KR101754853B1 - 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치에 관한 것으로, 스크린프린터에 기 설치된 마스크를 신규 마스크로 자동교체가 가능하여 불필요한 시간과 인력 낭비 및 이에 의한 교체작업의 번거로움 없이 새로운 인쇄회로기판의 생산으로의 전환이 빠르게 가능하고, 이를 통한 생산성 향상 및 작업시간의 단축을 통한 효율성이 증대되는 장점과 마스크를 인력에 의한 무리한 교체작업이 아닌 자동공정을 통한 빠른 교체작업을 통해 공정조건의 변화율을 최소화함에 따라 교체 작업에 따른 제품불량 유발을 최소화할 수 있고, 마스크 교체에 따른 이동거리를 최소화하여 마스크 교체에 따른 시간을 최소화하여 빠르게 교체가 가능하고, 좌우폭을 동시에 조절하여 마스크의 크기에 대응되는 시간의 단축과 범용사용이 가능하며, 백업지그의 이송투입을 통해 마스크와 백업지그간의 높이제약을 최소화함에 따른 인쇄회로기판 두께의 제약 완화가 가능한 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치에 관한 것이다.

Description

스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치{Automatic replacement of mask by replacement of printed circuit board of screen printer}

본 발명은 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크린프린터에서 마스크에 인쇄된 패턴의 인쇄회로기판 생산시, 새로운 인쇄회로기판의 생산에 따른 새로운 마스크로 동시 자동교체하여 수동 조작에 따른 마스크 셋팅 시간을 현저히 단축 가능하여 불필요한 인력에 의한 교체작업의 번거로움 없이 새로운 인쇄회로기판의 생산으로의 전환이 빠르게 가능하고, 이를 통한 생산성 향상 및 작업시간의 단축을 통한 효율성이 증대됨은 물론, 무리한 교체작업이 아닌 자동공정을 통한 빠른 교체작업을 통해 공정조건의 변화율을 최소화함에 따라 교체 작업에 따른 제품불량 유발을 최소화할 수 있으며, 설비라인 구성시 장소의 설비면적의 제약을 줄일 수 있는 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치에 관한 것이다.

인쇄회로기판(PCB; Print Circuit Board)은, 가전제품 등 현대 생활에서 없어서는 안 될 전자기기에 장착된 모든 전자회로 기판(페놀, 에폭시 등의 수지에 전기배선과 반도체 및 수동 부품이 집약된 판)으로써, 계속적으로 발전을 거듭하고 있으며 현재 그 대표적인 것 중에 하나가 휴대폰과 컴퓨터, 휴대용 넷북 등이다.

이 제품들의 발달에서 알 수 있듯이 소비자의 요구에 따른 기능의 다양화는 계속되고 있으며 하루가 다르게 신제품이 출시되고 있다. 이와 같은 발전은 회로의 고밀도화, 소형화를 지향하고 있다.

이러한 인쇄회로기판에는 표면실장부품(表面實裝部品, surface mounted device; SMD)이 실장된다. 이와 같은 표면실장부품은 인쇄회로기판의 표면에 실장하는 전자 부품의 총칭으로써, 표면 실장 기술(SMT)을 이용하여 인쇄회로기판에 서로 다른 부품을 실장할 수 있는 것이다.

그러나, 이러한 부품의 실장을 하기 앞 서 인쇄회로기판 상에 부품을 실장하기 위한 인쇄회로패턴을 인쇄하기 위한 솔더인쇄를 하여야 하고, 이러한 솔더인쇄는 스크린인쇄장치를 통해 시행하고 있다.

이와 같은 인쇄회로기판에 표면실장부품들을 실장하기 위한 인쇄회로패턴을 솔더인쇄시, 센터컨베이어장치 내에 인쇄회로기판을 지지하기 위한 백업지그(Backup jig)가 필요하다. 이유는 마스크의 인쇄패턴을 솔더인쇄를 통해 인쇄회로기판에 인쇄를 하게 되는데 이때, 솔더를 밀며 인쇄하기 위한 스퀴지의 가압력에 의해 인쇄회로기판이 스퀴지가 접하는 부분에서 휘어지는 등의 문제를 방지하기 위한 것이다.

따라서, 인쇄회로기판의 솔더인쇄를 위해서는 마스크 및 백업지그는 필수 불가결한 구성으로 기 생산되는 인쇄회로기판의 사이즈가 달라지고 패턴도 달라지게 되면 마스크 및 백업지그를 교체하게 되는 데, 이러한 마스크 및 백업지그의 교체는 통상 수동으로 마스크 및 백업지그의 교체작업을 각각 별도로 진행하고 있어 불필요한 인력의 낭비와 교체작업시간의 증대로 전체 생산효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

더욱이, 마스크 및 백업지그를 교체하는 과정에서 교체시간의 증대와 더불어 작업공정조건의 변화율이 크고, 즉각적으로 대체하지 못해 제품불량률이 현저히 증가되는 문제점이 있었다.

