KR101866838B1 - 스마트 솔더크림 공급 장치 - Google Patents

스마트 솔더크림 공급 장치 Download PDF

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KR101866838B1 KR1020170169428A KR20170169428A KR101866838B1 KR 101866838 B1 KR101866838 B1 KR 101866838B1 KR 1020170169428 A KR1020170169428 A KR 1020170169428A KR 20170169428 A KR20170169428 A KR 20170169428A KR 101866838 B1 KR101866838 B1 KR 101866838B1
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이응혁
하영수
민병규
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한국산업기술대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 메탈마스크에 잔존하는 솔더량을 비접촉 방식으로 직접 측정하고, 측정된 솔더량에 따라 솔더크림의 공급을 자동으로 제어하여 솔더크림의 과납 또는 미납을 방지할 수 있고, 솔더크림의 토출 위치에 제한을 받지 않으면서, 의도치 않게 솔더크림이 토출되어 인쇄의 품질 저하나 설비의 오염이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 스퀴지의 작동을 자동으로 감지하여 인쇄 작업의 전반적인 정보 판단 내지 제어가 가능하도록, 솔더크림이 저장된 용기가 탈착되는 장착부와, 상기 장착부 상부에 구비되어 용기 내의 솔더크림을 하부로 가압하는 가압수단을 구비한 본체, 상기 본체 하부에 구비되고, 스크린 프린터의 메탈 마스크에 솔더크림이 토출되도록, 상기 용기의 배출공과 직결되는 유입공과, 상기 유입공과 연통되는 토출공과, 상기 유입공을 개폐하는 개폐수단을 구비한 토출노즐 및 상기 토출공에 결합되어, 솔더크림이 토출되며, 상기 메탈 마스크에 남은 솔더크림의 잔량을 측정하는 레이저 센서를 구비한 토출용 관체를 포함하여 이루어지는 스마트 솔더크림 공급 장치에 관한 것이다.

Description

스마트 솔더크림 공급 장치{Smart Solder Cream Supply}
본 발명은 메탈마스크에 잔존하는 솔더량을 비접촉 방식으로 직접 측정하고, 측정된 솔더량에 따라 솔더크림의 공급을 자동으로 제어하여 솔더크림의 과납 또는 미납을 방지할 수 있고, 솔더크림의 토출 위치에 제한을 받지 않으면서, 의도치 않게 솔더크림이 토출되어 인쇄의 품질 저하나 설비의 오염이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 스퀴지의 작동을 자동으로 감지하여 인쇄 작업의 전반적인 정보 판단 내지 제어가 가능하도록, 솔더크림이 저장된 용기가 탈착되는 장착부와, 상기 장착부 상부에 구비되어 용기 내의 솔더크림을 하부로 가압하는 가압수단을 구비한 본체, 상기 본체 하부에 구비되고, 스크린 프린터의 메탈 마스크에 솔더크림이 토출되도록, 상기 용기의 배출공과 직결되는 유입공과, 상기 유입공과 연통되는 토출공과, 상기 유입공을 개폐하는 개폐수단을 구비한 토출노즐 및 상기 토출공에 결합되어, 솔더크림이 토출되며, 상기 메탈 마스크에 남은 솔더크림의 잔량을 측정하는 레이저 센서를 구비한 토출용 관체를 포함하여 이루어지는 스마트 솔더크림 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종 전자기기에 사용되는 인쇄 회로 기판 상에는 각각의 기능이 발휘될 수 있도록 각종 반도체 내지 소자 등으로 이루어진 부품이 실장되어 있으며, 이러한 부품들은 납땜을 통해 전체 회로와 연결된다.
이를 위한 표면 실장 공법에 사용되는 솔더는 분말 솔더와 액체 플럭스 등이 소정의 비율로 혼합되기 때문에 약간의 점성과 유동성을 갖는 크림 타입으로 이루어지며,
솔더크림(solder cream; 또는 솔더 페이스트(solder paste))을 이용한 인쇄 회로 기판의 인쇄에 사용되는 설비를 스크린 프린터라 한다.
스크린 프린터(screen printer)는, 인쇄 영역에 상응하는 패턴이 형성된 메탈마스크를 인쇄 회로 기판의 인쇄면에 배치하고, 솔더크림을 메탈 마스크 상면에 도포하면서 이를 스퀴지(squeegee)로 압착하여 인쇄면에 전사시켜 인쇄 회로 기판의 인쇄가 이루어지도록 한다.
이때 스크린 프린터의 메탈 마스크에 솔더크림을 공급하기 위한 전통적인 방식은, 적정양의 솔더크림을 작업자가 직접 솔더용 주걱 등으로 메탈 마스크에 펴서 도포하는 것인데,
이러한 전통적인 방식은, 솔더크림의 공급양이 매번 일정치 않을 뿐만 아니라, 인쇄가 진행될수록 솔더크림이 소모되면서 솔더크림의 잔량을 정확히 확인할 수가 없는 문제점이 있다.
즉, 솔더크림의 잔량(또는 최초 투입량)이 많으면 과납으로 인해 쇼트가 발생하기 쉽고, 솔더크림의 잔량이 적으면 미납으로 인한 납땜 불량이 발생하기 쉬운 문제점이 있기 때문에, 솔더크림의 정량 관리가 불가능한 전통적인 솔더크림 공급 방식은, 인쇄 품질이 저하될 여지가 클 뿐만 아니라 생산성도 매우 떨어지는 문제점이 있다.
이에 상기와 같은 문제점을 방지하기 위해, 솔더크림 공급 장치가 사용된다.
솔더크림 공급 장치란, 인쇄 회로 기판의 인쇄 영역에 따라 일정양의 솔더크림이 메탈마스크에 자동으로 공급되도록 함으로써, 솔더크림의 정량 관리가 가능하도록 하는 설비를 말한다.
이와 관련된 종래 기술로써, 등록특허 제10-1464588호, 등록특허 제10-1360022호 등이 있는데, 이러한 종래의 솔더크림 공급 장치는, 인쇄영역의 크기나 형상, 인쇄 작업 횟수 등을 고려하여, 일정 주기별로 설정된 정량의 솔더크림을 직하방으로 가압하여 메탈마스크에 토출되도록 구성된다.
그러나 종래의 솔더크림 공급 장치는 토출되는 솔더크림이 롤링이 발생기 때문에 직접적인 솔더크림의 잔량 확인이 불가능하고, 한 번 인쇄 시 사용되는 솔더량을 직접 측정하는 것이 아니라 소모되는 솔더량을 예측하여 계산한 후 이에 맞게 일정양의 솔더크림을 토출시켜 메탈마스크에 잔존하는 솔더크림을 일정 양으로 유지하는 것에 불과하기 때문에, 솔더크림의 정확한 정량 관리가 이루어지지 않는 문제점이 있다.
