WO2007080911A1 - 液材吐出装置 - Google Patents

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WO2007080911A1
WO2007080911A1 PCT/JP2007/050213 JP2007050213W WO2007080911A1 WO 2007080911 A1 WO2007080911 A1 WO 2007080911A1 JP 2007050213 W JP2007050213 W JP 2007050213W WO 2007080911 A1 WO2007080911 A1 WO 2007080911A1
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liquid material
valve body
section
flow path
discharge
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PCT/JP2007/050213
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kazumasa Ikushima
Original Assignee
Musashi Engineering, Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus that discharges liquid material by dropping or flying the liquid material, and more specifically, relates to a liquid material discharge apparatus that can quantitatively discharge the liquid material from a nozzle with high accuracy while being clean.
  • discharge refers to a discharge method in which the liquid material comes into contact with the workpiece before the nozzle force is also separated, and a type in which the liquid material comes into contact with the workpiece after being separated from the nozzle cover. Including methods.
  • the liquid material is sucked into the measuring hole by the backward movement of the discharge portion having the discharge port for discharging the liquid material and the plunger sliding in close contact with the inner wall surface of the measuring hole of the measuring portion, and the plunger moves forward.
  • a measuring unit that discharges the liquid material from the discharge unit by movement, a liquid material storage unit, and a meter A valve that slides in close contact with the discharge unit and the metering unit, and a first position that communicates with the metering unit and a second position that communicates with the discharge port;
  • a liquid material discharge device has been proposed in which the measuring section is disposed at the tip of the liquid material storage section.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-190871
  • Patent Document 2 JP 2005-296700 A
  • Friction pieces and wear powder may be generated on the sliding surface due to friction. If worn pieces or the like are mixed into the sliding surface, the sealing performance of the switching valve is deteriorated. As a result, the liquid material leaks out and there is a possibility that the discharge amount varies.
  • wear pieces of the valve when wear pieces of the valve are mixed in the liquid material, they are discharged from the nozzle, which may cause a defect in a product using the liquid material.
  • a configuration for applying the contact pressure for example, a configuration using a force using a spring requires a separate mechanism for applying the contact pressure, which is a neck for downsizing the device. It was.
  • the present invention provides a liquid material that can be discharged while keeping the liquid material supplied to the apparatus in a clean state, and the apparatus can be downsized while ensuring a stable discharge amount.
  • the purpose is to provide a discharge device.
  • a liquid material discharge device including a valve portion having a configuration in which a contact pressure is not applied to the valve body from the outside.
  • the first invention slides on the liquid material supply part for supplying the liquid material to be discharged, the discharge part having the discharge port for discharging the liquid material, the measurement hole and the inner wall surface of the measurement hole, and moves into the measurement hole.
  • a metering section (12) that also draws and discharges the liquid material into the body, a main body (50), a flow path (83) that communicates the liquid material supply section and the metering section, and a metering section (12).
  • a flow path (85) communicating with the discharge section is formed, and a valve section including a valve body (26) sliding in a space (52) provided in the main body (50), and a control for controlling them.
  • the control unit communicates the liquid material supply unit and the measurement unit with the valve body (26) disposed at the first position. And when shutting off the metering unit and the discharge unit, and discharging the liquid material in the metering hole, This is a liquid material discharge device in which the valve body (26) is arranged at the second position so that the metering unit and the discharge unit communicate with each other and the liquid material supply unit and the measurement unit are blocked.
  • the valve body (26) is a rotary valve, and the control unit rotates the valve body by a predetermined angle to move the valve body to the first position or the second position. It is characterized by arranging the body.
  • the flow path (83) formed in the valve body (26) and communicating the liquid material supply section and the measuring section is provided on the surface of the valve body.
  • the channel (85) which is a concave groove and communicates the metering part and the discharge part is a hole penetrating the valve body.
  • a fourth invention is characterized in that, in the third invention, the concave groove is constituted by two concave grooves arranged at symmetrical positions of the valve body (26).
  • the valve body (26) is a slide valve, and the control unit moves the valve body horizontally by a predetermined distance to move the first position or the second position. It is characterized by arranging a valve body.
  • the flow path (83) formed in the valve body (26) that communicates the liquid material supply unit and the measuring unit is a sliding contact surface with the measuring unit.
  • the channel (85), which is a concave groove provided in the pipe and communicates the measuring section and the discharge section, is a hole communicating the measurement hole and the discharge section.
  • control unit rotates the valve body (26) by a predetermined angle, and horizontally moves the valve body (26) by the predetermined distance. It is characterized by arranging a valve body.
  • the controller performs suction of the liquid material into the measuring hole by one backward movement of the plunger, and discharges the liquid material in the measuring hole. Is performed by a plurality of forward movements of the plunger.
  • the valve body (26) having a diameter different from the inner diameter of the space (52) can be inserted in accordance with the characteristics of the liquid material to be discharged.
  • the main body (50) has a connection portion (55) joined to a flow path communicating with the liquid material supply portion in an upper portion thereof. Let's say.
  • the main body (50) communicates the flow path communicating with the liquid material supply section and the space (52) to the measuring section (20). It has a flow path (81) that constitutes a measuring hole, a flow path that communicates with the liquid material supply section, and a flow path (82) that communicates with the space (52).
  • a twelfth invention is characterized in that, in the eleventh invention, the main body (50) has a cylindrical portion (16) extending upward from an upper surface thereof and having a flow path (81) formed therein. To do.
  • valve body since the valve body is strong and no contact pressure is applied, the driving force required to drive the valve body is relatively small. Therefore, since the valve drive source can be reduced in size, the apparatus main body can be reduced in size, and the degree of freedom of attachment is high when the head for a robot is used.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a first position of a valve body of the liquid material discharge device of Example 1.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a second position of the valve body of the liquid material discharge device of Example 1.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view and a cross-sectional view of the valve body of Example 1.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of Example 2 apparatus.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the first position of the valve body of the liquid material discharge device of Example 2.
