JP2017087106A - Spray coating apparatus and method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable automatic coating in a set coating line width.SOLUTION: A spray coating apparatus comprises: a liquid discharge nozzle 51 having a discharge hole 51A supplied with a liquid coating material; a needle 50 inserted to be capable of freely advancing into and retreating out of the discharge hole of the liquid discharge nozzle to adjust the opening of the discharge hole; an actuator 70 that drives the advances and retreat of the needle; a coating material supply unit that includes a liquid pressure adjuster 22 to supply the liquid coating material into the discharge hole under pressurization; an air supply unit that includes an air pressure adjuster 23 to supply atomization air for converging the coating material jetted out of the nozzle hole; an input unit 13 that inputs at least a desired coating width and the viscosity of the liquid coating material; and a control unit 11 that determines liquid pressure and air pressure, respectively, in accordance with at least the coating width and the viscosity inputted from the input unit, to control the liquid pressure adjuster and the air pressure adjuster, and Controls the actuator to adjust the opening of the discharge hole in accordance with at least the input coating width.SELECTED DRAWING: Figure 15

Description

この発明は,半導体シリコンチップ,ガラス基板,各種実装基板,および金属部材等の被塗布物の表面に,液状フォトレジスト剤,防湿絶縁剤,表面保護膜,機能性塗布剤等の液体材料を霧化させて薄い成膜を形成するスプレイ塗布装置および方法に関し,特にスプレイ塗布幅を容易に変更可能なスプレイ塗布装置および方法に関するものである。   In the present invention, liquid materials such as a liquid photoresist agent, a moisture-proof insulating agent, a surface protective film, and a functional coating agent are sprayed on the surface of an object to be coated such as a semiconductor silicon chip, a glass substrate, various mounting substrates, and metal members. More particularly, the present invention relates to a spray coating apparatus and method capable of easily changing the spray coating width.

半導体シリコン,ガラス基板,実装回路基板には,各種の機能性液体塗布剤や防湿絶縁材料などを部分的に塗布技術が必須となっている。   For semiconductor silicon, glass substrates, and mounted circuit boards, various functional liquid coating agents, moisture-proof insulating materials, and the like are partially applied.

また最近の高密度実装化した小型回路基板などにおいては,防湿絶縁材料の他に放熱熱伝導性材料や導電性接着剤を局所的に塗布したり,各種の機能性効果を付与させるための液体材料を局部的に塗布することも要求されている。   Also, in recent small circuit boards with high-density mounting, in addition to moisture-proof insulating materials, heat-dissipating heat conductive materials and conductive adhesives are locally applied, and liquids are used to provide various functional effects. There is also a need to apply the material locally.

このような液体材料の部分的ないしは局所的な塗布においては,液体材料の飛散が問題となるので,多くの場合,塗布を要しない領域にマスキングを設けることが必要となり,そのために過大な労力とコストアップにつながる。   In such partial or local application of liquid material, scattering of the liquid material becomes a problem, and in many cases, it is necessary to provide masking in an area where application is not required. It leads to cost increase.

本発明者は,塗膜欠陥となる発泡やたまりの塗膜面を生ずることなしに見切り鮮明な塗布スプレイ幅の形成ができ,マスキングを必要とする実装回路基板等へも,マスキングなしに選択的にコーティングすることができる液体材料噴射バルブを提案した(特許文献1)。   The present inventor can form a clear coating spray width without producing a foam surface or a layer of coating film that causes a coating film defect, and can be selectively applied to a mounted circuit board that requires masking without masking. A liquid material injection valve that can be coated on the surface has been proposed (Patent Document 1).

実用新案登録第3191270号公報Utility Model Registration No. 3191270

この発明は,先に提案した液体材料噴射バルブまたはこれに類する噴射バルブを用いて,塗布線幅の設定を容易に行うことができるようにすることを目的とする。   An object of the present invention is to make it possible to easily set the coating line width by using the previously proposed liquid material injection valve or a similar injection valve.

この発明はまた,設定された塗布線幅で液体材料を塗布することができるスプレイ塗布装置および方法を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a spray coating apparatus and method capable of coating a liquid material with a set coating line width.

この発明によるスプレイ塗布装置は,液体塗布材料が供給される吐出孔を有する液体吐出ノズル,前記液体吐出ノズルの吐出孔内に進退自在に挿入され,吐出孔の開度を調整するためのニードル,前記ニードルを進退駆動するアクチュエータ,液圧力調整器を含み,液体塗布材料を加圧して前記吐出孔に供給する塗布材料供給装置,エアー圧力調整器を含み,前記ノズル孔から噴出される塗布材料を収束させる霧化エアーを供給するエアー供給装置,少なくとも所望の塗布幅と液体塗布材料の粘度を入力する入力手段,および前記入力手段から入力された少なくとも塗布幅と粘度に応じて,液圧力およびエアー圧力をそれぞれ決定して前記液圧力調整器および前記エアー圧力調整器を制御し,かつ入力された少なくとも塗布幅に応じて吐出孔の開度を調整するために前記アクチュエータを制御する制御装置を備えるものである。   A spray coating apparatus according to the present invention includes a liquid discharge nozzle having a discharge hole to which a liquid coating material is supplied, a needle that is movably inserted into the discharge hole of the liquid discharge nozzle and adjusts the opening of the discharge hole, An actuator for driving the needle forward and backward, a liquid pressure regulator, a coating material supply device that pressurizes the liquid coating material and supplies the liquid coating material to the discharge hole, and an air pressure regulator, and a coating material ejected from the nozzle hole Air supply device for supplying atomized air to be converged, input means for inputting at least a desired application width and viscosity of the liquid application material, and liquid pressure and air according to at least the application width and viscosity input from the input means Determine the pressure to control the liquid pressure regulator and the air pressure regulator, and discharge holes according to at least the input coating width In which a control device for controlling the actuator in order to adjust the degree of opening.

この発明はスプレイ塗布方法も提供している。すなわち,液体塗布材料が供給される吐出孔を有する液体吐出ノズル,前記液体吐出ノズルの吐出孔内に進退自在に挿入され,吐出孔の開度を調整するためのニードル,前記ニードルを進退駆動するアクチュエータ,液圧力調整器を含み,液体塗布材料を加圧して前記吐出孔に供給する塗布材料供給装置,およびエアー圧力調整器を含み,前記ノズル孔から噴出される塗布材料を収束させる霧化エアーを供給するエアー供給装置を備えるスプレイ塗布装置において,この発明によるスプレイ塗布方法は,少なくとも所望の塗布幅と液体塗布材料の粘度を入力する入力手段を設け,前記入力手段から入力された少なくとも塗布幅と粘度に応じて,液圧力およびエアー圧力をそれぞれ決定して前記液圧力調整器および前記エアー圧力調整器を制御し,かつ入力された少なくとも塗布幅に応じて吐出孔の開度を調整するために前記アクチュエータを制御するものである。   The present invention also provides a spray coating method. That is, a liquid discharge nozzle having a discharge hole to which a liquid application material is supplied, a needle that is inserted into the discharge hole of the liquid discharge nozzle so as to freely advance and retract, and drives the needle forward and backward. An atomizing air that includes an actuator, a liquid pressure regulator, and a coating material supply device that pressurizes the liquid coating material and supplies the liquid coating material to the discharge hole, and an air pressure regulator, and converges the coating material ejected from the nozzle hole In the spray coating apparatus including the air supply device for supplying the liquid, the spray coating method according to the present invention includes at least input means for inputting a desired coating width and viscosity of the liquid coating material, and at least the coating width input from the input means. The fluid pressure regulator and the air pressure regulator are controlled by determining the fluid pressure and the air pressure according to the viscosity. And it is for controlling the actuator in order to adjust the degree of opening of the discharge hole in response to the inputted at least the coating width.

