KR20240024985A

KR20240024985A - 폐쇄 루프 자동 막힘 감지 기능을 갖는 비접촉식 초음파 노즐 클리너

Info

Publication number: KR20240024985A
Application number: KR1020247002567A
Authority: KR
Inventors: 마이클 슈츠; 티모시 거빈; 앨런 루이스; 알론 다간
Original assignee: 노드슨 코포레이션
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2024-02-26
Also published as: CN117769464A; WO2022272028A3; WO2022272028A2; JP2024529255A; US20240278275A1; EP4359146A2

Abstract

코팅 시스템을 작동하고 세척하는 시스템 및 방법이 개시된다. 기판에 재료를 도포하는 방법은 어플리케이터를 사용하여 기판상에 상기 재료를 분배하는 단계로서, 상기 어플리케이터는 내부에 상기 재료를 수용하고 그로부터 상기 기판을 향해 상기 재료를 방출하도록 구성되는, 상기 재료를 분배하는 단계; 상기 어플리케이터를 통해 분배되는 상기 재료의 매개변수를 측정하는 단계; 상기 매개변수가 사전 결정된 범위 내에 있는지를 결정하는 단계; 상기 매개변수가 상기 사전 결정된 범위 내에 있지 않을 때, 상기 기판상으로의 상기 재료의 분배를 중단시키고, 상기 매개변수가 상기 사전 결정된 범위 내에 있도록 상기 어플리케이터를 세척하는 단계; 및 상기 어플리케이터를 세척한 후, 상기 재료 분배를 재개하는 단계를 포함한다.

Description

폐쇄 루프 자동 막힘 감지 기능을 갖는 비접촉식 초음파 노즐 클리너

관련 출원들과의 상호 참조

본 출원은 2021년 6월 24일자로 출원된 미국 가특허출원 제63/214,386호의 이익을 주장하며, 그의 공개 내용 전체는 본 출원서 참조로 통합되어 있다.

기술 분야

본 발명은 일반적으로 컨포멀 코팅(conformal coating) 재료의 도포에 관한 것이며, 보다 상세하게는 컨포멀 코팅 어플리케이터를 세척하고, 그 막힘의 발생을 감소시키는 메커니즘 및 방법에 관한 것이다.

컨포멀 코팅은 일반적으로 습기, 곰팡이, 먼지, 부식, 마모, 진동, 화학 작용, 주석 휘스커(tin whisker), 기타 환경적 스트레스 등으로부터 보호하기 위해 전기 부품, 예를 들어 인쇄 회로, 인쇄 회로 기판(PCB), 그 위에 장착된 디바이스 등에 유전체 재료를 도포하는 프로세스이다. 컨포멀 코팅 재료는 용매 증발에 의해 경화되는 용매 기반 재료로부터 "100% 고체" 컨포멀 코팅 재료에 이르기까지 다양하다. 일반적인 컨포멀 코팅 재료로는 실리콘, 아크릴, 우레탄, 에폭시 합성 수지, 다양한 폴리머 등을 포함한다. PCB에 적용되는 경우, 일반적으로 용매가 증발하거나 또는 무용매 재료가 경화되면서 균일한 두께의 절연성 수지막이 형성된다.

자동화된 선택적 코팅 시스템이 알려져 있다. 이와 같은 시스템은 다양한 증착 정확도를 갖는 다양한 패턴들로 재료를 분배하고 다양한 두께의 코팅부를 생성하는 컨포멀 코팅 분배기를 가질 수 있다. 작동 중에 코팅 시스템의 일부는 코팅 재료의 일부를 보유할 수 있다. 코팅 분배기의 노즐은 코팅 재료 자체의 특성, 특정 도포 프로세스 및 패턴 등으로 인해 코팅 재료를 축적할 수 있다. 축적된 코팅 재료는 경화되거나, 굳어질 수 있으며, 다른 경우, 영향을 받은 분배기 노즐로부터 코팅 재료가 계속 분배되는 것을 막거나 방해할 수 있다.

현장에는 노즐로부터 축적되거나 잔류하는 코팅 재료를 세척하기 위한 여러 메커니즘들이 존재한다. 일부 시나리오에서, 분배기 노즐이 사용되지 않을 때, 상기 분배기 노즐은 노즐에 축적된 임의의 미경화 코팅부와 상호작용하고, 상기 미경화 코팅부로 하여금 노즐이 경화 및/또는 고형화 및 막히는 것으로부터 방지하게 하는 용매를 갖는 저장소에 저장될 수 있다. 그러나, 일부 코팅 시나리오에서는, 작동 중에 노즐에 적층된 과도한 코팅 재료가 작동 프로세스 자체 동안 경화되어 막힘을 형성하기 시작하다. 따라서, 용매를 갖는 저장소에 노즐을 저장하는 솔루션은 과도한 재료가 아직 경화되지 않은 경우 막힘 형성을 감소시키는 데 도움이 되지만, 작동 중에 경화되는 재료로부터 막힘을 방지하는 경우에는 유용하지 않다. 일반적으로, 재료가 이미 경화된 후에 노즐을 용매에 저장하는 것은 노즐로부터 과다한 재료를 제거하는 데 덜 효과적이다.

때때로 사용되는 또 다른 해결책으로는 적절한 도구를 사용하여 노즐을 기계적으로 세척하는 방법이 있다. 이와 같은 시나리오에서, 사용자는 노즐로부터 과도한 재료를 솔질하거나 세척할 수 있다. 노즐은 과도한 재료를 제거하기 위해 브러시에 대해 이동하도록 구성될 수 있다. 그러나, 이와 같은 해결책은 시간이 지남에 따라 브러시에 과도한 재료가 축적되는 결과가 초래되고, 적절하게 세척하거나 교체하지 않는 경우, 축적된 재료 중 일부가 후속 세척 단계에서 노즐에 다시 적층하게 된다. 또한, 일부 노즐은 브러시 강모의 기계적 문지름으로 인해 손상될 수 있는 섬세한 재료로 구성될 수 있다.

따라서, 컨포멀 코팅 분배기로부터 과잉 코팅 재료를 세척하는 개선된 메커니즘 및/또는 프로세스가 요구된다.

상술된 필요성은 개시된 코팅 조립체 및 관련 방법의 다양한 양태들에 의해 충족된다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 기판에 재료를 도포하는 방법은 어플리케이터(applicator)를 사용하여 기판상에 상기 재료를 분배하는 단계로서, 상기 어플리케이터는 내부에 상기 재료를 수용하고 그로부터 상기 기판을 향해 상기 재료를 방출하도록 구성되는, 상기 재료를 분배하는 단계; 상기 어플리케이터를 통해 분배되는 상기 재료의 매개변수를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 매개변수를 기준값과 비교하는 단계를 포함한다. 상기 비교에 기초하여, 상기 방법은 상기 기판상으로의 상기 재료의 분배를 중단시키고, 상기 매개변수가 사전 결정된 범위 내에 있도록 상기 어플리케이터를 세척하는 단계를 포함한다. 상기 어플리케이터를 세척한 후, 상기 방법은 상기 재료 분배를 재개하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 재료의 매개변수를 측정하는 단계는 상기 재료의 유속, 상기 재료의 온도, 및 상기 재료의 압력 중 적어도 하나를 측정하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 매개변수를 측정하는 단계는 제1 매개변수를 측정하는 단계 및 제2 매개변수를 측정하는 단계를 포함하고, 상기 방법은 상기 측정된 제1 매개변수를 상기 측정된 제2 매개변수와 비교하는 단계를 추가로 포함한다. 상기 매개변수가 상기 사전 결정된 범위 내에 있는지의 여부를 결정하는 단계는 상기 측정된 제2 매개변수가 상기 제1 매개변수와 비교하여 사전 결정된 범위 내에 있는지의 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 어플리케이터는 상기 분배 단계가 수행될 때 작동 위치에 있고, 상기 방법은 상기 매개변수가 상기 사전 결정된 범위 내에 있지 않을 때 상기 어플리케이터를 세척 위치로 이동시키는 단계를 추가로 포함한다.

선택적으로, 상기 어플리케이터를 세척하는 단계는 사전 결정된 기간 동안 상기 어플리케이터를 세척 재료와 접촉시키는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 세척 재료는 용매를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 세척 재료를 교반하여 상기 세척 재료에 캐비테이션 기포(cavitation bubble)들을 형성시키기 위해 초음파 변환기를 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 초음파 변환기로부터 전자 피드백을 수신하는 단계, 및 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 전자 피드백은 전류 피드백 및 위상 피드백 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계는 공진 주파수에서 상기 초음파 변환기를 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 세척 재료의 유체 레벨을 측정하는 단계, 상기 측정된 유체 레벨을 사전 결정된 값과 비교하는 단계, 및 상기 측정된 유체 레벨이 상기 사전 결정된 값보다 작다는 결정에 응답하여, 세척 재료를 추가하여 상기 세척 재료의 유체 레벨을 상기 사전 결정된 값 이상이 되도록 상승시키는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 기준값은 하한 임계값과 상한 임계값 사이에서 한정되는 사전 결정된 범위의 값일 수 있고, 상기 비교는 상기 측정된 매개변수가 상기 사전 결정된 범위 내에 있는지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 분배를 중단시키는 단계는 상기 비교 단계가 완료된 직후에 상기 분배를 중단시키도록 상기 코팅 시스템에 명령하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 분배를 중단시키는 단계는 상기 비교 단계가 완료된 후 사전 결정된 시간이 경과한 후 분배를 중단시키도록 상기 코팅 시스템에 명령하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 어플리케이터를 갖는 코팅 시스템에서 미래의 막힘 형성을 예측하는 방법이 개시된다. 상기 분배 어플리케이터는 재료를 기판상에 분배하도록 구성된다. 상기 방법은 제1 인스턴스(instance)에서 상기 분배 어플리케이터 내의 재료의 제1 매개변수를 측정하는 단계; 제1 막힘 상태의 존재를 식별하는 단계; 상기 제1 매개변수와 상기 막힘 상태 사이의 연관성을 생성하는 단계; 상기 제1 인스턴스 이후 제2 인스턴스에서 상기 재료의 제1 매개변수를 측정하는 단계; 및 상기 제2 인스턴스에서 측정된 제1 매개변수와 상기 생성된 연관성을 사용하여, 미래의 제2 막힘 상태 발생을 예측하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 미래의 제2 막힘 상태 발생을 예측하는 단계는 상기 제1 매개변수에 대해 사전 결정된 제어값을 사용하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 사전 결정된 제어값은 사전 결정된 값들의 제어 범위를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 예측된 미래의 제2 막힘 상태 발생을 사용자에게 통지하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 예측된 제2 막힘 상태 발생이 발생하기 전에 세척 프로세스를 활성화시키는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 세척 프로세스는 상기 분배 어플리케이터로부터 축적된 재료를 제거하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 제1 매개변수는 상기 코팅 시스템의 작동 매개변수 및 코팅 재료 매개변수 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 상기 코팅 시스템의 작동 매개변수는 상기 분배 어플리케이터의 크기, 상기 코팅 재료의 식별자, 및 상기 기판의 식별자 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 코팅 재료 매개변수는 코팅 재료 압력, 코팅 재료 유속, 코팅 재료 온도, 코팅 작업 기간, 이전 어플리케이터 세척 이후 경과된 시간, 코팅될 기판들의 수량, 및 상기 이전 어플리케이터 세척 이후 코팅된 기판들의 수량 중 중 적어도 하나를 포함한다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 이전 어플리케이터 세척 이후 경과된 시간과 상기 제1 막힘 상태 사이의 연관성을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 복수의 연관성들을 생성하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 제2 막힘 상태의 미래 발생은 상기 생성된 복수의 연관성들의 일부를 식별하는 단계, 및 상기 생성된 복수의 연관성들의 일부를 사용하여 상기 제1 매개변수와 미래의 제2 막힘 상태 사이에서 예측된 연관성을 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 재료를 기판상에 분배하는 분배 어플리케이터를 세척하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 상기 어플리케이터가 분배 위치에 있을 때 상기 분배 어플리케이터와 연관된 매개변수를 측정하는 단계로서, 상기 어플리케이터는 상기 기판상에 상기 재료를 분배하도록 구성되는, 상기 매개변수를 측정하는 단계; 상기 측정된 매개변수가 사전 결정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 어플리케이터를 상기 분배 위치로부터 세척 위치로 이동시키는 단계로서, 상기 어플리케이터는 상기 재료를 상기 기판상으로 분배하도록 구성되지 않는, 상기 분배 위치로부터 세척 위치로 이동시키는 단계; 및 상기 세척 위치에 있는 상기 어플리케이터를 세척하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 매개변수를 측정하는 단계는 상기 매개변수를 제1 이터레이션(iteration)에서 측정하는 단계 및 상기 매개변수를 제2 이터레이션에서 측정하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 방법은 상기 제1 이터레이션에서 측정된 매개변수와 상기 제2 이터레이션에서 측정된 매개변수 사이의 차이가 사전 결정된 임계값을 초과하는지의 여부를 결정하기 위해 상기 제1 이터레이션에서 측정된 매개변수를 상기 제2 이터레이션에서 측정된 매개변수와 비교하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 매개변수를 측정하는 단계는 제1 매개변수 및 제2 매개변수를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 제1 매개변수는 재료의 온도를 포함할 수 있고, 상기 제2 매개변수는 재료의 유속을 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 제2 이터레이션에서 측정된 상기 재료의 온도가 상기 제1 이터레이션에서 측정된 온도와 비교하여 상기 사전 결정된 임계값을 초과하지 않고, 상기 제2 이터레이션에서 상기 재료의 유속이 상기 사전 결정된 임계값 미만인 경우, 상기 방법은 상기 어플리케이터를 상기 분배 위치로부터 상기 세척 위치로 이동시키는 단계, 및 상기 어플리케이터를 세척하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 세척 단계는 상기 어플리케이터를 세척 재료와 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 세척 재료는 용매를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 세척 단계는, 세척 재료 내에서 초음파를 발생시켜 상기 세척 재료를 교반하여 캐비테이션 기포들이 형성되도록, 초음파 변환기를 활성화시키는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 초음파 변환기로부터 전자 피드백을 수신하는 단계, 및 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 세척 단계 후에 상기 매개변수를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 세척 단계 후 상기 매개변수를 측정하기 전에, 상기 방법은 상기 분배 어플리케이터를 상기 분배 위치로 이동시키는 단계, 및 상기 분배 어플리케이터를 통해 상기 재료를 분배하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 세척 단계 후 상기 매개변수를 측정하기 전에, 상기 분배 어플리케이터를 퍼지 위치로 이동시키는 단계, 및 상기 분배 어플리케이터를 통해 상기 재료를 분배하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 기판상에 재료를 분배하기 위한 코팅 시스템이 제공되며, 상기 코팅 시스템은 코팅 재료 공급원으로부터 코팅 재료를 수용하도록 구성되는 어플리케이터로서, 상기 재료가 상기 기판을 향해 상기 어플리케이터로부터 유출되도록 구성되는 출구를 포함하는 상기 어플리케이터; 상기 어플리케이터로부터 상기 재료의 분배를 유발시키도록 구성되는 분배 조립체; 상기 어플리케이터에 작동 가능하게 연결되고 상기 어플리케이터를 분배 위치와 세척 위치 사이에서 이동시키도록 구성되는 어플리케이터 위치 설정 조립체; 및 상기 어플리케이터로부터 잔류 재료를 제거하도록 구성되는 세척 조립체를 포함한다. 상기 어플리케이터가 상기 분배 위치에 있을 때, 상기 어플리케이터는 상기 세척 조립체와 접촉하지 않으며 상기 재료를 상기 기판상에 분배하도록 구성되고, 상기 어플리케이터가 상기 세척 위치에 있을 때, 상기 어플리케이터는 상기 세척 조립체와 접촉하며 상기 재료를 분배하도록 구성되지 않으며 상기 세척 조립체에 의해 세척되도록 구성된다.

선택적으로, 상기 코팅 시스템은 상기 어플리케이터에서 상기 재료를 가열하도록 구성되는 히터를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 코팅 시스템은 상기 코팅 시스템의 작동을 제어하도록 구성되는 제어기를 포함할 수 있으며, 상기 제어기는 복수의 센서들 및 하나의 프로세서를 포함한다.

선택적으로, 상기 복수의 센서들은 온도 센서, 유량계 및 압력 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 프로세서는 상기 복수의 센서들로부터 신호들을 수신하고 상기 수신된 신호들을 메모리에 저장하도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 프로세서는 막힘 상태가 존재하는지를 결정하기 위해 상기 복수의 센서들 중 적어도 2개로부터 수신된 신호들을 비교하도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 프로세서는 막힘 상태가 존재하는지를 결정하기 위해 상기 복수의 센서들로부터 수신된 신호들을 사전 결정된 제어 신호들과 비교하도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 프로세서는 제1 이터레이션에서 상기 복수의 센서들로부터 신호들을 수신하고, 상기 제1 이터레이션 후 제2 이터레이션에서 상기 복수의 센서들로부터 신호들을 수신하도록 구성될 수 있으며, 상기 프로세서는 막힘 상태가 존재하는지를 결정하기 위해 상기 제2 이터레이션에서 수신된 신호들을 상기 제1 이터레이션에서 수신된 신호들과 비교하도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 신호들은 상기 재료의 온도 및 유속을 포함할 수 있고, 상기 프로세서는 상기 제1 이터레이션의 온도 및 유속을 상기 제2 이터레이션의 온도 및 유속과 비교하도록 구성될 수 있으며, 상기 제2 이터레이션의 온도가 상기 제1 이터레이션의 온도와 비교하여 사전 결정된 임계값 내에 있고 상기 제2 이터레이션의 유속이 상기 제1 이터레이션의 유속과 비교하여 사전 결정된 임계값보다 낮은 경우, 상기 프로세서는 신호를 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체로 전송하여 상기 어플리케이터를 상기 세척 위치로 이동시키도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 코팅 시스템은 상기 코팅 시스템의 작동을 제어하도록 구성되는 제어기를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 제어기는 비전 시스템(vision system)을 포함한다.

선택적으로, 상기 비전 시스템은 상기 어플리케이터의 보드상에 또는 상기 어플리케이터의 하류에 위치될 수 있다.

선택적으로, 상기 비전 시스템은 상기 재료가 상기 어플리케이터로부터 분배되는 노즐의 이미지를 캡처하도록 구성되는 카메라를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 카메라는 상기 노즐의 개구부 이미지를 캡처하도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 제어기는 하나 이상의 신호들을 생성하여, 상기 노즐의 이미지를 캡처하기 위해 상기 카메라를 작동시키고, 상기 노즐상의 잔류 재료에 기초하여 제1 값을 생성하기 위해 상기 이미지를 처리하고, 상기 제1 값을 사전 결정된 값과 비교하고, 상기 제1 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 어플리케이터를 상기 세척 위치로 이동시키기 위해 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체를 작동시키고, 상기 어플리케이터로부터 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하기 위해 상기 세척 조립체를 작동시키도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 제어기는 하나 이상의 신호들을 생성하여, 상기 어플리케이터로부터 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하기 위한 상기 세척 조립체의 작동에 이어, 상기 어플리케이터를 상기 분배 위치로 이동시키기 위해 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체를 작동시키고, 상기 노즐의 제2 이미지를 캡처하기 위해 상기 카메라를 작동시키고, 상기 노즐상의 잔류 재료에 기초하여 제2 값을 생성하기 위해 상기 제2 이미지를 처리하고, 상기 제2 값을 사전 결정된 값과 비교하고, 상기 어플리케이터로부터 상기 재료를 분배하기 위해 상기 분배 조립체를 작동시키도록 추가로 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 비전 시스템은 상기 분배되는 재료의 유체 패턴의 이미지를 캡처하도록 구성되는 카메라를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 제어기는 하나 이상의 신호들을 생성하여, 상기 유체 패턴의 이미지를 캡처하기 위해 상기 카메라를 작동시키고, 상기 유체 패턴의 실제 유체 패턴 정보를 생성하기 위해 상기 이미지를 처리하고, 상기 실제 유체 패턴 정보를 상기 유체 패턴에 대한 유체 패턴 정보와 비교하고, 상기 실제 유체 패턴 정보와 상기 유체 패턴 정보의 비교에 기초하여, 상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차 밖에 있는지를 결정하고, 상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 어플리케이터를 상기 세척 위치로 이동시키기 위해 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체를 작동시키고, 상기 어플리케이터로부터 상기 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하기 위해 상기 세척 장치를 작동시키도록 구성된다.

선택적으로, 상기 유체 패턴의 이미지는 제1 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지 및 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 카메라는 상기 제1 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지를 캡처하기 위한 제1 위치와 상기 제2 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지를 캡처하기 위한 제2 위치 사이에서 이동하도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 제어기는 상기 이미지에 기초하여 상기 유체 패턴의 3차원 모델을 결정하고, 상기 3차원 모델에 기초하여 상기 유체 패턴의 상기 실제 유체 패턴 정보를 결정하도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 코팅 시스템은 상기 분배 노즐로부터 분배된 상기 재료의 유체 패턴을 통해 광을 방출하도록 구성되는 광원을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 광원은 상기 방출된 광이 상기 유체 패턴을 통해 지향되도록 상기 유체 패턴을 향하도록 배치된다.

선택적으로, 상기 세척 조립체는 내부에 세척 재료를 수용하도록 구성되고 상기 어플리케이터가 상기 세척 위치에 있을 때 상기 어플리케이터를 내부에 수용하도록 구성되는 세척 장치를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 세척 재료의 유체 레벨을 측정하는 단계, 상기 측정된 유체 레벨을 사전 결정된 값과 비교하는 단계, 상기 측정된 유체 레벨이 상기 사전 결정된 값보다 낮다는 결정에 응답하여, 상기 세척 재료의 유체 레벨을 상기 사전 결정된 값 이상이 되도록 상승시키기 위해 상기 세척 재료를 추가하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 코팅 시스템은 상기 세척 재료의 유체 레벨을 측정하도록 구성되는 유체 레벨 센서를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 코팅 시스템은 상기 세척 재료의 유체 레벨을 상기 사전 결정된 값 이상으로 상승시키기 위해 상기 세척 재료를 추가하도록 구성되는 중력 공급 저장소(gravity-fed reservoir)를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 세척 재료는 용매를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 세척 장치는 캐비테이션 기포들이 상기 세척 재료에 형성되도록 상기 세척 재료를 교반하기 위해 상기 세척 재료를 통해 초음파를 생성하도록 구성되는 초음파 변환기를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 세척 조립체는 뚜껑을 포함할 수 있으며, 상기 뚜껑은 상기 세척 재료가 상기 세척 장치와 상기 뚜껑 사이에 둘러싸이고 상기 뚜껑을 지나 상기 세척 장치 밖으로 이동하는 것을 방지하기 위해 상기 세척 장치에 제거 가능하게 부착되도록 구성된다.

