(57)【要約】【課題】ロボットに設けられたローラを用いて車両の外表面に保護層形成材を塗布する際に、車両の表面形状応じてローラを適切に押圧し、保護層形成材を確実、かつ、効率的に塗布する。【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。保護層形成材が供給されるローラ４８を、揺動軸８２を中心として揺動可能とする。保護層形成材を塗布する車両１４の塗布面の曲率の大きさに従って、揺動軸８２からローラ４８の軸心Ｏを結ぶ直線Ｌと塗布面とのなす角度である傾斜角度θの最大角度θ２を大きく設定する。【選択図】図８
2004298665.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、回転自在なローラを備えるローラ機構部と、
揺動軸を中心とし、前記ローラを軸心と直交する方向に揺動させる揺動機構部と、
を用い、
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ローラに供給し、
前記保護層形成材を塗布する前記車両の塗布面の曲率の大きさに従って、前記揺動軸から前記ローラの軸心を結ぶ直線と前記塗布面とのなす角度である傾斜角度の最大角度を増大して設定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】
請求項１記載の保護層形成材の塗布方法において、
前記塗布面のうち最も曲率の小さい面に対しては、前記傾斜角度を２５°〜３５°に設定し、
前記塗布面のうち最も曲率の大きい面に対しては、前記傾斜角度を２５°〜６５°に設定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】
請求項１又は２記載の保護層形成材の塗布方法において、
前記ローラを前記塗布面に押圧する押圧手段を有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、
前記傾斜角度の増加に従って前記ロボットを低速で移動させることを特徴とする保護層形成材の塗布方法。
【請求項５】
請求項１〜４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、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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
【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）
【０００７】
【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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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採用し、該ロボットに保護層形成材を車両に塗布するためのローラを設けることが検討される。
【００１１】
ところで、作業者がローラを用いて保護層形成材を塗布する際には、塗布面の形状や曲率に応じて適度な力を加え、かつ、ローラを保持するホルダを適当な角度に維持してローラを転動させている。この場合、作業者は、その熟練度に応じて押圧力やホルダの角度をほぼ無意識に調整している。
【００１２】
このような作業者の技能は数値化されているものではなく、ロボットの動作に適用することができない。また、仮に作業者の技能を数値化しても、その値がそのままロボットに対して適切なものであるとは限らず、ロボットの動作に適用可能な適切な塗布方法を設定する必要がある。
【００１３】
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、ロボットに設けられたローラを用いて車両の外表面に保護層形成材を塗布する際に、車両の表面形状に応じてローラを適切に押圧し、保護層形成材を確実、かつ、効率的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。
【００１４】
【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方法は、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、回転自在なローラを備えるローラ機構部と、揺動軸を中心とし、前記ローラを軸心と直交する方向に揺動させる揺動機構部と、を用い、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ローラに供給し、前記保護層形成材を塗布する前記車両の塗布面の曲率の大きさに従って、前記揺動軸から前記ローラの軸心を結ぶ直線と前記塗布面とのなす角度である傾斜角度の最大角度を増大して設定することを特徴とする。
【００１５】
このように、傾斜角度の最大角度を塗布面の曲率の大きさに従って増大して設定することによって、車両の表面形状応じてローラを適切に押圧することができる。
【００１６】
この場合、前記保護層形成材を塗布する塗布面のうち最も曲率の小さい面に対しては、前記傾斜角度を２５°〜３５°に設定し、前記塗布面のうち最も曲率の大きい面に対しては、前記傾斜角度を２５°〜６５°に設定するとよい。
【００１７】
また、前記ローラを前記塗布面に押圧する押圧手段を有すると、車両の塗布面に対するローラの押圧力を補償することができる。
【００１８】
さらに、前記傾斜角度の増加に従って前記ロボットを低速で移動させるとよい。
【００１９】
さらにまた、前記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。
【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方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１２を参照しながら説明する。
【００２１】
図１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。ワゴン型の車両１４では、一般的にボンネット部１４ａは形状が複雑であって曲率の大きい面を有しており、ルーフ部１４ｂは略平坦な面を有している。また、図示しないが、一般的にセダン型の車両におけるトランク部は略平坦な面を有している。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、保護層形成材は、図示しないヒータと温度計とによって適温となるように制御されている。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。
【００２５】
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等で除去するときには、容易に剥離させることができる。
【００２６】
図２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。
【００２７】
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。
【００２８】
図３〜図５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。
【００２９】
