WO2006077875A1 - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　設置工数を削減することができ、継手等の接続具を不要とし、さらには装置本体のサイズが小さな液体吐出装置の提供。 【解決手段】　加圧気体を調圧する減圧弁と、調圧された加圧気体を供給する圧力供給ジョイントと、減圧弁と圧力供給ジョイントとを連通または遮断する電磁弁とを備え、内部に流路を有するマニホールドに電磁弁及び減圧弁を一体的に配置することを特徴とする液体吐出装置。電磁弁及び減圧弁は、マニホールドの外表面に配置されることを特徴とする。

Description

明 細 書

液体吐出装置

技術分野

[0001] 本発明は、ペースト状材料、接着剤などの粘性液体を含む液体材料を吐出する液 体吐出装置に関する。

背景技術

[0002] 従来力もエア加圧により一定量の液体を吐出する装置はある。例えば、ダイボンデ イング装置では、回路基板上にシリンジから一定量のペーストを吐出し、その吐出さ れたペースト上にダイをボンディングすることが一般的である。し力しながら、従来の ペースト吐出装置においては、シリンジ内のペースト残量が減るにしたがって、圧力 の伝達が遅くなるため、一定量の吐出を継続して正確に行うことが困難であった。

[0003] そこで、出願人は、シリンジとエア供給源との間に電磁切替弁を、該電磁切替弁と エア供給源とを繋ぐ第 2の配管にアキュムレータを設け、第 2の配管および電磁切替 弁とシリンジを繋ぐ第 1の配管それぞれに圧力センサを設けることにより、液体の残量 の変化により生じる圧力の変化を計測して電磁切替弁の開閉を制御可能とする液体 定量吐出装置を発明した (特許文献 1)。

特許文献 1：特開平 2-56721号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] ところで、昨今の需要者のニーズは、「機能」重視の流れと、機能は最低限でよ!、が 小型で安価な製品を求める「サイズ'価格」重視の流れに大別される。前者について は、上記特許文献 1の発明で対応することができるが、後者については有効な解決 手段が提言されていない。特に、人海戦術の生産システムを採用する作業場におい ては、後者のニーズが高い。

[0005] 特許文献 1の装置は、電磁弁や減圧弁といった空圧機器が管を介して連通する構 成のため、これを配備するためには管を引き回すためのスペースが必要であり、広い 占有スペースを用意する必要があった。特に、手作業の現場では、机上の占有スぺ 一スを 、かに小さくするかが求められて 、る。

[0006] また、電磁弁や減圧弁といった空圧機器が管を介して連通する構成のため、これら の機器と管とを接続するために複雑な配管作業が必要であった。例えば、空圧機器 と管とを接続するためには接続具 (継手)が必要であるが、空圧機器と管との接続作 業に先立っては予め空圧機器に接続具を連結させる作業が必要であり、また装置構 成上、多数量の接続具の取付が必要であり、組立に多大な工数を要していた。

[0007] また、管にはウレタン、ナイロン、ポリオレフイン等が用いられることが多いが、この種 の管は弾性を有するものであり、長さが揃えにくぐ配管する際にも管が若干左右に 傾いたり、卷癖の影響が生じるなど、設置に多大な労力を要していた。

[0008] 上記課題を鑑み、本発明は、設置工数を削減することができ、継手等の接続具を 不要とし、さらには装置本体のサイズが小さな液体吐出装置を提供することを目的と する。

課題を解決するための手段

[0009] 上記課題を解決するために、発明者は、内部に流路を有するマ-ホールドに電磁 弁および減圧弁を一体的に配置することで、空圧機器の接続具を不要とし、且つ弾 性を有する管の悪影響を最小限とすることを可能とした。

すなわち、本発明は以下の液体吐出装置を要旨とする。

[0010] 第 1の発明は、加圧気体を調圧する減圧弁と、調圧された加圧気体を供給する圧 力供給ジョイントと、減圧弁と圧力供給ジョイントとを連通または遮断する電磁弁とを 備え、内部に流路を有するマ-ホールドに電磁弁および減圧弁を一体的に配置する ことを特徴とする液体吐出装置である。

