CN105324181B - 吐出宽度可调装置和吐出装置 - Google Patents

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CN105324181B CN201480035005.6A CN201480035005A CN105324181B CN 105324181 B CN105324181 B CN 105324181B CN 201480035005 A CN201480035005 A CN 201480035005A CN 105324181 B CN105324181 B CN 105324181B
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Abstract

本发明提供能够高精度地调整流体的吐出宽度的吐出宽度可调装置以及具备该吐出宽度可调装置的吐出装置;吐出宽度可调装置(100)具备具有外筒周部开口(116)的外筒部(112)和具有内筒周部开口(138)的内筒(130),并且,通过使外筒部(112)和内筒(130)转动而使两者进行相对移动,能够改变通过使外筒周部开口(116)与内筒周部开口(138)重叠而形成的连通区域(148)的宽度,并将被导入流体存积部(142)内的流体经过连通区域(148)而吐出;在外筒周部开口(116)上设置有喷嘴(150);在喷嘴(150)上设置有间隔壁(152),该间隔壁(152)将喷嘴(150)的开口区域划分成在与相对移动方向交叉的方向上排列有多个划分区域(154)。

Description

吐出宽度可调装置和吐出装置
技术领域
本发明涉及能够改变涂敷液的吐出宽度的吐出宽度可调装置以及具备该吐出宽度可调装置的吐出装置。
背景技术
目前提供有下述专利文献1所公开那样的吐出宽度可调装置以及使用该吐出宽度可调装置的涂敷装置。在该涂敷装置中,如图24(a)、(b)中的吐出宽度可调装置300所示构成为:在经由吐出口302而使内外部连通的空心外筒304的内部以能够转动的方式设置有内筒306。在该吐出宽度可调装置300中,能够从连通区域吐出被导入内筒306内部的流体,其中,该连通区域是通过使设置于内筒306上的周部开口308与设置于外筒304上的吐出口302重叠而形成。另外,该吐出宽度可调装置300通过使内筒306相对于外筒304转动而改变连通区域的宽度,从而能够调整流体的吐出宽度。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本公报、特开2012-120938号
发明内容
在此,在利用上述吐出宽度可调装置300对工件涂敷流体时,最好是尽可能地减小作为涂敷对象的工件与吐出口302之间的间隔。因此,本申请发明者们为了在尽可能接近工件的位置处吐出流体,而进行了如下研究,即:如图25(a)、(b)所示,对吐出口302安装具有呈与吐出口302相对应形状的开口区域的喷嘴310。
但是,研究结果明确了:在仅将上述形状的喷嘴310安装于吐出口302的情况下,有可能无法很好地调整吐出宽度。具体而言,明确了下述情况,即:在未安装喷嘴310时,通过根据周部开口308与吐出口302的重叠程度来调整连通区域的宽度,从而能够高精度地调整吐出宽度,但是,当设置有喷嘴310时,如图25(b)所示,流体在喷嘴内沿宽度方向扩展,从而有可能无法高精度地调整最终从喷嘴吐出流体时的流体的宽度。
因此,本发明的目的在于提供一种安装有用于吐出流体的喷嘴且能够高精度地调整流体的吐出宽度的吐出宽度可调装置、以及具备该吐出宽度可调装置的吐出装置。
为了解决上述问题而提供的本发明的吐出宽度可调装置的特征在于:具备能够导入流体并进行储存的流体存积部、具有流体能够通过的第一开口的第一结构体、以及具有流体能够通过的第二开口的第二结构体;所述第二结构体相对于所述第一结构体配置在所述流体存积部侧的区域内,并且,所述第一结构体和所述第二结构体能够相对移动;所述第一开口是沿着与所述相对移动的方向交叉的交叉方向延伸的长开口;所述第二开口以其所述交叉方向上的开口宽度和/或所述交叉方向上的开口位置沿所述相对移动的方向变化的方式形成;所述吐出宽度可调装置能够将被导入所述流体存积部内的流体经过连通区域而吐出,所述连通区域是通过使所述第一开口和所述第二开口重叠而形成;通过使所述第二结构体相对于所述第一结构体相对移动,能够改变所述连通区域的宽度;在所述第一开口上设置有喷嘴,所述喷嘴具有呈与所述第一开口相对应的形状的开口区域;在所述喷嘴上设置有间隔壁,所述间隔壁将所述喷嘴的开口区域划分成在与所述相对移动的方向交叉的方向上排列有多个划分区域。
在本发明的吐出宽度可调装置中,通过使第一结构体和第二结构体相对移动,能够调整使第一开口与第二开口重叠而形成的连通区域的宽度(沿交叉方向的长度)或连通区域的形成位置。进而,在本发明的吐出宽度可调装置中,在第一开口上设置有具有呈与第一开口相对应形状的开口区域的喷嘴。由此,能够在接近作为吐出对象的工件的位置处吐出流体。
另外,在本发明的吐出宽度可调装置所具备的喷嘴上设置有间隔壁,该间隔壁将喷嘴的开口区域划分成在第一开口的延伸方向(交叉方向)上排列有多个划分区域。通过如此构成,能够使经由第一开口流入喷嘴的流体,在不会在喷嘴内沿交叉方向扩展的情况下到达喷嘴的前端(开口端)并吐出。因此,根据本发明,能够提供安装有用于吐出流体的喷嘴且能够按照通过第一结构体和第二结构体进行了调整后的吐出宽度或吐出位置吐出流体的吐出宽度可调装置。
上述吐出宽度可调装置可以构成为:所述第一结构体由筒状的外筒构成,所述第二结构体由在所述外筒的内侧能够沿所述外筒的周壁转动的筒状内筒构成,所述第一开口形成为在所述外筒的周壁上沿着所述外筒的轴线方向延伸,所述第二开口在所述内筒的周壁上以交叉方向上的开口宽度和/或交叉方向上的开口位置沿所述内筒的圆周方向变化的方式形成,并且,所述第二开口将所述内筒的内外部连通,在所述内筒的内部形成有所述流体存积部。
在形成为该构成的情况下,通过使构成第二结构体的内筒相对于构成第一结构体的外筒在沿着外筒周壁的方向(相对移动方向)上转动,从而能够使第一结构体和第二结构体相对移动。另外,在本发明的吐出宽度可调装置中,构成第二结构体的内筒周部上所形成的第二开口的开口宽度或位置沿内筒的圆周方向变化。因此,通过使内筒相对于外筒转动,能够调整连通区域的宽度和/或连通区域的位置。因此,根据本发明的吐出宽度可调装置,能够利用内筒相对于外筒的转动动作来调整吐出流体的连通区域的宽度或位置。
另外,本发明的吐出宽度可调装置是通过使内筒转动而改变吐出宽度等的装置,并且,在使吐出宽度等改变时几乎不会发生内部容积的改变。由此,能够将从吐出宽度可调装置吐出流体时的吐出压力的变动抑制于最低限度。
在此,优选在考虑到各种因素的情况下将上述吐出宽度可调装置中使用的喷嘴上所形成的划分区域的大小调整为适当的大小。具体而言,优选在考虑到作为吐出对象的流体的粘度等情况下,对划分区域的大小进行调整。
基于上述见解而提供的本发明的吐出宽度可调装置是流体的粘度越低,则所述划分区域的开口面积越小的装置。
根据该构成,能够以流体的粘度为基准来调整划分区域的开口面积,以形成为最适合抑制流体为低粘度流体时所发生的滴液情况的状态。由此,能够提供一种在考虑到流体粘度的同时能够以所希望的吐出宽度吐出流体的吐出宽度可调装置。
另外,基于同样见解而提供的本发明的吐出宽度可调装置,是所述划分区域的开口面积在所述交叉方向的两端侧和中央侧呈不同的装置。
根据该构成,能够在考虑到流体的特性或所供给流体的压力变动等干扰因素的同时,将各划分区域的开口面积调整为最适合以所希望的吐出宽度吐出流体的开口面积。
在上述吐出宽度可调装置中优选将所述间隔壁形成于从所述喷嘴的开口端至到达所述第一开口的位置。
根据该构成,能够将经过连通区域而导出的流体可靠地导入与应吐出流体的位置相对应的划分区域中并吐出。即,根据上述构成,能够抑制被导入喷嘴内的流体流入到处于不应吐出流体的位置处的划分区域中,从而能够防止吐出宽度或吐出位置变为预料之外的宽度或位置的情况。
上述吐出宽度可调装置也可以使所述间隔壁从所述喷嘴的开口端朝向所述第一开口呈直线状地延伸。
根据该构成,能够在喷嘴内对流体进行整流后将其吐出。另外,根据上述构成,能够使流体不会滞留在喷嘴内而顺利地吐出。
上述吐出宽度可调装置也可以构成为:所述第一结构体由筒状的外筒构成,所述第二结构体由在所述外筒的内侧能够沿所述外筒的周壁转动的筒状内筒构成,所述第一开口形成为在所述外筒的周壁上沿着所述外筒的轴线方向延伸,所述第二开口在所述内筒的周壁上以交叉方向的开口宽度和/或交叉方向上的开口位置沿所述内筒的圆周方向变化的方式形成,并且,所述第二开口将所述内筒的内外部连通,在所述内筒的内部形成有所述流体存积部,所述第一结构体和所述第二结构体中的任意一者或两者由能够独立地进行动作控制的多个筒体构成。
在本发明的吐出宽度可调装置中,第一结构体和第二结构体中的任意一者或两者由能够独立地进行动作控制的多个筒体构成。因此,能够使构成第一结构体或第二结构体的多个筒体以各种变化方式进行动作,从而能够使流体的吐出图形更加多样化。
另外,上述吐出宽度可调装置也可以构成为:在所述第一结构体上设置有流体能够通过的第三开口,且所述第三开口能够与不同于所述第一开口上所设置的喷嘴的其他附加喷嘴连通;在所述第二结构体的与所述附加喷嘴对应的区域内、且是相对于设置有所述第二开口的区域沿着所述交叉方向偏离的区域内,设置有第四开口;通过所述第一结构体和所述第二结构体的相对移动,使所述第一开口和所述第二开口连通,由此成为从设置于所述第一开口上的喷嘴中吐出流体的状态;通过所述第一结构体和所述第二结构体的相对移动,使所述第三开口和所述第四开口连通,由此成为从设置于所述第三开口上的附加喷嘴中吐出流体的状态。
根据该构成,不仅能够利用设置于第一开口的喷嘴吐出流体,而且还能够利用与第三开口连通的附加喷嘴吐出流体。即,在本发明的吐出宽度可调装置中,能够适当地分开使用喷嘴和附加喷嘴。因此,根据本发明的吐出宽度可调装置,能够使吐出图形更加富于变化。
