KR20090044125A - 노즐세척장치를 구비한 부품실장기 - Google Patents

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KR20090044125A
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서영석
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Abstract

본 발명은 노즐세척장치를 구비한 부품실장기를 제공한다. 상기 부품실장기는 부품실장영역으로 기판을 운송하는 기판운송장치, 상기 기판에 실장될 부품을 공급하는 부품공급장치, 상기 부품공급장치로부터 공급되는 부품을 픽업하여 상기 기판에 실장하도록 적어도 하나의 노즐을 구비한 헤드 및, 세척액과 초음파를 이용하여 상기 노즐을 세척하기 위한 노즐세척장치를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 부품실장기에는 세척액과 초음파를 이용하여 노즐을 세척할 수 있는 노즐세척장치가 구비되기 때문에, 부품실장공정을 진행함에 있어서 이물질이 묻은 노즐 즉, 오염된 노즐은 그 부품실장기 내부에서 세척할 수 있게 된다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 이물질이 묻은 노즐 즉, 오염된 노즐을 그 부품실장기의 내부에서 세척할 수 있기 때문에, 종래 노즐을 외부에서 세척하여야함에 따른 번거로움을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 매우 짧은 시간 동안에 노즐을 세척할 수 있게 된다.
Figure P1020070110063
부품, 실장, 노즐, 세척

Description

노즐세척장치를 구비한 부품실장기{Chip mounter having nozzzle cleaning apparatus}
본 발명은 기판 상에 부품을 실장하는 부품실장기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오염된 노즐을 세척할 수 있도록 노즐세척장치를 구비한 부품실장기에 관한 것이다.
일반적으로 부품실장기라 함은 인쇄회로기판과 같은 기판 상에 집적회로, 고밀도 집적회로, 다이오드, 콘덴서, 저항 등의 전자부품(이하,'부품'이라 칭하기로 함)을 실장하는 작업을 수행하는 기기를 말한다.
이러한 부품실장기는 이상과 같은 다수의 부품 등을 공급하는 부품공급장치, 이러한 부품들이 실장되도록 기판을 운송하는 기판운송장치 및, 상기 부품들을 부품공급장치로부터 픽업하여 그 픽업된 부품을 기판 상에 실장하는 헤드를 포함한다.
따라서, 부품공급장치로부터 부품들이 공급되면, 헤드는 그 공급되는 부품을 흡착 등의 방법으로 픽업한 후, 이를 기판 상으로 이동시켜 기판 상에 실장하게 된다.
이때, 이상과 같은 부품들을 픽업한 후 실장하는 헤드는 직접 이상과 같은 부품들에 접촉되어 이들 부품들을 픽업하는 것이 아니라 노즐이라는 매개체를 이용한다.
다시 말하면, 부품실장기의 헤드 끝단에는 부품에 직접 접촉되는 노즐이 장착되며, 부품실장기의 헤드는 이러한 노즐을 매개체로 부품을 픽업한다.
한편, 부품실장공정을 장시간 진행하면, 부품에 접촉되는 노즐의 하측 단부 즉, 부품과 직접 접촉하는 부분에는 부품을 기판에 장착할 시에 생성되는 솔더(solder)나 미세부품 등의 여러가지 이물질이 묻게 된다.
따라서, 부품실장공정을 장시간 진행하고 나면, 이러한 이물질이 묻은 노즐들을 세척해 주어야 하는데, 종래에는 부품실장기의 내부에 노즐세척장치가 구비되어 있지 않기 때문에, 이상과 같은 이물질이 묻은 노즐 즉, 오염된 노즐을 세척하기 위해서는 그 노즐들을 부품실장기로부터 분리하여 외부에 별도로 구비된 세척장치 등을 사용하여 노즐의 세척을 진행하여야 하는 번거로움이 있다.
또한, 종래에는 외부에서 오염된 노즐들을 세척해야 했기 때문에, 노즐을 세척하는데에 따른 시간이 장시간이 소요되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이상과 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로써, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 노즐의 세척을 부품실장기의 내부에서 진행할 수 있도록 노즐세척장치를 구비한 부품실장기를 제공하는데에 있다.
