KR100530743B1 - 부품실장장치 - Google Patents

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KR100530743B1
KR100530743B1 KR10-2002-0032847A KR20020032847A KR100530743B1 KR 100530743 B1 KR100530743 B1 KR 100530743B1 KR 20020032847 A KR20020032847 A KR 20020032847A KR 100530743 B1 KR100530743 B1 KR 100530743B1
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Abstract

개시된 부품실장장치는, 공급을 위한 다수의 부품이 준비된 부품공급유니트와; 이 부품공급유니트로부터 공급된 부품을 흡착하여 인쇄회로기판에 실장하는 헤드유니트; 및 싱글레인인 분배레인을 구비하여 이 분배레인에 반입된 인쇄회로기판을 분배시키는 반입부와, 듀얼레인인 작업레인을 구비하여 반입부로부터 이 작업레인에 분배된 인쇄회로기판을 정지시켜 부품이 실장된 후, 부품 실장된 인쇄회로기판을 이송시키는 작업부 및 싱글레인인 반출레인을 구비하여 작업부로부터 이 반출레인으로 이송된 부품 실장된 인쇄회로기판을 반출시키는 반출부를 구비하는 이송유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 싱글레인으로도 종래에 듀얼레인에서 필요로 하는 분배 기능을 수행할 수 있기 때문에 작업속도가 빨라져 생산효율이 향상되며, 설치를 위한 필요 공간이 작아져서 공간의 효율적 이용이 가능해진다.

Description

부품실장장치{Chip mounter}
본 발명은 전자부품 등 다양한 종류의 부품을 인쇄회로기판 상에 실장(實裝)하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공간의 효율적 이용이 가능하고 실장 작업의 효율을 향상시킨 부품실장장치 및 부품실장방법에 관한 것이다.
일반적으로 부품실장장치는 반도체 칩이나 기타 전자 제품을 인쇄회로기판 상에 실장하는 장치로서, 이송유니트에 의해 인쇄회로기판은 실장위치로 이송되며, 승강 및 평면 운동하는 실장헤드에 설치된 흡착노즐에 의해 부품 트레이 상에 놓인 부품이 인쇄회로기판의 소정 위치로 실장된다.
도 1 및 도 2는 종래 부품실장장치의 일예를 개략적으로 도시한 평면도로서, 도 1은 싱글레인(single lane)이 채용된 부품실장장치를 나타내고, 도 2는 듀얼레인(dual lane)이 채용된 부품실장장치를 나타낸다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 싱글레인이 채용된 종래 부품실장장치는, 싱글레인(11)을 구비하여 이 싱글레인(11)에 반입된 인쇄회로기판(P1,P2,P3)을 이송시키는 이송유니트(10)와, 복수의 부품피더(21)를 구비하여 선택된 부품을 공급하는 부품공급유니트(20) 및 흡착노즐(32)이 설치된 실장헤드(31) 구비하여 흡착된 부품을 인쇄회로기판(P2) 상에 실장하는 헤드유니트(30)를 포함한다.
상기와 같이 구성된 부품실장장치에 있어서, 싱글레인(11)에 반입된 인쇄회로기판(P1)은 실장 위치로 이송되고, 실장 위치에 이송된 인쇄회로기판(P2)은 정지한 상태에서 상기 헤드유니트(30)에 의해 부품이 실장되며, 이렇게 부품이 실장된 인쇄회로기판(P3)은 싱글레인(11)에 의해 반출된다.
다음으로, 듀얼레인이 채용된 종래 부품실장장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 싱글레인(11a,11b)이 서로 나란하게 배치된 듀얼레인을 구비한 이송유니트(10)를 포함한다는 점에서, 상기 싱글레인(single lane)이 채용된 부품실장장치와 구별된다. 여기서, 도 1에 도시된 참조부호와 동일 참조부호는 동일기능의 동일부재를 나타내므로 반복적인 설명은 생략한다.
