KR20060022023A - 부품실장기용 헤드 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은: 헤드 프레임; 헤드 프레임의 상하에 걸쳐 결합된 적어도 하나의 헤드 샤프트; 헤드 샤프트를 삽입시키는 샤프트 수용홀 및 헤드 샤프트에서 각각 동일한 원주 상에 복수의 노즐 수용홀들이 형성된 적어도 하나의 회전 하우징; 내부 공간에 공기유로가 형성된 중공 원통형으로 하부에 전자부품을 흡착하는 노즐이 형성되며, 노즐 대기 위치에서 노즐 흡장착 위치까지 상하 이동이 가능하도록 상기 노즐 수용홀에 삽입 결합된 복수의 노즐 스핀들들; 공기유로 내로 정압(定壓)의 공기를 공급하는 정압 공기 공급부 및 공기유로 내로 부압(負壓)의 공기를 공급하는 부압 공기 공급부; 노즐 대기 위치 및 노즐 흡장착 위치와 대응되는 스풀 대기 위치에서 스풀 흡장착 위치까지 승강(昇降)하면서 정, 부압 공기 공급부와 공기유로간을 연결 및 차단하는 복수의 스풀 밸브들로 이루어진 스풀 밸브부; 각각의 노즐 수용홀과 대응된 복수의 클러치 수용홀들이 형성되며, 회전 및 상하 운동이 가능하도록 헤드 프레임의 상기 회전 하우징 및 스풀 밸브부의 상측에 결합된 클러치 하우징; 및 클러치 수용홀에 승강 가능하게 수용된 클러치 샤프트 및 클러치 샤프트 하단부에 결합되어서 노즐 및 노즐에 대응되는 적어도 하나의 스풀 밸브를 선택적으로 하강시킬 수 있는 클러치 판을 구비한 복수의 클러치 장치들을 구비하는 부품실장기용 헤드 어셈블리를 제공한다.

Description

부품실장기용 헤드 어셈블리{Head assembly for chip mounter}

도 1은 종래의 부품실장기용 헤드 어셈블리를 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 헤드 어셈블리를 구비한 부품실장기를 도시한 평면도이고,

도 3은 도 2의 부품실장기용 헤드 어셈블리의 일측면을 도시한 사시도이고,

도 4는 도 3의 정면부를 도시한 정면도이고,

도 5는 도 3의 부, 정압 공기 공급부와 이와 연결된 각각의 구성부품을 도시한 단면도이고,

도 6은 도 3의 클러치 하우징 및 클러치 장치를 확대 도시한 사시도이고,

도 7a 및 도 7b는 각각 도 6의 클러치 판이 제1위상 및 제2위상에 있는 경우의 노즐 스핀들의 위치와 스풀밸브들 위치간의 관계를 도시한 평면도이고,

도 8은 도 3의 스풀 밸브 복귀 장치를 도시한 사시도이고,

도 9는 도 3의 헤드 샤프트 및 이에 장착되는 스풀 밸브부를 분리 도시한 분리 사시도이고,

도 10은 도 3의 클러치 하우징 및 상기 클러치 하우징의 수직구동장치를 도시한 사시도이고,

도 11은 도 3의 노즐 하우징 및 상기 노즐 하우징을 회전시키는 노즐 하우징 회전 기구를 도시한 사시도이고,

도 12는 도 3의 클러치 하우징 및 상기 클러치 하우징의 회전구동장치를 도시한 사시도이고,

도 13은 도 2의 부품실장기용 헤드 어셈블리의 타측면을 도시한 사시도이고,

도 14a 내지 도 14e는 본 발명에 따른 부품실장기용 헤드 어셈블리의 전자부품 각각의 흡장착 단계를 도시한 단면도이다.

* 부분 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 부품실장기 110: 헤드 어셈블리

111: 헤드 프레임 120: 헤드 샤프트

130: 회전 하우징 140: 노즐 스핀들

140s: 공기유로 142: 노즐

150: 스풀 밸브부 151: 부압 스풀 밸브

151u: 부압 상측 스풀 유로 151b: 부압 하측 스풀 유로

156: 정압 스풀 밸브 156u: 정압 상측 스풀 유로

156b: 정압 하측 스풀 유로 160: 클러치 하우징

170: 클러치 장치 172: 클러치 판

172a: 기저부 172b: 오목부

181: 부압 공기 공급부 186: 정압 공기 공급부

190: 스풀 밸브 복귀 장치 193: 에어 실린더

195: 복귀용 판재 260: 클러치 하우징 수직구동장치

An: 노즐 대기 위치 As: 스풀 대기 위치

Bn: 노즐 흡장착 위치 Bs: 스풀 흡장착 위치

C: 전자부품 P: 인쇄회로기판

Pc1: 제1위상 Pc2: 제2위상

본 발명은 부품실장기용 헤드 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 집적 회로, 다이오드, 콘덴서, 저항 등과 같은 전자부품을 인쇄회로기판에 자동적으로 장착하는 부품실장기에 구비되고, 전자부품을 흡착하여서 인쇄회로기판에 실장하는 노즐 스핀들이 형성된 부품실장기용 헤드 어셈블리에 관한 것이다.

부품실장기는 부품을 인쇄회로기판(PCB)에 실장하는 부품 실장 조립장비의 핵심장비로서, 각종 부품을 부품 공급기로부터 공급받아 인쇄회로기판의 실장위치까지 이송시킨 다음 인쇄회로기판 위에 실장하는 장비이다.

통상적으로, 부품실장기는 실장부품을 공급하는 부품 공급부와, 작업할 인쇄회로기판을 반송하는 컨베이어부와, 노즐 스핀들을 구비하여 부품 공급부로부터 전자부품을 차례로 픽업하여 인쇄회로기판 위에 실장하는 헤드 어셈블리 등으로 구성된다.

최근에는 복수의 전자부품을 차례 또는 동시에 흡착하고, 상기 흡착된 복수의 전자부품들을 동시에 컨베이어부로 이동시키며, 상기 컨베이어부로 이동된 전자 부품들을 차례로 또는 동시에 인쇄회로기판에 실장시켜 부품 실장의 효율을 높이기 위하여 복수 개의 노즐 스핀들들이 일자로 나란히 헤드 어셈블리에 설치되고 있다.

그런데, 일자로 나란히 설치된 노즐 스핀들들은 그 수만큼 사이즈가 커지게 되고, 이로 인하여 헤드 어셈블리의 전체 사이즈가 증가한다. 따라서 헤드 어셈블리에 설치되는 노즐 스핀들 개수가 한정될 수 밖에 없다.

이런 문제점을 해결하기 위해서, 일본 특개평 2003-273582호에 개시된 부품실장기에 구비된 헤드 어셈블리(10)에서는, 도 1에서와 같이, 노즐 스핀들(50)이 스플라인 샤프트(35)를 기준으로 동일 원주 상에 복수 개 설치되어 있다.

