JP6613968B2 - 流動性材料の供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車部品間の防水処理に使用されるシール材や接着剤等の流動性材料を供給するための供給装置に関する。

従来からホットメルト接着剤の溶融供給装置が知られている（下記特許文献１を参照）。この装置は、ホットメルト接着剤を供給する供給ユニットを具備している。供給ユニットは、ホットメルト接着剤を収納した容器にプラテンを嵌入し、該プラテンに設けたヒーターで前記接着剤を溶融し、前記プラテンを容器内に降下し、ポンプにより溶融した接着剤を、前記プラテンを通して取出流路へ流出させるようにしている。

前記装置は、供給ユニットに前記容器内の接着剤残量を検出する手段を設けている。また、前記装置は、供給ユニットを本体に複数台並列し、塗布部にホットメルト接着剤を供給する供給口を有するマニホルドを前記本体に設けている。そして、マニホルドに前記複数の供給ユニットの取出流路に連通する複数の流入口を形成し、各流入口に接着剤の流出を阻止するよう逆止弁を設けている。

さらに、前記装置は、１つの供給ユニットの接着剤残量の検出信号に基づいて適時に他の供給ユニットのヒーターの予熱を開始する。また、前記装置は、前記１つの供給ユニットからの接着剤の取出し終了を指示する前記接着剤残量の検出信号に基づき、前記他の供給ユニットのプラテンを降下させるよう、前記複数の供給ユニットを制御する制御回路を設けている。このような構成により、前記装置は、前記複数の供給ユニットを、順次、動作させるようにしている。

特開平１１−２８４１０号公報

前記従来の装置では、前記容器内の接着剤残量を検出する手段として、シリンダ内で移動するピストンの位置をシリンダの外部から検出して検出信号を発する非接触型の近接スイッチが用いられている。しかし、近接スイッチを用いた場合、使用する接着剤の材料や使用量によっては、容器内の接着剤残量に基づく容器の適正な交換時期の設定が困難になり、容器が空になって接着剤の空打ちが発生する虞がある。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、流動性材料が収容された容器の適正な交換時期を検知して、流動性材料の空打ちを防止することができる流動性材料の供給装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成すべく、本発明の流動性材料の供給装置は、流動性材料が収容された容器の内壁に摺動可能に接するプラテンと、該プラテンに設けられた開口部に接続された管状のラムと、を備えた流動性材料の供給装置であって、前記流動性材料の圧力を測定する圧力センサと、該圧力センサによって測定された前記圧力の変化に基づいて前記容器の交換時期を判定する判定部と、をさらに備え、前記プラテンは、前記容器の内方側で前記開口部の周囲に凹状の汲上部を有し、前記圧力センサは、前記汲上部に配置されることを特徴とする。

本発明の流動性材料の供給装置は、例えばヘッドランプ、テールランプなどの自動車装備品の防水に使用される接着剤やその他のシール材等、容器に収容された流動性材料を容器外へ供給するための装置である。

本発明の流動性材料の供給装置は、例えば、円盤状のプラテンを流動性材料が収容された円筒状の容器に挿入し、プラテンの外縁部が容器の内壁にシール性を有して摺動可能に接するように配置する。そして、プラテンの開口部に接続された管状のラムを、例えば流動性材料を汲み上げるためのポンプに接続し、ポンプを駆動させることで、容器の内部の流動性材料をプラテンの開口部及び管状のラムを介して容器の外部へ供給する。

このとき、流動性材料は、プラテンの容器内方側に設けられた凹状の汲上部を満たし、汲上部に設けられたプラテンの開口部へ流入し、開口部に接続された管状のラムの内部を流れて容器の外部へ供給される。なお、プラテンの汲上部には、通常、プラテンに設けられるエア抜きバーなど、汲上部から空気を抜くためのエア抜き機構を設けてもよい。

