KR102646741B1 - 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서는 직육면체의 형태로 제작되어 밸브와 배관이 연결되는 상부 플레이트와 액체가 토출되기 위해 사각 평판의 형태로 마이크로 채널로 제작되는 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 사각 평판의 형태로 제작되어 상기 하부 플레이트에서 액체가 토출되도록 움직이고 일측에 정전 용량식 센서가 구비되는 유연 구동막과 디스펜서 전체를 제어하고, 외부의 PC와 연결되는 MCU를 포함하며, 상기 정전 용량식 센서에서 발생하는 정전용량 신호가 상기 PC로 전달되고, 전달된 센서 신호의 파형을 분석하여 디스펜서의 액적 토출을 모니터링 하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적층 제조 방식의 3D 프린터를 사용하여 제작되고 정전 용량식 센서와 나노 파티클 전극을 포함한 폴리머를 이용하여 정전용량 신호를 발생하고 발생된 정전용량 신호를 통해 토출된 액체의 양을 모니터링 할 수 있는 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에 관한 것이다.
일반적으로 산업에서 사용되는 공압 디스펜서 및 실시간 토출 확인이 가능한 헤드 및 이를 포함한 공압 프린팅 시스템을 제작하기 위해서는 플라스틱 등의 소재에 추가적인 가공이 필요하다.
특히, 하부 플레이트는 실리콘을 식각하여 만드는 반도체 공정이 필요하여 시간과 비용이 많이 소비되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 적층 제조 방식의 3D 프린터를 사용하여 제작되고 정전 용량식 센서와 나노 파티클 전극을 포함한 폴리머를 이용하여 정전용량 신호를 발생하고 발생된 정전용량 신호를 통해 토출된 액체의 양을 모니터링 할 수 있는 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 제공하는데 있다.
상기와 같은 기술적인 문제점을 해결하기 위하여,
본 발명에 의한 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서는 직육면체의 형태로 제작되어 밸브와 배관이 연결되는 상부 플레이트와 액체가 토출되기 위해 사각 평판의 형태로 마이크로 채널로 제작되는 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 사각 평판의 형태로 제작되어 상기 하부 플레이트에서 액체가 토출되도록 움직이고 일측에 정전 용량식 센서가 구비되는 유연 구동막과 디스펜서 전체를 제어하고, 외부의 PC와 연결되는 MCU를 포함하며, 상기 정전 용량식 센서에서 발생하는 정전용량 신호가 상기 PC로 전달되고, 전달된 센서 신호의 파형을 분석하여 디스펜서의 액적 토출을 모니터링 하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 상기 상부 플레이트는 직육면체 형태로 제작되어 상기 상부 플레이트의 하우징인 상부 몸체와 공기의 흐름을 조절하여 상기 상부 몸체 내부의 압력을 조절하는 솔레노이드 밸브와 토출되기 위한 액체가 인입되는 액체 인입구와 상기 상부 몸체의 일측에 연결되어 상기 솔레노이드 밸브에 양압을 제공하는 양압구와 상기 상부 몸체의 일측에 연결되어 상기 솔레노이드 밸브에 음압을 제공하는 음압구와 정전용량 신호를 생성하기 위한 정전 용량식 센서의 그라운드인 구리판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 상기 하부 플레이트는 액체 인입구와 연결되어 상면에 가공된 홈에 액체가 주입되는 마이크로 채널과 상기 마이크로 채널 내부의 저면에서 단면이 V자인 역원뿔 형태로 마련되어 액체 토출시 액체가 역류하는 것을 방지하기 위한 챔버와 상기 하부 플레이트의 저면에 마련되어 액체가 토출되는 액체 토출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 상기 유연 구동막은 폴리머 소재로 제작되는 멤브레인과 상기 상부 플레이트의 구리판 연직 하방향의 상기 멤브레인 내부에 설치되어 정전용량 신호를 발생하여 액체 토출구에서 토출되는 액체의 양을 측정하는 정전 용량식 센서와 상기 멤브레인 내부에 구비되어 상기 정전 용량식 센서와 연결되어 상기 MCU로 정전용량 신호를 전달하는 은 나노와이어 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 상기 MCU는 상기 솔레노이드 밸브, 상기 정전 용량식 센서 및 외부의 PC와 연결되어 상기 정전 용량식 센서에서 측정된 정전용량 신호의 변화를 실시간으로 확인 가능하도록 연결된 PC로 정전용량 신호를 전달하고, 상기 액체 인입구로 인입된 액체가 상기 마이크로 채널의 홈에 주입되는 제1 단계와 상기 솔레노이드 밸브의 작동으로 상기 음압구에 의해 상기 상부 몸체 내부에 음압이 작용되는 제2 단계와 상기 제2 단계에서 작용된 음압에 의해 상기 멤브레인이 상방향으로 당겨지는 제3 단계와 