【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は線引塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００２−２０６９６２号公報
【特許文献２】特開２００２−１３９３７０号公報
【特許文献３】特開平１０−５６５７号公報
【０００３】
ディスペンスは、吐出圧力や吐出時間を設定して材料を定量吐出するが、同じ吐出圧力に対する吐出重量は、それぞれ粘度や摩擦抵抗が違うため、材料によって異なる。また、吐出作業時の湿度や使用器具などの環境条件によっても異なる。この他、吐出作業の進行に伴って容器内の材料が減少することや、時間の経過とともに材料の粘土が変化することなどにより、当初設定した吐出圧力に対する吐出重量にばらつきが生じ、吐出精度が低下する。
【０００４】
そこで、
【特許文献１】に記載された装置は、任意の吐出圧力に対する吐出重量を実測し、これによって吐出圧力と吐出量との関係を近似する近似直線の勾配係数を設定し、随時経時変化前後の吐出量を実測して、その変化量に応じて近似直線の勾配係数を修正し、これらの変化量と交番係数に基づいて吐出重量を定量にする吐出圧力を決定するようにしている。
【０００５】
また、
【特許文献２】に記載された装置では、被吐出体に吐出された液滴の質量を測定し、この測定結果と基準値に基づいて液滴の吐出量を制御するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、
【特許文献１】の装置にあっては、あらかじめ試し吐出を行うことで吐出圧力を適切に保つものであり、実際の塗布の重量を直に測定しているわけではないので、塗布量は保証されないという課題がある。
【０００７】
また、
【特許文献２】の装置にあっては、液滴の吐出を精度よく行うものであり、線引塗布を精度良く行うものとは塗布剤の塗布形状が異ななり、線引塗布装置には適用できないという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、所望の塗布量で線引塗布を行える線引塗布装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る線引塗布装置は、塗布剤を対象物に連続的且つ線状に塗布する線引塗布装置であって、前記対象物に塗布された塗布剤の質量を測定する測定手段と、この測定手段の測定結果に基づいて塗布量をフィードバック制御する制御手段と、この制御手段に基づいて塗布量を調節して吐出する塗布剤吐出手段と、この塗布剤吐出手段を前記対象物に対して相対的に移動させる移動手段と、塗布後の塗布剤の量を検査する検査手段と、塗布量の少ない部分に塗布剤を追加して塗布させる追加塗布制御手段を備えた。
【００１０】
請求項２の線引塗布装置は、上記請求項１の線引塗布装置において、前記測定手段は、塗布前の対象物重量の測定と塗布中又は塗布後の塗布剤のついた対象物重量を測定する重量測定手段と、この重量測定手段により測定した塗布前の対象物重量を記憶する対象物重量記憶手段と、塗布中あるいは塗布後の塗布剤のついた対象物重量を測定した重量測定手段の出力値から対象物重量記憶手段の値を減算処理して塗布量を演算する塗布量演算手段とを備えいる構成とした。
【００１１】
請求項３の線引塗布装置は、上記請求項２の線引塗布装置において、前記制御手段は、一対象物毎の塗布量を指令する指令手段と、一対象物の線引塗布完了後に指令手段の指令値から塗布量演算手段の出力情報である塗布量を減算処理する誤差演算手段と、この誤差演算手段の出力を次に塗布する対象物の塗布量を適切にするように塗布剤吐出手段の調節量を演算制御する演算制御手段とを備えている構成とした。
【００１２】
請求項４の線引塗布装置は、上記請求項２の線引塗布装置において、前記制御手段は、一定区間毎の線引塗布量を指令する指令手段と、一定区間の線引塗布完了後に指令手段の指令値から塗布量演算手段の出力情報である塗布量を減算処理する誤差演算手段と、この誤差演算手段の出力を次に塗布する塗布区間の塗布量を適切にするように塗布剤吐出手段の調節量を演算制御する演算制御手段とを備えている構成とした。
【００１３】
請求項５の線引塗布装置は、上記請求項２の線引塗布装置において、前記制御手段は、所望の塗布パターンにもとづいて塗布量を指令する指令手段と、線引塗布動作中常時指令手段の指令値から塗布量演算手段の出力情報である塗布量を減算処理する誤差演算手段と、この誤差演算手段の出力を所望の塗布量パターンに合致するように塗布剤吐出手段の調節量を演算制御する演算制御手段とを備えている構成とした。
【００１４】
これらの本発明に係る線引塗布装置においては、前記検査手段は、良否判定のための上限値と下限値を記憶しておく上下限値記憶手段と、上下限値記憶手段の上下限値と誤差演算手段の出力値を比較し、誤差演算手段の出力値が上下限値記憶手段に記憶された上限値よりも大きい場合又は下限値よりも小さい場合に不良判定出力を行う判定手段とを備えていることが好ましい。
【００１５】
また、前記追加塗布制御手段は、塗布剤吐出手段と対象物との相対的な位置と、その位置に対応した塗布不足量を記憶する塗布不足量記憶手段と、この塗布不足量記憶手段に記憶された塗布不足量に基づいて塗布量を指令する指令手段とを備えていることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。先ず、本発明に係る線引塗布装置の構成について図１を参照して説明する。
この線引塗布装置は、図示しない圧空源からエア配管１によって電空レギュレータ２、バルブ３、塗布剤を充填されたシリンジ５順に接続し、シリンジ５には塗布剤を吐出するニードル６を備えている。これらによって塗布量を調節されて吐出する塗布剤吐出手段を構成している。
【００１７】
そして、塗布剤吐出手段を構成する塗布剤を充填されたシリンジ５及びニードル６は、図示しないロボットコントローラで制御される移動手段であるロボット４の直線移動をする可動子４ａに固定し、ロボット４を駆動することによって塗布剤を充填されたシリンジ５及びニードル６は直線移動する。
【００１８】
一方、塗布剤を塗布する対象物８は、この対象物８及び塗布剤７のついて対象物８の重量を測定する重量測定手段を構成する重量測定器９上に固定される。
【００１９】
この装置における線引塗布動作の概略について説明すると、図示しない圧空源から配管１により圧空が電空レギュレータ２に供給され、電空レギュレータ２により一定圧力に減圧される。減圧された圧空は、バルブ３によりオープン／クローズを切り換えられる。
【００２０】
ここで、バルブ３がオープンになると、シリンジ５に圧空が供給され、シリンジ５内の塗布剤をニードル６先端から押し出す。このとき、ロボット４の可動子４ａを一定速度で例えば矢印方向に移動させることで、塗布剤７が対象物８上に連続的に且つ線状に塗布される。
