JP2018030099A - Spraying method, spray film production method, and spray film production apparatus - Google Patents

Spraying method, spray film production method, and spray film production apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2018030099A
JP2018030099A JP2016164457A JP2016164457A JP2018030099A JP 2018030099 A JP2018030099 A JP 2018030099A JP 2016164457 A JP2016164457 A JP 2016164457A JP 2016164457 A JP2016164457 A JP 2016164457A JP 2018030099 A JP2018030099 A JP 2018030099A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spray nozzle
target surface
spray
moves
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016164457A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6756545B2 (en
Inventor
健太郎 政岡
Kentaro Masaoka
健太郎 政岡
小林 敬
Takashi Kobayashi
敬 小林
修平 松田
Shuhei Matsuda
修平 松田
慧 神林
Satoshi Kambayashi
慧 神林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
API Corp
Original Assignee
API Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by API Corp filed Critical API Corp
Priority to JP2016164457A priority Critical patent/JP6756545B2/en
Publication of JP2018030099A publication Critical patent/JP2018030099A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6756545B2 publication Critical patent/JP6756545B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spraying method, a spray film production method, and a spray film production apparatus which produce an even and precise film on a surface of a curved material.SOLUTION: In a spraying method of spraying a coating agent to an object surface 11 from a spray nozzle 2, the object surface 11 has a curved surface, the spray nozzle 2 moves along the object surface 11 while maintaining a distance between a tip end of the spray nozzle 2 and the object surface 11 in a spray direction of the spray nozzle 2 at a predetermined distance L, and the spray nozzle 2 moves along the object surface 11 while maintaining a relative movement speed of the tip end constant in a direction parallel to a tangential plane of an intersection of the spray direction and the object surface 11.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、スプレー噴霧方法、それを用いたスプレー製膜方法及びスプレー製膜装置に関し、特に、曲面を有する被成膜物を対象としたスプレー噴霧方法、スプレー製膜方法、及びスプレー製膜装置に関する。   The present invention relates to a spray spraying method, a spray film forming method using the spray spraying method, and a spray film forming apparatus, and in particular, a spray spraying method, a spray film forming method, and a spray film forming apparatus for a film-formed object having a curved surface. About.

スプレー製膜は、工業用製品の外装等の塗装に古くから用いられている工法である。近年、ディスプレイ、タッチパネル、燃料電池等、より高い精度が要求される工業用製品への精密製膜技術として、スプレー製膜が多く採用されるようになってきた。   Spray film formation is a method that has been used for a long time for coating exteriors of industrial products. In recent years, spray film-forming has come to be widely used as a precision film-forming technique for industrial products that require higher accuracy, such as displays, touch panels, and fuel cells.

このような精密製膜技術に対応するスプレー製膜方法としては、被成膜物上に、被成膜物の表面に沿って平行に走査移動するスプレーノズルから塗布剤を噴霧し、精密膜を製膜する方法がある。具体的には、1走査ごとに所定距離ずつピッチ送りをしながら往復走査するスプレーノズルを用いて、平面上に精密膜を製膜する方法である(例えば、特許文献1)。   As a spray film forming method corresponding to such a precision film forming technique, a coating agent is sprayed on a film formation object from a spray nozzle that scans and moves in parallel along the surface of the film formation object. There is a method of forming a film. Specifically, it is a method of forming a precision film on a flat surface using a spray nozzle that performs reciprocating scanning while feeding a predetermined distance for each scanning (for example, Patent Document 1).

特開2003−320299JP2003-320299A

最近では、製膜対象の工業用製品として、凸状又は凹状の曲面を有するディスプレイやタッチパネル等が数多く製造されるようになってきた。しかしながら、曲面への均一な精密製膜のためには、特許文献1に開示のようなスプレー製膜方法を更に改良し、曲面への製膜に対応させる必要がある。   Recently, a number of displays and touch panels having convex or concave curved surfaces have been manufactured as industrial products to be film-formed. However, for uniform precision film formation on a curved surface, it is necessary to further improve the spray film forming method as disclosed in Patent Document 1 to cope with film formation on a curved surface.

曲面等の立体形状を有する製膜対象へのスプレー製膜方法として、多軸ロボットアームの先端にスプレーノズルを装着し、曲面に製膜する方法がある。しかしながら、精密製膜の場合、スプレーノズルの軌跡や角度等の設定を熟練者による作業を記憶させるティーチングに頼ることとなる。また、多軸ロボットアームの場合、アーム先端部の速度安定性等、精密製膜のためには、更なる改良が必要である。   As a spray film forming method for a film forming object having a three-dimensional shape such as a curved surface, there is a method of forming a film on a curved surface by attaching a spray nozzle to the tip of a multi-axis robot arm. However, in the case of precision film formation, the setting of the trajectory, angle, and the like of the spray nozzle is relied on teaching for memorizing work by an expert. Further, in the case of a multi-axis robot arm, further improvements are necessary for precise film formation such as speed stability of the arm tip.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、曲面を有する被成膜物の表面上に、均一な精密膜を製膜するための、スプレー噴霧方法、スプレー製膜方法、及びスプレー製膜装置を提供することを例示的課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a spray spraying method, a spray film forming method, and a spray product for forming a uniform precision film on the surface of a film-formed object having a curved surface. It is an exemplary problem to provide a membrane device.

上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.

(1)スプレー噴霧方法は、塗布剤をスプレーノズルから対象面へ向けて噴霧するスプレー噴霧方法において、前記対象面が曲面を有し、前記スプレーノズルが、前記スプレーノズルの先端と前記対象面との間の、前記スプレーノズルの噴霧方向における距離を所定距離に維持しながら、前記対象面に沿って移動すると共に、前記噴霧方向と前記対象面との交点での接平面に平行な方向における、前記先端の相対移動速度を一定に維持しながら、前記スプレーノズルが前記対象面に沿って移動する。 (1) The spray spraying method is a spray spraying method in which the coating agent is sprayed from the spray nozzle toward the target surface, the target surface has a curved surface, and the spray nozzle includes a tip of the spray nozzle, the target surface, In the direction parallel to the tangential plane at the intersection of the spray direction and the target surface, while moving along the target surface while maintaining the distance in the spray direction of the spray nozzle at a predetermined distance between The spray nozzle moves along the target surface while maintaining the relative moving speed of the tip constant.

スプレーノズルと対象面(被成膜物)との間の、スプレーノズルの噴霧方向における距離が一定であり、かつ、スプレーノズルの噴霧方向と対象面との交点での接平面に平行な方向における相対移動速度が一定であるため、曲面を有する対象面であっても、均一な精密膜を製膜することができる。   The distance between the spray nozzle and the target surface (film formation) in the spray direction of the spray nozzle is constant, and in a direction parallel to the tangential plane at the intersection of the spray direction of the spray nozzle and the target surface Since the relative movement speed is constant, a uniform precision film can be formed even on a target surface having a curved surface.

本明細書において「精密膜」とは、厚さが約10μm以下の均一な薄膜であるものをいう。   In the present specification, the “precision film” refers to a uniform thin film having a thickness of about 10 μm or less.

(2)スプレーノズルは、前記噴霧方向が一定に維持された状態で、移動することが好ましい。 (2) It is preferable that the spray nozzle moves in a state where the spray direction is maintained constant.

(3)スプレーノズルは、前記噴霧方向が、前記対象面を有する対象物が設置される接地面に対して垂直な方向に平行に維持された状態で、前記接地面に垂直な単一の移動平面内で移動することが好ましい。 (3) The spray nozzle has a single movement perpendicular to the ground contact surface in a state where the spray direction is maintained parallel to a direction perpendicular to the ground contact surface on which the object having the target surface is installed. It is preferable to move in a plane.

スプレーノズルの噴霧方向が一定、特に、接地面に対して垂直な方向に平行に維持された状態で、スプレーノズルが移動することによって、更に高精度で均一な精密膜を製造することができる。また、接地面に垂直な単一の移動平面内で移動、すなわち、スプレーノズルの走査移動方向を一直線上とすることにより、効率的な製膜が可能となる。   By moving the spray nozzle in a state where the spraying direction of the spray nozzle is constant, in particular, in a state where the spray nozzle is maintained parallel to the direction perpendicular to the ground plane, a more precise and uniform precision membrane can be manufactured. Further, efficient film formation is possible by moving in a single moving plane perpendicular to the ground plane, that is, by making the scanning movement direction of the spray nozzle on a straight line.

(4)前記スプレーノズルの移動方向を含む面内において前記スプレーノズルが移動したとき、最初に到達する前記対象面上の位置を前方端部とし、最後に到達する前記対象面上の位置を後方端部とし、前記スプレーノズルが、前記接地面に平行な方向に移動して前記対象面の前記前方端部へ近づき、前記前方端部から前記後方端部へ向けて前記対象面に沿って移動した後、前記後方端部から前記接地面に平行な方向に移動して遠ざかり、前記スプレーノズルが、前記スプレーノズルから噴霧された塗布剤が前記前方端部へ最初に到達する位置よりも前方で、前記噴霧方向への移動を開始することが好ましい。 (4) When the spray nozzle moves in a plane including the moving direction of the spray nozzle, a position on the target surface that reaches first is a front end, and a position on the target surface that reaches last is a rear. The spray nozzle moves in a direction parallel to the ground contact surface, approaches the front end portion of the target surface, and moves along the target surface from the front end portion toward the rear end portion. Then, the spray nozzle moves away from the rear end portion in a direction parallel to the ground contact surface, and the spray nozzle is in front of the position where the coating agent sprayed from the spray nozzle first reaches the front end portion. It is preferable to start the movement in the spray direction.

(5)前記スプレーノズルの移動方向を含む面内において前記スプレーノズルが移動したとき、最初に到達する前記対象面上の位置を前方端部とし、最後に到達する前記対象面上の位置を後方端部とし、前記スプレーノズルが、前記接地面に平行な方向に移動して前記対象面の前記前方端部へ近づき、前記前方端部から前記後方端部へ向けて前記対象面に沿って移動した後、前記後方端部から前記接地面に平行な方向に移動して遠ざかり、前記スプレーノズルが、前記スプレーノズルから噴霧された塗布剤が前記後方端部へ到達しなくなる位置よりも後方で、前記噴霧方向への移動を終了することが好ましい。 (5) When the spray nozzle moves in a plane including the moving direction of the spray nozzle, a position on the target surface that reaches first is a front end portion, and a position on the target surface that reaches last is a rear side. The spray nozzle moves in a direction parallel to the ground contact surface, approaches the front end portion of the target surface, and moves along the target surface from the front end portion toward the rear end portion. Then, moving away from the rear end in a direction parallel to the ground plane, the spray nozzle is behind the position where the coating agent sprayed from the spray nozzle does not reach the rear end, It is preferable to end the movement in the spray direction.

