説明

発泡シール材の自動貼り付け装置

【課題】ストライプ状の発泡シール材の貼り付け作業を自動化し、貼り付け作業工数、貼り付け位置のバラツキの削減を図る。
【解決手段】発泡シール材保持具3は、ストライプ状の発泡シール材2を吸着保持する治具であり、Z方向及びY方向に移動可能に設けられている。発泡シール材2を掴む複数のハンド5は、連結リンク4に下面に取り付けられ、発泡シール材保持具3と干渉しないようにZ方向及びY方向に移動可能に設けられている。チャック6は、発泡シール材2に接着された離型紙7の端部を剥離する治具であり、傾斜スライド台8上で斜め方向にスライド可能に設けられている。スライドピン9は、発泡シール材2接着された離型紙7の全部を剥離するものであり、X方向に延びた水平スライド台10上でスライド可能に設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車のボディやフロントガラス等の貼り付け面に、発泡シール材を貼り付ける自動貼り付け装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、自動車のボディを構成する鋼板や、フロントガラスに、防音、防水、防振、防塵等を目的として、ゴム系発泡層からなるストライプ状の発泡シール材が貼り付けられている。自動車のボディを構成する鋼板等の貼り付け面は3次元方向に曲がった複雑な曲面であることが多い。
【0003】
この種の発泡シール材の貼り付け作業は、作業員の手作業で行われていた。発泡シール材の裏面には、その裏面に形成された粘着層を介して離型紙が接着されており、作業者は、この離型紙を剥がし、ガバリと称される型紙に沿って、鋼板等の貼り付け面に前記粘着層を介して発泡シール材を貼り付けていた。
【0004】
特許文献1には、連続発泡構造を有するゴム系発泡層の片面に粘着層を有し、他面に前記粘着層の離型層を兼ねて必要に応じて手にて切断できる補強層を密着状態で有して、その補強層に前記粘着層が接着された巻回体から成る気密発泡シール材が記載されている。
【0005】
また、特許文献2には、シールを備えた離型紙を搬送する離型紙搬送機構と、エアシリンダの先端にシール吸着機構を持つハンド及びハンドを移動させる移動機構などで構成されたシール体自動貼り付け装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平11−192672号公報
【特許文献2】特開平7−257532号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、発泡シール材の貼り付けを手作業で行うのでは、作業工数が多く、多数回の貼り付け作業を行うには集中力が必要であり、発泡シール材の貼り付け位置のバラツキが発生するという問題があった。
【0008】
また、特許文献2の装置では離型紙上のシールをシール吸着機構により吸着するものであるため、ストライプ状の発泡シール材の離型紙を剥がして貼り付けるという作業には適用できないものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の発泡シール材の自動貼り付け装置は、ストライプ状の発泡シール材をその裏面全体に接着された離型紙を介して吸着保持する発泡シール材保持具と、複数のリンク板が連結軸を介して互いに連結されて成り、当該連結軸を回転軸として各リンク板が回転自在である連結リンクと、前記連結リンクの各リンク板の下面にそれぞれ取り付けられ、前記発泡シール材保持具に保持された前記発泡シール材を掴む複数のハンドと、前記複数のハンドにより掴まれた前記発泡シール材に接着された前記離型紙の前記発泡シール材から突出した端部を挟んで斜め下方にスライドすることにより、前記発泡シール材に接着された離型紙を端部から部分的に剥離するチャックと、前記チャックのスライドにより部分的に剥離された前記離型紙と前記発泡シール材との間のスペースに挿入された状態で、水平方向にスライドすることにより、前記発泡シール材に接着された前記離型紙の全部を剥離するスライドピンと、を備え、前記複数のハンドは、前記スライドピンにより前記離型紙の全部が剥離された前記発泡シール材をワークの貼り付け面に貼り付けることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ストライプ状の発泡シール材の貼り付け作業を自動化したことにより、貼り付け作業工数、貼り付け位置のバラツキの削減を図ることができる。