CN102159327A - 喷嘴位置修正机构以及具备该机构的涂布装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在通过驱动机构(702、703、704)使喷出液体材料的喷嘴(707)与载置于作业台(710)上的工件(708)相对移动并在工件面上涂布液体材料时，用于修正所述喷嘴的位置的喷嘴位置修正机构，其具备：调整相对于所述驱动机构的所述喷嘴的相对位置的调整部(304、305、306)、具有所述喷嘴插通的喷嘴插通孔(104)以及与插通于所述喷嘴插通孔的喷嘴的前端部分相抵接的抵接面(106)的定位构件(101)。通过该构成，不必使用照相机或传感器等特殊的设备，能够以简单的构成机械地进行喷嘴的位置调整。

Description

喷嘴位置修正机构以及具备该机构的涂布装置

技术领域

本发明是一种涉及喷嘴位置修正机构以及具备该机构的涂布装置，更具体地说，是一种涉及在通过驱动机构使喷出液体材料的喷嘴与载置于作业台上的工件相对移动并在工件面上涂布液体材料时，能够修正随着维修作业而发生的喷嘴位置偏差的喷嘴位置修正机构。

背景技术

在进行液体材料的补充或维修等的作业时，会自涂布装置卸下包括喷嘴或贮存容器的喷出装置。并且，当液体材料的补充或维修等作业完成时则再将喷出装置安装到涂布装置上。此时，形成于喷出装置所具有的喷嘴前端的喷出口的位置，大部分会从卸下前的位置偏离。当以此状态再开始涂布作业时，则会导致对不要求涂布的位置涂布液体材料，结果是被涂布液体材料的该制品则成为不良品。因此，为了回避如上述情况，提出了各种在安装喷出装置时调整喷嘴前端位置的机构或方法的方案。

例如，专利文献1中公开了一种涂布装置，在基板面涂布液体材料的涂布装置中，其特征在于，具备：被安装在贮存液体材料的注射器(syringe)、向基板面喷出液体材料的喷嘴、从横方向对该喷嘴照相，从该照相图像检测出喷嘴前端的高度位置以及从喷嘴前端的垂直线的位置偏差量的位置检测器、基于从该位置检测器的所述高度位置与所述位置偏差量而进行所述注射器的位置修正的控制器。

此外，专利文献2中公开了一种照相装置与涂布喷嘴的相对位置检测方法，为在具备涂布喷嘴以及照相装置的涂布装置中，检测出它们的相对位置的方法，其特征在于，通过涂布喷嘴在试验涂布面上涂布涂布剂，同时，取得作为该时的照相装置的照相中心的位置的第1位置，其次，取得作为通过照相装置对涂布在试验涂布面的涂布剂照相而取得在该涂布剂的中心位置与照相装置的照相中心一致的位置的第2位置，并且作为表示相对于涂布喷嘴的照相装置的相对位置的值而取得该第1位置与第2位置的X轴方向以及Y轴方向的差。

虽然专利文献1或2所使用的位置检测设备是照相机，但是，也有使用其它的光学设备，例如，激光位移计或光传感器等的情况。

依然还有厌烦设置这样的特殊的设备，用手动操作搭载喷出装置的XYZ驱动机构，以目视对准涂布位置等的目标位置而移动喷嘴前端，且从该移动量的差修正涂布作业开始位置等的设定。

专利文献1：日本特开2000-5679号公报

专利文献2：日本特开2003-142816号公报

发明内容

(发明所要解决的问题)

但是，在专利文献1以及2所记载的发明中，需要为了检测位置的照相机或传感器等的特殊的设备，此外，基于检测结果所作的演算处理或控制也相当复杂。

此外，在专利文献2所记载的发明中，为了检测位置必须实施试验涂布，因此，必须另外设置试验涂布面。

此外，当通过目视而进行对准位置时，该位置会因操作者而有偏差，其精确度也有极限。并且，该操作复杂又花费时间。

因此，本发明的目的是提供一种不需要照相机或传感器等的特殊的设备，能够以简单的构成而机械地进行位置调整的喷嘴位置修正机构以及具备该机构的涂布装置。

(用于解决问题的手段)

