KR100424697B1 - 인쇄회로기판의 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판의 편평도가 유지되고, 인쇄회로기판을 흔들리지 않게 지지하며, 그 이동 높이 등을 미세하게 조절할 수 있도록 하기 위한 것으로, 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상면에 서로 소정 간격을 두고 원주상으로 배치된 적어도 세 개 이상의 평면 캠과, 상기 평면 캠의 상면을 따라 움직이는 캠 플로우를 적어도 세 개 이상 구비하고, 회동 가능하도록 설치되어 회동함에 따라 상기 캠 플로우 및 평면 캠에 의해 승강되는 구동 플레이트와, 상기 구동 플레이트를 회동시키는 구동부와, 상기 구동 플레이트의 상부에 상기 구동 플레이트의 승강 운동에 의해 승강 운동 되도록 설치된 평면 플레이트를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 지지장치에 관한 것이다.

Description

인쇄회로기판의 지지장치{Supporting apparatus of printed circuit board}

본 발명은 인쇄회로기판의 지지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 전자 부품을 인쇄회로기판에 실장하는 부품 실장기에 있어 전자 부품이 정확하게 실장될 수 있도록 인쇄회로기판을 고정하고 기판의 편평도를 보정할 수 있는 인쇄회로기판의 지지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 칩과 같은 소형 전자부품은 부품 실장기에 의해 인쇄회로기판에 장착된다. 이러한 전자부품의 장착과정은 통상 컨베이어와 같은 이송수단에 의해 이송되는 인쇄회로기판이 스토퍼 등에 의해 정해진 부품장착 위치에 위치 결정된 다음, 컨베이어나 부품실장기의 주위에 설치된 인쇄회로기판의 지지장치에 의해 지지된 상태에서 부품 실장이 이루어지게 된다.

도 1은 종래의 인쇄회로기판의 지지장치의 요부를 나타내 보인 개략적인 단면 구성도이다.

도 1을 참조하여 볼 때, 종래의 인쇄회로기판의 지지장치는 컨베이어 등 기판 반송 시스템에 의해 실장위치까지 반송된 기판을 승강운동을 통해 소정의 위치까지 이송시키고, 부품 장착시 기판을 지지하기 위한 것이다. 이러한 인쇄회로기판의 지지장치는 인쇄회로기판(100)의 저면부에 접촉되어 인쇄회로기판을 소정 위치에 고정지지해 주기 위한 지지 부재(6)가 마련된 평면 플레이트(5)와, 평면 플레이트(5)를 승강운동시키는 실린더(1)와, 이 실린더를 고정해 주는 메인 플레이트(3)로 구비되어 있다. 실린더(1)는 별도로 연결된 구동장치(미도시)에 의해 구동되어 평면 플레이트(5)를 상하로 움직이도록 해 주며, 평면 플레이트(5)의 편평도를 유지시켜 주기 위해 실린더(1) 주위로 3개 혹은 4개의 가이드 바아(2)가 설치되어 있다. 상기 실린더(1)와 가이드 바아(2)가 고정된 메인 플레이트(3)는 베이스 프레임(4)에 고정되어 있다.

이러한 인쇄회로기판 지지장치에 있어서는 평면 플레이트(5)의 승강운동에 의해 인쇄회로기판(100)이 상하로 이동되어 전자 부품이 장착될 위치에 고정되는 데, 이렇게 위치를 잡은 후에 인쇄회로기판(100)은 그 편평도가 유지된 체 고정되어 있어야 한다. 따라서 인쇄회로기판의 지지장치에 있어서 편평도의 확보는 매우 중요한 요소가 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 인쇄회로기판의 지지장치는 중앙에 설치된 하나의 실린더(1)의 승강운동을 통해 3개 혹은 4개소에 위치한 가이드 바아(2)를 승강시키기 때문에 그 편평도가 정확히 조절되도록 하기가 어렵다. 곧, 구동이 이루어지는 부분과 이에 편승해 이동이 이루어지는 부분이 분리되어 있어, 이동이 이루어지는 부분의 편평도가 맞춰지면서 이동되는 것은 실제 불가능하기 때문이다.

또한, 종래 인쇄회로기판의 지지장치는 실린더를 사용해 구동시키므로 평면 플레이트의 미세조정이 불가능하며, 흔들림이 있게 되어 부품 실장시 정확도가 떨어지는 단점이 있었다.

