CN111822235A - 涂布装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够形成所期望形状的垫片的涂布装置。涂布装置(100)具备：针筒(10)，其储存液剂；温度传感器(40)，其测定针筒(10)周边的针筒周边温度；以及控制器(50)，其控制对液剂赋予的压力。控制器(50)具有：液剂温度估算部(52)，其基于液剂的传热特性和针筒周边温度的推移，估算液剂的液剂温度；以及压力设定部(53)，其基于估算出的液剂温度，设定对液剂赋予的压力。

Description

涂布装置

技术领域

本公开涉及涂布装置。

背景技术

目前，已知一种液滴吐出装置，其具备：液滴吐出头，其吐出墨水；存储单元，其预先存储表示墨水的粘度的经时变化的标准曲线；粘度估算单元，其求出相距预先设定的基准时期的经过时间，并基于该经过时间和粘度信息估算当前的墨水的粘度；以及墨水吐出量调整单元，其对从液滴吐出头吐出的墨水的液滴的吐出量进行调整，基于粘度估算单元对墨水的粘度的估算结果，墨水吐出量调整单元工作而调整吐出量，由此减少因墨水的粘度变化而引起的吐出量的误差。(例如，专利文献1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-128833号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在此，在针筒周边温度推移(即变动)的情况下，吐出的液剂的温度(以下称为“液剂温度”)也根据针筒周边温度而推移，但在针筒周边温度反映到液剂温度之前耗费时间，因此，液剂温度从针筒周边温度延迟地推移。

但是，在专利文献1记载的方法中，未考虑针筒周边温度的推移，而是使用与使用时的针筒周边温度相应的标准曲线来估算液剂粘度，因此，在针筒周边温度推移的情况下，无法正确估算液剂粘度。因此，对于稳定液剂的涂布量，存在限制。

本公开的目的在于提供能够使液剂的涂布量稳定的涂布装置。

用于解决课题的技术方案

本公开的示例的涂布装置具备：针筒，其储存液剂；温度传感器，其对针筒周边的针筒周边温度进行测定；以及控制器，其控制对液剂赋予的压力。控制器具有：液剂温度估算部，其基于液剂的传热特性和针筒周边温度的推移，估算液剂的液剂温度；以及压力设定部，其基于估算出的液剂温度，设定压力。

发明效果

根据本发明的一方案，能够提供一种能够使液剂的涂布量稳定的涂布装置。

附图说明

图1是表示本发明的示例性的实施方式的涂布装置的结构的示意图。

图2是表示针筒周边温度及液剂温度各自的推移的图表。

图3是用于对压力设定部的压力设定方法进行说明的图表。

图4是表示本发明的变形例的涂布装置的结构的示意图。

图中：

10—针筒，11—液剂储存部，11a—圆柱部，11b—圆锥部，12—针头，20—电动气动调节器，30—气体供给路，40—温度传感器，50—控制器，51—针筒周边温度获得部，52—液剂温度估算部，53—压力设定部，54—液剂传热特性修正部，100—涂布装置。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的示例性的一实施方式进行说明。但是，本发明的范围不限于以下的实施方式，在本发明的技术思想的范围内能够任意进行变更。另外，在以下的附图中，为了易于理解各结构，存在使各构造的缩尺及数量等与实际的构造的缩尺及数量等不同的情况。

(涂布装置100)

图1是表示涂布装置100的结构例的示意图。涂布装置100利用气体的压力将液剂涂布于对象物Xa。涂布装置100能够用于制作例如FIPG(Formed in Place Gasket)及CIPG(Cured in Place Gasket)等所期望的垫片。

如图1所示，涂布装置100具备针筒10、电动气动调节器20、气体供给路30、温度传感器40以及控制器50。

针筒10具有液剂储存部11和针头12。液剂储存部11在内部储存液剂。针头12安装于液剂储存部11。针头12形成为筒状。在针头12的前端形成有用于吐出液剂的吐出口

电动气动调节器20经由气体供给路30连接于针筒10。电动气动调节器20将调整为预定的压力的气体(例如空气)供给至液剂储存部11的内部空间。由此，对储存于液剂储存部11的液剂赋予压力，液剂从针头12吐出。其结果，液剂涂布于对象物Xa。电动气动调节器20通过来自控制器50的压力指令驱动控制。

