KR100850680B1 - 엘이디 모듈 절곡 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 옥외 전광판에 사용되는 LED 모듈을 소정 각도로 자동 절곡하는 전광판용 LED 모듈 절곡 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 다수의 LED 모듈이 종횡으로 배열 실장된 PCB를 고정하는 고정 장치; 상기 고정 장치를 전후방으로 이송하는 이송 장치; 상기 PCB에 실장된 LED 모듈을 소정 각도로 절곡하는 절곡 장치; 및 상기 고정 장치와 상기 이송 장치 및 상기 절곡 장치를 제어하는 제어 장치를 포함한다.

옥외 전광판, 절곡 장치, 고정 장치, 이송 장치, PCB, LED 모듈

Description

엘이디 모듈 절곡 시스템{A bending machine of LED module}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 모듈 절곡 시스템의 전체적인 외관도.

도 2는 도 1에 도시된 고정 장치의 상세 구성도.

도 3은 도 1에 도시된 고정 장치가 절곡 장치로 이송되기 이전의 상태를 도시한 도면.

도 4는 고정 장치가 절곡 장치로 이송된 상태에서 절곡 장치가 LED 모듈을 절곡하는 상태를 도시한 도면.

도 5a 내지 도 5c는 절곡 장치가 LED 모듈을 절곡하는 과정을 도시한 도면.

＜도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명＞

10: 절곡 시스템 100: 제어 장치

200: 작업대 300: PCB

350: LED 모듈 400: 고정 장치

410: 지지대 420: 가이드 암

430: 클램프 수단 500: 이송 장치

501: 이송 프레임 502: 가이드 홈부

503: 이송 모터 600: 절곡 장치

604: 실린더 608: 상하이동 브래킷

610: 스토퍼 611: 헤드

700: 프레임 800: 안전 커버

900: 조작 패널 950: 제어 스위치

본 발명은 엘이디(이하, "LED"라 칭함) 모듈 절곡 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 옥외 전광판에 사용되는 LED 모듈을 소정 각도로 자동 절곡하는 전광판용 LED 모듈 절곡 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전광판은 다수의 픽셀 내에 일정한 배열로 설치되는 적, 녹, 청색의 LED(Light Emitting Diode)에 전류를 인가하여 소망하는 화면을 구현하는 대형 디스플레이장치이다. 이러한 전광판은 통상 대형운동장이나 경기장, 건물의 옥상 등에 설치되어 다양한 형태의 영상을 제공한다.

전광판에 사용되는 LED 소자는 반도체의 PN 접합 구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 양공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광현상이 발생되는 것으로, 발광소자로 널리 이용되고 있다.

이러한 LED 소자는 다수의 픽셀로 구역화된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, 이하 "PCB"로 약칭함)에 세팅되는데, 이 PCB는 접지(earth) 및 구동신호가 인가되는 도전막이 패터닝되며, PCB의 각 픽셀은 2×2 행/열의 적, 녹, 청색의 LED 소자들이 세팅된다. 이렇게 구역화된 다수의 픽셀들이 인접되어 PCB 상에 장착되고, 이와 같은 다수의 픽셀들이 설치된 PCB들이 다수 설치되어 소망하는 크기의 전광판을 만들 수 있다. 또한, 하나의 픽셀에 설치된 다수의 LED 소자들이 발광하여 상호 간섭함에 따라 소망하는 색을 구현하고, 다수의 픽셀들이 모여 하나의 영상을 구현하게 된다.

이와 같은 전광판은 통상 옥외나 경기장의 높은 위치에 설치되므로, 전광판을 시청하고자 하는 시청자의 위치에 따라 전광판에 표시된 영상을 왜곡해서 보게 되거나 혹은 전광판의 외곽부분을 제대로 시청할 수 없는 현상이 발생한다.

이러한 단점을 보안하고 최적의 가시 각도를 갖는 전광판을 제공하기 위하여 종래에는 LED를 PCB로부터 소정 각도만큼 절곡된 상태로 장착하는 기술이 제시된 바 있다. 대한민국 실용공고 제223474호(고안의 명칭: 전광판용 모듈)에는 전광판에 사용되는 LED를 소정각도로 절곡하는 종래의 기술이 상세히 기술되어 있다.

즉, 종래에는 최적의 가시 각도를 얻기 위해 경사공을 갖는 지그에 LED를 삽입한 후 PCB 기판에 납땜 결합함으로써, LED가 경사공의 경사각만큼 경사지도록 설치되는 구성이 제시된 바 있다.

그런데, 종래의 전광판용 모듈 제작방법에 따르면 LED 각각을 지그의 경사공에 하나씩 삽입한 후에 삽입된 LED를 일괄적으로 PCB 기판에 납땜 결합하여야 하므로 작업성이 저하되고, 수작업에 의해 LED를 지그에 결합함으로써 불량품이 발생할 우려가 높다.

본 발명은 간단한 조작만으로도 PCB에 실장된 LED를 자동으로 절곡할 수 있는 LED 모듈 절곡 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 LED의 절곡 각도를 임의로 설정할 수 있는 LED 모듈 절곡 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 크기가 상이한 여러 종류의 LED에 동시 적용 가능한 LED 모듈 절곡 시스템을 제공한다.