ラムを介した容器外部への流動性材料の供給速度は、例えば流動性材料の密度や粘性が高く流動性が低い場合や供給先における使用量が少ない場合に低下し、例えば流動性材料の密度や粘性が低く流動性が高い場合や使用量が多い場合に上昇する。そのため、近接スイッチなどの位置センサを使用してラムの位置を検知しても、容器の適切な交換時期の設定が困難である。

すなわち、近接スイッチなどの位置センサを使用する場合、流動性材料の密度、粘性、流動性、使用量等の諸条件に応じて、容器の交換時期を判定するためのラムの位置を適切に設定する必要がある。この位置の設定が適切でない場合には、容器の交換時期が尚早になったり、遅延したりする虞がある。容器の交換時期が尚早であると、容器内に大量の材料が残留することがある。また、容器の交換時期が遅延すると、容器から流動性材料が十分に供給されなくなって流動性材料に空気が混入したり、空気が排出される空打ちが発生したりする虞がある。

ここで、本発明の流動性材料の供給装置のプラテンは、前述のように、容器の内方側で開口部の周囲に凹状の汲上部を有している。そのため、容器に収容された流動性材料の残量が少なくなり、容器の交換時期が近付くと、汲上部に到達する流動性材料が減少し、汲上部における流動性材料の圧力が低下する。また、汲上部に到達する流動性材料の流量が変動し、圧力が周期的に大きく変動するようになる。

また、本発明の流動性材料の供給装置は、前述のように、汲上部に配置されて前記流動性材料の圧力を測定する圧力センサと、該圧力センサによって測定された流動性材料の圧力の変化に基づいて容器の交換時期を判定する判定部と、を備えている。判定部は、例えば、ＣＰＵ等の演算部やメモリ等の記憶部を含む半導体電子部品や、これら半導体電子部品を備えたコンピュータによって構成することができる。

判定部は、流動性材料の供給時に、圧力センサによって汲上部の流動性材料の圧力を測定し、通常時と容器の交換時期とのそれぞれの流動性材料の圧力、圧力の周波数、及び圧力の振幅等を記録することができる。また、判定部には、容器の交換時期を判定するための基準として、流動性材料の通常の供給状態における圧力、圧力の周波数、及び圧力の振幅等の範囲を予め設定しておくことができる。

判定部は、供給装置による流動性材料の供給時に、圧力センサによって測定された流動性材料の圧力や、流動性材料の圧力の周波数及び振幅等を算出して記録する。そして、判定部は、圧力センサの測定値から得られた数値が、予め設定された範囲内である場合に、容器内に十分な流動性材料が残存する通常状態と判定し、前記数値が予め設定された範囲外である場合に、容器の交換時期を判定することができる。

したがって、本発明の流動性材料の供給装置によれば、流動性材料の密度、粘度、流動性、使用量等に関わらず、圧力センサによって測定した汲上部の流動性材料の圧力に基いて、判定部によって流動性材料を収容する容器の適正な交換時期を検知することができる。

以上の説明から理解できるように、本発明の流動性材料の供給装置によれば、流動性材料が収容された容器の適正な交換時期を検知し、交換される容器内の残材料を減少させ、流動性材料に対するエアの混入を防止し、流動性材料の空打ちを防止することができる。

本発明の実施形態に係る流動性材料の供給装置の要部拡大断面図。 図１に示す供給装置の通常時の流動性材料の圧力変化を示すグラフ。 図１に示す供給装置における容器の交換時の状態を示す要部拡大断面図。 容器の交換時期の流動性材料の圧力変化を示すグラフ。

以下、図面を参照して本発明の流動性材料の供給装置を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る流動性材料の供給装置１の要部拡大断面図である。

本実施形態の流動性材料の供給装置１は、例えば自動車部品間の防水処理に使用されるシール材や接着剤等の流動性材料Ｍを供給するための供給装置１である。より具体的には、供給装置１は、例えばヘッドランプ、テールランプなどの自動車装備品の防水に使用される接着剤やその他のシール材等、容器Ｃに収容された流動性材料Ｍを容器Ｃ外へ供給するための装置である。