즉, 인쇄 작업이 이루어질 때마다 메탈마스크의 솔더크림이 계속하여 소량씩 소모되는데, 이때 소모되는 실제 솔더량과, 예측된 솔더량이 정확하게 일치하지 안기 때문에, 인쇄 작업이 반복될수록 잔존하는 솔더량의 누적 공차가 발생하게 되어, 솔더크림의 정량 관리가 유지되지 못해 인쇄 품질이 저하될 수밖에 없는 문제점이 있다.
또한 종래의 솔더크림 공급 장치는, 대부분 실린더의 피스톤 가압을 이용한 직하방 토출 방식이기 때문에, 스퀴지와 메탈마스크 사이로 솔더크림의 직송출이 불가능하여 솔더크림의 토출 위치에 제약이 많은 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
종래의 솔더크림 공급 장치와 같이 메탈마스크에 잔존하는 솔더량을 예측, 계산하고, 계산된 추정치에 맞추어 일정양의 솔더크림을 일정 주기별로 공급하지 않고,
메탈마스크에 잔존하는 실질적인 솔더량을 직접 측정하여 정확히 측정된 솔더량에 따라 적정량의 솔더크림이 자동 토출되도록 하여, 인쇄 작업의 반복에 따른 솔더량의 누적 공차가 발생하지 않도록 함으로써, 메탈마스크의 솔더크림 정량 관리가 이루어져 양질의 인쇄 품질을 유지할 수 있도록,
솔더크림이 저장된 용기가 탈착되는 장착부와, 상기 장착부 상부에 구비되어 용기 내의 솔더크림을 하부로 가압하는 가압수단을 구비한 본체, 상기 본체 하부에 구비되고, 스크린 프린터의 메탈 마스크에 솔더크림이 토출되도록, 상기 용기의 배출공과 직결되는 유입공과, 상기 유입공과 연통되는 토출공과, 상기 유입공을 개폐하는 개폐수단을 구비한 토출노즐 및 상기 토출공에 결합되어, 솔더크림이 토출되며, 상기 메탈 마스크에 남은 솔더크림의 잔량을 측정하는 레이저 센서를 구비한 토출용 관체를 포함하여 이루어지는 스마트 솔더크림 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 본 발명은, 종래의 솔더크림 공급 장치와 같이 가압을 통한 솔더크림의 직하방 토출 방식을 탈피하여, 토출위치에 제한 없이, 원하는 위치에 솔더크림의 직송출이 가능하면서, 의도치 않은 솔더크림의 토출 낙하로 인한 인쇄의 품질 저하나 설비의 오염이 발생하는 것을 방지할 수 있도록,
상기 토출공이, 상기 유입공과 직교되도록 상기 토출노즐의 측방향으로 형성되어 있으며, 솔더크림의 토출 위치를 가변할 수 있도록, 토출용 관체를 상기 토출공에 교체 사용할 수 있는 스마트 솔더크림 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 솔더크림의 토출 시 발생하는 솔더크림의 롤링 발생, 솔더크림의 고압 토출 시 발생하는 솔더크림의 깨짐, 파손, 변형 등 인쇄 품질의 저하를 야기할 수 있는 사전 요소를 차단할 수 있으며, 솔더크림의 토출 압력을 고압으로 일정하게 유이함과 아울러, 토출압력 및 토출량 제어에 유리하고, 설비의 세척을 통한 유지 관리가 용이하도록,
상기 토출노즐은, 상기 유입공과 상기 토출공 사이에 마련된 승강부를 포함하고, 상기 개폐수단은, 상기 유입공의 상단 개구부를 밀폐하도록 유입공에 내장되되, 솔더크림의 토출 시 유입공에서 승하강이 이루어져 유입공의 개도 범위가 조절되도록 탄성 지지되는 개폐볼과, 상기 승강부에서 슬라이딩 작동하여 상기 유입공의 하단 개구부를 개폐하는 개폐피스톤을 구비한 개폐실린더로 구성되어, 펌프형 토출노즐이 형성되어 있는 스마트 솔더크림 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 본 발명은, 인쇄 작업 중 스퀴지의 작동을 인식하고 판단하여 인쇄 위치, 인쇄 횟수, 인쇄 속도 등을 판단하여 이를 기반으로, 솔더크림의 공급 과정을 자동으로 보정하고 스케쥴링함으로써, 솔더크림의 정량 관리가 보다 정교하게 이루어질 수 있도록,
상기 본체에, 스크린 프린터의 스퀴지 작동을 감지하는 가속도 센서가 포함되어 있는 스마트 솔더크림 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스마트 솔더크림 공급 장치는,
솔더크림이 저장된 용기가 탈착되는 장착부와, 상기 장착부 상부에 구비되어 용기 내의 솔더크림을 하부로 가압하는 가압수단을 구비한 본체;
상기 본체 하부에 구비되고, 스크린 프린터의 메탈 마스크에 솔더크림이 토출되도록, 상기 용기의 배출공과 직결되는 유입공과, 상기 유입공과 연통되는 토출공과, 상기 유입공을 개폐하는 개폐수단을 구비한 토출노즐; 및
상기 토출공에 결합되어, 솔더크림이 토출되며, 상기 메탈 마스크에 남은 솔더크림의 잔량을 측정하는 레이저 센서를 구비한 토출용 관체;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 스마트 솔더크림 공급 장치에서,
상기 토출공은, 상기 유입공과 직교되도록 상기 토출노즐의 측방향으로 형성되어 있으며, 솔더크림의 토출 위치를 가변할 수 있도록, 토출용 관체를 상기 토출공에 교체 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 스마트 솔더크림 공급 장치에서,
상기 토출노즐은, 상기 유입공과 상기 토출공 사이에 마련된 승강부를 포함하고,
상기 개폐수단은,
상기 유입공의 상단 개구부를 밀폐하도록 유입공에 내장되되, 솔더크림의 토출 시 유입공에서 승하강이 이루어져 유입공의 개도 범위가 조절되도록 탄성 지지되는 개폐볼과,
상기 승강부에서 슬라이딩 작동하여 상기 유입공의 하단 개구부를 개폐하는 개폐피스톤을 구비한 개폐실린더로 구성되어,
펌프형 토출노즐이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명에 따른 스마트 솔더크림 공급 장치에서,
상기 본체는, 스크린 프린터의 스퀴지 작동을 감지하는 가속도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스마트 솔더크림 공급 장치는, 레이저 센서를 구비한 토출용 관체를 통해, 메탈마스크 위에 잔존하는 실질적인 솔더량을 직접 측정하여 이에 맞게 적정량의 솔더크림의 토출이 이루어져, 인쇄 작업의 반복에 따른 실질 소모량의 누적 공차 발생하는 것을 방지하고,
측방향으로 형성된 토출공에 결합된 토출용 관체를 통해, 토출 위치의 제한 없이 원하는 위치에 정확히 솔더크림을 토출할 수 있고,
상기 유입공의 상단 개구부를 밀폐하도록 유입공에 내장되되, 솔더크림의 토출 시 유입공에서 승하강이 이루어져 유입공의 상단 개구부를 개폐하도록 탄성 지지되는 개폐볼과, 유입공의 하단 개구부를 개폐하는 개폐피스톤을 구비한 개폐실린더를 통해, 펌프형 토출노즐이 형성되어, 솔더크림의 토출 압력을 고압으로 유지하면서도 솔더크림의 롤링 발생 내지 깨짐, 파손, 변형을 방지할 수 있고,
개폐볼이 일종의 체크 밸브 기능을 하여 솔더크림이 역류하는 것을 방지할 수 있고,
이러한 펌프형 토출노즐을 통해 토출노즐 및 토출용 관체에 잔존하는 솔더크림을 쉽게 제거하여 세척함으로써, 설비의 유지, 관리가 용이하며,
스퀴지의 작동을 감지하여 인쇄 작업과 연동되는 솔더크림의 토출 작업이 종합적으로 관리, 제어되도록 함으로써,
솔더크림의 정량 관리가 자동으로 스마트하게 이루어져, 인쇄 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 솔더크림 공급 장치의 정면도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 스마트 솔더크림 공급 장치를 도시 방향을 달리하여 도시한 외관 사시도들.
