KR101602443B1 - 칩마운터의 헤드 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 칩마운터의 헤드 어셈블리는, 회전가능하게 설치된 헤드 본체; 상기 헤드 본체의 하방에 다각으로 배치되며, 상기 헤드 본체의 회전에 의해 부품 픽업 위치에 순차적으로 위치되는 복수의 브라켓; 상기 브라켓의 길이방향을 따라 복수로 구비되며, 피더에서 공급되는 복수의 부품을 동시에 픽업하는 복수의 스핀들; 및 상기 복수의 스핀들이 픽업하는 복수의 부품을 개별적으로 인식하도록, 상기 하나의 브라켓에 설치된 스핀들의 개수와 동일하게, 상기 헤드 본체 내에 설치되어 부품 픽업 영역을 인식하는 부품인식장치;를 포함한다.

본 발명에 의하면, 칩마운터 헤드의 스핀들 설치구조를 터릿 타입(Turret Type)과 갱 타입(Gang Type)의 복합 구조로 구성함으로써, 복수의 부품을 동시에 픽업할 수 있어 생산성이 향상되고, 부품픽업 위치에만 스핀들의 개수에 대응하는 부품인식장치를 설치하기 때문에 헤드에 가해지는 중량을 중일 수 있을 뿐 아니라, 구조가 단순하여 제작원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

칩마운터, 헤드, 스핀들, 노즐, 브라켓, 부품인식장치, 카메라, 조명

Description

칩마운터의 헤드 어셈블리{Head assembly of chip mounter}

본 발명은 부품실장기(칩마운터)에 관한 것으로, 특히 칩마운터 헤드의 스핀들 설치구조를 터릿 타입(Turret Type)과 갱 타입(Gang Type)의 복합 구조로 구성함으로써, 복수의 부품을 동시에 픽업할 수 있어 생산성이 향상되는 칩마운터의 헤드 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 부품실장기는 인쇄회로기판과 같은 기판상에 집적회로, 고밀도 집적회로, 다이오드, 콘덴서, 저항 등의 전자부품(이하, '부품'이라 칭하기로 함)을 실장하는 작업을 수행하는 기기를 말한다.

이와 같은 부품실장기는 기판상에 실장 될 부품들을 공급하는 부품공급장치, 부품공급장치에서 공급하는 부품들이 실장 될 수 있도록 기판을 운송하는 기판운송장치, 부품공급장치로부터 공급되는 부품들을 픽업한 후, 픽업된 부품들을 기판상에 실장할 수 있도록 노즐 스핀들(nozzle spindle)을 구비한 헤드 어셈블리가 부품이 공급되도록 미리 설정된 위치 즉, 부품픽업영역에서 부품들을 픽업한 후 픽업된 부품들을 부품이 실장 되도록 미리 설정된 위치인 부품실장영역에서 실장할 수 있도록 헤드 어셈블리를 X방향, Y방향으로 이동시키는 수평이동장치를 포함한다.

이와 같은 부품실장기(칩마운터)는 부품을 인식하기 위하여, 촬영을 위한 카메라와 빛을 조사하기 위한 조명으로 이루어지는 부품인식장치를 사용하고 있었다.

도 1에 도시된 터릿 타입(Turret Type) 구조의 헤드(1)는, 복수의 노즐 스핀들(2)이 회전체 모양의 원형으로 되어 있어 노즐에 픽업된 부품을 인식하기 위한 부품인식장치(3)의 구조가 단순하다.

그러나 상기 터릿 타입(Turret Type) 구조의 헤드(1)는, 한번에 하나의 부품만 픽업하므로 동시픽업을 할 수 없는 문제점이 있었다.

반면, 도 2에 도시된 갱 타입(Gang Type) 구조의 헤드(10)는, 복수의 노즐 스핀들(20)이 직렬로 구성되어 있어 노즐에 픽업된 부품을 인식하기 위한 광학 시스텝은 복잡하지만, 스핀들(20)의 개수만큼 동시 부품 픽업이 가능하므로 생산성을 높일 수 있다.

