KR100774559B1 - 인쇄회로기판 절단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헤드부에 비트가 끼워지는 스핀들을 구비하고, 이 헤드부를 상하 혹은 좌우로 이동시키며 기판 시트와 패턴부를 연결하는 브릿지를 절단하는 인쇄회로기판의 절단장치로써, 하부 기계실과 절단 작업이 이루어지는 절단실로 구성되며, 상기 절단실의 전방에 개방 출입구가 갖추어진 케이싱과; 상면에 다수의 나사홀이 등간격으로 배치된 테이블과; 상기 테이블의 나사홀에 고정 보울트에 의해 고정되며, 기판이 끼워지는 고정핀이 돌출된 고정 브라켓트와; 상기 절단실의 바닥에 설치되어 테이블을 전,후방측으로 이동시키는 기판 이송수단과; 상기 절단실의 출입구에 설치되어 작업자의 신체 혹은 작업 중 외부에서 유비되는 물체를 감지하여 그 신호를 출력하는 감지수단과; 상기 감지수단의 신호에 따라 절단 작업을 중지시킴과 아울러, 이송 수단 및 절단 수단을 제어하여 절단 작업이 수행될 수 있도록 제어 프로그램이 내장된 제어부;로 구성되어 작업자의 안전을 도모하고, 작업 능률을 향상시키는 것이다.

인쇄회로기판, 절단장치, 브릿지, 비트, 감지 센서

Description

인쇄회로기판 절단장치{Cutting Device of printed circuit board}

도 1은 본 발명에 따른 절단장치의 일 예를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 절단장치에 적용되는 고정 테이블의 일예를 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명에 적용되는 테이블의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 절단장치에 적용되는 절단부의 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 절단장치의 정면을 개략적으로 나타낸 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 절단장치 100 :케이싱

120 : 기계실 140 : 절단실

142 : 출입구 200 : 절단부

300 : 툴 이송수단 320 : 가이드부

400 : 테이블 440 : 브라켓트

500 : 기판 이송수단 600 : 감지수단

700 : 제어부

본 발명은 인쇄회로기판의 절단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판의 절단 과정 혹은 기판의 교체 작업 중 작업자의 신체가 감지되면 절단 작업을 자동으로 정지시켜 작업자의 안전을 도모하고, 아울러 적어도 2개 이상의 기판을 동시에 장착하여 절단 작업이 이루어지도록 함으로써 작업 능률을 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판의 절단장치에 관한 것이다.

일반적으로 PCB 즉, 인쇄회로기판을 절단하는 절단 장치는 기판 시트와 패턴부를 연결하는 브릿지를 자동으로 절단하여 회로 패턴이 제품에 활용될 수 있도록 하는 기계로써, 근래에는 다양한 절단 방법 및 구조를 가지는 절단장치가 개발되고 있다.

예를 들어, 국내 특허공보 공고번호 제241791호의 절단 장치는 패턴부의 절단 후 별도의 연마 공정이 불필요한 장치로써, 각 기기들이 설치되는 테이블과 PCB어셈블리가 설치되는 헤드이송수단과, 상기 헤드이송수단을 이송시키는 이송수단과, 기판을 절단하는 제 1, 2커팅수단 및 상기 제1, 2 커팅수단들로부터 절단된 각각의 단위 PCB기판의 슬러지를 연마하는 그라인딩수단으로 구성되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 장치는 커팅수단이 기판을 압압하는 형태 즉, 프레스 형태로 절단이 이루어져 약간의 이송 오차만으로도 기판 전체를 못쓰게 되는 문제가 있다.

또한, 기판을 누르는 과정에서 그 압력이 패턴부에 영향을 주어 불량률이 높고, 작업자를 위한 별도의 안전장치가 마련되지 않아 작업이 위험하고 따라서, 작업 효율이 떨어지는 문제가 있다.

이 와는 다른 형태로 국내 공개특허공보 제2002-60675호의 인쇄회로기판 절단 장치는 툴(TOOL)을 이용하여 기판을 절단한다.

즉, 상하동작 및 좌우 이동이 가능한 비트 및 스핀들 모터를 각각 갖고 있는 실린더형 비트 홀더 및 홀더 블럭 등으로 이루어진 툴유닛과, 상기 툴유닛의 상하동작 및 좌우이동을 가능하게 하는 툴 드라이빙 유닛과, 상기 툴유닛의 전후동작이 가능하며 가공 부품의 탑재와 분진의 흡입을 위한 지그 케이스 및 부품을 고정하는 고정핀으로 이루어진 지그유닛과, 상기 지그유닛의 전후동작을 가능하게 하는 지그 드라이빙 유닛으로 구성되어 있다.

