KR0151861B1 - 5축 운동하는 분무기 - Google Patents

Abstract

분무 노즐을 갖는 분무장치를 목표 기판에 대해 조작하기 위한 장치로서, 상기 분무장치를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시키기 위한 구동기구와, 분무 노즐을 분무장치에 대해 회전 및 경사시키기 위한 별개의 기구를 구비하는 장치에 관한 것이다.

Description

5축 운동하는 분무기

제1도는 분무기를 X,Y 및 Z축을 따라 이동시키기 위한 기구의 묘사를 포함하는 본 발명의 5축 분무기의 부분파단, 부분 개략 입면도.

제2도는 본원 분무기의 피봇 기구를 도시하는, 제1도의 2-2선상에서 바라본 부분단면 측면도.

제2a도는 Z축에 대해 정렬된 노즐을 도시하는, 제2도의 바닥부의 부분도.

제3도는 추진판이 후퇴위치에 있는 상태에서 분무기의 분무 노즐 회전기구를 도시하는, 제1도의 3-3선상에서 취한 단면도.

제3a도는 추진판이 연장된 상태에서의 제3도와 유시한 도면.

제3b도는 추진판이 그 후퇴위치로 이동하는 도중에 있는 제3도 및 제3a도와 유사한 도면.

제4도는 본원의 분무기와 연장부의 기초부를 도시하는, 제2도의 4-4선상에서 취한 확대 단면도.

제5도는 제2a도와 유사하지만 노즐을 제5축에 대해 경사시키는 기구의 다른 실시예를 도시하는 부분도.

제6도는 제5도의 6-6선을 따라 취한 단면도.

제7도는 제6도의 7-7선을 따라 취한 확대단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 분무기 22 : 플런저

25 : 유입구 26 : 연장부

32 : 시이트 46 : 어댑터

48,200 : 분무 노즐 63 : 노즐 홀더

101 : 지지 브래킷 130, 156 : 피스톤

160 : 멈춤판 184 : 노즐 경사 레버

242 : 스페이서 245 : 노즐 홀더

본 발명은 로보트 조작되는 분부기에 관한 것으로, 특히 5축을 따르는 운동, 즉 X축과 Y축을 따르는 제1평면내의 운동, Z축을 따르는 수직 평면내의 운동, Z축에 거의 평행한 축(소위 제4축)에 대한 최전 및 Z축(소위 제5축)에 거의 평행한 수직 평면내의 피봇운동을 할 수 있는, 인쇄 회로 기판을 코팅하기 위한 분무기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 X, Y 및 Z 방향으로 고정되는 분무기상에서의 제4축 및 5축 구동기구의 이용 또한 고려하는데 여기서 코팅될 기판은 분무기에 대해 X, Y 및 Z 방향으로 이동가능한 테이블상에서 운반된다.

전자기기용의 패키지화된 회로기판은 흡기, 누전 및 먼지로부터의 보호를 위해 보통 내습성 절연막으로 코팅된다. 보통 공지되어 있는 내습성 절연막은 휘발성 용제에서 용해된 아크릴 합성수지, 폴리우레탄 합성수지 또는 에폭시 합성수지와 같은 정형(conformal) 코팅이다. 깨끗한 인쇄 회로기판에 적용되었을때는 용제가 연속적 기초상에서 증발함에 따라 균일한 두께의 절연 수지막이 형성된다.

과거에는 힌쇄 회로기판에 내습성 절연물의 코팅을 적용시키는데 다섯가지 주요 방법이 이용되어 왔다. 상기 방법들은 1986년 12월 15일에 시마다 다까기의 이름으로 출원된 발명의 명칭이 패키지화된 회로기판에 내습성 절연코팅을 적용하는 방법인 미합중국 출원번호 제 06/941,365 호와, 1988년 6월 13일에 시마다 다까기의 이름으로 상기 출원에 이어 연속 출원된 발명의 명칭이 편평형 노즐에서 방사되는 삼각형 또는 덥테일(dovetail) 형상 액체막을 이용하여 인쇄 회로기판에 내습성 절연 코팅을 적용시키는 방법인 미합중국 출원번호 제 07/206,199 호에 기재되어 있다. 이들 출원의 내용은 그 전부가 본원에 참조로 합체되어 있다.

상기 출원에 기재되어 있듯이, 인쇄 회로기판에 내습성 절연물의 코팅을 적용시키는 주요방법은 하기의 방법, 즉

(가) 내습성 절연물을 함유하는 침지 탱크내에 패캐지화된 회로기판이 침지되는 침지방법,

(나) 내습성 절연물이 브러쉬에 의해 손으로 인쇄 회로기판에 적용되는 브러쉬 코팅방법,

(다) 인쇄 회로기판을 코팅하기 위해 내습성 절연물이 주입된 양모 롤이 상기 기판상으로 롤링되는 롤러방법,

(라) 분무 기술에 의해 내습성 절연물이 인쇄 회로기판에 적용되는 분무방법 및,

(마) 인쇄 회로기판 표면의 코팅을 위해 막을 만들어 내도록 내습성 절연물이 가압되어 슬릿 다이로부터 압출되는 슬릿다이 방법을 포함한다.

상기 참고된 시마다 특허원의 각각에서 논의된 바와 같이, 상기 각각의 방법은 어떤 장점과 단점이 있다. 예를 들어 브러쉬 코팅 방법을 제외한 모든 방법에서 인쇄 회로기판의 코팅되지 않을 부분은 마스크를 필요로 한다. 기판에의 마스크 장착 및 분리는 수동으로 행해져야 하는데 이는 회로기판의 대량 제작에서 병목현상을 일으킨다. 마스킹이 필요하지는 않지만 브러쉬 코팅은 노동의 강도가 세며 대량 생산에는 적합하지 않다.

수요를 만족시키기 위해서, 대량생산에 이용되는 가장 일반적으로 쓰이는 절연 코팅방법은 분무 방법이다. 상기 참고된 시마다 출원의 각각은 절연성 액체 코팅 물질을 인쇄 회로기판상에 분무하는 방법을 기재하고 있는데, 여기에는 편평형상 노즐이 이용되고 노즐에서 배출된 편편형상의 평면을 가로지르는 방향으로 노즐과 회로기판 사이에서 상대운동이 수행된다. 노즐에의 코팅물질 공급은 인쇄 회로기판 및 회로부품의 코팅되지 않은 상태로 남아야 할 지역에의 액체 코팅 침착을 방지하기 위해 단속적으로 중단된다.

상기 참고된 시마다 출원에 기재되어 있는 코팅방법과 관련한 한가지 어려운 점은 코팅물질의 소요형상이 기판상의 모든 위치에서 얻어지도록 분무 노즐이나 회로기판의 서로에 대한 운동을 제공하는 것이다. 대량생산에서, 로보트 아암은 그 고정위치에 장착되는 분무 노즐을 갖는 분무기를 조작하는데 이용되어 왔다. 상기 로보트 아암은 분무기와 그 분무 노즐을 Z 방향으로, 즉 인쇄 회로기판에의 근접 및 이격 방향으로 그리고 X 방향 및 Y 방향으로, 즉 회로기판의 길이와 폭을 따라 이동시킬 수 있다.

분무 노즐에 의해 코팅 물질의 소요형상이 분무기의 X 방향 및 Y 방향으로 적용되는 것을 보장하기 위해, 운동방향이 X 방향에서 Y 방향으로 그리고 그 역으로 변화될때마다 분무 노즐을 그리고 그로 인해 분무기를 90°씩 방향 조정할 필요가 있었다. 전체 분무기의 회전은, 종종 로보트 아암상에 지지되기 어렵고 로보트 아암의 운동속도를 감소시키는 비교적 무거운 기구를 요구한다.

