特許 7157650 ノズル清掃装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-12

(45)【発行日】2022-10-20

(54)【発明の名称】ノズル清掃装置

(51)【国際特許分類】

   B05C 11/10 20060101AFI20221013BHJP

   B05C 11/00 20060101ALI20221013BHJP

   B05C 5/00 20060101ALN20221013BHJP

【ＦＩ】

B05C11/10

B05C11/00

B05C5/00 101

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018237803

(22)【出願日】2018-12-19

(65)【公開番号】P2020099842

(43)【公開日】2020-07-02

【審査請求日】2021-11-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000227467

【氏名又は名称】日東精工株式会社

(72)【発明者】

【氏名】加藤 正樹

【審査官】磯部 洋一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２２４３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０７９１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３３７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０３１５４６３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ １１／１０

Ｂ０５Ｃ １１／００

Ｂ０５Ｃ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート状の拭取部材を水平方向へ所定量繰り出す繰出ユニットと、前記拭取部材を挿通しかつ垂直方向へ付勢する拭取ユニットと、この拭取ユニットを固定し垂直方向へ摺動自在な摺動プレートを備えて成るガイドユニットと、前記摺動プレートを垂直方向へ付勢する第１付勢部材と、この第１付勢部材に付勢された前記摺動プレートを所定の高さ位置に留めるストッパを具備する本体プレートとを備え、
前記拭取ユニットは、前記摺動プレートに取り付けられたガイドブロックと、このガイドブロック内に配置され垂直方向へ移動自在なプッシャ部材と、このプッシャ部材を垂直方向へ付勢する第２付勢部材と、前記プッシャ部材に付勢された前記拭取部材を上方へ抜け出さないよう規制し前記ガイドブロックに配された切欠きプレートとを備えて成ることを特徴とするノズル清掃装置。

【請求項2】

前記摺動プレートは、前記プッシャ部材の下端を支持するとともに前記ガイドブロックに対して相対的に移動した当該プッシャ部材の相対移動距離を検知する変位センサを配置して成ることを特徴とする請求項１に記載のノズル清掃装置。

【請求項3】

前記拭取ユニットは、前記プッシャ部材を押し下げる押下部材を備え、
前記押下部材は、前記切欠きプレートの上端から常時突出して成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のノズル清掃装置。

【請求項4】

前記第１付勢部材は、前記第２付勢部材よりも高い付勢力に設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載のノズル清掃装置。

【請求項5】

前記ガイドユニットは、前記摺動プレートの高さ位置を常時監視する高さセンサを備え、
前記高さセンサは、前記摺動プレートの高さ位置が正規でなければ前記ノズルを搭載した塗布ロボットへ異常信号を発信して成ることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載のノズル清掃装置。

【請求項6】

前記拭取部材は、薄厚のステンレス鋼から成り、折れることなく巻き取り回収される曲げ特性を具備して成ることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載のノズル清掃装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ノズルの先端に残留した余分な溶剤を除去するノズル清掃装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のノズル清掃装置は、特許文献１に開示されるように、ノズルの先端に付着している余剰な溶剤を除去するものであり、前記ノズルの先端形状に沿うよう斜面を具備したスクレーパと、このスクレーパを固定して支持する昇降部材と、この昇降部材を垂直方向へ摺動自在にガイドするガイド部材と、前記昇降部材を上方へ付勢する付勢部材と、これらスクレーパおよび各部材を水平方向へ移動可能なスライドユニットとを備えて成る。

