JP3809994B2

JP3809994B2 - Liquid dispensing device

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Publication number: JP3809994B2
Application number: JP2000376482A
Authority: JP
Inventors: 和正生島
Original assignee: Musashi Engineering Inc
Current assignee: Musashi Engineering Inc
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2020-12-11
Also published as: JP2001227456A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、あらゆる粘度の液体、たとえば、水、アルコールといった低粘性物質から、接着剤、ペースト状もしくはクリーム状の工業用材料といった高粘調流体にいたるまでの、液体を高速に高精度に吐出する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体を定量に吐出する装置においては、（１）調圧された圧縮空気を貯留容器内の液体に所望時間だけ適用して、ノズル先端の吐出口から所望量の液体を吐出する、Ａｉｒ式吐出装置、（２）貯留容器内の液体に液密に配設したプランジャを移動させて前記液体を加圧し、ノズル先端の吐出口から所望量の液体を吐出する、プランジャ式吐出装置、（３）貯留容器とノズルとの間にシリンダを設け、このシリンダ内に設けられた複数の貫通孔は一の貫通孔に一のプランジャが進退するよう施されており、プランジャの退行移動により貯留容器から液体がシリンダ内に吸入され、プランジャの進行移動により液体がシリンダからノズルへ排出される機構において、前記複数のプランジャが順に液体に作用して液体を加圧することにより、ノズル先端の吐出口から所望量の液体を吐出する、多連プランジャポンプ式吐出装置、など種々のものが開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの技術では、現在求められているような高速なタクトタイムで、高精度にかつ定量性を維持して吐出することは不可能であった。
例えば、半導体製造におけるダイボンディング工程などにおいては、サイズの高機能を有する大きなデバイスの出現と、生産性を向上させるためのさらなる高タクト化の要求から、短時間に多量を吐出することが求められており、一方で高品質な製品が要求されることから高精度な吐出および精細な塗布が求められている。
このような要求を満たすために、前記従来技術にはいずれにも問題があった。
【０００４】
たとえば、（１）Ａｉｒ式吐出装置は、液体を吐出する圧力源に空気圧を利用するが、空気圧は圧縮性に富んでいるため、短い時間に大きく圧力を変化させることが非常に難しく、従って高速なタクトで吐出することは不向きであった。
また、短時間に多量の液体を吐出する場合および特に吐出する液体が高粘度液剤である場合のように、液体に高い圧力を適用する必要がある場合においても、急激な貯留容器内の圧力変化が必要であるため、吐出時間を短くするには限界があり、また高速なタクトで吐出することができない問題があった。
【０００５】
（２）のプランジャ式吐出装置は、貯留容器内の液体水頭付近に液密に配設されたプランジャが、貯留されている液体すべてを加圧して吐出する方式である。ここで、加圧される液体量は貯留容器内の残液量に依存されるから、液剤を加圧して所望圧力とするときの所望圧力到達時間は残液量が少量である場合は速く、残液量が多量である場合は遅くなる。このように、吐出時の圧力変化が貯留容器内の残液量によって異なるから、これに起因して吐出量のばらつきが生じる問題がある。
予め貯留する液体量を少量とすると、短い周期で貯留容器を交換する作業が必要となり作業効率が悪くなる問題が生じる。
【０００６】
（３）多連プランジャポンプ式吐出装置においては、複数のプランジャが順に連続して液体を加圧動作する方式であるから、一のプランジャから他の一のプランジャに制御が移行する場合、液体は同時に２本のプランジャにより加圧されるために、与える力が均一とならず、よって吐出される液体には脈動が発生し流速が均一とならないという問題がある。
このため、この装置でワーク上に液体を線形状に塗布描画すると、線の幅および線高にムラ、歪みが発生し均一な塗布形状を形成させることができないから、高精細なパターン形状を描画する場合には、塗布形成させることが実質的に不可能である。
【０００７】
本発明の目的は、液体の高速かつ高精度な定量吐出にかかるこれら問題を解消し、液体を高速に高精度に吐出する吐出装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プランジャロッドの後退動作により貯留容器から液体をシリンダに吸引し、前記プランジャロッドの進出動作により前記液体をシリンダからノズルに排出する液体の定量吐出方法であって、一回の吐出を、プランジャロッドの一回の吸入動作および一回の排出動作で行うことを特徴とする方法を要旨としている。
【０００９】
一回に吐出する量だけシリンダ内に液体を吸引しており、その場合、本発明は、プランジャロッドの後退動作により貯留容器から一回に吐出する量だけシリンダ内に液体を吸引し、前記プランジャロッドの進出動作により前記液体をシリンダからノズルに排出する液体の定量吐出方法であって、一回の吐出を、プランジャロッドの一回の吸入動作および一回の排出動作で行うことを特徴とする方法を要旨としている。
【００１０】
プランジャロッドの液体吸入開始位置と液体排出終了位置を等しくしており、その場合、本発明は、プランジャロッドの後退動作により貯留容器から液体をシリンダに吸引し、好ましくは一回に吐出する量だけシリンダ内に液体を吸引し、前記プランジャロッドの進出動作により前記液体をシリンダからノズルに排出する液体の定量吐出方法であって、一回の吐出を、プランジャロッドの一回の吸入動作および一回の排出動作で行うこと、ならびに、プランジャロッドの液体吸入開始位置と液体排出終了位置を等しくすることを特徴とする方法を要旨としている。
【００１１】
プランジャロッドの液体排出終了時にシリンダ内液体残量をほぼ無にしており、その場合、本発明は、プランジャロッドの後退動作により貯留容器から液体をシリンダに吸引し、好ましくは一回に吐出する量だけシリンダ内に液体を吸引し、前記プランジャロッドの進出動作により前記液体をシリンダからノズルに排出し、その際、プランジャロッドの液体排出終了時にシリンダ内液体残量をほぼ無にする液体の定量吐出方法であって、一回の吐出を、プランジャロッドの一回の吸入動作および一回の排出動作で行うこと、好ましくはさらにプランジャロッドの液体吸入開始位置と液体排出終了位置を等しくすることを特徴とする方法を要旨としている。
【００１２】
吐出毎のプランジャロッドの液体吸入開始位置を同一の位置に、かつ、吐出毎のプランジャロッドの液体吸入終了位置を同一の位置にしており、その場合、本発明は、プランジャロッドの後退動作により貯留容器から液体をシリンダに吸引し、好ましくは一回に吐出する量だけシリンダ内に液体を吸引し、前記プランジャロッドの進出動作により前記液体をシリンダからノズルに排出する、好ましくはその際、プランジャロッドの液体排出終了時にシリンダ内液体残量をほぼ無にする液体の定量吐出方法であって、一回の吐出を、プランジャロッドの一回の吸入動作および一回の排出動作で行うこと、ならびに、吐出毎のプランジャロッドの液体吸入開始位置を同一の位置に、かつ、吐出毎のプランジャロッドの液体吸入終了位置を同一の位置にすることを特徴とする、好ましくはさらにプランジャロッドの液体吸入開始位置と液体排出終了位置を等しくすること、ならびに、吐出毎のプランジャロッドの液体吸入開始位置を同一の位置にすることを特徴とする方法を要旨としている。
【００１３】
吐出毎のプランジャロッドの液体吐出開始位置を同一の位置に、かつ、吐出毎のプランジャロッドの液体吐出終了位置を同一の位置にしており、その場合、本発明は、プランジャロッドの後退動作により貯留容器から液体をシリンダに吸引し、好ましくは一回に吐出する量だけシリンダ内に液体を吸引し、前記プランジャロッドの進出動作により前記液体をシリンダからノズルに排出する、好ましくはその際、プランジャロッドの液体排出終了時にシリンダ内液体残量をほぼ無にする液体の定量吐出方法であって、一回の吐出を、プランジャロッドの一回の吸入動作および一回の排出動作で行うこと、ならびに、吐出毎のプランジャロッドの液体吐出開始位置を同一の位置に、かつ、吐出毎のプランジャロッドの液体吐出終了位置を同一の位置にすること、好ましくはさらに、吐出毎のプランジャロッドの液体吸入開始位置を同一の位置に、かつ、吐出毎のプランジャロッドの液体吸入終了位置を同一の位置にすること、プランジャロッドの液体吸入開始位置と液体排出終了位置を等しくすること、ならびに、吐出毎のプランジャロッドの液体吸入開始位置を同一の位置にすることを特徴とする方法を要旨としている。
【００１４】
また、本発明は、吐出する液体を所望量に計量するポンプ部と、吸引および排出の液体流路を切り替えるバルブ部と、バルブ部の位置によりポンプ部と連通可能な、液体を貯留する貯留部と、液体を吐出する吐出口をそなえる吐出部と、による構成において、ポンプ部とバルブ部を連接して配設したことを特徴とする液体の定量吐出装置を要旨としている。
【００１５】
上記のバルブ部をボールバルブとしており、その場合、本発明は、吐出する液体を所望量に計量するポンプ部と、吸引および排出の液体流路を切り替えるバルブ部と、バルブ部の位置によりポンプ部と連通可能な、液体を貯留する貯留部と、液体を吐出する吐出口をそなえる吐出部と、による構成において、バルブ部をボールバルブとしたこと、ならびに、ポンプ部とバルブ部を連接して配設したことを特徴とする液体の定量吐出装置を要旨としている。
【００１６】
プランジャロッドを備えたシリンダが装着されたシリンダブロックで上記のポンプ部を構成しており、その場合、本発明は、吐出する液体を所望量に計量するポンプ部と、吸引および排出の液体流路を切り替えるバルブ部と、バルブ部の位置によりポンプ部と連通可能な、液体を貯留する貯留部と、液体を吐出する吐出口をそなえる吐出部と、による構成において、プランジャロッドを備えたシリンダが装着されたシリンダブロックで上記のポンプ部を構成したこと、ならびに、ポンプ部とバルブ部を連接して配設したことを特徴とする液体の定量吐出装置を要旨としている。
【００１７】
上記のバルブ部を、貯留容器に連通する第一孔および吐出部に連通する第二孔とを有するバルブブロックを具える切換弁としており、その場合、本発明は、吐出する液体を所望量に計量するポンプ部と、吸引および排出の液体流路を切り替えるバルブ部と、バルブ部の位置によりポンプ部と連通可能な、液体を貯留する貯留部と、液体を吐出する吐出口をそなえる吐出部と、による構成において、プランジャロッドを備えたシリンダが装着されたシリンダブロックで上記のポンプ部を構成したこと、上記のバルブ部を、貯留容器に連通する第一孔および吐出部に連通する第二孔とを有するバルブブロックを具える切換弁としたこと、ならびに、ポンプ部とバルブ部を連接して配設したことを特徴とする液体の定量吐出装置を要旨としている。
【００１８】
上記の切換弁を、スライド型、一方向回転型、または往復動回転型の切換弁としており、その場合、本発明は、吐出する液体を所望量に計量するポンプ部と、吸引および排出の液体流路を切り替えるバルブ部と、バルブ部の位置によりポンプ部と連通可能な、液体を貯留する貯留部と、液体を吐出する吐出口をそなえる吐出部と、による構成において、プランジャロッドを備えたシリンダが装着されたシリンダブロックで上記のポンプ部を構成したこと、上記のバルブ部を、貯留容器に連通する第一孔および吐出部に連通する第二孔とを有するバルブブロックを具えるスライド型、一方向回転型、または往復動回転型の切換弁としたこと、ならびに、ポンプ部とバルブ部を連接して配設したことを特徴とする液体の定量吐出装置を要旨としている。
【００１９】
