KR0137366B1 - 프린트기판 조립 장치 - Google Patents

Abstract

프린트 기판 조립장치는 프린트 기판이 기판베이스 상에서 유지되는 백업핀에 의해서 지지되는 장착테이블을 포함하고 있다. 장착테이블은 X방향으로 이동가능하며 전자부품을 프린트 기판 상에 장착하기 위한 장첵헤드는 Y방향으로 이동가능하다. 백업핀 스토커는 사용되지 않는 예비 백업핀을 저장하는 기판베이스 근처에 제공된다. 교환수단은 기판베이스와 백업핀 스토커 사이에서 장착헤드와 함께 이동가능하도록 장착헤드에 부착되어 조립될 프린트 기판에 변화될 때 기판 상에서 유지된 백업핀이 프린트기판 타입등의 대표적인 데이터를 기초하여 백업핀스토커 내에 저장된 백업핀으로 교환수단에 의해서 전환될 수 있다.

Description

프린트 기판 조립 장치

제1도는 본 발명을 적용한 부품 장착 장치의 평면도.

제2도는 동 장치의 정면도.

제3도는 동 장치의 사시도.

제4도는 X 테이블부를 도시하는 사시도.

제5도는 투수광(投受光) 센서가 백업핀을 검지하고 있는 X 테이블부의 사시도.

제6도는 고정 슈우트가 상승한 X 테이블부의 정면도.

제7도는 고정 슈우트가 하강한 X 테이블부의 정면도.

제8도는 B/P 교환 유니트가 그려진 X 테이블부의 사시도.

제9도 내지 제11도는 고정 슈우트가 기판을 운반 이송하여 위치 결정하는 과정을 도시하는 측면도.

제12도 내지 제14도는 프린트 기판이 위치 결정되는 과정을 기판 운반 이송 방향으로 본 단면도.

제15도는 B/P 교환 유니트의 측면도.

제16도는 B/P 교환 유니트의 정면도.

제17도는 실키 척의 정면에서의 파단면도.

제18도는 실키 척의 측면에서의 파단면도.

제19도는 실키 척의 정면에서의 파단면도.

제20도는 B/P 교환 유니트의 실키 척 주변부의 정면도.

제21도는 제20도에 있어서의 A-A' 화살표시로 본 도면.

제22도는 백업핀의 이동 적재(移載)를 행하기 위한 제어 블록도.

제23도 내지 제38도는 백업핀을 교환하는 과정을 나타내는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:부품 장착 장치3:X 테이블부

5:Y헤드부8:프린트 기판

10:기대(基台)11:테이블 이동용 리니어 가이드

12X 테이블13:너트 1

14:X테이블 모우터15:X볼 나사

17:기판 베이스18:백업핀

19:개방구(開放口)22:백업핀 스토커

23:수납 개방구65:장착 헤드

68:너트 269:헤드용 볼 나사

70:헤드 구동 모우터71:헤드 리니어 가이드

73:백업핀 교환 유니트74:슬라이드 유니트

75:가이드 봉76:실키척

80:척 클릭81:척 클릭

백업핀 배설(配設)-배열 설치-테이블의 프린트 기판의 종류에 맞춘 임의의 위치에 착탈이 자유롭게 배설된 백업핀이 지지된 프린트 기판 상에 소정 작업을 실시하는 프린트 기판 조립장치에 관한 것이다. 동종 프린트 기판 조립장치에 있어서의 종래 기술이 일본국 특개소 59-29492호 공보에 게시되어 있다.

여기에 개시되어 있는 백업핀은 종래 수작업으로 교환되어 있었다.

그러나 상기 종래 기술로는 수작업에 의해 교환하기 때문에 작업자에 있어서는 대단히 귀찮고 품이 많이 든다고 하는 결점이 있다. 따라서 본 발명은 이와 같은 작업자의 품을 덜게 하는 것을 목적으로 하고 있다.

이 때문에 본 발명은 백업핀 배설 테이블의 프린트 기판 종류에 맞춘 임의의 위치에 착탈이 자유롭게 배설된 백업핀에 지지된 프린트 기판 상에 소정 작업을 실시하는 프린트 기판 조립장치에 있어서, 상기 프린트 기판의 지지에 사용하지 않고 있는 예비 백업핀을 배설하여 수납하는 수납 테이블과 상기 장착 테이블과 상기 수납 테이블 사이를 상대적 이동이 가능하며 프린트 기판의 종류에 맞추어서 양쪽 테이블에 배설된 백업핀을 전환(轉換)이 가능한 교환 수단을 마련한 것이다.

교환 수단은 백업 핀 배설 테이블과 수납 테이블 사이에서 상대적 이동을 하고, 프린트 기판의 종류에 맞추어 양족 테이블에 배설된 백업핀을 전환한다.

이하 본 발명의 1실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

제1도 내지 제3도에 있어서, (1)은 본 발명을 적용한 프린트 기판 조립장치로서의 부품 장착 장치이다. (2)는 한 쌍의 공급 콘베이어이며,(3)은 X 테이블부이며, (4)는 한 쌍의 배출 콘베이어이다. (5)는 Y헤드부이며, (6)은 테이프에 수납된 도시하지 않은 칩 부품을 공급하는 테이프 뇌더이다. (7)은 노즐 수납부이다.

상기 공급 콘베이어(2)는 프린트 기판(9)을 운반 이송하고, X 테이블부(3)에 이 기판(8)을 공급하는 것이며, 프린트 기판(8)의 크기에 의해 콘베이어의 폭의 변경이 가능하다. 배출 콘베이어(4)는 X 테이블부(3)에서 배출된 프린트 기판(8)을 운반 이송하는 것이며, 프린트 기판(8)의 크기에 비해 콘베이어 폭의 변경이 가능하다.

상기 X 테이블부(3)에 대하여 상세하게 설명한다.

제4도, 제5도 및 제8도에 있어서, (10)은 기대(基台)이며, (11)(11)은 기대(10)상에 설치된 한 쌍의 테이블 이동용 리니어 가이드이다. (12)는 이 테이블 이동용 리니어 가이드(11)(11)에 안내되어 X방향의 이동을 행하는 X 테이블이며, 이 X 테이블(12) 하부에는 너트1(13)가 부착되어 있다.