【００２１】
そこで、この線引塗布装置における制御部の構成について図２を参照して説明する。
この制御部は、本発明に係る測定手段、制御手段、検査手段、追加塗布制御手段、対象物重量記憶手段、塗布量演算手段、指令手段、誤差演算手段、演算制御手段、上下限値記憶手段、判定手段、塗布不足量記憶手段を含み、この線引塗布装置全体の制御を司る塗布コントローラ１０を備えている。なお、ここでは、上記記憶手段はメモリで、その他の手段はプログラムで構成しているので、ブロック構成は簡略化して図示している。
【００２２】
この塗布コントローラ１０には、ロボット４の可動子４ａの位置を検出する位置検出器１１からの位置検出信号と、上述した対象物８あるいは塗布剤７のついた対象物８の重量を測定する重量測定器９からの重量測定信号が入力される。
【００２３】
そして、塗布コントローラ１０は、塗布量を指令する指令手段である指令器１２と、重量測定器９からの対象物８の重量及び塗布剤７付きの対象物８の重量を示す重量測定信号に基づいて対象物８に塗布された塗布量を演算する塗布量演算手段である塗布量演算器１３と、塗布量フィードバックループの開閉を切り換えるフィードバックループ開閉スイッチ１４と、指令器１２からの指令値と塗布量演算器１３から出力値の差分を出力する誤差演算手段である誤差演算器１５と、この誤差演算器１５の出力を圧力信号に変換して出力する演算制御手段である制御器１６とを備えている。
【００２４】
また、塗布コントローラ１０は、図示しないが、重量測定器９から与えられる対象物８あるいは塗布剤７の付いた対象物８の重量を記憶する対象物重量記憶手段と、塗布量の良否判定のための上限値及び下限値を記憶する上下限値記憶手段と、塗布量の良否判定を行う判定手段と、対象物８の塗布量不足位置とその位置に対応する不足塗布量を記憶する塗布不足量記憶手段とを備えている。
【００２５】
この塗布コントローラ１０はＤＳＰや上述したようにマイコンなどで構成することができる。
【００２６】
そして、この制御部は、塗布コントローラ１０の制御器１６の出力値と電空レギュレータ２の出力圧力をセンシングする圧力センサ１７のセンサ検出値の差分を出力する誤差演算器１８を備えている。
【００２７】
次に、この制御部による塗布動作制御の一例について図３を参照して説明する。
まず、塗布開始前に、塗布良品と判定して良い塗布量のばらつきの範囲をあらかじめ実験等で求めておき、このばらつきの指令塗布量に対する上限値及び下限値を塗布コントローラ１０の上下限値記憶手段（メモリ）に記憶しておく。
【００２８】
そして、塗布コントローラ１０のフィードバックループ開閉スイッチ１４をＯＦＦし、オープンループにした状態で、重量測定器９により対象物８の重量を測定し、この測定値を塗布コントローラ１０の対象物重量記憶手段（メモリ）に記憶する。その後、ロボットコントローラ（図示せず）によりロボット４の可動子４ａの一定速度で所要の方向への移動を開始する。
【００２９】
ここで、指令器１２から一定塗布量値の指令出力を開始することで、誤差演算器１５は指令器１２からの指令値と重量演算器１３の出力値の誤差を演算して制御器１６に出力する。このとき、オープンループになっているので重量演算器１３の出力値はゼロと同値であるので、指令器１２からの指令値がそのまま制御器１６に与えられ、制御器１６は塗布量指令値を圧力信号に変換して圧力指令値として出力する。この圧力信号は一対象物８に対するすべての塗布が終了するまで一定である。
【００３０】
この制御器１６から出力される圧力指令値と圧力センサ１７からの圧力センサ信号との差が誤差演算器１８から出力され、電空レギュレータ２の出力圧力が制御される。この制御された出力圧力が、塗布剤の入ったシリンジ５及びニードル６（これらを符号「塗布剤入シリンジとニードル１９」と表記する。）に印加され、ニードル６先端から塗布剤７が吐出され、線引塗布が行われる。すなわち、接着剤入シリンジとニードル１９は、制御手段である塗布コントローラ１０の出力に基づいて塗布量を調節して吐出する。
【００３１】
ロボット４が塗布移動を終え、一対象物８に対するすべての塗布を終えると、塗布剤７の付いた対象物８の重量を重量測定器９により測定し、重量測定器９からの測定信号が重量演算器１３に与えられる。重量演算器１３は、この塗布剤７の付いた対象物８の重量測定値から対象物重量記憶手段に記憶されている対象物８だけの重量値を減算処理することで塗布量を演算して出力する。
【００３２】
ここで、フィードバックループ開閉スイッチ１４をＯＮすることで、重量演算器１３の出力値（実際の塗布量）が誤差演算器１５に与えられ、誤差演算器１５は指令器１２から与えられている一対象物毎の塗布量の指令値から重量演算器１３の出力値（実際の塗布量）を減算して、指令値と重量演算器１３の出力値の誤差を演算し、これを制御器１６に出力する。
【００３３】
制御器１６は、この誤差が小さくなるように、つまり、誤差演算器１５の出力を次に塗布する対象物の塗布量を適切にするように塗布剤吐出手段の調節量を演算して、自身が持つ制御パラメータを修正し、出力のゲインを調節する。調整後、フィードバックループ開閉スイッチ１４をＯＦＦしてオープンループにし、対象物重量記憶手段の値をリセットしてゼロにし、ここで一対象物分の塗布制御動作が終了する。
【００３４】
同一品種の次対象物８の塗布については、前述と同様にして、対象物８の塗布前の重量を重量測定器９により測定するところから、対象物重量記憶手段の値をリセットしてゼロにするところまでの一連を行うこととなる。一対象物毎に制御器１５の制御パラメータを修正する、つまり、誤差演算器１５の出力を次に塗布する対象物の塗布量を適切にするように塗布剤吐出手段の調節量を演算制御することで、制御器１５の制御ゲインを最適なものに維持することができる。
【００３５】
このように、対象物に対して相対的に塗布剤吐出手段を移動させながら、対象物へ塗布された塗布量を求め、求めた塗布量に基づいてフィードバック制御して吐出手段からの塗布剤の吐出量を調節することで、所望塗布量とおり線引塗布を行うことができる。
【００３６】
また、上述したように、一対象物の線引塗布終了後に、一対象物に塗布された塗布量を求めて、一対象物に適切な塗布量と比較して、差分が小さくなるように吐出手段に対する出力値を調節した後、次の対象物に線引塗布を施すことで、一対象物に適切な塗布量での線引塗布が可能になる。
【００３７】
さらに、塗布前の対象物の重量を測定及び記憶し、塗布後に塗布剤のついた対象物の重量を測定し、この測定値から記憶した塗布前の対象物重量を減算処理することで、実際の塗布量を求めることができる。
【００３８】
