JP4085815B2 - Adhesive curing prevention method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、瞬間接着剤(即乾性接着剤)塗布ノズル先端部での接着剤硬化、とくに待機時における接着剤硬化を防止する接着剤硬化防止方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平10−68648号公報は、空気中の水分と反応し硬化する接着剤を定量塗布する塗布装置において、塗布ニードル周辺部分に接着剤とは反応しない気体、たとえば水分を含まない窒素ガスなど、を吹き付けることにより、塗布ニードル先端の接着剤硬化をほぼ完全に防止する接着剤硬化防止方法を開示している。
この他の、ノズル先端の接着剤硬化を防止する一般的な従来方法として、待機時、接着剤塗布ノズル先端をアセトン等の溶剤につけ込んで接着剤の硬化を防止し、塗布時は、溶剤の混入したノズル先端部の接着剤を十分捨て打ち後塗布する方法や、単に捨て打ちのみ実施し常にノズル先端の接着剤を新鮮な状態に保つ方法がある。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−68648号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術にはつぎの問題がある。
▲1▼ 特開平10−68648号公報のように硬化防止用のための専用のガスを用意する方法では、ボンベ交換など、日常的に手間がかかり不便である。また、専用ガスは一般に高価である。
▲2▼ 一般の方法では、ノズルを溶剤につけ込むのでは塗布前に充分な捨て打ちが必要なため、すぐに塗布が開始できず時間のロスが大きい。また、溶剤のメンテナンスが必要となり、手間がかかる。単に捨て打ちを行うのでは、瞬間接着剤のように硬化時間が短い場合、頻度が高くなり、材料の無駄が大きい。
▲3▼ 特開平10−68648号公報は、固定側にガス吹き付け部を設けてニードル周辺を密閉し、待機時のみガスを充填する方法を開示しているが、この方法は、密閉および密閉解除にニードル側の上下移動を必要とし、上下移動中は塗布位置への水平移動が行えないためサイクルタイムのロスがある。また、上下動作用のアクチュエータを必要とするため、その分設備費が高くなる。
本発明の目的は、専用ガスを必要とせず従来より安価に、ノズル先端での接着剤硬化を抑制できる接着剤硬化防止方法および装置を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、サイクルタイム的に有利な接着剤硬化防止方法および装置を提供することにある。
なお、本発明は、上記▲1▼〜▲3▼のいずれか1つでも解決できるものであればよい。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) 接着剤塗布ノズルを接着剤塗布位置から待機位置に移動させ、接着剤塗布ノズルの先端周囲に密閉空間を形成し、該密閉空間内の空気を密閉空間内の水分とともに吸引することにより密閉空間内を低圧とするとともに密閉空間内の水分を低減し、該密閉空間内の低圧および水分低減状態を維持して接着剤塗布ノズルの接着剤が密閉空間内の水分に触れて硬化することを抑制する接着剤硬化防止方法。
(2) 前記低圧密閉空間内で塗布ノズルから接着剤の捨て打ちが可能である(1)記載の接着剤硬化防止方法。
(3) 接着剤塗布位置と待機位置との間の接着剤塗布ノズルの移動は同一高さで行われる(1)または(2)記載の接着剤硬化防止方法。
(4) 接着剤塗布ノズルの接着剤は水分に触れて硬化する速乾性の接着剤である(1)記載の接着剤硬化防止方法。
(5) 接着剤塗布ノズルの待機位置に設置され、上端にテーパ形状部と逆テーパ形状を有し上方に向かってばね付勢され接着剤塗布ノズルの先端を囲むノズルカバーに押し付けられて塗布ノズルの先端周囲を密閉空間とするシャフトと、該シャフトを上方に付勢するスプリングと、を備え、前記密閉空間はエア吸引手段に接続されている、接着剤硬化防止装置。
【0006】
上記(1)の接着剤硬化防止方法では、接着剤塗布ノズルを接着剤塗布位置から待機位置に移動させ、接着剤塗布ノズルの先端周囲に密閉空間を形成し、該密閉空間内の空気を密閉空間内の水分とともに吸引することにより密閉空間内を低圧とするとともに密閉空間内の水分を低減し、該密閉空間内の低圧および水分低減状態を維持するので、塗布ノズル先端が水分が無いかまたは極めて少ない空間に置かれることとなり、ノズル先端での接着剤硬化を抑制できる。また、不活性ガスを用意する必要がなく、安価である。
