(57)【要約】【課題】本願考案は、ウィンドガラスに塗布する接着剤が、ウィンドガラスの周面に断面山形状で連続して一定の形状のビードに作成され、且つウィンドガラスの下地処理であるプライマー層を傷つけることがなく、設置面積の小さい接着剤塗布装置を提供する。【解決手段】本願接着剤塗布装置１０は、接着剤塗布ノズルの上下移動装置１００と、接着剤塗布ノズルの回転装置２００とを備える。この上下移動装置は、接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１の上部に配設されたレーザーセンサー２０３と、サーボモーター１０１と、を備え、レーザーセンサーは、吐出口とウィンドガラスとの距離を測定し、サーボモーターは、レーザーセンサーが測定した接着剤塗布ノズルの吐出口とウィンドガラスとの距離から得られた情報により、接着剤塗布ノズルを上下動させる。回転装置は、吐出口の切欠き２１１ａをウィンドガラスの移動方向の背面側に位置させる方向にノズルを回転させる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
吸着把持したウィンドガラスを回転させ、回転する上記ウィンドガラスの周面が常に定点を通過し、上記定点を通過するときの上記ウィンドガラスの周面を接着剤塗布ノズルに直角に対向させる６軸ロボットと、上記回転するウィンドガラスの周縁に接着剤を塗布する上記接着剤塗布ノズルを備えた接着剤塗布装置において、
上記接着剤塗布装置は、上記接着剤塗布ノズルの上下動移動装置と、上記接着剤塗布ノズルの回転装置とを備え
上記接着剤塗布ノズルの上下動移動装置は、上記接着剤塗布ノズルの吐出口の上部に配設されたレーザーセンサーと、サーボモーターと、を備え、上記レーザーセンサーは上記レーザーセンサーと上記ウィンドガラスの表面との距離を測定し、測定された距離情報を中央情報処理装置に送り、上記中央情報処理装置は上記距離情報に基づいて演算し、上記接着剤塗布ノズルの吐出口と上記ウィンドガラスの表面との距離を算出し、算出した上記距離に基づいて上記サーボモーターにより上記接着剤塗布ノズルを上下動させ、
上記接着剤塗布ノズルの回転装置は、サーボモーターと上記接着剤塗布ノズルの回転部からなり、上記サーボモーターは、あらかじめ上記ウィンドガラスの形状を中央情報処理装置に記憶させ、上記中央情報処理装置の指令に基づいて断面山形の接着剤ビードを形成するための上記接着剤塗布ノズルの上記吐出口の切欠きを上記ウィンドガラスの移動方向の背面側に位置させる方向に上記接着剤塗布ノズルの上記回転部を回転させることを特徴とする接着剤塗布装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は自動車用ウィンドガラスの周面に接着剤を塗布する接着剤塗布装置に関する。詳しくは、接着剤塗布ノズルの接着剤吐出口とウィンドガラスの距離をレーザーセンサーで制御する接着剤塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウィンドガラスを自動車に取付ける接着剤は断面が山形状で連続して一定の形状のビードを作成する必要がある。ガラスは鉄鋼などと材質的に異なり、ウィンドガラスは性質上初期面内合応力のバラツキがあり、ウィンドガラスの形状は個々に異なる。
【０００３】
ウィンドガラスの表面と塗布ノズルとの距離を常に一定に保たなければ、接着剤は断面が山形状で連続して一定の形状のビードを作成することができず、正確な連続したビードが形成できない場合は、ウィンドガラスを自動車の所定箇所に正常に接着できず、水漏れ、脱落などが生じる場合もある。さらには塗布ノズルがウィンドガラスに接触してウィンドガラスを傷つけることもある。
【０００４】
このウィンドガラスの表面と塗布ノズルとの距離を常に一定に保たつためには、ウィンドガラスの表面と塗布ノズルの間に接触センサーを設けて、接触センサーから得る情報を演算処理して塗布ノズルの位置を制御することが最も信頼性のある方法である。しかし、接触センサーを使用すると、ウィンドガラスの下地処理であるプライマー層を傷つけるおそれがある。
【０００５】
