KR101128086B1 - 워크의 반송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배출 기판을 먼저 배출한 후에 다음의 기판을 진입시킬 때에, 먼저 배출을 종료시킨 이젝터를 원래의 위치로 되돌리지 않고 또한 다음의 기판을 신속하게 도입할 수 있도록 한 워크의 반송 장치를 제공한다.

본 발명은 기판(19a)의 반송 방향에 따라서 반입측 컨베이어(31), 가공 위치의 컨베이어(32) 및 배출측 컨베이어(33)를 배치하는 것과 동시에, 가공 위치의 컨베이어(32)와 거의 평행하게 액츄에이터(36)로 이동되는 이젝터(35)를 설치하고, 또한 진입 기판(19b)이 소정의 위치에 진입된 상태에서 접촉하도록 스토퍼(37)를 설치하여 두고, 실장을 끝낸 배출 기판(19a)을 액츄에이터(36)에 의해서 이젝터(35)에서 배출하고, 그 후에 스토퍼(37)를 상승시키고, 거의 병행하여 컨베이어(31, 32)에 의해서 다음의 기판(19b)을 도입한다.

Description

워크의 반송 장치{Work transporting apparatus}

도 1은 실장기의 전체의 구성을 나타내는 정면도이다.

도 2는 같은 실장기의 일부를 절단한 평면도이다.

도 3은 같은 실장기의 주요부 측면도이다.

도 4는 기판 반송 장치의 주요부 평면도이다.

도 5는 변형 예의 기판 반송 장치의 주요부 평면도이다.

도 6은 이젝터의 이동 및 돌출을 위한 기구를 나타내는 주요부 정면도이다.

도 7은 스토퍼의 승강을 위한 기구를 나타내는 측단면도이다.

*부호의 설명

12. 베이스부 13. 기대

14. 지주 15. 대들보

16. 헤드 탑재형 17. 툴 헤드

18. 흡착 노즐 19. 회로 기판(워크)

20. 고정 수단 21. 안내 레일

22. 피가이드체 23. 칩 부품

24. 부품 공급 장치 25. 부품 공급구

30. 왕복대 프레임 31. 컨베이어(반입측)

32. 컨베이어(가공 위치) 33. 컨베이어(배출측)

35. 이젝트 36. 액츄에이터

37. 스토퍼 38. 센서

42. 액츄에이터 45. 프레임

46, 59. 실린더 47. 레일

48. 접동자 49, 50. 풀리

51. 벨트 55. 직립 가이드

56. 가동 블록 58. 암

60. 로드

본 발명은 워크의 반송 장치와 관련되고, 특히 컨베이어에 의해서 워크를 반송하면서 작동위치에 이동시키고, 이 작동 위치에서 소정의 처리를 행하여 배출하도록 한 워크의 반송 장치에 관한 것이다.

회로 기판상에 부품을 실장하여 전자 회로를 제작하기 위해서, 실장기가 넓게 이용되고 있다. 실장기는 마운트 헤드의 선단부에 흡착 노즐을 갖추고, 이 흡착 노즐에 의해서 부품을 흡착하고, 흡착 노즐을 회로 기판에 대해서 상대적으로 X축방향 및 Y축방향으로 이동시키는 것에 의해서, 회로 기판상의 소정의 장착 위치의 상부까지 흡착 노즐을 이동시킨다. 그리고 그 후에 흡착 노즐을 회로 기판 에 대해서 하강시키는 것에 의해서, 흡착한 부품을 회로 기판위의 소정의 위치에 실장한다.

이러한 실장기에 있어서는, 마운트 헤드의 하측의 실장 위치로 차례차례 회로 기판을 반송할 필요가 있고, 이 때문에 기판 반송 시스템을 갖추고 있다. 기판 반송 시스템은 로터리기로 대표되는 기판의 위치를 컨베이어마다 움직여서 부품 실장을 행하는 타입과, 기판을 고정한 상태로 부품의 장착을 하는 타입의 2 종류로 대별된다. 그러나 제1의 타입도 기판을 바꿔 넣을 때 전후의 고정된 컨베이어와 접속된 기판을 바꿔 넣으므로, 이 접속 시간이 가산되는 것을 제외하면 기판의 반송의 사정은 동일하다.

위에서 설명한 바와 같이 실장기에 있어서 부품을 실장하기 위한 회로 기판을 반송하는 컨베이어는, 부품 장착 위치에 설치되는 것과 그 전후의 위치에 설치되는 컨베이어와의 3 종류의 컨베이어로 구성된다. 그리고 부품의 장착 중에 다음의 기판이 기다리고 있는 상태로부터의 동작의 개요는 다음과 같다.

a. 부품의 장착을 종료하여 기판의 클램프, 백업, 위치 결정 핀 등이 해제된다.

b. 장착 위치 컨베이어가 움직이기 시작하고, 장착 끝난 기판이 이동을 개시한다.

c. 기판의 후단이 장착 위치의 컨베이어로부터 나온 것을 감지하여 스토퍼가 상승한다.

d. 스토퍼가 상승한 것을 확인하고, 장착 위치 앞의 컨베이어가 스타트하여 다음의 기판의 반입을 개시한다.

e. 센서, 타이머 등을 사용하여 스토퍼에 기판이 도달하기 전에 컨베이어를 감속하고, 기판을 가볍게 스토퍼에 맞혀 정지시키고, 컨베이어도 정지한다.

f. 위치 결정 핀을 상승시키고, 클램프 및 백업을 행하여 기판의 바꿔 넣어짐을 완료한다.