气体供给路30与液剂储存部11的内部空间和电动气动调节器20连通。

温度传感器40测定针筒10的周边的温度(以下简称为“针筒周边温度”)。温度传感器40可以配设于针筒10的周围，也可以直接安装于针筒10。温度传感器40优选接近针筒10中的针头12，更优选接触针头12。

这样，通过将温度传感器40配置于针头12的附近，能够减小由温度传感器40测定的针筒周边温度与从针头12吐出的液剂的温度(以下简称为“液剂温度”)的温度差。温度传感器40将测定的针筒周边温度输出至控制器50。

控制器50通过驱动控制电动气动调节器20，而对赋予储存于液剂储存部11的液剂的压力进行控制。如图1所示，控制器50具有针筒周边温度获得部51、液剂温度估算部52、以及压力设定部53。

针筒周边温度获得部51从温度传感器40获得针筒周边温度。针筒周边温度获得部51将获得的针筒周边温度输出至液剂温度估算部52。

液剂温度估算部52根据针筒周边温度估算液剂温度。

在此，图2是表示针筒周边温度的推移(即变动)和与其对应的液剂温度的推移(即变动)的一例的图表。如图2所示，在针筒周边温度推移的情况下，液剂温度也根据针筒周边温度而推移，但在针筒周边温度反映到液剂温度之前耗费时间，因此，液剂温度从针筒周边温度延迟地推移。

因此，液剂温度估算部52基于液剂的传热特性和针筒周边温度的推移估算液剂温度。液剂的传热特性是表示由温度传感器40测定的针筒周边温度反映到从针头12吐出的液剂的温度之前的时间上的延迟的指标。液剂的传热特性是表示液剂温度的推移相对于针筒周边温度的推移的相关性的指标。

对针筒周边温度赋予液剂的传热特性的方法没有特别限定，但优选使针筒周边温度的推移波形通过低通滤波器的方法、或者将针筒周边温度的推移代入表示液剂的传热特性的函数的方法。

在使针筒周边温度的推移波形通过低通滤波器的方法中，通过利用低通滤波器将针筒周边温度的推移波形的高频侧截除来估算针筒周边温度的推移波形液剂温度，其中，低通滤波器是基于液剂的传热特性(传递时间常数)设计特定的截止频率。作为低通滤波器，能够使用具有电容器的公知的低通滤波器。截除针筒周边温度的推移波形的高频侧的程度能够根据涂布装置100的结构(温度传感器40的位置等)及液剂的种类设定，优选通过预备实验决定。

在将针筒周边温度的推移代入表示液剂的传热特性的函数的方法中，能够通过使用例如由下记式(1)表达的函数计算液剂温度Y[n]。

Y[n]＝bY[n-1]+cX[n]+dX[n-1]…(1)

在式(1)中，X[n]是本次获得的针筒周边温度，X[n-1]是上次获得的针筒周边温度，Y[n-1]是上次计算出的液剂估算温度。在式(1)中，b+c+d＝1成立，且c＝d成立。系数b、系数c以及系数d能够根据涂布装置100的结构(温度传感器40的位置等)及液剂的种类来设定，优选通过预备实验决定。

在式(1)中，n是2以上的整数。此外，在获得液剂温度Y[1]的情况下(即，在首次获得液剂温度Y[n]的情况下)，将即将计算液剂温度Y[1]之前的针筒周边温度设为X[0]，且设定Y[0]＝X[0]。

液剂温度估算部52将估算出的液剂温度输出至压力设定部53。

压力设定部53基于由液剂温度估算部52估算出的液剂温度设定对储存于液剂储存部11的液剂赋予的压力。优选压力设定部53基于液剂温度，以相对于对象物Xa的液剂的涂布量恒定的方式设定压力。

在此，图3是用于说明压力设定部53的压力设定方法的图表。

在图3中，示出了从200kPa至400kPa，每50kPa的液剂温度与涂布量的关系。压力设定部53每预定的压力存储表示液剂温度与涂布量的关系的函数或表格。

在图3所示的例中，在时刻A1液剂温度估算部52估算出的液剂温度是T1(℃)，在时刻A2液剂温度估算部52估算出的液剂温度是T2(℃)。时刻A2的液剂温度T2(℃)是比时刻A1的液剂温度T1(℃)高的温度。

