JP4350105B2 - Liquid dispensing valve and liquid dispensing device - Google Patents

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Description

この発明は、粘性流体、粘稠物質等をも含む液体の定量吐出装置に用いられるのに好適な吐出バルブに関するものである。   The present invention relates to a discharge valve suitable for use in a liquid quantitative discharge device that also contains viscous fluid, viscous substances, and the like.

液体定量吐出装置は、たとえば半導体製造工程において、ペースト等の電子材料を基板上に規則的にまたは不規則にポイント塗布、線状塗布等するに当って使用されている。このような液体定量吐出装置において、液体貯留容器からピストンのような加圧手段によって押し出される液体は、吐出バルブの開閉量および開閉時間等によってその吐出量が制御されるようになっている。このような吐出バルブには各種タイプのものがあり、吐出されるべき液体の種類や単位時間当たりに吐出されるべき液体の量等によって適切な吐出バルブが使い分けされている。特に、ニードルバルブと呼ばれる吐出バルブは、液室内に移動可能に設けられた鋭角な先端を有するニードル弁体と、ニードル弁体の先端部を受けるように設けられ、吐出口に通じる小さな開口を中央部に形成した弁座とを含み、ニードル弁体の先端が弁座中央部の開口を塞ぐことによって液体吐出を停止させ、開口から離れることによって液体吐出を行うように構成されているため、ニードル弁体の微小なストローク調整に対する弁座開口の有効断面積の変化が少ないという特性を有しており、その特性のゆえに、液体の微量吐出に好適であるとされている。このようなニードルバルブは、本出願人によって出願された、「液体定量吐出装置」を表題とする特願平10-309179 号(出願日:平成10年10月29日)に開示されている。   For example, in a semiconductor manufacturing process, a liquid dispensing apparatus is used to apply an electronic material such as a paste on a substrate regularly or irregularly for point application, linear application, or the like. In such a liquid dispensing apparatus, the amount of liquid pushed out from the liquid storage container by a pressurizing means such as a piston is controlled by the opening / closing amount and opening / closing time of the discharge valve. There are various types of such discharge valves, and appropriate discharge valves are properly used depending on the type of liquid to be discharged, the amount of liquid to be discharged per unit time, and the like. In particular, a discharge valve called a needle valve is provided with a needle valve body having an acute tip provided movably in a liquid chamber and a tip of the needle valve body, and a small opening leading to a discharge port is provided in the center. The needle seat is configured to stop the liquid discharge when the tip of the needle valve body closes the opening in the central portion of the valve seat and to discharge the liquid by moving away from the opening. It has the characteristic that the change in the effective sectional area of the valve seat opening with respect to the fine stroke adjustment of the valve body is small, and because of this characteristic, it is said that it is suitable for a small amount of liquid discharge. Such a needle valve is disclosed in Japanese Patent Application No. 10-309179 (filing date: October 29, 1998) filed by the applicant of the present application and entitled “Liquid dispensing apparatus”.

しかるに、このようなニードルバルブを用いて液体定量吐出を行う際には、液体吐出口に連通する開口を有して形成されている液体室内に占めるニードル弁体の割合が変化する、すなわち、液室内でのニードル弁体の占有体積の変化が起こるので、これによって液室内の液圧の変化が起こり、その結果、吐出される液体の吐出速度 (吐出量) が微妙に変化
してしまうという問題がある。このようなニードル弁体の占有体積は、バルブ開放時には最小であるが、開放時から閉鎖時に向かう際には次第に増加し、閉鎖時には最大となり、液体の吐出量に影響を与えることになる。特に、吐出量が微量かつ一定であることが要求されている場合には、小さな体積変化でも吐出量の変動要素として大きく作用することに
なる。
However, when liquid dispensing is performed using such a needle valve, the ratio of the needle valve body that occupies the liquid chamber formed to have an opening communicating with the liquid ejection port changes. A change in the volume occupied by the needle valve in the chamber occurs, which causes a change in the fluid pressure in the fluid chamber, resulting in a subtle change in the discharge speed (discharge amount) of the discharged liquid. There is. The volume occupied by such a needle valve body is minimum when the valve is opened, but gradually increases when the valve is opened from the time of opening to the time of closing, and is maximized when the valve is closed, thereby affecting the liquid discharge amount. In particular, when the discharge amount is required to be minute and constant, even a small volume change greatly acts as a variation factor of the discharge amount.

本発明の主たる目的は、上記ニードルバルブが抱える問題点を解消することにあり、液体の微小吐出を高精度でしかも安定的に行うと共にその吐出停止をすばやく行うことができる液体定量吐出バルブおよび液体定量吐出装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、液体の吐出口を開閉させるニードル弁体の移動に伴う液室内の液圧の変化を相殺するように、液室の体積を増減させる圧力補償手段を備えた液体定量吐出バルブおよび液体定量吐出装置を提供することにある。
A main object of the present invention is to eliminate the problems of the needle valve described above, and a liquid metering discharge valve and a liquid that can perform minute discharge of liquid with high accuracy and stability and quickly stop the discharge. An object of the present invention is to provide a metering discharge device.
Another object of the present invention is to determine the amount of liquid provided with pressure compensation means for increasing or decreasing the volume of the liquid chamber so as to cancel the change in the liquid pressure in the liquid chamber accompanying the movement of the needle valve element that opens and closes the liquid discharge port. An object of the present invention is to provide a discharge valve and a liquid dispensing apparatus.

上記目的を達成するために、本発明の液体定量吐出バルブは、
(1) 液体貯留容器に連通する入口孔と、その入口孔から導入された液体を収容する液室と、その液室の液体が吐出されるべき出口孔とを有して形成されたバルブ本体と、
液室内において第1位置と第2位置との間で移動可能に設けられ、上記液体貯留容器内の液体の加圧動作に応じて移動するニードル状の弁体と、
その弁体の第1位置において弁体の先端を受けて上記出口孔が閉鎖されるように形成された弁座と、
その一部が液室内に臨んで配設され、上記弁体の第1位置から第2位置への移動または第2位置から第1位置への移動によって生じる液室内での液圧の増加または減少を相殺するように、上記弁体の移動に応じて、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように、液室内に向けて進出・後退可能な圧力補償手段と、
上記弁体の第1位置と第2位置との間のストローク長を調整するための調整手段と、
上記圧力補償手段の移動範囲を調整するための調整手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明の液体定量吐出装置は、
(2) 液体を貯留する液体貯留容器と、
該液体貯留容器に液密に配設されるプランジャーを含む液体加圧手段と、
上記液体貯留容器に連通する入口孔と、その入口孔から導入された液体を収容する液室と、その液室の液体が吐出されるべき出口孔とを有して形成されたバルブ本体と、液室内において第1位置と第2位置との間で移動可能に設けられ、上記プランジャーの動作に応じて移動するニードル状の弁体と、その弁体の第1位置において弁体の先端を受けて上記出口孔が閉鎖されるように形成された弁座と、その一部が液室内に臨んで配設され、上記弁体の第1位置から第2位置への移動または第2位置から第1位置への移動によって生じる液室内での液圧の増加または減少を相殺するように、上記弁体の移動に応じて、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように、液室内に向けて進出・後退可能な圧力補償手段と、上記弁体の第1位置と第2位置との間のストローク長を調整するための調整手段と、上記圧力補償手段の移動範囲を調整するための調整手段とを備える液体定量吐出バルブと、
から構成されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the liquid dispensing valve of the present invention comprises:
(1) A valve body formed with an inlet hole communicating with the liquid storage container, a liquid chamber for storing the liquid introduced from the inlet hole, and an outlet hole through which the liquid in the liquid chamber is to be discharged. When,
A needle-like valve body that is provided so as to be movable between a first position and a second position in the liquid chamber, and moves in accordance with the pressurizing operation of the liquid in the liquid storage container;
A valve seat formed so as to receive the tip of the valve body at a first position of the valve body and close the outlet hole;
A part of the valve body is arranged facing the liquid chamber, and the increase or decrease of the liquid pressure in the liquid chamber caused by the movement of the valve body from the first position to the second position or the movement from the second position to the first position. Pressure compensation means capable of advancing and retreating toward the liquid chamber so as to reduce or increase the volume occupied by the valve body in the liquid chamber in accordance with the movement of the valve body,
Adjusting means for adjusting the stroke length between the first position and the second position of the valve body;
Adjusting means for adjusting the moving range of the pressure compensating means.
Moreover, the liquid dispensing apparatus of the present invention is
(2) a liquid storage container for storing liquid;
Liquid pressurizing means including a plunger disposed in a liquid-tight manner in the liquid storage container;
A valve body formed having an inlet hole communicating with the liquid storage container, a liquid chamber containing the liquid introduced from the inlet hole, and an outlet hole through which the liquid in the liquid chamber is to be discharged; A needle-like valve body that is provided so as to be movable between the first position and the second position in the liquid chamber and moves in accordance with the operation of the plunger, and the tip of the valve body at the first position of the valve body And a valve seat formed so as to close the outlet hole, and a part of the valve seat faces the liquid chamber, and the valve body moves from the first position to the second position or from the second position. In order to offset the increase or decrease of the hydraulic pressure in the liquid chamber caused by the movement to the first position, the liquid volume is decreased or increased in accordance with the movement of the valve body in accordance with the movement of the valve body. Pressure compensation means that can advance and retreat into the room, and the first place of the valve body When the adjustment means for adjusting the stroke length between the second position, the liquid dispensing valve and an adjusting means for adjusting the range of movement of the pressure compensating means,
It is comprised from these.

