KR19990056323A - 칩 마운터 - Google Patents

Abstract

칩 마운터에 관하여 개시한다. 이 칩 마운터는, 부품을 진공 흡착하는 복수개의 노즐과, 상기 각 노즐을 장착하고 소정의 수직이동수단에 의하여 상하로 이동하는 복수개의 수직 샤프트와, 복수개의 수직 샤프트 중에서 제1군의 샤프트를 소정각도 회전시켜서 노즐에 지지된 부품의 실장각도를 보상하는 제1 구동수단과, 복수개의 수직 샤프트 중에서 제2군의 샤프트를 소정각도 회전시켜서 노즐에 지지된 부품의 실장각도를 보상하는 제2 구동수단을 구비한다. 이와 같은 칩 마운터는 복수개의 부품의 실장 각도를 보상하는 구동원이 2개로 분리되어서 1개의 부품 실장시에 인접 부품의 실장 각도 보상이 가능하므로, 실장각도 보상 시간이 부품 실장 시간에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

Description

칩 마운터

본 발명은 칩 마운터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 실장 부품을 흡착하는 노즐를 실장각도에 따라 소정의 각도로 회전시키는 칩 마운터의 노즐 각도 회전 장치에 관한 것이다.

집적 회로나 고밀도 집적회로 등의 반도체 장치 또는 다이오드, 콘덴서, 저항 등과 같은 전자 부품을 인쇄회로기판등에 자동적으로 장착하기 위하여 부품 장착 장치가 사용되고 있다. 이러한 부품 장착 장치는 인쇄회로기판을 소정 위치로 안내하며 동시에 기판 지지 스테이지로서 기능하는 콘베이어 장치와, 인쇄회로 기판에 장착될 각종 전자부품을 지지하는 부품 스테이지와, 상기 부품 스테이지에 지지되어 있는 전자 부품을 기판에 장착하기 위해 수직이동을 하여 부품을 흡/착탈하는 칩 마운터를 포함한다.

상기 칩 마운터에는 전자부품을 진공 압력에 의해 흡착하기 위한 노즐을 포함한 흡착수단이 설치되어 있으며, 이 칩 미운터는 기판지지 스테이지와 부품 스테이지의 상부에서 상하 수직운동 및 수평운동한다. 그리고 전자부품 장착시에 장착각도를 맞추기 위하여 부품을 흡착하는 노즐을 소정각도로 회전시키는 장치가 마련된다.

통상적인 칩마운터에서는 부품을 흡/장착하는 노즐을 복수개로 구성함으로써, 부품 장착시간을 단축시키고 있다. 이와 같이 복수개의 노즐을 가지는 칩 마운터의 실장각도를 보정하기 위한 상기 노즐 회전구동수단으로서, 종래에는 각 노즐을 별개로 구동하는 복수개의 구동수단을 사용하였다. 그러나 이와 같이 별개의 구동수단을 사용하는 경우에는, 노즐의 수에 대응하는 수의 구동수단이 필요하게 되므로, 장치가 대형화되고 중량이 증가할 뿐만 아니라, 구조가 복잡하다는 문제점이 발생하였다.

따라서 상기와 같은 문제점 때문에, 종래의 칩 마운터에서 실장각도 보상을 위하여, 1개의 구동수단에 의하여 여러 개의 노즐을 동시에 회전시키는 구성을 사용하였다. 즉 상기 1개의 구동수단에 의하여 복수개의 노즐이 동시에 동일방향으로 회전하게 되므로, 여러개의 노즐에 대하여 동시에 각각 다른 각도로 실장각도를 보상하는 것이 불가능하게 된다. 따라서 실장 작업을 수행하는 상호 인접한 노즐의 사이의 실장 각도 차이가 큰 경우에는, 첫번째 노즐의 실장 공정 후에 인접한 노즐이 실장 위치로 이동하는 시간보다 인접한 노즐의 실장 각도를 보상하기 위한 회전시간이 크게 될 수 있다. 그러므로 상기 인접한 노즐의 실장 작업이 곧바로 이루어지지 못하고, 일정시간동안 지체되는 경우가 발생한다.

