JPH0584601U - 定 量 充 填 装 置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充填作業途中の再調整作業を必要としな
い充填装置の提供を目的とする。 【構成】 一端に吐出ノズルを有し、供給された空
気圧力により内容物を吐出するようにしたカートリッジ
と該カートリッジを上下可動に支持する担持ユニットと
上記吐出用ノズルの下方に配置した充填容器を保持し、
かつその重量を測定しうる計量手段と上記カートリッジ
に空気圧を供給しうる空気圧力供給系と上記担持ユニッ
ト、計量手段及び空気圧力供給系に接続された制御部と
からなる充填装置に、前記充填容器下部に光源と光セン
サとを設ける。 【効果】 カートリッジ内の充填材料の量の多少、
特に減少した場合、又充填材料の比重が変動する場合に
おいても常に充填状態を良好に保つことができ、待ち時
間の調整等の調整作業も不必要となり、充填作業能率の
向上が図れる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、樹脂ペースト等の高粘度で高比重の物質を充填材料として用いた充 填装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般にダイボンディング装置等に使用される樹脂ペーストを詰込んだシリンジ には一定量のペーストが充填されるようになっているが、第３図は従来のこの種 のペースト充填装置の構成例を示している。この装置は、一端に吐出用ノズル１ を有していて供給された空気圧力により内容物を吐出するようにしたカートリッ ジ２とこのカートリッジ２を上下に可動に支持する担持ユニット３と上記吐出用 ノズル１の下方に配置した充填容器４を保持する保持具５と、かつこれらの重量 を測定する計量器６とからなる計量手段７と上記カートリッジ２に空気圧力を供 給しうる空気圧力系８とこれらの担持ユニット３と計量手段７と空気圧力供給系 ８とに接続された制御部９とを備えている。そして、上記カートリッジ２の吐出 用ノズル１の先端部を充填容器４内の充填材料１０中にわずかに浸漬せしめて吐 出用ノズル１からの充填材料１０の吐出圧力を一定に保持した状態でカートリッ ジ２を上方へ移動させながら充填が行われる。

【０００３】 ところで、この従来の装置の使用に際しては、吐出を始めてから吐出用ノズル １の先端部が充填容器４中に充填された充填材料１０中にわずかに浸漬される間 での間、カートリッジを静止させておくことが必要であるが、この時間は予め測 定し、制御部９に入力することにより行っている。

【０００４】 しかし、この充填装置を用いて充填作業を行なうと、充填作業初期には良好な 充填状態が得られるものの、作業の進行に伴い充填容器内の充填状態が不均一と なり、充填材料上面近傍と充填容器との間に空間を生じ、さらにはこの空間が充 填の途中で泡となりはなはだしい場合には充填材料中に多くの気泡を含むという 現象が見られた。

【０００５】 本考案者は種々検討した結果、供給された空気圧力が、まずカートリッジ内の 空気を圧縮し、次いで充填材料の吐出圧に変化し、吐出ノズルの先端部より充填 容器内に充填材料が充填されるため、充填作業の進行に伴い増加したカートリッ ジ内の空間容積の影響により吐出ノズルがわずかに浸漬されて吐出圧力が一定と なることなくカートリッジが上昇し、充填状態の悪化につながることを見出した 。即ち、充填作業の進行に伴い制御部に予め入力した時間では吐出用ノズルの先 端部は充填容器内に充填された充填材料中に浸漬せず、吐出ノズル先端部が充填 材料表面と乖離した状態でカートリッジが上昇して充填が行われ、結果として充 填状態の悪化をきたすことになる。これを解決するためには１つのカートリッジ を用いた充填サイクルの中で吐出ノズル先端が充填容器内の充填材料によりわず かに浸漬されるまでの時間を再度求め、制御部に入力仕直すという繁雑な再調整 作業が、カートリッジの大きさにも拠るが、通常数回必要となる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記再調整作業を必要とせず、良好な充填状態を維持しつつ充填作業 を完了できる充填装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決する本考案充填装置は、一端に吐出ノズルを有し、供給された 空気圧力により内容物を吐出するようにしたカートリッジと該カートリッジを上 下可動に支持する担持ユニットと上記吐出用ノズルの下方に配置した充填容器を 保持し、かつその重量を測定しうる計量手段と上記カートリッジに空気圧を供給 しうる空気圧力供給系と上記担持ユニット、計量手段及び空気圧力供給系に接続 された制御部とからなる充填装置において、前記充填容器下部に光源と光センサ とを設け、該光源より光センサに至る光が、前記吐出ノズルが最下方に位置した 時に該吐出ノズルの下端よりわずかに上方で、かつ該吐出ノズルにその進路を妨 げられず、かつ充填容器内を通過するようにしたものである。

