KR102266113B1 - 스크린프린터의 마스크 자동교체장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크린프린터의 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, 스크린프린터의 인쇄부 상측으로 결합하여 사용함에 따라 장비의 크기가 작고, 별도의 설치공간도 필요없어 설치면적의 제약이 없는 스크린프린터의 마스크 자동교체장치에 관한 것이다.

Description

스크린프린터의 마스크 자동교체장치{Automatic mask replacement device for screen printer}

본 발명은 스크린프린터의 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 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 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, 기 설치된 마스크와 교체를 위한 새로운 마스크가 상하로 구비되어 자동교체토록 함에 따라 장비 크기의 축소를 통한 설치면적의 제약을 줄일 수 있는 스크린프린터의 마스크 자동교체장치를 제공하는 데 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치는 스크린프린터(S)의 인쇄부(P) 일측으로 결합되고, 인쇄부 상단에 구성된 마스크(M)를 자동교체하는 마스크 자동교체장치에 있어서, 마스크 자동교체장치는 상부면에 가이드레일(110)이 전후 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 스크린프린터 인쇄부 상측 좌우로 대칭구비된 베이스플레이트(100)와; 스크린프린터(S)의 인쇄부(P)측에 기 설치된 마스크(M)를 밀어 인출하고, 스크린프린터(S)의 인쇄부(P)로부터 교체설치될 새로운 마스크(NM)를 잡아당겨 위치되게 인입하도록 상기 베이스플레이트(100)의 가이드레일(110)에 레일결합되어 풀푸쉬 구동모터에 의해 레일을 따라 전후이동하도록 형성된 풀푸쉬유닛(200)과; 좌우로 구비된 상기 베이스플레이트(100)의 마주보는 내측면에 마주보게 대칭형성되고, 내측 상부면에 교체할 새로운 마스크(NM)의 좌우 양단이 걸림되어 지지되는 상부받침플레이트가 스크린프린터의 인쇄부 전까지 전후길이방향으로 길게 형성되며, 상기 상부받침플레이트 직하로 기 설치되어 인출되는 마스크(M)의 좌우 양단이 걸림되어 지지되는 하부받침플레이트가 스크린프린터의 인쇄부로부터 인출되어 회수되는 위치까지 전후길이방향으로 길게 형성되는 마스크공급수거유닛(300)과; 상기 마스크공급수거유닛(300)의 전방으로 상기 베이스플레이트(100) 내측으로 서로 마주보게 대칭형성되고, 상기 마스크공급수거유닛(300)의 하부받침플레이트에 걸림 지지되어 인쇄부에 기 설치된 마스크(M)를 풀푸쉬유닛(200)에 의해 하부받침플레이트를 따라 인출 회수위치로 밀어낸 후, 상부받침플레이트로부터 공급되는 교체될 새로운 마스크(NM)가 상기 풀푸쉬유닛(200)에 의해 스크린프린터의 인쇄부로 끌어당겨져 위치되면 새로운 마스크(NM)가 수직으로 하강하여 상기 하부받침플레이트에 새로운 마스크(NM)의 좌우 양단이 걸림되어 인쇄부에 위치되도록 마련된 승하강유닛(400);으로 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 풀푸쉬유닛(200)은 상기 베이스플레이트(100)의 가이드레일(110)에 각각 레일결합되는 레일블럭(212)이 하단에 형성된 수직이동편(210)과; 양단 하측으로 상기 수직이동편(210)이 결합되고, 수직이동편이 가이드레일을 따라 동일하게 베이스플레이트 전후로 이동하도록 마련된 판상의 브릿지바(220)와; 상기 브릿지바(220) 중앙에 교체용 새로운 마스크(NM)를 인쇄부측으로 끌기 위한 풀 실린더(232) 및 인쇄부에 기 설치된 마스크(M)를 배출회수되도록 밀어내기 위한 푸쉬 실린더(234)로 형성된 풀푸쉬부(230)와; 상기 베이스플레이트(100) 상부 일면에 결합되고, 모터축의 축선상에 스크류 샤프트(242)가 전후 길이방향으로 인쇄부측까지 길게 연장형성된 풀푸쉬 구동모터(240)와; 상기 수직이동편(210) 중 어느 하나의 외측으로 형성되고, 상기 풀푸쉬 구동모터(240)의 스크류 샤프트(242)에 나사결합되어 회전하는 스크류 샤프트의 회전력을 직선운동으로 변환하여 상기 수직이동편(210)이 가이드레일(110)상에서 전후이동되도록 마련된 스크류하우징(250);으로 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 마스크공급수거유닛(300)은 마스크가 공급배출되는 일단으로부터 인쇄부측까지 전후 길이방향으로 길게 형성된 사각의 판체로 형성되고, 인쇄부측에 위치되는 측면 하부 일면에 한 쌍의 블럭공(312)이 형성되며, 블럭공(312) 사이에 아이들러공(314)이 형성된 공급수거본체(310)와; 상기 공급수거본체 일측면 상부면에 교체될 새로운 마스크(NM)의 좌우 양단이 걸림되어 지지되고, 스크린프린터의 인쇄부 전의 아이들러공 전까지 전후길이방향으로 길게 형성된 상부받침플레이트(320)와; 상기 상부받침플레이트(320) 직하로 형성되고, 기 설치되어 인출되는 마스크(M)의 좌우 양단이 걸림되어 지지되도록 스크린프린터의 인쇄부로부터 인출되어 회수되는 위치까지 전후길이방향으로 길게 형성된 하부받침플레이트(330)와; 상기 공급수거본체(310)의 블럭공(312)에 결합되어 공급수거본체가 서로 마주보는 측면으로 출몰가능하게 형성되고, 상기 승하강유닛(400)에 의해 상기 상부받침플레이트로부터 하부받침플레이트로 하강 이동하여 인쇄부에 교체설치된 새로운 마스크(NM)의 유동을 방지하도록 마스크의 좌우 테두리를 가압고정하도록 서로 마주보는 공급수거본체 중 적어도 어느 한 측 이상 형성되는 홀딩유닛(340)과; 상기 공급수거본체(310)의 아이들러공(314)에 결합되고, 상기 풀푸쉬유닛(200)에 의해 교체할 새로운 마스크(NM)가 상부받침플레이트(320)로부터 인쇄부로 위치시, 마스크의 전방측이 상부받침플레이트를 벗어나는 지점에 받침되어 이동되도록 아이들러공(314)으로부터 일측면 외측으로 인출되고, 하부받침플레이트(330)로 승하강유닛(400)에 의해 새로운 마스크(NM)가 하향이동시에는 간섭방지를 위해 아이들러공(314)으로 인입되도록 마련된 아이들러유닛(350);으로 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 홀딩유닛(340)은 상기 공급수거본체(310)의 블럭공(312)에 결합되어 공급수거본체가 서로 마주보는 측면 내측으로 출몰가능하게 가압블럭(342)이 마련되고, 상기 공급수거본체(310)가 서로 마주보는 반대편측으로 가압실린더(344)가 결합되어 로드가 상기 가압블럭(342)과 결합되며, 로드의 작동에 따라 상가 가압블럭(342)이 블럭공(312)에서 출몰가능하게 수평이동하는 것을 특징으로 하고, 상기 아이들러유닛(350)은 축에 결합되어 구름운동하는 다수의 아이들러(352)와; 상기 다수의 아이들러(352)가 고정결합되는 축블럭(354)과; 상기 축블럭(354) 일측으로 다수의 아이들러가 결합된 축블럭에 로드가 결합되어 로드작동에 따라 수평이동시켜 아이들러공(314)의 외측으로 출몰가능하도록 마련된 받침실린더(356);로 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 승하강유닛(400)은 상기 베이스플레이트(100) 서로마주보는 측면으로 결합되고, 실린더가 안치결합되도록 "ㄴ" 형상으로 절곡된 고정브라켓(410)과; 상기 고정브라켓(410)의 절곡된 수평면에 안치되고, 상향수직으로 승하강하는 로드가 형성된 승하강실린더(420)와; "ㅗ" 형상의 판체로 형성되고, 좌우에 고정볼트공(432)이 대칭형성되며, 상기 고정볼트공(432) 사이로 돌출된 판체상의 일면에 상기 승하강실린더(420)의 로드가 결합되는 로드고정공(434)이 형성된 승하강고정편(430)과; 상기 마스크공급수거유닛(300)의 인쇄부측 끝단 외측에서 독립적으로 상기 승하강실린더(420)에 의해 승하강 작동되고, 승강시에는 상기 상부받침플레이트(320)와 동일면을 이루고, 하강시에는 상기 하부받침플레이트(330)와 동일면을 이루면서 마스크를 받침하도록 형성된 엘리베이터부(440)와; 상기 승하강고정편(430)의 고정볼트공(432)에 상단이 고정결합되고, 하단은 상기 엘리베이터부(440) 상단에 결합되어 상기 승하강실린더(420)의 작동에 따라 엘리베이터부가 승하강작동하여 마스크를 하부받침플레이트(330)로 이동가능하도록 마련된 연결샤프트(450);로 형성된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 마스크공급수거유닛(300)과 상기 승하강유닛(400)의 상측에는 상기 풀푸쉬유닛(200)에 의해 끌려 공급되는 새롭게 교체될 마스크(NM)의 상향들림이나 이동간의 유동을 제어하고, 마스크의 인쇄부 위치시, 마스크의 기울임방지를 위한 마스크 프레임의 높이에 따른 이동간 간극조절을 위한 간극조절 실린더(500)가 더 형성된 것도 바람직하다.

