KR100791323B1 - 기판분리장치의 커팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 기판분리장치의 커팅장치(100)는, 인쇄회로기판(11)이 복수의 브릿지(13)에 의해 지지되어 있는 기판 어레이(10)로부터 인쇄회로기판(11)을 분리하기 위한 것으로, 브릿지(13)를 절단하기 위한 커터(150)를 구비하는 커터어셈블리(120)와, 커터어셈블리(120)를 승강시키기 위한 승강수단(170)을 포함하고, 커터(150)는 승강 동작에 의해 브릿지(13)를 절단하되 각 브릿지(13)를 개별적으로 절단한다. 이러한 본 발명에 의하면, 커터(150)가 승강 동작에 의해 기판 어레이(10)에서 인쇄회로기판(11)을 지지하는 브릿지(13)를 절단하되 커터(150)의 1회 커팅 폭이 작아 각 브릿지(13)를 개별적으로 절단하기 때문에, 인쇄회로기판(11) 및 브릿지(13)의 형태 및 크기가 다르더라도 커터(150)를 교체하지 않고 인쇄회로기판(11)을 분리할 수 있다.

기판분리장치, 커팅장치, 기판 어레이, 인쇄회로기판, 커터, 스트리퍼

Description

기판분리장치의 커팅장치{Cutting device for substrate detaching apparatus}

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 기판분리장치의 커팅장치를 개략적으로 나타낸 사시도 및 측면도이다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 기판분리장치의 커팅장치의 작용을 설명하기 위한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...기판 어레이 11...인쇄회로기판

13...브릿지 100...커팅장치

110...고정 프레임 120...커터어셈블리

130...지지부재 140...스트리퍼

150...커터 160...커터구동수단

161,171...제 1,2 구동모터 162,172...제 1,2 나사축

163,173...제 1,2 너트이동부재 170...승강수단

200...베이스 210...플랫폼

본 발명은 기판분리장치의 커팅장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 인쇄회로기판이 배열되어 있는 기판 어레이에서 각각의 인쇄회로기판을 분리하기 위한 기판분리장치의 커팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(PCB)은 두께 0.4 ~ 3.2 mm를 갖는 하나의 기판 어레이에 각종 전자부품이 실장된 상태로 복수 개가 일정한 간격으로 배열되도록 양산되며, 기판 어레이로부터 하나씩 분리되어 전자제품에 조립된다.

기판 어레이부터 각각의 인쇄회로기판을 자동으로 분리하기 위해서는 기판분리장치가 이용된다. 종래의 기판분리장치는 인쇄회로기판의 형태에 대응하는 펀칭 다이를 이용하여 인쇄회로기판과 기판 어레이를 연결하는 복수의 브릿지를 한꺼번에 절단하여 각각의 인쇄회로기판을 기판 어레이로부터 분리하였다.

이러한 종래의 기판분리장치는 소품종 대량 생산 환경에 적합하고 인쇄회로기판의 분리 작업을 빠르게 할 수 있는 장점이 있지만, 인쇄회로기판의 형태에 따라 펀칭 다이를 교체해야 하고 절단 작업시 인쇄회로기판에 가해지는 충격이 크고 작동 소음이 큰 단점이 있다.

최근에는 출시되고 있는 전자제품은 모델별 수명이 짧고 다양한 모델이 소량 생산되는 추세이고, 이에 구비되는 인쇄회로기판 또한 다양한 구조를 갖는다. 특히, 휴대폰이나 개인휴대단말기(PDA)와 같은 휴대용 전자통신 제품은 빠르게 진화하고 있고 유행에 민감하여 새로운 모델이 빈번하게 출시되고 있다.

