KR100578693B1

KR100578693B1 - 레진 도포장치

Info

Publication number: KR100578693B1
Application number: KR1020040098764A
Authority: KR
Inventors: 홍승민; 이수진; 문찬영
Original assignee: 주식회사 프로텍
Priority date: 2004-11-29
Filing date: 2004-11-29
Publication date: 2006-05-16

Abstract

본 발명은 인쇄기로기판(PCB : Printed Circuit Board) 상에 칩이나 IC와 같은 부품을 고정하기 위해 에폭시와 같은 레진을 디스펜싱하는 레진도포장치에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 레진도포장치는 X-Y-Z축을 따라 이동가능한 로봇유니트의 구동헤드에 설치되는 몸체(100)에 레진을 담고 있는 시린지(S)를 고정시켜 이 시린지로부터 레진을 디스펜싱하도록 구성하되, 상기 몸체(100)에 설치된 서보모타(110)의 제어에 의해 업다운조절수단(200)이 반복적인 일정구간의 회전각도를 정, 역회전동작하고, 이 업다운조절수단의 동작에 의해 업다운연동수단(300)과, 이 업다운연동수단에 로크자재로 직결된 스크류(400)의 반복적인 승강운동을 구현함으로서 분배니들수단(500)을 구성하는 니들(540)의 시트면(545)을 상기 스크류(400)의 선단이 반복적으로 개폐 동작하여 레진용액의 토출과 차단을 매우 짧은 시간에 반복적으로 제공함으로서 연속적인 돗팅의 디스펜싱작업을 구현과 상기 서보모타(110)의 지속적인 정회전에 의해 상기 니들(540)의 시트면(545)이 개방상태로 일정시간 레진용액의 토출이 진행되어 라인 디스펜싱을 구현한 것이다.

업다운조절수단, 업다운연동수단, 원통캠, 텐션밀착수단, 니들, 스크류

Description

레진 도포장치{Resin dispensing apparatus}

도 1은 본 발명의 사시도 이고,

도 2는 도 1의 배면방향에서 본 저면사시도 이다.

도 3은 본 발명의 전체 구성부재 분해사시도이다.

도 4는 본 발명의 종단면도 이다.

도 5는 도 4의 상부측 일부 발췌 확대도 이고,

도 6은 도 4의 하부측 일부 발췌 확대도 이다.

도 7은 본 발명을 구성하는 업다운조절수단의 분해사시도 이다.

도 8은 본 발명을 구성하는 업다운연동수단의 분해사시도 이다.

도 9는 본 발명을 구성하는 시린지고정수단과 레진량감지수단의 분해사시도 이다.

도 10은 본 발명을 구성하는 텐션밀착수단의 분해사시도 이다.

도 11은 본 발명을 구성하는 분배니들수단의 분해사시도 이다.

도 12는 본 발명을 구성하는 업다운 조절수단, 업다운연동수단, 스크류 및 텐션밀착수단을 발췌한 정단면도 이다.

도 13 및 도 14는 본 발명의 업다운조절수단과 업다운연동수단, 스크류 및 텐션밀착수단의 발췌 작동도,

도 13은 초기상태의 스크류가 니들의 토출구를 차단한 상태를 보여주는 설명도 이고,

도 14는 스크류가 상승하여 니들의 토출구를 개방한 상태를 보여주는 설명도 이다.

도 15 및 도 16은 본 발명의 업다운 연동수단을 구성하는 커넥팅로드와 스크류가 연결과정을 보여주는 연결수단의 작동도로서,

도 15는 스크류가 로크되어 연결 고정된 상태도 이고,

도 16은 스크류의 로크가 해제되어 분리되는 상태도 이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100: 몸체 110: 서보모타

200 : 업다운조절수단 210: 연결지지판

220: 원통캠 230: 각도조절원판

232: 단속로드 240: 연결로드

300: 업다운연동수단 310: 캠팔로우

330: 커넥팅로드 350: 연결수단

355: 로킹플레이트 400: 스크류

500: 분배니들수단 600: 시린지고정수단

700: 텐션밀착수단 800: 레진량감지수단

본 발명은 가전제품, 통신기기 또는 이와 유사한 제품에 사용되는 인쇄기로기판(PCB : Printed Circuit Board) 상에 칩이나 IC와 같은 부품을 고정하기 위해 에폭시와 같은 레진을 디스펜싱하는 레진도포장치에 관한 것으로서, 특히 간소한 구조로서 레진의 특성이나 디스펜싱작업의 적용범위에 따라서 니들간극의 조절에 의한 토출량의 조절, 돗트디스펜싱 작업, 라인 디스펜싱 작업 등 작업범위가 다양하고, 스크류 교환작업의 분해 결합의 용이 및 세척부품의 세척 용이성으로 장비운용에 따른 유지보수를 극대화한 레진도포장치에 관한 것이다

일반적으로 표면실장부품(칩, IC)을 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 실장하기 위한 에폭시수지와 같은 점성이 있는 용액(레진)을 디스펜싱(Dispensing)하거나, 반도체 소자를 외부의 환경으로부터 보호하기 위해 칩(chip) 둘레를 도포, 봉합(encapsulation)하여 플립칩(flip chip)을 언더필(underfill)하는 공정에 적용되는 레진도포장치(디스펜서)가 다양한 기술로 상용화되고 있다.

이러한 레진도포장치는 최근에 산업기술의 고속화로 65,000chip/hour 이상의 표면실장기로서 고속 칩마운터가 개발되어 상용화되고 있고, 이러한 고속 칩마운터에 부응하기 위해서는 고속 및 정밀도가 향상된 것이 요구되고 있는 실정이다.