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（押圧手段）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、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５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５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Ｏ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】
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及び１０４が設けられている。これらのクランパ１０２及び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。
【００３３】
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。
【００３４】
図６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６の破線は空気圧管路を示す。
【００３５】
ＭＣＶ１６２、トリガー弁１６４及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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
まず、予め、各ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃに対して保護層形成材を塗布する動作の教示を行う。このとき、図７に示すように、ローラ４８の軸心Ｏと揺動軸８２とを結ぶ直線をＬとして、該直線Ｌと車両１４の表面とのなす傾斜角度θが適当な角度となるように教示を行う。ここで、傾斜角度θを求める基準となる車両１４の表面は、ローラ４８が車両１４に接する点Ｐ（図８参照）において、ローラ４８の軸心Ｏと直交する方向の接線Ｍ（図８参照）を含む面として定義される。
【００４１】
また、傾斜角度θの最大角度θ２（図７参照）は車両１４の表面の曲率に対応して設定し、例えば、ルーフ部１４ｂやトランク部（図示せず）のように略平坦な面に塗布する際には最大角度θ２を小さく設定するとともに、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの移動速度を高速に設定する。さらに、ボンネット部１４ａ（図８参照）のように曲率の大きい面に塗布する際には最大角度θ２を大きく設定するとともにロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの移動速度を低速に設定する。ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの動作方向は、ローラ４８に対して揺動部材８４が傾斜している方向である。
【００４２】
このように、略平坦な塗布面においては、最大角度θ２を小さく設定することにより、ローラ４８の自重を車両１４に対する押圧力として有効に利用することができる。また、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃを高速で動作させることができることから、ルーフ部１４ｂのように広い面積の塗布面に対して短時間で塗布作業を行うことができる。また、曲率の大きい塗布面においては、最大角度θ２を大きく設定することにより、ローラ４８を確実に塗布面に密着させることができる。この場合、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの動作速度を低速に設定するが、一般的な車両１４では曲率の大きい塗布面は面積が小さく、所定のタクトタイム内で塗布作業を行うことができる。
【００４３】
本願発明者が実験した結果によれば、略平坦な塗布面に対しては、最小角度θ１を２５°、最大角度θ２を３５°と設定し、この範囲内で傾斜角度θを選択的に設定するとよい。また、曲率の大きい塗布面に対しては、最小角度θ１を２５°、最大角度θ２を６５°と設定し、この範囲内で傾斜角度θを選択的に設定するとよい。
【００４４】
換言すれば、車両１４に保護層形成材を塗布する塗布面のうち最も曲率の小さい面は略平坦とみなすことができ、この塗布面に対しては、傾斜角度θを２５°〜３５°に設定するとよい。また、保護層形成材を塗布する塗布面のうち最も曲率の大きい面に対しては、傾斜角度θを２５°〜６５°に設定するとよい。
【００４５】
略平坦な面における最小角度θ１（＝２５°）と曲率の大きい面における最小角度θ１（＝２５°）は同値であるが、これは曲率の大きい塗布面が複雑な表面形状となっていることがあり、個別の車種および塗布面に適応して傾斜角度θを小さく設定する場合もあるためである。
【００４６】
ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの移動速度は、例えば、傾斜角度θの増加に従って比例的に低速になるように設定してもよい。このようにすると、塗布面の曲率と、傾斜角度θと、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの移動速度とが関連付けられ、各パラメータを容易に設定することができる。
【００４７】
また、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの動作教示の際、揺動軸８２の位置が決定されていれば、第３アーム４６の姿勢は任意に設定可能である。つまり、図７に示すように、第３アーム４６をやや起立した姿勢に設定してもよいし、図９に示すように、第３アーム４６を揺動部材８４の軸線上に設定してもよい。
【００４８】
ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃに車両１４のボンネット部１４ａ（図１参照）、ルーフ部１４ｂ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。
【００４９】
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。
【００５０】
次に、車両１４に保護層形成材を塗布する際には、保護層形成材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。
【００５１】
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又はセンサ（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。
【００５２】
このとき、制御部１８はレギュレータ１５８（図６参照）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及び適温に保たれながらローラ機構部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。
【００５３】
また、レギュレータ１５８による圧力制御、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの動作速度及びロッド７８ａ及び８０ａに加える力の制御とによって車両１４に塗布する保護層形成材の厚みを調整することができる。
【００５４】
ロボット１６ａを図７における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、ロッド８０ａが縮退する方向に比較的弱い力Ｆａが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。
【００５５】
