KR100782281B1 - An automatic coupler of camera lens and housing for cellphone - Google Patents

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    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components

Abstract

An automatic coupler for coupling a camera lens and a housing of a cellular phone is provided to achieve improved productivity by using a Y-axis orthogonal robot and an X-axis orthogonal robot. An automatic coupler includes a main base(1), a Y-axis orthogonal robot(3), a Y-axis sub plate(4), an X-axis orthogonal robot(7), a rotary(8), and a tip(9). The Y-axis orthogonal robot moves in a Y-axis direction along a Y-axis rail(2) on the main base. The Y-axis sub plate moves in a Y-axis direction integrally with the Y-axis orthogonal robot, and has an upper surface on which a housing jig(10) and a lens jig(11) are set. The X-axis orthogonal robot moves along an X-axis rail(6) which is supported by two brackets(5) arranged at both sides of the main base and guides the X-axis orthogonal robot in an X-axis direction. The rotary moves integrally with the X-axis orthogonal robot. The tip is arranged beneath the rotary and moves integrally with the rotary. The tip reciprocates between the housing jig and the lens jig so as to couple a housing set on the housing jig to a lens set on the lens jig.

Description

휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기{An automatic coupler of camera lens and housing for cellphone}An automatic coupler of camera lens and housing for cellphone}

도 1은 렌즈와 하우징 체결모습을 나타낸 개요도.1 is a schematic diagram showing a fastening state of the lens and the housing.

도 2는 본 발명인 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기를 나타낸 사시도.Figure 2 is a perspective view showing an automatic fastener of the camera lens and the housing of the present invention mobile phone.

도 3은 본 발명인 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기의 일부분을 나타낸 일부분 상세도.Figure 3 is a partial detailed view showing a part of the automatic fastener of the camera lens and the housing of the present invention mobile phone.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

1. 메인베이스 2. Y축 레일 3. Y축 직교로봇1. Main base 2. Y-axis rail 3. Y-axis orthogonal robot

4. Y축 서브플레이트 5. 브래킷 6. X축 레일4. Y-axis subplate 5. Bracket 6. X-axis rail

7. X축 직교로봇 8. 로터리 9. 체결팁7. X axis orthogonal robot 8. Rotary 9. Tightening tip

10. 하우징지그 11. 하우징 12. 렌즈지그10. Housing jig 11. Housing 12. Lens jig

13. 렌즈13. Lens

본 발명은 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 체결기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 X축 및 Y축으로 운동하는 직교로봇을 사용하고 체결을 서보모터와 리니어모터를 사용하여 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징을 자동으로 체결하는 휴대폰 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기에 관한 것이다.The present invention relates to a fastener of a camera lens and a housing of a mobile phone, and more particularly, using an orthogonal robot moving in the X and Y axes, and fastening the camera lens and the housing of a mobile phone using a servo motor and a linear motor. It relates to a cell phone camera lens and the automatic fastener of the housing.

최근에는 누구나가 손쉽게 휴대폰을 소지할 수 있으며 또한, 휴대폰을 소지하고 있는 소지자의 수는 폭발적으로 늘어나고 있으며 폭발적인 소비에 부합하여 휴대폰의 제작의 모든 공정은 대량생산을 위하여 자동화되어 가고 있는 추세이다.In recent years, anyone can easily carry a mobile phone, and the number of mobile phone holders is increasing explosively, and all processes of making a mobile phone are being automated for mass production in response to explosive consumption.

특히, 최근 각광을 받고 있는 휴대전화, PDA, 노트북 PC 등과 같은 장치에는 촬상 작업을 수행할 수 있는 카메라 모듈이 설치되어 있으며, 이런 장치에 구비되는 카메라 모듈은 소형화되는 장치에 적합하게 장착되기 위하여 소형화되는 추세이다.In particular, camera modules capable of performing imaging operations are installed in devices such as mobile phones, PDAs, and notebook PCs, which are in the spotlight recently. It is a trend.

통상적으로 소형 휴대장치에 구비되는 카메라 모듈은 이미지 센서 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 일측에 구비된 레즈 하우징을 구비한다.Typically, a camera module provided in a small portable device includes an image sensor module and a red housing provided on one side of the image sensor module.