특히, 반도체칩의 표면실장에 사용되는 레진도포장치는 용액분배의 정확성과 신속성이 보장되어야 하고, 디스펜싱에 따른 정량의 레진의 토출이 정확하게 진행되어야만 불량률을 줄일 수 있으며, 장시간 사용에 따른 반복적인 고속의 용액 토 출을 위한 작동 및 매우 작은 허용오차 범위 내에서 동일량의 점 또는 면적으로 디스펜싱하는 높은 정도의 반복작동이 요구된다.

한편, 이러한 레진도포장치는 사용되는 레진(접착제)의 도포량은 부품의 크기 등에 의해서 양을 변경할 필요가 있고, 적량의 도포를 하지 않으면 안된다.

즉, 도포량이 작으면 부품 고정의 역할을 다하지 못하게 되고, 반면에 도포량이 과량일 경우는 솔더링(Soldering) 랜드 위에까지 접착제가 흘러 솔더링(Soldering)에 장애가 되기도 하고, 또 양호한 전기적 접속이 얻어지지 못하는 원인이 되기도 한다.

또한 이러한 레진도포장치를 이용한 레진(접착제)의 도포 방법에 있어, 전자부품의 밑에 한쪽 편에 도포해서는 안되고, 일반적으로 복수개의 작은 도트 상으로 접착제를 도포하고, 부품을 장착하는 방법이 이용된다. 이 경우에는, 각 도트는 작게 되므로 도포량이 다소 편차가 있어도 그 영향은 작게 된다.

그러나, 부품의 크기가 클 경우는 이 도트의 수를 증가시키는 것에 의해 대응이 가능하다.

언더필 공정의 경우에는 더욱 그러하다.

또한, 적용되는 접착제(레진)의 점도, 칙소성(형상 유지성), 유동특성, 온도 안정성, 점착성의 특성에 따라 운용되는 레진도포장치의 설정조건이 달라지게 되나 가장 중요한 것은 도포압력, 도포시간(도포속도)이 가장 많은 영향을 주게 된다.

그러나 종래의 레진도포장치는 레진(접착제)의 특성에 부응하여 장비로서 호환성, 즉 디스펜싱에 따른 돗트작업이나 라인디스펜싱 또는 언더필 작업과 토출량 의 조절이 하나의 장치에 제공되지 못하여 작업의 다양화가 제공되지 못하는 점,

장비 구성이 매우 복잡하여 제조코스트가 높아지는 점,

레진 특성에 따라 세척부품의 분해 조립의 난이성과 토출량에 직접 영향을 끼치는 스크류의 스트로크(stroke)의 조절의 복잡한 점,

레진(접착제) 특성에 따라 사용되는 스크류의 교환작업 및 사용과정에서의 스크류와 니들 및 하우징 내부의 세척작업이 어렵거나 복잡한 단점이 있었다.

특히, 최근에는 고속의 칩마운터가 상용화되고 있는 실정이고, 이러한 실정에 적극적으로 대처할 수 있는 고속의 도포장치(디스펜서)가 요구되고 있으나,

종래의 도포장치는 구성이 매우 복잡하여 장비의 중량화 단점, 부피비대에 의한 운용기간 중에 잦은 고장 및 보수가 요구되는 단점, 사용 후 장비의 분해 조립이 난이한 단점 및 세척부품의 세척 작업에 따른 분리작업이 난이한 여러 가지 단점을 갖고 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 레진도포장치의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 레진도포장치의 활용성을 높이기 위해 구조를 개선한 것이다.

즉, 표면실장 기술에 적용되는 레진의 종류에 따라서 하나의 장치에서 다양한 작업이 가능하여 장치의 범용성을 극대화 및 신뢰성을 극대화가 가능한 레진도포장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 장비 운용과정에서 적용되는 부품에 따라서 교체되는 레진를 사용하기 위하여 세척부품이 분리 및 세척의 용이성으로 작업성의 극대화 및 제품의 불량률 을 최소화할 수 있는 레진도포장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 레진의 종류에 구애받지 않는 간소한 구조의 구현에 의한 고장의 최소화 및 유지보수가 간편하게 수행할 수 있도록 하여 사용 수명을 극대화한 레진도포장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적을 달성하기 위한 특징적 구성은 레진도포장치는,

X-Y-Z축을 따라 이동 가능한 로봇유니트의 구동헤드에 설치되는 몸체에 레진을 담고 있는 시린지를 고정시켜 이 시린지로부터 레진을 디스펜싱하도록 구성하되, 상기 몸체에 설치된 서보모타의 제어에 의해 업다운조절수단이 반복적인 일정구간의 회전각도를 정, 역회전동작하고, 이 업다운조절수단의 동작에 의해 업다운연동수단과, 이 업다운연동수단에 로크자재로 직결된 스크류의 반복적인 승강운동을 구현함으로서 분배니들수단을 구성하는 니들의 시트면을 상기 스크류의 선단이 반복적으로 개폐 동작하여 레진용액의 토출과 차단을 매우 짧은 시간에 반복적으로 제공함으로서 연속적인 돗팅의 디스펜싱작업을 구현한 것이다.

또, 상기 서보모타의 지속적인 정회전 제어에 의한 상기 업다운조절수단의 정회전동작하여 상기 업다운연동수단과 이 업다운연동수단에 직결된 스크류가 상기 분배니들수단의 니들 시트면에서 상승한 상태로 끌고 정회전동작이 진행됨으로서 상기 니들의 시트면이 개방상태로 일정시간 레진용액의 토출이 진행되어 라인 디스펜싱을 구현하고, 다시 서보모타의 역회전 제어로 업다운조절수단이 역회전동작하고, 업다운연동수단과 스크류가 하강 작동하여 스크류의 선단이 상기 니들의 시트 면 차단함으로서 레진의 토출을 차단하는 과정으로 일정길이의 라인 디스펜싱작업이 구현한 것이다.