그리고, 상기와 같은 편평도 및 정도(精度)의 불량은 인쇄회로기판의 크기와 두께에 따라 편차가 심하게 나타났다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 인쇄회로기판의 편평도가 유지될 수 있는 인쇄회로기판의 지지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 인쇄회로기판이 흔들리지 않게 지지되고, 그 이동 높이 등이 미세하게 조절될 수 있는 인쇄회로기판의 지지장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 일반적인 인쇄회로기판의 지지장치를 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 지지장치에 대한 분해 사시도.

도 3은 도 2의 인쇄회로기판의 지지장치에 대한 평면도.

도 4는 도 3의 A-A'의 단면도.

도 5는 도 3의 B-B'의 단면도.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캠 장치의 작동 원리를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 베이스 플레이트 12: 평면 캠

20: 평면 플레이트 22: 가이드 바아

24: 지지편 30: 구동 플레이트

32: 캠 플로우 34: 지지대

40: 구동부 42: 구동 모터

44: 제1풀리 45: 벨트

46: 제2풀리

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상면에 서로 소정 간격을 두고 원주상으로 배치된 적어도 세 개 이상의 평면 캠과, 상기 평면 캠의 상면을 따라 움직이는 캠 플로우를 적어도 세 개 이상 구비하고, 회동 가능하도록 설치되어 회동함에 따라 상기 캠 플로우 및 평면 캠에 의해 승강되는 구동 플레이트와, 상기 구동 플레이트를 회동시키는 구동부와, 상기 구동 플레이트의 상부에 상기 구동 플레이트의 승강 운동에 의해 승강 운동 되도록 설치된 평면 플레이트를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 지지장치를 제공한다.

이 때, 상기 평면 플레이트의 하면에는 상기 베이스 플레이트를 관통하도록 가이드 바아가 적어도 하나 이상 설치되도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 평면 플레이트의 하면에는 상기 각 캠 플로우의 상부에 접하도록 설치되어 상기 평면 플레이트에 상기 구동 플레이트의 운동력을 전달하는 지지편이 적어도 3개 이상 구비되도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 구동부는 구동 모터와, 상기 구동플레이트 및 구동 모터에 각각 설치되는 적어도 두 개 이상의 풀리와, 상기 풀리들을 연결해 상기 구동 모터의 구동력을 상기 구동 플레이트에 전달하는 적어도 하나 이상의 벨트로 구비되도록 하거나, 상기 구동 플레이트 및 구동 모터에 각각 설치되어 상기 구동 모터의 구동력을 상기 구동 플레이트에 전달하는 한 쌍의 구동 기어로 구비되도록 할 수 있다. 또한, 이 때에는 상기 구동 기어들 사이에 적어도 하나 이상의 연결 기어가 설치되도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 평면 플레이트의 상부에는 인쇄회로기판을 지지할 수 있도록 기판 지지부재가 적어도 세 개 이상 구비되도록 할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 지지장치의 분리 사시도이다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 지지장치는 베이스 플레이트(10)와, 그 상부로 배치되는 구동 플레이트(30) 및 평면 플레이트(20)를 구비한다. 베이스 플레이트(10)에는 중앙부에 개구(13)가 형성되어 있고, 이 개구(13)를 중심으로 원주방향을 따라 적어도 3개 이상의 평면 캠(12)들이 설치된다. 이 평면 캠(12)의 상부에는 구동 플레이트(30)에 구비된 캠 플로우(32)가 얹혀진다. 상기 평면 캠(12)은 일정 방향으로 경사지도록 형성된 것으로, 평면 플레이트(20)의 편평도가 유지될 수 있도록 적어도 세 개 이상 구비되는 것이 바람직하며, 본 발명의바람직한 일 실시예에 의하면 네 개가 구비되도록 하였다.

상기 베이스 플레이트(10)의 상부에 배치되는 구동 플레이트(30)는 상기 평면 캠(12)의 상부를 따라 움직이는 캠 플로우(32)가 적어도 세 개 이상, 바람직하게는 네 개 구비되어 있으며, 이 캠 플로우(32)는 구동 플레이트(30)의 바깥쪽에 설치된다. 구동 플레이트는 도 2에서 볼 수 있듯이 캠 플로우(32)의 개수에 대응되는 수의 연장부(31)를 갖도록 구비될 수 있으며, 이 각각의 연장부(31) 바깥측 하면에 고정편(34)을 부착시켜 이 고정편으로 상기 캠 플로우(32)를 지지하도록 할 수 있다. 상기 캠 플로우(32)는 상기 평면 캠(12) 상면을 구를 수 있도록 바퀴형상으로 형성된다.

