KR20220153638A

KR20220153638A - 충전 장치

Info

Publication number: KR20220153638A
Application number: KR1020227035978A
Authority: KR
Inventors: 준이치 에무라
Original assignee: 미츠보시 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2021-01-18
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2022-11-18
Also published as: WO2022153581A1; JPWO2022153816A1; WO2022153816A1; US20230339630A1; CN115461273A

Abstract

실린지에 페이스트상의 재료를 충전할 때에, 생산 효율의 향상을 도모하는 것이 가능한, 간소한 구조의 충전 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
해결 수단으로서, 본 발명에 관한 충전 장치(1)는 페이스트상의 재료를 실린지(50)에 마련된 제1 개구부(52)로부터 실린지(50) 내에 충전하는 충전 장치로서, 스테이지(12)와, 스테이지(12)상에서 회전 가능하게 마련되고, 실린지(50)를 착탈 가능하게 유지하여 회전 이동에 의해 소정 위치에 위치 결정하는 회전 테이블(20)과, 재료를 공급하는 재료 공급부(40)를 구비하고, 스테이지(12)는, 재료 공급부(40)에 연통하는 공급구(14)를 가지고, 상기 소정 위치로서, 실린지(50)를 회전 테이블(20)에 장착하는 제1 위치(20A) 및 실린지(50)의 제1 개구부(52)가 공급구(14)와 연통하는 제2 위치(20B)가 설정되어 있다.

Description

충전 장치

본 발명은 충전(充塡) 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 실린지에 페이스트상(狀)의 재료를 충전하는 충전 장치에 관한 것이다.

종래로부터, 실린지에 페이스트상의 재료를 충전하는 충전 장치가 알려져 있다. 당해 재료의 예로서는, 의약품, 화학 재료, 식료품, 도료, 반도체 장치 재료 등의 분야에서 이용되는 페이스트상 즉 액체와 비교하여 점도가 높은 유동체 등을 들 수 있다.

여기에서, 상기한 재료에 기포가 혼입된 경우, 실린지로부터의 토출량의 편차나 불(不)토출, 또는 그것들에 기인하는 제품 불량의 발생 등의 원인이 되기 때문에, 실린지에 충전할 때에 기포가 혼입되기 어려운 충전 장치가 연구되어 왔다. 한 예로서, 감압된 진공 챔버 내에서 실린지에 페이스트상의 재료를 충전하는 충전 장치가 개발되어 있다(특허문헌 1: 일본 특개2018-203375호 공보 참조).

일본 특개2018-203375호 공보

상기한 특허문헌 1에 예시되는 충전 장치에 의하면, 감압된 진공 챔버 내에서 실린지에 페이스트상의 재료를 충전할 수 있기 때문에, 충전되는 재료에 기포가 혼입되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 그 한편으로, 진공 챔버의 감압 공정을 필요로 하기 때문에, 진공 챔버 내에 수용되는 실린지에 재료를 충전하는 공정은, 배치 처리로 행하여야 한다는 제약이 생긴다. 즉, 이 제약이 생산 효율의 향상을 어렵게 하는 한 요인으로 되어 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어지고, 실린지에 페이스트상의 재료를 충전할 때에, 생산 효율의 향상을 도모하는 것이 가능한, 간소한 구조의 충전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이하에 기재하는 바와 같은 해결 수단에 의해, 상기 과제를 해결한다.

이 충전 장치는 페이스트상의 재료를 실린지에 마련된 제1 개구부로부터 상기 실린지 내에 충전하는 충전 장치로서, 스테이지와, 상기 스테이지상에서 회전 가능하게 마련되고, 상기 실린지를 착탈 가능하게 유지하여 회전 이동에 의해 소정 위치에 위치 결정하는 회전 테이블과, 상기 재료를 공급하는 재료 공급부를 구비하고, 상기 스테이지는 상기 재료 공급부에 연통하는 공급구를 가지고, 상기 소정 위치로서, 상기 실린지를 상기 회전 테이블에 장착하는 제1 위치, 및 상기 실린지의 상기 제1 개구부가 상기 공급구와 연통하는 제2 위치가 설정되어 있는 것을 요건으로 한다.

본 발명에 의하면, 간소한 구조의 충전 장치가 실현될 수 있음과 함께, 실린지에 재료를 충전할 때에, 배치 처리의 공정을 해소할 수 있어, 연속 처리의 공정에 의해 실시할 수 있기 때문에, 생산 효율의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 충전 장치의 예를 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에서의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도.
도 3은 도 1에 도시하는 충전 장치의 회전 테이블의 예를 도시하는 사시도.
도 4는 도 1에 도시하는 충전 장치의 회전 테이블의 예를 도시하는 평면도.
도 5는 도 4에서의 V-V선 단면도.
도 6은 도 4에서의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도.
도 7은 도 1에 도시하는 충전 장치를 이용하여 재료가 충전되는 실린지의 예를 도시하는 정면 단면도.
도 8은 도 6에 도시하는 실린지를 회전 테이블에 유지시키는 어댑터의 예를 도시하는 사시도.
도 9는 도 8에서의 Ⅸ-Ⅸ선 단면도.
도 10은 본 발명의 제2의 실시 형태에 관한 충전 장치의 예를 도시하는 사시도.
도 11은 도 10에서의 XI-XI선 단면도.
도 12는 도 10에 도시하는 충전 장치의 회전 테이블의 예를 도시하는 단면도.
도 13은 도 10에 도시하는 충전 장치의 배관부 및 가압부의 예를 도시하는 사시도.
도 14A 및 도 14B는 도 10에 도시하는 충전 장치의 검출용 세트부의 예를 도시하는 평면도 및 단면도.
도 15는 도 10에 도시하는 충전 장치의 기체 빼기 기구의 예를 도시하는 단면도.