이미지 센서 모듈은 촬상소자와, 상기 촬상소자와 전기적으로 연결된 회로기판 및 상기 촬상된 신호를 외부회로로 보내기 위한 FPCB(flexible printed circuit board)등을 구비한다.The image sensor module includes an image pickup device, a circuit board electrically connected to the image pickup device, and an FPCB (flexible printed circuit board) for sending the captured signal to an external circuit.

렌즈 하우징에는 하나 이상의 렌즈가 설치되고 IR필터와 같은 것이 더 구비될 수 있다.One or more lenses may be installed in the lens housing and may further include an IR filter.

이와 같이 사람이 수동으로서 점점더 복잡화되고 소형화되는 부품을 대량생산하기 위해 조립하는 것은 한계가 있음이 분명하다.It is evident that there is a limit to human assembly for mass production of manual, increasingly complex and miniaturized parts.

따라서, 사람이 직접 조립하는 모든 고정에서도 점점 자동화되어 가고 있는 추세이다.Therefore, it is becoming increasingly automated in all the fixings that are assembled by humans.

그러므로 자동화 장비로 인하여 남는 여분의 작업자를 본 조립공정에서 감축하여 다른 공정단계에 재배치할 수 있다.Therefore, the extra workers left by the automation equipment can be reduced in this assembly process and relocated to other process steps.

본 발명은 상기와 같은 단점을 보완하기 위하여 안출된 것으로서, 사람을 대신하여 직교 로봇을 사용하고, 체결을 서보모터와 리니어모터를 사용하여 자동으로 렌즈와 하우징을 체결함으로써 생산성 향상 및 불량률 감소 그리고 원가절감 등을 이루고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above drawbacks, by using an orthogonal robot on behalf of a person, by fastening the lens and the housing automatically using a servo motor and a linear motor to improve productivity and reduce defect rate and cost The purpose is to achieve savings.

본 발명은 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 체결기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 X축 및 Y축으로 운동하는 직교로봇을 사용하고 체결을 서보모터와 리니어모터를 사용하여 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징을 자동으로 체결하는 휴대폰 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기에 관한 것이다.The present invention relates to a fastener of a camera lens and a housing of a mobile phone, and more particularly, using an orthogonal robot moving in the X and Y axes, and fastening the camera lens and the housing of a mobile phone using a servo motor and a linear motor. It relates to a cell phone camera lens and the automatic fastener of the housing.

상기와 같은 목적을 가진 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail by the accompanying drawings, the automatic fastener of the camera lens and the housing of the mobile phone having the above purpose is as follows.

도 1은 렌즈와 하우징의 체결모습을 나타낸 개요도를 나타낸 도면이고, 도 2 는 본 발명인 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기를 나타낸 사시도로서 본 발명의 대표도이며, 도 2는 본 발명인 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기의 일부분을 나타낸 일부분 상세도이다.1 is a view showing a schematic view showing the fastening of the lens and the housing, Figure 2 is a perspective view showing the automatic lens fastener of the camera lens and the housing of the present invention, a representative view of the present invention, Figure 2 is a camera of the mobile phone of the present invention Partial detail view of a portion of an automatic fastener of a lens and a housing.

먼저, 도 1의 내용을 살펴보면 보면 도 1에 도시된 a는 렌즈(14)의 평면과 측면을 나타낸 도면이며, b는 하우징(13)의 평면과 측면을 나타낸 도면이고, c는 상기 렌즈(14)와 하우징(13)을 체결한 상태를 평면과 측면으로서 나타낸 도면이다.First, referring to the contents of FIG. 1, a shown in FIG. 1 is a view showing the plane and the side of the lens 14, b is a view showing the plane and the side of the housing 13, and c is the lens 14. ) And the housing 13 are shown in a plane and side view.

통상적으로 소형 휴대장치에 구비되는 카메라 모듈은 이미지 센서 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 일측에 구비된 도 1에 도시된 것과 같은 렌즈(14)와 함께 하우징(13)을 구비한다.Typically, a camera module included in a small portable device includes a housing 13 together with an image sensor module and a lens 14 as shown in FIG. 1 provided on one side of the image sensor module.

그리고 렌즈(14)와 하우징(13)은 휴대폰이 점점더 복잡하고 소형화되어가는 추세이다. 따라서, 도 1의 a, b, c와 같이 도 1의 체결공정을 사람이 직접 수동으로 조립하여 체결하는데도 한계에 다다르게 된다.In addition, the lens 14 and the housing 13 have a tendency for a mobile phone to be increasingly complicated and miniaturized. Therefore, as shown in a, b, and c of FIG. 1, even when a person manually assembles and fastens the fastening process of FIG.

