KR20040086287A

KR20040086287A - 재료 도포 장치

Info

Publication number: KR20040086287A
Application number: KR10-2004-7011399A
Authority: KR
Inventors: 사카요리도시마사; 네모토다카시; 호리에겐이치
Original assignee: 가부시끼가이샤 쓰리본드
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2004-10-08
Also published as: MY133543A; US7377979B2; WO2003061847A1; CN1329127C; TW200305460A; CN1620340A; TWI285563B; US20050081784A1

Abstract

워크(W)가 설치되는 베이스(11)와, 이동 궤적(L)상에 재료를 도포하는 시린지(13)와, 이 시린지(13)를 직교 3축방향으로 이동시키는 이동 기구(14)와, 시린지(13)의 축선을 중심으로 하여 당해 시린지(13)를 회전시키는 회전 기구(15)와, 궤적(L)의 형상에 따라 이동 기구(14) 및 회전 기구(15)를 제어하는 제어장치(17)를 구비하여 재료 도포 장치(10)가 구성되어 있다. 시린지(13)는, 실링제나 접착제 등으로서 사용되는 수지제의 재료가 내부에 수용되는 본체(18)의 선단측에 설치된 노즐(19)을 포함하고, 이 노즐(19)의 토출구(21)는, 대략 예각 삼각형 형상으로 설치되고, 폭(1)에 대해 높이 0.9보다도 큰 단면형상의 비드(B)를 형성 가능하게 재료를 토출한다. 또, 노즐은 모터(M)에 의해 둘레방향으로 회전 가능하게 되어 있다.

Description

재료 도포 장치{MATERIAL COATING DEVICE}

워크의 피도포면상에 수지재료를 도포하는 재료 도포 장치로서는, 예를 들면, 하드디스크의 본체 케이스의 외주부분을 피도포면으로 하고, 당해 본체 케이스의 외주를 대략 따르는 궤적상에 실링제를 도포하는 것이 알려져 있다. 이 재료 도포 장치는, 실링제를 토출할 수 있는 노즐이 설치된 시린지와, 이 시린지를 미리 티칭된 소정의 이동 궤적을 따라서 이동시키는 로봇 등의 이동 수단을 구비하여 구성되어 있다. 상기 노즐은, 그 선단에 대략 원형상의 개구형상으로 되는 토출구가 형성되고, 당해 토출구로부터 실링제를 토출하면서 상기 이동 궤적을 따라 이동하고, 이것에 의해, 상기 본체 케이스에 실링제가 도포되고, 편평화된 단면형상을 갖는 대략 반원형 형상의 비드가 형성된다. 이와 같은 비드가 형성된 본체 케이스에는, 커버가 중첩되고, 당해 커버의 외측으로부터 산재적으로 나사고정함으로써 커버와 본체 케이스와의 일체화가 도모된다. 이때, 커버에 의해 비드가 상방으로부터 가압되고, 당해 비드는, 압축변형을 수반하면서 케이스 본체와 커버 사이에 개장되게 된다.

그렇지만, 상기 재료 도포 장치에 있어서는, 편평화된 단면형상을 갖는 대략 반원형 형상의 비드가 형성되기 때문에, 비드의 상단측에서의 변형량이 적어, 커버를 케이스 본체에 부착한 상태에서의 그것들 사이의 실링성이 악화된다는 문제가 있다. 특히, 커버의 나사고정부로부터 떨어진 부분 등에 있어서는, 커버의 나사고정부 부근보다도, 비드에의 압력이 작아지게 되기 때문에, 상기 문제가 한층 더 현저하게 된다. 한편, 커버의 나사고정부로부터 떨어진 부분으로의 비드에의 압력을 높이기 위해서, 커버에의 비틀어 넣는 힘을 증대하면, 나사고정부 부근의 비드에 지나친 압력이 부여되어, 당해 부분의 비드가 끊어지기 쉽다는 또 다른 문제를 초래한다.

따라서, 상술의 경우에서는, 낮은 가압력으로 효과적으로 변형 가능하게 되는 비드의 단면형상, 예를 들면, 예각 3각 형상 등의 단면 형상 등, 폭 1에 대해 높이 0.9 보다도 커지는 비교적 얇은 단면형상이 바람직한 것을 본 발명자가 알았다.

그런데, 일본 특개평4-260466호 공보에는, 노즐부의 외주면측에 형성된 정면에서 보아 삼각 형상의 절결을 접착제의 토출구로 하고, 단면이 삼각 형상으로 되는 비드를 형성할 수 있는 접착제 도포 장치가 개시되어 있다.

