JP5435308B2

JP5435308B2 - 接着剤塗布装置

Info

Publication number: JP5435308B2
Application number: JP2011168983A
Authority: JP
Inventors: 浩司矢野
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2031-08-02
Also published as: US20130032090A1; CN102916529B; CN102916529A; JP2013031805A; US8978581B2; EP2554276A1

Description

開示の実施形態は、対象物の対象面に接着剤を塗布する接着剤塗布装置に関する。

従来、対象物の対象面に接着剤を塗布する接着剤塗布装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この接着剤塗布装置においては、円筒ノズルの外周面に複数の接着剤吐出穴があり、これらは各々独立した状態でディスペンサと繋がっており、このディスペンサから一定量の接着剤が供給される。そして、円筒ノズルと回転子ヨークとを同軸状に連結させ、その状態で円筒ノズルと回転子ヨークとに対象物（永久磁石）を挿入して円筒ノズル側で嵌合した後、上記複数の接着剤吐出穴から対象物の対象面（内周面）に接着剤を塗布すると同時に、対象物を回転子ヨーク側に移動させる。対象物の下端が接着剤吐出穴に近づいてきたら接着剤吐出量を減らし、接着剤吐出穴を通過したら接着剤の吐出を止める。これにより、回転子ヨークの外周面と対象物の対象面との間のクリアランスに接着剤を充填させる。

特開２００７−８２３４５号公報

上記従来技術においては、対象物の対象面に対する接着剤の塗布に特化した専用の接着剤塗布装置を用いている。このような専用の接着剤塗布装置を用いて、対象物の対象面に対し接着剤を塗布する場合、段取り換え作業や、メンテナンス、クリーニング等に手間がかかる上、設備導入費用が大きくなることが考えられ、汎用性に乏しいという問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、汎用性を向上できる接着剤塗布装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、対象物の対象面に接着剤を塗布する接着剤塗布装置であって、ロボットアームを備えたロボットと、前記対象面を備えた前記対象物を設置するための対象物用治具と、前記接着剤を収容したカートリッジを装着可能なホルダ部を備え、当該ホルダ部に装着された前記カートリッジ内の前記接着剤を吐出する、前記ロボットの前記ロボットアームの先端に取り付け可能な接着剤充填手段と、前記接着剤充填手段より吐出される前記接着剤の温度を所望の範囲に保持するための第１温度保持手段と、前記対象物用治具に設置された前記対象物の前記対象面に塗布された前記接着剤の温度を所望の範囲に保持するための第２温度保持手段と、所定圧で流体を供給する流体供給手段からの前記流体の、前記接着剤充填手段の前記ホルダ部に装着された前記カートリッジ内への供給をオン・オフ切替制御する供給制御手段と、少なくとも、前記ホルダ部が装着された前記接着剤充填手段を前記ロボットアームの先端に取り付けた状態での、前記ロボットの動作を制御するロボット制御手段と、前記供給制御手段による前記オン・オフ切替制御、及び、前記ロボット制御手段による前記ロボットの動作制御を連携して制御する統括制御手段と、を有することを特徴とする接着剤塗布装置が適用される。

本発明の接着剤塗布装置によれば、汎用性を向上することができる。

一実施の形態の接着剤塗布装置の構成を模式的に表す斜視図である。接着剤塗布装置の機構的構成を表すブロック図である。ロータセット治具及びロータの構成を模式的に表す上面図である。ガンの構成を模式的に表す側面図である。図４中の矢印Ａ方向から見た矢視図に対応するノズルの平面図である。ロボットハンドの構成を模式的に表す側面図である。マグネット持換用チャックの構成を模式的に表す上面図である。ロボットによる塗布作業を説明するための斜視図である。ロボットによる塗布作業を説明するための模式図である。ロボットによる挿入作業を説明するための斜視図である。ロボットによる挿入作業を説明するための側面図である。ロボットによる挿入作業を説明するための側面図である。ロボットによる挿入作業を説明するための斜視図である。ロボットによる挿入作業を説明するための模式図である。ロボットによる押下作業を説明するための模式図である。

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態の接着剤塗布装置１０は、図示しないモータに組み付けられるロータ５６（対象物）に設けられたスロット５６ａ（凹部）の内面（対象面）に対し接着剤を塗布する装置である。この接着剤塗布装置１０は、ロボット１２と、ロータセット治具１４（対象物用治具）と、ガン１６（接着剤充填手段）と、エア源１８と、レギュレータ２０と、電磁弁２２（供給制御手段）と、ヒータ２４，２６，２８と、温度センサ３０，３２，３４と、温度調整器３６と、載置台３８と、重量センサ４０（検出手段）と、アラーム４２（報知手段）と、マグネットセット治具４４と、ロボットハンド４６（ツール）と、マグネット持換用チャック４８（調整手段）と、ロボットコントローラ５０（ロボット制御手段）と、上位コントローラ５２（統括制御手段）とを有している。

ロボット１２は、ロボットアーム１２ａを備えている。ロボット１２の動作は、ロボットコントローラ５０により制御される。本実施形態では、ロボット１２は、ロボットアーム１２ａの先端にガン１６を取り付けて後述の塗布作業を行い、ロボットアーム１２ａの先端にロボットハンド４６を取り付けて後述の挿入作業及び押下作業を行うようになっている（詳細は後述）。ロボットアーム１２ａの先端には、ロボット側接続部材としてのロボット側ＡＴＣ（ＡｕｔｏＴｏｏｌＣｈａｎｇｅｒ）５４が設置されている。

