流体涂敷系统以及流体涂敷方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流体涂敷系统以及使用该流体涂敷系统的流体涂敷方法，其中，所述流体涂敷系统包括将流体从喷嘴喷到工件上的涂敷装置和使该涂敷装置与工件相对移动的移动装置。
【背景技术】
[0002]在汽车、电子部件、太阳能电池等制造工序中，有时要将粘着剂、密封剂、绝缘剂、散热剂、烧焦防止剂等流体涂敷到工件上。为了将流体涂敷到工件上，而使用流体涂敷系统。流体涂敷系统包括将流体喷到工件上的涂敷装置(例如，分液器)和使该涂敷装置与工件相对移动的移动装置(例如，多关节机器人)。
[0003]涂敷装置包括动力源(例如，电动机)、根据该动力源的输出而使每个单位时间的流体的供给量发生变化的流体供给装置(例如，栗、致动器)和将从该流体供给装置所供给的流体喷到工件上的喷嘴。在将流体涂敷到工件上时，有时通过涂敷装置以工件上的流体的线宽度一定的方式将流体喷出，同时，通过移动装置使喷嘴相对于工件以直线状移动之后，以圆弧状移动，再以直线状移动。
[0004]图1为示出了在依次使喷嘴相对于工件以直线状、圆弧状以及直线状移动时涂敷在工件上的流体的形态的示意图。在图1中，阴影表示涂敷在工件50上的流体51的区域，阴影箭头表示涂敷方向。当喷嘴相对于工件50依次以直线状、圆弧状以及直线状移动时，如图1所示，涂敷在工件50上的流体51 (以下，也简称为“涂敷流体”)形成为到A位置为止的第一直线部51a、从A位置到B位置的圆弧部51b以及从B位置开始的第二直线部51c。此时，有时通过移动装置使喷嘴的移动速度发生变化。
[0005]图2A?图2D为示出了在依次使喷嘴相对于工件以直线状、圆弧状以及直线状移动的情况下，使喷嘴的移动速度发生变化时的控制的一个例子的示意图。在这些图中，图2A示出了经过时间与移动速度之间的关系。图2B示出了经过时间与涂敷装置的电动机(动力源)的转速之间的关系。图2C示出了经过时间与来自喷嘴的喷出量之间的关系。图2D示出了工件上的涂敷流体的形态。图2A?图2D所示的A位置以及B位置分别对应上述图1中所示的A位置以及B位置。在图2D中，用双点划线示出了喷出量的响应延迟被抑制后的理想的涂敷流体的形态，阴影箭头表示涂敷方向。
[0006]如图2A所示，喷嘴相对于工件在第一直线部以直线状高速移动，在第一直线部的终点即A位置跟前开始减速，且在A位置结束减速。喷嘴在减速结束后在圆弧部低速移动。喷嘴在第二直线部的起点即B位置开始加速，在加速结束后以高速移动。
[0007]在如上述那样，使喷嘴的移动速度发生变化时，例如，在喷嘴和工件的相对移动速度降低之后，为了使涂敷流体的线宽度一定，需要根据该移动速度的减少来减少来自喷嘴的每个单位时间的流体的喷出量(以下，也简称为“喷出量”)。另一方面，在喷嘴和工件的相对移动速度增加之后，为了使涂敷流体的线宽度一定，需要根据该移动速度的增加来增加来自喷嘴的喷出量。
[0008]此时，在包括动力源(例如，电动机)、液体供给装置(例如，栗)和喷嘴的所述涂敷装置中，若动力源的工作处于稳定状态，则喷出量与动力源的输出(例如，电动机的转速)之间具有正的相关关系，喷出量随着动力源输出的增加而增加。因此，为了使涂敷流体的线宽度一定，而根据喷嘴相对于工件的移动速度的变化来控制来自喷嘴的喷出量，可以改变动力源的输出(例如，电动机的转速)。