(14)는 기대(10) 상에 부착된 X 테이블 모우터이며, X 볼 나사(15)를 회전 운동시킨다. 이 볼 나사(15)는 너트 1(13)에 끼워 맞추어져 있으며, X 테이블 모우터(14)에 의해 X볼 나사(15)가 회전 운동되면 X 테이블(12)이 테이블 이동용 리니어 가이드(11)(11)에 따라 이동한다. (17)은 X 테이블(12) 상에 부착된 기판 베이스이며, 백업핀(18)을 착탈이 자유롭게 배설된 개방구(19)가 전면에 걸쳐 마련되어 있다. 백업핀(18)에는 제12도, 제20도 및 제24도 내지 제38도에 도시된 바와 같이 기판베이스(17)의 개방구(19)의 구경보다 큰 칼라(20)가 백업핀(18)의 앞 끝에서 소정의 거리에 설치되어 있다.

기판 베이스(17)의 개방구(19)(19)…에 배설된 백업핀(18)(18)…은 칼라(20)(20)…에 의해기판 베이스(17) 상에 지지되고, 그 상단면의 높이는 각 핀 공히 일정하게 되어 프린트 기판(8)을 지지한다. 또 백업핀(18)의 상부 선단 근방에는 제12도로 도시된 바와 같이 축경부(21)가 형성되어 있다. 백업핀(18)의 길이(칼라(20)에서 상단까지의 거리를 말한다.)는 기판 두께에 대응하여 수종류있으나, 이 축경부(21)의 위치는 백업핀(18)의 길이에 관계없이 칼라(20) 보다 동일한 거리에 있다. (22)는 X 테이블(12)에 인접하여 부착된 백업핀 스토커(이하 B/P 스토커라 한다)이며, 백업핀(18)을 착탈이 자유롭게 배설하여 수납하는 개방구(23)가 다수 설치되어 있고, 백업핀(18)의 종류에 의해 수납하는 영역이 나누어져 있다. B/P 스토커(22)의 종류에 의해 수납하는 영역이 나누어져 있다. B/P 스토커(22)의 윗면은 기판 베이스(17)의 윗면과 거의 동일한 높이이다. B/P 스토커(22)는 기판 베이스(17) 상에 프린트 기판(8)을 지지하지 않는 영역을 설치하고 이 영역을 B/P 스토커(22)로서 사용할 수도 있다.

제4도 내지 제8도에 있어서, (25)는 하부에 승강용핀(26)이 설치된 고정 슈우트이며, (27)은 기대(基台)(10)에 설치된 슈우트 상하용 실린더이다. (28)은 X 테이블(12)에 부착된 가이드체이며, (29)는 이 가이드체(28) 속을 상하로 미끄럼 이동하는 미끄럼 이동핀이다. 이 미끄럼 이동핀(29)은 부착편(30)을 통하여 고정 슈우트(25)에 부착되어 있다.

제6도, 제7도에 도시된 바와 같이, X 테이블(12)이 테이블 이동용 리니어 가이드(11)에 안내되어 이동하여 승강용핀(26)이 슈우트 상하용 실린더(27)의 상부에 위치하고 있을 때, 이 실린더(27)가 상하 운동함으로써 고정 슈우트(25)는 가이드체(28)에 안내되어 상하운동하다. (31)은 지지판이며, 제6도, 제7도에 도시되는 고정 슈우트(25)의 경우와 동일한 구조에 의해 상하 운동을 행한다. 고정 슈우트(25)와 지지판(31)의 상하 운동은 동일 높이로 행해진다.

(32)(32)는 고정 슈우트(25)와 지지판(31) 사이에 가설된 한 쌍의 가동 슈우트용 리니어 가이드이며, (33)은 이 리니어 가이드(32)(32)에 안내되어 이동하는 가동 슈우트이다. (34)는 고정 슈우트(25)와 지지판(31) 사이에 가설된 슈우트폭 볼 나사이며, 슈우트 이동 모우터(35)에 구동되어 회전 운동하고, 이 볼 나사(34)에 끼워 맞추어져 가동 슈우트(33)에 부착되어 있는 도시하지 않은 너트를 통하여 가동 슈우트(33)를 이동시킨다

제4도, 제5도, 제8도 및 제12도 내지 제14도에 있어서, (37)은 고정 슈우트(25)에 부착된 리니어 가이드이며, (38)은 리니어 가이드(37)에 따라 상하로 이동하는 이동체(39)를 갖는 크램프 블록이다. (40)은 크램프용 실린더이며 고정 슈우트(25)에 부착되어 있고 크램프 블록(38)을 리니어 가이드(37)에 따라 상하 운동시킨다.

제9도 내지 제14도에 있어서, (43)은 고정 슈우트(25)에 부착되어 있는 도시하지 않은 구동 모우터에 구동되는 구동 폴리이며, (44)(44)…는 크램프 블록(38)에 부착된 크램프용 풀리이다. (45)는 구동 풀리 1(43) 및 크램프용 풀리(44)(44)…에 팽팽하게 붙여진 고정 슈우트 벨트이며, 도시하지 않은 구동 모우터에 구동되는 구동풀리 1(43)에 구동된다.

제4도, 제5도, 제8도 및 제12도 내지 제14도에 있어서, (46)은 가동 슈우트(32)에 부착되어 도시하지 않은 구동 모우터에 구동되는 구동 풀리 2이며, (47)은 가동 슈우트(33)에 부착되어 있는 종동(從動) 풀리이다. (48)은 가동 슈우트 벨트이며, 구동 풀리 (46) 및 종동 풀리(47)(47)…에 팽팽히 붙여져 있고 구동 풀리 2(46)로 구동된다.

고정 슈우트 풀리(45) 및 가동 슈우트 벨트(48)는 구동 풀리 1(43) 및 구동 풀리 2(46)로 구동되어 프린트 기판(8)의 운반 이송을 행한다. (50)은 스토퍼핀이며, 상기 벨트(45)(48)에 운반 이송되어 온 프린트 기판(8)에 걸리게 하여 정지시킨다.

