JP6898640B2 - Sealant material discharge device and sealant material discharge device body - Google Patents
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Description
本発明は、シーリング材吐出装置およびシーリング材吐出装置本体に関する。 The present invention relates to a sealing material discharging device and a sealing material discharging device main body.
従来、この種のシーリング材吐出装置としては、カートリッジ内のシーリング材をピストン軸の先端部に設けられたプッシャーによって押圧することによりカートリッジに設けられたノズルから吐出するシーリング材吐出装置において、ピストン軸に接続されたスライダが設置されたボールねじにモータが接続されており、モータの回転に応じてピストン軸およびプッシャーが一体にカートリッジの軸方向に移動するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このシーリング材吐出装置では、シーリング材の吐出開始の指令を受けると、モータを正回転させてピストン軸およびプッシャーを一体に吐出方向(カートリッジの先端側)に移動させることにより、シーリング材を吐出させる。また、シーリング材の吐出停止の指令を受けると、モータを逆回転させてピストン軸およびプッシャーを一体に吐出方向とは反対方向に移動させることにより、シーリング材の吐出を停止させる。 Conventionally, as a sealant discharge device of this type, a sealant shaft is used in a sealant discharge device that discharges a sealant from a nozzle provided in the cartridge by pressing the sealant in the cartridge with a pusher provided at the tip of the piston shaft. It has been proposed that a motor is connected to a ball screw on which a slider connected to is installed, and a piston shaft and a pusher are integrally moved in the axial direction of the cartridge according to the rotation of the motor (for example, Patent Document). 1). In this sealant discharge device, when a command to start discharging the sealant is received, the motor is rotated in the forward direction to integrally move the piston shaft and the pusher in the discharge direction (the tip side of the cartridge) to discharge the sealant. .. Further, when the command to stop the discharge of the sealing material is received, the discharge of the sealing material is stopped by rotating the motor in the reverse direction and integrally moving the piston shaft and the pusher in the direction opposite to the discharge direction.
上述のシーリング材吐出装置において、ピストン軸とプッシャーとが互いに接続されていない(一体でない)場合、シーリング材を吐出する際には、ピストン軸を吐出方向に移動させてこのピストン軸によりプッシャーを吐出方向に移動させればよいものの、シーリング材の吐出を停止する際には、ピストン軸を吐出方向とは反対方向に移動させてもプッシャーがピストン軸に追従して移動しない。このため、シーリング材のキレが悪くなる(吐出のオンオフの応答性)場合がある。ここで、ピストン軸とプッシャーとが互いに接続されていない場合としては、カートリッジ内にシーリング材が充填されてプッシャー(プランジャ)により封止されたプッシャー付カートリッジ(例えば、市販のプッシャー付カートリッジ)をこのシーリング吐出装置に適用する場合を挙げることができる。 In the above-mentioned sealant discharge device, when the piston shaft and the pusher are not connected to each other (not integrated), when the sealant is discharged, the piston shaft is moved in the discharge direction and the pusher is discharged by the piston shaft. Although it may be moved in the direction, when the discharge of the sealing material is stopped, the pusher does not move following the piston shaft even if the piston shaft is moved in the direction opposite to the discharge direction. For this reason, the sharpness of the sealing material may deteriorate (discharge on / off responsiveness). Here, when the piston shaft and the pusher are not connected to each other, a cartridge with a pusher (for example, a commercially available cartridge with a pusher) in which the cartridge is filled with a sealing material and sealed by a pusher (plunger) is used. The case where it is applied to a sealing discharge device can be mentioned.
本発明のシーリング材吐出装置およびシーリング材吐出装置本体は、シーリング材の吐出を停止する際のキレ(吐出のオンオフの応答性)を良好にすることを主目的とする。 The main purpose of the sealant discharge device and the sealant discharge device main body of the present invention is to improve the sharpness (response of discharge on / off) when the discharge of the sealant is stopped.
本発明のシーリング材吐出装置およびシーリング材吐出装置本体は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The sealing material discharging device and the sealing material discharging device main body of the present invention have adopted the following means in order to achieve the above-mentioned main object.
本発明のシーリング材吐出装置は、
筒状のカートリッジ内のシーリング材を前記カートリッジの先端に設けられたノズルから吐出するシーリング材吐出装置であって、
前記カートリッジ内に前記シーリング材を封止すると共に前記カートリッジの軸方向に移動可能なプランジャと、
前記軸方向に貫通する貫通孔を有すると共に前記プランジャを前記カートリッジの先端側に押圧可能なピストンと、
前記貫通孔を介して前記プランジャを前記ピストン側に吸引する吸引手段と、
を備えることを要旨とする。
The sealant discharge device of the present invention
A sealing material discharging device that discharges a sealing material in a tubular cartridge from a nozzle provided at the tip of the cartridge.
A plunger that seals the sealing material in the cartridge and can move in the axial direction of the cartridge,
A piston having a through hole penetrating in the axial direction and capable of pressing the plunger toward the tip end side of the cartridge.
A suction means for sucking the plunger to the piston side through the through hole,
The gist is to prepare.
