JPWO2007046495A1 - 液材吐出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、高粘度の液材吐出に対応するためには、バルブ切り換えに大きな駆動力が必要となるため、装置サイズをコンパクトにするためには、用途を低粘度液材に限定しなくてはならなかった。
第2の発明は、第1の発明において、前記バルブブロック(31)は、前記液材供給流路、ノズルおよび計量孔と連通するバルブ孔を有し、前記切換バルブは、前記バルブ孔の内壁と摺接しながら回動する円筒形状の回転バルブであり、前記第1の流路は円周の表面上に設けられた凹溝であり、前記第2の流路は円周を貫通する孔であることを特徴とする。
第3の発明は、第1の発明において、前記バルブブロック(31)は、前記液材供給流路および前記計量孔の一端を前記切換バルブとの摺接面に有し、前記切換バルブは、前記バルブブロック(31)と面で摺接しながらスライドするスライドバルブであり、前記第1の流路は、前記バルブブロック(31)との摺接面に設けられた凹溝であり、前記第2の流路は、前記バルブブロック(31)との摺接面と切換バルブの他の面とを連通する孔であることを特徴とする。
第4の発明は、第1、2または3の発明において、前記プランジャ駆動部(20)、前記バルブ駆動部(10)および前記バルブブロック(31)がベースブロックの正面に配設されており、前記伝達部(50)がベースブロックの背面に配設されることを特徴とする。
第5の発明は、第1ないし4のいずれかの発明において、前記伝達部(50)は、前記バルブ駆動部(10)に接続された主動歯車(17)と、前記切換バルブと接続された従属歯車(16)と、前記主動歯車(17)の駆動力を前記従属歯車(16)に伝達する動力伝達ベルトとから構成されることを特徴とする。
第6の発明は、第5の発明において、前記主動歯車(17)と前記従属歯車(16)の中間位置に配設され、同一軸上に固設された歯車比の異なる第1の歯車および第2の歯車とから構成される可変歯車(19)を備え、前記動力伝達ベルトが主動歯車(17)と第1の歯車とを係回する第1の動力伝達ベルトと、従属歯車(16)と第2の歯車とを係回する第2の動力伝達ベルトとから構成されることを特徴とする。
第7の発明は、第5または6の発明において、前記主動歯車(17)は、同一軸上に固設された大歯車(66)および大歯車と比べ歯車比の小さい小歯車(67)とから構成され、前記バルブ駆動部(10)と前記主動歯車(17)は、前記バルブ駆動部(10)に接続された補助歯車(65)と大歯車(66)を係合させることにより接続され、前記主動歯車(17)の駆動力を、小歯車(67)に前記動力伝達ベルトを係回して前記従属歯車(16)に伝達することを特徴とする。
第8の発明は、第5、6または7の発明において、前記動力伝達ベルトがチェーンベルトにより構成されることを特徴とする請求項5、6または7の液材吐出装置。
第9の発明は、第5、6または7の発明において、前記動力伝達ベルトがタイミングベルトにより構成されることを特徴とする。
第10の発明は、第1ないし9のいずれかの発明において、前記バルブ駆動部(10)が、ロータリーアクチュエータにより構成されることを特徴とする。
第11の発明は、第1ないし10のいずれかの発明において、前記プランジャ駆動部(20)が、ステッピングモータにより構成されることを特徴とする。
第12の発明は、第1ないし11のいずれかの液材吐出装置を横方向に複数連設したヘッド部を有する液体塗布装置である。
また、本発明の液材吐出装置を塗布装置に搭載したときには、液材を吐出する吐出口を有する塗布ヘッドを小型化させることができ、しかも多数のノズルを連接することができる。