그런데, 상기 듀얼레인이 채용된 부품실장장치는 싱글레인이 채용된 부품실장치 2대를 사용하는 경우와 대략 비슷한 정도의 작업속도를 얻을 수 있으므로, 부품 실장의 작업 효율을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 이러한 듀얼레인이 채용된 부품실장장치에서는, 부품이 실장되는 위치뿐만 아니라 인쇄회로기판을 반입하는 경우 및 부품이 실장된 인쇄회로기판을 반출하는 경우에도 듀얼레인이 필요하게 되므로, 장치가 복잡해지고 설치를 위해 많은 공간이 필요하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 부품 실장의 작업 효율을 향상시키면서도 설치 공간을 적게 차지할 수 있는 부품실장장치 및 부품실장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 부품실장장치는, 공급을 위한 다수의 부품이 준비된 부품공급유니트와; 상기 부품공급유니트로부터 공급된 부품을 흡착하여 인쇄회로기판에 실장하는 헤드유니트; 및 싱글레인인 분배레인을 구비하여 상기 분배레인에 반입된 인쇄회로기판을 분배시키는 반입부와, 듀얼레인인 작업레인을 구비하여 상기 반입부로부터 상기 작업레인에 분배된 인쇄회로기판을 정지시켜 부품이 실장된 후, 부품 실장된 인쇄회로기판을 이송시키는 작업부 및 싱글레인인 반출레인을 구비하여 상기 작업부로부터 상기 반출레인으로 이송된 부품 실장된 인쇄회로기판을 반출시키는 반출부를 구비하는 이송유니트;를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 분배레인에 반입된 인쇄회로기판을 작업레인로 분배하고 상기 작업레인에서 부품을 실장하여 반출레인로 반출함으로써 인쇄회로기판 상에 부품을 실장하는 방법으로서, 부품이 실장될 인쇄회로기판을 준비하는 단계와; 준비된 인쇄회로기판의 폭과 상기 분배레인, 작업레인 및 반출레인 폭의 동일 여부를 확인하는 단계와; 인쇄회로기판의 폭에 대응하여 상기 분배레인, 작업레인 및 반출레인의 폭을 조절하는 단계와; 상기 분배레인에 반입된 인쇄회로기판을 상기 작업레인에 분배하는 단계와; 상기 작업레인에 분배된 인쇄회로기판 상에 부품을 실장하는 단계; 및 상기 부품이 실장된 인쇄회로기판을 상기 반출레인으로 반출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품실장장치를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3에 나타낸 이송유니트의 반입부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부품실장장치는, 반입된 인쇄회로기판(P1,P2,P3)을 이송시키는 이송유니트(10)와, 복수의 부품피더(21)를 구비하여 선택된 부품을 공급하는 부품공급유니트(20) 및 흡착노즐(32)이 설치된 실장헤드(31) 구비하여 흡착된 부품을 인쇄회로기판(P2) 상에 실장하는 헤드유니트(30)를 포함한다.
상기 이송유니트(10)는, 싱글레인인 분배레인(110)을 구비하여 이 분배레인(110)에 반입된 인쇄회로기판(P1)을 분배시키는 반입부(100)와, 싱글레인이 서로 나란하게 배치된 듀얼레인인 작업레인(210)을 구비하여 반입부(100)로부터 작업레인(210)에 분배된 인쇄회로기판(P2) 상에 부품을 실장하기 위해 인쇄회로기판(P2)을 정지시켜 부품이 실장된 후, 그 부품 실장된 인쇄회로기판(P3)을 이송시키는 작업부(200) 및 싱글레인인 반출레인(310)을 구비하여 작업부(200)로부터 반출레인(310)에 이송된 부품 실장된 인쇄회로기판(P3)을 반출시키는 반출부(300)를 구비한다.
상기 반입부(100)와 반출부(300)는 호환성을 갖도록 서로 동일한 구성을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 분배레인(110) 및 반출레인(310)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(P1,P2,P3)의 이송방향으로 연장된 폭조절레일(111.311) 및 이 폭조절레일(111,311)과 나란하게 설치된 분배조절레일(112,312)을 각각 구비하도록 구성된다.
그리고, 상기 작업레인(200)은 베이스(210)와, 이 베이스(210)의 양 측부에 각각 고정되며, 인쇄회로기판(P1,P2,P3)의 이송방향으로 연장되고 서로 나란하게 배치된 제1,2고정레일(221,222) 및 베이스(210)의 내측부에 상기 제1,2고정레일(221,222)과 나란하고 인쇄회로기판(P1,P2,P3)의 이송방향과 수직한 방향으로 이동 가능하게 각각 설치된 제1,2이동레일(223,224)을 구비하도록 구성된다.
