KR100292786B1 - 모듈디바이스용척킹장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일련의 연속된 제조 공정에 있어서 모듈 디바이스를 이송하기에 적합하도록 한 모듈 디바이스용 척킹장치에 관한 것이다.

본 발명의 모듈 디바이스용 척킹장치는 본 발명의 모듈디바이스용 척킹장치는 모튤디바이스의 위치를 감지하기 위한 센서와, 센서가 내장됨과 아울러 수직방향의 동력을 발생하는 제1 에어실린더와, 제1 에어실린더로부터의 수직방향 동력을 수평방향으로 변환하여 구동수단에 전달하기 위한 동력변환수단과, 동력변환수단에 연동되어 모듈 디바이스를 잡게 되는 핑거들과, 핑거들이 직선운동 가능하게 설치되고 제 1 에어실린더를 지지함과 아울러 수직방향으로 직선운동 가능하게 설치되는 삼각 베이스와, 삼각 베이스에 설치되어 핑거들의 직선운동을 안내하는 슬라이더와, 삼각 베이스의 무게 중심점에 해당하는 삼각 베이스의 상측에 설치되어 삼각베이스를 수직방향으로 직선운동 가능하게 하는 수직방향 동력을 발생하는 제2 에어실린더와, 제2 에어실린더의 구동축과 삼각베이스 상측을 연결하기 위한 연결부재와, 제 2 실린더가 고정되는 실린더 고정베이스와, 실린더 고정베이스 상에 설치되어 삼각 베이스의 수직방향을 직선운동을 안내하는 가이더와, 핑거들에 장착되는 모듈디바이스의 높이를 규제하는 높이 규제기를 구비한다.

Description

모듈 디바이스용 척킹장치(Chucking Apparatus For Module Device)

본 발명은 각종 회로소자들이 인쇄회로기판(Print Circuit Board; 이하 "PCB"라 함) 상에 실장되어진 모듈 디바이스(Module Device)의 제조장치에 관한 것으로, 특히 일련의 연속된 제조 공정에 있어서 모듈 디바이스를 이송하기에 적합하도록 한 모듈 디바이스용 척킹장치에 관한 것이다.

통상의 모듈 디바이스는 회로구성에 따른 배선을 PCB 상에 인쇄하는 공정과, 배선이 인쇄되어진 PCB 상에 메모리 칩과 같은 집적회로 칩(Integated Circuit Chip)을 비롯한 각종 회로소자들을 탑재시키는 공정과, 그리고 PCB 상에 탑재되어진 각종 회로소자들이 배선에 접속되게끔 납땜하는 공정 및 양품과 불량을 선별하기 위한 테스트 공정들에 의해서 제조되게 된다. 이들 공정은 동일한 위치에서 행하여 지기 보다는 인접한 제조장치들에 의해 각각 수행되어진다. 이와 같이, 인접한 제조장치들의 작업위치가 서로 다른 경우 모듈 디바이스를 들어올려 다를 제조장치들까지 이송시켜야 한다. 이에 따라, 연속된 작업공정 상에서 모듈 디바이스를 후공정의 제조장치들에 이송하기 위한 척킹장치가 필요하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 서로 다른 작업위치에서 수행되는 연속된 제조 공정에 있어서 모듈 디바이스를 이송하기에 적합하도록 한 모듈 디바이스용 척킹장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모듈 디바이스용 척킹장치의 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 척킹장치의 분해 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 모듈 디바이스 10,20 : 에어실린더

