JP5131572B1 - 流動性材料の連続供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、低コストであり、一定量の流動性材料を連続的かつ安定して供給することができる流動性材料の連続供給装置及びその供給方法を提供する。
【解決手段】 流動性材料の連続供給装置は、流動性材料の導入部と、導入部に対向して配置される該流動性材料の吐出部と、導入部と吐出部間に配置され流動性材料の通路を形成する復元性を有する可撓性チューブと、可撓性チューブの長手方向に沿って配置され同可撓性チューブの周面の一部を受ける受台と、受台との間に可撓性チューブを挟み付けて圧接しチューブ内壁を密着させた状態で流動性材料の導入部側から吐出部側に連続移動する圧接移動手段と、導入部側から吐出部側への圧接移動手段の移動時に可撓性チューブとの摩擦を軽減する摩擦軽減機構と、を含む。簡単な構成で、低コストでありながら、高速で安定した流動性材料の連続供給を維持する。
【選択図】 図２

Description

本発明は流動性材料の連続供給装置に係り、特に、流動性材料の一定程度の量を連続的に供給することのできる流動性材料の連続供給装置に関する。

合成樹脂製品や一部に合成樹脂成形品を用いた物品の製造等において、目的とする箇所に合成樹脂原料としての流動性材料を供給する工程があり、工業的あるいは量産的な工程の場合には一定量を安定してかつ連続的に供給維持させる必要がある。目的とする箇所に合成樹脂原料としての流動性材料を供給する場合、従来の方法としては、例えば筒体とプランジャによるシリンジ装置でプランジャを押圧してニードルの先端から流動性材料を押し出す方法が知られている。この方法では、ピストンの先端面と筒体との間に充填される材料に空気溜りが形成されやすく、このため、材料の吐出量や吐出タイミング、さらには吐出動作自体が一定でなく、不安定で安定した材料の供給を行うことが困難であった。材料の供給に関して、例えば薬品等分析において試薬の分注を行うものとして従来、特許文献１のような装置が提案されている。

実開昭６０−１７４８６７号

特許文献１の装置は、シリンジなどの試薬供給装置と分注ノズルを流路系にて接続した分注装置において、流路系の一局所に耐薬品性の弾性チューブを設け、該弾性チューブに、この弾性チューブを衝叩する水撃発生機構を設けたものである。この特許文献１の装置では、ソレノイドプランジャー（８ａ）（以下、段落番号０００４において特許文献中の番号を参照する。）が弾性チューブ（６）の長手方向と直交方向に下降してプランジャーの下端が弾性チューブの側壁を叩打し、ノズル出口端部に付着した残量試薬を吐出させるものである。この方法と同様に、従来、弾性チューブの長手方向と直交方向に押下げアーム等で弾性チューブの側壁を押圧変形させてチューブ内流路断面を小さくし、内部流体を吐出させるものも公知である。しかしながら、この方法によれば、押下げアームの弾性チューブ外側面への押し当て位置が限られており、弾性チューブ外側面に押し当てられることによるチューブの変形量に対応する部分の流動体の量のみしか吐出させることができず、吐出量が少なく工業的あるいは量産的な工程用途としては採用できない。また、弾性チューブの入口側と吐出側とに少なくとも２つの弁機構を必要とし、さらにそれに伴って本体供給系からの供給タイミングの電気的な制御が複雑となり、コスト高となる。また、そのメンテナンスにも時間がかかり、管理運用コストも高いものとなる問題があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その一つの目的は、ある程度のまとまりをもった量であって、一定量の流動性材料を連続的かつ安定して供給することができる流動性材料の連続供給装置及びその供給方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、簡単な構成である程度のまとまりをもった量の定量の流動性材料を安定的、かつ確実に供給することのできる流動性材料の連続供給装置及びその供給方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、流動性材料の導入部２と、導入部に対向して配置される該流動性材料の吐出部３と、導入部と吐出部間に配置され流動性材料の通路Ｐを形成する復元性を有する可撓性チューブ４と、可撓性チューブの長手方向に沿って配置され同可撓性チューブの周面の一部を受ける受台５と、受台５との間に可撓性チューブ４を挟み付けて圧接しチューブ内壁を密着させた状態で流動性材料の導入部２側から吐出部３側に連続移動する圧接移動体８を含む圧接移動手段６と、導入部２側から吐出部３側への圧接移動体８の移動時に可撓性チューブ４との摩擦を軽減する摩擦軽減機構７と、を含み、
受台５は、流動性材料の導入部２寄り側において、水平状に配置した可撓性チューブ４の周面に非接触又は軽く当たる面から可撓性チューブの周面の一部を受けて接触する面に向けた連続する部分であって、導入部２から吐出部３側に向けてせり上がりとなる斜面部７４を有し、流動性材料の吐出部３には圧接移動体８の吐出部側への往路移動時に流体圧により開弁し、導入部側への復路移動時に逆止閉弁する弁機構５４が設けられ、弁機構５４を閉弁しかつチューブ内壁を密着した状態で復路移動して斜面部７４でチューブの復元力と開放吸引力により流動性材料のチューブ４内へ高速充填させる高速充填機構９０を有する流動性材料の連続供給装置１から構成される。