シリンダブロックとバルブブロックとを密着かつ滑合するように配設することによりポンプ部とバルブ部を連接して配設しており、その場合、本発明は、吐出する液体を所望量に計量するポンプ部と、吸引および排出の液体流路を切り替えるバルブ部と、バルブ部の位置によりポンプ部と連通可能な、液体を貯留する貯留部と、液体を吐出する吐出口をそなえる吐出部と、による構成において、プランジャロッドを備えたシリンダが装着されたシリンダブロックで上記のポンプ部を構成したこと、上記のバルブ部を、貯留容器に連通する第一孔および吐出部に連通する第二孔とを有するバルブブロックを具えるスライド型、一方向回転型、または往復動回転型の切換弁としたこと、ならびに、シリンダブロックとバルブブロックとを密着かつ滑合するように配設することによりポンプ部とバルブ部を連接して配設したことを特徴とする液体の定量吐出装置を要旨としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
プランジャロッドの後退動作により貯留容器から液体をシリンダに吸引し、前記プランジャロッドの進出動作により前記液体をシリンダからノズルに排出する液体の定量吐出方法において、一回の吐出をプランジャロッドの一回の吸入動作および一回の排出動作で行うことを特徴とする。液体は同時に複数本のプランジャにより加圧させることが無いから、液体に適用する加圧力が一定となり、よって吐出される液体に脈動が発生せず、流速が均一となる。このため、ワーク上に液体を線形状に塗布描画しても、線の幅および線高にムラ、歪みが発生せず、均一な塗布形状を形成させることができ、高精細がパターン形状を塗布形成させることができる。さらに、一回の吐出を一回のプランジャロッドの移動で行うので、吐出される液体に脈動が無く、一定した流速で液体を吐出させることが可能であることから、所望する描画形状を均一かつ高精細に塗布形成させることができる。
【００２１】
また、吐出とは、液体を加圧して誘起された液体と大気圧との圧力差によってノズルから液体が流出することであるから、圧力差を効果的に誘起するためには、加圧される液体の体積は少量であるほど好ましく、より急峻に液体圧力を上昇させることができ、短時間に多量の液体を吐出する場合および特に吐出する液体が高粘度液剤である場合に効果的である。したがって、複数回の吐出量に相当する液体量を加圧することよりも、一回の吐出量をシリンダ内に液体を吸引して加圧することが好ましい。より好ましくは、プランジャロッドの液体排出終了後のシリンダ内には液体残量が無いことである。一回に吐出する量の液体をシリンダに吸入し、シリンダ内の前記液体をプランジャロッドの移動により圧力を適用させて吐出することから、加圧する液体量を最小限にすることが可能であり、よって液体に起因する影響を効果的に排除ならしめ、さらには液体を加圧してから液体がノズルより吐出されるまでの時間を大幅に短縮することが可能であり、高速な吐出を可能とする。
【００２２】
ここで、プランジャロッドの液体吸入開始位置と液体排出終了位置を吐出毎で等しくすることが好ましい。吐出毎の加圧する液体量を常に一定ならしめることは、加圧される液体量が貯留容器内の残液量に依存されることが無く、吐出時のプランジャロッドが液体を加圧するときの液体圧力が上昇するプロセスを吐出毎に等しくすることができるから、貯留容器内の残液量に依存する吐出量のばらつきが無い。より好ましくは、さらに吐出毎のプランジャロッドの液体吐出開始位置を同一の位置に、かつ吐出毎のプランジャロッドの液体吐出終了位置を同一の位置にする。吐出毎の吐出開始および吐出終了におけるプランジャロッドの位置が常に一定であることから、液体圧縮量が容器に貯留された液体量に依存されず常に一定となり、安定した高精度な吐出が行うことができる。さらに好ましくは、さらに吐出毎のプランジャロッドの液体吸入開始位置を同一の位置に、かつ吐出毎のプランジャロッドの液体吸入終了位置を同一の位置にする。
【００２３】
具体的な装置構成は、液体を吐出するノズルと、液体を貯留する貯留容器と、内部に空間を有するシリンダと、前記シリンダに内接して進退するプランジャロッドと、プランジャロッドを駆動する駆動手段と、シリンダと貯留容器またはノズルとを連通する切換弁と、を具える液体定量吐出装置である。この装置では、駆動手段に連結されたプランジャロッドが内壁に接して進退移動し、プランジャロッドが吐出量に等しい量だけ退行移動して貯留容器よりシリンダに液体を吸入し、プランジャロッドが吐出量に等しい量だけ進行移動してシリンダからノズルへ液体を排出することにより吐出を行う。このとき切換弁は、プランジャロッドが後退移動してシリンダに液体を吸入するときはシリンダと貯留容器を連通し、プランジャロッドが進出移動してシリンダから液体を排出するときはシリンダとノズルを連通するよう作動する。
【００２４】
貯留容器と切換弁とを液送管を介して連通することにより、液剤貯留部と吐出機構部とを分離することができるため、取る扱いやすい場所に貯留容器を配置することが可能であり、たとえば、貯留容器内の液体の残量が少なくなった場合に、液体貯留容器に液体を補充する、または予め液体が充填されている貯留容器ごと交換する作業を容易に行うことが可能となる。さらには、容器内に貯留する液体量は使用する液体のポットライフや一日の作業量から考察して、計画的に適切な量を貯留しておくことができるため、一日の作業における液体の補充作業を不用とすることも、適宜補充することも可能である。
【００２５】
さらに、ノズルと切換弁とを液送管を介して連通することにより、吐出機構部と吐出口を分離することができるため、吐出機構部は固定部に設置し、ノズルを可動部、たとえばロボットに搭載して作業することが可能となるため、可動部を極めて軽量に構成することができる。これにより塗布作業、たとえばワーク表面上に所望するパターン形状に塗布する描画作業を極めて高速に行うことが可能となる。
【００２６】
貯留容器内の液体が高粘性流体である場合、またはシリンダ内に速やかに液体を吸引させる場合などには、貯留容器の液体をシリンダに液送するためにプランジャロッドの後退移動による吸引力を補助するために貯留容器内の液体を加圧する加圧装置を具えることが好ましい。
【００２７】
また、ピストン内部に滑りこむプランジャロッド径はシリンダ内径とはほぼ等しいことが好ましい。より好ましくは、プランジャロッドがシリンダに内接する。
また、プランジャロッド径のシリンダに内接する外郭断面形状を円形状とすることもできる。
【００２８】
切換弁はボールバルブとすることができる。好ましくは、切換弁を、貯留容器とを連通する第一孔およびノズルとを連通する第二孔とを有しスライドして連通する部位を切換えるバルブブロックを具えるスライド弁とする。前記第一孔と第二孔は隣接するほど、切換時のロスタイムを短縮することができ高速なタクトタイムで吐出することができる。
【００２９】
駆動手段および／または切換弁が、制御部の信号に基づいて動作することができる。好ましくは、吐出時においてはプランジャロッドがノズルに連通するよう切換弁を制御し、さらに駆動手段を制御して液体を加圧し、また吸引時においてはプランジャロッドが貯留容器と連通するよう切換弁を制御し、さらに駆動手段を制御して液体を吸引する。
【００３０】
プランジャロッドの本数は複数とすることができる。このとき、複数回の吐出においては、毎回異なったプランジャロッドで行うことができるから、プランジャロッドのいずれか一の吐出動作にあたって、他のプランジャロッドが吸引または停止動作することにより、次の吐出時には、液体を吸引したプランジャロッドが液体を速やかに吐出することができるから、効果的に液体の吸引にかかる時間を不用ならしめ、より高速なタクトタイムができる。
【００３１】
さらには、駆動手段をプランジャロッドの数と等しくすることが可能である。
また、プランジャロッドを独立して制御を可能とすることができる。このとき、一のプランジャロッドが液体を吐出するときのプランジャロッドの吐出作動速度と、他のプランジャロッドが液体をシリンダ内に吸引するときの吸引作動速度と、を異なる速度に容易に調整可能であるから、複数のプランジャロッドのうち一のプランジャロッドが吐出に携わるときには吐出に好適な、吸引に携わるときには吸引に好適な速度とすることが可能であり好ましい。
【００３２】
さらに、本発明の、液体吐出装置は、液体を吐出するノズルと、液体を貯留する貯留容器と、プランジャポンプと、プランジャポンプを駆動する駆動手段と、シリンダと貯留容器またはノズルとを連通する切替弁とを具え、プランジャポンプを構成するシリンダブロックと切替弁を構成するバルブブロックとを密着かつ滑合するように配設したことを特徴とする。ポンプ部とバルブ部を連接して配設し、かつ、プランジャロッドがバルブに接合する面で吸入開始および吐出完了することができるから、余剰量の液体を圧縮させることなく、必要最低限の液体を加圧することが可能となり、液体を高い応答性で制御することができ、従って、高速なタクトで吐出することができ、また、プランジャロッド先端位置が吐出毎に常に一定であるから、高精度に吐出することができる。
【００３３】
したがって、ポンプ部の構成部品であるプランジャロッドの進退移動、およびそれに伴うバルブ部の構成部品であるバルブブロックの移動で液体の排出および吸引を切替え、詳しくはポンプ部の構成部品であるバルブブロックの位置がポンプ部と液体貯留部が連通する位置にあるときに、プランジャロッドが吐出量に相当する位置まで退行移動して貯留容器から液体をシリンダ内に移動させ、プランジャロッドを前記退行移動を開始した位置まで退出移動させてノズル先端から液体を吐出させるべく構成し、このとき、退行開始時および吐出完了時のプランジャロッドの先端位置を、バルブブロックとシリンダブロックの接合する面とする。
【００３４】
ここで、液体はわずかではあるが圧縮性があり、加圧すると体積を減少させる。つまり、液体を加圧するには、液体を圧縮させる必要があり、加圧する液体量が多ければ多いほど急峻な圧力上昇を起こすことが難しくなる。例えば、当該装置においては加圧すべき液体量が多ければ多いほどピストンロッドの移動速度を上げなければ圧力上昇プロセスが等しくならない。つまり、圧縮すべき液体量が少なければ僅かなピストンロッドの進退移動量で圧量上昇が可能である。したがって、前記退行開始時および吐出完了時のプランジャロッドの先端位置を、バルブブロックとシリンダブロックの接合する面とする位置からプランジャロッドが退行するから、余剰の液体をピストン内に貯留することがなく、必要最低量の液体を加圧することが可能となる。
【００３５】
また、必要最低量の液体量に圧力を作用させるから、プランジャロッドの動作に応じてノズル先端から液体が吐出され、たとえば吐出完了後プランジャロッドが停止しているにもかかわらずノズル吐出口よりだらだらと液体が吐出され続けるようなことがなく、圧縮した液体の膨張に起因する吐出完了の遅れ、ひいては液ダレを排除することができ、高応答性で液体を制御することが可能となる。
また、このように常にピストンロッド先端の液体吸引開始位置、および液体吐出完了位置を一定の位置とすることで、加圧される液体も、ピストンロッド先端からノズル先端までの液体量が一定の量になるから、圧力バッファの圧縮量が常に一定した量となり、従って、吐出毎の液体量が安定し、精度良い吐出が可能となる。
【００３６】
さらに、一回の吐出は一つのピストンロッドの一回の進出移動で行われるから、ノズル先端より吐出される液体には脈動が無い。また、ピストン無いに吸入された液体はすべてピストン内から排出されるから、ピストンロッド付近に対流する液体がなく、長時間対流した液体がピストン内で変性してしまうことがない。例えば接着剤では固化してしまいピストンロッドとピストンが固定されてしまう、といったことがない。
【００３７】
【作用】
ポンプ部の構成部品であるプランジャロッドの進退移動、およびそれに伴うバルブ部の構成部品であるバルブブロックの移動で液体の排出および吸引を切替え、詳しくはバルブブロックの位置がポンプ部と液体貯留部が連通する位置にあるときに、プランジャロッドが吐出量に相当する位置まで退行移動して貯留容器から液体をシリンダ内に吐出する量だけ吸引し、その後バルブブロックをポンプ部とノズル部とが連通する位置に移動させ、プランジャロッドを前記退行移動を開始した位置まで進出移動させてノズル先端から液体を吐出させる。このとき、退行開始時および吐出完了時のプランジャロッドの先端位置を、バルブブロックとシリンダブロックの接合する面とする。ここで、液体にはわずかではあるが圧縮性があり、加圧すると体積を減少させる。つまり、液体を加圧するには液体を収縮させる必要があり、加圧する液体量が多ければ多いほど急峻な圧力上昇を起こすことが難しくなる。例えば、当該装置においては加圧すべき液体量が多ければ多いほどピストンロッドの移動速度を上げなければ圧力上昇プロセスが等しくならない。つまり、圧縮すべき液体量が少なければ僅かなピストンロッドの進出移動量で圧力上昇が可能である。