1 ベースブロック/10 バルブ駆動部/11 ロータリーアクチュエータ/12 エア供給口A/13 エア供給口B/14 回転軸A/15 回転軸B/16 従属歯車/17 主動歯車/18 凹部/19 可変歯車/20 プランジャ駆動部/21 直動アクチュエータ/22 アクチュエータロッド/23 固定板/24 連結部/25 プランジャロッド/26 スライドレールA/27 スライドレールB/30 バルブ部/31 バルブブロック/32 バルブブロックガイド/33 バルブ孔/34 切換バルブ/35 計量孔/36 Oリング/37 Oリング押さえ板/38 液材供給口/39 液材供給流路/40 液材排出流路/41 貫通孔/42 ノズル/43 凹溝/45 液材貯留容器/46 支持柱/47 ノズル支持体/48 液送チューブ/50 伝達部/51 チェーン/52 チェーンA/53 チェーンB/61 ラック/62 ピニオン/63 軸受け/64 タイミングベルト/65 補助歯車/66 歯車C/67 歯車D/68 回転軸D
本実施例の液材吐出装置は、バルブ駆動部10と、プランジャ駆動部20と、バルブ部30と、伝達部50と、それらが配設されたベースブロック1とから構成される。図1は本実施例の装置の正面斜視図であり、図2の左図は正面図であり、図2の右図は液体貯留容器45とエアチューブを装着した際の側面図である。以下各部を詳細に説明する。
固定板23にはアクチュエータロッド22が貫装する貫通孔が設けられており、直動アクチュエータ21を駆動させることでアクチュエータロッド22が進退動し、これによりスライドレールA26上の連結部24を介してプランジャロッド25もまた進退移動する。
バルブブロック31の内部には水平方向にバルブ孔33が設けられており、垂直方向にバルブ孔33とバルブブロック31の上面を連通する計量孔35と、バルブ孔33とノズル42を連通する液材排出流路40が設けられている。
切換バルブ34の一端は回転軸B15と連結されており、回転軸B15はベースブロック1の貫通孔を挿通し、その他端は凹部18の内側に配設された従属歯車16に接続される。
主動歯車17はロータリーアクチュエータ11の回転軸A14と同軸に接続され、従属歯車16は切換バルブ34の回転軸B15と同軸に接続されている。ロータリーアクチュエータ11が作動すると、回転軸A14が正転または逆転し、チェーン51によりバルブブロック31内で切換バルブ34が回転する。
次に、本実施例の装置の作動について、図4および5に沿って説明する。
本実施例の装置の基本的な作動は、プランジャロッド25を後退移動して計量孔35に液材を充填し、次にプランジャロッド25を進出移動させて計量孔35内の液材をノズル42先端より液材を吐出するというものである。以下、詳細に説明する。
ここで、連結部24はスライドレールA26を介してスライド可能にベースブロック1に接続されており、これによりプランジャロッド25の滑らかな後退移動および進出移動が実現される。プランジャロッド25を所望する距離だけ後退させた後は、直動アクチュエータ21は駆動を停止してプランジャロッド25を停止させる。
以後同様の動作を繰り返すことで連続的に液材の吐出を行なうことができる。
本実施例の装置は、図6に示すように、伝達部50がベースブロック1の凹部18内に配置された従属歯車16と、主動歯車17と、両歯車間に配置された可変歯車19と、それらに係回されたチェーン52,53とから構成される。
可変歯車19は、同軸上に接続された径の大きい歯車Aと径の小さい歯車Bとから構成され、歯車Aと歯車Bとは歯車比が異なっている。歯車Aと歯車Bは単に同軸上に固定されており、各々独立に回転するものではなく、一方の歯車が所定角度回転すると他方の歯車も同じ角度回転するようになっている。なお、可変歯車19の回転軸Cはベースブロック1に対して回転自在に配設されており、ベースブロック1に設けられた他の部材を駆動せしめるものではない。
本実施例の装置は、図10に示すように、従属歯車16と連動して回転する回転軸B15にピニオン62が接続されており、ピニオン62に係合するラック61により伝達部50からの駆動が切換バルブ34に伝達される。本実施例の切換バルブ34は、バルブブロック31と面で摺接しながらスライドするスライドバルブであり、左右に移動自在となるようスライドレールB27を介してベースブロック1に配設されている。
