KR100770411B1 - 커버레이 부착 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판의 패턴 등을 보호하기 위한 커버레이를 부착하는 커버레이 부착 시스템 및 그 방법을 개시한다. 본 발명의 시스템은 커버레이, 점착제와 이형지가 적층되어 있는 커레이시트를 이송하며 커버레이와 이형지를 박리하는 박리장치와, 박리장치의 하류에 배치되어 있고 커버레이의 이송방향선단을 붙잡아 하류로 이송하는 그리퍼로 구성된다. 워킹테이블은 박리장치로부터 박리되어 오는 커버레이를 지지하도록 배치되어 있다. 워킹테이블의 하류에 커버레이의 이송방향후단을 승하강에 의하여 절단하는 하부 및 상부커터가 배치되어 있다. 컨트롤러는 박리장치의 작동에 의하여 이송되어 워킹테이블의 하류에 돌출되는 커버레이의 이송방향선단을 그리퍼가 붙잡아 하류로 이송할 수 있도록 하부커터를 하강시키고 그리퍼가 워킹테이블의 하류에 돌출되는 커버레이의 이송방향선단을 붙잡기 전까지 커버레이의 이송방향선단이 하부커터에 지지되도록 하부커터를 상승시키도록 구성되어 있다. 본 발명에 의하면, 워킹테이블의 하류에 돌출되는 커버레이의 이송방향선단이 그리퍼에 의하여 클램핑되기 전까지 하부커터에 지지되는 것에 의하여 커버레이를 정확하게 이송할 수 있고, 하부커터의 지지에 의하여 커버레이의 처짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

커버레이 부착 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHODE FOR ATTACHING COVERLAY}

도 1은 본 발명에 따른 커버레이 부착 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 정면도,

도 2는 본 발명의 시스템에서 박리장치, 절단장치, 버큠테이블과 트랜스퍼피드의 구성을 나타낸 정면도,

도 3은 본 발명의 시스템에 의하여 제조되는 커버레이시트, 커버레이 완제품의 구성을 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명의 시스템을 제어하기 위한 컨트롤러를 나타낸 블록도,

도 5는 본 발명의 시스템에서 커버레이시트의 커버레이와 이형지를 박리하는 작동을 설명하기 위하여 나타낸 도면,

도 6은 본 발명의 시스템에서 그리퍼에 의하여 커버레이의 클램핑을 준비하는 작동을 설명하기 위하여 나타낸 도면,

도 7은 본 발명의 시스템에서 그리퍼에 의하여 커버레이를 클램핑하는 작동을 설명하기 위하여 나타낸 도면,

도 8은 본 발명의 시스템에서 하부커터와 상부커터에 의하여 커버레이를 절단하는 작동을 설명하기 위하여 나타낸 도면,

도 9는 본 발명의 시스템에서 그리퍼에 의하여 절단되어 있는 커버레이를 버큠테이블에 이송하는 작동을 설명하기 위하여 나타낸 도면,

도 10은 본 발명에 따른 커버레이 부착 방법을 설명하기 위하여 나타낸 흐름도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

2: 기판 10: 커버레이시트롤

20: 커버레이시트 22: 커버레이시트

24: 점착제 26: 이형지

28: 피치센싱구멍 30: 커버레이 완성품

100: 박리장치 110: 프레임

120: 언와인더 130: 리와인더

140: 웨지테이블 150: 롤피드

200: 절단장치 210: 워킹테이블

230: 하부커터 240: 하부에어실린더

250: 상부커터 260: 상부에어실린더

300: 버큠테이블 400: 트랜스퍼피드

410: 그리퍼 416: 액츄에이터

420: 리니어모션액츄에이터 500: 컨트롤러

510: 피치센서 600: 로봇

610: 히터 620: 버큠테이블

본 발명은 커버레이 부착 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 기판의 패턴 등을 보호하기 위한 커버레이(Coverlay)를 부착하는 커버레이 부착 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

인쇄회로기판(Printed circuit board), 연성인쇄회로기판(Flexible printed circuit board) 등의 기판에는 회로를 구성하는 도전성을 갖는 패턴(Pattern)이 인쇄되어 있다. 기판의 제조 공정 및 사용 중에 패턴을 보호하기 위하여 폴리이미드 필름(Polyimide film)과 같은 커버레이를 기판의 표면에 가접(Pre-attach)하고 있으며, 전자부품이 실장되어야 하는 기판의 자리에는 커버레이를 부착하지 않고 있다. 커버레이의 일면에는 점착제(Adhesive)가 도포되어 있으며, 이 점착제는 열이 가해지면 녹아 기판의 표면에 부착된다. 커버레이의 점착제는 이형지에 의하여 보호되어 있으며, 커버레이, 점착제와 이형지로 구성되는 커버레이시트(Coverlay sheet)는 롤(Roll)로 감겨져 있다. 한편, 커버레이는 기판 이외에도 반도체의 리드를 보호하기 위하여 부착하고도 있다.

본 출원인의 한국 등록특허공보 제10-0543575호와 제10-0575559호에는 기판 위에 커버레이를 부착하는 커버레이 부착 시스템이 개시되어 있다. 이 특허 문헌들의 커버레이 부착 시스템은 언와인더(Unwinder)와 리와인더(Rewinder)의 작동에 의하여 커버레이, 점착제과 이형지를 갖는 커버레이시트가 감겨있는 커버레이시트롤 을 연속적으로 풀어내어 공급하고, 프레스의 상부다이(Upper die)와 하부다이(Lower die)에 의하여 커버레이시트를 커버레이블랭크(Coverlay blank)로 프레스가공한다. 프레스의 하류에 설치되어 있는 박리장치(Separating device)는 이형지로부터 커버레이블랭크를 박리한다. 로봇은 버큠테이블(Vacuum table)에 진공흡착되어 있는 기판 위에 박리장치로부터 커버레이블랭크를 이송하여 부착한다. 그러나 이 특허 문헌들의 커버레이 부착 시스템은 커버레이의 박리 및 부착 불량이 발생되는 문제가 있다.

