KR101817624B1 - 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 성능 평가 측정 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스크린 프린터의 성능 평가의 중요한 지표인 스퀴즈의 인가하중뿐만 아니라, 스퀴즈의 이동거리 및 속도를 측정하여 성능 평가를 간편하게 수행할 수 있게 함과 아울러, 스퀴즈의 이동거리 및 속도를 측정함에 있어 직선방향으로 이동하는 가속도를 측정하는 제1센서와, 상기 제1센서에서 측정된 가속도를 적분할 때 발생되는 적분오차를 보정하기 위한 회전각도를 측정하는 제2센서로 거리속도 측정부를 구현함으로써 실질적으로 측정된 가속도를 적분하는 연산과정에서 발생될 수 있는 적분 오차인 드리프트를 회전각도를 이용하여 보정하여 측정값의 신뢰도를 높일 수 있게 한 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템에 관한 것이다.

Description

스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템{MEASUREMENT SYSTEM FOR PERFORMANCE EVALUATION FOR SCREEN PRINTER}

본 발명은 성능 평가 측정 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스크린 프린터의 성능 평가의 중요한 지표인 스퀴즈의 인가하중뿐만 아니라, 스퀴즈의 이동거리 및 속도를 측정하여 성능 평가를 간편하게 수행할 수 있게 함과 아울러, 스퀴즈의 이동거리 및 속도를 측정함에 있어 직선방향으로 이동하는 가속도를 측정하는 제1센서와, 상기 제1센서에서 측정된 가속도를 적분할 때 발생되는 적분오차를 보정하기 위한 회전각도를 측정하는 제2센서로 거리속도 측정부를 구현함으로써 실질적으로 측정된 가속도를 적분하는 연산과정에서 발생될 수 있는 적분 오차인 드리프트를 회전각도를 이용하여 보정하여 측정값의 신뢰도를 높일 수 있게 한 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 스크린 프린터(screen printer)는, 인쇄막의 형상이 패터닝된 마스크(스텐실(stencil)이라고도 함)를 기판의 인쇄면에 배치하고, 페이스트를 마스크 위에 도포하면서 이를 스퀴즈(squeegee)로 압착하여 인쇄면에 전사시킴으로써 원하는 막의 형상을 기판에 인쇄할 수 있게 하는 장치이다.

이러한 스크린 프린터는, 인쇄회로기판의 표면에 부품 접착용 납을 도포하거나, 플라즈마 디스플레이 패널의 기판에 전극을 인쇄하는 등 전기전자분야를 비롯한 다양한 산업분야에서 널리 활용되고 있다.

통상적인 종래의 스크린 프린터는 페이스트를 압착하여 인쇄면으로 전사시키는 스퀴즈의 압력을 적절하게 조절해야 하며, 그렇지 못하고 인쇄압력조정에 실패하여 스퀴즈에 과도한 압력이 가해질 경우 스퀴즈가 휘어질 수 있으며, 그로 인해 인쇄품질이 저하될 수 있는 문제점이 있었다. 그에 따라 스크린 프린터의 성능을 평가하기 위해 스퀴즈에서 인쇄면으로 가하는 압력을 측정할 필요성이 높다.

또한, 종래 스크린 프린터에서 스퀴즈의 직선 이동속도는 스퀴즈에서 마스크를 향하여 페이스트를 압착하는 압력과 함께 스크린 프린터의 성능을 평가하기 위한 중요한 지표로 취급되고 있는바, 스크린 프린터의 성능 저하 여부를 모니터링하고 인쇄품질의 균일화를 구현하기 위하여 스퀴즈의 이동속도를 정확하게 측정하는 것도 중요하다.

일반적으로 움직이는 대상의 이동속도 및 변위를 측정하기 위해 주로 사용되는 레이저 계의 경우에는, 측정하고자 하는 대상과 비교하기 위한 기준대상이 필요하게 되며, 대상의 이동속도나 변위를 기준대상의 이동속도나 변위와 비교하여 간접적으로 측정하게 되므로. 측정거리에 일정한 제한을 받게 되는 경우가 많다.

