JP2005246270A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 大量不良の発生を防止できる塗布装置を提供すること。
【解決手段】 粘性材料１を保持するタンク１０と、タンク１０から粘性材料１を吸引して送り出すポンプ２０と、ポンプ２０から供給された粘性材料１を吐出するノズル３０とを備え、連続的に供給されるワークに粘性材料１を順次塗布する塗布装置１００において、ポンプ２０とノズル３０とをつなぐ配管４１に、当該配管４１内の圧力を検出する圧力センサ５０を配置した。そして、判定部６０のＣＰＵ６１により、圧力センサ５０の検出値が予め設定された所定範囲内にあるか否かを判定するとともに、ＣＰＵ６１が圧力センサ５０の検出値を所定範囲外であると判定した際に、報知部７０が圧力異常であることを報知する構成とした。従って、ノズル３０からの粘性材料１の吐出量異常に基づく大量不良の発生を防止できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、連続的に供給されるワークに粘性材料を順次塗布する塗布装置に関するものである。

従来、連続的に供給されるワークに粘性材料を順次塗布する塗布装置として、粘性材料を保持するタンクと、タンクから粘性材料を吸引して送り出すポンプと、ポンプから供給される粘性材料を吐出するノズルとにより構成されるものがある。

ここで、粘性材料（例えば接着剤や導電性ペースト）は、一般的に静状態（攪拌、加熱等のない状態）で放置しておくと粘度が上昇する。従って、上記構成の塗布装置においては、粘性材料の固化等により詰まりが生じ、ノズルからの吐出状態に異常を生じる恐れがある。特にノズルは、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の間）において、当該ノズル内に粘性材料を静状態で保持し、その際、粘性材料の先端が外気に晒されるので、詰まりを生じやすい。

また、複数の原材料を混合して粘性材料とし、ノズルから吐出する塗布装置がある。この塗布装置は、混合した状態で粘性材料となる複数の原材料をそれぞれ保持する複数のタンクと、複数のタンクに対応して設けられ、原材料を吸引して送り出すポンプと、複数のポンプから供給される各原材料を混合し、粘性材料とする混合部と、混合部から供給された粘性材料を吐出するノズルとにより構成される。

この塗布装置においては、粘性材料だけでなく、原材料によっても詰まりが生じる恐れがある。この場合、混合部よりも上流側（すなわち原材料）で詰まりが生じると、混合部における原材料の配合比が変化し、所定の特性をもった粘性材料が形成されない恐れがある。

そこで、従来は上述の問題が発生するのを防止するため、吐出状態の確認、配合比の確認（例えばポンプと混合部との間で、配管内から各原材料を取り出す）、吐出後の品質確認（例えば接着剤における硬化チェック、導電性ペーストにおける抵抗値チェック）等を実施していた。

しかしながら、これらの確認作業は、常時実施されるものではなく、所定間隔毎（例えば８時間に１回）に実施されるものであった。従って、異常に気づいた際には、遡ってワークを確認する必要があり、その間（前回の確認作業以後）のワークが全て不良品となる恐れがあった。

本発明は上記問題点に鑑み、大量不良の発生を防止できる塗布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、粘性材料を保持するタンクと、タンクから粘性材料を吸引して送り出すポンプと、ポンプから供給された粘性材料を吐出するノズルとを備え、連続的に供給されるワークに粘性材料を順次塗布する塗布装置に関する発明である。そして、ポンプとノズルとをつなぐ配管内の圧力を検出する圧力センサと、圧力センサの検出値が予め設定された所定範囲内にあるか否かを判定する判定部と、判定部が圧力センサの検出値を所定範囲外であると判定した際に報知する報知部とを有することを特徴とする。

このように、本発明の塗布装置によると、ポンプとノズルとをつなぐ配管に配置した圧力センサにより配管内の圧力を検出し、この検出値が所定範囲内にあるか否かを判定部が判定する。そして、判定部が圧力センサの検出値を所定範囲外である（すなわち圧力異常）と判定した場合、圧力異常が生じたことを報知部が報知（例えば、表示、音声等）する。従って、塗布装置内の圧力を常時検出し、粘性材料の詰まり等により塗布装置内に圧力異常が生じた場合には即座に報知する構成であるので、粘性材料の吐出量の異常に基づく大量不良の発生を防止できる。

また、圧力センサは、ポンプとノズルとをつなぐ配管内の圧力を検出するように配置されているので、圧力センサよりも下流側（ノズル側）において詰まりが生じると、圧力センサの検出値が所定範囲の上限よりも大きくなる。また、上流側（タンク側）において詰まりが生じると、圧力センサの検出値が所定範囲の下限よりも小さくなる。従って、圧力センサの配置数を最小限としながらも、圧力異常が発生した際に、塗布装置における詰まり等の原因箇所を特定しやすい。