종래기술의 회로기판 코팅장치와 관련한 다른 어려움은 회로부품등이 그 표면으로부터 돌출할 수 있어서 반드시 평면 상태가 아니라는 것이다. 어떤 적용에서는 회로기판상에서 운반되는 부품의 수직측부나 아랫쪽을 코팅하는 것이 바람직하다. 이는 단지 X, Y 및 Z 방향으로만 분무기를 움직일 수 있는 로보트 아암으로는 용이하게 수행될 수 없다.

그러므로 본 발명의 한가지 목적은 분무기의 조작중에 제어될 운동 및 관성의 양을 감소시키고 기판상에서 운반되는 부품뿐 아니라 목표 기판상에 코팅물질을 정확하고 효과적으로 배치하는 분무가 조작 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 인쇄 회로기판과 같은 코팅될 기판에 대해 분무 노즐이 있는 분무기를 조작하기 위한 장치에 의해 수행되며, 여기서 분무기와 분무 노즐의 X, Y 및 Z 방향이동은 분무기에 대한 분무 노즐의 독립적으로 조절되고 작동되는 운동과 결부된다. 분무기를 구비하는 로보트 아암과 관련된 기구는 분무기와 그 분무 노즐을 X 축, Y 축 및 Z 축을 따라 인쇄 회로기판이나 기타 코팅될 기판에 대해 이동시키도록 작동한다. 이 움직임에 대하여, 본 발명의 장치는 분무기의 분무 노즐을 Z 축에 평행한 축 주위로 회전시키는 한 기구와, 분무 노즐을 분무기에 대해 회전운동과 무관하게 피봇시키는 제2의 기구를 포함한다.

그러므로 이 발명의 장치는 분무기 노즐의 5축 운동, 즉 X, Y 및 Z 축 각각을 따르는 운동, Z 축에 평행한 축(소위 제4축)에 대한 회전, 그리고 분무기에 대한 피봇 또는 선회운동(소위 제5축)을 제공한다. 또한 본 발명의 장치는 제4축 및 제5축 구동기구는포함하지만 X, Y 및 Z 방향으로는 고정적인 분무기와 함께 사용되도록 된다. 이 경우 코팅될 회로기판은 고정된 분무기에 대해 X, Y 및 Z 방향으로 이동할 수 있는 테이블상에서 운반된다.

요즈음 선호되는 실시예에서 예를 들어 미합중국 특허 제 4,785,996 호에 나타난 형식의 분무기는, 분무기의 분무 노즐이 통상 장착되었던 분무기의 기초부로부터 밖으로 돌출하고 분무기 내부에 형성된 내부 통로안에서 회전 가능하게 운반되는 연장부를 수용하도록 약간 변경된다. 이 연장부는 분무기 본체에 의해 운반되는 가동 플런저를 수용하는 코팅 송출통로로 형성된다. 코팅 물질은 입구를 통해 분무기 본체의 내부통로로 인도되어, 플런저의 외표면 주위에서 연장부의 코팅 송출통로로 흐른다. 플런저는 연장부에 형성된 출구를 개방 및 폐쇄시키도록 작동하며, 사용되지 않거나 초과되는 코팅물질은 그 공급원과 연통하는 출구를 통해 배출되도록 플런저의 중공 내부를 통해 분무가 본체로 다시 재순환된다.

분무 노즐은 연장부의 코팅 송출통로와 연통하는 연장부 기초부에 회전가능하게 장착된다. 분무 노즐은, 연장부의 종축으로부터 오프셋되어 있으며 플런저가 개방위치로 이동했을때 인쇄 회로기판과 같은 기판상에 코팅물질을 분출하도록 작동하는 배출구를 갖는다.

분무기, 연장부 및 분무 노즐은 로보트 아암에 의해 X 축, Y축 및 Z 축을 따라 함께 운동할 수 있다. 이 운동에 더하여, 각각의 기구는 연방부와 분무 노즐을 분무기에 대해 회전시키도록 그리고 분모 노즐을 분무기에 대해 스윙 또는 피봇시키도록 제공된다.

요즈음 선호되는 실시예에서, 연장부와 분무 노즐은 연장부에 고정장착된 표시 휘일의 작동에 의해 분무기에 대해 회전된다. 표시 휘일은, 그 각각이 연장된 위치와 후퇴 위치사이에서 이동가능한 추진판과 결합할 수 있는 다수의 원주방향 이격된 핀을 갖는다. 추진판이 연장될때마다 이것은 표시 휘일과 연장부가 분무기에 대해 회전하게 하는 표시 휘일의 핀중 하나와 결합한다. 표시 휘일과 관련된 로킹 장치는 추진판이 그 연장된 위치로부터 후퇴위치로 돌아가는 동안 그것을 회전 가능하게 고정된 위치에 유지시킨다. 이들 부품 모두는 비교적 무게가 가벼워서, 로보트 아암의 이동속도를 희생시키거나 초과하중으로 인한 다소의 관성력을 더하지 않으면서 다양한 로보트 아암과 함께 사용될 수 있다.

통상, 추진판의 각 연장 또는 행정은 표시 휘일을 그리고 그로 인해 연장부와 분무 노즐을 분무기에 대해 90°각변위 회전시킨다. 이러한 방법으로 분무 노즐은 분무 노즐이 X 방향이나 Y 방향으로 이동하는 것에 관계없이 소요 형태의 코팅 물질을 분무기의 운동방향과 거의 수직방향으로 내려놓도록 위치될 수 있다. 이는 분무기의 운동방향에 대해 분무형태의 소요 방향을 얻기 위해 분무기나 목표 기판중의 하나를 이동시킬 필요가 없게 한다.

분무기에 대한 분무 노즐과 연장부의 회전에 더하여, 분모 노즐의 회전축에 대체로 평행한 평면에서 분무 노즐을 피봇시키도록 기구가 제공된다. 요즈음 선호되는 실시예중 하나에 있어서는, 슬리이브가 연장부에 활주 가능하게 장착되고 연장부를 따라 위아애로 수직이동 가능하다. 슬리이브는 공기압 실린더의 피스톤에 연결되는 이음쇠를 장착한다. 실린더가 피스톤을 밀도록 작동되면, 이음쇠는 피스톤과 함께 이동하여 연장부를 따라 슬리이브에 하방향으로 힘을 가한다. 피스톤이 실린더에서 후퇴되면 슬리이브는 연장부를 따라 상황 이동되므로써 그것과 함께 이음쇠를 이동시킨다.

연장부를 따라서의 슬리이브의 위아래로의 이동은 노즐 크랭크 아암과 노즐 경사 레버의 상호연결을 통한 분무 노즐의 경사운동을 야기한다. 노즐 크랭크 아암은 슬리이브에 피봇 장착된 상단부와 노즐 경사 레버에 피봇장착된 하단부를 갖는다. 노즐 경사 레버는 분무 노즐의 기초부에 장착된 어댑터내에서 피봇가능하게 운반되는 분무 노즐상의 돌출부에 고정된다.

슬리이브의 하향이동에 반응하여 노즐 크랭크 아암은 하향 이동하고 이는 노즐 경사 레버의 일단부를 시계방향이나 반시계 방향으로 피봇시킨다. 이어서 분무 노즐은 노즐 경사 레버와 노즐 돌출부간의 결합에 의해 동일방향으로 경사진다. 그 후 슬리이브가 반대방향인 상방향으로 이동하면 노즐 크랭크 아암은 상향 이동하여 노즐 경사 레버와 분무 노즐을 반대 방향으로 피봇시킨다.

