CN104159676B - 液体定量吐出装置、其涂布装置及液体定量吐出方法 - Google Patents

液体定量吐出装置、其涂布装置及液体定量吐出方法 Download PDF

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Abstract

一种液体定量吐出装置(1)、其涂布装置(42)及液体定量吐出方法，具备：接液构件(2)，其具有第1及第2计量孔(11、11)；在第1计量孔(11)内密接滑动的第1活塞(3)及在第2计量孔(11)内密接滑动的第2活塞(3)；供给流路(5)，其与蓄积部(17)连通；排出流路(6)，其与喷嘴(18)连通；切换阀(4)，其配设于接液构件(2)内的空间，且具有第1位置及第2位置；阀驱动机构(8)，其使切换阀(4)动作；及活塞驱动机构(9)，其使与第1及第2活塞(3、3)连结的臂(19)动作；隔着切换阀(4)而相对配置第1及第2计量孔(11、11)，将供给流路(5)及排出流路(6)邻接配置于切换阀(4)。

Description

液体定量吐出装置、其涂布装置及液体定量吐出方法
技术领域
本发明涉及一种通过活塞的驱动而向计量孔内抽吸液体，且通过活塞的驱动而吐出已抽吸于计量孔内的液体的液体定量吐出装置、其涂布装置及液体定量吐出方法。
背景技术
作为吐出定量的液体的装置，已知有如下的装置：通过活塞的驱动而向计量孔(缸)内抽吸液体，且通过活塞的驱动而吐出已抽吸于计量孔内的液体。其中，至此为止提出有各种具备多个活塞或计量孔的装置。在具备多个活塞或计量孔的装置中，设法轮流进行液体的抽吸与吐出而减少抽吸与吐出时浪费的时间。在包括这些多个活塞或计量孔的装置中，存在如下的装置：通过一个多向阀切换多个计量孔或液体供给口、液体排出口所连接的流路。若根据活塞的形式而大致区分这些装置，则存在如下装置：如专利文献1那样在活塞的单侧进行液体的抽吸·吐出；如专利文献2那样在活塞的两侧进行液体的抽吸·吐出。
专利文献1中所公开的方法如下所述。在压送高粘度涂料的涂料压送管路中插装涂料缸，并且配设将该涂料缸与活塞杆头彼此连结的油压缸。然后，将自涂料压送泵压送的高粘度涂料送给至涂料缸内并暂时蓄积，继而，向油压缸注入作动油而使该活塞杆伸长，由此使涂料缸的活塞杆收缩而通过涂料压送管路，将蓄积于涂料缸内的高粘度涂料供给至无气涂装机。
另外，专利文献2中所公开的装置如下所述。将直径相等的一对柱塞泵以同轴且其圆筒孔的开放端相对的方式排列，且以可对两圆筒间隔进行调整的状态将柱塞一体地结合。然后，以如下方式构成：交替地重复进行向一方的泵出口管供给加压液、且使另一方的泵出口管向外气开放的动作，使结合成一体的柱塞通过作用于柱塞的两圆筒孔内的液压差而在两圆筒孔内往复滑动，从而自向外气开放的出口管交替地排出一定量的液体。根据两圆筒间的间隔而调整柱塞的滑动幅度，从而可将交替地自两泵的出口管排出的液量设定为所期望的值。
另外，申请人在专利文献3中提出有一种气泡混入防止机构，其在具备具有与喷嘴连通的流路的计量部、及在计量部的流路内往复移动的柱塞的吐出装置中，可安装于该计量部的与喷嘴相反侧的端部，且包含：第一孔，其与计量部的流路连通且柱塞在其内部往复移动；第一密封构件，其设置于第一孔的喷嘴侧的端部；第二密封构件，其设置于第一孔的与喷嘴相反侧的端部；及第二孔，其连通于第一孔的侧面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭60-94172号公报
专利文献2：日本实公昭48-34007号公报
专利文献3：日本特开2011-67756号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在现有的液体定量装置中，存在如下问题：连接于计量孔(缸)或切换阀的配管(流路)的数量较多，因而在维护或替换液体的种类时进行的分解、清洗、组装的作业会花费工时。
另外，在计量孔与切换阀分离地设置的结构中，也必需使作为压力传达介质而发挥作用的液体(非吐出液体)填满于使它们相连的配管，但非吐出液体在维护或替换液体的种类时被丢弃，从而存在产生浪费等的问题。
另外，若配管较长，则存在自入口至出口为止的期间的压力损失的增大，另外，也存在相对于活塞的作用的响应性钝化等的问题。
在具备二个活塞的液体定量吐出装置中，存在如下问题：难以使多个活塞间的吐出量均匀。另外，若针对多个活塞的每一个均设置驱动机构，则液体定量吐出装置的容积及重量会增大，从而也存在如下问题：难以搭载于桌上型的涂布装置。
因此，本发明的目的在于提供一种可解决上述课题的液体定量吐出装置、其涂布装置及液体定量吐出方法。
解决问题的技术手段
第1发明是一种液体定量吐出装置，其特征在于，是通过使活塞往复动作而向计量孔内抽吸液体，且排出计量孔内的液体的液体定量吐出装置，具备：接液构件，其具有第1及第2计量孔；第1活塞及第2活塞，该第1活塞在第1计量孔内密接滑动，该第2活塞在第2计量孔内密接滑动；供给流路，其与蓄积部连通；排出流路，其与喷嘴连通；切换阀，其配设于接液构件内的空间，且具有第1位置及第2位置，该第1位置将第1计量孔与供给流路连通且将第2计量孔与排出流路连通，该第2位置将第1计量孔与排出流路连通且将第2计量孔与供给流路连通；阀驱动机构，其使切换阀动作；及活塞驱动机构，其使与第1及第2活塞连结的臂动作；隔着切换阀而相对配置第1及第2计量孔，将供给流路及排出流路邻接配置于切换阀。
第2发明的特征在于，在第1发明中，所述臂将所述第1与第2活塞间的距离保持为一定。
