KR101195195B1 - 캐필러리 자동 교체시스템 - Google Patents

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KR101195195B1 KR1020110096293A KR20110096293A KR101195195B1 KR 101195195 B1 KR101195195 B1 KR 101195195B1 KR 1020110096293 A KR1020110096293 A KR 1020110096293A KR 20110096293 A KR20110096293 A KR 20110096293A KR 101195195 B1 KR101195195 B1 KR 101195195B1
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최영규
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Abstract

캐필러리를 선단에서 클램핑하는 클램핑부를 가지는 클램핑로더가 착탈 가능하게 설치 가능한 베이스와, 베이스에 X축 방향으로 수평 왕복 이동 가능하게 설치되는 메인 스테이지와, 메인 스테이지에서 X축과 교차하는 Y축 방향으로 수평 왕복 이동 가능하게 설치되는 서브 스테이지와, 서브 스테이지 상에 Z축 방향으로 왕복이동 가능하게 설치되어 사용된 캐필러리가 회수되어 거치되고 공급될 새로운 캐필러리가 거치되는 캐필러리 거치유닛과, 메인 스테이지 상에서 X,Y,Z축 방향 각각으로 이동 가능한 캐필어리 클램퍼를 가지는 캐필러리 로더유닛과, 서브 스테이지에 설치되어 클램핑로더의 클램핑부를 선택적으로 해제시켜서 캐필러리의 분리 및 장착이 가능하도록 하는 클램핑 해제유닛과, 메인 스테이지를 왕복 이동시키기 위한 제1구동부와, 서브 스테이지를 왕복 이동시키기 위한 제2구동부와, 캐필러리 로더유닛을 Y축으로 왕복 이동시키기 위한 제3구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐필러리 자동 교체시스템.

Description

캐필러리 자동 교체시스템{A CAPILLARY OUTOMATIC EXCHANGING SYSTEM}
본 발명은 캐필러리를 자동으로 교체할 수 있는 캐필러리 자동 교체시스템에 관한 것이다.
와이어 본드(wire bond) 공정이란 반도체 패키지(semiconductor package) 제작을 위해 거치는 공정 중의 하나이며, 반도체 칩(chip)과 기판(substrate)을 골드 와이어(gold wire)로 연결시킴으로써 전기적 신호가 흐를 수 있도록 하여 반도체가 전기적 특성을 갖도록 하는 공정을 말한다.
상기 와이어 본드 공정에 사용되는 캐필러리(Capillary)는, 상기 골드 와이어를 직접 접합하고 와이어 궤적(wire loop)을 만드는데 사용되는 도구이다. 옷을 만드는데 사용되는 미싱을 예로 들면, 바늘과 같은 역할을 하는 것을 캐필러리이고, 실에 해당하는 것이 골드 와이어가 된다.
상기 캐필러리는 소모품으로서 사용량에는 한도가 있고, 사용량의 한도에 따라 교체될 필요가 있는 부품이다. 종래의 캐필러리 교체 과정을 살펴보면, 와이어 본드 장비에 캐필러리 사용량의 한도 값을 입력한 후 그 사용량의 한도 값에 도달하면 와이어 본드 장비가 경고(alarm)를 발생시켜 작업자를 호출한다. 이후 작업자는 경고가 발생한 와이어 본드 장비에서 캐필러리의 사용량을 초기화시키고, 캐필러리를 고정하고 있는 고정 나사를 제거한 뒤 새로운 캐필러리를 장착한다, 즉, 종래의 캐필러리 교체는 작업자의 수작업이 상단 부분 포함되어 있는 공정이었다.
