(57)【要約】【課題】摺動部材の表面における決められた箇所に、植毛のための接着剤を精度良く、かつ効率良く塗布することができる接着剤の塗布装置および塗布方法を提供する。【解決手段】接着剤の塗布装置は、摺動部材１が載置される載置台２と、摺動部材１に向けて接着剤を吐出する接着剤吐出機４と、接着剤吐出機を姿勢変更可能に支持するパラレルリンク機構１０と、パラレルリンク機構を作動させる姿勢制御用アクチュエータ１１とを備える。パラレルリンク機構１０は、基端側のリンクハブ１２に対し先端側のリンクハブ１３が３組以上のリンク機構１４を介して姿勢を変更可能に連結される。リンク機構１４は、基端側の端部リンク部材１５と、先端側の端部リンク部材１６と、中央リンク部材１７とを有する。先端側のリンクハブ１３に接着剤吐出機４が搭載される。【選択図】図１
2018167163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動部材の表面における決められた箇所に接着剤を塗布する接着剤の塗布装置であって、
前記摺動部材が載置される載置台と、この載置台に載置された前記摺動部材に向けて接着剤を吐出する接着剤吐出機と、この接着剤吐出機を姿勢変更可能に支持するパラレルリンク機構と、このパラレルリンク機構を作動させる姿勢制御用アクチュエータとを備え、
前記パラレルリンク機構は、基端側のリンクハブと、先端側のリンクハブと、前記基端側のリンクハブと前記先端側のリンクハブとの間に設けられ、前記先端側のリンクハブを前記基端側のリンクハブに対して姿勢を変更可能に連結する３組以上のリンク機構とを備え、前記リンク機構は、それぞれが前記基端側のリンクハブおよび前記先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とを有し、前記先端側のリンクハブに前記接着剤吐出機が搭載され、
前記姿勢制御用アクチュエータは、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更するように、前記３組以上のリンク機構のうちの２組以上のリンク機構に設けられていることを特徴とする接着剤の塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の接着剤の塗布装置において、前記摺動部材は転がり軸受の保持器であり、接着剤が塗布された箇所に繊維が植毛される接着剤の塗布装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の接着剤の塗布装置において、前記載置台と前記パラレルリンク機構の前記基端側のリンクハブとの相対位置を１軸方向以上に変更する直動機構を備える接着剤の塗布装置。
【請求項４】
接着剤吐出機と、この接着剤吐出機を姿勢変更可能に支持するパラレルリンク機構と、このパラレルリンク機構を作動させる姿勢制御用アクチュエータとを備えた接着剤の塗布装置を用いる塗布方法であって、
前記パラレルリンク機構は、基端側のリンクハブと、先端側のリンクハブと、前記基端側のリンクハブと前記先端側のリンクハブとの間に設けられ、前記先端側のリンクハブを前記基端側のリンクハブに対して姿勢を変更可能に連結する３組以上のリンク機構とを備え、前記リンク機構は、それぞれが前記基端側のリンクハブおよび前記先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とを有し、前記先端側のリンクハブに前記接着剤吐出機が搭載され、
前記姿勢制御用アクチュエータは、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更するように、前記３組以上のリンク機構のうちの２組以上のリンク機構に設けられており、
前記姿勢制御用アクチュエータによって前記パラレルリンク機構を作動させて、前記接着剤吐出機の位置および角度を変更しながら、載置台に載置された摺動部材に対して接着剤を塗布することを特徴とする接着剤の塗布方法。
【請求項５】
摺動部材を洗浄する洗浄装置と、洗浄された前記摺動部材を画像診断して接着剤の塗布位置を判断する塗布位置判断装置と、判断された塗布位置に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、接着剤が塗布された箇所に静電植毛または静電吹付け植毛により繊維を植毛する植毛装置とを備え、前記接着剤塗布装置は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の接着剤の塗布装置である植毛設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受の保持器等のように他の部材と接触しながら相対動作する摺動部材に、植毛等の目的で接着剤を塗布することに用いられる接着剤の塗布装置、およびこの塗布装置を用いた塗布方法、並びに前記摺動部材に植毛する植毛設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受の保持器等のように他の部材と接触して動作する摺動部材は、摺動部の摩擦低減のために、摺動部の表面に潤滑剤に存在する状態で使用される。このような摺動部材において、摺動部の近傍の表面に繊維を植毛し、この植毛部に潤滑油等の潤滑剤を含浸させて潤滑剤を徐々に摺動部に供給することで、摺動部の潤滑性を向上させる研究が盛んに行われている。
【０００３】
一般的な植毛方法としては、静電植毛、静電吹付け植毛等がある。これらの植毛方法は、植毛箇所に接着剤を塗布し、静電吸引力またはエアの吹付け力で繊維を植毛箇所に固定させる。
【０００４】
