JP6666791B2 - Coating agent remaining amount check device, coating device, coating agent remaining amount checking method - Google Patents
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Description
この発明は、基板等の塗布対象物に塗布される塗布剤の残量不足を検知する技術に関する。 The present invention relates to a technique for detecting a shortage of the remaining amount of a coating agent applied to an application target such as a substrate.
従来、半田ペーストや接着剤等といった液体材料である塗布剤をシリンジ等の貯留容器に貯留し、貯留容器の先端の吐出口から吐出した塗布剤を塗布対象物に塗布する塗布装置が知られている。また、特許文献1、2等では、このような貯留容器内の塗布材料の残量不足を検知する技術が種々提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a coating apparatus that stores a coating material, which is a liquid material such as a solder paste or an adhesive, in a storage container such as a syringe and applies the coating material discharged from a discharge port at the tip of the storage container to a coating target. I have.
特許文献1では、シリンジ内に対向して発光部および受光部が配置されている。そして、シリンジ内に塗布剤が無い場合には発光部から射出された光がシリンジ内を通過して受光部に到達する一方、シリンジ内に塗布剤が有る場合には発光部から射出された光はシリンジ内の塗布剤により屈折されて受光部に到達しない。したがって、受光部による受光を確認することで、シリンジ内での塗布剤の残量不足を検知することができる。
In
また、特許文献2では、シリンジ内の塗布剤に浮かぶマグネットと、シリンジの下部に取り付けられた近接センサーとが設けられ、シリンジ内での塗布剤の減少に伴ってマグネットが近接センサーへ向けて下降する。したがって、近接センサーがマグネットの近接を検知したこと確認することで、シリンジ内での塗布剤の残量不足を検知することができる。 In Patent Document 2, a magnet floating on the coating material in the syringe and a proximity sensor attached to the lower part of the syringe are provided, and the magnet descends toward the proximity sensor as the coating material in the syringe decreases. I do. Therefore, by confirming that the proximity sensor has detected the proximity of the magnet, it is possible to detect a shortage of the remaining amount of the coating material in the syringe.
ところで、塗布剤の消費に伴って塗布剤が排出された貯留容器の内壁には、薄く広がった塗布剤の膜が付着して残る場合がある。そして、貯留容器の内壁に薄く広がった塗布剤の膜が、貯留容器内の塗布剤の残量不足の検知精度を低下させる要因となっていた。例えば特許文献1では、発光部から射出された光が貯留容器の内壁に付着した塗布剤の膜により屈折されたために、塗布剤の残量不足を的確に検知できない場合があった。また、特許文献2では、塗布剤が導電性を有していると、シリンジの内壁に付着した塗布剤の膜の影響を近接センサーが受けて、塗布剤の残量不足を的確に検知できない場合があった。
By the way, there is a case where a thin film of the coating agent adheres and remains on the inner wall of the storage container from which the coating agent is discharged with the consumption of the coating agent. And, the film of the coating agent spread thinly on the inner wall of the storage container has been a factor of reducing the detection accuracy of the insufficient remaining amount of the coating agent in the storage container. For example, in
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、貯留容器の内壁に薄く広がって残る塗布剤の膜の影響を抑えつつ、貯留容器内の塗布剤の残量不足を的確に検知することを可能とする技術の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and suppresses the influence of a film of a coating agent that is thinly spread on an inner wall of a storage container, and accurately detects a shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container. The purpose is to provide technologies that can be used.
本発明に係る塗布剤残量確認装置は、その内部の貯留室に塗布剤を貯留可能な貯留容器に振動を加える加振部と、加振部により振動が加えられることによって貯留容器に生じる振動に基づき貯留容器内の塗布剤の残量不足を検知する検知部とを備える。 The applicator remaining amount checking device according to the present invention includes a vibrating unit that applies vibration to a storage container capable of storing the coating material in a storage chamber therein, and a vibration generated in the storage container when the vibration is applied by the vibrating unit. And a detection unit for detecting a shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container based on the information.
本発明に係る塗布装置は、その内部の貯留室に塗布剤を貯留可能な貯留容器から排出した塗布剤を基板に塗布する塗布手段と、上記の塗布剤残量確認装置とを備える。 A coating apparatus according to the present invention includes a coating unit configured to coat a substrate with a coating agent discharged from a storage container capable of storing the coating agent in a storage chamber therein, and the coating agent remaining amount checking device.
本発明に係る塗布剤残量確認方法は、その内部の貯留室に塗布剤を貯留可能な貯留容器に振動を加える工程と、振動が加えられることによって貯留容器に生じる振動に基づき貯留容器内の塗布剤の残量不足を検知する工程とを備える。 The method for checking the remaining amount of the coating agent according to the present invention includes a step of applying vibration to a storage container capable of storing the coating agent in the storage chamber therein, and a step in the storage container based on the vibration generated in the storage container by the vibration being applied. Detecting a shortage of the remaining amount of the coating agent.
このように構成された本発明(塗布剤残量確認装置、塗布装置、塗布剤残量確認方法)では、加振に応じて貯留容器に生じる振動に基づき貯留容器内の塗布剤の残量不足が検知される。したがって、貯留容器の内壁に薄く広がって残る塗布剤の膜の影響を抑えつつ、貯留容器内の塗布剤の残量不足を的確に検知することが可能となっている。 In the present invention configured as described above (the remaining amount of the coating material, the coating device, and the method of checking the remaining amount of the coating material), the remaining amount of the coating material in the storage container is insufficient based on the vibration generated in the storage container in response to the vibration. Is detected. Therefore, it is possible to accurately detect the shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container while suppressing the influence of the film of the coating agent remaining thinly spread on the inner wall of the storage container.