그렇지만, 상기 접착제 도포 장치에 있어서는, 본 발명자들이 행한 실험에의하면, 비드의 상단측이 편평 형상으로 되기 쉬워, 전술한 문제를 해결할 수 있는 단면형상의 비드를 확실하게 형성할 수 없는 것을 알았다. 이것은, 토출구의 형성 위치가 노즐부의 외주면측으로 되어 있기 때문에, 노즐내에서의 접착제의 유통 방향과 토출방향이 직교 관계가 되고, 이것에 의해, 접착제의 토출시에 토출구의 상단측에서 큰 토출저항이 부여되는 것에 의한 것으로 생각된다. 또, 도포 비드를 간단한 형상으로 형성할 경우에는, 도포 개시점과 도포 종료점을 정밀도 좋게 중첩하는 것이 필요하게 되지만, 이 형상의 노즐에서는 그 제어가 극히 곤란하다. 더욱이, 예를 들면, 하드디스크 커버와 같은 피도포체가 작은 물품인 경우에는, 비드를 형성하는 플랜지부의 근방에 장해물(돌기나 리브)이 있거나, 플랜지부의 치수 자체가 작아 좁은 경우가 많기 때문에, 그러한 경우에는, 일본 특개평4-260466호 공보에 개시되는 노즐의 구조에서는 비드를 형성할 수 없는 경우가 있다.

본 발명은 재료 도포 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 낮은 압력으로 원하는 변형이 가능하게 되는 비드를 워크의 피도포면상에 확실하게 형성할 수 있고, 또, 토출구가 비원형으로 되는 노즐을 사용하여 도포 방향을 변화시키는 경우에, 노즐을 둘레 방향으로 고속 회전시킬 수 있는 재료 도포 장치에 관한 것이다.

도 1은 제 1 실시예에 있어서의 재료 도포 장치의 개략적인 사시도,

도 2는 도 1의 주요부 확대도,

도 3은 노즐의 선단측의 확대 사시도,

도 4는 비드의 종단면도,

도 5는 제어장치를 구성하는 각 부를 설명하기 위한 블럭도,

도 6은 노즐의 선단과 워크의 피도포면과의 이간 거리를 설명하기 위한 확대 측면도,

도 7은 노즐의 회전 제어를 설명하기 위한 모식도,

도 8은 제 2 실시예에 있어서의 재료 도포 장치의 개략적인 사시도,

도 9는 도 8의 주요부 확대도,

도 10은 워크에 재료를 도포한 상태를 도시하는 개략적인 사시도,

도 11은 재료를 도포할 때의 노즐의 토출구 위치를 도시하는 평면도,

도 12는, 12(A)는 변형예에 관계되는 노즐의 선단측의 확대 사시도이며, 도 12(B)는, 도 12(A)의 노즐을 적용했을 때 형성되는 비드의 종단면도,

도 13(A)는, 다른 변형예에 관계되는 노즐의 선단측의 확대 사시도, 도 13(B)는 도 13(A)의 노즐을 적용했을 때에 형성되는 비드의 종단면도다.

본 발명은, 이와 같은 문제 및 발명자의 지견에 착안하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 낮은 가압력으로 원하는 변형이 가능하게 되는 비드를 워크의 피도포면상에 확실하게 형성할 수 있는 재료 도포 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 토출구의 이동 궤적이 직선이외의 곡선방향이어도, 항상 일정한 단면형상을 갖는 비드를 유지하도록 노즐을 둘레 방향으로 회전 제어할 수 있는 재료 도포 장치를 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은, 노즐을 둘레방향으로 회전시켜도, 그 회전중심축의 위치 벗어남을 일으키지 않게 설정된 궤적를 따라 재료를 고정밀도로 도포할 수 있는 재료 도포 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 베이스상에 배치된 워크의 피도포면과 노즐을 상대이동시키면서, 당해 노즐의 토출구로부터 재료를 상기 피도포면상의 소정의 이동 궤적을 따라 도포하는 재료 도포 장치에 있어서,

상기 토출구는, 비원형 형상으로 설치되고, 폭 1에 대해 높이 0.9보다 크게 한 단면형상의 비드를 형성 가능하게 상기 재료를 토출하는 구성을 채용하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 노즐내에서의 재료의 유통 방향과 토출방향이 대략 일치하게 되고, 토출구의 형상을 대략 유지한 상태로 피도포면상에 재료를 토출시킬 수 있고, 낮은 가압력으로 원하는 변형이 가능하게 되는 비드를 피도포면상에 확실하게 형성할 수 있다. 여기에서, 상기 비드는, 폭보다도 높이가 큰 단면형상으로 하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명은, 베이스상에 배치된 워크의 피도포면에 재료를 도포하는 도포 수단과, 상기 피도포면상의 소정의 이동 궤적을 따라 상기 도포 수단을 상대적으로 이동시킴으로써 재료를 비드 형상으로 도포 가능하게 하는 이동 수단을 구비한 재료 도포 장치에 있어서,

상기 도포 수단은, 시린지와, 이 시린지에 연결되는 동시에 토출구가 비원형으로 설치된 노즐을 포함하고,

상기 노즐은, 상기 시린지를 둘레 방향으로 회전시키지 않은 상태에서, 둘레 방향으로 회전가능하게 설치되는 구성을 채용하고 있다. 이와 같은 구성으로 하면, 상기 이동 궤적이 이차원 방향으로 설정되어 있을 때, 즉, 폐쇄 루프나, 곡선을 따르는 방향으로 설정되어 있을 때에, 노즐을 둘레 방향으로 회전시킴으로써, 피도포면에 대한 토출구의 위치 관계를 일정하게 유지하여 안정한 단면형상을 구비한 비드를 형성할 수 있다. 게다가, 시린지의 둘레 방향 회전을 수반하지 않기 때문에, 당해 시린지의 용량에 대한 제약으로부터도 해방되게 된다.