スプレーノズルが、スプレーノズルから噴霧された塗布剤が前方端部へ最初に到達する位置よりも前方で噴霧方向への移動を開始する、及び/又は、スプレーノズルから噴霧された塗布剤が後方端部へ到達しなくなる位置よりも後方で噴霧方向への移動を終了することにより、前方端部、後方端部におけるスプレーノズルの移動が滑らかになる。これにより、スプレーノズルの噴霧方向への急激な加減速が緩和されるため、スプレーノズルの噴霧方向における駆動制御を過度に高性能なものとしなくとも、前方端部、後方端部近傍における塗布ムラを軽減することができる。   The spray nozzle starts moving in the spraying direction in front of the position where the coating agent sprayed from the spray nozzle first reaches the front end, and / or the coating agent sprayed from the spray nozzle is at the rear end. By ending the movement in the spraying direction behind the position where it does not reach the part, the movement of the spray nozzle at the front end part and the rear end part becomes smooth. As a result, rapid acceleration / deceleration in the spray direction of the spray nozzle is alleviated, so that application unevenness in the vicinity of the front end portion and the rear end portion is not required even if the drive control of the spray nozzle in the spray direction is not excessively high performance. Can be reduced.

(6)前記スプレーノズルが、前記噴霧方向と前記対象面との交点での接平面における法線方向に対して前記噴霧方向が平行となるよう維持しながら、前記対象面に沿って移動してもよい。 (6) The spray nozzle moves along the target surface while maintaining the spray direction to be parallel to a normal direction in a tangential plane at the intersection of the spray direction and the target surface. Also good.

対象面の法線方向に対して噴霧方向が常に平行となるように、スプレーノズルを移動させることでも、均一な精密膜を製造することができる。   A uniform precision membrane can also be produced by moving the spray nozzle so that the spray direction is always parallel to the normal direction of the target surface.

(7)前記スプレーノズルの移動方向を含む面内において前記スプレーノズルが移動したとき、最初に到達する前記対象面上の位置を前方端部とし、最後に到達する前記対象面上の位置を後方端部とし、前記スプレーノズルが、前記対象面を有する対象物が設置される接地面に平行な方向に移動して前記対象面の前記前方端部へ近づき、前記前方端部から前記後方端部へ向けて前記対象面に沿って移動した後、前記後方端部から前記接地面に平行な方向に移動して遠ざかり、前記スプレーノズルの前記先端から前記所定距離離れた、前記噴霧方向に垂直な平面における塗布領域の直径をDとしたとき、前記スプレーノズルが移動する平面内において、前記対象面の前記前方端部から前記対象面を前方に延長した延長線と、前記対象面の前記前方端部を中心とする半径D/2の円との第1交点から、前記第1交点での接平面における第1法線方向に前記所定距離だけ離れた第1通過点を、前記スプレーノズルが通り、かつ、前記第1通過点において、前記スプレーノズルの前記噴霧方向が前記第1法線方向に平行となるように、前記スプレーノズルが移動することが好ましい。 (7) When the spray nozzle moves in a plane including the moving direction of the spray nozzle, a position on the target surface that reaches first is a front end, and a position on the target surface that reaches last is a rear side. The spray nozzle moves in a direction parallel to the ground plane on which the object having the target surface is installed and approaches the front end portion of the target surface, from the front end portion to the rear end portion. After moving along the target surface toward the surface, it moves away from the rear end portion in a direction parallel to the ground contact surface, and is away from the tip of the spray nozzle by the predetermined distance and perpendicular to the spray direction. When the diameter of the coating area on the plane is D, an extension line extending the target surface forward from the front end of the target surface in the plane in which the spray nozzle moves, and the front of the target surface The spray nozzle has a first passing point that is a predetermined distance away from a first intersection with a circle having a radius D / 2 centered at an end portion in a first normal direction on a tangential plane at the first intersection. It is preferable that the spray nozzle moves so that the spray direction of the spray nozzle is parallel to the first normal direction at the first passing point.

(8)前記スプレーノズルの移動方向を含む面内において前記スプレーノズルが移動したとき、最初に到達する前記対象面上の位置を前方端部とし、最後に到達する前記対象面上の位置を後方端部とし、前記スプレーノズルが、前記対象面を有する対象物が設置される接地面に平行な方向に移動して前記対象面の前記前方端部へ近づき、前記前方端部から前記後方端部へ向けて前記対象面に沿って移動した後、前記後方端部から前記接地面に平行な方向に移動して遠ざかり、前記スプレーノズルの前記先端から前記所定距離離れた、前記噴霧方向に垂直な平面における塗布領域の直径をDとしたとき、前記スプレーノズルが移動する平面内において、前記対象面の前記後方端部から前記対象面を後方に延長した延長線と、前記対象面の前記後方端部を中心とする半径D/2の円との第2交点から、前記第2交点での接平面における第2法線方向に前記所定距離だけ離れた第2通過点を、前記スプレーノズルが通り、かつ、前記第2通過点において、前記スプレーノズルの前記噴霧方向が前記第2法線方向に平行となるように、前記スプレーノズルが移動することが好ましい。 (8) When the spray nozzle moves in a plane including the moving direction of the spray nozzle, a position on the target surface that reaches first is a front end portion, and a position on the target surface that reaches last is a rear side. The spray nozzle moves in a direction parallel to the ground plane on which the object having the target surface is installed and approaches the front end portion of the target surface, from the front end portion to the rear end portion. After moving along the target surface toward the surface, it moves away from the rear end portion in a direction parallel to the ground contact surface, and is away from the tip of the spray nozzle by the predetermined distance and perpendicular to the spray direction. When the diameter of the coating area in the plane is D, an extension line extending the target surface rearward from the rear end of the target surface in the plane in which the spray nozzle moves, and the rear of the target surface The spray nozzle has a second passing point that is separated from the second intersection point with the circle having a radius D / 2 centered at the end portion by the predetermined distance in the second normal direction on the tangential plane at the second intersection point. It is preferable that the spray nozzle moves so that the spray direction of the spray nozzle is parallel to the second normal direction at the second passing point.

スプレーノズルが、第1通過点、及び/又は、第2通過点を、噴霧方向が第1法線、第2法線と平行となるように移動することにより、より均一な精密膜を製造することが可能となる。すなわち、第1通過点、及び/又は、第2通過点を通過する際、既にスプレーノズルの軌道及び噴霧方向が均一な精密膜の製膜に適した状態に準備されるため、より高精度で均一な精密膜を製膜することができる。   The spray nozzle moves the first passage point and / or the second passage point so that the spray direction is parallel to the first normal line and the second normal line, thereby producing a more uniform precision membrane. It becomes possible. That is, when passing through the first passage point and / or the second passage point, the spray nozzle is already prepared in a state suitable for the production of a precision membrane with a uniform trajectory and spraying direction. A uniform precision film can be formed.

(9)上記(1)から(8)に記載のスプレー噴霧方法によって、前記対象面の表面に膜を製膜するスプレー製膜方法。 (9) A spray casting method for forming a film on the surface of the target surface by the spray spraying method according to (1) to (8) above.

上記(1)から(8)のスプレー噴霧方法を採用したスプレー製膜方法であり、均一な精密膜を製膜することが可能である。   This is a spray film forming method employing the spray spraying method of (1) to (8) above, and it is possible to form a uniform precision film.

(10)対象面を有する対象物が設置される接地面と、前記対象面へ向けて塗布剤を噴霧するスプレーノズルと、前記スプレーノズルを、前記接地面に平行な方向、及び前記接地面に平行な方向とは異なる前記スプレーノズルの噴霧方向のそれぞれへ独立に移動させる移動機構と、を備え、前記スプレーノズルの先端と前記対象面との間の前記噴霧方向における距離を所定距離に維持しながら、前記スプレーノズルを移動させると共に、前記スプレーノズルの先端の、前記スプレーノズルの噴霧方向と前記対象面との交点での接平面に平行な相対移動速度を一定に維持しながら、前記スプレーノズルを移動させる、スプレー製膜装置。 (10) A grounding surface on which an object having a target surface is installed, a spray nozzle that sprays a coating agent toward the target surface, and the spray nozzle in a direction parallel to the grounding surface and the grounding surface. A moving mechanism for independently moving each spray direction of the spray nozzle different from the parallel direction, and maintaining a distance in the spray direction between the tip of the spray nozzle and the target surface at a predetermined distance. The spray nozzle is moved while maintaining a constant relative movement speed of the tip of the spray nozzle parallel to the tangential plane at the intersection of the spray direction of the spray nozzle and the target surface. Spray film forming device that moves.

上記(1)から(8)のスプレー噴霧方法を実現するスプレー製膜装置であり、均一な精密膜を製膜することができる。   This is a spray film forming apparatus that realizes the spraying method of (1) to (8) above, and can form a uniform precision film.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。   Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、曲面を有する被成膜物の表面上に、均一な精密膜を製膜するための、スプレー噴霧方法、スプレー製膜方法、及びスプレー製膜装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a spray spraying method, a spray film forming method, and a spray film forming apparatus for forming a uniform precision film on the surface of a film-formed object having a curved surface.

実施形態1に係るスプレー製膜装置の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a spray film forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. 図1に示すスプレー製膜装置の移動機構を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the moving mechanism of the spray film forming apparatus shown in FIG. 対象面11の一例を示す模式図である。3 is a schematic diagram illustrating an example of a target surface 11. FIG. 図3Aに示す対象面11上をスプレーノズル2が走査移動する軌跡9の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the locus | trajectory 9 which the spray nozzle 2 scans and moves on the target surface 11 shown to FIG. 3A. 凸状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のX−Z平面上におけるスプレーノズル2の軌跡9を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the locus | trajectory 9 of the spray nozzle 2 on the XZ plane in case the spray nozzle 2 scans and moves on a convex curved surface. 凹状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のX−Z平面上におけるスプレーノズル2の軌跡9を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the locus | trajectory 9 of the spray nozzle 2 on the XZ plane in case the spray nozzle 2 scans and moves on a concave curved surface. 凸状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合の走査速度の説明図である。It is explanatory drawing of the scanning speed in case the spray nozzle 2 scan-moves on a convex curved surface. 凸状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のZ軸方向の加速の開始点を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the starting point of the acceleration of a Z-axis direction, when the spray nozzle 2 carries out scanning movement on a convex curved surface. 凸状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のZ軸方向の加速の終了点を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the end point of the acceleration of a Z-axis direction in case the spray nozzle 2 carries out scanning movement on a convex-shaped curved surface. 凸状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のZ軸方向の加速の開始及び終了点におけるスプレーノズル2の軌跡9を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the locus | trajectory 9 of the spray nozzle 2 in the start and the end point of the acceleration in a Z-axis direction when the spray nozzle 2 scans and moves on a convex curved surface. 対象面11の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the target surface 11. FIG. 図9Aに示す対象面11上をスプレーノズル2が走査移動する軌跡9の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the locus | trajectory 9 which the spray nozzle 2 scans and moves on the target surface 11 shown to FIG. 9A. 凸状の球面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のY−Z平面上における軌跡9を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the locus | trajectory 9 on the YZ plane in case the spray nozzle 2 carries out a scanning movement on the convex spherical surface. 凹状の球面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のY−Z平面上における軌跡9を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the locus | trajectory 9 on the YZ plane in case the spray nozzle 2 carries out the scanning movement on the concave spherical surface. 実施形態1に係るスプレー噴霧方法の各工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows each process of the spraying method which concerns on Embodiment 1. FIG. 曲面上をスプレーノズル2が走査移動する際に、スプレーノズル2の噴霧角度が変化する変形例1を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification 1 in which the spray angle of the spray nozzle 2 changes, when the spray nozzle 2 carries out the scanning movement on the curved surface.