본 출원인의 한국 특허출원 제10-2006-58235호에는 커버레이시트의 1차 박리, 합지(Laminating), 펀칭(Punching), 2차 박리, 절단(Cutting)과 부착 등 일련의 공정에 의하여 기판 위에 커버레이를 부착하는 커버레이 부착 시스템 및 그 방법이 개시되어 있다. 이 기술은 박리기의 작동에 의하여 커버레이시트의 커버레이와 이형지를 박리하고, 절단기의 다이(Die)와 커터(Cutter)에 의하여 커버레이의 이송방향후단을 절단한다. 워킹테이블(Working table)의 하류단에 돌출되어 있는 커버레이의 이송방향선단을 트랜스퍼피드(Transfer feed)의 그리퍼(Gripper)에 의하여 붙잡아 버큠테이블의 상면에 커버레이를 이송한다. 로봇은 버큠테이블로부터 커버레이를 이송하여 기판 위에 부착한다. 그러나 이 특허 문헌의 기술은 커버레이의 절단 후 커버레이의 이송방향선단을 그리퍼에 의하여 클램핑(Clamping)하기 위하여 커버레이의 이송방향선단을 워킹테이블의 하류단으로부터 약 10mm 돌출되도록 워킹테이블의 상면을 따라 이송해야 하며, 점착제의 점착성을 갖는 커버레이가 워킹테이블에 달라붙어 커버레이의 이송 불량이 발생되는 단점이 있다. 또한, 워킹테 이블의 하류단에 돌출되는 커버레이의 이송방향선단에 처짐이 발생되는 단점이 있다. 커버레이의 처짐이 발생될 경우, 커버레이의 이송방향선단을 센서에 의하여 정확하게 감지하기 곤란하고, 트랜스퍼피드의 그리퍼에 의하여 붙잡기가 곤란한 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 워킹테이블과 버큠테이블의 상면에 커버레이를 간편하고 정확하게 이송할 수 있는 커버레이 부착 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 커버레이의 처짐을 방지할 수 있는 커버레이 부착 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 커버레이, 점착제와 이형지가 적층되어 있는 커레이시트를 이송하며 커버레이와 이형지를 박리하는 박리수단과, 박리수단의 하류에 배치되어 있고 커버레이의 이송방향선단을 붙잡아 하류로 이송하는 그리퍼를 구비하는 커버레이 부착 시스템에 있어서, 박리수단과 그리퍼 사이에 박리수단으로부터 박리되어 오는 커버레이를 지지하도록 배치되어 있는 워킹테이블과; 워킹테이블의 하류에 커버레이의 이송방향후단을 절단하는 상승위치와 그리퍼의 진입을 허용하는 하강위치 사이를 승강할 수 있도록 배치되어 있는 하부커터와; 하부커터를 승하강시킬 수 있도록 하부커터에 연결되어 있는 제1 승강작동수단과; 하부커터의 상방에 하부커터와 협동하여 커버레이의 이송방향후단을 절단하는 하강위치와 그리퍼의 진입을 허용하는 상승위치 사이를 승강할 수 있도록 배치되어 있는 상부커터와; 상부커터를 승하강시킬 수 있도록 상부커터에 연결되어 있는 제2 승강작동수단과; 박리수단, 그리퍼, 제1 승강작동수단과 제2 승강작동수단의 작동을 제어하도록 연결되어 있는 컨트롤러를 포함하고, 컨트롤러는 박리수단의 작동에 의하여 이송되어 워킹테이블의 하류에 돌출되는 커버레이의 이송방향선단을 그리퍼가 붙잡아 하류로 이송할 수 있도록 하부커터를 하강시키고 그리퍼가 워킹테이블의 하류에 돌출되는 커버레이의 이송방향선단을 붙잡기 전까지 커버레이의 이송방향선단이 하부커터에 지지되도록 하부커터를 상승시키도록 구성되어 있는 커버레이 부착 시스템에 있다.

본 발명의 다른 특징은, 커버레이, 점착제와 이형지가 적층되어 있는 커레이시트를 이송하며 커버레이와 이형지를 웨지테이블의 하류단에서 박리하는 박리수단과, 박리수단의 하류에 배치되어 있고 커버레이의 이송방향선단을 붙잡아 이송하는 그리퍼와, 박리수단과 그리퍼 사이에 박리수단으로부터 박리되어 오는 커버레이를 지지하도록 배치되어 있는 워킹테이블과, 워킹테이블의 하류에 커버레이의 이송방향후단을 승강에 의하여 절단할 수 있도록 배치되어 있는 하부커터 및 상부커터와, 하부커터 및 상부커터의 하류에 커버레이의 이송방향후단이 절단되어 있는 커버레이 완성품을 그리퍼로부터 인수할 수 있도록 배치되어 있는 버큠테이블을 구비하는 커버레이 부착 시스템에 의하여 커버레이를 기판 위에 부착하는 방법에 있어서, 박리수단에 의하여 커버레이시트를 이송하면서 커버레이와 이형지를 박리하는 단계 와; 워킹테이블을 지나 이송되어 오는 커버레이를 지지할 수 있도록 상승하는 하부커터가 단계와; 커버레이를 하부커터에 절단할 수 있도록 지지한 후 커버레이시트의 이송을 정지하는 단계와; 하부커터의 상면에 지지되어 있는 커버레이의 이송방향선단을 붙잡을 수 있도록 워킹테이블과 이격되어 있는 그리퍼가 커버레이에 접근하는 단계와; 그리퍼가 커버레이의 이송방향선단을 붙잡기 전에 상승되어 있는 하부커터가 하강하는 단계와; 커버레이의 이송방향선단을 그리퍼에 의하여 붙잡아 워킹테이블의 하류로 이송한 후 정지하는 단계와; 하부커터와 상부커터의 작동에 의하여 커버레이의 이송방향후단을 절단하는 단계와; 커버레이 완성품을 그리퍼에 의하여 버큠테이블의 상면에 이송하는 단계로 이루어지는 커버레이 부착 방법에 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 커버레이 부착 시스템 및 그 방법에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 커버레이 부착 시스템은 커버레이시트롤(10)로부터 커버레이시트(20)를 풀어내면서 박리 및 절단하여 커버레이 완제품(30)을 제조하고, 커버레이 완제품(30)은 기판(2) 위에 이송하여 부착한다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 커버레이시트(20)는 커버레이(22), 점착제(24)와 이형지(26)가 적층되어 구성된다. 커버레이(22)의 일면에 점착제(24)가 도포되어 있으며, 점착제(24)는 이형지(26)에 의하여 보호되어 있다. 이형지(26)는 종이의 일면에 점착제(24)와의 원활한 박리를 위하여 예를 들어 실리콘층이 도포되어 구성된다.