상기 제3 단계에서 상기 멤브레인이 당겨져 상기 제1 단계에서 주입된 액체가 상기 챔버 내부로 이동되는 제4 단계와 상기 정전 용량식 센서가 상기 제2 단계 내지 상기 제4 단계에서 상기 구리판과의 거리에 기초하여 정전용량 신호를 발생하는 제5 단계와 상기 솔레노이드 밸브의 작동으로 상기 양압구에 의해 상기 상부 몸체 내부에 양압이 작용되는 제6 단계와 상기 제6 단계에서 작용된 양압에 의해 상기 멤브레인이 하방향으로 눌러지는 제7 단계와 상기 제7 단계에서 상기 멤브레인이 눌러져 상기 제4 단계에서 상기 챔버 내부로 이동된 액체가 상기 액체 토출구로 토출되는 제8 단계와 상기 정전 용량식 센서가 상기 제6 단계 내지 상기 제8 단계에서 상기 구리판과의 거리에 기초하여 정전용량 신호를 발생하는 제9 단계와 상기 제5 단계 및 상기 제9 단계에서 발생된 정전용량 신호를 외부의 PC로 전달하는 제10 단계로 디스펜서 전체를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 상기 멤브레인은 폴리디메틸실록산, 폴리이미드 및 폴리우레탄 중 어느 하나의 폴리머로 제작되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 상기 액체 토출구에서 액적 토출시 상기 유연 구동막과 상기 상부 플레이트의 구리판이 멀어지면서 정전용량 신호가 감소하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트는 적층 제조 방식의 3D 프린터로 제작되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 상기 유연 구동막에 가해지는 양압은 2~5kPa이고, 상기 유연 구동막(300)에 의해 토출되는 액적의 부피는 350~500nL이고, 토출되는 액적의 낙하속도는 10~15m/s인 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
적층 제조 방식의 3D 프린터를 사용하여 제작되고 정전 용량식 센서와 나노 파티클 전극을 포함한 폴리머를 이용하여 정전용량 신호를 발생하고 발생된 정전용량 신호를 통해 토출된 액체의 양을 모니터링 할 수 있는 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서 MCU의 제어를 도시한 순서도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서의 액적 토출을 도시한 그림.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 양압에 따른 토출되는 액적의 부피를 도시한 그래프.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 양압에 따른 토출되는 액적의 낙하 속도를 도시한 그래프.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 액적 토출시 정전용량 신호의 변화를 도시한 그래프.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 액체 주입이 없을시 정전용량 신호의 변화를 도시한 그래프.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서 MCU의 제어를 도시한 순서도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서의 액적 토출을 도시한 그림.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 양압에 따른 토출되는 액적의 부피를 도시한 그래프.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 양압에 따른 토출되는 액적의 낙하 속도를 도시한 그래프.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 액적 토출시 정전용량 신호의 변화를 도시한 그래프.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 액체 주입이 없을시 정전용량 신호의 변화를 도시한 그래프.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 도시한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서는 직육면체의 형태로 제작되어 밸브와 배관이 연결되는 상부 플레이트(100)와 액체가 토출되기 위해 사각 평판의 형태로 마이크로 채널로 제작되는 하부 플레이트(200)와 상기 상부 플레이트(100)와 상기 하부 플레이트(200) 사이에 사각 평판의 형태로 제작되어 상기 하부 플레이트(200)에서 액체가 토출되도록 움직이고 일측에 정전 용량식 센서(320)가 구비되는 유연 구동막(300)과 디스펜서 전체를 제어하고, 외부의 PC(500)와 연결되는 MCU(400)를 포함하며, 상기 정전 용량식 센서(320)에서 발생하는 정전용량 신호가 상기 PC(500)로 전달되고, 전달된 센서 신호의 파형을 분석하여 디스펜서의 액적 토출을 모니터링할 수 있다.