또, 본 발명의 레진도포장치는 상기 승강작동하는 업다운연동수단의 연동구간을 상기 업다운조절수단의 가변조절에 의해 구현함으로서 상기 스크류의 선단과 니들의 시트면간의 개폐 간극 조절이 제공되어 레진의 특성에 따른 점도에 구애받지 않고 디스펜싱작업이 가능토록 한 것에 특징이 있다.

또, 본 발명의 레진도포장치는 상기 업다운연동수단과 스크류를 외부에 쉽게 연결하거나 분리하도록 구성하여 적용되는 레진의 종류에 따라서 상기 스크류의 교체나 세척을 간편하게 할 수 있도록 하여 장비운용의 편리성 및 신뢰성을 구현한 것에 특징이 있다.

이러한 특징적 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 구체적으로 살펴본다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 레진도포장치는,

통상의 로봇유니트에 장착되어 X-Y-Z축을 따라 이동 가능한 구동헤드에 설치되는 몸체(100)와, 이 몸체의 상부에 구비되는 구동원의 서보모타(110)와, 이 서보모타의 회전동력을 전달받아 승강동작하는 업다운조절수단(200)과, 이 업다운조절수단의 동력을 이어받아 승강동작하는 업다운연동수단(300)과, 이 업다운연동수단과 연결되는 스크류(400)와, 이 스크류가 수용되는 하우징(510)이 구비된 분배니들수단(500)과, 이 분배니들수단의 하우징(510)과 연결라인(S/L)으로 연결되는 시린지(S)를 고정하는 시린지고정수단(600)으로 크게 구분된다.

도 5 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 상기 업다운조절수단(200)은 상기 몸체(100)에 볼트(B)로 고정되는 모터브라켓(115)에 설치되는 서보모타(110)의 구동축(120)과 커플링(130)에 의해 연결지지판(210)이 연결되며, 이 연결지지판과 그 하측의 원통캠(220)은 이들 사이에 수직방향으로 입설되는 복수의 연결로드(240)와 볼트(B)로 체결되어 상호 연결되고,

상기 연결지지판(210)의 중앙축(215)에는 각도조절원판(230)이 축공(235)으로 축결합됨과 동시에 원주상으로 대향 관통된 회전각 조절공(236)을 통해 조절볼트(237)로 체결되며,

상기 원통캠(220)은 하부로드(221)가 상기 몸체(100)의 지지블록(105)에 내설되는 베어링(250)으로 회전되게 축결합된다.

상기 원통캠(220)은 중앙에 축공(222)이 구비되고, 상부면은 2분할되어 일정의 폭을 갖고 일방향으로 상향 경사진 경사면(226)을 갖는 복수의 캠돌기(225)를 원주상으로 돌출하여 후술되는 상기 업다운연동수단(300)의 커넥팅로드(330)의 상부에 너트(333)로 고정된 캠팔로우(310)의 롤베어링(315)에 상기 경사면(226)이 접동되도록 되어 있다.

상기 각도조절원판(230)은 외주면에 면취홈(231)이 대향하여 가공되고, 이 복수의 각 면취홈에는 막대형 단속로드(232)를 상기 원통캠(220)의 캠돌기(225) 상부에 근접 연장되어 볼트(B)로 각각 체결된다.

상기 원통캠(220)은 하부로드(221)가 상기 베어링(250)에 축 고정됨과 동시에 상기 베어링(250)은 상부에 베어링커버(255)를 상기 지지블록(105)과 볼트(B)로 체결되어 상부이탈이 차단되고, 상기 하부로드(221)의 하부에는 지지판(256)이 상기 베어링(250)의 저면에 걸림하고 볼트(B)로 체결되어 상기 원통캠(220)은 상기 베어링(250)의 회전지지와 상, 하부 유동이 없이 조립된다.

도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 업다운연동수단(300)은 상기 원통캠(220)의 회전동작에 의해 일정의 스트로크를 승강작동하는 캠팔로우(310))와, 이 캠팔로우의 중심축이고 상기 스크류(400)를 조립 연결하는 연결수단(350)을 포함한 커넥팅로드(330)를 구비하고 있다.

상기 캠팔로우(310)는 상기 원통캠(220)의 캠돌기(225)가 갖는 경사면(226)과 접동하는 양측의 롤베어링(315)과, 이들 롤베어링의 지지축(316)이 축결합되어 너트(320)로 고정 지지되는 절곡편(318)이 양측에 구비되고 중앙에 사각축공(319)을 갖는 브라켓(317)으로 구성되고,

상기 커넥팅로드(330)는 상부에 나사로드(331)와 그 하측에 외주면 양측을 면취하여 형성된 면취단턱(332)이 구비되고, 상기 브라켓(317)의 사각축공(319)에 상기 면취단턱(332)이 회전방지로 끼움 되며, 상기 나사로드(331)에 너트(333)의 나사결합으로 상기 캠팔로우(310)와 커넥팅로드(330)는 상호 연결 조립된다.

상기 커넥팅로드(330)의 연결수단(350)은 상기 커넥팅로드(330)의 하부에 일체로 형성되어 중앙에 면취축공(352)이 절개되고, 수평방향으로 하단에 안내홈(353)이 구비된 확장헤드(351)와, 이 확장헤드의 안내홈(353)을 수평으로 진퇴하고, 길이방향으로 일체로 고정공(356) 및 분리공(357)이 관통되며, 양측에 파지편(358)이 절곡된 로킹플레이트(355)와, 상기 확장헤드(351)의 하부에서 각각 관 통된 볼트공을 통하여 볼트(B)로 체결되어 상기 로킹플레이트(355)의 저면을 지지하며, 중앙에 축공(361)이 관통된 지지블록(360)으로 구성된다.

