KR101835321B1 - Dispenser with fixed dispensing function and bonding system with automatic height control function using it - Google Patents

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KR101835321B1 KR1020170121082A KR20170121082A KR101835321B1 KR 101835321 B1 KR101835321 B1 KR 101835321B1 KR 1020170121082 A KR1020170121082 A KR 1020170121082A KR 20170121082 A KR20170121082 A KR 20170121082A KR 101835321 B1 KR101835321 B1 KR 101835321B1
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Abstract

A dispenser having a fixed quantity discharge function and an automatic height control function is provided. The dispenser having the fixed quantity discharge function and the automatic height control function comprises: a main body unit partitioned by a suction chamber and a membrane through which a suction and exhaust chamber expands and restores; a supply unit supplying a discharge to the suction chamber; a variable unit providing air pressure to pressurize or depressurize the membrane in the suction and exhaust chamber; and a discharge unit discharging discharged materials filled in a fixed quantity by the volume of the suction chamber to an application site so as to perform precise fixed quantity discharge and automatic height adjusting functions of the discharged materials.

Description

정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 및 이를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템{Dispenser with fixed dispensing function and bonding system with automatic height control function using it}Technical Field [0001] The present invention relates to a dispenser having a fixed dispensing function and a bonding system having an automatic height control function using the dispenser,

본 발명은 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 및 이를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 본딩시스템에 높이 검출이 가능한 광변위센서를 구비하여 설정된 Target 높이에 대해 편차가 발생할 시 원근을 판단하여 이를 보정함으로서 실시간 높이 제어가 가능하도록 하고, 디스펜서의 구조 개선을 통해 토출물의 정밀한 정량 토출 및 구조 단순화를 통해 제작비용을 절감할 수 있는 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 및 이를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dispenser having a fixed dispensing function and a bonding system having an automatic height control function using the dispenser, and more particularly to an optical displacement sensor capable of height detection in a bonding system, A dispenser having a fixed dispensing function capable of real time height control by correcting the dispensing pressure and correcting the dispensing pressure and reducing the manufacturing cost through precise dispensing and simplified structure of dispenser through structure improvement of dispenser and automatic height control function Lt; / RTI >

일반적으로 디스펜서(Dispenser)는 기체나 액체 또는 기타 내용물이 충진된 밀폐용기에 결합되어 가압에 의해 그 내부의 내용물을 일정량씩 분출시켜 사용하도록 하는 장치로서, 화장품용기 및 각종 생활 세척제뿐만 아니라 전자부품 및 카메라 모듈과 같이 소형화된 정밀산업 분야에서 특정부위를 코팅하거나 접합 가공하는 데에 적용되는 장치이다.In general, a dispenser is a device which is coupled to a hermetically sealed container filled with a gas, a liquid or other contents, and ejects a predetermined amount of the contents of the hermetically sealed container by pressurization. It is a device applied to coating or joining specific parts in the miniaturized precision industry such as camera module.

특히, 전자부품 및 카메라 모듈의 경우 제품의 소형화로 이들의 정밀한 조립을 위해 사용되는 접착제는 더욱 정밀한 토출량을 요구함에 따라 이에 적용 가능한 정밀하게 토출구조를 갖는 디스펜서 및 구동 드라이브의 개발이 활발히 이루어지고 있는 실정이다.Particularly, in the case of electronic parts and camera modules, the adhesives used for precise assembly of these products due to the miniaturization of their products require a more precise amount of discharge, and thus dispensers and drive drives having a precise discharge structure applicable thereto are actively developed It is true.

정밀한 토출기능 가능한 디스펜서로는 현재 제트분사 방식이 많이 사용되고 있으나, 상기 제트 분사방식의 디스펜서는 복잡한 디스펜싱 구조로 인해 토출부 청소가 어렵고, 고가의 가격이기 때문에 초정밀 본딩이 필요한 공정 이외에는 사용을 꺼리고 있는 실정이다.The jet spraying method is widely used as a dispenser capable of precise discharge function. However, since the dispenser of the jet spraying method has a complicated dispensing structure, it is difficult to clean the discharge part and is expensive. Therefore, It is true.

이에, 업체들은 어느 정도의 공정 불량을 감수하면서도 기존의 공압 펄스에 의한 토출 방식의 디스펜서를 그대로 사용하고 있으나 이 방식 또한 접착제의 양에 따라 토출구에 전해지는 압력의 차이가 발생하여 토출량이 가변되는 문제를 유발하였으며, 잔류 압력에 의해 도출 후에도 추가적인 잔여 토출현상이 발생하여 불량제품을 양산함은 물론, 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.Therefore, while the company is using a dispenser of a discharge method based on a conventional pneumatic pulse while taking a certain amount of process failures, the method also has a problem that the discharge amount varies due to a difference in pressure transmitted to the discharge port depending on the amount of the adhesive And further residual discharge phenomenon occurs even after the residual pressure is released due to the residual pressure, resulting in mass production of defective products and lowering of productivity.

또한, 종래 디스펜서에 의한 본딩시 점 접착뿐만 아니라 라인 접착을 필요로 하는 경우가 발생하는데, 이를 위해 앞에서 언급한 제트 분사에 의한 비접촉식 방법이 주로 사용된다. 그러나 이러한 비접촉식 방법은 점성에 따라 다른 결과치가 나오는데 접착제의 점성이 낮은 경우 접착제가 비산되는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional bonding by the dispenser, not only point bonding but also line bonding may be required. For this purpose, the above-mentioned non-contact method by jet injection is mainly used. However, these non-contact methods have different results depending on the viscosity, and when the viscosity of the adhesive is low, the adhesive is scattered.

또한, 종래 디스펜서는 라인 도포 과정 중에 접착제 도포위치의 높이가 가변 될 경우 미리 프로그램된 경로를 따라 디스펜서 장치 전체의 높이를 조절해야 했기 때문에 반응 속도가 느려져 도포가 불균일해 지는 문제점이 있었다.Further, in the conventional dispenser, when the height of the adhesive application position is varied during the line application process, the height of the entire dispenser device must be adjusted along the preprogrammed path, so that the reaction speed is slowed and the application becomes nonuniform.

또한, 종래 디스펜서는 라인 도포시 니들관의 끝 부분이 경질소재로 이루어져 표면의 거칠기에 따라 니들관이 튀기는 현상이 빈번히 발생하였으며, 이로 인해 접착제 도포부위가 균일하지 못한 문제점이 있다.In addition, in the conventional dispenser, when the line is applied, the end portion of the needle tube is made of a hard material, and the needle tube is frequently fanned according to the roughness of the surface, thereby causing a problem that the adhesive application region is not uniform.

한편, 전자부품 및 카메라 모듈의 소형화와 박형화로 인해 본딩 시스템의 균일 본딩을 위해 디스펜서 토출부와 도포면 사이의 Gap을 일정하게 유지하기 위한 높이 제어 기술이 중요한 이슈가 되고 있다.In order to uniformly bond the bonding system due to the miniaturization and thinness of the electronic parts and the camera module, height control technology for keeping the gap constant between the dispenser discharge part and the coated surface becomes an important issue.

현재 대부분의 경우 게이지를 이용하여 높이 조절을 하고 있으나 디스펜서 위치에 따라 높이가 변할 시 불균일 본드 도포가 발생하고 있으며, 이를 개선하기 위해서는 디스펜서와 도포점 사이의 높이를 항상 일정하게 유지할 수 있도록 본딩 시스템에 실시간 높이 제어기능의 도입이 필요한 상황이다.In most cases, the height is adjusted by using a gauge. However, when the height is changed according to the position of the dispenser, a heterogeneous bond is applied. To improve the dispenser, a bonding system It is necessary to introduce real time height control function.

대한민국 공개특허 제10-2007-0066895호, 대한민국 공개특허 제10-2012-0108511호, 대한민국등록특허 제10-1225669호, 대한민국공개특허 제10-2009-0082381호, 대한민국공개특허 제10-2014-0134314호, 대한민국공개특허 10-2013-0051423호, 대한민국공개특허 제10-2012-0106713호Korean Patent Publication No. 10-2007-0066895, Korean Patent Publication No. 10-2012-0108511, Korean Patent Registration No. 10-1225669, Korean Patent Publication No. 10-2009-0082381, Korean Patent Publication No. 10-2014- 0134314, Korean Patent Publication No. 10-2013-0051423, Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0106713

본 발명은 상술한 종래 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 본딩시스템에서 디스펜서 근방에 원근 판단이 가능한 광변위센서를 구비하여 디스펜서의 높낮이를 실시간 제어가 가능도록 함으로써, 디스펜서와 본드 도포면 사이의 간격을 상시 일정하게 유지함은 물론, 이를 통해 접착제의 균일한 도포가 가능하도록 한 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 및 이를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an optical displacement sensor capable of determining a distance to the vicinity of a dispenser in a bonding system, A dispenser having a fixed dispensing function for uniformly applying an adhesive through the dispenser, and a bonding system having an automatic height control function using the dispenser.

