KR20100071552A

KR20100071552A - Gripper apparatus for mounting electronic parts

Info

Publication number: KR20100071552A
Application number: KR1020080130317A
Authority: KR
Inventors: 나기룡; 이욱희
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-06-29
Also published as: KR101026042B1; JP2010142941A

Abstract

PURPOSE: A gripper apparatus for mounting electronic parts is provided to obtain the transfer position precision of a ripper by simplifying the structure of the gripper. CONSTITUTION: A gripper(10) comprises a supporting part(11) and a finger(12). The supporting part horizontally moves to the center of fine components(100). The finger moves with the supporting part. The finger grips the fine components. An elastic unit(20) offers manpower. A guide unit(40) guides the gripper. A cam portion(30) reciprocates the supporting part in a horizontal direction. The cam portion opens and closes the gripper.

Description

Gripper apparatus for mounting electronic parts

본 발명은 그리퍼 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고정도의 이동위치 정밀도가 필요한 곳에서 손쉽게 이동위치 정밀도를 구현할 수 있는 전자부품 장착용 그리퍼 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gripper device, and more particularly, to a gripper device for mounting an electronic component that can easily implement the movement position accuracy where a high precision of the movement position accuracy is required.

전자장치와 기계장치가 소형화되면서 이를 구성하는 구성부품들도 점차 소형화되고 있으며, 이러한 소형화된 부품을 제조하는 과정은 물론 이를 사용하는 과정에서는 부품의 이송과 특정된 위치로 옮기는 과정이 수반된다.As electronic and mechanical devices are miniaturized, component parts constituting them are gradually miniaturized. The process of manufacturing such miniaturized parts as well as the process of using them involves moving parts and moving them to specific positions.

특히, 부품을 정확히 파지하고, 정해진 위치에 정확히 장착시키기 위해서는 고정도의 척(chuck)과 이송장치가 필요하다.In particular, high-precision chucks and conveying devices are required to accurately grip parts and mount them correctly at fixed locations.

그러나, 이러한 고정도의 척과 이송장치는 정밀도가 높아지면서 제조가격이 급상승하고, 설계 및 제조가 난해할 뿐만 아니라, 고정밀도를 유지하기가 용이하지 않다는 문제가 있다.However, these high precision chucks and transfer devices have a problem that the manufacturing price increases rapidly, the design and manufacturing are difficult as well as the precision is not easy to maintain high precision.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 구조가 간단하며, 고정도의 이동위치 정밀도가 필요한 곳에서 손쉽게 이동위치 정밀도를 구현할 수 있는 전자부품 장착용 그리퍼 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a gripper device for mounting an electronic component, which is simple in structure and can easily implement a moving position precision where a high accuracy of the moving position precision is required. .

본 발명의 실시예에 전자부품 장착용 그리퍼 장치는 미세부품 파지를 위해 상기 미세부품의 중심을 향해 수평이동하는 핑거를 구비하는 그리퍼; 상기 핑거가 상기 미세부품의 중심을 향하도록 인력을 제공하는 탄성수단; 상기 핑거가 수평으로 이동하도록 가이드 하는 가이드 수단; 및 상기 핑거가 미세부품에 접촉하면 파지를 위해 하강운동하는 캠부;를 포함하며, 상기 캠부는 상기 그리퍼의 캠부 이동홀을 통해 이동한다.In an embodiment of the present invention, a gripper device for mounting an electronic component includes: a gripper having a finger which horizontally moves toward the center of the microcomponent for holding the microcomponent; Elastic means for providing an attractive force such that the finger faces the center of the micro component; Guide means for guiding the finger to move horizontally; And a cam part which moves downward for gripping when the finger contacts the micro part, wherein the cam part moves through a cam part moving hole of the gripper.

바람직하게, 상기 캠부는 쐐기 형상으로 이루어지며, 상기 캠부 이동홀은 그에 대응되는 형상으로 이루어진다.Preferably, the cam portion has a wedge shape, and the cam portion moving hole has a shape corresponding thereto.

바람직하게, 상기 가이드 수단은 상기 그리퍼의 일측에 형성되는 홈과 연동하여 상기 그리퍼가 수평방향으로 이동하도록 가이드한다.Preferably, the guide means guides the gripper to move in a horizontal direction in conjunction with a groove formed on one side of the gripper.

바람직하게, 상기 캠부는 상기 캠부 이동홀을 통해 수직 이동하며, 소정 위치 이하로의 수직 하강운동을 정지하는 스토퍼를 더 구비한다.Preferably, the cam portion further includes a stopper that vertically moves through the cam portion moving hole and stops a vertical downward movement to a predetermined position or less.