另外,为了解决上述问题而提供的本发明的吐出装置的特征在于:具备从外部供给流体的流体供给装置和将由所述流体供给装置供给的流体以规定的吐出宽度吐出的吐出宽度可调装置;所述流体供给装置由单轴偏心螺杆泵构成;所述吐出宽度可调装置具备能够导入流体并进行储存的流体存积部、具有流体能够通过的第一开口的第一结构体、以及具有流体能够通过的第二开口的第二结构体;所述第二结构体相对于所述第一结构体配置在所述流体存积部侧的区域内,并且,所述第一结构体和所述第二结构体能够相对移动;所述第一开口是沿着与所述相对移动的方向交叉的交叉方向延伸的长开口;所述第二开口以其所述交叉方向上的开口宽度和/或所述交叉方向上的开口位置沿所述相对移动方向变化的方式形成;所述吐出宽度可调装置能够将被导入所述流体存积部内的流体经过连通区域而吐出,所述连通区域是通过使所述第一开口与所述第二开口重叠而形成;通过使所述第二结构体相对于所述第一结构体相对移动,能够改变所述连通区域的宽度;在所述第一开口上设置有喷嘴,所述喷嘴具有呈与所述第一开口相对应的形状的开口区域;在所述喷嘴上设置有间隔壁,所述间隔壁将所述喷嘴的开口区域划分成在与所述相对移动的方向交叉的方向上排列有多个划分区域。
本发明的吐出装置,能够利用构成吐出宽度可调装置的第一结构体和第二结构体的相对移动,调整用于吐出流体的连通区域的宽度或位置并将流体吐出。进而,在本发明的吐出装置中,在吐出宽度可调装置上设置有具备呈与第一开口相对应形状的开口区域的喷嘴。因此,根据本发明的吐出装置,能够在与作为流体的吐出对象的工件接近的位置处吐出流体,从而能够实现高质量的吐出性能。
另外,在本发明的吐出装置中,利用设置在喷嘴上的间隔壁,将喷嘴的开口区域沿着第一开口的延伸方向(交叉方向)划分成多个划分区域。由此,使经由第一开口流入喷嘴内的流体,在不会在喷嘴内沿交叉方向扩展的情况下到达喷嘴的前端(开口端)并吐出到工件上。因此,根据本发明,能够提供如下的吐出装置,即:能够按照通过第一结构体和第二结构体的相对移动进行了调整后的吐出宽度或吐出位置吐出流体并吐出到工件上这一吐出装置。
在本发明的吐出装置中,采用单轴偏心螺杆泵作为流体供给装置,因此,能够以大致固定的供给量和供给压力将流体供给到吐出宽度可调装置中。因此,本发明的吐出装置能够将流体的吐出压力和吐出量的变动抑制于最低限度。
上述本发明的吐出装置也可以构成为:所述第一结构体由筒状的外筒构成,所述第二结构体由在所述外筒的内侧能够沿所述外筒的周壁转动的筒状内筒构成,所述第一开口形成为在所述外筒的周壁上沿着所述外筒的轴线方向延伸,所述第二开口在所述内筒的周壁上以所述交叉方向上的开口宽度和/或所述交叉方向上的开口位置沿所述内筒的圆周方向变化的方式形成,并且,所述第二开口将所述内筒的内外部连通,在所述内筒的内部形成有所述流体存积部。
在本发明的吐出装置中,在构成第一结构体的外筒上形成有第一开口,在构成第二结构体的内筒的周部上以开口宽度或位置沿内筒的圆周方向变化的方式形成有第二开口。因此,通过使内筒相对于外筒在沿着外筒周壁的方向上转动(相对移动),能够调整连通区域的宽度和/或连通区域的位置。因此,根据本发明的吐出宽度可调装置,能够利用内筒相对于外筒的转动动作,适当地调整用于吐出流体的连通区域的宽度或位置。
另外,本发明的吐出装置中所采用的吐出宽度可调装置是通过使内筒转动而改变吐出宽度等的装置,并且在改变吐出宽度等时几乎不会发生内部容积的变化。因此,能够将从吐出宽度可调装置吐出流体时的吐出压力的变动抑制于最低限度,从而发挥稳定的吐出性能。
在上述本发明的吐出装置中优选具备能够同步实施吐出宽度控制和供给量控制的控制装置,其中,在所述吐出宽度控制中,通过调整所述内筒相对于所述外筒的转动量,对流体的吐出宽度进行控制,在所述供给量控制中,通过控制所述单轴偏心螺杆泵的动作,对供给所述吐出宽度可调装置的流体的供给量进行控制。
根据该构成,能够使被吐出流体的吐出宽度和吐出量的平衡达到优化。
在上述本发明的吐出装置中优选具备:能够使流体的吐出对象与所述流体供给装置的相对位置变化的移动装置、和能够以同步的状态实施吐出宽度控制和位置控制的控制装置,其中,在所述吐出宽度控制中,通过调整所述内筒相对于所述外筒的转动量,对流体的吐出宽度进行控制,在所述位置控制中,通过控制所述移动装置的动作,对所述流体供给装置的相对于所述吐出对象的相对位置进行控制。
根据该构成,能够根据流体的吐出对象与吐出宽度可调装置的位置关系将被吐出流体的吐出宽度和吐出位置调整为适当状态。由此,除了能够根据流体的吐出对象的部位以不同宽度吐出流体之外,还能够对流体的吐出对象描绘所希望的图形等以各种形态吐出流体。
另外,在上述吐出装置中优选具备:能够检测作为流体吐出对象的工件与所述流体供给装置的相对位置的相对位置检测装置。
通过如此构成,能够实现根据工件与流体供给装置的相对位置使吐出装置恰当地动作这一控制。
另外,上述吐出装置也可以构成为:能够一边使所述喷嘴在规定的液体A内沿规定的轨迹移动,一边从所述喷嘴吐出规定的液体B。
根据该构成,能够在液体A中以所希望的吐出图形吐出液体B。
另外,上述吐出装置能够以隔着规定边界L呈对称的吐出图形吐出流体,该吐出装置也可以构成为:处于隔着所述边界L的一侧区域内的开口形成为所述第二开口,并且,在所述第二结构体内以使所述边界L朝向轴线方向的方式形成所述第二开口;通过使所述吐出宽度可调装置相对于流体的吐出对象沿规定的前进方向进行相对移动,并且使所述第二结构体相对于所述第一结构体沿规定方向进行相对移动,由此使所述第二开口的相对于所述第一开口的相对位置从与所述边界L相反侧的端部沿着朝向所述边界L的方向移动;当所述第二开口的相对于所述第一开口的相对位置移动至到达相当于所述边界L的位置时,一边使所述吐出宽度可调装置相对于流体的所述吐出对象沿所述前进方向继续进行相对移动,一边使所述第二结构体的相对于所述第一结构体的相对移动方向呈反向。
本发明的吐出装置能够将为了实现以隔着边界L呈对称的吐出图形进行吐出时所需的内筒周部开口的形成区域抑制于最小限度。因此,能够在一个内筒上形成多种内筒周部开口。由此,能够在不更换内筒的情况下以多种吐出图形吐出流体。
另外,为了实现以一个吐出图形进行吐出时所需的内筒周部开口的形成区域较小即可,因此,作为内筒能够采用圆周面面积较小的内筒。由此,能够谋求内筒的小径化,从而能够谋求吐出宽度可调装置的小型化。
(发明效果)
根据本发明,能够提供一种安装有用于吐出流体的喷嘴且能够高精度地调整流体的吐出宽度的吐出宽度可调装置、以及具备该吐出宽度可调装置的吐出装置。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式涉及的涂敷装置的概念图。
图2是表示图1所示涂敷装置中所采用的泵以及吐出宽度可调装置的剖视图。
图3是表示将吐出宽度可调装置局部切断后的状态的立体图。
图4中的(a)是图3所示的吐出宽度可调装置的剖视图,(b)是仰视图。
图5是对图3所示吐出宽度可调装置中的内筒部的周壁与形成于外筒部上的吐出口之间的关系进行表示的说明图。
图6是表示控制装置的构成的框图。
图7是对利用图1所示涂敷装置进行的涂敷动作的流程进行表示的流程图。
图8中的(a)~(d)分别是对利用图1所示涂敷装置形成的涂敷图形的例子进行表示的图形示意图(pattern figure)。
图9中的(a)~(l)分别是对利用图1所示涂敷装置形成的涂敷图形的例子进行表示的图形示意图。
图10中的(a)~(g)分别是对通过改变形成于内筒部的周部开口的形状而能够进行涂敷的涂敷图形的例子进行表示的图形示意图。
图11是对变形例所涉及的吐出宽度可调装置中的内筒部的周壁与形成于外筒部上的吐出口之间的关系进行表示的说明图。
图12是对使用变形例所涉及的内筒将流体涂敷为文字形状的状态进行表示的涂敷图形示意图。
图13中的(a)、(e)是变形例所涉及的内筒的主要部分展开图,(b)~(d)及(f)~(h)分别是对使用(a)、(e)涉及的内筒能够进行涂敷的涂敷图形的例子进行表示的图形示意图。
图14是变形例所涉及的内筒的主要部分展开图。
图15中的(a)~(o)分别是对使用图14涉及的内筒能够进行涂敷的涂敷图形的例子进行表示的图形示意图。
图16中的(a)~(k)分别是对使用图14涉及的内筒能够进行涂敷的涂敷图形的例子进行表示的图形示意图。
图17中的(a)、(c)、(e)分别是使用图14涉及的内筒能够进行涂敷的涂敷图形的俯视图,(b)、(d)、(f)分别是(a)、(c)、(e)的侧视图。
图18中的(a)、(c)、(e)分别是使用图14涉及的内筒能够进行涂敷的涂敷图形的俯视图,(b)、(d)、(f)分别是(a)、(c)、(e)的侧视图。
图19中的(a)、(c)、(e)分别是使用图14涉及的内筒能够进行涂敷的涂敷图形的俯视图,(b)、(d)、(f)分别是(a)、(c)、(e)的侧视图。
图20中的(a)是表示变形例所涉及的涂敷装置的装置结构图,(b)~(d)分别是利用(a)涉及的涂敷装置进行涂敷的第一阶段、第二阶段及第三阶段中的涂敷图形示意图。
图21是表示变形例所涉及的涂敷装置的构成的装置结构图,其中,(a)是俯视图、(b)是主视图、(c)是侧视图。
图22是表示变形例所涉及的涂敷装置的构成的装置结构图,其中,(a)是俯视图、(b)是主视图、(c)是侧视图。
图23是表示变形例所涉及的喷嘴的主视图。
图24中的(a)是表示现有技术所涉及的吐出宽度可调装置的概略构成的纵向剖视图,(b)是该吐出宽度可调装置的横向剖视图。
图25中的(a)是表示在图24所示吐出宽度可调装置中安装有喷嘴时的概略构成的纵向剖视图,(b)是该吐出宽度可调装置的横向剖视图。
图26是对使用变形例涉及的涂敷装置向液体中吐出其他液体的例子进行表示的图,其中,(a)是开始吐出液体时从正面方向观察的剖视图,(b)是(a)的侧视图,(c)是结束吐出后从正面方向观察的剖视图,(d)是(c)的侧视图。