[0011] 第 2の発明は、第 1の発明において、電磁弁および減圧弁は、マ-ホールドの外表 面に配置されることを特徴とする。

[0012] 第 3の発明は、第 1または 2の発明において、マ-ホールドの内部に、減圧弁と圧力 供給ジョイントとを連通する第 1流路、減圧弁と電磁弁とを連通する第 2流路を有する ことを特徴とする。

[0013] 第 4の発明は、第 1, 2または 3の発明において、マ-ホールドは、減圧弁、圧力供 給ジョイント、および電磁弁と直結されることを特徴とする。 [0014] 第 5の発明は、第 1ないし 4のいずれかの発明において、圧力供給ジョイントは、電 磁弁と直結されることを特徴とする。

[0015] 第 6の発明は、第 1ないし 5のいずれかの発明において、減圧弁は、減圧弁と直結 した調圧用ノブを備えることを特徴とする。

[0016] 第 7の発明は、第 1ないし 6のいずれかの発明において、マ-ホールドは、さらに、 負圧を発生するェジェクタとして作用する流路を備えることを特徴とする。

[0017] 第 8の発明は、第 7の発明において、ェジェクタとして作用する流路は、マ-ホール ドの内部で電磁弁と排気口とを連通する第 3流路であることを特徴とする。

[0018] 第 9の発明は、第 8の発明において、ェジェクタとして作用する流路は、さらに、マ- ホールドの内部で第 1流路と第 3流路とを連通し、第 3流路との連結箇所近傍の内径 力 、さ ヽ第 4流路とから構成されることを特徴とする。

[0019] 第 10の発明は、第 1ないし 9のいずれかの発明において、マ-ホールド内部の流 路内壁面に弁体を密着して摺動するよう構成された制御弁を備えることを特徴とする

[0020] 第 10の発明は、第 10の発明において、制御弁は、第 1流路と第 4流路の連結部で 、第 1流路と第 4流路とを連通ないし遮断することを特徴とする。

発明の効果

[0021] 本発明によれば、従来の液体吐出装置と比べ、その占有スペースを大幅に削減す ることがでさる。

また、管を引き回すためのスペース、および管を配管するためのスペースを不要と するから、吐出装置のサイズの小型化並びに設置スペースの削減を図ることができる

[0022] また、配管作業が不要となるから、配管のための連結具 (継手)を削減できるのみな らず、設置工数を大幅に削減することができる。

[0023] さらには、空圧機器間を繋ぐ管の代わりに、マ-ホールド内に穿った流路を構成す ることにより、管の弾性や長さ等の影響をなくし、流路を均一にすることができるため、 従来と比べ高品質となる。

図面の簡単な説明 [図 1]実施例 1に係る液体吐出装置の斜視図である。

[図 2]実施例 1に係る液体吐出装置のエア回路の概略平面図である。

[図 3]実施例 2に係るマ-ホールドの透過斜視図である。

[図 4]マ二ホールドへの流路形成方法の説明図である。

符号の説明

1 本体

2 圧力供給ジョイント

3 マ-ホーノレド

4 レギユレータ

5 ノブ

6 圧力計

7 電磁弁

8 吐出圧供給ジョイント

9 排気用ジョイント

10 フロントパネル

11 リアパネル

12 第 1流路

13 第 2流路

14 第 3流路

15 圧力供給口

16 排気口

17 ベース

18 力/く一

19 吐出ボタン

20 吐出圧供給口

30 A流路

1 バ /レブ室

2 B流路 33 細経流路

34 C流路

35 D流路

36 E流路

37 F流路

38 流入口

39 流出口

40 細経路

50 弁座

51 弁体

52 固定具

53 軸

54 つまみ

55 流量制御弁

56 減圧弁一次圧側口

57 減圧弁二次圧側口

58 電磁弁 A側口

59 電磁弁糊口

60 マ二ホーノレド

65 A分岐口

66 B分岐口

発明を実施するための最良の形態

[0026] 以下では、本発明を実施するための最良の形態を実施例に沿って説明する力 本 発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

実施例 1

[0027] 図 1は、本実施例に係る装置本体の外観斜視図であり、図本体に構成されるエア 回路の概略平面図である。

[0028] (筐体)本体 1の外筐は、ベース 17と、ベース 17の端部に垂直上向きに配置されたフ ロントパネル 10およびリアパネル 11と、カバー 18とで構成される。フロントパネル 10 には、ノブ 5と、圧力計 6と、吐出装置供給ジョイント 8と、吐出ボタン 19とが設けられて いる。本体 1内には、エア回路および電気回路が配される。本体 1の底面は、約 10c m X 1 Ocmである。