본 발명의 실시예에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치는 전자부품을 안정적으로 파지 및 장착함으로써 구성부품의 변형이 발생하지 않고, 전자부품이 손상되지 않을 뿐 아니라 부품의 취급과정에서 이동위치 정밀도를 구현할 수 있는 효과를 가진다.The gripper device for mounting an electronic component according to an embodiment of the present invention stably holds and mounts an electronic component so that deformation of the component does not occur, the electronic component is not damaged, and the moving position precision can be realized during the handling of the component. Has the effect.

본 발명의 실시예에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치에 관한 구체적인 사항을 도면을 참조하여 설명한다.Detailed description of the gripper device for mounting an electronic component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 캠부를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 미세부품을 파지하는 동작을 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 중심위치가 불일치하는 경우 이를 일치시키는 방식을 나타내는 단면도이다. 도 5는 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 미세부품을 장착하는 동작을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a gripper device for mounting an electronic component according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a cam unit in the gripper device for mounting an electronic component shown in FIG. 1, and FIG. 3 is shown in FIG. 1. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an operation of holding a micro component in the gripper device for mounting an electronic component, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of matching a central position of the gripper device for mounting an electronic component in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an operation of mounting a micro component in the gripper device for mounting an electronic component illustrated in FIG. 1.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치는 그리퍼(10), 탄성수단(20), 가이드 수단(40), 캠부(30)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a gripper device for mounting an electronic component according to an exemplary embodiment of the present invention includes a gripper 10, an elastic means 20, a guide means 40, and a cam part 30.

상기 그리퍼(10)는 소형 전자부품과 같은 미세부품(100)을 파지하도록 수평방향으로 왕복이동하는 지지부(11)와, 상기 지지부(11)에서 직하방향으로 연장되어 형성되는 핑거(12)로 이루어진다.The gripper 10 includes a support part 11 reciprocating in a horizontal direction so as to hold a micro component 100 such as a small electronic component, and a finger 12 extending in a direct downward direction from the support part 11. .

상기 핑거(12)는 적어도 2개 이상 구비되어 소정의 거리만큼 서로 이격되어 배치되며, 상기 지지부(11)의 수평이동에 의해 서로간의 간격이 좁아지거나 멀어지게 되어 개폐가 이루어진다.At least two fingers 12 may be provided to be spaced apart from each other by a predetermined distance, and the opening and closing may be made by the horizontal movement of the support part 11 to be narrowed or far from each other.

그리고, 파지된 상기 미세부품(100)이 낙하하지 않도록 상기 미세부품(100)과 접촉하는 상기 핑거(12)의 단면에는 미끄럼방지를 위한 패드(미도시)를 구비하거나, 요철을 형성하도록 한다.In addition, a pad (not shown) for preventing slippage may be formed on the end surface of the finger 12 in contact with the microcomponent 100 so as to prevent the gripped microcomponent 100 from falling or to form an unevenness.

이때, 상기 패드는 미세부품을 안정적으로 파지하도록 탄력있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the pad is made of an elastic material to stably hold the micro components.

상기 그리퍼(10)의 지지부(11)의 상단부에는 탄성수단(20)을 구비하여 상기 핑거(12)가 상기 미세부품(100)의 중심을 향하여 거리가 좁아지도록 인력을 제공한다.An upper end of the support 11 of the gripper 10 is provided with an elastic means 20 to provide an attraction force so that the finger 12 is narrowed toward the center of the micro component 100.

상기 탄성수단(20)은 소정의 간격으로 서로 이격되어 마주하는 상기 그리퍼(10)를 연결하며, 인력을 발생시킨다.The elastic means 20 connects the grippers 10 facing each other at predetermined intervals to generate an attractive force.

따라서, 상기 탄성수단(20)에 의해 발생되는 인력에 의해 상기 핑거(12)가 미세부품을 파지할 수 있는 것이다.Therefore, the finger 12 is able to grip the micro components by the attraction force generated by the elastic means (20).

본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 탄성수단이 인장스프링인 것으로 도 시하고 설명하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.In the preferred embodiment of the present invention is shown and described as the elastic means is a tension spring, but is not limited thereto.

상기 핑거(12)와 함께 상기 그리퍼(10)는 미세부품(100)을 중심으로 서로 대칭되는 구조로 수평이동을 하며, 이러한 핑거(12)의 수평이동을 가이드하기 위해 가이드 수단(40)을 구비한다.The gripper 10 together with the finger 12 moves horizontally in a symmetrical structure with respect to the micro component 100, and has a guide means 40 to guide the horizontal movement of the finger 12. do.