また、弁機構５４と協働し、圧接移動体８のチューブ内壁を密着した状態での往復移動による流動性材料の可撓性チューブ４への高速充填を圧接移動体８の直線軌道上の直線状往復動作により行うようにするとよい。

また、圧接移動体８は、可撓性チューブ４の長手方向と交差する方向を軸として回転し可撓性チューブ４の周面に接触する部分を有する転動体４２からなるとなおよい。

また、受台５は、可撓性チューブ４の長手方向に沿ってレール状突設部７２が両幅端に設けてあるとよい。

また、流動性材料の導入部２と吐出部３は、対向して位置決めされて機枠２０に一体的に設けられており、さらに、該機枠２０に転動体４２を螺進退自在に移動させるネジガイド機構４４を組み込んでもよい。

また、導入部２と吐出部３を複数対並列配置し、それらの導入部と吐出部に対応してそれぞれ可撓性チューブ４を複数個並列配置し、転動体４２を回転ローラ８０として、複数個の可撓性チューブ４，４・・・について同時に受台５との間に挟み付けて圧接しチューブ内壁を密着させた状態で流動性材料の導入部２側から吐出部３側に連続移動するように構成するとよい。

本発明の流動性材料の連続供給装置によれば、流動性材料の導入部と、導入部に対向して配置される該流動性材料の吐出部と、導入部と吐出部間に配置され流動性材料の通路を形成する復元性を有する可撓性チューブと、可撓性チューブの長手方向に沿って配置され同可撓性チューブの周面の一部を受ける受台と、受台との間に可撓性チューブを挟み付けて圧接しチューブ内壁を密着させた状態で流動性材料の導入部側から吐出部側に連続移動する圧接移動体を含む圧接移動手段と、導入部側から吐出部側への圧接移動体の移動時に可撓性チューブとの摩擦を軽減する摩擦軽減機構と、を含む構成であるから、ある程度のまとまりをもった量であって、一定量の流動性材料を連続的かつ安定して供給することができる。また、簡単な構成で低コストの装置を構成することができる。さらに、供給ラインを１つあるいは複数設けて例えば１つあるいは少ない圧接移動手段により同時に搬送供給させることが可能である。

また、圧接移動体は、流動性材料の導入部と吐出部との間を往復移動自在に設けられた構成とすることにより、一定量の流動性材料の連続的かつ安定した供給動作を維持させることができる。同時に、圧接移動体の復動を利用して受台と可撓性チューブとの協働で弁機能を行うことができ、少ない弁機構で流動性材料の連続供給を実現し得るとともに、制御回路の簡単化とメンテナンスの簡単化にも資する。

また、圧接移動体は、可撓性チューブの長手方向と交差する方向を軸として回転し可撓性チューブの周面に接触する部分を有する転動体からなる構成であるから、可撓性チューブの外面を圧接させてチューブ内壁を重畳密着させながらチューブの長手方向に移動する動作を円滑に行なえると同時に、極めて簡単な構成で可撓性チューブ表面との摩擦軽減機構を兼用させることができる。

また、受台は、流動性材料の導入部寄り側において、水平状に配置した可撓性チューブの周面に非接触又は軽く当たる面から可撓性チューブの周面の一部を受けて接触する面に向けた連続する部分であって、導入部から吐出部側に向けてせり上がりとなる斜面部を有する構成であるから、例えば吐出側の１つの弁機構により、圧接移動体を一つの直線軌道上で往復動作させるだけで可撓性チューブ内流路への流動性材料の充填、吐出供給、再充填を行なうことができ、構造の簡素化、部品簡略化、さらには可撓性チューブの形状復元力による負圧吸引機能によるチューブ内流路への流動性材料の高速充填を、実現し得る。

また、受台は、可撓性チューブの長手方向に沿ってレール状突設部が両幅端に設けてある構成であるから、可撓性チューブの１つの周側部からの支持と、一方向へ長い安定保持と、側部への離脱防止と、圧接移動手段による圧接時の圧接下限位置規定を行うことができる。

また、流動性材料の吐出部には圧接移動体の吐出部側への往路移動時に開弁し、導入部側への復路移動時に閉弁する弁機構が設けられた構成とすることにより、外部への安定供給動作を維持することができる。

また、流動性材料の導入部と吐出部は、対向して位置決めされて機枠に一体的に設けられており、さらに、該機枠に転動体を螺進退自在に移動させるネジガイド機構を組み込んでなる構成とすることにより、ねじ軸の回転量に応じて圧接移動体としての転動体を正確なピッチで移動させることができ、流動性材料の定量供給と供給動作の安定を保持することができる。