도 4는 본 발명에 따른 스마트 솔더크림 공급 장치를 단면으로 도시한 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 스마트 솔더크림 공급 장치를 단면으로 도시한 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 볼트를 설명하기 위한 단면도들.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 스마트 솔더크림 공급 장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1 및 도 4를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.
설명에 앞서, 본 발명에 사용되는 솔더크림은 일반적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 용기(1)에 밀봉되어 저장되며, 솔더크림이 저장된 용기(1)는 냉장 보관된 상태에서, 인쇄 작업 전에 상온 보관된 후 뚜껑을 개봉하여 솔더크림 공급 장치에 장착되는 일종의 카트리지 기능을 겸한다.
이를 위해 솔더크림 용기(1)는, 내부에 저장된 솔더크림이 용기(1) 외부로 배출되도록 하는 배출공(2)이 바닥면 중앙에 천공되어 있다.
본 발명은 상기한 구조의 용기(1)를 장착하여 솔더크림이 토출되도록 하는 것으로, 용기(1)에 맞게 후술하는 장착블록(16)을 교체하여 사용하는 것도 가능하고, 따라서 본 발명에 사용될 솔더크림 용기(1)의 전체적인 크기나 용량, 형상 등에 제한이 없다.
이하에서는 본 발명에 따른 스마트 솔더크림 공급 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 상기한 구조의 용기(1)를 장착하여, 스크린 프린터의 메탈 마스크(미도시)에 솔더크림을 공급하는 스마트 솔더크림 공급 장치에 관한 것으로, 크게, 본체(10)와, 토출노즐(20), 노즐 하우징(30), 및 토출용 관체(40)를 포함한다.
상기 본체(10)는, 메탈 마스크의 상부에서 스퀴지(미도시)가 전후 이동하도록 설치되어 있는 X축 이송 장치(미도시)에 구비되는 것으로,
X축 이송 장치를 이용한 스퀴지의 전후 이동과 별개로, 본체(10)를 비롯한 스마트 솔더크림 공급 장치가 x축 이송 장치에서 y축 방향으로 좌우 이동하도록 설치될 수 있다.
이러한 본체(10)는, 일면에 작동 제어부(12)가 구비되고 가압수단(13)이 내장되어 있는 본체 하우징(11)과, 상기 본체 하우징(11) 하부에 결합되어 장착부(16S)가 형성되어 있는 장착블록(16)으로 구성된다.
상기 작동 제어부(12)는, 솔더크림 공급 장치의 전반적인 작동을 관리, 제어하는 것으로, 각종 버튼을 비롯한 디스플레이 패널 또는 터치스크린 방식의 제어 패널로 구성된다.
이러한 작동 제어부(12)는, 무선 통신부가 내장되어, 피씨나 스마트폰 등의 외부단말기와 네트워크를 형성하여, 작업자가 해당 솔더크림 공급 장치에 접근하지 않고도 원격으로 작동 상태 전반을 모니터링하거나, 원격 제어할 수 있도록 한다.
또한 본 발명의 작동 제어부(12)는 무선 통신부를 활용해, 복수개의 솔더크림 공급 장치에 마련된 작동 제어부(12)들과 하나의 무선 네트워크를 형성하고, 모든 솔더크림 공급 장치를 하나의 라인 현황 모니터나, 스마트폰, 피씨 등으로 모니터링 내지 원격 제어할 수 있다.
상기 가압수단(13)은, 용기(1)가 장착되는 장착부(16S) 상부에 구비되어 용기(1) 내의 솔더크림을 하부로 가압하는 것으로,
공압 또는 유압을 통해 승하강 작동이 이루어지는 가압피스톤(15)을 구비한 가압실린더(14)로 구성된다.
상기 가압피스톤(15)은, 하측 끝단부에 용기(1)의 내부 면적에 상응하는 가압판(15a)과, 상측 끝단부에 공압 또는 유압 동력이 작용하도록 하는 구동판(15b)을 포함하여 이루어져,
용기(1) 내의 솔더크림이 용기(1)의 배출공(2)으로 하향 배출되도록 가압한다.
이러한 가압피스톤(15)을 구비한 가압실린더(14)는, 일측에 가압피스톤(15)의 높이 변화를 감지하거나, 또는 가압피스톤(15)과 함께 용기(1) 내부로 삽입되어 용기(1) 내에 저장된 솔더크림의 잔량을 감지하는 센서를 포함하여 이루어져,
용기(1) 내의 솔더크림 잔량이 기설정된 용량 이하로 감지될 경우, 작동 제어부(12)를 통해 잔량 경보가 발령되도록 할 수 있다.
상기 장착블록(16)은, 상기 본체 하우징(11)의 하부에 결합되며, 전방이 개구되어 형성된 장착부(16S)를 구비하는 것으로,
용기(1)의 상단부가 장착부(16S)로 삽입되어 장착된다.
도면에 도시되지 않았으나, 이러한 장착부(16S)는 내측면에 용기(1)의 1차 고정을 위한 고정홈이나 탈착수단이 구비될 수 있다.
또한 상기 본체(10)는, 후술하는 토출노즐(20)이 내장된 노즐 하우징(30)의 승하강을 위한 승강수단(미도시)을 포함한다.
상기 승강수단은, 모터나 실린더를 통해 노즐 하우징(30)을 상승시켜 장착부(16S)에 장착된 용기(1)의 배출공(2)에 토출노즐(20)의 유입공(22)이 밀착되어 직결되도록 하고, 솔더크림이 모두 소진되면 노즐 하우징(30)을 하강시켜 장착부(16S)에서 용기(1)를 분리하여 교체할 수 있도록 한다.