즉, 헤드 어셈블리(10)에 구비된 헤드 프레임(20)에는 스플라인 샤프트(35)가 상하에 걸쳐서 형성된다. 상기 스플라인 샤프트(35)에 노즐 홀더(40)가 결합되고, 상기 노즐 홀더(40)의 상기 스플라인 샤프트(35)를 중심으로 동일 원주 상에는 노즐 스핀들(50)들이 상하 이동 가능하도록 배치된다.

노즐 스핀들(50)은 승강 가능하도록 설치된다. 이와 더불어 노즐 회전용 모터(60)의 구동에 따라서 스플라인 샤프트(35)가 회전하고 이에 따라서 상기 스플라인 샤프트(35)와 결합된 노즐 홀더(40) 및 노즐 스핀들(50)들이 회전하도록 설치된다.

한편, 노즐 스핀들(50)들이 별도로 선택되어서 하강되도록 하기 위해서, 헤드 어셈블리(10)에는 노즐 선택 기구(70) 및 노즐 승강 기구(80)가 구비된다. 노즐 선택 기구(70)는 압축 공기 공급실(71) 및 노즐 선택용 밸브(72)를 구비하며, 하강 선택된 노즐 스핀들(50)에 대응되는 가압 공기 공급실(32) 내로 압축 공기를 주입 한다. 이 경우, 상기 가압 공기 공급실(32)은 헤드 프레임에 결합되고 노즐 홀더(40) 상측에 배치된 에어 실린더 블록(30) 내의 공간으로서 각각 노즐 스핀들(50)과 연결될 수 있다.

따라서, 하강 선택된 노즐 스핀들(50) 상측에 배치된 가압 공기 공급실 내로 정압의 공기가 유입되면, 상기 가압 공급실 내에 형성된 피스톤(52) 및 상기 피스톤 하측에 결합된 에어 실린더 샤프트(53)가 하강하여서, 에어 실린더 샤프트(53) 하단부(53a)와, 이 하단부(53a)에 접합된 노즐 스핀들의 상단부(50a)와, 스플라인 너트(85)의 단계부 상면(85a)이 동일 높이 위치가 되게 되어, 결과적으로 에어 실린더 샤프트(53)와 노즐 스핀들(50)과 스플라인 너트(85)가 일체가 된다. 여기서 상기 스플라인 너트(85)는 캠 팔로워(84), 편심 캠(82) 및 구동 모터(81)를 구비한 노즐 승강 기구(80)와 결합되어서 상하 이동하게 되고, 이에 따라서 상기 스플라인 너트(85)와 결합된 노즐 스핀들(50)이 하강하게 된다.

이와 더불어 전자부품을 흡착시키기 위하여, 진공흡인장치(90)가 구비되는데, 이 진공흡인장치는 외부로부터의 부압의 공기가 부압 공기 공급실(91)로부터 의 부압의 공기가 노즐 홀더(40) 외측에 설치된 흡장착용 밸브(92)들에 의하여 개별적으로 노즐 스핀들(50) 내로 제공되도록 하여서, 노즐 스핀들(50)이 개별적으로 전자부품을 흡착하게 된다.

이러한 리볼버(revolver)형의 헤드 어셈블리는 차지하는 사이즈가 작으면서도, 다수의 전자부품을 실장할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 이러한 구조의 종래의 부품실장기용 헤드 어셈블리(10)는, 노즐 스핀들(50)을 하강시키기 위하여 편 심 캠(82), 캠 팔로워(84) 및 스플라인 너트(85)가 구비된 노즐 승강 기구(80)를 구비함으로써, 승강 메카니즘이 복잡하게 되고 헤드 어셈블리(10)의 중량이 커지게 되어서 고속정도가 떨어진다.

또한, 헤드 어셈블리(10) 내부에 스플라인 너트(85)가 항상 일정한 높이로 상승 및 하강함으로써 부품 두께 변화에 대한 승, 하강 스트로크의 유연성이 떨어진다.

이와 더불어, 전자부품의 흡장착 밸브(92)가 노즐 스핀들(50) 수만큼 노즐 홀더에 부착되어서 헤드 어셈블리의 총 중량이 과다해지고 공간을 많이 차지하여 다양한 작업환경에 대응하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함한 여러 가지 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 노즐 스핀들이 리볼버 형상으로 이루어지고, 고속으로 전자부품을 흡착 및 장착하며, 많은 수의 전자부품을 흡, 장착할 수 있는 구조를 가진 부품실장기용 헤드 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 노즐 스핀들을 하강시키는 노즐 승강 기구가 간단하고, 작은 수의 구성 부품이 사용되어서 총 중량이 감소하고 고속정도가 증가하는 구조를 가진 부품실장기용 헤드 어셈블리를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부품 실장기용 헤드 어셈블리는 헤드 프레임과, 헤드 샤프트와, 회전 하우징과, 복수 의 노즐 스핀들들과, 정압 공기 공급부와, 부압 공기 공급부와, 스풀 뱁브부와, 클러치 하우징과, 크러치 장치를 구비한다.

헤드 샤프트는 헤드 프레임의 상하에 걸쳐 결합되고, 적어도 하나 이상이다. 회전 하우징은, 상기 헤드 샤프트를 삽입시키는 샤프트 수용홀 및 상기 헤드 샤프트에서 각각 동일한 원주 상에 복수의 노즐 수용홀들이 형성되며, 하나의 헤드 프레임에 적어도 하나 이상이 배치된다. 노즐 스핀들은 내부 공간에 공기유로가 형성된 중공 원통형으로 하부에 전자부품을 흡착하는 노즐이 결합되며, 노즐 대기 위치에서 노즐 흡장착 위치까지 상하 이동이 가능하도록 상기 노즐 수용홀에 삽입 결합된다. 정압 공기 공급부는 상기 공기유로 내로 정압(定壓)의 공기를 공급한다. 부압 공기 공급부는 상기 공기유로 내로 부압(負壓)의 공기를 공급한다. 스풀 밸브부는 상기 노즐 대기 위치 및 노즐 흡장착 위치와 대응되는 스풀 대기 위치에서 스풀 흡장착 위치까지 승강(昇降)하면서 상기 정, 부압 공기 공급부와 공기유로간을 연결 및 차단하는 복수의 스풀 밸브들로 이루어진다. 클러치 하우징은, 상기 각각의 노즐 수용홀과 대응된 복수의 클러치 수용홀들이 형성되며, 회전 및 상하 운동이 가능하도록 상기 헤드 프레임의 상기 회전 하우징 및 스풀 밸브부의 상측에 결합된 다. 클러치 장치는, 상기 클러치 수용홀에 승강 가능하게 수용된 클러치 샤프트 및 상기 클러치 샤프트 하단부에 결합되어서 상기 노즐 및 상기 노즐에 대응되는 적어도 하나의 스풀 밸브를 선택적으로 하강시킬 수 있는 클러치 판을 구비한 복수 개로 이루어진다.

