(57)【要約】【課題】保護層形成材の塗布作業を迅速に開始させるとともに、車両に対する保護層形成材の塗膜の厚さ不足を防止する。【解決手段】複数の車両が順次搬送される搬送ラインの近傍にティーチング動作可能なロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃを設ける。該ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃには、回転自在であって、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を設ける。制御部１８は、外部コンピュータ２９から生産管理情報２１８を受信し搬送される車両の塗布面積を判断するとともに、気温入力部２０２及び湿度入力部２０４を介して気温と湿度とを判断する。車両に保護層形成材を塗布する以前に、気温、湿度及び塗布面積に応じてローラ４８内の空間４８ｄに適量の保護層形成材を供給する。【選択図】図８
2004321884.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と、
前記ロボットに接続され、回転自在で、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吸収して蓄えることのできる材質のローラを備えるローラ機構部と、
前記保護層形成材を前記ローラに供給する供給機構部と、
前記ロボット及び前記供給機構部を制御する制御部と、
を有し、
前記ローラの内部には、前記供給機構部に接続される中空の空間が形成されており、
前記制御部は、前記車両に前記保護層形成材を塗布する以前に、前記ローラ内の空間に前記保護層形成材を所定量供給することを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
【請求項２】
請求項１記載の保護層形成材の塗布装置において、
前記制御部は、湿度入力部、気温入力部及び／又は前記車両の塗布面積を入力する面積入力部を備え、湿度、気温及び／又は前記塗布面積に基づいて、前記ローラ内の空間に供給する前記保護層形成材の供給量を決定することを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
【請求項３】
請求項２記載の保護層形成材の塗布装置において、
前記面積入力部は、外部コンピュータから供給され、前記各車両に関する情報と前記搬送ラインの運行との関係が記録された生産管理情報に基づき前記塗布面積を判断することを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の保護層形成材の塗布装置において、
前記制御部は、前記供給量に基づき、前記供給機構部から前記ローラに前記保護層形成材を供給する時間を制御することを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の保護層形成材の塗布装置において、
前記制御部は、前記供給量に基づき、前記供給機構部から前記ローラに前記保護層形成材を供給する圧力を制御することを特徴とする保護層形成材の塗布装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の保護層形成材の塗布装置において、
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装置。
【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とする外表面に保護層形成材を塗布する保護層形成材の塗布装置に関し、特に、前記外表面に接触させるローラによって液状の保護層形成材を塗布する保護層形成材の塗布装置に関する。
【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、トレーラや船等で搬送されたりすることが多い。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、長時間の保管及び搬送の間には、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）。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。
【０００３】
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、このローラを転がすことによって保護層形成材の塗布を行っている。
【０００４】
このような作業の自動化を図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注ぎ出した後、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。
【０００５】
【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）
【０００６】
【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では、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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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、作業者が従来用いているローラを産業用のロボットに適用することが検討される。この場合、ポンプを用いて保護層形成材をローラに対して自動的に供給できるようにすると好適である。保護層形成材をローラに供給する方法としては、ローラの内面から保護層形成材を供給して表面に染み出させる方法が考えられる。この方法によれば保護層形成材がローラに対して均一に染みわたり、好適である。
