KR101333292B1 - 대상물의 탈거가 담보되는 픽업 실린더 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자(즉, 픽업 대상물)를 진공 흡착하여 이송시키는데 사용하는 픽업 실린더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 픽업 대상물을 진공흡착하는 흡착패드에 흡입작용의 해제시에 대상물에 흡착패드에서 용이하게 탈거되도록 하는 탈거보조구와, 탈거보조구의 탈거작용을 보장하는 웨이트블럭을 구비한 픽업 실린더에 관한 것이고, 또한, 흡착패드의 수명이 다하여 흡착력이 약해지는 때에는 간편하게 흡착패드만을 교체 가능하고, 픽업 대상물과의 접촉시에 충격을 완화하여 대상물의 소손을 예방할 수 있는 대상물의 탈거가 담보되는 픽업 실린더에 관한 것이다.
본 발명에 따른 탈거가 담보되는 픽업 실린더는 상하를 관통하는 흡입공을 갖는 몸체; 상기 몸체의 하단에 구비되는 흡입노즐; 상기 흡입노즐에 결합되고, 픽업 대상물을 진공흡착하는 흡착패드; 하부가 상기 흡착패드의 하부면에 노출 배치되며, 일정범위에서 상하 이동이 가능하도록 상기 흡착패드에 삽입결합되는 탈거보조구;를 포함하여 이루어져, 상기 탈거보조구는 흡기작용의 해제 시에 자중에 의해 하강하여 상기 흡착패드 하부면으로 돌출됨으로써, 픽업 대상물이 흡착패드에서 용이하게 탈거되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

대상물의 탈거가 담보되는 픽업 실린더{Pickup cylinder assured separation of object}
본 발명은 반도체 소자(즉, 픽업 대상물)를 진공 흡착하여 이송시키는데 사용하는 픽업 실린더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 픽업 대상물을 진공흡착하는 흡착패드에 흡입작용의 해제시에 대상물에 흡착패드에서 용이하게 탈거되도록 하는 탈거보조구와, 탈거보조구의 탈거작용을 보장하는 웨이트블럭을 구비한 픽업 실린더에 관한 것이고, 또한, 흡착패드의 수명이 다하여 흡착력이 약해지는 때에는 간편하게 흡착패드만을 교체 가능하고, 픽업 대상물과의 접촉시에 충격을 완화하여 대상물의 소손을 예방할 수 있는 대상물의 탈거가 담보되는 픽업 실린더에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정에는 칩 부품과 같은 반도체 소자를 픽업하여 조립공정으로 이송하기 위하여 픽업 실린더가 사용되는데.
이러한 픽업 실린더는 정밀한 반도체 칩을 각 공정에 따라 정밀하게 움직이면서도 손상을 주지 않기 위해서 주로 진공흡입 방식을 사용하여 반도체 칩을 픽업 이송을 하게 된다.
진공흡입 방식으로 픽업 대상물(즉, 반도체 칩)을 픽업하여 이송시키기 위하여 픽업 실린더는 등록특허 제0380537호 "픽업 실린더"와, 등록특허 제0992112호 "픽업 실린더" 등에서 확인할 수 있는 바와 같이 일반적으로,
상하를 관통하여 흡입공이 형성되어 있으며 상부에는 흡입공을 통해 공기를 흡입하는 흡기모듈이 결합되는 몸체와, 상기 몸체의 하부에 결합되는 흡입노즐과, 상기 흡입노즐에 결합되고 픽업 대상물 표면에 흡착되는 흡착패드를 포함하여 구성된다.
픽업 실린더의 흡착패드는 픽업 대상물 표면에 밀착되어 진공 흡착효율을 높이기 위해 연질의 재질로 이루어지는데, 이 연질의 특성이 진공 흡착 상태로 이송한 후에 픽업 대상물을 픽업 실린더에서 탈거시키는 것을 방해하는 일이 종종 발생된다.
즉, 픽업 실린더의 흡기작용이 해제되어 흡착패드 내측으로 공기가 유입되더라도 연질의 특성으로 대상물 표면에 밀착되어 흡착패드와 대상물이 자체적으로 상호 접착되는 상황이 발생되는 것이다. 그래서 픽업 실린더가 흡기작용을 해제한 후에 원위치로 되돌아가는 때에 픽업 대상물이 흡착패드에서 탈거되지 않고 접착된 상태로 픽업 실린더와 함께 이송되거나 이송되는 과정에서 접착력이 약해져 탈거되는 상황이 종종 발생되고, 이러한 문제를 방지하기 위해 작업자가 수작업으로 픽업 대상물이 흡착패드에서 탈거되었는지 확인하여 탈거되지 않았으면 탈거시켜야 하는 번거로움이 있다.
