KR20030015506A - 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절방법 및 압력조절장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서보모터를 위치와 압력을 조절할 수 있는 코트롤팩을 내장한 것을 이용하여 스퀴이지의 위치와 압력을 조절하도록 함으로서 스퀴이징시 균일한 압력을 유지할 수 있도록 하여 납액의 도포 균일성과 작업의 편리성 향상에 기여할 수 있도록 한 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절방법 및 압력조절장치에 관한 것으로서,
스크린프린트기(30)의 프레임(32) 상방에 설치되어 공급된 피시비(33)에 납액을 도포하는 스퀴이징파트(200)의 스퀴이지(201) 압력을 조절함에 있어서;
상기 스퀴이징파트(200)의 서보모터에 위치제어와 토크제어기능을 가지는 콘트롤펙을 내장하여 스퀴이지(201)의 의치(승,강거리)와 압력을 조절하도록 하고;
스퀴이지(201)를 가지는 스퀴이지홀더와 연결되는 공압실린더는 작동할 스퀴이지(201)를 선택하는 데만 사용하도록 하도록 한 것이다.

Description

스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절방법 및 압력조절장치{Pressure controlling method of squeegee for screen printer and its system}
본 발명은 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절방법 및 압력조절장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 피시비(Printed Circuit Board)의 표면에 부품을 접착(부착)하기 위한 납을 도포하는 스크린프린트에 적용되어 납을 실질적으로 도포하는 스퀴이지의 압력을 조절하는 개선된 장치의 제공에 관한 것이다.
스크린프린트기는 가정이나 산업현장에서 사용되는 가전제품이나 산업기기의 내부에 저항이나 콘덴서 및 반도체칩등의 접착 또는 고정하기전 전자부품이 용이하게 접착 또는 고정할 수 있도록 전기적인 회로가 형성된 기판(PCB)상에 납액을 도포하는 장치이다.
이러한 스크린프린트기(30)는 도 1에 도시된 바와 같이;
외부를 케이스(31)로 마감하는 프레임(32)이 구비되고, 상기 프레임(32)에는 솔더링할 피시비(33)를 공급받을 수 있는 컨베이어(34)를 가지는 공급파트(40)가 설치된다.
상기 공급파트(40)의 상방에 설치되어 공급되는 피시비(33)의 스톱기능과 기준점(Fiducial Mark)확인을 통한 위치결정과 피시비(33)상에 도포된 납액의 상태를 검사하를 위한 카메라파트(50)가 구비된다.
상기 카메라파트(50)의 상,하방에는 공급되는 피시비(33)의 두께에 맞게 승,강하는 워커테이블(60)과 마스크프레임(70), 상기 워커테이블(60)과 마스크프레임(70)에 대한 X축과 Y축에 대한 보정을 실시하는 위치보정파트 피시비(33)를 청정한 상태로 유지하는 클리닝파트(90), 피시비(33)의 세타(θ)보정파트, 워커테이블(60)상의 피시비(33)를 정렬하고 워커테이블(60)상의 피시비(33)를 잡아주는 클램핑파트가 구비된다.
상기 카메라파트(50)와 마스크프레임(70)의 상방에는 스퀴이징파트(200)가 구비되어 한 쌍의 스퀴이지(201)로 하여금 납액을 피시비(33)상에 도포할 수 있도록 하는 구성이다.
종래의 스퀴이징파트(1)는 도 5와 도 6에 도시된 바와같이;
메인프레임의 상측에서 횡방향으로 설치되는 상부지지대(2)의 중간 위치에 수직지지대(3)를 세우고 상기 수직지지대(3)의 상방에는 수평지지대(4)를 결합한다.
상기 수직지지대(3)의 내부에는 지지판(5)을 설치한 후 그 위에 공압실린더(6)를 설치하고, 상기 공압실린더(6)의 하방으로 돌출되는 피스톤(7)에는 한 쌍의 스퀴이지(8)를 각각 고정한다.
상기 수평지지대(4)의 저면 일측에는 서보모터(9)를 설치하고 대향측의 공압실린더(6) 측방에는 스크류(10)를 설치하여 수평지지대(4)의 상방을 통하여 타이밍풀리(11)와 밸트(12)로 연결하여 지지판(5)을 승,강시킬 수 있도록 구성된다.