  • FIG. 7 is a view showing the second position of the valve body of the liquid material discharge device of Example 2.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view and a sectional view of a valve body of Example 2.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a first position of a valve body of the liquid material discharge device of Example 3.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a second position of the valve body of the liquid material discharge device of Example 3.
  • FIG. 11 A schematic perspective view and a sectional view of the valve body of Example 3.
  • FIG. 12 is a perspective view and a top view of a valve body of Example 3.
  • FIG. 13 A schematic perspective view and a sectional view of a modified example of the valve body of the third embodiment.
  • the valve unit of the present invention has a space (hole or hole) communicating with the measuring unit, the liquid material supply unit, and the discharge unit, and a valve body is attached to the space to move it, Since the structure switches between the first position and the second position, a mechanism for bringing the space and the valve body into close contact with each other is not required, and the apparatus can be miniaturized.
  • the structure of the space provided in the valve portion is such that the side end into which the valve body is inserted is an opening and the other end is closed, or the side end into which the valve body is inserted.
  • a hole which is a through-hole penetrating the other end opposite to the force is exemplified.
  • the configuration of this device enables selection of a rotation operation, a parallel movement operation, or a combined operation of the rotation operation and the parallel movement operation as the operation of the valve body with respect to the space.
  • Rotating operation does not require the valve element to move in the direction of drilling the space as in parallel operation.
  • Valve switching is possible while the valve element remains in the space, so unnecessary space for valve switching is not necessary. This contributes to the compactness of the device.
  • the diameter of the valve body can be appropriately selected with respect to the diameter of the space.
  • the valve body can be attached to the device.
  • the diameter of the valve element can be the same as the inner diameter of the space.
  • the valve element is partially provided between the space and the valve element. Clearance Thus, it is possible to avoid the excessive contact state generated between the valve seat and the valve body and to provide a sealing property that prevents a sufficient leakage of the liquid material.
  • the configuration of the present apparatus is such that the valve body with respect to the diameter of the space depends on the specifications of the liquid material such as viscosity, the discharge amount, and the discharge interval (discharge tact). It is possible to select the diameter of the material as appropriate.
  • valve body is smaller than the outer diameter of the valve body and is discharged with a high pressure applied, the valve body should be discharged with a low pressure that should be taken into consideration when considering the sealing performance of the valve. Appropriate adjustments such as a larger diameter than the diameter are possible.
  • the liquid material discharge device of the present embodiment is a machine composed of a base 1, a plate (top plate) 3, an intermediate plate 4 and a column plate 2 connecting them, which are arranged in parallel.
  • Frame base body 1 fixed body 50, valve drive unit disposed on base 1 and valve body 26 fitted in body 50, base 1 and intermediate plate 4
  • the liquid material reservoir 11 that is disposed between the main body 50 and is fixed to the intermediate plate 4, the liquid material supply section that is formed by the flow path inside the main body 50, and the main body 50 that is fixed to the base 1.
  • a screw transmission device arranged between the top plate 3 and the intermediate plate 4, the discharge unit disposed below the main unit 50, the measuring unit 12 having the plunger 13 and formed inside the main unit 50, It consists of a plunger drive unit that uses and a control unit that controls them.
  • the configuration of each unit will be described in detail.
  • the main body 50 has a liquid material holding region 51 that has a concave portion in the upper part and holds the liquid material supplied from the liquid material storage unit 11.
  • the upper part of the main body 50 has a liquid material storage container 1 1 has a connecting portion 55 that joins a flow path communicating with 1.
  • the flow path communicating with the liquid material storage container 11 is a concept including not only the pipe 53 described later but also the supply port of the liquid material storage container 11 when directly connected to the main body 50.
  • a space 52 is formed in the side surface of the main body 50 below the liquid material reservoir 11 and the valve body 26 is inserted.
  • the main body 50 is provided with the liquid material holding region 51 which is a recess, but the upper end of the main body 50 may be configured as a flat surface in an essential configuration.
  • a second flow path 82 to be described later can be provided at a location (upper surface or connection portion 55) in contact with the flow path communicating with the liquid material storage container 11 of the main body 50.
  • the upper end of the main body 50 may be a flat surface, and a cylindrical portion 16 described later may protrude.
  • the second flow path 82 is shortened, so that the flow path resistance is reduced, and the liquid material can be filled more smoothly.
  • a cylindrical part 16 that is a tubular body extends in the direction of the liquid material storage part 11, and the cylindrical part 16 has a through-hole that reaches the space 52.
  • the end force on the liquid material reservoir 11 side of the cylindrical portion 16 also forms a first flow path 81 that reaches the space 52.
  • a second hole 82 having a through hole reaching the space 52 at the position adjacent to the cylindrical portion 16 on the bottom surface of the liquid material holding region 51 is formed so that the bottom force of the liquid material holding region 51 also reaches the space 52.
  • a nozzle 31 is fixed to a surface of the main body 50 facing the liquid material holding region 51, and the relative surface force has a through-hole that reaches the space 52 so that the main body 50 and the nozzle 31 communicate with each other.
  • a fourth flow path 84 from the nozzle to the discharge port 32 at the tip of the nozzle is formed.
  • the main body 50 includes the liquid material storage unit 11 at the top.
  • the liquid material stored in the liquid material storage unit 11 is supplied to the liquid material holding area 51 of the main body 50. It is preferable to provide a lid 61 having a through-hole into which the plunger 13 is inserted in the center at the upper part of the liquid material storage unit 11, thereby preventing foreign substances such as dust from entering the storage container. .
  • the measuring unit 12 includes a first flow path 81 and a plunger 13 formed in the cylindrical portion 16.
