密封剂喷出装置的制作方法

本发明涉及密封剂喷出装置。

背景技术：

密封剂喷出装置将收纳在筒内的密封剂涂布在对象上。在密封剂喷出装置中，测定涂布在对象上的密封剂的涂布截面积，根据测定值对密封剂的喷出量进行反馈控制(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平11-119232号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在专利文献1记载的密封剂喷出装置中，测定在对象上涂布后的密封剂的涂布截面积。但是，根据密封剂喷出装置的不同，有时在密封剂喷出后，在密封剂密封对象之前，会形成密封剂积存处。

在这种情况下，在专利文献1记载的密封剂喷出装置中，无法考虑密封剂积存处积存的密封剂的量，因此有可能无法稳定地涂布密封剂。

本发明的目的在于提供一种能够稳定地涂布密封剂的密封剂喷出装置。

解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的密封剂喷出装置具有：密封枪，其向对象喷出密封剂；移动控制部，其使所述密封枪和所述对象相对移动；以及喷出控制部，其控制从所述密封枪喷出的密封剂的喷出量，其中，所述移动控制部根据从所述密封枪喷出并将所述对象密封的密封完毕的密封剂的体积、以及从所述密封枪喷出而在将所述对象密封之前的密封剂积存处的体积变化量，来控制所述密封枪的移动速度。

可选地，所述移动控制部根据所述密封完毕的密封剂的体积与所述密封剂积存处的体积变化量的合计为从所述密封枪喷出的密封剂的喷出量的关系，来控制所述密封枪的移动速度。

可选地，所述移动控制部导出被模型化的所述密封剂积存处的体积变化量。

可选地，具有计测器，其计测到所述密封剂积存处为止的距离，其中，所述移动控制部根据所述计测器的计测结果，导出所述密封剂积存处的体积变化量。

可选地，密封枪向移动方向的前方侧喷出所述密封剂。

发明效果

通过本发明，能够稳定地涂布密封剂。

附图说明

图1是说明密封剂喷出装置的构成的图；

图2是说明密封枪的构成的图；

图3是密封枪的局部剖面图；

图4是说明筒支承部、筒(カートリッジ)和喷嘴接头的详细构成的图；

图5是说明密封枪的移动速度控制的图；

图6是说明密封剂积存处的形状的图；

图7是说明密封剂中混入气泡的情况的图；

图8(a)和图8(b)是基于有无气泡说明计测器的计测结果的图。

符号说明

1密封剂喷出装置

10移动控制部

12喷出控制部

16气泡检测部

24筒

26喷嘴接头(喷嘴部)

27喷嘴(喷嘴部)

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的最佳实施方式进行详细说明。该实施方式所示的尺寸、材料、其他具体数值等，只是为了便于理解发明所做的例示而已，除特别说明的情况外，不用于限定本发明。需要说明的是，本说明书及附图中，关于具有实质相同的功能、构成的要素，通过附加相同符号而省略重复说明，另外，与本发明没有直接关系的要素省略图示。

图1是说明密封剂喷出装置1的构成的图。另外，在图1中，用虚线箭头表示信号的流向。

如图1所示，密封剂喷出装置1包括密封枪2、机械臂3和控制装置4而构成。密封枪2根据控制装置4的控制，向对象100喷出和涂布密封剂。另外，密封枪2的构成将在后文详细说明。

机械臂3具有多个关节，在前端固定有密封枪2。机械臂3在关节上分别设置有促动器。机械臂3根据控制装置4的控制来驱动促动器，由此使密封枪2以任意的位置和速度移动。

控制装置4由微计算机构成，该微计算机包含中央处理器(cpu)、存放程序等的rom、作为工作区域的ram等。控制装置4通过将存放在rom中的程序在ram中展开并执行，从而作为移动控制部10、喷出控制部12、筒更换控制部14以及气泡检测部16发挥功能。