また、医療、産業等の様々な産業分野で、自動で作業を行うことができるリンク作動装置が使用されている。（例えば特許文献１〜５）。このリンク作動装置は、コンパクトでありながら、高速、高精度で、広範な作動範囲の動作が可能なパラレルリンク機構を備え、精密な作業を高速で行うことができる。
このうちの特許文献１には、リンク作動装置を用いて、３次元形状をした塗布面に接着剤を塗布することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１８９４５号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３／０６５６７５号パンフレット
【特許文献３】国際公開第２０１５／１５１８９８号パンフレット
【特許文献４】国際公開第２０１５／１８２５５６号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２０１５／１８２５５７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記静電植毛、静電吹付け植毛等の植毛方法を、摺動部材、例えば転がり軸受の保持器の植毛に適用する場合、植毛箇所に人手で接着剤を塗布する必要がある。しかし、保持器は複雑な形状をしており、また植毛箇所は転動体との摺動部の近傍となる一部分に限られる。このため、限られた範囲の植毛箇所に接着剤を精度良く、かつ効率良く塗布することが難しい。特許文献１に、リンク作動装置を用いて接着剤を塗布することが記載されているが、一般的な部品への塗布にとどまっていて、摺動部材に塗布することは記載されていない。
【０００７】
この発明の目的は、複雑な形状をした摺動部材の表面における決められた箇所に、植毛のための接着剤を精度良く、かつ効率良く塗布することができる接着剤の塗布装置を提供することである。
この発明の他の目的は、複雑な形状をした摺動部材の表面における決められた箇所に、植毛のための接着剤を精度良く、かつ効率良く塗布することができる接着剤の塗布方法を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、複雑な形状をした摺動部材の表面における決められた箇所に、精度良く、かつ効率良く繊維を植毛することができる植毛設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の接着剤の塗布装置は、摺動部材の表面における決められた箇所に接着剤を塗布する装置であって、前記摺動部材が載置される載置台と、この載置台に載置された前記摺動部材に向けて接着剤を吐出する接着剤吐出機と、この接着剤吐出機を姿勢変更可能に支持するパラレルリンク機構と、このパラレルリンク機構を作動させる姿勢制御用アクチュエータとを備える。
前記パラレルリンク機構は、基端側のリンクハブと、先端側のリンクハブと、前記基端側のリンクハブと前記先端側のリンクハブとの間に設けられ、前記先端側のリンクハブを前記基端側のリンクハブに対して姿勢を変更可能に連結する３組以上のリンク機構とを備え、前記リンク機構は、それぞれが前記基端側のリンクハブおよび前記先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とを有し、前記先端側のリンクハブに前記接着剤吐出機が搭載される。
前記姿勢制御用アクチュエータは、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更するように、前記３組以上のリンク機構のうちの２組以上のリンク機構に設けられている。
なお、摺動部材は、他の部材と接触して動作する部材のことである。
【０００９】
この構成によると、載置台に載置された摺動部材に対して、パラレルリンク機構に支持された接着剤吐出機によって接着剤を吐出する。姿勢制御用アクチュエータによってパラレルリンク機構を作動させて、接着剤吐出機の位置および角度が変更することで、摺動部材の表面における決められた箇所に接着剤を塗布することができる。
【００１０】
パラレルリンク機構は、基端側のリンクハブと、先端側のリンクハブと、３組以上のリンク機構とで、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブが直交２軸周りに回転自在な２自由度機構を構成する。この２自由度機構は、コンパクトでありながら、先端側のリンクハブの可動範囲を広くとれる。例えば、基端側のリンクハブの中心軸と先端側のリンクハブの中心軸の折れ角の最大値は約±９０°であり、基端側のリンクハブに対する先端側のリンクハブの旋回角を０°〜３６０°の範囲に設定できる。このように可動範囲が広くスムーズな動作が可能なパラレルリンク機構を使用することで、複雑な形状の摺動部材に対しても、限られた範囲に接着剤を精度良く、かつ効率良く塗布することができる。
【００１１】
この発明において、前記摺動部材は転がり軸受の保持器であってもよい。その場合、例えば、接着剤が塗布された箇所に繊維が植毛される。
保持器は複雑な形状をしているが、この接着剤の塗布装置を使用することで、転動体との摺動部の近傍となる植毛箇所にのみ、接着剤を精度良く、かつ効率良く塗布することができる。
【００１２】
この発明において、前記載置台と前記パラレルリンク機構の前記基端側のリンクハブとの相対位置を１軸方向以上に変更する直動機構を備えていてもよい。
直動機構を備えていると、摺動部材と接着剤吐出機との相対位置を大きく変更することができ、寸法が大きな摺動部材に対しても接着剤の塗布を行うことができる。また、直動機構を、作業場所への摺動部材の搬入および搬出に利用することができる。
【００１３】
この発明の接着剤の塗布方法は、接着剤吐出機と、この接着剤吐出機を姿勢変更可能に支持するパラレルリンク機構と、このパラレルリンク機構を作動させる姿勢制御用アクチュエータとを備えた接着剤の塗布装置を用いる塗布方法であって、
