KR101097043B1 - 전자부품 자동 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전자부품 자동 공급장치는, 전자부품이 적재되는 적재부와; 상기 적재부 하단에 구비되어 적재부에 진동을 가하는 진동발생부와; 상기 적재부의 내부 측벽을 따라 형성되며 전자부품을 상기 진동에 의해 상측으로 이송시키는 이송면과; 상기 이송면으로부터 공급된 전자부품을 중력 또는 진동에 의해 전자부품을 이송하는 이송로와; 상기 이송로에 설치되며, 정해진 형태로 이송되지 않는 전자부품을 제거하는 오정렬부품 제거부를 포함하되, 상기 오정렬 부품 제거부는 정렬된 전자부품이 통과하는 선별홈과, 상기 선별홈을 통과하지 못한 전자부품을 이송로에서 제거하는 경사면으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 정렬된 전자부품이 통과하는 선별홈과 상기 선별홈을 통과하지 못한 전자부품을 이송로에서 제거하는 경사면에 의해 니켈 플레이트와 같은 박판 형태의 오정렬 전자부품을 선별하여 자동으로 제거하는 효과가 있다.

Description

전자부품 자동 공급장치 {Automatic Feeder For Electronic Parts}

본 발명은 전자부품을 표면실장기에 자동으로 공급할 수 있는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면실장형 전자부품을 인쇄회로기판에 배치하기 위해 사용되는 표면실장기에 니켈 플레이트와 같은 박판 형태의 전자부품을 자동으로 공급하기 위해 사용되는 것이다.

표면실장기(1)는 인쇄회로기판에 각종 전자부품을 배치하기 위해 사용되는 것으로, 도 1과 같이 전자부품을 흡착할 수 있는 픽커(2, Picker)를 전후/좌우/상하로 이송가능하도록 하는 이송기구를 포함하여 이루어진다.

표면실장기에 전자부품을 연속적으로 공급하기 위해서는 공급장치(3)을 사용하며, 그 공급 방식으로는, 도 2과 같이 전자부품(4)을 내부에 적재한 스틱(5)을 도 3과 같은 공급장치(3)에 거치시켜 진동 또는 중력에 의해 표면실장기로 공급하는 방식과, 도 4과 같이 전자부품(4)을 탑재한 트레이(6)를 도 1의 공급장치(3)에 거치하여 표면실장기로 공급하는 방식과, 도 5와 같이 전자부품(4)이 삽입된 테이프(7)를 감은 릴(8)을 사용하여 도 6과 같은 공급장치(3)로부터 표면실장기에 전자부품을 공급하는 방식이 있다.

본 발명에서 표면실장기로 공급하고자 하는 것은 니켈 플레이트와 같은 박판 형태의 전자부품인데, 니켈 플레이트(10)는 도 7과 같이 리튬 이온 배터리와 같은 이차전지에 삽입되는 보호회로기판(12)과 배터리 셀(14)의 연결을 위해 장착되는 "L"자 형태로 굽힘가공된 박판이다. 보호회로기판(12)은 배터리의 과충전/과방전 등을 방지하기 위해 이차전지에 필수적으로 구비되는 것으로, 도 8과 같이 보호회로 IC(13)을 비롯한 각종 전자부품이 회로기판위에 형성되어 있다.

이러한 니켈 플레이트는 그 두께가 매우 얇고 장착위치에 따른 방향성을 구비하고 있으므로, 스틱이나 트레이를 사용할 수 없고 도 5에 도시한 형태의 테이프에 삽입하고 릴에 감아 표면실장기로 공급하는 방법을 사용하고 있다.

그런데, 니켈 플레이트는 도 6과 같이, 굽힘 가공되어 박판 형상으로 이루어져 있을 뿐만 아니라, 굽힘 가공으로 형성된 수직면(10')과 수평면(10'')의 길이가 서로 달라 장착시 방향성이 문제가 되므로, 이를 표면실장기로 공급하기 위해서는 일일이 수작업으로 방향성을 고려하며 테이프에 삽입하여 릴 형태로 포장하게 된다.