그리고, 상기 상부 플레이트(100)는 직육면체 형태로 제작되어 상기 상부 플레이트(100)의 하우징인 상부 몸체(110)와 공기의 흐름을 조절하여 상기 상부 몸체(110) 내부의 압력을 조절하는 솔레노이드 밸브(120)와 토출되기 위한 액체(L)가 인입되는 액체 인입구(130)와 상기 상부 몸체(110)의 일측에 연결되어 상기 솔레노이드 밸브(120)에 양압을 제공하는 양압구(140)와 상기 상부 몸체(110)의 일측에 연결되어 상기 솔레노이드 밸브(120)에 음압을 제공하는 음압구(150)와 정전용량 신호를 생성하기 위한 정전 용량식 센서의 그라운드인 구리판(160)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부 플레이트(200)는 액체 인입구(130)와 연결되어 상면에 가공된 홈(H)에 액체(L)가 주입되는 마이크로 채널(210)과 상기 마이크로 채널(210) 내부의 저면에서 단면이 V자인 역원뿔 형태로 마련되어 액체(L) 토출시 액체(L)가 역류하는 것을 방지하기 위한 챔버(240)와 상기 하부 플레이트(200)의 저면에 마련되어 액체(L)가 토출되는 액체 토출구(220)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)는 적층 제조 방식의 3D 프린터로 제작될 수 있다.
따라서, 반도체 장비를 이용하여 하부 플레이트를 식각 하지 않고 제작되어 비용이 저렴하고 제작 시간이 감소하는 효과가 있다.
그리고, 상기 유연 구동막(300)은 폴리머 소재로 제작되는 멤브레인(310)과 상기 상부 플레이트(100)의 구리판(160) 연직 하방향의 상기 멤브레인(310) 내부에 설치되어 정전용량 신호를 발생하여 액체 토출구(220)에서 토출되는 액체(L)의 양을 측정하는 정전 용량식 센서(320)와 상기 멤브레인(310) 내부에 구비되어 상기 정전 용량식 센서(320)와 연결되어 상기 MCU(400)로 정전용량 신호를 전달하는 은 나노와이어 전극(330)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 멤브레인(310)은 폴리디메틸실록산, 폴리이미드 및 폴리우레탄 중 어느 하나의 폴리머로 제작될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서를 도시한 블록도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서 MCU의 제어를 도시한 순서도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서의 액적 토출을 도시한 그림이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 MCU(400)는 상기 솔레노이드 밸브(120), 상기 정전 용량식 센서(320) 및 외부의 PC(500)와 연결되어 상기 정전 용량식 센서(320)에서 측정된 정전용량 신호의 변화를 실시간으로 확인 가능하도록 연결된 PC(500)로 정전용량 신호를 전달하고, 상기 액체 인입구(130)로 인입된 액체(L)가 상기 마이크로 채널(210)의 홈(H)에 주입되는 제1 단계(S100)와 상기 솔레노이드 밸브(120)의 작동으로 상기 음압구(150)에 의해 상기 상부 몸체(110) 내부에 음압이 작용되는 제2 단계(S200)와 상기 제2 단계(S200)에서 작용된 음압에 의해 상기 멤브레인(310)이 상방향으로 당겨지는 제3 단계(S300)와 상기 제3 단계(S300)에서 상기 멤브레인(310)이 당겨져 상기 제1 단계(S100)에서 주입된 액체(L)가 상기 챔버(240) 내부로 이동되는 제4 단계(S400)와 상기 정전 용량식 센서(320)가 상기 제2 단계(S200) 내지 상기 제4 단계(S400)에서 상기 구리판(160)과의 거리에 기초하여 정전용량 신호를 발생하는 제5 단계(S500)와 상기 솔레노이드 밸브(120)의 작동으로 상기 양압구(140)에 의해 상기 상부 몸체(110) 내부에 양압이 작용되는 제6 단계(S600)와 상기 제6 단계(S600)에서 작용된 양압에 의해 상기 멤브레인(310)이 하방향으로 눌러지는 제7 단계(S700)와 상기 제7 단계(S700)에서 상기 멤브레인(310)이 눌러져 상기 제4 단계(S400)에서 상기 챔버(240) 내부로 이동된 액체(L)가 상기 액체 토출구(220)로 토출되는 제8 단계(S800)와 상기 정전 용량식 센서(320)가 상기 제6 단계(S600) 내지 상기 제8 단계(S800)에서 상기 구리판(160)과의 거리에 기초하여 정전용량 신호를 발생하는 제9 단계(S900)와 상기 제5 단계(S500) 및 상기 제9 단계(S900)에서 발생된 정전용량 신호를 외부의 PC(500)로 전달하는 제10 단계(S1000)로 디스펜서 전체를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 액체 토출구(220)에서 액적 토출시 상기 유연 구동막(300)과 상기 상부 플레이트(100)의 구리판(160)이 멀어지면서 정전용량 신호가 감소할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 양압에 따른 토출되는 액적의 부피를 도시한 그래프이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 양압에 따른 토출되는 액적의 낙하 속도를 도시한 그래프이다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 상기 유연 구동막(300)에 가해지는 양압은 2~5kPa이고, 상기 유연 구동막(300)에 의해 토출되는 액적의 부피는 350~500nL이고, 토출되는 액적의 낙하속도는 10~15m/s일 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 액적 토출시 정전용량 신호의 변화를 도시한 그래프이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에서 액체 주입이 없을시 정전용량 신호의 변화를 도시한 그래프이다.