이러한 승강수단은 노즐 하우징(30)의 승하강 안내를 위해 수직방향으로 상기 장착블록(16)을 관통하여 상기 본체 하우징(11) 결합된 가이드봉(17)을 포함하며, 노즐 하우징(30) 승강을 위한 구동력을 전달하는 스크류봉 내지 각종 축 및/또는 기어를 이용한 벨트 등의 구동력 전달부의 구성은 공지된 것으로 상세한 설명은 생략한다.
또한 도면에 도시되지 않았으나, 상기 본체(10)는, 스크린 프린터의 스퀴지 작동을 감지하는 가속도 센서를 더 포함한다.
본체(10)에 내장된 가속도 센서는, 스퀴지의 움직임을 인식하고 판단하는 것으로, 별도의 외부 센서 추가 없이, 인쇄위치, 인쇄횟수, 인쇄속도 등 인쇄 작업 전반의 정보를 감지하여, 이를 기반으로, 스마트 솔더크림 공급을 위한 최적의 작동 제어를 실시할 수 있다.
도 2의 미설명 도면부호 11a는 본체(10) 내부의 가압수단(13)에 공압 내지 유압 연결을 위한 체결구이고, 미설명 도면 부호 11b는, ON/OFF 스위치, 전기 배선 및 후술하는 레이저 센서 배선이 삽입되는 연결구이다.
다음으로 상기 토출노즐(20)은, 상기 본체(10) 하부에 구비되어, 상기 가압수단(13)에 의해 하향 배출되는 솔더크림이 스크린 프린터의 메탈 마스크 상면에 토출되도록 하는 것으로,
상기 용기(1)의 배출공(2)과 직결되는 유입공(22)과, 상기 유입공(22)과 연통되는 토출공(23)과, 상기 유입공(22)을 개폐하는 개폐수단(25)을 포함한다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 토출노즐(20)은, 장착블록(16) 하부에 용기(1)를 지지할 수 있는 형태로 배치되는 노즐블록(21)과, 노즐블록(21) 하부에 결합되는 개폐실린더(27)를 포함하여 이루어져, 용기(1) 하부에 펌프형 토출노즐(20)이 형성되며,
펌프형 토출노즐(20)을 구성하는 노즐블록(21)과 개폐실린더(27)는 노즐 하우징(30)에 내장되어 구비된다.
상기 노즐블록(21)은, 상면에 상기 유입공(22)이 형성되고, 노즐블록(21)의 일측면(도면에서는 후면)에 상기 유입공(22)과 직교되는 측방향으로 토출공(23)이 형성되고, 노즐블록(21)의 내부에 유입공(22)과 토출공(23)이 연통하도록 형성된 승강부(24)가 형성되어 있으며, 승강부(24)는 노즐블록(21)의 하면이 개구되도록 형성된다.
상기 유입공(22)은 상단 개구부와 하단 개구부가, 중간부보다 직경이 좁게 형성되어, 중간부에 후술하는 개폐볼(26)이 내장되어, 솔더크림의 토출 시 유입공(22)에서 개폐볼(26)이 승하강된다.
그리고 상기 토출공(23)에는, 솔더크림의 토출 위치를 가변할 수 있도록, 파이프나 호스와 같은, 토출용 관체(40)가 결합되는데,
도면에서는, 토출용 관체(40) 결합을 위한 결합니블(23a)이 상기 토출공(23)에 결합되어 노즐 하우징(30) 외부로 노출되어 있는 것을 확인할 수 있다.
특히 토출공(23)이 유입공(22)과 동일선상에 위치하도록, 노즐블록(21)의 하면에 직하방으로 형성되지 않고, 노즐블록(21)의 일측면에 유입공(22)과 직교되는 측방향으로 형성되어 토출용 관체(40)가 결합되기 때문에,
솔더크림의 토출 위치가 토출노즐(20)의 직하방 위치에 한정되지 않으며,
따라서 스퀴지의 작동, 인쇄 회로 기판의 인쇄 영역 등을 감안하여 토출용 관체(40)를 교체 사용하여, 연장함으로써,
스퀴지와 메탈 마스크 사이로 솔더크림이 직송출되도록 형성하는 등, 종래의 솔더크림 장치와 다르게, 솔더크림 공급 위치의 제한을 받지 않는다.
뿐만 아니라, 토출용 관체(40)를 활용하면, 토출용 관체(40) 또는 토출노즐(20)에 공압을 연결하는 등 잔량 제거수단의 추가 설치가 가능하여, 토출용 관체(40) 내에 남은 솔더크림 잔량을 완전 토출 및 제거할 수 있으며,
후술하는 개폐피스톤(28)에 의해 유입공(22)의 폐쇄가 이루어지므로, 솔더크림의 역류 내지 고압 해제 등을 방지할 수 있다.
그리고 도면에 도시되지 않았으나, 상기 토출공(23) 또는 상기 결합니블(23a)은, 개폐실린더(27)와 별도로 솔더크림의 토출을 제어하는 체크밸브를 포함할 수 있다.
그리고 상기 승강부(24)에는, 개폐피스톤(28)이 삽입되어 개폐실린더(27)의 작동에 의해 승강부(24)에서 개폐피스톤(28)이 승하강된다.
다음으로 상기 개폐수단(25)은, 종래의 솔더크림 공급 장치와 같은 가압수단(13)을 이용한 직사 방식이 아닌, 솔더크림의 토출 압력 및 토출량 조절에 유리한 펌프형 토출노즐(20)이 형성되도록 하는 것으로,
상기 유입공(22)의 상단 개구부를 밀폐하도록 유입공(22)에 내장되되, 솔더크림의 토출 시, 유입공(22)에서 승하강이 이루어져 유입공(22)의 개도 범위가 조절되도록 탄성 지지되는 개폐볼(26)과,
상기 승강부(24)에서 슬라이딩 작동하여 상기 유입공(22)의 하단 개구부를 개폐하는 개폐피스톤(28)을 구비한 개폐실린더(27)를 포함한다.
상기 개폐볼(26)에는 솔더크림이 개폐볼(26)의 내부로 유입될 수 있는 관통홀(26a)이 관통하여 형성되어 있으며,
이러한 개폐볼(26)은, 유입공(22)에 내장된 코일 스프링(26S)에 의해 상측으로 탄성 지지되어,
솔더크림이 토출되지 않고 유입공(22)에 충진된 상태에서는 유입공(22)의 상단 개구부을 밀폐하고,
개폐피스톤(28)의 개방에 의해 솔더크림이 토출되는 경우에는 가압피스톤(15)에 의한 솔더크림의 토출압력에 의해 개폐볼(26)이 하강되면서 유입공(22)의 상단 개구부를 개방시켜, 유입공(22)의 개도 범위를 조절하여, 솔더크림의 토출압력 및 토출량 조절에 이용되며,
솔더크림의 토출이 완료된 상태에서는, 상기 개폐볼(26)이 다시 상승하여 유입공(22)을 폐쇄시켜, 솔더크림이 역류하지 않도록 하는 일종의 체크 밸브로 기능하게 된다.