즉, 마스크 및 백업지그의 수동 조작을 통한 교체시, 인쇄회로기판에 대하여 마스크 및 백업지그의 셋팅을 진행해야 하고, 이에 따른 셋팅시간이 대략 숙련도에 따라 마스크 교체시간 15분~40분가량, 또 추가로 백업지그를 교체해야 하는 시간이 더 추가 소요되는 문제로 인해 작업의 연속성이 떨어진다. 또한, 이러한 교체시간으로 인해 생산시간이 증가되고, 생산성이 저하될 수 있을 뿐만 아니라 전체적인 작업효율이 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자 최근에 개시되고 있는 마스크 및 백업지그의 자동교체가 가능한 스크린프린터가 개시되고 있다. 마스크 자동교체가 가능한 스크린 프린터로는 대한민국 공개특허 제10-2011-0096885호, 스크린 프린터용 기판 안착 모듈 교체장치와 본 출원인의 대한민국 등록특허 제10-1517387호, 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 백업지그 및 마스크를 동시에 자동으로 교체하는 장치 및 이를 이용한 백업지그 및 마스크를 동시에 자동으로 교체하는 방법에 개시되고 있다.

전자의 종래 마스크 자동교체 장치는 프린팅 잡들 각각의 기판 안착 모듈들이 슬롯들에 독립적으로 적재되는 적재부가 구비되고, 적재부에 수용된 프린팅 잡들 각각의 기판 안착모듈이 신호에 따라 X 방향으로 교체되도록 형성된 것이다. 이와 같은 종래의 마스크 자동교체 장치는 항상 일정한 크기의 마스크에 해당되고, 인쇄회로기판에 적합한 마스크의 크기가 각각 다른 부분에는 적용이 불가능한 부분으로 단순히 마스크를 적재하여 투입하는 정도에 불과하다. 더욱이, 구성에서 적재부와 함께 이송유닛 구성이 X축선 상으로 배열형성하여 각각의 구성으로 개별구성함에 따라 장소의 제약이 많고, 공간활용이 어렵다는 문제가 있다. 따라서, 이미 구성된 전체 공정라인의 구성에서 추가하기가 상당히 어려운 문제와 함께 범용사용이 불가능하다.

한편, 후자의 본 출원인의 선등록특허는 인쇄회로기판과 일체로 형성되어 마스크 자동투입을 통해 앞서 상술한 문제점을 해결하고자 개시되었다. 하지만, 본 선등록특허의 경우 마스크의 투입이 Z축선상에서 이동하여 X축선상으로 투입되도록 구성됨에 따라 Y축선상의 높이는 최소구성이 가능하나 전체 폭구성에서 확대되어 장소의 제약이 따르는 문제가 앞서 상술한 전자의 마스크 자동교체장치와 동일한 문제점을 안고 있다.

또한, 교체되는 인쇄회로기판에 대응되는 새로운 마스크의 크기에 즉각 대응되는 시간의 제약이 있어 전체 교체시간의 증대가 되는 문제점이 있었다. 즉, 마스크의 폭조절을 일측방향에서 볼스크류의 전후진에 따라 조절하도록 구성하여 마스크 폭 조절시간이 증대되고, 마스크 폭에 대응되는 정확성에서 좌우를 동시에 조절하는 것보다 떨어지는 문제가 있었다.

더욱이, 폭이 조절된 상태에서 Z축선 방향으로 이동하고, 다시 X축선 방향으로 이동하는 마스크 교체 과정에서 직각으로 이동되는 문제로 인해 마스크의 정확한 투입에 오차가 발생되는 문제가 있어 다시 셋팅하여 점검해야 하는 불필요한 공정 또는 인쇄불량으로 진행되는 문제가 있었다.

즉, 전체 마스크의 교체 이동과정이 길고, 이로 인해 마스크 교체시간이 증대되며, Z축선 방향 이동으로 인한 전체 마스크 교체장치의 폭이 확장됨에 따라 넓은 공간의 면적이 필요로 하는 문제점이 있었다.

또한, 백업지그의 자동교체 과정에서도 백업지그가 결합되기 위한 블럭결합부측과 블럭결합부와 백업지그 자동교체하기 위한 백업지그 수요공급수단 사이에 별도의 고정된 컨베이어가 각각 설치된 상태로 존재하여 마스크가 설치되는 부분과 백업지그간의 상하폭이 고정된 상태로 존재하게 되어 있다. 따라서, 전체 공정간의 백업지그 투입은 백업지그를 수용한 백업지그 수요공급수단을 통해 블럭결합부까지의 백업지그 교체를 위한 고정된 컨베이어간의 거리가 항상 고정되어 백업지그를 교체하기 위한 X축선상의 길이의 축소제한은 어려운 문제점이 있었고, 마스크가 설치된 부분과 블럭결합부간의 공간의 거리의 조정이 어려운 문제가 있었다.

즉, 가전제품을 생산하기 위한 인쇄회로기판 일면에 실장된 상태로 투입될 경우 그 뚜께가 확대될 수 있다. 즉, 양면사용을 하는 인쇄회로기판과 같은 경우 일면에 실장된 상태에서 다른면에 인쇄를 하기 위해 투입될 경우, 기존 인쇄회로기판만으로 투입된 두께에 대응된 마스크와 블럭결합부 간의 거리에 제약이 발생되고, 이로 인한 인쇄가 불가능할 수 있기 때문에 이를 보다 확대할 수 있고자 하는 노력이 필요로 하고 있는 실정이다.