また、請求項２に記載の発明は、混合した状態で粘性材料となる複数の原材料をそれぞれ保持する複数のタンクと、複数のタンクに対応して設けられ、原材料を吸引して送り出すポンプと、複数のポンプから供給される各原材料を混合し、粘性材料とする混合部と、混合部から供給された粘性材料を吐出するノズルとを備え、連続的に供給されるワークに粘性材料を順次塗布する塗布装置に関する発明である。そして、複数のポンプと混合部とをつなぐ各配管内の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力センサと、複数の圧力センサの検出値が、各圧力センサに対して予め設定された所定範囲内にあるか否かを判定する判定部と、判定部が複数の圧力センサの少なくとも１つの検出値を所定範囲外であると判定した際に報知する報知部とを有することを特徴とする。

このように、本発明の塗布装置においても、ポンプと混合部とをつなぐ各配管に配置した圧力センサにより各配管内の圧力を検出し、この検出値が各圧力センサに対して予め設定された所定範囲内にあるか否かを判定部が判定する。そして、判定部が少なくとも１つの圧力センサの検出値を所定範囲外である（すなわち圧力異常）と判定した場合、圧力異常が生じたことを報知部が報知（例えば、表示、音声等）する。従って、塗布装置内の圧力を常時検出し、粘性材料及び／又は原材料の詰まり等により塗布装置内に圧力異常が生じた場合には即座に報知する構成であるので、粘性材料の吐出量の異常及び／又は粘性材料の品質（原材料の配合比）異常に基づく大量不良の発生を防止できる。

また、圧力センサは、ポンプと混合部とをつなぐ各配管内の圧力を検出するように配置されているので、圧力センサよりも下流側（ノズル側）において、粘性材料及び／又は原材料により詰まりが生じると、圧力センサの検出値が所定範囲の上限よりも大きくなる。また、上流側（タンク側）において原材料により詰まりが生じると、圧力センサの検出値が所定範囲の下限よりも小さくなる。従って、従って、圧力センサの配置数を最小限としながらも、圧力異常が発生した際に、塗布装置における詰まり等の原因箇所を特定しやすい。

また、請求項１又は請求項２に記載の塗布装置は、請求項３に記載のように、静状態で経時的に粘度が上昇する粘性材料について好適である。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、塗布装置内で詰まりを生じやすい。しかしながら、塗布装置内の圧力を常時検出し、塗布装置内に圧力異常が生じた場合には即座に報知する構成であるので、このような粘性材料を適用しても大量不良の発生を防止できる。尚、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もの、湿気により硬化するもの等（例えば常温硬化型接着剤や導電性ペースト）がある。

尚、圧力異常が生じた際に粘性材料が塗布されたワークは不良品となる恐れがある。従って、請求項４に記載のように、判定部が、圧力センサの検出値を所定範囲外であると判定した場合、ワークの供給が停止されると良い。これにより、不良品の増加を防ぐことができる。

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塗布装置の概略構成を示す模式図である。図２は塗布装置の制御ブロック図である。尚、本実施形態の塗布装置１００は、複数の工程から構成される生産ラインの一部（塗布工程）であり、例えば搬送コンベア上をワークが搬送されて、塗布工程における塗布装置にワークが連続的に供給される構成となっている。

図１に示すように、本実施形態の塗布装置１００は、粘性材料１を保持するタンク１０と、タンク１０から粘性材料１を吸引して送り出すポンプ２０と、ポンプ２０から供給された粘性材料１を吐出するノズル３０とを有している。そして、タンク１０とポンプ２０、ポンプ２０とノズル３０との間は、耐圧性と粘性材料１に対する耐久性を有する配管４０，４１（例えばホース）により接続されており、ポンプ２０とノズル３０とを接続する配管４１に、当該配管４１内の圧力を検出する圧力センサ５０が配置されている。

本実施形態において、粘性材料１は、タンク１０内に加圧状態で保持されており、これによりタンク１０から配管４０（ポンプ２０）側へ吸引される際の、タンク１０内に保持されている粘性材料１の自重の影響を低減する構成となっている。ポンプ２０は、ピストンの一端にサーボモータが連結され、サーボモータを作動させることにより、シリンダ内でピストンを往復させ、粘性材料１をシリンダ内に吸引して、シリンダ内から送り出す構成となっている。

