、ドアトリム基材２には予め必要な開口部が形成されている。
【００１７】
次に、前記ドアトリム基材２にフェルト３を貼付けるための接着装置について述べる。図１は、本実施例に係る接着装置５の全体構成を概略的に示している。ここで、この接着装置５の外枠を構成するフレーム６の左右の側部には、上下方向に延びる４本（２本のみ図示）のスライドバー７が設けられている。フレーム６のベースを構成する下部フレーム６ａの上部には、下プレート８が、前記スライドバー７に沿って上下動可能に設けられており、通常時には、図示のような下降位置に位置されている。そして、図示は省略しているが、この下プレート８は、エアシリンダあるいはモータ等を駆動源とした昇降手段としての昇降機構により、自在に上下動されるようになっている。
【００１８】
このとき、前記下プレート８の上面部には、接着物セット治具９が、複数本の支柱部１０によってやや上方に持上げられた形態で設けられている。この接着物セット治具９は、図２にも示すように、上面（表面）形状が、前記ドアトリム基材２の表面の凹凸形状を反転したものとされている。後述するように、この接着物セット治具９の上面には、前記複数枚（５枚）のフェルト材３が、その所定位置に接着面を上面として載置状にセットされるようになっている。
【００１９】
また、図３に示すように、前記フレーム６の外部には、接着物セット治具９の上面にセットされたフェルト材３に対して接着剤（ホットメルト剤４）を塗布するための接着剤塗布手段としてのロボット１１が設けられている。このロボット１１は、例えば多関節（６軸）型ロボットからなり、そのアームの先端に接着剤塗布ガン１２を取付けて構成されている。このロボット１１は、プログラムにより、所定の塗布位置（各フェルト材３の上面）に対して、接着剤塗布ガン１２を自在に移動させながら、その先端からホットメルト剤４を吐出させ、いわゆるスパイラル状に塗布を行うようになっている。
【００２０】
一方、図１に示すように、前記フレーム６内の上部には、上プレート１３が、前記スライドバー７に沿って上下動可能に設けられており、この上プレート１３の下面側に、ワークセット治具１４が設けられている。また、前記上プレート１３と前記フレーム６の上部を構成する上部フレーム６ｂとの間には、スプリング１５が前記スライドバー７の外周に嵌挿された状態で設けられている。これにて、上プレート１３は、通常時にはスプリング１５のばね力と釣合う高さ位置に位置され、外部からの力によりスプリング１５に抗して若干の上下動が可能とされている。
【００２１】
そして、前記ドアトリム基材２は、その表面（フェルト材３が接着される面）を下向きにして、前記ワークセット治具１４の下面側にセット（保持）されるようになっている。このとき、ドアトリム基材２は、前記接着物セット治具９に対する位置合せ状態、つまり接着物セット治具９が上昇した場合に面同士がぴったりと重なる位置にセットされるようになっている。
【００２２】
これにて、詳しくは後の作用説明（工程説明）にて述べるように、接着物セット治具９の上面の所定位置に複数枚のフェルト材３がセットされ、それらフェルト材３にホットメルト剤４が塗布された後、接着物セット治具９（下プレート８）が昇降機構により上昇されることにより、ワークセット治具１４の下面側にセットされたドアトリム基材２の表面に、接着物セット治具９にセットされているフェルト材３が位置合せ状態で接着されるようになっているのである。
【００２３】
さて、本実施例では、前記上部フレーム６ｂと上プレート１３との間には、加圧手段を構成する袋体１６が設けられる。この袋体１６は、ゴムや合成樹脂などの弾性を有した軟質な材料から薄形の袋状に構成されており、その一端部（図で左側）には空気出入口１６ａが設けられている。前記空気出入口１６ａは、電磁弁１７を介して圧縮空気の供給源（コンプレッサ）１８に接続されており、前記電磁弁１７を制御することによって、流体としての空気を袋体１６の内部に供給したり、袋体１６内の空気を排出したりすることができるようになっている。
【００２４】
これにより、袋体１６は通常時においてしぼんだ状態にあり、上プレート１３に何ら外力を作用させないが、袋体１６の内部に圧縮空気が供給されることにより、袋体１６が膨らんで、上プレート１３ひいてはワークセット治具１４を下方に押圧する力を付与するようになっている。これにて、加圧手段が構成されている。尚、図示はしないが、上記接着装置５を構成する各機構（ロボット１１を含む）は、マイコンなどから構成される制御装置により、予め設定されたプログラムに従って制御されるようになっている。この場合、フレーム６の近傍に設けられた操作盤のスイッチを作業者が操作することにより、接着装置５が後述する一連の動作（接着の各工程）を自動で実行するのである。
【００２５】
次に、上記構成の作用について、図４も参照しながら述べる。図４は、上記した接着装置５を用いて、ドアトリム基材２にフェルト材３を接着する作業を実行するにあたっての工程を順に示している。即ち、まず、ワークセット治具１４に対しドアトリム基材２をセットするワークセット工程Ｐ１が実行される。これと共に、接着物セット治具９上の所定位置に複数枚のフェルト材３をセットする接着物セット工程Ｐ２が実行される。本実施例では、これら工程Ｐ１、Ｐ２は、作業者の手作業により実行されるようになっている。
【００２６】