스토퍼핀(50)은 프린트 기판(8)을 배출하는 경우에는, 도시하지 않은 구동원에 의하여 하강하고 프린트 기판(8)을 해방한다. (51)은 가동 슈우트(33)에 설치된 지지축 1(52) 주위에 회전 운동하는 가압 블록이며, 가압 로울러(53)를 다수개 구비하고 있다. (54)는 가압블록 실린더이며, 가동 슈우트(33)에 부착되어 있고, 가압 블록(51)의 하단부에 설치된 밀어올리기 로울러(55)를 밀어 올려서 가압 블록(51)을 반시계 방향으로 회전이동시키는 것이다.

즉, 프린트 기판(8)이 상기 벨트(45)(48)에 운반 이송되어 스토퍼핀(50)에 걸려 정지한 후, 슈우트 상하용 실린더(27)의 구동에 의해 제6도에 도시된 바와 같이 공급 콘베이어(2) 및 배출 콘베이어(4)와 같은 높이까지 상승하고 있던 고정 슈우트(25) 및 가동 슈우트(33)는 슈우트 상하용 실린더(27)의 하강에 의해 제7도에서 도시되는 바와 같이 부착편(30)이 가이드체(28)에 맞닿을 때까지 하강한다. 이 때문에 상기 벨트(45)(48) 상의 프린트 기판(8)은 백업핀(18)에 의해 밀어 올려지고, 가압 로울러(53)가 맞닿기 가능한 높이에 위치한다.

그렇게 되면 가압 블록 실린더(54)가 상승하여 가압 로울러(53)가 프린트 기판(8)을 고정 슈우트(25)의 슈우트 면(56)에 밀어 붙여 제13도의 상태로 된다. 고정 슈우트(21)의 슈우트면(56)의 상단에는 제12도에 도시되는 바와 같은 윗벽 1(57)이 형성되어 있고, 제13도의 상태로 크램프용 실린더(40)가 크램프 블록(38)을 상승시키면, 크램프 블록(38)에 부착되어 있는 크램프용 풀리(44)가 상기 벨트(45)를 제1도와 같이 높이 H만 밀어 올리고, 프린트 기판(8)은 고정 슈우트(25)의 윗벽(57)과 고정 슈우트 벨트(45)에 의해 끼워져 가압 고정된다.

고정 슈우트(25)의 슈우트면 1(56)에는 노치부(58)가 설치되어 있고, 크램프용 풀리(44)가 상승했을 때에 고정 슈우트(25)에 닿지 않도록 하고 있다.. 상기 벨트(45)는 탄성체이기 때문에 기판(8)에 요철이 있거나, 혹은 기판 두께에 편차가 있어도 흡수한다. (59)는 가동 슈우트(32)의 상단에 설치된 윗벽 2이며, 프린트 기판(8)이 위로 움직이지 않도록 하고 있다.

제4도 및 제5도에 있어서, (60)은 가동 슈우트(33)의 가동 슈우트 벨트(48)가 부착되어 있는 측면의 양단에 부착된 백업핀(18) 등의 장애물 유무를 검출하는 투수 광센서이며, 가동 슈우트(33)의 상류측에 부착되어 있고 광선을 투광하는 투광기(61)와 하류측에 부착되어 있고 투광기(61)의 투광한 광선을 수광하는 수광기(62)에 의해 형성되어 있다.

고정 슈우트(25), 지지판(31) 및 가동 슈우트(33)가 내려온 상태에서 상기 슈우트 폭 볼 나사(34)가 회전 이동하고, 가동 슈우트(33)가 고정 슈우트(25)의 방향에 프린트 기판(8)의 크기에 맞추어 이동할 때, 제5도에 도시되는 바와 같이 장애물인 백업핀(18)이 서 있으면, 투광기(61)의 투광한 광선을 이 백업핀(18)이 차단하기 때문에 수광기(62)는 광선을 수광하지 않게 되고, 투수 광센서(60)는 백업핀(18)을 검출한다. 그러면, 슈우트 이동 모우터(35)는 상기 볼 나사(34)의 구동을 정지하고, 가동 슈우트(33)의 이동을 정지하는 동시에 고지등(告知燈)(63)이 점등된다. 또한, 이 투수 광센서(60)는 가동 슈우트(33)의 바깥쪽에서 설치하고, 가동 슈우트(33)가 지지판(31)의 방향으로 이동할 때에 백업핀(18) 등의 장애물을 검출하도록 할 수도 있다.

따라서, 투구 광센서(60)에 의해 프린트 기판(8)의 크기를 바꾸어 슈우트 폭을 변경할 경우, 가동 슈우트(33)의 이동 범위 내에 백업핀(18)이 남아 있어도 가동 슈우트(33)와 백업핀(18)의 충돌을 방지할 수 있다.

이 백업핀(18) 등의 장애물의 슈우트 이동 범위 내에서의 검출은 윗쪽에서 인식 카메라를 사용하여 행할 수 있다.

다음에 Y 헤드부(5)에 대하여 상세하게 설명한다.

제1도 및 제2도에 있어서, (65)(66)의 아래 면에 도시하지 않은 칩부품을 테이프 피더(6)로 부터 흡착하여 빼내는 인출 노즐(67)이 교환 가능하게 3개 부착된 장착 헤드이며, 너트 2(68)(68)를 통하여 헤드용 볼 나사(69)(69)로 부착되어 있다. (70)(70)은 이 볼 나사(69)(69)를 회전 이동시키는 헤드 구동 모우터이며, 이 모우터(70)(70)가 상기 볼 나사(69)(69)를 회전 이동함으로써 장착 헤드(65), (66)은 Y방향의 이동을 행한다. (71)(71)(71)(71)은 장착 헤드(65), (66)을 지지하고, 또한 Y 방향의 이동 안내를 하는 헤드 리니어 가이드이다. (64)(64)는 장착 헤드(65),(66)에 하향되게 부착된 기판 인식 카메라이며, X 테이블(12) 상에서 고정 슈우트 벨트(45)와 윗벽 1(57)에 끼워져 가압 고정된 프린트 기판(8)의 위치를 이 프린트 기판(8)에 붙여진 복수의 위치 결정 마크를 인식함으로써 인식한다. 따라서 프린트 기판(8)은 정위치에 위치 결정되어 있지 않아도 움직이지 않도록 고정만 되어 있으면 된다. (72)(72)는 부품 인식 카메라이며, 인출 노즐(67)에 흡착되어 장착 헤드(65),(66)의 Y방향 이동에 의해 윗쪽에 위치하는 상기 노즐(67)에 흡착된 도시하지 않은 칩부품을 인식한다.