그러나, 이러한 절단장치 또한 기판이 고정되는 지그 유닛이 하나로 구성되어 여러개의 제품을 동시에 절단하기 어렵고, 절단 작업 마다 도어를 일일히 개폐하여야 하는 등 많은 문제점을 가지고 있다.

다시 말해, 상기한 절단장치는 절삭 과정에서 칩 혹은 고속으로 회전하는 툴로부터 작업자를 보호하기 위하여 절단실 전면에 도어가 설치되어 있다. 이러한 도어는 통상 절단 과정을 작업자가 바라 볼 수 있도록 투명 아크릴판 등으로 이루어져 있으며 힌지를 중심으로 개폐되는 여닫이식과, 가이드 레일 따라 슬라이딩하는 미닫이식으로 구성된다.

그런데, 작업자는 기판의 교체 작업시 이 도어를 일일이 개방하고, 다시 폐 문하여 절단 작업을 수행하게 되는 번거로움이 있어 작업 능률은 물론, 작업 효율이 현격히 떨어지는 문제가 있다.

물론, 도어를 개방하거나 혹은 제거한 상태에서도 절단 작업이 이루어질 수는 있으나, 작업자가 위험에 노출되는 문제가 있어 이 또한 현실적으로 어려운 실정이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 개방된 장치의 출입구에 감지수단을 구비하여 작업자의 손 혹은 신체의 일부가 감지됨과 동시에 혹은, 장치 내부로 신체가 들어가 있는 동안에는 절단 작업을 정지시킴으로써, 작업자를 보호할 수 있는 인쇄회로기판의 절단장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 장치의 출입구가 항시 개방된 상태이나 안전하고, 기판의 교체 작업이 신속하며, 작업 능률을 크게 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판의 절단장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 복수의 기판 이송 테이블을 구비하여 적어도 2개 이상의 기판이 동시에 절단될 수 있도록 함으로써, 작업 효율을 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판의 절단장치를 제공하는데 있다.

바람직하기로 본 발명은 헤드부에 비트가 끼워지는 스핀들을 구비하고, 이 헤드부를 상하 혹은 좌우로 이동시키며 기판 시트와 패턴부를 연결하는 브릿지를 절단하는 인쇄회로기판의 절단장치로써, 하부 기계실과 절단 작업이 이루어지는 절단실이 마련되고, 상기 절단실의 전방에 개방 출입구가 갖추어진 케이싱과; 상면에 다수의 나사홀이 등간격으로 배치된 테이블과; 상기 나사홀에 고정 보울트에 의해 고정되며, 기판이 끼워져 위치 고정되는 고정핀이 돌출된 고정 브라켓트과; 상기 절단실의 바닥에 설치되어 테이블을 전,후방측으로 이동시키는 기판 이송수단과; 상기 절단실의 출입구에 설치되어 작업자의 신체 혹은 작업 중 외부에서 유입되는 물체를 감지하여 그 신호를 출력하는 감지수단과; 상기 감지수단의 신호에 따라 절단 작업을 중지시킴과 아울러 이송 수단 및 절단 수단을 제어하여 절단 작업이 수행될 수 있도록 하는 제어 프로그램이 내장된 제어부;로 구성된 기술적인 특징을 가지고 있다.

바람직하기로 본 발명의 감지 수단은 절단실의 출입구에 설치되어 작업자의 신체가 들어오는 것을 감지하나, 절단실 내부에도 설치되어 출입구와 더불어 1, 2차에 걸쳐 작업자의 신체는 물론, 기타 외부 물체의 유입을 감지할 수도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 절단 장치의 사시도 및 일측면도를 나타낸 것이다.

도면에서 본 발명의 절단 장치(10)는 케이싱(100)과, 기판을 절단하는 절단부(200)와, 상기 절단부를 이송하는 툴 이송수단(300)과, 기판이 위치 고정되는 테이블(400)과, 상기 테이블(400)을 전후방으로 이송하여 기판의 교체 및 절단을 가능하게 하는 기판 이송수단(500)과, 작업자의 신체 혹은 기타 외부로 부터 유입되는 물체를 감지하는 감지수단(600)과, 이들을 제어하는 제어 프로그램이 내장된 제어부(700) 및 모니텅부(800)로 구성된다.

상기 케이싱(100)은 하부측에 제어부 등을 구성하는 각종 회로와 기판 그리고, 분진을 흡입 제거하는 집진기 등이 설치되는 기계실(120)이 구비되고, 기계실(120)의 상부에 절단 작업이 이루어지는 절단실(140)이 마련된 구성으로, 상기 절단실(140)의 전면 출입구(142)는 개방된 상태로 이 출입구(142)에 본 발명의 감지수단(600)이 장착된다.