도 2에서와 같이 본 발명인 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기의 구성은 상부에 구조물을 설치할 수 있도록 설계된 메인베이스(1)와, 상기 메인베이스(1)의 상면 중심부에서 Y축 레일(2)의 안내에 의해 Y축 방향으로만 운동하는 Y축 직교로봇(3)과, 상기 Y축 직교로봇(3)의 상부에 구성되어 Y축 직교로봇(3)과 일체로 Y축 방향으로만 운동하며 상면에는 렌즈지그(11)와 하우징지그(10)가 구성되어 있는 Y축 서브플레이트(4)와, 상기 메인베이스(1)의 양측면부에 구성된 두 개의 브래킷(5)에 의해 지지받으며 상기 Y축 직교로봇(3)보다는 상대적으로 상부 측에서 X축 방향으로만 이동하도록 안내하게 구성된 X축 레일(6)의 안내에 의해 운동하는 X축 직교로봇(7)과, 상기 X축 직교로봇(7)과 일체로 움직이는 로터리(8)와, 상기 로터리(8)의 하부 일측에 구성되어 상기 로터리(8)와 일체로 움직이며 상기 하우징지그(10)와 렌즈지그(11)를 왕복 운동하며 상기 하우징지그(10)에 안착 된 하우징(11)을 렌즈지그(11)에 안착된 렌즈(13)에 체결하는 체결팁(9)으로 구성되어 있다.As shown in Figure 2 the configuration of the automatic fastener of the camera lens and the housing of the present invention mobile phone main base (1) designed to install the structure on the top, and the Y-axis rail (2) in the center of the upper surface of the main base (1) Y-axis orthogonal robot (3) which moves only in the Y-axis direction by the guidance of the) and the Y-axis orthogonal robot (3) is configured to move only in the Y-axis direction integrally with the Y-axis orthogonal robot (3) The upper surface is supported by a Y-axis subplate (4) consisting of a lens jig 11 and a housing jig (10), and two brackets (5) formed on both side portions of the main base (1). X-axis orthogonal robot (7) and the X-axis orthogonal robot (7) which moves by the guidance of the X-axis rail (6) configured to move only in the X-axis direction from the upper side relative to the axis orthogonal robot (3) And a rotary (8) integrally moving with the lower side of the rotary (8) A lens mounted integrally with the rotary 8 and reciprocating the housing jig 10 and the lens jig 11 and seating the housing 11 seated on the housing jig 10 to the lens jig 11 ( 13) is composed of a fastening tip (9) for fastening.

도 2의 구성을 자세히 살펴보면 상부에 구조물을 설치할 수 있는 메인 베이스(1)에 Y축 방향으로만 운동하도록 Y축 레일(2)의 안내를 받으며 운동하는 Y축 직교로봇(3)과, 상기 Y축 직교로봇(3)의 상부에 Y축 직교로봇(3)과 일체로 구성된 Y축 서브플레이트(4)가 메인 베이스(1)의 상면 중심에서 Y축 방향으로 설치되어 있다.Looking at the configuration of Figure 2 in detail the Y-axis orthogonal robot (3) and the movement of the Y-axis rail (2) to move only in the Y-axis direction to the main base (1) to install the structure on the upper, and the Y The Y-axis subplate 4 integrally formed with the Y-axis orthogonal robot 3 is provided in the Y-axis direction at the center of the upper surface of the main base 1 on the upper portion of the orthogonal robot 3.

그리고 상기 Y축 서브플레이트(4)의 상면에는 하우징지그(10)와 렌즈지그(11)가 X축 방향으로 나란하게 정렬되어 구성되어 있다.The housing jig 10 and the lens jig 11 are arranged side by side in the X-axis direction on the upper surface of the Y-axis subplate 4.

상기 하우징지그(10)와 렌즈지그(11)에는 각각에 홈(12)이 일정하게 배열되어 구성되어 있으며 상기 렌즈지그(11)와 하우징지그(10)에 형성된 홈(12)에는 각각 렌즈(14)와 하우징(13)이 안착되어 진다.In the housing jig 10 and the lens jig 11, grooves 12 are formed to be uniformly arranged in the housing jig 10 and the groove 12 formed in the lens jig 11 and the housing jig 10, respectively. ) And the housing 13 are seated.