ロボット１６ａを図１０における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。
【００５６】
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、該自重では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。特に、車両１４の表面が水平でない箇所においてもローラ４８を塗布面に密着させることができる。
【００５７】
これにより、ローラ４８が空回りしたり、凹部や凸部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、凹部及び凸部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。
【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。
【００５９】
また、略平坦である塗布面では傾斜角度θの最大角度θ２を小さく設定していることから、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの移動速度を高速にすることができ、保護層形成材を効率的に塗布することができる。略平坦な塗布面では、塗布作業が比較的容易であることから、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの移動速度が高速であっても保護層形成材を確実に塗布することができる。
【００６０】
さらに、曲率の大きい塗布面では傾斜角度θの最大角度θ２を大きく設定していることから保護層形成材を確実に塗布することができる。
【００６１】
保護層形成材を塗布する際、車両１４は塗装が終了していればよく、部品等が取り付けられていない未完成車であってもよいことはもちろんである。
【００６２】
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、つぎの車両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。
【００６３】
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。
【００６４】
上記の実施の形態では、空気圧シリンダ７８および８０によって、揺動部材８４に押圧力を与え、ローラ４８を車両１４の表面に確実に密着させるものとして説明したが、このような押圧手段は、空気圧シリンダ７８、８０に限ることはない。例えば、図１１に示すように、スプリング２００を用いて、該スプリング２００の弾性力によってローラ４８を車両１４の表面に押圧させるようにしてもよい。また、例えば、図１２に示すように、押圧手段を省略して揺動機構のみを用いてもよい。
【００６５】
これらの構成においても、揺動軸２０２と軸心Ｏとを結ぶ直線Ｌに基づいて揺動部材２０４の傾斜角度θを規定することができる。ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの動作教示としては、略平坦な塗布面に保護層形成材を塗布する際には傾斜角度θを小さく設定するとともに、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの移動速度を高速に設定するとよい。また、曲率の大きい塗布面に保護層形成材を塗布する際には傾斜角度θを大きく設定するとともに、ロボット１６ａ、１６ｂ、１６ｃの移動速度を低速に設定するとよい。
【００６６】
さらに、上記の車両１４では、ボンネット部１４ａは曲率が大きく、ルーフ部１４ｂは略平坦であるものとして説明したが、これ以外にも各種の車両に適用可能であることはもちろんである。つまり、傾斜角度θの最大角度θ２は、あくまでも表面の曲率に基づいて設定すればよく、車両１４におけるボンネット部１４ａやルーフ部１４ｂ等の各部位によって制限されることはない。
【００６７】
上記したように、本実施の形態に係る保護層形成材の塗布方法によれば、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。
【００６８】
また、傾斜角度θの最大角度θ２を塗布面の曲率の大きさに従って大きく設定することによって、車両１４の表面形状に応じてローラ４８を適切に押圧することができる。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
本発明に係る保護層形成材の塗布方法は、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、種々の工程を採り得ることはもちろんである。
【００７２】
【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方法によれば、ロボットに設けられたローラを用いて車両の外表面に保護層形成材を塗布する際に、車両の表面形状に応じてローラを適切に押圧し、保護層形成材を確実、かつ、効率的に塗布することができる。
【００７３】
さらにまた、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態で用いる保護層形成材の塗布装置の斜視図である。
【図２】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３】ローラ機構部の拡大斜視図である。
【図４】ローラ機構部の一部断面拡大正面図である。
【図５】ローラ機構部の一部断面拡大側面図である。
【図６】液圧及び空圧の複合回路を示す回路図である。
【図７】車両のルーフ部において、ローラ機構部を有するロボットを右方向へ動作させる過程において、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８】車両のボンネット部において、ローラ機構部を有するロボットを右方向へ動作させる過程において、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９】車両のルーフ部において、ローラ機構部を有するロボットを右方向へ動作させる過程において、揺動軸の軸線上にロボットの第３アームを設定した状態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】車両のルーフ部において、ローラ機構部を有するロボットを左方向へ動作させる過程において、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】押圧手段としてスプリングを用いたローラ機構部の斜視図である。
【図１２】押圧手段を省略したローラ機構部の斜視図である。
【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、２０２…揺動軸                  ８４、２０４…揺動部材
８６…ホルダ                          ９０…ピン
９２、９４…ピン押圧部材              ９２ａ、９４ａ…押圧面
１５０…複合回路                      ２００…スプリング
Ｃ、Ｏ…軸心                          Ｌ…直線
Ｍ…接線                              θ…傾斜角度
θ１…最小角度                        θ２…最大角度
【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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