KR0176437B1 - 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자부품의 특성치를 조정하기 위한 드라이버를 회전 및 승강 구동시키기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명의 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동장치에 따르면, 승가용모터에 의해 드라이버를 승강시키고 스테핑모터에 의해 드라이버를 회전시키도록 되어 있으므로, 전자부품의 특성치를 조정하는 작업이 고정밀도로 정확하게 이루어질 수 있다.

Description

전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동장치

제1도는 특성치 조정이 가능한 전자부픔을 보이는 개략적 사시도.

제2도는 제1도에 도시된 전자부품의 특성치 조정용 위한 드라이버를 승강 및 회전구동하기 위한 종래 드라이버 구동장치의 개략적 정면도.

제3도는 본 발명에 따른 드라이버 구동장치의 개략적 정면도.

제4도는 제3도에 도시된 회전체와 회전축의 결합부위를 보이는 개략적 단면도.

제5도는 제3도에 도시된 드라이버 부위의 개략적 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 드라이버 구동장치 10 : 승강용모터

14 : 나사부재 15 : 너트부재

16 : 승강체 30 : 회전축

40 : 스테핑모터 44 : 회전체

50 : 드라이버 51 : 드라이버 본체

52 : 드라이버팁 53 : 팁하우징

54 : 압축코일 스프링 90 : 베이스

본 발명은 전자부품의 특성치를 조정하기 위한 드라이버를 회전 및 승강 구동시키기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 그 작업이 정밀하게 행해질 수 있도록 개선된 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동장치에 관한 것이다.

전자부품의 특성치 예를 들어 가변저항의 저항값을 조정하기 위하여, 제1도에 도시된 바와같이 회로기판(9)에 장착된 전자부품(8)의 캡(8a)을 드라이버(D)를 이용하여 회전시키는 작업이 행해지게 된다. 이처럼 전자부품의 특성치를 조정하는 작업시에, 드라이버(D)를 하강시켜 전자부품(8)의 캡(8a)에 형성된 홈(8b)에 드라이버팁(DT)을 끼워 맞추는 공정과, 드라이버(D)를 회전시켜 캡(8a)을 소정각도 돌리는 공정, 드라이버(D)를 상승시키는 공정이 순차적으로 행해지게 된다.

종래에는 상술한 드라이버의 승강 및 회전을 수작업에 의해 행하여 왔으나, 전자부품 특성치의 미세하고 정밀한 조정이나 자동화된 공정에서의 조정시에 많은 문제점을 내포하고 있었다. 이에 따라, 최근에는 제2도에 개략적으로 보인 바와 같은 드라이버 구동장치를 사용하여 전자부품의 특성치를 조정하여 왔다. 제2도에 도시된 드라이버 구동장치는, 하우징(2)과, 하우징(2) 내부의 DC모터(미도시)의 출력축과 결합된 회전축(3)과, 브라켓(6)에 고정된 공압실린더(7)와, 그 양단이 하우징(2)과 공압실린더(7)의 로드에 각각 고정된 연결부재(7a)를 구비하고 있다. 드라이버는 드라이버 본체(4a)와 이 본체(4a)에 고정된 드라이버팁(4b)을 구비하고 있는데, 드라이버 본체(4a)는 상기 회전축(3)에 커플링(5)을 통해 결합되어 있으며, 드라이버팁(4b)은 상기 전자부품의 캡(8a)에 형성된 홈(8b)에 삽입하게 된다. 이 드라이버(4)는 상기 브라켓(6)과 결합되는 X-Y로보트(미도시)에 의해 평면이동이 가능하다.

상술한 드라이버 구동장치(1)의 작동에 대해 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 드라이버(4)가 제1도에 도시된 전자부품(8)의 상방에 위치하는 상태에서 상기 공압실린더(7)를 그 작동시켜 드라이버(4)를 하강시키고, 드라이버(4)의 하강에 의해 드라이버팁(4b)이 전자부품의 캡(8a)에 형성된 홈(8b)에 삽입된 후 상기 DC모터를 회전시켜 회전축(3) 및 커플링(5)을 통해 드라이버(4)가 회전되도록 한다. 드라이버(4)의 회전에 의해 전자부품(8)의 캡(8a)이 회전하여 그 전자부품(8)이 소정의 특성치를 가지게 되면, 다시 실린더(7)의 작동을 통해 드라이버(4)를 상승시켜 전자부품(8)의 특성치 조정을 완료한다.