이상의 설명에서와 같이 종래의 칩 마운터에서는 복수개의 노즐의 실장작업이 연속적으로 이루어지지 못하므로, 실장 효율이 저하한다는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 복수개의 노즐을 2개의 구동원으로 별개로 회전시켜서 실장 각도 보상 과정이 부품 실장 시간에 영향을 주지 않도록 그 구조가 개선된 칩 마운터를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 칩 마운터의 일실시예에 대한 정면도 및 측면도이다.

도 3는 도 1의 "A-A"선에 따른 단면도이다.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

21,21'...제1,2 구동모터 23,23'...모터풀리

25,25'...제1,2 벨트 28,28'...제1,2 워엄축

30,30'...지지 플레이트 40...노즐

29a,29c,29e...제1 군의 워엄 휘일

29b,29d,29f...제2 군의 워엄 휘일

40a,40c,40e...제1 군의 수직 샤프트

40b,40d,40f...제2 군의 수직 샤프트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터는, 부품을 진공 흡착하는 복수개의 노즐과, 상기 각 노즐을 장착하고 소정의 수직이동수단에 의하여 상하로 이동하는 복수개의 수직 샤프트와, 상기 복수개의 수직 샤프트 중에서 제1군의 샤프트를 소정각도 회전시켜서 상기 노즐에 지지된 부품의 실장각도를 보상하는 제1 구동수단과, 상기 복수개의 수직 샤프트 중에서 제2군의 샤프트를 소정각도 회전시켜서 상기 노즐에 지지된 부품의 실장각도를 보상하는 제2 구동수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 제1 군의 수직 샤프트와 상기 제2 군의 수직 샤프트는 상호 교호적으로 배열된 것이 바람직하다.

상기 제1,2 구동수단은, 상기 제1,2군의 수직 샤프트에 각각 고정 설치되어 상기 수직 샤프트와 함께 회전하도록 된 복수개의 워엄 휘일을 각각 구비한 제1,2 군의 워엄 휘일과, 상기 복수개의 제1,2 군의 워엄 휘일에 각각 치결합되는 제1,2 워엄축과, 상기 제1,2 워엄축을 구동하는 제1,2 모터수단을 구비하여 된 것이 바람직하다.

상기 복수개의 제1 워엄 휘일은 상호 동일한 수직 위치에 설치되고, 상기 복수개의 제2 워엄 휘일은 상기 제1 워엄 휘일에 대하여 수직방향으로 소정 거리 이격되고, 상호 동일한 수직 위치에 설치된 것이 바람직하다.

상기 제1,2 모터 수단은, 소정의 제어수단에 의하여 제어되는 제1,2 구동모터와, 상기 제1,2 구동모터의 풀리와 상기 제1,2 워엄휘일의 풀리를 상호 연결하는제1,2 벨트를 구비하여 된 것이 바람직하다.

상기 제1,2 군의 수직 샤프트와 상기 제1,2군의 워엄 휘일은 상호 스플라인 결합된 것이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 칩 마운터의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 실시예에 따른 칩 마운터의 정면도와 측면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 칩 마운터에는 소정의 수직이동수단(후술함)에 의하여 상하로 이동되는 복수개의 수직 샤프트(40a,40b,40c,40d,40e,40f)가 마련되어 있고, 상기 각 샤프트의 하단부에는 실장용 전자 부품을 진공 흡착하는 노즐(41)이 각각 설치되어 있다. 상기 수직 샤프트(40a,40b,40c,40d,40e,40f)는 6개가 도시되어 있으나. 본 발명은 이에 한정되지 않고 6개 이상 또는 6개 이하의 복수개의 수직 샤프트를 가지는 칩 마운터에도 당연히 적용할 수 있다.

