KR20190109962A

KR20190109962A - 부품 실장용 노즐 어셈블리

Info

Publication number: KR20190109962A
Application number: KR1020180031705A
Authority: KR
Inventors: 반종억
Original assignee: 한화정밀기계 주식회사
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2019-09-27
Also published as: JP2019165208A; KR102104418B1; JP7278098B2

Abstract

본 발명은 노즐 어셈블리를 개시한다. 본 발명은, 베이스와, 상기 베이스에 삽입되고, 상하 방향으로 이동 가능한 스핀들과, 상기 베이스에 장착되어 상기 스핀들의 상하 방향을 안내하고, 상기 스핀들의 외주면에 배치되는 멈춤돌기를 구비한 서포터와, 상기 스핀들의 단부에 장착되고 상기 스핀들이 하강시에 상기 멈춤돌기에 지지되는 탄성편을 구비하는 스토퍼와, 상기 스토퍼와 상기 서포터를 연결하는 탄성부재를 포함한다.

Description

부품 실장용 노즐 어셈블리{Nozzle assembly for mounting parts}

본 발명은 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품 실장용 노즐 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 노즐 어셈블리는 부품 실장 장치에 배치되어 부품을 픽업하여 기판에 실장시킬 수 있다. 이러한 경우 노즐 어셈블리는 부품을 픽업하는 과정, 부품을 기판에 실장시키는 과정 등에서 외부의 오염원에 노출될 수 있다. 또한, 상기와 같은 과정에서 스핀들 축이 외력에 의하여 변형되거나 손상되는 일이 발생할 수 있다.

상기와 같은 노즐 어셈블리의 정밀한 작업을 위하여 노즐 어셈블리를 부품 실장 장치에서 노즐 어셈블리를 분리하여 청소를 수행하거나 스핀들 축을 교체할 수 있다. 이러한 경우 노즐 어셈블리 전체를 분해하여야 한다. 이러한 경우 노즐 어셈블리를 분리하기 위하여 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 각 구성요소를 정확하게 조립하지 못함으로써 노즐 어셈블리의 정밀도를 훼손할 수 있다.

상기와 같은 노즐 어셈블리와 관한 기술은 대한민국공개특허 제2001-0085661호(발명의 명칭: 전자부품반송장치 및 전자부품반송방법)에 관한 기술이 개시되어 있습니다.

대한민국공개특허 제2001-0085661호

본 발명의 실시예들은 부품 실장용 노즐 어셈블리를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면은, 베이스와, 상기 베이스에 삽입되고, 상하 방향으로 이동 가능한 스핀들과, 상기 베이스에 장착되어 상기 스핀들의 상하 방향을 안내하고, 상기 스핀들의 외주면에 배치되는 멈춤돌기를 구비한 서포터와, 상기 스핀들의 단부에 장착되고 상기 스핀들이 하강시에 상기 멈춤돌기에 지지되는 탄성편을 구비하는 스토퍼와, 상기 스토퍼와 상기 서포터를 연결하는 탄성부재를 포함하는 노즐 어셈블리를 제공할 수 있다.

또한, 상기 스핀들은, 노즐헤드와, 상기 노즐헤드가 승가하강 가능하도록 결합하는 노즐홀더와, 상기 노즐홀더에 연결되며, 상기 서포터가 장착되는 제1 바디부와, 상기 제1 바디부와 연결되며, 상기 스토퍼가 장착되는 제2 바디부와, 상기 제2 바디부와 연결되며, 상기 서포터의 일단이 안착되는 제3 바디부와, 상기 제3 바디부와 연결되며, 상기 스토퍼의 단부에 걸리는 돌출부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 바디부의 지름, 상기 제2 바디부의 지름 및 상기 제3 바디부의 지름은 서로 상이할 수 있다.

또한, 상기 스토퍼는, 상기 스핀들이 장착되는 코어부와, 상기 코어부를 감싸도록 배치되며, 적어도 하나 이상의 분리홈이 형성된 외피부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 외피부의 외면을 감싸도록 배치된 탄성링을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 스핀들을 간단한 구조로 결합하거나 분리하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 실시예들은 스핀들에 부착되는 이물질을 효과적으로 제거하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 어셈블리를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스토퍼를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 분리하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 분리하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 분리하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 분리하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 설치하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 설치하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 설치하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 설치하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 11은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 설치하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 스토퍼를 보여주는 사시도이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 어셈블리를 보여주는 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 스토퍼를 보여주는 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 노즐 어셈블리(100)는 베이스(110), 스핀들(120), 서포터(130), 스토퍼(140), 탄성부재(150), 회전구동부(160) 및 선형구동부(170)를 포함할 수 있다.