したがって、前記退行開始時および吐出完了時のプランジャロッドの先端位置を、バルブブロックとシリンダブロックの接合する面とする位置からプランジャロッドが退行するから、余剰の液体をピストン内に貯留することがなく、必要最低量の液体を加圧することが可能となる。
また、必要最低限の液体量に圧力を作用させるから、プランジャロッドの動作に応じてノズル先端から液体が吐出され、たとえば吐出完了後プランジャロッドが停止しているにもかかわらずノズル吐出口よりだらだらと液体が吐出され続けるようなことがなく、圧縮した液体の膨張に起因する吐出完了の遅れ、ひいては液ダレを排除することができ、高応答性で液体を制御することが可能となる。
また、このように常にピストンロッド先端の液体吸引開始位置、および液体吐出完了位置を一定の位置とすることで、加圧される液体も、ピストンロッド先端からノズル先端までの液体量が一定の量になるから、圧力バッファの圧縮量が常に一定した量となり、従って、吐出毎の液体量が安定し、精度良い吐出が可能となる。
さらに、一回の吐出は一のピストンロッドの一回の進出移動で行われるから、ノズル先端より吐出される液体には脈動が無い。
また、ピストン内に吸入された液体はすべてピストン内から排出されるから、ピストンロッド付近に滞留する液体がなく、長時間滞留した液体がピストン内で変性してしまうようなことがない。例えば接着剤では固化してしまいピストンロッドとピストンが固定されてしまう、といったことがない。
【００３８】
このように、ポンプ部とバルブ部を連接して配設し、かつプランジャロッドがバルブに接合する面で吸入開始しおよび吐出完了することができるから、余剰量の液体を圧縮させること無く、つまり必要最低限の液体を加圧することが可能となり、液体を高い応答性で制御することができ、従って、高速なタクトで吐出することができる。
また、プランジャロッド先端位置が吐出毎に常に一定であるから、高精度に吐出することができる。
【００３９】
【実施例】
本願発明の詳細を実施例で説明する。本願発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。
【００４０】
実施例１
図１とともに説明する。ボールバルブ７は、貯留容器６、ノズル９およびシリンダ５と接続されている。ボールバルブ７内の弁体８の回転動作により、シリンダ５がノズル９とまたは貯留容器６と連通するよう制御される。ボールバルブ７はＡｉｒ駆動であり、エア制御手段１０から供給されるＡｉｒにより行われる。貯留容器６へは適宜液体を補充することができる。この容器の液量は吐出量に影響を与えることは無い。プランジャロッド４はプランジャロッド取付板３に接続されており、モータ１の回転駆動がプランジャロッド取付板３の進退運動に変換されて、プランジャロッド４がシリンダ５に内接して進退動作する。
エア制御手段１０とモータ１は制御部１１によって制御されており、制御部１１からの信号に基づいて動作する。
【００４１】
吐出作業は、以下の（１）〜（２）の順番に行われる。
（１）貯留容器６とシリンダ５とを連通するようボールバルブ７の弁体８の位置を制御する。
（２）シリンダ５内に所望する液体量が吸入されるようモータ１を制御してプランジャロッド４を後退移動させる。（吸入開始）
このとき、吸入を開始するときのプランジャロッド４の位置は、シリンダ５のボールバルブ７の弁体８に近いほど好ましい。
（３）プランジャロッド４を後退移動させて所望する液体量がシリンダ５内に吸入されると（充填完了）、シリンダ５とノズル９とが連通するようボールバルブ７の弁体位置を変位する。
（４）吸入した液体量をシリンダ５から排出するようモータ１を制御してプランジャロッド４を前進移動させる。プランジャロッド４が進出移動するとシリンダ５内の液体が加圧され、ノズル９先端の吐出口から液体が吐出される。ボールバルブ７は貯留容器６と連通していないから、シリンダ５内の液体が加圧されても貯留容器６へ液体が逆流することは無い。このとき、プランジャロッド４は液体をシリンダ５内に吸引したときの吸引開始位置まで前進移動させる。（吸引開始位置と排出終了位置を同位置とする）これで、所望量の液体がノズル９先端から吐出される。（吐出終了）
（５）次の吐出は、再び上記１と同様にボールバルブ７の弁体位置を貯留容器６とシリンダ５が連通する位置に変位して上記１〜４までの作業を繰り返す。プランジャロッド４は排出終了位置から次の吐出の吸引を開始する。
【００４２】
このように、吐出毎に、同じ位置からプランジャロッド４が吸引を開始し、さらに同じ量がシリンダ５内に吸入され、同じ位置からシリンダ５内の液体が加圧され、同じ位置で吐出が終了するといった一連の動作を繰り返すことで、ノズル９先端からプランジャロッド４先端までに満たされている液体量を常に一定とすることができるから、安定した一定の吐出量を得ることができ、さらに、吐出する液体量と同量をシリンダ５内に充填することは、吐出に必要な最小量の液を充填することにほかならないから、液体の充填および吐出にかかる外乱因子等による吐出量を不安定とする作用をも最小限に抑えることができ、安定した吐出量を得ることができる。
【００４３】
実施例２
図２（ａ）、（ｂ）とともに説明する〔図２（ａ）は貯留容器６とエア制御手段１０と制御部１１とこれらをつなぐ線を省略している〕。
シリンダブロック３１には、シリンダＡ２９とシリンダＢ３０とが立設され、シリンダＡ２９およびＢ３０の内径と同径でかつ連続する貫通孔が穿たれており、該孔はプランジャ室を形成する。プランジャ室には、プランジャロッドＡ２７とプランジャロッドＢ２８が進退自在に嵌装されており、各プランジャロッドの行程は、最前進位置におけるプランジャロッドの前端面がシリンダブロック３１の一側面と面一になるように設定されている。シリンダブロック３１の前記貫通孔の開口を有する一側面には、バルブブロック３４が密着かつ滑合するように配設されており、バルブブロック３４は押部材３５によりシリンダブロック３１に圧接されており、両ブロック間の液体の漏洩を防止している。
【００４４】
バルブブロック３４は、図示のように流路が形成されていて、シリンダブロック３１とでスライド弁を構成し、貯留容器６とノズル９との間の流路の開閉して、ノズル９に供給する液体の制御をする。また、バルブブロック３４のシリンダブロック３１に圧接する面の流路が開口していない部分は、シリンダヘッドとして機能する。すなわち、スライド弁はバルブブロック３４およびシリンダブロック３５により構成されており、シリンダＡ２９と貯留容器が連結するにあたってシリンダＢ３０とノズル９が連通するように、またシリンダＡ２９とノズル９が連通するにあたってはシリンダＢ３０と貯留容器６が連通するように、エア制御手段１０からの信号に基づいてシリンダブロック３１に対してバルブブロック３４がスライドして切替作動する。
また、バルブブロック３４は、前記押部材と前記シリンダブロック３１との間で圧接しているから、バルブブロック３４の摺動を円滑ならしめるため、バルブブロック３４の、押部材３５との接触面およびシリンダブロック３１との接触面は摩擦係数が低くすることが好ましく、具体的には、接触する面積を小さくすることで行うことができる。
【００４５】
モータＡ２０は、ボールネジＡ２３とギアＡ２１を介して接続されている。
プランジャロッドＡ２７はモータＡ２０の回転動作によりシリンダＡ２９に内接して進退動作するよう、プランジャロッド取付板Ａ２５に付けられている。
プランジャロッドＢ２８はボールネジＢ２４の回転によりシリンダＢ３０に内接して進退動作するよう、プランジャロッド取付板Ｂ２６に取りつけられており、プランジャロッドＡ２７が進出移動するときにはプランジャロッドＢ２８が退行移動するように、プランジャロッドＡ２７が退行移動するときにはプランジャロッドＢ２８が進出移動するように、ボールネジＢ２４に連結したギアＢ２２はギアＡ２１と連結している。
【００４６】
エアシリンダＡ３６先端の押部材３５は、シリンダブロックをエア制御手段１０から供給されるエア圧力により加圧固定しているから、バルブブロック３４は、シリンダブロック３１および押部材３５に密接して、相対的にスライド動作することができ、不要な液体の漏出を防止することができる。
エア制御手段１０から常に一定のエア加圧力が供給されると、エアシリンダＡ先端の押部材３５は常に所望の力でバルブブロック３４とシリンダブロック３１を当接させることができる。加圧力としてバネ等を使用すると、材料等の変質および変形等により、バルブブロックを抑えつける力が変位するため好ましくない。
さらに、エアシリンダを使用することは、万が一バルブブロック３４とシリンダブロック３１の接触面が磨耗してバルブブロック３４の幅が小さくなっても、一定の加圧力に調圧されたエア圧力がエアシリンダに供給されていることから、磨耗前と同じ大きさの力でバルブブロック３４をシリンダブロック３１に当接可能であり、バルブブロック３４とシリンダブロック３１との接触面に間隙が発生せず、不要な液体の漏出を防止することができる。
【００４７】
エアシリンダＡ３６にはストッパーを取り付けて、バルブブロック３４にシリンダブロック３１と離れる方向の力がかかった場合に、エアシリンダＡ３６が引っ込むのを防ぎ、バルブブロック３４とシリンダブロック３１とが離れないようにすることもできる。
バルブブロック３４は、シリンダブロック３１との接触面と平行にスライド動作し、シリンダＡ２９がノズル９と連通するときシリンダＢ３０が貯留容器６と連通するように、またシリンダＢ３０がノズル９と連通するときシリンダＡ２９が貯留容器６と連通するように、位置制御される。
このスライド動作は、エアシリンダＢ３７をエア制御手段１０が制御することにより行うことができる。
【００４８】
エアシリンダＢ３７の両端に接続された２本のバルブブロック支持アーム３３の、アーム間の距離幅と同じ幅に形成されているバルブブロック３４を前記２本の支持アーム３３の間に挟み込んで、バルブブロック３４をスライド動作させる。
【００４９】
前記バルブブロック３４は、接着固定されたものではなく、エアシリンダＢ３７のバルブブロック支持アーム３３と、エアシリンダＡ３６の押部材３５と、に加圧固定されているに過ぎないから、エアシリンダＡ３６に圧力供給を断ち押し部材３５がバルブブロック３４の加圧を低下させると、簡単にバルブブロック３４を取り外すことができ、バルブブロック３４が磨耗したときの交換を容易とする。
【００５０】
モータＢ３８はボールネジＣ３９と連結しており、モータＢ３８の回転動作によりベースブロック４９とサブブロック５０との相対距離をボールネジＣ３９の軸方向に変えることができる。
【００５１】
ベースブロック４９には、モータＡ２０、ボールネジＡ２３、ボールネジＢ２４、プランジャロッドＡ２７、プランジャロッドＢ２８、プランジャロッド取付板Ａ２５、プランジャロッド取付板Ｂ２６が固定されており、サブブロック５０にはシリンダＡ２９、シリンダＢ３０、シリンダブロック３１、ノズル９およびバルブブロック３４が固定されているから、ベースブロック４９とサブブロック５０との相対距離をボールネジＣ３９の回転方向に移動できることは、プランジャロッドＡ２７およびプランジャロッドＢ２８の相対距離を一定としたまま、プランジャロッドＡ２７およびプランジャロッドＢ２８とバルブブロック３４との相対距離を調節できるから、微量吐出を行うようなプランジャロッドが僅かにしか変位しない場合には、プランジャロッド位置をバルブブロック３４に近づけることが可能となり、不要な液体をシリンダ内に残留することを効果的に除去することができる。
【００５２】
プランジャロッドの進退移動する最大ストローク量の中央が、プランジャロッドＡ２７先端およびプランジャロッドＢ２８先端が揃う位置であるとしたとき、最大ストロークを必要としない量を吐出する場合、例えば微量を吐出する場合には、プランジャロッドの最大ストローク量と比べて僅かな量しか進退動作をしない。このとき吐出終了時のプランジャロッド先端位置からバルブブロック３４までの液体はバッファとして働くため、高速タクトで吐出を行う場合には特にバッファとなる液体は排除されることが好ましい。
