KR101643215B1 - 노즐 회전 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 노즐 회전 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치에 관한 것이며, 소형이며 또한 간단한 구조로 노즐 선단의 회전 방향 위치의 정확한 위치 결정을 행할 수 있는 노즐 회전 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치를 제공하는 것으로서, 액체 재료를 토출(吐出)하는 토출구를 가지는 노즐과, 노즐 및 액체 재료 공급원과 연통되는 유로(流路)를 가지는 노즐 유닛과, 베이스 부재와, 베이스 부재에 설치되고, 노즐 유닛을 회전시키는 회동(回動) 장치를 포함하는 노즐 회전 기구로서, 상기 노즐을, 노즐의 토출구의 중심선과 노즐 유닛의 회전축 중심선이 각도를 구성하도록 노즐 유닛에 설치하고, 상기 노즐 유닛을, 회동 장치에 착탈(着脫) 가능하게 장착한 것을 특징으로 한다.

Description

노즐 회전 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치{NOZZLE ROTATION MECHANISM AND COATING DEVICE PROVIDED THEREWITH}

본 발명은, 노즐 회전 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치에 관한 것이며, 예를 들면, 모터 중공부(中空部)에 유로(流路)를 내설(內設)한 노즐 유닛을 끼워 설치하고, 모터의 회전에 의해 노즐 유닛 및 거기에 장착한 노즐이 회전하는, 노즐 회전 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치에 관한 것이다.

연직(鉛直) 하향이 아닌 방향으로 설치된 토출구로부터, 도포 대상물의 외측면이나 공동(空洞) 내면으로 도포를 행하는 경우나, 곡선 부분을 포함하는 궤적에 대하여 일정한 단면(斷面) 형상을 유지하도록 도포하는 경우에 있어서, 토출구의 방향을 바꾸는 회전 기구를 설치하여 도포가 행해지고 있다.

예를 들면, 특허 문헌 1에는, 상자형 형상 부품의 외측면이나 내면 등에 도포를 행하는 도포 장치에 있어서, 상자형 형상 부품을 고정 가능한 고정부와, 이 고정부를 수평 및 수직 방향으로 이동 가능한 이동부와, 도포 유동물(流動物)을 토출(吐出)하는 "く"자형의 니들 및 시린지(syringe)와, 시린지를 회전 가능하게 내측 삽입하여 유지하는 유지부와, 시린지에 튜브를 통하여 가압 가능한 디스펜서와, 이들의 동작을 제어하는 제어부로 이루어지는 도포 장치가 개시되어 있다.

또한, 예를 들면, 특허 문헌 2에는, 공작물의 피도포면과 노즐을 상대 이동시키면서, 노즐의 선단(先端) 토출구로부터 재료를 피도포면의 소정 궤적을 따라 도포하는 재료 도포 장치에 있어서, 전단부가 후단부보다 궤적을 횡단하는 방향의 폭이 넓어지는 윤곽으로 설치된 선단 토출구를 가지는 노즐을, 궤적의 대략 전역에 걸쳐서 전단부가 후단부보다 선행하도록 회전 제어되는 도포 장치가 개시되어 있다.

일본공개특허 1992-100558호 공보 일본공개특허 제2003-211045호 공보

그러나, 특허 문헌 1의 장치의 노즐 회전 기구는, 시린지의 유지부와는 별도로 모터를 설치하고, 벨트에 의해 모터의 회전을 전달하는 복잡하며 대규모인 것으로 되어 있었다. 또한, 벨트는 미끄러지기 쉬우므로 토출구의 회전 방향 위치의 정확한 위치 결정이 어렵고, 시린지마다 회전하는 구성 상 모터에 관한 부하가 컸다. 부가하여, 토출구의 방향을 바꾸기 위해서 시린지마다 회전하면, 시린지와 접속되어 있는 튜브가 비틀려 순조로운 회전 동작을 방해하고, 또한 비틀림 동작을 반복적으로 받는 것에 의해 튜브의 열화가 앞당겨지는 문제도 있었다.

한편, 특허 문헌 2의 장치는, 선단 토출구의 형상에 대하여 연구하여 연직 방향으로 설치된 노즐을 회전 기구에 의해 시린지의 축선(軸線)을 중심으로 하여 회전시키고, 또한 시린지를 이동 기구에 의해 공작물에 대하여 XYZ 축 방향으로 상대 이동시키는 것이다. 그러나, 이와 같은 구성에 있어서는, 모터부를 포함하는 회전 기구의 아래에 노즐과 재료 수용 본체로 이루어지는 시린지가 장착되어 있으므로, 재료 보충 시에는 노즐과 재료 수용 본체를 모아서 떼어내지 않으면 안되므로, 재료의 보충 후에는 노즐 선단 위치가 어긋나는 경우가 있었다.

