特許 7510204 供給ユニット、供給ユニットの制御方法および流体吐出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-25

(45)【発行日】2024-07-03

(54)【発明の名称】供給ユニット、供給ユニットの制御方法および流体吐出装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/08 20060101AFI20240626BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240626BHJP

   B05C 11/00 20060101ALI20240626BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20240626BHJP

   B05B 12/00 20180101ALI20240626BHJP

   F04B 49/03 20060101ALI20240626BHJP

【ＦＩ】

F04B49/08 311

B05C11/10

B05C11/00

B05C5/00 101

B05B12/00 A

F04B49/03 311

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022187058

(22)【出願日】2022-11-24

(65)【公開番号】P2023082671

(43)【公開日】2023-06-14

【審査請求日】2023-11-04

(31)【優先権主張番号】P 2021195875

(32)【優先日】2021-12-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】592001403

【氏名又は名称】株式会社ＩＥＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110003373

【氏名又は名称】弁理士法人石黒国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西田 誠

【審査官】山崎 孔徳

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０６３８０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ４９／０８

Ｂ０５Ｃ １１／１０

Ｂ０５Ｃ １１／００

Ｂ０５Ｃ ５／００

Ｂ０５Ｂ １２／００

Ｆ０４Ｂ ４９／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の供給源から流体を受け入れて、自身が有する内部空間に充填し、所定の供給先へ、降圧して吐出する供給ユニットにおいて、
前記内部空間を液密的に２つの空間に区画する区画壁部と、
前記２つの空間の液密性を保ちつつ、前記区画壁部を駆動して前記２つの空間それぞれの容積を変化させることができる駆動部と、
前記２つの空間それぞれへの流体の充填をオンオフする充填側回路部と、
前記２つの空間それぞれからの流体の吐出をオンオフする吐出側回路部と、
前記駆動部、および、前記充填側、吐出側回路部の動作を制御する制御部とを備え、
この制御部は、
前記充填側回路部に、前記２つの空間の内、一方の空間への流体の充填をオフさせつつ他方の空間への流体の充填をオンさせて、前記他方の空間に流体を充填させながら、前記吐出側回路部に、前記一方の空間からの流体の吐出をオンさせつつ前記他方の空間からの流体の吐出をオフさせて、前記一方の空間から流体を吐出させる第１工程と、
前記充填側回路部に、前記一方、他方の空間への流体の充填を両方ともオフさせて、前記他方の空間への流体の充填を停止した状態で、前記他方の空間を拡大することで、前記他方の空間に充填された流体を降圧させながら、前記吐出側回路部に、前記一方の空間からの流体の吐出をオンさせつつ前記他方の空間からの流体の吐出をオフさせて、前記一方の空間から流体を吐出させる第２工程と、
前記充填側回路部に、前記一方の空間への流体の充填をオンさせつつ前記他方の空間への流体の充填をオフさせて、前記一方の空間に流体を充填させながら、前記吐出側回路部に、前記一方の空間からの流体の吐出をオフさせつつ前記他方の空間からの流体の吐出をオンさせて、前記他方の空間から流体を吐出させる第３工程と、
前記充填側回路部に、前記一方、他方の空間への流体の充填を両方ともオフさせて、前記一方の空間への流体の充填を停止した状態で、前記一方の空間を拡大することで、前記一方の空間に充填された流体を降圧させながら、前記吐出側回路部に、前記一方の空間からの流体の吐出をオフさせつつ前記他方の空間からの流体の吐出をオンさせて、前記他方の空間から流体を吐出させる第４工程とを、順次、繰り返し実行することを特徴とする供給ユニット。

【請求項2】

請求項１に記載の供給ユニットにおいて、
前記一方、他方それぞれの空間の圧力を検出する第１、第２圧力検出部と、
前記一方、他方それぞれの空間の容積を検出する第１、第２容積検出部とを備え、
前記制御部は、
前記第１工程から前記第２工程への切り替えを、前記第１容積検出部の検出値に基づき、前記一方の空間の容積が所定の閾値に到達したと判定したときに実行し、
前記第２工程から前記第３工程への切り替えを、前記第２圧力検出部の検出値に基づき、前記他方の空間の圧力が所定の閾値に到達したと判定したときに実行し、
前記第３工程から前記第４工程への切り替えを、前記第２容積検出部の検出値に基づき、前記他方の空間の容積が所定の閾値に到達したと判定したときに実行し、
前記第４工程から前記第１工程への切り替えを、前記第１圧力検出部の検出値に基づき、前記一方の空間の圧力が所定の閾値に到達したと判定したときに実行することを特徴とする供給ユニット。

