KR0143000B1 - 전자부품장착기의 흡착높이 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가이드 캠의 캠면을 따라 이동하는 캠종동자를 갖는 장착헤드를 하강시키거나 상승시키기 위한 전자부품장착기의 흡착높이 제어장치에 관한 것이다. 본 발명의 흡착높이 제어장치는, 가이드 브래킷이 부착된 지지 프레임과, 상기 가이드 브래킷에 상하방향으로 미끄럼운동 가능하게 조립된 슬라이더와, 이 슬라이더의 하단에 부착되며, 장착헤드의 캠종동자를 지지할 수 있는 형상 및 크기를 갖는 엘리베이터 판넬과, 상기 슬라이더의 상단부 근방에 부착된 롤러와, 상기 롤러의 저면에 접촉하는 경사면을 갖는 쐐기형 블록과, 이 쐐기형 블록을 직선왕복운동시켜 상기 슬라이더에 상하운동을 유발하고, 이에 의해 흡착 및 장착하고자 하는 전자부품의 두께에 맞춰서 상기 장착헤드를 적절한 높이로 승강시키는 구동수단으로 구성된다.

Description

전자부품장착기의 흡착높이 제어장치

제 1도는 전자부품장착기의 장착헤드를 승강시키는데 사용되는 종래 흡착높이 제어장치사시도.

제 2도는 장착헤드의 승강높이를 정확히 제어할 수 있는 본 발명에 따른 흡착높이 제어 장치 사시도.

제 3도는 슬라이더를 수직가이드를 따라 제어된 높이로 승강운동시키기 위한 승강구동기구의 작동원리를 나타내는 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

40 : 흡착높이제어장치 42 : 캠면

44 : 캠종동자 46 : 장착헤드

50 : 지지프레임 52 : 슬라이더

54 : 엘리베이터 판넬 56 : 롤러

60 : 쐐기형 블록 68 : 볼스크류

72 : 전기모터 82 : 압축코일 스프링

본 발명은 부품공급부에서 전자부품을 흡착하여 인쇄회로기판의 정해진 위치에 장착하는 전자부품장착기에 관한 것으로, 특히 턴테이블식 전자부품장착기에 있어서 전자부품 흡착 스테이션과 장착 스테이션에 도달한 장착헤드를 가변적인 높이로 승강시키는데 사용되는 흡착높이 제어장치에 관한 것이다.

최근에 실용화되고 있는 턴테이블식 전자부품장착기는 원형의 로터에 방사상으로 배열되어 일련의 동작 스테이션을 거쳐 간헐적으로 원운동하면서 전자부품을 인쇄회로기판에 장착하는 다수개의 장착헤드를 갖추고 있다. 장착헤드의 동작 스테이션의 예로는, 부품흡착 스테이션, 칩유무검출 스테이션, 부품인식 스테이션, 수직칩 검출 스테이션, 부품장착 스테이션, 불량칩 배출 스테이션, 노즐교환 스테이션, 노즐원점복귀 스테이션, 노즐청소 스테이션 등을 들 수 있으며, 이중에서 부품흡착스테이션과 부품장착스테이션은 정반대쪽에 배치되는 것이 일반적이다.

또한, 장착헤드는 로터에 승강운동가능하게 조립되며, 각 스테이션에 있어서 장착헤드의승강 높이는 로터의 상방에 설치된 가이드 캠의 캠면 형상에 의해서 결정된다. 가이드캠의 캠면은 부품흡착 스테이션과 부품장착 스테이션에서 절결부에 의해 단절되어 있으므로, 절결부에 도달한 장착헤드는 캠면에서 이탈하여 아래로 하강할 수 있게 된다. 아래로 하강한 장착헤드는 전자부품의 흡착이나 장착을 완료한 후, 다시 캠면 위로 상승하여 다음의 스테이션으로 이동해 간다.

부품흡착 또는 장착 스테이션에 있어서, 장착헤드의 승강운동은 별도로 설치된 홉착높이제어장치에 의해서 수행되는데, 제 1도에는 종래 기술에 따른 흡착높이 제어장치의 일예가 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 종래의 흡착높이 제어장치(10)는 가이드 브래킷(14)이 부착되어 있는 지지프레임(12)과, 수직방향으로 미끄럼운동 할 수 있도록 상기 가이드 브래킷(14)에 결합된 슬라이더(16)와, 일단부가 이 슬라이더(16)의 상단에 고정되고 타단부가 적절한 구동원에 작동적으로 연결된 커넥팅 로드(18)와, 상기 슬라이더(16)의 하단에 부착되어 그것으로부터 전방으로 돌출해 있는 엘리베이터 판넬(20)로 구성된다.

한편, 장착헤드(22)는 전자부품을 진공 흡착하기 위한 복수개의 흡착노즐(24)을 갖추고있는 것므로, 한쌍의 수직봉(26)에 의해서 도면에 도시하지 않은 로터에 승강운동가능하게 결합된다.