[実施形態1]
以下、本発明の実施形態1について図面を用いて説明する。図1は、実施形態1に係るスプレー製膜装置1の概略斜視図である。実施形態1に係るスプレー製膜装置1は、対象面を有する対象物が設置される接地面を形成するステージ5と、対象面へ向けて塗布剤を噴霧するスプレーノズル2と、スプレーノズル2を移動させる移動機構と、を備える。スプレー製膜装置1は、ステージ5に隣接して、対象物10に付着しなかった塗布剤を排出するための排気チャンバー6を備えていてもよい。また、スプレー製膜装置1は、清浄空気を製膜室内に取り入れるために、HEPAフィルターを搭載したファンユニット7を備えていてもよい。
[Embodiment 1]
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view of a spray film forming apparatus 1 according to the first embodiment. The spray film forming apparatus 1 according to Embodiment 1 includes a stage 5 that forms a ground contact surface on which an object having a target surface is installed, a spray nozzle 2 that sprays a coating agent toward the target surface, and a spray nozzle 2. And a moving mechanism for moving. The spray film forming apparatus 1 may include an exhaust chamber 6 for discharging the coating agent that has not adhered to the object 10 adjacent to the stage 5. Further, the spray film forming apparatus 1 may include a fan unit 7 equipped with a HEPA filter in order to introduce clean air into the film forming chamber.

図2は、図1に示すスプレー製膜装置1の移動機構を示す部分拡大図である。移動機構は、ステージ5をXY平面とした場合に、X軸に平行なX軸アーム3Xと、XY平面内でX軸と直交するY軸に平行なY軸アーム3Yと、XY平面に垂直なZ軸に平行なZ軸アーム3Zと、を有する。これらX軸アーム3X、Y軸アーム3Y、及びZ軸アーム3Zがそれぞれ有するX軸駆動装置22、Y軸駆動装置23、及びZ軸駆動装置24が、相互に独立に駆動することによって、スプレーノズル2を移動させることができる。   FIG. 2 is a partially enlarged view showing a moving mechanism of the spray film forming apparatus 1 shown in FIG. When the stage 5 is the XY plane, the moving mechanism includes an X-axis arm 3X parallel to the X-axis, a Y-axis arm 3Y parallel to the Y-axis orthogonal to the X-axis in the XY plane, and perpendicular to the XY plane. A Z-axis arm 3Z parallel to the Z-axis. The X-axis drive device 22, the Y-axis drive device 23, and the Z-axis drive device 24 that the X-axis arm 3X, the Y-axis arm 3Y, and the Z-axis arm 3Z respectively have are driven independently of each other, thereby spray nozzles. 2 can be moved.

図1及び図2では、2本の平行なY軸アーム3Y上を、これら2本の平行なY軸アーム3Yに橋渡しされた1本のX軸アーム3Xが、Y軸アーム3Yに沿ってY軸方向に摺動可能である。このX軸アーム3X上を、Z軸アーム3Zが、X軸アーム3Xに沿ってX軸方向に摺動可能である。スプレーノズル2は、Z軸アーム3Z上を、Z軸アーム3Zに沿ってZ軸方向に摺動可能である。スプレーノズル2の先端はZ軸方向下方を向いており、塗布剤をZ軸方向下方へ向けて噴霧するよう構成されている。そして、X軸方向の移動をX軸駆動装置22、Y軸方向の移動をY軸駆動装置23、Z軸方向の移動をZ軸駆動装置24が、それぞれ駆動することによって、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向のそれぞれにおいて、スプレーノズル2を自在に移動させることが可能である。   1 and 2, one X-axis arm 3X bridged by two parallel Y-axis arms 3Y on two parallel Y-axis arms 3Y is moved along the Y-axis arm 3Y. It can slide in the axial direction. On this X-axis arm 3X, the Z-axis arm 3Z can slide in the X-axis direction along the X-axis arm 3X. The spray nozzle 2 can slide on the Z-axis arm 3Z in the Z-axis direction along the Z-axis arm 3Z. The tip of the spray nozzle 2 is directed downward in the Z-axis direction, and is configured to spray the coating agent downward in the Z-axis direction. The movement in the X-axis direction is driven by the X-axis driving device 22, the movement in the Y-axis direction is driven by the Y-axis driving device 23, and the movement in the Z-axis direction is driven by the Z-axis driving device 24. The spray nozzle 2 can be freely moved in each of the axial direction and the Z-axis direction.

スプレー製膜装置1は、このような移動機構を備えることにより、スプレーノズル2を、ステージ5に平行な方向、及びステージ5へ平行な方向とは異なるスプレーノズル2の噴霧方向のそれぞれへ独立に移動させることが可能である。さらに、スプレー製膜装置1は、スプレーノズル2の先端と対象面との間の噴霧方向における距離を一定に維持しながら、スプレーノズル2を移動させることが可能である。また、スプレー製膜装置1は、スプレーノズル2の先端の、スプレーノズル2の噴霧方向と対象面との交点での接平面に平行な相対移動速度を一定に維持しながら、スプレーノズル2を移動させることが可能である。スプレーノズル2の噴霧方向は固定されていることが好ましく、本実施形態では噴霧方向が一定に維持された状態でのスプレーノズル2の移動について説明する。なお、変形例1において後述するように、スプレーノズル2の噴霧方向が固定されない構成も当然ながら可能である。   By providing such a moving mechanism, the spray film forming apparatus 1 allows the spray nozzle 2 to be independently in a direction parallel to the stage 5 and a spray direction of the spray nozzle 2 different from the direction parallel to the stage 5. It is possible to move. Furthermore, the spray film forming apparatus 1 can move the spray nozzle 2 while maintaining a constant distance in the spraying direction between the tip of the spray nozzle 2 and the target surface. The spray film forming apparatus 1 moves the spray nozzle 2 while maintaining a constant relative moving speed parallel to the tangent plane at the intersection of the spray direction of the spray nozzle 2 and the target surface at the tip of the spray nozzle 2. It is possible to make it. It is preferable that the spray direction of the spray nozzle 2 is fixed, and in this embodiment, the movement of the spray nozzle 2 in a state where the spray direction is maintained constant will be described. Of course, a configuration in which the spray direction of the spray nozzle 2 is not fixed is possible as will be described later in Modification 1.

スプレーノズル2の噴霧方向は、ステージ5に対して垂直な方向に平行に維持された状態で、スプレーノズル2が移動することが好ましい。すなわち、スプレーノズル2の噴霧方向が、Z軸方向に平行に固定された状態で、スプレーノズル2が移動することが好ましい。このとき、スプレーノズル2は、接地面に垂直な単一の移動平面内で移動することが更に好ましい。例えば、図3Aや図3Bに示すように、ステージ5に垂直でありX軸方向に平行な移動平面内でスプレーノズル2を移動させることができる。なお、言うまでもないが、スプレーノズル2の移動方向は、X軸方向に限らずステージ5に垂直な方向であれば、Y軸方向に平行な移動平面内であっても、X軸及びY軸のいずれにも平行でない移動平面内であってもよい。   It is preferable that the spray nozzle 2 moves in a state where the spray direction of the spray nozzle 2 is maintained parallel to the direction perpendicular to the stage 5. That is, it is preferable that the spray nozzle 2 moves in a state where the spray direction of the spray nozzle 2 is fixed in parallel to the Z-axis direction. At this time, it is more preferable that the spray nozzle 2 moves in a single moving plane perpendicular to the ground plane. For example, as shown in FIGS. 3A and 3B, the spray nozzle 2 can be moved in a moving plane that is perpendicular to the stage 5 and parallel to the X-axis direction. Needless to say, the direction of movement of the spray nozzle 2 is not limited to the X-axis direction, and if the direction is perpendicular to the stage 5, the X-axis and Y-axis directions may be within the movement plane parallel to the Y-axis direction. It may be in a moving plane that is not parallel to either.

ここで、図3A、図3Bを用いて、対象面11に製膜する際のスプレーノズル2の軌跡9の例について説明する。ここでは、対象面11が、円柱の側面の一部を切り出した曲面である場合について説明する。図3Aは、対象面11の一例を示す模式図である。図3Bは、図3Aに示す対象面11上をスプレーノズル2が走査移動する軌跡9の一例を示す模式図である。図3Aでは、対象面11が、Z−X断面において円弧を示し、Y軸方向においてその形状が変化しない曲面である場合、すなわち、円柱の側面の一部を切り出した曲面である場合を示している。図3Aのような対象面11に製膜する場合、図3Bに示すように、スプレーノズル2をX軸方向に走査移動させつつ、対象面11との噴霧方向における距離を所定距離Lに維持すべくZ軸方向に移動させ、X軸方向における所定移動範囲の端部に到達したら、X軸方向の移動を停止し、所定ピッチだけY軸方向に移動した後、X軸方向の逆向きにスプレーノズル2を走査移動させる。このように、X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向の移動を組み合わせた一連の行程を繰り返すことで、対象面11に精密膜を製膜することができる。   Here, the example of the locus | trajectory 9 of the spray nozzle 2 at the time of film-forming to the target surface 11 is demonstrated using FIG. 3A and FIG. 3B. Here, a case where the target surface 11 is a curved surface obtained by cutting out a part of a side surface of a cylinder will be described. FIG. 3A is a schematic diagram illustrating an example of the target surface 11. FIG. 3B is a schematic diagram illustrating an example of a locus 9 in which the spray nozzle 2 scans and moves on the target surface 11 illustrated in FIG. 3A. FIG. 3A shows a case where the target surface 11 is a curved surface that shows an arc in the Z-X cross section and whose shape does not change in the Y-axis direction, that is, a curved surface obtained by cutting out part of the side surface of a cylinder. Yes. 3A, when the film is formed on the target surface 11 as shown in FIG. 3B, the distance in the spray direction with respect to the target surface 11 is maintained at a predetermined distance L while the spray nozzle 2 is scanned and moved in the X-axis direction. When the end of the predetermined movement range in the X-axis direction is reached, stop moving in the X-axis direction, move in the Y-axis direction by a predetermined pitch, and then spray in the direction opposite to the X-axis direction. The nozzle 2 is moved by scanning. In this way, a precise film can be formed on the target surface 11 by repeating a series of steps in which movements in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are combined.

X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向の移動を組み合わせた一連の工程は、予めプログラミングしておき、そのプログラミングにより生成された走査移動プログラムを実行することで実現することができる。例えば、スプレー製膜装置1に制御装置と、記憶装置とを搭載させ、記憶装置に記憶させた走査移動プログラムを制御装置が実行することで、スプレーノズル2の移動を制御することができる。具体的には、X軸駆動装置22、Y軸駆動装置23、及びZ軸駆動装置24を共動駆動させる一連の信号情報(走査移動プログラム)を記憶装置に記憶させておき、この記憶装置に記憶された走査移動プログラムに基づき、制御装置がX軸駆動装置22、Y軸駆動装置23、及びZ軸駆動装置24を共動駆動させることにより、スプレーノズル2の移動を制御することができる。   A series of steps combining movements in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction can be realized by programming in advance and executing a scanning movement program generated by the programming. For example, it is possible to control the movement of the spray nozzle 2 by mounting a control device and a storage device on the spray film forming apparatus 1 and executing a scanning movement program stored in the storage device. Specifically, a series of signal information (scanning movement program) for driving the X-axis drive device 22, the Y-axis drive device 23, and the Z-axis drive device 24 together is stored in a storage device. The control device can control the movement of the spray nozzle 2 by driving the X-axis drive device 22, the Y-axis drive device 23, and the Z-axis drive device 24 together based on the stored scanning movement program.

