TWI780254B - 液體材料塗佈裝置及塗佈方法 - Google Patents

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TWI780254B TW107139005A TW107139005A TWI780254B TW I780254 B TWI780254 B TW I780254B TW 107139005 A TW107139005 A TW 107139005A TW 107139005 A TW107139005 A TW 107139005A TW I780254 B TWI780254 B TW I780254B
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Abstract

本發明之課題，在於提供不在吐出頭設置旋轉機構便可進行三維之塗佈描繪之塗佈裝置及塗佈方法。
本發明係如下之塗佈裝置及使用該裝置之塗佈方法，而該塗佈裝置具備有：吐出頭，其具備具有朝Z方向開口之吐出口之吐出裝置；載台，其將工件加以保持；XYZ相對移動裝置，其使上述吐出頭與上述載台相對移動；R軸旋轉裝置，其使載台以與XY平面平行之R軸為中心轉動；P軸旋轉裝置，其使載台以與XY平面平行且與R軸不同方向之P軸為中心轉動；控制裝置；及台座；上述P軸旋轉裝置被配置於上述R軸旋轉裝置之下方，且上述P軸旋轉裝置使上述R軸旋轉裝置與上述載台一起旋轉。

Description

液體材料塗佈裝置及塗佈方法
本發明係關於一種可將保持塗佈對象物之載台加以傾斜而進行塗佈之塗佈裝置及塗佈方法。
已知有自噴嘴吐出液體材料，並將所吐出之液體材料塗佈於搭載在載台上之工件上之液體材料塗佈裝置。近年來，對三維之立體物進行塗佈描繪之需求增加，尤其要求對三維之立體物之側面進行塗佈描繪之技術。
例如，於專利文獻1中，揭示有藉由將載台加以傾斜而使對工件吐出液體材料之定位簡化之液體材料塗佈裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開平11-8499號公報
為了進行高速塗佈，將吐出頭輕量化很重要，且該輕量化於對三維之立體物進行塗佈描繪之情形時亦同樣重要。若為進行三維塗佈描繪而於吐出頭設置旋轉機構，則存在吐出頭之重量增加而無法高速移動吐出頭之課題。
因此，本發明之目的，在於提供不在吐出頭設置旋轉機構便可進行三維塗佈描繪之塗佈裝置及塗佈方法。
本發明之塗佈裝置之特徵在於，其具備有：吐出頭，其具備具有朝Z方向開口之吐出口之吐出裝置；載台，其將工件加以保持；XYZ相對移動裝置，其使上述吐出頭與上述載台相對移動；R軸旋轉裝置，其使載台以與XY平面平行之R軸為中心轉動；P軸旋轉裝置，其使載台以與XY平面平行且與R軸不同方向之P軸為中心轉動；控制裝置；及台座；上述P軸旋轉裝置被配置於上述R軸旋轉裝置之下方，且上述P軸旋轉裝置使上述R軸旋轉裝置與上述載台一起旋轉。此處，由於吐出頭不具備用以使吐出裝置旋轉之旋轉機構，因此可將吐出頭輕量化。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，亦可藉由上述R軸旋轉裝置使上述載台旋轉±60°以上，且可藉由上述P軸旋轉裝置使上述載台旋轉±60°以上。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，亦可藉由上述R軸旋轉裝置使上述載台旋轉±90°，且可藉由上述P軸旋轉裝置使上述載台旋轉±90°。此處所謂±90°旋轉亦包含使其旋轉超過±90°之態樣。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，亦可不具備使上述載台向θ方向旋轉之旋轉機構。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，上述載台之與R軸正交之方向之最大寬度L1亦可較上述載台之與P軸正交之方向之最大寬度L2短。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，亦可被構成為於上述R軸旋轉裝置之動作時，自位於上述載台之側邊之下方之構件之上端至R旋轉 軸之高度H1成為上述L1之一半以上之距離，且被構成為於上述P軸旋轉裝置之動作時，自位於上述載台之側邊之下方之構件之上端至P旋轉軸之高度H2成為上述L2之一半以上之距離。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，上述台座亦可具備有在上述載台之可動範圍開口之頂板、及可以R軸及P軸為中心供上述載台進行轉動之載台移動空間而且作為其特徵，上述XYZ相對移動裝置亦可被配置於上述頂板上。