発明者が数多くの実験と試行錯誤を重ねた結果,スプレイ塗布装置において液体吐出ノイズから吐出されるスプレイによる塗布幅は,液体塗布材料の粘度に強く関係することが分った。また,発明者は,所与の粘度を持つ液体に関して,その液体を吐出ノズルに供給する液圧力,霧化のためのエアー圧および吐出孔の開度によって,塗布幅が決定されるという新しい知見を得た。そこで,入力手段から,所望の塗布幅と,使用する液体の粘度を与えれば,上記の液圧力,エアー圧および吐出孔の開度を決定することができ,決定したこれらの諸パラメータの値が実現するように塗布材料の液圧力,エアー圧および開度を制御して,所望の塗布幅の塗布が得られる。この発明によると,ユーザが設定した塗布幅の塗布を自動的に実現することができる。   As a result of the inventor's many experiments and trials and errors, it has been found that the coating width by the spray ejected from the liquid ejection noise in the spray coating apparatus is strongly related to the viscosity of the liquid coating material. In addition, the inventor has found that a liquid having a given viscosity is determined by the liquid pressure for supplying the liquid to the discharge nozzle, the air pressure for atomization, and the opening of the discharge hole. Got. Therefore, if the desired application width and viscosity of the liquid to be used are given from the input means, the liquid pressure, the air pressure and the opening of the discharge hole can be determined. Application of a desired application width can be obtained by controlling the liquid pressure, air pressure, and opening of the application material so as to realize. According to the present invention, it is possible to automatically realize application with an application width set by the user.

この発明の好ましい実施態様では,塗布幅の範囲と粘度の範囲に対応してエアー圧力値を記憶するエアー圧値設定条件テーブル,塗布幅の範囲と粘度の範囲に対応して液圧を記憶する液圧値設定条件テーブル,および塗布幅の範囲に対応して吐出孔開度を記憶する開度設定条件テーブルを格納する記憶装置をさらに設ける。この場合に,前記制御装置は前記各設定条件テーブルを参照してエアー圧力値,液圧値および吐出孔開度を設定することができる。   In a preferred embodiment of the present invention, an air pressure value setting condition table for storing an air pressure value corresponding to the coating width range and the viscosity range, and a hydraulic pressure corresponding to the coating width range and the viscosity range are stored. A storage device is further provided for storing a hydraulic pressure value setting condition table and an opening setting condition table for storing the discharge hole opening corresponding to the range of the application width. In this case, the control device can set the air pressure value, the hydraulic pressure value, and the discharge hole opening by referring to the setting condition tables.

この発明によるスプレイ塗布装置は,一実施態様では捨て吹きステーションを含む塗布準備装置をさらに備える。   In one embodiment, the spray coating apparatus according to the present invention further includes a coating preparation apparatus including a disposal station.

好ましい実施態様では,前記塗布準備装置は,捨て吹きされるスプレイパターンの濃度を検出する濃度検出装置を備える。これにより,所望の濃度の塗布液かどうかを確認することができる。   In a preferred embodiment, the coating preparation device includes a concentration detection device that detects the concentration of the spray pattern to be discarded. Thereby, it can be confirmed whether it is a coating liquid of a desired density | concentration.

さらに好ましい実施態様では,前記塗布準備装置が,捨て吹きされるスプレイパターンの幅を検出する幅検出装置を備える。これにより,所望の塗布幅が実現されるかどうか,事前に知ることができる。上記濃度検出装置および幅検出装置は,この発明によるスプレイ塗布装置に限らず,一般的に使用することができる。濃度検出装置は一般的な液体の濃度の検出に適用できるし,幅検出装置は棒などの固体の幅の検出にも適用できる。   In a further preferred embodiment, the coating preparation device includes a width detection device that detects the width of the spray pattern to be blown away. Thereby, it can be known in advance whether a desired coating width is realized. The concentration detection device and the width detection device are not limited to the spray coating device according to the present invention, and can be generally used. The concentration detection device can be applied to general liquid concentration detection, and the width detection device can be applied to detection of the width of a solid such as a bar.

この発明によるスプレイ塗布装置は,少なくとも所望の塗布幅と液体塗布材料の粘度を入力する入力手段,塗布幅の範囲と粘度の範囲に対応してエアー圧力値を記憶するエアー圧値設定条件テーブル,塗布幅の範囲と粘度の範囲に対応して液圧を記憶する液圧値設定条件テーブル,および塗布幅の範囲に対応して吐出孔開度を記憶する開度設定条件テーブルを格納する記憶装置,ならびに前記入力手段から入力された少なくとも塗布幅と粘度に応じて,上記各設定条件テーブルを参照して液圧力,エアー圧力および吐出孔開度を決定する制御装置を備えている。   The spray coating apparatus according to the present invention comprises an input means for inputting at least a desired coating width and a viscosity of a liquid coating material, an air pressure value setting condition table for storing an air pressure value corresponding to the coating width range and the viscosity range, Storage device for storing hydraulic pressure value setting condition table for storing hydraulic pressure corresponding to application width range and viscosity range, and opening setting condition table for storing discharge hole opening corresponding to application width range And a control device for determining the liquid pressure, the air pressure and the opening of the discharge hole with reference to each of the set condition tables according to at least the coating width and the viscosity input from the input means.

この発明によると,所望の塗布幅と使用する液体塗布材料の粘度を入力しさえすれば,自動的に,液圧力,エアー圧および吐出孔開度が決定される。   According to the present invention, as long as a desired coating width and the viscosity of the liquid coating material to be used are input, the liquid pressure, the air pressure, and the discharge hole opening are automatically determined.

スプレイ塗布システムの全体構成の概要を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline | summary of the whole structure of a spray coating system. 塗布バルブ装置の全体構成を示す縦断面図であり,吐出孔が閉じている状態を示す。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the whole structure of the application | coating valve apparatus, and shows the state which the discharge hole has closed. 塗布バルブ装置の全体構成を示す縦断面図であり,吐出孔が開いている状態を示す。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the whole structure of the application | coating valve apparatus, and shows the state which the discharge hole has opened. 液体吐出ノズルおよびエクステンション部分の拡大図であり,液吐出状態を示す。It is an enlarged view of a liquid discharge nozzle and an extension part, and shows a liquid discharge state. 図4のV−V線に沿う拡大断面端面図である。It is an expanded sectional end view which follows the VV line of FIG. 液体吐出ノズルを中心とする部分をさらに拡大して示し,液吐出動作停止状態(図2相当)を示す。A portion centered on the liquid discharge nozzle is further enlarged to show a liquid discharge operation stop state (corresponding to FIG. 2). 液体吐出ノズルを中心とする部分をさらに拡大して示し,液吐出状態(図3相当)を示す。The portion centered on the liquid discharge nozzle is further enlarged and shows the liquid discharge state (corresponding to FIG. 3). スクリューアダプターの正面図である。It is a front view of a screw adapter. スクリューアダプターの平面図である。It is a top view of a screw adapter. 塗布準備装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an application | coating preparation apparatus. 幅検出装置(幅センサ)および濃度検出装置(濃度センサ)の構成を示す。The structure of a width | variety detection apparatus (width | variety sensor) and a density | concentration detection apparatus (density | concentration sensor) is shown. 幅検出装置(幅センサ)および濃度検出装置(濃度センサ)の構成を示す。The structure of a width | variety detection apparatus (width | variety sensor) and a density | concentration detection apparatus (density | concentration sensor) is shown. 塗布液体材料およびエアーの配管系統を示す。The coating liquid material and the air piping system are shown. 電気的制御系統を示す。An electrical control system is shown. 塗布条件テーブルを示し,(A) は霧化エアー圧力値の設定条件テーブル,(B) は開度の値の設定条件テーブル,(C) は液圧値の設定条件テーブルを示す。(A) shows the setting condition table for the atomizing air pressure value, (B) shows the setting condition table for the opening value, and (C) shows the setting condition table for the hydraulic pressure value. 表示装置の表示画面の例を示し,(A) は事前設定画面,(B) は稼働条件画面である。An example of the display screen of the display device is shown. (A) is a preset screen and (B) is an operating condition screen.

