(57)【要約】【課題】材料の吐出遅れと吐出停止遅れを防止するとともに、吐出停止後の液だれを回避可能な材料塗布装置を提供すること。【解決手段】ギヤポンプ１１の材料導入口２３と材料排出口２４との間に閉ループ状の流路１２が設けられ、当該流路１２にシリンジ１４及びノズル１５が接続されている。シリンジ１４及びノズル１５間には開閉弁１６が配置されている。材料吐出開始信号が付与されたときに、開閉弁１６は一時的に開放してシリンジ１４からの材料Ｍをノズル１５から直接吐出させて閉塞し、その後、ギヤポンプ１１から排出される材料がノズル１５から吐出される。吐出終了時は、開閉弁１６が再び開いて流路１２内の材料Ｍをシリンジ１４側に戻し、ノズル１５の先端からの液だれを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料導入口及び材料排出口を備えたギヤポンプと、前記材料導入口と材料排出口との間を連通させる閉ループ状の流路と、前記材料導入口側の流路上に接続されて当該流路内に材料を供給する押出ポンプと、前記材料吐出口側の流路上に接続されて前記材料を所定の塗布対象物に吐出可能なノズルと、このノズルと前記押出ポンプとの間の流路上に配置された開閉弁とを備え、
前記材料は、前記開閉弁のＯＮ−ＯＦＦにより前記ギヤポンプ及び押出ポンプから選択的にノズルに供給され、前記開閉弁を閉塞したときに前記ノズルから材料が吐出されることを特徴とする材料塗布装置。
【請求項２】
前記ノズルから吐出を行う直前に、前記開閉弁を開放して前記押出ポンプからノズルに材料を直接供給して吐出した後に、前記開閉弁を閉塞して前記ギヤポンプからノズルに材料を供給することを特徴とする請求項１記載の材料塗布装置。
【請求項３】
前記吐出動作を終了した時に、前記開閉弁を開放して前記ギヤポンプからの材料が前記押出ポンプ側に戻されることを特徴とする請求項１又は２記載の材料塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は材料塗布装置に係り、更に詳しくは、材料の吐出開始信号と吐出停止信号が与えられたときに、タイムラグを生ずることなく材料の吐出と停止を精度良く行うことのできる材料塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の材料塗布装置としては、ノズルに材料を供給するためのシリンジ等の押出ポンプの他、ギヤポンプが採用されている。押出ポンプは、周辺温度の変化によって粘性材料の粘度が変化しやすいものとなり、押出量を安定して保つことが困難なことから、押出圧力を周辺温度に応じて調整しなければならない、という不都合がある。この点、ギヤポンプは、粘性材料の排出量を定量的に保つことに優れており、また、塗布装置に利用したときに、塗布対象物（ワーク）に対する材料の太さ若しくは厚み等を安定して保つことができ、また、周辺温度による影響も受け難いという利点がある。
【０００３】
しかしながら、ギヤポンプは、ギヤの回転と、塗布装置のノズル先端からの材料吐出との関係においてタイムラグが生じ、塗布装置のＯＮ−ＯＦＦ信号（材料吐出開始信号−吐出停止信号）に対する応答性が悪い、という不都合がある。すなわち、ギヤの回転が開始されてノズル先端から材料が吐出するまでに吐出遅れが生じる一方、ギヤの回転を停止しても、ノズル先端からの吐出が実際に停止するまでの間に遅れが生じる、という不都合がある。従って、例えば、第１の地点から第２の地点までにわたって一連のビードを形成するように材料の塗布を行うものとしたときに、ビードの塗布開始点と塗布終了点は、それぞれ第１及び第２の地点からノズル進行方向に向かってずれてしまう、という不都合を招来する。
【０００４】
このような遅れを生じても、全体の流量は、総量において同じではあるが、塗布装置のノズル先端を三次元方向に移動しながらワークに粘性材料を塗布する場合には、ギヤの回転開始と実際の材料吐出開始との間にタイムラグがあるため、当該タイムラグを見込んでノズル移動軌跡をティーチィングすることが必要となる。すなわち、前述した「ずれ」を補正しなければならないこととなる。しかも、タイムラグの大きさは、粘性材料の性状に応じて異なるため粘性材料毎に所要の調整が必要となる。また、ギヤの回転を停止して吐出動作が終了させても、ギヤポンプと吐出口との間の流路内圧力は高い状態になっているため、塗布終了時若しくは間欠塗布の塗布待機時に、ノズル先端から粘性材料が漏出する、いわゆる液だれを惹起せしめる、という不都合がある。
【０００５】