따라서 본 실시예의 노즐 크랭크 아암과 노즐 경사레버는 노즐의 방출 오리피스가 코팅될 기판에 대해 아치형 경로로 스위되도록 분무 노즐을 분무기에 대해 피봇시키는데 효과적이다. 이는 코팅 물질이 회로기판에 대해 일정한 각도로 향할 수 있도록 하고, 그 측부 및 하부가 코팅되도록 물품이 그것상에 운반되게 한다.

다른 실시예에서는, 분무 노즐을 경사 또는 피봇시키도록 분무 노즐의 배출구가 연장부의 축과 거의 정렬되는 상이한 기구가 제공된다. 이 실시예에서, 노즐 경사레버는 연장부에 의해 운반된 회전고리 기초부의 내부에 활주 가능하게 장착되는 노즐 지지부재의 샤프트에 연결된다. 노즐 지지부재는 분무 노즐을 연장부의 종축과 정렬하여 운반하는 노즐 홀더를 장착한다. 노즐 경사 레버의 상향 및 하향 운동에 상응하여 상기 기술된 바와 같이 노즐 지지부재, 노즐 홀더 및 분무 노즐은 아치형 경로에서 회로기판과 거기에 운반되는 부품에 대해 노즐의 배출구를 경사시키거나 스윙시키기 위해 회전고리 기초부안에서 활주 가능하게 피봇된다.

본 발명의 요즈음 선호되는 실시예의 구조, 작동 및 장점은 첨부도면과 관련하여 하기의 설명을 참고할때 보다 명백해 질 것이다.

본 발명의 장치(10)는 본원에 전부 참조로 합체된 미합중국 특허 제 4,785,996 호에 기재되어 있는 형식의 분무기(12)를구비한다. 상기 분무기(12)는, 그 바닥 단부까지 연장되는 유단(有段) 구멍(16)이 형성된 분무기 본체(14)를 갖는다. 상기 본체(14)의 하단부에서 상기 구멍(16)에는 베어링(17)이 구비되고, 베어링(17)의 꼭대기에는 장착블록(18)이 얹혀진다. 상기 베어링(17)과 장착블록(18)은 각각 관통구멍(19,21)으로 형성되는데, 이는 중공내부(23)를 갖는 가동 플런저(22)를 수용한다. 장착블록(18)내에 형성된 통로 (24)에 의해 분무기 본체(14) 내부의 유입구(25)에 연결되는 장착블록(18)의 관통구멍(21)과 플런저(22)의 외부사이에는 공간이 형성된다. 유입구(25)와의 통로(24)를 통하여 코팅 물질이 장착블록(18)의 관통구멍(21)으로 유입되어 플런저(22)의 외측을 따라 흐른다.

분무기 본체(14)는 베어링(17)에 의해 회전 가능하게 지지되는 원통형 연장부(26)에 얹혀진다. 원통형 연장부(26)의 상단부는 베어링(17)의 상단부에서 밀봉부(27)와 결합하고, 그곳에서 장착블록(18)의 환형 바닥부와 베어링(17) 사이에 끼인다. 원통형 연장부(26)는, 코팅 물질을 운반하는 장착블록(18)내 관통구멍(21)과 그 상단부에서 연통하는 내부통로(28)로 형성된다. 이 통로(28)는 연장부(26)의 바닥단부로 하향 연장되는 플런저(22)를 수용한다. 보통 플런저(22)의 하단부(30)는 테이퍼지고, 상기 연장부(26)의 바닥단부에 위치된 시이트(32)와 결합하도록 형성된다. 플런저(22)는, 그 하단부(30)에서 시이트(32)와 결합 해제되어 그 내부에 형성된 배출구(34)를 개방하는 개방된 후퇴된 위치와, 플런저(22)의 하단부(30)가 시이트와 결합하여 배출구(34)를 폐쇄하는 연장된 위치 사이에서 이동 가능하다. 플런저(22)의 이같은 이동은 하기에 기술되는 바와 같이 기판으로의 침착을 위해 연장부(26)로부터 배출된 코팅물질의 유동을 제어한다.

제2도와 제4도에 도시된 바와 같이, 코팅물질은 플런저(22) 외부 주위에 그 테이퍼진 하단부(30)로, 즉 후퇴된 개방위치에 플런저(22)가 있으면 배출구(34)를 통해 배출되는 곳으로 흐른다. 플런저(22)가 폐쇄 위치에 있는 경우에 그리고 연장부(26)로부터 과도한 코팅물질을 제거하기 위해서는, 코팅 물질을 연장부(26)의 바닥으로부터 위로 분무기 본체(14) 밖으로 재순환시키도록 준비된다.

현재의 양호한 실시예에서, 플런저(22)는 그 테이퍼진 하단부(30) 바로 위 지점에서 포트(38)로 형성된다. 배출구(34)를 통해 배출되지 않은 과도한 또는 사용되지 않은 코팅 물질은 플런저(22)의 상기 포트(38)로 들어가고, 그 중공 내부(23)에서, 플런저(22)의 상단부에 형성된 제2포트(40)로 상향 유동한다. 코팅물질은 상기 제2포트(40)를 나와서, 장착블록(18)의 상부에 위치한 와셔(43) 형태의 밀봉부와 스프링(45)에 의해 적소에 유지되는 유사 밀봉부(44) 사이에서 분무기 본체(14)에 형성된 공동(42)으로 들어간다. 상기 공동(42)은 고팅물질 공급원(도시되지 않음)과 연통하는 분무기 본체(14)에 형성된 재순환 출구(47)에 연결된다. 코팅물질은 그 일부가 배출구(34)를 통해 배출될 때에도 플런저(22)내에서 연속적으로 재순환될 것임을 심사숙고해야 한다. 이는 코팅물질이 분무기(12)의 작동도중 적정온도로 가열유지되도록 보장한다.

그러나, 본 발명은 중공 플런저(22) 또는 기타의 코팅 물질 재순환 수단에 한정되고자 하지 않음에 유의해야 한다. 분무기(12)가 코팅물질 재순환 수단을 일절 가질 수 없음을, 즉 분무기로부터 배출되지 않았을때 코팅물질이 분무기에서 막혀버릴(dead-ended)수 있음을 고려해야 한다.

제4도에서, 어댑터(46)는 노즐 지지부재(49)와 분무노즐(48)을 장착하기 위해 연장부(26)의 바닥단부상으로 나사 체결된다. 상기 어댑터(46)는 연장부(26)상의 외측 나삿니와 결합하는 칼라(50)와, 연장부(26)의 기초부에서 시이트(32)의 배출구(34)와 연통하는 구멍(52)을 갖는다. 그 사이에 밀봉부를 생성하도록 시이트(32)와 결합하는 어댑터(46)에 의해 와셔(53)가 운반된다. 상기 어댑터(46)는, 노즐 지지부재(49)의 원통형 돌출부(56)가 그 내부에 회전 가능하게 장착되는 관통구멍(54)으로 형성된다. O-링 밀봉부(58)는 어댑터(46)와 돌출부(56)사이에 유체기밀 밀봉부를 생성하도록 그곳에 삽입된다.