上記(2)の接着剤硬化防止方法では、接着剤の捨て打ちが可能であるため、さらに接着剤硬化を抑制できる。
上記(3)の接着剤硬化防止方法では、接着剤塗布位置と待機位置との間の接着剤塗布ノズルの移動は同一高さで行われるので、塗布ノズルの上下動のためのアクチュエータを追加して設ける必要がなく、その分、装置費が安価である。ノズルの上下動がないので、サイクルタイム的にも有利となる。
上記(4)の接着剤硬化防止方法では、接着剤塗布ノズルの接着剤は水分に触れて硬化する速乾性の接着剤であるにもかかわらず、塗布ノズル先端が水分が無いかまたは極めて少ない空間に置かれることにより、ノズル先端での接着剤硬化を抑制できる。また、不活性ガスを用意する必要がなく、安価である。
上記(5)の接着剤硬化防止装置では、密閉空間を形成して該密閉空間をエア吸引手段に接続したので、塗布ノズル先端が水分が無いかまたは極めて少ない空間に置かれることとなり、ノズル先端での接着剤硬化を抑制できる。また、不活性ガスを用意する必要がなく、安価である。また、上端にテーパ形状部と逆テーパ形状を有し上方に向かってばね付勢され接着剤塗布ノズルの先端を囲むノズルカバーに押し付けられて塗布ノズルの先端周囲を密閉空間とするシャフトと、該シャフトを上方に付勢するスプリングと、を備えているので、接着剤塗布位置と待機位置との間の接着剤塗布ノズルの移動は同一高さで行うことができ、塗布装置または硬化防止装置側に、特別な上下アクチュエータが不要であり、装置のコストダウンがはかられる他、上下アクチュエータによる接着剤塗布装置および塗布ノズル上下動によって生じる、サイクルタイムロスがないという効果が得られる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の接着剤硬化防止方法および装置を、図1〜図3を参照して説明する。
まず、本発明の接着剤硬化防止装置を説明する。
図示しないXY直交ロボット(6軸ロボットでも可)に取り付けられ水平面内の任意の位置に移動可能な、接着剤を滴下塗布可能な接着剤塗布装置1には、接着剤塗布ノズル3(以下、単にノズル3という)の周囲に、円筒状でノズル3より若干長いノズルカバー2が取付けられている。接着剤塗布装置1は、接着剤塗布位置と待機位置間に、ロボットにより、水平方向に移動可能である。本発明に適した接着剤は、空気中の水分により乾燥・硬化する速乾性の接着剤であることが望ましい。
【0008】
また、待機位置には、固定側に、本発明の接着剤硬化防止装置5が取付けられている。接着剤硬化防止装置5は、固定部15に軸受け10を介して上下動可能に支持されたシャフト8を有している。シャフト8はバネ9により上方に付勢されている。
【0009】
ノズルカバー2の先端部は中心角θが90°以上のテーパ形状となっており、接着剤硬化防止装置5のシャフト8の先端部も、同様に、半径方向外側がテーパ形状6(ノズルカバー先端部と同方向テーパ)、半径方向内側が逆テーパ形状7となっている。これにより、接着剤塗布装置1を接着剤硬化防止装置5上に水平移動させると、テーパ4面とテーパ6面とが接触し、ノズルカバー2でシャフト8を押し下げながら移動でき、移動終了時はバネ9の付勢力によりノズルカバー2とシャフト8先端が密着し、内部に密閉空間16を形成する。接着剤塗布装置1は接着剤硬化防止装置5上で待機する。
【0010】
シャフト8の先端面には図2に示すようにウレタンゴムコーティング14が施されており、気密性を高めるようにしてある。ウレタンゴムコーティング14はOリングなどで代替え可能である。また、求める気密条件次第ではウレタンゴムコーティング14は省略することも可能である。
接着剤塗布装置1を接着剤硬化防止装置5上から塗布位置に移動させる時も、同様に、テーパ4と逆テーパ7が接触し、ノズルカバー2でシャフト8を押し下げながら移動する。接着剤塗布装置1が接着剤硬化防止装置5上から外れたときには、バネ9の付勢力によりシャフト8は上昇して元の位置に戻る。
【0011】
