KR101032757B1

KR101032757B1 - 캐리어에 탑재된 피씨비 기판 분리 및 포장용기수납 겸용장치

Info

Publication number: KR101032757B1
Application number: KR1020080079014A
Authority: KR
Inventors: 김종수
Original assignee: 주식회사 유비셀
Priority date: 2008-08-12
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2011-05-06
Also published as: KR20100020299A

Abstract

본 발명은 캐리어에 탑재된 상태에서 스크린프린트 공정, 칩 실장 공정(마운트), 납을 녹여주는 공정(리플로우)을 마친 피씨비(PCB) 또는 에프피씨비(FPCB) 기판(이하 '기판'으로 통칭함)을 캐리어로부터 신속 간단하면서도 용이하게 분리한 후 포장용기에 담을 수 있도록 하는 새로운 구조의 겸용장치에 관한 것이다.

즉, 기체의 상측 일단에는 캐리어(500)가 위치할 때는 캐리어(500)에 탑재된 다수개의 기판(PCB)을 흡착하는 기판흡착장치(100)를 고정설치하는 한편, 상기 기판흡착장치(100)의 하측에는 다수의 기판(PCB)이 탑재된 캐리어(500)를 안착시킨 후 기판흡착장치(100)의 대응시 그 캐리어(500)상에 접착된 상태의 기판(PCB)이 상방향으로 띄어 분리될 수 있도록 하는 기판분리장치(200)와 분리된 후 흡착된 상태의 다수 기판(PCB)을 포장용기(P)에 용이하게 담아 수납할 수 있도록 포장용기(P)가 수용된 포장용기이송대(300)를 각각 설치하되, 상기 기판분리장치(200)와 기판 포장용기 이송대(300)의 위치를 교대로 변환할 수 있도록 구성되는 것이다.

기판흡착장치, 기판흡입수단, 가압밀핀, 기판분리장치, 밀핀, 포장용기이송대, 캐리어, 선회로프

Description

캐리어에 탑재된 피씨비 기판 분리 및 포장용기수납 겸용장치{The blood seed expense borad crisis which is loaded in the carrier and packing courage acceptance combination system}

본 발명은 캐리어에 탑재된 상태에서 스크린프린트 공정, 칩 실장 공정(마운트), 납을 녹여주는 공정(리플로우)을 마친 피씨비(PCB) 또는 에프피씨비(FPCB) 기판(이하 '기판'으로 통칭함)을 캐리어로부터 신속 간단하면서도 용이하게 분리한 후 포장용기에 연속적이고 동시 수납가능한 겸용장치에 관한 것이다.

통상 휴대폰, PDP 등과 같은 소형 PCB 기판은 그 제조과정에서 다수개의 기판을 하나의 캐리어에 탑재한 상태에서 스크린프린트 공정, 칩 실장 공정(마운트), 리플로우공정(납을 녹여주는 공정) 등을 수행함으로써 효과적인 공정대응이 가능토록 하고 있다.

한편, 상기 공정수행이 완료된 캐리어상의 다수 PCB 기판제품은 별도의 포장 용기에 옮겨 담기 위해 캐리어로부터 기판을 각각 분리 취출(기판분리공정)한 후 포장용기로 옮겨 담게(기판포장용기수납공정) 되는데,

이때 종래에는 캐리어에 부착된 다수의 기판을 일일이 수작업으로 떼어내어 분리하고 분리된 기판 또한 수작업으로 별도의 포장용기에 담아 포장하는 불합리한 방법을 취하고 있다.

따라서 종래의 기판 분리작업과 기판을 포장용기에 수납하는 기판용기수납공정 작업시 상당한 시간과 인력, 비용이 소요될 뿐 아니라 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있었다. 특히, 수작업 중 작업자 부주의 등의 원인으로 기판에 흠집이 발생하거나 손상, 기타 불량을 일으킬 우려가 높아 기판품질의 안정성이 크게 결여되었던 문제점이 있었다.

