ES2864353T3 - Dispositivo de aplicación de material líquido - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo de aplicación de material líquido (1) que comprende: un cabezal de descarga (50) que incluye un puerto de descarga (55) para descargar un material líquido; un controlador de cantidad de descarga (64) para controlar la cantidad de material líquido descargado del puerto de descarga (55); una mesa de trabajo sobre la que se coloca una pieza de trabajo (26); un robot (20) para mover el cabezal de descarga (50) y la mesa de trabajo en relación de uno con la otra; y una unidad de control (30, 40) que incluye un dispositivo aritmético (32) y un dispositivo de almacenamiento (31) para almacenar un programa de aplicación, el dispositivo de aplicación de material líquido (1) aplica el material líquido a trazar en forma de una línea en la pieza de trabajo (26) mientras la pieza de trabajo (26) y el cabezal de descarga (50) se mueven una con relación al otro, en el que el programa de aplicación contiene un comando de movimiento relativo para mover la pieza de trabajo (26) y el cabezal de descarga (50) una con relación al otro de acuerdo con un patrón de aplicación, y una descripción de una cantidad escalar de una velocidad de movimiento relativo entre la pieza de trabajo (26 ) y el cabezal de descarga (50), y la unidad de control (30, 40) incluye una primera unidad de control (30) para mover la pieza de trabajo (26) y el cabezal de descarga (50) una con relación al otro de acuerdo con el programa de aplicación, y una se- gunda unidad de control (40) para controlar una cantidad de descarga del cabezal de descarga (50), caracterizado porque la primera unidad de control (30) comprende un dispositivo de almacenamiento (31) y un dispositivo aritmé- tico (32), la segunda unidad de control (40) comprende un dispositivo de almacenamiento y un dispositivo aritmético, la primera unidad de control (30) y la segunda unidad de control (40) están conectadas eléctricamente una con la otra por medio de cables (80) para la comunicación entre las mismas, la primera unidad de control (30) tiene la función de transmitir la cantidad escalar a la segunda unidad de control (40), y la segunda unidad de control (40) incluye una unidad de conversión (45) emitir la información de la cantidad de descarga correspondiente a la cantidad escalar y tiene la función de controlar automáticamente la canti- dad de descarga del cabezal de descarga (50), sobre la base de la cantidad escalar transmitida desde la primera unidad de control (30), generando dinámicamente la orden de control de la cantidad de descarga del controlador de la cantidad de descarga (64) para hacer que el cabezal de descarga (50) aplique el ma- terial líquido y trace una línea en un ancho uniforme.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de aplicación de material líquido
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de aplicación de material líquido, que puede mover un dispositivo de descarga con relación a una pieza de trabajo, y que puede generar automáticamente un comando para controlar una cantidad de descarga del dispositivo de aplicación para realizar una aplicación deseada para trazar una línea (es decir, una aplicación de trazado deseada) en la pieza de trabajo.
El término "aplicación para trazar una línea" utilizado en la presente invención implica no solo una aplicación para trazar una única línea continua, sino también una aplicación para trazar líneas con aplicaciones intermitentes.
Técnica anterior
Un dispositivo de descarga llamado dispensador se usa con frecuencia para formar un patrón predeterminado de un material líquido en la fabricación de dispositivos electrónicos. El dispensador se usa ampliamente para fabricar una variedad de dispositivos que varían desde un tipo de tamaño grande a un tipo de tamaño pequeño. Por ejemplo, el dispensador se utiliza en un paso de aplicación de un material de fósforo o un adhesivo en forma lineal en paneles de visualización planos, que están representados por un panel de cristal líquido, un panel orgánico EL y un panel de visualización de plasma (PDP), y un paso de aplicar un adhesivo para fijar una tapa de un teléfono inteligente en una forma de revestimiento a lo largo de la periferia exterior de la tapa.
El trabajo de aplicación que utiliza el dispensador se realiza descargando el material líquido desde una boquilla mientras la boquilla y una mesa de trabajo se mueven una con relación a la otra de acuerdo con un patrón de aplica­ ción. En el caso de trazar una línea de acuerdo con un patrón de aplicación que tiene una esquina, se sabe que se produce un problema con las variaciones en la anchura de la línea trazada debido a la reducción de la velocidad de movimiento relativo de la boquilla en la esquina.
Entre los dispensadores de varios tipos de descarga, un ejemplo es un dispensador de tipo de aire en el que el aire suministrado desde una fuente de aire comprimido se aplica a un material líquido en un depósito, después de lo cual el material líquido se descarga a través de una boquilla en comunicación con el depósito.
Como el dispensador de tipo de aire tiene como objetivo suprimir la deformación del patrón en la esquina en el caso de la aplicación de dibujo, el documento JP 2005-218971 A, por ejemplo, describe un aplicador que se usa en un procedimiento de aplicación para trazar un patrón rectangular sobre un sustrato, y que es capaz de suprimir la gene­ ración de vibración en una esquina y de aplicar una pasta en una cantidad adecuada reduciendo la velocidad relativa entre una boquilla y un sustrato en un punto de inicio de la esquina y bajando la presión de descarga de la pasta al mismo tiempo, y a continuación, después de pasar la esquina, aumentar la velocidad relativa entre la boquilla y el sustrato y elevar la presión de descarga de la pasta al mismo tiempo antes de alcanzar el punto final de la esqui­ na. El control que se ha mencionado más arriba se ejecuta de acuerdo con los datos del patrón almacenados en una RAM de un microordenador, y las posiciones inicial y final de la esquina se determinan con medición usando una escala lineal.