【０００８】

【作用】

本考案のように、光源より光センサに至る光が、前記吐出ノズルが最下方に位 置した時に該吐出ノズルの下端よりわずかに上方で、かつ該吐出ノズルにその進 路を妨げられず、かつ充填容器内を通過するように充填容器下部に光源と光セン サとを設けるのは、該光がその進路を吐出ノズルより充填された充填材料により 遮られ、光センサに受光されなくなったことを確認した後、上記カートリッジへ 供給する空気圧力を一定に保持した状態で該カートリッジを上方へ移動せしめな がら上記吐出ノズルを介して上記充填材料を充填容器内へ充填するようにするた めである。なお、当然のことではあるが、充填容器は用いる光に対して透明であ ることが必要となる。

【０００９】

【実施例】

次に本考案の実施例について述べる （実施例１） 第１図は本考案の実施の１例を示したものであり、その下端に吐出用ノズル１ を持ち、充填材料１０として樹脂ペーストを収容しているカートリッジ２と、該 カートリッジ２を垂架する支持腕１１と装置枠体１２へ回転可能に鉛直方向に沿 って配設されたボールネジ１３と、このボールネジ１３のボール１３を回転させ て前記カートリッジ２を上下動させるための駆動用モータ１４とから構成される 担持ユニット３と、充填容器４としてのシリンジ４とその保持具５とこれらを搭 載してその重量を測定しうる計量器６とからなる計量手段７と、空気供給源１５ と減圧弁１６とリザーブタンク１７とレギュレータ１８と圧力計１９と電磁弁２ ０と開放バルブ２１とこれらを接続する配管２２とからなる空気圧力供給手段８ と、シリンジ４内に充填された充填材料１０の上表面の位置を検出するために、 シリンジ４下部に光源２３より光センサ２４に至る光が、前記吐出ノズル１が最 下方に位置した時に該吐出ノズル１の下端よりわずかに上方で、かつ該吐出ノズ ル１にその進路を妨げられず、かつ充填容器４内を通過するような位置関係で設 けられた光源２３と光センサ２４、例えば支持腕１１の一側端部を検知するよう に装置枠体１２の適所に設けられたカートリッジの上側移動端位置検出センサ２ ５、該位置検出センサ２５と同様な構成でなるカートリッジオーバーラン防止セ ンサ２６とからなる検出手段２７と、前記駆動モーター１４、計量手段７、空気 圧力供給手段８、検出手段２７、電磁弁２０のそれぞれと接続し、シリンジ４へ の充填材料１０の充填量設定スイッチ２８とを備える制御部９とから構成される ものである。

【００１０】 本例の場合、開放バルブ２１は電磁弁２０より空気圧力が供給されると第２図 に絞めしたようにバネ２１ａの弾力に抗してバルブ２１ｂが移動し、カートリッ ジ２内と配管２２とが連通してカートリッジ２内に空気圧力が加えられ、又電磁 弁２０が閉じるとバルブ２１ｂに形成された連通孔２１ｂ１を介してカートリッ ジ２内の空気圧力が大気に開放されるようになっている。

【００１１】 本例の装置の使用に際し、まず圧力計１９の指示値が所定の圧力になるように レギュレータ１８を調節した後、シリンジ４を保持具５に設置する。このシリン ジ４と保持具５との合計重量Ａは計量器６によって測定され、さらにその測定値 が制御部９に送られて記憶される。次いで、充填量設定スイッチ２８を操作して シリンジ４へ充填すべき所望の充填量Ｂと充填材料１０の吐出用ノズル１からシ リンジ４内に加えられ吐出圧力に相当する重量Ｃとが制御部９に入力される。こ の重量Ｃは充填材料１０の下方への吐出流により生ずる圧力が計量器６の測定値 に付加されることを考慮したものであり、吐出圧力との関連において経験的に求 まるものである。この後、制御部９から駆動モータ１４へ吐出用ノズル１がシリ ンジ４の底面に当る直前の位置で停止するようにカートリッジ２の下降信号が送 られる。この時、オーバーラン防止センサ２６’はカートリッジ２の下降動作に おけるオーバーランによるシリンジ４等の破壊を防止するために機能する。