원통형 돌출부(56)는, 어댑터(46)내 구멍(52)과 일단부에서, 그리고 노즐 지지부재(49)내에 형성된 유체 송출 통로(64)와 타단부에서 연통하는 L형 커넥터 구멍(60)으로 형성된다. 소제 나사(65)는 그 소재를 허용하도록 통로(64)와 교차하는 노즐 지지부재(49)와, 연장부(26)의 기초부에 장착된다. 유체 송출 통로(64)는 노출 홀더(63)에 얹혀지는 내측 나삿니를 갖는 단형성된 하단부를 구비한다. 일반적으로, 태플론 링(67)은 통로(64)와 노즐 홀더(63)의 결합 나삿니를 지나 코팅 물질이 누설되는 것을 방지하도록 노즐 홀더(63)의 외측에 장착된다. 노즐(48)은 그 내용이 전부 본원에 참조로 합체되는, 루드에게 허여되고 본 발명과 동일한 양수인에게 양도된 미합중국 특허 제 4,346,849 호에 기재된 것과 마찬가지 방식으로 노즐 홀더(63)의 기초부에 납땜된다. 미합중국 특허 제 4,346,849호에서 논의된 바와 같이, 노즐 홀더(63)는 그 최하단부에서 시이트와 함께 카운터 보오링되는 관통구멍(66)으로 형성된다. 상기 노즐(48)은 노즐(48)의 배출구(71)가 노즐 홀더(63)내의 관통구멍(66)과 정렬하도록 상기 시이트내에서 납땜된다.

따라서 코팅물질용 유로는 연장부(26)로부터 분무 노즐(48)까지 형성되는데 이는 어댑터(46)내의 구멍(52), 원통형 돌출부(56) 내의 커넥터 구멍(60), 노즐 지지부재(49) 안의 유체 송출 통로(64), 노즐 홀더(63)의 관통구멍(66)과 배출구(71) 및, 노즐(48) 각각을 포함한다. 상기 유로를 통한 코팅물질의 유동은 시이트(32)내의 배출구(34)에 대한 후퇴된 개방 위치와 연장된 폐쇄 위치 사이에서 이동하는 플런저(22)의 작동에 의해 조절된다.

[X 축, Y 축 및 Z 축의 분무기 운동]

본 발명의 주요특징은 분무기(12)와 그 분무 노즐(48)을 인쇄 회로판과 같은 목표 기판에 대해 이동시키기 위한 기구의 구조와 작동이다. 분무기(12)를 지지하는 로보트 아암과 관련된 기구는 X 축, Y 축 및 Z 축을 따라 상기 분무기(12)를 이동시키는데 효과적이다. 상기 기구의 세부사항은 본 발명의 어느 부분도 형성하지 않으며, 분무기(12)의 X 축, Y 축 및 Z 축 운동에 관한 하기의 설명은 장치(10)의 전체작동을 논의할 목적으로만 제공된다. 더구나 다른 실시예에서는 상기 분무기(12)가 고정 유지되고, 회로판을 구비하는 테이블(도시되지 않음)을 X, Y 및 Z 축을 따라 이동시키도록 구동기구가 제공되는 것이 고려된다.

본 설명을 위해서, 상부는 제1도와 제2도에 도시된 바와 같이 분무기(12)의 상부를 나타내고, 바닥부는 상기 제1도와 제2도에서의 분무기 본체(14)의 하부를 나타낸다. X 축은 제1도에 도시된 바와 같이 왼쪽에서 오른쪽으로 연장되는 축이고, Y축은 제1도의 페이지를 통과하는 축이며, Z 축'은 제1도의 상부와 바닥부사이의 수직 방향으로 연장하는 축이다.

제1도에서 분무기(12)는 그 중 하나가 제1도에 도시된 수직 연장 측부에지(70)를 갖는 분무기 장착판(68)에 고정 장착된다. 상기 분무기 장착판(68)은 그 중 둘이 장착판(68)의 각 축부에지(70)에 설치되는 네개의 롤러(72)사이에 파지된다. 상기 롤러(72) 각각은 제1도에 개략 도시된 로보트 아암(78)에 의해 운반되는 프레임(76)에 고정된 핀(74) 상에서 회전할 수 있다.

상기 프레임(76)은, 그 출력 샤프트(82)가 피니언 기어(84)에 구동 연결되는 모터(80)를 장착한다. 상기 피니언 기어(84)는 분무기 장착판(68)에 고정된 래크(86)와 결합한다. 상기 모터(80)가 작동하면, 피니언 기어(84)는 래크(86)에 대해 시계방향으로 아니면 반시계 방향으로 회전된다. 피니언 기어(84)와 래크(86) 사이의 구동 연결은 분무기 장착판(68)을 그 각각의 측부 에지(70) 상의 롤러(72) 사이에서 수직으로, 즉 Z 축을 따라 이동시킨다. 분무기 장착판(68)의 상기와 같은 이동은 코팅될 회로판과 같은 기판에 대해 분무 노즐(48)을 소요의 수직 위치에 위치시키기 위해 분무기(12)와 분무 노즐(48)을 그곳을 따라 운반한다.

분무기(12)와 분무 노즐(48)의 Y 방향 이동은 하기와 같이 얻어진다. 프레임(76)의 상부판에는, 지주(95)에 의해 각각 지지판(96)에 장착된 안내봉이나 직선로(92,94)에 의해 운반되는 네개의 베어링 블록(그중 두개만 도시됨)(88,90)이 장착된다. 이어서 지지판(96)은 제1도에 그 하나만 도시된 지주(98)에 의해, 로보트 아암(78)에 의해 지지 브래킷(101) 상에 지지되는 안내봉(100)에 장착된다.

모터(102)는 지지판(96)의 바닥에 고정되며, 피니언 기어(106)에 구동연결된 출력 샤프트(104)를 구비한다. 상기 피니언 기어(106)는 Y 방향으로 따라 연장하는 프레임(76)의 상부판에 장착된 래크(108)와 결합된다. 모터(102)의 작동에 반응하여 피니언 기어(106)는 래크(108)와 구동 결합하므로써 프레임(76)을 이동시키고, 따라서 분무기(12)와 분무 노즐(48)을 상기 언급한 Y 축을 따라 Y 방향으로 이동시킨다.

X 방향으로의 또는 X 축을 따라서의 분무기(12)와 분무 노즐(48)의 이동은 Y 축에 따르는 운동과 동일한 방식으로 얻어진다. 로보트 아암(78)에 장착된 제3모터(110)는 피니언 기어(114)를 운반하는 출력 샤프트(112)를 구비한다. 상기 피니언 기어(114)는, 지지판(96)위에 장착되어 X 축을 따라 연장하는 래크(116)와 구동 결합한다. 출력 샤프트(112)와 피니언 기어(114)의 회전에 반응하며, 지지판(96), 프레임(76)과 그로인해 분무기(12) 및 분무 노즐(48) 모두가 고정된 로보트 아암(78)에 대해 X 방향으로 움직인다.

분무기(12)와 분무 노즐(48)을 X, Y 및 Z 축을 따라 이동시키기 위한 상기 구동기구는 제한적으로 의도되지 않으며, 상기와 같은 X, Y 및 Z 운동을 얻기 위해서는 기타 다양한 기구가 사용될 수 있음을 알아야 한다.

[제4축 운동- 분무 노즐의 회전]

제3, 3a 및 3b도와 제1도에는, 분무기(12)에 대해 분무 노즐(48)을 회전시키기 위한 기구가 도시되어 있다. 상기 언급되었듯이 분무기(12)와 분무 노즐(48)은 X, Y 및 Z 방향으로 한 유니트로서 움직인다. 그러나 제4축 운동용의 기구는 분무기(12)의 나머지와 무관하게 그리고 로보트 아암(78)의 일체의 운동과 무관하게 분무 노즐(48)을 회전시키는데 효과적이다.