La programación, que se describe a continuación, es necesaria para realizar una aplicación deseada para trazar una línea con un dispositivo de aplicación que incluye un dispositivo de descarga, una mesa de trabajo y un robot de movimiento relativo (dispositivo de movimiento en la dirección XYZ) para mover el dispositivo de descarga y la mesa de trabajo. en relación de uno con la otra.
En primer lugar, se requiere la programación de comandos de movimiento relativo para mover relativamente el robot de movimiento relativo de acuerdo con el patrón de aplicación. A continuación, se requiere la programación de los comandos de control de descarga y cantidad para controlar las cantidades de descarga en posiciones de aplicación individuales sobre el patrón de aplicación. Los comandos de control de la cantidad de descarga son cada uno, por ejemplo, un comando para reducir la presión de aire para la descarga, un comando para acortar la distancia entre un asiento de válvula anular en comunicación con un puerto de descarga y un miembro de la válvula, o un comando para reducir la velocidad de rotación de un tornillo para proporcionar una fuerza de propulsión. Con el fin de cambiar la cantidad de descarga en las coordenadas XY en un lugar en el que se cambia la velocidad de movimiento relativo, tal como la esquina, se requiere adicionalmente transmitir el comando de control de la cantidad de descarga en conjunto con el comando de movimiento relativo.
Por ejemplo, el documento JP 2009-172452 A establece, en los párrafos 0085 a 0093, que un proceso de aplicación automático es ejecutado por medio de la programación de operaciones para mover un brazo de robot a lo largo de un patrón de aplicación, programando los tiempos de inicio y finalización de la aplicación de pintura por medio de una pistola servo, etc. registrar los datos de programación en un PLC y reproducir los datos registrados.
El programa para el movimiento relativo es programado sobre una base de caracteres utilizando letras, números, símbolos, etc. en algunos casos, o es generado automáticamente dibujando una figura con un programa CAD apli­ cado en otros casos.
El solicitante propone, en el documento WO 2009/031305 A, un programa que comprende los pasos de mostrar una pantalla de entrada de texto, mostrar una pantalla de entrada de figuras, generar información de movimiento en tiempo real de un dispositivo de trabajo, que se ha introducido a través de la pantalla de entrada de texto, en la pan­ talla de entrada de figuras como información que representa un trayecto sobre un plano bidimensional y una altura del trayecto, produciendo de salida en tiempo real la información de movimiento del dispositivo de trabajo que ha sido introducida a través de la pantalla de ingreso de figuras, en la pantalla de ingreso de texto sobre una base de caracteres, mostrando una pantalla de visualización 3D que produce de salida información de movimiento del dispo­ sitivo de trabajo como un trayecto en un espacio tridimensional sobre la base de la información de movimiento del dispositivo de trabajo, que ha sido introducida por medio de la pantalla de entrada de texto y / o la pantalla de entra­ da de figuras, y generar automáticamente un programa de movimiento (relativo) de entradas para el dispositivo de trabajo.
El documento JP H05 285434 A describe un dispositivo para descargar con precisión una pequeña cantidad de líquido y para reducir el consumo de energía eléctrica accionando un vástago de válvula con un actuador de despla­ zamiento continuo en un aparato del tipo de aire comprimido para descargar líquido. Puesto que un vástago de vál­ vula es impulsado por un elemento piezoeléctrico tal como un actuador de desplazamiento continuo para abrir una boquilla con el vástago de la válvula abierta, la carrera del vástago de la válvula es controlada continuamente por la salida del elemento piezoeléctrico, cambiando la cantidad de líquido descargado por medio de la regulación de la apertura de la boquilla. El elemento piezoeléctrico puede abrir el vástago de la válvula en un tiempo más corto que el tiempo más corto requerido para abrir una válvula electromagnética. Al accionar el elemento piezoeléctrico a alta velocidad, la velocidad de apertura del vástago de la válvula puede elevarse notablemente, y también se impide el cambio en la velocidad de apertura debido al deterioro de un resorte.
El documento DE 102011 011545 A describe un procedimiento y un dispositivo que implica el suministro de fluido a una junta por medio de una boquilla. La boquilla es guiada por un robot industrial a lo largo de la junta. La velocidad de descarga del fluido se controla basándose en el ancho, la profundidad y / o la profundidad de la lechada de la junta y / o la velocidad de movimiento, por ejemplo, la velocidad del punto de control de la herramienta, de la boqui­ lla. Una capa de la junta y / o el ancho y / o la profundidad de la junta son detectados por un sensor, por ejemplo, un sensor de dispositivo de carga acoplada (CCD). La velocidad de movimiento de la boquilla y / o la velocidad de des­ carga del fluido aumentan o disminuyen. El sensor determina una extensión de la lechada.
