KR100347370B1 - 표면실장기의 부품 이송 유니트 - Google Patents

표면실장기의 부품 이송 유니트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스 프레임과, 피더 베이스와, 마운터 헤드와, 비전부와, 자동노즐 교환장치를 포함하는 표면실장기에 있어서, 베이스 프레임의 소정 위치에 설치되고, 상부에 가이드 레일이 형성되는 제 1이송 패널과, 제 1이송 패널의 가이드 레일과 결합되어 가이드 레일 내부에서 이동되는 돌출턱을 하부에 가지고, 피더 베이스와 비전부 및 자동노즐 교환장치가 상부에 안착되는 제 2이송 패널과, 제 2이송 패널을 수평 방향으로 이동이 가능하도록 제 2이송 패널을 연결하는 연결 수단과, 연결 수단을 구동시켜 제 2이송 패널을 이동시키는 구동 수단과, 구동 수단의 동작을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 표면실장기의 부품 이송 유니트에 따르면 피더 베이스와 비전부 및 자동노즐 교환장치가 안착되는 부품 이송 유니트를 표면실장기에 설치하고, 부품 이송 유니트를 구동 수단을 이용하여 수평 방향으로 이동시켜 인쇄회로기판의 인접 위치에 이동시킴으로써 마운터 헤드의 이동 거리를 줄여 픽킹 및 플레이싱 시간을 단축시켜 작업 속도를 향상과 더불어서 생산성 증대를 꾀할 수 있다.

Description

표면실장기의 부품 이송 유니트{Part Feeding Unit of Surface Mount Device}
본 발명은 표면실장기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피더부가 안착되는 피더 베이스와 비전부 및 자동노즐 교환장치를 부품 이송 유니트에 안착시킨 후 부품 이송 유니트를 임의의 방향으로 이동시켜 인쇄회로기판에 부품 픽킹 작업시 인쇄회로기판의 크기와 상관없이 작업영역을 할당하여 작업공간을 줄임으로써 작업 속도 및 생산성을 향상시키도록 하는 표면실장기의 부품 이송 유니트에 관한 것이다.
최근의 전기, 전자제품의 개발에 있어서 그 추세는 전자부품의 고밀도화, 소형화, 다양화로 들어서고 있으며, 그 개발은 갈수록 치열해지고 있다.
특히, 전기, 전자부품에 사용되는 인쇄회로기판(PCB ; Printed Circuit Board)의 조립생산에 표면실장기를 이용한 표면실장기술(SMT ; Surface Mounting Technology)은 날이 갈수록 가속화되고 있는 실정이다.
표면실장기는 표면실장부품(SMD ; Surface Mounting device)을 인쇄회로기판에 실장하는 표면실장 조립장비의 핵심장비로서 각종 표면실장부품을 부품공급기로부터 공급받아 인쇄회로기판의 실장위치까지 이송시킨 다음 인쇄회로기판상에 실장하는 장비이다.
종류로는 그 기능에 따라 고속기와 범용기로 대별되는데, 고속기는 단시간 내에 많은 부품을 조립할 수 있도록 구성되어 있으므로 실장속도가 빨라 대량생산에 적합한 장점을 갖는 반면, 실장정밀도가 떨어진다는 단점이 있고, 범용기는 다양한 부품의 실장에 적합하도록 구성되어 있으므로 실장정밀도가 높고 다양한 부품의 실장이 가능하여 다품종 중, 소량 생산에 적합한 장점을 갖는 반면, 실장속도가 늦어 생산성이 떨어지는 단점을 갖는다.
표면실장기는 실장부품을 공급하는 피더부와, 작업위치를 결정하는 X-Y 겐트리부와, 작업할 인쇄회로기판을 반송하는 컨베이어부와, 피더부로부터 실장부품을 차례로 픽업하여 인쇄회로기판 상에 실장하는 헤드부 등으로 구성되어 있다.
일반적으로 표면실장기라 함은 각종 칩을 비롯한 전자부품을 인쇄회로기판(PCB ; Printed Circuit Board)에 장착하는 장치를 말하며, 통칭 마운터(mounter)라고도 한다.