표시 휘일(118)은 분무기 본체(14)의 바닥 단부 아래에서 연장부(26)에 고정 장착된다. 표시 휘일(118)은 그 중심으로부터 동일한 반경의 거리에서 90°씩 이격된 네개의 하향 연장하는 핀(120a-120d)을 갖는다. 상기 표시 휘일(118)의 주변에는 네개의 오목부(122a-122d)가 각각 핀(120a-120d)과 반경방향 정렬하여 형성된다.

지지 프레임(124)은 표시 휘일(118)의 한쪽으로부터 바깥쪽으로 외팔 지지되고 그 위치에서 나사(126)에 의해 분무기 장착판(68)의 아래쪽에 장착된다. 상기 지지 프레임(124)은 제3a도에 도시된 연장된 위치와 제3도에 도시된 후퇴된 위치 사이에서 이동 가능한 하기에서 보다 상세히 기술되는 바와 같은 피스톤(130)을 갖는 공기압 실린더(128)를 구비한다. 상기 피스톤(130)은 이음쇠(131)에 고정되고, 이는 다시 132에서 추진판(134)에 피봇 장착된다. 추진판(134)은 제3도 내지 3b도에 도시된 바와 같이, 그 두단부 사이의 일 측부상의 캠 표면(136)과, 그 전방 또는 좌측 단부에서의 노치(138)로 형성된다. 핀(140)은 하기에서 명백히 될 목적들을 위해 추진판(134)의 윗면으로부터 상향 연장된다.

지지 프레임(124)의 전방 또는 좌측에는 144에서 그곳에 핀 결합되는 로킹 아암(142)이 장착된다. 로킹 아암(142)의 일단부는 구부러지고, 표시 휘일(118) 둘레의 오목부(122)와 결합 가능한 롤러(146)를 장착한다. 지지 프레임(124)에 의해 지지되는 지주(150)와 로킹 아암(142) 사이에서 연장되는 스프링(148)은 롤러(146)가 표시 휘일(118)의 둘레에 대항하여 유지되도록 제3도 내지 3b도에 도시된 바와 같이 시계방향으로 로킹 아암(142)의 일단부에 힘을 가한다.

본 발명의 제4축 기구의 작동은 다음과 같다. 제3동 도시된 위치에서 공기압 실린더(128)의 피스톤(130)은 추진판(134)상의 핀(140)이 로킹 아암(142)의 후방에 위치하고 표시 휘일(118)의 핀(120b)이 추진판(134)의 노치(138)안에 위치하는 후퇴된 위치에 존재한다. 추진판(134)과 프레임(124) 사이에 연결된 스프링(152)은 핀(120b)에 저항하여 추진판(134)에 힘을 가한다. 또한, 로킹 아암(142)의 롤러(146)는 표시 휘일(118)을 고정된 회전 위치에 유지시키기 위해 표사 휘일(118) 둘레의 오목부(122c)에 들어앉는다.

제3a도에서, 공기압 실린더(128)가 피스톤(130)을 밀어내도록 작동되면 두가지 운동이 차례로 발생한다. 우선 추진판(134)상의 핀(140)은 롤러(146)가 표시 휘일(118)상의 오목부(122c)와 결합 해제되도록 로킹 아암(142)과 결합하여 그것을 피봇부(144) 주위로 피봇시킨다. 이는 표시 휘일(118)을 그것이 회전 가능하도록 하는 그 로크된 위치로부터 자유롭게한다. 피스톤(130)이 연장됨에 따른 추진판(134)의 부가의 전방이동은 추진판(134)의 노치(138)가 표시휘일(118)의 핀(120b)과 결합하도록 한다. 추진판(134)은 핀(120b)과의 결합으로 인해 표시 휘일(118), 부착된 연장부(26) 및 분무 노즐(48)을 회전시키고 로킹 아암(142)의 롤러(146)는 표시 휘일(118)의 둘레를 이동하게 된다.

피스톤(130)이 제3a도에서와 같이 완전히 연장되면, 추진판(134)은 표시 휘일(118)을 거의 90°회전시키고 핀(120b)은 제3도에서 핀(120a)이 있었던 위치로 이동된다. 전방으로의 이동중에, 추진판(134)은 표시 휘일(118)의 원형형상으로 인해 아치형상의 경로를 밟아 이동하는데 이는 피스톤(130)에 연결된 이음쇠(131)와 추진판(134) 사이의 피봇연결에 의해 가능하다. 이 아치형상 경로는 핀(140)이 로킹 아암(142)의 단부 주위를 지나서 휘일(118) 둘레와의 재결합을 위해 로킹 아암을 자유롭게 할 수 있게 한다. 피스톤(130)의 완전 연장시에, 로킹 아암(142)의 롤러(146)는 제3a도에 도시된 바와 같이 표시 휘일(118) 둘레상의 오목부, 즉 오목부(122d)에 들어앉는다. 이는 추진판(134)이 피스톤(130)의 후퇴와 함께 그 초기위치로 되돌아가는 동안 표시휘일(118)을 고정된 회전위치에 로크시킨다.

그 초기 위치로의 귀환중에, 추진판(134)의 캠표면(136)은 원래 핀(120b)이 있던 위치로 이동된 핀(120c)을 따라 이동한다. 제3b도를 참조한다. 상기 캠 표면(136)은 추진판(134)상의 핀(140)이 제3도에 도시된 바와 같이 로킹 아암(142)을 치우고 로킹 아암(142) 후방의 그 원래 위치로 돌아갈 수 있도록 추진판(134)을 로킹 아암(142)에 대해 바깥쪽으로 힘을 가하는데 효과적이다.

양호한 실시예에서, 캠 플레이트(143)는 표시 휘일(118)의 위로 운반된다. 리미트 스위치(147)에 연결된 이동 레버(145)는 캠 플레이트(143)의 외주에 대해 이동한다. 캠 플레이트(143)를 따라 예정된 위치에 도달했을때 이동 레버(145)는 표시 휘일(118)이 홈 위치에 있음을 즉 네개의 핀(120a-120d)이 제3도에 도시된 위치에 자리하고 있음을 나타내도록 리미트 스위치(147)를 작동시킨다.

상기 과정은 표시 휘일(118)이 연장부(26)의 종축에 대해 부가의 90°를 표시하도록 반복된다. 로보트 아암 제어와 관련한 컨트롤러(도시되지 않음)는 표시 휘일(118)의 회전주기 및 회전속도가 바라는대로 변경될 수 있도록 공기압 실린더(128)의 작동을 제어하는데 효과적이다. 특정한 적용 요구 조건에 따라서는 분무 노즐(48)의 소요 회전운동을 얻도록 공기압 실린더(128)가 피스톤(130)을 저속이나 고속으로 그리고 높거나 낮은 주기로 연장 및 후퇴시키도록 작동될 수도 있다.

[제5축 운동-분무 노즐의 피봇운동]

제2도와 제2a도에는 분무 노즐(48)을 연장부(26)와 분무기(12)에 대해 경사지게 하기 위한 기구의 일실시예가 도시되어 있다. 이 기구는 X, Y 및 Z 축을 따르는 분무기(12)의 운동과 무관하게 그리고 분무 노즐(48)의 회전과 무관하게 분무노즐(48)을 아치형 경로를 따라 경사지게하거나 피봇시키는데 효과적이다.

공기압 실린더(154)는 분무기 장착판(68)에 장착되며, 너트(159)로 이음쇠(158)에 고정 장착된 피스톤(156)을 갖는다. 멈춤판(160)은 공기압 실린더(154)의 기초부에 장착되며, 멈춤 볼트(164)를 활주 가능하게 수용하는 슬롯이나 구멍으로 형성된다. 상기 멈춤 볼트(164)는 조절 너트(166)에 의해 이음쇠(158)에 연결되고, 피스톤(156)의 연장과 후퇴에 반응하여 함께 이동할 수 있다.

