(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性材料を流す流路が形成され、前記流路を流れた粘性材料を吐出するノズルを備え、前記ノズルから吐出される粘性材料を対象物に塗布する塗布装置であって、
前記流路は、
粘性材料が流れる方向に直交する直交面での断面が細長形状に形成され、粘性材料を流す第１流路部と、
前記第１流路部の下流端より小さく、前記第１流路部の下流端に連通されて前記第１流路部から流入する粘性材料を流す複数の第２流路部と、
前記複数の第２流路部の下流端全てに連通され、前記複数の第２流路部から流入する粘性材料を吐出する吐出部と、
前記第１流路部の上流側に設けられ、前記直交面での断面が円形状で、前記第１流路部の上流端の長手方向の長さより長い径で形成され、前記第１流路部に粘性材料を流す上流側流路部と、
前記上流側流路部と前記第１流路部とを連結する傾斜した連結部と、
を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布装置において、
前記吐出部の下流端は細長形状で形成され、
前記ノズルは、上流端が円形状で形成され、下流端が前記吐出部に応じた細長形状で形成されていることを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール剤等の粘性材料を塗布する塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体を構成する車体板等では、２枚の車体板を積層することがある。このような場合、積層する各々の車体板の精度が許容範囲内であっても、一方の車体板の端部と他方の車体板の表面との間には、互いの許容誤差が合わさり隙間ができる。このような隙間が空いたままであると、その部分から水漏れや錆が発生したり、車体の外観において視認される場合には外観が損なわれるという問題がある。そこで、上記隙間にシール剤を塗布することで、錆止め、外観向上を図っている。【０００３】
塗布対象物に対してシール剤等の粘性材料を塗布する塗布装置として、例えば、特許文献１に記載の塗布装置は、第１板材の上に第２板材を重ね、ノズルの吐出口から粘性材料を吐出して、第１板材及び第２板材の重ね合わせ部に粘性材料を塗布している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０４３３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の塗布装置は、ノズルの内部に貫通して形成され、粘性材料が流れる流路は、断面が細長の矩形状となっている。このような細長の矩形状の場合、流路を流れる粘性材料のうち、流路の長手方向壁面に接している端部は、長手方向壁面との接触抵抗により、長手方向壁面に接していない中央部よりも流速度が遅くなる。このため、吐出口の長手方向の端部からの吐出量は、中央部からの吐出量よりも少なくなる。端部と中央部とで粘性材料の吐出量が異なる場合、粘性材料を均一に塗布することができない。【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、粘性材料を均一に塗布することができる塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の塗布装置は、粘性材料を流す流路が形成され、前記流路を流れた粘性材料を吐出するノズルを備え、前記ノズルから吐出される粘性材料を対象物に塗布する塗布装置であって、前記流路は、粘性材料が流れる方向に直交する直交面での断面が細長形状に形成され、粘性材料を流す第１流路部と、前記第１流路部の下流端より小さく、前記第１流路部の下流端に連通されて前記第１流路部から流入する粘性材料を流す複数の第２流路部と、前記複数の第２流路部の下流端全てに連通され、前記複数の第２流路部から流入する粘性材料を吐出する吐出部と、前記第１流路部の上流側に設けられ、前記直交面での断面が円形状で、前記第１流路部の上流端の長手方向の長さより長い径で形成され、前記第１流路部に粘性材料を流す上流側流路部と、前記上流側流路部と前記第１流路部とを連結する傾斜した連結部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第２流路部は、第１流路部の下流端より小さいので、第１流路部内にある粘性材料は、第２流路部を通って勢いよく吐出部に送られ、外部に吐出される。これにより、吐出部の端部壁面に近接する部分での粘性材料の吐出量が、中央部より少なくなることがなく、吐出部の全範囲においてほぼ同じ量の粘性材料を吐出することができるので、粘性材料を均一に塗布することができる。【００１０】