特に、当該発泡シール材自動車のボディを構成する鋼板等の曲面に貼り付ける作業の自動化装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態における発泡シール材の自動貼り付け装置の全体構成を示す斜視図である。
【図2】発泡シール材を保持した状態の発泡シール材保持具を示す斜視図である。
【図3】発泡シール材を掴んだ状態のハンドを示す斜視図である。
【図4】発泡シール材に接着された離型紙を剥離するためのチャック及びスライドピンの構成を示す斜視図である。
【図5】ハンド及び連結リンクの正面図である。
【図6】連結リンクが直線状態になっている時の連結リンク変形機構の状態を示す上面図である。
【図7】連結リンクが曲線状態になっている時の連結リンク変形機構の状態を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1は、本発明の実施形態における発泡シール材の自動貼り付け装置1の全体構成を示す斜視図である。発泡シール材保持具3は、ストライプ状の発泡シール材2(図1では不図示、図2、図3を参照)を吸着保持する治具であり、Z方向(垂直方向)及びY方向(水平方向)に移動可能に設けられている。発泡シール材2は、ゴム系発泡層又は樹脂系発泡層からなり、可撓性を有するものであり、貼り付け面に貼り付けられ、防音、防水、防振、防塵等の効果を有するものである。
【0013】
発泡シール材2を掴む複数のハンド5は、連結リンク4の下面に取り付けられ、発泡シール材保持具3と干渉しないようにZ方向及びY方向に移動可能に設けられている。
【0014】
チャック6は、発泡シール材2に接着された離型紙7(図1では不図示、図2、図3を参照)の端部を掴んで剥離する治具であり、傾斜スライド台8上で斜め方向にスライド可能に設けられている。スライドピン9(図1では不図示、図4を参照)は、発泡シール材2に接着された離型紙7の全部を剥離するものであり、X方向に延びた水平スライド台10上でスライド可能に設けられている。なお、X、Y及びZの各方向は互いに直交する方向である。
【0015】
ワーク搬送台11は、発泡シール材2が貼り付けられるワークWを載せて自動貼り付け装置1の本体正面まで搬送する搬送台である。ワークWは、例えば自動車のボディを構成する鋼板等であり、曲面を有している。ワーク移動台12は、Z方向及びY方向に移動可能であり、ワーク搬送台11からワークWを受け取り、自動貼り付け装置1の内の発泡シール材貼り付け位置までワークWを搬送する。ワーク移動台12は、発泡シール材2の貼り付け後は、ワークWをワーク搬送台11に受け渡す。
【0016】
ワーク移動台12からワークWを受け取ったワーク搬送台11は、ワークWを発泡シール材固着治具13の正面まで搬送する。この発泡シール材固着治具13は、ワークWに貼り付けられた発泡シール材2と同じ形状の押圧具14を有している。この押圧具14によりワークWに貼り付けられた発泡シール材2の上面を押圧することにより、発泡シール材2をワークWの表面に固着させる。
【0017】
次に、自動貼り付け装置1の各構成部の詳細な構成を説明する。
【0018】
==発泡シール材保持具3の構成==
図2は、発泡シール材2を保持した状態の発泡シール材保持具3を示す斜視図である。発泡シール材保持具3は、X方向に延び、Z方向に立設された保持ボード3aと、保持ボード3aの上端部の両側面に互いに対向して取り付けられた発泡シール材保持板3b,3cを備える。発泡シール材保持板3b,3cは、間隔をおいて複数設けられている。また、保持ボード3aには発泡シール材2を真空吸着する不図示の真空吸着機構が設けられている。