この本発明のシーリング材吐出装置では、カートリッジ内にシーリング材を封止すると共にカートリッジの軸方向に移動可能なプランジャと、軸方向に貫通する貫通孔を有すると共にプランジャをカートリッジの先端側に押圧可能なピストンと、ピストンの貫通孔を介してプランジャをピストン側に吸引する吸引手段と、を備える。したがって、吸引手段によりプランジャをピストン側に吸引するから、ノズルからのシーリング材の吐出の停止が所望されたときに、ピストンをカートリッジから離間する側に移動させると、プランジャもピストンに追従して移動する。これにより、プランジャがピストンに追従して移動しないものに比して、シーリング材が充填された空間(カートリッジとプランジャとにより形成される空間)の圧力を低減し、ノズルからのシーリング材の吐出を停止する際のキレ(吐出のオンオフの応答性)を良好にすることができる。例えば、カートリッジ内にシーリング材が充填されてプランジャにより封止されたプランジャ付カートリッジをシーリング吐出装置に適用する場合などに有用である。 The sealant discharge device of the present invention has a plunger that seals the sealant in the cartridge and can move in the axial direction of the cartridge, and has a through hole that penetrates in the axial direction and can press the plunger toward the tip end side of the cartridge. The piston is provided with a suction means for sucking the plunger toward the piston side through the through hole of the piston. Therefore, since the plunger is sucked to the piston side by the suction means, when it is desired to stop the discharge of the sealing material from the nozzle, if the piston is moved to the side away from the cartridge, the plunger also moves following the piston. To do. This reduces the pressure in the space filled with the sealant (the space formed by the cartridge and the plunger) compared to the plunger that does not move following the piston, and discharges the sealant from the nozzle. The sharpness (responsiveness of discharge on / off) at the time of stopping can be improved. For example, it is useful when a cartridge with a plunger, in which the cartridge is filled with a sealing material and sealed by a plunger, is applied to a sealing discharge device.
こうした本発明のシーリング材吐出装置において、前記プランジャは、前記カートリッジの基端側が開口する有底筒状に形成され、前記ピストンは、前記貫通孔を有する筒状に形成され、先端に向かうにつれて外径が前記プランジャの開口端の内径よりも大きい第1径から前記開口端の内径よりも小さい第2径まで徐々に小さくなるテーパ部を有するものとしてもよい。この構成において、吸引手段によりプランジャがピストン側に吸引されると、プランジャの開口端周辺の内周がテーパ部に当接して開口端周辺がテーパ部に沿って押し広げられる(プランジャの開口端の外径が大きくなる)から、プランジャの開口端周辺の外周とカートリッジの内周との隙間をより狭くすることができる。これにより、シーリング材を吐出させている最中などに、シーリング材がプランジャの開口端周辺の外周とカートリッジの内周との隙間から漏れるのをより抑制することができる。 In such a sealing material discharge device of the present invention, the plunger is formed in a bottomed tubular shape in which the base end side of the cartridge opens, and the piston is formed in a tubular shape having the through hole, and the piston is formed in a tubular shape having the through hole and is outward toward the tip. It may have a tapered portion whose diameter gradually decreases from a first diameter larger than the inner diameter of the opening end of the plunger to a second diameter smaller than the inner diameter of the opening end. In this configuration, when the plunger is sucked toward the piston by the suction means, the inner circumference around the opening end of the plunger abuts on the tapered portion and the periphery of the opening end is expanded along the tapered portion (at the opening end of the plunger). Since the outer diameter becomes larger), the gap between the outer circumference around the open end of the plunger and the inner circumference of the cartridge can be made narrower. As a result, it is possible to further prevent the sealing material from leaking from the gap between the outer circumference around the open end of the plunger and the inner circumference of the cartridge while the sealing material is being discharged.
ピストンがテーパ部を有する態様の本発明のシーリング材吐出装置において、前記テーパ部は、前記軸方向に対して第1傾斜角度で外径が前記第1径から前記開口端の内径よりも小さく且つ前記第2径よりも大きい第3径まで徐々に小さくなる第1テーパ部と、前記軸方向に対して前記第1傾斜角度よりも大きい第2傾斜角度で外径が前記第3径から前記第2径まで徐々に小さくなる第2テーパ部と、を前記ピストンの基端側からこの順に有するものとしてもよい。こうすれば、テーパ部の軸長を短くしつつプランジャとピストンとにより空間を形成することができる。 In the sealant discharging device of the present invention in which the piston has a tapered portion, the tapered portion has an outer diameter smaller than the inner diameter of the opening end from the first diameter at a first inclination angle with respect to the axial direction. The outer diameter is from the third diameter to the third diameter at the first taper portion that gradually decreases to the third diameter that is larger than the second diameter and the second inclination angle that is larger than the first inclination angle with respect to the axial direction. A second tapered portion that gradually decreases to two diameters may be provided in this order from the base end side of the piston. In this way, a space can be formed by the plunger and the piston while shortening the axial length of the tapered portion.
また、ピストンがテーパ部を有する態様の本発明のシーリング材吐出装置において、前記吸引手段は、前記貫通孔を介して前記ピストンと前記プランジャとの間の空間を減圧することにより前記プランジャを前記ピストン側に吸引するものとしてもよい。 Further, in the sealing material discharging device of the present invention in which the piston has a tapered portion, the suction means reduces the space between the piston and the plunger through the through hole to push the plunger to the piston. It may be sucked to the side.
