KR100936992B1

KR100936992B1 - 기판반전장치

Info

Publication number: KR100936992B1
Application number: KR1020090012673A
Authority: KR
Inventors: 서재석
Original assignee: 에스엔티코리아 주식회사
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2010-01-15

Abstract

본 발명은 생산라인에서 컨베이어에 의해 이송되는 기판을 180°로 반전함으로써 기판의 양면 작업이 가능하게 하는 기판반전장치에 관한 것이다. 상기 기판반전장치는 양측으로 배치되어 그 사이에 기판을 이송하기 위한 전방 컨베이어와 후방 컨베이어가 구동 가능하게 연결되는 2개의 고정레일; 상기 전방 컨베이어와 후방 컨베이어 사이에서 상기 고정레일과 연결되도록 설치되고, 상부 컨베이어와 하부 컨베이어를 구비하여 그 사이로 기판을 이송하는 반전 컨베이어부; 상기 상부 컨베이어 또는 하부 컨베이어를 구동하기 위한 동력을 전달하는 모터부; 상기 고정레일 및 반전 컨베이어부와 연결되어, 상기 상부 컨베이어와 하부 컨베이어 사이에 기판이 적재된 상태에서 상기 반전 컨베이어부를 180°반전시키는 반전수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 기판반전장치에 따르면, 간단한 구성과 단계로 기판의 반전이 이루어짐으로써 제작 원가 및 작업시간을 감소시킬 수 있다.

기판반전장치, 고정레일, 반전 컨베이어부, 모터부, 반전수단

Description

기판반전장치 {Apparatus for turning a board}

본 발명은 기판반전장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 생산라인에서 컨베이어에 의해 이송되는 기판을 180°로 반전함으로써 기판의 양면 작업이 가능하게 하는 기판반전장치에 관한 것이다.

대량 생산을 위한 자동화 공정은 컨베이어벨트 상에 작업 대상물을 올려놓고 이를 이송시키면서 작업(예를 들어, 부품의 삽입, 검사 또는 라벨 부착 등)을 연속적으로 행하는 경우가 많다. 이러한 작업 대상물이 기판(예를 들어, 인쇄회로기판, LCD 패널)인 경우 대체로 기판에 대한 양면 작업을 필요로 하여, 종래에는 작업자가 생산라인의 옆에서 일일이 기판을 뒤집어 주면서 기판 후면에 대한 작업을 하였으나, 이는 작업시간이 길어지게 하여 생산효율이 저하되는 원인이 되었다. 이러한 불편을 해소하기 위해 기판을 자동으로 반전시켜 다음 작업을 연속적으로 하기 위한 기판반전장치가 개발되었다.

도 1은 종래의 기판반전장치(1)를 도시한다.

컨베이어(2)를 구동하면 기판(P)이 컨베이어 위에 놓여진 상태로 공정의 진행방향으로 이동한다. 다음에, 기판(P)의 선단이 스토퍼(3)에 걸리면서 기판(P)의 이동이 제한되고, 반전수단(4)의 그리퍼(4a)가 기판(P)의 양측중앙을 파지하여 반전수단(4)에 기판(P)을 구속시킨다. 다음에, 승강수단(5)을 후진시키면 컨베이어(2)가 사선방향으로 하강하여 기판(P)의 하부외측으로 이동된다. 이와 같이, 기판(P)의 회전영역이 확보되면, 반전수단(4)의 회전부(4b)를 구동시켜 기판(P)을 180°회전시킴으로써 기판을 반전시킨다. 기판이 반전된 상태에서 부품의 삽입, 검사 등의 작업을 행할 수 있다.

다음에, 승강수단(5)에 의해 컨베이어(2)를 사선방향으로 상승시켜 기판(P)의 양측하부를 각각 지지하고, 반전수단(4)의 그리퍼(4a)를 구속해제시켜 기판(P)이 컨베이어(2) 상에 놓여지게 한다. 그리고, 스토퍼(3)를 위로 회전시켜 그 선단부가 기판(P)의 이동영역으로부터 이탈되도록 한 다음, 컨베이어(2)를 구동시켜 기판(P)이 다음 공정으로 이동되게 한다[도 1의 (a) 참조].