図1はスプレイ塗布システムの全体的構成の概要を示すものである。   FIG. 1 shows an outline of the overall configuration of a spray coating system.

スプレイ塗布システム10のハウジング19は機台19A上に設けられ,前面に作業口10Aを有している。ハウジング19内には塗装の対象物9が置かれる。対象物9の上方には,塗布バルブ装置20が配置され,この塗布バルブ装置20はロボット装置14によって支持され,かつX,Y,Z方向の3次元方向に移動可能である。ハウジング19の上部前面には,制御盤21,表示ランプ,操作ボタン等が配置される。ハウジング19の側面(図1において右側)のやや上部には,液体塗装材料タンク29,流量計24等が設けられている。ハウジング19の側面の中間の高さ位置には,制御装置(コンピュータ・システム)11およびCRT表示装置12が設けられている。   A housing 19 of the spray coating system 10 is provided on a machine base 19A and has a work port 10A on the front surface. An object 9 to be painted is placed in the housing 19. A coating valve device 20 is disposed above the object 9, and this coating valve device 20 is supported by the robot device 14 and is movable in the three-dimensional directions of the X, Y, and Z directions. On the upper front surface of the housing 19, a control panel 21, display lamps, operation buttons and the like are arranged. A liquid coating material tank 29, a flow meter 24, and the like are provided slightly above the side surface (right side in FIG. 1) of the housing 19. A control device (computer system) 11 and a CRT display device 12 are provided at an intermediate height position on the side surface of the housing 19.

図2および図3は塗布バルブ装置20の全体的構成を示す縦断面図であり,図2は吐出孔(ノズル孔)が閉じ,塗布バルブ装置20が液吐出動作を停止している状態を示し,図3は,吐出孔が開き,液を吐出している状態を示す。図4は,液体吐出ノズルおよびエクステンション部分の拡大図であり,液吐出状態(図3に対応)を示している。図5は図4のV−V線に沿う拡大断面端面図である。図6および図7は液体吐出ノズルを中心とする部分をさらに拡大して示すものであり,図6は液吐出動作停止状態(図2相当),図7は液吐出状態(図3相当)を示している。   2 and 3 are longitudinal sectional views showing the overall configuration of the application valve device 20, and FIG. 2 shows a state in which the discharge hole (nozzle hole) is closed and the application valve device 20 stops the liquid discharge operation. FIG. 3 shows a state where the discharge hole is opened and liquid is discharged. FIG. 4 is an enlarged view of the liquid discharge nozzle and the extension portion, and shows a liquid discharge state (corresponding to FIG. 3). FIG. 5 is an enlarged cross-sectional end view taken along line VV in FIG. 6 and 7 are enlarged views showing a portion around the liquid discharge nozzle. FIG. 6 shows a liquid discharge operation stop state (corresponding to FIG. 2), and FIG. 7 shows a liquid discharge state (corresponding to FIG. 3). Show.

図2および図3において,塗布バルブ装置20のやや下部の位置にフルイドボディ30があり,このフルイドボディ30から下方に向ってエクステンション部40を経て液体吐出ノズル51に至る。フルイドボディ30の上部は駆動部となっている。   2 and 3, a fluid body 30 is located slightly below the coating valve device 20, and reaches the liquid discharge nozzle 51 from the fluid body 30 downward through the extension portion 40. The upper part of the fluid body 30 is a drive unit.

拡大した図4および図5を参照してフルイドボディ30とエクステンション部40について述べる。フルイドボディ30には,液体塗布材料導入孔31と圧縮霧化エアー(空気)導入孔34とが横方向に形成されている。導入孔31には液体塗布材料供給管32が接続されている。導入孔34には圧縮霧化エアー供給管35が接続されている。フルイドボディ30のこれらの導入孔31,34と交叉しない箇所を,図4の下から上に向って,貫通する複数本のボルト(図示略)によってフルイドボディ30はその上方のシリンダジョイント61に固定されている。   The fluid body 30 and the extension part 40 will be described with reference to FIGS. In the fluid body 30, a liquid coating material introduction hole 31 and a compressed atomized air (air) introduction hole 34 are formed in the lateral direction. A liquid coating material supply pipe 32 is connected to the introduction hole 31. A compressed atomizing air supply pipe 35 is connected to the introduction hole 34. The fluid body 30 is fixed to the cylinder joint 61 thereabove by a plurality of bolts (not shown) penetrating from the bottom to the top of FIG. Has been.

液体塗布材料導入孔31は,フルイドボディ30の中心部において下方に曲って延びている(この部分を中心孔33という)。中心孔33の横断面は円形である。圧縮霧化エアー導入孔34もまた,中心孔33とは離隔した位置で下方に曲って延びている(この部分を連通孔36という)。中心孔33内には,中心孔33の内面との間に間隙をあけて液体吐出ニードル50が通っている。フルイドボディ30の中心孔33よりも上部にはOリングを含む軸受部37が設けられている。ニードル50は軸受部37のOリングによって気密を保って上下動自在に支持されている。   The liquid coating material introduction hole 31 is bent downward at the center of the fluid body 30 (this portion is referred to as a center hole 33). The cross section of the center hole 33 is circular. The compressed atomizing air introduction hole 34 also bends and extends downward at a position separated from the center hole 33 (this portion is referred to as a communication hole 36). A liquid discharge needle 50 passes through the center hole 33 with a gap between the center hole 33 and the inner surface of the center hole 33. A bearing portion 37 including an O-ring is provided above the center hole 33 of the fluid body 30. The needle 50 is supported by an O-ring of the bearing portion 37 so as to be movable up and down while maintaining airtightness.

フルイドボディ30の下部にはボス30Aが下方に突出して形成され,このボス30Aに下方に伸びるエクステンション外管42の上端部が螺合により固定されている。フルイドボディ30の中心孔33の下部内面に雌ねじが形成され,この雌ねじにエクステンション内管41の上端部の雄ねじが螺合して固定されている。ニードル50はエクステンション内管41の内面との間にわずかの間隙をあけて通り,下方に延びている。エクステンション内管41とエクステンション外管42との間には断面円環状の圧縮エアー供給路43が形成されている。圧縮エアー供給路43は連通孔36により圧縮エアー導入孔34につながっている。   A boss 30A protrudes downward from the lower portion of the fluid body 30, and an upper end portion of an extension outer tube 42 extending downward is fixed to the boss 30A by screwing. A female thread is formed on the lower inner surface of the center hole 33 of the fluid body 30, and the male thread at the upper end of the extension inner tube 41 is screwed to the female thread and fixed thereto. The needle 50 extends downward with a slight gap between it and the inner surface of the extension inner tube 41. A compressed air supply path 43 having an annular cross section is formed between the extension inner pipe 41 and the extension outer pipe. The compressed air supply path 43 is connected to the compressed air introduction hole 34 through the communication hole 36.

エクステンション内管41の下端部には吐出ノズル51が螺合により固定されている。吐出ノズル51は中心部に断面円形の吐出孔51Aを有し,この吐出孔51Aは先端にいくほど細くなっている。他方,液体吐出ニードル50の断面は円形であり,その先端部50Aは先端にいくほど細くなり,先端が尖っている。この先端部50Aの断面も円形である。ニードル50が進出した状態では,図6に示すように,ニードル50の先端部50Aの一部はノズル51の吐出孔51Aよりも外方(下方)に突出し,先端部50Aの大部分はノズル51の吐出孔51Aの内面にぴったりと密着し,液体塗布材料の吐出を停止させる(液吐出動作停止状態)。   A discharge nozzle 51 is fixed to the lower end portion of the extension inner tube 41 by screwing. The discharge nozzle 51 has a discharge hole 51A having a circular cross section at the center, and the discharge hole 51A becomes thinner toward the tip. On the other hand, the cross section of the liquid discharge needle 50 is circular, and the tip portion 50A becomes thinner toward the tip, and the tip is pointed. The front end portion 50A has a circular cross section. When the needle 50 has advanced, a part of the tip 50A of the needle 50 protrudes outward (downward) from the discharge hole 51A of the nozzle 51, as shown in FIG. The liquid application material is stopped closely (closed state of liquid discharge operation).

