JP2006075699A - 塗布装置および塗布方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現する。
【解決手段】 圧送ポンプ6よりケーブル7を経由してサーボポンプ4に接着剤が供給されるとき、ガンバルブ5の解放前にサーボポンプ4が駆動しているため、接着剤には十分な供給圧が負荷されているので、ガンバルブ5が開放した直後から鋼板31に所定量の接着剤が吐出され、接着剤の「先細り」が生じない。ガンバルブ5が閉鎖すると、ノズル3内に残存する接着剤が継続して吐出するが、塗布ガン2は移動しているため、接着剤は1箇所に集中して吐出されることがないので、「団子」が発生しない。つまり、塗布ガン2の移動が開始する前にサーボポンプ4を駆動して、塗布ガン2の移動が終了する前にガンバルブ5が閉鎖する制御を行えば、必要量の接着剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 圧送ポンプ6よりケーブル7を経由してサーボポンプ4に接着剤が供給されるとき、ガンバルブ5の解放前にサーボポンプ4が駆動しているため、接着剤には十分な供給圧が負荷されているので、ガンバルブ5が開放した直後から鋼板31に所定量の接着剤が吐出され、接着剤の「先細り」が生じない。ガンバルブ5が閉鎖すると、ノズル3内に残存する接着剤が継続して吐出するが、塗布ガン2は移動しているため、接着剤は1箇所に集中して吐出されることがないので、「団子」が発生しない。つまり、塗布ガン2の移動が開始する前にサーボポンプ4を駆動して、塗布ガン2の移動が終了する前にガンバルブ5が閉鎖する制御を行えば、必要量の接着剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現することができる。
【選択図】 図1
Description
この発明は、接着剤等の塗布剤の塗布装置および塗布方法に関するものである。
従来、自動車製造の分野では、接着剤とスポット溶接とを併用して鋼板を接合する「ウェルドボンド接合」と呼ばれる接合工法が知られている。このウェルドボンド接合は、接合される2枚の鋼板間に接着剤を塗布した後にスポット溶接を行うことにより、接合強度を高める方法である。
図6は、従来の接着剤の塗布装置の説明図である。塗布装置11には、移動しながら鋼板に接着剤を吐出する塗布ガン12と、塗布ガン12の先端に設けられており、接着剤を吐出するノズル13と、塗布ガン12に設けられており、開閉により接着剤の吐出、遮断を切り替えるガンバルブ19と、接着剤を所定の圧力で塗布ガン12に供給する圧送ポンプ14と、接着剤の供給圧で接着剤の供給量を制御するフローコントロールユニット15と、圧送ポンプ14から塗布ガン12まで接着剤を供給するための温調ケーブル16と、先端に塗布ガン12が取り付けられており、塗布ガン12を接着剤を塗布する位置に移動させるアーム17と、制御盤18とが備えられている。制御盤18は、アーム17の移動、ガンバルブ19の開閉およびバルブ15aの開閉を行う。フローコントロールユニット15は制御盤18に接続されており、圧送ポンプ14に近い側から、開閉により塗布ガン12への接着剤の供給、遮断を切り替えるバルブ15aと、接着剤の供給圧を測定する圧力計15bとが設けられている。接着剤の粘度は温度に敏感に変化するため、圧送ポンプ14から塗布ガン12までの経路は、温調ケーブル16により所定の温度に保たれている。
図6は、従来の接着剤の塗布装置の説明図である。塗布装置11には、移動しながら鋼板に接着剤を吐出する塗布ガン12と、塗布ガン12の先端に設けられており、接着剤を吐出するノズル13と、塗布ガン12に設けられており、開閉により接着剤の吐出、遮断を切り替えるガンバルブ19と、接着剤を所定の圧力で塗布ガン12に供給する圧送ポンプ14と、接着剤の供給圧で接着剤の供給量を制御するフローコントロールユニット15と、圧送ポンプ14から塗布ガン12まで接着剤を供給するための温調ケーブル16と、先端に塗布ガン12が取り付けられており、塗布ガン12を接着剤を塗布する位置に移動させるアーム17と、制御盤18とが備えられている。制御盤18は、アーム17の移動、ガンバルブ19の開閉およびバルブ15aの開閉を行う。フローコントロールユニット15は制御盤18に接続されており、圧送ポンプ14に近い側から、開閉により塗布ガン12への接着剤の供給、遮断を切り替えるバルブ15aと、接着剤の供給圧を測定する圧力計15bとが設けられている。接着剤の粘度は温度に敏感に変化するため、圧送ポンプ14から塗布ガン12までの経路は、温調ケーブル16により所定の温度に保たれている。
次に接着剤の塗布方法について説明する。
接着剤は、バルブ15aを開放した状態で圧送ポンプ14により昇圧され、温調ケーブル16を経由して塗布ガン12に供給される。鋼板に対して接着剤の塗布を開始する位置に、塗布ガン12が到達すると、ガンバルブ19が開放される。ガンバルブ19が開放されると、接着剤はノズル13から鋼板に吐出される。塗布ガン12が接着剤の塗布を終了する位置に到達すると、ガンバルブ19が閉鎖され、接着剤の供給が停止し、接着剤の塗布が終了する。