따라서 픽업 실린더의 흡기작용이 해제되면 픽업 대상물이 흡착패드에서 자연적으로 분리이탈(즉, 탈거)되도록 하는 수단이 필요한데, 종래기술에서는 이러한 수단을 구비하지 않고 있다.
그리고 흡착패드는 장기간 반복적으로 사용을 하게 되면 주름이지거나 크랙지거나 하는 등의 이유로 진공흡착 효율이 저하되므로 경제성 및 작업성 측면에서 새것으로 간편하고 신속하게 교체 가능할 필요가 있다.
그리고 픽업 실린더는 대상물 위로 이송된 후에 하강하여 흡착패드와 대상물이 접촉시킨 후에 흡기작용으로 대상물을 흡착패드에 진공 흡착시키고, 다음 공정 장소로 이송된 후에 하강하여 대상물이 트레이에 놓이도록 한 후에 흡기작용을 해제하여 대상물을 탈거시키게 되는데, 픽업 실린더가 하강하여 흡착패드와 대상물이 접촉하는 때와 대상물이 트레이에 놓이는 때에 픽업 실린더가 대상물에 충격을가하여 손상시키지 않도록 하는 완충수단이 구비될 필요가 있다.
본 발명은 위와 같이 종래기술에 따른 픽업 실린더가 갖는 문제를 해결하고, 필요성을 충족하기 위해 안출된 발명으로서,
흡착패드 하부면으로 노출되며 일정범위에서 승하강되고, 흡기작용이 해제되면 자중에 의해 하강하는 탈거보조구를 도입하여, 픽업 실린더의 흡기작용이 해제되면 픽업 대상물이 흡착패드에서 자연스럽게 분리 이탈되고, 흡기작용 해제 시에 탈거보조구의 하강을 담보하는 웨이트블럭을 도입하여 픽업 대상물의 탈거가 보다 확실히 행해지도록 한 대상물의 탈거가 담보되는 픽업 실린더를 제공함을 목적으로 하고,
수명의 상대적으로 짧은 흡착패드는 흡입노즐에서 간편하게 신속하게 분리 교체되도록 하여 경제성과 작업성을 높이고, 픽업 대상물이 픽업 실린더와 접촉 충격시에 충격을 완화하여 대상물의 파손을 방지하는 대상물의 탈거가 담보되는 픽업 실린더를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탈거가 담보되는 픽업 실린더는
상하를 관통하는 흡입공을 갖는 몸체;
상기 몸체의 하단에 구비되는 흡입노즐;
상기 흡입노즐에 결합되고, 픽업 대상물을 진공흡착하는 흡착패드;
하부가 상기 흡착패드의 하부면에 노출 배치되며, 일정범위에서 상하 이동이 가능하도록 상기 흡착패드에 삽입결합되는 탈거보조구;를 포함하여 이루어져,
상기 탈거보조구는 흡기작용의 해제 시에 자중에 의해 하강하여 상기 흡착패드 하부면으로 돌출됨으로써, 픽업 대상물이 흡착패드에서 용이하게 탈거되도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 흡착패드는
상하를 관통하는 통공과,
상기 탈거보조구의 하부 주변을 감싸며, 픽업 대상물 표면을 진공 흡착하는 하부면의 오목 흡착부와,
상기 통공의 상부 내면에 형성되며, 상기 흡입노즐의 외면에 교체 가능하도록 끼움 결합되는 끼움홈과,
상기 통공의 하부 내면에 형성되며, 상기 탈거보조구의 상부 외면에 돌출된 돌출부가 일정범위에서 이동 가능하도록 안치되는 안치홈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고,
상기 흡입노즐에는 흡기작용의 해제 시에 하부로 인출되어 상기 탈거보조구가 돌출되도록 미는 웨이트블럭이 구비되어 있는 것을 특징으로 하고,
상기 몸체는
내부에 상기 흡입공이 형성되고, 하부에 상기 흡입노즐이 결합되는 샤프트와,
상기 샤프트가 삽입 관통되는 중공을 갖는 바디와,
상기 바디 내부에서 상기 샤프트가 하강되도록 탄성 지지하는 완충스프링과,
상기 샤프트와 바디에 각각 형성되는 가이드홈과 고정홈과,
일단은 상기 고정홈에 삽입 고정되고 타단은 상기 가이드홈에 배치되어 상기 샤프트의 승하강을 가이드하는 가이드핀을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 탈거가 담보되는 픽업 실린더는 탈거보조구와, 탈거보조구의 하강을 담보하는 웨이트블럭을 구비하여 흡기 작용이 해제되면 픽업 대상물이 확실하게 흡착패드에서 자연적으로 탈거되므로, 작업자가 픽업 대상물의 탈거를 확인하고 미탈거된 대상물을 탈거시켜야 하는 번거로움이 없다.