图27是表示变形例所涉及的吐出宽度可调装置的图,其中,(a)是侧视图、(b)是从正面方向观察的剖视图、(c)是仰视图。
图28是表示变形例所涉及的吐出宽度可调装置的图,其中,(a)是从正面方向观察的剖视图、(b)是仰视图、(c)是本变形例中所采用的内筒的展开图。
图29是表示变形例所涉及的吐出宽度可调装置的图,其中,(a)是从正面方向观察的剖视图、(b)是仰视图。
图30是表示变形例所涉及的吐出宽度可调装置的图,其中,(a)是从正面方向观察的剖视图、(b)是侧视图。
图31中的(a)是图30的变形例中所采用的内筒的展开图,(b)是(a)的变形例所涉及的内筒的展开图,(c)是对使用(b)涉及的内筒时的吐出图形的一例进行表示的图形示意图。
图32中的(a)是变形例所涉及的内筒的展开图,(b)是对使用(a)涉及的内筒所形成的吐出图形进行表示的图形示意图。
(符号说明)
10...涂敷装置(吐出装置)
50...泵
100...吐出宽度可调装置
112...外筒部
116...外筒周部开口
130...内筒
138...内筒周部开口
142...流体存积部
148...连通区域
150...喷嘴
152...间隔壁
154...划分区域
170...控制装置
具体实施方式
以下,参照附图对本发明一实施方式涉及的涂敷装置10(吐出装置)以及吐出宽度可调装置100详细地进行说明。
涂敷装置10能够形成为如图1所示呈将吐出宽度可调装置100安装在工业机器人20上这一形态的装置,或者,如图20所示呈将吐出宽度可调装置100设置在传送带200上方这一形态的装置等,在以下所说明的实施方式中,首先对如图1所示将吐出宽度可调装置100设置在工业机器人20上的例子进行说明。
如图1所示,涂敷装置10具备工业机器人20(移动装置)、单轴偏心螺杆泵50(以下,也简称为“泵50”)、吐出宽度可调装置100、以及控制装置170。工业机器人20由机器臂等构成。在工业机器人20的手臂22的前端上安装有泵50,通过使工业机器人20工作,能够使泵50相对于将流体吐出并涂敷的对象(涂敷对象W)进行移动。
泵50是为了从外部加压输送流体而设置的装置(流体供给装置)。泵50是所谓的旋转容积式泵,如图2所示,泵50构成为在壳体52的内部收容有定子66、转子72、以及动力传递机构78等。壳体52为金属制成的筒状部件,在壳体52的长度方向一端侧上设置有吐出口54。在壳体52的设置有吐出口54侧的端部上,安装有之后详细叙述的吐出宽度可调装置100。另外,在壳体52的外周部分上设置有吸入口64。吸入口64在位于壳体52长度方向中间部分的中间部60处与壳体52的内部空间连通。
定子66是由橡胶等弹性体、或树脂等形成且具有大致圆筒形外观形状的部件。定子66收容在定子安装部56内,该定子安装部56在壳体52中位于与吐出口54邻接的位置处。定子66的外径与定子安装部56的内径大致相同。因此,定子66以其外周壁与定子安装部56的内周壁大致紧贴的状态被安装。另外,定子66的一端侧在壳体52的端部位置处被之后详细叙述的吐出宽度可调装置100夹持。
定子66的内周壁70形成为n条单级或多级的阴螺纹形状。在本实施方式中,定子66形成为两条多级阴螺纹形状。更为具体而言,在定子66的内部设置有沿着定子66的长度方向延伸且以规定的螺距扭曲的贯通孔68。贯通孔68形成为:在从定子66的长度方向上的任意位置处剖视时其剖面形状(开口形状)均呈大致长圆形。
转子72是金属制成的轴体,并形成为n-1条的单级或多级阳螺纹形状。在本实施方式中,转子72形成为一条偏心的阳螺纹形状。转子72形成为:在从其长度方向上的任意位置处剖视时其剖面形状均呈大致正圆形。转子72被插通于上述的形成于定子66上的贯通孔68中,并形成为在贯通孔68的内部能够自如地偏心旋转。
当将转子72插通于定子66内时,成为转子72的外周壁74与定子66的内周壁70以两者的切线紧密接触的状态,并且,在定子66的内周壁70与转子72的外周壁74之间形成有流体输送路76。流体输送路76沿着定子66或转子72的长度方向呈螺旋状地延伸。
当使转子72在定子66的贯通孔68内旋转时,流体输送路76一边在定子66内旋转一边沿定子66的长度方向前进。因此,当使转子72旋转时,能够从定子66的一端侧向流体输送路76内吸入流体,并且,能够将该流体以封闭于流体输送路76内的状态向定子66的另一端侧输送并在定子66的另一端侧吐出。本实施方式的泵50通过使转子72向正向旋转,能够将从吸入口64吸入的流体进行加压输送,并从吐出口54向之后详细叙述的吐出宽度可调装置100吐出。
动力传递机构78是用于从设置在壳体52外部的泵驱动器96对上述转子72传递动力的机构。动力传递机构78具有动力传递部80和偏心旋转部82。动力传递部80设置在壳体52的长度方向上的一端侧。
另外,偏心旋转部82设置在形成于动力传递部80与定子安装部56之间的中间部60上。偏心旋转部82是将动力传递部80与转子72以能够进行动力传递的方式加以连接的部分。偏心旋转部82具有由现有周知的连杆或螺杆等构成的连结轴88、和由现有周知的万向接头等构成的连结体94、98。因此,偏心旋转部82能够将通过使泵驱动器96工作而产生的旋转动力传递至转子72,从而使转子72进行偏心旋转。
吐出宽度可调装置100是能够以规定的吐出宽度吐出通过泵50加压输送来的流体的装置。如图2所示,吐出宽度可调装置100连接在上述泵50的吐出口54侧的端部上。如图3和图4所示,吐出宽度可调装置100具有壳体110、内筒130、喷嘴150、以及驱动机构部160(驱动装置)。
壳体110具有呈空心且筒状的外筒部112(外筒/第一结构体)、和驱动机构设置部114。外筒部112是内装有内筒130(第二结构体)的筒状部分,并且具有外筒周部开口116(第一开口)和导入口118。如之后所详细叙述,驱动机构设置部114是收容形成驱动机构部160的部件的部分。
设置在外筒部112上的外筒周部开口116,被设置在形成外筒部112的周壁120的一部分的吐出口形成部122上。外筒周部开口116由狭缝状的开口构成,其将外筒部112的内外部连通。外筒周部开口116形成为:沿外筒部112的轴线方向、换言之是与外筒部112的圆周方向交叉的方向(交叉方向)呈直线状地延伸。外筒周部开口116上安装有之后详细叙述的喷嘴150。
导入口118是用于与上述泵50的吐出口54连接的部分,其形成于导入口形成部124上,该导入口形成部124被设置在外筒部112的周壁120上。导入口118被设置为面对(adapt)之后详细叙述的设置在内筒130上的内筒周部开口138。
内筒130被收容在形成于外筒部112内侧的外筒内部空间126中,且是外径具有与外筒内部空间126的内径大致相同大小的空心筒体。内筒130在其一端侧(基端130a侧)和另一端侧(连接端130b侧)被轴承132、134枢轴支承为能够进行转动。即,内筒130构成为能够通过转动而相对于外筒部112进行相对移动。内筒130的连接端130b朝向形成于壳体110一端侧的驱动机构设置部114侧突出,并与驱动机构部160连接。
在内筒130的周壁136上形成有内筒周部开口138(第二开口),该内筒周部开口138将内筒130的内外部连通。内筒周部开口138被设置在与外筒部112上所设置的导入口118面对(相对)的位置上。如图5所示,内筒周部开口138形成为其开口宽度d(沿内筒130的母线方向的长度)沿着内筒130的圆周方向连续地变化。具体而言,内筒周部开口138具有在将内筒130展开的状态下呈大致等腰三角形的开口形状。
另外,在内筒130的圆周方向上相对于内筒周部开口138偏离的位置处,设置有非开口部140。另外,如图5所示,内筒周部开口138的开口宽度d在任意的部位上均比外筒部112上所设置的外筒周部开口116的开口宽度s小。
另外,在内筒130的内侧(内部空间)设有流体存积部142,通过泵50加压输送来的流体被导入该流体存积部142中。即,内筒130相对于外筒部112位于流体存积部142侧。
如图3和图4所示,在相对于内筒周部开口138为基端130a侧的位置和连接端130b侧的位置处,沿着内筒130的整个圆周设置有O形密封圈144、146。O形密封圈144、146是用于将内筒130的周壁136与外筒部112的内周壁128之间形成液密状态的部件。因此,被导入内筒130的流体存积部142内的流体,至少不会从设置有O形密封圈144、146的位置漏出至内筒130的基端130a侧和连接端130b侧的区域中。
如图4所示,喷嘴150安装成:在构成上述壳体110的外筒部112的外筒周部开口116处朝向外筒部112的径向外侧突出。喷嘴150是具有呈与外筒周部开口116相对应形状的开口区域的部件。如图4所示,在喷嘴150的内侧,沿着喷嘴150的长度方向设置有多个间隔壁152。由此,喷嘴150的开口区域被划分成在喷嘴150的长度方向上排列有多个划分区域154。在本实施方式中,使各个划分区域154的开口形状形成为大致四方形,但是也可以形成为大致圆形、大致三角形或大致多角形。间隔壁152形成为从喷嘴150的开口端侧至外筒周部开口116侧呈直线状地延伸。
如图3和图4所示,驱动机构部160具有由电动机构成的驱动器162、与驱动器162的旋转轴连接的第一锥齿轮164、以及与内筒130的连接端130b侧连接的第二锥齿轮166。驱动器162被设置为其旋转轴朝向壳体110的驱动机构设置部114内突出。另外,第一锥齿轮164和第二锥齿轮166被收容在驱动机构设置部114内,且两者相互啮合。因此,通过使驱动器162工作,能够使内筒130在外筒部112内转动。另外,通过控制驱动器162的旋转量(rotation amount)和旋转方向,能够进行内筒130的转动量的调整以及转动方向的变更。