상기 지지블록(360)은 상부 일측에 상기 플런저공(362)을 구비하여 볼(363)이 스프링(364)으로 탄지된 상태로 상기 확장헤드(351)와 볼트(B)로 체결되고, 상기 로킹플레이트(355)는 상기 볼(363)이 안착되어 로크되는 볼안착공(359)이 상기 고정공(356) 측에 관통되어 구성된다.

한편, 상기 업다운조절수단(200)의 각도조절원판(230)은 상기 회전각조절공(236)을 통한 상기 조절볼트(237)의 고정위치 가변으로 상기 단속로드(232)와 연결로드(240)간의 원주상 거리를 좁히거나 넓히는 것으로서, 상기 캠팔로우(310)의 롤베어링(315)이 상기 캠돌기(225)의 경사면(226)의 접동구간이 조절되어 상기 커넥팅로드(330)의 승강거리가 조절된다.(도 13 및 도 14 참조)

도 6, 도 8, 도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 스크류(400)는 상기 연결수단(350)에 상부를 연결하고 하부는 상기 분배니들수단(500)의 하우징(510)의 용액통로(515)에 수용되고, 상기 스크류(400)의 칼라(450)의 상부를 탄력적으로 가압하여 상기 하우징(510)의 용액통로(515)의 상부 개방단부를 기밀 지지하는 텐션밀착수단(700)이 구비된다.

상기 스크류(400)는 상기 연결수단(350)을 구성하는 지지블록(360)의 축공(361) 및 상기 로킹플레이트(355)의 분리공(357)을 관통하여 하측에서 끼움되고, 상기 확장헤드(351)의 면취축공(352)에 결합되는 상부의 면취로드(410) 및, 이 면취로드의 하측에 요설되어 상기 로킹플레이트(355)의 전진에 의해 상기 고정공(356)의 끼움으로 하부 이탈이 로크되는 환요홈(420)이 구비된 연결봉(405)과,(도 15 및 도 16 참조)

상기 칼라(450)의 하측에는 선단이 라운드형 송곳(440)을 갖고 레진의 흐름을 향상하도록 라운드의 나선홈이 일정피치로 형성된 나선봉(430)으로 형성되어 있다.

이때, 상기 스크류(400)는 칼라(450)의 상부면에 밀착하여 상부오일레스링(460)이 연결봉(405)을 통해 끼워지고, 하부면에 밀착하여 하부오일레스링(470)과 오링(480)을 상기 나선봉(430)을 통하여 끼워서 상기 하우징(510)의 내부에 관통된 용액통로(515)의 상부 개방단부에 형성되는 확개단차홈(516)에 수용되고, 상기 하우징(500)의 용액통로(515)는 확개단차홈(516)의 하부로 카바이드 재질의 파이프(520)가 인서트 되어 상기 오링(480)을 하측면을 지지하는 단턱(521)을 구비이 되어 있다.

도 6 및 도 11에 자세히 도시된 바와 같이, 상기 분배니들수단(500)은 상기 몸체(100)의 하부에 일체 형성된 하부블록(106)의 중앙 조립홈(107)에 상기 하우징(510)이 조립되고, 이 하우징은 내부의 상기 용액통로(515)에 연통 하여 수평방향으로 용액입구(517)가 관통되어 상기 시린지(S)의 연결라인(S/L)의 끝단이 연결 조립된다.

이때, 상기 용액통로(515)에 인서트 되는 상기 카바이드(Carbide) 재질의 파이프(520)는 상기 용액입구(517)를 통하여 공급되는 레진의 흐름성 및 상기 스크류(400)의 나선봉(430)의 회전마찰을 줄여 소음발생의 최소화 및 상기 스크류 의 나선봉(430)의 마모를 방지하게 된다.

상기 하우징(510)의 고정은 외부 양측에 형성된 세팅홈(518)에 상기 하부블록(106)의 수평방향으로 조립되는 세팅나사(530)의 선단이 결합됨으로서 상기 하부블록(106)에서 이탈이 없이 견고하게 조립된다.

또한, 상기 하우징(510)은 상기 용액통로(515)의 하부에 연통 하여 확개단차홈(523)이 형성되고 외주연에 나사를 형성한 나사돌부(522)가 돌출 되고, 상기 니들(540)은 상기 확개단차홈(523)에 헤드(541)를 수용하고, 상기 나사돌부(522)와 나사 결합되는 니들캡(550)에 의해 착탈자재로 조립된다.

도 6, 도 10, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 텐션밀착수단(700)은, 상기 몸체(100)에 볼트(B)로 조립되고, 상기 스크류(400)의 칼라(450) 상부측이 축선 방향으로 끼움 되는 사각단차축공(715)이 구비된 텐션하우징(710)과,

이 텐션하우징의 사각단차축공(715)과 동일한 사각면취면(721)을 형성하여 끼움 되되, 상부플랜지(722)에 의해 하부 이탈이 방지되어 끼움 되고, 상기 스크류(400)가 축결합되는 중앙축공(725)을 구비한 스프링컵(720)과,

상기 텐션하우징(710)의 상부에 볼트(B)로 조립되며 상기 스크류(400)가 축결합되는 중앙축공(731)과 저면에 안착홈(735)을 구비한 지지커버(730)와,

상기 스크류(400)가 끼움 되고 상기 스프링컵(720)의 바닥면과 상기 지지커버(730)의 안착홈(735)사이에 탄력 설치되어 상기 스프링컵(720)을 하향으로 탄력 지지하는 스프링(740)으로 구성된다.

이때, 상기 텐션밀착수단(700)은 상기 스프링컵(720)의 저면이 상기 스크류(400)의 칼라(450) 상부면에 안착된 상부오일레스링(460)의 상부면을 상기 스프링(740)의 탄발력으로 가압할 수 있는 위치에 조립된다.