接着剤は、バルブ15aを開放した状態で圧送ポンプ14により昇圧され、温調ケーブル16を経由して塗布ガン12に供給される。鋼板に対して接着剤の塗布を開始する位置に、塗布ガン12が到達すると、ガンバルブ19が開放される。ガンバルブ19が開放されると、接着剤はノズル13から鋼板に吐出される。塗布ガン12が接着剤の塗布を終了する位置に到達すると、ガンバルブ19が閉鎖され、接着剤の供給が停止し、接着剤の塗布が終了する。
ウェルドボンド接合によると、接合される2枚の鋼板間に接着剤を塗布した後、両鋼板を加圧しながらスポット溶接を行う。ここで、接着剤の塗布量が少ない領域では、スポット溶接を併用した場合であっても必要とする接合強度を十分に得ることができない。そこで、接着剤の塗布量が少なくなりやすい領域でも十分な接着剤が塗布されるように、通常は、全体的に必要量より多めの接着剤が塗布されている。
図5(A)は、従来の塗布装置11により鋼板に塗布された接着剤の状態を、接着剤が塗布された面から見た説明図であり、図5(B)は、図5(A)に示す状態を図5(A)のY方向から見た説明図である。塗布ガン12(図1)は鋼板21に対して矢印Xの方向に移動しており、接着剤20は矢印Xの方向に塗布されている。点Kは塗布の開始点、点Fは塗布の終点である。ガンバルブ19の開放直後には、圧送ポンプ14からノズル13先端までの経路には所定の供給圧が負荷されていない。そのため、接着剤の塗布開始直後の(e)の領域では、圧送ポンプ14からノズル13先端までの経路で接着剤が所定の供給圧に到達するまでに時間差が発生し、その間は接着剤20の吐出が所定量に達しない。
そこで、所定量に到達するまでは、開始点Kに近い程、接着剤20の量が少なく接着剤20の幅が小さい、いわゆる「先細り」の状態となる。その後、所定の供給圧に到達すると、(f)の領域のように、一定量の接着剤が均一に塗布される。そして、塗布ガン12が終点Fに到達し、接着剤の塗布を終了すると、ガンバルブ19が閉鎖され、塗布ガン12の移動が停止するが、ガンバルブ19からノズル13先端までの経路には圧力が負荷された状態の接着剤が残存するため、供給圧が低下するまで接着剤20が吐出する。そのため、(g)の領域のように接着剤20が一箇所に集中して塗布されて、いわゆる「団子」状になる。つまり、接着剤20の塗布の開始点K近傍では接着剤20の量が不足し、終点F近傍では接着剤20の量が過剰となる。
そこで、所定量に到達するまでは、開始点Kに近い程、接着剤20の量が少なく接着剤20の幅が小さい、いわゆる「先細り」の状態となる。その後、所定の供給圧に到達すると、(f)の領域のように、一定量の接着剤が均一に塗布される。そして、塗布ガン12が終点Fに到達し、接着剤の塗布を終了すると、ガンバルブ19が閉鎖され、塗布ガン12の移動が停止するが、ガンバルブ19からノズル13先端までの経路には圧力が負荷された状態の接着剤が残存するため、供給圧が低下するまで接着剤20が吐出する。そのため、(g)の領域のように接着剤20が一箇所に集中して塗布されて、いわゆる「団子」状になる。つまり、接着剤20の塗布の開始点K近傍では接着剤20の量が不足し、終点F近傍では接着剤20の量が過剰となる。
接着剤20の量が不足すると、接合不良などの発生原因となるため、開始点K近傍の塗布量を所定量だけ確保するために、「先細り」の部分の塗布量を増大させる必要がある。つまり、「先細り」の部分における不足分を見込んで、接着剤20を多めに塗布しなければならない。その結果、(f)の領域や(g)の領域では、接着剤20の量が過剰になり、スポット溶接時の加圧により鋼板間に介在する接着剤20が接合部からはみ出ることとなる。そのため、はみ出した接着剤20を拭き取る工程が必要となり、また、はみ出した分の接着剤20も無駄になるので、コストがかかるという問題があった。
そこで、この発明は、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現することを目的とする。
この発明は、上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、塗布装置(1)において、開閉により、塗布剤の吐出と遮断とを切り替えるガンバルブ(5)を備え、塗布対象物に対して相対的に移動し、前記塗布対象物に塗布剤を吐出する塗布ガン(2)と、前記塗布ガン(2)に前記塗布剤を供給するサーボポンプ(4)と、前記サーボポンプ(4)に前記塗布剤を供給する供給手段(6)と、前記塗布ガン(2)が、前記塗布剤の塗布を開始する位置に到達したときに、前記サーボポンプ(4)を駆動するタイミングに対し、前記ガンバルブ(5)を開放するタイミングを遅延させる制御手段(10)とを備えた、という技術的手段を採用する。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の塗布装置(1)において、前記制御手段(10)は、前記塗布ガン(2)が前記塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、前記ガンバルブ(5)を閉鎖する、という技術的手段を採用する。