このような液体定量吐出バルブまたは液体定量吐出装置におけるニードル状の弁体は、第1位置と第2位置との間で移動可能に配設され(第1位置から第2位置への移動または第2位置から第1位置への移動)、かつ液体貯留容器内の液体の加圧動作、即ち、液体貯留容器に液密に配設されるプランジャーの動作に応じて移動されることによって、液体の吐出量を制御するように構成されるが、この移動によって生じる液室内における弁体の占有体積の変化、すなわち液圧の変化が圧力補償手段の移動によって相殺されるので、液室内の液圧は常に所定の値に保持され、バルブ作動中の吐出流速を一定に保持することができる。特に、小さな寸法および体積のニードル弁体の移動による微小な液圧の変動を有効に吸収することができるので、液体吐出を高精度でかつ安定的に行うことができる。   The needle-like valve body in such a liquid fixed amount discharge valve or liquid fixed amount discharge device is disposed so as to be movable between the first position and the second position (moving from the first position to the second position or the second position). The liquid is moved according to the pressurizing operation of the liquid in the liquid storage container, that is, the operation of the plunger disposed in a liquid-tight manner in the liquid storage container. However, the change in the occupied volume of the valve body in the liquid chamber caused by this movement, that is, the change in the hydraulic pressure is offset by the movement of the pressure compensation means. Is always kept at a predetermined value, and the discharge flow rate during the operation of the valve can be kept constant. In particular, it is possible to effectively absorb minute fluctuations in hydraulic pressure due to movement of a needle valve element having a small size and volume, so that liquid can be discharged with high accuracy and stability.

本発明の液体定量吐出バルブは、そのバルブ本体をシリンダーの形態に構成することができ、そのような形態においては、ニードル弁体の後端は、シリンダー内のピストンに連結され、圧力補償手段は、上記ピストンと独立に設けられその一部が上記液室内に臨んで配設された圧力補償ピストンからなり、上記ピストンの移動によって生じる液室内における弁体の占有体積の変化は、上記圧力補償ピストンを上記ピストンの移動方向と反対の方向へ移動させることによって相殺されるように構成される。   The liquid metering discharge valve of the present invention can have a valve body configured in the form of a cylinder. In such a form, the rear end of the needle valve body is connected to a piston in the cylinder, and the pressure compensation means is A change in the occupied volume of the valve body in the liquid chamber caused by the movement of the piston is provided by a pressure compensation piston which is provided independently of the piston and a part of which is disposed facing the liquid chamber. Is configured to cancel by moving in the direction opposite to the direction of movement of the piston.

このような構成によれば、圧力補償ピストンがシリンダーのピストンの進退変位と同時に作動し、圧力補償ピストンの液室内に臨ませた一端が液室内に占める体積がピストンの進退変位に伴って変化するので、吐出口およびその近傍部分の圧力変動に、より簡単かつ迅速に、しかも的確に対処することができる。たとえば、バルブが開放作動するときは、
吐出口近傍部分に占めるニードル弁体の体積が減少し、逆に、バルブを閉止作動させるときはニードル弁体の占有体積が増加することになるので、前者の場合には、圧力補償ピストンを進出変位させて、その一端が液室内に進出させることで、吐出近傍部分の液圧の低下を防止することができ、また後者の場合には、その圧力補償ピストンを後退変位させて、その一端を液室から後退させることで、液圧の増加を防止することができる。
According to such a configuration, the pressure compensating piston operates simultaneously with the forward / backward displacement of the piston of the cylinder, and the volume occupied by the one end of the pressure compensating piston facing the liquid chamber in the liquid chamber changes with the forward / backward displacement of the piston. Therefore, it is possible to more easily, quickly and accurately cope with pressure fluctuations at the discharge port and the vicinity thereof. For example, when the valve opens,
The volume of the needle valve body in the vicinity of the discharge port decreases, and conversely, when the valve is closed, the volume occupied by the needle valve body increases, so in the former case, the pressure compensation piston is advanced. Displacement and the one end of the fluid advancing into the liquid chamber can prevent a decrease in the fluid pressure in the vicinity of the discharge, and in the latter case, the pressure compensation piston is displaced backward and the one end is moved. By retreating from the liquid chamber, an increase in the liquid pressure can be prevented.

本発明においては、ニードル弁体の第1位置から第2位置までのストローク長を調整するための手段および圧力補償手段の移動範囲を調整するための調整手段が設けられており、そのような構成とすることによって、弁体のストローク長の調整によって液体の吐出流速を所望の値に設定することができると共に、圧力補償手段の移動範囲を弁体の調整されたストローク量に見合ったものとすることができる。
さらに、ニードル弁体の移動および圧力補償手段を形成するアクチュエータの駆動は、それぞれ電磁駆動手段によって行うように構成することもできる。このような場合には、ニードル弁体の後端は、バルブ本体の外側に配設した第1の電磁駆動手段に接続され、上記アクチュエータは、バルブ本体の外側に配設した第2の電磁駆動手段に接続される。
In the present invention, means for adjusting the stroke length from the first position to the second position of the needle valve body and adjustment means for adjusting the moving range of the pressure compensation means are provided. By adjusting the stroke length of the valve body, the liquid discharge flow rate can be set to a desired value, and the movement range of the pressure compensation means is commensurate with the adjusted stroke amount of the valve body. be able to.
Further, the movement of the needle valve body and the driving of the actuator forming the pressure compensating means can be configured to be performed by electromagnetic driving means, respectively. In such a case, the rear end of the needle valve body is connected to a first electromagnetic drive means disposed outside the valve body, and the actuator is provided with a second electromagnetic drive disposed outside the valve body. Connected to the means.

