KR102195310B1 - 도포 장치 - Google Patents

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KR102195310B1
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안만호
신승현
강병환
손세호
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주식회사 탑 엔지니어링
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Abstract

실시 예는 대상체에 접착제를 도포하는 노즐을 포함하는 분사 유닛; 상기 노즐과 연결되어 상기 접착제를 공급하는 접착제 수용부; 상기 노즐 내부의 공기를 흡입하는 흡입모듈; 및 상기 접착제의 초기 공급시 상기 노즐 내부의 공기를 흡입하도록 상기 분사 유닛을 상기 흡입모듈로 이동시키는 제어부를 포함하는 도포 장치를 개시한다.

Description

도포 장치{COATING DEVICE}
실시 예는 접착제 도포 장치에 관한 것이다.
이동 단말은 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입출력하는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 적어도 하나 이상 갖춘 휴대용 기기이다.
이동 단말은 후면 케이스, 회로기판, 표시장치, 터치 스크린 및 상부 케이스를 포함할 수 있다. 표시 장치는 액정 디스플레이 모듈 또는 유기 발광 다이오드 모듈과 같은 표시 패널을 포함할 수 있다. 터치 스크린 장치는 표시 장치의 상면에 배치되어 사용자의 손이나 물체가 접촉된 접촉 위치를 전기적인 입력 신호로 변환하는 역할을 할 수 있다.
이동 단말의 후면 케이스에는 접착제에 의해 회로기판 또는 표시 패널이 부착될 수 있다. 이를 위해, 후면 케이스에는 접착제 도포 유닛에 의해 접착제가 도포된다.
접착제가 담긴 실린지가 초기에 공급될 때에는 접착제 도포 유닛의 노즐 내부에 공기가 채워져 있을 수 있다. 그러나, 종래의 도포 장치는 노즐 내부의 공기를 제거하는 구성이 없다. 따라서, 접착제 초기 공급시에 노즐 내부의 공기가 제거되지 않은 상태에서 분사되므로 공기가 함께 분사되어 기포가 발생하는 문제가 있다.
실시 예는 접착제 초기 공급시 노즐 내부의 공기를 제거하는 접착제 도포 장치를 제공한다.
실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 일 특징에 따른 도포 장치는, 대상체에 접착제를 도포하는 노즐을 포함하는 분사 유닛; 상기 노즐과 연결되어 상기 접착제를 공급하는 접착제 수용부; 상기 노즐 내부의 공기를 흡입하는 흡입모듈; 및 상기 접착제의 초기 공급시 상기 노즐 내부의 공기를 흡입하도록 상기 분사 유닛을 상기 흡입모듈로 이동시키는 제어부를 포함한다.
상기 접착제 수용부는 접착제 용기가 수납되는 수납부 및 상기 접착제 용기의 토출부를 상기 노즐과 연결하는 연결모듈을 포함하고, 상기 연결모듈은 상기 접착제 용기의 토출부와 결합되는 제1 연결구, 상기 노즐과 연결되는 제2 연결구, 및 제1 연결구와 제2 연결구에 연결되는 내부 통로를 포함할 수 있다.
상기 수납부는 상기 접착제 용기를 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
상기 흡입모듈이 상기 노즐의 공기를 흡입시 상기 내부 통로에 진공이 형성되어 접착제가 흡입 모듈로 토출될 수 있다.
상기 흡입 모듈은 내부가 빈 몸체, 상기 몸체의 내부에 배치되는 흡입관 및 상기 몸체의 공기를 흡입하는 흡입 장치를 포함할 수 있다.
상기 흡입관은 상기 노즐과 연결되어 접착제가 유입되는 제1 개구부 및 접착제가 토출되는 제2 개구부를 포함하고, 상기 몸체는 상기 흡입 장치가 연결되는 제1 결합부를 포함하고, 상기 제1 결합부는 상기 제2 개구부보다 상단에 배치될 수 있다.
상기 제2 개구부에서 토출된 접착제를 검출하는 센싱부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 센싱부의 검출 신호에 의해 접착제가 토출된 것으로 판단되면 대상체에 접착제를 도포하도록 제어할 수 있다.
상기 흡입모듈의 상부에 배치된 링 형상의 탄성부재를 포함할 수 있다.
