KR20020014900A - 부품 실장기용 노즐 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칩마운터와 같은 부품실장기용 부품흡작노즐 및 교환장치에 관한 것이다. 본 발명은 중공축의 일단에서 확대 단면부를 형성하여 내면의 일부는 테이퍼면으로 되며 다른 부분은 복수개의 구멍을 가진 실린더면으로 된 노즐홀더헤드, 상기 노즐홀더헤드의 복수개의 구멍에 위치하는 복수개의 스틸볼, 그리고 상기 스틸볼과 상기 노즐헤드의 실린더면을 둘러싸는 판스프링을 구비하는 노즐홀더 ;및 실린더 형상으로 된 중간부, 상기 중간부의 일단에서 서로 대향하는 절두 원추형으로 형성된 상부, 그리고 상기 중간부의 타단에 축소단면부를 가지는 하부로 형성된 노즐본체, 상기 노즐본체의 중간부와 하부사이에 형성되어 복수개의 홈을 가진 노즐날개와 상기 노즐본체의 하부에 위치하는 노즐팁을 구비하여 상기 노즐 홀더에 장착되는 노즐을 포함하는 부품실장기용 노즐어셈블리를 제공한다. 또한 상기 노즐본체에 부착된 노즐핀; 및 상기 노즐핀에 대응하는 가이드면이 상기 노즐홀더에 형성되도록 하여 노즐이 회전방향으로 확실하게 고정되도록 한다. 더 나아가 상기 노즐이 놓여지고 상기 노즐날개의 홈에 대응하는 회전 방지핀이 설치된 노즐교환장치를 포함하는 부품실장기용 노즐어셈블리를 제공한다.

Description

부품실장기용 노즐어셈블리{Nozzle assembly for chip mounter}

본 발명은 부품흡착노즐 및 교환장치로서, 보다 상세하게는 칩 마운터(Chip Mounter)와 같은 부품실장기용 부품흡착노즐 및 교환장치에 관한 것이다.

도 6에는 종래기술에 따른 노즐어셈블리에 대한 개략도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 통상적으로 부품실장기에서 부품을 흡착 및 장착하기 위한 노즐(230)은 헤드(213)의 축에 삽입되어 고정될 때 헤드의 축 또는 노즐 자체에 고무 재질의 오링(O-Ring)이 끼워져 있고 축과 노즐 사이의 오링(215)의 마찰에 의하여 노즐을 헤드에 고정하게 되어 있다. 이 경우에 잦은 노즐 교체시에는 오링의 마모에 의하여 노즐이 정확한 위치로 삽입이 되지 않거나, 장비 사용 중에 헤드의 축에서 노즐이 이탈하는 경우가 발생할 수 있다.

그리고 부품의 흡착 및 장착을 완료한 후에 노즐을 교환하게 되는데, 노즐교환장치(AUTO NOZZLE CHANGER)에 노즐을 삽입할 때에도 단순한 원통형 구멍에 노즐을 삽입하게 되어 있다. 그러나 다양한 부품에 대응토록 하기 위하여 노즐 끝단 팁의 형상을 사각형과 같은 방향성 있는 노즐로 하는 경우에는, 노즐이 노즐교환장치에 놓여질 때에도 방향성이 유지되어야 한다. 방향성이 유지되지 않는 경우에는 부품을 흡착 및 장착할 때에 신뢰성을 확보할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 부품실장기에서 노즐과 노즐홀더의 형상, 노즐의 지지방식 그리고 노즐교환장치의 구조를 개선하여 고강성, 고정도 장착을 실현하는 노즐과 노즐홀더 및 노즐교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 노즐어셈블리의 외형도.

도 2는 도1의 노즐홀더를 도시한 단면도.

도 3은 도1의 노즐을 도시한 정면도.

도 4는 도3의 노즐을 도시한 저면도.

도 5는 본 발명의 일실시례에 따른 노즐교환장치의 개략도.