[0029] (構成）図面中着色した箇所がマ-ホールド 3である。マ-ホールド 3は内部に第 1〜 3の流路が形成され、正面側外表面上に減圧弁 4および電磁弁 7を直接的に配接し て固定する。マ二ホールド 3の背面側には、圧力供給口 15を有する圧力供給用ジョ イント 2および圧力排出口 16を有する圧力排出用ジョイント 9が接続される。

マ-ホールド 3内に形成された第 1流路 12により圧力供給用ジョイント 2と減圧弁 4 が連通され、第 2流路 13により減圧弁 4と電磁弁 7が連通され、第 3流路 14により電 磁弁 7と排気用ジョイント 9が連通する。本実施例では、マ-ホールド 3の材にアルミ 二ゥムを用いたが、プラスチック榭脂でもよく材料は特に限定されない。

減圧弁 4は圧力計 6と接続され、圧力計 6により供給される圧力を確認することがで き、ノブ 5により減圧弁 4を調整する。また、電磁弁 7は吐出圧供給口 20を有する吐出 圧供給ジョイント 8と連通する。

[0030] このような構成であるから、圧力供給用ジョイント 2と、排気用ジョイント 9と、減圧弁 4 と、圧力計 6と、電磁弁 7と、および吐出圧供給ジョイント 8とはマ-ホールド 3とを一体 とすることができ、空圧回路を一体的なユニットとして予め組立ておくことが可能となる 。すなわち、このユニットをベース 17に固定することにより、空圧回路の全てを本体 1 に固定することができる。また、減圧弁 4のノブ 5、圧力計 6、および吐出圧供給ジョイ ント 8は、フロントパネル 10を揷通してフロントパネル 10前面より前方に突出または延 出させ、排気用ジョイント 9、および圧力供給ジョイント 2は、前記リアパネル 11を揷通 して、後方に突出させる。

[0031] (吐出工程)前記圧力供給ジョイント 2に、コンプレッサー等（図示せず）により作られ た加圧エアが供給される圧送管（図示せず)を接続する。圧送管より供給された加圧 エアは、圧力供給ジョイント 2が有する圧力供給口 15より本体 1内部に供給される。そ して、加圧エアはマ-ホールド 3の第 1流路 12を経て減圧弁 4の一次側に送られる。 減圧弁 4では、ノブ 5を回転させることによって規定される圧力に調圧され、その後、 前記減圧弁の二次側と連通するマ-ホールド 3の第 2流路 13を通じて電磁弁 7に送 られる。電磁弁 7は通常は閉じている力 吐出ボタン 19が押されると開き、前記加圧 エアが吐出圧供給ジョイント 8に送られる。

[0032] 吐出圧供給ジョイント 8は、シリンジに貯留される液体材料に圧力を供給するための 管と連通する。液体を吐出するために吐出圧供給ジョイント 8から液体材料に一定時 間圧力を印可し終わると、電磁弁 7は吐出圧供給ジョイント 8とマ-ホールド 3が有す る第 2流路とを連通する位置に弁を切り換える。これにより、吐出圧供給ジョイント 8か らシリンジに至る圧縮エアが、第 3流路 14を介して排気用ジョイント 9が有する排気口 16より大気に放出される。すると、シリンジ内の圧力がほぼ大気圧と同等の圧力まで 低下するので、液垂れを防ぐことができる。

実施例 2

[0033] 実施例 2は、実施例 1の吐出装置にバキューム機構を加えた吐出装置である。

(構成）図 3に示すように、マ-ホールド 60は側面形状が鉤形状に形成されており、 正面下側に空間を有し、背面側には加圧エアが供給される流入口 38と、エアを放出 する流出口 39を有する。ここで、流入口 38には、実施例 1のように吐出圧供給ジョイ ントが接続することが好ましぐ流出口 39には実施例 1のように排気用ジョイントを接 続することちでさる。

マ-ホールド 60の正面上側、 A流路と連通する位置に負圧力を調整する流量制御 弁 55を有する。マ-ホールド 60の正面部下部には電磁弁 7が配設され、該電磁弁 7 と連通する電磁弁 A側口 58および電磁弁 B側口 A59が設けられて ヽる。