또한, 토출구의 방향을 바꾸기 위해서 시린지마다 회전시키면, 튜브가 시린지에 감겨 버리므로, 공작물의 교환마다 시린지를 역회전시킬 필요가 있게 될 것으로 생각된다.

또한, 모터부가 노즐 선단으로부터 이격(離隔)되어 있으므로 회전 축선이 어긋나기 쉬워, 노즐 선단의 정확한 위치 결정이 어려웠다.

그래서, 본 발명은, 소형이며, 또한 간단한 구조로 노즐 선단의 회전 방향 위치의 정확한 위치 결정을 행할 수 있는 노즐 회전 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는, 벨트 등의 동력 전달 수단을 개입시키지 않고 노즐을 포함하는 최소한의 부품인 노즐 유닛만을 회동(回動)시키는 기구를 실현하기 위해, 노즐 유닛을 회동 장치에 직접적으로 착탈(着脫) 가능하게 장착한다는 기본적인 사상에 기초하여 본 발명의 창작이 행해졌다. 즉,

제1 발명은, 액체 재료를 토출하는 토출구를 가지는 노즐과, 노즐 및 액체 재료 공급원과 연통되는 유로를 가지는 노즐 유닛과, 베이스 부재와, 베이스 부재에 설치되고, 노즐 유닛을 회전시키는 회동 장치를 구비하는 노즐 회전 기구로서, 상기 노즐을, 노즐의 토출구의 중심선(207)과 노즐 유닛의 회전축 중심선(306)이 각도를 구성하도록 노즐 유닛에 설치하고, 상기 노즐 유닛을, 회동 장치에 착탈 가능하게 장착한 것을 특징으로 하는 노즐 회전 기구이다.

제2 발명은, 제1 발명에 있어서, 상기 회동 장치는, 회전축 중심선(306)을 축 방향으로 관통하여 연장되고, 노즐 유닛이 끼워 설치되는 중공부를 가지는 모터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

제3 발명은, 제1 발명 또는 제2 발명에 있어서, 상기 노즐 유닛이 가지는 유로는, 액체 재료 공급원과 연통되는 측의 단부에 회전축 중심선(306)과 동축(同軸)에 설치된 공급측 개구부(210)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제4 발명은, 제3 발명에 있어서, 상기 공급측 개구부와 접속된 접속관(501)과, 상기 노즐 유닛과 이격되어 베이스 부재에 설치되고, 접속관을 고정시키는 접속관 고정 부재(502)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제5 발명은, 제4 발명에 있어서, 상기 접속관(501)은 실질적으로 직선형이며, 액체 재료 공급원을 직결하기 위한 돌출부(503)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제6 발명은, 제1 발명 내지 제5 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 노즐 유닛에 설치된 검지용 부재와, 상기 베이스 부재에 설치된 센서부를 포함하여 구성되는 회전 위치 검지 기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제7 발명은, 제6 발명에 있어서, 상기 검지용 부재는 회전축 중심선(306)을 사이에 두고, 상기 노즐과 대향하는 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.

제8 발명은, 제1 발명 내지 제7 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 노즐을, 상기 토출구가 노즐 유닛의 외주의 내측 아래쪽에 위치하도록 배치한 것을 특징으로 한다.

제9 발명은, 제1 발명 내지 제5 발명 중 어느 하나의 발명에 관한 노즐 회전 기구와, 노즐 회전 기구와 도포 대상물을 상대 이동시키는 상대 이동 기구와, 액체 재료 공급원과, 제어 장치를 포함하는 도포 장치이다.

본 발명에 의하면, 노즐 유닛만이 회전하므로, 예를 들면, 시린지에 튜브가 접속되는 경우에도 튜브 부분은 회전하지 않으므로, 튜브의 비틀림이나 감기는 경우가 생기지 않으므로, 회전 동작 방법에 제한이 없어, 튜브를 열화시키는 경우도 없다.

또한, 경량인 노즐 유닛만을 회전시키므로, 모터 등의 구동계에 걸리는 부하가 적어, 구동계와 노즐 유닛을 직선적으로 배치함으로써 헤드부의 소형화, 경량화가 가능해진다.

또한, 구동계가 거기에 장착된 노즐 유닛을 직접 회전시키므로, 벨트의 미끄러짐 등에 의한 위치 어긋남이 없어, 토출구의 회전 방향 위치의 정확한 위치 결정을 행할 수 있으므로, 도중에 동력 전달 기구를 통하지 않아 에너지 효율도 양호하다.

또한, 노즐을 벗겨내지 않고 액체 재료 공급원을 장착 및 분리할 수 있으므로, 재료 보충 시에 노즐 위치가 어긋나는 경우가 없다.