如图5中标以影线所示,吐出宽度可调装置100在设置于外筒部112上的外筒周部开口116与设置于内筒130上的内筒周部开口138重叠的部分上,形成有使两者连通而形成的连通区域148。另外,通过对驱动器162的旋转量和旋转方向进行调整而使外筒周部开口116与内筒周部开口138的相对位置改变,从而能够使连通区域148的宽度D(以下,也称为“吐出宽度D”)改变。
在本实施方式中,当使内筒130向图3和图5中的箭头A方向转动时,连通区域148的吐出宽度D逐渐扩大,当使内筒130向与箭头A方向相反的箭头B方向转动时,吐出宽度D逐渐缩小。另外,当内筒130转动至非开口部140与外筒周部开口116重叠的位置处时,成为外筒周部开口116被非开口部140封闭的状态、即吐出宽度D变为零,从而无法吐出流体的状态。
控制装置170能够单独地或复合地实施以下控制,即:对泵50相对于涂敷对象W的相对位置进行控制的位置控制、对泵50相对于涂敷对象W的移动速度进行控制的速度控制、对向吐出宽度可调装置100供给的流体的供给量进行控制的供给量控制、对从吐出宽度可调装置100吐出的流体的吐出宽度D进行控制的吐出宽度控制等。
具体而言,如图6所示,控制装置170具有吐出宽度控制部171、位置控制部172、速度控制部173、供给量控制部174、以及同步部175。控制装置170通过利用位置控制部172对工业机器人20的位置、手臂22的角度及伸缩量等进行调整,从而能够对安装于手臂22前端的泵50的位置进行控制(位置控制)。另外,控制装置170通过利用速度控制部173对工业机器人20和手臂22的移动速度进行调整,从而能够对泵50相对于涂敷对象W的移动速度进行控制(速度控制)。
另外,控制装置170通过利用供给量控制部174对泵驱动器96的转速进行控制,从而能够实施向吐出宽度可调装置100供给的流体供给量的控制(供给量控制)。进而,控制装置170通过利用吐出宽度控制部171对吐出宽度可调装置100的驱动器162的旋转量和旋转方向进行调整而使设置于外筒部112上的外筒周部开口116与设置于内筒130上的内筒周部开口138的相对位置改变,从而能够增大或减小吐出宽度D。因此,控制装置170通过对驱动器162的动作进行控制,能够对流体的吐出宽度D进行控制(吐出宽度控制)。
另外,控制装置170能够利用同步部175而使上述的位置控制、速度控制、供给量控制、以及吐出宽度控制分别同步。由此,能够对涂敷对象W实施如下操作,即:对所希望的位置以所希望的涂敷宽度涂敷流体、以所希望的速度涂敷流体、在涂敷作业的中途使吐出宽度逐渐变化、以及以所希望的形状涂敷流体等。
以下,以按照图8(a)所示的涂敷图形(coating pattern)进行涂敷的情况为例并参照图7的流程图,对于在通过涂敷装置10对涂敷对象W涂敷流体时利用控制装置170实施的动作控制详细地进行说明。
在按照图8(a)所示的涂敷图形进行涂敷的情况下,在设置于起点S至终点E之间的中间位置P1、P2处进行吐出宽度D的调整(变更),并且涂敷流体。具体而言,在从起点S起至中间位置P1为止的区间内,一边将吐出宽度D调整为D1并进行供给量控制,一边通过进行位置控制使泵50和吐出宽度可调装置100移动,由此涂敷流体。然后,当对中间位置P1为止的涂敷结束时,将吐出宽度D变更为D2,并根据供给量控制和位置控制继续进行涂敷直至到达中间位置P2。当涂敷继续进行并到达中间位置P2时,再次将吐出宽度D变更为D1,并根据供给量控制和位置控制继续进行涂敷直至到达终点E。
根据图7的流程图对上述一系列的动作说明如下。即,在对涂敷对象W涂敷流体的情况下,首先,在步骤1中,控制装置170根据表示开始涂敷的位置(起点S)的位置信息使工业机器人20和手臂22移动,从而使安装于泵50前端的吐出宽度可调装置100移动至起点S的位置。然后,当控制流程进入步骤2时,控制装置170对驱动器162的旋转量和旋转方向进行调整,并使内筒130转动,以形成吐出宽度D与所希望的涂敷宽度一致的状态。
在按照图8(a)的涂敷图形进行涂敷的情况下,当吐出宽度可调装置100处于起点S时,吐出宽度D被调整为D1。另外,在流体的涂敷继续进行并到达中间位置P1或中间位置P2时,吐出宽度D被调整为D2或D1。
在此,当在步骤2中进行了吐出宽度D的调整时,流体的吐出量发生变化,因此也需要调整对吐出宽度可调装置100供给的流体的供给量。具体而言,当扩大了吐出宽度D时,由于流体的吐出量增加,因此需要使泵50中的转子72的转速上升,以使对吐出宽度可调装置100供给的流体的供给量增加。与此相反地,当缩小了吐出宽度D时,由于流体的吐出量减少,因此需要使转子72的转速下降。因此,当在步骤2中进行了吐出宽度D的调整时,在之后的步骤3中根据供给量控制将对吐出宽度可调装置100供给的流体的供给量进行调整。
当控制流程进入步骤4时,通过使工业机器人20和手臂22移动,从而使安装于泵50前端的吐出宽度可调装置100按照涂敷图形进行移动。由此,按照在步骤2中设定的吐出宽度D吐出流体,并对涂敷对象W进行涂敷。
在步骤4中吐出宽度可调装置100的移动开始之后,当在步骤5中确认到吐出宽度可调装置100到达了应该变更吐出宽度D的位置、具体而言是中间位置P1或中间位置P2时,控制流程返回步骤2。当控制流程返回步骤2时,按照上述的步骤2~步骤4的流程,改变吐出宽度D并进行涂敷动作。
另一方面,当在步骤5中判断为吐出宽度可调装置100的位置不是吐出宽度变更位置(中间位置P1、P2)时,控制流程进入步骤6。在步骤6中,确认吐出宽度可调装置100是否已到达终点E。在确认为未到达终点E的情况下,由于是处于涂敷动作的中途,因此控制流程返回步骤4,并接着继续进行涂敷动作。另一方面,当在步骤6中确认为已到达终点E时,控制流程进入步骤7,涂敷动作变为停止状态。具体而言,吐出宽度可调装置100等的移动、以及利用泵50进行的流体的供给被停止,并且,吐出宽度D被切换为零。由此,对涂敷对象W进行的流体的涂敷完成,从而一系列的控制流程结束。
如上所述,本实施方式的涂敷装置10所具备的吐出宽度可调装置100,通过使外筒部112和内筒130相对移动,能够调整连通区域148的宽度(沿着交叉方向的长度)或连通区域148的形成位置,其中,连通区域148是通过使外筒周部开口116与内筒周部开口138重叠而形成。另外,由于喷嘴150设置在外筒周部开口116上,因此能够在极为接近吐出对象、即工件的位置处吐出流体。因此,即使在以较宽的涂敷宽度涂敷流体的情况下,也不会发生空气被卷入涂敷的流体与工件之间的情况等,从而能够高精度地涂敷流体。另外,在现有技术下,为了消除空气卷入流体与工件之间这一情况,而采取了设置能够喷吹空气等的装置并对涂敷的流体进行喷吹等方法。但是,通过形成为如上构成,不需要如前述那样的空气喷吹装置等装置,从而能够相应程度地简化装置构成或动作控制。
另外,如上所述,通过设置有多个间隔壁152将喷嘴150的开口区域划分为多个划分区域154。由此,经过外筒周部开口116流入喷嘴150的流体,在喷嘴150内不会沿宽度方向扩展,而是直接到达喷嘴150的前端并被吐出。因此,根据吐出宽度可调装置100,能够按照所设想的完整形状对工件涂敷流体。
上述的吐出宽度可调装置10构成为:在作为第一结构体的外筒部112的内侧配置作为第二结构体的内筒130,通过使内筒130转动而使内筒130和外筒部112两者进行相对移动,从而能够调整吐出宽度D。因此,根据吐出宽度可调装置100,通过对内筒130的相对于外筒部112的转动量或转动方向进行控制,能够调整用于吐出流体的连通区域148的宽度或位置。
另外,在形成为利用外筒部112和内筒130构成第一结构体和第二结构体这一构成时,即使为了改变吐出宽度D等而使内筒130转动,流体存积部142的内部容积也几乎不变。因此,能够将从吐出宽度可调装置100吐出流体时的吐出压力的变动抑制于最低限度,从而能够进一步提高涂敷性能。
另外,在本实施方式中,示出通过外筒部112和内筒130的组合构成第一结构体和第二结构体这一例子,但是本发明并不限定于此。即,也可以构成为取代外筒部112和内筒130,而将例如平板设置为第一结构体和第二结构体,并且,在这些平板上设置代替外筒周部开口116或内筒周部开口138的开口。在形成为该构成的情况下,也能够通过使相当于第一结构体和第二结构体的平板彼此之间相对移动,从而调整吐出宽度D。
关于上述喷嘴150上所形成的划分区域154的大小,可以在考虑到各种因素的情况下调整为适当的大小,例如,可以在考虑到作为吐出对象的流体的粘度等情况下对划分区域154的大小进行调整。更为详细而言,优选以流体的粘度越低则越使划分区域154的开口面积变小的方式对喷嘴150设置间隔壁152。通过如此构成,能够抑制在所使用的流体为低粘度流体时所发生的滴液情况。另外,也能够抑制在所使用的流体为高粘度流体时所发生的流体堵塞在各划分区域154内的情况。
另外,如图23所示,喷嘴150也可以构成为在宽度方向的两端侧和中央侧使划分区域154的开口面积不同。由此,能够在考虑到流体的特性或被供给流体的压力变动等干扰因素的同时谋求各划分区域154的开口面积的优化,从而能够进一步提高吐出宽度D的控制特性。
如上所述,在喷嘴150中,间隔壁152形成于从前端侧(开口端侧)至到达基端侧(外筒周部开口116侧)的位置。因此,能够抑制经过连通区域148而导出的流体流入处于不应该吐出流体的位置处的划分区域154中,并且,能够将流体可靠地导入处于应该吐出流体的位置处的划分区域154中并将流体吐出。由此,能够将从喷嘴150吐出的流体的吐出宽度D或吐出位置按照所设想的宽度或位置而设置。
另外,在上述喷嘴150中,间隔壁152从喷嘴150的前端侧朝向基端侧呈直线状地延伸。因此,能够防止流体堵塞在喷嘴150内,并且,能够在喷嘴150内对流体进行整流并吐出。另外,在本实施方式中,示出间隔壁152为呈直线状延伸的形状的例子,但是本发明并不限定于此,也可以是弯曲的形状等。