第1方面发明，通过驱动机构使喷出液体材料的喷嘴与载置于作业台上的工件相对移动而在工件面上涂布液体材料时，用于修正所述喷嘴的位置的喷嘴位置修正机构，其特征在于，其具备：调整相对于所述驱动机构的所述喷嘴的相对位置的调整部、具有所述喷嘴插通的喷嘴插通孔以及与插通于所述喷嘴插通孔的喷嘴的前端部分相抵接的抵接面的定位构件。

第2方面发明，在第1方面发明中，其特征在于，所述定位构件在内部包括形成所述抵接面的空间，所述喷嘴插通孔被设置成使所述定位构件的一个面与所述空间相连通。

第3方面发明，在第1方面发明中，其特征在于，所述定位构件具备：具有所述喷嘴插通孔的第1构件、以及包括形成所述抵接面的空间，并与所述第1构件相接合的第2构件。

第4方面发明，在第2或3方面发明中，其特征在于，所述空间构成从外部可辨认所述抵接面的窗口。

第5方面发明，在第1至4方面发明中任一方面发明中，其特征在于，在所述定位构件，设有多个不同内径的喷嘴插通孔。

第6方面发明，在第1至5方面发明中任一方面发明中，其特征在于，所述喷嘴插通孔的喷嘴进入侧的端部形成为锥形状。

第7方面发明，在第1至6方面发明中任一方面发明中，其特征在于，所述定位构件由塑料材料所构成。

第8方面发明为一种涂布装置，其具备：第1至7方面发明中任一发明的喷嘴位置修正机构、具有喷出液体材料的喷嘴的喷出装置、载置被涂布液体材料的工件的作业台、使喷嘴与工件相对移动的驱动机构、以及控制部。

第9方面发明，在第8方面发明中，其特征在于，所述控制部将定位构件的位置作为相对于所述驱动机构的基准位置的相对位置而掌握。

(发明效果)

根据本发明，由于不使用照相机或传感器等特殊的设备而机械地进行定位，因此，可使构成简单化，且操作者的操作准确度也没有偏差。

此外，由于不进行复杂的演算处理或控制，因此，能够在短时间内进行喷嘴位置调整，且不需要涂布作业开始位置等的设定修正。

附图说明

图1为本发明涉及的定位构件的示意立体图。

图2为本发明涉及的定位构件的正视图。

图3为本发明涉及的调整机构的示意立体图。

图4为本发明涉及的调整机构的三面视图。

图5为本发明涉及的第一修正程序的流程图。

图6为本发明涉及的第二修正程序的流程图。

图7为实施例1涉及的涂布装置的示意立体图。

图8为表示实施例2涉及的定位构件的示意立体图。

(符号说明)

101    定位构件

102    嵌合构件(第1构件)

103    抵接构件(第2构件)

104    孔(喷嘴插通孔)

105    锥形部

106    抵接面

107    螺丝

108    凹部(空间)

301    调整机构

302    坐标轴

303    连接构件

304    X方向调整部

305    Y方向调整部

306    Z方向调整部

307    X滑动导件

308    Y滑动导件

309    Z滑动导件

310    X滑动构件

311    Y滑动构件

312    Z滑动构件

313    X夹紧板

314    Y夹紧板

315    Z夹紧板

316    X紧固螺丝

317    Y紧固螺丝

318    Z紧固螺丝

319    固定螺丝

320    长圆孔

701    涂布装置

702    X驱动机构

703    Y驱动机构

704    Z驱动机构

705    喷出装置

706    贮存容器(注射器)

