流体涂敷系统以及流体涂敷方法_3

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出了经过时间与来自喷嘴的喷出量之间的关系。
图7E为示出了本发明的第一实施方式中的喷出量的控制的一个例子的示意图,示出了工件上的涂敷流体的形态。
图8A为示出了本发明的第二实施方式中的喷出量的控制的一个例子的示意图,示出了经过时间与移动速度之间的关系。
图SB为示出了本发明的第二实施方式中的喷出量的控制的一个例子的示意图,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SC为示出了本发明的第二实施方式中的喷出量的控制的一个例子的示意图,示出了经过时间与喷嘴的内压力之间的关系。
图8D为示出了本发明的第二实施方式中的喷出量的控制的一个例子的示意图,示出了经过时间与来自喷嘴的喷出量之间的关系。 图SE为示出了本发明的第二实施方式中的喷出量的控制的一个例子的示意图,示出了工件上的涂敷流体的形态。
图9为示意地示出了适合作为流体供给装置的单轴偏心螺杆栗的结构的剖面图。
图1OA为示出了比较例的试验结果的图。
图1OB为示出了本发明例的试验结果的图。
【具体实施方式】
[0046]本案发明者们为了抑制来自喷嘴的喷出量的响应延迟,着眼于涂敷装置中的流体压力反复认真研究,且进行了各种试验。结果得出:对喷出量的响应延迟影响较大的不是记载在所述专利文献2中的那样的致动器(流体供给装置)的出侧压力,而是喷嘴的内压力。
[0047]通常,由于喷嘴的喷出口比流体供给装置的出口小,因此喷嘴的内压力因挤压效果而高于流体供给装置的出侧压力。该喷嘴的内压力与流体供给装置的出侧压力之间的差不是固定的,因喷出量、其变化量、喷嘴的喷出口的内径、流体的粘度、栗(流体供给装置)的特性等发生变化。因此,考虑喷嘴的内压力变得极其重要。
[0048]图5为示出了根据喷嘴相对于工件的移动速度的变化来改变涂敷装置的电动机(驱动源)的转速,由此控制喷出量时的经过时间与喷嘴的内压力之间的关系的示意图。图5示出了在所述图2A所示的经过时间与移动速度之间的关系中,根据所述图2B所示的经过时间与电动机的转速之间的关系来改变喷出量时的喷嘴的内压力。如图5所不,喷嘴的内压力没有追随所述图2B所示的电动机转速的变化,而是延迟变化。
[0049]在使涂敷流体的线宽度一定的同时,改变喷嘴的移动速度时,为了使喷嘴的内压力追随移动速度的变化,只要调整动力源的输出,就能够抑制喷出量的响应延迟。结果是能够使涂敷流体的线宽度一定。并且,在对线宽度在中途发生变化的涂敷流体一次涂敷时,为了使喷嘴的内压力追随线宽度的变化,只要调整动力源的输出,就能够抑制喷出量的响应延迟。结果是能够防止在细线部与粗线部之间的边界形成线宽度模糊变化的部分,能够一次涂敷。
[0050]本发明为基于上述认识完成的。以下,参照附图对本发明的流体涂敷系统以及流体涂敷方法的实施方式进行说明。
[0051 ](流体涂敷系统的结构例)
图6为示出了作为本发明的一实施方式的流体涂敷系统的结构例的示意图。图6所示的流体涂敷系统10包括将流体喷到工件上的涂敷装置20、使该涂敷装置20与工件(图示省略)相对移动的移动装置30和控制涂敷装置20的控制装置11。
[0052]涂敷装置20包括作为动力源的电动机22、作为流体供给装置的栗21和安装在栗21的前端的喷嘴23。栗21能够根据电动机22的输出(转速)来改变每个单位时间的流体的供给量。喷嘴23将从流体供给装置21所供给的流体喷向工件,将流体涂敷在工件上。电动机22通过电缆连接到控制装置U。控制装置11在命令电动机22的转速以及旋转方向(正转或反转)的同时,对实际的电动机22的转速进行检测。在喷嘴23的内部配置有测量内压力的压力计(图示省略),该测量结果被输出到控制装置11。