또, 상대적으로 수명이 짧은 흡착패드는 간편하고 신속하게 교체 가능하므로 경제성과 작업성이 뛰어나고, 픽업 실린더가 하강하여 픽업 대상물에 접촉 충격시에 완충스프링이 충격을 완화하므로 픽업 대상물에 충격에 의해 파손될 위험이 없다.
도 1 은 본 발명에 따른 픽업 실린더의 사시도 및 절개도.
도 2 는 본 발명의 변형 실시례에 따른 픽업 실린더의 사시도 및 절개도.
도 3 은 도1에 도시된 본 발명에 따른 픽업 실린더의 분해 사시도.
이하, 도1 내지 도3을 참조하여 본 발명에 따른 탈거가 담보되는 픽업 실린더에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도면에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 픽업 실린더는 몸체(10), 흡입노즐(20), 흡착패드(30), 탈거보조구(40), 웨이트블럭(50) 이라고 하는 대 구성요소를 포함하여 이루어진다.
상기 몸체(10)는 바디(11), 샤프트(13), 완충스프링(15), 가이드핀(17)을 포함하여 이루어진다.
상기 바디(11)는 상기 샤프트(13)가 삽입 관통되는 중공(111)이 상하를 관통하여 형성되어 있고, 내부 중공(111)에는 상기 완충스프링(15)의 일단을 접촉지지하는 단턱(113)이 형성되어 있다.
상기 샤프트(13)는 상기 바디(11)의 중공(111)에 삽입 관통되고, 흡기작용과 흡기작용 해제를 위한 공기의 유로를 제공하는 흡입공(131)이 상하를 관통하여 형성되어 있고, 외면에는 상기 완충스프링(15)의 타단을 접촉지지하는 단턱(133)이 형성되어 있고, 하부 내면에는 상기 흡입노즐(20)이 스크류결합되는 나사탭(135)이 형성되어 있다.
상기 완충스프링(15)은 상기 샤프트(13)의 외주연에 삽입되고, 일단과 타단이 각각 상기 바디(11)의 내부 단턱(113)과 상기 샤프트(13)의 외부 단턱(133)에 접촉지지되어, 상기 샤프트(13)가 상기 바디(11)에 대하여 하강되도록 탄성지지하여 하부의 흡착패드(30)가 픽업 대상물 표면에 밀착되도록 하며, 픽업 대상물에 접촉 충격시에 샤프트(13)가 승강되도록 하여 충격을 완화시킨다.
상기 가이드핀(17)은 상기 샤프트(13)가 상기 바디(11)에 대하여 일직선으로 승하강하도록 가이드하고, 또한 상기 샤프트(13)와 바디(11)가 분리되지 않도록 한다.
상기 가이드핀(17)에 의한 샤프트(13)의 승하강 가이드를 위해 상기 샤프트(13)와 상기 바디(11)에는 각각 가이드핀(17)의 외경에 상응하는 내경을 갖는 고정홈(173)과 장홈(또는 장홀) 구조의 가이드홈(171)이 형성되어 있다.
도1에는 상기 바디(11)에 샤프트(13)의 승하강 범위를 제한하는 장홀 구조의 가이드홈(171)이 형성되어 있고, 상기 샤프트(13)에 상기 가이드핀(17)의 단부가 삽입되어 고정되는 고정홈(173)이 형성되어 있고, 도2에는 상기 바디(11)에 가이드핀(17)이 삽입되어 고정되는 고정홈(173)이 형성되어 있고, 상기 샤프트(13)에 승하강 범위를 제한하는 장홈 구조의 가이드홈(171)이 형성되어 있다.
상기 몸체(10)의 상부에는 픽업 대상체의 진공 흡착시에 공기를 흡입하거나, 공기의 흡입 후에 흡입공(131)으로 공기가 유입되지 않도록 하여 흡기작용을 행하며, 픽업 대상체의 탈거시에 흡입공(131)으로 공기의 유입을 허용하거나 흡입공(131)으로 공기를 강제 유입시켜 흡기작용을 해제시키는 흡기모듈이 결합되는 결합부(12)가 구비되는데,
도1과 같이 샤프트(13)의 상부가 바디(11) 외부에 배치되는 때에는 상기 결합부(12)가 샤프트(13) 상부에 구비되고, 도2와 같이 샤프트(13)의 상부가 바디(11) 내부에 배치되는 때에는 상기 결합부(12)가 상기 바디(11)에 구비된다.