本実施形態の流動性材料の供給装置１は、主に、プラテン２と、ラム３と、圧力センサ４と、判定部５とを備える。プラテン２は、例えば円盤状の金属材料によって作製され、例えば中央部に円形の開口部２ａが設けられている。プラテン２は、流動性材料Ｍが収容された容器Ｃに挿入されたときに、外縁部が容器Ｃの内壁にシール性を有して摺動可能に接するように設けられている。

容器Ｃは、例えば接着剤やその他のシール材等の流動性材料Ｍを収容する例えば円筒形の容器Ｃである。容器Ｃは、流動性材料Ｍが収容された状態で本実施形態の流動性材料の供給装置１の所定の位置に配置され、内部の流動性材料Ｍが外部に供給されて概ね空になると、流動性材料Ｍが収容された新しい容器Ｃに交換される。

プラテン２は、容器Ｃの内方側で開口部２ａの周囲に凹状の汲上部２ｂを有している。図示の例において、汲上部２ｂは、流動性材料Ｍの供給方向Ｄに概ね垂直で流動性材料Ｍに対向するプラテン２の底面の中央部を、容器Ｃの中心軸方向に沿って容器Ｃの内方側から外方側へ向かう方向、すなわち流動性材料Ｍの供給方向Ｄへ陥没させることによって形成されている。

これにより、汲上部２ｂは、下方側、すなわち容器Ｃの内方側が開放され、上方側、すなわち容器Ｃの外方側に底部を有する凹状の形状を有している。プラテン２の汲上部２ｂには、通常、プラテン２に設けられるエア抜きバーなど、汲上部２ｂから空気を抜くためのエア抜き機構６を設けてもよい。

プラテン２の開口部２ａは、例えば、凹状の汲上部２ｂの底部の概ね中央で最も容器Ｃの外方側の位置に形成されている。これにより、プラテン２の開口部２ａは、容器Ｃの内方側において周囲に汲上部２ｂが設けられ、汲上部２ｂを介して容器Ｃの内方側を向いている。また、プラテン２の開口部２ａの容器Ｃの外方側には、管状のラム３が接続されている。

ラム３は、例えば中空の管状に設けられた金属製の部材であり、プラテン２に設けられた開口部２ａに接続されている。ラム３は、例えば、図示を省略するポンプに接続され、ポンプを駆動させることで、プラテン２の開口部２ａを介して容器Ｃの内部の流動性材料Ｍを汲み上げる。ラム３の内部には、プラテン２の汲上部２ｂ及び開口部２ａを介して容器Ｃの内部から汲み上げられた流動性材料Ｍが容器Ｃの内方側から容器Ｃの外方側へ向かう供給方向Ｄへ流れて容器Ｃの外部へ供給される。

流動性材料Ｍの圧力を測定する圧力センサ４は、例えば、プラテン２の汲上部２ｂに設けられたセンサ孔２ｃに取り付けられ、汲上部２ｂの内部の流動性材料Ｍの圧力を測定できるように、汲上部２ｂの内部空間に露出させて配置される。圧力センサ４は、測定した流動性材料Ｍの圧力の信号を出力するための信号線４ａに接続されている。

判定部５は、例えば、ＣＰＵ等の演算部やメモリ等の記憶部を含む半導体電子部品や、これら半導体電子部品を備えたコンピュータによって構成することができる。なお、判定部５は、図示を省略するポンプを含む流動性材料の供給装置１の全体を制御する制御部７の一部として構成してもよい。判定部５は、圧力センサ４によって測定された圧力の変化に基づいて、容器Ｃの交換時期を判定する。