【００５３】
貯留容器６へは適宜液体を補充することができる。また、液体が貯留された別の貯留容器６に交換することも可能である。
エアシリンダＡ３６およびエアシリンダＢ３７はエア制御手段１０に接続されていて、必要に応じてエアを供給することができる。また、エア制御手段１０とモータＡ２０とモータＢ３８とは、制御部１１に接続されており、制御部１１の信号に基づいて動作する。
【００５４】
吐出作業は、
（１）プランジャロッドＡ２７およびプランジャロッドＢ２８の先端がシリンダブロックから等距離にある位置（揃う位置）に調節する。この位置を基礎位置とする。
（２）プランジャロッドＡ２７を所望吐出量の半分の体積量だけモータＡ１を駆動して進出移動させる。このときモータＡ１の回転は、プランジャロッドＢ２８が所望吐出量の半分の体積量だけ後退移動するように、ギアＡ２１を介してギアＢ２２に伝わる。
（３）このときのプランジャロッドＡ２７の基準位置からの進出量は、前記所望とする量を吐出する場合においては最大であるから、前記プランジャロッドＡ２７の先端位置をバルブブロック３４に近づけるようにモータＢ３８を駆動して、シリンダＡ２９内の液体残量が最小となるよう、好ましくはゼロとなるようにベースブロック４９とサブブロック５０の相対距離を調節する。
モータＢの駆動により、プランジャロッドＡ２７およびプランジャロッドＢ２８は一体的に並進移動するから、前記プランジャロッドＡ２７および前記プランジャロッドＢ２８の相対距離は変わらない。
【００５５】
（４）ここで、貯留容器とシリンダＡ２９とを連通するように、すなわちノズル９とシリンダＢ３０が連通するようにバルブブロック３４の位置を調節する。
（５）次に、シリンダＢ３０を所望吐出体積量だけモータＡ２０を駆動して進出移動させる。このときモータＡ２０の回転は、プランジャロッドＡ２７が所望吐出体積量だけ後退移動するから、貯留容器６の液体がシリンダ内に吸引される。
（６）さらに、貯留容器６とシリンダＢ３０とを連通するように、すなわちノズル９とシリンダＡ２９が連通するようにバルブブロック３４の位置を調節する。
（７）シリンダＡ２９を所望吐出体積量だけモータＡ２０を駆動して進出移動させる。シリンダＡ２９には所望量の液体が充填されていたから、前記モータＡ２０の駆動によりノズル９先端の吐出口から液体が吐出される。また、貯留容器６とシリンダＢ３０が連通しており、このときモータＡ２０の回転によりプランジャロッドＢ２８は所望吐出体積量だけ後退移動するから、貯留容器６の液体がシリンダＢ３０内に吸引される。
（８）以下４〜７の動作で液体が吐出される。
【００５６】
このように、一のプランジャの進出により吐出が行われると同時に、他の一のプランジャが液体をシリンダ内に吸引されるから、高速なタクトで吐出作業を行うことができる。
【００５７】
実施例３
実施例３は、２つのプランジャロッド２７，２８それぞれにモータ６０，６１が接続され、さらに貯留容器６からシリンダ２９，３０に液体が速やかに充填できるよう、貯留容器６内の液体に空圧を適用した例である。〔図３（ａ）と（ｂ）はともに実施例３を表す装置図であり、同じ装置を、角度を変えて記してある。図３（ａ）には、貯留容器６とエア制御手段１０とノズル９が描かれてなく、また、図３（ｂ）には、制御部１１が記されていないが、本来は、図３（ａ）、図３（ｂ）ともに、貯留容器６、エア制御手段１０、ノズル９、制御部１１が取り付けられてある。また、エア制御手段１０も制御部１１につながれていて、制御部１１によって制御される。これらの図では角度によって、わかりにくくならないようにするために、省略した。〕
主な特徴は以下の通りである。
【００５８】
（１）２つボールネジ２３，２４のそれぞれに、モータ６０，６１を接続しているので、２本のプランジャロッド２７，２８をそれぞれ独立して動かすことができる。これにより、吐出と吸入の速度を変化させることができるので、吸入に時間がかかるような液体において、吐出速度を変化させずに、充填速度を遅くすることが可能であり、液体に不適な吸引力を作用させることがなく、キャビテーションなどが発生するのを抑えることができる。
【００５９】
（２）独立している２つのモータ６０，６１を同じ方向に回転させることによって、プランジャロッドＡ２７とプランジャロッドＢ２８との相対距離を一定にしたまま、プランジャロッドＡ２７およびプランジャロッドＢ２８とバルブブロック３４との相対距離を調整できるから、本実施例３においては、実施例２のような、ベースブロックとサブブロックにわけてこれをモータによってスライドさせることを不用とする。
【００６０】
（３）貯留容器６からシリンダ２９，３０に液体が速やかに吸入できるよう、貯留容器６内部の空気をエア制御手段１０によって加圧することができることから、シリンダへの液体の供給を高速とすることが可能となり、より高速なタクトタイムで吐出作業を行うことができる。高粘度液体を吐出する場合に効果が大きい。貯留容器６とシリンダブロック３１とが液送チューブ６４でつながれている。また、バルブブロック３４とノズル９とが液送チューブ４０でつながれている。このため、貯留容器６と、ポンプ本体とノズル９とを離れた位置に置くことができる。ポンプ本体が手の届かない場所に設置しなければならない場合においても、貯留容器６を手元に設置することができるので、液体がなくなったりして貯留容器６を交換するときに便利である。
【００６１】
実施例４
この実施例は、実施例３の装置をＸＹＺロボット（塗布ロボット）７２に使用する実施例である。
ポンプ本体７０のバルブブロック３４から液送チューブ６４を介して接続されているノズル９をＸＹＺロボット７２に搭載している。
ポンプ本体７０のシリンダブロック３１からは、液送チューブ６４を介して貯留容器６に接続されている。貯留容器６は、エアチューブ６３を介してエア制御機能を有する制御部７１に接続される。この制御部７１は、ポンプ本体の各モータに接続されていてこのモータを制御することができる。
従来のように貯留容器ごとＸＹＺロボットに搭載していたのに比べ、ＸＹＺロボットのヘッドを軽くすることができるので、ノズルとワークテーブルとの相対移動を高速にかつ円滑に行うことができるので、安定した塗布を行うことができる。
【００６２】
この図からわかるとおり、ノズル９、ポンプ本体７０、制御部７１および貯留容器６が異なる場所に配置することができるから、制御部７１および貯留容器６など頻繁に取り扱うものは作業のしやすい場所に配置することができる。
【００６３】
【発明の効果】
このように、ポンプ部とバルブ部を連接して配設し、かつプランジャロッドがバルブに接合する面で吸入開始しおよび吐出完了することができるから、余剰量の液体を圧縮させること無く、つまり必要最低限の液体を加圧することが可能となり、液体を高い応答性で制御することができ、従って、高速なタクトで吐出することができる。
また、プランジャロッド先端位置が吐出毎に常に一定であるから、高精度に吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の概略図である。
【図２】実施例２の概略図である。
【図３】実施例３の概略図である。
【図４】実施例４の概略図である。
【符号の説明】
１モータ
２ボールネジ
３プランジャロッド取付板
４プランジャロッド
５シリンダ
６貯留容器
７ボールバルブ
８弁体
９ノズル
１０エア制御手段
１１制御部
１２エアチューブＡ
１３エアチューブＢ
２０モータＡ
２１ギアＡ
２２ギアＢ
２３ボールネジＡ
２４ボールネジＢ
２５プランジャロッド取付板Ａ
２６プランジャロッド取付板Ｂ
２７プランジャロッドＡ
２８プランジャロッドＢ
２９シリンダＡ
３０シリンダＢ
３１シリンダブロック
３２貯留容器取付口
３３支持アーム
３４バルブブロック
３５押部材
３６エアシリンダＡ
３７エアシリンダＢ
３８モータＢ
３９ボールネジＣ
４０液送チューブＡ
４１エアシリンダＢエアチューブ取付口１
４２エアシリンダＢエアチューブ取付口２
４３エアチューブＣ
４４エアチューブＤ
４５エアシリンダＡエアチューブ取付口１
４６エアシリンダＢエアチューブ取付口２
４７エアチューブＥ
４８エアチューブＦ
４９ベースブロック
５０サブブロック
６０モータＣ
６１モータＤ
６２モータＥ
６３エアチューブＧ
６４液送チューブＢ
７０ポンプ本体（実施例３のもの）
７１制御手段（エア制御手段を含む）
７２塗布ロボット（ＸＹＺロボット）
７３貯留容器保持台[0001]
[ Technical field ]
The present invention discharges liquids of all viscosities, for example, low viscosity substances such as water and alcohol, to high viscosity fluids such as adhesives, pastes, or creamy industrial materials at high speed and with high accuracy. It is related with the apparatus which performs.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a device that discharges liquid in a fixed amount, (1) Air is applied to a liquid in a storage container for a desired time, and a desired amount of liquid is discharged from a discharge port at the tip of the nozzle. (2) Plunger-type discharge device that pressurizes the liquid by moving a liquid-tight plunger to the liquid in the storage container and discharges a desired amount of liquid from the discharge port at the tip of the nozzle. 3) A cylinder is provided between the storage container and the nozzle, and a plurality of through holes provided in the cylinder are provided so that one plunger is advanced and retracted in one through hole. In the mechanism in which the liquid is sucked into the cylinder and the liquid is discharged from the cylinder to the nozzle by the forward movement of the plunger, the plurality of plungers act on the liquid in order to pressurize the liquid, Discharging a desired amount of liquid from the discharge port of the nozzle tip, multiple-plunger pump discharge device, various ones such as have been developed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, with these techniques, it has been impossible to discharge with high accuracy and high quantitativeness while maintaining a fast tact time as currently required.
