KR200352498Y1 - 스크린프린터의 세타축 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래와 비해 θ축 플레이트의 회동거리 범위를 넓힐 수 있고, 종래와 같이 스프링의 가역성을 고려하지 않아도 되며, 외부 충격에 대해 프린트회로기판과 마스크 간의 얼라인된 상태가 스캐터링 되지 않고 안정적이 될 수 있게 하는 스크린 프린터의 세타축 조절장치를 제공한다.

본 고안의 구성은 기대 상부에 구비되어 액츄에이터에 의해 y축 이동되는 y축 플레이트와, 상기 y축 플레이트 상부에 액츄에이터에 의해 x축 이동되게 결합되는 x축 플레이트와, 상기 x축 플레이트 상부에 회전축을 중심으로 축결되며 상부로 z축 승하강 이동하는 z축 플레이트가 얹어져 상기 z축 상부의 작업플레이트를 회전시키도록 구비된 θ축 회전 플레이트를 구비하여 작업플레이트 상의 프린트회로기판을 마스크에 얼라인 시킬 수 있도록 하는 구조에 있어서, 상기 x축 플레이트 일측에 고정되는 고정축과, 상기 θ축 회전 플레이트 일측에 고정되는 가동축이 마련되어지되, 상기 고정축과 가동축 간의 거리를 신축하도록 구비된 볼스크류 구동부와, 상기 볼스크류 구동부를 작동시키는 모터와, 상기 고정축과 가동축에 구비되어 고정축과 가동축이 자유회전될 수 있게 하는 각각의 베어링을 포함하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

스크린프린터의 세타축 조절장치 { a theta axis control scrn printing}

본 고안은 스크린프린터의 세타축 조절장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 작업 플레이트 하부에 구비되어 작업 플레이트를 회전시키도록 구비된 세타축 회전 플레이트의 회전거리를 개선하여 확장할 수 있도록 하는 동시에 안정된 얼라인 상태를 유지할 수 있게 한 새로운 구조의 스크린 프린터의 세타축 조절장치에 관한 것이다.

반도체 산업의 발전과 함께 인쇄회로기판은 주로 표면실장(SMT) 공정에 의존해 생산되고 있다.

본 고안과 관련된 스크린프린터는 상술한 SMT 공정을 위한 인쇄회로기판의 솔더링 전처리 작업으로서, 집적회로소자나 저항, 콘덴서 등 각종 부품을 솔더링할 수 있도록 회로패턴의 박리된 솔더면에 크림솔더 타입의 납을 도포하는 장비이다.

본 고안의 스크린 프린터를 보인 도 1을 참조하여 스크린 프린터 장비의 일반적인 구성을 개요적으로 설명하면, 도면부호 10는 인쇄회로기판(PCB)을 투입하여 작업위치로 이송하는 투입측 사이드 컨베이어이고, 도면부호 20는 마스크 위에 올린 크림솔더 타입의 납을 밀어주는 스퀴즈 부분이고, 도면부호 30은 스크린 프린팅작업을 완료한 후 마스크 하부면을 세정하는 크리너 부분이며, 도면부호 40은 작업플레이트, 작업컨베이어가 위치되는 작업위치로서 상부에 위치한 마스크가이드에 지지고정된 마스크(stainless seal이라고도 함;42)가 올려진다.