また、弁機構を閉弁しかつチューブ内壁を密着した状態で復路移動して斜面部でチューブの復元力と開放吸引力により流動性材料のチューブ内へ高速充填させる高速充填機構を有する構成とすることにより、簡単な構成で次のストローク動作による吐出供給時のチューブへの充填動作を円滑かつ短時間で行なえ、全体の材料供給時間短縮を達成し得る。

また、弁機構と協働し、圧接移動体のチューブ内壁を密着した状態での往復移動による流動性材料の可撓性チューブへの高速充填を圧接移動体の直線軌道上の直線状往復動作により行う構成であるから、圧接移動手段は同一軌道上の直線往復動作のみでよく、圧接移動体の支持、動作、制御構成を簡略化させ得る。

また、導入部と吐出部を複数対並列配置し、それらの導入部と吐出部に対応してそれぞれ可撓性チューブを複数個並列配置し、転動体を回転ローラとして、複数個の可撓性チューブについて同時に受台との間に挟み付けて圧接しチューブ内壁を密着させた状態で流動性材料の導入部側から吐出部側に連続移動する構成であるから、簡単な構成で低コストの装置であり、さらに、複数の供給ラインについて、同時に流動性材料の定量安定供給を実現し得る。

また、本発明の流動性材料の連続供給方法によれば、流動性材料の導入部と吐出部との間に復元性を有する可撓性チューブを配置して連通させ、可撓性チューブの長手方向に沿って同可撓性チューブの周面の一部を受ける受台を設け、圧接移動手段により受台との間に可撓性チューブを挟み付けて圧接しチューブ内壁を密着させた状態で流動性材料の導入部側から吐出部側に連続移動させつつ吐出部から流動性材料を供給する構成であるから、
簡単かつ低コストのシステムを用いてある程度のまとまりをもった量であって、一定量の流動性材料を連続的かつ安定して供給することができる。さらに、供給ラインを１つあるいは複数設けて例えば１つあるいは少ない圧接移動手段により同時に流動性材料を搬送供給させることが可能である。

本発明の実施形態に係る流動性材料の連続供給装置を用いたシステム全体の説明図である。 本発明の実施形態に係る流動性材料の連続供給装置の拡大平面図である。 図２の装置の一部省略側面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図１の装置の受台上部の拡大断面説明図である。 図１のシステムにおいて実施形態の流動性材料の連続供給装置の吐出器と供給対象のワークの斜視説明図である。 （ａ）は、図２の装置の回転ローラの往動時の作用説明断面図、（ｂ）は、図２の装置の回転ローラの復動時の作用説明断面図である。 図２の装置の回転ローラの復動時の作用説明断面図である。 図２の装置の受台の移動構成の例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を具体的に説明する。本発明は、流動性材料の一定程度の量を連続的に供給する流動性材料の連続供給装置及びその連続供給方法であり、まず、連続供給装置について説明する。本発明の流動性材料の連続供給装置を用いて供給される流動性材料は、種々の物品や食品の製造工程等で用いられる材料のある特定部位や特定箇所への供給並びに、医療、農機具、食品、化学、電子部品製造分野、その他の分野で用いられる樹脂モールド製品や部品の合成樹脂原料の供給など、あるいはその他幅広い適用場面での流動性材料の供給が必要な場面で適用することができる。

本実施形態において、流動性材料の連続供給装置は、例えば図７に示すような被覆導電線１００を合成樹脂モールドケース１０２に一体的に接合した電子スイッチ１０４のモールドケース製造時に適用される場面を示しており、図ではモールドケース１０２の基板出力端子と導電線との接続空隙１０６内に向けて吐出端としてのパイプニードル１０８から樹脂材料を供給充填する場合を例示する。

すなわち、図１において、流動性材料の供給対象としてのモールドケースからなるワーク１０が複数整列されたラック１１０に対して、多関節ロボット１１１に支持されて近接、離隔自在に流動性材料の連続供給装置１が設けられており、この連続供給装置１の導入部に一端が接続されたフレキシブル供給管１１２の他端の合成樹脂原料のタンク１１４から例えば２液混合タイプの合成樹脂原料が連続供給装置１に対して送給される。

図２ないし図９は、本発明の第１の実施形態に係る流動性材料の連続供給装置１を示しており、図２，３，５において、連続供給装置１は、流動性材料の導入部２と、吐出部３と、復元性を有する可撓性チューブ４と、受台５と、圧接移動手段６と、摩擦軽減機構７と、を含む。

本発明は、これらの構成要素を含む装置であれば例えば可撓性チューブ４が１つとそれに対応する構成要素の１セットであっても機能することができる。１つの可撓性チューブの場合には流動性材料の通路は１つであり、例えば１つのワークに材料を供給する場合に適する。すなわち、可撓性チューブの個数に応じた数の通路を形成することができる。本実施形態では図２に示すように、５個の可撓性チューブ４が整列配置されており、５つの通路を形成して５つのワークに対して同時に定量の流動性材料を供給することができる。

