TWI794602B - 粉粒體供給裝置、樹脂成形裝置、粉粒體供給方法、及樹脂成形品的製造方法 - Google Patents
粉粒體供給裝置、樹脂成形裝置、粉粒體供給方法、及樹脂成形品的製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI794602B TWI794602B TW109113120A TW109113120A TWI794602B TW I794602 B TWI794602 B TW I794602B TW 109113120 A TW109113120 A TW 109113120A TW 109113120 A TW109113120 A TW 109113120A TW I794602 B TWI794602 B TW I794602B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- powder
- stage
- supply
- resin material
- command value
- Prior art date
Links
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 297
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 297
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 141
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 76
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 230
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 25
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 41
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/18—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/34—Feeding the material to the mould or the compression means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/58—Measuring, controlling or regulating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/18—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
- B29C2043/181—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles encapsulated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/58—Measuring, controlling or regulating
- B29C2043/5875—Measuring, controlling or regulating the material feed to the moulds or mould parts, e.g. controlling feed flow, velocity, weight, doses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本發明提供一種粉粒體供給裝置,其通過使存在粉粒體的粉粒體供給路振動而使粉粒體移動並自設置於粉粒體供給路的噴出口對供給對象物供給粉粒體。本發明又提供一種樹脂成形裝置、粉粒體供給方法、及樹脂成形品的製造方法。粉粒體供給裝置包括:振動部,使粉粒體供給路振動;測量部,測量粉粒體對供給對象物的供給量;以及控制部,以供給量成為所指定的目標量的方式控制振動部的振動。控制部在供給開始後的第1階段中以連續地供給粉粒體的方式控制振動部,並且在第1階段之後的第2階段中以間歇地供給粉粒體的方式控制振動部。
Description
本發明是有關於一種供給粉粒體的粉粒體供給裝置、使用所述粉粒體供給裝置的樹脂成形裝置、所述粉粒體供給裝置中的粉粒體供給方法、及使用所述粉粒體供給方法的樹脂成形品的製造方法。
為了保護積體電路(Integrated Circuit,IC)等電子零件免受光、熱、濕氣等環境的影響,電子零件通常由樹脂密封。再者,也將密封電子零件的樹脂部分(樹脂密封部)稱為「封裝(package)部」。
作為樹脂密封的典型的方法,有使用包含下模與上模的成形模的壓縮成形法。更具體而言,對下模的空腔(cavity)供給顆粒狀的樹脂材料並對上模裝配裝設有電子零件的基板,之後,對下模及上模進行加熱並使兩者合模,由此進行成形。
作為用於此種樹脂密封的供給樹脂材料的技術,例如,日本專利特開2013-042017號公報中揭示有一種包括樹脂供給部的樹脂成型(mold)裝置,所述樹脂供給部供給用於對自工件供給部取出的工件進行樹脂成型的樹脂。更具體而言,樹脂投入部52包括:料槽(trough)53,接受由料斗(hopper)51供給的顆粒樹脂;以及電磁給料器(electromagnetic feeder)54,使所述料槽53振動而將顆粒樹脂向工件W輸送。電磁給料器54形成為:使一對振動板在規定方向上振動並在料槽53內輸送顆粒樹脂。樹脂投入部52形成為:利用電磁給料器54使料槽53在規定方向上振動並輸送顆粒樹脂,且工件載置部55所具備的電子天平56在計量到比樹脂供給量少的規定重量時,停止電磁給料器54的驅動。此處,規定重量是將電磁給料器54停止後自料槽53落下至工件W的樹脂量估計在內來設定。由此,可在規定誤差範圍內計量由樹脂投入部52供給至工件W的顆粒樹脂的供給量並穩定地進行供給(參照日本專利特開2013-042017號公報的[0051]、[0052]、[0058]及圖8等)。
另外,雖然並非面向用於對電子零件進行樹脂密封的技術的技術,但例如日本專利特開平11-160138號公報中揭示有一種用於以固定流量跨及長時間供給粉體的技術。更具體而言,揭示有一種在調整粉體搬送量(切削量)、或調整粉體流量時調整以共振頻率驅動的時間比例、即、使占空比(duty ratio)變化的構成。自驅動電路60對振子10間歇地施加驅動電壓、驅動電流(參照日本專利特開平11-160138號公報的[0029]、[0033]、[0034]等)。
為了提高成品中的電子零件的封裝效率,要求減低電子零件的封裝部(樹脂密封部)的厚度。對於此種要求,需要以更高的精度來控制樹脂材料對空腔的供給量。
所述日本專利特開2013-042017號公報中所揭示的樹脂成型裝置將電磁給料器54停止後落下的樹脂量估計在內而對電磁給料器54的停止時間點(timing)進行控制,難以提高供給量的控制精度。
另外,日本專利特開平11-160138號公報面向用於以固定流量跨及長時間供給粉體的技術,在批次處理中,絲毫未設想對供給量進行控制。
粉粒體的供給量的高精度化不僅是為了減低電子零件的封裝部(樹脂密封部)的厚度,而且在其以外的許多領域中也要求如此。
本發明以解決此種課題為目的,且提供一種可以更高的精度控制顆粒狀的樹脂材料等粉粒體的供給量的裝置及方法。