도 6은 종래의 노즐어셈블리의 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10. 노즐홀더. 13. 노즐홀더헤드

13a. 확대단면부. 13b. 노즐홀더헤드의 내원추면.

13c. 노즐홀더 실린더면. 13d. 노즐홀더구멍

15. 스틸볼. 17. 판스프링.

30. 노즐. 33. 노즐본체.

33a. 노즐본체의 중간부. 33b. 노즐본체의 상부.

33ba. 제1절두원추면 33bb. 제2절두원추면.

35. 노즐날개. 35a. 노즐날개 홈.

37. 노즐팁. 39. 노즐핀.

100. 노즐교환장치. 135. 노즐정렬판.

133. 회전방지핀. 137. 노즐스테이션.

139. 노즐포트. 213. 헤드.

215. 오링. 230. 노즐.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따른 부품실장기용 노즐어셈블리는, 노즐홀더 중공축의 일단에서 확대 단면부를 형성하고 내면의 일부는 테이퍼면으로 되며 다른 부분은 복수개의 구멍을 가진 실린더면으로 된 노즐홀더헤드;상기 노즐홀더헤드의 복수개의 구멍에 위치하는 복수개의 스틸볼;과 상기 스틸볼과 상기 노즐헤드의 실린더면을 둘러쌓는 판스프링을 구비하는 노즐홀더; 및 실린더 형상으로 된 중간부, 상기 중간부의 일단에서 서로 대향하는 절두 원추형으로 형성된 상부, 그리고 상기 중간부의 타단에 축소단면부를 갖는 하부로 형성되는 노즐본체; 상기 노즐본체의 중간부와 하부사이에 형성되어 복수개의 홈을 가진 노즐날개;와 상기 노즐본체의 하부에 위치하는 노즐팁을 구비하여 상기 노즐 홀더에 장착되는 노즐을 구비한다. 나아가 상기 노즐팁의 형상이 다각형이고, 상기 노즐본체에 노즐핀이 부착된 노즐; 및 상기 노즐핀에 대응하는 가이드면이 상기 노즐홀더에 형성된 부품실장기용 노즐어셉블리가 제공된다. 또한 본 발명의 또 다른측면에 의하면, 상기 노즐이 놓여지고 교환하기 위한 노즐교환장치를 포함하는데, 상기 노즐교환장치는 상기 노즐이 놓여지고 복수개의 노즐포트와 핀홈이 형성된 노즐스테이션, 상기 노즐스테이션의 핀홈에 설치되어 상기 노즐의 노즐날개의 홈에 대응하는 회전방지핀,상기 노즐스테이션과 상기 노즐날개의 상부에서 노즐을 고정하기 위한 노즐정렬판 및 상기 노즐스테이션에 설치되어 상기 노즐정렬판을 조작하기 위한 노즐연동수단을 구비하는 부품실장기용 노즐어셈블리가 제공된다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 일측면에 따른 바람직한 실시예에 의한 부품실장기용 부품흡작노즐 및 노즐홀더 그리고 노즐교환장치를 상세하게 설명하고자 한다. 여기서, 첨부된 각 도면에서의 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.

도 1은 본 발명에 따른 부품실장기용 노즐어셈블리의 일 실시예를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 부품실장기용 노즐어셈블리는 노즐홀더(10)와 상기 노즐홀더(10)에 삽입되는 노즐(30)로 이루어진다.

여기서, 본 발명의 특징에 따른 노즐홀더(10) 및 노즐(30)의 구조를 살펴보면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 홀더(10)의 단면도이고, 도 3은 노즐(30)의 정면도이다.