베이스(110)는 스핀들(120)이 삽입될 수 있다. 이때, 베이스(110)는 외부 장치와 연결될 수 있으며, 베이스(110)에 연결되는 외부 장치는 노즐 어셈블리(100)를 적어도 하나 이상의 방향으로 선형 운동시킬 수 있다. 다른 실시예로써 외부 장치는 노즐 어셈블리(100)를 회전 운동시킬 수 있다. 이러한 경우 노즐 어셈블리(100)는 하나의 베이스(110)에 복수개의 스핀들(120)이 삽입되는 형태일 수 있다. 또한, 베이스(110)는 환형의 고리 형태로 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 베이스(110)는 환형의 고리 형태로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

상기와 같은 베이스(110)는 외부 장치에 고정되는 제1 베이스(111)와 제1 베이스(111)와 상대 운동 가능하도록 제1 베이스(111)와 결합하는 제2 베이스(112)를 포함할 수 있다. 이러한 경우 제1 베이스(111)와 제2 베이스(112) 사이에는 베어링이 배치될 수 있다. 또한, 제1 베이스(111)는 환형의 고리 형태로 일체로 형성될 수 있으며, 제2 베이스(112)는 하나의 스핀들(120) 외면을 감싸도록 링 형태로 형성될 수 있다.

스핀들(120)은 베이스(110)에 회전 가능하도록 결합할 수 있으며, 선형 운동 가능하도록 삽입될 수 있다. 스핀들(120)은 노즐헤드(121), 노즐홀더(122), 제1 바디부(124), 제2 바디부(125), 제3 바디부(126) 및 돌출부(127)를 포함할 수 있다.

노즐헤드(121)는 부품(P)을 흡착하거나 부착시킬 수 있다. 이때, 노즐헤드(121)는 진공 방식으로 부품(P)을 흡착하거나 점착척 등과 같이 물리적으로 부품을 부착시키는 것도 가능하다. 이러한 경우 부품(P)은 칩, 반도체 등과 같은 전자부품을 포함할 수 있다.

노즐홀더(122)는 스핀들(120)과 결합하며, 노즐헤드(121)를 선형 가능하도록 지지할 수 있다. 이때, 노즐홀더(122)와 노즐헤드(121) 사이에는 스프링 등과 같은 탄성부(123)가 부채되어 노즐헤드(121)의 선형 운동시 노즐헤드(121)를 원 상태로 복귀시킬 수 있다.

제1 바디부(124)는 노즐홀더(122)가 결합할 수 있으며, 베이스(110)에 결합할 수 있다. 이때, 제1 바디부(124)는 원기둥 형태로 형성될 수 있으며, 제1 바디부(124)는 제1 지름(D1)을 가질 수 있다.

제2 바디부(125)는 제1 바디부(124)로부터 연장될 수 있다. 이때, 제2 바디부(125)는 제1 지름(D1)과 상이한 제2 지름(D2)을 갖는 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우 제1 바디부(124)와 제2 바디부(125)는 서로 단차지게 형성될 수 있다. 특히 제1 지름(D1)은 제2 지름(D2)보다 작게 형성될 수 있으며, 제1 바디부(124)와 제2 바디부(125)가 연결되는 영역의 지름은 제1 바디부(124)로부터 제2 바디부(125)로 갈수록 작아지게 형성될 수 있다. 이러한 경우 제2 바디부(125)와 연결되는 제1 바디부(124) 영역은 라운드 지게 형성될 수 있다.

제3 바디부(126)는 제2 바디부(125)로부터 연장될 수 있다. 이때, 제3 바디부(126)는 제1 지름(D1) 및 제2 지름(D2)과 상이한 제3 지름(D3)을 갖는 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우 제3 지름(D3)은 제1 지름(D1)보다 작을 수 있으며, 제2 지름(D2)보다 작을 수 있다. 상기와 같은 경우 제1 바디부(124) 내지 제3 바디부(126)는 단차지게 형성되며, 지름이 점점 작아지도록 형성될 수 있다.

