KR20100019352A - 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치, 그 상대위치측정장치가 장착되는 페이스트 디스펜서 및 그 상대위치측정장치를 이용한 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법 - Google Patents
헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치, 그 상대위치측정장치가 장착되는 페이스트 디스펜서 및 그 상대위치측정장치를 이용한 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에서는 레이저변위센서에서 발광되는 레이저의 결상점과 노즐위치를 촬상장치로 촬상하여 레이저의 결상점과 노즐의 토출구의 상대위치를 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 상대위치측정장치 및 방법이 제시된다.
페이스트, 디스펜서, 노즐, 레이저변위센서
Description
본 발명은 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 평판디스플레이(Flat Panel Display; FPD)란 브라운관을 채용한 텔레비전이나 모니터보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치이다. 평판디스플레이로는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마디스플레이(Plasma Display Panel; PDP), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 유기 EL(Organic Light Emitting Diodes; OLED) 등이 개발되어 사용되고 있다.
이 중에서, 액정디스플레이는 매트릭스형태로 배열된 액정 셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 액정 셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 액정디스플레이는 얇고 가벼우며 소비전력과 동작 전압이 낮은 장점 등이 있어 널리 이용되고 있다. 이러한 액정디스플레이에 일반적으로 채용되는 액정패널의 제조방법을 일 예로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상부글라스기판에 컬러필터 및 공통전극을 형성하고, 상부글라스기판과 대향되는 하부글라스기판에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 화소전극을 형성한다. 이어서, 기판들에 각각 배향막을 도포한 후 이들 사이에 형성될 액정층내의 액정분자에 프리틸트 각(pretilt angle)과 배향방향을 제공하기 위해 배향막을 러빙(rubbing)한다.
그리고, 기판들 사이의 갭을 유지하는 한편 액정이 외부로 새는 것을 방지하고 기판들 사이를 밀봉시킬 수 있도록 어느 하나의 기판에 페이스트를 소정 패턴으로 도포하여 페이스트 패턴을 형성한 다음, 기판들 사이에 액정층을 형성한 후 액정패널을 제조하게 된다.
이와 같은 액정패널의 제조에 있어서, 기판 위에 페이스트 패턴을 형성하기 위해 페이스트 디스펜서(paste dispenser)라는 장비가 이용되고 있다. 페이스트 디스펜서는, 기판이 탑재되는 스테이지와, 페이스트가 토출되는 노즐이 장착된 헤드유닛과, 헤드유닛을 지지하는 헤드지지대를 포함하여 구성된다. 여기서, 페이스트 디스펜서는 대면적의 기판에 다수의 페이스트 패턴을 동시에 형성하여 생산성 향상을 도모할 수 있도록, 헤드유닛을 다수 개로 구비하기도 한다.
이러한 페이스트 디스펜서는 각각의 노즐과 기판 사이의 상대 위치를 변화시 켜가면서 노즐로부터 기판에 페이스트 패턴을 형성한다. 즉, 페이스트 디스펜서는, 각각의 헤드유닛에 장착된 노즐을 Z축방향으로 상하 이동시켜 노즐과 기판 사이의 갭(gap)을 일정하게 제어하면서 노즐 및/또는 기판을 X축방향과 Y축방향으로 수평 이동시키고, 노즐로부터 페이스트를 기판상에 토출시켜 페이스트 패턴을 형성한다.
이처럼 페이스트 패턴을 형성하는 과정에서, 노즐과 기판 사이의 갭을 일정하게 제어하기 위해, 각각의 헤드유닛에는 레이저변위센서가 장착된다. 레이저변위센서는 노즐과 기판 사이의 갭을 측정한 갭데이터를 디스펜서의 제어부로 제공함으로써, 상기 제어부가 갭데이터를 토대로 노즐과 기판 사이의 갭을 일정하게 제어할 수 있게 한다. 즉, 노즐과 기판 중 적어도 하나를 X축방향과 Y축방향으로 수평 이동시켜가면서 페이스트 패턴을 형성하는 과정에서, 기판 면이 고르지 않거나 그 밖의 다른 원인으로 노즐과 기판 사이의 갭이 변하게 되면, 페이스트 패턴이 형성된 후 페이스트 패턴의 폭과 높이 등이 설정된 범위를 벗어나는 페이스트 패턴 불량이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하고자, 페이스트 디스펜서는 레이저변위센서를 구비하는 것이다.
그런데, 노즐은 시린지에 결합된 상태로 헤드유닛에 장착되고 레이저변위센서도 헤드유닛에 장착되는 구조로 이루어지므로, 노즐이 장착된 시린지 및 레이저변위센서가 초기에 장착된 상태나 교체된 상태에서 노즐 및 레이저변위센서의 실제위치가 설정된 위치와 차이를 보일 수 있다. 이에 따라, 레이저변위센서의 측정 포인트가 달라질 수 있으며, 정확한 갭데이터가 획득되지 않을 수 있다. 그 결과, 페이스트 패턴이 형성된 후 페이스트 패턴의 폭과 높이 등이 설정된 범위를 벗어나는 페이스트 패턴 불량이 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해, 노즐과 레이저변위센서의 실제 위치가 정확히 측정될 필요가 있는 것이다. 즉, 측정된 실제 위치와 설정된 위치를 비교하여 큰 차이가 있다면 사용자로 하여금 노즐과 시린지의 결합체 및/또는 레이저변위센서를 다시 장착하게 하거나, 또는, 기 설정된 위치값을 측정된 실제 위치값으로 재설정하거나, 큰 차이가 없다면 디스펜서의 제어부로 하여금 갭데이터를 보정하게 할 수 있다.
또한, 노즐과 레이저변위센서는 헤드유닛마다 장착되는데, 헤드유닛들에 의해 페이스트 패턴들이 형성된 후 페이스트 패턴들 중 어느 하나라도 불량이 없도록 헤드유닛마다 노즐과 레이저변위센서의 실제 위치값이 정확히 측정될 필요가 있는 것이다.
게다가, 레이저변위센서 또는 노즐이 장착된 시린지가 초기 장착된 상태나 교체된 상태에서 레이저변위센서의 측정 포인트가 기판의 페이스트 도포 위치를 벗어나 기판에 형성된 배향막 등에 위치할 수도 있는데, 이 경우, 배향막 등에 의한 간섭에 의해 측정 오류가 발생할 수도 있다. 따라서, 헤드유닛마다 장착된 노즐과 레이저변위센서의 상대위치를 정확하게 측정함으로써, 모든 헤드유닛에서 노즐과 레이저변위센서를 전술한 바와 같은 측정 오류가 발생하지 않도록 위치시킬 필요가 있다.