커버레이시트(20)의 가장자리에 그 길이 방향을 따라 커버레이(22)를 관통하는 복수의 피치센싱구멍(Pitch sensing hole: 28; 28a, 28b)들이 형성되어 있다. 기판(2) 위에 부착되는 커버레이(22)의 길이는 예를 들어 피치센싱구멍(28)들 중 서로 인접하는 두 개의 피치센싱구멍(28)들, 즉 첫 번째 피치센싱구멍(28a)과 두 번째 피치센싱구멍(28b) 사이의 길이로 결정된다. 커버레이시트(20)에는 전자부품이 실장되어야 하는 기판(2)의 자리에 정렬되도록 복수의 구멍(20a)들이 형성되어 있다. 커버레이시트(20)의 구멍(20a)들과 피치센싱구멍(28)들은 프레스의 펀칭(Punching)에 의하여 형성될 수 있다. 박리되어 있는 커버레이(22)에는 구멍(20a)들과 피치센싱구멍(28)들이 남게 된다. 도 3에 커버레이(22)의 폭방향을 따라 절단하기 위한 절단선(20b)이 은선으로 도시되어 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 커버레이 부착 시스템은 커버레이시트롤(10)로부터 풀려나는 커버레이시트(20)의 이형지(26)로부터 커버레이(22)를 박리하는 박리장치(100)를 구비한다. 박리장치(100)는 프레임(110), 언와인더(120), 리와인더(130), 웨지테이블(Wedge table: 140)과 롤피드(150)로 구성되어 있다.

프레임(110)의 상류에 언와인더(120)의 릴(122)이 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 언와인더(120)의 릴(Reel: 122)에는 커버레이시트롤(10)이 장착되어 있고, 릴(122)의 회전은 전자브레이크(Electromagnetic brake; 124)의 작동에 의하여 제어된다. 리와인더(130)의 릴(132)은 언와인더(120)의 하류와 근접하는 프레임(110)의 상류에 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 리와인더(130)의 릴(132)에는 커버레이시트롤(10)로부터 풀려나면서 커버레이(22)와 박리되는 이형지(26)의 선단이 고정되어 감겨진다. 리와인더(130)의 릴(132)은 서보모터(134)의 구동력을 벨트전동장치(136)에 의하여 전달받아 회전되고, 서보모터(134)는 프레임(110)에 장착되어 있다.

웨지테이블(140)은 언와인더(120)와 리와인더(130) 사이에 위치되도록 프레임(110)의 상부에 장착되어 있으며, 웨지테이블(140)의 상면에는 언와인더(120)로부터 풀려나 이송되는 커버레이시트(20)가 수평으로 지지된다. 커버레이시트(20)의 이송방향선단에 대응하는 웨지테이블(140)의 하류단에 이형지(26)의 이송방향을 전환하여 리와인더(130)로 원활하게 안내할 수 있도록 라운드(Round: 142)가 형성되어 있으며, 라운드(142)에는 웨지테이블(140)의 선단을 향하여 하향으로 경사지는 사면(Slant: 144)이 연장되도록 형성되어 있다. 웨지테이블(140)의 상면과 사면(144)은 예각을 이룬다.

롤피드(150)는 리와인더(130)와 웨지테이블(140) 사이에 위치되도록 프레임(110)의 측면에 장착되어 있으며 웨지테이블(140)의 선단과 근접되도록 위치되어 있다. 롤피드(150)는 피드롤러(Feed roller: 152), 아이들롤러(Idle roller: 154)와 서보모터(156)로 구성되어 있다. 피드롤러(152)와 아이들롤러(154)는 프레임(110)에 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 피드롤러(152)와 아이들롤러(154) 사이에는 웨지테이블(140)을 지나는 이형지(26)가 마찰력을 부여 받도록 개재되어 있 다. 아이들롤러(154)는 피드롤러(152)와 협동하여 이형지(26)를 이송할 수 있도록 피드롤러(152)에 대하여 이형지(26)를 밀착시켜 마찰력을 부여한다. 서보모터(156)는 프레임(110)에 피드롤러(152)와 연결되도록 장착되어 있고, 피드롤러(152)의 회전을 위한 구동력을 제공한다. 피드롤러(152)의 회전에 의하여 커버레이시트(20)의 이형지(26)는 웨지테이블(140)의 라운드(142)에 예각으로 접촉되면서 이송방향이 전환되어 사면(144)을 따라 이송된다. 이형지(26)의 이송방향이 전환되어 이송되는 것에 따라 커버레이(22)로부터 이형지(26)가 원활하게 박리된다. 이형지(26)가 박리되어 있는 커버레이(22)는 웨지테이블(140)의 하류에 설치되는 롤피드의 작동에 의하여 이송될 수 있다. 웨지테이블(140)과 롤피드(150) 사이의 프레임(110)에는 이형지(26)의 이송을 안내하는 가이드롤러(158)가 장착되어 있다. 가이드롤러(158)의 개수 및 위치는 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

