KR100604325B1

KR100604325B1 - Head module for chip mounter and chip mounter comprising the same

Info

Publication number: KR100604325B1
Application number: KR1020050027491A
Authority: KR
Inventors: 황영수; 장용준
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-04-01
Publication date: 2006-07-24

Abstract

본 발명은, 구조가 간단하며 부품 실장기 본체로부터 장, 탈착이 가능한 부품 실장기용 헤드 모듈 및 이를 구비한 부품 실장기를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 부품 실장기 본체로부터 탈착 가능하도록 고정되며, 내측에 중공부가 형성된 프레임과; 프레임의 내측에 결합되고, 하측에 부품 흡착 노즐을 구비하는 노즐 스핀들과; 노즐 스핀들의 직상부에 위치하도록 프레임에 고정되고, 노즐 스핀들을 승하강 구동시키는 승하강 구동부와; 승하강 구동부를 제어하는 승하강 제어부와; 노즐 스핀들을 회전 구동하는 회전 구동부와; 회전 구동부를 제어하는 회전 제어부를 구비하는 부품 실장기용 헤드모듈을 제공한다.The present invention aims to provide a head mounter for a component mounter, which is simple in structure and can be mounted and detached from a component mounter main body, and a component mounter having the same. A frame fixed to the main body so as to be detachable from the main body and having a hollow portion formed therein; A nozzle spindle coupled to the inside of the frame and having a component adsorption nozzle at a lower side thereof; A lifting and lowering drive unit fixed to the frame so as to be positioned directly above the nozzle spindle and driving up and down the nozzle spindle; A lift controller for controlling the lift driver; A rotation drive unit for rotating the nozzle spindle; Provided is a head module for a component mounter having a rotation control unit for controlling a rotation drive unit.

Description

Head module for component mounter and component mounter having same {Head module for chip mounter and chip mounter comprising the same}

도 1은 종래의 부품 실장기용 헤드 어셈블리를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a head assembly for a conventional component mounter.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부품 실장기를 도시한 평면도이다. 2 is a plan view illustrating a component mounter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 헤드모듈 및 상기 헤드모듈이 장착되는 취부 스페이션을 도시한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating the head module of FIG. 2 and a mounting space in which the head module is mounted.

도 4는 도 2의 헤드모듈이 복수 개로 장착된 상태를 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a state in which a plurality of head modules of FIG. 2 are mounted.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 부품 실장기 102: 부품 공급부100: parts mounting machine 102: parts supply unit

102a: 부품 안착부 103: 수평 이동 기구102a: component seat 103: horizontal moving mechanism

108: 취부 스테이션 110: 헤드모듈108: mounting station 110: head module

120: 프레임 130: 부품 흡착 노즐120: frame 130: parts adsorption nozzle

135: 로드 셀 140: 승하강 구동부135: load cell 140: elevating drive unit

145: 승하강 제어부 146: 직선형 가변 차동변압기(LVDT)145: lifting and lowering control unit 146: linear variable differential transformer (LVDT)

150: 회전 구동부 155: 회전 제어부150: rotation drive unit 155: rotation control unit

170: 헤드측 촬영장치 181: 고정용 암170: head-side photographing apparatus 181: fixing arm

186: 장착 핀 108b: 가이드 홈186: mounting pin 108b: guide groove

C: 부품 B: 인쇄회로기판 C: Part B: Printed Circuit Board

본 발명은 부품 실장기용 헤드 모듈 및 이를 구비한 부품 실장기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 부품을 부품 공급기로부터 공급받아 인쇄회로기판의 실장위치까지 이송시킨 다음 인쇄회로기판 위에 실장하는 부품 실장기에 구비되고, 부품을 흡착 및 장착하는 노즐을 구비하며, 부품 실장기 본체에 장착 및 탈착이 가능한 부품 실장기용 헤드 모듈 및 이를 구비한 부품 실장기에 관한 것이다. The present invention relates to a head module for a component mounter and a component mounter having the same, and more particularly, includes a component mounter that receives various components from a component supplyer, transfers them to a mounting position of a printed circuit board, and then mounts the components on a printed circuit board. The present invention relates to a component mounter head module and a component mounter having the same, comprising a nozzle configured to suck and mount a component, and which can be attached to and detached from a component mounter main body.

통상적으로 부품 실장기는 실장부품을 공급하는 부품 공급부와, 작업할 인쇄회로기판을 반송하는 컨베이어부와, 상기 부품 공급부로부터 실장부품을 차례로 픽업하여 인쇄회로기판 위에 실장하는 헤드 어셈블리와, 상기 헤드 어셈블리를 수평 이동시키는 헤드 이동부 등으로 구성된다.In general, a component mounter includes a component supply unit for supplying mounting components, a conveyor unit for conveying a printed circuit board to be worked on, a head assembly for picking up mounting components from the component supply unit and mounting them on a printed circuit board, and the head assembly. It is comprised by the head moving part etc. which make horizontal movement.

도 1에는 국내 특허공개 제1999-0040819에 개시된 종래의 부품 실장기용 헤드모듈이 개략적으로 도시되어 있다.1 schematically shows a head module for a conventional component mounter disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-0040819.