上記第1および第2電磁駆動手段のそれぞれは、ステップモータおよびその回転を直線運動に変換する機構とから構成することができる。
また、上記第1電磁駆動手段は、弁体の後端に接続された第1のプランジャーと、その第1のプランジャーを駆動させる第1の磁気コイルとから構成すると共に、上記第2電磁駆動手段は、アクチュエータの一端に接続される第2のプランジャーと、その第2のプランジャーを磁気的に駆動させる第2の磁気コイルとから構成することもできる。
このように構成された吐出バルブは、液室内の弁座近傍に圧力センサーを配置して液圧を検出し、この検出結果に基づいて、第1電磁駆動手段と第2電磁駆動手段の駆動方向および駆動時間をそれぞれ制御するように構成することもできる。
Each of the first and second electromagnetic driving means can be composed of a step motor and a mechanism for converting the rotation thereof into a linear motion.
The first electromagnetic driving means includes a first plunger connected to the rear end of the valve body and a first magnetic coil for driving the first plunger, and the second electromagnetic driving means. The driving means can also be composed of a second plunger connected to one end of the actuator and a second magnetic coil for magnetically driving the second plunger.
In the discharge valve configured as described above, a pressure sensor is disposed in the vicinity of the valve seat in the liquid chamber to detect the hydraulic pressure, and based on the detection result, the driving directions of the first electromagnetic driving means and the second electromagnetic driving means The driving time can also be controlled.

以上説明したように、本発明によれば、液体の吐出口を開閉させるニードルバルブ弁体の移動が、液体貯留容器内の液体の加圧動作または液体加圧手段のプランジャーの動作に応じて行われると共に、そのようなニードル弁体の移動に応じて、圧力補償手段がニードル弁体の第1の位置と第2の位置との間の移動によって生じる液圧の増加または減少を相殺する如く、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように移動するので、液体の微小定量吐出をタイムラグなしで高精度でしかも安定的に行うことができる。特に、従来のような、液体吐出時の液室の圧力低下による現象、たとえば液体に大気が混入したり、吐出口から液室方向へ液体が戻ってしまうといった不都合が解消され、ニードル弁体を作動させた直後から一定の吐出流速での液体吐出を行うことができると共にすばやく液体吐出を停止することができる。 As described above, according to the present invention, the movement of the needle valve valve body that opens and closes the liquid discharge port is performed according to the pressurizing operation of the liquid in the liquid storage container or the operation of the plunger of the liquid pressurizing means. And, in response to such movement of the needle valve body, the pressure compensation means cancels the increase or decrease of the hydraulic pressure caused by the movement between the first position and the second position of the needle valve body . Since the occupying volume of the valve body in the liquid chamber moves so as to decrease or increase, it is possible to accurately and stably perform a minute fixed amount discharge of the liquid without a time lag . In particular, the conventional phenomenon caused by the pressure drop of the liquid chamber during liquid discharge, for example, the air is mixed into the liquid or the liquid returns from the discharge port toward the liquid chamber, is eliminated. The liquid can be discharged at a constant discharge flow rate immediately after the operation, and the liquid discharge can be stopped quickly.

以下、本発明の液体定量吐出バルブの実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1の実施形態を示す断面図であり、図中10は吐出バルブとしてのニードルバルブの全体を示す。このニードルバルブは複動型のエアシリンダー12の形態に構成されたバルブ本体を有し、このバルブ本体内には、液体貯留容器 (図示を省略する)に連通する入口孔、すなわち液体導入口14を介して液室16に導入される加圧液体を吐出口18から定量的に排出させるためのニードル弁体20が配設されている。このニードル弁体20は、エアシリンダー10内のピストン24によって昇降されるように構成され、ニードル状の先端が弁座22中央部の開口に接触して液体の吐出を停止させている第1の位置と、第1の位置から上方に向かって所定の距離だけ離れた位置であって、吐出口から排出される液体の最大吐出量を与えるような第2位置との間でスムーズに移動できるようになっている。
Embodiments of a liquid metering discharge valve according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an entire needle valve as a discharge valve. This needle valve has a valve body configured in the form of a double-acting air cylinder 12, and an inlet hole communicating with a liquid storage container (not shown), that is, a liquid inlet 14 is provided in the valve body. A needle valve body 20 for quantitatively discharging the pressurized liquid introduced into the liquid chamber 16 through the discharge port 18 is provided. The needle valve body 20 is configured to be moved up and down by a piston 24 in the air cylinder 10, and a needle-like tip is in contact with the opening in the central portion of the valve seat 22 to stop the discharge of liquid. It is possible to move smoothly between the position and a second position that is a predetermined distance away from the first position and that gives the maximum discharge amount of the liquid discharged from the discharge port. It has become.

すなわち、ニードル弁体20の後端はピストン24に接続され、その先端は弁座22の中央部に形成した吐出口18に通じる開口に向けて配置されている。このようなニードル弁体20を移動させるピストン24は、バルブ本体に設けた空気室30内にスライド可能に配設され、ポートa1から圧縮空気を供給することによってニードル弁体20を降下させ、ポートa2から圧縮空気を供給することによってニードル弁体20を上昇させるように構成される。   That is, the rear end of the needle valve body 20 is connected to the piston 24, and the front end thereof is disposed toward the opening that leads to the discharge port 18 formed in the central portion of the valve seat 22. The piston 24 for moving the needle valve body 20 is slidably disposed in the air chamber 30 provided in the valve body, and the needle valve body 20 is lowered by supplying the compressed air from the port a1, so that the port It is comprised so that the needle valve body 20 may be raised by supplying compressed air from a2.

また、隔壁25によって空気室30と区画されると共に隔壁27によって液室16と区画される他の空気室32には、ピストン24と独立に他のピストン26(以下、圧力補償ピストン)がスライド可能に配設されている。この圧力補償ピストン26は、その中央部においては、ピストン24に固定されたニードル弁体20が挿通され、ニードル弁体20のスムーズな移動を妨げないように構成される。圧力補償ピストン26は、隔壁27に設けた開口を通過して液室16内へ突出する突出部26aを有しており、空気室32に設けたポートb1から圧縮空気を供給することによって上昇され、ポートb2から圧縮空気を供給することによって下降されるように構成される。   In addition, another piston 26 (hereinafter referred to as a pressure compensation piston) can slide independently of the piston 24 in another air chamber 32 that is partitioned from the air chamber 30 by the partition wall 25 and separated from the liquid chamber 16 by the partition wall 27. It is arranged. The pressure compensation piston 26 is configured so that the needle valve body 20 fixed to the piston 24 is inserted in the central portion thereof so that smooth movement of the needle valve body 20 is not hindered. The pressure compensating piston 26 has a protruding portion 26 a that passes through an opening provided in the partition wall 27 and protrudes into the liquid chamber 16, and is raised by supplying compressed air from a port b 1 provided in the air chamber 32. , And is configured to be lowered by supplying compressed air from the port b2.

このような圧力補償ピストン26は、その突出部26aがニードル弁体20の移動に際して、液室内で生じるニードル弁体20の占有体積の変化を相殺するように突出量が調整される。すなわち、ニードル弁体20が図1に示されるような第1位置を離れて、第2位置に向かう場合には、液室16内に占めるニードル弁体20の体積が減小して液室16の液圧が上昇するので、その圧力上昇を相殺するために、圧力補償ピストン26を下降させて突出量を増加させ、一方、ニードル弁体20が第2位置から第1位置に向かう場合には、液室16内に占めるニードル弁体20の体積が増加して液室16の液圧が降下するので、その圧力降下を相殺するために、圧力補償ピストン26を上昇させて突出量を減少させるように構成される。   The protruding amount of the pressure compensation piston 26 is adjusted so that the change of the occupied volume of the needle valve body 20 that occurs in the liquid chamber when the protrusion 26 a moves the needle valve body 20. That is, when the needle valve body 20 leaves the first position as shown in FIG. 1 and moves toward the second position, the volume of the needle valve body 20 occupying the liquid chamber 16 is reduced, and the liquid chamber 16 When the needle valve body 20 goes from the second position to the first position, the pressure compensation piston 26 is lowered to increase the amount of protrusion. Since the volume of the needle valve body 20 occupying the liquid chamber 16 increases and the liquid pressure in the liquid chamber 16 drops, the pressure compensation piston 26 is raised to reduce the amount of protrusion in order to offset the pressure drop. Configured as follows.