請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の塗布装置(1)において、前記制御手段(10)は、前記塗布ガン(2)が前記塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、前記サーボポンプ(4)の駆動を停止させる、という技術的手段を採用する。
請求項4に記載の発明では、開閉により、塗布剤の吐出と遮断とを切り替えるガンバルブ(5)を備え、塗布対象物に対して相対的に移動し、前記塗布対象物に塗布剤を吐出する塗布ガン(2)と、前記塗布ガン(2)に前記塗布剤を供給するサーボポンプ(4)と、前記サーボポンプ(4)に前記塗布剤を供給する供給手段(6)とを備えた塗布装置(1)を用いた前記塗布剤の塗布方法であって、前記塗布ガン(2)が、前記塗布剤の塗布を開始する位置に到達したときに、前記サーボポンプ(4)を駆動するタイミングに対し、前記ガンバルブ(5)を開放するタイミングを遅延させる、という技術的手段を採用する。
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の塗布装置(1)において、前記塗布ガン(2)が前記塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、前記ガンバルブ(5)を閉鎖する、という技術的手段を採用する。
請求項6に記載の発明では、請求項4または請求項5に記載の塗布装置(1)において、前記塗布ガン(2)が前記塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、前記サーボポンプ(4)の駆動を停止させる、という技術的手段を採用する。
なお、上記括弧内の符号は、後述の実施形態において使用する符号に対応するものである。
なお、上記括弧内の符号は、後述の実施形態において使用する符号に対応するものである。
(請求項1に記載の発明の効果)
塗布ガンが塗布剤の塗布を開始する位置に到達したときに、サーボポンプを駆動するタイミングに対し、ガンバルブを開放するタイミングを遅延させるため、塗布剤に十分な供給圧が負荷されているので、ガンバルブを開放して塗布ガンが塗布剤の吐出を開始するときから必要量の塗布剤を吐出することができる。つまり、先細りがなく、均一な量の塗布剤を塗布することができる。また、先細りがないため、余剰の塗布剤を塗布する必要がない。
したがって、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布装置を実現することができる。
塗布ガンが塗布剤の塗布を開始する位置に到達したときに、サーボポンプを駆動するタイミングに対し、ガンバルブを開放するタイミングを遅延させるため、塗布剤に十分な供給圧が負荷されているので、ガンバルブを開放して塗布ガンが塗布剤の吐出を開始するときから必要量の塗布剤を吐出することができる。つまり、先細りがなく、均一な量の塗布剤を塗布することができる。また、先細りがないため、余剰の塗布剤を塗布する必要がない。
したがって、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布装置を実現することができる。
(請求項2に記載の発明の効果)
塗布ガンが塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、制御手段によりガンバルブを閉鎖するため、塗布ガン内に残っておりガンバルブの閉鎖後にも吐出する塗布剤を、塗布ガンを移動させながら塗布できるので、塗布の終点における「団子」の発生を防止できる。つまり、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布装置を実現することができる。
塗布ガンが塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、制御手段によりガンバルブを閉鎖するため、塗布ガン内に残っておりガンバルブの閉鎖後にも吐出する塗布剤を、塗布ガンを移動させながら塗布できるので、塗布の終点における「団子」の発生を防止できる。つまり、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布装置を実現することができる。
(請求項3に記載の発明の効果)
塗布ガンが塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、制御手段によりサーボポンプの駆動が停止されるため、塗布ガン内に残っておりサーボポンプの駆動の停止後にも吐出する塗布剤を、塗布ガンを移動させながら塗布できるので、塗布の終点における「団子」の発生を防止できる。つまり、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布装置を実現することができる。
