KR102405426B1

KR102405426B1 - 부품 지지 헤드

Info

Publication number: KR102405426B1
Application number: KR1020150108143A
Authority: KR
Inventors: 테츠오 후지하라; 타쿠야 츠츠미; 타니자키 마사히로; 스스무 키타다; 오사무 스기오; 마사키 노리유키; 히데마사 코레에다
Original assignee: 한화정밀기계 주식회사
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2022-06-07
Also published as: CN106061227B; JP6580857B2; KR20160121355A; CN106061227A; JP2016198858A

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 부압 공급원으로부터 공급되는 부압에 의해 부품을 흡착하고 정압 공급원으로부터 공급되는 정압에 의해 부품을 이탈시키는 부품 지지 기구를 복수개 구비하고, 상기 정압 공급원으로부터 공급되는 정압은 정압 공급 분기로를 통해 상기 각 부품 지지 기구에 공급되는 부품 지지 헤드에 있어서, 상기 정압 공급 분기로에 상기 정압 공급원으로부터의 정압을 감압할 수 있는 감압 수단이 설치된 부품 지지 헤드를 제공한다.

Description

부품 지지 헤드{A head for holding component}

본 발명은 부품을 흡착하여 지지하는 동작과, 그 지지한 부품을 이탈시키는 동작을 반복하여 실행하는 부품 지지 기구를 복수개 구비한 부품 지지 헤드에 관한 것이다.

부품 지지 헤드는 전형적으로 부품 실장기에 사용되고, 부품 실장기의 부품 지지 헤드는 그 부품 지지 기구에 의해 부품을 부품 공급부로부터 흡착에 의해 픽업하고, 그대로 부품을 지지하여 기판 상에 이송하고, 기판 상에서 부품을 이탈시켜 소정 위치에 실장한다.

부품 지지 헤드는, 예컨대 상기 부품 실장기의 경우, 실장 효율을 높이기 위해, 부품 지지 기구를 복수개 구비하고 있고, 각 부품 지지 기구에는 부품을 흡착하기 위해 부압 공급원으로부터 부압이 공급되며, 또한, 그 지지한 부품을 이탈시키기 위해 정압 공급원으로부터 정압이 공급된다.

부품 지지 기구로부터 부품을 적절히 이탈시키려면, 그 부품 지지 기구에 적절한 압력의 정압을 공급할 필요가 있다. 이 점에 대해, 일본공개특허공보 2003－94369호에는, 부품 지지 기구에 대한 정압 공급 경로에 체크 밸브를 설치하는 기술이 제안되고 있다. 즉 일본공개특허공보 2003－94369호에 개시된 기술은, 체크 밸브의 작동에 의해 정압의 압력 상한을 규정하고, 이에 따라 적절한 압력의 정압을 공급하고자 하는 것이다.

그러나 부품을 적절히 이탈시키기 위한 적절한 압력은 부품의 종류나 크기 등에 의해 바뀌는데, 일본공개특허공보 2003－94369호의 기술에서 부품 지지 기구에 공급하는 정압의 압력을 바꾸려면, 사용하던 체크 밸브를 작동 압력이 다른 체크 밸브로 교환할 필요가 있다. 그런데 부품 지지 기구에는 복수의 부품 지지 기구가 구비될 수 있고, 모든 부품 지지 기구에 대해 체크 밸브를 교환하려면, 많은 수고와 비용이 든다. 또한, 각 부품 지지 기구에 공급하는 정압의 압력을 개별적으로 바꾸고자 하는 경우에도, 마찬가지로 체크 밸브를 개별적으로 교환할 필요가 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 부압 공급원으로부터 공급되는 부압에 의해 부품을 흡착하고, 정압 공급원으로부터 공급되는 정압에 의해 부품을 이탈시키는 부품 지지 기구를 복수개 구비한 부품 지지 헤드에 있어서, 각 부품 지지 기구에 공급되는 정압의 압력을 개별적으로, 또한 간단하게 변경 가능하게 하는 것을 주된 과제로 한다.

여기서, 상기 정압 공급 분기로에 상기 정압 공급원으로부터의 정압을 저장 가능한 정압 탱크가 설치될 수 있고, 상기 감압 수단은 상기 정압 탱크에 설치될 수 있다.

