KR101591839B1 - 기판 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

단순한 구조의 상승 장치를 포함하는 기판 클램핑 장치가 제공된다. 상기 기판 클램핑 장치는, 이송수단에 의해 작업 공간으로 이송되는 기판을 기 설정된 지점에서 상승 시키는 상승 수단을 포함하는 기판 클램핑 장치에서, 상기 상승 수단은, 상부 백업 플레이트, 상기 상부 백업 플레이트와 수직 방향으로 일정 간격 이격되어 있는 하부 백업 플레이트, 상기 상부 백업 플레이트의 하면 및 상기 하부 백업 플레이트의 상면의 중앙에 위치하며, 상기 상부 백업 플레이트와 상기 하부 백업 플레이트 사이에 삽입된 탄성부재, 상기 하부 백업 플레이트 중앙의 관통부에 삽입되어 상기 탄성부재 내의 공간을 통과하여 상기 상부 백업 플레이트 하면에 고정 설치된 볼부쉬, 상기 하부 백업 플레이트 중앙에서 일정 거리 이격된 위치의 복수의 관통부 중 어느 한 관통부에 삽입되어 설치된 실린더 및 상기 상부 백업 플레이트의 하면과 상기 실린더의 피스톤 로드를 연결하는 탄성 판금을 포함한다.

Description

기판 클램핑 장치{Substrate clamping device}

본 발명은 부품 실장기의 기판 이송장치에서 기판을 클램핑하는 장치에 대한 것으로, 더 자세히는 기판을 고정하기 위해 기 설정된 지점에서 이송된 기판을 상승시키는 상승 장치를 포함하는 기판 클램핑 장치에 대한 것이다.

부품을 기판상의 정위치에 실장하기 위해서는 실장작업 중에 기판이 고정되어 있어야 하는 데, 이를 위해 기판 하부에 위치한 상승장치가 기판을 상승시켜 고정장치에 기판을 걸리게 하여 고정시킨다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 단순한 구조를 가지며, 적은 동력을 소모하는 상승 장치를 포함하는 기판 클램핑 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 기판 클램핑 장치는, 이송수단에 의해 작업 공간으로 이송되는 기판을 기 설정된 지점에서 상승 시키는 상승 수단을 포함하는 기판 클램핑 장치에서, 상기 상승 수단은, 상부 백업 플레이트, 상기 상부 백업 플레이트와 수직 방향으로 일정 간격 이격되어 있는 하부 백업 플레이트, 상기 상부 백업 플레이트의 하면 및 상기 하부 백업 플레이트의 상면의 중앙에 위치하며, 상기 상부 백업 플레이트와 상기 하부 백업 플레이트 사이에 삽입된 탄성부재, 상기 하부 백업 플레이트 중앙의 관통부에 삽입되고 상기 탄성부재 내의 공간을 통과하여 상기 상부 백업 플레이트 하면에 고정 설치된 볼부쉬, 상기 하부 백업 플레이트 중앙에서 편심된 위치의 복수의 관통부 중 어느 한 관통부에 삽입되어 설치된 실린더 및 상기 상부 백업 플레이트의 하면과 상기 실린더의 피스톤 로드를 연결하는 탄성 판금을 포함한다.

단순한 구조를 가지며, 적은 동력을 소모하는 상승 장치를 포함하는 기판 클램핑 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 클램핑 장치의 간략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 클램핑 장치를 구성하는 상승 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 클램핑 장치를 구성하는 상승 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 클램핑 장치를 구성하는 상승 장치의 저면도이다.
도 5는 기판의 인입 방향과 실린더의 장착위치 설정과의 관계를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 클램핑 장치의 간략 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치(50)는 상승 수단(100)을 포함하는 데, 이 상승 수단(100)이 상승하면서 클램핑 장치(50)의 일 구성요소인 상승 돌기부(150)를 밀어 올리게 된다. 그 결과, 이송 수단에 의해 작업 공간으로 인입된 기판(90)도 역시 상승하여 부품 실장 기준 높이에 도달하게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 클램핑 장치를 구성하는 상승 장치의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 클램핑 장치를 구성하는 상승 장치의 측면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 클램핑 장치를 구성하는 상승 장치의 저면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 클램핑 장치(50)를 구성하는 상승 장치는 백업 플레이트(200, 250), 탄성 부재(300), 볼부쉬(400), 실린더(500) 및 탄성 판금(600)을 포함한다.

백업 플레이트는 상부 백업 플레이트(200) 및 하부 백업 플레이트(250)를 포함한다. 이 상부 백업 플레이트(200)와 하부 백업 플레이트(250)는 수직 방향으로 일정 간격 이격되어 있다. 상부 백업 플레이트(200)는 볼부쉬(400), 탄성 부재(300) 및 실린더(500)로부터 상승력을 받아 클램핑 장치(50)의 일 구성 요소인 상승 돌기부(150)를 상승시킨다. 그 결과 작업공간으로 인입되어 스토퍼(120)에 의해 정지된 기판(90)이 상승하여 실장 기준 높이에 위치한 고정부(미도시)에 걸리게 된다.