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，上述XYZ相對移動裝置可由隔著上述載台所配置之2個第1方向移動裝置、跨架於2個第1方向移動裝置之第2方向移動裝置、及被安裝於上述第2方向移動裝置之第3方向移動裝置所構成。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，亦可具備有：自上述台座朝上方延伸之複數根支柱；及被設置於上述台座上之平台；上述R軸旋轉裝置及上述P軸旋轉裝置被設置於上述平台上，且上述XYZ相對移動裝置係由使上述平台朝第1方向移動之第1方向移動裝置、由上述複數根支柱所支撐之第2方向移動裝置、及被安裝於上述第2方向移動裝置之第3方向移動裝置所構成。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，上述吐出頭亦可被搭載於上述第3方向移動裝置，且不具備使上述吐出裝置旋轉之旋轉機構。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，上述載台亦可由面積不同之數個載台所構成，且可藉由所選擇之一載台來保持工件而進行塗佈作業。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，上述吐出裝置亦可藉由使閥體前進移動，接著停止，而對液體材料施加慣性力使其飛翔吐出之噴射式吐出裝置。
於上述塗佈裝置中，作為其特徵，上述XYZ相對移動裝置亦可由使上述吐出頭與上述載台沿著X方向之直線相對移動之X方向移動裝置、使上述吐出頭與上述載台沿著Y方向之直線相對移動之Y方向移動裝置、及使上述吐出頭與上述載台沿著Z方向之直線相對移動之Z方向移動裝置所構成，且上述控制裝置於形成直線狀或曲線狀之塗佈線時，使上述X方向移動裝置及上述Y方向移動裝置中之至少一者動作，而使上述吐出頭始終繼續相對移動動作。
本發明第1態樣之塗佈方法係使用上述塗佈裝置對載台上之工件進行塗佈之塗佈方法。
本發明第2態樣之塗佈方法係使用上述塗佈裝置對載台上之工件進行塗佈之塗佈方法，其特徵在於，其具備有：第1側面塗佈步驟，其藉由上述R軸旋轉裝置使上述載台旋轉，並在停止上述R軸旋轉裝置及上述P軸旋轉裝置而將上述吐出裝置與上述工件之間隙保持為固定之狀態下對上述工件之第1側面進行塗佈；以及第2側面塗佈步驟，其藉由上述P軸旋轉裝置使上述載台旋轉，並在停止上述R軸旋轉裝置及上述P軸旋轉裝置而將上述吐出裝置與上述工件之間隙保持為固定之狀態下對上述工件之與第1側面相交之第2側面進行塗佈；且於上述第1側面塗佈步驟之實施後實施上述第2側面塗佈步驟、或者於上述第2側面塗佈步驟之實施後實施上述第1側面塗佈步驟。
於上述第2態樣之塗佈方法中，作為其特徵，亦可具備有於上述第1側面塗佈步驟之實施後且上述第2側面塗佈步驟實施前、或者於上述第2側面塗佈步驟之實施後且上述第1側面塗佈步驟實施前所實施之轉角部塗佈步驟，於上述轉角部塗佈步驟中，一邊使上述R軸旋轉裝置及上述P軸旋轉裝置動作，一邊在將上述吐出裝置與上述工件 之間隙保持為固定之狀態下對上述工件之與第1側面及第2側面連續之具有弧度之轉角部進行塗佈。
於上述第1及第2態樣之塗佈方法中，作為其特徵，上述工件亦可為覆蓋上述載台之大小。
藉由本發明，可提供不在吐出頭設置旋轉機構便可進行三維塗佈描繪之塗佈裝置及塗佈方法。
1‧‧‧吐出裝置
2‧‧‧噴嘴
3‧‧‧液體貯存容器
4‧‧‧吐出頭
5‧‧‧液滴
6‧‧‧塗佈區域
10‧‧‧底板
11‧‧‧攝像裝置
12‧‧‧距離測定裝置
13‧‧‧吐出部
14‧‧‧吐出驅動裝置
15‧‧‧吐出口
16‧‧‧柱塞
20‧‧‧塗佈對象物(工件)
21‧‧‧載台
21a、21b、21c、21d‧‧‧側邊
22‧‧‧R軸旋轉裝置
22a‧‧‧R軸旋轉體
22b‧‧‧R軸轉動裝置(R軸驅動源)
22c‧‧‧底板
22d‧‧‧R旋轉軸
23‧‧‧P軸旋轉裝置
23a‧‧‧P軸旋轉體
23b‧‧‧P軸轉動裝置(P軸驅動源)
23d‧‧‧P旋轉軸
24‧‧‧公用設施單元
25‧‧‧支撐台
100‧‧‧(第1實施形態之)塗佈裝置
101‧‧‧台座
102‧‧‧頂板
103‧‧‧開口
104‧‧‧支撐板
105‧‧‧X方向驅動裝置(X方向移動裝置)
106、106a、106b‧‧‧Y方向驅動裝置(Y方向移動裝置)
107‧‧‧Z方向驅動裝置(Z方向移動裝置)
108‧‧‧X移動方向
109‧‧‧Y移動方向
110‧‧‧Z移動方向