제1 안착부와 제2 안착부를 포함하는 트레이; 상기 트레이를 작업 위치로 이송하는 이송 유닛; 상기 제1 안착부에 배치된 제1 대상체에 접착제를 도포하는 제1 분사 유닛, 상기 제1 대상체의 이미지를 획득하는 제1 이미지 획득 유닛, 상기 제1 대상체의 높이를 측정하는 제1 높이 센서를 포함하는 제1 분사 모듈; 상기 제2 안착부에 배치된 제2 대상체에 접착제를 도포하는 제2 분사 유닛, 상기 제2 대상체의 이미지를 획득하는 제2 이미지 획득 유닛, 상기 제2 대상체의 높이를 측정하는 제2 높이 센서를 포함하는 제2 분사 모듈; 상기 제1 분사 모듈을 구동하는 제1 구동 유닛; 및 상기 제2 분사 모듈을 구동하는 제2 구동 유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1 분사 모듈과 상기 제2 분사 모듈의 배치 방향은 상기 트레이의 이동 방향과 평행하고, 상기 제1 분사 유닛의 노즐, 상기 제1 이미지 획득 유닛 및 상기 제1 높이 센서의 배치 방향은 상기 트레이의 이동 방향과 교차하고, 상기 제1 구동 유닛과 제2 구동 유닛은 서로 독립적으로 제1 분사 모듈 및 제2 분사 모듈을 구동할 수 있다.
상기 제1 안착부와 제2 안착부의 이격 방향은 상기 트레이의 이동 방향과 평행할 수 있다.
상기 제1 안착부와 상기 제2 안착부는 서로 마주보는 제1 측면과 제 3측면 및 서로 마주보는 제2 측면 및 제4 측면을 포함하고, 상기 제1, 제3 측면은 상기 제2, 제4 측면보다 길고, 상기 제1 측면과 상기 제3 측면이 이격된 방향은 상기 트레이의 이동 방향과 평행할 수 있다.
실시 예에 따르면, 접착제 초기 공급시 노즐 내부의 공기를 흡입하는 도포 장치를 제공함으로써 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 접착제 도포가 균일해지는 효과가 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도포 장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도포 장치의 개념도이고,
도 3은 접착제 용기를 예열하는 예열 장치의 개념도이고,
도 4는 예열 장치에 의해 접착제 용기가 예열된 상태를 보여주는 도면이고,
도 5는 예열된 접착제 용기를 분사 유닛에 장착하는 상태를 보여주는 도면이고,
도 6은 접착제 용기에서 토출된 접착제가 노즐로 분사되는 상태를 보여주는 도면이고,
도 7a은 노즐 내부의 공기를 흡입하기 위해 분사 유닛이 흡입 모듈의 상부로 이동한 상태를 보여주는 평면도이고,
도 7b은 노즐 내부의 공기를 흡입하기 위해 분사 유닛이 흡입 모듈의 상부로 이동한 상태를 보여주는 측면도이고,
도 8은 흡입모듈에 의해 노즐 내부 및 연결 모듈의 내부 통로에 진공이 형성되어 접착제가 토출되는 상태를 보여주는 도면이고,
도 9는 대상체에 접착제를 도포하기 위해 트레이가 작업 위치로 이송된 상태를 보여주는 도면이고,
도 10은 트레이의 사시도이고,
도 11a는 제1, 제2 분사 모듈이 동작하는 상태를 보여주는 도면이고,
도 11b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도포 장치의 단면도이고,
도 12는 제1 대상체의 접착제 도포 영역을 보여주는 평면도이고,
도 13은 도 12의 A-A 방향 단면도이고,
도 14는 제1 분사 모듈의 측면을 보여주는 도면이고,
도 15는 제1 대상체의 접착제 도포 영역을 보정하는 과정을 보여주는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도포 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도포 장치의 개념도이다.
도 1 및 도 2을 참조하면, 실시 예에 따른 도포 장치는, 케이스(10), 트레이(100)를 운반하는 이송 유닛(500), 트레이(100)에 배치된 대상체(P1, P2)를 검사하고 접착제를 도포하는 복수 개의 분사 모듈(200a, 200b)을 포함할 수 있다.
케이스(10)는 작업을 관찰할 수 있는 투광창(11)을 포함할 수 있다. 케이스의 재질은 특별히 한정하지 않는다. 필요에 따라 케이스는 제거될 수도 있다.
이송 유닛(500)은 케이스(10)의 외측에 마련된 영역에 트레이(100)가 배치되면, 트레이(100)를 케이스(10) 내부의 작업 위치(T1)로 운반할 수 있다. 이송 유닛(500)은 컨베이어벨트일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 예시적으로 이송 유닛(500)은 로봇암(Robot Arm)일 수도 있다. 이송 유닛(500)의 종류 및 형상에 따라 케이스(10)의 형상은 적절하게 변형될 수 있다.