前記パラレルリンク機構は、基端側のリンクハブと、先端側のリンクハブと、前記基端側のリンクハブと前記先端側のリンクハブとの間に設けられ、前記先端側のリンクハブを前記基端側のリンクハブに対して姿勢を変更可能に連結する３組以上のリンク機構とを備え、前記リンク機構は、それぞれが前記基端側のリンクハブおよび前記先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とを有し、前記先端側のリンクハブに前記接着剤吐出機が搭載され、
前記姿勢制御用アクチュエータは、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更するように、前記３組以上のリンク機構のうちの２組以上のリンク機構に設けられており、
前記姿勢制御用アクチュエータによって前記パラレルリンク機構を作動させて、前記接着剤吐出機の位置および角度を変更しながら、載置台に載置された摺動部材に対して接着剤を塗布することを特徴とする。
【００１４】
この塗布方法によると、上述したように可動範囲が広くスムーズな動作が可能なパラレルリンク機構を使用することで、摺動部材の表面における決められた箇所に接着剤を精度良く、かつ効率良く塗布することができる。
【００１５】
この発明の植毛設備は、摺動部材を洗浄する洗浄装置と、洗浄された前記摺動部材を画像診断して接着剤の塗布位置を判断する塗布位置判断装置と、判断された塗布位置に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、接着剤が塗布された箇所に静電植毛または静電吹付け植毛により繊維を植毛する植毛装置とを備え、前記接着剤塗布装置は、前記接着剤の塗布装置である。
【００１６】
この構成によると、摺動部材の洗浄、接着剤の塗布位置の判断、接着剤の塗布、および繊維の植毛を、一連の工程を経て効率良く実施することができる。接着剤塗布装置は、前記接着剤の塗布装置であるため、摺動部材の表面における決められた箇所に接着剤を精度良く、かつ効率良く塗布することができる。その結果、植毛装置によって、摺動部材の表面における決められた箇所に、精度良く、かつ効率良く繊維を植毛することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の接着剤の塗布装置は、摺動部材の表面における決められた箇所に接着剤を塗布する装置であって、前記摺動部材が載置される載置台と、この載置台に載置された前記摺動部材に向けて接着剤を吐出する接着剤吐出機と、この接着剤吐出機を姿勢変更可能に支持するパラレルリンク機構と、このパラレルリンク機構を作動させる姿勢制御用アクチュエータとを備え、前記パラレルリンク機構は、基端側のリンクハブと、先端側のリンクハブと、前記基端側のリンクハブと前記先端側のリンクハブとの間に設けられ、前記先端側のリンクハブを前記基端側のリンクハブに対して姿勢を変更可能に連結する３組以上のリンク機構とを備え、前記リンク機構は、それぞれが前記基端側のリンクハブおよび前記先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とを有し、前記先端側のリンクハブに前記接着剤吐出機が搭載され、前記姿勢制御用アクチュエータは、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更するように、前記３組以上のリンク機構のうちの２組以上のリンク機構に設けられているため、摺動部材の表面における決められた箇所に、植毛のための接着剤を精度良く、かつ効率良く塗布することができる。
【００１８】
この発明の接着剤の塗布方法は、接着剤吐出機と、この接着剤吐出機を姿勢変更可能に支持するパラレルリンク機構と、このパラレルリンク機構を作動させる姿勢制御用アクチュエータとを備えた接着剤の塗布装置を用いる塗布方法であって、前記パラレルリンク機構は、基端側のリンクハブと、先端側のリンクハブと、前記基端側のリンクハブと前記先端側のリンクハブとの間に設けられ、前記先端側のリンクハブを前記基端側のリンクハブに対して姿勢を変更可能に連結する３組以上のリンク機構とを備え、前記リンク機構は、それぞれが前記基端側のリンクハブおよび前記先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とを有し、前記先端側のリンクハブに前記接着剤吐出機が搭載され、前記姿勢制御用アクチュエータは、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更するように、前記３組以上のリンク機構のうちの２組以上のリンク機構に設けられており、前記姿勢制御用アクチュエータによって前記パラレルリンク機構を作動させて、前記接着剤吐出機の位置および角度を変更しながら、載置台に載置された摺動部材に対して接着剤を塗布するため、摺動部材の表面における決められた箇所に、植毛のための接着剤を精度良く、かつ効率良く塗布することができる。
【００１９】
この発明の植毛設備は、摺動部材を洗浄する洗浄装置と、洗浄された前記摺動部材を画像診断して接着剤の塗布位置を判断する塗布位置判断装置と、判断された塗布位置に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、接着剤が塗布された箇所に静電植毛または静電吹付け植毛により繊維を植毛する植毛装置とを備え、前記接着剤塗布装置は、前記接着剤の塗布装置であるため、摺動部材の表面における決められた箇所に、精度良く、かつ効率良く繊維を植毛することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態にかかる接着剤の塗布装置の一状態の一部を省略して表した正面図である。