도 4 및 도 12 내지 도 14를 참조하면, 상기 제어부(C/B)에 의해 서보모타(110)가 동작하면 상기 업다운조절수단ㅁ(200)의 원통캠(220)이 회전하고, 이 원통캠의 캠돌기(225)는 상기 업다운연동수단(300)의 캠팔로우(225)의 롤베어링(315)에 상기 경사면(226)이 접동하여 회전함으로서, 상기 롤베어링(315)이 상기 캠돌기(225)의 경사면(226)을 마찰 접동하여 상승하기 위한 모멘트(M_A)가 형성되고,(도 12 내지 도 14의 일점쇄선 고리부분)

상기 업다운연동수단(300)과 연결된 상기 스크류(400)의 회전은 상기 텐션밀착수단(700)의 스프링컵(720)과, 상기 스크류(400)의 칼라(450) 상부면에 안착된 상부오일레스링(460) 간에 판마찰(DISK FRICTION)에 의해 마찰토르크(M_B)가 발생된다.(도 12 내지 도 14의 일점쇄선 고리부분)

이때, 상기 원통캠(220)의 캠돌기(225)가 갖는 경사면(226)을 상기 캠팔로우(310)의 롤베어링(315)이 올라가기 위한 상승모멘트(M_A)보다 상기 텐션밀착수단(700)의 스프링컵(720)과 상기 상부오일레스링(460)간에 발생하는 마찰토르크(M_B)가 커야만 상기 스크류(400)는 상승 운동하여 상기 니들(540)의 시트면(545)을 개방하여 레진의 토출이 가능하다.

이러한 원리의 직접적인 요인은 상기 원통캠(220)의 캠돌기(225)가 갖는 경사면(226)의 각도(a) 크기와 연관된다.

즉, 상기 경사면(226)의 각도(a)의 크기와 상기 스프링(740)의 탄성력이 직접적인 요인이다.

다시 말하여, 상기 M_A와 M_B가 같거나 M_A가 더 크다면 상기 롤베어링(315)이 상기 캠돌기(225)의 경사면(226)과 마찰접동하여 상기 경사면(226)에 의해 상승하지 않고 초기상태(하강한 상태)로 제자리에서 상기 원통캠(220)의 회전과 함께 회전하여 상기 스크류(400)의 상승 및 하강작동이 일어나지 않게 된다.

결국, 상기 M_B 보다 작은 M_A를 만들어야 하고, 그렇게 하기 위해서는 상기 원통캠(220)의 캠돌기(225)가 갖는 경사면(226)의 경사각(a)을 고려한 설계가 중요하다.

이러한 기구적인 원리는 판 마찰과 경사면을 올라가기 위한 힘의 원리를 수학적 계산에 근거한 것으로, 구체적인 수학적 원리에 입각한 수식은 생략한다.

도 9는 상기 분배니들수단(500)의 하우징(510)과 연결라인(S/L)으로 연결되어 레진을 공급하는 시린지(S)를 고정하기 위한 시린지고정수단(600)과, 상기 시린지(S)에 수용된 레진의 소모에 따라 그 잔량을 감지하여 작업의 안전성을 구현하기 위하여 설치되는 레진량감지수단(800)의 분해사시도로서, 이를 참조하면,

상기 시린지고정수단(600)은 일측이 상기 몸체(100)의 측면에 볼트(B)로 조립되어 연장된 브라켓(610)과, 이 브라켓의 선단 상부에 볼트(B)로 조립되는 제1, 제2 시린지가이드(620,630)로 구성되되,

상기 제1 시린지가이드(620,630)는 상기 시린지(S)의 외경이 큰 것을 수용하 는 안착공(621)이 구비되고, 상기 제2 시린지가이드(630)는 상기 안착공(621)의 내경과 같은 외경을 갖을 갖고 시린지(S)의 외경이 작은 것을 수용하는 안착공(631)이 구비되며, 상기 제1 시린지가이드(620)는 상기 제2시린지가이드(620)의 안착공(621)에 조립자재로 설치된다.

이때, 상기 제1, 2 시린지가이드(620,630)의 조립 고정은 수직방향으로 나사 결합되는 고정볼트(641)와 상기 제1시린지(620)의 수평방향의 세팅볼트(642)에 의해 고정되어 외경사이즈가 작은 시린지(S)의 고정이 제공되고, 외경 사이즈가 큰 다른 시린지(S)는 상기 제2 시린지가이드(630)를 분리하고, 상기 제1 시린지가이드(620)의 안착공(621)에 장비하여 사용할 수 있다.

상기 레진량감지수단(800)은 상기 시린지고정수단(600)의 대향 측인 상기 몸체(100)에 일측이 볼트(B)로 조립되어 연장된 센서브라켓(810)과, 이 센서브라켓의 선단에 수평방향으로 관통된 조립공(511)에 끼움되고 수직, 수평에서 나사결합되는 볼트(B)로 조립되는 가이드사프트(815)와, 이 가이드사프트에 수평방향으로 관통된 안내장공(821)으로 결합되고 다수의 세팅스크류(822)로 위치 고정되는 마운트블록(820)과, 이 마운트블록의 일측면으로 돌출된 지지브라켓(823)과 볼트(B)로 조립되고 전기적으로 통상의 제어부(C/B)와 연결되는 잔량감지센서(830)로 구성된다.

이때, 상기 가이드사프트(815)는 길이방향의 외주면에 가이드슬롯(817)을 대향 형성하여 상기 마운트블록(820)이 크기가 다른 각각의 시린지(S)의 교체 사용에 따른 상기 감지센서(830)의 적절한 간격조절 시에 상기 세팅스크류(822)의 지지에 의해 회전이 방지된 상태로 위치조절하여 나사 조임으로 고정하도록 되어 있다.