선택적으로, 상기 뚜껑은 상기 어플리케이터를 수용하도록 구성되는 구멍을 내부에 형성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 코팅 시스템을 사용하여 기판에 재료를 도포하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 어플리케이터를 사용하여 기판상에 상기 재료를 분배하는 단계로서, 상기 어플리케이터는 내부에 상기 재료를 수용하고 그로부터 상기 기판을 향해 상기 재료를 방출하도록 구성되는, 상기 재료를 분배하는 단계, 비전 시스템을 사용하여 상기 어플리케이터의 시각적 검사를 수행하는 단계, 상기 어플리케이터의 시각적 검사에 기초하여, 상기 기판상으로의 상기 재료의 분배를 중단시키고 상기 어플리케이터를 세척하는 단계, 및 상기 어플리케이터를 세척한 후, 상기 재료 분배를 재개하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 시각적 검사를 수행하는 단계는 상기 분배되는 재료의 유체 패턴을 시각적으로 검사하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 분배되는 재료의 유체 패턴을 시각적으로 검사하는 단계는 상기 비전 시스템의 카메라를 통해 상기 분배되는 재료의 유체 패턴의 이미지를 캡처하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 유체 패턴의 실제 유체 패턴 정보를 생성하기 위해 상기 이미지를 처리하는 단계, 상기 실제 유체 패턴 정보와 상기 유체 패턴에 대한 유체 패턴 정보를 비교하는 단계, 상기 실제 유체 패턴 정보와 상기 유체 패턴 정보의 비교에 기초하여, 상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차 밖에 있다고 결정하는 단계, 상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 어플리케이터를 분배 위치로부터 세척 위치로 이동시키는 단계, 및 상기 어플리케이터로부터 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 제1 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지를 캡처하기 위한 제1 위치와 상기 제2 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지를 캡처하기 위한 제2 위치 사이에서 상기 카메라를 이동시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 이미지에 기초하여 상기 유체 패턴의 3차원 모델을 결정하는 단계, 및 상기 3차원 모델에 기초하여 상기 유체 패턴의 실제 유체 패턴 정보를 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은, 광원을 통해, 상기 분배 노즐로부터 분배된 상기 재료의 유체 패턴을 통해 광을 방출하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 광원은 상기 방출된 광이 상기 유체 패턴을 통해 지향되도록 상기 유체 패턴을 향하도록 배치된다.

선택적으로, 상기 시각적 검사를 수행하는 단계는, 오염에 대해, 상기 재료가 상기 어플리케이터로부터 토출되는 노즐을 시각적으로 검사하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 노즐을 시각적으로 검사하는 단계는 상기 비전 시스템의 카메라를 통해 상기 노즐의 이미지를 캡처하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 카메라는 상기 노즐의 개구부의 이미지를 캡처하도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 노즐상의 잔류 재료에 기초하여 제1 값을 생성하기 위해 상기 이미지를 처리하는 단계, 상기 제1 값을 사전 결정된 값과 비교하는 단계, 상기 제1 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 어플리케이터를 상기 세척 위치로 이동시키는 단계, 및 상기 어플리케이터로부터 상기 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 어플리케이터로부터 상기 잔류 재료의 적어도 일부를 제거한 후, 상기 어플리케이터를 분배 위치로 이동시키는 단계, 상기 노즐의 제2 이미지를 캡처하는 단계, 상기 노즐상의 잔류 재료에 기초하여 제2 값을 생성하기 위해 상기 제2 이미지를 처리하는 단계, 상기 제2 값을 사전 결정된 값과 비교하는 단계, 및 상기 어플리케이터로부터 상기 재료를 분배하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 시각적 검사를 수행하는 단계는 상기 기판을 시각적으로 검사하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 기판을 시각적으로 검사하는 단계는 상기 비전 시스템의 카메라를 통해 상기 기판의 이미지를 캡처하는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 기판상에 분배된 재료에 기초하여 제1 값을 생성하기 위해 상기 이미지를 처리하는 단계, 상기 제1 값을 사전 결정된 값과 비교하는 단계, 상기 제1 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 어플리케이터를 상기 세척 위치로 이동시키는 단계, 및 상기 어플리케이터로부터 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 제1 값은 상기 기판상에 분배된 재료의 배치 및 양 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 어플리케이터로부터 상기 잔류 재료의 적어도 일부를 제거한 후, 상기 어플리케이터를 분배 위치로 이동시키는 단계, 상기 기판의 제2 이미지를 캡처하는 단계, 상기 기판상에 분배된 재료에 기초하여 제2 값을 생성하기 위해 상기 제2 이미지를 처리하는 단계, 상기 제2 값을 사전 결정된 값과 비교하는 단계, 및 상기 어플리케이터로부터 상기 재료를 분배하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 어플리케이터는 상기 분배 단계가 수행될 때 작동 위치에 있을 수 있으며, 상기 방법은 상기 어플리케이터를 세척하는 동안 상기 어플리케이터를 세척 위치로 이동시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 어플리케이터를 세척하는 단계는 사전 결정된 기간 동안 상기 어플리케이터를 세척 재료와 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은

상기 세척 재료의 유체 레벨을 측정하는 단계;

상기 유체 레벨을 사전 결정된 값과 비교하는 단계; 및

상기 유체 레벨이 상기 사전 결정된 값보다 작다는 결정에 응답하여, 상기 유체 레벨을 상기 사전 결정된 값 이상이 되도록 상승시키기 위해 세척 재료를 추가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 세척 재료는 용매를 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 세척 재료에 캐비테이션 기포들을 형성하기 위해 상기 세척 재료를 교반하도록 초음파 변환기를 작동시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 초음파 변환기로부터 전자 피드백을 수신하는 단계, 및 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 출원은 첨부된 도면들과 함께 독해할 때 더 잘 이해된다. 주제를 예시할 목적으로, 상기 주제의 예시적인 양태들이 도면들에 도시되어 있다; 그러나 현재 개시된 주제는 개시된 특정 방법, 장치 및 시스템에 한정되지 않는다. 도면들에 있어서:
도 1은 본 발명의 양태에 따른 코팅 조립체 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 양태에 따른 코팅 조립체 시스템의 프로세서 메모리의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 양태에 따른 세척 조립체 시스템의 일부의 사시도를 도시한다.
도 4는 도 3의 세척 조립체 시스템의 일부의 또 다른 사시도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 양태에 따라 내부에 배치된 어플리케이터를 나타내는, 도 3의 세척 조립체 시스템의 일부의 또 다른 사시도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 양태에 따른 세척 조립체 시스템의 일부의 사시도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 양태에 따라 내부에 배치된 어플리케이터를 나타내는, 도 6의 세척 조립체 시스템의 일부의 사시도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 세척 조립체 시스템의 측단면도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 양태에 따른 막힘 검출 프로세스를 나타내는 흐름도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 코팅 조립체의 개략도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 양태에 따른 기계 학습 유닛의 개략도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 양태에 따른 도 11의 기계 학습 유닛의 학습 모듈의 개략도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 양태에 따라 미래의 막힘 상태 발생을 예측하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 양태에 따른 코팅 시스템의 노즐을 통해 하나 이상의 기판에 적용되는 재료의 유속을 보정하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 양태에 따른 분배 노즐을 시각적으로 검사하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도를 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 양태에 따라 유체 패턴을 시각적으로 검사하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도를 도시한다.
본 발명의 양태들은는 이제 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이며, 여기서 유사한 도변부호들은 달리 명시되지 않는 한 전체적으로 유사한 요소들을 지칭한다.

도 1을 참조하면, 이하 어플리케이터(20)로 지징되는 컨포멀 코팅 어플리케이터 또는 분배기를 갖는 예시적인 컨포멀 코팅 시스템(10)이 도시되어 있다. 상기 어플리케이터(20)는 재료 공급원(54)으로부터 하나 이상의 컨포멀 코팅 재료들(50)을 수용하도록 구성된다. 상기 어플리케이터(20)는 어플리케이터 팁(24)을 가지며, 이를 통해 상기 어플리케이터(20)는 수용된 재료(50)를 하나 이상의 기판들(30)상으로 분배하도록 구성된다. 상기 재료(50)의 분배는 내부의 하나 이상의 분배 조립체들(42)에 의해 제어될 수 있으며, 그리고/또는 상기 어플리케이터(20)에 작동 가능하게 연결된다. 상기 분배 조립체(42)는 이동 가능한 밸브, 밸브 요소 등을 포함할 수 있으며, 예를 들어 솔레노이드에 의해 구현될 수 있는 밸브 또는 밸브 요소의 이동을 야기하는 액추에이터를 포함할 수 있다. 상기 코팅 시스템(10)은 상기 코팅 재료(50)를 가열하도록 구성되는 히터(36)를 포함할 수 있다. 상기 히터(36)는 상기 재료 공급원(54) 및 상기 어플리케이터(20)에 인접하게, 또는 상기 코팅 시스템(10)의 다른 장소에 배치될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 코팅 시스템(10)은 복수의 히터들(36)을 포함한다.

상기 기판(30)은 인쇄 회로, 인쇄 회로 기판(PCB), 다른 전자 부품, 및/또는 위에 컨포멀 코팅부를 수용하도록 구성되는 유사한 것을 포함할 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 하나 이상의 기판(30)은 배치 모드(batch mode)로 코팅될 수 있다. 상기 기판들(30) 중 하나 이상은 예를 들어 컨베이어(도시되지 않음)에 의해 상기 어플리케이터(20)를 지나 연속적으로 이동될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 어플리케이터(20)는 상기 기판(30)에 대해 이동될 수 있다. 상기 어플리케이터(20)는 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)는 각각 임의의 다른 축에 직교하는 1개, 2개 또는 3개의 방향 축을 따라 상기 어플리케이터(20)를 상기 기판(30)에 대해 이동시키도록 구성될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)는 상기 1개, 2개 또는 3개의 방향 축을 중심으로 상기 어플리케이터(20)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)는 공지된 방식으로 독립적으로 제어 가능한 모터들(도시되지 않음)에 결합되는 드라이브를 포함할 수 있다. 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)는 상기 기판(30)에 대해 상기 어플리케이터(20)를 신속하게 이동시키도록 구성된다. 상기 어플리케이터(20)의 이동은 원하는 배향에 기초하여 상기 어플리케이터(20)를 상기 기판(30)과 정렬시킬 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)는 상기 어플리케이터(20)를 작동 위치와 세척 위치 사이에서 이동시키도록 구성될 수 있다. 상기 작동 위치에서, 상기 어플리케이터(20)는 상기 재료(50)를 상기 기판(30)상에 분배하도록 구성된다. 상기 어플리케이터(20)는 작동 위치에 있을 때 상기 기판(30)에 대해 이동 가능할 수 있다. 상기 세척 위치에서, 상기 어플리케이터(20)는 상기 기판(30)으로부터 멀어지게 이격될 수 있으며, 상기 재료(50)가 상기 기판(30)상에 분배되는 것을 방지할 수 있다.

상기 컨포멀 코팅 시스템(10)은 상기 컨포멀 코팅 시스템(10)의 하나 이상의 구성 요소의 작동을 지시하기 위한 신호들을 전송 및/또는 수신하도록 구성된 하나 이상의 제어기를 추가로 포함할 수 있다. 시스템 제어기(100)는 상기 컨포멀 코팅 시스템(10)의 작동을 제어하기 위해 상기 컨포멀 코팅 시스템(10)의 하나 이상의 구성 요소들로부터 데이터 및/또는 신호들을 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 제어기(100)는 하나 이상의 히터(36) 및/또는 상기 컨포멀 코팅 시스템(10)의 다른 구성 요소들을 작동하도록 구성될 수 있다. 상기 제어기(100)는 상기 코팅 시스템(10)의 다양한 매개변수들을 검출 및 측정하도록 구성되는 하나 이상의 센서를 포함하거나 이에 작동 가능하게 연결될 수 있다.

게속해서 도 1을 참조하면, 상기 제어기(100)는 압력 센서(108)를 포함하거나 또는 이에 연결될 수 있다. 상기 압력 센서(108)는 상기 재료(50)가 상기 재료 공급원(54)으로부터 상기 어플리케이터(20)를 향해 이동하는 유동 경로를 따라 하나 이상의 지점들에서 상기 재료(50)의 압력을 검출 및 측정하도록 구성될 수 있다. 상기 제어기(100)는 상기 재료(50)가 상기 재료 공급원(54)으로부터 상기 어플리케이터(20)를 향해 이동하는 유동 경로를 따라 하나 이상의 지점들에서 상기 재료(50)의 유동을 검출 및 측정하도록 구성될 수 있는 유량계(112)를 포함하거나 이에 연결될 수 있다. 상기 제어기(100)는 상기 재료(50)가 상기 재료 공급원(54)으로부터 상기 어플리케이터(20)를 향해 이동하는 유동 경로를 따라 하나 이상의 지점들에서 상기 재료(50)의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 센서(116)를 포함하거나 이에 연결될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 코팅 시스템(10)은 복수의 압력 센서들(108), 유량계들(112) 및/또는 온도 센서들(116)을 포함할 수 있으며, 이와 같은 발명 내용은 설명된 다양한 센서들 및 계량기들의 특정 수량 또는 각각의 배열에 의해 한정되지 않는다. 위에서 설명된 구성 요소들의 특정 배열은 임의의 적절한 배열에 따를 수 있고, 또한 선택된 개별 구성 요소들의 치수, 선택된 구성 요소들의 수량, 제조 제약 사항 및/또는 당업계에서의 일반적인 다른 고려 사항들에 따라 달라질 수도 있음이 이해되어야 한다. 도 1의 개략도에 도시된 배열은 예시적이며 설명된 구성 요소들의 상대적 위치 설정 측면에서 제한되지 않는다.

상기 제어기(100)는 상기 압력 센서(108), 유량계(112) 및/또는 온도 센서(116)로부터 신호를 수신하도록 구성되는 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 제어기(100)는 아날로그-디지털 변환기, 디지털-아날로그 변환기, 적어도 하나의 필터, 및/또는 상기 신호들을 준비 및 조절하기 위한 유사 요소를 포함할 수 있다. 상기 수신된 신호들은 재료 압력, 재료 유속 및/또는 재료 온도의 측정값들을 각각 포함할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC), 마이크로프로세서 기반 제어기, 강화된 개인용 컴퓨터, 또는 본원에 설명된 기능들을 수행할 수 있는 다른 기존의 프로그래밍 가능한 제어 장치를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 이와 같은 상태들을 구별하고 변경하는 스위칭 요소의 조작을 통해 하나의 개별 물리적 상태로부터 다음 물리적 상태로 전환함으로써 필요한 작업을 수행할 수 있다. 스위칭 요소들은 일반적으로 플립-플롭(flip-flop)과 같은 2개의 이진 상태들 중 하나를 유지하는 전자 회로 및 논리 게이트와 같은 하나 이상의 다른 스위칭 요소 상태의 논리적 조합에 기초하여 출력 상태를 제공하는 전자 회로를 포함할 수 있다. 이와 같은 기본 스위칭 요소들은 결합되어, 레지스터, 가산기-감산기, 산술 논리 유닛, 부동 소수점 유닛(floating-point unit) 등을 포함하는 보다 복잡한 논리 회로를 생성할 수 있다.

상기 프로세서(120)는 측정된 값들을 수신 및 저장하도록 구성되는 메모리(124)와 연결되어 통신하도록 구성될 수 있다. 상기 메모리(124)는

상기 제어기(100) 및/또는 상기 코팅 시스템(10)의 다른 구성 요소를 시작 및/또는 작동시키기 위한 기본 루틴들을 저장하고, 상기 코팅 시스템(10)의 다양한 구성 요소들 및 디바이스들 간에 정보를 전송하기 위한, 읽기 전용 메모리(ROM) 또는 비휘발성 RAM(NVRAM)과 같은, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및/또는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 상기 메모리(124)는 또한 상기 제어기(100) 및/또는 운영 체제, 상기 프로세스(170)를 구현하는 소프트웨어, 기계 학습 유닛(200)을 구현하는 소프트웨어, 학습 모듈(208)을 구현하는 소프트웨어 등을 포함하는 상기 코팅 시스템(10)의 다른 구성 요소들의 작동에 필요한 다른 소프트웨어 구성 요소들을 저장할 수도 있다. 상기 프로세서(120)는 프로그램 모듈, 데이터 구조, 또는 기타 데이터와 같은 정보를 저장 및 검색하기 위해 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있거나, 또는 그와 연결될 수 있거나, 그렇지 않으면 그와 통신할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 비일시적 데이터의 저장을 제공하고 프로세서(120)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다는 사실을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다. 비제한적인 예로서, 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에는 휘발성 및 비휘발성 저장 매체, 일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체, 및 임의의 방법이나 기술로 구현되는 분리 가능 및 비분리 가능 매체가 포함될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에는 RAM, ROM, 지울 수 있는 프로그래밍 가능한 ROM(“EPROM”), 전기적으로 지울 수 있는 프로그래밍 가능한 ROM(“EEPROM”), 플래시 메모리 또는 기타 솔리드 스테이트 메모리 기술, 컴팩트 디스크 ROM( "CD-ROM"), 디지털 다용도 디스크("DVD"), 고화질 DVD("HD-DVD"), BLU-RAY 또는 기타 광학 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치, 기타 자기 저장 장치, 또는 원하는 정보를 비일시적 방식으로 저장하는 데 사용할 수 있는 기타 매체를 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.

도 2를 참조하면, 상기 메모리(124)는 측정 데이터(128) 및 제어 데이터(132)를 위한 저장소들을 포함할 수 있다. 상기 측정 데이터(128)는 압력 센서(108), 유량계(112), 온도 센서(116), 및/또는 상기 코팅 시스템(10)의 다른 구성 요소들 중 하나 이상으로부터 수신된 측정값을 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 측정 데이터(128)는 획득 시간, 다른 환경 데이터 등을 포함할 수 있다. 상기 제어 데이터(132)는 상기 코팅 시스템(10)의 작동 이전에 상기 프로세서(120) 내에 사전 프로그램될 수 있는 미리 한정된 정보를 포함할 수 있다. 작동 시, 상기 프로세서(120)는 상기 측정 데이터(128)를 상기 제어 데이터(132)와 비교할 수 있으며, 이에 대해서는 아래에서 자세히 설명한다.

상기 프로세서(120)는 또한 상기 코팅 시스템(10)의 하나 이상의 구성 요소에 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 프로세서(120)는, 예를 들어, 유선 연결, 무선 연결, 네트워크 연결, 클라우드 네트워크 연결(도시되지 않음) 등을 통해, 상기 코팅 시스템(10) 외부의 구성 요소들에 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 코팅 시스템(10)은 상기 재료 공급원(54)과 상기 어플리케이터(20) 사이에서 유동하는 하나 이상의 지점에서 상기 재료(50)의 압력을 조정하도록 구성되는 압력 조절기(104)를 포함할 수 있다. 상기 압력 조절기(104)는 하나 이상의 밸브 및/또는 하나 이상의 펌핑 메커니즘을 포함할 수 있다. 상기 압력 조절기(104)는 상기 재료(50)의 압력을 선택적으로 증가 또는 감소시키도록 작동될 수 있다. 상기 프로세서(120)는 상기 압력 조절기(104)가 상기 재료(50)의 압력을 변화시키거나 그리고/또는 상기 재료(50)의 유동을 조절하도록 상기 압력 조절기(104)로 하나 이상의 신호를 전송할 수 있다. 상기 재료(50)의 압력이 클수록, 상기 코팅 시스템(10) 내에 존재할 수 있는 재료(50)의 유속은 증가할 수 있고; 반대로, 상기 재료(50)의 압력이 낮을수록, 상기 코팅 시스템(10) 내에 존재할 수 있는 재료(50)의 유속은 감소할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 상기 재료(50)의 원하는 압력을 유지하기 위해 상기 압력 조절기(104)를 제어하도록 구성될 수 있다. 만약, 상기 압력 센서(108)에 의해 측정된 상기 재료(50)의 압력이 사전 결정된 압력 범위 밖에 있는 경우(예를 들어, 상기 사전 결정된 범위의 상한 임계값 초과 또는 상기 사전 결정된 범위의 하한 임계값 미만), 상기 프로세서(120)는 상기 재료(50)의 압력을 각각 감소 또는 증가시키도록 상기 압력 조절기(104)로 신호를 전송하여, 상기 측정 압력이 상기 사전 결정된 압력 범위 내에 있도록 할 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 값의 범위 대신에 단일 압력값(예를 들어, 상한 임계값 또는 하한 임계값)에 대한 기준이 제공될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 사전 결정된 범위 및/또는 사전 결정된 값은, 온도, 유속, 작동 기간, 또는 다른 작동 특성들과 같은, 상기 코팅 시스템(10)의 다른 매개변수들에 따라 변경되도록 구성될 수 있다.

일부 양태들에 있어서, 만약 상기 유량계(112)에 의해 측정된 바와 같은, 상기 코팅 시스템(10) 내의 재료(50)의 유속이 사전 결정된 유속 범위를 벗어나는 경우, 상기 프로세서(120)는 상기 압력 조절기(104)로 하여금 각각 압력을 증가시키거나 또는 감소시키고 그에 따라 상기 유속을 증가시키거나 감소시키게 하여, 측정 유속이 상기 사전 결정된 유속 범위 내에 있도록 한다. 대신, 상기 사전 결정된 유속 범위는 범위값들이라기보다는 단일의 사전 결정된 유속값일 수 있고, 상기 코팅 시스템(10)은 상기 사전 결정된 유속값보다 크거나 작거나 또는 그와 같은 측정 유속값에 반응하도록 구성될 수 있다는 사실을 이해해야 하다. 일부 양태들에 있어서, 상기 사전 결정된 범위 및/또는 사전 결정된 값은, 온도, 압력, 작동 기간, 또는 다른 작동 특성들과 같은, 상기 코팅 시스템(10)의 다른 매개변수들에 따라 변경되도록 구성될 수 있다.