根據本發明的一方面而提供一種粉粒體供給裝置,其通過使存在粉粒體的粉粒體供給路振動而使粉粒體移動並自設置於粉粒體供給路的噴出口對供給對象物供給粉粒體。粉粒體供給裝置包括:振動部,使粉粒體供給路振動;測量部,測量粉粒體對供給對象物的供給量;以及控制部,以供給量成為所指定的目標量的方式控制振動部的振動。控制部在供給開始後的第1階段中以連續地供給粉粒體的方式控制振動部,並且在第1階段之後的第2階段中以間歇地供給粉粒體的方式控制振動部。
根據本發明的另一方面的樹脂成形裝置包括:所述粉粒體供給裝置;以及壓縮成形部,使用由粉粒體供給裝置供給的粉粒體即顆粒狀的樹脂材料進行壓縮成形。
根據本發明的又一方面而提供一種粉粒體供給方法,其通過使存在粉粒體的粉粒體供給路振動而使粉粒體移動並自設置於粉粒體供給路的噴出口對供給對象物供給所指定的目標量的粉粒體。粉粒體供給方法包括:在供給開始後的第1階段中,以連續地供給粉粒體的方式使與粉粒體供給路相關聯的振動部振動的步驟;以及在第1階段之後的第2階段中,以間歇地供給粉粒體的方式使振動部振動直至粉粒體對供給對象物的供給量到達目標量為止的步驟。
根據本發明的又一方面的樹脂成形品的製造方法包括:所述粉粒體供給方法的步驟;以及使用所供給的粉粒體即顆粒狀的樹脂材料進行壓縮成形的步驟。
本發明的所述及其他目的、特徵、方面及優點可由與隨附的圖式關聯地理解的本發明相關的如下的詳細說明而明瞭。
關於本發明的實施形態,一邊參照圖式一邊進行詳細說明。再者,關於圖中的相同或相當部分,標註相同符號而不重複其說明。
在本說明書中,「粉粒體」這一用語為包含具有任意粒徑的物體的集聚體的用語。「粉粒體」為包含「粉體」的概念,且作為集聚體而具有流體那樣的特性。即,在本說明書中,「粉粒體」這一用語包含接受到任意外力而產生移動或變形的集聚體。
在以下的說明中,作為粉粒體的典型例,設想顆粒狀的樹脂材料,作為粉粒體供給裝置的典型例,設想僅以預先指定的重量供給顆粒狀的樹脂材料的樹脂材料供給裝置。其中,本發明的粉粒體供給裝置所供給的粉粒體並不限於顆粒狀的樹脂材料,可應用於任意材料或物質。
<A. 樹脂成形裝置1的整體構成例>
首先,對包含根據本實施形態的樹脂材料供給裝置10的樹脂成形裝置1的整體構成例進行說明。典型而言,根據本實施形態的樹脂成形裝置1是通過在配置有電子零件的基板的露出面將樹脂成形,而作為對電子零件進行樹脂密封的裝置來利用。樹脂成形裝置1也可作為電子零件的製造裝置的一部分來構成。
圖1是表示根據本實施形態的樹脂成形裝置1的整體構成的一例的示意圖。參照圖1,樹脂成形裝置1自外部接收成為樹脂成形的對象的基板S、及作為將樹脂成形的材料的顆粒狀的樹脂材料P,並且將成形有樹脂的基板S即樹脂成形品T向下一步驟供給。
更具體而言,樹脂成形裝置1包括:接收模組31、一個或多個成形模組32、以及交付模組33。樹脂成形裝置1進而包括以貫穿接收模組31、一個或多個成形模組32、以及交付模組33的方式配置的主搬送裝置36。主搬送裝置36搬送基板S、樹脂材料搬送部20、以及樹脂成形品T。
在接收模組31、一個或多個成形模組32、以及交付模組33各者上設置有在與主搬送裝置36垂直的方向上延伸的副搬送裝置37。在主搬送裝置36與各副搬送裝置37的交點處,基板S、樹脂材料搬送部20、及樹脂成形品T可改變搬送方向。
接收模組31自外部接收基板S及樹脂材料P並供給至成形模組32。接收模組31具有:基板接收部311,用於接收基板S;以及樹脂材料供給裝置10,用於自外部接收樹脂材料P,並且將所接收的樹脂材料P供給至樹脂材料搬送部20。
樹脂材料供給裝置10自噴出口121供給預先指定的重量的樹脂材料P。在以下的說明中,也將預先指定的重量稱為「目標量」。目標量是根據成為樹脂成形的對象的基板S的品種等由未圖示的管理裝置等指定。另外,在各供給動作中,也將供給至供給對象的樹脂材料P的重量稱為「供給量」。即,樹脂材料供給裝置10以供給量成為目標值的方式調整自噴出口121的樹脂材料P的噴出量。再者,所謂「供給量成為目標值」並非僅是指供給量與目標值嚴格地一致的情況,也可包含供給量相對於目標值而成為實質上無問題的程度的範圍內的情況。
在樹脂材料搬送部20配置有在平坦面上具有與基板S的大小相應的凹部151的樹脂材料搬送托盤15。樹脂材料搬送托盤15為自樹脂材料供給裝置10供給樹脂材料P的供給對象物的一例。樹脂材料搬送部20以自樹脂材料供給裝置10的噴出口121落下的樹脂材料P均勻地鋪滿樹脂材料搬送托盤15的凹部151內的方式相對於樹脂材料供給裝置10的噴出口121進行相對移動。樹脂材料搬送部20在樹脂材料P對樹脂材料搬送托盤15的凹部151的裝填完成時,被向成形模組32搬送。
各成形模組32具有用於在基板S將樹脂成形的壓縮成形部30。壓縮成形部30使用由樹脂材料供給裝置10供給的粉粒體即顆粒狀的樹脂材料P進行壓縮成形。
更具體而言,壓縮成形部30具有包含下模與上模的成形模。在壓縮成形部30的下模,由樹脂材料供給裝置10供給有樹脂材料P,在壓縮成形部30的上模,由基板搬送部(並未圖示)裝配有基板S。而且,壓縮成形部30通過對下模及上模進行加熱並使兩者合模而在基板S將樹脂成形。即,通過合模來製造樹脂成形品T。
交付模組33保持由成形模組32製造的樹脂成形品T。更具體而言,交付模組33具有用於保持樹脂成形品T的樹脂成形品保持部331。樹脂成形品保持部331根據來自下一步驟的要求等而將保持的樹脂成形品T向下一步驟等提供。
圖1中,例示了包含三個成形模組32的樹脂成形裝置1,但成形模組32的數量可根據樹脂成形裝置1所要求的性能等而任意決定。尤其是,根據本實施形態的樹脂成形裝置1針對每一功能而經模組化,因此,即便在組裝樹脂成形裝置1並開始製造樹脂成形品T後,也可任意增減成形模組32。
<B. 樹脂材料供給裝置10的構成例>
其次,對構成根據本實施形態的樹脂成形裝置1的樹脂材料供給裝置10的整體構成例進行說明。
圖2是表示構成根據本實施形態的樹脂成形裝置1的樹脂材料供給裝置10的整體構成的一例的示意圖。參照圖2,樹脂材料供給裝置10具有:儲料器(stocker)17,自外部接收粉粒體的樹脂材料P;斜料槽(trough chute)11,配置於儲料器17的下部;以及料槽12,與斜料槽11連通。
儲料器17收容自外部供給的樹脂材料P。在儲料器17的下部設置有對斜料槽11供給樹脂材料P的孔即供給口171、以及使儲料器17振動的儲料器給料器(stocker feeder)172。依照來自控制部100的指令,儲料器給料器172振動,由此對儲料器17內的樹脂材料P給予振動,結果,儲料器17內的樹脂材料P的一部分通過供給口171而被供給至斜料槽11。
圖2中表示控制部100控制儲料器給料器172的振動的構成例,但也可使用與控制部100不同的控制部來實現儲料器給料器172的振動控制。
料槽12相當於對作為粉粒體的典型例的顆粒狀的樹脂材料P進行供給的粉粒體供給路。料槽12的一端以與斜料槽11連通的方式與斜料槽11連接,在料槽12的另一端設置有噴出口121。通過噴出口121,樹脂材料P被供給至作為供給對象物的一例的樹脂材料搬送托盤15。在穩態下,在斜料槽11及料槽12的內部存在由儲料器17供給的樹脂材料P。
樹脂材料供給裝置10具有使料槽12振動的振動部即料槽給料器13。再者,通過料槽給料器13的振動,除了料槽12以外,斜料槽11也可振動。在供給樹脂材料P時,在噴出口121的正下方,通過樹脂材料搬送部20而配置有樹脂材料搬送托盤15。
依照來自控制部100的指令,料槽給料器13振動,由此對料槽12內的樹脂材料P給予振動,結果,料槽12內的樹脂材料P通過噴出口121而被供給至樹脂材料搬送托盤15的凹部151。
如此,在樹脂材料供給裝置10中,通過使存在顆粒狀的樹脂材料P(粉粒體)的料槽12(粉粒體供給路)振動,而使樹脂材料P移動,並自設置於料槽12的噴出口121將樹脂材料P供給至樹脂材料搬送托盤15(供給對象物)。
在噴出口121的鉛垂下側且配置有樹脂材料搬送托盤15及樹脂材料搬送部20的位置的更下方配置有樹脂材料排出部16。樹脂材料排出部16在不對樹脂材料搬送托盤15供給樹脂材料P而是排出樹脂材料P的情況下,為接受樹脂材料P的容器。