상기와 같은 종래기술의 작용은, 스퀴이지를 보다 낮게 하강시키고자 할 경우에만 서보모터가 작동하여 공압실린더를 고정한 지지판을 하강시키고, 지지판이 일정한 수준으로 하강이 완료된 후 공압실린더가 작동하여 해당 공압실린더가 작동하여 스퀴이지를 하강시킴으로서 스퀴이지가 마스크와 연접된 상태에서 수평이동함으로서 납액을 피시비상에 도포할 수 있게된다.
물론, 이동후 원래의 위치로 복귀할 때에는 대향측의 스퀴이지가 하강하고 앞서 작동한 스퀴이지는 상승한 상태에서 복귀함으로서 다시 납액을 도포하는 작동이 이루어진다.
상기와 같은 종래기술은,
실질적으로 스퀴이지가 마스크와 연접되도록 하는 것은 공압실린더 이고, 공급되는 피시비의 두께에 맞게 근접한 위치를 조정하는 것은 서보모터가 제어하기 때문에 서보모터의 경우 근거리(근접위치)만을 제어한다.
그러므로, 서보모터를 이용하여 근거리 조정 후 공압실린더를 작동시켜 스퀴이지를 하강시킴으로서 스퀴이지의 압력조절을 공압실린더로 공급되는 에어를 콘트롤 함으로서 이루어진다.
상기 에어압의 조절은 대부분 감각적인 수작업에 의존하기 때문에 일측의 한 쌍의 스퀴이지로 전달되는 압력을 동일하게 유지할 수 없는 단점을 가지고, 정확한 상태를 조절할 수 없기 때문에 과압 또는 저압이 유지될 경우에는 납액의 도포가균일하게 이루어지지 않는 등의 문제점을 가진다.
뿐만 아니라, 프린트기 제작시에도 서보모터 제어와 공압실린더 제어를 위한 시스템을 동시에 구비하여야 하기 때문에 생산비용이 높아지면서 생산성은 낮아지는 등 여러 문제점들이 있었다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서 서보모터를 이용하여 스퀴이지의 위치(승,하강정도)와 압력을 조절하도록 함으로서 스퀴이징시 균일한 압력을 유지할 수 있도록 하여 납액의 도포 균일성과 작업의 편리성 향상에 기여할 수 있도록 하는데 목적이 있다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 스크린프린트기를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절장치를 발췌한 사시도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절장치를 발췌한정면도.
도 4는 본 발명의 기술인 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절장치를 도시한 도 3의 A - A선을 따라서 취한 단면도.
도 5는 종래기술이 적용된 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절장치를 도시한 정면도.
도 6은 종래기술이 적용된 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절장치를 도시한 단면도.
*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*
30; 스크린프린트기
200; 스퀴이징파트
210; 메인베이스
213; 작동판
214,215; 공압실린더
221,222; 가이드
230; 볼스크류
235; 서보모터
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성과 작용 및 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 스크린프린트기를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절장치를 발췌한 사시도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절장치를 발췌한정면도, 도 4는 본 발명의 기술인 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절장치를 도시한 도 3의 A - A선을 따라서 취한 단면도로서 함께 설명한다.
통상적인 스크린프린트기(30)는 외부를 케이스(31)로 마감하는 프레임(32)이 구비되고, 상기 프레임(32)에는 솔더링할 피시비(33)를 공급받을 수 있는 컨베이어(34)를 가지는 공급파트(40)가 설치된다.
상기 공급파트(40)의 상방에 설치되어 공급되는 피시비(33)의 스톱기능과 기준점(Fiducial Mark)확인을 통한 위치결정과 피시비(33)상에 도포된 납액의 상태를 검사하를 위한 카메라파트(50)가 구비된다.
상기 카메라파트(50)의 상,하방에는 공급되는 피시비(33)의 두께에 맞게 승,강하는 워커테이블(60)과 마스크프레임(70), 상기 워커테이블(60)과 마스크프레임(70)에 대한 X축과 Y축에 대한 보정을 실시하는 위치보정파트 피시비(33)를 청정한 상태로 유지하는 클리닝파트(90), 피시비(33)의 세타(θ)보정파트, 워커테이블(60)상의 피시비(33)를 정렬하고 워커테이블(60)상의 피시비(33)를 잡아주는 클램핑파트가 구비된다.
상기 카메라파트(50)와 마스크프레임(70)의 상방에는 스퀴이징파트(200)가 구비되어 한 쌍의 스퀴이지(201)로 하여금 납액을 피시비(33)상에 도포할 수 있도록 하는 구성이다.