そこで、ギヤポンプによる前述の不都合を改善することを目的とした材料塗布装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。同特許文献１は、ギヤポンプの材料排出口に流路管を介してノズルが連結されているとともに、ギヤポンプの材料導入口に接続された材料供給管と前記流路管との間にバイパス管を設け、ノズルからの材料吐出を停止して次の吐出動作開始までの間、前記バイパス管を利用して流路管から材料供給管に材料を戻して循環させる、という構成とされ、これにより、次の材料吐出動作を開始するときに、吐出遅れを生じさせることがないものとされている。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１６００７３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、特許文献１に記載された材料塗布装置にあっては、間欠塗布動作における塗布動作待機時に効果的になるだけであり、第１回目の塗布動作を開始させるときの前記タイムラグを解消することはできないものとなっている。また、塗布動作待機中は、常にギヤの回転を伴うものであり、ポンプの耐用寿命が短くなる他、消費電力も大きくなって経済性にも劣る、という不都合がある。加えて、塗布動作を終了した際の、ポンプ及びノズル間の内圧による液だれ対策も考慮されていない。
【０００８】
［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、材料吐出開始信号が付与されたときに、即時にノズル先端から塗布対象物に向かって材料の吐出が行える一方、材料吐出停止信号が付与されたときに、即時にノズル先端からの材料吐出を停止することができ、しかも、吐出停止時に、ノズル先端からの液だれも効果的に防止することのできる材料塗布装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、材料導入口及び材料排出口を備えたギヤポンプと、前記材料導入口と材料排出口との間を連通させる閉ループ状の流路と、前記材料導入口側の流路上に接続されて当該流路内に材料を供給する押出ポンプと、前記材料吐出口側の流路上に接続されて前記材料を所定の塗布対象物に吐出可能なノズルと、このノズルと前記押出ポンプとの間の流路上に配置された開閉弁とを備え、
前記材料は、前記開閉弁のＯＮ−ＯＦＦにより前記ギヤポンプ及び押出ポンプから選択的にノズルに供給され、前記開閉弁を閉塞したときに前記ノズルから材料が吐出される、という構成を採っている。
【００１０】
本発明において、前記ノズルから吐出を行う直前に、前記開閉弁を開放して前記押出ポンプからノズルに材料を直接供給して吐出した後に、前記開閉弁を閉塞して前記ギヤポンプからノズルに材料を供給するように設けられている。
【００１１】
また、前記吐出動作を終了した時に、前記開閉弁を開放して前記ギヤポンプからの材料が前記押出ポンプ側に戻される、という構成を採っている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ノズルへの材料供給がギヤポンプ及び押出ポンプから選択的なものとされ、ノズルに対して押出ポンプから材料を直接供給することで、塗布動作開始時におけるギヤポンプからの材料供給遅れを解消することができる。また、吐出動作を終了した時には、タイムラグを生じてギヤポンプから排出される材料が押出ポンプ側に戻されることにより、ノズル先端からの液だれも解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１には、本実施形態に係る材料塗布装置による塗布動作中の概略構成図が示されている。この図において、材料塗布装置１０は、ギヤポンプ１１と、当該ギヤポンプ１１に接続された流路１２と、この流路１２に接続された押出ポンプとしてのシリンジ１４と、材料ＭをワークＷの被塗布面に対してビード状に塗布するノズル１５と、前記流路１２上に配置された開閉弁１６と、図示しない制御装置とを備えて構成されている。
【００１５】
前記ギヤポンプ１１は、ボディ２０の内部に一対のギヤ２１，２１を備えているとともに、前記シリンジ１４からの供給材料Ｍをボディ２０内に導入するための材料導入口２３と、前記ノズル１５に材料を供給するための材料排出口２４とを含む。
【００１６】
前記流路１２は、途中にギヤポンプ１１が配置された閉ループ状に設けられ、シリンジ１４及びノズル１５との間の流路１２上に前記開閉弁１６が配置されている。この開閉弁１６は、流路１２の閉ループを連通及び遮断するシャッターにより構成されている。
【００１７】
