液劑吐出裝置以及液劑吐出方法
【專利摘要】本發明提供一種液劑吐出裝置以及液劑吐出方法，該液劑吐出裝置至少基于通過參數獲取部獲取的殘留量反映參數、流量指示部所指示的液劑的流量、吐出量指示部所指示的吐出量來決定閥門的開時間。由此，根據注射器內的液劑的殘留量來延長閥門的開時間。因此，能夠不受注射器內的液劑的殘留量的影響而從注射器吐出大致定量的液劑。并且，基于從注射器吐出的液劑的流量算出開延長時間。由此，能夠減少為了決定開延長時間而事先進行的測定和實驗。
【專利說明】液劑吐出裝置以及液劑吐出方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種液劑吐出裝置以及液劑吐出方法。
【背景技術】
[0002]以往，公知有定量吐出粘結劑等液體的吐出裝置。例如，在日本專利公報第2511117號中記載了一種具有填充液體的注射器和向該注射器供給加壓空氣的空氣供給源的液體定量吐出裝置(權利要求1 )。在該公報的液體定量吐出裝置中，從控制部輸出電壓信號以使吐出用電磁切換閥工作，從而向注射器供給空氣供給源的加壓空氣。由此，使液體從注射器吐出(第2頁右欄第18至22行)。
【發明內容】
[0003]在這樣的吐出裝置中，如果注射器內的液體的殘留量減少的話，則在注射器內產生空隙。因此，供給于注射器的加壓空氣的一部分被用于提高該空隙的壓力。這樣的話，便減少了注射器的液體吐出量。
[0004]對于這一點，在日本專利公報第2511117號中記載了一種根據注射器內的液體的殘留量而控制吐出時間的方法(第2頁右欄第22至27行)。然而，在該公報中使用根據液體的粘性、配管的長度及內徑以及注射器的大小等決定的常數η來求出吐出時間。在該方法中，需要通過實驗來求出該常數η (第4頁左欄第24至26行)。
[0005]本發明的目的是提供一種能夠從注射器吐出大致定量的液劑、且能夠減少為了算出開延長時間而應事先進行的測定和實驗的液劑吐出裝置以及液劑吐出方法。
[0006]本申請所例示的第一發明涉及一種液劑吐出裝置，其利用氣體的壓力吐出液劑，所述液劑吐出裝置具有:注射器，其在內部存積液劑，并具有吐出液劑的吐出口 ；配管，其連接氣體供給源與所述注射器，所述氣體供給源設置于所述液劑吐出裝置的內部或者外部；閥門，其設置于所述配管；控制部，其控制所述閥門的開閉；以及參數獲取部，其獲取殘留量反映參數，所述殘留量反映參數反映所述注射器內的液劑的殘留量，所述控制部具有:吐出量指示部，其指示在一次吐出動作中應吐出的液劑的吐出量；流量指示部,其指示從所述注射器吐出的液劑的流量；以及動作指令部，其至少基于通過所述參數獲取部獲取的殘留量反映參數、所述流量指示部指示的液劑的流量和所述吐出量指示部指示的吐出量決定所述閥門的開時間，所述動作指令部所決定的所述開時間與所述吐出量之間的關系至少在從Tmin到Tmax的范圍包括通過所述開時間隨著所述吐出量增加而增加的大致一次函數所表示的范圍，開延長時間為將所述一次函數在所述吐出量為零的點處進行外推時的所述開時間，所述開延長時間為正值，V為注射器容量，Pa為氣體的最大壓力，所述Tmin以及Tmax通過Tmin=[2+(0.15XV)] X V Pa和Tmax=VX V Pa表示,所述開延長時間隨著所述液劑的殘留量減少而增加、且隨著所述液劑的流量增加而減少。
[0007]本申請所例示的第二發明涉及一種液劑吐出方法，其利用打開閥門而供給的氣體的壓力從注射器吐出液劑，所述液劑吐出方法包括:工序a)，其設定在一次吐出動作中應吐出的液劑的吐出量；工序b),其獲取殘留量反映參數,所述殘留量反映參數反映所述注射器內的液劑的殘留量；工序C)，其推定或者測定從所述注射器吐出的液劑的流量；工序
d)，其至少基于在所述工序a)獲取的吐出量、在所述工序b)獲取的殘留量反映參數、在所述工序c)獲取的流量決定所述閥門的開時間；以及工序e)，其使所述閥門只打開在所述工序d)決定的開時間，在所述工序d)決定的所述開時間與所述吐出量之間的關系至少在從Tmin到Tmax的范圍包括通過所述開時間隨著所述吐出量增加而增加的大致一次函數所表示的范圍，開延長時間為將所述一次函數在所述吐出量為零的點處進行外推時的所述開時間，所述開延長時間為正值，V為注射器容量，Pa為氣體的最大壓力，所述Tmin以及Tmax通過Tmin=[2+(0.15XV)] X V Pa和Tmax=VX V Pa表示,所述開延長時間隨著所述液劑的殘留量減少而增加、且隨著所述液劑的流量增加而減少。