【図２】同作業装置のリンク作動装置の一部を省略した正面図である。
【図３】同接着剤の塗布装置のリンク作動装置の一状態の正面図である。
【図４】同リンク作動装置の異なる状態の正面図である。
【図５】（Ａ）は図２のＶ−Ｖ断面図、（Ｂ）はその部分拡大図である。
【図６】同リンク作動装置の１つのリンク機構を直線で表現した図である。
【図７】摺動部材の１例である保持器を備えた転がり軸受の断面図である。
【図８】同保持器の一部を示す斜視図である。
【図９】この発明の一実施形態にかかる植毛設備のブロック図である。
【図１０】同植毛設備の塗布位置判断手段の概略構成を示す図である。
【図１１】同植毛設備の植毛装置による植毛動作の説明図である。
【図１２】摺動部材の植毛部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の一実施形態に係る接着剤の塗布装置を図１〜図６と共に説明する。
図１はこの接着剤の塗布装置の正面図である。この接着剤の塗布装置は、摺動部材１が載置される載置台２と、この載置台２を直交２軸方向に移動させる直動機構３と、接着剤吐出機４と、この接着剤吐出機４の位置および姿勢を変更するリンク作動装置５と、直動機構３およびリンク作動装置５が設置される架台６とを備える。架台６は、ベース板６ａに複数本の支柱６ｂを立て、これら支柱６ｂの上端に天板６ｃを固定している。直動機構３、接着剤吐出機４、およびリンク作動装置５は、制御装置７によって制御される。
【００２２】
［直動機構］
前記直動機構３は、架台６のベース板６ａに、紙面の左右方向（Ｘ軸方向）に進退するＸ軸直動アクチュエータ３ａが設けられ、このＸ軸直動アクチュエータ３ａに、紙面と直交する前後方向（Ｙ軸方向）に進退するＹ軸直動アクチュエータ３ｂが設けられている。そして、Ｙ軸直動アクチュエータ３ｂの上面ステージに、前記載置台２が設置されている。Ｘ軸直動アクチュエータ３ａおよびＹ軸直動アクチュエータ３ｂは、モータ等の駆動源３ａａ，３ｂａによって駆動される。直動機構３は、１軸の直動アクチュエータのみで構成されたものであって良く、また３軸以上の直動アクチュエータで構成されたものであっても良い。
【００２３】
［リンク作動装置］
前記リンク作動装置５は、架台６の天板６ｃに吊り下げ状態に設置されたパラレルリンク機構１０と、このパラレルリンク機構１０を作動させる姿勢制御用アクチュエータ１１とで構成される。パラレルリンク機構１０は、基端側のリンクハブ１２に対し先端側のリンクハブ１３を、３組のリンク機構１４を介して姿勢変更可能に連結したものであり、先端側のリンクハブ１３に接着剤吐出機４が搭載されている。なお、図１では、１組のリンク機構１４のみが示されている。リンク機構１４の数は、４組以上であっても良い。
【００２４】
リンク作動装置５について詳しく説明する。但し、以下に説明するリンク作動装置５は一例であって、これに限定されない。
図２はリンク作動装置５の一部を省略した正面図、図３、図４はリンク作動装置５の互いに異なる状態を示す正面図である。各リンク機構１４は、基端側の端部リンク部材１５、先端側の端部リンク部材１６、および中央リンク部材１７で構成され、４つの回転対偶からなる４節連鎖のリンク機構をなす。基端側および先端側の端部リンク部材１５，１６はＬ字状をなし、一端がそれぞれ基端側のリンクハブ１２および先端側のリンクハブ１３に回転自在に連結されている。中央リンク部材１７は、両端に基端側および先端側の端部リンク部材１５，１６の他端がそれぞれ回転自在に連結されている。
【００２５】
パラレルリンク機構１０は、２つの球面リンク機構を組み合わせた構造であって、リンクハブ１２，１３と端部リンク部材１５，１６の各回転対偶、および端部リンク部材１５，１６と中央リンク部材１７の各回転対偶の中心軸が、基端側と先端側においてそれぞれの球面リンク中心ＰＡ，ＰＢ（図２）で交差している。また、基端側と先端側において、リンクハブ１２，１３と端部リンク部材１５，１６の各回転対偶とそれぞれの球面リンク中心ＰＡ，ＰＢからの距離も同じであり、端部リンク部材１５，１６と中央リンク部材１７の各回転対偶とそれぞれの球面リンク中心ＰＡ，ＰＢからの距離も同じである。端部リンク部材１５，１６と中央リンク部材１７との各回転対偶の中心軸は、ある交差角γ（図２）を持っていてもよいし、平行であってもよい。
【００２６】
図５（Ａ）は図２のＶ−Ｖ断面図であって、同図に、基端側のリンクハブ１２と基端側の端部リンク部材１５の各回転対偶の中心軸Ｏ１と、中央リンク部材１７と基端側の端部リンク部材１５の各回転対偶の中心軸Ｏ２と、基端側の球面リンク中心ＰＡとの関係が示されている。つまり、中心軸Ｏ１と中心軸Ｏ２とが交差する点が球面リンク中心ＰＡである。先端側のリンクハブ１３および先端側の端部リンク部材１６の形状ならびに位置関係も図５と同様である（図示せず）。図の例では、リンクハブ１２（１３）と端部リンク部材１５（１６）との各回転対偶の中心軸Ｏ１と、端部リンク部材１５（１６）と中央リンク部材１７との各回転対偶の中心軸Ｏ２とが成す角度αが９０°とされているが、前記角度αは９０°以外であっても良い。
【００２７】
３組のリンク機構１４は、幾何学的に同一形状をなす。幾何学的に同一形状とは、図６に示すように、各リンク部材１５，１６，１７を直線で表現した幾何学モデル、すなわち各回転対偶と、これら回転対偶間を結ぶ直線とで表現したモデルが、中央リンク部材１７の中央部に対する基端側部分と先端側部分が対称を成す形状であることを言う。図６は、一組のリンク機構１４を直線で表現した図である。この実施形態のパラレルリンク機構１０は回転対称タイプで、基端側のリンクハブ１２および基端側の端部リンク部材１５と、先端側のリンクハブ１３および先端側の端部リンク部材１６との位置関係が、中央リンク部材１７の中心線Ｃに対して回転対称となる位置構成になっている。各中央リンク部材１７の中央部は、共通の軌道円Ｄ上に位置している。