이 경우, 상기 각각의 클러치 샤프트의 상단부에는 상기 클러치 수용홀에 접 하도록 삽입된 피스톤이 형성되고, 상기 클러치 수용홀의 상단부에는 상기 피스톤 상측의 클러치 수용홀 내부로 정압의 공기가 유입되는 공기 유입홀이 형성되며, 상기 헤드 프레임에는 상기 각각의 공기 유입홀로 유입되는 정압 공기 유입 여부를 제어하는 복수의 클러치 밸브들이 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 스풀 밸브부는, 각각 상측 스풀 유로 및 하측 스풀 유로가 형성된 정압 스풀 밸브 및 부압 스풀 밸브들로 이루어지고, 상기 클러치 판은 정압 스풀 밸브와 부압 스풀 밸브 중 적어도 하나를 상기 스풀 대기 위치에서 선택적으로 상기 노즐 스핀들과 함께 스풀 흡장착 위치까지 하강되도록 누를 수 있으며, 상기 노즐 스핀들 및 부압 스풀 밸브가 각각 상기 노즐 흡장착 위치 및 스풀 흡장착 위치로 하강된 경우, 상기 정, 부압 스풀 밸브들의 상측 스풀 유로들 또는 하측 스풀 유로들이 상기 공기유로와 부압 공기 공급부간을 연결하고, 상기 노즐 스핀들 및 정, 부압 스풀 밸브가 각각 상기 노즐, 스풀 상기 스풀 흡장착 위치로 하강된 경우, 상기 정, 부압 스풀 밸브들의 하측 스풀 유로들 또는 상측 스풀 유로들이 상기 공기유로와 정압 공기 공급부간을 연결하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 노즐 스핀들 및 부압 스풀 밸브가 상기 노즐 흡장착 위치 및 스풀 흡장착 위치로 하강된 경우, 상기 정, 부압 스풀 밸브들의 상측 스풀 유로들이 상기 공기유로와 부압 공기 공급부과 연결되고, 상기 노즐 스핀들 및 정, 부압 스풀 밸브가 상기 노즐 흡장착 위치 및 스풀 흡장착 위치로 하강된 경우, 상기 정, 부압 스풀 밸브들의 하측 스풀 유로들이 상기 공기유로와 정압 공기 공급부간을 연결하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 클러치 판은: 상기 노즐 스핀들 및 정, 부압 스풀 밸브들의 상측에 배치된 기저부; 및 상기 기저부에서 상기 정압 스풀 밸브보다 큰 곡률 반경으로 오목하게 형성된 오목부를 구비하고, 제1위상 및 상기 클러치 하우징의 회전축을 중심으로 상기 제1위상에서 소정 각도로 회전한 제2위상을 가지고 배치되며, 상기 클러치 판이 제1위상에 배치된 경우, 상기 오목부가 상기 정압 스풀 밸브 상측에 위치하여서 상기 노즐 및 부압 스풀 밸브를 누를 수 있고, 상기 클러치 판이 제2위상에 배치된 경우, 상기 노즐 스핀들 및 정, 부압 스풀 밸브를 누를 수 있는 것이 바람직하다.

한편, 상기 클러치 장치로부터 힘이 작용하지 않은 경우에 상기 노즐 스핀들을 노즐 대기 위치에 배치시키는 노즐 복귀 스프링을 더 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 헤드 프레임에는 상기 헤드 샤프트를 회전시키는 헤드 샤프트 구동 모터가 결합되고, 상기 회전 하우징은 상기 헤드 샤프트의 회전과 연동하여 회전하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤드 프레임에는 상기 클러치 하우징을 회전시키는 클러치 하우징 구동 모터가 설치되고, 상기 클러치 하우징 구동 모터는 상기 클러치 샤프트가 이와 대응되는 노즐 스핀들과 동일한 제1위상 및 상기 제1위상으로부터 일정 각도로 회전하는 제2위상으로 상기 클러치 하우징을 회전시킬 수 있는 것이 바람직하다.

이와 더불어, 상기 헤드 프레임에는, 상기 클러치 하우징을 상하 운동시키는 클러치 하우징 수직구동장치가 결합되고, 상기 클러치 하우징 수직구동장치는: Z축 구동모터; 상기 Z축 구동모터의 회전 구동력을 상하 운동 구동력으로 변경시키는 구동전달수단; 및 상기 구동전달수단을 따라서 상하 이동하며, 상기 클러치 하우징과 결합되는 Z축 하우징으로 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 스풀 밸브부 하측에는 상기 스풀 밸브부를 상기 스풀 대기 위치로 상승시키는 스풀 밸브 복귀 장치가 형성되는데, 이 상기 스풀 밸브 복귀 장치는: 중공으로서 상기 하나의 노즐 스핀들에 대응되는 스풀 밸브들의 하측에 각각 형성되고, 외부의 압축 공기 공급부로부터 압축공기가 공급되는 복수의 에어 실린더들; 상기 에어 실린더 상측에 접하여 결합되고, 상기 에어 실린더에 압축 공기가 공급되면 상기 스풀 밸브들을 상기 스풀 대기 위치로 상승시키는 복귀용 판재; 및 상기 복귀용 판재와 결합하여서, 상기 에어 실린더에 압축공기가 공급되지 않은 경우 상기 복귀용 판재를 스풀 흡장착 위치까지 하강시키는 탄성부재를 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 헤드 샤프트는 중공 원통 형상이고, 상기 정압 공기 공급부 및 부압 공기 공급부는 각각, 상기 헤드 샤프트 내부 공간에 형성되어서 노즐 스핀들의 공기유로와 연결되는 것이 바람직하다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부품실장기용 헤드 어셈블리(110)를 구비한 부품실장기(100)가 도 2에 도시된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 헤드 어셈블리(110)를 구비한 부품 실장기(100)는 베이스(101)와, 헤드 어셈블리(110)와, X축 작동기구(103)와, Y축 작동기구(104)를 구비한다. 베이스(101)는 전자부품을 공급하는 부품 공급부(102)와, 인쇄회로기판(P)을 X축 방향으로 이송시키는 컨베이어(105)를 구비한다.

상기 X축 작동기구(103)에는 헤드 어셈블리(110)가 장착되어 있다. 상기 헤드 어셈블리(110)에는 복수의 노즐 스핀들(140)들을 구비하고, 상기 노즐 스핀들(140)들이 상기 부품 공급부(102)로부터 전자부품을 픽업하여서, 컨베이어(105) 상에 배치된 인쇄회로기판(P)에 장착시킨다.

상기 헤드 어셈블리(110)는 X, Y축 작동기구(103, 104)에 의하여 수평 이동된다. 그 하나의 예로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 헤드 어셈블리(110)가 X축 작동기구(103)를 따라서 수평 이동 가능하도록 X축 작동기구(103)에 결합될 수 있다. 이 경우 상기 X축 작동기구(103)의 양단은 각각 이 X축 작동기구(103)와 직교하여 형성된 Y축 작동기구(104)에 수평 이동 가능하도록 장착되어 있다. 따라서 상기 Y축 작동기구(104)를 따라서 X축 작동기구(103)가 이동되면, 상기 X축 작동기구(103)에 장착된 헤드 어셈블리(110)가 Y축 방향으로 수평 이동하게 된다. 이와 더불어 헤드 어셈블리(110)가 X축 작동기구(103)를 따라서 X축 방향으로 수평 이동하게 된다.