도면을 참조하면, 부품 실장기용 헤드 어셈블리(10)는 프레임(11)과, 상기 프레임(11)에 승강 및 회전이 가능하도록 설치되는 스핀들축(20), 및 상기 프레임(11)에 설치되고 상기 스핀들축(20)을 승강시키는 승강수단(30)을 구비하여 이루어진다. 이때, 상기 스핀들축(20)의 상부에는 상기 스핀들축에 진공을 형성하고 공압을 공급하는 공압유도부(40)가 형성되고, 상기 스핀들축(20)의 하단에는 그 하부에 노즐을 고정하는 노즐홀더(50)가 지지된다. 또한, 상기 스핀들축(20)과 함께 승강되면서 상기 스핀들축(20)을 회전시킬 수 있도록 회전구동부(70)가 설치된다.Referring to the drawings, the head assembly 10 for the component mounter is installed on the frame 11, the spindle shaft 20 which is installed to be elevated and rotated on the frame 11, and the frame 11 and the And elevating means 30 for elevating the spindle shaft 20. At this time, an upper portion of the spindle shaft 20 is formed with a pneumatic induction part 40 for forming a vacuum on the spindle shaft and supplying pneumatic pressure, the nozzle holder for fixing the nozzle at the lower end of the spindle shaft 20 50 is supported. In addition, the rotary drive unit 70 is installed to rotate the spindle shaft 20 while being elevated together with the spindle shaft 20.

상기 승강수단(30)은 승강 구동모터부(31), 구동축 풀리(32), 및 벨트부(33)를 구비하여 이루어진다. 또한, 상기 승강 구동모터부(31)에는 구동축 풀리(32)가 회전 가능하도록 설치되고, 상기 벨트부(33)가 상기 구동축 풀리(32)와 그 하단에 설치된 아이들 풀리(34)를 연결한다. 또한, 상기 스핀들축의 상부에는 상기 벨트부(33)와 연결하기 위한 연결수단이 형성되고, 중간부의 일 측면에 상기 회전구동부가 설치된다. 이때, 상기 회전구동부(70)는 회전 구동모터부(71), 구동축 풀리(72), 종동축 풀리(73), 및 벨트부(74)를 구비하여 이루어진다. 상기 구동축 풀리(72)가 상기 회전 구동모터부(71)에 회전 가능하도록 설치되고, 상기 종동축 풀리(73)가 상기 스핀들축 주위에 형성된다. 또한, 상기 종동축 풀리(73)가 형성된 상기 스핀들축(20)이 상기 벨트부(74)에 의하여 상기 구동축 풀리(72)로부터 연결된다.The lifting means 30 includes a lifting drive motor unit 31, a drive shaft pulley 32, and a belt unit 33. In addition, the drive shaft pulley 32 is installed to the drive shaft pulley rotatably rotatably, the belt 33 is connected to the drive shaft pulley 32 and the idle pulley 34 installed on the lower end. In addition, the upper portion of the spindle shaft is formed with a connecting means for connecting with the belt 33, the rotational drive is provided on one side of the intermediate portion. At this time, the rotary drive unit 70 is provided with a rotary drive motor unit 71, a drive shaft pulley 72, a driven shaft pulley 73, and a belt portion 74. The drive shaft pulley 72 is installed to be rotatable in the rotation drive motor portion 71, and the driven shaft pulley 73 is formed around the spindle shaft. In addition, the spindle shaft 20 in which the driven shaft pulley 73 is formed is connected to the drive shaft pulley 72 by the belt portion 74.

상기와 같은 구성을 가지는 통상의 부품 실장기용 헤드 어셈블리(10)에 구비된 프레임(11)이 수평 이동부에 탈착되지 않도록 고정 결합되어 있고, 부품의 종류가 달라질 경우, 이에 맞는 노즐을 노즐교환장치에서 교환하도록 하고 있다. 그런데, 상기 노즐교환장치로 노즐을 교환할 경우, 급속한 생산라인이 변경함에 따라 부품의 크기가 급격하게 바뀐다면 그 변화에 따른 노즐을 변경하기가 쉽지 않다. The frame 11 provided in the head assembly 10 for a conventional component mounter having the above configuration is fixedly coupled so as not to be detached from the horizontal moving part. Is being exchanged at By the way, when the nozzle is replaced by the nozzle exchanger, if the size of the component changes rapidly as the rapid production line changes, it is not easy to change the nozzle according to the change.

또한, 헤드 어셈블리(10)가 부품 실장기 본체에 고정됨으로써, 헤드 어셈블리 중 어느 구성요소가 고장이 발생한 경우 헤드 어셈블리 자체를 분리 수리하기가 불편하고, 수리 시간이 증가하고 수리비용이 증가한다는 문제점이 있다.In addition, since the head assembly 10 is fixed to the component mounter body, it is inconvenient to separate and repair the head assembly itself in the event that any component of the head assembly fails, and the repair time increases and the repair cost increases. have.

이러한 이유로 헤드 어셈블리는 모듈화가 필요하나, 종래의 부품 실장기용 헤드 어셈블리에서는, 상기 한 바와 같이 승강수단 및 회전구동부 등의 승강, 및 회전 메카니즘이 복잡하게 되고 중량이 커지게 되며 공간을 많이 차지하게 됨으로써, 다양한 작업환경에 대응하기 어렵게 되고, 이로 인하여 헤드 어셈블리가 모듈화되기 어렵다.For this reason, the head assembly needs to be modularized, but in the head assembly for a conventional component mounter, as described above, the lifting mechanism and the lifting mechanism such as the lifting means and the rotating driving part become complicated, the weight becomes large, and takes up a lot of space. It is difficult to cope with various working environments, which makes it difficult to modularize the head assembly.

이런 문제점을 해결하기 위하여 일본특개 2002-176291호에서는 부품 실장 헤드가 복수의 취부 스테이션에 착탈 자유롭게 장착되는 기술을 개재하고 있으나, 이에 대한 구체적인 구조와, 구동원리 및 구동방법에 대하여는 언급되지 않는다는 문제점이 있다. In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-176291 discloses a technology in which a component mounting head is detachably mounted to a plurality of mounting stations, but the specific structure, driving principle, and driving method thereof are not mentioned. have.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 포함한 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 구조가 간단하고, 부품 실장기 본체로부터 장, 탈착이 가능한 부품 실장기용 헤드 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve various problems including the above problems, and an object thereof is to provide a head module for a component mounter, which has a simple structure and can be mounted and detached from a component mounter main body.