더욱이, 상기 반입부(100) 및 반출부(300)는, 반입되는 인쇄회로기판(P1)의 폭에 대응하여 폭조절레일(111,311)과 분배조절레일(112,312) 사이의 폭을 조절하는 폭조절수단 및 이 폭조절수단에 의해 조절된 폭조절레일(111,311)과 분배조절레일(112,312) 사이의 폭을 일정하게 유지한 채, 폭조절레일(111,311)과 분배조절레일(112,312)을 인쇄회로기판(P1,P2,P3)의 이송방향과 수직한 방향으로 동시에 이동시키는 분배조절수단을 각각 더 구비할 수 있다. 또한, 상기 작업부(200)는 반입되는 인쇄회로기판(P1)의 폭에 대응하여 상기 제1,2이동레일(223,224)을 인쇄회로기판(P1,P2,P3)의 이송방향과 수직한 방향으로 각각 이동시키는 이동레일이동수단을 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 폭조절수단은 폭조절레일(111,311)에 회전 가능하게 결합되며, 폭조절볼스크류(121,321)의 회전에 의해 폭조절레일(111,311)을 분배조절레일(112,312)에 대해 상대 이동시키는 폭조절이송나사(120,320) 및 이 폭조절이송나사(120,320)를 회전시키는 폭조절모터(150,350)를 포함하며, 상기 분배조절수단은 분배조절레일(112,312)에 회전 가능하게 결합되며, 분배조절볼스크류(131,331)의 회전에 의해 상기 폭조절레일(111,311) 및 분배조절레일(112,312)을 동시에 이동시키는 분배조절이송나사(130,330) 및 이 분배조절이송나사(130,330)를 회전시키는 분배조절모터(160,360)를 포함한다. 이때, 풀리(181,381)와 벨트(182,382)를 포함하는 풀리벨트조립체(180,380)에 의해 분배조절모터(160,360)로부터 분배조절이송나사(130,330)로 회전 구동력이 전달된다. 또한, 상기 이동레일이동수단은, 상기 제1,2이동레일(223,224)과 회전 가능하게 각각 결합되며, 회전에 의해 상기 제1,2이동레일(223,224)을 상기 제1,2고정레일(221,222)에 대해 상대 이동시키는 제1,2이동레일이송나사(231,232) 및 이 제1,2이동레일이송나사(231,232)를 각각 회전시키는 제1,2이동레일이동모터(251,252)를 포함한다.
또한, 상기 반입부(100) 및 반출부(300)는, 폭조절레일(111,311) 및 분배조절레일(112,312)이 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 폭조절레일(111,311) 및 분배조절레일(112,312)의 이동을 가이드(guide)하는 이송가이드(170,370)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 미설명된 참조부호 141,142,241,242,243,244,341,342는 인쇄회로기판(P1,P2,P3)을 이송시키는 벨트의 구동모터를 나타낸다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 부품실장장치의 작용을 도 5 및 도 6을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5는 도 3에 본 발명의 일 실시예에 따른 부품실장장치에 구비된 이송유니트를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 6은 도 5의 X 방향에서 본 측면도이다.
먼저, 도시된 바와 같이, 부품이 실장될 인쇄회로기판(P1)이 준비되면, 그 인쇄회로기판(P1)의 폭에 대응하여 분배레인(110), 작업레인(220) 및 반출레인(310)의 폭을 조절한다.
즉, 반입부(100) 및 반출부(300)에서는 폭조절모터(150,350)가 구동하여 폭조절이송나사(120,320)가 회전하고, 이러한 폭조절이송나사(120,320)의 회전에 따라 폭조절레일(111,311)이 인쇄회로기판(P1,P2,P3)의 이송방향과 수직한 방향으로 이동함으로써, 분배레인(110) 및 반출레인(310)의 폭이 조절된다. 또한, 작업부(200)에서는 제1,2이동레일이동모터(251,252)가 구동하여 제1,2이동레일이송나사(231,232)가 회전하고, 이러한 1,2이동레일이송나사(231,232)의 회전에 따라 제1,2이동레일(223,224)이 인쇄회로기판(P1,P2,P3)의 이송 방향과 수직한 방향으로 이동함으로써, 작업레인(220)의 폭이 조절된다.
준비된 인쇄회로기판(P1)의 폭에 대응하여 분배레인(110), 작업레인(220) 및 반출레인(310)의 폭이 조절된 후, 분배레인(110)에 반입된 인쇄회로기판(P1)은 작업레인(220)으로 분배된다.