본 발명의 다른 목적은 일정한 체적내의 토출물을 멤브레인의 팽창력을 이용하여 정량이 토출될 수 있도록 함으로써, 토출량을 정밀하게 설정 가능함은 물론, 이러한 기능을 수행하는 장치의 제작비용을 최소화할 수 있도록 한 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 및 이를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템을 제공한다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and a method for discharging a predetermined amount of discharged material by using an expansion force of a membrane so that a discharging amount can be precisely set and a manufacturing cost of a device performing such a function can be minimized A dispenser having a fixed dispensing function and a bonding system having an automatic height control function using the dispenser are provided.

본 발명의 다른 목적은 니들관의 단부를 고무성분을 포함하는 연질의 소재로 구성하여 탄성력을 갖도록 함으로써, 불규칙한 거칠기를 갖는 도포면에서도 니들관이 튀지 않고 정량의 토출물을 일정하게 도포할 수 있도록 한 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 및 이를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템을 제공한다.Another object of the present invention is to provide a needle tube which is made of a soft material including a rubber component so as to have an elastic force so that even a coated surface having irregular roughness can uniformly apply a predetermined amount of discharged material without splashing A dispenser having a fixed dispensing function and a bonding system having an automatic height control function using the dispenser are provided.

본 발명의 또 다른 목적은 별도의 승강부재를 구비하여 니들관의 높이를 정밀하게 조절할 수 있도록 함으로써, 도포면의 높, 낮이 변화시 니들관의 높이 조절을 통해 긴밀하게 대처하여 토출물의 일정하게 도포할 수 있도록 한 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 및 이를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템을 제공한다.It is a further object of the present invention to provide a separate elevating member capable of precisely controlling the height of the needle tube, so that when the height of the applied surface is changed, the height of the needle tube is adjusted by adjusting the height of the needle tube, A dispenser having a fixed dispensing function and a dispenser A bonding system having an automatic height control function is provided.

본 발명의 또 다른 목적은 니들가이드의 단부에 니들가이드캡을 구비하여 상기 니들관이 니들가이드에 대하여 착탈 가능한 연결구조를 갖도록 함으로써, 내부 세척 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 한 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 및 이를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템을 제공한다.It is a further object of the present invention to provide a needle guide cap which is provided at an end of a needle guide so that the needle tube has a detachable connection structure with respect to the needle guide, A dispenser and a bonding system having an automatic height control function using the dispenser are provided.

본 발명의 또 다른 목적은 토출물을 토출하는 니들관에 별도의 탄성체를 통해 탄성력을 제공하여 니들관의 승강 이동과정에서 발생하는 미세진동을 경감시킬 수 있도록 함으로써, 도포면에 토출물이 일정하게 도포될 수 있도록 한 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 및 이를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템을 제공한다.It is another object of the present invention to provide a needle tube for discharging discharged material by providing an elastic force through a separate elastic body so as to reduce microvibration generated during a lifting movement of the needle tube, A dispenser having a fixed dispensing function and a bonding system having an automatic height control function using the dispenser.

상기한 과제해결을 위한 본 발명은 The present invention for solving the above-mentioned problems

흡입챔버와 흡배기챔버가 팽창 및 복원 운동하는 멤브레인에 의해 구획된 본체유닛;A main body unit partitioned by a membrane in which the suction chamber and the suction and discharge chamber are expanded and restored;

상기 흡입챔버에 토출물을 제공하는 공급유닛;A supply unit for supplying the discharge chamber to the suction chamber;

상기 흡배기챔버에 멤브레인을 가압하거나 감압하기 위한 공기압을 제공하는 가변유닛;A variable unit for providing air pressure to the intake and exhaust chamber to pressurize or depressurize the membrane;

상기 흡입챔버의 부피만큼 정량으로 충진된 토출물을 적용부위에 분사하기 위한 토출유닛을 포함하여 구성된다.And a discharging unit for discharging the discharged material filled in a predetermined amount by the volume of the suction chamber to the application site.

본 발명에 있어서, 상기 토출유닛은,In the present invention,

상기 흡입챔버에 이와 연통되게 형성된 니들가이드와,A needle guide formed to communicate with the suction chamber,

상기 니들가이드를 따라 승강이동하며, 내부에 형성된 토출공을 통해 토출물을 분사하는 헤드를 갖는 니들관; A needle tube having a head moving up and down along the needle guide and ejecting the discharged material through a discharge hole formed therein;

상기 니들관의 인접한 위치에 설치되며, 상기 토출물의 라인 도포과정에서 도포면의 높이 가변시에도 일정한 도포량을 유지할 수 있도록 상기 니들관의 높낮이를 조절하는 승강부재를 포함하며, And an elevating member installed at an adjacent position of the needle tube and adjusting the height of the needle tube so that a constant amount of coating can be maintained even when the height of the coated surface varies during the line coating process of the discharged product,

상기 승강부재는, The elevating member

상기 헤드에 고정된 이송축;A transport shaft fixed to the head;

상기 니들가이드에 구비되어 상기 이송축을 안내하는 축가이드 및A shaft guide provided in the needle guide and guiding the feed shaft,

상기 이송축에 구동력을 제공하는 리니어모터를 포함하여 구성될 수 있다.And a linear motor for providing a driving force to the transport shaft.

본 발명에 있어서, 상기 헤드는,In the present invention,

탄성력을 갖는 고무성분을 포함한 연질의 소재이며, 원뿔 형상으로 구성되어 토출물이 분사되는 도포면과 맞닿아 이동하는 상기 헤드가 도포면의 거친 부위와 충돌하여 튀는 현상을 미연에 방지할 수 있다.A flexible material including a rubber component having an elastic force and formed in a conical shape so that the head which is in contact with the coating surface on which the discharged material is sprayed moves and collides with the rough surface of the coated surface to prevent a phenomenon of splashing.

본 발명에 있어서, 상기 공급유닛은, In the present invention,

상기 흡입챔버에 연통되게 형성된 공급파이프 및A supply pipe formed to communicate with the suction chamber and

상기 공급파이프와 연결되며, 토출물이 저장된 실린더를 포함하며,A cylinder connected to the supply pipe and storing the discharge,

상기 실린더에서 공급된 토출물이 상기 흡입챔버 내에서 멤브레인의 팽창에 의해 분사될 때 상기 멤브레인의 팽창동작이 진동 상태가 아닌 일시적 지속상태를 유지하여 추가적인 진동에 의해 토출물이 추가적으로 분사되지 않도록 할 수 있다.When the discharged material supplied from the cylinder is injected by the expansion of the membrane in the suction chamber, the expansion operation of the membrane is maintained in a temporary non-oscillating state so that the discharged material is not further injected by the additional vibration have.

본 발명에 있어서, 상기 가변유닛은,In the present invention, the variable unit may include:

상기 흡배기챔버에 소정의 공기압을 제공하는 흡기구 및An intake port for providing a predetermined air pressure to the intake and exhaust chamber, and

상기 흡배기챔버에 제공된 공기압의 배출을 위한 배기구를 포함하여 구성되며, 공기압의 흡입량과 배출량의 조절을 통해 상기 멤브레인의 팽창량을 조절할 수 있다.And an exhaust port for exhausting the air pressure provided to the intake and exhaust chamber, and the amount of expansion of the membrane can be controlled by controlling the suction amount and the discharge amount of the air pressure.

본 발명에 있어서, 상기 흡기구를 통해 흡입된 공기압이 강하여 상기 멤브레인이 진동 상태로 동작하더라도 팽창된 멤브레인이 복원시 일시적 지속상태를 유지할 수 있도록 상기 배기구에는 조절밸브가 설치되어 이를 통해 상기 배기구의 배기압력을 조절할 수 있다.In the present invention, a control valve is provided in the exhaust port so that the expanded membrane can be maintained in a temporary state during the restoration even if the air pressure sucked through the intake port is strong and the membrane operates in a vibrating state, Can be adjusted.