[0008]根據本申請所例示的第一發明以及第二發明，能夠根據注射器內的液劑的殘留量延長閥門的開時間。由此，能夠不受液劑的殘留量影響而從注射器吐出大致定量的液劑。并且，基于從注射器吐出的液劑的流量算出開延長時間。由此，能夠減少為了決定開延長時間而事先進行的測定和實驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為表示第一實施方式所涉及的液劑吐出裝置的結構的圖。
圖2為第二實施方式所涉及的液劑吐出裝置的外觀圖。
圖3為表示第二實施方式所涉及的液劑吐出裝置的供氣系統以及控制系統的結構的圖。
圖4為第二實施方式所涉及的液劑吐出處理的流程的流程圖。
圖5為表示閥門的切換和氣體的壓力變化的曲線圖。
圖6為表示吐出量與閥門的開時間之間的關系的曲線圖。
圖7為表示第二實施方式所涉及的決定開時間的處理的流程的流程圖。
圖8為示意性表示第二實施方式所涉及的開時間的決定過程的模塊圖。
圖9為表示第二實施方式所涉及的注射器的形狀的圖。
圖10為表不液劑的流量與開延長時間之間的關系的曲線圖。
圖11為分別實際測量從注射器吐出的液劑的流量和修正系數并進行圖表化的曲線圖。
圖12為示意性表示變形例所涉及的開時間的決定過程的模塊圖。
圖13為示意性表示變形例所涉及的開時間的決定過程的模塊圖。
圖14為示意性表示變形例所涉及的開時間的決定過程的模塊圖。
圖15為示意性表示變形例所涉及的開時間的決定過程的模塊圖。
圖16為表示變形例所涉及的液劑吐出裝置的供氣系統以及控制系統的結構的圖。
【具體實施方式】
[0010]以下，參照附圖對本發明所例示的實施方式進行說明。
[0011]〈1.第一實施方式〉
圖1為表示本發明的第一實施方式所涉及的液劑吐出裝置IA的結構的圖。該液劑吐出裝置IA為利用氣體的壓力來吐出液劑9A的裝置。如圖1所示，液劑吐出裝置IA具有注射器30A、配管50A、閥門56A、控制部40A以及參數獲取部57A。
[0012]注射器30A將液劑9A存積在內部，并具有吐出液劑9A的吐出口 33A。配管50A將設置在液劑吐出裝置IA的內部或者外部的氣體供給源與注射器30A連接。在配管50A的路徑中途設置有閥門56A。控制部40A控制閥門56A的開閉。參數獲取部57A獲取反映注射器30A內的液劑9A的殘留量的殘留量反映參數R。
[0013]并且,如圖1示意性地表示的那樣,控制部40A具有吐出量指示部44A、流量指示部46A以及動作指令部45A。吐出量指示部44A指示在一次吐出動作中應吐出的液劑9A的吐出量W。流量指示部46A指示從注射器30A吐出的液劑9A的流量Q。動作指令部45A至少基于通過參數獲取部57A獲取的殘留量反映參數R、流量指示部46A指示的液劑9A的流量Q以及吐出量指示部44A指示的吐出量W決定閥門56A的開時間。
[0014]動作指令部45A所決定的開時間與吐出量W之間的關系包括:通過開時間隨著吐出量W的增加而增加的大致一次函數所表示的范圍。并且，將該一次函數在吐出量W為零的點處進行外推的情況下的開時間被作為閥門56的開延長時間。開延長時間為正值。并且，開延長時間隨著液劑9A的殘留量減少而增加、且隨著液劑9A的流量Q增加而減少。
[0015]在該液劑吐出裝置IA中，能夠根據注射器30A內的液劑9A的殘留量來延長閥門56A的開時間。由此，能夠不受液劑9A的殘留量的影響而從注射器30A吐出大致定量的液劑9A。并且，液劑吐出裝置IA基于從注射器30A吐出的液劑9A的流量Q來算出開延長時間。由此，能夠減少為了決定開延長時間而事先進行的測定和實驗。
[0016]〈2.第二實施方式〉
〈2-1.液劑吐出裝置I的結構>
圖2為本發明的第二實施方式所涉及的液劑吐出裝置I的外觀圖。該液劑吐出裝置I為利用氣體的壓力而向對象物的表面定量吐出液劑9的裝置。例如在汽車、電子設備、通信設備、平板顯示器、光盤、二次電池等的制造工序中，液劑吐出裝置I被用于向各種對象物的表面涂抹粘結劑和油等液劑9。液劑9既可以為流動性好的液體，也可以為膠狀物。如圖2所示，液劑吐出裝置I具有主體箱10、連接于主體箱10的外部配管21以及安裝于外部配管21的末端的注射器30。
