KR101970793B1 - Absorption head of surface mount device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표면 실장기의 흡착 헤드에 관한 것이다. 본 발명은, 샤프트가 흡착 헤드 본체에 승강 가능하면서 축 둘레에 회전 가능하게 장착되고, 상기 샤프트의 선단에 전자 부품을 흡착하는 흡착 노즐이 장착되는 표면 실장기의 흡착 헤드에 있어서, 상기 샤프트에 백래쉬리스 기어를 고정하고, 상기 백래쉬리스 기어에 샤프트를 축 둘레에 회전시키는 구동 모터에 연결된 구동 기어를 맞물리게 한 것을 특징으로 한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adsorption head of a surface- The present invention relates to an adsorption head for a surface-orbital body, in which a shaft is rotatably mounted on an adsorption head body while being rotatably mounted around the shaft, and an adsorption nozzle for adsorbing an electronic component is mounted on a tip of the shaft, And a driving gear connected to a driving motor for rotating the shaft around the shaft is engaged with the backlashless gear.
Description
본 발명은, IC칩 등의 전자 부품을 프린트 기판 상에 실장하는 표면 실장기에 있어서, 전자 부품을 흡착하는 흡착 헤드에 관한 것이다. The present invention relates to an adsorption head for adsorbing electronic components in a surface mounting machine for mounting an electronic component such as an IC chip on a printed substrate.
표면 실장기는, 흡착 노즐을 가지는 흡착 헤드에 의해 전자 부품을 부품 공급부로부터 흡착하여 프린트 기판 상으로 이송하고, 프린트 기판 상의 소정 위치에 실장하도록 구성되어 있다.The surface mount machine is configured such that an electronic component is sucked from a component supply unit by an adsorption head having a suction nozzle and transferred onto a printed board and mounted at a predetermined position on the printed board.
또한, 표면 실장기의 흡착 헤드는 일반적으로 흡착 헤드 본체에 복수의 샤프트가 승강 가능하면서 축 둘레에 회전 가능하게 장착되고, 각 샤프트의 선단에 전자 부품을 흡착하는 흡착 노즐이 장착된 구성을 가진다(예를 들면, 특허문헌 1). 그리고, 샤프트의 내부에는 흡착 노즐에 통과하는 에어 통로가 형성되고, 흡착 노즐이 부품을 흡착할 때에는 상기 에어 통로를 개재하여 부압이 공급되고, 부품을 실장할 때에는 미세 정압(微正壓)이 공급된다.The suction head of the surface seal organ generally has a structure in which a plurality of shafts can be lifted and lowered on the suction head body while being rotatably mounted around the shafts, and suction nozzles for suctioning the electronic components are mounted on the tips of the shafts For example, Patent Document 1). An air passage passing through the suction nozzle is formed in the shaft. When the suction nozzle sucks the component, a negative pressure is supplied through the air passage. When the component is mounted, a minute positive pressure is supplied do.
이러한 흡착 헤드에 있어서, 샤프트를 축 둘레에 회전 가능하게 하는 기구로서는 일반적으로 기어 기구나 벨트 기구가 사용되고 있다. 그러나, 기어 기구의 경우는 백래쉬에 의해, 벨트 기구의 경우는 벨트의 신축(히스테리시스)에 의해 모두 로스트 모션이 발생한다. 로스트 모션은 물론이고, 샤프트의 축 둘레의 회전 정밀도를 저하시킨다.In such an adsorption head, a gear mechanism or a belt mechanism is generally used as a mechanism for rotating the shaft around the shaft. However, in the case of the gear mechanism, by the backlash, in the case of the belt mechanism, the lost motion is generated by the expansion and contraction (hysteresis) of the belt. Not only the lost motion, but also the rotation accuracy of the shaft around the axis is reduced.
기어 기구의 백래쉬는, 기어의 회전 방향을 일방향으로만 한정하는 일방향 제어를 행함으로써 어느 정도는 저감할 수 있지만 충분하지 않고, 또한 일방향 제어에서는 제어상의 제약 문제도 있다.Backlash of the gear mechanism can be reduced to a certain extent by performing one-way control that restricts the rotation direction of the gear in only one direction, but is not sufficient, and there is also a restriction on control in one-way control.
한편, 상기와 같은 흡착 헤드에 있어서, 샤프트를 축 둘레에 회전 가능하게 하는 기구로서는 일반적으로 볼 스프랄인 기구가 사용될 수 있다.(예를 들면, 특허문헌 2)On the other hand, as the mechanism for rotating the shaft around the shaft in the above-described adsorption head, a mechanism that is generally ball sprung can be used (for example, Patent Document 2)
도 12는 볼 스플라인 기구를 사용한 종래의 흡착 헤드의 주요부를 나타내는 단면도이다.12 is a cross-sectional view showing a main part of a conventional adsorption head using a ball spline mechanism.