인식 카메라(72)(72)가 인식을 행한 후, 장착 헤드(65),(66)은 다시 X 테이블(12) 상까지 이동을 행한다. 상기 X 테이블(12)의 X방향의 이동과 장착 헤드(65),(66)의 Y방향의 이동에 의해 칩 부품을 흡착한 인출 노즐(67)은, X 테이블(12) 상에 얹어놓기 고정되고 백업핀(18)(18)…에 지지된 프린트 기판(8)의 소정 위치 상에 위치하여 상기 부품의 장착을 행한다. 장착 헤드(65)(66)은 Y방향 이동에 의해 노즐수납부(7) 상에 위치할 수 있고, 여기서 인출 노즐(67)의 교환을 행할 수 있다.

(73)은 장착 헤드(65)에 부착된 백업핀 교환 유니트(이하 B/P 교환 유니트라 한다.)이며, X 테이블(12) 및 B/P 스토커(22)상의 임의의 위치에 이동하여 백업핀(18)의 교환을 행한다. 백업핀(18)의 교환은 제8도 및 제24도 내지 제39도에 도시된 바와 같이 행해진다.

B/P 교환 유니트(73)는 장착 헤드(65)에 부착되어 있기 때문에 Y방향의 이동만 하나 B/P 교환 유니트(73) 자체가 X 방향 및 Y 방향에도 이동하면, B/P 스토커(22)는 B/P 교환 유니트(73)의 이동 범위 내에서 X 테이블(12)에 한하지 않고 X 테이블(12) 이외의 장소에 고정하여 설치되어도 무방하다.

반대로, XY 방향에 이동하는 테이블에 기판 베이스(17) 및 B/P 스토커(22)가 부착되어 있는 경우는, B/P 교환 유니트(73)는 XY방향에 대해서는 이동할 수 없도록 정해진 위치에 고정되어 있어도 된다.

다음에 제15도 내지 제21도에 의거하여 B/P 교환 유니트(73)에 대하여 상세하게 설명한다.

(74)는 슬라이드 유니트이며, 장착 헤드(65)에 부착된 한 쌍의 가이드봉(75)(75)에 안내되고, 압축 공기에 의해 상하로 왕복 운동한다. (76)은 부착 플레이트(77)를 통하여 슬라이드 유니트(74)에 부착된 실키 척이다. (78)은 슬라이드 유니트(74)가 상한까지 상승한 것을 검출하는 상한 센서이며, (79)는 슬라이드 유니트(74)가 하한까지 하강한 것을 검출하는 하한 센서이다.

(80),(80)은 백업핀(18)을 잡는 척 클릭이며, 실키 척(76) 선단의 핑커(82)(82)에 부착되어 있다. (83)은 실키 척(76)의 본체로 되는 실키 척 본체부이다. (84)(84)는 핑커(82)(82)에 설치된 니들핀이며 (85)(85)는 실키척 본체부(83)에 설치된 지지축(86)(86)을 지지점에 회전 이동하는 회전 이동 레버이다. (87)은 핑커(82)(82)의 안쪽에 걸어 맞춤하여 양 핑커(82)(82)를 열도록 가세하는 스프링이다.

(88)(88)은 공동부(89) 내를 상하로 이동하는 피스톤이며, 압축 공기 흡입구(90)에서 공급되는 압축 공기에 의해 가압되어 하강한다. (91)은 압축 공기가 새지 않도록 밀폐하기 위한 패킹이다.

피스톤(88)이 밑으로 눌려지면, 이 피스톤(88)의 하단부는 회전 이동 레버(85)(85)에 걸어 맞춤하고 이 회전 이동 레버(85)(85)를 안쪽으로 회전 이동시킨다. 안쪽에 회전 이동하는 회전 이동 레버(85)(85)는 니들핀(84)(84)에 걸어맞춤하고, 양 핑커(82)(82)를 스프링(87)에 저항하여 폐쇄시킨다.

이것에 의해 척 클릭(80)(81)은 폐쇄되어 백업핀(18)을 잡을 수 있다. 압축 공기 흡입구(90)에서 공급되는 공기압이 내려가면 스프링(87)의 가세 압력에 의해 핑거(82)(82)는 회전 이동 레버(85)(85)를 통하여 피스톤(88)을 밀어 올리면서 열리며 척 클릭(80)(81)은 열린다.

한편, 척 클릭(80)에는 볼록부(92)가 형성되어 있고, 이 볼록부(92)의 백업핀(18)에 맞닿는 면은 제21도와 같이 축경부(21)에 끼워 맞춤하는 형상으로 되어 있다. 다른 쪽의 척 클릭(81)에는 제21도와 같이 세로 방향에 삼각형상의 홈(93)이 설치되어 있고 백업핀(18)을 잡을 때는 이 홈(93)을 형성하는 두 면이 이 핀(18)의 큰 직경의 부분에 맞닿게 된다.

척 클릭(80)(81)이 닿게 됨으로써 척 클릭(80)은 백업핀(18)의 축경부(21)에 끼워 맞춤하고, 척 클릭(81)은 큰 직경의 부분에 두 면에서 맞닿고, 이 백업핀(18)을 잡는다. 이 잡기 동작은 슬라이드 유니트(74)가 하한까지 하강한 위치에서 행해진다.