이러한 스크린 프린터는 투입측 사이드 컨베이어(10)에 의해 인쇄회로기판(PCB)을 중앙 작업위치(40)의 작업컨베이어가 구비된 작업 플레이트(도시안됨) 상부로 이동시킨 후 인쇄회로기판 상에 표시된 인식마크와 마스크(42) 상에 표시된 인식마크를 카메라(도시안됨)로 인식하여 인쇄회로기판(PCB)상의 솔더면들과 이에 대응되게 마스크(42)에 천공된 무수한 납 투입구를 정확히 얼라인시키고, 이어서 작업컨베이어를 상승시킴과 아울러 마스크(42)와 스퀴즈를 하강하여 마스크와 인쇄회로기판이 밀착되게 한 후, 스퀴즈(20) 날을 전후방 이동시켜 마스크(42) 위에 올려놓은 납이 스퀴즈 날에 밀려서 마스크(42)상의 납 투입구를 통과하게 함으로써 인쇄회로기판(PCB) 위의 솔더면에 납이 도포될 수 있게 하고, 이후 납이 도포된 인쇄회로기판이 중앙컨베이어로부터 투입측 사이드 컨베이어(10) 반대편에 위치한 배출측 사이드 컨베이어로 이송되어 배출되게 한다.

상술한 바와같이 인쇄회로기판(PCB)을 마스크(42)에 얼라인시키기 위하여 상기 작업플레이트 하부에는 x,y,θ축 플레이트가 구비되어 있고, 인쇄회로기판을 상승시켜 마스크에 밀착시킬 수 있도록 하기 위하여 z축 플레이트가 구비되어 있다.

이를 도 2를 참조하여 좀더 구체적으로 설명하면, 스프린 프린터 기대 상부에는 도시안된 액츄에이터에 의해 y축 채널(51) 상을 이동하는 y축 플레이트(52)가 마련되어 있으며, 상기 y축 플레이트(52) 상부에는 액츄에이터에 의해 x축채널(53) 상을 이동하는 x축 플레이트(54)가 구비되어 있고, 상기 x축 플레이트(54) 상부에 회전축(55)을 중심으로 축결되며 상부로 z축 승하강 이동하는 z축 플레이트(도시안됨)가 얹어져 상기 z축 상부의 작업플레이트(도시안됨)를 회전시키도록 구비된 θ축 회전 플레이트가 마련되어 있고, 이러한 x,y,θ축 플레이트(52,54,56)의 이동에 의해 작업플레이트 상의 프린트회로기판을 마스크에 얼라인 시킬 수 있도록 하는 것이다.

이중 θ축 플레이트(56)의 이동은 회전축(55)을 중심으로 회동되게 하는 것인데, 이를 위해 종래에는 x축 플레이트(52)에 고정된 모터(61)의 구동축에 연결된 캠(62)과, θ축 회전 플레이트(56)에 고정된 롤러(63)의 구성에 의해, 캠(62)의 회전에 따라 롤러(63)에 연결된 θ축 회전 플레이트(56)가 회전축(55)을 중심으로 회전운동하도록 되어 있었다.

이러한 종래의 θ축 회전 구조는 캠(62)의 중심으로부터 원주거리의 편차에 의존하기 때문에 θ축 플레이트(56)의 회동거리 범위가 작게 되는 단점이 있고, 또한 캠과 롤러 간을 잡아당기는 스프링(64)의 탄성력이 점차 약화되어 장기 사용 후에는 스프링(64)의 가역성 측면에서 제 기능을 발휘하지 못하게 되는 단점이 있으며, 사람이 장비를 건드리는 등 외부에서 전달되는 충격력에 의해 제 위치를 잃게 되어 프린트회로기판과 마스크 간의 얼라인된 상태가 스캐터링(scattering) 되는 문제점을 갖고 있었다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은 종래와 비해 θ축 플레이트의 회동거리 범위를 넓힐 수 있고, 종래와 같이 스프링의 가역성을 고려하지 않아도 되며, 외부 충격에 대해 프린트회로기판과 마스크 간의 얼라인된 상태가 스캐터링 되지 않고 안정적이 될 수 있게 하는 스크린 프린터의 θ축 조절장치를 제공함에 목적을 두고 있다.