また、図２に示すように、塗布装置１００は、圧力センサ５０の検出値が、予め設定された所定範囲内にあるか否かを判定する判定部６０と、判定部６０が圧力センサ５０の検出値を所定範囲外である（すなわち圧力異常）と判定した際に外部に報知する報知部７０とを有している。

判定部６０は、マイクロコンピュータで構成され、各種処理を実行する中央処理ユニット６１（以下ＣＰＵと示す）と、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ６２と、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスライン（図示せず）により構成される。このように本実施形態における判定部６０は、上述の判定だけでなく、塗布装置１００の各種処理（例えばポンプ２０の動作）を制御する制御部として構成されている。また、メモリ６２には、圧力センサ５０の検出値が圧力異常でないかどうかを判定するための所定範囲を有する閾値が予め格納されている。

報知部７０は、ＣＰＵ６１からの判定信号に基づいて、判定結果を外部に出力するものであり、例えばＣＲＴ等の表示装置や、警報音等を出力する音声出力装置を適用することができる。本実施形態においては、判定部６０が圧力異常と判定した場合に警報音を出力する音声出力装置を適用している。

さらに、塗布装置１００は、自動的にノズル３０から粘性材料１を捨て打ちするための時間（例えばワークに塗布完了後から１分）を計時するタイマ８０を有している。これにより、ノズル３０等における粘性材料１の固化を防止している。

このように構成される塗布装置１００において、例えば塗布装置１００の直前に設けられた非接触式のワーク検出装置１１０からＣＰＵ６１にワーク検出信号が与えられると、ＣＰＵ６１はポンプ２０を作動させる制御信号を与え、ポンプ２０が作動してノズル３０から粘性材料１が吐出される。また、塗布装置１００が稼動中において、圧力センサ５０からの圧力検出信号を受けたＣＰＵ６１は、圧力センサ５０からの圧力検出信号（検出値）をメモリ６２に格納された所定範囲を有する閾値と比較する。そして、圧力異常であると判定した場合に、ＣＰＵ６１は報知部７０に判定信号として圧力異常信号を出力し、報知部７０は圧力異常が生じたことを報知する。

さらに、ＣＰＵ６１は、生産ラインの動作を制御するライン制御部１２０（本実施形態においては、搬送コンベアの駆動部）にも判定信号を出力する。そして、圧力異常信号を受けた場合、ライン制御部１２０は、塗布装置１００にワークが供給されないように、塗布装置１００よりも上流側の搬送コンベアの少なくとも一部の駆動を停止する。

ここで、粘性材料１（例えば接着剤や導電性ペースト）は、一般的に静状態（攪拌、加熱等のない状態）で放置しておくと粘度が上昇する。このような粘性材料１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がある。本実施形態においては、湿気硬化型接着剤を粘性材料１として適用している。

従って、上記構成の塗布装置１００においては、粘性材料１の固化等により詰まりが生じ、ノズル３０からの吐出状態に異常を生じる恐れがある。特にノズル３０は、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の間）において、当該ノズル３０内に粘性材料１を静状態で保持し、その際、粘性材料１の先端が外気に晒されるので、詰まりを生じやすい。

従来は、ノズル３０からの粘性材料１の吐出状態（吐出量）に異常がないか、作業員が確認していた。しかしながら、この確認作業は、常時実施されるものではなく、定期的（例えば８時間に１回）に実施されるものであった。従って、異常に気づいた際には、遡ってワークを確認する必要があり、その間（前回の確認作業以後）のワークが全て不良品となる恐れがあった。

それに対し、本実施形態における塗布装置１００においては、ポンプ２０とノズル３０とをつなぐ配管４１に、当該配管４１内の圧力を検出する圧力センサ５０を配置している。そして、判定部６０のＣＰＵ６１により、圧力センサ５０の検出値が予め設定された所定範囲を有する閾値内にあるか否かを判定するとともに、ＣＰＵ６１が圧力センサ５０の検出値を所定範囲を有する閾値外であると判定した際に、報知部７０が圧力異常であることを報知する構成としている。

すなわち、塗布装置１００内の圧力を常時検出し、粘性材料１の詰まり等により塗布装置１００内に圧力異常が生じた場合には即座に報知する構成であるので、粘性材料１の吐出量の異常に基づく大量不良の発生を防止できる。

また、圧力センサ５０は、ポンプ２０とノズル３０とをつなぐ配管４１内の圧力を検出するように配置されているので、圧力センサ５０よりも下流側（ノズル３０側）において詰まりが生じると、圧力センサ５０の検出値が閾値の上限よりも大きくなる。また、上流側（タンク１０側）において詰まりが生じると、圧力センサ５０の検出値が閾値の下限よりも小さくなる。従って、圧力センサ５０の配置数を最小限としながらも、圧力異常が発生した際に、塗布装置１００における詰まり等の原因箇所を特定しやすい構成となっている。

