JP2009074926A - Cured state measuring instrument and cured state measuring method - Google Patents

Cured state measuring instrument and cured state measuring method Download PDF

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Tadashi Chiga
匡 千賀
Seiji Imai
清司 今井
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Omron Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cured state measuring instrument capable of easily setting a proper criterion in consideration of the factor related to the curing reaction of an ultraviolet curable resin, and to provide a cured state measuring method. <P>SOLUTION: A CPU imparts a control order to a floodlight driving circuit to irradiate the floodlight projection drive circuit with exciting ultraviolet rays only for a relatively short time (step S104), acquires the quantity of the fluorescence produced from the ultraviolet curable resin upon the reception of the irradiation with exciting ultraviolet rays from an analogue/digital conversion part (step S106), and displays the quantity value of the fluorescence on a display part as the initial quantity of the fluorescence (step S108). A user operates a set value altering button during the display of the initial quantity of the fluorescence to set a threshold value as the relative value to the initial quantity of the fluorescence. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は紫外線硬化樹脂の硬化状態を測定する硬化状態測定装置および硬化状態測定方法に関し、特に紫外線硬化樹脂の特性や対象物などに応じて適切な測定を行なうための装置および方法に関する。   The present invention relates to a cured state measuring apparatus and a cured state measuring method for measuring a cured state of an ultraviolet curable resin, and more particularly to an apparatus and method for performing appropriate measurement according to characteristics of an ultraviolet curable resin, an object, and the like.

近年、多くの産業分野において、接着剤やコーティング剤の硬化方法として紫外線硬化法(Ultra Violet Curing)が利用されている。紫外線硬化法は、熱エネルギーを利用する熱硬化方法に比較して、有害物質を大気中に放散しない、硬化時間が短い、熱に弱い製品にも適用できるなどの多くの利点を有している。   In recent years, an ultraviolet curing method (Ultra Violet Curing) is used as a curing method for adhesives and coating agents in many industrial fields. The UV curing method has many advantages compared to the thermal curing method that uses thermal energy, such as not diffusing harmful substances into the atmosphere, shortening the curing time, and being applicable to heat-sensitive products. .

紫外線硬化法では、紫外線照射前においては主に液体である一方、紫外線照射後においては固体に変化する、紫外線硬化樹脂が用いられる。このような紫外線硬化樹脂は、主剤としてモノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方を含み、さらに光重合開始剤を含む。光重合開始剤は、照射される紫外線を受けてラジカルやカチオンを発生し、発生したラジカルやカチオンがモノマーやオリゴマーと重合反応を生じる。この重合反応に伴いモノマーやオリゴマーはポリマーに変化し、分子量が極めて大きくなるとともに、融点が低下する。この結果、紫外線硬化樹脂は液体状態を維持できなくなって固体に変化する。   In the ultraviolet curing method, an ultraviolet curable resin is used, which is mainly liquid before ultraviolet irradiation, but changes to a solid after ultraviolet irradiation. Such an ultraviolet curable resin contains at least one of a monomer and an oligomer as a main ingredient, and further contains a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator generates radicals and cations upon receiving irradiated ultraviolet rays, and the generated radicals and cations cause a polymerization reaction with the monomers and oligomers. Along with this polymerization reaction, the monomer or oligomer changes to a polymer, the molecular weight becomes extremely large, and the melting point decreases. As a result, the ultraviolet curable resin cannot be maintained in a liquid state and changes to a solid.

一方、目視による紫外線硬化樹脂の硬化度や品質異常有無の判断は困難であり、紫外線硬化樹脂の硬化反応状態を容易に判断する方法が要望されている。そこで、たとえば特許第2651036号公報(特許文献1)には、硬化可能材料の硬化度の関数として変化するように発光するプローブを紫外線硬化樹脂に添加することで、硬化可能コーティング材料の硬化程度を監視する方法が開示されている。しかしながら、上述のプローブのように特別な材料を添加することはコスト的に不利であり、また品質上の観点からそのようなプローブを添加することが許容されない場合も多いため、汎用的ではない。   On the other hand, it is difficult to visually determine the degree of cure of the UV curable resin and the presence or absence of quality abnormality, and a method for easily determining the curing reaction state of the UV curable resin is desired. Therefore, for example, in Japanese Patent No. 2651036 (Patent Document 1), the degree of cure of the curable coating material is set by adding a probe that emits light to the ultraviolet curable resin so as to change as a function of the degree of cure of the curable material. A method for monitoring is disclosed. However, the addition of a special material such as the above-mentioned probe is disadvantageous in terms of cost, and it is often not allowed to add such a probe from the viewpoint of quality, so that it is not versatile.

これに対して、本願発明者らは、紫外線硬化樹脂に対する紫外線照射に応じて、紫外線硬化樹脂に含まれる光重合開始剤自体が紫外線硬化樹脂の硬化状態(たとえば、硬化度)と相関のある観測可能な蛍光を放射する事実を見出し、この事実を利用した紫外線硬化樹脂の状態推定方法を特願2006−071580号として出願した。
特許第2651036号公報
In contrast, the inventors of the present application observed that the photopolymerization initiator itself contained in the ultraviolet curable resin correlates with the cured state (for example, the degree of curing) of the ultraviolet curable resin in response to the ultraviolet irradiation to the ultraviolet curable resin. The fact of radiating possible fluorescence was found, and a method for estimating the state of an ultraviolet curable resin using this fact was filed as Japanese Patent Application No. 2006-071580.
Japanese Patent No. 2651036

上述の紫外線硬化樹脂の状態推定方法によれば、紫外線光源で発生した紫外線を対象物である紫外線硬化樹脂に照射するとともに、この紫外線によって生じた蛍光を受光部で検出し、この受光部で検出される蛍光量に基づいて硬化状態が判断される。   According to the above-described method for estimating the state of the ultraviolet curable resin, the ultraviolet ray generated by the ultraviolet light source is irradiated to the target ultraviolet curable resin, and the fluorescence generated by the ultraviolet ray is detected by the light receiving unit and detected by the light receiving unit. The cured state is determined based on the amount of fluorescence that is applied.

ところで、この紫外線硬化樹脂から放射される蛍光の量は、紫外線硬化樹脂の種類やその劣化状態(品質)、および紫外線の照射条件などに依存する。そのため、紫外線硬化樹脂の硬化度や品質異常有無をより正確に判断しようとする場合には、このような要因を考慮した適切な判断基準を予め取得しておく必要がある。   By the way, the amount of fluorescence emitted from the ultraviolet curable resin depends on the type of the ultraviolet curable resin, its deterioration state (quality), the irradiation condition of the ultraviolet rays, and the like. For this reason, in order to more accurately determine the degree of curing of the ultraviolet curable resin and the presence or absence of quality abnormality, it is necessary to obtain in advance an appropriate determination criterion considering such factors.

しかしながら、このような要因を正確に特定することは容易ではなく、適切な判断基準を決定することは困難であった。   However, it is not easy to accurately identify such factors, and it is difficult to determine an appropriate criterion.

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、紫外線硬化樹脂に対する硬化反応に係る要因を考慮した適切な判断基準を容易に設定できる硬化状態測定装置および硬化状態測定方法を提供することである。   Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and the object thereof is to provide a curing state measuring device and a curing device that can easily set an appropriate judgment criterion in consideration of factors relating to a curing reaction with respect to an ultraviolet curable resin. It is to provide a state measurement method.

この発明のある局面に従えば、モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方からなる主剤と光重合開始剤とを含む紫外線硬化樹脂の硬化状態を測定する硬化状態測定装置を提供する。硬化状態測定装置は、紫外線硬化樹脂を活性化するための紫外線を発生する投光部と、紫外線を受けて光重合開始剤から放射される蛍光を受光する受光部と、制御部と、表示部と、操作部とを備える。制御部は、操作部からの設定操作に応じて設定モードおよび検査モードのいずれかを選択可能なモード切替手段と、設定モードにおいて紫外線が紫外線硬化樹脂に照射されたときに、受光部で受光される蛍光の量を初期値として表示部に表示する初期値表示手段と、設定モードにおける初期値の表示中に、操作部からの設定操作に応じて判断基準を設定する判断基準設定手段と、検査モードにおいて紫外線が紫外線硬化樹脂に照射されたときに、受光部で受光される蛍光の量に基づいて、紫外線硬化樹脂で判断基準に沿った硬化反応が生じているか否かを判断する判断手段とを含む。   According to one aspect of the present invention, there is provided a cured state measuring device for measuring a cured state of an ultraviolet curable resin containing a main agent composed of at least one of a monomer and an oligomer and a photopolymerization initiator. The cured state measuring device includes a light projecting unit that generates ultraviolet rays for activating the ultraviolet curable resin, a light receiving unit that receives the ultraviolet rays and receives fluorescence emitted from the photopolymerization initiator, a control unit, and a display unit. And an operation unit. The control unit has mode switching means that can select either the setting mode or the inspection mode in accordance with a setting operation from the operation unit, and when the ultraviolet curable resin is irradiated to the ultraviolet curable resin in the setting mode, the light receiving unit receives the light. An initial value display means for displaying the amount of fluorescence to be displayed on the display section as an initial value, a judgment standard setting means for setting a judgment standard according to a setting operation from the operation section during display of the initial value in the setting mode, and an inspection Judging means for judging whether or not a curing reaction has occurred in the ultraviolet curable resin in accordance with the judgment standard based on the amount of fluorescence received by the light receiving unit when the ultraviolet curable resin is irradiated with the ultraviolet ray in the mode; including.

この発明によれば、紫外線硬化樹脂で硬化反応が生じる前に、予め紫外線を紫外線硬化樹脂へ照射して蛍光量の初期値を取得し、その初期値を表示部に表示する。そして、この初期値の表示中に、ユーザからの設定操作に応じて判断基準が設定される。これにより、ユーザは、初期値を参照しながら判断基準を設定できるので、さまざまな要因によって変動する初期値に応じた判断基準を設定できる。したがって、紫外線硬化樹脂に対する硬化反応に係る要因を考慮した適切な判断基準を容易に設定できる。   According to the present invention, before the curing reaction occurs in the ultraviolet curable resin, the ultraviolet curable resin is irradiated in advance with ultraviolet rays to acquire the initial value of the fluorescence amount, and the initial value is displayed on the display unit. Then, during the display of the initial value, a determination criterion is set according to the setting operation from the user. As a result, the user can set the determination standard while referring to the initial value, and therefore can set the determination standard according to the initial value that varies depending on various factors. Therefore, it is possible to easily set an appropriate determination criterion in consideration of factors related to the curing reaction for the ultraviolet curable resin.

好ましくは、制御部は、初期値に基づいて、予め定められた演算式に従って判断基準の候補を算出する判断基準候補算出手段をさらに含む。   Preferably, the control unit further includes determination criterion candidate calculation means for calculating a determination criterion candidate according to a predetermined arithmetic expression based on the initial value.

好ましくは、硬化状態測定装置は、記憶部をさらに備え、制御部は、操作部からの設定操作に応じて紫外線硬化樹脂の種別を設定する種別設定手段と、紫外線硬化樹脂の種別に対応付けて、設定された判断基準を記憶部に格納する判断基準格納手段とをさらに含む。   Preferably, the cured state measuring device further includes a storage unit, and the control unit associates the type setting unit for setting the type of the ultraviolet curable resin according to the setting operation from the operation unit, and the type of the ultraviolet curable resin. And a criterion storage means for storing the set criterion in the storage unit.

好ましくは、制御部は、初期値と、紫外線硬化樹脂の硬化反応の完了後に紫外線を照射して得られる蛍光の量である最終値とに基づいて、判断基準を算出するティーチング手段をさらに含む。   Preferably, the control unit further includes teaching means for calculating a determination criterion based on the initial value and the final value that is the amount of fluorescence obtained by irradiating the ultraviolet ray after completion of the curing reaction of the ultraviolet curable resin.

さらに好ましくは、ティーチング手段は、紫外線硬化樹脂の硬化反応を促進するための他の紫外線が紫外線硬化樹脂に継続的に照射される場合において、紫外線を紫外線硬化樹脂に継続的に照射して得られる蛍光の量の時間的変化に基づいて、初期値および最終値を取得する。   More preferably, the teaching means is obtained by continuously irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays when the ultraviolet curable resin is continuously irradiated with other ultraviolet rays for promoting the curing reaction of the ultraviolet curable resin. Based on the temporal change in the amount of fluorescence, an initial value and a final value are obtained.

好ましくは、制御部は、紫外線を紫外線硬化樹脂に照射して得られる蛍光の量に基づいて、紫外線硬化樹脂の良否を判断する。   Preferably, the control unit determines whether the ultraviolet curable resin is good based on the amount of fluorescence obtained by irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays.