【0003】

また、前記ノズルは、前記スクレーパの移動方向に対して直交する方向へ移動可能であり、溶剤を塗布するワークの上空を移動可能に構成されている。

【0004】

このように構成された従来のノズル清掃装置は、前記ノズルの先端から吐出され当該先端に残留した溶剤を取り除くため、前記スライドユニットを作動させて前記スクレーパおよび各部材をノズルの先端へ接近させるよう水平移動させる。これにより、前記スクレーパは、所定の位置に留まるノズルの先端に当接し、前記ノズルに付着した余剰な溶剤を掻き取り始める。この時、スクレーパは、所定の位置に留まるノズルによって下方へ押圧される形となるので、前記付勢部材を押圧して当該ノズルの先端を通過する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開2018-43178号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来のノズル清掃装置は、水平移動させるスクレーパを当初はノズルから所定距離だけオフセットさせ離して配置しているので、当該スクレーパのオフセット分は幅広な機幅になるという問題があった。また、従来のノズル清掃装置は、ノズルに付着している余分な溶剤をスクレーパの水平移動によって除去するので、水平移動の完了までに除去された溶剤が当該スクレーパに付着し続ける。したがって、従来のノズル清掃装置は、一端除去した溶剤をスクレーパに付着させたまま水平移動するので、水平移動の後半に位置するノズルへ前記溶剤を付着させてしまい易くノズルから確実に溶剤を除去し難いという問題もあった。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るノズル清掃装置は、シート状の拭取部材を水平方向へ所定量繰り出す繰出ユニットと、前記拭取部材を挿通しかつ垂直方向へ付勢する拭取ユニットと、この拭取ユニットを固定し垂直方向へ摺動自在な摺動プレートを備えて成るガイドユニットと、前記摺動プレートを垂直方向へ付勢する第１付勢部材と、この第１付勢部材に付勢された前記摺動プレートを所定の高さ位置に留めるストッパを具備する本体プレートとを備え、前記拭取ユニットは、前記摺動プレートに取り付けられたガイドブロックと、このガイドブロック内に配置され垂直方向へ移動自在なプッシャ部材と、このプッシャ部材を垂直方向へ付勢する第２付勢部材と、前記プッシャ部材に付勢された前記拭取部材を上方へ抜け出さないよう規制し前記ガイドブロックに配された切欠きプレートとを備えて成り、前記切欠きプレートは、その上方から進入したノズルに干渉しない溝幅の切欠き溝を備えて成ることを特徴とする。なお、前記摺動プレートは、前記プッシャ部材の下端を支持するとともに前記ガイドブロックに対して相対的に移動した当該プッシャ部材の相対移動距離を検知する変位センサを配置して成ることが好ましい。また、前記拭取ユニットは、前記プッシャ部材を押し下げる押下部材を備え、前記押下部材は、前記切欠きプレートの上端から常時突出して成ることが好ましい。さらに、前記第１付勢部材は、前記第２付勢部材よりも高い付勢力に設定されていることが好ましい。また、前記ガイドユニットは、前記摺動プレートの高さ位置を常時監視する高さセンサを備え、前記高さセンサは、前記摺動プレートの高さ位置が正規でなければ前記ノズルを搭載した塗布ロボットへ異常信号を発信して成ることが好ましい。さらに、前記拭取部材は、薄厚のステンレス鋼から成り、折れることなく巻き取り回収される曲げ特性を具備して成ることが好ましい。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係るノズル清掃装置は、プッシャ部材に付勢された拭取部材が切欠きプレートへ進入したノズルに接触しても前記第２付勢部材が下方へ撓むため、ノズルに過剰な負荷をかけ難く、さらに、前記拭取部材を繰出ユニットにより繰り出すことができるので、ノズルの先端が常に清浄な拭取部材の上面に接触することになる。したがって、本発明に係るノズル清掃装置は、ノズルの先端に付着していた溶剤を常に清浄な拭取部材によって除去できるという利点がある。また、本発明に係るノズル清掃装置は、清掃の際に下降するノズルによって下方へ押し付けられるプッシャ部材のガイドブロックに対する相対移動距離を計測する変位センサを備えるので、ノズルに付着した溶剤の除去のみならずノズルの高さ位置の検査なども同時に行えるという利点もある。さらに、本発明に係るノズル清掃装置は、上方から押圧することでプッシャ部材を押し下げるとともに第２付勢部材を撓ませる押下部材を具備し、当該押下部材を切欠きプレートから突出させているので、拭取部材を拭取ユニットへ挿通する作業あるいは取外す作業を容易に行えるという利点もある。また、本発明に係るノズル清掃装置は、第１付勢部材の付勢力を第２付勢部材の付勢力よりも高く設定しているので、ノズルが拭取部材を下方へ押し付けても第２付勢部材のみが撓む。よって、ノズルの清掃中に第１付勢部材の高い付勢力が発揮されないので当該ノズルに過剰な負荷がかかり難いという利点もある。加えて、本発明に係るノズル清掃装置は、高さセンサを具備するので、第１付勢部材が撓んで摺動プレートが所定よりも下方へ移動する異常な状態を検知でき、この検知した情報を塗布ロボットへ送ることができる。よって、本発明に係るノズル清掃装置は、塗布ロボットへノズルの移動停止または開始位置への復帰を促すことができるという利点もある。また、本発明に係るノズル清掃装置は、薄厚で折れることなく巻き取り可能なステンレス鋼の拭取部材を具備しているので、ノズルから除去した溶剤が付着する当該拭取部材を巻き取り回収できる。よって、本発明に係るノズル清掃装置は、拭取部材の回収スペースを低減でき、機幅を短くコンパクトな装置構成に設定できるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係るノズル清掃装置を示す斜視図である。