그러나 상기 갱 타입(Gang Type) 구조의 헤드(10)는, 부품 인식 메커니즘이 스핀들(20)마다 개별적으로 부품인식장치(30)를 장착하기 때문에 헤드(10)에 큰 중량이 가해지고, 구조가 복잡하여 제작비용이 많이 드는 문제점이 있었다.

특히, Gang Type 구조의 헤드에서 복수의 노즐에 픽업된 부품 전체를 감지하는 기술도 사용되는데, 이 경우 스핀들(20) 별로 조명을 균일하게 조사하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 칩마운터 헤드의 스핀들 설치구조를 터릿 타입(Turret Type)과 갱 타입(Gang Type)의 복합 구조로 구성함으로써, 복수의 부품을 동시에 픽업할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 목적이 있다. 또한, 부품픽업 위치에만 스핀들의 개수에 대응하는 부품인식장치를 설치하기 때문에 헤드에 가해지는 중량을 중일 수 있을 뿐 아니라, 구조가 단순하여 제작원가를 절감할 수 있는 칩마운터의 헤드 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회전가능하게 설치된 헤드 본체; 상기 헤드 본체의 하방에 다각으로 배치되며, 상기 헤드 본체의 회전에 의해 부품 픽업 위치에 순차적으로 위치되는 복수의 브라켓; 상기 브라켓의 길이방향을 따라 복수로 구비되며, 피더에서 공급되는 복수의 부품을 동시에 픽업하는 복수의 스핀들; 및 상기 복수의 스핀들이 픽업하는 복수의 부품을 개별적으로 인식하도록, 상기 하나의 브라켓에 설치된 스핀들의 개수와 동일하게, 상기 헤드 본체 내에 설치되어 부품 픽업 영역을 인식하는 부품인식장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 브라켓은 4개가 정 사각으로 배치되는 것이 바람직하다.

삭제

삭제

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상기 스핀들은 6개가 등 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

삭제

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이상에서 설명한 바와 같이, 회전하는 칩마운터의 헤드가 복수의 부품을 동시에 픽업할 수 있어 생산성이 향상되는 장점이 있다.

그리고 부품픽업 위치에만 스핀들의 개수에 대응하는 부품인식장치(카메라 및 조명)를 설치하기 때문에 구조가 단순하여 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한, 보강조명을 설치함으로써 조명의 광량을 항상 일정하게 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 칩마운터의 헤드 어셈블리의 구조를 도시한 사시도, 도 4 는 도 3에 따른 구조와 피더를 통해 부품이 공급되는 상태를 개략적으로 도시한 평면도, 도 5는 도 3에 따른 평면도, 도 6은 도 3에 따른 측면도, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예로 카메라/조명이 브라켓의 외부에 개별적으로 설치된 상태를 도시한 도면, 도 8은 도 7에 따른 구조와 피더를 통해 부품이 공급되는 상태를 개략적으로 고시한 평면도, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예로 브라켓의 외부에 보강조명이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 칩마운터의 헤드 어셈블리(100)는, 헤드 본체(110), 브라켓(120), 스핀들(130), 부품인식장치(140)를 포함한다.

상기 헤드 본체(110)는 칩마운터(미도시)의 회전축(미도시)에 설치되어 수평 회전가능하게 설치된다.

이와 같은 상기 헤드 본체(110)는, 90°씩 순차적으로 회전하여 부품(400) 인식 및 픽업을 완료한 후, 상기 칩마운터(미도시)의 갠트리(gantry: 미도시) 이동영역을 따라 부품(400) 실장 위치로 이동하게 된다.

즉, 4개의 개별적인 브라켓(120)이 하나의 사각 틀을 이루는 것으로, 상기 헤드 본체(110)가 90°로 회전함에 따라 하나의 브라켓(120)이 피더(300)로부터 공급되는 부품(400) 상방에 동일하게 위치된다.

이 상태에서, 상기 브라켓(120)에 복수로 설치된 스핀들(130)이 등 간격으로 위치된 복수의 부품(400)을 동시에 픽업하게 된다.