이 상태에서 슬라이드 유니트(74)가 위쪽으로 움직이므로써 이백업핀(18)은 들어 올려지게 된다. 백업핀(18)이 들어 올려졌을 때 백업핀(18)은 척 클럭(80)(81)에 대하여 이동하지 않도록 단단히 척 클릭(80)(81)에 지지되어 있으나, 들어올릴 때는 커다란 힘이 필요하게 되고 척 클릭(80),(81)의 백업핀(18)에 대한 위치가 어긋나도 척 클릭(80)의 볼록부(92)의 윗면이 백업핀(18)의 윗쪽의 큰 직경의 부분 아래 면에 맞닿고 백업핀(18)을 들어올릴 수 있다.

(94)는 척 미스센서이며, 척 클릭(80)(81)이 척 미스를 하여 백업핀(18)에는 오목부(95)가 설치되어 있으나 이것은 척 클릭(80),(81)이 백업핀(18)을 잡지 않고 폐쇄했을 때에 볼록부(92)만이 척 클릭(81)에 닿지 않도록 빠지기 위한 것이며, 척 미스센서(94)가 척 미스를 검출할 때 척 미스로 판단되는 스트로우크까지 척 클릭(80)(81)이 폐쇄되도록 하기 위해 설치되어 있다.

또한, 슬라이드 유니트(74)의 하한 위치는 항상 일정하기 때문에 척 클릭(80),(81)의 하강했을 때의 정지 위치도 일정하다. 이 때문에 상기한 바와 같이 B/P스토커(22)의 윗면과 기판 베이스(17)의 윗면의 높이를 동일하게 하고 있으나, 슬라이드 유니트(74)가 하강했을 때의 정지 위치를 면할 수 있도록 하면, B/P 스토커(22)의 윗면의 높이 위치는 기판 베이스(17)와 달라도 무방하다.

제4도 및 제8도에 도시되는 (96)은 백업핀 회수 상자(이하 B/P 회수상자라 함)이며, 척 클릭(80),(81)에 쥐어진 백업핀(18)이 기판 베이스(17) 혹은 B/P 스토커(22)에 배설되지 않았을 때에 이 백업핀(18)이 회수된다.

제22도에 있어서 (97)은 CPU이며, 각종 정보에 의거하여 부품 장착 장치(1)의 부품 장착에 관한 제어를 행한다. (98)은 RAM이며, 프런트 기판(8)의 종류에 의해 기판의 사이즈나 기판 베이스(17) 상에 장착하는 백업핀(18)의 길이의 종류 및 장착 위치의 XY 좌표가 표시된 NC 데이타 등을 기억한다. (99)는 각 키 조작에 의해 상기한 NC 데이타 등의 각종 데이타를 입력하는 조작부이다.

(100)은 X 테이블 모우터(14)를 구동하는 X 테이블 모우터 구동부이며, (101)은 헤드 구동 모우터(70)를 구동하는 헤드 구동 모우터 구동부이다. (102)는 슬라이드 유니트(74)의 상하 운동을 구동하기 위한 슬라이드 유니트용 압축 공기 공급부이다. (103)은 실키 척(76)에 의한 척 클릭(80),(81)의 개폐를 구동하기 위한 실키 척용 압축 공기 공급부이다. (104)는 슈우트 이동 모우터(35)를 구동하는 슈우트 모우터 구동부이다. (105)는 인터페이스이다.

이상과 같은 구성에 의해 이하 동작에 대하여 설명한다.

부품 장착 장치(1)는 지금까지 부품의 장착을 행하고 있었던 프린트 기판(8)과 다른 종류의 프린트 기판(8)의 부품의 장착을 행하려고 할 때 이들 부품의 장착을 행하려고 하는 프린트 기판(8)에 맞추어서 백업핀(18)의 교환 및 가동 슈우트(33)의 이동을 행한다.

공급 콘베이어(2) 및 배출 콘베이어(4)의 콘베이어 폭의 변경도 행해진다. 이들은 조작부(99)에서 입력되어 RAM(98)에 기억되어 있는 NC 데이타에 의거하여 CPU(97)에 제어되어서 행해진다. 이들의 동작은 또 준비 시간의 절약을 위해 슈우트 상하용 실린더(27)가 하강하고 있는 상태, 즉 고정 슈우트(25) 및 가동 슈우트(33)가 하강하고 있는 상태에서 행해진다.

먼저 백업핀의 교환 동작에 있어서, 기판 베이스(17)상의 백업핀(18)을 B/P 스토커(22)에 이동 설치하는 경우는 이하와 같은 동작이 행해진다.

즉 X 테이블 모우터 구동부(100)에 구동되고 X 테이블 모우터(14)는 X 볼 나사(15)를 회전 이동시켜 너트 1(13)이 부착되어 있는 X 테이블(12)을 한 쌍의 테이블 이동용 리니어 가이드(11)(11)에 따라 X 방향으로 이동시킨다.

한편, B/P 교환 유니트(73)가 부착된 장착 헤드(65)가 헤드 구동 모우터 구동부(101)에 구동된 헤드 구동 모우터(70)에 의한 헤드용 볼 나사(69)의 회전 이동에 의해 너트 2(68)를 통하여 Y 방향에 이동한다. 이와 같이 하여 B/P 교환 유니트(73)가 기판 베이스(17) 상의 백업핀(18) 상에 제23도와 같이 위치한다.

이 후, 슬라이드 유니트(74)가 슬라이드 유니트용 압축 공기 공급부(102)에 의해 공급된 압축 공기에 의해, 가이드봉(75)에 따라 하한센서(79)에 검출되는 하한까지 하강하여 제24도의 상태로 된다.

여기서 실키 척(76)에 있어서 압축 공기 흡입구(90)에서 실키 척용 압축 공기 공급부(103)에 의해 압축 공기가 공급되면, 피스톤(88)이 공동부(89)를 하강함으로써 회전 이동 레버(85)가 안쪽으로 회전 이동하고, 니들핀(84)을 통하여 핑거(82)가 스프링(89)에 저항하여 닫혀진다.