111‧‧‧載台移動空間
112‧‧‧控制裝置
113‧‧‧輸出入裝置
114‧‧‧噴灑控制器(吐出控制裝置)
121‧‧‧第2載台
122‧‧‧支撐構件
200‧‧‧(第2實施形態之)塗佈裝置
201‧‧‧台座
202、202a、202b‧‧‧支柱
205‧‧‧X方向驅動裝置(X方向移動裝置)
206‧‧‧Y方向驅動裝置(Y方向移動裝置)
207‧‧‧Z方向驅動裝置(Z方向移動裝置)
221‧‧‧平台
(a)‧‧‧工件左側側面之下方
(b)‧‧‧工件左側上方轉角部(第1轉角部)
(c)‧‧‧工件上側之直線部(第2側面)
(d)‧‧‧工件右側上方轉角部(第2轉角部)
(e)‧‧‧工件右側之直線部(第3側面)
(f)‧‧‧工件右側下方角部(第3轉角部)
(g)‧‧‧工件下側之直線部(第4側面)
(h)‧‧‧工件左側下方轉角部(第4轉角部)
L1、L2‧‧‧長度
H1、H2‧‧‧高度
圖1為第1實施形態之塗佈裝置之立體圖。
圖2為第1實施形態之R軸旋轉裝置及P軸旋轉裝置之立體圖。
圖3為圖1之A-A線剖面圖。
圖4為圖1之C-C線剖面圖。
圖5為說明第1實施形態之R軸旋轉裝置之動作之圖。
圖6為說明第1實施形態之P軸旋轉裝置之動作之圖。
圖7為圖1之B-B線剖面圖。
圖8為說明藉由R軸旋轉裝置使載台傾斜來進行之塗佈動作之圖(圖2之D方向箭視圖)。
圖9為說明藉由P軸旋轉裝置使載台傾斜來進行之塗佈動作之圖(圖2之E方向箭視圖)。
圖10為用以說明智慧型手機之外殼上進行塗佈作業之部位之圖。
圖11為用以說明圖10之塗佈區域之放大圖。
圖12(a)至(h)為用以說明於智慧型手機之外殼上進行塗佈作業之順序之圖。
圖13為可搭載於第1實施形態之塗佈裝置之噴射式吐出裝置之主要部分剖面側視圖。
圖14為第2實施形態之塗佈裝置之立體圖。
圖15為用以說明第3實施形態之塗佈裝置之圖。
圖16為用以說明第3實施形態之塗佈裝置之圖。
以下，對用以實施本發明之形態例進行說明。
<第1實施形態>
第1實施形態之塗佈裝置100如圖1所示，主要係由用以吐出液體材料之吐出裝置1、將塗佈對象物(工件)20載置於其上表面之載台21、使載台21繞R軸旋轉之R軸旋轉裝置22、使載台21繞P軸旋轉之P軸旋轉裝置23、使吐出裝置1與載台21相對移動之XYZ相對移動裝置(105、106、107)、及控制各裝置之動作之控制裝置112所構成。
載台21係具有於上表面載置塗佈對象物20之平面之平板狀的構件，其具備有將塗佈對象物(工件)20固定於載台21之固定機構。作為該固定機構，例如可使用開設自載台21內部朝向上表面之數個孔並藉由自該孔吸入空氣而將塗佈對象物20加以吸附固定之機構、利用固定用構件將塗佈對象物20夾住並利用螺絲等之固定手段將該構件固定於載台21而藉此將塗佈對象物20加以固定之機構等。載台21於X方向具有長度為L1之短邊(參考圖5)，而於Y方向具有長度為L2之長邊(參考圖6)。要搭載於載台21之工件之面積，較佳為大於載台21之面積，更佳為於俯視時覆蓋載台21整個面之大小。藉由將載台21構成為較工件小，於將載台21加以傾斜而對工件之側面進行塗佈時，可避免吐出裝置1干涉到載台21。再者，載台21之形狀並不限定 於長方形，亦可為正方形、多邊形、圓形等形狀。
XYZ相對移動裝置係由被配置於台座101上之X方向驅動裝置105、Y方向驅動裝置106、及Z方向驅動裝置107所構成。於本實施例中，成為使吐出裝置1相對於載台21朝X方向(符號108)、Y方向(符號109)、Z方向(符號110)均直線地相對移動之構成。換言之，XYZ相對移動裝置係構成為藉由X方向之直線移動、Y方向之直線移動、及Z方向之直線移動的組合，而使吐出裝置1之噴嘴2與載台21上之工件相對移動。X方向驅動裝置105係搭載為跨架於將2個Y方向驅動裝置106a、106b，而Z方向驅動裝置107係搭載於X方向驅動裝置105。XYZ相對移動裝置(105、106、107)可使用電動馬達(伺服馬達、步進馬達等)與滾珠螺桿所組合而成者、或者線性馬達等。
再者，亦可設為將Z方向驅動裝置107設置於R軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23與支撐板104之間。
控制裝置112具備有未圖示之處理裝置及儲存裝置，且連接有吐出裝置1、R軸旋轉裝置22、P軸旋轉裝置23及XYZ相對移動裝置(105、106、107)，而控制該等各裝置之動作。作為處理裝置、儲存裝置，例如可使用個人電腦(PC)、可程式化邏輯控制器(PLC)等。作為可與控制裝置112雙向通信之輸出入裝置113，除了圖示之觸控面板外，亦可使用鍵盤及滑鼠等。於控制裝置112之儲存裝置，儲存有用以實現本發明之塗佈方法之塗佈程式。