次に、この制御部による塗布動作制御の他の例について図４を参照して説明する。
まず、塗布開始前に、塗布良品と判定して良い塗布量のばらつきの範囲をあらかじめ実験等で求めておき、このばらつきの指令塗布量に対する上限値及び下限値を塗布コントローラ１０の上下限値記憶手段（メモリ）に記憶しておく。
【００３９】
そして、重量測定器９により対象物８の重量を測定し、この測定値を塗布コントローラ１０の対象物重量記憶手段（メモリ）へ記憶する。その後、ロボットコントローラ（図示せず）によりロボット４の可動子４ａの一定速度で所要の方向への移動を開始する。
【００４０】
ここで、指令器１２から一定移動量当たり（単位移動距離当たり）の塗布量値の指令出力を開始する。誤差演算器１５は指令器１２からの指令値と重量演算器１３の出力値の誤差を演算して制御器１６に出力し、制御器１６は塗布量指令値を圧力信号に変換して出力する。
【００４１】
この制御器１４から出力される圧力指令値と圧力センサ１７からの圧力センサ信号との差が誤差演算器１８から出力され、電空レギュレータ２の出力圧力が制御される。この制御された出力圧力が、塗布剤の入ったシリンジ５及びニードル６に印加され、ニードル６先端から塗布剤７が吐出され、線引塗布が行われる。
【００４２】
そして、ロボット４の可動子４ａが一定距離（単位移動距離）移動すると、塗布剤７の付いた対象物８の重量を重量測定器９により測定する。塗布量演算器１３はこの塗布剤７の付いた対象物８の重量測定値から対象物重量記憶手段に記憶されている対象物８だけの重量値を減算処理して塗布量を演算し、測定した塗布剤７の付いた対象物８の重量を対象物重量記録手段に上書き保存する。
【００４３】
ここで、フィードバックループ開閉スイッチ１４をＯＮすることで、誤差演算器１５は、指令器１２からの指令値から重量演算器１３の出力値（実際の塗布量）を減算処理して誤差を演算し、制御器１６及び図示しない判定手段に出力する。
【００４４】
このとき、判定手段では、誤差演算器１５の出力値と上下限値記憶手段に記憶されている上限値及び下限値とを比較して、単位移動距離当たりの塗布量が上限値及び下限値の範囲内であるか否かを判定し、誤差演算器１５の出力値が上限値よりも大きい場合あるいは下限値よりも小さい場合、すなわち誤差範囲内でなければ不良判定出力を行う。例えば、図５に示すように、単位移動距離当たりの塗布量が変化した場合、同図の部分３１は下限値より小さいので塗布エラーとして判定出力する。この不良判定出力で塗布動作を中止しても良いし、継続しても良い。
【００４５】
また、判定手段では、誤差演算器１５の出力値がマイナスの値であれば、位置検出器１１の検出結果に基づいてロボット４の可動子４ａの位置を判別して、塗布不足量記憶手段にロボット４の可動子４ａの塗布量不足区間と塗布不足量を記憶する。
【００４６】
このようにして、塗布動作制御はロボット４の可動子４ａが一定距離（単位距離）移動する毎にフィードバック開閉スイッチ１４をＯＮさせて、塗布剤の重量をフィードバックすることで行う。
【００４７】
そして、一対象物８の塗布が完了した後、塗布不足量記憶手段に塗布量不足区間と塗布不足量が記憶されている場合（塗布不足区間がある場合）には塗布量不足区間に不足塗布量だけ追加して塗布する処理を行う。
【００４８】
つまり、図示しないロボットコントローラによってロボット４の可動子４ａを不足している区間に移動させ、ロボット４の可動子４ａの一定速度での移動を開始する。このとき、指令器１２からはロボット４の位置検出器１１の検出値に基づいて当該塗布不足区間についての塗布不足量の絶対値を出力し、制御器１６は塗布量指令値を圧力信号に変換し、変換した圧力指令と圧力センサ１７からの圧力信号との差を誤差演算器１８で出力し、電空レギュレータ２の出力圧力を制御する。この制御された出力圧力が塗布剤の入ったシリンジとニードル１９に印加され、ニードル６先端から塗布剤が吐出され、塗布剤に気泡が混入した場合等に生ずる塗布量不足を補う。
【００４９】
このように、対象物に対して相対的に塗布剤吐出口を移動させながら、対象物へ塗布された塗布量を求め、求めた塗布量をフィードバック制御して、吐出手段からの吐出量（塗布量）を調節することで、所望塗布量通りの線引塗布を行うことができる。また、塗布剤中に気泡が混入している等の場合で不均一な塗布になってしまっても、求めた塗布量に基づいて検査判定が可能であり、不足区間については不足量を追加塗布することができる。
【００５０】
また、塗布前の対象物の重量を測定及び記憶し、線引塗布中に塗布剤のついた対象物を測定し、この測定値から記憶した塗布前の対象物重量を減算処理することで、塗布量を求めることができる。
【００５１】
さらに、上述したように、一定区間の線引塗布終了後に、一定区間に塗布された塗布量を求めて、一定区間に適切な塗布量と比較して、差分が小さくなるように吐出手段からの吐出量を調節した後、次の区間に線引塗布を施すことで、一定区間に適切な塗布量通りの線引塗布が可能になる。
【００５２】
また、対象物へ塗布された量を求めて、指令塗布量と比較してある一定値以上の差分がある場合に不良と判定することで、塗布量検査が可能になる。さらに、塗布量が少ない場合に適切な塗布量を追加塗布することで、所望の塗布量に不足のない線引塗布が可能になる。
【００５３】
次に、この制御部による塗布動作制御の更に他の例について図６をも参照して説明する。
まず、塗布開始前に、塗布良品と判定して良い塗布量のばらつきの範囲をあらかじめ実験等で求めておき、このばらつきの指令塗布量に対する上限値及び下限値を塗布コントローラ１０の上下限値記憶手段（メモリ）に記憶しておく。
【００５４】
そして、フィードバックループ開閉スイッチ１４をＯＮにした状態にし、重量測定器９により対象物８の重量を測定し、この測定値を塗布コントローラ１０の対象物重量記憶手段（メモリ）へ記憶する。その後、ロボットコントローラ（図示せず）によりロボット４の可動子４ａの一定速度で所要の方向への移動を開始する。
【００５５】
ここで、指令器１２は位置検出器１１から検出信号に基づいて、例えば、図７に示すように予め定めた塗布パターンに従って単位移動距離当たりの塗布量値の指令出力を開始する。誤差演算器１５は指令器１２からの指令値と重量演算器１３の出力値（重量演算値）の誤差を演算して制御器１６及び判定手段に出力する。
【００５６】
このとき、判定手段では、前述したと同様に、単位移動距離当たりの塗布量が上限値及び下限値の範囲内であるか否かを判定し、範囲内でなければ不良判定出力を行う。例えば、図５に示すように、単位移動距離当たりの塗布量が変化した場合、同図の部分３１は塗布エラーとして不良判定出力する。また、判定手段では、誤差演算器１５の出力がマイナスの値であれば、位置検出手段１１の検出結果に基づいて塗布不足量記憶手段にロボット４の可動子４ａの塗布量不足区間と塗布不足量を記憶する。
