專利名稱：用于涂布減振材料的噴嘴單元和減振材料涂布設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于涂布減振材料的噴嘴單元以及一種減振材料涂布設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于在需要減振特性的結(jié)構(gòu)的表面上形成減振材料層的技術(shù)是已知的。例如，日本專利申請(qǐng)公開No. 2009-6302 (JP-A-2009-6302)描述了 減振材料層形成在汽車的地板上以因此改善車輛駕駛室內(nèi)的減振特性。為了形成減振材料層，將未固化的減振材料涂布到工件的形成減振材料層的表面上。然后，被涂布的減振材料固化以因此在工件的表面上形成減振材料層。當(dāng)噴嘴的排出口的狹縫寬度改變時(shí)，可以調(diào)整待涂布的減振材料的厚度。在 JP-A-2009-6302中，對(duì)間隔器進(jìn)行替換以改變排出口的狹縫寬度。然而，為了替換該間隔件，必須拆卸噴嘴，所以作業(yè)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能夠利用馬達(dá)改變噴嘴的排出口的狹縫寬度的噴嘴單元和一種設(shè)置有該噴嘴單元的減振材料涂布設(shè)備。本發(fā)明的第一方面涉及一種用于將減振材料涂布到工件上的噴嘴單元。所述噴嘴單元包括噴嘴，所述噴嘴具有排出口，所述排出口具有狹縫形狀，并且所述噴嘴從所述排出口排出所述減振材料；馬達(dá)，所述馬達(dá)被固定至所述噴嘴；和狹縫寬度改變裝置，所述狹縫寬度改變裝置利用所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)來改變所述排出口的狹縫寬度。這樣，排出口的狹縫寬度由馬達(dá)控制，所以能夠通過程序等容易地調(diào)整排出口的狹縫寬度。被涂布減振材料的工件通常具有復(fù)雜的形狀。因此，如果馬達(dá)被固定至噴嘴，則存在馬達(dá)與工件干涉的可能性，于是難以涂布減振材料。具體地，馬達(dá)在旋轉(zhuǎn)軸的方向上具有大尺寸。為此，當(dāng)馬達(dá)的第一旋轉(zhuǎn)軸直接連接至調(diào)整噴嘴的排出口的狹縫寬度的機(jī)構(gòu)時(shí)，馬達(dá)在馬達(dá)從噴嘴的側(cè)面極度突出的狀態(tài)下被固定至噴嘴。因此，馬達(dá)容易與工件干涉，并且減小了可以涂布減振材料的面積。因此，上述噴嘴單元可以如下構(gòu)造。在上面的構(gòu)造中，噴嘴單元還可以包括旋轉(zhuǎn)傳遞裝置，所述馬達(dá)可以以如下定向布置，即所述馬達(dá)的第一旋轉(zhuǎn)軸沿著從所述噴嘴排出所述減振材料的方向排列；所述旋轉(zhuǎn)傳遞裝置可以將所述第一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞至第二旋轉(zhuǎn)軸，所述第二旋轉(zhuǎn)軸朝向所述噴嘴延伸；并且所述狹縫寬度改變裝置可以根據(jù)所述第二旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)來改變所述排出口的狹縫寬度。在該噴嘴單元中，馬達(dá)被以如下定向固定至噴嘴，即所述馬達(dá)的第一旋轉(zhuǎn)軸沿著排出所述減振材料的方向延伸。馬達(dá)沿垂直于第一旋轉(zhuǎn)軸的方向的尺寸不是那么大。因此，馬達(dá)被以這種方式固定至噴嘴，所以馬達(dá)不會(huì)從噴嘴的側(cè)面極度突出。因此，當(dāng)涂布減振材料時(shí)，較少可能發(fā)生馬達(dá)與工件干涉。另外，馬達(dá)的第一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由旋轉(zhuǎn)傳遞裝置被傳遞至第二旋轉(zhuǎn)軸，從而朝著噴嘴延伸。狹縫寬度改變裝置利用第二旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)改變排出口的狹縫寬度。因此，通過控制馬達(dá)，可以控制噴嘴的排出口的狹縫寬度。
在上面的構(gòu)造中，旋轉(zhuǎn)傳遞裝置可以將所述第一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞至所述第二旋轉(zhuǎn)軸，使得所述第二旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速低于馬達(dá)的第一旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。利用上面的構(gòu)造，第二旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度可以小于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度，所以當(dāng)控制馬達(dá)的運(yùn)行時(shí)能夠進(jìn)一步精密地調(diào)整噴嘴的排出口的狹縫寬度。本發(fā)明的第二方面涉及減振材料涂布設(shè)備。該減振材料涂布設(shè)備包括噴嘴單元， 用于將減振材料涂布到工件上，其中所述噴嘴單元包括噴嘴，所述噴嘴具有排出口，所述排出口具有狹縫形狀，并且所述噴嘴從所述排出口排出所述減振材料；馬達(dá)，所述馬達(dá)被固定至所述噴嘴；和狹縫寬度改變裝置，所述狹縫寬度改變裝置利用所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)來改變所述排出口的狹縫寬度；致動(dòng)器，所述致動(dòng)器使所述噴嘴單元相對(duì)于所述工件移動(dòng)；和控制器，所述控制器控制所述噴嘴單元和所述致動(dòng)器，其中所述控制器接收被涂布的減振材料的目標(biāo)厚度、所述噴嘴的排出口的狹縫寬度的控制目標(biāo)值、所述減振材料的排出速度的控制目標(biāo)值以及在所述噴嘴與所述工件之間在所述噴嘴的狹縫寬度方向上的相對(duì)行進(jìn)速度的控制目標(biāo)值，所述控制器確定由所述狹縫寬度的控制目標(biāo)值、所述排出速度的控制目標(biāo)值和所述相對(duì)行進(jìn)速度的控制目標(biāo)值計(jì)算出的在所涂布的減振材料的所述目標(biāo)厚度與預(yù)測(cè)厚度之間的差是否落在可允許范圍內(nèi)，并且當(dāng)所述差落在所述可允許范圍內(nèi)時(shí)，所述控制器基于所述狹縫寬度的控制目標(biāo)值、所述排出速度的控制目標(biāo)值和所述相對(duì)行進(jìn)速度的控制目標(biāo)值來控制所述噴嘴單元和所述致動(dòng)器。