JP3648509B2 - ノズル分注装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル分注装置に関し、特に、単体のモータで駆動するネジ体上を移動するスライダの移動ストロークを分注用とノズルユニットのクランプ／アンクランプ用とに分けて用い、構造の簡略化及び小型化を達成するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種のノズル分注装置としては、図示していないが、分注用、ノズル脱着用及びチップ取外し用に対して各々独立したモータ、ソレノイド等が設けられていた（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２２９４１４号公報
【特許文献２】
特開平９−２８１１１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のノズル分注装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、分注用、ノズル脱着用、チップ取外し用に各々独立してモータ、ソレノイド等の専用の駆動源を取付けているため、機構が大型化しかつ複雑化し、簡略化かつ小型化の市場のニーズに沿うことは極めて困難であった。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、単体のモータで駆動するスライダの移動ストロークを分注用とノズルユニットのクランプ／アンクランプ用とに分けて用い、構造の簡略化及び小型化を達成するようにしたノズル分注装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるノズル分注装置は、ケーシングに設けられたモータにより回転するネジ体により上下動するスライダと、前記ケーシングの下部のノズルホルダに着脱自在に設けられたノズルユニットと、前記スライダに設けられ前記ノズルユニットのピストンを押すための分注用ピストン軸と、前記スライダに係合する突出状の取付片を有し前記ケーシングに上下動自在に設けられると共に長手曲折状のカム部を有するカム板と、前記カム板とケーシング間に張架され前記カム板を常時前記ノズルユニット側へ付勢するためのばね部材と、前記ノズルホルダに設けられ前記ノズルユニットの輪状のクランプ用溝をクランプ／アンクランプするための複数のカムと、前記カム部に係合するローラ状のカムフォロワを有し前記各カムを回動させるためのカム回動体とを備え、前記スライダの降下により前記分注用ピストン軸によって前記ピストンを押して分注動作を行い、前記分注動作に用いる前記スライダのストローク範囲外において前記スライダを上昇させることにより、前記スライダが前記取付片を介して前記カム板を上昇させて前記カム回動体及び各カムを回動させ前記クランプ用溝のアンクランプを行うようにした構成であり、また、前記取付片には動作位置調整ネジが出入自在に螺合され、前記動作位置調整ネジが前記スライダの上部に当接するようにした構成であり、また、前記カム回動体に設けられた複数のピンが前記各カムに形成されたピン用孔に挿入され、前記各カムは前記ノズルホルダに回転自在に軸支されている構成であり、また、前記カムは、円板の一部を切欠いた形状からなる三日月形をなしている構成であり、また、前記モータは、単体のみからなり、前記分注動作と前記クランプ／アンクランプの動作に共用して用いられる構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明によるノズル分注装置の好適な実施の形態について説明する。
図１から図４において符号１で示されるものは全体形状が箱型をなすケーシングであり、このケーシング１の上部には１個のモータ２が設けられている。
前記ケーシング１内には、前記モータ２の回転軸３にカップリング４を介して接続された台形ネジ又はボールネジ等からなるネジ体５が回転自在に設けられている。
【０００８】
前記ネジ体５にはスライダ６が矢印Ｅの方向に沿って上下動自在にネジ孔６ｂを介して螺合して設けられ、このスライダ６は図６で示されるようにケーシング１に設けられたリニアガイド７に摺動自在に接続され、回転することなく上下動するように構成されていると共に、下方に突出する分注用ピストン軸６Ａを有している。
