KR101006640B1 - 디스펜싱용 노즐 유닛 - Google Patents

디스펜싱용 노즐 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스펜싱용 노즐 유닛에 관한 것으로서, 도포액 공급로를 갖는 플루이딕 본체(10)측 설치공(11)에 조립 설치되며, 상기 설치공(11)으로부터 연장되는 나사연결부(12)를 관통하여 일측으로부터 공급되는 도포액을 한곳으로 집중시켜 유도 공급하기 위한 태핏 심(20)과, 상기 나사연결부(12)의 내부 직경에 안내되는 것으로, 중앙에는 관통공(31)이 마련되고, 하부 중앙에 조립홈턱(32)이 마련된 가이던스(30)와, 중앙에 분사공(41)이 관통되고, 하부에 조립턱(42)이 돌출 형성되어 상기 가이던스(30)의 조립홈턱(32)에 안내되어 도포액을 토출시키는 노즐(40)과, 상기 노즐(40)의 조립턱(42)이 안내되는 통공(51)이 하부에 형성되어 노즐(40)을 포함한 가이던스(30)를 수용하는 형태로 상기 나사연결부(12)에 체결되는 어져스트 너트(50)와, 상기 설치공(11)의 상부에 조립되어 태핏 심(20)의 중심을 지지하는 센터링 피스(60) 및 유체 펌핑을 위한 액츄에이터의 조립을 위한 액츄에이터 연결구(70)를 포함하여 구성된 디스펜싱용 노즐 유닛(100)에 있어서,
상기 노즐(40)을 안내하기 위한 조립홈턱(32)의 내경은 상부로 좁아지는 형태로 경사지게 형성되고, 상기 노즐(40)의 외경은 경사진 조립홈턱(32)에 안내되어 나사연결부(12)에 대한 어져스트 너트(50)의 체결시 노즐(40)의 분사공(41)이 설치공(11)의 중심에 정확히 위치될 수 있는 원뿔형으로 형성된 것을 특징으로 하는바, 노즐이 조립되는 가이던스의 조립홈턱 내부와 노즐의 외경부를 경사지게 형성시켜 하부로부터 가이던스를 포함하는 노즐의 조립이 이루어지도록 한 어져스트 너트를 체결함에 따라 노즐의 분사공은 조립홈턱의 경사진 내경에 중심 선상에서 벗어나지 않는 상태로 조립이 이루어져 작동상에 있어 해당 가공대상물의 도포영역에 도포액을 정확히 분사시킬 수 있는 효과가 있으며, 이는 제품 제조상에 따른 불량을 최대한 낮출 수 있고 특히 반도체제조장치 등과 같이 정밀 가공을 요하는 생산라인에 효과적으로 채택 사용할 수 있게 된다.

Description

디스펜싱용 노즐 유닛{Nozzle unit for dispensing}
본 발명은 디스펜싱용 노즐 유닛에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 소형으로 제작된 노즐 및 노즐을 조립하는 가이던스의 조립홈턱 내경 부분을 개선하여 어져스트 너트의 체결조립에 따른 노즐의 분사공이 중심에 위치할 수 있도록 하여 해당 유체의 공급이 노즐을 통해 정확한 영역에 분사작업이 이루어져 정밀도 높은 가공효과를 얻을 수 있도록 한 디스펜싱용 노즐 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 디스펜싱(dispensing)장치는 정밀화학산업 등에서 사용되는 다액형 액체를 미세한 분입자, 유체(이하, '도포액' 칭함)로 변환하여 제품의 특정부위에 소정량 정밀하게 도포하여 요구하는 제품을 접합하는데 사용되고 있으며, 이러한 도포는 디스펜싱 건(dispensing gun) 즉, 노즐 유닛을 통해 분사되어 재료(예를 들면, 반도체 제조공정)의 정밀한 접합, 가공 등에 사용되고 있다.
도포액을 분사하는 노즐은 정밀도 높이기 위해 전반적으로 미세하게 형성됨으로 노즐을 통해 분사되는 도포액의 토출 압력, 시간, 속도 및 도포액이 분사되는 중심 등의 조절이 매우 중요하다.
상기 노즐 유닛은 이송장치로부터 위치 선택 가능하도록 로봇 아암과 같이 이송되면서 특정부위에 도포액을 분사, 도포하여 특정부품을 가공하는바, 이러한 노즐부분으로부터 분사되는 액의 도포는 정화한 포지션 로봇 아암의 정밀제어를 필요로 한다.
외부로부터 접속되어 도포액을 공급하록 도포액 공급로가 마련된 플루이딕 본체(10)측 설치공(11)에 조립 설치되는 노즐 유닛(100)의 구성은, 첨부된 도 1에서 도시한 바와 같다.