また、加振部は、貯留容器を打撃することで貯留容器に振動を加えるように、塗布剤残量確認装置を構成しても良い。これによって、打撃といった簡単な手法で貯留容器に振動を加えることができる。 Further, the vibrating unit may be configured with a coating agent remaining amount checking device so as to apply vibration to the storage container by hitting the storage container. Thereby, vibration can be applied to the storage container by a simple method such as hitting.
また、加振部は、貯留室を囲む貯留容器の側壁の所定の打撃箇所を打撃し、検知部は、貯留室のうち打撃箇所の内側部分に生じる振動に基づき貯留容器内の塗布剤の残量不足を検知するように、塗布剤残量確認装置を構成しても良い。かかる構成では、打撃箇所の内側部分に生じる振動が塗布剤の消費に伴って変化するのに基づいて、貯留容器内の塗布剤の残量不足を的確に検知することができる。 Further, the vibrating section hits a predetermined hitting point on the side wall of the storage container surrounding the storage chamber, and the detecting section detects the residual coating agent in the storage container based on vibration generated inside the hitting point in the storage chamber. The application agent remaining amount checking device may be configured to detect the amount shortage. With such a configuration, it is possible to accurately detect the shortage of the remaining amount of the coating material in the storage container based on the fact that the vibration generated in the inner portion of the hitting portion changes with the consumption of the coating material.
また、貯留室では、空洞部が塗布剤の消費に伴って増大し、検知部は、打撃箇所の内側部分の空洞部に生じる固有振動の変化に基づき貯留容器内の塗布剤の残量不足を検知するように、塗布剤残量確認装置を構成しても良い。かかる構成では、塗布剤の消費に伴って打撃箇所の内側部分の空洞部が広がり、この空洞部に生じる固有振動が変化するのに基づいて、貯留容器内の塗布剤の残量不足を的確に検知することができる。 In addition, in the storage room, the cavity increases with the consumption of the coating material, and the detection unit determines that the remaining amount of the coating material in the storage container is insufficient based on a change in the natural vibration generated in the cavity inside the impact point. An application agent remaining amount confirmation device may be configured to perform detection. In such a configuration, the cavity inside the impact portion expands with the consumption of the coating agent, and based on the change in the natural vibration generated in the cavity, the shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container is accurately determined. Can be detected.
この際、検知部は、空洞部に生じる固有振動の周波数が所定値未満となると、貯留容器内の塗布剤の残量が不足したと判断するように、塗布剤残量確認装置を構成しても良い。かかる構成では、空洞部に生じる固有振動の周波数が所定値未満になったことをもって、貯留容器内の塗布剤の残量不足を簡便に検知することができる。 At this time, the detection unit is configured with a coating agent remaining amount confirmation device so as to determine that the remaining amount of the coating agent in the storage container is insufficient when the frequency of the natural vibration generated in the cavity becomes less than a predetermined value. Is also good. With such a configuration, when the frequency of the natural vibration generated in the cavity becomes less than the predetermined value, it is possible to easily detect the shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container.
また、検知部は、打撃箇所の内側部分に残存する塗布剤の減少に伴って打撃箇所の内側部分での振動に生じる変化に基づき貯留容器内の塗布剤の残量不足を検知するように、塗布剤残量確認装置を構成しても良い。かかる構成では、塗布剤の消費に伴って打撃箇所の内側部分に残存する塗布剤が減少するのに基づいて、貯留容器内の塗布剤の残量不足を的確に検知することができる。 In addition, the detection unit detects a shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container based on a change occurring in the vibration in the inner portion of the hitting portion with a decrease in the coating agent remaining in the inner portion of the hitting portion, A coating agent remaining amount checking device may be configured. With such a configuration, it is possible to accurately detect a shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container based on the fact that the amount of the coating agent remaining in the inner portion of the impact location decreases with the consumption of the coating agent.
この際、検知部は、打撃箇所の内側部分が塗布剤により満たされた状態で打撃箇所を打撃した場合に打撃箇所の内側部分に生じる振動と比較して、打撃箇所の内側部分に生じる振動の振幅あるいは周波数が所定以上変化すると、貯留容器内の塗布剤の残量が不足したと判断するように、塗布剤残量確認装置を構成しても良い。かかる構成では、打撃箇所の内側部分に生じる振動の振幅あるいは周波数が所定以上変化したことをもって、貯留容器内の塗布剤の残量不足を簡便に検知することができる。 At this time, the detection unit compares the vibration generated at the inner part of the impact point with the vibration at the inner part of the impact point when the impact point is hit while the inner part of the impact point is filled with the coating agent. The application agent remaining amount confirmation device may be configured to determine that the remaining amount of the application agent in the storage container is insufficient when the amplitude or the frequency changes by a predetermined amount or more. With such a configuration, it is possible to easily detect a shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container when the amplitude or the frequency of the vibration generated in the inner portion of the impact location has changed by a predetermined amount or more.
なお、貯留容器に生じる振動を計測する具体的構成は種々考えられる。つまり、検知部は、貯留室内に設けられた振動測定器を有し、振動測定器が測定した振動に基づき貯留容器内の塗布剤の残量不足を検知するように、塗布剤残量確認装置を構成しても良い。あるいは、検知部は、貯留容器の外部に設けられた振動測定器を有し、振動測定器が測定した振動に基づき貯留容器内の塗布剤の残量不足を検知するように、塗布剤残量確認装置を構成しても良い。 In addition, various specific configurations for measuring the vibration generated in the storage container are conceivable. That is, the detection unit has a vibration measuring device provided in the storage chamber, and detects the remaining amount of the coating material in the storage container based on the vibration measured by the vibration measuring device. May be configured. Alternatively, the detecting unit has a vibration measuring device provided outside the storage container, and detects the remaining amount of the coating agent in the storage container based on the vibration measured by the vibration measuring device. A confirmation device may be configured.