본 발명에서의 토출구는, 상기 이동 궤적에 따르는 진행 방향의 전단측에 위치하는 제 1 단부가 후단측에 위치하는 제 2 단부보다도 상기 이동 궤적을 가로지르는 방향의 폭이 넓어지게 되는 윤곽 혹은 개구형상으로 설치되는 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 이동 궤적을 가로지르는 방향의 폭이 넓은 제 1 단부에 상응하는 비드의 부분이, 제 2 단부에 상응하는 비드의 부분보다도 먼저 피도포면에 접지하여, 상단이 하단보다도 폭이 좁아지는 단면형상의 비드를 확실하게 형성할 수 있다. 여기에서, 상기 노즐은, 상기 이동 궤적의 대략 전역에 걸쳐서 상기 제 1 단부가 제 2 단부보다도 선행하도록 회전 제어되는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 이것에 의하면, 폐쇄 루프 형상의 궤적 등, 곡선부분을 갖는 궤적에 대해서도 무난하게 대응 가능하게 된다.

본 발명에서는, 상기 노즐과 대략 평행하게 위치하는 출력축을 구비한 모터가 배치되고, 상기 출력축과 노즐 사이에 동력전달 부재를 배치함으로써 노즐이 둘레 방향으로 회전가능하게 설치되는 구성을 채용하고 있다. 동력전달부재로서는, 출력축과 노즐을 서로 연결하는 벨트나, 기어기구를 예시할 수 있다. 이와 같은 구성으로 하면, 둘레 방향으로 회전시키는 대상이 되는 부재가 비교적 경량으로 충분한 노즐이 되므로, 소형의 모터를 채용해도 기대하는 능력을 충분하게 발휘시킬수 있고, 또한, 구동원과 토출구의 거리적인 접근을 도모하고 노즐의 회전중심축을 일정하게 유지하는 것이 가능하게 되고, 나아가서는, 토출구로부터 토출되는 재료를 미리 설정된 이동 궤적을 따라 고정밀도로 도포하는 것이 가능하게 된다. 또, 노즐의 회전에 수반되는 관성모멘트도 작게 할 수 있기 때문에, 이 점으로부터도 모터의 부하 경감을 도모할 수 있다.

상기 노즐의 토출구는, 저변부 및 당해 저변부보다도 긴 두개의 등변을 이루는 한쌍의 측변부를 갖춘 예각 삼각형상의 개구형상으로 설치하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 저변부를 제 1 단부로 하는 한편, 상기 측변부의 교점을 제 2 단부로 하여 이동시키도록 하면 된다.

또, 상기 재료는, 상기한 도포 형상을 유지하기 위해서 적절한 점도 및 틱소트로피성이 부여되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전술의 제 1 단부의 폭이 1mm∼1.5mm 정도의 비드를 형성하는 경우에는, 점도가 10000cP∼400000cP로 설정되는 동시에, 틱소트로피 비가 4∼10에 설정되는 구성을 병용하면 좋다. 이 경우, 점도가 10000cP 미만이면, 도포시의 형상을 유지할 수 없고, 점도가 400000cP를 넘으면 도포가 곤란하게 되거나, 도포물이 실처럼 늘어나 뿔형상의 돌기가 형성되기 쉬워진다. 또, 틱소트로피 비가 4미만이면, 역시 형상을 유지할 수 없고, 틱소트로피 비가 10을 넘으면 도포물이 실처럼 늘어나 뿔형상의 돌기가 형성되기 쉬워진다. 또, 도포 비드를 간단한 형상으로 형성하는 경우(링 형상 등)에는, 도포 개시점과 도포 종료점을 포개기 위해서, 중첩 부분에서 재료가 순응하도록, 재료의 성상을 조정하는 것도 바람직하다.

또한, 상기한 도포 형상을 유지하려면, 점도나 틱소트로피 비 이외에, 예를 들면 비중 등 재료의 성상이나, 재료의 성질(습기나 열에 의해 반응하는 수지의 경우는 도포시의 온도나 습도)이나, 형성하는 비드의 굵기나 그 길이도 고려하고 나서 재료를 조정하면 좋다.

또한, 상기 피도포면 및 노즐의 상대이동속도와 상기 토출구로부터의 재료의 토출속도를 대략 일치시키는 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 폭보다도 높이가 큰 단면형상의 비드를 한층 더 확실하게 형성할 수 있다.

또, 상기 토출구와 피도포면과의 이간 거리를 상기 비드의 높이의 1.5배∼3배 정도로 설정하면 좋다. 이간 거리가 비드의 높이의 1.5배 미만이면, 단면 삼각형 등의 비드의 정상점이 찌부러질 기미를 보이게 되고, 이간 거리가 비드의 높이의 3배를 넘으면, 비드가 불균일하게 기복이 생기거나 도포 위치로부터의 벗어남이 생기는 경우가 있다.