도 3에는 이러한 구조를 가진 부품실장기(100)에 구비된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 헤드 어셈블리(110)가 도시되고, 도 4에는 도 3에 도시된 헤드 어셈블리(110)의 정면도가 도시되어 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 헤드 어셈블리(110)는 헤드 프레임(111)과, 헤드 샤프트(120)와, 회전 하우징(130)과, 노즐 스핀들(140)과, 스풀 밸브부(150)와, 클러치 하우징(160)과, 복수의 클러치 장치(170)들을 구비한다.

헤드 프레임(111)에는 헤드 샤프트(120)가 장착된다. 상기 헤드 샤프트(120)는 상하로 걸쳐서 배치된다.

이 헤드 샤프트(120)의 하측에는 원통형인 회전 하우징(130)이 결합된다. 이 회전 하우징(130)의 중앙부에는 샤프트 수용홀(131)이 형성되어서 헤드 샤프트(120) 하측이 이 샤프트 수용홀(131)에 삽입된다.

이 샤프트 수용홀(131)을 중심으로 동일한 원주 상에는 복수의 노즐 수용홀(132)들이 형성되고, 이 노즐 수용홀(132) 각각에는 승강(昇降) 가능한 노즐 스핀들(140)이 삽입된다. 이 경우, 노즐 스핀들(140)은 전자부품(C)을 흡착하거나 실장하기 위하여 하강하는 경우 이외에는 노즐 대기 위치(An)에 위치되고, 전자부품을 흡착 또는 장착하는 위치인 노즐 흡장착 위치(Bn)까지 하강 가능하다.

이 노즐 스핀들(140)의 적어도 하측 내부는 빈 원통형으로, 그 속 빈 내부 공간에 공기유로(140s)가 형성되고, 하부에는 전자부품(C)을 흡착하는 노즐(142)이 결합된다.

이 경우, 노즐 스핀들(140) 외측 또는 내측에는 노즐 복귀 스프링(145)이 형성되는 것이 바람직한데, 이로 인하여, 노즐 스핀들(140)이 상기 노즐 복귀 스프링(145)의 탄성력 이상의 힘을 상측에서 받는 경우에만 하강하게 되고, 이와 더불어 하강한 노즐 스핀들(140)이 상기 노즐 복귀 스프링(145)의 탄성력 이상의 힘이 제 거된 경우에 노즐 대기 위치(An)로 복귀할 수 있기 때문이다.

한편, 노즐 스핀들(140)의 공기유로(140s)는 부압(負壓) 공기 공급부(181)와 정압(定壓) 공기 공급부(186)와 연결된다. 부압 공기 공급부(181)는 상기 노즐(142)이 전자부품(C)을 흡착하기 위하여 노즐 스핀들(140)의 공기유로(140s) 내로 부압(負壓)의 공기를 공급하는 기능을 하고, 정압 공기 공급부(186)는 상기 노즐(142)에서 전자부품(C)을 인쇄회로기판(P;도 2참조)에 장착시키기 위하여 노즐 스핀들의 공기유로(140s) 내로 정압(定壓)의 공기를 공급하는 기능을 한다.

이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 헤드 샤프트(120)는 중공 원통형이고, 부압 공기 공급부(181) 및 정압 공기 공급부(186)가 상기 헤드 샤프트(120) 내측 공간에 형성되어서, 노즐 스핀들의 공기유로(140s)와 연결 가능하게 형성된다.

이로 인하여 정, 부압 공기 공급부(181, 186)가 외부에 노출되지 않으면서 회전 하우징(130)의 회전축(130x)과 근접하여서 회전되기 때문에, 외부에 노출되는 부품의 사이즈가 줄어들므로 전체 헤드 어셈블리(110)의 중량 및 사이즈가 감소한다. 이와 더불어 정, 부압 공기 공급부(181, 186)가 헤드 어셈블리(110)의 다른 구성 부품과 간섭을 일으키지 않게 되어서 안정적인 공기 공급이 가능하여진다.

각각의 노즐 스핀들(140)과 대응하여, 상기 노즐 스핀들(140) 내의 공기유로(140s)와 부압 공기 공급부(181) 사이 및 노즐 스핀들 내의 공기유로(140s)와 정압 공기 공급부(186) 사이에는 복수의 스풀 밸브들로 이루어진 스풀 밸브부(150)가 배치된다. 이 스풀 밸브부(150)는 승강(昇降)하면서 공기유로(140s)와 정압 공기 공급부(186)간 또는 공기유로(140s)와 부압 공기 공급부(181)간을 연결시키거나 차단 한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 회전 하우징(130) 및 스풀 밸브부(150) 상측에는 클러치 하우징(160)이 배치된다. 상기 클러치 하우징(160)에는 상기 각각의 노즐 스핀들(140)에 대응된 복수의 클러치 수용홀(162)들이 형성된다.

상기 각각의 클러치 수용홀(162)에는 클러치 장치(170)가 수용된다. 이 클러치 장치(170)는 클러치 샤프트(171) 및 클러치 판(172)을 구비한다. 클러치 샤프트(171)는 클러치 수용홀(162)에 승강(昇降) 가능하게 수용된다. 클러치 수용홀(162) 하측부에는 클러치 판(172)이 형성되는데, 상기 클러치 판(172)은 상기 노즐 스핀들(140) 및 상기 노즐 스핀들(140)에 대응되는 스풀 밸브부(150) 상측에 배치되어서, 노즐 스핀들(140)과 함께 스풀 밸브부(150) 중 선택된 스풀 밸브 상단부를 눌러서 스풀 밸브를 하강시킬 수 있다.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 각각의 클러치 샤프트(171)의 상단부에는 상기 클러치 수용홀(162)에 접하도록 삽입된 클러치 피스톤(173)이 형성되고, 상기 클러치 하우징(160)에는 상기 클러치 수용홀(162)의 상단부와 공기 공급부 사이를 연결하는 공기 유입홀(165)이 형성되어서, 상기 공기 유입홀(165)을 통하여 상기 피스톤 상측의 클러치 수용홀(162) 내부로 정압의 공기가 유입되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 헤드 프레임(111)에는 상기 각각의 공기 유입홀(165)로 유입되는 정압 공기의 유입 여부를 제어하는 복수의 클러치 밸브(116: 도 13 참조)들이 형성되고, 상기 클러치 밸브(116)의 정확한 제어에 의하여 전자부품(C)을 흡착시키 는 노즐 스핀들(140)이 하나 또는 복수 개 선택될 수 있다.

따라서, 클러치 밸브(116)에 의하여 하강 선택된 클러치 판(172)이 하강하여서 상기 클러치 판(172) 하측에 배치된 스풀 밸브부(150) 중 적어도 하나 이상의 스풀 밸브를 누름으로써, 스풀 밸브가 스풀 흡장착 위치(Bs)까지 하강하게 된다.