吐出宽度可调装置100是通过使内筒130转动而改变吐出宽度D的装置,且几乎不会发生内部容积因吐出宽度D的改变而发生变化的情况。由此,能够将因吐出宽度D的改变而吐出压力发生变动的情况抑制于最低限度。另外,在本实施方式的涂敷装置10中,将泵50用作流体供给装置,因此,能够以大致固定的供给量和供给压力对吐出宽度可调装置100供给流体。因此,在涂敷装置10中,即使使涂敷宽度(吐出宽度D)连续地或断续地变化等,涂敷于涂敷对象W的流体的厚度(膜厚)以及流体的粘着性等涂敷特性也几乎不会发生变动,从而能够以稳定的品质涂敷流体。
在吐出宽度可调装置100中,利用设置在相比内筒周部开口138更靠基端130a侧和连接端130b侧位置的O形密封圈144、146,将内筒130的周壁136与外筒部112的内周壁128之间形成为液密状态。另外,在吐出宽度可调装置100中,用于导入由泵50供给的流体的导入口118在外筒部112的周壁120上被设置在与内筒周部开口138面对的位置处。进而,内筒周部开口138的开口宽度d在任意部位处均比设置在外筒部112上的外筒周部开口116的开口宽度s小。因此,能够防止吐出液啮入内筒130与外筒部112之间。因此,根据吐出宽度可调装置100,能够防止吐出液从外筒周部开口116的预料之外的部位漏泄,从而能够以稳定的品质涂敷流体。
另外,在本实施方式中例示出在内筒130上设置有O形密封圈144、146的构成,但是本发明并不限定于此,也可以构成为在外筒部112侧设置有O形密封圈等密封部件。另外,在吐出宽度可调装置100中,为了将内筒130与外筒部112之间形成为液密状态而设置有O形密封圈144、146,但是,也可以取代O形密封圈144、146而设置泛塞封(Variseal)、带唇密封件(lip seal)等其他密封部件,或者,在设置O形密封圈144、146的基础上进一步设置泛塞封、带唇密封等其他密封部件。另外,在本实施方式中例示出将内筒周部开口138的开口宽度d形成为比设置在外筒部112上的外筒周部开口116的开口宽度s小的例子,但是也可以使开口宽度d和s相同。
本实施方式的涂敷装置10能够以同步的状态实施位置控制、速度控制、供给量控制、以及吐出宽度控制,并且,能够根据吐出宽度可调装置100与涂敷对象W的位置关系、吐出宽度可调装置100的移动速度,将用于吐出和涂敷的流体的吐出宽度D的大小、吐出宽度D的变化速度、从泵50向吐出宽度可调装置100供给的流体的供给量(供给速度)调整为适当的状态。由此,例如能够如图8(a)所示根据涂敷对象W的部位以不同的宽度涂敷流体。
另外,在本实施方式中例示出按照图8(a)所示的涂敷图形涂敷流体时的动作,但是,涂敷装置10通过根据吐出宽度可调装置100的位置、移动速度等进行吐出宽度D等的调整,除了按照图8(a)的涂敷图形之外,也能够按照图8(b)~(d)所示的涂敷图形、图9(a)~(1)所示的涂敷图形(图案)等多种多样的涂敷图形对涂敷对象W涂敷流体。
在本实施方式的吐出宽度可调装置100中,形成于外筒部112上的外筒周部开口116由沿外筒部112的宽度方向呈直线状地延伸的狭缝形成,但是本发明并不限定于此。具体而言,也可以构成为取代外筒周部开口116,而设有沿外筒部112的宽度方向呈断续地设置的狭缝、倾斜地形成的狭缝、具有弯曲部分的狭缝、开口形状呈圆形、椭圆形、矩形或多角形的开口等。通过如此构成,能够以更多样的形态吐出流体,从而能够按照各种涂敷图形涂敷流体。另外,在使外筒周部开口116形成为上述形状的情况下,优选将喷嘴150的形状也形成为与外筒周部开口116相同的形状。另外,也可以取代使外筒周部开口116形成为上述形状,而是将喷嘴150形成为倾斜形状、弯曲形状等形状。
另外,在吐出宽度可调装置100中,对于形成在内筒130上的内筒周部开口138的开口形状,也与外筒周部开口116同样地并不限定于前述形状,而是能够根据涂敷图形等变更为各种形状。即,对于内筒周部开口138,只要形成为使轴线方向上的吐出宽度D和轴线方向上的开口位置沿着内筒130的圆周方向变化即可,其开口形状或大小可以为任意的形状或大小。
具体而言,在将内筒周部开口138的形状形成为在将内筒130的周壁136展开的状态下呈所希望的涂敷图形的形状时,通过使吐出宽度可调装置100的移动和内筒130的转动同步,从而能够按照例如图10(a)~(g)所示的涂敷图形(图案)对涂敷对象涂敷流体。更为详细而言,在周壁136上设置有如图11所示形状的内筒周部开口138时,通过使内筒130与涂敷速度同步地转动而使连通区域148的宽度和位置依次变化,从而能够按照如图10(g)所示的涂敷图形涂敷流体。另外,当将内筒周部开口138形成为文字形状且使吐出宽度可调装置100的移动和内筒130的转动同步时,能够如例如图12所示对工件描绘文字。
当将内筒周部开口138形成为如图13(a)或图13(e)所示的形状时,通过使吐出宽度可调装置100的移动和内筒130的转动同步,能够按照例如图13(b)~(d)所示的图形、或图13(f)~(h)所示的图形对工件涂敷流体。另外,通过将内筒周部开口138形成为如图14所示的形状,并一边对涂敷装置10进行朝向二维方向的位置控制一边进行吐出宽度控制,从而能够按照如图15或图16所示的多种多样的二维图形涂敷流体。同样地,在将内筒周部开口138形成为如图14所示的形状时,通过对涂敷装置10进行三维位置控制,能够分别按照如图17~图19所示的三维叠加图形涂敷流体。
上述涂敷装置10通过将吐出宽度可调装置100安装在工业机器人20上,能够使吐出宽度可调装置100相对于工件三维移动,但是本发明并不限定于此。具体而言,涂敷装置10也可以构成为:例如如图20所示,作为移动装置而设置输送涂敷对象即工件的传送带200,并在远离传送带200的位置上设置吐出宽度可调装置100。在如此构成的情况下,通过利用控制装置170使通过调整传送带200的动作而进行的位置控制与由吐出宽度可调装置100进行的吐出宽度控制同步,也能够按照所希望的涂敷图形对工件涂敷流体。
另外,设置在涂敷装置10上的吐出宽度可调装置100并不一定为单个,也可以如图20所示设置有多个。在图20所示的例子中,沿着传送带200的输送方向并列设置有多台(在图20的例子中为三台)吐出宽度可调装置100。因此,能够在利用配置于工件输送方向上游侧的吐出宽度可调装置100涂敷流体之后,利用配置于下游侧的其他吐出宽度可调装置100按照相同或不同的涂敷图形依次重叠涂敷其他的流体(参照图20(b)~(d))。另外,也可以使利用上游侧的吐出宽度可调装置100涂敷的涂敷图形与利用下游侧的吐出宽度可调装置100进行重叠涂敷的涂敷图形不同。通过如此进行,能够如例如图20(d)所示形成多种多样的图案(图示例子中形成为猴子图案)。
另外,如图21所示,涂敷装置10也可以构成为在移动装置210上搭载有吐出宽度可调装置100,其中,移动装置210能够沿与工件自身或搭载有工件的基台呈大致水平方向(图中的X、Y方向)以及高度方向(图中的Z方向)移动。通过如此构成,能够使涂敷装置10相对于工件沿X、Y方向以规定的轨迹(参照图21(a)的双点划线)移动并涂敷流体,并且,通过使涂敷装置10沿Z方向移动,从而能够将涂敷装置10与工件之间的距离维持于规定距离、或者能够调整被涂敷的流体的厚度等。
另外,也可以如图21所例示,将用于对涂敷装置10与流体涂敷对象、即工件之间的相对位置或工件形状等进行扫描的扫描仪212等装置与吐出宽度可调装置100一同搭载在移动装置210上。通过如此构成,能够利用扫描仪212检测涂敷装置10与涂敷对象、即工件之间的相对位置或工件形状,从而以适当的宽度及厚度对工件涂敷流体。
具体而言,在图21所示的例子中,对弯曲成图中以网点影线所示的形状的工件涂敷流体。在该例子中,首先,一边使吐出宽度可调装置100和扫描仪212同时沿X方向移动,一边利用扫描仪212测量涂敷装置10与工件之间的相对位置或工件形状。即,测量伴随着涂敷装置10沿X方向移动而产生的工件的宽度变化、以及工件的中央部分的轨迹。由此,除了能够调整吐出宽度D之外,还能够掌握使吐出位置(轨迹)如何在Y方向上变化并使吐出宽度可调装置100沿X方向上移动比较好。在如此利用扫描仪212测量涂敷装置10与工件之间的相对位置或工件形状之后,使吐出宽度可调装置100和扫描仪212在工件上方再次沿X方向移动。
此时,考虑到吐出宽度可调装置100和扫描仪212在X方向上的设置间隔并根据预先测量出的涂敷装置10与工件之间的相对位置、吐出宽度D以及轨迹的数据,对吐出宽度可调装置100的吐出宽度D进行调整、以及对吐出宽度可调装置100在Y方向的位置进行调整。由此,能够以所希望的宽度一边描绘规定的轨迹一边对工件涂敷流体。
另外,图22所示的例子是利用与图21所示的情况同样地具备移动装置210和扫描仪212的涂敷装置10对配置在基台上的厚度不同的多个工件涂敷流体的例子。在该例子中,也是首先使吐出宽度可调装置100和扫描仪212同时沿X方向移动,并利用扫描仪212测量配置在基台上的各工件的形状以及相对位置。由此,能够掌握以怎样的吐出宽度D和吐出位置吐出流体比较好。然后,使吐出宽度可调装置100和扫描仪212在工件上方再次沿X方向移动。此时,根据之前导出的测量结果,调整吐出宽度可调装置100的吐出宽度D、以及吐出宽度可调装置100在Y方向及Z方向上的位置,并且,一边沿规定的轨迹(参照图22(a)的双点划线)移动一边涂敷流体。由此,能够以所希望的宽度和厚度一边描绘规定的轨迹一边对工件涂敷流体。
上述实施方式和变形例中所例示的吐出宽度可调装置100,能够使喷嘴150到达极其接近涂敷对象、即工件的位置处并将流体吐出。因此,在如上所述沿着工件的移动方向并列设置多个吐出宽度可调装置100并将流体重叠涂敷成多层时优选如下,即:相对于配置在上游侧的吐出宽度可调装置100的喷嘴150的高度,将配置于其下游侧的相邻位置处的吐出宽度可调装置100的喷嘴150的高度设定为高出相当于之前被涂敷的流体的厚度部分的距离。