【０００９】
前記ケーシング１の内面には、複数のガイド突起８、９を介して長手形状のカム板１０が上下動自在に設けられ、このカム板１０の下部位置には横方向に所定のリードを有する長手曲折形状のカム溝又はカム孔の形状からなるカム部１１が形成されている。
前記カム板１０は、その上端１２に一端が接続されたスプリング等のばね部材１３の他端がケーシング１の係止部１４に係止され張架されていることにより、常時下方へ付勢されていると共に、矢印Ｅに沿って上下動自在に構成されている。
前記カム板１０の前記上端１２に対して一体に曲折して形成された取付片１５には動作位置調整ネジ１６が出入自在に螺合して設けられ、この動作位置調整ネジ１６の下端１６ａには前記スライダ６の上部６ａが当接し、このスライダ６によってカム板１０をばね部材１３のばね力に抗して上方へ持ち上げることができるように構成されている。尚、この場合、この動作位置調整ネジ１６の下方へ突出量を調整することにより、クランプ解除用にカム板１０を上昇させるための上昇開始位置、すなわち、時期を自在に調整することができるように構成されている。
【００１０】
前記ケーシング１の下部１ａには、中空状でかつフランジ２０を有するノズルホルダ２１が設けられており、このノズルホルダ２１のフランジ２０（図７）上には中空状の輪状取付台２２が設けられている。
前記ノズルホルダ２１及び輪状取付台２２には貫通した孔２３が形成され、この輪状取付台２２の孔２３の周囲にはクランプ爪の作用をなす３個（３個以外の数も可）のカム２４が軸支部２５を介して回転自在に設けられている。
【００１１】
前記各カム２４は、円板の一部を切欠いた形状の三日月形（三日月形に限らず、他の形状も可）をなしており、この切欠による切欠部２６は前記孔２３の形状すなわち後述のノズルユニット３０のノズル頭部３１の外周形状に沿っている。
【００１２】
前記各カム２４の前記軸支部２５の近傍位置には、ピン用孔３２が形成され、各ピン用孔３２内には、この各カム２４の上部の輪状をなすカム回動体３５の下面に形成された各ピン３６が挿入して係合されている。
前記カム回動体３５の側部に設けられたローラ状のカムフォロワ３７は、カム板１０の長溝、長孔等からなるカムリードを有するカム部１１に係合し、カム板１０が上下動した時にカム回動体３５が矢印Ｆの方向に回動し、図８のアンクランプ状態Ａ及びクランプ状態Ｂを交互に繰り返すように構成されている。尚、図８は前記ノズル頭部３１の裏側から見た状態である。
【００１３】
前記ノズルホルダ２１の孔２３には、下部方向からノズルユニット３０を有する交換ノズルアタッチメント４０が挿入して装着され、このノズルユニット３０のノズル頭部３１が孔２３を貫通して各カム２４の上部に位置し、図８のＢのように各カム２４を左方向に回転させることにより、各カム２４が頭部３１の下部のクランプ用溝４１に係合し、このクランプ用溝４１をクランプするクランプ状態Ｂとなる。
【００１４】
前記スライダ６から一体に延び前記ケーシング１の外側に突出する突延部６Ｃには、ロータリーソレノイド等からなる往復回動器５０が設けられ、この往復回動器５０の回転軸５１にはギヤ５２、５３を介して平面形状でＴ字形をなすスイングアーム５４が接続されていると共に、この往復回動器５０の作動によってスイングアーム５４は矢印Ｇの方向に沿って往復回動できるように構成されている。
【００１５】
前記ノズルホルダ２１の側部には、シャフト５５を上下動自在に有するホルダ６０が設けられ、このシャフト５５の上端に設けられた止め輪６１ａとホルダ６０の上面６０ａとの間にはスプリング６１が介挿され、シャフト５５はホルダ６０に対して常時上方へ付勢されている。
【００１６】
前記交換ノズルアタッチメント４０の側部には、長手方向の両端に第１、第２曲折部７０ａ、７０ｂを有するチップ取外し用アーム７０が一対のピン状の取付部７１、７２を介して上下動自在に取付けられ、第１曲折部７０ａは前記シャフト５５と当接可能で、第２曲折部７０ｂは、図４のように、前記交換ノズルアタッチメント４０の内側で前記ノズルユニット３０の外側に位置して所定のストロークのみ上下動できる取外し用筒体７３のフランジ７３ａに係合している。尚、前記取付部７１、７２は、図示していないが、チップ取外し用アーム７０の一対の長孔に係合し、上下動自在に構成されている。
【００１７】