マ-ホールド 60の右側面部には、減圧弁 4と連通する減圧弁一次圧側口 56およ び減圧弁二次圧側口 57が設けられ、また、右側面部の外表面上には減圧弁 4が配 設される。

[0034] (流路)マ-ホールド 60内に形成する流路について説明する。

A流路 30は、流入口 38と流量制御弁 55を備えるバルブ室 31と連通する。また、 A 流路 30は、流量制御弁 55との接続部の手前に D流路 35に分岐する分岐口 65を有 する。

B流路 32は、バルブ室 31と細経路 40とを連通する。 C流路 34は、細経路 40と流出口 39とを連通する。

D流路 35は、その末端に減圧弁一次側口 56を有し、他端は分岐口 65で A流路 30 と連通する。

E流路 36は、減圧弁二次圧側口 57と電磁弁 A側口 58を連通する。電磁弁 7は、電 磁弁 B側口 59で F流路 37とも連通する。 F流路 37の逆端は、 C流路 34の流路中に 有する分岐口 66と連通する。

[0035] (吐出工程)流入口 38に供給された加圧エアの流路は、 A流路 30から D流路 35を経 て減圧弁 4に向かう流路と、 A流路 30と隣接するバルブ室 31に分岐される流れの 2 つがある。

[0036] 前者 (A流路 30から D流路 35に分配された加圧エア）は、減圧弁一次圧側口 56か ら減圧弁 4の一次圧側に送られ、減圧弁 4にて所望する圧力に調圧された後、減圧 弁 4の二次圧側力もマ-ホールド 3の減圧弁二次圧側口 57に戻され、 E流路 36を経 て電磁弁 A側口 58に送られる。電磁弁 7は、電磁弁 A側口 58と吐出圧供給ジョイント 8とを連通する第一の位置と、電磁弁 B側口 59と吐出圧供給ジョイント 8とを連通する 第二の位置と、を切替え可能である。吐出作業待機中は、電磁弁 7を第二の位置と することで、電磁弁 A側口 58に供給された調圧済み加圧エアが電磁弁 7を通過する ことを防ぐ。

[0037] 後者 (A流路 30からノ レブ室 31に分配された加圧エア）は、バルブ室 31内にて流 量制御弁 55により流量が制御される。流量制御弁 55が完全に閉じると、 A流路 30か ら供給される加圧エアは、前記ノ レブ室 31を通過して B流路 32に流れることはない 。流量制御弁 55が開くと、 A流路 30の加圧エアは前記バルブ室 31、続いて B流路 3 2を経て、細経路 40に送られる。

細経路 40は、 B流路 32より細経に形成されており、細経路 40に送られた加圧エア は、細経路 40内を流速を増加して流動し、 C流路 34を経て流出口 39より大気に放 出される。この際、 C流路 34の細経路 40側近傍には配設された B分岐口では、細経 路 40で流速が増加した加圧エアの流れによって、 F流路 37から C流路 34に向力 方 向の力を受けるため、 F流路 37内の圧力が減少する。

[0038] また、電磁弁 7は、電磁弁 B側口 59と吐出圧供給ジョイント 8とを連通する第二の位 置にあるから、 F流路 37内の圧力減少は、電磁弁 7を介して連通する吐出圧供給ジョ イント 8まで作用し、ひいては吐出圧供給ジョイント 8に接続された管を介して連通す るシリンジ (液体貯留容器）内に作用する。 F流路 37内の圧力減少は、細経路 40を 流れるエアの流速に依存しており、該エアの流速は、流量制御弁 55の開度によって 決まる。従って、前記流量制御弁 55の開度を調節することによって、貯留容器内に 残存する液体材料量に応じた適切な負圧力を作用させることができ、液材貯留容器 先端に装着されたノズルからの液だれを防止することができる。

このように、吐出作業待機中は、流入口 38に供給された加圧エアが流量制御弁 55 の開度に応じて流出口 39より放出され、且つ、吐出圧供給ジョイント 8と連通する貯 留容器に負圧を与え液だれを防止する。

[0039] 一方、吐出作業時は、電磁弁 7は電磁弁 B側口 59と吐出圧供給ジョイント 8とを連 通する第二の位置から、電磁弁 A側口 58と吐出圧供給ジョイント 8とを連通する第一 の位置にシフトする。これにより、電磁弁 A側口 58に供給される調圧された加圧エア は、電磁弁 7を通過して、吐出圧供給ジョイント 8を介して液材貯留容器に調圧された 加圧エアを作用させることで、所望の吐出を行うことができる。