シャフト8の下端部には回収容器12が着脱可能に取付けられている。接着剤塗布装置1が接着剤硬化防止装置5上にある時、塗布ノズル3から捨て打ちされた接着剤は、シャフト8に形成された通し孔17を通して回収容器12内に回収される。回収容器12内の捨て打ち接着剤13が溜まった時には、回収容器12をシャフト8から取り外して、回収容器12内の捨て打ち接着剤13を回収容器12から除去する。
【0012】
接着剤塗布装置1を接着剤硬化防止装置5上にある時、密閉空間16はポート11を介して吸引手段(図示せず)により吸引されて低圧とされ、低圧密閉空間となる。図示例では密閉空間16はシャフト8の通し孔17により回収容器12内に連通しており、ポート11が回収容器12内に連通しているので、密閉空間16も通し孔17も回収容器12内も低圧となる。吸引手段は、たとえばバキュームエジェクタであり、または、真空ポンプ、減圧ポンプなど他の機器であってもよい。密閉空間16の空気を吸引することにより、塗布ノズル3周囲の水分を除去でき、塗布ノズル3先端部内で接着剤が周囲空気中の水分により硬化することが防止される。
【0013】
ポート11からの配管上にプレッシャスイッチ(図示せず)を設け、所定の低圧であることを監視し、エアの漏れにより圧力が高まったら吸引手段を作動させるようにする。こうすれば、吸引手段を間欠運転させることができ、連続運転させる場合に比べてエネルギーが節約できる。
吸引手段は除湿手段に置き換えられてもよい。除湿手段は、たとえば密閉空間16に連通され塗布ノズル3先端部を除湿環境下に維持する、シリカゲルや水分透過膜などからなる。
【0014】
本発明の接着剤塗布装置1は、たとえば燃料電池のセパレータにシールプレートを貼り付ける接着剤の滴下塗布装置として利用できる。燃料電池は、MEA(膜−電極アッセンブリー)とセパレータからなるセルの積層体からなる。図3に示すように、セパレータ18はたとえばカーボンセパレータからなり、そのマニホールド部と反応ガス流路溝との間を連通する連通路19に、樹脂からなるシールプレート20を貼付けて連通路をトンネル状流路とする際に、セパレータ18に接着剤を滴下、塗布するのに、用いることができる。接着剤に、たとえばシアノアクリレート系接着剤(商品名:アロンアルファ)を用いる場合、接着剤塗布装置1を待機位置に所定時間待機させておくと、塗布ノズル先端部内で接着剤が硬化するので、それを防止するために本装置を用いることができる。
【0015】
上記装置を用いて実行される本発明の接着剤硬化防止方法は、接着剤塗布ノズル3の待機時に、塗布ノズル3先端を低圧密閉空間16に維持する方法からなる。塗布ノズル3先端を密閉空間16に置き、密閉空間16を低圧に維持する。これによって、密閉空間16内の水分が減少し、塗布ノズル3先端部内の接着剤が空気中の水分と反応して硬化することを防止することができる。
密閉構造のため、水分除去効果が長持ちし、低圧化手段の間欠運転が可能である。それによって、エネルギーコストも少なくて済み、低コストである。
密閉空間16を低圧に維持することに替えて、密閉空間16の水分を除湿手段によって除き、密閉空間16内の水分が減少し、塗布ノズル3先端部内の接着剤が空気中の水分と反応して硬化することを防止してもよい。
【0016】
待機中に、低圧密閉空間16内で塗布ノズル3から接着剤の捨て打ちを行うことが可能である。塗布ノズル3から捨て打ちされた接着剤は、通し孔17を通って回収容器12に回収される。ある程度溜まった段階で、回収容器12をシャフト8から外し、回収容器12内の接着剤を捨てる。捨て打ちにより、より確実に塗布ノズル3先端部内の接着剤が空気中の水分と反応して硬化することを防止することができる。
また、捨て打ちは他の場所に移動することなく実施でき、密閉状態がこわれず、また移動時間が不要なため、時間ロスが最小で済む。
【0017】
本発明方法においては、接着剤塗布位置と待機位置との間の接着剤塗布装置1および塗布ノズル3の移動は、同一高さで行われる。すなわち、接着剤塗布装置1および塗布ノズル3の水平移動のみで、密閉空間16の密閉、密閉解除が可能であるため、塗布装置または硬化防止装置側に、特別な上下アクチュエータが不要であり、装置のコストダウンがはかられる他、上下アクチュエータによる接着剤塗布装置1および塗布ノズル3上下動によって生じる、サイクルタイムロスがないという作用が得られる。
【0018】
【発明の効果】