본 발명은 다수의 LED 모듈이 종횡으로 배열 실장된 PCB를 고정하는 고정 장치; 상기 고정 장치를 전후방으로 이송하는 이송 장치; 상기 PCB에 실장된 LED 모듈을 소정 각도로 절곡하는 절곡 장치; 및 상기 고정 장치와 상기 이송 장치 및 상기 절곡 장치를 제어하는 제어 장치를 포함한다.

바람직하게는, 상기 고정 장치와 상기 이송 장치 및 상기 절곡 장치를 지지하는 작업대를 포함하며, 상기 제어 장치가 수납되는 하우징을 더 포함할 수도 있다.

상기 고정 장치는, 상기 PCB 기판을 고정하는 클램프 수단; 상기 클램프 수단의 하부에 설치되어 상기 클램프 수단을 지지하는 지지대; 및 상기 클램프 수단의 저면에서 하측 방향으로 수직 돌출되어 종단이 내측으로 절곡되어 상기 이송 장치에 결합되는 좌우 한 쌍의 가이드 암을 포함한다.

상기 클램프 수단은, 상기 지지대에 고정 설치되는 대략 평판형상의 베이스; 상기 베이스로부터 상측방향으로 수직 돌출되어 상기 PCB가 상기 베이스로부터 소정 높이만큼 이격되도록 지지하는 다수의 지지 돌기; 및 상기 지지 돌기에 의해 지지된 상기 PCB의 측면을 고정하는 다수의 클램프 부재를 포함한다.

상기 다수의 클램프 부재는, 상기 베이스에 상측방향으로 연장 설치되어 PCB의 일측을 고정하는 제1 클램프; 상기 제1 클램프의 대향되는 위치에 설치되어 상기 PCB의 타측을 고정하는 제2 클램프; 및 상기 지지대의 좌우측에 설치되어 상기 PCB의 좌/우측을 고정하는 고정 부재를 포함한다.

상기 고정 부재는, 상기 베이스의 좌우측에서 회전 가능하도록 길이방향으로 길게 설치된 회전축; 상기 회전축에 일측이 고정 설치되고, 타측은 상기 PCB를 고정하는 단턱이 형성되어, 상기 회전축이 회전함에 따라 상기 단턱에 의해 상기 PCB가 고정되는 다수의 고정 지그; 및 상기 회전축의 종단 소정위치에 설치되어 상기 회전축을 회전시키는 핸들을 포함한다.

상기 제1 클램프는, 상기 PCB의 일측이 결합되는 지점에 홈부가 형성되어 상기 PCB를 고정하도록 설치된다.

상기 제2 클램프는, 상기 PCB의 타측이 결합되는 지점에 관통공이 형성되고, 상기 관통공에서 출몰되는 고정 돌기를 더 포함하며, 상기 고정 돌기는 상기 제어 장치의 제어에 따라 상기 관통공에서 출몰되도록 설치된다.

상기 고정 돌기는, 상기 제어 장치의 제어에 따라 공급되는 공압에 의해 작동되거나, 유압에 의해 작동된다.

상기 이송 장치는, 상기 고정 장치가 안착되고, 전후방향으로 길게 형성되고, 좌우측에 길이 방향으로 길게 절개되고, 상기 가이드 암이 결합되는 가이드 홈부를 포함하는 이송 프레임; 및 상기 고정 장치를 상기 이송 장치의 이동 궤적에 따라 전후방으로 이송시키는 이송 모터를 포함한다.

상기 이송 모터는, 스테핑 모터인 것이 바람직하다.

상기 절곡 장치는, 상기 작업대의 상측방향에 설치되고, 상기 고정 장치에 실장된 PCB보다 소정 높이만큼 높은 위치에 고정 설치된 실린더; 상기 실린더의 대략 중심부위에서 하측방향으로 연장되어 승하강하는 축; 및 상기 축에 고정 설치되어 상기 축의 승하강에 연동하여 승하강하는 절곡 부재를 포함한다.

상기 절곡 부재는, 상기 축의 승하강에 연동되어 승하강하는 상하이동 브래킷; 및 상기 상하이동 브래킷의 하부 종단에 설치되어 상기 PCB상에 실장된 상기 LED 모듈과 접촉되는 헤드를 포함한다.

상기 헤드는, 고정 수단에 의해 상기 상하이동 브래킷에 고정 설치된다.

상기 고정 수단은, 상기 헤드를 상기 상하이동 브래킷에서 분리 가능하도록 결합하는 수단인 것이 바람직하다.

상기 헤드는 다수의 LED 모듈 중 적어도 둘 이상의 행에 대응하는 LED 모듈에 동시 접촉 가능하도록 횡 방향으로 길게 형성된 적어도 둘 이상의 헤드 홈부가 형성된다.

상기 절곡 장치는, 상기 작업대의 좌우측에서 수직방향으로 연장 설치된 한 쌍의 측면 지지부재; 상기 한 쌍의 측면 지지부재에 동시 결합되고, 상기 한 쌍의 측면 지지부재를 가로질러 직교하도록 설치되는 상부 지지부재; 및 상기 상부 지지부재의 최상단에서 직교하도록 설치되어 상기 실린더를 고정 지지하는 실린더 지지 브래킷을 더 포함하며; 상기 상하이동 브래킷은 상기 상부 지지부재와 평행하게 상하 이동하도록 설치된다.