표면 실장기의 흡착 헤드의 흡착 헤드 본체(40)에 샤프트(41)가 그 축방향을 따라 승강 가능하면서 축 둘레에 회전 가능하게 장착되고, 샤프트(41)의 선단(하단)에 흡착 노즐(42)이 장착되어 있다. 그리고, 볼 스플라인 기구로서 샤프트(41)에는 스플라인 너트(43)가 장착됨과 동시에 볼 홈(44)이 형성되어 있다. 이 볼 홈(44)은 샤프트(41)의 승강 스트로크를 확보하기 위해 상방으로 연장되도록 형성된다.A shaft 41 is rotatably mounted on the suction head body 40 of the surface mount orbiting head along its axial direction and is rotatably mounted around the shaft and a suction nozzle 42 Respectively. As the ball spline mechanism, a spline nut 43 is mounted on the shaft 41 and a ball groove 44 is formed. The ball groove 44 is formed so as to extend upward to secure the lifting stroke of the shaft 41.
한편, 샤프트(41)의 내부에는 흡착 노즐(42)에 통과하는 에어 통로(45)가 형성되어 있다. 이 에어 통로(45)에 에어를 공급하는 에어 공급구는 볼 스플라인 기구 부분, 즉 스플라인 너트(43) 및 볼 홈(44)이 설치되어 있는 부분에 설치할 수는 없다. 따라서, 도 6의 예에서는 볼 스플라인 기구 부분의 상방에 에어 공급구(46)를 설치하고 있다. 그 결과, 에어 통로(45)가 필요 이상으로 길어져 에어 통로(45)를 개재하여 공급되는 부압 또는 미세 정압에 대한 흡착 노즐(42)의 응답성이 나빠지고, 또한 에어 통로(45)에 먼지 등이 쌓이기 쉬워지는 문제가 생긴다. 또한, 에어 통로(45)가 길어지면 샤프트(41)도 길어져 샤프트(41)의 단척화 및 공간절약화가 어렵다.On the other hand, an air passage 45 passing through the suction nozzle 42 is formed in the shaft 41. The air supply port for supplying the air to the air passage 45 can not be provided at a portion where the ball spline mechanism portion, that is, the spline nut 43 and the ball groove 44 are provided. Therefore, in the example of Fig. 6, the air supply port 46 is provided above the ball spline mechanism portion. As a result, the air passage 45 becomes unnecessarily long and the responsiveness of the suction nozzle 42 to the negative pressure or the microstatic pressure supplied through the air passage 45 becomes worse. In addition, There is a problem that it becomes easy to accumulate. In addition, if the air passage 45 is long, the shaft 41 becomes long, which makes it difficult to shorten the shaft 41 and save space.
에어 통로(45)를 짧게 하기 위해, 에어 공급구를 볼 스플라인 기구 부분의 하방에 설치하는 것도 생각할 수 있는데, 이 경우도 에어 공급구를 설치하는 공간(길이)이 필요하게 되어 샤프트(41)의 단척화 및 공간절약화는 어렵다.In order to shorten the air passage 45, it is also conceivable to provide the air supply port below the ball spline mechanism portion. In this case, too, the space (length) Shortening and space saving are difficult.
이와 같이 볼 스플라인 기구를 이용한 종래의 흡착 헤드에는 여러 가지의 문제가 있다.The conventional suction head using the ball spline mechanism has various problems.
본 발명의 실시예들은 흡착 헤드 본체에 샤프트가 승강 가능하면서 축 둘레에 회전 가능하게 장착된 표면 실장기의 흡착 헤드에 있어서, 샤프트를 축 둘레에 회전시킬 때의 로스트 모션을 저감 및 볼 스플라인 기구를 대신하는 새로운 기구를 제공하는 것에 있다.The embodiments of the present invention are directed to an adsorption head of a surface mount ornamental body mounted on a suction head body so that the shaft can be lifted and lowered and is rotatably mounted around the shaft so as to reduce the loss of motion when the shaft is rotated around the shaft, It is in providing a new mechanism to substitute.
본 발명의 일 측면은, 샤프트가 흡착 헤드 본체에 승강 가능하면서 축 둘레에 회전 가능하게 장착되고, 상기 샤프트의 선단에 전자 부품을 흡착하는 흡착 노즐이 장착되는 표면 실장기의 흡착 헤드에 있어서, 상기 샤프트에 백래쉬리스 기어를 고정하고, 상기 백래쉬리스 기어에 샤프트를 축 둘레에 회전시키는 구동 모터에 연결된 구동 기어를 맞물리게 한 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an adsorption head for a surface-or-organ body in which a shaft is rotatably mounted on an axis of an adsorption head while being rotatably mounted around an axis, and an adsorption nozzle for adsorbing an electronic component is mounted on the tip of the shaft, The backlashless gear is fixed to the shaft and the driving gear connected to the driving motor for rotating the shaft around the shaft is engaged with the backlashless gear.
또한, 흡착 헤드 본체에 복수의 샤프트가 장착되어 있는 구성에서는, 인접하는 샤프트에 고정된 백래쉬리스 기어는 상하 교대로 되도록 배치할 수 있다.Further, in a configuration in which a plurality of shafts are mounted on the suction head body, the backlashless gears fixed to the adjacent shafts can be arranged so as to be alternately up and down.
또한, 복수의 샤프트가 흡착 헤드 본체의 둘레방향을 따라 배치되어 있는 구성에서는, 구동 기어를 흡착 헤드 본체의 중앙에 1장 배치하고, 이 1장의 구동 기어가 각 샤프트에 고정된 백래쉬리스 기어의 전부에 맞물리도록 할 수 있다.In the configuration in which the plurality of shafts are arranged along the circumferential direction of the suction head body, one drive gear is disposed at the center of the suction head body, and the one drive gear is fixed to each of the shafts, As shown in Fig.