凹溝43が計量孔35と対向する位置にあるときは、凹溝43により貫通孔35と液材供給流路39が連通され、貫通孔41が計量孔35と対向する位置にあるときは、貫通孔41により可撓性のある液送チューブ48および液材排出流路40を介して計量孔35とノズル42が連通される。
本実施例の装置は、図13に示すように、伝達部50がベースブロック1の背面に配置された従属歯車16と、主動歯車17と、主動歯車17に係合する補助歯車65と、主動歯車17および従属歯車16とに係回されるタイミングベルト64とから構成される。
本実施例においては、動力伝達ベルトが係回されている主動歯車17は、補助歯車65と係合されており、補助歯車65を介してロータリーアクチュエーター11の回転軸A14と接続されている。動力伝達ベルトは、チェーン51の代わりにタイミングベルト64を用いている。タイミングベルト64は、公知のタイミングベルトであり、材質は合成ゴムやポリウレタンなどが用いられる。
歯車C66と歯車D67とは同軸上に固定されており、各々独立に回転するものではなく、一方の歯車が所定角度回転すると他方の歯車も同じ角度回転するようになっている。なお、主動歯車17の回転軸D68は、ベースブロック1に対して回転自在に配設されており、ベースブロック1に設けられた他の部材を駆動せしめるものではない。
本実施例では、主動歯車17の歯車C66は60枚、歯車D67は40枚の歯を有している。また、補助歯車65は30枚の歯を有し、従属歯車16は40枚の歯を有している。
本実施例の切換バルブ34は、正逆90°の回転を必要とする。タイミングベルト64に係合される従属歯車16および主動歯車17の歯車D67はともに歯が40枚なので、従属歯車16を90°回転させるためには歯車D67も90°回転させる必要がある。ここで、歯車C66と歯車D67は同じ角度回転するように固定されているので、歯車D67を90°回転させるには、歯車C66を90°回転させることになる。歯車C66は60枚の歯を有しているので、90°あたりの歯は15枚である。よって、歯車C66が90°回転させるためには、歯車C66と係合する補助歯車65の歯を15枚分回転させる必要がある。すなわち、ロータリーアクチュエーター11が補助歯車65を正逆180°回転させることで、切換バルブ34が正逆90°回転させられることとなる。このように、主動歯車17を歯車比の異なる歯車C66と歯車D67とで構成し、補助歯車65を介してロータリーアクチュエーター11の駆動力を伝えることで、実施例1の装置と比べ2分の1の駆動力で切換バルブ34を回転させることが可能となる。
一方、歯車C66の歯数を歯車D67と比べて少なく構成することにより、切換バルブ34を高速に回転させることも可能である。装置の仕様に応じて歯車比を調整することで、駆動力と回転速度のバランスを最適なものとすることが可能である。
なお、従属歯車16についても、同様に補助歯車を介して切換バルブ34に接続する構成とすることで、駆動力および回転速度を調整することが可能である。
また、補助歯車65を用いることで、ベースブロック1の正面側横幅を広げることなく、駆動力および回転速度を調整することができる。しかも、タイミングベルト64はチェーンより幅が狭いので、伝達部50を構成するスペースを小さくすることができる。その結果、ベースブロック1の正面側横幅Wを狭くすることができ、装置全体の幅をより小さくすることが可能となる。
また、タイミングベルト64は弾力性があるので、歯車などの伝達部を構成する部材の加工精度および設置位置の多少の誤差を吸収することができる。すなわち、タイミングベルト64の弾力によって誤差等が吸収されるため、多少の誤差等であれば動作に支障をきたすことがないので、装置の製造が容易となり、低コスト化をはかることができる。さらには、タイミングベルト64はチェーンと比べ軽量であるため、動力伝達時のロスが少なく、装置の応答性を向上させることができる。
Claims (12)