注意，噴嘴的排出口的狹縫寬度的控制目標(biāo)值可以不具體指定狹縫寬度。例如，其可以是指定馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)位置的控制目標(biāo)值。另外，排出速度的控制目標(biāo)值可以不具體指定排出速度。例如，其可以是指定向噴嘴供給減振材料的供給壓力的控制目標(biāo)值。另外，在噴嘴與工件之間在噴嘴的狹縫寬度方向上的相對(duì)行進(jìn)速度的控制目標(biāo)值可以不具體指定相對(duì)行進(jìn)速度。例如，其可以是用于相對(duì)行進(jìn)的指定馬達(dá)的轉(zhuǎn)速等的控制目標(biāo)值。以這種方式，上面的控制目標(biāo)值不僅包括直接指定各個(gè)值的控制目標(biāo)值而且還包括指定影響各個(gè)值的參數(shù)的控制目標(biāo)值。利用減振材料涂布設(shè)備， 當(dāng)減振材料的目標(biāo)厚度和由控制目標(biāo)值預(yù)測(cè)的減振材料的預(yù)測(cè)厚度落入可允許范圍內(nèi)時(shí)， 涂布減振材料。這防止根據(jù)錯(cuò)誤的控制目標(biāo)值來涂布減振材料的情況。上述減振材料涂布設(shè)備還可以包括厚度測(cè)量裝置，所述厚度測(cè)量裝置測(cè)量所涂布的減振材料的厚度，其中在所述減振材料的涂布期間，所述控制器可以基于在所述目標(biāo)厚度與由所述厚度測(cè)量裝置測(cè)得的厚度之間的差來改變所述噴嘴的排出口的狹縫寬度的控制目標(biāo)值、所述減振材料的排出速度的控制目標(biāo)值和在所述噴嘴與所述工件之間沿所述噴嘴的狹縫寬度方向的所述相對(duì)行進(jìn)速度的控制目標(biāo)值中的至少一個(gè)控制目標(biāo)值。利用上面的構(gòu)造，可以進(jìn)一步精確控制減振材料的厚度。


通過以下參考附圖的示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的前述和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，其中使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的元件，并且其中圖1是示出減振材料涂布設(shè)備的構(gòu)造的視圖；圖2是示出沿圖1中X方向觀察時(shí)的噴嘴單元的視圖；圖3是當(dāng)沿箭頭方向觀察時(shí)沿圖2中的線III-III截取的剖視圖；圖4是噴嘴的底視5
圖5是圖示了在時(shí)間t0時(shí)正被涂布的減振材料的視圖；圖6是圖示了在時(shí)間t0+At時(shí)正被涂布的減振材料的視圖；圖7是示出了在當(dāng)開始涂布減振材料時(shí)的時(shí)刻由控制器執(zhí)行的程序的流程圖；圖8是示出了減振材料層A和B的彎曲剛度的圖表；圖9是示出了在振動(dòng)測(cè)試中測(cè)試件Al和Bl的慣量(inertance)的圖表；圖10是示出了在振動(dòng)測(cè)試中測(cè)試件Al至A3的慣量的圖表；圖11是示出了在振動(dòng)測(cè)試中測(cè)試件Bl至B3的慣量的圖表；圖12是示出了在振動(dòng)測(cè)試中在測(cè)試件Al的評(píng)估點(diǎn)Gl至G3處的慣量的圖表；圖13是示出了在振動(dòng)測(cè)試中在測(cè)試件Bl的評(píng)估點(diǎn)Gl至G3處的慣量的圖表；圖14是圖示了測(cè)試件Al的評(píng)估點(diǎn)Gl至G3的視圖；圖15是圖示了測(cè)試件Bl的評(píng)估點(diǎn)Gl至G3的視圖；并且圖16是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的減振材料涂布方法的視圖，其中，當(dāng)具有沿X方向延伸的狹縫狀排出口的噴嘴沿Y方向移動(dòng)同時(shí)排出減振材料以由此涂布減振材料時(shí)，噴嘴以低于減振材料的排出速度的行進(jìn)速度移動(dòng)。
具體實(shí)施例方式將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的減振材料涂布設(shè)備。圖1示出了通過根據(jù)本實(shí)施例的減振材料涂布設(shè)備80在工件90上涂布減振材料的狀態(tài)。如附圖中所示，減振材料涂布設(shè)備80包括噴嘴單元10、減振材料供給裝置20、致動(dòng)器30和控制器40。圖2示出了沿圖1中的X方向觀察時(shí)的噴嘴單元10。如在圖2中所示，噴嘴單元 10包括噴嘴12、伺服馬達(dá)14和齒輪箱16。圖2示出了噴嘴12的剖視圖。圖3示出了當(dāng)沿箭頭指示的方向在平面視圖中觀察時(shí)沿圖2中的線III-III截取的噴嘴12的縱向剖視圖。 圖4示出了當(dāng)從底側(cè)觀察時(shí)噴嘴12的平面視圖。如在圖2至圖4中所示，噴嘴12由殼體12a和固定至殼體12a的殼體12b形成。 如在圖2和圖3中所示，內(nèi)部空間12c形成在噴嘴12的內(nèi)部。內(nèi)部空間12c沿X方向的寬度從上側(cè)朝著下側(cè)加寬。