好ましくは、判断基準は、しきい値である。
この発明の別の局面に従えば、硬化状態測定装置を用いて、モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方からなる主剤と光重合開始剤とを含む紫外線硬化樹脂の硬化状態を測定する硬化状態測定方法を提供する。硬化状態測定装置は、紫外線を発生する投光部と、蛍光を受光する受光部と、表示部と、操作部とを備える。硬化状態測定方法は、操作部からの設定操作に応じて設定モードおよび検査モードのいずれかを選択するステップと、設定モードにおいて、投光部から紫外線を紫外線硬化樹脂へ照射するステップと、設定モードにおいて、紫外線を受けて光重合開始剤から放射される蛍光を受光部で受光するステップと、設定モードにおいて、受光部で受光される蛍光の量を初期値として表示部に表示するステップと、設定モードにおける初期値の表示中に、操作部からの設定操作に応じて判断基準を設定するステップと、検査モードにおいて、投光部から紫外線を紫外線硬化樹脂へ照射するステップと、検査モードにおいて、受光部で受光される蛍光の量に基づいて、紫外線硬化樹脂で判断基準に沿った硬化反応が生じているか否かを判断するステップとを備える。
Preferably, the determination criterion is a threshold value.
According to another aspect of the present invention, there is provided a cured state measuring method for measuring a cured state of an ultraviolet curable resin containing a main agent composed of at least one of a monomer and an oligomer and a photopolymerization initiator using a cured state measuring device. To do. The cured state measuring device includes a light projecting unit that generates ultraviolet rays, a light receiving unit that receives fluorescence, a display unit, and an operation unit. The cured state measuring method includes a step of selecting one of a setting mode and an inspection mode according to a setting operation from the operation unit, a step of irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays from the light projecting unit in the setting mode, and a setting mode. Receiving in the light receiving unit the fluorescence emitted from the photopolymerization initiator in response to ultraviolet rays, and in the setting mode, displaying the amount of fluorescence received by the light receiving unit as an initial value on the display unit, setting While displaying the initial value in the mode, the step of setting a judgment criterion according to the setting operation from the operation unit, the step of irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays from the light projecting unit in the inspection mode, and the light reception in the inspection mode Determining whether or not a curing reaction in accordance with a criterion is occurring in the ultraviolet curable resin based on the amount of fluorescence received by the unit; Provided.

この発明によれば、紫外線硬化樹脂に対する硬化反応に係る要因を考慮した適切な判断基準を容易に設定できる。   According to the present invention, it is possible to easily set an appropriate determination criterion in consideration of factors related to the curing reaction with respect to the ultraviolet curable resin.

この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

(紫外線照射システムの概略構成)
図1は、この発明の実施の形態に従う硬化状態測定装置を備える紫外線照射システム1の概略構成図である。
(Schematic configuration of UV irradiation system)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ultraviolet irradiation system 1 including a cured state measuring device according to an embodiment of the present invention.

図1を参照して、紫外線照射システム1は、紫外線硬化樹脂12の硬化状態を測定する硬化状態測定装置100(以下、「測定装置100」とも称す)と、紫外線硬化樹脂12の硬化反応を促進するための硬化用紫外線54を照射する光源装置200とを備える。そして、紫外線照射システム1は、一例として、基材6の上に被着体8を配置し、紫外線硬化樹脂12を用いて両者を接着するような製造ラインに配置される。なお以下では、基材6と、被着体8と、紫外線硬化樹脂12とを一体として「ワーク」とも称す。紫外線硬化樹脂12は、モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方からなる主剤と、光重合開始剤とを含み、紫外線を受けて硬化反応を生じる。   With reference to FIG. 1, the ultraviolet irradiation system 1 accelerates the curing reaction of the cured state measuring device 100 (hereinafter also referred to as “measuring device 100”) that measures the cured state of the ultraviolet curable resin 12. And a light source device 200 for irradiating the curing ultraviolet ray 54 for the purpose. And the ultraviolet irradiation system 1 is arrange | positioned as an example in the manufacturing line which arrange | positions the to-be-adhered body 8 on the base material 6, and adhere | attaches both using the ultraviolet curing resin 12. FIG. In the following, the base material 6, the adherend 8, and the ultraviolet curable resin 12 are also collectively referred to as “work”. The ultraviolet curable resin 12 includes a main agent composed of at least one of a monomer and an oligomer and a photopolymerization initiator, and undergoes a curing reaction upon receiving ultraviolet rays.

光源装置200は、硬化用紫外線54を発生する照射ヘッド部204と、照射ヘッド部204を制御するための光源部202とからなる。   The light source device 200 includes an irradiation head unit 204 that generates the curing ultraviolet ray 54 and a light source unit 202 for controlling the irradiation head unit 204.

照射ヘッド部204は、硬化用紫外線54を発生する紫外線光源を含み、紫外線光源は、代表的に紫外線LED(Light Emitting Diode)や紫外線ランプなどを含む。また、発生した硬化用紫外線54が紫外線硬化樹脂12に照射されるように、照射ヘッド部204は、たとえばワークの垂直上部に配置される。   The irradiation head unit 204 includes an ultraviolet light source that generates curing ultraviolet light 54, and the ultraviolet light source typically includes an ultraviolet LED (Light Emitting Diode), an ultraviolet lamp, and the like. Moreover, the irradiation head part 204 is arrange | positioned, for example in the perpendicular | vertical upper part of a workpiece | work so that the generated ultraviolet-ray 54 for hardening may be irradiated to the ultraviolet curing resin 12. FIG.

光源部202は、照射ヘッド部204と電気的に接続され、ユーザや外部装置などからの外部指令に応答して、照射ヘッド部204における硬化用紫外線54の発生を制御する。具体的には、光源部202は、硬化用紫外線54の照射指令(図示しない)に応答して、硬化用紫外線54の発生を開始するとともに、測定装置100などからの硬化用紫外線54の照射終了指示に応答して、硬化用紫外線54の発生を停止する。   The light source unit 202 is electrically connected to the irradiation head unit 204 and controls generation of the curing ultraviolet ray 54 in the irradiation head unit 204 in response to an external command from a user or an external device. Specifically, the light source unit 202 starts generation of the curing ultraviolet ray 54 in response to an irradiation command (not shown) of the curing ultraviolet ray 54 and ends the irradiation of the curing ultraviolet ray 54 from the measuring device 100 or the like. In response to the instruction, generation of the curing ultraviolet ray 54 is stopped.

また、測定装置100の照射動作を硬化用紫外線54の照射状態に同期させるために、光源部202は硬化用紫外線54の照射状態信号、たとえば照射開始信号や照射終了信号を測定装置100へ送出する。   Further, in order to synchronize the irradiation operation of the measuring apparatus 100 with the irradiation state of the curing ultraviolet ray 54, the light source unit 202 sends an irradiation state signal of the curing ultraviolet ray 54, for example, an irradiation start signal and an irradiation end signal to the measuring apparatus 100. .

一方、この発明の実施の形態に従う測定装置100は、蛍光測定ヘッド部104と、蛍光測定ヘッド部104を制御するための制御部102とを備える。   On the other hand, measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention includes fluorescence measurement head unit 104 and control unit 102 for controlling fluorescence measurement head unit 104.

蛍光測定ヘッド部104は、制御部102から受けた制御指令に従って、対象となる紫外線硬化樹脂12を活性化させるための励起紫外線50を発生し、紫外線硬化樹脂12に向けて照射するとともに、励起紫外線50を受けて紫外線硬化樹脂12から放射される蛍光52を受光し、その蛍光の量を示す信号を制御部102へ出力する。すなわち、蛍光測定ヘッド部104は、励起紫外線50を発生する紫外線LEDなどの投光部と、励起紫外線50から放射される蛍光52を受光する受光部とを備える。   The fluorescence measurement head unit 104 generates an excitation ultraviolet ray 50 for activating the target ultraviolet curable resin 12 in accordance with a control command received from the control unit 102 and irradiates the ultraviolet curable resin 12 with the excitation ultraviolet ray. 50, receives the fluorescence 52 emitted from the ultraviolet curable resin 12, and outputs a signal indicating the amount of the fluorescence to the control unit 102. That is, the fluorescence measurement head unit 104 includes a light projecting unit such as an ultraviolet LED that generates the excitation ultraviolet ray 50 and a light receiving unit that receives the fluorescence 52 emitted from the excitation ultraviolet ray 50.

一方、制御部102は、蛍光測定ヘッド部104と電気的に接続され、光源装置200の照射状態に応じて蛍光測定ヘッド部104における励起紫外線50の発生を制御するとともに、蛍光測定ヘッド部104から出力される蛍光量を示す信号を取得する。また、制御部102は、操作部44(図2)からの設定操作に応じて、「設定モード」および「検査モード」のいずれかを選択可能に構成される。「設定モード」は、紫外線硬化樹脂に硬化用紫外線54が照射される前に、代表的にしきい値などの判断基準を設定するためのモードである。「検査モード」は、紫外線硬化樹脂に硬化用紫外線54が照射して硬化反応を促進するとともに、当該紫外線硬化樹脂で所定の判断基準に沿った硬化反応が生じているか否かを判断するモードである。   On the other hand, the control unit 102 is electrically connected to the fluorescence measurement head unit 104 and controls the generation of the excitation ultraviolet ray 50 in the fluorescence measurement head unit 104 according to the irradiation state of the light source device 200, and from the fluorescence measurement head unit 104. A signal indicating the amount of fluorescence to be output is acquired. Further, the control unit 102 is configured to be able to select either “setting mode” or “inspection mode” in accordance with a setting operation from the operation unit 44 (FIG. 2). The “setting mode” is a mode for typically setting a judgment criterion such as a threshold value before the curing ultraviolet ray 54 is irradiated to the ultraviolet curing resin. The “inspection mode” is a mode in which the ultraviolet curing resin 54 is irradiated with the curing ultraviolet ray 54 to accelerate the curing reaction, and at the same time, it is determined whether the ultraviolet curing resin has undergone a curing reaction according to a predetermined criterion. is there.

そして、制御部102は、設定モードにおいて、励起紫外線50が紫外線硬化樹脂12に照射されたときに、蛍光測定ヘッド部104から出力される蛍光量を初期値(以下、「初期蛍光量」とも称す)として表示部42(図2)に表示する。この初期蛍光量の表示中に、ユーザはこの初期蛍光量を参照して、判断基準を設定する。ここで、初期蛍光量は、後述するように、紫外線硬化樹脂の種類やその状態、紫外線の照射条件、およびワークの材質といった種々の要因に依存した値となっている。そのため、この初期蛍光量に基づいて判断基準を設定することで、対象とするワークに適した判断基準を適切に設定することができる。   Then, the control unit 102 sets the fluorescence amount output from the fluorescence measurement head unit 104 when the excitation ultraviolet ray 50 is irradiated to the ultraviolet curable resin 12 in the setting mode as an initial value (hereinafter also referred to as “initial fluorescence amount”). ) On the display unit 42 (FIG. 2). During the display of the initial fluorescence amount, the user refers to the initial fluorescence amount and sets a determination criterion. Here, as will be described later, the initial fluorescence amount is a value depending on various factors such as the type and state of the ultraviolet curable resin, the ultraviolet irradiation condition, and the workpiece material. Therefore, by setting a determination criterion based on this initial fluorescence amount, a determination criterion suitable for the target work can be set appropriately.

このように判断基準が設定された後、ユーザは、検査モードを選択した上で、照射ヘッド部204からの硬化用紫外線54の照射が開始させる。この硬化用紫外線54の照射中において、蛍光測定ヘッド部104からは励起紫外線50が継続的に照射され、紫外線硬化樹脂12の硬化状態が継続的に測定される。制御部102は、この蛍光測定ヘッド部104で検出される蛍光量に基づいて、紫外線硬化樹脂で予め設定した判断基準に沿った硬化反応が生じているか否かを判断する。さらに、制御部102は、紫外線硬化樹脂12における硬化反応が完了したと判断すると、照射終了指示を光源部202に与えるとともに、励起紫外線50の発生を停止して紫外線硬化樹脂12の硬化状態の測定を終了する。   After the determination criteria are set in this way, the user selects the inspection mode and starts the irradiation of the curing ultraviolet ray 54 from the irradiation head unit 204. During the irradiation of the curing ultraviolet ray 54, the excitation ultraviolet ray 50 is continuously emitted from the fluorescence measuring head unit 104, and the cured state of the ultraviolet curable resin 12 is continuously measured. Based on the amount of fluorescence detected by the fluorescence measurement head unit 104, the control unit 102 determines whether or not a curing reaction is occurring in accordance with a predetermined criterion set with the ultraviolet curable resin. Further, when the control unit 102 determines that the curing reaction in the ultraviolet curable resin 12 is completed, the control unit 102 gives an irradiation end instruction to the light source unit 202 and stops the generation of the excitation ultraviolet ray 50 to measure the cured state of the ultraviolet curable resin 12. Exit.

(紫外線硬化樹脂)
まず、本実施の形態に従う紫外線照射システム1において使用される紫外線硬化樹脂12について説明する。紫外線硬化樹脂12は、紫外線照射前においては主に液体である一方、紫外線照射後においては固体に変化(硬化)する。なお、本明細書において、「紫外線硬化樹脂」とは、その状態(紫外線照射前の液体状態、もしくは紫外線照射後における固体状態)にかかわらず総称的な意味で使用する。
(UV curable resin)
First, ultraviolet curable resin 12 used in ultraviolet irradiation system 1 according to the present embodiment will be described. The ultraviolet curable resin 12 is mainly liquid before irradiation with ultraviolet rays, but changes (cures) into a solid after irradiation with ultraviolet rays. In this specification, “ultraviolet curable resin” is used in a generic sense regardless of its state (liquid state before ultraviolet irradiation or solid state after ultraviolet irradiation).