본 발명의 또 다른 목적은, 하나의 헤드 모듈이 모든 구동장치 및 제어장치를 내장하고 있는 구조를 갖는 부품 실장기용 헤드 모듈을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a head module for a component mounter having a structure in which one head module includes all the driving and control devices.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 부품 실장기용 헤드모듈은: 부품 실장기 본체로부터 탈착 가능하도록 고정되며, 내측에 중공부가 형성된 프레임과; 상기 프레임의 내측에 결합되고, 하측에 부품 흡착 노즐을 구비하는 노즐 스 핀들과; 상기 노즐 스핀들의 직상부에 위치하도록 상기 프레임에 고정되고, 상기 노즐 스핀들을 승하강 구동시키는 승하강 구동부와; 상기 승하강 구동부를 제어하는 승하강 제어부와; 상기 노즐 스핀들을 회전 구동하는 회전 구동부와; 상기 회전 구동부를 제어하는 회전 제어부를 구비한다.In order to achieve the above object, the component mounting head module of the present invention comprises: a frame fixed to be detachable from the component mounting body, the hollow portion formed inside; Nozzle spindles coupled to an inner side of the frame and having a component adsorption nozzle at a lower side thereof; A lifting and lowering drive unit fixed to the frame so as to be positioned directly above the nozzle spindle and driving the nozzle spindle up and down; A lift controller for controlling the lift driver; A rotation drive unit which rotationally drives the nozzle spindle; And a rotation controller for controlling the rotation driver.

상기 승하강 구동부는 보이스 코일 모터(voice coil moter; VCM)를 구비하는 것이 바람직하다. Preferably, the elevating driver includes a voice coil motor (VCM).

이 경우, 상기 승하강 제어부는, 상기 보이스 코일 모터와 연결되어 상기 노즐 스핀들의 승강 변위를 측정하는 직선형 가변 차동변압기(Linear Variable Differential Transformer: LVDT)를 구비하는 것이 바람직하다. In this case, the elevating control unit may be provided with a linear variable differential transformer (LVDT) connected to the voice coil motor to measure the elevating displacement of the nozzle spindle.

한편, 상기 프레임에는 적어도 상기 흡착 예정인 부품 및 인쇄회로기판의 피듀셜마크를 촬영할 수 있는 촬영장치가 결합되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that at least a photographing apparatus capable of capturing at least the component to be adsorbed and the functional mark of the printed circuit board is coupled to the frame.

또한, 상기 승하강 구동부와 연동되어 상기 노즐 스핀들 내측의 공기 유로로 정압, 및 공압을 공급하는 공기 공급부를 더 구비하고, 상기 공기 공급부는: 상기 노즐 스핀들의 공기 유로를 개폐하여, 정압 또는 부압의 공기를 상기 노즐 스핀들의 공기 유로로 공급하는 공기 공급장치; 및 상기 공기 공급장치를 제어하도록 상기 프레임에 지지된 공기 제어부를 구비하는 것이 바람직하다.The air supply unit may further include an air supply unit linked with the lifting and lowering drive unit to supply the positive pressure and the pneumatic pressure to the air flow path inside the nozzle spindle. An air supply device for supplying air to an air flow path of the nozzle spindle; And an air control unit supported on the frame to control the air supply device.

한편, 본 발명의 다른 측면에서의 부품 실장기는: 소정 간격으로 이격 배치되어 부품을 공급하는 복수의 부품 안착부들을 구비한 부품 공급부와; 상기 부품 공급부로부터 부품을 흡착하여 인쇄회로기판 상에 장착하는 복수의 헤드모듈과; 상기 헤드모듈을 수평 이동시키는 수평 이동 기구와; 상기 수평 이동 기구에 결합된 것으로 상기 헤드모듈이 탈착 가능하도록 장착되는 취부 스테이션;을 구비한 부품 실장기로서, 상기 헤드 모듈은, 상기 인접하는 부품 안착부들의 간격의 정수배의 간격을 두고 상기 취부 스테이션에 장착되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the component mounting device in another aspect of the present invention comprises: a component supply unit having a plurality of component seating parts spaced at predetermined intervals to supply components; A plurality of head modules for absorbing components from the component supply unit and mounting the components on the printed circuit board; A horizontal moving mechanism for horizontally moving the head module; And a mounting station coupled to the horizontal moving mechanism such that the head module is detachably mounted, wherein the head module includes the mounting station at intervals of an integer multiple of an interval between the adjacent component seats. It is characterized in that it is mounted on.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 부품 실장기용 헤드모듈에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a head mounter for a component mounter according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2은 본 발명의 실시예에 따른 헤드모듈을 구비한 부품 실장기의 평면도이다. 이 경우, 부품 실장기는 부품 공급부에 안착된 전자부품을 흡착하고, 수평 이동 기구로서 이동시키며 인쇄회로기판 상에 장착하는 장치이다. 2 is a plan view of a component mounter having a head module according to an embodiment of the present invention. In this case, the component mounter is a device that sucks the electronic component seated on the component supply part, moves as a horizontal moving mechanism, and mounts it on the printed circuit board.

부품 실장기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 헤드모듈(110)과 함께 부품 공급부(102)와, 컨베이어부(106)와, 수평 이동 기구(103)를 구비한다. 이 경우 부품 공급부(102)와, 컨베이어부(106)와, 수평 이동 기구(103)는 베드(101)에 장착될 수 있다. As shown in FIG. 2, the component mounter includes a component supply unit 102, a conveyor unit 106, and a horizontal moving mechanism 103 together with the head module 110. In this case, the component supply unit 102, the conveyor unit 106, and the horizontal moving mechanism 103 may be mounted on the bed 101.