如在圖3中所示，供給口 12d形成在殼體12a的上端。供給口 12d與內(nèi)部空間12c流體連通。供給口 12d經(jīng)由管線連接至圖1中所示的減振材料供給裝置20。雖然將稍后對(duì)其進(jìn)行描述，但是減振材料被從減振材料供給裝置20供給至供給口 12d。如在圖2至圖4中所示，排出口 1 形成在噴嘴12的底部處。排出口 1 與內(nèi)部空間12c流體連通。如在圖3和圖4中所示，排出口 1 是狹縫狀開口，所述狹縫狀開口在Y 方向(與X方向垂直的方向)上具有大致均勻的寬度并且沿X方向筆直延伸。供給至供給口 12d的減振材料經(jīng)過內(nèi)部空間12c并且被從排出口 1 排出至噴嘴12的外部。如在圖2 中所示，排出口 1 的壁表面中沿Y方向的一個(gè)壁表面由可移動(dòng)的塊12f形成?？梢苿?dòng)的塊12f相對(duì)于殼體1 沿Y方向可滑動(dòng)。通過使可移動(dòng)的塊12f滑動(dòng)，排出口 1 沿Y方向的寬度(即，狹縫寬度)被改變。另外，如以圖3中的箭頭70所示，噴嘴12被設(shè)計(jì)為使得減振材料被從排出口 1 筆直排出。即，待排出的減振材料被設(shè)計(jì)為不沿X方向擴(kuò)展。如在圖2中所示，伺服馬達(dá)14包括殼體14a和旋轉(zhuǎn)軸14b。轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地容納在殼體14a內(nèi)部。旋轉(zhuǎn)軸14b是轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸。當(dāng)電力被供給至伺服馬達(dá)14時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸14b 相對(duì)于殼體Ha旋轉(zhuǎn)。盡管未在附圖中示出，但是伺服馬達(dá)14具有內(nèi)置的旋轉(zhuǎn)編碼器。如在圖1中所示，伺服馬達(dá)14電連接至控制器40。由旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)的伺服馬達(dá)14的轉(zhuǎn)速被輸入至控制器40?？刂破?0基于輸入的轉(zhuǎn)速來控制伺服馬達(dá)14。因此，伺服馬達(dá)14的轉(zhuǎn)速被控制器40精確地控制。如在圖2中所示，伺服馬達(dá)14的殼體1 經(jīng)由連接構(gòu)件15 固定至噴嘴12的側(cè)表面。伺服馬達(dá)14被以如下定向固定至噴嘴12，S卩旋轉(zhuǎn)軸14b從殼體14a向下(即，沿減振材料被排出的方向)延伸。齒輪箱16經(jīng)由連接構(gòu)件15固定至噴嘴12的側(cè)表面。齒輪箱16包含有多個(gè)齒輪。 齒輪箱16內(nèi)部的齒輪包括轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)軸的方向的齒輪，諸如錐齒輪。齒輪箱16連接至伺服馬達(dá)14的旋轉(zhuǎn)軸14b，并且還連接至以與旋轉(zhuǎn)軸14b垂直的定向布置的旋轉(zhuǎn)軸18。齒輪箱 16將旋轉(zhuǎn)軸14b的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由內(nèi)部齒輪傳遞至旋轉(zhuǎn)軸18。因此，隨著旋轉(zhuǎn)軸14b旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸18旋轉(zhuǎn)。齒輪箱16的內(nèi)部齒輪的變速比被設(shè)定成降低旋轉(zhuǎn)軸14b的旋轉(zhuǎn)并且然后將所述旋轉(zhuǎn)傳遞至旋轉(zhuǎn)軸18。即，旋轉(zhuǎn)軸18的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)軸14b的轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)軸18從齒輪箱16朝著噴嘴12延伸。旋轉(zhuǎn)軸18由第一旋轉(zhuǎn)軸18a、第二旋轉(zhuǎn)軸18b和連接構(gòu)件18c形成。旋轉(zhuǎn)軸18a連接至齒輪箱16。旋轉(zhuǎn)軸18b經(jīng)由連接構(gòu)件18c 連接至旋轉(zhuǎn)軸18a。連接構(gòu)件18c將旋轉(zhuǎn)軸18b連接至旋轉(zhuǎn)軸18a，使得旋轉(zhuǎn)軸18b相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸18a沿軸向方向(即，Y方向)是可滑動(dòng)的，并且旋轉(zhuǎn)軸18b相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸18a是不可旋轉(zhuǎn)的。旋轉(zhuǎn)軸18b插入在形成在殼體12b中的螺紋孔12g中。螺紋部19形成在旋轉(zhuǎn)軸18b的側(cè)表面的一部分上。旋轉(zhuǎn)軸18b的螺紋部19與螺紋孔12g接合。旋轉(zhuǎn)軸18b的遠(yuǎn)端與可移動(dòng)的塊12f接合。旋轉(zhuǎn)軸18b相對(duì)于可移動(dòng)的塊12f是可旋轉(zhuǎn)的，并且相對(duì)于可移動(dòng)的塊12f是不可滑動(dòng)的。隨著旋轉(zhuǎn)軸18旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸18b的螺紋部19由螺紋孔12g 引導(dǎo)，然后旋轉(zhuǎn)軸18b沿Y方向移動(dòng)。通過這樣做，可移動(dòng)的塊12f沿Y方向移動(dòng)，由此改變噴嘴12的排出口 12e的狹縫寬度。減振材料供給裝置20經(jīng)由管線連接至噴嘴12的供給口 12d。減振材料供給裝置 20向噴嘴12供給未固化的減振材料。