【００２８】
基端側のリンクハブ１２と先端側のリンクハブ１３と３組のリンク機構１４とで、基端側のリンクハブ１２に対し先端側のリンクハブ１３が直交２軸回りに回転自在な２自由度機構が構成される。言い換えると、基端側のリンクハブ１２に対して先端側のリンクハブ１３を、回転が２自由度で姿勢変更自在な機構である。この２自由度機構は、コンパクトでありながら、基端側のリンクハブ１２に対する先端側のリンクハブ１３の可動範囲を広くとれる。
【００２９】
例えば、球面リンク中心ＰＡ，ＰＢを通り、リンクハブ１２，１３と端部リンク部材１５，１６の各回転対偶の中心軸Ｏ１（図５）と直角に交わる直線をリンクハブ１２，１３の中心軸ＱＡ，ＱＢとした場合、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢとの折れ角θ（図６）の最大値を約±９０°とすることができる。また、基端側のリンクハブ１２に対する先端側のリンクハブ１３の旋回角φ（図６）を０°〜３６０°の範囲に設定できる。折れ角θは、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢが傾斜した垂直角度のことであり、旋回角φは、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢが傾斜した水平角度のことである。
【００３０】
基端側のリンクハブ１２に対する先端側のリンクハブ１３の姿勢変更は、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢとの交点Ｏを回転中心として行われる。図３は、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢが同一線上にある原点位置の状態を示し、図４は、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢが或る作動角をとった状態を示す。姿勢が変化しても、基端側と先端側の球面リンク中心ＰＡ，ＰＢ間の距離Ｌ（図６）は変化しない。
【００３１】
各リンク機構１４が次の各条件を満たす場合、幾何学的対称性から基端側のリンクハブ１２および基端側の端部リンク部材１５と、先端側のリンクハブ１３および先端側の端部リンク部材１６とは同じに動く。よって、パラレルリンク機構１０は、基端側から先端側へ回転伝達を行う場合、基端側と先端側は同じ回転角になって等速で回転する等速自在継手として機能する。
条件１：各リンク機構１４におけるリンクハブ１２，１３と端部リンク部材１５，１６との回転対偶の中心軸Ｏ１の角度および長さが互いに等しい。
条件２：リンクハブ１２，１３と端部リンク部材１５，１６との回転対偶の中心軸Ｏ１および端部リンク部材１５，１６と中央リンク部材１７との回転対偶の中心軸Ｏ２が、基端側および先端側において球面リンク中心ＰＡ，ＰＢで交差する。
条件３：基端側の端部リンク部材１５と先端側の端部リンク部材１６の幾何学的形状が等しい。
条件４：中央リンク部材１７における基端側部分と先端側部分の幾何学的形状が等しい。
条件５：中央リンク部材１７の対称面に対して、中央リンク部材１７と端部リンク部材１５，１６との角度位置関係が基端側と先端側とで同じである。
【００３２】
図２〜図４に示すように、基端側のリンクハブ１２は、基端部材２０と、この基端部材２０と一体に設けられた３個の回転軸連結部材２１とで構成される。図５（Ａ）に示すように、基端部材２０は中央部に円形の貫通孔２０ａを有し、この貫通孔２０ａの周囲に３個の回転軸連結部材２１が円周方向に等間隔で配置されている。貫通孔２０ａの中心は、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡ（図２）上に位置する。各回転軸連結部材２１には、軸心が基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡと交差する回転軸２２が回転自在に連結されている。この回転軸２２に、基端側の端部リンク部材１５の一端が連結される。
【００３３】
１つの基端側の端部リンク部材１５およびその両端周辺部を取り出して表した図である図５（Ｂ）に示すように、前記回転軸２２は、大径部２２ａ、小径部２２ｂ、および雄ねじ部２２ｃを有し、小径部２２ｂで２個の軸受２３を介して回転軸連結部材２１に回転自在に支持されている。軸受２３は、例えば深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の玉軸受である。これらの軸受２３は、回転軸連結部材２１に設けられた内径溝２４に嵌合状態で設置され、圧入、接着、加締め等の方法で固定してある。他の回転対偶部に設けられる軸受の種類および設置方法も同様である。
【００３４】
回転軸２２は、大径部２２ａで後記減速機構６２の出力軸６２ａに同軸上に配置される。その配置構造については、後で説明する。また、回転軸２２には、この回転軸２２と一体に回転するように、基端側の端部リンク部材１５の一端が連結される。すなわち、基端側の端部リンク部材１５の一端に形成された切欠き部２５内に回転軸連結部材２１を配置し、回転軸２２の小径部２２ｂを、基端側の端部リンク部材１５の一端における前記切欠き部２５の両側部分である内外一対の回転軸支持部２６，２７にそれぞれ形成された貫通孔、および軸受２３の内輪に挿通してある。そして、回転軸２２の大径部２２ａの外周に嵌合するスペーサ２８を介し、基端側の端部リンク部材１５と減速機構６２の出力軸６２ａとをボルト２９で固定すると共に、外側の回転軸支持部２７よりも突出した回転軸２２の雄ねじ部２２ｃにナット３０を螺着してある。軸受２３の内輪と一対の回転軸支持部２６，２７との間に、スペーサ３１，３２を介在させてあり、ナット３０を螺着時に軸受２３に予圧を付与する構成である。