この構成によれば、第１流路部の上流端は、上流側流路部より小さいので、第１流路部の内部では、粘性材料に圧力がかかった状態となっている。これにより、第１流路部から第２流路部に勢いよく粘性材料を流すことができる。【００１１】
さらに、前記吐出部の下流端は細長形状で形成され、前記ノズルは、上流端が円形状で形成され、下流端が前記吐出部に応じた細長形状で形成されていることが好ましい。【００１２】
この構成によれば、ノズルの先端部を後端部より小さくすることができる。これにより、先端部が後端部と同じ形状のものに比べて、狭い箇所にもノズル先端を挿入することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、粘性材料を均一に塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の塗布装置を示す側面図。
【図２】塗布ユニットを示す正面図。
【図３】塗布ユニットを示すIII−III線断面図。
【図４】ノズルと車体板とを示す斜視図。
【図５】ノズル本体を示す斜視図。
【図６Ａ】ノズル本体の先端側からの正面図。
【図６Ｂ】ノズル本体を示すVIB−VIB線断面図。
【図６Ｃ】ノズル本体を示すVIC−VIC線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に示すように、塗布装置１０は、塗布ロボット１１と、ロボット制御装置１２と、塗布ユニット１３と、塗布制御装置１４とを備える。
【００１７】
塗布ロボット１１は、例えば、多軸多関節型のロボットであり、先端から順にアーム１１ａ〜１１ｄが設けられている。塗布ロボット１１は、各アーム１１ａ〜１１ｄの関節部（図示せず）を駆動する複数のモータ（図示せず）が設けられ、ロボット制御装置１２により駆動が制御される。
【００１８】
塗布ロボット１１の先端側のアーム１１ａには装着部１５が取り付けられており、この装着部１５には、塗布ユニット１３が装着されている。
【００１９】
ロボット制御装置１２は、塗布ロボット１１の複数のモータを駆動することで、各アーム１１ａ〜１１ｄを駆動して、装着部１５に装着された塗布ユニット１３を塗布対象物に対面する位置まで移動させる。
【００２０】
図２に示すように、塗布ユニット１３は、例えば、車体を構成する２枚の車体板２３，２４の間隙に、シール剤２５（図４参照）を塗布する。
【００２１】
図３に示すように、塗布ユニット１３は、ノズルユニット３１と、このノズルユニット３１を回転可能に支持するノズル支持部３２を有する本体部３３と、本体部３３の基端部から突出する連結部３４とを備える。なお、図３では、ノズル支持部３２のみを断面で示し、シール剤２５及びその流路の図示を省略している。
【００２２】
ノズルユニット３１は、シール剤２５を吐出するものであり、円筒状のノズル筒３６と、このノズル筒３６の先端部に固定されたノズル本体３７とを備えている。
【００２３】
図５及び図６に示すように、ノズル本体３７の内部を貫通する流路は、本体流路部３７ａ（上流側流路部）と、第１流路部３７ｂと、本体流路部３７ａ及び第１流路部３７ｂを連結する連結部３７ｃと、複数（例えば、１９個）の第２流路部３７ｄと、先端部に形成され、シール剤２５を吐出するためのチャンバ３７ｅ（吐出部）とを備えている。
【００２４】
ノズル本体３７は、上流端が円形状で形成され、下流端が細長の四辺形状で形成されている。また、ノズル本体３７は、中央部分から下流端側に向かうにつれて、円形状からチャンバ３７ｅに応じた細長の四辺形状に変化するように形成されている。なお、ノズル本体３７の形状は適宜変更可能であり、上流端から下流端まで断面円形状で形成してもよい。
【００２５】
本体流路部３７ａは、シール剤２５が流れる方向に直交する直交面での断面において円形状で形成されている。第１流路部３７ｂは、断面細長形状で形成され、本体流路部３７ａより断面形状が小さい。なお、本体流路部３７ａを設けずに、第１流路部３７ｂをノズル本体３７の上流端まで延ばすようにしてもよい。