第1實施形態之吐出裝置1可採用在液體材料離開吐出口前與工件接觸之類型之吐出方式者、在液體材料離開吐出口後與工件接觸之類型之吐出方式者。
作為液體材料離開吐出口前與工件接觸之類型之吐出方式，可例 示僅於所需時間內對前端具有噴嘴之注射器內之液體材料施加經調壓之空氣之空氣式、具有扁平管機構或旋管機構之管式、將在前端具有噴嘴之貯存容器之內表面進行密接滑動之柱塞移動所需量而進行吐出之柱塞式、藉由螺桿之旋轉而吐出液體材料之螺桿式、藉由閥門之開閉而對被施加所需壓力之液體材料進行吐出控制之閥門式等。
作為液體材料離開吐出口後與工件接觸之類型之吐出方式，可例示使柱塞(閥體)前進移動並急遽地停止而對液體材料施加慣性力從而使其自噴嘴之前端飛翔吐出之噴射式、連續噴射方式或需求(demand)式之噴墨型等。
吐出裝置1與攝像裝置11及距離測定裝置12一起被安裝於底板10。亦即，若藉由XYZ相對移動裝置使吐出裝置1相對於塗佈對象物20相對移動，攝像裝置11及距離測定裝置12便亦與吐出裝置1一體地相對移動。被安裝於底板10之各裝置(1、11~12)構成吐出頭4。吐出頭4由於未設置有使各裝置(1、11~12)旋轉之旋轉機構，因此相較於設置有旋轉機構之吐出頭更輕量。
圖13為可搭載於第1實施形態之塗佈裝置100之噴射式吐出裝置1之主要部分剖面側視圖。吐出裝置1具備有噴嘴2、液體貯存容器3、吐出部13、及吐出驅動裝置14。
吐出裝置1在連通於噴嘴2之吐出口15之吐出部13之液室內，設置有與液室之側壁非接觸、或一部分被接觸但不妨礙液體材料之流動之柱塞16。而且，藉由使該柱塞16以高速進退，對液體材料施加慣性力，而可使液體材料自噴嘴2之吐出口15以液滴之狀態飛滴吐出。
噴嘴2之吐出口15朝Z方向(鉛直方向)開口。換言之，噴嘴2之吐出口15具有與XY平面平行之端面(參考圖13)。噴嘴2較佳為由其 中心線沿著Z方向(鉛直方向)延伸之直管所構成。
根據噴射式吐出裝置1，由於在噴嘴2之吐出口15與工件之間隔著距離進行塗佈作業(使液滴飛翔吐出)，因此存在有對於因R軸及P軸之旋轉動作所產生之吐出口15與工件間之距離之偏差的容許性。又，由於在噴嘴2與工件之間隔著距離進行塗佈作業，因此即便不使噴嘴2上升，亦可進行R軸及P軸之旋轉動作。相對於其他吐出方式之吐出裝置在進行點塗佈時要使XYZ相對移動裝置之動作停止，由於噴射式吐出裝置1一邊使X方向驅動裝置105及Y方向驅動裝置106中之任一者動作一邊連續點地進行塗佈，因此生產性優異。
攝像裝置11為CCD(電荷耦合元件)攝像機等之數位相機。可一邊觀察藉由攝像裝置11所拍攝之塗佈對象物20之影像，一邊進行指定塗佈位置之教導(teaching)作業。
距離測定裝置12係將雷射光照射至工件而測量與工件表面之距離之雷射位移感測器等之非接觸式測量裝置。與此不同地，亦可採用接觸於工件表面而測量與工件表面之距離之接觸式測量裝置。
台座101具備形成有開口103之頂板102。開口103成為確保載台21之可動範圍的大小，且於開口103內配置有載台21、R軸旋轉裝置22、P軸旋轉裝置23及公用設施(utility)單元24。於頂板102之開口103之下方，設置有為了使以載台21之R軸及P軸為旋轉中心進行旋轉動作成為可能之載台移動空間111。再者，只要能確保載台移動空間111，則亦可設為不設置頂板102而設置支撐Y相對移動裝置106之支撐構件。又，亦可設為設置覆蓋台座101之較頂板102更上方之部分之有門的外殼。
R軸旋轉裝置22係可使載台21以與Y移動方向109平 行之R軸為中心轉動之裝置。換言之，R軸旋轉裝置22可將載台21以R軸為中心左右(第1方向)加以傾斜。如圖2所示，R軸旋轉裝置22係構成為具備有以R軸為中心旋轉之R軸旋轉體22a、由電動馬達等所構成之R軸轉動裝置(R軸驅動源)22b、及底板22c。
P軸旋轉裝置23係可將載台21以與R軸正交之P軸為中心加以轉動之裝置。換言之，P軸旋轉裝置23可將載台21以P軸為中心朝前後(與第1方向正交之第2方向)加以傾斜。P軸旋轉裝置23係構成為具備有以P軸為中心旋轉之P軸旋轉體23a、及由電動馬達等所構成之P軸轉動裝置(P軸驅動源)23b，且被固定於支撐台25。於第1實施形態中，雖使R軸與Y方向一致，但亦可不使R軸與Y方向一致。又，亦可如第1實施形態不使R軸與P軸正交，而亦存在成為例如R軸與P軸構成30°、45°或60°角之位置關係之情形。