본 발명에서는 상기 스퀴이징파트(200)를 개선하여 위치제어와 토크제어기능을 가지는 콘트롤펙을 내장한 서보모터를 이용하여 스퀴이지(201)의 위치와 압력을 조절하도록 하고, 공압실린더는 작동할 스퀴이지(201)를 선택하는데만 사용하도록 하여 납액의 도포가 용이하도록 함은 물론 균일한 품질을 유지할 수 있도록 한 것이 특징이다.
본 발명의 스퀴이징파트(200)는,
스크린프린트기(30)의 프레임(32) 상부에 고정되는 슬라이딩레일(202)와 결합되는 슬라이딩블럭(203)과 서보모터와 타이밍풀리 와 타이밍밸트로 구성되는 구동수단으로 부터 동력을 전달받는 볼스크류(204)를 하방에 가지고 프레임(32)의 전,후방향으로 이동하는 메인베이스(210)가 구비된다.
상기 메인베이스(210)의 중앙에는 일정간격을 유지한체 상방으로 돌출되는 및 수직프레임(211)을 설치하고 상기 수직프레임(211)의 상방에는 수평프레임(212)를 설치한다.
상기 수직프레임(211)의 중도에 구비되는 작동판(213)에는 한 쌍의 공압실린더(214,215)를 고정하고, 상기 공압실린더(214,215)의 로더(216,217)는 메인베이스(210)을 관통하도록 하여 그 단부에 스퀴이지(201)를 가지는 스퀴이지홀더(220)와 연결한다.
상기 스퀴이지홀더(220)의 양측에는 메인베이스(210)의 상방으로 돌출되도록 한 가이드(221)를 설치하여 스퀴이지(201)의 승,강시 유동성을 배제할 수 있도록 한다.
물론, 상기 작동판(213)의 일측에도 메인베이스(210)과 수평프레임(212)상간에 가이드(222)를 더 구비하여 작동판(213) 작동시 유동성을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직 하다.
상기 가이드(222)가 구비되는 작동판(213)의 대향측에는 볼스크류(230)를 메인베이스(210)와 수평프레임(212)상간에 설치하고, 상기 수평프레임(212)의 상방으로 돌출되는 볼스크류(230)에는 타이밍풀리(231)를 고정하여 대향측 수평프레임(212)의 저면에 고정되는 서보모터(235)의 축(236)에 고정되는 타이밍풀리(237)와 타이밀밸트(238)로 연결하여 동력을 전달받을 수 있도록 한다.
상기 서보모터(235)에는 위치(이동거리)와 토크(압력)를 함께 제어할 수 있는 것을 사용하는 것이 바람직 하다.
상기와 같은 본 발명은;
피시비(33)가 공급되어 위치조정과 높이조정이 완료되어 마스크(300)의 저면과 밀착되면 스퀴이징파트(200)가 작동하여 납액을 도포하게 된다.
상기 납액의 도포는 상기 프레임(32)에 구비되는 공급파트(40)로 피시비(33)가 공급되면, 카메라파트(50)에 의하여 공급되는 피시비(33)를 정지시키고 기준점(Fiducial Mark)확인을 통한 위치결정을 하게된다.
이러한 상태에서 공급되는 피시비(33)의 두께에 맞게 워커테이블(60)이 상승하여 마스크프레임(70)에 고정된 마스크(300)의 저면에 밀착된다.
그러면, 스퀴이징파트(200)의 공압실린더(214,215)중 하나의 공압실린더(214,215)가 작동하여 납액을 도포할 스퀴이지홀더(220)를 하강시켜 스퀴이지(201)를 마스크(300)의 근접한 위치로 하강시킨다.
즉, 공압실린더(214,215)는 납액을 도포하거나 도포완료한 스퀴이지(201)를 승,강시켜 선택하는 기능만을 부여하게 되는 것이며, 해당 스퀴이지(201)가 하강한 상태에서 서보모터(235)가 작동하여 스퀴이지(201)의 위치(하강정도)와 압력을 조절하게 되는 것이다.
상기 서보모터(235)가 작동하여 스퀴이지(201)의 위치와 압력을 조절할 수 있는 것은 서보모터(235)의 내부에 위치와 토크를 함께제어할 수 있도록 한 콘트롤팩을 내장하고 있기 때문에 동시에 제어가 가능하게 된다.
먼저, 위치제어는 서보모터(235)가 작동하면 타이밀풀리(231,237)와 타이밍밸트(238)를 통하여 볼스크류(230)으로 동력이 전달되어 볼스크류(230)가 회전하고, 볼스크류(230)와 연결된 작동판(213)이 승,강함으로서 스퀴이지(201)가 승,강하여 마스크(300)와 연접또는 이탈되도록 한다.
