상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 변위 센서는 레이저 빔을 기판을 향하여 출력하는 발광부와, 상기 발광부에서 출력된 레이저가 수신되는 수광부를 포함하되, 상기 발광부 및 수광부는 서로 이격되어 한 몸체로 이루어지고, 상기 발광부와 수광부 사이에는 디스펜서의 주입기 하부가 결합되는 결합공이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 계측수단은 발광부와 수광부로 구성되는 레이저 변위센서이며, 상기 헤드부의 노즐은 상기 레이저 변위센서의 발광부와 수광부의 사이에 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주입기의 장착위치를 확인하는 비젼카메라와; 상기 주입기의 결합위치를 조정하는 조정부:가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 페이스트 디스펜서용 변위센서의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
또한, 이하의 설명에서 본 발명의 페이스트 디스펜서의 일례로 씰런트 디스펜서를 예시하며, 본 발명의 씰런트 디스펜서와 관련된 구성요소중 종래와 동일한 부분에 대해서는 도 1에 따라 전술한 종래의 기술을 참조하며, 그 상세한 설명은 생략한다.
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도 2는 본 발명의 변위 센서가 씰런트 디스펜서에 결합된 구성을 도시한 정면도이고, 도 3은 도 2의 A방향에서 바라본 요부 측면도이며, 도 4는 도 2의 디스펜서 헤드의 노즐과 기판이 접촉했을 때, 비젼카메라에서 촬영한 측정점과 노즐의 위치를 도시한 도면이다.
본 발명의 씰런트 디스펜서의 헤드는 먼저 씰런트를 저장하는 주입기(120)(syringe)가 구비된다.
또한, 상기 주입기(120)의 선단부에 주입기(120) 내부의 씰런트(150)를 기판의 주면, 즉, 기판의 표면으로 토출하는 노즐(130)이 장착된다.
그리고, 상기 주입기(120)의 선단부에 상기 노즐(130)의 토출구 끝단부와 기판(110)의 상대거리를 측정하는 변위센서(140)가 결합된다.
또한, 상기 기판(110)에 대한 노즐(130)의 높이를 조정하는 승강부(미도시)가 구비된다.
따라서, 상기 주입기(120)는 테이블(미도시)에 안착되어 있는 상기 기판(110)에 대하여 X축과 Y축 및 Z축으로 운동이 가능하도록 설치되어 상기 기판(110)에 도포되는 씰런트(150)의 패턴및 두께와 폭을 조절할 수 있도록 설치된다.
그리고, 기판(110)의 하면에 상기 변위센서(140)에 의해 거리가 측정되는 지점과 노즐(130)과의 거리를 측정하는 비젼카메라(170)가 구비된다.
또한, 상기 주입기(120)의 결합위치를 조정하는 조정부(160)가 구비된다.
좀 더 자세히 설명하자면, 상기 주입기(120)는 일반적으로 원통형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 그 내부에 씰런트(150)가 충진된다.
이 때, 상기 노즐(130)과 주입기(120)는 수직방향으로 동축상에 위치하도록 결합된다.
이와 더불어, 상기 헤드부의 주입기와 상기 레이저 변위센서는, 상기 레이저 변위센서의 발광부와 수광부가 일직선상으로 보이는 방향(즉, 측면 ; 도 3참조)에서 볼 때, 상기 레이저 변위센서에 대해 동일선상에 위치하도록 설치된다.
따라서, 상기 주입기(120)에 충진되어 노즐(130)에서 토출되는 씰런트(150)의 유동경로는 일직선이 된다.
또한, 상기 변위센서(140)는 거리측정용 레이저를 기판(110)을 향하여 출력하는 발광부(142)와, 상기 발광부(142)에서 출력된 레이저(146)가 수신되는 수광부(144)로 이루어지는 레이저 변위센서인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 레이저 변위센서(140)의 발광부(142)와 수광부(144)는 한 몸체로 이루어지되, 서로 소정거리 이격되며, 상기 발광부(142)와 수광부(144)의 사이에 노즐(130)이 결합되는 결합공(148)이 형성된다.
따라서, 상기 주입기(120)의 선단부에 결합된 노즐(130)은 상기 레이저 변위센서(140)의 결합공(148)에 결합된다.
여기서, 상기 도 2에 도시된 씰런트 디스펜서의 노즐(130)과 기판(110)은 소정간격 이격되는데, 그 이격되는 간격이 수십㎛정도로 매우 작으므로 상기 노 즐(130)의 끝단부만을 확대하여 도시하여 나타내었다.
