JP4910994B2 - 粘性液体の吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂接着剤などの粘性液体を容器に貯留して吐出する粘性液体の吐出装置に関するものである。

電子部品実装分野においては、基板に電子部品を固着する用途などに樹脂接着剤が広く用いられている。樹脂接着剤などの粘性液体は、シリンジやカートリッジなどの容器に貯留された状態で取り扱われ、これらの液状物質を基板などのワークに塗布する塗布装置に対して供給する際には、粘性液体を貯留した容器を吐出装置や塗布装置などに設けられた容器ホルダに装着する（例えば特許文献１参照）。この特許文献に示す例では、上端の開口部の縁部にフランジを設けた形状の筒状の容器内に樹脂接着材を収納し、この容器を内円筒状の凹部内に収納して、容器ホルダの上面にシール部材を介してフランジを押し付けることにより、容器を固定して保持するようにしている。
特開２００６−３４１２１８号公報

しかしながら上記先行技術例においては、容器の保持形態に起因して、以下のような現象が生じていた。すなわち電子部品実装分野においては生産設備の稼働率を極力高めることが求められているため、粘性液体の供給を必要とする装置においては、容器交換の頻度を少なくすることができるよう、大容量の容器を採用する傾向にある。このような大容量の容器を使用する場合には容器を容器ホルダに保持させるために必要とされる押し付け力が大きくなり、容器に設けられたフランジには着脱の度に大きな力が繰り返し作用する。このため樹脂製の容器においてフランジ部分にクラックなどの破損が生じる場合があった。

そこで本発明は、大容量の容器を使用する場合においても容器の破損を防止することができる粘性液体の吐出装置を提供することを目的とする。

本発明の粘性液体の吐出装置は、上端部に開口部を有する略円筒状の容器の内部に貯留された粘性液体を空圧により吐出する粘性液体の吐出装置であって、内円筒状の凹部に前記容器を交換自在に収納し、前記凹部の底面に前記容器の下部の形状に倣って設けられた当接面に前記容器の下面を当接させることにより前記容器を保持する容器ホルダと、前記容器ホルダの上部に前記凹部の開口面に対して蓋ヒンジ部により回動自在に結合され、前記容器ホルダに保持された容器の前記開口部に嵌脱自在に挿入された状態において、この容器を下方に押し下げて前記下面を前記当接面に当接させる蓋と、前記蓋に設けられこの蓋が前記開口部に挿入された状態において前記容器の内周面に当接して前記容器の内部を密閉する密閉部と、前記蓋に設けられた通気孔を介して密閉された前記容器の内部へ圧縮気体を送給する送気手段と、前記容器の下端部に設けられ前記圧縮気体によって前記容器から圧出される粘性液体を吐出する吐出口と、前記蓋を前記蓋ヒンジ部廻りに回動させて開閉する操作を行うためのレバーを備えた蓋開閉機構とを備え、前記開口部の外縁部には外径方向に円周状に延出した鍔部が設けられており、前記容器ホルダは前記鍔部と当接しない形状となっており、前記蓋開閉機構によって前記蓋を閉じることにより、前記蓋を前記容器の前記開口部に挿入するとともに、前記当接面に前記容器の前記下面を当接させて前記容器の位置を固定する。

本発明によれば、上端部に開口部を有する略円筒状の容器を容器ホルダに保持させる構成において、容器の開口部に嵌脱自在に挿入された蓋によってこの容器を下方に押し下げ、内円筒状の凹部の底面に設けられた当接面に容器の下面を当接させる容器保持形態とすることにより、容器を安定して保持することができ、大容量の容器を使用する場合においても容器の破損を防止することができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の塗布装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の塗布装置における粘性液体の塗布機構の斜視図、図３は本発明の一実施の形態の塗布装置のタンクヘッドの正面図、図４は本発明の一実施の形態の塗布装置のタンクヘッドの側面図、図５は本発明の一実施の形態の塗布装置の容器ホルダの部分断面図、図６は本発明の一実施の形態の塗布装置の容器ホルダにおける蓋ロック機構の動作説明図、図７は本発明の一実施の形態の塗布装置における容器ホルダの蓋開閉動作の動作説明図である。