또한, 가속도계의 경우에는 이동속도나 변위를 측정하고자 하는 대상에 부착하여 그 가속도를 측정할 수 있으며, 측정거리의 제한도 낮은 편이지만, 대상의 가속도만 측정하게 되므로, 측정된 가속도를 적분하여 이동속도와 이동거리를 얻게 되는데, 이 경우 가속도를 적분하는 과정에서의 적분오차로서 흔히 말하는 드리프트가 발생하게 되어, 적분으로 산출된 값을 그대로 활용하기 어려운 문제점이 있게 된다.

또한, 대상이 동작하는 장치에 가속도계를 설치하여 측정할 경우, 대상의 가속도가 동작 후 정지하는 과정에서 0이 아닌 일정한 크기를 갖고 있게 되어 대상의 속도나 변위를 산출하기 어려운 문제점이 있게 되므로, 이러한 문제점을 개선하기 위해 이동속도나 변위를 측정하고자 하는 사용자가 직접 정지와 동작시점의 값을 일일이 보정하거나 추가적인 데이터 처리를 해야 하는 번거로움이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1117121호 대한민국 등록특허 제10-0852440호

본 발명은 스크린 프린터의 성능 평가의 중요한 지표인 스퀴즈의 인가하중뿐만 아니라, 스퀴즈의 이동거리 및 속도를 측정하여 성능 평가를 간편하게 수행할 수 있게 함과 아울러, 스퀴즈의 이동거리 및 속도를 측정함에 있어 직선방향으로 이동하는 가속도를 측정하는 제1센서와, 상기 제1센서에서 측정된 가속도를 적분할 때 발생되는 적분오차를 보정하기 위한 회전각도를 측정하는 제2센서로 거리속도 측정부를 구현함으로써 실질적으로 측정된 가속도를 적분하는 연산과정에서 발생될 수 있는 적분 오차인 드리프트를 회전각도를 이용하여 보정하여 측정값의 신뢰도를 높일 수 있게 한 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템은,

성능을 평가하고자 하는 스크린 프린터에 결합되기 위해 일측이 개방되어 있으며, 인쇄회로기판에의 패턴 형성을 위해 스퀴즈에서 페이스트를 가압하는 하중을 측정하기 위한 로드셀이 구비되어 있는 개방형 지그; 상기 스크린 프린터에서 인쇄 중 움직이는 스퀴즈의 이동속도와 이동거리를 측정하기 위해, 상기 스크린 프린터에 구비되어 있는 스퀴즈 이송계의 구동풀리에 설치되어, 인쇄를 위해 움직이는 스퀴즈의 직선방향으로의 가속도와 회전각도를 측정하는 거리속도 측정부; 및 상기 로드셀에서 측정되는 측정값을 수집하여 디스플레이 장치에 출력하고, 상기 거리속도 측정부에서 측정된 직선방향으로의 가속도를 적분하여 스퀴즈의 이동속도와 이동거리를 산출하되, 산출된 값을 상기 거리속도 측정부에서 측정된 회전각을 토대로 산출되는 속도 및 거리와 비교하면서 실시간으로 보정하여 상기 스퀴즈의 실제 이동거리와 이동속도를 연산한 후 디스플레이 장치에 출력하는 측정 제어보드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 개방형 지그는, 길게 세워져 있는 수직 프레임의 상부에 스크린 프린터의 내부로 삽입되어 스퀴즈에 의한 하중을 인가받는 상부 프레임이 수직하게 연결되고, 상기 수직 프레임의 하부에는 스크린 프린터의 저면 공간에 끼워져 쓰러지지 않도록 지지하는 하부 프레임이 수직하게 연결되어 있어, 일측이 개방되어 있는 ‘ㄷ’ 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 프레임의 일단에는 스퀴즈에 의한 하중을 인가받아 측정하는 로드셀(Load Cell)이 설치되어 있고, 상기 상부 프레임의 일측에는 직선 이송장치의 속도측정이 가능한 회전형 엔코더(Rotary Encoder)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 거리속도 측정부는, 구동 풀리에서 직선 이동하는 대상물인 벨트에 부착되어 벨트와 함께 직선이동하면서 직선방향으로의 가속도를 측정하는 제1센서와, 벨트를 이동시키기 위한 동력을 제공하기 위해 회전하는 풀리에 부착되어 풀리와 함께 회전하면서 회전각도를 측정하는 제2센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측정 제어보드는,

