专利名称：材料涂布装置及材料涂布方法
技术领域：
本发明涉及一种材料涂布装置及材料涂布方法，更详细地说，本发明涉及 一种在既能充分确保由材料涂布所形成圈边高度，又可将粘性材料涂布成俯视 呈大致闭环状之时，可以高精度地形成涂布开始区域和结束区域的接合部的材 料涂布装置及材料涂布方法。
背景技术：
在现有技术中，人们都知道有一种将硅树脂等粘性材料从喷嘴的前端喷出，并 将其连续涂布在工件被涂布面上的材料涂布装置。这种材料涂布装置，可在涂布开 始位置将材料从喷嘴的前端喷出，还可使该喷嘴相对于工件作相对移动，返回到涂 布开始位置，并沿闭环轨迹，进行圈边状材料涂布。
上述喷嘴， 一般都在前端设有喷出口，但这种型式的喷嘴，通常都是相对 于所涂布材料即圈边之宽度，呈高度狭小的扁平型断面形状。因此，很难充分 确保在圈边高度方向上的变形量，也未必能充分保证用作密封材料情况下的密 封性。
因此，例如，如专利文献l所述，提出了为充分确保相对于圈边宽度之髙 度的喷嘴结构。
专利文献l:日本专利特开2001 — 182836号公报
专利文献1所述的喷嘴，具有位于前端的喷出口和位于外周侧且连接于上 述喷出口的开口部，通过使材料从上述喷出口和开口部喷出，可形成具有与该 开口部之高度相符高度的圈边。
然而，在形成有上述开口部的喷嘴的情况下，在使喷嘴从涂布开始位置沿 闭环轨迹移动，再返回到上述涂布开始位置之时，很容易导致在圈边接合部出 现台阶高差，使局部密封性能变异。
发明内容
本发明正是针对这一不足而研发出来的，其目的在于提供一种既可改善材 料涂布开始区域与结束区域的接合部高度之精度，又可良好地保持整个圈边区 域密封性的材料涂布装置及材料涂布方法。
为了达到上述目的，本发明采用提供一种材料涂布装置，将粘性材料从喷 嘴前端喷出，涂布到工件的被涂布面上。上述喷嘴，具有位于该喷嘴前端的喷出口和位于喷嘴外周侧、与上述喷出口一起喷出粘性材料的开口部；上述开口 部，通过开闭机构设置成可开可闭。
本发明采用以下结构上述开闭机构，包含与上述喷嘴在同一轴线方向上延伸 的管状部件，上述开口部，设置成可通过使该管状部件相对于喷嘴作相对移动而开 启和闭合。
另外，本发明优选采用以下结构上述开口部形成与上述喷出口相连的狭缝状， 该开口部的高度，设定成比上述喷出口的直径或者宽度要大。
另外，本发明还提供一种材料涂布方法使用包含有在前端具有粘性材料喷出 口、在外周侧具有跟上述喷出口一起喷出粘性材料的开口部的喷嘴和对上述开口部 进行开闭的开闭机构的材料涂布装置；通过对上述喷嘴和工件进行相对移动，沿俯 视大致呈闭环状的轨迹，将粘性材料涂布成圈边状。在此材料涂布方法中，包括以 下步骤在上述开口部相对于上述相对移动的方向为向后的状态下，让上述喷嘴移 动，使粘性材料从上述喷出口及开口部喷出；在上述喷嘴到达回到材料的涂布开始 位置的涂布结束位置时，通过上述开闭机构闭合上述开口部。
在上述方法中，可以采用下述方法在上述材料涂布开始之时，控制上述 开口部的开口面积，使其逐渐变大；在上述材料涂布结束之时，控制上述开口 部的开口面积，使其逐渐变小；在上述材料涂布完全结束之时，闭合上述开口 部。根据本发明，通过采用在喷嘴前端部外周侧设置开口部，并与喷出口一起 喷出材料之结构，可确保与开口部相符的材料涂布高度。而且，由于开口部设 置成可开可闭，所以当沿闭环轨迹涂布粘性材料，至该粘性材料涂布结束之时， 上述开口部可能闭合，因而不会在材料涂布开始位置与结束位置的接合部上， 产生台阶高差。