트레이(100)는 제1 대상체(P1)가 배치되는 제1 안착부(110) 및 제2 대상체(P2)가 배치되는 제2 안착부(120)를 포함할 수 있다.
복수 개의 분사 모듈(200a, 200b)은 제1 대상체(P1)를 검사하고 접착제를 도포하는 제1 분사 모듈(200a) 및 제2 대상체(P2)를 검사하고 접착제를 도포하는 제2 분사 모듈(200b)을 포함할 수 있다.
이러한 구성에 의하면 2개의 대상체에 동시에 접착제를 도포할 수 있으므로 작업 속도가 향상될 수 있다.
작업 가능한 대상체의 개수는 특별히 한정하지 않는다. 예시적으로 트레이에는 3개 또는 4개 이상의 대상체가 동시에 배치될 수 있다. 그에 따라 분사 모듈의 개수도 3개 또는 4개 이상 배치될 수도 있다.
다른 실시 예로 분사 모듈은 대상체의 개수보다 적게 배치될 수도 있다. 예를 들면, 1개의 트레이에는 4개의 대상체가 동시에 배치되는 반면, 분사 모듈은 2개만이 배치될 수 있다. 이때, 제1 분사 모듈은 제1 대상체에 접착제를 도포한 후 제2 대상체에 접착제를 순차적으로 도포하고, 제2 분사 모듈은 제3 대상체에 접착제를 도포한 후 순차적으로 제4 대상체에 접착제를 도포할 수 있다. 즉, 하나의 분사 모듈이 복수 개의 대상체에 순차적으로 접착제를 도포할 수도 있다.
제1 분사 모듈(200a)은 제1 안착부(110)에 배치된 제1 대상체(P1)에 접착제를 도포하는 제1 분사 유닛(210a), 제1 대상체(P1)의 영상 이미지를 획득하는 제1 이미지 획득 유닛(220a), 제1 대상체(P1)의 높이를 측정하는 제1 높이 센서(230a)를 포함할 수 있다.
제2 분사 모듈(200b)은 제2 안착부(120)에 배치된 제2 대상체(P2)에 접착제를 도포하는 제2 분사 유닛(210b), 제2 대상체(P2)의 영상 이미지를 획득하는 제2 이미지 획득 유닛(220b), 제2 대상체(P2)의 높이를 측정하는 제2 높이 센서(230b)를 포함할 수 있다.
제1 이미지 획득 유닛(220a)과 제2 이미지 획득 유닛(220b)은 접착제 도포 영역의 이미지를 획득할 수 있는 다양한 장치가 선택될 수 있다. 예시적으로 제1 이미지 획득 유닛(220a)과 제2 이미지 획득 유닛(220b)은 카메라일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.
제1 높이 센서(230a)와 제2 높이 센서(230b)는 접착제 도포 영역의 높이 데이터를 획득할 수 있다. 제1 높이 센서(230a)와 제2 높이 센서(230b)는 레이저 센서일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.
제1 분사 모듈(200a)은 제1 구동 유닛(240a)에 의해 상, 하, 좌, 우로 이동 가능하고, 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전 가능할 수 있다. 제2 분사 모듈(200b)은 제2 구동 유닛(240b)에 의해 상, 하, 좌, 우로 이동 가능하고, 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전 가능할 수 있다.
제1 구동 유닛(240a)과 제2 구동 유닛(240b)은 분사 모듈을 자유롭게 회전시킬 수 있는 구성이면 제한 없이 적용될 수 있다. 이때, 제1 구동 유닛(240a)과 제2 구동 유닛(240b)은 서로 독립적으로 제어되므로 제1 분사 모듈(200a)과 제2 분사 모듈(200b)을 각각 독립적으로 구동할 수 있다.
실시 예에 따르면, 트레이(100)의 이송 방향은 제1 방향(X축 방향)이고, 제1 분사 모듈(200a)과 제2 분사 모듈(200b)이 이격 배치되는 방향(제1 배치 방향)은 제1 방향(X축 방향)일 수 있다. 반면, 평면상에서 분사 유닛(210a)의 중심과 카메라(220a)의 중심 및 높이 센서(230a)의 중심이 배치되는 방향(제2 배치 방향)은 제2 방향(Y축 방향)일 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 제1 배치 방향과 제2 배치 방향이 서로 수직하므로 정해진 작업 공간 안에서 제1 분사 모듈(200a)과 제2 분사 모듈(200b)의 이동 범위를 넓힐 수 있는 장점이 있다. 만약, 제1 배치 방향과 제2 배치 방향이 평행하면 제1 분사 모듈(200a)의 이동 중에 제2 분사 모듈(200b)과 간섭이 발생할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 트레이(100)의 이송 방향은 제1 방향(X축 방향)이고, 제1 분사 모듈(200a)과 제2 분사 모듈(200b)의 제1 배치 방향은 제2 방향(Y축 방향)일 수 있다. 반면, 제2 배치 방향은 제1 방향(X축 방향)일 수 있다. 이 경우에도 제1 배치 방향과 제2 배치 방향은 서로 수직하므로 이동 범위를 넓힐 수 있다.