ロータセット治具１４は、上記ロータ５６を設置するための治具である。この例では、ロータセット治具１４には、図３に示すように、８つの略直方体形状のスロット５６ａが上面に設けられたロータ５６が設置されている。また、ロータセット治具１４には、ロータ５６のスロット５６ａの内面に塗布された接着剤の固化を防止するため、上記ヒータ２４及び温度センサ３０が設けられている。そして、これらヒータ２４及び温度センサ３０と上記温度調整器３６とにより、ロータ５６のスロット５６ａの内面に塗布された接着剤の温度が所望の範囲に保持されるようになっている。

ガン１６は、図４に示すように、中空状の内部に接着剤を収容したカートリッジ５８を装着可能なホルダ部１６ａと、ホルダ部１６ａに装着されたカートリッジ５８の内周面に密着しつつカートリッジ５８内を摺動可能な、接着剤を押し出すピストン１６ｂと、カートリッジ５８の先端に取り付け可能な、接着剤を吐出するノズル１６ｃとを備えている。

ホルダ部１６ａには、上記ロボット側ＡＴＣ５４と接続可能なガン側ＡＴＣ６０（第１接続部材）が支持部材６２を介して設置されている。このガン側ＡＴＣ６０をロボット側ＡＴＣ５４に接続することで、ガン１６をロボットアーム１２ａの先端に取り付けることができるようになっている。また、ホルダ部１６ａの外周面には、カートリッジ５８内の接着剤の粘度を所望の範囲に保つため、上記ヒータ２６が巻回されると共に上記温度センサ３２が設けられている。これらヒータ２６及び温度センサ３２は、固定部材６４によりホルダ部１６ａの外周面に固定されている。そして、これらヒータ２６及び温度センサ３２と上記温度調整器３６とにより、カートリッジ５８内の接着剤の温度が所望の範囲に保持されるようになっている。

また、ホルダ部１６ｂに装着されたカートリッジ５８のノズル１６ｃとは反対側の端部には、一端が上記エア源１８に接続されると共に、上記レギュレータ２０及び電磁弁２２に接続されたエアチューブ６６の他端が配置されている。

エア源１８は、エアチューブ６６を通じて圧縮エア（流体）を供給する。レギュレータ２０は、エア源１８より供給される圧縮エアの空気圧を調整する。レギュレータ２０で空気圧が調整された圧縮エアは、エアチューブ６６を通じて所定圧で供給される。これらエア源１８及びレギュレータ２０が、特許請求の範囲に記載の流体供給手段に相当する。電磁弁２２は、エアチューブ６６の他端側を開閉切替制御することで、エア源１８より供給されレギュレータ２０で空気圧が調整された所定圧の圧縮エアのカートリッジ５８内への供給をオン・オフ切替制御する。

すなわち、電磁弁２２がエアチューブ６６の他端側を閉鎖することで、圧縮エアのカートリッジ５８内への供給をオフに切り替えている間は、カートリッジ５８内の接着剤はノズル１６ｃより吐出されない。一方、電磁弁２２がエアチューブ６６の他端側を開放することで、圧縮エアのカートリッジ５８内への供給をオンに切り替えたら、エアチューブ６６を通じて圧縮エアがカートリッジ５８内のピストン１６ｂの上部側の空隙へ供給される。これにより、ピストン１６ｂがカートリッジ５８内をノズル１６ｃ側に摺動し、カートリッジ５８内の接着剤を押し出し、接着剤がノズル１６ｃより吐出される。

ノズル１６ｃは、図５に示すように、径方向略中心部に設けられ、カートリッジ５８内の接着剤を内部管１６１ａを経て外部へ吐出する吐出口１６１と、吐出口１６１より吐出された接着剤を径方向外周側へ導く溝部１６２とを先端に備えている。すなわち、吐出口１６１より吐出された接着剤は、溝部１６２を伝うことで径方向外周側へ導かれる。また、ノズル１６ｃには、図４に示すように、吐出口１６１より吐出されずにノズル１６ｃ内に滞留する接着剤の固化を防止するため、上記ヒータ２８及び温度センサ３４が埋設されている。そして、これらヒータ２８及び温度センサ３４と上記温度調整器３６とにより、ノズル１６ｃ内に滞留する接着剤の温度が所望の範囲に保持されるようになっている。

温度調整器３６は、上記温度センサ３２により検出される温度情報に基づいて上記ヒータ２６を制御することで、ガン１６のホルダ部１６ａに装着されたカートリッジ５８内の接着剤の温度を所望の範囲に保持すると共に、上記温度センサ３４により検出される温度情報に基づいて上記ヒータ２８を制御することで、ガン１６のノズル１６ｃ内に滞留する接着剤の温度を所望の範囲に保持する。これにより、ガン１６のノズル１６ｃより吐出される接着剤の温度を所望の範囲に保持する。すなわち、ヒータ２６，２８、温度センサ３２，３４、及び温度調整器３６が、特許請求の範囲に記載の第１温度保持手段に相当する。また、温度調整器３６は、上記温度センサ３０により検出される温度情報に基づいて上記ヒータ２４を制御することで、ロータセット治具１４に設置されたロータ５６のスロット５６ａの内面に塗布された接着剤の温度を所望の範囲に保持する。すなわち、ヒータ２４、温度センサ３０、及び温度調整器３６が、特許請求の範囲に記載の第２温度保持手段に相当する。