즉, 분배조절모터(160)가 구동하여 분배조절이송나사(130)가 회전하고, 이러한 분배조절이송나사(130)의 회전에 따라 폭조절레일(111) 및 분배조절레일(112)이 인쇄회로기판(P1,P2,P3)의 이송방향과 수직한 방향으로 동시에 이동함으로써, 두 개의 싱글레인 나란하게 배치된 작업레인(220)에 인쇄회로기판(P1)이 분배된다.
다음으로, 작업레인(220)에 분배된 인쇄회로기판(P2)은 정지된 상태에서 부품이 실장된다. 이와 같이 부품 실장된 인쇄회로기판(P3)은 반출레인(310)으로 분배된다.
즉, 분배조절모터(360)가 구동하여 분배조절이송나사(330)가 회전하고, 이러한 분배조절이송나사(330)의 회전에 따라 폭조절레일(311) 및 분배조절레일(312)이 인쇄회로기판(P1,P2,P3)의 이송방향과 수직한 방향으로 동시에 이동함으로써, 부품 실장된 인쇄회로기판(P3)이 반출레인(310)에 분배된다. 이와 같이 분배된 부품 실장된 인쇄회로기판(P3)은 외부로 반출됨으로써 부품 실장 작업이 완료된다
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부품실장방법을 도 5 및 도 7을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 부품이 실장될 인쇄회로기판(P1)을 준비하고(S10), 이와 같이 준비된 인쇄회로기판(P1)의 폭과 분배레인(110), 작업레인(220) 및 반출레인(310) 폭의 동일 여부를 확인한다(S20).
만약, 준비된 인쇄회로기판(P1)의 폭과 분배레인(110), 작업레인(220) 및 반출레인(310)의 폭이 동일하지 않다면, 준비된 인쇄회로기판(P1)의 폭에 대응하여 분배레인(110), 작업레인(220) 및 반출레인(310)의 폭을 조절한다(S30). 다만, 이와 같은 폭조절 단계(S30)는 준비된 인쇄회로기판(P1)의 폭과 분배레인(110), 작업레인(220) 및 반출레인(310)의 폭이 동일한 경우 생략된다.
한편, 분배레인(110), 작업레인(220) 및 반출레인(310)의 폭을 조절하는 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품실장장치의 작용에서 설명된 폭 조절의 방법과 동일하므로, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.
다음으로, 분배레인(110), 작업레인(220) 및 반출레인(310)의 폭이 조절된 후, 반입부(100)의 분배레인(110)에 반입된 인쇄회로기판(P1)을 작업레인(220)에 분배한다(S40).
그 다음으로, 작업레인(220)에 인쇄회로기판(P2)이 분배되면, 그 인쇄회로기판(P2)이 정지한 상태에서 인쇄회로기판(P1) 상에 부품이 실장된다(S50).
끝으로, 작업레인(220)에서 부품이 실장된 인쇄회로기판(P3)을 반출레인(310)으로 반출한다(S60).
이렇게 부품 실장된 인쇄회로기판(P3)을 반출함으로써 한 사이클이 완료되며, 다시 인쇄회로기판(P1)에 대한 준비단계(S10)부터 새로 시작하게 된다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 부품실장장치 및 부품실장방법의 효과는 다음과 같다.
첫째, 싱글레인으로도 종래에 듀얼레인에서 필요로 하는 분배 기능을 수행하 수 때문에, 작업속도가 빨라져 생산효율이 향상된다.
둘째, 종래 듀얼레인과 대략 동일한 작업속도를 유지하면서도, 설치를 위한 필요 공간이 작아져 공간의 효율적 이용이 가능해진다.