그러나, 종래의 경우에는, 작업자가 육안으로 확인하면서 헤드유닛마다 노즐과 레이저변위센서의 상대위치를 측정하였기 때문에 페이스트 디스펜서에 다수의 헤드유닛이 구비된 경우, 노즐과 레이저변위센서의 위치측정에 많은 시간이 소요되며, 정확도가 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치 측정을 정확하고 신속하게 수행할 수 있는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치 및 그 상대위치측정장치를 이용한 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법을 제공하는 데에 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치는, 노즐 및 레이저변위센서가 구비되는 헤드유닛에 대향하도록 배치되고, 노즐의 토출구의 형상 및 레이저변위센서의 레이저가 투과될 수 있는 제1상태 및 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변환되는 투과상태변환부재와, 투과상태변환부재의 헤드유닛에 대향하는 측의 반대측에 배치되어, 노즐의 토출구의 형상 및 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 촬상장치를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 투과상태변환부재는 PDLC소자(Polymer Dispersed Liquid Crystals)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이 경우, 투과상태변환부재는, 한 쌍의 글라스층과, 한 쌍의 글라스층의 사이에 개재되는 PDLC소자로 구성될 수 있으며, 이와 다른 구성으로, 투과상태변환부재는, 글라스와, 글라스에 접착필름을 통하여 부착되는 PDLC소자로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상대위치측정장치는, 헤드유닛에 대향하도록 개방되는 개구부를 가지며 촬상장치가 고정되는 지지체와, 지지체에 슬라이드 가능하게 고정되며, 지지체의 개구부와 연통되고 투과상태변환부재가 고정되는 개구가 형성되는 플레이트를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 촬상장치는, 노즐의 토출구의 형상 및 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 카메라와, 카메라에 인접되게 설치되어 발광하는 조명기와, 카메라 및 조명기를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이동시키는 촬상위치조절기를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상대위치측정장치는, 투과상태변환부재에 전원을 인가하는 전원인가장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법은, 헤드유닛의 노즐 및 레이저변위센서와 카메라의 사이에 배치되며, 노즐의 토출구의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태 및 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변환되는 투과상태변환부재를 포함하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치를 이용한 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법에 있어서, 노즐과 레이저변위센서를 투과상태변환부재와 인접되도록, 바람직하게는 실제공정에서 페이스트를 토출할 때의 기판과 노즐 간 갭만큼 인접하도록 위치시키는 제1단계와, 투과상태변환부재에 전원을 인가하거나 차단하면서 노즐의 토출구를 촬상하고 레이저변위센서로부터 발광되어 투과상태변환부재에 결상 되는 레이저의 결상점을 촬상하는 제2단계와, 노즐의 토출구의 위치와 레이저변위센서의 결상점의 위치를 측정하는 제3단계를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 제2단계는 투과상태변환부재에 전원을 인가하고 노즐의 토출구를 촬상하는 단계와, 투과상태변환부재로의 전원을 차단하고 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 제2단계는 투과상태변환부재로의 전원을 차단한 상태에서 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 단계와, 투과상태변환부재에 전원을 인가하고 노즐의 토출구를 촬상하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법은, 헤드유닛의 노즐 및 레이저변위센서와 카메라의 사이에 배치되며, 노즐의 토출구의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태 및 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변환되는 투과상태변환부재를 포함하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치를 이용한 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법에 있어서, 노즐과 레이저변위센서를 투과상태변환부재와 인접되도록, 바람직하게는, 노즐이 투과상태변환부재에 접촉되되 투과상태변환부재를 가압하지 않을 정도로 위치시키는 제1단계와, 투과상태변환부재를 가압하거나 가압을 해제하면서 노즐의 토출구를 촬상하고 레이저변위센서로부터 발광되어 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 제2단계와, 노즐의 토출구의 위치와 레이저의 결상점의 위치를 측정하는 제3단계를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 제2단계는 레이저변위센서로부터 발광되어 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 단계와, 노즐을 투과상태변환부재로 이동시켜 투과상태변환부재를 가압하고 노즐의 토출구를 촬상하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 제2단계는 노즐을 투과상태변환부재로 이동시켜 투과상태변환부재를 가압하고 노즐의 토출구를 촬상하는 단계와, 노즐을 투과상태변환부재로부터 이격되도록 이동시켜 투과상태변환부재의 가압을 해제하고 레이저변위센서로부터 발광되어 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치는, 노즐과 레이저변위센서가 구비되는 헤드유닛이 장착되는 헤드유닛장착장치와, 노즐과 레이저변위센서의 대향측에 위치되는 카메라와, 노즐 및 레이저변위센서와 카메라와의 사이에 배치되며, 노즐의 토출구의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태 및 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변환되는 투과상태변환부재를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 투과상태변환부재는 PDLC소자(Polymer Dispersed Liquid Crystals)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이 경우, 투과상태변환부재는, 한 쌍의 글라스층과, 한 쌍의 글라스층의 사이에 개재되는 PDLC소자로 구성될 수 있다.
여기에서, 투과상태변환부재를 제1상태 및 제2상태가 되도록 하기 위하여 투과상태변환부재에 전원을 인가하는 전원인가장치가 더 포함될 수 있다.
또한, 노즐로 투과상태변환부재를 가압하여 투과상태변환부재를 제1상태가 되도록 하기 위하여, 헤드유닛장착장치에는 노즐이 투과상태변환부재 쪽으로 이동되도록 헤드유닛을 이동시키는 구동장치가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치 및 방법은, 노즐 및 레이저변위센서와 카메라와의 사이에 투과상태변환부재를 설치하고 카메라를 이용하여 레이저변위센서에서 출력된 레이저가 투과상태변환부재상에 결상되는 결상점과 노즐의 토출구의 상대위치를 측정함으로써, 위치측정의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 위치측정에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치 및 방법은, 투과상태변환부재를 제1상태 및 제2상태로 만들고 카메라를 이용하여 노즐 및 레이저의 결상점을 촬상하는 방법으로 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치를 측정할 수 있으므로, 측정하는 과정에서 노즐, 레이저변위센서, 카메라 및 투과상태변환부재의 위치가 변동되지 않고 고정된 상태로 유지되며, 노즐과 레이저의 결상점을 명확하게 구분하여 촬상할 수 있으므로, 위치측정의 정확도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이에 따라, 다수의 헤드유닛에 장착된 각각의 레이저변위센서의 위치를 각각의 결상점의 측정 위치를 토대로 모두 일직선 상에 정렬할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치, 그 상대위치측정장치가 장착되는 페이스트 디스펜서 및 그 상대위치측정장치를 이용한 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 프레임(10)과, 프레임(10)상에 설치되고 기판(S)이 탑재되는 스테이지(20)와, 스테이지의 양측에 설치되고 Y축방향으로 연장되는 한 쌍의 지지대이동가이드(30)와, 한 쌍의 지지대이동가이드(30)에 양단이 지지되어 스테이지(20)의 상부에 설치되고 X축방향으로 연장되는 헤드지지대(40)와, 헤드지지대(40)에 X축방향으로 이동 가능하게 설치되고 페이스트가 토출되는 노즐(53) 및 레이저변위센서(54)가 장착되는 헤드유닛(50)과, 노즐(53)의 토출구와 레이저변위센서(54)의 결상점의 상대위치를 측정하는 상대위치측정장치(60)를 포함하여 구성될 수 있다.