移动控制部10进行被设置在机械臂3的各关节处的促动器的驱动控制。由此，机械臂3能够使密封枪2以任意的位置和速度移动。

喷出控制部12控制从密封枪2向对象100喷出的密封剂的喷出量。

筒更换控制部14在更换密封枪2的筒24(参照图2)时，对密封枪2和机械臂3进行驱动控制。

气泡检测部16检测从密封枪2喷出的密封剂s中混入的气泡。

图2是说明密封枪2的构成的图。图3是密封枪2的局部剖面图。另外，在图2中，用单点划线表示从计测器33照射的激光。此外，在图3中，对于用截面表示的部分描画了影线。

如图2和图3所示，密封枪2包括支撑板21、导轨22、筒支承部23、筒24、喷嘴夹头25、喷嘴接头26、喷嘴27、促动器28、杆29、推杆30以及压板31而构成。

另外，以下将以推杆30移动的方向(喷嘴接头26和喷嘴27延伸的方向)为滑动方向进行说明。此外，在滑动方向上，以推杆30被推入的方向(从促动器28朝向喷嘴27的方向)为前端方向，以推杆30被拉回的方向(从喷嘴27朝向促动器28的方向)为末端方向进行说明。

支撑板21形成为在与滑动方向正交的方向上延伸的板状。在支撑板21的中央，形成有在滑动方向贯通的贯通孔21a。支撑板21由机械臂3的前端支撑。也就是说，密封枪2经由支撑板21而被机械臂3支撑。

在支撑板21的下表面21b固定有两个导轨22。两个导轨22设置在支撑板21上隔着贯通孔21a而对称的位置上，在滑动方向上延伸。

两个导轨22在前端方向的端部固定有筒支承部23。在筒支承部23的中央形成有在滑动方向贯通的贯通孔23a。在贯通孔23a中，从支撑板21侧插入有筒24。

筒24形成为圆筒形，并且其前端部24a形成为半球形。另外，在前端部24a的中央，形成有呈圆筒形突出的突出部24b。

在筒24的内部收纳有密封剂s。另外，在筒24内，在滑动方向上可移动地设置有柱塞24c。筒24与柱塞24c一起将密封剂s密封。密封剂s例如是通过混合不同的两种液体而固化的二液混合型密封剂。另外，在本实施方式中，当收纳于筒24的密封剂s用尽时，密封枪2连同筒24在内一起更换。此外，筒24使用通用品。

筒支承部23的贯通孔23a与筒24的前端部24a的形状相对应地形成有呈半球状凹陷的筒支承槽23b。另外，在筒支承槽23b的中央，朝向前端方向形成有第一锥部23c。此外，贯通孔23a的形状将在后文详细说明。

在筒支承部23的下表面23d上固定有喷嘴夹头25。喷嘴夹头25形成有在滑动方向贯通的贯通孔25a。贯通孔25a的轴中心与筒支承部23的贯通孔23a的轴中心位于同轴上。在喷嘴夹头25的贯通孔25a中，插入有喷嘴接头26。

喷嘴接头26形成为圆筒形。喷嘴接头26的末端方向的末端部26a插入到筒24的突出部24b内。另外，喷嘴接头26形成有在滑动方向贯通的贯通孔26b。贯通孔26b与筒24的内部空间连通。此外，末端部26a的形状将在后文详细说明。

在喷嘴夹头25的贯通孔25a的内壁面，形成有多个球槽25b。另外，在喷嘴接头26的外周面上，在与喷嘴夹头25的球槽25b相对的位置分别形成有球槽26c。球槽26c与球槽25b相比，在滑动方向上更长地形成。在球槽25b和球槽26c之间，配置有球26d。喷嘴接头26经由球26d以能够在滑动方向上移动的方式被喷嘴夹头25支撑。

喷嘴接头26在前端方向的端部连接有喷嘴27。喷嘴27形成有在滑动方向贯通的贯通孔27a，作为整体形成为圆筒形。贯通孔27a与喷嘴接头26的贯通孔26b连通。

喷嘴27在前端方向的前端部27b，具有相对于滑动方向倾斜的倾斜面27c。另外，前端部27b形成为前端被劈成两半的v字形。

在支撑板21的上表面21c固定有促动器28。促动器28以前端插入到支撑板21的贯通孔21a中的方式被固定。在促动器28的内部，在滑动方向上可移动地收纳有杆29。促动器28根据喷出控制部12和筒更换控制部14的控制进行驱动，使杆29在滑动方向上移动。

杆29的前端安装有推杆30。推杆30形成为直径比筒24的内径小的半球形。推杆30随着杆29的移动，将筒24的柱塞24c向前端方向推压。

另外，在推杆30的内部形成有与前端侧(柱塞24c侧)连通的空间。推杆30在其内部形成的空间与未图示的真空泵连接。推杆30通过真空泵的驱动，能够吸引柱塞24c。

两个导轨22插入压板31。压板31形成为在与滑动方向正交的方向上延伸的板状。压板31形成有使导轨22插入的贯通孔31a，能够沿导轨22移动。另外，压板31沿着滑动方向形成有贯通孔31b，该贯通孔31b具有比推杆30的外径大且比筒24的外径小的直径。