また、この塗布ノズルをロボットハンドに把持させて、ウィンドガラスの周面に接着剤を塗布しつつ、ウィンドガラスの表面と塗布ノズルとの距離を常に一定に制御するには、タイムラグが生じやすく、このタイムラグを解消するには処理能力の大きい演算装置が必要である。さらに、ロボットアームの旋回範囲を考慮すると大きな空間スペースが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】公開特許公報昭５８−１５６３６７
【特許文献２】公開特許公報昭６０−１９３０１６
【特許文献３】公開特許公報平３−１３５４６８
【特許文献４】特開平１０−１５４５６
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本願考案は、ウィンドガラスに塗布する接着剤が、ウィンドガラスの周面に断面山形で連続して一定の形状のビードに形成され、且つウィンドガラスの下地処理であるプライマー層を傷つけることがなく、設置面積の小さい接着剤塗布装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願考案は、接着剤塗布ノズルをロボットのハンドに把持させることなく、接着剤塗布ノズルは３次元のＺ軸を上下方向に移動して、接着剤塗布ノズルの動きを単純化し、素早い動作を担保する。一方、ウィンドガラスを吸着把持したロボットハンドを回転させ、回転するウィンドガラスの周面が常に定点を通過し、この定点を通過するウィンドガラスの周面を接着剤塗布ノズルに直角に対向させる（常に上記定点を通る周面がＺ軸に対して直角になる）６軸ロボットを使用する。
【０００９】
本願接着剤塗布装置は、接着剤塗布ノズルの上下動移動装置と、上記接着剤塗布ノズルの回転装置とを備える。この上下動移動装置は、接着剤塗布ノズルの吐出口の上部にレーザーセンサーが配設される。このレーザーセンサーは、投光素子のレーザーがウィンドガラスから反射されてくる角度又は、投光素子のレーザーがウィンドガラスから反射されてくるまでの時間を計算することでウィンドガラスとレーザーセンサーの距離を測定する。この情報をＡ／Ｄ変換して中央情報処理装置に送り、中央情報処理装置は接着剤塗布ノズルの吐出口とウィンドガラス表面との距離を演算し、サーボモーターを作動させて接着剤塗布ノズルとウィンドガラス表面の間の所望の距離を得る。
【００１０】
中央情報処理装置からの指令でサーボモーターは、プーリーベルトで連結された減速機が備えたネジ付きロッドを回転させ、このネジ付きロッドに螺合し、ガイドで支持された螺合部材に接着剤塗布ノズルを配設した移動台を取り付けて、接着剤塗布ノズルを上下動させる。
【００１１】
接着剤塗布ノズルの回転装置は、サーボモーターと接着剤塗布ノズルの回転部からなり、サーボモーターは、あらかじめウィンドガラスの形状を中央情報処理装置に記憶させ、上記中央情報処理装置の指令に基づいて断面山形の接着剤ビードを形成するための接着剤吐出口の切欠きを上記ウィンドガラスの移動方向の背面側に位置させる方向に接着剤塗布ノズルを回転させる。
【考案の効果】
【００１２】
本願接着剤塗布装置は、接着剤吐出口とウィンドガラスの間の距離をレーザーセンサーで計測するため、ウィンドガラスの下地処理であるプライマー層を傷つけることがない。
【００１３】
本願接着剤塗布装置は、接着剤塗布ノズルが３次元空間のＺ軸を直線に上下運動するのみであるから、レーザーセンサーからの情報に対して応答が速い。このため、断面山形状の連続且つ安定したビードをウィンドガラスの周縁に沿って形成することができる。
【００１４】
本願接着剤塗布装置は、接着剤塗布ノズルが回転して接着剤吐出口の切欠きを上記ウィンドガラスの移動方向の背面側に位置するため、断面山形状の連続且つ安定したビードをウィンドガラスの周縁に沿って形成することができる。
【００１５】
本願接着剤塗布装置は、接着剤塗布ノズルをロボットハンドに把持させないため、設置面積を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本願接着剤塗布装置の斜視図である。
【図２】本願接着剤塗布装置の正面図である。
【図３】本願接着剤塗布装置の側面図である。
【図４】本願接着剤塗布装置と回転台及びウィンドガラスの関係を示す説明図である。
【図５】ウィンドガラスを回転台に乗せた状態の平面図である。
【図６】本願接着剤塗布装置に係るレーザーセンサーと接着剤吐出口の要部拡大図である。
【図７】接着剤の塗布説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