如圖3及圖4所示，R軸旋轉裝置22係配置於與頂板102實質上相同之高度，而由於在頂板102之開口103之下方設置有載台移動空間111，因此在驅動R軸旋轉裝置22時可使載台21之側邊21a，21b轉動至到達底板22c之附近(參考圖5)。換言之，在驅動R軸旋轉裝置22時，可使位於水平位置之載台21以R軸為中心旋轉±60°以上(較佳為±75°以上，更佳為±90°)。此處，為了實現以R軸為中心旋轉±90°，必須被構成為在R軸旋轉時，自位於載台21之側邊之下方之P軸旋轉裝置23(即P軸轉動裝置(P軸驅動源)23b)之上端至R旋轉軸22d之高度H1，成為載台21之短邊之長度L1之一半以上之距離(參考圖5)。再者，於載台21並非為矩形之情形時，長度L1形成為載台21之P軸方向(與R軸正交之方向)之最大寬度。
於第1實施形態中，藉由將R軸旋轉裝置22設置於埋設在頂板 102之高度，可降低Y方向移動裝置106a，106b之高度。藉此，可縮短噴嘴2與載台21之距離，而提高液滴之滴落位置之精準度。
R軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23係由被配置於台座101內之支撐板104上之支撐台25所支撐。於支撐板104上由於設置有載台移動空間111，因此在驅動P軸旋轉裝置23時可轉動至載台21之側邊21c，21d到達支撐台25之附近(參考圖6)。換言之，在驅動P軸旋轉裝置23時，可使位於水平位置之載台21(或R軸旋轉裝置22)以P軸為中心旋轉±60°以上(較佳為±75°以上，更佳為±90°)。此處，為了實現以P軸為中心±90°之旋轉，必須構成為於P軸旋轉時，自位於載台21之側邊之下方之構件(即支撐板104)之上端至P旋轉軸23d之高度H2，成為載台21之長邊之長度L2之一半以上之距離(參考圖6)。再者，於載台21並非為矩形之情形時，長度L2成為載台21之R軸方向(與P軸正交之方向)之最大寬度。
如圖7所示，支撐板104上設置有公用設施單元24。公用設施單元24具備噴嘴清潔機構、試樣用載台、間隙調整機構等。觀察圖1即可得知，為了藉由P軸旋轉裝置23使載台21旋轉，公用設施單元24與載台21設置有必要之間隙。
圖8為用以說明在藉由R軸旋轉裝置22將載台21加以傾斜之狀態下進行塗佈之情況之側視圖。藉由R軸旋轉裝置22將載台21加以傾斜，藉此可對塗佈對象物20之第1側面塗佈液體材料。
圖9為用以說明在藉由P軸旋轉裝置23將載台21加以傾斜之狀態下進行塗佈之情況之側視圖。藉由P軸旋轉裝置23將載台21加以傾斜，藉此可對塗佈對象物20之與第1側面正交之第2側面塗佈液體材料。
第1實施形態之塗佈裝置100由於具備有控制裝置112進行XYZ相對移動裝置(105、106、107)之座標轉換之功能，因此不需要使載台21繞θ軸旋轉之θ軸旋轉裝置。由於XY平面成為θ旋轉面，因此可藉由座標轉換作業來進行θ修正。然而，其實設置使載台21繞θ軸旋轉之θ軸旋轉裝置，亦可實施本發明之塗佈方法。
圖10為用以說明作為智慧型手機之外殼之工件20進行塗佈作業之部位的圖。觀察該圖可得知，工件20為覆蓋載台21之大小。於智慧型手機之外殼進行塗佈作業時，自(a)起依序描繪(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)，並返回(a)，塗佈描繪結束。作為塗佈描繪通過(a)至(h)之各點之一條不中斷之線的方法，雖存在有以自噴嘴所吐出之液體材料不被斷開之方式連續地吐出而進行塗佈描繪之方法、及重疊點而形成線之方法，但任一方法皆可應用於本發明。
圖11為用以說明圖10之作為智慧型手機之外殼之側面之塗佈區域6的放大圖。該外殼之塗佈區域6係向外側下方傾斜之線狀的面(如被取倒角般的面)。
圖12為用以說明於智慧型手機之外殼進行塗佈作業之順序之圖。圖12之(a)至(h)對應於圖10之(a)至(h)。再者，於圖12中，為了方便進行說明，將噴嘴2較平常更大地加以描繪。以下之(a)至(h)中之上下左右方向，係指圖10中之上下左右方向。
(a)塗佈開始時(工件左側側面之下方)
藉由R軸旋轉裝置22使載台21向右方向旋轉，而使工件20之塗佈區域6對向於噴嘴2。自被設定於工件左側之下方之塗佈開始位置開始使吐出裝置1吐出，藉由XYZ相對移動裝置(105、106、107)使噴嘴 2與工件20相對移動(於該情形時為Y方向(圖10之上方向))，將液體材料塗佈於作為工件左側側面(第1側面)之塗佈區域6。此時，R軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23皆停止，噴嘴2之前端之吐出口與工件20之間隙係保持為固定。
(b)工件左側上方轉角部(第1轉角部)