이러한 종래의 기판반전장치에서는, 기판(P)의 회전반경에 컨베이어(2)가 위치하므로 컨베이어가 하강한 상태에서만 기판의 반전이 가능하기 때문에, 기판(P)의 정지, 그리퍼(4a)에 의한 기판 파지, 승강수단(5) 하강, 기판(P) 반전, 승강수단(5) 상승, 그리퍼(4a) 해제, 기판(P) 배출의 순서를 거쳐 기판의 반전이 이루어진다. 이는 기판을 반전하여 작업을 행한 후 배출하기까지의 단계를 복잡하게 하여 작업시간을 증가시키고, 제어방법이 복잡해지는 단점이 있었다. 또한, 기판의 파지와 반전을 위해 그리퍼(4a)와 승강수단(5)과 같은 복잡한 구성을 갖는 부품과 이에 대한 제어가 필요하여, 전체 부품수가 증가되고 제작 원가를 상승시키는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 간단한 구성과 단계로 기판의 반전이 이루어짐으로써 제작 원가 및 작업시간을 감소시킬 수 있는 기판반전장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.

본 발명의 기판반전장치는 양측으로 배치되어 그 사이에 기판을 이송하기 위한 전방 컨베이어와 후방 컨베이어가 구동 가능하게 연결되는 2개의 고정레일; 상기 전방 컨베이어와 후방 컨베이어 사이에서 상기 고정레일과 연결되도록 설치되고, 상부 컨베이어와 하부 컨베이어를 구비하여 그 사이로 기판을 이송하는 반전 컨베이어부; 상기 상부 컨베이어 또는 하부 컨베이어를 구동하기 위한 동력을 전달하는 모터부; 상기 고정레일 및 반전 컨베이어부와 연결되어, 상기 상부 컨베이어와 하부 컨베이어 사이에 기판이 적재된 상태에서 상기 반전 컨베이어부를 180°반전시키는 반전수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반전 컨베이어부는 상기 상부 컨베이어와 하부 컨베이어가 장착되는 반전레일을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모터부는 상기 고정레일에 고정 설치되고, 상기 상부 컨베이어 또는 하부 컨베이어는 반전된 경우에도 상기 모터부로부터 동력전달이 가능하게 상기 모터부와 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모터부는 모터와, 상기 모터와 연결된 구동기어로 이루어지고, 상기 상부 컨베이어 및 하부 컨베이어는 양측의 풀리와, 상기 풀리 사이에서 회전하는 벨트 및 상기 풀리와 연결된 풀리기어를 각각 포함하고, 상기 모터부의 구동기어는 상부 컨베이어 또는 하부 컨베이어의 상기 풀리 기어와 구동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2개의 고정레일 사이의 폭을 조절하도록 상기 고정레일과 연결되는 폭조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반전 컨베이어부를 통해 이송되는 기판의 이동경로에 수직으로 승강구동되어 기판의 정지위치를 특정하는 스토퍼를 더 포함하고, 상기 스토퍼는 상기 반전 컨베이어부에 연결되어 상기 반전 컨베이어부와 함께 반전되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반전수단은 상기 반전 컨베이어부와 연결된 반전축과, 상기 반전축에 회전력을 전달하는 회전구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반전축은 상기 반전 컨베이어부의 양측에 형성되고, 상기 회전구동부에 의한 구동력은 상기 양측의 반전축에 모두 전달되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 기판반전장치에 따르면, 간단한 구성과 단계로 기판의 반전이 이루어짐으로써 제작 원가 및 작업시간을 감소시킬 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부 호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

본 명세서에서 "기판"은 인쇄회로기판, LCD 패널 등과 같이 두께가 얇고 편평한 형태를 가지면서, 컨베이어에 의해 이송되는 동안에 부품 삽입, 검사, 라벨 부착 등의 작업이 이루어지는 물건을 모두 포함하는 의미이다.

도 2는 본 발명에 따른 기판반전장치(10)의 사시도이고, 도 3은 상기 기판반전장치(10)의 평면도이고, 도 4는 기판이 반전되는 상태를 나타내는 상기 기판반전장치의 정면도이다.

상기 기판반전장치(10)는 고정레일(11), 반전 컨베이어부, 모터부(31, 32), 반전수단, 스토퍼(51) 및 폭조절장치(61, 62, 63)를 포함한다.

상기 고정레일(11)은 양측으로 2개가 설치되고, 상기 고정레일에는 전방 컨베이어(12), 후방 컨베이어(13), 반전 컨베이어부, 반전수단 등의 부품이 고정 설치된다.

