KR100794708B1 - “ㄷ” 자 형상 부위의 테이프 부착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치에 관한 것으로, 내부에 연결 로드(150)를 통하여 압착 헤드(140)를 밀어내는 압축 스프링(100)이 장착된 롤링 장치(100)와, 상기 롤링 장치(100)의 측면 전면부와 측면 후면부에 각각 롤러 암 축(111)으로 회전 가능하도록 고정되며, 한쪽 말단에 롤러(120)가 회전 가능하도록 장착되어 있는 "H" 형태의 2개의 롤러 암(110)과, 상기 2개의 롤러 암(110)을 서로 밀어내도록 상기 롤러 암(110)의 다른 쪽 말단부에 설치된 스프링(130)과, 상기 롤링 장치(100)가 전면에 장착되는 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)와, 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 후면에 장착되며, 하면에 공기압 장치(800)에 의해 발생시킨 대기압 이하의 압력을 인가하거나 차단할 수 있는 흡기공(212)이 하나 이상 형성되어 있는 흡착 패드(211)가 부착되어 있는 테이프 흡착 헤드(210)와 연결 로드(220)에 의해 연결되며, 상기 테이프 흡착 헤드(210)를 탄성을 지니며 전후로 구동할 수 있는 압착 구동장치(230)가 설치된 테이프 흡착 유닛(200)과, 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 측면에 장착되는 회전 구동 장치(310)와, 상기 회전 구동 장치(310)가 말단에 장착되고, 베이스(500)의 상부에 설치된 지지 프레임(510)에 설치되며 입력되는 제어 신호에 따라 상기 말단을 전/후, 좌/우, 상/하로 동작시키는 기능을 가지는 이동 장치(400)와, 상기 베이스(500)의 상면에 위치하며, 한 장 또는 정해진 수량만큼의 테이프를 자동으로 공급하는 기능을 가지는 테이프 공급장치(600)와, 상기 압착 구동장치(230), 회전 구동 장치(310), 이동 장치(400) 및 공기압 장치(800)를 프로그래밍이 된 순서에 따라 순차적으로 또는 동시에 제어하고 구동시키는 기능을 가지는 컨트롤러(900)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하는 경우, 비교적 단순하고도 저렴한 구조로 기계작업에 의한 테이프 부착작업이 가능해 지므로, 작업자를 감축할 수 있는 효과는 물론, 품질향상 및 신뢰성 증대와 물류 및 자재 적재의 정돈화를 이룰 수 있다는 장점이 있다. 또한, 작업 대상물의 위치가 작업 공차 등에 의해 미리 지정한 작업 위치와 어느 정도 오차를 가지며 위치하고 있어도 별도의 센서나 작동 수정의 과정이 필요하지 않고 각도가 있는 표면에 테이프의 부착이 가능하다는 장점이 있다.

테이프, 부착, "ㄷ" 자 형상 부위, 공기압 장치, 자동화 장치

Description

“ㄷ” 자 형상 부위의 테이프 부착 장치{Tape Attaching Apparatus for “ㄷ” Shape Object}

도 1: 본 발명의 일 실시 예에 의한 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치의 롤링 장치 측면도

도 2: 본 발명의 일 실시 예에 의한 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치의 롤링 장치 정면도

도 3: 본 발명의 일 실시 예에 의한 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치의 롤링 장치 사시도

도 4: 본 발명의 일 실시 예에 의한 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치의 테이프 흡착 유닛 사시도

도 5: 본 발명의 일 실시 예에 의한 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치의 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착부 측면도

도 6: 본 발명의 일 실시 예에 의한 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치의 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착부 사시도

도 7-A~E: 본 발명의 일 실시 예에 의한 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치의 작동 순서에 따른 주요부분의 작동과정도

도 8: 본 발명의 일 실시 예에 의한 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치의 롤링 장치의 "ㄷ" 자 형상 부위와 부정합 발생시 측면도

도 9: 본 발명의 일 실시 예에 의한 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치의 사시도

도 10: 본 발명의 다른 실시 예에 의한 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치의 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착부 사시도