이때, 부품(400)을 픽업한 브라켓(120)은 헤드 본체(110)의 90°회전에 의해 측방에 직각으로 위치하게 되며, 직각을 이루는 다음 순번의 브라켓(120)이 90°회 전하여 부품(400) 픽업 부위에 위치된다.

이와 같은 방식으로, 상기 헤드 본체(110)가 90°로 3회 회전과 함께 픽업을 이루면, 4개의 브라켓(120)의 스핀들(130) 모두에 부품(400)이 픽업된 상태가 된다.

이 상태에서, 헤드 본체(110)가 부품(400) 실장을 위한 위치로 이동하여 부품(400)을 실장하게 된다. 즉 헤드 본체(110)의 90° 회전방식에 의해 모든 스핀들(130)에 많은 수량의 부품(400)을 픽업한 후 실장을 진행할 수 있다.

여기서, 상기 브라켓(120)은 상기 헤드 본체(110)의 하부에 정 사각으로 배치되는 것이 바람직하나, 상기 브라켓(120)의 개수를 변경함으로써, 다양한 개수의 각을 형성할 수도 있다. 즉, 상기 브라켓(120)의 개수 변경에 따라 헤드 본체(110)의 회전각은 다양하게 변경될 수 있다.

이와 같이 설명된, 상기 브라켓(120)은 길이를 가지는 직사각 형상인 것이 바람직하며, 그 길이방향 단부가 각각 접하도록 배치되는 것이 바람직하다.

스핀들(130)은 하부에 부품(400)을 픽업하기 위한 흡착 노즐(131)이 설치되며, 상기 브라켓(120)의 길이방향을 따라 복수로 설치된다. 물론, 상기 스핀들(130)은 등 간격으로 공급되는 부품(400)을 픽업하기 위해 등 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 상기 스핀들(130)은, 헤드 본체(110)에 설치된 별도의 Z축 구동장치(미도시)들에 의해 승강 작동한다. 즉, 상기 스핀들(130)은 복수로 설치되기 때문에 한 번의 픽업 동작시 많은 수량의 부품(400)을 동시에 픽업할 수 있다.

한편, 상기 스핀들(130)은 6개가 등 간격으로 배치되는 것이 바람직하나, 그 개수는 한정하지 않는다. 즉 피더(300)로부터 공급되는 부품(400)의 간격과, 픽업할 부품(400)의 개수 등을 고려해 그 개수를 선택적으로 적용할 수 있다.

부품인식장치(140)는 픽업되는 부품(400)을 촬영하기 위한 카메라(141)와, 빛을 조사하기 위한 조명(142)으로 이루어진다.

특히, 상기 부품인식장치(140)는 복수의 스핀들(130)이 픽업하는 부품(400)을 개별적으로 인식하기 위해, 하나의 브라켓(120)에 설치된 스핀들(130)의 개수와 동일하게, 상기 헤드 본체(110) 내에 설치되어 부품(400) 픽업 영역을 인식한다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 사각으로 배치되는 상기 각각의 브라켓(120)의 외부 모서리 부위에 위치되도록, 별도의 보강조명(200)이 설치될 수 있다. 여기서, 상기 보강조명(200)은 상기 브라켓(120)의 외부 모서리 부위를 감싸도록 정 사각으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 보강조명(200)은 헤드 본체(110)에 설치될 수 있으며, 상기 브라켓(120)의 내부 모서리 부위에 위치될 수도 있다.

이와 같이, 상기 보강조명(200)을 설치함으로써 조명(142)의 광량이 항상 일정하게 유지되도록 한다. 이는, 조명(142)의 특성상 오래 사용하다 보면, 그 광량이 변하여 정확한 인식을 할 수 없게 되므로, 이를 방지하기 위해 보강조명(200)을 설치하는 것이다.

뿐만 아니라, 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 부품인식장치(140)는 부품(400) 픽업 위치에서 부품(400)을 픽업한 상기 브라켓(120)이 90° 회전한 위 치에 설치될 수 있다. 즉 부품(400)을 픽업한 후 90°로 회전된 브라켓(120)에 픽업된 부품(400)을 인식하는 방식을 사용할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 테이프 릴 고정장치의 작동순서를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 피더(300)로부터 공급되는 부품(400)의 위치로 헤드 본체(110)가 이동하면, 상기 헤드 본체(110)에 설치된 브라켓(120)이 일렬로 공급되는 복수의 부품(400) 상부에 동일하게 위치된다.