塗布ガンが塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、制御手段によりサーボポンプの駆動が停止されるため、塗布ガン内に残っておりサーボポンプの駆動の停止後にも吐出する塗布剤を、塗布ガンを移動させながら塗布できるので、塗布の終点における「団子」の発生を防止できる。つまり、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布装置を実現することができる。
(請求項4に記載の発明の効果)
塗布ガンが塗布剤の塗布を開始する位置に到達したときに、サーボポンプを駆動するタイミングに対し、ガンバルブを開放するタイミングを遅延させるため、塗布剤に十分な供給圧が負荷されているので、ガンバルブを開放して塗布ガンが塗布剤の吐出を開始するときから必要量の塗布剤を吐出することができる。つまり、先細りがなく、均一な量の塗布剤を塗布することができる。また、先細りがないため、余剰の塗布剤を塗布する必要がない。
したがって、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布方法を実現することができる。
塗布ガンが塗布剤の塗布を開始する位置に到達したときに、サーボポンプを駆動するタイミングに対し、ガンバルブを開放するタイミングを遅延させるため、塗布剤に十分な供給圧が負荷されているので、ガンバルブを開放して塗布ガンが塗布剤の吐出を開始するときから必要量の塗布剤を吐出することができる。つまり、先細りがなく、均一な量の塗布剤を塗布することができる。また、先細りがないため、余剰の塗布剤を塗布する必要がない。
したがって、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布方法を実現することができる。
(請求項5に記載の発明の効果)
塗布ガンが塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、ガンバルブは閉鎖するように制御されるため、塗布ガン内に残っておりガンバルブの閉鎖後にも吐出する塗布剤を、塗布ガンを移動させながら塗布できるので、塗布の終点における「団子」の発生を防止できる。つまり、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布方法を実現することができる。
塗布ガンが塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、ガンバルブは閉鎖するように制御されるため、塗布ガン内に残っておりガンバルブの閉鎖後にも吐出する塗布剤を、塗布ガンを移動させながら塗布できるので、塗布の終点における「団子」の発生を防止できる。つまり、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布方法を実現することができる。
(請求項6に記載の発明の効果)
塗布ガンが塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、サーボポンプの駆動が停止されるように制御されるため、塗布ガン内に残っておりサーボポンプの駆動の停止後にも吐出する塗布剤を、塗布ガンを移動させながら塗布できるので、塗布の終点における「団子」の発生を防止できる。つまり、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布方法を実現することができる。
塗布ガンが塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、サーボポンプの駆動が停止されるように制御されるため、塗布ガン内に残っておりサーボポンプの駆動の停止後にも吐出する塗布剤を、塗布ガンを移動させながら塗布できるので、塗布の終点における「団子」の発生を防止できる。つまり、必要量の塗布剤を均一に塗布できる塗布方法を実現することができる。
〈第1実施形態〉
次に、この発明の第1実施形態について図1ないし図4を参照して説明する。この実施形態では、鋼板に対して接着剤を塗布する塗布装置および塗布方法を代表に説明する。図1は、この実施形態に係る塗布装置の説明図である。図2(A)は、塗布ガンの移動が終了する前にガンバルブを閉鎖する場合の、塗布ガン、ガンバルブおよびサーボポンプの接着剤塗布時の動作を示すタイミングチャートである。図3は、図2(A)に示すタイミングチャートでの接着剤塗布制御の流れを示すフローチャートである。図4(A)は、この実施形態に係る塗布装置により鋼板に塗布された接着剤の状態を、接着剤が塗布された面から見た説明図であり、図4(B)は、図4(A)に示す状態を図4(A)のY方向から見た説明図である。