通過減振材料供給裝置20供給至噴嘴12的減振材料經(jīng)過噴嘴12的內(nèi)部空間12c并被從排出口 1 排出。減振材料供給裝置20電連接至控制器40。致動(dòng)器30是具有多個(gè)鉸接臂并且通過伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接的工業(yè)機(jī)器人。噴嘴單元10被固定至致動(dòng)器30的壁的遠(yuǎn)端。噴嘴單元10可以利用致動(dòng)器30相對(duì)于工件90 移動(dòng)。致動(dòng)器30電連接至控制器40。控制器40控制噴嘴單元10的伺服馬達(dá)14、減振材料供給裝置20和致動(dòng)器30的運(yùn)行。接下來，將描述通過減振材料涂布設(shè)備80涂布的減振材料的厚度。如在圖1中所示，當(dāng)涂布減振材料時(shí)，噴嘴12通過致動(dòng)器30沿Y方向移動(dòng)，同時(shí)減振材料供給裝置20被操作成從噴嘴12排出減振材料。通過這樣做，減振材料被涂布到工件90上。根據(jù)本實(shí)施例的減振材料涂布設(shè)備80運(yùn)行以便滿足關(guān)系Vl ^ V2，其中Vl表示噴嘴12沿Y方向的行進(jìn)速度并且V2表示減振材料從噴嘴12的排出速度。圖5和圖6是圖示了在Vl = V2的狀態(tài)下涂布減振材料的過程的視圖。在圖5和圖6中，寬度T 1指示被涂布在工件90上的減振材料的厚度，并且寬度T2指示噴嘴12的排出口 12e的狹縫寬度。圖5示出了在時(shí)間t0的狀態(tài)。在圖5的示例中，減振材料在被從噴嘴12排出Δ t秒之后接觸工件90。圖5中的點(diǎn)Pl指示在時(shí)間t0之前At秒從噴嘴12排出的減振材料。 因?yàn)闇p振材料已經(jīng)在At秒之前被排出，所以點(diǎn)Pl處的減振材料位于在不與工件90接觸的減振材料和與工件90接觸的減振材料之間的邊界處。另外，圖5中的點(diǎn)P2指示在時(shí)間 t0時(shí)在噴嘴12的排出口 1 處出現(xiàn)的減振材料(S卩，排出瞬間的減振材料)。圖5中的區(qū)域S指示出現(xiàn)在點(diǎn)Pl與點(diǎn)P2之間的減振材料。即，區(qū)域S中的減振材料是緊接在時(shí)間t0 之前Δ t秒已經(jīng)從噴嘴12排出的減振材料。因此，圖5中的長度L2是V2和Δ t的乘積， 即，V2At。如在圖4中所示，其中噴嘴12的排出口 1 沿X方向的長度Xl是XI，在圖5的示例中從排出口 1 排出Δ t秒的減振材料(即，由區(qū)域S指示的減振材料)的體積C2通過下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式1表示。C2 = Xl · T2 · L2 = Xl · T2 · V2 · At (1)圖6示出了已經(jīng)從時(shí)間t0進(jìn)一步逝去At秒(等于上面的At秒的時(shí)間段)的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，點(diǎn)P2處的減振材料位于在不與工件90接觸的減振材料和與工件90接觸的減振材料之間的邊界處。在點(diǎn)Pl與點(diǎn)P2之間的距離Ll等于噴嘴12已經(jīng)移動(dòng)Δ t秒的距離。因此，距離Ll是VlAt。當(dāng)圖5中所示的距離L2長于圖6中所示的距離Ll時(shí)， 減振材料被涂布以便如在圖16中所示的那樣被折疊。減振材料涂布設(shè)備80運(yùn)行以便滿足關(guān)系Vl ^ V2，所以滿足了關(guān)系Ll ^ L2。因此，在不使減振材料折疊的情況下涂布減振材料。注意，在圖5和圖6的示例中，Vl = V2，所以Ll = L2 ；因此，被涂布的減振材料沒有被折疊。當(dāng)減振材料沒有被折疊時(shí)，圖6中的區(qū)域S指示的減振材料的體積Cl可以如下地得到。S卩，如上所述，減振材料被從噴嘴12排出以便不沿X方向擴(kuò)展，所以，如在圖1中所示， 被涂布的減振材料的寬度大致等于排出口 1 沿X方向的長度XI。因此，圖6中的區(qū)域S 指示的減振材料的體積Cl通過下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式2表示。Cl = Xl · Tl · Ll = Xl · Tl · Vl · At (2)因?yàn)轶w積Cl等于體積C2，所以從數(shù)學(xué)表達(dá)式1和數(shù)學(xué)表達(dá)式2得到數(shù)學(xué)表達(dá)式 3。Tl = T2 · V2/V1 (3)注意，在圖5和圖6的示例中，行進(jìn)速度Vl =排出速度V2，所以厚度Tl等于狹縫寬度T2。排出口 1 的狹縫寬度T2、行進(jìn)速度Vl和排出速度V2是可以由減振材料涂布設(shè)備80控制的參數(shù)。因此，被涂布的減振材料的厚度Tl可以由減振材料涂布設(shè)備80的控制參數(shù)預(yù)測(cè)。注意到由數(shù)學(xué)表達(dá)式3計(jì)算出的值是理論值并且與實(shí)際值相比可能具有些許誤差。因此，減振材料的厚度Tl可以由基于在控制參數(shù)與厚度Tl之間的歷史數(shù)據(jù)的相互關(guān)系等預(yù)測(cè)。接下來，將描述減振材料涂布設(shè)備80的運(yùn)行。圖7是示出了在當(dāng)減振材料涂布設(shè)備80開始運(yùn)行時(shí)的時(shí)刻由控制器40執(zhí)行的程序的流程圖。當(dāng)減振材料涂布設(shè)備80運(yùn)行時(shí)，控制器40在步驟S2中從伺服馬達(dá)14和致動(dòng)器30的伺服馬達(dá)接收指示伺服馬達(dá)14和致動(dòng)器30的伺服馬達(dá)可操作的信號(hào)。當(dāng)控制器40從所有的伺服馬達(dá)接收到指示所有的伺服馬達(dá)可操作的信號(hào)時(shí)，控制器40執(zhí)行步驟S4。