紫外線照射前(硬化前)における紫外線硬化樹脂は、モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方と、光重合開始剤と、各種添加剤とを含む。モノマーおよびオリゴマーは主剤であり、紫外線を受けて光重合開始剤が発生するラジカルやカチオンにより重合反応(主鎖反応や架橋反応など)を生じる。そして、この重合反応に伴いモノマーおよびオリゴマーは、ポリマーに変化して分子量が極めて大きくなるとともに融点が低下する。この結果、紫外線硬化樹脂は液体から固体へ変化する。   The ultraviolet curable resin before ultraviolet irradiation (before curing) includes at least one of a monomer and an oligomer, a photopolymerization initiator, and various additives. Monomers and oligomers are main agents, and undergo a polymerization reaction (main chain reaction, cross-linking reaction, etc.) by radicals and cations generated by a photopolymerization initiator upon receiving ultraviolet rays. In accordance with this polymerization reaction, the monomer and oligomer are changed to a polymer, the molecular weight becomes extremely large, and the melting point is lowered. As a result, the ultraviolet curable resin changes from a liquid to a solid.

モノマーおよびオリゴマーは、一例として、ポリエステルアクリレートや、ウレタンアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、シリコンアクリレート、エポキシアクリレートなどからなる。モノマーは、単量体とも呼ばれ、重合反応によって重合体を合成する場合の原料となる状態である。一方、オリゴマーは、低重合体とも呼ばれ、重合度が2〜20程度の比較的重合度の低い状態である。   As an example, the monomer and oligomer are made of polyester acrylate, urethane acrylate, polybutadiene acrylate, silicon acrylate, epoxy acrylate, or the like. The monomer is also called a monomer, and is a state that becomes a raw material when a polymer is synthesized by a polymerization reaction. On the other hand, the oligomer is also called a low polymer, and is in a relatively low degree of polymerization with a degree of polymerization of about 2-20.

光重合開始剤は、紫外線を受けてラジカルを発生するラジカル重合開始剤と、紫外線を受けてカチオンを発生するカチオン重合開始剤とに大別される。なお、ラジカル重合開始剤は、アクリル系のモノマーおよびオリゴマーに対して使用され、カチオン重合開始剤は、エポキシ系やビニールエーテル系のモノマーおよびオリゴマーに対して使用される。さらに、ラジカル重合開始剤およびカチオン重合開始剤の混合物からなる光重合開始剤を用いてもよい。   Photopolymerization initiators are broadly classified into radical polymerization initiators that generate radicals upon receiving ultraviolet rays and cationic polymerization initiators that generate cations upon receiving ultraviolet rays. The radical polymerization initiator is used for acrylic monomers and oligomers, and the cationic polymerization initiator is used for epoxy monomers and vinyl ether monomers and oligomers. Furthermore, you may use the photoinitiator which consists of a mixture of a radical polymerization initiator and a cationic polymerization initiator.

ラジカル重合開始剤は、ラジカルの発生過程に応じて、水素引抜型および分子内開裂型に大別される。水素引抜型は、一例として、ベンゾフェノンおよびオルソベンゾイル安息香酸メチルなどからなる。一方、分子内開裂型は、一例として、ベンゾインエーテルや、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシアルキルフェノン、α−アミノアルキルフェノン、オキソベンゾイル安息香酸メチル(OBM)、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド(BMS)、イソプロピルチオキサントン(IPTX)、ジエチルチオキサントン(DETX)、エチル4−(ジエチルアミノ)ベンゾエート(DAB)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−オン、ベンジルジメチルケタール(BDK)、1,2αヒドロキシアルキルフェノンなどからなる。   The radical polymerization initiator is roughly classified into a hydrogen abstraction type and an intramolecular cleavage type depending on the radical generation process. The hydrogen abstraction type is composed of, for example, benzophenone and orthobenzoyl methylbenzoate. On the other hand, the intramolecular cleavage type includes, for example, benzoin ether, benzyldimethyl ketal, α-hydroxyalkylphenone, α-aminoalkylphenone, methyl oxobenzoylbenzoate (OBM), 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide. (BMS), isopropylthioxanthone (IPTX), diethylthioxanthone (DETX), ethyl 4- (diethylamino) benzoate (DAB), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-one, benzyldimethyl ketal (BDK), It consists of 1,2α hydroxyalkylphenone.

また、カチオン重合開始剤は、一例として、ジフェニルヨードニウム塩などからなる。
なお、本明細書において、「光重合開始剤」とは、光重合反応を開始させる能力が残存しているものに限らず、当初の光重合開始剤が光重合反応に寄与することによって変化したり光重合反応の対象となるモノマーやオリゴマーが周囲に存在しなかったりすることにより、もはや光重合反応の開始に寄与しない物質となったものをも含む意味で使用する。ここで、光重合開始反応に寄与した後の光重合開始剤は、多くの場合、ほぼ当初の分子の大きさを保持したまま、あるいは2つまたはそれ以上の数の分子に分裂した状態で、ポリマーの末端に結合している。
Moreover, a cationic polymerization initiator consists of diphenyl iodonium salt etc. as an example.
In the present specification, the “photopolymerization initiator” is not limited to those having the ability to initiate the photopolymerization reaction, but changes depending on the contribution of the initial photopolymerization initiator to the photopolymerization reaction. It is also used in the sense of including substances that no longer contribute to the initiation of the photopolymerization reaction due to the absence of monomers or oligomers that are subject to the photopolymerization reaction. Here, the photopolymerization initiator after contributing to the photopolymerization initiation reaction often retains almost the original molecular size or is divided into two or more molecules, Bonded to the end of the polymer.

上述したように、本願発明者らは、この紫外線硬化樹脂12に含まれる光重合開始剤自体が紫外線照射に応じて、紫外線硬化樹脂12の状態(たとえば、硬化度)と相関のある観測可能な蛍光を放射することを見出した。   As described above, the inventors of the present application can observe that the photopolymerization initiator itself contained in the ultraviolet curable resin 12 correlates with the state of the ultraviolet curable resin 12 (for example, the degree of curing) in response to ultraviolet irradiation. It was found to emit fluorescence.

より詳細には、本願発明者らは、代表的な紫外線硬化樹脂(合計22種類)の各々に対して、波長365nmをもつ励起紫外線50を照射した場合に放射される光の波長について、スペクトルアナライザーを用いて調査した。この結果、いずれの紫外線硬化樹脂からも、励起紫外線50の波長より長い波長をもつ光(蛍光)が放射されていることを確認した。   More specifically, the inventors of the present application analyzed a spectrum analyzer for the wavelength of light emitted when each of the typical ultraviolet curable resins (total 22 types) was irradiated with excitation ultraviolet light 50 having a wavelength of 365 nm. It investigated using. As a result, it was confirmed that light (fluorescence) having a wavelength longer than the wavelength of the excitation ultraviolet ray 50 was emitted from any ultraviolet curable resin.

ここで、紫外線硬化樹脂に含まれる光重合開始剤は、以下のような性質を有する。
(1)重合反応を開始させるための活性種(ラジカルや酸など)を生成する能力(量子収率、モル吸光係数)が高い。
Here, the photopolymerization initiator contained in the ultraviolet curable resin has the following properties.
(1) The ability (quantum yield, molar extinction coefficient) to generate active species (radicals, acids, etc.) for initiating the polymerization reaction is high.

(2)反応性の高い活性種を生成する。
(3)活性種の生成能力を発揮するための励起エネルギーのスペクトル域が紫外線領域である。
(2) Generate highly reactive active species.
(3) The spectrum region of the excitation energy for exhibiting the ability to generate active species is the ultraviolet region.

すなわち、光重合開始剤は、紫外線を吸収しやすい分子構造のものが採用され、紫外線吸収したことによるエネルギー(電子)を他の分子に与えやすいものとなっている。   That is, a photopolymerization initiator having a molecular structure that easily absorbs ultraviolet rays is adopted, and energy (electrons) due to the absorption of ultraviolet rays is easily given to other molecules.

一方、紫外線硬化樹脂の主剤であるモノマーおよびオリゴマーは、キャリア(電子)が分子内をスムーズに動きにくい構造をとるため、蛍光をほとんど発しないと考えられる。   On the other hand, monomers and oligomers, which are the main components of ultraviolet curable resins, are considered to hardly emit fluorescence because they have a structure in which carriers (electrons) do not move smoothly in the molecule.

したがって、本願発明者らは、本質的に光重合開始材が紫外線を受けて蛍光を放射する性質を有する物質であると結論付けた。本実施の形態に従う紫外線照射システムは、この光重合開始材から放射される蛍光を測定し、測定結果から紫外線硬化樹脂12の硬化状態を測定するものである。   Therefore, the inventors of the present application have concluded that the photopolymerization initiator is essentially a substance having a property of emitting fluorescence upon receiving ultraviolet rays. The ultraviolet irradiation system according to the present embodiment measures the fluorescence emitted from this photopolymerization initiator, and measures the cured state of the ultraviolet curable resin 12 from the measurement result.

(測定装置の構成)
図2は、この発明の実施の形態に従う測定装置100の概略構成図である。
(Configuration of measuring device)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.

図2を参照して、制御部102は、CPU(Central Processing Unit)40と、パネル部38と、記憶部46と、インターフェイス部(I/F)48とからなる。パネル部38は、同一面に配置された表示部42および操作部44を含む。   With reference to FIG. 2, the control unit 102 includes a CPU (Central Processing Unit) 40, a panel unit 38, a storage unit 46, and an interface unit (I / F) 48. The panel unit 38 includes a display unit 42 and an operation unit 44 arranged on the same plane.

CPU40は、測定装置100の全体処理を司る制御装置であって、予めROMなどに格納されるプログラムを読込んで実行することで、以下に示す処理を実現する。具体的には、CPU40は、操作部44を介してユーザなどから与えられる指令に応じて、励起紫外線50を紫外線硬化樹脂12に照射させ、この励起紫外線50の照射によって得られる蛍光52の量を初期値として表示部42に表示させる。なお、この初期蛍光量の測定は、紫外線硬化樹脂12への硬化用紫外線54の照射前に実行される。   The CPU 40 is a control device that controls the entire processing of the measuring apparatus 100, and implements the following processing by reading and executing a program stored in advance in a ROM or the like. Specifically, the CPU 40 irradiates the ultraviolet curable resin 12 with the excitation ultraviolet ray 50 in accordance with a command given from the user or the like via the operation unit 44, and calculates the amount of the fluorescence 52 obtained by the irradiation of the excitation ultraviolet ray 50. It is displayed on the display unit 42 as an initial value. The measurement of the initial fluorescence amount is executed before the ultraviolet curable resin 12 is irradiated with the curing ultraviolet ray 54.

この表示部42に表示される初期蛍光量を参照して、ユーザは、操作部44を操作して、対象となる紫外線硬化樹脂12についての判断基準を設定する。CPU40は、このユーザからの判断基準を記憶部46に格納する。そして、CPU40は、紫外線硬化樹脂12への硬化用紫外線54の照射開始後、検出される蛍光52の量(強度)に基づいて、紫外線硬化樹脂12で所定の判断基準に沿った硬化反応が生じているか否かを判断する。そして、CPU40は、この判断結果および取得される蛍光52の量などを表示部42に表示させる。   With reference to the initial fluorescence amount displayed on the display unit 42, the user operates the operation unit 44 to set a determination criterion for the target ultraviolet curable resin 12. The CPU 40 stores the determination criterion from the user in the storage unit 46. Then, after starting the irradiation of the curing ultraviolet ray 54 to the ultraviolet curable resin 12, the CPU 40 causes a curing reaction in the ultraviolet curable resin 12 in accordance with a predetermined criterion based on the detected amount (intensity) of the fluorescence 52. Judge whether or not. Then, the CPU 40 causes the display unit 42 to display the determination result and the amount of fluorescence 52 acquired.

なお、CPU40は、インターフェイス部48を介して光源部202(図1)から与えられる照射状態信号(照射開始信号や照射終了信号)に基づいて、硬化用紫外線54の照射状態(照射ON/OFF)を判断する。   The CPU 40 irradiates the curing ultraviolet ray 54 (irradiation ON / OFF) based on an irradiation state signal (irradiation start signal and irradiation end signal) given from the light source unit 202 (FIG. 1) via the interface unit 48. Judging.

表示部42は、ユーザに対して硬化反応に係る情報を表示するための表示装置であり、一例として、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode-Ray Tube)などのディスプレイを含んで構成される。   The display unit 42 is a display device for displaying information related to the curing reaction to the user. As an example, the display unit 42 includes a display such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode-Ray Tube). .