상기 이음쇠(158)는 슬리이브(176)의 상부 디스크(172)와 하부 디스크(174)에 의해 형성되는 홈(170)에 느슨하게 수용되는 그 하나만 제1,2,2a 및 5도에 도시된 한쌍의 이격된 아암(168)을 갖는다. 슬리이브(176)는 일반적으로 원통형상이고, 그곳을 따라 수직방향으로, 즉 Z 축에 평행하게 이동하기 위해 연장부(26)에 활주 가능하게 장착된다. 통상 커넥터 핀(178)은표시 휘일(118)과 수직 이동가능한 슬리이브(176)의 상대회전 위치를 유지시키기 위해 상기 표시 휘일(118)과 상부 디스크(172) 사이에서 연장된다.

상기 언급한 바와 같이, 노즐 지지부재(49)는 어댑터(46)의 횡방향 관통구멍(54)안에 회전 가능하게 유지되고 노즐 지지부재(49)의 돌출부(56)는 노즐 경사 레버(184)를 일부 형성하는 한쌍의 아암(180,182) 사이에 클램핑된다. 경사 레버(184)의 아암(180,182)은 서로 이격되어 있고 그 사이에는 상기 돌출부(56)의 둘레를 선을 긋는 노치를 갖는다. 노즐 경사 레버(184)의 운동이 직접 노즐 지지부재(49), 노즐 홀더(63) 및 노즐(48)에 전달되도록 아암(180,182)이 함께 돌출부(56)와 클램핑 결합되게 하는 볼트(185)는 아암(180,182) 사이에서 연장된다.

노즐 경사 레버(184)의 일단부는 핀(186)에 의해 노즐 크랭크 아암(188)의 하단부에 피봇 장착된다. 노즐 크랭크 아암(188)의 반대쪽 상단부는 핀(189)에 의해 하부 디스크(174) 바로 아래의 슬리이브(176)에 피봇 장착된다.

제2도, 2a 도 및 4도에서 분무 노즐(48)의 피봇 운동은 하기와 같이 얻어진다. 공기압 실린더(154)는 상기 도면에 도시된 바와 같이 피스톤(156)을 연장시켜서 이음쇠(158)와 멈춤 볼트(164)를 하향 이동시키도록 작동한다. 이어서 이음쇠(158)는 연장부(26)를 따라 슬리이브(176)에 하방향의 힘을 가한다. 슬리이드(176)의 이 같은 운동은 제2a도에 도시된 바와 같이 노즐 경사 레버(184)를 시계방향으로 피봇시키는 노즐 크랭크 아암(188)에 하방향의 힘을 가한다. 노즐 경사 레버(184)와 돌출부(56) 사이의 연결장치로인해 분무 노즐(48)은 노즐 경사 레버(184)와 동일한 운동방향으로 피봇된다. 분무 노즐(48)의 배출구(71)는 따라서 노즐 경사 레버(184)의 피봇 운동량에 대응하는 호만큼 시계 방향으로 경사지거나 피봇된다.

이와 반대의 상방향으로의 피스톤(156) 운동에 반응하여 이음쇠(158)는 슬리이브(176)를 노즐 크랭크 아암(188)과 함께 운반하면서 상방향으로 민다. 노즐 크랭크 아암(188)의 이 상방향 이동은 노즐 경사 레버(184)를 반대방향, 즉 반시계 방향으로 피봇시키므로써 노즐 지지부재(49)를 그리고 그로인해 노즐(48)을 같은 방향으로 경사시키거나 피봇시킨다. 따라서 피스톤(156), 이음쇠(158), 슬리이브(176) 및 노즐 크랭크 아암(188)의 수직상향 및 하향운동은 노즐 경사 레버(184)에 의해 분무 노즐(48)의 피봇운동 또는 경사 운동으로 변환된다.

분무 노즐(48)에 부여되는 피봇운동의 정도는 멈춤 볼트(164)에 의해 조절된다. 제2a도에 도시된 바와 같이 멈춤볼트(164)의 헤드(165)는 멈춤판(160)의 윗면에 위치된다. 피스톤(156)이 연장되어 이음쇠(158)를 하향 이동시킴에 따라, 멈춤볼트(164)는 이음쇠(158)와 함께 운반된다. 멈춤볼트(164)의 헤드(165)가 고정된 멈춤판(160)과 결합하면 피스톤(156)의 더 이상의 하방향 이동은 멈춰진다. 이는 연장부(26)를 따라 슬리이브(176)의 수직 이동량을 조절하며 이는 다시 노즐 크랭크 아암(188)과 노즐 경사 레버(184)의 움직임을 조절한다. 고정된 멈춤판(160)에 대한 멈춤볼트(164)의 헤드(165) 위치는 너트(166)를 느슨하게 하여 멈춤볼트(164)를 이음쇠(158)를 따라 이동시키므로써 조절할 수 있다.

제5도 내지 제7도에는 분무 노즐(200)을 피봇시키기 위한 기구의 다른 실시예가 도시되어 있다. 분무 노즐(200)은 제2도, 2a도 및 4도를 참조하여 상기 기술된 노즐(48)과 동일한 방식으로 분무기(12)에 대해 회전되지만, X, Y 및 Z 축을 따르는 분무기 본체(14)의 이동과 무관하게 분무 노즐(200)을 아치형 경로를 따라 경사 시키거나 피봇시키도록 상이한 구조가 제공된다. 제2도, 2a도 및 4도의 그것과 공통인 제5도 내지 7도의 실시예의 구조는 참조번호가 동일하게 부여된다.

제5도 내지 제7도의 실시예와 제2도, 2a 도 및 제4도의 실시예간의 주요 차이점은 제5도 내지 제7도의 실시예에서의 분무 노즐(200)은 연장부(26)와 거의 동일한 종축을 따라 위치하고 반면에 이미 기술한 실시예의 노즐(48)은 연장부(26)의 축으로부터 오프셋되어 있다는 것이다. 제4도를 참조한다. 몇몇 적용에 있어서, 이러한 노즐(48)의 오프셋은 로보트 아암과 기타 자동 조작기구가 노즐(48)을 기판에 대해 적절히 정렬하기 어렵게 한다는 것이 밝혀졌다. 어떤 경우에는 분무기(12)의 연장부(26)와 거의 동일한 축을 따라 위치했을때 분무 노즐(200)을 기판에 대해 위치시키는 것이 보다 요이하다. 노즐(200)을 연장부(26)의 축과 정렬시키는 것의 다른 이점은 4축 작동에서 5축 작동으로 또는 그 반대의 전환이 간단해지는 것이다. 예를 들어, 로보트 아암이 처음에 4축 작동으로 프로그램되어 있으면 연장부(26)와 노즐(200)은 X, Y 및 Z 축에 대해 움직일 수 있고 노즐(200)은 피봇은 아니지만 회전할 수 있다. 5축 동작으로의 전환을 위해 즉 노즐의 피봇가능한 운동을 추가하기 위해 여기에서 로보트 아암의 운동을 제5도 내지 7도의 실시예와 함께 X 축 및 Y 축을 따라 재프로그래밍 할 필요는 없다. 노즐(200)이 연장부(26)의 축을 따라 위치하기 때문에, 연장부(26)와 노즐(200)의 조작에 있어서 로보트 아암 운동을 X 축 및 Y 축에 대해 조절할 필요없이 연장부(26)와 노즐(200)은 필요한대로 목표면적의 보다 양호한 적용범위를 얻도록 회전 및 피봇할 수 있다.