【００１０】
しかしながら、このように保護層形成材をローラの内面から供給する場合、ローラの表面全体に保護層形成材が染みわたるまでに多少時間がかかり、塗布作業を開始したときに保護層形成材を供給しても間に合わない。
【００１１】
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、保護層形成材の塗布作業を迅速に開始させるとともに、車両に対する保護層形成材の塗膜厚が不足することを防止する保護層形成材の塗布装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る保護層形成材の塗布装置は、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と、前記ロボットに接続され、回転自在で、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吸収して蓄えることのできる材質のローラを備えるローラ機構部と、前記保護層形成材を前記ローラに供給する供給機構部と、前記ロボット及び前記供給機構部を制御する制御部と、を有し、前記ローラの内部には、前記供給機構部に接続される中空の空間が形成されており、前記制御部は、前記車両に前記保護層形成材を塗布する以前に、前記ローラ内の空間に前記保護層形成材を所定量供給することを特徴とする。
【００１３】
このように、車両に保護層形成材を塗布する以前に、予めローラ内の空間に保護層形成材を所定量供給して溜めておくことにより、ローラに保護層形成材が染み込み、塗布作業を迅速に開始させることができる。また、車両に対して塗布作業を行う際には保護層形成材が途中で不足することがなく、塗膜の厚さ不足や塗りむらが発生することがない。
【００１４】
この場合、前記制御部は、湿度入力部、気温入力部及び／又は前記車両の塗布面積を入力する面積入力部を備え、湿度、気温及び／又は前記塗布面積に基づいて、前記ローラ内の空間に供給する前記保護層形成材の供給量を決定するとよい。これにより湿度、気温及び／又は塗布面積に応じて適切な量の保護層形成材を供給することができ、これらのパラメータの変動に伴って、保護層形成材が不足したり、過剰に残余することがない。
【００１５】
また、前記面積入力部は、外部コンピュータから供給され、前記各車両に関する情報と前記搬送ラインの運行との関係が記録された生産管理情報に基づき前記塗布面積を判断するとよい。このように生産管理情報を用いることにより、次に搬送される車両の塗布面積を事前に判断することができる。
【００１６】
さらに、前記制御部は、前記供給量に基づき、前記供給機構部から前記ローラに前記保護層形成材を供給する時間を制御してもよい。
【００１７】
前記制御部は、前記供給量に基づき、前記供給機構部から前記ローラに前記保護層形成材を供給する圧力を制御してもよい。
【００１８】
このように保護層形成材は、供給時間及び／又は供給圧力により供給量を調整することができる。
【００１９】
さらに、前記保護層形成材の材料は、アクリル系コポリマ剤を用いるとよい。これにより、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。
【００２０】
【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、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１及び図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。制御部１８にはキーボードやポインティングデバイス等の入力装置１８ａと、モニタ画面１８ｂが設けられている。モニタ画面１８ｂには、例えば、条件設定メニュー（図８参照）に関する画面が表示される。また、制御部１８は、搬送ライン１２を制御する外部コンピュータ２９に接続されている。該外部コンピュータ２９は、搬送ライン１２に沿った各ステーションにおける制御部１８以外のコンピュータにも接続されており、制御部１８や各コンピュータに対して、生産管理情報２１８（図９参照）を作成して供給する。制御部１８の詳細な内容については後述する。
【００２２】
ロボット１６ａ及び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。
【００２３】
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及び塗布材管路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。
【００２４】
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、水との混合割合及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の塗装部を化学的及び物理的に保護することができる。さらに、車両１４をユーザに納品の際、除去する場合等には容易に剥離することができる。
【００２５】
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及び第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に対して水平及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。
【００２６】
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。
【００２７】