유속 조정은 일반적으로 특정 응용 분야에 적합하도록 임의의 적절한 수단에 의해 달성될 수 있다. 비제한적인 예로서, 유동을 보정하기 위한 대표적인 시스템 및 방법이 공동 소유의 U.S. 특허 제11,185,879호에 개시되어 있으며, 그의 전체 내용은 모든 목적을 위해 참조로 본원에 포함된다.

비제한적인 예로서, 도 14는 코팅 시스템의 노즐을 통해 하나 이상의 기판에 적용되는 재료의 유속을 보정하기 위한 예시적인 프로세스(1400)의 흐름도를 설명한다. 상기 프로세스(1400)는 적어도 부분적으로 제어기(18)에 의해 실행될 수 있다. 일반적으로, 상기 프로세스(1400)는 상기 노즐을 통한 재료의 수신된 목표 유속 및 압력-유량 관계(즉, 상기 코팅 시스템의 작동 압력과 상기 노즐을 통한 재료의 유속 사이의 관계)에 기초하여 상기 코팅 시스템(1410)의 제1 작동 압력을 계산 및 설정하는 것을 포함하는 유량 제어 루틴(단계 1402 내지 1414)을 포함할 수 있다. 결정된 작동 유속과 수신된 목표 유속 사이의 차이가 사전 결정된 제어 범위(예를 들어, ± 목표 유속의 사전 결정된 백분율)를 벗어날 때, 상기 프로세스(1400)는 상기 코팅 시스템의 작동 압력을 하나 이상의 추가 기판들을 코팅하기 전에 제2 작동 압력으로 조정할 수 있다.

상기 프로세스(1400)의 단계 1402에서, 상기 코팅 시스템은 상기 노즐을 통해 재료에 대한 목표 유속을 수신할 수 있다. 예를 들어, 작업자는 상기 목표 유속을 HMI 디바이스에 입력할 수 있다. 상기 목표 유속은 상기 프로세스(1400)에서 사용하기 위해 제어기의 메모리에 저장될 수 있다. 본 발명의 양태들에 따르면, 상기 코팅 시스템에 의해 수신된 목표 유속은 상기 코팅 시스템의 수신된 작동 매개변수들에 기초하여 수동으로 또는 자동으로 계산될 수 있다. 상기 수신된 작동 매개변수들은 예를 들어 재료의 목표 코팅 두께, 재료의 목표 코팅 폭, 재료의 고형분 백분율 및 상기 코팅 시스템의 어플리케이터 속도를 포함할 수 있다. 상기 작동 매개변수들은, 예를 들어, 작업자에 의해 상기 HMI 디바이스에 입력될 수 있으며 또한 상기 목표 유속의 자동 계산을 위해 상기 제어기의 메모리에 저장될 수 있다.

목표 유속의 계산은 수동으로 또는 자동으로 다음과 같은 목표 유속 방정식을 푸는 단계를 포함할 수 있다.

상기 목표 유속 방정식에서, "T"는 재료의 수신된 목표 코팅 두께, "W"는 재료의 수신된 목표 코팅 폭, "P"는 재료의 수신된 고형분 백분율, "S"는 어플리케이터의 수신된 속도, "FR"은 계산된 목표 유속이다. 상기 방정식을 푸는 방법은, 통상적인 당업자라면 쉽게 이해할 수 있는 바와 같이, 입력 작동 매개변수들 사이의 임의의 단위 불일치를 정규화하기 위한 단위 변환을 포함할 수도 있다. 상기 목표 유속이 자동으로 계산되면, 상기 제어기는 상기 메모리에 저장된 작동 매개변수들을 호출하고, 상기 작동 매개변수들을 사용하여 FR에 대한 목표 유속 방정식, 즉 상기 노즐을 통과하는 재료에 대해 계산된 목표 유속을 풀 수 있다. 따라서, 상기 계산된 목표 유속은 상기 프로세스(1404)에서 사용되는 단계 1402에서 수신된 목표 유속에 대응할 수 있다.

본 발명의 양태들에 따르면, 작업자에 의해 입력된 작동 매개변수들을 사용하여 계산된 목표 유속은 상기 코팅 시스템의 사전 결정된 유속 용량 범위를 벗어나는 것으로 결정될 수 있다. 상기 코팅 시스템의 사전 결정된 유속 용량 범위는 상기 코팅 시스템에 의해 신뢰성 있게 달성될 수 있는 유속의 범위일 수 있으며, 이는 상기 코팅 시스템의 용량 및/또는 상기 코팅 재료의 특성의 함수일 수 있으며, 이는 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 상기 계산된 목표 유속이 사전 결정된 유속 용량 범위를 벗어났다는 결정에 응답하여, 상기 어플리케이터 작동 매개변수의 속도는 상기 계산된 목표 유속이 상기 사전 결정된 유속 용량 범위 내에 들어가도록 조정될 수 있다. 코팅 특성들(즉, 목표 코팅 두께, 재료의 목표 코팅 폭, 재료의 고형분 백분율)에 영향을 미치는 상기 목표 유속 방정식에 입력된 나머지 작동 매개변수들을 일정하게 유지하면서 상기 어플리케이터 작동 매개변수의 속도를 조정하면, 작업자가 원하는 코팅 특성들을 변경하지 않고 상기 사전 결정된 유속 용량 범위 내에서의 계산된 목표 유속의 조정이 가능해진다. 상기 어플리케이터 작동 매개변수의 속도 조정은 반복 프로세스의 결과일 수 있다. 예를 들어, 상기 어플리케이터 작동 매개변수의 속도는 상기 목표 유속 방정식으로부터 계산된 목표 유속이 상기 사전 결정된 유속 용량 범위 내에 속할 때까지 반복적으로 조정되고 재입력될 수 있다.

대안적으로, 상기 어플리케이터 작동 매개변수의 속도 조정은 설정 목표 유속을 사용하여 어플리케이터 작동 매개변수의 속도에 대한 목표 유속 방정식을 풀고 다른 모든 작동 매개변수들을 일정하게 유지시키는 계산 결과일 수 있다. 상기 설정 목표 유속은, 예를 들어, 상기 사전 결정된 유속 용량 범위의 외부 경계일 수도 있거나, 또는 대안적으로 상기 사전 결정된 유속 용량 범위 내의 임의의 유속일 수 있다. 비제한적인 수치적 예로서, 예시적인 코팅 시스템의 사전 결정된 유속 용량 범위는 0.1 ml/min 내지 10.0 ml/min일 수 있다. 작업자가 입력한 작동 매개변수들을 사용하여 목표 유속을 12.0 ml/min(즉, 상기 사전 결정된 유속 용량 범위 밖)이 되도록 계산하면, 상기 목표 유속은 10.00 ml/min(즉, 상기 예시적인 코팅 시스템(10)의 사전 결정된 유속 용량 범위의 외부 상한)으로 설정될 수 있다. 상기 어플리케이터 작동 매개변수의 속도는 상기 설정 목표 유속을 사용하여 어플리케이터 작동 매개변수의 속도에 대한 목표 유속 방정식을 풀고 다른 모든 작동 매개변수들을 일정하게 유지함으로써 조정될 수 있다. 즉, 상기 목표 유속 방정식은 상기 어플리케이터의 속도를 다음과 같은 조정된 속도 방정식으로 풀기 위해 다시 작성될 수 있다:

상기 조정된 속도 방정식에서, "T"는 재료의 수신된 목표 코팅 두께이고, "W"는 재료의 수신된 목표 코팅 폭이고, "P"는 재료의 수신된 고형분 백분율이고, "FR' "는 설정 목표 유속이고, "S'"는 어플리케이터(16)의 조정된 속도이다. 상기 방정식을 푸는 방법은 또한, 통상적인 당업자라면 쉽게 이해할 수 있는 바와 같이, 입력 작동 매개변수들 사이의 임의의 단위 불일치를 정규화하기 위한 단위 변환을 포함할 수도 있다. 상기 어플리케이터(16)의 조정된 속도는, 예를 들어, 자동으로 계산될 수 있으며, 이에 따라 상기 제어기는 상기 메모리에 저장된 작동 매개변수들과 상기 설정 목표 유속을 호출할 수 있으며, 이는 S'에 대한 조정 속도 방정식, 즉 상기 어플리케이터의 조정 속도를 풀기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 상기 코팅 시스템은 상기 어플리케이터의 조정된 속도 및 상기 설정 목표 유속에서 작동될 수 있다. 상기 설정 목표 유속은 단계 1402에서 수신된 목표 유속에 대응할 수 있다.

단계 1404에서, 상기 코팅 시스템의 제1 작동 압력이 계산될 수 있다. 상기 코팅 시스템의 제1 작동 압력은 노즐을 통한 재료의 목표 유속 및 압력-유량 관계에 기초하여 계산될 수 있다. 또한, 상기 코팅 시스템의 작동 압력은 상기 제1 작동 압력으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어기의 명령에 따라, 압축 액체 공급 장치의 펌프 작동이 조정되어 상기 코팅 시스템을 상기 제1 작동 압력으로 설정하기 위해 상기 어플리케이터로 공급되는 재료의 작동 압력을 증가시키거나 감소시킬 수 있다.

상기 압력-유량 관계는 노즐의 구조 및 상기 노즐을 통과하는 재료 특성의 함수일 수 있다. 예를 들어, 상기 압력-유량 관계는 상기 노즐로부터 토출되는 재료의 특정 작동 유속(예를 들어, 목표 유속)을 달성하고 작업자가 원하는 코팅 특성(예를 들면, 목표 코팅 두께)을 초래할 것으로 예측되는 상기 코팅 시스템의 작동 압력(예를 들면, 제1 작동 압력)을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에 있어서, 상기 압력-유량 관계는 작업자에 의해 HMI 디바이스에 입력될 수 있으며 상기 프로세스(1400)에서 사용하기 위해 상기 제어기의 메모리에 저장될 수 있다.

대안적으로, 상기 압력-유량 관계가 계산될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 시스템이 제1 보정 압력에서 작동하는 동안 상기 재료는 상기 노즐로부터, 예를 들어 용기 내로 토출될 수 있으며, 상기 노즐로부터 토출된 재료의 제1 유속이 결정될 수 있다. 상기 재료가 노즐로부터 토출됨에 따라, 토출되는 재료의 양과 재료가 토출되는 시간을 측정하여 제1 유속을 결정하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 재료가 압축 액체 공급 장치로부터 상기 어플리케이터 밖으로 유동함에 따라, 유량계는 상기 유량계를 통과하는 재료의 각각의 고정된 양에 대한 카운트 또는 전기 펄스를 제어기로 전송할 수 있다. 다른 예로서, 토출되는 재료의 양은 압축 액체 공급 장치에 잔류하는 재료의 중량 차이에 따라 측정될 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 상기 용기에 수집된 재료의 양이 측정될 수도 있다. 상기 재료의 양은 부피 및/또는 중량으로 측정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어기는 재료가 토출되는 총 시간을 측정할 수 있다. 상기 재료의 제1 유속은 재료가 토출되는 측정된 시간에 걸쳐 토출되는 재료의 측정된 양으로부터 결정될 수 있으며, 이에 대하여는 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

상기 코팅 시스템의 작동 압력은 상기 제1 보정 압력과 다른(즉, 더 높거나 더 낮은) 제2 보정 압력으로 조정될 수 있다. 상기 코팅 시스템은 상기 코팅 시스템이 상기 제2 보정 압력에서 작동하는 동안 상기 노즐로부터 재료를 토출할 수 있고, 상기 재료가 노즐로부터 토출되는 제2 유속이 결정될 수 있다. 즉, 상기 재료가 노즐로부터 토출됨에 따라, 상기 토출되는 재료의 양과 상기 재료가 토출되는 시간이 (예를 들어, 위에서 설명된 기술들 중 임의의 기술에 따라) 측정될 수 있으며, 이는 제2 유속을 계산하기 위해 사용될 수 있다.

상기 압력-유량 관계는 상기 제1 보정 압력, 상기 제1 유속, 상기 제2 보정 압력 및 상기 제2 유속에 기초하여 계산될 수 있다. 상기 제1 및 제2 보정 압력과 대응하는 제1 및 제2 유속에 더하여, 상기 압력-유량 관계는 예를 들어 제3, 제4 . . . 제n 보정 압력 및 대응하는 제3, 제4 . . . 제n 유속에 기초하여 계산될 수 있으며, 이는 위에서 설명된 제1 및 제2 유속과 유사한 방식으로 결정될 수 있다. 상기 압력-유량 관계는 당업자라면 쉽게 이해할 수 있는 바와 같이 상기 보정 압력 및 대응하는 유속에 기초하여 예를 들면 단순 선형 회귀 모델(linear regression model)로서 계산될 수 있다. 상기 단순 선형 회귀 모델은 알려진 유속/압력을 기반으로 압력/유속을 계산하기 위한 예측 함수로 사용될 수 있다. 따라서, 상기 단순 선형 회귀 모델은 단계 1402에서 수신된 목표 유속에 기초하여 상기 코팅 시스템의 제1 작동 압력을 계산하기 위해 사용될 수 있으며, 상기 코팅 시스템의 작동 압력은 상기 제1 작동 압력으로 설정될 수 있다.

단계 1406에서, 기판 또는 그의 일부가 상기 재료로 코팅될 수 있다. 즉, 상기코팅 시스템이 상기 제1 작동 압력으로 작동되는 동안, 상기 노즐을 통해 유동하는 재료가 상기 기판의 적어도 일부에 분사될 수 있다.

단계 1408에서, 상기 재료의 작동 유속이 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판을 코팅하는 동안 상기 코팅 시스템을 통해 유동하는 재료의 작동 유속이 현장에서 결정될 수 있다. 즉, 상기 기판에 재료가 코팅됨에 따라, 측정된 시간에 걸쳐 재료의 양이 측정될 수 있다. 예를 들어, 상기 재료가 압축 액체 공급 장치로부터 어플리케이터 밖으로 유동함에 따라, 유량계는 측정된 시간에 걸쳐 상기 유량계를 통과하는 각각의 고정된 양의 재료에 대한 카운트 또는 전기 펄스를 제어기로 전송할 수 있다. 다른 예로서, 상기 기판에 도포된 재료의 양은 압축 액체 공급 장치에 잔류하는 재료의 중량 차이에 따라 측정될 수 있다. 상기 재료의 양은 부피적으로 그리고/또는 중량으로 측정될 수 있다.

대안적으로, 기판에 상기 재료가 분무된 후, 상기 코팅 시스템이 상기 제1 작동 압력에서 작동되는 동안, 상기 재료는 상기 노즐로부터 예를 들면 용기 내로 추가적으로 토출될 수 있고, 상기 노즐로부터 토출된 재료의 작동 유속이 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 재료가 상기 압축 액체 공급 장치로부터 상기 어플리케이터를 통해 용기로 유동함에 따라, 상기 유량계는 상기 유량계를 통과하는 각각의 고정된 양의 재료에 대한 카운트 또는 전기 펄스를 제어기로 전송할 수 있다. 다른 예로서, 상기 용기 내로 토출된 재료의 양은 상기 압축 액체 공급 장치에 잔류하는 재료의 중량 차이에 따라 측정될 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 상기 용기에 수집된 재료의 양이 측정될 수 있다. 상기 재료의 양은 부피적으로 그리고/또는 중량으로 측정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어기는 상기 재료가 토출되는 총 시간을 측정할 수 있다. 상기 제1 작동 압력에서 상기 재료의 작동 유속은, 당업자라면 쉽게 이해할 수 있는 바와 같이, 상기 재료가 분무/토출되는 측정된 시간에 걸쳐 측정된 재료의 양으로부터 결정될 수 있다.

단계 1410에서, 단계 1408에서 결정된 재료의 작동 유속이 수신된 목표 유속과 비교될 수 있으며, 결정된 작동 유속이 사전 결정된 제어 범위를 벗어나는지의 여부가 결정될 수 있다. 상기 사전 결정된 제어 범위는 예를 들어 상기 목표 유속의 ±5% 이내일 수 있다. 다른 예에서, 상기 사전 결정된 범위는 상기 목표 유속의 ±1% 이내일 수 있다. 만약 상기 결정된 작동 유속과 상기 목표 유속 사이의 차이가 상기 사전 결정된 제어 범위를 벗어나면, 상기 프로세스(1400)는 단계 1412로 진행될 수 있다. 그러나, 만약 상기 결정된 작동 유속과 상기 목표 유속 사이의 차이가 상기 사전 결정된 제어 범위 이내라면, 상기 프로세스는 단계 1414로 직접 진행될 수 있다.

단계 1412에서, 상기 코팅 시스템의 작동 압력은 제2 작동 압력으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 제어기의 명령에 따라, 상기 압축 액체 공급 장치의 펌프 작동을 조절하여 상기 어플리케이터로 공급되는 재료의 작동 압력을 증가 또는 감소시킴으로써 상기 코팅 시스템의 작동 압력을 상기 제2 작동 압력으로 설정할 수 있다. 일 예에서, 상기 코팅 시스템의 작동 압력은 상기 결정된 작동 유속과 상기 목표 유속 사이에서 결정된 차이에 비례하여 상기 제1 작동 압력으로부터 상기 제2 작동 압력까지 증가 또는 감소될 수 있다. 비제한적인 수치적 예로서, 만약 상기 결정된 작동 유속이 상기 목표 유속보다 2% 높다면, 상기 제2 작동 압력은 상기 제1 작동 압력보다 2% 낮을 수 있다.

다른 예에서, 상기 코팅 시스템의 작동 압력과 상기 노즐을 통한 재료의 유속 사이의 압력-유량 관계는 상기 목표 유속을 달성하기 위해 필요한 상기 제2 작동 압력을 결정하기 위해 계산되거나 또는 재계산될 수 있다. 즉, 상기 결정된 작동 유속과 상기 목표 유속 사이의 차이가 상기 사전 결정된 제어 범위를 벗어나는 것으로 결정하는 것에 대한 대안으로서 또는 이에 더하여, 상기 재료의 성질(예를 들어, 점도) 및 상기 노즐의 구조(예를 들면, 온도 상승으로 인한 팽창) 중 적어도 하나가 상기 코팅 시스템의 작동 중에 변경되는 것으로 결정될 수 있다. 결과적으로, 상기 코팅 시스템(10)의 작동 압력과 단계 1404에서 사용되는 노즐을 통한 재료의 유속 사이의 압력-유량 관계는 더 이상 재료/코팅 시스템을 대표하지 않을 수 있으며, 상기 압력-유량 관계는 위에서 설명한 기술들 중 임의의 기술에 따라 재계산될 수 있거나 재보정될 수 있다.

상기 유동 제어 루틴이 완료되면, 단계 1414에서, 상기 재료가 추가의 기판들에 코팅될 수 있다. 상기 프로세스(1400)의 단계들 중 적어도 일부는 반복적일 수 있다. 예를 들어, 추가의 기판들이 단계 1414에서 코팅됨에 따라, 이는 단계 1406에서 상기 프로세스(1400)를 다시 시작하는 것으로서 간주될 수도 있으며, 그에 따라 단계 1406 내지 단계 1414의 유동 제어 루틴은, 적절한 경우 그리고 단계 1410 및 단계 1412에 설명된 것과 같이, 추가 기판 등을 코팅함에 따라, 상기 코팅 시스템의 압력을 계속해서 반복적으로 조정할 수 있다.

상기 프로세서(120)는 상술된 바와 같이 압력 및/또는 유속을 자동으로 조정하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 상기 프로세서(120)는 상기 압력 및/또는 유속이 각각의 사전 결정된 범위를 벗어나는 것으로 결정하고 휴먼 머신 인터페이스를 통해 상기 코팅 시스템(10)의 사용자에게 경고하도록 구성될 수 있다. 그런 다음, 사용자는 상기 코팅 시스템(10) 내의 재료(50)의 압력을 증가 또는 감소시키기 위해 상기 압력 조절기(104)로 신호를 전송하도록 상기 휴먼 머신 인터페이스를 통해 상기 프로세서(120)에 지시하거나 달리 제어할 수 있다. 사용자는, 상기 코팅 시스템(10)에 작동 가능하게 연결된 사용자 입력/출력 조립체(140)와 같은, 상기 휴먼 머신 인터페이스를 통해 상기 프로세서(120)로 하나 이상의 명령을 전송할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 (예를 들어, 각각의 사전 결정된 범위들 밖에 있는 압력 및/또는 유속을 나타내는) 하나 이상의 신호를 상기 입력/출력 조립체(140)로 전송할 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 입력/출력 조립체(140)는 상기 프로세서(120)로부터의 신호를 시각적으로 나타내도록 구성되는 디스플레이(예를 들어, LCD 스크린, 프로젝터, 또는 다른 출력 장치)를 포함할 수 있다. 상기 입력/출력 조립체(140)는 상기 프로세서(120)로부터 신호를 청각적으로 생성하기 위한 오디오 디바이스(예를 들어, 스피커)를 포함할 수 있다. 상기 입력/출력 조립체(140)는, 버튼, 레버, 슬라이더, 터치스크린, 마이크로폰, 키보드, 마우스, 터치패드, 전자 스타일러스 등과 같이 사용자에 의해 작동될 수 있는 하나 이상의 입력 장치를 포함할 수 있으며, 이를 통해 사용자는 상기 프로세서(120)로 명령을 입력 및 전달할 수 있다. 상기 입력/출력 조립체(140)는 상기 코팅 시스템(10)에 물리적으로 연결될 수 있거나, 또는 대안적으로, Wi-Fi, 블루투스, NFC, 적외선, 라디오 또는 기타 적절한 무선 통신 방법과 같은, 하나 이상의 알려진 무선 전송 프로토콜을 통해 무선으로 연결될 수 있다. 상기 코팅 시스템(10)은 복수의 입력/출력 조립체들(140)을 포함할 수 있다.