또한, 백래쉬리스 기어로서는 샤프트에 고정한 고정 기어와 요동 기어의 사이에 텐션 스프링을 내장한 것을 사용할 수 있다.As the backlash-less gear, it is possible to use a gear incorporating a tension spring between the fixed gear fixed to the shaft and the rocking gear.
본 발명의 다른 측면은, 흡착 헤드 본체에 샤프트가 내장되고, 상기 샤프트에는 그 선단에 전자 부품을 흡착하는 흡착 노즐이 장착됨과 동시에, 그 내부에 상기 흡착 노즐에 통과하는 에어 통로가 형성되어 있는 표면 실장기의 흡착 헤드에 있어서, 상기 샤프트는 중공형상의 샤프트 하우징을 관통하고, 상기 샤프트 하우징에 대해 승강 가능하고 축 둘레에 회전 불가가 되도록 장착되며, 상기 샤프트 하우징은 상기 흡착 헤드 본체에 대해 승강 불가하고 축 둘레에 회전 가능하게 되도록 장착되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an adsorption apparatus, comprising: a shaft mounted on a suction head body, the shaft having a suction nozzle for sucking an electronic component at a tip thereof, A suction head of a practical long term, characterized in that the shaft passes through a hollow shaft housing, is mounted on the shaft housing so as to be movable up and down relative to the shaft housing, And is mounted so as to be rotatable around the axis.
또한, 중공형상의 샤프트 하우징을 관통하는 샤프트를 샤프트 하우징에 대해 승강 가능하고 축 둘레에 회전 불가가 되도록 장착하는 구체적 구성으로서는, 샤프트에 베어링을 고정하고, 상기 베어링을 샤프트 하우징에 형성된 축방향으로 연장되는 가이드 홈에 끼워 넣은 구성으로 할 수 있다.As a concrete construction for mounting the shaft passing through the hollow shaft housing to the shaft housing so that the shaft can not be rotated about the shaft housing, the bearing is fixed to the shaft and the bearing is extended in the axial direction And the guide groove is inserted into the guide groove.
또한, 본 발명에 있어서, 에어 통로에 에어를 공급하는 에어 공급구는 샤프트 하우징에 설치할 수 있다.In the present invention, the air supply port for supplying air to the air passage may be provided in the shaft housing.
본 발명의 실시예들은 샤프트에 직접 백래쉬리스 기어를 고정하고 있기 때문에, 백래쉬를 실질적으로 없앨 수 있고 로스트 모션도 실질적으로 없앨 수 있다.Since the embodiments of the present invention fix the backlashless gear directly to the shaft, the backlash can be substantially eliminated and the lost motion can be substantially eliminated.
또한, 본 발명의 실시예들은 종래의 볼 스플라인 기구 대신에 샤프트 하우징을 사용하여 샤프트를 승강 가능하면서 축 둘레에 회전 가능하게 하고 있다. 따라서, 볼 스플라인 기구가 안고 있던 문제를 해소할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서는 샤프트 하우징에 에어 공급구를 설치할 수 있으므로, 새로 에어 공급구를 설치하는 공간이 불필요하게 되어 샤프트의 단척화 및 공간절약화를 실현할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention allow a shaft to be raised and lowered using a shaft housing instead of a conventional ball spline mechanism, while being rotatable around the shaft. Therefore, the problem of the ball spline mechanism can be solved. For example, in the present invention, since the air supply port can be provided in the shaft housing, a space for installing a new air supply port becomes unnecessary, so that the shaft can be shortened and the space can be saved.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 흡착 헤드의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 흡착 헤드에서의 샤프트 구조체를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 샤프트 구조체의 내부 구조를 나타내는 일부 투시에 의한 사시도이다.
도 4는 도 3에서 상부 샤프트와 하부 샤프트를 분리한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 흡착 헤드 본체에 복수의 샤프트를 장착한 경우의 백래쉬리스 기어의 배치예를 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 5의 주요부의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 흡착 헤드의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7의 흡착 헤드에서의 샤프트 구조체를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 샤프트 구조체의 내부 구조를 나타내는 일부 투시에 의한 사시도이다.
도 10은 도 9에서 상부 샤프트와 하부 샤프트를 분리한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 7의 A-A단면의 확대도이다.
도 12는 볼 스플라인 기구를 사용한 종래의 흡착 헤드의 주요부를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a main part of an adsorption head according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view showing a shaft structure in the adsorption head of Fig. 1;
Fig. 3 is a partially perspective perspective view showing the internal structure of the shaft structure shown in Fig. 2. Fig.
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the upper shaft and the lower shaft are separated from each other in FIG. 3;
5 is a front view showing an example of the arrangement of a backlash-less gear when a plurality of shafts are mounted on an adsorption head main body.
6 is a bottom view of the main part of Fig.
7 is a cross-sectional view illustrating a main part of an adsorption head according to another embodiment of the present invention.
8 is a perspective view showing the shaft structure in the adsorption head of Fig.
9 is a partially perspective perspective view showing the internal structure of the shaft structure shown in Fig.
10 is a perspective view showing a state in which the upper shaft and the lower shaft are separated from each other in FIG.
