KR101639000B1 - 노즐 일괄 교체치구 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 일괄 교체치구는 부품실장기의 노즐이 수용될 수 있도록 상면에 적어도 하나의 수용 홈이 마련된 몸체와, 상기 몸체의 저면에 설치되어 상기 수용 홈에 수용되는 상기 노즐을 자력으로 고정하는 영구자석을 포함한다.

또한, 본 발명의 다른실시예에 따른 노즐 일괄 교체치구는 부품실장기의 노즐이 수용될 수 있도록 적어도 하나의 수용 홈이 마련된 몸체와, 상기 수용 홈에 설치되어 상기 수용 홈에 수용되는 상기 노즐을 자력으로 고정하는 영구자석을 포함한다.

부품실장기, 칩 마운터, 헤드, 노즐, 치구, 영구자석

Description

노즐 일괄 교체치구{NOZZLE BUNDLE CHANGING DEVICE}

본 발명은 노즐 일괄 교체치구에 관한 것으로서, 더 상세하게는 부품실장기의 노즐을 일괄적으로 교체가 가능하게 하면서 구조를 간단하게 하고, 노즐관리에 따른 편의성을 향상시킨 노즐 일괄 교체치구에 관한 것이다.

일반적으로, 노즐 일괄 교체치구는 부품실장기에서 사용되는 것으로 부품실장기는 인쇄회로기판과 같은 기판 상에 집적회로, 고밀도 집적회로, 다이오드, 콘덴서, 저항 등의 전자부품(이하,'부품'이라 칭하기로 함)을 실장하는 작업을 수행하는 기기를 말한다.

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

따라서 부품공급장치가 부품픽업영역으로 부품을 공급하면, 수평이동장치는 헤드 어셈블리를 상기 부품픽업영역의 상부로 이동시키게 된다. 그리고 부품픽업영역의 상부로 이동장치에 의해 헤드 어셈블리가 이동되면, 헤드 어셈블리는 구비된 노즐 스핀들을 Z축 방향을 따라 하측 방향으로 이동시켜 상기 부품픽업영역으로 공급된 부품을 픽업하게 되고, 부품이 픽업된 후에는 상기 노즐 스핀들을 다시 원래의 위치 상측 방향으로 복귀시키게 된다.

이후, 상기 부품이 픽업되고 상기 노즐 스핀들이 원래의 위치로 복귀되면, 상기 이동장치는 상기 부품을 픽업한 헤드 어셈블리를 상기 기판운송장치가 부품이 실장되도록 기판을 운송한 위치인 상기 부품실장영역으로 이동시키게 된다.

따라서 상기 헤드 어셈블리는 부품을 픽업한 후 원래의 위치로 복귀된 노즐 스핀들을 다시 그 하측 방향으로 이동시켜 픽업된 부품을 부품실장영역으로 운송된 기판 상에 실장하게 된다.

그리고 부품실장기에는 헤드어셈블리에서 노즐을 픽업하거나, 놓을 수 있도록 노즐을 보관하는 오토 노즐 체인저(Auto Nozzle Changer)가 마련된다. 이때 노즐 체인저는 공압에 의해 노즐을 고정하고, 헤드가 노즐을 안정적으로 픽업할 수 있게 해주는 자동 보관장치이다.

이때 노즐 체인저에 삽입된 노즐을 정비하기 위해서는 노즐을 각각 수작업으로 빼내어 세척하였으나, 최근에는 도 1에 도시한 바와 같이 노즐이 삽입되어 있는 상태로 분리한 후 일괄적으로 노즐을 세척할 수 있도록 구조물을 추가하고 있다.

즉, 노즐(5)을 수용하는 홈(1a)이 형성되는 판상의 수용부재(1)와, 수용부 재(1)의 상부에 설치되어 홈(1a)에 수용된 노즐(5)을 클램핑하는 고정판(2)과, 고정판(2)을 일정한 방향으로 탄성을 제공하는 스프링(4)과, 고정판(2)을 작동시키는 실린더(4)가 마련된다.

그리고 고정판(2)에는 수용부재(1)의 홈(1a)에 대응하는 고정 홀(2a)이 마련되어 실린더(4)의 작동으로 홈(1a)과 고정 홀(2a)에 걸쳐 삽입되어 있는 노즐(5)을 고정 및 고정해제하게 된다. 그리고 노즐(5)의 정비를 위해서 일괄로 분리할 경우에는 수용부재(1), 고정판(2) 및 스프링(3)을 일체로 한 상태로 분리하게 된다.