さらに、ピストンがテーパ部を有する態様の本発明のシーリング材吐出装置において、前記カートリッジの外周を包囲する筒状の包囲部材を更に備えるものとしてもよい。吸引手段によりプランジャがピストン側に吸引されてプランジャの開口端が押し広げられると、プランジャがカートリッジを径方向外向きに押圧する力が大きくなる。このため、包囲部材を設けることにより、カートリッジの変形(プランジャにより押圧される部分の拡径)を抑制することができる。 Further, in the sealing material discharging device of the present invention in which the piston has a tapered portion, a tubular surrounding member that surrounds the outer circumference of the cartridge may be further provided. When the plunger is sucked toward the piston by the suction means and the open end of the plunger is expanded, the force of the plunger pushing the cartridge outward in the radial direction increases. Therefore, by providing the surrounding member, deformation of the cartridge (diameter expansion of the portion pressed by the plunger) can be suppressed.
本発明のシーリング材吐出装置において、前記ピストンの表面は、フッ素樹脂によりコーティングされている、或いは、フッ素樹脂の粘着テープによりマスクされているものとしてもよい。こうすれば、ピストンの清掃を容易にすることができる。 In the sealant discharge device of the present invention, the surface of the piston may be coated with a fluororesin or masked with a fluororesin adhesive tape. This makes it easier to clean the piston.
本発明のシーリング材吐出装置において、モータの回転により前記ピストンを前記軸方向に移動させる移動手段を更に備えるものとしてもよい。こうすれば、モータの回転により、ピストンをカートリッジの先端側に移動させてシーリング材を吐出させたり、ピストンをカートリッジから離間する側に移動させてシーリング材の吐出を停止させたりすることができる。 The sealant discharging device of the present invention may further include a moving means for moving the piston in the axial direction by rotating the motor. In this way, the rotation of the motor can move the piston to the tip end side of the cartridge to discharge the sealing material, or move the piston to the side away from the cartridge to stop the discharging of the sealing material.
本発明のシーリング材吐出装置本体は、
筒状のカートリッジ内にシーリング材が充填されてプランジャにより封止されたプランジャ付カートリッジが装着され、前記プランジャ付カートリッジ内の前記シーリング材を前記カートリッジの先端に設けられたノズルから吐出させるシーリング材吐出装置であって、
前記プランジャ付カートリッジの軸方向に貫通する貫通孔を有すると共に前記プランジャを前記カートリッジの先端側に押圧可能なピストンと、
前記貫通孔を介して前記プランジャを前記ピストン側に吸引する吸引手段と、
を備えることを要旨とする。
The sealant discharge device main body of the present invention
A cartridge with a plunger, which is filled with a sealing material in a tubular cartridge and sealed by a plunger, is mounted, and the sealing material in the cartridge with a plunger is discharged from a nozzle provided at the tip of the cartridge. It ’s a device,
A piston having a through hole penetrating in the axial direction of the cartridge with a plunger and capable of pressing the plunger toward the tip end side of the cartridge.
A suction means for sucking the plunger to the piston side through the through hole,
The gist is to prepare.
この本発明のシーリング材吐出装置本体では、プランジャ付カートリッジの軸方向に貫通する貫通孔を有すると共にプランジャをカートリッジの先端側に押圧可能なピストンと、貫通孔を介して前記プランジャを前記ピストン側に吸引する吸引手段と、を備える。したがって、吸引手段によりプランジャをピストン側に吸引するから、ノズルからのシーリング材の吐出の停止が所望されたときに、ピストンをプランジャ付カートリッジ(カートリッジ)から離間する側に移動させると、プランジャもピストンに追従して移動する。これにより、プランジャがピストンに追従して移動しないものに比して、シーリング材が充填された空間(カートリッジとプランジャとにより形成される空間)の圧力を低減し、ノズルからのシーリング材の吐出を停止する際のキレ(吐出のオンオフの応答性)を良好にすることができる。 The sealant discharge device main body of the present invention has a piston having a through hole penetrating in the axial direction of the cartridge with a plunger and capable of pressing the plunger toward the tip end side of the cartridge, and the plunger is brought to the piston side through the through hole. A suction means for sucking is provided. Therefore, since the plunger is sucked to the piston side by the suction means, when it is desired to stop the discharge of the sealing material from the nozzle, if the piston is moved to the side away from the cartridge with the plunger, the plunger will also be the piston. Moves according to. This reduces the pressure in the space filled with the sealant (the space formed by the cartridge and the plunger) compared to the plunger that does not move following the piston, and discharges the sealant from the nozzle. The sharpness (responsiveness of discharge on / off) at the time of stopping can be improved.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described with reference to examples.