이러한 종래의 컨베이어로 이루어지는 기판 반송 시스템에 대해서, 보다 기판의 바꿔 넣어짐 시간이 짧다고 말해지는 간송(竿送) 기판 반송 시스템이 예를 들면 특개평 6－336351호 공보나 특개평 2－229499호 공보에 의해서 개시되어 있다. 이 시스템은 상기 컨베이어에 의한 방식보다도 기판의 바꿔 넣어짐에 필요로 하는 시간이 짧다. 또한 상기의 컨베이어 시스템과 동일하게 이 간송의 시스템에 있어서도 3 종류의 컨베이어를 갖추고 있다. 또한 중간의 장착 위치의 컨베이어는, 기판을 지지하는 것만으로 자립적으로 이동시키는 능력은 통상 가지고 있지 않다. 그리고 기판의 흐르는 방향에 최대로 기판의 길이 분의 스트로크를 가지고, 2개의 기판 이송 조(爪)를 가지는 장대(竿) 기구로 구성된다. 부품의 장착 중에 다음의 기판이 기다리고 있는 상태로부터의 동작의 개요는 다음과 같다.

a. 부품의 장착이 종료하고, 기판의 클램프, 백업, 위치 결정 핀 등이 해제된다.

b. 컨베이어의 외측에 있는 장대(竿)가 회전하는 등의 방법으로 장착이 끝난 기판과 다음의 기판의 각각의 후단을 누를 수 있는 위치에 2개의 기판 이송 조(爪)를 넣는다.

c. 장대가 기판의 흐름 방향으로 움직이기 시작하고, 장착이 끝난 기판을 장착 영역으로부터 배출하는 것과 동시에, 다음의 기판을 장착 위치까지 반송하는 동작을 동시에 종료시킨다.

d. 위치 결정 핀을 상승시켜 클램프, 백업을 시키면서, 조(爪)를 퇴피시켜서 장대가 원래의 위치로 돌아오고, 기판의 바꿔 넣어짐을 완료한다.

이러한 간송 시스템은, 양기판이 동시에 동작하므로 이론적으로는 제일 단시간으로 기판의 바꿔 넣어짐이 행해진다고 여겨진다. 그러나 통상의 시스템으로서 사용되지 않은 것이 나타내는 바와 같이, 결점도 많다. 이 결점은 다음과 같다.

a. 배출과 진입을 동시에 할 수 없는 경우에는, 먼저 장착이 끝난 기판의 배출을 종료시키고, 장대가 돌아오고 나서 다음의 진입 기판의 뒤에 조(爪)를 넣는 등을 하지 않을 수 없고, 경우에 따라서는 보통의 시스템보다 늦어진다.

b. 2개의 조(爪)를 최대 기판장에 상당하는 분리하여 일체화하는 것에 의해서, 조(爪)를 출입할 필요가 있는 것, 최대 기판장과 동등의 스트로크를 장대가 가지는 것, 등에서 크게 설치하기 어려운 결점이 있다.

c. 2매의 기판을 동시에 장대로 누를 필요가 있기 때문에, 기판의 크기에 의해서 조(爪)의 위치를 조정할 필요가 있다.

특히 상기 a의 문제는 바꿔 넣어짐 시간을 빨리 하기 위해서 다른 문제의 디메리트도 받아들여져 채용하기 때문에 치명적인 결점이라고도 말할 수 있다.

[특허 문헌 1] 특개평 6－336351호 공보

[특허 문헌 2] 특개평 2－229499호 공보

[특허 문헌 3] 특개평 11－163595호 공보

[특허 문헌 4] 특개평 3－214798호 공보

[특허 문헌 5] 특개평 4－291800호 공보

[특허 문헌 6] 특개 2001－144494호 공보

본 발명의 과제는, 워크가 바꿔 넣어지는 시간이 단축되는 워크의 반송 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 과제는, 간송 방식의 결점을 해소하도록 한 워크의 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 과제는, 워크의 배출과 도입을 동시에 할 수 없는 경우에 있어서, 이젝터가 원래의 위치로 돌아오지 않아도 다음의 워크를 도입할 수 있도록 한 워크의 반송장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 과제는, 이젝터의 스트로크가 짧아도 효율적으로 워크의 바꿔 넣어짐을 행할 수 있도록 한 워크의 반송 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 과제는, 워크의 반송 방향의 치수에 관계없이 이젝터의 위치를 조정할 필요가 없도록 한 워크의 반송 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기의 과제 및 다른 과제는, 이하에 말하는 본 발명의 기술 사상 및 실시의 형태에 의해서 밝혀보도록 한다.

본원의 주요한 발명은, 컨베이어에 의해서 워크를 반송하면서 작동 위치로 이동시키고, 상기 작동 위치에서 소정의 처리를 행하여 배출하도록 한 워크의 반송 장치에 있어서, 상기 컨베이어와는 독립으로 상기 워크를 이동시키는 이젝터와, 상기 워크를 작동 위치에서 정지시키는 스토퍼를 구비하고, 소정의 처리를 완료한 워크를 상기 이젝터로 배출하는 것과 동시에, 다음에 작동위치로 상기 컨베이어에 의해서 이동되는 워크를 상기 스토퍼에 의해서 상기 작동 위치에서 정지시키는 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치에 관한 것이다.