[0017]主體箱10為由金屬或者樹脂構成的殼體。在主體箱10的內部容納有內部配管22以及微電腦40。內部配管22為用于向外部配管21供給氣體的配管。微電腦40為控制液劑吐出裝置I的各部分動作的控制部。并且，在主體箱10的前表面設置有表示部11以及操作部12。表不部11表不從微電腦40輸出的各種信息。操作部12由對微電腦40輸入各種指令的開關和/或按鈕構成。
[0018]圖3為表示液劑吐出裝置I的供氣系統以及控制系統的結構的圖。如圖3所示，液劑吐出裝置I具有第一配管51、第二配管52、第三配管53以及第四配管54。上述外部配管21相當于第二配管52在供給方向下游側的一部分。并且，上述內部配管22相當于第二配管52在供給方向上游側的一部分、第一配管51、第三配管53以及第四配管54。
[0019]第一配管51將供氣部55與后述的切換閥門56連接來構成氣體流路。供氣部55與供給清潔空氣或氮氣等加壓氣體的氣體供給源連接。即，第一配管51將氣體供給源與切換閥門56連接。氣體供給源既可以是液劑吐出裝置I的一部分，或者也可以是設置于液劑吐出裝置I外部的工場內設備室。
[0020]第二配管52將切換閥門56與注射器30連接來構成氣體流路。在第二配管52的路徑上設置有測量第二配管52內的氣體的壓力的第一壓力傳感器57。優選第一壓力傳感器57設置于第二配管52的比切換閥門56靠下游側的位置。注射器30包括噴嘴部32。噴嘴部32具有吐出孔33，例如，噴嘴部32和儲藏部31能夠進行交換。在儲藏部31以及噴嘴部32的內部存積有液劑9。并且，吐出孔33設置在噴嘴部32的下端部。
[0021]在第一配管51以及第三配管53同第二配管52之間設置有切換閥門56。切換閥門56能夠在將第一配管51與第二配管52連接的第一狀態(圖3的狀態)和將第三配管53與第二配管52連接的第二狀態之間切換。在第一狀態中，第一配管51與第二配管52之間打開，第三配管53與第二配管52之間關閉。在第二狀態中，第一配管51與第二配管52之間關閉，第三配管53與第二配管52之間打開。
[0022]在第一配管51的路徑上設置有第一電氣比例閥58和儲氣罐59。第一電氣比例閥58基于輸入的電信號向儲氣罐59填充氣體。在進行后述的吐出處理時，事先向儲氣罐59內填充被壓縮了的氣體。向儲氣罐59內填充氣體后，如果將切換閥門56從第二狀態切換到第一狀態的話，則通過第二配管52向注射器30供給儲氣罐59內的氣體。這樣的話，利用該氣體的壓力從注射器30的吐出口 33吐出液劑9。
[0023]第四配管54將第一配管51的比第一電氣比例閥58靠供給方向上游側的部位與排氣部60連接來構成氣體流路。在第四配管54的路徑上設置有第二電氣比例閥61和噴射器62。并且，第三配管53將切換閥門56與噴射器62連接來構成氣體流路。如果使第二電氣比例閥61工作的話，從第二電氣比例閥61向排氣部60輸送被壓縮了的氣體。這樣的話，在噴射器62連接于第三配管53側的連接端口產生負壓。即，在本實施方式中，噴射器62構成具有比外界壓力低的壓力的減壓部。S卩，第三配管53將具有比外部壓力低的壓力的減壓部與注射器30連接。
[0024]微電腦40為控制液劑吐出裝置I內的各部分的動作的控制部。如圖3中示意性地表不的那樣，微電腦40通過D/A轉換器41分別與上述切換閥門56、第一電氣比例閥58以及第二電氣比例閥61電連接。并且，微電腦40通過A/D轉換器42與上述第一壓力傳感器57電連接。微電腦40參照事先設定的程序、第一壓力傳感器57的測量信號等對切換閥門56、第一電氣比例閥58以及第二電氣比例閥61的動作進行控制。由此，進行液劑吐出裝置I的液劑9的吐出處理。
[0025]另外，在本實施方式中，由只進行有限處理的微電腦40構成控制部，但是本發明的控制部也可以是具有CPU和內存的擴展性好的個人電腦。并且，本發明的控制部還可以是使用可編程式邏輯控制器等的微處理器的設備。
[0026]另外，優選如本實施方式那樣，在第一配管51的路徑上設置有儲氣罐59。這樣的話，在使切換閥門56處于第一狀態時，能夠穩定第二配管52內的氣體的壓力，從而更精確地從注射器30吐出液劑9。但是，本發明并不限于此，也可以省略儲氣罐59。
