JP2005238177A - ライン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 粘性材料の品質を確保しつつ、製造コストを低減できるライン制御装置を提供すること。
【解決手段】 静状態で経時的に粘度が上昇する粘性材料２２１をノズル２２２ａから吐出し、連続的に供給されるワーク３００に順次塗布する塗布工程２２０を備える生産ライン２００のライン制御装置１００において、サイクル変更部２０により生産ライン２００を構成する少なくとも一部の動作を制御し、ワーク３００に粘性材料２２１を塗布する塗布サイクルを、粘性材料２２１の品質が劣化しない範囲で多段に変更可能な構成とした。これにより、従来であれば少なくとも塗布工程２２０以外をライン停止する休憩時間等であっても、粘性材料２２１の品質が劣化しない範囲で通常量産時よりも塗布サイクルを長くし、不要な捨て打ちをすることなくワーク３００に塗布を実行することができる。すなわち、粘性材料２２１の品質を確保しつつ、製造コストを低減することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、静状態で経時的に粘度が上昇する粘性材料をノズルから吐出し、連続的に供給されるワークに順次塗布する塗布工程を備える生産ラインのライン制御装置に関するものである。

従来、静状態（攪拌や加熱のない状態）で経時的に粘度が上昇する粘性材料を、連続的に供給されるワークに順次塗布する塗布工程を備える生産ラインがある。

このような粘性材料としては、例えばチクソ性を有するもの、揮発性の溶剤を含むもの、複数の材料を混合することにより反応して硬化する接着剤、湿気により硬化する接着剤等がある。これらの粘性材料は、静状態で放置しておくと粘度が上昇し、塗布に適さない粘度となる。従って、上述の塗布工程において、粘性材料はタンク内で攪拌されて所定粘度に調整された後、例えば必要量だけノズルから吐出されて、ワークに直接ないし間接的に塗布される。

しかしながら、上記構成の場合、吐出間の待機時（１つのワークの塗布が終わってから次のワークの塗布が始まるまで）において、粘性材料の少なくとも一部はノズル内に静状態で保持され、またその先端が外気に晒される。従って、例えば休憩時間において生産ラインが停止される場合のように、待機時間、すなわち塗布サイクル（１つのワークの塗布が終わってから次のワークの塗布が終わるまでに掛かる時間）が長いと、ノズル先端において粘性材料が固化し、詰まりを生じるという問題がある。また、ノズルにて詰まりを生じなくとも、粘性材料の粘度が上昇しているため、ワークへの塗布状態が悪くなる恐れがある。すなわち、粘性材料の品質が劣化するという問題がある。

また、上述した粘性材料の品質劣化を防止するために、例えば粘性材料の品質が劣化しない程度まで塗布工程の塗布サイクルを延長し、塗布工程のみを稼動させて、休憩時間であってもカップ等に粘性材料を定期的に捨て打ちする方法もある。しかしながら、粘性材料が再利用できない（例えば常温硬化型接着剤）場合、粘性材料を無駄に廃棄しなければならない。また、再利用できるもの（例えば導電性ペースト）であっても、そのまま再使用することは品質上好ましくないので、精製するための処理費用が発生する。すなわち、製造コストが増加する。

本発明は上記問題点に鑑み、粘性材料の品質を確保しつつ、製造コストを低減できるライン制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、請求項１に記載の発明は、静状態で経時的に粘度が上昇する粘性材料をノズルから吐出し、連続的に供給されるワークに順次塗布する塗布工程を備える生産ラインのライン制御装置についての発明である。そして、生産ラインを構成する少なくとも一部の動作を制御し、ワークに粘性材料を塗布する塗布サイクルを、粘性材料の品質が劣化しない範囲で多段に変更するサイクル変更部を有することを特徴とする。