따라서 노즐(5)을 일괄로 분리하기 위한 구조물을 형성하여 편의성은 향상되었으나, 구조적으로 너무 복잡하고 센서 등이 추가되므로 새로운 기구물에 대한 유지보수가 더 요구되는 문제가 있다. 이때 다수의 헤드 어셈블리가 마련된 경우에는 유지보수에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 부품실장기의 노즐을 일괄적으로 교체가 가능하게 하면서 구조를 간단하게 하고, 노즐관리에 따른 편의성을 향상시킨 노즐 일괄 교체치구를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 일괄 교체치구는 부품실장기의 노즐이 수용될 수 있도록 상면에 적어도 하나의 수용 홈이 마련된 몸체와, 상기 몸체의 저면에 설치되어 상기 수용 홈에 수용되는 상기 노즐을 자력으로 고정하는 영구자석을 포함한다. 그리고 상기 영구자석은 상기 몸체 상면에 형성된 수용 홈에 각각 대응되게 설치된다.

또한, 상기 수용 홈은 그 단면형상이 내부로 좁아지는 사다리꼴 형태로 마련되며, 상기 수용 홈의 표면에는 삽입된 노즐을 고정할 수 있게 일정한 마찰계수를 갖는 마찰코팅층을 포함한다.

그리고 상기 수용 홈은 몸체의 일면에 복수개로 마련되되, 지그재그 형태로 배치된다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른실시예에 따른 노즐 일괄 교체치구는 부품실장기의 노즐이 수용될 수 있도록 적어도 하나의 수용 홈이 마련된 몸체와, 상기 수용 홈에 설치되어 상기 수용 홈에 수용되는 상기 노즐을 자력으로 고정하는 영구자석을 포함한다.

여기서 상기 수용 홈의 바닥에는 바닥을 더 깊게 형성하여 상기 영구자석이 설치될 수 있도록 하는 제1설치 홈을 포함하며, 상기 노즐이 상기 영구자석에 이격될 수 있게 상기 영구자석의 두께는 상기 제1설치 홈의 깊이보다 작게 형성된다.

그리고 상기 수용 홈은 그 단면형상이 내부로 좁아지는 사다리꼴 형태로 마련되며, 상기 수용 홈의 표면에는 삽입된 노즐을 고정할 수 있게 일정한 마찰계수를 갖는 마찰코팅층을 포함한다.

그리고 상기 수용 홈은 몸체의 일면에 복수개로 마련되되, 지그재그 형태로 배치된다.

또한 다르게는 상기 수용 홈의 측벽에는 적어도 하나의 제2설치 홈이 마련되고, 상기 설치 홈에 상기 영구자석이 각각 설치된다.

상술한 바와 같이 노즐이 수용되는 수용 홈을 갖는 몸체와, 몸체에 결합되는 영구자석을 이용한 본 발명의 노즐 일괄 교체치구는 구조를 간단해지면서도 부품실장기의 노즐을 일괄적으로 교체가 가능케 하여 노즐관리에 따른 편의성을 향상시키는 효과가 있다.

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

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어 서는 아니 될 것이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 일괄 교체치구를 보인 사시도이다. 그리고 도 4는 도 2 및 도 3에 형성된 수용 홈의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 일괄 교체치구의 수용 홈에 코팅층을 형성한 것을 보인 단면도이다.

도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 노즐(5) 일괄 교체치구(100)는 몸체(10)와, 몸체(10)의 상면에 형성되는 수용 홈(11)과, 몸체(10)의 저면에 마련되며, 수용 홈(11)에 수용된 노즐(5)을 자력으로 고정시키는 영구자석(20)으로 구성된다.

몸체(10)는 도 2에 도시한 바와 같이 일정한 길이와 두께를 갖도록 막대 형태로 마련된다. 이때 몸체(10)를 막대 형태로 형성하는 것에 한정하지 않고, 도 3에 도시한 바와 같이 원형 또는 사각 형상으로 사용자의 선택에 따라 형성될 수 있다. 또한, 몸체(10)는 자력이 통하는 금속 또는 합성수지재로 마련될 수 있고, 자성체 또는 비자성체로 마련될 수 있다.

그리고 몸체(10)에 형성되는 수용 홈(11)은 몸체(10)의 상면에 한 방향으로 즉 상부를 향하도록 모두 형성되며, 길이방향을 따라 일정한 간격으로 이격되게 마련된다. 따라서 몸체(10)를 도 3에 도시한 바와 같이 원형으로 형성할 경우에는 일정한 각도 간격으로 이격되게 마련된다.