1) 대한민국 공개특허 제10-2011-0096885호, 공개일자 2011년 8월 31일. 2) 대한민국 등록특허 제10-1517387호, 등록일자 2015년 4월 28일.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 스크린프린터에서 새로운 인쇄회로기판의 생산에 적합하게 대응되는 마스크 자동교체가 가능하여 불필요한 시간과 인력 낭비 및 이에 의한 교체작업의 번거로움 없이 새로운 인쇄회로기판의 생산으로의 전환이 빠르게 가능하고, 이를 통한 생산성 향상 및 작업시간의 단축을 통한 효율성이 증대되는 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 마스크를 인력에 의한 무리한 교체작업이 아닌 자동공정을 통한 빠른 교체작업을 통해 공정조건의 변화율을 최소화함에 따라 교체 작업에 따른 제품불량 유발을 최소화할 수 있고, 마스크 교체에 따른 이동거리를 최소화하여 마스크 교체에 따른 시간을 최소화하여 빠르게 교체가 가능하고, 마스크 간의 간섭을 방지하도록 백업지그의 블럭결합부측 컨베이어 구성의 배제를 통해 인쇄회로기판의 두께에 대응이 용이함과 범용사용이 가능한 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치를 제공하는 데 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치는 스크린프린터의 인쇄부 일측으로 결합되고, 인쇄부 상단에 구성된 마스크(M)를 자동교체하는 마스크 자동교체장치에 있어서, 상기 스크린프린터 일측으로 다수의 프레임에 사각상으로 형성되고, 상단 좌우로 고정프레임(110)이 전후 대칭구비된 베이스(100)와; 상기 고정프레임(110) 상단에 사각의 받침플레이트(210)가 고정결합되어 전후로 대칭구비되고, 상기 받침플레이트(210) 상부면에 Y축 방향 상하작동을 제어하도록 높이조절 실린더(220)가 적어도 하나 이상 결합된 마스크 상하조절유닛(200)과; 상기 높이조절 실린더(220)의 로드 끝단에 결합되어 높이조절 실린더의 작동에 따라 상하이동하는 "ㄱ"자 형상의 상하이동블럭(310)이 형성되고, 상기 상하이동블럭(310)의 외측 수직면으로 폭조절 실린더(320)가 결합되며, 상기 폭조절 실린더(320)의 로드가 수평이동하여 마스크(M)의 폭에 따라 Z축 방향으로 중심기준에서 양방향으로 동시 조정되도록 전후대칭구비되는 마스크 폭조절유닛(300)과; 상기 스크린프린터에 기 설치된 마스크측의 상기 베이스(100) 상단 전후로 대칭형성되고, 스크린프린터에 기 설치된 마스크를 신규 마스크로 자동교체하도록 X방향으로 마스크(M)를 회수 및 공급하도록 상하로 나열되어 구동모터(440)의 작동에 의해 작동되는 교체컨베이어(420)가 형성된 마스크 자동교체유닛(400);으로 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 마스크 자동교체유닛(200)은 서로 마주보며 대칭형성되되, 수직으로 기립되고, 일면에 다수의 이격통공(412)이 관통형성되며, 마스크(M)의 양 단이 삐뚤어짐 없이 수평상으로 이동되도록 안내하는 가이드플레이트(410)와; 서로 마주보는 측면의 상기 가이드플레이트(410)에 상하로 나열형성되고, 마스크(M)가 안치되어 회수 및 공급되도록 리시브컨베이어(422) 및 서플라이컨베이어(424)로 마련된 교체컨베이어(420)와; 상기 가이드플레이트(410) 외면 하측으로 형성되고, 상기 가이드플레이트(410)가 상하이동시 마스크(M)의 유동을 방지하기 위해 상기 교체컨베이어(420) 상에 위치된 마스크(M)가 고정되도록 상기 이격통공(412)을 통해 상기 교체컨베이어(420)의 상측에 위치되어 마스크(M)를 받침지지하며, 상기 교체컨베이어어(420) 상측에서 하향이격되어 마스크(M)가 상기 교체컨베이어(420)에 의해 이송되게 형성된 마스크 픽싱수단(430)과; 상기 가이드플레이트(410) 외측면에 결합되어 상기 교체컨베이어(420)와 구동연결되고, 상기 마스크(M)가 회수 및 공급되도록 상기 교체컨베이어(420)를 구동하는 상하로 구비되는 구동모터(440);로 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 마스크 픽싱수단(430)은 상기 가이드플레이트(410) 외측면에 결합되고, 상하이격조정되는 적어도 하나 이상 형성된 픽싱구동 실린더(432)와; 상기 교체컨베이어(420) 상측에 위치되어 마스크(M)를 받침지지하도록 받침편(434)이 상기 교체컨베이어(420)의 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 받침편(434)과 일체로 연결되어 상기 이격통공(412)으로 관통결합되도록 절곡형성된 유동 고정편(436)으로 형성된 픽싱부(438)와; 상기 픽싱구동 실린더(432)의 로드 끝단에 결합되고, 상기 이격통공(412)으로 관통결합된 픽싱부(438)가 결합되며, 상기 픽싱구동 실린더(432)의 작동에 따라 상기 픽싱부(438)가 상하이격조정되도록 마련된 구동브라켓(439);으로 형성된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 교체 컨베이어(420)의 리시브 컨베이어(422)와 서포트 컨베이어(424)는 상기 가이드플레이트(410) 상하로 형성되되, 상기 리시브컨베이어(422)가 상기 서포트 컨베이어(424) 상측에 위치되어 마스크(M)를 회수 및 공급되는 구성 또는 상기 서포트컨베이어(424)가 상기 리시브컨베이어(422) 상측에 위치되어 마스크(M)를 회수 및 공급되는 구성 중 어느 하나의 구성으로 형성되는 것이 바람직하다.