도 1은 종래의 표면실장기의 구조를 보여주는 사시도이다.
상기 도 1을 참조하여 종래의 표면실장기의 구조를 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
우선, 표면실장기를 지지하기 위한 프레임 어세이(100)가 설치되어 있고, 상기 프레임 어세이(100)의 상부에 베이스 역할을 하도록 베이스 프레임(102)이 설치되어 있고, 상기 베이스 프레임(102)의 상부에는 인쇄회로기판(도시 생략)을 이송하기 위한 컨베이어 시스템(104)이 설치되어 있으며, 그 우측에는 각종 반도체 디바이스가 공급되는 피더부(122)가 피더 베이스(123)에 안착되어 설치되어 있다.
그리고, 상기 컨베이어 시스템(104)의 상방향에는 컨베이어 시스템(104)에 의해 이송된 인쇄회로기판의 상부에 전자부품을 실장하기 위해 전후좌우로 이동하는 X-Y 겐트리부(106)가 설치되어 있고, 상기 X-Y 겐트리부(106)는 X축과 Y축을 지지하는 각각의 겐트리 프레임(109)으로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 겐트리 프레임(109)에는 상기 컨베이어 시스템(104)에 의해 이송되는 인쇄회로기판에 부품을 실장하기 위한 마운터 헤드 어세이(108)가 이동 가능하도록 설치되어 있다.
상기 피더부(122)는 크기가 각각 다른 여러 종류의 반도체 디바이스를 담고 있는 테이프 릴을 테이프 릴 수납부에 걸어 놓고 컨베이어 시스템(104)에 의해 인쇄회로기판이 공급되면 상기 테이프 릴에 담겨진 반도체 디바이스를 마운터 헤드 어세이(108)가 동작해서 흡착하여 인쇄회로기판에 실장하게 된다.
이때, 상기 마운터 헤드 어세이(108)에는 마운터 헤드(107)가 설치되어 있고, 그 마운터 헤드(107)에는 부품을 흡착하는 노즐(120)이 상하 이동이 가능하도록 설치되어 있으며, 상기 노즐(120)이 흡착한 부품을 인쇄회로기판의 정확한 위치에 실장할 수 있도록 검사하는 비전부(114)가 설치되어 있다. 또한, 상기 컨베이어 시스템(104)에는 인쇄회로기판이 이송되어 작업위치에 정지하도록 스토퍼 어세이(110)가 설치되어 있고, 상기 인쇄회로기판을 상승시킬 수 있도록 푸셔(116)가 설치되어 있으며, 그 하부에 푸셔(116)를 고정하도록 마그네트(118)가 설치되어 있다.
또한, 인쇄회로기판을 이송시키는 컨베이어 시스템(104)은 한 쌍의 가이드(23)가 서로 마주보며 설치되어 있다.
그러나, 상기와 같은 구성의 표면실장기는 피더 베이스와 비전부 및 자동노즐 교환장치(ANC : Automatic Nozzle Changer)가 표면실장기에 고정 설치되어 있기 때문에 전자부품 픽킹작업시 마운터 헤드의 이동 거리가 길어져 부품 픽킹시간이 늦어 결국 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 피더 베이스와 비전부 및자동노즐 교환장치가 안착되는 부품 이송 유니트를 표면실장기에 설치하고, 부품 이송 유니트를 구동 수단을 이용하여 임의의 방향으로 이동이 가능하도록 하여 마운터 헤드의 작업 공간을 줄임으로써 작업 속도를 향상시켜 생산성 증대를 꾀하는 표면실장기의 부품 이송 유니트를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 표면실장기의 구조를 보여주는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 표면실장기의 부품 이송 유니트를 나타낸 사시도,
도 3은 도 2의 부품 이송 유니트의 결합 모습을 나타낸 사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
102 : 베이스 프레임 114 ; 비전부
122 : 피더부 123 : 피더 베이스
200 : 부품 이송 유니트 210 : 제 1이송 패널
220 : 제 2이송 패널 230 : 볼 스크류
240 : 구동 모터 250 : 제어 수단
251 : 조작 패널
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임의 소정 위치에 설치되고, 전자부품을 공급하는 피더부가 안착되는 피더 베이스와, 상기 전자부품을 인쇄회로기판에 삽입하는 마운터 헤드와, 상기 마운터 헤드에 흡착된 상기 전자부품을 확인하는 비전부와, 상기 마운터 헤드의 노즐을 교환하는 자동노즐 교환장치를 포함하는 표면실장기에 있어서, 상기 베이스 프레임의 소정 위치에 설치되고, 상부에 가이드 레일이 형성되는 제 1이송 패널과, 상기 제 1이송 패널의 상기 가이드 레일과 결합되어 상기 가이드 레일 내부에서 이동되는 돌출턱을 하부에 가지고, 상기 피더 베이스와 상기 비전부 및 상기 자동노즐 교환장치가 상부에 안착되는 제 2이송 패널과, 상기 제 2이송 패널을 수평 방향으로 이동이 가능하도록 상기 제 2이송 패널을 연결하는 연결 수단과, 상기 연결 수단을 구동시켜 상기 제 2이송 패널을 이동시키는 구동 수단과, 상기 구동 수단의 동작을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장기의 부품 이송 유니트를 제공한다.