본 발명의 특징적 구성은 상기 노즐(41)에 지지된 실장부품의 실장 각도를 보상하기 위하여 상기 수직 샤프트(40a,40b,40c,40d,40e,40f)를 소정각도 회전시키는 구동수단에 관한 것이다. 이 구동수단은 상기 복수개의 수직 샤프트(40a,40b,40c,40d,40e,40f)를 2개의 군으로 나누고, 상기 각 군의 수직 샤프트를 별개로 구동하는 2개의 구동수단을 구비한다. 즉 도 2의 왼쪽으로부터 제1,3,5 수직 샤프트(40a,40c,40e; 제1 군)를 회전시키는 제1 구동수단과, 제2,4,6 수직 샤프트(40b,40d,40f; 제2군)를 회전 시키는 제2 구동수단이 마련된다.

도1에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 제1 구동수단이 구동하는 제1군의 수직 샤프트(40a,40c,40e)와 상기 제2 구동수단이 구동하는 제2군의 수직 샤프트(40b,40d,40f)는 상호 교호적으로 병렬 배열되는 것이 바람직하다. 즉, 연속적으로 실장 작업이 행해지는 인접된 2개의 수직 샤프트가 상호 별개의 구동수단에 의하여 실장각도 보상이 행해지게 된다.

이하에서 상기 제1,2 구동수단의 구체적 구성을 설명한다.

상기 제1 구동수단은 제1 군의 수직샤프트(40a,40c,40e)의 소정 위치에 각각 스플라인 결합되어 고정된 복수개의 워엄 휘일(29a,29c,29e)을 구비한다. 상기 복수개의 워엄 휘일(29a,29c,29e)은 모두 동일한 수직 위치에 형성되어서 제1군의 워엄 휘일을 이룬다. 그리고 상기 복수개의 워엄휘일(29a,29c,29e)이 치결합되는 1개의 제1 워엄축(28)이 상기 워엄휘일과 동일한 수직 위치에서 수평으로 연장 설치된다.

또한 제1 구동수단은 상기 제1 워엄축(28)을 회전시키는 제1 모터수단을 구비한다. 상기 제1 모터 수단은, 지지플레이트(30)에 고정된 제1 구동모터(21)와, 상기 모터(21)에 의하여 회전하는 모터 풀리(23)와, 상기 제1 워엄축(28)의 일단에 형성된 워엄풀리(27)와 상기 모터풀리(23)를 상호 연결하는 제1 벨트(25)를 구비한다. 그러나 상기 제1 모터 수단은 도시된 벨트 전동에만 한정되지 않고, 마찰 전동 및 치차 전동 등이 모두 사용될 수 있다.

한편 상기 제1 모터(21)는 소정의 제어수단(미도시)에 의하여 제어되어서 부품 실장각도의 보정량에 해당하는 각도만큼 상기 제1군의 워엄 휘일을 회전시킨다. 또한 상기 모터 풀리(23)는 축방향으로 수평이동 가능하게 설치되어서, 모터 구동에 의하여 제1 워엄축(28)이 수평으로 이동되는 경우에도 벨트 전동을 원활하게 수행할 수 있도록 한다.

상기 수직 샤프트와 워엄 휘일은 스플라인 결합되는 것이 바람직하다. 즉 일예로서 제5 수직 샤프트(40e) 및 이에 결합되는 워엄휘일(29e)의 결합단면을 도시한 도 3에서 보는 바와 같이, 수직 샤프트(40e)의 결합부 외면과 상기 워엄 휘일(29e)의 내주면을 각각 스플라인 가공하여 상호 결합함으로써 회전력을 전달할 수 있도록 한다. 그리고 워엄 휘일(29e)의 외면에 나사선을 형성하여 워엄축(28)에 결합시켜서, 상기 워엄축(28)의 회전하여 좌,우로 수평이동함에 따라 워엄휘일(29e) 및 이에 결합된 수직 샤프트(40e)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전함으로서, 상기 수직 샤프트(40e)의 하부에 지지된 부품의 실장각도를 보상한다.

상기 제2 구동수단의 구성은 제1 구동수단의 구성과 대체로 동일하므로, 간략하게 설명한다.

