KR20120051315A - 노즐 청소 장치 및 이를 이용한 노즐 청소 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노즐 청소 장치 및 이를 이용한 노즐 청소 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 개의 노즐들을 신속하게 자동 청소할 수 있도록 하는 노즐 청소 장치 및 이를 이용한 노즐 청소 방법에 관한 것으로, 작업공간과 수용공간을 구비하는 표면 실장 장치의 수용공간에 구비되고, 승하강 수단에 의해 상기 작업공간으로 승강되어 노즐의 청소를 수행하며, 노즐의 청소가 완료되면 다시 수용공간으로 하강되는 노즐 청소 수단을 구비하는 노즐 청소 장치를 제공한다.

Description

노즐 청소 장치 및 이를 이용한 노즐 청소 방법{DEVICE FOR CLEANING NOZZLE AND METHOD FOR CLEAING NOZZLE USING THE SAME}

본 발명은 노즐 청소 장치 및 이를 이용한 노즐 청소 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 개의 노즐들을 신속하게 자동 청소할 수 있도록 하는 노즐 청소 장치 및 이를 이용한 노즐 청소 방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 표면 실장 기술(SMT; Surface Mounting Technology)에서 표면 실장 부품(SMD; Surface Mount device)은 표면 실장 장치에 구비된 칩 마운터(Chip Mounter)의 노즐을 통해 회로기판 상에 이송되어 도포된 페이스트(Paste)에 의해 부착된다.

칩 마운터에 구비된 노즐은 표면 실장 장치를 집어 이동시키는 역할을 하며 이때, 솔더링 페이스트 등 기타 이물질이 노즐에 묻을 경우 표면 실장 장치의 마운팅이 정확하게 이뤄지지 못하게 된다.

따라서, 노즐 청소 작업을 통해 노즐 내부에 응착되는 페이스트 등 기타 이물질을 완벽하게 제거하여 청결 상태를 지속적으로 유지시켜는 것이 필요하다.

종래 노즐의 세척 작업은 칩 마운터로부터 분리된 노즐을 작업자가 직접 세척액을 분사하여 내부에 잔존하는 이물질을 제거하도록 하는 수작업을 통해 이루어져 왔다.

따라서, 종래 노즐 세척 작업은 작업자의 수작업에 의한 의존도가 높아 작업 효율성이 떨어지게 되는 단점을 갖게 된다.

또한, 노즐 세척을 위해 작업자가 직접 세정액을 분사하기 때문에 작업자의 안전에 대한 위험성이 증가하며, 노즐 세척을 위한 많은 작업 공간이 요구되는 단점을 갖게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 다수의 노즐들을 순차적으로 또는 일괄적으로 자동 청소할 수 있도록 함으로써, 노즐 청소에 따른 작업 효율성을 향상시키고, 안전한 작업 환경을 조성하며, 노즐 청소에 필요한 작업 공간을 최소화할 수 있도록 하는 노즐 청소 작업을 제공하는 것이다.

본 발명은 작업공간과 수용공간을 구비하는 표면 실장 장치의 수용공간에 구비되고, 승하강 수단에 의해 상기 작업공간으로 승강되어 노즐의 청소를 수행하며, 노즐의 청소가 완료되면 다시 수용공간으로 하강되는 노즐 청소 수단을 구비하는 노즐 청소 장치를 제공한다.

여기서, 상기 노즐 청소 수단은, 회전하는 브러쉬로 구성된다.

또한, 상기 노즐 청소 수단은, 상기 승하강 수단에 장착되는 메인프레임;과, 상기 메인프레임의 일측에 구비되는 구동모터;와, 상기 구동모터에 구비되는 구동풀리;와, 상기 구동풀리와 회전 벨트로 연결되어 연동회전되는 종동풀리; 및 상기 종동풀리와 연결되어 연동회전되는 브러쉬;를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 노즐 청소 수단은, 상기 브러쉬의 하부에 구비되어 낙하되는 이물 및 부품을 수용하는 낙하 받침대;를 더 포함한다.

또한, 상기 승하강수단은, 상기 메인프레임에 구비된 유압 또는 공압 실린더일 수 있다.

또한, 상기 승하강 수단은, 상기 수용공간의 내벽에 구비된 레일; 및 상기 메인프레임의 일측에 구비되어 상기 레일에 끼워지는 레일끼움부;를 더 포함한다.