본 발명은 상기 서보모타(110)의 동작으로 커플링(130)을 통해 업다운조절수단(200)이 동작하고, 이 업다운조절수단의 동작에 기인하여 업다운연동수단(300)이 동작하며, 이 업다운연동수단에 연결수단(350)에 의해 조립된 스크류(400)가 동작(승강작동)으로 분배니들수단(500)의 니들(540)의 시트면(545)을 개폐함으로서 시린지(S)의 연결라인(S/L)으로 연결되어 하우징(510)의 용액통로(515)에 공급되는 레진을 분배 공급하게 된다.

이를 좀더 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 초기상태(준비단계)는 스크류(400)의 송곳(440)이 니들(540)의 시트면(545)을 차단하고 있다.

이때에는 상기 업다운조절수단(200)을 구성하는 원통캠(220)의 캠돌기(225)의 경사면(226) 시작점에 상기 업다운연동수단(300)을 구성하는 캠팔로우(310)의 롤베어링(315)이 접동상태로 위치된다. 그리고 상기 롤베어링(315)은 상기 커플링(130)에 연결된 연결지지판(210)과 원통캠(220)을 연결한 연결로드(240)의 외주면과 접촉되어 단속된 상태이다.(도 12 및 도 13 참조)

이런 상태에서 제어부(C/B)의 제어에 의해 상기 서보모타(110)가 동작하면 상기 연결지지판(210)과 원통캠(220)이 연결로드(240)에 의해 일체로 회전하게 된다.

이때 상기 원통캠(220)의 회전운동, 즉 상기 서보모타(110)의 구동축(120)의 회전운동은 상기 연결로드(240)와 상기 연결지지판(210)의 상부에 조립된 각도조절원판(230)에 조립된 단속로드(232) 간의 설정각도 만큼인 상기 원통캠(220)의 캠돌 기(225)의 경사면(226)의 높이 만큼을 상기 캠팔로우(310)의 롤베어링(315)을 접동하고 회전(단속로드까지의 회전)하여 상기 캠팔로우(310)와 연결된 커넥팅로드(330)와 이 커넥팅로드의 연결수단(350)으로 조립된 스크류(400)를 상승시키어서 스크류 선단의 송곳(440)이 니들(540)의 시트면(545)을 개방하여 레진을 분배하게 된다. 이때에는 상기 스크류(400)의 칼라(450)에 안착된 상부오일레스링(460)을 가압하고 있는 텐션밀착수단(700)의 스프링컵(720)을 압착하고 상승하여 상기 스프링컵(720)에 하향탄발력을 제공하는 스프링(740)이 수축된다.(도 14 참조)

이렇게 레진의 분배(토출)가 끝나면 다시 제어부(C/B)의 제어에 의해 서보모타(110)가 상기 연결로드(240)까지의 회전각도 만큼 역회전(복귀회전)은, 상기 원통캠(220)의 캠돌기(225)가 갖는 경사면(226)이 상기 캠팔로우(310)의 롤베어링(315)에 접촉한 상태로 상기 스프링(740)의 탄발력에 의해 스프링컵(720)을 하향으로 탄지하게 되고, 그 결과 상부오일레스링(460)을 가압하여 스크류(400)가 하강하여 다시 스크류 선단의 송곳(440)이 니들(540)의 시트면(545)을 막아 레진의 토출을 차단하여 도 12 및 도 13의 상태로 복귀된다.

이러한 레진의 공급은 매우 짧은 시간에 반복 과정으로 진행되어 돗팅의 디스펜싱 작업을 할 수 있으며, 토출되는 레진의 특성이나 디스펜싱의 레진량은 상기 업다운조절수단(200)의 연결로드(240)와 단속로드(232) 간의 거리를 상기 서보모타(110)의 정, 역전 회전각도로 설정하여 조절함으로서 가능하여 작업의 호환성이 제공된다.

즉, 상기 업다운조절수단(200)의 단속로드(232)는 상기 각도조절원판(230)의 회전각조절공(236)을 가변하고 조절볼트(237)에 의해 연결지지판(210)과 세팅됨으로서, 상기 원통캠(220)의 캠돌기(225)의 상향으로 높아지는 상기 경사면(226)의 끝점의 위치를 단속함으로서 상기 스크류(400)의 상승높이를 조절할 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같은 작업에 있어, 레진의 분배(디스펜싱)가 일정길이의 라인으로 할 경우에는 레진의 특성을 고려하여, 상기 스크류(400)의 상승높이를 상기 상기와 같이 단속로드(232)의 세팅에 의해 설정하고, 상기 서보모타(110)의 회전으로 상기 스크류(400)가 상승하여 니들(540)의 시트면(545)을 개방한 후 상기 연결로드(240)와 단속로드(232) 간이 갖는 회전각도 범위 이상으로 회전하게 되면 상기 단속로드(232)가 상기 캠팔로우(310)의 롤베어링(315)을 끌고 회전함으로서 상기 스크류(400)가 지속적으로 니들(540)을 개방한 상태로 회전함으로서 레진을 일정량의 라인 상으로 분배하고, 다시 서보모타(110)의 역회전 제어에 의해 레진의 토출을 차단함으로 가능하게 된다.

따라서, 레진의 특성이나 레진량, 분배방법의 어떤 것도 본 발명에 의해서 실현이 가능하다.

이러한 본 발명은 하나의 디스펜싱 작업이 완료되고 새로운 작업을 하기 위해서는 상기 스크류(400)와 분배니들수단(500)의 세척이 필요하다.

본 발명의 특징은 상기 업다운연동수단(300)으로부터 상기 스크류(400)는 상기 연결수단(350)의 간편한 조작에 의해 분리 및 고정이 가능함으로서 작업성이 뛰 어나다.

즉, 상기 스크류(400)의 교환이나 세척을 위해서는 먼저 연결수단(350)을 구성하는 로킹플레이트(355)의 분리공(357)측의 파지편(358)을 수평으로 밀게된다.