그런데 상술한 구성의 드라이버 구동장치(1)는, 종래 수작업에 의한 전자부품의 특성치 조정방법에 비하여 많은 장점을 제공하지만, 몇가지 문제점을 내포하고 있다.

그 중의 하나가 드라이버(4)의 정확한 회전제어가 곤란하다는 점이다. 즉, 드라이버(4)의 회전구동을 위한 구동원으로써 상술한 바와같이 DC모터를 사용하고 있으므로, 전자부품의 특성치가 원하는 상태가 되어 모터의 회전을 정지시켰을 때, 모터의 관성에 의해 드라이버가 소정각도 더 회전하게 되어 전자부품의 특성치가 변하게 된다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 회전축(3)과 드라이버(4)의 결합이 상기 커플링(5)을 통해 이루어져 있으므로, 드라이버에 진동이 발생하여 드라이버팁이 전자부품에 정확히 삽입되지 않는 경우가 발생한다는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라 회전축(3)과 드라이버(4)를 연결하는 커플링(5)이 드라이버(4)의 상단에 위치하고 있으므로, 커플링과 드라이버의 조립이 정밀하게 행하여 지더라도 드라이버팁 부분은 세차운동을 하게 된다. 따라서 전자부품의 특성치 조정을 정밀하게 행하는데는 한계가 있다는 문제점이 있었다.

그리고, 드라이버의 승강을 공압실린더에 의존하고 있으므로, 드라이버의 승강 루트가 변경되기 쉬우며 드라이버의 정확한 승강제어가 곤란하다는 문제점도 있었다.

본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 드라이버의 승강 및 회전이 높은 정밀도로 제어될 수 있게 되어 전자부품의 특성치가 정확하고 정밀하게 행해질 수 있도록 된 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동장치를 제공함에 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동장치는, 전자부품 특성치 조정을 위한 드라이버를 승강 및 회전구동시키기 위한 것으로, 베이스와, 상기 베이스에 대해 승강 가능하게 설치되는 승강체와, 상기 베이스에 고정되며 상기 승강체를 승강시키기 위한 승강용모터와, 상기 승강용모터로부터 동력을 전달받아 상기 승강체를 승강시키는 승강수단과, 상기 승강체에 회전 가능하게 수직 설치되며 그 단부에 상기 드라이버가 결합되는 회전축과, 상기 베이스에 고정되며 상기 회전축을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 스테핑모터와, 상기 스테핑모터로부터 동력을 전달받아 상기 회전축을 회전시키는 회전수단을 구비하여 된 점에 특징이 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제3도에는 본 발명에 따른 전자부품 특성치 조정용 드라이버 구동장치가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 예를 들어 X-Y로보트나 기타 고정체 등에 고정되는 베이스(90)에 승강용모터(10)와 스테핑모터(40)가 고정되어 있다. 베이스(90)에는 또한, 가이드봉(21)이 수직으로 설치되어 있으며, 승강체(16)가 상기 승강용모터(10)로부터의 동력을 승강수단을 통해 전달받아 가이드봉(21)을 따라 승강 가능하게 설치되어 있다. 상기 승강수단으로서 본 실시예에 있어서는, 상기 베이스(90)에 회전 가능하게 설치된 볼스크류 등의 나사부재(14)와, 이 나사부재(14)와 나사결합되며 상기 승강체(16)에 고정된 너트부재(15)와, 상기 승강용모터(10)의 출력축(10a)에 결합된 제1풀리(11)와, 상기 나사부재(14)의 단부에 고정된 제2풀리(12)와, 상기 제1풀리(11) 및 제2풀리(12)에 걸리는 제1벨트(13)가 구비되어 있다.

상기 승강체(16)에는 회전축(30)이 베어링(24)에 의해 회전 가능하게 결합되어 있다. 이 회전축(30)은 상기 스테핑모터(40)로부터의 동력을 회전수단을 통해 전달받아 회전하게 되며, 회전축(30)의 단부에는 전자부품의 특성치 조정용 드라이버(50)가 고정되어 있다. 본 실시예에 있어서 상기 회전수단으로서, 상기 베이스(90)에 베어링(45)에 의해 회전 가능하게 설치되며 그 내부에는 상기 회전축(30)이 승강 가능하게 끼워지며 그 회전축(30)과의 상대회전이 방지된 회전체(44)와, 상기 스테핑모터(40)의 출력축(40a)에 결합된 제3풀리(41)와, 상기 회전체(44)에 결합된 제4풀리(42)와, 상기 제3풀리(41) 및 제4풀리(42)에 걸리는 제2벨트(43)가 구비되어 있다.

