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スリーボンド・テクニカルニュース
昭和 61 年 4 月 1 日発行

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自動車組立ラインにおける液状ガスケット自動塗布システム
はじめに液状ガスケットの単独使用化が日本国内で普及しはじめてから 5 年が経過しようとしている。この間、自動車や農機のエンジン、ミッション、デフ等への展開が著しく、コストダウンや組立作業の合理化に大いに貢献している。
反面、米国で誕生し、約 10 年を経過しているＦＩＰＧ（フォームド・イン・プレイス・ガスケット）は、米国内で自動車エンジンのオイルパンやロッカーカバーに対し、一時的に普及したが、現在は逆行現象が見え、数社の自動社メーカーやエンジンメーカーの技術スタッフが、日本にその技術を学びにやって来ている。
米国で発展しなかった大きな理由として、材料メーカー、塗布装置メーカー、使用者があまりにも専門化されすぎて、有機的な結び付きが少なく、各種の問題を生じても、それに迅速に対応できなかったことがあげられる。
その例を２〜３あげれば、建築用に多く使われている酢酸タイプのＲＴＶシリコーンをエンジン等の接合面に使用して、金属腐食を生じたり、臭気による作業環境の悪化等を引き起こしても、迅速な材料開発や確認実験がなされなかった。

目
はじめに････････････････････････････････････････1

また、塗布装置についても、塗布パターンの確実な再現性や耐久性、均一なビート塗装といった技術的な諸問題に関し、装置メーカーと材料メーカーおよび使用者との間に緊密な連携プレーがとられなかった。
日本においては、液状ガスケットの専門メーカーが、材料はもちろんシーリング理論や応用実験（ベンチテスト等）から塗布装置に至るまで、総合的な技術ノウハウを確立し、使用者がそのメーカーから薦められ材料について確認実験を行い、必要に応じて改良改善を要請し、材料開発を促すとともに組立工程における塗布装置についても、材料メーカー側のアドバイスにより、最高機種を選択できるため、採用後の問題も速やかに解決されていった。
こうした日米の現状の差をみるとき、液状ガスケットメーカーの果たした役割は大きく、単独使用化は、今や台湾、韓国、メキシコ、ソ連などにも、自動車関連の海外進出企業を中心に普及しはじめ、ワールドワイド的な独自技術として注目されている。
このような液状ガスケット単独使用化の流れの中で、今回は自動塗布システムの最新技術と応用例について紹介してみたい。

次５）材料圧送装置の作業性改善･･････････････････6

１．塗布装置の種類と最近の採用傾向･････････････････2６）糸曳き解消開閉弁の開発 ････････････････････7

２．塗布装置に関わる最近の新技術･･･････････････････4

３．液状ガスケット塗布システムの応用例･･････････････7１）コンピューター型の改良改善･････････････････4

おわりに･････････････････････････････････････････9２）テンプレート型周辺技術の開発･･･････････････4３）移動式円盤型塗布装置の開発････････････････5

スリーボンド 6107（白色）と４）材料圧送装置の脈動除去････････････････････5

スリーボンド 6107Ｂ（黒色）の商品紹介･･････････････10

1. 塗布装置の種類と最近の採用傾向

コンピューター型の採用が圧倒的に多い。
テンプレート型は、安価でメンテナンス性の良いこと

液状ガスケットの塗布方式としては表１のように 3 機から、同一パターンの専用塗布機として、また、コンピ種に分類されるが、その中でも主流をなしているトレー

ューター型は、多種類の複雑なパターンを高速で塗布すシング方式を中心に述べる。

る必要があるときに採用されている。円盤型は、デフケ

トレーシング方式は、圧送されてノズルから吐出されースのようにパターンが真円のときに使用される。光電る材料をパターンどおりに線状に描く方式で、表 2 のよ管型は、低速でメンテナンス性があまり良くなく、最近

うに 4 種類に分類されるが、最近は、テンプレート型と図１表１
方式

トレーシング方式

スケット剤がノズルの先端からヒモ要状に吐出される。このノズルを何らかの方法で接合面に沿って駆動させ面上に線状塗布する方式をいう。

適用

ガスケット剤特徴

シリコーン系、アナロ系（嫌気性）

塗布すべきパターン以外をマスキングしたスクリーン上にガスケット剤液槽の中で箱型ドラムを回転させてをのせ、下方に接合面をセットしヘラ最上面にガスケット剤の一定膜厚を状（スキージー）のものでスクリーニ形成し、その面に接合面を押し付けてングを介して押し出して塗布する方転写塗布する方式をいう。

