JP2014140789A

JP2014140789A - 塗布システム及び塗布方法

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Publication number: JP2014140789A
Application number: JP2013009292A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kuroda; 和生黒田; Hiroaki Iwai; 浩昭岩井
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Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2014-08-07
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Abstract

【課題】一つの被塗布物に複数箇所、複数種類の塗布剤の塗布を行う場合においても、タイムタクトをかけず、しかも省スペース化を実現できる塗布システムを提供する。
【解決手段】塗布装置１１を、異なる塗布剤が充填された複数のシリンジ２と、各シリンジ２に接続されたノズル３とを保持した回転テーブル１を備えた構造とし、制御部は、被塗布物７に塗布すべき塗布剤が充填されたシリンジ２を選択し、選択したシリンジ２に接続されたノズル３を、回転テーブル１の回転により塗布位置と対向する位置に移動させる制御と、ロボットハンド１３に保持された被塗布物７を塗布位置に移動させる制御と、ノズル３からの塗布剤の吐出の制御とを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロボットを用いて組立作業等を行うロボットセル装置及びロボットセル装置を複数備えた生産システムに関し、特に部品に塗布を行う塗布システム及び塗布方法に関する。

従来、ロボットを用いた組立装置が多く使用されている。近年、人手による組立作業をロボットにより実現する組立装置が求められてきている。人手による組立作業においては、コンベアを取り除きワークを直接人が搬送する人セル生産方式が導入されている。この人セルをロボットセルに置き換えるために、様々な部品を把持し組立作業を行なうことのできる組立システムが求められている。

ロボットセルにおいては、部品にグリースやシール材などを塗布することが必要とされることがある。人セルと同じように一つのロボットセルで、一つの部品に複数の種類の塗布剤を正確な位置に、正確な量塗布することが必要とされる。特に、精密部品に対しての塗布作業においては、マイクロメーター単位の制御が必要である。

従来、ロボットで被塗布物に塗布を行う塗布システムとして、塗布装置を備えたロボットを被塗布物が存在する位置へ移動させて塗布する塗布システムが知られている（特許文献１参照）。また、逆に固定された塗布装置の位置に被塗布物をロボットで運んで塗布する塗布システムも知られている（特許文献２参照）。

特開昭６１−１２２０８６号公報特開２００６−８１９５５号公報

しかしながら、上記従来の塗布システムでは、一つのロボットセルで一つの部品に複数の塗布剤を塗布する際に次のような欠点があった。

まず、特許文献１の塗布システムにおいては、塗布剤の種類だけロボットが必要となるので大きなスペースが必要となる。また、タクトタイムも長くなってしまう。

特許文献２の塗布システム場合、多種類の塗布剤を塗布しようとしたときには、多数の塗布装置を並べ、塗布装置間にロボットで被塗布物を移動させることになり、上記と同様の問題を生じる。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、塗布システムにおいて、一つの被塗布物に複数箇所、複数種類の塗布剤の塗布を行う場合においても、タイムタクトをかけず、しかも省スペース化を実現できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１は、塗布剤が充填されたシリンジに接続され、接続されたシリンジの塗布剤を吐出するノズルを有する塗布装置と、ロボットハンドに保持した被塗布物を塗布位置に移動させるロボットと、前記塗布装置と前記ロボットを制御する制御部と、を備えた塗布システムにおいて、
前記塗布装置は、異なる塗布剤が充填された複数のシリンジと、各シリンジに接続されたノズルと、前記複数のシリンジ及び各シリンジに接続されたノズルとを共に回転移動させる回転テーブルとを有しており、
前記制御部は、前記被塗布物に塗布すべき塗布剤が充填されたシリンジを選択し、選択したシリンジに接続されたノズルを、前記回転テーブルの回転により前記塗布位置と対向する位置に移動させる制御と、前記ロボットハンドに保持された前記被塗布物を前記塗布位置に移動させる制御と、前記ノズルからの前記塗布剤の吐出の制御と、を行うことを特徴とする塗布システムを提供するものである。