11 is an enlarged view of a cross-section AA in Fig.
12 is a cross-sectional view showing a main part of a conventional adsorption head using a ball spline mechanism.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 나타내는 실시예에 기초하여 설명한다. 또한, 또, 본 명세서에서는 전자 부품을 단지 부품이라고도 한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. Also, in this specification, an electronic part is also referred to simply as a part.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 흡착 헤드의 주요부를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a main part of an adsorption head according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 표면 실장기의 흡착 헤드의 흡착 헤드 본체(10)에, 상부 샤프트(21)와 하부 샤프트(22)로 이루어지는 샤프트(20)가 샤프트(20)의 축방향을 따라 승강 가능하면서 샤프트(20)의 축 둘레에 회전 가능하게 장착되어 있다. 그리고, 하부 샤프트(22)의 선단(하단)에 전자 부품을 흡착하는 흡착 노즐(30)이 장착되어 있다.1, a
하부 샤프트(22)의 내부에는 에어 통로(22a)가 형성되어 있다. 에어 통로(22a)는, 그 일단이 후술하는 하우징(23)에 설치한 에어 공급구(23c)를 개재하여 흡착 헤드 본체(10)에 설치된 흡배기구(11)에 통과하고, 타단이 흡착 노즐(30)에 통과하고 있다. 또한, 흡배기구(11)에는 자동 제어되는 흡배기계가 접속된다. 이에 의해, 흡착 노즐(30)이 부품을 흡착할 때에는 흡배기구(11)로부터 에어 공급구(23c) 및 에어 통로(22a)를 개재하여 흡착 노즐(30)에 부압이 공급되고, 부품을 실장할 때에는 미세 정압이 공급된다.An
도 2는 앞서 설명한 샤프트(20)를 주체로 하는 샤프트 구조체를 나타내는 사시도이다. 도 3은 그 샤프트 구조체의 내부 구조를 나타내는 일부 투시에 의한 사시도이다. 도 4는 도 3에서 상부 샤프트(21)와 하부 샤프트(22)를 분리한 상태를 나타내는 사시도이다. 도 1 및 도 2~4를 참조하여 샤프트 구조체의 구성을 설명한다.Fig. 2 is a perspective view showing a shaft structure mainly composed of the
도 2 내지 도 4를 참고하면, 상부 샤프트(21)와 하부 샤프트(22)로 이루어지는 샤프트(20)는 샤프트 하우징(23)을 관통하여 장착된다. 구체적으로 상부 샤프트(21)에 한 쌍의 베어링(21a)이 고정되어 있고, 이 한 쌍의 베어링(21a)을 샤프트 하우징(23)에 형성한 가이드 홈(23a)에 끼워 넣고 있다. 이에 의해, 샤프트(20)는 가이드 홈(23a)의 범위 내에서 샤프트 하우징(23)에 대해 슬라이딩 가능(승강 가능)하게 되어 있다. 한편, 샤프트(20)는 샤프트 하우징(23)에 대해 축선 둘레에는 회전할 수 없다. 즉, 샤프트(20)는 샤프트 하우징(23)이 축선 둘레에 회전했을 때에 샤프트 하우징(23)과 일체가 되어 축선 둘레에 회전한다.2 to 4, a
샤프트 하우징(23)은, 흡착 헤드 본체(10)에 대해 상하방향으로는 이동 불가(승강 불가)하지만, 샤프트(20)의 축선 둘레에는 회전 가능하게 되도록 상하 2개소의 베어링(24)을 개재하여 장착되어 있다. 샤프트 하우징(23)을 샤프트(20)의 축선 둘레에 회전시키기 위해, 샤프트 하우징(23)의 외주에 기어(25)가 설치되어 있다. 기어(25)는 토션 스프링을 사용한 백래쉬리스 기어로서, 샤프트(20)(하부 샤프트(22))에 고정한 고정 기어(25a)와 이 고정 기어(25a)에 겹치는 요동 기어(25b) 사이에 토션 스프링(25c)을 내장한 것이다. 이 기어(25)에 구동 모터에 연결된 구동 기어를 맞물리게 하여 구동 기어를 회전시킴으로써, 샤프트 하우징(23)은 흡착 헤드 본체(10)에 대해 샤프트(20)의 축선 둘레에 회전한다. 이에 의해, 샤프트(20)도 샤프트 하우징(23)과 일체가 되어 축선 둘레에 회전한다.The
