JP4226946B2 - Coating device for protective layer forming material - Google Patents
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Description
【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、前記外表面に密着す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。
【0003】
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。
【0004】
この場合、上記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、このローラを塗装部に沿って転がすことにより、前記保護層形成材の塗布作業が行われている。
【0005】
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、車両ボディ上に保護層形成材を注いだ後、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】
【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、保護層形成材を塗布する塗布面には端部等に狭い面があり、このような狭い面に対応させるためには狭い幅のローラを用いるとよい。一方、ルーフ等の広い面に保護層形成材を塗布するためには幅の広いローラを用いると効率よく塗布することができる。つまり、塗布面の面積や幅に応じて複数種類のローラを適用することが好ましいが、ローラをその都度交換することは手順が煩雑となり、実際上困難である。
【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、塗布面の面積や幅に応じて、保護層形成材を適切な幅で塗布することを可能に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。
【0013】
【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、ローラを回転自在に支持するローラ機構部と、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の一端に供給する第1供給部と、前記保護層形成材を前記ローラの他端に供給する第2供給部と、を有し、前記ローラ機構部は、一端が前記第1供給部に接続されるとともに他端が閉塞され、複数のノズル孔を外周部に設ける第1管部材と、該第1管部材と同一軸線上に並べられ、一端が前記第2供給部に接続されるとともに他端が閉塞され、複数のノズル孔を外周部に設ける第2管部材と、前記ローラと前記第1管部材及び第2管部材との間に介装され、前記第1管部材及び前記第2管部材の前記ノズル孔から供給される前記保護層形成材を、前記ローラ内に導く開口部を備える略円筒状のカラー部材と、を備えることを特徴とする。
【0014】
このように、第1管部材と第2管部材とに対して個別に保護層形成材を供給することにより、保護層形成材を適切な幅で塗布することができる。
【0015】
この場合、前記第1管部材の他端と前記第2管部材の他端とを係合する嵌合部を備えると、第1管部材と第2管部材は一本の棒状になり、接続部分が屈曲することを防止できる。これにより、第1管部材及び第2管部材とローラとの間にカラー部材を安定した状態で介装することができる。
【0016】
また、前記第1管部材と前記第2管部材は、長さが異なると、第1管部材の長さ、又は、第2管部材の長さに対応した幅を選択自在に塗布することができる。
【0017】
さらにまた、保護層形成材の材料は、アクリル系コポリマ剤が用いられる。これにより、車両の塗装部をより確実に保護することが可能になる。しかも、車両の塗装部から保護層形成材を除去するときには、簡単に剥がすことができる。
【0018】
【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。
【0019】
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に設けられており、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。
【0020】
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及び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〜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〜16cへ水を供給する水管路26とを有する。ロボット16a〜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〜28cによって制御される。
【0021】
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、進行方向右手側に設けられている。ロボット16aは進行方向の前方、ロボット16bは進行方向の中程、ロボット16cは進行方向の後方に備えられている。ロボット16a〜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。
【0022】
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〜16cへ供給する。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になるように制御されている。ロボット16a〜16cの先端部には、それぞれ塗布材管路22及びその先端部のチューブ23a、23b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。
【0023】
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し、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。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をユーザに納品する際に、保護層形成材を除去する場合等には容易に剥離することができる。
【0024】
図3に示すように、ロボット16a〜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。