그리고 입고된 니켈 플레이트 등의 표면 이물질을 제거한 후 수작업을 통해 릴 형태로 포장하는 것은 시간과 인력이 많이 소요되는 작업일 뿐만 아니라, 수작업 과정에서 또 다른 이물질이 부착될 수 있는 문제점도 있어, 릴 형태의 포장방식 이외의 방법으로 표면실장기에 이를 공급할 수 있는 장치가 필요한 실정이다.

또한 통상 볼트나 너트와 같은 부품을 진동에 의해 자동 공급되도록 하는 볼 피더(Bowl Feeder)를 사용하는 것이 바람직할 것이지만 니켈 플레이트가 박판 형태로 이루어져 있어 정렬에 문제가 있고 또한 표면실장기의 픽커(Picker)가 부품을 흡착시킬 때 픽커와 밀착되기 이전에 픽커 쪽으로 니켈 플레이트가 떠 올라 흡착됨에 따라 공급 방향성을 보장하기 힘든 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 니켈 플레이트와 같은 박판 형태의 오정렬 전자부품을 선별하여 자동으로 제거하는 전자부품 자동공급장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자부품 자동 공급장치는, 전자부품이 적재되는 적재부와; 상기 적재부 하단에 구비되어 적재부에 진동을 가하는 진동발생부와; 상기 적재부의 내부 측벽을 따라 형성되며 전자부품을 상기 진동에 의해 상측으로 이송시키는 이송면과; 상기 이송면으로부터 공급된 전자부품을 중력 또는 진동에 의해 전자부품을 이송하는 이송로와; 상기 이송로에 설치되며, 정해진 형태로 이송되지 않는 전자부품을 제거하는 오정렬부품 제거부를 포함하되, 상기 오정렬 부품 제거부는 정렬된 전자부품이 통과하는 선별홈과, 상기 선별홈을 통과하지 못한 전자부품을 이송로에서 제거하는 경사면으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오정렬부품 제거부에서 제거된 전자부품을 수거하여 상기 적재부로 반송시키는 수거부를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 오정렬부품 제거부의 경사면 옆쪽에는 상기 수거부와 연통되는 관통공이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 상기 이송로의 말단으로부터 소정 거리에는 정렬된 전자부품이 정렬상태를 유지할 수 있도록 하는 유지부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이송로의 말단에는 상부가 개방되어 표면실장기의 픽커가 삽입되는 공급부가 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 공급부의 바닥면 또는 측면에 설치되어 전자부품을 흡착하는 진공흡착부가 추가적으로 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 이송로는 복수 개로 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 픽커에 의해 흡착되고 표면실장기로 이송되는 전자부품이 정해진 형태로 흡착되었는지 여부를 검사하는 검사부와, 상기 검사부에 의해 검사한 결과 정해진 형태로 흡착되지 않은 전자부품은 픽커로부터 흡착이 해제되도록 하는 제어부와, 픽커로부터 흡착이 해제된 니켈 플레이트를 수집하는 수집부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 전자부품 자동 공급장치에 따르면, 정렬된 전자부품이 통과하는 선별홈과 상기 선별홈을 통과하지 못한 전자부품을 이송로에서 제거하는 경사면에 의해 니켈 플레이트와 같은 박판 형태의 오정렬 전자부품을 선별하여 자동으로 제거하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 표면실장기와 공급장치를 나타낸 도.
도 2는 전자부품이 삽입된 스틱을 나타낸 도.
도 3은 스틱을 사용하는 공급장치를 나타낸 도.
도 4는 전자부품이 삽입된 트레이를 나타낸 도.
도 5는 전자부품이 삽입되는 테이프 및 릴를 나타낸 도.
도 6은 릴을 사용하는 공급장치를 나타낸 도.
도 7은 배터리의 분해사시도.
도 8은 보호회로의 형태를 나타낸 도.
도 9는 본 발명의 전자부품 자동공급장치를 나타낸 사시도.
도 10은 오정렬부품 제거부의 작동관계를 나타낸 도.
도 11은 공급부의 형태를 나타낸 도.
도 12는 본 발명의 전자부품 자동공급장치와 표면실장기를 나타낸 도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시예의 공급대상 전자부품으로서는 니켈 플레이트를 그 예를 들어 설명하기로 한다.