次に、この発明の第1実施形態について図1ないし図4を参照して説明する。この実施形態では、鋼板に対して接着剤を塗布する塗布装置および塗布方法を代表に説明する。図1は、この実施形態に係る塗布装置の説明図である。図2(A)は、塗布ガンの移動が終了する前にガンバルブを閉鎖する場合の、塗布ガン、ガンバルブおよびサーボポンプの接着剤塗布時の動作を示すタイミングチャートである。図3は、図2(A)に示すタイミングチャートでの接着剤塗布制御の流れを示すフローチャートである。図4(A)は、この実施形態に係る塗布装置により鋼板に塗布された接着剤の状態を、接着剤が塗布された面から見た説明図であり、図4(B)は、図4(A)に示す状態を図4(A)のY方向から見た説明図である。
(塗布装置の主要構成)
図1に示すように、塗布装置1には、鋼板に対して移動し、鋼板に接着剤を吐出する塗布ガン2と、塗布ガン2の先端に設けられており、接着剤を吐出するノズル3と、塗布ガン2に設けられており、開閉により接着剤の吐出、遮断を切り替えるガンバルブ5と、塗布ガン2に接着剤を供給するサーボポンプ4と、接着剤をサーボポンプ4に供給する圧送ポンプ6と、圧送ポンプ6からサーボポンプ4まで接着剤を供給するためのケーブル7と、塗布ガン2を保持し、塗布ガン2を接着剤を塗布する位置に移動させるアーム8とが備えられている。塗布ガン2は、アーム8の先端部8aに取り付けられており、ノズル3が設けられている方と反対側の面でサーボポンプ4と接続されている。
図1に示すように、塗布装置1には、鋼板に対して移動し、鋼板に接着剤を吐出する塗布ガン2と、塗布ガン2の先端に設けられており、接着剤を吐出するノズル3と、塗布ガン2に設けられており、開閉により接着剤の吐出、遮断を切り替えるガンバルブ5と、塗布ガン2に接着剤を供給するサーボポンプ4と、接着剤をサーボポンプ4に供給する圧送ポンプ6と、圧送ポンプ6からサーボポンプ4まで接着剤を供給するためのケーブル7と、塗布ガン2を保持し、塗布ガン2を接着剤を塗布する位置に移動させるアーム8とが備えられている。塗布ガン2は、アーム8の先端部8aに取り付けられており、ノズル3が設けられている方と反対側の面でサーボポンプ4と接続されている。
制御盤9は、塗布制御盤10に接続されており、塗布ガン2を移動させるための制御信号を塗布制御盤10に送信する。また、塗布制御盤10は、サーボポンプ4およびガンバルブ5と接続されており、サーボポンプ4の駆動およびガンバルブ5の開閉を制御する。
サーボポンプ4は、ピストン・シリンダとサーボモータ4aとを組み合わせて構成されており、サーボモータ4aの回転数を制御することにより、ピストンの変位量を高精度で制御できるため、シリンダ内の接着剤を精度良く吐出させることができる。
塗布装置1では、接着剤の供給はサーボポンプ4で行っており、サーボポンプ4は圧力でなく変位で制御するため、接着剤の供給量を直接制御できるので、温度変化に伴う接着剤の粘度変化の影響を受けない。このため、ケーブル7は、従来の塗布装置11(図6)の温調ケーブル16と異なり、温調されていない。
サーボポンプ4は、ピストン・シリンダとサーボモータ4aとを組み合わせて構成されており、サーボモータ4aの回転数を制御することにより、ピストンの変位量を高精度で制御できるため、シリンダ内の接着剤を精度良く吐出させることができる。
塗布装置1では、接着剤の供給はサーボポンプ4で行っており、サーボポンプ4は圧力でなく変位で制御するため、接着剤の供給量を直接制御できるので、温度変化に伴う接着剤の粘度変化の影響を受けない。このため、ケーブル7は、従来の塗布装置11(図6)の温調ケーブル16と異なり、温調されていない。
(接着剤の塗布方法)
次に接着剤の塗布方法について、図2(A)および図3を参照して説明する。図2(A)に示すタイミングチャートにおいて、塗布ガン2を移動している状態、サーボポンプ4を駆動している状態、ガンバルブ5を開放している状態を、それぞれON状態とする。接着剤の塗布は、塗布ガン2を移動し、かつ、サーボポンプ4を駆動し、かつ、ガンバルブ5を開放することで開始する。そのため、前述したタイミングチャートにおいて、塗布ガン2、サーボポンプ4およびガンバルブ5がすべてON状態になったときに接着剤の塗布が開始する。
次に接着剤の塗布方法について、図2(A)および図3を参照して説明する。図2(A)に示すタイミングチャートにおいて、塗布ガン2を移動している状態、サーボポンプ4を駆動している状態、ガンバルブ5を開放している状態を、それぞれON状態とする。接着剤の塗布は、塗布ガン2を移動し、かつ、サーボポンプ4を駆動し、かつ、ガンバルブ5を開放することで開始する。そのため、前述したタイミングチャートにおいて、塗布ガン2、サーボポンプ4およびガンバルブ5がすべてON状態になったときに接着剤の塗布が開始する。