压板31经由未图示的促动器被控制装置4移动控制，并向前端方向移动，由此与筒支承部23一起将筒24夹持。

在这种构成的密封枪2中，当推杆30根据喷出控制部12的控制而向前端方向移动时，收纳在筒24内部的密封剂s会经由柱塞24c被推压。于是，密封剂s通过推杆30的推压力，通过贯通孔26b和贯通孔27a，从喷嘴27的前端部27b向对象100进行喷出、涂布。

另外，在密封枪2设有计测器支撑部32、计测器33和喷嘴支撑部34。计测器支撑部32固定在筒支承部23的前端方向侧。在计测器支撑部32的前端固定有计测器33。

计测器33是测距传感器，其能够通过发射激光并且接收发射的激光，来计测到激光反射的位置为止的距离。计测器33向喷嘴27的前端部27b，更详细而言是向从喷嘴27喷出的密封剂s照射激光。

另外，计测器33与控制装置4连接，将计测结果输出到控制装置4。控制装置4(喷出控制部12，参照图1)接收从喷嘴27喷出的密封剂s(后述的密封剂积存处s1)为止的距离，由此能够掌握密封剂s的喷出量。

喷嘴支撑部34的一端固定在计测器支撑部32，而另一端卡止在喷嘴27。由此，喷嘴支撑部34保持喷嘴27。

图4是说明筒支承部23、筒24和喷嘴接头26的详细构成的图。另外，在图4中，放大表示了筒支承部23、筒24和喷嘴接头26的一部分。

如图4所示，筒24的突出部24b形成为在滑动方向上外径朝向前端方向逐渐减小的锥形。另外，突出部24b在滑动方向贯通的内部被分为第二锥部24d和第一大径部24e。

第二锥部24d的内径在滑动方向上朝向前端方向逐渐增大，形成有螺纹槽。第一大径部24e形成为相比第二锥部24d更靠前端方向侧，且与第二锥部24d连续。

第一大径部24e形成为内径比第二锥部24d中与第一大径部24e连续的位置的内径大。第一大径部24e横跨滑动方向形成为相同直径。

喷嘴接头26的末端部26a分为第三锥部26e和第二大径部26f。第三锥部26e的外径在滑动方向上朝向末端方向逐渐减小。另外，第三锥部26e的锥角与筒24的第二锥部24d的锥角相同或大致相同。

第三锥部26e中最末端方向的端部的外径比第二锥部24d中最小的内径小。另外，第三锥部26e中最前端方向侧的端部的外径比第二锥部24d中最大的内径大。因此，在筒24被插入喷嘴接头26时，筒24的第二锥部24d与喷嘴接头26的第三锥部26e抵接。由此，在密封枪2中，不需要拧入筒24，能够容易地进行筒24的更换。另外，即使不拧入筒24，在喷出密封剂s时，也能够抑制密封剂s在筒24与喷嘴接头26之间泄漏。

第二大径部26f形成为外径比第三锥部26e中与第二大径部26f连续的位置的外径大。另外，第二大径部26f形成为与筒24的第一大径部24e的内径相同或大致相同的外径。第二大径部26f横跨滑动方向形成为相同直径。因此，在筒24被插入喷嘴接头26时，筒24的第一大径部24e与喷嘴接头26的第二大径部26f抵接。由此，在密封枪2中，即使不拧入筒24，在喷出密封剂s时，也能够抑制密封剂s在筒24与喷嘴接头26之间泄漏。

筒支承部23的第一锥部23c的内径在滑动方向上朝向前端方向逐渐减小。另外，第一锥部23c中末端方向侧的端部的内径(最大内径)比筒24的突出部24b的前端方向侧的端部的外径大。另外，第一锥部23c中前端方向侧的端部的内径(最小内径)比筒24的突出部24b的前端方向侧的端部的外径小。因此，在筒24被插入喷嘴接头26时，筒24的突出部24b与筒支承部23的第一锥部23c抵接，作用有朝向径向内侧的力。由此，筒24的第一大径部24e被喷嘴接头26的第二大径部26f推压，从而能够进一步抑制密封剂s在筒24与喷嘴接头26之间泄漏。