For example, in the die bonding process in semiconductor manufacturing, it is required to discharge a large amount in a short time because of the appearance of large devices with high size functions and the demand for higher tact to improve productivity. On the other hand, since a high-quality product is required, high-precision discharge and fine coating are required.
In order to satisfy such a requirement, the conventional techniques have problems.
[0004]
For example, (1) Air type discharge device uses air pressure as a pressure source for discharging liquid, but since air pressure is rich in compressibility, it is very difficult to change the pressure greatly in a short time, so high speed It was unsuitable to discharge with a short tact.
Even when a large amount of liquid is discharged in a short time and particularly when the liquid to be discharged is a high-viscosity liquid agent, it is necessary to apply a high pressure to the liquid. Therefore, there is a limit to shortening the discharge time, and there is a problem that the discharge cannot be performed with high-speed tact.
[0005]
The plunger-type discharge device (2) is a method in which a plunger disposed in a liquid-tight manner near the liquid head in the storage container pressurizes and discharges all the stored liquid. Here, since the amount of liquid to be pressurized depends on the amount of residual liquid in the storage container, the desired pressure arrival time when the liquid agent is pressurized to a desired pressure is fast when the residual liquid amount is small, If there is a large amount of residual liquid, it will be slow. Thus, since the pressure change at the time of discharge differs depending on the amount of remaining liquid in the storage container, there is a problem that the discharge amount varies due to this.
If the amount of liquid stored in advance is set to a small amount, an operation of exchanging the storage container at a short cycle is required, resulting in a problem that work efficiency is deteriorated.
[0006]
(3) In the multiple plunger pump type discharge device, since a plurality of plungers sequentially pressurizes the liquid, when the control shifts from one plunger to the other plunger, the liquid is Since the pressure is simultaneously applied by the two plungers, the applied force is not uniform, and thus there is a problem in that the pulsation is generated in the discharged liquid and the flow velocity is not uniform.
For this reason, if liquid is applied and drawn on the workpiece in a linear shape with this device, unevenness and distortion occur in the line width and line height, and a uniform application shape cannot be formed. In this case, it is substantially impossible to form the coating.
[0007]
An object of the present invention is to solve these problems associated with high-speed and high-precision quantitative discharge of a liquid and to provide a discharge device that discharges a liquid at high speed and with high accuracy.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a liquid quantitative discharge method for sucking a liquid from a storage container into a cylinder by a backward movement of a plunger rod and discharging the liquid from the cylinder to a nozzle by an advance operation of the plunger rod. The gist of the method is that the plunger rod is operated by a single suction operation and a single discharge operation.
[0009]
The liquid is sucked into the cylinder by an amount discharged at one time. In this case, the present invention sucks the liquid into the cylinder by an amount discharged from the storage container at a time by the backward movement of the plunger rod. A method for quantitatively discharging a liquid by discharging the liquid from a cylinder to a nozzle by an advancing operation of the rod, wherein one discharge is performed by a single suction operation and a single discharge operation of the plunger rod. The method is summarized.
[0010]
The liquid suction start position and the liquid discharge end position of the plunger rod are made equal. In this case, according to the present invention, the liquid is sucked from the storage container into the cylinder by the retreating operation of the plunger rod, and is preferably discharged at a time. A method for quantitatively discharging liquid by sucking liquid into a cylinder and discharging the liquid from the cylinder to the nozzle by an advance operation of the plunger rod, wherein one discharge is a single suction operation and a single operation of the plunger rod. And a method characterized by equalizing the liquid suction start position and the liquid discharge end position of the plunger rod.
[0011]
The amount of liquid remaining in the cylinder is almost zero at the end of the plunger rod liquid discharge. In this case, the present invention sucks the liquid from the storage container into the cylinder by the backward movement of the plunger rod, and preferably discharges it at one time. The liquid is sucked into the cylinder only, and the liquid is discharged from the cylinder to the nozzle by the advancing operation of the plunger rod. At that time, when the plunger rod is completely discharged, the liquid is discharged in a constant amount. The method is characterized in that one discharge is performed by one suction operation and one discharge operation of the plunger rod, preferably the liquid suction start position and the liquid discharge end position of the plunger rod are made equal. The method is as follows.
[0012]
The liquid suction start position of the plunger rod for each discharge is set to the same position and the liquid suction end position of the plunger rod for each discharge is set to the same position. The liquid is sucked from the container into the cylinder, preferably the liquid is sucked into the cylinder by an amount discharged at one time, and the liquid is discharged from the cylinder to the nozzle by the advance operation of the plunger rod. A liquid quantitative discharge method in which the remaining amount of liquid in the cylinder is substantially zero at the end of the liquid discharge, wherein one discharge is performed by one suction operation and one discharge operation of the plunger rod, and The liquid suction start position of the plunger rod for each discharge is the same position, and the liquid suction end position of the plunger rod for each discharge is the same position. Preferably, the liquid suction start position and the liquid discharge end position of the plunger rod are made equal, and the liquid suction start position of the plunger rod for each discharge is made the same position. The gist of how to do this.
[0013]
The liquid discharge start position of the plunger rod for each discharge is set to the same position and the liquid discharge end position of the plunger rod for each discharge is set to the same position. The liquid is sucked from the container into the cylinder, preferably the liquid is sucked into the cylinder by an amount discharged at one time, and the liquid is discharged from the cylinder to the nozzle by the advance operation of the plunger rod. A liquid quantitative discharge method in which the remaining amount of liquid in the cylinder is substantially zero at the end of the liquid discharge, wherein one discharge is performed by one suction operation and one discharge operation of the plunger rod, and The liquid discharge start position of the plunger rod for each discharge is the same position, and the liquid discharge end position of the plunger rod for each discharge is the same position. Preferably, the liquid suction start position of the plunger rod for each discharge is set to the same position, and the liquid suction end position of the plunger rod for each discharge is set to the same position, and the liquid suction start of the plunger rod is started. The gist of the method is that the position is equal to the liquid discharge end position, and the liquid suction start position of the plunger rod for each discharge is the same position.
[0014]
In addition, the present invention provides a pump unit that measures the amount of liquid to be discharged to a desired amount, a valve unit that switches between a suction and discharge liquid flow path, and a storage unit that stores liquid that can communicate with the pump unit depending on the position of the valve unit. And a discharge unit having a discharge port for discharging the liquid, the gist of the liquid fixed discharge device is characterized in that the pump unit and the valve unit are connected to each other.
[0015]
The valve unit is a ball valve. In this case, the present invention provides a pump unit that measures the amount of liquid to be discharged to a desired amount, a valve unit that switches between a suction and discharge liquid flow path, and a pump unit depending on the position of the valve unit. In the configuration of the storage part that stores the liquid and the discharge part that has the discharge port that discharges the liquid, the valve part is a ball valve, and the pump part and the valve part are connected to each other. The gist of the liquid dispensing apparatus is characterized by being provided.
[0016]
The above-described pump unit is constituted by a cylinder block to which a cylinder having a plunger rod is mounted. In this case, the present invention provides a pump unit that measures a desired amount of liquid to be discharged, and a liquid flow path for suction and discharge A cylinder equipped with a plunger rod is mounted in a configuration that includes a valve unit that switches between a reservoir, a reservoir that stores the liquid that can communicate with the pump depending on the position of the valve, and a discharge unit that includes a discharge port that discharges the liquid. The gist of the liquid metering device is that the above-described pump unit is configured by the cylinder block and that the pump unit and the valve unit are connected to each other.
[0017]
The valve portion is a switching valve including a valve block having a first hole communicating with the storage container and a second hole communicating with the discharge portion. In this case, the present invention provides a desired amount of liquid to be discharged. A pump unit for metering, a valve unit that switches between a liquid channel for suction and discharge, a storage unit that stores the liquid that can communicate with the pump unit depending on the position of the valve unit, and a discharge unit that includes a discharge port for discharging the liquid In the configuration according to the above, the pump unit is configured by a cylinder block on which a cylinder having a plunger rod is mounted, the first hole communicating with the storage container, and the second hole communicating with the discharge unit. The gist of the present invention is a liquid dispensing meter characterized in that a switching valve having a valve block having the above and a pump part and a valve part are connected to each other.
[0018]
The switching valve is a sliding type, one-way rotating type, or reciprocating rotating type switching valve. In this case, the present invention provides a pump unit that measures the amount of liquid to be discharged to a desired amount, and suction and discharge liquids. A cylinder having a plunger rod in a configuration including a valve unit that switches a flow path, a storage unit that stores liquid that can communicate with the pump unit depending on the position of the valve unit, and a discharge unit that includes a discharge port that discharges the liquid A slide type comprising a valve block having a first hole communicating with the storage container and a second hole communicating with the discharge part. The gist of a liquid dispensing device characterized in that it is a one-way rotation type or reciprocating rotation type switching valve and that a pump part and a valve part are connected to each other. That.