상기 로드셀이나 회전형 엔코더 또는 측정기에서 측정된 측정값을 수신하도록 전기적으로 연결되어 있는 측정값 수집부; 상기 거리속도 측정부에서 전송되는 직선방향으로의 가속도 값과 회전각도를 수신한 후, 가속도 값을 적분하여 이동속도나 이동거리를 산출하되, 적분으로 산출된 값을 회전각도를 토대로 산출된 속도나 거리와 비교하여 적분 오차를 실시간으로 보정하여 스퀴즈의 실제 이동거리와 이동속도를 연산하는 거리속도 산출부; 및 상기 측정값 수집부에서 수신한 측정값과 상기 거리속도 산출부에서 연산된 값을 디스플레이 장치로 전송하여 스크린 프린터의 평가를 위한 성능지표로 표출시키는 성능지표 표출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 스크린 프린터의 성능 평가의 중요한 지표인 스퀴즈의 인가하중뿐만 아니라, 스퀴즈의 이동거리 및 속도를 측정하여 시각적으로 인식할 수 있게 표출할 수 있어, 성능 평가를 위해 측정하고 있는 사용자들의 직관적인 인식이 가능하게 되어 성능 평가를 간편하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 직선방향으로 이동하는 가속도를 측정하는 제1센서와, 상기 제1센서에서 측정된 가속도를 적분할 때 발생되는 적분오차를 보정하기 위한 회전각도를 측정하는 제2센서와 같은 저가의 센서를 이용하여 거리속도 측정부를 구현할 수 있으며, 복잡한 연산이나 시스템을 구비하지 않고도 간단하게 측정한 값으로 원하는 이동속도 등을 산출할 수 있게 되며, 짧은 직선거리뿐만 아니라, 다양한 범위에 걸쳐 이동속도와 이동거리 등을 측정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템의 개방형 지그 사시도.
도 2는 본 발명에 따라 거리속도 측정부가 스퀴즈 이송계에 부착된 것을 나타내는 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 측정 제어보드의 블록 구성도.
도 4는 본 발명에 따라 개방형 지그가 측정하고자 하는 스크린 프린터의 스퀴즈 이송계에 결합된 것을 나타내는 예시사진.
도 5는 본 발명에 따라 스크린 프린터의 성능 평가를 위한 항목들이 디스플레이부에 표출된 것을 나타내는 예시화면.
도 6은 본 발명에 따라 스퀴즈에 하중을 인가하여 그 측정값을 산출하는 측정상태를 나타내는 예시사진.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템의 개방형 지그 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따라 거리속도 측정부가 스퀴즈 이송계에 부착된 것을 나타내는 개략도이다.

도 1 및 도 2을 참조하면, 본 발명에 따른 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템은, 성능을 평가하고자 하는 스크린 프린터에 결합되기 위해 일측이 개방되어 있으며 인쇄회로기판에의 패턴 형성을 위해 스퀴즈에서 페이스트를 가압하는 하중을 측정하기 위한 로드셀이 구비되어 있는 개방형 지그(100)와, 상기 스크린 프린터에서 인쇄 중 움직이는 스퀴즈의 이동속도와 이동거리를 측정하기 위해 상기 스크린 프린터에 구비되어 있는 스퀴즈 이송계의 구동풀리에 설치되어 인쇄를 위해 움직이는 스퀴즈의 직선방향으로의 가속도와 회전각도를 측정하는 거리속도 측정부(200)와, 상기 로드셀에서 측정되는 측정값을 수집하여 디스플레이 장치에 출력하고 상기 거리속도 측정부에서 측정된 직선방향으로의 가속도를 적분하여 스퀴즈의 이동속도와 이동거리를 산출하되 산출된 값을 상기 거리속도 측정부에서 측정된 회전각을 토대로 산출되는 속도 및 거리와 비교하면서 실시간으로 보정하여 상기 스퀴즈의 실제 이동거리와 이동속도를 연산한 후 디스플레이 장치에 출력하는 측정 제어보드(300)를 포함하여 구성된다.