【００３５】
基端側の端部リンク部材１５の他端には、中央リンク部材１７の一端に回転自在に連結された回転軸３５が連結される。この中央リンク部材１７の回転軸３５は、リンクハブ１２の回転軸２２と同様に、大径部３５ａ、小径部３５ｂ、および雄ねじ部３５ｃを有し、小径部３２ｂで２個の軸受３６を介して中央リンク部材１７の一端に回転自在に支持されている。すなわち、基端側の端部リンク部材１５の他端に形成された切欠き部３７内に中央リンク部材１７の一端を配置し、回転軸３５の小径部３５ｂを、基端側の端部リンク部材１５の他端における前記切欠き部３７の両側部分である内外一対の回転軸支持部３８，３９にそれぞれ形成された貫通孔、および軸受３６の内輪に挿通してある。そして、外側の回転軸支持部３９よりも突出した回転軸３５の雄ねじ部３５ｃにナット４０を螺着してある。軸受３６の内輪と一対の回転軸支持部３８，３９との間に、スペーサ４１，４２を介在させてあり、ナット４０を螺着時に軸受３６に予圧を付与する構成である。
【００３６】
図２〜図４に示すように、先端側のリンクハブ１３は、平板状の先端部材５０と、この先端部材５０の内面に円周方向等配で設けられた３個の回転軸連結部材５１とで構成される。３個の回転軸連結部材５１が配置される円周の中心は、先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢ上に位置する。各回転軸連結部材５１は、軸心が先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢと交差する回転軸５２が回転自在に連結されている。この先端側のリンクハブ１３の回転軸５２に、先端側の端部リンク部材１６の一端が連結される。先端側の端部リンク部材１６の他端には、中央リンク部材１７の他端に回転自在に連結された回転軸５５が連結される。先端側のリンクハブ１３の回転軸５２および中央リンク部材１７の回転軸５５も、前記回転軸３５と同じ形状であり、かつ２個の軸受（図示せず）を介して回転軸連結部材５１および中央リンク部材１７の他端にそれぞれ回転自在に連結されている。
【００３７】
リンク作動装置５の姿勢制御用アクチュエータ１１は、減速機構６２を備えたロータリアクチュエータであり、基端側のリンクハブ１２の基端部材２０の下面に、前記回転軸２２と同軸上に設置されている。姿勢制御用アクチュエータ１１と減速機構６２は一体に設けられ、モータ固定部材６３により減速機構６２が基端部材２０に固定されている。この例では、３組のリンク機構１４のすべてに姿勢制御用アクチュエータ１１が設けられているが、３組のリンク機構１４のうち少なくとも２組に姿勢制御用アクチュエータ１１を設ければ、基端側のリンクハブ１２に対する先端側のリンクハブ１３の姿勢を確定することができる。
【００３８】
図５（Ｂ）において、減速機構６２はフランジ出力であって、大径の出力軸６２ａを有する。出力軸６２ａの先端面は、出力軸６２ａの中心線と直交する平面状のフランジ面６４となっている。出力軸６２ａは、前記スペーサ２８を介して、基端側の端部リンク部材１５の回転軸支持部２６にボルト２９で接続されている。基端側のリンクハブ１２と基端側の端部リンク部材１５の回転対偶部の前記回転軸２２の大径部２２ａが、減速機構６２の出力軸６２ａに設けられた内径溝６７に嵌っている。
【００３９】
リンク作動装置５は、各姿勢制御用アクチュエータ１１を回転駆動することで、パラレルリンク機構１０が作動する。詳しくは、姿勢制御用アクチュエータ１１を回転駆動すると、その回転が減速機構６２を介して減速して回転軸２２に伝達されて、基端側のリンクハブ１２に対する基端側の端部リンク部材１５の角度が変更する。それにより、基端側のリンクハブ１２に対する先端側のリンクハブ１３の位置および姿勢が決まる。
【００４０】
［接着剤吐出機］
図１において、接着剤吐出機４は、下端に接着剤を吐出するノズル４ａを有し、このノズル４ａの中心軸が先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢと一致するように、先端側のリンクハブ１３に搭載されている。パラレルリンク機構１０が図１のように原点位置にあるとき、接着剤吐出機４のノズル４ａは、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡとも一致する。接着剤吐出機４としては、例えば、接着剤の定量吐出が可能で、高圧エアを電磁バルブで制御して接着剤を遠方に飛ばす方式のものが使用される。
【００４１】
［制御装置］
制御装置７は、ティーチングコンソール７０とコントローラ７１とを備える。コントローラ７１は、後で説明する植毛設備１００の全体を制御する上位コントローラ７２に接続されている。
【００４２】
ティーチングコンソール７０には、パラレルリンク機構１０をティーチング制御するプログラムが格納されている。このティーチング制御においては、図６に示すように、パラレルリンク機構１０の動作位置が、先端側のリンクハブ１３の折れ角θおよび旋回角φの極座標によって与えられる。実際の作業平面７３のＸＹ座標上での位置入力によるティーチングも可能である。また、ティーチングコンソール７０には、直動機構３および接着剤吐出機４を動作させるプログラムも格納されている。
【００４３】
コントローラ７１は、ティーチングコンソール７０から与えられる情報に基づいて、各モータドライバ７５，７６，７７を介して、直動機構３の駆動源３ａａ，３ｂａ、およびリンク作動装置５の姿勢制御用アクチュエータ１１に動作指令を出力すると共に、接着剤吐出機４に動作指令を出力する。
【００４４】
［摺動部材］