또한, 샤프트 하우징(23)에는, 하부 샤프트(22)에 설치한 에어 통로(22a)에 에어를 공급하는 에어 공급구(23c)가 설치되어 있다. 에어 공급구(23c)는 흡착 헤드 본체(10)에 설치된 흡배기구(11)에 통과하고 있고, 에어 공급구(23c)로부터 공급되는 에어는 도 4에 부호 22a-1로 나타낸 에어 통로의 입구를 통해 에어 통로(22a)에 공급된다.The
또, 샤프트 하우징(23)이 흡착 헤드 본체(10)에 대해 축선 둘레에 회전할 때의 회전 슬라이딩면(23b)은 메카니컬 시일되어 있다. 또한, 샤프트(20)가 샤프트 하우징(23)에 대해 승강할 때의 승강 슬라이딩면(20a)도 메카니컬 시일되어 있다.The rotating sliding
샤프트(20)의 상부 샤프트(21)의 상부 외주를 둘러싸도록 코일 스프링(26)이 배치되어 있다. 코일 스프링(26)은 상부 샤프트(21)의 외주에 설치된 스프링 베이스(21b)에 지지되어 있고, 도 2에 도시된 샤프트 구조체가 도 1에 도시된 바와 같이 흡착 헤드 본체(10)에 장착된 상태에서 샤프트(20)에 이를 상방으로 슬라이딩시키는 방향의 힘을 작용시킨다. 따라서, 샤프트(20)는 항상 그 상한 위치에 탄성 바이어스되어 있다. 샤프트(20)를 하강시킬 때는, 상부 샤프트(21)의 상단에 고정된 샤프트 헤드(21c)의 상방에 위치하는 가압 부재(27)를 누른다. 이에 의해, 샤프트(20)가 코일 스프링(26)의 탄성력에 저항하여 하강한다.A
다음에, 상부 샤프트(21)와 하부 샤프트(22)의 접속 구조에 대해 설명한다. 본 발명에 있어서, 하부 샤프트(22)는 상부 샤프트(21)에 대해 착탈 가능하게 장착된다. 그 구체적인 접속 구조로서, 본 실시예에서는 도 4에 명확하게 나타나 있는 바와 같이 하부 샤프트(22)의 상단 부분에 원주형상의 삽입부(22b)를 형성하고, 이 삽입부(22b)의 외주면에 180도 간격으로 2개소에 조인트 핀(22c)을 돌출하여 설치하고 있다. 한편, 상부 샤프트(21)의 하단 부분에는 삽입부(22b)를 삽입 가능한 중공형상의 받침부(21d)를 설치하고, 이 받침부(21d)에 조인트 핀(22c)을 끼워넣음 가능한 조인트 홈(21e)을 설치하고 있다. 조인트 홈(21e)의 기단은 조인트 핀(22c)을 끼워 넣도록 개방하고 있다.Next, the connection structure of the
이상의 구성에 있어서, 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이, 상부 샤프트(21)의 받침부(21d)에 하부 샤프트(22)의 삽입부(22b)를 삽입하고, 조인트 핀(22c)이 조인트 홈(21e)의 기단에 끼워 넣는 위치까지 하부 샤프트(22)를 A방향으로 밀어넣고, 다음에 B방향으로 회전시키며, C방향으로 더 잡아당긴다. 이에 의해, 조인트 핀(22c)이 조인트 홈(21e)에 확실히 끼워 넣어져 상부 샤프트(21)에 하부 샤프트(22)가 장착된다. 그리고, 상기와 반대의 순서에 의해 상부 샤프트(21)로부터 하부 샤프트(22)를 분리할 수 있다.3, the
본 실시예에서는, 하부 샤프트(22)의 삽입부(22b)의 하측에 코일 스프링(28)을 장착하고 있다. 이 코일 스프링(28)은, 하부 샤프트(22)를 상부 샤프트(21)에 상술한 순서로 장착하여 접속한 상태에서 하부 샤프트(22)를 상부 샤프트(21)에 대해 하방으로 잡아당기는 힘을 작용시킨다. 이 코일 스프링(28)의 작용에 의해 하부 샤프트(22)를 상부 샤프트(21)에 장착한 상태에서는, 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이 조인트 핀(22c)이 조인트 홈(21e)의 벽에 부딪치는 위치에 탄성 바이어스된다. 따라서, 상부 샤프트(21)에 대한 하부 샤프트(22)의 축방향(길이방향)의 위치가 고정되고, 샤프트(20) 전체로서의 길이를 일정하게 유지할 수 있다.In this embodiment, a
이상과 같이, 본 발명에서는 샤프트(20)를 축 둘레에 회전시키기 위한 기어(25)를 백래쉬리스 기어로서 샤프트(20)에 일체적으로 고정하고 있으므로, 백래쉬를 실질적으로 없앨 수 있고 로스트 모션도 실질적으로 없앨 수 있다.As described above, in the present invention, since the
도 5는 흡착 헤드 본체에 복수의 샤프트를 장착한 경우의 백래쉬리스 기어의 배치예를 나타내는 정면도이다. 도 6은 도 5의 주요부의 저면도이다.5 is a front view showing an example of the arrangement of a backlash-less gear when a plurality of shafts are mounted on an adsorption head main body. 6 is a bottom view of the main part of Fig.
