(57)【要約】【課題】貯留部からシーラ等の粘性流体を圧送して吐出する粘性流体塗布装置において、吐出する粘性流体にエアが混入する事態を確実に防止する。【解決手段】供給管４から上方に突出し、供給管４の内部と連通した内部空間を有する突出部１０と、供給管４の流路を妨げて、供給管４を流れる粘性流体（シーラ）を突出部１０の内部空間に誘導する遮断壁１１とを設け、突出部１０の内部空間に、遮断壁１１の上方を迂回するシーラの迂回流路１２と、迂回流路１２の上方に設けられたエア空間１３とを形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性流体が貯留された貯留部と、粘性流体を吐出する吐出部と、前記貯留部と前記吐出部とを連結する供給管と、前記貯留部の粘性流体を、前記供給管を介して前記吐出部に圧送する圧送部と、前記供給管の途中に設けられたエア抜き部とを備えた粘性流体塗布装置であって、
前記エア抜き部が、前記供給管から上方に突出し、前記供給管の内部流路と連通した内部空間を有する突出部と、前記突出部の下方で、前記供給管の内部流路を妨げる位置に配された遮断壁とを有し、
前記突出部の内部空間に、前記遮断壁の上方を迂回する迂回流路と、前記迂回流路の上方に設けられ、前記迂回流路の液面と接するエア空間とを形成する粘性流体塗布装置。
【請求項２】
前記迂回流路の上流側と下流側とを連通するバイパス流路を設けた請求項１記載の粘性流体塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーラや接着剤等の粘性流体を塗布する粘性流体塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の生産ラインでは、シーラや接着剤等の粘性流体を車体に塗布する工程がある。例えば特許文献１に示されている塗布装置は、シーラを貯留する貯留部（収容容器）と、シーラを吐出する吐出部（塗布ガン）と、貯留部と吐出部とを連結する供給管（ホース）と、圧送部（エアポンプ）とを備え、貯留部のシーラを圧送部で吐出部に向けて圧送し、吐出部からワークに対してシーラを吐出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６０５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような粘性流体塗布装置では、貯留部のシーラがなくなったら、新たなシーラが満たされた貯留部と交換される。交換した貯留部に圧送部を装着する際、図５に示すように、圧送部のプランジャＰと貯留部Ｃに満たされたシーラＳとの間にエアＡが介在することがある。この状態で、プランジャＰを押し下げて貯留部のシーラを吐出部に圧送すると（図５の矢印参照）、エアが混入したシーラが吐出部から吐出され、シーラが途切れてシール不良が生じたり、シーラが弾けながら吐出されることで周囲に飛び散り、車体や周辺設備を汚してしまったりする恐れがある。そこで、従来は、貯留部を交換した後、初期の一定量のシーラを別経路から外部に排出することで、エアが混入したシーラが吐出部から吐出されることを防止していた。
【０００５】
しかし、貯留部に満たされたシーラには、表層だけでなく内部にもエアが混入する場合がある。例えば、貯留部のシーラを最後まで完全に使いきることは困難であるため、貯留部は、底部にシーラが幾分残った状態で交換される。この使い切れなかったシーラを、新たなシーラが満たされた貯留部に継ぎ足す場合がある。このようにシーラの継ぎ足しを繰り返すと、図６に示すように、元々貯留部Ｃの内部に充填されていたシーラＳ１の上に、継ぎ足したシーラＳ２、Ｓ３・・・が積層されるため、各層の間にエアＡが混入する恐れがある。このように、シーラの内部にエアが混入した場合は、上記のように初期のシーラを排出するだけでは対応できない。
【０００６】
本発明が解決すべき課題は、貯留部からシーラ等の粘性流体を圧送して吐出する粘性流体塗布装置において、エアが混入したシーラが吐出される事態を確実に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するためになされた本発明は、粘性流体が貯留された貯留部と、粘性流体を吐出する吐出部と、貯留部と吐出部とを連結する供給管と、貯留部の粘性流体を、供給管を介して吐出部に圧送する圧送部と、供給管の途中に設けられたエア抜き部とを備えた粘性流体塗布装置であって、エア抜き部が、供給管から上方に突出し、供給管の内部流路と連通した内部空間を有する突出部と、突出部の下方で、供給管の内部流路を妨げる位置に配された遮断壁とを有し、突出部の内部空間に、遮断壁の上方を迂回する迂回流路と、迂回流路の上方に設けられ、迂回流路の液面と接するエア空間とを形成するものである。