また、本発明の第２は、塗布剤が充填されたシリンジに接続され、接続されたシリンジの塗布剤を吐出するノズルを有する塗布装置と、ロボットハンドに保持した被塗布物を塗布位置に移動させるロボットとを用いた塗布方法において、
前記塗布装置を、異なる塗布剤が充填された複数のシリンジと、各シリンジに接続されたノズルと、前記複数のシリンジ及び各シリンジに接続されたノズルとを共に回転移動させる回転テーブルとを有するものとし、
前記被塗布物に塗布すべき塗布剤が充填されたシリンジを選択し、選択したシリンジに接続されたノズルを、前記回転テーブルの回転により前記塗布位置と対向する位置に移動させるシリンジ選択工程の前又は後若しくはシリンジ選択工程と同時に、前記ロボットハンドに保持された前記被塗布物を前記塗布位置に移動させる被塗布物移動工程を行った後、前記シリンジ選択工程で選択した前記シリンジに接続されたノズルから前記塗布剤を吐出させて被塗布物に塗布する塗布工程を行うことを特徴とする塗布方法を提供するものである。

本発明においては、異なる塗布剤が充填されたシリンジと各シリンジに接続されたノズルとを、別々の塗布装置に分けて設置するのではなく、回転テーブルに設置し、１台の塗布装置にまとめて配置している。所要の塗布剤が充填されたシリンジと、それに接続されたノズルとは、回転テーブルの回転に伴う回転移動により選択できるので、１台の塗布装置と１台のロボットで、被塗布物を大きく移動させることなく、複数の塗布剤の塗布を行うことができる。このため、タクトタイムの短縮が可能となると共に、省スペース化を実現することができる。

本発明の塗布システムの概観図である。本発明の塗布システムの制御概念図である。図１に示す回転テーブルの下部を下方から見た模式図である。先端位置検出ユニットのシリンジの先端位置を検出する際の説明図で、（ａ）は回転テーブル及びノズルと一方の先端位置検出ユニットを示す平面図、（ｂ）はシリンジとノズル及び先端位置検出ユニットの側面図、（ｃ）は回転テーブル及びノズルともう一方の先端位置検出ユニットを示す平面図である。図１に示すクリーニングユニットを側方から見た模式図である。先端位置検出ユニットによるノズルの先端位置検出時の各パラメータを説明する図である。本発明の塗布システムの教示から塗布までを示すフローチャートである。クリーニングユニットを説明する模式図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明するが、本発明は下記実施形態に限定されない。なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。また、以下に参照する図面において、同じ符号は同様の構成要素を示す。

まず、図１乃至図３を用いて本発明の塗布システムの構成を説明する。

本発明の塗布システム１０は、塗布装置１１と、ロボット６とを備える。また、この実施形態ではアクチュエータをモータ式とし、アクチュエータにはエンコーダが接続されており、各制御位置、角度等はエンコーダからの情報を記憶する構成である。しかし、本発明の塗布システム１０はアクチュエータの種類に限定はなく、さらに情報を取得する手段としてエンコーダ以外のものを利用することが可能である。

塗布装置１１は、垂直な回転軸周りに回転可能に配置した回転テーブル１と、異なる塗布剤が充填され、それぞれ回転テーブル１に下向きに保持された複数のシリンジ２とを有する。各シリンジ２の下部には、各シリンジ２内の塗布剤を吐出するためのノズル３がそれぞれ下向きに接続されており、シリンジ２とノズル３は、回転テーブル１の回転により共に回転移動するものとなっている。

図１に示すように、この実施形態では、それぞれノズル３が接続された５つのシリンジ２が回転テーブル１に保持されている。各シリンジ２は下向きに回転テーブル１に保持されていると共に、各ノズル３はシリンジ２の下部に下向きに接続されている。本実施形態においては、この５つのシリンジ２のうち、４つのシリンジ２にそれぞれ異なる塗布剤が充填されている。残りの１つのシリンジ２は教示用で、それに接続されたノズル３も教示用である。なお、塗布剤としては、例えばＵＶ硬化接着剤、接着剤、グリース、ネジロック等が挙げられる。

回転テーブル１の下方には、クリーニングユニット４と、ノズル３の先端位置を検出するための二対の先端位置検出ユニット５，５が設けられている。本例における二対の先端位置検出ユニット５，５は、それぞれ遮光式センサで構成されている。