여기서 소정의 처리를 행한 워크를 상기 이젝터로 배출하는 배출 속도를 다음의 작동위치에 상기 컨베이어로 도입되는 다음의 워크의 이동 속도보다 크게 설정해도 좋다. 또 소정의 처리를 행한 워크를 상기 이젝터로 배출하는 배출 속도를 상기 컨베이어에 의한 워크의 반송 속도보다 크게 하고, 처리를 행한 워크와 다음의 처리를 행하는 워크와의 사이에 틈새를 형성하고, 이 틈새에 상기 스토퍼를 끼워 들게 하도록 해도 좋다. 또 다음에 처리를 행하는 워크의 반송 속도를 컨베이어에 의해서 독립으로 가감속하여 상기 스토퍼에 접촉시켜 정지하도록 해도 좋다. 또 상기 이젝터는 상기 컨베이어의 주행 방향으로 배치된 레일 위를 이동 자재로 지지되고, 벨트의 왕복 움직임에 의해서 상기 레일 위를 이동하는 것과 동시에, 상기 레일을 액츄에이터에 의해서 상기 컨베이어와 교차할 방향으로 변위시키는 것에 의해서 상기 워크와 계합하는 위치로 돌출시키도록 해도 좋다. 또 상기 스토퍼는 상기 컨베이어에 의해서 이동되는 워크의 반송 경로안의 소정의 위치에 배치되고, 액츄에이터에 의해서 상기 컨베이어와 교차할 방향으로 변위시키는 것에 의해서 상기 워크와 접촉하는 위치로 돌출시키도록 해도 좋다.

본원의 다른 주요한 발명은, 컨베이어에 의해서 워크를 반송하면서 작동 위치로 이동시키고, 상기 작동 위치에서 소정의 처리를 행하여 배출하도록 한 워크의 반송 장치에 있어서, 상기 컨베이어와는 독립으로 상기 워크를 이동시키는 이젝터와, 상기 컨베이어와는 독립으로 이동하여 작동 위치에 반입된 워크를 정지시키는 스토퍼를 구비하고, 소정의 처리를 완료한 워크를 상기 이젝터로 배출하는 것과 동시에, 상기 스토퍼를 상기 소정의 처리를 완료한 워크와 다음의 작동 위치에 반입되는 워크와의 사이로 이동시키고, 이 다음에 작동 위치에 반입되는 워크를 소정의 작동 위치에서 정지시키는 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치에 관한 것이다.

여기서 상기 이젝터와 상기 스토퍼가 서로 독립의 속도로 이동하도록 해도 좋다. 또 상기 이젝터 및 상기 스토퍼는 각각 상기 컨베이어의 주행 방향으로 배치된 레일 위를 이동 자재로 지지되고, 벨트의 왕복 움직임에 의해서 상기 레일 위를 이동하는 것과 동시에, 상기 레일을 액츄에이터에 의해서 상기 컨베이어와 교차할 방향으로 각각 변위시키는 것에 의해서 상기 워크와 계합하는 위치에 돌출시키도록 해도 좋다. 또 상기 워크가 회로 기판이며, 상기 작동 위치에서 상기 회로 기판상에 부품이 실장되도록 해도 좋다.

본 발명의 실시의 형태를 도 4를 참조하면서 설명한다. 여기에서는 부품을 장착한 회로기판(19a)과 다음에 부품을 장착하는 회로 기판(19b)을 동시에 이동하는 기구 및 방법이며, 컨베이어(31, 32, 33)와 함께 이동하는 이젝터(35)를 사용하고, 진입 기판(19b)과 배출 기판(19a)을 동시에 이동시켜도 기판(19a, 19b)간의 접촉이 일어날 수 없는 상태, 즉 간송의 최대의 장점을 실현한다. 이 상황에 가세하여, 동시 기동의 경우에도 이젝터(35)가 진입 기판(19b)을 떼어놓고 선행하여 정지하고, 혹은 스토퍼(37)를 상승시킨다.

진입 기판(19b)은 컨베이어(31, 32)에 의해 독립으로 가감속하여 반송되고, 정지하고 있는 스토퍼(37)에 접촉하는 상태를 실현한다. 이 때문에 동시 기동은 없고, 진입 기판(19b)이 지연되어 들어와도 간송과 같은 로스가 전혀 발생하지 않고, 배출과 진입을 독립으로 봐도 항상 최고 속도로 처리할 수 있는 시스템이 달성된다.

이러한 시스템은, 벨트 컨베이어(31, 32, 33)를 가지는 시스템에, 또한 기판(19a, 19b)의 흐름 방향으로 이동하는 액츄에이터(36)를 설치한다. 그리고 이 액츄에이터(36)에 이젝터(35)를 설치하고, 장착 끝난 기판(19a)의 배출까지는 장착이 끝난 상태의 기판(19a)과 다음에 장착하는 기판(19b)과의 사이로 상승시키고, 이것에 의해서 2개의 기판(19a, 19b)에 이젝터(35)가 작동되도록 해 둔다. 그리고 액츄에이터(36)에 이젝터(35)를 실어서 장착이 끝난 기판(19a)을 배출할 때까지는, 장착이 끝난 기판(19a)과 다음에 장착하는 기판(19b)과의 사이로 상승시키고, 양기판(19a, 19b)에 접촉하게 한다.

다음에 이젝터(35)를 액츄에이터(36)에 조합하는 것에 의해서, 장착이 끝난 기판(19a)과 다음에 장착하는 기판(19b)의 동시 이동의 개시를 실현한다. 즉 이젝터(35)는 액츄에이터(36)에 의해 이동되는 것에 의해서, 본래의 위치, 즉 장착하는 기판(19b)을 정지시키는 위치로 이동하여 정지한다(도 4b참조).