본 발명에 있어서, 상기 승강부재를 통한 니들관의 승강이동하는 과정에서 상기 니들관에 발생하는 미세진동을 경감시킬 수 있도록 상기 니들가이드와 헤드 사이에는 탄성체가 개재될 수 있다.In the present invention, an elastic body may be interposed between the needle guide and the head so as to reduce the fine vibration generated in the needle tube during the movement of the needle tube through the lifting member.

본 발명에 있어서, 상기 니들가이드의 하단에는 상기 니들가이드에서 니들관을 용이하게 분리할 수 있도록 상기 니들관이 연결되는 부위를 제외한 나머지 니들가이드의 하단을 마감하기 위한 니들가이드캡이 착탈 가능하게 연결될 수 있다.In the present invention, at the lower end of the needle guide, a needle guide cap for closing the lower ends of the remaining needle guides is detachably connected so that the needle tube can be easily separated from the needle guide, except for a portion where the needle tube is connected .

본 발명에 있어서, 상기 멤브레인은,In the present invention,

외면에 다수의 연결다리가 형성되어 상기 흡입챔버와 흡배기챔버의 경계부위에 형성된 단턱에 걸림, 연결되며, 상기 흡배기챔버의 내면에는 상기 멤브레인을 상방에서 고정하기 위한 상방향 가이드가 형성될 수 있다.A plurality of connection legs are formed on the outer surface to be hooked and connected to the step formed at a boundary portion between the suction chamber and the suction and discharge chamber, and an upward guide for fixing the membrane from above can be formed on the inner surface of the suction and discharge chamber.

정량 토출기능을 갖는 디스펜서를 이용한 자동높이제어기능을 갖는 본딩시스템은 도포면에 정량의 토출물을 분사하는 디스펜서;A bonding system having an automatic height control function using a dispenser having a fixed amount dispensing function includes a dispenser for dispensing a fixed amount of the dispensed material onto a coated surface;

상기 디스펜서의 인접한 일측에 설치되며, 도포면과 상기 디스펜서 간의 높이를 검출하는 비점수차법을 이용한 광변위센서;An optical displacement sensor provided on an adjacent side of the dispenser and using an astigmatism method for detecting a height between a coated surface and the dispenser;

상기 광변위센서의 일측에 설치되며, 상기 디스펜서를 도포위치로 이동시키는 3축 로봇이송장치 및A three-axis robot transfer device installed on one side of the optical displacement sensor for moving the dispenser to a coating position,

상기 광변위센서에 의해 검출된 디스펜서와 도포면 사이의 검출높이와 사용자 설정높이를 비교하여 도포면과 디스펜서 사이의 높이가 사용자 설정높이와 일치하도록 상기 3축 로봇이송장치에 제어신호를 인가하는 제어회로부을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a control circuit for comparing the detected height between the dispenser and the coating surface detected by the optical displacement sensor with a user setting height to apply a control signal to the three-axis robot transfer device so that the height between the application surface and the dispenser coincides with the user- .

본 발명에 있어서, In the present invention,

상기 비점수차법을 이용한 광변위센서는,In the optical displacement sensor using the astigmatism method,

반도체 레이저(Laser Diode)를 광원으로 이용하며, 대물렌즈(210)에 의해 도포면에 집광되며, 도포면에서 확산(Diffuse)된 광의 일부가 반사되어 4분할된 수광센서(220 ; Photo Diode IC)에서 광전 변환됨으로써 높이 오차를 검출하도록 광학계가 구성될 수 있다.A laser diode is used as a light source and a part of the light diffused on the coated surface is reflected by the objective lens 210 and reflected by the photoelectric sensor 220 (Photo Diode IC) And the optical system can be configured to detect the height error by being converted.

본 발명에 의하면, 높이검출이 가능한 광변위센서를 구비하여 도포면과 디스펜서 간의 거리를 상시 제어함으로써, 본딩시 디스펜서가 설정높이와 다른 높이 편차가 발생시 상기 디스펜서의 높이 제어를 통해 도포면과 디스펜서 사이의 높이를 상시 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, an optical displacement sensor capable of detecting a height is provided to constantly control the distance between a coating surface and a dispenser, so that, when a disparity height difference different from a set height is generated during bonding, Can be kept constant at all times.

또한, 일정한 체적내의 토출물을 저렴한 재질의 탄성력을 갖는 멤브레인의 팽창력을 이용하여 정량이 토출될 수 있도록 함으로써, 이러한 동작기능을 수행하는 장치의 제작비용을 절감함은 물론, 기존의 인프라를 최대한 활용함과 동시에 저렴한 가격의 경제성이 확보된 본딩시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, by allowing a discharged amount within a certain volume to be discharged in a fixed amount using the expansion force of a membrane having an elastic force of an inexpensive material, it is possible to reduce manufacturing cost of an apparatus performing such an operation function, And at the same time, it is possible to provide a bonding system with economical efficiency at a low cost.

또한, 토출물을 분사하는 니들관의 단부를 고무성분을 포함하는 연질의 소재로 구성하여 탄성력을 갖도록 함으로써, 불규칙한 거칠기를 갖는 도포면에서도 니들관이 튀지 않고 부드럽게 이동하여 정량의 토출물을 일정하게 도포할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the end portion of the needle tube for injecting the discharged material is made of a soft material including a rubber component so as to have an elastic force, the needle tube smoothly moves evenly on the coated surface having irregular roughness, There is an effect that can be done.

또한, 니들관의 높이를 정밀하게 조절하여 도포면의 높, 낮이 변화에 장치가 긴밀하게 대처할 수 있는 효과가 있다.In addition, the height of the needle tube can be precisely adjusted, so that the device can closely cope with changes in the height and the daytime of the coated surface.

또한, 니들관이 니들가이드에 대하여 착탈 가능하여 내부 세척 작업을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, the needle tube can be detachably attached to the needle guide, thereby facilitating the internal cleaning operation.

또한, 니들관의 승강 이동과정에서 발생하는 미세진동을 경감시켜 도포면에 토출물을 일정하게 도포할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the discharged water can be uniformly applied to the coated surface by reducing the microvibration generated during the ascending and descending movement of the needle tube.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서를 나타낸 전체구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 중 멤브레인의 동작상태를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 중 승강부재의 동작상태를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 중 Damping 계수에 따른 멤브레인의 진동 상태를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 중 토출물의 토출량을 줄이기 위한 멤브레인의 형상가변예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 중 멤브레인의 다른 실시예를 나타낸 요부확대단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템을 나타낸 전체구성도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템의 광변위센서를 구현하기 위한 광학계 및 비점수차를 이용한 높이 검출 원리를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템 중 도포면에서의 광확산 정도에 따라서 광변위센서의 선형구간을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram of a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an operation state of a membrane of a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a conceptual view showing an operation state of an elevating member among dispensers having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view illustrating a vibration state of a membrane according to a damping coefficient among dispensers having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing an example of a shape of a membrane for reducing the discharge amount of discharged material in a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of a membrane of a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an overall configuration diagram showing a bonding system having an automatic height control function using a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is a view illustrating the principle of height detection using an optical system and astigmatism for implementing an optical displacement sensor of a bonding system having an automatic height control function using a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention.
9 is a graph showing a result of simulation of a linear section of an optical displacement sensor according to the degree of light diffusion on a coated surface of a bonding system having an automatic height control function using a dispenser having a quantitative dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서를 나타낸 전체구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 중 멤브레인의 동작상태를 나타낸 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating an operation state of a membrane in a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention; FIG. 3 is a cross- .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서(100)는 정량의 토출물 만이 제공되는 본체유닛(110), 상기 본체유닛(110)에 인접하게 설치되어 토출물을 제공하는 공급유닛(120), 상기 본체유닛(110)의 상부에 설치되어 멤브레인(M)의 동작을 위한 공기압을 제공하는 가변유닛(130) 및 상기 본체유닛(110)의 하부에 설치되어 본체유닛(110)에 제공된 정량의 토출물을 분사하는 토출유닛(140)을 포함하여 구성된다.1 and 2, a dispenser 100 having a fixed dispensing function according to the present invention includes a main body unit 110 provided with only a fixed amount of discharged material, A variable unit 130 provided at an upper portion of the main unit 110 to provide an air pressure for operating the membrane M and a main unit 110 installed at a lower portion of the main unit 110. [ And a discharging unit 140 for discharging a fixed amount of the discharged material provided in the discharging unit 110.