또한, 노즐 유닛의 기준 위치가 정확하게 정해지므로, 토출구의 회전 방향의 위치 결정을 양호한 정밀도로 행할 수 있고, 도포 프로그램의 변경만으로 용이하게 도포 패턴 또는 도포 대상물의 종류의 변경에 대응이 가능하다.

도 1은 본 발명에 관한 노즐 회전 기구의 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명에 관한 노즐 회전 기구의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 관한 노즐 회전 기구의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 관한 노즐 회전 기구의 저면도이다.
도 5는 본 발명에 관한 노즐 회전 기구의 단면도(도 2의 A-A 단면도)이다.
도 6은 본 발명에 관한 노즐 회전 기구의 동작을 설명하는 설명도이다.
도 7은 실시예 1에 관한 도포 장치의 개략 사시도이다.
도 8은 실시예 1에 관한 도포 장치의 도포 시의 동작을 설명하는 설명도이다.
도 9는 실시예 2에 관한 노즐 회전 기구의 단면도이다.

이하에, 본 발명을 실시하기 위한 형태를, 시린지가 직접 연결되는 타입의 노즐 회전 기구의 예로 설명한다.

[구성]

본 발명에 관한 노즐 회전 기구(101)의 개략 사시도를 도 1에 나타낸다. 또한, 정면도를 도 2, 측면도를 도 3, 저면도를 도 4, 도 2에 있어서 A-A선으로 절단했을 때의 단면도를 도 5에 나타낸다. 이들 도면을 참조하면서 설명한다.

본 발명에 관한 노즐 회전 기구(101)는, 액체 재료(901)를 토출하는 노즐(202)과, 노즐(202)이 장착되고, 내부에 유로(203, 204)를 가지는 노즐 유닛(201)과, 노즐 유닛(201)을 회전시키는 모터(301)와, 액체 재료(901)를 저장하고, 가압원(加壓源)으로부터의 압력에 의해 노즐 유닛(201)에 액체 재료(901)를 공급하는 액체 재료 공급원(401)과, 노즐 유닛(201)의 노즐(202)이 설치된 측과는 반대측의 유로(203)에 액체 재료 공급원(401)을 연통시키는 접속관(501)과, 노즐 유닛(201)의 회전 방향(808)의 기준 위치를 검지하는 회전 위치 검지 기구(601)를 가진다.

노즐 유닛(201)은, 일단이 액체 재료(901)를 토출하는 노즐(202)과 연통되고, 타단이 액체 재료 공급원(401)과 접속되는 접속관(501)에 연통되는 유로(203, 204)가 내설되어 있다. 이 유로는, 접속관(501)에 연통되어 있는 제1 유로(203)와, 노즐(202)에 연통되어 있는 제2 유로(204)의 2개의 부분으로 이루어진다. 제1 유로(203)의 접속관(501)과의 접속 부분에는, 실링(sealing) 부재(208)가 설치되고, 액체 재료(901)가 접속관(501) 측으로부터 누출되는 것을 방지하고 있다. 노즐 유닛(201)에는 제2 유로(204) 측에 노즐 장착부(209)가 존재하고 있고, 노즐 장착부(209)를 통하여 제2 유로(204)가 노즐(202)의 토출구와 연통되어 있다.

노즐(202)은, 토출구를 포함하는 노즐의 중심선(207)과 회전축 중심선(306)이 각도를 구성하도록(동심으로 되지 않도록) 노즐 유닛(201)에 설치되어 있고, 토출구가 회전 중심선(306)을 중심으로 원을 그리도록 회동된다.

모터(301)는, 회전부(303)의 중심을 관통하여 연장되는 중공부(302)를 가지고 있다. 이 회전부(303)는, 중공부(302)의 개구되어 있는 2면을 제외하고, 대략 직육면체 형상을 한 케이스(304)에 둘러싸여 있다. 이 케이스(304)를 고정시킴으로써 모터(301)는 고정된다. 이하에서는, 이 모터(301)를 중공축 모터라고 한다.

액체 재료 공급원(401)은, 본 실시형태에서는, 액체 재료(901)를 저류(貯留)하는 용기(시린지)(402)와 이에 접속되는 도시하지 않은 가압원으로 이루어진다. 가압원으로부터의 압력에 의해, 액체 재료(901)는 시린지(402)로부터 접속관(501)을 통하여 유로(203, 204)에 흘러들고, 그리고, 노즐(202)로부터 토출된다. 액체 재료 공급원(401)은, 본 실시형태의 같은 시린지(402)에 한정되지 않고, 다른 구성으로 해도 된다. 예를 들면, 노즐 회전 기구(101)로부터 이격된 위치에 설치된 액체 재료(901)를 저류하는 탱크로부터 액체 이송 튜브를 접속관(501)에 접속하여, 가압원으로부터의 압력에 의해 액체 재료(901)를 공급하는 것도 가능하다.