まず図１を参照して、塗布装置１の全体構造を説明する。図１において、塗布装置１は基台２上に基板搬送機構３および粘性液体の塗布機構５を配設した構成となっている。基板搬送機構３は、粘性液体である樹脂接着剤の塗布対象となる基板４を搬送し位置決めする。塗布機構５は、樹脂接着剤を吐出する塗布ノズル１０を備えた塗布ヘッド９を、塗布ヘッド移動機構６によって移動させる構成となっている。

また塗布機構５には、上端部に開口部を有する略円筒状の容器３０（図３，図５参照）の内部に貯留された樹脂接着剤を空圧により吐出する機能を有するタンクヘッド７が設けられており、タンクヘッド７から吐出される樹脂接着剤はチューブ８を介して塗布ヘッド９に供給される。したがってタンクヘッド７は、上端部に開口部を有する略円筒状の容器３０の内部に貯留された粘性液体を空圧により吐出する粘性液体の吐出装置となっている。塗布機構５を囲んで設けられたカバーフレーム２ａの前面には、カバー開口部２ｂが設けられており、カバー開口部２ｂを介してタンクヘッド７、塗布ヘッド９の保守点検や容器交換などの作業を行うことができるようになっている。

図２に示すように塗布ヘッド移動機構６は、Ｙ軸テーブル１１の下面に装着されたＹ方向移動部材１２に、Ｘ軸テーブル１３および垂直な板状のベースブラケット１４を取り付け、さらにＸ軸テーブル１３に昇降テーブル２１を装着した構成となっている。昇降テーブル２１には塗布ヘッド９を構成する吐出機構２２が装着されており、Ｙ軸テーブル１１、Ｘ軸テーブル１３、昇降テーブル２１を駆動することにより、吐出機構２２は、塗布ノズル１０とともにＸ方向（矢印ａ）、Ｙ方向（矢印ｂ）、Ｚ方向（矢印ｃ）にそれぞれ移動する。

ベースブラケット１４にはタンクヘッド７が配設されており、Ｙ軸テーブル１１を駆動してＹ方向移動部材１２をＹ方向に移動させることにより、タンクヘッド７はＹ方向に移動する。タンクヘッド７は容器３０を保持する容器保持部１５を備えており、容器保持部１５は容器ホルダ１６、蓋１８、蓋開閉機構１７より構成される。容器保持部１５はベースブラケット１４の下部に設けられたヒンジ部１９によって軸支されており、ベースブラケット１４においてヒンジ部１９の上方には容器保持部１５を固定する固定機構２０が設けられている。固定機構２０による容器保持部１５の固定を解除することにより、容器保持部１５をヒンジ部１９を支点として垂直姿勢から傾斜させることができるようになっている（図７参照）。

次に図３、図４、図５を参照して容器保持部１５の構造を説明する。図３、図４において、Ｙ方向移動部材１２の下面に固着されたベースブラケット１４の前面側（図４において右側）には、容器３０を保持する容器保持部１５が装着されている。容器３０は、上端部に開口部３０ａを有する略円筒状・縦長形状のシリンジであり、内部に樹脂接着剤などの液状物質を貯留する（図５も参照）。開口部３０ａの外縁部には、外径方向に円周状に延出した鍔部３０ｂが設けられている。

容器ホルダ１６は、垂直な背板１６ａおよび背板１６ａに結合された上部１６ｂ、下部１６ｄおよび上部１６ｂ、下部１６ｄによって上下両端部を保持された筒部１６ｃを主体
とする構造となっている。筒部１６ｃは縦長の円筒状部材であり、筒部１６ｃには容器３０を交換自在に収納する内円筒状の凹部１６ｅが設けられている。凹部１６ｅの底面には、円錐テーパ状の当接面１６ｆが設けられており、さらに筒部１６ｃの上端部が開口した開口面には、部分的に内縁部に段差を設けて切り欠いた切欠き部１６ｇが設けられている（図５も参照）。