실제 반도체 패키징 공정 현장에서는 와이어 본드 공정의 특성상 와이어 본드 장비가 수백 대에 이르는 경우가 많기 때문에, 와이어 본드 과정에서 여러 장비의 캐필러리를 교체하여야 하므로 많은 작업자의 노력이 소요된다는 문제점이 있었다. 또한, 캐필러리의 고정용 고정 나사를 제거하고 재설치하는 과정에서도 많은 시간이 소요되기 때문에, 캐필러리 교체 공정에서 많은 시간과 비용의 손실이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 캐필러리의 장착 및 해제를 자동공정을 통해 자동화할 수 있도록 개선된 캐필러리 자동 교체 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 캐필러리 자동 교체 시스템은, 캐필러리를 선단에서 클램핑하는 클램핑부를 가지는 클램핑로더가 착탈 가능하게 설치 가능한 베이스와; 상기 베이스에 X축 방향으로 수평 왕복 이동 가능하게 설치되는 메인 스테이지와; 상기 메인 스테이지에서 X축과 교차하는 Y축 방향으로 수평 왕복 이동 가능하게 설치되는 서브 스테이지와; 상기 서브 스테이지 상에 Z축 방향으로 왕복이동 가능하게 설치되어 사용된 캐필러리가 회수되어 거치되고, 공급될 새로운 캐필러리가 거치되는 캐필러리 거치유닛과; 상기 메인 스테이지 상에서 X,Y,Z축 방향 각각으로 이동 가능한 캐필러리 클램퍼를 가지는 캐필러리 로더유닛과; 상기 서브 스테이지에 설치되어 상기 클램핑로더의 클램핑부를 선택적으로 해제시켜서 캐필러리의 분리 및 장착이 가능하도록 하는 클램핑 해제유닛과; 상기 메인 스테이지를 왕복 이동시키기 위한 제1구동부와; 상기 서브 스테이지를 왕복 이동시키기 위한 제2구동부와; 상기 캐필러리 로더유닛을 Y축으로 왕복 이동시키기 위한 제3구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 개필러리 회수유닛은, 상기 캐필러리가 장착되는 복수의 장착홈을 가지는 거치부재와; 상기 서브 스테이지에 설치되어 상기 거치부재를 선택적으로 승강시키는 제1승강구동부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 캐필러리 회수/공급유닛은, 상기 메인 스테이지에서 Y축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동블록과; 상기 이동블록에 Z축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 승강블록과; 상기 승강블록을 승강구동시키는 제2승강구동부와; 상기 승강블록에 X축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며 상기 캐필러리를 클램핑하는 클램퍼를 가지는 로더블록; 및 상기 로더블록을 Y축 방향으로 왕복 이동시키는 수평구동부;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 클램핑 해제유닛은, 상기 클램핑 로더의 클램핑부에 연결된 작동공간에 끼워지는 비원형의 해제핀과; 상기 해제핀을 회전 가능하게 지지하는 승강부재와; 상기 서브 스테이지에 설치되어 상기 승강부재를 승강 구동시키는 승강구동부와; 상기 해제핀을 회전시키는 핀 구동부;를 포함하여, 상기 해제핀의 회전상태에 따라서 상기 클램핑 로더의 클램핑부가 벌어지거나 좁혀져서 상기 캐필러리를 클램핑하거나 해제할 수 있는 것이 좋다.
또한, 상기 제1구동부는, 상기 베이스에 설치되는 제1랙기어부와; 상기 제1랙기어부에 기어 연결되는 제1구동기어; 및 상기 메인 스테이지에 설치되어 상기 제1구동기어를 회전구동시키는 제1구동모터;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 제2구동부는, 상기 메인 스테이지에 설치되는 제2랙기어부와; 상기 제2랙기어부에 기어 연겨되는 제2구동기어; 및 상기 서브 스테이지에 설치되어 상기 제2구동기어를 회전구동시키는 제2구동모터;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 제3구동부는, 상기 메인 스테이지 설치되는 제3랙기어부와; 상기 제3랙기어부에 기어 연겨되는 제3구동기어; 및 상기 캐필러리 회수/공급유닛에 설치되어 상기 제3구동기어를 회전구동시키는 제3구동모터;를 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 캐필러리 자동 교체시스템에 의하면, 캐필러리를 자동으로 교체할 수 있다. 따라서 종래와 같이 수작업으로 캐필러리를 교체하던 방식에 비하여, 작업시간을 줄이고, 자동화에 따른 정밀한 교체작업이 가능하게 되어 신뢰성을 높이고 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 캐필러리 자동 교체시스템을 나타내 보인 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 상태에서 메인 스테이지가 X축 방향으로 이동된 상태를 보인 도면이다.
도 2는 도 1b의 상태에서 서브스테이지와 캐필러리 회수/공급유닛이 Y축 방향으로 이동된 상태를 나타내 보인 도면이다.
도 3 내지 도 6은 사용된 캐필러리를 회수하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 새로운 캐필러리를 장착하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 1a에 도시된 클램핑로더의 요부를 발췌하여 보인 도면이다.