  • the plunger 13 reciprocates in the first flow path 81 by the action of the plunger drive motor 14, and slides closely on the inner wall surface of the first flow path 81. Plunger 13 is back upward When retreating, the liquid material is sucked into the first flow path 81, and when the plunger 13 moves forward downward, the liquid material in the first flow path 81 is pushed out.
  • the plunger 13 includes a plunger head 90 having a large diameter at the tip, ensures close sliding with respect to the inner wall surface of the first flow path 81, and the plunger head 90 of the plunger 13 is large. This is preferable because parts other than the diameter part can be prevented from contacting the first flow path 81 and the movement of the plunger 13 moving in the first flow path can be made smooth.
  • a nozzle 31 is connected to the lower end of the main body 50 and has a discharge port 32.
  • the nozzle 31 is screwed to the main body 50 and is detachable.
  • valve drive motor 28 fixed to the lower surface of the base 1 The rotational drive of the valve drive motor 28 fixed to the lower surface of the base 1 is transmitted to the valve body 26 via a joint 91 connected to the valve drive motor 28.
  • the valve body 26 is attached to a space 52 formed in the side surface of the main body 50, and rotates in the space 52.
  • the valve body 26 has a cylindrical shape, and is inserted into the space 52 in the length direction of the cylinder.
  • the valve body 26 has a through hole in the radial direction and forms the fifth flow path 85 with the through hole.
  • the valve body 26 has a groove extending in the length direction of the valve body 26 on the circumferential surface of the valve body 26 orthogonal to the fifth flow path 85 which is a through hole, and the valve body 26 is inserted into the space 52. Then, the third flow path 83 is formed in cooperation with the inner wall surface of the space 52.
  • a liquid material discharge operation (control of each part by the control unit) using the liquid material discharge apparatus having the above configuration will be described.
  • the valve body 26 is rotated by the valve drive motor 28, and the valve body 26 is connected to the second flow path 82 as shown in FIG.
  • the plunger driving motor 14 is operated to move the plunger 13 backward, so that the liquid material is transferred from the liquid material reservoir 11 to the second flow path 82.
  • the first flow path 81 is filled through the third flow path 83.
  • the plunger 13 is moved forward to bring the tip into close contact with the liquid material, and the bubbles in the first flow path 81 are eliminated.
  • bubble removal is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-1908 by the applicant.
  • a plunger provided with a bubble removal mechanism already applied for in No. 71 may be used.
  • valve body 26 is rotated and moved by the valve drive motor 28, and as shown in FIG. 3, the first flow path 81 and the fourth flow path are passed through the fifth flow path 85 formed in the valve body 26.
  • the valve body is positioned at the second position where it communicates with the flow path 84, the plunger drive motor 14 is operated, and the plunger 13 is moved forward by a specified amount, so that the liquid material filled in the measuring section 12 is discharged. Discharge from discharge port 32 at the tip of nozzle 31.
  • the plunger drive motor 14 is operated at a high speed, and the plunger 13 is advanced and moved at a high speed by a specified amount, whereby the liquid material stored in the measuring unit 12 is ejected from the discharge port 32 at the tip of the nozzle 31. It's pretty.
  • all the liquid material sucked into the first flow path 81 is discharged by one advancement operation of the plunger 13, or is divided into multiple times by the multiple advancement operation of the plunger 13. Can also be discharged. That is, the liquid material can be sucked into the first flow path 81 for each discharge, or the liquid material can be sucked into the first flow path 81 through a plurality of discharges.
  • the tip position of the plunger 13 is always constant so that the operation of the plunger 13 is uniform for each discharge. It is preferable that the position force is moved backward and the position force is moved forward.
  • the discharge routine in which the liquid material is sucked into the first flow path 81 through the plurality of discharges is compared with a routine that is operated for each discharge. Since the number of operations of the valve body 26 is reduced, the life of the valve body 26 can be extended.
  • the apparatus of the present embodiment is placed in a slide operation type in which the valve body 26 of the apparatus disclosed in the first embodiment is translated from the rotation operation type to switch between the first position and the second position. It has been replaced.
  • valve drive actuator 29 fixed to the lower surface of the base 1 is advanced and retracted so as to be transmitted to the valve body 26 via the joint 91 connected to the valve drive actuator 29. Therefore, the actuator for driving the valve 29
  • the valve body 26 slides by the forward and backward movement.
  • the valve body 26 is different from the valve body used in the rotational operation type of Example 1 in the relative positions of the third flow path 83 and the fifth flow path.
  • the valve body 26 of Example 2 has a cylindrical shape, has a through hole in the radial direction, and has a concave groove extending in the length direction of the valve body 26 in parallel with the through hole. To do.
  • the third flow path 83 is configured in cooperation with the inner wall surface of the space 52. Same as Example 1.
  • the space 52 of the main body 50 can be formed as a hole in the same manner as in the force example 1 which is a through hole in this embodiment.
  • the space 52 in the first embodiment can of course be a through hole.
  • the liquid material supply unit is configured such that a pipe 53 is provided in the main body 50 and communicates with the liquid material storage unit 11 via a liquid feed pipe 54 provided on a side surface of the pipe 53.
  • a pipe 53 is provided in the main body 50 and communicates with the liquid material storage unit 11 via a liquid feed pipe 54 provided on a side surface of the pipe 53.
  • valve body 26 is a rotary valve
  • space 52 of the main body 50 is a through-hole type.
  • the liquid supply unit has a branching structure as in the second embodiment.
  • This embodiment is characterized by the configuration of the valve body 26. As shown in FIG. 11, grooves formed on the circumferential surface of the valve body 26 are provided symmetrically on the side circumferential surface.
  • the valve body 26 having such a configuration can switch the valve by a one-way rotation operation of the nozzle driving motor 28.