도 3은 접착제 용기를 예열하는 예열 장치의 개념도이고, 도 4는 예열 장치에 의해 접착제 용기가 예열된 상태를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 실시 예에 따른 도포 장치는 케이스(10)의 외측에 배치되는 예열 장치(20)를 더 구비할 수 있다. 예열 장치(20)는 접착제 용기(B1)를 고정하는 거치대(22), 접착제 용기(B1)에 열을 인가하는 제1 히터(24), 및 접착제 용기(B1)에 열이 인가되는 온도 및 시간을 제어하는 컨트롤러(25)를 포함할 수 있다.
접착제 용기(B1)은 분사되는 접착제가 충전된 튜브 타입일 수 있다. 접착제는 소정 온도까지 예열되어야 토출 가능할 정도의 점성을 가질 수 있다. 따라서, 도포 작업을 수행하기 전에 미리 예열할 필요가 있다. 그러나 일반적으로 도포 작업을 수행하기 직전에 예열을 시작하면 약 30분의 시간이 소요되는 문제가 있다.
실시 예에 따른 예열 장치(20)는 작업자가 미리 거치대(22)에 접착제 용기(B1)을 고정한 후 타이머만 설정하면 설정 시간에 예열이 완료될 수 있다.
도 4와 같이 미리 설정된 시간이 되면 이송 부재(23)에 의해 거치대(22)가 예열 장치의 몸체에 삽입되어 내부에 장착된 제1 히터(24)에 의해 가열될 수 있다. 예열이 완료된 후에는 보온 모드로 동작할 수도 있다.
그 결과, 도포 작업 시간에 맞게 타이머를 설정해 놓은 경우, 도포 작업이 시작되기 전에 미리 접착제 용기(B1)이 예열 완료되어 있으므로 도포 작업을 바로 시작할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 예열된 접착제 용기를 분사 유닛에 장착하는 상태를 보여주는 도면이고, 도 6은 접착제 용기에서 토출된 접착제가 노즐로 분사되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 분사 유닛(210a)과 연결되는 접착제 수용부(212)를 포함할 수 있다. 접착제 수용부는 접착제 용기(B1)이 삽입되는 하우징(212b)과 도어(212a) 포함할 수 있다. 실시 예에 따르면, 도어(212a)를 오픈시켜 하우징(212b)에 접착제 용기(B1)을 장착한 후 도어(212b)를 닫아 고정할 수 있다. 도어(212b)가 힌지에 의해 열리는 방향은 특별히 한정하지 않는다.
하우징(212b) 내부에는 접착제 용기(B1)를 가열하기 위한 제2 히터(214)가 내장될 수 있다. 따라서, 접착제 용기(B1)에 충전된 접착제는 토출될 수 있는 온도를 유지할 수 있다. 또한, 하우징(212b) 내부에는 접착제 용기(B1)를 가압하여 접착제를 토출시키는 가압부(212c)를 더 포함할 수 있다.
접착제 수용부(212)는 접착제 용기(B1)의 토출부(B12)를 제1 분사 유닛(210a)과 연결시키는 연결모듈(215)을 포함할 수 있다.
연결모듈(215)은 접착제 용기(B1)의 토출부(B12)와 연결되는 제1 개구부(215a), 분사 유닛의 노즐 유로(218)와 연결되는 제2 개구부(215b) 및 제1 개구부(215a)와 제2 개구부(215b) 사이에 배치되는 내부 통로(215c)를 포함할 수 있다.
접착제 용기(B1)의 토출부(B12)에서 토출된 접착제는 내부 통로(215c)를 경유하여 제2 개구부(215b)를 통해 노즐 유로(218)로 공급될 수 있다. 이때 제2 개구부(215b)는 제1 개구부(215a)보다 낮게 배치될 수도 있다. 그 결과 내부 통로(215c)는 제2개구부(215b)로 갈수록 낮아지게 기울어질 수 있다. 따라서, 접착제 토출 속도가 개선될 수 있다. 그러나 반드시 이에 해당하는 것은 아니고 가공 공정을 고려하여 내부 통로(215c)를 기울어지지 않게 형성할 수도 있다.
