KR0165490B1 - 직립 기판용 자동 척 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직립형 기판의 자동 척 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 직립형 기판(14)을 고정 유지할 수 있는 기판 고정용 부재(11)가 일측부 저면에 제공된 승강 수단(10), 상기 승강 수단(10)의 다른 측부 저면에 제공되어 있으며, 피스톤 부재(19)를 제어 가능하게 왕복 운동시킬 수 있는 구동 수단(19) 및, 상기의 피스톤 부재(19)의 단부에 분리 가능하게 제공되어 있으며, 상기 피스톤 부재(19) 왕복 운동에 따라 직립형 기판(14)의 커넥터(16)에 삽입되거나 이탈되는 연결용 수단(22)을 고정 유지하는 고정 수단(17)을 포함하는 직립 기판용 자동 척 장치가 제공된다. 본 발명에 따른 자동 척 장치는 이제까지 수작업으로 진행되던 직립의 기판에 대한 검사 조정을 완전 자동화하는 효과가 있으며, 특히 모델 변경에 따른 직립 기판의 종류에 변경이 있을지라도 고정 수단만 교체하면 변경된 기판의 검사 조정에도 쉽사리 적용될 수 있다.

Description

직립 기판용 자동 척(chuck) 장치

제1도는 종래 기술에 따른 직립 기판의 검사 조정 방법을 개략적으로 도시하는 측면도이다.

제2도는 본 발명에 따른 자동 척 장치에 대한 개략적인 정면 측면도이다.

제3도는 본 발명에 따른 자동 척 장치에 고정 수단을 변형한 실시예에 대한 부분 확대도이다.

제4도는 제3도에 도시된 직립형 기판의 커넥터를 확대 도시한 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 승강수단 11 : 기판 고정용 부재

14 : 직립형 기판 15 : 작업 인쇄 회로기판

16 : 커넥터 17 : 고정수단

18 : 구동수단 19 : 가이드

20 : 실린더 21 : 탄성부재

본 발명은 직립 기판용의 자동 척(chuck) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직립으로 배치된 기판의 커넥터에 대하여 검사 조정 기기의 플렉서블 케이블을 자동으로 연결시킬 수 있는 자동 척 장치에 관한 것이다.

전자 제품에 사용되는 전자 부품은 평면으로 이루어진 인쇄 회로 기판에 배치되는 것이 통상적이다. 컴퓨터, 비디오 테이프 레코더, 또는 오디오와 같이 다수의 부품이 사용되는 경우에는 여러장의 인쇄 회로 기판을 이용하여 부품을 배치하게 된다. 여러 장의 인쇄 회로 기판이 사용되는 경우에는 제품의 소형화 및 경량화에 대한 소비자의 요구 때문에 가능한한 작은 공간내에 기판을 배치하여 모든 부품을 수용할 필요성이 있다. 이러한 필요에 따라, 수평 상태를 유지하는 기판에 대하여 수직으로 기판을 설치하고 여기에 부품을 배치할 수 있다. 그러나 이러한 직립 형태의 기판을 내장한 제품의 생산 공정에 문제가 되는 것은, 기판을 검사하고 조정하는 작업을 자동화 하기가 곤란하다는 점이다.

이와 같은 예는 비디오 테이프 레코더 회로의 여러 소자를 검사 조정하는 공정에서 찾아볼 수 있다. 비디오 테이프 레코더의 기판 조립 공정에서는 수평 상태의 기판에 대하여 수직으로 배치된 전치 증폭기 기판을 검사 조정하는 작업이 포함되는데, 종래에는 이에 대한 자동화가 불가능하여 일일이 수작업으로 처리하였다. 수작업에 의존하는 전치 증폭기의 검사 조정은 작업의 표준화나 품질의 균일화에도 부정적인 영향을 미치게 되므로 이를 자동화하는 것이 큰 과제였다. 전치 증폭기의 검사 조정에서는 전치 증폭기의 커넥터와 검사 조정 기기를 플렉서블 케이블로 연결하게 되는데, 케이블의 유연성 때문에 수작업 이외의 적절한 방법으로 자동화 할 수 없었다.

즉, 제1도에 도시된 바와 같이, 작업 인쇄 회로 기판(1)의 일측면에 수직으로 배치된 전치 증폭기 기판(2)은 작업 인쇄 회로 기판(1)과 함께 콘베이어상에서 이송된다. 작업자는 이를 세트 지그위에 올려두고 플렉서블 케이블의 단부에 제공된 연결용 핀(3)을 전치 증폭기 기판의 커넥터(4)에 삽입하여 검사 조정 작업을 수행하게 된다. 작업이 종료되면 연결용 핀(3)을 커넥터(4)에서 제거한다. 이러한 반복 작업이 수작업으로 진행될 경우, 작업자게 따라서는 무리한 힘을 가하여 케이블의 연결용 핀(3)을 손상시킬 수 있고, 인력 배치의 면에서도 손실일 뿐만 아니라 자동화된 대부분의 공정이 전치 증폭기 검사 조정 공정에서만 수작업으로 진행되어야 한다는 점에서 전체 공정에 부정적인 영향을 미친다.