図２ないし図４において、底板２２と底板２２の１つの面側に対向して平行に立設する両側板２４，２６とで断面で上方に開口するコ字形の機枠２０が設けられている。両側版２４,２６は、厚板部材で形成されている。機枠２０は、金属等の剛体の四角形枠体で平面視で正確に両側板２４，２６が平行となるように精度を保持して一体に組みつけられている。両側板の１つである片側の側板２４には、流動性材料の導入部２が設けられると共に、対向する他の側板２６には流動性材料の吐出部３が設けられている。

本実施形態において、機枠２０に支持されて可撓性チューブ４が配置されるとともに、該機枠２０に可撓性チューブの圧接移動手段６が設けられている。圧接移動手段は、可撓性チューブを圧接しチューブ内壁を密着させた状態で流動性材料の導入部側から吐出部側に連続移動する圧接移動体８と、圧接移動体８の駆動装置９と、を含む。

実施形態において、流動性材料の導入部２側において、側板２４に支持されて駆動モータ３０及び歯車伝達機構３２が設けられ、さらに、歯車伝達機構３２中の両端寄り側の歯車３４，３６が両側板２４，２６間に渡して回転自在かつ平行に取り付けられた２つのねじ軸３８、３８の一端側に連結されてこれらのねじ軸３８，３８を同期して回転させ、これらのねじ軸３８，３８に螺合する進退ブロック４０とともに転動体４２を両側板２４，２６の対向方向について進退移動させる。実施形態において、進退ブロック４０は下端部が底板２２上において可撓性チューブの長手方向に沿って設けられたレール４１に進退移動自在に嵌合されている。

すなわち、両側板２４，２６間に渡して回転自在かつ平行に取り付けられた２つのねじ軸３８、３８には、これらのねじ部に螺合してねじ軸の長手方向に進退移動するように進退ブロック４０がそれぞれ取り付けられており、さらに、これらの２個の進退ブロック４０間に渡されてロッド状棒材からなる転動体４２がねじ軸３８，３８と直交方向でかつ回転自在に支持されている。転動体４２は、両側板２４，２６の板面と平行な軸回りに回転自在に設けられた圧接移動体８である。これによって、モータ３０が回転すると、その出力軸に連結された駆動歯車３３ａにより歯車伝達機構３２を介してねじ軸を回転させ、その分の正確なストロークと速度で転動体４２を進退移動させる。ここに、ねじガイド機構４４は、平行両側板２４，２６間に直交方向に平行で回転自在に設けられたねじ軸３８，３８と、進退ブロック４０と、を含む。ねじガイド機構４４は、圧接移動体の駆動装置９を構成する。

流動性材料の導入部２と吐出部３は、互いに対向して位置決めされて機枠に一体的に設けられている。すなわち、対向して平行に立設された両側板のそれぞれに導入部２と吐出部３が設けられている。

流動性材料の導入部２は、側板２４の略中央位置に設けた入口４６と、側板２４内に設けられフレキシブル供給管１１２が接続される入口４６に連通する共通空隙４８と、供給空隙４８に連通する５つの分岐通路５０ａ、５０ｂ・・・５０ｅと、を含む。導入部２は、後述する吐出部３とともに、可撓性チューブ４の流動性材料の入側と出側を形成するものであり、本実施形態では、これを両側板２４，２６を用いた剛体により形成してねじモータやねじガイド機構とコンパクトに一体化し、かつ転動体４２の動き及び機能を安定して正確に行なえるようにしている。側板２４に設けた５つの分岐通路５０ａ、５０ｂ・・・５０ｅは、それらの端部が両側版の対向壁面において開口されている。なお、必要に応じてこの開口部分近傍にフィルタを設けると良い。

吐出部３は、導入部２が設けられた側板２４に対向して平行に立設された側板２６に位置決めされて機枠に設けられている。流動性材料の吐出部３は、側板２４の５つの分岐通路５０ａ、５０ｂ・・・５０ｅの開口に対向する位置に形成した計５つの吐出通路５２ａ、５２ｂ・・・５２ｅと、それらの吐出端側の開口に接続した弁機構５４と、パイプニードル１０８と、を含む吐出器５６と、を含む。本実施形態において、５つの吐出通路５２ａ、５２ｂ・・・５２ｅに対応して接続された５つの吐出器５６が取り付けられている。吐出器５６の弁機構５４とパイプニードル１０８の内部はそれぞれ連通しており、それぞれ両側板２４，２６間に渡設された可撓性チューブ４の管路と連通して流動性材料を必要に応じて通過させる。

弁機構５４は、弁体としてのボール５８と、弁座６０と、付勢ばね６２と、を含む逆止弁機構であり、常時は吐出器本体を構成する円筒部材の内部通路を閉弁付勢されるとともに、導入部２から吐出部３側に向けて付勢力に抗した流体圧が通路に加わると開弁してニードル先端から流動性材料を吐出供給させる。