제5도 내지 제6도에서, 분무 노즐(200)의 경사 또는 피봇운동 생성기구는 환형벽(206)과 바닥벽(208)에 의해 한정되는 상부 공동(204)을 갖는 회전고리 기초부(202)를 구비한다. 환형 벽(206)은, 회전고리 기초부(202)와 연장부(26)를 서로 결합시키도록 연장부(26) 바닥의 외측 나삿니와 결합하게 되어 있는 내측 나삿니로 형성된다. 보통 플런저(22)의 하단부(30)나 선단용 시이트(32)는 바닥벽(208)에 얹혀지고, O-링(210)은 바닥벽(208)과 연장부(26)의 바닥에지 사이에 있는 시이트(32)에 대해 연장된다. 제6도에 도시된 바와 같이 조립된 위치에 있는 회전고리 기초부(202)와 연장부(26)와 함께, 연장부(26)내의 통로(28)는 시이트(32)내의 구멍(212)과의 사이에서 코팅물질을 이동시키기 위해 구멍(212)과 정렬한다.

회전고리 기초부(202)의 하부 본체부(213)는 노즐 지지부재(216)를 활주 가능하게 피봇 장착하는 관통구멍(214)으로 형성된다. 이 노즐 지지부재(216)는 그 내부의 개구(220)를 통해 회전고리 기초부(202)내의 환형 관통구멍(214)으로부터 바깥쪽으로 연장되는 편평부(219)를 갖는 샤프트(218)를 갖는다. 편평부(219)를 갖는 샤프트(218)는 경사레버(224)내에 형성된 결합구멍(222)안에 고정 장착되고 상기 경사 레버(224)는 샤프트(218)의 외측단부(228)에 연결된 스냅링(226)에 의해 회전고리 기초부(202)에 대항하여 샤프트(218) 상에 유지된다. 상기 경사 레버(224)의 대항 단부는핀(186)에 의해 노즐 크랭크 아암(188)에 연결되는데, 그 구조와 작동은 제2도, 2a도 및 4도의 실시예와 관련하여 상기 기술되어 있다.

제7도에 도시되어 있듯이, 노즐 지지부재(216)의 상부는 회전고리 기초부(202)에 형성된 이송포트(232)를 통해 시이트(32)내의 구멍(212)과 연통하는 원주방향으로 연장하는 슬롯(230)으로 형성된다. 상기 슬롯(230)은 노즐 지지부재(216)에 형성된 연신된 오목부(236)내에 구비되는 O-링(234) 사이에서 노즐 지지부재(216)의 바깥둘레 일부를 따라 연장된다. 슬롯(230)은 노즐 지지부재(216)내의 커넥터 통로(238)에 연결되는데, 이 통로는 스페이서(242)를 갖춘 노즐 지지부재(216) 내의 공동(240)으로 연장된다.

상기 스페이서(242)는 후술되는 바와 같이 노즐(200)을 장착하는 노즐 홀드(245)와 커넥터 통로(238) 사이에 끼워진다. 노즐 홀더(245)는 노즐 지지부재(216)의 기초로부터 공동(240)으로 연장되는 구멍(244)안에 수용된다. 상기 구멍(244)의 상부에는 노즐 홀더(245)가 노즐 지지부재(216)안으로 나사 체결되어 스페이서(242)에 대해 아래로 조여질 수 있도록 노즐 홀더(245)상의 외측 나삿니와 결합하게 되어 있는 내측 나삿니를 갖는다. 노즐 홀더(245)의 치형성되지 않은 하부는 보통 코팅 물질이 그곳을 지나 누설되는 것을 방지하기 위해 그 내측 나삿니 아래에서 구멍(244)을 밀봉하는 테플론 링(247)을 장착한다.

노즐(200)은 일반적으로 제4도와 관련하여 상기 기재된 방식으로 그리고 루드에게 허여된 미합중국 특허 제 4,346,849 호에 기재된 바와 같이 노즐 홀더(245)의 기초부에 납땜된다. 미합중국 특허 제 4,346,849호에 기재되어 있듯이 노즐 홀더(245)는 원통형 시이트를 제공하도록 그 최하단부에서 카운터 보오링되는 관통구멍(246)과 함께 형상을 이룬다. 노즐(200)은 그 배출구(249)가 노즐 홀더(245)내의 관통구멍(246)과 정렬하도록 상기 원통형 시이트내의 노즐 홀더(245)에 납땜된다. 제7도에 도시되어 있듯이, 유로는 노즐 홀더(245)에 설치된 노즐(200)과 함께, 노즐 지지부재(216) 내의 커넥터 통로(238)와 슬롯(230)으로의 회전고리 기초부(202) 안의 이송 포트(232)를 통하고 노즐(200)의 배출구(249)로의 노즐 홀더(245)내 관통구멍(246)을 통하는, 시이트(32)의 구멍(212)안으로의, 연장부(26)내 통로(28)로 형성된다.

제7도 실시예에서의 상기 기술한 유로는 비교적 짧으며, 이는 제1도 내지 5도의 실시예에서 기술된 것보다 이점을 제공한다. 제4도에 도시되어 있듯이 예를들어 비교적 긴 유로가 시이트(32)와 노즐(48) 사이에 형성된다. 이 같이 긴 유로는 출발(start up) 문제 즉 플런저(22)가 초기에 개방위치로 이동했을때 유로에 있는 다량의 물질이 배출되고 폐쇄위치로 이동했을때 플런저(22) 하류에 있는 물질의 적어도 일부가 노즐(200)로부터 떨어져 나올 수 있는 문제를 만들어 낼 수 있음이 밝혀졌다. 또한 플런저(22)와 노즐(48) 사이의 유로에 있는 물질이 상기와 같은 유로내 물질의 비교적 큰 체적으로 인해 그 이동중에 노즐(48)로부터 밖으로 던져질 수 있다는 것도 밝혀졌다. 제7도의 실시예는 보다 적은 체적읜 물질을 운반하는 노즐(200)과 플런저(22)사이에 보다 짧은 유로를 제공하므로써 이러한 문제점을 감소시키거나 해소하였다.

노즐(200) 용의 경사 또는 피봇 기구는 다음과 같이 작동한다. 제2도, 2a도 및 4도와 관련하여 상기 기술된 바와 같이 노즐 크랭크 아암(188)의 왕복운동에 반응하여, 경사 레버(224)의 일단부가 위아래로 움직인다. 제5도를 참조한다. 경사 레버(224)의 타단부와 노즐 지지부재(216)의 샤프트(218) 사이의 연결로 인해, 노즐 지지부재(216)는 경사 레버(224)가 왕복운동함에 따라 환형 관통구멍(214) 안에서 활주 가능하게 피봇된다. 관통구멍(214) 에서의 그 같은 노즐 지지부재(216)의 활주 피봇운동은 노즐(200)의 배출구(249)를 통하여 코팅물질을 소요 각도로 향하게 하기 위해 분무 노즐(200)을 연장부(26)의 축에 대해 경사지게 하거나 피봇시킨다.