도 11은 도 1a에 도시된 제1 내지 제3구동부를 설명하기 위한 개략적인 평면구성도이다.
도 12a 및 도 12b는 도 1a에 도시된 해제핀 구동부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 1a에 도시된 캐필러리 거치유닛을 발췌하여 보인 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 캐필러리 자동 교체시스템을 자세히 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 캐필러리 자동 교체시스템(100)은, 캐필러리(10)를 선단에서 클램핑하는 클램핑부(21)를 가지는 클램핑로더(20)가 착탈 가능하게 설치 가능한 베이스(110)와, 베이스(110)에 X축 방향으로 수평 왕복 이동 가능하게 설치되는 메인 스테이지(120)와, 상기 메인 스테이지(120)에 움직임 가능하게 설치되어 사용된 캐필러리(11) 및 공급할 새로운 캐필러리(12)가 거치되는 캐필러리 거치유닛(130)과, 메인 스테이지(120)에서 X축과 교차하는 Y축 방향으로 수평 왕복 이동 가능하게 설치되는 서브 스테이지(140)와, 메인 스테이지(120) 상에서 이동가능하게 설치되는 캐필러리 회수/공급유닛(150)과, 서브 스테이지(140)에 설치되어 클램핑로더(20)의 클램핑부(21)를 선택적으로 해제시켜서 캐필러리(11)의 분리 및 장착이 가능하도록 하는 클램핑 해제유닛(160)과, 메인 스테이지(130)를 왕복 이동시키기 위한 제1구동부(210)와, 서브 스테이지(140)를 왕복 이동시키기 위한 제2구동부(220)와, 캐필러리 회수/공급유닛(150)을 Y축으로 왕복 이동시키기 위한 제3구동부(230)를 구비한다.
상기 베이스(110)에는 상기 클램핑로더(20)가 착탈 가능하게 지지되는 로더 장착부(111) 설치된다. 상기 로더 장착부(111)에 클램핑로더(20)가 장착되며, 클램핑로더(20)는 그 선단에 캐필러리(11)의 외측을 감싸서 클램핑하기 위한 클램핑부(21)가 구비된다. 상기 클램핑부(21)는 도 10에 도시된 바와 같이, 집게 형태로서, 서로 벌려진 상태에서 캐필러리(11)가 끼워진 후 탄성력에 의해 복원되면서 압착되어 캐필러리(11)를 클램핑하는 캐필러리 장착부(21a)와, 캐필러리 장착부(21a)에 연통되게 형성되어 일정 공간을 가지는 해제핀 결합부(21b)를 가진다. 상기 해제핀 결합부(22)로 클램핑 해제유닛(160)의 비원형의 단면구조를 가지는 해제핀(161)이 삽입된 뒤, 90도 각도 정도 회전되면, 상기 해제핀(161)에 의해 캐필러리 장착부(21a)가 강제로 벌어지면서 클램핑 상태로 있던 캐필러리(11)가 해제될 수 있다. 따라서 사용된 캐필러리(11)를 클램핑부(21)에서 분리할 수 있고, 새로운 캐필러리(12)를 벌려진 캐필러리 장착부(21a)에 끼워 넣을 수 있게 된다.
베이스(110) 상에는 메인 스테이지(120)가 X축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된다. 메인 스테이지(120)는 상기 제1구동부(210)에 의해 베이스(110) 상에서 왕복 이동된다. 상기 제1구동부(210)는 베이스(110) 상에 설치되는 제1가이드레일(211)과, 제1가이드레일(211)과 나란하게 설치되는 제1랙기어부(212)와, 제1랙기어부(212)와 기어 연결되는 제1구동기어(213)를 구동시키는 제1구동모터(215)를 구비한다. 제1구동모터(215)는 메인 스테이지(120)에 설치되어 정역 회전 구동가능한 스테핑모터일 수 있으며, 이러한 제1구동모터(215)의 구동에 의해서 제1구동기어(213)와 제1랙기어부(212)의 상대적인 기어연동에 의해 메인 스테이지(120)를 X축 방향으로 왕복 이동시킬 수 있게 된다.