한편, 상기 클러치 하우징(160)에 형성된 공기 유입홀(165)이 정압 공기 공급부(181)와 연결되는 것이 바람직하다. 즉 상기 정압 공기 공급부(186)가 전자부품(C)을 인쇄회로기판(P)에 장착시키는 기능 이외에 클러치 장치(170)를 하강시키는 기능을 담당하도록 하는 것이 바람직한데, 이로 인하여 구성부품의 수가 줄어들어서 전체 사이즈 및 중량이 감소하고, 제작비용이 감소하기 때문이다.

본 발명인 헤드 어셈블리(110)에서, 하나의 노즐 스핀들에 대응되는 스풀 밸브부(150)는 부압 스풀 밸브(151) 및 정압 스풀 밸브(156)로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 부압 스풀 밸브(151) 및 정압 스풀 밸브(156)의 두 개의 스풀 밸브들이 단위 노즐 스핀들(140)의 공기유로(140s)와 연결될 수 있으며, 이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 부압 스풀 밸브(151) 및 정압 스풀 밸브(156)는 각각 상측 스풀 유로(151u, 156u) 및 하측 스풀 유로(151b, 156b)가 형성되고, 이 경우 하나의 클러치 판(172)은 하나의 노즐 스핀들(140)과 함께 이 노즐 스핀들(140)에 대응되는 부압 스풀 밸브(151) 및 정압 스풀 밸브(156)를 선택적으로 하측으로 누를 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다.

즉, 도 5 및 도 6을 참조하면, 노즐 대기 위치(An)의 상기 노즐 스핀들(140)과 함께 스풀 대기 위치(As)에 있던 스풀 밸브들 중 부압 스풀 밸브(151)만 하강된 경우, 상기 정압 스풀 밸브의 상측 스풀 유로(156u)와 부압 스풀 밸브의 상측 스풀 유로(151u)가 상기 공기유로(140s)와 부압 공기 공급부(181) 사이를 연결함으로써, 노즐 스핀들(140) 내에는 부압이 발생하게 되어서 노즐(142) 하측의 외부의 하부 공기 및 노즐 내 공기의 압력 차에 의하여 노즐이 전자부품을 흡착하도록 한다.

이와 달리, 상기 노즐 스핀들(140)이 노즐 흡장착 위치(Bn)까지 하강하고, 이와 더불어 부압 스풀 밸브(151)와 함께 상기 정압 스풀 밸브(156)들이 스풀 흡장착 위치(Bs)까지 하강한 경우에는, 상기 정압 스풀 밸브의 하측 스풀 유로(156b) 및 부압 스풀 밸브의 하측 스풀 유로(151b)가 상기 공기유로(140s)와 정압 공기 공급부(186) 사이를 연결함으로써, 노즐 스핀들(140) 내에 정압이 발생하게 되고, 결과적으로 노즐(142) 하측 외부로 공기가 유출되고 이와 함께 노즐에 흡착된 전자부품(C)을 인쇄 회로 기판(P; 도 2참조) 상에 장착시킬 수 있다.

이 경우, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 클러치 판(172)이 기저부(172a) 및 오목부(172b)를 구비하여서 부압 스풀 밸브(151)와 정압 스풀 밸브(156)를 선택적으로 누를 수 있도록 형성된다. 기저부(172a)는 노즐 스핀들(140)과 함께 상기 노즐 스핀들(140)에 대응되는 부, 정압 스풀 밸브(151, 156)들을 누를 수 있도록 형성된다. 상기 기저부(172a)로부터 오목하게 형성된 오목부(172b)는 상기 정압 스풀 밸브(156)보다 큰 곡률 반경(α)을 가지고 상기 기저부(172a)에서 오목하도록 형성되어서, 클러치 판이 하강하는 경우 부압 스풀 밸브(151) 및 정압 스풀 밸브(156) 중 하나가 눌러지지 않도록 한다.

이와 더불어 클러치 판(172)이 클러치 샤프트(171) 또는 클러치 하우징(160) 의 회전축을 중심으로 제1위상(Pc1) 및 제2위상(Pc2)을 가지는 것이 바람직하다.

클러치 판(172)이 제1위상(Pc1)에 위치한 경우에는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 클러치 판(172)이 노즐 스핀들(140) 및 부압 스풀 밸브(151)를 누를 수 있도록 배치된다. 즉, 오목부(172b)가 정압 스풀 밸브(156)의 직상부에 형성되어서 클러치 장치(170)가 하강 시에, 정압 스풀 밸브(156)는 기저부(172a)에 의하여 눌림이 발생하지 않게 되어서 하강하지 않게 된다.

이와 달리, 도 7b에 도시된 바와 같이, 클러치 판(172)이 제1위상(Pc1)에서 클러치 샤프트(171) 또는 회전 하우징의 회전축을 중심으로 일정 각도, 예를 들어 5° 내지 15°로 회전된 제2위상(Pc2)에 위치한 경우, 상기 오목부(172b)가 상기 정압 스풀 밸브(156) 직상부에 배치되지 않고, 이로 인하여 기저부(172a)가 노즐 스핀들(140), 부압 스풀 밸브(151) 및 정압 스풀 밸브(156) 상부에 배치되어서, 클러치 판(172)이 노즐 스핀들(140), 부압 스풀 밸브(151) 및 정압 스풀 밸브(156)를 누르도록 배치된다.

도 8을 참조하면, 상기 스풀 밸브부(150)는 헤드 샤프트(120)와 노즐 스핀들(140) 사이에 배치된다. 특히 상기 헤드 샤프트(120) 및 회전 하우징(130)에는 상기 부, 정압 공기 공급부(181, 186)와 노즐 스핀들내의 공기유로(140s)를 연결하는 연결통로(Rc)가 형성되고, 스풀 밸브부(150)가 상기 연결통로(Rc)를 가로지르며 형성된 것이 바람직한데, 이로서 스풀 밸브부(150)가 승강하면서 연결통로(Rc)를 개폐함으로써 상기 부, 정압 공기 공급부(181, 186)와 노즐 스핀들(140)내의 공기유로(140s) 사이를 연결 및 차단할 수 있다.

한편, 스풀 밸브부(150)가 하강하여서 노즐(142)에 흡착된 전자부품이 인쇄회로기판에 장착된 다음에는, 하강된 상태의 스풀 밸브부(150)가 스풀 밸브 복귀 장치(190)에 의하여 자동적으로 스풀 기준위치(As)로 복귀되는 것이 바람직한데, 이로 인하여 다음 전자부품 흡착 단계가 신속하게 진행되는 것이 가능하기 때문이다.

이 경우, 상기 스풀 밸브 복귀 장치(190)는 에어 실린더(193)들과, 복귀용 판재(195)들과, 탄성부재(194)를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 에어 실린더(193)들은 중공으로서 상기 하나의 노즐 스핀들(140)에 대응되는 스풀 밸브부(150)의 하측에 각각 형성되고, 외부로부터 압축 공기가 공급될 수 있는 구조를 가진다. 이 경우 상기 압축 공기는 헤드 샤프트 내부 공간에 형성된 압축 공기 공급부(191)를 통하여 유입된다.