여기서 상기 렌즈지그(11)와 하우징지그(10)에 안착 된 렌즈(14)와 하우징(13)의 체결관계는 설명의 편의상 후술하도록 한다.Here, the coupling relationship between the lens 14 and the housing 13 seated on the lens jig 11 and the housing jig 10 will be described later for convenience of description.

또한, 상기 메인베이스(1)의 양 측면부에는 두 개의 브래킷(5)이 구성되고, 상기 브래킷(5)의 지지를 받으며 상기 Y축 직교로봇(3)보다는 상대적으로 상부에서 X축 방향으로만 이동하도록 유도하는 X축 레일(6)과, 상기 X축 레일(6)의 안내를 받으며 X축 방향으로 움직이는 X축 직교로봇(7)이 구성된다.In addition, two brackets 5 are formed at both side portions of the main base 1, and are supported by the brackets 5 and move only in the X-axis direction from the top relative to the Y-axis orthogonal robot 3. An X-axis rail 6 and an X-axis orthogonal robot 7 which moves in the X-axis direction while being guided by the X-axis rail 6 are configured to guide the X-axis rail 6.

그리고 상기 X축 직교로봇(7)의 전면부에는 상기 X축 직교로봇(7)과 일체로 움직이며 내부에 피스톤이 없이 회전운동을 하도록 하는 로터리엔진(피스톤없이 회전운동만 하게 설계된 엔진으로써 일반적인 사항이므로 도면에 도시하지 않았음)이 구성되어 있는 로터리(8)가 구성되고 상기 로터리(8)의 하부 일측에는 상기 로터리(8)의 내부에 구성된 로터리엔진의 구동에 의해 z축을 중심축으로 하여 z축선상에서 z축과 일체로 제자리서 회전하는 원축형의 체결팁(9)이 구성되어 있으며, 여기서 상기 로터리(8)는 내부에 로터리엔진이 장착되어 있는 장치를 일컫는 일반적인 용어입니다.And the front part of the X-axis orthogonal robot (7) is a rotary engine that moves integrally with the X-axis orthogonal robot (7) and makes a rotary movement without a piston therein (general matter as an engine designed to rotate only without a piston) (Not shown in the drawing) is configured, and a lower side of the rotary 8 has a z-axis as a central axis by driving a rotary engine configured inside the rotary 8. A circular fastening tip (9) is configured to rotate in place integrally with the z axis on the axis, where the rotary (8) is a general term for a device in which a rotary engine is mounted.

따라서, 도 3의 본 발명인 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기의 일부분을 나타낸 일부분 상세도에서처럼 자동제어시스템(도면에는 도시되지 않았음)에 의해 X축 직교로봇(7)과 Y축 직교로봇(3)이 정확하게 제어된 값에 의해 상기 하우징지그(10)와 렌즈지그(11)의 면적을 최대 좌표값으로 하여 X축과 Y축 방향으로 움직이면서 하우징지그(10)에 안착 되어 있는 하우징(13)을 집어서 상기 렌즈지그(11)에 안착 되어 있는 렌즈(14)에 이동하여 로터리(8)의 내부에 구성된 로터리엔진의 구동에 의해 z축을 중심축으로 z축선상에서 z축과 일체로 제자리서 회전하는 원축형의 체결팁(9)에 의해 하우징(13)과 렌즈(14)를 체결하는 동작을 반복하게 된다.Accordingly, the X-axis orthogonal robot 7 and the Y-axis orthogonal robot are controlled by an automatic control system (not shown in the drawing) as shown in a partial detail view showing a part of the automatic lens fastener of the camera lens and the housing of the present invention of FIG. The housing 13 mounted on the housing jig 10 while moving in the X-axis and Y-axis directions with the area of the housing jig 10 and the lens jig 11 as the maximum coordinate value by the value controlled by (3) accurately. ) Is moved to the lens 14 seated on the lens jig 11, and the rotary engine configured inside the rotary 8 drives the z-axis to the z-axis with the z-axis as the center axis. The operation of fastening the housing 13 and the lens 14 by the rotating cylindrical fastening tip 9 is repeated.