상기 개방형 지그(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 길게 세워져 있는 수직 프레임(110)의 상부에 스크린 프린터의 내부로 삽입되어 스퀴즈에 의한 하중을 인가받는 상부 프레임(120)이 수직하게 연결되고, 상기 수직 프레임의 하부에는 스크린 프린터의 저면 공간에 끼워져 쓰러지지 않도록 지지하는 하부 프레임(130)이 수직하게 연결되어 있어, 일측이 개방되어 있는 대략 ‘ㄷ’ 형상의 프레임으로 구성된다.

이때, 상기 상부 프레임(120)의 일단에는 성능 평가를 위한 측정 중 스퀴즈에 의한 하중을 인가받아 하중을 측정하기 위한 로드셀(Load Cell)(150)이 설치되어 있으며, 이러한 로드셀(150)에서 측정되는 측정값은 상기 측정 제어보드(300)로 전송되어, 성능 평가를 위해 설정해 놓은 하중과 실질적으로 로드셀에서 측정된 하중과의 평가가 이루어질 수 있게 된다. 즉, 스퀴즈에서 마스크로 가하는 하중을 측정하기 위하여 상기 스크린 프린터의 작업대 위쪽과 스퀴즈 사이에 위치하게 되는 상부 프레임(120)의 일단에 하중 측정센서인 로드셀(150)을 설치함으로써 정확한 하중 측정이 이루어지게 된다.

그리고, 상기 상부 프레임(120)의 일측에는 직선 이송장치의 속도측정이 가능한 회전형 엔코더(Rotary Encoder)(160)가 더 구비됨으로써, 상기 상부 프레임의 일단에 설치되어 있는 로드셀과 함께 상기 스크린 프린터 내부로 삽입되어 성능 평가를 위한 하중측정과 더불어 속도측정이 이루어질 수 있게 하는 것이 바람직하다.

또한, 마스크의 틸팅 각도를 측정하기 위한 측정기가 더 구비되는 것이 바람직하며, 이 경우 상기 마스크의 틸팅 각도는 마스크가 틸팅이 이루어지는 위치에서의 변위를 측정하여 측정위치와 회전위치간의 탄젠트 값을 이용하여 각도를 측정할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

이러한 상기 개방형 지그(100)는 조립과 구성 변경 등의 결합 편의를 도모하고, 제품 자체의 무게를 감소시키면서도, 견고함을 유지할 수 있도록 알루미늄 프로파일로 제작되는 것이 바람직하다.

이와 같이 알루미늄 프로파일을 대략 ‘ㄷ’ 형상으로 결합하여 일측이 개방된 개방형 지그(100)를 형성함으로써, ‘ㄷ’자의 개방된 공간에 스크린 프린터 하부 일부가 위치할 수 있게 하여 스크린 프린터 외부에서 스퀴즈에 의한 하중이 인가되는 내부 공간으로 로드셀이나 회전형 엔코더 등의 측정수단을 위치시키면서도 안정적인 측정상태를 유지할 수 있게 되므로, 성능 평가를 위한 측정의 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 개방형 지그를 이루는 하부 프레임(130)의 저면에는, 스크린 프린터에 따라 높이를 조절하거나 평형을 맞출 수 있도록 미세한 균형조절이 가능한 레벨 풋(Level Foot)(140)이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

상기 거리속도 측정부(200)는, 상기 스크린 프린터에서의 인쇄를 위해 움직이는 스퀴즈의 직선이동 성능을 평가하기 위하여, 스퀴즈 이송계(10)의 구동 풀리에 설치되어, 구동 중 스퀴즈가 직선방향으로 이동하는 가속도와 회전각도를 측정할 수 있도록 구성된다.

이를 위하여, 상기 거리속도 측정부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이 구동 풀리에서 직선 이동하는 대상물인 벨트(14)에 부착되어 벨트와 함께 직선이동하면서 직선방향으로의 가속도를 측정하는 제1센서(210)와, 벨트를 이동시키기 위한 동력을 제공하기 위해 회전하는 풀리(12)에 부착되어 풀리와 함께 회전하면서 회전각도를 측정하는 제2센서(220)를 포함하여 구성된다.

