KR960010275Y1

KR960010275Y1 - 멀티헤드(multihead)

Info

Publication number: KR960010275Y1
Application number: KR2019930017430U
Authority: KR
Inventors: 조원창
Original assignee: 삼성항공산업 주식회사; 이대원
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1996-12-06
Also published as: KR950005844U

Abstract

내용없음

Description

멀티헤드(multihead)

제1도는 종래 이형부품 삽입용 헤드의 개략적인 장치구성도.

제2도는 본 고안에 따른 멀티헤드의 장치구성을 보여주는 정면도.

제3도는 제2도의 A-A선을 중심으로 상부에서 하부로 바라본 멀티헤드의 평면도.

제4도는 제2도의 B-B측에서 바라본 멀티헤드의 측면도.

제5도는 본 고안에 따른 멀티헤드의 회전 메커니즘을 보여주는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1a,1b,21 : 공압실린더 2a,2b12 : 축

3,3' : 몸체 4,22 : 모터

5 : 볼 스플라인 6a,6b : 타이밍 벨트

7a,7b14 : 척 10 : (본고안) 멀티헤드

11 : 에어 브라켓 12s : 연결 플레이트

13,27 : 타이밍 풀리 15 : 핀실린더

16,18 : 포토 센서 17,19 : 차폐판

20a,20b : 스토퍼 21a : 실린더 로드

23 : 가이드축 25 : 원점감시용 센서

26,30 : 아이들러(idler) 28 : 너트

29,31 : 타이밍 벨트 32 : 회전축

본 고안은 이형부품삽입기나 표면실장장비등에 사용되는 부품삽입용 헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 멀티헤드를 위한 공압 실린더 및 회전축을 헤드몸체에 직접 제작/조립함으로써 스트로크(stroke) 조절이 용이하고 구조적으로 소형화가 가능한 멀티헤드(multihead)에 관한 것이다.

일반적으로, 산업현장에서 PCB등과 같은 어떤 기판 상에 각종 전자부품 및 회로소자들을 조립하는 공정단계에는 특수한 용도 및 구조로 제작설치된 일종의 자동화설비가 사용된다. 이러한 자동화설비 중에는 표면실장장비나 이형부품 삽입기등도 포함될 수 있으며, 첨부도면의 제1도에는 그와 같은 종래 이형부품삽입기의 헤드구조가 개략적으로 도시되어 있다.

이를 참조하면, 종래 헤드(1)는 주조체의 중앙부에 위치하며 그 내부에 관통공이 형성된 몸체(3)와, 상기 관통공에 삽입설치되어 상하 직선이동을 하는 축(2a)(2b)과, 상기 축(2a)(2b)의 상단에 결합되어 이 축(2a)(2b)을 상승/하강시키는 공압실린더(1a)(1b)와, 상기 몸체(3)에 설치되어 축에 회전구동력을 주는 모터(4)와, 부품을 픽업(pickup) 하여 기판에 삽입하는 척(chuck: 7a, 7b)과, 부품의 삽입여부를 검출하는 센서부(미도시)로 구성되어 있다. 여기서, 참조부호 5는 볼 스플라인(ball spline)을 6a, 6b는 타이밍 벨트를 각각 나타낸다.