上述のプログラミングに際して、スプレー製膜装置1に、対象面11に対応したパラメータ値を設定することで、プログラミングを容易に行うことも可能である。例えば、対象面11が円柱の側面の一部を切り出した曲面である場合、パラメータ値の設定項目を少なくすることができる。具体的には、曲面(円弧)の頂点におけるスプレーノズル2の先端からステージ5までの距離[H]、円弧の曲率半径[R]、スプレーノズル2の走査移動速度[V]、ピッチ幅[P]、対象面11のX軸方向の座標範囲[X]及びY軸方向の座標範囲[Y]を設定するだけでよい。なお、対象面11は、1つのサンプル上に複数存在していてもよく、1回の(X軸方向の)移動で複数の対象面11の一部(1走査移動分)を製膜するよう配置されていてもよい。   In the programming described above, programming can be easily performed by setting parameter values corresponding to the target surface 11 in the spray film forming apparatus 1. For example, when the target surface 11 is a curved surface obtained by cutting out a part of a side surface of a cylinder, setting items for parameter values can be reduced. Specifically, the distance [H] from the tip of the spray nozzle 2 to the stage 5 at the apex of the curved surface (arc), the radius of curvature [R] of the arc, the scanning movement speed [V] of the spray nozzle 2, and the pitch width [P] ], It is only necessary to set the coordinate range [X] in the X-axis direction and the coordinate range [Y] in the Y-axis direction of the target surface 11. A plurality of target surfaces 11 may exist on one sample, and a part of the target surfaces 11 (for one scanning movement) is formed by one movement (in the X-axis direction). It may be arranged.

図4は、凸状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のX−Z平面上におけるスプレーノズル2の軌跡9を示す説明図である。図4中、対象物10は、上方(Z軸方向)に凸の対象面11を有している。この対象面11に対し、Z軸方向における所定距離Lを維持しつつスプレーノズル2が対象物10の少なくとも対象面11上を走査移動する。このとき、スプレーノズル2が描く軌跡9は、対象物10の対象面11をZ軸方向に所定距離Lだけ移動した曲線と、その少なくとも一部が一致する。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the locus 9 of the spray nozzle 2 on the XZ plane when the spray nozzle 2 scans and moves on a convex curved surface. In FIG. 4, the object 10 has an object surface 11 that is convex upward (Z-axis direction). The spray nozzle 2 scans and moves on at least the target surface 11 of the target object 10 while maintaining a predetermined distance L in the Z-axis direction with respect to the target surface 11. At this time, the locus 9 drawn by the spray nozzle 2 coincides at least partially with a curve obtained by moving the target surface 11 of the target object 10 by a predetermined distance L in the Z-axis direction.

図5は、凹状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のX−Z平面上におけるスプレーノズル2の軌跡9を示す説明図である。図5中、対象物10は、上方(Z軸方向)に凹の対象面11を有している。この対象面11に対し、Z軸方向における所定距離Lを維持しつつスプレーノズル2が対象物10の少なくとも対象面11上を走査移動する。このとき、スプレーノズル2が描く軌跡9は、対象物10の対象面11をZ軸方向に所定距離Lだけ移動した曲線と、その少なくとも一部が一致する。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing the locus 9 of the spray nozzle 2 on the XZ plane when the spray nozzle 2 scans and moves on the concave curved surface. In FIG. 5, the object 10 has an object surface 11 that is concave upward (in the Z-axis direction). The spray nozzle 2 scans and moves on at least the target surface 11 of the target object 10 while maintaining a predetermined distance L in the Z-axis direction with respect to the target surface 11. At this time, the locus 9 drawn by the spray nozzle 2 coincides at least partially with a curve obtained by moving the target surface 11 of the target object 10 by a predetermined distance L in the Z-axis direction.

本実施形態において、スプレーノズル2は、ステージ5に平行な方向における速度成分と、ステージ5に垂直な方向における速度成分と、を合成した移動速度(走査速度)が一定に維持されながら、走査移動する。図6は、凸状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合の走査速度の説明図である。図6では、Z−X平面における対象物10とスプレーノズル2の軌跡9が示されている。図6中、Vaは、X軸方向(ステージ5に平行な方向)における速度成分と、Z軸方向(ステージ5に垂直な方向)における速度成分と、を合成した速度を表している。なお、スプレーノズル2は、対象物10の表面との間の距離を所定距離Lに維持しながら走査移動するため、スプレーノズル2の軌跡9は、対象物10の表面におおよそ追従しており、走査速度Vaは、スプレーノズル2の軌跡9が描く曲面の接線方向に平行な速度である。   In the present embodiment, the spray nozzle 2 scans and moves while the moving speed (scanning speed) obtained by combining the speed component in the direction parallel to the stage 5 and the speed component in the direction perpendicular to the stage 5 is maintained constant. To do. FIG. 6 is an explanatory diagram of the scanning speed when the spray nozzle 2 scans and moves on a convex curved surface. In FIG. 6, the locus | trajectory 9 of the target object 10 and the spray nozzle 2 in a ZX plane is shown. In FIG. 6, Va represents the speed obtained by combining the speed component in the X-axis direction (direction parallel to the stage 5) and the speed component in the Z-axis direction (direction perpendicular to the stage 5). In addition, since the spray nozzle 2 scans and moves while maintaining the distance from the surface of the object 10 at a predetermined distance L, the trajectory 9 of the spray nozzle 2 substantially follows the surface of the object 10. The scanning speed Va is a speed parallel to the tangential direction of the curved surface drawn by the locus 9 of the spray nozzle 2.

図6に示すように、スプレーノズル2の走査速度Vaは、一定である。すなわち、対象物10の端部近傍において、Z軸方向の速度成分が大きい領域では、X軸方向の速度成分が相対的に小さくなる。また、対象物10の頂点近傍において、Z軸方向の速度成分が小さい領域では、X軸方向の速度成分は相対的に大きくなる。対象物10の頂点の極近傍において、Z軸方向の速度成分がゼロに近似する領域においては、X軸方向の速度成分は、走査速度Vaに近似する。   As shown in FIG. 6, the scanning speed Va of the spray nozzle 2 is constant. That is, in the vicinity of the end portion of the object 10, the velocity component in the X-axis direction is relatively small in a region where the velocity component in the Z-axis direction is large. In the vicinity of the apex of the object 10, the velocity component in the X-axis direction is relatively large in a region where the velocity component in the Z-axis direction is small. In a region where the velocity component in the Z-axis direction approximates zero near the top of the object 10, the velocity component in the X-axis direction approximates the scanning velocity Va.

スプレー製膜装置1において、スプレーノズル2から塗布剤を噴霧する噴霧区間は、対象面11上に限定されず、走査移動方向における対象面11の前後において、ステージ5に対して平行に移動する直線区間を設けることができる。すなわち、スプレーノズル2の噴霧区間には、直線区間と、対象面11上及びその近傍を通過する際の曲線区間とが存在していてもよい。このような直線区間を設けることで、スプレーノズル2のスプレーノズル2の移動速度を一定にするための助走区間とすることができる。ここで、スプレーノズル2の移動において、直線区間から曲線区間へと変化する変化点を、以下、「第1変化点」といい、曲線区間から直線区間へと変化する変化点を、以下、「第2変化点」という。   In the spray film forming apparatus 1, the spray section in which the coating agent is sprayed from the spray nozzle 2 is not limited to the target surface 11, and is a straight line that moves parallel to the stage 5 before and after the target surface 11 in the scanning movement direction. A section can be provided. That is, the spray section of the spray nozzle 2 may have a straight section and a curved section when passing through the target surface 11 and its vicinity. By providing such a straight section, it can be set as the run-up section for making the movement speed of the spray nozzle 2 of the spray nozzle 2 constant. Here, in the movement of the spray nozzle 2, the changing point that changes from the straight section to the curved section is hereinafter referred to as “first changing point”, and the changing point that changes from the curved section to the straight section is referred to as “ This is called “second change point”.

図7Aは、凸状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のZ軸方向の加速の開始点を示す説明図である。スプレーノズル2の移動は、スプレーノズル2から噴霧された塗布剤が前方端部13へ最初に到達する位置よりも前方で、噴霧方向への移動を開始する。すなわち、第1変化点15の直線区間側であり、かつ、第1変化点15からの距離がD/2より長い領域で、ステージ5に垂直な方向への加速が開始される。言い換えると、スプレーノズル2が塗布対象曲面へ近づいていき、スプレーノズル2から噴霧された塗布剤が対象面11へ到達するスプレーノズル2の位置(以下「製膜開始点」という)より手前で、Z軸方向への加速が開始されることが好ましい。   FIG. 7A is an explanatory diagram showing an acceleration starting point in the Z-axis direction when the spray nozzle 2 scans and moves on a convex curved surface. The movement of the spray nozzle 2 starts to move in the spray direction in front of the position where the coating agent sprayed from the spray nozzle 2 first reaches the front end portion 13. That is, the acceleration in the direction perpendicular to the stage 5 is started in a region on the straight section side of the first change point 15 and the distance from the first change point 15 is longer than D / 2. In other words, the spray nozzle 2 approaches the curved surface to be coated, and the position of the spray nozzle 2 where the coating agent sprayed from the spray nozzle 2 reaches the target surface 11 (hereinafter referred to as “film formation start point”), It is preferable that acceleration in the Z-axis direction is started.

ここで、「D」とは、スプレーノズル2から所定距離L離れた、噴霧方向に垂直な平面における塗布領域の直径である。なお、塗布領域とは、スプレーノズル2から噴霧された塗布剤が、スプレーノズル2の先端を頂点とし、噴霧方向を中心軸する円錐形状に拡散し、噴霧方向に垂直な円断面に付着する領域をいうこととする。しかしながら、スプレーノズル2によって噴霧された塗布剤は、微小粒子となるため、上述の塗布領域の外に付着することがある。そこで、本発明においては、スプレーノズル2から噴霧方向に所定距離L離れた噴霧方向に垂直な平面において、噴霧された塗布剤の95%以上が付着する円形領域のうち、最小の円形領域の直径を「D」とすることができる。また、「前方端部」とは、スプレーノズル2の移動方向を含む面内においてスプレーノズル2の移動方向へ移動したとき、最初に到達する対象面上の位置である。このように、第1変化点15からの距離2/Dより手前でZ軸方向への加速を開始することで、第1変化点15近傍における走査速度Vaの変動を最小限に抑えることができる。これにより、スプレーノズル2のZ軸方向及びX軸方向における駆動制御を過度に高性能なものとしなくとも、対象面11における塗布むら等の欠陥発生を抑制することができる。   Here, “D” is the diameter of the application region in a plane perpendicular to the spraying direction, which is a predetermined distance L away from the spray nozzle 2. In addition, an application area | region is an area | region where the coating agent sprayed from the spray nozzle 2 spread | diffuses in the cone shape centering on a spray direction with the front-end | tip of the spray nozzle 2, and adheres to the circular cross section perpendicular | vertical to a spray direction. I will say. However, since the coating agent sprayed by the spray nozzle 2 becomes fine particles, it may adhere to the outside of the above-described coating region. Therefore, in the present invention, the diameter of the smallest circular area among the circular areas to which 95% or more of the sprayed coating agent adheres on a plane perpendicular to the spraying direction that is a predetermined distance L away from the spray nozzle 2 in the spraying direction. Can be “D”. Further, the “front end” is a position on the target surface that is first reached when moving in the moving direction of the spray nozzle 2 in a plane including the moving direction of the spray nozzle 2. Thus, by starting acceleration in the Z-axis direction before the distance 2 / D from the first change point 15, fluctuations in the scanning speed Va in the vicinity of the first change point 15 can be minimized. . Thereby, even if the drive control of the spray nozzle 2 in the Z-axis direction and the X-axis direction is not made to have an excessively high performance, it is possible to suppress the occurrence of defects such as coating unevenness on the target surface 11.