이때 상기 로킹플레이트(355)는 볼안착공(359)에 지지블록(360)의 플런저공(362)에서 스프링(364)으로 탄지된 볼(363)이 로크상태로 있기 때문에 강압적으로 밀어 이탈시키게 된다.

그 결과 상기 로킹플레이트(355)는 상기 확장헤드(351)의 안내홈(353)을 슬라이드 이동하면서 상기 스크류(400)의 환요홈(420)에 끼움된 고정공(356)을 전진 이동하여 상기 스크류(400)의 상단이 갖는 외경보다 큰 분리공(357)에 위치시킴으로서 상기 스크류(400)는 연결수단(350)의 하부로 분리 가능케 된다.

이러한 상태에서 상기 분배니들수단(500)을 구성하는 하우징(510)을 몸체(100)의 하부블록(106)에서 세팅나사(530)가 나사 결합되어 세팅홈(518)의 조임 상태를 풀고, 상기 하우징(510)의 용액입구(517)에 연결된 시린지 연결라인(S/L)을 분리하는 과정으로 상기 하우징(510)과 스크류(400)를 분리한다.

이렇게 분리된 스크류(400)는 세척하거나 또는 레진의 특성에 맞는 스크류(400)로 교환하고,

또, 상기 하우징(510)은 내부의 용액통로(515)를 세척하고 니들(540)은 분리하여 세척하거나 레진의 특성에 맞는 니들(540)로 교환 조립한 후, 상기의 역순에 의해 상기 스크류(400)와 하우징(510)을 재조립하여 사용할 수 있어 편리성이 있다.

본 발명은，종래의 레진도포장치의 기술을 보완하고，하나의 장치에서 레진의 분배작업을 다양하게 실현하여 적용범위가 넓으며, 필수적으로 세척할 부재의 세척작업의 용이성으로 편리성 및 작업성의 극대화를 실현한 것이다.

Claims

통상의 로봇유니트에 장착되어 X-Y-Z축을 따라 이동 가능한 구동헤드에 설치되는 몸체와, 이 몸체의 상부에 구비되는 구동원의 서보모타와, 이 서보모타의 회전동력을 전달받는 업다운조절수단과, 이 업다운조절수단의 동작과 연동하는 업다운연동수단과, 이 업다운연동수단과 연결되는 스크류와, 이 스크류가 수용되는 하우징에 착탈자재로 조립된 니들을 갖는 분배니들수단과, 이 분배니들수단의 하우징과 연결라인으로 연결되는 시린지로 구성된 레진도포장치에 있어서,

상기 업다운조절수단은 상기 서보모타의 정, 역전에 의해 일정의 회전각도를 정, 역전동작하고, 상기 업다운조절수단의 회전동작은 상기 업다운연동수단과, 이 업다운연동수단에 직결된 스크류에 반복적인 승강운동을 제공하여 상기 니들의 시트면을 상기 스크류의 선단이 반복적으로 개폐동작하여 상기 시린지로부터 공급되는 하우징내의 레진을 반복적으로 토출과 차단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제1항에 있어서,

상기 업다운조절수단은 상기 서보모타의 정회전 제어 회전각도 이상에서는 상기 업다운연동수단을 동시에 끌고 정회전하도록 구성하여 상기 니들의 시트면에서 상기 스크류를 일정거리 상승함과 동시에 정회전동작 하여 일정량의 레진을 지속적으로 토출하고, 서보모타의 역회전에 의해 상기 업다운연동수단과 스크류가 하 강작동하여 스크류의 선단이 상기 니들의 시트면 차단함으로서 레진의 토출 차단하도록 된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제1항에 있어서,

상기 업다운 조절수단은 서보모타의 구동축과 커플링에 의해 연결되는 연결지지판과, 이 연결지지판과 일정거리의 하측에 연결로드에 의해 연결되는 원통캠과, 상기 연결지지판의 중앙축 상부로 축공으로 축결합됨과 동시에 원주상으로 대향 관통된 회전각 조절공을 통해 고정스크류로 조립되는 각도조절원판과, 상기 원통캠의 회전을 지지하도록 상기 몸체의 지지블록에 내설하는 베어링으로 구성되고,

상기 업다운 연동수단은 상기 원통캠의 회전동작에 의해 일정의 스트로크를 승강작동하는 캠팔로우와, 이 캠팔로우의 중심축이고 상기 스크류를 조립 연결하는 연결수단을 포함한 커넥팅로드로 구성되며,

상기 스크류는 상기 업다운 연동수단의 연결수단에 상부를 연결하고 하부는 상기 분배니들수단의 하우징의 용액통로에 수용되며, 상기 스크류의 중앙에 돌출된 칼라의 상부를 탄력적으로 가압하는 텐션밀착수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제3항에 있어서,

상기 각도조절원판은 외주면에 가공된 대향의 면취홈에 막대형 단속로드를 상기 원통캠의 캠돌기의 상부에 근접 연장되어 고정스크류로 각각 조립되고, 상기 캠팔로우는 상기 단속로드와 연결로드와의 사이에서 상기 캠돌기를 접동하도록 된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 각도조절원판은 회전각 조절공을 통한 고정스크류의 고정위치의 가변으로 상기 단속로드와 연결로드 간의 거리를 좁히거나 넓히는 것으로 상기 업다운 연동수단의 승강거리를 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제3항에 있어서,

상기 원통캠은 중앙에 축공이 관통되어 상기 업다운 연동수단의 커넥팅로드가 승강가능케 유설되고, 상부면은 2분할되어 일정폭을 갖고 일방향으로 상향 경사진 복수의 캠돌기를 원주상으로 돌출 되었으며, 상기 커넥팅로드의 상부에 너트로 고정된 상기 캠팔로우가 접동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제6항에 있어서,