[0053]涂敷装置20的栗21经由配管25(例如,软管)连接到流体抽吸装置24。流体抽吸装置24抽吸贮存在筒罐等容器26中的流体(图示省略),经由配管25将抽吸的流体供给到栗21ο
[0054]移动装置30包括多关节机器人31和控制该多关节机器人31的动作的机器人控制器32。在多关节机器人31所具有的臂的前端安装涂敷装置20。在图6所示的流体涂敷系统10中,固定有工件,另一方面,栗21通过多关节机器人31移动。由此,能够实现涂敷装置20和工件的相对移动。机器人控制器32通过电缆连接在多关节机器人31和控制装置11上。机器人控制器32根据来自控制装置11的输入来将动作信号输出给多关节机器人31,并且将多关节机器人31的移动速度以及位置信息等输出给控制装置11。
[0055]控制装置11在考虑到喷嘴23的内压力的情况下,对栗21(动力源)的输出进行调整,以控制来自喷嘴23的流体的喷出量以及该喷出量的变动值。
[0056](喷出量的控制)
本实施方式中的喷出量的控制以如下情况作为对象:在涂敷开始到结束的过程中,调整动力源的输出,由此使来自喷嘴的每个单位时间的流体的喷出量改变目标变动量。这里,目标变动量为变动后的喷出量和变动前的喷出量之间的差。
[0057]而且,在涂敷开始时以及涂敷结束时,可以通过现有技术中的常用方法控制喷出量。另外,涂敷开始时以及涂敷结束时的喷出量的控制,可以安装在本实施方式的流体涂敷系统所具有的控制装置11中。
[0058]在涂敷开始到结束的过程中改变喷出量的情况具体是指以下情况符合:在以涂敷流体的线宽度一定的方式将流体涂敷在工件上时,根据喷嘴相对于工件的移动速度的变化来改变喷出量。另外,当使喷嘴相对于工件的移动速度一定来涂敷流体时,根据涂敷流体的线宽度的变化来改变喷出量。
[0059]此时,若动力源的动作处于稳定状态,则来自喷嘴的喷出量与喷嘴的内压力之间具有正的相关关系,随着喷嘴的内压力增加,来自喷嘴的喷出量也增加。利用这样的正的相关关系,在本实施方式的喷出量的控制中,根据喷出量的目标变动量求出喷嘴的内压力的应该变化的量。
[0060]并且,如上所述,若动力源的动作处于稳定状态,则来自喷嘴的喷出量与动力源的输出之间具有正的相关关系,随着动力源的输出增加,来自喷嘴的喷出量也增加。利用这样的正的相关关系,在本实施方式中对喷出量进行控制时,求出根据喷出量的目标变动量所求出的动力源的理论上的输出。根据喷出量的目标变动量所求出的动力源的理论上的输出是指在动力源的动作处于稳定状态下能够得到改变了目标变动量之后的喷出量的动力源的输出。
[0061]并且,在本实施方式的喷出量的控制中,为了使喷嘴的内压力的变化量成为喷嘴的内压力的应该变化的量,使动力源的输出为暂时超出理论上的输出的值,然后使其为理论上的输出。通过像这样使动力源的输出为暂时超出理论上的输出的值,换言之,通过暂时过度调整动力源的输出,能够缩短喷嘴内压力的变化所需的时间。并且,为了成为喷嘴的内压力的应该变化的量,而调整动力源的输出,能够防止喷出量的变动量相对于目标变动量成为过冲或下冲。结果是能够抑制来自喷嘴的喷出量的响应延迟,将喷出量的变动量控制为目标变动量。
[0062]以下,参照附图,对在以涂敷流体的线宽度一定的方式对工件涂敷流体时,根据喷嘴的移动速度的变化来改变喷出量的实施方式(以下也称为“第一实施方式”以及在以移动速度一定的方式涂敷流体时,根据涂敷流体的线宽度的变化而改变喷出量的实施方式(以下也称为“第二实施方式”)进行说明。