도 2의 확대된 부분에 도시된 것과 같이, 상기 레이저 변위센서(140)의 발광부(142)에서 출력된 레이저(146)가 기판(110)에 반사되는 측정점(112)의 위치는 상기 씰런트(150)가 노즐(130)에서 토출되어 기판(110)에 도포되는 지점에서 약간 이격되도록 설치되는것이 바람직하다.
이 때, 상기 측정점(112)의 위치가 씰런트(150)가 기판(110)에 도포되는 위치와 이격되는 정도는 도포되는 씰런트(150)에 의해 거리측정이 간섭받지 않는 최소한의 거리인 것이 바람직하다.
이는 상기 레이저(146)가 기판(110)에 반사되는 측정점(112)의 위치와 상기 씰런트(150)가 기판(110)위에 토출되는 지점의 위치가 동일하여 상기 레이저 변위센서(140)의 거리측정이 기판(110)에 도포되는 씰런트(150)에 의해 간섭 받게 되는 경우를 배제하기 위함이다.
따라서, 본 발명의 씰런트 디스펜서 헤드의 높이조절장치의 노즐(130)에서 도포되는 씰런트(150)가 기판(110)에 토출되는 위치와 레이저 변위센서(140)에 의한 측정점(112)과 일정거리 이격되게 되나, 그 거리가 매우 미세하므로 기판(110)표면의 높이 차가 없다고 할 수 있어 상기 레이저 변위센서(140)에 의한 측정치와 노즐(130)의 끝단부부터 기판(110)의 표면까지의 실거리는 동일하다.
그리고, 상기 노즐(130)의 맞은편에는 비젼카메라(170)가 상기 기판(110)의 하부에 설치된다. 상기 비젼카메라(170)는 레이저 변위센서(140)에서 출력된 레이저(146)가 기판(110)상에 반사되는 측정점(112)과 씰런트(150)가 기판(110)에 토출 되는 위치와의 거리를 측정하는 역할을 한다.
또한, 상기 주입기(120)의 결합위치를 미세하게 조정할 수 있는 조정부(160)가 구비되는데, 상기 조정부(160)는 상기 주입기(120)의 결합위치 및 각도를 조정할 수 있도록 모터등으로 구성되는 것이 바람직하며, 이러한 조정부(160)의 구성은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 상기한 실시예는 레이저 변위센서의 한 몸체로 이루어진 수광부와 발광부 사이에 결합공이 형성되고, 상기 결합공에 노즐이 결합되었지만, 레이저 변위센서의 수광부와 발광부가 각각 따로 형성되고, 각 수광부와 발광부가 상기 노즐을 사이에 두고 서로 대향되게 장착되도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기한 실시예는 노즐(130)의 높이를 변화시켜 상기 노즐(130)과 기판(110)간의 거리를 조절하는 방식이나 상기 노즐은 움직이지 않고 상기 기판을 지지하는 테이블(미도시)의 높낮이가 조절되어 상기 노즐과 기판간의 거리를 조절하게 할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와같은 구성을 가진 씰런트 디스펜서가 상기 주입기(120)내부의 씰런트(150)를 소진하게 되면 상기 주입기(120)를 교환하게 되는데, 이 때, 상기 주입기(120)에 결합되는 노즐(130)의 위치가 항상 일정하지 못하고 다소간 오차가 생기게 될 수도 있다.
따라서, 본 발명은 씰런트 디스펜서의 제어방법을 제시한다.
본 발명의 씰런트 디스펜서의 제어방법은 노즐과 기판을 접촉시키는 접촉단 계와; 계측수단이 기판과의 거리를 측정하는 측정점과 노즐간의 거리를 측정하는 측정단계와: 상기 측정단계에서 측정된 거리가 설정치 이내인지를 판단하는 판단단계와; 상기 측정단계에서 측정된 거리가 설정치를 벗어날 경우 상기 노즐의 위치를 보정하는 보정단계: 그리고, 상기 측정단계에서 측정된 거리가 설정치 이내일 경우 상기 노즐과 기판의 거리를 소정간격 이격시키고 씰런트의 도포를 시작하는 도포단계:를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 씰런트 디스펜서의 제어방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
또한, 본 실시예에서 씰런트 디스펜서의 구성은 전술한 실시예를 따르기로 하며, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 씰런트 디스펜서의 노즐과 기판이 접촉했을 때 비젼카메라로 촬영한 측정점과 노즐의 위치를 나타내는 도면이다. 여기서 도면번호 175번은 비젼카메라로 촬영한 화면이다.
주입기(120)가 교체되면 접촉단계가 시행된다. 상기 접촉단계에서는 상기 주입기(120)를 하강시켜 상기 노즐(130)과 기판(110)이 접촉되도록 하여 노즐(130)과 기판(110)의 거리가 0이 되도록 한다.