(제1의 실시 형태)

본 실시 형태에 관한 충전 장치(1)는 회전 테이블(20)에 유지된 실린지(50)에, 재료 공급부(40)로부터 송출되는 페이스트상의 충전 재료(이하, 단지 「재료」라고 칭하는 경우가 있다)를 충전하는 장치이다. 이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관해 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 충전 장치(1)의 구성례를 도시하는 사시도(개략도)이고, 도 2는 도 1에서의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도(개략도)이다. 또한, 도 3은 도 1에 도시하는 충전 장치(1)에서의 회전 테이블(20) 주변의 구성례를 도시하는 사시도(개략도)이다. 또한, 도 4는 당해 회전 테이블(20)의 평면도(개략도)이다. 또한, 도 5, 도 6은 각각 도 4에서의 V-V선 단면도, Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다. 또한, 각 실시 형태를 설명하기 위한 전 도면에서, 같은 기능을 갖는 부재에는 같은 부호를 붙이고, 그 반복하는 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한, 장치의 구조 재료로서는, 특히 명시하지 않는 한 일반적인 구조 재료(금속 재료, 수지 재료)가 이용된다.

우선, 본 실시 형태에 관한 충전 장치(1)를 이용하여 재료가 충전되는 실린지(50)의 구성에 관해 상세하게 설명한다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 실린지(50)는 일단(一端)에 상대적으로 작은 내경의 제1 개구부(52)와, 타단(他端)에 상대적으로 큰 내경의 제2 개구부(54)를 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 실린지(50)의 제1 개구부(52)로부터 재료가 내부에 충전되는 구성례로 하고 있다(단, 제2 개구부(54)로부터 충전되는 구성례로 해도 좋다). 또한, 제2 개구부(54)로부터 플런저(56)(도 5, 도 6 참조)가 활주 가능하게 내부에 감입(嵌入)된다. 이 플런저(56)는 제2 개구부(54)를 봉지(封止)하면서, 충전된 재료를 제1 개구부(52)로부터 송출시킬 때에 압동(押動)되는 부재이다. 또한, 실린지(50) 및 플런저(56)의 형성 재료는 특히 한정되는 것이 아니고, 충전 재료의 성질 등에 응하여 적절히 선정된 수지 재료를 이용하여 형성된다.

여기에서, 실린지(50)의 제1 개구부(52)에는 나사부(52a)가 마련되어 있고, 캡(부도시)이 감설(嵌設) 가능한 구성으로 되어 있다. 또한, 나사부(52a)의 예로서, 제1 개구부(52)를 일중(一重) 원통형상(단(單) 원통형상)으로 형성하고, 그 내주 또는 외주에 마련하는 구성, 또는, 제1 개구부(52)를 2중 원통형상으로 형성하고, 외측 원통의 내주에 마련하는 구성 등이 생각되고, 본 실시 형태에서는, 후자의 구성에 의해 예시하고 있다.

다음에, 본 실시 형태에 관한 충전 장치(1)의 구성에 관해 상세하게 설명한다. 도 1∼도 6에 도시하는 바와 같이, 충전 장치(1)는 스테이지(12)와, 스테이지(12)상에서 회전 가능하게 마련되고, 실린지(50)를 착탈 가능하게 유지하는 회전 테이블(20)과, 재료를 공급하는 재료 공급부(40)를 구비하고 있다.

이 회전 테이블(20)은 스테이지(12)상에서 회전 이동하여, 「소정 위치」에 위치 결정하여 정지하는 작용을 한다. 이 「소정 위치」로서, 적어도, 다음의 2개의 위치가 설정되어 있다. 구체적으로, 실린지(50)를 회전 테이블(20)에 착탈하는 제1 위치(20A) 및 실린지(50)에 재료를 충전하는 제2 위치(20B)이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 위치(20A)에서 실린지(50)의 착탈을 행하는 구성으로 하고 있는데, 제1 위치(20A)에서는 적어도 실린지(50)의 장착을 행하는 구성이라면 좋으며, 예를 들면, 후술하는 제4 위치(20D) 등, 다른 위치에서 떼어냄을 행하는 구성으로 해도 좋다.

한 예로서, 회전 테이블(20)은 회전 구동 기구에 스테핑 모터(26)가 이용되고, 펄스 제어에 의해 회전 구동된다. 또한, 전원 투입시에만 원점 복귀 동작을 실행하여 정확한 시작 위치 설정을 행하고 있다. 구체적으로는, 근접 스위치(부도시)에 의해 정지 위치를 검출한 후, 스테핑 모터(26)의 펄스 수로 미조정을 행함에 의해 실행하고 있다. 단, 회전 구동 기구는 상기한 구성으로 한정되는 것이 아니다.

