KR100283661B1 - 부품장착기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 부품 장착기를 개시한다. 개시된 본 발명은, 파츠 피더에 담겨진 부품을 수평축에 설치된 헤드의 흡입관에서 발생하는 흡입력에 의해 선택적으로 흡착하고, 흡착된 부품을 카메라의 상측으로 이동시켜 정렬상태를 확인하며 한쌍의 컨베이어에 놓여진 인쇄회로기판의 설정된 위치에 장착하는 부품 장착기에 있어서, 상기 파츠 피더와 상기 컨베이어의 사이에 배치되는 구동수단; 상기 구동수단과 인접 배치된 가이드; 그리고 상기 구동수단에 연결되며 구동수단의 구동력에 의해 활주되는 카메라로 구비된 것을 특징으로 한다.

따라서, 부품 장착기의 파츠 피더에 담겨진 부품을 설정된 위치로 이동시키며 인쇄회로기판에 대해 장착시키는 이동거리를 단축한다.

Description

부품 장착기

본 발명은 부품 장착기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품 장착기의 파츠 피더에 담겨진 부품을 설정된 위치로 이동시키며 인쇄회로기판에 대해 장착시키는 이동거리를 단축 함으로써, 생산성이 향상되는 부품 장착기에 관한 것이다.

일반적으로 전기, 전자, 통신 등 각종 산업 분야에서 제조 및 생산하는 제품은, 그 제품이 특정의 기능을 수행할 수 있도록 각종 회로소자들이 집약된 인쇄회로기판이 제품의 내부에 설치된다.

이러한, 인쇄회로기판은 통상적으로, 종이 에폭시 또는 유리 에폭시계의 판체 위에 동박(銅箔)을 입혀서 필요한 회로를 인쇄하고, 그 회로에 대해 IC 및 저항칩과 같은 부품을 실장한 후, 경화시켜 사용된다.

한편, 최근에는 IC 및 저항칩과 같은 소형의 전자 부품을 인쇄회로기판의 설정된 위치에 자동으로 장착하기 위한 장착기 등 다수의 장치들이 개발, 사용되고 있는데, 부품 장착기의 일예를 보면 도 1과 같은 것이다.

즉, 부품 장착기의 일예를 보면, 본체(10)의 상측 전,후방에는 상응하는 형상의 파츠 피더(Parts Feeder)(20)가 배치되고, 양측에는 소정의 높이를 유지하며 Y축의 기능을 하는 제1 축(30)이 설치된다.

또, 상기 제1 축(30)의 사이에는 X축의 기능을 하는 제 2축(40)이 설치된다.

상기 제1,2 축(30)(40)은 가이드(31)(41)와 제1,2 모터(32)(42) 그리고 그 모터에 의해 구동되는 제1,2 볼 스크류(33)(43)로 구비되어 구성된다.

한편, 상기 파츠 피더(20)의 내측에는 각 파츠 피더(20)의 내측면에 대해 소정의 거리를 두고 이격되며 적어도 한 개 이상의 인쇄회로기판(P)이 놓여지는 한쌍의 컨베이어(50)가 배치된다.

또한, 상기 제2 축(40)에는 상기 제2 모터(42)에 의해 가이딩 되며 상기 파츠 피더(20)의 부품을 흡착하여 상기 인쇄회로기판(P)의 설정된 위치에 장착시키는 흡입관(61)을 갖춘 헤드(60)가 장착된다.

그리고, 각각의 상기 파츠 피더(20)의 내측과 상기 컨베이어(50)의 사이에는 카메라(70)가 고정 설치된다.

따라서, 도 2와 같이, 제1,2 모터(32)(42)가 구동되면 상기 헤드(60)가 상기 제1,2 축(30)(40)에 대해 수직, 수평방향으로 움직이며 그 하측에 구비된 상기 흡입관(61)이 상기 파츠 피더(20)에 담겨진 부품을 선택 흡착한 후, 상기 카메라(70)의 상측에서 그 부품에 대해 인식 및 보정한다.

즉, 부품의 파지상태를 확인한 후, 예를들어 파지상태가 불량하게 되면 흡착된 부품을 폐기하거나 설정된 장소로 이동시켜 후처리 하며, 파지상태가 양호하게 되면 그 부품을 한쌍의 상기 컨베이어(50)에 걸쳐지듯이 놓여진 상기 인쇄회로기판(P)의 설정된 위치에 장착한다.

물론, 상기의 동작을 지속적으로 반복하며 인쇄회로기판에 대해 모든 부품의 장착이 완료되면, 인쇄회로기판은 경화실로 옮겨질 것이다.