본 발명의 목적은 종래 기술에 있어 수작업으로 진행되던 직립형 기판의 검사 조정 작업을 완전 자동화 할 수 있는 신규의 척(chuck) 장치를 제공함으로써 보다 효율적이고 정확한 검사 조정 작업이 이루어지도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 모델 변경에 따른 직립형 기판의 커넥터 변경에 대해서도 적용할 수 있는 자동 척 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 작업 위치 설정에 있어 약간의 오차가 발생하더라도 직립형 기판의 커넥터에 대한 연결용 핀의 삽입 작용이 원활하게 이루어질 수 있는 자동 척 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 직립형 기판용 자동 척 장치에 있어서, 상기 직립형 기판을 고정 유지할 수 있는 기판 고정용 부재가 일측부 저면에 제공된 승강 수단, 상기 승강 수단의 다른 측부 저면에 제공되어 있으며, 피스톤 부재를 제어 가능하게 왕복 운동시킬 수 있는 구동 수단 및 상기의 피스톤 부재의 단부에 분리 가능하게 제공되어 있으며, 상기 피스톤 부재 왕복 운동에 따라 직립형 기판의 커넥터에 삽입되거나 이탈되는 연결용 수단을 고정 유지하는 고정 수단을 포함하는 직립 기판용 자동 척 장치가 제공된다.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 직립형 기판의 커넥터에 삽입되거나 이탈되는 연결용 수단의 작동이 탄성적으로 이루어질 수 있도록, 상기 고정 수단은 탄성 부재를 통하여 피스톤 부재와 연결된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 직립형 기판의 커넥터에 연결 수단을 삽입하기 위한 작업 위치 설정에서 다소의 오차가 발생하더라도 연결용 수단의 삽입 및 이탈 작용이 가능하도록, 상기 고정 수단의 단부 양측이 예각으로 돌출한 형상을 구비한다.

본 발명은 직립 상태의 기판을 내장하고 있는 모든 형태의 전자제품 생산 과정에서 사용할 수 있는 자동 척 장치에 관한 것이지만, 본원에서는 발명을 용이하게 설명할 수 있도록 비디오 테이프 레코더의 전치 증폭기 신호 검출을 자동화 할 수 있는 척 장치(chuck unit)의 예를 들어 설명하기로 한다.

제2도에는 본 발명에 따른 자동 척 장치가 개략적으로 도시되어 있으며, 도면에 예시적으로 도시된 직립형 기판(14)은 비디오 테이프 레코더의 전치 증폭기이다. 자동 척 장치에는 승강 운동이 가능한 승강 수단(10)이 포함되며, 승강 수단(10)의 일 측부 저면에는 기판 고정용 부재(11)가 제공되고 타 측부 저면에는 고정 브랙킷(12)이 제공된다.

기판 고정용 부재(11)는 도면에서 보아 승강 수단(10)의 좌측에서 하향 돌출한 것으로서, 단부에 오목한 하단 부분(13)을 지니고 있다. 기판 고정용 부재(11)의 오목한 하단 부분(13)은 작업 인쇄 회로 기판(15)의 측면에 수직으로 배치된 전치 증폭기 기판(14)의 커버 상단 부분에 대응한다. 따라서 작업 인쇄 회로 기판(15)이 정위치 되면, 승강 수단(10)이 하강하여 기판 고정용 부재(11)의 오목한 하단 부분(13)과 전치 증폭기 커버의 상단부가 상호 대응하여 고정될 수 있다. 이처럼 기판 고정용 부재(11)가 전치 증폭기를 고정함으로써, 이후에 케이블의 핀(22)이 전치 증폭기의 커넥터(16)에 삽입될 때 케이블을 고정하는 수단(17)이 수평 방향으로 가하는 힘 때문에 전치 증폭기 기판(14)이 밀려나는 현상을 방지할 수 있다.

제2도에서 승강 수단(10)의 우측에 배치된 고정 브랙킷(12)은 케이블 고정 수단(17)을 구동시키는 구동 수단(18)을 승강 수단(10)에 고정시키는 기능을 한다. 고정 브랙킷(12)은 꺽쇠 형태를 지니며, 적절한 수단을 통해 승강 수단(10)에 부착된다. 고정 브랙킷(12)은 기판 고정용 부재(11)에 대하여 소정의 수평 거리를 두고 배치됨으로써 구동 수단의 가이드(19)가 좌우로 왕복 운동하는데 따른 적정 공간이 확보될 수 있어야 한다.