그런데, 종래의 이와 같은 헤드(1)에 있어서, 공압실린더(1a)(1b)를 기성제품화 되어 있는 것을 구매하여 사용하고, 또한 축회전을 위한 동력전달장치로 사용되는 볼 스플라인(5)도 역시 기성제품을 구매하여 사용하고 있다. 따라서, 멀티헤드를 위한 구조가 커지고 이에 따라 넓은 공간이 요구된다는 점과, 공압실린더(1a)(1b)의 스트로크가 고정되어 있으므로 크기가 다른 이형부품삽입시 필요한 스트로크 조절이 어려운 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 스트로크 조절이 용이하고 구조적으로 소형화가 가능한 멀티헤드를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 멀티헤드는, 소정형태의 몸체와, 상기 몸체에 형성된 다수의 관통공에 각각 삽입되어 구동수단에 의해 상하 직선이동하는 다수의 축과, 상기 각 축의 하단에 설치되어 부품을 픽업하여 기판에 삽입하는 다수의 척과, 부품의 삽입여부를 검출하는 센서부를 구비하는 헤드에 있어서, 상기 몸체의 내부에는 다수의 공압실린더가 설치되고, 각 실린더로드의 상단부에는 보조플레이트가 각각 설치되되 인접하는 상기의 각 축과 연결되어 있어, 상기 각 공압실린더의 작동에 따라 대응하는 축이 이동되며, 상기 각 축은 모터에 의해 회전할 수 있도록 된 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부 도면을 참조하면서 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안에 따른 멀티헤드의 장치구성을 보여주는 정면도이다. 이에 의하면, 구조체의 중앙부에는 축삽입을 위한 다수개의 관통공이 형성되어 있는 몸체(3')가 위치하고, 이 관통공에는 소정지름의 원기둥형 축(12)이 삽입설치되어 있다. 축(12)의 상부에는 축을 상승/하강시키기 위해 실린더로드(21a:제4도 참조)와 연결된 연결플레이트(12s)가 설치되어 있고, 몸체(3')의 하단부 바로 아래 지점의 축에는 타이밍 풀리(timing pulley:13)가 4개 설치되어 있다. 그리고, 각 타이밍 풀리 사이에는 아이들러(30)가 설치되어 있으며, 이는 풀리와 풀리 사이에 걸쳐서 회전력을 전달하는 타이밍 벨트의 장력을 증대시키는 역할을 한다. 또한, 상기 몸체(3')의 일측면에는 몸체내부에 마련되어 있는 실린더(21: 제4도 참조)에 공압을 공급하기 위한 에어 브라켓(11)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 축의 하단에는 부품을 픽업하여 기판에 삽입하는 척(chuck:14)이 설치되어 있다. 여기서, 척(14)의 하단에 장착된 참조번호 15로 표시된 구조체는 부품을 소정의 힘으로 눌러서 기판에 삽입해야 하는 경우에 사용되는 기구, 예컨대 핀실린더를 나타내보인 것이다.

한편, 상기 몸체(3')의 상면 소정 부위에는 실린더의 상승/하강을 검출하는 포토센서 (18)가 설치되어 있고, 이 센서의 광반사를 온/오프(on/off) 시키는 차폐판(19)이 상기 보조연결 플레이트(12s)의 일단에 설치되어 있다. 또한, 축(12)의 하단부에도 포토센서(16)가 설치되어 있으며, 이 센서(16)가 설치되어 있어 높이차에 의한 부품의 삽입여부를 검출한다.

제3도는 제2도의 A-A선을 중심으로 상부에서 하부로 바라본 멀티헤드의 개략적인 평면도이다. 도시된 바와 같이, 몸체(3')에는 4개의 축(12)이 사각형태로 배열설치되고, 이 4개의 축의 중심에는 소정 지름의 관통공(H)이 형성되어 있다. 이 관통공(H)은 배선용의 구멍으로서, 배선을 위해서 뿐만 아니라 몸체(3')의 중량을 감소시키는 기능도 있다. 몸체(3')의 일측에는 축에 회전력을 주는 모터(22)가 설치되어 있다. 이 모터(22)와 4개중의 하나의 축 사이에는 도시된 바와 같이 아이들러(26)가 설치되어 있으며, 이는 모터(22)와 축에 걸쳐있는 타이밍 벨트(31)의 장력을 증대시켜 모터(22)로부터의 회전력 전달효율을 높이는 역할을 한다.

제4도는 제2도의 B-B측에서 바라본 멀티헤드의 측면도이다. 이를 참조하면, 몸체(3') 내부에는 상기 제3도에서 설명한 바와 같이 4개의 축(12)이 관통설치되고, 각각의 축은 몸체 내부에 설치된 공압실린더(21)와 보조플레이트(12s)에 의해 연결되어 있다. 이로써 전체적인 크기는 상당히 축소되어 공간을 좀더 효율적으로 활용할 수 있게 된다. 여기서, 이 공압실린더(21)는 상기 제2도에서 설명된 에어 브라켓(11)과 몸체 내부적으로 연결되어 있으며, 에어 브라켓(11)을 통해 공급된 공압에 의해 상승/하강 이동된다. 그리고, 이 각각의 실린더(21)는 실린더로드(21a)의 상단부가 보조연결플레이트(12s)에 의해 주축(12) 및 가이드축(23)과 결합되어 있으며, 따라서, 실린더(21)가 상승/하강함에 따라 주축(12)의 상승/하강 이동을 원활하게 해주는 역할을 한다. 또한, 상기 실린더로드(21a)에는 본 고안의 또 다른 특징적 요소로서 도시된 바와 같이 로드(21a)의 상단부와 중하단부에 스토퍼(stopper:20a, 20b)가 각각 설치되어 있으며, 이는 실린더로드(21a)와 연결된 보조연결플레이트(12s)의 상승/하강을 차단하는 역할을 하며 너트(28)를 조정하여 삽입되는 이형부품 및 기판에 따라 필요한 스트로크를 조정하게 된다. 이에 의해, 각종 이형부품삽입시 스트로크를 적절히 조절할 수 있어 작업의 정밀성을 한층 더 향상시킬 수 있게 된다. 여기서, 미설명된 부호 25는 원점을 감시하는 센서이다.