메인 스테이지(120)에는 서브 스테이지(140)가 Y축으로 왕복 이동 가능하게 설치된다. 서브 스테이지(140)는 제2구동부(220)에 의해 메인 스테이지(120) 상에서 왕복 이동된다. 여기서 제2구동부(220)는 서브 스테이지(140)에 구비된 제2가이드레일(221)과, 제2가이드레일(221)과 나란하게 설치되는 제2랙기어부(222)와, 제2랙기어부(222)와 기어 연결되는 제2구동기어(223)와, 제2구동기어(223)를 회전구동시키기 위한 제2구동모터(225)를 구비한다. 제2구동모터(225)는 서브 스테이지(140)에 설치되며, 정방향 및 역방향 회전 구동 가능한 스테핑모터를 포함할 수 있다. 상기 구성에 의하면, 제2구동모터(225)를 구동시키면, 제2구동기어(223)가 회전구동되면서 제2랙기어부(222)와의 기어 연동에 의해 서브 스테이지(140)가 Y축 방향으로 이동될 수 있다.
또한, 서브 스테이지(140)에는 캐필러리 거치유닛(130)이 승강 이동 가능하게 설치된다. 캐필러리 거치유닛(130)은 도 6 내지 도 9 및 도 13에 도시된 바와 같이, 캐필러리가 장착되는 장착홈(131a)을 가지는 거치부재(131)와, 거치부재(131)를 승강 구동시키기 위한 제1승강구동부(132)를 구비한다. 상기 거치부재(131)에는 장착홈(131a)이 일정 간격으로 복수 형성되며, 각각의 장착홈(131a)에는 사용된 후 회수된 캐필러리(11)와, 공급하기 위한 새로운 캐필러리(12)가 각각 거치될 수 있다. 상기 제1승강구동부(132)는 서브 스테이지(140)에 설치된 지지브라켓(133)에 지지되어 구동시 거치부재(131)를 승강구동시키는 유압실린더를 포함한다. 이와 같이 제1승강구동부(132)에 의해 거치부재(131)가 승강이동 됨으로써, 상기 캐필러리 회수/공급유닛(150)에 의해 회수된 캐필러리(11)를 용이하게 회수하고, 새로운 캐필러리(12)를 캐필러리 회수/공급유닛(150)에서 용이하게 클램핑하여 공급할 수 있도록 한다. 상기 지지브라켓(133)에는 거치부재(131)의 상하 이동을 가이드 하는 가이드부(133a)가 구비된다.
상기 캐필러리 회수/공급유닛(150)은 메인 스테이지(120)에서 Y축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동블록(151)과, 이동블록(151)에 상하방향(Z축방향)으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 승강블록(152)과, 상기 승강블록(152)을 승강구동시키는 제2승강구동부(153)와, 승강블록(152)에 Y축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며 캐필러리(11,12)를 클램핑하는 크램퍼(154a; 도 5 참조)를 가지는 로더블록(154)과, 로더블록(154)를 X축 방향으로 왕복 이동시키는 수평구동부(155)를 구비한다.
상기 이동블록(151)은 제3구동부(230)에 의해 Y축 방향으로 왕복 이동된다. 여기서 제3구동부(230)는 메인 스테이지(120)에서 Y축 방향으로 나란하게 설치되는 제3가이드레일(231)과, 제3가이드레일(231)과 나란하게 배치되는 제3랙기어부(232)와, 제3랙기어부(232)에 기어 연결되는 제3구동기어(233)와, 제3구동기어(233)를 구동시키는 제3구동모터(235)를 구비한다. 제3구동모터(235)는 정방향 및 역방향 구동 가능한 스테핑모터인 것이 바람직하며, 구동시 제3구동기어(233)와 제3랙기어부(232)의 연동에 의해 이동블록(151)을 왕복 이동시킬 수 있게 된다.
상기 이동블록(151)은 제3가이드레일(231)을 따라서 메인 스테이지(120) 상에서 왕복 이동 가능하게 설치된다. 이 이동블록(151)에는 상기 제3구동모터(235)가 설치된다.