<도면의 주요부에 사용된 기호의 설명>

100: 롤링 장치 110: 롤러 암

111: 롤러 암 축 120: 롤러

130: 스프링 140: 압착 헤드

141: 탄성 패드 150: 연결 로드

160: 스프링

200: 테이프 흡착 유닛 210: 테이프 흡착 헤드

211: 흡착 패드 212: 흡기공

220: 연결 로드 230: 압착 구동장치

300: 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대

310: 회전 구동 장치

400: 이동 장치

500: 베이스 510: 지지 프레임

600: 테이프 공급장치 610: 테이프

700: 엘씨디 패널 710: 컨베이어 벨트

720: "ㄷ" 자 형상 부위

800: 공기압 장치 900: 컨트롤러

본 발명은 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치에 관한 것으로, 내부에 연결 로드(150)를 통하여 압착 헤드(140)를 밀어내는 압축 스프링(160)이 장착된 롤링 장치(100)와, 상기 롤링 장치(100)의 측면 전면부와 측면 후면부에 각각 롤러 암 축(111)으로 회전 가능하도록 고정되며, 한쪽 말단에 롤러(120)가 회전 가능하도록 장착되어 있는 "H" 형태의 2개의 롤러 암(110)과, 상기 2개의 롤러 암(110)을 서로 밀어내도록 상기 롤러 암(110)의 다른 쪽 말단부에 설치된 스프링(130)과, 상기 롤링 장치(100)가 전면에 장착되는 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)와, 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 후면에 장착되며, 하면에 공기압 장치(800)에 의해 발생시킨 대기압 이하의 압력을 인가하거나 차단할 수 있는 흡기공(212)이 하나 이상 형성되어 있는 흡착 패드(211)가 부착되어 있는 테이프 흡착 헤드(210)와 연결 로드(220)에 의해 연결되며, 상기 테이프 흡착 헤드(210)를 탄성을 지니며 전후로 구동할 수 있는 압착 구동장치(230)가 설치된 테이프 흡착 유닛(200)과, 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 측면에 장착되는 회전 구동 장치(310)와, 상기 회전 구동 장치(310)가 말단에 장착되고, 베이스(500)의 상부에 설치된 지지 프레임(510)에 설치되며 입력되는 제어 신호에 따라 상기 말단을 전/후, 좌/우, 상/하로 동작시키는 기능을 가지는 이동 장치(400)와, 상기 베이스(500)의 상면에 위치하며, 한 장 또는 정해진 수량만큼의 테이프를 자동으로 공급하는 기능을 가지는 테이프 공급장치(600)와, 상기 압착 구동장치(230), 회전 구동 장치(310), 이동 장치(400) 및 공기압 장치(800)를 프로그래밍이 된 순서에 따라 순차적으로 또는 동시에 제어하고 구동시키는 기능을 가지는 컨트롤러(900)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엘씨디 패널의 제조 공정 중에는, 패널을 제조하여 공급하는 과정에서 전자기파 등에 의하여 패널의 회로 부가 손상되는 것을 방지하기 위하여, 패널의 회로 부가 설치된 부분의 외부에 알루미늄 재질 등 도전성 물질이 코팅된 테이프를 부착하여 실링(Sealing)하는 공정이 필수적이었다. 이러한 회로 부가 엘씨디 패널에 설치되는 위치는 엘씨디 패널의 설계상의 이유나 공정 효율화의 결과로 주로 엘씨디 패널의 상면부인 경우가 대부분으로, 일반적으로 패널의 후면부와 상면부가 직각을 이루며 만나는 부분으로, 특히 탑 새시 부분에 테이프의 부착이 필요한 경우, 그 단면의 형상이 엘씨디 패널의 프레임을 이루는 부분이라는 특징상 "ㄷ" 자 형상(720)인 경우가 많이 있었다.

지금까지는 이러한 부위에 테이프를 부착하는 작업은 작업자에 의한 수작업으로 이루어져 왔으며, 작업자 구간에 엘씨디 패널이 설치된 PALLET이 도착하면, 작업자가 낱장 단위의 알루미늄 테이프를 배면 지에서 박리한 후, 작업 지시서에 명기된 위치에 맞춰서 수작업으로 테이프를 "ㄷ" 자 형상 부위(720)의 돌출된 전면에 부착하고, 접착 면에 기포가 생기지 않도록 주의하면서 손으로 문지른 후, 테이프를 "ㄷ" 자 형상 부위(720)의 윗부분과 아랫부분까지 꺾은 후 접착을 마무리하고 육안 검사 등을 시행하는 과정이 사용되어 왔다.

이러한 종래의 방법은 테이프의 부착이 수작업으로 이루어지므로 인해 부착 위치가 정확하지 못하고, 작업자의 인건비가 발생하며, 엘씨디 패널 모듈의 사이즈가 대형화되는 추세에 따라 수작업에 의한 작업성이 저하되며, 자재의 공급 및 적재가 난잡하다는 문제가 있었다.