図7Bは、凸状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のZ軸方向の加速の終了点を示す説明図である。スプレーノズル2の移動は、スプレーノズル2が、スプレーノズル2から噴霧された塗布剤が後方端部14へ到達しなくなる位置よりも後方で、噴霧方向への移動を終了する。すなわち、第2変化点16の直線区間側であり、かつ、第2変化点16からの距離がD/2より長い領域で、ステージ5に垂直な方向への加速が終了することが好ましい。言い換えると、スプレーノズル2が塗布対象曲面の端部へ近づいていき、スプレーノズル2から噴霧された塗布剤が対象面11へ到達しなくなるスプレーノズル2の位置(以下「製膜終了点」という)より奥で、Z軸方向への加速が終了することが好ましい。このように、第2変化点16からの距離D/2より奥でZ軸方向への加速を終了することで、第2変化点16近傍における走査速度Vaの変動を最小限に抑えることができる。これにより、スプレーノズル2のZ軸方向及びX軸方向における駆動制御を過度に高性能なものとしなくとも、対象面11における塗布むら等の欠陥発生を抑制することができる。   FIG. 7B is an explanatory diagram showing an end point of acceleration in the Z-axis direction when the spray nozzle 2 scans and moves on a convex curved surface. The movement of the spray nozzle 2 ends the movement of the spray nozzle 2 in the spraying direction behind the position where the coating agent sprayed from the spray nozzle 2 does not reach the rear end portion 14. That is, it is preferable that the acceleration in the direction perpendicular to the stage 5 is completed in a region on the straight section side of the second change point 16 and a distance from the second change point 16 longer than D / 2. In other words, the position of the spray nozzle 2 where the spray nozzle 2 approaches the end of the curved surface to be coated and the coating agent sprayed from the spray nozzle 2 does not reach the target surface 11 (hereinafter referred to as “film formation end point”). Further, it is preferable that the acceleration in the Z-axis direction is finished. In this way, by ending acceleration in the Z-axis direction at a depth beyond the distance D / 2 from the second change point 16, fluctuations in the scanning speed Va in the vicinity of the second change point 16 can be minimized. . Thereby, even if the drive control of the spray nozzle 2 in the Z-axis direction and the X-axis direction is not made to have an excessively high performance, it is possible to suppress the occurrence of defects such as coating unevenness on the target surface 11.

上述の形態において、第1変化点15又は第2変化点16からの距離は、D/2より大きければよいが、加工(製膜)時間を短くするという観点から、第1変化点15又は第2変化点16からの距離の上限は、D以下であることが好ましい。なお、製膜開始点から製膜終了点の間は噴霧区間であり、スプレーノズル2の走査速度Vaは一定である。製膜開始点より手前及び製膜終了点より後ろにおいては、スプレーノズル2の移動速度は一定である必要はなく、走査速度Vaへ到達するための加減速区間とすることができる。加減速区間においては、噴霧区間における噴霧の準備のためスプレーノズル2からの噴霧を開始しておくことができるが、その場合、塗布剤の使用量を抑制する観点から、加減速区間の長さは短いことが好ましい。例えば、加減速区間の長さの上限は、第1変化点15又は第2変化点16からの距離の上限であるD以下とすることができる。加減速区間の長さを短くすることにより、加工(製膜)時間を短縮することができ、結果として、生産能力を向上させることができる。   In the embodiment described above, the distance from the first change point 15 or the second change point 16 may be larger than D / 2, but from the viewpoint of shortening the processing (film formation) time, The upper limit of the distance from the two change points 16 is preferably D or less. In addition, it is a spray area between the film formation start point and the film formation end point, and the scanning speed Va of the spray nozzle 2 is constant. Before the film forming start point and after the film forming end point, the moving speed of the spray nozzle 2 does not have to be constant, and can be an acceleration / deceleration section for reaching the scanning speed Va. In the acceleration / deceleration section, spraying from the spray nozzle 2 can be started to prepare for spraying in the spray section. In this case, the length of the acceleration / deceleration section is from the viewpoint of suppressing the amount of coating agent used. Is preferably short. For example, the upper limit of the length of the acceleration / deceleration section can be set to D or less, which is the upper limit of the distance from the first change point 15 or the second change point 16. By shortening the length of the acceleration / deceleration section, the processing (film formation) time can be shortened, and as a result, the production capacity can be improved.

また、スプレーノズル2の走査移動方向において、製膜開始点の手前側では、スプレーノズル2のZ軸方向の位置は、製膜開始点のZ軸方向の位置を維持したまま(所定距離Lに関わらず)スプレーノズル2を走査移動させることができる。製膜終了点の後方側では、スプレーノズル2のZ軸方向の位置は、製膜終了点のZ軸方向の位置を維持したまま(所定距離Lに関わらず)スプレーノズル2を走査移動させることができる。   Further, in the scanning movement direction of the spray nozzle 2, the position in the Z-axis direction of the spray nozzle 2 is maintained at the predetermined distance L while maintaining the position in the Z-axis direction of the film-forming start point. Regardless) the spray nozzle 2 can be scanned. On the rear side of the film forming end point, the position of the spray nozzle 2 in the Z-axis direction is moved by scanning the spray nozzle 2 while maintaining the position of the film forming end point in the Z-axis direction (regardless of the predetermined distance L). Can do.

図7A及び図7Bでは、対象面11が曲面であり、この曲面のみが製膜対象である場合について説明したが、直線区間が製膜対象となり得ることを除外するものではない。   Although FIG. 7A and FIG. 7B demonstrated the case where the object surface 11 was a curved surface and only this curved surface was a film forming object, it does not exclude that a straight section can be a film forming object.

図8は、凸状の曲面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のZ軸方向の加速の開始及び終了点におけるスプレーノズル2の軌跡9を示す説明図である。図8に示すように、第1変化点15及び/又は第2変化点16の近傍において、直線区間と曲線区間との間の遷移部分のスプレーノズル2の軌跡9は、ステージ5側を凸とする曲線によって形成されていてもよい。すなわち、第1変化点15の手前におけるZ軸方向の加速の開始により、第1変化点15近傍における直線区間から曲線区間への遷移部分のスプレーノズル2の軌跡9が曲線によって形成されていてもよい。また、第2変化点16の奥におけるZ軸方向の加速の終了により、第2変化点16近傍における曲線区間から直線区間への遷移部分のスプレーノズル2の軌跡9が曲線によって形成されていてもよい。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing the locus 9 of the spray nozzle 2 at the start and end points of acceleration in the Z-axis direction when the spray nozzle 2 scans and moves on a convex curved surface. As shown in FIG. 8, in the vicinity of the first change point 15 and / or the second change point 16, the locus 9 of the spray nozzle 2 at the transition portion between the straight section and the curved section is convex on the stage 5 side. It may be formed by a curved line. That is, even if the trajectory 9 of the spray nozzle 2 at the transition from the straight section to the curved section in the vicinity of the first change point 15 is formed by a curve due to the start of acceleration in the Z-axis direction before the first change point 15. Good. Further, even when the acceleration in the Z-axis direction at the back of the second change point 16 is completed, the locus 9 of the spray nozzle 2 at the transition portion from the curve section to the straight section in the vicinity of the second change point 16 is formed by a curve. Good.

第1変化点15及び/又は第2変化点16の近傍における、直線区間と曲線区間との間の遷移部分の曲線は、所定のR(アール)を有していてもよい。曲線のR(アール)としては、例えば、5〜15mmが好ましく、10mm程度が更に好ましい。適度なR(アール)を有する曲線とすることにより、直線区間と曲線区間との間の遷移部分をより滑らかにし、Z軸駆動装置として加速性能が高いものを使用しなくてもよくなる。   The curve of the transition portion between the straight line section and the curved section in the vicinity of the first change point 15 and / or the second change point 16 may have a predetermined R (R). The R (R) of the curve is preferably 5 to 15 mm, for example, and more preferably about 10 mm. By making the curve having an appropriate R (R), the transition portion between the straight section and the curved section becomes smoother, and it is not necessary to use a high acceleration performance as the Z-axis drive device.

次に、対象面11が球面である場合について説明する。図9Aは、対象面11の他の例を示す模式図である。図9Bは、図9Aに示す対象面11上をスプレーノズル2が走査移動する軌跡9の一例を示す模式図である。図9Aでは、対象面11が、球面の一部を切り出した曲面である場合を示している。この場合も、図9Bに示すように、上述の図3Bの場合と同様、X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向の移動を組み合わせた一連の行程を繰り返すことで、対象面11に精密膜を製膜することができる。ただし、当然ながら、Z軸方向の移動は、Y軸方向における位置によって変動することになる。   Next, a case where the target surface 11 is a spherical surface will be described. FIG. 9A is a schematic diagram illustrating another example of the target surface 11. FIG. 9B is a schematic diagram illustrating an example of a trajectory 9 in which the spray nozzle 2 scans and moves on the target surface 11 illustrated in FIG. 9A. FIG. 9A shows a case where the target surface 11 is a curved surface obtained by cutting out a part of a spherical surface. Also in this case, as shown in FIG. 9B, as in the case of FIG. 3B described above, by repeating a series of strokes combining movements in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, the target surface 11 is precisely A membrane can be formed. However, naturally, the movement in the Z-axis direction varies depending on the position in the Y-axis direction.

対象面11が球面である場合も、Z−X平面におけるスプレーノズル2の走査移動は、対象面11が円柱の側面の一部を切り出した曲面である場合と基本的に同様であり、例えば、図4や図5に示すようなスプレーノズル2の軌跡9となる。ただし、当然ながら、Y軸方向の位置によっては、曲率半径Rが変化することになる。   Even when the target surface 11 is a spherical surface, the scanning movement of the spray nozzle 2 in the ZX plane is basically the same as the case where the target surface 11 is a curved surface obtained by cutting out a part of the side surface of a cylinder. The locus 9 of the spray nozzle 2 is as shown in FIGS. However, naturally, the curvature radius R changes depending on the position in the Y-axis direction.