상기 승강블록(152)은 승강구동부(153)에 의해 상하 방향 즉, Z축 방향으로 왕복 이동된다. 상기 승강구동부(153)는 승강블록(152)의 승강 이동을 가이드 하는 승강레일(153a)을 가지는 지지블록(153b)과, 지지블록(153b)에 설치되어 승강블록(152)을 승강시키는 유압실린더(153c)를 구비한다. 상기 유압실린더(153c)의 구동에 의해 승강블록(152)이 승강레일(153a)을 따라서 소정 높이 승강 이동될 수 있다. 승강블록(152)에는 로더블록(154)이 수평구동부(155)에 의해 수평방향 즉, Y축 방향으로 왕복 이동 가능하게 연결된다. 로더블록(154)의 선단에는 클램퍼(154a)가 설치되어, 구동시 캐필러리(11,12)를 감싸서 클램핑하거나, 클램핑해제할 수 있게 구비되다. 상기 클램퍼(154a)는 서로 접근 및 이격구동되는 한 쌍의 집게부재를 포함하는 구성으로서, 집게부재에 의해 캐필러리(11,12)를 클램핑하여 이동시킨 후, 클램핑 해제하여 이동위치에 위치되도록 할 수 있다. 이러한 클램퍼(154a)는 일반적으로 산업전반에서 널리 사용되는 로봇팔의 클램퍼 구조와 동일한 것으로 이해될 수 있으므로, 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.
상기 수평구동부(155)는 일단에 상기 로더블록(154)이 연결되고 승강블록(152)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 지지가이더(155a)와, 승강블록(152)에 설치되어 구동시 로더블록(154)를 선택적으로 수평 이동시키는 유압실린더(155b)를 구비한다. 지지가이더(155a)는 한 쌍이 구비될 수 있으며, 유압실린더(155b)는 한 쌍의 지지가이더(155a) 사이에 설치되는 것이 좋다.
상기 구성을 가지는 캐필러리 회수/공급유닛(150)은 X,Y,Z축 각각으로 3축 이동되면서 상기 클램핑로더(20)의 클램핑부(21)에 장착된 사용된 캐필러리(11)를 회수하여 캐필러리 거치유닛(130)에 이동시켜 거치시키고, 캐필러리 거치유닛(130)에 거치되어 있는 새로운 캐필러리(12)를 클램핑하여 클램핑로더(20)의 클램핑부(21)에 장착시킬 수 있게 된다.
상기 클램핑 해제유닛(160)은 클램핑로더(20)의 클램핑부(21)에서 캐필러리(11)를 분리하고, 새로운 캐필러리(12)를 장착할 수 있도록 클램핑부(21)를 클램핑해제시키기 위한 것이다. 이러한 클램핑 해제유닛(160)은 해제핀(161)과, 해제핀(161)을 지지하는 승강부재(162)와, 승강부재(162)를 승강시키기 위한 승강구동부(163)와, 상기 해제핀(161)을 회전시키기 위한 핀 구동부(164)를 구비한다.
해제핀(161)은 그 단면형상이 비원형으로 형성되며, 승강부재(161)의 단부에 회전 가능하게 설치된다. 이 해제핀(161)은 클램핑로더(20)의 클램핑부(21)에 인접한 해제핀 결합부(21a)로 끼워지며, 끼워진 상태에서 대략 90도 각도 회전되면, 비원형의 작동공간(22)을 벌려서 클램핑부(21)가 헐거워질 수 있도록 할 수 있다.
상기 승강부재(162)는 해제핀(161)이 클랭핑로더(20)의 작동공간(22)의 하부로 이동된 상태에서 상승하여 해제핀 결합부(21a)에 끼워지고, 하강시 분리될 수 있도록 하기 위해 상기 승강구동부(163)에 의해 승강 이동 가능하게 설치된다.
승강구동부(163)는 승강부재(162)의 승강 이동을 가이드 하는 승강 가이더(163a)와, 승강가이더(163a)를 가지는 가이드블록(163b)과, 승강부재(162)를 승강구동시키기위한 유압실린더(163b)를 구비한다. 가이드블록(163b)와 유압실린더(163b)는 서브 스테이지(140)에 설치된다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 상기 핀 구동부(164)는 서브 핀 구동모터(164a)와, 핀 구동모터(164a)의 구동축에 연결되는 구동기어(164b)와, 구동기어(164b)에 기어 연결되어 회전되도록 승강부재(162)에 회전 가능하게 설치되는 종동기어(164c)와, 상기 종동기어(164c)와 동축적으로 회전되는 회전판(164d)과, 회전판(164d)과 상기 해제핀(161)을 연결하는 링크부재(165e)를 구비한다. 종동기어(164c)는 구동기어(164b)에 기어 연결된 상태로 승강부재(162)와 함께 승강 이동되며, 구동기어(164b)로부터 동력을 전달받아 회전된다. 상기 링크부재(165e)는 일단은 해제핀(161)의 회전중심에 연결되고, 타단은 종동기어(164c)와 함께 동죽적으로 회전되는 회전판(164d)의 회전중심에서 벗어나 편심된 위치에 연결되며, 양단부의 사이에 관절이 구비된다. 이러한 구성의 링크부재(165e)에 의해서 종동기어(164c)가 피동 회전시 해제핀(161)을 소정 각도, 바람직하게는 90도 각도로 회전시키고, 회전복귀 시킬 수 있게 되어, 해제핀(161)에 의한 클램핑로더(20)의 클램핑부(21)의 해제동작이 자동으로 이루어질 수 있게 제어할 수 있다.