前記ギヤポンプ１１，流路１２，シリンジ１４及びノズル１５は、図示しない筐体に一体として保持され、当該筐体は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動可能なロボットに保持されるようになっている。そして、当該ロボットの下方に位置するテーブル上にワークＷが支持され、予めティーチングされた移動軌跡に沿ってノズル１５が移動することで、ワークＷの被塗布面に材料Ｍをビード状に塗布するようになっている。
【００１８】
次に、本実施形態に係る材料塗布動作について、図２及び図３をも参照しながら説明する。ここでは、材料Ｍがギヤポンプ１１、流路１２及びノズル１５内に満たされているものとする。また、シリンジ１４によるバックアップ圧を０．１〜０．２ＭＰａとし、ギヤ２１の回転数は１１〜１３ｒｐｍとした。なお、ギヤ２１の最大回転数は１００ｒｐｍの能力を備えたものである。また、材料Ｍの粘度は、６０〜８０Ｐａ・ｓである。
【００１９】
所定の電源投入によって材料吐出開始信号が付与されると、ギヤポンプ１１が回転動作するとともに、シリンジ１４から前記バックアップ圧で材料Ｍが流路１２内に供給される。流路１２内に供給された材料Ｍは、ギヤポンプ１１の回転によって当該ギヤポンプ１１からノズル１５に供給される。この際、開閉弁１６は開状態とされ、当該開閉弁１６を通じて材料Ｍがノズル１５に直接供給されてリアルタイムで材料吐出と塗布を行うこととなる（図２参照）。そして、所定時間すなわちギヤポンプ１１から実際に材料Ｍが排出されるまでの時間（本実施形態では約２秒）を経過した後に開閉弁１６が閉塞され、以後、ギヤポンプ１１から排出される材料Ｍが、ノズル１５から連続的に吐出され、これによってワークＷの被塗布面にビード状に材料を塗布することとなる。
【００２０】
ここで、材料吐出停止信号が付与されると、ギヤポンプ１１におけるギヤ２１の回転が停止すると同時に、開閉弁１６が開放され、シリンジ１４のバックアップ圧を停止する。このとき、ギヤポンプ１１の材料排出口２４及びこれに連なる流路１２は内圧が若干に高い状態にある。従って、開閉弁１６が開放されていることで、ノズル１５の先端断面積より流路１２及びシリンジ１４の断面積の方が十分に大きく、材料Ｍはより配管抵抗の低い方へ移動するため、流路１２内の材料Ｍはシリンジ１４側に戻されるようになり、これにより、ノズル１５先端からの液だれが防止される（図３参照）。
【００２１】
従って、このような実施形態によれば、材料吐出開始信号が付与された際におけるギヤポンプ１１からの材料排出遅れは、シリンジ１４から流路１２を経て直接吐出することで補われ、排出遅れの見込み時間（２秒）を経過したときに、ギヤポンプ１１からの材料Ｍをノズル１５から吐出させる構成とし、また、材料吐出停止信号が付与された時は、流路１２内の内圧で材料Ｍをシリンジ１４側に戻すように構成したから、ビードを形成すべき開始点と終了点にずれを生ずることがなく、ノズルからの液だれも効果的に防止できる、という効果を得る。
【００２２】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、材料、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それら形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００２３】
例えば、前記実施形態では、押出ポンプとしてシリンジ１４を採用した場合を図示、説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の押出ポンプの使用を妨げない。また、シリンジ１４のバックアップ圧、ギヤ２１の回転数、吐出開始信号付与後の開閉弁１６の開放時間（２秒）等は、材料Ｍの粘度、ノズル１５の先端開口径等に応じて種々変更することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】材料塗布装置の塗布動作の中間状態を示す概略構成図。
【図２】材料塗布動作の初期状態を示す概略構成図。
【図３】材料塗布動作の終了状態を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００２５】
１０  材料塗布装置
１１  ギヤポンプ
１２  流路
１４  シリンジ（押出ポンプ）
１５  ノズル
１６  開閉弁
Ｍ  材料
Ｗ  ワーク（塗布対象物）
【図１】
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【図２】
2007144249.tif 000004
【図３】
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