도 9 내지 도 10을 참조하면, 디스팬서의 동작에 따라 정전용량이 변화하고 작동 상태에 따라 정전용량 신호는 다른 파형을 나타낼 수 있다.
따라서, 사용자는 상기 MCU(400)에서 상기 PC(500)로 전달된 정전용량 신호의 파형에 기초하여 디스펜서에서의 액적 토출을 모니터링 할 수 있는 효과가 있다.
100: 상부 플레이트 110: 상부 몸체
120: 솔레노이드 밸브 130: 액체 인입구
140: 양압구 150: 음압구
160: 구리판 200: 하부 플레이트
210: 마이크로 채널 220: 액체 토출구
240: 챔버 300: 유연 구동막
310: 멤브레인 320: 정전 용량식 센서
330: 은 나노와이어 전극 400: MCU
500: PC L: 액체
H: 홈
120: 솔레노이드 밸브 130: 액체 인입구
140: 양압구 150: 음압구
160: 구리판 200: 하부 플레이트
210: 마이크로 채널 220: 액체 토출구
240: 챔버 300: 유연 구동막
310: 멤브레인 320: 정전 용량식 센서
330: 은 나노와이어 전극 400: MCU
500: PC L: 액체
H: 홈
Claims (9)
- 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서에 있어서,
직육면체의 형태로 제작되어 밸브와 배관이 연결되는 상부 플레이트(100);
액체가 토출되기 위해 사각 평판의 형태로 마이크로 채널로 제작되는 하부 플레이트(200);
상기 상부 플레이트(100)와 상기 하부 플레이트(200) 사이에 사각 평판의 형태로 제작되어 상기 하부 플레이트(200)에서 액체가 토출되도록 움직이고 일측에 정전 용량식 센서(320)가 구비되는 유연 구동막(300);
디스펜서 전체를 제어하고, 외부의 PC(500)와 연결되는 MCU(400)를 포함하며,
상기 정전 용량식 센서(320)에서 발생하는 정전용량 신호가 상기 PC(500)로 전달되고,
전달된 상기 정전 용량식 센서(320) 신호의 파형을 분석하여 디스펜서의 액적 토출을 모니터링 하며,
상기 유연 구동막(300)은
폴리머 소재로 제작되는 멤브레인(310);
상기 상부 플레이트(100)의 구리판(160) 연직 하방향의 상기 멤브레인(310) 내부에 설치되어 정전용량 신호를 발생하여 액체 토출구(220)에서 토출되는 액체(L)의 양을 측정하는 정전 용량식 센서(320);
상기 멤브레인(310) 내부에 구비되어 상기 정전 용량식 센서(320)와 연결되어 상기 MCU(400)로 정전용량 신호를 전달하는 은 나노와이어 전극(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서.
- 제 1항에 있어서,
상기 상부 플레이트(100)는
직육면체 형태로 제작되어 상기 상부 플레이트(100)의 하우징인 상부 몸체(110);
공기의 흐름을 조절하여 상기 상부 몸체(110) 내부의 압력을 조절하는 솔레노이드 밸브(120);
토출되기 위한 액체(L)가 인입되는 액체 인입구(130);
상기 상부 몸체(110)의 일측에 연결되어 상기 솔레노이드 밸브(120)에 양압을 제공하는 양압구(140);
상기 상부 몸체(110)의 일측에 연결되어 상기 솔레노이드 밸브(120)에 음압을 제공하는 음압구(150);
정전용량 신호를 생성하기 위한 정전 용량식 센서의 그라운드인 구리판(160)을 포함하는 것을
특징으로 하는 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서.
