JP2641931B2 - 液体材料吐出シリンジ用ならい装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、シリンジに充填された、ペースト状もし
くはクリーム状を呈する電子材料、接着剤その他の液体
材料を、プリント基板、セラミック基板などの板状ワー
クに対し、そのワークの反りに影響されることなく、定
常塗布可能ならしめる液体材料吐出シリンジ用ならい装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

液体材料を、シリンジの先端に取付けた吐出ノズルか
ら、板状ワークに定量塗布するに際し、その板状ワーク
に反りが発生している場合には、反りの発生個所にて、
吐出ノズルと板状ワークとの間隔が変化して液体材料の
塗布状態、ひいては塗布量が不均一となることから、従
来は、板状ワークの反りを、クランプもしくは真空吸引
によって予め矯正した後に液体材料の塗布を行うこと、
板状ワークへの局部荷重によって反りを矯正しながら液
体材料を塗布することなどが広く一般に行われていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、かかる従来技術のうち、クランプもしくは
真空吸引による反りの矯正は、板状ワークの種類、液体
材料塗布条件などによって適用不可能な場合があり、ま
た、局部荷重による反りの矯正は、荷重のかけすぎに起
因する板状ワークの損傷をもたらし易く、しかも、水平
軸線の廻りに回転するローラによってその矯正を行う場
合には、塗布方向の変更の都度、そのローラを、吐出ノ
イズとともにワークから持ち上げ、そして、ローラ回転
軸線を塗布方向と直交する方向へ向けた後に、矯正塗布
を再開することが必要であった。

この発明の目的は、板状ワークの反りを矯正すること
なく、液体材料を、その反りにならって定常塗布可能な
らしめることにより、板状ワークの反りを矯正すること
に起因する問題をことごとく解決することができる液体
材料吐出シリンジ用ならい装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の液体材料吐出シリンジ用ならい装置は、固
定板に、昇降ガイド手段を介して可動板を取付け、この
可動板にシリンジガイドブロックを固定するとともに、
そのガイドブロックに、先端部に、ワークと接触する球
形部分を有する針状ガイドを固定し、また、前記可動板
に、他の昇降ガイド手段を介してシリンジ支持板を取付
け、このシリンジ支持板に、シリンジの、シリンジガイ
ドブロックへの挿入を許容する貫通孔およびそのシリン
ジの位置決め手段を設け、さらに、シリンジ支持板の、
シリンジガイドブロックに対する相対高さを調節可能な
らしめる高さ調節手段と、ワークに接触する針状ガイド
への作用荷重を調節するばね手段とを設けたものであ
る。

〔作 用〕

このならい装置では、マニプレータその他によってそ
れを作動させることにより、板状ワークに接触する針状
ガイドが、昇降ガイド手段の作用に基づく可動板の昇降
変位によって、板状ワークの反りに正確に追従して上下
変位することができるので、シリンジガイドブロックへ
挿入したシリンジ、ひいてはその先端に取付けた吐出ノ
ズルと、針状ガイドとの相対位置を所定の状態に維持す
ることにより、板状ワークの反りを何ら矯正することな
しに、いいかえれば、その矯正に伴う不都合を全く生じ
ることなく、吐出ノズルと板状ワークとの間隔を常に一
定ならしめて、液体材料を、いずれの個所にも定常に塗
布することができる。

なおここでは、針状ガイドの先端部を球形とすること
により、板状ワークへの傷の発生を十分に防止すること
ができ、しかも、液体材料の塗布方向を、それの塗布を
中断することなく、所要に応じて迅速かつ滑らかに変更
することができる。

加えて、針状ガイドの板状ワークへの接触状態で、そ
の針状ガイドにて支持される荷重を、ばね手段によって
調整することにより、板状ワークの損傷を一層有効に防
止することができるとともに、針状ガイドの、板状ワー
ク上での摺動を極めて円滑ならしめることができる。

ところで、吐出ノズルの先端と、針状ガイドの先端と
の間隔、いいかえれば、吐出ノズルの先端と板状ワーク
との間隔は、シリンジ支持板の、シリンジガイドブロッ
クに対する高さ調整手段の操作によって、簡単に、かつ
任意に調節することができる。

〔実施例〕

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の実施例を示す斜視図であり、図
中１は垂直姿勢とした固定板を、２は固定板１の前方側
に位置する可動板をそれぞれ示す。

ここでは、この可動板２を、リニアガイドその他とす
ることができる昇降ガイド手段３を介して、固定板１
に、それに対して上下動可能に取付け、かかる可動板２
の前面側には取付ブラケット４を介してシリンジガイド
ブロック５を、そして、このシリンジガイドブロック５
の下端部には、先端部が球形をなす針状ガイド６をそれ
ぞれ固定する。