式をいう。
アナロ系（嫌気性）

溶剤系、水系塗布速度が早い。

塗布速度が早い。

全てのガスケット剤に適用可塗布パターンの寸法制度が良い。

塗布量調整が容易薄膜塗布が可能。

自動ライン組込みが可

自動ライン組込み可。

ノズル駆動方式の相違によって次のスキージーを自動駆動させる事によ

塗布物を人手で持って転写するため４型式がある。って自動塗布機となり得る。

完全自動塗布機とは言えない。の２． 光電管型
３． コンピュータ型
４． 円盤型

2

スタンピング方式

三次元面塗布可１． テンプレート型

類

スクリーニング方式

溶剤系、水系

自動塗布機
種

トレーシング方式構成図

液状ガスケット塗布方式の種類

圧送部から圧送管を経て送られたガ概は採用されることが少ない。

塗布面の複雑さや面巾に制限を受けない。
薄膜塗布が可能メンテナンス性が良い。

表２

概要説

明

トレーシング方式の種類と一般仕様

テンプレート型

光電管型

コンピューター型

円盤型

塗布パターンにあわせて切塗布すべきパターンの線図

塗布位置にセットされたワ

円弧塗布専用のノズル駆ったテンプレート(鉄製)にを白紙上に描き、光電管でークの面上をノズルの先端動方式で、円盤状にノズそってマグネットローラー読ませ、その信号でＸＹテでならわせながら指示したルを取り付けた円盤をギを駆動させる。

ーブルに設けられたサーボ

点及点から点への移動条件

ヤーを介してモータで回ローラーのセンターに設けモーターを駆動させる。Ｘ等をコンピューターに記憶転させて円状に塗布すられたノズルによって塗布

Ｙテーブルから取り出したさせていく。
（プレイバックる。

される。

アームに取り付けられたノ方式）この記憶させたパタテンプレートには外周及内ズルによって塗布される。

ーンを再生させてワーク面周を利用する場合がある。

上に塗布する。

MAX 4m/分

MAX 2m/分

部分速度変換

不可

最小円孤

6Ｒ

不連続線
交

叉

二三軌

仕

ノズル駆動速度跡
互
換様

MAX 12m/分

MAX 12m/分

不可

可

不可

6Ｒ

5Ｒ

50Ｒ

不可

可

可

可

線不可

不可

可不可

重線不可

不可

可可

次

元不可

不可

可

不可

法

プレート交換

線図交換

セレクトスイッチ

ノズル取付半径変更

方性時

間

5分

3分1秒

3分

種類

制限なし

制限なし

6 種類（増大可）

制限なし±0．1mm±0．1mm±0.2mm±0．1mm繰返し精度
ノズル駆動範囲

特徴

MAX

300

X

500mm

MAX300

X

400mm

MAX

600

X

1000mmMAX

600φ

ならい方式の為確実性が高パターンの互換性にすぐれ高速三次元塗布が可。

シンプルで信頼性が高い。ている。

パターンの互換性にすぐれい。

安価である。

同時多数塗布が可能。

る。

メンテナンス性が良い。

メンテナンス性が良い。

安価である。

塗布条件の設定にフレキシ

二輪シリンダーヘッドカバ

ガスメーターカウンターケ

二輪ロアーケース

四輪デフケースーース

四輪バッフルプレート

四輪ホイルドラム取付部

四輪 FF ミッションケース

四輪ミッションケース

四輪オイルパン

四輪ホイルアッシー

四輪オイルパンコンデンサーカシメ部

ブル性がある。

用

途

3

2. 塗布装置に関わる最近の新技術
また 16 ビットマイコンの採用により、記憶容量の増大、トレーシング方式塗布装置の最近開発された新技術

マルチ式プログラム呼び出し方式を可能にし。液晶ディスプレーの日本語によるティーチング操作誘導やティーチンの主なものについて述べる。

グボックスによる全面手元操作化、修正作業を容易にする

1) コンピューター型の改良改善

ブロック後退運転など、パターンプログラム作成作業が誰でも容易にできるように改善された。

従来機のノズル駆動部は３軸の直交方式を用いていたが、図２に示すように、二等辺三角形の原理を応用したパンタアーム方式を Y 軸に採用して設置面積の大幅な減少（36％）と、高速動作時の衝撃によるノズル先端部のビビリ現象の解消を利用したにすぎなかったが、需要の増大から、ガスケット剤の塗布専用の単一目的ロボットが開発されことは、液状ガスケット単独使用化にとって大きな意義がある。