上記ピストン24の移動およびその移動に同期した圧力補償ピストン26の移動は、エアコンプレッサ34から供給される圧縮空気を電磁切換弁36によって流路XおよびYを相互に切換えることで行われる。流路Xはピストン24側の空気室30のポートa1と圧力補償ピストン26側の空気室32のポートb1に接続され、一方、流路Yはピストン24側の空気室30のポートa2と圧力補償ピストン26側の空気室32のポートb2に接続されるように構成する。   The movement of the piston 24 and the movement of the pressure compensation piston 26 in synchronism with the movement of the piston 24 are performed by switching compressed air supplied from the air compressor 34 between the flow paths X and Y by the electromagnetic switching valve 36. The flow path X is connected to the port a1 of the air chamber 30 on the piston 24 side and the port b1 of the air chamber 32 on the pressure compensation piston 26 side, while the flow path Y is pressure compensated with the port a2 of the air chamber 30 on the piston 24 side. It is configured to be connected to the port b2 of the air chamber 32 on the piston 26 side.

上記の如く構成された本発明の液体定量吐出バルブは、ニードル弁体20の作動と圧力補償ピストンの作動とを同期して行なうことができるので、吐出流速を常に一定に保つことができる。特に、閉鎖状態にあるニードル弁体20が開放される際に、液室内の圧力低下による現象、たとえば液体に大気が混入したり、吐出口から液室方向へ液体が戻ってしまうといった不都合を解消できるので、ニードル弁体20を作動させた直後から一定の吐出流速での液体吐出を行うことができると共にすばやく液体吐出を停止することができる。   Since the liquid metering discharge valve of the present invention configured as described above can synchronize the operation of the needle valve body 20 and the operation of the pressure compensation piston, the discharge flow rate can always be kept constant. In particular, when the needle valve body 20 in the closed state is opened, a phenomenon caused by a pressure drop in the liquid chamber, for example, air is mixed into the liquid or the liquid returns from the discharge port toward the liquid chamber is solved. As a result, the liquid can be discharged at a constant discharge flow rate immediately after the needle valve body 20 is operated, and the liquid discharge can be stopped quickly.

なお、ピストン24の外周面と空気室30の側壁面との間、ニードル弁体20と隔壁25との間、圧力補償ピストン26の外周面と空気室32の側壁面との間、突出部27の外周面と隔壁27との間、およびニードル弁体20と圧力補償ピストン26の挿通孔との間の各シーリングはOリングによって行われる。   In addition, between the outer peripheral surface of the piston 24 and the side wall surface of the air chamber 30, between the needle valve body 20 and the partition wall 25, between the outer peripheral surface of the pressure compensation piston 26 and the side wall surface of the air chamber 32, the protruding portion 27. The sealing between the outer peripheral surface of the nozzle and the partition wall 27 and between the needle valve body 20 and the insertion hole of the pressure compensation piston 26 is performed by an O-ring.

また、上述したような実施態様においては、ピストン24と圧力補償ピストン26のそれぞれについて、ストローク長を調整する手段が設けられている。
すなわち、ニードルバルブ本体12の上部から空気室30内にねじ込まれた雄ねじ38は、ピストン24の変位量、すなわちニードル弁体20の第1位置から第2位置までのストローク長を調整するためのものである。ねじ38を所定の距離だけねじ込むことによって、ニードル弁体20の第2位置をより下方にシフトさせることができ、したがって、ニードルバルブの開度を所望の値に調整することができる。
In the embodiment as described above , means for adjusting the stroke length is provided for each of the piston 24 and the pressure compensating piston 26 .
That is, the male screw 38 screwed into the air chamber 30 from the upper part of the needle valve body 12 is for adjusting the displacement amount of the piston 24, that is, the stroke length from the first position to the second position of the needle valve body 20. It is. By screwing the screw 38 by a predetermined distance, the second position of the needle valve body 20 can be shifted downward, so that the opening degree of the needle valve can be adjusted to a desired value.

また、空気室30と空気室32とを区画する隔壁25の外側から空気室32内にねじ込まれた雄ねじ40は、同じく圧力補償ピストン26の変位量を調整するためのものであり、このような調整は、上記ピストン24の変位量の調整に伴って行われることが望ましい。たとえば、ねじ38の先端を空気室30内に突出させてニードル弁体20のストロークを小さくした場合 (開度を小さくした) には、ニードル弁体20の液室16内で占める体積の増減幅も小さくなるので、そのような増減幅に見合った圧力補償ピストン26のストローク長の調整が必要となるからである。   The male screw 40 screwed into the air chamber 32 from the outside of the partition wall 25 that divides the air chamber 30 and the air chamber 32 is also for adjusting the displacement amount of the pressure compensation piston 26. It is desirable that the adjustment be performed along with the adjustment of the displacement amount of the piston 24. For example, when the tip of the screw 38 is protruded into the air chamber 30 to reduce the stroke of the needle valve body 20 (the opening degree is reduced), the increase / decrease width of the volume occupied in the liquid chamber 16 of the needle valve body 20 This is because it is necessary to adjust the stroke length of the pressure compensation piston 26 in accordance with such an increase / decrease width.

上記のようなストローク長を調整する手段としての、雄ねじ38および40にマイクロメータを取り付けると、各ピストンのストローク量を手動でしかも定量的に調整することができる。上述した第1の実施態様においては、圧力補償手段としてピストンを用いたが、これに限定されるべきでなく、ニードル弁体20の移動に伴う液室16内における占有体積の変化を相殺するように、弁体の移動に同期して液室の体積を変化させることができる手段、たとえば、ダイアフラムやベローズで構成してもよい。 When a micrometer is attached to the male threads 38 and 40 as means for adjusting the stroke length as described above, the stroke amount of each piston can be manually and quantitatively adjusted. In the first embodiment described above, the piston is used as the pressure compensating means. However, the present invention should not be limited to this, and the change in the occupied volume in the liquid chamber 16 accompanying the movement of the needle valve body 20 is offset. In addition, it may be constituted by means capable of changing the volume of the liquid chamber in synchronization with the movement of the valve body, for example, a diaphragm or a bellows.

は本発明の第1の実施態様にかかるニードルバルブを液体定量吐出システムに適用した、本発明の第2の実施形態の概略的な説明図である。図において、符号1は液体貯留容器を示し、ここでは、たとえば合成樹脂材料製とすることができるシリンジ3と、このシリンジ3に外接してそれを保持するホルダ4とからなり、ホルダ4は、シリンジ3の着脱を可能ならしめている。 FIG. 2 is a schematic explanatory view of a second embodiment of the present invention in which the needle valve according to the first embodiment of the present invention is applied to a liquid dispensing system. In the figure, reference numeral 1 denotes a liquid storage container, which is composed of a syringe 3 that can be made of, for example, a synthetic resin material, and a holder 4 that circumscribes and holds the syringe 3. The syringe 3 can be attached and detached.