작동 중에, 상기 코팅 시스템(10)은 상기 어플리케이터(20)의 다양한 막힘 상태를 검출하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 프로세서(120)는 형성된 막힘의 존재, 막힘의 형성, 및/또는 상기 어플리케이터(20)에 막힘이 형성되기 위한 유리한 조건을 검출하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 막힘은 상기 어플리케이터(20)상의, 예를 들어 어플리케이터 팁(24)상의 재료(50)의 잔류 부분의 축적, 고형화 및/또는 경화로 지칭될 수 있다.

상기 재료(50)의 점도는 재료(50)의 온도에 의해 영향을 받을 수 있다. 온도의 변화는 점도의 변화 등을 야기할 수 있고, 이는 순차로 유속의 변화를 야기할 수 있다. 상기 재료(50)의 온도가 증가함에 따라, 점도는 감소할 수 있으며; 반대로, 상기 재료(50)의 온도가 감소함에 따라, 점도가 증가할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 막힘 상태가 충족되는지를 결정하기 위해 상기 코팅 시스템(10) 내의 온도 센서(116)로부터 수신된 측정 온도값, 압력 센서(108)로부터 수신된 측정 압력값 및/또는 유량계(112)로부터 수신된 측정 유속값을 사용하도록 구성될 수 있다. 상기 코팅 시스템(10)은 재료(50)가 유지되기를 바라는 원하는 사전 결정된 온도 범위를 포함할 수 있다. 상기 사전 결정된 온도 범위는 하한 임계 온도값, 상한 임계 온도값, 상기 상한 임계 온도값과 상기 하한 임계 온도값 사이의 모든 온도값들을 포함할 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 사전 결정된 온도는 값들의 범위보다는 단일 온도값을 포함할 수 있다. 상기 사전 결정된 범위 및/또는 사전 결정된 값은, 압력, 유속, 작동 기간, 또는 다른 작동 특성과 같은, 상기 코팅 시스템(10)의 다른 매개변수들에 따라 변경되도록 구성될 수 있다.

상기 프로세서(120)는 압력 센서(108), 유량계(112) 및 온도 센서(116) 중 하나 이상으로부터 연속적이거나 또는 간헐적인 결과를 수신할 수 있다. 수신된 측정치들의 특정 빈도는 상기 코팅 시스템(10)의 작동 매개변수들, 사용된 재료(50)의 유형, 사용된 기판(30)의 유형, 제조 제약 사항, 조작자 선호도 등에 따라 달라질 수 있다는 사실을 이해해야 하며, 이와 같은 내용은 상기 각각의 센서들로부터의 데이터 획득의 특정 빈도 또는 패턴에 제한되지 않는다.

위에 나열된 하나 이상의 센서들로부터 수신된 결과는 상기 프로세서(120)의 메모리(124), 예를 들어 측정 데이터 섹션(128)에 저장될 수 있다. 상기 데이터 저장은 반복적일 수 있으므로, 각각의 후속 데이터값은 이전 데이터값 이후에 순차적으로 저장된다. 상기 프로세서(120)는 측정 데이터값이 수신되거나 그리고/또는 달리 획득되는 경우에 기초하여 데이터 세트들에 상술된 하나 이상의 센서들로부터의 복수의 측정 데이터값들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1 시점(P1)에서 수신된 측정 압력, 유속 및/또는 온도값들은 제1 데이터 세트(D1)에 저장될 수 있으며; 이어서 제2 시점(P2)에서 수신된 압력, 유속 및/또는 온도값들은 상기 메모리(124)의 제2 데이터 세트(D2)에 저장될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 제1 데이터 세트(D1)의 값들은 상기 제2 데이터 세트(D2)의 값들과 비교될 수 있다. 상기 프로세서(120)는 복수의 압력값들(P1, P2, …, Pn), 복수의 유속값들(F1, F2, …, Fn) 및/또는 복수의 온도값들(T1, T2, …, Tn)을 기록하도록 구성될 수 있으며, 여기서 첨자는 위에 나열된 각각의 센서들로부터 별도의 연속 또는 간헐적 데이터값 획득에 대응한다. 상기 프로세서(120)는 상기 수신된 값을 복수의 데이터 세트들(D1, D2, …, Dn)로 그룹화 및 저장할 수 있으며, 여기서 상기 값들(P1, F1 및/또는 T1)은 데이터 세트(D1)에 대응하고, 값들(P2, F2 및/또는 T2)은 데이터 세트(D2)에 대응되고, 값들(Pn, Fn 및 Tn)은 데이터 세트(Dn)에 대응한다.

상기 프로세서(120)는 상기 수신된 값들을 다른 수신된 값들 및/또는 사전 프로그램된 제어값들과 비교하도록 구성될 수 있다. 상기 프로세서(120)는 하나의 데이터 세트, 예를 들면 값들(P2, F2 및 T2)을 갖는 제2 데이터 세트(D2)의 값들을 다른 데이터 세트들, 예를 들면 값들(P1, F1 및 T1)을 갖는 제1 데이터 세트(D1)의 값들과 비교할 수 있다. 일부 양태들에서, 상기 메모리(124)는 제어값들을 수신 및 저장하도록 구성되는 제어 데이터 섹션(132)을 포함할 수 있다. 상기 제어값들은 상기 코팅 시스템(10)을 작동하기 전에 사용자에 의해 프로그래밍될 수 있다. 대안적으로, 상기 제어값들은 상기 코팅 시스템(10)을 작동하기 전에 팩토리 프로그래밍될 수 있다. 상기 제어값들은 압력, 유속 및/또는 온도에 대한 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 데이터 섹션(132)은 제어 압력값(PC), 제어 유속값(FC) 및/또는 제어 온도값(TC)을 포함하는 제어 데이터 세트(DC)를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 상기 측정 데이터 섹션(128)의 데이터 세트들(D1, D2, …, Dn) 중 어느 하나를 상기 제어 데이터 섹션(132)의 제어 데이터 세트(DC)와 비교하도록 구성될 수 있다.

상기 프로세서(120)는 임의의 데이터 세트들(D1, D2, ..., Dn)을 상기 데이터 세트들(D1, D2, ..., Dn) 중 하나 이상 및/또는 상기 제어 데이터 세트(DC)와 비교하도록 구성될 수 있다. 비교 결과는 충분한 재료 유동, 막힘 형성 등을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 압력, 유속 및/또는 온도와 관련된 측정값들 및/또는 제어값들과 같은, 값들의 비교는 상기 값들 중 하나가 비교 대상인 다른 값으로부터 허용 가능한 편차 내에 있는지를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 비교 목적을 위해, 상기 값들(및/또는 개별 값들)에 대한 허용 가능한 범위는 사용자에 의해 또는 상기 코팅 시스템(10)의 프로그램에 의해 상기 프로세서(120)에 사전 프로그래밍될 수 있다. 각각의 범위는 비교값보다 낮은 하한 임계값 및 상기 비교값보다 높은 상한 임계값에 의해 한정된다. 상기 하한 및 상한 임계값들은 상기 코팅 시스템(10)의 작동 매개변수, 사용되는 재료(50)의 유형, 상기 코팅 시스템(10)의 환경, 제조 제약 사항, 및/또는 원하는 값을 결정하는 다른 매개변수들(예를 들면, 압력, 유속 및/또는 온도값)에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 하한 임계값과 상한 임계값은 각각 상기 비교값으로부터 차감되거나 상기 비교값에 더해지는 허용 가능한 편차값으로 한정될 수 있다. 비록 상기 사전 결정된 값들이 본 출원서 전반에 걸쳐 값들의 범위로서 설명되어 있지만, 상기 사전 결정된 값들은 대안적으로 값들의 수치적 범위보다는 단일값 또는 복수의 값들을 포함할 수 있다는 사실을 이해해야 할 것이다.

만약, 상기 측정된 값이 상기 허용 가능한 범위 내에 있는 경우, 상기 프로세서(120)는, 예를 들어, 어떠한 문제도 없음을 표시하고, 작동을 계속하고, 그리고/또는 비교 결과에 관해 사용자에게 경고를 제공할 수 있는 제1 신호를 나타낼 수 있다. 만약, 상기 측정된 값이 상기 허용 가능한 범위를 벗어나는 경우, 상기 프로세서(120)는, 예를 들어 작동 결함을 표시하고 상기 코팅 시스템(10)의 작동 매개변수의 변경을 표시하고 그리고/또는 비교 결과에 관해 사용자에게 경고를 제공할 수 있는, 상기 제1 신호와는 상이한 제2 신호를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 만약, 제어 온도값(TC)이 21℃이고 허용 가능한 편차값이 2℃인 경우, 상기 하한 임계값은 19℃, 상기 상한 임계값은 23℃, 상기 허용 범위는 19 내지 23℃가 될 것이다. 만약, 상기 제어 온도값(TC)이 20℃인 제1 온도값(T1)에 대한 비교값으로서 사용되는 경우, 상기 20℃의 제1 온도값은 허용 범위 내에 있게 될 것이며, 상기 프로세서(120)는 제1 신호를 발부할 수 있다. 만약, 상기 제1 온도값(T1)이 18℃인 경우, 상기 제1 온도값(T1)은 상기 허용 가능한 범위를 벗어나며, 상기 프로세서(120)는 제2 신호를 발부할 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 프로세서(120)는 측정된 값이 허용 가능한 범위를 얼마나 벗어나는지 결정할 수 있다. 값들의 범위 대신 단일의 사전 결정된 값 또는 복수의 사전 결정된 값들을 갖는 양태들의 경우, 상술된 단계들은 상기 측정된 값이 하나 이상의 사전 결정된 값보다 큰지, 그보다 작은지 또는 그와 같은지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며, 본 발명 내용은 상술된 특정값들로 한정되지 않는다는 사실을 이해해야 할 것이다.

상기 프로세서(120)는 막힘이 존재하는지의 여부, 조건들이 막힘이 형성되기에 유리한지의 여부 등을 결정하기 위해 데이터 세트들을 비교하여 각각의 온도 및 유속값들을 비교할 수 있다. 상기 비교 프로세스는 상기 코팅 시스템(10)이 작동하는 동안 사전 결정된 간격들로 연속적으로 또는 반복적으로 수행될 수 있다. 상기 비교는 측정 데이터(128)와 제어 데이터(132)의 값들 사이 및/또는 측정 데이터(128)의 후속 데이터 세트들 사이에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 비교는 제1 데이터 세트(D1)와 상기 제1 데이터 세트(D1) 이후에 측정된 제2 데이터 세트(D2) 사이에서 수행될 수 있다. 만약, 이와 같은 비교 과정에서, 상기 프로세서(120)는 상기 제2 데이터 세트(D2)의 제2 측정 온도값(T2)이 상기 제1 데이터 세트(D1)의 제1 측정 온도값(T1)에 대해 허용 가능한 범위 내에 있되, 상기 제2 유속값(F2)이 상기 제1 유속값(F1)에 대해 한정된 허용 가능 범위의 하한 임계값보다 낮다고 판단하는 경우, 이와 같은 결과는 막힘이 형성되었음을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 프로세서(120)는 상기 재료(50)의 유속이 감소하는 동안 상기 재료(50)의 온도가 동일하게 (허용 가능한 범위 내에서) 유지되는지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 단계에서, 상기 프로세서(120)는 막힘 또는 막힘 형성에 유리한 조건의 식별과 관련된 제1 신호를 전송할 수 있다. 만약, 대안적으로, 상기 프로세서(120)는 상기 제2 측정 온도값(T2)이 상기 제1 측정 온도값(T1)에 대한 하한 임계값보다 낮고, 상기 제2 유속값(F2)도 또한 상기 제1 유속값(F1)에 대해 한정된 상기 허용 가능한 범위의 하한 임계값 미만이라고 판단하는 경우, 그와 같은 결과는 상기 코팅 시스템(10) 내의 재료(50)의 압력 감소를 나타낼 수 있다. 이는 상기 제1 측정 압력값(P1)을 상기 제2 측정 압력 값(P2)과 비교함으로써 입증될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 프로세서(120)는 압력이 감소되었음을 나타내는 상기 제1 신호와는 상이한 제2 신호를 전송할 수 있다.

일부 양태들에 있어서, 상기 제2 신호는 상기 재료(50)의 압력을 증가시키기 위해 상기 압력 조절기(104)로 전송된 신호를 포함할 수 있다. 상기 코팅 시스템(10) 내의 재료(50)의 온도와 유속값들의 비교 결과에 기초하여, 상기 프로세서(120)는 상기 재료(50)의 압력을 감소시키기 위해 상기 압력 조절기(104)로 신호를 전송할 수 있는 것으로 이해될 것이다.

상기 제1 신호는 상기 입력/출력 조립체들(140) 중 하나 이상 및/또는 다른 통신 디바이스를 통해 사용자에게 경고를 보내는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 신호는 또한, 상기 코팅 시스템(10)을 통한 재료(50)의 이동, 상기 압력 조절기(104)를 통한 압력 조정, 상기 분배 조립체(42)를 통한 어플리케이터(20)로부터의 분배 조정, 상기 어플리케이터(20)에 대한 기판(30)의 도입 또는 이동 제어 및/또는 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)에 의한 상기 어플리케이터(20)의 이동과 같은, 상기 코팅 시스템(10)의 작동 매개변수들을 변경하기 위한 신호를 포함할 수 있다.

일부 양태들에 있어서, 상기 제1 신호는 상기 어플리케이터(20)를 상기 작동 위치로부터 상기 세척 위치로 이동시키도록 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)에 대한 명령을 포함할 수 있다. 상기 제1 신호는 아래에 추가로 설명되는 바와 같이 세척 작업을 수행하기 위한 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)에 대한 명령을 추가로 포함할 수 있다.

상기 프로세서(120)는 상술된 바와 같은 값들을 계속해서 비교할 수 있다. 만약, 상기 어플리케이터(20)가 세척을 필요로 하여 세척 위치로 이동하면, 상기 프로세서(120)는 추가적인 비교 과정을 거쳐 또 다른 제1 신호 또는 제2 신호를 전송할 수 있다. 상기 어플리케이터(20)가 세척 위치에 있고 상기 프로세서(120)가 막힘이 없음을 나타내는 제2 신호를 전송할 수 있을 때, 상기 제2 신호는 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)로의 신호를 추가로 포함하여, 상기 어플리케이터(20)를 세척 위치로부터 작동 위치로 이동시킬 수 있다.

상기 작동 위치와 상기 세척 위치 사이에서의 상기 어플리케이터(20)의 이동은 상기 입력/출력 조립체들(140) 중 하나 이상을 통해 사용자에 의해 수동으로 활성화될 수 있다.

상기 세척 위치에서, 상기 어플리케이터(20)는 세척 장치에 배치될 수 있다. 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 세척 장치(60)는 내부에 상기 어플리케이터(20)의 일부를 수용하도록 구성되는 저장소(64)를 형성할 수 있다. 상기 저장소(64)는 도 3에 도시된 바와 같이 세척 재료(80)를 수용 및 보유하도록 구성될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 세척 장치(60)는 컵, 보울, 또는 상기 세척 재료(80)와 어플리케이터(20)를 수용하도록 구성되는 다른 적절한 용기 또는 컨테이너일 수 있다. 상기 세척 재료(80)는 용매를 포함할 수 있다. 상기 용매는 상기 어플리케이터(20)상의 재료(50)의 축적된 부분의 유형을 용해시키기에 적합한 화학적 조성을 갖도록 선택될 수 있다는 사실을 이해해야 할 것이다. 일부 양태들에 있어서, 상기 어플리케이터(20)의 어플리케이터 팁(24)은 상기 어플리케이터 팁(24)의 적어도 일부가 상기 세척 재료(80)에 잠길 수 있도록 상기 저장소(64)에 제거 가능하게 배치되도록 구성될 수 있다. 상기 어플리케이터(20)가 상기 세척 장치(60) 내에 배치되고 상기 세척 재료(80)와 접촉할 때, 상기 세척 재료(80)는 상기 어플리케이터(20), 예를 들어 상기 어플리케이터 팁(24)상에 축적된 재료(50)를 제거할 수 있다.

상기 세척 장치(60)는 상기 세척 재료(80)를 교반하도록 구성되는 액추에이터(72)를 포함할 수 있다. 상기 세척 재료(80)의 교반은 상기 어플리케이터(20) 및 그 위에 축적된 재료(50)와 접촉할 수 있는 캐비테이션 기포를 유발하거나 아니면 형성할 수 있다. 상기 캐비테이션 기포들과 상기어플리케이터(20) 및/또는 어플리케이터 팁(24)과의 접촉은 상기 어플리케이터(20)상에 축적된 재료(50)의 일부를 이동, 제거 및/또는 분해하도록 작동할 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 액추에이터(72)는 초음파를 발생시키도록 구성되는 초음파 변환기를 포함할 수 있다. 상기 초음파는 상기 세척 재료(80)를 통해 이동할 수 있고 상술된 바와 같이 캐비테이션 기포를 형성할 수 있다. 상기 액추에이터(72)의 작동은 상기 액추에이터(72)에 작동 가능하게 연결될 수 있는 액추에이터 제어기(76)에 의해 제어될 수 있다. 상기 액추에이터 제어기(76)는 초음파 발생기를 포함할 수 있다. 상기 액추에이터 제어기(76)는 상기 프로세서(120) 또는 상기 코팅 시스템(10)에 연결되거나 또는 상기 코팅 시스템(10) 외부에 연결되는 다른 적절한 프로세서에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 프로세서(120)는 신호를 상기 액추에이터 제어기(76)에 전송하여, 상기 액추에이터(72)를 켜거나 상기 액추에이터(72)를 끄고, 소정의 온-오프 패턴으로 상기 액추에이터(72) 작동시키거나, 그리고/또는 상기 액추에이터(72)의 하나 이상의 작동 매개변수를 변경(예를 들어, 상기 초음파 변환기의 강도, 지속 시간 또는 다른 적절한 매개변수를 변경)시키도록 구성될 수 있다. 특정 양태들에 있어서, 전자 피드백(예를 들어, 전류 피드백 및/또는 위상 피드백)이 상기 액추에이터(72)로부터(예를 들어, 상기 초음파 변환기로부터) 수신될 수 있다. 상기 전자 피드백에 응답하여, 상기 액추에이터(72) 및/또는 상기 초음파 변환기(예를 들어, 상기 액추에이터(72)의 작동 매개변수들 중 하나 이상)의 작동이 조정될 수 있다. 이와 같이 조정된 작동은 일반적으로 수신된 전자 피드백에 기초하며, 공진 주파수에서 상기 액추에이터(72)(예를 들어, 그의 초음파 변환기)를 작동시키는 것을 일반적인 목표로 할 수 있다. 이는 예를 들어 전압과 전류 신호들 사이에서 위상 추적을 사용하고 공진에서 상기 시스템을 구동시키기 위해 구동 주파수와 전력을 조정함으로써 달성될 수 있다.

그와 같은 배열의 장점은 형성된 캐비테이션 기포들이 상기 어플리케이터(20) 및/또는 상기 어플리케이터 팁(24)상의 접착된 재료와 물리적으로 접촉하여, 상기 접착된 재료가 상기 어플리케이터(20)(및, 특히, 상기 어플리케이터 팁(24))으로부터 분리되게 한다는 점에 있다. 추가적으로, 상기 세척 재료(80) 전체에 걸쳐 기포들이 발생하면 상기 어플리케이터(20) 및/또는 상기 어플리케이터 팁(24)이 삽입된 부분에 대해 상기 세척 장치(60) 내의 세척 재료(80)가 이동하게 된다. 이와 같은 이동은 상기 어플리케이터(20)상의 축적된 재료(50) 내로의 그리고 그의 주위로의 상기 세척 재료(80)의 더 나은 침투를 허용할 뿐만 아니라, 상기 축적된 재료(50)와 상기 어플리케이터(20) 사이의 공간으로의 침투를 허용하여, 상기 축적된 재료(50)를 보다 용이하게 제거하게 된다. 따라서, 생성된 기포들은 "스크러빙(scrubbing)" 작업을 효과적으로 수행하여 상기 축적된 재료(50)를 상기 어플리케이터(20)로부터 물리적으로 제거한다. 그러나, 상기 기포들에 의한 접촉은 일반적으로 마모성이 아니며, (예를 들어, 강모를 갖는 브러시를 사용하여 재료를 스크러빙하는 것과는 달리) 상기 어플리케이터(20)를 손상시키지 않는다. 추가적으로, 상기 액추에이터(72)에 의한 상기 기포들의 생성에 의해 야기된 세척 재료(80)의 이동은 상기 세척 프로세스 동안 상기 세척 재료(80)가 상기 어플리케이터(20) 자체의 더 작은 틈새 및 개구부들로 더욱 용이하게 진입할 수 있게 하며; 예를 들어, 상기 액추에이터(72)에 의한 세척 재료(80)의 교반은 상기 어플리케이터(20) 내부의 세척 재료(80)의 보다 용이한 침투를 허용할 수 있다. 예를 들어, 상기 세척 재료(80)는 상기 어플리케이터 팁(24)의 개구부(26)를 통해 상기 어플리케이터 팁(24)으로 진입할 수 있으며, 이를 통해, 상기 코팅 재료(50)는 상기 코팅 시스템(10)의 작동 중에 토출될 수 있다(도 8 참조).