롤피드(150)의 아이들롤러(154)는 롤러작동기구(160)의 작동에 의하여 피드롤러(152)에 대하여 접근 또는 이격되는 방향으로 운동된다. 롤러작동기구(160)는 가이드레일(Guide rail: 162), 슬라이더(Slider: 164)와 에어실린더(166)로 구성되어 있다. 가이드레일(162)은 피드롤러(152)의 상부와 근접하도록 프레임(110)에 수직하게 장착되어 있다. 슬라이더(164)는 가이드레일(162)을 따라 슬라이딩되도록 장착되어 있고, 슬라이더(164)에는 아이들롤러(154)가 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 에어실린더(166)는 슬라이더(164)와 연결되도록 프레임(110)에 장착되어 있다. 에어실린더(166)의 작동에 의하여 슬라이더(164)가 가이드레일(162)을 따라 피드롤러(152)로부터 이격되는 방향으로 슬라이딩되면, 아이들롤러(154)는 피드롤 러(152)로부터 이격되고, 이형지(26)의 이송은 정지된다.

본 발명의 커버레이 부착 시스템은 박리장치(100)로부터 박리되어 오는 커버레이(22)의 이송방향후단을 절단하여 커버레이 완제품(30)으로 제조하는 절단장치(200)를 구비한다. 절단장치(200)는 박리장치(100)의 하류에 설치되어 있으며, 워킹테이블(210), 포스트프레임(Post frame: 220), 하부커터(230), 하부에어실린더(240), 상부커터(250)와 상부에어실린더(260)로 구성되어 있다.

워킹테이블(210)은 웨지테이블(140)의 하류와 근접되는 프레임(110)의 상부에 장착되어 있으며, 워킹테이블(210)의 상면에는 박리장치(100)로부터 이형지(26)가 박리되어 오는 커버레이(22)가 인계되어 지지된다. 포스트프레임(220)은 워킹테이블(210)에 근접하도록 프레임(110)의 상부에 장착되어 있다.

하부커터(230)는 워킹테이블(210)의 하류에 커버레이(22)를 절단하는 상승위치와 하강위치 사이를 승강할 수 있도록 배치되어 있다. 하부커터(230)는 커버레이(22)를 지지하는 다이(232)와 커버레이(22)를 절단할 수 있도록 다이(232)에 장착되어 있는 날(234)로 구성되어 있다. 하부커터(230)의 승강을 위한 제1 승강작동수단으로 하부에어실린더(240)는 프레임(110)에 장착되어 있으며 하부커터(230)를 승강시킬 수 있도록 하부커터(230)와 연결되어 있다. 하부커터(230)의 다이(232)는 하부에어실린더(240)의 작동에 의하여 워킹테이블(210)의 상면으로부터 연장되는 수평 평면과 정렬되도록 승강된다.

상부커터(250)는 하부커터(230)의 상방에 상승위치와 커버레이(22)를 절단하는 하강위치 사이를 승강할 수 있도록 배치되어 있다. 상부커터(250)의 승강을 위 한 제2 승강작동수단으로 상부에어실린더(260)는 포스트프레임(220)에 장착되어 있으며 상부커터(250)를 승강시킬 수 있도록 하부커터(230)와 연결되어 있다. 하부커터(230)의 상승과 상부커터(250)의 하강에 의하여 커버레이(22)의 이송방향후단이 절단된다. 제1 및 제2 승강작동수단의 하부 및 상부에어실린더(240, 260) 각각은 하부 및 상부커터(230, 250)를 승강시킬 수 있는 유압실린더, 솔레노이드 등으로 구성될 수 있다.

도 1, 도 2와 도 4를 참조하면, 워킹테이블(210)의 하류에 커버레이(22)를 인수할 수 있도록 버큠테이블(300)이 설치되어 있다. 버큠테이블(300)의 상면에는 워킹테이블(210)로부터 이송되어 오는 커버레이(22)가 놓여진다. 버큠테이블(300)의 상면에는 다수의 흡기구멍(302)들이 형성되어 있고, 버큠테이블(300)의 흡입구멍(302)들은 공기의 흡입력을 발생하는 버큠펌프(Vacuum pump: 310)와 에어파이프라인(Air pipeline: 312)에 의하여 연결되어 있다.

도 1과 도 2를 참조하면, 트랜스퍼피드(400)는 커버레이(22)의 이송방향선단을 붙잡아 버큠테이블(300)의 상면으로 이송할 수 있도록 버큠테이블(300)의 하류에 설치되어 있다. 트랜스퍼피드(400)는 커버레이(22)의 이송방향선단을 붙잡아주는 그리퍼(Gripper: 410)와, 이 그리퍼(410)를 커버레이(22)의 이송방향을 따라 운동시키는 리니어모션액츄에이터(Linear motion actuator: 420)로 구성되어 있다. 그리퍼(410)는 한 쌍의 핑거(Finger: 412, 414)들과 이 핑거(412, 414)들은 열고 닫는 액츄에이터(416)로 구성되어 있다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 리니어모션액츄에이터(420)는 가이드레 일(Guide rail: 422), 서보모터(424), 리드스크루(Lead screw: 426), 볼부시블록(Ball bush block: 428)과 캐리지(Carriage: 430)로 구성되어 있다. 가이드레일(422)은 버큠테이블(300)의 하류에 커버레이(22)의 이송방향을 따라 장착되어 있다. 서보모터(424)는 가이드레일(422)의 내부에 장착되어 있으며, 리드스크루(426)는 서보모터(424)의 구동에 의하여 회전할 수 있도록 가이드레일(422)의 내부에 장착되어 있다. 볼부시블록(428)은 가이드레일(422)의 내측을 따라 슬라이딩(Sliding)됨과 동시에 리드스크루(426)를 따라 나사운동할 수 있도록 장착되어 있다. 캐리지(430)는 가이드레일(422)을 따라 직선왕복운동할 할 수 있도록 가이드레일(422)의 외측에 장착되어 있으며 볼부시블록(428)과 연결되어 있다.