ここで、図10及び図11を用いて、対象面11が球面である場合の、Y軸方向の位置の違いによるパラメータの変化について説明する。図10は、凸状の球面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のY−Z平面上における軌跡9を示す説明図である。図11は、凹状の球面上をスプレーノズル2が走査移動する場合のY−Z平面上における軌跡9を示す説明図である。対象面11が球面である場合において、Y軸方向の中心、すなわち曲率半径Rが最大である位置からの距離がY’である位置での曲率半径R’は、下記式(1)により求めることができる。

Figure 2018030099
Here, with reference to FIG. 10 and FIG. 11, a description will be given of changes in parameters due to a difference in position in the Y-axis direction when the target surface 11 is a spherical surface. FIG. 10 is an explanatory diagram showing a locus 9 on the YZ plane when the spray nozzle 2 scans and moves on a convex spherical surface. FIG. 11 is an explanatory diagram showing a locus 9 on the YZ plane when the spray nozzle 2 scans and moves on a concave spherical surface. When the target surface 11 is a spherical surface, the radius of curvature R ′ at the position where the distance from the center in the Y-axis direction, that is, the position where the radius of curvature R is maximum, is Y ′ is obtained by the following equation (1). Can do.
Figure 2018030099

また、Y軸方向の中心からの距離がY’である位置での、円弧の頂点におけるスプレーノズル2の先端からステージ5までの距離H’は、下記式(2)により求めることができる。
|H−H’|=R−R’ ・・・(2)
なお、上記式(2)中、対象面11が上方(Z軸方向)に凸の球面である場合、差(H−H’)は正の値となり、対象面11が上方(Z軸方向)に凹の球面である場合、差(H−H’)は負の値となる。
Further, the distance H ′ from the tip of the spray nozzle 2 to the stage 5 at the top of the arc at the position where the distance from the center in the Y-axis direction is Y ′ can be obtained by the following equation (2).
| H−H ′ | = RR− (2)
In the above formula (2), when the target surface 11 is a spherical surface convex upward (Z-axis direction), the difference (HH ′) is a positive value, and the target surface 11 is upward (Z-axis direction). In the case of a concave spherical surface, the difference (H−H ′) is a negative value.

上述の実施形態1では、対象面11が、円柱の一部を切り出した曲面、及び球面である場合について説明したが、もちろん対象面11の形状に制限はなく、スプレー製膜装置1は任意の形状を有する曲面に対して精密膜を形成することができる。このとき、対象面11の任意の形状を表す関数から、スプレーノズル2の軌道及び走査速度Vaを算出し、スプレー製膜装置1の記憶装置に記憶させておくことができる。制御装置は、前述の他のパラメータ値と共に、スプレーノズル2の軌道及び走査速度Vaのパラメータ値を使用して、当該任意の形状を有する対象面11に精密膜を製膜するスプレーノズル2の走査移動を制御することができる。   In the above-described first embodiment, the case where the target surface 11 is a curved surface obtained by cutting out a part of a cylinder and a spherical surface has been described. Of course, the shape of the target surface 11 is not limited, and the spray film forming apparatus 1 is an arbitrary one. A precision film can be formed on a curved surface having a shape. At this time, the trajectory of the spray nozzle 2 and the scanning speed Va can be calculated from a function representing an arbitrary shape of the target surface 11 and stored in the storage device of the spray film forming apparatus 1. The control device uses the parameter values of the trajectory of the spray nozzle 2 and the scanning speed Va together with the other parameter values described above to scan the spray nozzle 2 that forms a precision film on the target surface 11 having the arbitrary shape. The movement can be controlled.

塗布剤として用いるとしては、スプレーノズル2により噴霧可能なものである限り、特に制限されない。例えば、フッ素系溶剤を使用した防汚コート剤、有機溶剤を使用した反射防止剤、ハードコート剤等であってもよい。   Use as a coating agent is not particularly limited as long as it can be sprayed by the spray nozzle 2. For example, an antifouling coating agent using a fluorine-based solvent, an antireflection agent using an organic solvent, a hard coating agent, or the like may be used.

[スプレー噴霧方法]
実施形態1に係るスプレー噴霧方法について、図12を参照しつつ説明する。スプレーノズル2は、X軸方向に、対象面11の前方端部13へ向けて直線移動で近づく(S101)。スプレーノズル2は、前方端部13の前方へD/2超離れた位置で、すなわち、スプレーノズル2から噴霧された塗布剤が前方端部13へ最初に到達する位置よりも前方で、Z軸方向への移動を開始する(S102)。
スプレーノズル2は、前方端部13からZ軸方向へ所定距離L離れた位置を通過し、対象面11に沿って、前方端部13から後方端部14へ、対象面11とスプレーノズル2の先端との距離を所定距離Lに維持しながら移動する(S103)。スプレーノズル2は、後方端部14からZ軸方向へ所定距離L離れた位置を通過し、後方端部14の後方へD/2超離れた位置で、すなわち、スプレーノズル2から噴霧された塗布剤が後方端部14へ到達しなくなる位置よりも後方で、Z軸方向への移動を終了する(S104)。その後、スプレーノズル2は、対象面11の後方端部14からX軸方向に直線移動で離れる(S105)。
スプレーノズル2がX軸方向の所定位置まで到達したら、対象物11の製膜領域が終了したか否か、すなわち、予定された製膜領域の製膜が完了したか否かの判断が制御装置によって行われる。製膜領域が終了した場合(Yes)、製膜処理は終了する。製膜領域が終了していなかった場合(No)、予め記憶装置に記憶されたプログラムに従って、Y軸方向へ所定ピッチ移動する(S107)。その後、S101へ戻り、X軸方向へ折り返して走査移動を開始し、S101〜S105で同様に製膜処理が行われる。このようにして、X軸方向への走査移動、Y軸方向への所定ピッチの移動、X軸方向へ折り返しての走査移動を、製膜領域が終了するまで繰り返す。
[Spray spray method]
The spraying method according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The spray nozzle 2 approaches the front end 13 of the target surface 11 by linear movement in the X-axis direction (S101). The spray nozzle 2 is at a position more than D / 2 away from the front end portion 13 in front of the front end portion 13, that is, ahead of the position where the coating agent sprayed from the spray nozzle 2 first reaches the front end portion 13, The movement in the direction is started (S102).
The spray nozzle 2 passes through a position that is a predetermined distance L away from the front end portion 13 in the Z-axis direction, and extends from the front end portion 13 to the rear end portion 14 along the target surface 11 between the target surface 11 and the spray nozzle 2. It moves while maintaining the distance from the tip at a predetermined distance L (S103). The spray nozzle 2 passes through a position that is a predetermined distance L away from the rear end portion 14 in the Z-axis direction, and is sprayed from the spray nozzle 2 at a position more than D / 2 behind the rear end portion 14. The movement in the Z-axis direction is finished behind the position where the agent does not reach the rear end 14 (S104). Thereafter, the spray nozzle 2 moves away from the rear end portion 14 of the target surface 11 by linear movement in the X-axis direction (S105).
When the spray nozzle 2 reaches a predetermined position in the X-axis direction, the control device determines whether or not the film formation region of the object 11 is completed, that is, whether or not the film formation of the scheduled film formation region is completed. Is done by. When the film forming region is finished (Yes), the film forming process is finished. If the film forming region has not ended (No), the film is moved by a predetermined pitch in the Y-axis direction according to a program stored in advance in the storage device (S107). Thereafter, the process returns to S101, the scanning movement is started by folding back in the X-axis direction, and the film forming process is similarly performed in S101 to S105. In this way, the scanning movement in the X-axis direction, the movement at a predetermined pitch in the Y-axis direction, and the scanning movement by folding back in the X-axis direction are repeated until the film forming region is completed.

[変形例1]
図13は、曲面上をスプレーノズル2が走査移動する際に、スプレーノズル2の噴霧角度が変化する変形例1を示す説明図である。図13に示すように、変形例1では、スプレーノズル2の噴霧方向がθ軸(Z軸方向)に対して角度を有する方向に可変である。それ以外の構成は、上述の実施例1におけるスプレー製膜装置1と同様の構成とすることができる。このような構成とすることにより、スプレーノズル2からの塗布剤の噴霧方向を、走査方向を含む平面内において、対象面11に対して常に垂直な方向に平行とすることができる。すなわち、スプレーノズル2が対象面11に沿って移動する際に、スプレーノズル2の噴霧方向が、対象面11の法線方向に平行となるように随時変更可能である。これにより、更に均一な精密膜を製膜することが可能となる。
[Modification 1]
FIG. 13 is an explanatory view showing Modification 1 in which the spray angle of the spray nozzle 2 changes when the spray nozzle 2 scans and moves on the curved surface. As shown in FIG. 13, in the first modification, the spray direction of the spray nozzle 2 is variable in a direction having an angle with respect to the θ axis (Z axis direction). Other configurations can be the same as the spray film forming apparatus 1 in the first embodiment. By setting it as such a structure, the spray direction of the coating agent from the spray nozzle 2 can be made parallel to the direction always perpendicular | vertical with respect to the target surface 11 in the plane containing a scanning direction. That is, when the spray nozzle 2 moves along the target surface 11, the spray direction of the spray nozzle 2 can be changed at any time so as to be parallel to the normal direction of the target surface 11. As a result, a more uniform precision film can be formed.

スプレーノズル2の噴霧角度が対象面11の法線方向となるように可変である場合、スプレーノズル2の走査移動は、対象面11の前後において、図13に示すような軌跡9となることが好ましい。   When the spray angle of the spray nozzle 2 is variable so as to be in the normal direction of the target surface 11, the scanning movement of the spray nozzle 2 may be a locus 9 as shown in FIG. 13 before and after the target surface 11. preferable.

図13においては、図7A、図7B等と同様、スプレーノズル2は、X軸方向に平行に直線移動して、対象面11の前方端部13へ接近する。次に、スプレーノズル2の先端の位置が、対象面11の前方端部13における法線上の所定距離Lとなるように、スプレーノズル2をZ軸方向にも移動させると共に、対象面11の前方端部13におけるスプレーノズル2の噴霧方向が、対象面11の前方端部13における法線方向となるように、スプレーノズル2の噴霧方向の角度を変更する。   In FIG. 13, as in FIGS. 7A, 7 </ b> B, etc., the spray nozzle 2 moves linearly parallel to the X-axis direction and approaches the front end 13 of the target surface 11. Next, the spray nozzle 2 is also moved in the Z-axis direction so that the position of the tip of the spray nozzle 2 is a predetermined distance L on the normal line at the front end portion 13 of the target surface 11, and the front of the target surface 11. The angle of the spray direction of the spray nozzle 2 is changed so that the spray direction of the spray nozzle 2 at the end portion 13 is the normal direction at the front end portion 13 of the target surface 11.

このとき、図13に示すように、スプレーノズル2の先端は、対象面11の前方端部13における法線方向上の位置よりも前方の第1通過点17を通ることが好ましい。ここで、第1通過点17は、スプレーノズル2の移動平面内において、対象面の前方端部13から対象面を前方に延長した延長線と、対象面の前方端部13を中心とする半径D/2の円との第1交点から、第1交点での接平面における第1法線方向に所定距離Lだけ離れた点である。なお、「D」は前述と同様、スプレーノズル2から所定距離L離れた、噴霧方向に垂直な平面における塗布領域の直径である。また、スプレーノズル2の先端が第1通過点17を通過する際、スプレーノズル2の噴霧方向は、第1法線方向に平行となっていることが好ましい。このように第1通過点17を通過することにより、製膜準備区間から製膜区間への移行を滑らかにすることができる。   At this time, as shown in FIG. 13, it is preferable that the tip of the spray nozzle 2 passes through the first passing point 17 ahead of the position on the front end 13 of the target surface 11 in the normal direction. Here, the first passing point 17 is an extension line extending the target surface forward from the front end 13 of the target surface and a radius centered on the front end 13 of the target surface in the movement plane of the spray nozzle 2. This is a point separated from the first intersection with the circle of D / 2 by a predetermined distance L in the first normal direction on the tangent plane at the first intersection. Note that “D” is the diameter of the coating region on a plane perpendicular to the spraying direction, which is a predetermined distance L away from the spray nozzle 2, as described above. In addition, when the tip of the spray nozzle 2 passes through the first passage point 17, the spray direction of the spray nozzle 2 is preferably parallel to the first normal direction. By passing through the first passing point 17 in this way, the transition from the film forming preparation section to the film forming section can be made smooth.

