JP4798256B2 - 制振材を塗布するノズルユニット、及び、制振材塗布装置 - Google Patents
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Description
このように、吐出口のスリット幅をモータによって制御可能とすれば、プログラム等によって容易に吐出口のスリット幅を調整することが可能となる。
このノズルユニットでは、モータの回転軸が制振材の吐出方向に伸びる向きで、モータがノズルに対して固定されている。回転軸と直交する方向におけるモータのサイズはそれほど大きくない。したがって、このようにモータをノズルに固定することで、モータがノズルの側面から極端に突出することがなくなる。このため、制振材を塗布するときに、モータがワークと干渉し難くなる。また、モータの回転軸の回転は、回転伝達手段を介して、ノズルに向かって伸びる第2回転軸に伝達される。スリット幅変更手段は、第2回転軸の回転によって吐出口のスリット幅を変更する。このため、モータを制御することによって、ノズルの吐出口のスリット幅を制御することができる。
このような構成によれば、モータの回転軸の回転角度に対して、第2回転軸の回転角度を小さくすることでき、モータの動作を制御したときに、ノズルの吐出口のスリット幅をより細かに調節することができる。
なお、ノズルの吐出口のスリット幅の制御目標値は、具体的にスリット幅を指定するものでなくてもよい。例えば、モータの回転位置を指定する制御目標値であってもよい。また、吐出速度の制御目標値は、具体的に吐出速度を指定するものでなくてもよい。例えば、ノズルに供給する制振材の供給圧力を指定する制御目標値であってもよい。また、ノズルのスリット幅方向におけるノズルとワークとの相対移動速度の制御目標値は、具体的に相対移動速度を指定するものでなくてもよい。例えば、相対移動に用いられるモータ等の回転速度を指定する制御目標値であってもよい。このように、上記の制御目標値は、各値を直接指定するものだけではなく、上記各値に影響するパラメータを指定する制御目標値が含まれる。
この制振材塗布装置によれば、各制御目標値から予測される制振材の予測膜厚と制振材の目標膜厚とが許容範囲内にあるときに制振材が塗布されるので、誤った制御目標値にしたがって制振材が塗布されることが防止される。
このような構成によれば、より正確に制振材の膜厚を制御することが可能となる。
本発明を適用した制振材塗布装置について説明する。図1は、実施例の制振材塗布装置80により、ワーク90上に制振材を塗布する様子を示している。図示するように、制振材塗布装置80は、ノズルユニット10と、制振材供給装置20と、移動装置30と、制御装置40を備えている。
(数式1)
C2=X1・T2・L2=X1・T2・V2・Δt
(数式2)
C1=X1・T1・L1=X1・T1・V1・Δt
(数式3)
T1=T2・V2/V1
なお、図5及び図6の例では、移動速度V1が吐出速度V2と等しいので、膜厚T1はスリット幅T2と等しい。
吐出口12eのスリット幅T2と、移動速度V1と、吐出速度V2は、制振材塗布装置80により制御可能なパラメータである。したがって、塗布される制振材の膜厚T1は、制振材塗布装置80の制御パラメータから予測することができる。なお、数式3により算出される値は理論値であり、実際の値とは若干の誤差が生じる場合がある。したがって、制振材の膜厚T1は、過去の実績に基づく制御パラメータと膜厚T1との相関関係等によって予測することもできる。
図8は、実施例の制振材塗布装置80によって塗布されて形成された制振材層Aと、図16に示すように波状に折れ重なって塗布されて形成された制振材層Bの曲げ剛性を示している。この実験では、厚さが異なる複数の制振材層A、Bについて、曲げ剛性を測定した。図8に示すように、何れの厚さであっても、制振材層Aの方が、制振材層Bより曲げ剛性が高い結果となった。また、厚さが厚いほど、制振材層AとBの曲げ剛性の差が顕著となることが分かる。制振材層Aが制振材層Bより曲げ剛性が高いのは、制振材層A中に存在する気泡が制振材層Bより少ないためであると考えられる。