도 2와 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 그리퍼(410)는 리니어모션액츄에이터(440)의 작동에 의하여 버큠테이블(300)의 하류에 위치되는 초기위치(P1)와 커버레이(22)의 이송방향선단을 클램핑(Clamping)할 수 있는 클램핑위치(P2) 사이를 직선왕복운동한다. 그리고 도 8과 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 그리퍼(410)의 초기위치(P1)와 클램핑위치(P2) 사이에는 커버레이(22)의 이송방향후단을 절단하기 위한 절단위치(P3)와 커버레이 완제품(30)의 클램핑을 해제하여 반출하기 위한 반출위치(P4)가 제공되어 있다. 그리퍼(410)가 클랭핑위치(P2)에 도달될 때, 하부커터(230)는 하강위치에 하강되고 상부커터(250)는 상승위치에 상승되어 그리퍼(410)의 진입을 허용한다.

도 1과 도 4를 참조하면, 본 발명의 커버레이 부착 시스템은 박리장치(100)와 절단장치(200), 버큠펌프(310)와 프랜스퍼피드(400)의 작동을 시퀀스 제어하는 컨트롤러(500)를 구비한다. 컨트롤러(500)는 커버레이시트(20)의 길이를 감지하는 피치센서(510)와 연결되어 있으며, 피치센서(510)는 워킹테이블(210)의 상방에 배치되도록 포스트프레임(220)의 일측에 장착되어 있다. 피치센서(510)는 워킹테이블(210)의 상면을 따라 이송되는 커버레이(22)의 피치센싱구멍(28)을 감지하여 그 신호를 출력한다. 컨트롤러(500)는 피치센서(510)로부터 입력되는 신호를 처리하여 박리장치(100), 절단장치(200), 버큠펌프(310)와 트랜스퍼피드(400)의 작동을 시퀀스 제어한다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 커버레이 부착 시스템은 버큠테이블(300)의 상면에 놓여있는 커버레이 완제품(30)을 기판(2) 위에 이송하는 로봇(600)과, 커버레이 완제품(30)의 점착제(24)를 녹여 기판(2)의 상면에 부착하는 히터(610)를 구비한다. 로봇(600)과 히터(610)는 절단장치(200)의 하류에 설치되어 있다. 로봇(600)은 X축 리니어모션 액츄에이터, Y축 리니어모션 액츄에이터, Z축 로터리 액츄에이터(Z-axis rotary actuator), Z축 리니어모션 액츄에이터와 진공흡착장치로 구성될 있다. 히터(610)는 기판(2)이 진공흡착되는 버큠테이블(620)이나 클램핑되는 워킹테이블에 내장형으로 장착될 수 있다. 이러한 로봇(600)과 히터(610)의 구성과 작용은 본 출원인의 한국 등록특허공보 제10-0543575호와 제10-0575559호에 개시되어 있으므로, 로봇(600), 히터(610)와 버큠테이블(620)의 구성과 작용은 한국 등록특허공보 제10-0543575호와 제10-0575559호를 참고로 하고, 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.

지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 커버레이 부착 시스템에 의하여 기판 위에 커버레이를 부착하는 방법을 도 10에 의거하여 설명한다.

도 1, 도 2와 도 5를 참조하면, 커버레이(22)는 웨지테이블(140)과 워킹테이블(210)을 지나게 된다. 컨트롤러(500)는 하부에어실린더(240)의 제어에 의하여 워킹테이블(210)을 지나 이송되어 오는 커버레이(22)를 지지할 수 있도록 하부커터(230)를 상승시킨다(S100). 하부에어실린더(240)의 작동에 의하여 하부커터(230)가 상승되면, 하부커터(230)의 다이(232)의 상면은 워킹테이블(210)의 상면으로부터 연장되는 수평 평면에 정렬된다.

도 1, 도 2와 도 4를 함께 참조하면, 박리장치(100)는 커버레이시트롤(10)로부터 커버레이시트(20)를 풀어내어 이송하면서 이형지(26)로부터 커버레이(22)를 박리한다(S102). 작업자는 언와인더(120)의 릴(122)에 커버레이시트롤(10)을 장착하고, 커버레이시트롤(10)로부터 커버레이시트(20)를 풀어내면서 이형지(26)로부터 커버레이시트(22)를 박리한다. 작업자는 롤러작동기구(160)를 작동시켜 롤피드(150)의 피드롤러(152)로부터 아이들롤러(154)를 이격시킨 후, 박리되는 이형지(26)의 선단은 웨지테이블(140)의 후단, 롤피드(150)의 피드롤러(152)와 아이들롤러(154) 사이를 통과시켜 리와인더(130)의 릴(132)에 고정한다. 롤러작동기구(180)의 작동에 의하여 초기 위치로 복귀되는 아이들롤러(154)는 피드롤러(152)에 이형지(26)를 밀착하여 마찰력을 부여한다. 작업자는 박리되는 커버레이시트(22)를 웨지테이블(140), 워킹테이블(210)과 상승되어 있는 하부커터(230)의 상면에 지지한다. 따라서 언와인더(120)의 릴(122)에 장착되어 있는 커버레이시트롤(10)로부터 커버레이시트(20)를 풀어내면서 커버레이(22)와 이형지(26)의 박리와 커버레이(22)의 절단을 실시할 수 있는 준비가 완료된다.