Resumen de la invención
Problema técnico
Hasta ahora se ha requerido la programación para el control de la velocidad de movimiento y la cantidad de descar­ ga de una manera vinculada para realizar la aplicación deseada para trazar una línea (es decir, la aplicación de dibujo deseada). Sin embargo, el trabajo de programación para el control de diferentes parámetros de forma vincu­ lada requiere mucho trabajo y tiempo. Por tanto, se ha demandado aliviar el trabajo de programación en tal situa­ ción. Las condiciones para uniformizar el grosor de una línea aplicada se deben encontrar con el trabajo, por ejem­ plo, de dividir un lugar de aplicación en una esquina en varios segmentos y ajustar la velocidad de movimiento y la cantidad de descarga para cada uno de los segmentos por medio de proceso de ensayo y error. Un trabajo de este tipo implica que los códigos de control de la velocidad de movimiento y la cantidad de descarga son corregidos repe­ tidamente en conexión de una con la otra.
La situación que se ha descrito más arriba es más seria en el caso de que se deban satisfacer las necesidades de fabricación de una amplia variedad de productos en pequeñas cantidades.
Por consiguiente, un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de aplicación de material líquido que pueda aliviar el trabajo de programación necesario para realizar una aplicación deseada para trazar una línea (es decir, una aplicación de dibujo deseada).
Solución al problema
El objeto anterior se consigue por medio de un dispositivo de aplicación de material líquido de acuerdo con la reivin­ dicación 1. Otros desarrollos ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes.
Un dispositivo de aplicación de material líquido comprende un cabezal de descarga para descargar un material líqui­ do, una mesa de trabajo sobre la que se coloca una pieza de trabajo, un robot para mover el cabezal de descarga y la mesa de trabajo uno en relación con la otra en direcciones XYZ, y una unidad de control que incluye un dispositivo aritmético y un dispositivo de almacenamiento para almacenar un programa de aplicación, aplicando el dispositivo de aplicación de material líquido el material líquido que se debe trazar en forma de una línea en la pieza de trabajo mientras la pieza de trabajo y el cabezal de descarga se mueven una con relación al otro, en el que la unidad de control incluye una primera unidad de control para mover la pieza de trabajo y el cabezal de descarga una en rela­ ción con el otro de acuerdo con el programa de aplicación, y una segunda unidad de control para controlar una can­ tidad de descarga del cabezal de descarga, la primera unidad de control tiene la función de producir de salida infor­ mación de velocidad del cabezal de descarga con relación a la pieza de trabajo en un tiempo predeterminado, y la segunda unidad de control tiene la función de controlar automáticamente la cantidad de descarga sobre la base de la salida de información de velocidad de la primera unidad de control.
Aquí, la primera unidad de control y la segunda unidad de control se implementan como una unidad de control físi­ camente integral en algunos casos, y se implementan como unidades de control físicamente separadas en otros casos.
En el dispositivo de aplicación de material líquido que se ha descrito más arriba, la información de velocidad del cabezal de descarga, que se produce de salida desde la primera unidad de control, es una cantidad escalar de una velocidad de movimiento relativo entre la pieza de trabajo y el cabezal de descarga, la primera unidad de control o la segunda unidad de control incluye una unidad de conversión para producir de salida la información de la cantidad de descarga correspondiente a la cantidad escalar, y la segunda unidad de control tiene la función de controlar automá­ ticamente la cantidad de descarga sobre la base de la salida de información de la cantidad de descarga de la unidad de conversión. Además, la unidad de conversión puede incluir una tabla de conversión que determina la información de la cantidad de descarga correspondiente a la cantidad escalar, o la unidad de conversión puede incluir una fórmu­ la de conversión utilizada para calcular la cantidad de descarga correspondiente a la cantidad escalar. En relación con esto, preferiblemente, la tabla de conversión determina la cantidad de descarga como cinco o más valores dife­ rentes.
Aquí, la unidad de conversión es, por ejemplo, un módulo de función que se implementa con software almacenado en un dispositivo de almacenamiento de la primera o la segunda unidad de control.
En el dispositivo de aplicación de material líquido que se ha descrito más arriba, la primera unidad de control puede tener la función de sincronizar el control de la cantidad de descarga del cabezal de descarga por medio de la segun­ da unidad de control y el movimiento relativo del cabezal de descarga de una con el otro.
En el dispositivo de aplicación de material líquido que se ha descrito más arriba, la primera unidad de control puede estar montada en el robot y la segunda unidad de control se puede conectar al robot por medio de un cable.
Efecto ventajoso de la invención
De acuerdo con la presente invención, se puede aliviar el trabajo de programación necesario para realizar la aplica­ ción deseada para trazar una línea (es decir, la aplicación de dibujo deseada).
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra una apariencia externa de un dispositivo de aplicación de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra una unidad de control y elementos asociados.
La figura 3 es un gráfico al que se hace referencia para explicar un ejemplo de control de una cantidad de descarga.
Descripción de la realización
A continuación se describirá una realización para llevar a cabo la presente invención.