상기 본체유닛(110)은 정량의 토출물이 유입되며, 이렇게 유입된 정량의 토출물을 분사하는데 필요한 공기압의 흡, 배기가 이루어지는 공간을 제공하는 역할을 수행한다.The main body unit 110 functions to provide a space through which a predetermined amount of discharged material flows and sucks and discharges the air pressure required for injecting the discharged amount of the discharged amount.

상기 본체유닛(110)은 내부에 공간이 마련된 함체의 형상으로 하부에 흡입챔버(111)가 마련되고, 상기 흡입챔버(111)의 상부에 흡배기챔버(113)가 형성되며, 상기 흡입챔버(111)와 흡배기챔버(113)가 멤브레인(M)에 의해 구획되어 있다. 또한, 상기 흡입챔버(111)와 흡배기챔버(113)의 경계부위에는 단턱(115)이 돌출형성된다.The main body unit 110 is provided with a suction chamber 111 at a lower portion in the form of a housing having a space therein and a suction and discharge chamber 113 is formed at an upper portion of the suction chamber 111. The suction chamber 111 And the intake and exhaust chamber 113 are partitioned by the membrane M. A step 115 protrudes from a boundary between the suction chamber 111 and the intake and exhaust chamber 113.

상기 멤브레인(M)은 얇은 막의 형상으로 팽창 및 복원운동을 수행한다.The membrane (M) performs an expansion and restoration movement in the form of a thin film.

한편, 상기 공급유닛(120)은 상기 흡입챔버(111)에 토출물을 제공하기 위한 역할을 수행하는 구성수단이다.The supply unit 120 is a means for providing a discharge to the suction chamber 111.

상기 공급유닛(120)은 상기 흡입챔버(111)에 공급파이프(121)가 연통되게 연결되고, 상기 공급파이프(121)에 토출물이 저장된 실린더(123)가 연결된다.The supply unit 120 is connected to the suction chamber 111 so that the supply pipe 121 is connected to the supply pipe 120 and the cylinder 123 storing the discharge is connected to the supply pipe 121.

여기서, 상기 실린더(123)에서 공급된 토출물은 상기 흡입챔버(111) 내에서 멤브레인(M)의 팽창에 의해 분사될 때 상기 멤브레인(M)의 팽창동작이 진동 상태가 아닌 일시적 지속상태를 유지하게 된다. Here, when the discharged material supplied from the cylinder 123 is injected by the expansion of the membrane M in the suction chamber 111, the expansion operation of the membrane M is maintained in a transient state .

이에, 추가적인 진동에 의해 토출물이 추가적으로 분사되는 현상을 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the discharged material from being further injected by the additional vibration.

한편, 상기 가변유닛(130)은 상기 흡배기챔버(113)에 멤브레인(M)을 가압하거나 감압하기 위한 공기압을 제공 구성수단이다.Meanwhile, the variable unit 130 is constituent means for providing air pressure to pressurize or depressurize the membrane M in the intake and exhaust chamber 113.

상기 가변유닛(130)은 상기 흡배기챔버(113)의 상부에 흡기구(131)와 배기구(133)가 마련된다.The variable unit 130 is provided with an intake port 131 and an exhaust port 133 at an upper portion of the intake and exhaust chamber 113.

상기 흡기구(131)는 흡배기챔버(113)에 소정의 공기압을 제공하며, 상기 배기구(133)는 상기 흡배기챔버(113)에 제공된 공기압의 배기를 위한 역할을 수행한다.The intake port 131 provides a predetermined air pressure to the intake and exhaust chamber 113 and the exhaust port 133 serves to exhaust air pressure provided to the intake and exhaust chamber 113.

여기서 상기 흡기구(131)와 배기구(133)에는 공기압을 소정의 압력으로 공급하거나 소정의 압력으로 배기하는 동작을 수행하는 구성수단이 연결되며, 이러한 기능을 수행하는 구성수단은 어떠한 것이든 적용 가능하다. 또한, 이러한 기능을 수행하는 구성수단은 공지된 기술로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The intake port 131 and the exhaust port 133 are connected to constituent means for performing an operation of supplying air pressure at a predetermined pressure or discharging the air at a predetermined pressure, and any of the constituent means for performing this function is applicable . The configuration means for performing such a function is well known in the art and a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명은 상기 흡기구(131)와 배기구(133)를 통한 공기압의 흡입량과 배기량의 조절을 통해 상기 토출물을 가압하는 멤브레인(M)의 팽창량을 조절할 수 있게 된다.The amount of expansion of the membrane M, which pressurizes the discharged product, can be controlled by controlling the suction amount and the discharge amount of the air pressure through the inlet port 131 and the exhaust port 133.

또한, 상기 흡기구(131)와 배기구(133)의 동작과정에서 상기 흡기구(131)를 통해 흡입된 공기압이 강하여 상기 멤브레인(M)이 진동 상태로 동작하더라도 멤브레인(M)이 복원시 일시적 지속상태를 유지할 수 있도록 상기 배기구(133)는 배기 압력을 조절한다.Even if the membrane M is operated in a vibrating state due to the strong air pressure sucked through the intake port 131 during the operation of the intake port 131 and the exhaust port 133, The exhaust port 133 regulates the exhaust pressure.

상기 배기구(133)를 통한 배기 압력 조절은 상기 배기구(133)에 설치된 조절밸브(135)를 통해 구현된다.Adjustment of the exhaust pressure through the exhaust port 133 is realized through the control valve 135 provided in the exhaust port 133.

한편, 상기 토출유닛(140)은 상기 흡입챔버(111)의 부피만큼 정량으로 충진된 토출물을 적용부위의 도포면에 분사하기 위한 역할을 수행하는 구성수단이다.The discharging unit 140 is a means for discharging the discharged material filled in a predetermined amount by the volume of the suction chamber 111 to the application surface of the application site.

상기 토출유닛(140)은 상기 흡입챔버(111)에 니들가이드(141)가 형성되고, 상기 니들가이드(141)의 내측에 니들관(143)이 승강이동가능하게 연결되며, 상기 니들관(143)의 인접한 위치에 상기 니들관(143)의 높낮이를 조절하기 위한 승강부재(150)가 설치된다.The discharge unit 140 includes a needle guide 141 formed in the suction chamber 111 and a needle tube 143 connected to the inside of the needle guide 141 so as to be movable up and down. The elevating member 150 for adjusting the height of the needle tube 143 is provided at an adjacent position.

상기 니들가이드(141)는 관 형상으로 상기 흡입챔버(111)와 연통되게 형성된다. The needle guide 141 is formed to communicate with the suction chamber 111 in a tubular shape.

또한, 상기 니들가이드(141)를 따라 승강이동하는 니들관(143)은 그 내부에 토출공(145)이 형성되고, 단부에 헤드(147)가 마련된다. 여기서, 상기 니들가이드(141)와 니들관(143)의 연결관계를 살펴보면, 상기 니들관(143)은 그 상단 소정부위가 상기 니들가이드(141) 내에 삽입되며, 상기 헤드(147)가 상기 니들가이드(141)의 하방으로 돌출된다. 이에, 상기 헤드(147)의 하단을 통해 토출물이 분사된다. The needle tube 143, which is moved up and down along the needle guide 141, has a discharge hole 145 formed therein and a head 147 at an end thereof. Here, the connection between the needle guide 141 and the needle tube 143 will be described. A predetermined portion of the needle tube 143 is inserted into the needle guide 141, And protrudes downward of the guide 141. Thus, the discharged material is injected through the lower end of the head 147. [

상기 헤드(147)는 토출물이 분사되는 도포면의 표면 거칠기에 따라 니들관(143) 전체가 튀는 현상을 방지할 수 있도록 탄성력을 갖는 고무성분을 포함한 연질의 소재이며, 원뿔 형상으로 구성된다.The head 147 is made of a soft material containing a rubber component having an elastic force so as to prevent the entire needle tube 143 from splashing according to the surface roughness of the coated surface on which the discharged material is sprayed, and has a conical shape.