상기 상부 지지부재의 전면 소정위치에 전방으로 돌출된 가이드 레일; 및 상기 상하이동 브래킷의 배면에서 후방으로 돌출되어 상기 가이드 레일에 결합 설치되어 상기 가이드 레일을 따라 상기 상하이동 브래킷이 승하강하도록 가이드하는 가이드 블록을 더 포함할 수도 있다.

상기 상부 지지부재의 대략 중앙부위에 상하방향으로 길게 관통공이 형성되고, 상기 상하이동 브래킷의 배면에서 후방으로 돌출되고, 상기 관통공에 대응하는 지점에 설치되는 돌기를 더 포함하며, 상기 돌기는 상기 관통공을 관통한 상태에서 상기 관통공을 따라 승하강하도록 설치될 수도 있다.

상기 돌기의 승하강 궤적에 대응되도록 상기 상부 지지부재의 배면 하측에서 후방으로 연장 설치된 스토퍼를 더 포함하며; 상기 돌기가 상기 스토퍼에 접촉됨에 따라 상기 상하이동 브래킷이 소정 높이 이하로 하강하는 것이 방지되도록 설치된다.

상기 하우징의 소정위치에 설치된 제어 스위치를 더 포함하며; 상기 제어 스위치는 상기 제어 장치와 전기적으로 연결되어 상기 절곡 시스템의 기동상태와 정지상태가 선택되도록 구성된다.

상기 제어 스위치는, 상기 절곡 시스템을 기동하는 기동 스위치; 및 상기 절곡 시스템을 정지시키는 정지 스위치를 포함한다.

상기 기동 스위치는, 상기 작업대의 좌우측에 적어도 둘 이상이 설치되며; 상기 적어도 둘 이상의 기동 스위치가 모두 선택되면 상기 절곡 시스템이 기동된다.

상기 작업대의 외곽으로부터 상측 방향으로 수직 연장 설치되는 다수의 프레임; 및 상기 다수의 프레임 사이마다 설치되는 안전 커버를 더 포함하며, 상기 다수의 프레임은 대략 육면체 형상을 이루고, 상기 안전 커버 내에 상기 절곡 장치가 위치하도록 설치된다.

상기 하우징의 소정 위치에 설치되고, 상기 제어 장치에 전기적으로 연결되며 작업정보가 입력되는 입력수단 및 작업상태가 표시되는 표시수단을 포함하는 조작패널을 더 포함할 수도 있다.

상기 제어 장치는, 상기 이송 장치를 제어하여 상기 고정 장치를 기 설정된 소정 위치로 이송시키고, 상기 PCB에 실장된 상기 LED 모듈과 상기 헤드가 접촉하도록 상기 절곡 장치를 하강시키며, 상기 이송 장치를 기 설정된 절곡 거리만큼 후방으로 이송시켜 LED 모듈을 절곡하도록 구성된다.

상기 제어 장치는, 상기 이송 장치를 제어하여 상기 고정 장치를 기 설정된 소정 위치로 이송시키고, 상기 PCB에 실장된 상기 LED 모듈과 상기 헤드가 접촉하도록 상기 절곡 장치를 하강시키며, 상기 이송 장치를 기 설정된 제1 이송 거리만큼 전방으로 이송시켜 LED 모듈을 정렬시키고, 상기 이송 장치를 기 설정된 제2 이송 거리만큼 후방으로 이송시켜 LED 모듈을 절곡하도록 구성된다.

상기 제어 장치는, 상기 LED 모듈을 행 단위로 연속적으로 절곡하도록 제어한다.

상기 기 설정된 절곡 거리 또는 제2 이송 거리는, 상기 조작 패널에서 입력되는 절곡각도에 대응하여 상기 제어 장치에서 연산된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 모듈 절곡 시스템의 전체적인 외관도이고, 도 2는 도 1에 도시된 고정 장치의 상세 구성도이며, 도 3은 도 1에 도시된 고정 장치가 절곡 장치로 이송되기 이전의 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 고정 장치가 절곡 장치로 이송된 상태에서 절곡 장치가 LED 모듈을 절곡하는 상태를 도시한 도면이며, 도 5a 내지 도 5c는 절곡 장치가 LED 모듈을 절곡하는 과정을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 절곡 시스템을 설명하면, 절곡 시스템(10)의 하부에 제어 장치(100)가 설치되고, 제어 장치(100)의 상부는 평판 형태의 작업대(200)가 구성된다. 또한, 상기한 작업대(200)의 상부에는 작업자가 LED 모듈이 설치된 PCB(도 3 및 도 4의 300)를 올려놓을 수 있는 고정 장치(400)가 설치된다.

제어 장치(100)는 절곡 시스템(10)을 구동하기 위한 각종 프로그램이 저장되며, 필요에 따라 후술하는 이송 장치(500)를 구동하는 구동력을 제공하는 수단과, 후술하는 절곡 장치(600)를 구동하는 구동력을 제공하는 수단을 포함한다.