上述のように、ノズルから粘性材料を吐出し、連続的に供給されるワークに順次塗布する構成の場合、吐出間の待機時には粘性材料の少なくとも一部がノズル内に静状態で保持され、またその先端が外気に晒される。従って、待機時間（すなわち塗布サイクル）が長いと、ノズル内に保持される粘性材料の粘度が上昇し、粘性材料の品質が劣化する。

それに対し、本発明のライン制御装置によると、サイクル変更部により、粘性材料の品質が劣化しない範囲で塗布サイクルを多段に変更することができる。そして、従来であれば少なくとも塗布工程以外をライン停止する休憩時間等であっても、粘性材料の品質が劣化しない範囲で通常量産時よりも塗布サイクルを長くし、不要な捨て打ちをすることなくワークに塗布を実行することができる。すなわち、粘性材料の品質を確保しつつ、製造コストを低減することができる。

また、休憩時間であっても通常量産時より塗布サイクルを長くして塗布を実行することができるので、休憩時間に塗布するワーク数（すなわち、ワークの入れ込み数及び取り上げ数）を極力少なくすることができる。従って、生産ラインを簡素化することができる。尚、本発明において、塗布サイクルとは、塗布工程において１つのワークの塗布が終わってから次のワークの塗布が終わるまでの１サイクルに掛かる時間を示している。

粘度上昇による粘性材料の品質劣化としては、例えば固化がある。従って、サイクル変更部は、請求項２に記載のように粘性材料がノズル内にて固化しない範囲で塗布サイクルを変更することが好ましい。これにより、ノズル内における粘性材料の固化（詰まり）を防止することができる。尚、粘性材料が固化しないまでも、粘度上昇によりワークへの塗布状態が悪化（印刷ムラ等が発生）しない範囲で、サイクル変更部が塗布サイクルを変更する構成としても良い。

請求項３に記載のように、サイクル変更部に対して塗布サイクルを指示する信号を出力する操作部を備え、操作部は、生産ラインの稼動計画に応じて、量産時には塗布サイクルの短い量産指示信号を出力し、休憩時には量産指示信号よりも塗布サイクルの長い休憩時量産指示信号を出力することが好ましい。この場合、予めパソコン等に入力された生産計画に応じて、操作部が自動的に各指示信号をサイクル変更部に出力する構成としても良い。また、操作部として通常量産用ＳＷ及び休憩用ＳＷが設けられ、作業員が各ＳＷを押すことにより、サイクル変更部に信号が出力される構成としても良い。さらには、リモコン等からサイクル変更部に塗布サイクルを指示する指示信号が与えられる構成としても良い。

サイクル変更部は、生産ラインの少なくとも一部の動作を制御することにより、塗布サイクルを変更する。従って、生産ラインを構成する全ての工程の動作を制御しても良いし、塗布工程のみの動作（例えば塗布装置の塗布動作（塗布タイミング或いは塗布スピード）を制御しても良い。なかでも、動作スピードを制御して塗布サイクルを変更するのではなく、請求項４に記載のように、例えば塗布工程にワークを供給する前工程の供給タイミングを制御して塗布サイクルを変更する構成とすると、構成を簡素化することができる。

尚、粘性材料としては、例えば請求項５に記載のチクソ性を有するもの、請求項６に記載の揮発性を有する溶剤を含むものを適用することができる。より具体的には、請求項７に記載の複数の材料を混合することにより、反応して硬化する混合硬化型接着剤や、請求項８に記載の湿気により硬化する湿気硬化型接着剤といった接着剤、及び請求項９に記載の導電性ペーストを適用することができる。それ以外にも、ノズルから吐出でき、静状態にて経時的に粘度が上昇する粘性材料であれば適用が可能である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態におけるライン制御装置を示す図であり、（ａ）は概略構成を示すブロック図、（ｂ）はサイクル変更を説明するための模式図である。

図１（ａ）に示すように、本実施形態のライン制御装置１００は、サイクル変更部に塗布サイクルを指示する所定の信号を出力する操作部１０と、生産ラインの動作を制御し、塗布サイクルを多段に変更するサイクル変更部２０とにより構成される。