  • valve body 26 having the configuration of the first embodiment needs to be switched between the first position and the second position by the forward and reverse operations of the valve drive motor 28. Alternatively, only reverse operation is sufficient.
  • the through-hole forms the fifth flow path 85, and when the valve body 26 is inserted in the space 52, the third flow path cooperates with the inner wall surface of the space 52.
  • 83 is the same as in Example 1. The same force is different in that there are two grooves constituting the third flow path 83.
  • the driving of the valve body 26 can be a rotary type as in the first and third embodiments or a slide type as in the second embodiment.
  • valve body 26 is such that the approximate center position of the third flow path 83 overlaps the approximate center position of the fifth flow path 85 as shown in FIG.
  • the valve driving motor 28 can be rotated in one direction.
  • the apparatus of the present invention requires a work in a clean environment such as semiconductor-related or bio-related as a type of discharge method in which the discharged liquid material comes into contact with the workpiece before the nozzle force is separated. It can be used in various fields.
  • the discharged liquid material is used for a dropping method in which the discharged liquid material comes into contact with the work after being separated from the nozzle cover. It may be used in fields such as the liquid crystal dropping process.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

 装置に供給される液材をクリーンな状態に保持したまま吐出し、安定した吐出量を確保しつつ、装置を小型にすることができる液材吐出装置の提供。  吐出する液材を供給する液材供給部と、液材を吐出する吐出口を有する吐出部と、計量孔および計量孔の内壁面と摺動して計量孔内に液材を吸入し、排出するプランジャーからなる計量部と、本体、並びに、液材供給部と計量部とを連通する流路および計量部と吐出部とを連通する流路が形成され、本体内に設けられた空間内で摺動する弁体からなるバルブ部と、これらを制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、計量孔内に液材を吸入する際は、前記弁体を第1の位置に配して液材供給部と計量部とを連通し、且つ、計量部と吐出部とを遮断し、計量孔内の液材を排出する際は、前記弁体を第2の位置に配して計量部と吐出部とを連通し、且つ、液材供給部と計量部とを遮断する液材吐出装置。

Description

明 細 書
液材吐出装置
技術分野
[0001] 本発明は、液材を滴下または飛滴させて吐出する装置に関し、より具体的には液 材をクリーンなまま精度良ぐノズルより定量吐出できる液材吐出装置に関する。 なお、本発明における「吐出」とは、液材がノズル力も離間する前にワークに接触す るタイプの吐出方式、および、液材がノズルカゝら離間した後にワークに接触されるタイ プの吐出方式を含むものである。
背景技術
[0002] 液材を滴下または飛滴させて吐出する技術分野に関し、液体材料を定量的に吐出 する技術として、出願人は、特許文献 1に開示された、管形状の計量部と、前記計量 部に内接するプランジャーと、吐出口を具えるノズルと、前記計量部と前記ノズルとを 連通する第 1のバルブと、液材を貯留する貯留容器と、前記貯留容器と前記計量部 とを連通する第 2のバルブと、で構成され、前記計量部の内径と前記第 1のバルブの 弁体に設ける通孔とが、実質的に同径とする吐出装置や、特許文献 2に開示された、 液材を吐出する吐出口を有する吐出部と、計量部の計量孔の内壁面に密接して摺 動するプランジャーの後退移動により液材を計量孔に吸入し、プランジャーの進出移 動により液材を前記吐出部より吐出する計量部と、液材貯留部と計量部とを連通する 第一の位置、および吐出口とを連通する第二の位置、を切り替え、かつ、前記吐出 部と前記計量部に密着して摺動するバルブと、力 なる液体材料の吐出装置にぉ 、 て、前記計量部を前記液材貯留部の先端部に配設する液体材料の吐出装置を提言 してきた。
特許文献 1 :特開 2003— 190871号公報