工件左側上方轉角部係具有與第1側面及第2側面連續之弧度之轉角部。一邊藉由R軸旋轉裝置22使載台朝左旋轉，一邊藉由P軸旋轉裝置23使載台朝近前側旋轉。控制裝置112使該藉由R軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23所進行之載台21之旋轉、與控制噴嘴2之位置之XYZ相對移動裝置之動作同步，藉此可對工件20之轉角部進行塗佈描繪。如圖11所示，由於工件20之轉角部亦朝向外側傾斜，因此藉由R軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23以該塗佈面始終朝向噴嘴側之方式使載台21同時地朝兩個方向旋轉。此時亦與上述(a)同樣地，噴嘴2之前端之吐出口與工件20之間隙係保持為固定。
亦可將轉角部之描繪速度以與上述(a)之直線部之描繪速度不同之速度進行描繪。藉由對載台21之旋轉速度、及藉由XYZ相對移動裝置之噴嘴2之移動速度及吐出裝置1之吐出動作(吐出量)進行控制，可以例如較直線部更低之速度對轉角部進行描繪。此處，於轉角部以低速進行描繪時，使每單位時間之吐出量減少。
(c)工件上側之直線部(第2側面)
與上述(a)同樣地，藉由XYZ相對移動裝置使噴嘴2移動(於該情形時為X方向)，而對工件上側之塗佈區域6進行塗佈描繪。此時，R 軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23皆停止。
(d)工件右側上方轉角部(第2轉角部)
工件右側上方轉角部係具有與第2側面及第3側面連續之弧度之轉角部。一邊藉由P軸旋轉裝置23使載台21朝向裏側旋轉，一邊藉由R軸旋轉裝置22使載台朝向左側旋轉。此時，與上述(b)同樣地，控制裝置112使藉由R軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23所進行之載台21之旋轉、與控制噴嘴2之位置之XYZ相對移動裝置之動作同步。
(e)工件右側之直線部(第3側面)
與上述(a)同樣地，藉由XYZ相對移動裝置使噴嘴2移動(於該情形時為Y方向)，而對工件右側之塗佈區域6進行塗佈描繪。此時，R軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23皆停止。
(f)工件右側下方角部(第3轉角部)
工件右側下方轉角部係具有與第3側面及第4側面連續之弧度之轉角部。一邊藉由P軸旋轉裝置23使載台21朝向裏側旋轉，一邊藉由R軸旋轉裝置22使載台21朝向右側旋轉。此時，與上述(b)同樣地，控制裝置112使藉由R軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23所進行之載台21之旋轉、與控制噴嘴2之位置之XYZ相對移動裝置之動作同步。
(g)工件下側之直線部(第4側面)
與上述(a)同樣地，藉由XYZ相對移動裝置使噴嘴2移動(於該情形時為X方向)，而對工件下側之塗佈區域6進行塗佈描繪。此時，R 軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23皆停止。
(h)工件左側下方轉角部(第4轉角部)
工件左側下方轉角部係具有與第4側面及第1側面連續之弧度之轉角部。一邊藉由P軸旋轉裝置23使載台21朝向近前側旋轉，一邊藉由R軸旋轉裝置22使載台21朝向右側旋轉。此時，與上述(b)同樣地，控制裝置112使藉由R軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23所進行之載台21之旋轉、與控制噴嘴2之位置之XYZ相對移動裝置之動作同步。
若完成描繪工件左側下方轉角部，R軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23便成為與上述(a)相同位置。一旦描繪至塗佈開始位置，對一個工件20之塗佈作業便結束。
以上所說明之第1實施形態之塗佈裝置100可利用於智慧型手機之殼體(本體)之黏著、或3DMID(三維模塑互聯器件；Three-dimensional Molded Interconnected Device)等之塗佈作業。又，亦可利用於對將兩個板狀體加以貼合時之邊緣(端面)塗佈保護材料。本裝置即便於塗佈如此之周面時，由於可以該周面朝向噴嘴之吐出口方面之方式使載台旋轉，因此不需要在立起工件之狀態下用以進行塗佈之治具等。又，由於工件之除了面向載台以外之部分全部為塗佈對象，因此針對工件之側周面可不改變工件之姿勢便進行塗佈。
<第2實施形態>