【０００８】
このように、本発明に係る粘性流体塗布装置では、供給管の途中にエア抜き部を設けた。このエア抜き部は、供給管の内部流路を妨げる位置に配された遮断壁を有し、内部流路を流れる粘性流体が遮断壁にぶつかって流速が低下する。この流速の比較的遅い粘性流体が、遮断壁の上方を迂回する迂回流路に流入し、液面を介して迂回流路の上方に設けられたエア空間と接することで、粘性流体に混入したエアがエア空間に捕捉される。このように、迂回流路に粘性流体を通過させることでエアの除去を随時行うことができるため、貯留部に貯留された粘性流体の表層のエアだけでなく、粘性流体の内部に混入したエアも除去することができる。
【０００９】
上記の粘性流体塗布装置において、迂回流路の上流側と下流側とで粘性流体の圧力差が大きいと、迂回流路を流れる粘性流体がエア空間のエアを巻き込んでしまう恐れがある。そこで、迂回流路の上流側と下流側とを連通するバイパス流路を設ければ、粘性流体の圧力差を小さくすることができるため、エアの巻き込みを防止できる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明に係る粘性流体塗布装置によれば、エアが混入した粘性流体が吐出部から吐出される事態を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るシーラ塗布装置の側面図である。
【図２】上記シーラ塗布装置の圧送部の断面図である。
【図３】上記シーラ塗布装置のエア抜き部であって、図４のＹ−Ｙ線における断面図である。
【図４】図３のエア抜き部のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図５】圧送器とシーラとの間にエアが混入した様子を示す断面図である。
【図６】シーラを継ぎ足してエアが混入した様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１に、本発明の一実施形態に係る粘性流体塗布装置としてのシーラ塗布装置１を示す。シーラ塗布装置１は、シーラを貯留する貯留部としてのドラム缶２と、シーラを吐出する吐出部としてのシーラガン３と、ドラム缶２とシーラガン３とを連結する供給管４と、ドラム缶２に貯留されたシーラを、供給管４を介してシーラガン３に圧送する圧送部５と、供給管４の途中に設けられたエア抜き部６とを備える。
【００１４】
シーラガン３は、シーラを吐出するノズル３ａを有し、本実施形態ではロボットアーム７により３次元的に移動可能とされる。シーラガン３の移動を制御しながらノズル３ａからシーラを吐出することで、例えば自動車のドアのインナパネルとアウタパネルとの接合部にシーラを塗布して封止する作業が行われる。
【００１５】
圧送部５は、図２に示すように、ドラム缶２の内部に設けられたプレート５ａと、プレート５ａを昇降駆動する駆動部５ｂと、プレート５ａの中央部から上方に延びる中空管５ｃと、中空管５ｃの内部に設けられ、プレート５ａの下面に開口した供給孔５ｄと、供給孔５ｄを開閉するバルブ５ｅとを備える。プレート５ａは、駆動部５ｂから下方に延びたロッド５ｆの下端に固定され、駆動部５ｂによりロッド５ｆを伸縮させることにより、プレート５ａが昇降される。バルブ５ｅは、図示しないエアシリンダから下方に延びたバルブロッド５ｇの下端に固定され、エアシリンダでバルブロッド５ｇを伸縮させることにより、供給孔５ｄの下端開口部がバルブ５ｅで開閉される。中空管５ｃには、排出管８及び供給管４が接続され、排出管８及び供給管４にはそれぞれバルブ８ａ及びバルブ４ａが設けられる。
【００１６】
駆動部５ｂによりプレート５ａを下方に押圧しながら、バルブ５ｅを下降させて供給孔５ｄを開放することにより（図２の点線参照）、ドラム缶２に貯留されたシーラが供給孔５ｄを介して排出管８あるいは供給管４に供給される（図２の矢印参照）。このとき、供給管４のバルブ４ａを閉じ、排出管８のバルブ８ａを開放すれば、シーラが排出管８から外部に排出される。一方、排出管８のバルブ８ａを閉じ、供給管４のバルブ４ａを開放すれば、シーラが供給管４に供給される。