図1は、本発明の一実施例としてのシーリング材吐出装置20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、プランジャ30の断面を示す断面図であり、図3は、ピストン40の一部(先端側)の断面を示す断面図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
シーリング材吐出装置20は、図1に示すように、カートリッジ24内にシーリング材(シーラント)28が充填されてプランジャ30により封止されたプランジャ付カートリッジ22と、プランジャ付カートリッジ22(カートリッジ24)を保護する保護ケース38と、カートリッジ22を保護ケース38内に固定する固定部材39と、プランジャ30をカートリッジ24の先端側(図1中、下側)に押圧可能なピストン40と、プランジャ30をピストン40側(図1中、上側)に吸引する吸引ポンプ46と、ピストン40をプランジャ付カートリッジ22(カートリッジ24)の軸方向に移動させる移動機構50と、装置全体の制御を行なう制御装置60と、を備える。ここで、プランジャ付カートリッジ22としては、例えば市販品が用いられる。このシーリング材吐出装置20は、航空機に搭載される燃料タンクの接合部などのシーリング所望範囲のシーリングに用いられる。なお、このシーリング材吐出装置20は、航空機産業における燃料タンク以外のシーリング所望範囲のシーリングに用いられるものとしてもよいし、航空機産業以外の産業におけるシーリング所望範囲のシーリングに用いられるものとしてもよい。
As shown in FIG. 1, the
カートリッジ24は、例えば、ポリプロピレンやポリエチレン、ナイロンなどによって形成されている。このカートリッジ24は、一端側(図1中、上側)が開口する有底筒状に形成されており、半球状で中央に孔を有する底部25と、底部25の外面における孔の周囲からカートリッジ24の軸方向(図1中、軸方向)に延出するノズル取付部26と、底部25の外周から底部25の凸側とは反対側(図1中、上側)に延びる筒状の筒状部27と、を備える。カートリッジ24のノズル取付部26には、ノズル34が取り付けられている。このノズル34は、用途に応じた形状や大きさのものが用いられる。
The
シーリング材28としては、冷凍保存が必要で且つ解凍後に時間の経過に従って粘度が高くなる(硬化する)材料、例えば、シリコン樹脂などが用いられる。プランジャ30は、例えばABS樹脂などによって変形可能に形成されている。このプランジャ30は、図2に示すように、一端側(図2中、上側)が開口する有底筒状に形成されており、半球状の底部31と、底部31の外周から底部31の凸側とは反対側(図2中、上側)に延びる筒状の筒状部32と、を備える。このプランジャ30は、図1に示すように、一端側(開口側)がカートリッジ24の基端側(図1中、上側)となるようにカートリッジ24内に配置され、カートリッジ24内にシーリング材28を封止する。
As the sealing
保護ケース38は、例えば、ステンレスなどによって形成されている。この保護ケース38は、一端側(図1中、上側)が開口する有底筒状に形成されており、半球状で中央に孔を有する底部38aと、底部38aの外周から底部38aの凸側とは反対側に延びる筒状の筒状部38bと、を備える。底部38aの孔は、ノズル34の外径よりも大きい値に定められている。底部38aや筒状部38bの内周面は、カートリッジ24の底部25や筒状部27の外周面に整合するように形成されている。筒状部38bにおいて、開口端部(図1中、上端部)の外径は、それ以外の部分の外径よりも小さい値に定められており、開口端部の外周には、雄ねじ部が形成されている。上述のプランジャ付カートリッジ22(カートリッジ24)は、この保護ケース38に図1の上側から挿入される。このとき、カートリッジ24の筒状部27の開口端面(図1中、上端面)と、保護ケース38の筒状部38bの開口端面(図1中、上端面)と、は面一になっている。保護ケース38は、ベース部材21に固定される。
The protective case 38 is made of, for example, stainless steel. The protective case 38 is formed in a bottomed tubular shape with one end side (upper side in FIG. 1) open, and has a
固定部材39は、環状の環状底部39aと、環状底部39aの外周部から環状で延出する環状壁部39bと、を備える。環状底部39aの内径は、カートリッジ24の筒状部27の内径に略等しい値に定められており、環状底部39aや環状壁部39bの外径は、保護ケース38における開口端部以外の部分の外径に略等しい値に定められている。環状壁部39bの内周には、保護ケース38の筒状部38bの雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部が形成されている。固定部材39と保護ケース38とは、固定部材39の環状壁部39bの雌ねじ部と保護ケース38の筒状部38bの雄ねじ部との螺合により、互いに固定される。そして、固定部材39の環状底部39aにより、プランジャ付カートリッジ22(カートリッジ24)が保護ケース38から抜けるのを抑止することができる。
The fixing
ピストン40は、例えば、アルミニウム合金などによって形成されており、その表面は、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂によりコーティングされたり、フッ素樹脂の粘着テープによりマスクされたりしている。このピストン40は、図3に示すように、その軸方向(図3中、上下方向)に貫通する貫通孔41を有すると共に、先端部(図3中、下端部)に、基端側から先端側に向かうにつれて外径が値R1からそれよりも小さい値R2まで徐々に小さくなるテーパ部42を有する。テーパ部42は、ピストン40の軸方向に対して傾斜角度θ1で外径が値R1からそれよりも小さく且つ値R2よりも大きい値R3まで徐々に小さくなる第1テーパ部43と、ピストン40の軸方向に対して傾斜角度θ1よりも大きい傾斜角度θ2で外径が値R3から値R2まで徐々に小さくなる第2テーパ部44と、をピストン40の基端側からこの順に有する。ここで、値R1は、プランジャ30の筒状部32の内径R0(図2参照)よりも大きい値に定められており、値R2,R3は、プランジャ30の筒状部32の内径R0よりも小さい値に定められている。このピストン40は、図1に示すように、先端側がプランジャ30側(図1中、下側)となるように配置される。ピストン40の第2テーパ部44の傾斜角度θ2を第1テーパ部43の傾斜角度θ1よりも大きくすることにより、ピストン40のテーパ部42の軸長(図1中、上下方向の長さ)を短くしつつ、プランジャ30の筒状部32の内周とピストン40のテーパ部42とが当接しているときにプランジャ30とピストン40とにより空間を形成することができる。