또한, 상기 니들관(143)의 인접한 위치에는 상기 토출물의 라인 도포과정에서 도포면의 높이 가변시에도 일정한 도포량을 유지할 수 있도록 상기 니들관(143)의 높낮이를 조절하는 승강부재(150)가 설치된다.An elevating member 150 is provided at an adjacent position of the needle tube 143 to adjust the height of the needle tube 143 so that a uniform amount of coating can be maintained even when the height of the coated surface varies during the line application process of the discharged object .

상기 승강부재(150)는 상기 헤드(147)에 고정된 이송축(151)과, 상기 니들가이드(141)에 구비되어 상기 이송축(151)을 안내하는 축가이드(153) 및 상기 이송축(151)에 구동력을 제공할 수 있도록 상기 이송축(151)의 상방에 설치된 리니어모터(155)를 포함하여 구성된다.The elevating member 150 includes a conveying shaft 151 fixed to the head 147 and a shaft guide 153 provided in the needle guide 141 and guiding the conveying shaft 151, And a linear motor 155 provided above the feed shaft 151 to provide a driving force to the feed shaft 151.

이에, 도포면의 높이 가변시 디스펜서 전체가 높이 이동하지 않고 단순히 상기 승강부재(150)를 이용한 니들관(143) 만의 높이 조절을 통해 빠르게 대처할 수 있도록 함으로써, 장치의 동작 편의성을 향상시킬 수 있도록 한다. Accordingly, when the height of the application surface is varied, the entire dispenser does not move in height, and the height of the needle tube 143 using the lifting member 150 can be adjusted quickly so that the operation convenience of the apparatus can be improved.

또한, 상기 승강부재(150)를 통한 니들관(143)의 승강이동하는 과정에서 상기 니들관(143)에 발생하는 미세진동을 경감시킬 수 있도록 상기 니들가이드(141)와 헤드(147) 사이에는 탄성체(157)가 개재된다.Between the needle guide 141 and the head 147 to reduce the fine vibration generated in the needle tube 143 during the lifting movement of the needle tube 143 through the lifting member 150, The elastic body 157 is interposed.

한편, 상기 니들가이드(141)의 하단에는 상기 니들가이드(141)에서 니들관(143)을 용이하게 분리할 수 있도록 니들가이드캡(159)이 착탈 가능하게 연결된다.A needle guide cap 159 is detachably connected to the lower end of the needle guide 141 to easily separate the needle tube 143 from the needle guide 141.

상기 니들가이드캡(159)은 상기 니들가이드(141)의 하단에서 상기 니들관(143)의 연결부위를 제외한 나머지 니들가이드(141)의 하단을 마감한다.The needle guide cap 159 closes the lower end of the needle guide 141 except for the connection portion of the needle tube 143 at the lower end of the needle guide 141.

이에, 상기와 같은 결합구성으로 이루어진 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서는 토출물의 토출량을 정밀하게 설정 가능함은 물론, 이로 인한 제품생산성을 향상시키며, 불규칙한 거칠기를 갖는 도포면에서도 니들관이 튀지 않고 정량의 토출물을 일정하게 도포할 수 있으며, 도포면의 높, 낮이 변화시 니들관의 높이 조절을 통해 긴밀하게 대처할 수 있도록 한 것으로, 이에 따른 동작관계 및 작용효과를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Thus, the dispenser having a fixed dispensing function, which has the above-described combined structure, can precisely set the discharging amount of the discharging object, improve the product productivity thereof, and prevent the needle tube from splashing even on the coated surface having irregular roughness. And it is possible to closely cope with the adjustment of the height of the needle tube when the height and the time of the coated surface are changed. The operation relation and the operation effect according to this will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 중 승강부재의 동작상태를 나타낸 개념도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 중 Damping 계수에 따른 멤브레인의 진동 상태를 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 중 토출물의 토출량을 줄이기 위한 멤브레인의 형상가변예를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a conceptual view illustrating an operation state of a lifting member among a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic view of a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 5 is a view showing an example of a shape of a membrane for reducing the discharge amount of the discharged material among dispensers having a fixed quantity discharging function according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서의 동작 메커니즘은 다음과 같다. 3 to 5, the operation mechanism of the dispenser having the fixed dispensing function of the present invention is as follows.

상기 공급유닛(120)의 실린더(123)에 가해지는 일정한 압력에 의해 상기 실린더(123) 내의 토출물은 공급파이프(121)를 통해 흡입챔버(111)에 채워진다.The discharge in the cylinder 123 is filled in the suction chamber 111 through the supply pipe 121 by a constant pressure applied to the cylinder 123 of the supply unit 120. [

상기 흡입챔버(111)에 토출물이 충진되면, 상기 흡기구(131)를 통해 펄스 형태의 공기압이 가해지게 된다.When the suction chamber 111 is filled with discharge water, a pulse-shaped air pressure is applied through the suction port 131.

이때, 상기 흡기구(131)를 통해 가해지는 공기압은 멤브레인(M)을 팽창시키며, 이렇게 팽창된 멤브레인(M)은 상기 흡입챔버(111)의 바닥면까지 도달한다. At this time, the air pressure applied through the suction port 131 expands the membrane M, and the expanded membrane M reaches the bottom surface of the suction chamber 111.

이에, 흡입챔버(111) 내의 토출물은 토출유닛(140)을 통해 모두 분사된다.Accordingly, the discharged material in the suction chamber 111 is all injected through the discharge unit 140.

Pulse 형태의 공기압이 가해졌을 때 상기 흡입챔버(111)로 토출물이 유입되는 동작과, 이렇게 흡입된 토출물이 분사되는 동작 및 이러한 동작과정에서 멤브레인(M)이 팽창 후 복귀하는 동작과정은 도 3에 도시되어 있다.An operation in which the discharged material is introduced into the suction chamber 111 when the air pressure in the form of pulses is applied and an operation in which the discharged sucked material is injected and an operation in which the membrane M is returned after the expansion in the above- 3, respectively.

즉, 상기 흡입챔버(111)의 체적은 일정하게 제한되어 있으므로 공기압이 일정압력 이상으로 가해지더라도 토출되는 토출물의 양은 일정하게 된다. 상기 흡기구(131)를 통해 공급되어 멤브레인(M)을 팽창시킨 공기압은 토출물 분사 후 상기 배기구(133)를 통해 빠져나감으로써, 상기 멤브레인(M)은 팽창되기 전 상태로 복귀되며, 다음 토출물을 분사하기 위한 준비상태로 들어가게 된다. That is, since the volume of the suction chamber 111 is constantly limited, even if the air pressure is applied at a predetermined pressure or more, the amount of discharged discharged water becomes constant. The air pressure that is supplied through the inlet port 131 and expands the membrane M is discharged through the exhaust port 133 after the discharge of the discharged water so that the membrane M returns to the state before expansion, As shown in FIG.

이와 같은 동작을 수행하기 위한 멤브레인(M)의 운동 조건은 가해지는 공기 펄스에 의해 진동 조건이 아닌 일시적 지속상태를 유지하는 것이 필요하며, 이것에 의해 멤브레인의 탄성계수 및 Damping 계수가 결정된다. The motion condition of the membrane M for performing such an operation is required to maintain a temporary sustained state, not a vibration condition, by the applied air pulse, thereby determining the elastic modulus and the damping coefficient of the membrane.

상기 멤브레인(M)의 동작을 간단히 마찰력이 작용하는 Mass-Spring System으로 Modeling 하고(Mass m은 멤브레인의 질량으로 Spring 상수 k는 멤브레인(M)의 탄성계수로 대치하는 것이 가능하다.) Step force가 가해졌을 경우 운동방정식과 계수에 따른 해결은 아래의 수식 (1) 내지 (4)로 나타낼 수 있으며, 도 5에서 Damping 계수에 따른 운동 상태를 각각 예시하였다. (Mass m is the mass of the membrane, and Spring constant k is the elastic modulus of the membrane M. It is possible to replace the membrane M by the mass-spring system in which the action of the membrane M is simple.) Step force When applied, the solutions according to the equations of motion and the coefficients can be expressed by the following equations (1) to (4), and the state of motion according to the damping coefficient is illustrated in FIG.

도 4에 의하면, Damping 계수의 크기에 따라서 진동 감쇄 Mode와 일시적 지속상태(Transient) Mode로 구별됨을 볼 수 있으며, 본 발명에서는 멤브레인(M)의 진동으로 인한 추가적인 토출물의 토출을 방지하기 위해 일시적 지속상태(Transient Mode)로 멤브레인을 구동시키게 된다. 4, it can be seen that the vibration damping mode and the transient mode are distinguished according to the magnitude of the damping coefficient. In the present invention, in order to prevent the discharge of the additional discharge due to the vibration of the membrane M, And the membrane is driven in a transient mode.