前記チップ取外し用アーム７０が下方へ押下げられてノズルユニット３０の下部に装着されたチップ７５を前記取外し用筒体７３が押下げると、チップ７５はこのノズルユニット３０から取外されて離脱する。
尚、前述の取外し用筒体７３のストロークは、図４のように、交換ノズルアタッチメント４０の内壁に形成された段部８０によって規制されるように構成されている。
【００１８】
次に、動作について説明する。まず、ノズルユニット３０を有する交換ノズルアタッチメント４０をノズルホルダ２１に装着し、モータ２を回転させてネジ体５を回転させると、スライダ６と共に分注用ピストン軸６Ａが降下してノズルユニット３０内のピストン３０ａ（図４）を押圧し、ノズルユニット３０内の液状材料がチップ７５から下方へ吐出される。
尚、前述のスライダ６の前記ピストン３０ａを押すためのストロークの範囲では、前記カム板１０は下方へばね部材１３で付勢されて各カム２４がクランプ状態であり、カム板１０による各カム２４の回動は行われないため、ノズルユニット３０のアンクランプ動作は行われない。
【００１９】
次に、ノズルホルダ２１の下端に取付けられたチップ７５を除去して他のチップ７５と交換する場合、往復回動器５０を作動させてスイングアーム５４を図１０のように回動させてシャフト５５の上部５５ａと当接する位置関係に設定した後に、スライダ６を前述の分注動作に続けて降下させると、シャフト５５がチップ取外し用アーム７０を介して取外し用筒体７３を押し下げるため、チップ７５がノズルユニット３０の下部から取外されて除去される。尚、前記スライダ６のネジ体５上の移動動作による移動ストロークは、前述の分注に要したストロークに続いてチップ取外しのストロークからなり、分注とチップ取外しのストロークは各々別々、すなわち、重ならないで互いに独立している。
尚、前記スイングアーム５４は、チップ取外し動作以外の時は、回動して前記シャフト５５と当接しない位置に逃げている。
【００２０】
次に、ノズルユニット３０をノズルホルダ２１から除去し、例えば、交換する場合は、前述の状態でモータ２を回転させ、分注又はチップ取外し動作後のスライダ６を続けて上昇させると、スライダ６の上部６ａにカム板１０の動作位置調整ネジ１６の下端１６ａが当接し、この状態でなおスライダ６を上昇させるとカム板１０が上方へ押上げられ、カム部１１の下部へカムフォロワ３７が係合するため、カム回動体３５が図７においてＣＣＷ方向へ回転し、図８のクランプ状態Ｂからアンクランプ状態Ａに変わり、ノズルユニット３０はノズルホルダ２１から除去される。尚、図８はクランプ用溝４１側から各カム２４を見ている。
【００２１】
前述の状態で、新しいノズルホルダ２１を交換ノズルアタッチメント４０と共にノズルホルダ２１に装着して、スライダ６を降下させると、カム板１０は再びばね部材１３で下方へ付勢されてカム回動体３５がＣＷ方向へ回動し、各カム２４は図８のアンクランプ状態Ａからクランプ状態Ｂへ戻し、ノズルユニット３０がノズルホルダ２１へクランプされる。
【００２２】
従って、前述の分注動作及びノズルユニット３０のクランプ／アンクランプ動作に用いられるスライダ６のストローク動作は、単体のモータのみで共用して行われ、装置全体の形状がコンパクトに構成されている。
また、前述の分注動作はスライダ６を押下げ手所定のストロークを用いて行われるが、前述のノズルユニット３０のクランプ／アンクランプ動作は、前記スライダ６の動作を用いるが、この分注動作に用いる下方へのストロークとは関係なく、この分注動作完了後に、分注時とは逆に引き続いてスライダ６を上昇させて前記分注のストローク動作の範囲外で所定のストローク分移動することにより、カム板１０が上昇してアンクランプ動作が行われるもので、分注時には常にクランプ動作となる。