본 발명은 스크린프린터에서 새로운 인쇄회로기판의 생산에 적합하게 대응되는 마스크는 기 설치된 마스크와 상하로 구획되어 자동교체가 가능하도록 구성함에 따라 장비의 축소를 통한 설치면적의 제약의 최소화와 함게 상하로 구분된 수평상 마스크의 이동과 상하이동을 통한 자동교체되가 가능하여 마스크 교체에 따른 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 전체 공정시간의 단축을 통한 생산효율의 증대가 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 풀푸쉬 유닛의 요부 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 마스크공급수거유닛의 요부 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 승하강 유닛의 요부 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 기 설치된 마스크의 배출회수를 위한 작동상태 요부 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 기 설치된 마스크의 배출회수를 위한 작동상태 요부 측면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 새로운 마스크의 인쇄부 장착을 위한 작동상태 요부 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 새로운 마스크의 인쇄부 장착을 위한 작동상태 요부 측면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 간극조절 실린더에 의한 마스크의 작동상태 측면도이다.

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 마스크 자동교체장치의 실시예를 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 풀푸쉬 유닛의 요부 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 마스크공급수거유닛의 요부 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 승하강 유닛의 요부 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 기 설치된 마스크의 배출회수를 위한 작동상태 요부 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 기 설치된 마스크의 배출회수를 위한 작동상태 요부 측면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 새로운 마스크의 인쇄부 장착을 위한 작동상태 요부 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 새로운 마스크의 인쇄부 장착을 위한 작동상태 요부 측면도이며, 도 11은 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치의 간극조절 실린더에 의한 마스크의 작동상태 측면도이다.

본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치는 스크린프린터를 통해 인쇄회로기판의 패턴을 인쇄하는 과정에서 초기 설치되는 마스크의 패턴을 인쇄하다가 다른 패턴의 인쇄회로기판을 인쇄하고자 할 경우 마스크를 교체하여야 하는 데 기인하여 창출한 것으로, 새로운 인쇄회로기판의 생산에 적합하게 대응되는 스크린프린터의 마스크를 설치면적의 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 전체 공정시간의 단축이 가능하여 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 수평선상 회수 및 공급, 상하로 수평상 이동시켜 인쇄부에 마스크가 정확히 위치결정되어 설치됨에 따라 빠르고, 정밀하게 마스크 교체가 가능한며, 스크린프린터의 인쇄부 상측으로 형성됨으로써, 별도의 설치면적이 필요없이 스크린프린터 인쇄부 상측에 설치하여 설치면적의 제약이 없는 것으로, 스크린프린터의 인쇄부 상측으로 결합되고, 인쇄부 상단에 구성된 마스크(M)를 자동교체하도록 구성되는 본 발명에 따른 마스크 자동교체장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스플레이트(100), 풀푸쉬 유닛(200), 마스크공급수거유닛(300), 승하강유닛(400)으로 구성된다.