본원에 설명된 바와 같이 상기 세척 재료(80)를 통해 이동하는 초음파의 사용은 일부 양태들에 있어서 상기 세척 재료(80)의 증발을 유발할 수 있다. 따라서, 생산 이행 동안, 상기 세척 재료(80)의 유체 레벨은 바람직한 수준 이하로 감소할 수 있다. 상기 세척 재료(80)의 유체 레벨의 강하 또는 감소는 초음파를 사용하는 세척을 위한 최적의 주파수를 변경시킬 수 있으며 그리고/또는 상기 유체 레벨을 세척될 애플리케이션(20)의 일부(예를 들면, 노즐)가 상기 세척 재료(80)와 접촉하는 레벨보다 낮게 할 수 있다. 상술된 세척 재료(80)의 증발을 해결하기 위한 노력으로, 상기 세척 재료(80)의 유체 레벨이 측정될 수 있다. 상기 세척 재료(80)의 유체 레벨은 주기적으로(예를 들어, 생산 이행 시) 또는 연속적으로 측정될 수 있으며, 원하는 애플리케이션에 적합하도록 임의의 적합한 수단에 의해 측정될 수 있다. 비제한적인 예로서, "능동적" 리필 시스템(refill system)에서는 유체 레벨 센서가 사용될 수 있으며, 상기 유체 레벨 센서는 상기 세척 재료(80)의 유체 레벨을 측정하도록 구성된다. 추가의 비제한적인 예로서, "수동적" 리필 시스템에서는 중력 공급 저장소가 사용될 수 있으며, 상기 중력 공급 저장소는 상기 세척 재료(80)를 추가하도록 구성된다. 일반적으로, 상기 세척 재료(80)는 상기 유체 레벨이 원하는 수준(즉, 사전 결정된 값)과 같거나 또는 그보다 높도록 추가되거나 리필될 수 있다. 상기 원하는 수준 또는 사전 결정된 값은 일반적으로 초음파를 사용하여 세척하기 위한 최적의 주파수를 유해하게 변경하지 않거나 그리고/또는 세척될 애플리케이션(20)의 일부(예를 들어, 노즐)가 상기 세척 재료(80)와 접촉하는 최소 유체 수준에 대응할 수 있다. 세척 재료(80)가 추가되어야 하는지 또는 리필되어야 하는지를 결정하기 위해, 상기 세척 재료(80)의 유체 레벨은 상술된 바와 같이 모니터링되거나 측정될 수 있다. 그 후, 상기 측정된 세척 재료(80)의 유체 레벨은 원하는 레벨 또는 사전 결정된 값과 비교될 수 있다. 만약 상기 세척 재료(80)의 유체 레벨이 상기 원하는 레벨 또는 사전 결정된 값보다 작은 것으로 판단되면, 추가의 세척 재료(80)가 추가되거나 리필되어, 상기 세척 재료(80)의 유체 레벨을 상기 원하는 레벨 또는 사전 결정된 값과 같거나 그보다 크게 되도록 상승시킬 수 있다.

일부 양태들에 있어서, 상기 프로세서(120)가 앞서 설명된 비교 프로세스에 응답하여 제1 신호를 전송할 때, 상기 제1 신호는 상기 어플리케이터(20)가 상기 세척 위치로 이동되었을 때 상기 액추에이터(72)를 켜라는 상기 액추에이터 제어기(76)에 대한 명령을 포함할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 상기 액추에이터(72)의 작동을 정지하라는 명령을 상기 액추에이터 제어기(76)로 전송할 수 있다. 상기 액추에이터(72)를 정지시키라는 명령은 상술된 제2 신호의 일부일 수 있다. 상기 프로세서(120)는 사전 결정된 시간에 상기 액추에이터(72)의 작동을 중지하라는 명령을 전송하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 양태들에 있어서, 상기 액추에이터(72)의 작동을 중지시키라는 명령은 상기 프로세서(120)가 상기 측정된 값(들)이 허용 가능한 범위 밖에 있다고 결정한 직후에 실질적으로 전송될 수 있다. 다른 양태들에 있어서, 상기 액추에이터(72)의 작동을 중지시키라는 명령은 상기 프로세서(120)가 상기 측정된 값(들)이 허용 가능한 범위 밖에 있다고 결정한 후 사전 결정된 기간 후에 전송될 수 있다. 이 경우, 막힌 부분이 자체적으로 소멸되거나 그리고/또는 사용자가 다른 절차를 시작할 수 있게 된다.

상기 액추에이터(72)의 작동 기간은 사전 결정되고 상기 액추에이터 제어기(76) 및/또는 상기 프로세서(120) 내에 사전 프로그래밍될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 만약 값들의 비교 결과 상기 어플리케이터(20)가 세척 위치로 이동되는 경우, 상기 프로세서(120)는 상기 액추에이터(72)의 설정된 작동 기간 후에 또는 대안적으로 상기 액추에이터(72)의 설정된 작동 횟수 후에, 상기 값들의 후속 비교를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 비교가 상기 프로세서(120)로 하여금 제1 신호를 전송하게 하고 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)가 상기 어플리케이터(20)를 상기 세척 위치로 이동시키도록 하면, 상기 프로세서(120)는 상기 액추에이터 제어기(76)로 하여금 사전 결정된 기간 동안 상기 액추에이터(72)를 켜게 할 수 있다. 상기 액추에이터(72)가 사전 결정된 기간 동안(또는 사전 결정된 다수의 기간 동안) 작동한 후, 상기 프로세서(120)는 상기 액추에이터(72)를 끄라는 명령을 상기 액추에이터 제어기(76)로 전송할 수 있다. 그 후, 상기 프로세서(120)는 제2 비교를 수행하여, 상술된 막힘 상태가 여전히 충족되는지 또는 상기 막힘 상태가 상기 세척 장치(60)와 상기 액추에이터(72)의 세척 프로세스에 의해 해결되었는지를 결정할 수 있다. 만약 상기 제2 비교 결과가 상기 사전 결정된 범위 내의 값으로 되면, 상기 프로세서(120)는 제2 신호를 전송할 수 있으며, 이는 상기 어플리케이터(20)를 상기 작동 위치로 다시 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 만약, 상기 제2 비교 결과가 상기 사전 결정된 범위를 벗어난 값으로 되면, 상기 프로세서(120)는 상기 제1 신호를 다시 전송할 수 있으며, 이는 상기 액추에이터(72)를 다시 켜라는 명령을 상기 액추에이터 제어기(76)로 전송하여, 상기 어플리케이터(20) 및/또는 상기 어플리케이터 팁(24)의 또 다른 세척 프로세스를 수행하게 할 수 있다. 위의 단계들은 상기 프로세서(120)가 막힘이 없음을 나타내는 제2 신호를 전송할 때까지 반복될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 위의 단계들은 사전 결정된 최대 횟수 동안 반복될 수 있다. 만약, 상기 최대 횟수 후에도 상기 프로세서(120)가 여전히 제2 신호를 전송하지 않는 경우, 상기 프로세서(120)는 사용자에게 경고하기 위해 사용자 입력/출력 조립체들(140) 중 하나 이상으로 명령을 전송할 수 있다. 이 때, 상기 프로세서(120)는, 예를 들어 상기 어플리케이터(20) 및/또는 상기 어플리케이터 팁(24)의 수동 세척 및/또는 교체 후에, 상기 사용자가 상기 입력/출력 조립체들(140) 중 하나 이상으로부터 작업을 시작할 때까지 상기 코팅 시스템(10)의 작업을 종료할 수 있다.

상술된 세척이 막힘을 제거하거나 감소시키는 데 효과적이었는지를 결정하기 위해, 상기 코팅 시스템(10)은 그를 통해 재료를 유동시키고 그의 변수들(예를 들어, 온도, 유속, 압력 등)을 측정할 수 있다. 이와 같은 결정은 상기 어플리케이터(20)가 작동 위치, 세척 위치, 또는 다른 위치에 있을 때 이루어질 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 어플리케이터(20)는 위의 결정이 이루어질 때 퍼지 위치에 배치될 수 있으며, 상기 퍼지 위치는 상기 작동 위치 및 상기 세척 위치와 상이하다. 상기 어플리케이터(20)가 퍼지 위치에 있을 때, 상기 코팅 시스템(10)이 온도, 압력, 유속, 점도 및/또는 상기 유동과 관련된 다른 변수들을 측정할 수 있도록 퍼지 재료를 유동시킬 수 있다. 상기 퍼지 재료는 상기 재료(50), 상기 세척 재료(80), 및/또는 다른 적합한 유동성 재료를 포함할 수 있다. 세척 후, 만약 상기 코팅 시스템(10)이 상기 막힘이 충분히 제거 또는 감소되지 않았다고 결정하면, 상술된 세척 단계들이 반복될 수 있다. 상기 어플리케이터(20)가 상기 세척 위치로부터 상기 작동 위치 또는 상기 퍼지 위치로 이동되는 양태들에 있어서, 상기 어플리케이터(20)는 다시 상기 세척 위치로 이동될 수 있다.

일부 양태들에 있어서, 상술된 세척 장치(60)와 함께 사용되는 상기 세척 재료(80)의 유형은 신속하게 증발하는 용매를 포함할 수 있다. 그와 같은 증발은 상기 코팅 시스템(10) 내에 또는 그의 주위에 바람직하지 않은 연무를 유발할 수 있으며, 이는 상기 코팅 시스템(10) 부근에 있는 사용자를 위험하게 할 수 있다. 상기 용매의 신속한 증발은 추가 용매로 상기 세척 장치(60)를 빈번히 재충전할 것을 요구할 수 있다. 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 세척 장치(60)는 상기 세척 장치(60)에 제거 가능하게 부착되도록 구성되는 뚜껑(68)을 포함할 수 있으며, 상기 뚜껑(68)은 상기 저장소(64)의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성된다. 상기 뚜껑(68)은 실리콘가 같은 임의의 적합한 재료를 포함할 수 있다. 상기 세척 장치(60) 및 상기 뚜껑(68)의 재료는 열화, 부식 및/또는 상기 세척 재료(80) 및/또는 코팅 재료(50)에 의한 상기 세척 장치(60) 및/또는 상기 뚜껑(68)에 대한 다른 화학적 또는 구조적 손상을 제한하기 위해 사용될 세척 재료(80) 및 코팅 재료(50)의 유형과 호환 가능해야 한다는 사실을 이해해야 할 것이다.

상기 뚜껑(68)은 이를 통해 연장되는 구멍(70)을 포함할 수 있다. 상기 구멍(70)은 상기 어플리케이터(20)가 상기 세척 위치로 이동될 때 상기 어플리케이터(20) 및/또는 상기 어플리케이터 팁(24)이 통과할 수 있도록 충분한 크기여야 한다. 일부 특정 예들에 있어서, 상기 구멍(70)은 상기 어플리케이터 팁(24)이 통과할 수 있을 만큼 충분한 크기여야 한다. 상기 구멍(70)은 또한 상기 어플리케이터(20)가 그 안에 배치될 때 상기 어플리케이터(20)와 상기 뚜껑(68) 사이의 구멍(70)의 간극이 상기 저장소(64)의 증발된 용매의 상당량이 상기 구멍(70)을 통해 상기 저장소(64)를 빠져나오는 것을 제한할 만큼 충분히 작을만한 크기여야 한다. 일부 양태들에 있어서, 상기 뚜껑(68)은 변형되도록 구성된 탄성 재료를 포함할 수 있으며, 상기 구멍(70)은 상기 어플리케이터(20)가 상기 구멍(70) 내로 삽입될 때 상기 어플리케이터(20)가 상기 뚜껑(68)을 변형시키도록 상기 어플리케이터(20)(예를 들어, 상기 어플리케이터 팁(24))보다 약간 작을 수 있다. 이와 같은 양태들에 있어서, 상기 뚜껑(68)은 상기 구멍(70)에 배치된 어플리케이터(20) 및/또는 어플리케이터 팁(24)의 대부분 또는 전부와 접촉하도록 구성될 수 있으며, 따라서 상기 어플리케이터(20)가 내부로 삽입될 때 증발된 용매가 상기 구멍(70)을 통해 상기 저장소(64) 밖으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.

예시적인 세척 프로세스(170)가 도 9에 도시되어 있다. 도 9에 도시되고 아래에 설명되는 프로세스(170)는 본원에 설명된 바와 같은 임의의 하나 이상의 다른 특징, 구성 요소, 배열 등을 포함할 수 있다. 상기 프로세스(170)의 양태들은 본원에 설명된 양태들에 부합하는 상이한 순서로 수행될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 추가적으로, 상기 프로세스(170)의 일부는 본원에 설명된 양태들에 부합하는 상이한 순서로 수행될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 또한, 상기 프로세스(170)는 본원에 개시된 다양한 양태들에 부합하는 더 많거나 더 적은 프로세스들을 갖도록 수정될 수 있다. 일 양태에 있어서, 상기 프로세스(170)는 프로세서(120)에 의해 제어될 수 있다. 일 양태에 있어서, 상기 프로세스(170)는 상기 프로세서(120)에 의해 실행되는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다. 초기 단계(172)에서, 상기 프로세서(120)는 세척이 요구되는지의 여부를 결정할 수 있다. 위에서 상세히 설명한 바와 같이, 상기 프로세서(120)는 막힘이 존재하는지, 막힘이 형성되고 있는지 그리고/또는 막힘이 형성될 수 있는 조건이 임박했는지의 여부를 결정할 수 있다. 만약, 상기 프로세서(120)가 세척이 요구된다고 결정하면, 상기 프로세서(120)는 상기 코팅 시스템(10)의 하나 이상의 구성 요소로 제1 신호를 전송할 수 있고, 만약 상기 프로세서(120)가 세척이 요구되지 않는다고 결정하면, 상기 프로세서(120)는 제2 신호를 전송할 수 있다.

만약, 세척이 필요하지 않은 경우, 상기 프로세스(170)는 단계 182로 진행될 수 있으며, 여기서 상기 코팅 시스템(10)의 작동은 본원에 설명된 바와 같이 임의의 미리 설정된 매개변수에 따라 계속된다.

만약, 상기 프로세서(120)가 세척이 필요하다고 결정하면, 상기 프로세스(170)는 단계 174로 진행할 수 있고, 여기서 상기 어플리케이터(20)는 상기 작동 위치로부터 상기 세척 위치로 이동될 수 있다. 이는 상술된 바와 같이 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체(34)를 작동시켜 상기 어플리케이터(20)의 이동을 유발시킴으로써 구현될 수 있다.

상기 어플리케이터(20)가 상기 세척 위치에 있을 때, 상기 어플리케이터(20)는 단계 176에서 세척될 수 있다. 상기 세척은 위에서 설명된 임의의 세척 방법 및 메커니즘을 포함할 수 있다. 상기 세척 단계 176은 상기 세척 재료(80)가 상기 어플리케이터(20)의 적어도 일부(예를 들어, 상기 어플리케이터 팁(24)에서)와 접촉하도록 상기 어플리케이터(20)(예를 들어, 어플리케이터 팁(24))를 상기 세척 장치(60) 내에 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 세척 단계(176)는 또한 상기 액추에이터(72)를 활성화하기 위해 상기 액추에이터 제어기(76)로 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있으며, 이는 상기 세척 재료(80)를 통해 초음파를 생성하여 상기 세척 재료(80)를 교반하고 그 안에 캐비테이션 기포들을 형성하는 초음파 발생기를 포함할 수 있다. 단계 176은 앞서 설명된 바와 같이 사전 결정된 기간 동안 그리고/또는 사전 결정된 반복 동안 계속될 수 있다.

상기 세척 프로세스가 완료된 후, 상기 프로세스(170)는 단계 178로 시작할 수 있으며, 여기서 상기 프로세서(120)는 추가 세척이 필요한지의 여부를 결정하기 위해 또 다른 테스트를 수행할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 대체로 단계 172에서와 동일하거나 유사한 방식으로, 예를 들어 막힘이 존재하는지, 막힘의 형성이 시작되었는지 그리고/또는 막힘이 형성될 수 있는 조건이 임박했는지의 여부를 결정하기 위해 상이한 값들을 비교함으로써 이와 같은 결정을 할 수 있다. 단계 178 동안, 재료는 유속과 같은 흐름 관련 변수의 측정을 허용하기 위해 상기 어플리케이터(20)를 통해 유동할 수 있다. 상기 재료는 코팅 재료(50), 세척 재료(80), 및/또는 다른 적합한 재료를 포함할 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 단계 178 동안, 상기 어플리케이터(20)는 상기 세척 위치로부터 상기 작동 위치로 이동될 수 있으며, 여기서 상기 재료는 상기 어플리케이터(20)를 통해 유동하고 막힘 존재의 결정이 이루어진다. 대안적으로, 상기 어플리케이터(20)는 상술된 바와 같이 상기 세척 위치로부터 퍼지 위치로 이동될 수 있다.

만약, 단계 176의 세척이 성공적이었다면, 상기 프로세서(120)는 더 이상 세척이 필요하지 않다고 결정할 수 있고, 상기 프로세스(170)는 상기 어플리케이터(20)가 상기 세척 위치로부터 상기 작동 위치로 이동되는 단계 180으로 시작할 수 있다. 일단 상기 어플리케이터(20)가 상기 작동 위치에 있으면, 상기 코팅 시스템(10)은 사전 결정된 작동 매개변수들에 따라 단계 182에서 코팅 작업을 시작하거나 재개할 수 있다. 만약, 단계 178 동안, 상기 어플리케이터(20)가 추가 세척이 필요한지를 결정하기 위해 상기 작동 위치로 이동되면, 단계 180에서, 상기 어플리케이터(20)는 상기 작동 위치에 남아 있을 수 있다.

만약, 상기 프로세서(120)가 단계 178에서 추가 세척이 필요하다고 결정하면, 상기 프로세스는 상기 어플리케이터(20)를 다시 세척하기 위해 단계 176을 반복할 수 있다. 만약, 단계 178에서, 상기 어플리케이터(20)가 상기 세척 위치로부터 멀리 (예를 들어, 상기 작동 위치 또는 상기 퍼지 위치로) 이동되면, 상기 어플리케이터(20)는 단계 174에 따라 다시 상기 세척 위치로 이동될 수 있다. 단계 178 및 단계 176(그리고, 필요한 경우, 단계 174)은 상기 프로세서(120)가 단계 178에서 추가 세척이 더 이상 필요하지 않다고 결정할 때까지 또는 반복된 반복 횟수가 사전 결정된 임계 횟수에 도달할 때까지 사전 결정된 횟수만큼 반복될 수 있다.

일부 양태들에 있어서, 상기 프로세스(170)는 단계 184를 포함할 수 있으며, 단계 176 및 단계 178의 사전 결정된 횟수의 반복 후에 상기 프로세서(120)는 상기 어플리케이터(20)가 추가 세척을 필요로 한다고 결정하고, 신호가 휴먼 머신 인터페이스 및/또는 입력/출력 조립체(140)를 통해 사용자에게 전송된다. 상기 신호는 경보 신호일 수 있으며 상기 어플리케이터(20)로부터 제거될 수 없는 막힘 또는 상기 프로세서(120)의 결함을 나타내는 오류 상태를 사용자에게 알릴 수 있다. 상기 경보에는 시각적, 청각적, 촉각적 및/또는 사용자가 인지할 수 있는 기타 표시가 포함될 수 있다. 단계 184는 또한 사용자가 작업을 재개할 때까지 상기 프로세스(170)의 작업 및/또는 상기 코팅 시스템(10)의 작업을 중지시키는 단계를 포함할 수 있다.

일부 예시적인 양태들에 있어서, 상기 코팅 시스템(10)은 시간이 지남에 따라 막힘이 형성될 수 있는 시기를 학습하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 학습은 사용된 코팅 재료(50), 코팅되는 기판(30), 어플리케이터(20)의 매개변수 및/또는 상기 코팅 시스템(10)의 다른 작동 매개변수에 대한 상술된 측정값들 및/또는 제어값들의 비교를 기반으로 할 수 있다. 이와 같은 학습은 상기 코팅 시스템(10)으로 하여금 막힘이 형성될 때를 예측하고 또한 그와 같은 막힘 상태가 충족되기 전에 상기 어플리케이터(20)를 사전적으로 세척하도록 도움을 줄 수 있다. 이는 세척이 진행되는 동안 상기 코팅 시스템(10)의 필요한 세척 시간 및/또는 관련 가동 중지 시간을 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 이는 또한 상기 어플리케이터(20) 및/또는 상기 어플리케이터 팁(24)을 충분히 세척하는 데 필요한 반복 횟수를 감소시킬 수 있다. 사전 세척은 또한 형성된 막힘이 제거하기 어려운 경우에 필요할 수 있는 연마 세척 조치에 의한 상기 어플리케이터(20) 및/또는 상기 어플리케이터 팁(24)에 대한 손상을 감소시킬 수 있다.

도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 코팅 시스템(10)의 프로세서(120)는 기계 학습 유닛(200)을 포함할 수 있다. 도 10 내지 도 12에 설명된 코팅 시스템(10)은 본원에 설명된 다른 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 기계 학습 유닛(200)은 가변 관찰 모듈(204), 학습 모듈(208), 액션 모듈(212) 등을 포함할 수 있다. 상기 가변 관찰 모듈(204)은 상술된 바와 같이 상기 코팅 시스템(10)의 다양한 측정 및 검출값들을 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 가변 관찰 모듈(204)은 측정된 압력값들(P1, P2, …, Pn), 측정된 유속값들(F1, F2, …, Fn), 측정된 온도값들(T1, T2, … Tn) 및/또는 상기 프로세서(120)의 메모리(124)에 저장될 수 있는 상기 코팅 시스템(10)의 다른 측정된 매개변수들 중 어느 하나를 수신할 수 있다. 상기 가변 관찰 모듈(204)은 또한 상기 코팅 시스템(10)의 코팅 작업 기간에 관한 값들, 상기 재료(50)의 유형과 같은 상기 코팅 재료(50)에 관한 정보, 상기 기판(30)에 관한 정보, 코팅되는 상기 기판(30)의 수, 및/또는 임의의 다른 작동 매개변수들을 수신할 수 있다. 상기 가변 관찰 모듈(204)은 또한 상기 프로세서(120)가 막힘이 형성되었는지의 여부, 막힘이 형성되고 있는지의 여부, 또는 막힘 형성을 위한 조건이 임박했는지의 여부를 결정하는 표시를 수신할 수도 있다.

상기 기계 학습 및/또는 인공 지능은 사이버네틱스(cybernetics) 및 뇌 시뮬레이션, 기호, 인지 시뮬레이션, 논리 기반, 반-논리, 지식-기반, 하위-기호, 구체화된 지능, 계산 지능 및 소프트 컴퓨팅, 기계 학습 및 통계 등 중 하나 이상을 포함하는 임의의 수의 접근 방식을 사용할 수 있다.