여기에서, 스테이지(12)에는, 재료 공급부(40)에 연통하여 재료의 공급을 행하는 공급구(14)가 마련되어 있고, 상기한 제2 위치(20B)에서, 유지된 실린지(50)의 개구부(본 실시 형태에서는, 제1 개구부(52))가 공급구(14)와 연통하도록 구성되어 있다(상세는 후술한다). 따라서 제1 위치(20A)에서 실린지(50)가 회전 테이블(20)에 장착되고, 회전 테이블(20)을 회전시켜서 실린지(50)가 제2 위치(20B)에 위치 결정된 때에, 재료 공급부(40)에 의해 재료를 공급하여 공급구(14)로부터 송출시킴에 의해, 당해 재료를 실린지(50) 내에 충전할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 회전 테이블(20)의 직상 위치에, 당해 회전 테이블(20)에 장착된 실린지(50) 내에서의 재료의 상면 위치를 검출하는 위치 센서(11)가 배설되어 있다. 이에 의해, 실린지(50) 내의 충전 상태의 검출을 행할 수가 있다. 한 예로서, 위치 센서(11)로는, 레이저광에 의해 거리의 계측을 행하는 레이저 거리측정 센서를 이용하고 있는데, 이것으로 한정되는 것이 아니다.

상기한 구성에 의하면, 특허문헌 1에 예시되는 충전 장치와 같이 일련의 공정을 배치 처리에 의해 행할 필요가 없고, 연속 처리에 의해 행할 수 있다. 따라서 실린지(50) 내에 재료를 충전하는 작업에 관해, 생산 효율을 향상할 수 있고, 또한, 간이한 작업성을 실현할 수도 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 「소정 위치」로서, 다음의 위치도 추가 설정되어 있다. 구체적으로, 실린지(50) 내를 진공으로 하는 제3 위치(20C)이다. 또한, 제3 위치(20C)는 회전 테이블(20)의 회전 방향에 따라, 상류의 제1 위치(20A)와, 하류의 제2 위치(20B) 사이에 설정되어 있다. 단, 제3 위치(20C)를 설정하여, 실린지(50) 내를 진공으로 하는 공정은 필수가 아니고, 이것을 생략하는 구성으로 해도 좋다.

여기에서, 스테이지(12)에는, 진공 발생부(부도시)에 연통하는 흡인구(吸引口)(16)가 마련되어 있고, 상기한 제3 위치(20C)에서, 유지된 실린지(50)의 개구부(본 실시 형태에서는, 제1 개구부(52))가 흡인구(16)와 연통하도록 구성되어 있다. 따라서 제1 위치(20A)에서 실린지(50)가 장착된 회전 테이블(20)을 회전시켜서, 실린지(50)가 제2 위치(20B)보다도 상류의 제3 위치(20C)에 위치 결정된 때에, 진공 발생부에 의해 실린지(50) 내를 진공 상태로 할 수 있다. 또한, 본원에서의 「진공」은 완전 진공이 아니라, 한 예로서, 50∼100[Pa] 정도의 감압 상태를 말한다.

상기한 구성에 의하면, 특허문헌 1에 예시되는 충전 장치와 같이 진공 챔버를 마련하는 일 없이, 실린지(50) 내를 진공으로 하는 기구를 실현할 수 있다. 따라서 장치의 간소화 및 비용 저감을 도모할 수 있고, 또한, 작업성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 실린지(50) 내를 진공으로 한 상태에서 재료를 충전할 수 있기 때문에, 재료에의 기체(통상은, 공기)의 물려들어감(혼입)을 방지할 수 있고, 제품으로서의 품질 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 회전 테이블(20)의 위치 결정을 행하는 「소정 위치」를 90[°] 간격으로 4개소 마련하는 구성으로 하고 있다. 즉, 제1 위치(20A)에 대해, 90[°]가 되는 위치에 제3 위치(20C), 180[°]가 되는 위치에 제2 위치(20B), 270[°]가 되는 위치에 제4 위치(20D)가 각각 설정되는 예로 하고 있다. 여기에서, 제4 위치(20D)는 재료가 충전된 실린지(50)가 제1 위치(20A)에 이동되기 전의 대기 위치로서 설정되어 있는데, 변형례로서, 실린지(50)의 떼어냄을 행하는 위치로서 설정해도 좋다.

또한, 다른 실시 형태로서, 제4 위치(20D)를 생략하여, 회전 테이블(20)의 위치 결정을 행하는 「소정 위치」를 120[°] 간격으로 3개소 마련하는 구성으로 해도 좋다. 그 경우, 제1 위치(20A)에 대해, 120[°]가 되는 위치에 제3 위치(20C), 240[°]가 되는 위치에 제2 위치(20B)가 각각 설정되는 예가 생각된다.

또한, 전술한 바와 같이 실린지(50) 내를 진공으로 하는 공정은 필수가 아니기 때문에, 또한 다른 실시 형태로서, 제3 위치(20C), 제4 위치(20D)를 생략하여, 회전 테이블(20)의 위치 결정을 행하는 「소정 위치」를 180[°] 간격으로 2개소 마련하는 구성으로 해도 좋다. 그 경우, 제1 위치(20A)에 대해, 180[°]가 되는 위치에 제2 위치(20B)가 설정되는 예가 생각된다.

다음에, 본 실시 형태에 관한 충전 장치(1)에서는, 어댑터(60)를 통하여, 실린지(50)가 회전 테이블(20)에 착탈 가능하게 고정된 구성으로 하고 있다. 어댑터(60)의 사시도(개략도)를 도 8에 도시하고, 그 Ⅸ-Ⅸ선 단면도를 도 9에 도시한다. 당해 어댑터(60)는 바닥이 있는 원통형상으로 외주에 차양부(66)(한 예로서, 각도 180[°]를 이루도록 배설된 2장)를 갖는 형상으로 형성되어 있고, 통 내의 저부에 실린지(50)의 제1 개구부(52)에 마련된 나사부(52a)가 나사결합(螺合) 가능하고 중심에 유로(流路)를 갖는 계지부(係止部)(62)가 마련되어 있고, 당해 나사결합에 의해 실린지(50)가 어댑터(60)에 연결된 상태가 된다. 또한, 하면(회전 테이블(20)과 대향하는 측의 면)에, 연결된 상태의 실린지(50)의 제1 개구부(52)와 연통하는 통류구(通流口)(64)가 마련되어 있다.