特許文献 2:特開 2005 - 296700号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 従来のスライド弁を用いた切換バルブを備える装置にぉ 、ては、切換バルブのシ 一ル性を保っために、所定の圧力をかけながら、切換バルブを摺動させることとなる
1S 摩擦により切換バルブの摩耗片、摩耗粉が摺動面に生じる場合がある。摩耗片 等が摺動面に混入すると、切換バルブのシール性が低下され、その結果液材が漏出 し、吐出量にばらつきをもたらすおそれがある。
また、バルブの摩耗片等が液材に混入すると、ノズルより吐出されてしまい、前記液 材を利用する製品に不良を発生させるおそれがある。
[0004] さらに、密着によって液材を外部に漏出せぬようシールするためには、液材吐出時 の液材圧力に耐え得るよう外部力 密着圧を付与する必要があるが、バルブ摺動時 にはこの密着圧を上回る駆動力を必要とするため、大型モーターを採用することが必 要であった。シール性を向上させるベく密着圧を強化するほど大きなバルブ駆動源 が必要となり、装置の大型化、重量化を招いていた。
密着圧を付与するための構成としては、例えばスプリングを用いたものがある力 か 力る構成では、密着圧を付与するための機構が別途必要であり、装置の小型化のネ ックとなっていた。
[0005] 上記課題を鑑み、本発明は、装置に供給される液材をクリーンな状態に保持したま ま吐出し、安定した吐出量を確保しつつ、装置を小型にすることができる液材吐出装 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
[0006] 上記課題を解決するため、発明者は、弁体に外部から密着圧が付与されない構成 のバルブ部を備える液材吐出装置を開発した。
すなわち、第 1の発明は、吐出する液材を供給する液材供給部と、液材を吐出する 吐出口を有する吐出部と、計量孔および計量孔の内壁面と摺動して計量孔内に液 材を吸入し、排出するプランジャー力もなる計量部(12)と、本体(50)、並びに、液材 供給部と計量部とを連通する流路(83)および計量部(12)と吐出部とを連通する流 路 (85)が形成され、本体 (50)内に設けられた空間(52)内で摺動する弁体 (26)か らなるバルブ部と、これらを制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、計量孔内 に液材を吸入する際は、前記弁体 (26)を第 1の位置に配して液材供給部と計量部と を連通し、且つ、計量部と吐出部とを遮断し、計量孔内の液材を排出する際は、前記 弁体 (26)を第 2の位置に配して計量部と吐出部とを連通し、且つ、液材供給部と計 量部とを遮断する液材吐出装置である。
第 2の発明は、第 1の発明において、前記弁体 (26)は回転弁であり、前記制御部 は、弁体を所定角度回転させることにより前記第 1の位置または第 2の位置に弁体を 配することを特徴とする。
第 3の発明は、第 2の発明において、前記弁体 (26)に形成された、前記液材供給 部と計量部とを連通する流路 (83)は弁体の表面上に設けられた凹溝であり、前記計 量部と吐出部とを連通する流路(85)は弁体を貫通する孔であることを特徴とする。 第 4の発明は、第 3の発明において、前記凹溝は、弁体 (26)の対称位置に配され た 2つの凹溝により構成されることを特徴とする。
第 5の発明は、第 1の発明において、前記弁体 (26)はスライド弁であり、前記制御 部は、弁体を所定距離水平移動させることによりを前記第 1の位置または第 2の位置 に弁体を配することを特徴とする。
第 6の発明は、第 5の発明において、前記弁体 (26)に形成された、前記液材供給 部と計量部とを連通する流路 (83)は、前記計量部との摺接面に設けられた凹溝であ り、計量部と吐出部とを連通する流路(85)は、計量孔と吐出部とを連通する孔である ことを特徴とする。
第 7の発明は、第 1の発明において、前記制御部は、前記弁体 (26)を所定の角度 回転させること、および、所定距離水平移動させることにより前記第 1の位置または第 2の位置に弁体を配することを特徴とする。
第 8の発明は、第 1ないし 7のいずれかの発明において、前記制御部は、計量孔へ の液材の吸引を 1回のプランジャーの後退移動で行い、計量孔内の液材の排出をプ ランジャーの複数回の前進移動で行うことを特徴とする。
第 9の発明は、第 1ないし 8のいずれかの発明において、吐出する液材の特性に応 じて、前記空間(52)の内径と異なる径の弁体 (26)を挿着できることを特徴とする。 第 10の発明は、第 1ないし 9のいずれかの発明において、前記本体(50)は、その 上方部分に液材供給部と連通する流路と接合する接続部 (55)を有することを特徴と する。 第 11の発明は、第 1ないし 10のいずれかの発明において、前記本体(50)は、液 材供給部と連通する流路と前記空間(52)とを連通し、計量部(20)の計量孔を構成 する流路 (81)と、液材供給部と連通する流路と前記空間(52)とを連通する流路 (82 )とを有することを特徴とする。
第 12の発明は、第 11の発明において、前記本体(50)は、その上面から上方に延 出され、内部に流路 (81)が形成された筒部(16)を有することを特徴とする。
発明の効果
[0007] 本発明にお 、ては、弁体に強!、密着圧が付与されな!、から、弁体を駆動するため に必要な駆動力は比較的小さくなる。よって、バルブ駆動源を小型化することができ るため、装置本体を小型化することが可能となり、また、ロボット用ヘッドとする際も、 その取り付けの自由度が高い。
[0008] 強い密着圧を除くことにより、弁体の摺動面で発生する摩擦を最小限にできるため 、装置に供給される液材をクリーンな状態に保持したまま連続的な吐出作業を行うこ と、並びに、安定した吐出量を確保することがより高いレベルで実現可能となる。 図面の簡単な説明
[0009] [図 1]実施例 1装置概略図である。
[図 2]実施例 1の液体材料吐出装置の弁体の第 1位置を示す要部拡大断面図である
[図 3]実施例 1の液体材料吐出装置の弁体の第 2位置を示す要部拡大断面図である
[図 4]実施例 1の弁体の概略斜視図および断面図である。
[図 5]実施例 2装置概略図である。
