(57)【要約】【課題】ローラを車両の外表面の形状および塗布面形状に応じて、より一層確実に密着させて保護層形成材を塗布する。【解決手段】ロボットの先端部にエンドエフェクタとしてローラ機構部３４を設ける。ローラ機構部３４は、ローラ４８の軸心と直交する方向である軸心Ｃを中心として回転するスラスト回転機構６９を設ける。ローラ手首にスラスト角度調整機能を持たせることで、塗布面形状が平面状でない場合（凹凸状、円弧状等）においても、ローラ４８を車両の表面に確実に密着させ、液状の保護層形成材を塗布できる。【選択図】図４
2004290871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の搬送ラインの近傍に設けられ、ティーチング動作可能なロボットを介してローラ機構部を前記車両の略平面状の表面に対して押圧し、前記ローラ機構部に設けられたローラを回転させ、前記ローラに供給され、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記車両の表面に塗布するとともに、前記ロボットを介してローラ機構部を前記車両における湾曲した部位の表面に押圧し、前記ローラを略平面状の表面に沿って回転させる場合と比較して低速で前記湾曲した部位の表面に沿って回転させ、前記ローラに供給され、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記車両の表面に塗布することを特徴とする保護層形成材の塗布方法。
【請求項２】
車両の搬送ラインの近傍に設けられ、ティーチング動作可能なロボットを介してローラ機構部を前記車両の略平面状の表面に対して押圧し、前記ローラ機構部に設けられたローラを回転させ、前記ローラに供給され、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記車両の表面に塗布するとともに、前記ロボットを介してローラ機構部を凹凸状の溝を有する前記車両の表面に対して押圧し、前記ローラを略平面状の表面に沿って回転させる場合と比較して低速で前記凹凸状の溝の表面に沿って回転させ、該ローラの軸線と前記溝の延在する方向とが略平行な状態に配設された前記ローラを、前記溝の延在する方向と略直交する方向に移動させることにより、前記ローラに供給され、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記車両の表面に塗布することを特徴とする保護層形成材の塗布方法。
【請求項３】
車両の搬送ラインの近傍に設けられ、ティーチング動作可能なロボットを介してローラ機構部を前記車両における長手方向に沿って延在する部位の表面に押圧し、前記ロボットを前記長手方向に沿って延在する部位と略平行に移動させることにより、前記ローラ機構部に設けられたローラを回転させ、前記ローラに供給され、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記車両の表面に塗布することを特徴とする保護層形成材の塗布方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の保護層形成材の塗布方法において、
前記保護層形成材の材料は、アクリル系コポリマ剤であることを特徴とする保護層形成材の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗装が終了した車両の塗装部を主にする外表面に保護層形成材を塗布する際の保護層形成材の塗布方法に関し、特に、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を塗布する際の保護層形成材の塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両は、製造後にユーザに手渡されるまでに屋外ストックヤードで保管されたり、トレーラ、船等で搬送されることが多い。この間、車両は粉塵、金属粉、塩分、油分、酸、直射日光等に曝されることから、長時間の保管および搬送の間には、車両の外表面における複数の塗装層のうち表面層の品質が侵されるおそれがある。このような事態を防ぐため、車両出荷前の段階において塗装部に剥離性保護層を形成させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
剥離性保護層は液状ラップ材である保護層形成材（ストリッパブルペイントとも呼ばれる）を塗布して乾燥させることにより形成され、塗装部を保護することができる。また、除去する際には容易に剥離させることができるとともに、通常の保管時には自然に剥離してしまうことがない。
【０００４】
剥離性保護層が乾燥する前の保護層形成材を塗布する工程では、ローラに保護層形成材を付着させて、複数の作業者がローラを転がして保護層形成材の塗布を行っている。
【０００５】
このような作業の自動化を図り、作業者の負担を軽減させるとともに塗布品質を均一化させるために、ボディ上に保護層形成材を抽出した後、エアを吹き付けることによって保護層形成材を広げる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法によれば保護層形成材の塗布工程における作業の多くが自動化され、作業者の負担を軽減するとともに、タクトタイムを向上させることができて好適である。