돌출부(127)는 제3 바디부(126)로부터 연장되며, 제3 지름(D3)과 상이한 제4 지름(D4)을 갖을 수 있다. 이러한 경우 제4 지름(D4)은 제3 지름(D3)보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 제4 지름(D4)은 제2 지름(D2)과 동일할 수 있다. 이때, 돌출부(127)의 끝단은 라운드지게 형성될 수 있다. 또한, 제3 바디부(126)와 연결된 돌출부(127) 부분은 제3 바디부(126)와 단차지게 형성될 수 있다.

서포터(130)는 제2 베이스(112)에 장착될 수 있다. 이때, 서포터(130)는 서포터바디부(131), 서포터돌기(132) 및 멈춤돌기(133)를 포함할 수 있다. 서포터바디부(131)는 원 기둥 형태로 형성될 수 있으며, 중앙 부분에 관통홀이 형성되어 제1 바디부(124)가 삽입될 수 있다. 서포터돌기(132)는 서포터바디부(131)의 외면으로부터 돌출될 수 있다. 이때, 서포터돌기(132)는 탄성부재(150)를 지지할 수 있다. 멈춤돌기(133)는 서포터바디부(131)로부터 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 멈춤돌기(133)는 스토퍼(140)의 탄성편(142a,142b)이 삽입되도록 삽입홈(134,또는 삽입홀)을 구비할 수 있다. 또한, 탄성편(142a,142b)이 삽입홈(134)에 삽입되거나 인출될 때 탄성편(142a,142b)의 운동을 방해하지 않도록 멈춤돌기(133)의 외면은 라운드지게 형성될 수 있다. 상기와 같은 멈춤돌기(133)는 적어도 한 개 이상 구비될 수 있다. 일 실시예로써 멈춤돌기(133)가 하나 구비되는 경우 멈춤돌기(133)는 원형의 고리 형태로 형성되고, 멈춤돌기(133)의 외면에 삽입홈(134)이 복수개 배치될 수 있다. 다른 실시예로써 멈춤돌기(133)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 멈춤돌기(133) 사이에 삽입홈(134)이 형성되는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 멈춤돌기(133)가 하나 구비되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

스토퍼(140)는 스핀들(120)의 단부에 장착될 수 있다. 특히 스토퍼(140)는 제2 바디부(125) 및 제3 바디부(126)에 결합할 수 있다. 이때, 스토퍼(140)는 스핀들(120)의 운동에 따라 서포터(130)와 결합하거나 서포터(130)로부터 분리될 수 있다.

스토퍼(140)는 코어부(141) 및 외피부(142)를 포함할 수 있다. 이때, 코어부(141)는 스핀들(120)에 결합할 수 있으며, 외피부(142)는 외피부(142)의 적어도 일부분을 서로 분리시키는 분리홈(142a-1,142b-1)으로 분리된 탄성편(142a,142b)을 포함할 수 있다. 구체적으로 외피부(142)는 제1 분리홈(142a-1)으로 분리되는 제1 탄성편(142a)과 제2 분리홈(142b-1)으로 분리되는 제2 탄성편(142b)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 탄성편(142a)과 제2 탄성편(142b)은 코어부(141)에 연결될 수 있다. 상기와 같은 제1 탄성편(142a)과 제2 탄성편(142b)은 각각 서로 대향하도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 제1 탄성편(142a)은 멈춤돌기(133)와 선택적으로 결합할 수 있다.

상기와 같은 제1 탄성편(142a)은 복수개 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 제1 탄성편(142a) 사이는 제1 분리홈(142a-1)이 배치되어 인접하는 제1 탄성편(142a)을 서로 구분할 수 있다. 제1 탄성편(142a)은 끝단에 배치되는 제1 걸림돌기(143)를 포함할 수 있다. 제1 걸림돌기(143)는 스토퍼(140) 내부로 돌출될 수 있다. 또한, 제1 걸림돌기(143)는 스핀들(120)의 운동에 따라 삽입홈(134) 내부로 삽입되거나 인출될 수 있다. 이러한 경우 제1 걸림돌기(143)의 외면은 제1 걸림돌기(143)의 일부분을 중심으로 경사지게 형성될 수 있다. 특히 경사진 제1 걸림돌기(143)의 외면은 스핀들(120)의 길이 방향(예를 들면, 도 1의 Z축 방향)에 대해서 예각을 갖을 수 있다. 특히 경사진 제1 걸림돌기(143)의 외면은 제1 걸림돌기(143)의 중앙을 기준으로 서로 대칭되도록 형성될 수 있다. 따라서 제1 걸림돌기(143)는 멈춤돌기(133)와 결합하거나 멈춤돌기(133)와 분리 시 너무 많은 힘이 소요됨으로써 제1 걸림돌기(143) 및 멈춤돌기(133) 중 적어도 하나가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