第3发明的特征在于，在第1或第2发明中，能够将在内部空间配置有所述切换阀的接液构件与液体定量吐出装置进行装卸。
第4发明的特征在于，在第1、2或3发明中，所述接液构件由1个构件构成。
第5发明的特征在于，在第1～4的任一发明中，所述切换阀包含在内部具有二个流路的阀体而构成。
第6发明的特征在于，在第1～5的任一发明中，所述阀驱动机构与所述活塞驱动机构在所述接液部的背面侧，在铅垂方向上邻接地配设。
第7发明的特征在于，在第1～6的任一发明中，所述阀驱动机构配设于所述活塞驱动机构的上方，且包括将动力传达至所述切换阀的动力传达构件。
第8发明的特征在于，在第1～7的任一发明中，所述活塞驱动机构配设于所述阀驱动机构的上方，所述阀驱动机构与所述切换阀直接连结。
第9发明的特征在于，在第1～7的任一发明中，所述阀驱动机构包括在端部具有凹部或凸部的连接部，与该连接部的凹部或凸部嵌合的凸部或凹部设置于所述切换阀的端部。
第10发明的特征在于，在第1～9的任一发明中，具备：供给用连接构件，其具有所述供给流路，且能够在所述接液构件进行装卸；及排出用连接构件，其具有所述排出流路，且能够在所述接液构件进行装卸。
第11发明的特征在于，在第1～10的任一发明中，所述接液构件具备：第1气泡混入防止机构，其包含第1孔与第2孔而构成，该第1孔与第1计量孔连通且活塞在其内部往复移动，该第2孔连通于该第1孔的侧面；及第2气泡混入防止机构，其包含第1孔与第2孔而构成，该第1孔与第2计量孔连通且活塞在其内部往复移动，该第2孔连通于该第1孔的侧面。
第12发明是一种涂布装置，其具备：第1～11的任一发明所涉及的液体定量吐出装置；压缩气体源，其供给用于对蓄积于蓄积容器内的液体施加压力的压缩气体；吐出控制部，其对所述液体定量吐出装置的各驱动机构及压缩气体源气压进行控制；工作台，其载置涂布对象物；XYZ驱动机构，其使所述液体定量吐出装置与工作台相对地移动；及驱动控制部，其对XYZ驱动机构的动作进行控制。
第13发明的特征在于，在第12发明中，为桌上型。
第14发明是一种液体定量吐出方法，其特征在于，是使用液体定量吐出装置，通过使活塞往复动作而向计量孔内抽吸液体，且排出计量孔内的液体的液体定量吐出方法，该液体定量吐出装置具备：接液构件，其具有第1及第2计量孔；第1活塞及第2活塞，该第1活塞在第1计量孔内密接滑动，该第2活塞在第2计量孔内密接滑动；供给流路，其与蓄积部连通；排出流路，其与喷嘴连通；切换阀，其配置于接液构件内的空间，且具有第1位置及第2位置，该第1位置将第1计量孔与供给流路连通且将第2计量孔与排出流路连通，该第2位置将第1计量孔与排出流路连通且将第2计量孔与供给流路连通；阀驱动机构，其使切换阀动作；及活塞驱动机构，其使与第1及第2活塞连结的臂动作；隔着切换阀而相对配置第1及第2计量孔，并将供给流路及排出流路邻接配置于切换阀；该液体定量吐出方法具有如下工序：第1工序，将切换阀设为第1位置，使臂向一个方向移动，由此向第1计量孔抽吸液体，且自第2计量孔排出液体；第2工序，将切换阀设为第2位置，使臂向与第1工序相反方向移动，由此自第1计量孔排出液体，且向第2计量孔抽吸液体；及第3工序，通过重复实施第1及第2工序而连续定量地吐出液体。
发明的效果
根据本发明，可以实现以下的效果。
(1)可减轻进行分解、清洗、组装的作业的工时。
(2)可大幅减少液体的使用量、特别是压力传达介质等的非吐出液体的使用量。
(3)可减小压力损失并使响应性良好。
(4)可容易地将接液部自液体定量吐出装置进行装卸。
(5)可实现活塞的精细的定位，从而可几乎消除二个活塞·计量孔间的吐出量的差。
(6)可提供一种能够搭载于桌上型的涂布装置且具备二个活塞的小型的液体定量吐出装置。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的液体定量吐出装置的模式图。
图2是本发明的第1实施方式所涉及的接液部的主要部分的剖面正面图。
图3是说明本发明所涉及的液体定量吐出装置的驱动部的各驱动机构的配置(1)的侧面图。
图4是说明本发明所涉及的液体定量吐出装置的驱动部的各驱动机构的配置(2)的侧面图。
图5是液体定量吐出装置的接液部装卸部位的主要部分的放大图。
图6是说明液体定量吐出装置的吐出动作(1)的说明图。
图7是说明液体定量吐出装置的吐出动作(2)的说明图。
图8是说明液体定量吐出装置的吐出动作(3)的说明图。
图9是说明液体定量吐出装置的吐出动作(4)的说明图。
图10是说明液体定量吐出装置的吐出动作(5)的说明图。
图11是说明液体定量吐出装置的吐出动作(6)的说明图。
图12是说明液体定量吐出装置的吐出动作(7)的说明图。
图13是本发明的第2实施方式所涉及的接液部的主要部分的剖面正面图。
图14是本发明的第3实施方式所涉及的气泡混入防止机构的说明图。此处，(a)是俯视剖面图，(b)是(a)的AA剖面图。
图15是实施例1所涉及的液体定量吐出装置的概略立体图。
图16是实施例2所涉及的液体定量吐出装置的概略立体图。
图17是实施例3所涉及的涂布装置的概略立体图。
具体实施方式
以下，对用于实施本发明的方式例进行说明。
[第1实施方式]
图1是第1实施方式所涉及的液体定量吐出装置的模式图。本实施方式所涉及的液体定量吐出装置1主要由接液部7及驱动部10构成，该驱动部10由阀驱动机构8及活塞驱动机构9所构成。
另外，图2是第1实施方式所涉及的接液部的主要部分的剖面正面图。
[接液部7]