【0019】
発泡シール材2の裏面には粘着層を介して、ストライプ状の離型紙7が接着されており、作業者は発泡シール材2を離型紙7が保持ボード3aの上面に接するように保持ボード3aの上面に沿ってセットする。発泡シール材2は、前記真空吸着機構により、離型紙7を介して保持ボード3aの上面に吸着される。作業者は発泡シール材2を発泡シール材保持具3にセットする時、自動貼り付け装置1の正面に立つので、作業性を高めるために、発泡シール材保持具3は前方(Y方向)に移動するようになっている。
【0020】
保持ボード3aの上面はZ方向から見るとX方向に直線状に延びている。また、保持ボード3aの上面はY方向から見ると、ワークWの貼り付け面の曲面形状に合わせてカーブするように加工されていることが好ましい。
【0021】
==ハンド5の構成==
図3は、発泡シール材2を掴んだ状態のハンド5を示す斜視図である。ハンド5は、ハンド5本体の先端に取り付けられ、発泡シール材2の両側面を掴むことができる一対の爪5a,5bを備えている。前述のように、発泡シール材保持板3b,3cは間隔をおいて設けられており、ハンド5の一対の爪5a,5bは、発泡シール材保持板3b,3cの間隙から露出した発泡シール材2の両側面を掴むようになっている。
【0022】
この時、ハンド5の位置は固定されており、発泡シール材2が保持された発泡シール材保持具3は複数のハンド5の直下の位置に移動し、さらに一対の爪5a,5bの高まで上動することにより、一対の爪5a,5bが発泡シール材2の両側面を掴むことができるように構成されている。この場合、複数のハンド5の爪5a,5bのZ方向の高さは、保持ボード3aの上面のZ方向の高さ、つまり、ワークWの貼り付け面のZ方向の高さに合うように調整されている。
【0023】
また、一対の爪5a,5bが発泡シール材2の両側面を掴む時に、発泡シール材2の浮きを防止するために、発泡シール材2の上面を押さえ付ける、押さえ付け具5dがハンド5本体に取り付けられている。この押さえ付け具5dはハンド5本体の側面に取り付けられたL字状金具5cの下面に取り付けられている。
【0024】
ハンド5の一対の爪5a,5bが発泡シール材2の両側面を掴んだ後、発泡シール材保持具3による発泡シール材2の真空吸着は解除され、発泡シール材保持具3は発泡シール材2のセット位置に戻る。
【0025】
==チャック6及びスライドピン9の構成==
図4は、発泡シール材2に接着された離型紙7を剥離するためのチャック6及びスライドピン9の構成を示す斜視図である。発泡シール材2を掴み、発泡シール材保持具3からフリーになった複数のハンド5は、離型紙7の剥離作業位置までZ方向に下動する。
【0026】
チャック6は、離型紙7の発泡シール材2から突出した端部を上下方向から挟んだ状態で、傾斜スライド台8上で斜め下方にスライドする。なお図4においては、スライド前後のチャック6を図示している。チャック6がスライドすると、発泡シール材2に接着された離型紙7は端部からストライプ状に延びた方向の途中まで部分的に剥離される。
【0027】
スライドピン9は、スライド体9aからY方向に突出するようにスライド体9aの側面に取り付けられている。スライド体9aは、X方向に延びた水平スライド台10上をスライド可能に構成されている。そして、このスライドピン9が、チャック6のスライドにより部分的に剥離された離型紙7と発泡シール材2との間のスペースに挿入された状態で、水平スライド台10上をスライドすることにより、発泡シール材2に接着された離型紙7の全部が剥離されるようになっている。
【0028】
=連結リンク4及び連結リンク変形機構30の構成=
図5はハンド5及び連結リンク4の正面図である。図6は連結リンク4が直線状態になっている時の連結リンク変形機構30の状態を示す上面図である。図7は連結リンク4が曲線状態になっている時の連結リンク変形機構30の状態を示す上面図である。
【0029】