ロボット６は、一部にロボットハンド１３を備える多関節ロボットである。ロボットハンド１３は、塗布対象である被塗布物７を保持できるような構造となっている。保持方法としては、把持や吸着を用いることができる。

本発明の塗布システム１０は、図２に示されるように、制御部１２を有している。制御部１２は、先端位置検出ユニット５，５を制御すると共に、先端位置検出ユニット５，５による検出結果を参照しつつ、回転テーブル１、ロボットハンド１３、クリーニングユニット４及び塗布剤の吐出機構の作動を制御するものとなっている。

本発明の塗布システム１０による塗布作業の手順と共に本発明の塗布方法を説明する。

まず、図２に示すように、制御部１２から指令を出し、回転テーブル１を回転させて、教示用のノズル３を塗布位置に対向した場所に移動させる。塗布位置は、選択したシリンジ２に接続されたノズル３から吐出される塗布剤による塗布を行う時に位置させるべき被塗布物７の位置である。塗布位置は、ノズル３を対向させることができる位置の中から任意に選択することができるが、通常はロボット６がアクセスしやすい位置を選択することが好ましい。本実施形態においては、回転テーブル１の回転と共に回転移動するノズル３の直下となる位置の中から選択される。塗布位置は予め設定されており、制御部１２に記憶されている。

教示用のノズル３を用いて、一般的にロボットティーチングとも呼ばれるロボット６教示を行う。教示は、塗布箇所の数だけ行う。例えば、この実施形態のように４つの塗布剤を被塗布物７の４箇所に塗布する場合は、塗布すべき４箇所の教示を行う。教示内容は、塗布位置の設定、塗布位置に対向する場所の設定、塗布時の被塗布物７の姿勢の設定等である。さらに後述するが、被塗布物７に対して１つの教示用のノズル３で複数の塗布箇所の教示を行い、実際の塗布時には、該当する塗布用のノズル３に対する位置ずれ量により塗布位置を補正しつつ、被塗布物７をロボット６で塗布位置に移動させる。

通常、ロボット６と塗布装置１１の教示は頻繁に行うものではなく、装置を設置、移動した時や、長期停止後のメンテナンスの後に行う。

教示が終了したら、教示用のノズル３について、先端位置の検出を行う。その後、教示用のノズル３以外の吐出用のノズル３を装着しているシリンジ２について、ノズル３の先端位置の検出を行い、教示用のノズル３の先端との位置差、ΔＸ、ΔＹ、ΔＺをそれぞれについて求め、図２に示す制御部１２にその情報を蓄積する。なお、ΔＸ、ΔＹとは、回転テーブル１の回転軸に直交する面において設定した、互いに直交する二方向であるＸ軸方向とＹ軸方向における位置ずれ量をいい、ΔＺとは、回転テーブル１の回転軸方向であるＺ軸方向におけるずれ量をいう。これらのずれ量をロボット６へフィードバックして、ロボット６によって被塗布物７の位置を補正して塗布を行うことで、高精度の塗布を行うことができる。

以上が、塗布システム１０の稼働前の準備である。各塗布用のノズル３及び教示ノズル３の先端位置検出は、１日１回、システム可動前に行うのが望ましい。先端位置の検出の具体的方法については後述する。

次に塗布作業について説明する。

本発明の塗布システム１０の制御部１２には、塗布すべき塗布剤が充填されたシリンジ２に接続されたノズル３を、回転テーブル１を回転させることにより塗布位置に対向する位置に移動させる制御が組み込まれている。また、ロボット６のロボットアーム１３に保持された被塗布物７を塗布位置に移動させる制御と、選択したシリンジ２内の塗布剤をノズル３から吐出させて塗布する制御も制御部１２に組み込まれている。

まず、一回目の塗布に必要な塗布剤が充填されているシリンジ２を選択し、これに接続されたノズル３を、回転テーブル１を回転させることにより、塗布位置に対向する位置に移動させる（シリンジ選択工程）。次に、ロボット６のロボットハンド１３に保持されている被塗布物７を塗布位置に移動させ、必要に応じて塗布したい箇所をノズル３の方向に向けた姿勢で保持する（被塗布物移動工程）。被塗布物７の移動に際しては、事前に求めた教示用のノズル３と実際に塗布を行う選択されたノズル３の先端位置の差を、制御部１２からロボット６にフィードバックする。ロボット６はフィードバックされたデータにより位置補正し、被塗布物７の塗布箇所がノズル３の直下になるように移動する。