상기 연결 수단은 볼 스크류 또는 리니어 모터중 선택된 어느 하나이다.
또한 상기 제어 수단은 조작자의 조작에 따라 상기 구동 수단의 동작을 제어하도록 조작 패널을 추가적으로 포함한다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 표면실장기의 부품 이송 유니트의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 2 및 도 3에 있어서 도 1과 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 참조하여 설명하고, 그 중복 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 표면실장기의 부품 이송 유니트를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 부품 이송 유니트의 결합 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 부품 이송 유니트(200)는 제 1이송 패널(210)과, 제 2이송 패널(220)과, 볼 스크류(230)와, 구동 모터(240) 및 제어 수단(250)으로 구성된다.
먼저 제 1이송 패널(210)은 베이스 프레임(102)의 양측에 서로 대응되도록 고정 설치되고, 상면의 소정 위치에 폭 방향으로 적어도 하나 이상의 가이드 레일(211)이 형성된다.
그리고 제 2이송 패널(220)은 각각의 제 1이송 패널(210)의 상부에 결합되데, 하면에 형성된 돌출턱(221)이 제 1이송 패널(210)의 가이드 레일(211)과 결합되어 제 1이송 패널(210)의 상부에서 수평으로 좌우 이동 가능하게 구성된다. 여기에서 제 2이송 패널(220)의 상면에는 복수의 피더로 구성된 피더부(122)가 안착되는 피더 베이스(123)와, 복수의 비전(114)과, 자동노즐 교환장치(115)가 결합되어 고정될 수 있도록 결합 돌기(223) 또는 결합 구멍(도시 생략)을 가진다. 여기에서 또한 제 2이송 패널(220)의 또는 측면에는 볼 스크류(230)가 이동될 수 있도록 관통 구멍(225)이 형성된다.
또한 볼 스크류(230)는 제 2이송 패널(220)을 제 1이송 패널(210) 상부에서 수평 방향으로 이동시키도록 각각의 제 2이송 패널(220)의 관통 구멍(225)과 결합된다. 여기에서 볼 스크류(230)를 대신하여 리니어 모터(도시 생략)를 사용할 수도 있으며, 외부의 회전력에 의해 이동되는 벨트(도시 생략)를 사용하여 제 2이송 패널(220)을 이송하여도 무방하다.
구동 모터(240)는 제 2이송 패널(220)의 소정 위치에 고정 설치되고, 각각의 볼 스크류(230)와 결합되어 외부에서 공급되는 전원과 제어 신호에 따라 구동되어 상기 볼 스크류(230)를 축으로 하여 제 2이송 패널(220)을 수평 방향으로 이동시킨다. 또한 구동 모터(240)는 정회전 및 역회전이 가능하고, 공급되는 전원의 크기에 따라 회전력이 가변되는 정역 회전 모터를 사용하는 것이 바람직하다.