프레임(10)상에는, 스테이지(20)를 X축방향으로 이동시키는 X축이동장치(21)가 설치될 수 있으며, 스테이지(20)를 Y축방향으로 이동시키는 Y축이동장치(22)가 설치될 수 있다. 즉, 프레임(10)상에는 Y축이동장치(22)의 Y축가이드(221)가 설치되며, Y축가이드(221)의 상부에는 X축이동장치(21)의 X축가이드(211)가 설치되고, X축가이드(211)의 상부에는 스테이지(20)가 안착될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 스테이지(20)는 X축가이드(211)에 안내되어 X축방향으로 이동될 수 있으며 X축가이드(211)가 Y축가이드(221)에 안내되어 이동되는 것에 의하여 Y축방향으로 이동될 수 있다. 한편, 본 발명은 Y축가이드(221)가 프레임(10)의 상부에 설치되고 X 축가이드(211)가 Y축가이드(221)의 상부에 안착되는 구성에 한정되지 아니하며, 프레임(10)의 상부에 X축가이드(211)가 설치되고 X축가이드(211)의 상부에 Y축가이드(221)가 안착되는 구성이 적용될 수 있다. 물론, X축이동장치(21) 및 X축가이드(211)와, Y축이동장치(22) 및 Y축가이드(221) 중 어느 한 쪽만이 적용되어, 스테이지를 X축방향 및 Y축방향 중 어느 한 쪽 방향으로만 이동시키는 구성이 적용될 수 있다.
헤드지지대(40)의 양단에는 지지대이동가이드(30)와 연결되는 지지대이동장치(41)가 설치될 수 있다. 지지대이동가이드(30)와 지지대이동장치(41)의 상호작용에 의하여 헤드지지대(40)가 지지대이동가이드(30)의 길이방향, 즉, Y축방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 헤드유닛(50)은 헤드지지대(40)의 Y축방향으로의 이동에 의하여 Y축방향으로 이동될 수 있다.
헤드지지대(40)에는 X축방향으로 배치되는 헤드이동가이드(42)가 설치될 수 있고, 헤드유닛(50)에는 헤드지지대(40)의 헤드이동가이드(42)와 연결되는 헤드이동장치(51)가 설치될 수 있다. 헤드이동가이드(42)와 헤드이동장치(51)의 상호작용에 의하여 헤드유닛(50)이 헤드지지대(40)의 길이방향, 즉, X축방향으로 이동될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 헤드유닛(50)은, 페이스트가 충진되는 시린지(52)와, 시린지(52)와 연통되며 페이스트가 토출되는 노즐(53)과, 노즐(53)에 인접되게 배치되어 노즐(53)과 기판(S) 사이의 갭데이터를 측정하는 레이저변위센서(54)와, 노즐(53) 및 레이저변위센서(54)를 Y축방향으로 이동시키는 Y축구동부(55)와, 노 즐(53) 및 레이저변위센서(54)를 Z축방향으로 이동시키는 Z축구동부(56)를 포함하여 구성될 수 있다.
레이저변위센서(54)는 레이저를 발광하는 발광부(541)와, 발광부(541)와 소정의 간격으로 이격되며 기판(S)에서 반사된 레이저가 수광되는 수광부(542)로 구성되며, 발광부(541)에서 발광되어 기판(S)에 반사된 레이저의 결상위치에 따른 전기신호를 제어부로 출력하여 기판(S)과 노즐(53) 사이의 갭데이터를 계측하는 역할을 수행한다.
또한, 헤드유닛(50)에는 기판(S)에 도포된 페이스트 패턴(P)의 단면적을 측정하는 단면적센서(57)가 설치될 수 있다. 이와 같은 단면적센서(57)는 기판(S)으로 레이저를 연속적으로 방출하여 페이스트 패턴(P)을 스캔하는 것을 통하여 페이스트 패턴(P)의 단면적을 측정한다. 단면적센서(57)로부터 측정된 페이스트 패턴(P)의 단면적에 대한 데이터는 페이스트 패턴(P)의 불량여부를 판단하는 데에 이용될 수 있다.
한편, 헤드유닛(50)에는 노즐(53) 또는 레이저변위센서(54)에 연결되어 노즐(53)과 레이저변위센서(54)의 X축방향, Y축방향 및 Z축방향 중 적어도 하나의 방향으로의 상대위치를 조절할 수 있는 구성이 적용될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 노즐(53)의 토출구(531)의 설치위치 또는 레이저변위센서(54)의 설치위치를 자동으로 변경할 수 있다.
상대위치측정장치(60)는 페이스트 디스펜서에 탈착이 가능하게 설치될 수 있다. 상대위치측정장치(60)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이지(60)상에 설치될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 스테이지(20)를 이동시키는 X축이동장치(21) 상에 설치될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이, 프레임(10) 상에 설치될 수 있다. 이와 같이, 상대위치측정장치(60)의 페이스트 디스펜서로의 설치위치와 관련하여, 헤드유닛(50)의 X축 또는 Y축방향으로의 이동 또는 스테이지(20)의 X축 또는 Y축방향으로의 이동에 의하여, 헤드유닛(50)이 상대위치측정장치(60)로 접근할 수 있는 범위 내라면, 상대위치측정장치(60)의 페이스트 디스펜서로의 설치위치는 한정되지 않는다. 물론, 상대위치측정장치(60)에 별도의 이동기구를 설치하고, 상대위치측정장치(60)가 헤드유닛(50)에 접근하도록 이동되는 구성이 적용될 수 있다.
도 5 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상대위치측정장치(60)는, 상측방향, 즉, 헤드유닛(50)에 대향하도록 개방되는 개구부(611)를 가지는 지지체(61)와, 지지체(61)의 개구부(611)에 인접되게 설치되는 투과상태변환부재(62)와, 투과상태변환부재(62)가 고정되며 지지체(61)에 설치되는 플레이트(63)와, 지지체(61)에 장착되어 헤드유닛(50)의 노즐(53)의 토출구와 레이저변위센서(54)의 결상점을 촬상하기 위한 촬상장치(64)와, 헤드유닛(50)의 상대위치측정장치(60)로의 이동 또는 상대위치측정장치(60)의 헤드유닛(50)으로의 이동을 제어함과 아울러 노즐(53)의 이동 및 레이저변위센서(54)의 동작과 촬상장치(64)의 동작을 제어하는 제어부(70)를 포함하여 구성될 수 있다.
투과상태변환부재(62)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 글라스(621)와, 글라스(621)에 접착필름(622)을 통하여 부착되는 PDLC소자(623)로 구성될 수 있다. 또한, 투과상태변환부재(62)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 투명한 한 쌍의 글라스 층(624)과, 한 쌍의 글라스층(624) 사이에 개재되는 PDLC소자(623)로 구성될 수 있다.