連結リンク4は、複数のリンク板4aが、各リンク板4aの両端部の連結軸4bを介して互いに連結されて成り、当該連結軸4bを回転軸として各リンク板4aがX−Y平面内で、回転自在に構成されている。複数のハンド5は、それぞれ各リンク板4aの下面に取り付けられている。そして、連結リンク変形機構30により連結リンク4を回転、変形させることにより、複数のハンド5は発泡シール材2を掴んだ状態で、連結リンク4に連動してX−Y平面内で直線状態となり、あるいは曲線状態となることが可能になっている。
【0030】
連結リンク変形機構30は、エアシリンダ15と、このエアシリンダ15の先端に取り付けられた押し付け部材16と、X方向に延びその端面が直線状である直線バー17と、X方向に延びその端面が曲線状である曲線バー18を含んで構成されている。
【0031】
スライドピン9により発泡シール材2に接着された離型紙7の全部が剥離される前には、連結リンク4はX−Y平面内で直線状態である。この時、図6に示すように、エアシリンダ15により押し付け部材16を矢印の方向に駆動して、押し付け部材16で連結リンク4の側面を直線バー17に押し付けることで、連結リンク4はX−Y平面内で直線状態にしている。
【0032】
そして、スライドピン9により発泡シール材2に接着された離型紙7の全部が剥離された後は、連結リンク4はX−Y平面内で曲線状態になる。発泡シール材2は、離型紙7の全部が剥離されているので、自由に曲げることができる。この時、図7に示すように、エアシリンダ15により押し付け部材16を矢印の方向に逆駆動して、連結リンク4の側面を曲線バー18に押し付けることで、連結リンク4をX−Y平面内で曲線状態にしている。この時、押し付け部材16に設けられたカムフォロア19が連結リンク4の側面に当接することにより、機械的な衝撃を吸収することが好ましい。
【0033】
このように、複数のハンド5のZ方向の高さを調整し、かつ複数のハンド5のX−Y平面内での形状を連結リンク4により変形することにより、発泡シール材2の形状をワークWの貼り付け面の曲面形状に合わせることができる。
【0034】
また、連結リンク変形機構30は、連結リンク4の最端部のリンク板4aをX−Y平面内で曲げるための変形機構として、エアシリンダ20と、連結板21を設けることもできる。連結板21は、エアシリンダ20の先端と連結リンク4の最端部のリンク板4aとを連結部でX−Y平面内において回転可能に連結している。
【0035】
すなわち、図6に示すように、エアシリンダ20を矢印の方向に駆動すると、連結リンク4は全体として直線状態になるが、図7に示すように、エアシリンダ20を矢印の方向に逆駆動すると、連結リンク4の最端部のリンク板4aは直線状態から例えば90°回転する。
【0036】
==自動貼り付け装置1の貼り付け動作==
自動貼り付け装置1の貼り付け動作をまとめると以下の通りである。この場合、自動貼り付け装置1の各構成部とその動作は不図示の制御装置により制御されている。また、ワークWは、ワーク移動台12により、自動貼り付け装置1の内の発泡シール材貼り付け位置までワークWを搬送されているとする。
【0037】
作業者は、セット位置に静止している発泡シール材保持具3の前に立って、発泡シール材2を離型紙7が保持ボード3aの上面に接するように保持ボード3aの上面に沿ってセットする。それ以降の作業は自動貼り付け装置1により自動的に実行される。
【0038】
発泡シール材2がセットされた発泡シール材保持具3は、複数のハンド5の直下の位置に移動し、さらに複数のハンド5の一対の爪5a,5bの高まで上動する。複数のハンド5は、発泡シール材保持具3にセットされた発泡シール材2の側面を掴む。発泡シール材5が複数のハンド5により掴まれると発泡シール材保持具3は、発泡シール材2のセット位置に戻る。
【0039】
次に、複数のハンド5は発泡シール材2を掴んだ状態で、離型紙7の剥離作業位置までZ方向に下動する。そして、チャック6及びスライドピン9により、離型紙7が剥離される。その後、連結リンク変形機構30により、連結リンク4が変形されることにより、複数のハンド5に掴まれた発泡シール材2を曲げて、ワークWの貼り付け面の曲面形状に合わせる。