여기서, 상기 감압 수단은 제어 신호에 의해 개폐 가능한 대기 개방 밸브일 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 정압 공급원으로부터 각 부품 지지 기구를 향해 분기한 정압 공급 분기로의 각각에 정압 공급원으로부터의 정압을 임의의 압력으로 감압할 수 있는 감압 수단을 설치함으로써, 각 부품 지지 기구에 공급되는 정압의 압력을 개별적으로, 또한 간단하게 변경할 수 있다. 따라서 부품의 종류나 크기의 변경에 대해서도, 신속하고 적절히 대응할 수 있어, 부품 실장기의 실장 효율의 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 부품 지지 헤드의 부압 공급 경로 및 정압 공급 경로를 개념적으로 나타내는 경로도이다.
도 2는 도 1의 경로도에서 각 부품 지지 기구가 부품을 흡착하는 흡착 시의 공압 경로를 굵은 선으로 나타낸 것이다
도 3은 도 1의 경로도에서 각 부품 지지 기구가 부품을 이탈시키는 블로우시의 공압 경로를 굵은 선으로 나타낸 것이다
도 4는 도 1의 부압 공급 경로 및 정압 공급 경로를 구현화한 부품 지지 헤드의 구성을 개념적으로 나타내는 구성도이다.
도 5는 도 4의 부품 지지 헤드에서 사용한 스풀에 의한 경로 전환 기구를 나타내는 개념도이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 부품 지지 헤드의 부압 공급 경로 및 정압 공급 경로를 개념적으로 나타내는 경로도이다. 또한 도 1에서는 구성을 간단하게 하기 위해, 2개의 부품 지지 기구(10)를 구비한 경우를 나타내고 있는데, 3개 이상의 부품 지지 기구를 구비한 경우도 도 1의 경로의 반복에 의해 동일하게 실현될 수 있다.

각 부품 지지 기구(10)에는, 부압 공급원(20)으로부터 부압이 공급된다. 구체적으로, 부압 공급원(20)으로부터의 부압은, 부압 공급원(20)으로부터 각 부품 지지 기구(10)를 향해 분기한 부압 공급 분기로(21)를 통해 각 부품 지지 기구(10)에 공급된다.

또한, 각 부품 지지 기구(10)에는, 정압 공급원(30)으로부터 정압이 공급된다. 구체적으로, 정압 공급원(30)으로부터의 정압은, 정압 공급원(30)으로부터 각 부품 지지 기구(10)를 향해 분기한 정압 공급 분기로(31)를 통해 각 부품 지지 기구(10)에 공급된다. 여기서, 도 1의 예에서는, 정압 공급원(30)으로부터의 정압을 저장 가능한 정압 탱크(32)가, 각 정압 공급 분기로(31)에 설치되어, 각 부품 지지 기구(10)에는 각 정압 탱크(32)로부터 정압이 공급된다. 각 정압 탱크(32)에는, 정압 공급원(30)으로부터의 정압을 임의의 압력으로 감압하는 감압 수단으로서 전기적인 제어 신호에 의해 개폐 가능한 대기 개방 밸브(40)가 설치되어 있다.

그리고 부압 공급 분기로(21)에 의한 부압 공급 경로와 정압 공급 분기로(31)(정압 탱크(32))에 의한 정압 공급 경로를 전환하기 위한 변환 밸브로서 블로우 밸브(50) 및 진공 밸브(60)가 설치되어 있다.

도 1에서 블로우 밸브(50) 및 진공 밸브(60)에 의한 경로 전환 상태는, 각 부품 지지 기구(10)가 부품을 흡착하는 흡착 시를 실선으로 나타내고, 각 부품 지지 기구(10)가 부품을 이탈시키는 블로우 시를 파선으로 나타내고 있다. 또한 도 1 중의 부호 70은, 부품 지지 기구(10)에 의한 부품의 흡착 상태 등으로 확인하기 위한 진공 센서이다.

이상의 구성에 있어서, 각 부품 지지 기구(10)가 부품을 흡착하는 흡착 시는, 도 2에 굵은 선으로 나타낸 바와 같이, 부압 공급원(20)으로부터 각 부압 공급 분기로(21)를 통해 각 부품 지지 기구(10)에 부압이 공급된다. 한편, 정압 공급원(30)에서는 각 정압 공급 분기로(31)를 통해 각 정압 탱크(32)에 정압이 공급되고, 각 정압 탱크(32)에 정압이 저장된다.