另外，由于进行开口部开闭的机构是由管状部件构成的，例如，通过使该 管状部件沿着喷嘴的轴线方向作相对移动，容易进行开口部的开闭，同时，容 易让开口部的露出高度一点点地变化，以调整开口面积。
另外，按照材料涂布开始之时，逐步加大开口部的开口面积，而材料涂布 结束之时，逐步减小开口部的开口面积的涂布方法，可以使得材料涂布开始位 置与结束位置区域之间的圈边接缝平滑，并使其高度保持均匀。
图1是表示本实施方式涉及的材料涂布装置整体构造的概略主视图； 图2是表示图l的右侧视图3是表示喷嘴开口部开启状态的涂布头的概略断面图； 图4是表示喷嘴的开口部闭合状态的涂布头的概略断面图；图5是表示喷嘴及管状部件要部的概略立体图6 (A)是表示喷嘴前端侧从管状部件突出状态的说明图6 (B)是图6 (A)的仰视图6 (C)是图6 (A)的右侧视图7是表示涂布动作开始初始位置的说明图8是表示材料刚开始涂布之后的说明图9是表示比图8的涂布状态更进一步之状态的说明图10是表示在喷嘴及管状部件的前端位置保持一定状态下，进行涂布的 中间状态的说明图11是表示喷嘴返回到涂布开始位置之状态的说明图12是表示与图11所示状态相比涂布更进一步进行以后的状态的说明
图13是表示涂布完全结束状态的说明图。
附图标记的说明
10材料涂布装置
32 喷嘴
34管状部件(开闭机构)
48 喷出口
49 开口部 B 圈边
M 粘性材料
W 工件
具体实施例方式
以下，参照
本发明的优选实施方式。
图1表示本实施方式涉及的材料涂布装置的概略主视图，图2表示一部分 省略了的右侧视图。在这些图中，材料涂布装置10配置在支承于工作台T上 面的工件W的上部区域。该材料涂布装置10具备以下构造容纳粘性材料M 的注射器11;设置于该注射器11下部的上部轴承12及下部轴承13;含有位 于下部轴承13下方的涂布头14的涂布单元15;和通过支承该涂布单元15的 后面板16使该涂布单元15位移，并相对于上述工件W作相对移动的移动装置 17。上述工作台T，在本实施方式中，设置成可在Y轴方向(参见图2)移动； 上述涂布单元15，设置成可通过上述移动装置17，在X、 Z轴方向(参见图l) 移动。上述注射器11，通过位于上述后面板16的前面一侧(图2中的左侧)的 上下两处的夹具18支承。在该注射器ll的下端部，连接有材料供给管20，该 材料供给管20，穿过固定于上述后面板16的上部轴承12及下部轴承13延伸 至下方，以使上述涂布头14位于其下端部区域。在上述上部轴承12及下部轴 承13之间，配置有绕上述材料供给管20的滑轮21，而在注射器ll的下部侧 方则配置有马达M1。在马达Ml的输出轴22上，固定有驱动滑轮23，在该驱 动滑轮23和上述滑轮21之间，巻装有同步带，籍此，上述材料供给管20的 下方一侧，设置成可在圆周方向上旋转，上述涂布头14也成为可能旋转。
上述涂布头14，如图3及图4所示，具备以下构造呈上部敞开管状的外 箱30;容纳于该外箱30的内箱31;支承于该内箱31下部中央的喷嘴32;和 组合成支承于该外箱30下部中央、位于上述喷嘴32的外周侧、作为开闭机构 的管状部件34。在此，在外箱30和内箱31之间，配置有螺旋弹簧35。通过 该螺旋弹簧35，外箱30对内箱31在下方弹性按压。