操作部１０は、量産指示信号をサイクル変更部２０に出力する通常量産用ＳＷ１１と、量産指示信号よりも塗布サイクルが長い休憩時量産指示信号をサイクル変更部２０に出力する休憩用ＳＷ１２とを有している。そして、作業員がそれぞれのＳＷ１１，１２を押すことにより、各指示信号がサイクル変更部２０に出力される構成となっている。尚、それ以外にも、ライン制御装置１００に接続された生産計画端末（例えばパソコン）に生産計画が入力され、当該生産計画に応じて、操作部１０が自動的に各指示信号をサイクル変更部２０に出力する構成としても良い。また、リモコン等によって、サイクル変更部２０に塗布サイクルを指示する指示信号が与えられる構成としても良い。

サイクル変更部２０は、所定処理を実行するＣＰＵ２１と、遅延時間を計時するタイマ２２とにより構成される。尚、本実施形態においては、休憩時量産指示信号を受けたときのみ、タイマ２２が遅延時間を計時する構成としている。ＣＰＵ２１は、操作部１０からの指示信号に応じて、塗布工程における塗布サイクルが所定サイクルとなるように、生産ライン２００を構成する少なくとも一部の動作を制御する。その詳細については後述する。

次に、図１（ａ）及び図１（ｂ）を用いて、本実施形態の特徴点である塗布サイクルの変更について説明する。尚、図１（ｂ）においては、生産ライン２００を構成する工程のうち、便宜上、粘性材料を塗布する塗布工程の直前の工程（前工程２１０）、塗布工程２２０、及び直後の工程（後工程２３０）のみを図示している。

図１（ｂ）に示すように、本実施形態における生産ライン２００は、搬送コンベアによってワーク３００を搬送し、各工程において、ワーク３００を所定処理する構成を有している。尚、塗布工程２２０にワーク３００が供給される形態としては、搬送コンベアに限定されるものではなく、ロボット等によりワーク３００が供給される構成であっても良い。

塗布工程２２０は、静状態（攪拌や加熱のない状態）で経時的に粘度が上昇する粘性材料２２１を順次ワーク３００に塗布する工程である。粘性材料２２１としては、例えばチクソ性を有するもの、揮発性を有する溶剤を含むもの、複数の材料を混合することにより反応して硬化するもの、及び湿気により硬化するのもののうち、少なくとも１つの要因を満たす材料を適用することができる。このような粘性材料２２１としては、２液混合接着剤、湿気硬化型接着剤、導電性ペースト等がある。本実施形態においては、エポキシ系２液混合接着剤を粘性材料２２１として適用している。

粘性材料２２１をワーク３００に直接或いは間接的（スクリーン印刷装置等を介して）に塗布する塗布装置２２２としては、例えば粘性材料２２１を密閉されたタンク（図示せず）内で攪拌して粘度調整し、ワーク３００が塗布装置２２２に対して位置決めされた信号を受けて、必要量だけノズル２２２ａから粘性材料２２１を吐出する構成の装置を適用することができる。それ以外にも、攪拌状態（動揺状態）にある粘性材料２２１取り出して自動的にワーク３００に直接或いは間接的に供給する際に、一時的に粘性材料２２１が静状態となる構成であれば、本実施形態のライン制御装置１００を適用することができる。尚、図１（ｂ）においては、塗布装置２２２のうち、ノズル２２２ａのみを図示している。

また、本実施形態における粘性材料２２１は、エポキシ系２液混合接着剤であり、主剤と硬化剤を混合すると、反応により硬化が始まる。従って、攪拌装置を備えた少量のタンクがノズル２２２ａに一体化されており、当該タンクに主剤及び硬化剤が所定の比率で投入されて粘性材料２２１とされる構成となっている。