상기 베이스플레이트(100)는 다수의 프레임으로 결합되어 후술되는 풀푸쉬 유닛(200), 마스크공급수거유닛(300), 승하강유닛(400)이 설치되도록 형성되되, 상부면에 가이드레일(110)이 전후 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 스크린프린터 인쇄부 상측 좌우로 대칭구비된다. 이와 같은 상기 베이스플레이트(100)는 상기 스크린프린터 상측에 설치됨에 따라 마스크 교체를 위한 장치의 설치를 위한 추가 설치면적이 필요없어 설치면적의 제약이 없다. 즉, 베이스플레이트의 일측은 마스크의 회수 지점으로 스크린프린터를 벗어나지 않는 위치이고, 타측은 스크린프린터의 인쇄부의 직상측에 해당되도록 좌우 대칭되게 형성된다.

상기 풀푸쉬 유닛(200)은 스크린프린터(S)의 인쇄부(P)측에 기 설치된 마스크(M)를 밀어 인출하고, 스크린프린터(S)의 인쇄부(P)로부터 교체설치될 새로운 마스크(NM)를 잡아당겨 위치되게 인입하도록 상기 베이스플레이트(100)의 가이드레일(110)에 레일결합되어 풀푸쉬 구동모터에 의해 레일을 따라 전후이동하도록 형성된다. 여기서, 상기 풀푸쉬유닛(200)은 가이드레일을 따라 이동시 스크린프린터의 인쇄부측에 마스크를 이송시키기 위한 위치까지 전진하고, 마스크를 배출하여 기타 회수장치나 인력에 의한 자동 및 수동 회수시스템에 의해 회수될 수 있는 지점까지 레일을 따라 이동한다.

이와 같은 상기 풀푸쉬 유닛(200)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 수직이동편(210), 브릿지바(220), 풀푸쉬부(230), 풀푸쉬 구동모터(240), 스크류하우징(250)으로 구성된다.

상기 수직이동편(210)은 후술되는 풀푸쉬 구동모터의 구동력을 전달받아 가이드레일상에서 레일이동하는 것으로, 상기 베이스플레이트(100)의 가이드레일(110)에 각각 레일결합되는 레일블럭(212)이 하단에 형성된다. 여기서, 상기 수직이동편(210) 중 어느 하나의 일측 즉, 풀푸쉬 구동모터가 구비된 일측의 수직이동편(210)에 후술되는 스크류하우징(250)이 결합되어 스크류샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변경하여 가이드레일 상에서 레일이동하되, 서로 마주보며 대칭형성된 반대편측 수직이동편(210)과 동시에 이동가능하도록 후술되는 브릿지바에 의해 연결형성된다.

상기 브릿지바(220)는 서로 마주보며 형성된 수직이동편(210)이 동시에 가이드레일상에서 이동하도록 마련된 것으로, 양단 하측으로 상기 수직이동편(210)이 결합되고, 수직이동편이 가이드레일을 따라 동일하게 베이스플레이트 전후로 이동하도록 판상으로 마련된다.

상기 풀푸쉬부(230)는 교체할 새로운 마스크(NM)와 기 설치된 마스크(M)를 상기 브릿지바(220)에 의해 양단의 수직이동편(210)이 후술되는 풀푸쉬 구동모터의 구동력에 의해 전후이동하는 과정에서 끌어당기고 밀어내기 위한 것으로, 상기 브릿지바(220) 중앙에 교체용 새로운 마스크(NM)를 인쇄부측으로 끌기 위한 풀 실린더(232) 및 인쇄부에 기 설치된 마스크(M)를 배출회수되도록 밀어내기 위한 푸쉬 실린더(234)로 형성된다. 여기서, 풀 실린더와 푸쉬 실린더의 로드는 새롭게 교체될 마스크의 테두리측 내측으로 걸림결합하여 스크린 프린터의 인쇄부측으로 끌어당기게 되고, 푸쉬 실린더의 로드는 마스크의 테두리측 외측으로 로드 끝단이 대응되어 밀어내도록 형성된다.

상기 풀푸쉬 구동모터(240)는 풀푸쉬부(230)가 중앙에 형성된 브릿지바(220)와 수직이동편(210)이 일체로 베이스플레이트(100)의 가이드레일(110)상에서 전후 레일이동하도록 구동력을 발생하는 것으로, 상기 베이스플레이트(100) 상부 일면에 결합되고, 모터축의 축선상에 스크류 샤프트(242)가 전후 길이방향으로 인쇄부측까지 길게 연장형성된다.

상기 스크류하우징(250)은 전술한 스크류샤프트(242)의 회전운동을 직선운동으로 변경하는 것으로, 상기 수직이동편(210) 중 어느 하나의 외측으로 형성되고, 상기 풀푸쉬 구동모터(240)의 스크류 샤프트(242)에 나사결합되어 회전하는 스크류 샤프트의 회전력을 직선운동으로 변환하여 상기 수직이동편(210)이 가이드레일(110)상에서 전후이동됨에 따라 브릿지바와 풀푸쉬부가 가이드레일상에서 전후 이동되어 마스크의 교체 및 배출회수가 가능하도록 마련된다.

상기 마스크공급수거유닛(300)은 새로운 마스크(NM)와 기 설치된 마스크(M)를 공급 및 배출 위치로 받침지지하도록 좌우대칭 형성된 것으로, 도 1 내지 도 3, 도 5에 도시된 바와 같이, 공급수거본체(310), 상부받침플레이트(320), 하부받침플레이트(330), 홀딩유닛(340), 아이들러유닛(350)으로 구성된다.

상기 공급수거본체(310)는 마스크가 공급배출되는 일단으로부터 인쇄부측까지 전후 길이방향으로 길게 형성된 사각의 판체로 형성되고, 인쇄부측에 위치되는 측면 하부 일면에 후술되는 홀딩유닛(340)이 출몰가능하게 결합되는 한 쌍의 블럭공(312)이 형성되며, 블럭공(312) 사이에 후술되는 아이들러유닛(350)이 출몰가능하게 결합되는 아이들러공(314)이 형성된다.

상기 상부받침플레이트(320)는 새로운 마스크(NM)가 교체되기 위해 안치되는 것으로, 상기 공급수거본체 일측면 상부면에 교체될 새로운 마스크(NM)의 좌우 양단이 걸림되어 지지되고, 스크린프린터의 인쇄부 전의 아이들러공 전까지 전후길이방향으로 길게 형성된다.