상기 가이드 수단(40)은 상기 지지부(11)의 일측에 형성되는 홈과 연동하여 상기 그리퍼(10)가 수평방향으로 이동하도록 가이드하거나, 베어링과 같은 별도의 부품을 이용하여 가이드한다.The guide means 40 guides the gripper 10 to move in a horizontal direction in conjunction with a groove formed on one side of the support part 11, or guides using a separate component such as a bearing.

아울러 상기 핑거(12)가 서로 대향하여 대칭구조로 배치되도록 상기 그리퍼(10)를 지지한다.In addition, the gripper 10 is supported such that the fingers 12 are arranged in a symmetrical structure opposite to each other.

한편, 상기 캠부(30)는 캠(31), 캠 구동부(32) 및 중심축(35)으로 구성되며, 상기 그리퍼(10)의 핑거(12) 사이에 위치하여 상기 캠(31)을 관통하여 결합하는 상기 중심축(35)을 따라 상하로 수직왕복이동을 하며 상기 그리퍼(10)를 개폐한다.On the other hand, the cam unit 30 is composed of a cam 31, a cam drive unit 32 and the central axis 35, and is located between the fingers 12 of the gripper 10 through the cam 31 Vertical reciprocating movement up and down along the central axis 35 to be coupled to open and close the gripper (10).

도 2에서와 같이, 상기 캠(31)은 쐐기 형상으로 이루어지며, 상기 캠(31)의 외주면(33)과 접촉하는 상기 지지부(11)의 접촉면(11a)은 상기 캠(31)의 경사진 외주면(33) 형상과 대응되는 형상으로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the cam 31 has a wedge shape, and the contact surface 11a of the support part 11 in contact with the outer circumferential surface 33 of the cam 31 is inclined with respect to the cam 31. It has a shape corresponding to the shape of the outer peripheral surface (33).

따라서, 상기 캠(31)이 상기 캠 구동부(32)의 구동을 통해 상기 중심축(35)을 따라 수직이동하면, 상기 캠(31)의 외주면(33)과 접촉하는 상기 지지부(11) 접촉면(11a)은 상기 캠(31)의 외주면을 따라 이동하여 상기 핑거(12)를 수평이동시키게 된다.Therefore, when the cam 31 is vertically moved along the central axis 35 by driving the cam driver 32, the contact surface 11 of the support part 11 which contacts the outer circumferential surface 33 of the cam 31 ( 11a) moves along the outer circumferential surface of the cam 31 to horizontally move the finger 12.

즉, 상기 캠(31)의 수직이동에 따른 지름크기의 변화에 의해 상기 캠(31)과 맞닿는 상기 지지부(11)가 수평이동하여 상기 핑거(12) 간의 거리가 변화함으로써 상기 그리퍼(10)의 개폐가 조절되는 것이다.That is, the support part 11 which contacts the cam 31 is horizontally moved by the change of the diameter size according to the vertical movement of the cam 31, so that the distance between the fingers 12 is changed, so that the gripper 10 is moved. Opening and closing is controlled.

상기 캠(31)의 수직이동을 위한 구동력을 제공하는 상기 캠 구동부(32)는 별도의 제어부(60)에 의해 제어된다.The cam driver 32 providing a driving force for vertical movement of the cam 31 is controlled by a separate controller 60.

그리고, 상기 캠부(30)는 상기 중심축(35)을 따라 수직이동하는 경우 소정 위치 이하로는 수직 하강운동을 하지 못하도록 정지시키는 걸림부재(50) 및 스토퍼(5)를 더 구비한다.In addition, the cam part 30 further includes a locking member 50 and a stopper 5 for stopping the vertical downward movement below a predetermined position when vertically moving along the central axis 35.

상기 스토퍼(5)는 관통홀(6)을 구비하여 상기 중심축(35)이 상기 관통홀(6)을 따라 이동가능하도록 하며, 상기 걸림부재(50)는 그 중심부에 상기 중심축(35)이 관통하여 결합하여 상기 스토퍼(5)의 상단부에 배치된다.The stopper 5 includes a through hole 6 so that the central axis 35 can move along the through hole 6, and the locking member 50 has a central axis 35 at a central portion thereof. This penetrates through and is disposed at an upper end of the stopper 5.