下面对密封枪2的移动速度的控制进行说明。图5是说明密封枪2的移动速度的控制的图。如图5所示，移动控制部10在向对象100喷出和涂布密封剂s时，使密封枪2倾斜，以使喷嘴27的倾斜面27c与对象100平行。

另外，移动控制部10使喷嘴27的倾斜面27c相对于对象100只隔开规定距离(涂布厚度)。之后，喷出控制部12驱动促动器28，从喷嘴27的前端部27b喷出密封剂s。另外，移动控制部10在密封剂s喷出的期间，使密封枪2在密封剂s喷出的方向(图5中的右方向)上相对于对象100平行移动。也就是说，密封枪2向移动方向的前方喷出密封剂s。

并且，通过使喷嘴27的前端部27b形成被劈开那样的v字形，由此从密封枪2喷出的密封剂s形成密封剂积存处s1。之后，形成密封剂积存处s1的密封剂s随着密封枪2的移动而进入倾斜面27c与对象100的间隙。由此，在对象100上以均匀的厚度涂布密封剂s，对象100被密封剂s密封。另外，下面将密封了对象100的密封剂s称为密封完毕的密封剂s2。

并且，在密封剂s进入倾斜面27c与对象100的间隙的期间，由于从密封枪2仍会持续喷出新的密封剂s，因此密封剂积存处s1会始终持续形成。

在此，密封剂s的粘度有时会在短时间内变化。如果密封剂s的粘度发生变化，则当推杆30的推压速度固定时，从密封枪2喷出的密封剂s的喷出量会发生变化。并且，如果密封枪2的移动速度固定，则密封剂s的喷出量发生变化有可能会使密封剂s无法在对象100上均匀地涂布。

因此，移动控制部10根据密封完毕的密封剂s2的体积、以及从密封枪2喷出而在将对象100密封之前的密封剂积存处s1的体积变化量，来控制密封枪2的移动速度。

图6是说明密封剂积存处s1的形状的图。密封剂喷出装置1如图6所示，有时对平行配置的2个对象100，向2个对象物100的接缝喷出密封剂s(图中表示为s11)。在这种情况下，密封剂积存处s1大致呈半球形。

另外，密封剂喷出装置1有时对垂直配置的2个对象100，向2个对象物100的接缝喷出密封剂s(图中表示为s12)。在这种情况下，密封剂积存处s1大致呈1/4球形。

如此，由于密封剂积存处s1的形状为大致半球形或大致1/4球形，因此可以将密封剂积存处s1的形状建模为半球形或1/4球形。另外，下面将对将密封剂积存处s1的形状建模为半球形的情况进行说明，但在建模为1/4球形的情况下也能够适用同样的方法。

在将密封剂积存处s1的形状建模为半球形的情况下，密封完毕的密封剂s2的体积和从密封枪2喷出而在密封对象100之前的密封剂积存处s1的体积变化量，根据体积守恒的关系，可以用下述(1)式表示。

(a×v×t)+0.5×4/3π×rt³-0.5×4/3π×r³＝d×t(1)

另外，a是密封完毕的密封剂s2的截面积。v是密封枪2的移动速度。t是使密封枪2移动的时间，以及使密封剂s喷出的时间。rt是t秒后密封剂积存处s1的半径。r是密封剂积存处s1的目标半径。d是密封剂s的单位时间的喷出量。

在上述(1)式中，(a×v×t)是t秒内将对象100密封的密封完毕的密封剂s2的体积。其中，a是已知值。

另外，在上述(1)式中，0.5×4/3π×rt³-0.5×4/3π×r³是密封剂积存处s1的体积变化量。其中，r是预设值。另外，rt是根据计测器33的计测结果而导出的。

另外，在上述(1)式中，d×t是t秒内从密封枪2喷出的密封剂s的喷出量。也就是说，上述(1)式表示密封完毕的密封剂s2的体积和密封剂积存处s1的体积变化量的合计为从密封枪2喷出的密封剂s的喷出量的关系。

接着，从上述(1)式导出下述(2)式。

v＝d/a+(r³-rt³)×2/3π/a/t(2)

在上述(2)式中，求出用于在t秒后使密封剂积存处s1的半径返回到作为目标值的半径r的密封枪2的移动速度v。

然后，移动控制部10以对预先设定的基准速度v0乘以增减量(オーバーライド)or(1％～100％)后的值来指定密封枪2的移动速度v。另外，在密封剂积存处s1的体积没有变化的情况下，将基准速度v0设定为增减量or为50％。也就是说，将v＝v0×or/100和d/a＝50/100代入(2)式。