상기 하부받침플레이트(320)는 기 설치된 마스크(M)가 스크린프린터의 인쇄부에 홀딩유닛에 의해 위치고정되도록 좌우 양단이 걸림되고, 이후, 새로운 교체할 마스크(NM)의 투입에 따라 인쇄부로부터 배출위치로 이송되어 안치되도록 마련된 것으로, 상기 상부받침플레이트(320) 직하로 형성되고, 기 설치되어 인출되는 마스크(M)의 좌우 양단이 걸림되어 지지되도록 스크린프린터의 인쇄부로부터 인출되어 배출 회수되는 위치까지 전후길이방향으로 길게 형성된다.

상기 홀딩유닛(340)은 새롭게 교체되는 마스크(NM)가 하부받침플레이트(320)의 인쇄부 위치에서 걸림지지됨과 함께 고정되도록 마스크 좌우 측면을 가압하여 고정하고 배출 회수시에는 해제되도록 출몰가능하게 마련된 것으로, 상기 공급수거본체(310)의 블럭공(312)에 결합되어 공급수거본체가 서로 마주보는 측면으로 출몰가능하게 형성되고, 상기 승하강유닛(400)에 의해 상기 상부받침플레이트로부터 하부받침플레이트로 하강 이동하여 인쇄부에 교체설치된 새로운 마스크(NM)의 유동을 방지하도록 마스크의 좌우 테두리를 가압고정하도록 서로 마주보는 공급수거본체 중 적어도 어느 한 측 이상 형성된다.

이와 같은 상기 홀딩유닛(340)은 상기 공급수거본체(310)의 블럭공(312)에 결합되어 공급수거본체가 서로 마주보는 측면 내측으로 출몰가능하게 장방형상의 가압블럭(342)이 마련되고, 상기 공급수거본체(310)가 서로 마주보는 반대편측으로 가압실린더(344)가 결합되어 로드가 상기 가압블럭(342)과 결합되며, 로드의 작동에 따라 상가 가압블럭(342)이 블럭공(312)에서 마스크의 좌우 테두리측으로 출몰가능하게 수평이동한다. 즉, 새로운 마스크(M)가 상부받침플레이트(320)를 통해 공급되어 후술되는 승하강유닛을 통해 하부받침플레이트(330)로 하강이송된 후, 풀푸쉬유닛의 푸쉬 실린더의 작동에 따라 스크린프린터의 인쇄부측으로 마스크가 위치되면 공급수거본체의 블럭공에 출몰가능하게 내설되어 있는 상기 가압블럭(342)을 가압실린더(344)의 작동에 따라 수평이동하는 로드가 가압블럭을 마스크의 좌우 테두리측으로 밀어 밀착시켜 가압하여 고정함으로써, 교체된 마스크가 인쇄부로터 벗어나지 않고 정위치에서 스크린 인쇄가 원할하게 이루어지도록 형성된다.

상기 아이들러유니(350)은 새로운 마스크(NM)가 인쇄부로 교체되기 위해 상부받침플레이트로 투입되어 풀푸쉬 유닛(200)에 의해 상부받침플레이트를 따라 이동하면서 인쇄부측 상측의 공간으로 마스크가 위치시, 마스크의 하부받침플레이트로 하강이송을 위한 일시 받침을 위하여 마스크의 좌우테두리 하부면으로 출몰하는 것으로, 상기 공급수거본체(310)의 아이들러공(314)에 결합되고, 상기 풀푸쉬유닛(200)에 의해 교체할 새로운 마스크(NM)가 상부받침플레이트(320)로부터 인쇄부로 위치시, 마스크의 전방측이 상부받침플레이트를 벗어나는 지점에 받침되어 이동되도록 아이들러공(314)으로부터 일측면 외측으로 인출되고, 하부받침플레이트(330)로 승하강유닛(400)에 의해 새로운 마스크(NM)가 하향이동시에는 간섭방지를 위해 아이들러공(314)으로 인입되도록 마련된다.

이와 같은 상기 아이들러유닛(350)은 마스크 좌우측 하부면에 대응되어 구름운동을 통해 원할하게 이송되도록 축에 결합되어 구름운동하는 다수의 아이들러(352)가 상기 아이들러공에 대응되는 장방형상의 축블럭(354)에 수평배열되어 결합되고, 상기 축블럭(354) 일측으로 다수의 아이들러가 결합된 축블럭에 로드가 결합되어 로드작동에 따라 수평이동시켜 아이들러공(314)의 외측 즉, 마스크의 좌우측 테두리 하부면이 접하도록 출몰가능하게 마련된다.

따라서, 상기 아이들러유닛(350)은 마스크의 교체를 위해 상부받침플레이트로부터 하부받침플레이트로 수직하강하여 이송되기 위해 상부받침플레이트가 끝나는 지점측에서 마스크의 좌우 테두리 하부면을 받침하여 하부받침플레이트로 하강하기 위한 위치에 도달되기 까지 받침하도록 마련하고, 하부받침플레이트로 수직하강하기 위한 위치로 마스크가 도달된 후, 승하강유닛에 의해 하부받침플레이트로 수직하강시 간섭없이 수직하강되도록 아이들러공으로 다수의 아이들러가 형성된 축블럭이 인입되어 원할하게 수직하강이 가능하도록 마련된다.

상기 승하강유닛(400)은 새롭게 교체될 새로운 마스크(NM)가 상부받침플레이트로 공급된 후, 풀푸쉬 유닛에 의해 인쇄부측으로 이송된 후, 하부받침플레이트로 마스크가 위치되어 스크린프린터의 인쇄부에 정위치되도록 상하작동되는 것으로, 상기 마스크공급수거유닛(300)의 전방으로 상기 베이스플레이트(100) 내측으로 서로 마주보게 대칭형성되고, 상기 마스크공급수거유닛(300)의 하부받침플레이트에 걸림 지지되어 인쇄부에 기 설치된 마스크(M)를 풀푸쉬유닛(200)에 의해 하부받침플레이트를 따라 인출 회수위치로 밀어낸 후, 상부받침플레이트로부터 공급되는 교체될 새로운 마스크(NM)가 상기 풀푸쉬유닛(200)에 의해 스크린프린터의 인쇄부로 끌어당겨져 위치되면 새로운 마스크(NM)가 수직으로 하강하여 상기 하부받침플레이트에 새로운 마스크(NM)의 좌우 양단이 걸림되어 인쇄부에 위치되도록 마련된다.