請求項1の接着剤硬化防止方法によれば、接着剤塗布ノズルを接着剤塗布位置から待機位置に移動させ、接着剤塗布ノズルの先端周囲に密閉空間を形成し、該密閉空間内の空気を密閉空間内の水分とともに吸引することにより密閉空間内を低圧とするとともに密閉空間内の水分を低減し、該密閉空間内の低圧および水分低減状態を維持するので、塗布ノズル先端が水分が無いかまたは極めて少ない空間に置かれることとなり、ノズル先端での接着剤硬化を抑制できる。また、不活性ガスを用意する必要がなく、安価である。
請求項2の接着剤硬化防止方法によれば、接着剤の捨て打ちが可能であるため、さらに接着剤硬化を抑制できる。
請求項3の接着剤硬化防止方法によれば、接着剤塗布位置と待機位置との間の接着剤塗布ノズルの移動が同一高さで行われるので、塗布ノズルの上下動のためのアクチュエータを追加して設ける必要がなく、その分、装置費が安価である。ノズルの上下動がないので、サイクルタイム的にも有利となる。
請求項4の接着剤硬化防止方法によれば、接着剤塗布ノズルの接着剤は水分に触れて硬化する速乾性の接着剤であるにもかかわらず、塗布ノズル先端が水分が無いかまたは極めて少ない空間に置かれることにより、ノズル先端での接着剤硬化を抑制できる。また、不活性ガスを用意する必要がなく、安価である。
請求項5の接着剤硬化防止装置によれば、密閉空間を形成して該密閉空間をエア吸引手段に接続したので、ノズル先端での接着剤硬化を抑制できる。また、不活性ガスを用意する必要がなく、安価である。また、上端にテーパ形状部と逆テーパ形状を有し上方に向かってばね付勢され接着剤塗布ノズルの先端を囲むノズルカバーに押し付けられて塗布ノズルの先端周囲を密閉空間とするシャフトと、該シャフトを上方に付勢するスプリングと、を備えているので、接着剤塗布位置と待機位置との間の接着剤塗布ノズルの移動は同一高さで行うことができ、塗布装置または硬化防止装置側に、特別な上下アクチュエータが不要であり、装置のコストダウンがはかられる他、上下アクチュエータによる接着剤塗布装置および塗布ノズル上下動によって生じる、サイクルタイムロスがないという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の燃料電池の接着剤硬化防止方法を実施する装置の接着剤塗布時および待機時における断面図である。
【図2】塗布ノズル先端部の拡大断面図である。
【図3】燃料電池のシールプレート貼付部の近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 接着剤塗布装置
2 ノズルカバー
3 塗布ノズル
4 テーパ形状
5 硬化防止装置
6 テーパ形状
7 逆テーパ形状
8 シャフト
9 バネ
10 軸受け
11 ポート
12 回収容器
13 捨て打ち接着剤
14 ウレタンゴム
15 固定部
16 密閉空間
17 通し孔
18 セパレータ
19 連通路
20 シールプレート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adhesive curing prevention method and apparatus for preventing adhesive curing at the tip of an instantaneous adhesive (rapid drying adhesive) application nozzle, particularly adhesive curing during standby.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-68648 discloses a coating apparatus that applies a fixed amount of an adhesive that reacts with moisture in the air and cures, and a gas that does not react with the adhesive around the coating needle, such as nitrogen gas that does not contain moisture. An adhesive curing prevention method is disclosed in which adhesive curing at the tip of the application needle is almost completely prevented by spraying.