【０００６】
また、車両を生産する工場では、組み立て作業においてボディを傷つけることがないようにスクラッチカバーと呼ばれる樹脂製のカバーを仮付けすることがある。スクラッチカバーは、例えば、ボディの前方横面に仮付けされ、出荷前に外される。スクラッチカバーは車種毎に違う形状のものを用意する必要があり、さらに搬送ラインにおける日々の生産台数に応じて多数用意する必要がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−８９６９７号公報（段落［００２２］〜［００２７］）
【特許文献２】
特開平８−１７３８８２号公報（図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記の特許文献２で開示されている方法は、保護層形成材の広がり具合が必ずしも均一ではなく、また、保護層形成材が飛散することを防ぐために、ルーフの縁部には適用していない。
【０００９】
さらに、近時の自動車のボディはより複雑な形状となりつつあり、凹凸部や複雑な曲面を有するものがある。このような凹凸部や曲面には、エアノズルによって保護層形成材を広げるということが困難である。さらにまた、塗装品質が特に重要視されている箇所には保護層形成材をより厚く塗る必要があるが、エアノズルで保護層形成材を広げる場合には塗膜の厚さを調整することは困難である。
【００１０】
このようなことから、エアノズルで保護層形成材を広げた後に、数人の作業者がルーフの縁部や凹凸部等の細部にローラで保護層形成材を塗布して仕上げの処理を行う必要がある。従って、保護層形成材の塗布処理は一部を人手作業に頼っており、作業者の負担となるとともに、作業者の熟練度によって塗布品質にばらつきが発生する。
【００１１】
このような作業者の作業を軽減し、かつ、作業の品質を均一にするためには産業用のロボットを適用することが検討されるが、ロボットに装着可能であって、しかも保護層形成材を塗布するための適当なローラおよびその保持装置は提案されていない。また、上記のように近時の自動車のボディは複雑な形状となっていることから、ローラをボディに密着させるとともに適切な力で押圧することが困難である。
【００１２】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、車両の外表面に保護層形成材を塗布する工程をさらに自動化させるとともに、ローラを車両の外表面の形状に応じて常に密着させ、保護層形成材を適切に塗布することを可能にする保護層形成材の塗布方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、車両の搬送ラインの近傍に設けられ、ティーチング動作可能なロボットを介してローラ機構部を前記車両の略平面状の表面に対して押圧し、前記ローラ機構部に設けられたローラを回転させ、前記ローラに供給され、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記車両の表面に塗布するとともに、前記ロボットを介してローラ機構部を前記車両における湾曲した部位の表面に押圧し、前記ローラを略平面状の表面に沿って回転させる場合と比較して低速で前記湾曲した部位の表面に沿って回転させ、前記ローラに供給され、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記車両の表面に塗布することを特徴とする。
【００１４】
このように、ティーチング動作可能なロボットによってローラ機構部をその自重を押圧力として有効に利用して車両における略平面状の表面に押圧する。そして、前記ローラ機構部に設けられたローラに対して保護層形成材を供給し、前記ローラを前記表面に押圧された状態を維持しつつ回転させることにより、前記車両の表面に対して保護層形成材を適切に塗布することができる。
【００１５】
また、前記ローラを、略平面状の表面に沿って移動させる場合と比較して低速で移動させることにより、車両における湾曲した部位に対しても保護層形成材を確実に塗布することができる。
【００１６】
さらに、本発明は、車両の搬送ラインの近傍に設けられ、ティーチング動作可能なロボットを介してローラ機構部を前記車両の略平面状の表面に対して押圧し、前記ローラ機構部に設けられたローラを回転させ、前記ローラに供給され、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記車両の表面に塗布するとともに、前記ロボットを介してローラ機構部を凹凸状の溝を有する前記車両の表面に対して押圧し、前記ローラを略平面状の表面に沿って回転させる場合と比較して低速で前記凹凸状の溝の表面に沿って回転させ、該ローラの軸線と前記溝の延在する方向とが略平行な状態に配設された前記ローラを、前記溝の延在する方向と略直交する方向に移動させることにより、前記ローラに供給され、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記車両の表面に塗布することを特徴とする。
【００１７】
このように、ティーチング動作可能なロボットによってローラ機構部をその自重を押圧力として有効に利用して車両における略平面状の表面に押圧する。そして、前記ローラ機構部に設けられたローラに対して保護層形成材を供給し、前記ローラを前記表面に押圧された状態を維持しつつ回転させることにより、前記車両の表面に対して保護層形成材を適切に塗布することができる。