ニードル50が退入した状態では,図7に示すように,ニードル50の先端部50Aの外面と吐出ノズル51の吐出孔51Aの内面との間に間隙が生じ,液体塗布材料の吐出(噴出)が可能な状態となる(吐出動作状態)。ニードル先端部50Aとノズルの吐出孔51Aとの間の間隙の大きさは(これを開度という)吐出する液体の量(後述する塗布幅)を制御するパラメータの一つである。   When the needle 50 is retracted, a gap is formed between the outer surface of the tip 50A of the needle 50 and the inner surface of the discharge hole 51A of the discharge nozzle 51, as shown in FIG. Is possible (discharge operation state). The size of the gap between the needle tip 50A and the discharge hole 51A of the nozzle is one of the parameters for controlling the amount of liquid to be discharged (hereinafter referred to as opening).

エクステンション外管42の先端部(下端部)にはエアーキャップ52が螺合により固定されている。エアーキャップ52は吐出ノズル51の全体を間隙をあけて覆い,内面に噴出する圧縮エアーを収束させる収束内壁53を有し,先端にノズル51の吐出孔51Aよりもかなり大きい開口52Aがあけられている。さらに,エアーキャップ52には,ニードルカバー54が螺合により固定されている。ニードルカバー54は外方に向って開いている。   An air cap 52 is fixed to the distal end portion (lower end portion) of the extension outer tube 42 by screwing. The air cap 52 covers the entire discharge nozzle 51 with a gap, has a converging inner wall 53 for converging compressed air ejected on the inner surface, and has an opening 52A that is considerably larger than the discharge hole 51A of the nozzle 51 at the tip. Yes. Further, a needle cover 54 is fixed to the air cap 52 by screwing. The needle cover 54 is open outward.

エクステンション内管41と外管42との先端部において,これらの間の圧縮エアー供給路43内には,スクリューアダプター45が収められ,固定(たとえば接着)されている。スクリューアダプター45は図8および図9に拡大して示すように,周面に5つのスクリュー溝46が形成されたもので,これらのスクリュー溝46は軸方向に15〜25度の傾斜角度を有している。そして,中心には内管41がぴったり入る孔47があけられている。このスクリューアダプター45は,供給路43内を流れる霧化圧縮エアーに旋回流を形成させ,ノズル51の吐出孔51Aとニードル50の先端部51Aとの間隙から吐出する液体の微粒化を促進させる。   A screw adapter 45 is housed and fixed (for example, bonded) in a compressed air supply path 43 between the extension inner tube 41 and the outer tube 42. As shown in FIGS. 8 and 9 in an enlarged manner, the screw adapter 45 has five screw grooves 46 formed on the peripheral surface, and these screw grooves 46 have an inclination angle of 15 to 25 degrees in the axial direction. doing. In the center, a hole 47 into which the inner tube 41 fits is formed. The screw adapter 45 forms a swirl flow in the atomized compressed air flowing in the supply passage 43 and promotes atomization of the liquid discharged from the gap between the discharge hole 51A of the nozzle 51 and the tip 51A of the needle 50.

すなわち,後述するように圧力調整された液体塗布材料は供給管32,導入孔31,中心孔33を経て,エクステンション内管41内のニードル50との間の間隙を通って吐出ノズル51に供給される。一方,圧力調整された圧縮霧化エアーは,供給管35,導入孔34,連通孔36を経てエクステンション内管41と外管42との間の圧縮エアー供給路43に供給され,スクリューアダプター45により旋回流エアーとなって,吐出ノズル51を覆うエアーキャップ52内に吹き出す。吐出ノズル51から吐出される液体の霧化粒子は,エアーキャップ52の内壁53に沿ってその周囲を収束しながら旋回するエアーによって一定幅に収束され,噴出流スプレイパターンSPを形成する。旋回する圧縮エアーはノズル51から噴出する液体の霧化粒子の飛散を防止する。   That is, as will be described later, the pressure-adjusted liquid coating material is supplied to the discharge nozzle 51 through the supply pipe 32, the introduction hole 31, and the center hole 33, through the gap between the needle 50 in the extension inner pipe 41. The On the other hand, the pressure-adjusted compressed atomized air is supplied to the compressed air supply path 43 between the extension inner pipe 41 and the outer pipe 42 through the supply pipe 35, the introduction hole 34, and the communication hole 36, and is supplied by the screw adapter 45. The swirl air is blown into an air cap 52 that covers the discharge nozzle 51. The atomized particles of the liquid discharged from the discharge nozzle 51 are converged to a certain width by the air swirling while converging along the inner wall 53 of the air cap 52, and form a jet flow spray pattern SP. The swirling compressed air prevents scattering of liquid atomized particles ejected from the nozzle 51.

次に主に,図2,図3を参照して液体吐出ニードル50の駆動部について説明する。   Next, the drive unit of the liquid discharge needle 50 will be described mainly with reference to FIGS.

シリンダジョイント61の上に,ジョイント62,さらにその上にシリンダ63が一直線上に配置され,かつこれらはボルト(図示略)により相互に固定的に連結されている。シリンダ63の上にリニアアクチュエータ70が配置され,ボルトによりシリンダ63に固定されている。リニアアクチュエータ70は吐出ノズル51の開度を制御するものである。リニアアクチュエータ70から下方に進退自在に突出するアジャスタシャフト71は一種のストッパとして働き,その下端面の位置が開度を決定する。   On the cylinder joint 61, a joint 62 and a cylinder 63 thereon are arranged in a straight line, and these are fixedly connected to each other by bolts (not shown). A linear actuator 70 is disposed on the cylinder 63 and is fixed to the cylinder 63 with bolts. The linear actuator 70 controls the opening degree of the discharge nozzle 51. The adjuster shaft 71 that protrudes downward and forward from the linear actuator 70 functions as a kind of stopper, and the position of its lower end surface determines the opening degree.

シリンダ63の内部にはピストン64が摺動自在に収められており,ピストン64の中心にピストン棒65が固定されている。ピストン棒65の下部はニードル50の上部とカップリング66により固定的に連結(結合)されている。ピストン棒65の上部はピストン64を突き抜け,上端部にピストンキャップ68が設けられている。ピストンキャップ68はアジャスタシャフト71の下端面に接しうる位置にある。カップリング66はシリンダジョイント61内に形成された円筒孔内を上下動自在である。シリンダ63内のコイルスプリング69がピストン64を常時下方に付勢している。シリンダ63の内部(ピストン64の下方の空間)には,ジョイント62に設けられた圧縮エアー供給管67から供給される圧縮エアーがジョイント62内の供給孔を通して送られる。   A piston 64 is slidably accommodated in the cylinder 63, and a piston rod 65 is fixed to the center of the piston 64. The lower part of the piston rod 65 is fixedly connected (coupled) to the upper part of the needle 50 by a coupling 66. The upper part of the piston rod 65 penetrates the piston 64, and a piston cap 68 is provided at the upper end. The piston cap 68 is in a position where it can contact the lower end surface of the adjuster shaft 71. The coupling 66 can move up and down in a cylindrical hole formed in the cylinder joint 61. A coil spring 69 in the cylinder 63 always urges the piston 64 downward. Compressed air supplied from a compressed air supply pipe 67 provided in the joint 62 is sent through a supply hole in the joint 62 to the inside of the cylinder 63 (a space below the piston 64).

リニアアクチュエータは,たとえばモータとモータの回転をアジャスタシャフト71の軸方向運動(移動)に変換する機構(たとえば,モータによって回転されるボールねじとボールねじに嵌合するナット)とを含む。   The linear actuator includes, for example, a motor and a mechanism that converts rotation of the motor into axial movement (movement) of the adjuster shaft 71 (for example, a ball screw rotated by the motor and a nut fitted to the ball screw).