또한, 고정 장치(400)의 하부와 작업대(200) 사이에는 고정 장치(400)를 작업자로부터 전/후방(이하, 모든 방향의 설명은 작업자의 위치를 기준으로 한다)으로 이송하는 이송 장치(500)가 설치된다.

또한, 작업자의 작업위치로부터 일정거리 후방으로 절곡 장치(600)가 작업대(200)로부터 소정 높이만큼 이격되어 설치된다. 또한, 절곡 장치(600)의 전방에는 작업대(200)로부터 수직으로 연장된 대략 육면체 형상의 프레임(700)을 설치하고, 이 프레임(700)의 육면 중 전면과 후면 및 좌우측과 상면에는 작업자를 보호하기 위한 안전 커버(800)(예를 들면, 강화유리 등)를 설치한다.

프레임(700)의 소정 위치에는 작업자가 위치한 전방을 향하도록 조작 패널(900)이 설치되며, 이 조작 패널(900)에는 각종 설정상태의 입력을 위한 입력수단과, 각종 설정상태의 표시를 위한 표시수단을 포함한다. 입력수단과 표시수단은 작업의 규모나 작업상의 편의에 따라 분리하여 구성할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 조작 패널(900)에는 LED 모듈(도 3 및 도 4의 300)의 모델 번호와 생산 수량 및 상하 이동궤적을 입력 및 표시하는 수단을 포함하며, 모터의 온/오프 제어 스위치와 시스템을 초기상태로 귀환시키는 원점기능 스위치 및 메인 전원 온/오프 제어 스위치와 리셋 스위치 등을 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

작업자의 작업 범위내의 작업대(200) 소정위치에는 절곡 시스템(10)의 구동을 제어하는 제어 스위치(950)가 적어도 하나 이상 설치되는데, 본 발명에서는 작업대(200)의 전방 좌측에 기동 스위치(951)를 설치하고, 작업대(200)의 전방 우측에 기동 스위치(951)와 정지 스위치(952)를 설치한 것으로 가정하여 설명하였다. 이때, 본 발명의 제어 스위치(950)는 작업의 편의에 따라 설치위치나 종류, 수량 등을 임의로 변형할 수 있음이 자명하다.

한편, 도 2를 참조하여 도 1의 고정 장치(400)에 대해 상세히 설명하면, 이송장치(500)의 상부에는 대략 평판형태의 지지대(410)가 설치되고, 이 지지대(410)의 하부에서 수직방향으로 연장되고 종단이 수평방향으로 절곡된 가이드 암(420)이 설치된다. 지지대(410)의 상부 대략 전방에는 LED 모듈(도 5a 내지 도 5c의 980)이 실장된 PCB(도 3 및 도 4의 300)가 놓여져서 고정되는 클램프 수단(430)이 설치된다.

클램프 수단(430)은 PCB(도 3 및 도 4의 300)를 지지하는 다수의 지지 돌기(432)가 대략 평판형상의 베이스(431) 상부로 수직 연장되도록 설치되고, 베이스(431)의 전방에는 PCB(300)가 안착되도록 단턱(도시되지 않았음)을 갖는 제1 클램프(433)가 설치된다. 베이스(431)의 후방에는 전방에 설치된 제1 클램프(433)와 유사한 구조의 제2 클램프(434)가 설치되는데, 제2 클램프(434)의 소정 위치에는 관통공(434a)이 형성되어 공압(혹은 유압)에 의해 고정 돌기(434b)가 전방으로 돌출되도록 설치된다.

베이스(431)의 좌우측 각각에는 기판을 고정시키는 고정 지그(435)가 길이 방향으로 다수개 설치되며, 이 고정 지그(435)는 회전축(436)에 결합되고, 회전축(436)의 전방에는 회전축(436)을 회전시키는 핸들(437)에 각각 결합되어 핸들(437)을 조작함에 따라 고정 지그(435)가 회전축(436)을 중심으로 회전되도록 설치된다. 즉, PCB(300)를 클램프 수단(430)에 장착하거나 이탈할 때에는 각각의 핸들(437)이 상호 멀어지는 방향으로 조작되고, 이에 따라 각각의 회전축(436)이 핸들(437)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되면서 고정 지그(435)를 회전시켜 PCB(300)의 고정상태를 해제시킨다. PCB(300)를 클램프 수단(430)에 장착하여 고정시킬 때에는 각각의 핸들(437)이 상호 가까워지는 방향으로 조작되고, 이에 따라 각각의 회전축(436)이 핸들(437)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되면서 고정 지그(435)를 회전시켜 PCB(300)를 견고하게 고정시킨다.

도 3 및 도 4를 참조하여 이송 장치(500)와 절곡 장치(600)의 구성을 설명하면, 이송 장치(500)는 전후방향으로 길게 연장된 이송 프레임(501)이 설치되고, 이송 프레임(501)의 측면 소정 위치에는 길이방향으로 길게 천공된 가이드 홈부(502)가 형성된다. 이 가이드 홈부(502)는 전술한 고정 장치(400)의 가이드 암(420)과 결합되며, 이송 프레임(501)내에 설치된 이송 모터(503)의 동력에 의해 가이드 암(420)이 가이드 홈부(502)를 따라 전후방향으로 이동함에 의해 고정 장치(400)가 이송 장치(500) 상에서 전후 이동되도록 설치된다. 이때, 이송 모터(503)의 일예로 스테핑 모터를 사용할 수도 있다.