여기에서, PDLC소자(623)는 고분자 분산형 액정 표시소자(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystals)로서, 고분자 매트릭스 내에 액정이 고르게 분포되어 있는 구조로 되어 있으며, 전원이 인가되는 경우에는 전기장의 영향으로 액정의 배열이 고분자 매트릭스의 굴절률 배열과 같아지도록 변하게 되어 물체의 형상을 포함한 빛이 투과될 수 있는 제1상태가 되며, 전원이 차단되는 경우에는 빛이 반사되면서 결상점을 형성하는 제2상태가 된다.
또한, PDLC소자(623)는 전원이 차단된 상태에서도 소정의 압력으로 가압되면 액정의 배열이 변화되어 물체의 형상을 포함한 빛이 투과될 수 있는 제1상태가 되며, 그에 대한 압력이 해제되는 경우에는 빛이 반사되면서 결상점이 형성되는 제2상태가 되는 특성을 가지고 있다.
이하, 도 12를 참조하여, 투과상태변환부재(62)의 작용을 설명한다. 투과상태변환부재(62)가 제1상태가 되면 레이저변위센서(54)의 발광부(541)에서 발광된 레이저는 투과상태변환부재(62)에서 반사되지 않고 투과되므로 투과상태변환부재(62)에 정확한 결상점(545)를 형성하지 못한다. 이와 같은 경우에는 레이저의 결상점(545)은 촬상이 불가능하나 투과상태변환부재(62)를 통한 노즐(53)의 촬상은 가능하다. 반면에, 투과상태변환부재(62)가 제2상태가 되면 촬상장치(64)로 노즐(53)을 촬상할 수는 없으나, 레이저변위센서(54)의 발광부(541)에서 발광된 레이저는 투과상태변환부재(62)에서 반사되면서 투과상태변환부재(62)에 결상점(545)을 형성하므로 레이저의 결상점(545)의 촬상이 가능하다.
본 발명은 상기한 바와 같은 투과상태변환부재(62)의 특성을 이용한 것으로, 투과상태변환부재(62)가 노즐(53)의 토출구(531)의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태로 변환된 경우에는 노즐(53)의 토출구(531)를 촬상하고, 투과상태변환부재(62)가 노즐(53)의 토출구(531)의 형상은 적절히 투과되지 않고 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변환된 경우에는 투과상태변환부재(62)에 결상되는 레이저의 결상점(545)을 촬상하여, 노즐(53)의 토출구(531)의 위치와 레이저변위센서(54)의 결상점(545)의 위치를 이미지 분석방법으로 측정함으로써, 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저변위센서(54)의 결상점(545)의 상대위치, 즉, 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저변위센서(54)의 결상점(545)의 상대좌표 또는 토출구(531)와 결상점(545) 사이의 거리(d) 및 방향을 측정할 수 있게 된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 투과상태변환부재(62)가 제1상태 및 제2상태가 되도록 하기 위하여, 투과상태변환부재(62)에 전원을 인가하는 전원인가장치(75)가 더 구비될 수 있다.
한편, 투과상태변환부재(62)는 본 발명의 실시예에서 제시한 바와 같이 PDLC소자(623)을 포함하는 구성에 한정되지 아니하며, 투과상태변환부재(62)로 복수의 레이어로 구성되어 조건에 따라 광의 굴절각도를 변경하는 것에 의하여 상기한 바와 같은 제1상태 및 제2상태로의 변환을 가능하게 할 수 있는 구성 등, 다양한 구성이 적용될 수 있다.
플레이트(63)는, 지지체(61) 상에 슬라이드 이동 가능하게 배치되는 제1플레 이트(631)와, 제1플레이트(631) 상에 슬라이드 이동 가능하게 배치되는 제2플레이트(632)로 구성될 수 있다. 제1플레이트(631)에는 지지체(61)의 개구부(611)와 연통되는 개구(633)이 형성되고, 제2플레이트(632)에는 지지체(61)의 개구부(611) 및 제2플레이트(631)의 개구(633)와 연통되는 개구(634)가 형성되며, 제2플레이트(632)의 개구(634)에는 투과상태변환부재(62)가 설치된다. 또한, 제1플레이트(631)가 지지체(61) 상에서 슬라이드 이동될 수 있도록, 제1플레이트(631)와 지지체(61) 사이에는 제1가이드(635)가 설치될 수 있고, 제2플레이트(632)가 제1플레이트(631) 상에서 슬라이드 이동될 수 있도록, 제1플레이트(631)와 제2플레이트(632) 사이에는 제1가이드(636)가 설치될 수 있다. 제1플레이트(631)와 제2플레이트(632)의 슬라이드 이동에 의하여 투과상태변환부재(62)의 노즐(53) 및 레이저변위센서(54)에 대향하는 위치를 적절하게 조절할 수 있는 효과가 있다. 제1플레이트(631)와 제2플레이트(632)의 슬라이드 이동은 자동 또는 수동에 의하여 수행될 수 있다. 한편, 본 발명은 상기한 바와 같은 구성에 한정되지 아니하며, 플레이트(63)를 구비하지 않고, 투과상태변환부재(62)가 지지체(61)의 개구부(611)에 직접 설치되는 구성이 적용될 수 있다.
촬상장치(64)는, 지지체(61)의 개구부(611)에 인접되게 설치되는 반사판(641)과, 반사판(641)에서 반사된 화상을 촬상하는 카메라(642)와, 지지체(61)의 개구부(611) 및 카메라(642)에 인접되게 설치되어 발광하는 조명기(643)와, 지지체(61)에 고정되어 반사판(641), 카메라(642) 및 조명기(643)를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이동시키는 촬상위치조절기(644) 를 포함하여 구성될 수 있다.
반사판(641)은 투과상태변환부재(62)를 통하여 입사되는 노즐(53)의 토출구(531)의 형상 및 투과상태변환부재(62)에 결상되는 레이저의 결상점(545)을 카메라(642)를 향하여 반사시키는 역할을 하며, 카메라(642)는 이와 같은 노즐(53)의 토출구(531)의 형상 및 레이저의 결상점(545)을 촬상하는 역할을 수행한다. 본 발명에서는 상대위치측정장치(60)의 실시예로 촬상장치(64)가 반사판(641) 및 카메라(642)가 구비되는 구성에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이와 같은 구성에 한정되지 아니하며, 반사판(641)이 구비되지 않고, 카메라(642)가 지지체(61)의 개구부(611)에 인접된 부위에 직접 설치되어 노즐(53)의 토출구(531)의 형상 및 레이저의 결상점(545)을 촬상하는 구성이 적용될 수 있다.
조명기(643)는 카메라(642)의 동작 시 주위의 조명을 조절하는 역할을 수행한다.
촬상위치조절기(644)는, 반사판(641), 카메라(642) 및 조명기(643)를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이동시켜, 노즐(53)의 토출구(531)의 형상 및 레이저의 결상점(545)의 위치에 맞도록 반사판(641), 카메라(642) 및 조명기(643)의 위치를 조절하는 역할을 수행한다. 이와 같은 구성에 의하여, 본 발명은 노즐(53)의 토출구(531)의 형상 및 레이저의 결상점(545)을 정확한 위치에서 촬상할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치를 이용한 상대위치측정방법에 대하여 설명한다.