また、検知部が貯留容器内の塗布剤の残量不足を検知すると、塗布剤の残量不足をユーザーに報知する報知部をさらに備えるように、塗布剤残量確認装置を構成しても良い。これによって、ユーザーが塗布剤の残量不足に適切に対処することが可能となる。 Further, the application agent remaining amount confirmation device may be configured to further include a notification unit that notifies the user of the insufficient remaining amount of the application agent when the detection unit detects the insufficient amount of the application agent in the storage container. . Thereby, the user can appropriately cope with a shortage of the remaining amount of the coating agent.
また、塗布剤残量確認装置が貯留容器内の塗布剤の残量が不足していると判断した時点において、1枚の基板に対して消費される量の塗布剤が少なくとも貯留容器に残存しているように、塗布装置を構成しても良い。これによって、基板に塗布剤を塗布している途中に塗布剤が無くなるのを抑制できる。 When the remaining amount of the coating material in the storage container is determined to be insufficient by the coating material remaining amount checking device, at least the amount of the coating material consumed for one substrate remains in the storage container. As described above, the coating apparatus may be configured. This can prevent the coating agent from running out during application of the coating agent to the substrate.
また、塗布剤残量確認装置は、貯留容器内の塗布剤の残量不足を判断するための基準を、1枚の基板に対する塗布剤の消費量に応じて変更するように、塗布装置を構成しても良い。これによって、基板に塗布剤を塗布している途中に塗布剤が無くなるのをより確実に抑制できる。 Further, the coating material remaining amount checking device is configured such that a criterion for determining whether the remaining amount of the coating material in the storage container is insufficient is changed according to the consumption amount of the coating material for one substrate. You may. This makes it possible to more reliably prevent the application agent from running out during application of the application agent to the substrate.
以上のように、本発明によれば、貯留容器の内壁に薄く広がって残る塗布剤の膜の影響を抑えつつ、貯留容器内の塗布剤の残量不足を的確に検知することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to accurately detect a shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container while suppressing the influence of the film of the coating agent remaining thinly spread on the inner wall of the storage container. .
図1は本発明を適用したディスペンサを模式的に示す部分平面図である。同図では、鉛直方向に平行なZ方向、それぞれ水平方向に平行なX方向およびY方向からなるXYZ直交座標を示す。このディスペンサ1は、基台11の上に設けられて基板Bを搬入・搬出する一対のコンベア12、12と、接着剤あるいはクリーム半田といった液状の塗布剤を基板Bに塗布するヘッドユニット3とを備える。そして、X方向(基板搬送方向)の上流側から作業位置(図1の基板Bの位置)にコンベア12が搬入した基板Bにヘッドユニット3が塗布剤を塗布する。続いて、ヘッドユニット3が塗布剤の塗布を完了した基板Bをコンベア12が作業位置からX方向の下流側へ搬出する。
FIG. 1 is a partial plan view schematically showing a dispenser to which the present invention is applied. The figure shows XYZ orthogonal coordinates consisting of a Z direction parallel to the vertical direction, an X direction and a Y direction parallel to the horizontal direction, respectively. The
また、ディスペンサ1は、コンベア12、12の上方でヘッドユニット3をX方向およびY方向へ移動させる機構を備える。つまり、ディスペンサ1では、Y方向に延びる一対のY軸レール21、21と、Y方向に延びるY軸ボールネジ22と、Y軸ボールネジ22を回転駆動するY軸モータMyとが設けられ、ヘッド支持部材23が一対のY軸レール21、21によりY方向に移動可能に支持された状態でY軸ボールネジ22のナットに固定されている。ヘッド支持部材23には、X方向に延びるX軸ボールネジ24と、X軸ボールネジ24を回転駆動するX軸モータMxとが取り付けられており、ヘッドユニット3がヘッド支持部材23によりX方向に移動可能に支持された状態でX軸ボールネジ24のナットに固定されている。したがって、Y軸モータMyによりY軸ボールネジ22を回転させてヘッドユニット3をY方向に移動させ、あるいはX軸モータMxによりX軸ボールネジ24を回転させてヘッドユニット3をX方向に移動させることができる。
Further, the
このヘッドユニット3は、2本のディスペンスヘッド4(塗布手段)を有する。これらディスペンスヘッド4はX方向に並んで配置され、各ディスペンスヘッド4が基板Bの対象箇所の上方に位置しつつ塗布剤を吐出することで、当該対象箇所に塗布剤を塗布する。なお、2本のディスペンスヘッド4は同一構成を具備するため、以下では基本的に1本のディスペンスヘッド4のみを示して説明を行う。