【0025】
第1アーム42は、軸J1、J2によってベース部40に対して水平及び垂直に回動可能である。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るとともに、前記第2アーム44は、軸J4によって捻れ回転が可能である。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るとともに、前記第3アーム46は、軸J6によって捻れ回転が可能である。
【0026】
このような6軸構成のロボット16a〜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。なお、ロボット16a〜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の下部に取り付けられたベース部76とを有する。
【0028】
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、80と、ベース部76から下方に延在する2つの下方延在部76aの略下端に揺動軸82を介して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、前記ホルダ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と平行にピン90が設けられている。このピン90は、下方延在部76aに形成された長孔91に移動自在に挿入される。
【0029】
ローラ機構部34は、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】
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から下方に突出する小突起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、スラスト方向とは、ローラ48の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(図6参照)。なお、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。
【0031】
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が設けられる。クランパ102が揺動部材84に固定される一方、クランパ104がホルダ86に固定され、前記クランパ102、104がアルミパイプ106を保持することにより前記揺動部材84と前記ホルダ86とが連結される。アルミパイプ106の表面には、このアルミパイプ106の分断線となる環状溝106aが設けられている。
【0032】
ホルダ86は、図4及び図5に示すように、板状のホルダ本体86eを備える。ホルダ本体86eの一端には、固定ホルダ部86aがボルト86bによって固定される一方、前記ホルダ本体86eの他端には、可動ホルダ部86cが軸部材86dを介して旋回自在に装着される。固定ホルダ部86a及び可動ホルダ部86cには、それぞれナット110によって連結部材111a及び111bが固定されている。連結部材111aの一端側開口にはチューブ23aが接続され、連結部材111bの一端側開口にはチューブ23bが接続される。
【0033】
連結部材111aの他端側開口には、中空状の第1パイプ(第1管部材)112の第1端部112aが接続される。連結部材111bの他端側開口には、中空状の第2パイプ(第2管部材)113の第1端部113aが接続される。第2パイプ113は、連結部材111bに対して嵌合自在であり、嵌合されることによって液密に保持される。第1パイプ112及び第2パイプ113は、チューブ23a及びチューブ23bから供給される保護層形成材をローラ48内に供給するとともに、前記ローラ48を回転自在に支持する。第1パイプ112及び第2パイプ113はそれぞれ長さがW1、W2であり(図7参照)、第1パイプ112と第2パイプ113とを継ぎ足した合計の長さは、ローラ48の幅と一致する長さWである。長さW1は、長さW2より長い。
【0034】
第1パイプ112の第1端部112a及び第2パイプ113の第1端部113a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111a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、第1パイプ112及び第2パイプ113が連結部材111aに強固に装着される。
【0035】
第2パイプ113の第2端部は、凹部(嵌合部)113b(図7参照)を備える栓113cで閉塞されており、第1パイプ112の第2端部は、凹部113bと嵌め合い可能な凸部(嵌合部)112b(図7参照)を備える栓112cで閉塞されている。凸部112bが凹部113bに嵌合することにより、第1パイプ112と第2パイプ113は一本の棒状になり、接続部分が屈曲することを防止できる。
【0036】
第1パイプ112及び第2パイプ113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ノズル孔114が形成されている。第1パイプ112及び第2パイプ113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。
【0037】
可動ホルダ部86cは、スプリング116の付勢作用下に回転可能であり、該スプリング116の弾発力によって、連結部材111bに前記第2パイプ113の第1端部113aが係合される。これにより、第1パイプ112及び第2パイプ113が確実に保持される。
【0038】
図5及び図7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、この塗布部材48aの両端の開口部48bに、Oリング120を介して液密に装着される端部キャップ122とを備える。
【0039】
端部キャップ122の中心には、孔部122aが形成され、この孔部122aに第1パイプ112及び第2パイプ113が直接挿通されることにより、前記端部キャップ122は、ローラ48と一体的に前記第1パイプ112及び第2パイプ113に対して回転自在に支持される。第1パイプ112及び第2パイプ113と孔部122a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。
【0040】