도 2를 참조하면, 노즐홀더(10)는 중공축(11)의 일단에서 확대 단면부(13a)를 형성하고 내면의 일부는 내원추면(13b)으로 되며 다른 부분은 복수개의구멍(13d)을 가진 실린더면(13c)으로 된 노즐홀더헤드(13)와; 상기 노즐홀더헤드(13)의 복수개의 구멍에 위치하는 복수개의 스틸볼(15)과; 상기 스틸볼(15)과 상기 노즐홀더헤드(13)의 실린더면(13c)을 둘러쌓는 판스프링(17);을 구비한다. 또한 상기 노즐홀더 헤드 실린더면(13c)의 내면에는 도3에 도시되어 있는 노즐핀(39)에 대응하는 가이드면(미도시)이 형성된다. 여기서 상기 실린더면(13c)에 형성되는 구멍의 수와 스틸볼(15)의 수는 필요에 따라 가감될수 있으며, 상기 스틸볼은 요구되는 강도 및 정도에 따라 다른 재질로 대체되어질 수 있다.

도 3을 참조하면, 노즐(30)은 실린더 형상으로 된 중간부(33a), 상기 중간부 (33a)의 일단에서 서로 대향하는 절두 원추면(33ba,33bb)으로 형성된 상부(33b), 그리고 상기 중간부(33a)의 타단에 축소단면부를 가지는 하부(33c)를 형성하는 노즐본체 (33); 상기 노즐본체(33)의 중간부(33a)와 하부(33c)사이에 형성되어 두개의 홈(35a)을 가진 노즐날개(35)와; 상기 노즐본체의 하부(33c)에 위치하는 노즐팁 (37);을 포함한다. 여기서 상기 노즐본체의 중간부(33a)의 측면에는 노즐핀(39)이 부착된다. 그리고 상기 노즐팁(37)의 형상은 사각형이다. 그러나 방향성을 갖도록 하기 위하여 사각형 이외의 다각형의 형상으로 할 수 있다. 그리고 도4에 도시된 바와 같이, 상기 노즐날개(35)의 외주는 2개의 반원형등의 홈이 있다.

위와 같은 구조를 가지는 본 발명의 일측면에 따른 노즐 어셈블리의 상호 조립상태와 작용을 살펴보면 다음과 같다.

노즐본체 상부(33b)의 제1절두원추면(33ba)은 테이퍼단면의 형상을 가지고, 노즐홀더 내원추면(13b)은 상기 제1절두원추면(33ba)의 테이퍼단면과 상응하는 형상을 가진다. 상기 노즐홀더 내원추면(13b)에 상기 제1절두원추면(33ba)이 삽입되면서 상기 노즐(30)이 상기 노즐홀더(10)에 서로 면접촉을 하면서 끼워진다. 또 노즐홀더 실린더면(13c)에는 원주방향에 120도 간격으로 스틸볼(15)이 배치되도록 노즐홀더구멍(13d)이 형성되어 있고, 상기 스틸볼(15)은 상기 노즐홀더 실린더면(13c)의 외부에서 상기 노즐홀더구멍(13d)에 배치된다. 그리고 판스프링 (17)에 의한 탄성력이 상기 스틸볼(15)에 전달되어, 상기 스틸볼(15)이 항상 축의 중심방향으로 밀어내는 힘을 발생하도록, 상기 판스프링(17)은 상기 노즐홀더 실린더면 (13c)과 상기 스틸볼(15)을 외부에서 감싸도록 배치된다. 따라서 노즐(30)이 노즐홀더(10)에 삽입될 때, 상기 제2절두원추면(33bb)에 의하여 만들어지는 경사면이 상기 스틸볼(15)과 접촉하게 되고 상기 노즐(30)이 고정위치까지 삽입되었을 때 상기의 경사면으로 상기 스틸볼(15)에 의한 힘이 전달되어 상기 노즐(30)을 위쪽으로 밀어 올리는 힘을 발생한다. 따라서 노즐본체 상부(33b)의 제1절두원추면(33ba)과 노즐홀더 내원추면 (13b)이 완전히 밀착되기 때문에, 상기 노즐(30)은 움직이지 않게 고정된다.