제2 탄성편(142b)은 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제2 탄성편(142b)은 제2 분리홈(142b-1)을 중심으로 서로 구분될 수 있다. 이러한 경우 제2 분리홈(142b-1)은 제1 분리홈(142a-1)과 서로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 분리홈(142a-1)과 제2 분리홈(142b-1)은 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다. 제2 탄성편(142b)은 제3 바디부(126)에 안착하는 제2 걸림돌기(144)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 걸림돌기(144)의 외면 일부는 제2 걸림돌기(144)의 일부분을 중심으로 경사지게 형성될 수 있다. 구체적으로 제2 걸림돌기(144)의 외면 중 돌출부(127)와 가까운 제2 걸림돌기(144)의 외면은 경사지게 형성되며, 제2 걸림돌기(144)의 외면 중 스토퍼(140)의 내면에 배치되는 제2 걸림돌기(144)의 외면은 스핀들(120)의 길이 방향에 대해서 수직하게 형성될 수 있다. 이러한 경우 제2 걸림돌기(144)는 스핀들(120)의 승강 시 제2 바디부(125)가 걸림으로써 제2 바디부(125)가 스토퍼(140) 외부로 인출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제2 걸림돌기(144)는 돌출부(127)를 스토퍼(140) 내부로 인입시키는 경우 돌출부(127)가 제2 걸림돌기(144)의 외면에 걸려 돌출부(127)가 제2 걸림돌기(144)에 과도한 힘이 가하는 것을 방지할 수 있다.

탄성부재(150)는 서포터(130)와 스토퍼(140) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 탄성부재(150)는 스토퍼(140)의 위치에 따라 탄성에너지를 저장한 후 스토퍼(140)의 운동 시 스토퍼(140)에 복원력을 제공할 수 있다. 이러한 탄성부재(150)는 코일스프링, 실리콘 바(bar), 고무 바 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 탄성부재(150)가 코일스프링인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

회전구동부(160)는 스핀들(120)과 연결되어 스핀들(120)을 자전시킬 수 있다. 이때, 회전구동부(160)는 스핀들(120)과 직결되는 것도 가능하지만, 제2 베이스(112)와 직결되어 스핀들(120)을 회전시키는 것도 가능하다. 이러한 회전구동부(160)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예로써 회전구동부(160)는 모터와, 모터와 연결되는 제1 기어 및 제2 베이스(112)와 연결되며, 상기 제1 기어와 연결되는 제2 기어를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 회전구동부(160)는 모터(미도시)와, 상기 모터와 연결되는 구동풀리(미도시), 상기 구동풀리와 연결되는 벨트(161) 및 제2 베이스(112)에 배치되며, 벨트(161)가 외면을 감싸는 풀리(162)를 포함할 수 있다. 이때, 회전구동부(160)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 스핀들(120)과 직간접적으로 연결되어 스핀들(120)을 자전 운동시키는 모든 구조 및 장치를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 회전구동부(160)는 상기 모터, 상기 구동풀리, 벨트(161) 및 풀리(162)를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

선형구동부(170)는 선택적으로 스핀들(120)과 접촉하여 스핀들(120)을 선형 운동시킬 수 있다. 일 실시예로써 선형구동부(170)는 샤프트의 길이를 가변시키는 실린더를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 선형구동부(170)는 스핀들(120)과 선택적으로 접촉하는 운동블럭(미도시), 상기 운동블럭과 연결되며, 상기 운동블럭을 선형운동시키는 리니어모터를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로써 선형구동부(170)는 스핀들(120)과 선택적으로 접촉하는 운동블럭(미도시), 상기 운동블럭이 연결되며, 상기 운동블럭을 선형 운동시키는 랙기어, 랙기어와 연결되어 랙기어를 선형 운동시키는 모터를 포함할 수 있다. 이때, 선형구동부(170)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 스핀들(120)과 선택적으로 접촉하여 스핀들(120)을 선형 운동시키는 모든 장치 및 모든 구조를 포함할 수 있다.