以下、本願考案を実施するための形態を図に基づいて詳細に説明する。これらの図中の記号（または番号）は、共通する部材の場合は省略している。また、図中において部材が明瞭である場合も省略している。これらの図は本願考案を説明するために模式的に描いたものであり、本願考案がこれらの図に拘束されるものではない。
【００１８】
図１は、本願接着剤塗布装置１０の斜視図である。接着剤塗布装置１０は、接着剤塗布ノズルの上下移動装置１００と、接着剤塗布ノズルの回転装置２００とを備える。
この接着剤塗布ノズルの上下移動装置１００は、接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１の上部に配設されたレーザーセンサー２０３と、サーボモーター１０１と、を備え、
レーザーセンサー２０３はレーザーセンサー２０３と上記ウィンドガラスの表面との距離を測定し、測定された距離情報を中央情報処理装置に送り、上記中央情報処理装置は上記距離情報に基づいて演算し、上記接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１と上記ウィンドガラスＷの表面との距離を算出し、サーボモーター１０１を介して、上記接着剤塗布ノズル２１０を上下動させ、接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１とウィンドガラスＷの間の所望の距離を得る。
接着剤塗布装置１０は断熱材保護管２２０内の配管２１０から接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１に送られる。このレーザーセンサー２０３は、投光素子のレーザーがウィンドガラスから反射されてくる角度又は、投光素子のレーザーがウィンドガラスから反射されてくるまでの時間を計算することでウィンドガラスまでの距離を測定する。この情報をＡ／Ｄ変換して中央情報処理装置に送り、中央情報処理装置はサーボモーター１０１を作動させて接着剤塗布ノズル２１０とウィンドガラス表面の間の所望の距離を得る。図においては、レーザーセンサー２０３は、レーザーＲがウィンドガラスＷから反射されてくる角度を測定して距離を計算する型式のものを挙げている。
【００１９】
図２は本願接着剤塗布装置１０の正面図であり、図３は本願接着剤塗布装置１０の側面図である。
レーザーセンサー２０３の情報を得て中央演算処理装置はサーボモーター１０１を作動させる。サーボモーター１０１はベルトで減速機１０２に連結され、この減速機１０２は雄ネジを備えたロッド１０６を回転させ、この雄ネジに螺合する雌ネジを有する螺合部材１０５をガイド１０４で案内して上下に移動させる。この上下移動は減速機の軸に傘歯車を用いて軸方向を変えてピニオンギヤーを取り付け、上述の雄ネジを備えたロッド１０６に代えてラックを用いて上下動させることもできる。
【００２０】
この雌ネジ螺合部材１０５は、接着剤塗布ノズル２１０及び接着剤塗布ノズル２１０を回転させるためのサーボモーター２０１を取り付けた移動台１０３に固定されている。したがって、接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１は、常に３次元空間の定点を通るＺ軸上を上下動する。この接着剤塗布ノズル２１０の動きは単純な直線運動であるため、レーザーセンサー２０３の情報に基づいて、正確に素早く反応することができる。
【００２１】
このため、接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１とウィンドガラスＷとの距離は正確に保たれて吐出口２１１の切欠き部２１１ａからは山形状の連続したビードが形成される。また、ロボットアームに接着剤塗布ノズル２１０を把持させる接着剤塗布装置に比較して、アームの旋回範囲を考慮する必要が無いために本願接着剤塗布装置１０は設置面積を小さくすることが可能であり、さらに安価に作製できる。
【００２２】
図４はウィンドガラスＷに接着剤を塗布するときの説明図である。ウィンドガラスＷを吸着パッド３０１で吸着・固定した回転台３０２を把持したロボットハンド３００の第６軸が回転し、回転するウィンドガラスＷの周面が常に定点Ｆを通過し、この定点を通過するウィンドガラスＷの周面を接着剤塗布ノズル２１０に直角に対向するように制御する。
【００２３】