구동 수단(18)은 통상적으로 액튜에이터로서 실린더(20)와 피스톤부재(19)를 포함한다. 구동 수단(18)은 제어 신호에 따라 작동하여 피스톤 부재(19)가 실린더(20)로부터 전치 증폭기 기판(14)을 향해 왕복 운동을 하도록 한다.

피스톤 부재(19)의 단부에는 커넥터(16)에 삽입될 케이블의 핀(22)을 고정 유지하는 고정 수단(17)이 제공되며, 고정 수단(17)은 피스톤 부재(19)와 탄성적으로 연결된다. 탄성적인 연결을 가능하게 하는 탄성 부재(21)는 통상 스프링이다. 피스톤 부재(19)의 왕복 운동에 의해 발생되는 힘은 직접적으로 고정 수단(17)에 전달되지 않고 탄성 부재(21)를 통해 전달되는데 이는 고정 수단(17)의 왕복 운동에 있어 완충 작용을 하는 것이다. 이러한 완충 작용은 자동 척 장치의 각 구성 부분이 오동작으로 인해 손상되는 것을 방지할 뿐만 아니라 케이블핀(22)의 정확한 삽입 운동과 원활한 이탈 운동을 보장하는데도 유용하다. 또한 기판의 작업 위치 설정에 있어 약간의 오차가 발생할 지라도 케이블 핀 고정 수단(17)의 위치가 탄성 부재(21)의 작용에 의해 유동적일 수 있으므로 삽입 이탈 작용이 일정한 오차의 범위내에서 가능해 진다.

고정 수단(17)에서 커넥터(16)에 삽입되는 케이블 핀(22)이 고정되며, 기판의 모델 변경에 따라 다양한 케이블 연결용 핀 고정수단이 교체되어 설치될 수 있다. 즉, 제4도에는 8개의 핀 홀(26)을 지닌 커넥터(16)의 단부가 도시되어 있는데, 이외에도 전치 증폭기 커넥터의 핀 홀(pin hole) 수에 따라 4개, 5개 또는 임의 숫자의 핀을 지닌 케이블 연결용 핀이 고정된 고정 수단을 교체할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나 케이블의 다른 단부는 검사 조정 작업을 위하여 계측 기기등에 연결된다. 고정 수단(17)은 피스톤 부재(19)의 왕복 운동을 탄성 부재(21)를 통해 전달받아 핀(22)을 전치 증폭기 기판(14)의 커넥터(16)에 삽입하게 된다.

이하 본 발명에 따른 자동 척 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

측면에 전치 증폭기 기판(14)이 수직으로 배치된 작업 인쇄 회로 기판(15)은 이송 장치에 의해 작업 위치로 이송된다. 이 때, 본 발명에 따른 자동 척 장치는 승강 수단(10)이 상승되어 있는 상태이므로 직립의 전치 증폭기 기판(14)이 작업 위치로 진입하는 것을 방해하지 않는다. 작업 인쇄 회로 기판(15)이 정 위치 되었다는 것이 검지되면 승강 수단(10)이 하강하며, 승강 수단(10)의 일측면 저부에 제공되어 있는 기판 고정용 부재(11) 하단의 오목 부분(13)이 직립의 전치 증폭기 상부에 대응됨으로써 이를 고정시킨다. 다음에 구동 수단(18)이 작동하여 피스톤 부재(19)는 전치 증폭기 기판(14)을 향해 전진하게 된다. 정상적으로 전진 운동이 이루어지는 경우 단 1회의 전진 운동으로 고정 수단(17)에 고정된 연결용 핀(22)이 전치 증폭기 커넥터(16)에 삽입될 수 있지만, 작업 위치 선정의 불량이나 기타 원인에 의해 비정상적인 상황이 발생할 경우 구동 수단의 피스톤 부재(19)는 3회 반복하여 전, 후진 운동을 하도록 프로그램 되어있다. 즉, 연결용 핀(22)이 전치 증폭기의 커넥터 홀(16)에 삽입되어 전진 검지 센서가 온(on) 되지 않으면 약간의 시간이 지체한 후에 피스톤 부재(19)가 후진한 다음 다시 전진 운동을 하는 것이다. 3회 반복 시도에 의해서도 정상적인 삽입 작용이 이루어지지 않을 경우에는 에러 신호를 보낸다. 위에서 설명된 바와 같이 통상 스프링이 사용되는 탄성 부재(21)는 약간의 작업 위치 오차에 대해서도 삽입 작용이 이루어지는 것을 보조한다.