【００５７】
一方、制御器１６は誤差演算器１５からの出力値に基づいて、誤差を解消するための圧力信号に変換して圧力指令値として出力する。
【００５８】
この制御器１６から出力される圧力指令値と圧力センサ１７からの圧力センサ信号との差が誤差演算器１８から出力され、電空レギュレータ２の出力圧力が制御される。この制御された出力圧力が、塗布剤の入ったシリンジ５及びニードル６に印加され、ニードル６先端から塗布剤７が吐出され、線引塗布が行われる。
【００５９】
そして、塗布剤付き対象物の重量を重量測定器９によって測定し、重量演算器１３はこの測定値から対象物重量記憶手段に記憶されている対象物重量の値を減算処理して、塗布量を演算し、誤差演算器１５に出力する。
【００６０】
塗布動作制御はこれら一連のフィードバック制御で行う。一対象物の塗布が完了した後、フィードバックループ開閉スイッチ１４をＯＦＦしてオープンループにする。
【００６１】
そして、一対象物８の塗布が完了した後、塗布不足量記憶手段に塗布量不足区間と塗布不足量が記憶されている場合（塗布不足区間がある場合）には塗布量不足区間に不足塗布量だけ追加して塗布する処理を行う。
【００６２】
すなわち、ロボットコントローラを通じてロボット４の可動子４ａを不足している部分に移動させ、指令器１２は図示しない不足量記憶手段に記憶されている不足量パターンを取り込み、ロボット４の可動子４ａが一定の速度での移動を開始する。制御器１２は位置検出器１１の検出値に対しての不足量の絶対値を出力し、誤差演算器１５は指令値と重量演算器１３の出力値との誤差を演算して制御器１６に出力する（このとき、オープンループになっているので、重量演算器１３の出力値はゼロと同値である。）。制御器１６は入力された塗布量指令値を圧力信号に変換し、変換した圧力指令と圧力センサ１７からの圧力信号との差を誤差演算器１８で出力し、電空レギュレータ２の出力圧力を制御する。この制御された出力圧力が塗布剤の入ったシリンジとニードル１９に印加され、ニードル６先端から塗布剤が吐出され、塗布剤に気泡が混入した場合等に生ずる塗布量不足を補う。
【００６３】
このように、対象物に対して相対的に塗布剤吐出手段を移動させながら、対象物へ塗布された塗布量を求め、求めた塗布量をフィードバック制御して吐出手段からの吐出量を調節することで、所望塗布量通りの線引塗布を行うことができる。また、塗布剤中に気泡が混入している等の場合で不均一な塗布になってしまっても、求めた塗布量より検査判定が可能であり、不足区間については不足量を追加塗布することができる。
【００６４】
また、塗布前の対象物の重量を測定及び記憶し、線引塗布中に塗布剤のついた対象物を測定し、この測定値から記憶した塗布前の対象物重量を減算処理することで、塗布量を求めることができる。
【００６５】
さらに、線引塗布中に塗布量の距離微分値を求めて、所望の塗布量パターンと比較して、差分が小さくなるように吐出手段の吐出量を調節することで、塗布量パターン通りの線引塗布ができる。
【００６６】
また、対象物へ塗布された量を求めて、指令塗布量と比較してある一定値以上の差分がある場合に不良と判定することで、塗布量検査が可能になる。さらに、塗布量が少ない場合に適切な塗布量を追加塗布することで、所望の塗布量に不足のない線引塗布が可能になる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る線引塗布装置によれば、対象物に対して相対的に塗布剤吐出手段を移動させながら、対象物へ塗布された塗布量を求め、求めた塗布量をフィードバック制御して吐出手段からの吐出量を調節するとともに、求めた塗布量より検査判定を行って不足区間については不足量を追加塗布することで、所望塗布量通りの線引塗布を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る線引塗布装置の機構部の概略構成図
【図２】同線引塗布装置の制御部の概略を示すブロック説明図
【図３】同制御部の行う線引塗布動作の一例の説明に供するフロー図
【図４】同制御部の行う線引塗布動作の他の例の説明に供するフロー図
【図５】不良判定の説明に供する説明図
【図６】同制御部の行う線引塗布動作の更に他の例の説明に供するフロー図
【図７】塗布パターンの一例の説明に供する説明図
【符号の説明】
２…電空レギュレータ、５…シリンジ、６…ニードル、７…塗布剤、８…対象物、９…重量測定器、１０…塗布コントローラ、１１…位置検出器、１２…指令器、１３…重量演算器、１５…誤差演算器、１６…制御器。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a drawing coating apparatus.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] JP-A-2002-206962 [Patent Document 2] JP-A-2002-139370 [Patent Document 3] JP-A-10-5657
The dispenser sets a discharge pressure and a discharge time to discharge a fixed amount of the material. However, the discharge weight for the same discharge pressure differs depending on the material because the viscosity and the frictional resistance are different from each other. In addition, the temperature varies depending on environmental conditions such as humidity at the time of a discharging operation and equipment used. In addition, as the material in the container decreases with the progress of the discharge operation, and the clay of the material changes over time, the discharge weight with respect to the initially set discharge pressure varies, and the discharge accuracy is reduced. descend.