此處,對將樹脂材料P裝填至樹脂材料搬送托盤15時的動作進行說明。樹脂材料搬送部20將樹脂材料搬送托盤15配置於噴出口121與樹脂材料排出部16之間的位置。樹脂材料搬送部20可使樹脂材料搬送托盤15大致水平地移動以將樹脂材料搬送托盤15的任意位置配置於噴出口121的正下方。在裝填樹脂材料P後,樹脂材料搬送部20將樹脂材料搬送托盤15搬送至壓縮成形部30(參照圖1)的下模的上部。
在不對樹脂材料搬送托盤15供給樹脂材料P而是排出樹脂材料P的情況下,樹脂材料搬送部20使樹脂材料搬送托盤15遠離噴出口121的正下方,由此將樹脂材料P排出至樹脂材料排出部16。
再者,並非將樹脂材料排出部16始終配置於噴出口121的正下方,而是在排出樹脂材料P的情況下,可使樹脂材料排出部16移動至噴出口121的正下方。
樹脂材料供給裝置10進而具有與斜料槽11及料槽12相關聯並用於測量樹脂材料P對供給對象物的供給量的測量部14。
通過料槽給料器13振動,而料槽12內的樹脂材料P自噴出口121排出,因此只要不供給由儲料器17供給的樹脂材料P,則利用測量部14的測量值減少。根據來自料槽給料器13開始振動前的測量部14的測量值、與來自料槽給料器13完成振動後的測量部14的測量值的數差,可測量樹脂材料P的供給量。另外,來自測量部14的測量值的每單位時間的變化量相當於樹脂材料P的供給速度。
控制部100基於來自測量部14的測量值並以樹脂材料P的供給量成為所指定的目標量的方式控制料槽給料器13。更具體而言,控制部100調整對料槽給料器13給予的指令值。
再者,在圖2所示的樹脂材料供給裝置10中,使用計量斜料槽11及料槽12的重量的測量部14,但除了測量部14以外或者代替測量部14,也可配置計量樹脂材料搬送托盤15的重量的測量部。所述情況下,也可基於來自料槽給料器13開始振動前與完成振動後的測量部的測量值的數差來測量樹脂材料P的供給量。另外,也可基於每單位時間的變化量來算出樹脂材料P的供給速度。
如此,在樹脂材料供給裝置10中,自儲料器17供給至斜料槽11的顆粒狀的樹脂材料P(粉粒體的典型例)通過作為粉粒體供給路的料槽12的振動而朝向設置於料槽12的一端的噴出口121移動。而且,樹脂材料P自噴出口121落下而被供給至供給對象物。樹脂材料P對供給對象物的供給量可通過如下方式來調整:基於利用測量部14的測量值來控制作為振動部的料槽給料器13的振動。
<C. 控制部100的構成例>
其次,對構成樹脂材料供給裝置10的控制部100的構成例進行說明。
根據本實施形態的控制部100至少執行與利用樹脂材料供給裝置10供給樹脂材料P相關的控制。控制部100也可進而執行與樹脂材料搬送部20的搬送相關的控制。進而,也可由控制部100執行樹脂成形裝置1(參照圖1)的整體控制。所述情況下,與利用樹脂材料供給裝置10供給樹脂材料P相關的控制可作為控制部100所執行的控制的一部分來達成。
控制部100例如可使用可程式化邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)等控制裝置來達成,也可使用產業用個人計算機來達成。
圖3是表示構成根據本實施形態的樹脂材料供給裝置10的控制部100的硬體構成例的示意圖。圖3中,作為典型例而示出採用根據通用的架構(architecture)的產業用個人計算機的控制部100的構成例。控制部100中,通過分別執行通用操作系統(Operating System,OS)及實時(real time)OS而兼顧人機界面(Human-Machine Interface,HMI)功能及通信功能、與要求實時性的控制功能。
控制部100包括輸入部102、輸出部104、主記憶體106、光學驅動器108、處理器110、硬碟(Hard Disk Drive,HDD)120、網路界面112、測量部界面114、以及振動部界面116作為主要的部件(component)。這些部件以可經由內部總線118而彼此交換數據的方式連接。
輸入部102為受理來自用戶的操作的部件,典型而言包含鍵盤、觸控面板、滑鼠、軌跡球(track ball)等。輸出部104為向外部輸出控制部100中的處理結果等的部件,典型而言包含顯示器、印表機、各種指示器(indicator)等。主記憶體106包含動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等,且保持處理器110中執行的程序的編碼或執行程序所需的各種工作數據(work data)。
處理器110為讀出HDD 120中所保存的程序並對所輸入的數據執行處理的處理主體。處理器110構成為可分別並聯地執行通用OS及在所述通用OS上進行動作的各種應用(application)、以及實時OS及在所述實時OS上進行動作的各種應用。作為一例,處理器110可由包含多個處理器的構成(所謂的「多重處理器(multiprocessor)」)、在單一的處理器內包含多個內核(core)的構成(所謂的「多核(multicore)」)、及具有多重處理器與多核兩者的特徵的構成的任一者來實現。
HDD120為存儲部,典型而言,保存通用OS 122、實時OS 124、HMI程序126、以及控制程序128。HMI程序126在通用OS 122的執行環境下進行動作,主要實現和與用戶的交換相關的處理。控制程序128在實時OS 124的執行環境下進行動作,控制構成樹脂材料供給裝置10的各部件。
控制部100中所執行的各種程序被保存於高密度只讀光碟(Digital Versatile Disc Read Only Memory,DVD-ROM)等記錄介質108A中並可進行流通。記錄介質108A的內容由光學驅動器108讀取並被安裝(install)於HDD 120。即,本發明的一方面包含用於實現控制部100的程序及保存所述程序的某些記錄介質。作為這些記錄介質,除了光學記錄介質以外,也可使用磁記錄介質、光磁記錄介質、半導體記錄介質等。
圖3中例示在HDD 120安裝有多種程序的形態,但也可將這些程序製成一個程序而一體化,進而,也可作為其他程序的一部分來組入。
網路界面112在與外部裝置之間經由網路來交換數據。
安裝於HDD 120的程序可經由網路界面112而自伺服器(server)取得。即,實現根據本實施形態的控制部100的程序可利用任意方法來下載並安裝於HDD 120。
測量部界面114中輸入有來自測量部14的測量值。自振動部界面116向儲料器給料器172及料槽給料器13輸出指令值。
圖3中對通過處理器110執行程序而實現根據本實施形態的控制部100的構成例進行了說明,但並不限於此,可適宜採用與現實中達成根據本發明的粉粒體供給裝置或粉粒體供給方法的時代的技術水準相應的構成。例如,可代替通用的計算機而使用作為產業用的控制器的PLC(Programmable Logic Controller)。或者,可使用大規模積體電路(Large Scale Integrated Circuit,LSI)或專用積體電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等積體電路來達成控制部100所提供的功能的全部或一部分,也可使用電場可程式化邏輯閘陣列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)等可再程式化的電路元件來達成。或者,進而也可通過多個處理主體彼此協作來實現圖3所示的控制部100所提供的功能。例如,可使多個計算機聯接來實現控制部100所提供的功能。
另外,圖3所示的構成要素並非全部為必需的,可適宜省略光學驅動器108、作為輸入部102的一例的滑鼠、作為輸出部104的一例的印表機等實際控制中不會使用的構成。
<D. 樹脂材料供給裝置10中的樹脂材料P的供給控制方法>
其次,對根據本實施形態的樹脂材料供給裝置10中的樹脂材料P的供給控制方法進行說明。
(d1:概要)