또한, 상기 수직봉(26)의 상단에는 캠종동자(28)가 수평방향으로 취부되어 있으며, 이 캠종동자(28)는 일점쇄선으로 도시한 가이드 캠의 캠면(30)을 따라 이동하게 된다. 캠면(30)에는 전자부품 흡착 또는 장착 스테이션에 대응해서 절결부(32)가 형성되어 있는데, 이 절결부(32)에는 상기한 흡착높이 제어장치(10)의 엘리베이터 판넬(20)이 위치하여 장착헤드(22)의 캠종동자(28)를 지지한다.

따라서, 흡착높이 제어장치(10)의 슬라이더(16)가 상하방향으로 이동하면, 장착헤드(22)도 그에 대응해서 적절한 높이로 승강운동할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 흡착높이 제어장치(10)는 장착헤드(22)를 상한과 하한 사이에서 정해진 스트로크로 승강시키도록 되어 있기 때문에, 전자부품의 두께(0.5mm 내지 6.5mm)에 맞춰서 장착헤드(22)의 하강높이를 조절하는 것이 불가능하였다. 이 결과, 얇은 전자부품의 흡착시에는 부품의 미흡착이나 수직방향 흡착 등과 같은 흡착 에러가 발생하기 쉽고, 두꺼운 전자부품의 장착시에는 부품이 인쇄회로기판에 충돌하여 장착 에러가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 전자부품 흡착 및 장착 스테이션에서 장착헤드의 하강높이를 전자부품의 두께에 맞춰서 정확하게 조절할 수 있는 전자부품장착기의 홉착높이 제어장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 가이드 캠의 캠면을 따라 이동하는 캠종동자를 갖는 장착헤드를 하강시키거나 상승시키기 위한 전자부품장착기에 있어서, 가이드 브래킷이 부착된 지지 프레임과, 상기 가이드 브래킷에 상하방향으로 미끄럼운동 가능하게 조립된 슬라이더와, 이 슬라이더의 하단에 부착되며, 장착헤드의 캠종동자를 지지할 수 있는 형상 및 크기를 갖는 엘리베이터 판넬과, 상기 슬라이더의 상단부 근방에 부착된 롤러와, 상기 롤러의 저면에 접촉하는 경사면을 갖는 쐐기형 블록과, 이 쐐기형 블록을 직선왕복운동시켜 상기 슬라이더에 상하운동을 유발하고, 이에 의해 흡착 및 장착하고자 하는 전자부품의 두께에 맞춰서 상기 장착헤드를 적절한 높이로 승강시키는 구동수단을 구비하는 전자부품장착기의 흡착높이 제어장치에 의해서 달성될 수 있다.

이하, 첨부도면의 제 2도 및 제 3도를 참조하여 본 발명의 대표적인 실시예를 상세히 설명한다.

제 2도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 흡착높이 제어장치(40)는 가이드 캠의 캠면(42)을 따라 이동하는 캠종동자(44)를 갖는 장착헤드(46)를 부품흡착 스테이션 및 부품장착 스테이션에서 하강시키거나 상승시키는 역할을 한다. 이러한 흡착높이 제어장치(40)는 한쌍의 가이드 브래킷(48)이 소정의 간격을 두고 부착된 지지프레임(50)을 구비하며, 상기 가이드 브래킷(48)에는 슬라이더(52)가 상하방향으로 미끄럼운동 가능하게 조립되어 있다. 이 슬라이더(52)의 하단에는 엘리베이터 판넬(54)이 부착되어 있는데, 도면에 도시된 실시예에 있어서 엘리베이터 판넬(54)은 캠종동자(44)를 안정적으로 지지하기에 충분한 크기 및 형상으로 되어 있다.

한편, 상기 슬라이더(52)의 상단부 근방에는 롤러(56)가 아암(58)에 의해서 지지되어 있다.

상기 롤러(56)의 하부에는 경사면(60a)을 갖는 쐐기형 블록(60)이 수평 가이드(62)를 따라 직선 왕복운동할 수 있도록 설치된다. 슬라이더(52)의 아암(58)에 부착된 롤러(56)는 쐐기형 블록(60)이 전진할 때에는 상승하고 그것이 후퇴할 때는 하강하게 된다. 따라서, 롤러(56)의 승강거리는 쐐기형 블록(6)의 왕복이동거리에 비례한다. 또한, 롤러(56)의 승강거리는 쐐기형 블록(60)의 경사면(60a)의 각도를 크게 하거나 작게 함으로써 증감시킬 수 있다.

상기 쐐기형 블록(60)의 왕복운동 및 그에 따른 슬라이더(52)와 장착헤드(46)의 승강운동은 구동기구(64)에 의해서 이루어진다. 구동기구(64)는, 쐐기형 블록(60)의 측면에 부착되고 나사공을 갖는 돌출블록(66)과, 이 돌출블록(66)의 나사공에 결함된 볼스크류(68)와, 이 볼스크류(68)의 양단을 회전가능하게 지지하는 한쌍의 지지 브래킷(70)과, 상기 볼스크류(68)에 연결된 출력축을 갖는 전기모터(72)로 구성된다. 장착헤드(46)의 승강높이를 정확히 제어하려면 상기 전기모터(72)는 스텝핑 모터 또는 서보 모터인 것이 바람직하다.