まず、圧送ポンプ6よりケーブル7を経由してサーボポンプ4に接着剤が供給される。このとき、ガンバルブ5は開放されていないため、サーボポンプ4に充填されている接着剤まで供給圧が負荷されている。塗布制御盤10に備えられたコンピュータ(図示省略)は、サーボポンプ4が駆動してからの経過時間tをリセットしてt=0とする(図3のステップ(以下、Sと略す)1)。
次に、コンピュータは、塗布ガン2が鋼板31の開始点K(図4)に到達したか否かを判定し(S2)、到達したと判定すると(S2:Yes)、サーボポンプ4を駆動(ON状態)して(S3)、サーボポンプ4を駆動してからの経過時間tの計測を開始する(S4)。
続いてコンピュータは、経過時間tが所定の時間t1を経過したか否かを判定し(S5)、所定の時間t1を経過したと判定すると(S5:Yes)、ガンバルブ5を開放(ON状態)して(S6)、塗布ガン2を移動(ON状態)させ塗布を行う(S7)。
t=0からt=t1までの間では、ガンバルブ5の解放前にサーボポンプ4を駆動しているため、接着剤には十分な供給圧が負荷されているので、図4(A)および図4(B)に示すように、ガンバルブ5が開放した直後から鋼板31に所定量の接着剤が吐出され、接着剤の「先細り」が生じない。ここで、図4(A)および図4(B)では、塗布ガン2(図1)は鋼板31に対して矢印Xの方向に移動しており、接着剤30は矢印Xの方向に塗布されている。点Kは塗布の開始点、点Fは塗布の終点である。
続いてコンピュータは、経過時間tが所定の時間t1を経過したか否かを判定し(S5)、所定の時間t1を経過したと判定すると(S5:Yes)、ガンバルブ5を開放(ON状態)して(S6)、塗布ガン2を移動(ON状態)させ塗布を行う(S7)。
t=0からt=t1までの間では、ガンバルブ5の解放前にサーボポンプ4を駆動しているため、接着剤には十分な供給圧が負荷されているので、図4(A)および図4(B)に示すように、ガンバルブ5が開放した直後から鋼板31に所定量の接着剤が吐出され、接着剤の「先細り」が生じない。ここで、図4(A)および図4(B)では、塗布ガン2(図1)は鋼板31に対して矢印Xの方向に移動しており、接着剤30は矢印Xの方向に塗布されている。点Kは塗布の開始点、点Fは塗布の終点である。
続いて、コンピュータは経過時間tが所定の時間t2を経過したか否かを判定し(S8)、所定の時間t2を経過したと判定すると(S8:Yes)、ガンバルブ5を閉鎖する(S9)。
さらに、コンピュータは、経過時間tが所定の時間t3を経過したか否かを判定し(S10)、所定の時間t3を経過したと判定すると(S10:Yes)、塗布ガン2の移動を停止し(S11)、サーボポンプ4の駆動を停止し(S12)、経過時間tの計測を停止する(S13)。
ガンバルブ5がt=t2で閉鎖すると、新たな接着剤の供給は停止するが、ノズル3内に残存する接着剤が、わずかな時間だけ継続して吐出する。ここで、塗布ガン2が停止していると、図5で示したように、接着剤は「団子」となるが、t=t2からt=t3の間では、塗布ガン2が移動しているため、接着剤は1箇所に集中して吐出されることがないので、図4(A)および図4(B)に示すように「団子」が発生しない。
さらに、コンピュータは、経過時間tが所定の時間t3を経過したか否かを判定し(S10)、所定の時間t3を経過したと判定すると(S10:Yes)、塗布ガン2の移動を停止し(S11)、サーボポンプ4の駆動を停止し(S12)、経過時間tの計測を停止する(S13)。
ガンバルブ5がt=t2で閉鎖すると、新たな接着剤の供給は停止するが、ノズル3内に残存する接着剤が、わずかな時間だけ継続して吐出する。ここで、塗布ガン2が停止していると、図5で示したように、接着剤は「団子」となるが、t=t2からt=t3の間では、塗布ガン2が移動しているため、接着剤は1箇所に集中して吐出されることがないので、図4(A)および図4(B)に示すように「団子」が発生しない。
以上に示すように、図5(A)および図5(B)に示す(e)の領域のような接着剤が不足する領域をなくすことで、図4(A)および図4(B)に示すように全体的に塗布する接着剤を減らすことができ、また、図5(A)および図5(B)に示す(g)の領域のような接着剤の量が過剰になる領域をなくすことで、スポット溶接時の加圧によりはみ出してしまう接着剤を拭き取る手間を少なくすることができる。
つまり、塗布ガン2の移動が開始する前に、サーボポンプ4を駆動して、塗布ガン2の移動が終了する前に、ガンバルブ5が閉鎖する制御を行えば、必要量の接着剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現することができる。
つまり、塗布ガン2の移動が開始する前に、サーボポンプ4を駆動して、塗布ガン2の移動が終了する前に、ガンバルブ5が閉鎖する制御を行えば、必要量の接着剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現することができる。