삭제

삭제

삭제

삭제

본 발명은 스크린프린터에서 새로운 인쇄회로기판의 생산에 적합하게 대응되는 마스크는 Z축선상에서 마스크폭조절, Y축선상으로 상하이동 및 X축선상 이동에서 자동교체되가 가능하여 불필요한 시간과 인력 낭비 및 이에 의한 교체작업의 번거로움 없이 새로운 인쇄회로기판의 생산으로의 전환이 빠르게 가능하고, 이를 통한 생산성 향상 및 작업시간의 단축을 통한 효율성이 증대되는 장점과 마스크를 인력에 의한 무리한 교체작업이 아닌 자동공정을 통한 빠른 교체작업을 통해 공정조건의 변화율을 최소화함에 따라 교체 작업에 따른 제품불량 유발을 최소화할 수 있고, 마스크 교체에 따른 이동거리와 마스크 교체에 따른 시간을 최소화하여 빠르게 교체가 가능하고, 좌우폭을 동시에 조절하여 마스크의 크기에 대응되는 시간의 단축과 범용사용이 가능하며, 백업지그의 이송투입을 통해 마스크와 백업지그간의 높이제약을 최소화함에 따른 인쇄회로기판 두께의 제약 완화가 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 및 백업지그 동시자동교체장치의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 및 백업지그 동시자동교체장치의 마스크 자동교체장치 발췌 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 및 백업지그 동시자동교체장치의 마스크 자동교체장치 요부분해 사시도이다.
도 3는 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 및 백업지그 동시자동교체장치의 마스크 상하조절 유닛의 요부 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 및 백업지그 동시자동교체장치의 마스크 폭조절 유닛의 요부 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 및 백업지그 동시자동교체장치의 마스크 자동교체 유닛의 요부 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 및 백업지그 동시자동교체장치의 마스크 픽싱수단의 요부 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 및 백업지그 동시자동교체장치의 마스크 픽싱수단의 측면 단면도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 및 백업지그 동시자동교체장치의 자동 교체순서로 도시한 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다수의 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

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 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치의 실시예를 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치의 마스크 자동교체장치 발췌 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치의 요부분해 사시도이고, 도 3는 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 교체장치의 마스크 상하조절 유닛 요부 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치의 마스크 폭조절 유닛의 요부 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치의 마스크 자동교체 유닛의 요부 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치의 마스크 픽싱수단의 요부 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치의 마스크 픽싱수단의 측면 단면도이며, 도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치의 자동 교체순서로 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치는 스크린프린터를 통해 인쇄회로기판의 패턴을 인쇄하는 과정에서 초기 설치되는 마스크의 패턴을 인쇄하다가 다른 패턴의 인쇄회로기판을 인쇄하고자 할 경우 마스크 및 백업지그를 교체하여야 하는 데 기인하여 창출한 것으로, 새로운 인쇄회로기판의 생산에 적합하게 대응되는 스크린프린터의 마스크를 장소의 제약을 최소화하면서 빠르고 정밀하게 자동교체하도록 형성된다.

따라서, 마스크를 교체하는 과정에서의 불필요한 시간과 인력 낭비 및 이에 의한 교체작업의 번거로움 없이 새로운 인쇄회로기판의 생산으로의 전환이 빠르게 가능하고, 이를 통한 생산성 향상 및 작업시간의 단축을 통한 효율성이 증대되고, 스크린프린터의 마스크를 인력에 의한 무리한 교체작업이 아닌 자동공정을 통한 빠른 교체작업을 통해 공정조건의 변화율을 최소화함에 따라 교체 작업에 따른 제품불량 유발을 최소화할 수 있고, 마스크의 X축선상 회수 및 공급, Y축선상의 마스크 위치결정 상하이동, Z축선상의 양방향 동시 작동 폭조 절이 가능하여 빠르고, 정밀하게 마스크 교체가 가능한 것으로, 스크린프린터의 인쇄부 일측으로 결합되고, 인쇄부 상단에 구성된 마스크(M)를 자동교체하는 본 발명에 따른 마스크 자동교체장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스(100), 마스크 상하조절유닛(200), 마스크 폭조절유닛(300), 마스크 자동교체유닛(400)으로 구성된다.

상기 베이스(100)는 다수의 프레임으로 결합되어 후술되는 마스크 상하조절유닛(200), 마스크 폭조절유닛(300), 마스크 자동교체유닛(400)이 상측으로 설치되도록 형성되되, 스크린프린터에 설치되는 마스크의 교체가 가능한 위치에서 전술한 나열된 구성이 X, Y, Z 축선상의 구동이 되도록 지지형성된다. 이와 같은 상기 베이스(100)는 상기 스크린프린터 일측으로 다수의 프레임에 사각상으로 형성되고, 상단 좌우로 후술되는 마스크 상하조절유닛(200)이 고정결합되는 고정프레임(110)이 전후로 대칭구비된다.