전술한 바와 같이, 투과상태변환부재(62)는, 전원의 인가 또는 차단에 의하여 노즐(53)의 토출구(531)의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태 및 노즐(53)의 토출구(531)의 형상은 투과되지 않고 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변화되며, 전원이 차단된 상태에서도 소정의 압력으로의 가압 또는 가압해제에 의하여 노즐(53)의 토출구(531)의 형상이 투과될 수 있는 제1상태 및 노즐(53)의 토출구(531)의 형상은 투과되지 않고 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변환된다. 이와 같이, 투과상태변환부재(62)가 제1상태 및 제2상태로 되도록 하기 위해서는 전원의 인가 또는 차단 및 가압 또는 가압해제의 두 가지의 방법을 적용할 수 있다. 따라서, 투과상태변환부재(62)에 전원을 인가 또는 차단하면서 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)을 촬상하는 방법(도 13 참조)과 투과상태변환부재(62)를 가압하거나 가압해제 하면서 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)을 촬상하는 방법(도 14 참조)을 나누어 설명한다.
전술한 첫 번째 방법으로, 도 13을 참조하여, 투과상태변환부재(62)에 전원을 인가 또는 차단하면서 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)을 촬상하는 방법을 설명한다.
먼저, 제어부(70)는 헤드유닛(50)와 상대위치측정장치(60) 중 적어도 하나를 이동시켜 노즐(53) 및 레이저변위센서(54)가 투과상태변환부재(62)와 인접되도록 위치시킨다. 헤드유닛(50)의 이동을 위하여 지지대이동장치(41) 및 헤드이동장치(51)가 작동될 수 있으며, 상대위치측정장치(60)가 스테이지(20) 또는 X축이동장치(21)에 설치된 경우에는 상대위치측정장치(60)의 이동을 위하여 X축이동장치(21) 또는 Y축이동장치(22)가 작동될 수 있다. 그리고, 도 10에 도시된 바와 같이, 헤드유닛(50)과 상대위치측정장치(60)가 서로 인접되게 위치된 경우에는, 헤드유닛(50)의 Z축구동부(56)가 동작하여 헤드유닛(50)의 노즐(53)과 레이저변위센서(54)를 투과상태변환부재(62)과 소정의 간격이 유지되도록 이동시킨다(S110). 이 때, 노즐(53)과 레이저변위센서(54)를 투과상태변환부재(62)에 인접되도록 위치시키는 경우, 노즐(53)의 토출구(531)와 투과상태변환부재(62)의 사이의 간격은 실제의 공정에 있어서의 노즐(53)과 기판(S) 사이의 간격과 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.
그리고, 전원인가장치(75)를 작동하여 투과상태변환부재(62)로 전원을 인가한다. 투과상태변환부재(62)는 전원의 인가에 따라 노즐(53)의 토출구(531)의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태로 변하게 되어 노즐(53)을 투과상태변환부재(62)를 통하여 촬상할 수 있는 상태가 된다. 이때, 카메라(642)로 노즐(53)을 촬상한다(S120).
그리고, 전원인가장치(75)를 작동하여 투과상태변환부재(62)로 인가되는 전원을 차단한다. 투과상태변환부재(62)는 전원의 차단에 따라 노즐(53)의 토출구(531)의 형상은 적절히 투과되지 않고 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변하게 된다. 이때, 레이저변위센서(54)를 동작하면, 발광부(541)로부터 레이저가 발광되며, 발광된 레이저는 투과상태변환부재(62)에 결상된다. 이때, 카메라(642)로 레이저의 결상점(545)를 촬상한다(S130).
여기에서, 투과상태변환부재(62)로 전원을 인가하여 투과상태변환부재(62)를 제1상태로 만들고 노즐(53)을 촬상하는 단계(S120)와, 투과상태변환부재(62)로의 전원을 차단하여 투과상태변환부재(62)를 제2상태로 만들고 레이저의 결상점(545)를 촬상하는 단계(S130)는 그 순서가 서로 바뀔 수 있다.
상기한 바와 같이, 노즐(53)의 촬상 및 레이저의 결상점(545)의 촬상이 완료되면, 도 12에 도시된 바와 같이, 제어부(70)는 노즐(53)의 촬상된 이미지데이터로부터 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)의 상대위치를 측정하게 된다(S140). 이와 같이 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)의 위치측정이 완료되면, 측정된 위치값이 미리 설정된 위치값의 허용범위에 만족하는지를 판단하고 만족하지 아니한 경우에는 노즐(53) 또는 레이저변위센서(54)의 설치위치를 변경하는 단계가 수행될 수 있다. 여기에서, 헤드유닛(50)에는 노즐(53) 또는 레이저변위센서(54)에 연결되어 노즐(53)과 레이저변위센서(54)의 X축방향, Y축방향 및 Z축방향 중 적어도 하나의 방향으로의 상대위치를 조절할 수 있는 구성이 적용될 수 있는 바, 제어부(70)의 제어에 의하여 노즐(53)의 토출구(531)의 설치위치 또는 레이저변위센서(54)의 설치위치가 자동으로 변경될 수 있다.
이하, 전술한 두 번째 방법으로, 도 14를 참조하여, 투과상태변환부재(62)를 가압하거나 가압해제 하면서 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)을 촬상하는 방법을 설명한다. 즉, 전원이 차단된 상태에서도 소정의 압력으로 가압되면 액정의 배열이 변화되어 물체의 형상을 포함한 빛이 투과될 수 있는 제1상태가 되며, 그에 대한 압력이 해제되는 경우에는 빛이 반사되면서 결상점이 형성되는 제2상태로 변환되는 PDLC소자(623)의 특성을 이용한 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저 변위센서(54)의 결상점(545)의 상대위치를 측정하는 방법이 제시된다.
먼저, 전술한 바와 같이, 먼저, 제어부(70)는 헤드유닛(50)와 상대위치측정장치(60) 중 적어도 하나를 이동시켜 노즐(53) 및 레이저변위센서(54)가 투과상태변환부재(62)와 인접되도록 위치시킨다. 그리고, 헤드유닛(50)과 상대위치측정장치(60)가 서로 인접되게 위치된 경우에는, 헤드유닛(50)의 Z축구동부(56)가 동작하여 헤드유닛(50)의 노즐(53)과 레이저변위센서(54)를 투과상태변환부재(62)과 소정의 간격이 유지되도록 이동시킨다(S210). 여기에서, 노즐(53)의 위치는 노즐(53)이 투과상태변환부재(62)에 접촉되되 투과상태변환부재(62)를 가압하지 않을 정도로 설정되는 것이 바람직하다.