As another general conventional method for preventing the curing of the adhesive at the tip of the nozzle, the adhesive coating nozzle tip is immersed in a solvent such as acetone during standby to prevent the adhesive from being cured. There are a method in which the mixed adhesive at the nozzle tip is sufficiently discarded and applied, and a method in which only the discard is performed and the adhesive at the nozzle tip is always kept fresh.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-68648
[Problems to be solved by the invention]
However, the prior art has the following problems.
{Circle around (1)} The method of preparing a dedicated gas for preventing curing as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-68648 is inconvenient and time-consuming, such as replacing a cylinder. In addition, the dedicated gas is generally expensive.
{Circle around (2)} In the general method, if the nozzle is immersed in the solvent, it is necessary to throw away the material sufficiently before coating, so that coating cannot be started immediately and time loss is large. In addition, maintenance of the solvent is required, which is troublesome. When simply throwing away, if the curing time is short as in the case of an instantaneous adhesive, the frequency increases and the waste of material is great.
(3) Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-68648 discloses a method in which a gas spraying part is provided on the fixed side to seal the periphery of the needle and gas is filled only during standby. In addition, the needle side needs to be moved up and down, and during the up and down movement, the horizontal movement to the application position cannot be performed, resulting in a loss of cycle time. Further, since an actuator for vertical movement is required, the equipment cost is increased accordingly.
An object of the present invention is to provide an adhesive curing prevention method and apparatus that can suppress adhesive curing at the tip of a nozzle at a lower cost than before without requiring a dedicated gas.
Another object of the present invention is to provide an adhesive curing prevention method and apparatus advantageous in cycle time.
The present invention only needs to be able to solve any one of (1) to (3) above.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object is as follows.
(1) By moving the adhesive application nozzle from the adhesive application position to the standby position, forming a sealed space around the tip of the adhesive application nozzle, and sucking air in the sealed space together with moisture in the sealed space Reduce the moisture in the sealed space and reduce the moisture in the sealed space, maintain the low pressure and moisture reduced state in the sealed space, and the adhesive of the adhesive application nozzle touches the moisture in the sealed space and hardens. A method for preventing the curing of adhesive.
(2) The adhesive curing prevention method according to (1), wherein the adhesive can be discarded from the application nozzle in the low-pressure sealed space.
(3) The adhesive curing prevention method according to (1) or (2), wherein the movement of the adhesive application nozzle between the adhesive application position and the standby position is performed at the same height.
(4) The adhesive curing prevention method according to (1), wherein the adhesive of the adhesive application nozzle is a quick-drying adhesive that is cured by touching moisture.
(5) Installed at the standby position of the adhesive application nozzle, and has a tapered portion and a reverse taper shape at the upper end and is spring-biased upward and pressed against the nozzle cover surrounding the tip of the adhesive application nozzle to apply the application nozzle a shaft around the tip of the enclosed space, and a spring for urging the shaft upwardly, wherein the sealed space is connected to an air suction hand stage, the adhesive hardening prevention device.
[0006]
In the adhesive curing prevention method of (1) above, the adhesive application nozzle is moved from the adhesive application position to the standby position, a sealed space is formed around the tip of the adhesive application nozzle, and the air in the sealed space is sealed. By sucking together with moisture in the space, the inside of the sealed space is reduced in pressure and moisture in the sealed space is reduced, and the low pressure and moisture reduced state in the sealed space are maintained. It will be placed in an extremely small space, and the curing of the adhesive at the nozzle tip can be suppressed. Moreover, it is not necessary to prepare an inert gas and is inexpensive.