当接面１６ｆは容器３０の下部３０ｃの形状に倣って設けられており、容器３０を筒部１６ｃ内に収納した状態では、下部３０ｃの下面３０ｅは当接面１６ｆに当接し、これにより容器３０は筒部１６ｃによって下方から支持される。また切欠き部１６ｇは容器３０の鍔部３０ｂの外径寸法よりも大きく設けられており、鍔部３０ｂを筒部１６ｃに当接させることなく、容器３０を筒部１６ｃ内に収納することができるようになっている。

すなわち、容器ホルダ１６は、内円筒状の凹部１６ｅに容器３０を交換自在に収納し、凹部１６ｅの底面に設けられた当接面１６ｆに容器３０の下面を当接させることにより容器３０を保持し、この状態において容器ホルダ１６は鍔部３０ｂと当接しない形状となっている。容器３０を保持する形態としてこのような構成を用いることにより、開口部３０ａに設けられた鍔部３０ｂには容器保持のための外力が作用せず、したがって従来技術において発生していたような、鍔部３０ｂに外力が作用することに起因する容器の破損を防止することが可能となっている。なお、容器ホルダ１６の構成として、本実施の形態においては、上部１６ｂ、下部１６ｄによって筒部１６ｃを保持する構成となっているが、容器ホルダ１６の構成は任意であり、これらを一体として製作してもよい。

容器３０を容器ホルダ１６に収納した状態では、図５に示すように、容器３０の下端部に設けられた吐出口３０ｄが下部１６ｄの下面から下方に突出する。吐出口３０ｄには塗布ヘッド９へ樹脂接着剤を送給するためのチューブ８が接続され、容器３０の内部に貯留された樹脂接着剤３１は、ピストン３２が圧縮気体によって押し下げられることにより吐出口３０ｄから吐出され、チューブ８を介して塗布ヘッド９に供給される（図２参照）。

図４に示すようにヒンジ部１９は、背板１６ａの下端部の背面側（図４において左側）から延出して設けられた軸支プレート１６ｉを、ベースブラケット１４の下端部の前面に設けられた軸支ブラケット１４ｂによって、ピン１９ａを介して軸支した構成となっている。また図３に示すように、背板１６ａの上部の背面側には、ピン孔が設けられた係止プレート１６ｈが左側に延出して設けられている。

ベースブラケット１４の上部の前面側には、ピン２０ａを水平方向にスライド自在に支持する係止ブラケット１４ａが、係止プレート１６ｈの位置に対応して設けられている。ピン２０ａはグリップ２０ｂと結合されており、グリップ２０ｂを把持してＸ方向（矢印ｄ）に水平移動させるピン嵌脱操作を行うことにより、ピン２０ａを係止プレート１６ｈのピン孔に嵌脱させることができる。係止ブラケット１４ａ、ピン２０ａ、グリップ２０ｂは、容器ホルダ１６を固定する固定機構２０を構成する。

ピン２０ａを係止プレート１６ｈのピン孔に嵌合させて係止プレート１６ｈを係止した状態では、容器保持部１５はヒンジ部１９、固定機構２０によって上下を支持され、ベースブラケット１４に垂直姿勢で保持される。またグリップ２０ｂを右側に引き出してピン２０ａによる係止プレート１６ｈの係止を解除することにより、容器保持部１５はヒンジ部１９廻りに回動し傾斜姿勢となる。容器保持部１５への容器３０の着脱は、このようにして容器保持部１５を傾斜した状態で行われる。図４に示すように、ベースブラケット１４の右側面には、背板１６ａを検出するセンサ２３が配置されている。センサ２３が背板１６ａを検出することにより、容器保持部１５が垂直姿勢にあることが検知される。