도 5 및 도 6을 참고하면, 복수의 샤프트(20)가 원주형상의 흡착 헤드 본체(10)의 둘레방향을 따라 등간격으로 복수(실시예에서는 16개) 배치되어 있다. 각 샤프트에 기어(25)(백래쉬리스 기어)가 고정되어 있다. 백래쉬리스 기어는 통상의 기어에 비해 아무리 해도 대경이 된다. 도 5의 예에서는, 인접하는 샤프트(20)의 기어(25)를 상하 교대로 배치함으로써, 흡착 헤드(흡착 헤드 본체(10))의 직경을 바꾸지 않고 종래보다도 대경이 된 기어(25)를 가지는 복수의 샤프트(20)를 장착할 수 있도록 하고 있다. 또한, 구동 모터에 연결된 구동 기어(29)를 흡착 헤드 본체(10)의 중앙에 1장 배치하고, 이 구동 기어(29)가 각 샤프트(20)의 기어(25)의 전부에 맞물리도록 하고 있다.5 and 6, a plurality of
또, 본 발명에서는 백래쉬리스 기어로서 토션 스프링을 내장한 것을 사용하였지만, 끌어당김 스프링을 내장한 백래쉬리스 기어를 사용할 수도 있다. 단, 기어의 소경화라는 점에서는 토션 스프링을 내장한 백래쉬리스 기어가 바람직하다.Further, in the present invention, a backlashless gear having a built-in torsion spring is used. However, a backlashless gear incorporating a pulling spring may be used. However, in terms of small curing of the gear, a backlash-less gear incorporating a torsion spring is preferable.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 흡착 헤드의 주요부를 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating a main part of an adsorption head according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참고하면, 표면 실장기의 흡착 헤드의 흡착 헤드 본체(100)에, 상부 샤프트(121)와 하부 샤프트(122)로 이루어지는 샤프트(120)가 샤프트(120)의 축방향을 따라 승강 가능하면서 샤프트(120)의 축 둘레에 회전 가능하게 장착되어 있다. 그리고, 하부 샤프트(122)의 선단(하단)에 전자 부품을 흡착하는 흡착 노즐(130)이 장착되어 있다.7, a
하부 샤프트(122)의 내부에는 에어 통로(122a)가 형성되어 있다. 에어 통로(122a)는, 그 일단이 후술하는 하우징(123)에 설치한 에어 공급구(123c)를 개재하여 흡착 헤드 본체(100)에 설치된 흡배기구(111)에 통과하고, 타단이 흡착 노즐(130)에 통과하고 있다. 또한, 흡배기구(111)에는 자동 제어되는 흡배기계가 접속된다. 이에 의해, 흡착 노즐(130)이 부품을 흡착할 때에는 흡배기구(111)로부터 에어 공급구(123c) 및 에어 통로(122a)를 개재하여 흡착 노즐(130)에 부압이 공급되고, 부품을 실장할 때에는 미세 정압이 공급된다.An
도 8은 앞서 설명한 샤프트(120)를 주체로 하는 샤프트 구조체를 나타내는 사시도이다. 도 9는 그 샤프트 구조체의 내부 구조를 나타내는 일부 투시에 의한 사시도이다. 도 10은 도 9에서 상부 샤프트(121)와 하부 샤프트(122)를 분리한 상태를 나타내는 사시도이다. 도 7 및 도 8~10을 참조하여 샤프트 구조체의 구성을 설명한다.8 is a perspective view showing a shaft structure including the
도 8 내지 도 10을 참고하면, 상부 샤프트(121)와 하부 샤프트(122)로 이루어지는 샤프트(120)는 샤프트 하우징(123)을 관통하여 장착된다. 구체적으로 상부 샤프트(121)에 한 쌍의 베어링(121a)이 고정되어 있고, 이 한 쌍의 베어링(121a)을 샤프트 하우징(123)에 형성한 가이드 홈(123a)에 끼워 넣고 있다. 이에 의해, 샤프트(120)는 가이드 홈(123a)의 범위 내에서 샤프트 하우징(123)에 대해 슬라이딩 가능(승강 가능)하게 되어 있다. 한편, 샤프트(120)는 샤프트 하우징(123)에 대해 축선 둘레에는 회전할 수 없다. 즉, 샤프트(120)는 샤프트 하우징(123)이 축선 둘레에 회전했을 때에 샤프트 하우징(123)과 일체가 되어 축선 둘레에 회전한다.Referring to FIGS. 8 to 10, a
샤프트 하우징(123)은, 흡착 헤드 본체(100)에 대해 상하방향으로는 이동 불가(승강 불가)하지만, 샤프트(120)의 축선 둘레에는 회전 가능하게 되도록 상하 2개소의 베어링(14124)을 개재하여 장착되어 있다. 샤프트 하우징(123)을 샤프트(120)의 축선 둘레에 회전시키기 위해, 샤프트 하우징(123)의 외주에 기어(125)가 설치되어 있다. 기어(125)는 토션 스프링을 사용한 백래쉬리스 기어로서, 샤프트(120)(하부 샤프트(122))에 고정한 고정 기어(125a)와 이 고정 기어(125a)에 겹치는 요동 기어(125b) 사이에 토션 스프링(125c)을 내장한 것이다. 이 기어(125)에 구동 모터에 연결된 구동 기어를 맞물리게 하여 구동 기어를 회전시킴으로써, 샤프트 하우징(123)은 흡착 헤드 본체(100)에 대해 샤프트(120)의 축선 둘레에 회전한다. 이에 의해, 샤프트(120)도 샤프트 하우징(123)과 일체가 되어 축선 둘레에 회전한다.The