접속관(501)은, 액체 재료 공급원(401)과 노즐 유닛(201)을 연통시키는 관형(管形) 부재이며, 중공축 모터(301)의 회전과 함께 회전하지 않도록 접속관 고정 부재(502)에 의해 고정되어 있다. 그 일단은, 노즐 유닛(201)의 실링 부재(208)가 설치되는 곳까지 삽입되고, 타단은, 접속관 고정 부재(502)의 상면으로부터 돌출하도록 신장되어 돌출부(503)를 구성한다. 돌출부(503)는, 액체 재료 공급원(401)의 접속구(403)에 맞는 형상으로 형성되어 있다.

회전 검지 기구(601)는, 베이스판(701)에 설치된 센서부와 노즐 유닛(201)에 설치된 검지용 부재로 구성된다. 본 실시형태에서는, 센서부를 포토 센서(602)로 구성하고, 검지용 부재를 차광판(遮光板)(603)으로 구성하였지만, 이 조합에 한정되지 않는 것은 물론이다. 차광판(603)은, 연직 방향의 단면이 L자형인 판형의 부재이다. 차광판(603)은 노즐(202)과 모터 회전축 중심선(306)을 사이에 두고 대향하고, 또한 차광판(603)의 연장부(604)가 노즐 유닛(201)의 측면으로부터 외측으로 대략 수평 방향으로 연장되도록 장착한다. 이 연장부(604)는, 포토 센서(602)의 광축을 차단하는 위치까지 신장되어 있다. 포토 센서(602)는, 대략 「コ」자형을 하고 있고, 오목부가 검지부(606)를 구성한다. 이 오목부를 연장부(604)가 통과할 수 있고, 또한 이들이 충돌하지 않는 방향과 높이로 장착된다.

이들 각각의 구성 부품은 이하에 나타낸 바와 같이 결합되어 노즐 기구(101)를 구성한다.

노즐 유닛(201)은, 제1 유로(203)이 내설되는 부분이 중공축 모터(301)의 중공 부분(302)에 끼워 설치되어 있고, 도시하지 않은 나사 등의 체결 부재로 중공 부분(302)에 착탈 가능하게 장착된다. 이 끼워 설치되어 있는 부분에서는, 노즐 유닛(201) 내의 제1 유로 중심선(205)와 중공축 모터의 회전축 중심선(306)이 일치하고 있고, 노즐 유닛(201)이 회전해도 접속관(501)과 연통되는 제1 유로(203)의 공급측 개구부(210)의 위치는 변함없다. 따라서, 고정되어 회전하지 않는 직선형의 접속관(501)을 제1 유로(203)에 삽입할 수 있고, 나아가서는 노즐 유닛(201), 중공축 모터(301) 및 시린지(402)를 직선적으로 배치하는 것을 가능하게 하고 있다.

노즐(202)의 방향은, 연직 하향이 아니고, 모터 회전축 중심선(306)에 대하여 각도를 가지고 장착되어 있다. 그 각도에 맞추어, 노즐 유닛(201) 내의 제2 유로(204)는 모터 회전축 중심선(306)에 대하여 경사져 있다. 유로를 경사지게 하여 노즐(202)마다 방향을 바꾸는 쪽이, 노즐 자체가 예를 들면, 「く」자형으로 절곡되어 있는 것을 특별히 제작하거나 하지 않고, 일반의 도포 작업에 사용되는 노즐이 그대로 사용되므로, 부품의 호환성의 면에서 유리하다. 또한, 노즐(202)을 장착하는 것만으로 노즐 선단 위치가 정해지므로, 상기한 바와 같이 노즐 자체가 절곡되어 있는 것보다 위치 결정을 간단하게 행할 수 있다.

또한, 노즐(202)의 장착 각도와 유로(204)의 경사 또는 굴곡은, 도포 대상물(814)의 형상이나 원하는 도포의 상태에 따라 임의로 변경 가능하다. 그 때는, 노즐 유닛(201)만 변경함으로써 간단하게 대응할 수 있다. 여기서, 노즐(202)의 높이 방향의 장착 위치는, 회전했을 때 검지 기구(601)에 간섭하지 않도록, 검지 기구(601)의 장착 위치보다 하방인 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 노즐 유닛(201)은, 360도 이상의 회전을 하는 것이 가능해진다. 노즐(202)을 장착했을 때, 토출구가 노즐 유닛(201) 외주의 내측 아래쪽에 위치하도록 구성하면, 토출구가 노즐 유닛의 외측 에지의 외측 아래쪽에 위치하는 경우와 비교하여 토출구의 이동 거리를 짧게 할 수 있다.

상기 노즐 유닛(201)을 끼워 설치한 중공축 모터(301)는, 회전부(303)를 에워싸는 케이스(304)를 모터 고정 부재(305)에 의해 고정시킴으로써 베이스판(701)에 고정 설치된다. 따라서, 중공축 모터(301)의 회전부(303)이 회전함으로써, 노즐 유닛(201)과 거기에 장착된 노즐(202)만이 회전한다.