載置台３８は、ガン１６を載置するための台であり、この載置台３８には、上記重量センサ４０が設けられている。重量センサ４０は、載置台３８に載置されたガン１６、ガン１６のホルダ部１６ａに装着されたカートリッジ５８、及びカートリッジ５８内の接着剤等を含む、検出対象物の重量を検出する。重量センサ４０により検出された検出対象物の重量情報は、上位コントローラ５２に入力される。

アラーム４２は、後述の塗布作業が開始される前に重量センサ４０により検出された検出対象物の重量と、塗布作業が終了された後に重量センサ４０により検出された検出対象物の重量との差、すなわち塗布作業でガン１６のノズル１６ｃより吐出された接着剤の吐出量（ロータセット治具１４に設置されたロータ５６の８つのスロット５６ａの内面に塗布された接着剤の塗布量）が、所望の範囲外となった場合に、その旨を報知するように、上位コントローラ５２により制御されている。

マグネットセット治具４４は、略直方体形状のマグネット６８（接着対象物）を設置するための治具である。この例では、マグネットセット治具４４には、８つのマグネット６８が設置されている。

ロボットハンド４６は、図６に示すように、互いに遠近する方向に移動可能な２つの把持部材４６ａを先端に備えており、これら２つの把持部材４６ａにより、マグネットセット治具４４に設置されたマグネット６８を把持可能に構成されている。また、ロボットハンド４６の把持部材４６ａとは反対側の端部には、上記ロボット側ＡＴＣ５４と接続可能なハンド側ＡＴＣ７０（第２接続部材）が設置されている。このハンド側ＡＴＣ７０をロボット側ＡＴＣ５４に接続することで、ロボットハンド４６をロボットアーム１２ａの先端に取り付けることができるようになっている。

マグネット持換用チャック４８は、図７に示すように、互いに遠近する方向に移動可能な２つの把持部材４８ａを備えている。このマグネット持換用チャック４８は、２つの把持部材４８ａにより、これら２つの把持部材４８ａの間の所定の領域７２にセットされたマグネット６８を把持することで、ロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａによるマグネット６８の把持位置を、把持部材４６ａの移動方向と直交する方向に沿った略中心位置に調整することができるようになっている。

ロボットコントローラ５０は、ロボット１２の動作を制御する。

上位コントローラ５２は、電磁弁２２による圧縮エアのカートリッジ５８内への供給のオン・オフ切替制御、及び、ロボットコントローラ５０によるロボット１２の動作制御を連携して制御する。また、上位コントローラ５２の適宜のメモリには、ガン１６のホルダ部１６ａに装着されたカートリッジ５８内の接着剤の分量に対応付けて予め設定された補正係数が記憶されている。本実施形態では、カートリッジ５８内の接着剤の分量を複数段階（例えば４段階）に区分し、各段階に対応する補正係数、すなわち電磁弁２２による圧縮エアのカートリッジ５８内への供給のオン切替時間（言い換えれば、電磁弁２２によるエアチューブ６６の他端側の開放時間）に対し加算する時間情報が、予め設定され記憶されている。例えば、カートリッジ５８内の接着剤の未使用時の分量が４００ｃｃである場合、カートリッジ５８内の接着剤の分量が３００ｃｃ〜４００ｃｃである場合を第１段階、カートリッジ５８内の接着剤の分量が２００ｃｃ〜３００ｃｃである場合を第２段階、カートリッジ５８内の接着剤の分量が１００ｃｃ〜２００ｃｃである場合を第３段階、カートリッジ５８内の接着剤の分量が０ｃｃ〜１００ｃｃである場合を第４段階とし、第１段階の補正係数は０秒（実質的に補正なし）、第２段階の補正係数は０．０５秒、第３段階の補正係数は０．１秒、第４段階の補正係数は０．１５秒のように、予め設定され記憶されている。そして、上位コントローラ５２は、ガン１６のホルダ部１６ａに装着されたカートリッジ５８内の接着剤の分量に応じて、電磁弁２２による圧縮エアのカートリッジ５８内への供給のオン切替時間（言い換えれば、電磁弁２２によるエアチューブ６６の他端側の開放時間）を、上記適宜のメモリに記憶された補正係数を用いて補正する。

次に、図８〜図１５を用いて、本実施形態においてロボット１２が実行する一連の動作の一例について説明する。

図８〜図１５において、ロボット１２は、所定の動作開始の指令が入力されるまでは動作を開始せずに待機している。そして、所定の動作開始の指令が入力されたら動作を開始する。まず、ロボット１２は、図８及び図９に示すように、ロボットアーム１２ａの先端のロボット側ＡＴＣ５４を移動させ、ロボット側ＡＴＣ５４に、上記載置台３８に載置されたガン１６のガン側ＡＴＣ６０を接続することで、ロボットアーム１２ａの先端にガン１６を取り付ける。そして、ロボットアーム１２ａを動作しつつ、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けたガン１６のノズル１６ｃより、ホルダ部１６ａに装着されたカートリッジ５８内の接着剤を吐出させることにより、ロータセット治具１４に設置されたロータ５６のスロット５６ａの内面に対し接着剤を塗布する塗布作業を行う。