The head unit 3 has two dispense heads 4 (coating means). The dispensing heads 4 are arranged in the X direction, and each dispensing
図2は第1実施形態におけるディスペンスヘッドおよびその周辺の構成を模式的に示す部分断面図である。ディスペンスヘッド4は、上端が開いた中空のシリンジ41と、シリンジ41の下端に設けられたノズル42とを有する。シリンジ41は、Z方向に延びる円筒部411と、円筒部411の下端からノズル42へ向けてZ方向に先細りになった円錐台部412とを有し、シリンジ41内部の貯留室410(中空部分)に塗布剤Eを貯留する。円筒部411内において貯留室410はノズル42の内径より大きい径の円筒形状を有し、円錐台部412内において貯留室410は下方へ向けて径が小さくなる円錐台形状を有する。そして、円錐台部412の下端において貯留室410の径とノズル42の内径とが一致する。また、ノズル42の下端の吐出口420と貯留室410とは互いに連通しており、貯留室410に貯留された塗布剤Eをノズル42の吐出口420から下方へ吐出可能となっている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically showing the configuration of the dispense head and its periphery in the first embodiment. The dispense
そして、シリンジ41の円筒部411がヘッドユニット3のシリンジホルダ31によって下方から着脱自在に支持されるとともに、シリンジ41の上端が蓋部材32により閉じられている。したがって、シリンジ41内の塗布剤Eの残量が不足した場合には、この使用済みのシリンジ41から蓋部材32を外しつつ、シリンジホルダ31に支持されるシリンジ41を交換することで、新たなシリンジ41をシリンジホルダ31に装着できる。ちなみに、シリンジ41がシリンジホルダ31に支持された状態において、ノズル42の下端はシリンジホルダ31より下方へ突出する。
The
さらに、ディスペンスヘッド4は、貯留室410内に配置されたプランジャ43を有する。プランジャ43は、円筒部411における貯留室410の径より僅かに小さい径の円盤形状を有しており、貯留室410に貯留された塗布剤Eの上面に接する。つまり、貯留室410のうち、プランジャ43より下方が塗布剤Eで満たされた充填部410Aとなり、プランジャ43より上方が空洞部410Bとなる。また、蓋部材32にはガス孔321が設けられており、ガス(空気)がガス孔321から貯留室410の空洞部410Bに導入されると、ガス圧を受けたプランジャ43が吐出口420へ向けて移動し、貯留室410内の塗布剤Eを押し出す。こうしてディスペンスヘッド4の吐出口420から塗布剤Eが吐出(排出)される。かかるディスペンスヘッド4の貯留室410では、塗布剤Eの消費に伴って、充填部410Aの体積が減少する一方、空洞部410Bの体積が増大する。
Further, the dispense
ちなみに、上述のとおりプランジャ43の径は貯留室410の内径よりも若干小さい。これによって、プランジャ43の外縁と貯留室410の内壁との間に生じる摩擦力を小さく抑えて、プランジャ43をスムーズに移動させて、ディスペンスヘッド4からの塗布剤Eの吐出量を安定させることができる。一方、プランジャ43の外縁と貯留室410の内壁との間の隙間をすり抜けた塗布剤Eが、空洞部410Bの壁面に膜状に薄く広がって付着する場合がある。ただし、後述するように、本実施形態では、かかる塗布剤Eの膜の影響を抑えつつ、貯留室410内の塗布剤Eの残量を的確に検知することが可能となっている。
Incidentally, as described above, the diameter of the
ディスペンスヘッド4に対しては、加振部51と検知部56とが設けられている。これら加振部51および検知部56は、塗布剤Eが未使用の状態(図2の状態)からその内側が空洞部410Bとなるシリンジ41の上端部分413に対して設けられている。つまり、加振部51は、シリンジ41の上端部分413の側壁41A(外壁)に設定された打撃箇所Pに対向する球状のハンマ52と、ハンマ52を駆動する直動ソレノイド53と、ハンマ52および直動ソレノイド53をシリンジ41に対して着脱自在に支持するハンマサポート54とを有する。そして、直動ソレノイド53がハンマ52を打撃箇所Pへ向けて駆動すると、ハンマ52がシリンジ41の側壁41Aの打撃箇所Pを打撃する。一方、検知部56は、シリンジ41の上端部分413の内部(貯留室410)に配置された振動計測器57を有し、ハンマ52が打撃箇所Pを打撃したことによって空洞部410Bに生じる振動を振動計測器57により計測する。なお、振動計測器57としては例えば小型のマイクロフォン等を用いることができる。
For the dispense
図3は図1のディスペンサが備える電気的構成を部分的に示すブロック図である。ディスペンサ1は、CPU(Central Processing Unit)やRAM(Random Access Memory)等で構成されたコンピューターである主制御部100を備える。そして、主制御部100がディスペンサ1の各部を統括的に制御する。
FIG. 3 is a block diagram partially showing an electrical configuration of the dispenser of FIG. The
例えば、主制御部100は、ディスペンスヘッド4とガス供給源71とを接続する切換バルブ72を開閉することで、ディスペンスヘッド4による塗布液の吐出を制御する。つまり、切換バルブ72が開くと、ガス供給源71が供給するガスがディスペンスヘッド4の貯留室410に導入され、吐出口420から塗布液が吐出される。一方、切換バルブ72が閉じると、ガス供給源71からディスペンスヘッド4の貯留室410のガスの導入が停止して、吐出口420からの塗布液の吐出が停止する。また、主制御部100は、加振部51および検知部56を有する塗布剤残量確認装置5によりディスペンスヘッド4の塗布剤の残量不足を確認した結果に基づき、報知部73によりエラーを報知する。なお、報知部73は、例えば塗布剤の残量が不足した旨の表示をディスプレイに表示することで、ユーザーにエラーを報知する。
For example, the main control unit 100 controls the discharge of the application liquid by the dispense
図4はディスペンスヘッド内の塗布剤の残量不足を確認する手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、主制御部100の制御により実行される。ディスペンスヘッド4が1枚の基板Bの全対象箇所に塗布剤の塗布を行うと(ステップS101)、加振部51のハンマ52がディスペンスヘッド4のシリンジ41に設けられた打撃箇所Pを打撃することで、ディスペンスヘッド4のシリンジ41に振動を加える(ステップS102)。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for confirming the remaining amount of the coating agent in the dispense head. This flowchart is executed under the control of the main control unit 100. When the dispense