操作部44は、ユーザからの操作指令を受付ける指令入力装置であり、一例として、スイッチ、タッチパネルもしくはマウスなどから構成され、ユーザ操作に応じた操作指令をCPU40へ出力する。   The operation unit 44 is a command input device that receives an operation command from a user, and includes, for example, a switch, a touch panel, a mouse, or the like, and outputs an operation command according to the user operation to the CPU 40.

記憶部46は、CPU40で実行されるプログラムや過去の時間的挙動を不揮発的に格納可能な装置であり、一例として、ハードディスクやフラッシュメモリなどを含んで構成される。   The storage unit 46 is a device that can store a program executed by the CPU 40 and past temporal behavior in a nonvolatile manner, and includes a hard disk, a flash memory, and the like as an example.

インターフェイス部48は、外部装置とCPU40との間の通信を仲介するための装置であり、一例として、デジタルアナログ変換部(DAC)、USB(Universal Serial Bus)もしくはイーサネット(登録商標)などで構成される。   The interface unit 48 is a device for mediating communication between the external device and the CPU 40. As an example, the interface unit 48 includes a digital-analog conversion unit (DAC), USB (Universal Serial Bus), Ethernet (registered trademark), or the like. The

一方、蛍光測定ヘッド部104は、投光駆動回路20と、投光素子22と、ハーフミラー24と、光フィルタ26と、受光素子28と、ハイパスフィルタ回路(HPF:High Pass Filter)30と、増幅回路32と、サンプルホールド回路(S/H:Sample and Hold)34と、アナログデジタル変換部(ADC)36とからなる。   On the other hand, the fluorescence measurement head unit 104 includes a light projecting drive circuit 20, a light projecting element 22, a half mirror 24, an optical filter 26, a light receiving element 28, a high pass filter circuit (HPF: High Pass Filter) 30, The amplifier circuit 32, a sample and hold circuit (S / H: Sample and Hold) 34, and an analog-to-digital converter (ADC) 36 are included.

投光駆動回路20は、CPU40からの制御指令に応じて、投光素子22で励起紫外線50を発生させるための駆動電力を供給する。励起紫外線50は、光重合開始剤から放射される蛍光量をより正確に測定できるように、その強度が周期的に変化することが望ましい。そこで、投光駆動回路20は、CPU40から照射を指示する制御指令が与えられる期間において、所定周期で変化する駆動電力を投光素子22へ供給する。   The light projecting drive circuit 20 supplies drive power for generating the excitation ultraviolet light 50 in the light projecting element 22 in accordance with a control command from the CPU 40. It is desirable that the intensity of the excitation ultraviolet ray 50 periodically changes so that the amount of fluorescence emitted from the photopolymerization initiator can be measured more accurately. Therefore, the light projecting drive circuit 20 supplies the light projecting element 22 with drive power that changes in a predetermined cycle during a period in which a control command instructing irradiation is given from the CPU 40.

投光素子22は、励起紫外線50を発生する紫外線光源であって、代表的に紫外線LEDからなる。なお、投光素子22で発生する励起紫外線50の主発光ピークは365nmが好ましい。   The light projecting element 22 is an ultraviolet light source that generates excitation ultraviolet light 50, and typically includes an ultraviolet LED. The main emission peak of the excitation ultraviolet ray 50 generated in the light projecting element 22 is preferably 365 nm.

投光駆動回路20から供給される駆動電力を受けて投光素子22が発生する励起紫外線50は、ハーフミラー24を通過して所定の照射位置に集束する。この励起紫外線50を受けて、紫外線硬化樹脂12(図1)では、その硬化状態に応じた蛍光52が発生する。発生した蛍光52の一部は、励起紫外線50の伝播経路と実質的に同一の伝播経路を励起紫外線50とは逆方向に伝播し、ハーフミラー24に入射する。   The excitation ultraviolet ray 50 generated by the light projecting element 22 in response to the driving power supplied from the light projecting drive circuit 20 passes through the half mirror 24 and converges to a predetermined irradiation position. In response to the excitation ultraviolet ray 50, the ultraviolet curable resin 12 (FIG. 1) generates fluorescence 52 corresponding to the cured state. A part of the generated fluorescence 52 propagates in a propagation path substantially the same as the propagation path of the excitation ultraviolet ray 50 in the opposite direction to the excitation ultraviolet ray 50 and enters the half mirror 24.

ハーフミラー24は、この蛍光52の伝搬方向を紙面下方向に変化させる。すると、蛍光52は、光フィルタ26を通過して受光素子28へ入射する。すなわち、ハーフミラー24は、投光素子22からの励起紫外線50と、紫外線硬化樹脂12から放射される蛍光52とを分離する。このように、ハーフミラー24が同一の光学経路上を伝播する励起紫外線50と蛍光52とを分離することによって、微弱な強度を有する蛍光52を受光素子28によって確実に検出できる。   The half mirror 24 changes the propagation direction of the fluorescence 52 downward in the drawing. Then, the fluorescence 52 passes through the optical filter 26 and enters the light receiving element 28. That is, the half mirror 24 separates the excitation ultraviolet ray 50 from the light projecting element 22 and the fluorescence 52 emitted from the ultraviolet curable resin 12. As described above, the half mirror 24 separates the excitation ultraviolet ray 50 and the fluorescence 52 propagating on the same optical path, so that the fluorescence 52 having a weak intensity can be reliably detected by the light receiving element 28.

光フィルタ26は、投光素子22から放射される励起紫外線50が直接的に受光素子28へ入射することを抑制するために配置されたものであり、紫外領域の光を減衰させる一方で可視領域の光を透過するように構成される。一例として、光フィルタ26は、波長が410nm以上の光を透過する誘電体多層膜のフィルタからなる。   The optical filter 26 is arranged to suppress the excitation ultraviolet ray 50 radiated from the light projecting element 22 from directly entering the light receiving element 28, and attenuates the light in the ultraviolet region while being visible. It is configured to transmit the light. As an example, the optical filter 26 includes a dielectric multilayer filter that transmits light having a wavelength of 410 nm or more.

受光素子28は、一例としてフォトダイオードからなり、ハーフミラー24および光フィルタ26を通過して入射する蛍光の強度に応じた電気信号を発生する。   The light receiving element 28 is formed of a photodiode as an example, and generates an electric signal corresponding to the intensity of fluorescence incident through the half mirror 24 and the optical filter 26.

本実施の形態に従う紫外線照射システム1では、図1に示すように、紫外線硬化樹脂12に対して光源装置200から硬化用紫外線54が同時に放射される場合がある。そのため、紫外線硬化樹脂12に含まれる光重合開始剤で発生する蛍光は、励起紫外線50を受けて生じる蛍光と、硬化用紫外線54を受けて生じる蛍光とが含まれると考えられる。そこで、本実施の形態では、それぞれの紫外線を周波数領域上で分離する。すなわち、主として直流(DC)成分の強度を有する硬化用紫外線54と、その強度に交流成分(一例として、パルス状変化)を含む励起紫外線50とを照射し、この照射によって測定される蛍光量を示す信号のうち、励起紫外線50の強度変化周期に対応する周期成分を抽出して、励起紫外線50によって生じた蛍光量として測定する。   In the ultraviolet irradiation system 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the curing ultraviolet ray 54 may be simultaneously emitted from the light source device 200 to the ultraviolet curable resin 12. Therefore, it is considered that the fluorescence generated by the photopolymerization initiator contained in the ultraviolet curable resin 12 includes fluorescence generated by receiving the excitation ultraviolet ray 50 and fluorescence generated by receiving the curing ultraviolet ray 54. Therefore, in the present embodiment, each ultraviolet ray is separated on the frequency domain. That is, the ultraviolet ray for curing 54 mainly having a direct current (DC) component intensity and the excitation ultraviolet ray 50 including an alternating current component (as an example, a pulse-like change) in its intensity are irradiated, and the amount of fluorescence measured by this irradiation is determined. Among the signals shown, a periodic component corresponding to the intensity change period of the excitation ultraviolet ray 50 is extracted and measured as the amount of fluorescence generated by the excitation ultraviolet ray 50.

ハイパスフィルタ回路30は、受光素子28で検出される蛍光量のうち、周期成分(励起紫外線50に起因する成分)を抽出するためのフィルタであり、励起紫外線50の強度変化周期に対応する周期成分より高周波の成分を通過させる。   The high-pass filter circuit 30 is a filter for extracting a periodic component (component derived from the excitation ultraviolet ray 50) from the fluorescence amount detected by the light receiving element 28, and the periodic component corresponding to the intensity change period of the excitation ultraviolet ray 50. Pass higher frequency components.

増幅回路32は、HPF30からの出力信号を所定の増幅率(電流電圧変換率)で増幅してサンプルホールド回路34へ出力する。そして、サンプルホールド回路34は、投光素子22から照射される励起紫外線50のパルス周期に同期してHPF30からの出力信号をサンプリングし、サンプリングした信号値を次回のサンプリング時まで保持する。これにより、各パルスの最大振幅値に応じた値がサンプルホールド回路34から出力される。このサンプルホールド回路34から出力される信号(アナログの電圧信号)はアナログデジタル変換部36によってデジタル値に変換されて、蛍光量の測定値としてCPU40へ出力される。   The amplifier circuit 32 amplifies the output signal from the HPF 30 with a predetermined amplification factor (current-voltage conversion rate) and outputs the amplified signal to the sample hold circuit 34. The sample hold circuit 34 samples the output signal from the HPF 30 in synchronization with the pulse period of the excitation ultraviolet ray 50 emitted from the light projecting element 22 and holds the sampled signal value until the next sampling. As a result, a value corresponding to the maximum amplitude value of each pulse is output from the sample hold circuit 34. A signal (analog voltage signal) output from the sample hold circuit 34 is converted into a digital value by the analog-to-digital converter 36 and output to the CPU 40 as a measured value of the fluorescence amount.

上述した図1および図2と本願発明との対応関係については、投光素子22が「投光部」に相当し、受光素子28が「受光部」に相当し、CPU40が「制御部」に相当し、表示部42が「表示部」に相当し、操作部44が「操作部」に相当し、記憶部46が「記憶部」に相当し、硬化用紫外線54が「紫外線」に相当し、励起紫外線50が「他の紫外線」に相当する。   1 and 2 and the present invention, the light projecting element 22 corresponds to the “light projecting unit”, the light receiving element 28 corresponds to the “light receiving unit”, and the CPU 40 serves as the “control unit”. The display unit 42 corresponds to the “display unit”, the operation unit 44 corresponds to the “operation unit”, the storage unit 46 corresponds to the “storage unit”, and the curing ultraviolet ray 54 corresponds to “ultraviolet ray”. The excitation ultraviolet ray 50 corresponds to “other ultraviolet rays”.

(初期蛍光量)
上述したように、励起紫外線50を受けて紫外線硬化樹脂12から放射される蛍光52の初期蛍光量は、紫外線硬化樹脂12の種類やその劣化状態(品質)、紫外線の照射条件、およびワークの材質などを様々な要因によって変化し得る。
(Initial fluorescence)
As described above, the initial fluorescence amount of the fluorescence 52 emitted from the ultraviolet curable resin 12 in response to the excitation ultraviolet ray 50 depends on the type of the ultraviolet curable resin 12, its deterioration state (quality), the ultraviolet irradiation condition, and the workpiece material. Etc. may vary depending on various factors.

図3は、紫外線照射前の紫外線硬化樹脂からの蛍光発生量の測定例を示す図である。なお、図3は、励起紫外線50の照射条件を同一とした上で、スリーボンド社製の10種類の紫外線硬化樹脂から照射される蛍光の量を測定したものである。なお、測定対象の紫外線硬化樹脂のうち、6種類がアクリルを主材質としたものであり、4種類がエポキシを主材質としたものである。   FIG. 3 is a diagram showing a measurement example of the amount of fluorescence generated from the ultraviolet curable resin before the ultraviolet irradiation. FIG. 3 shows the measurement of the amount of fluorescence emitted from 10 types of ultraviolet curable resins manufactured by Three Bond Co., Ltd., under the same irradiation conditions of the excitation ultraviolet ray 50. Among the ultraviolet curable resins to be measured, six types are mainly made of acrylic, and four types are mainly made of epoxy.

図3を参照して、紫外線硬化樹脂の材質によって、蛍光量にばらつきが生じていることがわかる。また、全体的に見ると、アクリルを主材質とする紫外線硬化樹脂の方に比較して、エポキシを主材質とする紫外線硬化樹脂から発生する蛍光量は大きいが、一部の紫外線硬化樹脂(たとえば、「3164」)には例外もある。   Referring to FIG. 3, it can be seen that the amount of fluorescence varies depending on the material of the ultraviolet curable resin. Overall, the amount of fluorescence generated from the ultraviolet curable resin mainly composed of epoxy is larger than that of the ultraviolet curable resin mainly composed of acrylic, but some ultraviolet curable resins (for example, , “3164”).

このように、紫外線硬化樹脂から照射される蛍光の量は、その種類に応じて大きく変化する。   Thus, the amount of fluorescence emitted from the ultraviolet curable resin varies greatly depending on the type.