접속관(501)은, 고정 설치된 중공축 모터(301)에 끼워 설치되어 있은 노즐 유닛(201)의 제1 유로(203)에 선단의 일부가 삽입 설치된다. 그리고, 중공축 모터(301)의 회전과 함께 회전하지 않도록, 또한 접속관 중심선(504)과 제1 유로 중심선(205)이 일직선 상에 위치하여 어긋나지 않도록, 베이스판(701)에 고정 설치된 접속관 고정 부재(502)로 단단히 고정시킨다.

접속관 고정 부재(502)는, 하방에서는, 중공축 모터(301) 및 노즐 유닛(201)과의 사이에 근소한 간극(505)을 형성하도록 되어 있다. 접촉시키면, 주로 마찰에 의해, 모터 회전에 대한 저항으로 되거나, 절삭 칩 등이 발생하거나 하기 때문이다. 그리고, 위쪽에서는, 접속관(501)의 끝에 설치된 액체 재료 공급원(401)의 접속구(403)에 맞는 형상으로 형성된 돌출부(503)가 돌출하도록 되어 있다. 접속관(501)은 분리 가능하게 형성되어 있으므로, 다양한 형상의 접속구를 형성한 접속관(501)을 용이하게 교환할 수 있어, 다양한 형태의 액체 재료 공급원(401)에 대응할 수 있다.

액체 재료 공급원(401)의 일부를 이루는 저류 용기(402)(시린지)는, 상기 접속관 고정 부재(502) 위쪽의 돌출부(503)와 접속된다. 그리고, 접속 부분의 위쪽으로 베이스판(701)에 고정된 용기 지지 부재(404)에 의해 지지되어 있다. 용기 지지 부재(404)에는 조절 나사(405)가 장착되어 있고, 이 조절 나사(405)에 의해 분리 가능하게 시린지(402)를 고정시킬 수 있다. 시린지(402)의 주위에는, 용기 지지 부재(404) 이외에는 기구나 부재가 존재하지 않으므로, 시린지(402)에 작업을 행할 때는 차단하는 것이 없으므로, 원활하게 작업을 행할 수 있다. 또한, 시린지(402)는, 접속구(403)에 의해 착탈을 행함으로써, 시린지(402)만의 착탈이 용이하게 행해지므로, 노즐 위치에 영향을 주지 않고 액체 재료의 보충을 행할 수 있다.

시린지(402)에는, 어댑터 튜브(815)가 장착되고, 도시하지 않은 가압원으로부터 압축 기체를 공급받는다. 이 가압원으로부터의 압력에 의해, 액체 재료(901)는 시린지(402)로부터 유로(203, 204)에 흘러들고, 그리고, 노즐(202)로부터 토출된다. 시린지(402)는 노즐 유닛(201)의 회전에 따라 회전하지 않으므로, 시린지(402)에 장착된 어댑터 튜브(815)도 회전하지 않고, 튜브가 비틀리거나, 회전 동작을 방해하거나 하는 경우가 없다. 즉, 액체 재료 공급원(401)이 접속되는 접속관(501)이 회전하지 않으므로, 시린지(402)나 어댑터 튜브(815)에 한정되지 않고 액체 이송 튜브 등도 비틀리는 경우없이 접속 가능한 것이다.

차광판(603)은, 노즐 회전 기구(101)를 아래로부터 보았을 때, 중공축 모터(301)의 회전축 중심선(306)을 사이에 두고, 액체 재료(901)를 토출하는 노즐(202)과 대향하는 위치에 설치되어 있다(도 4 참조). 바꾸어 말하면, 차광판(603)의 연장부 측 에지(605)와 액체 재료(901)를 토출하는 노즐(202)의 중심선(207)을 연결하는 직선이, 중공축 모터(301)의 회전축 중심(306)을 통과하고, 일직선 상에 배열되도록 차광판(603) 및 노즐(202)이 설치되어 있다. 그리고, 포토 센서(602)는 베이스판(701)의 하단 중앙에, 그 검지부(606)를 각각의 구성 부품이 설치되는 측을 향해 장착된다. 차광판(603), 포토 센서(602), 노즐(202)을 상기와 같은 위치 관계로 설치함으로써, 노즐(202) 선단의 기준 위치가 회전 위치 검지 기구(601)의 정면이자 또한 중심이라는, 단순한 위치 관계로 되므로, 도포 동작을 행할 때 도포 경로를 생각하기 용이해진다. 또한, 동일한 이유에 의해, 직선 이동작 및 회전 동작의 제어도 용이해진다.

[동작]

본 발명에 관한 노즐 회전 기구(101)의 동작을 도 6을 참조하면서 설명한다.

