KR930000887B1 - 소형전자부품 탑재장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

소형전자부품 탑재장치

제1도 (a)(b)는 본 발명에 의한 탑재장치의 구성을 보인 평면도 및 정면도.

제2도 (a)(b)는 본 발명에 의한 탑재장치의 요부인 흡착헤드의 정면도 및 평면도.

제3도와 제4도는 동상 흡착헤드의 작용을 보인 것으로 (a)는 종단면도이고, (b)는 횡단면도임.

제5도는 동상의 작용을 보인 단면도.

제6도 및 제7도는 본 발명에 의한 흡착헤드의 부품도로서,

제6도 (a)(b)는 샤프트의 종단면도 및 저면도.

제7도 (a)(b)는 지지체의 저면도 및 정면도.

제8도는 본 발명의 소형전자부품 탑재 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : X, Y테이블 B : 부품공급장치

4 : 흡착헤드 21 : 본체

22 : 실린더 23 : 피스턴

25 : 샤프트 25a : 접촉부

26,27,28 : 공기유동공 29 : 노즐

30 :핑거 31 : 스프링

32,33 : 제1, 제2부재 34 : 핀

36 : 푸트 42 : 지지체

42a : 걸림턱 43 : 스프링

60 : 공압 로테이션수단 61 : 지지체

62 : 회동체 62a : 돌출편

63 : 고정체 64 : 커버판

65,66 : 유입구

본 발명은 소형 전자부품 탑재장치에 관한 것으로, 특히 전자부품을 인쇄회로기판상에 일정각도(0°,90°)로 장착할 수 있도록 한 소형 전자부품 탑재장치에 관한 것이다.

종래에는 인쇄회로기판에 작은 구멍을 뚫고 그곳에 전자부품의 다리를 끼워 넣은 후 뒷면에서 납땜으로 고정하는 방식이 주로 이용되어 왔으나 전자부품이 소형, 경향화되고 인쇄회로기판의 전체적인 크기가 작아지면서 고정방법도 달라지게 되었다.

새로운 장착기법은 인쇄회로기판상에 접착제를 도포하거나 납을 페이스트 상태로 부품을 그위에 올려 고정하는 것이다.

이와같은 장착기법은 SMT(Surface Mounting Technology)라 알려지고 있으며, 이러한 SMT의 문제점은 취급하는 전자부품이 작기 때문에 사람손으로는 직접 조립할 수 없다는 것이다.

따라서 작은 전자부품을 인쇄회로기판상에 장착하기 위해서는 탑재장치가 필요하게 된다.

본원인은 이러한 소형 전자부품 탑재장치로서 전자부품 흡착헤드부의 공기 공급을 단순화하고 로테이션장치와 상하이동용 실린더를 일치시키면서 본체 자체를 작게하고 센터링 유니트의 복잡성을 해소하도록 창안한 소형 전자부품 탑재장치를 특허출원 제90-6652호에 선출원한 바 있다.

이러한 선출원 기술은 실린더의 샤프트에 3개의 공기 유입공을 직접 형성하여 진공과 압축공기에 의하여 상하운동을 행하도록 흡착헤드를 구성한 것으로 구성이 매우 간단화 되어 있으므로 SMC마운트기기와 주요구성 유니트인 헤드부의 구동을 단순화하면서 기능을 최대한 살릴 수 있는 등의 이점이 있는 것이나, 선출원 기기는 헤드를 로테이션 시킴에 있어 서보 모터를 사용하여 360°를 1°단위로 로테이션하여 마운팅하도록 되어있는바, 실제 작업시 헤드부는 0°와 90°이외 각도로는 거의 조절할 필요성이 없었다.

따라서 서보모터를 사용함에 따라 필요이상으로 생산 비용이 증가하는 결함이 있었다.

본 발명은 상기한 선출원 기술의 개량기술로서 헤드부의 로테이션에 서보모터를 사용하지 않고 공압을 이용하여 간단하게 0°및 90°로 로테이션할 수 있도록함으로써 기구부 및 회로부를 간단화하여 제조원가를 절감하도록 한 것인바, 이를 첨부한 도면 제1도 내지 제6도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도 (a)(b)는 본 발명에 의한 소형 전자부품 탑재장치의 전체구성을 보인 개략 평면도 및 측면도로서 이에 도시한 바와 같이 볼스크류(1)(2)를 구비한 X,Y테이블( A)에 흡착헤드(4)가 X,Y방향으로 이동가능하게 설치되고, 부품공급장치(B)가 전후부에 설치되어 있어, 흡착헤드(4)로 부품을 집어 인쇄회로기판이송장치(도시되지 않은)에 의하여 이송레일(5)로 공급받을 인쇄회로기판에 전자부품을 장착하도록 되어있다.