이에 대해, 회전 테이블(20)은 어댑터(60)가 착탈 가능하게 감설되는 감설구멍(嵌設穴)(22)을 갖고 있고, 실린지(50)가 연결된 상태의 어댑터(60)가 감설구멍(22)에 감설되는 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 어댑터(60)를 통하여 실린지(50)를 회전 테이블(20)에 고정(유지)시키는 것이 가능해진다.

상기한 구성에 의하면, 실린지(50)가 제3 위치(20C)에 위치 결정된 때에, 어댑터(60)의 통류구(64)를 통하여 실린지(50)의 제1 개구부(52)를 진공 발생부에 연통시켜, 당해 실린지(50) 내를 진공 상태로 할 수 있다. 또한, 실린지(50)가 제2 위치(20B)에 위치 결정된 때에, 어댑터(60)의 통류구(64)를 통하여 실린지(50)의 제1 개구부(52)를 재료 공급부(40)에 연통시켜서, 당해 실린지(50) 내에 재료를 충전할 수 있다.

이처럼, 어댑터(60)를 통하여 실린지(50)를 회전 테이블(20)에 유지시키는 구성에 의하면, 회전 테이블(20)에 유지시킨 복수개(여기에서는, 4개)의 실린지(50)에 대해, 일련의 충전 공정을 「연속 처리」에 의해 실시하면서, 장치 밖의 다른 장소에서 실린지(50)와 어댑터(60)와의 연결 작업이나 떼어내는 작업을 행할 수가 있다. 따라서 회전 테이블(20)에의 실린지(50)의 착탈을 단시간에, 또한, 간이하게(원터치로) 행할 수 있고, 작업성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 또한, 다종다양한 형상의 실린지(50)에 대해, 대응하는 어댑터(60)를 준비함으로써 대응할 수 있고, 장치 자체의 개수(改修)가 불필요하게 되기 때문에, 장치 비용의 삭감을 도모할 수 있다.

또한, 어댑터(60)의 변형례로서, 진공 상태가 된 실린지(50)의 진공 상태를 유지하는 체크밸브를 더 갖는 구성으로 해도 좋다(부도시). 즉, 실린지(50)가 연결된 상태에서, 실린지(50)로부터 실린지(50) 밖을 향하는 기체(여기에서는, 공기)의 통류(通流)를 가능하게 하고, 또한, 실린지(50) 밖으로부터 실린지(50) 내를 향하는 기체(여기에서는, 공기)의 통류를 규제하는 체크밸브를 갖는 구성이다. 이에 의하면, 충전 장치(1)가 전술한 바와 같이 제3 위치(20C)에서 실린지(50) 내가 진공 상태가 되는 구성인 경우에, 제3 위치(20C)로부터 제2 위치(20B)로 실린지(50)가 이동되는 사이, 당해 진공 상태의 유지가 용이해진다. 즉, 회전 테이블(20)의 회전 이동 중이라도 유지된 실린지(50) 내의 진공 상태를 유지할 수 있다. 이와 같이, 일련의 충전 공정을 「연속 처리」에 의해 실시하는 구성이라도 실린지(50) 내를 진공으로 하는 기구가 실현될 수 있다.

단, 어댑터(60)가 상기 체크밸브를 갖는 구성인 경우, 제3 위치(20C)의 하류의 제2 위치(20B)에서 실린지(50) 내에 재료의 충전이 행해질 때에, 당해 체크밸브의 작용에 의해 재료의 충전이 규제되어 버리는 것을 막을 필요가 있기 때문에, 예를 들면, 체크밸브의 작용을 해제 또는 회피(바이패스)시키는 기구(부도시)를 병설하는 등의 구성에 의해, 충전 유로를 확보할 것이 필요해진다.

그런데, 본 실시 형태에 관한 충전 장치(1)는 도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이, 흡인구(16)에, 어댑터(60)의 저면(통류구(64)의 개구 주연부)을 압접시켜서 실을 행하는 실 부재(여기에서는, 고무, 일래스토머제의 O링)(18)가 마련되어 있다. 또한, 공급구(14)에, 어댑터(60)의 저면(통류구(64)의 개구 주연부)을 압접시켜서 실을 행하는 실 부재(여기에서는, 고무, 일래스토머제의 O링)(19)가 마련되어 있다. 따라서 어댑터(60)의 통류구(64)와, 흡인구(16) 및 공급구(14)와의 사이에서, 누설이 없는 유로 구성이 가능해진다.

그렇지만, 그 반면, 실린지(50)를 유지한 어댑터(60)를 감설구멍(22)에 감설시킨 상태에서 회전 테이블(20)을 회전 이동시키면, 어댑터(60)의 저면과 측면과의 경계 부분이 실 부재(18, 19)에 대해 수평 방향으로 당접하고, 또한 압동하는 상태가 된다. 그 결과, 실 부재(18, 19)가 절단되기 쉽게 된다는 과제가 생길 수 있다.