この塗布作業においては、ロボット１２は、図９に示すように、ノズル１６ｃの先端をスロット５６ａの上部に移動させ（図９（ａ）参照）、ノズル１６ｃの先端をスロット５６ａの底部近傍まで挿入し（図９（ｂ）参照）、その後、ノズル１６ｃの先端をスロット５６ａの底部近傍から開口側に向かって移動させる間に、ノズル１６ｃより接着剤を吐出させることにより、スロット５６ａの内面に対し接着剤を塗布する（図９（ｃ）参照）。なお、図９（ｃ）中では、スロット５６ａの内面に対し塗布された接着剤を符号Ｓで表している。以上の動作を、ロータ５６の８つのスロット５６ａの内面に対し順次行ったら、塗布作業を終了する。

塗布作業を終了したら、ロボット１２は、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けたガン１６を移動させ、ロボット側ＡＴＣ５４とガン側ＡＴＣ６０との接続を解除することでロボットアーム１２ａの先端よりガン１６を取り外し、当該ガン１６を上記載置台３８に載置する。その後、図１０〜図１４に示すように、ロボットアーム１２ａの先端のロボット側ＡＴＣ５４を移動させ、ロボット側ＡＴＣ５４に、ロボットハンド４６のハンド側ＡＴＣ７０を接続することで、ロボットアーム１２ａの先端にロボットハンド４６を取り付ける。そして、所定の作業として、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けたロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａにより、マグネットセット治具４４に設置されたマグネット６８を把持し、当該マグネット６８を上記塗布作業において内面に接着剤を塗布したロータ５６のスロット５６ａ内に挿入する挿入作業を行う。

この挿入作業においては、ロボット１２は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、ロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａにより、マグネット６８を厚み方向に把持して移動させ、図１２（ａ）に示すように、上記領域７２において把持を解除してマグネット６８をマグネット持換用チャック４８にセットする。すると、図１２（ｂ）に示すように、マグネット持換用チャック４８の２つの把持部材４８ａにより、上記セットされたマグネット６８が幅方向に把持される。これにより、ロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａによるマグネット６８の把持位置が、把持部材４６ａの移動方向と直交する方向に沿った略中心位置に調整される。その後、図１３に示すように、ロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａにより、把持位置が調整されたマグネット６８を再び厚み方向に把持し、上記塗布作業において内面に接着剤を塗布したロータ５６のスロット５６ａの上部に移動させ、図１４に示すように、当該スロット５６ａ内にマグネット６８を挿入する。これにより、挿入作業を終了する。

挿入作業を終了したら、ロボット１２は、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けたロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａにより、上記挿入作業においてロータ５６のスロット５６ａ内に挿入したマグネット６８の挿入方向先端側とは反対側の表面を押下する押下作業を行って、スロット５６ａ内にマグネット６８を収納する。これにより、押下作業を終了する。

押下作業を終了したら、再び挿入作業を行って、ロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａにより、マグネットセット治具４４に設置された次のマグネット６８を把持し、ロータ５６の次のスロット５６ａ内に挿入する。その後、再び押下作業を行って、ロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａにより、スロット５６ａ内にマグネット６８を収納する。そして、挿入作業及び押下作業を繰り返し行って、ロータ５６の８つのスロット５６ａ内にマグネット６８をそれぞれ収納したら、ロボット１２は、一連の動作を終了する。

以上のようなロボット１２が実行する一連の動作における制御内容の一例を説明する。

すなわち、上位コントローラ５２は、ロボット１２が、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けたガン１６のノズル１６ｃの先端を、ロータセット治具１４に設置されたロータ５６のスロット５６ａの上部に移動させ、ノズル１６ｃの先端をスロット５６ａの底部近傍まで挿入し、その後、ノズル１６ｃの先端をスロット５６ａの底部近傍から開口側に向かって移動させる間に、ノズル１６ｃより接着剤を吐出させることにより、上述の塗布作業を行うように、電磁弁２２及びロボットコントローラ５０を連携制御する。これにより、電磁弁２２による圧縮エアのカートリッジ５８内への供給のオン・オフ切替制御、及び、ロボットコントローラ５０によるロボット１２の動作制御を連携して制御する。

そして、ロボットコントローラ５０は、上位コントローラ５２の連携制御による塗布作業の終了後、ロボットアーム１２ａの先端よりガン１６を取り外し載置台３８に載置し、その後、ロボットアーム１２ａの先端にロボットハンド４６を取り付け、所定の作業として上述の挿入作業を行うように、ロボット１２を制御する。具体的には、挿入作業において、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けたロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａにより、マグネットセット治具４４に設置されたマグネット６８を把持して移動させ、領域７２において把持を解除してマグネット６８をマグネット持換用チャック４８にセットした後、マグネット持換用チャック４８がマグネット６８の把持位置を上記略中心位置に調整したら、２つの把持部材４６ａによりマグネット６８を再び把持して移動させ、塗布作業において内面に接着剤を塗布したロータ５６のスロット５６ａ内にマグネット６８を挿入するように、ロボット１２を制御する。