상기 구동 플레이트(30)는 상기 베이스 플레이트(10)의 상부로 회동 가능하도록 설치되는 데, 곧, 구동 플레이트(30)의 중심 하부에 부착된 회전축(41)이 상기 베이스 플레이트(10)를 관통하도록 설치되며, 이 회전축(41)을 중심으로 별도의 구동부(40)에 의해 구동 플레이트(30)는 회전하게 되는 것이다.

구동 플레이트(30)를 회동시키는 구동부(40)는 구동 플레이트(30)의 하부에 설치되는 것으로, 구동력을 제공하는 구동 모터(42)와, 이 구동력을 상기 구동 플레이트(30) 또는 회전축(41)에 전달하는 수단으로 구비된다.

도 2에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구동력의 전달하는 수단으로는 풀리 장치가 사용될 수 있다. 곧, 구동 플레이트(30)의 하면과 회전축(41)의 적어도 하나에 체결되는 제1풀리(44)와, 구동 모터(42)에 결합되는 제2풀리(46) 및 이 제1풀리(44)와 제2풀리(46)를 연결하여 제2풀리(46)의 회전력을제1풀리(44)에 전달하는 벨트(45)로 이루어진 풀리 장치에 의해 구동 플레이트(30)는 회동 가능하게 되는 것이다. 이 때, 상기 제1풀리(44)의 하부에는 지지부재(47) 및 베어링 부재(48)가 설치되어 제1풀리(44)를 회전 가능하도록 지지하며, 상기 회전축(41)은 이들을 관통하며 베이스 플레이트(10)의 하부에서 하부 지지부재(49)에 의해 지지된다. 상기와 같은 풀리 장치는 도면으로 나타내지는 않았지만, 상기 제1풀리와 제2풀리의 사이에 적어도 하나 이상의 풀리 장치를 더 구비시켜 구동 플레이트의 회동 정밀도를 조절하도록 할 수 있다. 또한 상기 구동 모터(42)는 그 회전 상태가 미세하게 조절될 수 있는 정밀 모터를 사용해 이에 연결된 구동 플레이트의 회동을 미세하게 조절할 수 있다.

이렇게 구동 플레이트(30)에 회전력을 전달하는 수단에는 상술한 바와 같이 풀리장치를 이용하는 방법도 있으나, 도면으로 도시하지는 않았지만 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 기어 장치로서 상기 풀리 장치를 대신하도록 할 수 있다. 곧, 구동 플레이트의 하면 또는 회전축과, 구동 모터에 각각 구동 기어를 설치하여 이 구동 기어의 작동에 의해 구동 모터의 회전력이 구동 플레이트에 전달되도록 할 수도 있다. 그리고, 이 때에도 상기 구동 기어들 사이에 적어도 하나 이상의 연결 기어를 설치하여 구동 플레이트의 회동 정밀도를 조절할 수 있다. 이하에서는 상기 구동력의 전달 수단으로서 풀리 장치를 사용한 실시예를 중심으로 설명한다.

상기와 같은 구동 플레이트(30)의 상부로는 평면 플레이트(20)가 설치된다. 이 평면 플레이트(20)는 그 하면에 상기 베이스 플레이트(10)를 관통하도록 설치된 적어도 하나 이상의 가이드 바아(22a)(22b)에 의해 지지되며, 하면으로 상기 캠 플로우(32)에 얹혀질 지지편(24)이 설치되어 캠 플로우(32)의 운동에 따라 승강 운동되도록 한다.

상기와 같은 본 발명의 인쇄회로기판의 지지장치는 다음의 평면도 및 단면도를 통해 그 구성 및 작동 원리가 보다 명확히 설명되어질 수 있다.

도 3은 도 2와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 지지장치의 평면도를 나타낸 것으로, 평면 플레이트(20)의 하면에서부터 바라본 상태를 나타낸 것이다.

그림에서 볼 수 있듯이, 각 연장부(31)의 단부에 캠 플로우(32)를 구비한 구동 플레이트(30)는 그 하부의 제1풀리(44)가 구동 모터(42)에 결합된 제2풀리(46)로부터 벨트(45)에 의해 회전력을 받아 구동된다. 이 구동 플레이트(30)가 구동됨에 따라 캠 플로우(32)가 평면 캠(12)을 따라 움직이게 되고, 이 캠 플로우(32)가 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 평면 캠(12)의 경사면을 따라 오르락 내리락하면서 이에 연결된 구동 플레이트(30)를 승강 운동시키는 것이다.