그리고, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 노즐을 세척하는 노즐세척장치가 자동노즐교환장치의 내부에 설치되는 부품실장기를 제공하는데에 있다.
이상과 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 부품실장기는 부품실장영역으로 기판을 운송하는 기판운송장치, 상기 기판에 실장될 부품을 공급하는 부품공급장치, 상기 부품공급장치로부터 공급되는 부품을 픽업하여 상기 기판에 실장하도록 적어도 하나의 노즐을 구비한 헤드 및, 세척액과 초음파를 이용하여 상기 노즐을 세척하기 위한 노즐세척장치를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 부품실장기는 상기 헤드에 구비된 노즐의 교체를 위하여 별도의 예비 노즐들을 다수 구비함과 아울러 상기 헤드에 구비된 노즐이 끼워지도록 빈 노즐홀들을 다수 구비하고, 상기 헤드에 구비된 노즐이 상기 빈 노즐홀들 중 어느 하나에 끼워지면 상기 끼워진 노즐을 선택적으로 홀딩하여 상기 노즐이 교체되도록 하는 자동노즐교환장치를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 노즐세척장치는 상기 자동노즐교환장치에 설치될 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 노즐세척장치는 상기 세척액이 수용되는 세척 액 탱크, 상기 세척액을 진동시키기 위하여 상기 세척액 탱크에 설치되는 초음파 진동자 및, 상기 초음파 진동자가 진동되도록 일정 주파수의 초음파를 발진시켜 이를 상기 초음파 진동자에 인가하는 초음파 발진기를 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 노즐세척장치는 상기 세척액 탱크로 세척액이 공급되도록 상기 세척액 탱크의 일측에 연결되는 세척액 공급관, 상기 세척액 탱크의 세척액이 배출되도록 상기 세척액 탱크의 타측에 연결되는 세척액 배출관 및, 상기 세척액 공급관에 연결되며 상기 세척액 공급관을 통해 상기 세척액 탱크로 세척액을 공급하는 세척액 공급유닛을 더 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 세척액 배출관은 상기 세척액 공급유닛에 연결될 수 있고, 상기 세척액 공급유닛은 상기 세척액 탱크에 수용되는 세척액을 상기 세척액 배출관과 상기 세척액 공급관을 이용하여 순환시킬 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 노즐세척장치는 상기 세척액 탱크에 수용된 세척액의 온도를 감지하기 위하여 상기 세척액 탱크 내부에 설치되는 온도센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 부품실장기에는 세척액과 초음파를 이용하여 노즐을 세척할 수 있는 노즐세척장치가 구비되기 때문에, 부품실장공정을 진행함에 있어서 이물질이 묻은 노즐 즉, 오염된 노즐은 그 부품실장기 내부에서 세척할 수 있게 된다.
그러므로, 본 발명에 따르면, 이물질이 묻은 노즐 즉, 오염된 노즐을 그 부품실장기의 내부에서 세척할 수 있기 때문에, 종래 노즐을 외부에서 세척하여야함 에 따른 번거로움을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 매우 짧은 시간 동안에 노즐을 세척할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 노즐세척장치는 노즐이 교환되는 자동노즐교환장치의 내부에 설치되기 때문에, 노즐이 교체되었을 때 그 교체된 노즐을 세척할 수 있어서 매우 편리할 뿐만 아니라 별도로 노즐을 세척하기 위한 예비 동작 즉, 노즐을 노즐세척장치로 이송하는 동작을 하지 않아도 되는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 부품실장기의 일실시예를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 부품실장기의 제어관계를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 부품실장기는 XY 좌표계 즉, 직각 좌표계를 이용하여 부품을 픽업 및 실장하도록 된 구성이다. 