The
吸引ポンプ46は、図1に示すように、ピストン40の基端(図1中、上端)における貫通孔41に整合する位置に取り付けられており、ピストン40の貫通孔41を介してプランジャ30を吸引できるようになっている。図4は、吸引ポンプ46の停止中および駆動中の様子の一例を示す説明図である。図4(a)は、吸引ポンプ46の停止中の様子を示し、図4(b)は、吸引ポンプ46の駆動中の様子を示す。図4(a)に示すように、プランジャ30の筒状部32の内周とピストン40のテーパ部42とが当接している状態で、吸引ポンプ46の駆動を開始すると、ピストン40の貫通孔41を介して、プランジャ30とピストン40とにより形成される空間が減圧され、図4(b)に示すように、プランジャ30の底部31が半球状からつぶれて筒状部32が広がると共に、プランジャ30の筒状部32の開口端周辺がピストン40の第1テーパ部43に沿って押し広げられる。後者は、ピストン40の第1テーパ部43の外径が、ピストン40の先端側に向かうにつれてプランジャ30の筒状部32の内径R0よりも大きい値R1から内径R0よりも小さいR3まで徐々に小さくなっているためである。こうしてプランジャ30の筒状部32の開口端周辺が押し広げられることにより、プランジャ30の筒状部32の開口端周辺の外周とカートリッジ24の内周との隙間をより狭くすることができる。また、プランジャ付カートリッジ22(カートリッジ24)は保護ケース38に挿通されているから、プランジャ30の筒状部32の開口端周辺が押し広げられてプランジャ30からカートリッジ24に作用する径方向外向きの力が大きくなっても、カートリッジ24の変形(プランジャ30により押圧される部分の拡径)を抑制することができる。
As shown in FIG. 1, the
移動機構50は、モータ51と、図示しない交流電源(例えば工業用電源など)からの電力を用いてモータ51を駆動する駆動回路52と、モータ51の回転軸に減速機53および伝達機構54を介して連結されたボールネジ55と、ボールネジ55に螺合されると共にピストン40に固定されたスライダ56と、ピストン40およびスライダ56がプランジャ付カートリッジ22(カートリッジ24)の軸方向(図1中、上下方向)に移動するのをガイドするガイドレール57と、を備える。モータ51や駆動回路52、減速機53、ガイドレール57は、ベース部材21に固定されており、ボールネジ55は、ベース部材21により回転自在に支持されている。
The moving
ここで、モータ51は、交流サーボモータとして構成されており、駆動回路52からの三相交流電力を受けて回転駆動される。駆動回路52は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換するコンバータや、コンバータからの直流電力を三相交流電力に変換してモータ51に供給するインバータを備える。伝達機構54は、減速機53の出力側に取り付けられたプーリ54aと、ボールネジ55の一端(図1中、上端)に取り付けられたプーリ54bと、プーリ54aおよびプーリ54bに掛け渡されたベルト54cと、を備える。
Here, the
この移動機構50では、モータ51が第1方向に回転すると、減速機53や伝達機構54を介してボールネジ55が第1方向に回転し、スライダ56およびピストン40がカートリッジ24の先端側(図1中、下側)に移動する。また、モータ51が第1方向とは反対の第2方向に回転すると、減速機53および伝達機構54を介してボールネジ55が第1方向とは反対の第2方向に回転し、スライダ56およびピストン40がカートリッジ24から離間する側(図1中、上側)に移動する。以下、モータ51やボールネジ55の第1方向の回転を「正回転」といい、第2方向の回転を「負回転」という。
In this moving
制御装置60は、CPUやROM、RAM、入出力ポートなどを有するコンピュータとして構成されている。制御装置60には、操作者が各種指示を行なうための入力装置70からの信号や、各種センサからの信号(例えば、モータ51の回転子の回転位置を検出する回転位置センサ51aからのモータ51の回転子の回転位置θmや、モータ51の各相に流れる電流センサ51bからの各相の相電流Iu,Iv,Iwなど)が入力ポートを介して入力されている。制御装置60からは、吸引ポンプ46への制御信号や駆動回路52への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。入力装置70としては、各種スイッチや、キーボード、マウスなどを挙げることができる。
The
ここで、シーリング材吐出装置20では、プランジャ付カートリッジ22や保護ケース38を除く部分、具体的には、ピストン40や吸引ポンプ46、移動機構50、ベース部材21、制御装置60が装置本体に相当する。そして、シーリング材吐出装置20は、プランジャ付カートリッジ22に保護ケース38が取り付けられたものが装置本体に取り付けられて用いられる。なお、保護ケース38を用いないもの、即ち、プランジャ付カートリッジ22が装置本体に直接取り付けられるものとしてもよい。
Here, in the sealing
次に、こうして構成された実施例のシーリング材吐出装置20の動作、特に、航空機に搭載される燃料タンクの接合部などのシーリング所望範囲をシーリング材吐出装置20を用いてシーリングする際の動作について説明する。なお、実施例では、シーリング材吐出装置20のベース部材21は、ロボットアームなどの図示しない位置調節装置に取り付けられ、この位置調節装置によりベース部材21の位置(ノズル34の位置)が調節されるものとした。この位置調節装置も、制御装置60により制御されるものとした。
Next, the operation of the sealing
シーリング所望範囲をシーリングする際には、操作者による入力装置70の操作により、シーリング所望範囲(例えば、開始位置および終了位置や、開始位置から終了位置までの経路)が設定され、シーリング開始(シーリング材28の吐出開始)が指示される。そして、制御装置60は、シーリング開始が指示されると、位置調節装置を制御して、ノズル34がシーリング所望範囲の開始位置に対向するようにベース部材21の位置を調節し、その後に図5の制御ルーチンを実行する。
When sealing the desired sealing range, the desired sealing range (for example, the start position and the end position and the path from the start position to the end position) is set by the operation of the