아울러 본 발명은, 노즐 청소 장치를 이용하여 노즐을 청소하는 방법에 있어서, 표면 실장 장치의 수용공간에 구비된 노즐 청소 수단을 승하강 수단에 의해 승강시키는 단계;와, 상기 노즐 청소 수단의 구동모터와 회전연동된 브러쉬를 회전시키는 단계;와, 표면 실장 장치에 구비된 노즐들을 순차적으로 상기 브러쉬의 상부로 이송하여 회전하는 브러쉬로 상기 노즐을 청소하는 단계;와, 노즐들의 청소를 모두 완료하고 구동모터를 정지하여 상기 브러쉬의 회전을 정지시키는 단계; 및 상기 노즐 청소 수단을 승하강 수단에 의해 하강시키는 단계;를 포함하는 노즐 청소 방법도 제공한다.

상기한 본 발명의 노즐 청소 장치에 따르면, 복수의 노즐들을 상기 노즐 청소 수단에 의해 순차적으로 자동 청소할 수 있도록 함으로써, 노즐 청소에 따른 작업 효율성을 향상시키고, 안전한 작업 환경을 조성하며, 노즐 청소에 필요한 작업 공간을 최소화할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

아울러, 본 발명에 따른 노즐 청소 수단은 노즐을 청소하는 경우에만 작업공간으로 승강되고 노즐의 청소가 완료되면 수용공간으로 하강되므로 공간이 협소한 표면 실장 장치에서 공간의 활용도를 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표면 실장 장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 청소 수단의 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 청소 수단의 정면도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 청소 수단의 측면도이며,
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 청소 수단에 연동된 승하강 수단을 보여주는 개략도이고,
도 5b는 도 5a의 'A' 부분의 확대단면도이며,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 청소 방법의 순서를 보여주는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표면 실장 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 청소 수단의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 청소 수단의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 청소 수단의 측면도이며, 도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 청소 수단에 연동된 승하강수단을 보여주는 개략도이고, 도 5b는 도 5a의 'A' 부분의 확대단면도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 노즐 청소 장치는 크게 노즐 청소 수단(10)과 승하강 수단을 포함하여 구성된다. 더욱 상세히 설명하면, 상기 노즐 청소 수단(10)은 메인프레임(11), 구동모터(12), 구동풀리(13), 종동풀리(14), 회전 벨트(15), 브러쉬(16), 낙하 받침대(17)를 포함하여 구성되고, 상기 승하강 수단은 실린더(21), 레일(22), 레일끼움부(23)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 노즐 청소 장치는 표면 실장 장치(1)에 구비되게 된다. 표면 실장 장치(1)는 작업공간(2)을 구비하여 작업공간(2)에서 표면 실장 부품(SMD; Surface Mount device)이 표면 실장 장치(1)에 구비된 칩 마운터(Chip Mounter)의 노즐을 통해 회로기판 상에 이송되어 도포된 페이스트(Paste)에 의해 부착되는 등의 작업이 수행되게 된다. 아울러, 본 발명에서는 상기 표면 실장 장치(1)의 하부에 수용공간(3)을 구비하여 노즐 청소 수단(10)을 수용하도록 한다.

상기 노즐 청소 수단(10)은 직접 표면 실장 장치(1)에 구비되는 노즐과 접촉하여 노즐 내부에 응착되는 페이스트 등 기타 이물질을 완벽하게 제거하여 청결 상태를 지속적으로 유지시킬 수 있게 하는 장치이다. 종래 노즐의 세척 작업은 칩 마운터로부터 분리된 노즐을 작업자가 직접 세척액을 분사하여 내부에 잔존하는 이물질을 제거하도록 하는 수작업을 통해 이루어져 왔기 때문에, 종래 노즐 세척 작업은 작업자의 수작업에 의한 의존도가 높아 작업 효율성이 떨어질 수 있었고, 또한, 노즐 세척을 위해 작업자가 직접 세정액을 분사하기 때문에 작업자의 안전에 대한 위험성이 증가하며, 노즐 세척을 위한 많은 작업 공간이 요구되는 단점을 갖게 된다. 이에 본 발명에서는 노즐의 청소가 수작업이 아닌 기계 장치에 의해 자동으로 이뤄질 수 있도록 하여 종래 기술의 단점을 해결하고자 하는 것이다.