하지만, 도 1에 도시한 본 발명에 따른 부품실장기는 일실시예에 불과하며, 본 발명에 따른 기술적 사상은 다른 좌표계 예를 들면, 극좌표계를 이용하여 부품을 픽업 및 실장하도록 된 부품실장기 등에도 적용할 수 있다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 부품실장기(100)는 베드(110), 상기 베드(110)에 장착되어 인쇄회로기판과 같은 기판(30) 상에 실장될 부품(31,32)을 공급하는 부품공급장치(170), 상기 부품(31,32)이 실장되도록 기판(30)을 운송하는 기판운송장치(150), 상기 부품공급장치(170)로부터 공급된 부품(31,32)을 픽업한 다음 이를 기판(30) 상에 실장하는 적어도 하나의 노즐(145)을 구비한 헤드(140), 상기 헤드(140)의 Y축 방향 이송을 위해 상기 베드(110)의 양측에 장착되되 상기 베드(110)의 Y축 방향으로 나란히 장착되는 Y축 이송기구(120), 상기 헤드(140)의 X축 방향 이송을 위해 상기 Y축 이송기구(120)에 장착되되 상기 베드(110)의 X축 방향으로 나란히 장착되는 X축 이송기구(130), 상기 X축 이송기구(130)를 상기 Y축을 따라서 이동시키는 제1 구동부(182), 상기 헤드(140)를 상기 X축 이송기구(130)를 따라서 이동시키는 제2 구동부(184), 상기 헤드(140)에 구비된 노즐(145)를 교체할 수 있도록 마련된 자동노즐교환장치(190), 상기 헤드(140)에 구비되었던 노즐(145) 등을 세척하기 위한 노즐세척장치(200) 및, 상기 부품실장기(100)의 구동을 전반적으로 제어하는 중앙제어장치(199)를 포함한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 베드(110)는 본 발명에 따른 부품실장기(100)의 몸체 역할을 하며, 대략 정사각형 형태로 형성된다. 하지만, 상기 베드(110)는 다양한 형태로 변형될 수 있다.
상기 부품공급장치(190)는 상기 베드(110)의 일측 중앙부와 상기 일측 중앙부에 마주하는 타측 중앙부에 다수 장착되며, 상기 기판(30)에 장착될 여러가지의 부품들(31,32)을 공급한다.
상기 기판운송장치(150)는 상기 기판(30)이 상기 헤드(140)의 부품실장영역을 경유하도록 상기 부품공급장치(170)가 장착되지 아니한 상기 베드(110)의 일측으로부터 상기 부품공급장치(170)가 장착되지 아니한 상기 베드(110)의 타측으로 상기 기판(30)을 운송하는 역할을 한다.
일실시예로, 상기 부품실장영역은 상기 베드(110)의 중앙부에 마련될 수 있으므로, 상기 기판운송장치(150)는 상기 기판(30)이 상기 베드(110)의 중앙부를 경유하도록 상기 베드(110)의 일측으로부터 상기 베드(110)의 타측으로 상기 기판(30)을 운송하게 된다. 이때, 상기 기판운송장치(150)는 하나의 컨베이어 또는 한쌍의 컨베이어 등으로 구현될 수 있다.
상기 자동노즐교환장치(190)는 상기 베드(110)의 상면 일측에 고정되는 장치몸체(192)를 구비한다. 상기 장치몸체(192)에는 상기 헤드(140)에 구비된 노즐(145)의 교체를 위하여 별도의 예비 노즐들(미도시)이 다수 구비되고, 또, 상기 헤드(140)에 구비된 노즐(145)이 끼워지도록 빈 노즐홀들(191)이 다수 구비된다. 이때, 상기 자동노즐교환장치(190)는 상기 헤드(140)에 구비된 노즐(145)이 상기 빈 노즐홀들(191) 중 어느 하나에 끼워질 경우, 상기 끼워진 노즐(145)을 선택적으로 홀딩하여 상기 노즐(145)이 교체될 수 있도록 한다.
따라서, 부품실장공정을 진행함에 있어서, 헤드(140)에 장착된 노즐(145)의 교체가 필요할 경우, 중앙제어유닛(199)은 헤드(140)를 이 자동노즐교환장치(190) 측으로 이동시킨 다음, 헤드(140)에 장착된 노즐(145)을 상기 빈 노즐홀들(191) 중 어느 하나에 측으로 삽입시키게 되며, 상기 자동노즐교환장치(190)는 상기 헤드(140)에 장착된 노즐(145)을 홀딩하게 된다.