例如，在想要将涂布量保持为α(g)的情况下，在时刻A1只要将对液剂赋予的压力设定为300kPa即可，但若在时刻A2也继续将300kPa的压力赋予给液剂，则无法保持涂布量α(g)。这是因为，在时刻A2，液剂温度上升而液剂的粘度下降，因此，若赋予与时刻A1相同的压力，则涂布量变得过多。因此，压力设定部53在时刻A2将对液剂赋予的压力设定为250kPa。由此，涂布量保持恒定。

这样，压力设定部53通过参照每预定的压力设定的表示液剂温度与涂布量的关系的函数或者表格，能够以使液剂的涂布量恒定的方式设定压力。

此外，根据温度区域的不同，存在涂布量根据压力非线性地变化的情况。因此，优选对每个温度区域设定适当的转换函数。在该情况下，优选使用分段函数设定压力。

(变形例1)

在上述实施方式中，涂布装置100从针筒10对对象物Xa直接涂布液剂，但并不限定于此。涂布装置100也可以具备连接于针筒10的吐出头。在该情况下，从针筒10向吐出头供给液剂，从吐出头对对象物Xa涂布液剂。作为吐出头，能够使用具有致动器(例如压电元件)、驱动致动器的驱动器以及吐出液剂的喷嘴的公知的头。

(变形例2)

另外，在上述实施方式中，涂布装置100设定为涂布中液剂的传热特性(传递时间常数)相同，但并不限定于此。如图4所示，控制器50也可以具有液剂传热特性修正部54，该液剂传热特性修正部54基于针筒内的液剂的传热特性的分布对由液剂温度估算部52估算出的液剂温度进行修正。在液剂传热特性修正部54设定有基于针筒内的液剂的传热特性的分布的条件。液剂传热特性修正部54基于该条件，在液剂的涂布中对由液剂温度估算部52估算出的液剂温度进行修正。

更具体而言，液剂传热特性修正部54位于液剂温度估算部52与压力设定部53之间，进行修正处理。在该情况下，液剂温度估算部52将估算出的液剂温度输出至液剂传热特性修正部54。液剂传热特性修正部54基于事前设定的条件，对输入的液剂温度进行修正处理，并将修正处理执行后的液剂温度(修正后液剂温度)输出至压力设定部53。

之后，压力设定部53基于利用液剂传热特性修正部54进行修正后的修正后液剂温度，设定对储存于液剂储存部11的液剂赋予的压力。压力设定部53能够基于修正后液剂温度以使对对象物Xa的液剂的涂布量恒定的方式设定压力。

根据上述的结构，即使在针筒内产生液剂的传热特性的分布的情况下，也由于将设想液剂的传热特性的分布并进行了修正的液剂温度输入压力设定部，因此能够使液剂的涂布量更稳定。

作为液剂传热特性修正部54对液剂温度的修正处理的例子，液剂传热特性修正部54将以时间t为参数的函数k(t)作为系数乘以输入的液剂温度，作为修正后液剂温度输出。在该情况下，以时间t为参数的函数k(t)根据涂布装置100的结构(温度传感器40的位置等)及液剂的种类设定。例如，也可以设定通过预备实验决定的条件。

作为在针筒内产生液剂的传热特性的分布的例，可以列举出由于针筒的形状的不同而针筒的各部位的热容量产生差的情况。在例如图4所示的针筒中，针筒中的距离针头12远的圆柱部11a相比接近针头12的圆锥部11b，温度向液剂的传递更快。即，产生随着从圆锥部11b附近朝向圆柱部11a液剂温度降低的温度梯度。

在这样的针筒中，在针筒周边温度比液剂温度高的动作环境下进行涂布的情况下，由于上述的因针筒形状而引起的温度传递的速度差，相比接近针头12的圆锥部11b附近的液剂温度，针筒中的距离针头12远的圆柱部11a附近的液剂温度更低。因此，随着液剂的涂布的进行，温度更低的液剂逐渐被推出至针头12。

在此，在液剂传热特性修正部54以随着时间t变大k(t)取小的值的方式设定有函数k(t)。由此，液剂传热特性修正部54能够以估算出的液剂温度逐渐降低的方式进行修正处理。即，能够以反映温度低的液剂逐渐被推出至针头12的方式对估算出的液剂温度进行修正。然后，压力设定部53基于进行了修正的液剂温度设定压力。