이하 상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 캐필러리 자동 교체시스템(100)의 작용효과에 대해 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 베이스(110)에 마련된 로더 장착부(111)에 사용된 캐필러리(11)가 장착된 클램핑로더(20)를 장착한다. 이 상태에서 제1구동부(210)를 구동시켜서 도 1b에 도시된 바와 같이, 메인 스테이지(120)를 X축 방향으로 이동시킨다.
다음으로, 제2구동부(220)와 제3구동부(230)를 구동시켜서 서브 스테이지(140)와 캐필러리 로더유닛(150)을 도 2에 도시된 바와 같이, Y축으로 이동시켜서 클램핑로더(20)에 인접되게 위치시킨다.
다음으로, 클램핑 해제유닛(160)을 구동시켜서 해제핀(161)을 클램핑로더(20)의 작동공간(22)으로 끼워넣는다. 즉, 승강부재(162)를 상승시켜서 해제핀(161)이 작동공간(22)으로 끼워지도록 한다(도 3 참조). 이 상태에서 로더블록(154)를 X축 방향으로 이동시켜 클램핑부(21)의 하부로 위치시킨 후, 다시 상부로 이동시켜서 로더블록(154)의 클램퍼(154a)가 클램핑부(21)에 클램핑된 캐필러리(11)를 클램핑하도록 한다(도 4 참조). 캐필러리(11)가 클램퍼(154a)에 의해 클램핑된 후에는, 핀 구동부(164)를 구동시켜서 해제핀(161)을 도 10에 도시된 바와 같이, 90도 각도 회전시킨다. 그러면, 비원형의 해제핀(161)이 해제핀 결합부(21b)를 벌리게 되어 클램핑부(21)의 캐필러리(11)에 대한 크램핑상태가 해제된다. 그러면 로더블록(154)은 다시 하강시킨후 다시 후진(X축 방향으로 이동; 도 5 참조)시킨 다음, Y축으로 이동시킴으로써(도 6 참조), 클램핑부(21)에 클램핑되어 있던 캐필러리(11)는 분리되어 클램퍼(154a)에 클램핑된 상태로 상기 캐필러리 거치유닛(130)의 상부에 위치된다.
이 상태에서 캐필러리 거치유닛(130)을 상승시키고, 로더블록(154)을 하강시켜서 캐필러리(11)를 장착홈(131a)에 장착시킨 후, 클램퍼(154a)를 클램핑 해제시키면, 장착홈(131a)에 회수한 캐필러리(11)가 장착된다. 그리고 나서 로더블록(154)을 이동시켜서 캐필러리 거치유닛(130)에 장착된 새로운 캐필러리(12)에 대응되는 위치로 이동시킨다(도 7 참조).
이동 후에 클램퍼(154a)를 작동시켜 새로운 캐필러리(12)를 클램핑 한 후, 다시 로더블록(154)을 회수동작의 역순으로 이동시켜서 캐필러리(12)가 도 8에 도시된 바와 같이, 클램핑로더(20)의 클램핑부(21)에 장착되도록 위치시킨다.
새로운 캐필러리(12)가 가장착된 상태에서, 핀 구동부(164)를 구동시켜서 해제핀(161)을 다시 90도 각도 회전시켜 원위치시키게 되면, 벌어졌던 클램핑부(22)가 다시 도 10에 도시된 바와 같이, 좁혀져서 캐필러리(12)는 강하게 클램핑되어 고정된다.
이와 같이 새로운 캐필러리(12)가 클램핑로더(20)에 장착되면, 클램퍼(154a)의 클램핑 상태를 해제시킨 후, 로더블록(154)을 초기위치로 이동시킨다(도 9 참조).