尚、本発明においては、チップ７５の取外し動作にもスライダ６のストロークを用いた場合について述べたが、このチップ７５の取外しは、前述のスライダ６のストロークによるチップ取外し用アーム７０等の機構を用いることなく、チップ７５の取外しは手動とすることによって分注とクランプ／アンクランプ動作を行うように構成することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によるノズル分注装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ケーシングに設けた１個のみのモータからなる駆動源を用いてスライダを上下動させ、ノズルユニットの分注動作、及び、スライダによるカム板の強制押上げによるカムの回動によってノズルユニットのクランプ及びアンクランプを行うことができ、従来よりも大幅な構造の簡略化及び小型化を達成することができる。また、分注動作とノズルユニットのクランプ／アンクランプ動作を１個のスライダが移動する移動ストローク上の互いに異なるストロークで行うことができ、ネジ体が単体のみで済み、装置の小型化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるノズル分注装置を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図４のＤ−Ｄ断面図である。
【図６】図１の要部の分解斜視図である。
【図７】図１の要部の拡大分解斜視図である。
【図８】図７の各カムによるアンクランプ及びクランプ状態を示す動作説明図である。
【図９】図２のチップ取外し動作図である。
【図１０】図９の要部を示す拡大分解斜視図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ モータ
５ ネジ体
６ スライダ
６Ａ 分注用ピストン軸
１０ カム板
１１ カム部
１３ ばね部材
２１ ノズルホルダ
２４ カム
３０ ノズルユニット
３０ａ ピストン
３２ ピン用孔
３５ カム回動体
３６ ピン
３７ カムフォロワ
５０ 往復回動器
５４ スイングアーム
５５ シャフト
７０ チップ取外し用アーム
７５ チップ

Claims (5)

1. ケーシング(1)に設けられたモータ(2)により回転するネジ体(5)により上下動するスライダ(6)と、前記ケーシング(1)の下部のノズルホルダ(21)に着脱自在に設けられたノズルユニット(30)と、前記スライダ(6)に設けられ前記ノズルユニット(30)のピストン(30a)を押すための分注用ピストン軸(6A)と、前記スライダ(6)に係合する突出状の取付片(15)を有し前記ケーシング(1)に上下動自在に設けられると共に長手曲折状のカム部(11)を有するカム板(10)と、前記カム板(10)とケーシング(1)間に張架され前記カム板(10)を常時前記ノズルユニット(30)側へ付勢するためのばね部材(13)と、前記ノズルホルダ(21)に設けられ前記ノズルユニット(30)の輪状のクランプ用溝(41)をクランプ／アンクランプするための複数のカム(24)と、前記カム部(11)に係合するローラ状のカムフォロワ(37)を有し前記各カム(24)を回動させるためのカム回動体(35)とを備え、
   前記スライダ(6)の降下により前記分注用ピストン軸(6A)によって前記ピストン(30a)を押して分注動作を行い、前記分注動作に用いる前記スライダ(6)のストローク範囲外において前記スライダ(6)を上昇させることにより、前記スライダ(6)が前記取付片(15)を介して前記カム板(10)を上昇させて前記カム回動体(35)及び各カム(24)を回動させ前記クランプ用溝(41)のアンクランプを行うように構成したことを特徴とするノズル分注装置。
2. 前記取付片(15)には動作位置調整ネジ(16)が出入自在に螺合され、前記動作位置調整ネジ(16)が前記スライダ(6)の上部に当接するように構成したことを特徴とする請求項１記載のノズル分注装置。
3. 前記カム回動体(35)に設けられた複数のピン(36)が前記各カム(24)に形成されたピン用孔(32)に挿入され、前記各カム(24)は前記ノズルホルダ(21)に回転自在に軸支されていることを特徴とする請求項１又は２記載のノズル分注装置。
4. 前記カム(24)は、円板の一部を切欠いた形状からなる三日月形をなしていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のノズル分注装置。
5. 前記モータ(2)は、単体のみからなり、前記分注動作と前記クランプ／アンクランプの動作に共用して用いられることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のノズル分注装置。

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