KR100873195B1

KR100873195B1 - 디스펜서 헤드

Info

Publication number: KR100873195B1
Application number: KR1020070057958A
Authority: KR
Inventors: 최승복; 구오흥; 최민규
Original assignee: 인하대학교 산학협력단
Priority date: 2007-06-13
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2008-12-10

Abstract

본 발명에 따르면, 수직방향으로 형성된 몸체부와 이 몸체부에서 수평방향으로 형성된 지지대를 포함하는 지그와 압전효과에 의하여 변위가 발생하는 작동부를 포함하며 작동부의 변위가 상부쪽으로 발생하도록 지지대에 고정된 압전작동기와 일측단이 몸체부의 상단에 고정되며 일측단과 타측단의 사이 부분이 작동부와 접촉된 빔과 이 빔의 타측에 상단부가 연결되어 수직하방으로 연장된 로드와 이 로드의 하단부와 연결된 피스톤과 이 피스톤이 삽입되며 하부쪽으로 토출구가 형성되고 상기 지그의 저면일측에 고정된 챔버를 포함하는 디스펜서 헤드가 제공된다.

개시된 디스펜서 헤드에 따르면, 유체의 토출량 범위가 넓어 다양한 분야에 적용이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 유체의 토출 응답성 및 작동 주파수를 현저하게 향상시킬 수 있으며, 분해 결합이 용이하여 유지 보수 및 세척 등이 매우 간편하다는 장점이 있다.

디스펜서헤드, 압전소자, 유체, 피스톤, 표면실장, 지렛대, 변위확대

Description

디스펜서 헤드{Dispensor head}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스펜서 헤드의 분해 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 피스톤이 상승된 상태를 나타낸 측단면도,

도 3은 도 1에 도시된 피스톤이 하강된 상태를 나타낸 측단면도이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...디스펜서 헤드 110...지그

115...몸체부 117...지지대

120...압전작동기 130...빔

131...홈 140...로드

141...스프링 143...스프링고정부

150...챔버 151...피스톤

본 발명은 디스펜서 헤드에에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 압전소자의 변위를 확대 적용하여 유체토출량의 정밀도와 응답속도를 향상시킨 디스펜서 헤드에 관한 것이다.

최근 정보화 사회의 급속한 발전과 더불어 현재 개발되고 있는 각종 전기, 전자제품은 경량화, 박형화를 추구하면서 많은 기능을 보유하는 제품이 부단히 요구되고 있으며 부가적으로 안전하고 경제적인 디자인의 다양성을 요구하고 있다.

상기와 같은 전기, 전자제품에 필수적으로 사용되고 있는 것이 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)이다. 그리고, 이와 같은 인쇄회로기판 위에 칩이나 IC와 같은 부품을 고정하는 표면실장기술(SMT : Surface Mount Technology)이 매우 중요하게 부각되고 있다.

표면실장의 방식은 크게 두 가지로 나뉘어 지는데, 언더필(underfill), 댐필(damfill)과 같은 접촉식 방식과 소형의 정밀한 칩을 실장하기 위한 비접촉식 분사방식으로 나뉘어 진다.

비접촉식 분사방식은 에폭시와 같은 접착제를 분사하여 부품을 고정하는 방법인데 이러한 에폭시 등의 접착제 분사에 사용되는 것이 디스펜서 헤드이다. 디스펜서 헤드는 표면실장뿐만 아니라 초미세 정량의 시약을 정량적으로 공급하는 제약이나 의료 연구용 등으로 그 적용범위가 매우 넓다.

이러한 디스펜서 헤드는 압전소자를 사용하여 작동하는데 압전소자는 그 변위가 매우 작으므로 디스펜서 헤드에서 한 번에 토출될 수 있는 유체의 양이 매우 작다는 문제점이 있다.

또한, 압전소자의 빠른 작동을 디스펜서 헤드에 그대로 전달하는 것이 어려워 디스펜서 헤드의 응답성과 작동 주파수가 낮다는 단점이 있다.