第2實施形態之塗佈裝置200如圖14所示，主要係由用以吐出液體材料之吐出裝置1、供塗佈對象物載置於其上表面之載台21、使載 台21繞R軸旋轉之R軸旋轉裝置22、使載台21繞P軸旋轉之P軸旋轉裝置23、使吐出裝置1與載台21相對移動之XYZ相對移動裝置(205、206、207)、及控制各裝置之動作之控制裝置112所構成。於第2實施形態中，存在有對與第1實施形態相同之構成標示相同之符號並省略說明之情形。
吐出裝置1係搭載於Z方向驅動裝置207，Z方向驅動裝置207係搭載於X方向驅動裝置205。位於吐出裝置1之下方之載台21係搭載於Y方向驅動裝置206。藉此，可使吐出裝置1與載台21朝XYZ方向(108、109、110)相對移動。於第2實施形態中，於Z方向驅動裝置207雖未搭載攝像裝置11及距離測定裝置12，但亦可設為搭載該等裝置。
X方向驅動裝置205係由自台座201朝上方延伸之2根支柱202a，202b所支撐，台座201上表面之2根支柱202a，202b之間配置有Y方向驅動裝置206。於Y方向驅動裝置206搭載有平台221，經由支撐台25於平台221而設置有與第1實施形態相同之載台21、R軸旋轉裝置22及P軸旋轉裝置23。
於第2實施形態之塗佈裝置200中，亦可藉由驅動R軸旋轉裝置22，而使位於水平位置之載台21以R軸為中心旋轉±60°以上(較佳為±75°以上，更佳為±90°)。又，可藉由驅動P軸旋轉裝置23，而使位於水平位置之載台21(或R軸旋轉裝置22)以P軸為中心旋轉±60°以上(較佳為±75°以上，更佳為±90°)。
控制XYZ相對移動裝置(205、206、207)等之動作之控制裝置112係配置於台座201之內部。控制吐出裝置1之吐出動作之分配控制器(吐出控制裝置)114係配置於台座201之外部，且經由訊號 線纜被電性連接於控制裝置112及吐出裝置1。
以上所說明之第2實施形態之塗佈裝置200，亦可利用於智慧型手機之殼體(本體)之黏著、或3D-MID(3D Molded Interconnected Device)等之塗佈作業，而可發揮與第1實施形態相同之作用效果。
<第3實施形態>
第3實施形態之塗佈裝置如圖15及圖16所示，具備有被設置於載台21上之第2載台121。第2載台121係構成為較載台21小之面積，適用於對小型工件進行塗佈作業時。
第2載台121經由連結構件122被連結於載台21。連結構件122具備有裝卸自如地連結第2載台121之連結機構，而可將第2載台121更換成與第2載台121不同之面積之第3以後之載台。即，亦第3實施形態之塗佈裝置可將自具有不同面積之數個載台中所選擇之一個載台連結於連結構件122。再者，第2載台121及第3以後之載台亦與載台21同樣地，具備有將工件20加以固定之固定機構。
連結構件122之下端部裝卸自如地被連結於載台21，若將連結構件122自載台21卸除，亦可將工件20藉由載台21加以保持而進行塗佈作業。
第3實施形態之塗佈裝置之另一構成由於與第1實施形態之塗佈裝置100相同，因此省略說明。
根據以上所說明之第3實施形態之塗佈裝置，即便於工件20為多品種之情形時，亦可藉由使工件20保持於較工件20更小面積之載台，來防止塗佈作業時吐出裝置1干涉載台21之情形。
第3實施形態之塗佈裝置亦可利用於智慧型手機之殼體(本體)之 黏著、或3D-MID(3D Molded Interconnected Device)等之塗佈作業，而發揮與第1實施形態相同之作用效果。
1‧‧‧吐出裝置
10‧‧‧底板
11‧‧‧攝像裝置
12‧‧‧距離測定裝置
20‧‧‧塗佈對象物(工件)
21‧‧‧載台
22‧‧‧R軸旋轉裝置
23‧‧‧P軸旋轉裝置
24‧‧‧公用設施單元
100‧‧‧(第1實施形態之)塗佈裝置
101‧‧‧台座
102‧‧‧頂板
103‧‧‧開口
105‧‧‧X方向驅動裝置(X方向移動裝置)
106a、106b‧‧‧Y方向驅動裝置(Y方向移動裝置)
107‧‧‧Z方向驅動裝置(Z方向移動裝置)
108‧‧‧X移動方向
109‧‧‧Y移動方向
110‧‧‧Z移動方向
112‧‧‧控制裝置
113‧‧‧輸出入裝置

Claims (21)

  1. 一種塗佈裝置，其特徵在於，其具備有：吐出頭，其具備具有朝Z方向開口之吐出口之吐出裝置；載台，其將工件加以保持；XYZ相對移動裝置，其使上述吐出頭與上述載台相對移動；R軸旋轉裝置，其使載台以與XY平面平行之R軸為中心轉動；P軸旋轉裝置，其使載台以與XY平面平行且與R軸不同方向之P軸為中心轉動；控制裝置；及台座；上述P軸旋轉裝置被配置於上述R軸旋轉裝置之下方，且上述P軸旋轉裝置使上述R軸旋轉裝置與上述載台一起旋轉。
  2. 如請求項1之塗佈裝置，其中，其可藉由上述R軸旋轉裝置使上述載台旋轉±60°以上，且可藉由上述P軸旋轉裝置使上述載台旋轉±60°以上。