또한, 샤프트 하우징(123)에는, 하부 샤프트(122)에 설치한 에어 통로(122a)에 에어를 공급하는 에어 공급구(123c)가 설치되어 있다. 에어 공급구(123c)는 흡착 헤드 본체(100)에 설치된 흡배기구(111)에 통과하고 있고, 에어 공급구(123c)로부터 공급되는 에어는 도 4에 부호 122a-1로 나타낸 에어 통로의 입구를 통해 에어 통로(122a)에 공급된다.The
또, 샤프트 하우징(123)이 흡착 헤드 본체(100)에 대해 축선 둘레에 회전할 때의 회전 슬라이딩면(123b)은 메카니컬 시일되어 있다. 또한, 샤프트(120)가 샤프트 하우징(123)에 대해 승강할 때의 승강 슬라이딩면(120a)도 메카니컬 시일되어 있다.The rotating sliding surface 123b when the
샤프트(120)의 상부 샤프트(121)의 상부 외주를 둘러싸도록 코일 스프링(126)이 배치되어 있다. 코일 스프링(126)은 상부 샤프트(121)의 외주에 설치된 스프링 베이스(121b)에 지지되어 있고, 도 2에 도시된 샤프트 구조체가 도 1에 도시된 바와 같이 흡착 헤드 본체(100)에 장착된 상태에서 샤프트(120)에 이를 상방으로 슬라이딩시키는 방향의 힘을 작용시킨다. 따라서, 샤프트(120)는 항상 그 상한 위치에 탄성 바이어스되어 있다. 샤프트(120)를 하강시킬 때는, 상부 샤프트(121)의 상단에 고정된 샤프트 헤드(121c)의 상방에 위치하는 가압 부재(127)를 누른다. 이에 의해, 샤프트(120)가 코일 스프링(126)의 탄성력에 저항하여 하강한다.A
다음에, 상부 샤프트(121)와 하부 샤프트(122)의 접속 구조에 대해 설명한다. 본 발명에 있어서, 하부 샤프트(122)는 상부 샤프트(121)에 대해 착탈 가능하게 장착된다. 그 구체적인 접속 구조로서, 본 실시예에서는 도 4에 명확하게 나타나 있는 바와 같이 하부 샤프트(122)의 상단 부분에 원주형상의 삽입부(122b)를 형성하고, 이 삽입부(122b)의 외주면에 180도 간격으로 2개소에 조인트 핀(122c)을 돌출하여 설치하고 있다. 한편, 상부 샤프트(121)의 하단 부분에는 삽입부(122b)를 삽입 가능한 중공형상의 받침부(121d)를 설치하고, 이 받침부(121d)에 조인트 핀(122c)을 끼워넣음 가능한 조인트 홈(121e)을 설치하고 있다. 조인트 홈(121e)의 기단은 조인트 핀(122c)을 끼워 넣도록 개방하고 있다.Next, the connection structure of the
이상의 구성에 있어서, 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이, 상부 샤프트(121)의 받침부(121d)에 하부 샤프트(122)의 삽입부(122b)를 삽입하고, 조인트 핀(122c)이 조인트 홈(121e)의 기단에 끼워 넣는 위치까지 하부 샤프트(122)를 A방향으로 밀어넣고, 다음에 B방향으로 회전시키며, C방향으로 더 잡아당긴다. 이에 의해, 조인트 핀(122c)이 조인트 홈(121e)에 확실히 끼워 넣어져 상부 샤프트(121)에 하부 샤프트(122)가 장착된다. 그리고, 상기와 반대의 순서에 의해 상부 샤프트(121)로부터 하부 샤프트(122)를 분리할 수 있다.3, the
본 실시예에서는, 하부 샤프트(122)의 삽입부(122b)의 하측에 코일 스프링(128)을 장착하고 있다. 이 코일 스프링(128)은, 하부 샤프트(122)를 상부 샤프트(121)에 상술한 순서로 장착하여 접속한 상태에서 하부 샤프트(122)를 상부 샤프트(121)에 대해 하방으로 잡아당기는 힘을 작용시킨다. 이 코일 스프링(128)의 작용에 의해 하부 샤프트(122)를 상부 샤프트(121)에 장착한 상태에서는, 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이 조인트 핀(122c)이 조인트 홈(121e)의 벽에 부딪치는 위치에 탄성 바이어스된다. 따라서, 상부 샤프트(121)에 대한 하부 샤프트(122)의 축방향(길이방향)의 위치가 고정되고, 샤프트(120) 전체로서의 길이를 일정하게 유지할 수 있다.In the present embodiment, a
도 11은 도 7의 A-A단면의 확대도로서, 베어링(121a)이 가이드 홈(123a)에 끼워 넣어진 부분을 나타낸다. Fig. 11 is an enlarged view of section A-A in Fig. 7, which shows a portion where the
도 11을 참고하면, 상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 상부 샤프트(121)에 고정한 베어링(121a)을 샤프트 하우징(123)에 설치한 가이드 홈(123a)에 끼워 넣음으로써, 샤프트(120)를 샤프트 하우징(123)에 장착한다. 이 때, 베어링(121a)과 가이드 홈(123a)의 사이에 간극이 있으면 로스트 모션이 생긴다. 그래서, 본 실시예에서는 베어링(121a)이 가이드 홈(123a)에 대해 미예압 상태가 되도록 이하와 같이 간극 공차와 치수 공차를 관리하고 있다.11, in the present embodiment, the
1. 간극 공차1. Clearance tolerance
1-1 가이드 홈(123a)의 홈 폭의 목표 공차: +0.02mm1-1 Target tolerance of groove width of
1-2 베어링 볼(121a-1)의 외경 치수 공차: -0.004mm1-2 Outer diameter tolerance of the
1-3 베어링(121a)의 라디얼 간극: 0.005~0.01mm1-3 Radial clearance of the bearing (121a): 0.005 to 0.01 mm
상기 누적을 최소제곱법으로 산출하면 0.01217mm가 된다.When the accumulation is calculated by the least squares method, it becomes 0.01217 mm.