上述外箱30，含有底部30A和自该底部30A的外周与上方相连的周壁部 30B。在底部30A的中央部，具备为使上述喷嘴32和管状部件34上下贯通的 贯通孔36;另一方面，在周壁部30B的上部外周面上，形成有横断面形状被设 置成大致为日文片假名-字状的导向槽37。在该导向槽37中，设置有使构成 后述摆动机构38 (参见图l)的滚子39位于其中，通过该滚子39的轴线位置 作上下位移，上述喷嘴32和管状部件34因相互伸縮式的关系而可以相对移动。
上述内箱31，具备在其中央部沿着上下方向的贯通孔40，在该贯通孔40 中插入有上述材料供给管20的下部区域。在此，在材料供给管20的外周面上 形成有周槽20A。在该周槽20A上，设置有位于其上向内箱31直径方向插入的 螺丝42的前端，由此，材料供给管20固定在内箱31上。而且，在贯通孔40 的下部，形成有内径縮小了的台阶部43，在该台阶部43上，支承并卡合有形 成于喷嘴32的上部、带有台阶的凸缘部44，与此同时，介于该凸缘部44和材 料供给管20之间，装有0形环45。
另外，在上述内箱31中，配置有上下贯通的螺栓46。该螺栓46的下部贯 通外箱30的底部30A，并延伸至下方突出，通过在该突出的区域内将螺母47 拧紧，将外箱30和内箱31设置成在图3中的上下方向可相对移动，而其相对 旋转则受到限制。
上述喷嘴32，如图5及图6所示，做成具有喷出口 48和开口部49的形状， 上述喷出口48，在相对于该喷嘴32轴线大致正交的平面内呈开口状，上述开 口部49设置于喷嘴32的前端部、即下端部的外周一侧，呈与上述喷出口 48 相连的狭缝状。如图6所示，开口部49的高度H，设定成其尺寸比喷出口 48 的直径或者宽度D要大，籍此，得到其高度比在工件W上面涂布材料M时的圈边宽度更大的圈边形状。顺便提-一下，并不是作特别的限定，在本实施方式中 的喷出口 48的直径D，大致设为0. 9mm;上述开口部49的高度H大致设为1. 5mm。 而且，开口部49的狭缝宽度，设定在大致与上述直径D相符的尺寸。
上述管状部件34，如图3及图4所示，设置成在上端部具备锷部52，而 且在中间外周面具备螺丝部53之形状。锷部52，在支承于上述通路孔36的上 部外周部的状态下，通过将螺母54拧紧固定到上述螺丝部53上，而被固定在 外箱30上。
上述摆动机构38，通过连接于上述下部轴承13上的支承体60而支承。支 承体60，如图2所示，由位于下部轴承13的同图中左右两处的一对轴承板62 和固定于这些轴承板62上部的板状载置台63所构成。摆动机构38包括支 承于上述载置台63上的促动器65;和通过安装在从该促动器65的下部朝下方 突出的活塞杆66前端的连接部件67而连接的摆动框架68。该摆动框架68， 由以下部件构成将延伸在上述一对轴承板62下端部之间的支承轴69，作为 摆动中心支承的一对细长的摆动板70;位于该摆动板70的一端部(图1中的 右端部)之间、连接于上述连接部件67下端侧的连接轴71;和分别可旋转地 支承在成为各摆动板70另一端的自由端上的滚子39。滚子39，设置成位于设 在上述外箱30外周的导向槽37中，以使其与形成该导向槽37上部凸缘37A 的下面相接触。因此，伴随着活塞杆66的进退，摆动板70的上述自由端上下 摆动，外箱30将作上下移动，通过固定于该外箱30上的管状部件36将作上 下移动，喷嘴32的开口部49的开闭得以控制。