[0027]并且，在本實施方式中，在第四配管54設置有第二電氣比例閥61，但是也可以代替第二電氣比例閥61而設置針閥門或除電氣比例閥以外的調節器。
[0028]<2-2.對于吐出處理〉
接下來，對上述液劑吐出裝置I的液劑9的吐出處理進行說明。圖4為表示吐出處理流程的流程圖。
[0029]在該液劑吐出裝置I中，在吐出液劑9時，首先，設定液劑9的吐出量W(步驟SI)。例如，液劑吐出裝置I的用戶操作操作部12來任意輸入氣體的最大壓力以及切換閥門56的標準開時間。如果進行該操作的話，便基于輸入的最大壓力以及標準開時間設定一次吐出動作中應吐出的液劑9的吐出量W。并且，設定的吐出量W的信息被輸入微電腦40中。
[0030]另外，也可以通過除所述方法以外的方法進行吐出量W的設定。例如，液劑吐出裝置I的用戶也可以操作操作部12直接輸入在一次吐出動作中應吐出的液劑9的吐出量W。
[0031]接著，微電腦40將切換閥門56從第二狀態切換到第一狀態。即，在第一配管51與第二配管52之間打開切換閥門56 (步驟S2)。這樣的話，填充于儲氣罐59的氣體通過第二配管52向注射器30供給。從而，利用該氣體的壓力開始從注射器30吐出液劑9。
[0032]圖5為表示切換閥門56的切換以及由于該切換而在第二配管52內產生的氣體的壓力變化的圖。圖5的橫軸表示時間。圖5的縱軸表示切換閥門56的狀態以及第二配管52內的氣體的壓力。并且，在圖5的上部表示的是開始吐出時在注射器30內填充滿量的液劑9的情形。在圖5的下部表示的是開始吐出時在注射器30內的液劑9的殘留量比滿量少的情形。
[0033]另外，在此將填充于注射器30內的液劑9的實際上的最大殘留量稱為“滿量”。因此，“滿量”也可以不必為用液劑9完全充滿注射器30內的空間的狀態。
[0034]如圖5所示，如果將切換閥門56從第二狀態切換到第一狀態，則第二配管52內的氣體的壓力逐漸增加。并且，在圖5的上部的情形中，從將切換閥門56切換到第一狀態開始，經過標準時間Trl后達到最大壓力Pa。另一方面，在圖5的下部的情形中，因為注射器30內的液劑9的殘留量比滿量少，所以這部分的空隙存在于注射器30內。因此，從將切換閥門56切換到第一狀態至達到最大壓力Pa的上升時間Tr2比標準時間Trl長。在圖5的例子中，在標準時間Trl與上升時間Tr2之間產生延遲時間ATr的差。
[0035]這樣，如果注射器30內的液劑9的殘留量減少的話，壓力P的上升產生延遲。因此，為了不受注射器30內的液劑9的殘留量的影響而以固定的吐出量W吐出液劑9，需要根據注射器30內的液劑9的殘留量的減少而延長將切換閥門56維持在第一狀態的時間(以下稱為“開時間T”)。
[0036]圖6為表示在步驟SI中設定的吐出量W與開時間T之間的關系的曲線圖。圖6中的變化線70表不吐出量W與在注射器30內填充滿量液劑9時的開時間(以下稱為“標準開時間Ts”)之間的關系。如通過變化線70表示的那樣，通過標準開時間Ts隨著吐出量W的增加而增加的大致一次函數表示吐出量W與標準開時間Ts之間的關系。
[0037]并且，圖6中的變化線71表示吐出量W與在注射器30內的液劑9的殘留量比滿量減少時的開時間T的關系。如通過變化線71表示的那樣，以至少在從最少時間Tmin到最多時間Tmax的范圍中包括通過開時間T隨著吐出量W增加而增加的大致一次函數表示的范圍的方式，來控制吐出量W與開時間T之間的關系。通過將注射器容量V和氣體的最大壓力Pa代入下面的第三算式算出最少時間Tmin，通過將注射器容量V和氣體的最大壓力Pa代入下面的第四算式算出最大時間Tmax。并且，開時間T比標準開時間Ts長。另外，如圖6中的虛線所示，變化線71中的比通過大致一次函數表示的范圍的吐出量W小的部分被推定為曲線狀。 第三算式:Tmin=[2+ (0.15XV) ] X V Pa 第四算式:Tmax=VX V Pa
[0038]另夕卜，Tmin以及Tmax不是起因于通過算出閥門的開延長時間來控制吐出量的本發明的控制方式的本質特性。例如即使在被大致一次函數控制的范圍只為比Tmin大且比Tmax小的時間范圍的情況下，本發明的控制方法也會在該范圍有效地工作。但是，考慮到實際利用本發明的用途的話，如果在某一范圍內無法通過大致一次函數控制閥門的開時間，則不能成為實用的裝置。因此，有必要對Tmin以及Tmax進行限制。