또한, 상기 승강부재(162)를 하강시켜서 해제핀(161)을 작동공간(22)에서 분리한 후, 서브 스테이지(140)와 캐필러리 로더유닛(150)을 Y축으로 이동시켜 초기위치로 이동시키고, 이어어 메인 스테이지(120)를 원위치시킴으로써, 캐필러리의 자동 교체동작이 마무리된다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
11,12..캐필러리 20..클램핑 로더
100..캐필러리 자동 교체시스템 110..베이스
120..메인 스테이지 130..캐필러리 거치유닛
140..서브 스테이지 150..캐필러리 회수/공급유닛
160..클램핑 해제유닛 210..제1구동부
220..제2구동부 230..제3구동부

Claims (7)

  1. 캐필러리를 선단에서 클램핑하는 클램핑부를 가지는 클램핑로더가 착탈 가능하게 설치 가능한 베이스와;
    상기 베이스에 X축 방향으로 수평 왕복 이동 가능하게 설치되는 메인 스테이지와;
    상기 메인 스테이지에서 X축과 교차하는 Y축 방향으로 수평 왕복 이동 가능하게 설치되는 서브 스테이지와;
    상기 서브 스테이지 상에 Z축 방향으로 왕복이동 가능하게 설치되어 사용된 캐필러리가 회수되어 거치되고, 공급될 새로운 캐필러리가 거치되는 캐필러리 거치유닛과;
    상기 메인 스테이지 상에서 X,Y,Z축 방향 각각으로 이동 가능한 캐필러리 클램퍼를 가지는 캐필러리 로더유닛과;
    상기 서브 스테이지에 설치되어 상기 클램핑로더의 클램핑부를 선택적으로 해제시켜서 캐필러리의 분리 및 장착이 가능하도록 하는 클램핑 해제유닛과;
    상기 메인 스테이지를 왕복 이동시키기 위한 제1구동부와;
    상기 서브 스테이지를 왕복 이동시키기 위한 제2구동부와;
    상기 캐필러리 로더유닛을 Y축으로 왕복 이동시키기 위한 제3구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐필러리 자동 교체시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 개필러리 회수유닛은,
    상기 캐필러리가 장착되는 복수의 장착홈을 가지는 거치부재와;
    상기 서브 스테이지에 설치되어 상기 거치부재를 선택적으로 승강시키는 제1승강구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐필러리 자동 교체시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 캐필러리 회수/공급유닛은,
    상기 메인 스테이지에서 Y축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동블록과;
    상기 이동블록에 Z축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는 승강블록과;
    상기 승강블록을 승강구동시키는 제2승강구동부와;
    상기 승강블록에 X축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며 상기 캐필러리를 클램핑하는 클램퍼를 가지는 로더블록; 및
    상기 로더블록을 Y축 방향으로 왕복 이동시키는 수평구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐필러리 자동 교체시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클램핑 해제유닛은,
    상기 클램핑 로더의 클램핑부에 연결된 작동공간에 끼워지는 비원형의 해제핀과;
    상기 해제핀을 회전 가능하게 지지하는 승강부재와;
    상기 서브 스테이지에 설치되어 상기 승강부재를 승강 구동시키는 승강구동부와;
    상기 해제핀을 회전시키는 핀 구동부;를 포함하여,
    상기 해제핀의 회전상태에 따라서 상기 클램핑 로더의 클램핑부가 벌어지거나 좁혀져서 상기 캐필러리를 클램핑하거나 해제할 수 있는 것을 특징으로 하는 캐필러리 자동 교체시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1구동부는,
    상기 베이스에 설치되는 제1랙기어부와;
    상기 제1랙기어부에 기어 연결되는 제1구동기어; 및
    상기 메인 스테이지에 설치되어 상기 제1구동기어를 회전구동시키는 제1구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐필러리 자동 교체시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2구동부는,
    상기 메인 스테이지에 설치되는 제2랙기어부와;
    상기 제2랙기어부에 기어 연겨되는 제2구동기어; 및
    상기 서브 스테이지에 설치되어 상기 제2구동기어를 회전구동시키는 제2구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐필러리 자동 교체시스템.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3구동부는,
    상기 메인 스테이지 설치되는 제3랙기어부와;
    상기 제3랙기어부에 기어 연겨되는 제3구동기어; 및
    상기 캐필러리 회수/공급유닛에 설치되어 상기 제3구동기어를 회전구동시키는 제3구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐필러리 자동 교체시스템.
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