成し得た。

図2

パンタアーム方式を採用した塗布ロボット構造図

写真１4

従来の塗布ロボットは、溶接やハンドリングロボットをパンタアーム方式を採用した塗布専用ロボット

2) テンプレート型周辺技術の開発
冶具については、ピンのアップダウン式で多種に対応してテンプレート型の短所であった多種ワークへの対応と、同時複数塗布について簡単な装置を付加するだけで可能になった。

いる。
同時複数塗布については、1 枚のテンプレートと XY テー
ブルを組み合わせることにより可能になった。

多種ワークへの対応は、塗布パターンの一部分に違いがその他にテンプレートに切り込みをつけたノズル原点退あるワークについては、テンプレートの追加方式を採用

避方式の開発により、ワークの着脱を簡便にした。また塗し、全面的に異なる場合は、テンプレートの回転方式や連布ビードのオーバーラップを確実に実行させる 8 の字方式

結方式の開発に成功した。

テンプレートの開発などがある。

なお、ワークをセットする。

写真２

追加式テンプレートを採用した 2 種対応塗布機

写真４

写真３

回転式テンプレートを採用した 2 種対応塗布機

テンプレートとＸＹテーブルを組み合わせた同時複数塗布機

5

写真５

切り込みテンプレートによるノズル原点退避方式

3) 移動式円盤型塗布装置の開発

往復させる、すなわち塗布時にブランジャーを下降させ大型のトラックやバスのディファレンシャルギアーケて材料を圧送し、塗布完了と同時に上昇させて、材料をースのように、組立工程において位置決めがされずに、吸引し次の塗布まで待機している方式で、これにより脈コンベア上を流れてくる場合、バランサーで吊り上げた動は完全に除去された。

塗布機を作業者がワークにセットし、一つ先の既に塗布またその付帯効果として、塗布休止時にブースター内されたワークにギアー類を組み立てる作業を行う。そのが無加圧になるため、軸封部のパッキン類の耐久性が大間にワークと塗布機が一体となったかたちでコンベア上幅に向上した。

を流れながら塗布される装置が開発された。

5) 材料圧送装置の作業性改善
4) 材料圧送装置の脈動除去
従来の市販のポンプに使用されていた材料の缶内を摺液状ガスケットの素材の一つである RTV 型シリコー

動するゴム製のワイパープレートに替えて、切り離し方ンの圧送方法として従来は、一般に市販されている多目式のプラスチック製のワイパープレート(図 3 参照)を開的の復動式エアーポンプが使用されていたが、上死点、発した下死点における脈動が問題になっていた。これを解消す

このワイパープレートは、材料の交換時にセットし、べく RTV シリコーン専用のまた、ビード状塗布専用の単材料を使い終わった時点で容器の底に残したままポンプを動式ブースターが開発された。

上昇させる。

これは、ワーク 1 個を塗布するごとにブランジャーを6切り離されたプレートは、ポリ袋ごと容器から取り出し、放置して、プレートに付着した材料を固さらに、ポンプ上昇時のワイパーからの材料の壊れ落めてから取り除き再使用する。
この切り離し式ワイパーの採用により、ゴムワイパーちの解消や、ワイパー底面のフラット形状による缶底残にくらべて缶内壁での固着が少なくなり、缶内の材料減量の減少および、缶とワイパー内接部の材料漏れの減少

少とともにスムースに下降し、安定した材料の圧送が可等、材料交換時の作業性の改善と、材料のムダを大幅に能になった。また、材料交換時のワイパーに固着した材料の取り除き作業が解消され、空気混入が少なくなり、空気抜き作業が軽減された。

図3減少させた効果は非常に大きく、使用者側から大いに好評を得ている。

切り離し式ワイパープレートの説明図

6) 糸曳き解消開閉弁の開発

3.