- 液材が供給される液材供給口と、液材が吐出されるノズルと、吐出される液材が充填される計量孔および液材供給口と連通する液材供給流路を有するバルブブロック(31)と、計量孔と液材供給流路とを連通する第1の流路および計量孔とノズルとを連通する第2の流路を有する切換バルブと、計量孔内を進退動するプランジャと、プランジャを駆動させるプランジャ駆動部(20)と、切換バルブを作動するバルブ駆動部(10)と、バルブ駆動部の駆動を切換バルブに伝達する伝達部(50)とから構成される液材吐出装置であって、
前記プランジャ駆動部(20)、前記バルブ駆動部(10)および前記バルブブロック(31)が長手方向に連設されることを特徴とする液材吐出装置。 - 前記バルブブロック(31)は、前記液材供給流路、ノズルおよび計量孔と連通するバルブ孔を有し、
前記切換バルブは、前記バルブ孔の内壁と摺接しながら回動する円筒形状の回転バルブであり、前記第1の流路は円周の表面上に設けられた凹溝であり、前記第2の流路は円周を貫通する孔である請求項1の液材吐出装置。 - 前記バルブブロック(31)は、前記液材供給流路および前記計量孔の一端を前記切換バルブとの摺接面に有し、
前記切換バルブは、前記バルブブロック(31)と面で摺接しながらスライドするスライドバルブであり、前記第1の流路は、前記バルブブロック(31)との摺接面に設けられた凹溝であり、前記第2の流路は、前記バルブブロック(31)との摺接面と切換バルブの他の面とを連通する孔である請求項1の液材吐出装置。 - 前記プランジャ駆動部(20)、前記バルブ駆動部(10)および前記バルブブロック(31)がベースブロックの正面に配設されており、前記伝達部(50)がベースブロックの背面に配設されることを特徴とする請求項1、2または3の液材吐出装置。
- 前記伝達部(50)は、前記バルブ駆動部(10)に接続された主動歯車(17)と、前記切換バルブと接続された従属歯車(16)と、前記主動歯車(17)の駆動力を前記従属歯車(16)に伝達する動力伝達ベルトとから構成されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの液材吐出装置。
- 前記主動歯車(17)と前記従属歯車(16)の中間位置に配設され、同一軸上に固設された歯車比の異なる第1の歯車および第2の歯車とから構成される可変歯車(19)を備え、前記動力伝達ベルトが主動歯車(17)と第1の歯車とを係回する第1の動力伝達ベルトと、従属歯車(16)と第2の歯車とを係回する第2の動力伝達ベルトとから構成されることを特徴とする請求項5の液材吐出装置。
- 前記主動歯車(17)は、同一軸上に固設された大歯車(66)および大歯車と比べ歯車比の小さい小歯車(67)とから構成され、
前記バルブ駆動部(10)と前記主動歯車(17)は、前記バルブ駆動部(10)に接続された補助歯車(65)と大歯車(66)を係合させることにより接続され、
前記主動歯車(17)の駆動力を、小歯車(67)に前記動力伝達ベルトを係回して前記従属歯車(16)に伝達することを特徴とする請求項5または6の液材吐出装置。 - 前記動力伝達ベルトがチェーンベルトにより構成されることを特徴とする請求項5、6または7の液材吐出装置。
- 前記動力伝達ベルトがタイミングベルトにより構成されることを特徴とする請求項5、6または7の液材吐出装置。
- 前記バルブ駆動部(10)が、ロータリーアクチュエータにより構成されることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかの液材吐出装置。
- 前記プランジャ駆動部(20)が、ステッピングモータにより構成されることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかの液材吐出装置。
- 請求項1ないし11のいずれかの液材吐出装置を横方向に複数連設したヘッド部を有する液体塗布装置。
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