이것에 의해 핑거(82)에 부착된 척 클릭(80),(81)이 닫혀 척 클릭(80)의 볼록부(92)가 백업핀(18)의 축경부(21)에 맞닿고, 척 클럭(81)의 홈(93)이 큰 직영의 부분에 맞닿아 백업핀(18)은 제25도와 같이 잡게 된다.

백업핀(18)을 척 클릭(80),(81)이 잡은 상태에서, 슬라이드 유니트(74)가 상한 센서(78)가 검지하는 상한까지 상승하고, 백업핀(18)은 기판 베이스(17)에서 제26도와 같이 뽑혀진다. 그러면 상기와 같이 X 테이블 모우터(14) 및 헤드 구동 모우터(70)가 회전 이동하고, 상기 백업핀(18)을 쥐고 있는 B/P 교환 유니트(73)를 B/P 스토커(22)상까지 이동시키고, 이 백업핀(18)을 해당하는 백업핀 종류를 수납하는 영역에 있어서 다음에 장착해야 할 수납 개방구(23) 상에 제27도와 같이 위치시킨다.

그러면 슬라이드 유니트(74)가 하강하여 상기 백업핀(18)은 상기 개방구(23)에 제28도와 같이 장착되고, 척 클릭(80),(81)은 압축 공기 흡입구로 부터 공급되는 공기의 압력이 저하함으로써 스프링(87)에 가세되어 제29도와 같이 열린다.

그 후, 슬라이드 유니트(74)가 제30도와 같이 상승하고, X 테이블(12) 상의 기판 베이스(17)로 부터 B/P 스토커(22)에의 백업핀(18)의 이동 적재가 종료된다.

다음에 B/P 스토커(22)로 부터 앞으로 부품의 장착을 행하는 프린트 기판(8)에 사용하는 종류의 백업핀(18)이 기판 베이스(17)에 이동적재되는 경우에 대하여 설명한다.

예컨대 제30도의 상태로 있는 B/P 교환 유니트(73)는 제31도에 도시되는 바와 같이 B/P 스토커(22)에 해당하는 백업핀(18) 상에 X 테이블 모우터(14)와 헤드 구동 모우터(7)의 회전 운송에 의해 이동하여 정지한다. 그리고 슬라이드 유니트(74)가 제32도와 같이 하한까지 하강하여 제33도와 같이 척 클릭(80),(81)이 닫혀 백업핀(18)을 쥔다.

그러면 백업핀(18)을 쥐면서 슬라이드 유니트(74)는 제34도와 같이 상승하고, B/P 교환 유니트(73)는 NC 데이타에 의거하여 이동하고, 기판 베이스(17) 상의 해당하는 위치에 제35도와 같이 정지한다.

그 후, 제36도와 같이 슬라이드 유니트(74)가 하강하여 개방구(19)에 백업핀(18)을 장착하고, 척 클릭(80),(81)을 제37도와 같이 열어 슬라이드 유니트(74)를 제38도와 같이 상승시킨다. 이와 같이 하여 B/P 스토커(22)로 부터 기판 베이스(17) 상에의 백업핀(18)의 이동 적재가 행해진다.

다음에 B/P 교환 유니트(73)는 기판 베이스(17) 상에 배설되어 있는 다음의 백업핀(18)을 교환하기 때문에 이 백업핀(18) 상에 이동하고, 상기한 바와 같은 동작을 행한다.

이와 같은 동작을 RAM(98)에 기억된 NC 데이타에 의거하여 CPU(97)에 제어되면서 반복하고, 이로 부터 부품을 장착하는 프린트 기판(8)을 지지하기 위한 백업핀(18)(18)…의 장착이 행하여 진다. 또한 지금까지 기판 베이스(17) 상에 장착되었던 백업핀(18)과 다음의 프린트 기판(8)을 지지하기 위한 백업핀(18)의 종류가 동일하면, 기판 베이스(17)에서 발취한 백업핀(18)을 B/.P 스토커(22)에 이동 적재하지 않고, 직접 기판 베이스(17)의 장착해야 할 위치에 장착할 수도 있다.

또 B/P 교환 유니트(73)는 기판 베이스(17)와 B/P 스토커(22) 사이를 백업핀(18)을 잡지 않고 이동하고, 한쪽에서만 백업핀(18)으르 잡고 또 한족에 이동 설치하는 경우도 있다.

백업핀(18)의 교환과 함께 이로 부터 부품의 장착이 행해지는 프린트 기판(8)의 크기에 맞추어, 가동 슈우트(33)의 이동이 행해진다. 가동 슈우트(33)의 이동은 가동 슈우트(33)의 이동 범위의 백업핀(18)이 제거되면 백업핀(18)의 교환과 동시에 행할 수 있다.

가동 슈우트(33)의 이동은 슈우트 이동 모터(35)가 슈우트폭 볼 나사(34)를 회전 이동시킴으로써 행해진다.

이 볼 나사(34)에는 도시하지 않은 너트가 끼워맞춤되어 있고, 이 너트에 부착되어 있는 가동 슈우트(33)가 가동 슈우트용 리니어 가이드(32)에 따라 이동하는 것이다.

가동 슈우트(33)가 이동하고 있을 때 백업핀(18)의 잔류분이 있고, 투광기(61)의 투광한 광선을 차단하여 수광기(62)가 수광하지 않으면, 투수 광센서(60)가 백업핀(18)을 검출하고, 슈우트 이동 모터(35)의 회전 이동을 정지시켜, 가동 슈우트(33)의 이동을 정지한다.

이와 함께 고지등(告知燈)(63)이 점등한다. 백업핀(18)이 남아 있는 것은 NC 데이타가 틀렷을 경우나, 수작업으로 NC 데이타로 지정하는 이외의 장소에 백업핀(18)을 배설하고만 경우 등이 있다.

이 후, 고지등(63)에 의해 장애물이 있는 것을 안 작업자는 백업핀(18)을 뽑아 내는 등 장애물을 제거한다. 가동 슈우트(33)는 장애물을 제거한 후에도 정지한 채로 되어 있고, 작업자가 조작부(99)를 조작함으로써 동작이 재개시된다.