図４〜図６に示すように、ローラ機構部３４は、ロボット１６ａ（１６ｂ、１６ｃ）の第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ができるローラ４８と、第３アーム４６に対する取付部であるスラスト回転部６９とを有する。スラスト回転部６９は、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。
【００２８】
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及び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とを接続する接続部８８とを有する。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。
【００２９】
さらに、ローラ機構部３４は、前記空気圧シリンダ７８及び８０のロッド７８ａ及びロッド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及び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。
【００３０】
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及び９４ａが配置されている。
【００３１】
スラスト回転部材７４の上部には回転規制部材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。
【００３２】
接続部８８には上部と下部で対向する２つのクランパ１０２及び１０４が設けられ、これらのクランパ１０２及び１０４によりアルミパイプ１０６が保持されることにより揺動部材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。
【００３３】
ところで、ホルダ８６は、図４及び図５に示すように、一端に固定ホルダ８６ａがボルト８６ｂによって固定される一方、他端に可動ホルダ（旋回ホルダ部）８６ｃが軸部材８６ｄを介して旋回自在に装着されるホルダ本体８６ｅを備えている。固定ホルダ８６ａには、ナット１１０ａによって連結部材１１０ｂが固定されており、この連結部材１１０ｂの一端の開口には塗布材管路２２が接続される。
【００３４】
一方、連結部材１１０ｂの他端の開口には、塗布材管路２２から供給される保護層形成材をさらにローラ４８へと送給するとともに、ローラ４８を回転自在に支持する中空状のパイプ（管部材）１１２の第１端部１１２ａが接続される。この第１端部１１２ａには、複数（例えば、２箇所）の図示しない円錐状の溝が形成されており、この溝に連結部材１１０ｂ側から図示しない埋め込みボルト等が係合することによって、パイプ１１２が連結部材１１０ｂに強固に装着される。パイプ１１２の第２端部１１２ｂは閉塞されている。
【００３５】
なお、パイプ１１２には、供給された保護層形成材をローラ４８へと送給するための複数の孔１１４が形成されている。また、パイプ１１２は、ステンレス鋼材により形成されると好適であり、例えば、ＳＵＳ３０４系材料（オーステナイト系に分類される鋼管：日本工業規格準拠）により形成されると一層好適である。
【００３６】
可動ホルダ８６ｃの先端側には、円形溝部８６ｆが形成されている。この可動ホルダ８６ｃは、スプリング１１６の付勢作用下に回転可能であり（図５中、矢印Ａ方向参照）、該スプリング１１６の弾発力によって前記円形溝部８６ｆに前記パイプ１１２の第２端部１１２ｂが係合される。これにより、パイプ１１２が確実に保持される。
【００３７】
図５に示すように、ローラ４８は、保護層形成材を吸収して蓄えることが可能な材質により形成されるとともに、車両１４の表面に密着することで該保護層形成材を塗布する中空状の塗布部材（塗布部）４８ａと、塗布部材４８ａの両端の開口部４８ｂに、Ｏ−リング４８ｃを介して液密に装着される端部キャップ５０とを備える。
【００３８】
パイプ１１２の外径Ｄ１は、塗布部材４８ａの内径Ｄ２より小さく、パイプ１１２と塗布部材４８ａとの間に空間４８ｄが形成されている。端部キャップ５０の中心には、図示しない孔が形成されており、この孔に前記パイプ１１２が挿通されることでローラ４８の全体が回転自在に支持される。パイプ１１２と前記孔とは、塗布部材４８ａの内部に保護層形成材を保持可能な程度に嵌め合いが調整されている。
【００３９】
前記のようにローラ４８及びホルダ８６を構成することにより、ローラ４８の着脱を容易に行うことが可能となり、該ローラ４８の取り扱い性を向上させることができる。従って、ローラ４８の清掃や交換等のメンテナンス作業を頻繁に行う必要があっても、該メンテナンス作業を効率的に遂行することが可能となる。
【００４０】
また、前記のようにローラ４８を構成することにより、パイプ１１２を介して送給される保護層形成材は、塗布部材４８ａに吸収かつ蓄えられるとともに、塗布部材４８ａによって車両１４の表面に確実に塗布される。
【００４１】
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及び空圧の複合回路（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操作弁１６０と、該レギュレータ操作弁１６０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１５８とを有する。また、複合回路１５０は、レギュレータ１５８の２次側管路及び水管路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及び水管路２６の連通・遮断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。
【００４２】
ＭＣＶ１６２、トリガー弁１６４及びレギュレータ１５８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。