In the adhesive curing prevention method (2), since the adhesive can be discarded, the curing of the adhesive can be further suppressed.
In the adhesive curing prevention method of (3) above, the movement of the adhesive application nozzle between the adhesive application position and the standby position is performed at the same height, so an actuator for vertical movement of the application nozzle is added. Therefore, the equipment cost is low. Since there is no vertical movement of the nozzle, it is advantageous in terms of cycle time.
In the adhesive curing prevention method of (4) above , the coating nozzle tip has no moisture or very little space even though the adhesive of the adhesive coating nozzle is a quick-drying adhesive that is cured by contact with moisture. by being placed in, it can be suppressed adhesive cured at the tip of the nozzle. Moreover, it is not necessary to prepare an inert gas and is inexpensive.
An adhesive curing preventing apparatus of (5), since the connecting the enclosed space to the air suction hand stage to form a closed space, it becomes possible coating nozzle tip is placed in the water there is no or very little space, the nozzle Curing of the adhesive at the tip can be suppressed. Moreover, it is not necessary to prepare an inert gas and is inexpensive. A shaft having a tapered portion and an inversely tapered shape at the upper end and spring-biased upward and pressed against a nozzle cover surrounding the tip of the adhesive application nozzle to form a sealed space around the tip of the application nozzle; And a spring for biasing the shaft upward, so that the adhesive application nozzle can be moved at the same height between the adhesive application position and the standby position, and the application apparatus or curing prevention apparatus side. In addition, a special vertical actuator is not required, and the cost of the apparatus can be reduced. In addition, there is an effect that there is no cycle time loss caused by the vertical movement of the adhesive application device and the application nozzle by the vertical actuator.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Below, the adhesive hardening prevention method and apparatus of this invention are demonstrated with reference to FIGS. 1-3.
First, the adhesive hardening prevention apparatus of this invention is demonstrated.
An adhesive application nozzle 1 (hereinafter simply referred to as an adhesive application nozzle 3) is attached to an XY orthogonal robot (not shown) (or a 6-axis robot is acceptable) and can be moved to an arbitrary position in a horizontal plane. A
[0008]
Moreover, the adhesive
[0009]
The tip of the
[0010]
As shown in FIG. 2, a
Similarly, when the
[0011]
A
[0012]
When the
[0013]
A pressure switch (not shown) is provided on the pipe from the
The suction means may be replaced with a dehumidifying means. The dehumidifying means is made of, for example, silica gel or a moisture permeable film that communicates with the sealed
[0014]
The
[0015]
The adhesive curing prevention method of the present invention, which is executed using the above-described apparatus, includes a method of maintaining the tip of the
Due to the hermetic structure, the moisture removal effect lasts long, and intermittent operation of the low pressure means is possible. Thereby, the energy cost can be reduced and the cost can be reduced.
Instead of maintaining the sealed
[0016]
During standby, it is possible to discard the adhesive from the
In addition, discarding can be performed without moving to another place, the sealed state is not broken, and movement time is unnecessary, so that time loss is minimized.
[0017]
In the method of the present invention, the
[0018]
【The invention's effect】
According to the adhesive curing prevention method of
According to the adhesive curing prevention method of the second aspect, since the adhesive can be thrown away, the curing of the adhesive can be further suppressed.
According to the adhesive curing prevention method of
According to the adhesive curing prevention method of claim 4 , the coating nozzle tip has no or very little moisture even though the adhesive of the adhesive coating nozzle is a quick-drying adhesive that is cured by contact with moisture. by being placed in a space, it is possible to suppress the adhesive cure at the nozzle tip. Moreover, it is not necessary to prepare an inert gas and is inexpensive.
According to the adhesive curing prevention apparatus of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an apparatus for carrying out a method for preventing adhesive curing of a fuel cell according to the present invention when an adhesive is applied and during standby.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a tip portion of a coating nozzle.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a seal plate attaching portion of a fuel cell.
[Explanation of symbols]
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