例えば、従来の塗布装置11を用いて、塗布ガン12を毎秒200mmで移動させて、全長300mmの接着領域にエポキシ系接着剤を塗布する場合、接着剤の塗布径は3.0mm必要であった。一方、最良の形態に係る塗布装置1を用いて、t1=0.3秒、t3−t2=0.1秒となるように制御すると、図4に示すような均一な塗布をすることができ、塗布径を1.2mmに減じることができた。また、接合部からはみ出した接着剤のふき取り工数を表す指数を、従来の100から10まで減じることができた。
[第1実施形態による効果]
(1)以上のように、上記第1実施形態の塗布装置1を使用すれば、塗布ガン2が接着剤の塗布を開始する位置に到達したときに、サーボポンプ4を駆動するタイミングに対し、ガンバルブ5を開放するタイミングを遅延させるため、接着剤に十分な供給圧が負荷されているので、ガンバルブ5を開放して塗布ガン2が接着剤の塗布を開始するときから必要量の塗布剤を吐出することができる。つまり、先細りがなく、均一な量の接着剤を塗布することができる。また、先細りがないため、余剰の接着剤を塗布する必要がない。
したがって、必要量の接着剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現することができる。
(1)以上のように、上記第1実施形態の塗布装置1を使用すれば、塗布ガン2が接着剤の塗布を開始する位置に到達したときに、サーボポンプ4を駆動するタイミングに対し、ガンバルブ5を開放するタイミングを遅延させるため、接着剤に十分な供給圧が負荷されているので、ガンバルブ5を開放して塗布ガン2が接着剤の塗布を開始するときから必要量の塗布剤を吐出することができる。つまり、先細りがなく、均一な量の接着剤を塗布することができる。また、先細りがないため、余剰の接着剤を塗布する必要がない。
したがって、必要量の接着剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現することができる。
(2)塗布ガン2が接着剤の吐出を終了する位置に到達する前に、塗布制御盤10の制御によりガンバルブ5を閉鎖するため、塗布ガン2内に残っておりガンバルブ5の閉鎖後にも吐出する接着剤を、塗布ガン2を移動させながら塗布できるので、塗布の終点における「団子」の発生を防止できる。つまり、必要量の接着剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現することができる。
〈第2実施形態〉
次に、この発明の第2実施形態について図2(B)を参照して説明する。図2(B)は、第2実施形態において、塗布ガンの移動が終了する前にサーボポンプの駆動を停止する場合の、塗布ガン、ガンバルブおよびサーボポンプの接着剤塗布時の動作を示すタイミングチャートである。サーボポンプ4の駆動がt=t2で停止すると、新たな接着剤の供給は停止するが、ノズル3内に残存する接着剤が継続して吐出する。t=t3において、塗布ガン2を停止して塗布を終了すると、ガンバルブ5が塗布ガン2の停止と同時に閉鎖される。t=t2からt=t3の間では、塗布ガン2が移動しているため、接着剤は1箇所に集中して吐出されることがないので、「団子」が発生しない。
次に、この発明の第2実施形態について図2(B)を参照して説明する。図2(B)は、第2実施形態において、塗布ガンの移動が終了する前にサーボポンプの駆動を停止する場合の、塗布ガン、ガンバルブおよびサーボポンプの接着剤塗布時の動作を示すタイミングチャートである。サーボポンプ4の駆動がt=t2で停止すると、新たな接着剤の供給は停止するが、ノズル3内に残存する接着剤が継続して吐出する。t=t3において、塗布ガン2を停止して塗布を終了すると、ガンバルブ5が塗布ガン2の停止と同時に閉鎖される。t=t2からt=t3の間では、塗布ガン2が移動しているため、接着剤は1箇所に集中して吐出されることがないので、「団子」が発生しない。
以上より、図2(B)に示すように、塗布ガン2の移動が開始する前に、サーボポンプ4を駆動して、塗布ガン2の移動が終了する前に、サーボポンプ4の駆動を停止する制御を行えば、必要量の接着剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現することができる。図2(B)に示したタイミングチャートでの接着剤塗布制御では、図3において、S9とS12が入れ替わる制御となる。
[第2実施形態による効果]
(1)塗布ガン2が接着剤の吐出を終了する位置に到達する前に、塗布制御盤10の制御によりサーボポンプ4の駆動が停止されるため、塗布ガン2内に残っておりサーボポンプ4の駆動の停止後にも吐出する接着剤を、塗布ガン2を移動させながら塗布できるので、塗布の終点における「団子」の発生を防止できる。つまり、必要量の接着剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現することができる。