このような液体貯留容器1内の液体を所要の圧力に加る加圧手段5は、エアシリンダ6にて構成してなり、それのピストンロッド7の先端に、好ましくはシリンジ3に気密に内接してそこへ進入するプランジャ8を取付ける。このような液体貯留容器1は、液体流路9を介して、ニードルバルブのバルブ本体に接続される。図においては、バルブ本体の内部構造は省略しているが、ここでは第1の実施態様で説明したようなニードルバルブが採用される。流路9はバルブ本体12に形成された液体導入口14に接続され、液室16は弁座22の中央部に形成した開口を介して吐出口18に至っている。この液室16内で進退変位して吐出口18を開閉するニードル弁体20は、エアシリンダ10によって作動されるように構成され、ニードル弁体20の先端は弁座22の中央開口に向けて配置されると共にその後端はシリンダ10のピストン24に連結されている。さらに、液室16とピストン24との間に、ピストン24から独立した液体圧力補償ピストン26が配設されている。この圧力補償ピストン26は、ピストン24の空気室32へ加圧空気を供給してそれを進出変位させた場合には、液室16の容積を低減すべく、そして、液室16側の空気室27へ加圧空気を供給してそれを後退変位させた場合には、液室16の容積を増加させるべく機能する。 The pressurizing means 5 for applying the liquid in the liquid storage container 1 to a required pressure is composed of an air cylinder 6, which is preferably airtightly attached to the tip of the piston rod 7, preferably in the syringe 3. The plunger 8 which touches and enters there is attached. Such a liquid storage container 1 is connected to the valve body of the needle valve via the liquid flow path 9. In FIG. 2 , the internal structure of the valve body is omitted, but here, a needle valve as described in the first embodiment is employed. The flow path 9 is connected to a liquid introduction port 14 formed in the valve body 12, and the liquid chamber 16 reaches the discharge port 18 through an opening formed in the central portion of the valve seat 22. The needle valve body 20 that opens and closes in the liquid chamber 16 to open and close the discharge port 18 is configured to be operated by the air cylinder 10, and the tip of the needle valve body 20 faces the central opening of the valve seat 22. The rear end of the cylinder 10 is connected to the piston 24 of the cylinder 10. Further, a liquid pressure compensating piston 26 independent of the piston 24 is disposed between the liquid chamber 16 and the piston 24. The pressure compensating piston 26 is designed to reduce the volume of the liquid chamber 16 when the pressurized air is supplied to the air chamber 32 of the piston 24 and moved forward and displaced, and the air chamber on the liquid chamber 16 side. When pressurized air is supplied to 27 and it is displaced backward, it functions to increase the volume of the liquid chamber 16.

従って、吐出口18の近傍部分の液体圧力が、所定値より低い場合には、その圧力補償ピストン26を幾分進出変位させることにより、また、所定値より高い場合には、圧力補償ピストン26を幾分後退変位させることにより所期した通りの液圧を実現することが可能となる。
さらにここでは、液体貯留容器1を加圧するエアシリンダ6およびニードル弁体20を進退させる複動型のエアシリンダ10を、それぞれの電磁切換弁52,36に接続するとともに、これらの電磁切換弁52、36を、予め入力された時間信号に基づいて作動コントロールする制御手段54に接続し、また、エアシリンダ6への加圧空気の供給を司る一方の電磁切換弁52を、たとえば手動減圧弁56を介して加圧空気供給源33に、そして、他方の電磁切換弁36を加圧空気供給源34に直接的に、それぞれ接続する。
Accordingly, when the liquid pressure in the vicinity of the discharge port 18 is lower than the predetermined value, the pressure compensating piston 26 is moved forward and displaced somewhat. When the liquid pressure is higher than the predetermined value, the pressure compensating piston 26 is It is possible to achieve the hydraulic pressure as expected by making the displacement slightly backward.
Further, here, an air cylinder 6 for pressurizing the liquid storage container 1 and a double-acting air cylinder 10 for advancing and retracting the needle valve body 20 are connected to the respective electromagnetic switching valves 52 and 36, and these electromagnetic switching valves 52 are also connected. , 36 are connected to a control means 54 that controls the operation based on a time signal inputted in advance, and one electromagnetic switching valve 52 that controls the supply of pressurized air to the air cylinder 6 is connected to a manual pressure reducing valve 56, for example. And the other electromagnetic switching valve 36 are directly connected to the pressurized air supply source 34, respectively.

このように構成してなる定量吐出装置では、液体の定量吐出に当たり、制御手段54からそれぞれの電磁切換弁52, 36に信号を出力して、エアシリンダ6に、手動減圧弁56によって設定された空気圧力を供給して、プランジャ8を所要の力で圧下すると共に、それとタイミングを合わせて、エアシリンダー10の入力ポートa2およびb2に、予め
設定された空気圧力を供給して、ピストン24を上昇させてニードル弁体20を第1位置から第2位置まで上昇させ、かつそのニードル弁体20が液室16内で占める体積の減少分を相殺するように圧力補償ピストン26を下降させることによって、所要の圧力に加圧された液体を、吐出口18から、それの開口面積との関連で特定される一定時間吐出させることができるので、液体の定量吐出をタイムラグなしに高い精度で行うことができる。
In the quantitative discharge device configured as described above, a signal is output from the control means 54 to each of the electromagnetic switching valves 52 and 36 when the liquid is quantitatively discharged, and is set in the air cylinder 6 by the manual pressure reducing valve 56. Air pressure is supplied to lower the plunger 8 with a required force, and at the same time, preset air pressure is supplied to the input ports a2 and b2 of the air cylinder 10 to raise the piston 24. The needle valve body 20 is raised from the first position to the second position, and the pressure compensation piston 26 is lowered so as to cancel out the decrease in volume occupied by the needle valve body 20 in the liquid chamber 16. Since the liquid pressurized to the required pressure can be discharged from the discharge port 18 for a certain period of time specified in relation to the opening area of the discharge port 18, the liquid is determined. Discharge can be performed with high accuracy without a time lag to.

この一方で、定量吐出の終了に当たっては、制御手段54から電磁切換弁52, 36への吐出終了信号に基づいて、エアシリンダ6への加圧空気の供給を停止すると同時に、エアシリンダー10のポートa1およびb1に加圧空気を供給して、ピストン24を下降させてニードル弁体20を第2位置から第1位置まで下降させ、かつニードル弁体20が液
室16内で占める体積の増加分を相殺するように圧力補償ピストン26を上昇させることによって、吐出口18をニードル弁体20をもって機械的に確実に閉止する。従って、吐出口18からの液体の流出は、ニードルバルブ10の閉止をもって完全に停止されることになり、ニードルバルブ10の閉鎖中の液洩れのおそれは十分に除去されることになる。
On the other hand, at the end of fixed discharge, the supply of pressurized air to the air cylinder 6 is stopped simultaneously with the port of the air cylinder 10 based on the discharge end signal from the control means 54 to the electromagnetic switching valves 52 and 36. Pressurized air is supplied to a1 and b1, the piston 24 is lowered to lower the needle valve body 20 from the second position to the first position, and the increase in volume occupied by the needle valve body 20 in the liquid chamber 16 The discharge port 18 is mechanically closed with the needle valve body 20 by raising the pressure compensation piston 26 so as to cancel out the above. Therefore, the outflow of the liquid from the discharge port 18 is completely stopped when the needle valve 10 is closed, and the risk of liquid leakage while the needle valve 10 is closed is sufficiently eliminated.

なお、この場合、ニードルバルブ10を構成する、小さな寸法および体積のニードル弁体20は、液体圧力の大小にかかわらず、常に円滑に、かつ迅速に後退および進出して吐出口18の開閉を行うので、ニードルバルブ10の開閉の確実性と併せて、すぐれた応答性を実現することができる。   In this case, the needle valve body 20 having a small size and volume that constitutes the needle valve 10 always moves back and forth smoothly and rapidly to open and close the discharge port 18 regardless of the size of the liquid pressure. Therefore, it is possible to realize excellent responsiveness together with the certainty of opening and closing of the needle valve 10.