또한, 절곡 장치(600)는 이송 장치(500)의 좌우측에 소정 거리 이격되어 수직방향으로 연장된 측면 지지부재(601)가 각각 설치되고, 이 측면 지지부재(601)는 이송 장치(500)를 따라 고정 장치(400)가 전후방으로 이송될 때 고정 장치(400)의 지지대(410)와 클램프 수단(430)이 접촉하지 않도록 이송 장치(500)로부터 충분한 거리만큼 이격되어 설치된다.

한 쌍의 측면 지지부재(601)의 소정 높이에는 이 측면 지지부재(601)에 동시 결합되고 측면 지지부재(601)의 직교하는 방향으로 상부 지지부재(602)가 설치되며, 상부 지지부재(602)의 상단에는 상부 지지부재(602)와 직교하는 방향으로 실린더 지지 브래킷(603)이 설치된다.

실린더 지지 브래킷(603) 상단에는 실린더(604)가 설치되고, 실린더(604)의 하부 대략 중앙부위에서 하측 방향으로 연장된 축(605)이 실린더 지지 브래킷(603)을 관통하여 설치된다. 상부 지지부재(602)의 전면 소정 위치에는 전방으로 돌출된 가이드 레일(606)이 상하방향으로 연장 설치되고, 이 가이드 레일(606)에 결합되는 가이드 블록(607)을 갖는 상하이동 브래킷(608)이 상부 지지부재(602)와 일정 거리 이격된 상태로 평행하게 상하 이동하도록 설치된다.

상부 지지부재(602)의 대략 중앙 부위에는 상하 방향으로 길게 천공된 관통 홈부(도시되지 않았음)가 형성되며, 상하이동 브래킷(608)의 배면에서 후방으로 돌출된 돌기(609)가 상부 지지부재(602)에 형성된 관통 홈부를 관통하여 후방으로 돌출되도록 설치된다.

상부 지지부재(602)에 형성된 관통 홈부의 하부에는 스토퍼(610)가 상부 지지부재(602)의 후방으로 설치되며, 상하 이동 브래킷(608)의 돌기(609)가 상부 지지부재(602)의 관통 홈부를 따라 하강하다가 스토퍼(610)에 의해 더 이상 하강하지 못하도록 설치된다.

상하 이동 브래킷(608)의 하측에는 LED 모듈(도 5a 내지 도 5c의 980)의 헤드가 결합되도록 적어도 하나 이상의 헤드 홈부가 폭 방향으로 길게 형성된 헤드(611)가 헤드 고정수단(612)(예를 들면, 볼트 등)에 의해 고정 설치되며, 이 헤드 홈부의 크기 및 깊이는 절곡할 LED 모듈 헤드의 크기 및 길이에 대응되어 결정된다. 또한, 헤드 홈부는 소정 간격을 두고 전후방에 한 쌍이 형성되어 있으며, 이는 PCB(300) 상에 장착되는 LED 모듈(350)이 2×2의 구성에 일치하는 것이다. 결국, 2×2의 LED 모듈(350)이 설치되는 구조에서는 절곡 장치(600)의 헤드 홈부는 두개가 형성되고, 3×3의 LED 모듈(350)에서는 헤드 홈부가 세 개가 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 절곡 장치(600)는 절곡 장치(600)의 상하이동 브래킷(608)과 헤드 홈부가 형성된 헤드(611)가 각각 분리될 수 있는 구조가 적합하며, 이에 대한 기술은 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변형할 수 있음이 자명하다.

스토퍼(610)의 설치 위치는 상하 이동 브래킷(608)의 돌기(609)가 스토퍼(610)와 접촉하였을 때 헤드(611)가 LED 모듈(350)의 헤드에 접촉될 수 있고, LED 모듈(350)을 파손시키지 않을 정도의 높이로 설치된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 작용을 설명한다.

작업자가 조작 패널(900)의 조작부를 조작하여 메인 전원을 투입한 후 작업할 LED 모듈(350)의 모델 번호를 입력하고 원점 키를 선택하면, 이송 장치(500)는 초기 작업에 필요한 위치 즉 작업자가 위치한 전방으로 이송된다.

이후, 작업자가 LED 모듈(350)이 장착된 PCB(300)를 고정 장치(400)의 제1 클램프(433)에 형성된 단턱에 고정시킨 후 지지 돌기(432) 상에 안착시키고, 핸들(437)을 회전시키면 고정 지그(435)가 PCB(300) 쪽으로 회전하여 PCB(300)를 고정시킨다. 작업자가 작업대(200)의 좌우측에 설치된 기동 스위치(951)를 동시에 누르면 작업은 개시되고, 제어 장치(100)는 제2 클램프(434)에 공압(혹은 유압)을 공급하여 고정 돌기(434b)를 돌출시킨다. 따라서 PCB(300)는 고정 장치(400)에 견고히 고정된다(이상 도 3 참조).