【0040】
その後、複数のハンド5は発泡シール材2を掴んだ状態で発泡シール材貼り付け位置まで移動し、発泡シール材貼り付け位置に待機しているワークWの貼り付け面に、スライドピン9により離型紙7が全部剥離された後の発泡シール材2を貼り付ける。発泡シール材2の貼り付けを完了した複数のハンド5は、発泡シール材2を手放し、元の位置に戻る。
【0041】
次に、発泡シール材2が貼り付けられたワークWを載せたワーク移動台12は、ワークWをワーク搬送台11に受け渡す。ワーク移動台12からワークWを受け取ったワーク搬送台11は、ワークWを発泡シール材固着治具13まで搬送する。発泡シール材固着治具13の押圧具14はワークWに貼り付けられた発泡シール材2の上面を押圧することにより、発泡シール材2をワークWの表面にしっかりと固着させる。
【符号の説明】
【0042】
1 発泡シール材の自動貼り付け装置 2 発泡シール材2
3 発泡シール材保持具 4 連結リンク 5 ハンド
6 チャック 7 離型紙 8 傾斜スライド台
9 スライドピン 10 水平スライド台 11 ワーク搬送台
12 ワーク移動台 13 発泡シール材固着治具 14 押圧具
15 エアシリンダ 16 押し付け部材 17 直線バー
18 曲線バー 19 カムフォロア 20 エアシリンダ
21 連結板 30 連結リンク変形機構

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ストライプ状の発泡シール材をその裏面全体に接着された離型紙を介して吸着保持する発泡シール材保持具と、
複数のリンク板が連結軸を介して互いに連結されて成り、当該連結軸を回転軸として各リンク板が回転自在である連結リンクと、
前記連結リンクの各リンク板の下面にそれぞれ取り付けられ、前記発泡シール材保持具に保持された前記発泡シール材を掴む複数のハンドと、
前記複数のハンドにより掴まれた前記発泡シール材に接着された前記離型紙の前記発泡シール材から突出した端部を挟んで斜め下方にスライドすることにより、前記発泡シール材に接着された前記離型紙を端部から部分的に剥離するチャックと、
前記チャックのスライドにより部分的に剥離された前記離型紙と前記発泡シール材との間のスペースに挿入された状態で、水平方向にスライドすることにより、前記発泡シール材に接着された前記離型紙の全部を剥離するスライドピンと、を備え、
前記複数のハンドは、前記スライドピンにより前記離型紙の全部が剥離された前記発泡シール材をワークの貼り付け面に貼り付けることを特徴とする発泡シール材の自動貼り付け装置。
【請求項2】
前記連結リンクが、前記スライドピンにより前記離型紙の全部が剥離される前には、垂直方向から見て直線状態であり、前記スライドピンにより前記離型紙の全部が剥離された後には、垂直方向から見て曲線状態となるように前記連結リンクを変形させる連結リンク変形機構を備えることを特徴とする請求項1に記載の発泡シール材の自動貼り付け装置。
【請求項3】
連結リンク変形機構は、エアシリンダと、このエアシリンダの先端に取り付けられた押し付け部材と、直線バーと、曲線バーとを備え、前記連結リンクを直線状態にする時は、前記エアシリンダにより前記押し付け部材を正方向に駆動して、前記連結リンクの側面を前記直線バーに押し付け、前記連結リンクを曲線状態にする時は、前記シリンダにより前記押し付け部材を逆方向に駆動して、前記連結リンクの側面を前記曲線バーに押し付けるようにしたことを特徴とする請求項2に記載の発泡シール材の自動貼り付け装置。
【請求項4】
前記複数のハンドは、前記発泡シール材の両側面を掴む一対の爪を備え、かつ、前記発泡シール材保持具に保持された前記発泡シール材を掴む際に、前記発泡シール材の上面を押さえ付ける押さえ付け具を備えることを特徴とする請求項1に記載の発泡シール材の自動貼り付け装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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