여기서 수용 홈(11)은 일정한 간격으로 하되 적어도 하나의 열 이상으로 마련되며, 각각의 열에 형성된 수용 홈(11)은 서로 어긋나게 배치되어 지그재그 형태 로 형성된다. 도면에서는 2열로 형성되어 있고 각각의 열에는 17개의 수용 홈(11)에 마련되어 34개의 수용 홈(11)이 형성되어 있다. 또한, 몸체(10)를 원형 또는 사각형으로 형성되는 경우에는 각각의 열이 동심을 이루도록 마련된다. 그리고 도면의 수용 홈(11) 중에 크게 형성된 수용 홈(11)은 비교적 큰 노즐(5)이 삽입되는 홈이다.

그리고 각각의 수용 홈(11)은 평면상에서서 원형으로 현성하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서 삼각 이상의 형태를 갖도록 마련될 수 있다.

한편, 영구자석(20)은 각각의 수용 홈(11)이 형성된 몸체(10)의 상면에 대응되는 저면에 설치된다. 여기서 영구자석(20)은 비교적 자력이 강한 네오디움(Nd계열) 자석, 페라이트(Ferrite계열) 자석, 알리코(Alnoco계열)자석, 샤미륨(Sm-Co계열)자석 등으로 마련된다.

그리고 영구자석(20)은 수용 홈(11)의 내측 바닥(12)과, 저면사이의 두께가 5mm 이하가 되게 형성되며, 바람직하게는 1.5mm의 두께가 되게 마련되는 것이 바람직하다. 따라서 영구자석(20)은 자력에 의해 노즐(5)과 간접접촉을 이룰 수 있게 된다. 이 경우 노즐(5)의 결합 및 분리가 반복되더라도 영구자석(20)의 파손을 방지할 수 있게 된다. 또한 노즐(5)이 직접 접촉할 수 있게 바닥(12)이 관통형성될 수 있다.

또한, 수용 홈(11)에 수용되는 노즐(5)의 단부가 중앙으로 유도될 수 있도록 수용 홈(11)의 측벽(13)은 바닥(12)에서 외부로 확장되는 형태의 일정한 경사가 형성된다. 따라서 수용 홈(11)의 단면은 측벽(13)과 바닥(12)을 연결하는 사다리 꼴 형태로 마련되며, 그 경사각은 (홀의 입구측 직경- 바닥(12)의 직경)/수용 홈(11)의 길이가 모스 테이퍼인 1/20 이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 만약 1/20 미만으로 형성될 경우 끼움 결합 후 분리가 용이치 않기 때문에 쉽게 빠질 수 있는 1/20 이상으로 형성된다.

이때 영구자석(20)은 수용 홈(11)의 노즐(5)을 직접 결합하기 위해 몸체(10)의 저면에 결합되는 것으로 설명하였으나, 여기에 한정하지 않고, 몸체(10) 자체를 영구자석(20)으로 마련될 수 있다.

그리고 수용 홈(11)에는 도 5에 도시한 바와 같이 일정한 마찰계수를 갖는 마찰코팅층(30)이 마련된다. 여기서 마찰코팅층(30)은 노즐(5)의 표면과의 정지마찰계수가 0.5 이상이거나, 운동마찰계수가 0.4 이상인 재질이 적용된다. 그리고 마찰코팅층(30)은 수용 홈(11)의 경사지는 측벽(13)과 바닥(12)이 서로 연결되도록 마련된다. 이때 마찰코팅층(30)은 수용 홈(11)의 측벽(13)에만 형성될 수 있다.

이때 마찰코팅층(30)은 코팅층으로 한정하지 않고 도포층으로 마련될 수 있고, 마찰계수가 큰 재질의 판재를 접착 결합하여서 구성될 수 있다.

한편, 다른 실시예로 도 6 내지 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 노즐(5) 일괄 교체치구(100)는 몸체(10)와, 몸체(10)에 형성되는 수용 홈(11)과, 수용 홈(11)에 설치되며, 수용 홈(11)에 수용된 노즐(5)을 자력으로 고정시키는 영구자석(20)으로 구성된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐(5) 일괄 교체치구(100)를 보인 단면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐(5) 일괄 교체치구(100)에 코팅층을 형성한 것을 보인 단면도이다.

몸체(10)는 형상과, 재질 그리고 수용 홈(11)의 단면형태 및 배열형태에 관하여는 일실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략하며 다른 구성에 대해서 설명된다.

영구자석(20)은 각각의 수용 홈(11)의 내부에 설치된다. 여기서 영구자석(20)은 비교적 자력이 강한 네오디움(Nd계열) 자석, 페라이트(Ferrite계열) 자석, 알리코(Alnoco계열)자석, 샤미륨(Sm-Co계열)자석 등으로 마련된다.