이러한 다양한 제품이 소량 생산되는 현재의 전자제품 생산 환경에서 종래의 기판분리장치를 이용할 경우, 인쇄회로기판이 바뀔 때마다 이에 맞는 펀칭 다이를 새로 제작해야 하고, 이는 제조비용 증가 및 생산시간 지연의 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 인쇄회로기판 및 이를 지지하는 브릿지의 형태 및 크기가 다양한 기판 어레이로부터 인쇄회로기판을 원활하게 분리할 수 있는 기판분리장치의 커팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 기판분리장치의 커팅장치는, 인쇄회로기판이 복수의 브릿지에 의해 지지되어 있는 기판 어레이로부터 상기 인쇄회로기판을 분리하기 위한 것으로, 상기 브릿지를 절단하기 위한 커터를 구비하는 커터어셈블리와, 상기 커터어셈블리를 승강시키기 위한 승강수단을 포함하고, 상기 커터는 승강 동작에 의해 상기 브릿지를 절단하되 상기 각 브릿지를 개별적으로 절단한다.

여기에서, 상기 커터의 끝단은 직선 형상인 것이 좋다.

그리고, 상기 커터의 1회 커팅 폭은 상기 복수의 브릿지 중에서 가장 작은 브릿지의 폭 이하인 것이 좋다.

또한, 상기 커터어셈블리는 상기 기판 어레이 쪽으로 하강하여 상기 기판 어레이를 유동하지 못하도록 가압하는 스트리퍼를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 커터어셈블리는 상기 커터를 지지하고 상기 승강수단에 의해 승강하는 지지부재를 더 포함하고, 상기 지지부재에는 상기 커터를 승강시키는 커터 구동수단이 설치되는 것이 좋다.

또한, 상기 커터구동수단은 제 1 구동모터와, 상기 제 1 구동모터에 의해 회전하는 제 1 나사축과, 상기 커터와 결합되고 상기 제 1 나사축에 이동 가능하게 설치되는 제 1 너트이동부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스트리퍼는 중공관 형태로 이루어지고, 상기 커터와, 상기 제 1 너트이동부재와, 상기 제 1 나사축은 상기 스트리퍼의 내부에 설치되는 것이 좋다.

또한, 상기 승강수단은, 제 2 구동모터와, 상기 제 2 구동모터에 의해 회전하는 제 2 나사축과, 상기 커터어셈블리와 결합되고 상기 제 2 나사축에 이동 가능하게 설치되는 제 2 너트이동부재를 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 기판분리장치의 커팅장치에 대하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 기판분리장치의 커팅장치를 개략적으로 나타낸 사시도 및 측면도이고, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 기판분리장치의 커팅장치의 작용을 설명하기 위한 사시도이다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 기판분리장치의 커팅장치(100)는 복수의 인쇄회로기판(11)이 배열되어 있는 기판 어레이(10)로부터 각 인쇄회로기판(11)을 분리하기 위한 것으로, 기판분리장치의 베이스(200) 상부에 설치되고, 고정 프레임(110)과, 커터어셈블리(120)와, 승강수단(170)을 포함한다.

고정 프레임(110)은 기판 어레이(10)가 놓이는 베이스(200)의 플랫폼(210) 상부에 배치되도록 베이스(200)의 지지대(220)에 고정된다. 고정 프레임(110)의 일측에는 한 쌍의 가이드리브(111)가 일정 간격 이격 설치되고, 이들 가이드리브(111)의 사이에는 가이드홈(112)이 구비된다.

커터어셈블리(120)는 플랫폼(210)에 놓이는 기판 어레이(10) 쪽으로 승강되도록 고정 프레임(110)에 설치되고, 고정 프레임(110)에 승강 가능하게 설치되는 지지부재(130)와, 플랫폼(210)에 놓이는 기판 어레이(10)를 유동하지 못하도록 가압하는 스트리퍼(140)와, 기판 어레이(10)의 모체(12)로부터 각 인쇄회로기판(11)을 분리하기 위해 각 인쇄회로기판(11)을 지지하고 있는 브릿지(13)를 절단하기 위한 커터(150)와, 커터(150)를 작동시키기 위한 커터구동수단(160)을 포함한다.

지지부재(130)는 고정 프레임(110)의 가이드리브(111) 전방에 승강수단(170)에 의해 승강 가능하게 설치된다. 지지부재(130)는 승강수단(170)과 결합되는 결합부(131)와, 결합부(131)와 대략 수직을 이루는 지지부(132)를 포함한다.