また、判定部６０が、圧力センサ５０の検出値を所定範囲を有する閾値外であると判定した場合、塗布装置１００に対するワークの供給が停止されるので、粘性材料１の吐出量の異常に基づく不良品の増加を防ぐことができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図３に基づいて説明する。図３は、本実施形態における塗布装置１００の概略構成を示す模式図である。

第２の実施形態における塗布装置１００は、第１の実施形態における塗布装置１００によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。

第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、塗布装置１００において、粘性材料１が複数の原材料を混合して形成される点である。尚、本実施形態においては、粘性材料１が２種類の原材料から構成される例を示す。

図３に示すように、本実施形態における塗布装置１００は、混合した状態で粘性材料１となる原材料１ａ，１ｂをそれぞれ保持するタンク１０ａ，１０ｂと、各タンク１０ａ，１０ｂに対応して設けられ、原材料１ａ，１ｂを吸引して送り出すポンプ２０ａ，２０ｂと、各ポンプ２０ａ，２０ｂから供給される原材料１ａ，１ｂを混合し、粘性材料１とする混合部９０と、混合部９０から供給された粘性材料１を吐出するノズル３０とを有している。

そして、原材料１ａを保持するタンク１０ａとポンプ２０ａとの間，ポンプ２０ａと混合部９０との間は、耐圧性と原材料１ａに対する耐久性を有する配管４０ａ，４１ａ（例えばホース）により接続されており、配管４１ａに、当該配管４１ａ内の圧力を検出する圧力センサ５０ａが配置されている。また、原材料１ｂを保持するタンク１０ｂとポンプ２０ｂとの間，ポンプ２０ｂと混合部９０との間は、耐圧性と原材料１ｂに対する耐久性を有する配管４０ｂ，４１ｂ（例えばホース）により接続されており、配管４１ｂに、当該配管４１ｂ内の圧力を検出する圧力センサ５０ｂが配置されている。

尚、本実施形態においては、粘性材料１として、原材料１ａ，１ｂが主剤と硬化剤からなるエポキシ系２液混合接着剤を適用している。従って、原材料１ａ（主剤）と原材料１ｂ（硬化剤）が混合部９０で攪拌混合されると硬化が始まるので、図３に示すように、混合部９０はノズル３０に一体化されている。

ここで、上記構成の塗布装置１００においては、粘性材料１だけでなく原材料１ａ，１ｂによっても詰まりが生じ、ノズル３０からの粘性材料１の吐出状態が異常となる恐れがある。特に、原材料１ａ，１ｂが静状態（攪拌、加熱等のない状態）で放置しておくと粘度が上昇する特性を有する場合、粘性材料１だけでなく原材料１ａ，１ｂによっても詰まりが生じる。この場合、混合部９０よりも上流側で（すなわち原材料１ａ，１ｂによって）詰まりが生じるので、場合によっては混合部９０における原材料１ａ，１ｂの配合比が変化し、所定の特性をもった粘性材料１が形成されないという問題が生じる。

従来は、上述の問題が発生するのを防止するため、吐出状態の確認、配合比の確認（例えば配管４１ａ，４１ｂの混合部９０の直前に設けたバルブを切り替えて、各原材料１ａ，１ｂをバルブから吐出させ、量を比較）、吐出後の品質確認（例えば接着剤における硬化チェック、導電性ペーストにおける抵抗値チェック）等を実施していた。しかしながら、これらの確認作業は、常時実施されるものではなく、所定間隔毎（例えば８時間に１回）に実施されるものであった。従って、異常に気づいた際には、遡ってワークを確認する必要があり、その間（前回の確認作業以後）のワークが全て不良品となる恐れがあった。

それに対し、本発明の塗布装置１００においては、ポンプ２０ａ，２０ｂと混合部９０とをつなぐ各配管４１ａ，４１ｂに圧力センサ５０ａ，５０ｂを配置し、当該圧力センサ５０ａ，５０ｂにより各配管４１ａ，４１ｂ内の圧力を検出する構成としている。そして、判定部６０のＣＰＵ６１により、圧力センサ５０ａ，５０ｂの検出値が、各圧力センサ５０ａ，５０ｂに対して予め設定された所定範囲を有する閾値内にあるか否かを判定するとともに、ＣＰＵ６１が圧力センサ５０ａ，５０ｂのうち、少なくとも一方の検出値を所定範囲を有する閾値外である（すなわち圧力異常）と判定した場合、圧力異常が生じたことを報知部７０が報知する構成としている。