이젝터(35)는 액츄에이터(36)에 의해서 컨베이어(31, 32, 33)보다 빠른 속도로 이동된다. 그리고 이젝터(35)가 배출 기판(19a)을 압절(押切)하고 스토퍼(37)가 상승할 수 있는 위치까지 압절한 곳에서, 이 스토퍼(37)가 상승한다. 스토퍼(37)가 진입 기판(19b)을 압력을 가할 걱정 없이 올리는 것은, 이젝터(35)의 가속도나 최고속도가 컨베이어(31, 32, 33)보다 높은 것에 의한 것이며, 진입 기판(19b)을 떼어놓고 스토퍼(37)가 상승하는 틈새를 만들고 있기 때문이다. 또한 이젝터(35)의 이동 방향의 길이와 속도를 조정하고, 이젝터(35)의 폭이 스토퍼(37)의 옆쪽을 통과하고 있는 시간내에 스토퍼(37)를 상승시키는 방법도 있다. 이 경우에는 컨베이어(31, 32, 33)와 이젝터(35)의 속도 관계에는 제약이 없어진다.

다음에 컨베이어의 흐름 방향에 대한 대응에 대해서 고찰함에, 컨베이어가 도 4에 있어서 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르는 경우, 즉 회로 기판(19a, 19b)의 원점이 우단에 있는 경우의 대응은, 이러한 기판(19a, 19b)이 작은 경우에 스토퍼(37)에 다음의 진입 기판(19b)이 도달한 시점에서 배출해야 할 기판(19a)이 장착 영역을 나오지 않고, 백업 등이 생기지 않게 기다려야 하는 상황이 발생한다. 이것을 방지하기 위해서 스토퍼(37)가 상승하여 정지할 때에, 2개의 기판(19a, 19b)을 분리하고, 배출 기판(19a)을 장착 영역으로부터 압출한다고 하는 시스템을 부가할 수 있다. 또 기판(19a, 19b)이 작은 경우에도, 이젝터(35)가 스토퍼(37)의 옆쪽의 위치를 통과한 후도 계속하여 이동하고, 이것에 의해서 배출기판(19a)을 기판 위치 결정 영역으로부터 배출하는 것에 의해서, 로스를 최소한으로 억제할 수 있다.

이것에 대해서 컨베이어가 도 4와는 반대이며 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르는 경우, 즉 기판의 원점이 좌단에 있는 경우에는, 스토퍼(37)가 정지 위치에 도착한 점에서 배출 기판(19a)은 장착영역으로부터 배출되게 되므로, 대응이 불필요하게 된다. 또 스토퍼(37)가 상승하는 시점에서는, 배출 기판(19a)은 장착 영역으로부터 배출되게 되므로, 대응이 불필요하게 된다.

다음에 실장하는 기판(19b)의 반입 시간의 최소화 방법에 대해 설명한다. 종래의 기술로서 말한 보통 기판 반송 시스템에 있어서도, 기판을 충분히 빠르게 움직이고 싶지만, 스토퍼(37)에 대해 충분히 작은 충격으로 부딪히지 않으면 안 된다. 이 때문에 센서나 타이머로 컨베이어를 감속하는 것에 의해서, 빠른 속도와 작은 충격이라고 말하는 서로 상반되는 문제에 대처할 수 있다. 따라서 본 실시의 형태에 있어서도, 이러한 동일한 방법을 이용하는 것에 의해서, 시간 최소화 방법을 달성하고 있다.

진입 기판(19b)의 가감 속도는 컨베이어(31, 32)와 기판(19b)의 마찰에 의해서 행해진다. 컨베이어(31, 32)와 기판(19b)의 마찰 계수는 거의 0.3 정도이다. 이 마찰 계수는 컨베이어(31, 32)의 가속도를 아무리 높게 해도 미끄러져 버리고, 0.3 G정도의 가속도에서 얻을 수 없다. 그러나 0.3 G라고 하는 최고의 가속도는 컨베이어의 가속도를 0.3이상으로 하면 사용할 수 있게 된다. 또한 여기에서는 마찰 계수를 0.3으로서 논의했지만, 이것은 기판의 실측치이며, 그만큼 보편적인 값이라고는 할 수 없다.

그래서 가속도의 상황으로부터 마찰 계수를 산출하고, 진입 기판이 스토퍼에 충돌하기 직전의 충돌 가능 속도가 되도록 감속 개시 시간을 계산하는 것을 고려했다. 기본적으로는 진입 기판을 일정 위치에 두고, 컨베이어를 기동하고 나서, 이 컨베이어에 0.5 G이상의 가속도를 갖게 하고, 적당한 거리, 예를 들면 50 mm의 곳에 있는 센서(38)에 들어갈 때까지의 시간에서 마찰 계수 혹은 가속도를 역산한다. 이 계산으로부터 적절한 감속 개시 시간을 산출하고, 타이머로서 사용하는 것으로, 항상 허비 시간이 없는 기판 반입을 실현할 수 있다.

이러한 모양에 의하면, 부품 장착을 종료한 기판(19a)을 새롭게 장착하는 기판(19b)으로 바꿔 넣는 시간을 큰폭으로 단축하는 것이 가능하게 되고, 얼마 안 되는 시스템의 추가에 의해서 실장기로서의 택트 타임을 단축할 수 있다. 예를 들면 사이클 타임이 30초의 실장기에 있어서, 12％의 능력의 향상을 도모할 수 있게 되었다.