シリンダ63内に圧縮エアーが供給されていない状態では,図2に示すように,スプリング69の力によってピストン64が下方に押され,ピストン64はジョイント62に接している。この状態では,ピストン64に固定されたピストン棒65にカップリング66により連結されたニードル50が下降した位置にあり,ニードル50の先端部50Aは吐出ノズル51を閉じている(図6に示す状態)。   In a state where compressed air is not supplied into the cylinder 63, the piston 64 is pushed downward by the force of the spring 69 as shown in FIG. 2, and the piston 64 is in contact with the joint 62. In this state, the needle 50 connected to the piston rod 65 fixed to the piston 64 by the coupling 66 is in a lowered position, and the tip 50A of the needle 50 closes the discharge nozzle 51 (the state shown in FIG. 6). ).

圧縮エアーが供給されると,図3に示されるように,ピストン64はスプリング69の付勢力に抗して上昇し,これによりピストン棒65も上昇して,キャップ68がアジャスタシャフト71の下端面に当って止る。したがって,ニードル50の上昇はアジャスタシャフト71の下端面の位置によって定まる。ニードル50の下端部50Aの外周面は吐出ノズル51の吐出孔51A内面から離れ,液体が吐出する(図7に示す状態)。吐出ノズル51の開度はアジャスタシャフト71の下端面の位置によって定まる。すなわち,吐出ノズル51の開度はリニアアクチュエータ70によって制御される。   When compressed air is supplied, as shown in FIG. 3, the piston 64 rises against the biasing force of the spring 69, thereby raising the piston rod 65, and the cap 68 is moved to the lower end surface of the adjuster shaft 71. Stop by hitting. Therefore, the rise of the needle 50 is determined by the position of the lower end surface of the adjuster shaft 71. The outer peripheral surface of the lower end portion 50A of the needle 50 is separated from the inner surface of the discharge hole 51A of the discharge nozzle 51, and the liquid is discharged (state shown in FIG. 7). The opening degree of the discharge nozzle 51 is determined by the position of the lower end surface of the adjuster shaft 71. That is, the opening degree of the discharge nozzle 51 is controlled by the linear actuator 70.

図10から図12は塗布準備装置を示すものである。図10を参照して,塗布準備装置80は清掃ステーション81,待機ステーション82および捨て吹きステーション83を備えている。清掃ステーション81において容器内にスポンジが嵌め入れられている。ロボット装置14により塗布バルブ装置20が水平方向に移動するときに,ニードルカバー54をスポンジに擦りつけ,掃除(塗布材料の除去)する。待機ステーション82に置かれた容器(溶剤函)には溶剤が入れられる。塗布バルブ装置20は待機しているときにこのステーション82において,下降し,その下部にある吐出ノズル51を含む部分を溶剤内に浸している。これにより塗布材料が固化するのが防止される。待機ステーション82から動き始めるときに,塗布バルブ装置20はロボット装置14により捨て吹きステーション83の上方に移動させられ,この捨て吹きステーション83の容器の上方で,バルブ51から塗布液体材料を吐出する。吐出された液体材料はドレイン83Aに溜められる。捨て吹きによってその後の均一な塗布が期待される。   10 to 12 show a coating preparation apparatus. Referring to FIG. 10, the coating preparation device 80 includes a cleaning station 81, a standby station 82, and a disposal blow station 83. In the cleaning station 81, a sponge is fitted in the container. When the application valve device 20 moves in the horizontal direction by the robot device 14, the needle cover 54 is rubbed against the sponge and cleaned (removal of application material). A solvent is placed in a container (solvent box) placed in the standby station 82. The coating valve device 20 descends at this station 82 while waiting, and a portion including the discharge nozzle 51 located under the coating valve device 20 is immersed in the solvent. This prevents the coating material from solidifying. When starting to move from the standby station 82, the coating valve device 20 is moved above the discard blowing station 83 by the robot device 14, and the coating liquid material is discharged from the valve 51 above the container of the discard blowing station 83. The discharged liquid material is stored in the drain 83A. Subsequent uniform application is expected by abandoning.

捨て吹きステーション83で捨て吹きされているスプレイパターンSPの濃度,幅および方向が検知される。すなわち,図11,図12に示すように濃度検出器84は,1対の投光器84Aと受光器84Bとから構成される。投光器84Aはレーザ光L1を投射し,受光器84Bはこのレーザ光L1を受光してその強度を表わす信号を出力する。濃度検出器84のレーザ光L1が捨て吹きされるスプレイパターンSPの中央を通るようにその光路が定められ,そのように投受光器84A,84Bが位置決め,配置され,固定される。受光器84Bの出力信号に基づいて,出力信号の強度が許容範囲(任意に設定できる)の外に出たとき,エラーと判定される。   The density, width, and direction of the spray pattern SP that is being blown away at the waste blowing station 83 are detected. That is, as shown in FIGS. 11 and 12, the concentration detector 84 includes a pair of a projector 84A and a light receiver 84B. The projector 84A projects the laser light L1, and the light receiver 84B receives the laser light L1 and outputs a signal indicating the intensity thereof. The optical path is determined so as to pass through the center of the spray pattern SP where the laser beam L1 of the density detector 84 is thrown away, and the projectors 84A and 84B are positioned, arranged, and fixed as such. Based on the output signal of the light receiver 84B, when the intensity of the output signal falls outside the allowable range (can be arbitrarily set), it is determined that an error has occurred.

幅検出器85は,2対の投受光器86A,86Bおよび87A,87Bを備え,これらは次のように位置決め,配置され,固定される。すなわち,図11,図12に示されるように,投光器86A,87Aから出射する2つのレーザ光L2,L3は交叉し,捨て吹きステーション83上で,2つのレーザ光L2,L3の間の間隙が徐々に変化する。これらのレーザ光L2,L3は受光器86B,87Bによって検出される。塗装バルブ装置20はロボット装置14により,受光器86B,87Bと投光器86A,87Aとを結ぶ方向(図11に示すX方向の逆方向。X方向でもよい。)に少しずつ移動しながら,各位置で捨て吹きが行なわれる。このときのスプレイパターンが図11にSP1,SP2,SP3,SP4,SP5,SP6等で示されている。スプレイパターンの一部がレーザ光L2,L3のビーム径内に入るとこれらのレーザ光の受光強度が低下するので,X方向の逆方向に移動していってレーザ光L2,L3の受光強度が所定値まで低下したX位置がスプレイパターンの径,すなわち塗布幅を表わす。レーザ光L2とL3の受光強度の変化が大きく異なる場合には,スプレイパターンは傾いている(方向検知)ことになる。この場合には,一般にはエラーとして処理する。   The width detector 85 includes two pairs of light emitters / receivers 86A, 86B and 87A, 87B, which are positioned, arranged and fixed as follows. That is, as shown in FIGS. 11 and 12, the two laser beams L2 and L3 emitted from the projectors 86A and 87A cross each other, and a gap between the two laser beams L2 and L3 is formed on the disposal station 83. Change gradually. These laser beams L2 and L3 are detected by light receivers 86B and 87B. The painting valve device 20 is moved by the robot device 14 while moving little by little in the direction connecting the light receivers 86B, 87B and the projectors 86A, 87A (the reverse direction of the X direction shown in FIG. 11 or the X direction). Abandoning is performed. The spray pattern at this time is shown by SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6, etc. in FIG. When a part of the spray pattern falls within the beam diameters of the laser beams L2 and L3, the received light intensity of these laser beams decreases, so that they move in the opposite direction of the X direction, and the received light intensity of the laser beams L2 and L3 increases. The X position lowered to a predetermined value represents the diameter of the spray pattern, that is, the coating width. When the changes in the received light intensity of the laser beams L2 and L3 are greatly different, the spray pattern is inclined (direction detection). In this case, it is generally handled as an error.

以上のようにして,塗布前に,スプレイパターンの濃度,幅,方向を事前に確認することができる。   As described above, the density, width, and direction of the spray pattern can be confirmed in advance before coating.