이 과제에 대해, 실린지(50)가 「소정 위치」(본 실시 형태에서는, 제1∼제4 위치(20A∼20D))에 위치 결정되어 정지할 때에 회전 테이블(20)을 스테이지(12)에 접근시키고, 또한, 실린지(50)가 당해 「소정 위치」로부터 떨어져서 회전 이동할 때에 회전 테이블(20)을 스테이지(12)로부터 이반(離反)시키도록, 회전 테이블(20)을 축방향으로 상하동시키는 상하동(上下動) 기구를 더 구비하고 있다.

구체적으로, 상하동 기구의 구성례로서, 회전 테이블(20) 상면(上面)에, 환형상의 캠 면(30)과, 당해 캠 면(30)에서의 소정 위치(본 실시 형태에서는, 위치 결정을 행하는 상기 「소정 위치」(제1∼제4 위치(20A∼20D))에 대응하도록 설정되는 4개소의 위치)에 상방으로 돌설(突設)된 캠(32)을 갖는다. 또한, 몸체(10)에 지지되고, 캠 면(30)을 전동하는 롤러를 구비한 캠 팔로워(34)를 갖는다. 또한, 회전 테이블(20)을 상방으로 가세(加勢)하는 가세 부재(36)를 갖는다. 또한, 이 가세 부재(36)는 회전 테이블(20)의 상부 천판(24)의 하면과 협지(挾持) 링(스프링 누르개)(38)과의 사이에 어댑터(60)의 차양부(66)를 진입시켜서 협지시키는 협지력(挾持力)을 발생하는 구성으로서도 겸용된다. 한 예로서, 가세 부재(36)는, 코일 스프링을 이용하는 구성으로 하고 있는데, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 판 스프링, 공기 스프링 등, 그 밖의 구성으로 해도 좋다.

이 구성에 의하면, 캠(32) 배설 위치 이외의 위치에서, 캠 팔로워(34)는 캠 면(30)과 접촉하고, 가세 부재(36)의 가세력에 의해 회전 테이블(20)이 스토퍼(부도시)로 규제되는 위치까지 상승한 상태가 된다. 한편, 캠(32) 배설 위치에서, 캠 팔로워(34)가 캠(32)과 접촉하고, 캠(32)이 압하(押下)되어, 회전 테이블(20)이 가세 부재(36)의 가세력에 대항하여 하강한 상태가 된다. 따라서 회전 테이블(20)이 소정 위치(위치 결정을 행하는 상기 「소정 위치」)에서, 어댑터(60)의 저면(통류구(64)의 개구 주연부)를 실 부재(18, 19)에 대해 압접시킨 상태로 할 수 있고, 그 밖의 위치(회전 이동의 도중 위치)에서는, 어댑터(60)의 저면(통류구(64)의 개구 주연부)를 실 부재(18, 19)에 대해 이간시킨 상태로 할 수 있다. 그 결과, 실 부재(18, 19)가 절단되기 쉽게 된다는 상기 과제의 해결을 도모하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 상하동 기구를 구비하는 구성에 의하면, 전술한 「연속 처리」에 의해 실린지(50) 내의 진공 발생 및 실린지(50) 내에의 재료 충전을 실현하면서, 동시에, 전술한 과제, 즉 공급구(14) 및 흡인구(16)의 실 부재(18, 19)를 회전 테이블(20)의 회전에서 손상되어 버리는 과제의 해결을 도모할 수 있다.

다음에, 본 실시 형태에 관한 재료 공급부(40)에 관해 설명한다. 도 1∼도 6에 도시하는 바와 같이, 재료 공급부(40)는 실린지(50)에 충전하는 재료를 저류시키는 저류부(貯留部)(42)와, 재료를 통류시키는 배관부(44)와, 압력을 인가하여 저류부(42)로부터 배관부(44)에 재료를 송출시키는 가압부(46)를 구비하고 있다. 또한, 당해 배관부(44)는 스테이지(12)의 공급구(14)와 연통하는 구성으로 되어 있다.

여기에서, 저류부(42)는 평면에서 볼 때 전부 또는 주요 영역을 이루는 일부가 회전 테이블(20)과 겹쳐지지 않는 위치(측방 위치)에 배설되는 구성으로 되어 있다. 이에 의하면, 회전 테이블(20)의 직하 위치에 저류부(42)가 배설되는 구성과 비교하여 전체 높이가 낮고, 컴팩트한 충전 장치를 실현할 수 있다.

또는, 변형례로서, 저류부를 대용량화 하여 바닥(床) 위 등에 설치하는 구성(부도시)으로 하면, 충전 공정을 연속해서 실시할 때에, 저류부(42)의 교환 사이클을 보다 한층 길게 할 수가 있고, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 가압부(46)는 가압 플레이트(46a)를 저류부(42) 내의 재료의 상면(액체면)에 당접시켜서 하방으로 압동시키는 구성(부도시)에 의해, 압력을 인가하는 구성으로 하고 있다. 한 예로서, 스테핑 모터를 구비한 공지의 직동 기구를 이용하고 있는데, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

이어서, 상기한 구성을 구비한 충전 장치(1)를 이용하여, 저류부(42)에 수용된 페이스트상의 재료를 실린지(50)에 충전하는 공정의 개략에 관해 설명한다.

우선, 빈 실린지(50)를 복수개 준비하여, 각각 어댑터(60)에 연결한 상태로 한다(스텝 1).