도 1에 도시되듯이, 이를 해결하기 위해 본 발명에 따른 노즐 청소 수단(10)는 작업공간(2)과 수용공간(3)을 구비하는 표면 실장 장치(1)의 수용공간(3)에 구비되고, 승하강 수단에 의해 상기 작업공간(2)으로 승강되어 노즐의 청소를 수행하며, 노즐의 청소가 완료되면 다시 수용공간(3)으로 하강되는 노즐 청소 수단(10)을 포함하여 구성된다. 여기서 상기 노즐 청소 수단(10)이 승강되면 표면 실장 장치(1)에 구비된 노즐은 상기 노즐 청소 수단(10)의 상부로 이동되게 되는데, 노즐은 X,Y,Z 축 방향, R 방향(회전)의 4차원적인 이동이 가능하므로 노즐을 정확하게 상기 노즐 청소 수단(10)의 상부로 이동시키는 것이 가능하다. 그리고, 상기 노즐 청소 수단(10)은 필요에 따라 하나 또는 둘 이상이 구비될 수 있다.

여기서, 도 2 내지 도 4에서 보듯이, 상기 노즐 청소 수단(10)은 메인프레임(11), 구동모터(12), 구동풀리(13), 종동풀리(14), 회전 벨트(15), 브러쉬(16), 낙하 받침대(17)를 포함하여 구성된다.

또한, 노즐 청소 수단(10)은 반복적인 노즐의 사용에 의해 노즐의 내부에 응착되는 페이스트 등 기타 이물질이 쌓인 경우에 이물질을 제거하기 위해 활용되는 것이다. 그러므로, 통상적인 표면 실장 장치(1)의 사용(표면 실장 부품(SMD; Surface Mount device)이 표면 실장 장치에 구비된 칩 마운터(Chip Mounter)의 노즐을 통해 회로기판 상에 이송되어 도포된 페이스트(Paste)에 의해 부착되는 등)에는 활용되지 않으므로 활용되지 않는 경우에는 상기 표면 실장 장치(1)의 수용공간(3)에 수용되게 된다. 그러다가 노즐의 내부에 이물질이 쌓인 경우에는 작업공간(2)으로 승하강 수단에 의해 승강되어 노즐과의 접촉을 통해 노즐을 청소하고 다시 승하강 수단에 의해 하강되어 수용공간(3)에 수용되게 된다.

상기 메인프레임(11)은 본 발명에 따른 노즐 청소 수단(10)의 구성이 전체적으로 구비되는 베이스 역할을 하게 된다. 즉, 상기 메인프레임(11)에 이하 설명할 구동모터(12), 구동풀리(13), 종동풀리(14), 회전 벨트(15) 및 낙하 받침대(17)가 구비되게 된다. 그리고, 노즐 청소 수단(10)을 승하강 시키는 경우에도 메인프레임(11)을 승하강 수단과 연동하여 메인프레임(11)을 승하강 시키는 메커니즘에 의하게 된다. 그러므로, 이하 상술할 승하강 수단은 메인프레임(11)과 연결된 상태로 구비되게 된다.

상기 구동모터(12)는 상기 메인프레임(11)의 일측에 구비되어 이하 설명할 브러쉬(16)에 회전력을 부가하여 노즐을 청소할 수 있도록 하는 구성이다. 본 발명에 사용되는 구동모터(12)의 타입이나 사이즈는 제한은 없으며 본 발명에 따른 표면 실장 장치(1)에 장착될 수 있는 것이면 어느 것이나 무관하다.

상기 구동풀리(13), 종동풀리(14), 회전 벨트(15)는 상호 연동되어 상기 구동모터(12)에서 발생되는 회전력을 이하 설명할 브러쉬(16)로 전달해주는 역할을 하게 된다. 구동풀리(13)는 상기 구동모터(12)에 구비되어 구동모터(12)의 회전력이 외부로 전달되도록 하는 구성이며, 상기 회전 벨트(15)는 상기 구동풀리(13)와 종동풀리(14)를 상호 회전연동하여 구동풀리(13)의 회전력을 종동풀리(14)로 전달해주는 역할을 하게 된다. 마지막으로 상기 종동풀리(14)는 브러쉬(16)와 연동되어 전달된 회전력을 최종적으로 브러쉬(16)에 전달하게 된다. 여기서, 상기 회전 벨트(15)는 명칭으로 회전 벨트를 사용하기는 했으나, 벨트뿐 아니라 체인 등 회전력을 전달할 수 있는 수단이면 사용에 제한은 없다.