하부 백업 플레이트(250)는 중앙 및 중앙에서 일정 거리 이격되어 있는 위치에 관통부가 형성되어 있다. 여기서 중앙에서 일정 거리 이격되어 있는 관통부는 복수개의 관통부를 포함하며, 특히 2개의 관통부(270, 290)를 포함할 수 있다.

중앙의 관통부에는 볼부쉬(400)가 삽입되어 상하부 플레이트 사이에 끼워진 탄성 부재(300) 사이를 지나 상부 백업 플레이트(200) 하면에 고정 설치될 수 있다. 그리고, 중앙에서 일정 거리 이격되어 있는 복수의 관통부에는 실린더(500)가 삽입될 수 있다.

탄성 부재(300)는 상부 백업 플레이트(200)의 하면 및 하부 백업 플레이트(250)의 상면의 중앙과 맞닿아 있으며, 상부 백업 플레이트(200)와 하부 백업 플레이트(250) 사이에 삽입되어 있을 수 있다. 여기서 이러한 탄성 부재(300)는 압축 스프링 일 수 있다.

탄성 부재(300)는 저장되어 있는 탄성력을 이용하여 상부 백업 플레이트(200)를 밀어 올리는 역할을 수행하는 바, 종전의 상승 장치의 경우보다 상승 장치의 일 구성 요소인 실린더의 크기를 줄일 수 있고, 그 결과 실린더를 구동하는 데 적은 동력을 소모할 수 있으며, 상승 장치의 소형화를 가져올 수 있다. 예를 들어, 종전에는 실린더의 직경이 φ40이었다면, 본 발명에서는 실린더의 직경이 φ32일 수 있다.

볼부쉬(400)는 직선 운동 베어링으로서, 좀 더 자세히는 볼부쉬(400)는 LM샤프트에 끼워져 있으며, 이 LM샤프트를 타고 직선 운동을 하게 된다. 본 발명에서는 단일의 볼부쉬(400)가 사용되며, 볼부쉬(400)는 하부 백업 플레이트(250) 중앙의 관통부에 삽입되어 탄성부재(300) 내의 공간을 통과하여 상부 백업 플레이트(200) 하면에 고정될 수 있다. 이 볼부쉬(400)는 실린더(500) 및 탄성 부재(300)와 함께 상부 백업 플레이트(200)를 위로 밀어 올리는 역할을 한다.

본 발명의 경우와 다르게, 복수의 볼부쉬가 사용된다면, 복수의 볼부쉬와 실린더를 백업 플레이트에 조립하는 과정에서 볼부쉬와 실린더가 나란하지 않게 설치될 수도 있고, 실린더와 상부 백업 플레이트 하면을 연결하는 이음소재(예: 브라켓, 부쉬)가 상부 백업 플레이트의 하면에 비스듬하게 닿아 유격이 발생할 수도 있어, 상부 백업 플레이트를 밀어 올리는 과정에서, 상부 백업 플레이트가 기울어진 채로 상승할 수도 있다.

따라서, 상기 문제점을 해소하기 위해서, 문제점의 원인이 될 수 있는 복수의 볼부쉬를 사용하는 대신에, 단일의 볼부쉬(400)만을 사용할 수 있다. 그리고, 기구의 중심을 잡기 위해, 이 단일의 볼부쉬는 백업 플레이트의 중앙에 설치한다.

실린더(500)는 피스톤이 왕복 운동을 하는 부분을 말한다. 본 발명에서 실린더(500)는 상부 백업 플레이트(200)를 위로 밀어 올리는 역할을 하는 데, 좀 더 자세히 말하면, 실린더(500) 내에서 왕복 운동을 하는 피스톤이 상부 백업 플레이트(200)를 위로 밀어 올리는 역할을 한다.

본 발명의 경우는 상부 백업 플레이트(200)를 위로 올리는 역할을 하는 구성 요소로 탄성 부재(300)가 추가되었기 때문에, 실린더(500)의 크기가 소형화 될 수 있다. 그 결과 적은 동력으로도 상승 장치(100)를 구동할 수 있다.

또한, 실린더(500)는 하부 백업 플레이트(250) 중앙에서 일정 거리 이격된 복수의 관통부 중 어느 한 관통부에 설치되는데, 실린더가 설치되는 관통부의 선택은 이송수단을 통해서 작업 영역으로 인입되는 기판(90)의 인입방향에 따라 결정된다.

탄성 판금(600)은 판금 플레이트를 구부리는 과정을 통해 형성된 유(U)자 형태를 지니는 판금을 말한다. 여기서, 판금 플레이트의 두께는 1mm일 수 있으나, 이 두께에 국한되는 것은 아니다. 이 탄성 판금(600)은 상부 백업 플레이트(200)에 고정수단으로 고정되어 있고, 실린더(500)의 피스톤 로드와 연결되어 있다.