(1)塗布ガン2が接着剤の吐出を終了する位置に到達する前に、塗布制御盤10の制御によりサーボポンプ4の駆動が停止されるため、塗布ガン2内に残っておりサーボポンプ4の駆動の停止後にも吐出する接着剤を、塗布ガン2を移動させながら塗布できるので、塗布の終点における「団子」の発生を防止できる。つまり、必要量の接着剤を均一に塗布できる塗布装置および塗布方法を実現することができる。
[その他の実施形態]
(1)連続して接着剤の塗布を行う場合には、図3のS12において、サーボポンプ4の駆動を停止させなくてもよい。サーボポンプ4の停止と起動の繰り返しによる動力の消費を節約することができる。この構成を使用した場合でも、前述した各実施形態の効果を奏することができる。
(1)連続して接着剤の塗布を行う場合には、図3のS12において、サーボポンプ4の駆動を停止させなくてもよい。サーボポンプ4の停止と起動の繰り返しによる動力の消費を節約することができる。この構成を使用した場合でも、前述した各実施形態の効果を奏することができる。
(2)前述した各実施形態では、塗布ガン2が移動して鋼板31に接着剤30を塗布したが、鋼板31のみが移動してもよいし、塗布ガン2と鋼板31との両者が移動して接着剤30の塗布を行ってもよい。この構成を使用した場合でも、前述した各実施形態の効果を奏することができる。
(3)この発明は、接着剤の他、塗料、シール剤、各種ペースト、樹脂材料、充填剤など流動性を有するものならば、各種塗布剤について適用することができる。
(4)サーボポンプ4は、塗布ガン2と塗布剤を供給するためのケーブルで接続し、アーム8から離して配置してもよい。先端部8aの重量が低減されるため、アーム8を駆動するための動力を節約することができ、アーム8の駆動の応答性を向上させることができる。この構成を使用した場合でも、前述した各実施形態の効果を奏することができる。
[各請求項と実施形態との対応関係]
(請求項1)
圧送ポンプ6が供給手段に、塗布制御盤10が制御手段にそれぞれ対応する。
(請求項4)
圧送ポンプ6が供給手段に、塗布制御盤10が制御手段にそれぞれ対応する。
(請求項1)
圧送ポンプ6が供給手段に、塗布制御盤10が制御手段にそれぞれ対応する。
(請求項4)
圧送ポンプ6が供給手段に、塗布制御盤10が制御手段にそれぞれ対応する。
1 塗布装置
2 塗布ガン
3 ノズル
4 サーボポンプ
5 ガンバルブ
6 圧送ポンプ(供給手段)
10 塗布制御盤(制御手段)
2 塗布ガン
3 ノズル
4 サーボポンプ
5 ガンバルブ
6 圧送ポンプ(供給手段)
10 塗布制御盤(制御手段)
Claims (6)
- 開閉により、塗布剤の吐出と遮断とを切り替えるガンバルブを備え、塗布対象物に対して相対的に移動し、前記塗布対象物に塗布剤を吐出する塗布ガンと、
前記塗布ガンに前記塗布剤を供給するサーボポンプと、
前記サーボポンプに前記塗布剤を供給する供給手段と、
前記塗布ガンが、前記塗布剤の塗布を開始する位置に到達したときに、前記サーボポンプを駆動するタイミングに対し、前記ガンバルブを開放するタイミングを遅延させる制御手段とを備えたことを特徴とする塗布装置。 - 前記制御手段は、前記塗布ガンが前記塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、前記ガンバルブを閉鎖することを特徴とする請求項1に記載の塗布装置。
- 前記制御手段は、前記塗布ガンが前記塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、前記サーボポンプの駆動を停止させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の塗布装置。
- 開閉により、塗布剤の吐出と遮断とを切り替えるガンバルブを備え、塗布対象物に対して相対的に移動し、前記塗布対象物に塗布剤を吐出する塗布ガンと、
前記塗布ガンに前記塗布剤を供給するサーボポンプと、
前記サーボポンプに前記塗布剤を供給する供給手段とを備えた塗布装置を用いた前記塗布剤の塗布方法であって、
前記塗布ガンが、前記塗布剤の塗布を開始する位置に到達したときに、前記サーボポンプを駆動するタイミングに対し、前記ガンバルブを開放するタイミングを遅延させることを特徴とする塗布方法。 - 前記塗布ガンが前記塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、前記ガンバルブを閉鎖することを特徴とする請求項4に記載の塗布方法。
- 前記塗布ガンが前記塗布剤の吐出を終了する位置に到達する前に、前記サーボポンプの駆動を停止させることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の塗布方法。
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2004
- 2004-09-08 JP JP2004261021A patent/JP2006075699A/ja active Pending
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