次いで、作業者のスイッチ操作に基づいて、接着物セット治具９上にセットされたフェルト材３の表面にホットメルト剤４を塗布する接着剤塗布工程Ｐ３が実行される。この工程Ｐ３は、上述のように、ロボット１１により自動で実行され、各フェルト材３の上面には、ホットメルト剤４がスパイラル状に塗布されるようになっている。この場合、ホットメルト剤４の塗布を自動で行なうことに伴い、ホットメルト剤４の使用量を必要最小限で済ませることが可能となり、ホットメルト剤４のはみ出しによる汚れ等も防止することができる。高温のホットメルト剤４を作業者が直接的に扱うこともないので、作業者に不快感を与えたりすることもなく、安全性を高めることができる。さらに、剥離紙を使用しないので、剥離紙がごみとなって出ることがないことは勿論である。
【００２７】
この接着剤塗布工程Ｐ３が終了すると、ロボット１１（接着剤塗布ガン１２）は、接着物セット治具９上から退避され、引続き、接着工程Ｐ４が実行される。この接着工程Ｐ４では、昇降機構により、下プレート８ひいては接着物セット治具９が上昇され、各フェルト材３の上面即ちホットメルト剤４が塗布された面が、ワークセット治具１４にセットされているドアトリム基材２の表面に接触され、接着されるようになる。この場合、ドアトリム基材２の表面が凹凸形状を有していても、接着物セット治具９がドアトリム基材２の表面の反転形状を備えることにより、各フェルト材３がドアトリム基材２の表面に倣うように接着されるのである。
【００２８】
このように接着工程Ｐ４が行われると、次いで、加圧工程Ｐ５が実行される。この加圧工程Ｐ５では、電磁弁１７の制御により、袋体１６内に圧縮空気が供給されて該袋体１６が膨らむようになり、スプリング１５のばね力に抗して上プレート１３ひいてはワークセット治具１４に下方への押圧力が付与されるようになる。これにより、接着物セット治具９に対して、間にフェルト材３を挟んだ状態でドアトリム基材２の全面が均一な力で押付けられるようになり、各フェルト材３がプレスされるようにしてドアトリム基材２への接着（圧着）が確実に行われるのである。この加圧状態は、一定時間維持される。
【００２９】
そして、この加圧工程Ｐ５が終了すると、接着装置５から製品（ドアトリム１）を取出す取出工程Ｐ６が実行される。この取出工程Ｐ６では、袋体１６内から圧縮空気が排出されると共に、昇降機構により、下プレート８ひいては接着物セット治具９が下降される。この状態で、作業者により、ワークセット治具１４からドアトリム１（ドアトリム基材２にフェルト材３が接着されたもの）が取外され、これにて、１回の接着作業が終了するのである。
【００３０】
このように本実施例では、接着作業を面倒な手作業で行っていた従来と異なり、ワーク（ドアトリム基材２）の表面に凹凸形状が設けられており、また、接着物が軟質なフェルト材３である事情があっても、接着作業の自動化を図ることができた。この場合、複数枚のフェルト材３でも一度に接着作業を行うことができ、更に、セットされたフェルト材３に対するホットメルト剤４の塗布も自動で行なうことが可能となった。この結果、本実施例の接着装置５及び接着方法によれば、生産性を高めることができると共に、接着品質の向上を図ることができるという優れた効果を得ることができる。
【００３１】
また、特に本実施例では、加圧手段を、内部に流体が導入される弾性を有する袋体１６を設け、この袋体１６を介して押付力を付与するように構成したので、袋体１６がいわばクッションとなってそのクッションを介した状態で加圧する形態となり、ドアトリム基材２に均等な加圧力を付与することができ、しかも、均一加圧のための構成を簡単に済ませることができるものである。
【００３２】
尚、上記した実施例では、昇降機構により、接着物セット治具９側を上昇させることにより、接着工程を行うようにしたが、ワークセット治具１４（ワーク）側を下降させることにより、同様の工程を行うようにしても良い。この場合、加圧手段を、ワーク側あるいは接着物セット治具９側のいずれに設けても良い。また、上記実施例では、ワークや接着物のセット、及び、製品の取出しについては作業者が行うようにしたが、それらの工程についても、ロボット等を用いて自動化するようにしても良い。
【００３３】
その他、本発明は、ドアトリム基材２にフェルト材３を貼けるものに限らず、各種のワークに対して軟質な接着物を接着するもの全般に適用することができる。この場合、接着剤としても、ホットメルト剤に限らず各種のものを使用することができる。接着剤塗布手段としても、ロボットに限定されるものではない。更には、袋体１６に導入する流体としても、空気以外の気体や、水等の液体を用いるようにしても良く、加圧手段の構成自体も袋体を用いたものに限らず、種々の変更が可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、接着装置の構成を概略的に示す正面図
【図２】接着物セット治具部分の斜視図
【図３】ロボットにより接着剤を塗布する様子を示す図
【図４】接着の工程を示す図
【図５】ドアトリムの外観を示す図
【符号の説明】
【００３５】
図面中、２はドアトリム基材（ワーク）、３はフェルト材（接着物）、４はホットメルト剤（接着剤）、５は接着装置、９は接着物セット治具、１１はロボット（接着剤塗布手段）、１４はワークセット治具、１６は袋体を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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