在步驟S4中，控制器40接收待被涂布的減振材料的目標(biāo)厚度、在工件90上涂布減振材料所沿的涂布路徑、噴嘴12的行進(jìn)速度Vl的控制目標(biāo)值、減振材料的排出速度V2 的控制目標(biāo)值和排出口 1 的狹縫寬度T2的控制目標(biāo)值。注意減振材料供給裝置20向噴嘴12供給減振材料的壓力與減振材料的排出速度V2相關(guān)。因此，在步驟S4中，可以輸入減振材料的供給壓力的控制目標(biāo)值。當(dāng)用戶輸入這些數(shù)據(jù)段時(shí)，控制器40執(zhí)行步驟S6。在步驟S6中，控制器40確定在步驟S4中輸入的值是否是適當(dāng)?shù)摹＜?，控制?0 確定目標(biāo)厚度TO、行進(jìn)速度Vl的控制目標(biāo)值、排出速度V2的控制目標(biāo)值和狹縫寬度T2的控制目標(biāo)值是否落在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。另外，確定行進(jìn)速度Vl的控制目標(biāo)值和排出速度V2的控制目標(biāo)值是否滿足關(guān)系Vl >V2。此外，控制器40基于行進(jìn)速度Vl的控制目標(biāo)值、排出速度V2的控制目標(biāo)值、狹縫寬度T2的控制目標(biāo)值來預(yù)測(cè)待被涂布的減振材料的厚度。該厚度可以從上述數(shù)學(xué)表達(dá)式3預(yù)測(cè)。替代地，厚度可以基于歷史數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)?？刂破?0確定在預(yù)測(cè)厚度與目標(biāo)厚度之間的差是否落在預(yù)定的適當(dāng)范圍內(nèi)。當(dāng)輸入值不適當(dāng)時(shí)，控制器40在步驟SlO中報(bào)告錯(cuò)誤。這防止減振材料涂布設(shè)備80基于錯(cuò)誤輸入的控制目標(biāo)值運(yùn)行。當(dāng)輸入值適當(dāng)時(shí)，控制器40執(zhí)行步驟S8。在步驟S8中，控制器40檢測(cè)當(dāng)噴嘴單元10沿著在步驟S4中輸入的涂布路徑移動(dòng)時(shí)噴嘴單元10是否與工件90干涉。另外，當(dāng)使用多個(gè)減振材料涂布設(shè)備80涂布減振材料時(shí)，控制器40還檢查噴嘴單元10是否與另一個(gè)噴嘴單元10干涉。當(dāng)噴嘴單元10與工件90或另一個(gè)噴嘴單元10干涉時(shí)，控制器10在步驟S8中報(bào)告錯(cuò)誤。當(dāng)噴嘴單元10不與工件90或另一個(gè)噴嘴單元10干涉時(shí)，控制器40執(zhí)行步驟S12。在步驟S12中，根據(jù)在步驟S4中輸入的排出口 1 的狹縫寬度T2的控制目標(biāo)值來控制排出口 1 的狹縫寬度T2。即，控制器40驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)14以調(diào)整可移動(dòng)的塊12f 的位置。通過這樣做，排出口 1 的狹縫寬度T2被調(diào)節(jié)至由控制目標(biāo)值指定的值。在步驟S14中，控制器40將噴嘴單元10移動(dòng)至涂布開始位置。在步驟S16中，控制器40根據(jù)在步驟S4中輸入的行進(jìn)速度Vl的控制目標(biāo)值沿著在步驟S4中輸入的涂布路徑移動(dòng)噴嘴單元10。即，噴嘴單元10在噴嘴單元10與工件90之間保持一定間隙的狀態(tài)下被以行進(jìn)速度Vl沿著排出口 1 的狹縫寬度的方向(即，Y方向)移動(dòng)。在該階段中，減振材料還沒有從噴嘴單元10排出。在步驟S18中，控制器40等待直至在噴嘴單元10持續(xù)移動(dòng)的狀態(tài)下逝去預(yù)定的延遲時(shí)間。延遲時(shí)間是非常短的一段時(shí)間。當(dāng)逝去延遲時(shí)間時(shí)，控制器40根據(jù)在步驟S4中輸入的排出速度V2的控制目標(biāo)值從噴嘴單元10排出減振材料。以這種方式，在從噴嘴單元10開始移動(dòng)逝去延遲時(shí)間之后，減振材料被排出，所以防止減振材料在噴嘴單元10停止的狀態(tài)下被排出。這防止減振材料在工件90上的涂布開始位置處被局部地涂布得厚的情況。在減振材料已經(jīng)開始被排出之后，根據(jù)在步驟S4中輸入的控制目標(biāo)值來控制各部分， 然后減振材料被沿著涂布路徑涂布。因?yàn)樾羞M(jìn)速度Vl和排出速度V2滿足關(guān)系Vl >V2，所以減振材料被涂布到工件90上而沒有被折疊。另外，減振材料的厚度和由控制目標(biāo)值預(yù)測(cè)的目標(biāo)厚度彼此大致相等，所以減振材料被以大致等于目標(biāo)厚度的厚度涂布。以這種方式， 能夠利用減振材料涂布設(shè)備80涂布減振材料同時(shí)精確地控制減振材料的厚度。當(dāng)噴嘴單元10涂布減振材料時(shí)，噴嘴單元10較少可能與工件90等干涉。即，如上所述，在噴嘴單元10中，伺服馬達(dá)14被固定至噴嘴12使得旋轉(zhuǎn)軸14b平行于減振材料被排出的方向。因此，噴嘴單元10沿在圖2中示出的Y方向的寬度Dl不是那么大。如果伺服馬達(dá)14的旋轉(zhuǎn)軸14b直接連接至旋轉(zhuǎn)軸18，則伺服馬達(dá)14布置成沿Y方向從噴嘴12 的側(cè)面突出很大的量。因此，噴嘴單元10的寬度Dl非常大，所以噴嘴單元10容易與工件等干涉。在根據(jù)本實(shí)施例的噴嘴單元10中，伺服馬達(dá)14被固定至噴嘴12使得旋轉(zhuǎn)軸14b 平行于減振材料被排出的方向，所以實(shí)現(xiàn)了噴嘴單元10的緊湊性。因?yàn)閲娮靻卧?0是緊湊的，所以噴嘴單元10較少可能與工件90干涉。例如，如在圖1中所示，即使當(dāng)在工件90 中形成彎曲部92時(shí)，減振材料也可以被涂布至彎曲部92附近。