2. 치수 공차2. Dimensional tolerance
2-1 베어링(121a)의 핀(121a-2)이 장착되는 구멍의 대칭도: 0.02mm2-1 Symmetry of the hole in which the
2-2 가이드 홈(123a)의 대칭도: 0.01mm2-2 Symmetry of the
2-3 베어링(121a)의 내륜(121a-3)의 떨림: 0.004mm2-3 Shaking of the
2-4 베어링(121a)의 외륜(121a-4)의 떨림: 0.005mm2-4 Shaking of the
상기 누적을 최소제곱법으로 산출하면 0.01233mm가 된다.If the accumulation is calculated by the least squares method, it becomes 0.01233 mm.
이와 같이, 간극 공차의 누적보다도 치수 공차의 누적이 크기 때문에, 베어링(121a)은 예압 상태가 된다(예압량: 0.0015mm(직경)). 이에 의해, 샤프트 부분에서의 회전 오차는 생기지 않게 된다.As described above, since the dimensional tolerance accumulates more than the accumulation of the clearance tolerance, the
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover all such modifications and variations as fall within the true spirit of the invention.
10, 100 : 흡착 헤드 본체
11, 111 : 흡배기구
20, 120 : 샤프트
20a, 120a : 승강 슬라이딩면
21, 121 : 상부 샤프트
21a, 121a : 베어링
21b,121b : 스프링 베이스
21c,121c : 샤프트 헤드
21d,121d : 받침부
21e,121e : 조인트 홈
22,122 : 하부 샤프트
22a,122a : 에어 통로
22a-1,122a-1 : 에어 통로의 입구
22b,122b : 삽입부
22c,122c : 조인트 핀
23,123 : 샤프트 하우징
23a,123a : 가이드 홈
23b,123b : 회전 슬라이딩면
23c,123c : 에어 공급구
24,124 : 베어링
25,125 : 기어(백래쉬리스 기어)
25a,125a : 고정 기어
25b,125b : 요동 기어
25c,125c : 토션 스프링
26,126 : 코일 스프링
27,127 : 가압 부재
28,128 : 코일 스프링
30,130 : 흡착 노즐
140 : 흡착 헤드 본체
141 : 샤프트
142 : 흡착 노즐
143 : 스플라인 너트
144 : 볼 홈
145 : 에어 통로
146 : 에어 공급구10, 100: adsorption head body
11, 111: the intake and exhaust port
20, 120: Shaft
20a, 120a: a lift-up sliding surface
21, 121: upper shaft
21a, 121a: Bearings
21b, 121b: spring base
21c, 121c: Shaft head
21d, 121d:
21e, 121e: joint grooves
22,122: Lower shaft
22a, 122a: Air passage
22a-1, 122a-1: inlet of air passage
22b, 122b:
22c, 122c: joint pins
23,123: Shaft housing
23a, 123a: Guide groove
23b, 123b: rotation sliding surface
23c and 123c: an air supply port
24,124: Bearings
25,125: Gear (backlashless gear)
25a, 125a: fixed gear
25b, 125b:
25c, 125c: Torsion spring
26, 126: coil spring
27, 127:
28, 128: coil spring
30,130: Adsorption nozzle
140: suction head body
141: Shaft
142: Adsorption nozzle
143: Spline nut
144: Ball groove
145: Air passage
146: Air supply port
Claims (7)
상기 샤프트에 백래쉬리스 기어를 고정하고, 상기 백래쉬리스 기어에 샤프트를 축 둘레에 회전시키는 구동 모터에 연결된 구동 기어를 맞물리게 한 것을 특징으로 하고,
흡착 헤드 본체에 복수의 샤프트가 장착되어 있고, 인접하는 샤프트에 고정된 백래쉬리스 기어가 상하 교대로 배치되며,
복수의 샤프트가 흡착 헤드 본체의 둘레방향을 따라 배치됨과 동시에, 상기 구동 기어가 흡착 헤드 본체의 중앙에 1개 배치되고, 상기 1개의 구동 기어가 각 샤프트에 고정된 백래쉬리스 기어의 전부에 맞물려 있는 것을 특징으로 하는 표면 실장기의 흡착 헤드.A suction head for a surface-or-organ body in which a shaft is rotatably mounted on an axis of an adsorption head while being rotatable around an axis, and an adsorption nozzle for adsorbing an electronic component is mounted on a tip of the shaft,
A backlashless gear is fixed to the shaft and a driving gear connected to a driving motor for rotating the shaft around the shaft is engaged with the backlashless gear,
A plurality of shafts are mounted on an adsorption head body, and backlashless gears fixed to adjacent shafts are arranged alternately up and down,
A plurality of shafts are disposed along the circumferential direction of the suction head body and one drive gear is disposed at the center of the suction head body and the one drive gear is engaged with all of the backlashless gears fixed to the shafts Wherein the adsorbing head is a surface-active agent adsorbing head.
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- 2012-10-08 KR KR1020120111378A patent/KR101970793B1/en active IP Right Grant
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