この接着剤の塗布装置によって接着剤が塗布される摺動部材１として、例えば、転がり軸受の保持器が適用される。図７は転がり軸受の一例を示す。この転がり軸受８１は、深溝玉軸受であって、外周面に転走面８２ａを有する内輪８２と、内周面に転走面８３ａを有する外輪８３とが同心に配置されている。内輪８２の転走面８２ａと外輪８３の転走面８３ａとの間に複数個の転動体８４が介在している。これら複数個の転動体８４は、冠形の保持器８５により保持されている。また、転がり軸受８１は、内輪８２および外輪８３の軸方向両端開口部に設けられた一対の環状のシール部材８６を備え、内輪８２と外輪８３と保持器８５とシール部材８６とで構成される軸受内空間に封入されたグリース８７によって潤滑される。
【００４５】
図８は保持器８５の一部を示す斜視図である。保持器８５は、環状の保持器本体９０に、軸方向の一方側に開口して転動体８４（図７参照）を保持するポケット９１と、隣り合うポケット９１間に位置する溝部９２とが形成されている。より詳細には、環状の保持器本体９０上に周方向に、一定ピッチをおいて対向する一対の保持爪９３が形成されている。一対の保持爪９３は相互に接近する方向に湾曲しており、これら一対の両保持爪９３間にポケット９１が形成されている。また、隣り合うポケット９１の縁に形成されて相互に隣り合う２つの保持爪９３の背面相互間に、保持爪９３の立ち上り基準面となる平坦部９４が形成されている。そして、前記２つの保持爪９３と平坦部９４とで、溝部９２が構成される。
【００４６】
図８においてハッチングで示す保持器８５の内径面の全体に、植毛部９５が形成されている。図示されていないが、保持器８５の外径面の全体にも、植毛部が形成されている。保持器８５の内径面および外径面は、転動体８４（図７参照）との接触表面ではなく、前記軸受内空間に面する。よって、保持器８５の内径面および外径面は、軸受内空間に封入されたグリース８７と接触する。さらに、この例の保持器８５は、転動体案内であるため、保持器８５の内径面および外径面は、内輪８２および外輪８３と接触しない面である。つまり、植毛部９５は、転動体８４と接触する摺動部（ポケット９１の壁面）の近傍に形成される。
【００４７】
保持器８５の内径面および外径面に植毛部９５が形成されていることにより、グリース８７が植毛部９５に固着して保持される。これにより、グリース８７がせん断を受けることなく保持器８５と共に回転し、撹拌抵抗が抑えられる。このため、植毛部９５がない場合と比較して、トルクの低減が図れる。
また、グリース８７は、せん断を受けると軟化して離油し易くなり潤滑寿命が短くなるが、グリース８７が植毛部９５に保持されていると、せん断を受けにくく潤滑寿命の長寿命化が図れる。
また、油潤滑とする場合、植毛部９５に潤滑油を吸収させれば、外部から油を供給することなく、軸受内部に十分な量の潤滑油を保持でき、かつ、グリース潤滑のように回転の抵抗となる半固体状の物質が存在しないため、より低トルクとなる。
【００４８】
［植毛方法］
植毛部９５は、短繊維を植毛して形成される。植毛方法としては、静電植毛、静電吹付け植毛等を採用できる。静電植毛は、加工素材に接着剤を塗布し、高電圧電極により静電界を作り、その静電吸引力で短繊維を接着剤に立毛させる技術である。静電植毛の特長は、複雑形状でも容易にかつ均一に加工することができること、金属、プラスチック、紙等の植毛対象物の材質を選ばないこと等が挙げられる。静電吹付け植毛は、静電植毛とほぼ同じ原理であるが、短繊維をエアで接着層に吹き付けることで、短繊維が基材表面に対して傾き、一定の角度で固定される特徴がある。静電吹付け植毛は、静電植毛と比べて植毛密度が低いことから、少量の短繊維で植毛することができる。このため、量産の場合、短繊維の削減と時間短縮によるコスト削減が期待できる。
【００４９】
植毛に用いる短繊維としては、植毛用短繊維として使用可能であれば特に限定されず、例えば、（１）ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ナイロン等のポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレート等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロン等の合成樹脂繊維、（２）カーボン繊維、グラスファイバー等の無機繊維、（３）レーヨン、アセテート等の再生繊維や、綿、絹、麻、羊毛等の天然繊維が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。これらの植毛用繊維のうち合成樹脂繊維は、油による膨潤や溶解等が生じ難く化学的に安定であり、均質な繊維を多量に生産することができ、安価に入手することができるため、植毛に用いるのに適する。中でも、ポリアミド繊維は、耐衝撃性や耐摩耗性に優れているため、より好ましい。
【００５０】
短繊維の形状としては、植毛部の形成箇所において、軸受機能に悪影響を与えるような他部材との干渉がない形状であれば特に限定されない。具体的な形状としては、例えば、長さ０．５〜２．０ｍｍ、太さ０．５〜５０デシテックスのものが好ましく、植毛部の短繊維の密度としては、植毛した面積あたりに繊維の占める割合が１０〜３０％が好ましい。短繊維の形状としてストレートやベンド（先端部が曲がった形状）があり、断面形状は円形や多角形状がある。ベンド形状は、ストレート形状と比較して、油を多く保持することができる。多角形状断面の短繊維を利用することで、円形断面の短繊維よりも大きな表面積とすることができ、油の表面張力を大きくすることができる。それぞれの特性に合わせて、短繊維の形状を選定することが好ましい。
【００５１】