接液构件2是壁厚的圆筒状构件，且在内部形成有二个圆柱状的空间即计量孔11，并且设置有用于配设阀体14的空间。另外，在接液构件2，用于连接蓄积容器17的连接构件26(供给流路5)、与用于连接喷嘴18的连接构件27(排出流路6)隔着阀体14而设置于上下相对位置。通过更换该连接构件(26、27)，在蓄积容器17或喷嘴18的种类改变，且连接部位的形状改变的情况下，也可容易地对应。此处，连接构件(26、27)只要邻接配置于阀体14即可，无需一定隔着阀体14而配置于上下相对位置。
在本实施方式中，为了使多个(此处为二个)活塞3通过一个活塞驱动机构9而交替地动作，设为如二个活塞3的中心轴线成为同一直线上那样的机器配置。在活塞3被插入的计量孔11的开口端，设置用于防止液体泄漏的密封构件24，且用于不使该密封构件24脱落的挤压构件25设置于接液构件2的两端部。挤压构件25可容易卸下地构成，从而使密封构件24的更换变得容易。
活塞3由细径部12与粗径部13所构成，且细径部12的一部分插入至计量孔11内，粗径部13成为安装于下述的臂19时的把手及停止器(stopper)。活塞3一边与计量孔11的内壁密接滑动，一边往复移动，由此向计量孔11吸入液体、或自计量孔11挤出液体。在细径部12的粗径部13侧的规定区域，切入有螺纹，该螺纹部螺合于设置在臂19前端的孔而固定活塞3。切入有螺纹的规定区域设为如下的范围即可：例如自与臂19的构件的厚度相同程度至其二倍左右为止的范围。
切换阀4切换计量孔11与供给流路5及排出流路6的连通。切换阀4具备具有二个内部流路15的阀体14。通过阀体14选取第1位置及第2位置，而切换连通计量孔11与供给流路5或排出流路6的流路。在本实施方式中，阀体14呈圆柱体状，且在外周面具有连通于流路15的四个口16。第1位置及第2位置的切换通过旋转阀体14而进行。以下叙述切换阀的动作的详细内容。
再者，只要能够切换二个流路，则也可并非为如上那样的圆柱体状的旋转阀。例如，也可通过在平板上设置成为流路的凹陷而设为在平板上滑动的滑动阀，从而选取第1位置及第2位置。
供给流路5是直线状的流路，且一方的开口直接或间接地与蓄积液体材料58的蓄积容器17连接，另一方的开口连接于切换阀4(阀体14)。排出流路6是直线状的流路，且一方的开口连接于切换阀4(阀体14)，另一方的开口连接于放出液体材料58的喷嘴18。在本实施方式中，以切换阀4为中心而将供给流路5及排出流路6配置于与接液构件2成直角的位置。换言之，设为如下的机器配置：以配置阀体14的空间为中心而使流路成为十字形。与此配合，以二个计量孔11交替地连通于供给流路5与排出流路6的方式，形成阀体14内部的流路。
以上所说明的本实施方式的接液部7使二个接液构件2隔着切换阀4而以活塞插入侧彼此朝向外侧的方式配置于同一直线上，并且隔着切换阀4而配置上下的连接构件26、27。如上所述，以切换阀4中心而集中配置各构件，因此实现了如下效果：可直线性地缩短流路；另外，可大幅减少液体的使用量(特别是压力传达介质等的除吐出的液体外的液体的使用量)；另外，可减小压力损失并使响应性良好。
另外，由于由一个构件形成接液构件2，因此实现了如下效果：可减轻进行分解或清洗等的作业的工时；可减少组装时的连接的错误。
[驱动部10]
使可动构件动作的驱动部10具备阀驱动机构8、及活塞驱动机构9。
阀驱动机构8用于使切换阀4的阀体14动作。在本实施方式中，阀驱动机构8使用旋转致动器，将旋转致动器的动力传达至切换阀4。阀驱动机构8可使用电动式、空气式等各种方式。在切换阀4并非为旋转式的情况下(例如为滑动式的情况下)，配合该方式而采用适当的阀驱动机构8。
活塞驱动机构9具有支撑活塞3的臂19，通过使臂19往复移动而使活塞3动作。在本实施方式中，为了可实现精细的控制，使用由电动马达与滚珠螺杆组合而成的结构。作为电动马达，例如可使用伺服马达或脉冲马达等。另外，也可使用线性马达来取代电动马达与滚珠螺杆的组合。无论为哪种马达，均优选设为具备编码器且可精度良好地进行位置的控制的马达。
支撑活塞3的臂19设为U字形状，且在向两端突出的臂突出部20的前端，固定设置有活塞3。各活塞3以这些细径部12彼此相对的方式，将细径部12螺合固定于臂突出部20。将臂19的臂突出部20连结的板状的连结部连结于活塞驱动机构9的滑件21且可自由移动。此处，臂19由一个较硬的构件构成，在往复动作时形状也不变，因此可将二个活塞间距离(即，自一方的细径部12前端至另一方的细径部12前端为止的距离)保持为一定。此处，在将“一个计量孔11的长度”与“阀体14的宽度”相加而得的距离设为上限距离，将“切换阀4的宽度”设为下限距离时，使固定于臂19的活塞间的距离不超过上限距离，且不低于下限距离。其原因在于，若超过上限距离，则在对臂19进行往复动作时，活塞3会自计量孔11脱落；若低于下限距离，则无法实现动作本身。
[其它要素]
吐出装置1具备吐出控制部23，该吐出控制部23对上述二个驱动机构(8、9)的动作进行控制，并且也对于施加至蓄积于蓄积容器17的液体材料58的气体压进行控制。吐出控制部23与吐出装置1分开设置。如上所述，通过将控制主体集中至一个部位，使得各种参数的设定值的管理变轻松。另外，在吐出装置1上连接有压缩气体源22，该压缩气体源22供给用于向蓄积于蓄积容器17的液体材料58施加压力的压缩气体。该压缩气体成为向计量孔11内抽吸液体材料58时的辅助。压缩气体源22经由吐出控制部23而与蓄积容器17连通。
[驱动部的配置关系]
对构成驱动部10的二个驱动机构(8、9)的配置关系进行更详细的说明。