【００２６】
連結部３７ｃは、先端側（下流端側）に向かうにつれて、本体流路部３７ａの円形状から第１流路部３７ｂの細長形状に変化するように形成されている。チャンバ３７ｅは、断面細長の矩形状で形成されている。
【００２７】
複数の第２流路部３７ｄは、第１流路部３７ｂとチャンバ３７ｅとを連結している。これにより、ノズル筒３６から送られたシール剤２５は、本体流路部３７ａ、第１流路部３７ｂ、複数の第２流路部３７ｄを通って、チャンバ３７ｅに送られる。チャンバ３７ｅに送られたシール剤２５は、チャンバ３７ｅの先端側の開口であるノズル口３７ｆから外部に吐出される。なお、図６Ａは、ノズル本体３７の先端側から見た正面図であり、図６Ｂは、図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図であり、図６Ｃは、図６ＡのＶＩＣ−ＶＩＣ線断面図である。
【００２８】
ノズル本体３７のノズル口３７ｆは、矩形状に形成され、指向性を有する。ノズル本体３７は、車体板２３に当接した状態でシール剤２５を吐出する。ノズルユニット３１は、その中心軸線が正面視（図２）において車体板２３の表面に対して垂直となるようにセットされる。なお、図２における左右方向がノズル口３７ｆの長手方向となる。また、ノズルユニット３１の中心軸線が正面視（図２）において車体板２３の表面に対して傾いていてもよい。
【００２９】
図３に示すように、ノズル筒３６の基端部は、ノズル支持部３２に形成された支持孔３２ａ，３２ｂに挿通され、ノズルユニット３１は、中心軸線周りに回転可能で且つノズル支持部３２に対して進退可能に、ノズル支持部３２に支持されている。
【００３０】
本体部３３の内部には、モータ４０が配置されている。本体部３３の下面には、モータ４０に接続される第１ギヤ４１が回転可能に取り付けられている。第１ギヤ４１は、ノズル筒３６の基端部に取り付けられた第２ギヤ４２に噛合している。モータ４０の回転は、第１ギヤ４１を介して第２ギヤ４２に伝わり、第２ギヤ４２が取り付けられたノズル筒３６とノズル本体３７とからなるノズルユニット３１が回転する。
【００３１】
ノズル筒３６の基端部には、受け板４６が取り付けられている。この受け板４６は、ノズル支持部３２内に配置される。受け板４６は、ノズル筒３６に固定され、ノズル筒３６を挿通されたコイルバネ４７の下端を受ける。コイルバネ４７の上端は、ノズル支持部３２の上板部の内面に当接しており、コイルバネ４７により、ノズルユニット３１は突出方向（図３における下方）に付勢されている。この突出方向に付勢された状態では、第２ギヤ４２とノズル支持部３２及び本体部３３の下面との間に隙間があり、ノズルユニット３１は後退可能となる。
【００３２】
車体板２３，２４に設計形状とは異なる凸部があり、この凸部によりノズル本体３７の先端が押されると、コイルバネ４７の付勢に抗してノズルユニット３１が後退する。これにより、ノズル本体３７が車体板２３，２４の凸部により押されても、ノズルユニット３１の破損を防止することができる。なお、バネを設けずに、ノズルユニット３１の自重により突出させてもよい。
【００３３】
連結部３４には、シール剤供給装置の供給チューブ（図示せず）が連結されている。この供給チューブは、連結部３４の内部に設けられた供給路（図示せず）に接続されている。シール剤供給装置から供給されたシール剤２５は、供給チューブ、連結部３４の供給路、本体部３３の内部に設けられた供給路（図示せず）を通ってノズルユニット３１のノズル筒３６に供給される。
【００３４】
図４に示すように、ノズルユニット３１は、ノズル本体３７が車体板２３に当接した状態でシール剤２５を吐出できるように、車体板２３の表面に対してノズル口３７ｆが傾斜された状態で車体板２３に当接する。この状態で、ノズル口３７ｆから車体板２３，２４の段差部に向けてシール剤２５を吐出すると、吐出されたシール剤２５により、車体板２３，２４の間隙が埋められる。
【００３５】
塗布装置１０により、車体板２３，２４の間隙にシール剤２５を塗布する場合、オペレータが操作パネル（図示せず）を操作して、塗布ロボット１１、塗布ユニット１３のモータ４０を駆動するための塗布実行データを入力する。この塗布実行データに基づいて、ロボット制御装置１２は塗布ロボット１１を駆動して、図１に示すように、装着部１５に装着された塗布ユニット１３のノズルユニット３１を所望する位置にセットする。