図7及び図8に示すように、第1パイプ112及び第2パイプ113とローラ48との間には、略円筒状のカラー部材124が介装される。カラー部材124は、軽量化を図るべく、例えば、プラスチックで構成されるとともに、径方向に分割される複数、例えば、2つの割り部材126a、126bを備える。各割り部材126a、126b間には、ローラ48の軸方向(図7中、矢印B方向)に延在するスリット状の溝部(開口部)128a、128bが形成される。溝部128a、128bは、所定の隙間Sを設けている。
【0041】
割り部材126a、126bには、カラー部材124の中心から径方向に貫通する複数の孔部(開口部)188a、188bが設けられる。孔部188a、188bは、それぞれ割り部材126a、126bの外周部に千鳥状に分散して開口しかつ軸方向に均一に分散して形成されている。保護層形成材は、溝部128a、128bに沿ってローラ48内に送給されるとともに、カラー部材124の回転による遠心力を介して複数の孔部188a、188bから前記ローラ48内に吐出される。
【0042】
カラー部材124は、ローラ48の軸方向に延在して所定の隙間Sを設けたスリット状の溝部128a、128bが形成されているため、保護層形成材は、溝部128a、128bからローラ48内に軸方向に沿って送給され、前記ローラ48の軸方向全長にわたって前記保護層形成材を均一に供給することが可能になる。これにより、簡単な構成で、塗布品質を均一化して高精度な塗布作業が遂行されるという効果が得られる。
【0043】
しかも、ローラ48内にカラー部材124が収容されているため、このローラ48内に必要量の保護層形成材が迅速に充填される。ローラ48内の空間部容積が大幅に削減されているからである。このため、カラー部材124を使用しない構成に比べ、高レスポンスを維持して保護層形成材による塗布作業が効率的に遂行されるという利点がある。
【0044】
さらに、カラー部材124には、分割された割り部材126a、126b間に溝部128a、128bが形成されている。従って、カラー部材124の構成が簡素化され、前記カラー部材124を経済的に製造することができる。
【0045】
図9に示すように、チューブ23a及び23bを介してローラ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)162と、MCV162の2次側とチューブ23aとの間に設けられたトリガー弁164aと、MCV162の2次側とチューブ23bとの間に設けられたトリガー弁164b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9の破線は空気圧管路を示す。
【0046】
MCV162、トリガー弁164a、164b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。
【0047】
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164aをパイロット操作するトリガー切換電磁弁168aと、トリガー弁164bをパイロット操作するトリガー切換電磁弁168b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164a、164bに供給する。トリガー切換電磁弁168a、168b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164a、164bを連通・遮断に切り換えてチューブ23a、23bに水又は保護層形成材を個別に供給する。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
まず、予め、各ロボット16a〜16cに対して動作の教示を行う。具体的には、ロボット16a〜16cに対し、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する。そして、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。
【0052】
図10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、具体的には、平坦な箇所Paにおいて揺動部材84の傾斜角度を適当な角度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200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202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200及び凸部202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200や比較的低い凸部202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。
【0053】
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。
【0054】
ロボット16aを、図10中、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。これにより、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、前記ピン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。
【0055】
ローラ48の適用箇所や移動方法に応じて、力Faが適宜調整される。この調整は、前記レギュレータ176に相当する押圧力調整機能部を制御部18により操作し、または、所定のダイヤル等を操作することにより容易に行うことが可能である。
【0056】
一方、図11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。これにより、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Faで押圧し、右側のピン押圧部材94の押圧面94aは、前記ピン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。
【0057】
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。
【0058】
この場合、保護層形成材を塗布する幅に応じてトリガー弁164a及び164bを遮断、連通させる。つまり、保護層形成材を塗布する幅が広いときには、図12Aに示すように、トリガー弁164a及び164bを両方とも連通させて、第1パイプ112と第2パイプ113に保護層形成材を供給する。この保護層形成材は、孔部188a、188bから塗布部材48aの全面に染みだして、Wの幅で車両14の表面に塗布することができる。
【0059】