그러나 Pulse 압력이 과도하게 가해졌을 때 멤브레인(M)은 진동 Mode로 변환될 가능성이 있는데 이 경우에는 배기구(133)의 배기 압력을 조절밸브(135)를 통해 높임으로써, Damping 계수를 크게 하는 효과에 의해 일시적 지속상태(Transient Mode)로 구동시키는 것이 가능하다. However, when the pulse pressure is excessively applied, the membrane M may be converted into the vibration mode. In this case, by increasing the exhaust pressure of the exhaust port 133 through the control valve 135, the effect of increasing the damping coefficient It is possible to drive in a transient mode.

또한, 니들관(143)의 끝 부분은 상기 이송축(151)을 통해 리니어모터(155)로 연결된다.The end of the needle tube 143 is connected to the linear motor 155 through the feed shaft 151.

이에, 본 발명은 분사높이 가변시 상기 니들관(143)과 이송축(151)만 구동하면 되기 때문에 분사 높이 가변을 위해 구동되는 부분의 무게를 최소화함으로써, 높이 조절시 가해지는 힘의 절감 및 불필요한 진동을 줄일 수 있음은 물론, 이를 통해 토출물을 균일하게 도포할 수 있도록 한다. Accordingly, since only the needle tube 143 and the feed shaft 151 need to be driven at the time of varying the jet height, the weight of the portion to be driven for varying the jet height is minimized, The vibration can be reduced, and the discharged material can be uniformly applied.

또한, 상기 니들가이드(141)와 헤드(147) 사이에 개재된 탄성체(157)가 본 발명의 동작과정에서 발생할 수 있는 미세진동 까지도 흡수하도록 함으로써, 본 발명은 구조적으로 토출물 분사시 방해요소 중 하나인 진동을 완전히 제거하여 토출물의 균일한 도포 동작이 구현될 수 있도록 한다.By allowing the elastic body 157 interposed between the needle guide 141 and the head 147 to absorb even minute vibrations that may occur during the operation of the present invention, So that one vibration can be completely removed so that a uniform application operation of the discharge can be realized.

또한, 토출물이 분사되는 니들관(143)의 헤드(147)는 탄성력을 갖는 고무성분이 함유된 연질 소재의 원뿔 모양으로 구성하여 토출물 도포시 거칠은 표면을 갖는 도포면에 상기 니들관(143)이 접촉하더라도 튕기는 현상 없이 부드럽게 통과할 수 있도록 함으로써, 토출물을 균일하게 도포할 수 있도록 한다.The head 147 of the needle tube 143 to which the discharged material is injected is formed into a conical shape of a soft material containing a rubber component having an elastic force so that the needle tube 143 So that the discharged material can be uniformly applied.

이에, 본 발명은 그 구조개선을 통해 토출물이 최대한 균일하게 도포될 수 있도록 하였다.Accordingly, the present invention has been made so that the discharged material can be uniformly applied through the improvement of the structure.

[수식 (1) 내지 (4)][Expressions (1) to (4)]

Figure 112017091688352-pat00001
Figure 112017091688352-pat00001

한편, 토출물의 1회 토출량은 정밀한 본딩에 있어서 중요한 요소이다. On the other hand, the one-time discharge amount of the discharged material is an important factor in precise bonding.

이에, 본 발명은 토출물의 1회 토출량을 토출물을 흡입한 흡입챔버(111)의 내면과 멤브레인(M)에 의해 닫힌 면의 체적으로 결정한다.Thus, the present invention determines the discharge amount of the discharge once as the volume of the inner surface of the suction chamber 111 in which the discharged material is sucked and the volume of the surface closed by the membrane M.

따라서, 본 발명은 도포면에 정밀한 1회 토출량의 토출물을 제공할 수 있도록 한다.Therefore, the present invention makes it possible to provide a discharged amount of a precise one-time discharge amount on a coated surface.

또한, 토출물의 1회 토출량을 줄이기 위해서는 도 6에 도시된 바와 같이 멤브레인(M)의 형상 가변을 통해 구현된다. 즉, 상기 멤브레인(M)의 형상을 평면, 곡면 또는 다각형상 등 여러 가지 형상으로 변형하여 토출물의 1회 토출량을 사용자의 사용 취지에 따라 조절가능하다.Further, in order to reduce the discharge amount of the discharge once, the shape of the membrane M is changed as shown in FIG. That is, the shape of the membrane M may be modified into various shapes such as a plane, a curved surface, or a polygonal shape so that the discharge amount of the discharged product may be adjusted according to the intended use of the user.

여기서, 상기 멤브레인(M)은 고무성분의 물체 또는 폴리에틸렌과 같은 유기 탄성체를 적용할 수도 있으나, 고속 동작을 위해 공진 주파수가 기본적으로 크고, 가변 가능한 MEMS 구조체의 적용도 가능하다. Here, the membrane M may be an object of a rubber component or an organic elastomer such as polyethylene, but it is also possible to apply a MEMS structure having a resonant frequency that is basically large and variable for high-speed operation.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서 중 멤브레인의 다른 실시예를 나타낸 요부확대단면도이다.6 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of a membrane of a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 상기 멤브레인(M)의 다른 실시예는 외면에 다수의 연결다리(202)가 형성되고, 내측에 돌부(203)가 마련된다.Referring to FIG. 6, in another embodiment of the membrane M, a plurality of connecting legs 202 are formed on the outer surface and a protruding portion 203 is provided on the inner side.

상기 연결다리(202)는 상기 흡입챔버(111)와 흡배기챔버(113)의 경계부위에는 단턱(115)이 돌출형성된 단턱(115)에 걸림, 연결되며, 상기 흡입챔버(111)의 내면에는 상기 멤브레인(M)의 상방을 고정하기 위한 상방향 가이드(201)가 형성된다.The connection leg 202 is hooked and connected to a step 115 formed with a step 115 protruding from the boundary between the suction chamber 111 and the suction and discharge chamber 113. On the inner surface of the suction chamber 111, An upward guide 201 for fixing the upper portion of the membrane M is formed.

이에, 상기 멤브레인(M)은 상기 단턱(115)과 상방향 가이드(201) 사이에 끼워지는 결합관계를 갖는다.Thus, the membrane M has a coupling relation to be sandwiched between the step 115 and the upward guide 201.

상기 MEMS 구조체가 적용된 멤브레인(M)의 경우 연결다리(202)의 굵기에 따라서 공진주파수의 크기 조절이 가능하므로 동작 주파수 조작에 유리하다. In the case of the membrane (M) to which the MEMS structure is applied, the magnitude of the resonance frequency can be adjusted according to the thickness of the connection leg 202, which is advantageous for operating frequency.

즉, MEMS 구조체로 이루어진 멤브레인(M)의 상측은 상방향가이드(201)에 밀착되어 있다.That is, the upper side of the membrane M made up of the MEMS structure is in close contact with the upward guide 201.

따라서, 상방향가이드(201)와 멤브레인(M) 및 흡입챔버(111)에 의해 1회 토출량을 갖는 토출물을 폐쇄함으로써, 토출물의 외부 누출을 방지한다.Therefore, the discharge of the discharged material is prevented by closing the discharged object having the discharge amount once by the upward guide 201, the membrane M and the suction chamber 111. [

또한, 흡기구(131)로부터 공기압이 적용되는 상기 MEMS 구조체로 이루어진 멤브레인(M)은 연결다리(202)가 하측 방향으로 휘면서 흡입챔버(111) 내의 1회 토출량을 갖는 토출물을 분사하게 된다. 토출물 분사 후 배기구(133)를 이용한 배기 동작시에는 상기 멤브레인(M)이 상측으로 이동하여 상방향가이드(201)에 의해 원위치로 복귀한다.The membrane M made up of the MEMS structure to which the air pressure is applied from the air inlet 131 injects the discharged material having a discharge amount in the suction chamber 111 while the connection leg 202 bends downward. During the exhaust operation using the exhaust port 133 after the discharge of the discharged water, the membrane M moves upward and returns to the original position by the upward guide 201.