図5の制御ルーチンが実行されると、制御装置60は、吸引ポンプ46の駆動を開始し(ステップS100)、その後にピストン40をカートリッジ24の先端側に移動させる(前進させる)ピストン前進制御の実行を開始する(ステップS110)。このピストン前進制御は、モータ51が正回転するように駆動回路52を制御することにより行なわれる。モータ51を正回転させると、ボールネジ55が正回転し、スライダ56およびピストン40がカートリッジ24の先端側(図1中、下側)に移動する。この際に、ピストン40によりプランジャ30がカートリッジ24の先端側に押圧され、プランジャ30によりカートリッジ24内のシーリング材28がカートリッジ24の先端側に押圧されてノズル34から吐出される。実施例では、吸引ポンプ46によるプランジャ30の吸引により、プランジャ30の筒状部32の開口端周辺が押し広げられて、プランジャ30の筒状部32の開口端付近の外周とカートリッジ24の内周との隙間がより狭くなっているから、プランジャ30がカートリッジ24の先端側に移動する際に、この隙間からシーリング材28が漏れるのをより抑制することができる。これにより、プランジャ30の移動量とノズル34からのシーリング材28の実吐出流量との関係をより理想的な関係に近づけることができ、所望の吐出流量と実吐出流量とのズレをより小さくすることができる。特に、航空機の製造産業などでは、シーリング所望範囲のシーリング精度(シーリング材28の厚みや幅の精度)が要求されることから、所望の吐出流量と実吐出流量とのズレをより小さくすることの意義が大きい。また、実施例では、ピストン40の表面がフッ素樹脂によりコーティングされている或いはフッ素樹脂の粘着テープによりマスクされているから、隙間からシーリング材28が漏れたときでも、ピストン40を清掃する際に、その清掃を容易にすることができる。
When the control routine of FIG. 5 is executed, the
このようにしてノズル34からシーリング材28を吐出させる際には、位置調節装置を制御して、ノズル34がシーリング所望範囲の延在方向に沿って移動するようにベース部材21を移動させる。これにより、シーリング所望範囲の延在方向に沿ってシーリングを行なうことができる。
When the sealing
続いて、シーリング終了条件(シーリング材28の吐出停止条件)が成立したか否かを判定し(ステップS120)、シーリング終了条件が成立していないと判定したときには、上述のピストン前進制御を実行しながらシーリング終了条件が成立するのを待つ。ここで、シーリング終了条件としては、例えば、ノズル34がシーリング所望範囲の終了位置に対向した条件や、操作者による入力装置70の操作によりシーリング終了が指示された条件を挙げることができる。
Subsequently, it is determined whether or not the sealing end condition (discharge stop condition of the sealing material 28) is satisfied (step S120), and when it is determined that the sealing end condition is not satisfied, the above-mentioned piston forward control is executed. While waiting for the sealing end condition to be satisfied. Here, examples of the sealing end condition include a condition in which the
ステップS120でシーリング終了条件が成立すると、ピストン前進制御の実行を終了し(ステップS130)、ピストン40をカートリッジ24から離間する側に所定量L0だけ移動させる(後退させる)ピストン後退制御を実行し(ステップS140)、その後に吸引ポンプ46の駆動を終了して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。なお、シーリング終了条件が成立すると、これらと並行して、位置調節制装置の制御を終了する、或いは、位置調節装置を制御してベース部材21を待機位置まで移動させる。
When the sealing end condition is satisfied in step S120, the execution of the piston forward control is terminated (step S130), and the piston backward control for moving (retracting) the
ここで、ピストン後退制御は、モータ51が所定量L0に対応する所定回転量S0だけ負回転するように駆動回路52を制御することにより行なわれる。モータ51を負回転させると、ボールネジ55が負回転し、スライダ56およびピストン40がカートリッジ24から離間する側(図1中、上側)に移動する。実施例では、プランジャ30がピストン40側に吸引されているから、ピストン40がカートリッジ24から離間する側に移動する際には、プランジャ30もピストン40に追従して移動する。これにより、プランジャ30がピストン40に追従して移動しないものに比して、シーリング材28が充填された空間(カートリッジ24とプランジャ30とにより形成される空間)の圧力を低減し、ノズル34からのシーリング材28の吐出を停止する際のキレ(吐出のオンオフの応答性)を良好にすることができる。ここで、所定量L0は、シーリング材28の性状などによって異なるものであり、ノズル34からのシーリング材28の吐出を停止する際のキレを良好にできると共にシーリング材28が充填された空間の圧力が低減しすぎない程度のピストン40の移動量として予め実験や解析により定めた値を用いることができる。
Here, the piston retreat control is performed by controlling the
図6は、カートリッジ24内のシーリング材28をノズル34から吐出後のカートリッジ24内の様子を示す説明図である。図6(a)は、実施例の様子を示し、図6(b)は、吸引ポンプ46によりプランジャ30を吸引しない比較例の様子を示す。図6(a)および図6(b)から、実施例では、比較例に比して、プランジャ30の筒状部32の開口端周辺の外周とカートリッジ24の内周との隙間からのシーリング材28の漏れ量を十分に少なくできたことが分かる。
FIG. 6 is an explanatory view showing the inside of the