도 1 은 일반적인 스크린 프린터의 전면을 보인 사시도,

도 2 는 종래의 세타축 조절장치를 보인 개략 사시도,

도 3 은 본 고안에 의한 세타축 조절장치를 보인 개략 사시도,

도 4 는 본 고안에 의한 세타축 조절장치를 보인 도 3 의 A-A선의 단면도, 도 5a 및 도 5b는 세타축 조절장치의 작동에 따른 θ축 회전플레이트의 회전 상태를 보인 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

51 - y축 채널 52 - y축 플레이트

53 - x축 채널 54 - x축 플레이트

55 - 회전축 56 - θ축 회전 플레이트

171 - 모터 171a - 모터 구동축

172 - 커플링 173 - 고정측 스크류부

174 - 가동측 스크류하우징부 181 - 고정축

182 - 베어링 183,184 - 연결부재

186 - 가동축 187 - 베어링

188,189 - 연결부재

상술한 본 고안의 목적은

기대 상부에 구비되어 액츄에이터에 의해 y축 이동되는 y축 플레이트와, 상기 y축 플레이트 상부에 액츄에이터에 의해 x축 이동되게 결합되는 x축 플레이트와, 상기 x축 플레이트 상부에 회전축을 중심으로 축결되며 상부로 z축 승하강 이동하는 z축 플레이트가 얹어져 상기 z축 상부의 작업플레이트를 회전시키도록 구비된 θ축 회전 플레이트를 구비하여 작업플레이트 상의 프린트회로기판을 마스크에 얼라인 시킬 수 있도록 하는 통상적인 스크린 프린터에 있어서,

상기 x축 플레이트 일측에 고정되는 고정축과, 상기 θ축 회전 플레이트 일측에 고정되는 가동축이 마련되어지되, 상기 고정축과 가동축 간의 거리를 신축하도록 구비된 볼스크류 구동부와, 상기 볼스크류 구동부를 작동시키는 모터와, 상기 가동축과 고정축에 구비되어 가동축과 고정축이 자유회전될 수 있게 하는 베어링을 포함하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크린 프린터의 θ축 조절장치에 의해 달성된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3 은 본 고안에 의한 세타축 조절장치를 보인 개략 사시도이고, 도 4 는 본 고안에 의한 세타축 조절장치를 보인 도 3 의 A-A선의 단면도이고, 도 5a 및 도 5b는 세타축 조절장치의 작동에 따른 θ축 회전플레이트의 회전 상태를 보인 평면도이다. 참고로 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하기로 한다.

도 3을 참조하면, 도시 생략된 스크린 프린터 설비의 바닥 측 기대의 상부에는 도시생략된 액츄에이터에 의해 y축 채널(51)을 따라 이동되는 y축 플레이트(52)가 구비되어 있고, 그 상부로 도시생략된 액츄에이터에 의해 x축 채널(53)을 따라 이동되는 x축 플레이트(54)가 구비되어 있고, 상기 x축 플레이트(54) 상부의 회전축(55)을 중심으로 축결되어 회동 구동수단을 따라 회전되는 θ축 회전 플레이트(56)가 구비되어 있다. 상기 θ축 회전 플레이트(56)의 상부에는 도시 생략되어 있으나 프린트회로기판이 얹어지는 작업플레이트가 마련되어 상기 x축, y축, θ축 회전 플레이트가 이동함에 따라 프린트회로기판과 마스크를 얼라인시키도록 되어 있다.