이에 본 발명에서는 상술된 바와 같은 종래의 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 먼저 다수의 기판이 탑재된 캐리어를 전 공정으로부터 안정적으로 인계 받은 후 그 캐리어에 탑재된 다수의 기판을 용이하게 분리·취출하는 기판분리공정과 분리된 다수의 기판은 별도의 포장용기에 수납하는 기판포장용기수납공정이 하나의 기기 내에서 동시에 이루어져 생산성 향상에 크게 기여할 수 있는 고효율 겸용장비를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 도 1에서 도시된 바와 같이 즉, 도 1에서 도시된 바와 같이 기체의 상측 일단에는 캐리어(500)가 위치할 때는 캐리어(500)에 탑재된 다수개의 기판(PCB)을 흡착는 기판흡착장치(100)를 고정설치하는 한편, 상기 기판흡착장치(100)의 하측에는 다수의 기판이 탑재된 캐리어(500)를 안착시킨 후 기판흡착장치(100)의 대응시 그 캐리어(500)상에 접착된 상태의 기판(PCB)이 상방향으로 띄어 분리될 수 있도록 하는 기판분리장치(200)와 분리된 후 흡착된 상태의 다수 기판을 포장용기(P)에 용이하게 담아 수납할 수 있도록 포장용기(P)가 수용된 포장용기이송대(300)를 각각 설치하되, 그 사이에는 상기 기판분리장치(200)와 포장용기이송장치(300)의 위치가 교대로 위치 변환될 수 있도록 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 기판분리 및 용기포장 겸용장치는 소형 전자기기 기판 생산시 캐리어에 부착된 다량의 기판을 분리하는 것과 분리된 기판을 포장용기에 수납하는 기판분리공정 및 기판 포장용기수납공정을 자동화 대량생산체제를 구축하는 한편, 특히 상기 2공정(기판분리 및 기판 포장용기수납공정)을 하나의 기기체내에서 동시적이고 연속적으로 자동 실시됨으로 더욱 높은 생산성과 품질 안정성까지 제공되는 유용한 발명이다.

이하, 본 발명의 캐리어에 탑재된 피씨비 기판 분리 및 용기수납 겸용장치에 대해 보다 상세히 설명하면 첨부된 각 도면에 의거 하기와 같다.

기체(600)의 일측에는 하판(210) 상단 일정높이에 수개의 가이드봉(220)에 안내된 상태에서 스프링(231)이 끼워진 스프링 볼트(230)의 탄성력에 의해 탄력 지지된 캐리어안착판(240)이 구비하고, 상기 캐리어 안착판(240)의 상단에는 캐리어(500)의 정확한 위치 결정을 위한 수개의 캐리어고정봉(241)이 돌출되는 한편, 상기 하판(210)의 상면에는 상기 하판(210)의 상면에서 캐리어안착판(240)의 상면 일정높이까지 관통되어 상기 안착판(240)과 그 안착판(240) 위에 안착되는 캐리어(500)의 하향 작용시 캐리어(500) 위에 접착된 기판(PCB)을 밀어올릴 수 있는 다수개의 밀핀(250)이 구비된 기판분리장치(200)를 설치한 것과;

상기 기판분리장치(200)의 다른 일측에는 하측 지지프레임(310)의 상측에 포장용기안착판(320)을 구비시킨 다음 그 위에 기판(PCB)의 형태와 수량에 맞게 제작된 기판 포장용기(P)가 안착된 포장용기이송대(300)를 설치한 것과;

상기 기판분리장치(200)와 포장용기이송대(300) 중 어느 하나의 상방에는 기체(600)의 측면프레임(620)에 고정된 상부 고정판(110)이 설치되고, 그 하측에는 상,하 작동용 실린더(120)에 의해 상,하 구동되고 서포트바(130)에 의해 안내되는 작동판(140)이 구비하며, 상기 작동판(140)의 저면에는 공기의 흡입력으로 기판(PCB)을 흡착할 수 있는 에어흡입수단(150)이 구비된 기판흡착장치(100)를 설치한 것을 그 특징요지로 한다.

그리고 상기 기판분리장치(200)에는 그 저면과 기체(600)의 바닥면 베이스(610) 사이에 가이드블럭(711)과 가이드레일(712)을 결합시키는 한편, 상기 포장용기이송대(300)에는 그 하측 지지프레임(310)의 양측면과 이에 대응하는 기체(600)의 측면프레임(620) 사이에 가이드블럭(721)과 가이드레일(722)을 결합시켜 상호 수평 교차이송시 접촉을 피할 수 있게 구성한 다음 상기 기판분리장치(200)와 포장용기이송대(300) 중 어느 하나의 저면에 에어실린더 또는 서보모터 중 선택된 하나의 강제구동력으로 강제 전, 후진 이송시키는 강제이송수단(730)이 설치된다.