【００４３】
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。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に水又は保護層形成材を供給する。
【００４４】
塗布材管路２２及び水管路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及び１７２は連通させておく。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及び水供給源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。
【００４５】
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及びポンプ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。
【００４６】
次に、制御部１８の構成について図８〜図１０を参照しながら説明する。
【００４７】
制御部１８は、供給量決定部２００と、該供給量決定部２００に接続される気温入力部２０２、湿度入力部２０４、面積入力部２０６及びタイマ２０８を有する。また、供給量決定部２００には、搬送ライン１２の運行状態を示す運行データ２１０が供給されており、供給量決定部２００は、運行データ２１０により、車両１４が搬送中又は停止中であることを認識することができる。
【００４８】
供給量決定部２００は、気温入力部２０２、湿度入力部２０４、面積入力部２０６を介して供給される気温、湿度及び塗布面積の各データと、供給量テーブル２１２（図１０参照）とを用い、車両１４に対する保護層形成材を供給する量を決定する。
【００４９】
さらに、供給量決定部２００は、各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃのトリガー切換電磁弁１６８を介してトリガー弁１６４を制御する機能を有し、タイマ２０８と連動してトリガー弁１６４を制御することにより保護層形成材を供給する時間を調整することができる。さらにまた、供給量決定部２００は、レギュレータ操作弁１６０を介してレギュレータ１５８を制御する機能を有し、保護層形成材を供給する圧力を調整することができる。
【００５０】
気温入力部２０２及び湿度入力部２０４には、モニタ画面１８ｂに表示される条件設定メニューの設定値が伝達されるようになっている。具体的には、気温入力欄２１４に入力される気温が気温入力部２０２に伝達され、湿度入力欄２１６に入力される湿度が湿度入力部２０４に伝達される。気温入力部２０２及び湿度入力部２０４はそれぞれインターフェースとして作用し、気温及び湿度を供給量決定部２００に伝達する。
【００５１】
外部コンピュータ２９から面積入力部２０６に供給される生産管理情報２１８は、図９に示すように、搬送ライン１２の運行順に基づき、各車両１４毎の情報が記録されたテーブルデータである。車両１４の情報は、車両識別番号、車種、塗装色に関する情報が挙げられる。
【００５２】
生産管理情報２１８は各ステーションに対して所定のタイミングで自動的に供給され、又はステーションからの送信要求に応じて適宜供給される。各ステーションでは、受信した生産管理情報２１８に基づいて、その後搬送されてくる車両１４に関する情報を先行して認識することが可能である。
【００５３】
例えば、ステーションの１つである保護層形成材の制御部１８の面積入力部２０６が図９に示す生産管理情報２１８を受信したとき、面積入力部２０６は、その時点で搬送されてきた車両１４の車両識別番号は「１７３８５」であることを認識できる。また、その車両１４の車種及び塗装色はそれぞれ「ＡＣＤ−１」及び「ｒｄ」であることを認識できる。また、面積入力部２０６は生産管理情報２１８の「車種」欄に基づいて、各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃが保護層形成材を塗布する塗布面積を判断する。例えば、「ＯＤＳ」で示される車種がワゴン型である場合には、塗布面積が広いことを判断できる。また、「ＡＣＤ−１」で示される車種が標準のセダン型である場合は、ワゴン型よりも塗布面積が狭いことを判断できる。さらに、「ＡＣＤ−２」で示される車種がサンルーフ付きのセダン型である場合、ルーフ部を分担するロボット１６ｂの塗布面積が狭いことを判断できる。面積入力部２０６で判断した塗布面積は、供給量決定部２００に伝達される。
【００５４】
供給量決定部２００は、供給量テーブル２１２から塗布面積と湿度とに基づいて保護層形成材を供給する供給量を検索する。図１０に示すように、供給量テーブル２１２は、湿度と塗布面積の２つのパラメータに基づく２次元状のテーブルデータであり、塗布面積が広く、又は、湿度が低いほど供給量が多い。湿度が低いときには、保護層形成材が蒸発しやすいとともに、ローラ４８が湿潤に保たれないことから保護層形成材をより多く供給する必要がある。
【００５５】
供給量決定部２００は、供給量テーブル２１２で検索したデータを気温により補正する。すなわち、気温が高い場合には、保護層形成材が固化しやすいことから、より多く供給する必要があるためである。気温による補正を省略するために、供給量テーブル２１２を湿度と塗布面積と気温の３つのパラメータによって検索可能なテーブルデータとしてもよい。
【００５６】
次に、供給量決定部２００は、保護層形成材の供給量に基づいて、保護層形成材を供給する時間と圧力とを決定する。保護層形成材を供給する量が多いときには、供給する時間及び圧力を大きく設定し、保護層形成材を供給する量が少ないときには、時間及び圧力を小さく設定する。また、供給する時間と圧力の一方だけを変更し、他方を固定値としておいてもよい。
【００５７】