셋째, 본 발명에 따른 부품실장장치와 연결되는 레인을 싱글레인뿐만 아니라 듀얼레인으로도 구성할 수 있다. 따라서, 부품실장장치의 호환성이 확보된다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 싱글레인을 채용한 종래 부품실장장치의 일예를 개략적으로 도시한 평면도,
도 2는 듀얼레인을 채용한 종래 부품실장장치의 일예를 개략적으로 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품실장장치를 개략적으로 도시한 사시도,
도 4는 도 3에 나타낸 이송유니트의 반입부를 확대하여 도시한 확대도,
도 5는 도 3에 나타낸 이송유니트를 개략적으로 도시한 평면도,
도 6은 도 5의 X 방향에서 본 측면도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부품실장방법을 설명하는 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10... 이송유니트 20...부품공급유니트
30...헤드유니트 100...반입부
110...분배레인 111,311...폭조절레일
112,312...분배조절레일 120,320...폭조절이송나사
121,321...폭조절볼스크류 130,330...분배조절이송나사
131,331...분배조절볼스크류 150,350...폭조절모터
160,360...분배조절모터 170,370...이송가이드
180...풀리벨트조립체 200...작업부
210...베이스 220...작업레인
221,222...제1,2고정레일 223,224...제1,2이동레일
231,232...제1,2이동레일이송나사 251,252...제1,2이동레일이동모터
300...반출부 310...반출레인
P1,P2,P3...인쇄회로기판

Claims (7)

  1. 공급을 위한 다수의 부품이 준비된 부품공급유니트;
    상기 부품공급유니트로부터 공급된 부품을 흡착하여 인쇄회로기판에 실장하는 헤드유니트;
    듀얼레인인 작업레인을 구비하여 반입된 인쇄회로기판을 정지시켜 부품을 실장후 반출하는 작업부;
    싱글레인으로 이루어지고 인쇄회로기판의 이송방향으로 연장된 폭조절레일을 구비하는 분배레인을 구비하여, 상기 작업부에 인쇄회로기판을 분배시켜 이송하는 반입부; 및
    싱글레인으로 이루어지고 인쇄회로기판의 이송방향으로 연장된 폭조절레일을 구비하는 반출레인을 구비하여, 상기 작업부로부터 이송된 인쇄회로기판을 반출시키는 반출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분배레인 및 반출레인에 구비된 레일 중 하나는 상기 폭조절레일과 나란하게 설치된 분배조절레일이고,
    상기 작업레인은,
    베이스;
    상기 베이스의 양측부에 각각 고정되며, 인쇄회로기판의 이송방향으로 연장되고 서로 나란하게 배치된 제1,2고정레일; 및
    상기 베이스의 내측부에 상기 제1,2고정레일과 나란하고 인쇄회로기판의 이송방향과 수직한 방향으로 이동 가능하게 각각 설치된 제1,2이동레일을 구비하는 것을 특징으로 하는 부품실장장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반입부 및 반출부는, 반입되는 인쇄회로기판의 폭에 대응하여 상기 폭조절레일과 상기 분배조절레일 사이의 폭을 조절하는 폭조절수단; 및 상기 폭조절수단에 의해 조절된 상기 폭조절레일과 상기 분배조절레일 사이의 폭을 일정하게 유지한 채, 상기 폭조절레일과 상기 분배조절레일을 인쇄회로기판의 이송방향과 수직한 방향으로 동시에 이동시키는 분배조절수단;을 각각 더 구비하며,
    상기 작업부는, 반입되는 인쇄회로기판의 폭에 대응하여 상기 제1,2이동레일을 인쇄회로기판의 이송방향과 수직한 방향으로 이동시키는 이동레일이동수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부품실장장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 폭조절수단은, 상기 폭조절레일에 회전 가능하게 결합되며, 회전에 의해 상기 폭조절레일을 상기 분배조절레일에 대해 상대 이동시키는 폭조절이송나사; 및 상기 폭조절이송나사를 회전시키는 폭조절모터;이고,
    상기 분배조절수단은, 상기 분배조절레일에 회전 가능하게 결합되며, 회전 에 의해 상기 폭조절레일 및 분배조절레일을 동시에 이동시키는 분배조절이송나사; 및 상기 분배조절이송나사를 회전시키는 분배조절모터;이며,
    상기 이동레일이동수단은, 상기 제1,2이동레일과 회전 가능하게 각각 결합되며, 회전에 의해 상기 제1,2이동레일을 상기 제1,2고정레일에 대해 상대 이동시키는 제1,2이동레일이송나사; 및 상기 제1,2이동레일이송나사를 각각 회전시키는 제1,2이동레일이동모터;인 것을 특징으로 하는 부품실장장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 반입부 및 반출부는, 상기 폭조절레일 및 분배조절레일이 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 폭조절레일 및 분배조절레일의 이동을 가이드하는 이송가이드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부품실장장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 반입부와 반출부는 동일한 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 부품실장장치.
  7. 삭제
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