이러한 문제의 해결을 위하여 로봇 장치를 이요한 자동화 시스템을 구상하여 볼 수도 있으나, 로봇 장치만을 이용한 경우 그 제작비용이 대단히 고가가 되고 설계 및 제작에 많은 시간과 어려움이 따르는 것은 물론, 엘씨디 패널이 테이프 부착 작업을 위하여 설치되는 위치의 작업 공차를 처리하기 위해서는 엘씨디 모듈의 위치를 정밀하게 측정하는 센서와, 측정된 위치에 따라 작업 위치를 그때그때 새로 계산하여 변경하여 로봇을 제어해야 한다는 운영상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 내부에 연결 로드(150)를 통하여 압착 헤드(140)를 밀어내는 압축 스프링(100)이 장착된 롤링 장치(100)와, 상기 롤링 장치(100)의 측면 전면부와 측면 후면부에 각각 롤러 암 축(111)으로 회전 가능하도록 고정되며, 한쪽 말단에 롤러(120)가 회전 가능하도록 장착되어 있는 "H" 형태의 2개의 롤러 암(110)과, 상기 2개의 롤러 암(110)을 서로 밀어내도록 상기 롤러 암(110)의 다른 쪽 말단부에 설치된 스프링(130)과, 상기 롤링 장치(100)가 전면에 장착되는 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)와, 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 후면에 장착되며, 하면에 공기압 장치(800)에 의해 발생시킨 대기압 이하의 압력을 인가하거나 차단할 수 있는 흡기공(212)이 하나 이상 형성되어 있는 흡착 패드(211)가 부착되어 있는 테이프 흡착 헤드(210)와 연결 로드(220)에 의해 연결되며, 상기 테이프 흡착 헤드(210)를 탄성을 지니며 전후로 구동할 수 있는 압착 구동장치(230)가 설치된 테이프 흡착 유닛(200)과, 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 측면에 장착되는 회전 구동 장치(310)와, 상기 회전 구동부(310)가 말단에 장착되고, 베이스(500)의 상부에 설치된 지지 프레임(510)에 설치되며 입력되는 제어 신호에 따라 상기 말단을 전/후, 좌/우, 상/하로 동작시키는 기능을 가지는 이동 장치(400)와, 상기 베이스(500)의 상면에 위치하며, 한 장 또는 정해진 수량만큼의 테이프를 자동으로 공급하는 기능을 가지는 테이프 공급장치(600)와, 상기 압착 구동장치(230), 회전 구동부(310), 이동 장치(400) 및 공기압 장치(800)를 프로그래밍이 된 순서에 따라 순차적으로 또는 동시에 제어하고 구동시키는 기능을 가지는 컨트롤러(900)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치을 제공하여, 비교적 단순하고도 저렴한 구조로 기계작업에 의한 테이프 부착작업이 가능하도록 하여, 작업자를 감축할 수 있는 효과는 물론, 품질향상 및 신뢰성 증대와 물류 및 자재 적재의 정돈화를 이루고, 작업 대상물의 위치가 작업 공차 등에 의해 미리 지정한 작업 위치와 어느 정도 오차를 가지며 위치하고 있어도 별도의 센서나 작동 수정의 과정이 필요하지 않고 각도가 있는 표면에 테이프의 부착이 가능하도록 하는 것을 주목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 내부에 연결 로드(150)를 통하여 압착 헤드(140)를 밀어내는 압축 스프링(160)이 장착된 롤링 장치(100)와, 상기 롤링 장치(100)의 측면 전면부와 측면 후면부에 각각 롤러 암 축(111)으로 회전 가능하도록 고정되며, 한쪽 말단에 롤러(120)가 회전 가능하도록 장착되어 있는 "H" 형태의 2개의 롤러 암(110)과, 상기 2개의 롤러 암(110)을 서로 밀어내도록 상기 롤러 암(110)의 다른 쪽 말단부에 설치된 스프링(130)과, 상기 롤링 장치(100)가 전면에 장착되는 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)와, 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 후면에 장착되며, 하면에 공기압 장치(800)에 의해 발생시킨 대기압 이하의 압력을 인가하거나 차단할 수 있는 흡기공(212)이 하나 이상 형성되어 있는 흡착 패드(211)가 부착되어 있는 테이프 흡착 헤드(210)와 연결 로드(220)에 의해 연결되며, 상기 테이프 흡착 헤드(210)를 탄성을 지니며 전후로 구동할 수 있는 압착 구동장치(230)가 설치된 테이프 흡착 유닛(200)과, 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 측면에 장착되는 회전 구동 장치(310)와, 상기 회전 구동 장치(310)가 말단에 장착되고, 베이스(500)의 상부에 설치된 지지 프레임(510)에 설치되며 입력되는 제어 신호에 따라 상기 말단을 전/후, 좌/우, 상/하로 동작시키는 기능을 가지는 이동 장치(400)와, 상기 베이스(500)의 상면에 위치하며, 한 장 또는 정해진 수량만큼의 테이프를 자동으로 공급하는 기능을 가지는 테이프 공급장치(600)와, 상기 압착 구동장치(230), 회전 구동 장치(310), 이동 장치(400) 및 공기압 장치(800)를 프로그래밍이 된 순서에 따라 순차적으로 또는 동시에 제어하고 구동시키는 기능을 가지는 컨트롤러(900)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기압 장치(800)는 대기압 이하의 진공을 발생시키는 기능 이외에 공기압 피스톤의 구동을 위한 압축 공기를 발생시키는 기능을 더 가지며, 상기 압착 구동 장치(230)는 상기 컨트롤러(900)의 제어에 따라 상기 공기압 장치(800)에서 발생시킨 압축 공기를 이용하여 구동되는 공기압 피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기압 장치(800)는 대기압 이하의 진공을 발생시키는 기능 이외에 공기압 피스톤의 구동을 위한 압축 공기를 발생시키는 기능을 더 가지며, 상기 회전 구동 장치(310)는 상기 컨트롤러(900)의 제어에 따라 상기 공기압 장치(800)에서 발생시킨 압축 공기를 이용하여 구동되는 공기압 로터리 실린더로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동 장치(400)는 X-축 평행 이동장치와 Y-축 평행 이동장치 및 Z-축 평행 이동장치로 구성되는 3축 구동식 이동 장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 롤러(120)는 테이프(610)의 표면을 손상시키지 않고, 부착하고자 하는 표면에 굴곡이 있는 경우 상기 테이프(610)를 밀착시켜 부착할 수 있도록 탄성을 가지는 재료로 표면이 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 롤러(120)의 표면을 코팅하는 재료는 탄성을 가지는 것과 동시에 상기 테이프(610)의 표면에 점착되는 것을 방지하기 위하여 실리콘 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡착 패드(211)는 상기 흡기공(212)에 대기압 이하의 압력이 인가되는 경우 효율적인 흡착이 가능하고, 테이프(610)의 표면을 손상시키지 않고 부착하고자 하는 표면에 굴곡이 있는 경우 상기 테이프(610)를 밀착시켜 부착할 수 있도록 탄성을 가지는 재료로 표면이 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡착 패드(211)의 표면을 코팅하는 재료는 탄성을 가지는 것과 동시에 상기 테이프(610)의 표면에 점착되는 것을 방지하기 위하여 실리콘 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스(500)의 전면부를 통과하면서, 테이프를 부착할 엘씨디 패널(700)을 이송하는 컨베이어 벨트(710)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨트롤러(900)는 테이프 부착 작업을 위하여 상기 컨베이어 벨트(710)를 정지시키거나 구동시키는 기능을 더 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성 패드(141)는 테이프(610)의 표면을 손상시키지 않고, 부착하고자 하는 표면에 굴곡이 있는 경우 상기 테이프(610)를 밀착시켜 부착할 수 있도록 탄성을 가지는 재료로 표면이 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성 패드(141)의 표면을 코팅하는 재료는 탄성을 가지는 것과 동시에 상기 테이프(610)의 표면에 점착되는 것을 방지하기 위하여 실리콘 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 후면에는 상기 테이프 흡착 유닛(200)이 서로 동일한 높이의 흡착면을 지니도록 평행하게 2개 이상 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 "ㄷ"자 형상 부위의 테이프 부착 장치을 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 발명은 도 9 에 도시한 것과 같이 롤링 장치(100), 테이프 흡착 유닛(200), 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300), 회전 구동 장치(310), 이동 장치(400), 베이스(500), 지지 프레임(510), 테이프 공급장치(600), 공기압 장치(800) 및 컨트롤러(900)로 구성된다.