次いで、図13に示すように、スプレーノズル2は、噴霧方向と対象面との交点での接平面における法線方向に対して、噴霧方向が平行となるよう維持しながら、対象面に沿って移動する。すなわち、スプレーノズル2の噴霧方向が常に対象面の法線方向と平行となるようZ軸方向に対する角度θを適宜変えながら、スプレーノズル2は移動する。   Next, as shown in FIG. 13, the spray nozzle 2 moves along the target surface while maintaining the spray direction to be parallel to the normal direction on the tangent plane at the intersection of the spray direction and the target surface. Moving. That is, the spray nozzle 2 moves while appropriately changing the angle θ with respect to the Z-axis direction so that the spray direction of the spray nozzle 2 is always parallel to the normal direction of the target surface.

スプレーノズル2が対象面上を移動し、後方端部14での接平面の法線上に達した後、スプレーノズル2は、噴霧方向の角度及びZ軸方向に移動し、最後にはX軸方向に平行に直線移動する。このとき、図13に示すように、スプレーノズル2の先端は、対象面の後方端部14における法線方向上の位置よりも後方の第2通過点18を通ることが好ましい。ここで、第2通過点18は、スプレーノズル2の移動平面内において、対象面の後方端部14から対象面を後方に延長した延長線と、対象面の後方端部14を中心とする半径D/2の円との第2交点から、第2交点での接平面における第2法線方向に所定距離Lだけ離れた点である。また、スプレーノズル2の先端が第2通過点18を通過する際、スプレーノズル2の噴霧方向は第2法線方向に平行となっていることが好ましい。このように第1通過点17を通過することにより、製膜区間から製膜準備区間への移行を滑らかにすることができる。   After the spray nozzle 2 moves on the target surface and reaches the normal of the tangential plane at the rear end 14, the spray nozzle 2 moves in the spray direction angle and the Z-axis direction, and finally in the X-axis direction. Move straight in parallel to At this time, as shown in FIG. 13, it is preferable that the tip of the spray nozzle 2 passes through a second passing point 18 behind the position in the normal direction at the rear end 14 of the target surface. Here, the second passing point 18 is an extension line extending from the rear end 14 of the target surface to the rear and a radius centered on the rear end 14 of the target surface in the moving plane of the spray nozzle 2. This is a point separated from the second intersection with the circle of D / 2 by a predetermined distance L in the second normal direction on the tangent plane at the second intersection. In addition, when the tip of the spray nozzle 2 passes through the second passage point 18, the spray direction of the spray nozzle 2 is preferably parallel to the second normal direction. By passing through the first passing point 17 in this way, the transition from the film forming section to the film forming preparation section can be made smooth.

対象面を前方又は後方に延長した延長線とは、例えば、対象面が球面の一部や円柱の側面の一部を切り出した曲面で合った場合、すなわち、スプレーノズル2の移動平面における対象面の断面が円弧形状である場合、前方端部13及び/又は後方端部14から、円弧形状を延長することができる。ここで延長される円弧形状は、切り出された円弧形状と同心であり半径が等しい。なお、球面の一部又は円柱の側面の一部を切り出した曲面の両端がそれぞれ前方端部13及び後方端部14となる。当然ながら、対象面の移動平面における断面は円弧形状に限定されず、例えば、楕円形、長円形等であってもよい。対象面の前方端部13及び/又は後方端部14から延長される延長線は、その延長線が対象面の断面形状に滑らかに接続され得る形状であれば広く採用することができる。   The extension line obtained by extending the target surface forward or rearward is, for example, a case where the target surface is matched with a curved surface obtained by cutting out a part of a spherical surface or a part of a side surface of a cylinder, that is, a target surface in a moving plane of the spray nozzle 2 When the cross-section is an arc shape, the arc shape can be extended from the front end portion 13 and / or the rear end portion 14. The arc shape extended here is concentric with the cut arc shape and has the same radius. Note that both ends of a curved surface obtained by cutting out a part of a spherical surface or a part of a side surface of a cylinder are a front end 13 and a rear end 14, respectively. Naturally, the cross section of the target plane in the moving plane is not limited to the arc shape, and may be, for example, an ellipse or an oval. The extension line extended from the front end portion 13 and / or the rear end portion 14 of the target surface can be widely adopted as long as the extension line can be smoothly connected to the cross-sectional shape of the target surface.

また、対象面を前方又は後方に延長する延長線としては、スプレーノズル2の移動平面内における前方端部13及び/又は後方端部14での接線方向に延びる直線であってもよい。   Further, the extension line extending the target surface forward or backward may be a straight line extending in the tangential direction at the front end portion 13 and / or the rear end portion 14 in the moving plane of the spray nozzle 2.

対象面の形状は、予め、スプレー製膜装置に搭載される記憶装置に記憶させておくことができる。例えば、スプレー製膜装置の駆動機構のX軸、Y軸、Z軸にそれぞれ対応したX、Y、Zを変数とする関数として記憶装置に記憶させておくことができる。その場合、前方端部13及び/又は後方端部14からの延長線の関数は、予め記憶させておいた関数に基づき算出することができる。   The shape of the target surface can be stored in advance in a storage device mounted on the spray film forming apparatus. For example, it can be stored in the storage device as a function having X, Y, and Z as variables corresponding to the X axis, Y axis, and Z axis of the drive mechanism of the spray film forming apparatus. In that case, the function of the extension line from the front end portion 13 and / or the rear end portion 14 can be calculated based on a function stored in advance.

1:スプレー製膜装置 2:スプレーノズル
3X:X軸アーム 3Y:Y軸アーム
3Z:Z軸アーム 5:ステージ
6:チャンバー 7:ファンユニット
9:軌跡 10:対象物
11:対象面 13:前方端部
14:後方端部 15:第1変化点
16:第2変化点 17:第1通過点
18:第2通過点
1: Spray film forming device 2: Spray nozzle 3X: X-axis arm 3Y: Y-axis arm 3Z: Z-axis arm 5: Stage 6: Chamber 7: Fan unit 9: Trajectory 10: Object 11: Target surface 13: Front end Part 14: Rear end 15: First changing point 16: Second changing point 17: First passing point 18: Second passing point

Claims (10)