【００１７】
エア抜き部６は、供給管４の途中に設けられ、図３及び図４に示すように、略水平方向に延びる供給管４から上方に突出した突出部１０と、突出部１０の下方に設けられた遮断壁１１とを備える。突出部１０の内部空間Ｑは、供給管４の内部流路４ｂと連通している。本実施形態の突出部１０は、前後方向（供給管４の延在方向、図３の左右方向）に対向する一対の側壁１０ａと、幅方向（前後方向と直交する水平方向、図４の左右方向）に対向する一対の側壁１０ｂと、側壁１０ａ，１０ｂの上端を覆う頂部１０ｃとからなる。突出部１０の前後両側の側壁１０ａは、上方に向かうにつれて前後方向間隔を徐々に広げた形状をなす。突出部１０の幅方向両側の側壁１０ｂは、共に鉛直方向に延びる平行な平坦面からなる。頂部１０ｃは、上方に膨出した曲面状に形成され、図示例では円弧状に湾曲した曲面からなる。
【００１８】
遮断壁１１は、供給管４の内部流路４ｂを妨げる位置に配される。本実施形態の遮断壁１１は、供給管４の内部流路４ｂと直交する平板状をなし、下端１１ａが供給管４の内部流路４ｂに配され、上端１１ｂが突出部１０の内部空間Ｑに配される。図示例では、遮断壁１１の下端１１ａが供給管４の内面と密着し、遮断壁１１の幅方向両側の側面１１ｃは突出部１０の幅方向両側の側壁１０ｃと密着している（図４参照）。遮断壁１１のうち、供給管４の内部流路４ｂに面する位置には、貫通穴１１ｄが設けられる。
【００１９】
突出部１０の内部空間Ｑには、遮断壁１１の上方を迂回するシーラの迂回流路１２と、迂回流路１２の上方に設けられ、迂回流路１２の液面１２ａと接するエア空間１３とが形成される（図３参照）。突出部１０の頂部１０ｃには、迂回流路１２の液面１２ａの高さを検知するセンサ１４と、エア空間１３と外部とを連通する連通路１５と、連通路１５を開閉可能なバルブ１５ａとが設けられる。センサ１４は、接触式であっても非接触式であってもよいが、センサ１４との接触によりシーラに気泡が混入する事態を確実に避けるためには、非接触式であることが好ましい。迂回流路１２の液面１２ａの高さが所定範囲より低ければ（すなわちエア空間１３の容積が過大であれば）、バルブ１５ａを開放してエア空間１３のエアを外部に排出する。一方、迂回流路１２の液面１２ａの高さが所定範囲より高ければ（すなわちエア空間１３の容積が過小であれば）、バルブ１５ａを開放して連通路１５からエアを注入する。以上により、迂回流路１２の液面１２ａの高さ、すなわちエア空間１３の容積が所定の範囲内に維持される。
【００２０】
次に、上記構成のシーラ塗布装置１によるシーラの塗布方法を説明する。まず、図２に示すように、ドラム缶２の内部に圧送部５のプレート５ａを装着し、ドラム缶２に貯留されたシーラにプレート５ａを接触させる。その後、供給管４のバルブ４ａを閉じ、排出管８のバルブ８ａを開いた状態で、駆動部５ｂによりプレート５ａを下方に押圧すると共に、供給孔５ｄのバルブ５ｅを開放することにより、供給孔５ｄ及び排出管８を介して初期のシーラを外部に排出する。これにより、プレート５ａとシーラとの間に介在したエアを外部に排出することができる。
【００２１】
その後、排出管８のバルブ８ａを閉じると共に、供給管４のバルブ４ａを開くことにより、供給管４にシーラを圧送する。供給管４の内部が所定の圧力に達したら、図３に示すエア抜き部６の連通路１５からエアを注入し、突出部１０の内部空間Ｑにエア空間１３を形成する。エア空間１３が所定の圧力に達したら、連通路１５のバルブ１５ａを閉じる。このとき、遮断壁１１の上方にシーラが存在するように、すなわち、エア空間１３が遮断壁１１の上端１１ｂと接触しないように、エア空間１３に注入するエアの圧力が設定される。
【００２２】
この状態で、圧送部５の駆動部５ｂによりプレート５ａをさらに下降させ、供給管４にシーラを圧送し、シーラガン３にシーラを供給する。このとき、供給管４の内部流路４ｂを流通するシーラがエア抜き部６を通過する。具体的には、供給管４の内部流路４ｂのシーラが、遮断壁１１にぶつかって上方に流れ、突出部１０の内部空間Ｑの迂回流路１２に流入する。このとき、シーラが遮断壁１１にぶつかることでシーラの流速が低下し、流速の比較的遅いシーラが迂回流路１２に流入する。そして、シーラが迂回流路１２を通過する際に、液面１２ａを介してエア空間１３と接触することにより、シーラに混入したエアがエア空間１３に捕捉されるため、シーラからエアが分離される。