また、一般的に紫外線硬化樹脂は、劣化によってもその発生する蛍光量が変化する。一般的に、紫外線硬化樹脂は、嫌気性接着剤であり、大気中に長時間(たとえば、数週間)放置されると大気中の酸素と光重合開始剤とが結合することで劣化を生じる。この劣化反応は、硬化反応の一種であり、紫外線硬化樹脂に硬化が進行すると、発生する蛍光量も相対的に大きくなる。   In general, the amount of fluorescence generated by an ultraviolet curable resin also changes due to deterioration. In general, the ultraviolet curable resin is an anaerobic adhesive, and when left in the atmosphere for a long time (for example, several weeks), the oxygen in the atmosphere and the photopolymerization initiator are combined to cause deterioration. This deterioration reaction is a kind of curing reaction, and as the curing proceeds to the ultraviolet curable resin, the amount of generated fluorescence becomes relatively large.

さらに、励起紫外線50の照射対象であるワークから蛍光が発生する場合もある。そのため、紫外線硬化樹脂12の単体から発生する蛍光量と、基材6や被着体8に塗布された状態の紫外線硬化樹脂12から発生する蛍光量とでは、差異を生じ得る。   Further, fluorescence may be generated from a work that is an irradiation target of the excitation ultraviolet ray 50. Therefore, there may be a difference between the amount of fluorescence generated from the single unit of the ultraviolet curable resin 12 and the amount of fluorescence generated from the ultraviolet curable resin 12 applied to the substrate 6 or the adherend 8.

図4は、励起紫外線50の照射による蛍光の発生状態を概略的に示す図である。
図4を参照して、基材6または被着体8の上に紫外線硬化樹脂12が塗布された状態を簡略的にモデル化する。このモデルにおいて、蛍光測定ヘッド部104が紫外線硬化樹脂12の垂直上方に配置され、この蛍光測定ヘッド部104から励起紫外線50が照射される。この照射された励起紫外線50の一部は、紫外線硬化樹脂12に吸収され、そのエネルギーによって蛍光52が発生する。一方、紫外線硬化樹脂12で吸収されなかった励起紫外線50aは、基材6または被着体8へ到達する。ここで、基材6または被着体8の材質によっては、励起紫外線50aを受けて蛍光を発するものもあり、基材6または被着体8から発生した蛍光52aも蛍光測定ヘッド部104に入射する。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the state of fluorescence generated by irradiation with the excitation ultraviolet ray 50.
Referring to FIG. 4, the state in which the ultraviolet curable resin 12 is applied on the substrate 6 or the adherend 8 is simply modeled. In this model, the fluorescence measurement head unit 104 is disposed vertically above the ultraviolet curable resin 12, and the excitation ultraviolet ray 50 is irradiated from the fluorescence measurement head unit 104. A part of the irradiated excitation ultraviolet ray 50 is absorbed by the ultraviolet curable resin 12, and fluorescence 52 is generated by the energy. On the other hand, the excitation ultraviolet rays 50 a that have not been absorbed by the ultraviolet curable resin 12 reach the substrate 6 or the adherend 8. Here, depending on the material of the substrate 6 or the adherend 8, there is a material that emits fluorescence upon receiving the excitation ultraviolet ray 50 a, and the fluorescence 52 a generated from the substrate 6 or the adherend 8 also enters the fluorescence measurement head unit 104. To do.

したがって、蛍光測定ヘッド部104で受光される蛍光の量は、紫外線硬化樹脂12から発生する蛍光と、基材6または被着体8から発生する蛍光との合計となる。そのため、励起紫外線50の強度、紫外線硬化樹脂12の量(厚さ)、紫外線硬化樹脂12の劣化状態(品質)、紫外線の照射条件などによって、初期蛍光量も変化する。   Therefore, the amount of fluorescence received by the fluorescence measurement head unit 104 is the sum of the fluorescence generated from the ultraviolet curable resin 12 and the fluorescence generated from the substrate 6 or the adherend 8. Therefore, the initial fluorescence amount also changes depending on the intensity of the excitation ultraviolet ray 50, the amount (thickness) of the ultraviolet curable resin 12, the deterioration state (quality) of the ultraviolet curable resin 12, the irradiation condition of ultraviolet rays, and the like.

図5は、ワーク別に測定した初期蛍光量の例を示す図である。なお、図5は、基材として電子基板(材質:ガラスエポキシ)または鉄板を用いた場合において、所定量の紫外線硬化樹脂を塗布した状態で受光される蛍光量をそれぞれ測定したものである。図5に示す基準点(ゼロ点)は、紫外線硬化樹脂を塗布していない基材単体に励起紫外線を照射した場合に測定される蛍光量に相当する値としており、図5に示す値は各基準点に対する相対値となっている。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the initial fluorescence amount measured for each workpiece. FIG. 5 shows the measurement of the amount of fluorescence received when a predetermined amount of ultraviolet curable resin is applied when an electronic substrate (material: glass epoxy) or an iron plate is used as the base material. The reference point (zero point) shown in FIG. 5 is a value corresponding to the amount of fluorescence measured when the substrate is not coated with an ultraviolet curable resin and irradiated with excitation ultraviolet rays. The values shown in FIG. The value is relative to the reference point.

図5を参照して、基材と紫外線硬化樹脂との組合せによっては、紫外線硬化樹脂を塗布することで、発生する蛍光が増大する場合、減少する場合、ほとんど変化しない場合のいずれの場合も生じていることがわかる。これは、基材自体からの蛍光の発光量と、紫外線硬化樹脂からの蛍光の発光量との相対的な関係に依存するものと考えられる。   Referring to FIG. 5, depending on the combination of the base material and the ultraviolet curable resin, when the ultraviolet curable resin is applied, the generated fluorescence increases, decreases, or hardly changes. You can see that This is considered to depend on the relative relationship between the amount of fluorescence emitted from the substrate itself and the amount of fluorescence emitted from the ultraviolet curable resin.

以上のように、基材上に塗布された紫外線硬化樹脂から発生する初期蛍光量は、さまざまな要因によって変化する。そのため、本発明では、このように変化の大きな初期蛍光量を予め取得し、この初期蛍光量に基づいた判断基準の設定を可能にする。   As described above, the amount of initial fluorescence generated from the ultraviolet curable resin applied on the substrate varies depending on various factors. Therefore, in the present invention, the initial fluorescence amount having such a large change is acquired in advance, and a determination criterion based on the initial fluorescence amount can be set.

(処理手順)
図6は、この発明の実施の形態に従う硬化状態測定装置100における処理手順を示すフローチャートである。
(Processing procedure)
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure in cured state measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.

図6を参照して、まず、ユーザはワークを所定位置にセットする。一方、電源投入状態にある制御部102のCPU40は、選択中のモードを判断する(ステップS100)。ここで、ユーザは操作部44を操作して「設定モード」を選択する。   Referring to FIG. 6, first, the user sets a work at a predetermined position. On the other hand, the CPU 40 of the control unit 102 in the power-on state determines the mode being selected (step S100). Here, the user operates the operation unit 44 to select “setting mode”.

図7は、この発明の実施の形態に従う硬化状態測定装置100のパネル部38の「設定モード」における表示例を示す図である。図8は、この発明の実施の形態に従う硬化状態測定装置100のパネル部38の「検査モード」における表示例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a display example in the “setting mode” of panel portion 38 of cured state measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing a display example in the “inspection mode” of panel unit 38 of cured state measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.

パネル部38は、代表的に、タッチパネルが付加されたディスプレイから構成される。図7に示すように、「設定モード」においては、表示部として機能する表示領域421,422,423と、操作部として機能する操作領域441,442,443,444,445とがディスプレイ上に配置される。なお、本発明は、表示部および操作部が同一面に配置されていればよい。あるいは、表示部としてセグメント表示器などを用いてもよく、操作部としてボタンなどを用いてもよい。また、図8に示すように、「検査モード」においては、表示部として機能する表示領域422,450と、操作部として機能する操作領域445とがディスプレイ上に配置される。   The panel unit 38 is typically composed of a display to which a touch panel is added. As shown in FIG. 7, in the “setting mode”, display areas 421, 422, and 423 that function as display units and operation areas 441, 442, 443, 444, and 445 that function as operation units are arranged on the display. Is done. In the present invention, the display unit and the operation unit may be arranged on the same surface. Or a segment display etc. may be used as a display part, and a button etc. may be used as an operation part. As shown in FIG. 8, in the “inspection mode”, display areas 422 and 450 that function as a display unit and an operation area 445 that functions as an operation unit are arranged on the display.

図7および図8に示すように、いずれのモードにおいても、ユーザがパネル部38の操作領域445を操作することで、他方のモードへの切替が可能となっている。   As shown in FIGS. 7 and 8, in either mode, the user can switch to the other mode by operating the operation area 445 of the panel unit 38.

再度、図6を参照して、「設定モード」が選択されると(ステップS100において「設定モード」)、CPU40は、初期蛍光量の測定指令が与えられたか否かを判断する(ステップS102)。ここで、ユーザが「初期蛍光量測定」のボタン(操作領域441)を選択すると、CPU40は、投光駆動回路20(図2)に制御指令を与え、励起紫外線50を相対的に短時間だけ照射させる(ステップS104)。CPU40は、この励起紫外線50の照射を受けて紫外線硬化樹脂12から発生する蛍光量を、アナログデジタル変換部36から取得し(ステップS106)、その値を初期蛍光量として表示部42に表示する(ステップS108)。より具体的には、図7に示すように、パネル部38の表示領域421に初期蛍光量が表示される。   Referring to FIG. 6 again, when “setting mode” is selected (“setting mode” in step S100), CPU 40 determines whether or not an instruction to measure the initial fluorescence amount has been given (step S102). . Here, when the user selects the “initial fluorescence measurement” button (operation area 441), the CPU 40 gives a control command to the light projecting drive circuit 20 (FIG. 2), and the excitation ultraviolet ray 50 is applied for a relatively short time. Irradiate (step S104). The CPU 40 obtains the fluorescence amount generated from the ultraviolet curable resin 12 upon receiving the excitation ultraviolet ray 50 from the analog-digital conversion unit 36 (step S106), and displays the value on the display unit 42 as the initial fluorescence amount (step S106). Step S108). More specifically, as shown in FIG. 7, the initial fluorescence amount is displayed in the display area 421 of the panel unit 38.

ユーザは、このパネル部38の表示領域421の表示中に、設定値変更ボタン(操作領域443および444)を操作して、判断基準の一例であるしきい値を設定する。このしきい値は、紫外線硬化樹脂12において適切な硬化反応が生じているか否か、もしくは紫外線硬化樹脂12において十分な硬化反応が完了したか否かを判断するための基準値である。   While the display area 421 of the panel unit 38 is being displayed, the user operates a set value change button (operation areas 443 and 444) to set a threshold value that is an example of a determination criterion. This threshold value is a reference value for determining whether an appropriate curing reaction has occurred in the ultraviolet curable resin 12 or whether a sufficient curing reaction has been completed in the ultraviolet curable resin 12.

図9は、硬化前後における紫外線硬化樹脂から発生する蛍光量の変化を示す例である。なお、図9は、紫外線硬化樹脂としてスリーボンド社製の型式「3042」を用いた場合の紫外線硬化樹脂から発生する蛍光量の変化を基材別に示したものである。   FIG. 9 is an example showing changes in the amount of fluorescence generated from the ultraviolet curable resin before and after curing. FIG. 9 shows the change in the amount of fluorescence generated from the ultraviolet curable resin for each substrate when the model “3042” manufactured by ThreeBond Co., Ltd. is used as the ultraviolet curable resin.

図9を参照して、ガラスエポキシからなる電子基板を基材として用いた場合には、紫外線硬化樹脂を塗布することで初期蛍光量は減少し、さらに硬化用紫外線54を照射して硬化反応が完了すると、さらに発生する蛍光量は減少することがわかる。すなわち、硬化反応完了時に発生する蛍光量は、初期蛍光量に比較して減少することになる。   Referring to FIG. 9, when an electronic substrate made of glass epoxy is used as a base material, the amount of initial fluorescence is reduced by applying an ultraviolet curable resin, and further, the curing ultraviolet ray 54 is irradiated to cause a curing reaction. When completed, it can be seen that the amount of fluorescence generated further decreases. That is, the amount of fluorescence generated upon completion of the curing reaction is reduced compared to the initial amount of fluorescence.

一方、鉄板を基材として用いた場合には、紫外線硬化樹脂を塗布することで初期蛍光量は増加し、さらに硬化用紫外線54を照射して硬化反応が完了すると、さらに発生する蛍光量は増加することがわかる。すなわち、硬化反応完了時に発生する蛍光量は、初期蛍光量に比較して増加することになる。   On the other hand, when an iron plate is used as a base material, the amount of initial fluorescence increases by applying an ultraviolet curable resin, and when the curing reaction is completed by irradiating the curing ultraviolet ray 54, the amount of generated fluorescence further increases. I understand that That is, the amount of fluorescence generated upon completion of the curing reaction is increased compared to the initial amount of fluorescence.