이후, 부품인식장치(140)가 스핀들(130)에 픽업된 부품(400)을 개별적으로 인식하게 된다.

다음으로, 상기 스핀들(130)에 픽업되는 부품(400) 인식이 완료되면 헤드 본체(110)는 90°로 회전하게 된다.

이때, 부품(400)을 픽업한 브라켓(120)은 90°회전하여 직각 방향에 위치하고, 일측에 직각으로 위치되어 있던 다음 순번의 브라켓(120)이 일렬로 공급되는 부품(400)의 상부에 위치하게 된다.

즉, 전술된 픽업 단계를 순차적으로 실시하면, 4개의 브라켓(120)에 설치된 스핀들(130) 모두에 부품(400)이 픽업된 상태가 된다. 이 상태에서 헤드 본체(110)가 칩마운터(미도시)의 갠트리(미도시)를 따라 실장 위치로 이동하게 된다.

결과적으로, 회전하는 칩마운터(미도시)의 헤드가 복수의 부품(400)을 동시에 픽업할 수 있어 생산성이 향상되고, 부품(400) 픽업 위치에만 스핀들(130)의 개수에 대응하는 부품인식장치(140)를 설치하기 때문에 구조가 단순하여 원가를 절감 할 수 있다.

또한, 보강조명(200)을 설치함으로써 조명(142)의 광량을 항상 일정하게 유지시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 칩마운터의 헤드 어셈블리에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

도 1은 종래의 터릿 타입(Turret Type) 헤드 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 종래의 갱 타입(Gang Type) 헤드 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 칩마운터의 헤드 어셈블리의 구조를 도시한 사시도.

도 4는 도 3에 따른 구조와 피더를 통해 부품이 공급되는 상태를 개략적으로 도시한 평면도.

도 5는 도 3에 따른 평면도.

도 6은 도 3에 따른 측면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예로 카메라/조명이 브라켓의 외부에 개별적으로 설치된 상태를 도시한 도면.

도 8은 도 7에 따른 구조와 피더를 통해 부품이 공급되는 상태를 개략적으로 고시한 평면도.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예로 브라켓의 외부에 보강조명이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 헤드 어셈블리 110: 헤드 본체

120: 브라켓 130: 스핀들

131: 흡착 노즐 140: 부품인식장치

141: 카메라 142: 조명

200: 보강조명 300: 피더

400: 부품

Claims (9)

1. 회전가능하게 설치된 헤드 본체;

   상기 헤드 본체의 하방에 다각으로 배치되며, 상기 헤드 본체의 회전에 의해 부품 픽업 위치에 순차적으로 위치되는 복수의 브라켓;

   상기 브라켓의 길이방향을 따라 복수로 구비되며, 피더에서 공급되는 복수의 부품을 동시에 픽업하는 복수의 스핀들; 및

   복수의 상기 스핀들이 픽업하는 복수의 부품을 개별적으로 인식하도록, 상기 하나의 브라켓에 설치된 스핀들의 개수와 동일하게, 상기 헤드 본체 내에 설치되어 부품 픽업 영역을 인식하는 부품인식장치; 를 포함하되,

   상기 헤드 본체는 개별 브라켓의 복수의 스핀들에 각각 흡착되는 복수의 부품을 인식한 후에 상기 개별 브라켓을 회전축 주위로 90도씩 순차적으로 회전시키는 순서로 하여 회전축 주변에 위치되는 복수의 상기 브라켓의 복수의 스핀들 모두에 복수의 부품을 흡착시키는 것을 특징으로 하는 칩마운터의 헤드 어셈블리.
2. 제1항에 있어서,

   상기 브라켓은 4개가 정 사각으로 배치되는 것을 특징으로 하는 칩마운터의 헤드 어셈블리.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제2항에 있어서,

   상기 스핀들은 6개가 등 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 칩마운터의 헤드 어셈블리.
8. 삭제
9. 삭제

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