また、保護層形成材を塗布する幅がやや狭いときには、図12Bに示すように、トリガー弁164aを連通させてトリガー弁164bを遮断する。これにより、第1パイプ112のみに保護層形成材を供給し、孔部188a、188bのうち、図12Bにおける左側のW1の幅内の箇所から保護層形成材が塗布部材48aに染みだす。従って、やや狭いW1の幅で車両14の表面に塗布することができる。
【0060】
さらに、保護層形成材を塗布する幅が狭いときには、図12Cに示すように、トリガー弁164bを連通させてトリガー弁164aを遮断する。これにより、第2パイプ113のみに保護層形成材を供給し、孔部188a、188bのうち、図12Cにおける右側のW2の幅内の箇所から保護層形成材が塗布部材48aに染みだす。従って、狭いW2の幅で車両14の表面に塗布することができる。
【0061】
このように、保護層形成材を塗布する幅を変えることができることから、例えば、図13に示すように、Wの間隔で保護層形成材を複数回塗布した後、サンルーフ孔14dの縁のやや狭いW1の幅に塗り残しがある場合、トリガー弁164bを遮断することにより、第1パイプ112のみに保護層形成材を供給し、W1の幅で塗布することができる。この場合、すでに保護層形成材を塗布したW2の幅の部分に関しては、保護層形成材を無駄に塗り重ねることがない。また、ローラ48がサンルーフ孔14dにはみ出すことがなく、保護層形成材が車両14内に滴下することがない。
【0062】
また、例えば、各ロボット16a、16b、16cに対して保護層形成材を塗布するエリアが分担されており、図14に示すように、あるロボットの担当はエリア300であり、境界Eを挟んで隣りのエリア302に対しては塗布する必要がない場合がある。この場合において、Wの間隔で保護層形成材を複数回塗布した後、エリア300の縁の狭いW2の幅に塗り残しがあるとき、トリガー弁164aを遮断することにより、第2パイプ113のみに保護層形成材を供給し、W2の幅で塗布することができる。この場合、すでに保護層形成材を塗布したW1の幅の部分に関しては、保護層形成材を無駄に塗り重ねることがない。
【0063】
ロボット16a〜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。そして、ロボット16a〜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、トリガー弁164a、164bを遮断させ保護層形成材の供給を停止させる。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。
【0064】
上記の説明では、第1パイプ112及び第2パイプ113とローラ48との間には、カラー部材124が介装されていると説明したが、第1パイプ112及び第2パイプ113とカラー部材124とは一体的に形成されていてもよい。また、第1パイプ112及び第2パイプ113は必ずしも別体である必要はなく、左右の管路を遮断する栓が設けられた一体的に形成されたパイプでもよい。
【0065】
さらに、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対して塗布作業を行ってもよい。
【0066】
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。
【0067】
【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、第1管部材と第2管部材とに対して個別に保護層形成材を供給することにより、塗布面に応じて、保護層形成材を適切な幅で塗布することができる。また、第1管部材の長さと第2管部材の長さを異なる値に設定することにより、第1管部材及び第2管部材の長さに対応した幅で保護層形成材を塗布することができる。
【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】前記ローラ機構部の要部分解斜視図である。
【図8】前記ローラ機構部の要部断面説明図である。
【図9】液圧及び空圧の複合回路を示す図である。
【図10】前記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説明図である。
【図11】前記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説明図である。
【図12】図12Aは、第1パイプ及び第2パイプの両方に保護層形成材を供給する様子を示すローラの模式断面図であり、図12Bは、第2パイプを遮断し、第1パイプに保護層形成材を供給する様子を示すローラの模式断面図であり、図12Cは、第1パイプを遮断し、第2パイプに保護層形成材を供給する様子を示すローラの模式断面図である。
【図13】第2パイプを遮断し、第1パイプに保護層形成材を供給する様子を示すローラの模式斜視図である。
【図14】第1パイプを遮断し、第2パイプに保護層形成材を供給する様子を示すローラの模式斜視図である。
【符号の説明】
10…塗布装置 12…搬送ライン
14…車両 16a〜16c…ロボット
18…制御部 20…タンク
22…塗布材管路 23a、23b…チューブ
30…スライドレール 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 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
111a、111b…連結部材 112、113…パイプ
112a、113a…端部 112c、113c…栓
114…ノズル孔 120…Oリング
122…端部キャップ 122a、188a、188b…孔部
124…カラー部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating device for a protective layer forming material for coating a protective layer forming material on an outer surface mainly of a painted portion of a vehicle that has been painted, and in particular, a liquid protective layer is formed by a roller that is in close contact with the outer surface. The present invention relates to a coating device for a protective layer forming material for coating a material.