Como se ilustra en la figura 1, un dispositivo de aplicación 1 de la presente invención incluye, como componentes principales, un dispensador 10 y un robot 20. Estos componentes se describirán en detalle a continuación.
<Dispensador>
El dispensador 10 incluye, como componentes principales, un controlador dispensador 40 y un cabezal dispensador 50.
El controlador dispensador 40 incluye un dispositivo de almacenamiento y un dispositivo aritmético, y produce de salida órdenes de operación de descarga para controlar una operación de descarga del cabezal dispensador 50. El cabezal dispensador 50 incluye una unidad de descarga 53 y un controlador de cantidad de descarga 64, y des­ carga un material líquido desde un puerto de descarga 55 en las condiciones de descarga deseadas de acuerdo con una señal de comando de operación de descarga que se produce de salida desde el controlador dispensador 40.
El dispensador 10 empleado en la realización, a modo de ejemplo, es un dispensador de tipo émbolo. En este caso, el término "de tipo émbolo" implica un tipo de descarga del material líquido por medio de la acción de un émbolo que se mueve para deslizarse de manera alternativa dentro de un tubo de medición. Dicho de otra manera, el dispensa­ dor de tipo de émbolo descarga el material líquido en respuesta a la reducción del volumen del tubo de medición, que se produce al mover el émbolo hacia adelante. Por tanto, el dispensador de tipo de émbolo descarga el material líquido en base al mismo principio que el de un inyector.
La unidad de descarga 53 incluida en el cabezal dispensador 50 de la realización incluye un tubo de medición (no ilustrado), un émbolo (no ilustrado) y una boquilla 54 que tiene el orificio de descarga 55 (véase la figura 2). El con­ trolador 64 de la cantidad de descarga es un motor de paso a paso (motor de descarga) que mueve el émbolo para que realice un movimiento alternativo dentro del tubo de medición. Por tanto, el movimiento alternativo del émbolo se controla por medio de la rotación del motor de descarga. Más específicamente, a medida que aumenta el número de rotaciones del motor de descarga, se prolonga la distancia a lo largo de la cual avanza el émbolo. A medida que aumenta la velocidad de rotación del motor de descarga, aumenta la velocidad a la que avanza el émbolo. El mate­ rial líquido es aspirado al interior del tubo de medición (no ilustrado) desde una jeringa 56 moviendo el émbolo hacia atrás.
<Robot>
El robot 20 es un dispositivo de sobremesa que incluye un dispositivo de movimiento del eje X 21, un dispositivo de movimiento del eje Y 22, un cabezal de robot 23, un banco 24 y un controlador de robot 30.
El dispositivo de movimiento 21 del eje X es un dispositivo en forma de puerta soportado por dos postes, e incluye, como fuente de impulsión, una fuente de impulsión 61 del eje X. El cabezal 23 del robot está dispuesto en el disposi­ tivo de movimiento 21 del eje X de manera que el cabezal 23 del robot se pueda mover a una coordenada arbitraria en la dirección X.
El dispositivo de movimiento 22 del eje Y está montado sobre el banco 24 e incluye, como fuente de impulsión, una fuente de impulsión 62 del eje Y. Una mesa 25 está dispuesta en el dispositivo de movimiento 22 del eje Y de mane­ ra que la mesa 25 puede moverse a una coordenada arbitraria en la dirección Y. Una pieza de trabajo 26 está sujeta de manera desmontable sobre la mesa 25.
El cabezal de robot 23 incluye un miembro móvil 28 y una fuente de accionamiento 63 del eje Z, y constituye un dispositivo de movimiento del eje Z que incluye, como fuente de accionamiento, una fuente de accionamiento 63 del eje Z. De esta manera, el cabezal de robot 23 es capaz de mover el elemento móvil 28 a una coordenada arbitraria en la dirección Z por medio de el dispositivo de accionamiento 63 del eje Z. Debido a que el cabezal dispensador 50 está fijado de forma desmontable al elemento móvil 28 en forma de una placa, el cabezal dispensador 50 también es desplazable a una coordenada arbitraria en la dirección Z por el dispositivo de movimiento del eje Z.
Cada una de las fuentes de accionamiento 61 a 63 está constituida, por ejemplo, por un motor de paso a paso, un servomotor o un motor lineal.
El controlador de robot 30 para controlar el funcionamiento del robot está incorporado dentro del banco 24.
El material líquido se aplica y se traza en un patrón de aplicación deseado moviendo el cabezal dispensador 50 y la pieza 26 uno con relación a la otra por el robot 20. El patrón de aplicación incluye al menos un punto en el que la velocidad de movimiento relativo del cabezal dispensador 50 se cambia mientras el material líquido se descarga desde el cabezal dispensador 50.
<Unidad de control>
Una unidad de control en la realización está constituida por el controlador de robot 30 y el controlador dispensador 40. En la siguiente descripción, al controlador de robot 30 se le denomina como una primera unidad de control 30, y al controlador dispensador 40 se le denomina como una segunda unidad de control 40. A diferencia de la realización en la que la primera unidad de control y la segunda unidad de control son unidades físicamente separadas, la prime­ ra unidad de control y la segunda unidad de control pueden implementarse como una unidad de control físicamente integral en algunos casos.