【００１８】
また、前記ローラ機構部を凹凸状の溝に押圧し、前記ローラ機構部に設けられたローラを前記溝の延在する方向と略平行に配設して、該溝の延在する方向と略直交方向に移動させる。さらに、前記ローラの回転速度を略平面状の表面に沿って回転させる場合と比較して低速とすることにより、車両における凹凸状の溝の表面に対しても保護層形成材を確実に塗布することができる。
【００１９】
さらにまた、本発明は、車両の搬送ラインの近傍に設けられ、ティーチング動作可能なロボットを介してローラ機構部を前記車両における長手方向に沿って延在する部位の表面に押圧し、前記ロボットを前記長手方向に沿って延在する部位と略平行に移動させることにより、前記ローラ機構部に設けられたローラを回転させ、前記ローラに供給され、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を前記車両の表面に塗布することを特徴とする。
【００２０】
このように、前記ローラ機構部に設けられたローラを前記車両における長手方向に沿って延在する部位に押圧し、ローラ機構部を有し、ティーチング動作可能なロボットを前記長手方向に沿って延在する部位と略平行に移動させることにより、保護層形成材が供給されるローラの回転作用下に車両の長手方向に沿って延在する部位の表面に対しても確実に保護層形成材を塗布することができる。
【００２１】
またさらに、保護層形成材の材料としてアクリル系コポリマ剤を用いると、車両の塗装部をより確実に保護することができ、しかも除去するときには剥がしやすい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る保護層形成材の塗布装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１５を参照しながら説明する。
【００２３】
図１および図２に示すように、本実施の形態に係る保護層形成材の塗布装置１０は、自動車の搬送ライン１２に設けられるものであり、塗装の終了した車両１４に対して保護層形成材を塗布するものである。塗布装置１０は、産業用ロボットである３台のロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃと、システム全体の制御を行う制御部１８と、保護層形成材が収容されたタンク２０と、該タンク２０から各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃに連通する塗布材管路２２と、水供給源２４からロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃへ水を供給する水管路２６とを有する。ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃはそれぞれ制御部１８に接続されたロボットコントローラ２８ａ、２８ｂ、２８ｃによって制御される。
【００２４】
ロボット１６ａおよび１６ｃは、搬送ライン１２における車両１４の進行方向左手側に設けられ、ロボット１６ｂは、進行方向右手側に備えられている。また、ロボット１６ａは進行方向前方、ロボット１６ｂは進行方向の中程、ロボット１６ｃは進行方向後方に備えられている。ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃは搬送ライン１２と平行なスライドレール３０上を移動可能である。
【００２５】
塗布材管路２２の途中にはポンプ３２が設けられており、タンク２０から保護層形成材を吸い上げてロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃへ供給する。また、タンク２０および塗布材管路２２は、図示しないヒータと温度計とによって温度制御されており、保護層形成材を適温に保っている。ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの先端部には、それぞれ塗布材管路２２によって保護層形成材が供給されるローラ機構部３４が設けられている。
【００２６】
保護層形成材の材料は、アクリル系コポリマ剤を主成分とするものであって、好ましくは、ガラス転移温度の異なる２種のアクリル系コポリマ部分を有するものであるとよい。具体的には、例えば、前記の特許文献１で示されている保護層形成材を用いるとよい。また、保護層形成材は、水との混合割合および温度の変化によって粘度を調整することができ、しかも、乾燥すると車両１４に密着して粉塵、金属粉、塩分、油分、酸、直射日光等から車両１４の塗装部を化学的および物理的に保護することができる。さらに、車両１４をユーザに納品する際等で除去するときには、容易に剥離させることができる。
【００２７】
図３に示すように、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、例えば、産業用の多関節型のロボットであり、ベース部４０と、該ベース部４０を基準にして順に、第１アーム４２、第２アーム４４および第３アーム４６とを有し、該第３アーム４６の先端にローラ機構部３４が設けられている。ローラ機構部３４は、第３アーム４６に対して着脱自在であり、所謂、エンドエフェクタとして作用する。第１アーム４２はベース部４０に対して水平および垂直に回動可能な軸Ｊ１、Ｊ２によって回動可能である。第２アーム４４は第１アーム４２と軸Ｊ３で回動可能に連結されている。第２アーム４４は軸Ｊ４によって捻れ回転が可能になっている。第３アーム４６は第２アーム４４と軸Ｊ５で回動可能に連結されている。第３アーム４６は軸Ｊ６によって捻れ回転が可能になっている。