한편, 상술한 정량토출 기능을 갖는 디스펜서를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Meanwhile, a bonding system having an automatic height control function using the dispenser having the above-described fixed quantity dispensing function will be described in detail with reference to the drawings.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템을 나타낸 전체구성도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템의 광변위센서를 구현하기 위한 광학계 및 비점수차를 이용한 높이 검출 원리를 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템 중 도포면에서의 광확산 정도에 따라서 광변위센서의 선형구간을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is an overall configuration view showing a bonding system having an automatic height control function using a dispenser having a fixed dispensing function according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross- 9 is a view illustrating a principle of height detection using an optical system and astigmatism for implementing an optical displacement sensor of a bonding system having an automatic height control function using a dispenser. In which a linear section of the optical displacement sensor is simulated in accordance with the degree of light diffusion on a coated surface of a bonding system having an automatic height control function using an optical height sensor.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서를 이용한 자동 높이제어 기능을 갖는 본딩시스템은 도포면에 정량의 토출물을 분사하는 디스펜서(100)와 광변위센서(200)와 3축 로봇이송장치(300) 및 제어회로부(400)를 포함하여 구성된다.7 to 9, a bonding system having an automatic height control function using a dispenser having a fixed dispensing function according to the present invention includes a dispenser 100 for ejecting a fixed amount of ejected material onto a coated surface, a light displacement sensor 200, A three-axis robot transfer device 300, and a control circuit unit 400.

상기 디스펜서(100)는 토출물(접착제)를 수용하여 그 토출물을 도포면에 소정 압으로 분사하기 위한 역할을 수행한다.The dispenser 100 receives the discharged material (adhesive) and discharges the discharged material onto the coated surface at a predetermined pressure.

한편, 상기 광변위센서(200)는 상기 디스펜서(100)와 도포면 간의 높이를 검출하기 위한 역할을 수행하는 구성수단이다.The optical displacement sensor 200 is a means for detecting the height between the dispenser 100 and the coated surface.

상기 광변위센서(200)는 상기 디스펜서(100)의 인접한 일측에 설치되며, 도포면과 상기 디스펜서(100) 간의 높이를 검출한다. 이때, 상기 광변위센서(200)은 도포면에서 광이 확산(Diffuse)되어도 변위 검출이 가능하고, 1mm 정도의 선형구간을 가지며, Target 거리에 대한 원근 판단이 가능한 비점수차법을 이용한다.The optical displacement sensor 200 is installed on an adjacent side of the dispenser 100 and detects the height between the dispensed surface and the dispenser 100. At this time, the optical displacement sensor 200 uses an astigmatism method capable of detecting a displacement even when light is diffused from a coated surface, has a linear section of about 1 mm, and can determine a distance to a target distance.

또한, 상기 광변위센서(200)는 도 8에 도시된 바와 같이 반도체 레이저(Laser Diode)를 광원으로 이용하며, 대물렌즈(220)에 의해 도포면에 집광되고, 도포면에서 확산(Diffuse)된 광의 일부가 반사되어 4분할된 수광센서(210)(Photo Diode IC)에서 광전 변화됨으로써 높이 오차를 검출하도록 광학계가 구성된다.8, the optical displacement sensor 200 uses a semiconductor laser (laser diode) as a light source, and a part of the light condensed on the coated surface by the objective lens 220 and diffused on the coated surface And is photoelectrically changed by the four-divided light receiving sensor 210 (Photo Diode IC), thereby constituting an optical system for detecting a height error.

여기서, 원근을 판단하기 위한 높이 검출신호(FES : Focus Error Signal)는 도 8에서와 같이 4분할 수광센서(210)의 a,b,c,d를 다음과 같은 연산을 통해 얻게 된다. FES=(a+c)-(b+d). 여기서 도포면이 대물렌즈(220)의 초점에 위치할 경우 FES=0이 되며, 도포면이 초점보다 가까이 위치할 경우 FES>0이 되고, 멀 경우에는 FES<0이 되므로 원근 판단이 가능하다. 8, a, b, c, and d of the quadrant light receiving sensor 210 are obtained by the following calculations, as shown in FIG. 8, for a height detection signal (FES) FES = (a + c) - (b + d). Here, when the coated surface is located at the focal point of the objective lens 220, FES = 0. When the coated surface is located closer to the focal point, FES > 0 is obtained.

도 9는 대물렌즈(220)의 초점거리 30mm인 경우 도포면의 광확산 정도에 따라서 FES 신호를 Simulation한 결과이다. 어가 가능한 선형구간은 확산 정도에 관계없이 1mm 정도로서 높이 제어 정밀도 10um 이하 대비 100배 수준으로 도포면의 확산 정도에 관계없이 실시간 높이 제어에 문제가 없음을 볼 수 있다. 9 is a result of simulating the FES signal according to the degree of light diffusion on the coated surface when the focal length of the objective lens 220 is 30 mm. The linear range is 1mm regardless of the degree of diffusion, and is 100 times higher than the height control accuracy of 10um. This shows that there is no problem in real time height control regardless of the spread of the coating surface.

한편, 상기 3축 로봇이송장치(300)은 상기 광변위센서(200)의 일측에 설치되며, 상기 디스펜서(100)를 도포위치로 이동시키는 역할을 수행한다.Meanwhile, the three-axis robot transfer device 300 is installed on one side of the optical displacement sensor 200 and moves the dispenser 100 to the application position.

상기 3축 로봇이송장치(300)는 이동 대상물을 상하, 좌우 및 전후방향으로 이동시키는데 사용하는 공지된 기술로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The three-axis robot transfer device 300 is a known technique used to move a moving object up and down, right and left and forward and backward directions, and a detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 제어회로부(400)는 상기 광변위센서(200)에 의해 검출된 디스펜서(100)와 도포면 사이의 검출높이와 사용자 설정높이를 비교하여 도포면과 디스펜서(100) 사이의 높이가 사용자 설정높이와 일치하도록 상기 3축 로봇이송장치(300)에 제어신호를 인가한다.The control circuit unit 400 compares the detected height between the dispenser 100 and the coated surface detected by the optical displacement sensor 200 and the height set by the user so that the height between the coated surface and the dispenser 100 is the height Axis robot transfer device 300 so as to coincide with the three-axis robot transfer device 300.

한편, 상기 제어회로부(400)는 토출물 도포를 위한 최적의 높이값을 설정하며, 좌우 및 전후방향 이송 중 FES값 변동시 원근판단 및 상기 디스펜서(100)의 상하방향 이송량을 결정한다. 또한, 상기 디스펜서(100)의 전후, 좌우 이송경로를 설정하며, 상기 디스펜서(100)가 설정된 위치로 이동하여 토출물을 도포할 수 있도록 한다.On the other hand, the control circuit 400 sets an optimum height value for dispensing the discharged material, and determines the perspective of the dispenser 100 in the vertical direction and the vertical transfer amount of the dispenser 100 when the FES value is changed during the right and left and forward and backward transfer. In addition, the dispenser 100 sets forward, backward, leftward, and rightward transport paths of the dispenser 100, and the dispenser 100 moves to a predetermined position to apply the discharged material.

이에, 상기 제어회로부(400)의 신호가 3축 로봇이송장치(300)에 인가되면, 상기 3축 로봇이송장치(300)는 상기 디스펜서(100)를 상하, 좌우 및 전후방향으로 이동시켜 상기 디스펜서(100)와 도포면 간의 높이가 사용자 설정높이가 되도록 제어한다.When the signal of the control circuit unit 400 is applied to the three-axis robot transfer device 300, the three-axis robot transfer device 300 moves the dispenser 100 up and down, right and left, So that the height between the substrate 100 and the application surface becomes a user set height.