스트리퍼(140)는 지지부재(130)의 지지부(132) 하부에 고정 설치된다. 스트리퍼(140)는 지지부재(130)와 함께 승강하게 되며, 플랫폼(210)에 놓이는 기판 어레이(10) 쪽으로 하강할 경우 기판 어레이(10)를 유동하지 못하도록 가압한다. 스트리퍼(140)는 인쇄회로기판(11)의 분리 작업시 커터(150)보다 먼저 기판 어레이(10)에 접하고 커터(150)보다 늦게 기판 어레이(10)에서 떨어진다. 따라서, 커터(150)가 브릿지(13)를 절단할 때 기판 어레이(10)가 움직이지 않게 되고, 커터(150)가 상승할 때 기판 어레이(10)가 상승하는 커터(150)에 딸려 올라가지 않게 된다. 스트리퍼(140)는 속이 빈 중공관 형상을 갖고, 기판 어레이(10)의 표면을 손 상시키지 않도록 우레탄이나 나일론 같은 연질의 재질로 이루어진다.

커터(150)는 강도 및 내마모성이 우수한 금속 재질로 이루어지고 승강 운동하면서 각 인쇄회로기판(11)을 지지하고 있는 복수의 브릿지(13)를 개별적으로 절단한다. 커터(150)의 끝단은 직선 형상으로 이루어지고 브릿지(13)를 원활하게 절단할 수 있도록 뾰족하고 날카롭게 가공된다. 커터(150)의 1회 커팅 폭 즉, 커터(150) 끝단의 폭(W1)은 커터(150)의 승강 동작에 의해 브릿지(13)가 개별적으로 절단될 수 있도록 인쇄회로기판(11)을 지지하고 있는 복수의 브릿지(13) 사이의 간격 중 가장 작은 간격보다 작으며, 바람직하게는 복수의 브릿지(13) 중에서 가장 작은 브릿지(13)의 폭(W2) 이하인 것이 좋다.

이와 같이, 커터(150)는 그 폭(W1)이 작기 때문에 브릿지(13)를 하나씩 절단하게 되지만, 인쇄회로기판(11) 및 이를 지지하는 브릿지(13)의 크기 및 형태가 다른 경우에도 승강 운동의 횟수만 달리할 뿐 인쇄회로기판(11)을 기판 어레이(10)의 모체(12)로부터 분리하는데 무리가 없다. 커터(150)는 같은 자리에서 승강하기 때문에 인쇄회로기판(11)의 분리 작업이 이루어지는 동안 플랫폼(210)에 놓이는 기판 어레이(10)는 커터(150)의 승강 운동에 맞춰 그 위치가 바뀌게 된다.

커터구동수단(160)은 제 1 구동모터(161)와, 제 1 구동모터(161)에 의해 회전하는 제 1 나사축(162)과, 제 1 나사축(162)에 이동 가능하게 결합되는 제 1 너트이동부재(163)를 포함한다.

제 1 구동모터(161)는 지지부재(130)의 지지부(132) 상부에 고정 설치되고, 제 1 나사축(162)은 스트리퍼(140)의 내부에 위치되도록 제 1 구동모터(161)와 연 결된다. 제 1 너트이동부재(163)는 스트리퍼(140)의 내부에 위치되도록 제 1 나사축(162)에 결합되며 커터(150)를 지지한다. 이러한 커터구동수단(160)은 소위 볼스크류 직선운동장치로, 그 동작은 공지된 볼스크류 직선운동장치와 같다. 즉, 제 1 구동모터(161)에 의해 제 1 나사축(162)이 회전하면 제 1 너트이동부재(163)가 제 1 나사축(162)을 따라 상하로 이동하게 된다.