上記説明では、被塗布物７を塗布位置に移動させる制御は、選択したシリンジ２に接続されたノズル３を塗布位置と対向する位置に移動させる制御の後で行っている。しかし、被塗布物７を塗布位置に移動させる制御は、上記ノズル３を移動させる制御と同時又はその前に行うこともできる。即ち、シリンジ選択工程と被塗布物移動工程は、同時でも何れが前後となってもよい。

上記シリンジ選択工程と被塗布物移動工程の後で、塗布剤を塗布する塗布工程が行われる。塗布剤の塗布は、ノズル３から塗布剤を吐出することで行う。また、ロボットハンド１３は、被塗布物７を塗布位置に移動させた状態で、被塗布物７の姿勢を変更可能である。塗布剤を吐出している最中に、被塗布物７をロボットハンド１３で動かして姿勢を変更することにより、必要な範囲への塗布を行うことができる。例えば、図１においては、円筒形をした被塗布物７の外周に線状に塗布を行っている。具体的には、ロボットハンド１３で被塗布物７を回転させ、その間に塗布剤をノズル３から吐出することにより、被塗布物７の円筒面上に線状の塗布を行っている。これら、吐出のタイミング、ロボット６の動き、塗布位置の補正等は制御部１２によって制御されている。

上記のようにして最初の塗布剤の塗布が終わると、先ほど吐出を行ったノズル３をクリーニングするために、クリーニングユニット４の真上にノズル３が位置するように回転テーブル１を回転させる。クリーニングユニット４は、回転テーブル１の回転軸方向に昇降可能で、クリーニングユニット４の真上に移動してきたノズル３に向かって上昇してそのクリーニングを行うものとなっている。クリーニングについては後ほど詳述する。

クリーニングユニット４の位置は、ロボット６との干渉や、その他タクトタイム等を考慮して決めることができる。通常、塗布位置付近にあるロボット６や被塗布物７と干渉せず、タクトタイムも短縮できるように、塗布位置から９０度程度回転テーブル１を回転させたときに、吐出を完了した直後のノズル３の真下に設けることが好ましい。

以上が、本発明の塗布システム１０のロボット６の教示から、塗布剤の吐出後のノズル３のクリーニングまでの一連の動作である。

その後、別の塗布剤を塗布するときは、制御部１２の制御により、次に塗布すべき塗布剤が充填されたシリンジ２に接続されたノズル３が塗布位置に対向する場所に移動するように回転テーブル１を回転させる。そして、前述した一連の動作により、予め教示された被塗布物７の塗布箇所に塗布を行う。その他の塗布剤についても同様である。

次に、シリンジ２に取り付けられているノズル３の先端位置の検出について説明する。

本発明に係る塗布システム１０は、ノズル３の先端位置を検出する二対の先端位置検出ユニット５，５を有している。本実施形態における先端位置検出ユニット５，５は、それぞれ回転テーブル１の回転軸に直交する方向に光軸を向け、平面方向に異なる位置に設けられた遮光式センサで構成されている。遮光式センサは、投光器と受光器を備え、投光器と受光器間の光軸を横切るノズル３の先端部を検知するものとなっている。本実施形態においては、図５に示すように、二対の先端位置検出ユニット５が共にクリーニングユニット４上に配置されて、昇降可能となっている。

最初に検出を行うために、制御部１２により回転テーブル１を回転させて、検出すべきノズル３の先端の位置を、一方の先端位置検出ユニット５で検出できる所定の水平位置に移動する。移動が終わると、制御部１２により先端位置検出ユニット５を上昇させ、ノズル３の先端位置を検出する位置まで上昇させる。その際の模式図を図５に示す。なお、ノズル３の先端の位置を検出できる水平位置は、予め教示時又はそれ以前に位置決めを行い、制御部１２に位置情報を蓄積しておく。