なお、塗布作業の終了された後に載置台３８にガン１６が載置されると、そのときの前述の検出対象物の重量が重量センサ４０により検出され、その検出された検出対象物の重量情報が上位コントローラ５２に入力される。すると、上位コントローラ５２は、塗布作業が開始される前に重量センサ４０より検出された検出対象物の重量と、塗布作業が終了された後に重量センサ４０より検出された検出対象物の重量との差を求め、これらの差、すなわち塗布作業でガン１６より吐出された接着剤の吐出量（ロータ５６の８つのスロット５６ａの内面に塗布された接着剤の塗布量）が、所望の範囲外となったかどうかを判断する。そして、所望の範囲外となっていた場合には、その旨を報知するように、アラーム４２を制御する。

また、ロボットコントローラ５０は、塗布作業の終了後、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けているロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａにより、上述の押下作業を行うように、ロボット１２を制御する。

以上説明したように、本実施形態の接着剤塗布装置１０は、ロボットアーム１２ａを備えたロボット１２と、ロータ５６が設置されるロータセット治具１４と、ロボットアーム１２ａの先端に取り付け可能なガン１６と、電磁弁２２と、温度センサ３４と、ロボット１２の動作を制御するロボットコントローラ５０と、上位コントローラ５２とを有している。ガン１６は、接着剤を収容したカートリッジ５８を装着可能なホルダ部１６ａを備えており、ホルダ部１６ａに装着されたカートリッジ５８内の接着剤をノズル１６ｃより吐出する。ホルダ部１６ａにはヒータ２６及び温度センサ３２が設けられ、ノズル１６ｃにはヒータ２８及び温度センサ３４が設けられている。そして、これらヒータ２６，２８及び温度センサ３２，３４と温度調整器３６とにより、ガン１６内において接着剤が固まってしまうのを防止することができると共に、ガン１６内の接着剤の粘度を略均一に保持することが可能となるので、ガン１６より吐出される接着剤の量を略均一にすることが可能となる。その結果、ロータセット治具１４に設置されたロータ５６のスロット５６ａの内面への接着剤の塗布量を略均一にすることが可能となる。ロータセット治具１４には、ヒータ２４及び温度センサ３０が設けられている。そして、これらヒータ２４及び温度センサ３０と温度調整器３６とにより、ロータセット治具１４に設置されたロータ５６のスロット５６ａの内面に塗布された接着剤の温度を所望の範囲に保持する。これにより、ロータセット治具１４に設置されたロータ５６のスロット５６ａの内面に塗布された接着剤が、上述の挿入作業が行われる前に固まってしまうのを防止することができる。電磁弁２２は、エア源１８より供給されレギュレータ２０で空気圧が調整された所定圧の圧縮エアのカートリッジ５８内への供給をオン・オフ切替制御する。上位コントローラ５２は、電磁弁２２による圧縮エアのカートリッジ５８内への供給のオン・オフ切替制御、及び、ロボットコントローラ５０によるロボット１２の動作制御を連携して制御する。以上により、ロボット１２が、ロボットアーム１２ａの先端にガン１６を取り付け、ロータセット治具１４に設置されたロータ５６のスロット５６ａの内面に対し接着剤を塗布する塗布作業を円滑に行うことが可能となる。

ここで、例えば、ロータ５６のスロット５６ａの内面に対する接着剤の塗布に特化した専用の接着剤塗布装置を用いて、ロータ５６のスロット５６ａの内面に対し接着剤を塗布する場合、段取り換え作業や、メンテナンス、クリーニング等に手間がかかる上、設備導入費用が大きくなることが考えられ、汎用性に乏しいという問題がある。これに対し、本実施形態の接着剤塗布装置１０では、ロボット１２がロボットアーム１２ａにガン１６を取り付け、ロータ５６のスロット５６ａの内面に対し接着剤を塗布することが可能であるので、上記のような専用の接着剤塗布装置を用いる必要がなく、汎用性を向上することができる。

また、本実施形態では特に、上位コントローラ５２は、ロボット１２が、ロボットアーム１２ａを動作しつつ、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けたガン１６より接着剤を吐出させることにより、ロータセット治具１４に設置されたロータ５６のスロット５６ａの内面に対し接着剤を塗布する塗布作業を行うように、電磁弁２２及びロボットコントローラ５０を連携制御する。これにより、ロータ５６のスロット５６ａの内面に対し接着剤を塗布する塗布作業をロボット１２に確実に実行させることができる。

また、本実施形態では特に、ロボットアーム１２ａの先端に取り付け可能なロボットハンド４６と、ロボットアーム１２ａの先端に設置されたロボット側ＡＴＣ５４と、ガン１６に設置されたガン側ＡＴＣ６０と、ロボットハンド４６に設置されたハンド側ＡＴＣ７０とを有している。ガン側ＡＴＣ６０及びハンド側ＡＴＣ７０は、ロボット側ＡＴＣ５４と接続可能となっている。これにより、ロボットアーム１２ａの先端へのガン１６及びロボットハンド４６の取り付け、取り外しを容易に行うことができるので、ガン１６からロボットハンド４６への付け替え、又は、ロボットハンド４６からガン１６への付け替えを容易に行うことができる。そして、ロボット１２が、ロボットアーム１２ａを動作しつつ、ロボット側ＡＴＣ５４にガン側ＡＴＣ６０を接続することでロボットアーム１２ａの先端に取り付けたガン１６より接着剤を吐出させることにより、上述の塗布作業を行うように、上位コントローラ５２により電磁弁２２及びロボットコントローラ５０が連携して制御される。これにより、塗布作業をロボット１２に確実に実行させることができる。また、ロボットコントローラ５０は、上記上位コントローラ５２の連携制御による塗布作業の終了後、ロボット側ＡＴＣ５４とガン側ＡＴＣ６０との接続を解除することでロボットアーム１２ａの先端よりガン１６を取り外し、その後、ロボット側ＡＴＣ５４にハンド側ＡＴＣ７０を接続することでロボットアーム１２ａの先端にロボットハンド４６を取り付け、塗布作業において接着剤を塗布したロータ５６のスロット５６ａの内面に対し所定の作業を行うように、ロボット１２を制御する。これにより、塗布作業の終了後、ガン１６からロボットハンド４６へ付け替え、塗布作業において接着剤を塗布したロータ５６のスロット５６ａの内面に対し所定の作業を、ロボット１２に確実に実行させることができる。