전원 투입 직후나, 어떠한 이유에 의해 회전 방향(808)의 위치가 어긋난 경우 등, 노즐(202) 선단의 회전 방향(808)의 기준 위치를 정하기 위해서는, 다음과 같이 동작시킨다. 그리고, 이 회전 방향(808)의 기준 위치를 설정하는 동작을 노즐 원점 복귀 동작이라고 하는 경우가 있다.

먼저, 아래로부터 보았을 때 반시계 방향으로 노즐 유닛(201)을 회전시켜 간다[도 6의 (a)]. 회전 방향(808)은 이에 한정되지 않고, 차광판(603)의 연장부 측 에지(605)의 방향을 따라 정해지는 것이다. 그리고, 노즐 유닛(201)에 장착한 차광판(603)의 연장부 측 에지(605)가, 포토 센서 검지부(606)의 광축을 최초에 차단한 위치를 검지하여, 회전을 정지한다[도 6의 (b)]. 이 위치를 노즐(202) 선단의 회전 방향(808)의 기준 위치로 한다. 여기서, 중공축 모터(301)의 회전 속도는, 가장 늦은 속도인 모터의 최소 분해능(分解能) 정도씩 회전하는 속도인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 회전 속도가 너무 빠르면 차광판(603)을 포토 센서(602)가 검지해도 정지하지 않고 너무 진행하게 되고, 이 지나친 위치를 회전 방향(808)의 기준 위치로 하게 되는 경우가 있기 때문이다.

회전 방향(808)의 기준 위치의 설정 동작에 걸리는 시간을 상기 방법보다 짧게 한 경우에는, 다음과 같이 동작시키면 된다. 먼저, 노즐 유닛(201)을 도포 시의 속도와 같은 정도의 속도로 회전시켜 가고, 노즐 유닛(201)에 장착한 차광판(603)의 연장부 측 에지(605)가, 포토 센서 검지부(606)의 광축을 최초에 차단한 위치를 검지하여, 회전을 정지한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 정지했을 때는 너무 진행되어 있는 것을 생각할 수 있다[도 6의 (c)]. 그래서, 지나친 위치로부터 전술한 최소 속도로 역회전하여 가서, 차광판(603)이 포토 센서(602)의 광을 차단하지 않게 되는 위치를 검지하여, 역회전을 정지한다[도 6의 (d)]. 이 위치를 회전 방향(808)의 기준 위치로 하면 된다. 이로써, 최소 속도로 회전하는 시간을 단축할 수 있다.

회전 방향(808)의 기준 위치를 설정한 후에는, 모터 컨트롤러(812)에 의해 중공축 모터(301)의 회전 각도를 제어하고, 상기 방법에 의해 정한 기준 위치를 원점으로 하여 노즐(202) 선단의 회전 방향(808)의 위치를 제어한다. 노즐(202) 선단의 위치를 정확하게 설정할 수 있으므로, 상이한 형상의 도포 대상물(814)에 도포를 행할 때도, 또는 같은 도포 대상물(814)에 대하여 상이한 도포 패턴으로 도포를 행할 때도, 티칭(teaching)을 다시 행할 필요가 없어, 도포 동작의 제어를 행하는 도포 프로그램의 변경만으로 용이하게 대응이 가능하다.

이하에서는, 본 발명의 상세를 실시예에 따라 설명하지만, 본 발명은 어떤 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

[도포 장치]

본 실시예에 관한 도포 장치(801)를 도 7에 나타낸다.

노즐 회전 기구(101)에는, 액체 재료(901)를 저류하는 저류 용기(402)(시린지)가 접속되고, 시린지(402)는 가압원으로부터의 압축 기체의 공급을 어댑터 튜브(815)를 통해 받고 있다. 이 노즐 회전 기구(101)는, Z축 구동 기구(804) 상에 설치되고, 상하 방향(도면 중 부호 "807"로 나타낸 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. Z축 구동 기구(804)는, X축 구동 기구(802) 상에 설치되고, 좌우 방향(도면 중 부호 "805"로 나타낸 방향)으로 이동 가능하다. X축 구동 기구(802) 및 Z축 구동 기구(804)의 아래쪽에는, 도포 대상물(814)을 탑재하는 테이블(809)이 설치된 Y축 구동 기구(803)가 설치되고, 전후 방향(도면 중 부호 "806"으로 나타낸 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다.

전술한 각 기구를 제어하는 제어 장치(810)는, 노즐 회전 기구(101)의 중공축 모터(301)를 제어하는 모터 컨트롤러(812)와, 시린지(402)에 가해지는 압력이나 압력이 걸리는 시간 등을 제어하는 디스펜스 컨트롤러(811)와, 그 외의 부분을 제어하는 컨트롤러(813)로 나누어져 있다.