上述涂敷装置10以及吐出宽度可调装置100,通过依次改变流体的吐出宽度D,能够以各种涂敷图形涂敷流体。因此,能够适用于例如食品的制造装置、可感知打印机(能够描绘盲文或点图等三维标识的打印机)、三维造型装置、路标形成装置(马路打印机)等中。
具体而言,作为食品的制造装置,在图20所示的涂敷装置10中,通过将小甜饼干等的原料用作流体,能够将小甜饼干等食品形成为所希望的形状。另外,能够将涂敷装置10或吐出宽度可调装置100用作下述装置,即:通过在纸面或平板等的表面上呈点状地涂敷粘着剂等硬化性流体并使其硬化而形成构成盲文或点图的凹凸用的装置。同样地,通过利用涂敷装置10或吐出宽度可调装置100对纸面或平板等的表面以所希望形状呈线状或面状地涂敷硬化性流体并使其硬化,能够形成触感图(tactile graphics)等的三维标识。
另外,能够将涂敷装置10或吐出宽度可调装置100用作下述装置,即:通过根据3DCAD数据或3D CG数据以依次层叠的方式涂敷硬化性流体并使其硬化,而制作三维(立体)造型物的三维造型装置。另外,通过在车辆等能够在道路上移动的移动装置上搭载涂敷装置10或吐出宽度可调装置100,并且,一边使移动装置移动一边将用于形成标示于道路上的路标的涂敷材料涂敷在道路上,从而能够将涂敷装置10或吐出宽度可调装置100用作路标形成装置(马路打印机)。
涂敷装置10(吐出装置)不仅能够使用于呈面状地涂敷涂敷材料的用途中,而且也能够使用于将涂敷材料吐出至液体中的用途中。具体而言,如图26所示,沿着从装有规定液体L1的容器V的开口侧朝向底侧的方向(Z轴方向)将涂敷装置10的喷嘴150插入该容器V中。喷嘴150的长度优选为如图26(a)、(b)所示从容器V的开口侧至到达底部附近为止的长度。
涂敷装置10如图26(a)、(b)所示使插入到液体L1中的喷嘴150相对于容器V沿Z轴方向进行相对移动,并且,在该移动过程中从喷嘴150吐出与液体L1不同的液体L2。由此,如图26(c)、(d)所示,能够将液体L2吐出到液体L1中。另外,通过使喷嘴150沿Z方向移动的动作和利用吐出宽度可调装置100进行的液体L2的吐出宽度(图中X方向上的长度)调整动作同步,能够以所希望的图形(形状)将液体L2吐出到液体L1中。
进而,通过调整相对于涂敷装置10沿Z轴方向的移动量的、液体L2的吐出量,能够使通过液体L2的吐出而形成于液体L1中的液体L2的图形厚度(图中Y方向上的长度)逐步发生变化。具体而言,如图26(d)所示,能够使液体L2的图形的各部分厚度发生变化。由此,能够将液体L2呈立体地吐出到液体L1中。
另外,关于上述喷嘴150相对于容器V沿Z轴方向进行的相对移动,能够通过使喷嘴150和容器V中的任意一者或两者沿Z轴方向移动而实现。另外,在喷嘴150相对于容器V沿Z轴方向进行相对移动时,通过使喷嘴150和容器V中的任意一者或两者围绕Z轴进行相对旋转,能够使液体L2以扭曲成螺旋状的方式吐出至液体L1中。
液体L1、L2可以选择适当的液体。具体而言,例如通过液体L1采用透明的果冻且液体L2采用着色的其他果冻,能够提供在内侧描绘有图案的果冻。另外,通过液体L1采用胶状化妆品且液体L2采用其他化妆品或其他原材料,能够提供在内部描绘有图案的外观设计性出色的化妆品。
上述吐出宽度可调装置100中,分别设有各一个外筒部112和内筒130,但是也可以将内外筒体中的任意一者或两者设置多个。具体而言,作为涂敷装置10以及吐出宽度可调装置100的变形例,能够提供如图27所示的涂敷装置500以及吐出宽度可调装置510般的装置。涂敷装置500构成为对吐出宽度可调装置510连接有两台泵50(以下,根据需要也称为“第一泵50a”和“第二泵50b”)的结构。吐出宽度可调装置510构成为并列设置有两台相当于上述吐出宽度可调装置100的结构。具体而言,吐出宽度可调装置510具备第一宽度可调机构520A、第二宽度可调机构520B以及连通路530,并且,在连通路530的末端部分安装有喷嘴150。
第一宽度可调机构520A和第二宽度可调机构520B是以与吐出宽度可调装置100相同的工作原理进行动作的机构。由于第一宽度可调机构520A和第二宽度可调机构520B的构成相同,因此以下将两者统称为宽度可调机构520进行说明。另外,对于相当于第一宽度可调机构520A的构成,在其符号的末尾标注A进行图示,对于相当于第二宽度可调机构520B的构成,在其符号的末尾标注B进行图示。
宽度可调机构520具有呈空心且筒状的外筒522(外筒/第一结构体)、内筒524以及驱动机构部525。与上述吐出宽度可调装置100同样地,宽度可调机构520构成为:通过在圆周方向上调整外筒522与内筒524的相对位置,能够调整连通区域的宽度或位置,其中,连通区域是通过使形成于外筒522和内筒524两者上的孔重叠而形成。
外筒522相当于上述吐出宽度可调装置100中的外筒部112(外筒/第一结构体)。外筒522为大致圆筒形的汽缸,且在外周具有外筒周部开口526。外筒周部开口526为狭缝状的开口,其将外筒522的内外部连通。外筒周部开口526形成为:沿外筒522的轴线方向、换言之是与外筒522的圆周方向交叉的方向(交叉方向)呈直线状地延伸。外筒周部开口526与连通路530连通。在外筒522上设置有以与泵50连通的方式形成的导入口(未图示)。该导入口相当于上述吐出宽度可调装置100中设置于外筒部112上的导入口118。
内筒524是相当于上述吐出宽度可调装置100中的内筒130的部件,且被收容在外筒522内。内筒524是其内侧(内部空间)具有能够将流体导入的空间的空心筒状部件。内筒524被支撑为能够以轴心位置为中心自如地转动。内筒524与驱动机构部525连接。
驱动机构部525相当于上述驱动机构部160,其能够使内筒524转动。驱动机构部525具备:由电动机构成的驱动器525a、与驱动器525a的旋转轴连接的第一锥齿轮525b、以及与内筒524连接的第二锥齿轮525c。通过控制驱动器525a的旋转量和旋转方向,能够进行内筒524的转动量的调整以及转动方向的变更。
在内筒524的外周形成有内筒周部开口527(第二开口),该内筒周部开口527将内筒524的内外部连通。与上述吐出宽度可调装置100中的内筒周部开口138同样地,内筒周部开口527形成为其开口宽度d或开口位置沿着内筒524的圆周方向连续地变化。即,内筒周部开口527能够形成为:如图5所示的内筒周部开口138那样具有在内筒524展开的状态下呈大致等腰三角形的开口形状、或者是图11或图14所示的形状等适当的开口形状。
宽度可调机构520通过使内筒524相对于外筒522转动而在圆周方向上调整内筒524与外筒522两者的位置关系,对连通区域的宽度或位置进行调整,其中,连通区域是通过使内筒周部开口527与狭缝状的外筒周部开口526重叠而形成。
第一宽度可调机构520A和第二宽度可调机构520B分别被收容在壳体529内。第一宽度可调机构520A与第二宽度可调机构520B以其外筒周部开口526A与外筒周部开口526B相对置的方式被配置在壳体529内。外筒周部开口526A、526B分别与连通路530连接。
连通路530为在三个方向上连通的通路,例如能够形成为剖面形状呈大致T字形或大致Y字形(图示例子中为大致T字形)的通路。连通路530形成为在各部分上均呈与外筒周部开口526A、526B的开口区域相同的剖面形状。在构成连通路530的朝向三个方向延伸的通路530a、530b、530c中的两条通路(图示状态中为朝向左右方向延伸的通路530a、530b)上,分别连接有外筒周部开口526A、526B。另外,剩余的一条通路(图示状态中为朝向上下方向延伸的通路530c)从壳体529的底面朝向下方突出。在通路530c上安装有喷嘴150。
如上所述,在第一宽度可调机构520A上连接有第一泵50a。因此,在第一宽度可调机构520A中,通过对使外筒周部开口526A与内筒周部开口527重叠而形成的连通区域的宽度或位置进行调整,并且驱动第一泵50a朝向正向旋转而将流体供给至第一宽度可调机构520A,能够在任意的涂敷位置处以任意的涂敷宽度吐出流体。
另外,连接于第二宽度可调机构520B的第二泵50b与第一泵50a同样地,具有通过驱动第二泵50b向正向旋转而供给涂敷液的能力,但是,在本变形例中,主要是作为发挥通过驱动第二泵50b向反向旋转而使涂敷液逆流的能力的装置而使用。因此,在第二宽度可调机构520B中,通过对使外筒周部开口526B和内筒周部开口527重叠而形成的连通区域进行调整,并在该状态下驱动第二泵50b向反向旋转,能够吸入付着在连通路530或喷嘴150上的流体。另外,通过对第二宽度可调机构520B中的外筒周部开口526B和内筒周部开口527的连通区域进行调整,能够仅在第一宽度可调机构520A侧不进行流体吐出的区域中进行流体吸入。由此,能够在不妨碍在第一宽度可调机构520A中吐出流体的情况下,在第二宽度可调机构520B侧吸入流体。
如上所述,在涂敷装置500中,能够一边通过使第一宽度可调机构520A和第一泵50a动作而以规定的图形吐出流体,一边通过使第二宽度可调机构520B和第二泵50b动作而吸入流体,从而能够防止滴液等情况。由此,能够进一步提高涂敷品质。
另外,优选在通过第二宽度可调机构520B和第二泵50b吸入流体的情况下谋求用于吸入的动作优化,以使吸入动作止于防止滴液时等所需的程度。通过在此观点下谋求吸入动作优化,能够在接下来吐出流体时将开始吐出为止的时间滞后情况抑制于最低限度。
作为与上述涂敷装置500所具备的吐出宽度可调装置510同样地将内、外筒体中的任意一者或两者设置有多个的吐出宽度可调装置的其他变形例,能够提供图28所示的吐出宽度可调装置600般的装置。以下,对吐出宽度可调装置600进行说明。另外,对吐出宽度可调装置600中与吐出宽度可调装置100通用的部分标注同一符号,并省略其详细说明。