한편, 이하에서는 노즐 어셈블리(100)에서 스핀들(120)을 분리하는 방법과 스핀들(120)을 조립하는 방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 분리하는 방법을 보여주는 단면도이다. 도 4는 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 분리하는 방법을 보여주는 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 스핀들(120)을 분리하는 경우 일 실시예로써 선형구동부(미도시)가 작동하여 스핀들(120)을 하강시킬 수 있다. 다른 실시예로써 사용자가 스핀들(120)을 파지하여 스핀들(120)을 하강시킬 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 선형구동부가 스핀들(120)을 하강시키는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

상기 선형구동부가 작동하여 스핀들(120)을 하강시키는 경우 돌출부(127)는 제2 걸림돌기(144)의 상면에 접촉하여 스토퍼(140)에 힘을 가할 수 있다. 이때, 스토퍼(140)는 제2 걸림돌기(144)로 인하여 스핀들(120)과 함께 하강할 수 있으며, 탄성부재(150)는 압축될 수 있다. 이러한 경우 스토퍼(140)와 서포터(130)는 서로 근접할 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 분리하는 방법을 보여주는 단면도이다. 도 6은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 분리하는 방법을 보여주는 단면도이다.

도 5 내지 도 6을 참고하면, 상기와 같이 돌출부(127)가 일정 거리 하강하는 경우 제1 걸림돌기(143)는 멈춤돌기(133)의 외면을 따라 삽입홈(134)에 진입할 수 있다. 이때, 제1 탄성편(142a)은 코어부(141)를 중심으로 스핀들(120)로부터 탄성부재(150) 방향으로 벌어질 수 있다. 이러한 경우 제1 탄성부(123)의 일부는 초기보다 일시적으로 스핀들(120)로부터 멀어질 수 있다. 또한, 제1 걸림돌기(143)가 삽입홈(134)에 안착하는 경우 제1 걸림돌기(143)의 자체 탄성력으로 인하여 제자리로 복귀할 수 있다.

상기와 같이 제1 걸림돌기(143)가 삽입홈(134)에 삽입되며, 스토퍼(140)는 서포터(130)에 고정될 수 있다. 이때, 상기 선형구동부가 지속적으로 힘을 가하면, 돌출부(127)는 제2 걸림돌기(144)의 경사진 외면에 힘을 가할 수 있다. 이러한 경우 돌출부(127)의 일부는 제2 걸림돌기(144)의 경사진 외면을 따라 이동하면서 복수개의 제2 걸림돌기(144)를 중심으로부터 외곽으로 밀어낼 수 있다. 특히 이러한 경우 도 6에 도시된 바와 같이 제2 걸림돌기(144)가 벌어질 수 있다. 이때, 서로 대향하는 제2 걸림돌기(144) 사이의 거리가 돌출부(127)의 제4 지름(D4) 이상인 경우 돌출부(127)는 스토퍼(140) 내부로 진입할 수 있다.

상기와 같이 돌출부(127)가 진입하면, 돌출부(127)는 스토퍼(140)와 서포터(130)의 내부를 통과하여 외부로 인출될 수 있다. 특히 이러한 경우 돌출부(127)의 제4 지름(D4)은 스토퍼(140)의 내부의 공간의 지름 및 서포터(130)의 내부의 공간의 지름 이하이므로 스토퍼(140) 및 서포터(130)로부터 쉽게 인출될 수 있다. 특히 돌출부(127)의 제4 지름(D4)은 서로 대향하는 제1 걸림돌기(143) 사이의 거리 이하일 수 있으며, 멈춤돌기(133)의 내부에 형성된 공간의 내경 이하일 수 있다.

따라서 스핀들(120)의 파손이나 고장, 노즐 어셈블리(100)의 청소 등으로 인하여 스핀들(120)을 분리하는 경우 노즐 어셈블리(100)를 분해하지 않고 스핀들(120)을 스토퍼(140) 및 서포터(130)로부터 신속하고 용이하게 분리하는 것이 가능하다.