【図2】図１のノズル清掃装置の内部構造を説明するための断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係るノズル清掃装置１は、図１および図２に示すように、シート状の拭取部材５を所定量繰り出す繰出ユニットと、前記拭取部材を挿通可能な拭取ユニット１０と、この拭取ユニット１０を垂直方向へ摺動自在なガイドユニット２０と、このガイドユニット２０を上方へ付勢する第１付勢部材６と、この第１付勢部材６により上方へ付勢されたガイドユニット２０を所定の高さ位置に留めるストッパ７とを具備して成り、多関節アーム（図示せず）に配されたノズル８から溶剤を吐出してワーク（図示せず）へ塗布する塗布ロボットに隣設されて成る。

【0011】

前記拭取部材５は、ステンレス鋼またはリボン鋼であり、薄厚で所定の幅寸法に設定されており、折れ曲がらない曲げ特性を備え所定の巻き取り半径によって巻き取ることができる。また、この拭取部材５は、拭取ユニット１０に挿通されており、図示しない繰出ユニットに係合しており、当該繰出ユニットの作動を受けて拭取ユニット１０内を順次通過する。

【0012】

前記繰出ユニットは、前記拭取部材５の一端を固定あるいは挟持して駆動する駆動源の一例であるＡＣサーボモータを備えており、ノズル８の位置に応じて前記ＡＣサーボモータを回転駆動するよう構成されている。

【0013】

前記塗布ロボットは、多関節アームと、溶剤を充填されたノズル８と、このノズル８に接続され当該ノズル８から吐出する溶剤の量および時間等を制御するコントロールユニット（図示せず）と、このコントロールユニットを接続して成るとともに多関節アームの移動位置を制御するロボットコントローラとから構成される。

【0014】

前記ノズル８は、その先端にバルブが搭載されており、このバルブの開閉動作を前記コントロールユニットにより制御されている。また、ノズル８は、溶剤を吐出する先端が小径に寸法設定されており、狭い箇所への溶剤の塗布を可能にする。

【0015】

前記ガイドユニット２０は、垂直方向へ延びる本体プレート９に固定されたガイドレール２１と、このガイドレール２１に沿って垂直方向に摺動自在な摺動ブロック２２，２２と、この摺動ブロック２２，２２に固定され一体に摺動する摺動プレート２３と、この摺動プレート２３に固定された固定台２４と、この固定台２４に固定された変位センサ２５と、摺動プレート２３にねじ止めされたドグ２６と、このドグ２６の存在の有無に基づき信号を発するとともに本体プレート９に連結されて成る高さセンサ２７とから構成される。

【0016】

前記変位センサ２５は、その一端を拭取ユニット１０の下部に位置するよう固定台２４に配置されており、これが検出した変位量は後記相対移動距離として前記ロボットコントローラへ送信されて処理される。

【0017】

前記拭取ユニット１０は、摺動プレート２３に固定されたガイドブロック１１と、このガイドブロック１１の内部に抜けないようかつ垂直方向へ移動自在に配されたプッシャ部材１２と、このプッシャ部材１２を上方へ常時付勢する第２付勢部材１３と、前記プッシャ部材１２に付勢される拭取部材５をガイドブロック１１から上方へ浮き上がらないよう規制する切欠きプレート１４と、この切欠きプレート１４の上面から常時突出するようプッシャ部材１２の付勢力を受ける押下部材１５，１５とを備える。

【0018】

前記ガイドブロック１１は、拭取部材５の幅寸法よりも若干広いガイド溝１１ａと、第２付勢部材１３の下端に当接する段付き穴１１ｂとを備えて成り、段付き穴１１ｂから前記プッシャ部材１２を下方へ突出させ、第２付勢部材１３の撓みによって当該プッシャ部材１２をガイドブロック１１に対して相対移動可能にして成る。

【0019】

前記プッシャ部材１２は、ガイドブロック１１の上部に位置し第２付勢部材１３により上方へ押される大径軸部と、この大径軸部から小径に設定されガイドブロック１１の下面から突出する小径軸部とを備える。

【0020】

また、前記プッシャ部材１２の小径軸部の端部は、変位センサ２５の接触子が当接し嵌り込むよう形成されている。これにより、変位センサ２５は、プッシャ部材１２の前記相対移動距離を計測することができる。

【0021】

前記切欠きプレート１４は、ガイドブロック１１の上面にねじ止めされており、前記ガイド溝１１ａへ挿通された拭取部材５を上方へ抜け出さないよう規制して成る。また、切欠きプレート１４は、押下部材１５，１５を上方へ突出可能にする取付穴と、拭取部材５の繰出し方向へＵ字状に延びる切欠き溝１４ａとを備える。

【0022】

前記押下部材１５，１５は、切欠きプレート１４から上方へ抜け出さないよう形成されており、これを図示しない作業者などにより下方へ押し付けることで前記プッシャ部材１２を下方へ移動させ第２付勢部材１３を撓ますことができる。