为了容易自正面装卸接液部7，在接液部7的背面侧邻接地配置二个驱动机构(8、9)较佳。然而，在接液部7，活塞中心轴线56与阀体中心轴线57处于同一平面上且正交，因此难以单纯地横向并排设置使它们动作的二个驱动机构(8、9)。因此，通过将一个驱动机构配置于与接液部7的各轴线(56、57)相同的水平面上、将另一个驱动机构以与其重叠的方式立体地配置，从而可在铅垂方向上大致邻接地配置二个驱动机构(8、9)。二个驱动机构(8、9)的位置关系例如可考虑以下二种。
(A)将阀驱动机构配置于上方，将活塞驱动机构配置于下方的构成例
图3表示在吐出装置1中，将阀驱动机构8配置于上方，将活塞驱动机构9配置于下方的构成例。该图是自装置侧面观察到的图，且成为局部透视图。该图的左侧成为正面侧，右侧成为背面侧。
在该构成例的情况下，活塞驱动机构9与接液部7的各轴线(56、57)处于同一水平面上，阀驱动机构8处于其上方。由于阀驱动机构8处于上方，因此为了阀驱动机构8与接液部7的连结而设置动力传达构件28，从而经由动力传达构件28而将阀驱动机构8的动力传达至切换阀4的阀体14。活塞驱动机构9与接液部7的连结由臂19进行，通过使臂19动作而使活塞3动作。
接液部7通过固定具29而固定于固定块41，固定块41设置于U字状构件30。固定具29由杆部与直径大于杆部的固定部构成。本实施方式中，固定具29使用手旋螺丝，从而能够以手简单地拧紧或松开。此处，也可在固定部，设置常见的带头螺丝那样的“负”或“正”的沟槽、“六角孔”，从而可使用螺丝刀或扳钳等的工具拧紧或松开。由此，相较于以手拧紧，可更牢固且可靠地固定。
活塞驱动机构9与U字状构件30之间隔有间隙，以便臂19能够动作。在该U字状构件30上，设置有阀驱动机构8。图3的配置中，具有如下等的优点：通常，活塞驱动机构9较大(长)且较重，因此将活塞驱动机构9配置于下方的构成中重量平衡性较佳；活塞驱动机构9的动作轴与活塞的中心轴线56处于同一平面上，因此活塞3的定位精度较佳。
(B)将阀驱动机构配置于下方，将活塞驱动机构配置于上方的构成例
图4表示在吐出装置1中，将阀驱动机构8配置于下方，将活塞驱动机构9配置于上方的构成例。该图是自装置侧面观察到的图。该图的左侧成为正面侧，右侧成为背面侧。
在该构成例的情况下，阀驱动机构8与接液部7的各轴线(56、57)处于同一水平面上，活塞驱动机构9处于其上方。活塞驱动机构9与接液部7的连结通过臂19而进行。由于活塞驱动机构9处于上方，因此自活塞驱动机构9延伸的臂以如下方式构成：在中途向下方弯曲，臂突出部20向下方倾斜而延伸。与图3的情况不同，阀驱动机构8与接液部7直接连结而在其间未介有动力传达构件28。
接液部7通过固定具29而固定于U字状构件30。也可经由块状构件(台)来固定接液部7与U宇状构件30。活塞驱动机构9设置于U字状构件30上。
图4的配置中具有如下等优点：在接液部7与驱动部10之间，未介有动力传达构件28，因此可缩小装置前后的宽度，且可减轻装置重量；可直接驱动切换阀4，因此阀相对于切换动作的响应性较佳。
使用上述二个构成例中的哪一个，根据所要求的性能或使用的状况等而适当选择。然而，无论采用上述二个构成例中的哪一个，均可设为在接液部7的背面侧设置二个驱动机构(8、9)的构成，因此在自正面进行接液部7的装卸作业时，可顺利地进行作业。
[接液部与驱动部的装卸]
优选，设置用于使切换阀4与阀驱动机构8(或者动力传达构件28)的连接·装卸变得容易的结构。优选，即便不使用螺丝等的紧固手段，也可仅通过嵌合而传达动力，例如设为如下构成：如图5所示，在切换阀4的侧面设置沟槽31，在阀驱动机构8(或者动力传达构件28)的端部设置突起32，并且使它们彼此嵌合。在图5中，将沟槽31及突起32构成为剖面椭圆形状，但并不限定于此，只要设为至少一面为平面，或者就剖面而言，至少一边成为直线即可。例如，可考虑剖面呈“半圆形或半椭圆形”、“多边形”等。另外，以成为如上那样的形状的方式形成沟槽31及突起32也具有如下优点。即，阀体14的沟槽31的朝向与形成于阀体内部的流路15以具有规定的位置关系的方式形成，由此即便观察不到接液构件2的内部，也可仅通过嵌合沟槽31与突起32而决定阀体14的进行连通的口16的位置或者朝向。
本实施方式中，在接液构件2中，用于在不与计量孔11干涉的位置插入固定具29的贯通孔33隔着切换阀4而以对称的位置设置于两处。接液部7与驱动部10通过2根固定具29而固定，该2根固定具29由杆部与固定部构成。在本实施方式中，接液构件2由一个构件所构成，在接液构件2内配置有阀体14，且也固定有连接构件26及27，因此关于接液部7的装卸的作业较为容易。
以下，对接液部7的具体的装卸顺序进行说明。
(1)安装
首先，将固定具29插入于接液构件2的贯通孔33而安装、固定于驱动部10。此时，也一并进行阀体14的沟槽31与阀驱动机构8(或者动力传达构件28)的突起32的嵌合(参照图5)。继而，在将活塞3穿过臂19的前端的孔后，插入至接液构件2的活塞插入口。接着，将形成于活塞细径部12的粗径部13侧的螺纹部分螺合固定于臂19的前端。对2个活塞3进行该螺合固定。通过以上操作，完成接液部7向驱动部10的安装。为了进行吐出，将装入有液体的蓄积容器17安装于连接构件26，进而将各驱动机构(8、9)连接于吐出控制部23。优选，喷嘴18在安装作业前预先安装。
(2)卸下
在卸下的情况下，可按照与上述(1)相反的顺序进行。首先，拆除与蓄积容器17、吐出控制部23的连接。优选，喷嘴18在卸下作业的最后卸除。继而，转动活塞3而松开螺丝，从而自接液构件2及臂19的前端的孔拔除活塞3。对2个活塞3进行该拔除。接着，拆除固定具29而自驱动部10拆除接液构件2。通过以上操作，完成卸除作业。优选，在开始作业前，将吐出装置1内的液体材料58吐出而使其变空。其原因在于，避免液体材料58附着于作业者的手或衣服的情形，也避免污染作业场所的情形。