液状ガスケット塗布システムの応用例

小型軽量で、高圧に対応できる吸引式材料開閉弁の開発により、吐出閉止時のノズル先端部における糸切れがよくなり、ワークや機会まわりを汚さずにすむようになった。
以上、トレーシング方式の塗布に関する新技術の主なものを述べてきたが、これからは急速に進展した液状ガスケット単独使用化傾向の中から採用者側の要求として必然的に生まれた技術であり、こういった生産技術面にも材料メーカーが中心にきめ細かくまとめあげていく点が、冒頭にも述べたように日本国内の成功要因と考えられる。

塗布システムの応用例として表 3 に紹介する。
最近の例として
1)

作業者の安全性を最優先する。

2)

塗布以外の工程をシステムの中に取り入れる

3)

材料の高粘土化に伴う圧送ポンプの高出力化

4)

小型部品の展開に伴う極細ビードの塗布

5)

ワークのローダー、アンローダーの工夫による作業性の効率化等があげられる。

7

表3
種

別

小型四輪部

液状ガスケット塗布システムの応用例

位

オイルパン

使用される塗布機の種類とその概要

使用材料及その特性

ラインサイドに据付けられた専用塗布機で、オイルパン側に塗布

RTV シリコーンされることが多く、まれに、シリンダーブロック側に塗布される初期耐圧性こともある。コンピューター型とテンプレート型の採用が相半ば分解時の剥離性しているが、作業者のワークの持換え作業を効率的に行なうためワークのローダー、アンローダーを工夫することが多い。
RTV シリコーン

ミッションケース

コンベアーライン上で自動的に塗布される場合とラインサイドでリアカバー塗布される場合が、組立事情によって半々である。コンピュータ

耐ギアーオイル性

フライホイルカバー

ー型とテンプレート型が採用されるが、組付時のハミ出しを極力耐トルコンオイル性少なくする必要から細目で均一なビードを要求されるため圧送時の脈動は許されない。
オイルポンプケース

ラインサイドでテンプレート型塗布機による塗布が圧倒的に多い

RTV シリコーン

オイルシールリテーナーが二軸専用のコンピューターロボットが使用されることもある。

厚膜速硬性

組み付け精度を要するため、塗布後放置時間が長くなりすぎない

耐エンジンオイル性ように管理する警報装置が必要。
サーモケース

小型部品のためにラインサイドで卓上型テンプレート塗布機を利ウォータアウトレットカ用して塗布されることが多い。テンプレートの切り込み式原点退バー

避方式が開発されて塗布機が更にコンパクトになった。材料の使ディストリビューター

用量が少ないためカートリッジタンクによる圧送方式が使われ、ブリザーキャップカートリッジ内の残量警報装置が開発されている。

アクスルダストカバー

円形パターンが多いが、円に突起の出たパターンがあることと、調整用シム円周上の一部を塗布しない断続塗布になる場合があるので、アクフロントアクスル

スルダストカバーについては、テンプレート型が採用される。フ

デフケース

軽四輪などの小型デフケースは、コンベアー上で自動塗布される

RTV シリコーン
耐水性

RTV シリコーン
耐水性

ロントアクスルは全て円盤型が採用されている。
こともあるが、一般には、ラインサイドで円盤型塗布機によってRTV シリコーン
耐ギアーオイル性塗布される。フランジ面のスタッドボルトのタップ穴のシールもフランジ面に円状に塗布されたシール剤でシールする。
バッフルプレート

複雑なパターンでかつ多種対応の必要性からコンピューター型塗布機が使用される。深さのある底面に極細ビードで塗布するため、RTV シリコーン
耐エンジンオイル性

細くて長いノズルを利用することから、糸曳き解消バルブが使われる。
大型四輪

デフケース

高圧圧送ポンプにフローガンを接続して手塗りで塗布される場合が多いが、コンベアー中央部に人手が届かず塗布しにくい時は、RTV シリコーン
耐ギアーオイル性

新開発の円盤型移動塗布装置を使用している。小型四輪のデフと同様スタッドボルトのシールを兼ねる。
ミッションカバー

種類が多く、大型で,位置決めがしにくいことと、垂直面塗布もあRTV シリコーンるために自動塗布が困難で、全て高圧圧送ポンプとフローガンで手塗り作業を行っている。
RTV シリコーン

エンジンまわりの各種カ組立工程がお互いに近くて、比較的小型のカバー類は、多種対応

バーのための連結式テンプレート型塗布機でまとめて塗布される。そ耐エンジンオイル性の他の大型カバー類はフローガンやカートリッジガンで手作業で耐水性塗布される。
二輪