そこで、図7に示すように、ユーザは、設定値変更ボタン(操作領域443および444)を操作して、初期蛍光量に対する相対値としてしきい値を設定する。このしきい値は、上述したようなワークの特性に応じて、正方向(+)および負方向(−)のいずれにも設定可能である。   Therefore, as shown in FIG. 7, the user operates the setting value change buttons (operation areas 443 and 444) to set a threshold value as a relative value with respect to the initial fluorescence amount. This threshold value can be set in either the positive direction (+) or the negative direction (−) according to the workpiece characteristics as described above.

このユーザのしきい値の設定に先だって、CPU40は、しきい値の候補を予め定められた演算式によって算出し、表示領域422にその算出した値を表示する(ステップS110)。この演算式としては、初期蛍光量に対して所定比率を乗じるような演算式や、初期蛍光量に所定値を加算または減算するような演算式を用いることができる。   Prior to setting the threshold value of the user, the CPU 40 calculates a threshold value candidate using a predetermined arithmetic expression, and displays the calculated value in the display area 422 (step S110). As this arithmetic expression, an arithmetic expression that multiplies the initial fluorescence amount by a predetermined ratio or an arithmetic expression that adds or subtracts a predetermined value to the initial fluorescence amount can be used.

このしきい値の設定とともに、ユーザは、紫外線硬化樹脂の種別を設定する。具体的には、表示領域423に表示される紫外線硬化樹脂の候補の一覧に対して、ユーザがカーソル(操作領域445)を操作して、対象の紫外線硬化樹脂の種別を選択する。   Along with the setting of the threshold value, the user sets the type of the ultraviolet curable resin. Specifically, the user operates the cursor (operation area 445) on the list of UV curable resin candidates displayed in the display area 423, and selects the type of the target UV curable resin.

このしきい値および種別の設定が完了し、ユーザが確定ボタン(操作領域442)を選択すると、CPU40は、このときに表示領域422に表示されているしきい値を設定する(ステップS112)とともに、設定されたしきい値と紫外線硬化樹脂の種別とを対応付けて、記憶部46に格納する(ステップS114)。この記憶部46に格納したしきい値は、紫外線硬化樹脂の種別を指定して読出すこともできる。   When the setting of the threshold value and type is completed and the user selects the confirm button (operation area 442), the CPU 40 sets the threshold value displayed in the display area 422 at this time (step S112). Then, the set threshold value and the type of the ultraviolet curable resin are associated with each other and stored in the storage unit 46 (step S114). The threshold value stored in the storage unit 46 can be read by designating the type of the ultraviolet curable resin.

以上で、判断基準であるしきい値の設定が完了し、処理はステップS100へ戻る。
続いて、ユーザは、ユーザがパネル部38の操作領域445を操作して「検査モード」を選択する。すると、パネル部38の表示は図8に示す表示態様に切替わる。その後、CPU40は、光源装置200からの照射開始信号に基づいて、ワークに対して硬化用紫外線56の照射が開始されたか否かを判断する(ステップS116)。硬化用紫外線56の照射が開始されていなければ(ステップS116においてNO)、CPU40は、硬化用紫外線56の照射が開始されるまで待つ。
This completes the setting of the threshold value, which is the determination criterion, and the process returns to step S100.
Subsequently, the user operates the operation area 445 of the panel unit 38 to select “inspection mode”. Then, the display on the panel unit 38 is switched to the display mode shown in FIG. Thereafter, based on the irradiation start signal from the light source device 200, the CPU 40 determines whether or not the irradiation of the curing ultraviolet ray 56 has been started on the workpiece (step S116). If irradiation of curing ultraviolet ray 56 has not been started (NO in step S116), CPU 40 waits until irradiation of curing ultraviolet ray 56 is started.

硬化用紫外線56の照射が開始されると(ステップS116においてYES)、CPU40は、投光駆動回路20(図2)に制御指令を与え、励起紫外線50の継続的な照射を開始させる(ステップS118)。CPU40は、この励起紫外線50の照射を受けて紫外線硬化樹脂12から発生する蛍光量を、アナログデジタル変換部36から継続的に取得し(ステップS120)、取得された蛍光量が設定されたしきい値まで到達したか否かを判断する(ステップS122)。なお、しきい値までの到達とは、正のしきい値に対しては取得された蛍光量が当該しきい値と一致または超過することを意味し、負のしきい値に対しては取得された蛍光量が当該しきい値と一致または下回ることを意味する。   When irradiation of curing ultraviolet ray 56 is started (YES in step S116), CPU 40 gives a control command to light projecting drive circuit 20 (FIG. 2) to start continuous irradiation of excitation ultraviolet ray 50 (step S118). ). The CPU 40 continuously acquires the fluorescence amount generated from the ultraviolet curable resin 12 upon receiving the excitation ultraviolet ray 50 from the analog-to-digital conversion unit 36 (step S120), and the acquired fluorescence amount is set as a threshold. It is determined whether or not the value has been reached (step S122). Note that reaching the threshold value means that the acquired fluorescence amount matches or exceeds the threshold value for a positive threshold value, and is acquired for a negative threshold value. This means that the amount of fluorescence emitted matches or falls below the threshold value.

この蛍光量の取得過程において、パネル部38では、図8に示すような取得された蛍光量の時間波形451が表示領域450に表示される。この蛍光量の時間波形451は、時間の経過とともに更新される。また、この表示領域450には、設定モードにおいて設定された判断基準の代表例であるしきい値を示す表示領域422、およびこのしきい値に対応する位置にしきい値線452が表示される。   In the process of acquiring the fluorescence amount, the panel unit 38 displays a time waveform 451 of the acquired fluorescence amount as shown in FIG. The time waveform 451 of the fluorescence amount is updated as time passes. Further, in this display area 450, a display area 422 indicating a threshold value, which is a representative example of the determination criteria set in the setting mode, and a threshold line 452 are displayed at a position corresponding to this threshold value.

取得された蛍光量が設定されたしきい値まで到達していれば(ステップS122においてYES)、CPU40は、紫外線硬化樹脂12における硬化反応が適切であると判断し(ステップS124)、その旨を表示部42またはインターフェイス部48を介して外部装置へ出力する。   If the acquired fluorescence amount has reached the set threshold value (YES in step S122), CPU 40 determines that the curing reaction in ultraviolet curable resin 12 is appropriate (step S124), and notifies that effect. The data is output to an external device via the display unit 42 or the interface unit 48.

これに対して、取得された蛍光量が設定されたしきい値まで到達していなければ(ステップS122においてNO)、CPU40は、光源装置200からの照射終了信号に基づいて、硬化用紫外線56の照射が終了したか否かを判断する(ステップS126)。硬化用紫外線56の照射が終了していなければ(ステップS126においてNO)、CPU40は、硬化用紫外線56の照射開始から所定時間が経過したか否かを判断する(ステップS128)。硬化用紫外線56の照射開始から所定時間が経過していなければ(ステップS128においてNO)、CPU40は、ステップS122以下の処理を再度実行する。   On the other hand, if the acquired fluorescence amount has not reached the set threshold value (NO in step S122), the CPU 40 determines the curing ultraviolet ray 56 based on the irradiation end signal from the light source device 200. It is determined whether the irradiation has ended (step S126). If the irradiation of the curing ultraviolet ray 56 has not been completed (NO in step S126), the CPU 40 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the irradiation start of the curing ultraviolet ray 56 (step S128). If the predetermined time has not elapsed since the start of irradiation of curing ultraviolet ray 56 (NO in step S128), CPU 40 executes the processing in step S122 and subsequent steps again.

一方、硬化用紫外線56の照射が終了していれば(ステップS126においてYES)、または硬化用紫外線56の照射開始から所定時間が経過していれば(ステップS128においてYES)、CPU40は、紫外線硬化樹脂12における硬化反応が不適切であると判断し(ステップS130)、その旨を表示部42またはインターフェイス部48を介して外部装置へ出力する。そして、処理は終了する。   On the other hand, if irradiation of curing ultraviolet ray 56 has been completed (YES in step S126), or if a predetermined time has elapsed from the start of irradiation of curing ultraviolet ray 56 (YES in step S128), CPU 40 performs ultraviolet curing. It is determined that the curing reaction in the resin 12 is inappropriate (step S130), and that effect is output to the external device via the display unit 42 or the interface unit 48. Then, the process ends.

この発明の実施の形態によれば、紫外線硬化樹脂で硬化反応が生じる前、すなわち硬化用紫外線の照射前に、予め励起紫外線を紫外線硬化樹脂へ照射して初期蛍光量を取得し、その初期蛍光量を表示部に表示する。そして、この初期蛍光量の表示中に、ユーザからの設定操作に応じて判断基準の一例であるしきい値が設定される。これにより、ユーザは、初期蛍光量を参照しながらしきい値を設定できるので、さまざまな要因によって変動する初期蛍光量に応じた判断基準を設定できる。したがって、紫外線硬化樹脂に対する硬化反応に係る要因を考慮した適切な判断基準を容易に設定できる。   According to the embodiment of the present invention, before the curing reaction occurs in the ultraviolet curable resin, that is, before the irradiation of the curing ultraviolet ray, the ultraviolet ray curable resin is irradiated with the excitation ultraviolet ray in advance to obtain the initial fluorescence amount, and the initial fluorescence is obtained. The amount is displayed on the display. During the display of the initial fluorescence amount, a threshold value, which is an example of a determination criterion, is set according to a setting operation from the user. As a result, the user can set the threshold value while referring to the initial fluorescence amount, so that it is possible to set a determination criterion according to the initial fluorescence amount that varies depending on various factors. Therefore, it is possible to easily set an appropriate determination criterion in consideration of factors related to the curing reaction for the ultraviolet curable resin.

また、この発明の実施の形態によれば、初期蛍光量に基づいて所定の演算式によってしきい値の候補が算出されるので、ユーザは予めしきい値の目安を確認しつつ、しきい値を設定することができる。これにより、しきい値設定をより迅速に行なうことができる。   Further, according to the embodiment of the present invention, the threshold value candidate is calculated by a predetermined arithmetic expression based on the initial fluorescence amount, so that the user can check the threshold value in advance while checking the threshold value. Can be set. Thereby, the threshold value can be set more quickly.

(第1変形例)
図6に示すフローチャートでは、紫外線硬化樹脂の硬化反応についての適否を判断する構成について例示したが、同様の手法を用いて、紫外線硬化樹脂自体の劣化を判断することもできる。具体的には、予め正常な紫外線硬化樹脂の初期蛍光量を測定しておき、この初期蛍光量と対象の紫外線硬化樹脂の初期蛍光量との比較、または硬化用紫外線54の照射直後の蛍光量の変化特性に基づいて、対象の紫外線硬化樹脂の劣化状態を判断することもできる。
(First modification)
In the flowchart shown in FIG. 6, the configuration for determining the suitability of the curing reaction of the ultraviolet curable resin is illustrated, but the degradation of the ultraviolet curable resin itself can also be determined using the same technique. Specifically, the initial fluorescence amount of a normal ultraviolet curable resin is measured in advance, and the initial fluorescence amount is compared with the initial fluorescence amount of the target ultraviolet curable resin, or the fluorescence amount immediately after irradiation of the curing ultraviolet ray 54. The deterioration state of the target ultraviolet curable resin can also be determined based on the change characteristics.

すなわち、初期蛍光量に基づいて設定される判断基準と測定される蛍光量との比較を、硬化用紫外線54の照射開始前もしくは、照射開始直後の相対的に短い期間において行なうことで、紫外線硬化樹脂自体が良品であるか不良品であるかを判断することができる。   In other words, the UV curing is performed by comparing the determination standard set based on the initial fluorescence amount with the measured fluorescence amount in a relatively short period before the start of the irradiation of the curing ultraviolet ray 54 or immediately after the start of the irradiation. It can be determined whether the resin itself is a good product or a defective product.

この発明の実施の形態の第1変形例によれば、嫌気性接着剤である紫外線硬化樹脂の劣化状態(いわゆる、ポットライフ)をより適切に管理できる。   According to the first modification of the embodiment of the present invention, the deterioration state (so-called pot life) of the ultraviolet curable resin that is an anaerobic adhesive can be more appropriately managed.

(第2変形例)
図6に示すフローチャートでは、紫外線硬化樹脂の硬化反応についての適否をしきい値に基づいて判断する構成について例示したが、予め最適な硬化反応状態を示す時間的挙動を取得しておき、この時間的挙動に基づいて、紫外線硬化樹脂に対する照射条件についての適否を判断するようにしてもよい。
(Second modification)
In the flowchart shown in FIG. 6, the configuration for determining the suitability of the curing reaction of the ultraviolet curable resin based on the threshold value is illustrated. However, the time behavior indicating the optimum curing reaction state is acquired in advance, and this time The suitability of the irradiation conditions for the ultraviolet curable resin may be determined on the basis of the behavior.