ノズル３の先端の位置を検出できる水平位置の取得について更に具体的に説明すると、図３、図４に示すように、回転テーブル１を回転させ、ノズル３が先端位置検出ユニット５を構成する遮光式センサの光軸を横切るように移動させる。この時、先端位置検出ユニット５を水平に二対配置しているので、ノズル３の先端は二箇所で光軸を横切るが、そのうちの最初の一箇所について時計回りと反時計回りの２回、往復するように横切らせる〔図４（ａ）〕。これは、２回横切った時の中点を算出することにより、ノズル３の光軸との交点位置をより正確に算出するためである。この時、光軸とノズル３の交点（２回横切った中点）の位置を、回転テーブル１の回転角度情報として制御部１２に蓄積する。つまり、任意に設定した回転テーブル１の原点位置からθ１回転したときの位置として、ノズル３の先端の位置を検出できる水平位置を特定することができる。このθ１は、後ほどの計算で用いるためにその値を制御部１２で記憶しておく。なお、各パラメータについては図６を参照する。

上記θ１の取得後、回転テーブル１を回転させることにより、ノズル３を、制御部１２に蓄積した原点からθ１回転させた位置まで移動する。この地点で、先端位置検出ユニット５を、ノズル３が先端位置検出ユニット５の光軸と交差しない位置まで一旦下降させる。その後、再度先端位置検出ユニット５を、ノズル３の先端と、先端位置検出ユニット５の光軸が交差する位置まで回転テーブル１の回転軸方向（Ｚ軸方向）に上昇させる〔図４（ｂ）及び図５〕。その時の先端位置検出ユニット５のＺ軸方向の位置情報を制御部１２に蓄積する。この位置情報が、ノズル３のＺ位置情報となる。

次に、回転テーブル１を回転させ、ノズル３を図４（ｃ）に示すように、もう一つの光軸との交点で時計回りと反時計回りの２回、往復するように横切らせる。この２回目の作業で求められたもう一対の先端位置検出ユニット５の光軸とノズル３の交点の位置（２回横切った中点の位置）を、同じく回転テーブル１の原点位置からの回転角度情報θ２として制御部１２に記憶蓄積する。

この一連の作業により、ノズル３についてのθ１、θ２、Ｚ位置の情報を得ることができる。また、複数のノズル３について、この３つのパラメータを比較し、幾何学的に計算することにより、教示した教示用のノズル３と塗布用のノズル３の先端の位置が、どれだけずれているかの情報をΔＸ、ΔＹ、ΔＺとして求めることができる。

図７を用いて、実際の教示から塗布までの一連の動作を説明する。

最初に回転テーブル１のどこかの位置に取り付けた教示用のノズ３を用いて教示を行う。次に教示用のノズル３の位置情報を取得するために、前述した方法を用いて教示用のノズル３のθ１、θ２、Ｚ位置情報を取得し、制御部１２に蓄積する。

次に、回転テーブル１の他の位置に取り付けた実際の塗布用のノズル３の先端位置についての情報を、前述の方法を用いて、θ１’、θ２’、Ｚ’位置情報として取得し、制御部１２に蓄積する。

次に、制御部１２において、上記方法で取得し蓄積した６つのパラメータ及び予め決められた教示用のノズル３の回転半径Ｒを用いて、実際の塗布用のノズル３と教示用のノズル３の先端位置の差、ΔＸ、ΔＹ、ΔＺを算出する。

実際の塗布を行う際に、制御部１２で先に算出し蓄積したΔＸ、ΔＹ、ΔＺを補正するように制御部１２からロボット６に伝送し、最初になされた教示位置から補正された位置にロボットハンド１３が被塗布物を移動して塗布を行う。

以上が、ノズル３の教示から先端位置の検出及び実際の塗布までの動作である。この動作により、各ノズルの先端位置を精密に算出できるため、被塗布物とノズル３の先端とのばらつきを抑えることができ、塗布位置を正確に制御した塗布を行うことができる。

塗布剤の種類は、回転テーブル１に取り付け可能なシリンジ２及びノズル３の数だけ増やすことができる。また、ノズル３の先端位置の検出、位置の補正については、どのノズル３についても上述した方法を繰り返せばよく、特に構造、手続きを煩雑にすることなく多種類の塗布剤に対応することができる。