クランクケース

コンピューター型塗布ロボットで、コンベアー上を流れてくるワRTV シリコーン

ロアーケースークに対し自動的に塗布する。多機種でしかも高速塗布（12m／水系液状ガスケット性分）を要求されることが多く、プログラムのマルチ呼び出し方式

耐エンジンオイル性や、ワークの姿勢検知などの技術が必要である。

8シリンダーヘッドカバー

二輪の大型機種では、1 台のエンジンに複数のシリンダーヘッドOHC ベアリングケースカバーが装着されるため同時複数塗布のテンプレート型塗布機がRTV シリコーン
耐エンジンオイル性採用される。
農機

エンジンまわりの多種類のワークに対応するためにコンピューター型が使用され、カバー類ワーク固定治具も 4 面回転ドラム式で 1 面に 5〜6 個の治具をセオイルパンットして使用している例もある。

ミッションケース

比較的量産のミッションカバー類にはテンプレート型塗布機が使RTV シリコーン
耐エンジンオイル性

RTV シリコーン用されている。少量生産分についてはカートリッジガンなどの手耐ギアーオイル性塗りで対応している。
その他

船外機

洗面化粧台は多種対応でしかも高速塗布のためコンピューター型RTV シリコーン
水系液状ガスケット

スノーモービル

塗布ロボットが使われている。材料の使用量が多いため高圧ブーガスメータースター（100:1）の技術が必要。その他はテンプレート型塗布機か、ハミ出し部への塗装性

ポンプケーシング

ハンドガン等で塗布することが多い

耐プロパン性

ストーブ

耐水性

洗面化粧台

おわりに
そのためには、材料メーカーの速硬性新素材と量産加工シ液状ガスケット単独使用化の、現在普及している用法ステムの開発が期待される。

は、塗布直後、すなわち材料がまだ固化しないうちに組素材的には、常温速硬性が望ましいが、実現性のある手法

み付ける湿式（ウェット）であり、ある程度の接着力をとしてはシール性の基本としているため、メンテナンス時の分解二液反応型にする性には問題がある。

熱や紫外線照射の付加型にする

今後の方向としては、頻繁に取り出す必要性のある部
位には、カバー側に塗布した材料を固化させてシール面マイクロカプセルを利用する等が考えられる。に弾性ガスケットを形成した乾式（ドライ）が普及しそ加工装置としては、乾式は締め付けに対する復元力にシうである。この形成されたガスケットは、プレコーティール性を期待するためにある程度の膜厚をもたせて塗布すングガスケットとも呼ばれる。

る必要があるので、トレーシング方式やスクリーニング方

乾式は、カバー類の組立工程においては、塗布工程が省けて合理化されるが、プレコート加工をどこで、いかに効率よく行うかが、経済性に影響する大きな問題でもある。
このプレコート加工を、オンラインで実施することが理想的であるが、材料の硬化速度からみてラインタクト式が主体になるが、金型を利用した加工面に対する成型方式も考えられる。
いずれにしても、経済性からみて均一なビードの高速塗布、高速硬化が要求される。また規定の塗布ビードが、確実に接合面に塗布されたかどうかの監視システムの開発が重要な課題になる。
−以上−的に無理がある。
オフラインでの加工としては、使用者、カバー類の部品メーカー、材料メーカー等が実施するケースが考えられるが、当面は、塗布技術や硬化設備の整っている材料メーカーが実施すれば、すぐにも対応できる。

研究所産業応用技術グループ
省力機器課

しかし部品流通の面からみると、将来的には使用者または、部品メーカーが実施することが効率的であり、

中

根

安治

9優れた塗膜で自動車のボデーをがっちりガード！
スリーボンド 6107（白色）スリーボンド 6107Ｂ（黒色）チッピングガード
スリーボンド 6107（白色）、スリーボンド 6107Ｂ（黒色）は、自動車のホイールハウス、ロッカーパネル、スカート部分の保護塗装剤チッピングガードです。
塗装後のボデーは土砂、石、金属片などや凍結防止剤などからボデーを巨力に保護し、腐食から守ります。
特長――――――――――――――――――・① 速硬化タイプです。塗装後 20〜30 分（２５℃）
で表面が乾燥します。
② 耐水性、耐アルカリ性、耐酸性、耐食性、耐衝撃性に優れています。
③ 密着性に優れ、乾燥後に各種カラー塗料の上塗りができます。
④ エアゾール式ですので、だれでも、どこでも簡単に使用することができます。
主な用途――――――――――――・
ホイールハウス、ロッカーパネル、フロントエンドパネル、リヤエンドパネルなど。

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