[0009]具体而言，如图2B所示，在从电动机的转速一定的状态开始相应于喷嘴的移动速度的减速而使电动机的转速减少后，在移动速度成为低速的时刻使电动机的转速也为一定。然后，在使电动机的转速相应于喷嘴的移动速度的加速而增加后，在移动速度成为高速的时刻使电动机的转速也为一定。
[0010]当如上述那样使电动机的转速相应于喷嘴的移动速度的变化而发生变动时，喷出量追随电动机转速的变化而发生变化需要时间，会产生喷出量的响应延迟。由此，使得涂敷流体的线宽度发生变化，从而不能使涂敷流体的线宽度一定。
[0011]具体而言，如图2C所示，来自喷嘴的流体的喷出量应响应延迟而不能追随喷嘴的移动速度的变化。因此，使得涂敷流体的线宽度也不能保持一定。其结果，如图2D所示，涂敷流体的线宽度在圆弧部以及与该圆弧部连接的第二直线部的一部分变粗。
[0012]有关使用包括涂敷装置以及移动装置的流体涂敷系统的流体涂敷方法，在现有技术中提出了各种技术(例如，日本专利第5154879号公报(专利文献I)以及日本专利第3769261号公报(专利文献2))。专利文献I公开了液体材料的涂敷方法。在该涂敷方法中，以非固定速度使装载在台上的工件和具有与工件相对的螺旋状物式分液器的喷出单元进行相对移动，以液体材料的喷出量非固定地连续地进行涂敷。具体而言，在使液体材料的喷出量发生变化时，使螺旋状物的转速以一定的倾斜度变动为规定的变化幅度为止。
[0013]专利文献I的涂敷方法包括响应时间计算工序、响应时间调整工序以及喷出量调整工序，以便在使螺旋状物的转速发生变动的过程中调整螺旋状物的转速发生变化的开始位置和螺旋状物的转速的变化幅度。在响应时间计算工序中，在开始涂敷之前算出使喷出量发生变化时的响应延迟时间。在响应时间调整工序中，调整使喷出量发生变化时的响应延迟时间。在喷出量调整工序中，调整喷出量，以使被涂敷的液体材料的每个单位长度的体积一定。在专利文献I中，通过该涂敷方法，能够在由圆弧部和直线部构成的涂敷图案的形成过程中，在移动速度在圆弧部和直线部发生变化的情况下，使液体材料的涂敷量以及形态保持均匀。
[0014]专利文献2公开了显示面板的图案形成方法。在该图案形成方法中，通过在分液器相对于基板进行相对移动的同时，使分液器喷出糊剂，来在基板形成规定图案的胶剂层。作为该分液器，或者使用螺纹槽式分液器，或者使用具有两自由度的致动器(actuator)的分液器(以下，称为“带两自由度的致动器的分液器”)。带两自由度的致动器的分液器为将第一致动器和第二致动器组合在一起的分液器。第一致动器通过直线驱动活塞而在活塞的喷出侧的端面产生正或负的挤压压力。第二致动器通过使形成有螺纹槽的活塞进行旋转产生栗压，来将涂敷流体压送到喷出侧。
[0015]在专利文献2的图案形成方法中使用螺纹槽式分液器时，在涂敷开始时使螺纹槽的旋转加速之后，再使其迅速地恢复为稳态旋转。这样一来，由于在喷出刚开始之后就有克服表面张力的大动能施加到流体，因此能够在喷嘴前端不产生流体块的情况下开始涂敷。另一方面，通过在涂敷结束时，使螺纹槽的旋转快速减速到停止，能够使喷嘴前端的流体块形成得非常少，从而能够防止再次开始涂敷时的流体垂落。
[0016]并且，当在专利文献2的图案形成方法中使用带两自由度的致动器的分液器时，在涂敷开始时，使活塞下降，同时使向分液器供给胶剂的主栗的电动机开始旋转，然后，在使电动机旋转的同时，使分液器相对移动，来喷出胶剂。由此，在合成压力产生随着活塞下降的挤压效果而产生的急剧峰值压力(过冲(overshoot))，能够在不在喷嘴前端产生流体块的情况下开始涂敷。此时，合成压力是将由包括活塞的第一致动器所产生的挤压压力(第一致动器的出侧压力)和螺纹式第二致动器所产生的栗压(第二致动器的出侧压力)加在一起的压力。