연결용 핀(22)의 삽입이 정상적으로 이루어지면 전진 검지 센서에 의해 이것이 검지되고 케이블의 타단부에 연결된 계측기기에 의해 검사 조정 작업이 이루어진다. 검사 조정 작업이 끝나면 종료 신호가 전달되고 피스톤 부재(19)는 후진하여 연결용 핀(22)가 커넥터(16)의 접속이 분리된다. 접속이 분리된 후 승강 수단(10)이 상승하면 작업 인쇄 회로 기판(15)은 작업 위치를 이탈하여 다음의 공정으로 이송된다.

제3도에 일점 쇄선으로 표시된 원(A)내에는 고정 수단(17)의 단부 양측이 예각으로 돌출한 형상을 지닌 것이 도시되어 있다. 즉, 고정 수단의 단부에 제공된 돌출부 정점을 연결하는 상하 길이(L2)를 전치 증폭기 커넥터의 상하 길이(L1)보다 길게 하고, 고정 수단(17)의 상하 양측에 예각으로 돌출한 직각 삼각형을 형성하는 것이다. 돌출부 정점을 연결하는 길이 (L2)에서 양측 돌출부의 폭을 제외하고 남은 길이는 커넥터의 상하 길이(L1)에 대응된다. 이러한 형상은 연결용 핀(22)의 삽입 작용에 있어 약간의 작업 위치 설정 불량이 발생하더라도 원활하게 삽입 작용이 이루어지는 것을 보장하기 위한 것이다. 즉, 전치 증폭기 기판(14)으로부터 돌출한 사각형의 커넥터(16)의 외벽(25)에, 고정 수단(17)에 제공된 예각 돌출부의 내측이 걸린 상태에서 고정 수단(17)이 커넥터(16)를 향해 전진 운동을 하면 결국 고정 수단(17)에 고정된 연결용 핀(22)들은 제4도에 도시된 바와 같이 전치 증폭기의 커넥터(16)에서 대응하는 홀(26)의 위치에 삽입될 수 있다.

본 발명에 따른 자동 척 장치는 이제까지 수작업으로 진행되던 직립의 기판에 대한 검사 조정을 완전 자동화하는 효과가 있으며, 특히 모델 변경에 따른 직립 기판의 종류에 변경이 있을지라도 고정 수단만 교체하면 변경된 기판의 검사 조정에도 쉽사리 적용될 수 있다. 또한 고정 수단과 구동 수단의 피스톤 부재를 연결하는데 포함되는 탄성 부재 및 고정 수단에 제공된 예각 돌출부의 형상에 의해 약간의 작업 위치 설정 불량에 대해서도 원활한 삽입 및 분리 작용이 이루어 질 수 있다. 본 발명에 의해 이제까지 수작업으로 이루어졌던 직립 기판의 검사 조정 작업이 자동화 됨으로써 완전 자동화에 대한 걸림돌이 제거되었다.

본 발명은 도면에 도시된 비디오 테이프 레코오드의 전치 증폭기에 대한 일 실시예만을 가지고 설명되었으나 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들은 모든 종류의 직립형 기판을 검사 조정하는데 본 발명의 자동척 장치가 사용될 수 있음을 이해 할 수 있을 것이며, 또한 이로부터 다양한 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 본 발명의 명세서 및 도면을 참고하여 첨부된 청구 범위 및 등가 범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 직립형 기판용 자동 척 장치에 있어서, 상기 직립형 기판(14)을 고정 유지할 수 있는 기판 고정용 부재(11)가 일측부 저면에 제공된 승강 수단(10), 상기 승강 수단(10)의 다른 측부 저면에 제공되어 있으며 피스톤 부재(19)를 제어 가능하게 왕복 운동시킬 수 있는 구동 수단(18) 및 상기의 피스톤 부재(19)의 단부에 분리 가능하게 제공되어 있으며, 상기 피스톤 부재(19) 왕복 운동에 따라 직립형 기판(14)의 커넥터(16)에 삽입되거나 이탈되는 연결용 수단(22)을 고정 유지하는 고정 수단(17)을 포함하는 직립 기판용 자동 척 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 직립형 기판(14)의 커넥터(16)에 삽입되거나 이탈되는 연결용 수단(22)의 작동이 탄성적으로 이루어질 수 있도록, 상기 고정 수단(17)은 탄성 부재(21)를 통하여 피스톤 부재(19)와 연결되는 것을 특징으로 하는 직립 기판용 자동 척 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 직립형 기판(14)의 커넥터(16)에 연결수단을 삽입하기 위한 작업 위치 설정에서 다소의 오차가 발생하더라도 연결용 수단(22)의 삽입 및 이탈 작용이 가능하도록, 상기 고정 수단(17)의 단부 양측이 예각으로 돌출한 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 직립 기판용 자동 척 장치.