상기 에어 실린더(193) 상측에는, 복귀용 판재(195)들이 상기 에어 실린더(193)와 접하면서 결합된다. 상기 복귀용 판재(195)들은, 상기 에어 실린더(193)에 압축 공기가 공급되면, 에어 실린더(193)로부터의 압력에 의하여 상기 스풀 밸브부(150)를 접한 상태로 상승하여서 상기 스풀 밸브부(150)를 스풀 대기 위치(As)로 상승시킨다.

이 경우, 상기 복귀용 판재(195)는 탄성부재(194)와 결합된다. 상기 탄성부재(194)는 상기 상승된 복귀용 판재(195)를 하강 복귀시키는 기능을 하는데, 예를 들어서, 탄성부재(194)가 단방향 탄성 바이어스를 가진 스프링으로 복귀용 판재(195) 하측과 결합하면서 에어 실린더(193) 내부에 삽입된다. 따라서 에어 실린더 (193) 내로 스프링의 탄성력보다 큰 압력 이상의 압축 공기가 유입되면 복귀용 판재(195)가 상승하게 되고, 에어 실린더(193) 내로 압축 공기가 유입되지 않은 경우 상승된 복귀용 판재(195)는 스프링의 탄성력에 의하여 복귀 위치로 하강하게 된다.

여기서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 부, 정압 스풀 밸브(151, 156)들이 노즐 스핀들 내의 공기유로(140s)와 부, 정압 공기 공급라인(183, 188) 사이의 헤드 샤프트(120)에 삽입되도록 형성되고, 상기 헤드 샤프트(120)에는 상기 부, 정압 스풀 밸브(151, 156)들이 삽입되는 스풀 밸브 홀(125)들이 형성되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 스풀 밸브 홀(125)들의 측면에는 마찰부재(126)가 부착되는 것이 바람직하다. 상기 마찰부재(126)는 스풀 밸브부(150)가 클러치 판(172)으로부터 누르는 힘이 발생하지 않는 경우에 스풀 밸브부(150)의 자체 중력에 의하여도 하강되는 것을 방지되도록 고정되도록 한다. 따라서 마찰부재(126)는, 예를 들어서 마찰성이 우수한 합성수지재로 이루어지거나, 딱딱한 스폰지재로 이루어질 수 있다.

한편, 도 10에서와 같이, 클러치 하우징(160)은 클러치 하우징 수직구동장치(260)에 의하여 구동된다. 이 클러치 하우징 수직구동장치(260)는 Z축 구동모터(261)와, 구동전달수단(262)과, Z축 하우징(268)을 구비한다. 헤드 프레임(111)에 고정된 Z축 구동모터(261)는 구동 전달 수단(262)과 연결된다.

이 구동 전달 수단(262)은 Z축 구동모터(261)의 구동력을 상하 이동 구동력으로 변경시킨다. 즉, 상기 구동 전달 수단(262)이 Z축 구동모터(261)와 동일축에 형성된 구동 기어(263)와, 상기 구동 기어(263)와 타이밍 벨트(264)로 연결되는 종동 기어(265)와, 상기 종동 기어(265)와 연결되며 상하로 형성된 볼 스크류(266)와, 상기 볼 스크류(266)의 양측에 평행하도록 배치된 LM 가이드(267)를 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, Z축 하우징(268)은 클러치 하우징(160)과 결합되고 상기 볼 스크류(266) 및 LM 가이드(267)를 따라서 상하로 이동하게 되고, 이에 따라서 클러치 하우징(160)이 승강 가능하게 된다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 헤드 프레임(111;도 4참조)에는 상기 헤드 샤프트(120)를 회전시키는 헤드 샤프트 구동 모터(221)가 결합되고, 회전 하우징(130)은 상기 헤드 샤프트(120)의 회전과 연동하여 회전하는 것이 바람직하다.

도 11을 참조하여 헤드 샤프트 회전 구조(220)의 일 예를 상세히 설명하면, 헤드 샤프트 구동 모터(221)가 헤드 프레임(111;도 4참조)에 부착된다. 이 헤드 샤프트 구동 모터(221)와 동일 회전축 상에 배치되어 연동하는 헤드 구동 기어(223)는 타이밍 벨트(224)에 의하여 헤드 종동 기어(225)와 연결된다. 상기 헤드 종동 기어(225)는 헤드 샤프트(120) 상단부와 결합되고, 따라서 헤드 종동 기어(225)의 회전에 연동하여서 헤드 샤프트(120)가 회전하게 된다.

상기 헤드 샤프트(120)의 하단부는 회전 하우징(130)과 결합된다. 따라서 헤드 샤프트(120)의 회전에 연동하여서 회전 하우징(130)이 회전하게 된다.

상기 헤드 샤프트(120) 및 회전 하우징(130)은 헤드 프레임(111)과 접하는 지점에 베어링(227)이 설치되어서 안정적인 회전이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

이 경우, 노즐 스핀들(140)은 노즐 수용홀(132)에서 공전하는데, 이에 따른 오차에 따른 헤드 샤프트(120)의 회전 정도(精度)를 확보하기 위하여, 상기 헤드 샤프트 구동 모터(221) 외측에 엔코더(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 클러치 하우징(160)과 연동하는 각각의 클러치 샤프트(171)가 노즐 스핀들(140)과 동일한 위상을 가지도록, 상기 클러치 하우징(160)이 회전되어야 한다. 이를 위하여, 클러치 회전 모터(271)와 연동하는 클러치 회전 구동 기어(273)와 연결된 클러치 회전 종동 기어(275)가 클러치 회전 모터(271)의 구동에 따라서 회전하게 된다. 이 경우, 상기 클러치 샤프트(171)가 그 하부의 노즐 스핀들(140)과의 위상을 동기 시켜서 회전하는 것이 바람직한데, 이를 위하여 상기 클러치 회전 구동 기어(273) 및 클러치 회전 종동 기어(275)의 회전 비를 적절하게 조절하고, 상기 클러치 회전 구동 기어(273) 및 클러치 회전 종동 기어(275)가 타이밍 벨트(274)에 의하여 연동되도록 하며, 상기 클러치 회전 모터(271)로 AC 모터를 사용할 수 있다.

한편, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 헤드 프레임(111)에는 촬상 장치(115)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 촬상 장치(115)는 라인 스캔 카메라 또는 에어 리어 카메라로서, 인쇄회로기판 상의 피듀셜 마크(fiducial mark)를 촬영하여서 전자부품이 인쇄회로기판 상의 정확한 위치에 실장되도록 하는 기능을 한다. 이와 더불어 상기 촬상 장치(115)는 미러(미도시) 등을 이용하여 노즐에 흡착된 전자부품의 이미지를 촬영할 수도 있다.