제어 수단(250)은 기 설정된 순서 또는 입력되는 조작 신호에 따라 각각의 구동 모터(240)를 제어한다. 또한 제어 수단(250)에는 운용자의 조작에 따라 구동 모터(240)를 제어할 수 있도록 조작 패널(251)을 가진다. 또 제어 수단(250)은 구동 모터(240)의 회전 범위를 인코더나 광센서 등을 이용하여 제어할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 표면실장기의 부품 이송 유니트의 작용을 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저 운용자가 조작 패널(251)을 통해 조작 신호를 전달하거나 또는 기 설정된 순서에 따라 제어 수단(250)은 각각의 구동 모터(240)로 제어 신호를 출력한다.
그러면 구동 모터(240)는 제어 수단(250)의 제어에 따라 구동되어 볼스크류(230)를 축으로 하여 이동되고, 이로 인하여 구동 모터(240)가 고정된 제 2이송 패널(220)의 돌출턱(221)이 제 1이송 패널(210)의 가이드 레일(211)의 따라 이동되어 결국 제 2이송 패널(220)이 제 1이송 패널(210)상에서 이동된다. 여기에서 제어 수단(250)은 특정 구동 모터만을 이동시킬 수 있고, 각각의 구동 모터를 동시에 이동시킬 수 있기 때문에 작업에 따라 특정 구동 모터를 선택적으로 이동시켜 작업 능률을 향상시킬 수 있다.
제 2이송 패널(220)이 이동되면 마운터 헤드(도시 생략)를 제어하는 제어 수단(도시 생략)은 제 2이송 패널의 이동량에 대응하여 마운터 헤드의 이동 범위를 조절하게 된다.
마운터 헤드의 이동 범위가 조절되면 마운터 헤드의 제어 수단은 마운터 헤드를 제어하여 피더부(122)로부터 공급되는 전자부품을 흡착하고, 비전부(114)를 통해 전자부품을 확인한 후 인쇄회로기판에 전자부품을 삽입하는 과정을 반복 수행한다.
따라서 피더 베이스와 비전부와 자동노즐 교환장치를 수평으로 이동이 가능한 제 2이송 패널에 고정시킨 후 작업에 따라 제 2이송 패널을 선택적으로 이동시키기 때문에 마운터 헤드의 작업 공간을 줄여 전자부품의 픽킹시간을 단축시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 표면실장기의 부품 이송 유니트에 의하면 피더 베이스와 비전부 및 자동노즐 교환장치가 안착되는 부품 이송 유니트를 표면실장기에 설치하고, 부품 이송 유니트를 구동 수단을 이용하여 임의의 방향으로 이동이 가능하도록 하여 마운터 헤드의 작업 공간을 줄임으로써 작업 속도를 향상시켜 생산성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
이상에서는, 본 발명의 일실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims (3)

  1. 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임의 소정 위치에 설치되고, 전자부품을 공급하는 피더부가 안착되는 피더 베이스와, 상기 전자부품을 인쇄회로기판에 삽입하는 마운터 헤드와, 상기 마운터 헤드에 흡착된 상기 전자부품을 확인하는 비전부와, 상기 마운터 헤드의 노즐을 교환하는 자동노즐 교환장치를 포함하는 표면실장기에 있어서,
    상기 베이스 프레임의 소정 위치에 설치되고, 상부에 가이드 레일이 설치되는 제 1이송 패널과,
    상기 제 1이송 패널의 상기 가이드 레일과 결합되어 상기 가이드 레일 내부에서 이동되는 돌출턱을 하부에 가지고, 상기 피더 베이스와 상기 비전부 및 상기 자동노즐 교환장치가 상부에 안착되는 제 2이송 패널과,
    상기 제 2이송 패널을 수평 방향으로 이동이 가능하도록 상기 제 2이송 패널을 연결하는 연결 수단과,
    상기 연결 수단을 구동시켜 상기 제 2이송 패널을 이동시키는 구동 수단과,
    상기 구동 수단의 동작을 제어하는 제어 수단으로 구성되며,
    상기 연결 수단은 볼 스크류 또는 리니어 모터 중 어느 하나로 구성되고, 상기 제어 수단은 조작자의 조작에 따라 상기 구동 수단의 동작을 제어할 수 있도록 조작 패널이 추가적으로 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 표면실장기의 부품 이송 유니트.
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