그리고 상기 개폐실린더(27)는 공압 또는 유압을 통해 개폐피스톤(28)의 승하강 슬라이딩 작동이 이루어지도록 하는 것으로,
상기 개폐피스톤(28)은, 하단 끝단부에 공압 또는 유압 동력이 작용하도록 하는 구동판(28a)이 구비되어,
상승 시, 상단 끝단부가 유입공(22)을 폐쇄하면서 솔더크림의 토출을 차단하고,
하강 시, 상단 끝단부가 유입공(22)을 개방하면서 솔더크림이 토출공(23)으로 토출되도록 한다.
도 4 및 도 5의 미설명 도면부호 22a는 용기(1)의 배출공(2)과 노즐블록(21)의 유입공(22)이 직결되도록 밀착된 상태에서 솔더크림이 배출공(2)과 유입공(22) 사이로 유출되는 것을 방지하는 패킹부재이고, 미설명 도면부호 24a는 개폐피스톤(28)이 승하강되는 승강부(24)를 통해 솔더크림이 개폐실린더(27)로 유출되는 것을 방지하기 위한 오링이다.
본 발명은 종래의 솔더크림 공급 장치와 다르게, 상기한 개폐볼(26)과 개폐실린더(27)로 구현된 펌프형 토출노즐(20)이 용기(1) 하부에 배치되어, 솔더크림이 토출될 때, 솔더크림의 토출압력 및 토출량을 일정하게 유지시켜, 솔더크림의 롤링 발생 내지 솔더크림의 깨짐, 변형, 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있으며,
개폐피스톤(28)이 유입공(22)을 폐쇄할 때 솔더크림이 유입공(22)으로 역류하는 것을 방지한다.
그리고 상기 노즐 하우징(30)은, 상기 토출노즐(20)이 내장되어 있으며, 상기 본체(10)의 하부에 가이드봉(17)으로 연결되어, 승강수단에 의해 가이드봉을 따라 승하강이 이루어진다.
다음으로 상기 토출용 관체(40)는, 레이저 센서(41)를 구비하여, 메탈 마스크에 남은 솔더크림의 잔량을 측정한다.
토출용 관체(40)의 토출공 부위에 구비되는 레이저 센서(41)는, 광원에서 거리 측정용 레이저를 조사하여 레이저가 메탈 마스크의 상면(보다 엄밀하게는 도포된 솔더크림의 상면)에서 반사되어 돌아오는 시간을 계산하여, 노즐 하우징(30)과 메탈 마스크 사이의 거리값을 측정하는 것으로,
점 형태의 거리 측정용 레이저를 조사하는 광원과, 반사된 거리 측정용 레이저를 수신하는 수신부를 포함한다.
이러한 레이저 센서(41)는, 인쇄 전에 토출된 솔더크림과 토출용 관체(40) 사이의 거리값 및 인쇄 작업 중 스퀴지 작동에 의해 얇게 펴진 솔더크림의 상면과 토출용 관체(40) 사이의 거리값을 실시간으로 측정하고, 한 번의 인쇄 작업 후(즉, 스퀴지 작동 후) 변화된 거리값을 계산하여 솔더크림의 실제 두께를 측정함으로써,
토출된 솔더양과, 인쇄 작업에 사용된 솔더크림의 실제 소모량을 계산하여, 메탈 마스크의 상면에 남은 솔더크림의 실질적인 잔량을 측정할 수 있으며,
이를 통해 작동 제어부(12)에서 솔더크림의 공급 여부를 판단, 제어하여, 메탈 마스크에 남은 솔더크림의 정량 관리가 가능해진다.
특히 본 발명은 토출용 관체(40)에 구비된 레이저 센서(41)를 이용한 비 접촉식으로 솔더크림의 잔량을 직접 측정할 수 있어 이상적인 솔더크림 공급 환경을 제공할 수 있으며,
종래의 솔더크림 공급 장치와 다르게, 솔더크림 소모량의 누적공차가 발생하지 않아, 솔더크림의 정량을 정확하게 측정, 관리할 수 있다.
이어서 상기한 구성의 스마트 솔더크림 공급 장치를 이용한 작동을 설명한다.
먼저, 솔더크림이 저장된 용기(1)를 상기 장착부(16S)에 끼워 장착하면, 승강수단이 작동하여, 토출노즐(20)이 내장된 노즐 하우징(30)이 상승하여 노즐블록(21)의 상면이 용기(1)의 바닥에 밀착되면서 유입공(22)이 배출공(2)과 직결된다.
그리고 솔더크림의 토출 준비 상태에서는, 상기 개폐실린더(27)의 개폐피스톤(28)이 상승 작동하여 유입공(22)의 하단 개구부가 폐쇄되어 있으며, 유입공(22) 내의 개폐볼(26)은 코일 스프링(26S)에 의해 상승하여 유입공(22)의 상단 개구부가 폐쇄되어 있다.
이 상태에서, 가압실린더(14)가 작동하면 가압피스톤(15)이 하강하여 가압판(15a)이 용기(1)의 내의 솔더크림을 하부로 가압하게 되고,
가압되는 솔더크림은 배출공(2)으로 하향 배출되어 유입공(22)으로 유입된다.
이때 상기한 바와 같이, 개폐피스톤(28)에 의해 유입공(22)이 폐쇄된 상태인데, 관통홀(26a)을 통해 솔더크림이 유입공(22) 내부로 충진되면서, 솔더크림의 하강 압력이 개폐볼(26)에 작용하지 않아, 솔더크림의 토출을 위한 고압이 유지된다.
이 상태에서, 상기 개폐실린더(27)의 개폐피스톤(28)이 하강 작동하여 유입공(22)의 하단 개구부가 개방되면, 가압피스톤(15)에 의한 솔더크림의 하강 압력이 개폐볼(26)에 작용하여 개폐볼(26)이 하강하면서 유입공(22)의 상단 개구부가 개방되어, 유입공(22)으로 유입되는 솔더크림이, 승강부(24)를 지나 토출공(23)으로 토출된다.
이때 솔더크림의 토출 압력에 따라 유입공(22) 내에 충진된 솔더크림 압력이 변화되므로, 솔더크림 압력 변화에 따라 코일 스프링(26S)에 의해 탄성 지지되는 개폐볼(26)의 승하강 변위, 즉 유입공(22)의 개도 범위 조절이 이루어져, 솔더크림의 토출 압력이 일정하게 유지된다.