제2도 및 제3도는 상기 흡착헤드(4)의 자세한 구성을 보인 것으로 이에 도시한 바와 같이, 본체(21)에 실린더 (22), 피스턴(23)을 베어링(24)으로 로테이션할 수 있도록 고정하고, 샤프트(25)에는 공기유동공(26)(27)(28)을 뚫어 공기유동공(27)은 진공, 공기유동공(26)(28)은 압축공기를 공급하도록 한다. 그리고 노즐(29)부분은 부품(P)을 집은 후 센터링할 수 있는 핑거(30)와 스프링(31)이 구성되고 샤프트(25)와 제1, 제2부재(32)(33)가 동시에 구동할 수 있도록 핀(34)으로 결합되어 있다.

상기 본체(21)의 하부 일측에 수직으로 설치되는 푸트(foot)(36)는 지지판(37 )과 연결되어 샤프트(25)가 아래로 운동하는 동안 부품공급장치에서 부품(P)이 1개씩 공급되도록 한다.

제1도 (a)에서 상기 볼스크류(1)는 서보모터(6)에 타이밍벨트(3)로 연결되어 있고 볼 스크류(2)는 직접 서보모터(6)에 연결되어 있어 서보모터(6)(6')의 회전운동이 직선운동으로 바뀌면서 흡착헤드(4)는 X,Y테이블(A)상 어느곳이든 설정된 위치로 이동이 가능하다. 흡착헤드(4)는 최초에 X,Y테이블(A)에 의해 X,Y테이블(A)과 인접하게 설치된 부품 공급장치(B)로 간다. 부품공급장치는 한예로서 제5도에 도시한 바와 같이 상기한 흡착헤드(4)의 푸트(36)에 의해 푸셔(51)가 한번씩 눌릴때 마다 래치트 휠(52)이 회전하며 클로오(53)가 역방향 회전을 막아주고 클로오(54)가 한칸씩 밀어주는 작용을 하여 공급부품이 일정피치씩 앞으로 전진하면서 부품(P)을 공급하는 장치이다.

이와같이된 장치에서 흡착헤드(4)의 상측부에는 샤프트(25)를 공압에 의하여 0°와 90°위치로 로테이션 시키기 위한 공압 로테이션수단(60)이 설치되어 있다. 그 공압 로테이션 수단(60)은 실린더(22)의 상단부에 고정된 지지체(61)에 회동체(62)가 고정되고, 그 회동체(62)가 외측의 고정체(63) 내부에 압축공기에 의하여 0°와 90°의 위치로 회동가능하게 삽입, 설치된 구조이다. 즉, 상기 회동체(62)의 외주면 일측부에는 고정체(63)의 압축공기 작용공간(63a)내측에서 회동가능한 돌출편(62a)이 형성되고, 또한 고정체(63)의 상측에는 커버판(64)의 고정됨과 아울러 커버판(64)에는 상기 돌출편(62a) 양측부에 위치하도록 압축공기 유동공(64a)(64b)이 형성되며, 그 압축공기 유동공(64a)(64b)에는 유입구(65)(66)가 각각 결합되어 있다. 따라서 압축공기 유동공(64a)(64b)에 연결되는 유입구(65)(66)를 하여 압축공기가 유입되면 샤프트(25)가 90°또는 0°로 회전하여 헤드부가 로테이션 조작된다.

이하, 이와같은 본 발명의 작용효과를 제1도 내지 제8도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, X,Y테이블(A)상에서 흡착헤드(4)는 부품공급장치(B)에로 이동되며, 부품공급장치(B)의 부품(P)위에 도착한 흡착헤드(4)는 부품(P)을 노즐(29)로 흡착하고 센터링하는 작업을 수행하게 된다.

여기서 샤프트(25)와 연결된 제1부재(32)와 핑거(30)의 운동관계를 보면 핑거 (30)의 경사돌부(30a)는 제1부재(32)와 미끄러지면서 스프링(31)의 힘에 의해 제1부재(32)가 윗방향 운동시 핑거(30)가 제4도(a)와 같이 오무라지며 제1부재(32)가 아랫방향 운동할때는 핑거(30)가 제3도(a)와 같이 벌어지게 된다. 이 과정은 부품(P)을 센터링 하는데 사용된다.

그리고 노즐(29)에 부품을 흡착하는 과정은 공기 유동공(26)에 공기가 공급되면 실린더(22)의 상측 챔버(38)의 압력이 높아지고 피스턴(23)이 아래방향 운동을 시작하게 된다. 그러면 샤프트(25)와 이에 연결된 제1, 제2부재(32)(33), 핀(34), 부시 (40), 스프링(41) 및 노즐(29)을 포함한 노즐 부위가 아래방향으로 운동하게 된다.

이와동시에 부품공급장치(B)의 푸셔(51)를 눌러주는 푸트(36)가 지지판(37)과 함께 샤프트(25)에 연결되어 아래방향으로 운동한다.

상기와 같이 하여 노즐(29)이 공급 부품(P)위치에 다다르면 아래방향 운동을 멈추고 이때 약간의 높이 편차는 스프링(43)으로 보정된다. 상기와 같이 아래방향 운동이 완료되면 공기유동공(26)으로 공급되던 공기공급은 정지되고 공기유동공(27)을 통해 진공이 발생되어 부품(P)이 1개 앞으로 진행할 수 있도록 한다.