樹脂材料供給裝置10在各供給動作中以供給所指定的目標量的樹脂材料P的方式執行供給控制。更具體而言,在根據本實施形態的供給控制方法中,控制部100在供給開始後的第1階段201中以連續地供給樹脂材料P的方式控制料槽給料器13,並且在第1階段201之後的第2階段202中以間歇地供給樹脂材料P的方式控制料槽給料器13。再者,第1階段201可設為剛開始供給之後。
圖4是用於說明根據本實施形態的樹脂材料供給裝置10中的樹脂材料P的供給控制方法的時間圖。
參照圖4,在第1階段201中,以樹脂材料P的供給速度(即,每單位時間的供給量)固定的方式控制對料槽給料器13給予的指令值的大小。根據指令值的大小,料槽給料器13產生的振動強度發生變化。指令值的大小可根據供給速度的目標值與供給速度的實測值的偏差來逐次算出。典型而言,指令值的大小可利用輸入供給速度的目標值與供給速度的實測值的反饋(feedback)控制來逐次算出。作為反饋控制的典型例,可使用比例積分微分(Proportional Integral Differential,PID)控制。
第1階段201(時刻t1~時刻t2)在樹脂材料P的供給量的實績值到達比目標量少預先規定的量的結束判定值的時點結束。即,在第1階段201的結束時點,指令值更新為零。結束第1階段201的結束判定值根據料槽給料器13的振動停止後自樹脂材料供給裝置10的噴出口121噴出的樹脂材料P(即,振動停止後的流入)而被設定為樹脂材料P的供給量不會超過目標量的範圍。
再者,為了容易理解,而將圖4所示的指令值的波形描繪為大致直線狀。但是,例如在使用PID控制時等,實際的指令值的波形以如下方式變化:若供給速度下跌則上升,若供給速度上揚則下降。
如此,在第1階段201中,因連續地使料槽給料器13振動,因此自樹脂材料供給裝置10的噴出口121連續地噴出樹脂材料P。
第2階段202(時刻t2~時刻t3)相當於以樹脂材料P的供給量成為目標量的方式間歇地噴出樹脂材料P的、供給量的調整期間。典型而言,對於料槽給料器13間歇地給予規定大小的指令值。即,控制部100在第2階段中對料槽給料器13給予脈衝狀的指令值。
此處,控制部100可基於在第1階段201中給予至料槽給料器13的指令值的大小(即,料槽給料器13產生的振動強度)來決定第2階段202中的指令值的大小。具體而言,可使第2階段202的指令值的大小與第1階段201即將結束前的指令值的大小大致一致。
另外,第2階段202中的指令值的大小只要適宜設為實際使用時無問題的程度的值即可。例如,相對於第1階段201即將結束前的指令值的大小,可將第2階段202的指令值的大小設為-50%~+10%,更具體而言,可設為自-50%、-45%、-40%、-35%、-30%、-25%、-20%、-15%、-10%、-9%、-8%、-7%、-6%、-5%、-4%、-3%、-2%、-1%、0%、+1%、+2%、+3%、+4%、+5%、+6%、+7%、+8%、+9%、+10%中選擇的兩個數值之間,也可設為自這些中選擇的至少一個數值。
通過在第1階段201與第2階段202之間維持指令值的大小的連續性,可維持作為粉粒體供給路的料槽12中殘留的樹脂材料P的分佈狀態,由此,即便在開始下次的樹脂材料P的供給時,也可連續地噴出樹脂材料P。
另外,也可將第2階段202分割為多個階段。在各分割的階段中,可使指令值的大小不同,也可使輸出指令值的期間的長度不同。
以下,對第1階段201及第2階段202的更詳細的處理內容進行說明。
(d2:第1階段201)
圖5是表示根據本實施形態的樹脂材料供給裝置10中的樹脂材料P的供給控制方法的第1階段201中的處理的一例的流程圖。典型而言,圖5所示的各步驟是通過控制部100的處理器110執行控制程序128來實現。
參照圖5,控制部100判斷是否接受到樹脂材料P的供給開始指令(步驟S1)。若未接受到樹脂材料P的供給開始指令(步驟S1中為否(NO)),則重複步驟S1的處理。若接受到樹脂材料P的供給開始指令(步驟S1中為是(YES)),則控制部100將來自測量部14的此刻的測量值設定為測量初期值(步驟S2)。步驟S2的處理相當於皮重去除處理。
在執行步驟S2的處理後,開始對料槽給料器13輸出指令值。即,控制部100決定作為指令值的初期值的指令初期值(步驟S3),並跨及預先規定的初期動作時間輸出步驟S3中所決定的指令初期值作為指令值(步驟S4)。
此種跨及初期動作時間而將指令值固定為指令初期值的操作的原因在於:使樹脂材料P的初期噴出的供給速度穩定化。在經過初期動作時間後,認為樹脂材料P的噴出穩定,因此繼而開始反饋控制。
即,控制部100基於供給速度的目標值與供給速度的實測值來算出指令值(步驟S5),並將所輸出的指令值更新為步驟S5中所算出的指令值(步驟S6)。此處,供給速度的實測值是基於來自測量部14的測量值的時間變化來算出。
繼而,控制部100判斷樹脂材料P的供給量是否到達結束判定值(步驟S7)。若樹脂材料P的供給量未到達結束判定值(步驟S7中為否),則重複步驟S5以下的處理。
相對於此,若樹脂材料P的供給量到達結束判定值(步驟S7中為是),則控制部100停止指令值的輸出(步驟S8)。即,控制部100將指令值更新為零。由此,第1階段201中的處理結束。
如此,在第1階段201中執行成為固定的供給速度(即,噴出速度)那樣的反饋控制,並連續地供給樹脂材料P。而且,在到達預先規定的結束判定值時,停止反饋控制。
再者,根據料槽12及噴出口121的形狀及樹脂材料P的粒徑等,未必需要所述步驟S2~步驟S4的處理,在步驟S1完成時,可立即開始利用反饋控制的指令值的算出(步驟S5以下的處理)。
圖6是表示與根據本實施形態的樹脂材料供給裝置10中的樹脂材料P的供給控制方法的第1階段201中的處理相對應的功能構成的框圖。典型而言,圖6所示的各功能框是通過控制部100的處理器110執行控制程序128來實現。
參照圖6,控制部100包括偏差算出部210、PID運算部212、選擇部214、選擇部216、指令值保持部218、計時器220、差分器222、微分器224、以及比較部226作為第1階段201的功能構成。
偏差算出部210及PID運算部212相當於用於實現反饋控制(相當於圖5所示的步驟S5及步驟S6)的功能構成。偏差算出部210算出供給速度的目標值與供給速度的實測值的偏差。PID運算部212接受來自偏差算出部210的供給速度的偏差的輸入,執行PID運算並算出指令值。
差分器222相當於用於算出樹脂材料P的供給量的功能構成。即,差分器222根據給予有樹脂材料P的供給開始指令時的測量部14的測量值即測量初期值、與測量部14的現在的測量值的數差來算出現在的供給量。
微分器224相當於用於算出樹脂材料P的供給速度的功能構成。更具體而言,微分器224算出來自差分器222的供給量的時間微分,並作為供給速度的實測值來輸出。
選擇部216、指令值保持部218、及計時器220相當於用於實現跨及初期動作時間來輸出指令初期值的處理(相當於圖5所示的步驟S3及步驟S4)的功能構成。更具體而言,選擇部216依照來自計時器220的指令來輸出來自指令值保持部218的指令值、及來自PID運算部212(選擇部214)的指令值的一者作為最終的指令值。指令值保持部218在輸出有效的指令值的期間內,保持現在的指令值。因此,若停止指令值的輸出,則指令值保持部218中保持有即將停止前的指令值。如此保持於指令值保持部218中的指令值在開始下次的樹脂材料P的供給時,作為指令初期值來使用。計時器220在給予有樹脂材料P的供給開始指令時,在初期動作時間內向上計數(count up)。計時器220在經過初期動作時間之前的期間內,對選擇部216給予用於輸出來自指令值保持部218的指令值的選擇指令,另一方面,在經過初期動作時間時,對選擇部216給予用於輸出來自PID運算部212(選擇部214)的指令值的選擇指令。