따라서 본 발명은, 상기와 같은 구조를 통해, 솔더크림의 토출 압력을 고압으로 일정하게 유지할 수 있는 펌프형 토출노즐(20)을 구비하여, 토출용 관체(40)로 토출되는 솔더크림이, 토출압력에 의한 롤링 발생이나, 솔더크림의 깨짐, 변형, 파손 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
나아가 상기와 같은 구성의 펌프형 토출노즐(20)을 통해, 솔더크림의 토출 압력을 고압으로 일정하게 유지함으로써, 측방향으로 형성된 토출공(23)에 토출용 관체(40)를 결합하여 솔더크림의 토출 경로가 연장되더라도 솔더크림의 토출이 가능하고, 정확한 위치에 정량의 솔더크림이 공급되도록 할 수 있으며,
일정하게 유지되는 고압 토출을 통해, 토출용 관체(40)의 길이나 형상에 제한을 받지 않아, 스퀴지와 메탈 마스크 사이로 솔더크림이 직송출되도록 하는 등, 솔더크림의 공급 위치에 제한을 받지 않게 된다.
이렇게 펌프형 토출노즐(20)에 의해 제어된 솔더크림의 토출이 완료되면, 상기 개폐실린더(27)의 개폐피스톤(28)이 상승하여 유입공(22)의 하단 개구부를 폐쇄하면서, 유입공(22)에서 솔더크림이 충진되며, 유입공(22) 내의 솔더크림 압력에 의해, 코일 스프링(26S)에 의해 탄성 지지되는 개폐볼(26)이 상승하여 유입공(22)이 다시 폐쇄된다.
개폐피스톤(28)에 의해 유입공(22)이 폐쇄된 상태에서는, 측방향으로 형성된 토출공(23)을 통해 솔더크림이 의도치 않게 토출 낙하가 발생하지 않아, 설비의 오염과 낙하로 인한 사고를 예방할 수 있다.
그리고 솔더크림의 토출 후, 상기 레이저 센서(41)는, 레이저를 조사하여 메탈 마스크에 토출된 솔더크림의 두께(즉, 토출용 관체(41)와 솔더크림의 상면 사이의 거리)를 측정하고,
스퀴지의 작동이 1회 반복될 때 마다, 레이저 센서(41)는 도포된 솔더크림의 두께를 측정하여 인쇄에 사용된 솔더크림의 소모량, 즉 메탈마스크에 남은 솔더크림의 실제 잔량을 측정한다.
따라서 본 발명은, 레이저 센서(41)를 이용한 솔더크림의 실제 잔량 측정을 통해 솔더크림의 토출 여부를 판단하고, 펌프형 토출노즐(20)을 이용한 토출 압력의 유지 및 토출양을 제어함으로써,
기설정된 셋팅값으로 솔더크림을 정량 관리하여, 솔더크림의 과잉 공급에 의한 과납, 또는 솔더크림의 공급 부족에 의한 미납을 방지할 수 있고,
이러한 솔더크림의 정량 관리를 통해 인쇄 품질이 향상됨과 아울러, 양질의 인쇄 품질을 균일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 발명과 같이 상기한 구조의 펌프형 토출노즐(20)을 구비하게 되면, 인쇄 작업이 완료된 후, 빈 용기에 솔더크림용 세척용액을 저장한 후 토출작업을 실시하면, 펌프형 토출노즐(20)에 의한 세척용액의 고압 분사가 이루어져, 토출노즐(20) 및 토출용 관체(40)가 세척되면서 잔존하는 솔더크림을 완전하게 제거할 수 있어, 설비의 유지, 관리가 용이하며, 솔더크림 공급 장치를 공용으로 사용하는 경우에도, 다른 종류의 솔더크림이 혼합 내지 혼용되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
한편 상기 결합니블(23a)에는 측벽부를 관통하는 나사공(23b)이 구비되어, 상기 나사공(23b)에 나사 결합되는 볼트(B)가 조여지면서, 상기 결합니블(23a)에 끼워진 토출용 관체(40)가 고정되고, 볼트(B)를 풀면 결합니블(23a)에서 토출용 관체(40)를 분리하여 교체할 수 있다.
이때 상기 토출용 관체(40)를 결합니블(23a) 끼운 후 나사공(23b)에 나사 결합되는 볼트(B)로 토출용 관체(40)를 가압하여 고정할 때, 볼트(B)와 나사공(23b) 자체의 나사 결합과 별도로, 볼트(B)의 끝단부에 너트를 체결해야 보다 견고한 결합이 가능한데, 상기한 구성과 같이 본 발명은 결합니블(23a)에 토출용 관체(40)가 끼워진 상태에서 볼트(B)가 결합되므로 너트의 사용이 불가능하다.
이에 본 발명은 볼트(B) 자체에 상기 토출용 관체(40)에 대한 가압이 가능하면서, 동시에 너트로 변환되는 고정부재(B20)를 일체로 구비하여 상기한 문제점을 해결한다.
구체적으로 도 6를 참고하여 설명하면, 본 발명의 볼트(B)는 너트 기능의 고정부재(B20)를 구비한 변형볼트로써,
결합니블(23a)의 나사공(23b)에 끼워져 나사 결합되도록, 외주면에 제1 나사산(B11)을 구비하고, 길이방향으로 관통 형성된 원형의 관통홀(B12)과, 상기 관통홀(B12)의 일측 끝단부에서 외측으로 연장되어 오목 형성된 삼각형의 삽입홈(B13)을 구비한 나사몸통(B10),
외주면에 상기 제1 나사산(B11)에 대응하는 제2 나사산(B21)을 갖고, 상기 삽입홈(B13)에 대응하도록 길이방향으로 관통 형성된 삼각형의 끼움홀(B22)을 구비하되, 상기 나사몸통(B10)에 대하여 외측으로 슬라이드 이동 가능하도록 분절된 3개의 이동편(B23)들로 이루어지고, 상기 끼움홀(B22)의 평면부에 길이방향으로 정지홈(B22a)이 오목 형성되어 있는 복수개의 고정부재(B20),
상기 관통홀(B12)에서 인출입 가능하도록 끼움 결합되는 로드부(B31), 상기 로드부(B31)의 일측 끝단부에서 상기 삽입홈(B13)에 대응하는 형상으로 돌출 연결된 삼각형의 돌출부(B32), 상기 로드부(B31)의 타측 끝단부에 연결된 헤드부(B33)로 이루어진 조임부재(B30),
상기 나사몸통(B10)의 타측 끝단부와 상기 헤드부(B33) 사이에 개재되어, 상기 돌출부(B32)가 상기 삽입홈(B13)에 끼워지도록 조임부재(B30)를 탄성 지지하는 스프링(B40)을 포함하여 이루어져,
상기 볼트(B)를 상기 나사공(23b)에 나사 결합 후, 상기 헤드부(B33)를 누른 상태에서 상기 조임부재(B30)를 계속 조이면, 상기 삽입홈(B13)에서 이탈한 돌출부(B32)가 상기 끼움홀(B22)에서 회전하면서 면접한 이동편(B23)들을 외측으로 벌려 고정부재(B20)를 너트로 변환시킨 후, 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 각 이동편(B23)의 정지홈(B22a)에 끼워져, 볼트(B)의 너트 체결이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 먼저 상기 나사몸통(B10)은 일반적인 무두볼트(B) 형태로써, 길이방향으로 형성된 관통홀(B12)의 단면 형상은 원형이고, 관통홀(B12)의 일측 끝단부에 형성된 삽입홈(B13)의 단면 형상은 삼각형이다.