707    喷嘴

708    涂布对象物

709    控制部

710    作业台

801    定位构件

802    嵌合构件

803    抵接构件

804    抵接面

805    中央孔

806、807大直径孔

808、809小直径孔

810    锥形部

具体实施方式

以下对用于本发明之一的实施方式进行说明。

(定位构件)

图1表示本发明涉及的定位构件101的示意立体图，图2表示正视图。在图1和图2的构成例中，定位构件101由嵌合构件102与抵接构件103这2个构件所构成。嵌合构件102大致呈长方体形状，喷出装置705具有的喷嘴707的前端部分***通的孔104被设置成自上面向下面贯通。

孔104形成比喷嘴707稍为大径，具有修正喷嘴707的偏差的足够的深度(例如，喷嘴的长度的1/3～1/2)。孔104，在喷嘴进入侧的缘部设有锥形部105。换言之，孔104的入口部分为圆锥台状，从圆锥台的前端一直到出口部分成为圆筒状。这样通过设置锥形部105，利用后述的调整机构301而使喷嘴707前端部分嵌合于孔104时，则更容易***喷嘴707。此外，嵌合构件102优选由热性质(特别是膨胀或收缩)优异的塑料材料(例如，聚醚醚酮)构成。其因为，第一，可以通过抑制因热产生的膨胀或收缩，从而使由热引起的喷嘴位置修正的误差减低为最小限度，第二，当由金属材料构成时，在孔104中***喷嘴707时则有可能损伤喷嘴707。只要能够达到这种目的，则也可以用塑料材料仅构成定位构件101的一部分(例如，只是嵌合构件102)。

另外，孔104的形状只要配合喷嘴707的形状而形成即可，其并不被限定于圆筒状。

抵接构件103在中央呈具有凹部108的凹形状，该凹部108的底面构成与喷嘴707前端部分的喷出口所形成的面相接触的抵接面106。通过在抵接构件103与嵌合构件102之间开设间隙而设置抵接面106，从而在利用后述的调整机构301使喷嘴707嵌合而将喷嘴前端接触抵接面时，则可以由目视进行确认(窗口的作用)。图1及图2的构成例中，上述2个构件(102、103)由螺丝107等的紧固构件被固定而构成定位构件101。在孔104的内侧或外侧的缘部等附着液体材料的情况，或要改变喷嘴707的口径的情况，由于用不同构件构成嵌合构件102和抵接构件103，因此，即使不卸下整个定位构件101而只卸下嵌合构件102也可以进行清扫或和更换其它零件。

此外，上述2个构件(102、103)也可以不由不同构件构成，也可以将喷嘴707的嵌合的孔104或喷嘴前端所抵接的抵接面106设成1个构件。此外，凹部108并不是必须的构成，即使不设置亦可。

定位构件101配设于相对于驱动机构(702、703、704)的基准位置(例如，原点等)而相对规定的位置(自基准位置起被指定的坐标位置)。例如，虽然定位构件101配设于与作业台710上的涂布对象物708不重叠的位置，但是只要是在喷嘴707的可动范围内也可以设置在任何位置。由于定位构件101被固定配置于特定的位置，因此，当通过定位构件101进行喷嘴707的位置调整时，能够对存储在控制部的位置(坐标)合对喷嘴707的位置。这样，由于被位置调整的喷嘴707与工件上的涂布位置的关系为与存储在控制部的位置(坐标)一样，因此，也不需要涂布开始位置的特定作业。

此外，在定位构件101的嵌合构件102上，通过与相对于工件面垂直的直线平行地设置比较深(长)的直线状的孔，从而能够修正在替换喷嘴707时的从喷嘴中心轴的所述垂直直线的偏差(倾斜等)。在本发明中，在喷嘴707的前端部分接触抵接构件103的抵接面的位置调整喷嘴707时，由于所述喷嘴707的前端部分的Z轴方向的位置(自基准面的高度)经常相同，因此，不需要改变用于在工件上进行涂布所必要的间隙(clearance)设定。因此，容易对应于因喷嘴707的种类或制造误差所致的喷嘴前端部分形状等的偏差。