상기 학습 모듈(208)은 상기 가변 관찰 모듈(204)에서 수신된 변수들을 사용하여 변수들 사이의 연관성을 형성하고 또한 예측 방정식을 형성하여, 막힘이 상기 변수들 중 일부 또는 전부를 기반으로 형성될 가능성이 있는 때를 예측하도록 구성될 수 있다. 상기 학습 모듈(208)은 도 12에 설명된 바와 같이 가변 연관 모듈(220)을 포함할 수 있으며, 이는 위에 나열된 변수들 사이 및/또는 상기 변수들 가운데 연관성을 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 연관성들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 상기 연관성은 코팅 작업의 지속 시간, 코팅 재료(50)의 매개변수, 프로세서(120)에 의한 막힘의 검출 등의 사이에 형성될 수 있다. 또 다른 예시적인 연관성은 코팅 작업의 지속 기간, 코팅 재료(50)의 매개변수, 측정된 유속, 측정된 온도, 측정된 압력, 막힘 검출 사이에 형성될 수 있다. 위의 예들은 제한적이지 않으며, 임의의 다른 적절한 연관성들이 상기 코팅 시스템(10)에서 측정된 값들 및/또는 사전 프로그래밍된 매개변수들을 기반으로 형성될 수 있다는 사실을 이해해야 할 것이다.

상기 학습 모듈(208)은 막힘이 형성될 가능성이 있거나 형성되기 시작할 때, 또는 막힘이 형성되기 위한 조건이 임박할 때를 예측하기 위해 변수들 중 하나 이상의 연관성을 사용하도록 구성되는 예측 모듈(224)을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 작업 지속 기간과 막힘 상태의 검출 사이의 연관성을 사용하여, 상기 예측 모듈(224)은 막힘이 검출될 가능성이 있기 전에 상기 코팅 시스템(10)이 얼마나 오랫동안 작동할 수 있는지 추정할 수 있다. 일반적으로, 상기 예측 모듈(224)은 상기 변수들 및 상기 변수들의 조합에 따라 상기 코팅 시스템(10)의 작동 중에 막힘이 검출되는 때를 결정하기 위해 위에서 설명된 다양한 변수들 중 임의의 변수를 사용할 수 있다. 그런 다음, 상기 예측 모듈(224)은 상기 가변 연관 모듈(220)에서 형성된 가변 연관성들에 기초하여 막힘 상태의 미래 인스턴스를 추정할 수 있다. 상기 예측 모듈(224)은 서로 상이한 변수들 사이의 연관성, 동일한 변수들의 반복 사이의 연관성, 또는 둘 모두를 포함하는 복수의 가변 연관성들을 사용할 수 있다.

일부 양태들에 있어서, 상기 예측 모듈(224)은 상기 코팅 시스템(10) 작동의 순간 작동 매개변수들을 수신할 수 있다. 이들 순간 작동 매개변수들은 상기 가변 연관 모듈(220)에 형성된 다양한 연관성들 비교될 수 있다. 만약, 상기 가변 연관 모듈(220)에서 정확한 일치가 존재하는 경우, 상기 예측 모듈(224)은 상기 가변 연관 모듈(220)의 연관성들에 기초하여 막힘 상태의 향후 전개를 예측할 수 있다. 만약, 상기 가변 연관 모듈(220)에서 정확한 일치가 존재하지 않는 경우, 상기 예측 모듈(224)은 상기 수신된 순간 작동 매개변수들에 가장 근접하는 다중 연관성들에 의존할 수 있다. 상기 예측 모듈(224)은 상기 가변 연관 모듈(220)로부터 수신된 작동 매개변수들 및 복수의 연관성들에 기초하여 미래의 막힘 상태가 발생할 수 있는 때를 수학적으로 추정할 수 있다.

상기 기계 학습 유닛(200)은 또한 상기 프로세서(120)와 통신하도록 구성될 수 있는 작업 모듈(212)을 포함할 수 있다. 미래의 막힘에 대한 예측이 상기 학습 모듈(208)의 예측 모듈(224)에서 생성된 후, 상기 작업 모듈(212)은 임박한 막힘 상태에 대한 명령을 상기 프로세서(120)로 전달할 수 있다. 상기 작업 모듈(212)은 상기 코팅 시스템(10)의 작동 매개변수들을 모니터링할 수 있고, 상기 매개변수들이 상기 예측 모듈(224)에 의해 형성된 예측에 도달하면, 상기 작업 모듈(212)은 예를 들어 앞서 설명된 프로세스(170)와 같은 세척 프로세스를 시작할 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 작업 모듈(212)은 상기 가변 관찰 모듈(204)에서 수신된 하나 이상의 동작 매개변수가 상기 예측 모듈(224)에서 생성된 예측으로부터 사전 결정된 편차 내에 있을 때 세척 프로세스를 시작할 수 있다. 예를 들어, 만약, 상기 예측 모듈(224)이 막힘 상태가 n분의 코팅 작업 후에 발생할 것으로 예상되는 것으로 나타내는 경우, 상기 작업 모듈(212)은 n-5분에 세척 프로세스를 시작하라는 명령을 상기 프로세서(120)에 전달할 수 있다. 이는 막힘 상태가 충족되기 전에 사전에 상기 어플리케이터(20)를 세척하는 것을 허용할 것이다. 비록 위의 예는 작동 시간을 사용하지만 특정된 사전 결정된 편차는 임의의 충분한 편차일 수 있고, 임의의 측정된 변수들(예를 들면, 유속, 압력, 온도, 작동 시간 등)에 적용될 수 있으며, 그리고/또는 다른 작동 매개변수들(예를 들어, 코팅 재료(50), 세척 재료(80), 기판(30), 기판들의 수, 작동 시간, 코팅 작업 속도, 어플리케이터(20)의 크기, 어플리케이터(20)로부터 토출되는 코팅 재료(50)의 패턴, 어플리케이터 팁(24)의 유형 또는 구성 및/또는 다른 작동 매개변수들)에 기반할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 13은 막힘 상태가 존재하기 전에 상기 코팅 시스템(10)이 어플리케이터(20)를 사전적으로 세척할 수 있는 예시적인 프로세스(250)를 도시한다. 도 13에 도시되고 아래에 설명되는 프로세스(250)는 본원에 설명된 바와 같은 임의의 하나 이상의 다른 특징, 구성 요소, 배열 등을 포함할 수 있다. 상기 프로세스(250)의 양태들은 본원에 설명된 양태들에 부합하는 상이한 순서로 수행될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 추가적으로, 상기 프로세스(250)의 일부는 본원에 설명된 양태들에 부합하는 상이한 순서로 수행될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 또한, 상기 프로세스(250)는 본원에 개시된 다양한 양태들에 부합하는 더 많거나 더 적은 프로세스들을 갖도록 수정될 수 있다. 일 양태에 있어서, 상기 프로세스(250)는 상기 프로세서(120)에 의해 제어될 수 있다. 일 양태에 있어서, 상기 프로세스(250)는 프로세서(120)에 의해 실행되는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다. 단계 252에서, 상기 기계 학습 유닛(200)은, 상술된 바와 같이, 상기 가변 관찰 모듈(204)에서 다양한 작동 매개변수들을 수신할 수 있다. 상기 작동 매개변수들은 상기 코팅 시스템(10)의 사전 설정된 매개변수들(예를 들면, 어플리케이터(20)의 크기, 코팅 재료(50) 매개변수, 기판(30) 매개변수, 기판(30)의 수량, 코팅 속도, 코팅 패턴 등)을 포함할 수 있다. 상기 작동 매개변수들은 또한 상기 코팅 시스템(10)이 작동하는 동안의 값들의 측정치들(예를 들면, 코팅 재료(50)의 압력, 유속 및/또는 온도, 작동 기간, 마지막 세척 이후의 시간, 코팅된 기판(30)의 수량, 마지막 세척 이후 코팅된 기판(30)의 수량 등)을 포함할 수 있다. 상기 작동 매개변수들은 또한 막힘의 검출, 막힘의 형성 및/또는 막힘의 형성에 임박한 조건(통칭하여 "막힘 상태")을 포함한다.

단계 254에서, 상기 학습 모듈(208)의 가변 연관 모듈(220)은 단계 252에서 수신된 다양한 작동 매개변수들 사이의 연관성들을 형성한다. 상기 연관성들은 하나 이상의 사전 설정된 매개변수들, 하나 이상의 측정값들, 및 감지된 막힘 상태들 사이의 연관성일 수 있다. 상기 막힘 상태는 사전 설정된 매개변수들 및/또는 측정값들 중 어느 하나에 따라 또는 복수의 사전 설정된 매개변수들 및/또는 측정값들의 조합에 따라 달라질 수 있다는 사실을 이해해야 할 것이다.

단계 256에서, 상기 예측 모듈(224)은 미래의 막힘 상태를 예측하기 위해 단계 254에서 생성된 하나 이상의 연관성을 사용할 수 있다. 상기 예측은 상기 가변 관찰 모듈(204)에서 수신된 사전 설정 및/또는 측정된 값들 및/또는 상기 메모리(124)에 저장된 값들(예를 들면, 측정 데이터(128) 및/또는 제어 데이터(132))에 기반할 수 있다. 상기 예측 단계(256)는 수신된 값들을 생성된 연관성의 값들과 일치시키는 단계 및/또는 막힘 상태의 예측된 미래 발생을 추정하기 위해 복수의 연관성들을 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 미래 예측은 작동 시간, 유속, 온도, 압력, 재료 점도 등과 같은 하나 이상의 측정 가능한 조건에 따라 예측될 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 모듈(224)은, 상기 측정된 코팅 재료(50)의 유속이 Fn인 경우, 상기 측정된 코팅 재료(50)의 온도가 Tn인 경우, 상기 측정된 코팅 재료(50)의 압력이 Pn인 경우, n개의 기판들(30)이 상기 코팅 재료(50)로 코팅된 경우 등일 때, n분의 경과 후에 막힘 상태가 발생할 것으로 예측할 수 있다. 상기 예측은 모니터링될 수 있는 하나 이상의 변수로서 제시될 수 있다는 사실을 이해해야 할 것이다.

단계 258에서, 상기 작업 모듈(212)은 단계 256에서 생성된 예측을 수신하도록 구성된다. 상기 작업 모듈(212)은 상기 코팅 시스템(10)의 생성된 예측 및 측정된 작동 매개변수들에 기초하여 상기 어플리케이터(20)의 사전적 세척을 개시하기 위해 상기 프로세서(120)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 상기 사전적 세척은 상술된 바와 같은 프로세스(170)를 구현할 수 있다. 상기 코팅 시스템(10)의 하나 이상의 작동 매개변수가 표시된 예측 변수에 도달하면, 상기 작업 모듈(212)은 세척 프로세스가 수행되어야 함을 상기 프로세서(120)에 전달할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 앞에서 설명된 바와 같이 상기 프로세스(170)와 연관된 세척 프로세스를 개시할 수 있다.

다른 단계들이 상기 프로세스(250)에서 수행될 수 있으며, 본원에 설명된 단계들이 서로에 대해 상이한 순서로 수행될 수 있다는 사실을 이해할 수 있을 것이다. 하나 이상의 단계들은 연속적으로 또는 프로세스(250)의 다른 곳에서 반복될 수 있다.

상기 어플리케이터를 통해 분배되는 재료의 측정된 매개변수(예를 들어, 유속, 온도, 압력)와 기준값 사이의 비교에 기초하여 상기 어플리케이터를 세척하는 상술된 양태들에 추가하여 또는 그의 대안적으로, 상기 어플리케이터를 세척해야 하는지를 감지하거나 결정하기 위한 다른 매개변수들 또는 방법들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 양태들에 있어서, 상기 어플리케이터(예를 들면 그의 노즐)의 오염은 바람직하지 않은 적용 범위 또는 배치 정확도와 같은 분배 및/또는 코팅 품질 문제를 유발할 수 있으며, 재료 매개변수들(예를 들면, 유속, 온도, 압력)의 측정은 막힘 상태가 발생할 때까지 그와 같은 오염을 감지하지 못할 수도 있다. 특정 양태들에 있어서, 그와 같은 막힘 상태가 존재하기 전에 그와 같은 오염을 검출하는 것이 바람직할 수 있다.

특정 양태들에 있어서, 비전 시스템이 채용될 수 있다. 상기 비전 시스템은 막힘 상태가 발생하기 전에조차도 상기 어플리케이터 세척 필요성을 보다 용이하고 빠르게 감지할 수 있다. 상기 비전 시스템은 특정 애플리케이션에 적합되기 원하는 임의의 적합한 비전 시스템일 수 있다. 비제한적인 예로서, 상기 비전 시스템은 온보드 비전 시스템(예를 들어, 어플리케이터 온보드에 위치함)일 수 있거나 또는 하류 비전 시스템(예를 들어, 코팅 공정에서 상기 어플리케이터의 하류에 위치함)일 수 있다. 상기 비전 시스템을 사용하여, 상기 어플리케이터의 시각적 검사가 수행될 수 있다. 본원에 설명된 어플리케이터의 시각적 검사에 기초하여, 상기 어플리케이터로부터 (예를 들어, 하나 이상의 기판상으로의) 재료의 분배가 중지될 수 있으며, 상기 어플리케이터는 본원에 설명된 바와 같이 세척될 수 있다. 상기 어플리케이터를 세척한 후, 상기 재료의 분배는 재개될 수 있다.

일반적으로, 상기 비전 시스템은 하나 이상의 카메라를 포함할 수 있다. 이와 같은 카메라(들)는 상기 어플리케이터를 세척해야 하는지의 여부를 결정하기 위해 사용될 하나 이상의 이미지를 캡처하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 비전 시스템의 카메라(들)는 재료가 분배되는 노즐, 분배되는 재료의 유체 패턴, 및/또는 재료가 분배되는 기판(들)의 하나 이상의 이미지를 캡처하도록 구성될 수 있다.

일 양태에 따르면, 상기 어플리케이터로부터 재료를 분배하는 노즐이 시각적으로 검사될 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라(들)는 (예를 들면, 재료를 분배하는 동안 및/또는 분배한 후에) 상기 노즐의 하나 이상의 이미지를 캡처할 수 있다. 특정 양태들에 있어서, 상기 카메라(들)는 상기 노즐의 특정 부분들(예를 들어, 노즐의 개구부)에 대한 하나 이상의 이미지를 캡처할 수 있다. 다음에, 상기 캡처된 이미지(들)는 처리되어 상기 노즐상의 잔류 재료에 기초하여 제1 값을 생성할 수 있다. 그 후, 상기 제1 값은 사전 결정된 값과 비교될 수 있다. 이와 같은 비교에 기초하여, 상기 제1 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 범위를 벗어나는지의 여부가 결정될 수 있다. 만약, 상기 제1 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 밖에 있는 경우, 상기 어플리케이터는 본원에 설명된 바와 같이 분배 또는 작동 위치로부터 세척 위치로 이동될 수 있다. 상기 세척 위치에서는, 잔류 재료들 중 적어도 일부가 상기 어플리케이터로부터 제거될 수 있다. 상기 어플리케이터로부터 상기 잔류 재료들 중 적어도 일부를 제거한 후, 상기 어플리케이터는 상기 분배 또는 작동 위치로 이동될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 노즐의 추가 이미지(들)가 캡처될 수 있다. 그런 다음 상기 추가로 캡처된 이미지(들)가 처리되어, 상기 노즐상의 잔류 재료에 기초하여 제2 값을 생성할 수 있다. 다음에, 상기 제2 값은 상기 사전 결정된 값과 비교될 수 있다. 이와 같은 비교에 기초하여, 상기 제2 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 범위를 벗어나는지의 여부가 결정될 수 있다. 만약, 상기 제2 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 밖에 있는 경우, 상기 어플리케이터는 추가로 세척될 수 있다. 반대로, 상기 제2 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 내에 있는 경우, 상기 어플리케이터로부터의 재료의 분배가 재개될 수 있다.

상기 어플리케이터의 위 및/또는 그의 내부(예를 들어, 그의 노즐 위 및/또는 내부)의 오염에 대한 시각적 검사 및/또는 측정은 특정 용도를 적합화시키기 위한 임의의 적합한 수단에 의해 달성될 수 있다. 비제한적인 예로서, 대표적인 시스템 및 방법이 공동 소유의 미국 특허 제10,906,058호에 기재되어 있으며, 그의 내용은 모든 목적을 위해 그 전체 내용이 참조로 본원에 포함된다.

비제한적인 예로서, 도 15는 분배 노즐을 검사하는 방법(1500)을 도시하는 흐름도를 예시한다. 상기 방법(1500)의 각각의 단계들은 제어기에 의해 생성된 하나 이상의 신호에 기초하여 수행될 수 있다.

단계 1502에서, 상기 어플리케이터는 (예를 들어, 노즐을 통해) 기판상으로 재료를 분배할 수 있다. 상기 제어기는 사전 결정된 기간(예를 들어, 약 1 내지 2분배 시간), 사전 결정된 수의 사이클, 및/또는 상기 분배 노즐의 외부 표면상의 재료 축적을 추정하는 임의의 수의 다른 측정에 대해 단계 1502를 수행할 수 있다. 상기 측정이 경과된 후, 상기 제어기는 검사를 위해 단계 1504로 진행될 수 있다.

단계 1504에서, 상기 제어기는, 상기 분배 노즐의 개구부 또는 밸브와 같은, 상기 분배 노즐의 이미지를 캡처하기 위해 카메라를 작동시킬 수 있다. 상기 제어기는 상기 분배 노즐을 각진 미러와 정렬시키도록 포지셔너(positioner)를 작동시킬 수 있다. 상기 이미지는 상기 카메라에 의해 상기 분배 노즐상에 축적된 재료의 양을 용이하게 처리 및 결정하기 위해 그레이스케일(greyscale)로 캡처될 수 있다. 대안적으로, 상기 이미지는 상기 카메라에 의해 컬러로 캡처된 후, 처리를 용이하게 하기 위해 그레이스케일로 변환될 수 있다.

단계 1506에서, 상기 제어기는 상기 이미지를 처리할 수 있다. 상기 제어기는 상기 분배 노즐을 나타내는 이미지들의 사전 결정된 서브셋(subset)을 캡처할 수 있으며, 상기 서브셋은 상기 이미지의 픽셀 강도에 기초한 값을 생성하도록 처리될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 제어기는 상기 캡처된 이미지의 하나 이상의 픽셀을 깨끗한 분배 노즐의 이미지의 하나 이상의 대응하는 픽셀과 비교하여 픽셀 강도의 변화를 결정함으로써 상기 캡처된 이미지를 처리할 수 있다. 상기 픽셀 강도 변화는 상기 분배 노즐상에 코팅된 재료의 양을 나타낼 수 있는데, 그 이유는 재료에 의해 코팅된 분배 노즐의 일부가 상기 분배 노즐의 대응하는 깨끗한 부분보다 더 어두울 것이기 때문이다. 상기 비교는 픽셀 강도 변화의 어레이를 제공할 것이다. 그런 다음, 상기 제어기는 상기 캡처된 이미지의 픽셀 강도의 변화와 상기 분배 노즐상에 축적된 재료의 양을 나타내는 스칼라 양(scalar quantity)으로서 상기 값들을 생성하기 위해 상기 어레이를 정규화할 수 있다.

(예를 들어, 재료 축적이 결여된) 깨끗한 분배 노즐의 이미지는 예를 들어 높은 값(예를 들어, 0 내지 100의 척도에서 80 내지 90)을 생성하도록 상기 제어기에 의해 처리되어, 상기 노즐이 깨끗한 분배 노즐의 이미지와 유사하다는 사실을 나타낼 수 있으며, 따라서 상기 분배 노즐은 세척 없이 계속 분배할 수 있다. 몇 회의 분배 사이클 후의 (예를 들어, 상기 분배 노즐 표면상에 재료가 최소한으로 축적되나 분배 효율성을 감소시키기에는 충분하지 않은 경우) 분배 노즐의 이미지는 비교적 높은 값(예를 들면, 0 내지 100의 척도에서 60 내지 70)을 생성하도록 상기 제어기로 처리될 수 있다. 한편, (예를 들면, 재료의 축적이 상기 분배 노즐의 개구부를 막아 분배 품질을 허용할 수 없는 수준으로 저하시킬 수 있는) 상기 표면상에 상당한 재료가 축적된 분배 노즐의 이미지가 처리될 수 있으며, 그와 같은 처리에 기반하여, 상기 제어기는 상기 이미지를 처리할 때 재료 축적을 감지하고, 예를 들어, 상대적으로 낮은 값(예를 들어, 0 내지 100의 척도에서 9 내지 18)을 생성할 수 있다.

단계 1508에서, 상기 제어기는 상기 값들이 상기 분배 노즐이 충분히 깨끗함을 나타내는 사전 결정된 값에 대한 범위 내에 있는지의 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 사전 결정된 값은 깨끗한 노즐의 사전 결정된 백분율(예를 들어, 50%)일 수 있으며, 단계 1508은 상기 값이 노즐이 깨끗함을 나타내는 범위 내에 있는지의 여부를 결정할 수 있다. 만약, 상기 값이 노즐이 충분히 깨끗한 것을 나타내는 범위에 속하지 않는 것으로 결정하면("NO"), 상기 제어기는 단계 1510으로 진행할 것이다. 만약, 상기 값이 상기 범위에 있는 것으로 결정되면("YES"), 상기 제어기는 단계 1512로 진행할 것이다.

단계 1510에서, 상기 제어기는, 상기 분배 노즐로부터 잔류 재료의 적어도 일부를 제거하기 위해, 본원에 설명된 바와 같이, 상기 어플리케이터(예를 들어, 그의 분배 노즐)를 상기 분배 또는 작동 위치로부터 상기 세척 위치로 이동시킬 수 있으며, 이에 대하여는 추가로 논의될 것이다. 단계 1512에서 상기 분배 노즐을 세척한 후, 상기 제어기는 단계 1504로 복귀할 수 있으며, 여기서 상기 카메라(들)는 상기 분배 노즐의 추가 이미지(들)를 캡처하다. 단계 1502에서 분배를 위해 상기 분배 노즐을 충분히 깨끗하게 만들기 위해 추가 세척이 필요할 수 있다.

단계 1512에서, 상기 제어기는 상기 어플리케이터(예를 들어, 그의 분배 노즐)를 상기 분배 또는 작동 위치로 이동시킬 수 있다. 그 다음, 상기 제어기는 단계 1602로 진행할 수 있으며, 여기서 상기 분배 노즐은 재료를 상기 기판상으로 분배한다.