아울러, 분해 결합이 용이하지 않아 유지 보수 및 세척 등이 매우 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 유체의 토출량 범위를 향상시키고, 빠른 응답성과 높은 작동 주파수를 지녔으며, 유지 보수가 간편한 디스펜서 헤드를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디스펜서 헤드는 수직방향으로 형성된 몸체부와 상기 몸체부에서 수평방향으로 형성된 지지대를 포함하는 지그; 압전효과에 의하여 변위가 발생하는 작동부를 포함하고, 상기 작동부의 변위가 상부쪽으로 발생하도록 상기 지지대에 고정된 압전작동기; 일측단이 상기 몸체부의 상단에 고정되며, 일측단과 타측단의 사이 부분이 상기 작동부와 접촉된 빔; 상기 빔의 타측에 상단부가 연결되어 수직하방으로 연장된 로드; 상기 로드의 하단부와 연결된 피스톤; 상기 피스톤이 삽입되며 하부쪽으로 토출구가 형성되고, 상기 지그의 저면일측에 고정된 챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로드에 대응하여 상기 지지대의 일측에 고정되며, 상기 로드를 하부방향으로 탄성지지하는 스프링을 더 포함하는 것이 바람직하다.

게다가, 상기 빔은, 일측단과 상기 작동부 사이 부분의 상면에 길이방향과 직각으로 홈이 형성될 수 있다.

아울러, 상기 로드와 상기 피스톤은 조인트와 조인트 너트에 의하여 연결된 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 시예에 따른 디스펜서 헤드의 분해사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 디스펜서 헤드의 피스톤이 상승된 상태를 나타낸 측단면도, 도 3은 도 1에 도시된 디스펜서 헤드의 피스톤이 하강된 상태를 나타낸 측단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 디스펜서 헤드(100)는 지그(110), 압전작동기(120), 빔(130), 로드(140), 피스톤(151), 챔버(150)를 포함한다.

상기 지그(110)는 수직방향으로 형성된 몸체부(115)와 상기 몸체부(115)에서 수평방향으로 형성된 지지대(117)를 포함한다.

그리고, 상기 지지대(117)에는 압전작동기(120)가 부착된다. 상기 압전작동기(120)는 전압이 가해질 경우 압전효과에 의해 변위가 발생하는 작동부(123)를 포함하며, 상기 압전작동기(120)는 작동부(123)의 변위가 상부쪽으로 발생하도록 부착된다.

상기 작동부(123)는 볼트(121)와 너트(122)에 의하여 압전작동기(120)에 결합되므로 분해결합이 용이하다는 장점이 있다.

그리고, 상기 몸체부(115)의 상단에는 빔(130)의 일측단이 고정되며, 이 빔(130)의 일측단과 타측단의 사이 부분은 상기 작동부(123)와 접촉한다. 즉, 상기 빔(130)은 작동부(123)의 움직임에 따라 타측단이 상하로 움직이게 된다.

한편, 상기 빔(130)의 타측단에는 로드(140)가 연결되어 있으며, 상기 로드(140)는 빔(130)의 타측에 상단부가 연결되어 수직하방으로 연장된다. 그리고, 상기 로드(140)의 하단부에는 피스톤(151)이 연결된다.

상기 피스톤(151)은 챔버(150)에 삽입되는데 상기 챔버(150)의 하부에는 용액이 토출될 수 있도록 토출구(미도시)가 형성되어 있고, 상부에는 챔버캡(152)이 위치한다. 그리고, 상기 토출구(미도시)에는 니들(153)이 부착되어 있다.

따라서, 상기 피스톤(151)의 움직임에 따라 챔버(150) 내부의 유체가 니들(153)을 통하여 토출된다. 여기서, 상기 챔버(150)는 상기 지그(110)의 저면 일측에 고정되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 디스펜서 헤드(100)는 압전작동기(120)의 움 직임을 빔(130)으로 전달하고 움직임을 전달받은 빔(130)은 움직임의 변위량을 증폭하여 피스톤(151)으로 전달하게 된다.

따라서, 압전작동기(120)의 작은 변위량에도 불구하고 상기 빔(130)의 지렛대 움직임을 통하여 변위량을 증폭함으로써 원하는 양의 용액을 챔버(150)에서 토출해낼 수 있는 것이다.