  3. 如請求項2之塗佈裝置，其中，其可藉由上述R軸旋轉裝置使上述載台旋轉±90°，且可藉由上述P軸旋轉裝置使上述載台旋轉±90°。
  4. 如請求項1之塗佈裝置，其中，上述載台之與R軸正交之方向之最大寬度L1，較上述載台之與P軸正交之方向之最大寬度L2短。
  5. 如請求項1至4中任一項之塗佈裝置，其中，其被構成為於上述R軸旋轉裝置之動作時，自位於上述載台之側邊之下方之構件之上端至R旋轉軸之高度H1成為上述L1之一半以上之距離，且被構成為於上述P軸旋轉裝置之動作時，自位於上述載台之側邊之 下方之構件之上端至P旋轉軸之高度H2成為上述L2之一半以上之距離。
  6. 如請求項1至4中任一項之塗佈裝置，其中，其不具備使上述載台朝θ方向旋轉之旋轉機構。
  7. 如請求項1至4中任一項之塗佈裝置，其中，上述台座具備有在上述載台之可動範圍開口之頂板、及可以R軸及P軸為中心供上述載台進行轉動之載台移動空間。
  8. 如請求項7之塗佈裝置，其中，上述XYZ相對移動裝置被配置於上述頂板上。
  9. 如請求項1至4中任一項之塗佈裝置，其中，上述XYZ相對移動裝置係由隔著上述載台所配置之2個第1方向移動裝置、跨架於2個第1方向移動裝置之第2方向移動裝置、及被安裝於上述第2方向移動裝置之第3方向移動裝置所構成。
  10. 如請求項1至4中任一項之塗佈裝置，其中，其具備有：自上述台座朝上方延伸之複數根支柱；及被設置於上述台座上之平台；上述R軸旋轉裝置及上述P軸旋轉裝置被設置於上述平台上，且上述XYZ相對移動裝置係由使上述平台朝第1方向移動之第1方向移動裝置、由上述複數根支柱所支撐之第2方向移動裝置、及被安裝於上述第2方向移動裝置之第3方向移動裝置所構成。
  11. 如請求項9之塗佈裝置，其中，上述吐出頭被搭載於上述第3方向移動裝置，且不具備使上述吐出裝置旋轉之旋轉機構。
  12. 如請求項10之塗佈裝置，其中，上述吐出頭被搭載於上述第3方向移動裝置，且不具備使上述吐出裝置旋轉之旋轉機構。
  13. 如請求項1至4中任一項之塗佈裝置，其中，上述載台係由面積不同之數個載台所構成，可藉由所選擇之一載台來保持工件而進行塗佈作業。
  14. 如請求項1至4中任一項之塗佈裝置，其中，上述吐出裝置係藉由使閥體前進移動，接著停止，而對液體材料施加慣性力使其飛翔吐出之噴射式吐出裝置。
  15. 如請求項1至4中任一項之塗佈裝置，其中，上述XYZ相對移動裝置係由使上述吐出頭與上述載台沿著X方向之直線相對移動之X方向移動裝置、使上述吐出頭與上述載台沿著Y方向之直線相對移動之Y方向移動裝置、及使上述吐出頭與上述載台沿著Z方向之直線相對移動之Z方向移動裝置所構成，且上述控制裝置於形成直線狀或曲線狀之塗佈線時，使上述X方向移動裝置及上述Y方向移動裝置中之至少一者動作，而使上述吐出頭始終繼續相對移動動作。
  16. 如請求項1至4中任一項之塗佈裝置，其中，上述控制裝置具備有儲存裝置，該儲存裝置儲存有用以一邊使上述R軸旋轉裝置及上述P軸旋轉裝置動作，一邊在將上述吐出裝置與上述工件之間隙保持為固定之狀態下對具有弧度之轉角部進行塗佈的塗佈程式。
  17. 一種塗佈方法，其使用請求項1至4中任一項所記載之塗佈裝置對載台上之工件進行塗佈。
  18. 一種塗佈方法，係使用請求項1至4中任一項所記載之塗佈裝置對載台上之工件進行塗佈者，其具備有：第1側面塗佈步驟，其藉由上述R軸旋轉裝置使上述載台旋轉，並在停止上述R軸旋轉裝置及上述P軸旋轉裝置而將上述吐出裝置與上 述工件之間隙保持為固定之狀態下對上述工件之第1側面進行塗佈；以及第2側面塗佈步驟，其藉由上述P軸旋轉裝置使上述載台旋轉，並在停止上述R軸旋轉裝置及上述P軸旋轉裝置而將上述吐出裝置與上述工件之間隙保持為固定之狀態下對上述工件之與第1側面相交之第2側面進行塗佈；且於上述第1側面塗佈步驟之實施後實施上述第2側面塗佈步驟、或者於上述第2側面塗佈步驟之實施後實施上述第1側面塗佈步驟。
  19. 如請求項18之塗佈方法，其中，其具備有於上述第1側面塗佈步驟實施後且上述第2側面塗佈步驟實施前、或者於上述第2側面塗佈步驟實施後且上述第1側面塗佈步驟實施前所實施之轉角部塗佈步驟，於上述轉角部塗佈步驟中，一邊使上述R軸旋轉裝置及上述P軸旋轉裝置動作，一邊在將上述吐出裝置與上述工件之間隙保持為固定之狀態下對上述工件之與第1側面及第2側面連續之具有弧度之轉角部進行塗佈。
  20. 如請求項17之塗佈方法，其中，上述工件為覆蓋上述載台之大小。
  21. 如請求項18之塗佈方法，其中，上述工件為覆蓋上述載台之大小。
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