上述移动机构17，如图1及图2所示，由支承上述后面板16的Z轴气缸 75和在X轴方向可移动地支承该Z轴气缸75的X轴轨道76所构成。Z轴气缸 75，包含在下方突出的活塞杆77，该活塞杆77及上述后面板16，通过连接臂 78相互连接，籍此，由于后面板16升降，支承于该后面板16的涂布单元15 便能整体地升降。另外，X轴轨道76，支承在位于该轨道的两端侧、未予图示 的一对支柱之间，大致呈门型的框架形状。因此，与设置成支承上述工件W的 工作台T，在Y轴方向可移动之结构相配合，上述喷嘴32和工件W，便可能在 X、 Y、 Z轴的正交三轴方向上移动。并且，上述Z轴气缸75，例如，也可以是 马达及螺杆形式。
此外，图1中，标号80，为用于检出外箱30的上下方向位置的传感器， 通过该传感器80，可以检出在对材料涂布装置10进行动作控制时的管状部件 34的初始位置。
接着，参照图7至图13，说明本实施方式中的材料M的涂布方法。 在此，假定在支承于工作台T的工件W的被涂布面(上面)上，将粘性材 料M涂布成闭环状的轨迹，已经预先讲授过，注射器11中的粘性材料M，通过未予图示的加压装置，赋予一定的喷出压力，与涂布开始及停止的0N — 0FF信
号相对应，进行压力调整阀的开闭控制。
通过赋予涂布开始信号，涂布头14移动至工件W上面一侧的涂布开始位 置(参见图7)。另外，在图7中，虽然表示成喷嘴32的前端(下端)与工件 W相接触的状态，但实际上，都是形成一定间隙之状态。这时，开口部49不全 打开，而是将管状部件34的位置，设定成与大致下半部区域敞开的开口面积 相当的程度。
在粘性材料M从喷出口 48和开口部49喷出的同时，涂布单元15通过移 动装置17，沿所规定的移动轨迹进行移动。此时，喷嘴32，在相对于开口部 移动方向为向后的状态下进行移动。而且，涂布单元15，通过Z轴气缸75的 驱动，逐渐上升，并使得涂布头14上升，以使由粘性材料M所形成的圈边B 的涂布开始区域的上面保持为倾斜面S (参见图8)。
喷嘴32在从图8所示的位置向着上述移动轨迹进行移动时，上述摆动机 构38的促动器64开始动作，从而逐渐提升滚子39的轴线位置，并使管状部 件34的位置相对于喷嘴32提高，籍此，开口部49变成全开状态(参见图9)。
尔后，喷嘴32及管状部件34，在维持相同高度位置的状态下，移向涂布 开始位置，以使在工件W的被涂布面上形成闭环状的圈边B (参见图10、 11)。 其次，如图12所示，喷嘴32及管状部件34的位置，沿着上述倾斜面S逐渐 上升，与此同时，管状部件34相对于喷嘴32相对下降，从上部逐渐闭合开口 部49，如图13所示，在通过上述倾斜面S的区域时，将开口部49完全闭合， 并停止粘性材料M的喷出，大约与此同时，喷嘴32及管状部件34的下端脱离 圈边B。
因此，根据这样的实施方式，在将粘性材料M涂布到工件W的被涂布面上、 并沿闭环的轨迹进行材料M的涂布时，在涂布开始位置和涂布结束位置的接合 部，将不会产生台阶高差，可形成圈边B，并可期待整个区域的密封性能均等。
实施本发明用的最佳构成和方法等，均通过前述记载予以揭示，但本发明 并不限定于此。
也就是说，本发明虽然主要针对特定的实施方式予以特别的图示和说明， 但只要不脱离本发明的技术思想和目的范围，对于以上说明的实施方式，都可 以就形状、材料、数量、其他详细的结构，根据需要由本领域技术人员做种种 变更。