【請求項3】

請求項２に記載の供給ユニットにおいて、
前記駆動部は、電動モータを有し、この電動モータは、回転子の回転角を検出する回転角検出部を有し、
前記第１、第２容積検出部は、前記回転角検出部の検出値に基づいて、それぞれ前記一方、他方の空間の容積を検出することを特徴とする供給ユニット。

【請求項4】

所定の供給源から流体を受け入れて、自身が有する内部空間に充填し、所定の供給先へ、降圧して吐出する供給ユニットの制御方法において、
この供給ユニットは、
前記内部空間を液密的に２つの空間に区画する区画壁部と、
前記２つの空間の液密性を保ちつつ、前記区画壁部を駆動して前記２つの空間それぞれの容積を変化させることができる駆動部と、
前記２つの空間それぞれへの流体の充填をオンオフする充填側回路部と、
前記２つの空間それぞれからの流体の吐出をオンオフする吐出側回路部と、
前記２つの空間の内、一方、他方それぞれの空間の圧力を検出する第１、第２圧力検出部と、
前記一方、他方それぞれの空間の容積を検出する第１、第２容積検出部とを備え、
前記供給ユニットの制御方法によれば、
前記充填側回路部に、前記一方の空間への流体の充填をオフさせつつ前記他方の空間への流体の充填をオンさせることにより、前記他方の空間に流体を充填させながら、前記吐出側回路部に、前記一方の空間からの流体の吐出をオンさせつつ前記他方の空間からの流体の吐出をオフさせることにより、前記一方の空間から流体を吐出させ、
前記一方の空間の容積が所定の閾値に到達したら、前記充填側回路部に、前記一方、他方の空間への流体の充填を両方ともオフさせることにより、前記他方の空間への流体の充填を停止して前記他方の空間を拡大することで、前記他方の空間に充填された流体を降圧させながら、前記吐出側回路部に、前記一方の空間からの流体の吐出のオン、および、前記他方の空間からの流体の吐出のオフを継続させることにより、前記一方の空間から流体の吐出を継続させ、
前記他方の空間の圧力が所定の閾値に到達したら、前記充填側回路部に、前記一方の空間への流体の充填をオンさせつつ前記他方の空間への流体の充填のオフを継続させることにより、前記一方の空間への流体の充填を開始させ、前記吐出側回路部に、前記一方の空間からの流体の吐出をオフさせつつ前記他方の空間からの流体の吐出をオンさせることにより、前記一方の空間からの流体の吐出を停止して前記他方の空間から流体の吐出を開始させ、
前記他方の空間の容積が所定の閾値に到達したら、前記充填側回路部に、前記一方、他方の空間への流体の充填を両方ともオフさせることにより、前記一方の空間への流体の充填を停止して前記一方の空間を拡大することで、前記一方の空間に充填された流体を降圧させながら、前記吐出側回路部に、前記一方の空間からの流体の吐出のオフ、および、前記他方の空間からの流体の吐出のオンを継続させることにより、前記他方の空間から流体の吐出を継続させ、
前記一方の空間の圧力が所定の閾値に到達したら、前記充填側回路部に、前記一方の空間への流体の充填のオフを継続させつつ前記他方の空間への流体の充填をオンさせることにより、前記他方の空間への流体の充填を開始させ、前記吐出側回路部に、前記一方の空間からの流体の吐出をオンさせつつ前記他方の空間からの流体の吐出をオフさせることにより、前記他方の空間からの流体の吐出を停止して前記一方の空間から流体の吐出を開始させることを特徴とする供給ユニットの制御方法。

【請求項5】

請求項１に記載の供給ユニットと、
この供給ユニットから流体を受け入れて吐出する、前記供給先としてのノズルと、
このノズルをマニピュレータとして、自身の先端に装着される多関節型のロボットとを備え、
前記供給ユニットは、前記ロボットのアーム、または、前記ロボットの先端に搭載され、前記供給ユニットと前記ノズルとの間は、曲折自在の配管により接続され、前記ノズルは、この配管を介して流体を前記供給ユニットから受け入れることを特徴とする流体吐出装置。

【請求項6】

請求項１に記載の供給ユニットと、
この供給ユニットから流体を受け入れて吐出する、前記供給先としてのノズルとを備え、
前記供給ユニットと前記ノズルとは一体化されて一体ユニットを構成し、
この一体ユニットが、多関節型ロボットの先端にマニピュレータとして装着されていることを特徴とする流体吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、所定の供給源から流体を受け入れて、自身が有する内部空間に充填し、所定の供給先へ、降圧して吐出する供給ユニット、および、供給ユニットの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば、種々の粘性を有する流体を所定のワークに塗布する工程では、上記のような供給ユニットに相当するユニットに流体を受け入れ、このようなユニットから吐出してワークに塗布する（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