상기 볼스크류(230)에 의하여 작동판(213)이 승,강함으로서 스퀴이지(201)가 움직일 수 있는 것은, 작동판(213)에 스퀴이지홀더(220)를 연결하고 있는 공압실린더(214,215)가 고정되어 함께 승,강함으로서 가능하게 된다.
상기와 같이 볼스크류(230)가 작동하여 스퀴이지(201)를 마스크(300)에 연접된 상태에서 다시 서보모터(235)가 작동하여 설정된 만큼의 토크를 가함으로서 스퀴이지(201)가 마스크(300)와 밀착되는 압력이 균일한 상태를 유지하게 된다.
물론, 상기 스퀴이지(201)가 납액을 도포하는 과정에서 요철부가 있는 경우에는 그 상황에 맞게 서보모터(230)가 토크를 변환함으로서 자연스럽게 적응되는 것이다.
이러한 본 발명은 서보모터(230)를 이용하여 스퀴이지(201)의 위치와 압력을 조절하고 공압실린더(214,215)는 해당 스퀴이지(201)를 선택하는 기능만 수행하기 때문에 원활한 작동이 가능하고, 스크린프린트기(30)의 제작이 용이한 등의 장점을 가진다.
이상과 같은 본 발명은 서보모터를 위치와 압력을 조절할 수 있는 코트롤팩을 내장한 것을 이용하여 스퀴이지의 위치와 압력을 조절하도록 함으로서 스퀴이징시 균일한 압력을 유지할 수 있도록 하여 납액의 도포 균일성과 작업의 편리성 향상에 기여할 수 있는 등 다양한 효과를 얻을 수 있는 발명이다.

Claims (3)

  1. 스크린프린트기(30)의 프레임(32) 상방에 설치되어 공급된 피시비(33)에 납액을 도포하는 스퀴이징파트(200)의 스퀴이지(201) 압력을 조절함에 있어서;
    상기 스퀴이징파트(200)의 서보모터에 위치제어와 토크제어기능을 가지는 콘트롤펙을 내장하여 스퀴이지(201)의 의치(승,강거리)와 압력을 조절하도록 하고;
    스퀴이지(201)를 가지는 스퀴이지홀더와 연결되는 공압실린더는 작동할 스퀴이지(201)를 선택하는 데만 사용하도록 하는 것을 특징으로 하는 스크린프린트기용 스퀴이지 압력방법.
  2. 스크린프린트기(30)의 프레임(32) 상방에 설치되어 공급된 피시비(33)에 납액을 실질적으로 도포하는 스퀴이징파트(200)를 구성함에 있어서;
    상기 프레임(32) 상부에 이동 가능하게 구비되는 메인베이스(210);
    상기 메인베이스(210)의 중앙에는 일정간격을 유지시켜 설치되는 수직프레임(211)과;
    상기 수직프레임(211)의 상방에 설치하는 수평프레임(212);
    상기 수직프레임(211)의 중도에는 작동판(213)을 구비하고;
    상기 작동판(213)에 고정되는 공압실린더(214,215);
    상기 메인베이스(210)을 관통하도록 하여 그 단부에 스퀴이지(201)를 가지는 스퀴이지홀더(220)와 연결되는 공압실린더(214,215)의 로더(216,217);
    상기 작동판(213)의 일측에서 메인베이스(210)와 수평프레임(212)상간에 설치되는 볼스크류(230);
    상기 수평프레임(212)의 상방으로 돌출되는 볼스크류(230)에는 타이밍풀리(231)를 고정하여 대향측 수평프레임(212)의 저면에 고정되는 서보모터(235)의 축(236)에 고정되는 타이밍풀리(237)와 타이밀밸트(238)로 연결하여 동력을 전달받을 수 있도록 하고;
    상기 서보모터(235)는 위치와 토크를 함께 제어할 수 있는 콘트롤펙을 내장한 것인 것을 특징으로 하는 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절장치.
  3. 제 2 항에 있어서;
    상기 스퀴이지홀더(220)의 양측과 작동판(213)의 일측에 메인베이스(210)의 상방으로 돌출되고, 메인베이스(210)과 수평프레임(212)상간에 위치하여 스퀴이지(201)와 작동판(213)의 스퀴이지(201)의 유동성을 배제할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절장치.
KR1020010049270A 2001-08-16 2001-08-16 스크린프린트기용 스퀴이지 압력조절방법 및 압력조절장치 KR20030015506A (ko)

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