[0017]另一方面，在涂敷结束时，通过在使活塞上升的同时，使电动机停止旋转，来阻断胶剂的喷出。由此，所述合成压力急剧下降，能够获得使喷嘴前端的流体块由喷嘴内部吸引若干量的回吸(suckback)效果，结果是能够避免流体块的垂落等不良现象。
[0018]但是，如以下的图3所示，有时涂敷在工件50上的流体51的线宽度会在途中发生变化。
[0019]图3为示出了线宽度在途中发生变化时涂敷在工件上的流体的形态的示意图。图3用阴影线示出了工件50上的涂敷流体51的区域。图3所示的涂敷流体51的线宽度在途中发生变化，依次出现第一细线部51d、粗线部51e以及第二细线部51f。
[0020]由这样的第一细线部51d、粗线部51e以及第二细线部51f所构成的涂敷流体51例如经由下述(I)?(3)的顺序A形成。
(1)使用喷出口横向长且为矩形的光滑喷嘴，以线宽度与细线部(51d以及51f)相同的方式喷出流体，将涂敷流体形成在C位置为止的第一细线部51d的区域。
(2)接着，在不对从C位置到D位置为止的粗线部51e的区域涂敷流体的情况下，使其通过粗线部51e的区域后，再次开始喷出流体，在从D位置开始的第二细线部51f的区域形成涂敷流体。
(3)最后，以线宽度与粗线部51e相同的方式喷出流体，在从C位置到D位置为止的粗线部51e的区域形成涂敷流体。
[0021]利用这样的顺序A，在向细线部的区域涂敷流体时和向粗线部的区域涂敷流体时，需要更换涂敷装置的喷嘴。当通过手工作业进行该喷嘴的更换时，由于在停止装置的状态下进行作业，因此中断涂敷的时间较长，制造效率降低。为了实现省力的喷嘴更换而使用喷嘴更换装置。
[0022]关于喷嘴更换装置，现有技术中提出了各种技术(例如，日本特开2010-104945号公报(专利文献3))。专利文献3公开了一种使用涂敷装置以及移动装置，能够用于流体涂敷的带更换功能的喷嘴装置。该带更换功能的喷嘴装置包括带更换功能喷嘴、嵌合部和被嵌合部。带更换功能喷嘴包括安装有多个喷嘴的旋转部和将该旋转部保持为可自由旋转的基座部，为了从多个喷嘴中所期望的喷嘴喷出从基座部的流体供给口所供给的流体，能够将所期望的喷嘴旋转移动到规定的喷出位置。嵌合部设置在旋转部。被嵌合部以嵌脱自由的方式嵌合在设置在固定侧部的嵌合部中。
[0023]专利文献3的带更换功能喷嘴装置通过在使嵌合部嵌合在被嵌合部的状态下，让基座部移动，来使所期望的喷嘴旋转移动到喷出位置。因此，不需要使所期望的喷嘴旋转移动到喷出位置的喷嘴更换用驱动机构，能够使涂敷装置小型化，同时降低装置成本。
[0024]【专利文献I】日本专利第5154879号公报 【专利文献2】日本专利第3769261号公报 【专利文献3】日本特开2010-104945号公报
【发明内容】
发明所要解决的课题
[0025]如上所述，当使用包括涂敷装置以及移动装置的流体涂敷系统，以线宽度一定的方式对工件涂敷流体时，有时要改变喷嘴相对于工件的移动速度。此时，若根据喷嘴的移动速度的变化来改变电动机(动力源)的转速，以控制来自喷嘴的喷出量，则涂敷流体的线宽度因喷出量的响应延迟而发生变化，从而不能使线宽度一定。
[0026]关于此点，在上述专利文献I的技术中，通过对螺旋状物的转速发生变化的开始位置和螺旋状物的转速的变化幅度进行调整，由此来谋求使涂敷流体的线宽度一定。但是，虽然通过专利文献I的技术，能够使