ここで、シリンジガイドブロック５は、たとえば第２
図に縦断面図で示すように、ブロック本体部分７に、図
に仮想線で示すようなシリンジ８の挿入スペース９を設
け、この挿入スペース９の半径方向外方位置で、そのブ
ロック本体部分内へ温度センサー10を埋込むとともに、
そのブロック本体部分７の外周面にヒータ11を取付け、
これを、ヒータ11の半径方向外方に間隔をおく周面保護
材12と、ブロック本体部分７の上面に接触する頂面保護
材13とで囲繞することによって構成することができ、か
かるシリンジガイドブロック５によれば、シリンジ内へ
充填した液体材料の温度制御を行うことも可能となる。
なお、シリンジガイドブロック５をこのようにして構成
する場合には、それの、可動板２への取付ブラケット４
を断熱材料にて構成することが好ましい。

また、シリンジガイドブロック５への針状ガイド６の
固定は、これも第２図に縦断面図で示すように、針状ガ
イド６をねじ込み固定したプレート14をシリンジガイド
ブロック５の下面に取付けることによって行うことがで
きる。なお、この針状ガイド６は、その先端に、板状ワ
ークと接触する球形部分6aを有するの、この球形部分6a
を、シリンジ８の先端に取付けられる吐出ノズル15の直
径との関連の下で、十分小径なものとすることにより、
針状ガイド６の上述したような取付けに際し、球形部分
6aを、吐出ノズル５の先端に極めて接近させて位置させ
ることができ、このことによれば、板状ワークの所要塗
布部分の近くに障害物が存在する場合であっても、その
障害物に極く接近した位置までならい機能を十分に発揮
することができる。

そして、可動板２の前面側にはまた、第１図に示すよ
うに、他の昇降ガイド手段16を介して、水平姿勢のシリ
ンジ支持板17を上下動可能に取付け、このシリンジ支持
板17に、シリンジ８の主要部をシリンジガイドブロック
５内へ収容させるために必要な貫通孔18と、そのシリン
ジ18の、支持板17への位置決め手段、すなわち支持板17
への固定手段として、例えばここでは締付けねじ19の、
をそれぞれ設ける。なおここで、シリンジ８の上端部に
設けたフランジ8aの下面を、シリンジ支持板17の上面に
接触させる場合には、その支持板上面部分を位置決め手
段として機能させることもできる。

このようなシリンジ支持板17、ひいては、そこに位置
決めしたシリンジ８の、シリンジガイドブロック５に対
する相対高さを所要に応じて調節可能ならしめるため、
ここでは、シリンジ支持板17に取付けたねじ機構20と、
可動板２に突設されて、ねじ機構20のスピンドル20aの
先端を支持する当接板21とで高さ調整手段を構成する。
ここで、ねじ機構20は、たとえばマイクロメータのねじ
機構のように、ピッチの細かいねじを切ったスピンドル
20aと、それに螺合する固定ナットと、スピンドル20aの
外側の目盛り付きスリーブとで構成することができる。

さらにまたここでは、ばね手段の１例としてのコイル
スプリング22によって固定板２と可動板２とを相互連結
し、それにて、上下方向への可動部分の重量を支持する
ことにより、針状ガイド６を板状ワークに接触させたと
きに、その針状ガイド６に、可動部分の全ての重量が作
用するのを防止し、加えて、そのコイルスプリング22
の、少なくとも一方の連結端を、所要に応じて上下動可
能ならしめることにより、針状ガイド６の、板状ワーク
への当接力を適宜に調整可能ならしめる。

ところで、コイルスプリング22によって、可動部分の
重量の所要量を支持した場合には、可動部分重量とばね
力との差分の一定重量だけが針状ガイド６によって支持
されることになるところ、その針状ガイド６が、板状ワ
ークの反り部に達した場合には、コイルスプリング22
は、板状ワークの反り量相当分だけ繞むことになって、
重量支持能力に変化が生じるので、かかる場合において
もなお、針状ガイド６にて支持される荷重の変化を極力
小さくして、反りに対する追従性の均一化を図るために
は、コイルスプリング22のばね定数を小さくして、繞み
の変化に対する支持重量の変化を十分小ならしめること
が好ましい。

第３図は、コイルスプリング22を圧縮ばねとして用い
る他の適用例を示す図であり、これは、固定板１の上下
端部に設けたそれぞれのブラケット23,24に、可動板上
端部のブラケット25に貫通させたロッド26を垂直に固定
し、そのロッド26の下端部に螺合させたナット27と可動
板ブラケット25との間にコイルスプリング22を介装した
ものである。

この例によれば、ナット27を上下させることにより、
コイルスプリング22の荷重支持力の大小を所要に応じて
調整することができる。

ここで、図に示すように、ナット27の他に、ロックナ
ット28をもまたロッド26に螺合させた場合には、ナット
27の不測の緩みを十分に防止することができる。

なお、ここに示す適用例において、ナット27,28を、
ロッド26に嵌め合わせたリングと、このリングに螺合さ
れて、先端がロッド26に当接する押しねじとで置換する
こともできる。