ところで、従来のユニットは、１つのユニットが、例えば、２つの流体充填用の内部空間を備えたものであり、一方の内部空間から流体を吐出させつつ、他方の内部空間に流体を充填することができる（以下、１つのユニットに、２つの流体充填用の内部空間を備えた構造を「タンデム構造」と呼ぶことがある。）。このため、流体の充填と吐出とを時間的に重ならせることができるので、工程時間を短縮することができる。

【0004】

しかし、このようなユニットによれば、２つの流体充填用の内部空間を備えているので、それぞれの内部空間ごとに、ピストン等を駆動する電動モータが必要になり、制御システム上の負荷が大きくなってしまう。
このため、工程時間を短縮できる、というタンデム構造と同様のメリットを失うことなく、制御システム上の負荷を低減することができる構造が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６６１８０９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本開示は、供給ユニットに関し、工程時間を短縮できる、というタンデム構造と同様のメリットを失うことなく、制御システム上の負荷を低減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の供給ユニットは、所定の供給源から流体を受け入れて、自身が有する内部空間に充填し、所定の供給先へ、降圧して吐出する。また、供給ユニットは、以下の区画壁部、駆動部、充填側回路部、吐出側回路部、および、制御部を備える。

【0008】

まず、区画壁部は、内部空間を液密的に２つの空間に区画し、駆動部は、２つの空間の液密性を保ちつつ、区画壁部を駆動して２つの空間それぞれの容積を変化させることができる。また、充填側回路部は、２つの空間それぞれへの流体の充填をオンオフし、吐出側回路部は、２つの空間それぞれからの流体の吐出をオンオフする。さらに、制御部は、駆動部、および、充填側、吐出側回路部の動作を制御する。
そして、制御部は、次の第１～第４工程を、順次、繰り返し実行する。
まず、第１工程では、充填側回路部に、２つの空間の内、一方の空間への流体の充填をオフさせつつ他方の空間への流体の充填をオンさせて、他方の空間に流体を充填させながら、吐出側回路部に、一方の空間からの流体の吐出をオンさせつつ他方の空間からの流体の吐出をオフさせて、一方の空間から流体を吐出させる。
次に、第２工程では、充填側回路部に、一方、他方の空間への流体の充填を両方ともオフさせて、他方の空間への流体の充填を停止した状態で、他方の空間を拡大することで、他方の空間に充填された流体を降圧させながら、吐出側回路部に、一方の空間からの流体の吐出をオンさせつつ他方の空間からの流体の吐出をオフさせて、一方の空間から流体を吐出させる。
次に、第３工程では、充填側回路部に、一方の空間への流体の充填をオンさせつつ他方の空間への流体の充填をオフさせて、一方の空間に流体を充填させながら、吐出側回路部に、一方の空間からの流体の吐出をオフさせつつ他方の空間からの流体の吐出をオンさせて、他方の空間から流体を吐出させる。
さらに、第４工程では、充填側回路部に、一方、他方の空間への流体の充填を両方ともオフさせて、一方の空間への流体の充填を停止した状態で、一方の空間を拡大することで、一方の空間に充填された流体を降圧させながら、吐出側回路部に、一方の空間からの流体の吐出をオフさせつつ他方の空間からの流体の吐出をオンさせて、他方の空間から流体を吐出させる。

【0009】

また、本開示の供給ユニットの制御方法によれば、供給ユニットは、以下の第１、第２圧力検出部、および、第１、第２容積検出部を備える。
すなわち、第１、第２圧力検出部は、２つの空間の内、一方、他方それぞれの空間の圧力を検出し、第１、第２容積検出部は、一方、他方それぞれの空間の容積を検出する。

【0010】

そして、本開示の制御方法によれば、充填側回路部に、一方の空間への流体の充填をオフさせつつ他方の空間への流体の充填をオンさせることにより、他方の空間に流体を充填させながら、吐出側回路部に、一方の空間からの流体の吐出をオンさせつつ他方の空間からの流体の吐出をオフさせることにより、一方の空間から流体を吐出させる。
また、一方の空間の容積が所定の閾値に到達したら、充填側回路部に、一方、他方の空間への流体の充填を両方ともオフさせることにより、他方の空間への流体の充填を停止して他方の空間を拡大することで、他方の空間に充填された流体を降圧させながら、吐出側回路部に、一方の空間からの流体の吐出のオン、および、他方の空間からの流体の吐出のオフを継続させることにより、一方の空間から流体の吐出を継続させる。
また、他方の空間の圧力が所定の閾値に到達したら、充填側回路部に、一方の空間への流体の充填をオンさせつつ他方の空間への流体の充填のオフを継続させることにより、一方の空間への流体の充填を開始させ、吐出側回路部に、一方の空間からの流体の吐出をオフさせつつ他方の空間からの流体の吐出をオンさせることにより、一方の空間からの流体の吐出を停止して他方の空間から流体の吐出を開始させる。