一般的に、紫外線硬化樹脂の硬化反応における硬化用紫外線の照射強度の大きさによって、紫外線硬化樹脂の硬化速度や仕上がりなどが影響を受ける。具体的には、硬化用紫外線の照射強度が適正値より低ければ、硬化完了までの時間が長くなるとともに、その表面にタック(べたつき)を生じる場合がある。これに対して、硬化用紫外線の照射強度が適正値より高ければ、硬化完了までの時間が短くなるとともに、その表面に焼け(劣化)が残る場合がある。   Generally, the curing speed and finish of the ultraviolet curable resin are affected by the magnitude of the irradiation intensity of the curing ultraviolet ray in the curing reaction of the ultraviolet curable resin. Specifically, if the irradiation intensity of the curing ultraviolet ray is lower than an appropriate value, the time until the curing is completed becomes longer and the surface thereof may be tacked (sticky). On the other hand, if the irradiation intensity of the curing ultraviolet ray is higher than an appropriate value, the time until the curing is completed may be shortened and burnt (deteriorated) may remain on the surface.

図10は、紫外線硬化樹脂の硬化反応状態の時間的挙動の一例を示す図である。図10は、同一の紫外線硬化樹脂に対して、照射する硬化用紫外線の照射強度を、最適値を中心として5種類(最適値を含む)に変化させた場合における蛍光量の時間的挙動を示したものである。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of temporal behavior of the curing reaction state of the ultraviolet curable resin. FIG. 10 shows the temporal behavior of the fluorescence amount when the irradiation intensity of the curing ultraviolet ray to be irradiated is changed to five types (including the optimum value) around the optimum value for the same ultraviolet curable resin. It is a thing.

図10を参照して、硬化用紫外線の照射強度を相対的に大きくすることにより、硬化用紫外線の照射開始直後における蛍光量の立ち上がり(時間的変化量)は相対的に大きくなる。そこで、硬化用紫外線の照射開始直後における蛍光量の時間的挙動を、図10に示す最適な時間的挙動と比較することで、紫外線硬化樹脂に対する照射条件についての適否を判断することができる。   Referring to FIG. 10, by relatively increasing the irradiation intensity of the curing ultraviolet ray, the rise of the fluorescence amount (temporal change amount) immediately after the start of the irradiation of the curing ultraviolet ray becomes relatively large. Therefore, by comparing the temporal behavior of the fluorescence amount immediately after the start of the irradiation with the curing ultraviolet ray with the optimum temporal behavior shown in FIG. 10, it is possible to determine the suitability of the irradiation conditions for the ultraviolet curable resin.

ここで、上述したように、初期蛍光量はさまざまな要因によって変化するので、この初期蛍光量を「オフセット」として予め取得された基準の時間的挙動に反映した上で、その時間的挙動に基づいて紫外線硬化樹脂に対する照射条件についての適否を判断することが好ましい。   Here, as described above, since the initial fluorescence amount changes depending on various factors, the initial fluorescence amount is reflected as an “offset” in the reference temporal behavior obtained in advance, and then based on the temporal behavior. Therefore, it is preferable to determine the suitability of the irradiation conditions for the ultraviolet curable resin.

図11は、紫外線硬化樹脂に対する照射条件についての適否を判断する場合の処理を説明するための図である。   FIG. 11 is a diagram for explaining processing in the case of determining the suitability of the irradiation conditions for the ultraviolet curable resin.

図11を参照して、予め取得された最適な硬化反応状態に対応する時間的挙動に対して、硬化用紫外線の照射前に取得された初期蛍光量をオフセットとして反映する。すなわち、図11に示すように、基準となる蛍光量の時間的変化特性を初期蛍光量に相当する値だけシフトすることで、対象となる紫外線硬化樹脂に対して基準となる時間的挙動が設定される。この対象となる紫外線硬化樹脂の各々について設定される基準となる時間的挙動と、実測される蛍光量とを比較して、紫外線硬化樹脂に対する照射条件についての適否を判断する。   Referring to FIG. 11, the initial fluorescence amount acquired before the irradiation of the curing ultraviolet ray is reflected as an offset to the temporal behavior corresponding to the optimal curing reaction state acquired in advance. That is, as shown in FIG. 11, the temporal behavior of the reference fluorescence amount is set by shifting the temporal change characteristic of the reference fluorescence amount by a value corresponding to the initial fluorescence amount. Is done. The suitability of the irradiation conditions for the ultraviolet curable resin is determined by comparing the reference temporal behavior set for each of the target ultraviolet curable resins with the actually measured fluorescence amount.

この発明の実施の形態の第2変形例によれば、初期蛍光量を反映した上で、紫外線硬化樹脂に対する照射条件の正常性について適切に判断できる。   According to the second modification of the embodiment of the present invention, it is possible to appropriately determine the normality of the irradiation conditions for the ultraviolet curable resin after reflecting the initial fluorescence amount.

(第3変形例)
上述の実施の形態では、ユーザがしきい値を設定する場合や、初期蛍光量に基づいて所定の演算式によってしきい値の候補を算出する場合について例示したが、実測の蛍光量の時間的特性に基づいてしきい値を算出してもよい。すなわち、ティーチング処理を行なうことで、しきい値を算出してもよい。このティーチング処理は、制御部102によって実行される。
(Third Modification)
In the above-described embodiment, the case where the user sets the threshold value or the case where the threshold value candidate is calculated by a predetermined arithmetic expression based on the initial fluorescence amount is exemplified. The threshold value may be calculated based on the characteristics. That is, the threshold value may be calculated by performing a teaching process. This teaching process is executed by the control unit 102.

図12は、しきい値を算出するためのティーチング処理を説明するための図である。
図12を参照して、制御部102のCPU40は、硬化用紫外線の照射中に、励起紫外線50を継続的に対象の紫外線硬化樹脂へ照射するとともに、その照射によって測定される蛍光量を継続的に取得する。そして、CPU40は、この蛍光量の時間的変化(時間プロフィール)を記憶部46へ順次格納する。そして、CPU40は、対象の紫外線硬化樹脂の初期蛍光量INTと、硬化反応完了後の最終蛍光量ENDとの差をしきい値Thとして算出する。そして、CPU40は、ユーザが予め選択した紫外線硬化樹脂の種別とともに、この算出したしきい値Thを記憶部46へ格納する。この格納されたしきい値Thは、それ以降の処理において、ユーザが選択する紫外線硬化樹脂の種別の選択に応じて読出される。なお、このティーチング処理の対象となる紫外線硬化樹脂は、劣化のない正常なものであることが確認された上で実行される。
FIG. 12 is a diagram for explaining teaching processing for calculating a threshold value.
Referring to FIG. 12, the CPU 40 of the control unit 102 continuously irradiates the target ultraviolet curable resin with the excitation ultraviolet ray 50 during the irradiation of the curing ultraviolet ray, and continuously applies the fluorescence amount measured by the irradiation. To get to. Then, the CPU 40 sequentially stores the temporal change (time profile) of the fluorescence amount in the storage unit 46. Then, the CPU 40 calculates the difference between the initial fluorescence amount INT of the target ultraviolet curable resin and the final fluorescence amount END after completion of the curing reaction as a threshold Th. The CPU 40 stores the calculated threshold value Th in the storage unit 46 together with the type of the ultraviolet curable resin selected in advance by the user. This stored threshold value Th is read in accordance with the selection of the type of ultraviolet curable resin selected by the user in the subsequent processing. In addition, it is performed after confirming that the ultraviolet curable resin which is the target of this teaching process is a normal one without deterioration.

この発明の実施の形態の第3変形例によれば、ティーチング処理によってしきい値を算出することで、実際の照射条件などを考慮したしきい値を設定することができる。   According to the third modification of the embodiment of the present invention, the threshold value can be set in consideration of actual irradiation conditions and the like by calculating the threshold value by teaching processing.

(第4変形例)
一般的に、紫外線硬化樹脂から発生する蛍光量は、温度依存性を有する。そのため、初期蛍光量についても、その取得された時の温度を考慮して補正することが好ましい。
(Fourth modification)
In general, the amount of fluorescence generated from an ultraviolet curable resin has temperature dependence. Therefore, it is preferable to correct the initial fluorescence amount in consideration of the temperature at the time of acquisition.

図13は、紫外線硬化樹脂から発生する蛍光量の温度依存性の一例を示す図である。
図13を参照して、それぞれの紫外線硬化樹脂は、負の温度依存性(温度が高くなるにつれて、発光量が減少する特性)を有している。そのため、初期蛍光量の測定時に、対象の紫外線硬化樹脂の温度が低く、十分に励起していなければ、測定される初期蛍光量は相対的に小さい値となる。そのため、このような状態で測定された初期蛍光量を補正する必要がある。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the temperature dependence of the amount of fluorescence generated from the ultraviolet curable resin.
Referring to FIG. 13, each ultraviolet curable resin has a negative temperature dependency (characteristic that the amount of light emission decreases as the temperature increases). Therefore, when the initial fluorescence amount is measured, if the temperature of the target UV curable resin is low and not sufficiently excited, the measured initial fluorescence amount is a relatively small value. Therefore, it is necessary to correct the initial fluorescence amount measured in such a state.

図14は、この発明の実施の形態の第4変形例に従う測定装置100Aの概略構成図である。   FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a measuring apparatus 100A according to a fourth modification of the embodiment of the present invention.

図14を参照して、測定装置100Aは、図2に示す測定装置100に、対象となる紫外線硬化樹脂の温度またはその雰囲気温度を測定するための温度検出部60をさらに加えたものである。温度検出部60は、対象となる紫外線硬化樹脂およびその周辺の温度を検出し、その検出結果をCPU40へ出力する。CPU40は、この検出された温度に基づいて、上述と同様の手順によって測定された初期蛍光量を補正し、補正後の初期蛍光量を記憶部46に格納する。   Referring to FIG. 14, measuring apparatus 100 </ b> A is obtained by adding temperature detecting unit 60 for measuring the temperature of the target ultraviolet curable resin or the ambient temperature to measuring apparatus 100 shown in FIG. 2. The temperature detection unit 60 detects the target ultraviolet curable resin and the surrounding temperature, and outputs the detection result to the CPU 40. The CPU 40 corrects the initial fluorescence amount measured by the same procedure as described above based on the detected temperature, and stores the corrected initial fluorescence amount in the storage unit 46.

なお、この温度補正は、図13のような紫外線硬化樹脂の種類別に予め取得された温度依存性のうちから、CPU40がユーザの種別選択に応じたものを選択し、この選択された温度依存性に従って行なわれる。   Note that this temperature correction is performed by the CPU 40 selecting a temperature according to the user's type selection from the temperature dependence acquired in advance for each type of ultraviolet curable resin as shown in FIG. Is done according to

この発明の実施の形態の第4変形例によれば、初期蛍光量の測定後の温度要因による外乱の影響を抑制することができる。   According to the fourth modification of the embodiment of the present invention, it is possible to suppress the influence of disturbance due to the temperature factor after the measurement of the initial fluorescence amount.

(第5変形例)
上述の実施の形態では、紫外線硬化樹脂の硬化状態を測定する硬化状態測定装置と、紫外線硬化樹脂の硬化反応を促進するための硬化用紫外線を照射する光源装置とを別々に設けた紫外線照射システムについて説明したが、単一の光源を用いて励起紫外線および硬化用紫外線の効果を発揮させるようにしてもよい。すなわち、硬化状態測定装置に光源装置の機能を取込むようにしてもよい。
(5th modification)
In the above-described embodiment, an ultraviolet irradiation system in which a cured state measuring device for measuring the cured state of the ultraviolet curable resin and a light source device for irradiating curing ultraviolet rays for promoting the curing reaction of the ultraviolet curable resin are separately provided. However, a single light source may be used to exert the effects of excitation ultraviolet light and curing ultraviolet light. That is, you may make it incorporate the function of a light source device in a hardening condition measuring apparatus.

図15は、この発明の実施の形態の第5変形例に従う測定装置100Bの概略構成図である。   FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a measuring apparatus 100B according to a fifth modification of the embodiment of the present invention.

図15を参照して、測定装置100Bは、励起紫外線50および硬化用紫外線54に相当する照射強度の紫外線を照射する。この構成によれば、測定装置100Bから照射される紫外線の強度が相対的に大きいので、初期蛍光量を測定するための紫外線を照射すると、紫外線硬化樹脂に対して硬化反応を生じさせる可能性がある。そのため、本来の紫外線の照射条件とは異なった照射条件になってしまうおそれがある。   Referring to FIG. 15, measuring apparatus 100 </ b> B irradiates ultraviolet rays having irradiation intensity corresponding to excitation ultraviolet ray 50 and curing ultraviolet ray 54. According to this configuration, since the intensity of the ultraviolet light irradiated from the measuring apparatus 100B is relatively large, there is a possibility that a curing reaction is caused to the ultraviolet curable resin when the ultraviolet light for measuring the initial fluorescence amount is irradiated. is there. Therefore, there is a possibility that the irradiation condition may be different from the original irradiation condition of ultraviolet rays.

そこで、初期蛍光量の測定時の照射する紫外線は、紫外線硬化樹脂において硬化反応を生じない程度に抑制する必要がある。このように照射強度を抑制する構成としては、一例として、所定周期で間欠的に紫外線を照射することが好ましい。   Therefore, it is necessary to suppress the ultraviolet rays irradiated at the time of measuring the initial fluorescence amount to such an extent that no curing reaction occurs in the ultraviolet curable resin. As a configuration for suppressing the irradiation intensity in this way, it is preferable to irradiate ultraviolet rays intermittently at a predetermined cycle as an example.