여기에서 상기 회전체(44)와 회전축(30)과의 상대 회전을 방지하기 위하여, 회전체(44)의 내주면과 회전축(30)의 외주면 사이에 결합핀(49)이 끼워져 있는데, 제4도에도 개략적으로 도시된 바와같이 상기 회전체(44)의 내주면에는 상기 결합핀(49)의 외주를 감싸는 홈부(44a)가 형성되고, 회전축(30)에는 상기 결합핀(49)의 외주에 접촉되는 평면부(30a)가 길이방향으로 길게 형성되어 있다. 그러나 잘 알려진 바와같이, 회전체(44)의 내주면 및 회전축(30)의 외주면의 단면형상을 사각형이나 육각형 등의 다각형으로 하거나, 회전체(44)와 회전축(30)을 스플라인 결합하더라도 회전축(30)은 회전체(44)에 대해 상대회전이 방지된 상태로 승강될 수 있을 것이다.

한편, 회전축(30)의 단부에 고정된 드라이버(50)는 드라이버 본체(51)와 드라이버팁(52)을 구비하고 있는데, 드라이버의 본체(51)는 직경이 큰 중공관 형태의 부재를 사용하고 드라이버팁(52)은 이 중공관 형태의 본체 단부에 결합되도록 하면, 드라이버 본체와 드라이버팁이 일체로 형성되어 가는 직경의 본체를 가지는 드라이버에 비하여, 비틀림강도나 굽힘강도가 향상될 수 있다. 그리고, 제5도에 도시된 바와같이 상기 드라이버팁(52)이 상기 드라이버 본체(51)에 대해 출몰 가능하게 설치하고 압축코일 스프링(54)등과 같은 탄성바이어스 수단에 의해 돌출되는 방향으로 탄성바이어스되도록 하면, 드라이버(50)의 하강시에 그 드리이버(50)에 의해 전자부품에 과도한 외력이 가해지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 참조부호 53은 드라이버 본체(51)의 단부에 끼워져 고정되는 팁하우징이다. 이 팁하우징(53)과 상기 드라이버팁(52)은 스플라인 결합되어 있다. 따라서 드라이버팁(52)은, 팁하우징(53)내에서 승강은 가능하나, 팁하우징(53)에 대한 상대회전은 불가능한 상태를 유지하게 된다. 상기 압축코일스프링(54)은 드라이버팁(52)과 팁하우징(53)에 그 양단이 각각 지지되어 있다. 팁하우징(53)의 상단에는 드라이버팁(52)이 이탈되는 것을 방지하기 위한 수단으로서 E링(55)이 밀착되어 있다. 이러한 구성에 의해 드라이버팁은 드라이버 본체(51)의 길이방향으로 소정거리 슬라이딩 가능한 상태를 유지하게 된다.

한편 제3도에 도시된 바와같이 상기, 드라이버(50)의 회전위치를 인식하기 위하여 상기 제4풀리(42) 또는 회전체(44)에 소정형상의 센서도그(46)를 설치하고 베이스(90)에는 상기 센서도그(46)를 감지하는 센서(47)를 설치하고, 드라이버(50)의 승강위치를 인식하기 위하여 상기 너트부재(15)나 승강체(16)에 센서도그(17)를 설치하고 이 센서 도그(17)를 감지하는 센서들(18, 19)을 설치하는 것이 바람직하다.

그리고, 제5도에 도시된 바와같이, 상기 드라이버 본체(52) 내주에 토오크 센서(59)를 설치하여 두게 되면, 드라이버(50)에 과도한 토오크가 가해지는 것을 예방할 수 있을 것이다.

제3도에 있어서의 참조부호 21, 22는 각각 상기 가이드봉(21)의 양단에 설치되어 승강체의 승강거리를 기구적으로 제한하는 스토퍼이다.

제3도 내지 제5도와 제1도를 함께 참조하면서 본 발명에 따른 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동자치에 의해 드라이버가 구동되는 과정을 살펴보기로 한다.