図４において、背板１６ａの上端部には、上部１６ａの上側に配置された蓋１８が蓋ヒンジ部１８ａを介して背板１６ａに結合され、蓋ヒンジ部１８ａ廻りに回動自在に支持されている。蓋１８を時計方向に回動させることにより、蓋１８は凹部１６ｅの上端部の開口面に移動して、容器ホルダ１６によって保持された容器３０の上端部の開口部３０ａを塞ぐとともに、容器３０を下方に押し下げる。これにより、容器３０の下面３０ｅは筒部１６ｃの底面に設けられた当接面１６ｆに押し付けられ、容器３０の位置が固定される。

すなわち、蓋１８は容器ホルダ１６の上部１６ｃに凹部１６ｅの開口面に対して可動（回動自在）に結合され、容器ホルダ１６に保持された容器３０の開口部３０ａに嵌脱自在に挿入された状態において、容器３０を下方に押し下げて下面３０ｅを当接面１６ｆに当接させる。なお蓋ヒンジ部１８ａは、図５に示すように、水平方向の長穴１８ｅにピン３４を挿通させた構成となっており、嵌合凸部１８ｄを容器３０の開口部３０ａに嵌合させる際の位置ずれを、長穴１８ｅの遊び代によって吸収できるようになっている。

蓋１８において、蓋ヒンジ部１８ａの反対側には、被係合部２６が設けられている。また上部１６ｂに固着された垂直な垂直プレート２４には、リンクロッド２５を介して蓋１８を開閉する操作を行うためのレバー２７を備えた蓋開閉機構１７が設けられている。垂直プレート２４の前面には、ブラケット２４ａが突出して設けられており、ブラケット２４ａに設けられた第１の支点２８には、レバー２７の上端部が軸支されている。レバー２７は、第１の支点２８廻りに縦方向へ回動自在となっている。

レバー２７には、第１の支点２８から下方に離れた位置に第２の支点２９が設けられている。リンクロッド２５は第２の支点２９によって下端部を軸支されて縦方向に回動自在となっている。リンクロッド２５の上端部には上方に延出した逆Ｌ字形状の係合フック３５が設けられている。蓋１８から水平方向に延出して設けられた被係合部２６は２枚の側板２６ａの上部をカバー部２６ｂで連結し、カバー部２６ｂの下方に両端を側板２６ａによって支持された被係合ピン２６ｃを配設した構造となっている。

レバー２７、リンクロッド２５がいずれも直立した状態では、被係合ピン２６ｃに係合フック３５が係合し、これにより蓋１８はリンクロッド２５、レバー２７を介して容器ホルダ１６にロックされ、開口部３０ａを密閉した状態が保たれる。蓋開閉機構１７は係止部３６ａ、被係止部３６ｂ（図７参照）よりなる係止機構３６を備えており、リンクロッド２５、レバー２７は係止機構３６によって直立状態に固定係止される。これにより、蓋１８は容器ホルダ１６にロックされる。したがって蓋開閉機構１７は、蓋１８を容器ホルダ１６にロックする蓋ロック機構となっている。

図５は、蓋１８が閉じられた状態を示している。蓋１８の下面には、容器３０の開口部３０ａに対応した形状の嵌合凸部１８ｄが突設されており、嵌合凸部１８ｄの外周にはＯリング３３が装着されている。被係合部２６にリンクロッド２５を係合させて下方に引き付けることにより、嵌合凸部１８ｄがＯリング３３とともに容器３０の開口部３０ａ内に嵌合する。これにより、Ｏリング３３によって容器３０の内部が密閉される。Ｏリング３３は、蓋１８に設けられこの蓋１８が開口部に挿入された状態において容器３０の内周面に当接して容器３０の内部を密閉する密閉部となっている。またＯリング３３は、容器３０の水平方向の位置を保持する機能も有している。