[0039]在本實施方式中，例如，在注射器容積V=3cc、最大壓力Pa=200kPa時，在從大致26msec到大致80msec的范圍按照大致一次函數進行控制。按照第三算式以及第四算式算出的Tmin、Tmax分別為34msec、42msec,這符合對于Tmin以及Tmax的限制。并且,在注射器容積V=70cc、最大壓力Pa=800kPa時，在從大致200msec到大致2720msec的范圍按照大致一次函數進行控制。按照第三算式以及第四算式算出的Tmin、Tmax分別為354msec、1979msec,這符合對于Tmin以及Tmax的限制。
[0040]微電腦40根據在步驟SI中設定的吐出量W和注射器30內的液劑9的殘留量決定開時間T(步驟S3)。從而，將切換閥門56切換到第一狀態之后，第一狀態只維持步驟S3決定的開時間T。微電腦40經過開時間T即把切換閥門56從第一狀態切換到第二狀態。即，在第一配管51與第二配管52之間關閉切換閥門56 (步驟S4)。
[0041]如果將切換閥門56切換到第二狀態的話，利用由噴射器62產生的負壓將第二配管52內的氣體輸送到第三配管53。由此，能夠迅速地停止液劑9的吐出。這樣的話，能夠防止在吐出結束后從注射器30滴落多余的液劑9。其結果是，能夠使注射器30的液劑9的吐出量更接近設定的吐出量W。
[0042]<2-3.對于開時間的決定處理〉
圖7為更加詳細地表示上述步驟S3的處理、即決定切換閥門56的開時間T的處理的流程圖。圖8為示意性地表示在微電腦40內決定切換閥門56的開時間T的演算過程的模塊圖。以下參照圖7以及圖8對開時間T的決定處理進行說明。
[0043]如圖8所示,微電腦40具有存儲部43、吐出量指示部44、動作指令部45、流量算出部46以及定時器47。本實施方式的存儲部43、吐出量指示部44、動作指令部45、流量算出部46以及定時器47的各功能通過微電腦40內的演算處理實現。
[0044]在決定開時間T時，首先，決定標準開時間Ts (步驟S31)。具體地說，將在步驟SI設定吐出量W時用戶輸入的切換閥門56的標準開時間作為標準開時間Ts。
[0045]但是，在步驟SI中用戶直接輸入吐出量W的情況下，也可以基于該吐出量W決定標準開時間Ts。這時，吐出量指示部44基于來自操作部12的輸入信號向動作指令部45指示設定的吐出量W。事先在動作指令部45設定相當于圖6中的變化線70的數據。動作指令部45也可以基于該數據和指示的吐出量W決定標準開時間Ts。
[0046]接著，定時器47測量壓力P的上升時間Tr2，壓力P通過第一壓力傳感器57測量。具體地說，基于第一壓力傳感器57的測量信號測量第二配管52內的氣體的壓力P達到最大壓力Pa所需的上升時間Tr2。從而，獲取該上升時間Tr2相對于標準時間Trl的延遲時間ATr (步驟S32)。
[0047]如圖5所示，延遲時間ATr根據注射器30內的液劑9的殘留量而變化。在本實施方式中，獲取該延遲時間ATr以作為反映注射器30內的液劑9的殘留量的殘留量反映參數R。也就是說，在切換閥門56打開時，獲取由定時器47測量的上升時間Tr2相對于標準時間Trl的延遲時間ΔΤy以作為殘留量反映參數R。
【$】
在本實施方式中，第一壓力傳感器57以及定時器47作為獲取殘留量反映參數R的參數獲取部發揮作用。換言之，在本實施方式中，參數獲取部具有第一壓力傳感器57和定時器47。如果用延遲時間Λ Tr作為殘留量反映參數R的話，則不需直接測量注射器30內的液劑9的殘留量。
[0048]接著，流量算出部46算出從注射器30吐出的液劑9的流量Q (步驟S33)。在存儲部43中存儲噴嘴部32的內周面的直徑d、噴嘴部32的內部空間在吐出方向上的長度L以及液劑9的粘度μ。在步驟S33中，流量算出部46從存儲部43讀取直徑d、長度L以及粘度μ。并且，流量算出部46從第一壓力傳感器57獲取第二配管52的氣體的壓力P。優選將在此獲取的壓力P作為上升后的最大壓力Pa。從而，流量算出部46通過將噴嘴部32的內周面的直徑d、噴嘴部32的內部空間在吐出方向上的長度L、液劑9的粘度μ以及第二配管53的氣體的壓力P代入下面的第二算式來算出液劑9的流量Q (步驟S33)。另外，JI為圓周率。
第二算式:Q= (PX Xd4) / (128X μ XL)