이와 같은 상기 승하강유닛(400)은 도 1 내지 도 3, 도 6에 도시된 바와 같이, 고정브라켓(410), 승하강실린더(420), 승하강고정편(430), 엘리베이터부(440), 연결샤프트(450)로 구성된다.

상기 고정브라켓(410)은 후술되는 승하강실린더(420)가 고정되도록 마련되어 승하강실린더의 로드의 수직상승 작동에 따라 후술되는 엘리베이터부가 상부받침플레이트와 하부받침플레이트를 오고가면 동일 선상에 위치되도록 기준이 되는 것으로, 상기 승하강유닛(400)은 상기 베이스플레이트(100) 서로마주보는 측면으로 결합되고, 실린더가 안치결합되도록 "ㄴ" 형상으로 절곡형성된다.

상기 승하강실린더(420)는 로드가 상측으로 수직 상하이동하도록 마련된 것으로, 상기 고정브라켓(410)의 절곡된 수평면에 안치되고, 상향수직으로 승하강하는 로드가 형성된다. 한편, 상기 승하강실린더(420)의 로드는 스텝이동하도록 하여 1스텝 신호시 상부받침플레이트와 동일선상으로 후술되는 엘리베이터부를 일치시키고, 2스텝 신호시 하부받침플레이트와 동일선산으로 엘리베이터부를 일치시키도록 하여도 바람직하며, 역순으로 작동되도록 하여도 바람직하다.

상기 승하강고정편(430)은 하나의 승하강실린더로 수평균형이 일치되면서 상기 엘리베이터부(440)가 수직상의 상하로 이동되도록 마련된 것으로, "ㅗ" 형상의 판체로 형성되고, 좌우에 고정볼트공(432)이 대칭형성되며, 상기 고정볼트공(432) 사이로 돌출된 판체상의 일면에 상기 승하강실린더(420)의 로드가 결합되는 로드고정공(434)이 형성된다. 즉, 상기 승하강고정편(430)의 로드고정공(434)에 승하강실린더(420)의 로드 상단이 고정결합되어 상측으로 상하이동시, 후술되는 엘리베이터부의 전후가 균일하게 평행을 이루면서 상하이동되어 상부받침플레이트와 하부받침플레이트의 동일수평선상으로 이동되도록 한다.

상기 엘리베이터부(440)는 새로운 마스크(NM)가 상부받침플레이트로부터 공급되어 풀푸쉬 유닛에 의해 끌어당겨 위치되면 하부받침플레이트로 마스크를 수직하강하여 이동시키기 위한 것으로, 상기 마스크공급수거유닛(300)의 인쇄부측 끝단 외측에서 독립적으로 상기 승하강실린더(420)에 의해 승하강 작동되고, 승강시에는 상기 상부받침플레이트(320)와 동일면을 이루고, 하강시에는 상기 하부받침플레이트(330)와 동일면을 이루면서 마스크를 받침하도록 형성된다. 즉, 상기 엘리베이터부(440)는 앞서 설명한 바와 같이, 승하강실린더의 로드의 스텝이동을 통해 상하부 받침플레이트와 동일수평선상에 위치되어 수평을 이루게 되어 마스크의 원할한 승하강 이동이 가능하도록 마련된다. 또한, 상기 엘리베이터부(440)는 아이들러유닛에 받침되어 이송된 마스크를 안정적으로 받침지지함으로써, 아이들러유닛의 아이들러와 축블럭이 아이들러공으로 인입되어 받침지지가 해제되더라도 유동이나 기울어짐 없이 안정적으로 승하강작동된다.

상기 연결샤프트(450)는 승하강고정편에 엘리베이터부가 연결되어 승하강고정편의 승하강작동에 따라 함께 승하강작동되도록 마련된 것으로, 상기 승하강고정편(430)의 고정볼트공(432)에 상단이 고정결합되고, 하단은 상기 엘리베이터부(440) 상단에 결합되어 상기 승하강실린더(420)의 작동에 따라 엘리베이터부가 승하강작동하여 마스크를 하부받침플레이트(330)로 이동가능하도록 마련된다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 마스크공급수거유닛(300)과 상기 승하강유닛(400)의 상측에는 상기 풀푸쉬유닛(200)에 의해 끌려 공급되는 새롭게 교체될 마스크(NM)의 상향들림이나 이동간의 유동을 제어하고, 마스크의 인쇄부 위치시, 마스크의 기울임방지를 위한 마스크 프레임의 높이에 따른 이동간 간극조절을 위한 간극조절 실린더(500)가 더 형성되어도 바람직하다. 즉, 상기 간극조절 실린더(500)는 상부받침플레이트 상측의 공급수거본체에 결합되어 상부받침플레이트상에 안치된 마스크의 좌우측 테두리 두께에 대응되도록 형성됨으로써, 풀푸쉬 유닛에 의해 마스크가 상부받침플레이트 상에서 끌어당겨지면서 마스크가 상향들림이나 인쇄부측이 근접하여 상부받침플레이트가 끝나는 지점에서 마스크가 급작스럽게 후방측이 들려지면서 전방이 기울어지게 되는 것을 방지하고, 마스크가 하부받침플레이트로 하강이송되기 위한 전단계인 상부받침플레이트로부터 공급된 상태에서 승하강유닛에 안치된 상태에서 마스크의 균형이 흐트러져 기울어지거나 삐뚤어짐에 따라 인쇄부에 정확한 위치고정이 어렵게 되는 문제를 방지하기 위해 승하강 유닛 상측으로도 마련된다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따른 스크린프린터의 마스크 자동교체장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 최초 인쇄회로기판에 솔더인쇄를 위한 패턴을 가진 마스크(M)가 스크린프린터에 설치되고, 계속해서 스크린프린터(S)에 기 설치된 마스크(M)에 의해 인쇄회로기판의 생산이 진행 후, 새로운 인쇄회로기판으로 생산하고자 하게 되면 신규 마스크(NM)를 교체해야 하기 때문에 이때, 신규 마스크(NM)를 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이, 마스크공급수거유닛(300)의 서로 마주보면 좌우대칭형성된 공급수거본체(310)의 상부받침플레이트(320)의 일측으로 투입하여 안치시킨다.