그리고 도2와 같이 샤프트(13)의 상부가 바디(11) 내부에 배치되는 때에는 샤프트(13)와 바디(11)의 틈새를 통해 공기가 누설되어 흡기작용 효율을 떨어뜨리고 틈새를 통해 오일이나 이물질이 침투되어 내부에 쌓일 수 있으므로 틈새를 밀폐시키는 패킹(19)이 구비되는 것이 바람직하고,
상기 패킹(19)은 상기 샤프트(13)의 승하강에 방해가 되지 않도록 U자형 패킹(19)을 사용하는 것이 바람직하고,
패킹(19)을 틈새에 개재시키기 위해 상기 바디(11)는 상호 조립결합되는 제1바디(11A)와 제2바디(11B)로 구성할 수 있다.
상기 흡입노즐(20)은 상기 몸체(10)의 하단, 보다 구체적으로는 상기 샤프트(13)의 하단에 스크류 결합되고, 내부에는 상하를 관통하여 상기 흡입공(131)과 연통되는 흡기공(21)이 형성되어 있고, 내부 흡기공(21)에는 상기 웨이트블럭(50)의 하강 범위를 제한하는 단턱(23)이 형성되어 있고, 외면 상부에는 상기 샤프트(13)의 나사탭(135)에 스크류결합되는 나사산(25)이 형성되어 있고, 외면 하부에는 상기 흡착패드(30)의 끼움홈(33)에 끼움결합되는 끼움돌출부(27)가 돌출 형성되어 있다.
상기 흡착패드(30)는 상기 흠입노즐에 교체 가능하게 결합되고, 픽업 대상물을 진공 흡착한다.
상기 흡착패드(30)는 상기 흡입공(131) 및 흡기공(21)과 연통되는 통공(31)과, 상기 흡기노즐의 끼움돌출부(27)가 삽입되어 끼움되는 통공(31) 내면의 끼움홈(33)과, 픽업 대상물 표면에 밀착되며 진공 흡착하는 하부면의 오목 흡착부(37)와, 상기 통공(31) 내면 하부에 형성되며 상기 탈거보조구(40)의 상부 외면에 돌출된 돌출부가 안치되어 일정범위에서 승하강 이동 가능한 공간을 제공하는 안치홈(35)을 포함하여 이루어진다.
상기 탈거보조구(40)는 상부가 상기 흡착패드(30)의 통공(31)으로 삽입되어 결합되며, 하부는 상기 흡착패드(30)의 오목 흡착부(37)에 노출된다.
상기 탈거보조구(40)의 상부 외면에는 상기 흡착패드(30)의 안치홈(35)에 안치되는 안치부(41)가 돌출형성되어 있고, 내부에는 상하를 관통하여 관통공(45)(31)이 형성되어 있고, 하부면에는 접촉면과의 틈새를 형성하여 흡기 또는 배기가 원활하게 이루어지도록 하는 미세요홈(43)이 형성되어 있다.
상기 탈거보조구(40)는 승강시에 상기 흡착패드(30)의 오목 흡착부(37)가 픽업 대상물을 진공 흡착하는데 영향을 주지 않도록 하부면이 오목 흡착부(37)의 단부면 내부로 충분히 들어가 배치되고, 하강시에 흡착패드(30)의 오목 흡착부(37) 표면과 픽업 대상물 표면 사이에 공기가 침투될 수 있는 공간을 형성하며 필요한 경우 외부의 공기도 유입시킬 수 있도록 하부면이 오목 흡착부(37) 단부면 외부로 돌출되어 배치되는 승하강 범위를 갖는 것이 바람직하다.
상기 웨이트블럭(50)은 상기 흡입노즐(20)의 흡기공(21)으로 삽입 관통되며, 일정범위에서 승하강 가능하여, 흡기작용이 해제된 때에 하단이 흡입노출 하부로 하강 인출되어 상기 탈거보조구(40) 상단을 접촉하여 민다.
즉, 탈거보조구(40)에 하중을 가하여 탈거보조구(40)가 보다 확실하게 하강 돌출되어 흡착패드(30)의 오목 흡착부(37)로 공기가 유입되도록 함으로써 진공흡입 상태가 해제되고 흡착패드(30)와 픽업 대상물의 접착 상태도 떨어져 대상물이 자연스럽고 신속하게 탈거되도록 한다.