[0040] 吐出作業完了後は、再び電磁弁 7を前記第二の位置にシフトさせることにより、吐 出圧供給ジョイント 8と連通する液材貯留容器内のエアが流出口 39より排出され、流 量制御弁 55で規定される負圧力を、吐出圧供給ジョイント 8と連通する液体貯留容 器内に作用させる。

[0041] (流量制御弁)流量制御弁 55は、図 3に図示すとおり、次のような構成である。

弁座 50は、バルブ室 31内最奥の A流路 30側に挿入され固定される。

軸 53は、固定具 52に螺合し、その先端には弁体 51が構成され、その後端にはつ まみ 54を備える。

固定具 52は、マ-ホールド 3の正面上側に固定されており、つまみ 54を回転させる ことによって、固定具 52および軸 53の螺旋作用により、弁体 51を弁座 50と密着、ま たは離間するよう移動させることができる。

[0042] (流路の形成方法)マ二ホールド 3内の流路は、例えば図 4に図示するように、所プロ ック体にドリル等の穴あけ手段によって貫通孔を形成させた後に、不要な流路を螺旋 等によって塞ぐことによって形成することができる。

他には、上面用のブロック体および下面用のブロック体を用意し、このそれぞれに 溝を形成させた後に、これを貼り合わせることによって、流路を形成させることもできる もちろん上面、下面のブロック体を貼り合わせて構成する二層構造マ-ホールドの みならず、複数枚のブロックの片面および両面に溝を形成させて重ね合わせた多層 流路構造を有するマ-ホールドを構成することもできる。

産業上の利用可能性

本発明は、圧力センサを用いた吐出量の微調整が可能な高機能製品のみならず、 そのような調整機能を有しない廉価製品にも適用することができる。また、吐出'塗布 に限らず、液送を目的とするもの全般に応用可能である。

Claims

請求の範囲

[I] 加圧気体を調圧する減圧弁と、調圧された加圧気体を供給する圧力供給ジョイント と、減圧弁と圧力供給ジョイントとを連通または遮断する電磁弁とを備え、

内部に流路を有するマ-ホールドに電磁弁および減圧弁を一体的に配置すること を特徴とする液体吐出装置。

[2] 電磁弁および減圧弁は、マ-ホールドの外表面に配置されることを特徴とする請求 項 1の液体吐出装置。

[3] マ-ホールドの内部に、減圧弁と圧力供給ジョイントとを連通する第 1流路、減圧弁 と電磁弁とを連通する第 2流路を有することを特徴とする請求項 1または 2の液体吐 出装置。

[4] マ-ホールドは、減圧弁、圧力供給ジョイント、および電磁弁と直結されることを特 徴とする請求項 1, 2または 3の液体吐出装置。

[5] 圧力供給ジョイントは、電磁弁と直結されることを特徴とする請求項 1な!、し 4の ヽず れかの液体吐出装置。

[6] 減圧弁は、減圧弁と直結した調圧用ノブを備えることを特徴とする請求項 1ないし 5 の！、ずれかの液体吐出装置。

[7] マ-ホールドは、さらに、負圧を発生するェジェクタとして作用する流路を備えること を特徴とする請求項 1な!、し 6の 、ずれかの液体吐出装置。

[8] ェジェクタとして作用する流路は、マ-ホールドの内部で電磁弁と排気口とを連通 する第 3流路であることを特徴とする請求項 7の液体吐出装置。

[9] ェジヱクタとして作用する流路は、さらに、マ二ホールドの内部で第 1流路と第 3流 路とを連通し、第 3流路との連結箇所近傍の内径が小さ 、第 4流路とから構成される ことを特徴とする請求項 8の液体吐出装置。

[10] マ二ホールド内部の流路内壁面に弁体を密着して摺動するよう構成された制御弁 を備えることを特徴とする請求項 1な 、し 9の 、ずれかの液体吐出装置。

[II] 制御弁は、第 1流路と第 4流路の連結部で、第 1流路と第 4流路とを連通ないし遮断 することを特徴とする請求項 10の液体吐出装置。