【0023】

前記第１付勢部材６は、前記本体プレート９の下部に配置され、垂直方向に撓むよう構成されている。また、第１付勢部材６は、その上端を前記摺動プレート２３の下面に当接させて常時摺動プレート２３を上方へ押し上げて成る。

【0024】

前記ストッパ７は、本体プレート９の上部に配置され、第１付勢部材６の付勢力を受ける摺動プレート２３を所定高さ以上に上昇しないよう規制するよう構成され、常時は摺動プレート２３の上面に当接している。

【0025】

また、図１および図２に示す組み付けられた通常状態の前記第１付勢部材６の付勢力は、前記第２付勢部材１３の付勢力よりも２倍程度高くなるよう設定されている。これにより、前記拭取部材５をガイド溝１２ａから抜き取ったり逆に挿通したりするために前記押下部材１５，１５を下方へ押し付け、前記第２付勢部材１３のみを撓ませることができる。よって、第１付勢部材６を撓ませずに済むので、ガイドブロック１１の高さ位置を通常状態に保った状態で拭取部材５の抜き取りまたは挿通を安定して行うことができる。

【0026】

ここで上述したノズル清掃装置１の作用について説明する。前記塗布ロボットは、ノズル８を予め定められたポイントへ順次移動させつつ当該ノズル８から溶剤を吐出してワークに塗布する。ワークへの溶剤の塗布を終えた塗布ロボットは、ノズル８をワークから離反させた後、多関節アームを作動してノズル８を図１または図２に示す拭取ユニット１０の上空へ移動する。

【0027】

さらに、塗布ロボットは、多関節アームを作動してノズル８の先端を前記切欠き溝１４ａへ進入させてプッシャ部材１２により付勢された拭取部材５へ当接させる。これを受け、前記操出ユニットが作動して前記拭取部材５を所定量繰り出す。この時、塗布ロボットは、前記第２付勢部材１３のみを若干撓ます程度となるようノズル８を下降させており、ノズル８には過剰な負荷がかかっていない。

【0028】

このように、ノズル清掃装置１は、第２付勢部材１３のみの撓みによりノズル８の先端に当接しており、ノズル８に付着した溶剤を確実に除去できるのみならず、清掃時のノズル８の高さ位置を前記変位センサ２５によって毎回検査することができる。

【0029】

なお、塗布ロボットは、ノズル８を清掃する高さ位置まで当該ノズル８を下降させた後、前記変位センサ２５に計測された相対移動距離と予め設定された許容範囲とを前記ロボットコントローラにより比較し、ノズル８の先端の高さ位置の合否を判定する。これにより、ノズル清掃装置１は、前記相対移動距離が前記許容範囲を超えている場合、ノズル８の取り付けが緩んだか、ノズル８の先端部が欠損したか、ノズル８の先端の摩耗が進行しているかなど異常である旨を外部へ通知することもできる。

【0030】

また、ノズル清掃装置１は、点検時など、多関節アームからノズル８を一端取り外し、再度取り付け直されることにより、ノズル８の取り付け高さ位置が正規のよりも低くなっている場合には、ノズル８を清掃する高さ位置まで下降させると前記第２付勢部材１３が撓み切って前記第１付勢部材６を撓ませ摺動プレート２３を下方へ押下げることが考えられる。しかし、この場合、ドグ２６が摺動プレート２３とともに下方へ移動するので、高さセンサ２７の検出範囲から外れることで、高さセンサ２７は、塗布ロボットへ異常信号を発信する。よって、塗布ロボットは、高さセンサ２７から発せられた異常信号を処理してノズル８の下降動作を即座に中断するとともに当該ノズル８を上方へ復帰させることができる。これにより、変位センサ２５の計測可能な変位量の範囲内において、ノズル８の下降を中断でき高価な変位センサ２５を破損させ難い。

【0031】

なお、上述した本発明に係るノズル清掃装置１は、溶剤を１つのワークへ塗布し終える度にノズル８の清掃およびノズル８の高さ位置の検査を毎回実施しているが、このように清掃、検査を毎回実施させなくてもよい。例えば、日常点検のように、清掃および検査を稼働前の朝１回実施するものや、休憩空けなどスポット的に実施ものであってもよく、実施頻度は都度変更してもよい。

【符号の説明】

【0032】

１ … ノズル清掃装置
６ … 第１付勢部材
７ … ストッパ
９ … 本体プレート
１０ … 拭取ユニット
１１ … ガイドブロック
１２ … プッシャ部材
１３ … 第２付勢部材
１４ … 切欠きプレート
２０ … ガイドユニット
２３ … 摺動プレート
２５ … 変位センサ
２７ … 高さセンサ

【図1】

【図2】