그리고, 노즐본체(33)의 중간부(33a)의 측면에는 노즐핀(39)이 부착되어 있다. 상기 노즐핀(39)이, 노즐(30)이 노즐홀더(10)에 삽입될 때, 상기 노즐홀더(10)에 형성된 노즐핀가이드면을 따라서 가이드되도록 한다. 그러므로, 상기 노즐(30)은, 상기 노즐홀더(10)에 삽입 또는 이탈시에, 상기 노즐홀더(10)에 대한 상대적인 회전이 방지된다. 또한 상기 노즐(30)은, 상기 노즐홀더(10)에 삽입되어 고속으로 회전하더라도, 상기 노즐홀더(10)에 대한 상대적인 회전이 방지된다.

그리고, 본 발명에 의한 부품실장기의 노즐교환장치에 대한 일 실시예가 개략적으로 도 5에 도시되어 있다.

도 4는 노즐의 저면도를 도시한 것이고, 도 5는 노즐교환장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도시되어 있는 바와 같이, 노즐교환장치는 복수개의 노즐포트(139)와 핀홈(140)이 형성되어 노즐(30)이 놓여지는 노즐스테이션(137), 상기 노즐스테이션 (137)의 핀홈에 설치되어 상기 노즐(30)의 노즐날개 홈(35a)에 대응하는 회전방지핀(133),상기 노즐스테이션(137)의 상부에서 상기 노즐(30)을 정렬 및 고정하기 위한 노즐정렬판(135) 및 상기 노즐스테이션(137)에 설치되어 상기 노즐정렬판(135)이 개폐되도록 하는 연동수단(미도시)을 구비한다.

이와 같은 본 발명의 일측면에 따른 노즐교환장치의 동작 및 작용을 살펴보면 다음과 같다.

노즐교환장치(100)에는 다양한 부품에 대응가능한 노즐(30)이 놓이게 된다. 노즐스테이션(135)에 놓여진 노즐(30)은 노즐홀더(10)에 탈착가능토록 되어 있는데, 상기 노즐스테이션(135)에 상기 노즐이(30)이 놓여진 후에 상기 노즐(30)이 외부 영향에 의하여 회전되지 않도록 회전 방지핀(133)이 설치되어 있다. 상기 노즐(30)이 놓여질 때 노즐날개(35)의 반원형등의 홈(35a)으로 파여진 부분이 노즐 스테이션(137)의 회전 방지핀(133)에 맞게 놓여짐으로써 상기 노즐(30)의 노즐날개 홈(35a)에 회전방지핀(133)이 걸리도록 함으로써 회전이 방지된다.

상기 노즐 정렬판(135)은 그 양단이 상기 연동수단에 지지되고 개폐가 가능하도록 상호 대향되게 설치되는 두 블록 플레이트로 이루어지는 것이 바람직하다.

노즐교환장치(100)의 상기 연동수단은 통상적으로 사용되는 것일 수 있는데, 상기 연동수단의 일실시예는 더브테일홈(dovetail groove)을 가이드로 하여 움직이는 판을 노즐(30)을 중심으로 좌우로 배열한 다음, 실린더에 캠을 설치하고 실린더를 작동시켜 실린더가 상승하게 되면, 캠이 노즐정렬판(135)을 양쪽 끝으로 밀어 그 사이로 노즐홀더(10)에 설치된 노즐 (30)을 교체하고, 실린더가 하강하게 되면 스프링의 힘으로 상기 노즐 정렬판(135)이 복귀되면서 상기 노즐(30)을 정렬하는 구조로 할 수 있다. 또한 상기 연동수단의 다른 실시례는 노즐(30)의 교환을 위하여 상기 노즐(30)을 정렬시키는 노즐 정렬판(135)의 구조를 링크 구조로 할 수 있다. 즉, 실린더 고정판에 의해 고정 설치 된 한쌍의 실린더와, 상기 실린더의 각 축에 의해 지지되며 상기 실린더 고정판의 상부에 위치하는 익스텐드 플레이트를 설치하여, 상기 익스텐드 플레이트와 상기 노즐정렬판 사이에서 힌지구조에 의하여 상호 교합되도록 된 링크로 이루어져 상기 익스텐드 플레이트의 승강운동에 의한 상기 축의 승강운동으로 상기 링크가 회동하여 개폐하도록 한다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 부품실장기용 부품흡착노즐은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 노즐 및 노즐홀더의 상부의 단면 형상을 테이퍼형상으로 대체함으로써 노즐 상부의 절두 원추형인 테이퍼면과 이에 대응하는 노즐홀더의 상부의 테이퍼면이 서로 면마찰을 하도록 함으로써 고정도, 고강성의 지지방식을 얻을 수 있다.