또한 상기 기판분리장치(200)와 포장용기이송대(300) 사이의 양측에는 일측 롤러(910)와 타측 롤러(920) 사이에 권취되어 일정한 궤적으로 선회운동하는 선회로프(900)를 설치한 다음 그 로프(900)의 내향로프(900-1) 측에는 상기 기판분리장치(200)의 저면과 결합하고, 외향로프(900-2) 측에는 포장용기이송대(300)의 저면을 결합하여 상기 기판분리장치(200) 또는 포장용기이송대(300) 중 어느 하나가 일방향 강제 이동시 나머지 하나는 자동으로 이끌려 교차하는 반대방향으로 이동하면서 그 위치가 자동 바뀔 수 있도록 구성시킨다.

한편, 상기 에어흡입수단(150)은 작동판(140)의 저면에 지지볼트(151)에 스프링(152)이 끼워져 상,하 방향으로 소정의 탄력성을 가진 흡입블럭(157)이 구비되고, 그 블럭(157)의 내부에는 에어인입구(153), 에어유입로(154), 에어노즐(155)이 형성되어 에어의 흡입력이 공급될 수 있도록 하며, 상기 에어노즐(155)이 위치한 자리에는 기판(PCB)에 대한 흡착력이 양호한 신축성 흡착판(156)이 구비된다.

또, 상기 에어흡입수단(150) 각각의 양측 작동판(140)에는 흡착판(156)에 흡착된 상태의 기판((PCB))이 포장용기(P)에 떨어트려 안착시키기 위해 흡입력을 해제할 때, 좀더 완벽한 기판탈락을 위해 보조적인 에어를 분사할 수 있는 보조 에어분사구(160)를 더 설치할 수 있다.

물론 상기, 에어분사구(160) 역시 작동판(140) 내부에 형성된 에어 인입구(161)와 유입로(162)에 의해 에어를 공급받도록 구성된다.

그리고, 상기 기판흡착장치(100)의 작동판(140) 저면에는 에어흡착수단(150)이 하강하여 기판분리장치(200)의 캐리어(500)에 대응할 때 그 캐리어(500)의 상면 일부분을 눌러 캐리어안착판 저면의 밀핀이 자동 돌출되면서 캐리어(500)에 부착된 기판(PCB)을 쳐 올릴 수 있도록 실린더(171)에 의해 가압되는 가압밀핀(170)을 더 구비할 경우보다 효과적인 기판분리작업이 가능하다.

또, 상기 강제이송수단(730)은 베이스(610)에 일정한 길이의 작동봉(731)을 설치한 다음 그 봉(731)을 따라 전후 이동하는 이동용실린더(732)를 설치함이 바람직하나, 상황에 따라서 에어 실린더를 베이스에 설치한 다음 그 실린더의 푸시로드 끝은 포장용기이송대(300)와 기판분리장치(200) 중 어느 하나의 저면에 고정할 수 있으며, 때로는 서보모터와 그 모터의 작동에 따라 회전구동되는 스크류우를 설치하는 강제이송수단을 설치할 수도 있음은 물론이다(미도시).

이와 같이 구성되는 본 발명의 캐리어에 탑재된 피씨비 기판 분리 및 용기수납 겸용장치는, 상술 된 바와 같이 기판흡입장치(100)와 기판분리장치(200) 및 포장용기이송대(300)에 의해 캐리어(500)에 탑재된 다수의 기판(PCB)을 신속 간단하면서도 용이하게 분리하고, 포장용기에 옮겨 수납할 수 있음에 따라 수 작업에 의존하던 기존에 비해 월등한 작업효율의 증대는 물론 생산성 향상, 대량생산체제, 연속자동화생산라인 구축 등에 지대한 공헌을 할 뿐 아니라 특히 상기 기판분리장치(200)와 포장용기이송대(300) 사이에 설치되는 위치이동장치(300)에 의해, 기판분리장치(200)와 기판흡입장치(100)간 기판분리작업시에는 기판이 수납 완료된 포장용기이송대(300)상의 포장용기를 배출하고 그 자리에 빈 포장용기를 다시 교체할 수 있다.