상기 마스크 상하조절유닛(200)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 후술되는 교체컨베이어(420)의 리시브 컨베이어(422)와 서포트 컨베이어(424)의 위치를 마스크 교체위치상으로 상하이동하도록 마스크 자동교체유닛(400)의 상하 이동을 조정하도록 형성된 것으로, 전술한 베이스(100)의 상기 고정프레임(110) 상단에 사각의 받침플레이트(210)가 고정결합되어 전후로 대칭구비된다. 그리고, 베이스(100) 상에 고정된 상기 받침플레이트(210) 상부면에 앞서 언급한 바와 같이, 마스크 자동교체유닛(400)의 상하방향인 Y축 방향 상하작동을 제어하도록 높이조절 실린더(220)가 적어도 하나 이상 결합된다.

상기 마스크 폭조절유닛(300)은 도 1 내지 도 3, 도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판에 인쇄패턴을 인쇄하여 생산하고 있는 스크린프린터에 기 설치된 마스크를 새로운 마스크로 자동교체하는 과정에서 새롭게 교체하기 위한 마스크의 폭이 기 설치된 마스크의 폭과 상이하거나 오차범위가 있을 경우 이를 마스크의 투입방향 전후인 Z 방향으로 동시에 전후 동일하게 확장축소되도록 형성된 것으로, 전술한 마스크 상하조절유닛(200)의 상기 높이조절 실린더(220)의 로드 끝단에 결합되어 높이조절 실린더의 작동에 따라 상하이동하는 "ㄱ"자 형상의 상하이동블럭(310)이 형성되고, 상기 상하이동블럭(310)의 외측 수직면으로 폭조절 실린더(320)가 결합되며, 상기 폭조절 실린더(320)의 로드가 수평이동하여 마스크(M)의 폭에 따라 Z축 방향으로 중심기준에서 양방향으로 동시 조정되도록 전후대칭구비된다. 여기서, 상기 마스크 폭조절유닛(300)의 폭조절 실린더(320)는 후술되는 마스크 자동교체유닛(400)의 가이드플레이트(410)와 결합되어 가이드플레이트(410)의 Z축 방향의 이동을 통해 마스크(M)의 폭조절이 가능한 것이다.

상기 마스크 자동교체유닛(400)은 도 1 내지 도 3, 도 6에 도시된 바와 같이, 신규 마스크의 수용 및 회수 마스크를 수용하도록 형성되고, 신규 마스크 및 회수 마스크의 회수 및 투입에 따른 X축선 방향이동을 제어하여 마스크를 자동교체하도록 서로 마주보며 대칭형성된 것으로, 상기 스크린프린터에 기 설치된 마스크측의 상기 베이스(100) 상단 전후로 대칭형성되고, 스크린프린터에 기 설치된 마스크를 신규 마스크로 자동교체하도록 X방향으로 마스크(M)를 회수 및 공급하도록 상하로 나열되어 구동모터(440)의 작동에 의해 작동되는 교체컨베이어(420)가 형성된다. 이와 같은 상기 마스크 자동교체유닛(400)의 구성은 앞서 언급한 구성을 포함하여 가이드플레이트(410), 교체컨베이어(420), 마스크 픽싱수단(430), 구동모터(440)로 구성된다.

상기 가이드플레이트(410)는 후술되는 교체컨베이어가 결합되고, 마스크의 회수 및 투입방향에 대하여 전후면을 지지하여 안내되도록 함으로써, 마스크 투입시 마스크의 X축선 방향이동선상을 유지한 상태로 이동되도록 형성된다. 이와 같은 상기 가이드플레이트(410)는 수직으로 기립형성된 판체로 형성되고, 일면에 마스크(M)의 이동간 유동을 방지하기 위한 고정이동이 가능하도록 후술되는 마스크 픽싱수단(430)의 받침편(434)의 상하이격조정을 위한 구성결합이 용이하도록 다수의 이격통공(412)이 관통형성되며, 마스크(M)의 양 단이 삐뚤어짐 없이 수평상으로 이동되도록 안내하도록 형성된다.

상기 교체컨베이어(420)는 투입하기 위한 신규 마스크 및 회수하기 위한 스크린프린터에 기 설치된 마스크를 X축선 방향에서 투입 및 회수하기 위해 구동하는 것으로, 전술한 바와 같이, 서로 마주보는 측면의 상기 가이드플레이트(410)에 상하로 나열형성되고, 마스크(M)가 안치되어 회수 및 공급되도록 리시브컨베이어(422) 및 서플라이컨베이어(424)로 마련된다. 여기서, 상기 교체컨베이어(420)의 리시브컨베이어(422)는 스크린프린터에 기 설치된 마스크를 교체하기 위해 기 설치된 마스크가 회수되어 수용되도록 마련되고, 서포트컨베이어(424)는 스크린 프린터로 교체하기 위한 신규 마스크가 수용되어 투입되도록 마련된다.

이와 같은 상기 교체컨베이어(420)는 후술되는 구동모터(440)의 구동에 따라 작동되되, 리스브컨베이어(422)와 서플라이컨베이어(424)가 서로 반대방향으로 작동되도록 각각에 구동연결되는 구동모터(440) 역시 정역방향으로 작동된다.