- 제 1항에 있어서,
상기 하부 플레이트(200)는
액체 인입구(130)와 연결되어 상면에 가공된 홈(H)에 액체(L)가 주입되는 마이크로 채널(210);
상기 마이크로 채널(210) 내부의 저면에서 단면이 V자인 역원뿔 형태로 마련되어 액체(L) 토출시 액체(L)가 역류하는 것을 방지하기 위한 챔버(240); 및
상기 하부 플레이트(200)의 저면에 마련되어 액체(L)가 토출되는 액체 토출구(220)를 포함하는 것을
특징으로 하는 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서.
- 삭제
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 MCU(400)는
솔레노이드 밸브(120), 정전 용량식 센서(320) 및 외부의 PC(500)와 연결되어 상기 정전 용량식 센서(320)에서 측정된 정전용량 신호의 변화를 실시간으로 확인 가능하도록 연결된 PC(500)로 정전용량 신호를 전달하고,
액체 인입구(130)로 인입된 액체(L)가 마이크로 채널(210)의 홈(H)에 주입되는 제1 단계(S100);
상기 솔레노이드 밸브(120)의 작동으로 음압구(150)에 의해 상부 몸체(110) 내부에 음압이 작용되는 제2 단계(S200);
상기 제2 단계(S200)에서 작용된 음압에 의해 멤브레인(310)이 상방향으로 당겨지는 제3 단계(S300);
상기 제3 단계(S300)에서 상기 멤브레인(310)이 당겨져 상기 제1 단계(S100)에서 주입된 액체(L)가 챔버(240) 내부로 이동되는 제4 단계(S400);
상기 정전 용량식 센서(320)가 상기 제2 단계(S200) 내지 상기 제4 단계(S400)에서 구리판(160)과의 거리에 기초하여 정전용량 신호를 발생하는 제5 단계(S500);
상기 솔레노이드 밸브(120)의 작동으로 양압구(140)에 의해 상기 상부 몸체(110) 내부에 양압이 작용되는 제6 단계(S600);
상기 제6 단계(S600)에서 작용된 양압에 의해 상기 멤브레인(310)이 하방향으로 눌러지는 제7 단계(S700);
상기 제7 단계(S700)에서 상기 멤브레인(310)이 눌러져 상기 제4 단계(S400)에서 챔버(240) 내부로 이동된 액체(L)가 액체 토출구(220)로 토출되는 제8 단계(S800);
상기 정전 용량식 센서(320)가 상기 제6 단계(S600) 내지 상기 제8 단계(S800)에서 구리판(160)과의 거리에 기초하여 정전용량 신호를 발생하는 제9 단계(S900); 및
상기 제5 단계(S500) 및 상기 제9 단계(S900)에서 발생된 정전용량 신호를 외부의 PC(500)로 전달하는 제10 단계(S1000)로 디스펜서 전체를 제어하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서.
- 제 1항에 있어서,
상기 멤브레인(310)은
폴리디메틸실록산, 폴리이미드 및 폴리우레탄 중 어느 하나의 폴리머로 제작되는 것을
특징으로 하는 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서.
- 제 1항에 있어서,
상기 액체 토출구(220)에서 액적 토출시 상기 유연 구동막(300)과 상기 상부 플레이트(100)의 구리판(160)이 멀어지면서 정전용량 신호가 감소하는 것을
특징으로 하는 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서.
- 제 2항 또는 제 3항에 있어서.
상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)는 적층 제조 방식의 3D 프린터로 제작되는 것을
특징으로 하는 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서.
- 제 1항에 있어서,
상기 유연 구동막(300)에 가해지는 양압은 2~5kPa이고, 상기 유연 구동막(300)에 의해 토출되는 액적의 부피는 350~500nL이고, 토출되는 액적의 낙하속도는 10~15m/s인 것을
특징으로 하는 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서.
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|---|---|---|---|
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| KR1020220076601A KR102646741B1 (ko) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 액적 토출 모니터링이 가능한 공압 디스펜서 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|---|---|---|
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2022
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