接着剤としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等を主成分とする接着剤が挙げられる。例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル‐酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン‐酢酸ビニル共重合体系接着剤等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００５２】
［接着剤の塗布方法］
静電植毛および静電吹付け植毛のいずれの植毛方法を採用する場合でも、摺動部材１の植毛箇所に接着剤を塗布して植毛を行う。この接着剤の塗布作業に、図１〜図６に示す接着剤の塗布装置が使用される。
具体的には、載置台２に摺動部材１を載置し、この摺動部材１に対して接着剤吐出機４で接着剤を吐出して、塗布を行う。その際、直動機構３により載置台２をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させて、摺動部材１の水平位置を調整すると共に、姿勢制御用アクチュエータ１１によってパラレルリンク機構１０を作動させて、接着剤吐出機４の位置および角度を変更する。これにより、保持器８５のような複雑な形状の摺動部材１に対しても、限られた範囲の植毛箇所に接着剤を塗布することができる。
【００５３】
２自由度機構であるパラレルリンク機構１０は、コンパクトでありながら、先端側のリンクハブの可動範囲を広くとれる。例えば、基端側のリンクハブ１２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ１３の中心軸ＱＢの折れ角θの最大値は約±９０°であり、基端側のリンクハブ１２に対する先端側のリンクハブ１３の旋回角φを０°〜３６０°の範囲に設定できる。このように可動範囲が広くスムーズな動作が可能なパラレルリンク機構１０を使用することで、接着剤を精度良く、かつ効率良く塗布することができる。
【００５４】
この実施形態のように直動機構３を備えていると、摺動部材１と接着剤吐出機４との相対位置を大きく変更することができ、寸法が大きな摺動部材１に対しても接着剤の塗布を行うことができる。また、直動機構３を、作業場所への摺動部材の搬入および搬出に利用することができる。場合によっては、直動機構３は無くてもよい。
【００５５】
［植毛設備］
図９は、図１〜図６に示す接着剤の塗布装置を備えた植毛設備の一実施形態のブロック図である。植毛設備１００は、摺動部材を洗浄する洗浄装置１０１と、洗浄された摺動部材を画像診断して接着剤の塗布位置を判断する塗布位置判断装置１０２と、判断された塗布位置に接着剤を塗布する接着剤塗布装置１０３と、接着剤が塗布された箇所に静電植毛または静電吹付け植毛により繊維を植毛する植毛装置１０４とを備える。
【００５６】
図１０に示すように、塗布位置判断装置１０２は、摺動部材１を映すカメラ１０５と、このカメラ１０５の画像を処理して摺動部材１の形状を認識する形状認識手段１０６と、この形状認識手段１０６によって認識された摺動部材１の形状のうち接着剤が塗布される位置を判断する塗布位置判断手段１０７とを備える。塗布位置判断手段１０７によって得られた情報は前記ティーチングコンソール７０に送られる。ティーチングコンソール７０では、前記情報を基に、パラレルリンク機構１０をティーチング制御するプログラムを作成する。
【００５７】
接着剤塗布装置１０３は、図１〜図６に示す接着剤の塗布装置からなる。正確には、図１から上位コントローラ７２を除いたものが接着剤塗布装置１０３となる。上位コントローラ７２は、植毛設備１００の全体を制御するコントローラである。
【００５８】
植毛装置１０４は、静電植毛または静電吹付け植毛により、摺動部材１における接着剤が塗布された面に繊維を植毛する。静電吹付け植毛の場合、例えば図１１に示すように、高電圧電極１１０によって帯電された繊維１１１を、エアと共に摺動部材１に向けて吹き付ける。これにより、図１２に示すように、摺動部材１の接着剤層１１２に繊維１１１が突き刺さって植毛される。
このように植毛がされた摺動部材１は、検査の後、出荷される。
【００５９】
この実施形態では、摺動部材１が転がり軸受８１の保持器８５である例を示したが、摺動部材１は内輪８２、外輪８３等の軌道輪であってもよい。また、この接着剤の塗布装置は、転がり軸受以外の摺動部材に接着剤を塗布する場合にも使用することができる。
【００６０】
以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６１】
１…摺動部材
２…載置台
３…直動機構
４…接着剤塗布機
５…リンク作動装置
１０…パラレルリンク機構
１１…姿勢制御用アクチュエータ
１２…基端側のリンクハブ
１３…先端側のリンクハブ
１４…リンク機構
１５…基端側の端部リンク部材
１６…先端側の端部リンク部材
１７…中央リンク部材
８１…転がり軸受
８５…保持器
１００…植毛設備
１０１…洗浄装置
１０２…塗布位置判断装置
１０３…接着剤塗布装置
１０４…植毛装置
１１１…繊維
１１２…接着剤層
【図１】
2018167163.tif 000003
【図２】
2018167163.tif 000004
【図３】
2018167163.tif 000005
【図４】
2018167163.tif 000006
【図５】
2018167163.tif 000007
【図６】
2018167163.tif 000008
【図７】
2018167163.tif 000009
【図８】
2018167163.tif 000010
【図９】
2018167163.tif 000011
【図１０】
2018167163.tif 000012
【図１１】
2018167163.tif 000013
【図１２】
2018167163.tif 000014