절단 동작이 이루어지지 않는 초기 상태에서 제 1 너트이동부재(163)는 최대로 상승된 위치에 위치하게 되고, 이때 커터(150)의 끝단은 스트리퍼(140)의 하단보다 다소 상부에 위치하게 된다. 절단 동작이 이루어질 때, 제 1 구동모터(161)의 작동에 의해 제 1 나사축(162)이 회전하면 제 1 너트이동부재(163)가 제 1 나사축(162)을 따라 하강하면서 커터(150)가 스트리퍼(140)의 하부로 하강하여 기판 어레이(10)의 브릿지(13)를 절단하게 된다.

승강수단(170)은 커터어셈블리(120)를 승강시키기 위한 것으로, 제 2 구동모터(171)와, 제 2 나사축(172)과, 제 2 너트이동부재(173)를 포함한다.

제 2 구동모터(171)는 고정 프레임(110)의 상부에 고정 설치되고, 제 2 나사축(172)은 도 2에 도시된 것과 같이, 고정 프레임(110)의 가이드홈(112) 내부에 위치되도록 제 2 구동모터(171)에 결합된다. 제 2 너트이동부재(173)는 제 2 나사축(172)에 승강 이동가능하도록 결합된다. 제 2 너트이동부재(173)에는 커터어셈블리(120)의 지지부재(130)가 결합된다. 이러한 승강수단(170)은 커터구동수단(160)과 같은 소위 볼스크류 직선운동장치로 그 동작은 공지된 볼스크류 직선운동장치의 동작과 같다.

절단 동작이 이루어지지 않는 초기 상태에서 제 2 너트이동부재(173)는 최상부 위치에 위치하게 되고, 절단 동작이 이루어질 때 제 2 구동모터(171)가 작동되면 제 2 나사축(172)이 회전하면서 제 2 너트이동부재(173)는 제 2 나사축(172)을 따라 하부로 하강한다. 그리고, 스트리퍼(140)의 하단이 플랫폼(210)에 놓이는 기판 어레이(10)를 가압하는 위치에서 제 2 구동모터(171)는 구동을 멈춘다.

한편, 본 발명에 있어서, 커터구동수단(160) 및 승강수단(170)은 상기와 같은 소위 볼스크류 직선운동장치 이외에 공압 실린더 또는 유압 실린더 등 커터(150) 및 커터어셈블리(120)를 승강시킬 수 있는 다양한 형태의 구동장치가 이용될 수 있다.

이하, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 기판분리장치의 커팅장치의 작용에 대하여 설명한다.

도 3a에 도시된 것과 같이, 베이스(200)의 플랫폼(210)에 기판 어레이(10)가 놓이고 절단 동작이 시작되면 제 2 구동모터(171)가 구동하여 커터어셈블리(120)가 기판 어레이(10) 쪽으로 하강한다. 커터어셈블리(120)가 하강하여 스트리퍼(140)의 끝단이 기판 어레이(10)에 밀착되면 제 2 구동모터(171)가 정지하고, 커터어셈블리(120)의 하강 동작이 멈춘다.

이후, 스트리퍼(140)가 기판 어레이(10)를 가압하는 상태에서 도 3b에 도시된 것과 같이, 제 1 구동모터(161)가 구동하여 제 1 나사축(162)이 회전한다. 이때, 제 1 너트이동부재(163)가 하강하면서 스트리퍼(140)의 내부에 위치하는 커터(150)가 스트리퍼(140)의 하부로 하강하면서 기판 어레이(10)의 브릿지(13)를 절 단한다. 이때, 스트리퍼(140)가 기판 어레이(10)를 가압하고 있기 때문에 브릿지(13) 절단시 발생되는 충격으로 인해 기판 어레이(10)가 유동하지는 않는다.

계속해서, 커터(150)의 동작에 의해 브릿지(13)가 절단된 후, 도 3c에 도시된 것과 같이, 제 1 구동모터(161)가 역회전하여 커터(150)가 스트리퍼(140) 내부의 본래 위치로 상승한다. 커터(150)가 상승하는 동안 스트리퍼(140)는 계속해서 기판 어레이(10)를 가압하는 상태에 있으므로 기판 어레이(10)가 커터(150)를 따라 상승하지는 않는다.