한편, 서보모터(156)가 구동되어 피드롤러(152)가 회전되면, 회전되는 피드롤러(152)와 아이들롤러(154)의 협동에 의하여 이형지(26)가 이송된다. 이형지(26)의 이송에 의하여 커버레이시트(20)는 웨지테이블(140)의 상면을 따라 수평으로 이송된다. 이형지(26)는 웨지테이블(140)의 라운드(142)에 예각으로 접촉되면서 이송방향이 전환되어 사면(144)을 따라 이송된다. 이송방향이 전환되어 이송되는 이형지(26)는 커버레이(22)의 점착제(24)로부터 원활하게 박리된다. 리와인더(130)의 서보모터(134)가 구동되면, 서보모터(134)의 구동력은 벨트전동장치(136)에 의하여 릴(132)에 전달되고, 릴(132)은 회전된다. 회전되는 릴(132)에는 이형지(26)가 감겨진다.

도 1, 도 2와 도 5를 다시 참조하면, 하부커터(230)의 상면에 커버레이(22)를 절단할 수 있도록 커버레이(22)의 이송방향선단을 지지한 후 커버레이시트(20)의 이송을 정지한다(S104). 커버레이(22)의 이송방향선단은 워킹테이블(210)을 지나 하부커터(230)의 다이(232)에 지지된다. 피치센서(510)는 워킹테이블(210)을 지나는 커버레이(22)의 피치센싱구멍(28)들 중 첫 번째 피치센싱구멍(28a)을 감지하여 신호를 출력하고, 피치센서(510)의 신호는 컨트롤러(500)에 입력된다. 컨트롤러(500)의 시퀀스 제어에 의하여 리와인더(130)의 서보모터(134)와 롤피드 구동장치(170)의 서보모터(172)의 구동이 정지된다. 리와인더(130)의 서보모터(134)와 롤피드 구동장치(170)의 서보모터(172)가 정지되면, 커버레이시트(20)의 이송과 박리가 정지되고, 다이(232)의 상면에 박리되어 있는 커버레이(22)의 이송방향선단이 지지되어 있게 된다. 본 발명에 따른 커버레이 부착 시스템의 초기 상태에서 박리되어 있는 커버레이시트(20)의 이송방향선단은 작업자의 수작업에 의하여 상승되어 있는 하부커터(230)의 상면에 정렬할 수 있다.

도 1, 도 2와 도 6을 참조하면, 커버레이시트(20)의 이송과 박리가 정지된 후, 하부커터(230)의 상면에 지지되어 있는 커버레이(22)의 이송방향선단을 붙잡을 수 있도록 워킹테이블(210)로부터 이격되어 있는 그리퍼(410)가 하부커터(230)에 지지되어 있는 커버레이(22)에 접근한다(S106). 컨트롤러(500)의 시퀀스 제어에 의하여 리니어모션액츄에이터(400)의 서보모터(424)가 일방향으로 구동되어 리드스크루(426)가 회전되면, 회전되는 리드스크루(426)를 따라 볼부시블록(428)이 나사운동된다. 볼부시블록(428)의 나사운동에 의하여 가이드레일(422)을 따라 캐리지(430)가 이송되며, 그리퍼(410)는 초기위치(P1)로부터 클램핑위치(P2)로 이송되고, 서보모터(424)는 정지된다.

다음으로, 그리퍼(410)가 커버레이(22)의 이송방향선단을 붙잡기 전에 상승되어 있는 하부커터(230)가 하강한다(S108). 하부커터(230)가 상승되어 있는 상태에서 그리퍼(410)가 클램핑위치(P2)에 도달되면, 하부커터(230)와 그리퍼(410)는 서로 충돌된다. 컨트롤러(500)는 시퀀스 제어에 의하여 그리퍼(410)가 클램핑위치(P2)에 도달하기 전에 하부에어실린더(240)를 작동시켜 상승되어 있던 하부커터(230)를 하강시킨다. 이와 같이 그리퍼(410)가 커버레이(22)의 이송방향선단을 붙잡기 전까지 커버레이(22)의 이송방향선단이 하부커터(230)에 지지되므로, 커버레이(22)의 이송방향선단의 처짐을 방지하여 커버레이(22)를 그리퍼(410)에 의하여 정확하게 클램핑할 수 있다.

도 2, 도 7과 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 커버레이(22)의 이송방향선단을 그리퍼(410)에 의하여 붙잡아 커버레이(22)와 이형지(24)가 박리되도록 워킹테이블(210)의 하류로 커버레이(22)를 이송함과 동시에 피치센서(510)의 감지에 의하여 미리 설정되어 있는 길이만큼 커버레이(22)를 이송한 후 정지한다(S110). 그리퍼(410)의 액츄에이터(416)가 구동되어 열려져 있던 핑거(412, 414)들이 닫히게 되면, 핑거(412, 414)들 사이에 커버레이(22)의 이송방향선단이 클램핑된다. 그리퍼(410)의 작동에 의하여 커버레이(22)의 클램핑이 완료되면, 리니어모션액츄에이터(400)의 서보모터(424)가 반대방향으로 구동되고, 캐리지(430)와 함께 그리퍼(410)가 클램핑위치(P2)로부터 절단위치(P3)로 이송된다. 그리퍼(410)의 작동에 의하여 커버레이(22)가 이송될 때 리와인더(130)의 서보모터(134)와 롤피드 구동장치(170)의 서보모터(172)가 구동되어 커버레이시트(20)의 이송과 박리가 실시된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 그리퍼(410)가 커버레이(22)를 붙잡아 이송하는 동작 중에 피치센서(510)는 워킹테이블(210)을 지나는 커버레이(22)의 피치센싱구멍(28)들 중 두 번째 피치센싱구멍(28b)을 감지하여 신호를 출력하고, 피치센서(510)의 신호는 컨트롤러(500)에 입력된다. 컨트롤러(500)의 시퀀스 제어에 의하여 리와인더(130)의 서보모터(134), 롤피드 구동장치(170)의 서보모터(172)와 리니어모션액츄에이터(420)의 서보모터(424)가 정지된다. 서보모터(424)가 정지되면, 캐리지(430)는 절단위치(P3)에 위치된다. 이와 같이 그리퍼(410)의 견인에 의하여 커버레이(22)가 워킹테이블(210)의 상면을 따라 이송되므로, 커버레이(22)가 점착 제(24)에 의하여 워킹테이블(210)에 들러붙는 이송 불량이 방지된다.