12 : 실린더브라켓 14 : 플로팅조인트

16 : 조인트블럭 18 : 결합핀

22 : 슬라이딩블럭 24,32 : 가이더

30 : 업/다운베이스 34 : 핑거마운트

36 : 핑거 38 : 링크

40 : 스냅링 42 : 볼베어링

50 : 쿠션블럭 52 :스프링

54 : 푸셔 60 : 픽킹업베이스

70 : 롤러가이드블럭 82 : 크로스롤러가이더

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 모듈 디바이스용 척킹장치는 모듈 디바이스의 위치를 감지하기 위한 센서와, 센서가 내장됨과 아울러 수직방향의 동력을 발생하는 제1 에어실린더와, 제1 에어실린더로부터의 수직방향 동력을 수평방향으로 변환하여 구동수단에 전달하기 위한 동력변환수단과, 동력변환수단에 연동되어 모듈디바이스를 잡게되는 핑거들과, 핑거들이 직선운동 가능하게 설치되고 제1 에어실린더를 지지함과 아울러 수직방향으로 직선운동 가능하게 설치되는 삼각베이스와, 삼각베이스에 설치되어 핑거들의 직선운동을 안내하는 슬라이더와, 삼각베이스의 무게 중심점에 해당하는 삼각베이스의 상측에 설치되어 삼각베이스를 수직방향으로 직선운동하게 하는 수직방향 동력을 발생하는 제2 에어실린더와, 제2 에어실린더의 구동축과 삼각 베이스의 상측을 연결하기 위한 연결부재와, 제2 실린더가 고정되는 실린더 고정베이스와, 실린더 고정베이스 상에 설치되어 삼각베이스의 수직방향 직선운동을 안내하는 가이더와, 핑거들에 장착되는 모듈 디바이스의 높이를 규제하는 높이 규제기를 구비한다. 상기 핑거들은 상기 모듈 디바이스의 종류변환에 대응하도록 상기 모듈 디바이스의 종류에 따라 서로 다른 크기와 길이를 가지는 것으로 교체되어 상기 연결수단에 장착된다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모듈 디바이스 척킹용 헤드장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 모듈 디바이스 척킹용 헤드장치의 구성을 상세히 나타내는 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2의 구성에서, 본 발명의 모듈 디바이스 척킹용 헤드장치는 모듈 디바이스(1)의 위치를 감지하여 모듈 디바이스(1)를 잡거나 놓게 되는 척킹구동부와, 척킹구동부를 수직방향으로 직선운동시키기 위한 픽킹업구동부와, 척킹구동부가 수직방향으로 직선구동 가능하게 설치됨과 아울러 픽킹업구동부를 지지하기 위한 지지부로 나뉘어진다.