상기 플루이딕 본체(10)에 마련된 나사연결부(12)를 관통하여 일측으로부터 공급되는 도포액을 한곳으로 집중시켜 유도하는 태핏 심(20)과, 상기 나사연결부(12)의 내부 직경에 안내되는 것으로, 중앙에는 관통공(31)이 마련되어 하부 중앙에 조립홈턱(32)이 마련된 가이던스(30)와, 중앙에 분사공(41)이 관통되고, 하부에 조립턱(42)이 돌출 형성되어 상기 가이던스(30)의 조립홈턱(32)에 안내되어 도포액을 토출시키는 노즐(40)과, 상기 노즐(40)의 조립턱(42)이 안내되는 통공(51)이 하부에 형성되어 노즐(40)을 포함한 가이던스(30)를 수용하는 형태로 상기 나사연결부(12)에 체결되는 어져스트 너트(50)와, 상기 설치공의 상부에 조립되어 태핏 심의 중심을 지지하는 센터링 피스(60) 및 유체 펌핑을 위한 액츄에이터의 조립을 위한 액츄에이터 연결구(70)를 포함하여 구성된다.
상기 가이던스(30)의 조립홈턱(32)은 원형으로 소정 깊이 함몰 형성되어 중앙에 분사공이 마련된 상기 노즐(41)의 외측둘레가 안치되어 조립될 수 있도록 한 구조이다.
통상 소형으로 성형된 노즐(40)은, 제조상에 따라 조립홈턱(32)에 안내되는 외경과 어져스트 너트(50)의 통공(51)에 안내되는 조립턱(42)의 외경이 일치되는 상태에서 상기 어져스트 너트(50)의 나사체결시 노즐(40)이 조립홈턱(32)으로부터 틀어지는 조립의 사례가 있어, 노즐(40)의 분사공(41)이 정확히 중심에 위치되지 않는 경우가 있었다.
이와 같은 이유는 어져스트 너트(50)가 나사연결부(12)에 체결됨에 있어, 나사산의 체결 특성상 유격을 갖기 때문에 노즐(40)의 분사공(41)이 정확히 중심이 되지 않는 경우가 발생한다.
상기 노즐(40)의 외경은 가이던스(30)측 조립홈턱(32) 내에 위치되고, 노즐의 조립턱(42)부분은 상기 어져스트 너트(50)의 통공(51)에 안치되어 최종적으로 어져스트 너트(50)의 체결로서 조립이 완료되나, 이때 노즐의 분사공 위치는 가이던스(30)의 조립홈턱(32)과 어져스트 너트(50)의 통공(51)이 정확히 중심에서 벗어나는 경우가 있어, 이로 인해 노즐(40)의 분사공(41)은 중심 선상에서 위치 이동되는 현상이 발생하여 결국 분사공이 중심선 상에 위치하지 않게 되는 것이다.
즉, 분사공이 중심 선상으로 미세하게 벗어난 상태라면, 이를 통해 토출되어 분사되는 도포액 또한 가공물에 설정된 위치의 도포영역에서 벗어나 작업이 이루어지므로 해당 제품은 정밀 가공, 부착 작업 등은 제품에 대한 불량이 발생하는 요인이 된다.
상기와 같은 점에서 노즐의 위치를 각 포지션에 정확히 센터링할 수 있는 감지장치 등이 부가적으로 설치되어 운영되고 있지만, 실질적으로 각각 노즐의 분사공 위치가 정확히 가공대상물의 도포영역을 벗어나기 때문에 해당제품의 가공 정밀도는 현저히 떨어져 제조에 따른 불량률이 높고, 생산성 또한 낮아지는 폐단이 있었다.