PCB(300)에 대한 고정 작업이 완료된 후 이송 장치(500)의 이송 모터(503)가 동작되어 고정 장치(400)를 절곡 장치(600)측으로 이송시킨다. 즉, 이송 모터(503)가 동작되면, 고정 장치(400)의 가이드 암(420)이 이송 프레임(501)의 측면에 형성된 가이드 홈부(502)에 결합된 상태로 가이드 홈부(502)를 따라 후방으로 이동한다.

이때, 이송 장치(500)는 PCB(300)에 실장된 다수의 LED 모듈(350) 중 제1 및 제2 라인(절곡 장치(600)로부터 가장 가까운 쪽에 실장된 LED 모듈들)의 LED 모듈(350)의 헤드가 절곡 장치(600)에 설치된 헤드(611)의 헤드 홈부에 대응하는 위치까지 고정 장치(400)를 이송시킨다. 이송 장치(500)의 이송 거리는 조작 패널(900)에 의해 입력과 제어 장치(100)의 제어 프로그램(연산 프로그램)에 의해 제어가 가능하다.

고정 장치(400)가 정지하면, 실린더(604)의 축(605)이 LED 모듈(350) 방향으로 연장되어 하강하고, 가이드 블록(607)이 가이드 레일(606)을 따라 하강하면서 상하이동 브래킷(608)을 LED 모듈(350)측으로 하강시킨다. 이때, 상하이동 브래킷(608)의 배면에 형성된 돌기(609)의 이동 궤적에 설치된 스토퍼(610)에 의해 상하이동 브래킷(508)이 기 설정된 위치 이하로 하강하지 못하고, 이에 따라 LED 모듈(350)의 파손이 방지된다(이상 도 5a 참조).

상하이동 브래킷(608)의 헤드(611)가 LED 모듈(350)의 헤드에 접촉되면, 이송 모터(503)가 작동되어 고정 장치(400)를 제1 소정 거리만큼 전방으로 이동시킨다. 이 과정을 수행함에 따라 PCB(300)상에 실장된 LED 모듈(350)은 일렬로 정렬된다(이상 도 5b 참조).

이후, 이송 모터(503)가 다시 작동되어 고정 장치(400)를 제2 소정 거리만큼 후방으로 이동시키고, 헤드(611)에 LED 모듈(350)의 헤드가 접촉한 상태로 고정 장치(400)가 이동되기 때문에 LED 모듈(350)은 소정 각도로 절곡된다(이상 도 5c 참조). 여기서 제2 소정거리는 작업자가 조작 패널(900)에서 이미 입력해둔 LED 모듈(350)의 절곡 각도에 따라 결정된다.

위의 과정에 따라 두개의 라인에 대한 LED 모듈(350)의 절곡작업이 완료되면, 다음 라인 즉 제3 라인 및 제4 라인의 LED 모듈(350)을 절곡하기 위해 이송 모터(350)가 작동되어 고정 장치(400)를 제3 소정 거리만큼 후방으로 이송시킨다. 여기서 제3 이송거리는 제3 및 제4 라인의 LED 모듈(350)의 헤드가 상하이동 브래킷(608)의 헤드(611)에 형성된 헤드 홈부에 대응되는 위치까지의 이동거리를 말한다.

또한, 위의 과정을 반복 수행하여 모든 라인에 대한 LED 모듈(350)의 절곡작업이 완료되면, 이송 모터(503)가 작동하여 고정 장치(400)를 절곡 시스템(10)의 최전방으로 이송시킨다. 고정 장치(400)가 최전방으로 이송되면 제어 장치(100)에 의해 고정 장치(400)의 제2 클램프(434)에 공급되던 공압(혹은 유압)이 해제되면서 고정 돌기(434b)가 관통공(434a)내로 유입된다.

이후, 작업자가 고정 장치(400)의 좌우측 핸들(437)을 서로 멀어지는 방향으로 회전시키면 고정 지그(435)가 회전축(436)을 따라 회전하면서 고정 장치(400)로부터 PCB(300)의 고정 상태를 해제시킨다. 따라서 작업자는 작업이 완료된 해당 PCB(300)를 고정 장치로부터 이탈시킬 수 있다.

한편, 작업 중에 작업자가 제어 스위치(950)내의 정지 스위치(952)를 누르면 제어 장치(100)가 정지 스위치(952)의 입력을 인식하여 절곡 시스템(10)을 비상 정지시킨다. 따라서 위험한 상황에서 작업자를 안전하게 보호할 수 있다. 또한, 절곡 장치(600)는 저면이 개방된 육면체의 안전 커버(800)내에 위치하므로, 절곡 장치(600)로부터 작업자를 안전하게 보호할 수 있다.

또한, 상하이동 브래킷(608)에 설치된 헤드(611)를 교체함에 따라 여러 규격의 LED 모듈(350)에도 용이하게 적용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예(들)에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예(들)에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명은 간단한 조작만으로도 PCB에 실장된 LED 모듈을 자동으로 절곡할 수 있다.

본 발명은 조작 패널을 통해 LED 모듈의 절곡 각도를 임의로 설정할 수 있으며, 설정된 절곡 각도에 따라 제어 장치를 통해 자동 제어되어 LED 모듈이 절곡되므로 편리하고, 절곡각도를 정확하게 제어할 수 있다.