【００２３】
このとき、シーラの流速が遅いことで、シーラがエア空間１３と接触する時間が比較的長くなるため、シーラからのエアの分離が促される。また、迂回流路１２を流れるシーラのうち、遮断壁１１付近を流れる経路（インコース）の経路長が、突出部１０の側壁１０ａ及びエア空間１３付近を流れる経路（アウトコース）の経路長よりも短いため、インコースを流れるシーラの流速よりも、アウトコースを流れるシーラの流速が速くなる。これにより、シーラに含まれるエアが流速の速いアウトコース側に移動するため、エアをエア空間１３で捕捉しやすくなる。特に、本実施形態では、突出部１０の前後両側の側壁１０ａが、上方に向けて前後方向間隔を広げた形状を成すことで、インコースの経路長とアウトコースとの経路長が大きいため、シーラの流速差が大きくなってシーラに含まれるエアをエア空間１３でより一層捕捉しやすくなる。
【００２４】
尚、エア空間に充填するエアの圧力を調整して、遮断壁１１の上方を迂回するシーラの厚さｄ（図３参照）を可及的に小さくすれば、このシーラの厚さｄよりも大きなエア（気泡）が確実にエア空間１３に捕捉されるため、大きなエアがシーラに混入する事態を確実に回避できる。
【００２５】
ところで、迂回流路１２に流入する直前のシーラは、圧送部５から受ける圧力により比較的高圧になっている。一方、迂回流路１２を通過した直後のシーラは、圧送部５からの圧力を受けにくいため、比較的低圧になっている。このように、迂回流路１２の直前（上流側）と直後（下流側）との圧力差が大きくなると、迂回流路１２のシーラがエア空間１３のエアを巻き込んでしまう恐れがある。そこで、図３及び図４に示すように、迂回流路１２の直前と直後とを連通するバイパス流路１６を設ければ、迂回流路１２の前後の圧力差を小さくすることができ、上記のような不具合を回避できる。本実施形態では、遮断壁１１に設けた貫通穴１１ｄでバイパス流路１６を構成している。
【００２６】
こうして、迂回流路１２を通過してエアが除去されたシーラがシーラガン３に供給され、ノズル３ａから吐出されてワーク（例えばドアパネル）に塗布される。このように、エア抜き部６の迂回流路１２を通過させてエアを分離しながら、シーラの塗布を行うことができるため、図６に示すように、ドラム缶２のシーラの表層だけでなく内部にもエアが混入した場合でも、シーラのエアを確実に除去しながらシーラ塗布作業を行うことができる。
【００２７】
本発明は上記の実施形態に限られない。例えば上記の実施形態では、迂回流路１２の前後を連通するバイパス流路１６を、遮断壁１１に設けた貫通穴１１ｄで構成した場合を示したが、これに限らず、例えば遮断壁１１と供給管４の内面との間に隙間を設け、この隙間でバイパス流路を構成してもよい（図示省略）。あるいは、バイパス流路が特に必要なければ、これを省略し、供給管４の内部流路４ｂのシーラを全て迂回流路１２に流入させてもよい。
【００２８】
また、上記の実施形態では、塗布開始直後のシーラを排出管８から外部に排出した場合を示したが、これに限らず、排出管８を省略してもよい。この場合、塗布開始直後からエア抜き部６でエアの除去を行う。
【００２９】
また、上記の実施形態では、粘性流体がシーラである場合を示したが、これに限らず、例えば接着剤を塗布する接着剤塗布装置に本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１     シーラ塗布装置（粘性流体塗布装置）
２     ドラム缶（貯留部）
３     シーラガン（吐出部）
４     供給管
５     圧送部
６     エア抜き部
７     ロボットアーム
８     排出管
１０   突出部
１１   遮断壁
１２   迂回流路
１３   エア空間
１４   センサ
１５   連通路
１６   バイパス流路
【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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