図において、本発明の１つの重要な構成要素である可撓性チューブ４が両側板２４，２６間に渡されて両側板の板面と直交方向に配設されている。本実施形態において、可撓性チューブ４は５個設置されており、それぞれの両端は一方が導入部の分岐通路５０ａ〜５０ｅの出口側に、他方は吐出部の吐出通路５２ａ〜５２ｅの入口側に接続されて連通している。具体的には、可撓性チューブ４の両端は分岐通路の出口側及び吐出通路の入口側から短筒状に突設するポート部材５０１，５２１に外嵌して接続されている。可撓性チューブ４は直線状に張った状態でかつ機枠２０の底板２２から空隙を設けたある程度上位位置に設置されている。

可撓性チューブ４は、外部から圧力を加えても元の形状に復帰する形状復元力を有しチューブの内側の通路Ｐにおいて流動性材料を搬送する流体搬送チューブであり、この形状復元性が流動性材料の連続的な定量供給実現において、重要な機能を発揮する。外部から周面の一部を圧接され内壁を密着させたままで長手方向に圧接移動体８を移動させるから、形状復元により早期に流動性材料の充填を行なう必要がある。可撓性チューブの復元力の程度は、供給される流動性材料の粘度、チクソトロピー、水溶性、油性等の特性によっても異なるが、復元力を有することのほかに外部からの圧接による密着性や圧接移動体８による耐圧接摩擦力を有する合成樹脂性の素材であるのが有利である。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）、ポリイミド、ウレタン、ナイロン、フッ素、ゴム系材料等が挙げられる。さらには、二層構造のチューブで構成することもできる。流動性材料が溶剤性材料の場合には樹脂の膨潤もあるためナイロン性チューブが有効であり、例えば実験的には外形６ｍｍ×内径４ｍｍ×長さ１０ｃｍ程度で往復約１５万回の動作に耐えることが証明されている。

受台５は、可撓性チューブ４の長手方向に沿って配置され同可撓性チューブ４の周面の一部を受ける受台手段であり、要は、圧接移動体８の背面側に設置されて圧接移動体８の圧接力を受け、圧接移動体８と協働して可撓性チューブ４を折り畳み状に重畳させその内壁どうしを密着させるように圧接させる。実施形態において、図４に示すように受台５は、機枠２０の底板２２に固定立設されて上面側に可撓性チューブ４の周面の一部を受ける受面７０を有する厚板状の台で形成されている。実施形態において、受台５の受面７０は、両側板２４，２６間の全長長さの一部についての可撓性チューブ長手方向で可撓性チューブの圧接裏面側を受けるように軌道状に設けられている。さらに、実施形態において、受面７０は、可撓性チューブの最も下位の周面位置よりやや高い高さ位置に設定されて通常は、可撓性チューブを下から上方にやや持ち上げた状態で保持している。すなわち、可撓性チューブは両端側４ｅ部分がやや低位となり、その長手中央部分がやや高位となるように受台５に受けられている。

図２〜図６に示すように、受台５には、可撓性チューブ４の長手方向に沿ってその両幅端に、上方に突設するレール状突設部７２が設けられている。レール状突設部７２は、可撓性チューブ４の受面７０からの離脱を防止するとともに、受台による可撓性チューブをガイドする機能を行う。特に、可撓性チューブは外周部から圧接されて圧潰され扁平状態となるからこれを安定して背面側で受けて装置の安定稼働を助ける。さらに、このレール状突設部７２は圧接移動体８により圧接される際の押下げ位置を規定する機能を行なわせることもできる。

本実施形態において、受台５には、圧接移動体８の往路移動開始位置近傍において、吐出部側に向けてせり上がりとなる斜面部７４が設けられている。実施形態では、厚板状受台５の一端側上面を切除して端面に連続する斜面を形成している。すなわち、斜面部７４は、流動性材料の導入部２寄り側において、水平状に配置した可撓性チューブ４の周面に非接触又は軽く当たる面７４Ｌの部分であって下位側の斜面から、可撓性チューブの周面の一部を受けて接触する面７４Ｈの部分であって上位側の斜面に向けた連続する部分であって、導入部から吐出部側に向けてせり上がりとなるよう設けた斜面部分である。斜面部７４の下端高さは可撓性チューブ４の最も下位の周面より低位か、または同じ位置に設定され、これによって、斜面部７４のせりあがり開始位置と、斜面部上位位置と、で可撓性チューブ４の最下位周面位置が異なっている。かつ、受台５の斜面により可撓性チューブが下面において受けられる受面は連続的に変化し最も高位の水平部分７５において、可撓性チューブの中央部分４ｃを受けている。これによって、圧接駆動体８が水平状に動くときに斜面部の開始位置付近では可撓性チューブの内壁は重畳しないので、密着せず、その一方で、可撓性チューブの中央部分４ｃでは、チューブが圧潰されて密着する。