노즐 유로(218)에는 스크류(217)가 삽입될 수 있다. 스크류(217)가 구동 유닛(219)에 의해 회전됨으로써 노즐로 공급된 접착제는 분사구(210-1)로 분사될 수 있다. 그러나, 접착제를 분사하는 구성은 반드시 이에 한정하지 않는다. 접착제를 분사하는 방식은 스크류 방식 이외에도 공기압 분사와 같은 다양한 분사 구조가 모두 적용될 수 있다.
실시 예에 따른 노즐은 노즐 유로(218)와 분사구(210-1)를 포함하는 개념일 수 있다. 이때 노즐 유로(218)를 제공하는 한편 분사구(210-1)가 체결되는 노즐 블록(216)이 별도로 마련될 수 있다. 노즐 블록(216)은 연결모듈(215)의 제2 개구부(215b)와 연통될 수 있다.
또는 노즐은 노즐 유로(218), 분사구(210-1), 및 접착제를 분사시키는 분사력을 제공하는 유닛(예: 스크류 및 모터)을 포함하는 개념일 수도 있다.
도 7a은 노즐 내부의 공기를 흡입하기 위해 분사 유닛이 흡입모듈의 상부로 이동한 상태를 보여주는 평면도이고, 도 7b은 노즐 내부의 공기를 흡입하기 위해 분사 유닛이 흡입모듈의 상부로 이동한 상태를 보여주는 측면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제어부(400)는 접착제 초기 삽입시 공기 배출 모드를 동작시킬 수 있다. 접착제 초기 삽입시는 접착제 용기(B1)가 교체되거나 미리 정해진 시간 이상으로 작업이 중단된 경우로 정의할 수 있다. 즉 접착제 초기 삽입시는 노즐 내부에 채워질 수 있는 시점으로 정의할 수 있다.
예시적으로 제어부(400)는 하우징의 도어가 열렸다 닫히는 경우 접착제 용기(B1)가 교체된 것으로 판단하고 공기 배출 모드를 동작시킬 수 있다. 그러나, 제어부(400)는 다양한 경로로 공기 배출 모드를 동작시킬 수 있다. 예시적으로 작업자의 외부 입력 신호에 의해 제어부(400)는 공기 배출 모드를 동작시킬 수도 있다.
공기 배출 모드에서 제어부(400)는 분사 유닛을 흡입모듈(30)로 이동시킬 수 있다. 실시 예에서는 제1 분사 유닛(200a)이 흡입모듈(30)로 이동한 것을 도시하였다. 1차 분사 유닛의 공기 배출이 완료되면 제2 분사 유닛(200b)이 흡입모듈(30)로 이동하여 공기를 배출할 수 있다.
도 7b와 같이 흡입모듈(30)의 상부 테이블에는 테이퍼 형상의 홈이 형성될 수 있으며 분사 노즐의 손상을 방지하기 위한 링 형상의 패드(36)가 배치될 수 있다. 따라서 노즐의 분사구는 테이퍼 형상의 홈에 삽입되면서 패드(36)에 접촉하므로 손상이 최소화될 수 있다. 패드(36)는 노즐의 손상을 방지하기 위해 고무와 같은 탄성 재질을 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.
도 8은 흡입모듈에 의해 노즐 내부 및 연결 모듈의 내부 통로에 진공이 형성되어 접착제가 토출되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 노즐의 분사구(210-1)는 흡입모듈(30)과 연결될 수 있다. 흡입모듈(30)은 내부가 빈 몸체(37), 몸체(37)의 내부에 배치되는 흡입관(31) 및 몸체(37)의 공기를 흡입하는 흡입 장치(33)를 포함할 수 있다.
흡입관(31)은 노즐과 연결되어 접착제가 유입되는 흡입구(31a) 및 접착제가 토출되는 토출구(31b)를 포함한다. 이때, 몸체(37)는 흡입 장치(33)가 연결되는 제1 결합부(35)를 포함하고 제1 결합부(35)는 토출구(31b)보다 상단에 배치될 수 있다.
따라서, 제1 결합부(35)와 연결된 흡입관(32)이 토출구(31b)보다 상단에 배치되므로 토출구(31b)로 토출된 접착제는 흡입관(32)으로 흡입되지 않고 하부에 배치된 저장 용기(35)에 저장될 수 있다. 만약 흡입관(32)이 토출구(31b)보다 하부에 배치되는 경우에는 토출구(31b)에서 토출된 접착제가 흡입관(32)으로 흡입되는 문제가 발생할 수 있다. 흡입관(32)로 흡입되면 흡입 장치(33)가 손상되거나 흡입력이 약해지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 흡입 장치(33)에 의한 흡입 경로(D2)는 "U"자 경로 또는 "S"자 경로를 가질 수 있다. 이에 반해 토출구(31b)로 토출된 접착제의 이동 경로(D1)는 그대로 낙하하여 저장 용기(35)에 수용될 수 있다.