그리고, 레이저변위센서(54)를 동작시키면, 발광부(541)로부터 레이저가 발광되며, 발광된 레이저는 투과상태변환부재(62)에 결상된다. 이때, 카메라(642)로 레이저의 결상점(545)를 촬상한다(S220).
그리고, 헤드유닛(50)의 Z축구동부(56)를 동작하여 노즐(53)을 투과상태변환부재(62)로 이동시켜, 투과상태변환부재(62)를 가압한다. 투과상태변환부재(62)는 노즐(53)의 가압에 의하여 노즐(53)의 토출구(531)의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태로 변하게 되어 노즐(53)을 투과상태변환부재(62)를 통하여 촬상할 수 있는 상태가 된다. 이때, 카메라(642)로 노즐(53)을 촬상한다(S230).
여기에서, 투과상태변환부재(62)를 가압하지 않은 상태에서, 즉, 노즐(53)의 토출구(531)의 형상은 투과되지 않고 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태에서 레이저의 결상점(545)를 촬상하는 단계(S220)와, 투과상태변환부재(62)를 가압하여 투과상태변환부재(62)를 제1상태로 만들고 노즐(53)을 촬상하는 단계(S230)는 그 순서가 서로 바뀔 수 있다.
상기한 바와 같이, 노즐(53)의 촬상 및 레이저의 결상점(545)의 촬상이 완료되면, 도 12에 도시된 바와 같이, 노즐(53)의 촬상된 이미지데이터로부터 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)의 상대위치를 측정하게 된다(S240). 이와 같이 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)의 상대위치 측정이 완료되면, 측정된 위치가 미리 설정된 범위에 만족하는지를 판단하고 만족하지 아니한 경우에는 노즐(53) 또는 레이저변위센서(54)의 설치위치를 변경하는 단계가 수행될 수 있다. 여기에서, 헤드유닛(50)에는 노즐(53) 또는 레이저변위센서(54)에 연결되어 노즐(53)과 레이저변위센서(54)의 X축방향, Y축방향 및 Z축방향 중 적어도 하나의 방향으로의 상대위치를 조절할 수 있는 구성이 적용될 수 있는 바, 제어부(70)의 제어에 의하여 노즐(53)의 토출구(531)의 설치위치 또는 레이저변위센서(54)의 설치위치가 자동으로 변경될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 헤드유닛의 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저변위센서(54)의 결상점(545)의 상대위치측정장치(60)는, 투과상태변환부재(62)를 제1상태 및 제2상태로 만들고 카메라(642)를 이용하여 노즐(53) 및 레이저의 결상점(545)을 촬상하는 방법으로 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저변위센서(54)의 결상점(545)의 상대위치를 측정할 수 있으므로, 노즐(53)과 레이저의 결상점(545)을 명확하게 구분하여 촬상할 수 있으므로, 위치측정의 정확도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상대위치측정장치(60)는, 페이스트 디스펜서에 탈착이 가능하게 설치될 수 있으므로, 페이스트 디스펜서가 동작하는 도중, 페이스트 디스펜서로부터 기판(S)이 반출된 후, 페이스트 디스펜서를 장시간 동안 사용한 후, 노즐이 교체되거나 시린지가 교체된 후 또는 일정 작업 주기 등, 요구하는 시기에 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저변위센서(54)의 결상점(545)의 상대위치를 측정하여 노즐(53) 또는 레이저변위센서(54)가 설계조건에 맞는 위치에 설치되었는지를 판단할 수 있으므로, 페이스트 디스펜서의 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 도 15 내지 도 17을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치에 대하여 설명한다. 전술한 실시예에서 설명한 것과 동일한 부분에 대하여는 동일한 도면부호를 부여하고 설명은 생략한다.
도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치는, 페이스트가 토출되는 노즐(53)과 레이저변위센서(54)가 구비되는 헤드유닛(50)이 장착되는 헤드유닛장착장치(80)와, 노즐(53)과 레이저변위센서(54)의 대향측에 위치되는 카메라(90)와, 노즐(53) 및 레이저변위센서(54)와 카메라(90)의 사이에 배치되는 투과상태변환부재(100)와, 노즐(53)과 레이저변위센서(54)를 투과상태변환부재(100)를 향하여 이동시키는 구동장치(83)와, 레이저변위센서(54), 카메라(90) 및 구동장치(83)를 제어하는 제어부(700)를 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 전술한 일실시 예와 같이, 투과상태변환부재(100)로 전원을 인가하거나 차단하는 전원인가장치(75)가 더 구비될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상대위치측정장치는, 페이스트 디스펜서에 장착되는 헤드유닛(50)을 헤드유닛장착장치(80)에 고정시킨 후, 헤드유닛(50)의 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저변위센서(54)의 결상점(545)의 상대위치를 측정하는 장치이다. 여기에서, 헤드유닛(50)은 전술한 일실시예에서 설명한 헤드유닛(50)과 동일한 구성을 가진다.
헤드유닛장착장치(80)는 투과상태변환부재(100)가 안착되는 스테이지부(81)와, 스테이지부(81)에 고정되어 상측방향으로 수직 연장되며 헤드유닛(50)이 장착되는 프레임부(82)로 구성될 수 있다. 스테이지부(81)의 상측에는 헤드유닛(50)이 위치되며, 스테이지부(81)의 하측에는 카메라(90)가 위치될 수 있다. 스테이지부(81)의 투과상태변환부재(100)가 안착되는 부분에는 카메라(90)가 투과상태변환부재(100)에 결상되는 레이저의 결상점(545) 및 노즐(53)을 촬상할 수 있도록 관통홀(811)이 형성된다.
카메라(90)는 스테이지부(81)의 하측에 마련된 지지플레이트(91)에 브래킷(92)에 의하여 상하방향으로 위치조절이 가능하게 고정될 수 있다.
투과상태변환부재(100)은, 도 8 또는 도 9에 도시된 바와 같이, 일실시예에서 설명한 구성과 동일한 구성으로 이루어질 수 있다. 다만, 투과상태변환부재(100)는 일실시예에서 제시한 바와 같이 PDLC소자를 포함하는 구성에 한정되지 아니하며, 투과상태변환부재(100)로 복수의 레이어로 구성되어 조건에 따라 광의 굴절각도를 변경하는 것에 의하여 상기한 바와 같은 제1상태 및 제2상태로의 변환을 가능하게 할 수 있는 구성 등, 다양한 구성이 적용될 수 있다.
구동장치(83)는 헤드유닛장착장치(80)의 프레임부(82)에 설치되어 헤드유닛(50)을 상하측방향(Z축방향)으로 이동시키는 역할을 수행한다. 구동장치(83)의 동작에 의한 헤드유닛(50)의 상하측방향으로의 이동에 따라 노즐(53)과 투과상태변환부재(100) 사이의 간격이 조절된다. 다만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 아니하며, 노즐(53)과 투과상태변환부재(100) 사이의 간격은 헤드유닛(50)에 장착되어 노즐(53) 및 레이저변위센서(54)를 Z축방향으로 이동시키는 Z축구동부(56)의 동작에 의하여 조절될 수 있다.
