JP2017114497A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実際の接着状態に応じてホットメルトの塗布量を調整する。【解決手段】ワーク２に対してホットメルト３を塗布する塗布部１１と、塗布部１１によりホットメルト３が塗布されて接着されたワーク２を撮影して、熱画像を得る赤外線サーモグラフィ１２と、赤外線サーモグラフィ１２により得られた熱画像から、規定温度範囲内の面積を算出する面積算出部１３と、面積算出部１３により算出された面積から、ホットメルト３の塗布量を算出する塗布量算出部１４と、塗布量算出部１４により算出されたホットメルト３の塗布量が閾値範囲内であるかを判定する塗布量判定部１５と、塗布量判定部１５による判定結果に応じて、塗布部１１に対してホットメルト３の塗布量を変更するよう指示する塗布量変更部１６とを備えた。【選択図】図１

Description

この発明は、ワークに対してホットメルトを塗布する塗布装置に関するものである。

従来から、ペットボトル又は缶等の製品を段ボールに梱包するパッケージ成形ラインにおいて、段ボールの接着手段としてホットメルトが利用されている。
また、ホットメルトにより接着されたワーク（段ボール等）に対して、赤外線カメラを用いて接着状態の良否判定を行うものも知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１５−３４７７８号公報

しかしながら、ワークに対してホットメルトを塗布する従来の塗布装置（ホットメルトアプリケーター、メルター）では、ホットメルトの塗布量の設定値を変更することはできるが、実際の接着状態に応じて塗布量を調整することはできないという課題がある。そのため、塗布装置が置かれた環境の変化（季節等による温度湿度等の変化）又はホットメルトのロット変更による溶融温度の違い等により、実際の接着状態が変化しても、自動で塗布量を変更することはできない。
また、特許文献１に開示された装置では、赤外線カメラを用いて接着状態の良否判定を行っている。しかしながら、この装置では、上記と同様に、実際の接着状態に応じて塗布量を調整することはできない。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、実際の接着状態に応じてホットメルトの塗布量を調整することができる塗布装置を提供することを目的としている。

この発明に係る塗布装置は、ワークに対してホットメルトを塗布する塗布部と、塗布部によりホットメルトが塗布されて接着されたワークを撮影して、熱画像を得る赤外線カメラと、赤外線カメラにより得られた熱画像から、規定温度範囲内の面積を算出する面積算出部と、面積算出部により算出された面積から、ホットメルトの塗布量を算出する塗布量算出部と、塗布量算出部により算出されたホットメルトの塗布量が閾値範囲内であるかを判定する塗布量判定部と、塗布量判定部による判定結果に応じて、塗布部に対してホットメルトの塗布量を変更するよう指示する塗布量変更部とを備えたものである。

この発明によれば、上記のように構成したので、実際の接着状態に応じてホットメルトの塗布量を調整することができる。

この発明の実施の形態１に係る塗布装置の構成例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る塗布装置の動作例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る塗布装置の動作例を示す図である。

以下、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。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る塗布装置１の構成例を示す図である。
塗布装置１は、ワーク２（段ボール２ａ等）に対してホットメルト３を塗布する装置であり、例えばペットボトル又は缶等の製品を段ボール２ａに梱包するパッケージ成形ラインに用いられる。この塗布装置１は、図１に示すように、塗布部１１、赤外線サーモグラフィ（赤外線カメラ）１２、面積算出部１３、塗布量算出部１４、塗布量判定部１５及び塗布量変更部１６を備えている。

塗布部１１は、ワーク２に対してホットメルト３を塗布するものである。また、塗布部１１は、塗布量変更部１６による指示に応じて、ホットメルト３の塗布量を変更する機能を有している。この際、塗布部１１は、ホットメルト３の塗布条件（ホットメルト３の塗布量の設定値及び加熱温度）を変更することで、実際にワーク２に塗布する塗布量を変更する。

赤外線サーモグラフィ１２は、塗布部１１によりホットメルト３が塗布されて接着されたワーク２を撮影して、熱画像を得るものである。

面積算出部１３は、赤外線サーモグラフィ１２により撮影された熱画像から、規定温度範囲内の面積を算出するものである。なお、この規定温度範囲としては、ワーク２に塗布されたホットメルト３の面積を検出可能な温度範囲（例えば４０℃以上）が予め設定される。