상기 브러쉬(16)는 상기 종동풀리와 연결되어 연동회전되어 노즐과 접촉하여 노즐의 내부에 쌓인 이물질을 청소하게 된다. 노즐의 청소시에는 브러쉬(16)의 회전 방향을 시계 방향 및 반시계 방향으로 전환하면서 청소하도록 해야 하며, 고속 회전시에는 노즐이 손상되거나 이물질 등의 파편이 튕길 수 있으므로 중저속으로 회전하는 것이 바람직하다. 대략 브러쉬(16)의 회전 속도는 500 rpm 정도이면 바람직하다. 물론 이에 한정하는 것은 아니며 상황에 따라 유동적으로 회전 속도를 조절할 수 있다. 그리고, 이러한 회전 속도나 회전방향(시계, 반시계 방향)은 브러쉬(16)와 연동된 구동모터(12)에 의해 조절된다.

상기 낙하 받침대(17)는 상기 브러쉬(16)의 하부에 구비되어 낙하되는 이물 및 부품을 수용하게 된다. 즉, 상기 브러쉬(16)의 회전력에 의해 노즐이 청소되면 노즐의 내부에 끼였던 이물질과 기타 부품 등이 떨어질 것이므로, 이러한 이물질 및 부품 등을 포집할 수 있는 수단이 필요한데, 이 역할을 하는 것이 낙하 받침대(17)이다. 본 발명에서 낙하 받침대(17)는 상기 브러쉬(16)의 하부에 구비되며 대략 상기 브러쉬(16)를 전체적으로 감쌀 수 있는 크기로 구비되어야 한다. 그래야만 브러쉬(16)에서 떨어지는 이물질과 부품 등을 모두 포집할 수 있기 때문이다.

또한, 도 5a에서 보듯이, 상기 승하강 수단은 실린더(21), 레일(22), 레일끼움부(23)를 포함하여 구성된다.

본 발명에서 상기 승하강 수단은 표면 실장 장치(1)의 수용공간(3)에 수용된 노즐 청소 수단(10)을 상기 작업공간(2)으로 승강시켜 노즐의 청소를 수행하도록 하며, 노즐의 청소가 완료되면 다시 수용공간(3)으로 상기 노즐 청소 수단(10)을 하강시켜 노즐 청소 수단(10)이 수용되도록 한다.

상기 실린더(21)는 본 발명의 승하강 수단의 일 수단으로 유압 또는 공압 실린더가 활용될 수 있다. 다만, 본 발명에서 승하강 수단의 작동 수단은 실린더에 제한되는 것은 아니며 기어방식, 스트링 방식 등 다양한 방식의 활용이 가능하다.

본 발명에서 상기 실린더(21)는 상기 메인프레임(11)을 승하강 시켜 궁극적으로 상기 노즐 청소 수단(10)을 전체적으로 승하강 시킬 수 있도록 한다. 그러므로 본 발명에서 상기 승하강 수단은 상기 메인프레임(11)과 연동 구비되어 메인프레임(11)을 승강 또는 하강시킬 수 있는 구성이면 충분하다. 그러므로, 상기 메인프레임(11)의 하부에 구비되어 상기 메인프레임(11)을 수직으로 승하강시키거나, 회전축을 기준으로 상기 메인프레임(11)을 회전시켜 회전에 의해 상기 메인프레임(11)이 수용공간(3)에서 작업공간(2)으로 돌출되는 방식도 가능하다.

상기 레일(22) 및 레일끼움부(23)은 상기 메인프레임(11)의 위치 고정을 위한 것이다. 즉, 상기 수용공간(3)의 내벽에 레일(22)을 구비하고, 상기 메인프레임(11)의 일측에 구비된 레일끼움부(23)가 상기 레일(22)에 끼워진 상태로 승하강되도록 하여 상기 메인프레임(11)의 승하강을 보조하면서 상기 메인프레임(11)의 수평 위치를 정확하게 고정해주는 역할을 하게 된다.

여기서, 상기 레일(22)과 레일끼움부(23)는 형상에 제한은 없으나, 상호 암수 방식으로 끼워져서 단단히 고정될 수 있는 구성이면 충분하다. 이에 대한 예시로 도 5b를 참고하면 상기 레일(22)에 끼워진 레일끼움부(23)가 수평으로 이탈될 수 없는 구성으로 구비되므로 상기 노즐 청소 수단(10)의 수평 위치를 정확하게 확정하는 것이 가능하다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 청소 방법의 순서를 보여주는 블록도이다.