【００１２】 制御部９からの信号によって電磁弁２０が開くと、開放バルブ２１が第２図に 示した状態になり、これによりカートリッジ２内に空気圧力が印加されて吐出用 ノズル１を介して充填材料１０が吐出し始める。シリンジ４内にたまった充填材 料１０の上表面が吐出用ノズル１下端よりわずかに上方のシリンジ４内を通過す る光を遮ったことを光センサ２４が感知した時点で、この状態を保ったままカー トリッジ２が上昇するように駆動用モーター１４へ制御部９から制御信号が送ら れる。なお、カートリッジ２の上昇速度は、シリンジ４内の充填材料１０の上表 面の上昇速度を観察することにより予め求め、制御部９に入力しておく。

【００１３】 このようにして充填材料１０の充填が行われていくが、その途中でシリンジ４ 内に実際に充填された充填量をｂとすれば、計量手段７による測定値としてｗ＝ Ａ＋ｂ＋Ｃが得られる。この測定値ｗと上記合計値Ｗ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃとを比較し、 両者が一致した時に制御部９から電磁弁２０に閉弁信号が送られ、カートリッジ ２への空気圧力の供給を停止せしめ、さらにカートリッジ２を上昇させて吐出用 ノズル１をシリンジ４内の充填材料１０から離脱させる。

【００１４】 上記したように、吐出ノズルの先端部が充填材料中にわずかに浸漬されたこと を光センサで確認した上で、かつその状態を維持しつつカートリッジを上昇させ るようにしたため、カートリッジ上昇中の吐出用ノズルからの吐出圧力を確実に 一定に保持できるため不均一な充填をなくすことが可能となり、かつ充填時の充 填材料中への気泡の混入も防止できる。本考案の装置を用いれば、その原理より 充電材料の量や比重、粘性といった物性に影響されることなくシリンジへの充填 が可能なのは明らかである。

【００１５】 なお、本実施例において、開放バルブはカートリッジ内の充填材料がシリンジ 内へ吐出されているのを瞬時に停止せしめ、これにより充填量の精度を向上させ るものであるが、この代りに制御部によって作動を制御されるようにした三方電 磁弁等を用いても良い。又、リザーブタンクの要領はカートリッジに供給される 空気圧力の変動を軽減するものであれば良い。カートリッジの上下動はベルト・ プーリー装置によって行うようにしてもよく、カートリッジの代りに計量手段が 昇降するようにしても良い。

【００１６】

【考案の効果】

本考案の装置によれば、カートリッジからシリンジへ樹脂ペースト等の充填材 料を充填する際に、該カートリッジ内の充填材料の量の多少、特に減少した場合 、又充填材料の比重が変動する場合においても常に充填状態を良好に保つことが でき、待ち時間の調整等の調整作業も不必要となり、充填作業能率の向上が図れ る。

【図面の簡単な説明】

図１は本考案の定量充填装置の全体の構成を示したもの
である。 図２は本考案の定量充填装置に用いられる開放バルブの
縦断面図である。 図３は従来の装置の主要部の構成を示す図である。 １−−−吐出用ノズル、２−−−カートリッジ、３−−
−担持ユニット、７−−−計量手段、８−−−空気圧力
系、９−−−制御部、２３−−−光源、２４−−−光セ
ンサ、２７−−−検出手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に吐出ノズルを有し、供給された
   空気圧力により内容物を吐出するようにしたカートリッ
   ジと該カートリッジを上下可動に支持する担持ユニット
   と上記吐出用ノズルの下方に配置した充填容器を保持
   し、かつその重量を測定しうる計量手段と上記カートリ
   ッジに空気圧を供給しうる空気圧力供給系と上記担持ユ
   ニット、計量手段及び空気圧力供給系に接続された制御
   部とからなる充填装置において、前記充填容器下部に光
   源と光センサとを設け、該光源より光センサに至る光
   が、前記吐出ノズルが最下方に位置した時に該吐出ノズ
   ルの下端よりわずかに上方で、かつ該吐出ノズルにその
   進路を妨げられず、かつ充填容器内を通過するようにし
   たことを特徴とする定量充填装置。