因此，限定了上述公开的形状等的记载，是为了易于理解本发明而举例进 行了记载，并不是要限定本发明。所以，去掉了它们的形状等的限定的一部分 或者全部的限定的部件的名称的记载，都包含在本发明之中。
例如，在上述实施方式中，虽然，采用了构成开闭机构的管状部件34可在上下方向移动之结构，但是，也可采用可在圆周方向上移动之结构。在此情
况下，在管状部件的外周，只要将形成于喷嘴32的开口部49，形成为在上下 方向开闭的切口就可以了。
另外，虽然采用了使工作台T在Y轴方向上移动之结构，但既可以采用在 移动装置17上设置Y轴移动机构，也可以采用使涂布单元15在Y轴方向上移 动之结构。
另外，上述开口部49，不限定为图示结构的例子。例如，在上述实施方式 的图示例中，虽然设定成倒U字形状，但也可以是将锐角二等边三角形的顶点 部作为弧形曲面，使该弧形曲面部位形成于上端一侧呈开口形状，或作为其他 的三角形、圆形状的开口部，形成各种断面形状的圈边。
权利要求
1、一种材料涂布装置，其为从喷嘴前端喷出粘性材料，使其涂布在工件的被涂布面上的材料涂布装置，其特征在于上述喷嘴，包括位于该喷嘴前端的喷出口和位于该喷嘴外周侧、且与上述喷出口一起喷出粘性材料的开口部；上述开口部，通过开闭机构设置成可开可闭。
2、 根据权利要求l记载的材料涂布装置，其特征在于上述开闭机构，包含与上述喷嘴在同一轴线方向上延伸的管状部件，通过 使该管状部件相对于喷嘴作相对移动，上述开口部设置成可开可闭。
3、 根据权利要求1或2记载的材料涂布装置，其特征在于-上述开口部呈与上述喷出口相连的狭缝状，该开口部的高度，设定成比上述喷出口的直径或者宽度要大。
4、 一种材料涂布方法，该方法使用一种材料涂布装置，该材料涂布装置包含有在 前端具有粘性材料喷出口、且在外周侧有跟上述喷出口一起喷出粘性材料的开口部 的喷嘴和对上述开口部进行开闭的开闭机构；通过对上述喷嘴和工件进行相对移 动，沿俯视大致呈闭环状的轨迹，将粘性材料涂布成圈边状，其特征在于在上述开口部相对于上述相对移动的方向为向后的状态下，让上述喷嘴移 动，使粘性材料从上述喷出口及开口部喷出；在上述喷嘴到达回到材料的涂布开始位置的涂布结束位置时，通过上述开 闭机构将上述开口部闭合。
5、 根据权利要求4记载的材料涂布方法，其特征在于 在上述材料涂布开始之时，控制上述开口部的开口面积，使其逐渐变大； 在上述材料涂布结束之时，控制上述开口部的开口面积，使其逐渐变小； 在上述材料涂布完全结束之时，闭合上述开口部。
全文摘要
一种包括喷嘴(32)和管状部件(34)的材料涂布装置(10)，所述喷嘴(32)，在前端具有粘性材料(M)的喷出口(48)，在外周具有与该喷出口(48)相连的开口部(49)；所述管状部件(34)，位于该喷嘴(32)的外周侧，可相对于该喷嘴(32)在轴线方向上作相对移动。在喷嘴(32)在开口部(49)为向后的状态下，可相对于工件(W)作相对移动，从喷出口(48)和开口部(49)喷出粘性材料(M)，并沿俯视大致为闭环状的轨迹涂布成圈边状；在喷嘴(32)返回到粘性材料(M)的涂布开始区域，到达涂布结束位置之时，停止材料之喷出，并由管状部件(34)闭合上述开口部(49)。
文档编号B05C5/00GK101460256SQ20078002039
公开日2009年6月17日 申请日期2007年5月11日 优先权日2006年6月2日
发明者菱山康二 申请人:三键株式会社