그러나, 상기와 같은 일반적인 부품의 장착기에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 헤드(60)와 함께 흡입관(61)이 이동되며 상기 파츠 피더(20)에 담겨진 어느 하나의 부품을 선택, 흡착한 후, 상기 인쇄회로기판(P)에 장착하기 위해서는, 흡입관(61)에 흡착된 부품을 도 2와 같이, 파츠 피더(20)와 상기 컨베이어(50)의 사이에 고정 설치된 카메라(70)를 향하여 이동시켜 그 정렬 상태를 확인하고 난 뒤, 다시, 장착위치인 인쇄회로기판(P)의 설정된 위치로 굴절 이동해야 하므로, 헤드(60)의 이동거리가 길어지는 문제점이 있었다.

따라서, 인쇄회로기판(P)에 대해 부품을 장착하는데 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제점이 발생되었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은, 종래와 같은 부품 장착기에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 부품을 설정된 위치로 이동시키며 인쇄회로기판에 대해 장착시키는 거리를 단축 함으로써, 생산성을 향상시키는 부품 장착기를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 부품 장착기의 사시도

도 2는 종래 부품 장착기의 이동상태를 보인 평면 구성도

도 3은 본 발명이 적용된 부품 장착기의 사시도

도 4는 본 발명에 따른 요부를 보인 사시도

도 5는 본 발명의 설치상태를 보인 평면도

도 6은 일반적인 부품 장착기와 본 발명에 따른 부품 장착기의 부품 이동거리를 동시에 보인 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 ; 부품 장착기의 본체 20 ; 파츠 피더

30,40 ; 제1,2 축 31,41 ; 가이드

32,42 ; 제1,2 모터 50 ; 컨베이어

60 ; 헤드 61 ; 흡입관

70 ; 카메라 80 ; 구동수단

81 ; 모터 82 ; 모터 축

83,84 ; 스프라켓 90 ; 가이드

100 ; 노즐 보관함

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 파츠 피더에 담겨진 부품을 수평축에 설치된 헤드의 흡입관에서 발생하는 흡입력에 의해 선택적으로 흡착하고, 흡착된 부품을 카메라의 상측으로 이동시켜 정렬상태를 확인하며 한쌍의 컨베이어에 놓여진 인쇄회로기판의 설정된 위치에 장착하는 부품 장착기에 있어서, 상기 파츠 피더와 상기 컨베이어의 사이에 배치되는 구동수단; 상기 구동수단과 인접 배치된 가이드; 그리고 상기 구동수단에 연결되며 구동수단의 구동력에 의해 활주되는 카메라로 구비된 것을 특징으로 하는 부품 장착기를 제공한다.

이하에서는 이러한 목적을 달성하는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명이 적용되는 일반적인 부품 장착기의 구성을 보인 사시도 로써, 종래기술과 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하였다.

본체(10)의 상측 전,후방에는 상응하는 형상의 파츠 피더(Parts Feeder)(20)가 배치되고, 양측에는 소정의 높이를 유지하며 Y축의 기능을 하는 제1 축(30)이 설치된다.

또, 상기 제1 축(30)의 사이에는 X축의 기능을 하는 제 2축(40)이 설치된다.

상기 제1,2 축(30)(40)은 가이드(31)(41)와 제1,2 모터(32)(42) 그리고 그 모터에 의해 구동되는 제1,2 볼 스크류(33)(43)로 구비되어 구성된다.

한편, 상기 파츠 피더(20)의 내측에는 각 파츠 피더(20)의 내측면에 대해 소정의 거리를 두고 이격되며 적어도 한 개 이상의 인쇄회로기판(P)이 걸쳐지는 형상으로 놓여지는 한쌍의 컨베이어(50)가 배치된다.

또한, 상기 제2 축(40)에는 상기 제2 모터(42)에 의해 가이딩 되며 상기 파츠 피더(20)의 부품을 흡착하여 상기 인쇄회로기판(P)의 설정된 위치에 장착시키는 흡입관(61)을 갖춘 헤드(60)가 장착되는데 이들 구성은 일반적인 부품 장착기의 구성과 대동소이 하다.

다만, 본 발명에서의 특징부는, 상기 파츠 피더(20)와 한쌍의 상기 컨베이어(50)의 사이에는 구동수단(80)과 가이드 바(90)가 배치되고, 상기 구동수단(80)에는 그 구동력에 의해 활주되는 카메라(70)가 설치된다는 점이다.

상기 구동수단(80)은 상기 파츠 피더(20)와 상기 컨베이어(50)의 사이 일측에 배치되는 모터(81)와, 상기 모터(81)의 축(82)에 결합되는 구동 스프라켓(83),상기 구동 스프라켓(83)과 상응하는 타측에 배치된 연동 스프라켓(84) 그리고 상기 스프라켓(83)(84)에 설치되는 벨트(85)로 구비됨이 바람직하다.

더욱 바람직하게는 벨트는 타이밍 벨트로 구성함이 바람직하다.

또한, 상기 구동수단(80)은 상기 파츠 피더(20)와 상기 컨베이어(50)의 사이 일측에 배치되는 모터와 그 모터의 축에 설치되는 볼 스크류로 구성할 수도 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 카메라(70)는 일측은 상기 가이드 바(90)에 대해 활주 가능하게 지지되고, 타측은 상기 구동수단(80)에 대해 연결되도록 구성함이 더욱 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 헤드(60)는 그 설치장소인 피 수평축에 대해 대응하며 설치된 한쌍으로 구성할 수도 있다.