상기 절단부(200)는 첨부된 도 4와 같이 스핀들 모터(220)와 비트 홀더(240) 및 실제 절단작업을 비트(260) 등으로 구성되며, 이들이 고정 설치되고 툴 이송수단(300)과 연결되는 헤드부(280)가 갖추어진 구성이다.

상기 툴 이송수단(300)의 절단수단의 헤드부(280)를 좌우 혹은 상하로 이송시키는 것으로, 작업실(140)의 내측 후방측에 설치되는 가이드부(320)로 구성된다.

여기서 상기 가이드부(320)의 내측에는 케이블베어 등이 설치되어 헤드부(280)의 이송을 가능하게 하되, 이송 방식으로는 체인을 이용하는 전동 혹은 벨트 또는 기어 방식 등이 선택적으로 적용될 수 있으며, 상기 절단수단(200)은 이 가이드부(320)를 따라 이동하며, 인쇄회로기판(20)을 절단하게 된다.

상기 테이블(400)은 절단 작업의 효율이 향상될 수 있도록 좌,우측으로 복수개가 설치되며, 경우에 따라서 2개 이상이 설치될 수도 있다.

상기 각 테이블(400)의 상면에는 등간격으로 다수의 고정 나사홀(420)이 형성된 구성으로, 이 나사홀(420)에는 브라켓트(440)가 고정 나사(460)에 의해 고정되는 구성이다.

다시 말해, 상기 브라켓트(440)는 중앙에 장공(442)이 형성되어 상기 고정 나사(460)가 이를 관통하여 상기 나사홀(420)에 나사 결합되어 고정되고, 전방 상면에는 인쇄회로기판(20)을 고정하는 고정핀(444)이 갖추어진 구성이다.

상기 테이블(400)을 이송하는 기판 이송수단(500)은 좌,우측 테이블 각각의 하부측 설치되어 테이블 각각을 혹은 동시에 이송시키는 것으로, 절단실(140) 바닥에 설치되는 좌,우측 안내부(520)로 구성되며, 상기 안내부(520)는 툴 이송수단(300)과 마찬가지로 케이블 베어 등이 장착되고, 체인 혹은 벨트, 기어 전동방식 등에 의해 테이블을 이송시키는 구성이다.

각 이송수단 및 절단부를 제어하는 상기 제어부(700)는 인쇄회로기판(20)의 위치 감지 즉, 기판에 표시된 마크의 감지하고, 중심점을 구하며 또한 이를 토대로 상기 절단부와 이송수단의 동작을 결정하는 제어 프로그램이 내장되어 있다.

상기 모니터링부(800)는 절삭 과정을 모니터(820)에 표시하여 작업자가 절단 과정을 볼 수 있도록 하는 것으로, 이 모니터링부(800)는 상기 절단수단의 헤드부(280)에 설치된 카메라(740)에서 전송된 영상을 모니터(820)에 표시하는 구성이 다.

여기서 상기 모니터(820)는 케이싱(100)의 측벽에 설치된다.

상기 감지수단(600)은 케이싱(100)의 출입구(140) 상하 혹은 좌우측면에 설치되는 감지 센서(620)로 구성된다. 상기 감지센서(620)는 초음파, 적외선, 광센서 등 여러 종류의 감지 센서가 사용될 수 있으며, 적어도 출입구(140) 전체가 감지될 수 있도록 복수개가 설치되는 구성이다.

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이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 고속으로 회전하는 절단수단(200) 비트(260)와 이송 수단(300),(500)들에 의해 기판의 브릿지(26)를 절단하여 패턴부(22)가 제품에 활용될 수 있도록 하되, 기판이 고정되는 테이블(400)이 좌우측으로 구비되어 작업 효율이 높고, 감지수단(600)에 의해 안전한 작업이 가능한 것으로 절단 과정을 살펴보면 다음과 같다.

작업자는 먼저, 좌우측 테이블(400) 각각에 혹은 어느 일측에 고정 브라켓트(440)를 고정하여 기판(20)이 장착될 수도 있도록 한다. 브라켓트(440)의 고정은 고정 나사(460)를 브라켓트(440)의 장공(442)을 관통시킨 다음 이를 나사홀(420)에 체결하여 고정하되, 고정 위치는 기판의 형태 및 크기에 따라 달라지며, 기준점을 정하여 고정됨이 바람직하다.