다음으로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 풀푸쉬 구동모터(240)의 작동에 따라 모터축이 회전하고, 모터축과 축결합된 스크류 샤프트(242)가 공회전한다. 이후, 스크류 샤프트(242)에 결합된 스크류하우징(250)은 스크류 샤프트(242)의 회전력에 의해 스크류 샤프트의 축선상에서 전후로 이동하게 된다. 여기서, 스크류하우징(250)의 스크류 샤프트 축선상에서 인쇄부(P)측으로 전방이동하면 스크류하우징(250)이 고정된 수직이동편(210) 하단의 레일블럭(212)이 가이드레일(110)을 따라 인쇄부측 전방으로 전진이동하고, 브릿지바(220)와 연동결합된 반대편측 수직이동편(210)도 함께 가이드레일을 따라 전방으로 레일이동한다.

다음으로, 상기 풀푸쉬 유닛(200)의 브릿지바(220) 중앙에 형성된 풀푸쉬부(230)의 푸쉬 실린더(234)를 작동하여 로드가 하부받침플레이트(330)의 인쇄부측에 안치고정된 기 설치된 마스크(M)의 테두리 외측으로 대응한 후, 마스크의 고정을 해제하기 위해 홀딩유닛(340)의 가압실린더(344)에 의해 마스크 좌우측을 가압하고 있는 가압블럭(342)이 공급수거본체(310)의 블럭공(312) 내측으로 인입되도록 하여 마스크의 인쇄부 고정을 해제한다. 여기서, 상기 홀딩유닛(340)은 서로마주보며 대칭구비되는 공급수거본체의 어느 한 측에 형성하고, 반대편측은 기준선이 되도록 하여 고정하여도 바람직하다.

다음으로, 풀푸쉬 구동모터(240)의 작동에 따라 마스크 회수를 위한 하부받침플레이트(330)의 후방측으로 풀푸쉬 유닛의 가이드레일을 따라 이동하게 되고, 풀푸쉬 유닛의 이동에 따라 푸쉬 실린더(234)를 로드가 기 설치된 마스크(M)의 테두리 외측에 접한상태에서 마스크를 하부받침플레이트 후방으로 밀어내어 회수되도록 한다.

다음으로, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 푸쉬 실린더의 로드는 원위치(상부받침플레이트에 안치되는 새로운 마스크에 간섭되지 않는 위치)로 복귀하고, 상기 풀푸쉬 유닛(200)의 브릿지바(220) 중앙에 형성된 풀푸쉬부(230)의 풀 실린더(232)를 작동하여 로드가 하향이동하고, 하향이동된 로드의 끝단이 교체할 새로운 마스크(NM)의 전방측 테두리에 걸림결합하여 상부받침플레이트(320)를 따라 이동되도록 풀푸쉬 구동모터(240)룰 작동한다. 여기서, 풀푸쉬 구동모터(240)의 작동에 따라 모터축이 회전하고, 모터축과 축결합된 스크류 샤프트(242)가 공회전한다. 이후, 스크류 샤프트(242)에 결합된 스크류하우징(250)은 스크류 샤프트(242)의 회전력에 의해 스크류 샤프트의 축선상에서 전후로 이동하게 된다.

다음으로, 스크류하우징(250)의 스크류 샤프트 축선상에서 인쇄부(P)측으로 전방이동하면 스크류하우징(250)이 고정된 수직이동편(210) 하단의 레일블럭(212)이 가이드레일(110)을 따라 인쇄부측 전방으로 전진이동하고, 브릿지바(220)와 연동결합된 반대편측 수직이동편(210)도 함께 가이드레일을 따라 전방으로 레일이동한다. 이에 풀 실린더(232)의 로드와 걸림결합된 새로운 마스크(NM)가 상부받침플레이트를 따라 인쇄부측으로 이동하게 된다.

다음으로, 인쇄부측에 근접하여 끝나는 상부받침플레이트(320)에 안치된 새로운 마스크(NM) 선단은 풀푸쉬 유닛(200)의 인쇄부측 전방으로 계속이동하게되고, 마스크가 상부받침플레이트(320)로부터 벗어나게 되면서 아이들러유닛(350)의 다수의 아이들러(352)가 형성된 축블럭(354)이 아이들러공(314)로부터 마스크 좌우측 테두리 하부면에 대응되어 받침되도록 돌출된다. 따라서, 아이들러유닛(350)의 돌출에 따라 새로운 마스크(NM)는 하부받침플레이트(330)측으로 추락없이 상부받침플레이트(320)와 동일수평선상으로 계속해서 인쇄부측으로 이동되고, 마스크의 선단이 상부받침플레이트(320)와 동일 수평선상에 위치된 승하강유닛(400)의 엘리베이터부(440)에 이동 안치되고, 계속적으로 마스크가 이동되어 상기 엘리베이터부(440)에 마스크가 추락없이 안치된다.

다음으로, 아이들러유닛(350)의 축블럭(354)은 받침실린더(356)의 작동에 따라 아이들러(352)와 함께 아이들러공(314)으로 인입되어 새로운 마스크(NM)가 승하강 유닛(400)에 의해 하부받침플레이트(330)로 하강시 간섭없이 원할하게 하강이 가능하다.

이후, 승하강유닛(400)의 엘리베이터부(440)에 안치된 새로운 마스크(NM)는 하부받침플레이트(330)로 하강하게 되는 데, 이 때, 승하강유닛(400)의 승하강실린더(420)가 작동되면서 로드가 하향이동하고, 로드의 하향이동에 따라 승하강고정편(430)과 함께 연결샤프트(450)에 의해 연결된 엘리베이터부(440)가 함께 하향이동하면서 하부받침플레이트(330)와 동일 수평선상으로 위치된다.

다음으로, 풀푸쉬 유닛(200)의 풀 실린더(232)의 로드는 다시 원상태로 복귀하면서 새로운 마스크(NM)의 끌어당김작동은 해제되고, 푸시 실린더(234)의 로드가 다시 작동하여 하향이동하면서 새로운 마스크(NM)의 테두리 외측으로 대응하여 인쇄부측으로 밀어 마스크를 위치시킨다. 여기서, 새로운 마스크(NM)가 인쇄부에 위치되면 홀딩유닛(340)의 가압실린더(344)가 작동하여 가압블럭(342)이 블럭공으로부터 돌출되면서 마스크 좌우측면 테두리를 가압하거나 어느 한 측에만 홀딩유닛을 형성하여 홀딩유닛이 구비되지 않은 공급수거본체측을 기준으로 하여 기준측으로 가압고정하여 인쇄부에 고정되도록 함으로써, 마스크의 자동교체가 완료된다.