이하에서는, 이와 같은 구조를 가진 부품실장기의 헤드 어셈블리의 작용을 특히 도 14a 내지 도 14e를 참조하여 설명한다. 먼저 도 14a에 도시된 바와 같이, 부, 정압 스풀 밸브(151, 156)들과 노즐 스핀들(140)이 각각 스풀 대기 위치(As) 및 노즐 대기 위치(An)에 배치되고, 이 경우, 정압 공기 공급부(186) 및 부압 공기 공급부(181)와 노즐 스핀들(140) 내의 공기유로(140s)가 연결되지 않는다. 이 경우, 클러치 판(172)은 상기 노즐 스핀들(140)과, 부, 정압 스풀 밸브(151, 156)들 상측에 이격을 가지고 배치되고, 복귀용 판재(195)는 상기 노즐 스핀들(140)과, 스풀 밸브들 하측의 스풀 흡장착 위치(Bs)에서 배치된다.

그 후 도 5, 도 7a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 부품 공급부(102)에 배치된 전자부품(C)을 노즐(142)이 흡착하기 위해서, 클러치 판(172)의 오목부(172b)가 정압 스풀 밸브(151)를 상측에 위치하는 제1위상(Pc1)을 가지도록 배치된다. 그리고 흡착 선택된 노즐 스핀들(140)에 대응되는 클러치 수용홀(182)에 정압의 공기가 유입되도록 하여서, 상기 클러치 수용홀 하측에 삽입된 클러치 판(172)이 하강하여서 노즐 스핀들(140) 및 부압 스풀 밸브(151)를 누르게 된다. 이 경우, 정압 스풀 밸브(156) 외측에 오목부(172b)가 배치되어 하강함으로, 정압 스풀 밸브(156)는 상기 클러치 판(172)과 접하지 않게 되어서 하강하지 않는다.

클러치 판(172)은 노즐 스핀들(140) 및 부압 스풀 밸브(151)를 각각 노즐 흡장착 위치(Bn) 및 스풀 흡장착 위치(Bs)까지 하강시키면, 정압 스풀 밸브(156)의 상측 스풀 유로(156u)와 부압 스풀 밸브의 상측 스풀 유로(151u)가 연결되고, 이와 더불어 상기 상측 스풀 유로(151u, 156u)들이 부압 공기 공급부(181)와 노즐 스핀들 내의 공기유로(140s)를 연결한다. 따라서 노즐 스핀들(140) 내로 부압의 공기가 유입되고, 노즐(142)은 전자부품(C)을 흡착하게 된다.

노즐(142)이 전자부품(C)을 흡착한 다음에는, 도 14c에 도시된 바와 같이, 클러치 판(172)이 상승된다. 이 경우, 노즐 스핀들(140)은 노즐 복귀 스프링(145)의 탄성력에 의하여 노즐 대기 위치(An)로 상승하게 되고, 이와 달리 부압 스풀 밸브(151)는 상승되지 않고, 스풀 밸브 수용홀 측면에 형성된 마찰 부재(125:도 9 참조)에 의하여 스풀 흡장착 위치(Bs)에 고정된다. 따라서 전자부품(C)이 흡착된 상태로 노즐 스핀들(140)이 상승하고, 인쇄 회로 기판의 장착 위치로 X, Y축 작동기구에 의하여 이동하게 된다. 이 때에 촬상 장치가 인쇄 회로 기판 상의 피듀셜 마크를 촬영하여서 올바른 장착 위치로 보정시킨다.

노즐 스핀들(140)이 인쇄 회로 기판(P) 상에 이동된 후에는 도 14e에 도시된 바와 같이, 다시 클러치 판(172)이 하강된다. 이 때에는 클러치 판(172)이 제1위상(Pc1)에서 제2위상(Pc2) 지점으로 회전한 상태이다. 따라서 상기 클러치 판(172)은 노즐 스핀들(140)과 함께 정압 스풀 밸브(156)를 하강시키게 되고, 이로 인하여 정압 스풀 밸브(156) 및 부압 스풀 밸브(151)는 동일하게 스풀 흡장착 위치(Bs)에 위치된다.

이 때에 상기 정압 스풀 밸브의 하측 스풀 밸브(156b) 및 부압 스풀 밸브의 하측 스풀 밸브(151b)가 서로 연결되고, 상기 하측 스풀 밸브(151b, 156b)들이 정압 공기 공급부(186) 및 노즐 스핀들 내의 공기유로(140s)를 상호 연결시키게 되어서 이로 인하여 노즐 스핀들(140) 내로 정압의 공기가 유입된다. 따라서, 상기 노즐에 흡착된 전자부품(C)이 분리되어서 인쇄 회로 기판(P)에 장착된다.

그 후에 도 14e에 도시된 바와 같이, 복귀용 판재(195)의 상측에 접한 부압 스풀 밸브(151) 및 정압 스풀 밸브(156)가 스풀 밸브 복귀 장치(190)의 구동에 의하여 스풀 대기 위치(As)로 상승하게 되고, 그 후에 상기 복귀용 판재(195)는 탄성부재(194)에 의하여 원래 위치로 복귀하게 된다.

상기와 같은 구조를 가진 본 발명에 의하면, 복수의 노즐 스핀들이 헤드 샤프트를 중심으로 동일 원주 상에 형성되고, 노즐 스핀들 및 스풀 밸브들을 클러치 판으로 직접 접촉하여 하강시킴으로써, 다수의 전자부품을 고속으로 흡착시킬 수 있다.

이와 더불어 클러치 판 각각이 클러치 조절 밸브에 의하여 선택적으로 하강되는 것이 가능함으로써, 각각의 노즐 스핀들들로 하여금 선택적으로 전자부품을 흡착하도록 하거나 인쇄 회로 기판에 장착할 수 있다.

더욱이, 전자부품을 흡착하기 위하여 노즐에 부압의 공기를 유입시키기 위하여, 각각의 노즐에 대응되는 복수의 밸브들이 헤드 어셈블리 외부에 부착될 필요가 없이, 헤드 샤프트 내부에 에어 공급라인이 배치됨으로써, 헤드 어셈블리의 총 중량이 감소해지고 그 사이즈가 감소하여져서 다양한 작업환경에 대응하기 쉽다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.