図13は主に塗布液体材料およびエアーの配管系統を示す図であり,図14は主に電気的制御系統を示す図である。スプレイ塗装システム10の全体の制御は制御装置(コンピュータシステム,メモリを含む)11によって統括される(図14)。制御装置11には表示装置12および入力装置13(キーボード,マウス,表示装置を含む)が付随している。表示装置12は入力装置13の一部を兼ねる。液体およびエアーの制御は主に制御盤21によって行なわれる(図13,図14)。   FIG. 13 is a diagram mainly showing a coating system of a coating liquid material and air, and FIG. 14 is a diagram mainly showing an electrical control system. The overall control of the spray coating system 10 is controlled by a control device (including a computer system and a memory) 11 (FIG. 14). The control device 11 is accompanied by a display device 12 and an input device 13 (including a keyboard, a mouse, and a display device). The display device 12 also serves as a part of the input device 13. Control of liquid and air is mainly performed by the control panel 21 (FIGS. 13 and 14).

まず,図13を参照して,図14に時々言及しながら液体およびエアーの制御系(調整系)および電気的制御系について説明する。液体塗布材料はタンク29に貯えられ,所与の圧力で配管92,93を通してフルイドボディ30の液体塗布材料導入孔31に供給される。すなわち,タンク29は配管92,93によりフルイドボディ30の供給管32に接続されている。配管92と93の間にはコリオリ式流量計24が設けられている。この流量計24が測定した流量は制御盤21内の流量計出力AD変換器25によりデジタルデータに変換され制御装置11に入力する(図14参照)。制御装置11から出力される所与の圧力を表わす圧力指令信号は制御盤21内の電空変換器26で空圧信号に変換され,エアオペレート式液圧調整器(レギュレータ)22を制御する。この調整器22によって配管91を通してタンク29内の液体塗布材料の圧力が所与の圧力に調整される。これらのタンク29,配管91,92,93,液圧調整器22,空電変換器26等が液体材料供給装置を構成する。   First, with reference to FIG. 13, the liquid and air control system (regulation system) and the electrical control system will be described with occasional reference to FIG. The liquid coating material is stored in the tank 29 and supplied to the liquid coating material introduction hole 31 of the fluid body 30 through the pipes 92 and 93 at a given pressure. That is, the tank 29 is connected to the supply pipe 32 of the fluid body 30 by the pipes 92 and 93. A Coriolis flow meter 24 is provided between the pipes 92 and 93. The flow rate measured by the flow meter 24 is converted into digital data by the flow meter output AD converter 25 in the control panel 21 and input to the control device 11 (see FIG. 14). A pressure command signal representing a given pressure output from the control device 11 is converted into an air pressure signal by an electropneumatic converter 26 in the control panel 21 to control an air operated hydraulic pressure regulator (regulator) 22. The regulator 22 adjusts the pressure of the liquid coating material in the tank 29 through the pipe 91 to a given pressure. These tank 29, pipes 91, 92, 93, liquid pressure regulator 22, aeroelectric converter 26, etc. constitute a liquid material supply device.

コンプレッサ28は,電空変換器26,27,エアオペレート式液圧調整器22,霧化エアー圧力調整器23,バルブ72(配管96)等に供給する給気圧を発生するものである。霧化エアーの圧力指令信号は制御装置11から出力され,電空変換器27によって空圧信号に変換されて霧化エアー圧力調整器27に与えられる。配管94を通して供給される圧縮空気は調整器23において所与のエアー圧を持つものに調整され,配管95を通してフルイドボディ30の圧縮霧化エアー導入孔34に連通する供給管35に供給される。これらの空電変換器27,エアー圧力調整器23,配管94,95等がエアー供給装置を構成する。   The compressor 28 generates supply air pressure to be supplied to the electropneumatic converters 26 and 27, the air operated hydraulic pressure regulator 22, the atomizing air pressure regulator 23, the valve 72 (pipe 96), and the like. The atomizing air pressure command signal is output from the control device 11, converted into an air pressure signal by the electropneumatic converter 27, and applied to the atomizing air pressure regulator 27. The compressed air supplied through the pipe 94 is adjusted to have a given air pressure by the regulator 23 and supplied through the pipe 95 to the supply pipe 35 that communicates with the compressed atomizing air introduction hole 34 of the fluid body 30. The aeroelectric converter 27, the air pressure regulator 23, the pipes 94 and 95, etc. constitute an air supply device.

供給管96は圧縮空気供給管67に接続されている。この供給管96にはバルブ72が設けられており,バルブ72が開放されると,圧縮空気はシリンダ63に供給され,ピストン64をスプリング69の付勢力に抗して押し上げる。バルブ72が閉じられると,供給管67,96が大気に解放され,ピストン64はスプリング69の力によって移動し,吐出ノズル51が閉じられる(図2,図6の状態)。バルブ72の開閉は,制御装置11の制御の下にドライバー73によって駆動される。   The supply pipe 96 is connected to the compressed air supply pipe 67. The supply pipe 96 is provided with a valve 72. When the valve 72 is opened, compressed air is supplied to the cylinder 63 and pushes up the piston 64 against the urging force of the spring 69. When the valve 72 is closed, the supply pipes 67 and 96 are released to the atmosphere, the piston 64 is moved by the force of the spring 69, and the discharge nozzle 51 is closed (state shown in FIGS. 2 and 6). The opening and closing of the valve 72 is driven by a driver 73 under the control of the control device 11.

吐出ノズル51の開度を決定する塗布幅用リニアアクチュエータ70のモータは,制御装置11の制御の下にドライバー17によって駆動される。   The motor of the coating width linear actuator 70 that determines the opening degree of the discharge nozzle 51 is driven by the driver 17 under the control of the control device 11.

塗布準備装置80における濃度センサ84,幅センサ85の検出信号はP/Cインターフェイスユニット18を介して制御装置11に与えられる。   Detection signals of the concentration sensor 84 and the width sensor 85 in the coating preparation device 80 are given to the control device 11 via the P / C interface unit 18.

ロボット装置14はX,YおよびZ軸のステッピングモータによって動く(三軸駆動)。これらのステッピングモータ15は,制御装置11の制御の下に,ドライバー(各モータに対応して3台ある)16によって駆動される。   The robot device 14 is moved by X, Y and Z axis stepping motors (three-axis drive). These stepping motors 15 are driven by drivers (there are three corresponding to each motor) 16 under the control of the control device 11.

制御装置11のメモリ(記憶装置)には,図15(A),(B),(C) に示すような塗布条件テーブルが記憶されている。この塗布条件テーブルは,所定の標準的条件(たとえば,塗布間距離(ノズル先端と対象物との間の距離)10mm,塗布スピード100m/sec)の下で,所望の良好な塗布幅を得るための条件を,次に示すパラメータを変化させて実験を繰返して得られたものである。   The memory (storage device) of the control device 11 stores an application condition table as shown in FIGS. This application condition table is used to obtain a desired good application width under predetermined standard conditions (for example, an application distance (distance between the nozzle tip and the object) of 10 mm, application speed of 100 m / sec). The above conditions were obtained by repeating the experiment while changing the following parameters.

スプレイ塗布装置におけるパラメータは,塗布バルブ装置20において,圧縮霧化エアー導入孔34に供給する霧化エアーの圧力値(A) (単位はメガパスカルMpas),吐出ノズルの開度(M) (リニアアクチュエータ70のモータの回転数で表現される。単位は回転数),(以下,マイクロ開度という)および塗布材料導入孔31に供給される液体塗布材料の液圧(L) (単位はMpas)の3つである。液体塗布材料の粘度(V) が重要なファクタであるから,この粘度(V) も各パラメータの値を決定するために用いられる。粘度(V) の単位はセンチポイズ(CPS)である。   The parameters of the spray application device are the pressure value (A) (unit: megapascal Mpas) of the atomizing air supplied to the compressed atomizing air introduction hole 34 in the application valve device 20, and the opening degree (M) of the discharge nozzle (linear It is expressed by the number of revolutions of the motor of the actuator 70. The unit is the number of revolutions) (hereinafter referred to as micro opening) and the liquid pressure (L) of the liquid coating material supplied to the coating material introduction hole 31 (the unit is Mpas) It is three. Since the viscosity (V) of the liquid coating material is an important factor, this viscosity (V) is also used to determine the value of each parameter. The unit of viscosity (V) is centipoise (CPS).