드라이버(50)의 하부에 특성치가 조정될 전자부품(8)이 위치된 상태에서, 먼저 승강용모터(10)의 출력축(10a)을 일방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 회전력이 제1풀리(11), 제2풀리(12) 및 제1벨트(13)를 통해 나사부재(14)에 전달되어 베이스(90)에 수직 설치된 나부재(14)가 회전하게 된다. 이처럼 나사부재(14)가 회전하게 되면, 나사부재(14)가 회전하게 된다. 이처럼 나사부재(14)가 회전하게 되면, 나사부재(14)와 나사결합된 너트부재(15)가 나사부재(14)의 길이방향을 따라 하강하게 되고, 이 너트부재(15)에 고정된 승강체(16)와 이 승강체(16)에 결합된 회전축(30) 및 회전축(30)에 결합된 드라이버(50)가 하강하게 된다. 드라이버(50)의 하강거리는 승강용모터(10)의 회전시간과 관계되므로, 승강용모터(10)의 회전시간을 적절히 설정하여 두면 드라이버(50)는 드라이버팁(52)이 전자부품(8)의 캡(8a)에 형성된 홈(8b)에 삽입될 때까지만 하강하게 된다. 본 실시예에 있어서는, 상술한 바와같이 승강체(16)의 승강을 가이드하는 가이드봉(21)의 하단부에 스토퍼(22)를 설치하여 승강체(16)의 하강을 기구적으로 제한하도록 되어 있으므로, 보다 확실하게 드라이버(50)의 하강위치가 제한하게 된다. 한편, 상술한 바와같이 드라이버팁(52)을 드라이버 본체(51)에 대해 슬라이딩 가능하게 결합한 후 그 드라이버 본체(51)에 대해 돌출되는 방향으로 탄성 바이어스되도록 스프링(54)을 설치하면, 드라이버(50)가 하강하는 도중에 전자부품에 접촉하게 되는 경우가 발생하더라도, 드라이버 팁(52)이 스프링(54)을 압축시키며 후퇴하게 되므로, 부품에 과도한 외력이 가해지는 것이 방지되게 된다.

이와 같이 승강체(16) 및 드라이버(50)가 하강하게 되면, 승강체(16)에 고정되어 상측 센서(18)에 위치하고 있던 센서도그(17)가 하측 센서(19)에 위치하게 되므로, 승강체(16) 및 드라이버(50)가 하강되어 있음을 인식할 수 있다.

이와 같이 드라이버(50)가 하강하여 특성치 조정될 전자부품의 홈(8b)에 삽입되게 되면, 스테핑모터(40)의 출력축(40a)을 회전시킨다. 이에 따라, 제3풀리(41)와 제4풀리(42) 및 제2벨트(43)에 의해 회전체(44)가 회전하게 된다. 이 때, 이 회전체(44)에 승강 가능하게 끼워진 회전축(30)은, 상술한 바와같이 회전체(44)에 대한 상대회전이 방지되어 있으므로, 회전체(44)와 함께 회전하게 된다. 회전축(30)의 회전에 따라 드라이버(50)가 회전하게 되며, 드라이버(50)의 드라이버팁(52)이 끼워져 있는 전자부품의 캡(8a)이 소정각도 회전하여 전자부품의 특성치가 조정하게 된다.

이 때, 상기 제4풀리(42) 또는 회전체(44)에 결합된 센서도그(49)와 그 센서도그(49)를 감지하는 센서(47)에 의해 드라이버(50)의 회전위치가 인식되게 될 수 있다. 그리고, 드라이버(50)에 가해지는 토오크가 드라이버 본체(51) 내의 상기 토오크 센서(59)에 의해 감지되게 되므로, 드라이버(50)에 과도한 토오크가 걸리는 것을 예방할 수 있다.

한편, 전자부품(8)의 특성치조정을 위한 캡(8a)의 회전각도 즉, 드라이버(50)의 회전각도는 스테핑모터(40)의 회전시간에 의해 결정되는데, 잘 알려진 바와같이 스테핑모터(40)는 관성이 없으므로 스테핑모터(40)의 작동이 중지됨과 동시에 드라이버 및 캡(8a)의 회전이 정지된다. 따라서 본 발명에 따른 드라이버 구동장치(100)에 있어서 상기 스테핑모터(40)의 회전시간 즉 회전수 또는 회전각도를 적절히 설정하여 두고 드라이버(50)를 구동하게 되면, 드라이버가 관성을 가지는 DC모터를 사용한 종래 드라이버 구동자치에 의해 구동되어 전자부품의 특성치가 변경되던 것과는 달리, 전자부품의 특성치는 정확히 조정된 상태를 그대로 유지하게 된다.