すなわち、塗布装置１００内の圧力を常時検出し、粘性材料１及び／又は原材料１ａ，１ｂの詰まりにより塗布装置１００内に圧力異常が生じた場合には即座に報知する構成であるので、粘性材料１の吐出量の異常及び／又は粘性材料１の品質（原材料１ａ，１ｂの配合比）異常に基づく大量不良の発生を防止できる。

また、圧力センサ５０ａ，５０ｂは、ポンプ２０ａ，２０ｂと混合部９０とをつなぐ各配管４１ａ，４１ｂ内の圧力を検出するように配置されているので、圧力センサ５０ａ，５０ｂよりも下流側（ノズル３０側）において、粘性材料１及び／又は原材料１ａ，１ｂにより詰まりが生じると、圧力センサ５０ａ，５０ｂの検出値が閾値の上限よりも大きくなる。また、上流側（タンク１０ａ，１０ｂ側）において原材料１ａ，１ｂにより詰まりが生じると、圧力センサ５０ａ，５０ｂの検出値が閾値の下限よりも小さくなる。従って、圧力センサ５０ａ，５０ｂの配置数を最小限としながらも、圧力異常が発生した際に、塗布装置１００における詰まり等の原因箇所を特定しやすい構成となっている。

また、本実施形態においても、判定部６０が、圧力センサ５０ａ，５０ｂの少なくとも一方の検出値を所定範囲を有する閾値外であると判定した場合、塗布装置１００に対するワークの供給が停止されるので、粘性材料１の吐出量の異常及び／又は粘性材料１の品質（原材料１ａ，１ｂの配合比）異常に基づく不良品の増加を防ぐことができる。

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施する事ができる。

本実施形態においては、粘性材料１として静状態で経時的に粘度が上昇する材料を適用する例を示した。このような特性を有する粘性材料１は、特に塗布装置１００において詰まりを生じやすいため、本実施形態に示す塗布装置１００において効果的である。しかしながら、粘度上昇以外の理由で詰まりが生じる事もありえるので、それ以外の流体についても適用が可能である。

本発明の第１の実施形態における塗布装置の概略構成を示す模式図である。 塗布装置の制御ブロック図である。 第２の実施形態における塗布装置の概略構成を示す模式図である。

符号の説明

１・・・粘性材料
１ａ・・・原材料（主剤）
１ｂ・・・原材料（硬化剤）
１０，１０ａ，１０ｂ・・・タンク
２０，２０ａ，２０ｂ・・・ポンプ
３０・・・ノズル
４０,４０ａ，４０ｂ，４１，４１ａ，４１ｂ・・・配管
５０，５０ａ，５０ｂ・・・圧力センサ
６０・・・判定部
６１・・・ＣＰＵ
７０・・・報知部
９０・・・混合部
１００・・・塗布装置

Claims (4)

1. 粘性材料を保持するタンクと、
   前記タンクから前記粘性材料を吸引して送り出すポンプと、
   前記ポンプから供給された前記粘性材料を吐出するノズルとを備え、連続的に供給されるワークに前記粘性材料を順次塗布する塗布装置において、
   前記ポンプと前記ノズルとをつなぐ配管内の圧力を検出する圧力センサと、
   前記圧力センサの検出値が予め設定された所定範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部が前記圧力センサの検出値を前記所定範囲外であると判定した際に報知する報知部とを有することを特徴とする塗布装置。
2. 混合した状態で粘性材料となる複数の原材料をそれぞれ保持する複数のタンクと、
   複数の前記タンクに対応して設けられ、前記原材料を吸引して送り出すポンプと、
   複数の前記ポンプから供給される各原材料を混合し、前記粘性材料とする混合部と、
   前記混合部から供給された前記粘性材料を吐出するノズルとを備え、連続的に供給されるワークに前記粘性材料を順次塗布する塗布装置において、
   複数の前記ポンプと前記混合部とをつなぐ各配管内の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力センサと、
   複数の前記圧力センサの検出値が、各圧力センサに対して予め設定された所定範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部が複数の前記圧力センサの少なくとも１つの検出値を前記所定範囲外であると判定した際に報知する報知部とを有することを特徴とする塗布装置。
3. 前記粘性材料は、静状態で経時的に粘度が上昇することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記判定部が、前記圧力センサの検出値を前記所定範囲外であると判定した場合、前記ワークの供給が停止されることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の塗布装置。

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