選擇部214及比較部226相當於用於實現判斷第1階段201中的處理結束所需的處理(相當於圖5所示的步驟S7及步驟S8)的功能構成。更具體而言,選擇部214依照來自比較部226的指令來對是否輸出來自PID運算部212的指令值作為有效的指令值進行切換。比較部226對來自差分器222的樹脂材料P的供給量與結束判定值進行比較。比較部226在供給量到達結束判定值之前的期間內,對選擇部214給予用於輸出來自PID運算部212的指令值的選擇指令,另一方面,在供給量到達結束判定值時,對選擇部214給予用於停止指令值的輸出的選擇指令(指令值停止的指令)。
再者,圖6中僅示出第1階段201的功能構成的一例,並不限定於此,也可使用其他構成作為第1階段201的功能構成。
(d3:第2階段202)
圖7是表示根據本實施形態的樹脂材料供給裝置10中的樹脂材料P的供給控制方法的第2階段中的處理的一例的流程圖。典型而言,圖7所示的各步驟是通過控制部100的處理器110執行控制程序128來實現。
參照圖7,控制部100決定第2階段202中使用的指令值的大小(步驟S11)。典型而言,步驟S11中可決定第1階段201即將結束前的指令值的大小來作為第2階段202中使用的指令值的大小。
而且,控制部100判斷樹脂材料P的供給量是否到達目標量(步驟S12)。若樹脂材料P的供給量未到達目標量(步驟S12中為否),則控制部100判斷指令輸出的輸出週期是否到來(步驟S13)。
此處,輸出脈衝狀的指令值的輸出週期及輸出指令值的時間寬度是預先規定的。再者,也可代替輸出週期及時間寬度來預先規定輸出週期及占空比(即,時間寬度相對於輸出週期的比率)。
若指令輸出的輸出週期未到來(步驟S13中為否),則重複步驟S13的處理。若指令輸出的輸出週期到來(步驟S13中為是),則控制部100跨及預先規定的時間寬度來輸出步驟S11中所決定的大小的指令值(步驟S14)。而且,重複步驟S12以下的處理。
另一方面,若樹脂材料P的供給量到達目標量(步驟S12中為是),則第2階段202中的處理結束。
如此,在第2階段202中,通過輸出脈衝狀的指令值,而在到達所指定的目標量之前,間歇地噴出樹脂材料P。
圖8是表示與根據本實施形態的樹脂材料供給裝置10中的樹脂材料P的供給控制方法的第2階段中的處理相對應的功能構成的框圖。典型而言,圖8所示的各功能框是通過控制部100的處理器110執行控制程序128來實現。
參照圖8,控制部100包括脈衝產生部230、放大部232、選擇部234、比較部236、以及差分器222作為第2階段202的功能構成。
差分器222的功能與圖6所示的差分器222相同,是算出樹脂材料P的供給量。
脈衝產生部230及放大部232相當於用於實現脈衝狀的指令值的輸出(相當於圖7所示的步驟S13及步驟S14)的功能構成。脈衝產生部230針對預先規定的每一輸出週期輸出預先規定的時間寬度的脈衝信號。放大部232將來自脈衝產生部230的脈衝信號的振幅調整為預先規定的指令值的大小,並生成脈衝狀的指令值。
選擇部234及比較部236相當於用於實現判斷第2階段202中的處理結束所需的處理(相當於圖7所示的步驟S12)的功能構成。更具體而言,選擇部234依照來自比較部236的指令來對是否輸出來自放大部232的指令值作為有效的指令值進行切換。比較部236對來自差分器222的樹脂材料P的供給量與目標量進行比較。比較部236在供給量到達目標量之前的期間內,對選擇部234給予用於輸出來自放大部232的指令值的選擇指令,另一方面,在供給量到達目標量時,對選擇部234給予用於停止指令值的輸出的選擇指令(指令值停止的指令)。
再者,圖8中僅示出第2階段202的功能構成的一例,並不限定於此,也可使用其他構成作為第2階段202的功能構成。
<E. 第2階段202的分割>
在所述實施形態中,第2階段202中以相同輸出週期及時間寬度輸出脈衝狀的指令值。即,第2階段202中的每單位時間的供給量固定。代替此種處理,也可在第2階段202中,隨著樹脂材料P的供給量的實績值接近目標量而減少每單位時間的供給量。
作為此種減少每單位時間的供給量的處理例,以下說明將第2階段202分割為兩個區間(以下,分別稱為「第1子階段241」及「第2子階段242」)且使各子階段中輸出的指令值不同的情況。即,第2階段202包含第1子階段241以及第1子階段241之後的第2子階段242。其中,也可分割為更多的區間(例如,三個以上的子階段)。
自第1子階段241向第2子階段242的過渡條件可任意設定,例如可將目標量與樹脂材料P的供給量的實績值的差成為調整開始量以下作為過渡條件。
控制部100以第2子階段242中的每單位時間的供給量比第1子階段241中的每單位時間的供給量少的方式,在第1子階段241及第2子階段242中控制料槽給料器13。
作為減少每單位時間的供給量的具體方法,也可對指令輸出的輸出週期、指令輸出的時間寬度、指令輸出的大小中的至少任一者進行變更。再者,指令輸出的占空比由輸出週期與時間寬度的相對關係來規定,因此在對指令輸出的輸出週期及指令輸出的時間寬度的至少一者進行變更的情況下,意味著對指令輸出的占空比進行變更。
圖9(a)~圖9(c)是表示根據本實施形態的變形例的第2階段202中輸出的指令值的一例的時間圖。在圖9(a)~圖9(c)所示的時間圖中,第2子階段242中的每單位時間的供給量比第1子階段241中的每單位時間的供給量設定得少。
圖9(a)中表示在第1子階段241與第2子階段242之間延長指令輸出的輸出週期的處理例。在所述例子中,控制部100使在第2子階段242中對料槽給料器13給予指令值的週期比在第1子階段241中對料槽給料器13給予指令值的週期長。更具體而言,在第1子階段241中,針對每一輸出週期T1輸出時間寬度Td的指令值,在第2子階段242中,針對每一輸出週期T2(>T1)輸出時間寬度Td的指令值。
在第1子階段241中,以相對高的供給速度供給樹脂材料P,由此可縮短第2階段202中的處理整體所需的時間,並且在第2子階段242中,以相對低的供給速度供給樹脂材料P,由此可以更高的精度控制樹脂材料P的供給量。
通過採用此種包含多個子階段的第2階段202,可抑制樹脂材料P的供給處理所需的整體的處理時間的增大,且可以更高的精度控制樹脂材料P的供給量。
圖9(b)中表示除了圖9(a)所示的那樣的變更輸出週期的處理以外還變更指令輸出的大小時的時間圖。在所述例子中,控制部100使在第2子階段242中對料槽給料器13給予的指令值的大小比在第1子階段241中對料槽給料器13給予的指令值的大小小。更具體而言,在第1子階段241中針對每一輸出週期T1輸出具有時間寬度Td的大小為Y1的指令值,在第2子階段242中,針對每一輸出週期T2(>T1)輸出具有時間寬度Td的大小為Y2(<Y1)的指令值。即,在第2子階段242中,與第1子階段241相比較,料槽給料器13產生的振動強度變小。
如此,通過延長輸出週期並且減小指令值的大小而第2子階段242中的每單位時間的供給量進一步變小,因此與圖9(a)的情況相比較,可進一步提高供給量的控制精度。
再者,即便在第2子階段242中變更指令值的大小,在第2子階段242中供給的樹脂材料P的量也為極其微小的量,因此可無視對料槽12中殘留的樹脂材料P的分佈狀態的影響,也可無視對下次的樹脂材料P的供給處理的影響。
圖9(c)中表示在第1子階段241與第2子階段242之間縮短指令輸出的時間寬度的處理例。在所述例中,控制部100使在第2子階段242中對料槽給料器13給予的指令值的時間寬度比在第1子階段241中對料槽給料器13給予的指令值的時間寬度短。更具體而言,在第1子階段241中,針對每一輸出週期T1輸出時間寬度Td1的指令值,在第2子階段242中,針對每一輸出週期T1輸出時間寬度Td2(<Td1)的指令值。
在第1子階段241中,以相對高的供給速度供給樹脂材料P,由此可縮短第2階段202中的處理整體所需的時間,並且在第2子階段242中,以相對低的供給速度供給樹脂材料P,由此可以更高的精度控制樹脂材料P的供給量。