도 1, 도 2와 도 8을 참조하면, 하부커터(230)와 상부커터(250)의 작동에 의하여 커버레이(22)의 이송방향후단을 절단한다(S112). 컨트롤러(500)의 시퀀스 제어에 의하여 하부에어실린더(240)가 작동되어 하강되어 있던 하부커터(230)를 상승시키고, 하부커터(230)의 상승과 동시에 상부에어실린더(260)가 작동되어 상승되어 있던 상부커터(250)를 하강시킨다. 하부커터(230)의 상승과 상부커터(250)의 하강에 의하여 커버레이(22)의 이송방향후단이 절단되어 커버레이 완성품(30)이 제조된다. 커버레이(22)의 절단이 완료되면, 상부에어실린더(260)가 구동되어 상부커터(250)를 상승시킨다.

도 1, 도 2와 도 9를 참조하면, 커버레이 완성품(30)은 그리퍼(410)에 의하여 버큠테이블(300)의 상면에 이송한다(S114). 컨트롤러(500)의 시퀀스 제어에 의하여 리니어모션액츄에이터(400)의 서보모터(424)가 반대방향으로 구동되고, 캐리지(430)와 함께 그리퍼(410)가 절단위치(P3)로부터 반출위치(P4)로 이송된다. 컨트롤러(500)의 시퀀스 제어에 의하여 그리퍼(410)가 반출위치(P4)에 도달되면, 서보모터(424)는 정지된다.

그리퍼(410)의 액츄에이터(416)가 구동되어 닫혀져 있던 핑거(242, 444)들이 열리면, 핑거(242, 444)들에 의한 커버레이 완제품(30)의 클램핑이 해제된다. 커버레이 완제품(30)의 클램핑이 해제된 후, 버큠펌프(310)의 구동에 의하여 버큠테이블(300)의 흡기구멍(302)들을 통하여 공기의 흡입력이 발생되며, 커버레이 완제품(30)은 버큠테이블(300)의 상면에 진공흡착된다. 이와 같이 그리퍼(410)의 견인 에 의하여 커버레이 완성품(30)이 워킹테이블(210)의 상면을 따라 이송되므로, 커버레이 완성품(30)이 점착제(24)에 의하여 워킹테이블(210)에 들러붙는 이송 불량이 방지된다.

다음으로, 버큠테이블(300)의 상면에 커버레이 완제품(30)의 이송이 완료된 후, 버큠테이블(300)로부터 커버레이 완성품(30)을 기판(2) 위에 이송하여 부착한다(S116). 커버레이 완성품(30)의 이송이 완료되면, 그리퍼(410)가 반출위치(P4)에서 클램핑위치(P2)로 접근된다. 버큠테이블(300)의 상면에 진공흡착되어 있는 커버레이 완제품(30)은 로봇(600)의 작동에 의하여 버큠테이블(520)의 상면에 진공흡착되어 있는 기판(2) 위에 이송되어 밀착되고, 커버레이 완제품(30)의 점착제(24)는 히터(610)의 작동에 의하여 발생되는 열에 의하여 녹여져 기판(2)의 상면에 부착된다.

로봇(600)은 컨트롤러(500)의 시퀀스 제어에 의하여 그리퍼(410)가 반출위치(P4)로부터 클램핑위치(P2)를 향하여 접근될 때 그리퍼(600)와 간섭되지 않는 상태에서 커버레이 완성품(30)의 부착을 실시할 수 있다. 커버레이 완제품(30)은 버큠테이블(300) 대신에 테이블에 이송한 후, 작업자의 수작업에 의하여 기판(2)에 부착할 수 있다.

마지막으로, 컨트롤러(500)는 입력한 수량의 작업이 완료되었는가를 판단하고(S118), 입력한 수량의 작업이 완료되지 않았으면 위의 단계(S106)로 진행한다. 입력한 수량의 작업이 완료되면, 작업이 종료된다. 기판(2)에 부착되는 커버레이 완제품(30)의 개수는 기판(2)과 커버레이 완제품(30)의 크기에 따라 적절하게 변경 될 수 있다. 컨트롤러(500)는 기판(2) 위에 부착되는 커버레이 완성품(30)이 입력한 수량으로 부착되지 않은 경우, 커버레이시트(20)의 이송, 박리, 절단 및 커버레이 완제품(30)의 부착을 입력한 수량에 맞도록 제어한다. 따라서 이와 같이 기판(2) 위에 커버레이 완제품(30)을 정확하고 연속적으로 실시되어 생산성이 크게 향상된다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 커버레이 부착 시스템 및 그 방법에 의하면, 워킹테이블의 하류에 돌출되는 커버레이의 이송방향선단이 그리퍼에 의하여 클램핑되기 전까지 하부커터에 지지되는 것에 의하여 커버레이를 정확하게 클램핑할 수 있으며, 커버레이를 그리퍼의 견인에 의하여 간편하고 정확하게 이송할 수 있다. 또한, 하부커터의 지지에 의하여 커버레이의 처짐이 방지되므로, 커버레이의 이송, 박리, 절단 및 부착 등 일련의 공정이 효율적으로 실시되어 생산비를 절감하고, 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 커버레이, 점착제와 이형지가 적층되어 있는 커레이시트를 이송하며 상기 커버레이와 상기 이형지를 박리하는 박리수단과, 상기 박리수단의 하류에 배치되어 있고 상기 커버레이의 이송방향선단을 붙잡아 하류로 이송하는 그리퍼를 구비하는 커버레이 부착 시스템에 있어서,