蓋１８には、密閉された容器３０の内部へ圧縮気体を送給するための通気孔１８ｃが、嵌合凸部１８ｄの下面側から上方に貫通して設けられている。通気孔１８ｃは、継手部材１８ｂを介してエア配管３７（図２参照）に接続されている。空圧供給源からエア配管３７を介して空圧を供給することにより、容器３０の内部へ通気孔１８ｃによって圧縮気体が送給される。これにより、容器３０内に装着されたピストン３２が押し下げられ、容器
３０の内部に貯留された樹脂接着剤３１は容器３０から圧出され、容器３０の下端部に設けられた吐出口３０ｃから圧出される。

空圧供給源（図示省略）およびエア配管３７は、蓋１８に設けられた通気孔１８ｃを介して密閉された容器３０の内部へ圧縮気体を送給する送気手段となっている。蓋１８は蓋開閉機構１７によって固定係止されていることから、容器３０の内部に圧縮気体が送給された状態では、容器３０は内部の圧力によって下方に押圧される。これにより、下面３０ｅは当接面１６ｆへ強固に押し付けられ、容器３０は容器ホルダ１６によって安定して保持される。

次に図６を参照して、レバー２７を操作することによって蓋１８の開閉を行なう蓋開閉機構１７の機能について説明する。図６（ａ）は蓋１８を閉じる際の動作を示している。この動作では、係合フック３５の下面に被係合ピン２６ｃの上面を係合させた状態で、レバー２７を第１の支点２８廻りに下方（矢印ｈ方向）に回動させる。するとリンクロッド２５は第２の支点２９を介して下方へ押し下げられ、被係合部２６はリンクロッド２５によって下方（矢印ｉ方向）に引き下げられる。これにより、蓋１８は蓋ヒンジ部１８ａ廻りに回動する。

そしてこの状態からレバー２７を上方（矢印ｊ方向）に回動させることにより、図６（ｂ）に示すように、レバー２７に連結されたリンクロッド２５は上方へ移動する。そして係合フック３５は、被係合ピン２６ｃの上面から離れてカバー部２６ｂの下面に当接して被係合部２６を上方（矢印ｋ方向）へ押し上げる。これにより、蓋１８は蓋ヒンジ部１８ａ廻りに開放方向に回動する。

次に容器３０を交換する容器交換作業における蓋１８の開放動作の詳細について、図７を参照して説明する。この容器交換作業は、固定機構２０による容器保持部１５の固定を解除して、容器保持部１５をヒンジ部１９を支点として垂直姿勢から傾斜させた状態で行われる。蓋１８の開放に際しては、レバー２７を把持して上方（矢印ｌ方向）に回動させる。これにより、レバー２７が第１の支点２８廻りに回動し、さらにこの回動による第２の支点２９の移動によってリンクロッド２５が上方（矢印ｍ方向）に移動する。そしてリンクロッド２５の上方への移動によって係合フック３５はカバー部２６ｂに当接してこれを押し上げる。これにより、容器３０の開口部３０ａに挿入された状態の嵌合凸部１８ｄが、Ｏリング３３とともに開口部３０ａから抜き取られる。

この後、レバー２７をさらに上方に回動させると蓋１８は上部１６ｂからさらに離れる方向に移動する。そして係合フック３５が被係合部２６との係合状態から離脱可能な位置まで上昇したならばリンクロッド２５を第２の支点２９廻りに回動させて、係合フック３５と被係合部２６との係合を解除する。これにより、蓋１８は蓋ヒンジ部１８ａ廻りに自由に回動可能な状態となる。そして蓋１８が上部１６ｂに対して略直角になるまで蓋１８を上方に回動させ、この状態で容器３０の容器保持部１５への着脱が行われる。

この後、蓋１８を閉じる際には、上述と逆順の動作を行う。すなわち、リンクロッド２５を第２の支点２９廻りに回動させて、係合フック３５を被係合部２６と係合させ、レバー２７を把持して下方（矢印ｏ方向）に回動させる。これにより、レバー２７が第１の支点２８廻りに回動し、さらにこの回動による第２の支点２９の移動によってリンクロッド２５が下方（矢印ｐ方向）に移動する。そしてリンクロッド２５の下方への移動によって係合フック３５は被係合ピン２６ｃに係合し、蓋１８を下方（矢印ｑ方向）に押し下げる。これにより、嵌合凸部１８ｄがＯリング３３とともに開口部３０ａ内に挿入され、容器３０を下方に押し下げるとともに容器３０の内部が密閉される。