본 발명은 헤드의 교체만으로도 크기가 상이한 여러 종류의 LED 모듈에 동시 및 용이하게 적용 가능하다.

Claims (32)

1. 다수의 LED 모듈이 종횡으로 배열 실장된 PCB를 고정하는 고정 장치;

   상기 고정 장치를 전후방으로 이송하는 이송 장치;

   상기 PCB에 실장된 LED 모듈을 소정 각도로 절곡하는 절곡 장치; 및

   상기 고정 장치와 상기 이송 장치 및 상기 절곡 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하고,

   상기 절곡 장치는 상기 작업대의 상측방향에 설치되고, 상기 고정 장치에 실장된 PCB보다 소정 높이만큼 높은 위치에 고정 설치된 실린더, 상기 실린더의 대략 중심부위에서 하측방향으로 연장되어 승하강하는 축, 및 상기 축에 고정 설치되어 상기 축의 승하강에 연동하여 승하강하는 절곡 부재를 포함하며,

   상기 LED 모듈이 상기 절곡 부재에 접촉된 상태에서 상기 PCB가 상기 이송 장치에 의해 이송되어, 상기 LED 모듈이 절곡되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정 장치와 상기 이송 장치 및 상기 절곡 장치를 지지하는 작업대를 포함하며,

   상기 제어 장치가 수납되는 하우징을 더 포함하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정 장치는,

   상기 PCB 기판을 고정하는 클램프 수단;

   상기 클램프 수단의 하부에 설치되어 상기 클램프 수단을 지지하는 지지대; 및

   상기 클램프 수단의 저면에서 하측 방향으로 수직 돌출되어 종단이 내측으로 절곡되어 상기 이송 장치에 결합되는 좌우 한 쌍의 가이드 암을 포함하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 클램프 수단은,

   상기 지지대에 고정 설치되는 평판형상의 베이스;

   상기 베이스로부터 상측방향으로 수직 돌출되어 상기 PCB가 상기 베이스로부터 소정 높이만큼 이격되도록 지지하는 다수의 지지 돌기; 및

   상기 지지 돌기 의해 지지된 상기 PCB의 측면을 고정하는 다수의 클램프 부재를 포함하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 다수의 클램프 부재는,

   상기 베이스에 상측방향으로 연장 설치되어 PCB의 일측을 고정하는 제1 클램프;

   상기 제1 클램프의 대향되는 위치에 설치되어 상기 PCB의 타측을 고정하는 제2 클램프; 및

   상기 지지대의 좌우측에 설치되어 상기 PCB의 좌/우측을 고정하는 고정 부재를 포함하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 고정 부재는,

   상기 베이스의 좌우측에서 회전 가능하도록 길이방향으로 길게 설치된 회전축;

   상기 회전축에 일측이 고정 설치되고, 타측은 상기 PCB를 고정하는 단턱이 형성되어, 상기 회전축이 회전함에 따라 상기 단턱에 의해 상기 PCB가 고정되는 다수의 고정 지그; 및

   상기 회전축의 종단 소정위치에 설치되어 상기 회전축을 회전시키는 핸들을 포함하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제1 클램프는,

   상기 PCB의 일측이 결합되는 지점에 홈부가 형성되어 상기 PCB를 고정하도록 설치된 엘이디 모듈 절곡 시스템.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 제2 클램프는,

   상기 PCB의 타측이 결합되는 지점에 관통공이 형성되고, 상기 관통공에서 출몰되는 고정 돌기를 더 포함하며,

   상기 고정 돌기는 상기 제어 장치의 제어에 따라 상기 관통공에서 출몰되도록 설치되는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 고정 돌기는,

   상기 제어 장치의 제어에 따라 공급되는 공압에 의해 작동되는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 고정 돌기는,

    상기 제어 장치의 제어에 따라 공급되는 유압에 의해 작동되는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
11. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

    상기 이송 장치는,

    상기 고정 장치가 안착되고, 전후방향으로 길게 형성되고, 좌우측에 길이 방향으로 길게 절개되고, 상기 가이드 암이 결합되는 가이드 홈부를 포함하는 이송 프레임; 및

    상기 고정 장치를 상기 이송 장치의 이동 궤적에 따라 전후방으로 이송시키는 이송 모터를 포함하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 이송 모터는,

    스테핑 모터인 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
13. 삭제
14. 제 2 항에 있어서,

    상기 절곡 부재는,

    상기 축의 승하강에 연동되어 승하강하는 상하이동 브래킷; 및

    상기 상하이동 브래킷의 하부 종단에 설치되어 상기 PCB상에 실장된 상기 LED 모듈과 접촉되는 헤드를 포함하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 헤드는,

    고정 수단에 의해 상기 상하이동 브래킷에 고정 설치되는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 고정 수단은,

    상기 헤드를 상기 상하이동 브래킷에서 분리 가능하도록 결합하는 수단인 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,

    상기 헤드는 다수의 LED 모듈 중 적어도 둘 이상의 행에 대응하는 LED 모듈에 동시 접촉 가능하도록 횡 방향으로 길게 형성된 적어도 둘 이상의 헤드 홈부가 형성되는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
18. 제 14 항에 있어서,

    상기 절곡 장치는,

    상기 작업대의 좌우측에서 수직방향으로 연장 설치된 한 쌍의 측면 지지부재;