이 때, 상기 레이저 변위센서(140)의 발광부(142)에서 출력되는 레이저(146)가 기판(110)에 반사되어 수광부(144)로 입력되게 되는데, 상기 노즐(130)과 기판(110)과의 거리가 0이므로, 상기 레이저(146)가 반사되는 지점인 측정점(112)이 상기 노즐(130)과 기판(110)이 이격되어 있을 때의 위치에서 다소 측면으로 이동하 게 된다.
그리고, 측정단계가 시행된다. 상기 측정단계에서는 상기 측정점(112)과 기판(110)위에 씰런트(150)가 도포되는 위치의 이격된 거리(d)를 측정한다. 이러한 거리측정은 기판(110)의 하부에 설치된 비젼카메라(170)로 촬영하여 측정한다.
여기서, 상기 씰런트(150)가 도포되는 기판(110)이 투명한 유리이므로 상기 레이저 변위센서(140)의 측정점(112)과 노즐(130)이 상기 기판(110)에 투영된다.
이 때, 상기한 기판(110)위에 씰런트(150)가 도포되는 위치가 상기 노즐(130)의 연직하부이고, 상기 비젼카메라(170)가 노즐(130)의 맞은편에 위치하고 있으므로, 상기 노즐(130)이 기판(110)에 투영되는 위치를 씰런트(150)가 기판(110)에 도포되는 위치로 간주하고 상기 레이저 변위센서(140)의 측정점(112)과 노즐(130)의 거리(d)를 측정한다.
상기한 측정단계 이후에는 판단단계가 시행되는데, 상기 판단단계에서는 상기 측정단계에서 측정된 레이저 변위센서(140)의 측정점(112)과 노즐(130)의 거리(d)가 설정치 이내인지를 판단한다.
이 때, 상기 설정치는 상기 측정점(112)과 노즐(130)이 이격되는 거리(d)의 적정한 범위를 뜻한다.
이러한 설정치는 씰런트(150)의 종류라든지 도포압력이나 도포속도등 도포조건에 따라 달라지는 값이며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하게 도출해 낼 수 있는 값이므로 자세한 설명은 생략한다.
만약, 상기 판단단계에서 판단된 측정점(112)과 노즐(130)의 거리(d)가 설정 치를 벗어나는 경우에는 상기 주입기(120)와 노즐(130)이 적정한 위치에 있지 못하다고 판단하여 상기 조정부(160)를 사용하여 상기 주입기(120)와 노즐(130)의 위치를 적절하게 조정한다.
그리고, 주입기(120)와 노즐(130)의 위치를 조정한 후에는 다시 측정단계로 회귀하여 측정점(112)과 노즐(130)의 거리(d)를 측정하는 것이 바람직하다.
또한, 판단단계에서 판단된 측정점(112)과 노즐(130)의 거리(d)가 설정치 이내인 경우 상기 노즐(130)이 적정한 위치에 있다고 판단하여 노즐(130)과 기판(110)의 거리를 씰런트(150)의 도포조건에 따라 적정한 소정거리만큼 이격시키고 씰런트(150)의 도포를 시작하는 도포단계를 시행한다.
도포단계에서 노즐(130)과 기판(110)의 거리가 이격되면, 상기 레이저 변위센서(140)의 측정점(112)은 도 2에 도시된 바와같이, 상기 기판(110)상에 씰런트(150)가 토출되는 지점의 인근에 형성된다.
이러한 레이저 변위센서(140)는 노즐(130)과 기판(110)의 상대운동에 따라 씰런트(150)가 도포되는 위치의 기판(110)에 대한 노즐(130)의 높이를 측정한다.
만약, 상기 기판(110)이 굴곡되어 있다면 굴곡된 지점에서 레이저가 반사되는 지점의 높이가 달라지므로 상기 레이저가 레이저 변위센서(140)의 수광부(144)에서 결상되는 위치가 변하게 되어 상기 노즐(130)의 높이를 측정할 수 있다.
그리고, 상기 레이저 변위센서(140)에서 측정된 노즐(130)과 기판(110)의 거리는 제어부(미도시)로 보내지고, 상기 제어부(미도시)에서는 씰런트(150)가 도포되는 기판(110) 표면의 높이변화에 따라 승강부(미도시)를 가동하여 상기 노 즐(130)과 기판(110)의 거리를 조절함으로써 상기 기판(110)에 토출되는 씰런트(150)의 두께 및 폭등이 일정하게 유지되도록 도포할 수 있게 된다.