【００３６】
次に、図２に示すように、塗布制御装置１４は、ノズルユニット３１のモータ４０を駆動して、ノズルユニット３１を所望する向きまで回転させる。
【００３７】
なお、ノズルユニット３１の所望する位置とは、ノズルユニット３１の先端面が、車体板２３の端部に当接する位置である。また、ノズルユニット３１の所望する向きとは、ノズルユニット３１のノズル口３７ｆの長手方向（図２における左右方向）が、車体板２３，２４の段差部で車体板２３，２４の両方に跨るような向きである。
【００３８】
ノズルユニット３１が所望する位置及び向きにセットされると、シール剤供給装置を駆動して、シール剤２５をノズルユニット３１に供給する。ノズルユニット３１に供給されたシール剤２５は、ノズル筒３６を通ってノズル本体３７に送られる。そして、図４に示すように、ノズル本体３７に送られたシール剤２５は、ノズル口３７ｆから車体板２３，２４に向けて吐出される。この吐出されたシール剤２５により、車体板２３，２４の間隙が埋められる。
【００３９】
本実施形態では、ノズル筒３６から送られたシール剤２５は、図５に示すように、本体流路部３７ａ、連結部３７ｃ、第１流路部３７ｂ、複数の第２流路部３７ｄを通って、チャンバ３７ｅに送られ、チャンバ３７ｅの先端側の開口であるノズル口３７ｆから外部に吐出される。
【００４０】
断面円形状の本体流路部３７ａから、連結部３７ｃを介して、断面細長形状で本体流路部３７ａの下流端より小さい第１流路部３７ｂにシール剤２５は送られるので、第１流路部３７ｂの内部では、シール剤２５に圧力がかかった状態となっている。これにより、第１流路部３７ｂから第２流路部３７ｄに勢いよくシール剤２５が流れる。
【００４１】
さらに、第２流路部３７ｄは、第１流路部３７ｂの下流端より小さいので、第１流路部３７ｂ内にあるシール剤２５は、勢いよくチャンバ３７ｅに送られ、ノズル口３７ｆから外部に吐出される。したがって、チャンバ３７ｅの長手方向の両端部における吐出量が、中央部より少なくなることがない。これにより、チャンバ３７ｅの全範囲においてほぼ同じ量のシール剤２５を吐出することができる。
【００４２】
チャンバ３７ｅの全範囲においてほぼ同じ速度でシール剤２５を吐出することができるので、ムラなく車体板２３，２４の間隙を埋めることができる。特に、ノズル本体３７に近い側の車体板２３へのシール剤２５の塗布量（盛り量）を適切な厚さに維持した状態で、遠い側の車体板２４へも十分な量のシール剤２５を塗布することができる。
【００４３】
上記実施形態では、ノズル本体３７は、車体板２３に当接した状態でシール剤２５を吐出するようにしているが、ノズル本体３７と車体板２３との間に隙間を設けるようにしてもよい。
【００４４】
また、本体流路部３７ａ及び第１流路部３７ｂの断面形状は、円形及び細長形状に限らず、適宜変更可能である。
【００４５】
さらに、ノズルから吐出するものはシール剤に限らず、粘性を有する材料であればよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０…塗布装置、  １１…塗布ロボット、  １２…ロボット制御装置、  １３…塗布ユニット、  １４…塗布制御装置、  １５…装着部、  ２１…支持部、  ２３，２４…車体板、  ２５…シール剤、  ３１…ノズルユニット、  ３２…ノズル支持部、  ３３…本体部、  ３４…連結部、  ３６…ノズル筒、  ３７…ノズル本体、  ３７ａ…本体流路部（上流側流路部）、  ３７ｂ…第１流路部、  ３７ｃ…連結部、  ３７ｄ…第２流路部、  ３７ｅ…チャンバ（吐出部）、  ３７ｆ…ノズル口、  ４０…モータ、  ４１，４２…第１，第２ギヤ、  ４６…受け板、  ４７…コイルバネ
【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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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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