먼저, 롤링 유닛(100)에 관하여 설명한다. 상기 롤링 유닛(100)은 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이 내부에 연결 로드(150)를 통하여 압착 헤드(140)를 밀어내는 압축 스프링(160)이 장착된 롤링 장치 본체(100), 상기 롤링 장치(100)의 측면 전면부와 측면 후면부에 각각 롤러 암 축(111)으로 회전 가능하도록 고정되며, 한쪽 말단에 롤러(120)가 회전 가능하도록 장착되어 있는 "H" 형태의 2개의 롤러 암(110)과, 상기 2개의 롤러 암(110)을 서로 밀어내도록 상기 롤러 암(110)의 다른 쪽 말단부에 설치된 스프링(130)으로 구성된다. 이러한, 상기 롤링 유닛(100)의 구성에 의해, 도 8에 도시한 것과 같이 상기 롤링 유닛(100)의 작동 중심축과 "ㄷ" 자 형상 부위(720)의 중심축이 어긋나는 경우에도, 상기 롤링 유닛(100)의 구성 요소 중 테이프(610)와 접촉하는 각각의 롤러(120)와 탄성 패드(141)는 "ㄷ" 자 형상 부위(720)의 상면과 양 측면에 밀착되어 작동하는 것이 가능하다. 따라서 작업 대상물이 작업 공차에 의해 원래 지정한 위치에 위치하지 않고 어느 정도 오차가 발생한 위치에 위치하고 있더라도, 이러한 오차를 측정하고 그에 상응하는 동작의 수정을 수행하는 별도의 센서나 프로세스 없이도 원래 의도한 작업이 가능하게 된다.

한편, 상기 롤러(120) 또는 탄성 패드(141)는 테이프(610)의 표면을 손상시키지 않고, 부착하고자 하는 표면에 굴곡이 있는 경우 상기 테이프(610)를 밀착시켜 부착할 수 있도록 탄성을 가지는 재료로 표면이 코팅되어 있는 것이 바람직하며, 이러한 경우, 상기 롤러(120) 또는 탄성 패드(141)의 표면을 코팅하는 재료는 탄성을 가지는 것과 동시에 상기 테이프(610)의 표면에 점착되는 것을 방지하기 위하여 실리콘 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 테이프 흡착 유닛(200)에 관하여 설명한다. 상기 테이프 흡착 유닛(200)은 도 4에 도시한 것과 같이 하면에 후술할 공기압 장치(800)에 의해 발생시킨 대기압 이하의 압력을 인가하거나 차단할 수 있는 흡기공(212)이 하나 이상 형성되어 있는 흡착 패드(211)가 부착되어 있는 테이프 흡착 헤드(210)와, 상기 테이프 흡착 헤드(210)와 연결 로드(220)에 의해 연결되며, 상기 테이프 흡착 헤드(210)를 탄성을 지니며 전후로 구동할 수 있는 압착 구동장치(230)가 설치되어 구성된다.

이 경우, 상기 압착 구동 장치(200)는 공기압 시스템 또는 서보 모터나 리니어 모터를 이용한 전기적 구동 시스템 등 여러 가지 구동 시스템이 사용되어 질 수 있다.