전자부품의 특성치조정이 완료되면 승강용모터(10)의 출력축(10a)을 역회전시켜 드라이버(50)를 상승시킨다. 드라이버(50)가 상승되는 과정은 상술한 하강과정을 통해 쉽게 알 수 있을 것이므로 설명을 생략하기로 한다.

상술한 설명에서 알 수 있는 바와같이 본 발명에 따른 드라이버 구동장치에 있어서는, 상술한 종래 드라이버 구동장치에서 사용하였던 커플링을 사용하지 않으므로, 상술한 세차운동이나 진동이 억제된다. 또한, 도시된 바와같이 드라이버팁 부위의 직경보다 큰 직경의 드라이버 본체를 사용하게 되면 비틀림강도나 굽힘강도가 강화될 수 있으므로 세차운동이나 진동 방지에 보다 효과적이다.

그리고, 본 발명에 따른 드라이버 구동장치(100)는 드라이버(50)의 승강을 위하여 모터(10)를 구비하고 있으므로, 공압실린더(7)를 사용하여 드라이버를 승강시키던 종래 드라이버 구동장치(1)와는 달리, 드라이버(50)의 승강 루트의 변형을 효과적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 그 승강제어가 보다 정확하게 행해질 수 있다. 만일, 상기 승강용모터를 스테핑모터를 하게 되면, 그 효과는 더욱 커질 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 발명의 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동자치에 따르면, 승강용모터에 의해 드라이버를 승강시키고 스테핑모터에 의해 드라이버를 회전시키도록 되어 있으므로, 전자부품의 특성치를 조정하는 작업이 고정밀도로 정확하게 이루어질 수 있다.

Claims (5)

1. 전자부품 특성치 조정을 위한 드라이버를 승강 및 회전 구동시키기 위한 것으로, 베이스와, 상기 베이스에 대해 승강 가능하게 설치되는 승강체와, 상기 베이스에 고정되며 상기 승강체를 승강시키기 위한 승강용모터와, 상기 승강용모터로부터 동력을 전달받아 상기 승강체를 승강시키는 승강수단과, 상기 승강체에 회전 가능하게 수직 설치되며 그 단부에 상기 드라이버가 결합되는 회전축과, 상기 베이스에 고정되며 상기 회전축을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 스테핑모터와, 상기 스테핑모터로부터 동력을 전달받아 상기 회전축을 회전시키는 회전수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 승강수단은 상기 베이스에 회전 가능하게 설치된 나사부재와, 상기 나사부재와 나사결합되며 상기 승강체에 고정된 너트부재와, 상기 승강용모터의 출력축에 고정된 제1풀리와, 상기 나사부재의 단부에 고정된 제2풀리와, 상기 제1풀리 및 제2풀리에 걸리는 제1벨트를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 회전수단은 상기 베이스에 회전 가능하게 설치되며 그 내부에는 상기 회전축이 승강 가능하게 끼워지며 그 회전축과의 상대회전이 방지된 회전체와, 상기 스테핑모터의 출력축에 결합된 제3풀리와, 상기 회전체에 결합된 제4풀리와, 상기 제3풀리 및 제4풀리에 걸리는 제2벨트를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 드라이버는 상기 회전축에 고정되는 중공의 드라이버 본체와 이 드라이버 본체의 단부에 끼워져 고정되는 중공의 팁하우징과 상기 특성치가 조정될 부품에 삽입되는 드라이버팁을 구비하며, 상기 드라이버팁은 상기 드라이버 본체와의 상대회전이 방지됨과 동시에 상기 드라이버 본체의 길이방향으로 소정길이 슬라이딩 가능하게 상기 팁하우징에 끼워져 결합되며, 상기 드라이버팁을 상기 드라이버 본체에 대해 돌출되는 방향으로 탄성바이어스시키는 탄성바이어스 수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 승강용모터는 스테핑모터인 것을 특징으로 하는 전자부품의 특성치 조정용 드라이버 구동장치.