[0019]
The cylinder block and the valve block are arranged so as to be in close contact with each other, and the pump unit and the valve unit are arranged to be connected. In this case, the present invention measures the liquid to be discharged to a desired amount. By the pump unit, the valve unit for switching the liquid flow path for suction and discharge, the storage unit for storing the liquid that can communicate with the pump unit depending on the position of the valve unit, and the discharge unit having a discharge port for discharging the liquid In the configuration, the pump unit is configured by a cylinder block on which a cylinder having a plunger rod is mounted, and the valve unit includes a first hole communicating with the storage container and a second hole communicating with the discharge unit. A switching type valve having a valve block, a one-way rotation type, or a reciprocating rotation type switching valve, and the cylinder block and the valve block are in close contact with each other. The dispensing device of the liquid, characterized in that by connecting the pump unit and the valve unit is disposed by arranging such that if is the gist.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the method of quantitative dispensing of liquid in which the liquid is sucked from the storage container into the cylinder by the backward movement of the plunger rod, and the liquid is discharged from the cylinder to the nozzle by the advancement operation of the plunger rod, one discharge is performed once for the plunger rod. It is characterized by performing the suction operation and the single discharging operation. Since the liquid is not pressurized by a plurality of plungers at the same time, the applied pressure applied to the liquid is constant, so that no pulsation occurs in the discharged liquid and the flow rate becomes uniform. For this reason, even if the liquid is applied and drawn on the workpiece in a linear shape, the width and height of the line are not uneven or distorted, and a uniform applied shape can be formed. Can be formed. Further, since one discharge is performed by one movement of the plunger rod, there is no pulsation in the discharged liquid, and it is possible to discharge the liquid at a constant flow rate. High-definition coating can be formed.
[0021]
Moreover, since the discharge means that the liquid flows out from the nozzle due to the pressure difference between the liquid induced by pressurizing the liquid and the atmospheric pressure, the liquid is pressurized in order to effectively induce the pressure difference. The smaller the volume of the liquid, the better. The liquid pressure can be increased more steeply, which is effective when a large amount of liquid is discharged in a short time and particularly when the liquid to be discharged is a high-viscosity liquid agent. Therefore, it is preferable to pressurize a single discharge amount by sucking the liquid into the cylinder rather than pressurizing a liquid amount corresponding to a plurality of discharge amounts. More preferably, there is no remaining amount of liquid in the cylinder after completion of liquid discharge of the plunger rod. Since the amount of liquid to be discharged at one time is sucked into the cylinder, and the liquid in the cylinder is discharged by applying pressure by moving the plunger rod, it is possible to minimize the amount of liquid to be pressurized, Therefore, it is possible to effectively eliminate the influence caused by the liquid, and furthermore, it is possible to greatly shorten the time from the pressurization of the liquid until the liquid is discharged from the nozzle, thereby enabling high-speed discharge. .
[0022]
Here, it is preferable that the liquid suction start position and the liquid discharge end position of the plunger rod are made equal for each discharge. The amount of liquid to be pressurized at each discharge is always kept constant because the amount of liquid to be pressurized does not depend on the amount of remaining liquid in the storage container, and the liquid when the plunger rod pressurizes the liquid at the time of discharge. Since the process of increasing the pressure can be made equal for each discharge, there is no variation in the discharge amount depending on the remaining liquid amount in the storage container. More preferably, the liquid discharge start position of the plunger rod for each discharge is set to the same position, and the liquid discharge end position of the plunger rod for each discharge is set to the same position. Since the position of the plunger rod at the start and end of discharge for each discharge is always constant, the liquid compression amount is always constant regardless of the amount of liquid stored in the container, and stable high-precision discharge can be performed. it can. More preferably, the liquid suction start position of the plunger rod for each discharge is set to the same position, and the liquid suction end position of the plunger rod for each discharge is set to the same position.
[0023]
A specific device configuration includes a nozzle that discharges liquid, a storage container that stores liquid, a cylinder that has a space inside, a plunger rod that is inscribed and retracted in contact with the cylinder, and a drive unit that drives the plunger rod. And a liquid metering discharge device comprising a switching valve that communicates the cylinder and the storage container or nozzle. In this device, the plunger rod connected to the driving means moves forward and backward in contact with the inner wall, the plunger rod moves backward by an amount equal to the discharge amount, sucks liquid from the storage container into the cylinder, and the plunger rod reaches the discharge amount. Ejection is performed by moving forward by an equal amount and discharging liquid from the cylinder to the nozzle. At this time, the switching valve communicates the cylinder and the storage container when the plunger rod moves backward to suck liquid into the cylinder, and communicates the cylinder and nozzle when the plunger rod moves forward and discharges the liquid from the cylinder. Operates as follows.
[0024]
By connecting the storage container and the switching valve via the liquid feed pipe, the liquid agent storage part and the discharge mechanism part can be separated, so that the storage container can be arranged in an easy-to-handle place, For example, when the remaining amount of the liquid in the storage container is reduced, it is possible to easily perform the operation of replenishing the liquid storage container with the liquid or exchanging the storage container filled with the liquid in advance. Furthermore, the amount of liquid stored in the container can be stored in a planned manner, considering the pot life of the liquid to be used and the daily work amount. It is possible to dispense with the replenishment work or to replenish appropriately.
[0025]
Further, since the discharge mechanism and the discharge port can be separated by communicating the nozzle and the switching valve via the liquid feed pipe, the discharge mechanism is installed in the fixed part, and the nozzle is moved to the movable part, for example, a robot. Therefore, the movable part can be made extremely lightweight. This makes it possible to carry out a coating operation, for example, a drawing operation for applying a desired pattern shape on the workpiece surface at a very high speed.
[0026]
When the liquid in the storage container is a highly viscous fluid, or when the liquid is quickly sucked into the cylinder, the suction force by the backward movement of the plunger rod is assisted to feed the liquid in the storage container to the cylinder. In order to do so, it is preferable to provide a pressurizing device for pressurizing the liquid in the storage container.
[0027]
Further, the diameter of the plunger rod that slides into the piston is preferably substantially equal to the cylinder inner diameter. More preferably, the plunger rod is inscribed in the cylinder.
Further, the outer cross-sectional shape inscribed in the cylinder of the plunger rod diameter can be circular.
[0028]
The switching valve can be a ball valve. Preferably, the switching valve is a slide valve having a first block that communicates with the storage container and a second hole that communicates with the nozzle, and a valve block that slides and switches a site that communicates. As the first hole and the second hole are adjacent to each other, the loss time at the time of switching can be shortened and the discharge can be performed with a high tact time.
[0029]
The driving means and / or the switching valve can operate based on a signal from the control unit. Preferably, the switching valve is controlled so that the plunger rod communicates with the nozzle at the time of discharge, and further, the liquid is pressurized by controlling the driving means, and the switching valve is communicated with the storage container at the time of suction. And the liquid is sucked by controlling the driving means.
[0030]
The number of plunger rods can be plural. At this time, since a plurality of discharges can be performed with different plunger rods each time, in the discharge operation of any one of the plunger rods, the other plunger rods perform suction or stop operation, so that at the next discharge Since the plunger rod that has sucked the liquid can quickly discharge the liquid, the time required for effectively sucking the liquid can be made unnecessary, and a faster tact time can be achieved.
[0031]
Furthermore, it is possible to make the drive means equal to the number of plunger rods.
Further, the plunger rod can be controlled independently. At this time, the discharge operation speed of the plunger rod when one plunger rod discharges the liquid and the suction operation speed when the other plunger rod sucks the liquid into the cylinder can be easily adjusted to different speeds. Therefore, it is preferable that one of the plurality of plunger rods can be set to a speed suitable for discharge when the plunger rod is involved in discharge, and is preferably suitable for suction when engaged in the suction.
[0032]
Furthermore, the liquid ejection device of the present invention includes a nozzle that ejects a liquid, a storage container that stores the liquid, a plunger pump, a drive unit that drives the plunger pump, and a switch that communicates between the cylinder and the storage container or nozzle. And a cylinder block constituting the plunger pump and a valve block constituting the switching valve are arranged so as to be in close contact with each other and to slide together. Since the pump part and the valve part are connected and arranged, and the suction and discharge can be completed on the surface where the plunger rod is joined to the valve, the minimum necessary liquid is not compressed. It is possible to pressurize the liquid and control the liquid with high responsiveness. Therefore, the liquid can be discharged with a high tact time, and the tip position of the plunger rod is always constant for each discharge. Can be discharged.
[0033]
Therefore, the discharge and suction of the liquid are switched by the forward / backward movement of the plunger rod, which is a component part of the pump unit, and the movement of the valve block, which is a component part of the valve unit, and the valve block, which is a component part of the pump unit. When the position is at a position where the pump unit and the liquid storage unit communicate with each other, the plunger rod moves backward to a position corresponding to the discharge amount, moves the liquid from the storage container into the cylinder, and starts the backward movement of the plunger rod. In this case, the plunger rod tip is moved to the position where the valve block and the cylinder block are joined.
[0034]
Here, the liquid is slightly compressible, but pressurizes to reduce the volume. That is, in order to pressurize the liquid, it is necessary to compress the liquid, and it becomes difficult to cause a steep pressure increase as the amount of liquid to be pressurized increases. For example, in this apparatus, the more the amount of liquid to be pressurized, the more the pressure rise process becomes equal unless the moving speed of the piston rod is increased. That is, if the amount of liquid to be compressed is small, the amount of pressure can be increased with a small amount of piston rod advance and retreat. Therefore, since the plunger rod retracts from the position where the distal end position of the plunger rod at the start of the retraction and the completion of the discharge is the surface where the valve block and the cylinder block are joined, excess liquid is not stored in the piston. It becomes possible to pressurize a minimum amount of liquid.
[0035]
Also, since pressure is applied to the minimum amount of liquid required, the liquid is discharged from the nozzle tip in accordance with the operation of the plunger rod. For example, even if the plunger rod is stopped after the discharge is completed, Thus, the liquid is not continuously discharged, the delay in the completion of the discharge due to the expansion of the compressed liquid, and the liquid droop can be eliminated, and the liquid can be controlled with high responsiveness.
In addition, by always setting the liquid suction start position and the liquid discharge completion position at the tip of the piston rod to a constant position in this way, the amount of liquid to be pressurized is a constant amount from the piston rod tip to the nozzle tip. Therefore, the compression amount of the pressure buffer is always a constant amount, so that the liquid amount for each discharge is stable and accurate discharge is possible.
[0036]
Furthermore, since one discharge is performed by one advance movement of one piston rod, the liquid discharged from the nozzle tip has no pulsation. Further, since all the liquid sucked without the piston is discharged from the piston, there is no convective liquid near the piston rod, and the convective liquid for a long time is not denatured in the piston. For example, the adhesive does not solidify and the piston rod and the piston are not fixed.