[0063](第一实施方式)
图7A?图7E为示出了本发明的第一实施方式中的喷出量的控制的一个例子的示意图。这些图中,图7A示出了经过时间与移动速度之间的关系。图7B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7C示出了经过时间与喷嘴的内压力之间的关系。图7D示出了经过时间与来自喷嘴的喷出量之间的关系。图7E示出了工件上的涂敷流体的形态。在图7A?图7E中,示出了形成如所述图1所示的由第一直线部51a、圆弧部51b以及第二直线部51c所构成的涂敷流体的状况。图7A?图7E所示的A位置以及B位置分别对应所述图1以及图2A?图2D所示的A位置以及B位置。图7A?图7E所示的状况为如下状况:如图7A所示,在确保与所述图2A相同的经过时间与移动速度之间的关系的同时,用所述图6所示的流体涂敷系统,进行流体的涂敷。
[0064]如图7A所示,在A位置附近,喷嘴相对于工件的移动速度降低。此时,如图7B所示,为了使涂敷在工件上的流体的线宽度一定,需要根据喷嘴的移动速度的降低来减少动力源的输出(电动机的转速),由此使喷出量减少目标变动量Fl (参照图7D)。
[0065]在本实施方式的喷出量的控制中,利用喷嘴的内压力与喷嘴的喷出量之间的关系,根据喷出量的目标变动量Fl来求出喷嘴的内压力的应该降低的量Pl(参照图7C)。并且,利用电动机的转速(动力源的输出)与来自喷嘴的喷出量之间的关系,根据喷出量的目标变动量Fl来求出动力源的理论上的转速(输出)NI。然后,为了使喷嘴的内压力的变化量成为应该降低的量Pl,而使电动机的转速(动力源的输出)减少至暂时超出理论上的转速(输出)NI后,再使其为理论上的转速(输出)NI (参照图7B)。由此,能够抑制喷出量的响应延迟,如图7E所示,能够将涂敷流体的线宽度维持为一定。
[0066]并且,如图7A所示,在B位置附近,喷嘴相对于工件的移动速度增加。此时,为了使涂敷在工件上的流体的线宽度一定,如图7B所示,需要根据喷嘴的移动速度的增加来增加动力源的输出(电动机的转速),由此使喷出量增加目标变动量F2(参照图7D)。
[0067]在本实施方式的喷出量的控制中,利用喷嘴的内压力与喷嘴的喷出量之间的关系,根据喷出量的目标变动量F2来求出喷嘴的内压力的应该上升的量P2 (参照图7C)。并且,利用电动机的转速(动力源的输出)与来自喷嘴的喷出量之间的关系,根据喷出量的目标变动量F2来求出动力源的理论上的转速(输出)N2。然后,为了使喷嘴的内压力的变化量成为应该上升的量P2,而使电动机的转速(动力源的输出)增加至暂时超过理论上的转速(输出)N2后,再使其为理论上的转速(输出)N2(参照图7B)。由此,能够抑制喷出量的响应延迟,如图7E所示,能够将涂敷流体的线宽度维持为一定。
[0068]这样的第一实施方式并不限定于在进行由第一直线部51a、圆弧部51b以及第二直线部51c构成的涂敷流体的涂敷时,在圆弧部51b的区域减速的事例。即,只要是在以涂敷流体的线宽度成为一定的方式对工件涂敷流体时,在涂敷开始到结束的过程中使喷嘴的移动速度发生变化的事例,均能够适用上述控制。例如,本实施方式的控制也能够适用于在进行仅由直线部构成的涂敷流体的涂敷时在中间区域增加移动速度,或降低移动速度的事例。并且,在进行由第一圆弧状部以及半径与第一圆弧状
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