なお、この実施形態では図４に示すように、二組の遮光式センサをノズル３の軌跡となる円弧をその光軸が横切るように配置した形態についての説明を行ったが、本発明はこの形態に限定されるものではない。先端位置検出ユニット５の配置については、装置の構成を考えて、必要な位置に適当な配置を採用することができる。また、先端位置検出ユニット５は、上述してきたような遮光式センサだけでなく、カメラを用いた画像認識システムや、タッチセンサを使った方法等、コスト、スペース及びタクトタイム等を考慮し、適宜選択することができる。

本発明においては、複数のシリンジ２を回転テーブル１に設置した構成であるが、各シリンジ２に接続されているノズル３の先端位置を正確に求めることができる。また、回転テーブル１の回転という一軸のみの移動によって、ノズル３の先端位置の特定を行うことができ、省スペース化にも大きな効果がある。よって、塗布位置を精密に制御する必要があり、しかも複数の種類の塗布剤を用いる塗布システムにおいては大きな効果がある。

また、塗布システム１０は、上述した先端位置検出ユニット５を組み込むことで、最初に先端位置の精密な検出を行うことにより、塗布位置の精密な制御、調整を行うことができる。例えば、塗布位置の制御が１０〜数十ミクロンの精度で行うことができる。

次に、シリンジ２に接続されるノズル３の先端のクリーニングについて基本的な動作の説明をする。

塗布が終わった後のノズル３の先端には、塗布剤が残存したままになることがある。このような場合、次回の塗布にその残存する塗布剤が一緒に塗布され、所定の塗布量より多くなってしまうことを生じる。逆に残存した塗布剤が固まることにより、吐出が阻害されて吐出量が少なくなってしまうことがある。また、残存した塗布剤によりノズル３の先端形状が変わるために、塗布位置についても精度が出せなくなる。このようなことを防ぐために、吐出が終わった後のノズル３をクリーニングすることが好ましい。

図１に示すように、塗布装置１１にクリーニングユニット４が備えられている。クリーニングユニット４は、塗布剤の種類により適当な方式のものが選択されるが、この実施形態では、気流を用いて吸引によりノズル３に残存した塗布剤をクリーニングする方法について説明する。

図８に示すように、クリーニングユニット４は、吸引口８、吸気管９を備えている。クリーニングユニット４は吸気管９から空気を吸引することにより、吸気口８から空気を吸い込み、それによりノズル３の先端の残存塗布剤を除去する仕組みである。クリーニングユニット８は、塗布位置と対向する位置から外れた位置に移動したノズル３の先端に対向して吸引口８が位置するように設けられ、しかも吸引口８が対向するノズル３に対して進退可能となっている。

基本的な洗浄フローについて解説する。

塗布が終わると、回転テーブル１を回転させ、ノズル３を吸気口８の真上になるような位置に移動させる。なお、クリーニングユニット４が配置される位置情報は、予め制御部１２に蓄積しておくとよい。

次に、吸気管９から吸気を行い、吸引を開始する。吸気管９から吸引を行ったまま、図５に示すようにクリーニングユニット４を上昇させ、吸気口８の中にノズル３の先端を完全に入れる。所定の時間、この状態を維持した後、クリーニングユニット４を降下させて、ノズル３を抜く。その後、吸気管９からの吸引を停止させる。

この一連の動作により、ノズル３の先端は常にクリーニングされ、塗布量のばらつきを抑制することができる。つまり、ノズル３の先端をクリーニングすることにより、ノズル３の先端形状が変化せず、常に一定の位置に塗布剤を吐出させることができる。これにより、塗布剤を高精度に塗布することが可能となる。

なお、吸気管９からの吸引のタイミングは上述したものに限定されない。ノズル３の先端が吸気口８の中に完全に入ってから吸引を開始しても構わないし、終了時には、先に吸引を停止してからクリーニングユニット４を降下させてノズル３を抜いても構わない。

また、洗浄方法もこの吸引方式にこだわるものではなく、クリーニングユニット４の中に溶剤を入れて、例えば超音波洗浄によりノズル３の先端の残存塗布剤を除去する方法でも良い。さらに、吸水性のスポンジなどを用意し、そこにノズル３の先端を接触させることにより残存塗布材をスポンジに染み込ませて除去する方法でも構わない。