즉 제5도에서 부품공급장치(B)는 푸셔(51)를 눌렀다 떼는 순간 부품(P)이 1개씩 앞으로 진행한다. 상기와 같이 하여 노즐(29)에 부품이 흡착되면 공기유동공(28)을 통해 공기가 공급되고 공기 공급으로 챔버(39)의 압력이 높아지면 샤프트(25)에 연결된 제1, 제2부재(32)(33)와 핀(34), 부시(40), 스프링(41), 푸트(36)및 지지판(37)이 윗방향으로 운동하고 핀(34)이 지지체(42)의 걸림턱(42a)에 닿을 때까지 운동이 지속된다. 핀(34)이 걸림턱(42a)에 닿으면 제2부재(33)의 운동은 정지되고 이와함께 노즐부의 운동도 정지되면서 부품의 상승 운동이 정지되며 이상태에서 다음단계인 센터링 작업을 하게 된다.

상기 핀(34)이 지지체(42)의 걸림턱(42a)에 닿은후 접촉부(25a)가 핀(34)에 다다를 때까지 상승운동은 계속되고 이때 부시(40)와 스프링(41)에 의해 완충작용을 하며 제1부재(32)의 계속되는 상승운동과 스프링(31)의 탄성력에 의해 핑거(30)의 경사돌부(30a)와 제1부재(32)의 미끄럼 작용으로 부품(P)은 센터링 된다.

상기와 같이하여 부품(P)을 흡착한 흡착헤드(4)는 X, Y테이블(A)에 인쇄회로기판의 설정된 위치상으로 이동하며 동시에 부품이 90°회전이 필요한 경우 일측 유입구(65)에 압축공기를 공급하면 헤드가 90°회전하며 회전이 필요없는 경우 타측 유입구(66)에 공급하면 헤드가 다시 원상태(0°)로 회전한다.

이와같이 하여 이동된 흡착헤드(4)는 부품공급장치(B)에서 부품(P)을 잡을때와 마찬가지로 공기유입공(26)에 공기가 공급되고 이에 따라 샤프트(25), 제1부재(32 ) 및 노즐(29)과 흡착된 부품(P)이 하강하게 되고 설정된 위치에 부품이 장착되는 순간 공기유입공(27)을 통한 진공이 차단되면서 부품이 장착된다.

그후 상기와 같은 동작을 반복하면서 인쇄회로기판에 전자부품(P)을 조립하게 되고 부품 공급장치(B)의 종류에 따라 각각 필요한 부품을 공급, 조림할 수 있다. 이후에 상기한 바와같은 동작을 반복하여 각 부품공급장치에서 공급되는 각종 전자부품을 인쇄회로기판에 조립하게 된다.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 실린더의 샤프트에 3개의 공기 유입공을 직접 형성하여 진공과 상하운동을 행하도록 흡착헤드를 구성한 것으로 종래에 비하여 구성이 매우 간단화되어 있으므로 SMC 마운트기기(Mounter Machine)의 중요 구성 유니트인 헤드부의 구동을 단순화 하면서 기능을 최대한 살리게 되는 이점이 있으며, 특히 헤드부 로테이션에 서보모터를 사용하지 않고 공압 로테이션수단을 사용하므로 서보모터, 사보모터 드라이버, 타이밍 벨트등이 불필요하여 기계 및 회로의 구조가 간단해지고 그에 따라 사용이 간단해지는 등의 이점이 있다.

Claims (3)

1. X,Y테이블(A)과, 이 X,Y테이블(A)상에 인쇄회로기판을 공급하는 인쇄회로기판 이송장치와, X,Y테이블(A)상에 배치되는 부품공급장치(B)와, 상기 X,Y테이블(A) X,Y방향으로 이송 가능하게 설치되며, 상기 부품공급장치(B)에서 공급되는 부품을 인쇄회로기판위에 장착하는 흡착헤드(4)가 구비된 전자 부품 탑재장치에 있어서, 상기 흡착헤드(4)을 0°와 90°위치로 회동시키는 공압 로테이션 수단(60)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 소형전자 부품 탑재장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 공압 로테이션 수단(60)은 실린더(22)의 상단부에 고정된 지지체(61)에 회동체(62)가 고정되고, 그 회동체(62)가 외측의 고정체(63) 내부에 압축공기에 의하여 0°와 90°위치로 회동가능하게 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 소형전자부품 탑재장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 공압 로테이션 수단(60)은 상기 고정체(63)에 압축공기 작용공간(63a)이 형성되고, 상기 회동체(62)의 외주면 일측부에는 상기 압축공기 작용공간(63a) 내측에서 회동가능한 돌출편(62a)이 형성되며, 고정체(63)의 상측에는 커버판(64)이 고정되고, 커버판(64)에는 상기 돌출편(62a) 양측부에 위치하도록 압축공기 유동공(64a)(64b)이 형성되어 구성된 것임을 특징으로 하는 소형전자부품 탑재장치.