본 명세서에서의 비드에 사용되는 「단면」이란, 특별히 명시하지 않는 한, 비드의 연장 방향에 대략 직교하는 방향의 종단면을 의미한다. 또, 상기 비드에 사용되는 「폭」, 「높이」란, 도 4에 도시되는 비트의 단면에서의 좌우측 방향의 치수, 상하 방향의 치수를 각각 의미한다.

또, 「틱소트로피 비」란, 회전형 점도계의 회전수를 바꾸어서 재료의 점도를 각각 측정했을 때에 있어서의 그들 측정값의 비를 의미하고, 구체적으로는, JISK7117에 준한 측정에 의한 점도비, 즉, BH형 회전점도계(로터 No.7)를 사용하여, 매분 2회전의 경우의 점도와 매분 20회전의 경우의 점도의 비를 의미한다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

[제 1 실시예]

도 1에는, 제 1 실시예에 관계되는 재료 도포 장치의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는, 도 1의 주요부 확대도가 도시되어 있다. 이들 도면에 있어서, 재료 도포 장치(10)는, 워크(W)의 피도포면(S)상에서의 원하는 이동 궤적(L)를 따라 실링제 등의 재료를 도포함으로써, 궤적(L)상에 비드(B)를 형성하는 장치이다. 즉, 이 재료 도포 장치(10)는, 상기 워크(W)가 설치되는 베이스(11)와, 궤적(L)상에 재료를 도포하는 시린지(13)와, 이 시린지(13)를 직교 3축(도 1중 X축, Y축, Z축) 방향으로 이동시키는 이동 기구(14)와, 시린지(13)의 축선을 중심으로 하여 당해 시린지(13)를 회전시키는 회전 기구(15)와, 궤적(L) 에 따라 이동 기구(14) 및 회전 기구(15)를 제어하는 제어장치(17)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 본 실시예의 궤적(L)은, 평면에서 보아서 대략 사각 형상을 이루는 폐쇄 루프 형상으로 설정되어 있다.

상기 시린지(13)는, 실링제나 접착제 등으로서 사용되는 수지제의 재료가 내부에 수용되는 본체(18)와, 이 본체(18)의 선단측에 설치된 노즐(19)을 구비하여 구성되고, 본체(18)내의 재료를 도시하지 않은 가압장치에 의해 가압함으로써 노즐(19)의 하단에 형성된 토출구(21)로부터 재료를 토출 가능하게 되어 있다. 여기에서, 상기 재료로서는, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 고무, 또는 이들 변성물에 의해 형성된 것으로서, 점도가 10000cP∼400000cP로 설정되고, 또한, 틱소트로피 비가 4∼10에 설정된 것이 사용된다.

상기 노즐(19)은, 도 3에 부분적으로 도시되는 바와 같이, 동 도면 중간 좌단측에 위치하는 선단부분이 대략 3각기둥 형상으로 형성되어서 대략 예각 삼각형 형상으로 개방하는 토출구(21)를 구비한 형상으로 되어 있다. 즉, 토출구(21)는, 도 3 중간 상단측에 위치하는 예각측의 정상점 혹은 정상부(P)와, 이 정상점(P)으로부터 동 도면 중간 비스듬히 하향으로 연장되는 한쌍의 측변부(23, 23)와, 이들 측변부(23, 23)의 동 도면 중간 하단측 사이에 이어지는 저변부(24)를 구비한 윤곽 혹은 개구형상으로 설치되어 있다. 이와 같은 토출구(21)의 형상에 의해, 당해 토출구(21)로부터 토출된 재료로 형성되는 비드(B)로서, 도 4에 도시되는 바와 같이, 토출구(21)의 형상에 대략 상당한 예각 삼각형상의 단면 형상, 바꾸어 말하면, 폭(BW) 보다도 높이(H)가 큰 비교적 얇은 단면형상의 것을 얻을 수 있게 된다.

즉, 본 실시예에서는, 토출구(21)의 저변부(24)의 폭이 약 1.3mm로 설정되는 한편, 해당 저변부(24)와 정상점(P)과의 최단 거리, 즉, 토출구(21)의 높이가 약 1.6mm로 설정되어 있다. 그리고, 이와 같은 사이즈의 노즐(19)을 사용하고, 도포시의 온도를 25℃로 설정하여 형성된 비드(B)는, 폭(BW)이 약 1.3mm, 높이(H)가 약 1.4mm로 되어 있다.