뒤이어, 제1의 실린지(50)가 연결된 어댑터(60)를 소정 위치(제1 위치(20A))에서 회전 테이블(20)의 감설구멍(22)에 감설한다(스텝 2). 감설 방법의 예로서, 어댑터(60)의 차양부(66)를 대응하는 감설구멍(22)의 폭광부(幅廣部)(22a)에 일치시켜서 하방으로 압동하여 협지링(38)을 압하하고, 그 위치에서 어댑터(60)를 90[°] 회전시킴에 의해, 차양부(66)를 상부 천판(24)의 하면과 협지 링(38)으로 협지시킨 상태로 한다. 이에 의해, 실린지(50)를 회전 테이블(20)에 확실하게 감설(고정)할 수 있다.

뒤이어, 회전 테이블(20)을 소정 각도(여기에서는, 전술한 90[°]) 회전 구동한다. 이에 의해, 제1의 실린지(50)가 제3 위치(20C)에 도달한다. 이때, 진공 발생부에 의해 제1의 실린지(50) 내를 진공 상태(여기에서는, 전술한 50∼100[Pa] 정도의 감압 상태)로 한다(스텝 3). 또한, 아울러서, 제2의 실린지(50)에 대해 스텝 2를 실시한다.

뒤이어, 회전 테이블(20)을 소정 각도(여기에서는, 전술한 90[°]) 회전 구동한다. 이에 의해, 제1의 실린지(50)가, 제2 위치(20B)에 도달한다. 이때, 재료 공급부(40)에 의해 제1의 실린지(50) 내에 재료를 충전한다(스텝 4). 또한, 아울러서, 제2의 실린지(50)에 대해 스텝 3을 실시하고, 제3의 실린지(50)에 대해 스텝 2를 실시한다.

뒤이어, 회전 테이블(20)을 소정 각도(여기에서는, 전술한 90[°]) 회전 구동한다. 이에 의해, 제1의 실린지(50)가, 제4 위치(20D)에 도달한다. 이때, 제1의 실린지(50)는 떼어내기 전의 대기 상태가 된다(스텝 5). 또한, 아울러서, 제2의 실린지(50)에 대해 스텝 4를 실시하고, 제3의 실린지(50)에 대해 스텝 3을 실시하고, 제4의 실린지(50)에 대해 스텝 2를 실시한다.

뒤이어, 회전 테이블(20)을 소정 각도(여기에서는, 전술한 90[°]) 회전 구동한다. 이에 의해, 제1의 실린지(50)가 최초의 제1 위치(20A)에 도달한다. 이때, 재료가 충전된 상태로 되어 있는 제1의 실린지(50)가 연결된 어댑터(60)를 회전 테이블(20)(감설구멍(22))로부터 떼어낸다(스텝 6). 또한, 아울러서, 제2의 실린지(50)에 대해 스텝 5를 실시하고, 제3의 실린지(50)에 대해 스텝 4를 실시하고, 제4의 실린지(50)에 대해 스텝 3을 실시하고, 제5의 실린지(50)에 대해 스텝 2를 실시한다.

이후, 상기한 공정을 반복함에 의해, 실린지(50)에의 재료 충전을 연속 처리에 의해 행할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 변형례로서, 스텝 5의 대기 상태로 하는 공정은, 실린지(50)를 떼어내는 공정으로 바꾸어도 좋다. 또한, 다른 변형례로서, 스텝 3의 진공 상태로 하는 공정, 스텝 5의 대기 상태로 하는 공정은, 일방 또는 양방을 생략해도 좋다.

(제2의 실시 형태)

이어서, 본 발명의 제2의 실시 형태에 관한 충전 장치(1)에 관해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 충전 장치(1)는, 전술한 제1의 실시 형태와 기본적인 구성은 마찬가지이지만, 특히, 재료 공급부(40) 등의 구성에서 상위점을 갖는다. 이하, 당해 상위점을 중심으로 본 실시 형태에 관해 설명한다. 여기에서, 도 10은 본 발명의 실시 형태에 관한 충전 장치(1)의 구성례를 도시하는 사시도(개략도)이고, 도 11은 도 10에서의 XI-XI선 단면도(개략도)이다. 또한, 도 12는 충전 장치(1)의 회전 테이블(20) 주변의 구성례를 도시하는 단면도(도 11의 XⅡ-XⅡ선 위치에서의 단면에 의해 표시)이다.

본 실시 형태에 관한 충전 장치(1)에서는, 도 11, 도 12에 도시하는 바와 같이, 재료 공급부(40)의 저류부(42)가 회전 테이블(20)의 직하 위치에 착탈 가능하게 배설되는 구성으로 되어 있다. 이에 의하면, 저류부(42)로부터 실린지(50)에 재료를 보내기 위한 배관부(44) 및 가압부(46)에 관한 것으로, 이하에 나타내는 바와 같이 구조의 간소화 및 메인터넌스성의 향상을 도모할 수 있다.

구체적으로, 배관부(44)는 저류부(42)로부터 스테이지(12)의 공급구(14)에 이르는 금속제(또는 수지제)의 스트레이트 파이프(44A)를 이용하여 구성되어 있다(도 13 참조). 이와 같이, 스트레이트형상이면서 짧은 구조이기 때문에, 사용 후에 있어서의 세척 등의 메인터넌스를 극히 용이하게 행할 수 있다. 또한, 당해 스트레이트 파이프(44A)의 양단부에는, 각각 축방향과 직교하는 방향으로 연설된 건상부(鍵狀部)(44a, 44b)가 마련되어 있다. 이에 의해, 스트레이트 파이프(44A)(또는, 계합(係合) 대상물)를 둘레 방향으로 회전시키는 것만으로 용이하게 계합시키는 구성도 실현할 수 있다.