센싱부(34)는 몸체(37)의 내부에 배치되어 토출구(31b)에서 토출된 접착제의 유무를 검출할 수 있다. 센싱부(34)는 광학식 또는 전자기식 센서일 수 있다. 예시적으로 센싱부(34)는 송신부(미도시)와 수신부(미도시)로 구성될 수 있다. 따라서, 접차제가 토출될 때 수신부가 송신 신호를 수신하지 못하므로 접착제가 토출된 것으로 판단할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 다양한 센서가 제한 없이 적용될 수 있다.
제어부(400)는 센싱부(34)의 검출 신호에 의해 접착제가 토출된 것으로 판단되면 공기 배출 모드를 종료하고 접착제 도포 모드로 동작할 수 있다. 제어부(400)는 미리 정해진 시간 동안 연속적으로 접착제가 토출되면 노즐 내부의 공기가 배출된 것으로 판단할 수 있다. 이하에서는 접착제 도포 모드에 대해 설명한다.
도 9는 대상체에 접착제를 도포하기 위해 트레이가 작업 위치로 이송된 상태를 보여주는 도면이고, 도 10은 트레이의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 제1, 제2 분사 유닛(200a, 200b)은 노즐 내부의 공기가 모두 배출한 이후 대상체에 접착제를 도포할 수 있다. 접착제 도포 모드로 동작하면 외부에 배치되었던 트레이(100)가 작업 위치로 이송될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 트레이(100)가 작업 위치로 이송된 이후에 공기 배출 모드를 동작시킬 수도 있다.
도 10을 참조하면, 트레이의 제1 안착부(110)와 제2 안착부(120)는 서로 마주보는 제1 측면(131)과 제 3측면(133) 및 서로 마주보는 제2 측면(132) 및 제4 측면(134)을 포함할 수 있다.
제1 안착부(110)와 제2 안착부(120)의 제1, 제3 측면(131, 133)은 제2, 제4 측면(132, 134)보다 길게 형성될 수 있다. 이때, 제1, 제2 안착부(110, 120)의 제1 측면(131)과 제3 측면(133)이 이격된 방향은 트레이(100)의 이동 방향과 평행할 수 있다. 즉, 제1, 제2 안착부(110, 120)의 길이 방향은 제2 배치 방향과 평행하게 배치될 수 있다. 따라서, 분사 모듈의 이동 범위가 최적화될 수 있다.
제1, 제2 대상체(P1, P2) 역시 서로 마주보는 제1 측면(P11)과 제 3측면(P13) 및 서로 마주보는 제2 측면(P12) 및 제4 측면(P14)을 포함하고, 제1, 제3 측면(P11, P13)은 제2, 제4 측면(P12, P14)보다 길게 형성될 수 있다.
도 11a는 제1, 제2 분사 모듈이 동작하는 상태를 보여주는 도면이고, 도 11b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도포 장치의 단면도이다.
도 11a를 참조하면, 트레이(100)가 작업 위치로 운반되면 제1 분사 모듈(200a)과 제2 분사 모듈(200b)은 제1, 제2 대상체(P1, P2)의 접착제 도포 영역을 검사하기 위해 제1, 제2 대상체(P1, P2)의 상부로 이동할 수 있다.
이때, 제1, 제2 이미지 획득 유닛(220a, 220b)과 제1, 제2 높이 센서(230a, 230b)는 영점 조절이 미리 수행될 수 있다.
구체적으로 제1 분사 모듈(200a)의 제1 이미지 획득 유닛(220a)이 이송 유닛(500)의 외측에 배치된 정렬 블록(600)으로 이동하여 중심 위치가 맞는지 보정할 수 있다.
제1 이미지 획득 유닛(220a)의 중심 위치는 정렬 블록(600)의 중심과 일치하도록 미리 설정되나 공차 등의 이유로 정렬 블록(600)의 중심과 정확하게 매칭되지 않을 수 있다.
이 경우 미리 설정된 중심 위치의 이미지를 촬영하고 정렬 블록(600)의 중심과 틀어진 위치를 보정할 수 있다. 제2 이미지 획득 유닛(220b) 역시 동일한 방법으로 중심 위치를 보정할 수 있다. 따라서, 영점이 보정되었으므로 제1, 제2 이미지 획득 유닛(220b)을 정확한 위치로 이동시킬 수 있다.
