디스펜서
디스펜서의 개요
제조업에서 사용되는 「 디스펜서」란 도포액 정량 토출 장치, 또는 그 시스템 전체를 가리키는 말입니다. 도포액의 공급을 고정도로 제어하는 컨트롤러가 주요 파츠이며, 도포하는 재료에 따라 각종 배럴이나 펌프, 노즐이나 니들 등으로 다양하게 구성됩니다. 도포액의 성질에 따라 여러 가지 토출 방식의 디스펜서(시스템)가 적용되는데, 그 중 대표적인 방식은 다음 표와 같습니다.
| 방식 | 특징 |
|---|---|
| 공압(실린지) 방식 | 에어 펄스로 도포하는 재료를 밀어내는 방식. 범용성이 있고 가장 많이 보급된 방식으로, 에어 펄스 방식이라고도 함. |
| 용적 계량식 | 공기를 사용하지 않고 용적 계량과 모터 구동으로 도포액을 밀어내는 방식. 메커니컬(기계식) 디스펜서라고도 함. |
| 비접촉 방식 | 피도물에 접촉하지 않고 도포액을 날려 도포하는 방식. 제트 디스펜서라고도 함. |
| 튜빙 방식 | 도포재가 들어 있는 튜브 자체에 압력을 가하여 튜브 내의 액체를 내보내는 방식. |
| 플런저 방식 | 실린더 내에서 유체를 기계적으로 압축하는 방식. 피스톤과 동일한 작용으로, 고점도 재료 등 유체의 압력이 높은 경우에 효과적. |
이 분류는 예시입니다. 분류에는 여러 가지 방법이 있으며 반드시 이 내용과 동일한 것은 아닙니다.
- 공압(실린지)식 디스펜서의 기본 구성 예
-
- 에어 공급원
- 공압 배관
- 레귤레이터/필터
- 디스펜서(토출 컨트롤러)
- 실린지
디스펜서의 현황
최근의 FA에서는 축이 여러 개인 로봇, 스테이지 구동, 센서를 디스펜서와 조합한 고속·고정도의 자동 도포가 주류를 이루고 있습니다.
각 장비나 시스템이 고도화되면서 전자 부품에 대한 접착제·코팅제의 극소량 정밀 도포부터 액체 개스킷 등 실란트의 비드 형상 도포, 기존에는 자동화가 어려웠던 기어 박스 등 협소한 부분이 많은 구조물에 대해 대각선 방향으로 이루어지던 그리스 비적 도포까지, 디스펜서를 이용한 자동 도포의 대응 범위는 계속 확대되고 있습니다. 또한, 효율화·고기능화를 위한 기존 공법의 대체 기술로서도 새로운 재료와 더불어 디스펜서를 이용한 자동 도포가 주목을 받고 있습니다.
디스펜서의 용도 사례
전자 부품 관련
- 실장 기판에 솔더 크림 도포
- 스크린 인쇄로는 대응하기 어려운 조건일 때 디스펜서 로봇으로 고속·정밀 도포를 적용하는 케이스가 증가.
- 기판의 언더필
- 실장 완료된 기판을 보호하기 위해 비접촉식 디스펜서로 언더필을 도포. 제어를 통해 마스킹하지 않고 원하는 에어리어에만 도포.
- 카메라 모듈과 렌즈의 접착
- 디바이스의 슬림화에 따라 미세화된 카메라 모듈 등의 부품에 극소량의 접착제를 비접촉(제트)으로 도포.
- LED 모듈의 포팅
- 빠르고 정확한 고정·밀봉을 위해 포팅 시 디스펜서를 이용하여 고정도로 적하·분주.
자동차 관련
- ECU 기판에 방습제 도포
- 비접촉식 디스펜서의 고정도 제어로 복합 부품에도 마스킹 없이 원하는 스폿에만 방습제를 도포.
- 엔진 부품에 실란트(실러·프라이머) 도포
- 기계식 펌프인 디스펜서 로봇을 이용하여 고점도의 FIPG, CIPG를 자동 도포. 실란트(실러·프라이머)·액체 개스킷을 안정적인 비드 형상으로 도포하여 높은 기밀성을 실현.
- 내장 부품에 그리스 도포
- 비접촉(제트)식 디스펜서와 다축 로봇으로 대각선 방향에서 그리스를 도포하여 계기판 부품이나 도어 부품의 협소한 부분에 대응.
- ECU 기판의 몰딩
- 경화 시간에 주의가 필요한 2액 경화성 수지를 2액 혼합 토출 디스펜서로 로봇 제어하여 자동 도포.
- 차체 플로어에 제진재 도포
- 기존의 시트 형상에 비해 바닥 곡면에 대한 밀착성·제진성이 우수하며 얇고 가벼워 작업성이 좋은 도포형 제진재. 다축 디스펜서 로봇으로 필요한 부분에만 자동 도포.
디스플레이 제품
- 유기 EL 디스플레이(OELD)의 글라스와 편광판의 접착 밀봉
- 글라스와 편광판의 미세한 틈새에 극소량의 접착제를 균일하게 도포하는 충진 밀봉. 디스펜서는 전압을 가하면 미세하게 변형되는 피에조 소자로 로드를 왕복 운동시켜, 고속이면서 미세한 토출이 가능한 「피에조식」 제트 디스펜서가 주목받고 있음.
- FPC(플렉시블 기판)의 TAB 보강제 도포
- 얇은 액정 디스플레이나 터치 패널에 접속한 FPC는 그 얇은 접합부에 강도를 부여하기 위해 UV 경화성 보강재를 도포. 정밀한 도포 범위 설정, 패널 접촉을 회피하는 제어로 자동 도포.
- 액정 글라스 테두리에 편광재 도포
- 기존에는 편광 테이프로 처리했던 LCD의 글라스 테두리. 비접촉식 디스펜서로 테두리에 편광재를 도포하는 방식으로 점차 슬림해지는 글라스에 대응하는 동시에 자동화도 실현되어 생산성이 향상
- 스마트폰 조립
- 터치 패널이나 유기 EL(OELD) 또는 액정(LCD) 디스플레이, FPC(플렉시블 기판), 소형 카메라, 각종 센서, 배터리 등 여러 가지 소형 부품으로 구성되는 스마트폰과 태블릿. 슬림화·경량화로 인해 대부분의 조립 공정에서 각종 디스펜서를 활용하여 극소량의 접착제를 정밀하게 도포.
전지(2차 전지·태양 전지)
- 2차 전지
- 충전식 배터리의 전해액이나 밀봉 부분의 실란트 도포 등의 용도.
- 태양 전지
- 태양 전지 패널의 셀, 모듈의 선 긋기 도포, 포팅 등의 용도.
디스펜서 로봇을 이용한 고정도 및 고속의 자동 도포를 안정적으로 실시하려면 정확한 위치 결정과 도포 상태의 모니터, 장비에 대한 피드백이 반드시 필요합니다. 로봇의 「눈」이라고도 할 수 있는 고정도의 레이저 변위 센서나 카메라, 센서의 활용은 도포 품질의 유지 및 향상에 반드시 필요합니다.