供給量決定部２００は、運行データ２１０の内容が車両１４の搬送中であることを示すとき、レギュレータ操作弁１６０を介してレギュレータ１５８を制御することから、保護層形成材を供給する圧力を制御するとともに、タイマ２０８と協働して、トリガー切換電磁弁１６８を介してトリガー弁１６４を連通させる時間を制御する。このようにして、保護層形成材は決定された時間及び圧力でローラ４８内に供給され、結果として、ローラ４８内に保護層形成材が決定した供給量だけ供給される。
【００５８】
なお、制御部１８のこれらの機能は図示しないコンピュータ及び記録部を用いたプログラム処理によって行われる。また、制御部１８は、これ以外にもロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃやＭＣＶ切換電磁弁１６６等を制御する機能を有する。
【００５９】
次に、このように構成される塗布装置１０を用いて、車両１４に保護層形成材を塗布する動作について説明する。
【００６０】
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、ルーフ中央部１４ｂ及びルーフ後方部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（図１参照）。なお、車両１４が、例えば、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。
【００６１】
すなわち、図１１に示すように、ロボット１６ａの第３アーム４６と車両１４の表面との距離を適当に保ち、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及び凸部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。
【００６２】
また、保護層形成材を塗布するのに先立ち、モニタ画面１８ｂ（図８参照）に表示される条件設定メニューを用いて、気温入力欄２１４及び湿度入力欄２１６に気温及び湿度を入力する。入力されたデータは、気温入力部２０２及び湿度入力部２０４を介して供給量決定部２００に伝達される。
【００６３】
以上の準備を行った後、外部コンピュータ２９の制御下に搬送ライン１２を動かし、車両１４を搬送する。このとき、外部コンピュータ２９は、生産管理情報２１８を制御部１８の面積入力部２０６に供給する。面積入力部２０６は、受信した生産管理情報２１８から次に搬入される車両１４の車種を判断する。また、判断した車種に基づいて、各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃが分担する塗布面積を判断し、供給量決定部２００に伝達する。供給量決定部２００では、前記の通り、気温、湿度、塗布面積に基づき、供給量テーブル２１２を検索しながら、各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃに対する保護層形成材の供給量を決定する。さらに、決定した供給量に基づき、保護層形成材の供給時間と供給圧力とを決定する。
【００６４】
外部コンピュータ２９は、運行データ２１０を供給量決定部２００に供給していることから、供給量決定部２００は受信した運行データ２１０の示す内容に基づいて、車両１４が搬送中又は停止中であることを認識できる。供給量決定部２００は、車両１４の搬送が開始されたことを認識したとき、各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃのレギュレータ１５８及びトリガー弁１６４を制御し、決定した供給量を各ローラ４８に供給する。
【００６５】
このように、車両１４が搬送中であるときに各ローラ４８に適量の保護層形成材を供給することができる。供給された保護層形成材は、予め空間４８ｄに溜められ、徐々に塗布部材４８ａに染み出す。従って、車両１４に対する塗布作業を行う際に、保護層形成材が不足することがない。特に、空間４８ｄに溜められる保護層形成材の量は、気温、湿度及び塗布面積に基づいて決定されていることから、これらのパラメータの変動によって保護層形成材が不足したり、過剰に残余することがない。
【００６６】
保護層形成材を車両１４に塗布する際には、運行データ２１０のデータを監視し、次の車両１４が搬送されて搬送ライン１２上で停止したことを確認した後、各ロボットコントローラ２８ａ、２８ｂ、２８ｃに開始指示を与え、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの動作を開始させる。
【００６７】
ロボット１６ａを右方向へ移動させながら車両１４に保護層形成材を塗布する際には（図１１参照）、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。従って、揺動部材８４及びローラ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。
【００６８】
一方、図１２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。従って、揺動部材８４及びローラ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。
【００６９】
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及び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、該自重で不足の押圧力を空気圧シリンダ７８又は空気圧シリンダ８０により補償することができる。
【００７０】