在以上的装卸作业中，在活塞3或固定具29的固定部，设置有把手部分，因此也可通过手工作业而容易地进行作业。另外，即便需要工具，也无需专用的特殊的工具，可通过普通的工具容易地进行作业。对本实施方式的装置与申请人制造的现有品进行比较，结果可将分解·组装的时间自约5分钟缩短至约3分钟。
[吐出动作]
一面参照图6至图12，一面对吐出动作进行说明。再者，图6至图12仅简化描绘接液部7的主要部分。
接液部7的初始状态如下所述。活塞3设为任一方完全进入接液构件2内的状态。另外，切换阀4设为处于如下位置的状态：将活塞3完全进入的计量孔11与供给流路5连通，且将活塞3完全退出的计量孔11与排出流路6连通。具体而言，例如将图6的状态设为初始状态。吐出装置1设为未供给有液体的处于空的状态的装置。
处于图6至图12的左侧的活塞3及计量孔11称为“第1活塞36”及“第1计量孔34”，处于右侧的活塞3及计量孔11称为“第2活塞37”及“第2计量孔35”。另外，将以初始状态(图6)连通于第1计量孔34的切换阀4内部的流路称为“第1流路38”，将连通于第2计量孔35的切换阀4内部的流路称为“第2流路39”。进而，将切换阀4位于图6的状态时称为“第1位置”，将切换阀4位于向顺时针旋转90度的图8的状态时称为“第2位置”。
(1)开始向第1计量孔的供给(图6)
若向未图示的蓄积容器17供给压缩气体，则液体材料58自供给流路5通过切换阀4内部的第1流路38而向第1计量孔34流入。此处，向蓄积容器17供给压缩气体而对液体材料58施加压力的原因在于，为了顺利地向计量孔供给液体材料58，优选，压力的施加设为仅在活塞抽吸工序时进行。
(2)第1活塞抽吸工序(图7)
若通过活塞驱动机构9而使第1活塞36向自第1计量孔34内退出的方向移动，则通过施加于蓄积容器17的压力与第1活塞36的退出动作的作用，而向第1计量孔34内抽吸液体材料58。此时，各活塞以二个活塞(36、37)间的距离成为一定的方式通过臂19而被固定，因此伴随着第1活塞36的移动，第2活塞37进入至第2计量孔35内。然而，在该时间点，第2计量孔35仍为空，因此不会排出液体材料58。若抽吸动作结束，则停止向蓄积容器17施加压力。
(3)阀切换及开始向第2计量孔的供给(图8)
使阀驱动机构8动作而使切换阀4顺时针地向第2位置旋转90度，该第2位置将第1计量孔34与排出流路6连通、且将第2计量孔35与供给流路5连通。接着，若向蓄积容器17内的液体材料58施加压力，则液体材料58自供给流路5通过切换阀4内部的第1流路38而向第2计量孔35流入。
(4)第2活塞抽吸工序及第1活塞排出工序(图9)
若通过活塞驱动机构9而使第2活塞37向自第2计量孔35内退出的方向移动，则通过施加于液体材料58的压力与第2活塞37的退出动作的作用，液体材料58被抽吸至第2计量孔35内。此时，各活塞以二个活塞(36、37)间的距离成为一定的方式通过臂19而被固定，因此伴随着第2活塞37的移动，第1活塞36进入至第1计量孔34内，从而自排出流路6通过喷嘴18排出在(2)中所抽吸的液体材料58。此时，优选，在排出流路6(喷嘴18)的下方，具有接收所排出的液体材料58的排出用容器等。若抽吸动作结束，则停止压力的施加。
(5)阀切换(图10)
使阀驱动机构8动作而使切换阀4逆时针地向第1位置旋转90度，该第1位置将第1计量孔34与供给流路5连通、且将第2计量孔35与排出流路6连通。
至此为止，完成吐出动作的准备。即，所有流路均被液体填满。
(6)吐出动作1：第2活塞排出工序及第1活塞抽吸工序(图11)
通过活塞驱动机构9而使第1活塞36向自第1计量孔34内退出的方向移动，并且使第2活塞37向进入至第2计量孔35内的方向移动。由此，液体材料58自供给流路5，通过切换阀4内部的第1流路38而被抽吸至第1计量孔34内，并且第2计量孔35内的液体材料58通过切换阀4内部的第2流路39而自排出流路6排出(吐出)。
若活塞(36、37)的移动结束，则使阀驱动机构8动作而使切换阀4顺时针地向第2位置旋转90度，该第2位置将第1计量孔34与排出流路6连通、且将第2计量孔35与供给流路6连通。
(7)吐出动作2：第1活塞排出工序及第2活塞抽吸工序(图12)
其是与上述(6)大致相同的动作，但左右活塞(36、37)的动作相反。
通过活塞驱动机构9而使第1活塞36向进入至第1计量孔34内的方向移动，并且使第2活塞37向自第2计量孔35内退出的方向移动。由此，第1计量孔34内的液体材料58通过切换阀4内部的第2流路39，自排出流路6通过喷嘴18而排出(吐出)，并且液体材料58自供给流路5，通过切换阀4内部的第1流路38而被抽吸至第2计量孔34内。
若活塞(36、37)的移动结束，则使阀驱动机构8动作而使切换阀4逆时针地向第1位置旋转90度，该第1位置将第1计量孔34与供给流路5连通、且将第2计量孔35与排出流路6连通。
以后，在持续进行吐出的情况下，重复上述(6)与(7)的动作直至到达预先设定的蓄积容器17内的液体材料58的残余量的下限、或液体材料58的适用期等为止。
如上所述，通过设置多个(此处为二个)活塞及计量孔，可交替地进行吐出与抽吸，且无需每次进行抽吸时停止吐出，因此可在连续地进行吐出时减少浪费的时间而谋求时间缩短。
[第2实施方式]