다른 양태에 따르면, 상기 어플리케이터로부터 분배되는 재료의 유체 패턴은 시각적으로 검사될 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라(들)는 재료가 분배되는 동안 상기 유체 패턴의 하나 이상의 이미지를 캡처할 수 있다. 그런 다음, 상기 캡처된 이미지(들)를 처리하여 상기 유체 패턴의 실제 유체 패턴 정보를 생성할 수 있다. 다음에, 상기 실제 유체 패턴 정보는 상기 유체 패턴에 대한 유체 패턴 정보와 비교될 수 있다. 이와 가튼 비교에 기초하여, 상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차를 벗어나는지의 여부가 결정될 수 있다. 만약, 상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차 밖에 있는 경우, 상기 어플리케이터는 본원에 설명된 바와 같이 상기 분배 또는 작동 위치로부터 상기 세척 위치로 이동될 수 있다. 상기 세척 위치에서, 잔류 재료 중 적어도 일부는 상기 어플리케이터로부터 제거될 수 있다.

상기 어플리케이터로부터 분배되는 재료의 유체 패턴에 대한 시각적 검사 및/또는 측정은 특정 용도에 적합한 임의의 적절한 수단에 의해 달성될 수 있다. 비제한적인 예로서, 대표적인 시스템 및 방법이 공동 소유의 미국 특허 제10,758,926호에 기재되어 있으며, 그의 내용은 모든 목적을 위해 그의 전체 내용이 참조로 본원에 포함된다.

비제한적인 예로서, 도 16은 유체 패턴을 검사하는 프로세스(1600)를 도시하는 흐름도이다. 상기 프로세스(1600)는 제어기에 의해 실행될 수 있다. 상기 프로세스(1600)는 단계 1602에서 시작한다. 단계 1602에서, 상기 제어기는 유체 패턴을 생성하도록 의도된 하나 이상의 시스템 매개변수에 따라 재료 또는 유체를 분배하라는 명령을 상기 어플리케이터 및/또는 상기 분배 노즐에 전달할 수 있다. 상기 하나 이상의 시스템 매개변수는, 유체 압력, 속도 및/또는 상기 분배 노즐에 제공되는 유체의 부피, 상기 분배 노즐의 수평 및/또는 수직 위치, 상기 분배 노즐의 회전 방향, 및 상기 분배 노즐로부터 분배되는 유체의 펄스 타이밍 및/또는 펄스 지속 시간과 같은, 상기 유체 분배 시스템의 작동과 관련된 임의의 매개변수를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 시스템 매개변수는 상기 기판에 대한 상기 분배 노즐의 이동 방향(예를 들어, 수평 방향) 및/또는 속도(예를 들어, 수평 속도) 또는 그 반대를 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 분배 노즐은 상기 하나 이상의 시스템 매개변수에 따라 유체를 분배할 수 있다. 상기 분배 노즐에 의해 분배되는 스트림 또는 스프레이는 실제 유체 패턴을 가질 수 있으며, 이는 의도된 유체 패턴과 일치할 수도 있고 일치하지 않을 수도 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 제어기는 조작자 입력의 결과로서 명령을 전달할 수 있다.

단계 1604에서, 상기 유체 패턴을 보여주는 유체의 스트림 또는 스프레이의 이미지(들)가 상기 제어기에 의해 카메라(들)로부터 수신된다. 일부 양태들에 있어서, 상기 카메라(들)는 사전 결정된 시간 간격으로 상기 실제 유체 패턴의 이미지를 연속적으로 캡처 및 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어기는 상기 실제 유체 패턴의 비디오 스트림을 수신할 수 있다. 다른 양태들에 있어서, 상기 제어기는 특정 시점(들)에서 상기 유체의 스트림 또는 스프레이의 이미지를 캡처하라는 명령을 상기 카메라(들)에 전달할 수 있다.

또 다른 양태들에 있어서, 상기 카메라(들)는 여러 각도로 상기 실제 유체 패턴의 하나 이상의 이미지 또는 비디오 스트림을 캡처할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라가 제1 각도에서 상기 실제 유체 패턴의 하나 이상의 이미지 또는 비디오 스트림을 캡처할 수 있고, 제2 카메라가 제2의 상이한 각도에서 상기 실제 유체 패턴의 하나 이상의 이미지 또는 비디오 스트림을 캡처할 수 있다. 상기 제1 각도는 상기 제2 각도에 수직일 수 있다. 다른 예로서, 상기 카메라(들)(112)는 상기 실제 유체 패턴에 대해 하나 이상의 위치들 사이에서 이동(예를 들어, 상기 실제 유체 패턴 주위로 부분적으로 또는 완전히 회전)하여, 여러 각도로부터의 상기 실제 유체 패턴의 하나 이상의 이미지 또는 비디오 스트림을 캡처하도록 구성될 수 있다. 여러 각도에서 상기 실제 유체 패턴을 나타내는 하나 이상의 이미지 또는 비디오 스트림은 이후 상기 제어기에 제공되고 상기 제어기에 의해 수신될 수 있다.

단계 1606에서, 상기 제어기는 상기 실제 유체 패턴의 실제 유체 패턴 정보를 결정할 수 있다. 상기 제어기는 상기 카메라로부터 수신된 이미지(들)에 기반하여 상기 실제 유체 패턴 정보를 결정할 수 있다. 상기 실제 유체 패턴 정보는 실제 유체 패턴의 치수(폭), 실제 유체 패턴의 형상, 실제 유체 패턴의 수평 또는 수직 오프셋, 실제 유체의 밀도, 실제 유체 패턴의 품질, 실제 유체 패턴의 액적 크기, 실제 유체 패턴의 회전 방향, 또는 실제 유체 패턴의 기타 특성 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 실제 유체 패턴의 오프셋은 원하는 정렬로부터 상기 실제 유체 패턴의 위치가 오프셋된 것을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 상기 실제 유체 패턴은 원하는 위치로부터 2 mm 떨어진 중심에 위치할 수 있다. 상기 제어기는, 상기 실제 유체 패턴의 에지를 결정하기 위한 하이패스 필터링(high-pass filtering)과 같은, 다양한 이미지 처리 알고리즘을 기반으로 상기 실제 유체 패턴 정보를 결정할 수 있다.

일부 양태들에 있어서, 상기 제어기는 상기 카메라(들)로부터 수신된 실제 유체 패턴의 이미지(들) 또는 비디오 스트림(들)에 기초하여 상기 실제 유체 패턴의 3차원 모델을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 3차원 모델은 알려진 기술들을 사용하여 상기 실제 유체 패턴의 각각의 이미지들에서 경계 및/또는 특징들을 인식하고 상기 인식된 경계 및/또는 특징들을 삼각 측량(및/또는 다른 단층 촬영 방법 사용)하여 상기 모델 내에서 상기 실제 유체 패턴의 표현을 생성하는 방식으로 생성될 수 있다. 상기 3차원 모델은 상기 실제 유체 패턴의 표현을 제공하므로, 상술된 실제 유체 패턴 정보는 3차원 모델을 기반으로 결정될 수 있다.

단계 1608에서, 상기 제어기는 상기 실제 유체 패턴 정보를 상기 하나 이상의 시스템 매개변수에 대응하는 의도된 유체 패턴에 대한 유체 패턴 정보와 비교할 수 있다. 즉, 관찰된 실제 유체 패턴 정보는 하나 이상의 시스템 매개변수를 사용하여 예상되는 유체 패턴 정보와 비교될 수 있다. 상기 유체 패턴 정보는 상기 의도된 유체 패턴과 관련된 것을 제외하고는 상기 실제 유체 패턴 정보와 관련하여 상술된 정보와 동일한 유형일 수 있다. 예를 들어, 만약, 상기 실제 유체 패턴 정보가 상기 실제 유체 패턴의 폭을 나타내는 경우, 상기 실제 유체 패턴의 폭은 상기 유체 패턴 정보에 표시된 의도된 유체 패턴의 원하는 폭과 비교될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 제어기는 상기 실제 유체 패턴 정보의 크기와 상기 유체 패턴 정보 사이의 차이를 계산할 수 있다. 다른 양태들에 있어서, 상기 제어기는 상기 실제 유체 패턴 정보와 상기 유체 패턴 정보 사이의 비율을 계산할 수 있다.

단계 1610에서, 상기 제어기는, 상기 실제 유체 패턴 정보와 상기 유체 패턴 정보의 비교에 기초하여, 상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차 밖에 있음을 결정할 수 있다. 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차는 유체 패턴의 원하는 폭, 유체 패턴의 원하는 형상, 유체 패턴의 허용 가능한 오프셋, 유체 패턴의 원하는 밀도, 유체 패턴의 원하는 품질, 유체 패턴의 액적의 원하는 크기, 유체 패턴의 원하는 회전 방향, 또는 유체 패턴에 대한 다른 설계 또는 프로세스 한계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어기는 특정 높이에서의 상기 실제 유체 패턴의 폭이 상기 유체 패턴의 공차보다 큰 것으로 결정할 수 있다. 다른 예에서, 상기 제어기는 상기 실제 유체 패턴의 액적의 구형도가 상기 유체 패턴의 공차보다 낮다고 결정할 수 있다. 상기 유체 패턴의 공차를 벗어나는 상기 실제 유체 패턴 정보는 상기 어플리케이터(예를 들어, 그의 분배 노즐)가 세척될 필요가 있음을 나타낼 수 있다. 상기 실제 유체 패턴 정보 및 상기 유체 패턴 정보에 기초하여, 상기 제어기는 본원에 설명된 바와 같이 상기 어플리케이터(예를 들어, 그의 분배 노즐)를 세척하라는 명령을 결정할 수 있다.

단계 1612에서, 상기 제어기는 본원에 설명된 바와 같이 분배 성능을 개선하기 위해 세척되어야 한다는 명령을 상기 스프레이 시스템 및/또는 분배 노즐에 전달할 수 있다.

일부 양태들에 있어서, 상기 제어기는 상기 유체 분배 시스템의 조작자에게 경보를 전달할 수 있다. 상기 경고는 상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차를 벗어났음을 나타낼 수 있다. 상기 경고는 본원에 설명된 바와 같이 상기 어플리케이터(예를 들어, 그의 분배 노즐)가 세척되어야 함을 나타낼 수 있다.

다른 양태에 따르면, 재료가 분배되는 기판은 시각적으로 검사될 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라(들)는 기판상으로 재료를 분배하는 동안 그리고/또는 분배된 후에 상기 기판의 하나 이상의 이미지를 캡처할 수 있다. 다음에, 상기 캡쳐된 이미지(들)는 상기 기판상의 분배된 재료에 기초하여 (예를 들어, 상기 기판상의 분배된 재료의 배치 및/또는 양을 나타내는) 제1 값을 생성하도록 처리될 수 있다. 그 후, 상기 제1 값은 사전 결정된 값과 비교될 수 있다. 이와 같은 비교에 기초하여, 상기 제1 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차를 벗어나는지의 여부가 결정될 수 있다. 만약, 상기 제1 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 밖에 있는 경우, 상기 어플리케이터는 본원에 설명된 바와 같이 상기 분배 또는 작동 위치로부터 상기 세척 위치로 이동될 수 있다. 상기 세척 위치에서, 잔류 재료 중 적어도 일부는 상기 어플리케이터로부터 제거될 수 있다. 상기 어플리케이터로부터 상기 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거한 후, 상기 어플리케이터는 상기 분배 또는 작동 위치로 이동될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 상기 노즐의 추가적인 이미지(들)가 캡처될 수 있다. 그런 다음, 상기 추가적인 캡처 이미지(들)는 처리되어 상기 기판상으로 분배된 재료에 기초하여 제2 값을 생성할 수 있다. 그 다음, 상기 제2 값은 상기 사전 결정된 값과 비교될 수 있다. 이와 같은 비교에 기초하여, 상기 제2 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차를 벗어나는지의 여부가 결정될 수 있다. 만약, 상기 제2 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차를 벗어나는 경우, 상기 어플리케이터는 추가로 세척될 수 있다. 반대로, 만약, 상기 제2 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 내에 있으면, 상기 어플리케이터로부터의 재료의 분배가 재개될 수 있다.

상기 기판의 시각적 검사는 특정 응용 분야에 적합하도록 임의의 적절한 수단에 의해 수행될 수 있다. 비제한적인 예로서, 이와 같은 시각적 검사는 오하이오주 웨스트레이크의 노드슨 코포레이션(Nordson Corporation)으로부터 상업적으로 이용 가능한 자동 광학 검사(AOI) 시스템 및/또는 소프트웨어를 사용하여 수행될 수 있다.

다양한 도면들의 다양한 실시예들과 관련하여 시스템 및 방법이 설명되었지만, 당업자라면 넓은 발명의 개념에서 벗어나지 않는 한도 내에서 상기 실시예들에 대한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시예들에 제한되지 않으며, 청구항들에 의해 한정된 본 발명의 사상 및 범위 내에서의 변형을 포괄하도록 의도된다는 사실을 이해할 수 있을 것이다.

목록이 제시될 때, 달리 명시되지 않는 한, 해당 목록의 각각의 개별 요소와 해당 목록의 모든 조합은 개별적 실시예라는 사실을 이해해야 하다. 예를 들어, "A, B, 또는 C"로 제시된 실시예들의 목록은 "A", "B", "C", "A 또는 B", "A 또는 C", "B 또는 C" 또는 "A, B 또는 C"의 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

비록, 본원에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성 요소들을 설명하기 위해 용어가 사용될 수 있지만, 이와 같은 구성 요소들은 그와 같은 용어에 의해 제한되어서는 안된다. 이들 용어들은 한 요소를 다른 요소와 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있으며, 마찬가지로 제2 구성 요소는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "및/또는"은 관련하여 나열된 항목들 중 하나 이상의 임의의 조합 및 모든 조합을 포함한다.

층, 영역 또는 기판과 같은 한 요소가 다른 요소 "상에" 있거나 다른 요소 "위로" 연장되는 것으로 언급되는 경우, 이는 직접 다른 요소상에 있거나 또는 직접 다른 요소 위로 연장될 수 있거나, 또는 개입 요소들이 존재할 수도 있다는 사실로 이해해야 할 것이다. 대조적으로, 한 요소가 "직접 다른 요소상에" 존재하거나 또는 "직접 다른 요소 위로" 연장되는 것으로 언급되는 경우, 개입 요소는 존재하지 않는다. 마찬가지로, 층, 영역 또는 기판과 같은 한 요소가 다른 요소 "위에" 있거나 또는 다른 요소 "위로" 연장되는 것으로 언급되는 경우, 이는 다른 요소 바로 위에 있거나 또는 다른 요소 바로 위로 연장될 수 있거나, 또는 개입 요소들이 존재할 수도 있다는 사실로 이해해야 할 것이다. 대조적으로, 한 요소가 다른 요소 "바로 위에" 있거나 또는 다른 요소 "바로 위로" 연장되는 것으로 언급되는 경우, 개입 요소는 존재하지 않는다. 또한, 한 요소가 다른 요소와 "연결"되거나 또는 다른 요소와 "결합"되는 것으로 언급되는 경우, 이는 다른 요소에 직접 연결되거나 결합될 수도 있거나, 또는 개입 요소들이 존재할 수도 있다는 사실로 이해해야 할 것이다. 대조적으로, 한 요소가 다른 요소와 "직접 연결"되거나 "직접 결합"되는 것으로 언급되는 경우, 개입 요소는 존재하지 않는다.

"아래" 또는 "위" 또는 "상부" 또는 "하부" 또는 "수평" 또는 "수직"과 같은 상대적인 용어들은 하나의 요소, 층 또는 영역과 도면들에서 설명된 바와 같은 다른 요소, 층 또는 영역의 관계를 설명하기 위해 본원에서 사용될 수 있다. 이들 용어들 및 위에서 논의된 용어들은 도면들에서 지시된 방향에 더하여 장치의 상이한 방향들을 포함하도록 의도되는 것으로 이해해야 할 것이다.

본원에 사용된 용어는 단지 특정 양태들만을 설명할 목적으로 사용된 것이며, 본 발명을 제한하려는 의도는 갖지 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, 단수형("a", "an" 및 "the")은 문맥상 명백히 달리 나타내지 않는 한 복수형도 또한 포함하도록 의도된다. 본 명세서에서 사용된 용어 "포함하다", "포함하는", "구비하다" 및/또는 "구비하는"은 언급된 특징, 정수, 단계, 작동, 요소 및/또는 구성 요소의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작동, 요소, 구성 요소 및/또는 그들의 그룹에 대한 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해해야 할 것이다.

달리 한정되지 않는 한, (기술적, 과학적 용어를 포함하는) 본원에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 사용되는 용어들은 본 명세서 및 관련 기술의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본원에서 명시적으로 한정되지 않는 한 이상화되거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다는 사실을 이해해야 할 것이다.