【0011】

また、他方の空間の容積が所定の閾値に到達したら、充填側回路部に、一方、他方の空間への流体の充填を両方ともオフさせることにより、一方の空間への流体の充填を停止して一方の空間を拡大することで、一方の空間に充填された流体を降圧させながら、吐出側回路部に、一方の空間からの流体の吐出のオフ、および、他方の空間からの流体の吐出のオンを継続させることにより、他方の空間から流体の吐出を継続させる。
さらに、一方の空間の圧力が所定の閾値に到達したら、充填側回路部に、一方の空間への流体の充填のオフを継続させつつ他方の空間への流体の充填をオンさせることにより、他方の空間への流体の充填を開始させ、吐出側回路部に、一方の空間からの流体の吐出をオンさせつつ他方の空間からの流体の吐出をオフさせることにより、他方の空間からの流体の吐出を停止して一方の空間から流体の吐出を開始させる。

【0012】

これにより、本開示の供給ユニット、および、供給ユニットの制御方法によれば、工程時間を短縮できる、というタンデム構造と同様のメリットを失うことなく、制御システム上の負荷を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】流体吐出装置の全体構成図である（実施例１）。

【図2】供給ユニットの構成図である（実施例１）。

【図3】第１工程の実行状態を示す説明図である（実施例１）。

【図4】第２工程の実行状態を示す説明図である（実施例１）。

【図5】第３工程の実行状態を示す説明図である（実施例１）。

【図6】第４工程の実行状態を示す説明図である（実施例１）。

【図7】供給ユニットの制御方法を示すフローチャートである（実施例１）。

【図8】流体吐出装置の全体構成図である（実施例２）。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明する。なお、実施例は具体例を開示するものであり、本願発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。

【実施例】

【0015】

〔実施例１の構成〕
実施例１の供給ユニット１を、図面を用いて説明する。
供給ユニット１は、所定の供給源２から流体を受け入れて、自身が有する内部空間３に充填し、所定の供給先４へ、降圧して吐出するものである。ここで、供給ユニット１にて供給される流体は、例えば、自動車の車体に塗布される塗料やシーリング剤であり、粘度が１万～１０万ｃｐである。また、供給源２は、流体を蓄えるタンク２ａ、および、タンク２ａから流体を送り出すポンプ２ｂ等からなる。さらに、供給先４は、周知構造のノズルであり、流体は、ノズルから吐出されて車体に塗布される（以下、供給先４をノズル４と呼ぶことがある。）。

【0016】

そして、供給ユニット１は、供給源２、ノズル４および多関節型のロボット５等とともに流体吐出装置６を構成し、例えば、ロボット５のアームに搭載されて３次元的に位置を変えることができる。また、ノズル４は、ロボット５のマニピュレータとしてロボット５の先端に装着され、ロボット５は、ノズル４が所定の軌跡に沿って３次元的に移動するように制御される。さらに、供給ユニット１とノズル４との間、および、供給ユニット１とポンプ２ｂとの間は、両方とも、曲折自在のホース７により接続され、ノズル４は、ホース７を介して流体を供給ユニット１から受け入れる。
以下、供給ユニット１に関し、詳細に説明する。

【0017】

供給ユニット１は、以下の区画壁部９、駆動部１０、充填側回路部１１、吐出側回路部１２、第１、第２圧力検出部１３、１４、第１、第２容積検出部１５、１６、および、制御部１７を備える。なお、制御部１７は、駆動部１０の一部をなす電動モータ１０ａや充填側回路部１１、吐出側回路部１２に組み入れられた開閉弁１９Ａ１、１９Ｂ１、１９Ａ２、１９Ｂ２等の動作を制御するものであり、例えば、ロボット５に付属するロボットコントローラである。