[0049]由此，推定從注射器30吐出的液劑9的流量Q。這樣的話，能夠不用實際測量就得到從注射器30吐出的液劑9的流量Q。向動作指令部45指示算出的流量Q。即，在本實施方式中，流量算出部46作為指示從注射器30吐出的液劑9的流量Q的流量指示部發揮作用。換言之，流量算出部46還兼用作指示由流量算出部46算出的流量Q的流體指示部。
[0050]圖9為表示注射器30的更詳細的形狀的圖。如圖9所示，儲藏部31具有存儲主體部311、第一縮徑部312以及內側連接部313。另一方面，噴嘴部32具有外側連接部321、第二縮徑部322以及噴嘴主體部323。通過將外側連接部321裝配在內側連接部313的外周面來進行儲藏部31與噴嘴部32的連接。
[0051]在注射器30具有這樣的形狀的情況下，上述直徑d例如也可以看作是噴嘴主體部323的內周面的直徑d。并且，上述長度L例如也可以看作是噴嘴主體部323的內部空間在吐出方向上的長度L。
[0052]接下來，動作指令部45將作為殘留量反映參數R的延遲時間ATr和流量算出部46所指示的流量Q代入下面的第一算式。由此，算出開延長時間Td (步驟S34)。另外，C為系數。
第一算式:Td=CX ATr/Q 即，開延長時間Td取決于第一算式。
[0053]另外，在此算出的開延長時間 Td為將包括于圖6中的變化線71的一次函數在吐出量W為零的點處進行外推時的開時間。如圖6所示，開延長時間Td為正值。并且，根據第一算式，開延長時間Td隨著延遲時間ATr增加而增加、即開延長時間Td隨著液劑9的殘留量減少而增加。并且，開延長時間Td隨著延遲時間ATr減少而減少、即開延長時間Td隨著即液劑9的殘留量增加而減少。
[0054]圖10為表不液劑9的流量Q與開延長時間Td之間的關系的曲線圖。圖10的橫軸表示流量Q。圖10的縱軸表示開延長時間Td。如果假設延遲時間ATr不變，則如圖10所示，開延長時間Td為相對流量Q的減函數。即，開延長時間Td隨著液劑9的殘留量Q減少而增加、且開延長時間Td隨著液劑9的流量Q增加而減少。并且，如圖10所示，開延長時間Td的相對液劑9的流量Q的增加而減少的大小隨著液劑9的流量Q增加而變小。
[0055]圖11為分別實際測量從某一注射器30吐出的液劑9的流量Q、以及與開延長時間Td相關的修正系數并進行圖表化的曲線圖。參照圖11的結果可以看出，修正系數隨液劑9的流量Q增加而減小。并且，修正系數的相對液劑9的流量Q的增加而減小的大小大致固定。即使測定條件變化而圖11的實際測量值變化，修正系數相對于流量Q的傾斜本身也不會受測定條件的影響而具有相同的傾向。
[0056]在本實施方式中，參照這樣的圖11的結果設定了上述第一算式。即，開延長時間Td取決于通過Td=CX ATr/Q表示的第一算式。由此，能夠根據液劑9的流量Q恰當地算出開延長時間Td。
[0057]然后，動作指令部45將開延長時間Td加于標準開時間Ts來算出切換閥門56的開時間T (步驟S35)。通過以上的演算處理，能夠根據注射器30內的液劑9的殘留量延長切換閥門56的開時間T。由此，能夠不受液劑9的殘留量的影響而從注射器30吐出大致定量的液劑9。并且，基于從注射器30吐出的液劑9的流量算出開延長時間Td。由此，能夠減少為了決定開延長時間Td而事先進行的測定和實驗。
[0058]<3.變形例 >
以上對本發明所例示的的實施方式進行了說明，但本發明不限于所述實施方式。
[0059]圖12為示意性表示決定切換閥門的開時間T的演算過程的一變形例的模塊圖。在圖12的例子中，事先將用于流量算出部46B的演算的壓力P作為固定值存儲于存儲部43B。在算出流量Q時，流量算出部46B從存儲部43B讀取直徑d、長度L、粘度μ以及壓力P。從而，流量算出部46Β通過將直徑d、長度L、粘度μ以及壓力P代入第二算式來算出液劑的流量Q。S卩，在本實施方式中，代入第二算式的氣體的壓力P為事先設定的固定值。
[0060]圖13為示意性表示決定切換閥門的開時間T的演算過程的其他變形例的模塊圖。圖13的液劑吐出裝置還包括測定存積在注射器30C內的液劑9C的粘度μ的粘度測定部34C。在算出流量Q時，流量算出部46C獲取由粘度測定部34C測定的粘度μ。從而，流量算出部46C通過將直徑d、長度L、粘度μ以及壓力P代入第二算式算出液劑9C的流量Q。這樣的話，能夠基于粘度μ的實際測量值更準確地算出液劑9C的流量Q。