根据上述结构，即使在由于针筒的形状而针筒内的液剂温度产生分布的情况下，也能够减小由温度传感器40测定的针筒周边温度与从针头12吐出的液剂的温度的温度差，使液剂的涂布量更稳定。

此外，液剂传热特性修正部54的修正处理不限定于上述，在能够实现目的的范围内，可以使用任何方法。例如，液剂传热特性修正部54也可以将以液剂的涂布量l为参数的函数k(l)作为系数乘以输入的液剂温度，并作为修正后液剂温度输出。即，液剂传热特性修正部54也可以根据液剂的涂布量对估算出的液剂温度进行修正。即使在该情况下，液剂传热特性修正部54也能够以反映温度低的液剂逐渐被推出至针头12的方式对估算出的液剂温度进行修正。

此外，函数k(l)也同样根据涂布装置100的结构(温度传感器40的位置等)及液剂的种类设定，也可以设定通过预备实验决定的条件。

基于以时间t为参数的函数k(t)、以液剂的涂布量l为参数的函数k(l)进行的修正处理不限定作为系数乘以估算出的液剂温度。根据目的，只要将函数k(t)、函数k(l)作为参数反映到估算出的液剂温度即可。例如，也可以通过与函数k(t)、函数k(l)取和、取差来进行修正处理，也可以通过求出将估算出的液剂温度作为底数的函数k(t)、函数k(l)的指数函数来进行修正处理。

计算液剂的涂布量的装置没有特别限制。优选为：使压力设定部53和液剂传热特性修正部54联动，根据压力指令值计算每单位时间的涂布量，并计测从涂布开始指令起的时间的方法；或者设置对涂布装置100经时地检测涂布量的机构(未图示)的方法。但是不限于此，也可以事前求出针对每一个涂布对象物的从涂布开始到涂布结束的一系列动作的涂布量，并且与一系列动作的次数取积，从而算出液剂的涂布量。

另外，在考虑针筒内的液剂的温度梯度的情况下，也可以在针筒或者针筒周边配置多个温度传感器40。在该情况下，实际测量针筒或者针筒周边的多处的温度变化。而且，液剂温度估算部52具备的滤波器或者表示液剂的传热特性的函数以反映多处的温度变化的方式设计。由此，能够实现更高精度的液剂温度的估算方法。或者，液剂传热特性修正部54具备的函数k(t)、k(l)也可以以反映多处的温度变化的方式设计。由此，能够进行更高精度的液剂温度的修正处理。

此外，在本变形例中，液剂温度估算部52和液剂传热特性修正部54被设为不同的部位，但也可以是液剂温度估算部52具有液剂传热特性修正部54。

Claims (7)

1.一种涂布装置，其特征在于，具备：

针筒，其储存液剂；

温度传感器，其测定上述针筒周边的针筒周边温度；以及

控制器，其控制对上述液剂赋予的压力，

上述控制器具有：

液剂温度估算部，其基于上述液剂的传热特性和上述针筒周边温度的推移，估算上述液剂的液剂温度；以及

压力设定部，其基于估算出的上述液剂温度，设定上述压力。

2.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，

上述压力设定部基于上述液剂温度，以使上述液剂的涂布量恒定的方式设定上述压力。

3.根据权利要求1或2所述的涂布装置，其特征在于，

上述液剂温度估算部通过使上述针筒周边温度的推移波形通过低通滤波器来估算上述液剂温度。

4.根据权利要求1或2所述的涂布装置，其特征在于，

上述液剂温度估算部通过将上述针筒周边温度的推移代入表示上述液剂的传热特性的函数来估算上述液剂温度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的涂布装置，其特征在于，

上述针筒具有用于吐出上述液剂的针头，

上述温度传感器接近或接触上述针头。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的涂布装置，其特征在于，

上述控制器具有液剂传热特性修正部，该液剂传热特性修正部基于上述针筒内的上述液剂的传热特性的分布，对由上述液剂温度估算部估算出的液剂温度进行修正。

7.根据权利要求6所述的涂布装置，其特征在于，

液剂传热特性修正部根据上述液剂的涂布量对上述估算出的液剂温度进行修正。

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