이에, 상기 헤드(140)는 그 장착되어 있던 노즐(145)을 상기 빈 노즐홀(191) 내부에 남겨둔 채로 다시 상부로 이동한 다음, 새롭게 장착될 노즐이 삽입되어 있는 노즐홀(191) 측으로 이동하게 되고, 이동된 후에는 그 노즐(145)의 상부 측으로 하강하여 노즐(145)이 헤드(140)에 장착되도록 한다. 이때, 자동노즐교환장치(190)는 홀딩된 노즐(145)을 자유상태로 놓아주게 되며, 헤드(140)는 새롭게 장착된 노즐(145)을 가지고 부품실장공정을 계속 진행하게 된다.
상기 노즐세척장치(200)는 상기 자동노즐교환장치(190)에 설치되며, 세척액과 초음파를 이용하여 상기 헤드(140)에 구비되었던 노즐(145) 등을 세척한다. 이때, 상기 노즐세척장치(200)는 상기 자동노즐교환장치(190) 이외의 다른 위치에도 설치될 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 노즐세척장치에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 도 1의 부품실장기에 설치되는 자동노즐교환장치와 이에 설치되는 노즐세척장치를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시한 자동노즐교환장치와 노즐세척장치의 종단면도이다. 그리고, 도 5는 도 4에 도시한 노즐세척장치에 세척액이 공급되었을 때를 도시한 도면이며, 도 6은 도 4에 도시한 노즐세척장치로 노즐을 세척하고 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 노즐세척장치(200)는 세척액(90)이 수용되는 세척액 탱크(210), 상기 세척액(90)을 진동시키기 위하여 상기 세척액 탱크(210)에 설치되는 초음파 진동자(250), 상기 초음파 진동자(250)가 진동되도록 일정 주파수의 초음파를 발진시켜 이를 상기 초음파 진동자(250)에 인가하는 초음파 발진기(270), 상기 세척액 탱크(210)로 세척액(90)이 공급되도록 상기 세척액 탱크(210)의 일측에 연결되는 세척액 공급관(220), 상기 세척액 탱크(210)의 세척액(90)이 배출되도록 상기 세척액 탱크(210)의 타측에 연결되는 세척액 배출관(240) 및, 상기 세척액 공급관(220)에 연결되며 상기 세척액 공급관(220)을 통해 상기 세척액 탱크(210)로 세척액(90)을 공급하는 세척액 공급유닛(230)을 포함한다.
상기 세척액 탱크(210)는 상기 자동노즐교환장치(190)의 장치몸체(192) 내부에 마련되며, 상기 초음파 진동자(250)는 상기 세척액 탱크(210)의 하부에 설치된다. 따라서, 상기 헤드(140)로부터 교체된 노즐(145) 등은 상기 자동노즐교환장치(190)의 빈 노즐홀(191) 등에 끼워지게 되는데, 이때의 노즐(145) 하부 곧, 이물질 등으로부터 오염될 수 있는 노즐(145)의 하부는 상기 세척액 탱크(210)에 수용되는 세척액(90)에 담겨진다.
그러므로, 상기 세척액(90)에 담겨진 노즐(145)의 세척이 필요할 경우, 상기 초음파 발진기(270)는 상기 초음파 진동자(250)가 진동되도록 상기 초음파 진동자(250)에 일정 주파수의 초음파를 인가하게 된다.
그 결과, 상기 세척액 탱크(210)에 설치된 초음파 진동자(250)는 진동하게 되고, 상기 진동에 의해 상기 세척액 탱크(210) 내부에 수용된 세척액(90)도 진동된다. 따라서, 상기 세척액(90)에 담겨진 노즐(145)은 이 진동되는 세척액(90)에 의해 세척된다.
이때, 상기 세척액 배출관(240)은 상기 세척액 공급유닛(230)에 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 세척액 공급유닛(230)은 상기 세척액 탱크(210)에 수용되는 세척액(90)을 상기 세척액 배출관(240)과 상기 세척액 공급관(220) 등을 이용하여 순환시킬 수 있으며, 상기 세척액 배출관(240)과 상기 세척액 공급관(220) 내부에는 오염물질 등을 필터링하기 위한 필터(미도시) 등이 개재될 수 있다. 여기서, 상기 세척액 공급유닛(230)은 순환펌프일 수 있다.