한편, 제5도는 본 고안에 따른 멀티헤드의 회전 메커니즘을 보여주는 개략도이다. 이에 의하면, 정사각형에 가깝게 배열설치된 주축(12)과 주축 사이에는 도시된 바와 같이, 2개의 아이들러(30)가 맞대향 설치되어 있다. 그리고, 이 아이들러(30)를 비롯하여 4개의 주축(12)에 설치된 타이밍 폴리(27)에는 타이밍 벨트(29)가 걸려 있다. 또한, 전술된 바와 같이, 모터(22)와 가장 가까이 있는 주축(12a) 사이에는 아이들러(26)가 설치되어 있고, 모터풀리(22a)와 상기 주축(12a) 및 아이들러(26)에 걸쳐 타이밍 벨트(31)가 걸려 있다. 이러한 구성에 있어서, 모터(22)에 전원이 인가되어 모터가 회전을 하면 그 회전력은 모터풀리(22a) 및 주축의 타이밍 풀리(27)에 걸려 있는 타이밍 벨트(31)에 의해 1차적으로 모터(22)와 가장 가까이 위치한 주축(12a)에 전달되고, 뒤이어 4개의 주축상의 타이밍 풀리(27)에 공통으로 걸려 있는 또 다른 타이밍 벨트(29)에 의해 나머지 축들에도 2차적으로 전달된다. 여기서, 물론 부품 삽입시에는 멀티헤드중 삽입해야 할 헤드만 공압실린더(21)에 의해 하강되어 척(14)에 물려 있는 부품을 삽입하게 된다. 그리고, 부풉삽입시 삽입유무는 상기 제2도에서 설명된 바와 같이 포토센서(16: 제2도 참조)에 의해 검출되는 바, 척(14)의 높이차에 의한 포토센서(16)의 반응유무로 검출된다. 이상의 설명에서와 같이, 본 고안의 멀티헤드는 종래와는 달리 공압실린더가 축을 지지하는 몸체내부에 설치되어 있어 전체적인 헤드 구조체의 크기를 소형화 할 수 있고, 아울러 기성제품인 실린더 및 볼스플라인을 직접 제작사용함으로써 장치의 염가화를 실현할 수 있다.

또한 실린더 로드에 장착된 스토퍼에 의해 스트로크를 적절히 조절할 수 있으므로 작업의 정밀성을 더 한층 향상시키게 될 것이다.

Claims

형정 향태의 몸체와, 상기 몸체에 형성된 다수의 관통공에 각각 삽입되어 구동수단에 의해 상하 직선이동하는 다수의 축과, 상기 각 축의 하단에 설치되어 부품을 픽업하여 기판에 삽입하는 다수의 척과, 부품의 삽입여부를 검출하는 센서부를 구비하는 헤드에 있어서, 상기 몸체의 내부에는 다수의 공압실린더가 설치되고, 각 실린더로드의 상단부에는 보조플레이트가 각각 설치되되 인접하는 상기의 각 축과 연결되어 있어, 상기 각 공압실린더의 작동에 따라 대응하는 축이 이동되며, 상기 각 축은 모터에 의해 회전할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 멀티헤드.
제1항에 있어서, 상기 몸체 내부에는 가이드축이 상하이동 가능하하도록 설치되며, 상기 각 보조플레이트의 하단일부가 상기 가이드축과 결합되어 상기 각 공압실린더의 작동시 대응축의 원할한 이송이 유지될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 멀티헤드.
제1항에 있어서, 상기 공압실린더의 실린더로드에는 스트로크를 조정하기 위한 스토퍼가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티헤드.
제1항에 있어서, 상기 다수의 축중 어느 하나의 축에 모터로부터의 회전력이 전달되면, 나머지 다른 축들도 소정의 회전운동 전달 기구에 의해 회전운동할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 멀티헤드.
제1항에 있어서, 상기 다수의 척 하단에는 부품삽입의 원활을 위해 부품을 소정의 힘으로 눌러서 기판에 삽입가능하게 하는 기구가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티헤드.