브라켓트의 고정 후 작업자는 브라켓트의 고정핀(444)에 기판(20)을 끼운 다 음, 제어부(700)를 통해 절단 작업을 시작하게 된다.

절단 작업은 기 입력된 제어 프로그램에 의해 수행되며, 이를 개략적으로 설명하면, 먼저 기판(20)에 표시된 마크를 감지하고, 감지된 마크의 거리 및 중심점을 구한 다음, 이 값을 토대로 기판(20)과 헤드부(280)의 이송 거리를 결정하여 각 구동부에 신호를 출력하는 것이다.

이러한 절단 과정에서 상기 감지수단(600)은 지속적으로 신호를 출력하여 위험을 감지하고, 위험이 감지되면, 그 감지 신호를 출력하여 절단 작업을 멈추게 된다.

다시 말해, 절단 과정에서 작업자가 실수 혹은 어떠한 외부적인 요인에 의하여 신체의 일부가 절단실(140) 내부로 들어가거나 혹은 외부의 물체가 절단실(140)로 들어가게 되면, 감지 센서(620)는 이를 감지하여 신호를 제어부(700)에 출력하게 된다.

감지 신호가 입력됨과 동시에 제어부(700)는 기 입력된 프로그램에 의해 스핀들은 물론 이송의 정지 등 절단실(140) 내부에서 이루어지는 모든 동작을 정지시켜 작업자는 물론, 장치를 보호하게 된다.

다음, 위험 요소가 제거되면 제어부(400)는 다시 절단 작업이 이루어질 수 있도록 신호를 출력하되, 이때의 제어부는 입력 프로그램에 따라 정지 동작 이후부터 혹은 처음 다시 절단 작업을 수행토록 명령할 수 있다.

한편, 본 발명의 감지 수단(600)은 절단실(140)의 출입구(142)에 설치되는 것을 기본으로 하고 있으나, 경우에 따라서 절단실(140) 내부에도 설치되어 출입 구(142)와 더불어 1, 2차에 걸쳐 작업자의 신체는 물론, 기타 외부 물체의 유입을 감지하여 그 신호를 제어부에 송출할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명은 장치의 출입구에 감지 센서를 설치하여 절단실 내부로 들어오는 위험 요소 즉, 작업자 신체 혹은 외부 물체의 유입시 절단에 관한 모든 동작을 정지시켜 작업자를 보호하는 것이다.

또한 본 발명은 출입구가 항시 개방된 상태로 놓여 있어 기판의 교체 작업이 편리하고 신속하며, 그에 따라 작업 능률을 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

또, 본 발명의 인쇄회기판 절단장치는 기판이 설치되는 테이블을 복수로 구성하여 적어도 2개 이상의 기판이 동시에 절단될 수 있도록 함으로써, 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.

Claims (5)

1. 헤드부에 비트가 끼워지는 스핀들을 구비하고, 이 헤드부를 상하 혹은 좌우로 이동시키며 기판 시트와 패턴부를 연결하는 브릿지를 절단하는 인쇄회로기판의 절단장치로써,

   하부 기계실과 절단 작업이 이루어지는 절단실로 구성되며, 상기 절단실의 전방에 개방 출입구가 갖추어진 케이싱;

   상면에 다수의 나사홀이 등간격으로 배치된 테이블;

   상기 테이블의 나사홀에 고정 보울트에 의해 고정되며, 기판이 끼워지는 고정핀이 돌출된 고정 브라켓트;

   상기 절단실의 바닥에 설치되어 테이블을 전,후방측으로 이동시키는 기판 이송수단;

   상기 절단실의 출입구에 설치되어 작업자의 신체 혹은 작업 중 외부에서 유비되는 물체를 감지하여 그 신호를 출력하는 감지수단;

   상기 감지수단의 신호에 따라 절단 작업을 중지시킴과 아울러, 이송 수단 및 절단 수단을 제어하여 절단 작업이 수행될 수 있도록 제어 프로그램이 내장된 제어부;로 구성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 절단장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 감지수단은 절단실 전면의 개방 출입구 상하 혹은 좌우측에 설치되는 감지 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 절단장 치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 테이블은 절단실의 좌우측에 설치되는 2개의 테이블로 구성되며, 이들 각각의 테이블은 절단실 바닥에 설치된 이송 수단의 안내부를 따라 각각 혹은 동시에 이동하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 절단장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 감지 수단은 초음파 센서, 적외선 센서, 광센서 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 절단장치.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 감지 수단의 감지 센서는 복수개로 마련되어 개방된 출입구와 절단실 내부를 동시에 또는 각각 감시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 절단장치.

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