[0004]
Therefore,
The apparatus described in Patent Document 1 measures a discharge weight with respect to an arbitrary discharge pressure, sets a slope coefficient of an approximate straight line that approximates a relationship between the discharge pressure and the discharge amount, and optionally sets a slope coefficient before and after a change with time. The discharge amount is actually measured, the gradient coefficient of the approximate straight line is corrected according to the change amount, and the discharge pressure for quantifying the discharge weight is determined based on the change amount and the alternating coefficient.
[0005]
Also,
In the device described in Patent Document 2, the mass of a droplet ejected to an object to be ejected is measured, and the ejection amount of the droplet is controlled based on the measurement result and a reference value.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However,
In the apparatus disclosed in Patent Document 1, the ejection pressure is appropriately maintained by performing trial ejection in advance, and the actual application weight is not directly measured, so the application amount is guaranteed. There is a problem that is not done.
[0007]
Also,
The apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-15083 accurately discharges liquid droplets, and has a different application shape of a coating agent from that which performs accurate drawing application. There is a problem that cannot be done.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a drawing coating apparatus capable of performing a drawing coating with a desired coating amount.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a drawing application apparatus according to the present invention is a drawing application apparatus that applies a coating agent continuously and linearly to an object, and includes a coating agent applied to the object. Measuring means for measuring the mass, control means for feedback-controlling the applied amount based on the measurement result of the measuring means, coating material discharging means for adjusting and discharging the coated amount based on the controlling means, and the coating material Moving means for relatively moving the discharge means with respect to the target object, inspection means for inspecting the amount of the coating material after application, and additional application control means for additionally applying the application material to a portion having a small application amount With.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the above-described first aspect, the measuring unit measures the weight of the object before the application and the weight of the object with the application agent during or after the application. Weight measuring means for measuring, object weight storing means for storing the object weight before application measured by the weight measuring means, and weight measuring means for measuring the object weight with the coating agent during or after application And a coating amount calculating means for calculating the coating amount by subtracting the value of the object weight storing means from the output value of the object.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the wire drawing applicator according to the second aspect, wherein the control means instructs an application amount for each object, and issues a command after completion of the wire application for one object. Error calculating means for subtracting the coating amount, which is output information of the coating amount calculating means, from the command value of the means, and applying the coating material to the output of the error calculating means so that the coating amount of the object to be coated next is appropriate. And an arithmetic control means for arithmetically controlling the adjustment amount of the means.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the wire drawing applicator according to the second aspect, wherein the control means instructs a wire drawing application amount for each fixed section and a command after completion of the wire drawing application for the certain section. Error calculating means for subtracting the coating amount, which is output information of the coating amount calculating means, from the command value of the means; and applying the coating material in such a manner that the output of the error calculating means is adjusted so that the coating amount in the next coating section is appropriate. And an arithmetic control means for arithmetically controlling the adjustment amount of the means.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the drawing application apparatus according to the second aspect, the control means instructs an application amount based on a desired application pattern, and always instructs during the drawing application operation. Error calculating means for subtracting the coating amount, which is the output information of the coating amount calculating means, from the command value of, and calculating the adjustment amount of the coating material discharging means so that the output of the error calculating means matches the desired coating amount pattern. And an arithmetic and control unit for controlling.
[0014]
In the wire coating apparatus according to the present invention, the inspection means, upper and lower limit value storage means for storing an upper limit and a lower limit value for quality determination, upper and lower limit value storage means upper and lower limit value. Determining means for comparing output values of the error calculating means and performing a failure determination output when the output value of the error calculating means is larger than the upper limit value or smaller than the lower limit value stored in the upper / lower limit value storing means. Is preferred.
[0015]
In addition, the additional application control unit includes an application shortage storage unit that stores a relative position between the coating material ejection unit and the target, and an application shortage amount corresponding to the position, and a storage unit that stores the application shortage amount. It is preferable to include command means for commanding the amount of application based on the determined insufficient amount of application.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the configuration of the drawing coating apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
This drawing coating apparatus is connected to an electropneumatic regulator 2, a valve 3, and a syringe 5 filled with a coating agent in order from a compressed air source (not shown) by an air pipe 1, and the syringe 5 includes a needle 6 for discharging the coating agent. I have. These components constitute a coating material discharging unit that controls the amount of coating to discharge.
[0017]
Then, the syringe 5 and the needle 6 filled with the coating material constituting the coating material discharge means are fixed to a movable element 4a which moves linearly of a robot 4 which is a moving means controlled by a robot controller (not shown). , The syringe 5 and the needle 6 filled with the coating agent move linearly.