[図 6]実施例 2の液体材料吐出装置の弁体の第 1位置を示す要部拡大断面図である [図 7]実施例 2の液体材料吐出装置の弁体の第 2位置を示す要部拡大断面図である [図 8]実施例 2の弁体の概略斜視図および断面図である。
[図 9]実施例 3の液体材料吐出装置の弁体の第 1位置を示す要部拡大断面図である 圆 10]実施例 3の液体材料吐出装置の弁体の第 2位置を示す要部拡大断面図であ る。
圆 11]実施例 3の弁体の概略斜視図および断面図である。
[図 12]実施例 3の弁体の斜視図および上面図である。
圆 13]実施例 3の弁体の変形例の概略斜視図および断面図である。
符号の説明
1 ベース
2 支柱板
3 板 (天板)
4 中間板
11 液材貯留部
12 計量部
13 プランジャー
14 プランジャー駆動用モータ
16 円筒部
26 弁体
28 バルブ駆動用モータ
29 バルブ駆動用ァクチユエータ
31 ノズル
32 吐出口
50 本体
51 液材保持領域
52 空間
53 管
54 液送管 81 第 1流路
82 第 2流路
83 第 3流路
84 第 4流路
85 第 5流路
90 プランジャーヘッド
91 ジョイント
発明を実施するための最良の形態
[0011] 本発明のバルブ部は、計量部、液材供給部および吐出部と連通する空間(穴また は孔)を有し、前記空間に弁体を揷着し、これを移動させて、前記第 1位置と前記第 2 位置とを切り替える構造であるため、前記空間と前記弁体とを密着させるための機構 を要せず装置を小型化できる。
[0012] ここで、バルブ部に設けられた空間の構造としては、前記弁体が挿入される側端が 開口であり他端は閉口している穴、または前記弁体が挿入される側端力 相対する 他端に貫通する貫通孔である孔が例示される。
[0013] また、本装置の構成は、前記空間に対する前記弁体の動作を、回転動作、平行移 動動作または回転動作と平行移動動作の複合動作を選択可能とする。
回転動作は、平行動作のように弁体を空間の穿設方向に動作させる必要がなぐ 空間内に弁体を収めたまま、弁の切り替えが可能であるから、バルブ切り替えのため の不要なスペースを削減でき、装置のコンパクトィ匕に貢献するものである。
[0014] 平行移動動作に回転動作を加える複合動作は、平行移動動作による液材に対す る剪断力に加え、回転動作により前記平行移動動作による剪断力に直行する剪断力 を液材に加えることができ、弁体の速やかなる切り替えを可能とするものである。
[0015] 本装置の構成においては、前記弁体を、前記空間から着脱可能とすると、前記空 間の径に対し、前記弁体の径を適宜選択することができるため、諸条件に応じた弁 体を装置に装着させることが可能となる。
[0016] すなわち、弁体の径は、前記空間の内径と同径とすることも可能である力 前記空 間の内径と異径とすることにより、前記空間と前記弁体の間に部分的にクリアランスを 生じせしめ、弁座と弁体と間に生じる過度な密着状態を回避させ、かつ十分な液材 漏洩を防止するシール性をもたらすことが可能である。
[0017] また、本装置の構成は、前記シール性に加え、粘性等の液材の緒元や、吐出量、 吐出間隔(吐出タクト)といった吐出条件に応じて、前記空間の径に対する弁体の径 を適宜選択することを可能とする。
[0018] すなわち、弁体の径は、吐出する液材の粘性に応じて径を調整したものを装着する ことが可能である。
例えば、その他の諸条件との関連も考慮すべきであるが、一般的には、高粘性な液 材を扱う場合は、液材の低流動性を考慮して、低粘度の液材を扱う場合の弁体外径 と比較して小径とする、また、高い圧力を印加して吐出する場合は、バルブのシール 性を考慮すベぐ低い圧力を印カロして吐出する場合の弁体の外径と比較して大径と する、などの適宜調整が可能である。
[0019] 本発明の詳細を実施例に基づき説明するが、本発明はこれらの実施例によって何 ら限定されるものではない。
実施例 1
[0020] 《全体構造》
本実施例の液体材料の吐出装置は、図 1に示すように、平行に配置された、ベース 1、板 (天板) 3、中間板 4とそれらを結合する支柱板 2とで構成した機枠と、ベース 1〖こ 固定された本体 50と、ベース 1に配設されたバルブ駆動部と本体 50内に揷着された 弁体 26で構成されるバルブ部と、ベース 1および中間板 4の間に配設され、本体 50 と連通し中間板 4に固定される液材貯留部 11と、本体 50内部の流路で形成される液 材供給部と、ベース 1に固定される本体 50の内部および本体 50の下方に配設される 吐出部と、プランジャー 13を有し本体 50の内部に形成された計量部 12と、天板 3と 中間板 4の間に配置されねじ伝導装置を用いたプランジャー駆動部と、それらを制御 する制御部とで構成されている。以下、各部の構成を詳細に説明する。
[0021] 《本体》
図 2に示すように、本体 50は、上部に凹部を有し液材貯留部 11から供給される液 材を保持する液材保持領域 51を有する。本体 50の上方部分には、液材貯留容器 1 1と連通する流路と接合する接続部 55を有する。ここで、液材貯留容器 11と連通す る流路は、後述の管 53に限らず本体 50に直結した場合の液材貯留容器 11の供給 口をも含む概念である。本体 50の液材貯留部 11より下方の側面には空間 52が穿設 されており、弁体 26が挿着される。
なお、本実施例では、本体 50に凹部である液材保持領域 51を設けたが、必須の 構成ではなぐ本体 50の上端を平面で構成してもよい。かかる構成の場合、後述の 第 2流路 82は、本体 50の液材貯留容器 11と連通する流路と接する個所 (上面また は接続部 55)に設けることができる。
なおまた、本体 50の上端を平面とし、更に後述の円筒部 16が突出する構成として もよい。力かる構成の場合、第 2流路 82が短くなるので、その流路抵抗が減り、液材 の充填がより円滑に行われることとなる。
[0022] 液材保持領域 51の底面中央部には、液材貯留部 11方向に向力つて管状体である 円筒部 16が延出し、円筒部 16は空間 52に至る貫通孔を有し、前記円筒部 16の液 材貯留部 11側端力も空間 52に至る第 1流路 81を形成する。