상기 슬라이더(52)는 탄성가압수단에 의해서 하향의 압력을 받도록 되어 있다. 도면에 도시된 실시예에 있어서, 탄성가압수단은 슬라이더(52)에 부착되며 포켓(76)을 갖는 제1의 스프링 레스트(74)와, 지지 프레임(50)에 고정되며 상기 포켓(76)의 중심을 향해 아래로 돌출하는 리테이너 핀(80)을 갖는 제2의 스프링 레스트(78)와, 하단부가 상기 포켓(76)에 삽입되고 상단부가 상기 리테이너 핀(80)에 끼워진 압축코일 스프링(82)로 이루어진다.

다음으로, 상기한 구성의 흡착높이 제어장치(40)의 작동에 관하여 설명한다. 장착헤드 (46)의 캠종동자(44)가 캠면(42)을 따라 이동하여 엘리베이터 판넬(54)에 재치되면, 전기모터(72)가 정회전을 하여 쐐기형 블록(60)을 후퇴시킨다. 이에 따라, 롤러(56) 및 슬라이더(52)는 압축코일 스프링(82)의 가압력과 자중에 의해서 상기 쐐기형 블록(60)의 후퇴거리에 비례하는 높이까지 하강하고, 이러한 하강운동은 장착헤드(46)에도 그대로 이어진다. 정해진 높이로 하강한 장착헤드(46)는 전자부품의 흡착 또는 장착동작을 수행한다. 이 때 장착헤드(46)의 하강높이는 전자부품의 두께에 따라 달라져야 하는데, 하강높이의 정밀한 조절은 전기모터(72)의 회전수를 적절히 제어함으로써 가능하게 된다.

장착헤드(46)가 전자부품의 흡착 또는 장착을 완료하면, 상기 전기모터(72)는 역회전하 여 쐐기형 블록(60)을 전진시킨다.

이에 따라, 롤러(56) 및 슬라이더(52)는 압축코일 스프링(82)의 저항력을 극복하고 쐐기형 블록(60)의 전진거리에 비례하는 높이까지, 즉 캠면(42)의 선단과 대략 일치하는 높이까지 상승한다.

따라서, 장착헤드(46)는 엘리베이터 판넬(54)에 의해서 초기 위치로 끌어 올려진다. 이 상태에서, 도면에 도시하지 않은 로터가 회전하면 장착헤드(46)는 캠면(42)을 따라 다른 동작 스테이션으로 이동해 간다.

이상에서 상세히 설명한 본 발명의 흡착높이 제어장치에 의하면, 전자부품의 흡착 및 장착시 장착헤드의 하강높이를 전자부품의 두께에 맞춰서 정확하게 조절할 수 있으므로, 종래 기술에서와 같은 전자부품의 흡착 및 장착 에러를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 가이드 캠의 캠면을 따라 이동하는 캠종동자를 갖는 장착헤드를 하강시키거나 상승시키기 위한 전자부품장착기에 있어서, 가이드 브래킷이 부착된 지지 프레임과, 상기 가이드 브래킷에 상하방향으로 미끄럼운동 가능하게 조립된 슬라이더와, 이 슬라이더의 하단에 부착되며, 장착헤드의 캠종동자를 지지할 수 있는 형상 및 크기를 갖는 엘리베이터 판넬과, 상기 슬라이더의 상단부 근방에 부착된 롤러와, 상기 롤러의 저면에 접촉하는 경사면을 갖는 쐐기형 블록과, 이 쐐기형 블록을 직선왕복운동시켜 상기 슬라이더에 상하운동을 유발하고, 이에 의해 흡착 및 장착하고자 하는 전자부품의 두께에 맞춰서 상기 장착헤드를 적절한 높이로 승강시키는 구동수단을 구비하는 전차부품장착기의 흡착높이 제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구동수단은, 상기 배기형 블록의 측면에 부착되고 나사공을 갖는 돌출블록과, 이 돌출블록의 나사공에 결합된 볼스크류와, 이 볼스크류의 양단을 회전가능하게 지지하는 지지브래킷과, 상기 볼스크류에 연결된 출력축을 갖는 전기모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자부품장착기의 흡착높이 제어장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 슬라이더에 하향의 탄성가압력을 부여하는 탄성가압수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품장착기의 흡착높이 제어장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 탄성가압수단은 슬라이더에 부착되며 포켓을 갖는 제 1의 스프링 레스트와, 지지 프레임에 부착되며 상기 포켓의 중심을 향해 아래로 돌출하는 리테이너 핀을 갖는 제2의 스프링 레스트와, 하단부가 상기 포켓에 삽입되고 상단부가 상기 리테이너 핀에 끼워진 압축 코일 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자부품장착기의 흡착높이 제어장치.