Claims

코팅 시스템을 사용하여 기판에 재료를 도포하는 방법으로서,
어플리케이터(applicator)를 사용하여 기판상에 상기 재료를 분배하는 단계로서, 상기 어플리케이터는 내부에 상기 재료를 수용하고 그로부터 상기 기판을 향해 상기 재료를 방출하도록 구성되는, 상기 재료를 분배하는 단계;
센서를 사용하여 상기 어플리케이터를 통해 분배되는 상기 재료의 매개변수를 측정하는 단계;
상기 측정된 매개변수를 기준값과 비교하는 단계;
상기 비교에 기초하여, 상기 기판상으로의 상기 재료의 분배를 중단시키고, 상기 매개변수가 사전 결정된 범위 내에 있도록 상기 어플리케이터를 세척하는 단계; 및
상기 어플리케이터를 세척한 후, 상기 재료 분배를 재개하는 단계를 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서, 상기 재료의 매개변수를 측정하는 단계는 상기 재료의 유속, 상기 재료의 온도, 및 상기 재료의 압력 중 적어도 하나를 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서, 상기 매개변수를 측정하는 단계는 제1 매개변수를 측정하는 단계 및 제2 매개변수를 측정하는 단계를 포함하고,
상기 방법은 상기 측정된 제1 매개변수 및 상기 측정된 제2 매개변수를 비교하는 단계를 추가로 포함하고,
상기 매개변수가 상기 사전 결정된 범위 내에 있는지의 여부를 결정하는 단계는 상기 측정된 제2 매개변수가 상기 제1 매개변수와 비교하여 사전 결정된 범위 내에 있는지의 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서, 상기 어플리케이터는 상기 분배 단계가 수행될 때 작동 위치에 있고, 상기 방법은 상기 매개변수가 상기 사전 결정된 범위 내에 있지 않을 때 상기 어플리케이터를 세척 위치로 이동시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서, 상기 어플리케이터를 세척하는 단계는 사전 결정된 기간 동안 상기 어플리케이터를 세척 재료와 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
제5 항에 있어서, 상기 세척 재료는 용매를 포함하는, 방법.
제5 항에 있어서, 상기 세척 재료를 교반하여 상기 세척 재료에 캐비테이션 기포(cavitation bubble)들을 형성시키기 위해 초음파 변환기를 작동시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제7 항에 있어서, 상기 초음파 변환기로부터 전자 피드백을 수신하는 단계, 및 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제8 항에 있어서, 상기 전자 피드백은 전류 피드백 및 위상 피드백 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제8 항에 있어서, 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계는 공진 주파수에서 상기 초음파 변환기를 작동시키는 단계를 포함하는, 방법.
제5 항에 있어서,
상기 세척 재료의 유체 레벨을 측정하는 단계;
상기 측정된 유체 레벨을 사전 결정된 값과 비교하는 단계; 및
상기 측정된 유체 레벨이 상기 사전 결정된 값보다 작다는 결정에 응답하여, 세척 재료를 추가하여 상기 세척 재료의 유체 레벨을 상기 사전 결정된 값 이상이 되도록 상승시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서, 상기 기준값은 하한 임계값과 상한 임계값 사이에서 한정되는 사전 결정된 범위의 값이고, 상기 비교는 상기 측정된 매개변수가 상기 사전 결정된 범위 내에 있는지를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서, 상기 분배를 중단시키는 단계는 상기 비교 단계가 완료된 직후에 상기 분배를 중단시키도록 상기 코팅 시스템에 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서, 상기 분배를 중단시키는 단계는 상기 비교 단계가 완료된 후 사전 결정된 시간이 경과한 후 분배를 중단시키도록 상기 코팅 시스템에 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
기판상에 재료를 분배하도록 구성되는 분배 어플리케이터를 갖는 코팅 시스템에서 미래의 막힘 형성을 예측하는 방법으로서,
적어도 하나의 센서를 사용하여 제1 인스턴스(instance)에서 상기 분배 어플리케이터 내의 재료의 제1 매개변수를 측정하는 단계;
제어기를 사용하여 제1 막힘 상태의 존재를 식별하는 단계;
상기 제어기를 사용하여 상기 제1 매개변수와 상기 제1 막힘 상태 사이의 연관성을 생성하는 단계;
상기 센서를 사용하여 상기 제1 인스턴스 이후 제2 인스턴스에서 상기 재료의 제1 매개변수를 측정하는 단계; 및
상기 제2 인스턴스에서 측정된 제1 매개변수와 상기 생성된 연관성을 사용하여, 상기 제어기를 사용하여 미래의 제2 막힘 상태 발생을 예측하는 단계를 포함하는, 방법.
제15 항에 있어서, 상기 미래의 제2 막힘 상태 발생을 예측하는 단계는 상기 제1 매개변수에 대해 사전 결정된 제어값을 사용하는 단계를 포함하는, 방법.
제16 항에 있어서, 상기 사전 결정된 제어값은 사전 결정된 값들의 제어 범위를 포함하는, 방법.
제15 항에 있어서, 상기 예측된 미래의 제2 막힘 상태 발생을 사용자에게 통지하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제15 항에 있어서, 상기 예측된 미래의 제2 막힘 상태 발생이 발생하기 전에 세척 프로세스를 활성화시키는 단계를 추가로 포함하며, 상기 세척 프로세스는 상기 분배 어플리케이터로부터 축적된 재료를 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
제15 항에 있어서, 상기 제1 매개변수는 상기 코팅 시스템의 작동 매개변수 및 코팅 재료 매개변수 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 코팅 시스템의 작동 매개변수는 상기 분배 어플리케이터의 크기, 상기 재료의 식별자, 및 상기 기판의 식별자 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 코팅 재료 매개변수는 코팅 재료 압력, 코팅 재료 유속, 코팅 재료 온도, 코팅 작업 기간, 이전 어플리케이터 세척 이후 경과된 시간, 코팅될 기판들의 수량, 및 상기 이전 어플리케이터 세척 이후 코팅된 기판들의 수량 중 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제20 항에 있어서, 상기 이전 어플리케이터 세척 이후 경과된 시간과 상기 제1 막힘 상태 사이의 연관성을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
제21 항에 있어서, 복수의 연관성들을 생성하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제2 막힘 상태의 미래 발생은 상기 생성된 복수의 연관성들의 일부를 식별하는 단계, 및 상기 생성된 복수의 연관성들의 일부를 사용하여 상기 제1 매개변수와 미래의 제2 막힘 상태 사이에서 예측된 연관성을 추정하는 단계를 포함하는 방법.
재료를 기판상에 분배하는 분배 어플리케이터를 세척하는 방법으로서,
상기 분배 어플리케이터가 분배 위치에 있을 때 센서를 사용하여 상기 분배 어플리케이터와 연관된 매개변수를 측정하는 단계로서, 상기 분배 어플리케이터는 상기 기판상에 상기 재료를 분배하도록 구성되는, 상기 매개변수를 측정하는 단계;
상기 측정된 매개변수가 제어기에 의해 결정되는 사전 결정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 제어기를 사용하여 상기 분배 어플리케이터를 상기 분배 위치로부터 세척 위치로 이동시키는 단계로서, 상기 분배 어플리케이터는 상기 재료를 상기 기판상으로 분배하도록 구성되지 않는, 상기 분배 위치로부터 세척 위치로 이동시키는 단계; 및
세척 장치를 사용하여 상기 세척 위치에 있는 상기 분배 어플리케이터를 세척하는 단계를 포함하는, 방법.
제23 항에 있어서, 상기 매개변수를 측정하는 단계는 상기 매개변수를 제1 이터레이션(iteration)에서 측정하는 단계 및 상기 매개변수를 제2 이터레이션에서 측정하는 단계를 포함하고, 상기 방법은 상기 제1 이터레이션에서 측정된 매개변수와 상기 제2 이터레이션에서 측정된 매개변수 사이의 차이가 사전 결정된 임계값을 초과하는지의 여부를 결정하기 위해 상기 제1 이터레이션에서 측정된 매개변수와 상기 제2 이터레이션에서 측정된 매개변수를 비교하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제24 항에 있어서, 상기 매개변수를 측정하는 단계는 제1 매개변수 및 제2 매개변수를 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
제25 항에 있어서, 상기 제1 매개변수는 재료의 온도를 포함하고, 상기 제2 매개변수는 재료의 유속을 포함하는, 방법.
제26 항에 있어서, 상기 제2 이터레이션에서 측정된 상기 재료의 온도가 상기 제1 이터레이션에서 측정된 온도와 비교하여 상기 사전 결정된 임계값을 초과하지 않고, 상기 제2 이터레이션에서 상기 재료의 유속이 상기 사전 결정된 임계값 미만인 경우, 상기 방법은 상기 분배 어플리케이터를 상기 분배 위치로부터 상기 세척 위치로 이동시키는 단계, 및 상기 분배 어플리케이터를 세척하는 단계를 포함하는, 방법.
제23 항에 있어서, 상기 세척 단계는 상기 분배 어플리케이터를 세척 재료와 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
제28 항에 있어서, 상기 세척 재료는 용매를 포함하는, 방법.
제28 항에 있어서, 상기 세척 단계는, 세척 재료 내에서 초음파를 발생시켜 상기 세척 재료를 교반하여 캐비테이션 기포들이 형성되도록, 초음파 변환기를 포함하는 상기 세척 장치를 활성화하는 단계를 포함하는, 방법.
제30 항에 있어서, 상기 초음파 변환기로부터 전자 피드백을 수신하는 단계, 및 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제31 항에 있어서, 상기 전자 피드백은 전류 피드백 및 위상 피드백 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제31 항에 있어서, 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계는 공진 주파수에서 상기 초음파 변환기를 작동시키는 단계를 포함하는, 방법.
제23 항에 있어서, 상기 세척 단계 후에 상기 매개변수를 측정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제23 항에 있어서, 상기 세척 단계 후 상기 매개변수를 측정하기 전에, 상기 분배 어플리케이터를 상기 분배 위치로 이동시키는 단계, 및 상기 분배 어플리케이터를 통해 상기 재료를 분배하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제23 항에 있어서, 상기 세척 단계 후 상기 매개변수를 측정하기 전에, 상기 분배 어플리케이터를 퍼지 위치로 이동시키는 단계, 및 상기 분배 어플리케이터를 통해 상기 재료를 분배하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
기판상에 재료를 분배하기 위한 코팅 시스템으로서,
코팅 재료 공급원으로부터 코팅 재료를 수용하도록 구성되는 어플리케이터로서, 상기 재료가 상기 기판을 향해 유출되도록 구성되는 출구를 포함하는 상기 어플리케이터;
상기 어플리케이터로부터 상기 재료의 분배를 유발시키도록 구성되는 분배 조립체;
상기 어플리케이터에 작동 가능하게 연결되고 상기 어플리케이터를 분배 위치와 세척 위치 사이에서 이동시키도록 구성되는 어플리케이터 위치 설정 조립체; 및
상기 어플리케이터로부터 잔류 재료를 제거하도록 구성되는 세척 조립체를 포함하며,
상기 어플리케이터가 상기 분배 위치에 있을 때, 상기 어플리케이터는 상기 세척 조립체와 접촉하지 않으며 상기 재료를 상기 기판상에 분배하도록 구성되고, 상기 어플리케이터가 상기 세척 위치에 있을 때, 상기 어플리케이터는 상기 세척 조립체와 접촉하며 상기 재료를 분배하도록 구성되지 않으며 상기 세척 조립체에 의해 세척되도록 구성되는, 코팅 시스템.
제37 항에 있어서, 상기 어플리케이터에서 상기 재료를 가열하도록 구성되는 히터를 추가로 포함하는, 코팅 시스템.
제37 항에 있어서, 상기 코팅 시스템의 작동을 제어하도록 구성되는 제어기를 추가로 포함하며, 상기 제어기는 복수의 센서들 및 하나의 프로세서를 포함하는, 코팅 시스템.
제39 항에 있어서, 상기 복수의 센서들은 온도 센서, 유량계 및 압력 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 코팅 시스템.
제39 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 복수의 센서들로부터 신호들을 수신하고 상기 수신된 신호들을 메모리에 저장하도록 구성되는, 코팅 시스템.
제39 항에 있어서, 상기 프로세서는 막힘 상태가 존재하는지를 결정하기 위해 상기 복수의 센서들 중 적어도 2개로부터 수신된 신호들을 비교하도록 구성되는, 코팅 시스템.
제42 항에 있어서, 상기 프로세서는 막힘 상태가 존재하는지를 결정하기 위해 상기 복수의 센서들로부터 수신된 신호들을 사전 결정된 제어 신호들과 비교하도록 구성되는, 코팅 시스템.
제42 항에 있어서, 상기 프로세서는 제1 이터레이션에서 상기 복수의 센서들로부터 신호들을 수신하고, 상기 제1 이터레이션 후 제2 이터레이션에서 상기 복수의 센서들로부터 신호들을 수신하도록 구성되고, 상기 프로세서는 막힘 상태가 존재하는지를 결정하기 위해 상기 제2 이터레이션에서 수신된 신호들을 상기 제1 이터레이션에서 수신된 신호들과 비교하도록 구성되는, 코팅 시스템.
제44 항에 있어서, 상기 신호들은 상기 재료의 온도 및 유속을 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1 이터레이션의 온도 및 유속을 상기 제2 이터레이션의 온도 및 유속과 비교하도록 구성되고, 상기 제2 이터레이션의 온도가 상기 제1 이터레이션의 온도와 비교하여 사전 결정된 임계값 내에 있고 상기 제2 이터레이션의 유속이 상기 제1 이터레이션의 유속과 비교하여 사전 결정된 임계값보다 낮은 경우, 상기 프로세서는 신호를 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체로 전송하여 상기 어플리케이터를 상기 세척 위치로 이동시키도록 구성되는, 코팅 시스템.
제37 항에 있어서, 상기 코팅 시스템의 작동을 제어하도록 구성되는 제어기를 추가로 포함하며, 상기 제어기는 비전 시스템(vision system)을 포함하는, 코팅 시스템.
제46 항에 있어서, 상기 비전 시스템은 상기 어플리케이터의 보드상에 또는 상기 어플리케이터의 하류에 위치되는, 코팅 시스템.
제46 항에 있어서, 상기 비전 시스템은 상기 재료가 상기 어플리케이터로부터 분배되는 노즐의 이미지를 캡처하도록 구성되는 카메라를 포함하는, 코팅 시스템.
제48 항에 있어서, 상기 카메라는 상기 노즐의 개구부 이미지를 캡처하도록 구성되는, 코팅 시스템.
제48 항에 있어서, 상기 제어기는 하나 이상의 신호들을 생성하여:
상기 노즐의 이미지를 캡처하기 위해 상기 카메라를 작동시키고;
상기 노즐상의 잔류 재료에 기초하여 제1 값을 생성하기 위해 상기 이미지를 처리하고;
상기 제1 값을 사전 결정된 값과 비교하고;
상기 제1 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 어플리케이터를 상기 세척 위치로 이동시키기 위해 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체를 작동시키고;
상기 어플리케이터로부터 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하기 위해 상기 세척 조립체를 작동시키도록
구성되는, 코팅 시스템.
제50 항에 있어서, 상기 제어기는 하나 이상의 신호들을 생성하여:
상기 어플리케이터로부터 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하기 위한 상기 세척 조립체의 작동에 이어, 상기 어플리케이터를 상기 분배 위치로 이동시키기 위해 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체를 작동시키고;
상기 노즐의 제2 이미지를 캡처하기 위해 상기 카메라를 작동시키고;
상기 노즐상의 잔류 재료에 기초하여 제2 값을 생성하기 위해 상기 제2 이미지를 처리하고;
상기 제2 값을 사전 결정된 값과 비교하고;
상기 어플리케이터로부터 상기 재료를 분배하기 위해 상기 분배 조립체를 작동시키도록
추가로 구성되는, 코팅 시스템.
제46 항에 있어서, 상기 비전 시스템은 상기 분배되는 재료의 유체 패턴의 이미지를 캡처하도록 구성되는 카메라를 포함하는, 코팅 시스템.
제52 항에 있어서, 상기 제어기는 하나 이상의 신호들을 생성하여:
상기 유체 패턴의 이미지를 캡처하기 위해 상기 카메라를 작동시키고;
상기 유체 패턴의 실제 유체 패턴 정보를 생성하기 위해 상기 이미지를 처리하고;
상기 실제 유체 패턴 정보를 상기 유체 패턴에 대한 유체 패턴 정보와 비교하고;
상기 실제 유체 패턴 정보와 상기 유체 패턴 정보의 비교에 기초하여, 상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차 밖에 있는지를 결정하고;
상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 어플리케이터를 상기 세척 위치로 이동시키기 위해 상기 어플리케이터 위치 설정 조립체를 작동시키고;
상기 어플리케이터로부터 상기 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하기 위해 상기 세척 장치를 작동시키도록
구성되는, 코팅 시스템.
제52 항에 있어서, 상기 유체 패턴의 이미지는 제1 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지 및 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지를 포함하는, 코팅 시스템.
제54 항에 있어서, 상기 카메라는 상기 제1 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지를 캡처하기 위한 제1 위치와 상기 제2 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지를 캡처하기 위한 제2 위치 사이에서 이동하도록 구성되는, 유체 분배 시스템.
제53 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 이미지에 기초하여 상기 유체 패턴의 3차원 모델을 결정하고, 상기 3차원 모델에 기초하여 상기 유체 패턴의 상기 실제 유체 패턴 정보를 결정하도록 구성되는, 코팅 시스템.
제52 항에 있어서, 상기 분배 노즐로부터 분배된 상기 재료의 유체 패턴을 통해 광을 방출하도록 구성되는 광원을 추가로 포함하고, 상기 광원은 상기 방출된 광이 상기 유체 패턴을 통해 지향되도록 상기 유체 패턴을 향하도록 배치되는, 코팅 시스템.
제37 항에 있어서, 상기 세척 조립체는 내부에 세척 재료를 수용하도록 구성되고 상기 어플리케이터가 상기 세척 위치에 있을 때 상기 어플리케이터를 내부에 수용하도록 구성되는 세척 장치를 포함하는, 코팅 시스템.
제58 항에 있어서,
상기 세척 재료의 유체 레벨을 측정하고;
상기 유체 레벨을 사전 결정된 값과 비교하고;
상기 측정된 유체 레벨이 상기 사전 결정된 값보다 낮다는 결정에 응답하여, 상기 세척 재료의 유체 레벨을 상기 사전 결정된 값 이상이 되도록 상승시키기 위해 상기 세척 재료를 추가하도록 구성되는
제어기를 추가로 포함하는, 코팅 시스템.
제59 항에 있어서, 상기 세척 재료의 유체 레벨을 측정하도록 구성되는 유체 레벨 센서를 추가로 포함하는, 코팅 시스템.
제59 항에 있어서, 상기 세척 재료의 유체 레벨을 상기 사전 결정된 값 이상으로 상승시키기 위해 상기 세척 재료를 추가하도록 구성되는 중력 공급 저장소(gravity-fed reservoir)를 추가로 포함하는, 코팅 시스템.
제58 항에 있어서, 상기 세척 재료는 용매를 포함하는, 코팅 시스템.
제58 항에 있어서, 상기 세척 장치는 캐비테이션 기포들이 상기 세척 재료에 형성되도록 상기 세척 재료를 교반하기 위해 상기 세척 재료를 통해 초음파를 생성하도록 구성되는 초음파 변환기를 포함하는, 코팅 시스템.
제63 항에 있어서, 상기 초음파 변환기로부터 전자 피드백을 수신하는 단계, 및 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계를 추가로 포함하는, 코팅 시스템.
제64 항에 있어서, 상기 전자 피드백은 전류 피드백 및 위상 피드백 중 적어도 하나를 포함하는, 코팅 시스템.
제64 항에 있어서, 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계는 공진 주파수에서 상기 초음파 변환기를 작동시키는 단계를 포함하는, 코팅 시스템.
제58 항에 있어서, 상기 세척 조립체는 뚜껑을 포함하고, 상기 뚜껑은 상기 세척 재료가 상기 세척 장치와 상기 뚜껑 사이에 둘러싸이고 상기 뚜껑을 지나 상기 세척 장치 밖으로 이동하는 것을 방지하기 위해, 상기 세척 장치에 제거 가능하게 부착되도록 구성되는, 코팅 시스템.
제67 항에 있어서, 상기 뚜껑은 상기 어플리케이터를 수용하도록 구성되는 구멍을 내부에 형성하는, 코팅 시스템.
코팅 시스템을 사용하여 기판에 재료를 도포하는 방법으로서,
어플리케이터를 사용하여 기판상에 상기 재료를 분배하는 단계로서, 상기 어플리케이터는 내부에 상기 재료를 수용하고 그로부터 상기 기판을 향해 상기 재료를 방출하도록 구성되는, 상기 재료를 분배하는 단계;
비전 시스템을 사용하여 상기 어플리케이터의 시각적 검사를 수행하는 단계;
상기 어플리케이터의 시각적 검사에 기초하여, 상기 기판상으로의 상기 재료의 분배를 중단시키고 상기 어플리케이터를 세척하는 단계; 및
상기 어플리케이터를 세척한 후, 상기 재료 분배를 재개하는 단계를 포함하는, 방법.
제69 항에 있어서, 상기 시각적 검사를 수행하는 단계는 상기 분배되는 재료의 유체 패턴을 시각적으로 검사하는 단계를 포함하는, 방법.
제70 항에 있어서, 상기 분배되는 재료의 유체 패턴을 시각적으로 검사하는 단계는 상기 비전 시스템의 카메라를 통해 상기 분배되는 재료의 유체 패턴의 이미지를 캡처하는 단계를 포함하는, 방법.
제71 항에 있어서,
상기 유체 패턴의 실제 유체 패턴 정보를 생성하기 위해 상기 이미지를 처리하는 단계;
상기 실제 유체 패턴 정보와 상기 유체 패턴에 대한 유체 패턴 정보를 비교하는 단계;
상기 실제 유체 패턴 정보와 상기 유체 패턴 정보의 비교에 기초하여, 상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차 밖에 있다고 결정하는 단계;
상기 실제 유체 패턴이 상기 유체 패턴에 대해 설정된 공차 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 어플리케이터를 분배 위치로부터 세척 위치로 이동시키는 단계; 및
상기 어플리케이터로부터 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제71 항에 있어서, 상기 유체 패턴의 이미지는 제1 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지 및 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지를 포함하는, 방법.
제73 항에 있어서, 상기 제1 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지를 캡처하기 위한 제1 위치와 상기 제2 각도로부터의 상기 유체 패턴의 적어도 하나의 이미지를 캡처하기 위한 제2 위치 사이에서 상기 카메라를 이동시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제71 항에 있어서, 상기 이미지에 기초하여 상기 유체 패턴의 3차원 모델을 결정하는 단계, 및 상기 3차원 모델에 기초하여 상기 유체 패턴의 실제 유체 패턴 정보를 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제71 항에 있어서, 광원을 통해, 상기 분배 노즐로부터 분배된 상기 재료의 유체 패턴을 통해 광을 방출하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 광원은 상기 방출된 광이 상기 유체 패턴을 통해 지향되도록 상기 유체 패턴을 향하도록 배치되는, 방법.
제69 항에 있어서, 상기 시각적 검사를 수행하는 단계는, 오염에 대해, 상기 재료가 상기 어플리케이터로부터 토출되는 노즐을 시각적으로 검사하는 단계를 포함하는, 방법.
제77 항에 있어서, 상기 노즐을 시각적으로 검사하는 단계는 상기 비전 시스템의 카메라를 통해 상기 노즐의 이미지를 캡처하는 단계를 포함하는, 방법.
제78 항에 있어서, 상기 카메라는 상기 노즐의 개구부의 이미지를 캡처하도록 구성되는, 방법.
제78 항에 있어서,
상기 노즐상의 잔류 재료에 기초하여 제1 값을 생성하기 위해 상기 이미지를 처리하는 단계;
상기 제1 값을 사전 결정된 값과 비교하는 단계;
상기 제1 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 어플리케이터를 상기 세척 위치로 이동시키는 단계; 및
상기 어플리케이터로부터 상기 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제80 항에 있어서,
상기 어플리케이터로부터 상기 잔류 재료의 적어도 일부를 제거한 후, 상기 어플리케이터를 분배 위치로 이동시키는 단계;
상기 노즐의 제2 이미지를 캡처하는 단계;
상기 노즐상의 잔류 재료에 기초하여 제2 값을 생성하기 위해 상기 제2 이미지를 처리하는 단계;
상기 제2 값을 사전 결정된 값과 비교하는 단계; 및
상기 어플리케이터로부터 상기 재료를 분배하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제69 항에 있어서, 상기 시각적 검사를 수행하는 단계는 상기 기판을 시각적으로 검사하는 단계를 포함하는, 방법.
제82 항에 있어서, 상기 기판을 시각적으로 검사하는 단계는 상기 비전 시스템의 카메라를 통해 상기 기판의 이미지를 캡처하는 단계를 포함하는, 방법.
제83 항에 있어서,
상기 기판상에 분배된 재료에 기초하여 제1 값을 생성하기 위해 상기 이미지를 처리하는 단계;
상기 제1 값을 사전 결정된 값과 비교하는 단계;
상기 제1 값이 상기 사전 결정된 값에 대해 설정된 공차 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 어플리케이터를 상기 세척 위치로 이동시키는 단계; 및
상기 어플리케이터로부터 잔류 재료 중 적어도 일부를 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제84 항에 있어서, 상기 제1 값은 상기 기판상에 분배된 재료의 배치 및 양 중 적어도 하나를 나타내는, 방법.
제84 항에 있어서,
상기 어플리케이터로부터 상기 잔류 재료의 적어도 일부를 제거한 후, 상기 어플리케이터를 분배 위치로 이동시키는 단계;
상기 기판의 제2 이미지를 캡처하는 단계;
상기 기판상에 분배된 재료에 기초하여 제2 값을 생성하기 위해 상기 제2 이미지를 처리하는 단계;
상기 제2 값을 사전 결정된 값과 비교하는 단계; 및
상기 어플리케이터로부터 상기 재료를 분배하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제69 항에 있어서, 상기 어플리케이터는 상기 분배 단계가 수행될 때 작동 위치에 있고, 상기 방법은 상기 어플리케이터를 세척하는 동안 상기 어플리케이터를 세척 위치로 이동시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제69 항에 있어서, 상기 어플리케이터를 세척하는 단계는 사전 결정된 기간 동안 상기 어플리케이터를 세척 재료와 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
제88 항에 있어서,
상기 세척 재료의 유체 레벨을 측정하는 단계;
상기 측정된 유체 레벨을 사전 결정된 값과 비교하는 단계; 및
상기 측정된 유체 레벨이 상기 사전 결정된 값보다 작다는 결정에 응답하여, 상기 세척 재료의 유체 레벨을 상기 사전 결정된 값 이상이 되도록 상승시키기 위해 세척 재료를 추가하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제88 항에 있어서, 상기 세척 재료는 용매를 포함하는, 방법.
제88 항에 있어서, 상기 세척 재료에 캐비테이션 기포들을 형성하기 위해 상기 세척 재료를 교반하도록 초음파 변환기를 작동시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제91 항에 있어서, 상기 초음파 변환기로부터 전자 피드백을 수신하는 단계, 및 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제92 항에 있어서, 상기 전자 피드백은 전류 피드백 및 위상 피드백 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제92 항에 있어서, 상기 수신된 전자 피드백에 기초하여 상기 초음파 변환기의 작동을 조정하는 단계는 공진 주파수에서 상기 초음파 변환기를 작동시키는 단계를 포함하는, 방법.