헤드모듈(110)은 부품 흡착 노즐을 구비하는데, 이 부품 흡착 노즐이 부품 공급부로부터 부품을 흡착하여, 상기 부품을 인쇄회로기판(B) 상에 실장시킨다.The head module 110 includes a component adsorption nozzle, which absorbs the component from the component supply unit and mounts the component on the printed circuit board B. FIG.

부품 공급부(102)는, 부품들을 소정의 흡착 예정 위치에 안착시키는 복수의 부품 안착부(102a)들을 구비할 수 있다. 이 부품 안착부(102a)들은, 복수의 부품들이 동시에 헤드모듈(110)의 부품 흡착 노즐에 흡착될 수 있도록, 서로 소정의 간격으로 이격 배치된다.The component supply unit 102 may include a plurality of component seating units 102a for seating components at predetermined suction positions. The component seating portions 102a are spaced apart from each other at predetermined intervals so that a plurality of components may be simultaneously adsorbed to the component adsorption nozzle of the head module 110.

상기 수평 이동 기구(103)는 헤드모듈(110)을 부품 공급부(102)의 부품 흡착위치로부터 인쇄회로기판(B) 상까지 수평 이동시키는 기능을 한다. 이 수평 이동 기구(103)는, 헤드모듈(110)을 X축으로 수평 이동시키는 X축 이동 기구(104) 및 헤드모듈(110)을 Y축으로 수평 이동시키는 Y축 이동 기구(105)를 구비하고, 상기 헤드모듈(110)이 X축 이동 기구(104)를 따라서 수평 이동 가능하도록 X축 이동 기구(104)에 결합될 수 있다. 이 경우 상기 X축 이동 기구(104)의 양단은 각각 이 X축 이동 기구(104)와 직교하여 형성된 Y축 이동 기구(105)에 수평 이동 가능하도록 장착되어 있다. 따라서 상기 Y축 이동 기구(105)를 따라서 X축 이동 기구(104)가 이동되면, 상기 X축 이동 기구(104)에 장착된 헤드모듈(110)이 Y축 방향으로 수평 이동하게 된다. 이와 더불어 헤드모듈(110)이 X축 이동 기구(104)에 슬라이드 가능하게 결합되어서 X축 방향으로 수평 이동하게 된다. The horizontal moving mechanism 103 functions to horizontally move the head module 110 from the component adsorption position of the component supply unit 102 to the printed circuit board B. The horizontal movement mechanism 103 includes an X axis movement mechanism 104 for horizontally moving the head module 110 on the X axis and a Y axis movement mechanism 105 for horizontal movement of the head module 110 on the Y axis. In addition, the head module 110 may be coupled to the X-axis moving mechanism 104 to be horizontally moved along the X-axis moving mechanism 104. In this case, both ends of the X-axis moving mechanism 104 are attached to the Y-axis moving mechanism 105 which is formed orthogonal to the X-axis moving mechanism 104 so as to be capable of horizontal movement. Therefore, when the X-axis movement mechanism 104 is moved along the Y-axis movement mechanism 105, the head module 110 mounted on the X-axis movement mechanism 104 is moved horizontally in the Y-axis direction. In addition, the head module 110 is slidably coupled to the X-axis moving mechanism 104 to move horizontally in the X-axis direction.

상기 헤드모듈(110)은 상기 수평 이동 기구(103), 도면에서는 X축 이동 기구(104)와 탈착 가능하도록 결합된다. 이 경우, X축 이동 기구(104)에는 상기 헤드모듈(110)이 장착되도록 취부 스테이션(108)이 형성되며, 이 취부 스테이션(108)이 X축 이동 기구(104)를 따라서 X축 방향으로 이동 가능하도록 할 수 있다.The head module 110 is detachably coupled with the horizontal movement mechanism 103, in the drawing, the X-axis movement mechanism 104. In this case, the mounting station 108 is formed in the X-axis moving mechanism 104 so that the head module 110 is mounted, and the mounting station 108 moves in the X-axis direction along the X-axis moving mechanism 104. You can make it possible.

상기 베드(101)에는 후술하다시피 베드부 촬영장치(109)가 배치될 수 있다.The bed unit imaging apparatus 109 may be disposed on the bed 101 as described below.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 부품 실장기용 헤드모듈(110)의 구조를 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 헤드모듈(110)을 도시하고, 도 4는 상기 헤드모듈이 복수개로 나란히 배치된 경우를 도시하고 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 헤드모듈(110)이 프레임(120)과, 노즐 스핀들(130)과, 승하강 구동부(140)와, 승하강 제어부(145)와, 회전 구동부(150)와, 회전 제어부(155)를 구비한다.Hereinafter, the structure of the component module head module 110 according to an embodiment of the present invention will be described in detail. 3 illustrates a head module 110 according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 illustrates a case in which a plurality of head modules are arranged side by side. 3 and 4, the head module 110 includes the frame 120, the nozzle spindle 130, the elevating driving unit 140, the elevating control unit 145, the rotary driving unit 150, and the like. And a rotation controller 155.

프레임(120)은 상기 부품 실장기(100) 본체, 즉 도 2에 도시된 취부 스테이션(108)으로부터 탈착 가능하도록 고정된다. 이 프레임(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 내부가 중공인 소정의 형상을 가지며, 상기 중공에 노즐 스핀들(130)과, 승하강 구동부(140)와, 승하강 제어부(145)와, 회전 구동부(150)와, 회전 제어부(155)가 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 프레임(120)은 사각 형상으로 슬림하게 이루어지며, 취부 스테이션(108; 도 2참조)에 카세트 방식으로 장착 및 탈착이 가능하다.The frame 120 is fixed to be detachable from the body of the component mounter 100, that is, the mounting station 108 shown in FIG. 2. As shown in FIG. 3, the frame 120 has a predetermined shape with a hollow inside, and rotates the nozzle spindle 130, the elevating driving unit 140, the elevating control unit 145, and the hollow therein. The driving unit 150 and the rotation controller 155 may be disposed. In this case, the frame 120 is made slim in a rectangular shape, and can be attached and detached to the mounting station 108 (see FIG. 2) by a cassette method.