より詳細には、判定部５は、例えば、流動性材料Ｍの供給時に圧力センサ４によって汲上部２ｂの流動性材料Ｍの圧力を測定し、通常時と容器Ｃの交換時期とのそれぞれの流動性材料Ｍの圧力、圧力の周波数、及び圧力の振幅等を記録する。また、判定部５には、容器Ｃの交換時期を判定するための基準として、流動性材料Ｍの通常の供給状態における圧力、圧力の周波数、及び圧力の振幅等の範囲を予め設定しておくことができる。

判定部５は、供給装置１による流動性材料Ｍの供給時に、圧力センサ４によって測定された流動性材料Ｍの圧力や、流動性材料Ｍの圧力の周波数及び振幅等を算出して記録する。そして、判定部５は、圧力センサ４の測定値から得られた数値が、予め設定された範囲内である場合に、容器Ｃ内に十分な流動性材料Ｍが残存する通常状態と判定する。また、圧力センサ４の測定値から得られた数値が、予め設定された範囲外である場合に、容器Ｃの交換時期であることを判定する。

以下、本実施形態の流動性材料の供給装置１の作用について説明する。

本実施形態の流動性材料の供給装置１は、例えば制御部７によって図示を省略するポンプを駆動させて、容器Ｃ内の流動性材料Ｍの供給を開始する。ポンプによって汲み上げられた流動性材料Ｍは、プラテン２の容器Ｃ内方側に設けられた凹状の汲上部２ｂを満たし、汲上部２ｂに設けられたプラテン２の開口部２ａへ流入する。このとき、エア抜き機構６によって汲上部２ｂの空気を抜くことで、プラテン２の開口部２ａへ空気が流入するのを防止できる。

プラテン２の汲上部２ｂ及び開口部２ａを介してラム３に流入した流動性材料Ｍは、ラム３の内部を流れて容器Ｃの外部へ供給され、例えば、自動車部品間の防水処理に使用される。ラム３を介した容器Ｃの外部への流動性材料Ｍの供給速度は、例えば流動性材料Ｍの密度や粘性が高く流動性が低い場合や供給先における使用量が少ない場合に低下し、例えば密度や粘性が低く流動性が高い場合や供給先における使用量が多い場合に上昇する。そのため、近接スイッチなどの位置センサを使用してラム３の位置を検知しても、容器Ｃの適切な交換時期の設定が困難である。

すなわち、前記特許文献１に記載された従来の装置のように、近接スイッチなどの位置センサを使用する場合、流動性材料Ｍの密度、粘性、流動性、使用量等の諸条件に応じて、容器Ｃを交換時期を判定するためのラム３の位置を適切に設定する必要がある。この位置の設定が適切でない場合には、容器Ｃの交換時期が尚早になったり、遅延したりする虞がある。容器Ｃの交換時期が尚早になると、容器Ｃ内に大量の材料が残留することがある。また、容器Ｃの交換時期が遅延すると、容器Ｃから流動性材料Ｍが十分に供給されなくなって流動性材料Ｍに空気が混入したり、空気が排出される空打ちが発生したりする虞がある。

これに対し、本実施形態の流動性材料の供給装置１は、前述のように、流動性材料Ｍが収容された容器Ｃの内壁に摺動可能に接するプラテン２と、該プラテン２に設けられた開口部２ａに接続された管状のラム３と、を備えている。また、本実施形態の流動性材料の供給装置１は、流動性材料Ｍの圧力を測定する圧力センサ４と、該圧力センサ４によって測定された圧力の変化に基づいて容器Ｃの交換時期を判定する判定部５と、をさらに備えている。そして、プラテン２は、容器Ｃの内方側で開口部２ａの周囲に凹状の汲上部２ｂを有し、圧力センサ４は、汲上部２ｂに配置されている。