上記説明したように、本実施の形態に示す粘性流体の吐出装置においては、上端部に開口部３０ａを有する略円筒状の容器３０を容器ホルダ１６に保持させる構成において、開口部３０ａに嵌脱自在に挿入された蓋１８によって容器３０を下方に押し下げ、内円筒状の凹部１６ｅの底面に設けられた当接面１６ｆに容器３０の下面３０ｅを当接させる容器保持形態とすることにより、開口部３０ａに過大な外力を作用させることなく容器３０を安定して保持することができる。したがって開口部３０ａに鍔部３０ｂが設けられた大容量の容器３０を使用する場合においても、容器３０の破損を防止することができる。

本発明の液状物質供給装置は、大容量の容器を使用する場合においても容器の破損を防止することができるという効果を奏し、樹脂接着剤などの液状物質を容器から吐出して供給する用途に有用である。

本発明の一実施の形態の塗布装置の斜視図 本発明の一実施の形態の塗布装置における粘性液体の塗布機構の斜視図 本発明の一実施の形態の塗布装置のタンクヘッドの正面図 本発明の一実施の形態の塗布装置のタンクヘッドの側面図 本発明の一実施の形態の塗布装置の容器ホルダの部分断面図 本発明の一実施の形態の塗布装置の容器ホルダにおける蓋ロック機構の動作説明図 本発明の一実施の形態の塗布装置における容器ホルダの蓋開閉動作の動作説明図

符号の説明

１ 塗布装置
５ 塗布機構
６ 塗布ヘッド移動機構
７ タンクヘッド
９ 塗布ヘッド
１５ 容器保持部
１６ 容器ホルダ
１６ｃ 筒部
１６ｅ 凹部
１６ｆ 当接面
１７ 蓋開閉機構
１８ 蓋
３０ 容器
３０ａ 開口部
３０ｂ 鍔部
３０ｄ 吐出口
３０ｅ 下面
３１ 樹脂接着剤
３３ Ｏリング

Claims (1)

1. 上端部に開口部を有する略円筒状の容器の内部に貯留された粘性液体を空圧により吐出する粘性液体の吐出装置であって、
   内円筒状の凹部に前記容器を交換自在に収納し、前記凹部の底面に前記容器の下部の形状に倣って設けられた当接面に前記容器の下面を当接させることにより前記容器を保持する容器ホルダと、
   前記容器ホルダの上部に前記凹部の開口面に対して蓋ヒンジ部により回動自在に結合され、前記容器ホルダに保持された容器の前記開口部に嵌脱自在に挿入された状態において、この容器を下方に押し下げて前記下面を前記当接面に当接させる蓋と、
   前記蓋に設けられこの蓋が前記開口部に挿入された状態において前記容器の内周面に当接して前記容器の内部を密閉する密閉部と、
   前記蓋に設けられた通気孔を介して密閉された前記容器の内部へ圧縮気体を送給する送気手段と、前記容器の下端部に設けられ前記圧縮気体によって前記容器から圧出される粘性液体を吐出する吐出口と、
   前記蓋を前記蓋ヒンジ部廻りに回動させて開閉する操作を行うためのレバーを備えた蓋開閉機構とを備え、
   前記開口部の外縁部には外径方向に円周状に延出した鍔部が設けられており、前記容器ホルダは前記鍔部と当接しない形状となっており、
   前記蓋開閉機構によって前記蓋を閉じることにより、前記蓋を前記容器の前記開口部に挿入するとともに、前記当接面に前記容器の前記下面を当接させて前記容器の位置を固定することを特徴とする粘性液体の吐出装置。

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