以上説明した実施例のシーリング材吐出装置20では、吸引ポンプ46により、ピストン40の貫通孔41を介してプランジャ30をピストン40側に吸引する。これにより、シーリング材28の吐出停止条件が成立したときに、ピストン40をカートリッジ24から離間する側に移動させると、プランジャ30もピストン40に追従して移動する。この結果、プランジャ30がピストン40に追従して移動しないものに比して、シーリング材28が充填された空間(カートリッジ24とプランジャ30とにより形成される空間)の圧力を低減し、ノズル34からのシーリング材28の吐出を停止する際のキレを良好にすることができる。
In the sealing
また、実施例のシーリング材吐出装置20では、吸引ポンプ46によりプランジャ30がピストン40側に吸引されると、プランジャ30の筒状部32の開口端周辺がピストン40の第1テーパ部43に沿って押し広げられる。これにより、プランジャ30の筒状部32の開口端周辺の外周とカートリッジ24の内周との隙間をより狭くすることができる。この結果、プランジャ30がカートリッジ24の先端側に移動する際(ノズル34からシーリング材28を吐出させる際)に、この隙間からシーリング材28が漏れるのをより抑制することができる。
Further, in the sealing
実施例のシーリング材吐出装置20では、プランジャ30の底部31は、半球状に形成されるものとしたが、この形状に限定されるものではなく、例えば、円錐台状などに形成されるものとしてもよい。また、プランジャ30は、底部31と筒状部32とを有する有底筒状に形成されるものとしたが、この形状に限定されるものではなく、例えば、筒状部32を有さずに底部31だけを有する半球状や、円柱状などに形成されるものとしてもよい。
In the
実施例のシーリング材吐出装置20では、ピストン40のテーパ部42は、第1テーパ部43と第2テーパ部44とを備えるものとしたが、第1テーパ部43だけを備えるものとしてもよい。また、ピストン40は、テーパ部42を備えるものとしたが、このテーパ部42を備えないものとしてもよい。
In the sealing
実施例のシーリング材吐出装置20では、ピストン40の表面は、フッ素樹脂によりコーティングされたりフッ素樹脂の粘着テープによりマスクされたりするものとしたが、フッ素樹脂によるコーティングもフッ素樹脂の粘着テープによるマスクもされないものとしてもよい。
In the
実施例のシーリング材吐出装置20では、シーリング材28として、冷凍保存が必要で且つ解凍後に時間の経過に従って粘度が高くなる(硬化する)材料を用いるものとした。しかし、シーリング材28として、常温保存が可能で且つノズル34からの吐出後に(空気に触れると)時間の経過に従って粘度が高くなる(硬化する)材料、例えば、エポキシ樹脂やポリウレタンなどを用いるものとしてもよい。
In the sealing
実施例のシーリング材吐出装置20では、伝達機構54は、減速機53の出力側に取り付けられたプーリ54aと、ボールネジ55の一端に取り付けられたプーリ54bと、プーリ54aおよびプーリ54bに掛け渡されたベルト54cと、を備えるものとしたが、減速機53の出力側に取り付けられた第1ギヤと、ボールネジ55の一端に取り付けられると共に第1ギヤに噛合する第2ギヤと、を備えるものとしてもよい。
In the sealing
実施例のシーリング材吐出装置20では、移動機構50は、減速機53および伝達機構54を介してモータ51の回転軸とボールネジ55とを連結するものとしたが、(A)減速機53および伝達機構54を介さずにモータ51の回転軸とボールネジ55とを連結するものとしてもよいし、(B)伝達機構54を介さずに、減速機53だけを介してモータ51の回転軸とボールネジ55とを連結するものとしてもよいし、(C)減速機53を介さずに、伝達機構54だけを介してモータ51の回転軸とボールネジ55とを連結するものとしてもよい。(A)や(B)の場合、モータ51の回転軸とボールネジ55とを同軸に配置すればよいと考えられる。
In the sealing
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、カートリッジ24が「カートリッジ」に相当し、シーリング材28が「シーリング材」に相当し、ノズル34が「ノズル」に相当し、プランジャ30が「プランジャ」に相当し、ピストン40が「ピストン」に相当し、吸引ポンプ46が「吸引手段」に相当する。また、保護ケース38が「包囲部材」に相当し、移動機構50が「移動手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 Regarding the correspondence between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem, the invention described in the column of the means for solving the problem in the examples is carried out. Since it is an example for specifically explaining the form for solving the problem, the elements of the invention described in the column of means for solving the problem are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be performed based on the description in the column, and the examples are the inventions described in the column of means for solving the problem. It is just a concrete example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above with reference to examples, the present invention is not limited to these examples, and various embodiments are used without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be done.
本発明は、シーリング材吐出装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of a sealing material discharge device and the like.