그에 따라, 측정을 위해 스퀴즈를 구동하게 되면, 상기 제1센서(210)에서는 구동방향으로의 가속도를 측정하게 되고, 상기 제2센서(220)에서는 동일한 구동이 이루어지는 동안 회전한 풀리의 회전각도를 측정하게 된다. 이때, 상기 풀리의 회전에 의해 제1센서가 이동한 이동거리는 상기 스퀴즈 이송계를 구현하기 위해 채택한 볼스크류의 리드, 벨트 풀리의 크기에 의해 결정된다.

이와 같이, 동일한 구동에 의해 발생되는 직선운동에 의한 가속도와 회전운동에 의한 회전각도를 측정함으로써, 실질적으로 측정된 가속도를 적분하는 연산과정에서 발생될 수 있는 적분 오차인 드리프트를 동일한 구동에 의해 실질적으로 측정된 회전각도를 이용하여 보정할 수 있게 되어 측정값의 신뢰도를 높일 수 있게 된다.

또한, 이처럼 직선방향으로 이동하는 가속도를 측정하는 제1센서(210)와, 상기 제1센서에서 측정된 가속도를 적분할 때 발생되는 적분오차를 보정하기 위한 회전각도를 측정하는 제2센서(220)와 같은 저가의 센서를 이용하여 거리속도 측정부(200)를 구현할 수 있으며, 복잡한 연산이나 시스템을 구비하지 않고도 간단하게 측정한 값으로 원하는 이동속도 등을 산출할 수 있게 되며, 짧은 직선 거리뿐만 아니라, 다양한 범위에 걸쳐 이동속도와 이동거리 등을 측정할 수 있게 된다.

또한, 상기 측정 제어보드(300)는, 상기 로드셀이나 회전형 엔코더 또는 측정기에서 측정된 측정값을 수집하도록 연결되어 있으며, 수집된 측정값을 메모리 등에 일시 저장하거나 디스플레이 장치에 출력하여 측정 결과의 확인이 가능하도록 구성된다.

이를 위하여 상기 측정 제어보드(300)는 상기 로드셀이나 회전형 엔코더 또는 측정기에서 측정된 측정값을 수신하도록 전기적으로 연결되어 있는 측정값 수집부와, 상기 거리속도 측정부에서 전송되는 직선방향으로의 가속도 값과 회전각도를 수신한 후 가속도 값을 적분하여 이동속도나 이동거리를 산출하되 적분으로 산출된 값을 회전각도를 토대로 산출된 이동속도나 이동거리와 비교하여 적분 오차를 실시간으로 보정하여 스퀴즈의 실제 이동거리와 이동속도를 연산하는 거리속도 산출부와, 상기 측정값 수집부에서 수신한 측정값과 상기 거리속도 산출부에서 연산된 값을 디스플레이 장치로 전송하여 스크린 프린터의 평가를 위한 성능지표로 표출시키는 성능지표 표출부를 포함하여 구성된다.

이를 위하여 상기 측정 제어보드(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 로드셀(Load Cell)이나, 전위차계(Potentiometer)(가변저항) 또는 회전형 엔코더(Rotary Encoder)에서 측정된 측정값을 DAQ(Data Acqusition) 시스템에서 수집한 후, 제어부(Controller)로 전송하여 디스플레이 장치를 통해 무게, 스트로크, 현재 거리 및 속도 등의 값으로 표출될 수 있도록 구성된다. 이처럼 로드셀 등의 측정수단에서 측정된 값을 디스플레이 장치를 통하여 시각적인 인식이 가능하도록 표출시킴으로써, 사용자는 측정을 위해 인가하였던 조건과 실제 프린팅 과정에서 측정된 값을 간편하게 비교하면서 스크린 프린터의 성능을 평가할 수 있게 된다.