[0018]
On the other hand, the object 8 to which the coating material is applied is fixed on a weight measuring device 9 constituting a weight measuring means for measuring the weight of the object 8 with respect to the object 8 and the coating material 7.
[0019]
The outline of the drawing coating operation in this apparatus will be described. Pressurized air is supplied to an electropneumatic regulator 2 from a pressurized air source (not shown) via a pipe 1 and reduced to a constant pressure by the electropneumatic regulator 2. Open / close of the decompressed compressed air is switched by the valve 3.
[0020]
Here, when the valve 3 is opened, compressed air is supplied to the syringe 5, and the coating agent in the syringe 5 is pushed out from the tip of the needle 6. At this time, by moving the mover 4a of the robot 4 at a constant speed, for example, in the direction of the arrow, the coating material 7 is continuously and linearly applied onto the target object 8.
[0021]
Therefore, the configuration of the control unit in the drawing coating apparatus will be described with reference to FIG.
The control unit includes a measurement unit, a control unit, an inspection unit, an additional coating control unit, an object weight storage unit, a coating amount calculation unit, a command unit, an error calculation unit, a calculation control unit, and an upper and lower limit storage unit according to the present invention. And a coating controller 10 for controlling the entire drawing coating apparatus. Here, since the storage means is a memory and the other means is a program, the block configuration is shown in a simplified manner.
[0022]
The coating controller 10 includes a position detection signal from a position detector 11 for detecting the position of the mover 4 a of the robot 4 and a weight for measuring the weight of the above-described target object 8 or the target object 8 with the coating agent 7. A weight measurement signal from the measuring device 9 is input.
[0023]
Then, the coating controller 10 is based on a command device 12 which is a command means for commanding a coating amount, and a weight measurement signal indicating the weight of the object 8 and the weight of the object 8 with the coating agent 7 from the weight measuring device 9. An application amount calculator 13 which is an application amount calculation means for calculating an application amount applied to the target object 8, a feedback loop opening / closing switch 14 for switching between opening and closing of an application amount feedback loop, and a command value from the command device 12 and application. An error calculator 15 is an error calculator that outputs a difference between output values from the quantity calculator 13, and a controller 16 is a calculation controller that converts an output of the error calculator 15 into a pressure signal and outputs the pressure signal. ing.
[0024]
Although not shown, the application controller 10 includes an object weight storage unit that stores the weight of the object 8 provided from the weight measuring device 9 or the object 8 to which the application agent 7 is attached, and an object weight storage unit for determining whether the application amount is good or bad. Upper and lower limit value storage means for storing the upper limit value and the lower limit value, determination means for determining the quality of the coating amount, and a coating shortage position for storing the coating shortage position of the object 8 and the short coating amount corresponding to the position. Storage means.
[0025]
The coating controller 10 can be constituted by a DSP or a microcomputer as described above.
[0026]
The control unit includes an error calculator 18 that outputs a difference between an output value of the controller 16 of the coating controller 10 and a sensor detection value of the pressure sensor 17 that senses an output pressure of the electropneumatic regulator 2.
[0027]
Next, an example of the application operation control by the control unit will be described with reference to FIG.
First, before the start of coating, the range of the variation in the coating amount that may be determined as a good coating is determined in advance by experiments or the like, and the upper limit and the lower limit of the variation with respect to the command coating amount are stored in the upper and lower limits of the coating controller 10. It is stored in the means (memory).
[0028]
Then, the feedback loop opening / closing switch 14 of the coating controller 10 is turned off, and the weight of the object 8 is measured by the weight measuring device 9 in an open loop state, and the measured value is stored in the object weight storage means ( Memory). Thereafter, the movement of the mover 4a of the robot 4 in a required direction is started at a constant speed by a robot controller (not shown).
[0029]
Here, by starting the command output of the constant application amount value from the command device 12, the error calculator 15 calculates the error between the command value from the command device 12 and the output value of the weight calculator 13, and sends it to the controller 16. Output. At this time, since the output value of the weight calculator 13 is equal to zero because of the open loop, the command value from the command device 12 is directly given to the controller 16, and the controller 16 outputs the application amount command value. It is converted into a pressure signal and output as a pressure command value. This pressure signal is constant until all coatings on one object 8 are completed.
[0030]
The difference between the pressure command value output from the controller 16 and the pressure sensor signal from the pressure sensor 17 is output from the error calculator 18 and the output pressure of the electropneumatic regulator 2 is controlled. The controlled output pressure is applied to the syringe 5 and the needle 6 containing the coating agent (these are denoted by the symbol “the syringe and needle 19 with the coating agent”), and the coating agent 7 is discharged from the tip of the needle 6. , And a drawing coating is performed. That is, the adhesive-filled syringe and the needle 19 adjust and discharge the amount of application based on the output of the application controller 10 as the control means.
[0031]
When the robot 4 completes the application movement and completes all application to one object 8, the weight of the object 8 with the application agent 7 is measured by the weighing device 9, and the measurement signal from the weighing device 9 is the weight. It is provided to the arithmetic unit 13. The weight calculator 13 calculates the application amount by subtracting the weight value of only the object 8 stored in the object weight storage unit from the measured weight value of the object 8 with the coating agent 7. Output.
[0032]
Here, when the feedback loop open / close switch 14 is turned on, the output value (actual application amount) of the weight calculator 13 is given to the error calculator 15, and the error calculator 15 is given by the commander 12. The output value (actual application amount) of the weight calculator 13 is subtracted from the command value of the application amount for each object, and an error between the command value and the output value of the weight calculator 13 is calculated. Output.
[0033]
The controller 16 calculates the adjustment amount of the coating material discharge means so that the error is reduced, that is, the output of the error calculator 15 is adjusted so that the application amount of the object to be applied next is appropriate. Modify the control parameters of and adjust the output gain. After the adjustment, the feedback loop open / close switch 14 is turned off to open the loop, the value of the object weight storage means is reset to zero, and the application control operation for one object is completed.