所望の塗布幅(W) (単位はミリメートルmm)および液体塗布材料の粘度(V) が決定される。上述した3つのパラメータの値はこれらの塗布幅および粘度のいずれか一方,またはその組合せに依存する。霧化エア圧値(A) は,目標塗布幅と粘度に依存する。図15(A) の霧化エアー圧力値の設定条件テーブルに示すように,目標塗布幅が2.5mm以上か,2.5mm未満かによって,粘度が50CPS未満か,50CPS以上かによって,霧化エア圧力値が定まる。塗布幅が2.5mm未満,粘度が50CPS未満では,エアー圧力値は粘度の一次関数である。   The desired application width (W) (unit is millimeter mm) and the viscosity (V) of the liquid application material are determined. The values of the three parameters described above depend on one of these application widths and viscosities, or a combination thereof. The atomizing air pressure value (A) depends on the target application width and viscosity. As shown in the setting condition table for atomizing air pressure value in Fig. 15 (A), depending on whether the target application width is 2.5 mm or more or less than 2.5 mm, the atomizing air pressure depends on whether the viscosity is less than 50 CPS or 50 CPS or more. The value is determined. When the coating width is less than 2.5 mm and the viscosity is less than 50 CPS, the air pressure value is a linear function of the viscosity.

マイクロ開度は目標塗布幅に依存する。図15(B) のマイクロ開度の値の設定条件テーブルに示すように,マイクロ開度の値は,目標塗布幅が4mm未満,4mm以上6mm未満,6mm以上かに応じて異なる値をとる。マイクロ開度はいずれの場合も目標塗布幅の一次関数で,その係数の値が目標塗布幅の範囲に応じて変わる。   The micro opening degree depends on the target application width. As shown in the setting condition table for the micro-opening value in FIG. 15 (B), the micro-opening value varies depending on whether the target application width is less than 4 mm, 4 mm or more and less than 6 mm, or 6 mm or more. In any case, the micro opening is a linear function of the target application width, and the value of the coefficient varies depending on the range of the target application width.

塗布材料の液圧は目標塗布幅と粘度に依存する。すなわち,図15(C) の液圧の設定条件テーブルに示すように,粘度が50CPS 未満の場合には液圧は一定値(0.24Mpas)をとり,粘度が50CPS 以上の場合には,液圧は塗布幅が2mm未満か,2mm以上かに応じて異なる値をとる。塗布幅が2mm未満の場合には液圧は目標塗布幅の関数であり,塗布幅が2mm以上の場合には液圧はマイクロ開度の関数となる。   The liquid pressure of the coating material depends on the target coating width and viscosity. That is, as shown in the hydraulic pressure setting condition table in Fig. 15 (C), when the viscosity is less than 50 CPS, the fluid pressure takes a constant value (0.24 MPa), and when the viscosity is 50 CPS or more, the fluid pressure Takes different values depending on whether the coating width is less than 2 mm or more than 2 mm. When the coating width is less than 2 mm, the fluid pressure is a function of the target coating width, and when the coating width is 2 mm or more, the fluid pressure is a function of the micro opening.

ユーザは,制御装置11の入力装置13を用いて,目標塗布幅と粘度を入力する。これらの入力された各値は図16(A) に示すように,表示装置12に表示され,ユーザはこれを確認することができる。   The user inputs the target application width and viscosity using the input device 13 of the control device 11. These input values are displayed on the display device 12 as shown in FIG. 16 (A), and the user can confirm them.

制御装置11は,入力された目標塗布幅と粘度の値を取込み,図15(A),(B),(C) に示す塗布条件テーブルを参照して霧化エア圧,マイクロ開度および液圧を決定する。さらに制御装置11は,決定した上記の各値となるように,霧化エア圧については霧化エアー圧力調整器23を制御し,マイクロ開度についてはアクチュエータ70を制御し,液圧については液圧力調整器22を制御する。   The control device 11 takes in the values of the input target application width and viscosity, and refers to the application condition table shown in FIGS. 15 (A), 15 (B), and 15 (C), and the atomizing air pressure, the micro opening degree, and the liquid level. Determine the pressure. Further, the control device 11 controls the atomizing air pressure regulator 23 for the atomizing air pressure, controls the actuator 70 for the micro opening degree, and controls the liquid pressure for the liquid pressure so that the determined values are as described above. The pressure regulator 22 is controlled.

制御装置11の入力装置13によってロボット装置14をスタートさせると,ロボット装置14は,あらかじめ組込まれたプログラムにしたがって,対象物上を走査して,所定幅で線状に塗布を行う。塗布の開始は,バルブ72を開放して圧縮エアをシリンダ63に供給して,ピストン64を押上げればよい。また,塗布の開始にあたって,塗布準備装置80において,清掃ステーション81でのニードルカバー54のクリーニング,捨て吹きステーション83での捨て吹き,これに伴って濃度センサ84による濃度の確認,幅センサ85による幅の確認等が必要に応じて行なわれる。   When the robot device 14 is started by the input device 13 of the control device 11, the robot device 14 scans the object in accordance with a program incorporated in advance and performs linear coating with a predetermined width. Application may be started by opening the valve 72, supplying compressed air to the cylinder 63, and pushing up the piston 64. Further, at the start of coating, the coating preparation device 80 cleans the needle cover 54 at the cleaning station 81, discards at the discarding blower station 83, confirms the concentration by the concentration sensor 84, and detects the width by the width sensor 85. Confirmation is performed as necessary.

9 対象物
10 スプレイ塗布システム
10A 作業口
11 制御装置
12 表示装置(入力手段)
13 入力装置(入力手段)
14 ロボット装置
15 モータ(ロボットのモータ)
16 ドライバー
17 アクチュエータのドライバー
18 I/F
19 ハウジング
19A 機台
20 塗布バルブ装置
21 制御盤
22 液圧調整器(液体材料供給装置)
23 エアー圧調整器(エアー供給装置)
24 流量計(液体)
25 A/D
26,27 電空変換
28 コンプレッサ
29 タンク
30 フルイドボディ
30A ボス
31 塗布材料導入孔
32 塗布材料供給管
33 中心孔
34 圧縮霧化エアー(空気)導入孔
35 圧縮霧化エアー供給管
36 連通孔
37 軸受部
40 エクステンション部
41 エクステンション内管
42 エクステンション外管
43 圧縮エアー供給路
45 スクリューアダプター
46 スクリュー溝
47 孔
50 液体吐出ニードル
50A ニードル先端部
51 吐出ノズル
51A 吐出孔
52 エアキャップ
52A 開口
53 収束内壁
54 ニードルカバー
60 駆動部
61 シリンダジョイント
62 ジョイント
63 シリンダ
64 ピストン
65 ピストン棒
66 カップリング
67 圧縮空気供給管
68 ピストンキャップ
69 コイルスプリング
70 リニアアクチュエータ
71 アジャスタシャフト
72 バルブ
73 ドライバー
80 塗布準備装置
81 清掃ステーション
82 待機ステーション
83 捨て吹きステーション
84 濃度センサ(濃度検出装置)
85 幅センサ(幅検出装置)
84A,86A,87A 投光器
84B,86B,87B 受光器
91〜93 液配管
94,95 エアー配管
96 エアー配管(アクチュエータ)
9 Object
10 Spray application system
10A Work port
11 Control unit
12 Display device (input means)
13 Input device (input means)
14 Robotic equipment
15 Motor (Robot motor)
16 Screwdriver
17 Actuator driver
18 I / F
19 Housing
19A machine stand
20 Dispensing valve device
21 Control panel
22 Fluid pressure regulator (Liquid material supply device)
23 Air pressure regulator (air supply device)
24 Flow meter (liquid)
25 A / D
26, 27 Electropneumatic conversion
28 Compressor
29 tanks
30 Fluid body
30A boss
31 Coating material introduction hole
32 Coating material supply pipe
33 Center hole
34 Compressed atomization air (air) introduction hole
35 Compressed atomizing air supply pipe
36 Communication hole
37 Bearing
40 Extension section
41 Extension inner pipe
42 Extension outer tube
43 Compressed air supply path
45 Screw adapter
46 Screw groove
47 holes
50 Liquid discharge needle
50A Needle tip
51 Discharge nozzle
51A Discharge hole
52 Air cap
52A opening
53 Converging inner wall
54 Needle cover
60 Drive unit
61 Cylinder joint
62 Joint
63 cylinders
64 piston
65 piston rod
66 coupling
67 Compressed air supply pipe
68 Piston cap
69 Coil spring
70 Linear actuator
71 Adjuster shaft
72 valves
73 Driver
80 Application preparation equipment
81 cleaning station
82 Standby station
83 Abandoned station
84 Concentration sensor (concentration detector)
85 Width sensor (width detection device)
84A, 86A, 87A Floodlight
84B, 86B, 87B
91-93 Liquid piping
94, 95 Air piping
96 Air piping (actuator)