이어서, 각 부품 지지 기구(10)가 부품을 이탈시키는 블로우 시는, 도 3에 굵은 선으로 나타낸 바와 같이, 각 정압 탱크(32)로부터 각 부품 지지 기구(10)에 정압이 공급된다. 여기서, 각 정압 탱크(32)에 저장된 정압의 압력은 상기 흡착 시 상태로부터 상기 블로우 시 상태로 전환하는 도중 단계에서, 각 대기 개방 밸브(40)를 제어 신호에 따라 소정 시간만큼 개방함으로써 임의(원하는)의 압력까지 감압할 수 있고, 이 감압 후의 압력의 정압을 각 부품 지지 기구(10)에 공급할 수 있다. 이와 같이, 도 1의 예에서는, 각 정압 탱크(32)에 대기 개방 밸브(40)를 설치함으로써, 각 부품 지지 기구(10)에 공급되는 정압의 압력을 개별적으로, 또한 간단하게 변경할 수 있다.

또한, 도 1의 예에서는, 각 정압 공급 분기로(31)에 정압 탱크(32)를 설치하였지만, 본 발명에 대해 정압 탱크(32)는 필수가 아니며, 생략 가능하다. 이 경우, 대기 개방 밸브(40)는 각 정압 공급 분기로(31)에 직접 설치하고, 상기 블로우 시의 상태에서 작동(소정 시간만큼 개방)시키면 된다. 단, 정압 공급의 응답성을 향상시키려면, 도 1의 예와 같이 각 정압 공급 분기로(31)에 정압 탱크(32)를 설치하고, 각 정압 탱크(32)에 대기 개방 밸브(40)를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 도 1의 예에서는, 감압 수단으로서 대기 개방 밸브(40)를 사용하였지만, 본 실시예의 감압 수단은 대기 개방 밸브(40)에 한정되지 않는다. 즉, 본 실시예의 감압 수단은 정압 공급원으로부터의 정압을 임의의 압력으로 감압할 수 있는 것이라면, 어떠한 것이라도 사용 가능하다. 단, 감압 수단의 구성 및 제어를 간단하게 한다는 점에서, 도 1의 예와 같이 대기 개방 밸브(40)를 사용할 수 있다.

한편, 도 1의 부압 공급 경로 및 정압 공급 경로는, 예컨대 본원 출원인이 일본특허공개 2014－110341호 공보에 개시한 스풀을 사용함으로써 구현할 수 있다.

도 4는, 도 1의 부압 공급 경로 및 정압 공급 경로를 스풀의 사용에 의해 구현한 부품 지지 헤드의 구성을 개념적으로 나타내는 구성도이다. 또한 도 4에서는 설명을 간단하게 하기 위해, 하나의 부품 지지 기구(10)에 대해 나타내고 있다.

도 4에 있어서, 부품 지지 헤드의 헤드 본체에 스핀들(80)이 그 축선 둘레의 T방향으로 회전 가능하고, 또한 축선 방향을 따른 Z방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다. 스핀들(80)의 선단에는 부품 지지 기구(10)가 장착되고, 스핀들(80)의 내부에는 부품 지지 기구(10)로 통하는 에어 통로(81)가 형성되어 있다.

스풀(90)은 스핀들(80)의 축선에 대해 비스듬하게 교차하도록 배치되어 있다.

스풀(90)은 부압 공급원(20)(부압 공급 분기로(21)의 상류측)으로 통하는 부압 입력 포트(91)와, 정압 공급원(30)(정압 공급 분기로(31)의 상류측)으로 통하는 정압 입력 포트(92)와, 부압 입력 포트(91)로부터의 부압을 출력하는 부압 출력 포트(93a)와, 정압을 출력하는 정압 출력 포트(93b)와, 탱크 출력 포트(93c)를 갖는다. 또한, 정압 입력 포트(92)와 정압 출력 포트(93b) 사이에 정압 탱크(32)가 배치되어 있다.

즉, 정압 입력 포트(92)로부터의 정압은 탱크 출력 포트(93c)로부터 정압 탱크(32)로 출력되며, 일단 정압 탱크(32)에 저장되고, 그 정압이 정압 출력 포트(93b)로부터 출력된다.

도 5는 상술한 스풀(90)에 의한 경로 전환의 기구를 나타내는 개념도인데, 도 5에서는, 도 4의 부압 출력 포트(93a)와 정압 출력 포트(93b)를 출력 포트(93)로 나타내고 있다. 또한, 스풀(90)의 스풀 본체(94)에는, 복수단의 O링(94a)이 장착되어 있다.