[0002]
[Prior art]
Vehicles such as automobiles are often stored in an outdoor stockyard before being handed to a user after manufacture, or are transported by a trailer or a ship. During this time, the vehicle is exposed to dust, metal powder, salt, oil, acid, direct sunlight, etc., so the surface layer of the plurality of coating layers on the outer surface of the vehicle during long-term storage and transportation. The quality of the product may be affected.
[0003]
In order to prevent such a situation, a method is known in which a peelable protective layer is formed on a painted portion in a stage before vehicle shipment (see, for example, Patent Document 1). The peelable protective layer is formed by applying and drying a protective layer forming material (also called a strippable paint) that is a liquid wrap material, and can protect the painted part. Moreover, it can be easily peeled when removed, and does not peel naturally during normal storage.
[0004]
In this case, in the step of applying the protective layer forming material, the protective layer forming material is applied to the roller, and the roller is rolled along the coating portion, whereby the protective layer forming material is applied. Yes.
[0005]
In order to automate such work and make the coating quality uniform, a method of spreading the protective layer forming material by blowing air after pouring the protective layer forming material on the vehicle body has been proposed (for example, , See Patent Document 2). According to this method, many of the operations in the coating process of the protective layer forming material are automated, which can reduce the burden on the operator and improve the tact time.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-89697 A (paragraphs [0022] to [0027])
[Patent Document 2]
JP-A-8-173882 (FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the method disclosed in Patent Document 2 described above is not necessarily uniform in the extent of the protective layer forming material, and is applied to the edge of the roof in order to prevent the protective layer forming material from scattering. Not.
[0008]
Furthermore, recent automobile bodies are becoming more complicated shapes, and some have uneven portions and complicated curved surfaces. It is difficult to spread the protective layer forming material by air nozzles on such uneven portions and curved surfaces. Furthermore, it is necessary to apply a thicker protective layer forming material to places where coating quality is particularly important, but it is difficult to adjust the coating thickness when expanding the protective layer forming material with an air nozzle. It is.
[0009]
For this reason, after spreading the protective layer forming material with the air nozzle, several workers need to apply the protective layer forming material with the roller to the details such as the edge of the roof and the uneven parts and finish the processing. There is. Therefore, a part of the coating process of the protective layer forming material relies on manual work, which is a burden on the worker and varies in coating quality depending on the skill level of the worker.
[0010]
In order to reduce the work of such an operator and make the quality of the work uniform, an industrial robot may be employed, and the robot may be provided with a roller for applying a protective layer forming material to the vehicle. Be considered.
[0011]
By the way, the application surface on which the protective layer forming material is applied has a narrow surface at the end or the like. In order to correspond to such a narrow surface, it is preferable to use a roller having a narrow width. On the other hand, in order to apply the protective layer forming material to a wide surface such as a roof, it can be efficiently applied by using a wide roller. That is, it is preferable to apply a plurality of types of rollers according to the area and width of the application surface, but it is practically difficult to replace the rollers each time because the procedure becomes complicated.
[0012]
The present invention has been made in consideration of such problems, and a coating device for a protective layer forming material that enables a protective layer forming material to be coated with an appropriate width according to the area and width of the coating surface. The purpose is to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A coating device for a protective layer forming material according to the present invention is provided in the vicinity of a conveyance line of a vehicle, capable of teaching operation, a roller mechanism connected to the robot and rotatably supporting a roller, and after drying A first supply unit that supplies a liquid protective layer forming material acting as a peelable protective layer to one end of the roller; and a second supply unit that supplies the protective layer forming material to the other end of the roller. The roller mechanism portion has one end connected to the first supply portion and the other end closed, and a plurality of nozzle holes provided on the outer peripheral portion, on the same axis as the first tube member. A second pipe member, one end of which is connected to the second supply unit and the other end is closed, and a plurality of nozzle holes are provided in an outer peripheral part; the roller; the first pipe member; and the second pipe member; Between the first pipe member and the front A second pipe the protective layer forming material is supplied from the nozzle hole of the member, characterized in that it comprises a substantially cylindrical collar member having an opening leading to said roller.