【0018】

以下、区画壁部９、駆動部１０、充填側回路部１１、吐出側回路部１２、第１、第２圧力検出部１３、１４、および、第１、第２容積検出部１５、１６を、順次、説明する。

【0019】

まず、区画壁部９は、内部空間３を液密的に２つの空間３Ａ、３Ｂに区画するものである。また、内部空間３は、供給ユニット１のボディ内に形成された空間であり、流体が充填される領域である。そして、区画壁部９は、空間３Ａ、３Ｂの液密性を保ちつつ、空間３Ａ、３Ｂそれぞれの容積Ｖａ、Ｖｂを増減するように移動することができる（以下、区画壁部９をピストン９と呼ぶことがある。）。

【0020】

次に、駆動部１０は、空間３Ａ、３Ｂ間の液密性を保ちつつ、ピストン９を駆動して容積Ｖａ、Ｖｂを変化させるものであり、より具体的には、例えば、電動モータ１０ａおよびボールねじ１０ｂである。
電動モータ１０ａは、例えば、周知の同期モータであり、回転子の回転角を検出する回転角検出部２１としてのエンコーダを有する。そして、回転角検出部２１の信号は、制御部１７に入力され、回転角検出部２１の信号に基づき、電動モータ１０ａの動作が制御される。

【0021】

また、ボールねじ１０ｂは、周知の構造を有し、電動モータ１０ａが発生するトルクを直線的な駆動力に変換して出力するものである。
そして、ピストン９は、ボールねじ１０ｂの出力により、直線的に移動することで、容積Ｖａ、Ｖｂを変化させる。

【0022】

また、充填側回路部１１は、空間３Ａ、３Ｂそれぞれへの流体の充填をオンオフし、吐出側回路部１２は、空間３Ａ、３Ｂそれぞれからの流体の吐出をオンオフする。より具体的には、充填側回路部１１は、次の開閉弁１９Ａ１、１９Ｂ１が組み入れられた流体回路として設けられ、開閉弁１９Ａ１は、ポンプ２ｂから空間３Ａへの流体の充填をオンオフし、開閉弁１９Ｂ１は、ポンプ２ｂから空間３Ｂへの流体の充填をオンオフする。また、吐出側回路部１２は、次の開閉弁１９Ａ２、１９Ｂ２が組み入れられた流体回路として設けられ、開閉弁１９Ａ２は、空間３Ａからノズル４へ向けての流体の吐出をオンオフし、開閉弁１９Ｂ２は、空間３Ｂからノズル４へ向けての流体の吐出をオンオフする。

【0023】

また、第１、第２圧力検出部１３、１４は、それぞれ空間３Ａ、３Ｂの圧力Ｐａ、Ｐｂを検出する圧力センサであり、第１、第２圧力検出部１３、１４で得られた検出値は、制御部１７に入力される。
さらに、第１、第２容積検出部１５、１６は、空間３Ａ、３Ｂそれぞれの容積Ｖａ、Ｖｂを検出するものであり、制御部１７としてのロボットコントローラが第１、第２容積検出部１５、１６として機能する。より具体的には、第１、第２容積検出部１５、１６としての制御部１７は、回転角検出部２１から得た検出値に基づいて、容積Ｖａ、Ｖｂを検出する。

【0024】

そして、制御部１７は、流体を連続的に塗布している間、次の第１～第４工程を、順次、繰り返し実行する。
まず、第１工程では、開閉弁１９Ａ２、１９Ｂ１を開き、開閉弁１９Ａ１、１９Ｂ２を閉じた状態で、空間３Ａが縮小、かつ、空間３Ｂが拡大する方向にピストン９を駆動する（図３参照。）。つまり、第１工程では、空間３Ｂに流体を充填させながら、空間３Ａから流体を吐出させる。

【0025】

次に、第２工程では、開閉弁１９Ａ２を開き、開閉弁１９Ａ１、１９Ｂ１、１９Ｂ２を閉じた状態で、空間３Ａが縮小、かつ、空間３Ｂが拡大する方向にピストン９を駆動する（図４参照。）。つまり、第２工程では、空間３Ｂへの流体の充填を停止した状態で、空間３Ｂを拡大することで、空間３Ｂに充填された流体を降圧させながら、空間３Ａから流体を吐出させる。

【0026】

次に、第３工程では、開閉弁１９Ｂ２、１９Ａ１を開き、開閉弁１９Ａ２、１９Ｂ１を閉じた状態で、空間３Ａが拡大、かつ、空間３Ｂが縮小する方向にピストン９を駆動する（図５参照。）。つまり、第３工程では、空間３Ａに流体を充填させながら、空間３Ｂから流体を吐出させる。

【0027】

さらに、第４工程では、開閉弁１９Ｂ２を開き、開閉弁１９Ａ１、１９Ａ２、１９Ｂ１を閉じた状態で、空間３Ａが拡大、かつ、空間３Ｂが縮小する方向にピストン９を駆動する（図６参照。）。つまり、第４工程では、空間３Ａへの流体の充填を停止した状態で、空間３Ａを拡大することで、空間３Ａに充填された流体を降圧させながら、空間３Ｂから流体を吐出させる。