塗布量算出部１４は、面積算出部１３により算出された面積から、ワーク２上のホットメルト３の塗布量を算出するものである。

塗布量判定部１５は、塗布量算出部１４により算出されたホットメルト３の塗布量が閾値範囲内であるかを判定するものである。なお、閾値範囲は予め設定される。

塗布量変更部１６は、塗布量判定部１５による判定結果に応じて、塗布部１１に対してホットメルト３の塗布量を変更するよう指示するものである。ここで、塗布量変更部１６は、塗布量判定部１５によりホットメルト３の塗布量が閾値範囲の上限値を上回ると判定された場合には、塗布部１１に対して、ホットメルト３の塗布量を減らすように指示する。一方、塗布量変更部１６は、塗布量判定部１５によりホットメルト３の塗布量が閾値範囲の下限値を下回ると判定された場合には、塗布部１１に対して、ホットメルト３の塗布量を増やすように指示する。また、塗布量変更部１６は、塗布量判定部１５によりホットメルト３の塗布量が閾値範囲内であると判定された場合には、塗布部１１に対するホットメルト３の塗布量の変更指示は行わない。

なお、塗布部１１の塗布量変更機能、面積算出部１３、塗布量算出部１４、塗布量判定部１５及び塗布量変更部１６は、ソフトウェアに基づくＣＰＵを用いたプログラム処理によって実行される。

次に、上記のように構成された塗布装置１の動作例について、図２，３を用いて説明する。なお以下では、図３に示すように、塗布装置１がパッケージ成形ラインに用いられ、段ボール２ａに対してホットメルト３を塗布する場合を例に説明を行う。また図３では、塗布装置１のうち、塗布部１１のホットメルト３を出射するノズルヘッド部１１１及び赤外線サーモグラフィ１２のみを図示している。また、赤外線サーモグラフィ１２は、段ボール２ａ上のホットメルト３の温度分布を検出可能なライン上の位置に配置されている。

塗布装置１の動作例では、図２に示すように、まず、塗布部１１は、段ボール２ａに対してホットメルト３を塗布する（ステップＳＴ１）。図３の例では、段ボール２ａの一面の四隅にホットメルト３を塗布している。その後、段ボール２ａは、蓋が閉じられてホットメルト３により接着される。

次いで、赤外線サーモグラフィ１２は、塗布部１１によりホットメルト３が塗布されて接着された段ボール２ａを撮影して、熱画像を得る（ステップＳＴ２）。図３の例では、段ボール２ａの接着された箇所（蓋側）を撮影している。この赤外線サーモグラフィ１２によって、接着状態のホットメルト３の温度分布を検出することができる。
なお図３の例では、段ボール２ａの一面の四隅にホットメルト３を塗布しているが、この四隅全てを検査対象とする必要はなく、一箇所でよい。また、通常は、全ての段ボール２ａについて検査を行う。

次いで、面積算出部１３は、赤外線サーモグラフィ１２により撮影された熱画像から、規定温度範囲内の面積を算出する（ステップＳＴ３）。なお、この規定温度範囲としては、段ボール２ａに塗布されたホットメルト３の接着面積を検出可能な温度範囲（例えば４０℃以上）が予め設定される。

次いで、塗布量算出部１４は、面積算出部１３により算出された面積から、段ボール２ａ上のホットメルト３の塗布量を算出する（ステップＳＴ４）。

次いで、塗布量判定部１５は、塗布量算出部１４により算出されたホットメルト３の塗布量が、予め設定された閾値範囲の上限値を上回るかを判定する（ステップＳＴ５）。

このステップＳＴ５において、塗布量判定部１５がホットメルト３の塗布量が閾値範囲の上限値を上回ると判定した場合には、塗布量変更部１６は、塗布部１１に対して、ホットメルト３の塗布量を減らすように指示する（ステップＳＴ６）。すなわち、ホットメルト３の塗布量が多すぎると、接着した際に段ボール２ａの隙間からホットメルト３がはみ出してしまい、当該段ボール２ａ内の製品に付着してしまう恐れがある。そこで、このような場合には、ホットメルト３の塗布量を減らすように指示を行う。そして、塗布部１１では、この指示に応じて、ホットメルト３の塗布条件（ホットメルト３の塗布量の設定値及び加熱温度）を変更することで、実際に段ボール２ａに塗布する塗布量を減らす。その後、シーケンスはステップＳＴ１に戻り、塗布部１１は次の段ボール２ａに対するホットメルト３の塗布を行う。

一方、ステップＳＴ５において、塗布量判定部１５は、ホットメルト３の塗布量が閾値範囲の上限値を上回らないと判定した場合には、当該塗布量が閾値範囲の下限値を下回るかを判定する（ステップＳＴ７）。