상기 이동 기구(14)는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 동 도면중 X축방향으로 연장되는 측면에서 보아 대략 문형의 X축 레일 구조체(26)와, 동 도면중 Y축방향으로 연장되는 동시에, X축 레일 구조체(26)를 따라 이동할 수 있는 Y축 레일 구조체(27)와, 동 도면중 Z축방향으로 연장되는 동시에, Y축 레일 구조체(27)를 따라 이동할 수 있는 Z축 레일 구조체(28)와, 이 Z축 레일 구조체(28)에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 동시에, 시린지(13)를 유지하는 시린지 유지체(29)를구비하여 구성되어 있다. 여기에서, 도시 생략하고 있지만, 각 구조체(26∼28) 및 시린지 유지체(29)는, 그것들을 동작시키기 위한 모터나 이송나사축 혹은 실린더 등의 구동기구를 포함하여 구성되어 있고, 이들 모터나 실린더 등은, 상기 제어장치(17)에 의해 제어되도록 되어 있다. 또, 이동 기구(14)는, 상기 구성에 한정되는 것이 아니라, 시린지(13)를 소정의 공간내로 이동할 수 있는 한에 있어서, 다른 기구를 채용할 수도 있다. 예를 들면, 도시예에서는 Y축 레일 구조체(28)가 외팔보 타입으로 되어 있지만, X축 레일 구조체(26)를 한쌍 배치하여 단순보 타입으로 하는 구성, 또는, 다관절 암 형 등을 예시할 수 있다.

상기 회전 기구(15)는, 시린지 유지체(29)에 대해 고정 배치된 모터(M)를 포함하여 구성되고, 이 모터(M)는, 제어장치(17)에 의해 회전이 제어되도록 되어 있다.

상기 제어장치(17)는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 소정의 데이터를 기억하는 기억부(34)와, 이 기억부(34)의 데이터에 기초하여 이동 기구(14), 회전 기구(15)를 제어하는 이동제어부(35), 회전제어부(36)를 구비하고 있다.

상기 기억부(34)는, 노즐(19)(도 1 참조)의 선단측을 워크(W)에 마주 대하게 하여 시린지(13)를 수동으로 이동함으로써 얻어진 궤적(L)을 티칭 데이터로서 기억하도록 되어 있다.

상기 이동제어부(35)는, 노즐(19)의 토출구(21)를 궤적(L)의 스타트 지점(S1)의 상방으로 이동시킨 후, 토출구(21)로부터 재료가 토출되고 있는 상태에서, 스타트 지점(S1)으로부터 궤적(L)을 따라서 노즐(19)을 이동시키도록 이동 기구(14)를 제어한다. 여기에서, 노즐(19)은, 도 6 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 토출구(21)와 피도포면(S)과의 이간 거리(D)를 대략 일정하게 한 상태에서, 궤적(L)상을 반시계방향으로 이동하게 되어 있다. 상기 이간 거리(D)로서는, 얻어지는 비드(B)의 높이(H)(도 4 참조), 즉, 토출구(21)의 정상점(P)과 저변부(24)와의 최단 거리의 1.5배∼3배 정도로 설정된다. 또, 궤적(L)을 따르는 노즐(19)의 이동 속도는, 토출구(21)로부터의 재료의 토출속도와 대략 일치한 속도로 설정되고, 본 실시예에서는, 50mm/s 이하로 설정된다.

상기 회전제어부(36)는, 궤적(L)상을 노즐(19)이 이동할 때에, 당해 노즐(19)의 회전제어를 행하는 것이고, 당해 회전제어부(36)는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 궤적(L)의 대략 전역에 걸쳐서, 당해 궤적(L)상의 진행 방향에서의 전단측에 저변부(24)를 위치시키는 한편, 후단측에 정상점(P)을 위치시키고, 또한, 저변부(24)가 궤적(L)에 대해 대략 수직방향을 가로지르도록 노즐(19)을 회전 제어한다. 이 때문에, 저변부(24)는, 궤적(L)상의 진행 방향의 전단측에 위치하는 제 1 단부를 구성하는 한편, 정상점(P)은, 궤적(L)의 진행 방향의 후단측에 위치하는 제 2 단부를 구성하고, 궤적(L)을 가로지르는 방향의 폭이 정상점(P)보다도 넓은 저변부(24)가, 정상점(P)보다도 선행하여 궤적(L)상을 이동하게 된다.

다음에 상기 재료 도포 장치(10)에서의 재료도포 동작에 대하여 도 1 등을 사용하여 설명한다.

미리, 궤적(L)이 티칭 데이터로서 제어장치(17)에 기억된 상태에서, 이 티칭 데이터를 사용하는 워크(W)를 베이스(11)의 소정 위치에 설치한다. 그리고, 도시하지 않은 스위치를 투입하면, 노즐(19)이 궤적(L)의 스타트 지점(S1)으로 이동하고, 스타트 지점(S1)상에 토출구(21)가 위치했을 때에, 당해 토출구(21)로부터 재료를 토출하기 시작하고, 그 토출상태대로, 상기 티칭 데이터에 기초하여 노즐(19)의 선단이 스타트 지점(S1)으로부터 궤적(L)상을 반시계방향으로 일주한다. 이 때, 도 7에 도시되는 바와 같이, 토출구(21)의 저변부(24)가 정상점(P)보다도 항상 선행하도록 노즐(19)이 회전 제어된다. 이와 같이 하여 워크(W)의 피도포면(S)상에 도포된 재료는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 토출구(21)에 대응하는 대략 예각삼각형 형상을 이루는 단면형상의 비드(B)가 궤적(L)상에 형성된다. 여기에서, 저변부(24)에 상응하는 비드(B)의 부분이 피도포면(S)상에 접지하고, 정상점(P)에 상응하는 비드(B)의 부분이 상단측에 위치하게 된다.