도 6을 참조하여 본 발명에 따른 노즐 청소 장치를 이용하여 노즐을 청소하는 방법을 설명한다.

먼저, 표면 실장 장치(1)의 수용공간(3)에 구비된 노즐 청소 수단(10)을 승하강 수단에 의해 승강시키고(S 10), 상기 노즐 청소 수단(10)의 구동모터(12)를 회전하여 회전연동된 브러쉬(16)를 회전시킨다(S 20). 브러쉬(16)가 회전하고 있는 상태에서 표면 실장 장치(1)에 구비된 노즐들을 순차적으로 상기 브러쉬(16)의 상부로 이송하여 회전하는 브러쉬(16)로 상기 노즐을 청소하게 된다(S 30). 여기서 브러쉬(16)는 시계 방향 및 반시계 방향으로 방향을 바꿔가면서 회전하도록 하는 것이 바람직하며, 브러쉬(16)의 회전 속도는 500 rpm 정도이면 바람직하다. 물론 이에 한정하는 것은 아니며 상황에 따라 유동적으로 회전 속도를 조절할 수 있다. 다음으로, 노즐들의 청소를 모두 완료하고 구동모터(12)를 정지하여 상기 브러쉬(16)의 회전을 정지시키고(S 40), 상기 노즐 청소 수단(10)을 승하강 수단에 의해 하강시켜 노즐 청소 수단(10)을 수용공간(3)에 수용하여 청소를 완료하게 된다(S 50).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 물론이다.

1 : 표면 실장 장치 2 : 작업공간
3 : 수용공간
10 : 노즐 청소 수단 11 : 메인프레임
12 : 구동모터 13 : 구동풀리
14 : 종동풀리 15 : 회전 벨트
16 : 브러쉬 17 : 낙하 받침대
21 : 실린더 22 : 레일
23 : 레일끼움부

Claims (7)

1. 작업공간과 수용공간을 구비하는 표면 실장 장치의 수용공간에 구비되고,
   승하강 수단에 의해 상기 작업공간으로 승강되어 노즐의 청소를 수행하며, 노즐의 청소가 완료되면 다시 수용공간으로 하강되는 노즐 청소 수단을 구비하는 노즐 청소 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 노즐 청소 수단은, 회전하는 브러쉬로 구성된 노즐 청소 장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 노즐 청소 수단은,
   상기 승하강 수단에 장착되는 메인프레임;
   상기 메인프레임의 일측에 구비되는 구동모터;
   상기 구동모터에 구비되는 구동풀리;
   상기 구동풀리와 회전 벨트로 연결되어 연동회전되는 종동풀리; 및
   상기 종동풀리와 연결되어 연동회전되는 브러쉬;를 포함하여 구성된 노즐 청소 장치.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 노즐 청소 수단은,
   상기 브러쉬의 하부에 구비되어 낙하되는 이물 및 부품을 수용하는 낙하 받침대;를 더 포함하는 노즐 청소 장치.
   
5. 제3항에 있어서, 상기 승하강수단은,
   상기 메인프레임에 구비된 유압 또는 공압 실린더인 노즐 청소 장치.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 승하강 수단은,
   상기 수용공간의 내벽에 구비된 레일; 및
   상기 메인프레임의 일측에 구비되어 상기 레일에 끼워지는 레일끼움부;를 더 포함하는 노즐 청소 장치.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 노즐 청소 장치를 이용하여 노즐을 청소하는 방법에 있어서,
   표면 실장 장치의 수용공간에 구비된 노즐 청소 수단을 승하강 수단에 의해 승강시키는 단계;
   상기 노즐 청소 수단의 구동모터와 회전연동된 브러쉬를 회전시키는 단계;
   표면 실장 장치에 구비된 노즐들을 순차적으로 상기 브러쉬의 상부로 이송하여 회전하는 브러쉬로 상기 노즐을 청소하는 단계;
   노즐들의 청소를 모두 완료하고 구동모터를 정지하여 상기 브러쉬의 회전을 정지시키는 단계; 및
   상기 노즐 청소 수단을 승하강 수단에 의해 하강시키는 단계;를 포함하는 노즐 청소 방법.

Images