続いて、検知部56がシリンジ41の空洞部410Bに生じた振動を振動計測器57により測定し(ステップS103)、その測定結果の周波数を解析する演算を行う(ステップS104)。このステップS104での周波数解析によって、シリンジ41の空洞部410Bに生じた固有振動の周波数(固有周波数)が求められる。なお、ヘルムホルツ共鳴に従うと近似すると、空洞部410Bの固有周波数は空洞部410Bの体積の平方根に反比例する。つまり、貯留室410内の塗布剤Eの消費に伴って空洞部410Bの体積が増えると、ステップS104で求められる空洞部410Bの固有周波数が低下する。そこで、検知部56は、この空洞部410Bの体積と固有周波数との関係を利用して、貯留室410内の塗布剤Eの残量不足を検知する。
Subsequently, the detecting
つまり、貯留室410内の塗布剤Eの残量が所定残量まで減少した状態でシリンジ41に加振を行った際に空洞部410Bに生じる固有周波数が演算あるいは実験により予め求められ、閾値(閾周波数)として検知部56に格納されている。そして、検知部56は、ステップS104で求めた固有周波数がこの閾値未満であるか否かを判断することで、貯留室410内の塗布剤Eの残量不足を検知する(ステップS105)。つまり、固有周波数が閾値未満である場合には、塗布剤Eの残量が不足していると判断され(ステップS105で「YES」)、報知部73がエラー報知を行う(ステップS106)。一方、固有周波数が閾値以上である場合には、塗布剤Eの残量は十分であると判断され(ステップS105で「NO」)、ステップS107に進む。そして、ステップS107では、塗布剤Eが塗布された基板Bの生産を終了するかが判断され、生産を継続する場合(ステップS106で「NO」の場合)にはステップS101に戻る一方、生産を終了する場合(ステップS106で「YES」の場合)には図4のフローチャートを終了する。
That is, when the
以上に説明したように第1実施形態では、加振に応じてシリンジ41に生じる振動に基づきシリンジ41内の塗布剤Eの残量不足が検知される。したがって、シリンジ41の内壁に薄く広がって残る塗布剤Eの膜の影響を抑えつつ、シリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を的確に検知することが可能となっている。
As described above, in the first embodiment, the shortage of the remaining amount of the coating material E in the
また、加振部51は、シリンジ41を打撃することでシリンジ41に振動を加える。こうして、打撃といった簡単な手法でシリンジ41に振動を加えることが可能となっている。
The
また、加振部51は、貯留室410を囲むシリンジ41の側壁41Aの所定の打撃箇所Pを打撃する。そして、検知部56は、貯留室410のうち打撃箇所Pの内側部分Ipに生じる振動に基づきシリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を検知する。かかる構成では、打撃箇所Pの内側部分Ipに生じる振動が塗布剤Eの消費に伴って変化するのに基づいて、シリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を的確に検知することができる。
Further, the
ちなみに、上記のシリンジ41の貯留室410では、空洞部410Bが塗布剤Eの消費に伴って増大する。そこで、検知部56は、打撃箇所Pの内側部分Ipに重なる空洞部410Bに生じる固有振動の変化に基づきシリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を検知する。かかる構成では、塗布剤Eの消費に伴って打撃箇所Pの内側部分Ipに重なる空洞部410Bの体積が増大し、この空洞部410Bに生じる固有振動が変化するのに基づいて、シリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を的確に検知することができる。
Incidentally, in the
具体的には、検知部56は、空洞部410Bに生じる固有振動の周波数が所定の閾値未満となると、シリンジ41内の塗布剤Eの残量が不足したと判断する。かかる構成では、空洞部410Bに生じる固有振動の周波数が所定値未満になったことをもって、シリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を簡便に検知することができる。
Specifically, when the frequency of the natural vibration generated in the
また、検知部56がシリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を検知すると、報知部73が塗布剤Eの残量不足をユーザーに報知する。これによって、ユーザーが塗布剤Eの残量不足に適切に対処することが可能となっている。
When the detecting
図5および図6は第2実施形態におけるディスペンスヘッドおよびその周辺の構成を模式的に示す部分断面図であり、特に図5は塗布剤Eが未使用の状態を示し、図6は塗布剤Eの残量が不足した状態を示す。なお、以下では上記実施形態と異なる構成を中心に説明することとし、共通する構成については適宜説明を省略する。ただし、上記実施形態と共通する構成を備えることで同様の効果が奏されることは言うまでもない。 5 and 6 are partial cross-sectional views schematically showing the configuration of the dispense head and its periphery in the second embodiment. In particular, FIG. 5 shows a state where the coating agent E is not used, and FIG. Indicates a state where the remaining amount is insufficient. In the following, a description will be given mainly of a configuration different from the above embodiment, and a description of a common configuration will be appropriately omitted. However, needless to say, the same effect can be obtained by providing a configuration common to the above embodiment.