그리고 영구자석(20)은 수용 홈(11)의 내측 바닥(12)에 결합되는 것으로 수용 홈(11)의 바닥(12)을 더 깊이 형성하여 제1설치 홈(14)을 형성하고, 더 깊이 형성된 만큼의 제1설치 홈(14)에 끼움 결합되거나, 접착제에 의해 접착 결합된다.

이때 영구자석(20)의 표면은 수용 홈(11)에 끼워지는 노즐(5)의 단부의 형상과 동일한 표면으로 형성된다. 따라서 영구자석(20)에 노즐(5)이 직접 접촉하는 상태가 된다. 만약 영구자석(20)에 노즐(5)이 직접 접촉되는 것을 방지하기 위해서는 제1설치 홈(14)의 깊이보다 영구자석(20)의 두께를 작게 하여 단차를 갖도록 한다.

또한, 수용 홈(11)에는 도 7에 도시한 바와 같이 일정한 마찰계수를 갖는 마찰코팅층(30)이 마련될 수 있다. 여기서 마찰코팅층(30)은 노즐(5)의 표면과의 정지마찰계수가 0.5 이상 운동마찰계수가 0.4 이상인 재질이 적용된다. 그리고 마찰코팅층(30)은 수용 홈(11)의 경사지는 측벽(13)과 설치 홈에 설치된 영구자석(20)의 상부 표면에 서로 연결되도록 마련된다. 이때 경우에 따라서는 마찰코팅층(30)은 수용 홈(11)의 측벽(13)에만 형성될 수 있다.

이때 마찰코팅층(30)은 코팅층으로 한정하지 않고 도포층으로 마련될 수 있고, 마찰계수가 큰 재질의 판재를 접착 결합하여서 구성될 수 있다.

한편, 다른 실시예로 도 8에 도시한 바와 같이 수용 홈(11)의 측벽(13)에 일정한 간격으로 적어도 하나 이상의 영구자석(20)이 설치될 수 있다. 여기서 수용 홈(11)의 측벽(13)에 영구자석(20)이 설치될 수 있도록 하는 적어도 하나의 제2설치 홈(15)이 일정한 각도간격으로 형성되고, 상기 일정한 각도 간격으로 형성된 제2설치 홈(15)에 각각 영구자석(20)이 설치된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 노즐(5) 일괄 교체치구(100)의 수용 홈(11)을 보인 평면도이다.

이때 제2설치 홈(15)의 깊이보다 영구자석(20)의 두께를 작게 형성하여 영구자석(20)에 노즐(5)이 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 노즐 일괄 교체치구에 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 노즐 일괄 교체치구를 보인 사시도.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 일괄 교체치구를 보인 사시도.

도 4는 도 2 및 도 3에 형성된 수용 홈의 단면도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 일괄 교체치구의 수용 홈에 코팅층을 형성한 것을 보인 단면도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐 일괄 교체치구를 보인 단면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐 일괄 교체치구에 코팅층을 형성한 것을 보인 단면도.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 노즐 일괄 교체치구의 수용 홈을 보인 평면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100: 교체치구 10: 몸체

11: 수용 홈 12: 바닥

13: 측벽 14, 15: 제1,2 설치 홈

20: 영구자석 30: 마찰코팅층

Claims (12)

1. 헤드 어셈블리에 위치되는 노즐 일괄 교체치구에 있어서,

   부품실장기의 노즐이 수용될 수 있도록 상면에 적어도 하나의 수용 홈이 마련된 몸체;

   상기 몸체의 두께 방향으로 상기 노즐과 수직하게 마주보게 상기 노즐 바로 아래에 위치되도록 상기 몸체의 저면에 설치되어 상기 수용 홈에 수용되는 상기 노즐을 자력으로 고정하는 영구자석; 을 포함하여 구성하고,

   상기 수용 홈은 상기 몸체의 상기 상면에 원형으로 위치해서 상기 몸체의 내부를 향해 테이퍼진 측벽을 가지고,

   상기 수용 홈의 표면에는 삽입된 노즐을 고정할 수 있게 일정한 마찰계수를 갖는 마찰코팅층을 포함하며,

   상기 마찰코팅층은 상기 수용 홈의 측벽을 따라 위치해서 상기 노즐의 하부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 노즐 일괄 교체치구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 영구자석은 상기 몸체 상면에 형성된 수용 홈에 각각 대응되게 설치되는 것을 특징으로 하는 노즐 일괄 교체치구.
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