[0034]
Regarding the application of the next object 8 of the same type, the weight of the object 8 before application is measured by the weight measuring device 9 in the same manner as described above, and the value of the object weight storage means is reset to zero. A series of steps up to that point will be performed. The control parameter of the controller 15 is corrected for each object, that is, the output of the error calculator 15 is arithmetically controlled to adjust the adjustment amount of the application agent discharging means so that the application amount of the object to be applied next is appropriate. Thus, the control gain of the controller 15 can be maintained at an optimum value.
[0035]
As described above, while moving the coating material discharging means relatively to the target object, the amount of coating applied to the target object is obtained, and feedback control is performed based on the obtained coating amount so that the coating material is discharged from the discharging means. By adjusting the discharge amount, it is possible to perform the drawing application according to a desired application amount.
[0036]
In addition, as described above, after the completion of the drawing application of one object, the application amount applied to one object is obtained, and compared with the appropriate application amount for one object, the ejection is performed so that the difference becomes small. After the output value to the means is adjusted, the next object is subjected to the drawing application, so that one object can be applied with the appropriate application amount.
[0037]
Furthermore, the weight of the object before application is measured and stored, the weight of the object with the application agent after application is measured, and the stored object weight before application is subtracted from the measured value, so that the actual processing is performed. Can be obtained.
[0038]
Next, another example of the coating operation control by the control unit will be described with reference to FIG.
First, before the start of coating, the range of the variation in the coating amount that may be determined as a good coating is determined in advance by experiments or the like, and the upper limit and the lower limit of the variation with respect to the command coating amount are stored in the upper and lower limits of the coating controller 10. It is stored in the means (memory).
[0039]
Then, the weight of the object 8 is measured by the weight measuring device 9, and the measured value is stored in the object weight storage means (memory) of the coating controller 10. Thereafter, the movement of the mover 4a of the robot 4 in a required direction is started at a constant speed by a robot controller (not shown).
[0040]
Here, the command output of the application amount value per fixed movement amount (per unit movement distance) from the command device 12 is started. The error calculator 15 calculates an error between the command value from the command device 12 and the output value of the weight calculator 13 and outputs the calculated error to the controller 16, and the controller 16 converts the application amount command value into a pressure signal and outputs the signal. .
[0041]
The difference between the pressure command value output from the controller 14 and the pressure sensor signal from the pressure sensor 17 is output from the error calculator 18 and the output pressure of the electropneumatic regulator 2 is controlled. The controlled output pressure is applied to the syringe 5 and the needle 6 containing the coating agent, and the coating agent 7 is discharged from the tip of the needle 6, and the drawing coating is performed.
[0042]
When the mover 4a of the robot 4 moves by a predetermined distance (unit movement distance), the weight of the object 8 with the coating agent 7 is measured by the weight measuring device 9. The application amount calculator 13 subtracts the weight value of only the object 8 stored in the object weight storage means from the weight measurement value of the object 8 with the application agent 7 to calculate the application amount. The weight of the object 8 with the applied coating material 7 is overwritten and stored in the object weight recording means.
[0043]
Here, by turning on the feedback loop open / close switch 14, the error calculator 15 subtracts the output value (actual application amount) of the weight calculator 13 from the command value from the commander 12 to calculate an error. , And output to the controller 16 and a determination unit (not shown).
[0044]
At this time, the determination unit compares the output value of the error calculator 15 with the upper limit value and the lower limit value stored in the upper / lower limit value storage unit, and determines that the application amount per unit moving distance is equal to the upper limit value and the lower limit value. It is determined whether or not the value is within the range, and if the output value of the error calculator 15 is larger than the upper limit value or smaller than the lower limit value, that is, if the output value is not within the error range, a failure determination output is performed. For example, as shown in FIG. 5, when the amount of application per unit moving distance changes, the portion 31 in FIG. The application operation may be stopped or continued with this failure determination output.
[0045]
If the output value of the error calculator 15 is a negative value, the determination means determines the position of the movable element 4a of the robot 4 based on the detection result of the position detector 11, and stores the determined value in the application shortage storage means. The application-deficient section and the application-deficient amount of the mover 4a of the robot 4 are stored.
[0046]
In this manner, the application operation control is performed by turning on the feedback open / close switch 14 every time the mover 4a of the robot 4 moves a predetermined distance (unit distance), and feeding back the weight of the application agent.
[0047]
After the application of one object 8 is completed, if the application shortage section and the application shortage amount are stored in the application shortage storage means (if there is an application shortage section), the insufficient application time is applied to the application shortage section. A process is performed in which an additional amount is applied.
[0048]
In other words, the mover 4a of the robot 4 is moved to the insufficient section by the robot controller (not shown), and the mover 4a of the robot 4 starts moving at a constant speed. At this time, the commander 12 outputs the absolute value of the undercoating amount for the undercoating section based on the detection value of the position detector 11 of the robot 4, and the controller 16 converts the coating amount command value into a pressure signal. Then, the difference between the converted pressure command and the pressure signal from the pressure sensor 17 is output by the error calculator 18 to control the output pressure of the electropneumatic regulator 2. The controlled output pressure is applied to the syringe containing the coating agent and the needle 19, and the coating agent is discharged from the tip of the needle 6, thereby compensating for the shortage of the coating amount caused when air bubbles are mixed into the coating agent.
[0049]
In this way, while moving the application agent discharge port relatively to the target, the application amount applied to the target is obtained, and the obtained application amount is feedback-controlled, so that the discharge amount (application By adjusting the amount), it is possible to perform the line drawing application as desired. In addition, even if uneven application occurs when air bubbles are mixed in the coating agent, inspection judgment can be performed based on the obtained application amount, and the insufficient amount is added for the insufficient section. can do.
[0050]
Also, by measuring and storing the weight of the object before coating, measuring the object with the coating agent during wire drawing coating, and subtracting the stored object weight before coating from the measured value, The amount of application can be determined.
[0051]
Further, as described above, after the completion of the drawing application in the certain section, the application amount applied in the certain section is obtained and compared with the appropriate application amount in the certain section. After the discharge amount is adjusted, the next section is subjected to the drawing application, so that a predetermined section can be subjected to the drawing application with an appropriate application amount.