通過採用此種包含多個子階段的第2階段202,可抑制樹脂材料P的供給處理所需的整體的處理時間的增大,且可以更高的精度控制樹脂材料P的供給量。
所述圖9(a)~圖9(c)中表示典型例,且若可隨著樹脂材料P的供給量的實績值接近目標量而減少每單位時間的供給量,則可採用任意方法。例如,在圖9(b)所示的處理的第2子階段242中,也可不將輸出週期設為T2而是設為與第1子階段241相同的輸出週期T1,也可僅使具有時間寬度Td的指令值的大小Y2比第1子階段的指令值的大小Y1小。
圖10是表示根據本實施形態的變形例的樹脂材料供給裝置10中的樹脂材料P的供給控制方法的第2階段中的處理的一例的流程圖。典型而言,圖10所示的各步驟是通過控制部100的處理器110執行控制程序128來實現。再者,在圖10所示的步驟中的執行與圖7實質上相同的處理的步驟中,標註相同的步驟編號。
參照圖10,控制部100決定第2階段202中使用的指令值的大小(步驟S11)。典型而言,步驟S11中可決定第1階段201即將結束前的指令值的大小來作為第2階段202中使用的指令值的大小。
而且,控制部100判斷樹脂材料P的供給量是否到達目標量(步驟S12)。若樹脂材料P的供給量未到達目標量(步驟S12中為否),則控制部100判斷目標量與樹脂材料P的供給量的差是否為調整開始量以下(步驟S15)。
若目標量與樹脂材料P的供給量的差為調整開始量以下(步驟S15中為是),則控制部100對指令輸出的輸出週期、指令輸出的時間寬度、指令輸出的大小中的至少任一者進行變更,以減少每單位時間的供給量(步驟S16)。
另一方面,若目標量與樹脂材料P的供給量的差並非調整開始量以下(步驟S15中為否),則跳過步驟S16的處理。
控制部100判斷現在所設定的指令輸出的輸出週期是否到來(步驟S13)。若現在所設定的指令輸出的輸出週期未到來(步驟S13中為否),則重複步驟S13的處理。
若現在所設定的指令輸出的輸出週期到來(步驟S13中為是),則控制部100跨及現在所設定的時間寬度輸出現在所設定的大小的指令值(步驟S14)。而且,重複步驟S12以下的處理。
另一方面,若樹脂材料P的供給量到達目標量(步驟S12中為是),則第2階段202中的處理結束。
<F. 變形例>
對於所述那樣的實施形態,可實施以下那樣的變形例。關於以下例示的多個變形例,可任意組合。
(f1:第1階段201中的供給速度的控制的變形例)
在所述實施形態中,示出了利用反饋控制來算出第1階段201中的樹脂材料P的供給速度的例子,但也可輸出固定的指令值。
例如,在樹脂材料P的供給量到達結束判定值之前,可直接持續輸出接受到樹脂材料P的供給開始指令後算出的指令初期值(參照圖5的步驟S3)。例如,在料槽12中殘留的樹脂材料P的分佈狀態穩定的情況下,即便在輸出固定值作為指令值的情況下,也可獲得充分的控制性能。
(f2:第2階段202中的指令值)
在所述實施形態中,作為間歇地供給樹脂材料P的方法,例示有輸出具有脈衝狀的時間波形(即,矩形波)的指令值的方法,但並不限於此,例如也可輸出具有鋸形波或三角波的時間波形的指令值。
<G. 附註>
本實施形態包含以下那樣的技術思想。
根據一實施形體而提供一種粉粒體供給裝置,其通過使存在粉粒體的粉粒體供給路振動而使粉粒體移動並自設置於粉粒體供給路的噴出口對供給對象物供給粉粒體。粉粒體供給裝置包括:振動部,使粉粒體供給路振動;測量部,測量粉粒體對供給對象物的供給量;以及控制部,以供給量成為所指定的目標量的方式控制振動部的振動。控制部在供給開始後的第1階段中以連續地供給粉粒體的方式控制振動部,並且在第1階段之後的第2階段中以間歇地供給粉粒體的方式控制振動部。
控制部也可在第2階段中對振動部給予脈衝狀的指令值。
控制部也可基於在第1階段中給予至振動部的指令值的大小來決定第2階段中的指令值的大小。
第2階段也可包含第1子階段與第1子階段之後的第2子階段。控制部也可以第2子階段中的每單位時間的供給量比第1子階段中的每單位時間的供給量少的方式在第1子階段及第2子階段中控制振動部。
控制部也可使在第2子階段中對振動部給予指令值的週期比在第1子階段中對振動部給予指令值的週期長。
控制部也可使在第2子階段中對振動部給予的指令值的大小比在第1子階段中對振動部給予的指令值的大小小。
根據另一實施形態的樹脂成形裝置包括:所述粉粒體供給裝置;以及壓縮成形部,使用由粉粒體供給裝置供給的粉粒體即顆粒狀的樹脂材料進行壓縮成形。
根據又一實施形態而提供一種粉粒體供給方法,其通過使存在粉粒體的粉粒體供給路振動而使粉粒體移動並自設置於粉粒體供給路的噴出口對供給對象物供給所指定的目標量的粉粒體。粉粒體供給方法包括:在供給開始後的第1階段中,以連續地供給粉粒體的方式使與粉粒體供給路相關聯的振動部振動的步驟;以及在第1階段之後的第2階段中,以間歇地供給粉粒體的方式使振動部振動直至粉粒體對供給對象物的供給量到達目標量為止的步驟。
在第2階段中使振動部振動的步驟也可包括對振動部給予脈衝狀的指令值的步驟。
也可基於在第1階段中給予至振動部的指令值的大小來決定第2階段中的指令值的大小。
第2階段也可包含第1子階段及第1子階段之後的第2子階段。在第2階段中使振動部振動的步驟也可包括以第2子階段中的每單位時間的供給量比第1子階段中的每單位時間的供給量少的方式在第1子階段及第2子階段中控制振動部的步驟。
在第2子階段中對振動部給予指令值的週期也可比在第1子階段中對振動部給予指令值的週期設定得長。
在第2子階段中對振動部給予的指令值的大小也可比在第1子階段中對振動部給予的指令值的大小設定得小。
根據又一實施形態的樹脂成形品的製造方法包括:所述粉粒體供給方法的步驟;以及使用所供給的粉粒體即顆粒狀的樹脂材料進行壓縮成形的步驟。
<H. 優點>
根據本實施形態的粉粒體供給裝置及粉粒體供給方法採用以連續地供給粉粒體的方式控制振動部的第1階段、以及以間歇地供給粉粒體的方式控制振動部的第2階段。通過採用此種粉粒體的供給形態不同的多個階段,可以更高的精度控制粉粒體的供給量。
另外,在使用顆粒狀的樹脂材料作為根據本實施形態的粉粒體供給裝置及粉粒體供給方法所供給的粉粒體的典型例的情況下,可抑制由各供給動作供給的樹脂材料的重量偏差或相對於目標量而言過多或不足,因此可實現樹脂成形品的厚度的均勻化。
進而,在將樹脂成形品應用於電子零件的密封的情況下,即便為薄型封裝,也可實現封裝厚度的均勻化。
另外,通過將第2階段分割為多個子階段並使每單位時間的供給量不同,而不會延長供給動作所需的整體的處理時間且可進一步提高粉粒體的供給量的控制性能。
對本發明的實施形態進行了說明,但應認為此次揭示的實施形態在所有方面均為例示而非限制性的。本發明的範圍由權利要求書示出,且旨在包含與權利要求書均等的含義及範圍內的所有的變更。
1:樹脂成形裝置
10:樹脂材料供給裝置
11:斜料槽
12:料槽
13:料槽給料器
14:測量部
15:樹脂材料搬送托盤
16:樹脂材料排出部
17:儲料器
20:樹脂材料搬送部
30:壓縮成形部
31:接收模組
32:成形模組
33:交付模組
36:主搬送裝置
37:副搬送裝置
100:控制部
102:輸入部
104:輸出部
106:主記憶體
108:光學驅動器
108A:記錄介質
110:處理器
112:網路界面
114:測量部界面
116:振動部界面
118:內部總線
120:HDD
121:噴出口
122:通用OS
124:實時OS
126:HMI程序
128:控制程序
151:凹部
171:供給口
172:儲料器給料器
201:第1階段
202:第2階段
210:偏差算出部
212:PID運算部
214、216、234:選擇部
218:指令值保持部
220:計時器
222:差分器
224:微分器
226、236:比較部
230:脈衝產生部
232:放大部
241:第1子階段
242:第2子階段
311:基板接收部
331:樹脂成形品保持部
P:樹脂材料