【００２８】
このような６軸構成のロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの動作によって、先端部に接続されたローラ機構部３４は車両１４の近傍における任意の位置に移動可能であって、かつ、任意の向きに設定可能である。換言すれば、ローラ機構部３４は６自由度の移動が可能である。ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、回転動作以外にも伸縮動作、平行リンク動作等の動作部を有するものであってもよい。
【００２９】
図４〜図６に示すように、ローラ機構部３４は、第３アーム４６の先端部に取り付けられており、円筒形状で保護層形成材を吸収して蓄えることのできる材質のローラ４８と、ロボット１６ａの第３アーム４６に対する取付部であるスラスト回転機構６９とを有する。該スラスト回転機構６９は、第３アーム４６に対する取付部材７０と、該取付部材７０に対してベアリング７２を介して回転自在に支持されているスラスト回転部材７４と、該スラスト回転部材７４の下に取り付けられたベース部７６とを有する。
【００３０】
また、ローラ機構部３４は、ベース部７６の両端部に設けられた空気圧シリンダ７８および８０と、ベース部７６の略下端の揺動軸８２に揺動自在に軸支された揺動部材８４と、ローラ４８を保持するホルダ８６と揺動部材８４とを接続するホルダ接続部８８とを有する。ローラ４８は揺動軸８２を中心として、径方向に揺動自在である。揺動部材８４は、上方に延在する２つの上方延在部８４ａを有し、該上方延在部８４ａの略上端には、揺動軸８２と平行なピン９０が設けられている。ピン９０は揺動軸８２より上方に設定されている。さらに、ローラ機構部３４は、前記空気圧シリンダ７８および８０のロッド７８ａおよびロッド８０ａから力を受けて、前記揺動軸８２を中心として回転する２つのピン押圧部材９２および９４を有する。ピン押圧部材９２の押圧面９２ａは、ロッド７８ａが縮退するとき図６における前記ピン９０の左面を押圧し、ピン押圧部材９４の押圧面９４ａは、ロッド８０ａが縮退するとき図６における前記ピン９０の右面を押圧する。
【００３１】
２つの上方延在部８４ａの間には、ベース部７６から下方に延在する２つの下方延在部７６ａが配置され、該２つの下方延在部７６ａの間に押圧面９２ａおよび９４ａ（図６参照）が配置されている。
【００３２】
スラスト回転部材７４には回転規制部材９６が設けられており、該回転規制部材９６の上面の凹部９６ａには、取付部材７０から下に突出する小突起９８が配置されている。小突起９８の幅は凹部９６ａの幅よりやや小さく、この隙間の範囲においてスラスト回転部材７４はスラスト方向に回転自在となっている。ここでいうスラスト方向とは、ローラ４８自体の軸心と直交する方向であり、第３アーム４６の軸心Ｃ（図６参照）を中心とした回転方向である。取付部材７０を第３アーム４６に取り付けるためのボルト１００を小突起９８に兼用してもよい。
【００３３】
ホルダ接続部８８には、上部と下部で対向する２つのクランパ１０２および１０４が設けられている。これらのクランパ１０２および１０４はアルミパイプ１０６を保持しており、該アルミパイプ１０６により揺動部材８４とホルダ８６が連結されている。アルミパイプ１０６の表面には環状溝１０６ａが設けられている。
【００３４】
ローラ４８の両端はホルダ８６により回転自在に保持されており、塗布材管路２２および水管路２６と接続されるチューブ２２ａは、ホルダ８６の一端部を介してローラ４８の内部に連通している。ローラ４８はホルダ８６に対して着脱自在である。
【００３５】
図７に示すように、ローラ４８に保護層形成材を供給するための液圧および空圧の複合回路（供給機構部）１５０は、コンプレッサ１５２と、該コンプレッサ１５２の吐出部に接続されたエアタンク１５４と、空気圧の供給・遮断状態の切り換えを行う手動の空圧投入弁１５６と、制御部１８から供給される電気信号によって２次側圧力を減少させるレギュレータ１５８と、該レギュレータ１５８の２次圧によってパイロット操作されて塗布材管路２２の圧力を減少させるレギュレータ操作弁１６０とを有する。また、複合回路１５０は、レギュレータ操作弁１６０の２次側管路および水管路２６が接続されたＭＣＶ（Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ、供給切換弁）１６２と、ＭＣＶ１６２の２次側とローラ４８との間に設けられたトリガー弁１６４とを有する。ＭＣＶ１６２の内部には、塗布材管路２２および水管路２６の連通・遮断状態の切り換えを行う切換弁１６２ａ、１６２ｂが設けられており、該切換弁１６２ａ、１６２ｂの２次側は連通している。なお、図７の破線は空気圧管路を示す。
【００３６】
ＭＣＶ１６２、トリガー弁１６４およびレギュレータ操作弁１６０は、空気圧パイロット式に限らず電気ソレノイド等の駆動方式のものでもよい。
【００３７】