Claims (7)

液体塗布材料が供給される吐出孔を有する液体吐出ノズル,
前記液体吐出ノズルの吐出孔内に進退自在に挿入され,吐出孔の開度を調整するためのニードル,
前記ニードルを進退駆動するアクチュエータ,
液圧力調整器を含み,液体塗布材料を加圧して前記吐出孔に供給する塗布材料供給装置,
エアー圧力調整器を含み,前記ノズル孔から噴出される塗布材料を収束させる霧化エアーを供給するエアー供給装置,
少なくとも所望の塗布幅と液体塗布材料の粘度を入力する入力手段,および
前記入力手段から入力された少なくとも塗布幅と粘度に応じて,液圧力およびエアー圧力をそれぞれ決定して前記液圧力調整器および前記エアー圧力調整器を制御し,かつ入力された少なくとも塗布幅に応じて吐出孔の開度を調整するために前記アクチュエータを制御する制御装置,
を備えるスプレイ塗布装置。
A liquid discharge nozzle having a discharge hole to which a liquid coating material is supplied;
A needle that is inserted into the discharge hole of the liquid discharge nozzle so as to freely advance and retract, and adjusts the opening of the discharge hole;
An actuator for driving the needle forward and backward,
A coating material supply device that includes a liquid pressure regulator, pressurizes the liquid coating material, and feeds the liquid coating material to the discharge hole;
An air supply device that includes an air pressure regulator and supplies atomized air to converge the coating material ejected from the nozzle hole;
Input means for inputting at least the desired application width and viscosity of the liquid application material; and determining the liquid pressure and air pressure according to at least the application width and viscosity input from the input means, A control device for controlling the actuator to control the air pressure regulator and adjust the opening of the discharge hole according to at least the input application width;
A spray coating apparatus comprising:
塗布幅の範囲と粘度の範囲に対応してエアー圧力値を記憶するエアー圧値設定条件テーブル,塗布幅の範囲と粘度の範囲に対応して液圧を記憶する液圧値設定条件テーブル,および塗布幅の範囲に対応して吐出孔開度を記憶する開度設定条件テーブルを格納する記憶装置をさらに備え,
前記制御装置は前記各設定条件テーブルを参照してエアー圧力値,液圧値および吐出孔開度を設定する,
請求項1に記載のスプレイ塗布装置。
An air pressure value setting condition table that stores air pressure values corresponding to the application width range and viscosity range, a hydraulic pressure value setting condition table that stores hydraulic pressure corresponding to the application width range and viscosity range, and A storage device for storing an opening setting condition table for storing the discharge hole opening corresponding to the coating width range;
The control device sets an air pressure value, a hydraulic pressure value, and a discharge hole opening with reference to each setting condition table.
The spray coating apparatus according to claim 1.
捨て吹きステーションを含む塗布準備装置をさらに備えている,請求項1または2に記載のスプレイ塗布装置。   The spray coating apparatus according to claim 1, further comprising a coating preparation apparatus including a waste blowing station. 前記塗布準備装置が,捨て吹きされるスプレイパターンの濃度を検出する濃度検出装置を備える,請求項3に記載のスプレイ塗布装置。   The spray coating apparatus according to claim 3, wherein the coating preparation apparatus includes a density detection device that detects a density of a spray pattern to be blown away. 前記塗布準備装置が,捨て吹きされるスプレイパターンの幅を検出する幅検出装置を備える,請求項3または4に記載のスプレイ塗布装置。   The spray coating apparatus according to claim 3 or 4, wherein the coating preparation apparatus includes a width detecting device that detects a width of a spray pattern to be blown away. 液体塗布材料が供給される吐出孔を有する液体吐出ノズル,
前記液体吐出ノズルの吐出孔内に進退自在に挿入され,吐出孔の開度を調整するためのニードル,
前記ニードルを進退駆動するアクチュエータ,
液圧力調整器を含み,液体塗布材料を加圧して前記吐出孔に供給する塗布材料供給装置,および
エアー圧力調整器を含み,前記ノズル孔から噴出される塗布材料を収束させる霧化エアーを供給するエアー供給装置を備えるスプレイ塗布装置において,
少なくとも所望の塗布幅と液体塗布材料の粘度を入力する入力手段を設け,
前記入力手段から入力された少なくとも塗布幅と粘度に応じて,液圧力およびエアー圧力をそれぞれ決定して前記液圧力調整器および前記エアー圧力調整器を制御し,かつ入力された少なくとも塗布幅に応じて吐出孔の開度を調整するために前記アクチュエータを制御する,
スプレイ塗布方法。
A liquid discharge nozzle having a discharge hole to which a liquid coating material is supplied;
A needle that is inserted into the discharge hole of the liquid discharge nozzle so as to freely advance and retract, and adjusts the opening of the discharge hole;
An actuator for driving the needle forward and backward,
Including a liquid pressure regulator, a coating material supply device that pressurizes and applies liquid coating material to the discharge hole, and an air pressure regulator, and supplies atomized air that converges the coating material ejected from the nozzle hole In a spray coating device equipped with an air supply device,
Provide input means to input at least the desired coating width and the viscosity of the liquid coating material,
According to at least the coating width and viscosity input from the input means, the liquid pressure and the air pressure are respectively determined by controlling the liquid pressure regulator and the air pressure regulator, and according to at least the input coating width. Control the actuator to adjust the opening of the discharge hole,
Spray application method.
少なくとも所望の塗布幅と液体塗布材料の粘度を入力する入力手段,
塗布幅の範囲と粘度の範囲に対応してエアー圧力値を記憶するエアー圧値設定条件テーブル,塗布幅の範囲と粘度の範囲に対応して液圧を記憶する液圧値設定条件テーブル,および塗布幅の範囲に対応して吐出孔開度を記憶する開度設定条件テーブルを格納する記憶装置,ならびに
前記入力手段から入力された少なくとも塗布幅と粘度に応じて,上記各設定条件テーブルを参照して液圧力,エアー圧力および吐出孔開度を決定する制御装置,
を備えるスプレイ塗布装置。
Input means for inputting at least the desired coating width and the viscosity of the liquid coating material;
An air pressure value setting condition table that stores air pressure values corresponding to the application width range and viscosity range, a hydraulic pressure value setting condition table that stores hydraulic pressure corresponding to the application width range and viscosity range, and A storage device for storing an opening setting condition table for storing the discharge hole opening corresponding to the range of the application width, and referring to each setting condition table according to at least the application width and the viscosity input from the input means A control device for determining the fluid pressure, air pressure and discharge hole opening,
A spray coating apparatus comprising:
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