본 실시예의 전자부품 자동 공급장치(100)는 도 9와 같이 니켈 플레이트가 적재되는 적재부(110)와, 상기 적재부(110) 하단에 구비되어 적재부(110)에 진동을 가하는 진동발생부(112)와, 상기 적재부(110)의 내부 측벽을 따라 형성되며 니켈 플레이트를 진동에 의해 상측으로 이송시키는 이송면(115)과, 상기 이송면(115)으로부터 공급된 니켈 플레이트를 중력 또는 진동에 의해 공급부(120)까지 이송하는 이송로(130)와, 상기 이송로(130)에 설치되며 정해진 형태로 이송되지 않는 니켈 플레이트를 제거하는 오정렬부품 제거부(140)와, 상기 오정렬부품 제거부(140)에서 제거된 니켈 플레이트를 수거하여 상기 적재부로 반송시키는 수거부(150)와, 이송로의 말단에 설치되며 상부가 개방되어 표면실장기의 픽커의 선단이 삽입되며 니켈 플레이터를 픽커에 흡착시켜 표면실장기로 공급하게 하는 공급부(120)와, 상기 공급부(120)의 바닥면 또는 측면에 설치되어 니켈 플레이트를 흡착하는 진공흡착부(125)로 이루어져 있다.

적재부(110)는 대략 원통형으로 형성되어 있으며, 내부 측벽에는 니켈 플레이트를 적재부(110) 상부로 이송시키는 이송면(115)이 형성되어 있다. 상기 적재부(110)의 하부에는 적재부(110)를 진동시키는 진동발생부(112)가 구비되어 있는데, 진동발생부(112)가 발생시킨 진동에 의해 적재부(110)의 니켈 플레이트는 이송면(115)을 따라 적재부(110)의 상부로 이동되게 됨은 통상의 볼 피더와 동일하다.

이송면(115)을 따라 상측으로 이동된 니켈 플레이트는 이송로(130)를 따라, 표면실장기에 니켈 플레이트를 공급하게 되는 공급부(120)까지 이동되게 된다.

본 실시예에서 이송로(115)는 4개가 구비되어 있지만, 필요에 따라 그 갯수는 조절할 수 있는 것이다.

이송로(130)를 따라 니켈 플레이트를 이동시키는 구동력은 중력 또는 진동에 의해 확보될 수 있는데, 중력을 사용하는 경우에는 이송로(130)가 공급부에 접근할수록 그 높이가 낮아지는 형태로 구현할 수 있을 것이며, 진동을 사용하는 경우에는 진동발생부(112)에서 발생한 진동이 적재부(110)와 연결된 이송로(130)로 전달되는 것에 의해 이송이 가능하다. 니켈 플레이트가 이송로를 벗어나지 않도록 하기 위해서는 이송로의 하면이 그 측벽을 향해 기울어져, 이송되는 니켈 플레이트가 측벽과 접촉되면서 이송되도록 하면 된다.

이송로(130)를 따라 공급부(120)로 이동되는 과정에서 정해진 형태로 정렬되어 있지 않은 니켈 플레이트는 제거되도록 해야 하는데, 도 10에 도시한 바와 같은 오정렬부품 제거부(140)가 그 역할을 하게 되는 것이다. 한편, 상기 오정렬부품 제거부(140)는 선별홈(142)과 경사면(141)으로 이루어진다.

이에 따라, 이송로(130)를 따라 이동되는 니켈 플레이트 중 오정렬된 것들(11)은 선별홈(142)을 통과하지 못하고 오정렬부품 제거부(140)의 경사면(141)에 부딪혀 이송로(130)를 벗어나 오정렬부품 제거부(140)의 경사면(141) 옆쪽에 형성된 관통공(143)을 거쳐 수거부(150)로 낙하하게 되며, 정확하게 정렬된 니켈 플레이트(10)는 오정렬부품 제거부(140)의 선별홈(142)을 통과하여 이송로(130) 하류로 이동하게 된다.