複合回路１５０は、さらに、空圧投入弁１５６から供給される空気圧を切り換えることによって切換弁１６２ａ、１６２ｂをパイロット形式で操作するＭＣＶ切換電磁弁１６６と、トリガー弁１６４をパイロット操作するトリガー切換電磁弁１６８とを有する。ＭＣＶ切換電磁弁１６６は制御部１８から供給される電気信号によって、切換弁１６２ａ、１６２ｂのいずれか一方を連通させるとともに他方を遮断し、水と保護層形成材とを切り換えてトリガー弁１６４に供給する。
【００３８】
トリガー切換電磁弁１６８は、制御部１８から供給される電気信号によってトリガー弁１６４を連通・遮断状態に切り換えて、ローラ４８に水または保護層形成材を供給する。
【００３９】
塗布材管路２２および水管路２６の途中には、それぞれ手動の止め弁１７０、１７２が設けられている。通常、止め弁１７０および１７２は連通させておく。
【００４０】
複合回路１５０において空気の排出口には、それぞれサイレンサ１７４が設けられており、排気音を低減させている。コンプレッサ１５２、ポンプ３２および水供給源２４には、過剰な圧力上昇を防止するリリーフ弁（図示せず）が設けられている。
【００４１】
なお、複合回路１５０におけるコンプレッサ１５２、エアタンク１５４、水供給源２４およびポンプ３２は、各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃに共通であり、それ以外の機器は各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃに個別に備えられている。
【００４２】
次に、このように構成される保護層形成材の塗布装置１０を用いて、車両１４に保護層形成材を塗布する方法について説明する。
【００４３】
まず、予め、各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃに対して動作の教示を行う。ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃに車両１４のボンネット部１４ａ（図１参照）、ルーフ中央部１４ｂおよびルーフ後方部１４ｃをそれぞれ分担させて、各担当部に保護層形成材を塗布させるように教示し、教示したティーチングデータは制御部１８の所定の記録部に記録し、保持しておく。車両１４がセダン型であるときには、ロボット１６ｃはトランク部を分担する。なお、参照符号１４ｄは、サンルーフ孔（図１参照）を示す。
【００４４】
ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃによって保護層形成材が塗布された車両１４は、搬送ライン１２によって次工程へ搬送される。ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、車両１４と干渉することのない待機姿勢に待避して、次の車両１４が搬入されるまで待機する。このとき、トリガー弁１６４を遮断させ保護層形成材の供給を停止させる。
【００４５】
塗布された保護層形成材は、自然乾燥または送風しながら乾燥させて可剥離性保護層を形成し、車両１４の塗装部を保護する。
【００４６】
図８に示すように、ロボット１６ａの第３アーム４６（図３参照）と車両１４の表面との距離を適当に保ち、具体的には、平坦な箇所Ｐａにおいて揺動部材８４の傾斜角度をマイナス方向に角度θとなるように教示し、平坦な箇所Ｐａから第３アーム４６を車両１４の表面に平行に移動させる。また、平坦な箇所Ｐａから連続する面における浅い凹部５００の箇所Ｐｂにおいても、そのまま平坦な箇所Ｐａにおける面と平行に移動させてよい。さらに、平坦な箇所Ｐａから連続する面における低い凸部５０２の箇所Ｐｃにおいても、そのまま平坦な箇所Ｐａにおける面と平行に移動させてよい。このように、凹部５００および凸部５０２は無視し、揺動部材８４の傾斜角度を多少変化させるようにしてもよい。このように浅い凹部５００や比較的低い凸部５０２も無視することによりロボット１６ａの動作教示が容易になる。
【００４７】
保護層形成材を塗布する処理は、搬送ライン１２において１台の車両１４毎に設定されているタクトタイム内で終了するように教示を行う。
【００４８】
次に、車両１４に保護層形成材を塗布する際には、タンク２０（図７参照）および塗布材管路２２を所定のヒータによって適温に加温するとともに、コンプレッサ１５２、水供給源２４およびポンプ３２を動作させる。また、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃを車両１４と干渉することのない位置で待機させ、空圧投入弁１５６を連通させる。
【００４９】
次いで、塗装の終了した車両１４を搬送ライン１２によって搬入し、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの近傍で停止させる。制御部１８は、車両１４が搬入されたことを搬送ライン１２から供給される信号またはセンサ（図示せず）によって認識し、各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃを教示データに基づいて動作させる。
【００５０】