S:基板
S1~S16:步驟
T:樹脂成形品
T1、T2:輸出週期
t1、t2、t3:時刻
Td、Td1、Td2:時間寬度
Y1、Y2:指令值的大小
圖1是表示根據本實施形態的樹脂成形裝置的整體構成的一例的示意圖。
圖2是表示構成根據本實施形態的樹脂成形裝置的樹脂材料供給裝置的整體構成的一例的示意圖。
圖3是表示構成根據本實施形態的樹脂材料供給裝置的控制部的硬體(hardware)構成例的示意圖。
圖4是用於說明根據本實施形態的樹脂材料供給裝置中的樹脂材料的供給控制方法的時間圖(time chart)。
圖5是表示根據本實施形態的樹脂材料供給裝置中的樹脂材料的供給控制方法的第1階段中的處理的一例的流程圖(flow chart)。
圖6是表示與根據本實施形態的樹脂材料供給裝置中的樹脂材料的供給控制方法的第1階段中的處理相對應的功能構成的框圖。
圖7是表示根據本實施形態的樹脂材料供給裝置中的樹脂材料的供給控制方法的第2階段中的處理的一例的流程圖。
圖8是表示與根據本實施形態的樹脂材料供給裝置中的樹脂材料的供給控制方法的第2階段中的處理相對應的功能構成的框圖。
圖9(a)~圖9(c)是表示根據本實施形態的變形例的第2階段中輸出的指令值的一例的時間圖。
圖10是表示根據本實施形態的變形例的樹脂材料供給裝置中的樹脂材料的供給控制方法的第2階段中的處理的一例的流程圖。
201:第1階段
202:第2階段
t1、t2、t3:時刻
Claims (14)
- 一種粉粒體供給裝置,其為通過使存在粉粒體的粉粒體供給路振動而使所述粉粒體移動並自設置於所述粉粒體供給路的噴出口對供給對象物供給所述粉粒體的粉粒體供給裝置,並且其特徵在於包括:振動部,使所述粉粒體供給路振動;測量部,測量所述粉粒體對所述供給對象物的供給量;以及控制部,以所述供給量成為所指定的目標量的方式控制所述振動部的振動,且所述控制部在供給開始後的第1階段中以連續地供給所述粉粒體的方式控制所述振動部,並且在所述第1階段之後的第2階段中以相同輸出週期及時間寬度反覆進行規定期間的振動以及規定期間的停止的方式控制所述振動部。
- 如請求項1所述的粉粒體供給裝置,其中所述控制部在所述第2階段中對所述振動部給予脈衝狀的指令值。
- 如請求項1或2所述的粉粒體供給裝置,其中所述控制部基於在所述第1階段中給予至所述振動部的指令值的大小來決定所述第2階段中的指令值的大小。
- 如請求項1或2所述的粉粒體供給裝置,其中所述第2階段包含第1子階段及所述第1子階段之後的第2子階段,所述控制部以所述第2子階段中的每單位時間的供給量比所 述第1子階段中的每單位時間的供給量少的方式在所述第1子階段及所述第2子階段中控制所述振動部。
- 如請求項4所述的粉粒體供給裝置,其中所述控制部使在所述第2子階段中對所述振動部給予指令值的週期比在所述第1子階段中對所述振動部給予指令值的週期長。
- 如請求項4所述的粉粒體供給裝置,其中所述控制部使在所述第2子階段中對所述振動部給予的指令值的大小比在所述第1子階段中對所述振動部給予的指令值的大小小。
- 一種樹脂成形裝置,包括:如請求項1至6中任一項所述的粉粒體供給裝置;以及壓縮成形部,使用由所述粉粒體供給裝置供給的所述粉粒體即顆粒狀的樹脂材料進行壓縮成形。
- 一種粉粒體供給方法,其為通過使存在粉粒體的粉粒體供給路振動而使所述粉粒體移動並自設置於所述粉粒體供給路的噴出口對供給對象物供給所指定的目標量的所述粉粒體的粉粒體供給方法,並且其特徵在於包括:在供給開始後的第1階段中,以連續地供給所述粉粒體的方式使與所述粉粒體供給路相關聯的振動部振動的步驟;以及在所述第1階段之後的第2階段中,以相同輸出週期及時間寬度反覆進行規定期間的振動以及規定期間的停止的方式使所述振動部振動直至所述粉粒體對所述供給對象物的供給量到達所述目標量為止的步驟。
- 如請求項8所述的粉粒體供給方法,其中在所述第2階段中使所述振動部振動的步驟包括對所述振動部給予脈衝狀的指令值的步驟。
- 如請求項8或9所述的粉粒體供給方法,其中基於在所述第1階段中給予至所述振動部的指令值的大小來決定所述第2階段中的指令值的大小。
- 如請求項8或9所述的粉粒體供給方法,其中所述第2階段包含第1子階段及所述第1子階段之後的第2子階段,在所述第2階段中使所述振動部振動的步驟包括以所述第2子階段中的每單位時間的供給量比所述第1子階段中的每單位時間的供給量少的方式在所述第1子階段及所述第2子階段中控制所述振動部的步驟。
- 如請求項11所述的粉粒體供給方法,其中在所述第2子階段中對所述振動部給予指令值的週期比在所述第1子階段中對所述振動部給予指令值的週期設定得長。
- 如請求項11所述的粉粒體供給方法,其中在所述第2子階段中對所述振動部給予的指令值的大小比在所述第1子階段中對所述振動部給予的指令值的大小設定得小。
- 一種樹脂成形品的製造方法,包括:如請求項8至13中任一項所述的粉粒體供給方法的步驟;以及使用所供給的所述粉粒體即顆粒狀的樹脂材料進行壓縮成形 的步驟。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018-078650 | 2018-04-16 | ||
JP2018078650A JP6598918B2 (ja) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | 粉粒体供給装置、樹脂成形装置、粉粒体供給方法、および、樹脂成形品の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202027953A TW202027953A (zh) | 2020-08-01 |
TWI794602B true TWI794602B (zh) | 2023-03-01 |
Family
ID=68284910
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW108112562A TWI694958B (zh) | 2018-04-16 | 2019-04-10 | 粉粒體供給裝置、樹脂成形裝置、粉粒體供給方法、及樹脂成形品的製造方法 |
TW109113120A TWI794602B (zh) | 2018-04-16 | 2019-04-10 | 粉粒體供給裝置、樹脂成形裝置、粉粒體供給方法、及樹脂成形品的製造方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW108112562A TWI694958B (zh) | 2018-04-16 | 2019-04-10 | 粉粒體供給裝置、樹脂成形裝置、粉粒體供給方法、及樹脂成形品的製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6598918B2 (zh) |
KR (2) | KR102211943B1 (zh) |
CN (2) | CN113733436A (zh) |
TW (2) | TWI694958B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7360365B2 (ja) * | 2020-07-14 | 2023-10-12 | Towa株式会社 | 樹脂材料供給装置、樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法 |
WO2023238516A1 (ja) * | 2022-06-08 | 2023-12-14 | アピックヤマダ株式会社 | 樹脂封止装置及び樹脂封止方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4842988B1 (zh) * | 1969-06-05 | 1973-12-15 | ||