同じく液材保持領域 51の底面の円筒部 16に隣接する位置に、空間 52に至る貫通 孔を有し、液材保持領域 51の底面力も空間 52に至る第 2流路 82を形成する。
本体 50の液材保持領域 51と相対する面には、ノズル 31が固定されており、本体 5 0とノズル 31とが連通するよう前記相対面力も空間 52に至る貫通孔を有し、空間 52 からノズル先端の吐出口 32に至る第 4流路 84を形成する。
[0023] 《液材供給部》
本体 50は上部に液材貯留部 11を備える。液材貯留部 11に貯留される液材は、本 体 50の前記液材保持領域 51に供給される。液材貯留部 11の上部には、中央にプ ランジャー 13が挿入される貫通孔を有する蓋 61を備えることが好ましぐこれにより貯 留容器内に埃等の異物の混入を防ぐことができる。
[0024] 《計量部》
計量部 12は、前記円筒部 16内に形成される第 1流路 81とプランジャー 13とで構 成される。プランジャー 13は、プランジャー駆動用モータ 14の作用により第 1流路 81 内を往復動作し、第 1流路 81の内壁面を密接摺動する。プランジャー 13が上方に後 退移動すると第 1流路 81内に液材を吸入し、プランジャー 13が下方に前進移動する と第 1流路 81内の液材が押出される。本実施例ではプランジャー 13は、先端が大径 に形成されるプランジャーヘッド 90を備え、第 1流路 81の内壁面に対する密接摺動 を確実にし、プランジャー 13のプランジャーヘッド 90の大径部以外の部分が第 1流 路 81に接触することを防止し、第 1流路内を移動するプランジャー 13の移動を円滑 なものとすることができるため好ましい。
[0025] 《吐出部》
本体 50の下端に接続され、吐出口 32を有するノズル 31により構成される。ノズル 3 1は本体 50に螺合接続されており着脱可能である。
[0026] 《バルブ部》
ベース 1の下面に固定されたバルブ駆動用モータ 28の回転駆動は、バルブ駆動 用モータ 28に接続されたジョイント 91を介して弁体 26に伝達される。
弁体 26は、本体 50の側面に穿設された空間 52に揷着され、空間 52内にて回転 動作する。弁体 26は、円柱形状であって、円柱の長さ方向に空間 52に挿着される。 弁体 26は、径方向に貫通孔を有し該貫通孔をもって第 5流路 85を形成する。また、 弁体 26は、貫通孔である第 5流路 85と直交する弁体 26周面に、弁体 26の長さ方向 に伸びる溝を有し、弁体 26が空間 52に挿着されると空間 52の内壁面と協働して第 3 流路 83を構成する。
[0027] 《液材吐出作業》
上記構成の液材吐出装置を用いた液材吐出作業 (制御部による各部の制御)を説 明する。
液材が全く計量部 12に導入されて ヽな 、状態においては、バルブ駆動用モータ 2 8によって弁体 26を回転移動させ、図 2に示すように、弁体 26を第 2流路 82と第 1流 路 81とが連通する第 1の位置にした後に、プランジャー駆動用モータ 14を作動させ てプランジャー 13を後退移動させ、液材貯留部 11から液材を、第 2流路 82、第 3流 路 83を通して第 1流路 81に充填させる。
その後プランジャー 13を進出移動させて先端を液材に密接させ、第 1流路 81内の 気泡を排除する。なお、このような気泡抜きは、例えば、出願人が特開 2003— 1908 71号において既に出願済みである気泡抜き機構が設けられたプランジャーを用 、て 行ってもよい。
[0028] その後に、バルブ駆動用モータ 28によって弁体 26を回転移動させ、図 3に示すよ うに、弁体 26に形成される第 5流路 85を介して第 1流路 81と第 4流路 84とが連通す る第 2の位置に弁体を位置させ、プランジャー駆動用モータ 14を作動させてプランジ ヤー 13を規定量前進移動させて、計量部 12に充填された液材をノズル 31の先端の 吐出口 32より吐出する。
この際、プランジャー駆動用モータ 14を高速作動させ、プランジャー 13を規定量高 速に進出移動させることにより、計量部 12に蓄えた液材をノズル 31先端の吐出口 32 より飛滴させることち可會である。
[0029] ここで、第 1流路 81に吸入した液材は、プランジャー 13の一回の進出動作によって すべて排出することも、プランジャー 13の複数回の進出動作により、複数回に分割し て排出することも可能である。すなわち、 1回の吐出毎に第 1流路 81に液材を吸入さ せることも、複数回の吐出を経て第 1流路 81に液材を吸入させることも可能である。
[0030] 前記 1回の吐出毎に第 1流路 81に液材を吸入させる吐出ルーチンにおいては、プ ランジャー 13の動作が吐出毎に均一となるよう、プランジャー 13の先端位置を、常に 一定にした位置力 後退移動させ、一定した位置力 前進移動させることが好ま 、 前記複数回の吐出を経て第 1流路 81に液材を吸入させる吐出ルーチンにおいて は、吐出毎に作動させるルーチンと比べ弁体 26の作動回数が減少するので、弁体 2 6の寿命を延ばすことが可能である。
実施例 2
[0031] 本実施例の装置は、第 1の実施例に開示した装置の弁体 26を回転動作タイプから 、平行移動させて第 1の位置と第 2の位置とを切り替えるスライド動作タイプに置き換 えたものである。
図 5および 6に示すように、ベース 1の下面に固定されたバルブ駆動用ァクチユエ一 タ 29進退動作は、バルブ駆動用ァクチユエータ 29に連結されたジョイント 91を介し て弁体 26に伝達されるよう構成されており、従って、バルブ駆動用ァクチユエータ 29 の進退動作によって弁体 26がスライド動作する。
[0032] 弁体 26は、実施例 1の回転動作タイプで使用した弁体とは、第 3流路 83と第 5流路 の相対位置が異なる。実施例 2の弁体 26は、図 8に図示するとおり、円柱形状であつ て、径方向に貫通孔を有し、貫通孔と平行に、弁体 26の長さ方向に伸びる凹溝を有 する。前記貫通孔が第 5流路 85を形成し、前記弁体 26が空間 52に挿着された状態 では、空間 52の内壁面と協働して第 3流路 83を構成する点は、実施例 1と同様であ る。