[0052]
In addition, the amount applied to the target object is determined, and when there is a difference that is equal to or more than a certain value compared with the command application amount, it is determined to be defective, so that the application amount inspection can be performed. Further, when the application amount is small, by additionally applying an appropriate application amount, it becomes possible to perform line drawing application with a desired application amount.
[0053]
Next, still another example of the coating operation control by the control unit will be described with reference to FIG.
First, before the start of coating, the range of the variation in the coating amount that may be determined as a good coating is determined in advance by experiments or the like, and the upper limit and the lower limit of the variation with respect to the command coating amount are stored in the upper and lower limits of the coating controller 10. It is stored in the means (memory).
[0054]
Then, the feedback loop open / close switch 14 is turned on, the weight of the object 8 is measured by the weight measuring device 9, and the measured value is stored in the object weight storage means (memory) of the coating controller 10. Thereafter, the movement of the mover 4a of the robot 4 in a required direction is started at a constant speed by a robot controller (not shown).
[0055]
Here, the command device 12 starts outputting a command of a coating amount value per unit moving distance based on a detection signal from the position detector 11 in accordance with, for example, a predetermined coating pattern as shown in FIG. The error calculator 15 calculates an error between the command value from the commander 12 and the output value (weight calculation value) of the weight calculator 13 and outputs the error to the controller 16 and the determination means.
[0056]
At this time, in the same manner as described above, the determination means determines whether or not the application amount per unit moving distance is within the range of the upper limit value and the lower limit value. For example, as shown in FIG. 5, when the amount of application per unit moving distance changes, the portion 31 in FIG. In addition, if the output of the error calculator 15 is a negative value, the determination unit stores the application shortage section and the application shortage of the movable element 4 a of the robot 4 in the application shortage storage unit based on the detection result of the position detection unit 11. Remember the amount.
[0057]
On the other hand, the controller 16 converts the output value from the error calculator 15 into a pressure signal for eliminating the error and outputs it as a pressure command value.
[0058]
The difference between the pressure command value output from the controller 16 and the pressure sensor signal from the pressure sensor 17 is output from the error calculator 18 and the output pressure of the electropneumatic regulator 2 is controlled. The controlled output pressure is applied to the syringe 5 and the needle 6 containing the coating agent, and the coating agent 7 is discharged from the tip of the needle 6, and the drawing coating is performed.
[0059]
Then, the weight of the object with the coating agent is measured by the weight measuring device 9, and the weight calculator 13 subtracts the value of the object weight stored in the object weight storing means from the measured value, and And outputs the result to the error calculator 15.
[0060]
The coating operation control is performed by a series of these feedback controls. After the application of one object is completed, the feedback loop open / close switch 14 is turned off to open the loop.
[0061]
After the application of one object 8 is completed, if the application shortage section and the application shortage amount are stored in the application shortage storage means (if there is an application shortage section), the insufficient application time is applied to the application shortage section. A process is performed in which an additional amount is applied.
[0062]
In other words, the mover 4a of the robot 4 is moved to the missing part through the robot controller, the commander 12 fetches the shortage pattern stored in the shortage storage means (not shown), and the mover 4a of the robot 4 is fixed. Start moving at speed. The controller 12 outputs the absolute value of the deficiency with respect to the detection value of the position detector 11, and the error calculator 15 calculates the error between the command value and the output value of the weight calculator 13, and outputs the error to the controller 16. (At this time, the output value of the weight calculator 13 is the same value as zero because of the open loop.) The controller 16 converts the input application amount command value into a pressure signal, outputs the difference between the converted pressure command and the pressure signal from the pressure sensor 17 by the error calculator 18, and outputs the output pressure of the electropneumatic regulator 2. Control. The controlled output pressure is applied to the syringe containing the coating agent and the needle 19, and the coating agent is discharged from the tip of the needle 6, thereby compensating for the shortage of the coating amount caused when air bubbles are mixed into the coating agent.
[0063]
As described above, while moving the application agent discharging unit relatively to the target, the application amount applied to the target is obtained, and the obtained application amount is feedback-controlled to adjust the discharge amount from the discharging unit. Thereby, it is possible to perform the drawing application in a desired application amount. In addition, even if the application becomes uneven, such as when air bubbles are mixed in the coating material, the inspection determination can be made from the obtained application amount. Can be.
[0064]
Also, by measuring and storing the weight of the object before coating, measuring the object with the coating agent during wire drawing coating, and subtracting the stored object weight before coating from the measured value, The amount of application can be determined.
[0065]
Furthermore, the distance differential value of the coating amount is obtained during the line drawing coating, and compared with the desired coating amount pattern, the discharge amount of the discharging unit is adjusted so that the difference becomes small, so that the line according to the coating amount pattern is obtained. Can be applied by pulling.
[0066]
In addition, the amount applied to the target object is determined, and when there is a difference that is equal to or more than a certain value compared with the command application amount, it is determined to be defective, so that the application amount inspection can be performed. Further, when the application amount is small, by additionally applying an appropriate application amount, it becomes possible to perform line drawing application with a desired application amount.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the drawing application apparatus according to the present invention, the application amount applied to the target object is determined while moving the coating material ejection unit relatively to the target object, and the determined application amount is determined. To control the discharge amount from the discharge means by feedback control, and perform inspection determination from the obtained application amount, and additionally apply the insufficient amount for the insufficient section, thereby performing the line drawing application as the desired application amount. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a mechanical unit of a drawing application apparatus according to the present invention; FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a control unit of the drawing application apparatus; FIG. 3 is a drawing application performed by the control unit; FIG. 4 is a flowchart for explaining one example of the operation. FIG. 4 is a flowchart for explaining another example of the drawing coating operation performed by the control unit. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a defect determination. FIG. 7 is a flowchart for explaining still another example of the drawing application operation performed by the section. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an example of an application pattern.
2 ... Electro-pneumatic regulator, 5 ... Syringe, 6 ... Needle, 7 ... Coating agent, 8 ... Target object, 9 ... Weight measuring device, 10 ... Coating controller, 11 ... Position detector, 12 ... Command device, 13 ... Weight calculation Unit, 15: error calculator, 16: controller.