図２は、図１に示す供給装置１の通常時の流動性材料Ｍの圧力変化を示すグラフである。容器Ｃの内部に十分な量の流動性材料Ｍが収容され、容器Ｃの外部に滞りなく流動性材料Ｍが供給されている通常の供給状態において、流動性材料Ｍの圧力は、例えば、比較的狭い所定の圧力の範囲で変動し、比較的小さい振幅の一定の周波数で変動している。そのため、判定部５には、この通常の供給状態における流動性材料Ｍの圧力の範囲、周波数、振幅等を、容器Ｃの交換時期の判定基準として記録しておくことができる。

図３は、図１に示す供給装置１における容器Ｃの交換時の状態を示す要部拡大断面図である。図４は、容器Ｃの交換時期の流動性材料Ｍの圧力変化を示すグラフである。供給装置１による容器Ｃ内部の流動性材料Ｍの容器Ｃ外部への供給が進行し、容器Ｃ内部の流動性材料Ｍの量が減少して容器Ｃの交換時期が近付くと、汲上部２ｂに到達する流動性材料Ｍが減少して汲上部２ｂにおける流動性材料Ｍの圧力が低下する。また、汲上部２ｂに到達する流動性材料Ｍの流量が変動し、通常時よりも流動性材料Ｍの圧力が周期的に大きく変動するようになる。

本実施形態の流動性材料の供給装置１は、この汲上部２ｂにおける流動性材料Ｍの圧力の変化を、汲上部２ｂに配置された圧力センサ４によって測定し、判定部５によって容器Ｃの判定時期を判定することができる。より詳細には、判定部５は、供給装置１による流動性材料Ｍの供給時に、圧力センサ４によって測定された流動性材料Ｍの圧力や、流動性材料Ｍの圧力の周波数及び振幅等を算出して記録する。そして、判定部５は、圧力センサ４の測定値から得られた数値が、予め設定された範囲内である場合に、容器Ｃ内に十分な流動性材料Ｍが残存する通常状態と判定し、前記数値が予め設定された範囲外である場合に、容器Ｃの交換時期であることを判定することができる。

したがって、本実施形態の流動性材料の供給装置１によれば、流動性材料Ｍの密度、粘度、流動性、使用量等に関わらず、圧力センサ４によって測定した汲上部２ｂの流動性材料Ｍの圧力に基いて、判定部５によって流動性材料Ｍを収容する容器Ｃの適正な交換時期を検知することができる。また、本実施形態の流動性材料の供給装置１は、判定部５によって容器Ｃの交換時期が判定された場合に、例えば制御部７によってポンプの駆動を停止して、流動性材料Ｍの供給を停止することができる。

以上説明したように、本実施形態の流動性材料の供給装置１によれば、流動性材料Ｍが収容された容器Ｃの適正な交換時期を検知して流動性材料Ｍの供給を停止することで、交換される容器Ｃ内の残材料を減少させ、流動性材料Ｍに対するエアの混入を防止し、流動性材料Ｍの空打ちを防止することができる。

以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

例えば、前述の実施形態では、ラムにポンプが接続される例について説明したが、ラムを昇降させる駆動部によってプラテンを容器内部に押し込んで、流動性材料に圧力を加えることで、容器外部へ流動性材料を供給することも可能である。

１ 供給装置
２ プラテン
２ａ 開口部
２ｂ 汲上部
３ ラム
４ 圧力センサ
５ 判定部
Ｃ 容器
Ｍ 流動性材料

Claims (1)

1. 流動性材料が収容された容器の内壁に摺動可能に接するプラテンと、該プラテンに設けられた開口部に接続された管状のラムと、を備えた流動性材料の供給装置であって、
   前記流動性材料の圧力を測定する圧力センサと、該圧力センサによって測定された前記圧力の変化に基づいて前記容器の交換時期を判定する判定部と、をさらに備え
   前記プラテンは、前記容器の内方側で前記開口部の周囲に凹状の汲上部を有し、
   前記圧力センサは、前記汲上部に配置されることを特徴とする流動性材料の供給装置。

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