[0014]
Thus, the first Pipe Material and second Pipe By supplying the protective layer forming material individually to the material, the protective layer forming material can be applied with an appropriate width.
[0015]
In this case, the first Pipe The other end of the material and the second Pipe When a fitting portion that engages the other end of the material is provided, the first Pipe Material and second Pipe The material is in the form of a single rod, and the connecting portion can be prevented from bending. As a result, the first Pipe Material and second Pipe The collar member can be interposed between the material and the roller in a stable state.
[0016]
Further, when the first pipe member and the second pipe member have different lengths, Pipe Length of material or second Pipe A width corresponding to the length of the material can be applied freely.
[0017]
Furthermore, an acrylic copolymer agent is used as the material for the protective layer forming material. Thereby, it becomes possible to protect the coating part of a vehicle more reliably. Moreover, when the protective layer forming material is removed from the painted portion of the vehicle, it can be easily removed.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a coating device for a protective layer forming material according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, the protective layer forming
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
A
[0023]
The material of the protective layer forming material is mainly composed of an acrylic copolymer agent, and preferably has two kinds of acrylic copolymer portions having different glass transition temperatures. Specifically, for example, the protective layer forming material disclosed in
[0024]
As illustrated in FIG. 3, the
[0025]
The
[0026]
By such operations of the six-
[0027]
As shown in FIGS. 4 to 6, the
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
A
[0031]
The
[0032]
As shown in FIGS. 4 and 5, the
[0033]
A
[0034]
A plurality of (for example, two) conical grooves (not shown) are formed in the
[0035]
The second end of the
[0036]
In the
[0037]
The
[0038]
As shown in FIG. 5 and FIG. 7, the
[0039]
A
[0040]
As shown in FIGS. 7 and 8, a substantially
[0041]
The
[0042]
Since the
[0043]
In addition, since the
[0044]
Further, in the
[0045]
As shown in FIG. 9, a combined hydraulic and pneumatic circuit (supply mechanism unit) 150 for supplying the protective layer forming material to the
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
[0049]
The
[0050]
Next, the operation | movement which apply | coats a protective layer forming material to the
[0051]
First, the
[0052]
As shown in FIG. 10, the distance between the
[0053]
The process of applying the protective layer forming material is taught to end within the tact time set for each
[0054]
When the protective layer forming material is applied to the
[0055]
The force Fa is appropriately adjusted according to the application location and moving method of the
[0056]
On the other hand, as shown in FIG. 11, when applying the protective layer forming material to the
[0057]
Thus, the
[0058]
In this case, the
[0059]
Moreover, when the width | variety which applies a protective layer forming material is a little narrow, as shown to FIG. 12B, the
[0060]
Further, when the width for applying the protective layer forming material is narrow, as shown in FIG. 12C, the
[0061]
Thus, since the width of applying the protective layer forming material can be changed, for example, as shown in FIG. 13, after the protective layer forming material is applied a plurality of times at intervals of W, the edge of the
[0062]
In addition, for example, an area where the protective layer forming material is applied is assigned to each
[0063]
The
[0064]
In the above description, it has been described that the
[0065]
Furthermore, some of the bumpers of the
[0066]
The coating device for the protective layer forming material according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the coating apparatus for a protective layer forming material according to the present invention, the first Pipe Material and second Pipe By supplying the protective layer forming material individually to the material, the protective layer forming material can be applied with an appropriate width according to the application surface. The first Pipe The length of the material and the second Pipe By setting the length of the material to a different value, the first Pipe Material and second Pipe The protective layer forming material can be applied with a width corresponding to the length of the material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a coating device for a protective layer forming material according to the present embodiment.
FIG. 2 is a front view of the coating apparatus.
FIG. 3 is a perspective view of a robot in the coating apparatus and a roller mechanism provided in the robot.
FIG. 4 is an enlarged perspective view of the roller mechanism.
FIG. 5 is a partial sectional front view of the roller mechanism.