Como se ilustra en la figura 2, la primera unidad de control 30 incluye un dispositivo de almacenamiento 31 que almacena un programa de aplicación que describe los comandos de movimiento relativo, y un dispositivo aritmético 32 que ejecuta el programa de aplicación.
La primera unidad de control 30 implementa el movimiento relativo del cabezal dispensador 50 y la pieza de trabajo 26 ejecutando el programa de aplicación y transmitiendo los comandos de movimiento relativo al dispositivo 21 de movimiento del eje X, el dispositivo 22 de movimiento del eje Y el dispositivo 23 de movimiento del eje Z por medio de cables B 81.
El programa de aplicación describe comandos para mover los dispositivos móviles del eje XYZ (21 a 23) a coorde­ nadas designadas por medio de una trayectoria lineal o curva, un comando para establecer la velocidad de movi­ miento del cabezal dispensador 50, un comando de inicio de descarga, un comando de parada de descarga, etc. El programa de aplicación en la realización no describe ningún comando con relación al control de la cantidad de des­ carga. El programa de aplicación de la realización se procesa por medio de un procedimiento que utiliza un intérpre­ te.
La segunda unidad de control 40 incluye un dispositivo de almacenamiento y un dispositivo aritmético, y transmite comandos de operación de descarga al cabezal dispensador 50 por medio de un cable C 82. Los comandos de operación de descarga incluyen el comando de inicio de descarga, el comando de parada de descarga y un coman­ do de control de la cantidad de descarga.
La segunda unidad de control 40 incluye además una unidad de conversión 45 que se implementa con software almacenado en el dispositivo de almacenamiento. La unidad de conversión 45 en la realización contiene una fórmula relacional o una tabla de conversión que representa una relación entre una velocidad de movimiento V del cabezal dispensador 50 y una variable de control D del controlador de la cantidad de descarga 64. La unidad de conversión 45 aplica la velocidad de movimiento V a la fórmula relacional o la tabla de conversión y calcula la variable de control D para realizar el ancho de línea que se ha establecido. La velocidad de movimiento V es una cantidad escalar de la velocidad de movimiento relativo entre la pieza de trabajo 26 y el cabezal dispensador 50.
En la realización, puesto que el controlador de cantidad de descarga 64 es el motor de descarga, la variable de con­ trol D es una velocidad de rotación del motor (es decir, el número de rotaciones por unidad de tiempo). La fórmula relacional o la tabla de conversión se debe preparar previamente en base a valores teóricos o experimentales. La fórmula relacional o la tabla de conversión establece preferiblemente cinco o más valores diferentes de la cantidad de descarga paso a paso. Para obtener líneas aplicadas de varios anchos con un dispositivo de aplicación 1, es necesario preparar la fórmula relacional o la tabla de conversión en el mismo número que el de los anchos de las líneas aplicadas que se deben obtener.
La primera unidad de control 30 y la segunda unidad de control 40 están conectadas eléctricamente una a la otra por medio de cables A 80 para la comunicación entre las mismas. Los comandos de inicio y fin de descarga establecidos en el programa de aplicación, y la velocidad de movimiento V del cabezal dispensador 50 se transmiten desde la primera unidad de control 30 a la segunda unidad de control 40. Aquí, se transmite la velocidad de movimiento V del cabezal dispensador 50 a la segunda unidad de control 40 cuando se produce de salida una orden de cambio de velocidad de movimiento desde el programa de aplicación, o en intervalos de tiempo predeterminado. La segunda unidad de control 40 puede obtener la velocidad de movimiento V por medio de un procedimiento de interrogación para enviar una solicitud de transmisión desde la segunda unidad de control 40 a la primera unidad de control 30. Cuando la segunda unidad de control 40 recibe la velocidad de movimiento del cabezal dispensador 50, se determi­ nan las condiciones óptimas de control para el controlador 64 de la cantidad de descarga de acuerdo con la fórmula relacional o la tabla de conversión en la unidad de conversión 45.
<Ejemplo de control de la cantidad de descarga>
Una representación superior en la figura 3 ilustra una imagen de la tabla de conversión que representa las variables de control D1 a Dn del controlador de cantidad de descarga 64 correspondiente a las velocidades de movimiento V1 a Vn del cabezal dispensador 50, respectivamente. Debido a que las velocidades de movimiento V1 a Vn se describen como cantidades escalares (valores absolutos), se puede usar la misma tabla de conversión en ambos modos de aceleración y desaceleración.
Una representación inferior en la figura 3 ilustra un gráfico que representa el control de la cantidad de descarga cuando la velocidad de movimiento del cabezal 50 dispensador se desacelera de V1 a Vn.
En un estado inicial en la figura 3, el cabezal dispensador 50 se controla para que se mueva a la velocidad de movi­ miento V1 , y el motor de descarga que sirve como controlador 64 de la cantidad de descarga se controla para rotar a la velocidad de rotación D1 por unidad de tiempo. La información de la velocidad de movimiento del cabezal dispen­ sador 50 se transmite desde la primera unidad de control 30 a la segunda unidad de control 40 por At. Cuando cam­ bia la velocidad de movimiento V, la unidad de conversión 45 en la segunda unidad de control 40 calcula la variable de control D correspondiente de acuerdo con la tabla de conversión.