このステップＳＴ７において、塗布量判定部１５がホットメルト３の塗布量が閾値範囲の下限値を下回ると判定した場合には、塗布量変更部１６は、塗布部１１に対して、ホットメルト３の塗布量を増やすように指示する（ステップＳＴ８）。すなわち、ホットメルト３の塗布量が少なすぎると、段ボール２ａの接着が不十分となる恐れがある。そこで、このような場合には、ホットメルト３の塗布量を増やすように指示を行う。そして、塗布部１１では、この指示に応じて、ホットメルト３の塗布条件（ホットメルト３の塗布量の設定値及び加熱温度）を変更することで、実際に段ボール２ａに塗布する塗布量を増やす。その後、シーケンスはステップＳＴ１に戻り、塗布部１１は次の段ボール２ａに対するホットメルト３の塗布を行う。

一方、ステップＳＴ７において、塗布量判定部１５がホットメルト３の塗布量が閾値範囲の下限値を下回らないと判定した場合には、シーケンスはステップＳＴ１に戻る。すなわち、ホットメルト３の塗布量が閾値範囲内である場合には、塗布量変更部１６は塗布部１１に対するホットメルト３の塗布量の変更指示は行わない。

以上のように、この実施の形態１によれば、ワーク２に対してホットメルト３を塗布する塗布部１１と、塗布部１１によりホットメルト３が塗布されて接着されたワーク２を撮影して、熱画像を得る赤外線サーモグラフィ１２と、赤外線サーモグラフィ１２により得られた熱画像から、規定温度範囲内の面積を算出する面積算出部１３と、面積算出部１３により算出された面積から、ホットメルト３の塗布量を算出する塗布量算出部１４と、塗布量算出部１４により算出されたホットメルト３の塗布量が閾値範囲内であるかを判定する塗布量判定部１５と、塗布量判定部１５による判定結果に応じて、塗布部１１に対してホットメルト３の塗布量を変更するよう指示する塗布量変更部１６とを備えたので、実際の接着状態に応じてホットメルト３の塗布量を調整することができる。すなわち、塗布装置１が置かれた環境の変化（季節等による温度湿度等の変化）又はホットメルト３のロット変更による溶融温度の違い等によって実際の接着状態が変化した場合に、自動で塗布量を変更することができる。その結果、安定した接着を行うことが可能となり、接着品質を向上させることができる。

なお上記では、塗布装置１がパッケージ成形ラインで用いられる場合を例に説明を行った。しかしながら、これに限るものではなく、ホットメルト３を塗布するその他の環境（例えば電子基板への塗布等）に対しても同様に本発明を適用可能である。

また上記では、赤外線サーモグラフィ１２の熱画像（温度分布）を元にホットメルト３の塗布量を算出しているが、この際、１つのワーク２のデータだけを用いて次回の塗布量を決定している。しかしながら、これに限るものではなく、例えば、過去の複数のデータのトレンド又は移動平均を記録部（不図示）に記録しておき、塗布量変更部１６では、塗布量判定部１５による判定結果と記録部に記録されている情報を用いて、次回の塗布量を決定してもよい。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 塗布装置
２ ワーク
２ａ 段ボール
３ ホットメルト
１１ 塗布部
１２ 赤外線サーモグラフィ（赤外線カメラ）
１３ 面積算出部
１４ 塗布量算出部
１５ 塗布量判定部
１６ 塗布量変更部
１１１ ノズルヘッド部

Claims (2)

1. ワークに対してホットメルトを塗布する塗布部と、
   前記塗布部によりホットメルトが塗布されて接着された前記ワークを撮影して、熱画像を得る赤外線カメラと、
   前記赤外線カメラにより得られた熱画像から、規定温度範囲内の面積を算出する面積算出部と、
   前記面積算出部により算出された面積から、ホットメルトの塗布量を算出する塗布量算出部と、
   前記塗布量算出部により算出されたホットメルトの塗布量が閾値範囲内であるかを判定する塗布量判定部と、
   前記塗布量判定部による判定結果に応じて、前記塗布部に対してホットメルトの塗布量を変更するよう指示する塗布量変更部と
   を備えた塗布装置。
2. 前記塗布量変更部は、前記塗布量判定部によりホットメルトの塗布量が前記閾値範囲の上限値を上回ると判定された場合に、前記塗布部に対して、ホットメルトの塗布量を減らすように指示し、前記塗布量判定部によりホットメルトの塗布量が前記閾値範囲の下限値を下回ると判定された場合に、前記塗布部に対して、ホットメルトの塗布量を増やすように指示する
   ことを特徴とする請求項１記載の塗布装置。

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