한편 상기 포장용기이송대(300)와 기판흡입장치(100)간 포장용기수납시에는 자리 바꿈된 기판분리장치(200)상의 빈 캐리어를 제거한 다음 그 자리에 작업할 새로운 캐리어를 안착 셋팅할 수 있기 때문에 기판분리작업과 분리된 기판을 포장용기에 수납하는 기판 포장용기수납공정 수행시 로스타임 없는 연속 동시작업이 가능하여 생산성을 더욱 높일 수 있는 등 획기적인 발명이라 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 전체적인 사시도

도 2는 도 1에 대한 일부 절개 사시도

도 3은 본 발명의 전체구조에 대한 측단면도

도 4는 본 발명 중 기판분리장치(200)에 대한 측단면도

도 5는 본 발명 중 기판흡입장치(100)에 대한 측단면도

도 6 내지 도 8은 본 발명 중 기판흡입장치(100)와 기판분리장치(200)가 대응하여 기판분리작업을 실시하는 사용 예시도

도 9는 본 발명 중 기판흡입장치(100)와 기판이송장치(300)와 대응하여 기판을 포장용기에 수납하는 사용 예시도

도 10은 본 발명의 전체구조인 정 단면도 및 부분 확대 단면도

도 11은 본 발명의 평단면도

도 12는 본 발명에서 제시된 에어흡입수단의 확대 단면도

* 도면의 중요부분에 대한 부호설명 *

PCB:기판 P:포장용기

100:기판흡착장치 110:상부 프레임

120:상,하 작동용 실린더 130:서포트바

140:작동판 150:기판흡입수단

151:지지볼트 152:스프링

153:에어인입구 154:에어유입로

155:에어노즐 156:흡착판

157:흡입블럭 160:보조 에어분사구

161:에어인입구 162:에어 유입로

170:가압밀핀 171:실린더

200:기판분리장치 210:하판

220:가이드봉 230:스프링 볼트

131:스프링 240:캐리어안착판

241:캐리어고정봉 250:밀핀

300:포장용기이송대 310:하측 지지프레임

320:포장용기안착판 400:위치이동장치

500:캐리어 600:기체

610:베이스 620:측면프레임

711,721:가이드블럭 712,722:가이드레일

730:강제이송수단 731:작동봉

732:이동용실린더 900:선회로프

900-1:내향로프 900-2:외향로프

910,920:롤러

Claims

기체(600)의 일측에는 하판(210) 상단 일정높이에 수개의 가이드봉(220)에 안내된 상태에서 스프링(231)이 끼워진 스프링 볼트(230)의 탄성력에 의해 탄력 지지된 캐리어안착판(240)이 구비하고, 상기 캐리어 안착판(240)의 상단에는 캐리어(500)의 정확한 위치 결정을 위한 수개의 캐리어고정봉(241)이 돌출되는 한편, 상기 하판(210)의 상면에는 상기 하판(210)의 상면에서 캐리어안착판(240)의 상면 일정높이까지 관통되어 상기 안착판(240)과 그 안착판(240) 위에 안착되는 캐리어(500)의 하향 작용시 캐리어(500) 위에 접착된 기판(PCB)을 밀어올릴 수 있는 다수개의 밀핀(250)이 구비된 기판분리장치(200)를 설치한 것과;

상기 기판분리장치(200)의 다른 일측에는 하측 지지프레임(310)의 상측에 포장용기안착판(320)을 구비시킨 다음 그 위에 기판(PCB)의 형태와 수량에 맞게 제작된 기판 포장용기(P)가 안착된 포장용기이송대(300)를 설치한 것과;