따라서 이와 같은 실시예에 의하면, 노즐(19)내의 재료의 유통 방향과 동일한 방향으로 재료가 토출되고, 게다가, 노즐(19)의 토출구(21)의 형상을 대략 예각삼각형상으로 했기 때문에, 적은 가압력으로 변형량을 많이 확보할 수 있는 비드(B)를 확실하게 형성 가능하게 된다는 효과를 얻는다.

[제 2 실시예]

도 8 내지 도 11에는, 본 발명의 제 2 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예는, 시린지를 둘레방향으로 회전시키지 않고 노즐을 둘레방향으로 회전시키도록 한 것에 특징을 갖는다. 동 실시예에서의 재료 도포 장치(100)는, 베이스(111)와, 이 베이스(111)에 테이블(T)을 통하여 배치된 워크(W)의 피도포면(S)에 대하여 미리 설정된 이동 궤적(L)(도 11 참조)에 따라 이동할 수 있는 시린지(112) 및 노즐(113)을 포함하는 도포 수단(114)과, 노즐(113)을 둘레방향으로 회전시키는 회전 기구(115)와, 도포 수단(114)을 직교 3축방향으로 이동시키는 이동 수단(116)을 구비하고 구성되어 있다.

상기 시린지(112)는, 도 9에 도시되는 바와 같이, 상하 방향으로 향해진 유지체(120)의 상부 위치에서, 축방향 2개소가 브래킷(121, 121)에 의해 고정되어 있다. 시린지(112)는, 실링제나 접착제 등으로서 사용되는 수지제의 재료가 공급 파이프(122)를 통하여 내부에 충전, 수용되도록 되어 있고, 시린지(112)내에 수용된 재료는, 도시되지 않은 가압장치에 의한 가압력으로 노즐(113)의 하단에 위치하는 토출구(124)로부터 토출가능하게 되어 있다. 여기에서, 상기 재료, 점도 및 틱소트로피 비는 제 1 실시예와 동일한 것이 사용된다.

상기 노즐(113)은, 그 상단이 시린지(112)의 하단측에 설치된 연결관(125)을 통하여 둘레 방향으로 회전가능하게 설치되어 있다. 이 노즐(113)은, 상기 유지체(120)의 하부 2개소에 고정된 상단 베어링 플레이트(137) 및 하단 베어링 플레이트(128)를 통하여 상하 2개소 위치에서 회전가능하게 지지되어 있다. 상단 베어링 플레이트(127)의 상면 위치에는, 정역회전 가능한 모터(M)가 지지되어 있고, 당해 모터(M)의 출력축(130)은, 상단 베어링 플레이트(127)를 상하 방향으로 관통하고 노즐(113)과 대략 평행하게 되는 연직 하방으로 연장되어 있다. 출력축(130)에는 풀리(132)가 고정되어 있는 한편, 노즐(113)의 외주측에도 큰 직경의 풀리(133)가 고정되고, 이들 풀리(132, 133)사이에 동력전달부재로서의 벨트(134)가 둘러걸쳐져 있다. 따라서, 모터(M)가 구동함으로써, 시린지(112)를 둘레방향으로 회전시키지않고 노즐(113)이 둘레방향으로 회전가능하게 된다. 여기에서, 상기 모터(M), 풀리(132, 133) 및 벨트(134)에 의해 노즐(113)의 회전 기구(115)가 구성되어 있다. 또, 노즐(113)의 토출구(124)는 제 1 실시예와 동일하다.

상기 이동 수단(116)은, 도 8에 도시되는 바와 같이, 베이스(111)상의 레일(140)을 따라 동 도면중 X축방향(좌우 방향)으로 이동가능하게 설치된 지주(141)와, 이 지주(141)의 상부에 외팔보 자세로 배치된 레일(142)을 따라서 동 도면중 Y축방향(지면 직교방향)으로 이동가능하게 지지된 슬라이더(144)와, 이 슬라이더(144)에 상하 방향으로 이동가능하게 설치되는 동시에 도포 수단(114)을 유지하는 상기 유지체(120)를 구비하고 구성되어 있다. 본 실시예에서의 지주(141), 슬라이더(144) 및 유지체(120)는, 도시하지 않은 모터나 이송나사축 혹은 실린더 등의 구동기구와, 당해 구동기구를 전체적으로 제어하는 제어장치를 통하여 소정 제어된다. 또, 이동 수단(115)은, 상기 구성에 한정되는 것이 아니라, 시린지(112) 및 이것에 연결되어 있는 노즐(113)을 워크(W)의 피도포면(S)에 대해 상대적으로 이동시킬 수 있는 한, 다른 구조를 채용할 수도 있다. 또, 본 실시예에서는, 시린지(112) 및 노즐(113)을 직교 3축방향으로 이동가능하게 되어 있는데, 워크(W)를 직교 3축방향으로 이동가능하게 설치하는 것이라도 좋다.