図5および図6に示すように、振動計測器57は上記と同様にシリンジ41の上端部分413の内側(貯留室410の空洞部410B)に配置されている。一方、加振部51は、シリンジ41の円筒部411の下端部分414に対して設けられている。つまり、加振部51のハンマ52の打撃箇所Pは、シリンジ41の下端部分414の側壁41B(外壁)に設定されている。塗布剤Eが未使用の状態では、シリンジ41の下端部分414の内側は充填部410Aとなる一方、塗布剤Eが残量不足となった状態で、シリンジ41の下端部分414の内側が空洞部410Bとなる。したがって、塗布剤Eが残量不足となる直前までは、打撃箇所Pの内側部分Ipが塗布剤Eにより満たされているため、ハンマ52の打撃により加えられた振動は塗布剤Eに吸収されて減衰し、振動計測器57により計測される振動の振幅は極めて微弱である。これに対して、塗布剤Eの消費に伴って打撃箇所Pの内側部分Ipから塗布剤Eが排出され始め、打撃箇所Pの内側部分Ipに空洞部410Bが重なり始めると、ハンマ52の打撃による加振に応じて固有振動が空洞部410Bに生じ、振動計測器57により計測される振動(固有振動)の振幅が急激に増大する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
このような第2実施形態においても、基本的には図4を用いて上述した手順によって、ディスペンスヘッド4内の塗布剤Eの残量不足を確認できる。ただし、ステップS105における具体的な判断方法は上述と異なる。つまり、打撃箇所Pの内側部分Ipが塗布剤Eで満たされている状態でシリンジ41に加振を行った際に振動計測器57が計測する振動の振幅(充足時振幅)が演算あるいは実験により予め求められる。また、打撃箇所Pの内側部分Ipに空洞部410Bが重なった状態でシリンジ41に加振を行った際に振動計測器57が計測する振動の振幅(不足時振幅)が演算あるいは実験により予め求められる。そして、充足時振幅と不足時振幅との間の値(例えば平均値)が閾値(閾振幅)として検知部56に格納されている。したがって、ステップS105では、ステップS103で計測された振動の振幅がこの閾値以上である場合には、塗布剤Eの残量が不足していると判断され(YES)、ステップS103で計測された振動の振幅がこの閾値未満である場合には、塗布剤Eの残量は十分であると判断される(NO)。なお、空洞部410Bに生じる振動の振幅に基づき塗布剤Eの残量不足を検知する第2実施形態においては、ステップS104の周波数解析は省略することができる。
In the second embodiment as described above, basically, the procedure described above with reference to FIG. 4 can confirm that the remaining amount of the coating agent E in the dispense
以上に説明したように第2実施形態においても、加振に応じてシリンジ41に生じる振動に基づきシリンジ41内の塗布剤Eの残量不足が検知される。したがって、シリンジ41の内壁に薄く広がって残る塗布剤Eの膜の影響を抑えつつ、シリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を的確に検知することが可能となっている。
As described above, also in the second embodiment, the shortage of the remaining amount of the coating agent E in the
また、第2実施形態では、検知部56は、打撃箇所Pの内側部分Ipに残存する塗布剤Eの減少に伴って打撃箇所Pの内側部分Ipでの振動に生じる変化、すなわち振動振幅の急激な増大に基づきシリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を検知する。かかる構成では、塗布剤Eの消費に伴って打撃箇所Pの内側部分Ipに残存する塗布剤Eが減少するのに基づいて、シリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を的確に検知することができる。
In addition, in the second embodiment, the
この際、打撃箇所Pの内側部分Ipが塗布剤Eにより満たされた状態で打撃箇所Pを打撃した場合に打撃箇所Pの内側部分Ipに生じる振動の振幅(充足時振幅)に基づき予め決定された閾値が検知部56に格納されている。そして、打撃箇所Pの内側部分Ipに生じる振動の振幅が充足時振幅と比較してこの閾値以上変化すると、シリンジ41内の塗布剤Eの残量が不足したと判断する。かかる構成では、打撃箇所Pの内側部分Ipに生じる振動の振幅が所定以上変化した、すなわち閾値以上となったことをもって、シリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を簡便に検知することができる。
At this time, when the impact portion P is hit while the inner portion Ip of the impact portion P is filled with the coating agent E, the predetermined value is determined in advance based on the amplitude (amplitude amplitude) of the vibration generated in the inner portion Ip of the impact portion P. The detected threshold value is stored in the
上述のように上記実施形態では、ディスペンサ1が本発明の「塗布装置」の一例に相当し、ディスペンスヘッド4が本発明の「塗布手段」の一例に相当し、塗布剤残量確認装置5が本発明の「塗布剤残量確認装置」の一例に相当し、加振部51が本発明の「加振部」の一例に相当し、検知部56が本発明の「検知部」の一例に相当し、シリンジ41が本発明の「貯留容器」の一例に相当し、貯留室410が本発明の「貯留室」の一例に相当し、塗布剤Eが本発明の「塗布剤」の一例に相当し、打撃箇所Pが本発明の「打撃箇所」の一例に相当し、側壁41Aあるいは側壁41Bが本発明の「側壁」の一例に相当し、内側部分Ipが本発明の「内側部分」の一例に相当し、空洞部410Bが本発明の「空洞部」の一例に相当し、振動計測器57が本発明の「振動測定器」の一例に相当し、報知部73が本発明の「報知部」の一例に相当する。
As described above, in the above embodiment, the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば上記第1実施形態では、塗布剤Eの残量不足を検知するための閾値として、貯留室410内の塗布剤Eの残量が「所定残量」まで減少した状態でシリンジ41に加振を行った際に空洞部410Bに生じる固有周波数が用いられていた。この際、「所定残量」は種々の量に設定することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made to the above described one without departing from the gist of the invention. For example, in the first embodiment, as a threshold value for detecting a shortage of the remaining amount of the coating agent E, the
一例を挙げると、1枚の基板Bの全対象箇所に対して塗布剤Eを塗布剤するために消費される量以上に「所定残量」を設定することができる。かかる構成では、シリンジ41内の塗布剤Eの残量が不足していると判断した時点において、1枚の基板Bに対して消費される量が少なくともシリンジ41に残存する。したがって、基板Bに塗布剤Eを塗布している途中に塗布剤Eが無くなって、基板Bへの塗布剤Eの塗布が中断するのを抑制できる。
As an example, the “predetermined remaining amount” can be set to be equal to or more than the amount consumed for applying the coating agent E to all target portions of one substrate B. With such a configuration, at the time when it is determined that the remaining amount of the coating agent E in the