このように構成してなるならい装置において、それの
不使用時には、可動部分の全てを、コイルスプリング22
のばね力によらずに、所定の高さに持ち上げておくこと
が好ましく、これがため、第１図に示すところでは、固
定板１の前方へ突設したブラケット29に、油圧もしくは
空圧シリンダー30を取付け、そのロッド30aを可動板２
の下面に当接させる。

以上に述べた装置の作用を以下に説明する。

はじめに、マニプレータに取付けたならい装置に、液
体材料を充填したシリンジ８をセットし、そのシリンジ
８の先端に取付けた吐出ノズル15と針状ガイド６との相
対高さをねじ機構20によって調整し、次いで、そのなら
い装置を、予めセットされた板状ワークの上方にもたら
し、そこで、シリンダー30のロッド30aを後退限位置に
もたらす。このときには、コイルスプリング22のばね力
が、可動部分、シリンジ８および吐出ノズル15ならびに
シリンジ内液体材料とバランスしたところで針状ガイド
６が停止し、その先端の球形部分6aは未だ板状ワークに
接触していない。

その後は、コイルスプリング22のばね力を徐々に弱め
ることによって、針状ガイド６の球形部分6aを所要の力
で板状ワークに接触させ、そして、マニプレータに予め
ティーティングした教示内容に従って、その球形部分6a
を吐出ノズル15とともに移動させる。

このことによれば、針状ガイド６が、板状ワークに、
そこへの反りの発生の有無に係わらず、常に正確になら
って摺動するので、その針状ガイド６と所定の相対関係
に維持されている吐出ノズル15による、その板状ワーク
への液体材料の塗布は、これもまた、板状ワークの反り
の有無とは無関係に定常に行われることになる。

従って、ここでは、従来技術におけるように、板状ワ
ークの反りを矯正することに起因する問題を一切生じる
ことなく、定量塗布その他の所要に応じた塗布を施すこ
とができる。

またこの装置では、針状ガイド６の先端部に球形部分
6aを設けることによって、板状ワークへの傷の発生のお
それなしに、液体材料を塗布することができるととも
に、塗布方向の変更を、作業の中断なしに、迅速かつ円
滑に行うことができる。

なおここで、球形部分6aの直径を必要最低限のものと
した場合には、その球形部分6aを、吐出ノズル15に可能
な限り接近させることにより、障害物の極く近傍部分に
至るまで、ならい機能を十分に発揮させることができ
る。

さらにここでは、コイルスプリング22の作用によっ
て、針状ガイド６に作用する荷重を適宜に調整すること
により、板状ワークの損傷をより十分に防止することが
できる他、針状ガイド６の、板状ワーク状での摺動運動
を極めて円滑ならしめて、液体材料の塗布の定常化をよ
り一層促進することができる。

なおここにおいて、マニプレータとして、直交型の二
軸ロボットを用い、それの作用下で、液体材料を方形形
状に塗布する場合には、針状ガイド６の球形部分6aを、
第４図に示すように、吐出ノズル15を通る直交軸線のそ
れぞれに対して45度の方向に配設することが好ましく、
このことによれば、第５図に実線で示すように、液体材
料を塗布する場合に、左上の隅部から、左回りに塗布を
行うことにより、球形部分6aによって、液体材料の既塗
部分を全く横切ることなく、連続的な方形塗布を行うこ
とができ、タクトタイムの有効なる短縮を実現すること
ができる。

〔発明の効果〕 かくして、この発明によれば、板状ワークの反りの矯
正に起因する不都合を全く生じることなく、しかも、反
りを矯正し得ない板状ワークに対してもまた、板状ワー
クの損傷のおそれなしに、いずれの個所にも定常に、か
つ極めて効率的に液体材料を塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す斜視図、 第２図は、シリンジガイドブロックを示す縦断面図、 第３図は、コイルスプリングの他の適用例を示す側面
図、 第４図は、吐出ノズルに対する球形部分の配設例を示す
説明図、 第５図は、液体材料の塗布手順を例示する図である。 １……固定板、２……可動板、 3,16……昇降ガイド手段、 ５……シリンジガイドブロック、 ６……針状ガイド、6a……球形部分、８……シリンジ、 15……吐出ノズル、17……シリンジ支持板、 18……貫通孔、19……締付けねじ、20……ねじ機構、 21……当接板、22……コイルスプリング。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定板と、この固定板に、昇降ガイド手段
   を介して取付けた可動板と、可動板に固定したシリンジ
   ガイドブロックと、シリンジガイドブロックの下端部に
   固定されてワークに接触する、先端部が球形の針状ガイ
   ドと、前記可動板に、他の昇降ガイド手段を介して取付
   けたシリンジ支持板と、このシリンジ支持板に設けら
   れ、シリンジの、シリンジガイドブロックへの挿入を許
   容する貫通孔およびそのシリンジの位置決め手段と、シ
   リンジ支持板の、シリンジガイドブロックに対する相対
   高さを調節可能ならしめる高さ調整手段と、ワークに接
   触する針状ガイドへの作用荷重を調整するばね手段とを
   具えてなる液体材料吐出シリンジ用ならい装置。