図16は、この発明の実施の形態の第5変形例に従う測定装置100Bにおける初期蛍光量の測定時における紫外線の照射パターンを説明する図である。   FIG. 16 is a diagram illustrating an irradiation pattern of ultraviolet rays at the time of measuring the initial fluorescence amount in measurement apparatus 100B according to the fifth modification of the embodiment of the present invention.

図16を参照して、CPU40(図15)は、対象の紫外線硬化樹脂の初期蛍光量を測定する場合には、所定のデューティー(Δt/T)で紫外線が間欠的に照射されるように、制御指令を投光駆動回路20へ出力する。このような間欠的な照射によって、実質的に紫外線硬化樹脂に照射される照射強度は、最大の照射強度の(Δt/T)倍に抑制される。   Referring to FIG. 16, when measuring the initial fluorescence amount of the target ultraviolet curable resin, the CPU 40 (FIG. 15) is configured to intermittently irradiate ultraviolet rays at a predetermined duty (Δt / T). A control command is output to the light projecting drive circuit 20. By such intermittent irradiation, the irradiation intensity irradiated to the ultraviolet curable resin is substantially suppressed to (Δt / T) times the maximum irradiation intensity.

この発明の実施の形態の第5変形例によれば、共通の紫外線源を用いてより簡素化された紫外線照射システムにおいても、適切に初期蛍光量を測定することができる。   According to the fifth modification of the embodiment of the present invention, it is possible to appropriately measure the initial fluorescence amount even in a simplified ultraviolet irradiation system using a common ultraviolet source.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明の実施の形態に従う硬化状態測定装置を備える紫外線照射システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of an ultraviolet irradiation system provided with the hardening condition measuring apparatus according to embodiment of this invention. この発明の実施の形態に従う測定装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the measuring apparatus according to embodiment of this invention. 紫外線照射前の紫外線硬化樹脂からの蛍光発生量の測定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a measurement of the fluorescence generation amount from the ultraviolet curable resin before ultraviolet irradiation. 励起紫外線50の照射による蛍光の発生状態を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the generation | occurrence | production state of the fluorescence by irradiation of the excitation ultraviolet rays 50. FIG. ワーク別に測定した初期蛍光量の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the initial stage fluorescence amount measured according to the workpiece | work. この発明の実施の形態に従う硬化状態測定装置における処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence in the hardening state measuring apparatus according to embodiment of this invention. この発明の実施の形態に従う硬化状態測定装置のパネル部の「設定モード」における表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display in the "setting mode" of the panel part of the hardening state measuring apparatus according to embodiment of this invention. この発明の実施の形態に従う硬化状態測定装置のパネル部の「検査モード」における表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display in the "inspection mode" of the panel part of the hardening state measuring apparatus according to embodiment of this invention. 硬化前後における紫外線硬化樹脂から発生する蛍光量の変化を示す例である。It is an example which shows the change of the fluorescence amount generate | occur | produced from the ultraviolet curable resin before and behind hardening. 紫外線硬化樹脂の硬化反応状態の時間的挙動の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time behavior of the hardening reaction state of ultraviolet curable resin. 紫外線硬化樹脂に対する照射条件についての適否を判断する場合の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process in the case of determining the suitability about the irradiation conditions with respect to ultraviolet curable resin. しきい値を算出するためのティーチング処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the teaching process for calculating a threshold value. 紫外線硬化樹脂から発生する蛍光量の温度依存性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the temperature dependence of the fluorescence amount which generate | occur | produces from ultraviolet curable resin. この発明の実施の形態の第4変形例に従う測定装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the measuring apparatus according to the 4th modification of embodiment of this invention. この発明の実施の形態の第5変形例に従う測定装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the measuring apparatus according to the 5th modification of embodiment of this invention. この発明の実施の形態の第5変形例に従う測定装置における初期蛍光量の測定時における紫外線の照射パターンを説明する図である。It is a figure explaining the irradiation pattern of the ultraviolet-ray at the time of the measurement of the initial amount of fluorescence in the measuring apparatus according to the 5th modification of embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 紫外線照射システム、6 基材、8 被着体、12 紫外線硬化樹脂、20 投光駆動回路、22 投光素子、24 ハーフミラー、26 光フィルタ、28 受光素子、30 ハイパスフィルタ回路、32 増幅回路、34 サンプルホールド回路、36 アナログデジタル変換部、38 パネル部、42 表示部、44 操作部、46 記憶部、48 インターフェイス部、50,50a 励起紫外線、52,52a 蛍光、54 硬化用紫外線、60 温度検出部、100,100A,100B 硬化状態測定装置(測定装置)、102 制御部、104 蛍光測定ヘッド部、200 光源装置、202 光源部、204 照射ヘッド部、421,422,423 表示領域、441,442,443,444,445 操作領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultraviolet irradiation system, 6 base material, 8 adherend, 12 ultraviolet curable resin, 20 light projection drive circuit, 22 light projection element, 24 half mirror, 26 light filter, 28 light receiving element, 30 high-pass filter circuit, 32 amplifier circuit , 34 Sample hold circuit, 36 Analog / digital conversion unit, 38 Panel unit, 42 Display unit, 44 Operation unit, 46 Storage unit, 48 Interface unit, 50, 50a Excitation ultraviolet ray, 52, 52a Fluorescence, 54 Curing ultraviolet ray, 60 Temperature Detection unit, 100, 100A, 100B Curing state measurement device (measurement device), 102 control unit, 104 fluorescence measurement head unit, 200 light source device, 202 light source unit, 204 irradiation head unit, 421, 422, 423 display area, 441 442, 443, 444, 445 Operation area.

Claims (8)

モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方からなる主剤と光重合開始剤とを含む紫外線硬化樹脂の硬化状態を測定する硬化状態測定装置であって、
前記紫外線硬化樹脂を活性化するための紫外線を発生する投光部と、
前記紫外線を受けて前記光重合開始剤から放射される蛍光を受光する受光部と、
制御部と、
表示部と、
操作部とを備え、
前記制御部は、
前記操作部からの設定操作に応じて設定モードおよび検査モードのいずれかを選択可能なモード切替手段と、
前記設定モードにおいて前記紫外線が前記紫外線硬化樹脂に照射されたときに、前記受光部で受光される蛍光の量を初期値として前記表示部に表示する初期値表示手段と、
前記設定モードにおける前記初期値の表示中に、前記操作部からの設定操作に応じて判断基準を設定する判断基準設定手段と、
前記検査モードにおいて前記紫外線が前記紫外線硬化樹脂に照射されたときに、前記受光部で受光される蛍光の量に基づいて、前記紫外線硬化樹脂で前記判断基準に沿った硬化反応が生じているか否かを判断する判断手段とを含む、硬化状態測定装置。
A cured state measuring device for measuring a cured state of an ultraviolet curable resin containing a main agent composed of at least one of a monomer and an oligomer and a photopolymerization initiator,
A light projecting unit for generating ultraviolet rays for activating the ultraviolet curable resin;
A light receiving unit that receives the ultraviolet light and receives fluorescence emitted from the photopolymerization initiator;
A control unit;
A display unit;
With an operation unit,
The controller is
Mode switching means capable of selecting either a setting mode or an inspection mode in accordance with a setting operation from the operation unit;
Initial value display means for displaying the amount of fluorescence received by the light receiving unit as an initial value on the display unit when the ultraviolet curable resin is irradiated on the ultraviolet curable resin in the setting mode;
A determination criterion setting means for setting a determination criterion according to a setting operation from the operation unit during the display of the initial value in the setting mode;
In the inspection mode, when the ultraviolet curable resin is irradiated to the ultraviolet curable resin, based on the amount of fluorescence received by the light receiving unit, whether the ultraviolet curable resin has undergone a curing reaction according to the determination criterion. A curing state measuring device, comprising: a determination means for determining whether or not.
前記制御部は、前記初期値に基づいて、予め定められた演算式に従って前記判断基準の候補を算出する判断基準候補算出手段をさらに含む、請求項1に記載の硬化状態測定装置。   The cured state measuring device according to claim 1, wherein the control unit further includes a determination criterion candidate calculation unit that calculates the determination criterion candidate according to a predetermined arithmetic expression based on the initial value. 前記硬化状態測定装置は、記憶部をさらに備え、
前記制御部は、
前記操作部からの設定操作に応じて前記紫外線硬化樹脂の種別を設定する種別設定手段と、
前記紫外線硬化樹脂の種別に対応付けて、設定された前記判断基準を前記記憶部に格納する判断基準格納手段とをさらに含む、請求項1または2に記載の硬化状態測定装置。
The cured state measuring device further includes a storage unit,
The controller is
Type setting means for setting the type of the ultraviolet curable resin according to the setting operation from the operation unit,
The cured state measuring device according to claim 1, further comprising: a determination criterion storage unit that stores the set determination criterion in the storage unit in association with the type of the ultraviolet curable resin.
前記制御部は、前記初期値と、前記紫外線硬化樹脂の硬化反応の完了後に前記紫外線を照射して得られる前記蛍光の量である最終値とに基づいて、前記判断基準を算出するティーチング手段をさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化状態測定装置。   The control unit includes a teaching means for calculating the determination criterion based on the initial value and a final value that is the amount of the fluorescence obtained by irradiating the ultraviolet light after completion of the curing reaction of the ultraviolet curable resin. Furthermore, the hardening state measuring apparatus of any one of Claims 1-3 included. 前記ティーチング手段は、前記紫外線硬化樹脂の硬化反応を促進するための他の紫外線が前記紫外線硬化樹脂に継続的に照射される場合において、前記紫外線を前記紫外線硬化樹脂に継続的に照射して得られる前記蛍光の量の時間的変化に基づいて、前記初期値および前記最終値を取得する、請求項4に記載の硬化状態測定装置。   The teaching means is obtained by continuously irradiating the ultraviolet curable resin with the ultraviolet rays when the ultraviolet curable resin is continuously irradiated with other ultraviolet rays for accelerating the curing reaction of the ultraviolet curable resin. The curing state measuring apparatus according to claim 4, wherein the initial value and the final value are acquired based on a temporal change in the amount of fluorescence to be obtained. 前記制御部は、前記紫外線を前記紫外線硬化樹脂に照射して得られる前記蛍光の量に基づいて、前記紫外線硬化樹脂の良否を判断する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化状態測定装置。   The said control part judges the quality of the said ultraviolet curable resin based on the quantity of the said fluorescence obtained by irradiating the said ultraviolet curable resin to the said ultraviolet curable resin, The hardening of any one of Claims 1-5. Condition measuring device. 前記判断基準は、しきい値である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化状態測定装置。   The cured state measuring apparatus according to claim 1, wherein the determination criterion is a threshold value. 硬化状態測定装置を用いて、モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方からなる主剤と光重合開始剤とを含む紫外線硬化樹脂の硬化状態を測定する硬化状態測定方法であって、
前記硬化状態測定装置は、
紫外線を発生する投光部と、
蛍光を受光する受光部と、
表示部と、
操作部とを備え、
前記硬化状態測定方法は、
前記操作部からの設定操作に応じて設定モードおよび検査モードのいずれかを選択するステップと、
前記設定モードにおいて、前記投光部から前記紫外線を前記紫外線硬化樹脂へ照射するステップと、
前記設定モードにおいて、前記紫外線を受けて前記光重合開始剤から放射される蛍光を前記受光部で受光するステップと、
前記設定モードにおいて、前記受光部で受光される前記蛍光の量を初期値として前記表示部に表示するステップと、
前記設定モードにおける前記初期値の表示中に、前記操作部からの設定操作に応じて判断基準を設定するステップと、
前記検査モードにおいて、前記投光部から前記紫外線を前記紫外線硬化樹脂へ照射するステップと、
前記検査モードにおいて、前記受光部で受光される蛍光の量に基づいて、前記紫外線硬化樹脂で前記判断基準に沿った硬化反応が生じているか否かを判断するステップとを備える、硬化状態測定方法。
A cured state measuring method for measuring a cured state of an ultraviolet curable resin containing a main agent composed of at least one of a monomer and an oligomer and a photopolymerization initiator using a cured state measuring device,
The cured state measuring device is
A light emitting unit that generates ultraviolet rays;
A light receiving portion for receiving fluorescence;
A display unit;
With an operation unit,
The cured state measuring method is:
Selecting one of a setting mode and an inspection mode according to a setting operation from the operation unit;
Irradiating the ultraviolet curable resin with the ultraviolet rays from the light projecting unit in the setting mode;
In the setting mode, receiving the fluorescence emitted from the photopolymerization initiator in response to the ultraviolet light by the light receiving unit,
In the setting mode, displaying the amount of the fluorescence received by the light receiving unit on the display unit as an initial value;
Setting a determination criterion according to a setting operation from the operation unit during the display of the initial value in the setting mode;
Irradiating the ultraviolet curable resin with the ultraviolet rays from the light projecting unit in the inspection mode;
Determining in the inspection mode whether or not a curing reaction in accordance with the criterion is occurring in the ultraviolet curable resin based on the amount of fluorescence received by the light receiving unit. .
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