또한, 상기 리시브컨베이어(422)와 서플라이컨베이어(424)는 전술한 바와 같이, 상기 가이드플레이트(410) 상하로 형성되어 전술한 마스크 상하조절유닛(200)의 상하위치 조정에 따라 마스크의 투입 및 회수 위치로 이동되되, 상기 리시브컨베이어(422)가 상기 서포트 컨베이어(424) 상측에 위치되어 마스크(M)를 회수 및 공급되는 구성 또는 상기 서포트컨베이어(424)가 상기 리시브컨베이어(422) 상측에 위치되어 마스크(M)를 회수 및 공급되는 구성 중 어느 하나의 구성으로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 마스크의 투입 및 회수의 이동거리가 최단거리가 될 수 있는 부분으로 상기 리스브컨베이어(422)와 서플라이컨베이어(424)의 상하 위치를 조정하는 것이 바람직하다.

상기 픽싱수단(430)은 전술한 교체컨베이어(420) 상에 수용된 마스크(M)가 교체컨베이어(420) 상에서 계속 위치됨에 따른 X축선상 이동을 제어하고, 상기 마스크 자동교체유닛(400)이 마스크 상하조절유닛(200)에 의하 마스크의 투입 및 교체 위치로 상하 이동과정에서 유동으로 인한 마스크 유동방지와 X축선상 이동 방향에서 삐뚤어지는 것을 방지하기 위해 상기 교체컨베이어(420) 상측으로 마스크(M)를 들어올려 받침 지지하도록 형성된 것으로, 상기 가이드플레이트(410) 외면 하측으로 형성되고, 상기 가이드플레이트(410)가 상하이동시 마스크(M)의 유동을 방지하기 위해 상기 교체컨베이어(420) 상에 위치된 마스크(M)가 고정되도록 상기 이격통공(412)을 통해 상기 교체컨베이어(420)의 상측에 위치되어 마스크(M)를 받침지지하며, 상기 교체컨베이어어(420) 상측에서 하향이격되어 마스크(M)가 상기 교체컨베이어(420)에 의해 이송되게 형성된다.

여기서, 상기 마스크 픽싱수단(430)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 픽싱구동 실린더(432), 픽싱부(438), 구동브라켓(439)로 구성된다. 상기 픽싱구동 실린더(432)는 마스크(M)를 교체컨베이어(420) 상에서 상측으로 들어올렸다가 마스크를 투입 또는 회수, 배출하고자 할 때 마스크를 다시 교체컨베이어 상에 올려놓아 X축선상으로 이동되도록 하기 위한 것으로, 상기 가이드플레이트(410) 외측면에 결합되고, 상하이격조정되는 적어도 하나 이상 형성된다.

상기 픽싱부(438)는 교체컨베이어(420) 상에 위치된 마스크(M)의 전후 양단의 바닥측을 받침하도록 형성된 것으로, 상기 교체컨베이어(420) 상측에 위치되어 마스크(M)를 받침지지하도록 받침편(434)이 상기 교체컨베이어(420)의 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 받침편(434)과 일체로 연결되어 상기 이격통공(412)으로 관통결합되도록 절곡형성된 유동 고정편(436)으로 형성된다.

여기서, 상기 받침편(434)은 언급한 바와 같이, 마스크(M)의 전후 양단 바닥측에 대응되어 받침 지지되도록 길게 형성된 것이고, 유동 고정편(436)은 전술한 픽싱구동 실린더(432)의 구동력을 전달받기 위한 구성으로 픽싱구동 실린더(432)의 구동력 전달이 용이하도록 이격통공(412)을 통해 구조적으로 최적으로 간섭없이 연결되도록 형성된다. 한편, 이격통공(412)은 상기 픽싱구동 실린더(432)의 상하 이격조정거리 즉, 받침편(434)에 의해 마스크가 교체컨베이어로부터 상하로 이격조정되는 최적거리에 대응되는 높이로 관통형성된다.

상기 구동브라켓(439)은 교체컨베이어(420) 상측으로 형성되는 받침편(434)을 상하로 이격조정되도록 픽싱구동 실린더 구동력이 전달되게 상기 픽싱부(438)와 중간연결하는 구성으로, 상하로 구성되는 교체컨베이어(420)의 리스브컨베이어(422)와 서포트컨베이어(424)의 상측으로 위치되는 각각의 픽싱부(438)가 픽싱구동 실린더의 구동력에 의해 동시작동되도록 형성된 것으로, 상기 픽싱구동 실린더(432)의 로드 끝단에 결합되고, 상기 이격통공(412)으로 관통결합된 픽싱부(438)가 결합되며, 상기 픽싱구동 실린더(432)의 작동에 따라 상기 픽싱부(438)가 상하이격조정되도록 마련된다.

한편, 상기 구동모터(440)는 전술한 바와 같이, 상기 가이드플레이트(410) 외측면에 결합되어 상기 교체컨베이어(420)와 구동연결되고, 상기 마스크(M)가 회수 및 공급되도록 상기 교체컨베이어(420)를 구동하게 상하로 구비된다. 즉, 도 1 내지 도 3, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 교체컨베이어(420)를 이루는 리시브컨베이어(422)와 서포트컨베이어(424)의 정역방향 구동을 하도록 하기 위해 상하로 구성된 리시브컨베이어(422)와 서포트컨베이어(424) 상하 위치에 각각 구성된다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따른 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치는 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 최초 인쇄회로기판에 솔더인쇄를 위한 패턴을 가진 마스크가 스크린프린터에 설치되고, 계속해서 스크린프린터에 기 설치된 마스크에 의해 인쇄회로기판의 생산이 진행 후, 새로운 인쇄회로기판으로 생산하고자 하게 되면 신규 마스크를 교체해야 하기 때문에 이때, 신규 마스크를 도 9에 도시된 바와 같이, 마스크 자동교체유닛(400)의 교체컨베이어(420)의 서포트컨베이어(424)로 공급한다. 여기서, 상기 서포트컨베이어(424)는 도면상에서는 상기 가이드플레이트(410)에 하측에 구성되고, 서포트컨베이어(424) 직상의 상기 가이드플레이트(410) 일면에 리시브컨베이어(422)가 구성된다.