또한, 가압부(46)에는, 저류부(42)를 상하로 이동시키는 이동 기구(48)가 마련되어 있다. 당해 이동 기구(48)에 의해 저류부(42)를 상승시켜, 회전 테이블(20)의 직하 위치에 배설된 가압 플레이트(46a)로 저류부(42) 내의 재료의 상면(액체면)을 가압함에 의해, 배관부(44)에 재료를 보내기 위한 압력을 인가하는 구성으로 하고 있다. 한 예로서, 이동 기구(48)에는, 스테핑 모터(48a)를 구비한 공지의 직동(直動) 기구를 이용하고 있는데, 이것으로 한정되는 것이 아니다.

또한, 저류부(42)가 회전 테이블(20)의 직하 위치에 배설되는 구성임에 의해, 전술한 위치 센서(11)를 저류부(42) 내의 재료의 상면 위치를 검출하는 위치 센서로서 겸용하는 것이 가능해진다. 본 실시 형태에서는, 도 14(도 14A는 평면도, 도 14B는 정면도이다)에 도시하는 바와 같이, 스테이지(12)의 상부에, 저류부(42)를 세트하는(즉, 위치 결정하여 재치(載置)하는) 검출용 세트부(28)가 마련되어 있다. 이에 의해, 재료가 수용된 상태의 저류부(42)를 검출용 세트부(28)에 세트하고, 당해 위치 센서(11)에 의해 저류부(42) 내에 수용된 재료의 상면 위치(수용량으로도 환산할 수 있다)를 검출할 수 있다. 이와 같이, 본래, 복수 필요한 센서를 하나의 센서에 의해 겸용하는 구성을 실현할 수 있기 때문에, 장치 구조의 간소화 및 비용 저감을 도모할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 충전 장치(1)에 특징적인 구성으로서, 저류부(42) 내에 소정량의 재료가 수용되어 소정 위치에 배치된 상태에서, 저류부(42) 내에서의 상부의 공간 내 및 배관부(44) 내에 잔재하는 기체(통상은, 공기)를 배출시키는 기체 빼기 기구(70)를 더 구비하고 있다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 기체 빼기 기구(70)는 회전 테이블(20)에 대해 착탈 가능하고 내부에 유로(72a)가 마련된 기체 빼기 어댑터(72)를 갖고 있다. 이 기체 빼기 어댑터(72)는 하부에 유로(72a)와 연통하는 도입구(72b), 상부에 유로(72a)와 연통하는 배출구(72c)가 마련되어 있고, 당해 배출구(72c)에 관 조인트(76)를 통하여 튜브, 파이프 등의 관형상 부재(74)가 부착 가능하게 구성되어 있다. 한편, 회전 테이블(20)에는, 기체 빼기 어댑터(72)가 착탈 가능하게 감설되는 제2 감설구멍이 마련되어 있다(또한, 당해 제2 감설구멍으로서, 어댑터(60)용의 감설구멍(22)을 겸용하는 구성으로 되어 있다). 이 구성에 의하면, 실린지(50) 내에 재료를 충전하기 전의 단계에서, 저류부(42) 내 및 배관부(44) 내에 잔재하는 기체를 배출시킬 수 있다. 따라서 실린지(50) 내에 충전된 재료에의 기체의 물려들어감(혼입)을 방지할 수 있고, 제품으로서의 품질 향상을 도모할 수 있다.

구체적인 공정례로서는, 우선, 기체 빼기 어댑터(72)를 회전 테이블(20)의 감설구멍(22)에 감설하여, 기체 빼기 어댑터(72)가 제2 위치(20B)(전술)에 배치되도록 회전 테이블(20)의 위치 결정을 행한다. 뒤이어, 이동 기구(48)에 의해 저류부(42)를 상승시켜, 가압 플레이트(46a)로 저류부(42) 내의 재료의 상면(액체면)을 가압한다. 이 가압 동작은 기체 빼기 어댑터(72)의 배출구(72c)(이 경우는 배출구(72c)에 부착된 관형상 부재(74))로부터 재료가 송출되는 상태로 될 때까지 계속한다. 이 상태가 되었을 때에, 저류부(42) 내 및 배관부(44) 내에 잔재하는 기체의 배출이 완료된다. 뒤이어, 기체 빼기 어댑터(72)를 떼어내고, 대신에 실린지(50)가 고정된 어댑터(60)를 각 감설구멍(22)에 감설하여, 실린지(50)에의 충전 공정(전술)을 시작한다.

또한, 기체 빼기 기구(70)는 제2의 실시 형태뿐만 아니라, 전술한 제1의 실시 형태에도 마찬가지로 적용 가능하다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 충전 장치에 의하면, 진공 챔버를 구비하지 않는 간소한 구조의 충전 장치가 실현될 수 있다. 또한, 실린지에 재료를 충전할 때에, 배치 처리의 공정을 해소할 수 있고, 연속 처리의 공정에 의해 실시할 수 있기 때문에, 생산 효율의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명은 이상 설명한 실시 형태로 한정되는 일 없이, 본 발명을 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경 가능하다. 특히, 어댑터를 통하여 회전 테이블에 실린지가 4개 유지됨과 함께, 회전 구동되는 회전 테이블의 위치 결정(정지 위치)을 4개소에 설정하여, 일련의 공정을 실시하는 구성을 예로 들어 설명을 행했지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 그 이외의 실린지 개수 및 대응하는 회전 테이블의 위치 결정 설정이 이루어진 장치에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다.