상기 반전 컨베이어부는 전방 컨베이어(12)와 후방 컨베이어(13) 사이에 설치되고, 상부 컨베이어(21), 하부 컨베이어(22) 및 반전레일(23)을 포함한다. 상기 상부 컨베이어(21)와 하부 컨베이어(22)는 반전레일(23)에 고정되고, 그 사이의 공간으로는 기판(P)이 삽입되어 이송된다. 상기 상부 컨베이어(21) 및 하부 컨베이어(22)는 각각 양측의 풀리(24)와, 상기 풀리 사이에서 회전하는 벨트(25) 및 상 기 풀리와 연결된 풀리기어(26)를 포함한다(도 3 참조).

상기 상부 컨베이어(21)와 하부 컨베이어(22) 중의 어느 하나[본 실시예에서는 하부 컨베이어(22)]에는 모터부(31, 32)에 의한 동력이 전달되어, 기판(P)을 작업방향(화살표 방향)으로 이송시킨다. 상기 모터부는 모터(31) 및 상기 모터와 연결된 구동기어(32)로 이루어지고, 상기 고정레일(11)에 고정 설치된다. 상기 구동기어(32)는 상기 풀리기어(26)와 맞물리고, 모터(31)로부터의 구동력이 구동기어(32), 풀리기어(26), 풀리(24) 및 벨트(25)로 차례로 전달되어 상기 상부 컨베이어(21)와 하부 컨베이어(22) 사이에서 기판(P)을 이송시킨다.

상기 반전수단은 상기 반전 컨베이어부와 연결된 반전축(41), 상기 반전축을 회전가능하게 지지하는 베어링(42), 상기 반전축(41)에 고정되는 반전풀리(43), 상기 고정레일에 설치되는 고정풀리(44), 상기 반전풀리(43)와 고정풀리(44)에 접촉되어 회전력을 전달하는 반전벨트(45), 상기 고정풀리(44)와 함께 고정되는 연결축(46), 상기 연결축에 회전력을 전달하는 회전실린더(47)(또는 회전구동부)를 포함한다. 상기 회전실린더(47)가 회전하면 회전력이 연결축(46)에 전달되어 고정풀리(44)를 회전시키고, 그에 따라 반전벨트(45)가 회전된다. 상기 반전벨트(45)가 회전하면, 반전축(41)이 회전하여 상기 반전 컨베이어부 전체를 180°로 반전시킨다. 상기 회전실린더(47)가 반대방향으로 회전하면, 상기 반전 컨베이어부는 다시 원위치로 반전된다.

상기 반전축(41), 베어링(42), 반전풀리(43), 고정풀리(44) 및 반전벨트(45)는 상기 고정레일(11)의 양측에 형성되어, 상기 회전실린더(47)에 의한 회전력이 상기 양측의 반전축(41)에 모두 전달되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 반전 컨베이어부의 반전 동작이 보다 안정적으로 이루어지게 한다.

상기 반전 컨베이어부는 반전축(41)을 중심으로 180°회전되었을 때 반전 전후의 형태가 동일하도록 회전대칭으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 반전 컨베이어부가 180°로 반전된 상태에서도, 상기 구동기어(32)는 대향측의 풀리기어(26)와 맞물려서, 모터(31)로부터의 구동력이 풀리(24) 및 벨트(25)로 전달되어 상기 상부 컨베이어(21)와 하부 컨베이어(22) 사이에서 기판(P)을 이송시킬 수 있다.

한편, 상기 반전 컨베이어부가 반전될 때 간섭되지 않도록, 상기 전방 컨베이어(12), 반전 컨베이어부 및 후방 컨베이어(13) 사이는 약간 이격되어 있다.

상기 반전 컨베이어부에는 기판(P)의 이동경로에 대해 수직방향으로 스토퍼(51)가 설치되어, 기판(P)이 스토퍼(51)에 의해 정지될 수 있게 한다. 상기 스토퍼(51)는 직동실린더(52)에 의해 상하로 승강운동을 하며, 반전 컨베이어부에 기판(P)이 없을 때는 스토퍼(51)는 하강된 상태로 있다. 상기 전방 컨베이어(12)의 후단에는 센서(도시 안됨)가 설치되어 있고, 상기 센서가 기판(P)의 통과를 감지하면, 모터(31)가 구동되어 상부 컨베이어(21)와 하부 컨베이어(22) 사이로 기판을 이송시킨다. 이와 동시에, 상기 스토퍼(51)는 직동실린더(52)에 의해 상승되어, 기판의 이동경로를 차단하게 된다. 상기 스토퍼(51)와 약간 이격된 위치에도 센서(도시 안됨)가 설치되어 있어, 상기 센서가 기판(P)의 통과를 감지하면 모터(31)의 구동이 멈추고 기판은 스토퍼(51)에 의해 정지하게 된다. 상기 스토퍼(51)는 상기 반전레일(23)에 연결되어 있어, 상기 반전 컨베이어부가 180°로 반전될 때는 함께 반전된다.