这样，通过使用本发明的定位构件101，从而不必通过自动或手动改变喷嘴707的涂布位置、与工件的间隙设定，能够简单地合对位置。

(调整机构)

图3表示本发明涉及的调整机构301的示意立体图，图4表示其三面图。在图4中，(a)表示正视图，(b)表示俯视图，(c)表示左视图。此处，X、Y、Z轴各方向设为在图3中符号302所示的坐标轴的方向。

如图3所示，调整机构301设置于喷出装置705(用虚线图示)与安装于Z轴驱动机构704(用虚线图示)的连接构件303之间。并且，调整机构301由X方向调整部304、Y方向调整部305、以及Z方向调整部306所构成，各调整部(304、305、306)分别由滑动导件(307、308、309)以及滑动构件(310、311、312)所构成。各滑动导件(307、308、309)安装成如图3箭头所示向各方向能够移动各滑动构件(310、311、312)，由此，能够使喷出装置705向XYZ的各方向移动。

此外，在各调整部(304、305、306)安装有用于在任意位置固定各调整部的夹紧板(313、314、315)和紧固螺丝(316、317、318)。夹紧板(313)设置成横跨滑动构件与连接构件之间，夹紧板(314、315)设置成横跨二个滑动构件之间。夹紧板(313、314、315)一侧用固定螺丝319固定，另一侧用紧固螺丝(316、317、318)固定。在夹紧板(313、314、315)的紧固螺丝(316、317、318)侧开设有对应于移动方向的长圆孔320。紧固螺丝(316、317、318)由大直径的把手部分和小直径的螺纹部分所构成，该螺纹部分相对于该孔320的宽度具有微小的间隙而***通于孔，该螺纹部分的前端旋入至滑动构件或连接构件。

以下以Z方向调整部306为例对夹紧板(313、314、315)以及紧固螺丝(316、317、318)的作用进行说明。当松懈Z紧固螺丝318时，在Z紧固螺丝318的把手部分与Y滑动构件311之间夹持Z夹紧板315的力会松弛，而固定螺丝319侧的Z滑动构件312则变成可移动。相反地，当紧固Z紧固螺丝318时，Z夹紧板315被夹持于Z紧固螺丝318的把手部分与Y滑动构件311之间而其动作被限制，而Z滑动构件312被固定。Z滑动构件312在Z夹紧板315所开设的长圆孔320的长度范围内为可移动。

(修正程序)

以下对使用上述定位构件101以及调整机构301的喷嘴707的位置的修正程序进行说明。此外，在下面中为了说明方便起见，虽然附有符号，但并不限定与符号相对应的附图构成的程序。

图5表示本发明的第一修正程序的流程图。

首先，在涂布装置701的驱动机构(702、703、704)通过调整机构301安装具有喷嘴的喷出装置705(步骤11)。此处，用调整机构301使喷嘴707向Z方向上方移动(步骤12)。这是为了使在下一步骤中移动喷嘴707时，喷嘴707的前端不会与定位构件101发生冲突。其次，利用驱动机构(702、703、704)向预先所设定的定位构件101的位置(XYZ定位位置)移动喷嘴707(步骤13)。另外，使定位位置在一旦设定后不会改变，使用调整机构301来进行喷嘴707的位置调整和改变(步骤14～15)。将喷嘴707移动至定位构件101的上方时，首先，利用X以及Y方向的调整部304、305微调整喷嘴707前端的位置而使喷嘴707前端对准嵌合构件的孔104的位置。当该定位结束后，拧紧紧固螺丝316、317而固定X以及Y方向调整部(步骤14)。接着，利用Z方向调整部306向嵌合构件的孔104***喷嘴707，并使喷嘴707下降至喷嘴707前端与抵接面106接触。此时，以目视边确认喷嘴707的前端，边进行即可。在接触位置拧紧紧固螺丝318而固定Z方向调整部306(步骤15)。从嵌合构件的孔104拔出喷嘴707而开始涂布作业(步骤16)。