另外，如上所述，利用根據(jù)本實(shí)施例的減振材料涂布設(shè)備80，減振材料可以被涂布到工件90上而不以波浪形狀折疊。當(dāng)被涂布的減振材料以波浪形狀折疊時(shí)，在被涂布的減振材料中捕獲有大量的空氣泡。利用減振材料涂布設(shè)備80，能夠抑制在被涂布的減振材料中捕獲有空氣泡。另外，當(dāng)被涂布的減振材料以如在圖16中所示的波浪形狀折疊時(shí)，沿Y 方向在被涂布的減振材料的表面上形成凹凸部。即，被涂布的減振材料的厚度取決于沿Y 方向的位置變化。在根據(jù)本實(shí)施例的減振材料涂布設(shè)備80的情況下，因?yàn)楸煌坎嫉臏p振材料不以波浪形狀折疊，所以減振材料的厚度取決于所述位置的變化相當(dāng)小。利用減振材料涂布設(shè)備80，減振材料可以被以均勻的厚度涂布。另外，減振材料涂布設(shè)備80能夠通過伺服馬達(dá)14精確調(diào)整噴嘴12的排出口 1 的寬度。具體地，齒輪箱16的變速比被設(shè)定為使得旋轉(zhuǎn)軸18的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)軸14b的轉(zhuǎn)速，所以可以進(jìn)一步精確調(diào)整排出口 1 的狹縫寬度。因此，可以精確控制待被涂布的減振材料的厚度。被如此涂布的減振材料通過加熱來固化。下面將描述固化的減振材料層的特性。 圖8示出了通過根據(jù)本實(shí)施例的減振材料涂布設(shè)備80涂布的減振材料層A的彎曲剛度和在以如在圖16中所示的波浪形狀折疊的情況下被涂布的減振材料層B的彎曲剛度。在該測(cè)試中，測(cè)量了具有不同厚度的多個(gè)減振材料層A和B的彎曲剛度。如在圖8中所示，在任何厚度下，減振材料層A的彎曲剛度都高于減振材料層B的彎曲剛度。另外，呈現(xiàn)如下情況 隨著厚度增加，在減振材料層A與減振材料層B之間的彎曲剛度的差變得顯著?？赡艿氖牵?減振材料層A的彎曲剛度為什么高于減振材料層B的彎曲剛度的原因是因?yàn)榇嬖谟跍p振材料層A中的空氣泡少于存在于減振材料層B中的空氣泡。圖9示出了測(cè)試件Al和測(cè)試件Bl上通過仿真(CAE)進(jìn)行的振動(dòng)測(cè)試的結(jié)果，其中在測(cè)試件Al中，在工件上形成減振材料層A，而在測(cè)試件Bl中，在工件上形成減振材料層B。注意，工件的厚度和減振材料層的厚度在測(cè)試件Al與測(cè)試件Bl之間是相等的。圖9 的橫坐標(biāo)軸表示振動(dòng)頻率，而圖9的縱坐標(biāo)軸表示振動(dòng)期間的慣量。注意慣量是由A/F表達(dá)的值，其中輸入的力是F，而測(cè)量點(diǎn)處的加速度是A。高的慣量意味著正在發(fā)生高的振動(dòng) (噪聲)(即，減振性能很低)。如在圖9中所示，當(dāng)測(cè)試件Al和測(cè)試件Bl相互對(duì)比時(shí)，測(cè)試件Al的慣量除了部分頻率范圍外在幾乎所有頻率范圍內(nèi)都低于測(cè)試件Bl的慣量。具體地，汽車中的慣量峰值很大，并且如在圖9中所示，該結(jié)果表明測(cè)試件Al的慣量峰值比測(cè)試件Bl的慣量峰值低大約1.4dB。測(cè)試件Al的慣量為什么低于測(cè)試件Bl的慣量(即，減振性能高)的原因可能是因?yàn)榘跍p振材料層A中的空氣泡較少并且減振材料層A的剛度較高。另外，還已知的是，減振材料層的厚度的變化影響減振材料層的減振性能。圖10 和圖11示出了在具有不同厚度的減振材料層A和B的多個(gè)測(cè)試件上進(jìn)行的與圖9的振動(dòng)測(cè)試類似的振動(dòng)測(cè)試的結(jié)果。如上所述，利用根據(jù)本實(shí)施例的減振材料涂布設(shè)備80形成的減振材料層A的厚度變化較小?？紤]到現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中的制造結(jié)果，在減振材料層B中出現(xiàn)的厚度的變化是大約1. 5mm。相反，在減振材料層A中，厚度的變化可以被抑制至大約0. 5mm。本測(cè)試將根據(jù)減振材料層A和B中的每一個(gè)減振材料層的厚度的變化來評(píng)估減振性能。即，圖10示出了在測(cè)試件Al、測(cè)試件A2和測(cè)試件A3上進(jìn)行的與圖9的測(cè)試類似的測(cè)試的結(jié)果，其中所述測(cè)試件A2的減振材料層A的厚度從測(cè)試件Al的減振材料層A的厚度增加0. 5mm,而所述測(cè)試件A3的減振材料層A的厚度從測(cè)試件Al的減振材料層A的厚度減小0. 5mm。另外，圖11示出了在測(cè)試件Bi、測(cè)試件B2和測(cè)試件B3上進(jìn)行的與圖9的測(cè)試類似的測(cè)試的結(jié)果，其中所述測(cè)試件B2的減振材料層B的厚度從測(cè)試件Bl的減振材料層B的厚度增加1. 5mm,而所述測(cè)試件B3的減振材料層B的厚度從測(cè)試件Bl的減振材料層 B的厚度減小1. 5mm。如通過在圖10與圖11之間的對(duì)比而顯而易見的，測(cè)試件Al至A3的慣量的變化顯然小于測(cè)試件Bl至B3的慣量的變化。具體地，當(dāng)檢測(cè)到慣量的峰值時(shí)，圖10 中的測(cè)試件A3的峰值I^al比圖11中的測(cè)試件B3的峰值I^bl小大約3. 6dB。以這種方式， 減振材料層的厚度的變化通過根據(jù)本實(shí)施例的減振材料涂布方法而降低，并且被降低由此改善了減振材料層的減振性能。另外，圖12和圖13示出了在產(chǎn)生振動(dòng)的點(diǎn)與慣量評(píng)估點(diǎn)之間的位置關(guān)系不同地改變的同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試的結(jié)果。