둘째, 노즐홀더에 볼과 판스프링을 설치하여, 노즐이 삽입될 때 판스프링의탄성력에 의하여 볼이 노즐의 측면을 밀어 올림으로써 노즐의 테이퍼면이 노즐홀더의 테이퍼면에 완전히 밀착되도록 함으로서 노즐과 노즐 홀더가 보다 확실한 면접촉을 하도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

셋째, 노즐이 노즐홀더에 고정된 후에 노즐홀더 헤드가 노즐과 접촉한 상태에서 고속으로 회전하더라도, 노즐본체에 노즐핀을 설치하여 노즐홀더에 마련된 가이드면에서 상하 운동만 할 수 있도록 함으로써, 노즐이 회전방향으로 확실히 고정되도록 하는효과를 얻을 수 있다.

넷째, 노즐팁의 형상이 방향성을 가진 다각형, 특히 사각형의 형상을 갖도록 함으로써 다양한 부품에 대응토록 하는 효과를 얻을 수 있다.

다섯째, 노즐교환장치에 회전 방지핀을 설치함으로써 노즐교환장치에 노즐이 놓여질 때에도 노즐이 정확한 각도로 회전하지 않고 방향성을 유지하고 노즐을 교환할 때에도 회전을 방지하는 효과를 얻을수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시례가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 노즐홀더 및 노즐로 이루어진 노즐어셈블리에 있어서,

   중공축의 일단에서 확대 단면부를 형성하여 내면의 일부는 내원추면으로 되며 다른 부분은 복수개의 구멍을 가진 실린더면으로 된 노즐홀더헤드와;상기 노즐홀더헤드의 복수개의 구멍에 위치하는 복수개의 스틸볼과; 상기 스틸볼과 상기 노즐헤드의 실린더면을 둘러쌓는 판스프링;을 구비하는 노즐홀더; 및

   실린더 형상으로 된 중간부, 상기 중간부의 일단에서 서로 대향하는 절두 원추형으로 형성된 상부, 그리고 상기 중간부의 타단에 축소단면부를 갖는 하부로 형성된 노즐본체와; 상기 노즐본체의 중간부와 하부사이에 형성되어 복수개의 홈을 가진 노즐날개와; 상기 노즐본체의 하부에 위치하는 노즐팁을 구비하여 상기 노즐 홀더에 장착되는 노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 실장기용 노즐 어셈블리.
2. 제1항에 있어서,

   상기 노즐의 노즐본체에 부착된 노즐핀; 및

   상기 노즐핀에 대응하는 가이드면;이 상기 노즐홀더에 형성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장기용 노즐어셈블리.
3. 제1항에 있어서,

   상기 노즐팁의 형상이 다각형인 것을 특징으로 하는 부품실장기용 노즐어셈블리.
4. 제1항에 있어서,

   상기 노즐이 놓여지고 교환하기 위하여 노즐교환장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장기용 노즐어셈블리.
5. 제4항에 있어서,

   상기 노즐교환장치는;

   노즐이 놓여지는 노즐스테이션, 상기 노즐스테이션의 상부에서 노즐을 정렬 및 고정하기 위한 노즐정렬판과 상기 노즐정렬판을 조작하기 위한 연동수단을 구비하고,

   상기 노즐스테이션에 노즐포트와 핀홈이 형성되고, 상기 노즐스테이션의 핀홈에 설치되어 상기 노즐의 노즐날개의 홈에 대응하는 회전방지핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 부품실장기용 노즐어셈블리.