한편, 앞서도 언급한 바와 같이, 도 11에 도시된 바와 같이, 간극조절 실린더(500)가 상기 마스크공급수거유닛(300)과 상기 승하강유닛(400)의 상측에는 상기 풀푸쉬유닛(200)에 의해 끌려 공급되는 새롭게 교체될 마스크(NM)의 상향들림이나 이동간의 유동을 제어하고, 마스크의 인쇄부 위치시, 마스크의 기울임방지를 위한 마스크 프레임의 높이에 따른 이동간 간극조절을 함으로서 마스크의 위치변경으로 수평간의 유지가 가능하여 마스크의 정렬과 마스크의 투입정밀도가 향상되어 보다 높은 품질의 스크린 인쇄가 가능하다.

상기와 같이 마스크의 투입 및 배출이 한 방향에서 진행됨에 따라 마스크를 투입하고 배출하는 과정이 통상 서로 반대측으로 형성되어 있는 구성에서 마스크 교체시간을 현저히 단축할 수 있고, 항상 일정한 방향으로 마스크의 투이 및 배출 회수를 통해 방향의 정확한 투입 및 회수가 가능하여 마스크의 셋팅시간을 단축할 수 있다.

한편, 상기 마스크 자동교체장치는 작동되어 기 설치된 마스크(M)를 신규 마스크(NM)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.

나아가, 종래 스크린프린터의 일측으로 설치되던 마스크 교체장치를 스크린프린터의 인쇄부 상측으로 구성함에 따라 별도의 설치면적이 요구되지 않아 설치의 제약이 없으며, 기존 생산라인의 변경없이 마스크 자동교체장치만을 설치할 수 있어 기존 라인에도 추가 설치가 가능하여 범용사용이 가능함은 물론, 설치비용의 절감도 가능하다.

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 NM : 새로운 마스크
S : 스크린프린터 P : 인쇄부
100 : 베이스플레이트
110 : 가이드레일 200 : 풀푸쉬유닛
210 : 수직이동편 212 : 레일블럭
220 : 브릿지바 230 : 풀푸쉬부
232 : 풀 실린더 234 : 푸쉬 실린더
240 : 풀푸쉬 구동모터 242 : 스크류 샤프트
250 : 스크류하우징 300 : 마스크공급수거유닛
310 : 공급수거본체 312 : 블럭공
314 : 아이들러공 320 : 상부받침플레이트
330 : 하부받침플레이트 340 : 홀딩유닛
342 : 가압블럭 344 : 가압실린더
350 : 아이들러유닛 352 : 아이들러
354 : 축블럭 356 : 받침실린더
400 : 승하강유닛 410 : 고정브라켓
420 : 승하강실린더 430 : 승하강고정편
432 : 고정볼트공 434 : 로드고정공
440 : 엘리베이터부 450 : 연결샤프트
500 : 간극조절 실린더

Claims (7)

1. 스크린프린터(S)의 인쇄부(P) 일측으로 결합되고, 인쇄부 상단에 구성된 마스크(M)를 자동교체하는 마스크 자동교체장치에 있어서,
   마스크 자동교체장치는 상부면에 가이드레일(110)이 전후 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 스크린프린터 인쇄부 상측 좌우로 대칭구비된 베이스플레이트(100)와;
   스크린프린터(S)의 인쇄부(P)측에 기 설치된 마스크(M)를 밀어 인출하고, 스크린프린터(S)의 인쇄부(P)로부터 교체설치될 새로운 마스크(NM)를 잡아당겨 위치되게 인입하도록 상기 베이스플레이트(100)의 가이드레일(110)에 레일결합되어 풀푸쉬 구동모터에 의해 레일을 따라 전후이동하도록 형성된 풀푸쉬유닛(200)과;
   좌우로 구비된 상기 베이스플레이트(100)의 마주보는 내측면에 마주보게 대칭형성되고, 내측 상부면에 교체할 새로운 마스크(NM)의 좌우 양단이 걸림되어 지지되는 상부받침플레이트가 스크린프린터의 인쇄부 전까지 전후길이방향으로 길게 형성되며, 상기 상부받침플레이트 직하로 기 설치되어 인출되는 마스크(M)의 좌우 양단이 걸림되어 지지되는 하부받침플레이트가 스크린프린터의 인쇄부로부터 인출되어 회수되는 위치까지 전후길이방향으로 길게 형성되는 마스크공급수거유닛(300)과;
   상기 마스크공급수거유닛(300)의 전방으로 상기 베이스플레이트(100) 내측으로 서로 마주보게 대칭형성되고, 상기 마스크공급수거유닛(300)의 하부받침플레이트에 걸림 지지되어 인쇄부에 기 설치된 마스크(M)를 풀푸쉬유닛(200)에 의해 하부받침플레이트를 따라 인출 회수위치로 밀어낸 후, 상부받침플레이트로부터 공급되는 교체될 새로운 마스크(NM)가 상기 풀푸쉬유닛(200)에 의해 스크린프린터의 인쇄부로 끌어당겨져 위치되면 새로운 마스크(NM)가 수직으로 하강하여 상기 하부받침플레이트에 새로운 마스크(NM)의 좌우 양단이 걸림되어 인쇄부에 위치되도록 마련된 승하강유닛(400);으로 형성된 것을 특징으로 하는 스크린프린터의 마스크 자동교체장치.
   