즉 제2 구동수단은 제2 군의 수직샤프트(40b,40d,40f)의 소정 위치에 각각 스플라인 결합된 복수개의 워엄 휘일(29b,29d,29f)로 구성된 제2 군의 워엄 휘일과, 상기 복수개의 워엄휘일(29b,29d,29f)에 치결합되도록 수평으로 연장된 제2 워엄축(28')과, 상기 제2 워엄축(28')을 구동하는 제2 모터 수단을 구비한다. 상기 제2 군의 워엄휘일(29b,29d,29f)은 동일한 수직 위치(상기 제1 군의 워엄 휘일(29a,29c,29e)의 위치보다 소정 간격 높은 위치)에 형성되고, 이에 대응하여 제2 워엄축(28')도 제1 워엄축(28)보다 상기 간격만큼 상부에 설치된다.

상기 제2 모터 수단도 상기 제1 구동수단의 제1 모터 수단과 동일한 구성을 가지는 바, 지지플레이트(30')에 고정된 제2 구동모터(21')와, 상기 모터(21')에 의하여 회전하는 모터 풀리(23')와, 상기 제2 워엄축(28')의 일단에 형성된 워엄풀리(27')와, 상기 모터풀리(23')와 워엄 풀리(27')를 상호 연결하는 제2 벨트(25')를 구비한다.

그리고 상기 제2 모터 수단이 벨트 전동에만 한정되지 않고 마찰 전동 및 치차 전동 등이 모두 사용될 수 있다는 점과, 제2 모터의 모터 풀리(23')가 축방향으로 수평이동가능하게 구성되어야 한다는 점 및 제2군의 수직 샤프트와 제2 군의 워엄휘일 사이의 스플라인결합에 대한 구성은 상술한 제1 구동수단과 동일한 설명이 가능하다.

상기 부품을 흡/장착하기 위하여 수직 샤프트(40a,40b,40c,40d,40e,40f)를 상하로 수직이동시키는 수직이동수단은, 도2에 개략적으로 도시된 바와 같이 모터(10)와 모터에 설치되는 모터 풀리(12)와, 수직 샤프트(40a,40b,40c,40d,40e,40f)를 지지하는 이동부재(14)와 상기 모터 풀리와 이동부재 사이에 회전력을 중개하는 벨트(13)를 구비하여 이루어진다. 그러나 상기 수직이동수단은 본 발명의 특징적 구성과는 관련이 없는 것으로서, 도시된 것 이외에 어떠한 구성을 가지는 수직이동수단을 구비한 칩 마운터에도 본 발명의 적용이 배제되지 아니한다.

이하에서 상기와 같은 구성을 가지는 본 실시예의 칩 마운터의 작용을 설명한다.

전자 부품을 부품 스테이지(미도시)에서 상기 복수개의 노즐(41)에 흡착시킨 후에, 기판 지지스테이지(미도시)로 이동하여 기판에 부품을 실장한다. 이 경우에 제1 수직 샤프트(40a)의 노즐에 지지된 부품을 먼저 실장하는데, 실장작업이 이루어지기 전에 실장 각도를 보정하기 위하여, 제1 구동수단의 제1 모터(21)를 구동시킨다. 그러면 상기 모터(21)의 회전력이 제1 벨트(25)에 의하여 중개되어 제1 워엄축(28)을 회전시키게 되고, 제1 워엄축(28)에 치결합된 제1군의 워엄 휘일(29a,29c,29e)과 이에 결합된 제1군의 수직 샤프트(40a,40c,40e)가 모두 일정 각도만큼(제1 수직 샤프트(40a)의 실장각도) 회전한다. 그 다음에 제1 수직 샤프트(40a)에 지지된 부품을 기판에 장착한다.