Cuando la velocidad de movimiento del cabezal dispensador 50 se reduce a V2, la segunda unidad de control 40 produce de salida una orden de desaceleración, y el controlador de cantidad de descarga 64 desacelera la velocidad de rotación a D2. De manera similar, cuando la velocidad de movimiento se reduce a V3, V4,..., Vn-1 paso a paso, la segunda unidad de control 40 produce de salida los comandos de desaceleración correspondientes, y el controlador de cantidad de descarga 64 desacelera la velocidad de rotación a D3, D4,..., Dn-1 sucesivamente. Cuando la veloci­ dad de movimiento del cabezal dispensador 50 alcanza Vn y se mantiene allí, la segunda unidad de control 40 pro­ duce de salida una orden de deceleración, y el controlador de la cantidad descargada 64 desacelera la velocidad de rotación a Dn. Durante un período en el que la velocidad de movimiento se mantiene en Vn, no se produce de salida ninguna orden de cambio de velocidad desde la segunda unidad de control 40 y, por tanto, el controlador de canti­ dad de descarga 64 mantiene la velocidad de rotación Dn.
Aunque la representación inferior de la figura 3 ilustra el caso en el que la velocidad de movimiento V del cabezal dispensador 50 se reduce linealmente, el controlador de la cantidad de descarga se puede controlar de manera similar al caso anterior incluso cuando la velocidad de movimiento V cambia de manera no lineal. Por lo tanto, solo se requiere seleccionar, de la tabla de conversión, la variable de control D del controlador de cantidad de descarga 64 correspondiente a la velocidad de movimiento V del cabezal dispensador 50, y controlar el controlador de canti­ dad de descarga 64 de acuerdo con la variable de control. D.
Como una alternativa, la fórmula relacional y la tabla de conversión pueden usarse de manera combinada, por ejem­ plo, de modo que la tabla de conversión se use en un cierto rango de velocidad y la fórmula relacional se use fuera del cierto rango de velocidad.
<Proceso real de trabajo de aplicación>
El dispositivo de aplicación 1 realiza automáticamente el trabajo de aplicación por medio de la ejecución de un pro­ grama de aplicación que se ha preparado de antemano.
Cuando el programa de aplicación almacenado en el dispositivo de almacenamiento 31 de la primera unidad de control es leído y ejecutado por el dispositivo aritmético 32, las órdenes de movimiento relativo se transmiten al dis­ positivo de movimiento del eje X 21, al dispositivo de movimiento del eje Y 22, y al dispositivo de movimiento del eje Z 23, y los comandos de inicio y fin de descarga se transmiten a la segunda unidad de control 40. Las especificacio­ nes pueden modificarse de modo que el comando de fin de descarga no se incluya en el programa de aplicación, y que la descarga finalice después de que un cierto tiempo haya transcurrido desde el comando de inicio de descarga. En paralelo a la ejecución del programa de aplicación, la información de la velocidad de movimiento V del cabezal dispensador 50 se transmite periódicamente a la segunda unidad de control 40. Aquí, la "información de la velocidad de movimiento V" implica, en la realización, información de la velocidad de movimiento en un plano XY, que se implementa por medio del dispositivo de movimiento del eje X 21 y del dispositivo de movimiento del eje Y 22. Sin embargo, también es posible, por supuesto, transmitir periódicamente información de velocidad de movimiento en otro sistema de coordenadas que se establece, por ejemplo, en un plano XZ, en un plano YZ o en un espacio XYZ a diferencia de la realización.
Al recibir los comandos de inicio y fin de descarga y la información de la velocidad de movimiento V de la primera unidad de control 30, la segunda unidad de control 40 transmite los comandos de operación de descarga al cabezal dispensador 50. Los comandos de inicio y fin de descarga en los comandos de operación de descarga se describen en el programa de aplicación, pero el comando de control de cantidad de descarga en los comandos de operación de descarga no se describe en el programa de aplicación. En otras palabras, la segunda unidad de control 40 gene­ ra dinámicamente la orden de control de la cantidad de descarga sobre la base de la velocidad de movimiento V del cabezal dispensador 50, que se describe en el programa de aplicación. En la realización, puesto que el controlador 64 de la cantidad de descarga es un motor de paso a paso, un comando de aumento de la cantidad de descarga es un comando para aumentar la velocidad de rotación del motor (es decir, el número de rotaciones por unidad de tiempo), y un comando de disminución de la cantidad de descarga es un comando para disminuir la velocidad de rotación del motor (es decir, el número de rotaciones por unidad de tiempo). Por tanto, la segunda unidad de control 40 produce de salida el comando de aumento de la cantidad de descarga cuando la velocidad de movimiento del cabezal dispensador 50 ha aumentado, y produce de salida el comando de disminución de la cantidad de descarga cuando la velocidad de movimiento del cabezal dispensador 50 ha disminuido. Debido a que la cantidad de descarga es controlada por la segunda unidad de control 40 sustancialmente en tiempo real, la aplicación del material líquido para trazar una línea en un ancho uniforme se puede realizar con menos trabajo de programación que el requerido hasta ahora.