【0028】

また、制御部１７は、第１工程から第２工程への切り替えを、第１容積検出部１５の検出値に基づき、容積Ｖａが所定の閾値Ｖｃに到達したと判定したときに実行する。つまり、容積Ｖａが閾値Ｖｃまで低減したときに、第１工程から第２工程へ切り替える。また、第２工程から第３工程への切り替えを、第２圧力検出部１４の検出値に基づき、圧力Ｐｂが所定の閾値Ｐｃに到達したと判定したときに実行する。つまり、圧力Ｐｂが閾値Ｐｃまで低減したときに、第２工程から第３工程へ切り替える。

【0029】

また、第３工程から第４工程への切り替えを、第２容積検出部１６の検出値に基づき、容積Ｖｂが閾値Ｖｃに到達したと判定したときに実行する。つまり、容積Ｖｂが閾値Ｖｃまで低減したときに、第３工程から第４工程へ切り替える。さらに、第４工程から第１工程への切り替えを、第１圧力検出部１３の検出値に基づき、圧力Ｐａが閾値Ｐｃに到達したと判定したときに実行する。つまり、圧力Ｐａが閾値Ｐｃまで低減したときに、第４工程から第１工程へ切り替える。

【0030】

〔実施例１の制御方法〕
実施例１の制御方法を、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
なお、フローチャートに示されたステップＳ１～Ｓ８は、制御部１７における、より上位の指令に基づき、例えば、塗布開始の指令が出てから、塗布終了の指令が出るまでの間、繰り返される。また、例えば、塗布開始の指令が出たら、ステップＳ１から、順次、各ステップが実行されるものとする。

【0031】

まず、ステップＳ１で、第１工程を実行する。つまり、空間３Ｂに流体を充填させながら、空間３Ａから流体を吐出させる。
次に、ステップＳ２で、容積Ｖａが閾値Ｖｃに到達したか否かを判定する。そして、容積Ｖａが閾値Ｖｃに到達したら（ＹＥＳ）、ステップＳ３に移行して第２工程を実行する。つまり、空間３Ｂへの流体の充填を停止して空間３Ｂを拡大することで、空間３Ｂに充填された流体を降圧させながら、空間３Ａから流体の吐出を継続させる。また、容積Ｖａが閾値Ｖｃに到達していなければ（ＮＯ）、第１工程の実行を継続する。

【0032】

次に、ステップＳ４で、圧力Ｐｂが閾値Ｐｃに到達したか否かを判定する。そして、圧力Ｐｂが閾値Ｐｃに到達したら（ＹＥＳ）、ステップＳ５に移行して第３工程を実行する。つまり、空間３Ａからの流体の吐出を停止して空間３Ａへの流体の充填を開始させ、かつ、空間３Ｂから流体の吐出を開始させる。また、圧力Ｐｂが閾値Ｐｃに到達していなければ（ＮＯ）、第２工程の実行を継続する。

【0033】

次に、ステップＳ６で、容積Ｖｂが閾値Ｖｃに到達したか否かを判定する。そして、容積Ｖｂが閾値Ｖｃに到達したら（ＹＥＳ）、ステップＳ７に移行して第４工程を実行する。つまり、空間３Ａへの流体の充填を停止して空間３Ａを拡大することで、空間３Ａに充填された流体を降圧させながら、空間３Ｂから流体の吐出を継続させる。また、容積Ｖｂが閾値Ｖｃに到達していなければ（ＮＯ）、第３工程の実行を継続する。

【0034】

さらに、ステップＳ８で、圧力Ｐａが閾値Ｐｃに到達したか否かを判定する。そして、圧力Ｐａが閾値Ｐｃに到達したら（ＹＥＳ）、ステップＳ１に移行して第１工程を実行する。また、圧力Ｐａが閾値Ｐｃに到達していなければ（ＮＯ）、第４工程の実行を継続する。

【0035】

〔実施例１の効果〕
実施例１の供給ユニット１は、供給源２から流体を受け入れて、自身が有する内部空間３に充填し、供給先４へ、降圧して吐出する。また、供給ユニット１は、以下のピストン９、駆動部１０、充填側回路部１１、吐出側回路部１２、および、制御部１７を備える。

【0036】

まず、ピストン９は、内部空間３を液密的に２つの空間３Ａ、３Ｂに区画し、駆動部１０は、空間３Ａ、３Ｂ間の液密性を保ちつつ、ピストン９を駆動して空間３Ａ、３Ｂそれぞれの容積Ｖａ、Ｖｂを変化させることができる。