2. 제 1항에 있어서
   상기 풀푸쉬유닛(200)은 상기 베이스플레이트(100)의 가이드레일(110)에 각각 레일결합되는 레일블럭(212)이 하단에 형성된 수직이동편(210)과;
   양단 하측으로 상기 수직이동편(210)이 결합되고, 수직이동편이 가이드레일을 따라 동일하게 베이스플레이트 전후로 이동하도록 마련된 판상의 브릿지바(220)와;
   상기 브릿지바(220) 중앙에 교체용 새로운 마스크(NM)를 인쇄부측으로 끌기 위한 풀 실린더(232) 및 인쇄부에 기 설치된 마스크(M)를 배출회수되도록 밀어내기 위한 푸쉬 실린더(234)로 형성된 풀푸쉬부(230)와;
   상기 베이스플레이트(100) 상부 일면에 결합되고, 모터축의 축선상에 스크류 샤프트(242)가 전후 길이방향으로 인쇄부측까지 길게 연장형성된 풀푸쉬 구동모터(240)와;
   상기 수직이동편(210) 중 어느 하나의 외측으로 형성되고, 상기 풀푸쉬 구동모터(240)의 스크류 샤프트(242)에 나사결합되어 회전하는 스크류 샤프트의 회전력을 직선운동으로 변환하여 상기 수직이동편(210)이 가이드레일(110)상에서 전후이동되도록 마련된 스크류하우징(250);으로 형성된 것을 특징으로 하는 스크린프린터의 마스크 자동교체장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 마스크공급수거유닛(300)은 마스크가 공급배출되는 일단으로부터 인쇄부측까지 전후 길이방향으로 길게 형성된 사각의 판체로 형성되고, 인쇄부측에 위치되는 측면 하부 일면에 한 쌍의 블럭공(312)이 형성되며, 블럭공(312) 사이에 아이들러공(314)이 형성된 공급수거본체(310)와;
   상기 공급수거본체 일측면 상부면에 교체될 새로운 마스크(NM)의 좌우 양단이 걸림되어 지지되고, 스크린프린터의 인쇄부 전의 아이들러공 전까지 전후길이방향으로 길게 형성된 상부받침플레이트(320)와;
   상기 상부받침플레이트(320) 직하로 형성되고, 기 설치되어 인출되는 마스크(M)의 좌우 양단이 걸림되어 지지되도록 스크린프린터의 인쇄부로부터 인출되어 회수되는 위치까지 전후길이방향으로 길게 형성된 하부받침플레이트(330)와;
   상기 공급수거본체(310)의 블럭공(312)에 결합되어 공급수거본체가 서로 마주보는 측면으로 출몰가능하게 형성되고, 상기 승하강유닛(400)에 의해 상기 상부받침플레이트로부터 하부받침플레이트로 하강 이동하여 인쇄부에 교체설치된 새로운 마스크(NM)의 유동을 방지하도록 마스크의 좌우 테두리를 가압고정하도록 서로 마주보는 공급수거본체 중 적어도 어느 한 측 이상 형성되는 홀딩유닛(340)과;
   상기 공급수거본체(310)의 아이들러공(314)에 결합되고, 상기 풀푸쉬유닛(200)에 의해 교체할 새로운 마스크(NM)가 상부받침플레이트(320)로부터 인쇄부로 위치시, 마스크의 전방측이 상부받침플레이트를 벗어나는 지점에 받침되어 이동되도록 아이들러공(314)으로부터 일측면 외측으로 인출되고, 하부받침플레이트(330)로 승하강유닛(400)에 의해 새로운 마스크(NM)가 하향이동시에는 간섭방지를 위해 아이들러공(314)으로 인입되도록 마련된 아이들러유닛(350);으로 형성된 것을 특징으로 하는 스크린프린터의 마스크 자동교체장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 홀딩유닛(340)은 상기 공급수거본체(310)의 블럭공(312)에 결합되어 공급수거본체가 서로 마주보는 측면 내측으로 출몰가능하게 가압블럭(342)이 마련되고, 상기 공급수거본체(310)가 서로 마주보는 반대편측으로 가압실린더(344)가 결합되어 로드가 상기 가압블럭(342)과 결합되며, 로드의 작동에 따라 상가 가압블럭(342)이 블럭공(312)에서 출몰가능하게 수평이동하는 것을 특징으로 하는 스크린프린터의 마스크 자동교체장치.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 아이들러유닛(350)은 축에 결합되어 구름운동하는 다수의 아이들러(352)와;
   상기 다수의 아이들러(352)가 고정결합되는 축블럭(354)과;
   상기 축블럭(354) 일측으로 다수의 아이들러가 결합된 축블럭에 로드가 결합되어 로드작동에 따라 수평이동시켜 아이들러공(314)의 외측으로 출몰가능하도록 마련된 받침실린더(356);로 형성된 것을 특징으로 하는 스크린프린터의 마스크 자동교체장치.
   
6. 제 3항에 있어서,
   상기 승하강유닛(400)은 상기 베이스플레이트(100) 서로마주보는 측면으로 결합되고, 실린더가 안치결합되도록 "ㄴ" 형상으로 절곡된 고정브라켓(410)과;
   상기 고정브라켓(410)의 절곡된 수평면에 안치되고, 상향수직으로 승하강하는 로드가 형성된 승하강실린더(420)와;
   "ㅗ" 형상의 판체로 형성되고, 좌우에 고정볼트공(432)이 대칭형성되며, 상기 고정볼트공(432) 사이로 돌출된 판체상의 일면에 상기 승하강실린더(420)의 로드가 결합되는 로드고정공(434)이 형성된 승하강고정편(430)과;
   상기 마스크공급수거유닛(300)의 인쇄부측 끝단 외측에서 독립적으로 상기 승하강실린더(420)에 의해 승하강 작동되고, 승강시에는 상기 상부받침플레이트(320)와 동일면을 이루고, 하강시에는 상기 하부받침플레이트(330)와 동일면을 이루면서 마스크를 받침하도록 형성된 엘리베이터부(440)와;
   상기 승하강고정편(430)의 고정볼트공(432)에 상단이 고정결합되고, 하단은 상기 엘리베이터부(440) 상단에 결합되어 상기 승하강실린더(420)의 작동에 따라 엘리베이터부가 승하강작동하여 마스크를 하부받침플레이트(330)로 이동가능하도록 마련된 연결샤프트(450);로 형성된 것을 특징으로 하는 스크린프린터의 마스크 자동교체장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 마스크공급수거유닛(300)과 상기 승하강유닛(400)의 상측에는 상기 풀푸쉬유닛(200)에 의해 끌려 공급되는 새롭게 교체될 마스크(NM)의 상향들림이나 이동간의 유동을 제어하고, 마스크의 인쇄부 위치시, 마스크의 기울임방지를 위한 마스크 프레임의 높이에 따른 이동간 간극조절을 위한 간극조절 실린더(500)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 스크린프린터의 마스크 자동교체장치.
   

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