상기 업다운 연동수단의 캠팔로우는 상기 캠돌기의 경사면과 접동하는 양측의 롤베어링과, 이들 롤베어링의 지지축과, 이 지지축이 축결합되는 절곡편이 양측에 구비되고 중앙에 사각축공을 갖는 브라켓과, 상기 지지축에 나사 조립되는 너트로 구성된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제3항에 있어서,

상기 업다운 연동수단의 커넥팅로드는 상부에 나사로드와 그 하측에 면취단턱이 구비되고, 상기 캠팔로우는 브라켓 중앙의 사각축공이 상기 면취단턱에 회전방지로 끼움 되고 상기 나사로드에 너트의 나사결합으로 조립되는 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제3항에 있어서,

상기 커넥팅로드의 연결수단은 커넥팅로드의 하단에 일체로 형성되는 중앙의 면취축공과, 하부의 수평방향으로 안내홈이 구비된 확장헤드와; 이 확장헤드의 안내홈을 수평으로 진퇴하며, 길이방향으로 일체로 관통된 고정공 및 분리공과, 양측에 파지편이 절곡된 로킹플레이트와; 상기 확장헤드의 하부에서 볼트로 체결되어 상기 로킹플레이트의 저면을 지지하며, 중앙에 축공이 관통된 지지블록으로 구성된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제9항에 있어서,

상기 지지블록은 일측 상부에 플런저공을 구비하여 볼이 스프링으로 탄지된 상태로 상기 확장헤드와 체결되고, 상기 로킹플레이트는 상기 볼이 안착되어 로크되는 볼안착공이 상기 로크공 측에 관통되어 구성된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제3항 또는 제9항에 있어서,

스크류는 상기 연결수단을 구성하는 지지블록의 하측에서 축공과 상기 로킹플레이트의 분리공을 관통하고 상기 확장헤드의 면취축공에 결합되는 상부의 면취로드가 구비된 연결봉과, 이 면취로드의 하측에 요설되어 상기 로킹플레이트의 전진에 의해 상기 로크공의 끼움으로 하부 이탈이 로크되는 환요홈이 구비되고, 상기 칼라의 하측에 일정피치의 나선홈을 갖는 나선봉이 구비된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제3항에 있어서,

상기 스크류는 칼라의 상부면에 밀착하여 상부오일레스링이 끼워지고, 하부면에 하부 오일레스링과 오링을 끼워서 상기 하우징 용액통로의 확개단차홈에 수용되고, 상기 하우징의 용액통로는 상기 확개단차홈의 하부로 카바이드 재질의 파이프가 인서트 되어 상기 오링을 하측면을 지지하는 단턱을 구비하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제3항에 있어서,

상기 텐션밀착수단은, 상기 몸체에 볼트로 조립되며, 상기 스크류의 칼라 상부가 축선방향으로 끼움 되는 사각단차축공이 구비된 텐션하우징과,

이 텐션하우징의 사각단차축공과 동일한 사각면취면을 형성하며 상부플랜지에 의해 하부 이탈이 방지되어 끼움 되며, 상기 스크류가 축결합되는 중앙축공을 구비한 스프링컵과,

상기 텐션하우징의 상부에 볼트로 조립되며 상기 스크류가 축결합되는 중앙축공과 안착홈을 구비한 지지커버와,

상기 스크류가 끼움 되고 상기 스프링컵의 바닥면과 상기 지지커버의 안착홈사이에 탄력 설치되어 상기 스프링컵을 하향으로 탄력 지지하는 스프링으로 구성됨과 동시에 상기 스프링컵의 저면은 상기 칼라의 상부면에 안착된 상부오일레스링의 상부면을 상기 스프링의 탄발력으로 가압하도록 구성된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제7항 또는 제13항에 있어서,

상기 원통캠의 캠돌기가 갖는 경사면을 상기 캠팔로우의 롤베어링이 올라가기 위한 상승모멘트(M_A)와 상기 텐션밀착수단의 스프링컵과 상기 상부오일레스링간의 마찰토르크(M_B)와의 관계가 M_A< M_B인 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제1항에 있어서,

상기 몸체는 일측에 상기 시린지를 고정하는 시린지 고정수단을 포함하며, 이 시린지 고정수단은 일측이 상기 몸체의 측면에 볼트로 조립되어 연장된 브라켓과, 이 브라켓의 선단 상부에 볼트 조립되는 제1, 제2 시린지 가이드로 구성되되,

상기 제1 시린지 가이드는 상기 시린지의 외경이 큰 것을 수용하는 안착공이 구비되고, 상기 제2 시린지는 상기 시린지의 외경이 작은 것을 수용하는 안착공을 갖고 상기 제1시린지의 안착공에 끼움 되고 수직방향으로 나사 결합되는 고정스크류와 상기 제1시린지의 수평방향의 세팅스크류에 의해 고정과 분리가 가능하여 외경 사이즈가 다른 복수의 시린지를 장착할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.
제1항 또는 제15항에 있어서,

상기 몸체는 상기 시린지 고정수단의 대향 측면에 상기 시린지에 수용된 레진의 잔량을 감지하는 레진량감지수단을 포함하며, 이 레진량감지수단은 일측이 상기 몸체의 측면에 볼트로 조립되어 연장된 센서브라켓과, 이 센서브라켓의 선단에 수평방향으로 볼트 조립되는 가이드사프트와, 이 가이드사프트와 수평방향으로 관통된 안내장공으로 결합되고 다수의 세팅스크류로 위치 고정되는 마운트블록과, 상기 마운트블록의 일측면으로 돌출된 지지브라켓과 나사조립되고 전기적으로 통상의 제어부와 연결되는 감지센서로 구성된 것을 특징으로 하는 레진도포장치.