노즐 스핀들(130)은 상기 프레임(120)의 내측에 승강 및 회전 가능하도록 결합되며, 그 하측에는 부품 흡착 노즐(132)이 형성된다. 이 경우, 상기 노즐 스핀들(130)의 내측은 에어 통로인 중공이 형성되고, 상기 에어 통로가 상기 부품 흡착 노즐(132)로 연결된다. 따라서, 부품 공급부(102; 도 2참조)로부터 부품(C)을 흡착하기 위한 부압의 공기 및 부품(C)을 인쇄회로기판(B) 상에 실장하기 위한 정압의 공기가 상기 에어 통로를 통하여 부품 흡착 노즐(132)로 공급된다.The nozzle spindle 130 is coupled to the inside of the frame 120 to be elevated and rotatable, and a component adsorption nozzle 132 is formed under the nozzle spindle 130. In this case, a hollow that is an air passage is formed inside the nozzle spindle 130, and the air passage is connected to the component adsorption nozzle 132. Therefore, the air of negative pressure for adsorbing the component C from the component supply part 102 (refer FIG. 2), and the air of the positive pressure for mounting the component C on the printed circuit board B through the said air passage are made. It is supplied to the suction nozzle 132.

이 노즐 스핀들(132)은 승하강 구동부(140)에 의하여 승강한다. 상기 승하강 구동부(140)는 상기 프레임(120)의 노즐 스핀들(130)의 직상부에 배치되어서 상기 노즐 스핀들(130)을 승, 하강 시킬 수 있다. 이 경우, 상기 승하강 구동부(140)는 사이즈가 소형이면서 상기 노즐 스핀들(130)을 직접적으로 승하강시킬 수 있는 것이 바람직하며, 따라서 도 3에 도시된 바와 같이 보이스 코일 모터(voice coil motor; VCM)일 수 있다. 이 보이스 코일 모터는 작은 사이즈를 차지하면서 노즐 스핀들(130)을 상하로 직진 운동시킬 수 있다는 장점이 있다The nozzle spindle 132 is lifted by the lift driver 140. The raising and lowering driving unit 140 may be disposed directly above the nozzle spindle 130 of the frame 120 to raise and lower the nozzle spindle 130. In this case, the elevating driving unit 140 is small in size, and can directly raise and lower the nozzle spindle 130. Therefore, as shown in FIG. 3, a voice coil motor (VCM) May be). This voice coil motor has the advantage of being able to move the nozzle spindle 130 straight up and down while occupying a small size.

상기 승하강 구동부(140)는 승하강 제어부(145)에 의하여 제어된다. 이 승하 강 제어부(145)는 승하강 구동부(140)와 결합되도록 상기 프레임에 결합되며, 이 경우, 승하강 제어부(145)가 직선형 가변 차동변압기(Linear Variable Differential Transform; LVDT)(146)를 구비하는 것이 바람직하다. 이 LVDT(146)는 보이스 코일 모터의 변위를 출력 전압의 세기를 통하여 판단하는데, 종래의 로터리 엔코더에 비하여 폭 및 사이즈가 작음으로 인하여, 전체적인 헤드모듈(110)의 폭 및 사이즈를 줄일 수 있고, 결과적으로 헤드모듈(110)의 모듈화가 가능하다.The elevating driver 140 is controlled by the elevating controller 145. The elevating control unit 145 is coupled to the frame to be combined with the elevating drive unit 140, in this case, the elevating control unit 145 is provided with a Linear Variable Differential Transform (LVDT) (146) It is desirable to. The LVDT 146 determines the displacement of the voice coil motor through the intensity of the output voltage. Since the LVDT 146 has a smaller width and size than the conventional rotary encoder, the LVDT 146 can reduce the overall width and size of the head module 110. As a result, the head module 110 can be modularized.

이와 더불어 상기 승하강 제어부(145)는 중앙제어부(148)를 구비한다. 상기 중앙제어부(148)는 중앙처리장치 및 모터 드라이버를 구비한다. 상기 중앙처리장치는, 상기 LVDT(146)를 통한 현재의 높이를 판단하고, 부품(C)의 종류 및 현재 부품 흡착 노즐(132)의 높이에 따라서, 흡착 또는 장착시의 상기 부품 흡착 노즐(132)의 적정 높이가 되도록 모터 드라이버를 구동한다. 이 모터 드라이버가 상기 중앙처리장치의 신호에 따라서 보이스 코일 모터를 구동하여, 상기 부품 흡착 노즐이 특정 높이에 위치하도록 한다.In addition, the elevating control unit 145 includes a central control unit 148. The central control unit 148 includes a central processing unit and a motor driver. The central processing unit determines the current height through the LVDT 146, and the component adsorption nozzle 132 at the time of adsorption or mounting according to the type of the component C and the height of the current component adsorption nozzle 132. Drive the motor driver to the proper height. The motor driver drives the voice coil motor according to the signal from the central processing unit so that the component adsorption nozzle is positioned at a specific height.

이 경우, 상기 승하강 구동부(140)는 보이스 코일 모터에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 회전하면서 노즐 스핀들(130)을 직진시킬 수 있는 직동연결기구인 볼 스크류처럼, 작은 사이즈를 차지하면서 노즐 스핀들(130)을 승, 하강 시킬 수 있는 구조라면 가능하다. In this case, the elevating drive unit 140 is not limited to the voice coil motor, for example, the nozzle spindle while occupying a small size, such as a ball screw which is a linear drive mechanism that can straighten the nozzle spindle 130 while rotating. If it is a structure capable of raising and lowering (130) is possible.