상기 기판반전장치(10)는 양측의 고정레일(11) 사이의 폭을 조절하여 다양한 폭을 갖는 기판들이 이송될 수 있도록 하기 위해 폭조절장치를 갖는다. 상기 폭조절장치는 폭조절모터(61)와, 상기 폭조절모터 및 고정레일(11)과 연결된 TM 스크류(62), 상기 TM 스크류(62)에 끼워지는 TM 너트(63)를 포함한다(도 3 참조). 상기 폭조절모터(61)의 구동력은 TM 스크류(62), TM 너트(63) 및 고정레일(11)로 전달되어, 양측의 고정레일(11) 사이의 폭을 조절할 수 있다.

미설명부호 71은 전방 컨베이어(12)를 구동하기 위한 전방모터이고, 72는 후방 컨베이어(13)를 구동하기 위한 후방모터이다.

이하에서는, 기판(P)이 이송되어 상기 기판반전장치에 의해 반전된 후 배출되기까지의 과정을 살펴보기로 한다.

기판이 전방 컨베이어(12) 위에 놓여진 상태로 화살표 방향으로 이송되면, 상기 전방 컨베이어(12) 후단의 센서가 기판을 감지하고, 그에 따라 모터(31)가 구동되어 상기 상부 컨베이어(21)와 하부 컨베이어(22) 사이로 기판(P)을 이송한다. 모터(31)의 구동과 동시에 스토퍼(51)가 상승하여 기판의 이송경로를 차단하여 기판은 스토퍼(51)에 의해 정위치에 정지하게 된다. 이러한 위치에서 기판은 개략적으로 반전 컨베이어부의 중앙에 위치하게 된다.

다음에, 기판(P)에 대한 부품 삽입, 검사, 라벨 부착 등의 작업이 이루어진 다. 기판 전면에 대한 작업이 완료되면, 기판 후면에 대한 작업을 위해 회전실린더(47)가 구동된다. 회전실린더(47)의 구동력은 반전벨트(45)를 거쳐 반전축(41)까지 차례로 전달되어, 반전 컨베이어부 전체를 180°로 반전시킨다. 상기 반전 컨베이어부의 반전에 의해 기판(P)은 후면이 위로 향하도록 회전된다.

다음에, 기판 후면에 대한 부품 삽입, 검사, 라벨 부착 등의 작업이 이루어진다. 기판 후면에 대한 작업이 완료되면, 모터(31)가 구동되어 기판을 후방 컨베이어(13) 쪽으로 배출시킨다. 이때, 기판의 반전에 의해 스토퍼(51)는 기판의 이동경로 후방에 위치하게 되어, 기판의 이동은 전혀 방해받지 않는다.

상술한 바와 같이, 도 1에 도시된 종래의 기판반전장치에서는 기판(P) 정지, 그리퍼(4a)에 의한 기판 파지, 승강수단(5) 하강, 기판(P) 반전, 승강수단(5) 상승, 그리퍼(4a) 해제, 기판(P) 배출의 순서를 거치게 되지만, 본 발명의 기판반전장치에서는 기판 정지, 기판 반전, 기판 배출의 순서만으로 작동이 완료된다. 따라서, 기판의 반전 및 배출이 매우 단순화되어 작업시간이 대폭 단축된다. 또한, 그리퍼(4a) 및 승강수단(5)과 같은 요소가 필요없이 간단한 구성으로 기판의 반전 및 배출이 가능하므로, 부품이 줄어들고 제어방법이 간단하여 제작원가를 절감할 수 있다. 또한, 스토퍼(51)를 포함하는 반전 컨베이어부 전체가 함께 반전되어 스토퍼는 기판의 이동경로 후방에 위치하므로, 기판 반전을 위해 스토퍼(51)를 위로 상승시키는 등의 부가적인 작동이 생략된다.