다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 마스크 상하조절유닛(200)의 높이조절 실린더(220)를 작동하고, 높이조절 실린더(220)의 작동에 따라 마스크 폭조절유닛(300)의 상하이동블럭(310)이 상측으로 이동된다. 이때, 상기 서포트컨베이어(424)에 수용된 신규 마스크(M)의 유동방지 및 X축선상에서의 삐뚤어짐 방지, 서포트컨베이어(424) 작동으로 인한 X축선상 방향이동을 통해 교체위치를 벗어나 이동되는 것을 방지하기 위해 상기 마스크 픽싱수단(430)이 작동되어 신규 마스크(M)의 X축선 투입방향의 전후 바닥면측을 받침 지지하면서 상기 서포트컨베이어(424) 상측으로 들어올린 상태에서 이동한다. 이후, 상하이동블럭(310)에 결합된 폭조절 실린더(320)와 결합된 상기 마스크 자동교체유닛(400)의 가이드플레이트(410)가 상측으로 이동되며, 가이드플레이트(410)의 서로 마주보는 일면에 형성된 교체컨베이어(420)의 리시브컨베이어(422)의 위치가 스크린프린터의 기 설치된 마스크(M)를 수용하는 위치까지 상승하면 상기 높이조절 실린더의 작동을 멈춘다. 또한, 마스크 픽싱수단(430)의 픽싱구동 실린더(432)의 작동도 멈춘상태에서 기 설치된 마스크의 회수를 위해 리스브컨베이어(422)를 구동하기 위해 구동연결된 구동모터(440)를 작동한다.

다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 스크린프린터에 기 설치된 마스크(M)가 리시브컨베이어(422)로 회수되면 다시 마스크 픽싱수단(430)의 픽싱구동 실린더(432)를 작동하여 픽싱구동 실린더(432)의 상하 구동을 구동 브라켓(439)과 유동 고정편(436)을 통해 교체컨베이어(420)인 리시브컨베이어(422)와 서포트컨베이어(424) 상측으로 형성된 픽싱부받침편(434)을 상측으로 이동시켜 기 설치된 마스크와 신규마스크를 교체컨베이어(420) 상측으로 들어올린다. 이후, 도 11에 도시된 바와 같이, 다시 마스크 상하조절유닛(200)을 작동하여 리시브컨베이어(422) 하측으로 형성된 서포트컨베이어(424)를 스크린프린터의 마스크 투입위치로 다시 수직상승시킨다.

다음으로, 서포트컨베이어(424)가 스크린프린터의 마스크 투입위치로 위치되면 마스크 픽싱수단(430)의 작동을 멈추면 받침편(434)에 의해 서포트컨베이어(424) 상측으로 들어올려진 상태의 마스크가 서포트컨베이어(424)로 안치되어 X축선 방향으로 이동투입될 준비가 된다. 이후, 도 11에 도시된 바와 같이, 서포트컨베이어(424)의 구동을 위해 구동연결되는 구동모터(440)를 작동시켜 서포트 컨베이어(424)가 작동되면 신규 마스크는 스크린프린터로 투입되어 마스크 교체가 완료되고, 도 12에 도시된 바와 같이, 기 설치되었던 마스크는 마스크 상하조절유닛(200)의 작동에 따라 배출위치로 하강하여 배출되어 마스크의 자동교체가 완료된다.

여기서, 상기 마스크 폭조절유닛(300)은 마스크의 규격에 따라 상기 마스크 자동교체유닛(400) 상에서 마스크의 정렬과 마스크의 투입정밀도를 높이기 위한 X축선 방향의 정확한 이송을 위해 상기 가이드플레이트(410)와 상호작용하여 이동하도록 함으로써, 마스크의 폭 변화 또는 오차범위에서의 보정이 가능하여 X축선 방향의 정확한 투입 및 회수가 가능하여 마스크의 셋팅시간을 단축할 수 있다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

한편, 상기 마스크 자동교체장치는 작동되어 기 설치된 마스크(M)와 백업지그(B)를 신규 마스크(M)와 백업지그(B)로 동시 자동교체하여 마스크의 교체시간을 단축하도록 형성되고, 이와 같은 방법을 통해 마스크를 동시 자동교체함으로써, 불필요한 시간과 인력 낭비 및 이에 의한 교체작업의 번거로움 없이 새로운 인쇄회로기판의 생산으로의 전환이 빠르게 가능하고, 이를 통한 생산성 향상 및 작업시간의 단축을 통한 효율성이 증대 및 스크린프린터의 마스크를 인력에 의한 무리한 교체작업이 아닌 자동공정을 통한 빠른 교체작업을 통해 공정조건의 변화율을 최소화함에 따라 교체 작업에 따른 제품불량 유발을 최소화할 수 있는 것은 자명한 것이다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서, 그와 같은 변형은 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것이다.