圧接移動手段６は、受台５との間に可撓性チューブ４を挟み付けて圧接しチューブ内壁を密着させた状態で流動性材料の導入部２側から吐出部３側に連続移動する手段であり、チューブ外周を圧接してチューブ内壁を密着させた状態のままで吐出部３側に移動することにより吐出部３から所望の流動性材料を吐出供給させる。

本実施形態において、圧接移動手段は、流動性材料の導入部２と吐出部３との間を往復移動自在に設けられた圧接移動体８を含む。これによって、流動性材料の吐出部からの供給を復路動作のわずかな時間間隔をおいた全体的に見ると連続的な材料供給動作を維持することができる。特に、本実施形態の圧接移動体８を含む圧接移動手段によれば、従来の弾性チューブの長手方向と直交方向に押下げアーム等で弾性チューブの側壁を押圧変形させて吐出するタイプの装置が必要であった押圧部材のチューブ側への進出、押し付け移動による材料吐出、チューブからの離間、元位置への復帰動作等の一連の工程が不要となり、材料供給の連続性を維持することができる。

本実施形態において、特に、圧接移動体８は直線軌道上の直線状往復動作を行うように設けられている。そして、弁機構５４と協働し、圧接移動体８のチューブ内壁を密着した状態での往復移動により、流動性材料を可撓性チューブへ高速充填させる。

実施形態において、圧接移動体８は、可撓性チューブ４の長手方向と交差する方向を軸として回転し可撓性チューブの周面に接触する部分を有する転動体４２で形成されている。可撓性チューブ４の長手方向と交差する方向を軸として回転する転動体で圧接移動体８を構成することにより、圧接移動体をチューブ外周を圧接したままで吐出部３側に移動させる動作を円滑に行なわせると同時に導入部２側から吐出部３側への圧接移動体８の移動時に可撓性チューブ４との摩擦を軽減する。ここに、圧接移動体８と圧接移動体の駆動装置９とが摩擦軽減機構７を構成する。

詳しくは、実施形態において、圧接移動体すなわち転動体４２は、可撓性チューブ４の長手方向と直交方向を軸として回転する回転ローラで構成されている。回転ローラは、前述したねじガイド機構４４のねじ軸３８に螺合する進退ブロック４０によりその軸部８２の両端側を回転自在に軸支されて、自由回転自在に支持されている。特に、本実施形態では、５個の可撓性チューブ４のすべてに上部でまたがってそれらの長手方向に直交するように設けられている。そして、ねじガイド機構４４により、進退ブロック４０は一定の水平高さを直線往復移動し、これに伴って、回転ローラは両端をこの進退ブロック４０に軸支された状態で一定の水平高さを往復移動する。回転ローラは、チューブ外周を圧接したままで吐出部３側に移動する際には、円滑に回転しながら直線移動する。なお、回転ローラは、モータ軸に連結させる機構を設置してモータ等の駆動力により回転駆動されるようにしてもよく、これによって、回転ローラを可撓性チューブ４の周面に交差状に配置させて押し当てた状態のままで回転ローラを駆動回転させながらチューブの長手方向に移動させるようにすることができる。

導入部２側から吐出部３側への圧接移動体８の移動時の可撓性チューブ４との摩擦を軽減する摩擦軽減機構７は、転動体の転動によるほか、例えば、不定期、定期、あるいは常時両者の摺動部分に油脂分を供給したり、予め塗布したり、両者の摺動部分を閉鎖した潤滑室で囲い常時潤滑を与えるようにすることもできる。圧接移動手段を圧縮空気供給ノズルを設けた圧縮空気供給装置で構成してもよく、この場合、圧縮空気による可撓性チューブの圧接にすることにより、チューブとの接触摩擦をなくしチューブの耐久性向上、定供給量確保に資することができる。

さらに、本実施形態において、弁機構５４を閉弁しかつチューブ内壁を密着した状態で復路移動して斜面部７４でチューブの復元力と開放吸引力により流動性材料をチューブ内へ高速充填させる高速充填機構９０を設けている。高速充填機構９０は、圧接移動体８の復路動作時に閉弁する弁機構５４と、チューブ内壁を密着した状態で復路移動する圧接移動体８と、チューブの復元力と開放吸引力により直線移動のみで流動性材料をチューブ内に高速導入させる斜面部７４と、を含む。このとき、斜面部７４は、復路動作する転動体４２の圧接状態を開放して導入部２に新たな流動性材料を導入させる弁機能を行うことになる。したがって、実施形態の装置では、供給側の弁機構は不要であり、かつその制御構成、チューブへの充填時間短縮を実現し得る。