또한, 반전 컨베이어부에는 상부 컨베이어(21), 하부 컨베이어(22), 반전레 일(23) 등과 같이 최소한의 구성요소만이 포함되어 있고, 상부 컨베이어(21) 또는 하부 컨베이어(22)의 구동을 위한 모터부(31, 32)는 고정레일(11)에 고정되어 있어 반전되지 않는다. 그에 따라, 반전되는 부분의 무게를 최소화하여 기판의 반전에 필요한 동력을 절감할 수 있다.

또한, 예를 들어, 모터(31)가 기판과 함께 반전될 경우에는 모터에 전력을 공급하는 배선도 함께 회전되므로, 회전하는 과정에서 배선이 다른 부분과 간섭되거나 얽히는 것을 방지하기 위해 배선을 중앙으로 모아서 정리하는 등의 배선 처리가 필요하다. 그러나, 본 발명에서 모터(31)는 고정식으로 설치되어 있어 반전 컨베이어부와 함께 반전될 필요가 없으므로, 배선 처리도 그만큼 더 간단해지는 이점이 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 기판반전장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 기판반전장치의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 기판반전장치의 평면도.

도 4는 기판이 반전되는 상태를 나타내는 본 발명에 따른 기판반전장치의 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 기판반전장치

11 : 고정레일

12 : 전방 컨베이어

13 : 후방 컨베이어

21 : 상부 컨베이어

22 : 하부 컨베이어

23 : 반전레일

24 : 풀리

25 : 벨트

26 : 풀리기어

31 : 모터

32 : 구동기어

41 : 반전축

43 : 반전풀리

44 : 고정풀리

45 : 반전벨트

46 : 연결축

47 : 회전실린더

51 : 스토퍼

52 : 직동실린더

61 : 폭조절모터

71 : 전방모터

72 : 후방모터

Claims

양측으로 배치되어 그 사이에 기판을 이송하기 위한 전방 컨베이어와 후방 컨베이어가 구동 가능하게 연결되는 2개의 고정레일;

상기 전방 컨베이어와 후방 컨베이어 사이에서 상기 고정레일과 연결되도록 설치되고, 상부 컨베이어와 하부 컨베이어를 구비하여 그 사이로 기판을 이송하는 반전 컨베이어부;

상기 상부 컨베이어 또는 하부 컨베이어를 구동하기 위한 동력을 전달하는 모터부;

상기 고정레일 및 반전 컨베이어부와 연결되어, 상기 상부 컨베이어와 하부 컨베이어 사이에 기판이 적재된 상태에서 상기 반전 컨베이어부만 독립적으로 180°반전시키는 반전수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판반전장치.
제1항에 있어서, 상기 반전 컨베이어부는 상기 상부 컨베이어와 하부 컨베이어가 장착되는 반전레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판반전장치.
제1항에 있어서, 상기 모터부는 상기 고정레일에 고정 설치되고,

상기 상부 컨베이어 또는 하부 컨베이어는 반전된 경우에도 상기 모터부로부터 동력전달이 가능하게 상기 모터부와 연결되는 것을 특징으로 하는 기판반전장치.
제3항에 있어서, 상기 모터부는 모터와, 상기 모터와 연결된 구동기어로 이루어지고,

상기 상부 컨베이어 및 하부 컨베이어는 양측의 풀리와, 상기 풀리 사이에서 회전하는 벨트 및 상기 풀리와 연결된 풀리기어를 각각 포함하고,

상기 모터부의 구동기어는 상부 컨베이어 또는 하부 컨베이어의 상기 풀리 기어와 구동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 기판반전장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 고정레일 사이의 폭을 조절하도록 상기 고정레일과 연결되는 폭조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판반전장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반전 컨베이어부를 통해 이송되는 기판의 이동경로에 수직으로 승강구동되어 기판의 정지위치를 특정하는 스토퍼를 더 포함하고,

상기 스토퍼는 상기 반전 컨베이어부에 연결되어 상기 반전 컨베이어부와 함께 반전되는 것을 특징으로 하는 기판반전장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반전수단은 상기 반전 컨베이어부와 연결된 반전축과, 상기 반전축에 회전력을 전달하는 회전구동부를 포함하 는 것을 특징으로 하는 기판반전장치.
제7항에 있어서, 상기 반전축은 상기 반전 컨베이어부의 양측에 형성되고,

상기 회전구동부에 의한 구동력은 상기 양측의 반전축에 모두 전달되는 것을 특징으로 하는 기판반전장치.