따라서, 상기 걸림부재(50)가 상기 스토퍼(5)의 상단부에 걸리게 됨으로써 상기 캠부(30)는 소정 위치 이하로는 이동하지 못하게 되는 것이다.Therefore, the locking member 50 is caught by the upper end of the stopper 5, so that the cam portion 30 does not move below a predetermined position.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치의 작동방식에 대해 설명한다.An operation method of the gripper device for mounting an electronic component according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

도 3(a)에서와 같이 미세부품(100)이 유동가능한 상태로 장착부(101) 내의 홈(102)에 구비된 경우 상기 미세부품(100)에 가까운 위치의 핑거(12b)가 먼저 미세부품에 접촉하면, 상기 핑거(12b)가 미세부품(100)을 파지하도록 캠(31)은 하강운동을 한다.When the micro component 100 is provided in the groove 102 in the mounting portion 101 in a state in which the micro component 100 is movable as shown in FIG. 3 (a), the finger 12b positioned close to the micro component 100 is first placed on the micro component. When in contact, the cam 31 moves downward so that the finger 12b grips the micro component 100.

따라서, 상기 핑거(12b)에 의해 미세부품(100)이 그리퍼 장치의 중심축(35) 을 향해 밀리게 되며, 결국 그리퍼의 중심위치(B)와 캠부의 중심위치(A)가 일치하는 곳에서 반대측 핑거(12a)와 함께 상기 미세부품을 파지하게 된다.Therefore, the fine part 100 is pushed toward the central axis 35 of the gripper device by the finger 12b, and finally, at the position where the center position B of the gripper coincides with the center position A of the cam portion. The micropart is held together with the opposite finger 12a.

한편, 도 3(b)에서와 같이 미세부품(100)이 유동불가능한 상태로 장착부(101) 내의 홈(102)에 고정되는 경우 상기 미세부품(100)에 가까운 위치의 핑거(12b)가 먼저 미세부품에 접촉하면, 상기 핑거(12b)가 미세부품(100)을 파지하도록 캠(31)은 하강운동을 한다.Meanwhile, when the micro component 100 is fixed to the groove 102 in the mounting portion 101 in a non-flowable state as shown in FIG. 3 (b), the finger 12b at the position close to the micro component 100 is first fine. When the part contacts the part, the cam 31 moves downward so that the finger 12b grips the fine part 100.

그러나, 미세부품(100)은 고정된 상태에 있어 유동이 불가능하므로 상기 핑거(12b)는 더이상 수평이동을 하지 않고 멈추게 되며, 반대측 핑거(12a)가 이동을 하여 파지를 하게 되므로, 결국 그리퍼의 중심위치(B)와 캠부의 중심위치(A)가 서로 불일치하는 곳에서 상기 미세부품(100)을 파지하게 된다.However, since the micro component 100 is in a fixed state and cannot be moved, the finger 12b stops without moving horizontally anymore, and the opposite finger 12a moves and grips, so that the center of the gripper is eventually held. The micro component 100 is gripped where the position B and the center position A of the cam portion do not coincide with each other.

한편, 상기 캠 구동부(32)가 상기 캠(31)의 이동위치를 임의로 조절할 수 없는 에어실린더 등을 이용하는 경우에는 상기 걸림부재(50) 및 스토퍼(5)를 통해 상기 핑거(12)의 최대 열림크기를 조절하는 것이 가능하다.On the other hand, when the cam driver 32 uses an air cylinder or the like that cannot arbitrarily adjust the moving position of the cam 31, the maximum opening of the finger 12 through the locking member 50 and the stopper 5 is opened. It is possible to adjust the size.

바람직하게는 상기 캠 구동부(32)를 모터와 볼스크류 등의 장치를 이용하여 상기 캠(31)이 원하는 위치에 위치하도록 작동시키면, 상기 그리퍼와 미세부품의 중심위치가 불일치하는 곳에서 상기 미세부품(100)을 파지하게 되어도 도 4에서와 같이 상기 미세부품(100)이 이탈되지 않는 위치까지 상기 캠부(30)를 상승시킴으로써 그리퍼와 캠부의 중심위치(A,B)를 최대한 일치시키는 것이 가능하다.Preferably, when the cam drive unit 32 is operated such that the cam 31 is positioned at a desired position by using a device such as a motor and a ball screw, the micro part may be located where the center positions of the gripper and the micro part do not match. Even if the gripper 100 is gripped, as shown in FIG. 4, the center of the gripper and the cam part A and B can be maximized by raising the cam part 30 to a position where the fine part 100 is not separated. .