도 1~도 3은 본 실시의 형태의 부품 실장 장치의 전체를 나타내는 것이며, 이 부품 실장장치는, 베이스부(12)와, 이 베이스부(12)를 지지한 기대(機臺)(13)와, 이 기대(13)의 전후방향을 받는 양단부의 좌우 양단 집합의 위치에 입설된 4개의 지주(14)와, 전후방향에 이간한 2개의 지주(14)의 상단 사이에 기대(13)의 긴 방향에 따라서 걸쳐놓은 형태로 지지된 대들보(15)와, 대들보(15) 사이에 아래로 늘어뜨린 형상으로 걸쳐놓도록 설치된 헤드 탑재형(16)과, 헤드 탑재형(16)에 늘어뜨려 설치된 툴 헤드(17)와, 이 툴 헤드(17)에 설치된 복수의 흡착 노즐(18)을 가진다. 또한 도 1 및 도 2에 있어서 화살표(X)로 나타내는 방향을 전후방향 또는 X축 방향이라고 하고, 도 2 및 도 3에 있어서 화살표(Y)로 나타내는 방향을 좌우 방향 또는 Y축 방향이라고 한다.

상기 베이스(12)의 상면의 안, 좌우 방향에 있어서의 중앙의 영역이 기판(19) 등의 워크가 배치되는 워크 배치부로 되고, 이 워크 배치부에는 회로 기판(19)을 고정하는 고정 수단(20)이 배설되어 있고, 이 고정 수단(20)에 의해서 기판(19)의 위치 결정과 그 위치의 보관 유지가 이루어진다. 또 워크 배치부에는 2매의 기판(19)이 전후방향에 소정의 틈새로 이간하여 배치된다.

상기 대들보(15)의 하면에는 안내 레일(21)이 X축방향으로 늘어나도록 고정되어 있고, 헤드 탑재형(16)의 양단부의 상면에는 고정된 피가이드체(22)가 상기 안내 레일(21)에 접동 자재로 계합되고, 이것에 의해서 헤드 탑재형(16)은 상기 대들보(15)에 X축으로 이동 가능하게 지지된다. 또한 헤드 탑재형(16)은 대들보(15)와의 사이에 도시하지 않은 구동 수단이 설치되고, 이것에 의해서 헤드 탑재형(16)이 대들보(15)에 대해서 자주(自走)하도록 되어 있다.

툴 헤드(17)는 상기 헤드 탑재형(16)에 아래로 늘어뜨린 형상으로 설치되는 것과 동시에, 이 툴 헤드(17)는 헤드 탑재형(16)에 대해서 Y축방향으로 이동 자재로 지지된다. 또한 툴 헤드(17)는 헤드 탑재형(16)의 내부에 설치된 볼나사의 회전에 의해서 Y축방향으로 이동되도록 되어 있다.

상기 툴 헤드(17)는 헤드 탑재형(16)의 대들보(15)에 대한 X축방향의 이동과 툴 헤드(17)의 헤드 탑재형(16)에 대한 Y축방향의 이동에 의해서, X－Y방향으로 각각 이동 자재로 되어 있다.

툴 헤드(17)의 회전 주축은, 연직 방향에 대해서 경사한 상태로 설치되고, 툴 헤드(17)는 그 하단이 전방으로 편의(偏倚)하도록 되어 있다. 또 툴 헤드(17)는 정역회전 자재로 되어 있다.

툴 헤드(17)에는 12개의 흡착 노즐(18)이 그 외주집합의 부분에 주방향으로 등간격으로 배치되고, 이러한 흡착 노즐(18)의 축심은 툴 헤드(17)의 회전축에 대해서 각각 경사하여 지착되고, 그 경사는 흡착 노즐(18)의 상단이 툴 헤드(17)의 회전축으로 접근해 가는 방향으로 되어 있고, 전체적으로 12개의 흡착 노즐(18)은 툴 헤드(17)에 대해 번창하는 모양으로 되도록 배치된다.

흡착 노즐(18)은 툴 헤드(17)에 대해서 각각 축선방향으로 이동 자재로 지지되어 있고, 흡착 노즐(18)이 후술하는 조작 위치에 위치된 때에 후술하는 가압 수단에 의해서 위쪽으로부터 가압되어 하강한다.

이러한 흡착 노즐(18) 중, 툴 헤드(17)의 후단측이며 도 1에 있어서 우단에 위치한 흡착 노즐(18)의 축심은, 연직 방향을 향하게 되어 있고, 그 후단측의 위치가 상기 조작 위치에 상당한다. 그리고 조작 위치에 위치되는 한편 연직 방향을 향한 흡착 노즐(18)에 의해서 칩 부품(23)의 흡착 혹은 이탈이 행해지게 되어 있다.

또 1매의 회로 기판(19)에 실장되는 칩 부품(23)의 종류는 복수 종류이고, 이러한 칩 부품(23)을 단일의 종류의 흡착 노즐(18)에 의해서 흡착과 실장을 행할 수 없고, 복수 종류의 흡착 노즐(18)을 설치하여 두고, 각각 최적인 흡착 노즐에서 대응하는 부품의 흡착과 실장을 행하도록 하고 있다.

흡착 노즐(18)은 도시하지 않는 에어 컴프레서(air compressor)에 접속되어 있고, 조작 위치에 위치된 흡착 노즐(18)의 선단부가 소정의 타이밍에 부압 또는 정압으로 전환되고, 이것에 의해서 그 선단부에 있어서 칩 부품(23)의 흡착 또는 이탈을 행하도록 하고 있다.

고정 수단(20)에 의해서 위치 결정과 보관 유지가 행해진 회로 기판(19)이 칩 부품(23)을 실장하는 영역이 부품 실장 영역(M)을 구성한다.