그리고 상기 고정부재(B20)는, 상기 나사몸통(B10)의 길이를 연장시키는 것으로, 상기 제1 나사산(B11)에서 일측으로 연장 연결된 제2 나사산(B21)을 갖는 3개의 이동편(B23)들로 이루어지며, 각 고정부재(B20)의 이동편(B23)들은 내측에 상기 삽입홈(B13)에 대응하는 끼움홀(B22)이 길이방향으로 관통하여 형성된다.
또한 상기 끼움홀(B22)의 평면부 중간 부위에는 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 걸림 가능하게 각이 진 정지홈(B22a)이 오목 형성되며, 상기 이동편(B23)은 일측 평면부가 정지홈(B22a)의 내측 끝단부를 향해 하향 경사지게 연결된 경사부(B22b)를 형성한다.
이러한 고정부재(B20)는, 상기 나사몸통(B10)과 접하는 이동편(B23)들의 타면 및 고정부재(B20)들이 서로 접하는 각 이동편(B23)들의 양면에, 외측으로 슬라이딩 가능하게 걸림 결합된 이동돌기(B14) 및 이동홈(B23a)이 형성되어, 서로 연결된 고정부재(B20)들이 나사몸통(B10)과 함께 회전하면서, 이동편(B23)의 내측에서 가압이 이루어질 경우 각 이동편(B23)들이 방사상으로 펴지면서 벌어진다.
이때 상기 이동홈(B23a)에는 상기 이동돌기(B14)를 외측 끝단부로 가압하는 스프링(B23b)이 구비된다.
다음으로 상기 조임부재(B30)는 로드부(B31)의 일측 끝단부에 상기 삽입홈(B13) 및 끼움홀(B22)에 대응하는 삼각형의 돌출부(B32)가 구비되고, 로드부(B31)의 타측 끝단부에는 나사몸통(B10) 외부로 노출되며 드라이버 등의 공구를 끼울 수 있는 공구홈(B33a)을 구비한 헤드부(B33)가 구비된다.
그리고 상기 스프링(B40)은, 압축 반대 방향으로 탄성력을 발휘하여, 헤드부(B33)가 나사몸통(B10)에서 멀어지도록, 즉 조임부재(B30)가 나사몸통(B10)의 길이방향 타측으로 인출되도록 가압한다.
이러한 본 발명의 볼트(B)는, 도 6의 [A]와 같이, 스프링(B40)에 의해 조임부재(B30)가 나사몸통(B10)의 타측으로 인출되도록 강제되어, 돌출부(B32)가 삽입홈(B13)에 끼워져 있으므로, 볼트(B)를 결합니블(23a)의 나사공(23b)에 끼운 후 공구를 이용해 조임부재(B30)를 조임 방향으로 회전시키면, 나사몸통(B10) 및 고정부재(B20)들이 함께 회전하면서 나사공(23b)에 나사 결합된다.
그리고 볼트(B)의 나사 결합에 의해, 고정부재(B20)가 토출용 관체(40)에 접촉하면서 가압(토출용 관체(40)의 고정)되는 볼트(B)의 1차 나사 결합이 완료되면, 도 6의 [B]와 같이, 공구로 헤드부(B33)를 눌러 돌출부(B32)를 삽입홈(B13)에서 이탈시키면 돌출부(B32)가 끼움홀(B22)로 인입되며, 이 상태에서 조임부재(B30)를 조임방향으로 다시 회전시키면 조임부재(B30)만이 2차 회전하면서 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 이동편(B23)들의 경사부(B22b)를 외측으로 가압하여, 이동편(B23)들이 외측으로 슬라이드 이동하여 나사몸통(B10)의 외경보다 크게 벌어지게 된다.
이때 돌출부(B32)에 의해 벌림 동작하는 고정부재(B20)는 조임부재(B30)의 누름 깊이에 따라 달라진다. 즉, 조임부재(B30)를 누름과 동시에 조임 방향으로 압력을 가하면, 나사공(23b) 내부에 위치하는 고정부재(B20)는 벌어지지 않고, 나사공(23b)외부에 위치하는 고정부재(B20)만이 벌어지게 된다.
또한 상기 조임부재(B30)의 2차 회전 시, 이동편(B23)들을 가압하는 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 회전 이동하면서, 이동편(B23)들의 정지홈(B22a)에 끼워져 회전이 정지된 상태로 이동편(B23)들의 벌림 상태가 유지된다.
이렇게 조임부재(B30)의 2차 회전이 완료되면, 스프링(B40)에 의해 조임부재(B30)가 나사몸통(B10)에서 다시 인출되도록 강제되는데, 정지홈(B22a)에 끼워진 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 나사몸통(B10) 또는 벌어지지 않은 이동편(B23)들에 걸리게 되어 조임부재(B30)의 인출이 불가능해지고,
이에 따라 벌어진 고정부재(B20)와 헤드부(B33) 사이에 결합니블(23a)이 끼워지는 형태로 결합이 이루어져, 고정부재(B20)가 토출용 관체(40)의 외면을 가압하면서 토출용 관체(40)를 결합니블(23a)에 고정시키면서, 벌어진 고정부재(B20)의 이동편(B23)들이 너트의 기능을 대신해 볼트(B)가 분리되는 것을 방지하여, 볼트(B)를 통한 토출용 관체(40)의 고정이 보다 견고하게 유지될 수 있다.
즉, 나사공(23b)에서 볼트(B) 전체가 풀리면서 분리되기 위해선 나사몸통(B10)이 풀림 방향으로 회전하면서 이동하는 것이 선결되어야 하는데, 나사몸통(B10)과 고정부재(B20)들의 슬라이딩 결합 구조 및 돌출부(B32)의 걸림 결합 구조로 인해, 나사몸통(B10) 자체의 분리 방향 이동이 불가능하게 되어 볼트(B) 전체가 풀리는 방향으로 회전이 불가능하여, 결합 완료된 볼트(B)가 분리되지 않기 때문에, 너트를 체결한 것과 같이 볼트(B)의 결합이 일반 나사 결합보다 더 견고해진다.
아울러, 상기 결합니블(23a)에서 토출용 관체(40)를 분리할 땐, 상기 조임부재(B30)를 다시 누르면서 풀림방향으로 회전시키면, 상기 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 정지홈(B22a)에서 이탈하면서 이동편(B23)에 대한 가압이 해제되어, 상기 스프링(B23b)에 의해 이동돌기(B14)가 원위치로 복귀하면서 벌어진 이동편(B23)들이 다시 오므려지고, 조임부재(B3)를 인출한 상태에서 풀림방향으로 계속 회전시키면, 나사몸통(B10)이 함께 회전하면서 볼트(B)가 풀어져 분리된다.