   상기 박리수단과 상기 그리퍼 사이에 상기 박리수단으로부터 박리되어 오는 상기 커버레이를 지지하도록 배치되어 있는 워킹테이블과;

   상기 워킹테이블의 하류에 상기 커버레이의 이송방향후단을 절단하는 상승위치와 상기 그리퍼의 진입을 허용하는 하강위치 사이를 승강할 수 있도록 배치되어 있는 하부커터와;

   상기 하부커터를 승하강시킬 수 있도록 상기 하부커터에 연결되어 있는 제1 승강작동수단과;

   상기 하부커터의 상방에 상기 하부커터와 협동하여 상기 커버레이의 이송방향후단을 절단하는 하강위치와 상기 그리퍼의 진입을 허용하는 상승위치 사이를 승강할 수 있도록 배치되어 있는 상부커터와;

   상기 상부커터를 승하강시킬 수 있도록 상기 상부커터에 연결되어 있는 제2 승강작동수단과;

   상기 박리수단, 상기 그리퍼, 상기 제1 승강작동수단과 상기 제2 승강작동수단의 작동을 제어하도록 연결되어 있는 컨트롤러를 포함하고,

   상기 컨트롤러는 상기 박리수단의 작동에 의하여 이송되어 상기 워킹테이블의 하류에 돌출되는 상기 커버레이의 이송방향선단을 상기 그리퍼가 붙잡아 하류로 이송할 수 있도록 상기 하부커터를 하강시키고 상기 그리퍼가 상기 워킹테이블의 하류에 돌출되는 상기 커버레이의 이송방향선단을 붙잡기 전까지 상기 커버레이의 이송방향선단이 상기 하부커터에 지지되도록 상기 하부커터를 상승시키도록 구성되어 있는 커버레이 부착 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 커버레이시트의 길이 방향을 따라 상기 하부커터와 상기 상부커터의 작동에 의하여 절단되는 상기 커버레이의 이송방향후단에 상기 커버레이의 길이를 감지할 수 있도록 복수의 피치센싱구멍들이 형성되어 있으며, 상기 워킹테이블의 상방에 상기 커버레이시트의 피치센싱구멍들을 감지하여 그 신호를 상기 컨트롤러에 입력하도록 배치되어 있는 피치센서를 더 구비하는 커버레이 부착 시스템.
3. 커버레이, 점착제와 이형지가 적층되어 있는 커레이시트를 이송하며 상기 커버레이와 상기 이형지를 웨지테이블의 하류단에서 박리하는 박리수단과, 상기 박리수단의 하류에 배치되어 있고 상기 커버레이의 이송방향선단을 붙잡아 이송하는 그리퍼와, 상기 박리수단과 상기 그리퍼 사이에 상기 박리수단으로부터 박리되어 오는 상기 커버레이를 지지하도록 배치되어 있는 워킹테이블과, 상기 워킹테이블의 하류에 상기 커버레이의 이송방향후단을 승강에 의하여 절단할 수 있도록 배치되어 있는 하부커터 및 상부커터와, 상기 하부커터 및 상부커터의 하류에 상기 커버레이의 이송방향후단이 절단되어 있는 커버레이 완성품을 상기 그리퍼로부터 인수할 수 있도록 배치되어 있는 버큠테이블과, 이송되는 상기 커버레이의 길이를 감지하는 피치센서를 구비하는 커버레이 부착 시스템에 의하여 상기 커버레이를 기판 위에 부착하는 방법에 있어서,

   상기 박리수단에 의하여 상기 커버레이시트를 이송하면서 상기 커버레이와 상기 이형지를 박리하는 단계와;

   상기 하부커터가 상기 워킹테이블을 지나 이송되어 오는 상기 커버레이를 지지할 수 있도록 상승하는 단계와;

   상기 커버레이를 상기 하부커터에 절단할 수 있도록 지지한 후 상기 커버레이시트의 이송을 정지하는 단계와;

   상기 하부커터의 상면에 지지되어 있는 상기 커버레이의 이송방향선단을 붙잡을 수 있도록 상기 워킹테이블과 이격되어 있는 상기 그리퍼가 상기 커버레이에 접근하는 단계와;

   상기 그리퍼가 상기 커버레이의 이송방향선단을 붙잡기 전에 상승되어 있는 상기 하부커터가 하강하는 단계와;

   상기 커버레이의 이송방향선단을 상기 그리퍼에 의하여 붙잡아 상기 커버레이와 상기 이형지가 박리되도록 상기 워킹테이블의 하류로 이송함과 동시에 상기 피치센서의 감지에 의하여 미리 설정되어 있는 길이만큼 상기 커버레이를 이송한 후 정지하는 단계와;

   상기 하부커터와 상기 상부커터의 작동에 의하여 상기 커버레이의 이송방향후단을 상기 커버레이 완성품으로 절단하는 단계와;

   상기 커버레이 완성품을 상기 그리퍼에 의하여 상기 버큠테이블에 이송하는 단계와;

   상기 버큠테이블에 이송된 상기 커버레이 완성품을 상기 기판 위에 이송하여 부착하는 단계로 이루어지는 커버레이 부착 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 커버레이시트의 길이 방향을 따라 상기 하부커터와 상기 상부커터의 작동에 의하여 절단되는 상기 커버레이의 이송방향후단에 상기 커버레이의 길이를 감지할 수 있도록 복수의 피치센싱구멍들이 형성되어 있으며, 상기 커버레이를 이송한 후 정지하는 단계에서 상기 피치센싱구멍들 중 하나를 상기 피치센서에 의하여 감지하여 상기 커버레이의 이송을 정지하는 커버레이 부착 방법.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 기판에 부착되는 상기 커버레이 완성품이 입력한 수량으로 작업이 완료되지 않은 경우 상기 그리퍼가 상기 커버레이에 접근하는 단계로 진행하는 커버레이 부착 방법.

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