도 5의 (a)는, 스풀(90)의 스풀 본체(94)를 하방으로 이동시킨 제1 경로 전환을 나타낸다. 이 제1 경로 전환에서는, 부압 입력 포트(91)로부터의 부압이 출력 포트(93)로 공급되고, 출력 포트(93)로부터 부압이 출력된다. 이와 동시에, 정압 입력 포트(92)로부터의 정압이 탱크 출력 포트(93c)에 공급되고, 그 정압이 정압 탱크(32)에 저장된다.

도 5의 (b)는, 스풀(90)의 스풀 본체(94)를 상방으로 이동시킨 제2 경로 전환을 나타낸다. 이 제2 경로 전환에서는, 정압 탱크(32)로 통하는 탱크 출력 포트(93c)로부터의 정압이 출력 포트(93)에 공급되고, 출력 포트(93)로부터 정압이 출력된다. 이와 같이 제1 및 제2 경로 전환에 의해, 부품 지지 기구(10)에 의해 부품을 흡착하거나, 그 부품을 기판에 실장하거나 한다. 또한 스풀 본체(94)의 구동은 도 4에 도시한 액추에이터(100)가 실행한다.

이러한 스풀(90)에 의한 경로 전환을 도 4에서 설명하면, 제1 경로 전환에서는, 부압 공급원(20)(부압 공급 분기로(21)의 상류 측)으로 통하는 부압 입력 포트(91)로부터의 부압이 부압 출력 포트(93a)에 공급되고, 부압 출력 포트(93a)로부터 부압이 출력된다. 그 부압은 부압 공급 분기로(21)를 통해 스핀들(80) 내의 에어 통로(81)에 공급된다. 이와 동시에, 정압 공급원(30)(정압 공급 분기로(31)의 상류 측)으로 통하는 정압 입력 포트(92)로부터의 정압이 탱크 출력 포트(93c)에 공급되고, 그 정압이 정압 탱크(32)에 저장된다.

한편, 제2 경로 전환에서는 정압 탱크(32)로 통하는 탱크 출력 포트(93c)로부터의 정압이 정압 출력 포트(93b)에 공급되고, 정압 출력 포트(93b)로부터 정압이 출력된다. 그 정압은 정압 공급 분기로(31)를 통해 스핀들(80) 내의 에어 통로(81)에 공급된다. 이와 같이, 도 4에 도시된 부품 지지 헤드에서는, 스풀(90)에 의한 경로 전환에 의해, 부품 지지 기구(10)에 의해 부품을 흡착하거나 그 부품을 기판에 실장한다.

또한, 이러한 부압 공급 경로와 정압 공급 경로의 전환은 스풀(90)을 사용하지 않아도 실현될 수 있다. 예컨대, 전자적인 전환 밸브의 사용에 의해, 부압 공급 경로와 정압 공급 경로의 상호 전환이 실현될 수 있다.

이상, 본 발명의 일 측면이 첨부된 도면에 나타난 실시예를 참고로 설명되었지만, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 기타 실시예가 실현 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 특허청구의 범위에 의해 정해져야 한다.

본 발명은 부품 지지 헤드와 관련된 산업 등에 이용할 수 있다.

10: 부품 지지 기구 20: 부압 공급원
30: 정압 공급원 40: 대기 개방 밸브
50: 블로우 밸브 60: 진공 밸브
70: 진공 센서 80: 스핀들
90: 스풀 100: 액추에이터

Claims

부압 공급원으로부터 공급되는 부압에 의해 부품을 흡착하고 정압 공급원으로부터 공급되는 정압에 의해 부품을 이탈시키는 부품 지지 기구를 복수개 구비하고, 상기 정압 공급원으로부터 공급되는 정압은 정압 공급 분기로를 통해 상기 각 부품 지지 기구에 공급되는 부품 지지 헤드에 있어서,
상기 정압 공급 분기로의 각각에 상기 정압 공급원으로부터의 정압을 저장 가능한 정압 탱크가 설치되고,
상기 정압 탱크에 상기 정압 공급원으로부터의 정압을 감압할 수 있는 대기 개방 밸브가 설치되며,
상기 대기 개방 밸브는 제어 신호에 따라 소정 시간만큼 개방됨으로써 상기 정압 공급원으로부터의 정압을 원하는 압력까지 감압할 수 있는, 부품 지지 헤드.
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