図５はウィンドガラスをロボットハンド３００の回転台３０２に乗せた状態の平面図である。ウィンドガラスＷは、中心点Ｏを中心に回転するように回転台３０２の吸着パッド３０１に載置される。図示しないがウィンドガラスＷの位置決め装置を用いて中心点Ｏが常に所定の位置にくるようにする。
あらかじめ周面にライマー層Ｐが形成されているウィンドガラスＷは、ライマー層Ｐ上の空間の一定点Ｆを通過するようにティーチングにより記憶された仮想線Ｑに沿って回転・制御される。
【００２４】
接着剤塗布ノズル２１０は、一定点Ｆを通る紙面に対して垂直線上をレーザーセンサー２０３の情報に基づいてウィンドガラスＷと接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１の所望の距離を保って移動する。ウィンドガラスＷの周面は、接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１の下であって、図５で示す仮想線Ｑを通って一周する。
【００２５】
図６は、図４に係る接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１の拡大図である。吐出口２１１は接着剤の断面が山形状のビードＢを形成するために、吐出口２１１を正面視で二等辺三角形状に切欠き２１１ａを設ける。また、接着剤の吐出をスムーズにするために吐出口２１１を背面視で二等辺三角形状に切欠き２１１ｂを設ける。この切欠き２１１ｂの大きさは、限定はないが２１１ａに比較して略２０分の１にする。ウィンドガラスＷと接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１の距離Ｔは、両者の接触を回避するために２〜３ｍｍ程度とする。
【００２６】
本願接着剤塗布装置１０は、上記接着剤塗布ノズル２１０を回転させるための回転装置２００を備える。この回転装置２００はサーボモーター２０１で回転装置２００の備える回転部２０２を回転させて接着剤塗布ノズル２１０の切欠き２１１ａをウィンドガラスＷの移動方向の背面側に位置させる方向に回転させる。ウィンドガラスＷの形状を中央情報処理装置に記憶させ、この中央情報処理装置の指令に基づいてサーボモーター２０１が回転部２０２を上述の方向に回転させる。
【００２７】
図７は接着剤の塗布説明図である。接着剤のビードＢはウィンドガラスＷの周縁から一定距離であって、プライマー層Ｐの略中心に形成される。接着剤塗布ノズル２１０はレーザーセンサー２０３から投光されるレーザーＲでウィンドガラスＷの表面と接着剤塗布ノズル２１０の吐出口２１１の距離Ｔを一定に保持しつつ、ウィンドガラスＷの形状に追随して接着剤塗布ノズル２１０をウィンドガラスＷの移動方向の背面側に位置させる方向に回転させる。この回転装置２００はサーボモーター１０２で回転装置２００の備える回転部２０２のみを回転させるものであって、回転機構が単純であるため、ウィンドガラスＷの隅部においても素早く対応して、安定した山形状のビードＢを連続して形成する。
【符号の説明】
【００２８】
１０        接着剤塗布装置
１００      上下移動装置
１０１      サーボモーター
１０２      減速機
１０３      移動台
１０４      ガイド
１０５      螺合部材
１０６      雄ネジロッド
２００      回転装置
２０１      サーボモーター
２０２      回転部
２０３      レーザーセンサー
２１０      接着剤塗布ノズル
２１１      吐出口
２１１ａ    切欠き
２１１ｂ    切欠き
２２０      断熱材保護管
２２１      接着剤配管
３００      ロボット
３０１      吸着パッド
３０２      回転台
Ｂ          ビード
Ｆ          定点
Ｏ          中心点
Ｐ          プライマー層
Ｒ          レーザー
Ｔ          距離
Ｗ          ウィンドガラス
【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６】
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【図７】
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