また、本実施形態では特に、上位コントローラ５２は、ロボット１２が、上述の塗布作業において、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けたガン１６のノズル１６ｃ先端をロータ５６のスロット５６ａの底部近傍まで挿入し、その後、ノズル１６ｃ先端をスロット５６ａの底部近傍から開口側に向かって移動させる間に、ノズル１６ｃより接着剤を吐出させることにより、スロット５６ａの内面に対し接着剤を塗布するように、電磁弁２２及びロボットコントローラ５０を連携制御する。これにより、塗布作業において、ロータ５６のスロット５６ａの内面に対し接着剤を塗布する動作を、ロボット１２に確実に実行させることができる。また、ノズル１６ｃをスロット５６ａに挿入する際には接着剤が吐出されず、ノズル１６ｃをスロット５６ａの底部近傍から抜き取る工程で接着剤が吐出されるので、ノズル１６ｃの吐出口１６１よりも上側部分に付着する接着剤の量が軽減され、各スロット５６ａへの塗布量がより均等化されることとなる。

また、本実施形態では特に、ガン１６を載置するための載置台３８と、載置台３８に載置されたガン１６を含む検出対象物の重量を検出する重量センサ４０とを有している。そして、重量センサ４０で検出対象物の重量を検出することで、検出対象物に含まれるガン１６のホルダ部１６ａに装着されたカートリッジ５８内の接着剤の残量を検出することが可能となる。また、上述の塗布作業が開始される前の検出対象物の重量と、塗布作業が終了された後の検出対象物の重量とを重量センサ４０で検出することで、ガン１６より吐出された接着剤の吐出量（ロータ５６のスロット５６ａの内面への接着剤の塗布量）を検出することが可能となる。

また、本実施形態では特に、上述の塗布作業が開始される前に重量センサ４０により検出された検出対象物の重量と、塗布作業が終了された後に重量センサ４０により検出された検出対象物の重量との差が、所望の範囲外となった場合に、その旨を報知するアラーム４２を有している。これにより、ガン１６における接着剤詰まり等により、塗布作業でガン１６より吐出された接着剤の吐出量が少な過ぎたことや、塗布作業でガン１６より吐出された接着剤の吐出量が多過ぎたことを、使用者に確実に認識させることができる。

また、本実施形態では特に、ロボットコントローラ５０は、上位コントローラ５２の連携制御による塗布作業が終了し、ロボットアーム１２ａの先端よりガン１６を取り外した後、ロボット側ＡＴＣ５４にハンド側ＡＴＣ７０を接続することでロボットアーム１２ａの先端にロボットハンド４６を取り付け、ロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａによりマグネット６８を把持し、塗布作業において内面に接着剤を塗布したロータ５６のスロット５６ａ内にマグネット６８を挿入する挿入作業を行うように、ロボット１２を制御する。これにより、塗布作業の終了後、ガン１６からロボットハンド４６へ付け替え、ロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａによりマグネット６８を把持し、塗布作業において内面に接着剤を塗布したロータ５６のスロット５６ａ内にマグネット６８を挿入する挿入作業を、ロボットに確実に実行させることができる。

また、本実施形態では特に、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けられたロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａによるマグネット６８の把持位置を、把持部材４６ａの移動方向と直交する方向に沿った略中心位置に調整するためのマグネット持換用チャック４８を有している。そして、ロボットコントローラ５０は、上述の挿入作業において、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けたロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａによりマグネット６８を把持して移動させ、所定の領域７２において把持を解除してマグネット６８をセットした後、マグネット持換用チャック４８がマグネット６８の把持位置を上記略中心位置に調整したら、２つの把持部材４６ａによりマグネット６８を再び把持して移動させ、塗布作業において内面に接着剤を塗布したロータ５６のスロット５６ａ内にマグネット６８を挿入するように、ロボット１２を制御する。これにより、挿入作業において、ロボットハンド４６の２つの把持部材４６ａによりマグネット６８を把持して移動させ、所定の領域７２において把持を解除してマグネット６８をセットした後、マグネット持換用チャック４８によりマグネット６８の把持位置がセンタリングされたら、２つの把持部材４６ａによりマグネット６８を再び把持して移動させ、ロータ５６のスロット５６ａ内にマグネット６８を挿入する動作を、ロボット１２に確実に実行させることができる。