본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 소형으로 제작된 노즐 및 노즐을 조립하는 가이던스의 조립홈턱 내경 부분을 개선하여 어져스트 너트의 체결조립에 따른 노즐의 분사공이 중심에 위치할 수 있도록 하여 해당 유체의 공급이 노즐을 통해 정확한 영역에 분사작업이 이루어져 정밀도 높은 가공효과를 얻을 수 있도록 한 디스펜싱용 노즐 유닛을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 노즐을 통해 분사되는 도포액이 어져스트 너트의 하부 주변으로 흩날리는 것을 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 도포액 공급로를 갖는 플루이딕 본체측 설치공에 조립 설치되며, 상기 설치공으로부터 연장되는 나사연결부를 관통하여 일측으로부터 공급되는 도포액을 한곳으로 집중시켜 유도 공급하기 위한 태핏 심과, 상기 나사연결부의 내부 직경에 안내되는 것으로, 중앙에는 관통공이 마련되고 하부 중앙에 조립홈턱이 마련된 가이던스와, 중앙에 분사공이 관통되고, 하부에 조립턱이 돌출 형성되어 상기 가이던스의 조립홈턱에 안내되어 도포액을 토출시키는 노즐과, 상기 노즐의 조립턱이 안내되는 통공이 하부에 형성되어 노즐을 포함한 가이던스를 수용하는 형태로 상기 나사연결부에 체결되는 어져스트 너트와, 상기 설치공의 상부에 조립되어 태핏 심의 중심을 지지하는 센터링 피스 및 유체 펌핑을 위한 액츄에이터의 조립을 위한 액츄에이터 연결구를 포함하여 구성된 디스펜싱용 노즐 유닛에 있어서,
상기 노즐을 안내하기 위한 조립홈턱의 내경은 상부로 좁아지는 형태로 경사지게 형성되고, 상기 노즐의 외경은 경사진 조립홈턱에 안내되어 나사연결부에 대한 어져스트 너트의 체결시 노즐의 분사공이 설치공의 중심에 정확히 위치될 수 있는 원뿔형으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 어져스트 너트의 외측둘레에 체결홈이 더 형성되고, 상기 체결홈에는 노즐의 분사공으로부터 토출되어 분사되는 도포액의 측면 비산을 커버링하기 위해 중앙이 관통되는 커버부가 돌출 형성된 분사 가이드캡이 탈착 가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디스펜싱용 노즐 유닛은 노즐이 조립되는 가이던스의 조립홈턱 내부와 노즐의 외경부를 경사지게 형성시켜 하부로부터 가이던스를 포함하는 노즐의 조립이 이루어지도록 한 어져스트 너트를 체결함에 따라 노즐의 분사공은 조립홈턱의 경사진 내경에 중심 선상에서 벗어나지 않는 상태로 조립이 이루어져 작동상에 있어 해당 가공대상물의 도포영역에 도포액을 정확히 분사시킬 수 있는 효과가 있으며, 이는 제품 제조상에 따른 불량을 최대한 낮출 수 있고 특히 반도체제조장치 등과 같이 정밀 가공을 요하는 생산라인에 효과적으로 채택 사용할 수 있게 된다.
도 1은 종래 디스펜싱용 노즐 유닛이 적용 설치된 플루이딕 본체를 도시한 종단면도,
도 2는 본 발명인 디스펜싱용 노즐 유닛이 적용 설치된 플루이딕 본체를 도시한 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 노즐, 가이던스 및 어져스트 너트를 분리하여 체결되는 상태를 예시한 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 노즐을 발췌하여 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 어져스트 너트에 분사 가이드캡이 적용된 일 예를 도시한 노즐 유닛의 단면도이다.
이하, 본 발명은 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 도포액 공급로를 갖는 플루이딕 본체(10)측 설치공(11)에 조립 설치되며, 상기 설치공(11)으로부터 연장되는 나사연결부(12)를 관통하여 일측으로부터 공급되는 도포액을 한곳으로 집중시켜 유도 공급하기 위한 태핏 심(20)과, 상기 나사연결부(12)의 내부 직경에 안내되는 것으로, 중앙에는 관통공(31)이 마련되고, 하부 중앙에 조립홈턱(32)이 마련된 가이던스(30)와, 중앙에 분사공(41)이 관통되고, 하부에 조립턱(42)이 돌출 형성되어 상기 가이던스(30)의 조립홈턱(32)에 안내되어 도포액을 토출시키는 노즐(40)과, 상기 노즐(40)의 조립턱(42)이 안내되는 통공(51)이 하부에 형성되어 노즐(40)을 포함한 가이던스(30)를 수용하는 형태로 상기 나사연결부(12)에 체결되는 어져스트 너트(50)와, 상기 설치공(11)의 상부에 조립되어 태핏 심(20)의 중심을 지지하는 센터링 피스(60) 및 유체 펌핑을 위한 액츄에이터의 조립을 위한 액츄에이터 연결구(70)를 포함하여 구성된 디스펜싱용 노즐 유닛(100)에 있어서,
상기 노즐(40)을 안내하기 위한 조립홈턱(32)의 내경은 상부로 좁아지는 형태로 경사지게 형성되고, 상기 노즐(40)의 외경은 경사진 조립홈턱(32)에 안내되어 나사연결부(12)에 대한 어져스트 너트(50)의 체결시 노즐(40)의 분사공(41)이 설치공(11)의 중심에 정확히 위치될 수 있는 원뿔형으로 형성된다.
상기와 같이 가이던스(30)의 조립홈턱(32)은 경사진 내면에 대해 노즐(40)의 경사진 외경부가 안내된 상태에서 어져스트 너트(50)의 체결은 노즐(40)이 경사진 조립홈턱(32) 내에 안내 집중됨으로써, 노즐(40)의 분사공(41)은 어져스트 너트의 체결시 노즐의 조립턱(42)과 경사진 외경부와 뒤틀리는 트러블이 발생하지 않기 때문에 상기 분사공(41)은 설치공(11)의 중심 선상에 그대로 유지되어 조립된다.