제1 높이 센서(230a)는 정렬 블록(600)을 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)으로 스캔하면서 정렬 블록(600)의 높이 데이터를 확보하고, 높이 데이터의 중심 위치를 제1 높이 센서(230a)의 중심 위치로 설정할 수 있다. 제2 높이 센서(230b) 역시 동일한 방법으로 중심 위치를 설정할 수 있다.
도 11b를 참조하면, 작업 위치에 배치된 트레이(100)의 하부에는 고정 유닛(300)이 배치될 수 있다. 고정 유닛(300)은 트레이(100)의 제1, 제2 안착부(110, 120)에 형성된 관통홀(140)을 통해 공기를 흡입함으로써 제1, 제2 대상체(P1, P2)를 제1, 제2 안착부(110, 120)에 고정할 수 있다.
도 12는 제1 대상체의 접착제 도포 영역을 보여주는 평면도이고, 도 13은 도 12의 A-A 방향 단면도이고,
도 12 및 도 13을 참조하면, 대상체(P1)는 얇은 금속 또는 플라스틱으로 제작되므로 제작 과정에서 변형(예: 휘어짐)이 발생할 수 있다. 접착제 도포 영역(S1)은 대상체의 설계 도면을 기초로 설정되므로 대상체에 변형이 발생한다면 대상체의 실제 접착제 도포 영역은 설계된 위치와 차이가 발생할 수 있다.
따라서, 이미지 획득 유닛과 높이 센서에 의해 접착제 도포 영역(S1)의 형상을 3차원적으로 분석하여 접착제 도포 위치를 보정할 필요가 있다.
도 14는 제1 분사 모듈의 측면을 보여주는 도면이고, 제1 대상체의 접착제 도포 영역을 보정하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 14를 참조하면, 제1 분사 모듈(200a)은 제1 분사 유닛(210a), 제1 이미지 획득 유닛(220a), 및 제1 높이 센서(230a)가 고정 플레이트(251)에 고정될 수 있다.
제1 구동 유닛에 의해 고정 플레이트(251)가 이동하므로 제1 분사 유닛(210a), 제1 이미지 획득 유닛(220a), 및 제1 높이 센서(230a)는 고정 플레이트(251)와 함께 이동할 수 있다.
이하에서는 제1 분사 모듈을 기초로 설명하나 제2 분사 모듈 역시 동일한 구성 및 기능을 가질 수 있다.
제1 높이 센서(230a)는 레이저 센서일 수 있다. 따라서, 송신부(231)에서 레이저를 조사하고 수신부(232)에서 반사된 레이저를 수신하여 높이를 산출할 수 있다.
제1 분사 모듈(200a)의 제1 이미지 획득 유닛(220a)은 제1 대상체(P1)의 접착제 도포 영역을 따라 이동하면서 연속적으로 이미지를 획득할 수 있다. 이때, 접착제 도포 영역을 인식하는 방법은 다양한 영상 처리 기술이 적용될 수 있으므로 특별히 한정하지 않는다.
이후, 제1 높이 센서(230a)가 제1 대상체(P1)의 접착제 도포 영역을 따라 이동하면서 접착제 도포 영역의 높이 데이터를 획득할 수 있다.
도 15를 참조하면, 제어부는 이미지 획득 유닛이 획득한 2차원 이미지 정보와 높이 센서가 획득한 높이 정보를 조합하여 도포 영역의 입체 형상 정보를 획득할 수 있다. 2차원 이미지 정보와 높이 정보를 조합하여 입체 형상 정보를 추출하는 기술은 특별히 한정하지 않는다. 즉, 일반적인 3D 모델링 기술 및 영상 처리 기술이 모두 적용될 수 있다.
제어부는 미리 저장된 접착제 도포 영역의 형상 정보(F2)와 실제 측정된 접착제 도포 영역의 형상 정보(F1)를 비교할 수 있다. 구체적으로 제어부(400)는 또한, 미리 저장된 입체 형상 정보(F2)의 X, Y, Z축 정보를 실제 측정한 입체 형상 정보(F1)의 X, Y, Z축 정보와 비교할 수 있다.
예시적으로 실제 측정한 입체 형상 정보(F1)의 X축 좌표가 우측으로 이동하여 제1이격영역(S13) 만큼 오차가 발생했을 확인할 수 있다. 따라서, 양 그래프가 중첩되는 영역(S11)을 접착제 도포 영역으로 보정할 수 있다. 즉, 제1이격영역(S13)은 접착제 도포 영역에서 제외될 수 있다.