20 シーリング材吐出装置、21 ベース部材、22 プランジャ付カートリッジ、24 カートリッジ、25 底部、26 ノズル取付部、27 筒状部、28 シーリング材、30 プランジャ、31 底部、32 筒状部、34 ノズル、38 保護ケース、39 固定部材、40 ピストン、41 貫通孔、42 テーパ部、43 第1テーパ部、44 第2テーパ部、46 吸引ポンプ、50 移動機構、51 モータ、51a 回転位置センサ、51b 電流センサ、52 駆動回路、53 減速機、54 伝達機構、54a,54b プーリ、54c ベルト、55 ボールネジ、56 スライダ、57 ガイドレール、60 制御装置、70 入力装置。 20 Sealant discharge device, 21 Base member, 22 Cartridge with plunger, 24 Cartridge, 25 Bottom, 26 Nozzle mounting part, 27 Cylindrical part, 28 Sealant, 30 Plunger, 31 Bottom, 32 Cylindrical part, 34 Nozzle, 38 Protective case, 39 fixing member, 40 piston, 41 through hole, 42 taper part, 43 first taper part, 44 second taper part, 46 suction pump, 50 movement mechanism, 51 motor, 51a rotation position sensor, 51b current sensor, 52 drive circuit, 53 reducer, 54 transmission mechanism, 54a, 54b pulley, 54c belt, 55 ball screw, 56 slider, 57 guide rail, 60 control device, 70 input device.
Claims (8)
前記カートリッジ内に前記シーリング材を封止すると共に前記カートリッジの軸方向に移動可能なプランジャと、
前記軸方向に貫通する貫通孔を有すると共に前記プランジャを前記カートリッジの先端側に押圧可能なピストンと、
前記貫通孔を介して前記プランジャを前記ピストン側に吸引する吸引手段と、
を備えるシーリング材吐出装置。 A sealing material discharging device that discharges a sealing material in a tubular cartridge from a nozzle provided at the tip of the cartridge.
A plunger that seals the sealing material in the cartridge and can move in the axial direction of the cartridge,
A piston having a through hole penetrating in the axial direction and capable of pressing the plunger toward the tip end side of the cartridge.
A suction means for sucking the plunger to the piston side through the through hole,
Sealant discharge device equipped with.
前記プランジャは、前記カートリッジの基端側が開口する有底筒状に形成され、
前記ピストンは、前記貫通孔を有する筒状に形成され、先端に向かうにつれて外径が前記プランジャの開口端の内径よりも大きい第1径から前記開口端の内径よりも小さい第2径まで徐々に小さくなるテーパ部を有する、
シーリング材吐出装置。 The sealant discharging device according to claim 1.
The plunger is formed in a bottomed tubular shape in which the base end side of the cartridge opens.
The piston is formed in a tubular shape having the through hole, and the outer diameter gradually increases from a first diameter larger than the inner diameter of the opening end of the plunger to a second diameter smaller than the inner diameter of the opening end toward the tip. Has a smaller taper,
Sealant discharge device.
前記テーパ部は、前記軸方向に対して第1傾斜角度で外径が前記第1径から前記開口端の内径よりも小さく且つ前記第2径よりも大きい第3径まで徐々に小さくなる第1テーパ部と、前記軸方向に対して前記第1傾斜角度よりも大きい第2傾斜角度で外径が前記第3径から前記第2径まで徐々に小さくなる第2テーパ部と、を前記ピストンの基端側からこの順に有する、
シーリング材吐出装置。 The sealant discharging device according to claim 2.
The tapered portion has a first inclination angle with respect to the axial direction, and the outer diameter gradually decreases from the first diameter to a third diameter smaller than the inner diameter of the opening end and larger than the second diameter. A tapered portion and a second tapered portion whose outer diameter gradually decreases from the third diameter to the second diameter at a second tilt angle larger than the first tilt angle with respect to the axial direction of the piston. Have in this order from the base end side,
Sealant discharge device.
前記吸引手段は、前記貫通孔を介して前記ピストンと前記プランジャとの間の空間を減圧することにより前記プランジャを前記ピストン側に吸引する、
シーリング材吐出装置。 The sealant discharging device according to claim 2 or 3.
The suction means sucks the plunger toward the piston by depressurizing the space between the piston and the plunger through the through hole.
Sealant discharge device.
前記カートリッジの外周を包囲する筒状の包囲部材を更に備える、
シーリング材吐出装置。 The sealant discharging device according to any one of claims 2 to 4.
A tubular enclosing member that encloses the outer circumference of the cartridge is further provided.
Sealant discharge device.
前記ピストンの表面は、フッ素樹脂によりコーティングされている、或いは、フッ素樹脂の粘着テープによりマスクされている、
シーリング材吐出装置。 The sealant discharging device according to any one of claims 1 to 5.
The surface of the piston is coated with a fluororesin or masked with a fluororesin adhesive tape.
Sealant discharge device.
モータの回転により前記ピストンを前記軸方向に移動させる移動手段を更に備える、
シーリング材吐出装置。 The sealant discharging device according to any one of claims 1 to 6.
A moving means for moving the piston in the axial direction by rotation of a motor is further provided.
Sealant discharge device.
前記プランジャ付カートリッジの軸方向に貫通する貫通孔を有すると共に前記プランジャを前記カートリッジの先端側に押圧可能なピストンと、
前記貫通孔を介して前記プランジャを前記ピストン側に吸引する吸引手段と、
を備えるシーリング材吐出装置本体。 A cartridge with a plunger, which is filled with a sealing material in a tubular cartridge and sealed by a plunger, is mounted, and the sealing material in the cartridge with a plunger is discharged from a nozzle provided at the tip of the cartridge. The main body of the device
A piston having a through hole penetrating in the axial direction of the cartridge with a plunger and capable of pressing the plunger toward the tip end side of the cartridge.
A suction means for sucking the plunger to the piston side through the through hole,
Sealing material discharge device body equipped with.
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