上述したようなニードルバルブを用いた液体定量吐出装置においては、液体の吐出の開始に伴うニードル弁体20の後退変位によって、そのニードル弁体20の液室16内に占める体積が減少することに起因する液圧低下に対しては、圧力補償ピストン26を進出させ、逆に、ニードル弁体20の進出変位によって吐出を停止するときの占有体積の増加に対しては、そのピストン26を後退させることで、微妙な圧力変動を有効に吸収することができる。   In the liquid dispensing apparatus using the needle valve as described above, the volume occupied in the liquid chamber 16 of the needle valve body 20 decreases due to the backward displacement of the needle valve body 20 accompanying the start of liquid discharge. The pressure compensation piston 26 is advanced to reduce the resulting hydraulic pressure, and conversely, the piston 26 is retracted to increase the occupied volume when the discharge is stopped by the advance displacement of the needle valve body 20. Thus, subtle pressure fluctuations can be effectively absorbed.

は本発明の第3の実施形態を示す断面図である。この実施形態においては、液室16内でのニードル弁体20の第1位置と第2位置との間の移動は、モータ駆動によって行われ、ニードル弁体20の後端は、モータ42の回転を直線運動に変換する機構44に接続される。さらに圧力補償手段としては、モータ駆動されるアクチュエータ46により構成され、アクチュエータ46の一端を液室16内に臨ませ、他端をモータ48の回転を直線運動に変換する機構50に接続してなる。ニードル弁体20およびアクチュエータ46とバルブ本体12との間のシーリングはOリングによって行われている。 FIG. 3 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the movement between the first position and the second position of the needle valve body 20 in the liquid chamber 16 is performed by motor driving, and the rear end of the needle valve body 20 is rotated by the motor 42. Is connected to a mechanism 44 that converts the motion into a linear motion. Further, the pressure compensation means is composed of a motor-driven actuator 46, one end of the actuator 46 facing the liquid chamber 16, and the other end connected to a mechanism 50 for converting the rotation of the motor 48 into a linear motion. . Sealing between the needle valve body 20 and the actuator 46 and the valve body 12 is performed by an O-ring.

このようなモータ駆動によるニードル弁体20の昇降(進退)およびアクチュエータ46の液室16内への進退動作は、制御装置37によって制御される。ニードル弁体20の第1位置から第2位置までの移動(液体の吐出)に際しては、ニードル弁体20の液室16内に占める体積の減少分を相殺すべく、アクチュエータ46が液室16内に進入し、反対に、ニードル弁体20の第2位置から第1位置までの移動(液体の吐出停止)に際しては、ニードル弁体20の液室16内に占める体積の増加分を相殺すべく、アクチュエータ46が液室16内から後退するように、それぞれのモータ42および48が同期して駆動される。   The controller 37 controls the raising / lowering (advance / retreat) of the needle valve body 20 and the advance / retreat operation of the actuator 46 into the liquid chamber 16 by the motor drive. When the needle valve body 20 is moved from the first position to the second position (liquid discharge), the actuator 46 is disposed in the liquid chamber 16 in order to offset the decrease in the volume of the needle valve body 20 in the liquid chamber 16. On the contrary, when the needle valve body 20 moves from the second position to the first position (liquid discharge is stopped), the increase in the volume occupied in the liquid chamber 16 of the needle valve body 20 should be offset. The motors 42 and 48 are driven synchronously so that the actuator 46 moves backward from the liquid chamber 16.

は本発明の第4の実施形態を示す概略的断面図である。この実施形態においては、液室16内でのニードル弁体20の第1位置と第2位置との間の移動は、電磁駆動装置59によって行われる。この電磁駆動装置59は、ニードル弁体20の後端に接続されたプランジャー60を磁気駆動するための磁気コイル62と、磁気コイル62により発生される磁界の安定化のための固定コア64とを備える。プランジャー60は、その下端および上端においてそれぞれコイルスプリング66、68よって支持され、図示した状態では、コイルスプリング66はプランジャー60を押し上げ、コイルスプリング68は押し下げており、全体としては、プランジャー60に連結されたニードル弁体20が吐出口18を閉じるように構成されている。すなわち、このようなプランジャー60は、常態では、コイルスプリング68による優勢なばね力の作用で下方に押し下げられている。この状態からプランジャー60を上方に移動させて、吐出口18を開放するには、前記ばね力に抗して移動できるような電流を、制御装置80から磁気コイル62に対して供給することにより行われる。また、このような電流の供給を停止した際には、プランジャー60はコイルスプリング68のばね力によって押し下げられるので、吐出口18は即座に閉鎖される。 FIG. 4 is a schematic sectional view showing a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the movement of the needle valve body 20 between the first position and the second position in the liquid chamber 16 is performed by the electromagnetic drive device 59. The electromagnetic drive device 59 includes a magnetic coil 62 for magnetically driving a plunger 60 connected to the rear end of the needle valve body 20, and a fixed core 64 for stabilizing a magnetic field generated by the magnetic coil 62. Is provided. The plunger 60 is supported at its lower end and upper end by coil springs 66 and 68, respectively. In the state shown in the figure, the coil spring 66 pushes up the plunger 60, and the coil spring 68 pushes down. The needle valve body 20 connected to the nozzle is configured to close the discharge port 18. That is, such a plunger 60 is normally pushed downward by the action of the prevailing spring force by the coil spring 68. In order to open the discharge port 18 by moving the plunger 60 upward from this state, a current that can be moved against the spring force is supplied from the control device 80 to the magnetic coil 62. Done. Further, when the supply of such current is stopped, the plunger 60 is pushed down by the spring force of the coil spring 68, so that the discharge port 18 is immediately closed.

一方、上記ニードル弁体20の移動に伴う液室16の体積変化を相殺するための圧力補償手段は、電磁駆動装置69によって進退されるアクチュエータ70から構成される。この電磁駆動装置69は、アクチュエータ70と一体的に形成されたプランジャー71と、このプランジャー71を磁気駆動するための磁気コイル72と、磁気コイル72により発
生される磁界の安定化のための固定コア74とを備える。
On the other hand, the pressure compensation means for canceling the volume change of the liquid chamber 16 accompanying the movement of the needle valve body 20 is composed of an actuator 70 that is advanced and retracted by an electromagnetic drive device 69. The electromagnetic driving device 69 includes a plunger 71 formed integrally with the actuator 70, a magnetic coil 72 for magnetically driving the plunger 71, and stabilization of the magnetic field generated by the magnetic coil 72. And a fixed core 74.

電磁駆動装置69の作動は、制御装置80から磁気コイル72に所定の電流を供給することによって行なわれ、プランジャー71は電流の供給を受けた磁気コイル72が発生する磁場との相互作用で左方または右方に移動されるように構成される。
このプランジャー71は、その両端において板ばね76およびコイルスプリング78によってそれぞれ支持されている。図示した状態では、板ばね76はプランジャー71を右方に押し、スプリングコイル78は左方に押しているが、板ばね76の優勢なばね力によってプランジャー71は右方に付勢されており、アクチュエータ70の先端が液室16内
に若干突出するように配設されている。
The operation of the electromagnetic drive device 69 is performed by supplying a predetermined current from the control device 80 to the magnetic coil 72, and the plunger 71 is moved to the left by the interaction with the magnetic field generated by the magnetic coil 72 that is supplied with the current. Configured to be moved to the right or left.
The plunger 71 is supported at both ends by a leaf spring 76 and a coil spring 78, respectively. In the illustrated state, the leaf spring 76 pushes the plunger 71 to the right and the spring coil 78 pushes to the left, but the plunger 71 is biased to the right by the prevailing spring force of the leaf spring 76. The tip of the actuator 70 is disposed so as to slightly protrude into the liquid chamber 16.