[0033] また、本体 50の有する空間 52は、本実施例では貫通孔としている力 実施例 1と同 様に穴とすることも可能である。同じく実施例 1における空間 52を貫通孔とすることも もちろん可能である。
さらに、液材供給部は、本体 50に管 53を配設し、管 53の側面に配設される液送管 54を介して、液材貯留部 11と連通する構成し、液材供給部をいわゆる分岐構造とす ることも可能である。液材供給部の分岐構造を採用すれば、本装置の設置箇所によ らず液材貯留部 11を液材充填等のメンテナンスしゃすい箇所に設置することが可能 となる。
実施例 3
[0034] 本実施例の装置構成は、図 9に示すように、弁体 26が回転型バルブであり、本体 5 0の有する空間 52は貫通孔タイプである。また、液体供給部は実施例 2と同様に分 岐構造を有している。
[0035] 本実施例は弁体 26の構成に特徴がある。図 11に図示するように、弁体 26周面に 形成される溝が、側周面に対称に設けられている。このような構成を有する弁体 26は 、ノ レブ駆動用モータ 28の一方向の回転動作によって、弁を切り替えることが可能 である。
すなわち、実施例 1の構成の弁体 26は、バルブ駆動用モータ 28の正転および逆 転動作によって、第 1の位置および第 2の位置を切り替える必要があるが、本実施例 では、正転或いは逆転動作のみで足りる。
本実施例の弁体 26は、貫通孔が第 5流路 85を形成し、弁体 26が空間 52に挿着さ れた状態では、空間 52の内壁面と協働して第 3流路 83を構成する点は、実施例 1と 同様である力 第 3流路 83を構成する溝が 2つである点で異なっている。
[0036] なお、弁体 26の駆動は、実施例 1および実施例 3のように回転型とすることも、実施 例 2のようにスライド型とすることも可能である。
もちろん、これを複合した動作、即ち回転動作とスライド動作を組み合わせた切り替 えも可能である。その場合の弁体 26の構成は、例えば、第 3流路 83の略中央位置が 、図 13に示すように、第 5流路 85の略中央位置と重なるようになる。この際、第 3流路 83を側周面に対称に設ける構成とすれば、バルブ駆動用モータ 28を一方向の回転 動作のものとすることができる。
産業上の利用可能性
[0037] 本発明の装置は、吐出された液材がノズル力 離間する前にワークに接触するタイ プの吐出方式に用いるものとして、半導体関連、バイオ関連等のクリーンな環境での 作業が必要な分野での利用可能性がある。
[0038] また、吐出された液材がノズルカゝら離間した後にワークに接触される滴下、飛滴タイ プの吐出方式に用いるものとして、フラットパネルディスプレイ製造工程、例えば、液 晶パネル製造工程における液晶滴下工程などの分野での利用可能性がある。

Claims

請求の範囲
[1] 吐出する液材を供給する液材供給部と、
液材を吐出する吐出口を有する吐出部と、
計量孔および計量孔の内壁面と摺動して計量孔内に液材を吸入し、排出するブラ ンジャー力もなる計量部(12)と、
本体(50)、並びに、液材供給部と計量部とを連通する流路(83)および計量部(1 2)と吐出部とを連通する流路 (85)が形成され、本体 (50)内に設けられた空間(52) 内で摺動する弁体(26)力 なるバルブ部と、
これらを制御する制御部と、を具備し、
前記制御部は、計量孔内に液材を吸入する際は、前記弁体(26)を第 1の位置に 配して液材供給部と計量部とを連通し、且つ、計量部と吐出部とを遮断し、
計量孔内の液材を排出する際は、前記弁体 (26)を第 2の位置に配して計量部と吐 出部とを連通し、且つ、液材供給部と計量部とを遮断する液材吐出装置。
[2] 前記弁体(26)は回転弁であり、前記制御部は、弁体を所定角度回転させることに より前記第 1の位置または第 2の位置に弁体を配することを特徴とする請求項 1の液 材吐出装置。
[3] 前記弁体 (26)に形成された、前記液材供給部と計量部とを連通する流路 (83)は 弁体の表面上に設けられた凹溝であり、前記計量部と吐出部とを連通する流路 (85) は弁体を貫通する孔であることを特徴とする請求項 2の液材吐出装置。
[4] 前記凹溝は、弁体 (26)の対称位置に配された 2つの凹溝により構成されることを特 徴とする請求項 3の液材吐出装置。
[5] 前記弁体 (26)はスライド弁であり、前記制御部は、弁体を所定距離水平移動させ ることによりを前記第 1の位置または第 2の位置に弁体を配することを特徴とする請求 項 1の液材吐出装置。
[6] 前記弁体 (26)に形成された、前記液材供給部と計量部とを連通する流路 (83)は 、前記計量部との摺接面に設けられた凹溝であり、計量部と吐出部とを連通する流 路(85)は、計量孔と吐出部とを連通する孔であることを特徴とする請求項 5の液材吐 出装置。
[7] 前記制御部は、前記弁体 (26)を所定の角度回転させること、および、所定距離水 平移動させることにより前記第 1の位置または第 2の位置に弁体を配することを特徴と する請求項 1の液材吐出装置。
[8] 前記制御部は、計量孔への液材の吸引を 1回のプランジャーの後退移動で行い、 計量孔内の液材の排出をプランジャーの複数回の前進移動で行うことを特徴とする 請求項 1な!、し 7の 、ずれかの液材吐出装置。
[9] 吐出する液材の特性に応じて、前記空間(52)の内径と異なる径の弁体(26)を挿 着できることを特徴とする請求項 1な!、し 8の 、ずれかの液材吐出装置。
[10] 前記本体 (50)は、その上方部分に液材供給部と連通する流路と接合する接続部 (
55)を有することを特徴とする請求項 1な!、し 9の 、ずれかの液材吐出装置。
[11] 前記本体 (50)は、液材供給部と連通する流路と前記空間(52)とを連通し、計量 部 (20)の計量孔を構成する流路 (81)と、液材供給部と連通する流路と前記空間(5
2)とを連通する流路(82)とを有することを特徴とする請求項 1な 、し 10の 、ずれか の液材吐出装置。
[12] 前記本体(50)は、その上面から上方に延出され、内部に流路(81)が形成された 筒部(16)を有することを特徴とする請求項 11の液材吐出装置。
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