[0061]圖14為示意性表示決定切換閥門的開時間T的演算過程的其他變形例的模塊圖。圖14的液劑吐出裝置還具有測量從注射器30D吐出的液劑9D的流量Q的流量計35D。在算出開延長時間Td時，動作指令部4?基于從流量計3?輸入的測量信號獲取流量指示部所指示的流量Q。換言之，流量指示部指示由流量計3?測量的流量Q。從而,動作指令部45D通過將該流量Q和延遲時間Λ Tr代入第一算式來算出開延長時間Td。這樣的話，能夠基于流量Q的實際測量值更準確地算出開延長時間Td。
[0062]圖15為示意性表示決定切換閥門的開時間T的演算過程的其他變形例的模塊圖。圖15的液劑吐出裝置還具有對系數C進行變更并輸入的輸入部48E。在算出開延長時間Td時，動作指令部45E獲取從輸入部48E輸入的系數C。從而，動作指令部45E通過將流量Q、延遲時間ATr以及系數C代入第一算式來算出開延長時間Td。這樣的話，能夠使用與液劑9的種類對應的恰當的系數C來算出開延長時間Td。
[0063]圖16為表示其他變形例所涉及的液劑吐出裝置IF的供氣系統以及控制系統的結構的圖。在圖16的例子中，在第一配管51F的、第一電氣比例閥58F與儲氣罐59F之間設置有第二壓力傳感器63F。S卩，在比切換閥門56F靠供給方向下游側的位置設置有第一壓力傳感器57F，且在比切換閥門56F靠供給方向上游側的位置設置有第二壓力傳感器63F。第二壓力傳感器63F通過A/D轉換器42F與微電腦40電連接。
[0064]在圖16的例子中，微電腦40F內的定時器獲取第一壓力傳感器57F的測量值和第二壓力傳感器63F的測量值。并且，基于在兩測量值相等的時刻測量上述上升時間Tr2。這樣的話，即使在第一壓力傳感器57F的測量值達不到事先設定的最大壓力Pa的情況下，也能夠測量上升時間Tr2。
[0065]并且，在所述實施方式中，微電腦40通過D/A轉換器41控制切換閥門56。但是，本發明的控制部也可以不通過D/A轉換器來控制閥門，例如也可以通過0N/0FF這兩個值進行控制。
[0066]并且，液劑吐出裝置I的細微部分的形狀也可以與本申請的各圖所示的形狀不同。并且，也可以在不發生矛盾的范圍對在所述實施方式和變形例中出現的各構件進行適當的組合。
[0067]本發明能夠利用于例如液劑吐出裝置以及液劑吐出方法。
【權利要求】
1.一種液劑吐出裝置，其利用氣體的壓力吐出液劑，所述液劑吐出裝置的特征在于，具有: 注射器，其在內部存積液劑，并具有吐出液劑的吐出口 ； 配管，其連接氣體供給源與所述注射器，所述氣體供給源設置于所述液劑吐出裝置的內部或者外部； 閥門，其設置于所述配管； 控制部，其控制所述閥門的開閉；以及 參數獲取部，其獲取殘留量反映參數，所述殘留量反映參數反映所述注射器內的液劑的殘留量， 所述控制部具有: 吐出量指示部，其指示在一次吐出動作中應吐出的液劑的吐出量； 流量指示部，其指示從所述注射器吐出的液劑的流量；以及 動作指令部，其至少基于通過所述參數獲取部獲取的殘留量反映參數、所述流量指示部指示的液劑的流量和所述吐出量指示部指示的吐出量決定所述閥門的開時間， 所述動作指令部所決定的所述開時間與所述吐出量之間的關系至少在從Tmin到Tmax的范圍包括通過所述開時間隨著所述吐出量增加而增加的大致一次函數所表示的范圍，開延長時間為將所述一次函數在所述吐出量為零的點處進行外推時的所述開時間，所述開延長時間為正值， V為注射器容量，Pa為氣體的最大壓力， 所述 Tmin 以及 Tmax 通過 Tmin= [2+ (0.15XV) ] X V Pa 和 Tmax=VX V Pa 表不， 所述開延長時間隨著所述液劑的殘留量減少而增加、且隨著所述液劑的流量增加而減少。
2.如權利要求1所述的液劑吐出裝置，其特征在于， 所述開延長時間的相對所述液劑的流量的增加而減少的大小隨著所述液劑的流量增加而減小。
3.如權利要求1所述的液劑吐出裝置，其特征在于， 所述參數獲取部具有: 第一壓力傳感器，其設置于所述配管的比所述閥門靠下游側的位置；以及 定時器，其測量壓力的上升時間，所述壓力由所述第一壓力傳感器測量， 在所述閥門打開時，獲取通過所述定時器測量的、上升時間相對于標準時間的延遲時間以作為所述殘留量反映參數。