도 4는 도 3의 A-A'의 단면도로 평면 플레이트(20)의 설치 상태를 살펴보기 위해 도면을 보다 간명히 한 것이다.

도 2 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 평면 플레이트(20)는 그 하면에 상기 캠 플로우(32)의 상부에 놓이는 지지편(24)을 구비하여, 이 지지편(24)이 캠 플로우(32)의 운동에 따른 상하 구동을 평면 플레이트(20)에 전달해 평면 플레이트(20)를 승강 운동시키게 된다.

상기와 같은 평면 플레이트(20)는 그 하면으로 베이스 플레이트(10)를 관통하도록 가이드 바아(22a)(22b)가 적어도 하나 이상 설치되도록 하여 보다 안정적이고, 흔들림없이 지지될 수 있도록 한다. 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 지지장치에 따르면 상기 가이드 바아는 양측으로 두 개 설치도록 할 수 있다. 그리고, 이 가이드 바아(22a)(22b)에는 베이스 플레이트(10)에 닿는 부위에 베어링(23a)(23b)이 체결되어 가이드 바아를 지지하도록 할 수 있다.

도 5는 도 3의 B-B'의 단면을 나타낸 것으로, 승강 운동의 원리를 보다 상세히 설명하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 구동 플레이트(30)는 그 중심부의 하면에 회전축(41)이 결합되고, 이 회전축(41)에 구동 모터의 구동력을 전달받는 제1풀리(44)가 결합된다. 물론, 이 제1풀리(44)는 구동 플레이트(30)에 직접 결합될 수도 있다.

그림에서 볼 수 있듯이, 상기 회전축(41)은 베이스 플레이트(10)를 관통하도록 설치되고, 제1풀리(44)의 하부로는 지지부재(47)가 설치되어 제1풀리(44)를 지지하며, 베어링 부재(48)가 지지부재(47)에 내장된 체 결합되어 제1풀리(44) 및 회전축(41)을 지지한다.

상기 구동 플레이트(30)의 연장부(31)에는 그 단부 하면에 고정편(34)을 통해 캠 플로우(32)가 설치되며, 이 캠 플로우(32)는 평면 캠(12)의 상부에 위치된다. 이 캠 플로우(32)의 상부에는 평면 플레이트(20)의 지지편(24)이 위치되어 캠 플로우(32)의 운동을 평면 플레이트(20)에 전달하게 된다.

이상 설명된 바와 같은 인쇄회로기판의 지지장치에는 상기 평면플레이트(20)의 상면에 적어도 세 개 이상의 기판 지지부재(미도시)가 설치되어 인쇄회로기판을 지지할 수 있으며, 인쇄회로기판에 미리 형성된 위치 결정공에 결합되어 인쇄회로기판의 위치를 잡아줄 수 있도록 형성된 위치 결정 핀이 더 구비될 수 있다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 지지장치의 작용을 설명한다.

컨베이어 등 기판 반송 시스템에 의해 전자부품의 실장위치까지 반송된 인쇄회로기판은 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 지지장치에 의해 그 하면으로부터 지지된 체 상승된다.

곧, 전자부품의 실장위치의 하부에서 대기하고 있던 인쇄회로기판의 지지장치는 반송된 인쇄회로기판을 지지한 체 이 인쇄회로기판을 상승시키게 된다. 인쇄회로기판의 지지는 평면 플레이트나 평면 플레이트의 상면에 설치된 기판 지지부재에 의해 지지된다.

먼저, 평면 플레이트(20)에 의해 인쇄회로기판의 지지가 완료되면, 구동 모터(42)가 제2풀리(46)를 회전시키고, 이에 연결된 제1풀리(44)를 회전시킨다. 이 제1풀리(44)가 회전됨에 따라 이에 연결된 회전축(41)이 회전하게 되고, 이에 따라 회전축(41)과 연결된 구동 플레이트(30)가 회전축(41)을 중심으로 회동하게 된다. 구동 플레이트(30)가 회동함에 따라 그 연장부(31)의 단부에 설치된 캠 플로우(32)가 베이스 플레이트(10)의 상면에 설치된 평면 캠(12)의 상면, 곧 평면 캠(12)의 경사면을 따라 이동하게 되고, 이에 캠 플로우(32) 및 구동 플레이트(30)는 상승하게 된다.