Claims

페이스트상의 재료를 실린지에 마련된 제1 개구부로부터 상기 실린지 내에 충전하는 충전 장치로서,
스테이지와,
상기 스테이지상에서 회전 가능하게 마련되고, 상기 실린지를 착탈 가능하게 유지하여 회전 이동에 의해 소정 위치에 위치 결정하는 회전 테이블과,
상기 재료를 공급하는 재료 공급부를 구비하고,
상기 스테이지는 상기 재료 공급부에 연통하는 공급구를 가지고,
상기 소정 위치로서, 상기 실린지를 상기 회전 테이블에 장착하는 제1 위치 및 상기 실린지의 상기 제1 개구부가 상기 공급구와 연통하는 제2 위치가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 충전 장치.
제1항에 있어서,
진공을 발생하는 진공 발생부를 더 구비하고,
상기 스테이지는 상기 진공 발생부에 연통하는 흡인구를 가지고,
상기 소정 위치로서, 또한, 상기 실린지의 상기 제1 개구부가 상기 흡인구와 연통하는 제3 위치가 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 충전 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 실린지가 상기 소정 위치에 위치 결정되어 정지할 때에 상기 회전 테이블을 상기 스테이지에 접근시키고, 상기 실린지가 상기 소정 위치로부터 떨어져서 회전 이동할 때에 상기 회전 테이블을 상기 스테이지로부터 이반시키도록, 상기 회전 테이블을 축방향으로 상하동시키는 상하동 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 충전 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실린지의 상기 제1 개구부에 마련된 나사부가 나사결합됨에 의해, 상기 실린지가 연결되는 어댑터를 더 구비하고,
상기 어댑터는 하면에 연결된 상태의 상기 실린지의 상기 제1 개구부와 연통하는 통류구를 가지고,
상기 회전 테이블은 상기 어댑터가 착탈 가능하게 감설되는 감설구멍을 갖고 있고, 상기 실린지가 연결된 상태의 상기 어댑터가 상기 감설구멍에 감설됨에 의해, 상기 어댑터를 통하여 상기 실린지를 유지하는 구성인 것을 특징으로 하는 충전 장치.
제4항에 있어서,
상기 어댑터는 상기 통류구로부터 상기 실린지의 상기 제1 개구부를 향하는 기체의 통류를 규제하는 체크밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 충전 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재료 공급부는 상기 재료를 저류시키는 저류부와, 상기 재료를 통류시키는 배관부와, 압력을 인가하여 상기 저류부로부터 상기 배관부에 상기 재료를 송출시키는 가압부를 가지고,
상기 저류부는 상기 회전 테이블의 측방 위치에 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 충전 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재료 공급부는 상기 재료를 저류시키는 저류부와, 상기 재료를 통류시키는 배관부와, 압력을 인가하여 상기 저류부로부터 상기 배관부에 상기 재료를 송출시키는 가압부를 가지고,
상기 저류부는 상기 회전 테이블의 직하 위치에 착탈 가능하게 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 충전 장치.
제7항에 있어서,
상기 가압부는 상기 저류부를 상하로 이동시키는 이동 기구를 가지고, 상기 이동 기구에 의해 상기 저류부를 상승시켜, 상기 회전 테이블의 직하 위치에 배설된 가압 플레이트로 상기 저류부 내의 상기 재료의 상면을 가압함에 의해, 상기 압력을 인가하는 구성인 것을 특징으로 하는 충전 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 배관부는 양단부에 각각 축방향과 직교하는 방향으로 연설된 건상부를 갖는 스트레이트 파이프를 이용하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 충전 장치.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전 테이블의 직상 위치에 배설되고, 상기 회전 테이블에 장착된 상기 실린지 내의 상기 재료의 상면 위치를 검출하는 위치 센서를 더 구비하고,
상기 위치 센서는 상기 저류부 내의 상기 재료의 상면 위치를 검출하는 위치 센서를 겸용하는 구성이고,
상기 스테이지의 상부에는, 상기 저류부 내의 상기 재료의 상면 위치를 상기 위치 센서에 의해 검출할 때에 상기 저류부를 세트하는 검출용 세트부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 충전 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저류부 내에 소정량의 상기 재료가 수용된 상태에서 상부의 공간 내 및 상기 배관부 내에 잔재하는 기체를 배출시키는 기체 빼기 기구를 더 구비하고,
상기 기체 빼기 기구는 상기 회전 테이블에 대해 착탈 가능하고, 내부에 유로가 마련된 기체 빼기 어댑터를 가지고,
상기 기체 빼기 어댑터는 하부에 상기 유로와 연통하는 도입구와, 상부에 상기 유로와 연통하여 배출구를 가지고,
상기 회전 테이블은 상기 기체 빼기 어댑터가 착탈 가능하게 감설되는 제2 감설구멍을 가지고,
상기 기체 빼기 어댑터가 상기 제2 감설구멍에 감설되어 상기 제2 위치에 배치된 상태에서, 상기 기체 빼기 어댑터의 상기 도입구와, 상기 스테이지의 상기 공급구가 연통하는 구성인 것을 특징으로 하는 충전 장치.