상기 노즐(113)은, 토출구(124)와 피도포면(S)의 이간 거리를 대략 일정하게 한 상태에서, 미리 설정된 궤적상을 이동하는데, 이 때의 이간 거리, 비드(B)의 높이(H), 이동 궤적(L)을 따르는 노즐(113)의 이동 속도는 제 1 실시예와 동일하다.

또, 노즐이 이동 궤적(L)을 따라 이동할 때에, 당해 이동 궤적(L)상의 진행방향에서의 전단측에 저변부(136)를 위치시키는 한편, 후단측에 정상점(P)을 위치시키고, 또한, 저변부(136)가 궤적에 대해 평면내에서 대략 직교 방향으로 가로지르도록 노즐(113)을 회전 제어한다. 이 때문에, 저변부(136)는, 궤적상의 진행 방향의 전단측에 위치하는 제 1 단부를 구성하는 한편, 정상점(P)은, 궤적의 진행 방향의 후단측에 위치하는 제 2 단부를 구성하고, 궤적을 가로지르는 방향의 폭이 정상점(P)보다도 넓은 저변부(136)가, 정상점(P)보다도 선행하여 이동 궤적을 따라 이동하게 된다.

또한, 도시 생략하고 있지만, 본 실시예에서는, 상기 도포 수단(114)의 근방에, 토출구(124)의 위치 미세조정 기구가 배치되어 있고, 이 위치 미세조정 기구에 의해, 도포 개시전의 초기 설정시 등에 있어서의 원점위치 조정이 가능하게 되고, 오차를 발생한 경우에도 용이하게 보정 작업을 행할 수 있게 되어 있다.

다음에 제 2 실시예의 재료 도포 장치(100)에서의 재료도포 동작에 대하여 설명한다.

미리, 워크(W)를 테이블(T)상에 소정위치 결정한 상태에서, 노즐(113)에 티칭 동작시키고 이동 궤적을 데이터로 하여 도시하지 않은 제어장치에 넣어 둔다. 그리고 도시하지 않은 스위치를 투입하면, 도 11에 도시되는 바와 같이, 노즐(113) 즉 토출구(124)가 스타트 지점(S1)을 향하여 이동하고, 스타트 지점(S1)에 토출구(124)가 위치했을 때에, 토출구(124)로부터 재료의 토출이 개시되고, 토출을 계속하면서 티칭 데이터에 기초하여 상기 스타트 지점(S1)으로부터 소정의 이동 궤적을 따라서 이동하게 된다. 이때, 도 11중, A, B, C로 나타내어지는 영역과 같이, 이동 궤적이 곡선 형상으로 되는 경우에도, 토출구(124)는, 그 저변부(136)가 정상점(P)보다도 항상 선행하고, 또한, 이동 궤적을 가로지르도록 노즐(113)이 회전 제어된다. 이와 같이 하여 워크(W)의 피도포면(S)상에 도포된 재료는, 토출구(124)에 대응하는 대략 예각삼각 형상을 이루는 단면형상의 비드(B)가 형성된다. 여기에서, 저변부(136)에 상응하는 비드(B)의 부분이 피도포면(S)상에 접지하고, 정상점(P)에 상응하는 비드(B)의 부분이 상단측에 위치하게 된다.

따라서, 이와 같은 제 2 실시예에 의하면 시린지(112)를 둘레방향으로 회전시키지 않고 노즐(113)만을 회전시키는 구성이기 때문에, 고속회전을 실현할 수 있어, 재료의 도포 효율을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 구성, 방법 등은, 상기 기재에서 개시되어 있는데, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명은, 주로 특정한 실시예에 관하여 특별히 도시, 설명되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상 및 목적의 범위로부터 일탈하지 않고, 이상에서 설명한 실시예에 대하여, 형상, 위치 혹은 배치 등에 관하여, 필요에 따라서 당업자가 여러 변경을 가할 수 있는 것이다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 모터(M)를 구동원으로 하여 노즐(19, 113)을 회전시키는 구성으로 했는데, 도포의 이동 궤적이 이차원방향으로 급격하게 변화되지 않는 완만한 곡선 형상인 경우에는, 노즐의 축둘레에 돌편(突片)을 설치하고, 이 돌편에 실린더의 로드를 연결하고, 당해 로드의 진퇴에 의해 노즐을 회전시키도록 해도 좋다.

또, 본 발명에서의 노즐의 토출구(21, 124)의 형상은, 상기 실시예에 한하지않고, 폭(BW)이 1에 대해 높이(H)가 0.9보다도 큰 단면형상의 비드(B)를 형성할 수 있는 비원형 형상으로 설치되어 있는 한에 있어서, 여러 윤곽을 구비한 형상으로 할 수 있다. 예를 들면, 도 12에 도시되는 바와 같이, 오똑이 형상의 외형을 가진 토출구(200)를 적용하고, 단면형상이 오똑이 형상이 되는 비드(B)를 형성 가능하게 한 것, 또는, 도 13에 도시되는 바와 같이, 사다리꼴 형상의 외형을 구비한 토출구(300)를 적용하고, 단면형상이 사다리꼴 형상이 되는 비드(B)를 형성 가능하게 한 것을 예시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 노즐의 토출구를 비원형 형상으로 설치하고, 폭(W)이 1에 대해 높이(H)가 0.9보다도 큰 단면형상의 비드를 형성 가능하게 상기 재료를 토출하도록 했기 때문에, 노즐내에서의 재료의 유통방향과 토출방향을 대략 일치시키고, 토출구의 형상을 대략 유지한 상태에서 피도포면상에 재료를 토출시킬 수 있고, 낮은 압력으로 원하는 변형이 가능하게 되는 비드를 확실하게 형성 가능하게 된다.