한편, 본 발명의 헤드모듈(110)에는, 노즐 스핀들(130)을 회전 구동하는 회전 구동부(150) 및 상기 회전 구동부(150)를 제어하는 회전 제어부(155)를 구비한다. 이 경우, 상기 회전 구동부(150)는, 상기 프레임(120)에 고정된 회전 모터부 (151)와, 상기 회전 모터부(151)와 상기 노즐 스핀들(130)의 외주 사이를 연결하여서 상기 회전 모터부(151)의 회전력을 상기 노즐 스핀들(130)로 전달하는 회전 전달부재(153)를 구비할 수 있다. 여기서 회전 전달부재(153)는 벨트, 기어, 체인 등의 동력 전달 요소이라면 가능하다.On the other hand, the head module 110 of the present invention is provided with a rotation drive unit 150 for rotationally driving the nozzle spindle 130 and a rotation control unit 155 for controlling the rotation drive unit 150. In this case, the rotation drive unit 150 is connected to the rotation motor unit 151 fixed to the frame 120 and the outer motor circumference of the rotation motor unit 151 and the nozzle spindle 130 to the rotation motor. It may be provided with a rotation transmission member 153 for transmitting the rotational force of the unit 151 to the nozzle spindle 130. The rotation transmission member 153 may be any power transmission element such as a belt, a gear, a chain, or the like.

한편, 상기 회전 제어부(155)는, 상기 회전 모터부의 회전량을 제어하는 중앙처리장치 및 상기 중앙처리장치의 신호를 받아서 상기 회전 모터를 제어하는 모터 드라이버를 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 승하강 제어부(145)의 중앙제어부(148)와 회전 제어부(155)는 하나의 제어부 블록(160)으로 이루어질 수 있다.On the other hand, the rotation control unit 155 preferably comprises a central processing unit for controlling the rotation amount of the rotary motor unit and a motor driver for controlling the rotating motor in response to a signal from the central processing unit. In this case, the central control unit 148 and the rotation control unit 155 of the elevating control unit 145 may be formed of one control block 160.

이 경우, 상기 프레임(120)은, 외곽을 이루는 외곽 프레임부(121)과 함께, 상기 외곽 프레임부의 내측에 결합되어 강성을 증강시키고, 상기 노즐 스핀들(130)이나, 회전 구동부(150)나, LVDT(146) 등의 구성요소를 고정하기 위한 지지 프레임부(125)를 더 구비할 수 있다.In this case, the frame 120 is coupled to the inner side of the outer frame portion 121 together with the outer frame portion constituting the outer to enhance rigidity, the nozzle spindle 130 or the rotation drive unit 150, The apparatus may further include a support frame 125 for fixing a component such as the LVDT 146.

한편, 헤드모듈(110)의 프레임(120)에는 헤드측 촬영장치(170)가 장착될 수 있다. 이 헤드측 촬영장치(170)는, 부품 공급부(102)에 안착된 전자부품의 픽업점 및 컨베이어부에 의하여 이송된 인쇄회로기판의 피듀셜 마크(fiducial mark)를 촬영하여서, 전자부품(C)이나 인쇄회로기판(B)의 위치정보를 획득하는 기능을 한다. 이와 더불어, 헤드측 촬영장치(170)가, 부품 공급부(102)로부터 노즐 스핀들(130)에 흡착된 전자부품(C)을 인식마크(175) 등을 기준으로 촬영하여 그 상태를 파악함으로써, 이를 통하여 인쇄회로기판(B)의 기울어진 각도 등에 따라서 전자부품(C)의 위치를 보정하도록 할 수도 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 도 2에 도시된 바와 같이 부품 공급부(102)와 인쇄회로기판(B) 사이의 베드(101)에 별도의 베드측 촬영장치(109)가 배치되어, 상기 헤드측 촬영장치(170)와 동일한 기능을 할 수 있다. Meanwhile, the head side photographing device 170 may be mounted on the frame 120 of the head module 110. The head-side photographing device 170 photographs the fiducial marks of the printed circuit board transferred by the pick-up point of the electronic component seated on the component supply section 102 and the conveyor section, and the electronic component (C). Or it serves to obtain the position information of the printed circuit board (B). In addition, the head-side photographing apparatus 170 captures the electronic component C adsorbed to the nozzle spindle 130 from the component supply unit 102 on the basis of the recognition mark 175 and identifies the state. Through this, the position of the electronic component C may be corrected according to the inclination angle of the printed circuit board B or the like. The present invention is not limited thereto, and as shown in FIG. 2, a separate bed side photographing apparatus 109 is disposed on the bed 101 between the component supply unit 102 and the printed circuit board B, and thus the head side. The same function as the photographing apparatus 170 may be performed.

도 3을 되돌아오면, 본 발명의 노즐 스핀들(130) 외측에는 로드 셀(load cell)(135)들이 배치될 수 있다. 상기 로드 셀(135)을 통하여, 상기 전자부품(C)의 무게에 따른 부품 흡착 노즐(132)의 정확한 승하강 변위량을 측정할 수 있다. 3, load cells 135 may be disposed outside the nozzle spindle 130 of the present invention. Through the load cell 135, it is possible to measure the exact amount of displacement of the component adsorption nozzle 132 according to the weight of the electronic component (C).