第2实施方式在由多个构件构成接液构件2的方面，与第1实施方式存在差异。在图13中，表示本发明所涉及的液体定量吐出装置的接液部的主要部分的剖面图。此处，图13是自装置正面观察到的图，且是如下的图：以通过接液构件2中心的面切断接液构件2、连接构件26、连通于该连接构件26的蓄积容器17、连接构件27、连通于该连接构件27的喷嘴18、及切换阀4。以下，除接液构件2外的要素是与第1实施方式相同的构成，因而省略说明。
本实施方式的接液构件2由3个接液构件2a～2c构成。在接液构件2a及2c，内设有作为抽吸液体并暂时储存的流路而发挥作用的计量孔11。在接液构件2b，设置有配置阀体14的空间。在将接液构件2a～2c相互嵌合的部分69，配设有密封构件68。嵌合部69例如可采用螺丝或啮合件等。
以上所说明的本实施方式的接液部7容易将计量孔11更换成流路长度或直径不同的计量孔。
另外，与第1实施方式相同地，以切换阀4为中心而集中配置各构件，因此可实现如下等效果：可直线性地缩短流路；另外，可大幅减少液体的使用量(特别是，压力传达介质等的除吐出的液体外的液体的使用量)；另外，可减小压力损失并使响应性良好。
[第3实施方式]
第3实施方式在具备气泡混入防止机构·方法的方面，与第1实施方式存在差异。图14是本发明的第3实施方式所涉及的气泡混入防止机构的说明图。此处，(a)是平面剖面图，(b)是(a)的AA剖面图。以下，除气泡混入防止机构外的要素是与第1实施方式相同的构成，因而省略说明。
活塞式(柱塞式)吐出装置中，若进行向计量孔内填充液体材料58的操作，则引起如下等情形：由于因活塞(柱塞)后退移动引起的压力的下降而产生气泡；或在流路内的角部等在未填满有液体材料58的部分残留气泡。若在液体材料58中混入有气泡，则受到气泡的压缩性的影响，而使液体材料58相对于活塞(柱塞)移动量的吐出量不稳定，从而无法进行精密的吐出。特别是，按照自空状态至填满液体为止的顺序时(就上述[吐出动作]而言为(1)～(5))，容易使流路内残留气泡。因此，设置图14所示的气泡混入防止机构。
图14的气泡混入防止机构包含如下的构件而构成：第1孔60，其与计量孔11连通，且活塞3在其内部往复移动；第1密封构件62，其设置于第1孔60的喷嘴侧的端部；第2密封构件63，其设置于第1孔的与喷嘴相反侧的端部；及第2孔61，其连通于第1孔的侧面。进而，第一孔60的内周较活塞3的外周更大地构成，另外，第一密封构件62及第二密封构件63的内周与活塞3的外周实质上为相同的大小，且第一密封构件62及第二密封构件63的外周较第一孔60的内周更大地构成。除此之外，在第二孔61的与第一孔60相反侧(第二孔的开放端67侧)，设置有液体接收部65。
再有，在如上所述构成的机构中，执行第一工序、第二工序、及第三工序，由此可防止气泡的混入，该第一工序在将液体材料58填满至计量孔11时，使活塞3在第二孔61与第一孔60连通的端部的外端位置、与第二密封构件63之间移动，该第二工序向计量孔11供给液体材料58直至液体材料58至少自第二孔61的与第一孔60为相反的端部67溢出为止，该第三工序使活塞3移动直至抵接于第一密封构件62为止。在本实施方式的情况下，将该气泡混入防止机构分别设置于二个计量孔11的与切换阀4相反侧的端部即可。由此，可防止气泡混入至计量孔11内。
另外，也可不设置如上那样的气泡混入防止机构而实施去除气泡的简易的方法。即，可按照以下的顺序，简易地去除气泡。
第1，除上述[吐出动作](2)的动作之外，在动作后，卸下第1活塞36而再次向液体材料58施加压力。接着，在液体材料58自第1计量孔34的活塞插入侧溢出时，停止压力的施加而向该第1计量孔34插入第1活塞36。
另外，第2，除上述[吐出动作](4)的动作之外，在动作后，卸下第2活塞37而再次向液体材料58施加压力。接着，在液体材料58自第2计量孔35的活塞插入侧溢出时，停止压力的施加而向该第2计量孔35插入第2活塞37。
追加以上的二个操作即可。由此，可防止气泡混入至流路内。再者，在使液体材料58溢出的情况下，需要在其下部，设置用于接收液体材料58的排出用容器等。可兼作在吐出动作时使用的排出用容器。
通过使用上述机构或方法而防止气泡向流路内的混入，可不受气泡的压缩性的影响，而使液体材料58相对于柱塞(活塞)移动量的吐出量稳定，从而精度良好地进行吐出。对本实施方式的装置与申请人制造的现有品进行比较，针对吐出量的不均，可将精度自约±7％提高至约±3％。
以下，通过实施例而对本发明的详细内容进行说明，但本发明不受实施例的任何限定。
实施例1
实施例1的吐出装置1是将在实施方式中所说明的、具备驱动部10(参照图3)的吐出装置1具体化的装置，该驱动部10是将阀驱动机构8配置于上方，将活塞驱动机构9配置于下方的构成。在图15中，表示实施例1所涉及的吐出装置的概略立体图。
在装置正面配置有接液部7，该接液部7由接液构件2、活塞3、切换阀4、蓄积容器17、喷嘴18等所构成。在接液部7的背面配设有驱动部10，该驱动部10由阀驱动机构8、活塞驱动机构9所构成。以下，对于构成与实施方式相同的要素，省略说明而对不同的要素进行说明。
接液部7具备：接液构件2；二个活塞3，其在接液构件2的内部密接滑动；切换阀4；连接构件26，其具有供给流路5；及连接构件27，其具有排出流路6。在接液构件2内，以切换阀4为中心，活塞3插入侧以彼此朝向外侧的方式配设于同一直线上。另外，供给流路5及排出流路6上下相对，且配设于与接液构件2成直角的方向上。