따라서 중심이 정확히 맞게 조립된 노즐(40)의 분사공(41)은 다음과 같은 이점이 있다.
플루이딕 본체(10)측 설치공(11)과 연통되는 도포액 공급로를 따라 공급되는 도포액은 액츄에이터 연결구(70)측에 설치되는 액츄에이터(도면에서 생략함)의 구동으로서 주어진 공기압으로 태핏 심(20)을 따라 가이던스(30)의 관통공(31)으로 진입하여 노즐(40)의 분사공(41)을 통해 분사가 이루어진다.
이와 같이 분사되는 도포액은 분사공(41)이 중심을 유지하고 있는 상태이므로, 해당 가공대상물의 도포영역을 벗어나지 않고 도포할 수 있게 된다.
상기와 같이 도포되는 노즐 유닛(100)은 단일 혹은 다수개의 노즐유닛이 각 해당되는 지점에서 노즐의 위치를 포지션 검측장비의 도움으로 정확한 위치를 세팅된 상태에서 노즐의 도포액 정밀한 분사효과는 가공 대상물의 정밀가공, 부착 등의 제조가 가능하기 때문에 제품제조에 따른 불량률이 거의 발생하지 않게 된다.
한편, 첨부된 도 5에서와 같이 본 발명에 따른 상기 어져스트 너트(50)의 외측둘레에 체결홈(52)이 더 형성되고, 상기 체결홈(52)에는 노즐(40)의 분사공(41)으로부터 토출되어 분사되는 도포액의 측면 비산을 커버링하기 위해 중앙이 관통되는 커버부(81)가 돌출 형성된 분사 가이드캡(80)이 탈착 가능하게 설치할 수 있다.
상기 분사 가이드캡은 커버부로 하여금 노즐로부터 토출되어 분사되는 도포액의 측면 비산을 커버링하여 불필요하게 도포영역으로부터 벗어나는 점을 해결할 수 있게 된다.
10: 플루이딕 본체 11: 설치공
12: 나사연결부 20: 태핏 심
30: 가이던스 31: 관통공
32: 조립홈턱 40: 노즐
41: 분사공 42: 조립턱
50: 어져스트 너트 51: 통공
52: 체결홈 60: 센터링 피스
70: 액츄에이터 연결구 80: 분사 가이드캡
81: 커버부 100: 노즐 유닛

Claims (2)

  1. 도포액 공급로를 갖는 플루이딕 본체(10)측 설치공(11)에 조립 설치되며, 상기 설치공(11)으로부터 연장되는 나사연결부(12)를 관통하여 일측으로부터 공급되는 도포액을 한곳으로 집중시켜 유도 공급하기 위한 태핏 심(20)과, 상기 나사연결부(12)의 내부 직경에 안내되는 것으로, 중앙에는 관통공(31)이 마련되고, 하부 중앙에 조립홈턱(32)이 마련된 가이던스(30)와, 중앙에 분사공(41)이 관통되고, 하부에 조립턱(42)이 돌출 형성되어 상기 가이던스(30)의 조립홈턱(32)에 안내되어 도포액을 토출시키는 노즐(40)과, 상기 노즐(40)의 조립턱(42)이 안내되는 통공(51)이 하부에 형성되어 노즐(40)을 포함한 가이던스(30)를 수용하는 형태로 상기 나사연결부(12)에 체결되는 어져스트 너트(50)와, 상기 설치공(11)의 상부에 조립되어 태핏 심(20)의 중심을 지지하는 센터링 피스(60) 및 유체 펌핑을 위한 액츄에이터의 조립을 위한 액츄에이터 연결구(70)를 포함하여 구성된 디스펜싱용 노즐 유닛(100)에 있어서,
    상기 노즐(40)을 안내하기 위한 조립홈턱(32)의 내경은 상부로 좁아지는 형태로 경사지게 형성되고, 상기 노즐(40)의 외경은 경사진 조립홈턱(32)에 안내되어 나사연결부(12)에 대한 어져스트 너트(50)의 체결시 노즐(40)의 분사공(41)이 설치공(11)의 중심에 정확히 위치될 수 있는 원뿔형으로 형성된 것을 특징으로 하는 디스펜싱용 노즐 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어져스트 너트(50)의 외측둘레에 체결홈(52)이 더 형성되고, 상기 체결홈(52)에는 노즐(40)의 분사공(41)으로부터 토출되어 분사되는 도포액의 측면 비산을 커버링하기 위해 중앙이 관통되는 커버부(81)가 돌출 형성된 분사 가이드캡(80)이 탈착 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 디스펜싱용 노즐 유닛.
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