いずれにせよ、回転テーブル１と移動可能なクリーニングユニット４を組み合わせることにより、複数種類の塗布剤を効率良く、省スペースでクリーニングすることができ、塗布量の正確な制御および省スペース化に大きな効果がある。

本発明は上述したように、単一のロボットセルにおいて、一つの部品に複数箇所の塗布を行う場合に、塗布位置の精密な制御と塗布ノズルのクリーニングが容易な塗布システムを提供することができる。

１：回転テーブル、２：シリンジ、３：ノズル、４：クリーニングユニット、５：先端位置検出ユニット、６：ロボット、７：被塗布物、８：吸引口、９：吸気管、１０：塗布システム、１１：塗布装置、１３：ロボットハンド

Claims

塗布剤が充填されたシリンジに接続され、接続されたシリンジの塗布剤を吐出するノズルを有する塗布装置と、ロボットハンドに保持した被塗布物を塗布位置に移動させるロボットと、前記塗布装置と前記ロボットを制御する制御部と、を備えた塗布システムにおいて、
前記塗布装置は、異なる塗布剤が充填された複数のシリンジと、各シリンジに接続されたノズルと、前記複数のシリンジ及び各シリンジに接続されたノズルとを共に回転移動させる回転テーブルとを有しており、
前記制御部は、前記被塗布物に塗布すべき塗布剤が充填されたシリンジを選択し、選択したシリンジに接続されたノズルを、前記回転テーブルの回転により前記塗布位置と対向する位置に移動させる制御と、前記ロボットハンドに保持された前記被塗布物を前記塗布位置に移動させる制御と、前記ノズルからの前記塗布剤の吐出の制御と、を行うことを特徴とする塗布システム。
前記塗布装置は、前記塗布剤を吐出させた前記ノズルをクリーニングするクリーニングユニットを有することを特徴とする請求項１に記載の塗布システム。
前記クリーニングユニットは、前記ノズルに残存する塗布剤を吸引して除去する吸引口を有することを特徴とする請求項２に記載の塗布システム。
前記クリーニングユニットは、前記塗布位置と対向する位置から外れた位置に移動したノズルの先端に対向して前記吸引口が位置するように設けられ、しかも前記吸引口が対向する前記ノズルに対して進退可能となっていることを特徴とする請求項３に記載の塗布システム。
前記塗布装置は、前記ノズルの先端位置を検出する二対の先端位置検出ユニットを有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の塗布システム。
前記遮光式センサが、前記回転テーブルの回転軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項５に記載の塗布システム。
前記ロボットは多関節ロボットであり、前記ロボットハンドは、多関節ロボットの一部であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか一項に記載の塗布システム。
前記ロボットハンドは、前記被塗布物を前記塗布位置に移動させた状態において、前記被塗布物の姿勢を変更可能であることを特徴とする請求項１乃至７いずれか一項に記載の塗布システム。
塗布剤が充填されたシリンジに接続され、接続されたシリンジの塗布剤を吐出するノズルを有する塗布装置と、ロボットハンドに保持した被塗布物を塗布位置に移動させるロボットとを用いた塗布方法において、
前記塗布装置を、異なる塗布剤が充填された複数のシリンジと、各シリンジに接続されたノズルと、前記複数のシリンジ及び各シリンジに接続されたノズルとを共に回転移動させる回転テーブルとを有するものとし、
前記被塗布物に塗布すべき塗布剤が充填されたシリンジを選択し、選択したシリンジに接続されたノズルを、前記回転テーブルの回転により前記塗布位置と対向する位置に移動させるシリンジ選択工程の前又は後若しくはシリンジ選択工程と同時に、前記ロボットハンドに保持された前記被塗布物を前記塗布位置に移動させる被塗布物移動工程を行った後、前記シリンジ選択工程で選択した前記シリンジに接続されたノズルから前記塗布剤を吐出させて被塗布物に塗布する塗布工程を行うことを特徴とする塗布方法。
前記塗布工程の後で、前記塗布工程で前記塗布剤を吐出させた前記ノズルをクリーニングするクリーニング工程を有することを特徴とする請求項９に記載の塗布方法。
前記クリーニング工程が、前記ノズルに残存する塗布剤を吸引して除去する工程であることを特徴とする請求項１０に記載の塗布方法。