塗布剤をスプレーノズルから対象面へ向けて噴霧するスプレー噴霧方法において、
前記対象面が曲面を有し、
前記スプレーノズルが、前記スプレーノズルの先端と前記対象面との間の、前記スプレーノズルの噴霧方向における距離を所定距離に維持しながら、前記対象面に沿って移動すると共に、
前記噴霧方向と前記対象面との交点での接平面に平行な方向における、前記先端の相対移動速度を一定に維持しながら、前記スプレーノズルが前記対象面に沿って移動する、
スプレー噴霧方法。
In the spray spraying method of spraying the coating agent from the spray nozzle toward the target surface,
The target surface has a curved surface;
The spray nozzle moves along the target surface while maintaining a distance in the spray direction of the spray nozzle between the tip of the spray nozzle and the target surface at a predetermined distance,
The spray nozzle moves along the target surface while maintaining a constant relative movement speed of the tip in a direction parallel to a tangential plane at the intersection of the spray direction and the target surface;
Spray spraying method.
前記噴霧方向が一定に維持された状態で、前記スプレーノズルが移動する、
請求項1に記載のスプレー噴霧方法。
The spray nozzle moves in a state where the spray direction is maintained constant.
The spraying method according to claim 1.
前記噴霧方向が、前記対象面を有する対象物が設置される接地面に対して垂直な方向に平行に維持された状態で、前記スプレーノズルが前記接地面に垂直な単一の移動平面内で移動する、
請求項2に記載のスプレー噴霧方法。
In a state where the spray direction is maintained parallel to a direction perpendicular to a ground plane on which an object having the target surface is installed, the spray nozzle is within a single moving plane perpendicular to the ground plane. Moving,
The spraying method according to claim 2.
前記スプレーノズルの移動方向を含む面内において前記スプレーノズルが移動したとき、最初に到達する前記対象面上の位置を前方端部とし、最後に到達する前記対象面上の位置を後方端部とし、
前記スプレーノズルが、前記接地面に平行な方向に移動して前記対象面の前記前方端部へ近づき、前記前方端部から前記後方端部へ向けて前記対象面に沿って移動した後、前記後方端部から前記接地面に平行な方向に移動して遠ざかり、
前記スプレーノズルが、前記スプレーノズルから噴霧された塗布剤が前記前方端部へ最初に到達する位置よりも前方で、前記噴霧方向への移動を開始する、
請求項3に記載のスプレー噴霧方法。
When the spray nozzle moves in a plane including the moving direction of the spray nozzle, a position on the target surface that reaches first is a front end, and a position on the target surface that reaches last is a rear end. ,
The spray nozzle moves in a direction parallel to the ground plane, approaches the front end of the target surface, and moves along the target surface from the front end toward the rear end. Move away from the rear end in a direction parallel to the ground contact surface,
The spray nozzle starts moving in the spray direction in front of a position where the coating agent sprayed from the spray nozzle first reaches the front end,
The spraying method according to claim 3.
前記スプレーノズルの移動方向を含む面内において前記スプレーノズルが移動したとき、最初に到達する前記対象面上の位置を前方端部とし、最後に到達する前記対象面上の位置を後方端部とし、
前記スプレーノズルが、前記接地面に平行な方向に移動して前記対象面の前記前方端部へ近づき、前記前方端部から前記後方端部へ向けて前記対象面に沿って移動した後、前記後方端部から前記接地面に平行な方向に移動して遠ざかり、
前記スプレーノズルが、前記スプレーノズルから噴霧された塗布剤が前記後方端部へ到達しなくなる位置よりも後方で、前記噴霧方向への移動を終了する、
請求項3に記載のスプレー噴霧方法。
When the spray nozzle moves in a plane including the moving direction of the spray nozzle, a position on the target surface that reaches first is a front end, and a position on the target surface that reaches last is a rear end. ,
The spray nozzle moves in a direction parallel to the ground plane, approaches the front end of the target surface, and moves along the target surface from the front end toward the rear end. Move away from the rear end in a direction parallel to the ground contact surface,
The spray nozzle ends the movement in the spray direction behind the position where the coating agent sprayed from the spray nozzle does not reach the rear end,
The spraying method according to claim 3.
前記スプレーノズルが、前記噴霧方向と前記対象面との交点での接平面における法線方向に対して前記噴霧方向が平行となるよう維持しながら、前記対象面に沿って移動する、
請求項1に記載のスプレー噴霧方法。
The spray nozzle moves along the target surface while maintaining the spray direction to be parallel to a normal direction in a tangential plane at the intersection of the spray direction and the target surface;
The spraying method according to claim 1.
前記スプレーノズルの移動方向を含む面内において前記スプレーノズルが移動したとき、最初に到達する前記対象面上の位置を前方端部とし、最後に到達する前記対象面上の位置を後方端部とし、
前記スプレーノズルが、前記対象面を有する対象物が設置される接地面に平行な方向に移動して前記対象面の前記前方端部へ近づき、前記前方端部から前記後方端部へ向けて前記対象面に沿って移動した後、前記後方端部から前記接地面に平行な方向に移動して遠ざかり、
前記スプレーノズルの前記先端から前記所定距離離れた、前記噴霧方向に垂直な平面における塗布領域の直径をDとしたとき、
前記スプレーノズルが移動する平面内において、前記対象面の前記前方端部から前記対象面を前方に延長した延長線と、前記対象面の前記前方端部を中心とする半径D/2の円との第1交点から、前記第1交点での接平面における第1法線方向に前記所定距離だけ離れた第1通過点を、前記スプレーノズルが通り、かつ、前記第1通過点において、前記スプレーノズルの前記噴霧方向が前記第1法線方向に平行となるように、前記スプレーノズルが移動する、
請求項6に記載のスプレー噴霧方法。
When the spray nozzle moves in a plane including the moving direction of the spray nozzle, a position on the target surface that reaches first is a front end, and a position on the target surface that reaches last is a rear end. ,
The spray nozzle moves in a direction parallel to a grounding surface on which an object having the target surface is installed, approaches the front end portion of the target surface, and moves from the front end portion toward the rear end portion. After moving along the target surface, move away from the rear end in a direction parallel to the ground contact surface,
When the diameter of the application area in a plane perpendicular to the spraying direction, which is separated from the tip of the spray nozzle by the predetermined distance, is D,
In the plane where the spray nozzle moves, an extension line extending the target surface forward from the front end of the target surface, and a circle having a radius D / 2 centered on the front end of the target surface The spray nozzle passes through a first passing point that is a predetermined distance away from the first intersecting point in the first normal direction on the tangential plane at the first intersecting point, and the spray nozzle passes the first passing point at the first passing point. The spray nozzle moves so that the spray direction of the nozzle is parallel to the first normal direction;
The spraying method according to claim 6.
前記スプレーノズルの移動方向を含む面内において前記スプレーノズルが移動したとき、最初に到達する前記対象面上の位置を前方端部とし、最後に到達する前記対象面上の位置を後方端部とし、
前記スプレーノズルが、前記対象面を有する対象物が設置される接地面に平行な方向に移動して前記対象面の前記前方端部へ近づき、前記前方端部から前記後方端部へ向けて前記対象面に沿って移動した後、前記後方端部から前記接地面に平行な方向に移動して遠ざかり、
前記スプレーノズルの前記先端から前記所定距離離れた、前記噴霧方向に垂直な平面における塗布領域の直径をDとしたとき、
前記スプレーノズルが移動する平面内において、前記対象面の前記後方端部から前記対象面を後方に延長した延長線と、前記対象面の前記後方端部を中心とする半径D/2の円との第2交点から、前記第2交点での接平面における第2法線方向に前記所定距離だけ離れた第2通過点を、前記スプレーノズルが通り、かつ、前記第2通過点において、前記スプレーノズルの前記噴霧方向が前記第2法線方向に平行となるように、前記スプレーノズルが移動する、
請求項6に記載のスプレー噴霧方法。
When the spray nozzle moves in a plane including the moving direction of the spray nozzle, a position on the target surface that reaches first is a front end, and a position on the target surface that reaches last is a rear end. ,
The spray nozzle moves in a direction parallel to a grounding surface on which an object having the target surface is installed, approaches the front end portion of the target surface, and moves from the front end portion toward the rear end portion. After moving along the target surface, move away from the rear end in a direction parallel to the ground contact surface,
When the diameter of the application area in a plane perpendicular to the spraying direction, which is separated from the tip of the spray nozzle by the predetermined distance, is D,
In the plane in which the spray nozzle moves, an extension line extending the target surface rearward from the rear end of the target surface, and a circle having a radius D / 2 centered on the rear end of the target surface The spray nozzle passes through a second passing point that is a predetermined distance away from the second intersecting point in the second normal direction in the tangential plane at the second intersecting point, and the spray nozzle passes the second passing point at the second passing point. The spray nozzle moves so that the spray direction of the nozzle is parallel to the second normal direction;
The spraying method according to claim 6.
請求項1から請求項8に記載のスプレー噴霧方法によって、前記対象面の表面に膜を製膜するスプレー製膜方法。   The spray film-forming method which forms a film | membrane on the surface of the said target surface by the spraying method of Claim 1-8. 対象面を有する対象物が設置される接地面と、
前記対象面へ向けて塗布剤を噴霧するスプレーノズルと、
前記スプレーノズルを、前記接地面に平行な方向、及び前記接地面に平行な方向とは異なる前記スプレーノズルの噴霧方向のそれぞれへ独立に移動させる移動機構と、
を備え、
前記スプレーノズルの先端と前記対象面との間の前記噴霧方向における距離を所定距離に維持しながら、前記スプレーノズルを移動させると共に、
前記スプレーノズルの先端の、前記スプレーノズルの噴霧方向と前記対象面との交点での接平面に平行な相対移動速度を一定に維持しながら、前記スプレーノズルを移動させる、
スプレー製膜装置。
A ground plane on which an object having a target surface is installed;
A spray nozzle for spraying the coating agent toward the target surface;
A moving mechanism for independently moving the spray nozzle in a direction parallel to the ground contact surface and a spray direction of the spray nozzle different from the direction parallel to the ground contact surface;
With
While maintaining the distance in the spray direction between the tip of the spray nozzle and the target surface at a predetermined distance, the spray nozzle is moved,
Moving the spray nozzle while maintaining a constant relative movement speed parallel to a tangential plane at the intersection of the spray direction of the spray nozzle and the target surface at the tip of the spray nozzle;
Spray film forming device.
JP2016164457A 2016-08-25 2016-08-25 Spray spray method, spray film forming method, and spray film forming device Active JP6756545B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016164457A JP6756545B2 (en) 2016-08-25 2016-08-25 Spray spray method, spray film forming method, and spray film forming device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016164457A JP6756545B2 (en) 2016-08-25 2016-08-25 Spray spray method, spray film forming method, and spray film forming device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018030099A true JP2018030099A (en) 2018-03-01
JP6756545B2 JP6756545B2 (en) 2020-09-16

Family

ID=61304467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016164457A Active JP6756545B2 (en) 2016-08-25 2016-08-25 Spray spray method, spray film forming method, and spray film forming device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6756545B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200072229A (en) * 2018-12-12 2020-06-22 (주)세경하이테크 Curved edge coating device of mobile phone glass and method thereof
CN113522682A (en) * 2021-07-01 2021-10-22 曹志彪 Spraying method for aluminum-plastic panel production
CN115350834A (en) * 2022-10-19 2022-11-18 二重(德阳)重型装备有限公司 Forging visual collaborative spraying method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04110062A (en) * 1990-08-30 1992-04-10 Mazda Motor Corp Method and device for coating
JPH05289722A (en) * 1992-04-08 1993-11-05 Kobe Steel Ltd Automatic programming device for coating robot
JPH11276980A (en) * 1998-03-31 1999-10-12 Hitachi Zosen Corp Control of coating film thickness in coating robot and formation of robot track
JP2003320299A (en) * 2002-04-30 2003-11-11 Fujimori Gijutsu Kenkyusho:Kk Thin film coating method and control unit thereof
JP2004017004A (en) * 2002-06-19 2004-01-22 Seiko Epson Corp Method and apparatus for discharging liquid medium and method for manufacturing optical member
JP2012101146A (en) * 2010-11-08 2012-05-31 Lac:Kk Curved-face coating device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04110062A (en) * 1990-08-30 1992-04-10 Mazda Motor Corp Method and device for coating
JPH05289722A (en) * 1992-04-08 1993-11-05 Kobe Steel Ltd Automatic programming device for coating robot
JPH11276980A (en) * 1998-03-31 1999-10-12 Hitachi Zosen Corp Control of coating film thickness in coating robot and formation of robot track
JP2003320299A (en) * 2002-04-30 2003-11-11 Fujimori Gijutsu Kenkyusho:Kk Thin film coating method and control unit thereof
JP2004017004A (en) * 2002-06-19 2004-01-22 Seiko Epson Corp Method and apparatus for discharging liquid medium and method for manufacturing optical member
JP2012101146A (en) * 2010-11-08 2012-05-31 Lac:Kk Curved-face coating device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200072229A (en) * 2018-12-12 2020-06-22 (주)세경하이테크 Curved edge coating device of mobile phone glass and method thereof
KR102214916B1 (en) * 2018-12-12 2021-02-10 (주)세경하이테크 Curved edge coating device of mobile phone glass and method thereof
CN113522682A (en) * 2021-07-01 2021-10-22 曹志彪 Spraying method for aluminum-plastic panel production
CN113522682B (en) * 2021-07-01 2023-05-16 重庆中南巨隆实业集团股份有限公司 Aluminum plastic plate production spraying method
CN115350834A (en) * 2022-10-19 2022-11-18 二重(德阳)重型装备有限公司 Forging visual collaborative spraying method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6756545B2 (en) 2020-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106354932B (en) robot spraying and track setting method for cambered surface transition area between smooth curved surfaces
JP2018030099A (en) Spraying method, spray film production method, and spray film production apparatus
CN105354880B (en) A kind of sand blasting machine people&#39;s automatic path generation method based on line laser structured light
CN106695118B (en) A kind of four-degree-of-freedom XY galvanometer scanning devices and control method
EP3181272A1 (en) Synchronous powder-feeding space laser machining and three-dimensional forming method and device
CN103454971B (en) Off-line programming system
CN110695491B (en) Elbow posture-changing surfacing printing method
CN105773961B (en) 3D printing method
CN108525965A (en) A kind of spraying method and device
CN104923606B (en) A kind of light path device for large-scale workpiece laser shot forming and method
CN111575476A (en) Laser shock peening method for blade edge
CN108714497A (en) A kind of plane spray coating and spraying method
CN110209015A (en) Glue spreader spraying method and system
CN110773356A (en) Profiling spraying method
CN111438443B (en) Method for processing controllable micro-groove on surface of workpiece through laser multiple scanning ablation
CN104988497B (en) Towards the laser melting coating method for planning track on complex revolving body surface
CN112621771A (en) Cold spraying robot track planning method based on geodesic line
CN110497727B (en) Optimal processing space selection method for three-dimensional stone carving processing
CN111633668A (en) Motion control method for robot to process three-dimensional free-form surface
CN106200551A (en) Elliptical vibration method for controlling trajectory based on micro-texture model
CN108788151B (en) Synchronous selective laser melting S L M forming device and printing method thereof
CN105149775B (en) A kind of at the uniform velocity processing method to special-shaped side
CN112912231B (en) Numerical control device and control method for additive manufacturing device
CN108563250B (en) Thermal spraying robot track planning method for symmetrical rotating body
EP2292371A1 (en) Method of depositing material

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190723

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200729

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200811

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200827

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6756545

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250