상기 기판분리장치(200)와 포장용기이송대(300) 중 어느 하나의 상방에는 기체(600)의 측면프레임(620)에 고정된 상부 고정판(110)이 설치되고, 그 하측에는 상,하 작동용 실린더(120)에 의해 상,하 구동되고 서포트바(130)에 의해 안내되는 작동판(140)이 구비하며, 상기 작동판(140)의 저면에는 공기의 흡입력으로 기판(PCB)을 흡착할 수 있는 에어흡입수단(150)이 구비된 기판흡착장치(100)를 설치한 것을 특징으로 한 캐리어에 탑재된 피씨비 기판 분리 및 용기수납 겸용장치.
제 1항에 있어서, 상기 기판분리장치(200)에는 그 저면과 기체(600)의 바닥면 베이스(610) 사이에 가이드블럭(711)과 가이드레일(712)을 결합시키는 한편, 상기 포장용기이송대(300)에는 그 하측 지지프레임(310)의 양측면과 이에 대응하는 기체(600)의 측면프레임(620) 사이에 가이드블럭(721)과 가이드레일(722)을 결합시켜 상호 수평 교차이송시 접촉을 피할 수 있게 구성한 다음 상기 기판분리장치(200)와 포장용기이송대(300) 중 어느 하나의 저면에 에어실린더 또는 서보모터 중 선택된 하나의 강제구동력으로 전, 후진 이송시키는 강제이송수단(730)이 설치된 것을 특징으로 한 캐리어에 탑재된 피씨비 기판 분리 및 용기수납 겸용장치.
제 1항에 있어서, 상기 기판분리장치(200)와 포장용기이송대(300) 사이의 양측에는 일측 롤러(910)와 타측 롤러(920) 사이에 권취되어 일정한 궤적으로 선회운동하는 선회로프(900)를 설치한 다음 그 로프(900)의 내향로프(900-1)측에는 상기 기판분리장치(200)의 저면과 결합하고, 외향로프(900-2)측에는 포장용기이송대(300)의 저면을 결합하여 상기 기판분리장치(200) 또는 포장용기이송대(300) 중 어느 하나가 일방향 강제 이동시 나머지 하나는 자동으로 이끌려 교차하는 반대방향으로 이동하면서 그 위치가 자동 바뀔 수 있도록 한 것을 특징으로 한 캐리어에 탑재된 피씨비 기판 분리 및 용기수납 겸용장치.
제 1항에 있어서, 상기 에어흡입수단(150)은 작동판(140)의 저면에 지지볼트(151)에 스프링(152)이 끼워져 상,하 방향으로 소정의 탄력성을 가진 흡입블럭(157)이 구비되고, 그 블럭(157)의 내부에는 에어인입구(153), 에어유입로(154), 에어노즐(155)이 형성되어 에어의 흡입력이 공급될 수 있도록 하며, 상기 에어노즐(155)이 위치한 자리에는 기판(PCB)에 대한 흡착력이 우수한 신축성 흡착판(156)이 구비된 것을 특징으로 한 캐리어에 탑재된 피씨비 기판 분리 및 용기수납 겸용장치.
제 1항에 있어서, 상기 에어흡입수단(150) 각각의 양측 작동판(140)에는 흡착판(156)에 흡착된 상태의 기판((PCB))이 포장용기(P)에 떨어트려 안착시키기 위해 흡입력을 해제할 때, 보조적인 에어를 분사할 수 있는 보조 에어분사구(160)를 더 설치한 것을 특징으로 한 캐리어에 탑재된 피씨비 기판 분리 및 용기수납 겸용장치.
제 1항에 있어서, 상기 기판흡착장치(100)의 작동판(140) 저면에는 에어흡착수단(150)이 하강하여 기판분리장치(200)의 캐리어(500)에 대응할 때 그 캐리어(500)의 상면 일부분을 눌러 캐리어안착판 저면의 밀핀이 자동 돌출되면서 캐리 어(500)에 부착된 기판(PCB)을 처 올릴 수 있도록 실린더(171)에 의해 가압되는 가압밀핀(170)을 더 구비한 것을 특징으로 한 캐리어에 탑재된 피씨비 기판 분리 및 용기수납 겸용장치.
제 2항에 있어서, 상기 강제이송수단(730)은 베이스(610)에 일정한 길이의 작동봉(731)을 설치한 다음 그 봉(731)을 따라 전후 이동하는 이동용실린더(732)를 포장용기이송대(300)와 기판분리장치(200) 중 어느 하나의 저면에 고정 설치된 것을 특징으로 한 캐리어에 탑재된 피씨비 기판 분리 및 용기수납 겸용장치.