Claims (13)

1. 헤드 프레임;

   상기 헤드 프레임의 상하에 걸쳐 결합된 적어도 하나의 헤드 샤프트;

   상기 헤드 샤프트를 삽입시키는 샤프트 수용홀 및 상기 헤드 샤프트에서 각각 동일한 원주 상에 복수의 노즐 수용홀들이 형성된 적어도 하나의 회전 하우징;

   내부 공간에 공기유로가 형성된 중공 원통형으로 하부에 전자부품을 흡착하는 노즐이 결합되며, 노즐 대기 위치에서 노즐 흡장착 위치까지 상하 이동이 가능하도록 상기 노즐 수용홀에 삽입 결합된 복수의 노즐 스핀들들;

   상기 공기유로 내로 정압(定壓)의 공기를 공급하는 정압 공기 공급부 및 상기 공기유로 내로 부압(負壓)의 공기를 공급하는 부압 공기 공급부;

   상기 노즐 대기 위치 및 노즐 흡장착 위치와 대응되는 스풀 대기 위치에서 스풀 흡장착 위치까지 승강(昇降)하면서 상기 정, 부압 공기 공급부와 공기유로간을 연결 및 차단하는 복수의 스풀 밸브들로 이루어진 스풀 밸브부;

   상기 각각의 노즐 수용홀과 대응된 복수의 클러치 수용홀들이 형성되며, 회전 및 상하 운동이 가능하도록 상기 헤드 프레임의 상기 회전 하우징 및 스풀 밸브부의 상측에 결합된 클러치 하우징; 및

   상기 클러치 수용홀에 승강 가능하게 수용된 클러치 샤프트 및 상기 클러치 샤프트 하단부에 결합되어서 상기 노즐 스핀들 및 상기 노즐 스핀들에 대응되는 적 어도 하나의 스풀 밸브를 선택적으로 하강시킬 수 있는 클러치 판을 구비한 복수의 클러치 장치들을 구비하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각각의 클러치 샤프트의 상단부에는 상기 클러치 수용홀에 접하도록 삽입된 피스톤이 형성되고, 상기 클러치 수용홀의 상단부에는 상기 피스톤 상측의 클러치 수용홀 내부로 정압의 공기가 유입되는 공기 유입홀이 형성되며,

   상기 헤드 프레임에는 상기 각각의 공기 유입홀로 유입되는 정압 공기 유입 여부를 제어하는 복수의 클러치 밸브들이 형성된 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스풀 밸브부는, 각각 상측 스풀 유로 및 하측 스풀 유로가 형성된 정압 스풀 밸브 및 부압 스풀 밸브들로 이루어지고,

   상기 클러치 판은 정압 스풀 밸브와 부압 스풀 밸브 중 적어도 하나를 상기 스풀 대기 위치에서 선택적으로 상기 노즐 스핀들과 함께 스풀 흡장착 위치까지 하강되도록 누를 수 있으며,

   상기 노즐 스핀들 및 부압 스풀 밸브가 각각 상기 노즐 흡장착 위치 및 스풀 흡장착 위치로 하강된 경우, 상기 정, 부압 스풀 밸브들의 상측 스풀 유로들 또는 하측 스풀 유로들이 상기 공기유로와 부압 공기 공급부간을 연결하고,

   상기 노즐 스핀들 및 정, 부압 스풀 밸브가 각각 상기 노즐 흡장착 위치 및 스풀 흡장착 위치로 하강된 경우, 상기 정, 부압 스풀 밸브들의 하측 스풀 유로들 또는 상측 스풀 유로들이 상기 공기유로와 정압 공기 공급부간을 연결하는 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 노즐 스핀들 및 부압 스풀 밸브가 상기 노즐 흡장착 위치 및 스풀 흡장착 위치로 하강된 경우, 상기 정, 부압 스풀 밸브들의 상측 스풀 유로들이 상기 공기유로와 부압 공기 공급부과 연결되고,

   상기 노즐 스핀들 및 정, 부압 스풀 밸브가 상기 노즐 흡장착 위치 및 스풀 흡장착 위치로 하강된 경우, 상기 정, 부압 스풀 밸브들의 하측 스풀 유로들이 상기 공기유로와 정압 공기 공급부간을 연결하는 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 클러치 판은: 상기 노즐 스핀들 및 정, 부압 스풀 밸브들의 상측에 배치된 기저부; 및 상기 기저부에서 상기 정압 스풀 밸브보다 큰 곡률 반경으로 오목하게 형성된 오목부를 구비하고, 제1위상 및 상기 클러치 하우징의 회전축을 중심으로 상기 제1위상에서 소정 각도로 회전한 제2위상을 가지고 배치되며,

   상기 클러치 판이 제1위상에 배치된 경우, 상기 오목부가 상기 정압 스풀 밸 브 상측에 위치하여서 상기 노즐 및 부압 스풀 밸브를 누를 수 있고,

   상기 클러치 판이 제2위상에 배치된 경우, 상기 노즐 스핀들 및 정, 부압 스풀 밸브를 누를 수 있는 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 클러치 장치로부터 힘이 작용하지 않은 경우에 상기 노즐 스핀들을 노즐 대기 위치에 배치시키는 노즐 복귀 스프링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 헤드 프레임에는 상기 헤드 샤프트를 회전시키는 헤드 샤프트 구동 모터가 결합되고,

   상기 회전 하우징은 상기 헤드 샤프트의 회전과 연동하여 회전하는 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 헤드 프레임에는 상기 클러치 하우징을 회전시키는 클러치 하우징 구동 모터가 설치되고,

   상기 클러치 하우징 구동 모터는 상기 클러치 샤프트가 이와 대응되는 노즐 스핀들과 동일한 제1위상 및 상기 제1위상으로부터 일정 각도로 회전하는 제2위상 으로 상기 클러치 하우징을 회전시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 헤드 프레임에는, 상기 클러치 하우징을 상하 운동시키는 클러치 하우징 수직구동장치가 결합되고,

   상기 클러치 하우징 수직구동장치는: Z축 구동모터; 상기 Z축 구동모터의 회전 구동력을 상하 운동 구동력으로 변경시키는 구동전달수단; 및 상기 구동전달수단을 따라서 상하 이동하며, 상기 클러치 하우징과 결합되는 Z축 하우징으로 구비하는 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 스풀 밸브부 하측에는 상기 스풀 밸브부를 상기 스풀 대기 위치로 상승시키는 스풀 밸브 복귀 장치가 형성되고,

    상기 스풀 밸브 복귀 장치는: 중공으로서 상기 하나의 노즐 스핀들에 대응되는 스풀 밸브들의 하측에 각각 형성되고, 외부의 압축 공기 공급부로부터 압축공기가 공급되는 복수의 에어 실린더들; 상기 에어 실린더 상측에 접하여 결합되고, 상기 에어 실린더에 압축 공기가 공급되면 상기 스풀 밸브들을 상기 스풀 대기 위치로 상승시키는 복귀용 판재; 및 상기 복귀용 판재와 결합하여서, 상기 에어 실린더에 압축공기가 공급되지 않은 경우 상기 복귀용 판재를 스풀 흡장착 위치까지 하강 시키는 탄성부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 압축 공기 공급부는 헤드 샤프트상의 내부 공간을 따라서 배치되는 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 헤드 샤프트는 중공 원통 형상이고,

    상기 정압 공기 공급부 및 부압 공기 공급부는 상기 헤드 샤프트 내부 공간에 배치된 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 헤드 샤프트에는 상기 스풀 밸브들이 삽입되는 스풀 밸브 홀들이 형성되고,

    상기 스풀 밸브 홀들의 측면 중 일부에는, 중력에 의하여 스풀 밸브가 하강하는 것을 방지하도록 상기 스풀 밸브들의 측면과 접하는 마찰부재가 형성된 것을 특징으로 하는 부품실장기용 헤드 어셈블리.

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