この際、主制御部100が生産対象である基板Bを1枚生産するために消費する塗布剤Eの消費量を算出し、シリンジ41内の塗布剤Eの残量不足を判断するための基準、すなわち閾値を、この算出結果に応じて変更するように構成しても良い。これによって、基板Bに塗布剤Eを塗布している途中に塗布剤Eが無くなるのをより確実に抑制できる。
At this time, the main control unit 100 calculates the consumption amount of the coating agent E consumed for producing one substrate B to be produced, and determines whether or not the remaining amount of the coating agent E in the
また、同様にして第2実施形態においても、シリンジ41内の塗布剤Eの残量が不足していると判断した時点において、1枚の基板Bに対して消費される量が少なくともシリンジ41に残存するように構成しても良い。これによって、基板Bに塗布剤Eを塗布している途中に塗布剤Eが無くなって、基板Bへの塗布剤Eの塗布が中断するのを抑制できる。
Similarly, in the second embodiment as well, when it is determined that the remaining amount of the coating agent E in the
また、第2実施形態では、振動計測器57が計測する振動の振幅に基づき、塗布剤Eの残量不足が検知されていた。しかしながら、振動計測器57が計測する振動の周波数に基づいて塗布剤Eの残量不足を検知するように、第2実施形態を変形することもできる。つまり、塗布剤Eの消費に伴って打撃箇所Pの内側部分Ipから塗布剤Eが排出され始め、塗布剤Eによる振動の減衰が無くなると、ハンマ52の打撃による加振に応じて生じる振動の周波数が高くなることが、この変形例では利用される。
In the second embodiment, the insufficient remaining amount of the coating agent E is detected based on the amplitude of the vibration measured by the
具体的には、打撃箇所Pの内側部分Ipが塗布剤Eで満たされている状態でシリンジ41に加振を行った際に振動計測器57が計測する振動の周波数(充足時周波数)が演算あるいは実験により予め求められる。また、打撃箇所Pの内側部分Ipに空洞部410Bが重なった状態でシリンジ41に加振を行った際に振動計測器57が計測する振動の周波数(不足時周波数)が演算あるいは実験により予め求められる。そして、充足時周波数と不足時周波数との間の値(例えば平均値)が閾値(閾周波数)として検知部56に格納されている。したがって、ステップS105では、ステップS104で求められた振動の周波数がこの閾値以上である場合には、塗布剤Eの残量が不足していると判断され(YES)、ステップS104で求められた振動の周波数がこの閾値未満である場合には、塗布剤Eの残量は十分であると判断される(NO)。
More specifically, the vibration frequency (satisfactory frequency) measured by the
また、振動計測器57を配置する場所も上述の貯留室410内に限られない。したがって、シリンジ41の外側のシリンジ41から離れた位置に振動計測器57を配置し、シリンジ41から発せられて空気を伝達してくる振動を振動計測器57で計測しても良い。
Further, the place where the
また、ハンマ52を駆動する駆動機構は、上述の直動ソレノイド53に限られない。したがって、エアシリンダによってハンマ52を駆動しても良いし、モータの回転軸に対して偏心して取り付けたハンマ52をモータの回転により駆動しても良い。
Further, the drive mechanism for driving the
また、シリンジ41に振動を加える具体的手段は打撃に限られない。したがって、例えばピエゾアクチュエータにより振動を加えたり、外部からの音波によって振動を加えたりしても良い。
In addition, a specific means for applying vibration to the
また、報知部73によるエラーの報知方法も適宜変更できる。したがって、ブザー音等の音声や警告灯等の光によってエラーを報知することもできる。 In addition, the error notification method by the notification unit 73 can be changed as appropriate. Therefore, the error can be notified by sound such as a buzzer sound or light such as a warning light.
塗布剤Eを塗布するディスペンスヘッド4の具体的な種類は上述の空圧式に限られない。したがって、空圧以外の種々の手段により塗布剤Eを塗布するディスペンスヘッド4における塗布剤Eの残量不足の検知に上記の内容を適宜適用できる。
The specific type of the dispense
また、スクリーン印刷により基板に塗布剤(半田)を塗布する印刷装置(塗布装置)に本発明を適用することも可能である。図7は本発明を適用した印刷装置を示す斜視図である。この印刷装置8は、基台80の上に設けられて基板を搬入・搬出する基板搬送機構81と、液状の半田(塗布剤)を基板に印刷(塗布)する印刷実行部82(塗布手段)とを備える。そして、X方向(基板搬送方向)の上流側から作業位置(図7におけるマスク83の下方)に基板搬送機構81が搬入した基板に印刷実行部82が半田を印刷する。続いて、印刷実行部82が半田の印刷を完了した基板を基板搬送機構81が作業位置からX方向の下流側へ搬出する。印刷実行部82は、マスク83の上方に設けられた半田供給ユニット9と、スキージユニット85とを有し、半田供給ユニット9がマスク83の上に供給した半田をスキージユニット85が広げることで、マスク83の下に位置する基板に半田が印刷される。
In addition, the present invention can be applied to a printing device (coating device) that applies a coating material (solder) to a substrate by screen printing. FIG. 7 is a perspective view showing a printing apparatus to which the present invention is applied. The
図8は半田供給ユニットを示す断面図である。半田供給ユニット9のユニット本体901は、スキージユニット85に対してX方向に移動自在に取り付けられており、ユニット本体901がモータからの駆動を受けてX方向に移動する。このユニット本体901の正面側(図8の右側)には、容器支持部材902が配置されており、半田収納容器903に吐出アダプタ904の先端部905を嵌入して一体化したアダプタ付容器906を容器支持部材902に印刷装置8の正面側(図8の左手側)から着脱自在となっている。つまり、半田収納容器903は一方端に開口が形成された円筒状の貯留容器であり、その内部では略円形断面を有する凹部状の貯留室907が形成されている。そして、この貯留室907に半田が収容されている。一方、吐出アダプタ904の先端部905は半田収納容器903の内径より狭いフランジ形状に仕上げられ、半田収納容器903内に嵌入可能となっている。
FIG. 8 is a sectional view showing the solder supply unit. The unit
そして、半田収納容器903に嵌入した吐出アダプタ904を半田収納容器903の内壁面に沿って上方へ相対移動させることが可能となっている。つまり、半田供給ユニット9は、半田収納容器903の上部の内面と吐出アダプタ904の上面との距離を縮めることで、吐出アダプタ904の吐出孔908を介して貯留室907から半田を下方へ押し出す。この吐出孔908の出口には、ガイド流路909が形成されたガイドブロック部材910が取り付けられており、吐出孔908から吐出される半田をガイド流路909を介してガイドブロック部材910の吐出口911からマスク83へ吐出(排出)することができる。
Then, the
このような半田供給ユニット9では、半田収納容器903の貯留室907から半田が排出されるのに伴って、貯留室907の下方部分907Bから半田が排出され、当該下方部分907Bに空洞部が広がることとなる。したがって、上述のような加振部51や検知部56を半田収納容器903に対して設けることで、加振部51によって半田収納容器903に振動を加えつつ、検知部56が貯留室907の下方部分907B(空洞部)に生じる振動に基づき貯留室907での半田の残量不足を検知できる。具体的には図8に示すように、加振部51により貯留室907に振動を加える打撃箇所Pは、半田が残量不足となった際にその内側が空洞部となる範囲、すなわち貯留室907の下方部分907Bを囲む半田収納容器903の側壁(外壁)に設定されている。また、検知部56の振動計測器57は、半田収納容器903から離れた位置に配置されている。