즉, 상기 오정렬부품 제거부(140)의 경사면(141) 옆쪽에는 상기 수거부(150)와 연통되는 관통공(143)이 형성되어 있어, 오정렬된 전자부품(11)이 관통공(143)을 통해 수거부(150)로 낙하하게 된다.

구체적으로, 상기 이송로(130)를 따라 이동하는 니켈 플레이트는 도 8과 같이 수직면(10')과 수평면(10'')의 길이가 서로 달라 장착시에 방향성이 문제가 되므로, 상기 오정렬부품 제거부(140)의 선별홈(142)은 니켈 플레이트의 장착시 방향성을 고려하여 수직면(10')과 수평면(10'') 중 하나가 통과하도록 대응 형성하게 되는 것이다.

예를 들어, 상기 선별홈(142)은 니켈 플레이트의 수직면(10')에 대응되게 형성된 경우, 니켈 플레이트 중 오정렬된 것들(10; 수평면이 선 상태 또는 뒤집어진 니켈 플레이트 등)은 상기 선별홈(142)을 통과하지 못하고 경사면(141)을 따라 관통공(143)으로 안내되어 오정렬 부품들이 제거된다.

도 10에서는 오정렬부품 제거부(140)를 하나의 이송로(130)에 하나만을 부착한 형태로 도시하였지만, 오정렬부품의 정렬방향에 따라 복수 개로 나뉘어 형성할 수도 있는 것이다.

수거부(150)에 낙하된 니켈 플레이트는 수거부(150)의 경사진 면을 따라 수거부(150)와 연통된 적재부(110)로 미끄러져 들어가게 된다.

정렬된 니켈 플레이트는 이송로(130)를 따라 공급부(120)로 공급되는데, 이때 유지부(160)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 도 11은 이러한 유지부(160)와 공급부(120)를 나타낸 것으로 니켈 플레이트가 끼워져 이송될 수 있는 간극을 구비하고 있으며, 그 간극을 조절할 수 있는 형태로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

이송로(130)의 최하류에는 도 11과 같이 공급부(120)가 형성되어 있는데, 공급부는 그 상부가 개방되어 있는데, 표면실장기의 픽커의 선단이 삽입될 수 있고, 또한 삽입된 픽커에 니켈 플레이터가 흡착되어 표면실장기로 공급될 수 있는 정도로 개방되어 있으면 된다.

또한, 공급부(120)의 측면 또는 바닥면에 니켈 플레이트를 흡착할 수 있는 진공 흡착부를 더 구비하여, 공급부로 이송된 니켈 플레이트를 진공흡착부를 통해 흡착할 수 있도록 하는 것도 바람직하다. 진공흡착부는 공급부의 측면 또는 바닥면에 가공된 통공(122)과 연통된 공기통로(123)를 통하여 공기를 흡입하는 형태로 형성할 수 있다.

픽커는 공급부(120)로 이동되어 공급부(120)의 니켈 플레이트를 흡착하여 표면실장기로 이송하게 된다. 이때 진공흡착부의 진공도가 픽커 흡착부의 진공도보다 약하게 설정하면, 픽커가 니켈 플레이트를 흡착하여 공급부(120)로부터 이탈시키는 것이 가능하게 된다. 또는 픽커가 공급부(120)로 삽입되어 니켈 플레이트와 접촉하는 위치에 왔을 때만 픽커가 흡착기능을 시작하도록 하는 것도 가능할 것이며, 이 경우에도 진공흡착부는 픽커의 빠른 이동에 의해 발생하는 공기의 흐름에 의해 니켈 플레이트의 정렬상태가 흐트러지는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 픽커가 공급부로 이동되어 공급부의 니켈 플레이트를 흡착하기 직전에는 진동발생부에서 진동발생을 중지하여 피커가 보다 정확하게 니켈 플레이트를 흡착토록 하는 것도 가능할 것이며, 이러한 진동발생부의 작동 중지 및 재시작은 제어부에 의해서 제어될 수 있을 것이다.