このように、ノズル２２２ａから粘性材料２２１を吐出する塗布装置２２２の場合、吐出間の待機時（１つのワーク３００の塗布が終わってから次のワーク３００の塗布が始まるまでの間）において、図１（ｂ）に示すように、粘性材料２２１の一部がノズル２２２ａ内に静状態で保持され、またその先端が外気に晒される。従って、待機時間が長い（例えば休憩時間において生産ライン３００が全停止される場合）と、上述した粘度上昇要因の少なくとも１つに起因して、粘性材料２２１がノズル２２２ａ内で固化し、詰まりを生じる恐れがある。また、粘性材料２２１が固化しなくとも、粘度上昇によって、ワーク３００への塗布状態が悪くなる（例えば塗布ムラ等が生じる）恐れがある。すなわち、粘性材料２２１の品質が劣化するという問題がある。

また、上述した粘性材料２２１の品質劣化を防止するために、例えば粘性材料２２１の品質が劣化しない程度まで塗布工程２２０の塗布サイクル（１つのワーク３００の塗布が終わってから次のワーク３００の塗布が終わるまでの１サイクルに掛かる時間）を長くし、塗布装置２２２のみを稼動させて、休憩時間であってもカップ等に粘性材料２２１を定期的に捨て打ちする方法もある。しかしながら、粘性材料２２１が再利用できない（例えば常温硬化型接着剤）場合、粘性材料２２１を無駄に廃棄しなければならない。また、再利用できるもの（例えば導電性ペースト）であっても、そのまま再使用することは品質上好ましくないので、精製するための処理費用が発生する。従って、製造コストが増加する。

それに対し、本実施形態においては、ライン制御装置１００のサイクル変更部２０により、生産ライン２００の少なくとも一部の動作を制御し、塗布工程２２０における塗布サイクルを、粘性材料２２１の品質が劣化しない範囲で多段に変更する。具体的には、操作部１０からの指示信号に基づいて、サイクル変更部２０のＣＰＵ２１が、生産ライン２００を構成する搬送コンベアの駆動部（図１（ｂ）においては、駆動部として前工程２１０、塗布工程２２０、後工程２３０の駆動部２１１，２２３，２３１を図示）を制御する。すなわち、次工程へのワーク３００の供給タイミングを制御する。

例えば、操作部１０の通常量産用ＳＷ１１がＯＮされ、量産指示信号がサイクル変更部２０に与えられた場合、ＣＰＵ２１は、現工程の処理が完了した時点で次工程の処理が完了していたら、ワーク３００を速やかに次工程に供給するように各駆動部２１１，２２３，２３１を制御する。この場合、意図的にタイマ２２により駆動タイミングを遅らせることはなく、塗布工程２２０における塗布サイクルは、生産ライン２００を構成する各工程のなかで所定処理に最も時間が掛かる工程の処理サイクルに依存することとなる。

また、操作部１０の休憩用ＳＷ１２がＯＮされ、休憩時量産指示信号がサイクル変更部２０に与えられた場合、タイマ２２は予め設定された遅延時間を計時し、ＣＰＵ２１は前工程２１０における所定処理が完了してから遅延時間遅れて前工程２１０の搬送コンベアを搬送させるように、駆動部２１１を制御する。従って、次工程である塗布工程２２０へのワーク３００の供給タイミングが遅延時間分遅くなるので、塗布工程２２０における塗布サイクルが通常量産時よりも延長される。尚、遅延時間は、粘性材料２２１の品質が劣化しない範囲（例えばノズル２２２ａにて粘性材料２２１が固化しない範囲）で設定されれば良い。その際、塗布サイクルをできるだけ長くすると、休憩時間に塗布するワーク数、すなわち、生産ライン２００におけるワーク３００の入れ込み数及び取り上げ数を極力少なくすることができるので、生産ライン２００を簡素化することができる。