【0037】

また、充填側回路部１１は、空間３Ａ、３Ｂそれぞれへの流体の充填をオンオフし、吐出側回路部１２は、空間３Ａ、３Ｂそれぞれからの流体の吐出をオンオフする。また、制御部１７は、駆動部１０の一部をなす電動モータ１０ａ、および、充填側、吐出側回路部１１、１２に組み入れられた開閉弁１９Ａ１、１９Ｂ１、１９Ａ２、１９Ｂ２の動作を制御する。

【0038】

これにより、工程時間を短縮することができる、というタンデム構造と同様のメリットを失うことなく、制御システム上の負荷を低減することができる。
すなわち、内部空間３をピストン９により２つの空間３Ａ、３Ｂに区画し、容積Ｖａ、Ｖｂが変化するようにピストン９を駆動することで、空間３Ａ、３Ｂの一方から流体を吐出させつつ、他方に流体を充填させて降圧させることができる。

【0039】

このため、従来のタンデム構造のように、２つの流体充填用の内部空間を設けて、かつ、２つの流体充填用の内部空間ごとに電動モータを備える必要がなく、電動モータ１０ａを１つ備えることで、流体の吐出と流体の充填および降圧とを時間的に重ならせることができる。このため、工程時間を短縮することができる、というタンデム構造と同様のメリットを失うことなく、制御システム上の負荷を低減することができる。

【0040】

また、供給ユニット１によれば、従来のタンデム構造のように、流体充填用の内部空間を２つ備える必要がないので、質量を大幅に削減することができる。これにより、供給ユニット１を、例えば、ロボット５のアームに搭載してノズル４とともに３次元的に移動させることができる。このため、例えば、供給ユニット１とノズル４とを接続するホース７を短縮することができるので、塗布状態をより安定させることができる。また、供給ユニット１をロボット５に搭載する場合、供給ユニット１を作業スペースに設置する必要がなくなるので、流体吐出装置６全体の設置範囲を低減することができる。

【0041】

また、実施例１の供給ユニット１は、以下の第１、第２圧力検出部１３、１４、および、第１、第２容積検出部１５、１６を備える。
すなわち、第１、第２圧力検出部１３、１４は、空間３Ａ、３Ｂそれぞれの圧力Ｐａ、Ｐｂを検出し、第１、第２容積検出部１５、１６は、空間３Ａ、３Ｂそれぞれの容積Ｖａ、Ｖｂを検出する。

【0042】

そして、制御部１７は、次の第１～第４工程を、順次、繰り返し実行する。
まず、第１工程では、空間３Ｂに流体を充填させながら、空間３Ａから流体を吐出させる。次に、第２工程では、空間３Ｂへの流体の充填を停止した状態で、空間３Ｂを拡大することで、空間３Ｂに充填された流体を降圧させながら、空間３Ａから流体を吐出させる。次に、第３工程では、空間３Ａに流体を充填させながら、空間３Ｂから流体を吐出させる。さらに、第４工程では、空間３Ａへの流体の充填を停止した状態で、空間３Ａを拡大することで、空間３Ａに充填された流体を降圧させながら、空間３Ｂから流体を吐出させる。

【0043】

また、制御部１７は、第１工程から第２工程への切り替えを、第１容積検出部１５の検出値に基づき、容積Ｖａが所定の閾値Ｖｃに到達したと判定したときに実行する。また、第２工程から第３工程への切り替えを、第２圧力検出部１４の検出値に基づき、圧力Ｐｂが所定の閾値Ｐｃに到達したと判定したときに実行する。

【0044】

また、第３工程から第４工程への切り替えを、第２容積検出部１６の検出値に基づき、容積Ｖｂが閾値Ｖｃに到達したと判定したときに実行する。さらに、第４工程から第１工程への切り替えを、第１圧力検出部１３の検出値に基づき、圧力Ｐａが閾値Ｐｃに到達したと判定したときに実行する。

【0045】

つまり、供給ユニット１によれば、流体を吐出させる空間の切替に関し、空間３Ａから空間３Ｂへの切替は、圧力Ｐｂが閾値Ｐｃに到達したと判定したときに実行され、空間３Ｂから空間３Ａへの切替は、圧力Ｐａが閾値Ｐｃに到達したと判定したときに実行される。このため、例えば、閾値Ｐｃを吐出圧に近似する数値に設定しておくことで、空間の切り替わりに伴う塗布状態の変動を抑制することができる。