이와 같이 스퀴즈의 인가하중뿐만 아니라, 스퀴즈의 이동거리 및 속도를 측정할 수 있으며, 마스크의 틸팅각도도 측정할 수 있는바, 이처럼 로드셀 등을 통하여 측정된 값을 표출하는 디스플레이 장치의 인터페이스를 도 4에 도시된 예시화면과 같이 구현할 수 있으며, 상기 측정 제어보드에서 수집하거나 연산한 측정값들이 디스플레이 장치에 표출되면서 성능 평가를 위해 측정하고 있는 사용자들의 직관적인 인식이 가능하게 되어 성능 평가를 간편하게 수행할 수 있게 된다.

이처럼 본 발명에 따른 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템을 스크린 프린터에 설치한 후 실제의 이송조건이나 사용조건을 고려하여 조건을 설정하고 실험을 수행하였다.

(스퀴즈 직선 이송 실험)

스퀴징 동작과정에서 프린팅을 위한 앞뒤 이동의 이동거리와 속도를 측정하였다. 이때, 이동거리는 100mm 이동속도는 125mm/s로 설정하고 실험을 하였다.

이러한 스퀴즈 직선 이송 실험을 위하여 스퀴즈의 이동을 위한 벨트 풀리 부분에 회전형 엔코더를 장착하여 이동거리 및 속도를 측정하였다. 레이저나 전지적 특성을 이용하는 비접촉식 변위센서는 짧은 거리의 측정만 가능하고 긴 거리는 레이저 간섭계 등을 이용하며 측정을 위한 옵티컬을 설치하여야 한다. 이 방법은 다른 방법에 비하여 이동거리 측정에 제한이 비교적 적으며, 구축하기 위한 비용도 저렴한 장점이 있다. 그러나 로터리 엔코더를 풀리를 이용하여 벨트에 설치하여야 하고, 슬립이나 엔코더의 펄스와 거리의 변환간의 오차 누적에 의한 문제점이 있을 수 있게 된다. 실험은 이송장치를 앞뒤로 이동하며 거리와 속도를 측정하였으며, 반복실험을 하였다. 실험결과는 설정하여준 이동거리는 100mm 이동속도는 125mm/s가 나오고 있는 것을 확인할 수 있었다. 실험에서 발생하는 속도의 차이는 측정에 사용한 로터리 엔코더가 회전축이나 장치에 직결된 것이 아닌 간접적으로 연결되어 접촉조건의 변화로 인한 차이로 보인다.

(마스크 틸팅 실험)

마스크의 틸팅 각도 측정은 마스크의 이동거리를 측정하여 삼각함수의 탄젠트를 이용하여 각도를 계산하였다. 마스크의 거리 측정위치까지 팔의 길이는 910mm 였으며, 이 값을 프로그램에 상에 입력하여 각도를 계산하였다. 마스크의 틸팅은 슬라이드를 이용하여 틸팅하는 방식을 사용하였다. 따라서 사용자가 모터의 이동거리를 장치에 설정하는 방식으로 틸팅 각도를 조절은 가능하나 실제의 틸팅각도를 확인하는 것은 불가능하였다. 모터의 이동거리를 30mm와 35mm이동하였을 때 각도를 측정하였다. 30mm는 1.11°, 35mm는 1.29°의 틸팅각도가 얻어졌다. 측정한 장치의 경우에 각도를 직접 측정하는 방식이 아닌 마스크의 직성 이동거리를 측정하는 방식 통하여 간접적으로 각도를 측정하여 오차가 발생하는 문제가 있었다. 항후에는 각도를 측정을 위하여 거리 측정을 통하는 간접적인 방식이 아닌 자이로센서를 틸팅장치에 직접 부착하여 각도를 얻는 방식으로 적용할 예정이다.

(스퀴즈 하중인가 실험)

스퀴즈 동작에서 마스크와 스퀴즈 사이의 압력은 프린팅의 성능을 결정하는 요소 중의 하나로 정확한 하중의 인가크기를 측정할 필요성이 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 개방형 지그를 스크린 프린터의 작업대 쪽으로 삽입한 후 하중의 측정이 가능한 로드셀을 이용하여 스퀴즈 장비에서 인가한 하중과 실제 스퀴즈 단에서 발생하는 하중을 측정하여 비교하였다. 실험은 5kg, 6kg, 7kg을 설정하고 하중을 측정하였다. 측정 결과를 살펴보면 설정한 하중과 측정한 하중이 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 7kg의 하중을 인가한 경우에는 하중의 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있었는데 이는 스퀴즈 장치 내부의 하중인가와 상하주동을 위하여 설치된 볼부쉬 등에서 슬립현상에 의하여 실제의 하중보다 설정하중이 낮게 나타나는 것으로 판단된다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