이렇게 캠 플로우(32)가 평면 캠(12)의 경사면을 따라 이동하면서 상승함에 따라 상기 캠 플로우(32)의 상면에 위치된 평면 플레이트(20)의 지지편(24)은 캠 플로우(32)에 밀려 상승하게 되고, 이에 따라 평면 플레이트(20)는 상승하게 된다.

평면 플레이트(20)가 소정의 높이까지 상승하게 되면, 구동 모터는 구동을 멈추게 되고, 이에 따라 평면 플레이트(20)의 상부의 인쇄회로기판에 전자부품이 장착되며, 장착이 끝난 후에는 상기 구동 모터가 역방향으로 회전해 평면 플레이트를 하강시킨다.

이렇게 평면 플레이트가 평면 캠을 통해 상승 및 하강하게 되므로, 상승하는 과정 및 상승 후에 평면 플레이트의 편평도는 평면 캠의 평탄도만큼 일정하게 유지될 수 있으며, 보다 안정적이고 정밀하게 부품의 실장작업을 이룰 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 평면 캠을 이용하여 승강 운동하도록 형성된 인쇄회로기판의 지지장치에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 베이스 플레이트에 고정되어 있는 평면 캠을 따라 평면 플레이트를 승강운동시킴으로써 평면 플레이트의 승강이 이루어지는 동안이나 상승이 끝난 후 전자 부품의 실장 작업을 하는 동안에 평면 플레이트의 편평도가 일정하게 유지될 수 있다.

둘째, 상기 평면 플레이트의 편평도가 일정하게 유지됨에 따라 보다 정밀하게 부품 실장 작업을 수행할 수 있으며, 이에 따라 작업 선택의 폭이 넓어지며, 불량율을 줄일 수 있다.

셋째, 평면 플레이트가 적어도 하나 이상의 가이드 바아에 의해 별도로 지지됨에 따라 평면 플레이트의 흔들림을 방지할 수 있다.

넷째, 평면 캠의 표면을 따라 승강운동이 이루어짐으로 평면 플레이트의 상부에 장착되는 인쇄회로기판의 두께나 크기에 관계없이 안정적으로 승강운동이 가능하게 하며, 오차를 줄일 수 있다.

다섯째, 평면 플레이트의 승강운동을 다단 기어나 다단 풀리 또는 미세 회전 모터를 사용해 미세하게 조절할 수 있어 보다 정밀한 작업에 사용될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다. 따라서 본원 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해질 것이다.

Claims (7)

1. 베이스 플레이트;

   상기 베이스 플레이트의 상면에 서로 소정 간격을 두고 원주상으로 배치된 적어도 세 개 이상의 평면 캠;

   상기 평면 캠의 상면을 따라 움직이는 캠 플로우를 적어도 세 개 이상 구비하고, 회동 가능하도록 설치되어 회동함에 따라 상기 캠 플로우 및 평면 캠에 의해승강되는 구동 플레이트;

   상기 구동 플레이트를 회동시키는 구동부; 및

   상기 구동 플레이트의 상부에 상기 구동 플레이트의 승강 운동에 의해 승강 운동 되도록 설치된 평면 플레이트;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 지지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 평면 플레이트의 하면에는 상기 베이스 플레이트를 관통하도록 가이드 바아가 적어도 하나 이상 설치된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 지지장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 평면 플레이트의 하면에는 상기 각 캠 플로우의 상부에 접하도록 설치되어 상기 평면 플레이트에 상기 구동 플레이트의 운동력을 전달하는 지지편이 적어도 3개 이상 구비된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 지지장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 구동부는 구동 모터와, 상기 구동 플레이트 및 구동 모터에 각각 설치되는 적어도 두 개 이상의 풀리와, 상기 풀리들을 연결해 상기 구동 모터의 구동력을 상기 구동 플레이트에 전달하는 적어도 하나 이상의 벨트로 구비된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 지지장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 구동부는 구동 모터와 상기 구동 플레이트 및 구동 모터에 각각 설치되어 상기 구동 모터의 구동력을 상기 구동 플레이트에 전달하는 한 쌍의 구동 기어로 구비된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 지지장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 구동 기어들 사이에는 적어도 하나 이상의 연결 기어가 설치된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 지지장치.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 평면 플레이트의 상부에는 인쇄회로기판을 지지할 수 있도록 기판 지지부재가 적어도 세 개 이상 구비된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 지지장치.