한편, 상기 그리퍼 장치(1)를 통해 파지하여 이송시킨 상기 미세부품(100)을 원하는 위치에 장착하는 과정은 도 5에서와 같이 이루어진다.On the other hand, the process of mounting the micro-component 100 gripped and transferred through the gripper device 1 in a desired position is performed as shown in FIG.

상기 미세부품(100)을 파지한 그리퍼 장치를 원하는 위치에 정확하게 위치시키는 것은 사실상 불가능하고, 도 5에서와 같이 그리퍼의 중심위치(B)와 캠부의 중심위치(A)가 불일치한 상태로 미세부품(100)을 내려놓게 된다.It is virtually impossible to accurately position the gripper device holding the fine component 100 at a desired position, and as shown in FIG. 100 will be put down.

이때, 상기 미세부품(100)이 최종 장착부(101')의 원하는 위치의 홈(102')을 따라 장착되면 상기 미세부품이 상기 핑거(12b)를 수평방향으로 밀게 되고, 상기 핑거(12b)는 상기 가이드 수단(40)에 의해 수평이동을 하게 되며, 반대측 핑거(12a)는 상기 탄성수단(20)의 인력에 의해 상기 미세부품(100)을 계속 파지하게 된다.At this time, when the micro component 100 is mounted along the groove 102 'of the desired position of the final mounting portion 101', the micro component pushes the finger 12b in the horizontal direction, and the finger 12b is The guide means 40 is horizontally moved, and the opposite finger 12a continues to hold the micro component 100 by the attraction force of the elastic means 20.

그리고, 상기 미세부품(100)이 원하는 위치의 홈(102')에 완전히 장착되면 상기 캠부(30)의 캠(31)을 상승이동시켜 상기 반대측 핑거(12a)를 수평이동시키며, 결국 상기 미세부품(100)은 상기 그리퍼(10)에서 이탈하여 최종 위치에 놓이게 되는 것이다.When the micro component 100 is completely mounted in the groove 102 ′ at a desired position, the cam 31 of the cam unit 30 is moved upward to horizontally move the opposite finger 12a. 100 is to be in the final position away from the gripper (10).

이와 같이, 본 발명에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치(1)는 그리퍼의 중심위치와 캠부의 중심위치가 일치하는 경우는 물론, 불일치하는 경우에도 고정도의 이동위치 정밀도를 구현하는 것이 가능하다.As described above, the gripper device 1 for mounting an electronic component according to the present invention can realize a high-precision moving position accuracy even when the center position of the gripper and the center position of the cam unit are coincident with each other, as well as a mismatch.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자부품 장착용 그리퍼 장치를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a gripper device for mounting an electronic component according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 캠부를 나타내는 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a cam unit in the gripper device for mounting an electronic component illustrated in FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 미세부품을 파지하는 동작을 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating an operation of holding a micro component in the gripper device for mounting an electronic component illustrated in FIG. 1.

도 4는 도 3에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 중심위치가 불일치하는 경우 이를 일치시키는 방식을 나타내는 단면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of matching a center position of a gripper device for mounting an electronic component shown in FIG.

도 5는 도 1에 도시된 전자부품 장착용 그리퍼 장치에서 미세부품을 장착하는 동작을 나타내는 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an operation of mounting a micro component in the gripper device for mounting an electronic component illustrated in FIG. 1.

Claims

A gripper having a support moving horizontally toward the center of the micro component and a finger moving together with the support and holding the micro component;

Elastic means for providing an attraction force such that the finger is narrowed toward the center of the micro component;

Guide means for guiding the gripper to move in a horizontal direction; And

And a cam portion for opening and closing the gripper by vertically reciprocating the reciprocating movement of the support portion in a horizontal direction.

The method of claim 1,

And the gripper is separated from the cam part and provided to be movable relative to the cam part, wherein the center position of the cam part and the center position of the gripper coincide or disagree.

The method of claim 1, wherein the cam unit,

A cam made of a wedge shape,

A cam driver for generating a driving force for vertical reciprocating movement of the cam; And

A central axis penetrating through the cam to guide the vertical movement of the cam;

An electronic component mounting gripper device comprising a.

The method of claim 3,

And one end of the support portion has a shape corresponding to the shape of the outer circumferential surface of the cam so as to be in surface contact with the outer circumferential surface of the cam.

The method of claim 1,

The guide means is a gripper device for mounting the electronic component, characterized in that for guiding the gripper to move in the horizontal direction in conjunction with the groove formed on one side of the support.

The method of claim 1,

And the cam part further comprises a locking member and a stopper for stopping the vertical downward movement below the predetermined position.