次に、本実施形態に係る流動性材料の連続供給装置１の作用について図を参照しつつ説明する。図１において、予め設定された動作プログラムにしたがい、電気的な制御を介して原料タンク１１４から同装置１の導入部２に加熱されて流動化された合成樹脂材料としての流動性材料を圧送した連続供給装置１をワーク１０に接近させ、吐出用パイプニードル１０８を材料の供給吐出位置に配置させる。図２の側板２４の入口４６から流入した流動性材料は、側板内の共通空隙４８内に入り、さらに分岐通路５０ａ〜５０ｅを経て可撓性チューブ４内に入り、吐出部側の弁機構５４により止められる（図４）。

次に、図４の状態において、駆動モータ３０が駆動し、歯車伝達機構３２、両端寄り歯車３４，３６、ねじガイド機構４４を介して進退ブロック４０をねじ軸３８の回転量に応じた移動量で導入部側から吐出部側に移動させる。この際、移動開始時には転動体４２としての回転ローラはその下端側を可撓性チューブの４ｅ部分の移動開始位置付近でその周側部上位位置に軽く押し付けた状態となっている。

この状態から、回転ローラが水平方向に移動すると、受台５の斜面部７４部分において受台の受面７０との間で上下に圧接間隔を狭めながら可撓性チューブを圧接し連続的にチューブの流路断面を扁平状に変形させ、その回転ローラが当たる位置と吐出部３間に充填された流動性材料への圧力を増加させる。そして、図８（ａ）のように、回転ローラが斜面部７４の最上位に該たる位置まで移動すると、可撓性チューブ４は上下に圧潰されて重畳され、その内壁は密着して流路断面は閉鎖される。この間、回転ローラは可撓性チューブ周面上位に当たりながら大きな摩擦を生じることなく転動しつつ移動する。回転ローラが斜面部７４の最上位位置に至る時点でそのときの弁機構までの流動性材料に対する圧力が逆止弁の弁体付勢力に勝り、逆止弁を開弁して流動性材料を吐出し、パイプニードル１０８から必要箇所に供給する。そして、可撓性チューブ４の中央部分４ｃを圧接してチューブ内壁を密着させた状態のままで回転ローラが斜面部７４の最上位位置から、受台５の高位水平部分７５において、水平移動すると連続して流動性材料の吐出部からの吐出供給を行なう。さらに、回転ローラが吐出部側の可撓性チューブの両端側部分４ｅに至ると、逆止弁の付勢力が流動性材料に加わる圧力に勝って閉弁し材料の供給を止める。

次に、駆動モータ３０が逆転し、回転ローラが復路をねじ軸３８に沿って移動する。この際、受台５の高位水平部分７５で可撓性チューブ４の中央部分４ｃを圧接してチューブ内壁を密着させた状態のままで移動する（図８（ｂ））。この間、可撓性チューブの吐出側は、閉弁しているので可撓性チューブは形状復元することなくチューブ内にはあたかも負圧を作用させた状態で回転ローラは移動する。そして、回転ローラが受台の斜面部７４の最高位から下降に移行し始めた時点でチューブは形状復元し始め、チューブ内の流路をしだいに拡大させる。回転ローラが受台５の斜面部７４の最高位から下降に移行し始めた時点でチューブの形状復元と、材料の供給元側の材料圧送力によりチューブ内に流動性材料が流入し、さらに、この際、チューブ内の負圧作用により一気に材料がチューブ内に充填される。そして、回転ローラが移動開始位置に復帰した状態（図９）で可撓性チューブ４内に流動性材料が充満する。そして、連続供給装置１を次のワーク１０への供給位置に移動させ、以下、同様の回転ローラの往復動作により流動性材料の定量を連続的に所望の供給位置に充填供給することとなる。

なお、実施形態の装置１の具体的な運転の態様については、任意に用いることができる。例えば、弾性チューブ内の流路断面を小さくして圧接移動体８のチューブ長手方向への移動量に応じてチューブ先端からの吐出量を順次吐出させることもできる。また、途中で駆動モータの回転を止めたり、スピードを変えることもできる。

上記の第１実施形態による流動性材料の連続供給装置は、１つの例示に過ぎず、本発明の本質を逸脱しない範囲において行なわれる任意の改変も本発明の範囲に含まれる。例えば、圧接移動体の導入部側から吐出部側へ駆動する駆動装置９の構成は、ねじガイド機構にかぎらず、リニアガイドにスライダを取り付けて移動させる構成、タイミングベルト・プーリ機構、ラック・ピニオン機構、チェーン機構などを用いることができる。また、その際、歯車伝達機構３２等も同様の置換構成とすることができる。また、転動体４２もロッド状の回転ローラに限らず、チューブ外面に面圧を付加する態様の任意の圧接体構成とすることができる。さらに、可撓性チューブの保持のための機枠２０は必ずしも側板２４，２６、底板２２などとともに一体的にのみ構成することなく、それぞれ別体で支持されたもので機能させることもできる。また、図１０のように、受台５の位置は嵌合溝や複数の取り付け孔などを予め設けて可撓性チューブの長手方向に沿って前後に複数段階、あるいは連続的に移動できるようにしてもよい。また、受台の長さも種々変更してもよい。これによって、回転ローラによる吐出部からの材料の供給開始位置の変更設定や、それによる流動性材料の供給量全体の調整設定を容易に行なえる。可撓性チューブ４の個数、長さは一度に供給できる供給量を決めるものであり、任意に設定可能である。本実施形態では、合成樹脂モールド製品製造のための合成樹脂材料を本装置により供給する場合の例を示したが、本発明の流動性材料の連続供給装置は、供給対象となる流動性材料自体の種類は、基本的には限定されない。食品原料、食品加工用材料、その他、医療、薬品、農機具、化学、電子、電気、機械、建築、土木、部品製造分野、その他の分野で用いられる流動性材料の供給が必要な場面で適用することができる。