圖12示出了在評(píng)估點(diǎn)G1、評(píng)估點(diǎn)G2和評(píng)估點(diǎn)G3處測(cè)試件Al中的慣量的評(píng)估結(jié)果，其中，所述評(píng)估點(diǎn)Gl設(shè)定在從產(chǎn)生振動(dòng)的點(diǎn)El沿Y方向(在涂布減振材料時(shí)移動(dòng)噴嘴單元10的方向)移位的位置處，所述評(píng)估點(diǎn)G2設(shè)定在從產(chǎn)生振動(dòng)的點(diǎn)El沿X方向移位的位置處，而所述評(píng)估點(diǎn)G3設(shè)定在從產(chǎn)生振動(dòng)的點(diǎn)El沿X方向且沿Y方向移位的位置處，如在圖14中所示。另外，圖13示出了在評(píng)估點(diǎn)G1、評(píng)估點(diǎn)G2和評(píng)估點(diǎn)G3處測(cè)試件Bl中的慣量的評(píng)估結(jié)果，其中，所述評(píng)估點(diǎn)Gl設(shè)定在從產(chǎn)生振動(dòng)的點(diǎn)El 沿Y方向(橫向于表面的波浪形狀的方向)移位的位置處，所述評(píng)估點(diǎn)G2設(shè)定在從產(chǎn)生振動(dòng)的點(diǎn)El沿X方向(沿表面的波浪形狀的方向)移位的位置處，而所述評(píng)估點(diǎn)G3設(shè)定在從產(chǎn)生振動(dòng)的點(diǎn)El沿X方向且沿Y方向移位的位置處，如在圖15中所示。如通過在圖12 與圖13之間的對(duì)比而顯而易見的，測(cè)試件Al的由評(píng)估點(diǎn)的不同引起的慣量的差小于測(cè)試件B 1的由評(píng)估點(diǎn)的不同引起的慣量的差。因此，圖12的峰值1^2比圖13的峰值1^2小大約2. OdB。以這種方式，由根據(jù)本實(shí)施例的減振材料涂布設(shè)備80形成的減振材料層A在減振性能方面具有小的根據(jù)施加振動(dòng)的方向而發(fā)生的振動(dòng)，并且同時(shí)具有改善的減振材料層的減振性能。這可能是因?yàn)闇p振材料層A的表面形狀是均勻的并且各向異性極小。上面描述了實(shí)施例。注意在根據(jù)上述實(shí)施例的減振材料涂布設(shè)備80中，控制目標(biāo)值在減振材料的涂布期間保持不變。替代地，控制目標(biāo)值可以在減振材料的涂布期間改變。 例如，適用的是，測(cè)量被涂布的減振材料的厚度的厚度測(cè)量裝置被添加到噴嘴單元10，然后基于在測(cè)得的厚度與目標(biāo)厚度之間的差來改變排出口 1 的狹縫寬度的控制目標(biāo)值。厚度測(cè)量裝置可以是激光測(cè)距儀等。激光測(cè)距儀被添加到噴嘴單元10，通過激光測(cè)距儀預(yù)先測(cè)量至工件90的距離，然后在涂布減振材料時(shí)通過激光測(cè)距儀測(cè)量至減振材料的表面的距離。通過這樣做，可以測(cè)量被涂布的減振材料的厚度。另外，當(dāng)激光測(cè)距儀被添加到噴嘴單元10時(shí)，可以緊接在通過噴嘴單元10涂布之后監(jiān)控減振材料的厚度。通過調(diào)整排出口 12e 的狹縫寬度T2的控制目標(biāo)值，使得測(cè)得的減振材料的厚度與目標(biāo)厚度一致，能夠以進(jìn)一步均勻的厚度涂布減振材料。另外，減振材料的行進(jìn)速度Vl和/或排出速度V2的控制目標(biāo)值可以被改變使得測(cè)得的減振材料的厚度與目標(biāo)厚度一致。另外，在上述實(shí)施例中，在噴嘴單元10被沿Y方向移動(dòng)的同時(shí)涂布減振材料；然而，只要噴嘴單元10和工件90相對(duì)于彼此沿Y方向移動(dòng)，可以移動(dòng)噴嘴單元10和工件90 中的任何一個(gè)。另外，噴嘴單元10和工件90都可以被移動(dòng)。 上面詳細(xì)描述了本發(fā)明的具體示例；然而，這些僅是示例性的并且不限制所附權(quán)利要求的范圍。所附權(quán)利要求中所限定的技術(shù)包含上述具體示例的各種修改、替代和改進(jìn)。 說明書和附圖中描述的技術(shù)原理單獨(dú)地或者以各種組合呈現(xiàn)技術(shù)有用性并且不限于所附權(quán)利要求中描述的組合。另外，說明書和附圖中描述的技術(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)目的，并且其還通過實(shí)現(xiàn)這些目的中的一個(gè)而具有技術(shù)實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.一種用于將減振材料涂布到工件上的噴嘴單元，包括噴嘴，所述噴嘴具有排出口，所述排出口具有狹縫形狀，并且所述噴嘴從所述排出口排出所述減振材料；馬達(dá)，所述馬達(dá)被固定至所述噴嘴；以及狹縫寬度改變裝置，所述狹縫寬度改變裝置利用所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)來改變所述排出口的狹縫寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴單元，還包括 旋轉(zhuǎn)傳遞裝置，其中所述馬達(dá)以如下定向布置，即所述馬達(dá)的第一旋轉(zhuǎn)軸沿著從所述噴嘴排出所述減振材料的方向排列；所述旋轉(zhuǎn)傳遞裝置將所述第一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞至第二旋轉(zhuǎn)軸，所述第二旋轉(zhuǎn)軸朝向所述噴嘴延伸；并且所述狹縫寬度改變裝置根據(jù)所述第二旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)來改變所述排出口的狹縫寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴單元，其中，所述旋轉(zhuǎn)傳遞裝置將所述第一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞至所述第二旋轉(zhuǎn)軸，使得所述第二旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速低于所述第一旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。