이와 더불어 상기 헤드모듈(110)은 도시되지 않으나 공기 공급부를 더 구비할 수 있다. 이 공기 공급부는, 상기 노즐 스핀들(130)로 정압 또는 부압의 공기를 공급하는 공기 공급장치 및 상기 공기 공급장치를 제어하는 공기 공급 제어부를 구비한다. 이 공기 공급 제어부의 제어에 따라서, 상기 공기 공급장치가 상기 노즐 스핀들(130)로 향하는 공기 유로를 개패하도록 한다. 이 경우, 상기 공기 공급장치는 솔레로이드 밸브일 수 있다. 따라서, 상기 공기 공급장치로부터 정압 또는 부압의 공기를 노즐 스핀들(130) 내의 공기 유로로 유입시키거나, 이와 달리 노즐 스핀들(130) 내로 공기 유입을 차단할 수 있다. 이 경우, 상기 공기 공급 제어부는 상기 제어부 블록(160) 내에 배치될 수 있다. In addition, the head module 110 may further include an air supply unit, although not shown. The air supply unit includes an air supply device for supplying air of positive pressure or negative pressure to the nozzle spindle 130 and an air supply control unit for controlling the air supply device. Under the control of the air supply control unit, the air supply device opens and closes the air flow path directed to the nozzle spindle 130. In this case, the air supply device may be a solenoid valve. Accordingly, the air of the positive pressure or the negative pressure may be introduced into the air flow path in the nozzle spindle 130 from the air supply device, or alternatively, the inflow of air into the nozzle spindle 130 may be blocked. In this case, the air supply control unit may be disposed in the control block 160.

한편, 상기 프레임(120)에는 상기 제어부 블록(160)과 부품 실장기 본체의 컴퓨터를 상호 연결할 수 있는 컨넥터(163)가 장착될 수 있다.On the other hand, the frame 120 may be equipped with a connector 163 for interconnecting the control unit block 160 and the computer of the component mounter main body.

따라서 승하강 구동부(140), 승하강 제어부(145), 회전 제어부(155), 회전 구동부(150), 공기 공급부(미도시), 헤드측 촬영장치(170) 등이 상기 하나의 헤드 모듈(110)에 모두 구비되고, 상기 헤드모듈이 보이스 코일 모터 등에 의하여 슬림한 형상을 가질 수 있음으로써, 상기 헤드모듈(110)의 모듈화가 가능하며 취부 스테이션(108)으로부터 탈착 및 장착이 가능하다.Therefore, the elevating drive unit 140, the elevating control unit 145, the rotation control unit 155, the rotation driving unit 150, the air supply unit (not shown), the head-side photographing device 170, and the like are the head modules 110. ) Are all provided, and the head module can have a slim shape by a voice coil motor, etc., so that the head module 110 can be modularized and can be attached and detached from the mounting station 108.

상기 헤드모듈을 상기 취부 스테이션(108)에 탈착 가능하게 장착하기 위해서는, 상기 프레임(120)에는 고정용 암(181)이 형성되고, 상기 취부 스테이션(108)의 상기 고정용 암(181)과 대응되는 위치에 고정 홀(108a)이 형성되어, 상기 고정 암(181)이 상기 고정 홀(108a)에 끼워져서 장착될 수 있다. In order to detachably mount the head module to the mounting station 108, a fixing arm 181 is formed in the frame 120, and corresponds to the fixing arm 181 of the mounting station 108. The fixing hole 108a is formed at a position where the fixing arm 181 is fitted to the fixing hole 108a.

이에 대한 하나의 예로서, 상기 고정용 암(181)의 중앙에 프레임(180)에 고정부재(183)에 의하여 결합되고, 상기 고정부재(183)를 중심으로 상기 취부 스테이션(108) 방향에 위치한 끼움부(181b)가 그 반대 방향에 위치한 손잡이부(181a)보다 중력이 작도록 한다. 이로 인하여 상기 고정부재를 중심으로 통상에는 중력이 큰 손잡이부(181a)가 하측에, 중력이 상대적으로 작은 끼움부(181b)가 시소 구조로서 상측에 위치하게 된다. 소정 힘 이상으로 상기 손잡이부(181a)를 상측으로 상승시킨다면, 그와 반대로 상기 끼움부(181b)가 하강하게 된다. 따라서 상기 고정용 암(181)의 손잡이부(1801)를 상승시켜서 상기 끼움부(180b)를 상기 고정 홀(108a)에 삽입시킨 후, 상기 손잡이부(181a)에 힘을 가하지 않는다면, 끼움부(180b)가 상승하게 되어서 상기 고정 홀(108a)에 끼워져서 고정된다. 또한, 상기 장착시와 동일한 작업을 통하여 간단하게 탈착된다. As an example of this, coupled to the frame 180 in the center of the fixing arm 181 by a fixing member 183, located in the mounting station 108 with respect to the fixing member 183 The fitting portion 181b is smaller in gravity than the handle portion 181a located in the opposite direction. For this reason, the grip member 181a having a large gravity is positioned below the fixing member, and the fitting portion 181b having a relatively small gravity is positioned above the fixing member. If the handle portion 181a is raised upward by a predetermined force or more, the fitting portion 181b is lowered on the contrary. Therefore, after raising the handle portion 1801 of the fixing arm 181 to insert the fitting portion 180b into the fixing hole 108a, and if a force is not applied to the handle portion 181a, the fitting portion ( 180b) is raised to fit into the fixing hole (108a) to be fixed. In addition, it is simply detached through the same operation as the mounting.

이 경우, 상기 끼움부(181b)가 상측으로 탄성 바이어스 되도록, 판 스프링 등의 탄성부재가 상기 프레임(120)과 고정용 암(181) 사이를 고정하는 고정부재 (183)와 결합하여 배치될 수 있다. 또한, 상기 손잡이부(181a)의 과도한 하강을 방지하기 위하여, 상기 손잡이부(181a)가 일정 구간 하강한 경우에 상기 프레임(120)에 걸쳐지도록 하는 손잡이부 가이드부(127)가 상기 프레임에 형성될 수 있다. In this case, an elastic member such as a leaf spring may be combined with a fixing member 183 for fixing between the frame 120 and the fixing arm 181 so that the fitting portion 181b is elastically biased upward. have. In addition, in order to prevent the lowering of the handle portion 181a, the handle portion guide portion 127 is formed in the frame so as to span the frame 120 when the handle portion 181a is lowered for a certain period. Can be.