このとき、制御部１８はレギュレータ１５８（図７参照）を介してレギュレータ操作弁１６０を制御し、塗布材管路２２を適当な圧力に制御する。また、制御部１８は、ＭＣＶ切換電磁弁１６６を介してＭＣＶ１６２を制御し、塗布材管路２２を連通させるとともに水管路２６を遮断する。さらに、制御部１８はトリガー切換電磁弁１６８を操作することによってトリガー弁１６４を連通させる。このような制御部１８の作用によって保護層形成材は、適当な圧力および適温に保たれた状態でローラ機構部３４のローラ４８に供給され、該ローラ４８の表面に適量がしみ出る。
【００５１】
次に、図８に示すように、ロボット１６ａを右方向へ移動させながら車両１４の平面状の表面に保護層形成材を塗布する際には、ロッド８０ａが縮退する方向に比較的弱い力Ｆａを発生するように右側の空気圧シリンダ８０に空気を供給する。また、ロッド７８ａが延出するように左側の空気圧シリンダ７８に空気を供給する。このようにすることにより、右側のピン押圧部材９４の押圧面９４ａはピン９０の右側面を比較的弱い力で押圧し、左側のピン押圧部材９２の押圧面９２ａはピン９０から離間する。
【００５２】
従って、揺動部材８４およびローラ４８は、揺動軸８２を中心として反時計方向の力を受けることになり、ローラ４８が適当な押圧力で車両１４の表面に押圧される。ローラ４８の適用箇所や移動方法に応じて力Ｆａを適宜調整するとよい。
【００５３】
また、図９に示すように、ロボット１６ａを左方向に移動させながら車両１４の平面状の表面に保護層形成材を塗布する際には、ロッド７８ａが縮退する方向に比較的弱い力Ｆａを発生するように左側の空気圧シリンダ７８に空気を供給する。また、ロッド８０ａが延出するように右側の空気圧シリンダ８０に空気を供給する。このようにすることにより、左側のピン押圧部材９２の押圧面９２ａはピン９０の左側面を比較的弱い力で押圧し、右側のピン押圧部材９４の押圧面９４ａはピン９０から離間する。
【００５４】
従って、揺動部材８４およびローラ４８は、揺動軸８２を中心として時計方向の力を受けることになり、ローラ４８が適当な押圧力で車両１４の表面に押圧される。
【００５５】
このように、ロボット１６ａの進行方向に応じて空気圧シリンダ７８および８０に供給する空気の流れの方向と圧力とを制御することにより、ローラ４８を車両１４の表面に対して適度に押圧することができる。つまり、ローラ４８の自重を押圧力として有効に利用するとともに、該自重では不足の押圧力を空気圧シリンダ７８または空気圧シリンダ８０により補償することができる。
【００５６】
これにより、ローラ４８が空回りしたり、凹部５００および凸部５０２を通過するときに飛び跳ねることがない。また、ローラ４８から保護層形成材がしみ出しやすい。このとき、ローラ４８は揺動軸８２を中心として揺動可能であることから、比較的浅い凹部５００および比較的低い凸部５０２に対しても確実に密着させて保護層形成材を塗布することができる。つまり、ローラ４８が凹部５００および凸部５０２を通過する際には、凹部５００の深さおよび凸部５０２の高さに応じてロッド７８ａまたは８０ａが伸縮する。空気圧シリンダ７８および８０は、駆動流体として圧縮性に富む空気を用いていることから柔軟な動作が可能であり、外力の変動を吸収しやすい。
【００５７】
また、不測の事態によりロボット１６ａの動作が所定の教示経路をやや外れて、第３アーム４６が車両１４の表面に近づいた場合においても、ローラ４８は車両１４の表面に対して昇降可能であるとともに、表面に対する押圧力は空気圧シリンダ７８および８０に供給される空気圧により制御されているので、車両１４に過度な力が加わることがない。
【００５８】
空気圧シリンダ７８のロッド７８ａに連結されたピン押圧部材９２と空気圧シリンダ８０のロッド８０ａに連結されたピン押圧部材９４は、ピン９０を介して揺動部材８４に対してそれぞれ対向する方向に押圧力を加えるので、揺動部材８４が時計方向または反時計方向のいずれの方向に傾斜している場合にも適切に動作可能である。これにより、右方向および左方向のいずれの方向へも保護層形成材を塗布することができる。
【００５９】
また、図１０に示すように、空気圧シリンダ７８のロッド７８ａおよび空気圧シリンダ８０のロッド８０ａの双方を縮退するように作用させてもよい。例えば、ロボット１６ａを図１０の右方向へ移動させる場合、ロッド８０ａが縮退する方向に比較的弱い力Ｆａを発生させるとともに、ロッド７８ａが縮退する方向に非常に弱い力Ｆｂを発生させる。力Ｆａは力Ｆｂより大きく設定し（Ｆａ＞Ｆｂ）、これらの力ＦａおよびＦｂを適切に設定することにより、ローラ４８を車両１４の表面に対して適切な力で押圧させることができる。
【００６０】
さらに、図１１に示すように、空気圧シリンダ７８のロッド７８ａおよび空気圧シリンダ８０のロッド８０ａの双方を延出するように作用させてもよい。このようにすると、ピン押圧部材９２の押圧面９２ａと、前記ピン押圧部材９４の押圧面９４ａの双方がピン９０から離間し、揺動部材８４に加わる力はなくなる。従って、ローラ４８は自重だけで車両１４の表面を押圧することとなる。特に、ローラ４８が比較的重く車両１４の表面に対する十分な押圧力を有する場合には、ロッド７８ａおよび８０ａの双方を延出させて揺動部材８４を揺動自在とするとよい。
【００６１】
さらにまた、図１２および図１３に示すように、狭い幅で比較的深い溝５０４に保護層形成材を塗布する際には、ロッド７８ａおよびロッド８０ａの双方を強い力Ｆｃ（図１２参照）で縮退させるとよい。
【００６２】