한편, 상기 노즐세척장치(200)에는 상기 세척액 탱크(210)에 수용된 세척액(90)의 온도를 감지하기 위하여 상기 세척액 탱크(210) 내부에 설치되는 온도센서(260)가 더 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 온도센서(260)는 상기 세척액(90)이 상기 노즐(145)의 세척에 적합한 일정온도를 유지할 수 있도록 할 수 있다.
다시 말하면, 상기 온도센서(260)는 상기 세척액(90)의 온도를 감지하여 이 감지값을 상기 중앙제어장치(199) 측으로 전송할 수 있다. 따라서, 상기 중앙제어장치(199)는 이 전송되는 감지값을 통해 상기 세척액(90)의 온도가 미리 설정된 일정범위 곧, 노즐(145)의 세척에 적합한 온도인지를 판단하게 되며, 만일, 상기 감지된 세척액(90)의 온도가 노즐(145)의 세척에 적합한 온도가 아닐 경우, 상기 중앙제어장치(199)는 이를 판단하고 상기 노즐세척장치(200)의 초음파 발진기(270) 등에 인터록 신호를 전송함과 아울러 외부로 알람신호를 발생한다.
따라서, 상기 노즐(145)의 세척은 중단되며, 본 발명 부품실장기(1000의 공정 관리자 등은 상기 알람신호를 인지하고 부품실장기(100)를 점검하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 부품실장기의 일실시예를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 부품실장기의 제어관계를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3은 도 1의 부품실장기에 설치되는 자동노즐교환장치와 이에 설치되는 노즐세척장치를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 자동노즐교환장치와 노즐세척장치의 종단면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 노즐세척장치에 세척액이 공급되었을 때를 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시한 노즐세척장치로 노즐을 세척하고 있는 상태를 도시한 도면이다.

Claims (6)

  1. 부품실장영역으로 기판을 운송하는 기판운송장치;
    상기 기판에 실장될 부품을 공급하는 부품공급장치;
    상기 부품공급장치로부터 공급되는 부품을 픽업하여 상기 기판에 실장하도록 적어도 하나의 노즐을 구비한 헤드; 및,
    세척액과 초음파를 이용하여 상기 노즐을 세척하기 위한 노즐세척장치를 포함하는 부품실장기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 헤드에 구비된 노즐의 교체를 위하여 별도의 예비 노즐들을 다수 구비함과 아울러 상기 헤드에 구비된 노즐이 끼워지도록 빈 노즐홀들을 다수 구비하고, 상기 헤드에 구비된 노즐이 상기 빈 노즐홀들 중 어느 하나에 끼워지면 상기 끼워진 노즐을 선택적으로 홀딩하여 상기 노즐이 교체되도록 하는 자동노즐교환장치를 더 포함하고,
    상기 노즐세척장치는 상기 자동노즐교환장치에 설치되는 것을 특징으로 하는 부품실장기.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 노즐세척장치는
    상기 세척액이 수용되는 세척액 탱크, 상기 세척액을 진동시키기 위하여 상기 세척액 탱크에 설치되는 초음파 진동자 및, 상기 초음파 진동자가 진동되도록 일정 주파수의 초음파를 발진시켜 이를 상기 초음파 진동자에 인가하는 초음파 발진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 노즐세척장치는
    상기 세척액 탱크로 세척액이 공급되도록 상기 세척액 탱크의 일측에 연결되는 세척액 공급관, 상기 세척액 탱크의 세척액이 배출되도록 상기 세척액 탱크의 타측에 연결되는 세척액 배출관 및, 상기 세척액 공급관에 연결되며 상기 세척액 공급관을 통해 상기 세척액 탱크로 세척액을 공급하는 세척액 공급유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 세척액 배출관은 상기 세척액 공급유닛에 연결되며,
    상기 세척액 공급유닛은 상기 세척액 탱크에 수용되는 세척액을 상기 세척액 배출관과 상기 세척액 공급관을 이용하여 순환시키는 것을 특징으로 하는 부품실장기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 노즐세척장치는
    상기 세척액 탱크에 수용된 세척액의 온도를 감지하기 위하여 상기 세척액 탱크 내부에 설치되는 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장기.
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CN107801370B (zh) * 2016-09-02 2020-08-04 松下知识产权经营株式会社 部件移载机构以及部件搭载装置

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