물론, 헤드를 상기와 같이 설치한 상태에서는, 헤드는 각각 별도로 동작될 것이다.

또한, 한쌍의 상기 컨베이어(50)의 어느 일측에는 상기 흡입관(61)에 장착되는 다수의 노즐이 구획 수납되는 노즐 보관함(100)이 구비됨이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작에 대해 설명한다.

즉, 도 3과 같이, 제1,2 모터(32)(42)가 구동되면 상기 헤드(60)가 상기 제1,2 축(30)(40)에 대해 수직, 수평방향으로 움직이며 그 하측에 구비된 상기 흡입관(61)이 상기 파츠 피더(20)에 담겨진 부품을 선택 흡착한 후, 상기 카메라(70)의 상측에서 그 부품에 대해 인식 및 보정한다.

더 상세하게는, 부품의 파지상태를 확인한 후, 예를들어 파지상태가 불량하게 되면 흡착된 부품을 폐기하거나 설정된 장소로 이동시켜 후처리 하며, 파지상태가 양호하게 되면 그 부품을 상기 컨베이어(50)에 놓여진 상기 인쇄회로기판(P)의 설정된 위치에 종래와 동일하게 장착한다.

다만, 본 발명의 특징부는, 상기 헤드(60)가 상기 파츠 피더(20)에 담겨진 어느 하나의 부품을 흡착한후, 상기 컨베이어(50)의 위에 놓여진 인쇄회로기판(P)의 장착위치에 옮겨놓기 위해 이동할 때에는 상기 카메라(70)는 상기 구동수단(80)인 모터(81)의 구동력에 의해 그 사이의 직선상 위치로 이동된다는 점이다.

즉, 도시되지 않은 제어수단인 마이컴의 제어에 의해 상기 모터(81)는 구동 제어되며, 파츠 피더(20)에 담겨진 부품의 흡착위치와, 그 부품이 장착될 인쇄회로기판(P)의 장착위치인 일직선상 사이에서 구동되는 모터(81)에 의해 카메라(70)가 이동된다는 점이다.

따라서, 도 6과 같이, 카메라는 파츠 피더의 위치인 부품 흡착위치를 시발점으로부터, 인쇄회로기판이 놓여진 위치인 부품 장착위치를 도착점으로 한 일직선상의 사이에 상시 위치하게 되므로, 그, 이동거리를 단축시키게 된다.

즉, 도 6의 일점쇄선을 참조로 하면, 시발점인 부품 흡착위치와 종래의 고정된 카메라 위치 그리고 도착점인 부품 장착위치의 평균 각도가 60°정도라고 가정하고, 또, 부품 흡착위치에서 고정된 카메라의 위치, 또는, 고정된 카메라의 위치에서 부품 장착위치의 거리를 각각 300㎜ 라고 가정했을 경우에는 부품 흡착위치와부품 장착위치의 직선거리는 300㎜일 것이다.

또, 헤드(또는 로봇)의 최대속도가 1000㎜／sec 라고 가정했을 경우에는, 종래에는 부품 장착시 로봇의 이동 경로에 의한 속도가 0.6 sec 소요된 반면, 본 발명에서는 0.3 sec 가 소요된다.

물론, 상기 파츠 피더(20)의 위치와 상기 인쇄회로기판(P)의 위치가 변할 때 마다, 상기 모터(81)는 마이컴의 제어에 의해 구동되며, 그들 사이를 연결하는 직선거리의 중간지점에 위치된다.

따라서, 한점의 부품을 장착하기 위해 소요된 시간을 반으로 줄이게 됨에 따라 생산성이 향상된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은, 부품 장착기에 놓여진 부품을 설정된 위치로 이동시키며 인쇄회로기판에 대해 장착시키기 위한 이동거리를 단축 함으로써, 생산성이 향상되는 등의 특징이 있다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 범위를 벗어나지 않은 상태에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경이 가능하다.

Claims (2)

1. 파츠 피더에 담겨진 부품을 수평축에 설치된 헤드의 흡입관에서 발생하는 흡입력에 의해 선택적으로 흡착하고, 흡착된 부품을 카메라의 상측으로 이동시켜 정렬상태를 확인하며 한쌍의 컨베이어에 놓여진 인쇄회로기판의 설정된 위치에 장착하는 부품 장착기에 있어서,

   상기 파츠 피더와 상기 컨베이어의 사이에 배치되는 구동수단;

   상기 구동수단과 인접 배치된 가이드; 그리고

   상기 구동수단에 연결되며 구동수단의 구동력에 의해 활주되는 카메라로 구비된 것을 특징으로 하는 부품 장착기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 벨트는 타이밍 벨트인 것을 특징으로 하는 부품 장착기.

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