이 탄성 판금(600)은 어느 정도의 탄성력을 지니며, 그 결과 볼부쉬(400)와 실린더(500)가 나란하게 설치되지 않는 등의 문제로 인하여, 볼부쉬(400)와 실린더(500)가 상부 백업 플레이트(200)를 밀어 올리는 높이에서 약간의 차이를 보인다고 할지라도, 탄성 판금(600)의 탄성력으로 이 차이를 줄일 수 있다.

도 5는 기판의 인입 방향과 실린더의 장착위치 설정과의 관계를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 근래에는 부품이 실장될 기판의 크기가 소형화되고 있으며, 따라서 기판의 폭이 기판을 이송하는 이송수단의 폭보다 좁은 경우가 많다. 이럴 경우, 기판 클램핑 장치(50)의 한 쪽 측면 라인에 붙어서(치우쳐서) 인입되어 스토퍼(120)에 의해 정지된 기판(90)은 상승 돌기부(150)를 밀어 올리는 본 발명의 상승 수단(100)의 특정 부분(기판이 위치하는 아래 부분)에만 기판의 하중을 전달한다.

상기와 같이 기판(90)의 하중이 상승 수단(100)의 특정 부분에만 전달되므로, 상부 백업 플레이트(200)가 상승하는 과정에서 기울어진 채로 상승할 수 있다. 이러한 점을 막기 위해, 본 발명에서는 이 기울어지는 부분에 위치하는 관통부에 실린더(500)를 장착한다.

예를 들어, 하부 백업 플레이트(250)에 실린더(500)를 장착할 두 개의 관통부가 있다면, 이 두 개의 관통부는 중앙의 관통부를 지나는 이송 방향에 수직인 축을 기준으로 서로 대칭되게 위치하며, 기판 이송방향(도 4의 화살표 방향)에 나란한 축 상에 실린더가 장착될 관통부가 위치하게 된다. 그리고, 실린더(500)가 장착될 관통부는 백업 플레이트의 중심부분에서 벗어나 하부 백업 플레이트(250) 측면에 치우쳐 위치한다.

이 경우, 인입되는 기판(90)은 이송수단을 따라 이송되다가 기판 클램핑 장치(50)에 설치된 스토퍼(120)에 의해 정지하고, 이 정지 위치는 하부 백업 플레이트(250)의 실린더(500)가 장착될 두 개의 관통부 중에서, 이송 방향 쪽, 즉 인입되는 기판에서 멀리 있는 쪽의 관통부의 상부가 된다. 따라서, 앞에서도 언급했듯이 상승하는 플레이트의 기울어짐을 방지하기 위해 이 관통부에 실린더가 장착된다.

다시 말하면, 왼쪽(L)에서 오른쪽(R)으로 기판이 인입될 경우는 두 개의 관통부 중에서 오른쪽에 있는 관통부(290)에 실린더가 장착되는 반면에, 오른쪽(R)에서 왼쪽(L)으로 기판이 인입될 경우는 왼쪽에 있는 관통부(270)에 실린더가 장착된다. (설명의 편의상, 도 5에서 실린더가 장착될 관통부는 실선으로 표시함)

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

50: 클램핑 장치 90: 기판
100: 상승 수단 120: 스토퍼
150: 상승 돌기부 200: 상부 백업 플레이트
250: 하부 백업 플레이트 270: 좌측 실린더 관통부
290: 우측 실린더 관통부 300: 탄성 부재
400: 볼부쉬 500: 실린더
600: 탄성 판금

Claims (5)

1. 이송수단에 의해 작업 공간으로 이송되는 기판을 기 설정된 지점에서 상승 시키는 상승 수단을 포함하는 기판 클램핑 장치에 있어서,
   상기 상승 수단은,
   상부 백업 플레이트;
   상기 상부 백업 플레이트와 수직 방향으로 일정 간격 이격되어 있는 하부 백업 플레이트;
   상기 상부 백업 플레이트의 하면 및 상기 하부 백업 플레이트의 상면의 중앙에 위치하며, 상기 상부 백업 플레이트와 상기 하부 백업 플레이트 사이에 삽입된 탄성부재;
   상기 하부 백업 플레이트 중앙의 관통부에 삽입되고 상기 탄성부재 내의 공간을 통과하여 상기 상부 백업 플레이트 하면에 고정 설치된 볼부쉬;
   상기 하부 백업 플레이트 중앙에서 일정 거리 이격된 위치의 복수의 관통부 중 어느 한 관통부에 삽입되어 설치된 실린더; 및
   상기 상부 백업 플레이트의 하면과 상기 실린더의 피스톤 로드를 연결하는 탄성 판금을 포함하는 기판 클램핑 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 관통부 중에서 상기 실린더가 삽입될 관통부의 선정 기준은 상기 기판의 인입 방향을 고려하는 기판 클램핑 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 중앙에서 일정 거리 이격된 위치의 복수의 관통부는 2개의 관통부를 포함하며, 상기 2개의 관통부는 상기 기판 이송 방향에 나란한 축 상에 위치하고, 상기 중앙의 관통부를 지나는 상기 기판 이송 방향에 수직인 축을 기준으로 대칭되며, 상기 하부 백업 플레이트 측면에 치우쳐 위치하는 기판 클램핑 장치.
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