이하, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치를 이용한 상대위치측정방법에 대하여 설명한다. 여기에서, 일실시예에서 설명한 도 13 및 도 14가 참조될 수 있다.
전술한 일실시예와 마찬가지로, 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치를 측정하는 데에 있어, 투과상태변환부재(100)에 전원을 인가 또는 차단하면서 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)을 촬상하는 방법(도 13 참조)과 투과상태변환부재(100)를 가압하거나 가압해제 하면서 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)을 촬상하는 방법(도 14 참조)이 적용될 수 있다.
전술한 첫 번째 방법으로, 도 13을 참조하여, 투과상태변환부재(100)에 전원을 인가 또는 차단하면서 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)을 촬상 하는 방법을 설명한다.
먼저, 페이스트 디스펜서에 장착되는 헤드유닛(50)을 노즐(53) 및 레이저변위센서(54)가 투과상태변환부재(100)와 인접되도록 헤드유닛장착장치(80)의 프레임부(82)에 고정시킨다. 또한, 헤드유닛(50)를 헤드유닛장착장치(80)의 프레임부(82)에 고정시킨 후 구동장치(83)를 작동하여 노즐(53) 및 레이저변위센서(54)를 투과상태변환부재(100)와 인접되도록 위치시킬 수 있다(S110).
여기에서, 노즐(53)과 레이저변위센서(54)를 투과상태변환부재(100)에 인접되도록 위치시키는 경우, 노즐(53)의 토출구(531)와 투과상태변환부재(100)의 사이의 간격은 실제의 공정에 있어서의 노즐(53)과 기판(S)과의 사이의 간격과 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.
그리고, 전원인가장치(75)를 작동하여 투과상태변환부재(100)로 전원을 인가한다. 투과상태변환부재(100)는 전원의 인가에 따라 노즐(53)의 토출구(531)의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태로 변하게 되어 노즐(53)을 투과상태변환부재(100)를 통하여 촬상할 수 있는 상태가 된다. 이때, 카메라(90)로 노즐(53)을 촬상한다(S120).
그리고, 전원인가장치(75)를 작동하여 투과상태변환부재(100)로 인가되는 전원을 차단한다. 투과상태변환부재(100)는 전원의 차단에 따라 노즐(53)의 토출구(531)의 형상은 적절히 투과되지 않고 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변하게 된다. 이때, 레이저변위센서(54)를 동작하면, 발광부(54)로부터 레이저가 발광되며, 발광된 레이저는 투과상태변환부재(100)에 결상된다. 이때, 카메라(90) 로 레이저의 결상점(545)를 촬상한다(S130).
여기에서, 투과상태변환부재(100)로 전원을 인가하여 투과상태변환부재(100)를 제1상태로 만들고 노즐(53)을 촬상하는 단계(S120)와, 투과상태변환부재(100)로의 전원을 차단하여 투과상태변환부재(100)를 제2상태로 만들고 레이저의 결상점(545)를 촬상하는 단계(S130)는 그 순서가 서로 바뀔 수 있다.
상기한 바와 같이, 노즐(53)의 촬상 및 레이저의 결상점(545)의 촬상이 완료되면, 제어부(700)는 노즐(53)의 촬상된 이미지데이터로부터 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)의 상대위치를 측정하게 된다(S140). 이와 같이 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)의 상대위치 측정이 완료되면, 측정된 위치값이 미리 설정된 위치값의 허용범위에 만족하는지를 판단하고 만족하지 아니한 경우에는 노즐(53) 또는 레이저변위센서(54)의 설치위치를 변경하는 단계가 수행될 수 있다.
이하, 전술한 두 번째 방법으로, 도 14를 참조하여, 투과상태변환부재(62)를 가압하거나 가압해제 하면서 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)을 촬상하는 방법을 설명한다.
먼저, 페이스트 디스펜서의 헤드유닛(50)을 노즐(53) 및 레이저변위센서(54)가 투과상태변환부재(100)와 인접되도록 헤드유닛장착장치(80)의 프레임부(82)에 고정시킨다. 또한, 헤드유닛(50)를 헤드유닛장착장치(80)의 프레임부(82)에 고정시킨 후 구동장치(83)를 작동하여 노즐(53) 및 레이저변위센서(54)를 투과상태변환부재(100)와 인접되도록 위치시킬 수 있다(S210).
여기에서, 노즐(53)의 위치는 노즐(53)이 투과상태변환부재(100)에 접촉되되 투과상태변환부재(100)를 가압하지 않을 정도로 설정되는 것이 바람직하다.
그리고, 레이저변위센서(54)를 동작시키면, 발광부(541)로부터 레이저가 발광되며, 발광된 레이저는 투과상태변환부재(100)에 결상된다. 이때, 카메라(90)로 레이저의 결상점(545)를 촬상한다(S220).
그리고, 구동장치(83) 또는 헤드유닛(50)의 Z축구동부(56)를 동작하여 노즐(53)을 투과상태변환부재(100)로 이동시켜, 투과상태변환부재(100)를 가압한다. 투과상태변환부재(100)는 노즐(53)의 가압에 의하여 노즐(53)의 토출구(531)의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태로 변하게 되어 노즐(53)을 투과상태변환부재(100)를 통하여 촬상할 수 있는 상태가 된다. 이때, 카메라(90)로 노즐(53)을 촬상한다(S230).
여기에서, 투과상태변환부재(100)를 가압하지 않은 상태에서, 즉, 노즐(53)의 토출구(531)의 형상은 투과되지 않고 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태에서 레이저의 결상점(545)를 촬상하는 단계(S220)와, 투과상태변환부재(100)를 가압하여 투과상태변환부재(100)를 제1상태로 만들고 노즐(53)을 촬상하는 단계(S230)는 그 순서가 서로 바뀔 수 있다.
상기한 바와 같이, 노즐(53)의 촬상 및 레이저의 결상점(545)의 촬상이 완료되면, 노즐(53)의 촬상된 이미지데이터로부터 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)의 상대위치를 측정하게 된다(S240). 이와 같이 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저의 결상점(545)의 위치측정이 완료되면, 측정된 위치가 미리 설정 된 범위에 만족하는지를 판단하고 만족하지 아니한 경우에는 노즐(53) 또는 레이저변위센서(54)의 설치위치를 변경하는 단계가 수행될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치 및 방법은 페이스트 디스펜서에 장착되는 헤드유닛(50)을 장착시킨 상태에서, 노즐(53)의 위치와 레이저의 결상점(545)을 카메라(90)로 촬상하는 방법을 통하여 노즐(53)의 토출구(531)와 레이저변위센서(54)의 결상점(545)의 상대위치를 명확하게 구분하여 측정할 수 있으므로, 위치측정시간을 줄일 수 있고, 위치측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 각 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 상대위치측정장치가 설치된 페이스트 디스펜서가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 페이스트 디스펜서의 헤드유닛이 도시된 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 상대위치측정장치의 설치위치의 다른 예가 도시된 페이스트 디스펜서의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 상대위치측정장치의 사시도이다.