此外，作为其它的方法，也可以采用如下所示的程序进行喷嘴707的位置调整。

图6表示本发明的第二修正程序的流程图。

首先，通过调整机构301将具有喷嘴707的喷出装置705安装于涂布装置701的驱动机构(702、703、704)上(步骤21)。其次，利用驱动机构(702、703)向预先所设定的XYZ定位位置中除了Z位置外的X及Y位置移动喷嘴707(步骤22)。当喷嘴移动至定位构件101的上方时，利用X及Y方向的调整部304、305微调整喷嘴707前端的位置使喷嘴707的前端位置对准嵌合构件的孔104的位置。在该定位结束后，拧紧紧固螺丝316、317而固定X以及Y方向调整部(步骤23)。接着，利用驱动机构(704)进行直至途中的仅向预先所设定的XYZ定位位置中的向Z位置的移动(步骤24)。在步骤24中利用Z方向调整部306使***直至嵌合构件的孔104途中的喷嘴707下降至喷嘴707前端与抵接面106接触。此时，以目视边确认喷嘴707的前端，边进行即可。在接触位置拧紧紧固螺丝318而固定Z方向调整部(步骤25)。从嵌合构件的孔104拔出喷嘴707而开始涂布作业(步骤26)。

以上，虽然例示二种程序，但是只要是利用定位构件101和调整机构301，则并不限定于上述二种程序，也可以利用其它的程序。

在下面中，虽然通过实施例对本发明进行详细说明，但是本发明并不限定于任一实施例。

(实施例1)

(涂布装置)

如图7所示，本实施例的涂布装置701具备X驱动机构702、Y驱动机构703、Z驱动机构704、喷出装置705、以及控制这些动作的控制部709。

在X驱动机构702上设置有Z驱动机构704。在Y驱动机构703上设置有载置涂布对象物708的作业台710。喷出装置705具备可贮存液体材料的贮存容器706、在其前端喷出液体材料的喷嘴707。虽然作为喷出装置705以贮存容器706和喷嘴707的组合来表示，但是其并不限于此，只要具有喷嘴707也可以是任何装置。

调整机构301配设在Z驱动机构704与喷出装置705之间。此时，调整机构301、Z轴驱动机构704以及喷出装置705不是在Y方向串联安装，优选喷出装置705配置于调整机构301的X方向的部位(例如，滑动构件312)。由此，能够容易地对调整机构301操作。此外，通过将喷出装置705配设于调整机构301的X方向，从而缩短从X轴驱动机构702的距离，比将喷出装置705及调整机构301串联配设于Y方向的情况能够减少使Z轴驱动装置704弯曲的负荷。

定位构件101配设于与作业台710上的涂布对象物708不重叠的位置。本实施例中，虽然将定位构件101设置于作业台710上，但是并不一定要设置于作业台710上，只要是在喷嘴707的可动范围内，也可以设置于任何地方。此外，当设置于作业台710上时，可以将抵接构件103与作业台710一体设置，仅嵌合构件102可装卸。不管任一设置方法，定位构件101配置于相对于驱动机构(702、703、704)的基准位置(例如，原点等)而相对规定位置(从基准位置被指定的坐标位置)。为了确保更换等时的安装位置的再现性，优选高精度地加工安装面，或者设置未图示的定位销等。

在涂布作业时，首先，在涂布装置701上设置所准备的喷出装置705。其后，以所述方法调整喷嘴707的位置。然后，将涂布对象物708载置并固定于作业台710上。其次，向喷嘴707下方移动，开始涂布作业。当涂布结束时，作业台710及喷出装置705通过各驱动机构(702、703、704)向等待位置移动，而使对一个涂布对象物708的涂布作业结束。要对多个涂布对象物708连续涂布作业时，则将已涂布的涂布对象物708和未涂布的涂布对象物708更换而反复上述作业。此外，如为了实施补充液体材料或更换喷嘴707的作业而将喷出装置705卸下或安装时，则实施所述的喷嘴位置调整，并重新开始上述作业。