100 : 개방형 지그 110 : 수직 프레임
120 : 상부 프레임 130 : 하부 프레임
140 : 레벨 풋 150 : 로드셀
160 : 회전형 엔코더 170 : 전위차계
200 : 거리속도 측정부 210 : 제1센서
220 : 제2센서
300 : 측정 제어보드

Claims (7)

1. 성능을 평가하고자 하는 스크린 프린터에 결합되기 위해 일측이 개방되어 있으며, 인쇄회로기판에의 패턴 형성을 위해 스퀴즈에서 페이스트를 가압하는 하중을 측정하기 위한 로드셀이 구비되어 있는 개방형 지그;
   상기 스크린 프린터에서 인쇄 중 움직이는 스퀴즈의 이동속도와 이동거리를 측정하기 위해, 상기 스크린 프린터에 구비되어 있는 스퀴즈 이송계의 구동풀리에 설치되어, 인쇄를 위해 움직이는 스퀴즈의 직선방향으로의 가속도와 회전각도를 측정하는 거리속도 측정부; 및
   상기 로드셀에서 측정되는 측정값을 수집하여 디스플레이 장치에 출력하고, 상기 거리속도 측정부에서 측정된 직선방향으로의 가속도를 적분하여 스퀴즈의 이동속도와 이동거리를 산출하되, 산출된 값을 상기 거리속도 측정부에서 측정된 회전각을 토대로 산출되는 속도 및 거리와 비교하면서 실시간으로 보정하여 상기 스퀴즈의 실제 이동거리와 이동속도를 연산한 후 디스플레이 장치에 출력하는 측정 제어보드;를 포함하며,
   상기 거리속도 측정부는, 구동풀리에서 직선 이동하는 대상물인 벨트에 부착되어 벨트와 함께 직선이동하면서 직선방향으로의 가속도를 측정하는 제1센서와, 벨트를 이동시키기 위한 동력을 제공하기 위해 회전하는 풀리에 부착되어 풀리와 함께 회전하면서 회전각도를 측정하는 제2센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 개방형 지그는, 길게 세워져 있는 수직 프레임의 상부에 스크린 프린터의 내부로 삽입되어 스퀴즈에 의한 하중을 인가받는 상부 프레임이 수직하게 연결되고, 상기 수직 프레임의 하부에는 스크린 프린터의 저면 공간에 끼워져 쓰러지지 않도록 지지하는 하부 프레임이 수직하게 연결되어 있어, 일측이 개방되어 있는 ‘ㄷ’ 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 상부 프레임의 일단에는 스퀴즈에 의한 하중을 인가받아 측정하는 로드셀(Load Cell)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 상부 프레임의 일측에는 직선 이송장치의 속도측정이 가능한 회전형 엔코더(Rotary Encoder)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 개방형 지그는 알루미늄 프로파일로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템.
6. 삭제
7. 제3항에 있어서,
   상기 측정 제어보드는,
   로드셀이나 회전형 엔코더 또는 측정기에서 측정된 측정값을 수신하도록 전기적으로 연결되어 있는 측정값 수집부;
   상기 거리속도 측정부에서 전송되는 직선방향으로의 가속도 값과 회전각도를 수신한 후, 가속도 값을 적분하여 이동속도나 이동거리를 산출하되, 적분으로 산출된 값을 회전각도를 토대로 산출된 속도나 거리와 비교하여 적분 오차를 실시간으로 보정하여 스퀴즈의 실제 이동거리와 이동속도를 연산하는 거리속도 산출부; 및
   상기 측정값 수집부에서 수신한 측정값과 상기 거리속도 산출부에서 연산된 값을 디스플레이 장치로 전송하여 스크린 프린터의 평가를 위한 성능지표로 표출시키는 성능지표 표출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터용 성능 평가 측정 시스템.

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