In such a
なお、印刷装置8に対しても、上述のディスペンサ1の例と同様に各種変更を加えることができる。したがって、打撃によらない方法で貯留室907に振動を与えても良いし、半田が残量不足となった際にその内側が空洞部となる半田収納容器903の外壁に検知部56の振動計測器57を取り付けても良い。
Note that various changes can be made to the
1…ディスペンサ(塗布装置)、
4…ディスペンスヘッド(塗布手段)、
5…塗布剤残量確認装置、
51…加振部、
56…検知部、
57…振動計測器、
41…シリンジ(貯留容器)、
41A,41B…側壁、
410…貯留室、
410A…充填部、
410B…空洞部、
420…吐出口、
73…報知部、
B…基板、
E…塗布剤、
P…打撃箇所、
Ip…内側部分、
8…印刷装置(塗布装置)、
82…印刷実行部(塗布手段)、
85…スキージユニット、
9…半田供給ユニット
903…半田収納容器(貯留容器)、
907…貯留室、
907B…下端部分
1. Dispenser (coating device)
4. Dispensing head (coating means)
5 ... Applicant remaining amount confirmation device
51: Exciter,
56 Detector,
57 ... vibration measuring instrument,
41 ... syringe (storage container),
41A, 41B ... side walls,
410 ... storage room,
410A: filling section,
410B ... hollow part,
420 ... discharge port,
73… Notification unit,
B ... substrate,
E: coating agent,
P ... hit location,
Ip ... inner part,
8. Printing device (coating device)
82 print execution unit (coating means)
85 ... Squeegee unit,
9: solder supply unit 903: solder storage container (storage container),
907 ... storage room,
907B ... lower end part
Claims (14)
前記加振部により振動が加えられることによって前記貯留容器に生じる振動に基づき前記貯留容器内の前記塗布剤の残量不足を検知する検知部と
を備え、
前記貯留室には、前記貯留室の内径よりも小さい径のプランジャが配置され、前記プランジャが前記貯留室から前記塗布剤を押し出す塗布剤残量確認装置。 A vibrating section for applying vibration to a storage container capable of storing the coating agent in a storage chamber therein;
A detection unit that detects a shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container based on vibration generated in the storage container when vibration is applied by the vibration unit ,
A plunger having a diameter smaller than the inner diameter of the storage chamber is disposed in the storage chamber, and the plunger pushes the coating material from the storage chamber to check the remaining amount of the coating material.
前記検知部は、前記貯留室のうち前記打撃箇所の内側部分に生じる振動に基づき前記貯留容器内の前記塗布剤の残量不足を検知する請求項2に記載の塗布剤残量確認装置。 The vibrating unit hits a predetermined hitting point on a side wall of the storage container surrounding the storage chamber,
The coating agent remaining amount confirmation device according to claim 2, wherein the detection unit detects a shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container based on a vibration generated in an inner portion of the storage chamber within the impact location.
前記検知部は、前記打撃箇所の前記内側部分の前記空洞部に生じる固有振動の変化に基づき前記貯留容器内の前記塗布剤の残量不足を検知する請求項3に記載の塗布剤残量確認装置。 In the storage chamber, the cavity increases with the consumption of the coating agent,
4. The remaining amount of the coating agent according to claim 3, wherein the detection unit detects a shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container based on a change in natural vibration generated in the hollow portion of the inner portion of the impact location. 5. apparatus.
請求項1ないし10のいずれか一項に記載の塗布剤残量確認装置と
を備える塗布装置。 Coating means for coating the substrate with the coating agent discharged from a storage container capable of storing the coating agent in a storage chamber therein,
An application device comprising the application agent remaining amount confirmation device according to any one of claims 1 to 10.
振動が加えられることによって前記貯留容器に生じる振動に基づき前記貯留容器内の前記塗布剤の残量不足を検知する工程と
を備え、
前記貯留室には、前記貯留室の内径よりも小さい径のプランジャが配置され、前記プランジャが前記貯留室から前記塗布剤を押し出す塗布剤残量確認方法。
Applying vibration to a storage container capable of storing the coating agent in a storage chamber therein;
Detecting a shortage of the remaining amount of the coating agent in the storage container based on the vibration generated in the storage container by applying vibration ,
A plunger having a diameter smaller than the inner diameter of the storage chamber is disposed in the storage chamber, and the plunger pushes the coating material from the storage chamber to check the remaining amount of the coating material.
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