상기 압착 구동 장치(200)는 이동 구간 내에서 어느 정도 이상의 부하가 발생하거나 미리 지정한 구동 위치와 작업 공차가 발생한 위치에 작업 대상물이 위치하는 경우, 이동이 정지되고 적절한 탄성을 작업 대상물에 가할 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 압착 구동 장치(200)가 지정한 동작의 이동 종료 위치에 이르기 전에 미리 지정한 위치와 다르게 작업 대상물이 위치하고 있어 더 이상 이동이 불가능한 경우, 일정한 탄성을 지니도록 하여 전체 장치에 큰 부하를 가하지 않고 이동 동작은 정지한 채, 작업 대상물에 적절한 압력만을 가하는 상태가 되도록 하는 것이 가능하다. 이를 위하여, 상기 압착 구동 장치(200)는 탄성을 지닌 고무재질의 구조물이나 스프링 장치 등을 통하여 테이프 흡착 헤드(210)에 연결되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 압착 구동 장치(200)는 별도의 연결 수단 없이도 이동 구간 내에서 어느 정도 이상의 부하가 발생하거나 미리 지정한 구동 위치와 작업 공차가 발생한 위치에 작업 대상물이 위치하는 경우, 이동이 정지되고 적절한 탄성을 작업 대상물에 가할 수 있도록 공기압 시스템으로 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 압착 구동 장치(200)가 지정한 동작의 이동 종료 위치에 이르기 전에 미리 지정한 위치와 다르게 작업 대상물이 위치하고 있어 더 이상 이동이 불가능한 경우, 상기 압착 구동 장치(200)를 공기압 시스템으로 구성한다면 작동을 위한 압축공기가 일종의 쿠션 역할도 함께하게 되어, 전체 장치에 큰 부하를 가하지 않고 이동 동작은 정지한 채, 작업 대상물에 적절한 압력만을 가하는 상태가 되는 것이 가능하다. 따라서 작업 대상물이 작업 공차에 의해 원래 지정한 위치에 위치하지 않고 어느 정도 오차가 발생한 위치에 위치하고 있더라도, 이러한 오차를 측정하고 그에 상응하는 동작의 수정을 수행하는 별도의 센서나 프로세스 없이도 원래 의도한 작업이 가능하게 된다. 이러한 경우, 후술할 공기압 장치(800)는 대기압 이하의 진공을 발생시키는 기능 이외에, 공기압 장치의 구동을 위한 압축 공기를 발생시키는 기능을 더 가지도록 하고, 상기 압착 구동 장치(200)는 후술할 컨트롤러(900)의 제어에 따라 후술할 공기압 장치(800)에서 발생시킨 압축 공기를 이용하여 구동되는 공기압 피스톤으로 구성되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 흡착 패드(211)는 상기 흡기공(212)에 대기압 이하의 압력이 인가되는 경우 효율적인 흡착이 가능하고, 테이프(610)의 표면을 손상시키지 않고 부착하고자 하는 표면에 굴곡이 있는 경우 상기 테이프(610)를 밀착시켜 부착할 수 있도록 탄성을 가지는 재료로 표면이 코팅되어 있는 것이 바람직하며, 이 경우, 상기 흡착 패드(211)의 표면을 코팅하는 재료는 탄성을 가지는 것과 동시에 상기 테이프(610)의 표면에 점착되는 것을 방지하기 위하여 실리콘 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)에 관하여 설명한다. 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)는 도 5 및 도 6에 도시한 것과 같이 상기 롤링 장치(100)가 전면에 장착되고, 테이프 흡착 유닛(200)이 후면에 장착되며, 일 측면에 후술할 회전 구동 장치(310)가 부착된다.

다음으로, 회전 구동 장치(310)에 관하여 설명한다. 상기 회전 구동 장치(310)는 도 5 및 도 6에 도시한 것과 같이 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 일 측면에 연결되어 부착되며, 후술할 컨트롤러(900)의 제어에 따라, 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)를 후술할 이동 장치(400)의 말단에 대하여 회전 작동을 가능하게 하여, 상기 롤링 장치(100) 및 테이프 흡착 유닛(200)이 후술할 테이프 공급장치(600)로부터 테이프(610)를 부착시키는 방향을 향하거나, 부착 표면인 "ㄷ" 자 형상 부위를 향하도록 회전할 수 있도록 하는 기능을 가진다.

한편, 상기 회전 구동 장치(310)는 별도의 완충 수단 없이도 이동 구간 내에서 어느 정도 이상의 부하가 발생하거나 미리 지정한 구동 위치와 작업 공차가 발생한 위치에 작업 대상물이 위치하는 경우, 이동이 정지되고 적절한 탄성을 작업 대상물에 가할 수 있도록 공기압 시스템으로 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 회전 구동 장치(310)가 지정한 동작의 이동 종료 위치에 이르기 전에 미리 지정한 위치와 다르게 작업 대상물이 위치하고 있어 더 이상 이동이 불가능한 경우, 상기 회전 구동 장치(310)를 공기압 시스템으로 구성한다면 작동을 위한 압축공기가 일종의 쿠션 역할도 함께하게 되어, 전체 장치에 큰 부하를 가하지 않고 이동 동작은 정지한 채, 작업 대상물에 적절한 압력만을 가하는 상태가 되는 것이 가능하다. 이러한 경우, 후술할 공기압 장치(800)는 대기압 이하의 진공을 발생시키는 기능 이외에 공기압 피스톤의 구동을 위한 압축 공기를 발생시키는 기능을 더 가지며, 상기 회전 구동 장치(310)는 후술할 컨트롤러(900)의 제어에 따라 후술할 공기압 장치(800)에서 발생시킨 압축 공기를 이용하여 구동되는 공기압 로터리 실린더로 구성 되도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 이동 장치(400)에 관하여 설명한다. 상기 이동 장치(400)는 도 9에 도시한 것과 같이 후술할 베이스(500)의 상부에 설치된 지지 프레임(510)에 설치되거나, 구성 형태에 따라 후술할 베이스(500) 상에 설치된다. 상기 이동 장치(400)는 도 9에 도시한 것과 같이 그 작동 말단에 상기 회전 구동 장치(310)가 장착되며, 후술할 컨트롤러(900)에서 입력되는 제어 신호에 따라 상기 작동 발단을 전/후, 좌/우, 상/하로 동작시키는 기능을 가진다. 이러한 상기 이동 장치(400)를 구성하는 방법이나 장치는 로봇 암(Robot Arm)을 이용하는 방법 등 여러 가지가 있다. 테이프 부착 작업을 위하여 상기 롤링 유닛(100) 및 테이프 흡착 유닛(200)이 이동하여야 하는 경로와 동작의 특성을 고려할 때, 상기 테이프 부착 유닛 이동 장치(200)는 도 9 에 도시한 것과 같이 X-축 평행 이동장치와 Y-축 평행 이동장치 및 Z-축 평행 이동장치로 구성되는 3축 구동식 이동 장치로 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 베이스(500)에 관하여 설명한다. 상기 베이스(500)는 도 9에 도시한 것과 같이 본 발명의 구성요소들이 장착되고, 본 발명의 구성요소들을 지탱하는 구조물의 기능을 가진다. 상기 베이스(500)의 상부에는, 도 9에 도시한 것과 같이 지지 프레임(510)이 설치된다.