驱动部10具备阀驱动机构8、及活塞驱动机构9。阀驱动机构8配设于安装于底板40的U字状的支撑构件30上。活塞驱动机构9配设于U字状的支撑构件30的凹陷内。在活塞驱动机构9，配设有滑件(slider)21，在滑件21上固定设置有固定活塞3的臂19。滑件21及臂19以不与U字状的支撑构件30的内侧壁面接触的方式安装，从而可在支撑构件30的凹陷内自由移动。换言之，U字状的支撑构件30具有如下的脚的长度(凹陷的深度)：超过将活塞驱动机构9与滑件21的厚度与臂19的厚度相加所得的厚度。通过该结构，可防止滑件21及臂19与支撑构件30接触而阻碍动作、或因摩擦而产生垃圾等。
在本实施例中，阀驱动机构8处于活塞驱动机构9的上方，因此需要用于向切换阀4的阀体14传达阀驱动机构8的动力的机构。因此，本实施例中，将皮带及皮带支承轴(未图示)作为动力传达构件28而向切换阀4的阀体14传达旋转致动器的动力。此处，动力传达构件28并不限定于皮带，例如也可使用链条、或齿条与小齿轮等。动力传达构件28非接触地插通至可装卸地固定设置于支撑构件30的上面视时呈Y字状的固定块41与支撑构件30之间的空间。皮带支承轴插通于固定块41，且在轴端具有突起32(参照图5)。在阀体14设置有与突起32卡合的沟槽31。在接液构件2设置有二个贯通孔33，通过二个固定具29而固定至固定块41，该二个固定具29由杆部与固定部所构成(参照图3)。
再者，优选，驱动部10由罩体覆盖。其原因在于，防止将手或工具等卷入滑件21或动力传达构件(皮带)28等运转的部分，另外，防止附着垃圾或较小的零件等对动作造成阻障的异物。
实施例2
实施例2的吐出装置1是将在实施方式中所说明的、具备驱动部10(参照图4)的吐出装置1具体化的装置，该驱动部10是将阀驱动机构8配置于下方，将活塞驱动机构9配置于上方的构成。在图16中，表示实施例2的吐出装置的概略立体图。实施例2是各驱动机构(8、9)的配置、及各驱动机构(8、9)与接液部7的连接的方式与实施例1不同的实施例。以下，仅对与实施例1不同的方面进行说明。
在本实施例中，活塞驱动机构9处于阀驱动机构8的上方，因此需要用于向活塞3传达活塞驱动机构9的动力的机构。另一方面，也存在如下要求：尽可能地减少构成接液部7的零件。因此，本实施例中采用弯曲形状的臂19而向活塞3传达活塞驱动机构9的动力。具体而言，臂19两端的突出部20设为向下方倾斜的形状，以便活塞3自由滑动地固定于接液部7的计量孔的中心轴线上，由此传达活塞驱动机构9的动力。此处，也可采用直线状的臂19，并且采用在倾斜姿势固定活塞驱动机构9本身的U字状构件30，而并非采用弯曲的形状的臂19。
接液构件2可装卸地固定在固定设置于U字状构件30的块状构件41上。接液构件2的固定与实施例1相同地，以如下方式进行：将二个固定具29插通至设置于接液构件2的二个贯通孔33。另外，在块状构件41，设置有阀驱动机构8的动力轴被插通的贯通孔。在阀驱动机构8的动力轴端设置有突起32，在阀体14上设置有突起32所嵌合的沟槽31。再者，此处是否设置块状构件41，是根据自活塞驱动机构9至活塞3为止的距离等而适当选择的事项。优选，在实施例2中，与实施例1相同地，也由罩体覆盖驱动部10。
实施例3
实施例3涉及一种搭载了实施例1的吐出装置的桌上型的涂布装置。在图17中，表示实施例3所涉及的涂布装置的概略立体图。
本实施例的涂布装置42包括：X驱动机构43，其可在符号46方向上移动；Y驱动机构44，其可在符号47方向上移动；及Z驱动机构45，其可在符号48方向上移动。吐出装置1设置于Z驱动机构45上，Z驱动机构45设置于X驱动机构43上。另外，在Y驱动机构44上，设置有载置涂布对象物49的工作台50。即，可使吐出装置1相对于涂布对象物49而在XYZ方向(46、47、48)上相对移动。
另外，在涂布装置42中设置有吐出控制部23，吐出装置1通过吐出控制部23而自压缩气体线51供给用于压送液体材料58的压缩气体，且自动力线52供给用于驱动活塞3或阀4的动力。另外，吐出控制部23可对吐出装置1的活塞3的移动距离或移动速度等进行控制而控制吐出量。进而，吐出控制部23也通过控制线53而与对XYZ的各驱动机构(43、44、45)的动作进行控制的驱动控制部54连接，因此可配合XYZ的各驱动机构(43、44、45)的动作而进行吐出。
在将液体材料58填满至吐出装置1内的空流路的准备阶段中(参照图6至图12)，存在排出液体材料58的操作，因此优选，将接收排出的液体材料58的容器55设置于基台上。本实施例的容器55的上表面以易于接收液体材料58的方式开口。而且，将该容器55设置于吐出装置1的移动范围内，且设置于不干涉工作台50的移动的位置。在涂布对象物49较小、且工作台50上的空间存在富余的情况下，也可设置于工作台50上。所排出的液体材料58可通过手动进行处理，也可通过自动进行处理。在通过手动进行处理的情况下，使容器55自由装卸，而在被液体材料58填满时将其卸除而进行排出。在通过自动进行处理的情况下，将配管连接至容器55，通过泵等的作用而向其它容器等排出。
符号的说明
1：吐出装置、2：接液构件、3：活塞、4：切换阀、5：供给流路、6：排出流路、7：接液部、8：阀驱动机构、9：活塞驱动机构、10：驱动部、11：计量孔、12：细径部、13：粗径部、14：阀体、15：流路、16：连通口、17：蓄积容器(蓄积部)、18：喷嘴、19：臂、20：臂突出部、21：滑件、22：压缩气体源、23：吐出控制部、24：密封构件、25：密封挤压构件、26：(供给用)连接构件、27：(排出用)连接构件、28：动力传达构件、29：固定具、30：U字状构件、31：沟槽、32：突起、33：贯通孔、34：第1计量孔、35：第2计量孔、36：第1活塞、37：第2活塞、38：第1流路、39：第2流路、40：底板、41：固定块、42：涂布装置、43：X驱动机构、44：Y驱动机构、45：Z驱动机构、46：X移动方向、47：Y移动方向、48：Z移动方向、49：涂布对象物、50：工作台、51：压缩气体线、52：动力线、53：控制线、54：驱动控制部、55：容器、56：活塞中心轴线、57：阀体中心轴线、58：液体材料、59：气泡混入防止机构、60：第1孔、61：第2孔、62：第1密封构件、63：第2密封构件、64：块构件、65：液体接收部、66：密封挤压板、67：第2孔的开放端、68：密封构件、69：嵌合部。