この場合、揺動部材８４は力学的なバランスにより軸心Ｃ（図６参照）と一致する方向に設定されるとともに、左右いずれの方向にも揺動し難くなり、所謂、ロックされた状態になる。このように揺動部材８４をロックした状態でローラ４８を溝５０４に比較的強く押し込んで溝５０４の表面に密着させることによりローラ４８から保護層形成材がしみ出し、該溝５０４に対して保護層形成材を塗布することができる。なお、その際、車両１４の平面状の表面にローラ４８を介して保護層形成材を塗布する場合と比較して、低速で動かしながら塗布する。
【００６３】
その結果、凹凸状の深い溝５０４が形成された車両１４の表面に対してローラ４８をより一層確実に密着させることができるため、保護層形成材を適切に塗布することができる。
【００６４】
また、凹凸状の深い溝５０４が形成されている車両１４の表面に保護層形成材を塗布する場合には、図１４に示されるように、ローラ機構部３４のローラ４８の軸線が、前記溝５０４の延在している方向と略平行となるように配設して移動させることにより、凹凸状の深い溝５０４の溝部形状に沿ってローラ４８を好適に密着させることができる。その結果、凹凸状の深い溝５０４が形成された車両１４の表面に対して保護層形成材を確実に塗布することができる。
【００６５】
すなわち、凹凸状の深い溝５０４が形成されている車両１４の表面に保護層形成材を塗布する場合には、車両１４の平面状の表面に保護層形成材を塗布する場合と比較して、ローラ４８の回転（移動）速度を低速にするとともに、前記ローラ４８の軸線を前記溝５０４の延在する方向と略平行に設けて移動させることにより、前記溝５０４が形成された車両１４の表面に対して保護層形成材を確実に塗布することができる。
【００６６】
さらに、車両１４のルーフエッジ部１４ｅ（図１および図２参照）等の前記車両１４の前後方向に沿って長い部位に対して保護層形成材を塗布する場合には、図１５に示されるように、ローラ機構部３４のローラ４８をルーフエッジ部１４ｅの表面に押圧して、前記ローラ機構部３４を有するロボット１６ｂ、１６ｃをスライドレール３０に沿って移動（矢印Ａ方向）させることにより、車両１４の前後方向に沿って長いルーフエッジ部１４ｅの表面に対して保護層形成材を確実に塗布することができる。
【００６７】
さらにまた、ボンネット部１４ａにおけるエッジ１４ｆ（図１および図２参照）のように曲率の大きな部位や複雑な形状を有する部位に保護層形成材を塗布する場合には、図２および図１５に示されるように、ローラ機構部３４のローラ４８を車両１４に押圧した状態で、ボンネット部１４ａとフロントサイドパネル部１４ｇとの間を比較的小さな往復動作（矢印Ｂ方向）をさせることにより、曲率の比較的大きなエッジ１４ｆの表面に対して保護層形成材を適切に塗布することができる。なお、複雑な形状を有する部位についても同様にローラ４８を比較的小さな往復動作させることにより保護層形成材を適切に塗布することができる。
【００６８】
また、前記曲率の大きな部位や複雑な形状を有する部位に保護層形成材を塗布する場合には、車両１４の平面状の表面に保護層形成材を塗布する場合と比較して、車両１４の表面に押圧されたローラ４８を低速で移動させる。
【００６９】
一方、ローラ４８を車両１４の表面に接触させずに比較的長距離を移動させる場合には、揺動部材８４をロックしておくとよい。ロックすることにより、揺動部材８４が不用意に揺動することがなく、長距離を高速で移動させることができる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態に係る保護層形成材の塗布装置１０では、ローラ４８を備えるローラ機構部３４をロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃで操作するとともに、前記ローラ４８に保護層形成材を供給することにより、保護層形成材を塗布する工程を自動化し、塗布品質を均一化することができる。
【００７１】
また、ローラ機構部３４は、ローラ４８を車両１４の表面に押圧させるとともに、凹凸に応じてローラ４８を受動的に昇降させる機能を有するので、ローラ４８を車両１４の外表面に密着させ、保護層形成材を適切に塗布することができる。
【００７２】
さらに、車両１４の表面に形成された凹凸状の深い溝５０４に保護層形成材を塗布する場合、車両１４の平面状の表面に保護層形成材を塗布する場合と比較して、ローラ４８の回転（移動）速度を低速にするとともに、前記ローラ４８の軸線を前記溝５０４の延在する方向と略平行に設けて、前記ローラ４８を該ローラ４８の軸線と略直交する方向に移動させることにより、前記溝５０４が形成された車両１４の表面に対して保護層形成材を確実に塗布することができる。
【００７３】
さらにまた、車両１４の前後方向に沿って長いルーフエッジ部１４ｅ等の表面に保護層形成材を塗布する場合には、図１５に示されるように、ローラ機構部３４のローラ４８をルーフエッジ部１４ｅの表面に押圧して、前記ローラ機構部３４を有するロボット１６ｂ、１６ｃをスライドレール３０に沿って移動（矢印Ａ方向）させることにより、ローラ４８を前記ルーフエッジ部１４ｅの表面へと好適に密着させて保護層形成材を適切に塗布することができる。
【００７４】