4.一種減振材料涂布設(shè)備，包括噴嘴單元，所述噴嘴單元用于將減振材料涂布到工件上，其中所述噴嘴單元包括 噴嘴，所述噴嘴具有排出口，所述排出口具有狹縫形狀，并且所述噴嘴從所述排出口排出所述減振材料；馬達(dá)，所述馬達(dá)被固定至所述噴嘴；和狹縫寬度改變裝置，所述狹縫寬度改變裝置利用所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)來改變所述排出口的狹縫寬度；致動(dòng)器，所述致動(dòng)器使所述噴嘴單元相對(duì)于所述工件移動(dòng)；以及控制器，所述控制器控制所述噴嘴單元和所述致動(dòng)器，其中所述控制器接收涂布的減振材料的目標(biāo)厚度、所述噴嘴的所述排出口的狹縫寬度的控制目標(biāo)值、所述減振材料的排出速度的控制目標(biāo)值、以及在所述噴嘴的狹縫寬度方向上的在所述噴嘴與所述工件之間的相對(duì)行進(jìn)速度的控制目標(biāo)值，所述控制器確定由所述狹縫寬度的控制目標(biāo)值、所述排出速度的控制目標(biāo)值和所述相對(duì)行進(jìn)速度的控制目標(biāo)值計(jì)算出的在涂布的減振材料的所述目標(biāo)厚度與預(yù)測(cè)厚度之間的差是否落在可允許范圍內(nèi)，并且當(dāng)所述差落在所述可允許范圍內(nèi)時(shí)，所述控制器基于所述狹縫寬度的控制目標(biāo)值、所述排出速度的控制目標(biāo)值和所述相對(duì)行進(jìn)速度的控制目標(biāo)值來控制所述噴嘴單元和所述致動(dòng)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減振材料涂布設(shè)備，還包括厚度測(cè)量裝置，所述厚度測(cè)量裝置測(cè)量涂布的減振材料的厚度，其中在涂布所述減振材料期間，所述控制器基于在所述目標(biāo)厚度與由所述厚度測(cè)量裝置測(cè)得的厚度之間的差，來改變所述噴嘴的所述排出口的狹縫寬度的控制目標(biāo)值、所述減振材料的排出速度的控制目標(biāo)值、以及在所述噴嘴的狹縫寬度方向上的在所述噴嘴與所述工件之間的所述相對(duì)行進(jìn)速度的控制目標(biāo)值中的至少一個(gè)控制目標(biāo)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減振材料涂布設(shè)備，其中 所述噴嘴單元包括旋轉(zhuǎn)傳遞裝置；所述馬達(dá)以如下定向布置，即所述馬達(dá)的第一旋轉(zhuǎn)軸沿著從所述噴嘴排出所述減振材料的方向排列；所述旋轉(zhuǎn)傳遞裝置將所述第一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞至第二旋轉(zhuǎn)軸，所述第二旋轉(zhuǎn)軸朝向所述噴嘴延伸；并且所述狹縫寬度改變裝置根據(jù)所述第二旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)來改變所述排出口的狹縫寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的減振材料涂布設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)傳遞裝置將所述第一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞至所述第二旋轉(zhuǎn)軸，使得所述第二旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速低于所述第一旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減振材料涂布設(shè)備，其中，當(dāng)在所述相對(duì)行進(jìn)速度的控制目標(biāo)值與所述減振材料的排出速度的控制目標(biāo)值之間的關(guān)系滿足所述排出速度高于或等于所述相對(duì)行進(jìn)速度的關(guān)系時(shí)，所述控制器確定由所述狹縫寬度的控制目標(biāo)值、所述排出速度的控制目標(biāo)值和所述相對(duì)行進(jìn)速度的控制目標(biāo)值計(jì)算出的在涂布的減振材料的所述目標(biāo)厚度與所述預(yù)測(cè)厚度之間的差落在所述可允許范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減振材料涂布設(shè)備，其中，在從所述噴嘴單元相對(duì)于所述工件移動(dòng)時(shí)開始已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)段之后，所述控制器基于所述排出速度的控制目標(biāo)值來排出所述減振材料。
全文摘要
一種用于將減振材料涂布到工件(90)上的噴嘴單元(10)，包括噴嘴(12)，所述噴嘴具有狹縫狀排出口，并且所述噴嘴從所述排出口(12e)排出減振材料；馬達(dá)(14)，所述馬達(dá)被固定至所述噴嘴；和狹縫寬度改變裝置(16)，所述狹縫寬度改變裝置利用所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)來改變所述排出口的狹縫寬度。
文檔編號(hào)B05C5/02GK102448619SQ201080023085
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者宮川利文, 巖野吉宏 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社