次に、本発明の流動性材料の連続供給方法は、流動性材料の導入部２と吐出部３との間に復元性を有する可撓性チューブ４を配置して連通させ、可撓性チューブの長手方向に沿って同可撓性チューブの周面の一部を受ける受台５を設け、圧接移動手段６により受台５との間に可撓性チューブ４を挟み付けて圧接しチューブ内壁を密着させた状態で流動性材料の導入部２側から吐出部３側に連続移動させつつ吐出部から流動性材料を供給する構成である。

本発明の流動性材料の連続供給装置は、製造工程、加工工程、測定、検査、その他の種々の分野における流動性材料供給が必要な箇所において、広く、用いることができる。

１ 流動性材料の連続供給装置
２ 流動性材料の導入部
３ 流動性材料の吐出部
４ 可撓性チューブ
５ 受台
６ 圧接移動手段
７ 摩擦軽減機構
８ 圧接移動体
９ 駆動装置
１０ ワーク
２０ 機枠
２４ 側板
２６ 側板
３８ ねじ軸
４０ 進退ブロック
４２ 転動体
４４ ねじガイド機構
４８ 共通空隙
５４ 弁機構
７０ 受面
７２ レール状突設部
７４ 斜面部
７５ 受台の高位水平部分
８０ 回転ローラ
９０ 高速充填機構

Claims (6)

1. 流動性材料の導入部と、
   導入部に対向して配置される該流動性材料の吐出部と、
   導入部と吐出部間に配置され流動性材料の通路を形成する復元性を有する可撓性チューブと、
   可撓性チューブの長手方向に沿って配置され同可撓性チューブの周面の一部を受ける受台と、
   受台との間に可撓性チューブを挟み付けて圧接しチューブ内壁を密着させた状態で流動性材料の導入部側から吐出部側に連続移動する圧接移動体を含む圧接移動手段と、
   導入部側から吐出部側への圧接移動体の移動時に可撓性チューブとの摩擦を軽減する摩擦軽減機構と、を含み、
   受台は、流動性材料の導入部寄り側において、水平状に配置した可撓性チューブの周面に非接触又は軽く当たる面から可撓性チューブの周面の一部を受けて接触する面に向けた連続する部分であって、導入部から吐出部側に向けてせり上がりとなる斜面部を有し、
   流動性材料の吐出部には圧接移動体の吐出部側への往路移動時に流体圧により開弁し、導入部側への復路移動時に逆止閉弁する弁機構が設けられ、
   弁機構を閉弁しかつチューブ内壁を密着した状態で復路移動して斜面部でチューブの復元力と開放吸引力により流動性材料のチューブ内へ高速充填させる高速充填機構を有することを特徴とする流動性材料の連続供給装置。
2. 弁機構と協働し、圧接移動体のチューブ内壁を密着した状態での往復移動による流動性材料の可撓性チューブへの高速充填を圧接移動体の直線軌道上の直線状往復動作により行うことを特徴とする請求項１記載の流動性材料の連続供給装置。
3. 圧接移動体は、可撓性チューブの長手方向と交差する方向を軸として回転し可撓性チューブの周面に接触する部分を有する転動体からなることを特徴とする請求項１又は２記載の流動性材料の連続供給装置。
4. 受台は、可撓性チューブの長手方向に沿ってレール状突設部が両幅端に設けてあることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の流動性材料の連続供給装置。
5. 流動性材料の導入部と吐出部は、対向して位置決めされて機枠に一体的に設けられており、
   さらに、該機枠に転動体を螺進退自在に移動させるネジガイド機構を組み込んでなることを特徴とする請求項３又は４記載の流動性材料の連続供給装置。
6. 導入部と吐出部を複数対並列配置し、それらの導入部と吐出部に対応してそれぞれ可撓性チューブを複数個並列配置し、
   転動体を回転ローラとして、複数個の可撓性チューブについて同時に受台との間に挟み付けて圧接しチューブ内壁を密着させた状態で流動性材料の導入部側から吐出部側に連続移動することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の流動性材料の連続供給装置。
   

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