(实施例2)

(在定位构件上设置多个孔的构成例)

在实施例1中，虽然定位构件101的喷嘴嵌合的孔104为1个，但是为了与假设使用多个种类的喷嘴直径相对应，也可以设置多个不同内径的孔(805～809)。图8表示该构成例。

图8所示的定位构件801与实施例1一样由嵌合构件802与抵接构件803这2个构件所构成。在嵌合构件802上将最常用的喷嘴嵌合的孔805设置于中央。并且，在其右侧设置比中央孔805直径大的孔(806、807)，而在左侧则设置比中央孔805直径小的孔(808、809)。在各自的孔(805～809)中配合孔的直径设置有与上述相同的锥形部810。这样，通过预先设置多个种类的孔(805～809)，从而不必更换定位构件801而能够对应于液体材料的改变或所要求的涂布量的改变。此外，如果预先决定所使用的喷嘴直径，则只要设置该喷嘴嵌合的孔即可。形成于抵接构件803的抵接面804与孔(805～809)的个数相对应而形成。

(产业上的利用可能性)

本发明在通过喷嘴喷出液体材料的各种装置中可实施。

本发明不仅适用实施例所列举的仅在所要求时间将调压后的空气施加于前端具有喷嘴的贮存容器内的液体材料的气压式装置，还适用于例如，具有平坦配管式机构或旋转配管式机构的配管式装置、将在前端具有喷嘴的贮存容器的内面紧贴且滑动的柱塞移动而喷出所要求量的柱塞式装置、通过螺杆旋转而喷出液体材料的螺旋式装置、通过阀门的开闭将施加有所要求压力的液体材料进行喷出而控制的阀门式装置，使阀体与阀座冲突而使液体材料从喷嘴飞翔般喷出的喷流式的装置。

Claims (9)

1.一种喷嘴位置修正机构，为通过驱动机构使喷出液体材料的喷嘴与载置于作业台上的工件相对移动并在工件面上涂布液体材料时，用于修正所述喷嘴的位置的喷嘴修正机构，其特征在于，

其具备：调整相对于所述驱动机构的所述喷嘴的相对位置的调整部、

具有所述喷嘴插通的喷嘴插通孔以及与插通于所述喷嘴插通孔的喷嘴的前端部分相抵接的抵接面的定位构件。

2.根据权利要求1所述的喷嘴位置修正机构，其特征在于，所述定位构件在内部包括形成所述抵接面的空间，

所述喷嘴插通孔被设置成使所述定位构件的一个面与所述空间相连通。

3.根据权利要求1所述的喷嘴位置修正机构，其特征在于，所述定位构件具备：具有所述喷嘴插通孔的第1构件、以及包括形成所述抵接面的空间，并与所述第1构件相接合的第2构件。

4.根据权利要求2或3所述的喷嘴位置修正机构，其特征在于，所述空间构成从外部可辨认所述抵接面的窗口。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的喷嘴位置修正机构，其特征在于，在所述定位构件设有多个不同内径的喷嘴插通孔。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的喷嘴位置修正机构，其特征在于，所述喷嘴插通孔的喷嘴进入侧的端部形成为锥形状。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的喷嘴位置修正机构，其特征在于，所述定位构件由塑料材料所构成。

8.一种涂布装置，其具备：权利要求1至7中任一项所述的喷嘴位置修正机构、具有喷出液体材料的喷嘴的喷出装置、载置被涂布液体材料的工件的作业台、使喷嘴与工件相对移动的驱动机构、以及控制部。

9.根据权利要求8所述的涂布装置，其特征在于，所述控制部将定位构件的位置作为相对于所述驱动机构的基准位置的相对位置而掌握。

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