이때 도면에 도시되지 않았으나, 상기 나사공(23b)의 내측단에는 나사공에서 확장되어 벌어지는 고정부재(B20)가 수용되는 단턱부가 구비될 수 있다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 스마트 솔더크림 공급 장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 용기 2 : 배출공
10 : 본체 11 : 본체 하우징
12 : 작동 제어부 13 : 가압수단
14 : 가압실린더 15 : 가압피스톤
15a : 가압판 15b : 구동판
16 : 장착블록 16S : 장착부
17 : 가이드봉
20 : 토출블록 22 : 유입공
22a : 패킹부재 23 : 토출공
23a : 결합니블 24 : 승강부
24a : 오링 25 : 개폐수단
26 : 개폐볼 26a : 관통홀
26S : 코일 스프링 27 : 개폐실린더
28 : 개폐피스톤 28a : 구동판
30 : 노즐 하우징
B : 볼트

Claims (4)

  1. 솔더크림이 저장된 용기가 탈착되는 장착부와, 상기 장착부 상부에 구비되어 용기 내의 솔더크림을 하부로 가압하는 가압수단을 구비한 본체;
    상기 본체 하부에 구비되고, 스크린 프린터의 메탈 마스크에 솔더크림이 토출되도록, 상기 용기의 배출공과 직결되는 유입공과, 상기 유입공과 연통되는 토출공과, 상기 유입공을 개폐하는 개폐수단을 구비한 토출노즐; 및
    상기 토출공에 결합되어, 솔더크림이 토출되며, 상기 메탈 마스크에 남은 솔더크림의 잔량을 측정하는 레이저 센서를 구비한 토출용 관체;를 포함하여 이루어지고,

    상기 토출공에 결합되어 상기 토출용 관체가 끼움 결합되는 결합니블과, 상기 결합니블의 측벽부를 관통하여 나사공에 나사 결합되면서 상기 토출용 관체를 고정하는 볼트를 더 포함하되,
    상기 볼트는,
    상기 결합니블의 나사공에 끼워져 나사 결합되도록, 외주면에 제1 나사산을 구비하고, 길이방향으로 형성된 원형의 관통홀과, 상기 관통홀의 일측 끝단부에서 외측으로 연장되어 오목 형성된 삼각형의 삽입홈을 구비한 나사몸통,
    외주면에 상기 제1 나사산에 대응하는 제2 나사산을 갖고, 상기 삽입홈에 대응하도록 길이방향으로 관통 형성된 끼움홀을 구비하되, 상기 나사몸통에 대하여 외측으로 슬라이드 이동 가능하도록 분절된 3개의 이동편들로 이루어지고, 상기 끼움홀의 평면부에 길이방향으로 정지홈이 형성되어 있는 복수개의 고정부재,
    상기 관통홀에서 인출입 가능하도록 끼움 결합되는 로드부, 상기 로드부의 일측 끝단부에서 상기 삽입홈에 대응하는 형상으로 돌출 연결된 삼각형의 돌출부, 상기 로드부의 타측 끝단부에 연결된 헤드부로 이루어진 조임부재,
    상기 나사몸통의 타측 끝단부와 상기 헤드부 사이에 개재되어, 상기 돌출부가 상기 삽입홈에 끼워지도록 조임부재를 탄성 지지하는 스프링을 포함하여 이루어져,
    상기 볼트를 상기 나사공에 나사 결합 후, 상기 헤드부를 누른 상태에서 상기 조임부재를 계속 조이면, 상기 삽입홈에서 이탈한 돌출부가 상기 끼움홀에서 회전하면서 면접한 이동편들을 외측으로 벌려, 고정부재를 너트로 변환시킨 후, 돌출부의 모서리부가 각 이동편의 정지홈에 끼워져, 볼트의 너트 체결이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 스마트 솔더크림 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출공은, 상기 유입공과 직교되도록 상기 토출노즐의 측방향으로 형성되어 있으며, 솔더크림의 토출 위치를 가변할 수 있도록, 토출용 관체를 상기 토출공에 교체 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 솔더크림 공급 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 토출노즐은, 상기 유입공과 상기 토출공 사이에 마련된 승강부를 포함하고,
    상기 개폐수단은,
    상기 유입공의 상단 개구부를 밀폐하도록 유입공에 내장되되, 솔더크림의 토출 시 유입공에서 승하강이 이루어져 유입공의 개도 범위가 조절되도록 탄성 지지되는 개폐볼과,
    상기 승강부에서 슬라이딩 작동하여 상기 유입공의 하단 개구부를 개폐하는 개폐피스톤을 구비한 개폐실린더로 구성되어,
    펌프형 토출노즐이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스마트 솔더크림 공급 장치.
  4. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101933017B1 (ko) * 2018-06-18 2018-12-27 하영수 스마트 솔더페이스트 공급장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940000066Y1 (ko) * 1991-09-10 1994-01-10 만도기계 주식회사 차량재동용 레이디얼 고압펌프
JPH10202835A (ja) * 1997-01-27 1998-08-04 Seishin Shoji Kk 基板印刷用ペースト供給装置
KR19990069639A (ko) * 1998-02-11 1999-09-06 구자홍 스크린 프린터용 솔더 페이스트 공급시스템 및 그 제어방법
JP4796278B2 (ja) * 2002-02-15 2011-10-19 マックルアー、トラヴィス 拡大可能のコレットアンカー装置、その構成要素並びにそれの製造方法及び使用方法
JP2012137174A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Hama System:Kk 緩み防止ボルト
KR20170116447A (ko) * 2016-04-11 2017-10-19 주식회사 오토텍 자동 솔더 공급장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940000066Y1 (ko) * 1991-09-10 1994-01-10 만도기계 주식회사 차량재동용 레이디얼 고압펌프
JPH10202835A (ja) * 1997-01-27 1998-08-04 Seishin Shoji Kk 基板印刷用ペースト供給装置
KR19990069639A (ko) * 1998-02-11 1999-09-06 구자홍 스크린 프린터용 솔더 페이스트 공급시스템 및 그 제어방법
JP4796278B2 (ja) * 2002-02-15 2011-10-19 マックルアー、トラヴィス 拡大可能のコレットアンカー装置、その構成要素並びにそれの製造方法及び使用方法
JP2012137174A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Hama System:Kk 緩み防止ボルト
KR20170116447A (ko) * 2016-04-11 2017-10-19 주식회사 오토텍 자동 솔더 공급장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101933017B1 (ko) * 2018-06-18 2018-12-27 하영수 스마트 솔더페이스트 공급장치

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