상기의 구성에서는 직선왕복운동을 위하여 리니어모터와 프린터, DVD, 공작기계, CCTV카메라, 캠코더 등에 사용되는 모터처럼 명령에 따라 정확한 위치와 속도를 추종할 수 있도록 서보모터를 사용하는 것이 바람직하다.In the above configuration, it is preferable to use a servo motor to follow the exact position and speed according to a command such as a motor used in a linear motor, a printer, a DVD, a machine tool, a CCTV camera, a camcorder, etc. for a linear reciprocating motion.

하루 8시간을 기준으로 300∼400개를 생산할 수 있는 수작업을 자동화 장비로 작업을 하면 하루 8시간을 기준으로 4000∼4200개를 생산할 수 있다.If you work with automated equipment that can produce 300 to 400 units per 8 hours a day, you can produce 4000 to 4200 units per 8 hours a day.

그러므로 자동화 장비로 인하여 작업자 8∼9명을 본 조립공정에서 감축하여 다른 공정단계에 재배치할 수 있다.Therefore, 8-9 workers can be reduced in this assembly process and relocated to another process step due to the automation equipment.

상기와 같은 구성을 가진 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기는 직교로봇을 사용하고 체결을 서보모터와 리니어모터를 사용함으로써 기존의 사람이 하던 작업을 자동화하여 생산성 향상, 불량률 감소, 원가 절감 등의 효과를 이루고자 함이다.The automatic fastening device of the camera lens and the housing of the mobile phone having the above configuration uses an orthogonal robot and uses the servo motor and the linear motor to automate the work of the existing person, thereby improving productivity, reducing the defective rate, and reducing the cost. To achieve the effect.

Claims (2)

휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 체결기에 있어서,In the fastener of the camera lens of the mobile phone and the housing, 상부에 구조물을 설치할 수 있도록 설계된 메인베이스(1)와, 상기 메인베이스(1)의 상면 중심부에서 Y축 레일(2)의 안내에 의해 Y축 방향으로만 운동하는 Y축 직교로봇(3)과, 상기 Y축 직교로봇(3)의 상부에 구성되어 Y축 직교로봇(3)과 일체로 Y축 방향으로만 운동하며 상면에는 하우징지그(10)와 렌즈지그(11)가 구성되어 있는 Y축 서브플레이트(4)와, 상기 메인베이스(1)의 양측면부에 구성된 두 개의 브래킷(5)에 의해 지지받으며 상기 Y축 직교로봇(3)보다는 상대적으로 상부 측에서 X축 방향으로만 이동하도록 안내하게 구성된 X축 레일(6)의 안내에 의해 운동하는 X축 직교로봇(7)과, 상기 X축 직교로봇(7)과 일체로 움직이는 로터리(8)와, 상기 로터리(8)의 하부 일측에 구성되어 상기 로터리(8)와 일체로 움직이며 상기 하우징지그(10)와 렌즈지그(11)를 왕복 운동하며 상기 하우징지그(10)에 안착 된 하우징(13)을 렌즈지그(11)에 안착 된 렌즈(14)에 체결하는 체결팁(9)으로 구성된 것이 특징인 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기.The main base (1) designed to install the structure on the upper portion, and the Y-axis orthogonal robot (3) to move only in the Y-axis direction by the guide of the Y-axis rail (2) in the center of the upper surface of the main base (1) and The Y-axis orthogonal robot (3) is configured in the upper portion of the Y-axis orthogonal robot (3) integrally moves only in the Y-axis direction, the upper surface of the housing jig 10 and the lens jig (11) Supported by the subplate 4 and two brackets 5 formed on both side portions of the main base 1 and guided to move only in the X-axis direction from the upper side relative to the Y-axis orthogonal robot 3. X-axis orthogonal robot (7) which is moved by the guide of the X-axis rail (6) configured to rotate, a rotary (8) moving integrally with the X-axis orthogonal robot (7), and a lower side of the rotary (8) It is configured to move integrally with the rotary 8 and to reciprocate the housing jig 10 and the lens jig 11 And a fastening tip (9) for fastening the housing (13) seated on the housing jig (10) to the lens (14) seated on the lens jig (11). . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 X축 직교로봇(7)과 Y축 직교로봇(3)은 리니어모터와 서보모터에 의해 동작하는 것이 특징인 휴대폰의 카메라 렌즈와 하우징의 자동체결기.The X-axis orthogonal robot (7) and the Y-axis orthogonal robot (3) is an automatic fastener of the camera lens and the housing of the mobile phone, characterized in that operated by a linear motor and a servo motor.
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