    상기 한 쌍의 측면 지지부재에 동시 결합되고, 상기 한 쌍의 측면 지지부재를 가로질러 직교하도록 설치되는 상부 지지부재; 및

    상기 상부 지지부재의 최상단에서 직교하도록 설치되어 상기 실린더를 고정 지지하는 실린더 지지 브래킷을 더 포함하며;

    상기 상하이동 브래킷은 상기 상부 지지부재와 평행하게 상하 이동하도록 설치되는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 상부 지지부재의 전면 소정위치에 전방으로 돌출된 가이드 레일; 및

    상기 상하이동 브래킷의 배면에서 후방으로 돌출되어 상기 가이드 레일에 결합 설치되어 상기 가이드 레일을 따라 상기 상하이동 브래킷이 승하강하도록 가이드하는 가이드 블록을 더 포함하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
20. 제 18 항에 있어서,

    상기 상부 지지부재의 대략 중앙부위에 상하방향으로 길게 관통공이 형성되고,

    상기 상하이동 브래킷의 배면에서 후방으로 돌출되고, 상기 관통공에 대응하는 지점에 설치되는 돌기를 더 포함하며,

    상기 돌기는 상기 관통공을 관통한 상태에서 상기 관통공을 따라 승하강하도록 설치되는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 돌기의 승하강 궤적에 대응되도록 상기 상부 지지부재의 배면 하측에서 후방으로 연장 설치된 스토퍼를 더 포함하며;

    상기 돌기가 상기 스토퍼에 접촉됨에 따라 상기 상하이동 브래킷이 소정 높이 이하로 하강하는 것이 방지되도록 설치되는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
22. 제 14 항에 있어서,

    상기 하우징의 소정위치에 설치된 제어 스위치를 더 포함하며;

    상기 제어 스위치는 상기 제어 장치와 전기적으로 연결되어 상기 절곡 시스템의 기동상태와 정지상태가 선택되도록 구성되는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 제어 스위치는,

    상기 절곡 시스템을 기동하는 기동 스위치; 및

    상기 절곡 시스템을 정지시키는 정지 스위치를 포함하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 기동 스위치는,

    상기 작업대의 좌우측에 적어도 둘 이상이 설치되며;

    상기 적어도 둘 이상의 기동 스위치가 모두 선택되면 상기 절곡 시스템이 기동되는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
25. 제 2 항에 있어서,

    상기 작업대의 외곽으로부터 상측 방향으로 수직 연장 설치되는 다수의 프레임; 및

    상기 다수의 프레임 사이마다 설치되는 안전 커버를 더 포함하며,

    상기 다수의 프레임은 육면체 형상을 이루고, 상기 안전 커버 내에 상기 절곡 장치가 위치하도록 설치되는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
26. 제 14 항에 있어서,

    상기 하우징의 소정 위치에 설치되고, 상기 제어 장치에 전기적으로 연결되며 작업정보가 입력되는 입력수단 및 작업상태가 표시되는 표시수단을 포함하는 조작패널을 더 포함하는 엘이디 모듈 절곡 시스템.
27. 제 23 항 또는 제 26 항에 있어서,

    상기 제어 장치는,

    상기 이송 장치를 제어하여 상기 고정 장치를 기 설정된 소정 위치로 이송시키고,

    상기 PCB에 실장된 상기 LED 모듈과 상기 헤드가 접촉하도록 상기 절곡 장치를 하강시키며,

    상기 이송 장치를 기 설정된 절곡 거리만큼 후방으로 이송시켜 LED 모듈을 절곡하도록 구성되는 엘이디 모듈 절곡장치.
28. 제 27 항에 있어서,

    상기 제어 장치는,

    상기 LED 모듈을 행 단위로 연속적으로 절곡하도록 제어하는 엘이디 모듈 절곡장치.
29. 제 27 항에 있어서,

    상기 기 설정된 절곡 거리는,

    상기 조작 패널에서 입력되는 절곡각도에 대응하여 상기 제어 장치에서 연산되는 엘이디 모듈 절곡장치.
30. 제 23 항 또는 제 26 항에 있어서,

    상기 제어 장치는,

    상기 이송 장치를 제어하여 상기 고정 장치를 기 설정된 소정 위치로 이송시키고,

    상기 PCB에 실장된 상기 LED 모듈과 상기 헤드가 접촉하도록 상기 절곡 장치를 하강시키며,

    상기 이송 장치를 기 설정된 제1 이송 거리만큼 전방으로 이송시켜 LED 모듈을 정렬시키고,

    상기 이송 장치를 기 설정된 제2 이송 거리만큼 후방으로 이송시켜 LED 모듈을 절곡하도록 구성되는 엘이디 모듈 절곡장치.
31. 제 30 항에 있어서,

    상기 제어 장치는,

    상기 LED 모듈을 행 단위로 연속적으로 절곡하도록 제어하는 엘이디 모듈 절곡장치.
32. 제 30 항에 있어서,

    상기 기 설정된 제2 이송 거리는,

    상기 조작 패널에서 입력되는 절곡각도에 대응하여 상기 제어 장치에서 연산되는 엘이디 모듈 절곡장치.

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