図9に示すように、テストピースA1とテストピースB1を比較すると、一部の周波数範囲を除く大部分の周波数範囲において、テストピースA1の方がテストピースB1よりイナータンスが低い。特に、自動車においてはイナータンスのピーク値が問題となるが、図9に示すように、テストピースA1ではテストピースB1よりイナータンスのピーク値が約1.4dB低くなるという結果が得られた。テストピースA1がテストピースB1よりイナータンスが低い(すなわち、制振性能が高い)のは、制振材層Aに含まれる気泡が少なく、制振材層Aの剛性が高いためであると考えられる。
図10と図11を比較することで明らかなように、テストピースA1〜A3の間で生じるイナータンスのばらつきは、テストピースB1〜B3の間で生じるイナータンスのばらつきより明らかに小さくなる。特に、イナータンスのピーク値について見ると、図10のテストピースA3についてのピーク値Pa1は、図11のテストピースB3についてのピーク値Pb1より約3.6dB小さい。このように、本実施例の制振材塗布方法によって制振材層の厚さばらつきが低減されることによって、制振材層の制振性能が向上する。
例えば、塗布された制振材の膜厚を測定する膜厚測定手段をノズルユニット10に付加し、測定される膜厚と目標膜厚との差に基づいて、吐出口12eのスリット幅の制御目標値を変更してもよい。膜厚測定手段には、レーザ距離計等を用いることができる。レーザ距離計をノズルユニット10に付加し、ワーク90までの距離をレーザ距離計で予め測定しておき、制振材の塗布時に制振材の表面までの距離をレーザ距離計で測定することで、塗布された制振材の膜厚を測定することができる。また、レーザ距離計をノズルユニット10に付加すれば、ノズルユニット10によって塗布された直後の制振材の膜厚を監視することができる。測定される制振材の膜厚と目標膜厚とが一致するように吐出口12eのスリット幅T2の制御目標値を調節することで、制振材をより均一な膜厚で塗布することが可能となる。また、測定される制振材の膜厚と目標膜厚とが一致するように、移動速度V1や制振材の吐出速度V2の制御目標値を変更してもよい。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
12:ノズル
12e:吐出口
12f:可動ブロック
12g:ネジ孔
14:サーボモータ
14a:ケース
14b:回転軸
15:接続部材
16:ギアボックス
18:回転軸
19:ネジ部
20:制振材供給装置
30:移動装置
40:制御装置
80:制振材塗布装置
Claims (4)
- ワーク上に制振材を塗布するノズルユニットであって、
スリット状の吐出口を有し、吐出口から制振材を吐出するノズルと、
ノズルに対して固定されているモータと、
モータの回転に応じて、吐出口の短手方向の幅であるスリット幅を変更するスリット幅変更手段と、
回転伝達手段と、
を備えており、
モータは、その回転軸がノズルから制振材が吐出される吐出方向に沿う向きで配設されており、
回転伝達手段は、モータの回転軸の回転を、ノズルに向って伸びる第2回転軸に伝達し、
スリット幅変更手段は、第2回転軸の回転に応じて吐出口のスリット幅を変更する、
ことを特徴とするノズルユニット。 - 回転伝達手段が、モータの回転軸の回転速度より、第2回転軸の回転速度が低くなるように、回転を伝達することを特徴とする請求項1に記載のノズルユニット。
- 請求項1または2に記載のノズルユニットと、
ノズルユニットをワークに対して相対移動させる移動装置と、
ノズルユニットと移動装置を制御する制御装置、
を備えた制振材塗布装置であって、
制御装置が、
塗布後の制振材の目標膜厚と、ノズルの吐出口のスリット幅の制御目標値と、制振材の吐出速度の制御目標値と、ノズルのスリット幅方向におけるノズルとワークとの相対移動速度の制御目標値の入力を受けるステップと、
各制御目標値から予測される塗布後の制振材の予測膜厚と入力された目標膜厚との差が許容範囲内であるか否かを判定するステップと、
前記差が許容範囲内である場合に、各制御目標値にしたがって、ノズルユニットと移動装置を制御するステップ、
を実行することを特徴とする制振材塗布装置。 - 塗布後の制振材の膜厚を測定する膜厚測定手段をさらに有しており、
制振材の塗布中に、膜厚測定手段で測定される膜厚と目標膜厚との差に基づいて、ノズルの吐出口のスリット幅の制御目標値と、制振材の吐出速度の制御目標値と、ノズルのスリット幅方向におけるノズルとワークの相対移動速度の制御目標値の少なくとも1つを変更することを特徴とする請求項3に記載の制振材塗布装置。
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