척킹구동부는 모듈 디바이스(1)를 감지함과 아울러 수직방향의 동력을 발생하는 제1 에어실린더(20)와, 제1 에어실린더(20)가 구동됨에 따라 수평방향으로 직선운동되어 모듈 디바이스(1)를 잡거나 놓게 되는 두 개의 핑거들(36)과, 제1 에어실린더(20)로부터의 동력을 수평방향의 동력으로 변환하여 핑거들(36)에 전달하기 위한 슬라이딩블럭(22) 및 두 개의 링크들(38)과, 제1 에어실린더(20)를 지지함과 아울러 슬라이딩블럭(22)과 핑거들(36)이 직선운동 가능하게 설치되는 업/다운베이스(30)를 구비한다. 제1 에어실린더(20)는 나사에 의해 업/다운베이스(30)에 고정되어 센서가 내장되어 센서신호에 의해 모듈 디바이스(1)를 감지하여 도시하지 않은 호스트 컴퓨터에 전송함과 아울러, 호스트 컴퓨터의 제어에 의해 구동되어 핑거(36)의 구동력을 발생하게 된다. 핑거들(36)은 업/다운베이스(30)의 저면에서 수평방향으로 직선운동 가능하게 설치된다. 이들 핑거들(36)은 서로 반대방향으로 직선운동하게 된다. 핑거들(36)이 모이는 방향으로 직선운동할 때, 핑거들(36)간의 최소거리는 모듈 디바이스(1)가 변형되지 않도록 대략 모듈 디바이스(1)의 길이만큼에 해당하게 된다. 이들 핑거들(36)의 구동력은 슬라이딩블럭(22)과 링크(38)에 의해 제1 에어실린더(20)로부터 발생된 구동력을 전달받게 되어 그 구동력에 의해 모듈 디바이스(1)를 잡거나 놓게 된다. 핑거들(36)이 업/다운베이스(30)에 직선운동 가능하게 설치되기 위하여, 척킹구동부는 업/다운베이스(30)와 핑거들(36) 사이에 설치되는 두 개의 가이더들(32)과 핑거마운트들(34)을 추가로 구비한다. 가이더들(32)은 업/다운베이스(30)의 저면 양측에 고정되는 두 개의 레일들(33)과, 레일들(33)에 직선운동 가능하게 각각 끼워지는 수평슬라이더들(33)과, 수평슬라이더들(31) 각각에 핑거들(36)이 고정되도록 하는 두 개의 핑거마운트들(34)로 이루어진다. 핑거들(36)은 핑거마운트들(34)에 나사로 고정되고 핑거마운트들(34)은 수평슬라이더들(31)에 나사로 고정된다. 그리고 수평슬라이더들(31)은 레일들(33)에 직선운동 가능하게 끼워지고 레일들(33)은 업/다운베이스(30)에 나사로 고정된다. 슬라이딩블럭(22)과 링크(38)는 제1 에어실린더(20)로부터 발생되는 수직방향의 동력을 수평방향의 동력으로 변환하여 핑거들(36)에 전달하는 역할을 한다. 슬라이딩블럭(22)은 업/다운베이스(30)에 수직방향으로 직선운동 가능하게 설치된다. 이를 위하여, 척킹구동부는 슬라이딩블럭(22)과 업/다운베이스(30) 사이에 제2 가이더(24)를 추가로 구비한다. 제2 가이더(24)는 업/다운베이스(30)의 전면에 고정되는 수직레일(23)과, 수직레일(23)에 직선운동 가능하게 끼워지는 수직슬라이더(25)로 이루어진다. 업/다운베이스(30)의 전면에는 수직레일(23)이 안정되게 끼워져 고정되도록 수직방향의 홈이 형성되어 있다. 수직레일(23)은 업/다운베이스(30)의 전면에 형성된 홈에 끼워져 나사로 고정된다. 수직슬라이더(25)는 수직레일(23)에 직선운동 가능하게 끼워짐과 아울러 슬라이딩블럭(22)에 나사로 고정된다. 링크들(38)은 각각 일측이 스냅링(40)과 볼베어링(42)에 의해 핑거마운트(34)에 선회 가능하게 체결됨과 아울러, 타측이 스냅링(40)과 볼베어링(42)에 의해 슬라이딩블럭(22)에 선회 가능하게 체결된다. 이에 따라, 제1 에어실린더(20)가 구동되면 슬라이딩블럭(22)은 수직슬라이더(25)를 따라 수직방향으로 직선운동하게 되고 링크들(38)은 수직슬라이더(25)를 따라 일측이 수직방향으로 직선운동하게 됨에 따라 핑거마운트들(34)을 밀거나 당기게 된다. 그러면 핑거들(36)은 핑거마운트들(34)을 따라 직선운동하게 되어 모듈 디바이스(1)를 잡거나 놓게 된다.

척킹구동부는 모듈 디바이스(1)가 핑거들(36)에 장착되었을 때 모듈 디바이스(1)의 높이를 일정하게 유지하도록 하는 쿠션블럭(50), 스프링(52) 및 푸셔(54)를 추가로 구비한다. 쿠션블럭(50)은 모듈 디바이스(1)를 향하도록 업/다운베이스(30) 저면에서 나사에 의해 업/다운베이스(30)에 고정된다. 스프링(52)은 푸셔(54)에 내삽되어 소정 탄성력을 푸셔(54)에 가하는 역할을 하게 된다. 푸셔(54)는 실린더 형태로서 내측홀에 스프링(52)이 내삽됨과 아울러 쿠션블럭(50)에 유동 가능하게 내삽되어 스프링(50)에 의한 탄성력으로 핑거들(36)에 장착된 모듈 디바이스(1)의 높이를 제어하게 된다. 즉, 쿠션블럭(50), 스프링(52) 및 푸셔(54)는 핑거들(36)에 장착되는 모듈 디바이스(1)의 높이를 제어함으로써 핑거들(36)에 안정되게 모듈 디바이스(1)가 장착되도록 한다.