このような状態から、ニードル弁体20を液室16内で上方に移動させる際には、制御装置80から電磁駆動装置59に所定の電流が供給されて、磁気コイル62が励磁されると共に、それに同期して、電磁駆動装置69にも所定の電流が供給されて、磁気コイル72が励磁される。制御装置80から磁気コイル62に供給される電流は、ニードル弁体20を第1位置から第2位置までの距離だけ移動させるような値に予め設定され、同様に、磁気コイル72に供給される電流は、液室16内においてニードル弁体20が占める体積の減少分を相殺するような距離だけ、アクチュエータ70を移動させるような値に予め設定されているので、ニードル弁体20の上方移動による液室16内の圧力変動は、アクチュエータ70の液室16内への進入により相殺されることになる。   When the needle valve body 20 is moved upward in the liquid chamber 16 from such a state, a predetermined current is supplied from the control device 80 to the electromagnetic drive device 59, the magnetic coil 62 is excited, In synchronism with this, a predetermined current is also supplied to the electromagnetic drive device 69 to excite the magnetic coil 72. The current supplied from the control device 80 to the magnetic coil 62 is set in advance to a value that moves the needle valve body 20 by the distance from the first position to the second position, and is similarly supplied to the magnetic coil 72. The electric current is set in advance to such a value as to move the actuator 70 by a distance that cancels the decrease in volume occupied by the needle valve body 20 in the liquid chamber 16. The pressure fluctuation in the liquid chamber 16 is canceled by the entry of the actuator 70 into the liquid chamber 16.

このような電流の供給を停止した際には、ニードル弁体20は、コイルスプリング68のばね力によって、第2位置から第1位置まですばやく押し下げられると同時に、プランジャー71は、板ばね76のばね力によって、元の位置に向かって右方にすばやく移動される。このようなニードル弁体20の下方への移動に際しても、プランジャー71によっ
て液室16内の圧力変動が相殺されるので、液室16内の圧力は常に一定に保たれる。
したがって、バルブが開放の状態から閉止の状態に移る際に、従来のようにペースト等の液体吐出速度が増加することがないので、均一幅の線描画塗布に好適である。
When the supply of such current is stopped, the needle valve body 20 is quickly pushed down from the second position to the first position by the spring force of the coil spring 68, and at the same time, the plunger 71 The spring force quickly moves rightward toward the original position. Even when the needle valve body 20 moves downward, the pressure variation in the liquid chamber 16 is offset by the plunger 71, so that the pressure in the liquid chamber 16 is always kept constant.
Therefore, when the valve moves from the open state to the closed state, the liquid discharge speed of a paste or the like does not increase as in the prior art, which is suitable for uniform line drawing application.

以上説明したようなニードルバルブを液体定量吐出装置に適用する場合には、液体の塗布対象物としてのワークが、液体の吐出タイミング等との関連の下で適宜に変位する場合には、吐出バルブとしてのニードルバルブの位置を固定して使用に供することができる。   When the needle valve as described above is applied to a liquid dispensing apparatus, when the work as the liquid application object is appropriately displaced in relation to the liquid discharge timing or the like, the discharge valve The position of the needle valve can be fixed for use.

しかるに、ワークが特定位置に位置決め固定されるものであるときは、ニードルバルブを所要の位置および方向へ移動させることが必要となる。かかる場合には、たとえば、ニードルバルブ2を直角座標型の三次元マニピュレータに取付け、このマニピュレータを、上述した制御装置からの信号に基いて位置信号を出力するコントローラによって作動させることで、ニードルバルブの吐出口18を三次元座標系の所要の位置にもたらすことができ、コンベアにてタクト搬送等されるワークに用いて、すぐれた塗布効率をもたらすことができる。   However, when the workpiece is positioned and fixed at a specific position, it is necessary to move the needle valve to a required position and direction. In such a case, for example, the needle valve 2 is attached to a rectangular coordinate type three-dimensional manipulator, and this manipulator is operated by a controller that outputs a position signal based on a signal from the above-described control device. The discharge port 18 can be brought to a required position in the three-dimensional coordinate system, and can be used for a work that is tact-conveyed by a conveyer and can provide excellent coating efficiency.

本発明の第の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態にかかるニードルバルブを液体定量吐出システムに適用した、本発明の第2の実施形態の概略的な説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the 2nd Embodiment of this invention which applied the needle valve concerning the 1st Embodiment of this invention to the liquid fixed quantity discharge system. 本発明の第3の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th Embodiment of this invention.

1 液体貯留容器
3 シリンジ
4 ホルダ
5 加圧手段
6 シリンダー
7 ロッド
8 プランジャ
9 液体流路
10 ニードルバルブ
12 バルブ本体
14 液体導入口
16 液室
18 吐出口
20 ニードル弁体
22 弁座
24 ピストン
25,27 隔壁
26 圧力補償ピストン
30,32 空気室
34 圧縮空気供給源
36 電磁切換弁
37 制御装置
38,40 調整ねじ
42 モータ
44 変換機
46 アクチュエータ
48 モータ
50 変換機
52 電磁切換弁
54 制御装置
56 手動減圧弁
59、69 電磁駆動装置
60、71 プランジャー
62、72 磁気コイル
64、74 固定コア
66、68、78 コイルスプリング
70 アクチュエータ
80 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid storage container 3 Syringe 4 Holder 5 Pressurizing means 6 Cylinder 7 Rod 8 Plunger 9 Liquid flow path 10 Needle valve 12 Valve body 14 Liquid inlet 16 Liquid chamber 18 Discharge port 20 Needle valve element 22 Valve seat 24 Pistons 25 and 27 Bulkhead 26 Pressure Compensating Pistons 30 and 32 Air Chamber 34 Compressed Air Supply Source 36 Electromagnetic Switching Valve 37 Controller 38 and 40 Adjusting Screw 42 Motor 44 Converter 46 Actuator 48 Motor 50 Converter 52 Electromagnetic Switching Valve 54 Controller 56 Manual Pressure Reducing Valve 59, 69 Electromagnetic driving device 60, 71 Plunger 62, 72 Magnetic coil 64, 74 Fixed core 66, 68, 78 Coil spring 70 Actuator 80 Control device

Claims (10)