다음으로, 테이프 공급 장치(600)에 관하여 설명한다. 상기 테이프 공급장치(600)는 도 9에 도시한 것과 같이 상기 베이스(500)의 상부에 설치되며, 낱장으로 분리된 테이프(610)를 한 장 또는 한 장 이상 필요한 수만큼 공급하는 기능을 가진다. 이러한 테이프 공급장치(300)를 구성하는데 필요한 기술은 자동화 관련 기술 등 본 발명이 속하는 기술 분야에서는 널리 사용되고 공지인 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 컨베이어 벨트(710)에 관하여 설명한다. 상기 컨베이어 벨트(710)는 도 9에 도시한 것과 같이 상기 베이스(500)의 일 측면을 통과하도록 설치되며, 테이프를 부착할 "ㄷ" 자 형상 부위 (720)가 있는 엘씨디 패널(700)을 계속적으로 이송하는 기능을 가진다.

다음으로, 공기압 장치(800)에 관하여 설명한다. 상기 공기압 장치(800)는 상기 테이프 흡착 유닛(200)의 흡착 패드(211)에 형성된 흡기공(212)에 인가될 대기압 이하의 압력을 발생시키는 기능을 가진다. 한편, 상술한 바와 같이 상기 압착 구동 장치(120) 또는 회전 구동 장치(310)를 후술할 컨트롤러(900)의 제어에 따라 압축 공기를 이용하여 구동되는 공기압 피스톤 또는 공기압 로터리 실린더로 구성하는 경우, 상기 공기압 장치(800)는 대기압 이하의 진공을 발생시키는 기능 이외에 공기압 피스톤 또는 공기압 로터리 실린더의 구동을 위한 압축 공기를 발생시키는 기능을 더 가지는 것이 바람직하다.

다음으로, 컨트롤러(900)에 관하여 설명한다. 상기 컨트롤러(900)는 미리 프로그래밍이 된 내용에 따라 상기 압착 구동장치(230), 회전 구동부(310), 이동 장치(400) 및 공기압 장치(800)를 후술할 동작 순서에 따라 순차적으로 또는 동시에 각각 구동시키는 기능을 가진다. 한편, 상기 컨트롤러(900)는 테이프 부착 작업을 위하여 상기 컨베이어 벨트(710)를 정지시키거나 구동시키는 기능을 더 가지는 것이 바람직하다. 상술한 기능을 가지는 컨트롤러를 구성하고 프로그래밍하는 기술은 본 발명이 속하는 자동화 관련 기술 분야에서는 공지의 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예로서, 2개 이상의 테이프를 "ㄷ" 자 형상 부위에 부착하고자 하는 경우, 상술한 본 발명의 구성 그대로 작동 순서만을 새로 이 프로그래밍하여 2개 이상의 테이프를 부착하는 것도 가능하다. 그러나 이러한 경우 후술할 작동순서에서 알 수 있듯이 하나의 엘씨디 패널(700)에 대해 2회 이상의 테이프 흡착 및 테이프 부착의 작동 과정을 반복해야 하므로 작동 속도가 느려진다는 문제점이 있을 수 있다. 이러한 경우는 도 10에 도시한 것과 같이 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 후면에 상기 테이프 흡착 유닛(200)을 2개 이상 장착하고, 2개 이상의 테이프를 한번에 흡착 한 후 부착 장소로 이동하고, 2회 이상의 각각의 테이프 장착 과정을 수행하여 작동 속도를 향상시키는 것이 가능하다.

이하에서는, 도 7-A~E에 도시한 작동 순서 도에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 의한 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치의 작동에 관하여 설명한다.

1. 먼저, 먼저, 컨베이어 벨트(710) 등의 수단에 의하여 본 발명의 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치 앞에 작업 대상물인 엘씨디 패널(700)이 도착하면, 도 7-A에 도시한 것과 같이 이동 장치(400)와 회전 구동 장치(310)의 작동에 의해 에 의해 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)가, 초기 위치에서 테이프 흡착 유닛(200)이 테이프 공급장치(600)에서 낱장으로 분리되어 하나 이상 공급된 테이프(610)를 흡착할 수 있는 위치로 이동한다. 그 후, 테이프 흡착 유닛(200)의 흡착 패드(211)에 형성된 흡기공(212)에 대기압 이하의 압력이 인가되면, 검은 화살표로 표현한 것과 같이 테이프(610)가 테이프 흡착 헤드(210)에 흡착된다.