픽킹업구동부는 척킹업구동부가 수직방향으로 구동될 수 있도록 척킹업구동부의 구동력을 발생하는 제2 에어실린더(10)와, 제2 에어실린더(10)의 동력을 척킹구동부의 업/다운베이스(30)에 전달하기 위한 플로팅조인트(14) 및 결합핀(18)을 구비한다. 그리고 지지부는 척킹구동부가 수직방향으로 직선운동 가능하게 설치되는 크로스롤러가이더(82)와, 크로스롤러가이더(82)를 지지하기 위한 롤러가이드블럭(70)과, 롤러가이드블럭(70)에 고정되어 픽킹업구동부를 지지하는 픽킹업베이스(60)를 구비한다. 제2 에어실린더(10)는 업/다운베이스(30)의 무게 중심점에 해당하는 업/다운베이스(30)의 상측 돌출부에 대향하게 위치하게 된다. 이 제2 에어실린더(10)는 롤러가이드블럭(70)과 픽킹업베이스(60)에 고정된다. 이를 위하여, 지지부는 제2 에어실린더(10)를 픽킹업베이스(60)에 고정하기 위한 실린더브라켓(12)과, 제2 에어실린더(10)를 롤러가이드블럭(70)에 고정하기 위한 조인트블럭(16)을 추가로 구비한다. 실린더브라켓(12)에는 제2 에어실린더(10)의 구동축이 관통되는 홀이 형성된다. 이 실린더브라켓(12)은 나사에 의해 픽킹업베이스(60)에 고정되어 제2 에어실린더(10)를 지지하게 된다. 조인트블럭(16)에는 플로팅조인트(14)가 끼워지는 홀이 형성되어 플로팅조인트(14)를 지지함과 아울러, 롤러가이드블럭(70)과 픽킹업베이스(60)를 관통하는 나사들이 끼워지게 되어롤러가이드블럭(70)과 픽킹업베이스(60)를 일체로 고정하는 역할을 하게 된다. 척킹구동부는 제2 에어실린더(10)로부터 발생된 수직방향의 구동력에 의해 수직방향으로 직선운동하여 모듈 디바이스(1)에 접근하여 모듈 디바이스(1)를 척킹하거나 척킹된 모듈 디바이스(1)를 들어 올리게 된다. 플로팅조인트(14)와 결합핀(18)은 의 제2 에어실린더(10)의 구동축 길이를 연장하고 구동축의 센터링함과 아울러 제2 에어실린더(10)로부터 발생된 동력을 업/다운베이스(30)에 전달하게 된다. 결합핀(18)은 업/다운베이스(30)의 상면 돌출부에 형성된 탭핑홀에 일측이 끼워지게 되고 타측은 플로팅조인트(14)에 고정된다.

지지부에 있어서, 크로스롤러가이더(82)는 나사에 의해 업/다운베이스(30)가 고정되는 픽킹업 슬라이더(81)와, 픽킹업 슬라이더(81)가 직선구동 가능하게 끼워짐과 아울러 나사에 의해 롤러가이드블럭(70)에 고정되는 가이드레일(83)로 이루어진다. 픽킹업 슬라이더(81)는 롤러가이드블럭(70) 상에서 업/다운베이스(30)가 수직방향으로 직선운동 가능하게 체결되도록 한다. 제2 에어실린더(10)에 의해 발생된 동력이 업/다운베이스(30)에 전달되어 업/다운베이스(30)가 구동되면 픽킹업 슬라이더(81)는 업/다운베이스(30)의 동력과 가이드레일(83)의 안내에 의해 수직방향으로 직선운동하게 된다. 가이드레일(83)은 나사에 의해 롤러가이드블럭(70)에 고정되고 픽킹업 슬라이더(81)가 직선운동 가능하게 끼워지게 된다. 이 가이드레일(83)은 픽킹업 슬라이더(81)가 롤러가이드블럭(70) 상에서 직선운동하게 되면 그 직선운동을 안내하게 된다.