이와 더불어, 상기 프레임(120)에는 복수의 장착 핀(186) 들이 형성되고, 상기 취부 스테이션(108)에는 상기 장착 핀(186)을 수용할 수 있는 가이드 홈(108b)이 형성되어, 상기 헤드모듈(110)이 정위치에서 고정되도록 가이드할 수 있다. 이 경우, 상기 가이드 홈(108b)이 부품 공급부의 부품 안착부(102a; 도 2 참조)와 대응되도록, 상기 부품 공급부 간의 거리(G1; 도 2 참조)의 정수배의 거리(G2)로 이격되어서 나란히 설치되는 것이 바람직한데, 이로 인하여 복수의 헤드모듈(110)이 동시에 복수의 부품 공급부(102; 도 2 참조)로 하강하여서 동시에 전자부품(C)을 흡착하여 인쇄회로기판 상으로 이동 가능하게 된다. In addition, a plurality of mounting pins 186 are formed in the frame 120, and a guide groove 108b for accommodating the mounting pins 186 is formed in the mounting station 108. Guide 110 can be fixed in place. In this case, the guide grooves 108b are spaced side by side at a distance G2 of an integral multiple of the distance G1 (see FIG. 2) between the component supply parts so that the guide grooves 108b correspond to the component seating portions 102a (see FIG. 2) of the parts supply part. Preferably, the plurality of head modules 110 are simultaneously lowered to the plurality of component supply units 102 (see FIG. 2) to simultaneously absorb the electronic components C and move on the printed circuit board.

이상과 같은 구조를 가진 본 발명에 의하면, 승하강 구동부, 승하강 제어부, 회전 제어부, 회전 구동부, 공기 공급부, 촬영장치 등이 하나의 헤드모듈에 모두 구비되고, 헤드모듈을 구동하는 메커니즘이 간단하고, 그 무게가 감소함으로써, 헤드모듈의 모듈화가 가능하다.According to the present invention having the above structure, the elevating drive unit, the elevating control unit, the rotary control unit, the rotary drive unit, the air supply unit, the photographing device, etc. are all provided in one head module, the mechanism for driving the head module is simple By reducing the weight, the head module can be modularized.

이와 더불어 사이즈가 작은 보이스 코일 모터 등의 구동장치를 이용함으로써 헤드모듈이 슬림화가 가능하여, 부품 실장기에 복수의 헤드모듈이 구비될 수 있다. 이로 인하여 복수의 부품을 동시에 흡착 및 이동이 가능하게 되어 부품 장착속도가 증가한다.In addition, the head module can be made slim by using a driving device such as a voice coil motor having a small size, and a plurality of head modules can be provided in the component mounter. As a result, it is possible to simultaneously adsorb and move a plurality of components, thereby increasing the component mounting speed.

또한, 헤드 모듈이 부품 실장기의 본체로부터 자유롭게 장착 및 탁찰 가능함으로써, 부품의 종류에 따른 대응이 간편하고, 헤드모듈의 수리 편의성도 증가한다.In addition, since the head module can be freely mounted and checked from the main body of the component mounter, the correspondence according to the type of the component is simple, and the convenience of repair of the head module also increases.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 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 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the matter described in the appended claims.

Claims

A frame fixed to the detachable body of the component mounter and having a hollow portion formed therein;

A nozzle spindle coupled to an inner side of the frame and having a component adsorption nozzle at a lower side thereof;

A lift drive unit fixed to the frame so as to be positioned directly above the nozzle spindle, and configured to move the nozzle spindle up and down;

A lifting control unit for controlling the lifting driving unit;

A rotation drive unit for rotating the nozzle spindle; And

Head module for a component mounter characterized in that it comprises a rotation control unit for controlling the rotation drive unit.

The method of claim 1,

The elevating drive unit is a head module for a component mounter, characterized in that it comprises a voice coil motor (VCM).

The method of claim 2,

The elevating control unit is connected to the voice coil motor, a linear variable differential transformer (LVDT) for measuring the elevating displacement of the nozzle spindle (Part Mounter) head module for a component mounter.

The method according to any one of claims 1 to 3,

And a photographing apparatus capable of capturing at least the component to be adsorbed and a fiducial mark of the printed circuit board in the frame.

The method according to any one of claims 1 to 3,

It is further provided with an air supply unit for supplying a positive pressure and pneumatic pressure to the air flow path inside the nozzle spindle in conjunction with the elevating drive unit,

The air supply unit:

An air supply device that opens and closes an air flow path of the nozzle spindle, and supplies air of positive pressure or negative pressure to the air flow path of the nozzle spindle; And

And a air controller supported on the frame to control the air supply device.

A component supply part having a plurality of component seating parts spaced at predetermined intervals to supply components; A plurality of head modules having a structure according to claim 1 for adsorbing a component from the component supply unit and mounting the component on a printed circuit board; A horizontal moving mechanism for horizontally moving the head module; A mounting apparatus coupled to the horizontal movement mechanism, the mounting station is mounted so that the head module is detachable,

And the head module is mounted to the mounting station at intervals of an integer multiple of the interval of the adjacent component seating parts.

The method of claim 6,

The frame provided in the one head module is formed with at least one mounting pin protruding outward,

The mounting station may include a plurality of guide grooves for accommodating the mounting pins of the respective head modules, and the guide grooves corresponding to the respective head modules may be spaced at an integral multiple of an interval between the adjacent component seats. Component mounting machine, characterized in that.

The method of claim 6,

The elevating driving unit includes a voice coil motor (VCM),

The lift controller includes a linear variable differential transformer (LVDT) connected to the voice coil motor to measure a lift displacement of the nozzle spindle.