このように、本実施形態におけるライン制御装置１００によると、サイクル変更部２０により、粘性材料２２１の品質が劣化しない範囲で塗布サイクルを多段に変更することができる。そして、従来であれば少なくとも塗布工程２２０以外の工程をライン停止する休憩時間等であっても、粘性材料２２１を長時間静状態とせずに、粘性材料２２１の品質が劣化しない範囲で通常量産時よりも塗布サイクルを長くし、不要な捨て打ちをすることなくワーク３００に塗布を実行することができる。従って、粘性材料２２１の品質を確保しつつ、捨て打ちが基本的に不要となるので製造コストを低減することができる。

尚、生産ライン２００のトラブル等があり、前工程２１０から塗布工程２２０にワーク３００が供給されない場合、粘性材料２２１の品質劣化を防ぐために、ライン制御装置１００のＣＰＵ２１は、前回吐出してから所定時間経過した時点でコップ等に捨て打ちするように塗布装置２２２を制御する。

また、本実施形態において、サイクル変更部２０は、生産ライン２００の駆動部（図１（ｂ）において駆動部２１１，２２３，２３１）を制御し、粘性材料２２１の品質が劣化しない範囲で塗布サイクルを多段に変更する例を示した。しかしながら、サイクル変更部２０の制御は上記例に限定されるものではなく、生産ライン２００の少なくとも一部の動作を制御することにより、塗布サイクルを多段に変更できれば良い。例えば、生産ライン２００を構成する全ての工程の所定処理動作（例えば搬送コンベアの駆動部）を制御して、塗布サイクルを長くしても良い。また、塗布工程２００における処理動作（塗布装置２２２の塗布動作（塗布タイミング或いは塗布スピード）又は駆動部２２３）のみを制御し、塗布サイクルを多段に変更しても良い。

本発明の第１の実施形態におけるライン制御装置を示す図であり、（ａ）は概略構成を示すブロック図、（ｂ）はサイクル変更を説明するための模式図である。

符号の説明

１０・・・操作部
１１・・・通常量産用ＳＷ
１２・・・休憩用ＳＷ
２０・・・サイクル変更部
２１・・・ＣＰＵ
２２・・・タイマ
１００・・・ライン制御装置
２００・・・生産ライン
２１０・・・前工程
２１１・・・（前工程）駆動部
２２０・・・塗布工程
２２１・・・粘性材料
２２２・・・塗布装置
２２２ａ・・・ノズル
３００・・・ワーク

Claims (9)

1. 静状態で経時的に粘度が上昇する粘性材料をノズルから吐出し、連続的に供給されるワークに順次塗布する塗布工程を備える生産ラインのライン制御装置において、
   前記生産ラインを構成する少なくとも一部の動作を制御し、前記ワークに前記粘性材料を塗布する塗布サイクルを、前記粘性材料の品質が劣化しない範囲で多段に変更するサイクル変更部を有することを特徴とするライン制御装置。
2. 前記サイクル変更部は、前記粘性材料が前記ノズル内にて固化しない範囲で前記塗布サイクルを変更することを特徴とする請求項１に記載のライン制御装置。
3. 前記サイクル変更部に対して前記塗布サイクルを指示する信号を出力する操作部を備え、前記操作部は、前記生産ラインの稼動計画に応じて、量産時には前記塗布サイクルの短い量産指示信号を出力し、休憩時には前記量産指示信号よりも前記塗布サイクルの長い休憩時量産指示信号を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のライン制御装置。
4. 前記サイクル変更部は、前記塗布工程に前記ワークを供給する前工程の供給タイミングを制御することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のライン制御装置。
5. 前記粘性材料は、チクソ性を有していることを特徴とする請求項１〜４いずれか1項に記載のライン制御装置。
6. 前記粘性材料は、揮発性を有する溶剤を含むものであることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のライン制御装置。
7. 前記粘性材料は、複数の材料を混合することにより、反応して硬化する混合硬化型接着剤であることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載のライン制御装置。
8. 前記粘性材料は、湿気により硬化する湿気硬化型接着剤であることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載のライン制御装置。
9. 前記粘性材料は、導電性ペーストであることを特徴とする請求項６に記載のライン制御装置。

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