도 7은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 설치하는 방법을 보여주는 단면도이다. 도 8은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 설치하는 방법을 보여주는 단면도이다. 도 9는 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 설치하는 방법을 보여주는 단면도이다.

도 7 내지 도 9를 참고하면, 노즐 어셈블리(100)는 스핀들(120)을 상기에서 설명한 것과 같이 분리한 후 새로운 스핀들(120)을 다시 설치할 수 있다.

구체적으로 스토퍼(140)와 서포터(130)가 결합된 상태에서 스핀들(120)을 베이스(미도시)를 통하여 서포터(130) 내부로 진입시킬 수 있다. 이러한 경우 스핀들(120)은 서포터(130)의 내부로 진입하여 스토퍼(140) 내부로 진입할 수 있다.

상기와 같이 진입한 스핀들(120)은 제2 걸림돌기(144)의 하면과 만날 수 있다. 이때, 스핀들(120)의 상면은 상기에서 설명한 것과 같이 라운드지게 형성됨으로써 제2 걸림돌기(144)의 하면과 접촉하여 제2 걸림돌기(144)를 스핀들(120)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 가력할 수 있다. 이러한 경우 제2 걸림돌기(144)는 도 8과 같이 배치될 수 있다.

상기와 같이 벌어진 제2 걸림돌기(144)를 돌출부(127)가 통과하는 경우 제2 걸림돌기(144)는 원상태로 복귀할 수 있다. 구체적으로 제2 탄성편(142b)은 제2 걸림돌기(144)가 도 8과 같이 운동할 때 자체적으로 탄성에너지를 저장 후 돌출부(127)가 제2 걸림돌기(144)를 통과하면 제2 걸림돌기(144)를 원상태로 복귀시킬 수 있다.

돌출부(127)가 제2 걸림돌기(144)를 통과한 후 계속해서 상승하면 제2 바디부(125)와 제3 바디부(126)의 경계에 있는 제2 바디부(125)의 둔턱은 도 9에 도시된 바와 같이 제2 걸림돌기(144)의 외면에 접촉할 수 있다. 이때, 제2 바디부(125)의 둔턱은 제2 걸림돌기(144)의 평평한 외면에 접촉할 수 있다. 이러한 경우 스핀들(120)은 제2 걸림돌기(144)에 힘을 가할 수 있다.

도 10은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 설치하는 방법을 보여주는 단면도이다. 도 11은 도 1에 도시된 노즐 어셈블리에서 스핀들을 설치하는 방법을 보여주는 단면도이다.

도 10 및 도 11을 참고하면, 상기와 같이 제2 바디부(125)가 제2 걸림돌기(144)에 접촉한 상태에서 스핀들(120)이 지속적으로 상승하는 경우 제2 바디부(125)는 제2 걸림돌기(144)에 힘을 가하여 스토퍼(140)를 이동시킬 수 있다. 이때, 제1 바디부(124)는 제1 걸림돌기(143) 사이로 진입할 수 있다. 제1 걸림돌기(143)는 제1 바디부(124)와 접촉하여 벌어질 수 있다. 특히 서로 대향하는 제1 걸림돌기(143) 사이의 거리는 제1 바디부(124)의 제1 지름(D1)보다 작게 형성됨으로써 제1 바디부(124)가 제1 걸림돌기(143) 사이로 진입하는 경우 서로 대향하는 제1 걸림돌기(143) 사이의 거리는 벌어질 수 있다. 상기와 같은 제1 걸림돌기(143)는 스토퍼(140)와 함께 이동하면서 멈춤돌기(133)의 외면을 따라 이동할 수 있다.

상기와 같이 제1 걸림돌기(143)가 멈춤돌기(133)를 통과하는 경우 스토퍼(140)와 서포터(130)는 서로 분리될 수 있다. 이러한 경우 탄성부재(150)는 스토퍼(140)에 복원력(또는 탄성력)을 제공함으로써 스토퍼(140)를 운동시킬 수 있다. 또한, 스토퍼(140)의 운동에 따라 스핀들(120)도 함께 운동할 수 있다. 이때, 제1 걸림돌기(143)는 제1 바디부(124)의 외면에 접촉한 상태일 수 있다. 이후 탄성부재(150)에 의하여 스토퍼(140)가 움직이는 경우 제2 걸림돌기(144)는 돌출부(127)와 제3 바디부(126)의 경계에 도달하고, 제1 걸림돌기(143)는 제2 바디부(125)의 외면에 접촉할 수 있다. 이때, 제1 탄성편(142a)의 복원력(또는 탄성력)에 의하여 제1 걸림돌기(143)는 원상태로 복귀할 수 있다.