また、本実施形態では特に、ロボットコントローラ５０は、上述の挿入作業の終了後、ロボットアーム１２ａの先端に取り付けているロボットハンド４６により、ロータ５６のスロット５６ａ内に挿入されたマグネット６８の挿入方向先端側とは反対側の表面を押下する押下作業を行うように、ロボット１２を制御する。これにより、挿入作業の終了後、ロータ５６のスロット５６ａ内に挿入されたマグネット６８の挿入方向先端側とは反対側の表面を押下する押下作業を、ロボット１２に確実に実行させることができる。

また、本実施形態では特に、ガン１６は、ホルダ部１６ａに装着されたカートリッジ５８内の接着剤を吐出する吐出口１６１を備え、カートリッジ５８の先端に取り付け可能なノズル１６ｃを有している。そして、ノズル１６ｃは、径方向中心部に設けられた吐出口１６１より吐出された接着剤を径方向外周側へ導く溝部１６２を先端に備えている。このため、ノズル１６ｃをスロット５６ａの内部に挿入した状態で接着剤を吐出した際に接着剤が溝部１６２にそってノズル１６ｃの全周にわたって導かれることとなり、スロット５６ａの内面に接着剤がまんべんなく均等に塗布されることとなる。

また、本実施形態では特に、次のような効果を得ることができる。すなわち、一般に、カートリッジ５８内の接着剤の分量が減少するにつれて、カートリッジ５８内の空隙の体積が大きくなるので、ガン１６より一定量の接着剤を吐出させるための、カートリッジ５８内への圧縮エアの供給時間は長くなる。そこで本実施形態においては、上位コントローラ５２が、電磁弁２２による圧縮エアのカートリッジ５８内への供給のオン切替時間を、カートリッジ５８内の接着剤の分量に対応付けて予め設定された補正係数を用いて補正する。これにより、カートリッジ５８内の接着剤の分量が減少した場合でも、ガン１６より一定量の接着剤を吐出させることができる。

なお、実施の形態は上記内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ロボット１２の動作を制御するロボットコントローラ５０とは別に、上位コントローラ５２を設け、この上位コントローラ５２により、電磁弁２２による圧縮エアのカートリッジ５８内への供給のオン・オフ切替制御、及び、ロボットコントローラ５０によるロボット１２の動作制御を、互いに同期させて制御していたが、これに限られない。すなわち、ロボットコントローラが、ロボット１２の動作を制御すると共に、電磁弁２２による圧縮エアのカートリッジ５８内への供給のオン・オフ切替制御、及び、ロボット１２の動作制御を、互いに同期させて制御してもよい。この場合、ロボットコントローラが、特許請求の範囲に記載のロボット制御手段及び統括制御手段に相当する。

その他、一々例示はしないが、上記実施形態は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０接着剤塗布装置
１２ロボット
１２ａロボットアーム
１４ロータセット治具（対象物用治具）
１６ガン（接着剤充填手段）
１６ａホルダ部
１６ｃノズル
１８エア源
２０レギュレータ
２２電磁弁（供給制御手段）
２４ヒータ
２６ヒータ
２８ヒータ
３０温度センサ
３２温度センサ
３４温度センサ
３６温度調整器
３８載置台
４０重量センサ（検出手段）
４２アラーム（報知手段）
４６ロボットハンド（ツール）
４６ａ把持部材
４８マグネット持換用チャック（調整手段）
５０ロボットコントローラ（ロボット制御手段）
５２上位コントローラ（統括制御手段）
５４ロボット側ＡＴＣ（ロボット側接続部材）
５６ロータ（対象物）
５６ａスロット（凹部）
５８カートリッジ
６０ガン側ＡＴＣ（第１接続部材）
６８マグネット（接着対象物）
７０ハンド側ＡＴＣ（第２接続部材）
７２所定の領域
１６１吐出口
１６２溝部