또 상기 부품 실장 영역(M)의 좌우 양측에는 각각 40개의 부품 공급 장치(24)가 배설되고, 각 부품 공급 장치(24)에는 동종의 다수의 칩 부품(23)이 수납되어 있고, 이러한 칩 부품(23)을 필요에 따라서 상기 흡착 노즐(18)에 공급하고 있다. 또한 여기에서는 부품 공급장치(24)가 부품 실장 영역(M)의 좌우 양측으로 배치된 것에 대해서 설명하고 있지만, 본 발명은 부품 실장 장치(24)가 부품 실장 영역(M)의 좌우의 한쪽에만 배치되어 있는 경우에도 적용할 수 있다.

부품 공급 장치(24)에는 부품 공급 장치(24) 마다 종류가 다른 칩 부품(23)이 수납되고, 회로 기판(19)상의 어느 위치에 실장하는 칩 부품(23)등에 의해서 흡착 노즐(18) 및 부품 공급 장치(24)가 선택되어 그 칩 부품(23)이 흡착된다.

각부품 공급 장치(24)의 부품 공급구(25)에는 상기 고정 수단(20)의 좌우 양측에 이것과 평행하게 되도록 배치되고, 이러한 부품 공급구(25)에 배치된 칩 부품(23)이 상기 흡착노즐(18)에 의해서 흡착된다. 따라서 다수의 부품 공급구(25)가 배열된 영역이 칩 부품(23)을 흡착하는 영역이다.

툴 헤드(17)는 그 동작 위치로 온 흡착 노즐(18)이 부품 공급 영역(S)과 부품 실장영역(M)과 이러한 영역(S, M)을 묶은 영역의 범위내를 이동하게 되어 있다.

툴 헤드(17)는 우선 부품 공급 영역(S) 위로 이동하고, 이 후에 툴 헤드(17)에 설치되어 있는 12개의 흡착 노즐(18)에 의해서 차례차례 소정의 칩 부품(23)을 흡착한다. 이 후에 툴 헤드(17)가 부품 실장 영역(M)으로 이동하고, X축방향 및 Y축방향으로 이동 조정하면서 회로 기판(19) 상의 소정의 위치로 흡착 노즐(18)에 의해서 흡착된 부품을 차례차례 실장하여 나간다. 이 동작을 반복함으로써, 회로 기판(19)상에 칩 부품(23)이 실장된다.

다음에 이러한 실장기의 회로 기판(19)의 반송 경로를 따라서 배치되는 회로 기판(19)의 반송장치를 도 4에 의해서 설명한다. 이 반송 장치는 양측의 한 쌍의 반입측 컨베이어(31)와, 가공위치에 배치되는 좌우 한 쌍의 컨베이어(32)와, 배출측의 한 쌍의 컨베이어(33)를 갖추고 있다. 또한, 가공 위치의 컨베이어(32) 사이에는 이젝터(35)를 갖춘 액츄에이터(36)가 설치되어 있다. 또한 컨베이어(32)의 선단측의 측부에는 스토퍼(37)가 배치되는 것과 동시에, 컨베이어(32)의 입구측의 부분에는 센서(38)가 배치된다.

다음에 이젝터(35)의 이동 및 승강기구에 대해서 도 6에 의해 설명한다. 컨베이어(32)와 거의 평행하게 배치되어 있는 프레임(45) 위에는, 그 길이 방향의 전후에 한 쌍의 실린더(46)가 배치되는 것과 동시에, 이러한 실린더(46)의 출력단 측에 의해서 레일(47)이 지지된다. 그리고 레일(47)에 의해서 접동자(48)가 접동 자재로 설치되어 있다. 접동자(48)는 또한 풀리(49, 50) 사이에 걸쳐진 벨트(51)로 연결되어 있다.

따라서 벨트(51)가 구동되면, 이것에 수반하여 접동자(48)가 레일(47) 위를 도 6에 있어서 좌우로 왕복 움직인다. 또 실린더(46)가 작동되면, 레일(47)이 전체적으로 상하방향으로 이동한다. 따라서 레일(47)에 지지되어 있는 접동자(48)도 상하 방향으로 이동하고, 이 접동자(48)에 설치되어 있는 이젝터(35)도 상하 움직이게 된다.

다음에 스토퍼(37)의 승강기구에 대해서 도 7에 의해 설명한다. 프레임에는 직립 가이드(55)가 설치되는 것과 동시에, 이 직립 가이드(55)에 의해서 가동 블록(56)이 상하 방향으로 접동 가능하게 지지된다. 그리고 가동 블록(56)에는 암(58)이 설치되는 것과 동시에, 암(58)이 실린더(59)의 로드(60)에 연결되어 있다.

따라서 실린더(59)를 작동시키는 것에 의해서, 로드(60)를 거쳐서 가동 블록(56)이 승강 동작하게 되고, 가동 블록(56)의 상단에 지지되어 있는 스토퍼(37)가 기판(19)과 간섭하는 위치와 퇴피하는 위치와의 사이로 이동되게 된다.

이와 같이 본 실시예는, 기판(19a, 19b)의 반송 방향으로 3 분할된 반송용 벨트 컨베이어(31, 32, 33)를 갖추는 것과 동시에, 기판(19a, 19b)의 흐름 방향으로 이동하는 액츄에이터(36)에 설치된 이젝터(35)와, 반입 기판 스토퍼(37)로 이루어지는 구성으로 한 기판 반송 시스템이다. 그리고 반입 기판(19b)과 반출 기판(19a)을 동시에 반입 배출할 수 있기 때문에, 설비의 생산성을 높일 수 있는 이점을 가지고 있다.