따라서 노즐 어셈블리(100)는 스핀들(120)을 새로 교체하는 경우 스핀들(120)을 삽입 후 일정 거리 상승시키면 탄성부재(150)에 의하여 각 구성요소가 제자리를 빠르게 찾아갈 수 있다. 또한, 노즐 어셈블리(100)는 스핀들(120)을 설치하기 위하여 서포터(130), 스토퍼(140), 베이스(미도시) 및 탄성부재(150) 중 적어도 하나를 분리하지 않아도 되므로 용이하게 스핀들(120)의 설치가 가능하다.

노즐 어셈블리(100)는 스핀들(120)의 설치 후 스핀들(120)을 별도의 구조물 또는 부재를 통하여 고정시키지 않아도 되고, 스핀들(120)의 유격을 확보할 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐 어셈블리의 스토퍼를 보여주는 사시도이다. 도 13은 도 12에 도시된 스토퍼를 보여주는 사시도이다.

도 12 및 도 13을 참고하면, 노즐 어셈블리(200)는 베이스(210), 스핀들(220), 서포터(230), 스토퍼(240), 탄성부재(250), 회전구동부(260) 및 선형구동부(270)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 베이스, 스핀들(220), 서포터(230), 탄성부재(250), 회전구동부(260) 및 선형구동부(270)는 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

스토퍼(240)는 코어부(241), 외피부(242) 및 탄성링(246)을 포함할 수 있다. 코어부(241)는 내부에 스핀들(220)이 삽입될 수 있다. 이때, 코어부(241)는 링 형상으로 형성될 수 있다. 외피부(242)는 코어부(241)에 연결될 수 있다. 이때, 외피부(242)는 적어도 하나 이상의 분리홈(242a-1)이 형성될 수 있으며, 분리홈(242a-1)은 외피부(242)를 적어도 2개 이상의 탄성편(242a)으로 분리할 수 있다. 이러한 탄성편(242a)에는 각각 제1 걸림돌기(243)와 제2 걸림돌기(244)가 형성될 수 있다. 제1 걸림돌기(243)는 탄성편(242a)의 하부에 배치될 수 있으며, 제2 걸림돌기(244)는 탄성편(242a)의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 제1 걸림돌기(243)와 제2 걸림돌기(244)는 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하게 형성되므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

탄성링(246)은 외피부(242)에 배치될 수 있다. 이때, 외피부(242)에는 탄성링(246)이 삽입되어 안착되도록 안착홈(245)이 형성될 수 있다. 이러한 탄성링(246)은 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 탄성링(246)은 스토퍼(240)의 길이 방향을 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 각 탄성링(246)은 탄성편(242a)의 적어도 일부분이 변형되는 경우 탄성편(242a)에 복원력을 제공할 수 있다. 상기와 같은 탄성링(246)은 고무, 실리콘, 금속 등과 같은 탄성 재질로 형성될 수 있다. 이때, 탄성링(246)은 고무링, 스프링링 등 다양한 형태를 포함할 수 있다.

한편, 노즐 어셈블리(200)에서 스핀들(220)을 분리하거나 노즐 어셈블리(200)에 스핀들(220)을 결합하는 방법은 상기에서 설명한 것과 유사할 수 있다.

구체적으로 스핀들(220)을 노즐 어셈블리(200)로부터 분리하는 경우 스핀들(220)을 스토퍼(240) 및 서포터(230)로부터 분리할 수 있다. 이때, 스핀들(220)은 제2 걸림돌기(244)를 빠져나오면서 제2 걸림돌기(244)를 스토퍼(240)의 중심으로부터 이격시킬 수 있다. 이러한 경우 탄성링(246)은 약간 늘어날 수 있으며, 탄성편(242a)은 외측으로 휘어질 수 있다. 이후 스토퍼(240)가 제2 걸림돌기(244)를 통과하면, 탄성편(242a)은 자체 탄성력과 탄성링(246)의 탄성력으로 인하여 원상태로 복귀할 수 있다.