본 고안의 특징은 상기 회동 구동수단으로서 볼스크류 방식의 구동수단을 사용하는 것에 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 좀더 구체적인 본 고안의 특징은, 상기 x축 플레이트(54) 일측에 고정되는 고정축(181)과, 상기 θ축 회전 플레이트(56) 일측에 고정되는 가동축(186)이 마련되어지되, 상기 고정축(181)과 가동축(186) 간의 거리를 신축하도록 구비된 볼스크류 구동부(173,174)와, 상기 볼스크류 구동부를 작동시키는 모터(171)와, 상기 고정축(181)과 가동축(186)에 구비되어 고정축(181)과 가동축(186)이 자유회전될 수 있게 하는 베어링(182,187)을 포함하는 구성으로 이루어진다. 상기 볼스크류 구동부는 가동측 스크류하우징부(174)와, 고정측 스크류부(173)로 이루어지며 커플링(172)을 통해 모터축(171a)과 연결된다. 상기 스크류하우징부(174)와 가동축(186)의 연결은 도 4 에 도시된 바와같이, 여러 형태의 연결부재(188,189)들에 의해 연결할 수 있고, 상기 모터(171) 몸체와 고정축(181) 간에도 연결부재(183,184)들에 의해 연결하면 될 것이며, 고정축 및 가동축의 축결부위는 통상적인 볼트 너트 결합에 의해 행하면 될 것이며, 본 고안에서는 도면상 실시예를 도시하였으나, 상기 연결부재(183,184,188,189)들의 형태 및 구조를 실시예에 한정하지 아니하고 다양한 구조로 변경될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 구성된 본 고안은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 모터(171) 구동에 따라 고정측 스크류부(173)를 회전시켜 가동측 스크류하우징부(174)를 끌어 당기게 되면 이에 연동하여 θ축 회전 플레이트(56)가 평면도시상 시계방향으로 회동하고 모터(171)를 상기한 바와 역회전시켜 고정측 스크류부(173)를 상기와 반대방향으로 회전시켜 가동측 스크류하우징부(174)를 밀어내게 되면 θ축 회전 플레이트(56)가 평면도시상 반시계 방향으로 회동하게 된다. 이러한 회동 운동시에 θ축 회전 플레이트(56)는 회전축(55)을 중심으로 회전 운동을 하게 되는 바, 고정측 스크류부(173)와 가동측 스크류하우징부(174) 간의 직선 운동을 일정 반경의 회전 운동으로 바꾸어 주는 역할을 하여야 하는 부분이 필수적으로 요하게 된다. 이러한 역할을 충족하기 위해 구비된 상기 고정축(181)과 가동축(186)에 각각 구비된 베어링(182,187)이 회전작용하게 됨으로써 원만하게 만곡된 회전운동이 가능하게 되는 것이고, 이에 따라 가동측 스크류하우징부(174)와 고정측 스크류부(173) 간에 가동될 수 있는 최대거리량만큼 θ축 회전 플레이트(56)의 최대 회전량이 결정 될 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 볼스크류 구동부의 최대 가동량만큼 θ축 회전 플레이트에 회전량을 줄 수 있으므로 종래에 비해 θ축 회전 플레이트의 회동량을 크게 할 수 있고, 종래의 캠축 방식보다 정밀 제어가 가능하게 되며, 외부의 충격에 대해 θ축상의 얼라인 상태가 흔들리게 되는 기존의 문제점을 해결할 수 있으며, 종래와 같이 스프링의 탄성력의 저하로 인해 발생하던 위치 가역성의 문제점을 해결할 수 있게 되는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 기대 상부에 구비되어 액츄에이터에 의해 y축 이동되는 y축 플레이트와, 상기 y축 플레이트 상부에 액츄에이터에 의해 x축 이동되게 결합되는 x축 플레이트와, 상기 x축 플레이트 상부에 회전축을 중심으로 축결되며 상부로 z축 승하강 이동하는 z축 플레이트가 얹어져 상기 z축 상부의 작업플레이트를 회전시키도록 구비된 θ축 회전 플레이트를 구비하여 작업플레이트 상의 프린트회로기판을 마스크에 얼라인 시킬 수 있도록 하는 통상적인 스크린 프린터에 있어서,

   상기 x축 플레이트 일측에 고정되는 고정축과, 상기 θ축 회전 플레이트 일측에 고정되는 가동축이 마련되어지되, 상기 고정축과 가동축 간의 거리를 신축하도록 구비된 볼스크류 구동부와, 상기 볼스크류 구동부를 작동시키는 모터와, 상기 고정축과 가동축에 구비되어 고정축과 가동축이 자유회전될 수 있게 하는 각각의 베어링을 포함하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크린 프린터의 세타축 조절장치.