커터(150)가 상승하고 난 후, 제 2 구동모터(171)가 작동하여 커터어셈블리(120)가 상승하면서 스트리퍼(140)가 기판 어레이(10)로부터 분리된다. 스트리퍼(140)가 기판 어레이(10)로부터 떨어지고 나면, 플랫폼(210)에 놓인 기판 어레이(10)의 위치가 변경되어 분리되지 않은 브릿지(13)가 커터(150)의 하부에 위치하게 되고, 상기와 같은 절단 동작이 반복된다.

한편, 커터(150)의 폭(W1) 보다 큰 폭의 브릿지(13)는 커터(150)의 수회 승강 동작에 의해 절단된다.

이와 같이, 인쇄회로기판(11)을 지지하는 가장 작은 브릿지(13)의 폭(W2) 이하의 작은 폭(W1)을 갖는 커터(150)가 승강하면서 브릿지(13)를 절단하기 때문에, 기판 어레이(10)로부터 각 인쇄회로기판(11)을 분리하기 위해서는 커터(150)가 수회 승강 운동해야 하지만, 인쇄회로기판(11) 및 이를 지지하는 브릿지(13)의 형태나 크기가 다른 경우에도 커터(150)를 교체하지 않고 기판 어레이(10)로부터 인쇄회로기판(11)을 분리할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 커터가 승강 동작에 의해 기판 어레이에서 인쇄회로기판을 지지하는 브릿지를 절단하되 커터의 1회 커팅 폭이 작아 각 브릿지를 개별적으로 절단하기 때문에, 인쇄회로기판 및 브릿지의 형태 및 크기가 다르더라도 커터를 교체하지 않고 인쇄회로기판을 분리할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 커터가 브릿지를 하나씩 개별적으로 절단하기 때문에, 인쇄회로기판의 형상에 대응하는 펀칭 다이를 이용하여 인쇄회로기판 둘레의 브릿지를 한꺼번에 절단하는 종래에 비해 인쇄회로기판에 가해지는 충격이 작고 절단 작업시 발생되는 소음이 작다.

이상에서 설명한 본 발명은 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.

Claims (8)

1. 인쇄회로기판이 복수의 브릿지에 의해 지지되어 있는 기판 어레이로부터 상기 인쇄회로기판을 분리하기 위한 기판분리장치의 커팅장치에 있어서,

   상기 브릿지를 절단하기 위한 커터를 구비하는 커터어셈블리와, 상기 커터어셈블리를 승강시키기 위한 승강수단을 포함하고,

   상기 커터는 승강 동작에 의해 상기 브릿지를 절단하되 상기 각 브릿지를 개별적으로 절단하며,

   상기 커터어셈블리는 상기 기판 어레이 쪽으로 하강하여 상기 기판 어레이를 유동하지 못하도록 가압하는 스트리퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판분리장치의 커팅장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 커터의 끝단은 직선 형상인 것을 특징으로 하는 기판분리장치의 커팅장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 커터의 1회 커팅 폭은 상기 복수의 브릿지 중에서 가장 작은 브릿지의 폭 이하인 것을 특징으로 하는 기판분리장치의 커팅장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 커터어셈블리는 상기 커터를 지지하고 상기 승강수단에 의해 승강하는 지지부재를 더 포함하고, 상기 지지부재에는 상기 커터를 승강시키는 커터구동수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 기판분리장치의 커팅장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 커터구동수단은 제 1 구동모터와, 상기 제 1 구동모터에 의해 회전하는 제 1 나사축과, 상기 커터와 결합되고 상기 제 1 나사축에 이동 가능하게 설치되는 제 1 너트이동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판분리장치의 커팅장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 스트리퍼는 중공관 형태로 이루어지고, 상기 커터와, 상기 제 1 너트이동부재와, 상기 제 1 나사축은 상기 스트리퍼의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판분리장치의 커팅장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 승강수단은, 제 2 구동모터와, 상기 제 2 구동모터에 의해 회전하는 제 2 나사축과, 상기 커터어셈블리와 결합되고 상기 제 2 나사축에 이동 가능하게 설치되는 제 2 너트이동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판분리장치의 커팅장치.

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