상기 웨이트블럭(50) 외면에는 상기 흡입노즐(20)의 내부 단턱(23)에 걸려 하강범위를 제한하는 걸림부(51)가 형성되어 있고, 내부에는 상하를 관통하여 상기 탈거보조구(40)의 관통공(45)(31)과 연결되는 관통홀(53)이 형성되어 있다.
상기 웨이트블럭(50)의 상단에는 흡기작용시의 흡기력보다는 작은 힘의 탄성체(미도시)가 구비되어, 흡기작용 시에는 흡기력으로 웨이트블럭(50)이 승강되고, 흡기작용 해제 시에는 탄성체의 탄성력으로 웨이트블럭(50)이 보다 강한 힘으로 하강하도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 대상물의 탈거가 담보되는 픽업 실린더에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 몸체 11 : 바디
13 : 샤프트 15 : 완충스프링
17 : 가이드핀 19 : 패킹
20 : 흡입노즐 21 : 흡기공
23 : 단턱 27 : 끼움돌출부
30 : 흡착패드 31 : 통공
33 : 끼움홈 35 : 안치홈
37 : 오목 흡착부
40 : 탈거보조구 41 : 안치부
43 : 미세요홈 45 : 관통공
50 : 웨이트블럭 51 : 걸림부
53 : 관통홀

Claims (4)

  1. 상하를 관통하는 흡입공을 갖는 몸체;
    상기 몸체의 하단에 구비되는 흡입노즐;
    상기 흡입노즐에 결합되고, 픽업 대상물을 진공흡착하는 흡착패드;
    하부가 상기 흡착패드의 하부면에 노출 배치되며, 일정범위에서 상하 이동이 가능하도록 상기 흡착패드에 삽입결합되는 탈거보조구;를 포함하여 이루어져,
    상기 탈거보조구는 흡기작용의 해제 시에 자중에 의해 하강하여 상기 흡착패드 하부면으로 돌출됨으로써, 픽업 대상물이 흡착패드에서 용이하게 탈거되도록 하는 픽업 실린더에 있어서,

    상기 탈거보조구는 상기 몸체의 흡입공과 연통되도록 상하를 관통하는 관통공이 형성되고, 하부면에는 상기 관통공과 연결되며 접촉면과의 틈새를 형성하여 흡기 또는 배기가 원활하게 이루어지도록 하는 다수의 미세요홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대상물의 탈거가 담보되는 픽업 실린더.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡착패드는
    상하를 관통하는 통공과,
    상기 탈거보조구의 하부 주변을 감싸며, 픽업 대상물 표면을 진공 흡착하는 하부면의 오목 흡착부와,
    상기 통공의 상부 내면에 형성되며, 상기 흡입노즐의 외면에 교체 가능하도록 끼움 결합되는 끼움홈과,
    상기 통공의 하부 내면에 형성되며, 상기 탈거보조구의 상부 외면에 돌출된 돌출부가 일정범위에서 이동 가능하도록 안치되는 안치홈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 대상물의 탈거가 담보되는 픽업 실린더.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 흡입노즐에는 흡기작용의 해제 시에 하부로 인출되어 상기 탈거보조구가 돌출되도록 미는 웨이트블럭이 구비되고,
    상기 웨이트블럭에는 상기 몸체의 흡입공 및 상기 탈거보조구의 관통공과 연통되도록 상하를 관통하는 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 대상물의 탈거가 담보되는 픽업 실린더.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 몸체는
    내부에 상기 흡입공이 형성되고, 하부에 상기 흡입노즐이 결합되는 샤프트와,
    상기 샤프트가 삽입 관통되는 중공을 갖는 바디와,
    상기 바디 내부에서 상기 샤프트가 하강되도록 탄성 지지하는 완충스프링과,
    상기 샤프트와 바디에 각각 형성되는 고정홈과 가이드홈과,
    일단은 상기 고정홈에 삽입 고정되고 타단은 상기 가이드홈에 배치되어 상기 샤프트의 승하강을 가이드하는 가이드핀을 포함하고,

    상기 바디의 내부에 배치되는 상기 샤프트의 상부 외주연에는 상기 바디와의 틈새를 밀폐시키는 패킹이 구비되되,
    상기 패킹은 상기 샤프트의 승하강에 방해가 되지 않도록 U자형 패킹이고,
    상기 패킹을 상기 바디와 샤프트 사이의 틈새에 개재시킬 수 있도록 상기 바디는 상호 조립결합되는 제1바디와 제2바디로 구성되는 것을 특징으로 하는 대상물의 탈거가 담보되는 픽업 실린더.
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