FIG. 6 is a side view of the roller mechanism.
FIG. 7 is an exploded perspective view of a main part of the roller mechanism.
FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view of a main part of the roller mechanism.
FIG. 9 is a diagram showing a combined hydraulic and pneumatic circuit.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the robot and the surface of the vehicle in the process of moving the robot to the right.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the robot and the surface of the vehicle when the robot is moved in the left direction.
FIG. 12A is a schematic cross-sectional view of a roller showing a state in which a protective layer forming material is supplied to both the first pipe and the second pipe, and FIG. 12B shows the first pipe shut off from the first pipe; FIG. 12C is a schematic cross-sectional view of a roller showing a state of supplying the protective layer forming material to FIG. 12C, and FIG. 12C is a schematic cross-sectional view of the roller showing a state of supplying the protective layer forming material to the second pipe while blocking the first pipe. is there.
FIG. 13 is a schematic perspective view of a roller showing a state where a second pipe is shut off and a protective layer forming material is supplied to the first pipe.
FIG. 14 is a schematic perspective view of a roller showing a state in which a first pipe is shut off and a protective layer forming material is supplied to a second pipe.
[Explanation of symbols]
10 ...
14 ...
18 ...
22 ...
30 ...
34 ...
48 ...
48b ... opening 78, 80 ... pneumatic cylinder
78a, 80a ...
84 ...
111a, 111b ... connecting
112a, 113a ... end 112c, 113c ... stopper
114 ...
122:
124 ... collar member
Claims (4)
前記ロボットに接続され、ローラを回転自在に支持するローラ機構部と、
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の一端に供給する第1供給部と、
前記保護層形成材を前記ローラの他端に供給する第2供給部と、
を有し、
前記ローラ機構部は、一端が前記第1供給部に接続されるとともに他端が閉塞され、複数のノズル孔を外周部に設ける第1管部材と、
該第1管部材と同一軸線上に並べられ、一端が前記第2供給部に接続されるとともに他端が閉塞され、複数のノズル孔を外周部に設ける第2管部材と、
前記ローラと前記第1管部材及び第2管部材との間に介装され、前記第1管部材及び前記第2管部材の前記ノズル孔から供給される前記保護層形成材を、前記ローラ内に導く開口部を備える略円筒状のカラー部材と、
を備えることを特徴とする保護層形成材の塗布装置。A robot that is provided near the vehicle transfer line and capable of teaching;
A roller mechanism connected to the robot and rotatably supporting the roller;
A first supply unit for supplying a liquid protective layer forming material acting as a peelable protective layer after drying to one end of the roller;
A second supply unit for supplying the protective layer forming material to the other end of the roller;
Have
The roller mechanism portion has one end connected to the first supply portion and the other end closed, and a first pipe member having a plurality of nozzle holes in the outer peripheral portion;
A second pipe member arranged on the same axis as the first pipe member, one end of which is connected to the second supply unit and the other end is closed, and a plurality of nozzle holes are provided in the outer peripheral part;
The protective layer forming material interposed between the roller and the first tube member and the second tube member and supplied from the nozzle holes of the first tube member and the second tube member is disposed inside the roller. A substantially cylindrical collar member with an opening leading to
An apparatus for applying a protective layer forming material.
前記第1管部材の他端と前記第2管部材の他端とを係合する嵌合部を備えることを特徴とする保護層形成材の塗布装置。In the coating apparatus of the protective layer forming material of Claim 1,
Coating apparatus of the protective layer forming material, characterized in that it comprises a fitting portion for engaging the other end of the second tubular member to the other end of the first tubular member.
前記第1管部材と前記第2管部材は、長さが異なることを特徴とする保護層形成材の塗布装置。In the coating device of the protective layer forming material of Claim 1 or 2,
The apparatus for applying a protective layer forming material, wherein the first pipe member and the second pipe member have different lengths.
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。 In the coating device of the protective layer forming material of any one of Claims 1-3,
The protective layer forming material coating apparatus is characterized in that the material of the protective layer forming material is an acrylic copolymer.
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