2. 다음으로, 도 7-B에 순서를 번호로 표현한 검은 화살표의 이동 경로와 같이, 먼저 회전 구동 장치(310)에 의해 롤링 유닛(100)과 테이프 흡착 유닛(200)이 테이프를 부착할 "ㄷ" 자 형상 부위(720)의 방향으로 향하도록 회전한 후, 이동 장치(400)에 의해 롤링 유닛(100)과 테이프 흡착 유닛(200)이 검은 화살표 2의 경로를 따라 상승한 후 전진하여 흡착 유닛(200)에 흡착되어 있는 테이프(610)를 "ㄷ" 자 형상 부위(720)의 전면에 압착하여 부착한다.

3. 다음으로, 도 7-C에 도시한 것과 같이 테이프 흡착 유닛(200)의 흡착 패드(211)에 형성된 흡기공(212)에 대기압 이하의 압력을 차단시켜 테이프(610)가 테이프 흡착 헤드(210)에서 분리되도록 한 후, 흡착 유닛(200)의 압착 구동 장치(230)에 의해 테이프 흡착 헤드(210)가 검은 화살표로 표시한 것과 같이 후퇴한다.

4. 다음으로, 도 7-D에 도시한 것과 같이 이동장치(400)에 의해 롤링 유닛(100)이 검은 화살표로 표현한 경로와 같이 "ㄷ" 자 형상 부위(720)의 전면에 위치하도록 하강하여 이동한 후, 롤링 유닛(100)이 "ㄷ" 자 형상 부위(720)를 향하여 전진하도록 이동한다. 이때, 롤링 유닛(100)에 장착된 두 개의 롤러(120)에 의해 테이프(610)의 양 측면이 "ㄷ" 자 형상 부위(720)의 양 측면으로 꺾여 들어가기 시작하고, 압착 헤드(140)는 스프링(160)에 의해 "ㄷ" 자 형상 부위(720)의 전면에 접촉한 상태로 롤링 유닛(100) 쪽으로 후퇴하는 것과 같은 상태가 된다.

5. 다음으로, 도 7-D에 도시한 것과 같이 롤링 유닛(100)이 검은 화살표로 표현한 경로와 같이 "ㄷ" 자 형상 부위(720) 방향으로 계속 전진하여 "ㄷ" 자 형상 부위(720)에의 테이프 부착을 완료한다. 이때, 롤링 유닛(100)에 장착된 두 개의 롤러(120)는 스프링(130)에 의해 주어지는 힘에 의해, "ㄷ" 자 형상 부위(720)의 측면을 압착하게 된다. 즉, 압착 헤드(140)가 도 7-A~D까지와 같이 두 개의 롤러(120) 사이에 있을 때와 달리, 도 7-E에서와 같이 압착 헤드(140)가 두 개의 롤러(120) 사이에서 빠져나가면, 두 개의 롤러(120)는 스프링(130)에 의해 주어지는 힘에 의해 서로 가까워지는 방향으로 작동하려 하며, 이 힘에 의해 "ㄷ" 자 형상 부위(720)의 측면을 압착하게 된다.

이렇게 하여 "ㄷ" 자 형상 부위(720)에 테이프를 부착하는 과정의 한 사이클이 종료되고, 이동 장치(400)와 회전 구동 장치(310)의 작동에 의해 롤링 장치(100)와 테이프 흡착 유닛(200)이 초기 위치로 다시 복귀하여 다음 사이클의 작동을 대비한다.

한편, 상술한 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시 예로서, 2개 이상의 테이프를 "ㄷ" 자 형상 부위에 부착하기 위해 도 10에 도시한 것과 같이 상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 후면에 상기 테이프 흡착 유닛(200)을 2개 이상 장착하고, 2개 이상의 테이프를 한번에 흡착 한 후 부착 장소로 이동하고, 2회 이상의 각각의 테이프 장착 과정을 수행하여 작동 속도를 향상시고자 하는 경우, 위의 1~3까지의 과정은 한번에 2개 이상의 테이프 흡착 유닛(200)에서 각각 한 장씩 테이프를 흡착하여 부착한다는 것을 제외하고는 동일한 과정을 수행한다.

그 후, 롤링 유닛(100)이 먼저 첫 번째 테이프에 대하여 4~5의 과정을 수행하여 테이프를 부착하고, 이동 장치(400)에 의해 다음 테이프의 부착 위치로 롤링 유닛(100)을 이동한 후 4~5의 과정을 반복하여 수행하여 2개 이상의 테이프를 "ㄷ" 자 형상 부위(720)에 테이프를 부착하는 과정을 수행한다.

이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해 져야할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 비교적 단순하고도 저렴한 구조로 기계작업에 의한 "ㄷ" 다 부위에의 테이프 부착작업이 가능해 지므로, 작업자를 감축할 수 있는 효과는 물론, 품질향상 및 신뢰성 증대와 물류 및 자재 적재의 정돈화를 이룰 수 있다는 장점이 있다. 또한, 작업 대상물의 위치가 작업 공차 등에 의해 미리 지정한 작업 위치와 어느 정도 오차를 가지며 위치하고 있어도 별도의 센서나 작동 수정의 과정이 필요하지 않고 각도가 있는 표면에 테이프의 부착이 가능하다는 장점이 있다.