회전고리 기초부(202) 내에서 노즐 지지부재(216)의 경사 또는 활주 운동을 수용하기 위해, 회전고리 기초부(202)의 바닥부에는, 연장된 개구(248)의 대향 에지(250,252) 사이의 거리와 동등한 호를 따라 노즐(200)이 노즐 지지부재(216)와 함께 경사지거나 피봇 운동할 수 있도록 그 안에서 환형 관통구멍(214)과 연통하는 연장된 개구(248)가형성된다. 개구(248)의 대향 에지(250,252) 사이의 거리나 호는 회전고리 기초부(202) 내에서의 노즐 지지부재(216)의 노즐(200)의 피봇 운동이 제한되지 않고 노즐(200)이 개구(248)의 에지(250,252)와 접촉하지 않게 노즐 크랭크 아암(188)의 수직이동이나 행정에 대응하도록 선택된다. 또한 원주방향으로 연장되는 슬롯(230)은 노즐 지지부재(216) 상부에서, 노즐 지지부재(216)가 회전고리 기초부(202)의 환형 관통구멍(214) 안에서 활주하거나 피봇함에 따라 회전고리 기초부(202) 내의 이송 포트(232)와의 연통을 유지하도록 형상을 갖는다. 슬롯(230)은 회전고리 기초부(202) 내의 노즐 지지부재(216)의 활주 운동의 범위에 걸쳐서 이송 포트(232)와의 연통을 항상 유지하도록 충분한 원주 길이이다.

상기 언급된 바와 같이, 제5도 내지 제7도에 도시된 구조의 주요 장점은 분무 노즐(200)이 일반적으로 연장부(26)의 종축과 정렬하여 향한다는 것이다. 노즐(200)이 연장부(26)에 대해 경사지거나 피봇될 수 있게 되면서도, 제2도, 2a 도 및 4도 실시예에서의 노즐(48)과 연장부(26) 사이의 오프셋은 거의 회피된다.

본 발명이 양호한 실시예에 대해 기술되었지만 여러가지 변화가 이루어질 수 있고 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 그 요소에 대해 동등한 것으로 대치될 수도 있음은 본원 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이해될 것이다. 또한 본 발명의 고리에 대해 그 필수범위를 벗어나지 않으면서 특정한 상황이나 물질을 적합하게 하도록 여러가지 수정이 이루어질 수도 있다. 따라서 본 발명은 그 수행에 있어 최상의 모드로 고려되는 특정 실시예에 국한되지 않고자 하며 청구범위의 범주안에 드는 모든 실시예를 포함할 것이다.

Claims (10)

1. 코팅물질을 이동시키기 위해 통로가 형성된 연장부와, 코팅물질을 표면상에 배출하기 위해 상기 연장부에 연결된 분무 노즐을 갖는 분무 장치와, 상기 분무 장치와 상기 표면사이에서 X 축을 따라 상대 운동을 형성하기 위한 수단과, 상기 분무장치와 상기 표면 사이에서 X 축에 대해 수직한 Y 축을 따라 상대운동을 형성하기 위한 수단 및 상기 연장부에 대해 분무 노즐을 피봇시키기 위한 수단을 구비하는 코팅물질을 표면에 적용시키는 장치에 있어서, 상기 연장부에 대해 분무 노즐을 피봇시키기 위한 상기 수단은, 상기 연장부에 연결되고 공동이 형성된 회전고리 기초부와, 상기 회전고리 기초부의 공동내에 활주 가능하게 장착되는 노즐 지지부재와, 상기 노즐 지지부재에 형성된 구멍에 장착되고 상기 분무 노즐을 고정 장착하는 노즐 홀더 및, 분무 노즐이 연장부에 대해 피봇되도록 노즐 지지부재 및 노즐 홀더와 분무 노즐을 회전고리 기초부내에서 활주시키기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 노즐 지지부재에는 원주방향으로 연장되는 연장 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯은 상기 회전고리 기초부내에서의 상기 노즐 지지부재의 활주운동동안 상기 연장부내의 통로와 연통 유지되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 회전고리 기초부는 그 안에 공동이 형성된 본체부를 가지며, 상기 본체부는 노즐 홀더와 분무 노즐이 그 내부에서 회전고리 기초부에 대해 이동가능한 공동으로부터 방사상 외측으로 연장되는 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 노즐 지지부재를 활주시키기 위한 수단은, 상기 연장부를 따라 제1 및 제2방향으로 이동가능한 슬리이브와, 노즐 지지부재에 연결되는 샤프트 및, 상기 슬리이브와 샤프트 사이에 연결되며, 상기 노즐 지지부재에 의해 운반되는 분무 노즐과 노즐 홀더가 연장부에 대해 피봇되도록 슬리이브의 이동에 반응하여 상기 샤프트를 회전시키므로써 상기 노즐 지지부재를 상기 회전고리 기초부내의 공동내에서 활주 가능하게 피봇시키는 노즐 크랭크 아암을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 노즐 지지부재는 노즐 홀더와 분무 노즐이 연장부에 대해 거의 정렬되도록 상기 회전고리 기초부의 공동안에 운반되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 코팅물질을 이동시키기 위한 통로가 형성된 연장부와, 코팅물질을 표면상에 배출하기 위해 상기 연장부에 연결된 분무 노즐을 갖는 분무장치와, 상기 분무장치와 상기표면사이에서 X 축을 따라 상대 운동을 형성하기 위한 수단과, 상기 분무장치와 상기 표면사이에서 X 축에 대해 수직한 Y 축을 따라 상대운동을 형성하기 위한 수단과, 상기 X 축 또는 Y 축을 따르는 분무장치의 이동방향에 대해 거의 수직인 위치에 상기 분무 노즐을 위치시키기 위해 상기 연장부와 상기 분무 노즐을 X 축과 Y 축에 거의 수직한 축에 대해 회전시키기 위한 수단 및, 상기 분무 노즐의 회전과 무관하게 상기 분무 노즐을 분무장치에 대해 피봇시키기 위한 수단을 구비하는 코팅물질을 표면에 적용시키는 장치에 있어서, 상기 연장부에 대해 분무 노즐을 피봇시키기 위한 상기 수단은, 상기 연장부에 연결되고 공동이 형성된 회전고리 기초부와, 상기 회전고리 기초부의 공동내에 활주 가능하게 장착되는 노즐 지지부재와, 상기 노즐 지지부재에 형성된 구멍에 장착되고 상기 분무 노즐을 고정 장착하는 노즐 홀더 및, 분무 노즐이 연장부에 대해 피봇되도록 노즐 지지부재 및 노즐 홀더와 분무 노즐을 회전고리 기초부내에서 활주시키기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 노즐 지지부재에는 원주방향으로 연장되는 연장 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯은 상기 회전고리 기초부내에서의 상기 노즐 지지부재의 활주운동동안 상기 연장부내의 통로와 연통 유지되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 회전고리 기초부는 그 안에 공동이 형성된 본체부를 가지며, 상기 본체부는 노즐 홀더와 분무 노즐이 그 내부에서 회전고리 기초부에 대해 이동가능한 공동으로부터 방사상 외측으로 연장되는 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 노즐 지지부재를 활주시키기 위한 수단은, 상기 연장부를 따라 제1 및 제2 방향으로 이동가능한 슬리이브와, 노즐 지지부재에 연결되는 샤프트 및, 상기 슬리이브와 샤프트 사이에 연결되며, 상기 노즐 지지부재에 의해 운반되는 분무 노즐과 노즐 홀더가 연장부에 대해 피봇되도록 슬리이브의 이동에 반응하여 상기 샤프트를 회전시키므로써 상기 노즐 지지부재를 상기 회전고리 기초부내의 공동내에서 활주 가능하게 피봇시키는 노즐 크랭크 아암을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제6항에 있어서, 상기 노즐 지지부재는 노즐 홀더와 분무 노즐이 연장부에 대해 거의 정렬되도록 상기 회전고리 기초부의 공동안에 운반되는 것을 특징으로 하는 장치.