M : 마스크 B : 백업지그
100 : 베이스 110 : 고정프레임
200 : 마스크 상하조절유닛 210 : 받침플레이트
220 : 높이조절 실린더 300 : 마스크 폭조절 유닛
310 : 상하이동블럭 320 : 폭조절 실린더
400 : 마스크 자동교체유닛 410 : 가이드플레이트
412 : 이격통공 420 : 교체컨베이어
422 : 리시브컨베이어 424 : 서포트컨베이어
430 : 마스크 픽싱수단 432 : 픽싱구동 실린더
434 : 받침편 436 : 유동 고정편
438 : 픽싱부 439 : 구동 브라켓
440 : 상이 구동모터

Claims (8)

1. 스크린프린터의 인쇄부 일측으로 결합되고, 인쇄부 상단에 구성된 마스크(M)를 자동교체하는 마스크 자동교체장치에 있어서,
   마스크 자동교체장치는 상기 스크린프린터 일측으로 다수의 프레임에 사각상으로 형성되고, 상단 좌우로 고정프레임(110)이 전후 대칭구비된 베이스(100)와;
   상기 고정프레임(110) 상단에 사각의 받침플레이트(210)가 고정결합되어 전후로 대칭구비되고, 상기 받침플레이트(210) 상부면에 Y축 방향 상하작동을 제어하도록 높이조절 실린더(220)가 적어도 하나 이상 결합된 마스크 상하조절유닛(200)과;
   상기 높이조절 실린더(220)의 로드 끝단에 결합되어 높이조절 실린더의 작동에 따라 상하이동하는 "ㄱ"자 형상의 상하이동블럭(310)이 형성되고, 상기 상하이동블럭(310)의 외측 수직면으로 폭조절 실린더(320)가 결합되며, 상기 폭조절 실린더(320)의 로드가 수평이동하여 마스크(M)의 폭에 따라 Z축 방향으로 중심기준에서 양방향으로 동시 조정되도록 전후대칭구비되는 마스크 폭조절유닛(300)과;
   상기 스크린프린터에 기 설치된 마스크측의 상기 베이스(100) 상단 전후로 대칭형성되고, 스크린프린터에 기 설치된 마스크를 신규 마스크로 자동교체하도록 X방향으로 마스크(M)를 회수 및 공급하도록 상하로 나열되어 구동모터(440)의 작동에 의해 작동되는 교체컨베이어(420)가 형성된 마스크 자동교체유닛(400);으로 형성된 것을 특징으로 하는 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 마스크 자동교체유닛(200)은 서로 마주보며 대칭형성되되,
   수직으로 기립되고, 일면에 다수의 이격통공(412)이 관통형성되며, 마스크(M)의 양 단이 삐뚤어짐 없이 수평상으로 이동되도록 안내하는 가이드플레이트(410)와;
   서로 마주보는 측면의 상기 가이드플레이트(410)에 상하로 나열형성되고, 마스크(M)가 안치되어 회수 및 공급되도록 리시브컨베이어(422) 및 서플라이컨베이어(424)로 마련된 교체컨베이어(420)와;
   상기 가이드플레이트(410) 외면 하측으로 형성되고, 상기 가이드플레이트(410)가 상하이동시 마스크(M)의 유동을 방지하기 위해 상기 교체컨베이어(420) 상에 위치된 마스크(M)가 고정되도록 상기 이격통공(412)을 통해 상기 교체컨베이어(420)의 상측에 위치되어 마스크(M)를 받침지지하며, 상기 교체컨베이어(420) 상측에서 하향이격되어 마스크(M)가 상기 교체컨베이어(420)에 의해 이송되게 형성된 마스크 픽싱수단(430)과;
   상기 가이드플레이트(410) 외측면에 결합되어 상기 교체컨베이어(420)와 구동연결되고, 상기 마스크(M)가 회수 및 공급되도록 상기 교체컨베이어(420)를 구동하는 상하로 구비되는 구동모터(440);로 형성된 것을 특징으로 하는 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 마스크 픽싱수단(430)은 상기 가이드플레이트(410) 외측면에 결합되고, 상하이격조정되는 적어도 하나 이상 형성된 픽싱구동 실린더(432)와;
   상기 교체컨베이어(420) 상측에 위치되어 마스크(M)를 받침지지하도록 받침편(434)이 상기 교체컨베이어(420)의 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 받침편(434)과 일체로 연결되어 상기 이격통공(412)으로 관통결합되도록 절곡형성된 유동 고정편(436)으로 형성된 픽싱부(438)와;
   상기 픽싱구동 실린더(432)의 로드 끝단에 결합되고, 상기 이격통공(412)으로 관통결합된 픽싱부(438)가 결합되며, 상기 픽싱구동 실린더(432)의 작동에 따라 상기 픽싱부(438)가 상하이격조정되도록 마련된 구동브라켓(439);으로 형성된 것을 특징으로 하는 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 교체 컨베이어(420)의 리시브 컨베이어(422)와 서포트 컨베이어(424)는 상기 가이드플레이트(410) 상하로 형성되되,
   상기 리시브컨베이어(422)가 상기 서포트 컨베이어(424) 상측에 위치되어 마스크(M)를 회수 및 공급되는 구성 또는 상기 서포트컨베이어(424)가 상기 리시브컨베이어(422) 상측에 위치되어 마스크(M)를 회수 및 공급되는 구성 중 어느 하나의 구성으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린프린터의 인쇄회로기판 교체에 따른 마스크 자동교체장치.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

Images