图28所示的吐出宽度可调装置600,在单个外筒部112的内部设置有多个内筒610、612(图示例子中为两个)来代替内筒130这一点上与吐出宽度可调装置100不同。内筒610、612构成为在外筒部112的内部沿着外筒部112的长度方向上排列配置。在内筒610、612的周壁614、616上分别设置有内筒周部开口620、622。内筒周部开口620、622能够分别形成为适当的开口形状。内筒周部开口620、622形成为其开口宽度d或开口位置随着沿内筒610、612的圆周方向前进而变化。
内筒610、612分别与驱动机构部630、632连接。驱动机构部630、632分别与上述驱动机构部160、驱动机构部525相同。通过控制设置于驱动机构部630、632的驱动器634、636(电动机)的旋转量和旋转方向,能够独立地进行内筒610、612的转动量的调整以及转动方向的调整。因此,在吐出宽度可调装置600中,能够以进一步多种多样的吐出图形吐出流体。
另外,在上述吐出宽度可调装置600中示出设置有多个(图示例子中为两个、即内筒610、612)内筒的例子,但是本发明并不限定于此,也可以除了设置内筒610、612之外还设置其他的内筒。另外,在上述吐出宽度可调装置600中示出在外筒部112的内侧配置有多个筒体(内筒610、612)的例子,但是本发明并不限定于此,也可以形成为利用多个筒体构成外筒部112。进而,也可以构成为如吐出宽度可调装置600中的内筒610、612那样设置多个内侧筒体,并且利用多个筒体构成外筒部112。
作为与上述吐出宽度可调装置510、吐出宽度可调装置600同样地将内、外筒体中的任意一者或两者设置有多个的吐出宽度可调装置的其他变形例,可以考虑如下构成。具体而言,上述吐出宽度可调装置100构成为在外筒部112的内部设置有单个(单层)内筒130,但本发明并不限定于此,也可以构成为代替内筒130而设置有多层结构的内筒部,其中,该多层结构的内筒部是沿径向设置多个与内筒130相同的筒体而构成。
更为详细而言,作为上述吐出宽度可调装置100的变形例,能够提供如图29所示的吐出宽度可调装置700般的装置。以下,对吐出宽度可调装置700进行说明。另外,对于吐出宽度可调装置700中与吐出宽度可调装置100通用的部分标注同一符号,并省略其详细说明。
图29所示的吐出宽度可调装置700在单个外筒部112的内部设置有图29(a)中以影线表示的内筒部710来代替内筒130这一点上,与吐出宽度可调装置100不同。内筒部710具有多个外径不同的外层侧内筒712和内层侧内筒714(图示例子中为两个)。内筒部710构成为沿径向将外层侧内筒712和内层侧内筒714重叠多层的嵌套状结构。
具体而言,外层侧内筒712是与内筒130同样地其外径等于或稍小于外筒部112的内径这一程度的筒体,并且,能够在外筒部112的内部以轴心位置为中心进行转动。另外,内层侧内筒714是其外径等于或稍小于外层侧内筒712的内径这一程度的筒体,并且,能够在外层侧内筒712的内部以与外层侧内筒712大致相同的轴心位置为中心进行转动。
在外层侧内筒712上设置有外层侧内筒周部开口(未图示)。另外,在内层侧内筒714上也设有内筒周部开口720。外层侧内筒周部开口和内筒周部开口720能够分别形成为适当的开口形状。外层侧内筒周部开口和内筒周部开口720分别形成为:其开口宽度d或开口位置随着沿外层侧内筒712和内层侧内筒714的圆周方向前进而变化。
外层侧内筒712和内层侧内筒714分别与驱动机构部730、732连接,并且能够独立地进行转动。驱动机构部730、732分别与上述驱动机构部160、驱动机构部525相同。在如此构成的情况下,能够将外层侧内筒712和内层侧内筒714中的至少一者作为对吐出图形的调整发挥作用的部件加以使用,并将另一者作为对吐出图形的调整不发挥作用的部件加以使用。
即,将外层侧内筒712和内层侧内筒714中的对吐出图形的调整不发挥作用的内筒调整至使其开口(外层侧内筒周部开口和内筒周部开口720中的任意一者)在外筒周部开口116的整个区域内呈打开状态这一转动位置上。由此,外层侧内筒712和内层侧内筒714中的对吐出图形的调整不发挥作用的内筒的影响完全不会波及到涂敷图形。另一方面,对于外层侧内筒712和内层侧内筒714中的对吐出图形的调整发挥作用的内筒,通过进行转动控制,将转动位置调整为使其开口(外层侧内筒周部开口和内筒周部开口720中的任意一者)到达能够实现所希望的吐出图形的位置。
如此,与如上述吐出宽度可调装置100那样仅具备一个内筒130的情况相比,通过构成为能够适当地分开使用外层侧内筒712和内层侧内筒714,能够以实现多种涂敷图形(在本变形例中为与设置有两个内筒130时的图形数相同的图形数)的方式吐出流体。
另外,如上所述,在吐出宽度可调装置700中可以选择性地使用所设置的多个内筒(外层侧内筒712和内层侧内筒714)中的一个内筒作为吐出图形形成用内筒,但是本发明并不限定于此,也可以复合使用所设置的多个内筒中的两个以上内筒作为吐出图形形成用内筒。
具体而言,通过对驱动机构部730、732中所设置的驱动器734、736(电动机)的旋转量以及旋转方向进行控制,而对外层侧内筒712和内层侧内筒714的相对位置进行调整从而调整外层侧内筒周部开口和内筒周部开口720的重叠程度,由此能够调整内筒部710整体的开口区域。
因此,在吐出宽度可调装置700中,通过复合使用所设置的多个内筒(外层侧内筒712和内层侧内筒714)中的多个内筒作为吐出图形形成用内筒,也能够以更加多种多样的吐出图形吐出流体。
另外,在上述吐出宽度可调装置700中,示出取代内筒130而设置多层结构的内筒部710并使外筒部112为单层结构这一例子,但是本发明并不限定于此。即,也可以构成为采用单层结构的内筒130并将外筒部112形成为多层结构。另外,也可以构成为设置多层结构的内筒部710,同时将外筒部112也形成为多层结构。
上述涂敷装置10构成为仅能够从设置于吐出宽度可调装置100上的喷嘴150中吐出流体,但是本发明并不限定于此。具体而言,也可以构成为:如图30所示的涂敷装置800那样,在吐出宽度可调装置900上除了设置喷嘴150之外还设置其他的喷嘴910,并且,设有适当地根据需要而能够使用喷嘴910来代替喷嘴150的切换机构920。以下,对涂敷装置800以及吐出宽度可调装置900的构成进行说明。另外,对于涂敷装置800以及吐出宽度可调装置900中的与涂敷装置10及吐出宽度可调装置100通用的部分标注同一符号,并省略其详细的说明。
吐出宽度可调装置900与吐出宽度可调装置100同样地具有设置于外筒部112的外周面上的狭缝状的外筒周部开口116。另外,在吐出宽度可调装置900中,在与驱动机构部160相反的一侧且沿着外筒部112的轴线方向远离外筒周部开口116的位置上,设置有供给口914(第三开口)。在与供给口914对应的位置上设置有喷嘴安装部912。
喷嘴910安装于喷嘴安装部912上。如图30(b)中箭头所示,喷嘴安装部912被保持为相对于外筒部112自如地转动,并且能够转动至从喷嘴910吐出由供给口914供给的流体所需的适当的位置。因此,通过使喷嘴安装部912适当地转动,能够选择喷嘴150或喷嘴910中的任意一者作为吐出流体用的喷嘴。具体而言,在吐出宽度可调装置900中,通过如图30(b)中以实线所示形成为使喷嘴910朝向下方延伸的姿态,能够形成作为吐出用喷嘴而选择喷嘴910的状态。另外,通过如图30(b)中以双点划线所示形成为使喷嘴910沿大致水平方向延伸的姿态,能够形成作为吐出用喷嘴而选择喷嘴150的状态。
切换机构920是用于通过使喷嘴安装部912转动而切换为喷嘴150和喷嘴910中的任意一者的动作机构。切换机构920只要是能够使喷嘴安装部912转动的机构,便可以为任意的机构,例如如日本专利、特许第5283012号涉及的带更换功能的喷嘴所示,通过在喷嘴安装部912上设置卡合部,并且在另外设置的载置台上设置被卡合部,在使卡合部与被卡合部卡合的状态下利用机器臂等使外筒部112移动,从而能够使喷嘴安装部912以及安装在其上的喷嘴910相对于外筒部112转动并改变姿态。另外,也可以另外设置用于使喷嘴安装部912转动的电动机等动力源,并通过使该动力源工作而使喷嘴安装部912转动。
内筒930与驱动机构部160连接,通过使驱动器162工作,能够使内筒930在外筒部112的内部围绕轴心转动。如图30(a)所示,内筒930被配置为:从与驱动机构部160连接的连接侧起跨越形成有外筒周部开口116的区域并到达形成有喷嘴安装部912的区域。在内筒930中的与外筒周部开口116对应的区域S1(参照图31(a))中,形成有与上述内筒周部开口620、622相同的内筒周部开口932。另外,在内筒930中的与喷嘴安装部912对应的区域S2(参照图31(a))中,形成有连通孔934(第四开口)。
在此,如图31(a)的展开图所示,连通孔934设置于区域T2内,该区域T2形成为在内筒930的圆周方向上远离形成有内筒周部开口932的区域T1。因此,通过调整内筒930的转动位置,能够选择从喷嘴150、910中的哪一个喷嘴中吐出内筒930内的流体。即,在使内筒930转动而使内筒周部开口932处于与外筒周部开口116连通的位置时,成为设置于外筒部112的供给口914被内筒930的圆周面封闭的状态。另外,连通孔934呈不与喷嘴安装部912连通的状态。因此,在该状态下,虽然能够将被导入内筒930内的流体从外筒周部开口116上所安装的喷嘴150中吐出,但却无法从喷嘴910吐出。另外,在使内筒930转动而使连通孔934与供给口914连通时,呈内筒周部开口932不与外筒周部开口116连通的状态。因此,在该状态下,虽然能够将被导入内筒930内的流体从喷嘴910中吐出,但却无法从喷嘴150吐出。
如上所述,在吐出宽度可调装置900中,除了具备扁平型的喷嘴150之外还具备针形喷嘴910,并且能够适当地根据需要分开使用喷嘴150、910。因此,能够例如利用喷嘴150呈平面状地涂敷流体并描绘规定的图案,并且利用喷嘴910呈线状地涂敷流体并描绘图案。