한편 상기 제1 수직 샤프트(40a)의 실장 각도 보정 작업과 동시에 제2 수직 샤프트(40b)의 노즐에 지지된 부품의 실장 각도를 보상하는 작업 수행된다. 즉 제2 구동수단의 제2 구동모터(21')를 구동시켜서, 이 회전력이 제2 벨트(25')를 통하여 제2 워엄축에 전달됨으로써, 제2 군의 워엄 휘일(29b,29d,29f) 및 제2 군의 수직 샤프트(40b,40d,40f)가 일정 각도(제2 수직 샤프트(40b)의 실장각도)만큼 회전한다. 따라서 제2 수직 샤프트(40b)에 지지된 부품을 기판에 장착될 준비가 완료된다.

따라서 상기 제1 수직 샤프트(40a)의 노즐(41)에 지지된 부품을 실장하는 작업이 완료되면, 제2 수직샤프트(40b)에 지지된 부품은 이미 실장 각도 보상이 완료된 상태이므로, 곧바로 제2 수직 샤프트(40b)에 지지된 부품의 실장작업을 행하게 된다.

한편 제 2 수직 샤프트(40b)의 실장 작업이 행해지는 동안에, 다시 제1 구동수단이 구동되어 제3 수직샤프트(40c)의 실장 각도 보상이 이루어진다. 따라서 제2 수직 샤프트(40b)의 실장 작업이 완료되면, 곧바로 제3 수직 샤프트(40c)의 실장 작업을 할 수 있게 된다. 상기와 같은 과정이 제4 내지 제6 수직 샤프트(40d,40e,40f)에 지지된 부품 실장 작업에 그대로 적용될 수 있다. 따라서 복수개의 수직샤프트에 지지된 부품의 연속 실장 작업이 가능해진다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 칩 마운터는 다음과 같은 장점을 가진다.

첫째로 복수개의 부품의 실장 각도를 보상하는 구동원이 2개로 분리되어서 1개의 부품 실장시에 인접 부품의 실장 각도 보상이 가능하므로, 실장각도 보상 시간이 부품 실장 시간에 영향을 미치지 것을 방지할 수 있어서, 부품 실장 시간을 효율적으로 사용할 수 있다.

두 번째로 2개의 구동원에 의하여 수많은 부품 실장 보상 작업을 할 수 있으므로, 간단하고 컴팩트한 구성을 구현할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 등록청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 부품을 진공 흡착하는 복수개의 노즐과,

   상기 각 노즐을 장착하고 소정의 수직이동수단에 의하여 상하로 이동하는 복수개의 수직 샤프트와,

   상기 복수개의 수직 샤프트 중에서 제1군의 샤프트를 소정각도 회전시켜서 상기 노즐에 지지된 부품의 실장각도를 보상하는 제1 구동수단과,

   상기 복수개의 수직 샤프트 중에서 제2군의 샤프트를 소정각도 회전시켜서 상기 노즐에 지지된 부품의 실장각도를 보상하는 제2 구동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 군의 수직 샤프트와 상기 제2 군의 수직 샤프트는 상호 교호적으로 배열된 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1,2 구동수단은,

   상기 제1,2군의 수직 샤프트에 각각 고정 설치되어 상기 수직 샤프트와 함께 회전하도록 된 복수개의 워엄 휘일을 각각 구비한 제1,2 군의 워엄 휘일과,

   상기 복수개의 제1,2 군의 워엄 휘일에 각각 치결합되는 제1,2 워엄축과,

   상기 제1,2 워엄축을 구동하는 제1,2 모터수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
4. 제3항에 있어서,

   상기 복수개의 제1 워엄 휘일은 상호 동일한 수직 위치에 설치되고,

   상기 복수개의 제2 워엄 휘일은 상기 제1 워엄 휘일에 대하여 수직방향으로 소정 거리 이격되고, 상호 동일한 수직 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
5. 제3항에 있어서,

   상기 제1,2 모터 수단은,

   소정의 제어수단에 의하여 제어되는 제1,2 구동모터와,

   상기 제1,2 구동모터의 풀리와 상기 제1,2 워엄휘일의 풀리를 상호 연결하는제1,2 벨트를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
6. 제3항에 있어서,

   상기 제1,2 군의 수직 샤프트와 상기 제1,2군의 워엄 휘일은 상호 스플라인 결합된 것을 특징으로 하는 칩 마운터.