특히 본 실시예에 있어서는, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 이젝터(35)가 배출 기판(19a)을 반입 기판(19b)으로부터 떼어놓으면서 배출 기판(19a)을 배출하고, 이 후에 반입 기판용 스토퍼(37)가 위쪽으로 돌출한다. 도 4c에 나타낸 바와 같이 반입 기판(19b)은, 벨트 컨베이어(31, 32)에 의해서 독립으로 감가속하고, 센서(38)에 의해서 반송 가속도를 계산하여 반입 기판(19b)을 스토퍼(37)에 최적 속도로 충돌시키도록 하고 있다. 이 실시예에 있어서는, 반입 기판(19b)의 반송 기구가 독립하고 있기 때문에, 반입 기판(19b)이 늦게 진입했을 경우라도 로스가 발생하지 않고, 이 때문에 배출 기판(19a)의 배출과 반입 기판(19b)의 반입을 독립으로 봐도, 항상 최고 속도로 처리할 수 있는 시스템이 실현된다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 4에 나타낸 바와 같이 반송 방향으로 3 분할된 기판 반송 벨트 컨베이어(31, 32, 33)에, 기판(19a, 19b)의 흐름 방향으로 구동하는 액츄에이터(36)를 부가하고 있다. 그리고 이 액츄에이터(36)에 이젝터(35)를 탑재하고, 배출 기판(19a)과 반입 기판(19b)과의 사이에 이젝터(35)를 돌출시켜 둔다. 또한 상기 이젝터(35)의 돌출 및 퇴피는 도 6에 나타내는 한 쌍의 실린더(46)에 의해서 행해지고, 이젝터(35)의 이동은 벨트 컨베이어(51)에 의해서 행해진다.

도 4b에 나타낸 바와 같이 액츄에이터(36)는 이젝터(35)를 벨트 컨베이어(32, 33)보다도 빠른 가속도 및 속도로 배출 기판(19a)을 이동시키고, 이 이젝터(35)가 배출기판(19a)을 반입 기판(19b)의 스토퍼(37)가 상승할 수 있는 위치까지 반송했더니 스토퍼(37)가 상승하게 되어 있다. 또한 스토퍼(37)의 상승은, 도 7에 나타내는 실린더(59)에 의해서 가동 블록(56)을 직립 가이드(55) 위를 위쪽으로 이동시키는 것으로 행해진다.

스토퍼(37)가 반입 기판(19b)에 간섭하지 않고 상승할 수 있는 것은, 이젝터(35)의 속도 및 가속도가 벨트 컨베이어(31, 32)보다 높은 것으로, 배출 기판(19a)으로부터 반입기판(19b)을 떼어놓아 스토퍼(37)가 상승하는데 충분한 공간을 확보할 수 있기 때문이다.

이젝터(35)의 이동 방향의 폭과 속도를 조정하고, 이젝터(35)가 스토퍼(37)의 옆쪽을 통과하고 있는 시간내에 스토퍼(37)를 상승시키도록 해도 좋다.

또 도 4a에 나타낸 바와 같이 반입 기판(19b)을 정위치에서 멈추고, 어떤 가속도 이상으로 컨베이어(31)를 기동하면서 적당한 거리의 곳에 있는 센서(31)에 반입 기판(19b)이 도달할 때까지의 시간을 측정하는 것에 의해서, 그 기판(19b)의 반송 가속도를 계산할 수 있다. 이 계산을 기본으로 반입 기판(19b)이 반입 기판 스토퍼(37)에 충돌하기 직전에 충돌 가능 속도가 되도록 적절한 기판 반송 속도 감속 타이머를 설정하는 것에 의해서, 항상 허비 시간이 없는 기판의 반입을 실현하는 것이 가능하게 된다.

다음에 다른 실시예를 도 5에 의해서 설명한다. 이 실시예는 이젝터(35) 뿐만 아니라 스토퍼(37)도 액츄에이터(42)에 의해서 이동시키도록 한 것이다. 즉 도 5a, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 이젝터(35) 및 스토퍼(37)가 어느 쪽도 배출 기판(19a)과 반입 기판(19b)과의 사이에 위치하는 상태에 있어서, 이러한 이젝터(35)와 스토퍼(37)에 의해서 2개의 기판(19a, 19b)의 분리를 행한다. 여기서 스토퍼(37)는 반입 기판(19b)의 스토퍼로서 기능하도록, 도 5b에 나타낸 바와 같이 반입 기판(19b)이 작동 위치에 있는 상태로 정지시키도록 위치 결정된다. 그리 고 이젝터(35)에 의해서 배출 기판(19a)을 배출하는 것으로 된다. 이러한 구성에 의하면, 벨트 컨베이어(31, 32, 33)와 2 종류의 액츄에이터(36, 42)의 속도 및 가속도의 상호 관계에 대해서 제약이 없는 메리트를 일으킨다.

이상 본 발명을 실시의 형태 및 실시예에 의해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시의 형태나 실시예에 의해서 한정되지 않고, 본원에 포함되는 발명의 기술적 사상의 범위내에서 각종의 변경이 가능하다. 예를 들면 상기 실시의 형태는, 실장기에 있어서의 회로 기판의 반송에 관한 것이지만, 본 발명은 그 외 각종의 워크의 반송에 넓게 이용 가능하다. 또 도 6에 나타내는 액츄에이터의 구성이나, 도 7에 나타내는 스토퍼의 승강기구 등에 대해서는, 목적에 따라 각종의 설계 변경이 가능하다.

본원의 주요한 발명은, 컨베이어에 의해서 워크를 반송하면서 작동 위치에 이동시키고, 작동위치에서 소정의 처리를 행하여 배출하도록 한 워크의 반송 장치에 있어서, 컨베이어와는 독립으로 워크를 이동시키는 이젝터와, 워크를 작동 위치에서 정지시키는 스토퍼를 구비하고, 소정의 처리를 완료한 워크를 이젝터로 배출하는 것과 동시에, 다음에 작동위치에 컨베이어에 의해서 이동되는 워크를 스토퍼에 의해서 작동 위치에서 정지시키도록 한 것이다.