JP6279047B1 (ja) * | 2016-10-11 | 2018-02-14 | Towa株式会社 | 樹脂材料供給装置、樹脂材料供給方法、樹脂成形装置、及び樹脂成形品製造方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62174617A (ja) * | 1986-01-29 | 1987-07-31 | Teijin Eng Kk | 粉粒体計量方法 |
JP2822993B2 (ja) * | 1996-08-29 | 1998-11-11 | 日本電気株式会社 | 樹脂材供給装置 |
JP4066481B2 (ja) * | 1997-10-20 | 2008-03-26 | 神鋼電機株式会社 | 自励振動型振動装置 |
JPH11160138A (ja) * | 1997-12-02 | 1999-06-18 | Aisan Ind Co Ltd | 粉体供給装置 |
JP4341738B2 (ja) * | 2003-04-22 | 2009-10-07 | 株式会社村田製作所 | 計量方法および計量装置 |
JP2007178371A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Kao Corp | 粉粒体計量装置及び方法 |
US9052228B2 (en) * | 2009-03-06 | 2015-06-09 | Nicole Sollazzo Lee | Precision measurement dispenser |
CN201506484U (zh) * | 2009-08-14 | 2010-06-16 | 安徽省长科机械科技有限公司 | 一种应用于包装设备领域的自动秤重设备 |
JP5793806B2 (ja) | 2011-08-17 | 2015-10-14 | アピックヤマダ株式会社 | 樹脂モールド装置 |
CN102208659A (zh) * | 2011-05-11 | 2011-10-05 | 同济大学 | 一种燃料电池用双极板的制造工艺及设备 |
CN202848558U (zh) * | 2012-10-24 | 2013-04-03 | 耐落螺丝(昆山)有限公司 | 粉料的振动供料装置 |
US9901486B2 (en) * | 2012-12-25 | 2018-02-27 | Zuiko Corporation | Method and device for feeding granular powder |
JP6298871B1 (ja) * | 2016-10-21 | 2018-03-20 | Towa株式会社 | 樹脂材料供給装置、樹脂材料供給方法、樹脂成形装置、及び樹脂成形品製造方法 |
CN106743183B (zh) * | 2016-11-17 | 2019-01-22 | 宁波韵升股份有限公司 | 一种钕铁硼粉料振动给料装置及自动给料系统 |
-
2018
- 2018-04-16 JP JP2018078650A patent/JP6598918B2/ja active Active
-
2019
- 2019-03-04 KR KR1020190024570A patent/KR102211943B1/ko active IP Right Grant
- 2019-04-10 CN CN202111084520.1A patent/CN113733436A/zh active Pending
- 2019-04-10 TW TW108112562A patent/TWI694958B/zh active
- 2019-04-10 TW TW109113120A patent/TWI794602B/zh active
- 2019-04-10 CN CN201910283815.8A patent/CN110385813B/zh active Active
-
2020
- 2020-09-17 KR KR1020200119541A patent/KR102267103B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4842988B1 (zh) * | 1969-06-05 | 1973-12-15 | ||
JP6279047B1 (ja) * | 2016-10-11 | 2018-02-14 | Towa株式会社 | 樹脂材料供給装置、樹脂材料供給方法、樹脂成形装置、及び樹脂成形品製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102267103B1 (ko) | 2021-06-21 |
KR20200110293A (ko) | 2020-09-23 |
JP6598918B2 (ja) | 2019-10-30 |
JP2019181881A (ja) | 2019-10-24 |
CN110385813A (zh) | 2019-10-29 |
KR20190120696A (ko) | 2019-10-24 |
TW202027953A (zh) | 2020-08-01 |
CN113733436A (zh) | 2021-12-03 |
TW201943611A (zh) | 2019-11-16 |
CN110385813B (zh) | 2021-10-08 |
TWI694958B (zh) | 2020-06-01 |
KR102211943B1 (ko) | 2021-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI794602B (zh) | 粉粒體供給裝置、樹脂成形裝置、粉粒體供給方法、及樹脂成形品的製造方法 | |
JP7016699B2 (ja) | 溶融プラスチック材料を型枠キャビティ内に供給する装置と方法 | |
KR102074404B1 (ko) | 수지 재료 공급 장치, 수지 재료 공급 방법, 수지 성형 장치, 및 수지 성형품 제조 방법 | |
JP2001255198A (ja) | 組合せ計量計数装置 | |
KR102007566B1 (ko) | 수지 재료 공급 장치, 수지 재료 공급 방법, 수지 성형 장치, 및 수지 성형품 제조 방법 | |
JP2020199781A (ja) | 計量供給システム | |
JP6894479B2 (ja) | 粉粒体供給装置、樹脂成形装置、粉粒体供給方法、および、樹脂成形品の製造方法 | |
JP2017100792A (ja) | 粉体送給装置 | |
JP4431440B2 (ja) | 樹脂供給装置及び樹脂供給方法 | |
JP7360365B2 (ja) | 樹脂材料供給装置、樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法 | |
KR20210049666A (ko) | 분립체 공급 장치, 수지 성형 장치, 및 수지 성형품의 제조 방법 | |
JP2008143041A (ja) | 樹脂計量装置 | |
JP2004012216A (ja) | 粉粒状材料計量供給方法およびその装置 | |
JP4975486B2 (ja) | 樹脂計量装置 | |
JP2010089433A (ja) | 樹脂供給装置 | |
JP2003266164A (ja) | 重量式フィーダ | |
JP2002254432A (ja) | 重量式フィーダの間欠運転制御装置及び方法 | |
KR100852463B1 (ko) | 에폭시 몰딩 컴파운드 공급 방법 및 장치 | |
JP2004184131A (ja) | 粉粒状金属材料計量方法 |