如此一来，增减量or可以表示为下述(3)式。

or＝50+a×(r³-rt³)×2/3π/a/t/v0×100(3)

然后，移动控制部10每隔t秒利用(3)式导出增减量or，根据导出的增减量or控制密封枪2的移动速度。

如此，密封剂喷出装置1根据密封完毕的密封剂s2的体积、以及从密封枪2喷出而在将对象100密封之前的密封剂积存处s1的体积变化量，来控制密封枪2的移动速度。由此，即使密封剂s的粘度在短时间内变化，密封剂喷出装置1也能够在对象100上稳定地涂布密封剂s。

另外，移动控制部10根据体积守恒的关系即上述(1)式来控制密封枪2的移动速度，因此能够高精度地调整从密封枪2喷出的密封剂s的喷出量。

另外，通过将密封剂积存处s1的形状模型化，能够降低移动控制部10的计算负担。

另外，密封剂s中有时混入有气泡。另外，在更换筒24时，有时会在密封剂s中混入气泡。当密封剂s中混入气泡时，如果直接将密封剂s涂布在对象100上，则密封剂s的厚度仅在有气泡的部分变薄(形成空洞)，密封剂s的密封性变差。

因此，气泡检测部16检测从密封枪2喷出的密封剂s中是否混入了气泡，即有无气泡。

图7是说明密封剂s中混入气泡b的情况的图。其中，在本实施方式中，对于从密封枪2喷出的密封剂s，通过使喷嘴27的贯通孔27a以从圆形截面在前端方向上变为矩形截面的方式形成，从而在混入了气泡b的情况下，使气泡b靠近轴中心。并且，由于喷嘴27的前端部27b形成为v字形，因此靠近轴中心的气泡b在从喷嘴27喷出时，会沿着密封剂积存处s1的中央棱线(表面侧)喷出。

因此，在密封剂s中混入气泡b的情况下，气泡b会向密封剂积存处s1的表面附近喷出。并且，当气泡b被喷出到密封剂积存处s1的表面附近时，在密封剂积存处s1中有气泡b的部分会凹陷。因此，气泡检测部16根据计测器33的检测结果，检测有无气泡b。

图8(a)和图8(b)是基于有无气泡b说明计测器33的计测结果的图。另外，在图8(a)和图8(b)中，用实线表示没有气泡b的情况，用虚线表示有气泡b的情况。如图8(a)所示，当密封剂s中没有混入气泡b时，密封剂积存处s1的半径缓慢变化。而当密封剂s中混入了气泡b时，在混入了气泡b的位置，密封剂积存处s1的半径急剧变化。

气泡检测部16对计测器33的检测结果实施高通滤波处理。另外，高通滤波处理应用模拟滤波器、fft等。并且，如图8(b)所示，当实施了高通滤波处理的值为预先设定的阈值以下时，气泡检测部16判定为在密封剂s中混入了气泡b。

另外，当气泡检测部16判定为密封剂s中混入了气泡b时，移动控制部10使密封枪2停止移动，喷出控制部12使促动器28的驱动停止。但是，气泡检测部16判定为密封剂s中混入了气泡b时的处理不限于此。例如，移动控制部10也可以通过气泡检测部16输出在密封剂s中混入气泡b的位置。另外，气泡检测部16在判定为密封剂s中混入了气泡b的情况下，也可以输出表示错误的信号。

如此，在密封剂喷出装置1中，根据到从密封枪2喷出而将对象100密封之前的密封剂积存处s1为止的距离，来判定密封剂s中是否混入了气泡b。由此，在密封剂s密封对象100之前，能够直接检测出在密封剂s中是否混入了气泡b。这样，密封剂喷出装置1能够高精度地检测混入到密封剂s中的气泡b。

以上结合附图，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明显然不限于这些实施方式。本领域技术人员在权利要求书记载的范畴内，显然可以想到各种变更例或修改例，应当理解，这些变更例或修改例也应属于本发明的技术范围。

另外，在上述实施方式中，对喷嘴接头26和喷嘴27作为分体而设置的情况进行了说明。但是，喷嘴接头26和喷嘴27也可以作为喷嘴部而一体形成。

另外，在上述实施方式中，移动控制部10对密封枪2进行移动控制。但是，移动控制部10只要使密封枪2和对象100相对移动即可。例如，移动控制部10也可以对对象100进行移动控制。

工业实用性

本发明可用于密封剂喷出装置。