도 6은 도 5의 상대위치측정장치의 평면도이다.
도 7은 도 5의 상대위치측정장치의 측면도이다.
도 8은 도 5의 상대위치측정장치의 투과상태변환부재의 일 예가 도시된 사시도이다.
도 9는 도 5의 상대위치측정장치의 투과상태변환부재의 다른 예가 도시된 단면도이다.
도 10은 도 5의 상대위치측정장치에 페이스트 디스펜서의 헤드유닛이 인접된 상태가 도시된 사시도이다.
도 11은 도 5의 상대위치측정장치의 제어블럭도이다.
도 12은 도 5의 상대위치측정장치의 촬상장치에 의하여 촬상된 레이저변위센서의 결상점과 노즐의 토출구의 위치를 도시한 도면이다.
도 13은 도 5의 상대위치측정장치를 이용한 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법의 일 예가 도시된 순서도이다.
도 14는 도 5의 상대위치측정장치를 이용한 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법의 다른 예가 도시된 순서도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치가 도시된 사시도이다.
도 16는 도 15의 상대위치측정장치의 정면도이다.
도 17은 도 15의 상대위치측정장치의 제어블럭도이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
50: 헤드유닛 53: 노즐
531: 토출구 54: 레이저변위센서
545: 결상점 62, 100: 투과상태변환부재
Claims (18)
- 노즐 및 레이저변위센서가 구비되는 헤드유닛에 대향하도록 배치되고, 상기 노즐의 토출구의 형상 및 상기 레이저변위센서의 레이저가 투과될 수 있는 제1상태 및 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변환되는 투과상태변환부재; 및상기 투과상태변환부재가 상기 헤드유닛에 대향하는 측의 반대측에 배치되어, 상기 노즐의 토출구의 형상 및 상기 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 촬상장치를 포함하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치.
- 제1항에 있어서,상기 투과상태변환부재는 PDLC소자(Polymer Dispersed Liquid Crystals)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치.
- 제2항에 있어서,상기 투과상태변환부재는, 한 쌍의 글라스층과, 상기 한 쌍의 글라스층의 사이에 개재되는 상기 PDLC소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치.
- 제2항에 있어서,상기 투과상태변환부재는, 글라스와, 상기 글라스에 접착필름을 통하여 부착되는 PDLC소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치.
- 제1항에 있어서,상기 노즐 및 상기 레이저변위센서에 대향하도록 개방되는 개구부를 가지며 상기 촬상장치가 고정되는 지지체; 및상기 지지체에 슬라이드 가능하게 고정되며, 상기 지지체의 개구부와 연통되고 상기 투과상태변환부재가 고정되는 개구가 형성되는 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치.
- 제1항에 있어서,상기 촬상장치는,상기 노즐의 토출구의 형상 및 상기 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 카메라;상기 카메라에 인접되게 설치되어 발광하는 조명기; 및상기 카메라 및 상기 조명기를 상하방향, 전후방향 및 좌우방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이동시키는 촬상위치조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치.
- 제1항에 있어서,상기 투과상태변환부재에 전원을 인가하는 전원인가장치를 더 포함하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 상대위치측정장치가 구비되는 페이스트 디스펜서.
- 헤드유닛의 노즐 및 레이저변위센서와 촬상장치의 사이에 배치되며, 상기 노즐의 토출구의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태 및 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변환되는 투과상태변환부재를 포함하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치를 이용한 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법에 있어서,상기 노즐과 상기 레이저변위센서를 상기 투과상태변환부재와 인접되도록 위치시키는 제1단계;상기 투과상태변환부재에 전원을 인가하거나 차단하면서 상기 노즐의 토출구를 촬상하고 상기 레이저변위센서로부터 발광되어 상기 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 제2단계; 및상기 노즐의 토출구의 위치와 상기 레이저변위센서의 결상점의 상대위치를 측정하는 제3단계를 포함하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법.
- 제9항에 있어서,상기 제2단계는,상기 투과상태변환부재에 전원을 인가하고 상기 노즐의 토출구를 촬상하는 단계; 및상기 투과상태변환부재로의 전원을 차단하고 상기 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법.
- 제9항에 있어서,상기 제2단계는,상기 투과상태변환부재로의 전원을 차단한 상태에서 상기 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 단계; 및상기 투과상태변환부재에 전원을 인가하고 상기 노즐의 토출구를 촬상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법.
- 헤드유닛의 노즐 및 레이저변위센서와 촬상장치의 사이에 배치되며, 상기 노 즐의 토출구의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태 및 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변환되는 투과상태변환부재를 포함하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치를 이용한 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법에 있어서,상기 노즐과 상기 레이저변위센서를 상기 투과상태변환부재와 인접되도록 위치시키는 제1단계;상기 투과상태변환부재를 가압하거나 가압을 해제하면서 상기 노즐의 토출구를 촬상하고 상기 레이저변위센서로부터 발광되어 상기 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 제2단계; 및상기 노즐의 토출구의 위치와 상기 레이저변위센서의 결상점의 상대위치를 측정하는 제3단계를 포함하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법.
- 제12항에 있어서,상기 제2단계는,상기 레이저변위센서로부터 발광되어 상기 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 단계; 및상기 노즐을 상기 투과상태변환부재로 이동시켜 상기 투과상태변환부재를 가압하고, 상기 노즐의 토출구를 촬상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법.
- 제12항에 있어서,상기 제2단계는,상기 노즐을 상기 투과상태변환부재로 이동시켜 상기 투과상태변환부재를 가압하고, 상기 노즐의 토출구를 촬상하는 단계; 및상기 노즐을 상기 투과상태변환부재로부터 이격되도록 이동시켜 상기 투과상태변환부재의 가압을 해제하고, 상기 레이저변위센서로부터 발광되어 상기 투과상태변환부재에 결상되는 레이저의 결상점을 촬상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정방법.
- 노즐과 레이저변위센서가 구비되는 헤드유닛이 장착되는 헤드유닛장착장치;상기 노즐과 상기 레이저변위센서의 대향측에 위치되는 카메라; 및상기 노즐 및 상기 레이저변위센서와 상기 카메라의 사이에 배치되며, 상기 노즐의 토출구의 형상 및 레이저가 투과될 수 있는 제1상태 및 레이저가 반사되면서 결상되는 제2상태로 변환되는 투과상태변환부재를 포함하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치.
- 제15항에 있어서,상기 투과상태변환부재는 PDLC소자(Polymer Dispersed Liquid Crystals)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치.
- 제15항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,상기 투과상태변환부재에 전원을 인가하는 전원인가장치를 더 포함하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치.
- 제15항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,상기 헤드유닛장착장치에는 상기 노즐이 상기 투과상태변환부재 쪽으로 이동되도록 상기 헤드유닛을 이동시키는 구동장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 헤드유닛의 노즐의 토출구와 레이저변위센서의 결상점의 상대위치측정장치.
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