또, 노즐을 회전시키는 구성으로 했기 때문에, 시린지의 용량 혹은 크기는 문제가 안되고, 고속으로 노즐을 회전시킬 수 있다. 또, 고속회전이 가능하게 됨으로써, 도포 속도도 빠르게 하는 것이 가능하게 되어, 도포 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 덧붙여, 노즐을 회전시키는 경우라도, 그 회전중심축의 위치를 일정하게 유지할 수 있고, 토출구로부터 토출되는 재료를 소정의 궤적을 따라 위치 벗어나지 않고 도포하는 것이 가능하게 된다. 또, 노즐의 회전에 수반되는 관성모멘트도 작게 할 수 있기 때문에, 모터의 소형화를 달성할 수 있고, 코스트적으로 유리하게 되는 것 이외에, 도포 수단 영역의 경량화도 달성할 수 있다.

더욱이, 토출구로서, 상기 궤적상의 진행 방향의 전단측에 위치하는 제 1 단부가 후단측에 위치하는 제 2 단부보다도 상기 궤적을 가로지르는 방향의 폭이 넓어지는 윤곽으로 설치했기 때문에, 상단이 하단보다도 폭이 좁아지는 단면형상의 비드를 확실하게 형성할 수 있다.

또, 상기 궤적의 대략 전역에 걸쳐서 상기 제 1 단부가 제 2 단부보다도 선행하도록 상기 노즐을 회전 제어했기 때문에, 폐쇄 루프 형상의 궤적 등, 곡선부분을 갖는 궤적에 대해서는 무난하게 대응 가능하게 된다.

본 발명은, 각종 부재를 결합시킬 때의 맞춤면에 실링재를 도포하기 위한 장치 일반에 적용할 수 있다.

Claims

베이스상에 배치된 워크의 피도포면과 노즐을 상대이동시키면서, 당해 노즐의 토출구로부터 재료를 상기 피도포면상의 소정의 이동 궤적에 따라 도포하는 재료 도포 장치에 있어서,

상기 토출구는, 비원형 형상으로 설치되고, 폭 1에 대해 높이 0.9보다 크게 한 단면형상의 비드를 형성 가능하게 상기 재료를 토출하는 것을 특징으로 하는 재료 도포 장치.
베이스상에 배치된 워크의 피도포면에 재료를 도포하는 도포 수단과, 상기 피도포면상의 소정의 이동 궤적을 따라 상기 도포 수단을 상대이동시킴으로써 재료를 비드 형상으로 도포 가능하게 하는 이동 수단을 구비한 재료 도포 장치에 있어서,

상기 도포 수단은, 시린지와, 이 시린지에 연결되는 동시에 토출구가 비원형으로 설치된 노즐을 포함하고,

상기 노즐은, 상기 시린지를 둘레방향으로 회전시키지 않는 상태에서, 둘레 방향으로 회전가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 재료 도포 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 토출구는, 상기 이동 궤적을 따르는 진행 방향의 전단측에 위치하는 제 1 단부가 후단측에 위치하는 제 2 단부보다도상기 이동 궤적을 가로지르는 방향의 폭이 넓어지는 윤곽 혹은 개구형상으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 재료 도포 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 노즐은, 상기 이동 궤적의 대략 전역에 걸쳐서 상기 제 1 단부가 제 2 단부보다도 선행하도록 회전 제어되는 것을 특징으로 하는 재료 도포 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 노즐과 대략 평행하게 위치하는 출력축을 구비한 모터가 배치되고, 당해 출력축과 노즐 사이에 동력 전달 부재를 배치함으로써 노즐이 둘레 방향으로 회전가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 재료 도포 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 노즐의 토출구는, 저변부 및 당해 저변부보다도 긴 두개의 등변을 이루는 한쌍의 측변부를 구비한 예각삼각형 형상으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 재료 도포 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 노즐은, 상기 저변부를 상기 제 1 단부로 하는 한편, 상기 측변부의 교점을 상기 제 2 단부로 하여 이동하는 것을 특징으로 하는 재료 도포 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 재료는, 점도가 10000cP∼400000cP로설정되는 동시에, 틱소트로피 비가 4∼10으로 설정되는 것을 특징으로 하는 재료 도포 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 피도포면 및 노즐의 상대이동속도와 상기 토출구로부터의 재료의 토출속도를 대략 일치시킨 것을 특징으로 하는 재료 도포 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 토출구와 피도포면의 이간 거리를 상기 비드의 높이의 1.5배∼3배 정도로 설정한 것을 특징으로 하는 재료 도포 장치.