Claims (13)

1.一种液体定量吐出装置，其特征在于，
是通过使活塞往复动作而向计量孔内抽吸液体，且排出计量孔内的液体的液体定量吐出装置，
具备：
接液构件，其具有第1及第2计量孔；
第1活塞及第2活塞，该第1活塞在第1计量孔内密接滑动，该第2活塞在第2计量孔内密接滑动；
供给流路，其与蓄积部连通；
排出流路，其与喷嘴连通；
切换阀，其配设于接液构件内的内部空间，且具有第1位置及第2位置，该第1位置将第1计量孔与供给流路连通且将第2计量孔与排出流路连通，该第2位置将第1计量孔与排出流路连通且将第2计量孔与供给流路连通；
阀驱动机构，其使切换阀动作；
供给用连接构件，其具有所述供给流路，在所述接液构件的上部能够装卸地配置，且用于连接蓄积容器；
排出用连接构件，其具有所述排出流路，在所述接液构件的下部能够装卸地配置，且用于连接所述喷嘴；及
活塞驱动机构，其使与第1及第2活塞连结的臂动作，
所述接液构件能够与所述液体定量吐出装置进行装卸，
隔着切换阀而相对配置第1及第2计量孔，
将供给流路及排出流路邻接配置于切换阀。
2.如权利要求1所述的液体定量吐出装置，其特征在于，
所述臂将所述第1与第2活塞间的距离保持为一定。
3.如权利要求1或2所述的液体定量吐出装置，其特征在于，
所述接液构件由1个构件构成。
4.如权利要求1或2所述的液体定量吐出装置，其特征在于，
所述切换阀包含阀体而构成，所述阀体在内部具有二个流路。
5.如权利要求1或2所述的液体定量吐出装置，其特征在于，
所述阀驱动机构与所述活塞驱动机构在所述接液部的背面侧，在铅垂方向上邻接地配设。
6.如权利要求1或2所述的液体定量吐出装置，其特征在于，
所述阀驱动机构配设于所述活塞驱动机构的上方，且具备将动力传达至所述切换阀的动力传达构件。
7.如权利要求1或2所述的液体定量吐出装置，其特征在于，
所述活塞驱动机构配设于所述阀驱动机构的上方，
所述阀驱动机构与所述切换阀直接连结。
8.如权利要求1或2所述的液体定量吐出装置，其特征在于，
所述阀驱动机构具备在端部具有凹部或凸部的连接部，且与该连接部的凹部或凸部嵌合的凸部或凹部设置于所述切换阀的端部。
9.如权利要求1或2所述的液体定量吐出装置，其特征在于，
所述接液构件具备：
第1气泡混入防止机构，其包含第1孔及第2孔而构成，该第1孔与第1计量孔连通且活塞在其内部进行往复移动，该第2孔连通于该第1孔的侧面；及
第2气泡混入防止机构，其包含第1孔及第2孔而构成，该第1孔与第2计量孔连通且活塞在其内部进行往复移动，该第2孔连通于该第1孔的侧面。
10.一种液体定量吐出装置，其特征在于，
是通过使活塞往复动作而向计量孔内抽吸液体，且排出计量孔内的液体的液体定量吐出装置，
具备：
接液构件，其具有第1及第2计量孔；
第1活塞及第2活塞，该第1活塞在第1计量孔内密接滑动，该第2活塞在第2计量孔内密接滑动；
供给流路，其与蓄积部连通；
排出流路，其与喷嘴连通；
切换阀，其配设于接液构件内的空间，且具有第1位置及第2位置，该第1位置将第1计量孔与供给流路连通且将第2计量孔与排出流路连通，该第2位置将第1计量孔与排出流路连通且将第2计量孔与供给流路连通；
阀驱动机构，其使切换阀动作；及
活塞驱动机构，其使与第1及第2活塞连结的臂动作，
隔着切换阀而相对配置第1及第2计量孔，
将供给流路及排出流路邻接配置于切换阀，
所述接液构件具备：
第1气泡混入防止机构，其包含第1孔及第2孔而构成，该第1孔与第1计量孔连通且活塞在其内部进行往复移动，该第2孔连通于该第1孔的侧面；及
第2气泡混入防止机构，其包含第1孔及第2孔而构成，该第1孔与第2计量孔连通且活塞在其内部进行往复移动，该第2孔连通于该第1孔的侧面。
11.一种涂布装置，其特征在于，
具备：
权利要求1～10中的任一项所述的液体定量吐出装置；
压缩气体源，其供给用于向蓄积于蓄积容器的液体施加压力的压缩气体；
吐出控制部，其对所述液体定量吐出装置的各驱动机构及压缩气体源气压进行控制；
工作台，其载置涂布对象物；
XYZ驱动机构，其使所述液体定量吐出装置与工作台相对地移动；及
驱动控制部，其对XYZ驱动机构的动作进行控制。
12.如权利要求11所述的涂布装置，其特征在于，
所述涂布装置为桌上型。
13.一种液体定量吐出方法，其特征在于，
是使用权利要求1～10中的任一项所述的液体定量吐出装置，通过使活塞往复动作而向计量孔内抽吸液体，且排出计量孔内的液体的液体定量吐出方法，
所述液体定量吐出方法包括：
第1工序，将切换阀设为第1位置，使臂向一个方向移动，由此向第1计量孔抽吸液体，且自第2计量孔排出液体；
第2工序，将切换阀设为第2位置，使臂向与第1工序相反方向移动，由此自第1计量孔排出液体，且向第2计量孔抽吸液体；及
第3工序，通过反复实施第1及第2工序而连续定量吐出液体。
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