4.如權利要求3所述的液劑吐出裝置，其特征在于， Td為所述開延長時間，ATr為所述延遲時間，Q為從所述注射器吐出的液劑的流量，C為系數， 所述開延長時間Td取決于第一算式，所述第一算式為Td=CX ATr/Q。
5.如權利要求1至4中的任一項所述的液劑吐出裝置，其特征在于， 所述注射器包括噴嘴部，所述噴嘴部具有所述吐出口， 所述控制部還具有流量算出部，所述流量算出部通過將所述噴嘴部的內周面的直徑、所述噴嘴部的內部空間在吐出方向上的長度、所述液劑的粘度以及所述配管中的氣體的壓力代入第二算式算出所述液劑的流量， 所述流量指示部指示通過所述流量算出部算出的流量。
6.如權利要求5所述的液劑吐出裝置，其特征在于， Q為所述液劑的流量，d為所述噴嘴部的內周面的直徑，L為所述噴嘴部的內部空間在吐出方向上的長度，μ為所述液劑的粘度，P為所述配管中的氣體的壓力，η為圓周率， 所述第二算式為 Q= (PX Ti Xd4) / (128Χ μ XL)。
7.如權利要求5所述的液劑吐出裝置，其特征在于， 代入所述第二算式的所述氣體的壓力為事先設定的固定值。
8.如權利要求5所述的液劑吐出裝置，其特征在于，還包括: 粘度測定部，所述粘度測定部測定所述液劑的粘度， 所述流量算出部將由所述粘度測定部測定的粘度代入所述第二算式。
9.如權利要求1至4中的任一項所述的液劑吐出裝置，其特征在于，還具有: 流量計，所述流量計測量從所述注射器吐出的液劑的流量， 所述流量指示部指示由所述流量計測量的流量。
10.如權利要求4所述的液劑吐出裝置，其特征在于，· 所述控制部還具有對所述系數C進行變更并輸入的輸入部。
11.如權利要求3或4所述的液劑吐出裝置，其特征在于， 所述參數獲取部還具有第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器設置于所述配管的比所述閥門靠上游側的位置， 所述定時器在所述第一壓力傳感器的測量值與所述第二壓力傳感器的測量值一致時測量所述上升時間。
12.如權利要求1至4中的任一項所述的液劑吐出裝置，其特征在于， 所述配管包括: 第一配管，其將所述氣體供給源與所述閥門連接； 第二配管，其將所述閥門與所述注射器連接；以及 第三配管，其將具有比外界壓力低的壓力的減壓部與所述注射器連接， 所述閥門能夠在第一狀態與第二狀態間切換，所述第一狀態將所述第一配管與所述第二配管連接，所述第二狀態將所述第三配管與所述第二配管連接。
13.如權利要求5所述的液劑吐出裝置，其特征在于， 所述配管包括: 第一配管，其將所述氣體供給源與所述閥門連接； 第二配管，其將所述閥門與所述注射器連接；以及 第三配管，其將具有比外界壓力低的壓力的減壓部與所述注射器連接， 所述閥門能夠在第一狀態與第二狀態間切換，所述第一狀態將所述第一配管與所述第二配管連接，所述第二狀態將所述第三配管與所述第二配管連接。
14.一種液劑吐出方法，其利用打開閥門而供給的氣體的壓力從注射器吐出液劑，其特征在于，所述液劑吐出方法包括: 工序a)，其設定在一次吐出動作中應吐出的液劑的吐出量； 工序b)，其獲取殘留量反映參數，所述殘留量反映參數反映所述注射器內的液劑的殘留量； 工序C)，其推定或者測定從所述注射器吐出的液劑的流量； 工序d)，其至少基于在所述工序a)獲取的吐出量、在所述工序b)獲取的殘留量反映參數、在所述工序c)獲取的流量決定所述閥門的開時間；以及工序e)，其使所述閥門只打開由所述工序d)決定的開時間， 在所述工序d)決定的所述開時間與所述吐出量之間的關系至少在從Tmin到Tmax的范圍包括通過所述開時間隨著所述吐出量增加而增加的大致一次函數所表示的范圍，開延長時間為將所述一次函數在所述吐出量為零的點處進行外推時的所述開時間，所述開延長時間為正值， V為注射器容量，Pa為氣體的最大壓力， 所述 Tmin 以及 Tmax 通過 Tmin=[2+ (0.15XV) ] X V Pa 和 Tmax=VX V Pa 表不， 所述開延長時間隨著所述液劑的殘留量減少而增加、且隨著所述液劑的流量增加而減少 。
【文檔編號】B05B9/04GK103846173SQ201310641635
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2012年12月4日
【發明者】吉川廣宣, 渡部稔, 永松秀規 申請人:日本電產增成株式會社