またさらに、ボンネット部１４ａにおけるエッジ１４ｆ（図１および図２参照）のように曲率の大きな部位や複雑な形状を有する部位に保護層形成材を塗布する場合には、図２および図１５に示されるように、ローラ機構部３４のローラ４８を車両１４に押圧した状態で、ボンネット部１４ａとフロントサイドパネル部１４ｇとの間を比較的小さな往復動作（矢印Ｂ方向）をさせることにより、ローラ４８を車両１４の表面へと好適に密着させて保護層形成材を適切に塗布することができる。
【００７５】
このように、保護層形成材を塗布する車両の部位の表面形状および塗布面積に応じて適切に保護層形成材を塗布することができる。
【００７６】
また、自動化によって作業者が保護層形成材を塗布する工程がなくなることから、工程数を減少させて生産効率を向上させることができる。さらに、作業者用の空調設備を省略することができる。従って、空調に要する電力の低減により省エネルギ化を図ることができ、耐環境性を向上させることができるとともに工場の操業コストが低減される。
【００７７】
さらに、保護層形成材により形成される剥離性保護層は、車両１４の出荷後において塗装部を保護することができる一方、工場内においても塗装部を保護することができ、スクラッチカバーの代用となる。従って、車種毎に違う形状の多数のスクラッチカバーを省略することができる。
【００７８】
車両１４のバンパには着色されていて塗装が不要のものがあるが、保護層形成材はこのようなバンパ等の塗装部以外の箇所に塗布してもよい。
【００７９】
本発明に係る保護層形成材の塗布装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００８１】
すなわち、車両の外表面に保護層形成材を塗布する工程をさらに自動化させるとともに、ローラを常に車両の表面形状および塗布面積に対応させるように密着させ、保護層形成材を確実に塗布するという効果を達成することができる。
【００８２】
また、保護層形成材の材料としてアクリル系コポリマ剤を用いることによって、車両をより一層保護することができ、しかも除去するときには剥がしやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る保護層形成材の塗布装置の斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る保護層形成材の塗布装置の正面図である。
【図３】ロボットおよび該ロボットに設けられたローラ機構部の斜視図である。
【図４】ローラ機構部の拡大斜視図である。
【図５】ローラ機構部の一部断面拡大正面図である。
【図６】ローラ機構部の一部断面拡大側面図である。
【図７】液圧および空圧の複合回路を示す回路図である。
【図８】空気圧シリンダ回路において、保護層形成材を塗布しながらロボットを右方向へ動作させる際の主な空気の流れを太線で示す回路図である。
【図９】ローラ機構部を有するロボットを左方向へ動作させる際の、ロボットと車両の表面との位置関係を示す模式図である。
【図１０】ローラ機構部における左右の空気圧シリンダのロッドをそれぞれ縮退させながら保護層形成材を塗布する際の、ロボットと車両の表面との位置関係を示す模式図である。
【図１１】ローラ機構部における左右の空気圧シリンダのロッドをそれぞれ延出させながら保護層形成材を塗布する際の、ロボットと車両の表面との位置関係を示す模式図である。
【図１２】ローラ機構部における左右の空気圧シリンダのロッドをそれぞれ強い力で縮退させながら比較的深い溝に沿って保護層形成材を塗布する際の、ロボットと車両の表面との位置関係を示す模式図である。
【図１３】車両の外表面の凹凸状の溝とローラとの向きが適合した状態を示す模式図である。
【図１４】車両の外表面の凹凸状の溝とローラとの向きが適合した状態を示す平面図である。
【図１５】車両のルーフエッジ部およびボンネット部のエッジ部に保護層形成材を塗布する際の、ロボットと車両の表面との位置関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１０…塗布装置                        １２…搬送ライン
１４…車両                            １６ａ、１６ｂ、１６ｃ…ロボット
１８…制御部                          ２０…タンク
２２…塗布材管路                      ２６…水管路
３０…スライドレール                  ３２…ポンプ
３４…ローラ機構部                    ４８…ローラ
６９…スラスト回転機構                ７０…取付部材
７２…ベアリング                      ７４…スラスト回転部材
７８、８０…空気圧シリンダ            ７８ａ、８０ａ…ロッド
８２…揺動軸                          ８４…揺動部材
８６…ホルダ                          ９０…ピン
９２、９４…ピン押圧部材              ９２ａ、９４ａ…押圧面
９６…回転規制部材                    ９６ａ、５００…凹部
９８…小突起
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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