상기에서는, 도포 장치(801)의 1개의 예를 나타냈으나, 동일한 목적을 달성할 수 있는 구성이면, 상기한 구성에 한정되는 것은 아니다.

[도포 작업]

본 실시예에 관한 도포 장치(801)에 의해 도포 작업을 행할 때의 수순을 이하에 나타낸다.

먼저, 노즐(202) 및 시린지(402)를 장착한 노즐 회전 기구(101)를 도포 장치(801)의 Z축 구동 기구(804) 상에 설치한다. 그 후, 전술한 바와 같은 방법으로 노즐 회전 방향(808)의 기준 위치 설정을 행한다. 그리고, 도포 대상물(814)을 테이블(809) 상에 탑재하여, 고정시킨다. 다음에, 노즐(202)을 대상물(814) 위로 이동시키고, 도포가 개시된다. 예를 들면, 도포 대상물(814)의 외측면에 일주(一周) 도포를 행하는 경우, 위로부터 보았을 때 도포면(817)에 대하여 노즐 중심선(207)이 수직으로 되는 자세를 유지하도록, XY 방향(805, 806)의 동작에 대응한 노즐 회전 방향(808)의 동작의 제어를 행한다(도 8 참조). 도포가 종료하면, 테이블(809) 및 노즐 회전 기구(101)를 포함하는 부분은 각각의 구동 기구(802, 803, 804)에 의해 대기 위치로 이동하고, 1개의 도포 대상물(814)에 대한 도포 작업은 종료하게 된다. 복수 개의 도포 대상물에 대하여 도포 작업을 계속하는 경우에는, 이미 도포된 도포 대상물을 아직 도포되지 않은 도포 대상물과 교환하여 상기한 작업을 반복한다.

이상의 구성을 구비하는 본 실시예의 도포 장치에 의하면, 시린지 주위에는 기구나 부재가 존재하지 않으므로, 시린지에 대한 작업 시에 차단되는 경우가 없어, 시린지에 대한 작업이 용이하게 행해진다. 또한, 시린지 접속구에 의해 착탈을 행함으로써, 시린지만을 용이하게 착탈 가능하므로, 노즐 위치에 영향을 주지 않고 액체 재료의 보충을 행할 수 있다.

[실시예 2]

본 실시예의 노즐 유닛(201)은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 노즐의 중심선(207)과 회전축 중심선(306)이 각도를 이루는 점, 노즐 유닛(201)에 내설되는 유로가 2개의 부분(203, 204)으로 이루어지는 점에 있어서, 전술한 노즐 회전 기구(101)와 같다. 그러나, 노즐 선단의 토출구가 회전축 중심선(306) 상에 위치하도록 노즐(202)을 설치하고, 거기에 맞추어 노즐 유닛(201)에 내접(內接)되는 유로[제2 유로(204)]가 크랭크형으로 형성되는 점에 있어서 실시예 1과 상위하다.

실시예 1에서는, 노즐 선단의 토출구는 회전축 중심선(306)으로부터 이격되는 방향으로 향하고 있었지만, 본 실시예에서는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 노즐 선단의 토출구는 회전축 중심선(306) 상에 위치하도록 설치된다. 한편, 노즐 유닛(201)에 내설되는 유로를 보면, 액체 재료 공급원(401)과 접속되는 접속관(501)이 공급측 개구부(210)에 삽입 설치되므로 회전축 중심선(306)과 유로 중심선(205)이 일치하도록, 실시예 1과 마찬가지로, 제1 유로(203)를 형성한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 노즐 선단의 토출구는 회전축 중심선(306)에 일치하도록 설치되어 있으므로, 노즐(202)의 방향에 맞추어, 제1 유로(203)로부터 노즐(202)에 도달하는 제2 유로(204)는 크랭크형으로 형성하고 있다. 바꾸어 말하자면, 공급측 개구부(210)로부터 토출구에 이르는 유로에는 3개소의 굴곡점이 있다.

노즐 선단의 토출구가 회전축 중심선(306) 측으로 굴곡되어 있는 것(즉, 노즐 유닛(201)의 외주의 내측 아래쪽에 위치하는 것)에 의해, 실시예 1에 비해 정밀한 회전이 가능하므로, XY축의 각각의 구동 기구(802, 803)의 가동 범위(스트로크)가 작은 장치에 있어서 특히 유효하다. 예를 들면, 도 8과 같은 도포 대상물(814)에 도포하는 경우를 생각하면, 실시예 1에서는 이동 경로가 부호 "818"로 나타낸 경로로 되지만, 실시예 2에서는 도포면(817)에 따르는 이동 경로로 되어, 이동 범위가 작게(이동 거리가 짧게) 되는 것을 알 수 있다.