[0037]
[Action]
The discharge and suction of the liquid are switched by the forward / backward movement of the plunger rod, which is a component of the pump unit, and the movement of the valve block, which is a component of the valve unit, along with the movement of the valve block. When in the communicating position, the plunger rod moves backward to a position corresponding to the discharge amount and sucks the liquid container from the storage container by an amount that discharges the liquid into the cylinder, and then the valve block communicates with the pump unit and the nozzle unit. The plunger rod is moved to the position, and the plunger rod is moved forward to the position where the backward movement is started to discharge the liquid from the nozzle tip. At this time, the tip position of the plunger rod at the start of retraction and at the completion of discharge is defined as a surface where the valve block and the cylinder block are joined. Here, the liquid is slightly compressible, but pressurizes to reduce the volume. That is, in order to pressurize the liquid, it is necessary to contract the liquid, and as the amount of liquid to be pressurized increases, it becomes difficult to cause a steep increase in pressure. For example, in this apparatus, the more the amount of liquid to be pressurized, the more the pressure rise process becomes equal unless the moving speed of the piston rod is increased. That is, if the amount of liquid to be compressed is small, the pressure can be increased with a small amount of advance movement of the piston rod.
Therefore, since the plunger rod retracts from the position where the distal end position of the plunger rod at the start of the retraction and the completion of the discharge is the surface where the valve block and the cylinder block are joined, excess liquid is not stored in the piston. It becomes possible to pressurize a minimum amount of liquid.
Also, since the pressure is applied to the minimum amount of liquid, the liquid is discharged from the tip of the nozzle according to the operation of the plunger rod. For example, even if the plunger rod is stopped after the discharge is completed, Thus, the liquid is not continuously discharged, the delay in the completion of the discharge due to the expansion of the compressed liquid, and the liquid droop can be eliminated, and the liquid can be controlled with high responsiveness.
In addition, by always setting the liquid suction start position and the liquid discharge completion position at the tip of the piston rod to a constant position in this way, the amount of liquid to be pressurized is a constant amount from the piston rod tip to the nozzle tip. Therefore, the compression amount of the pressure buffer is always a constant amount, so that the liquid amount for each discharge is stable and accurate discharge is possible.
Further, since one discharge is performed by one advance movement of one piston rod, the liquid discharged from the nozzle tip has no pulsation.
Further, since all the liquid sucked into the piston is discharged from the piston, there is no liquid staying in the vicinity of the piston rod, and the liquid staying for a long time is not denatured in the piston. For example, the adhesive does not solidify and the piston rod and the piston are not fixed.
[0038]
In this way, the pump portion and the valve portion are arranged in a connected manner, and since suction can be started and discharged at the surface where the plunger rod is joined to the valve, an excessive amount of liquid can be compressed, that is, It is possible to pressurize the minimum necessary liquid, and it is possible to control the liquid with high responsiveness, and therefore it is possible to discharge at a high speed tact.
Further, since the position of the tip of the plunger rod is always constant for every discharge, it is possible to discharge with high accuracy.
[0039]
【Example】
The details of the present invention will be described in Examples. The present invention is not limited to these examples.
[0040]
Example 1
This will be described with reference to FIG. The ball valve 7 is connected to the storage container 6, the nozzle 9 and the cylinder 5. The cylinder 5 is controlled to communicate with the nozzle 9 or the storage container 6 by the rotation operation of the valve body 8 in the ball valve 7. The ball valve 7 is Air driven, and is performed by Air supplied from the air control means 10. The storage container 6 can be appropriately replenished with liquid. The amount of liquid in this container does not affect the discharge amount. The plunger rod 4 is connected to the plunger rod mounting plate 3, and the rotational drive of the motor 1 is converted into the forward / backward movement of the plunger rod mounting plate 3, so that the plunger rod 4 is inscribed in the cylinder 5 and moves forward / backward.
The air control means 10 and the motor 1 are controlled by the control unit 11 and operate based on a signal from the control unit 11.
[0041]
The discharge operation is performed in the following order (1) to (2).
(1) The position of the valve body 8 of the ball valve 7 is controlled so that the storage container 6 and the cylinder 5 communicate with each other.
(2) The plunger 1 is moved backward by controlling the motor 1 so that a desired amount of liquid is sucked into the cylinder 5. (Inhalation started)
At this time, the position of the plunger rod 4 when starting the suction is preferably closer to the valve body 8 of the ball valve 7 of the cylinder 5.
(3) When the plunger rod 4 is moved backward and a desired amount of liquid is sucked into the cylinder 5 (filling is completed), the valve body position of the ball valve 7 is displaced so that the cylinder 5 and the nozzle 9 communicate with each other.
(4) The plunger 1 is moved forward by controlling the motor 1 so as to discharge the sucked liquid amount from the cylinder 5. When the plunger rod 4 moves forward, the liquid in the cylinder 5 is pressurized, and the liquid is discharged from the discharge port at the tip of the nozzle 9. Since the ball valve 7 is not in communication with the storage container 6, the liquid does not flow back to the storage container 6 even when the liquid in the cylinder 5 is pressurized. At this time, the plunger rod 4 is moved forward to the suction start position when the liquid is sucked into the cylinder 5. (The suction start position and the discharge end position are the same position.) Thus, a desired amount of liquid is discharged from the tip of the nozzle 9. (Discharge end)
(5) In the next discharge, the valve body position of the ball valve 7 is displaced again to the position where the storage container 6 and the cylinder 5 communicate with each other in the same manner as 1 above, and the operations from 1 to 4 are repeated. The plunger rod 4 starts sucking the next discharge from the discharge end position.
[0042]
Thus, at each discharge, the plunger rod 4 starts suction from the same position, and the same amount is sucked into the cylinder 5, and the liquid in the cylinder 5 is pressurized from the same position, and the discharge ends at the same position. By repeating a series of operations such as, the amount of liquid filled from the tip of the nozzle 9 to the tip of the plunger rod 4 can always be made constant, so that a stable and constant discharge amount can be obtained, Filling the cylinder 5 with the same amount as the amount of liquid to be discharged is nothing but filling the minimum amount of liquid necessary for discharge, so the discharge amount due to disturbance factors related to liquid filling and discharge is unstable. It is also possible to minimize the effect of the above and to obtain a stable discharge amount.
[0043]
Example 2
2A and 2B will be described (FIG. 2A omits the storage container 6, the air control means 10, the control unit 11, and the line connecting them).
In the cylinder block 31, a cylinder A29 and a cylinder B30 are erected, and a continuous through hole having the same diameter as the inner diameters of the cylinders A29 and B30 is formed. The hole forms a plunger chamber. A plunger rod A27 and a plunger rod B28 are fitted in the plunger chamber so as to be able to advance and retreat, and the stroke of each plunger rod is flush with the one side surface of the cylinder block 31 at the front end surface of the plunger rod at the most advanced position. Is set to A valve block 34 is disposed on one side surface of the cylinder block 31 having the opening of the through hole so that the valve block 34 is in close contact with and slid, and the valve block 34 is pressed against the cylinder block 31 by a pressing member 35. Prevents leakage of liquid between both blocks.
[0044]
The valve block 34 has a flow path as shown in the figure, forms a slide valve with the cylinder block 31, opens and closes the flow path between the storage container 6 and the nozzle 9, and supplies it to the nozzle 9. Control the liquid. Further, the portion of the valve block 34 that is in pressure contact with the cylinder block 31 functions as a cylinder head. That is, the slide valve is constituted by a valve block 34 and a cylinder block 35. When the cylinder A29 and the storage container are connected, the cylinder B30 and the nozzle 9 are communicated, and when the cylinder A29 and the nozzle 9 are communicated, the cylinder is connected. Based on the signal from the air control means 10, the valve block 34 slides relative to the cylinder block 31 so that B30 and the storage container 6 communicate with each other.
Further, since the valve block 34 is in pressure contact between the pressing member and the cylinder block 31, in order to smooth the sliding of the valve block 34, the contact surface of the valve block 34 with the pressing member 35 and The contact surface with the cylinder block 31 preferably has a low coefficient of friction. Specifically, the contact surface can be reduced by reducing the contact area.
[0045]
The motor A20 is connected via a ball screw A23 and a gear A21.
The plunger rod A27 is attached to the plunger rod mounting plate A25 so as to move inward and backward with respect to the cylinder A29 by rotation of the motor A20.
The plunger rod B28 is attached to the plunger rod mounting plate B26 so as to move inward and backward with respect to the cylinder B30 by the rotation of the ball screw B24. When the plunger rod A27 moves forward, the plunger rod B28 moves backward. The gear B22 connected to the ball screw B24 is connected to the gear A21 so that the plunger rod B28 moves forward when the rod A27 moves backward.
[0046]
Since the push member 35 at the tip of the air cylinder A36 presses and fixes the cylinder block by the air pressure supplied from the air control means 10, the valve block 34 is in close contact with the cylinder block 31 and the push member 35, and is relatively Thus, it is possible to prevent the unnecessary liquid from leaking.
When a constant air pressure is always supplied from the air control means 10, the push member 35 at the tip of the air cylinder A can always bring the valve block 34 and the cylinder block 31 into contact with each other with a desired force. The use of a spring or the like as the applied pressure is not preferable because the force for holding the valve block is displaced due to alteration or deformation of the material.
Further, the use of an air cylinder means that even if the contact surface between the valve block 34 and the cylinder block 31 is worn and the width of the valve block 34 is reduced, the air pressure adjusted to a constant pressure is applied to the air cylinder. Therefore, the valve block 34 can be brought into contact with the cylinder block 31 with the same amount of force as before the wear, and a gap is not generated on the contact surface between the valve block 34 and the cylinder block 31, which is unnecessary. Liquid leakage can be prevented.
[0047]
A stopper is attached to the air cylinder A36 to prevent the air cylinder A36 from being retracted when a force is applied to the valve block 34 in a direction away from the cylinder block 31, so that the valve block 34 and the cylinder block 31 are not separated. You can also
The valve block 34 slides in parallel with the contact surface with the cylinder block 31 so that the cylinder B30 communicates with the storage container 6 when the cylinder A29 communicates with the nozzle 9, and the cylinder B30 communicates with the nozzle 9. The position of the cylinder A29 is controlled so as to communicate with the storage container 6.
This sliding operation can be performed by the air control unit 10 controlling the air cylinder B37.
[0048]
A valve block 34 formed with the same width as the distance between the arms of the two valve block support arms 33 connected to both ends of the air cylinder B37 is sandwiched between the two support arms 33, and the valve The block 34 is slid.
[0049]
The valve block 34 is not adhesively fixed, but is merely pressure-fixed to the valve block support arm 33 of the air cylinder B37 and the pressing member 35 of the air cylinder A36. When the pressure supply is cut off and the pressing member 35 reduces the pressurization of the valve block 34, the valve block 34 can be easily removed and the replacement when the valve block 34 is worn is facilitated.
[0050]
The motor B38 is connected to the ball screw C39, and the relative distance between the base block 49 and the sub block 50 can be changed in the axial direction of the ball screw C39 by the rotation operation of the motor B38.