또한, 실제 측정한 입체 형상 정보(F1)의 Z축 좌표가 높아져 제2이격영역(S12) 만큼 오차가 발생했을 확인할 수 있다. 따라서 제어부는 높아진 Z축 좌표로 접착 높이를 보정할 수 있다.
실시 예에 따르면, 보정된 접착제 도포 영역은 미리 저장된 입체 형상 정보(F2)와 실제 측정된 입체 형상 정보(F1)의 그래프가 중첩되는 영역으로 축소될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 대상체의 변형 정도를 3차원적으로 분석하여 보정하므로 도포 균일도를 향상시킬 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 대상체에 접착제를 도포하는 노즐을 포함하는 분사 유닛;
    상기 노즐과 연결되어 상기 접착제를 공급하는 접착제 수용부;
    상기 노즐 내부의 공기를 흡입하는 흡입모듈; 및
    상기 접착제의 초기 공급시 상기 노즐 내부의 공기를 제거하도록 상기 분사 유닛을 상기 흡입모듈로 이동시키는 제어부를 포함하는 도포 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착제 수용부는 접착제 용기가 수납되는 수납부 및 상기 접착제 용기의 토출부를 상기 노즐과 연결하는 연결모듈을 포함하고,
    상기 연결모듈은 상기 접착제 용기의 토출부와 결합되는 제1 연결구, 상기 노즐과 연결되는 제2 연결구, 및 제1 연결구와 제2 연결구에 연결되는 내부 통로를 포함하는 도포 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수납부는 상기 접착제 용기를 가열하는 히터를 포함하는 도포 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 흡입모듈이 상기 노즐의 공기를 흡입시 상기 내부 통로에 진공이 형성되어 접착제가 흡입 모듈로 토출되는 도포 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 흡입모듈은 내부가 빈 몸체, 상기 몸체의 내부에 배치되는 흡입관 및 상기 몸체의 공기를 흡입하는 흡입 장치를 포함하는 도포 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 흡입관은 상기 노즐과 연결되어 접착제가 유입되는 제1 개구부 및 접착제가 토출되는 제2 개구부를 포함하고,
    상기 몸체는 상기 흡입 장치가 연결되는 제1 결합부를 포함하고,
    상기 제1 결합부는 상기 제2 개구부보다 상단에 배치되는 도포 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 개구부에서 토출된 접착제를 검출하는 센싱부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 센싱부의 검출 신호에 의해 접착제가 토출된 것으로 판단되면 대상체에 접착제를 도포하도록 제어하는 도포 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 흡입모듈의 상부에 배치된 링 형상의 탄성부재를 포함하는 도포 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    제1 안착부와 제2 안착부를 포함하는 트레이;
    상기 트레이를 작업 위치로 이송하는 이송 유닛;
    상기 제1 안착부에 배치된 제1 대상체에 접착제를 도포하는 제1 분사 유닛, 상기 제1 대상체의 이미지를 획득하는 제1 이미지 획득 유닛, 상기 제1 대상체의 높이를 측정하는 제1 높이 센서를 포함하는 제1 분사 모듈;
    상기 제2 안착부에 배치된 제2 대상체에 접착제를 도포하는 제2 분사 유닛, 상기 제2 대상체의 이미지를 획득하는 제2 이미지 획득 유닛, 상기 제2 대상체의 높이를 측정하는 제2 높이 센서를 포함하는 제2 분사 모듈;
    상기 제1 분사 모듈을 구동하는 제1 구동 유닛; 및
    상기 제2 분사 모듈을 구동하는 제2 구동 유닛을 포함하는 도포 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 분사 모듈과 상기 제2 분사 모듈의 배치 방향은 상기 트레이의 이동 방향과 평행하고,
    상기 제1 분사 유닛의 노즐, 상기 제1 이미지 획득 유닛 및 상기 제1 높이 센서의 배치 방향은 상기 트레이의 이동 방향과 교차하고,
    상기 제1 구동 유닛과 제2 구동 유닛은 서로 독립적으로 제1 분사 모듈 및 제2 분사 모듈을 구동하는 도포 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 안착부와 제2 안착부의 이격 방향은 상기 트레이의 이동 방향과 평행한 도포 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 안착부와 상기 제2 안착부는 서로 마주보는 제1 측면과 제 3측면 및 서로 마주보는 제2 측면 및 제4 측면을 포함하고,
    상기 제1, 제3 측면은 상기 제2, 제4 측면보다 길고,
    상기 제1 측면과 상기 제3 측면이 이격된 방향은 상기 트레이의 이동 방향과 평행한 도포 장치.
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