또한, 본 실시예의 장치에서는, 위치 결정의 대상이 되는 토출구가 회전축 중심선(306) 상에 있으므로, 토출구가 회전축 중심선 상에 없는 구성과 비교하여 회전 방향의 위치 결정 정밀도가 양호하다.

그리고, 전술한 실시예는, 노즐 유닛(201)을 교환하는 것만으로 간단하게 대응할 수 있는 것은 물론이다.

[산업 상의 이용 가능성]

액체 재료 공급원 대신에, 진공원을 노즐 회전 기구의 접속관과 접속함으로써, 웨이퍼로부터 분할된 반도체칩을 노즐로 빨아들여, 웨이퍼 상으로부터 기판 상의 반도체칩 탑재 위치까지 이동하는 장치에도 응용이 가능하다.

101: 노즐 회전 기구
201: 노즐 유닛
202: 노즐
203: 제1 유로
204: 제2 유로
205: 제1 유로의 중심선
206: 제2 유로의 중심선
207: 노즐 중심선
208: 실링 부재
209: 노즐 장착부
210: 공급측 개구부
301: 모터(중공축 모터)
302: 중공부
303: 회전부
304: 케이스
305: 모터 고정 부재
306: 모터 회전축 중심선
401: 액체 재료 공급원
402: 저류 용기(시린지)
403: 접속구
404: 용기 지지 부재
405: 조절 나사
501: 접속관
502: 접속관 고정 부재
503: 돌출부
504: 접속관 중심선
505: 간극
601: 회전 위치 검지 기구
602: 포토 센서
603: 차광판
604: 연장부
605: 연장부 측 에지
606: 검지부
701: 베이스 부재(베이스판)
801: 도포 장치
802: X축 구동 기구
803: Y축 구동 기구
804: Z축 구동 기구
805: X축 구동 방향
806: Y축 구동 방향
807; Z축 구동 방향
808: 노즐 회전 방향
809: 테이블
810: 제어 장치
811: 디스펜스 컨트롤러
812: 모터 컨트롤러
813: 그 외의 컨트롤러
814: 도포 대상물
815: 어댑터 튜브
816: 가압원으로부터의 압축 기체의 공급
817: 도포면
818: 도포 방향
901: 액체 재료

Claims (9)

1. 도포 대상물과 상대 이동하면서 액체 재료를 토출(吐出)하는 토출구를 가지는 노즐과, 상기 노즐 및 액체 재료 공급원과 연통되는 유로(流路)를 가지는 노즐 유닛과, 베이스 부재와, 베이스 부재에 설치되고, 상기 노즐 유닛을 회전시키는 회동(回動) 장치를 포함하는 노즐 회전 기구로서,
   상기 노즐을, 상기 노즐의 토출구의 중심선(207)과 상기 노즐 유닛의 회전축 중심선(306)이 각도를 구성하도록 노즐 유닛에 설치하고,
   상기 노즐 유닛을, 상기 회동 장치에 착탈(着脫) 가능하게 장착하고,
   상기 회동 장치는, 상기 회전축 중심선(306)을 축 방향으로 관통하여 연장되고, 상기 노즐 유닛이 끼워 설치되는 중공부(中空部)를 가지는 모터를 포함하여 구성되는, 노즐 회전 기구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 노즐 유닛이 가지는 유로는, 상기 액체 재료 공급원과 연통되는 측의 단부(端部)에 상기 회전축 중심선(306)과 동축(同軸)에 설치된 공급측 개구부(210)를 포함하는, 노즐 회전 기구.
3. 제2항에 있어서,
   상기 공급측 개구부와 접속된 접속관(501)과, 상기 노즐 유닛과 이격되어 베이스 부재에 설치되고, 상기 접속관을 고정시키는 접속관 고정 부재(502)를 포함하는, 노즐 회전 기구.
4. 제3항에 있어서,
   상기 접속관(501)은 직선형이며, 상기 액체 재료 공급원을 직결하기 위한 돌출부(503)를 포함하는, 노즐 회전 기구.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 노즐 유닛에 설치된 검지용 부재와, 상기 베이스 부재에 설치된 센서부를 포함하여 구성되는 회전 위치 검지 기구를 구비하는, 노즐 회전 기구.
6. 제5항에 있어서,
   상기 검지용 부재는 회전축 중심선(306)을 사이에 두고, 상기 노즐과 대향하는 위치에 설치되는, 노즐 회전 기구.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 노즐을, 상기 토출구가 회전축 중심선(306) 측으로 굴곡하고, 또한 노즐 유닛의 외주의 내측 아래쪽에 위치하도록 배치한, 노즐 회전 기구.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 노즐 회전 기구;
   상기 노즐 회전 기구와 도포 대상물을 상대 이동시키는 상대 이동 기구;
   액체 재료 공급원;
   제어 장치
   를 포함하는 도포 장치.
9. 삭제

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