여기서, 상기 빔(130)은 작동주파수가 높고 응답속도가 빠르게 하기 위하여 얇은 판의 형태인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스펜서 헤드(100)는 상기 로드(140)를 하부방향으로 탄성지지하는 스프링(141)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 스프링(141)을 고정시키기 위하여 지지대(117)에 고정된 스프링고정부(143)를 사용할 수 있으나, 스프링(141)을 고정시킬 수 있는 다양한 방법이 사용될 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 스프링(141)을 이용하여 로드(140)를 하부쪽으로 탄성지지하게 되면, 압전작동기(120)가 작동하여 로드(140)가 상부쪽으로 이동할 경우 스프링(141)이 압축되게 된다.

도 2를 참조하면 압전작동기(120)가 작동하여 스프링(141)이 압축된 모습을 볼 수 있다.

그리고, 압전작동기(120)에서 전압이 제거되면 상기 로드(140)는 하부로 이동하여 원위치로 되돌아가게 된다. 도 3을 참조하면, 압전작동기(120)에서 전압이 제거되어 상기 로드(140)가 하부로 이동한 모습을 볼 수 있다.

따라서, 상기 로드(140)에 연결된 피스톤(151)도 하부로 이동하여 챔버(150) 내부의 용액을 토출하게 되는데 이때 상기 피스톤(151)에는 빔(130)의 탄성력에 스프링(141)의 탄성력이 부가되어 매우 빠른 응답성과 높은 작동주파수를 나타내게 된다.

표면실장기술에서 접착제를 원하는 순간에 신속하게 분사하는 것은 표면실장 속도나 표면실장 정확도 등을 향상시킬 수 있는 매우 중요한 요인으로 작용한다.

한편, 상기 빔(130)은 일측단과 상기 작동부(123) 사이 부분의 상면에 길이방향과 직각으로 홈(131)이 형성될 수 있다. 상기 빔(130)은 압전작동기(120)의 변위가 가해지는 경우 상기 홈(131)을 중심으로 더욱 용이하게 지렛대 운동을 할 수 있게 된다는 장점이 있다.

아울러, 상기 로드(140)와 상기 피스톤(151)은 조인트(142)와 너트(144)에 의하여 연결된 것이 바람직하다.

더욱 자세하게 설명하면, 상기 로드(140)의 하단부와 상기 피스톤(151)의 상단부를 각각 조인트(142)에 연결하고, 조인트 너트(144)로 감싸는 방식으로 결합하는 것이다.

이와 같은 방식은 상기 로드(140)와 피스톤(151)이 하나의 부품처럼 작동할 수 있도록 하면서도 분해 결합이 용이하도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 디스펜서 헤드(100)는 유지 보수 및 세척 등이 매우 간편하다는 장점이 있다.

본 발명의 디스펜서 헤드에 따르면, 유체의 토출량 범위가 넓어 다양한 분야 에 적용이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 유체의 토출 응답성 및 작동 주파수를 현저하게 향상시킬 수 있다.

아울러, 분해 결합이 용이하여 유지 보수 및 세척 등이 매우 간편하다는 장점이 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims

수직방향으로 형성된 몸체부와 상기 몸체부에서 수평방향으로 형성된 지지대를 포함하는 지그;

압전효과에 의하여 변위가 발생하는 작동부를 포함하고, 상기 작동부의 변위가 상부쪽으로 발생하도록 상기 지지대에 고정된 압전작동기;

일측단이 상기 몸체부의 상단에 고정되며, 일측단과 타측단의 사이 부분이 상기 작동부와 접촉된 빔;

상기 빔의 타측에 상단부가 연결되어 수직하방으로 연장된 로드;

상기 로드의 하단부와 연결된 피스톤;

상기 피스톤이 삽입되며 하부쪽으로 토출구가 형성되고, 상기 지그의 저면일측에 고정된 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
제 1항에 있어서,

상기 로드에 대응하여 상기 지지대의 일측에 고정되며, 상기 로드를 하부방향으로 탄성지지하는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
제 2항에 있어서, 상기 빔은,

일측단과 상기 작동부 사이 부분의 상면에 길이방향과 직각으로 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
제 3항에 있어서,

상기 로드와 상기 피스톤은 조인트와 조인트 너트에 의하여 연결된 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.