따라서 이러한 워크의 반송 장치에 의하면, 소정의 처리를 행한 워크를 이젝터에 의해서 배출하면서 게다가 다음에 처리를 행하는 워크를 컨베이어에 의해서 도입할 수 있고, 작동 위치에서 도입된 컨베이어를 정지시키는 것에 의해서, 작동 위치로 거의 위치결정할 수 있게 된다.

본원의 다른 주요한 발명은, 컨베이어에 의해서 워크를 반송하면서 작동 위치에 이동시키고, 작동 위치에서 소정의 처리를 행하여 배출하도록 한 워크의 반송 장치에 있어서, 컨베이어와는 독립으로 워크를 이동시키는 이젝터와, 컨베이어와는 독립으로 이동하여 작동 위치에 반입된 워크를 정지시키는 스토퍼를 구비하고, 소정의 처리를 완료한 워크를 이젝터로 배출하는 것과 동시에, 스토퍼를 소정의 처리를 완료한 워크와 다음에 작동 위치에 반입되는 워크와의 사이로 이동시키고, 이 다음에 작동 위치에 반입되는 워크를 소정의 작동 위치에서 정지시키도록 한 것이다.

따라서 이러한 워크의 반송 장치에 의하면, 소정의 처리를 행한 워크를 이젝터에 의해서 배출하고, 게다가 다음에 처리를 행하는 워크를 컨베이어에 의해서 도입하고, 이 워크를 독립으로 이동하여 대기하고 있는 스토퍼에 접촉시키는 것에 의해서, 다음의 워크를 소정의 작동 위치에서 정지시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 각종의 워크를 반송하면서 작동 위치로 이동시키고, 작동 위치에서 소정의 처리를 행하여 배출하는 반송 장치에 넓게 이용 가능하다.

Claims (10)

1. 컨베이어에 의해서 워크를 반송하면서 작동 위치로 이동시키고, 상기 작동 위치에서 소정의 처리를 행하여 배출하도록 한 워크의 반송 장치에 있어서,

   상기 컨베이어와는 독립으로 상기 워크를 이동시키는 이젝터와,

   상기 워크를 작동 위치에서 정지시키는 스토퍼를 구비하고,

   소정의 처리를 완료한 워크를 상기 이젝터로 배출하는 것과 동시에, 다음에 작동위치로 상기 컨베이어에 의해서 이동되는 워크를 상기 스토퍼에 의해서 상기 작동 위치에서 정지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   소정의 처리를 행한 워크를 상기 이젝터로 배출하는 배출 속도를 다음에 작동 위치에 상기 컨베이어로 도입되는 다음의 워크의 이동 속도보다 크게 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   소정의 처리를 행한 워크를 상기 이젝터로 배출하는 배출 속도를 상기 컨베이어에 의해 워크의 반송 속도보다 크게 하여, 처리를 행한 워크와 다음에 처리를 행하는 워크와의 사이에 틈새를 형성하고, 이 틈새에 상기 스토퍼를 끼어 들게 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   다음에 처리를 행하는 워크의 반송 속도를 컨베이어에 의해서 독립으로 가감속하여 상기 스토퍼에 접촉시켜서 정지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 이젝터는 상기 컨베이어의 주행 방향으로 배치된 레일 위를 이동 자재로 지지되고, 벨트의 왕복 움직임에 의해서 상기 레일 위를 이동하는 것과 동시에, 상기 레일을 액츄에이터에 의해서 상기 컨베이어와 교차할 방향으로 변위시키는 것에 의해서 상기 워크와 계합하는 위치로 돌출시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 스토퍼는 상기 컨베이어에 의해서 이동되는 워크의 반송 경로 중의 소정의 위치에 배치되고, 액츄에이터에 의해서 상기 컨베이어와 교차할 방향으로 변위시키는 것에 의해서 상기 워크와 접촉하는 위치로 돌출시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치.
7. 컨베이어에 의해서 워크를 반송하면서 작동 위치로 이동시키고, 상기 작동 위치에서 소정의 처리를 행하여 배출하도록 한 워크의 반송 장치에 있어서,

   상기 컨베이어와는 독립으로 상기 워크를 이동시키는 이젝터와,

   상기 컨베이어와는 독립으로 이동하여 작동 위치에 반입된 워크를 정지시키는 스토퍼를 구비하고, 소정의 처리를 완료한 워크를 상기 이젝터로 배출하는 것과 동시에, 상기 스토퍼를 상기 소정의 처리를 완료한 워크와 다음에 작동 위치에 반입되는 워크와의 사이로 이동시키고, 이 다음에 작동 위치로 반입되는 워크를 소정의 작동 위치에서 정지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 이젝터와 상기 스토퍼가 서로 독립의 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 이젝터 및 상기 스토퍼는 각각 상기 컨베이어의 주행 방향으로 배치된 레일 위를 이동 자재로 지지되고, 벨트의 왕복 움직임에 의해서 상기 레일 위를 이동하는 것과 동시에,

   상기 레일을 액츄에이터에 의해서 상기 컨베이어와 교차할 방향으로 각각 변위시키는 것에 의해 상기 워크와 계합하는 위치로 돌출시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치.
10. 제 1항 또는 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 워크가 회로 기판이며, 상기 작동 위치에서 상기 회로 기판상에 부품이 실장되는 것을 특징으로 하는 워크의 반송 장치.

Images