<Función de sincronización>
La presente invención se caracteriza porque la velocidad de movimiento del cabezal dispensador y la cantidad de descarga del mismo se controlan en tiempo real. Sin embargo, el tiempo en el control de la cantidad de descarga puede desviarse levemente dependiendo de las condiciones de aplicación en algunos casos. Para hacer frente a tal desviación, el dispositivo de aplicación 1 en una realización preferida incluye una función de sincronización del cam­ bio de la velocidad de movimiento del cabezal dispensador y el control de la cantidad de descarga del mismo.
La función de sincronización se implementa retrasando uniformemente las órdenes de movimiento relativo, que se transmiten desde el dispositivo aritmético 32 a los dispositivos móviles del eje XYZ (21 a 23), durante un tiempo predeterminado. Aquí, el tiempo de retardo necesario para la sincronización es un tiempo transcurrido hasta que, después de que la segunda unidad de control 40 haya recibido la información de la velocidad de movimiento V del cabezal dispensador 50, el comando de control de la cantidad de descarga se transmite al cabezal dispensador 50 y el cambio de la cantidad de descarga se inicia realmente. Alternativamente, el dispositivo aritmético 32 puede leer el programa de aplicación de antemano, y la orden de control de la cantidad de descarga puede transmitirse antes del tiempo predeterminado desde un momento en el que se cambia la velocidad de movimiento V.
<Dispositivos de descarga de diferentes tipos>
Aunque la realización se ha descrito en relación con un ejemplo del dispensador en el que el motor de descarga controla una cantidad de movimiento hacia adelante del émbolo, se pueden usar varios tipos de dispensadores. El controlador de cantidad de descarga 64 se modifica dependiendo de los tipos de dispensadores, a modo de ejemplo, como sigue.
En el caso de un dispensador de aire en el que un material líquido se descarga desde una boquilla aplicando aire a presión regulada al material líquido en un depósito durante un tiempo deseado, el controlador de la cantidad de descarga es un regulador y los parámetros de control para la cantidad de descarga son la presión de descarga y el tiempo durante el cual se aplica la presión de descarga.
En el caso de un dispensador de tipo de tubería provisto de un mecanismo de tubería rotativo, el controlador de la cantidad de descarga es un motor y los parámetros de control para la cantidad de descarga son la dirección de rota­ ción, el número de rotaciones y una velocidad de rotación.
En el caso de un dispensador de tipo chorro en el que un material líquido se descarga desde la punta de una boqui­ lla en forma de vuelo al chocar un miembro de válvula contra un asiento de válvula que está dispuesto en un extre­ mo de una trayectoria de flujo en comunicación con la boquilla o deteniendo el miembro de válvula inmediatamente antes de que el elemento de válvula impacte contra el asiento de la válvula, el controlador de cantidad de descarga es una válvula de solenoide, y el parámetro de control para la cantidad de descarga es un tacto de descarga (inter­ valo de conexión y desconexión de la válvula de solenoide).
De acuerdo con el dispositivo de aplicación de la presente invención que se ha descrito más arriba, puesto que ya no es necesario describir el comando de control de la cantidad de descarga dependiendo de la velocidad de movi­ miento del dispositivo de descarga que se mantiene en el robot, el tiempo necesario para preparar el programa de aplicación se puede acortar significativamente. Además, puesto que una cantidad de código del programa de aplica­ ción se reduce en su conjunto, se reducen los factores que causan errores en el programa y también se reduce significativamente el tiempo de trabajo de depuración.
Además, puesto que solamente se requiere que un operador aprenda solo los conocimientos necesarios para la programación de los comandos de movimiento relativo que determinan el funcionamiento del robot, también es posi­ ble acortar el período de capacitación del operador.