상기와 같은 구성에 의해서도 본 발명의 목적이 달성될 수 있지만, 보다 정밀한 정렬이 필요한 경우에는 보호회로기판에 니켈 플레이트를 거치시키기 전에 픽커에 흡착된 니켈 플레이트의 정렬상태를 다시 검사하는 검사부를 도 12와 같이 더 구비하는 것도 바람직하다. 표면실장기에서 부품의 정렬상태를 광학 카메라(200) 등에 의한 검사부를 이용하여 검사하는 것은 대한민국 공개특허 2000-76544호에 상세히 설명되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 검사부를 통하여 정해진 형태로 정렬되어 흡착되지 않았다고 판별된 니켈 플레이트는 픽커 흡착부에서 이탈되도록 하며, 이러한 제어는 상기 검사부와 관련된 제어부(도시하지 않음) 또는 상기 검사부와 연결된 표면실장기의 제어부에 의해 가능할 것이며, 수집부(210)를 구비하여 픽커로부터 이탈된 니켈 플레이트가 수집하는 것도 가능할 것이다.

상기 적재부(110)에서 공급부(120)까지 이송경로상 니켈 플레이트가 접촉되는 부분은 테프론으로 코팅하는 것도 바람직한데, 이 경우 니켈 플레이트와 코팅층사이의 정전기가 방지되어 그 이송이 보다 효율적으로 이루어지게 된다.

상기 실시예에서는 니켈 플레이트의 이송을 예로 들어 설명하였지만, 그 외 박판 형태의 전자부품도 본 발명의 전자부품 자동공급장치를 사용하여 표면실장기로 제공할 수 있음은 당연하다 할 것이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

10 : 니켈 플레이트 100 : 전자부품 자동공급장치
110 : 적재부 120 : 공급부
130 : 이송로 140 : 오정렬부품 제거부
150 : 수거부 160 : 유지부

Claims (8)

1. 전자부품이 적재되는 적재부와;
   상기 적재부 하단에 구비되어 적재부에 진동을 가하는 진동발생부와;
   상기 적재부의 내부 측벽을 따라 형성되며 전자부품을 상기 진동에 의해 상측으로 이송시키는 이송면과;
   상기 이송면으로부터 공급된 전자부품을 중력 또는 진동에 의해 전자부품을 이송하는 이송로와;
   상기 이송로에 설치되며, 정해진 형태로 이송되지 않는 전자부품을 제거하는 오정렬부품 제거부를 포함하되,
   상기 오정렬 부품 제거부는 정렬된 전자부품이 통과하는 선별홈과, 상기 선별홈을 통과하지 못한 전자부품을 이송로에서 제거하도록, 전자부품의 이송방향을 따를때 상기 적재부를 중심으로 이송로의 바깥쪽으로부터 안쪽을 향해 경사진 경사면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자부품 자동공급 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 오정렬부품 제거부에서 제거된 전자부품을 수거하여 상기 적재부로 반송시키는 수거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 자동공급장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 오정렬부품 제거부의 경사면 옆쪽에는 상기 수거부와 연통되는 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 자동공급장치.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이송로의 말단으로부터 소정 거리에는 정렬된 전자부품이 정렬상태를 유지할 수 있도록 하는 유지부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 자동공급장치.
   
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이송로의 말단에는 상부가 개방되어 표면실장기의 픽커가 삽입되는 공급부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전자부품 자동공급장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 공급부의 바닥면 또는 측면에 설치되어 전자부품을 흡착하는 진공흡착부가 추가적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전자부품 자동공급장치.
   
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이송로는 복수 개로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자부품 자동공급장치.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 픽커에 의해 흡착되고 표면실장기로 이송되는 전자부품이 정해진 형태로 흡착되었는지 여부를 검사하는 검사부와, 상기 검사부에 의해 검사한 결과 정해진 형태로 흡착되지 않은 전자부품은 픽커로부터 흡착이 해제되도록 하는 제어부와, 픽커로부터 흡착이 해제된 니켈 플레이트를 수집하는 수집부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 자동공급장치.
   

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