이상과 같은 절차 변경이 종료하여 백업핀(18) 및 가동 슈우트(33)가 상기와 같이 다음의 부품 장착을 행하는 프린트 기판(8)에 적응한 상태로 되면, X 테이블 모터(14)가 회전 이동하여 X 테이블(12)이 테이블 이동용 리니어 가이드(11)에 따라 이동하고 승강용 핀(26)이 슈우트 상하용 실린더(27)의 바로 위에 위치하는 장소에서 정지한다. 그리고, 슈우트 상하용 실린더(27)가 윗쪽으로 움직이면 이 실린더(27)는 승강용 핀(26)에 걸어 맞춤하여 이것을 밀어 올리고, 고정 슈우트(25)는 이 슈우트(25)에 부착된 미끄럼이동핀(29)이 X 테이블(12)에 부착된 가이드체(28) 중을 미끄럼 이동함으로써 이 가이드체(28)에 따라 상승한다.

이 때 지지판(31)도 동일한 구조에 의해 상승하고, 이것에 의해 가동 슈우트(33)도 상승한다. 이와 같이 함으로써 고정 슈우트(25) 및 가동 슈우트(33)는 공급 콘베이어(2) 및 배출 콘베이어)4)와 같은 높이로 된다.

이 상태에서 프린트 기판(8)이 부품 장착 장치(1)에 공급되면 공급 콘베이어(2)는 이 기판(8)을 운반 이송하여 X 테이블 부(3)의 고정 슈우트(25) 및 가동 슈우트(33)에 인도한다. 인도된 프린트 기판(8)은 고정 슈우트 벨트(45) 및 가동 슈우트 벨트(48) 상에 얹혀지고, 구동 풀리 (43) 및 구동 풀리 2(46)에 구동되는 상기 벨트(45),(48)에 운반 이송된다.

프린트 기판(8)이 소정의 위치까지 운반 이송되어 도시하지 않은 센서에 의거 검출되면 구동 풀리 1(43) 및 구동 풀리 2(46)의 회전 운동을 감속하기 시작한다. 그 후, 감속되어 가는 고정 슈우트 벨트(45) 및 가동 슈우트 벨트(48)에 운반 이송되는 프린트 기판(8)은 제10도와 같이 스트퍼핀(50)에 걸려 이동을 정지한다.

그리고 구 동 풀리 1(43) 및 구동 풀리 2(46)도 뒤쫓아 고정 슈우트 벨트(45) 및 가동 슈우트 벨트(48)의 구동을 정지한다. 이 때 프린트 기판(8)과 백업핀(18)의 위치 관계는 제12도에 도시되는 바와 같다. 이 후에 슈우트 상하용 실린더(27)가 하강하면, 고정 슈우트(25) 및 가동 슈우트(33)가 하강하고, 고정 슈우트 벨트(45) 및 가동 슈우트 벨트(48)의 양자 위에 얹혀져 있는 프린트 기판(8)도 하강한다. 그러면 제13도에 도시된 바와 같이 프린트 기판(8)은 백업핀(18)(18)…에 지지되게 된다.

이 때, 프린트 기판(8)의 끝부분 윗면은 고정 슈우트(25)의 윗벽 1(57) 및 가동 슈우트(33)의 윗벽 2(59)에 맞닿는 바로 앞의 위치에 위치한다.

여기서 가압 베이스ㄹ록 실린더(54)가 윗쪽으로 움직여 밀어올리기 로울러(55)를 통하여 가압 블록(51)을 지지축 1(52)을 지지점으로 제13도에서 반 시계 방향으로 회전 이동시키고, 가압 로울러(53)로 프린트 기판(8)을 고정 슈우트(25)읫면 1(56)에 밀어 붙인다.

다음에 크램프용 실린더(40)가 윗쪽으로 움직여 이동체(39)를 리니어 가이드(37)에 따라 밀어 올리면, 이동체(39)가 부착되어 있는 크램프 블록(38)이 윗쪽으로 움직여, 크램프 블록(38)에 부착되어 있는 크램프용 풀리(44)를 통하여, 이 풀리(44)에 팽팽히 붙여져 있는 고정 슈우트 벨트(45)가 프린트 기판(8)을 제11도 및 제14도에서 도시되는 바와 같이, 고정 슈우트(25)의 윗벽 1(57)에 밀어 붙인다. 이와 같이 하여 프린트 기판(8)은 위치 결정 고정된다.

프린트 기판(8)이 X 테이블(12) 상에서 위치 결정 고정되면, 헤드 구동 모터(70)가 헤드용 볼 나사(69)를 회전 이동시켜, 너트 2(68)를 통하여 장착 헤드(65),(66)를 헤드 리니어 가이드(71)에 따라 이 프린트 기판(8) 상까지 이동한다.

그리고 X 테이블(12)의 X 테이블 모터(14)의 회전 운동에 의한 X 방향 이동과장착 헤드(65),(66)의 Y 방향 이동에 의해, 프린트 기판(8)에 부착된 복수의 위치 결정 마크를, 기판 인식 카메라(64)로 인식하고 프린트 기판(8)의 위치를 인식한다.

이 후, 장착 헤드(65),(66)은 헤드 구동 모터(70)가 헤드용 볼나사(69)를 회전 운동시킴으로써, 소정의 테이프 피더(6)까지 이동한다.

장착 헤드(65),(66)는 각각 3개씩 부착된 인출 노출(67)이 테이프 피더(6)에서 도시하지 않은 칩 부품을 끄집어 내면, 장착 헤드(65),(66)는 X 테이블부(3)의ㅣ 방향에 볼 나사(69)(69)의 회전 운동에 의해 이동한다. 정착 헤드(65),(66)에 부착된 3개씩의 인출 노즐(67)이 인식 카메라(72)상을 통과할 때, 이 인출 노즐(67)에 흡착된 각각의 상기 부품은 이 인식 카메라(72)에 인식된다.

이 후, 장착 헤드(65),(66)는 X 테이블부(3)상에 이동한다.