Lista de signos de referencia
1: dispositivo de aplicación
10: dispensador
20: robot
21: dispositivo de movimiento en el eje X
22: dispositivo de movimiento en el eje Y
23: cabezal de robot (dispositivo de movimiento en el eje Z)
24: banco
25: mesa
26: pieza de trabajo
28: miembro móvil
30: controlador de robot (primera unidad de control)
31: dispositivo de almacenamiento
32: dispositivo aritmético
: controlador dispensador (segunda unidad de control) : unidad de conversión
: cabezal dispensador
: unidad de descarga
: boquilla
: puerto de descarga
: jeringa
: fuente de accionamiento del eje X
: fuente de accionamiento del eje Y
: fuente de accionamiento del eje Z
: controlador de cantidad de descarga
: cable A
: cable B
: cable C

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de aplicación de material líquido (1) que comprende:
un cabezal de descarga (50) que incluye un puerto de descarga (55) para descargar un material líquido; un controlador de cantidad de descarga (64) para controlar la cantidad de material líquido descargado del puerto de descarga (55);
una mesa de trabajo sobre la que se coloca una pieza de trabajo (26);
un robot (20) para mover el cabezal de descarga (50) y la mesa de trabajo en relación de uno con la otra; y una unidad de control (30, 40) que incluye un dispositivo aritmético (32) y un dispositivo de almacenamiento (31) para almacenar un programa de aplicación,
el dispositivo de aplicación de material líquido (1) aplica el material líquido a trazar en forma de una línea en la pieza de trabajo (26) mientras la pieza de trabajo (26) y el cabezal de descarga (50) se mueven una con relación al otro,
en el que el programa de aplicación contiene un comando de movimiento relativo para mover la pieza de trabajo (26) y el cabezal de descarga (50) una con relación al otro de acuerdo con un patrón de aplicación, y una descripción de una cantidad escalar de una velocidad de movimiento relativo entre la pieza de trabajo (26 ) y el cabezal de descarga (50), y
la unidad de control (30, 40) incluye una primera unidad de control (30) para mover la pieza de trabajo (26) y el cabezal de descarga (50) una con relación al otro de acuerdo con el programa de aplicación, y una se­ gunda unidad de control (40) para controlar una cantidad de descarga del cabezal de descarga (50), caracterizado porque
la primera unidad de control (30) comprende un dispositivo de almacenamiento (31) y un dispositivo aritmé­ tico (32),
la segunda unidad de control (40) comprende un dispositivo de almacenamiento y un dispositivo aritmético, la primera unidad de control (30) y la segunda unidad de control (40) están conectadas eléctricamente una con la otra por medio de cables (80) para la comunicación entre las mismas,
la primera unidad de control (30) tiene la función de transmitir la cantidad escalar a la segunda unidad de control (40), y
la segunda unidad de control (40) incluye una unidad de conversión (45) emitir la información de la cantidad de descarga correspondiente a la cantidad escalar y tiene la función de controlar automáticamente la canti­ dad de descarga del cabezal de descarga (50), sobre la base de la cantidad escalar transmitida desde la primera unidad de control (30), generando dinámicamente la orden de control de la cantidad de descarga del controlador de la cantidad de descarga (64) para hacer que el cabezal de descarga (50) aplique el ma­ terial líquido y trace una línea en un ancho uniforme.
2. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la primera uni­ dad de control (30) tiene la función de transmitir la cantidad escalar a la segunda unidad de control (40) en para­ lelo a la ejecución del programa de aplicación.
3. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la unidad de conversión (45) incluye una tabla de conversión que determina la información de la cantidad de descarga co­ rrespondiente a la cantidad escalar.
4. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la tabla de con­ versión está constituida por cinco o más tablas de conversión que determinan las cantidades de descarga co­ rrespondientes a cinco o más anchos de línea diferentes.
5. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que la unidad de conversión (45) incluye una fórmula de conversión utilizada para calcular la información de la cantidad de des­ carga correspondiente a la cantidad escalar.
6. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la primera unidad de control (30) tiene la función de sincronizar el control de la cantidad de descarga del cabezal de descarga (50) por medio de la segunda unidad de control (40). ) y el movimiento relativo del ca­ bezal de descarga (50) entre sí.
7. El dispositivo de aplicación de material líquido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la primera unidad de control (30) está montada en el robot (20), y la segunda unidad de control (40) está constituida por un controlador dispensador que es físicamente una unidad separada, y que está conectada al robot (20) por medio de un cable.
8. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el cabezal de descarga (50) incluye un dispensador seleccionado de entre un dispensador de tipo émbolo, un dispensador de aire, un dispensador de tipo tubo y un dispensador de tipo chorro.
9. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la unidad de conversión (45) incluye una tabla de conversión que determina la información de la cantidad de descarga co­ rrespondiente a la cantidad escalar y una fórmula de conversión que se utiliza para calcular la información de la cantidad de descarga correspondiente a la cantidad escalar, y la tabla de conversión se usa cuando la velocidad de movimiento relativo está dentro de un rango de velocidad predeterminado, y la fórmula de conversión se usa cuando la velocidad de movimiento relativa está fuera del rango de velocidad predeterminado.
10. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la primera unidad de control (30) tiene la función de sincronizar el control de la cantidad de descarga del cabezal de descarga (50) y el movimiento relativo del cabezal de descarga. (50) uno con relación el otro re­ trasando un tiempo de transmisión del comando de movimiento relativo al robot (20) durante un tiempo prede­ terminado, o leyendo previamente el comando de movimiento relativo emitido al robot (20) y haciendo que la segunda unidad de control (40) transmita el comando de cantidad de descarga al cabezal de descarga (50) an­ tes de un tiempo predeterminado desde el cambio del comando de movimiento relativo.
11. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el cabezal de descarga incluye un dispensador seleccionado de entre un dispensador de tipo émbolo, un dispensador de aire, un dispensador de tipo tubo y un dispensador de tipo chorro.
12. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la tabla de con­ versión se utiliza en ambos modos de aceleración y desaceleración en común.
13. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la unidad de conversión (45) es un módulo de función que se implementa con software almacenado en el dispositivo de al­ macenamiento de la segunda unidad de control (40).
14. El dispositivo de aplicación de material líquido (1) de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el cabezal dis­ pensador (50) incluye una unidad de descarga (53) y el controlador de la cantidad de descarga (64).
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