본 발명에 따른 모듈 디바이스용 척킹장치의 동작 수순은 다음과 같다.

모듈 디바이스들(1)이 수납된 수납수단(트레이) 쪽으로 척킹장치가 이송된다. 어느 하나의 모듈 디바이스(1)에 척킹장치가 수직으로 대향되면 픽킹업구동부의 제2 에어실린더(10)가 구동되어 픽킹업구동부가 수직으로 하강하게 된다. 하강중에, 제1 에어실린더(20)의 내장 센서가 모듈 디바이스(1)를 감지하게 되면 그 감지신호에 의해 호스트 컴퓨터는 제2 에어실린더(10)를 제어하여 멈추게 한다. 그리고 호스트 컴퓨터는 제1 에어실린더(20)를 구동하게 한다. 그러면 핑거들(36)은 자신에게 전달되는 동력에 의해 모듈 디바이스(1)를 잡게되고, 핑거들(36)에 모듈 디바이스(1)가 안정되게 장착되면 호스트 컴퓨터는 제2 에어실린더(10)를 제어하여 모듈 디바이스(1)를 수납수단으로부터 들어올리게 된다. 마지막으로, 척킹장치를 인접한 제조장치 쪽으로 이송하기 위한 2축 직선구동수단(예를 들면, XY 로봇)에 의해 척킹장치는 후공정의 제조장치 쪽으로 모듈 디바이스(1)를 이송하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 하나의 척킹장치에 의해 하나의 모듈 디바이스(1)를 들어 올려 이송하는 것을 예로 하였지만 도 1과 같은 척킹장치는 병렬형태로 복수체결(예를 들면 4조, 8조 등으로 병렬체결)되어 복수 개(예를 들면, 4개 또는 8개 등)의 모듈 디바이스들(1)을 동시에 인접한 제조장치들에 이송할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 모듈 디바이스용 척킹장치는 모듈 디바이스 쪽으로 접근하여 모듈 디바이스를 감지한 후, 모듈 디바이스를 잡아 들어올려 인접한 제조장치들 쪽으로 이송하게 됨으로써 연속된 제조 공정에 있어서 모듈 디바이스를 이송하기에 적합하게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (1)

1. 모듈 디바이스의 위치를 감지하기 위한 센서와,

   상기 센서가 내장됨과 아울러 수직방향의 동력을 발생하는 제1 에어실린더와,

   상기 제1 에어실린더로부터의 수직방향의 동력을 수평방향으로 변환하여 상기구동수단에 전달하기 위한 동력변환수단과,

   상기 동력변환수단에 연동되어 상기 모듈 디바이스를 잡게 되는 핑거들과,

   상기 핑거들이 직선운동 가능하게 설치되고 상기 제1 에어실린더를 지지함과 아울러 수직방향으로 직선운동 가능하게 설치되는 삼각 베이스와,

   상기 삼각 베이스에 설치되어 상기 핑거들의 직선운동을 안내하는 슬라이더와,

   상기 삼각베이스의 무게 중심점에 해당하는 삼각베이스의 상측에 설치되어 상기 삼각베이스를 수직방향으로 직선운동하게 하는 수직방향 동력을 발생하는 제2 에어실린더와,

   상기 제2 에어실린더의 구동축과 상기 삼각베이스의 상측을 연결하기 위한 연결부재와,

   상기 제2실린더가 고정되는 실린더 고정베이스와,

   상기 실린더 고정베이스 상에 설치되어 상기 삼각 베이스의 수직방향 직선운동을 안내하는 가이더와,

   상기 핑거들에 장착되는 모듈 디바이스의 높이를 규제하는 높이 규제기를 구비하며,

   상기 핑거들은 상기 모듈 디바이스의 종류변환에 대응하도록 상기 모듈 디바이스의 종류에 따라 서로 다른 크기와 길이를 가지는 것으로 교체되어 상기 연결수단에 장착되는 것을 특징으로 하는 모듈 디바이스용 척킹장치.