[0051]
A motor A20, a ball screw A23, a ball screw B24, a plunger rod A27, a plunger rod B28, a plunger rod mounting plate A25, and a plunger rod mounting plate B26 are fixed to the base block 49, and the cylinder A29 and the cylinder B30 are fixed to the sub block 50. Since the cylinder block 31, the nozzle 9 and the valve block 34 are fixed, the relative distance between the base block 49 and the sub-block 50 can be moved in the rotational direction of the ball screw C39. The relative distance between the plunger rod A27 and the plunger rod B28 Since the relative distance between the plunger rod A27 and plunger rod B28 and the valve block 34 can be adjusted while keeping the valve constant, when the plunger rod that performs a small amount of discharge is slightly displaced The plunger rod position it is possible to close the valve block 34, the unnecessary liquid can be effectively removed that remains in the cylinder.
[0052]
When the center of the maximum stroke amount that the plunger rod moves forward and backward is the position where the tip of the plunger rod A27 and the tip of the plunger rod B28 are aligned, when discharging an amount that does not require the maximum stroke, for example, when discharging a minute amount Moves forwards and backwards by a small amount compared to the maximum stroke of the plunger rod. At this time, the liquid from the plunger rod tip position at the end of the discharge to the valve block 34 functions as a buffer. Therefore, it is preferable to exclude the liquid as the buffer particularly when discharging at high speed tact.
[0053]
The storage container 6 can be appropriately replenished with liquid. Moreover, it is also possible to exchange for another storage container 6 in which the liquid is stored.
The air cylinder A36 and the air cylinder B37 are connected to the air control means 10, and can supply air as required. The air control means 10, the motor A 20, and the motor B 38 are connected to the control unit 11 and operate based on a signal from the control unit 11.
[0054]
The discharge work is
(1) Adjust the tip of plunger rod A27 and plunger rod B28 to a position where they are equidistant from the cylinder block. This position is the base position.
(2) The plunger rod A27 is moved forward by driving the motor A1 by a volume amount that is half the desired discharge amount. At this time, the rotation of the motor A1 is transmitted to the gear B22 via the gear A21 so that the plunger rod B28 moves backward by half the volume of the desired discharge amount.
(3) Since the amount of advancement of the plunger rod A27 from the reference position at this time is the maximum when the desired amount is discharged, the motor moves the tip position of the plunger rod A27 closer to the valve block 34. B38 is driven, and the relative distance between the base block 49 and the sub-block 50 is adjusted so that the remaining amount of liquid in the cylinder A29 is minimized and preferably zero.
By driving the motor B, the plunger rod A27 and the plunger rod B28 move in translation integrally, so the relative distance between the plunger rod A27 and the plunger rod B28 does not change.
[0055]
(4) Here, the position of the valve block 34 is adjusted so that the storage container and the cylinder A29 communicate with each other, that is, the nozzle 9 and the cylinder B30 communicate with each other.
(5) Next, the cylinder B30 is moved forward by driving the motor A20 by a desired discharge volume. At this time, the rotation of the motor A20 causes the plunger rod A27 to move backward by the desired discharge volume, so that the liquid in the storage container 6 is sucked into the cylinder.
(6) Further, the position of the valve block 34 is adjusted so that the storage container 6 and the cylinder B30 are communicated, that is, the nozzle 9 and the cylinder A29 are communicated.
(7) The cylinder A29 is moved forward by driving the motor A20 by a desired discharge volume. Since the cylinder A29 is filled with a desired amount of liquid, the liquid is discharged from the discharge port at the tip of the nozzle 9 by driving the motor A20. Further, the storage container 6 and the cylinder B30 are in communication with each other. At this time, the plunger rod B28 moves backward by a desired discharge volume by the rotation of the motor A20, so that the liquid in the storage container 6 is sucked into the cylinder B30.
(8) The liquid is discharged by the operations 4 to 7 below.
[0056]
In this way, the discharge is performed by the advancement of one plunger, and at the same time, the other one plunger sucks the liquid into the cylinder, so that the discharge operation can be performed with high-speed tact.
[0057]
Example 3
In the third embodiment, motors 60 and 61 are connected to the two plunger rods 27 and 28, respectively, and air pressure is applied to the liquid in the storage container 6 so that the liquid can be quickly filled into the cylinders 29 and 30 from the storage container 6. This is an applied example. [FIGS. 3 (a) and 3 (b) are both device diagrams showing the third embodiment, in which the same device is shown at different angles. In FIG. 3A, the storage container 6, the air control means 10, and the nozzle 9 are not drawn, and in FIG. 3B, the control unit 11 is not shown. In both FIG. 3A and FIG. 3B, the storage container 6, air control means 10, nozzle 9, and control unit 11 are attached. The air control means 10 is also connected to the control unit 11 and controlled by the control unit 11. These figures are omitted to avoid obfuscation depending on the angle. ]
The main features are as follows.
[0058]
(1) Since the motors 60 and 61 are connected to the two ball screws 23 and 24, respectively, the two plunger rods 27 and 28 can be moved independently. As a result, the discharge and suction speeds can be changed, so that it is possible to reduce the filling speed without changing the discharge speed in a liquid that takes a long time for suction, and suction that is inappropriate for the liquid. It is possible to suppress the occurrence of cavitation without applying force.
[0059]
(2) By rotating the two independent motors 60 and 61 in the same direction, the plunger rod A27 and the plunger rod B28 and the valve block 34 are kept constant while the relative distance between the plunger rod A27 and the plunger rod B28 is kept constant. In the third embodiment, it is not necessary to divide the base block and the sub-block and slide them with a motor as in the second embodiment.
[0060]
(3) Since the air inside the storage container 6 can be pressurized by the air control means 10 so that the liquid can be quickly sucked into the cylinders 29 and 30 from the storage container 6, the supply of the liquid to the cylinder can be performed at high speed. Therefore, the discharge operation can be performed with a faster tact time. Great effect when discharging high viscosity liquid. The storage container 6 and the cylinder block 31 are connected by a liquid feeding tube 64. Further, the valve block 34 and the nozzle 9 are connected by a liquid feeding tube 40. For this reason, the storage container 6, the pump main body, and the nozzle 9 can be placed at separate positions. Even when the pump main body must be installed in a place where it cannot be reached, the storage container 6 can be installed at hand, which is convenient when the storage container 6 is replaced when the liquid runs out.
[0061]
Example 4
In this embodiment, the apparatus of the third embodiment is used for an XYZ robot (coating robot) 72.
The nozzle 9 connected from the valve block 34 of the pump body 70 via the liquid feeding tube 64 is mounted on the XYZ robot 72.
The cylinder block 31 of the pump body 70 is connected to the storage container 6 via the liquid feed tube 64. The storage container 6 is connected to a control unit 71 having an air control function via an air tube 63. The controller 71 is connected to each motor of the pump body and can control the motor.
Since the XYZ robot head can be made lighter compared to the conventional case where the entire storage container is mounted on the XYZ robot, the relative movement between the nozzle and the work table can be performed quickly and smoothly. Stable coating can be performed.
[0062]
As can be seen from this figure, the nozzle 9, the pump main body 70, the control unit 71, and the storage container 6 can be arranged at different locations, so that frequently handled items such as the control unit 71 and the storage container 6 can be easily operated. Can be arranged.
[0063]
【The invention's effect】
In this way, the pump portion and the valve portion are arranged in a connected manner, and since suction can be started and discharged at the surface where the plunger rod is joined to the valve, an excessive amount of liquid can be compressed, that is, It is possible to pressurize the minimum necessary liquid, and it is possible to control the liquid with high responsiveness, and therefore it is possible to discharge at a high speed tact.
Further, since the position of the tip of the plunger rod is always constant for every discharge, it is possible to discharge with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
1 is a schematic diagram of Example 1. FIG.
2 is a schematic diagram of Example 2. FIG.
3 is a schematic diagram of Example 3. FIG.
4 is a schematic diagram of Example 4. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Ball screw 3 Plunger rod mounting plate 4 Plunger rod 5 Cylinder 6 Storage container 7 Ball valve 8 Valve body 9 Nozzle 10 Air control means 11 Control part 12 Air tube A
13 Air tube B
20 Motor A
21 Gear A
22 Gear B
23 Ball screw A
24 Ball screw B
25 Plunger rod mounting plate A
26 Plunger rod mounting plate B
27 Plunger rod A
28 Plunger rod B
29 Cylinder A
30 Cylinder B
31 Cylinder block 32 Storage container attachment port 33 Support arm 34 Valve block 35 Push member 36 Air cylinder A
37 Air cylinder B
38 Motor B
39 Ball screw C
40 Liquid feed tube A
41 Air cylinder B air tube mounting port 1
42 Air cylinder B air tube mounting port 2
43 Air Tube C
44 Air Tube D
45 Air cylinder A air tube mounting port 1
46 Air cylinder B air tube mounting port 2
47 Air Tube E
48 Air Tube F
49 Base block 50 Sub block 60 Motor C
61 Motor D
62 Motor E
63 Air tube G
64 Liquid feed tube B
70 Pump body (Example 3)
71 Control means (including air control means)
72 Dispensing robot (XYZ robot)
73 Storage container holder

Claims

A cylinder block provided with a plurality of cylinders each having a plunger rod, a drive means for driving the plunger rod, a storage container for storing liquid, a nozzle for discharging liquid, and a cylinder block are provided in connection with the cylinder block. A uniform application shape is formed by performing a single discharge operation and a single discharge operation of the plunger rod, and a valve portion that selectively communicates the cylinder and the storage container or nozzle. a dispensing system for a liquid and a control means for controlling the,
An apparatus for performing suction operation of another plunger rod during discharge operation of any one of the above plunger rods.

The valve section is disposed so as to be in close contact with and slid with the cylinder block, and includes a valve block having a first hole communicating with the storage container and the cylinder and a second hole communicating with the nozzle and the cylinder. 2. The liquid dispensing apparatus according to claim 1 , wherein the switching valve is a switching valve.

The liquid dispensing apparatus according to claim 2 , wherein the switching valve is a sliding type, one-way rotating type, or reciprocating rotating type switching valve.

4. The liquid dispensing apparatus according to claim 1, 2 or 3 , wherein the storage container and the valve portion are configured to communicate with each other via a liquid feed pipe.

Either dispensing system for a liquid of claims 1, characterized by being configured to pass communication between the nozzle and the valve portion via the liquid feed tube 4.

Either dispensing system for a liquid of claims 1, characterized in that it comprises a pressurizing means for pressurizing the liquid in the reservoir 5.

The above driving means, either dispensing system for a liquid of claims 1, characterized in that equal to the number of the plunger rod 6.

While maintaining the relative distance between the rod end of the plurality of plunger rod, dispensing of any liquid of claims 1 to 7, characterized in that comprises a plunger rod position adjusting means for adjusting the relative distance between the valve portion apparatus.

Either dispensing system for a liquid of claims 1, characterized in that the controllably configured to different speed discharge operation speed and suction operation speed of the plunger rod 8.