스핀들(220)을 노즐 어셈블리(200)에 결합하는 경우 상기와 반대로 스핀들(220)을 설치할 수 있다. 구체적으로 스핀들(220)을 서포터(230) 및 스토퍼(240)에 삽입하여 승강시키는 경우 스핀들(220)은 복수개의 제2 걸림돌기(244)를 서로 이격시킨 후 제2 걸림돌기(244)의 상면에 돌출부()가 배치됨으로써 스토퍼(240)에 결합할 수 있다. 이후 스핀들(220)이 지속적으로 상승하면, 스핀들(220)은 스토퍼(240)를 상승시킬 수 있다. 이때, 스핀들(220)은 제1 걸림돌기(243)와 접촉하여 복수개의 제1 걸림돌기(243) 각각을 스핀들(220)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이격시킬 수 있다. 이때, 제1 걸림돌기(243)는 멈춤돌기(233)로부터 이탈될 수 있다.

상기와 같이 스토퍼(240)와 서포터(230)가 분리되면, 탄성부재(250)가 스토퍼(240)에 힘을 가하여 스토퍼(240)를 초기 위치로 복귀시킬 수 있다. 이러한 경우 스핀들(220)은 상기 도 11에 도시되어 있는 것과 같은 상태가 될 수 있다.

따라서 노즐 어셈블리(200)는 스핀들(220)을 새로 교체하는 경우 스핀들(220)을 삽입 후 일정 거리 상승시키면 탄성부재(250)에 의하여 각 구성요소가 제자리를 빠르게 찾아갈 수 있다. 또한, 노즐 어셈블리(200)는 스핀들(220)을 설치하기 위하여 서포터(230), 스토퍼(240), 베이스(미도시) 및 탄성부재(250) 중 적어도 하나를 분리하지 않아도 되므로 용이하게 스핀들(220)의 설치가 가능하다.

노즐 어셈블리(200)는 스핀들(220)의 설치 후 스핀들(220)을 별도의 구조물 또는 부재를 통하여 고정시키지 않아도 되고, 스핀들(220)의 유격을 확보할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

100,200: 노즐 어셈블리
110,210: 베이스
120,220: 스핀들
130,230: 서포터
140,240: 스토퍼
150,250: 탄성부재
160,260: 회전구동부
170,270: 선형구동부

Claims

베이스;
상기 베이스에 삽입되고, 상하 방향으로 이동 가능한 스핀들;
상기 베이스에 장착되어 상기 스핀들의 상하 방향을 안내하고, 상기 스핀들의 외주면에 배치되는 멈춤돌기를 구비한 서포터;
상기 스핀들의 단부에 장착되고 상기 스핀들이 하강시에 상기 멈춤돌기에 지지되는 탄성편을 구비하는 스토퍼; 및
상기 스토퍼와 상기 서포터를 연결하는 탄성부재;를 포함하는 노즐 어셈블리.
제 1 항에 있어서,
상기 스핀들은,
노즐헤드;
상기 노즐헤드가 승가하강 가능하도록 결합하는 노즐홀더;
상기 노즐홀더에 연결되며, 상기 서포터가 장착되는 제1 바디부;
상기 제1 바디부와 연결되며, 상기 스토퍼가 장착되는 제2 바디부;
상기 제2 바디부와 연결되며, 상기 서포터의 일단이 안착되는 제3 바디부; 및
상기 제3 바디부와 연결되며, 상기 스토퍼의 단부에 걸리는 돌출부;를 포함하는 노즐 어셈블리.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 바디부의 지름, 상기 제2 바디부의 지름 및 상기 제3 바디부의 지름은 서로 상이한 노즐 어셈블리.
제 1 항에 있어서,
상기 스토퍼는,
상기 스핀들이 장착되는 코어부; 및
상기 코어부를 감싸도록 배치되며, 적어도 하나 이상의 분리홈이 형성된 외피부;를 포함하는 노즐 어셈블리.
제 4 항에 있어서,
상기 외피부의 외면을 감싸도록 배치된 탄성링;을 더 포함하는 노즐 어셈블리.