Claims

対象物の対象面に接着剤を塗布する接着剤塗布装置であって、
ロボットアームを備えたロボットと、
前記対象面を備えた前記対象物を設置するための対象物用治具と、
前記接着剤を収容したカートリッジを装着可能なホルダ部を備え、当該ホルダ部に装着された前記カートリッジ内の前記接着剤を吐出する、前記ロボットの前記ロボットアームの先端に取り付け可能な接着剤充填手段と、
前記接着剤充填手段より吐出される前記接着剤の温度を所望の範囲に保持するための第１温度保持手段と、
前記対象物用治具に設置された前記対象物の前記対象面に塗布された前記接着剤の温度を所望の範囲に保持するための第２温度保持手段と、
所定圧で流体を供給する流体供給手段からの前記流体の、前記接着剤充填手段の前記ホルダ部に装着された前記カートリッジ内への供給をオン・オフ切替制御する供給制御手段と、
少なくとも、前記ホルダ部が装着された前記接着剤充填手段を前記ロボットアームの先端に取り付けた状態での、前記ロボットの動作を制御するロボット制御手段と、
前記供給制御手段による前記オン・オフ切替制御、及び、前記ロボット制御手段による前記ロボットの動作制御を連携して制御する統括制御手段と、
を有することを特徴とする接着剤塗布装置。
前記統括制御手段は、
前記ロボットが、前記ロボットアームを動作しつつ、前記ロボットアームの先端に取り付けた前記接着剤充填手段の前記ホルダ部に装着された前記カートリッジ内の前記接着剤を吐出させることにより、前記対象物用治具に設置された前記対象物の前記対象面に対し前記接着剤を塗布する塗布作業を行うように、前記供給制御手段及び前記ロボット制御手段を連携制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の接着剤塗布装置。
前記ロボットの前記ロボットアームの先端に取り付け可能なツールと、
前記ロボットの前記ロボットアームの先端に設置されたロボット側接続部材と、
前記接着剤充填手段に設置され、前記ロボット側接続部材と接続可能な第１接続部材と、
前記ツールに設置され、前記ロボット側接続部材と接続可能な第２接続部材と、
をさらに有し、
前記供給制御手段及び前記ロボット制御手段は、
前記ロボットが、前記ロボットアームを動作しつつ、前記ロボット側接続部材に前記第１接続部材を接続することで前記ロボットアームの先端に取り付けた前記接着剤充填手段の前記ホルダ部に装着された前記カートリッジ内の前記接着剤を吐出させることにより、前記塗布作業を行うように、前記統括制御手段により連携制御され、
かつ、
前記ロボット制御手段は、
前記統括制御手段の前記連携制御による前記塗布作業の終了後、前記ロボット側接続部材と前記第１接続部材との接続を解除することで前記ロボットアームの先端より前記接着剤充填手段を取り外し、その後、前記ロボット側接続部材に前記第２接続部材を接続することで前記ロボットアームの先端に前記ツールを取り付け、前記塗布作業において前記接着剤を塗布した前記対象物の前記対象面に対し所定の作業を行うように、前記ロボットを制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の接着剤塗布装置。
前記接着剤充填手段を載置するための載置台と、
前記載置台に載置された前記接着剤充填手段を含む検出対象物の重量を検出する検出手段と、
をさらに有する
ことを特徴とする請求項３に記載の接着剤塗布装置。
前記塗布作業が開始される前に前記検出手段により検出された前記重量と、前記塗布作業が終了された後に前記検出手段により検出された前記重量との差が、所望の範囲外となった場合に、その旨を報知する報知手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項４に記載の接着剤塗布装置。
前記対象物用治具は、
前記対象面を凹部の内側に備えた前記対象物を設置可能に構成されており、
前記ツールは、
互いに遠近する方向に移動可能な２つの把持部材を備え、当該２つの把持部材により接着対象物を把持可能なロボットハンドであり、
前記ロボット制御手段は、
前記統括制御手段の前記連携制御による前記塗布作業が終了し、前記ロボットアームの先端より前記接着剤充填手段を取り外した後、前記ロボット側接続部材に前記第２接続部材を接続することで前記ロボットアームの先端に前記ロボットハンドを取り付け、前記所定の作業として、前記２つの把持部材により前記接着対象物を把持し、前記塗布作業において前記接着剤を塗布した前記対象物の前記対象面を備えた前記凹部内に前記接着対象物を挿入する挿入作業を行うように、前記ロボットを制御する
ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の接着剤塗布装置。
前記ロボットの前記ロボットアームの先端に取り付けられた前記ロボットハンドの前記２つの把持部材による前記接着対象物の把持位置を、前記把持部材の移動方向と直交する方向に沿った略中心位置に調整するための調整手段をさらに有し、
前記ロボット制御手段は、
前記挿入作業において、前記ロボットアームの先端に取り付けた前記ロボットハンドの前記２つの把持部材により前記接着対象物を把持して移動させ、所定の領域において前記把持を解除して前記接着対象物をセットした後、前記調整手段が前記接着対象物の把持位置を前記略中心位置に調整したら、前記２つの把持部材により前記接着対象物を再び把持して移動させ、前記塗布作業において前記接着剤を塗布した前記対象物の前記対象面を備えた前記凹部内に前記接着対象物を挿入するように、前記ロボットを制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の接着剤塗布装置。
前記ロボット制御手段は、
前記挿入作業の終了後、前記ロボットアームの先端に取り付けている前記ロボットハンドにより、前記対象物の前記凹部内に挿入された前記接着対象物の挿入方向先端側とは反対側の表面を押下する押下作業を行うように、前記ロボットを制御する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の接着剤塗布装置。
前記対象物用治具は、
前記対象面を凹部の内側に備えた前記対象物を設置可能に構成されており、
前記統括制御手段は、
前記ロボットが、前記塗布作業において、前記ロボットアームの先端に取り付けた前記接着剤充填手段の先端を前記対象物の前記凹部の底部近傍まで挿入し、その後、前記接着剤充填手段の先端を前記凹部の底部近傍から開口側に向かって移動させる間に、前記接着剤充填手段の前記ホルダ部に装着された前記カートリッジ内の前記接着剤を吐出させることにより、前記凹部の内側に備えられた前記対象面に対し前記接着剤を塗布するように、前記供給制御手段及び前記ロボット制御手段を連携制御する
ことを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載の接着剤塗布装置。
前記接着剤充填手段は、
前記ホルダ部に装着された前記カートリッジ内の前記接着剤を吐出する吐出口を備え、前記カートリッジの先端に取り付け可能なノズルを有しており、
前記ノズルは、
径方向中心部に設けられた前記吐出口より吐出された前記接着剤を径方向外周側へ導く溝部を先端に備える
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の接着剤塗布装置。
前記統括制御手段は、
前記供給制御手段による前記流体供給手段からの前記流体の供給のオン切替時間を、前記接着剤充填手段の前記ホルダ部に装着された前記カートリッジ内の前記接着剤の分量に対応付けて予め設定された補正係数を用いて補正する
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の接着剤塗布装置。