これにより、ローラ４８が空回りしたり、凹部５００及び凸部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染み出しやすい。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、凹部５００及び凸部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及び凸部５０２を通過する際には、凹部５００の深さ及び凸部５０２の高さに応じてロッド７８ａ又は８０ａが伸縮する。空気圧シリンダ７８及び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。
【００７１】
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、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が時計方向又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、右方向及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。
【００７２】
その後、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。塗布された保護層形成材は、自然乾燥又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。
【００７３】
そして、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を保持し、次の車両１４が搬入されるまで待機する。このとき、制御部１８は外部コンピュータ２９から再び生産管理情報２１８を受信して、塗布面積、気温及び湿度に基づいて次の車両１４に対する保護層形成材の供給時間及び供給圧力を決定し、各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃのローラ４８に保護層形成材を供給する。
【００７４】
なお、気温及び湿度は、条件設定メニューを用いて作業者が直接入力する形態に限らず、気温入力部２０２及び湿度入力部２０４をそれぞれ気温計、湿度計に接続し、気温及び湿度をリアルタイムで供給量決定部２００に伝達してもよい。
【００７５】
また、制御部１８の面積入力部２０６は、車両１４が搬入される毎に外部コンピュータ２９から生産管理情報２１８を受信するものとして説明したが、生産管理情報２１８を受信するタイミングは種々の形態を取りうる。例えば、微小時間毎のリアルタイム形式の受信、所定時間毎のバッチ処理形式の受信、及び、工場始業時におけるその一日分のデータの一括受信のような形態であってもよい。
【００７６】
さらに、生産管理情報２１８は、図９に示すフォーマットに限ることなく、各車両１４毎の車種を判断することができるものであればよい。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る保護層形成材の塗布装置によれば、車両に保護層形成材を塗布する以前に、予めローラ内の空間に保護層形成材を所定量供給して溜めておくことにより、保護層形成材の塗布作業を迅速に開始させるとともに、車両に対する保護層形成材の塗膜の厚さ不足を防止することができる。
【００８０】
また、保護層形成材の供給量を気温、湿度及び／又は塗布面積に適応させて決定することにより、これらのパラメータが変動したときにも、塗布作業時に保護層形成材が不足したり、過剰に残余することがない。
【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】前記塗布装置の正面図である。
【図３】前記塗布装置におけるロボット及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】前記ローラ機構部の拡大斜視図である。
【図５】前記ローラ機構部の一部断面正面図である。
【図６】前記ローラ機構部の側面図である。
【図７】液圧及び空圧の複合回路を示す図である。
【図８】制御部及び該制御部に接続される機器の概略ブロック図である。
【図９】外部コンピュータが制御部に供給する生産管理情報の内容を示す図である。
【図１０】制御部の供給量決定部が保持する供給量テーブルの内容を示す図である。
【図１１】前記ロボットを右方向へ動作させる過程において、該ロボットと車両の表面との位置関係を示す説明図である。
【図１２】前記ロボットを左方向へ動作させる際の、該ロボットと車両の表面との位置関係を示す説明図である。
【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
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ…ロボットコントローラ
２９…外部コンピュータ          ３２…ポンプ
３４…ローラ機構部              ４０、７６…ベース部
４８…ローラ                    ４８ａ…塗布部材
４８ｂ…開口部                  ４８ｄ…空間
１５８…レギュレータ            １６０…レギュレータ操作弁
１６４…トリガー弁              １６８…トリガー切換電磁弁
２００…供給量決定部            ２０２…気温入力部
２０４…湿度入力部              ２０６…面積入力部
２０８…タイマ                  ２１０…運行データ
２１２…供給量テーブル          ２１４…気温入力欄
２１６…湿度入力欄              ２１８…生産管理情報
【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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