【0046】

さらに、供給ユニット１によれば、充填した流体の降圧に関し、空間３Ａにおける充填から降圧への切替は、容積Ｖｂが閾値Ｖｃに到達したと判定したときに実行され、空間３Ｂにおける充填から降圧への切替は、容積Ｖａが閾値Ｖｃに到達したと判定したときに実行される。このため、閾値Ｖｃを適宜設定することで、充填した流体の圧力を確実に吐出圧近傍まで下げることができる。

【0047】

また、実施例１の供給ユニット１によれば、第１、第２容積検出部１５、１６は、電動モータ１０ａの回転角検出部２１（エンコーダ）の検出値に基づいて、容積Ｖａ、Ｖｂを検出する。
これにより、容積Ｖａ、Ｖｂを検出するために、別途、センサを追加する必要がなくなるので、装置コストを下げることができる。

【0048】

〔実施例２〕
実施例２の流体吐出装置６によれば、図８に示すように、供給ユニット１とノズル４とは一体化されて一体ユニット２３を構成している。より具体的には、供給ユニット１の側方に設けられた吐出口にノズル４の受入口が、直接、接続されており、供給ユニット１とノズル４との間には、ホース７等の配管が組み入れられていない。

【0049】

このため、一体ユニット２３では、ノズル４は、ホース７等の配管を経由することなく、供給ユニット１から流体を受け入れる。そして、一体ユニット２３がロボット５の先端にマニピュレータとして装着されている。
これにより、流体吐出装置６の部品点数を低減することができる。また、供給ユニット１とノズル４との間をホース７等の配管で接続しないため、塗布状態を、さらに安定させることができる。

【0050】

〔変形例〕
本願発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例１、２の供給ユニット１によれば、容積Ｖａ、Ｖｂは、電動モータ１０ａの回転角検出部２１（エンコーダ）の検出値に基づいて検出されていたが、例えば、ストロークセンサを装備してピストン９の移動量を検出し、このピストン９の移動量の検出値に基づいて、容積Ｖａ、Ｖｂを検出してもよい。

【0051】

また、実施例１の流体吐出装置６によれば、供給ユニット１は、ロボット５のアームに搭載され、ノズル４は、ホース７を介して流体を供給ユニット１から受け入れており、実施例２の流体吐出装置６によれば、供給ユニット１は、ノズル４と一体化されて一体ユニット２３を構成し、ノズル４は、ホース７等の配管を経由することなく、供給ユニット１から流体を受け入れていたが、供給ユニット１の搭載の態様は、このような態様に限定されない。例えば、供給ユニット１をノズル４とともにロボット５の先端に搭載して供給ユニット１とノズル４とをホース７により接続し、ロボット５の先端において、ホース７を介して供給ユニット１からノズル４に流体を供給するようにしてもよい。

【0052】

また、実施例１、２の供給ユニット１によれば、第２工程から第３工程への切り替えを連続的に行っていたが、第２工程と第３工程との間に時間的なインターバルを設けてもよい。つまり、空間３Ａから流体を吐出する期間から、空間３Ｂから流体を吐出する期間への切り替えの間に時間的なインターバルを設けてもよい。
同様に、実施例１、２の供給ユニット１によれば、第４工程から第１工程への切り替えを連続的に行っていたが、第４工程と第１工程との間に時間的なインターバルを設けてもよい。つまり、空間３Ｂから流体を吐出する期間から、空間３Ａから流体を吐出する期間への切り替えの間に時間的なインターバルを設けてもよい。

【0053】

また、実施例１、２の供給ユニット１によれば、第１工程から第２工程に切り替えるときと、第３工程から第４工程に切り替えるときとで、同じ閾値Ｖｃを用いていたが、第１工程から第２工程に切り替えるときの閾値Ｖｃ１２、第３工程から第４工程に切り替えるときの閾値Ｖｃ３４として互いに異ならせてもよい。つまり、異なる閾値Ｖｃ１２、Ｖｃ３４とすることで、空間３Ａへの流体の充填量と、空間３Ｂへの流体の充填量とを異ならせてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１ 供給ユニット ２ 供給源 ３ 内部空間 ３Ａ、３Ｂ 空間 ４ ノズル（供給先） ９ ピストン（区画壁部） １０ 電動モータ（駆動部） １１ 充填側回路部 １２ 吐出側回路部 １３ 第１圧力検出部 １４ 第２圧力検出部 １５ 第１容積検出部 １６ 第２容積検出部 １７ 制御部 Ｐａ、Ｐｂ 圧力 Ｖａ、Ｖｂ 容積 Ｐｃ、Ｖｃ 閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】