具体而言,例如如图31(b)所示,通过在内筒930上预先形成展开状态下具有花纹状开口形状的内筒周部开口932,能够利用喷嘴150对涂敷对象描绘与内筒周部开口932的开口形状相当的图案,并且利用喷嘴910描绘茎和叶子部分等。因此,通过如吐出宽度可调装置900那样能够切换使用多种喷嘴150、910,能够以更加富于变化的涂敷图形来涂敷流体。
另外,在上述吐出宽度可调装置900中,示出除了设置喷嘴150之外还设置有一个喷嘴910的例子,但是本发明并不限定于此,也可以进一步设置多种或多个喷嘴并适当地切换使用。通过如此构成,能够以更加富于变化的涂敷图形涂敷流体。
在此,在上述吐出宽度可调装置100等中,通过与涂敷图形相对应地形成内筒130上所形成的内筒周部开口138的开口形状,能够以所希望的涂敷图形来涂敷流体。在此,当欲按照例如如圆形的涂敷图形那样隔着规定边界L呈线对称(镜面对称)的涂敷图形涂敷流体时,可以预先形成大小和形状与涂敷图形大致一致的内筒周部开口138,也可以通过预先将相当于隔着边界L的一侧区域的开口形成为内筒周部开口138,按照线对称(镜面对称)的涂敷图形涂敷流体(参照图32)。
具体而言,当如图32(b)所示按照隔着边界L呈线对称(镜面对称)的涂敷图形涂敷流体时,如图32(a)所示,以使边界L朝向内筒130的轴线方向的方式形成大小和形状相当于隔着边界L的一侧区域的开口。通过如此构成,能够一边使内筒130以轴心位置为中心向规定方向转动一边进行流体的涂敷,并且,在到达相当于边界L的位置处时,一边使内筒130的转动方向呈反向一边继续进行流体的涂敷,由此能够按照所希望的涂敷图形涂敷流体。
根据上述构成,能够将内筒130中的为了实现以一个涂敷图形进行涂敷时所需的内筒周部开口138的形成区域抑制于最小限度。由此,能够在一个内筒130上形成多种内筒周部开口138,从而无需更换内筒130便能够以多个涂敷图形涂敷流体。另外,由于为了实现以一个涂敷图形进行涂敷时所需的内筒周部开口138的形成区域较小即可,因此无需使用圆周面面积大的内筒130、即大径的内筒130。因此,能够谋求内筒130的小径化,从而使吐出宽度可调装置100等小型化。
本发明并不限于上述各实施方式及变形例所示的情况,在不脱离权利要求的范围内根据其教导和思想能够得到其他的实施方式,这对于本领域技术人员而言是容易理解的。
(工业上的可利用性)
本发明的吐出宽度可调装置和吐出装置能够适用于所有一边改变吐出宽度一边吐出流体的用途中,例如能够适用于食品的制造装置、可感知打印机、三维造型装置、路标形成装置(马路打印机)等各种用途及设备类中。

Claims (14)

1.一种吐出宽度可调装置,其特征在于,
具备:
流体存积部,其能够导入流体并进行储存,
第一结构体,其具有流体能够通过的第一开口,以及
第二结构体,其具有流体能够通过的第二开口;
所述第二结构体相对于所述第一结构体配置在所述流体存积部侧的区域内,并且,所述第一结构体和所述第二结构体能够相对移动;
所述第一开口是沿着与所述相对移动的方向交叉的交叉方向延伸的长开口;
所述第二开口以其所述交叉方向上的开口宽度和/或所述交叉方向上的开口位置沿所述相对移动的方向变化的方式形成;
所述吐出宽度可调装置能够将被导入所述流体存积部内的流体经过连通区域而吐出,其中,所述连通区域是通过使所述第一开口和所述第二开口重叠而形成;
通过使所述第二结构体相对于所述第一结构体进行相对移动,能够改变所述连通区域的宽度;
在所述第一开口上设置有喷嘴,所述喷嘴具有呈与所述第一开口相对应的形状的开口区域;
在所述喷嘴上设置有间隔壁,所述间隔壁将所述喷嘴的开口区域划分成在与所述相对移动的方向交叉的方向上排列有多个划分区域,并且,所述间隔壁形成于从所述喷嘴的开口端至到达所述第一开口的位置。
2.如权利要求1所述的吐出宽度可调装置,其特征在于,
所述第一结构体由筒状的外筒构成,
所述第二结构体由在所述外筒的内侧能够沿所述外筒的周壁转动的筒状内筒构成,
所述第一开口形成为在所述外筒的周壁上沿着所述外筒的轴线方向延伸,
所述第二开口在所述内筒的周壁上以所述交叉方向上的开口宽度和/或所述交叉方向上的开口位置沿所述内筒的圆周方向变化的方式形成,并且,所述第二开口将所述内筒的内外部连通,
在所述内筒的内部形成有所述流体存积部。
3.如权利要求1或2所述的吐出宽度可调装置,其特征在于,
流体的粘度越低,所述划分区域的开口面积越小。
4.如权利要求1或2所述的吐出宽度可调装置,其特征在于,
所述划分区域的开口面积在所述交叉方向的两端侧和中央侧呈不同。
5.如权利要求1所述的吐出宽度可调装置,其特征在于,
所述间隔壁从所述喷嘴的开口端朝向所述第一开口呈直线状地延伸。
6.如权利要求1或2所述的吐出宽度可调装置,其特征在于,
所述第一结构体由筒状的外筒构成,
所述第二结构体由在所述外筒的内侧能够沿所述外筒的周壁转动的筒状内筒构成,
所述第一开口形成为在所述外筒的周壁上沿着所述外筒的轴线方向延伸,
所述第二开口在所述内筒的周壁上以所述交叉方向上的开口宽度和/或所述交叉方向上的开口位置沿所述内筒的圆周方向变化的方式形成,并且,所述第二开口将所述内筒的内外部连通,
在所述内筒的内部形成有所述流体存积部,
所述第一结构体和所述第二结构体中的任意一者或两者由能够独立地进行动作控制的多个筒体构成。
7.如权利要求1或2所述的吐出宽度可调装置,其特征在于,
在所述第一结构体上设置有流体能够通过的第三开口,且所述第三开口能够与不同于所述第一开口上所设置的喷嘴的其他附加喷嘴连通,
在所述第二结构体的与所述附加喷嘴对应的区域内、且是相对于设置有所述第二开口的区域沿着所述交叉方向偏离的区域内,设置有第四开口,
通过所述第一结构体和所述第二结构体的相对移动,使所述第一开口和所述第二开口连通,由此成为从设置于所述第一开口的所述喷嘴中吐出流体的状态,
通过所述第一结构体和所述第二结构体的相对移动,使所述第三开口和所述第四开口连通,由此成为从设置于所述第三开口的所述附加喷嘴中吐出流体的状态。
8.一种吐出装置,其特征在于,
具备:
从外部供给流体的流体供给装置,和
将由所述流体供给装置供给的流体以规定的吐出宽度吐出的吐出宽度可调装置;
所述流体供给装置由单轴偏心螺杆泵构成;
所述吐出宽度可调装置具备:
流体存积部,其能够导入流体并进行储存,
第一结构体,其具有流体能够通过的第一开口,以及
第二结构体,其具有流体能够通过的第二开口;
所述第二结构体相对于所述第一结构体配置在所述流体存积部侧的区域内,并且,所述第一结构体和所述第二结构体能够相对移动;
所述第一开口是沿着与所述相对移动的方向交叉的交叉方向延伸的长开口;
所述第二开口以其所述交叉方向上的开口宽度和/或所述交叉方向上的开口位置沿所述相对移动的方向变化的方式形成;
所述吐出宽度可调装置能够将被导入所述流体存积部内的流体经过连通区域而吐出,其中,所述连通区域是通过使所述第一开口和所述第二开口重叠而形成;
通过使所述第二结构体相对于所述第一结构体进行相对移动,能够改变所述连通区域的宽度;
在所述第一开口上设置有喷嘴,所述喷嘴具有呈与所述第一开口相对应的形状的开口区域;
在所述喷嘴上设置有间隔壁,所述间隔壁将所述喷嘴的开口区域划分成在与所述相对移动的方向交叉的方向上排列有多个划分区域,并且,所述间隔壁形成于从所述喷嘴的开口端至到达所述第一开口的位置。
9.如权利要求8所述的吐出装置,其特征在于,
所述第一结构体由筒状的外筒构成,
所述第二结构体由在所述外筒的内侧能够沿所述外筒的周壁转动的筒状内筒构成,
所述第一开口形成为在所述外筒的周壁上沿着所述外筒的轴线方向延伸,
所述第二开口在所述内筒的周壁上以所述交叉方向上的开口宽度和/或所述交叉方向上的开口位置沿所述内筒的圆周方向变化的方式形成,并且,所述第二开口将所述内筒的内外部连通,
在所述内筒的内部形成有所述流体存积部。
10.如权利要求8或9所述的吐出装置,其特征在于,
所述吐出装置具备能够同步实施吐出宽度控制和供给量控制的控制装置,
在所述吐出宽度控制中,通过调整所述第二结构体相对于所述第一结构体相对移动的相对移动量,对流体的吐出宽度进行控制,
在所述供给量控制中,通过控制所述单轴偏心螺杆泵的动作,对供给所述吐出宽度可调装置的流体的供给量进行控制。
11.如权利要求8或9所述的吐出装置,其特征在于,
所述吐出装置具备:
移动装置,其能够使流体的吐出对象与所述流体供给装置的相对位置变化,和
控制装置,其能够以同步的状态实施吐出宽度控制和位置控制,
在所述吐出宽度控制中,通过调整所述第二结构体相对于所述第一结构体相对移动的相对移动量,对流体的吐出宽度进行控制,
在所述位置控制中,通过控制所述移动装置的动作,对所述流体供给装置的相对于所述吐出对象的相对位置进行控制。
12.如权利要求11所述的吐出装置,其特征在于,
所述吐出装置具备相对位置检测装置,该相对位置检测装置能够检测作为流体吐出对象的工件与所述流体供给装置的相对位置。
13.如权利要求8或9所述的吐出装置,其特征在于,
所述吐出装置能够一边使所述喷嘴在规定的液体A内沿规定的轨迹进行移动,一边从所述喷嘴吐出规定的液体B。
14.如权利要求13所述的吐出装置,其能够以隔着规定边界L呈对称的吐出图形吐出流体,所述吐出装置的特征在于,
处于隔着所述边界L的一侧区域内的开口形成为所述第二开口,并且,在所述第二结构体内以使所述边界L朝向轴线方向的方式形成所述第二开口;
通过使所述吐出宽度可调装置相对于流体的吐出对象沿规定的前进方向进行相对移动,并且使所述第二结构体相对于所述第一结构体沿规定方向进行相对移动,由此使所述第二开口的相对于所述第一开口的相对位置从与所述边界L相反侧的端部沿着朝向所述边界L的方向移动;
当所述第二开口的相对于所述第一开口的相对位置移动至到达相当于所述边界L的位置时,一边使所述吐出宽度可调装置相对于所述吐出对象沿着所述前进方向继续进行相对移动,一边使所述第二结构体的相对于所述第一结构体的相对移动方向呈反向。
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