110 : 본체유닛 111 : 흡입챔버
113 : 흡배기챔버 115 : 단턱
120 : 공급유닛 121 : 공급파이프
123 : 실린더 130 : 가변유닛
131 : 흡기구 133 : 배기구
135 : 조절밸브 140 : 토출유닛
141 : 니들가이드 143 : 니들관
147 : 헤드 150 : 승강부재
151 : 이송축 153 : 축가이드
155 : 리니어모터 157 : 탄성체
159 : 니들가이드캡 M : 멤브레인
200 : 광변위센서 300 : 3축 로봇이송장치
400 : 제어회로부110: main body unit 111: suction chamber
113: intake and exhaust chamber 115:
120: supply unit 121: supply pipe
123: cylinder 130: variable unit
131: Intake port 133: Exhaust port
135: Control valve 140: Discharge unit
141: Needle guide 143: Needle tube
147: Head 150:
151: Feed shaft 153: Axial guide
155: Linear motor 157: Elastic body
159: Needle guide cap M: Membrane
200: Optical displacement sensor 300: 3-axis robot transfer device
400: control circuit part

Claims (11)

흡입챔버(111)와 흡배기챔버(113)가 구비된 본체유닛(110); 상기 흡입챔버(111)에 토출물을 제공하는 공급유닛(120); 상기 흡배기챔버(113)에 공기압을 제공하는 가변유닛(130); 상기 흡입챔버(111)에 충진된 토출물을 적용부위에 분사하기 위한 토출유닛(140)을 포함하며,
상기 토출유닛(140)은,
상기 흡입챔버(111)에 이와 연통되게 형성된 니들가이드(141)와, 상기 니들가이드(141)를 따라 승강이동하며, 내부에 형성된 토출공(145)을 통해 토출물을 분사하는 헤드(147)를 갖는 니들관(143) 및 상기 니들관(143)의 인접한 위치에 설치되며, 상기 토출물의 라인 도포과정에서 도포면의 높이 가변시에도 일정한 도포량을 유지할 수 있도록 상기 니들관(143)의 높낮이를 조절하는 승강부재(150)를 포함하며,
상기 승강부재(150)는,
상기 헤드(147)에 고정된 이송축(151); 상기 니들가이드(141)에 구비되어 상기 이송축(151)을 안내하는 축가이드(153) 및 상기 이송축(151)에 구동력을 제공하는 리니어모터(155)를 포함하여 구성된 디스펜서에 있어서,
상기 디스펜서(100)는,
상기 본체유닛(110)의 흡입챔버(111)와 흡배기챔버(113)는 팽창 및 복원운동하는 멤브레인(M)에 의해 구획되며, 상기 가변유닛(130)을 통해 제공된 공기압은 상기 멤브레인(M)을 가압하거나 감압하여 상기 흡입챔버(111)의 부피만큼 정량으로 토출물을 적용부위에 분사하며,
상기 승강부재(150)를 통한 니들관(143)의 승강이동하는 과정에서 상기 니들관(143)에 발생하는 미세진동을 경감시킬 수 있도록 상기 니들가이드(141)와 헤드(147) 사이에는 탄성체(157)가 개재되는 것을 특징으로 하는 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서.A main body unit (110) having a suction chamber (111) and a suction and discharge chamber (113); A supply unit (120) for supplying discharge to the suction chamber (111); A variable unit (130) for providing air pressure to the intake and exhaust chamber (113); And a discharging unit (140) for discharging the discharged material filled in the suction chamber (111) to an application site,
The discharge unit (140)
A needle guide 141 formed to communicate with the suction chamber 111 and a head 147 which moves up and down along the needle guide 141 and discharges the discharged material through a discharge hole 145 formed therein The height of the needle tube 143 is adjusted so that a constant amount of coating can be maintained even when the height of the coated surface varies during the line coating process of the discharged object, And an elevating member (150)
The elevating member (150)
A conveying shaft 151 fixed to the head 147; And a linear motor 155 provided in the needle guide 141 for providing a driving force to the conveying shaft 151 and a shaft guide 153 for guiding the conveying shaft 151. In this dispenser,
The dispenser (100)
The suction chamber 111 and the suction and discharge chamber 113 of the main body unit 110 are partitioned by a membrane M for expanding and restoring motion and air pressure provided through the variable unit 130 is applied to the membrane M And discharges the discharged material to the application site in a predetermined amount by the volume of the suction chamber 111,
An elastic body (not shown) is disposed between the needle guide 141 and the head 147 so as to reduce the fine vibration generated in the needle tube 143 during the lifting movement of the needle tube 143 through the lifting member 150 157) is interposed between the dispenser and the dispenser. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 헤드(147)는,
탄성력을 갖는 고무성분을 포함한 연질의 소재이며, 원뿔 형상으로 구성되어
토출물이 분사되는 도포면과 맞닿아 이동하는 상기 헤드(147)가 도포면의 거친 부위와 충돌하여 튀는 현상을 미연에 방지하는 것을 특징으로 하는 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서.The method according to claim 1,
The head 147,
A soft material containing a rubber component having an elastic force,
And the head (147), which moves in contact with the sprayed surface on which the discharged material is sprayed, collides with the rough portion of the coated surface to prevent the spraying phenomenon from occurring. 제1항에 있어서,
상기 공급유닛(120)은,
상기 흡입챔버(111)에 연통되게 형성된 공급파이프(121) 및
상기 공급파이프(121)와 연결되며, 토출물이 저장된 실린더(123)를 포함하며,
상기 실린더(123)에서 공급된 토출물이 상기 흡입챔버(111) 내에서 멤브레인(M)의 팽창에 의해 분사될 때 상기 멤브레인(M)의 팽창동작이 진동 상태가 아닌 일시적 지속상태를 유지하여 추가적인 진동에 의해 토출물이 추가적으로 분사되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서.The method according to claim 1,
The supply unit (120)
A supply pipe 121 formed to communicate with the suction chamber 111,
A cylinder 123 connected to the supply pipe 121 and storing the discharged material,
When the discharged material supplied from the cylinder 123 is injected by the expansion of the membrane M in the suction chamber 111, the expansion operation of the membrane M is maintained in a temporary non-vibrating state, So that the discharged material is not additionally injected by the vibration. 제1항에 있어서,
상기 가변유닛(130)은,
상기 흡배기챔버(113)에 소정의 흡입공기압을 제공하는 흡기구(131) 및
상기 흡배기챔버(113)에 제공된 공기압의 배출을 위한 배기구(133)를 포함하여 구성되며, 공기압의 흡입량과 배출량의 조절을 통해 상기 멤브레인(M)의 팽창량을 조절하는 것을 특징으로 하는 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서.The method according to claim 1,
The variable unit (130)
An intake port 131 for providing a predetermined intake air pressure to the intake and exhaust chamber 113,
And an exhaust port (133) for exhausting the air pressure provided to the intake and exhaust chamber (113), wherein the expansion amount of the membrane (M) is controlled by adjusting the suction amount and the discharge amount of the air pressure / RTI &gt; 제5항에 있어서,
상기 흡기구(131)를 통해 흡입된 공기압이 강하여 상기 멤브레인(M)이 진동 상태로 동작하더라도 팽창된 멤브레인(M)이 복원시 일시적 지속상태를 유지할 수 있도록 상기 배기구(133)에는 조절밸브(135)가 설치되어 이를 통해 상기 배기구(133)의 배기압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서.6. The method of claim 5,
A control valve 135 is provided in the exhaust port 133 so that the expanded membrane M can be maintained in a temporarily maintained state even when the membrane M is operated in a vibrating state due to a strong air pressure sucked through the inlet port 131. [ And the exhaust pressure of the exhaust port (133) is controlled through the exhaust port (133). 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 니들가이드(141)의 하단에는 상기 니들가이드(141)에서 니들관(143)을 용이하게 분리할 수 있도록 상기 니들관(143)이 연결되는 부위를 제외한 나머지 니들가이드(141)의 하단을 마감하기 위한 니들가이드캡(159)이 착탈 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서.The method according to claim 1,
The lower end of the needle guide 141 is closed at the lower end of the needle guide 141 except for the portion to which the needle tube 143 is connected so that the needle tube 143 can be easily separated from the needle guide 141 And a needle guide cap (159) for detachably connecting the needle guide cap (159) is detachably connected. 제1항에 있어서,
상기 멤브레인(M)은,
외면에 다수의 연결다리(202)가 형성되어 상기 흡입챔버(111)와 흡배기챔버(113)의 경계부위에 형성된 단턱(115)에 걸림, 연결되며, 상기 흡배기챔버(113)의 내면에는 상기 멤브레인(M)을 상방에서 고정하기 위한 상방향 가이드(201)가 형성된 것을 특징으로 하는 정량 토출 기능을 갖는 디스펜서.The method according to claim 1,
The membrane (M)
A plurality of connection legs 202 are formed on the outer surface of the intake and exhaust chamber 113 so as to be engaged with and connected to the step 115 formed at the boundary between the intake chamber 111 and the intake and exhaust chamber 113. On the inner surface of the intake and exhaust chamber 113, And an upward guide (201) for fixing the container (M) in the upward direction. 삭제delete 삭제delete
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