液体貯留容器に連通する入口孔と、その入口孔から導入された液体を収容する液室と、その液室の液体が吐出されるべき出口孔とを有して形成されたバルブ本体と、
液室内において第1位置と第2位置との間で移動可能に設けられ、上記液体貯留容器内の液体の加圧動作に応じて移動するニードル状の弁体と、
その弁体の第1位置において弁体の先端を受けて上記出口孔が閉鎖されるように形成された弁座と、
その一部が液室内に臨んで配設され、上記弁体の第1位置から第2位置への移動または第2位置から第1位置への移動によって生じる液室内での液圧の増加または減少を相殺するように、上記弁体の移動に応じて、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように、液室内に向けて進出・後退可能な圧力補償手段と、
上記弁体の第1位置と第2位置との間のストローク長を調整するための調整手段と、
上記圧力補償手段の移動範囲を調整するための調整手段とを備える液体定量吐出バルブ。
A valve body formed having an inlet hole communicating with the liquid storage container, a liquid chamber containing the liquid introduced from the inlet hole, and an outlet hole through which the liquid in the liquid chamber is to be discharged;
A needle-like valve body that is provided so as to be movable between a first position and a second position in the liquid chamber, and moves in accordance with the pressurizing operation of the liquid in the liquid storage container;
A valve seat formed so as to receive the tip of the valve body at a first position of the valve body and close the outlet hole;
A part of the valve body is arranged facing the liquid chamber, and the increase or decrease of the liquid pressure in the liquid chamber caused by the movement of the valve body from the first position to the second position or the movement from the second position to the first position. Pressure compensation means capable of advancing and retreating toward the liquid chamber so as to reduce or increase the volume occupied by the valve body in the liquid chamber in accordance with the movement of the valve body,
Adjusting means for adjusting the stroke length between the first position and the second position of the valve body;
A liquid metering discharge valve comprising adjusting means for adjusting the movement range of the pressure compensating means.
上記バルブ本体はシリンダーの形態に構成され、弁体の後端はシリンダーのピストンに連結され、上記圧力補償手段は上記ピストンと独立に設けられ、その一部が上記液室内に臨んで配設された圧力補償ピストンからなり、上記液室内の液圧の変動は、上記ピストンの移動方向と反対の方向への上記圧力補償ピストンの移動によって相殺されるように構成されることを特徴とする請求項に記載の液体定量吐出バルブ。 The valve body is configured in the form of a cylinder, the rear end of the valve body is connected to a piston of the cylinder, the pressure compensation means is provided independently of the piston, and a part thereof is disposed facing the liquid chamber. The pressure compensation piston is configured such that fluctuations in the fluid pressure in the fluid chamber are offset by movement of the pressure compensation piston in a direction opposite to the direction of movement of the piston. 1. A liquid dispensing valve according to 1. 上記弁体は、バルブ本体の外側に配設した第1の電磁駆動手段によって駆動され、上記圧力補償手段は、一端を液室内に臨ませたアクチュエータから構成され、そのアクチュエータの他端はバルブ本体の外側に配設した第2の電磁駆動手段に接続されていることを特徴とする請求項に記載の液体定量吐出バルブ。 The valve body is driven by first electromagnetic driving means disposed outside the valve body, and the pressure compensation means is composed of an actuator having one end facing the liquid chamber, and the other end of the actuator is the valve body. 2. The liquid metering valve according to claim 1 , wherein the liquid metering valve is connected to a second electromagnetic driving unit disposed outside the first electrode. 上記第1および第2電磁駆動手段のそれぞれは、モータおよびその回転を直線運動に変換する機構から構成されることを特徴とする請求項に記載の液体定量吐出バルブ。 4. The liquid dispensing / dispensing valve according to claim 3 , wherein each of the first and second electromagnetic driving means includes a motor and a mechanism that converts the rotation of the motor into a linear motion. 5. 上記第1電磁駆動手段は、弁体の後端に接続された第1のプランジャーと、その第1のプランジャーを駆動させる第1の磁気コイルとから構成されると共に、上記第2電磁駆動手段は、アクチュエータの一端に接続される第2のプランジャーと、その第2のプランジャーを磁気的に駆動させる第2の磁気コイルとから構成されることを特徴とする請求項に記載に液体定量吐出バルブ。 The first electromagnetic drive means is composed of a first plunger connected to the rear end of the valve body and a first magnetic coil for driving the first plunger, and the second electromagnetic drive. means comprises a second plunger which is connected to one end of an actuator, as described in claim 3, characterized in that they are composed of and its second second magnetic coil for the plunger magnetically driven Liquid dispensing valve. 液体を貯留する液体貯留容器と、
該液体貯留容器に液密に配設されるプランジャーを含む液体加圧手段と、
上記液体貯留容器に連通する入口孔と、その入口孔から導入された液体を収容する液室と、その液室の液体が吐出されるべき出口孔とを有して形成されたバルブ本体と、液室内において第1位置と第2位置との間で移動可能に設けられ、上記プランジャーの動作に応じて移動するニードル状の弁体と、その弁体の第1位置において弁体の先端を受けて上記出口孔が閉鎖されるように形成された弁座と、その一部が液室内に臨んで配設され、上記弁体の第1位置から第2位置への移動または第2位置から第1位置への移動によって生じる液室内での液圧の増加または減少を相殺するように、上記弁体の移動に応じて、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように、液室内に向けて進出・後退可能な圧力補償手段と、上記弁体の第1位置と第2位置との間のストローク長を調整するための調整手段と、上記圧力補償手段の移動範囲を調整するための調整手段とを備える液体定量吐出バルブと、
から構成される液体定量吐出装置。
A liquid storage container for storing liquid;
Liquid pressurizing means including a plunger disposed in a liquid-tight manner in the liquid storage container;
A valve body formed having an inlet hole communicating with the liquid storage container, a liquid chamber containing the liquid introduced from the inlet hole, and an outlet hole through which the liquid in the liquid chamber is to be discharged; A needle-like valve body that is provided so as to be movable between the first position and the second position in the liquid chamber and moves in accordance with the operation of the plunger, and the tip of the valve body at the first position of the valve body And a valve seat formed so as to close the outlet hole, and a part of the valve seat faces the liquid chamber, and the valve body moves from the first position to the second position or from the second position. to offset the increase or decrease in fluid pressure in the liquid chamber caused by the movement of the first position in response to movement of the valve body, so as to decrease or increase the volume occupied by the liquid chamber of the valve body, the liquid a pressure compensating means which can advance and backward toward the chamber, the first position of the valve body When the adjustment means for adjusting the stroke length between the second position, the liquid dispensing valve and an adjusting means for adjusting the range of movement of the pressure compensating means,
Liquid dispensing device composed of
上記バルブ本体はシリンダーの形態に構成され、弁体の後端はシリンダーのピストンに連結され、上記圧力補償手段は上記ピストンと独立に設けられ、その一部が上記液室内に臨んで配設された圧力補償ピストンからなり、上記液室内の液圧の変動は、上記ピストンの移動方向と反対の方向への上記圧力補償ピストンの移動によって相殺されるように構成されることを特徴とする請求項に記載の液体定量吐出装置。 The valve body is configured in the form of a cylinder, the rear end of the valve body is connected to a piston of the cylinder, the pressure compensation means is provided independently of the piston, and a part thereof is disposed facing the liquid chamber. The pressure compensation piston is configured such that fluctuations in the fluid pressure in the fluid chamber are offset by movement of the pressure compensation piston in a direction opposite to the direction of movement of the piston. 7. A liquid dispensing apparatus according to item 6 . 上記弁体は、バルブ本体の外側に配設した第1の電磁駆動手段によって駆動され、上記圧力補償手段は、一端を液室内に臨ませたアクチュエータから構成され、そのアクチュエータの他端はバルブ本体の外側に配設した第2の電磁駆動手段に接続されていることを特徴とする請求項に記載の液体定量吐出装置。 The valve body is driven by first electromagnetic driving means disposed outside the valve body, and the pressure compensation means is composed of an actuator having one end facing the liquid chamber, and the other end of the actuator is the valve body. The liquid dispensing apparatus according to claim 6 , wherein the liquid fixed quantity discharge device is connected to a second electromagnetic driving means disposed outside of the liquid. 上記第1および第2電磁駆動手段のそれぞれは、モータおよびその回転を直線運動に変換する機構から構成されることを特徴とする請求項に記載の液体定量吐出装置。 9. The liquid dispensing apparatus according to claim 8 , wherein each of the first and second electromagnetic driving means is composed of a motor and a mechanism for converting the rotation thereof into a linear motion. 上記第1電磁駆動手段は、弁体の後端に接続された第1のプランジャーと、その第1のプランジャーを駆動させる第1の磁気コイルとから構成されると共に、上記第2電磁駆動手段は、アクチュエータの一端に接続される第2のプランジャーと、その第2のプランジャ
ーを磁気的に駆動させる第2の磁気コイルとから構成されることを特徴とする請求項に記載に液体定量吐出装置。
The first electromagnetic drive means is composed of a first plunger connected to the rear end of the valve body and a first magnetic coil for driving the first plunger, and the second electromagnetic drive. means comprises a second plunger which is connected to one end of an actuator, as described in claim 8, characterized in that they are composed of and its second second magnetic coil for the plunger magnetically driven Liquid dispensing device.
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