여기서 X 테이블(12)에 위치 결정 고정된 프린트 기판(8)이 고정 위치에 인출 노즐(67)이 위치되도록, 양 인식 카메라(64),(72)의 인식 결과에 의거하여 보정을 가하고, Y 방향에 대해서는 장착 헤드(65),(66)가 이동하여 정지하고, X 방향에 대해서는 X 테이블(12)이 X 테이블 모터(14) 및 X 볼 나사(15)에 의해 이동하여 정지한다.

이 후, 인출 노즐(67)은 양 인식 카메라(64),(72)의 인식 결과에 의거하여, 흡착하고 있는 칩 부품의 θ각도 보정을 도시하지 않은 노즐 회전 장치에 의해 행하고, 이 칩 부품을 프린트 기판(8)에 장착한다. 3개의 인출 노즐(67)은 각각 상기한 바와 같이 프린트 기판(8)의 소정의 위치에 이동하고, 칩 부품의 θ각도 보정을 행하여 흡착하는 칩 부품을 프린트 기판(8)에 장착한다.

이와 같은 부품 장착 동작이 반복된다.

부품 장착이 종료되면 크램프용 실린더(40)가 아래로 움직여, 리니어 가이드(37)에 따라 이동체(39) 및 크램프 블록(38)이 하강하고 고정 슈우트 벨트(45)는 프린트 기판(8)의 가압을 해제한다. 다시 가압 블록 실린더(54)가 아래로 움직여 가압 로울러(55)는 프린트 기판(8)의 고정 슈우트(25)에의 가압을 해제한다.

그러면 슈우트 상하용 실린더(27)가 윗쪽으로 움직여서 X 테이블(12)의 이동에 의해 이 실린더(27) 상에 위치하고 있는 승강용 핀(26)에 걸어 맞춤하고, 이것을 밀어 올려 고정 슈우트(25) 및 가동 슈우트(33)를 가이드체(28)에 따라 윗쪽으로 움직여 배출 콘베이어(4)와 동일 높이에 위치시킨다.

이 후, 스토퍼 핀(50)이 도시하지 않은 구동원에 의해 하강하여 프린트 기판(8)을 해방하면, 도시하지 않은 구동 모터에 의한 구동풀리 1(43) 및 구동 풀리 2(46)의 회전 운동에 의해 고정 슈우트 벨트(45) 및 가동 슈우트 벨트(48)가 프린트 기판(8)을 운반 이송하여, 배출 콘베이어(4)는 인도된 프린트 기판(8)을 배출하기 위한 운반이송을 행한다.

또한, CPU(97)가 RAM(98)에 기억되어 있는 NC 데이타에 의거하여, 상기한 바와 같이 기판 베이스(17)이거나 B/P 스토커(22) 상의 소정의ㅣ 위치에 B/P 교환 유니트(73)를 이동시켜서, 슬라이드 유니트(74)를 하강시켜도 개방구(19) 혹은 수납 개방구(23)에 척 클릭(80),(81)에 쥐어져 있는 백업핀(18)을 삽입할 수 있었던 경우, 하한 센서(79)가 작동하지 않는 것이 된다.

이 경우, CPU(97)는 슬라이드 유니트(74)를 상승시켜, B/P 교환 유니트(73)를 B/P 회수 상자(96) 상에 이동시켜 척 클릭(80),(81)의 잡음을 해제하고, 백업핀(18)을 B/P 회수 상자(96)안에 호수한다.

백업핀(18)을 삽입할 수 없었던 원인은, NC 데이타가 틀려 있고, 개방구(19) 혹은 수납 개방구(23)의위치에 정확하게 이동하지 않았던 경우나, 백업핀(18)이 굽어 있는 경우 등이 있으나, 상기 센서(79)의부착동 상태는 예컨대 타이머를 사용하여 소정 시간 후에 파악하도록 하면 된다.

또, 백업핀(18)의 교환은 자동 교환에 의하지 않고, X 테이블(12) 및 B/P 교환 유니트(73) 등을 정지한 상태에서 수작업으로 행할 수도 있다.

또, B/P 교환 유니트(73)가 설치되지 않고 있는 부품 장착 장치의 경우라도 B/P 스토커(22)를 X 테이블(12)에 부착해 두면, 수작업에서의 백업핀(18)의 교환에 편리하다. 이 경우는 B/P 스토커(22)의 높이 위치는 기판 베이스(17)와 동일하지 않아도 된다.

또한 B/P 스토커(22)가 X 테이블(12)에 부착하지 않고 X 테이블(12) 근방의 예컨대 기대(10) 상의 적당한 위치에 고정되어 설치되어 있어도 무방하다. X 테이블(12)에 B/P 스토커(22)가 부착되어 있는 경우는 X 테이블(12)이 어디에 정지하고 있어도 기판 베이스(17)에 인접하여 B/P 스토커(22)가 위치할 수 있고, 수작업에서의 백업핀(18)의 교환에 편리하다. 그리고 또한, 본 실시예는 부품 장착 장치(1)에 한정되지 않고 프린트 기판 조립 장치로서의 접착제를 프린트 기판(8)에 도모하는 접착제 도모장치 및 한다(半田) 페이스트를 프린트 기판(8)에 도모하는 스크린 인쇄 장치에도 적용된다.

이상과 같이 하였기 때문에 본 발명은 프린트 기판을 지지하는 백업핀을 배설할 때 작업자의 품을 덜 수가 있다.

Claims (1)

1. 백업핀 배설 테이블의 프린트 기판의 종류에 맞춘 임의의 위치에 착탈이 유롭게 배설된 백업핀에 지지된 프린트 기판상에 소정 작업을 실시하는 프린트 기판 조립 장치에 있어서, 상기 프린트 기판의 지지에 사용하고 있지 않은 예비의 백업핀을 배설하여 수납하는 수납 테이블과, 상기 장착 테이블과 상기 수납 테이블과의 사이를 상대적 이동이 가능하며 프린트 기판의 종류에 맞추어 양 테이블에 배설된 백업핀을 전환이 가능한 교환 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 프린트 기판 조립 장치.