Claims (13)

1. 내부에 연결 로드(150)를 통하여 압착 헤드(140)를 밀어내는 압축 스프링(160)이 장착된 롤링 장치(100);

   상기 롤링 장치(100)의 측면 전면부와 측면 후면부에 각각 롤러 암 축(111)으로 회전 가능하도록 고정되며, 한쪽 말단에 롤러(120)가 회전 가능하도록 장착되어 있는 "H" 형태의 2개의 롤러 암(110);

   상기 2개의 롤러 암(110)을 서로 밀어내도록 상기 롤러 암(110)의 다른 쪽 말단부에 설치된 스프링(130);

   상기 롤링 장치(100)가 전면에 장착되는 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300);

   상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 후면에 장착되며, 하면에 공기압 장치(800)에 의해 발생시킨 대기압 이하의 압력을 인가하거나 차단할 수 있는 흡기공(212)이 하나 이상 형성되어 있는 흡착 패드(211)가 부착되어 있는 테이프 흡착 헤드(210)와 연결 로드(220)에 의해 연결되며, 상기 테이프 흡착 헤드(210)를 탄성을 지니며 전후로 구동할 수 있는 압착 구동장치(230)가 설치된 테이프 흡착 유닛(200);

   상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 측면에 장착되는 회전 구동 장치(310);

   상기 회전 구동 장치(310)가 말단에 장착되고, 베이스(500)의 상부에 설치된 지지 프레임(510)에 설치되며 입력되는 제어 신호에 따라 상기 말단을 전/후, 좌/우, 상/하로 동작시키는 기능을 가지는 이동 장치(400);

   상기 베이스(500)의 상면에 위치하며, 한 장 또는 정해진 수량만큼의 테이프를 자동으로 공급하는 기능을 가지는 테이프 공급장치(600);

   상기 압착 구동장치(230), 회전 구동 장치(310), 이동 장치(400) 및 공기압 장치(800)를 프로그래밍이 된 순서에 따라 순차적으로 또는 동시에 제어하고 구동시키는 기능을 가지는 컨트롤러(900); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 공기압 장치(800)는 대기압 이하의 진공을 발생시키는 기능 이외에 공기압 피스톤의 구동을 위한 압축 공기를 발생시키는 기능을 더 가지며;

   상기 압착 구동 장치(230)는 상기 컨트롤러(900)의 제어에 따라 상기 공기압 장치(800)에서 발생시킨 압축 공기를 이용하여 구동되는 공기압 피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 공기압 장치(800)는 대기압 이하의 진공을 발생시키는 기능 이외에 공기압 피스톤의 구동을 위한 압축 공기를 발생시키는 기능을 더 가지며;

   상기 회전 구동 장치(310)는 상기 컨트롤러(900)의 제어에 따라 상기 공기압 장치(800)에서 발생시킨 압축 공기를 이용하여 구동되는 공기압 로터리 실린더로 구성되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 이동 장치(400)는 X-축 평행 이동장치와 Y-축 평행 이동장치 및 Z-축 평행 이동장치로 구성되는 3축 구동식 이동 장치; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 롤러(120)는 테이프(610)의 표면을 손상시키지 않고, 부착하고자 하는 표면에 굴곡이 있는 경우 상기 테이프(610)를 밀착시켜 부착할 수 있도록 탄성을 가지는 재료로 표면이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 롤러(120)의 표면을 코팅하는 재료는 탄성을 가지는 것과 동시에 상기 테이프(610)의 표면에 점착되는 것을 방지하기 위하여 실리콘 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 흡착 패드(211)는 상기 흡기공(212)에 대기압 이하의 압력이 인가되는 경우 효율적인 흡착이 가능하고, 테이프(610)의 표면을 손상시키지 않고 부착하고자 하는 표면에 굴곡이 있는 경우 상기 테이프(610)를 밀착시켜 부착할 수 있도록 탄성을 가지는 재료로 표면이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 흡착 패드(211)의 표면을 코팅하는 재료는 탄성을 가지는 것과 동시에 상기 테이프(610)의 표면에 점착되는 것을 방지하기 위하여 실리콘 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 베이스(500)의 전면부를 통과하면서, 테이프를 부착할 엘씨디 패널(700)을 이송하는 컨베이어 벨트(710); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 컨트롤러(900)는 테이프 부착 작업을 위하여 상기 컨베이어 벨트(710)를 정지시키거나 구동시키는 기능을 더 가지는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 압착 헤드(140)의 하면에 탄성 패드(141)가 형성되며,

    상기 탄성 패드(141)는 테이프(610)의 표면을 손상시키지 않고, 부착하고자 하는 표면에 굴곡이 있는 경우 상기 테이프(610)를 밀착시켜 부착할 수 있도록 탄성을 가지는 재료로 표면이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
12. 청구항 11에 있어서,

    상기 탄성 패드(141)의 표면을 코팅하는 재료는 탄성을 가지는 것과 동시에 상기 테이프(610)의 표면에 점착되는 것을 방지하기 위하여 실리콘 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.
13. 청구항 1에 있어서,

    상기 롤링 장치 및 테이프 흡착 유닛 장착대(300)의 후면에는 상기 테이프 흡착 유닛(200)이 서로 동일한 높이의 흡착면을 지니도록 평행하게 2개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 "ㄷ" 자 형상 부위의 테이프 부착 장치.

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