KR101142741B1 - 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 LED 패키지 또는 SMD 패키지의 테이핑 공정 상에서 불량 단품을 비젼으로 체크하고, 불량으로 판단된 단품을 자동으로 제거 또는 교체하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치{APPARATUS FOR REPLACING DEFECTIVE PART IN TAPING APPARATUS}

본 발명은 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 LED 패키지 또는 SMD 패키지의 테이핑 공정 상에서 불량 단품을 비젼으로 체크하고, 불량으로 판단된 단품을 자동으로 제거 또는 교체하기 위한 장치에 관한 것이다.

종래에는 LED 패키지 또는 SMD 패키지를 정렬하기 위해서는 작업자가 손으로 일일이 오와 열을 맞추어 준비작업을 수행했어야 하고, LED 패키지 또는 SMD 패키지의 표면에 제품 코드와 같은 마크를 마킹하는 마킹 공정, LED 패키지 또는 SMD 패키지의 표면을 테이핑하는 테이핑 공정은 모두 단위 공정에 의해 이루어지며, 이러한 공정을 진행하는데 설비 또한 개별적으로 설치된 상태에서 각각의 공정에 대해 설비가 각각 가동되는 것으로, 인력과 시간이 많이 필요하였다. 따라서, LED 패키지 또는 SMD 패키지의 제조 공정을 연속적으로 자동화하는 시도가 계속적으로 진행되어 오고 있다.

이러한 실시예로서, LED 패키지 또는 SMD 패키지(이하 "대상체"라 한다)의 테이핑 장치는 대상체를 공급받게 되면, 상기 대상체를 자동으로 정렬하여 불량을 검사할 수 있는 과정을 거친 후에 최종적으로 테이핑 공정을 거치게 된다. 이 과정에서 대상체의 불량 유무를 먼저 판단한 후에 불량 대상체는 제거하고, 합격 판정을 받은 대상체 만을 소정의 방법을 통해 테이핑할 필요가 있다.

대상체의 특성을 검사하기 위하여 사용하는 방법으로는 대상체에 전원을 인가하여 측면에서 대상체가 동작하는지의 유무를 판정하는 것과 추가로 전기적인 특성을 측정하거나, 광특성을 측정하는 것이 일반적이다.

이러한 과정을 달성하기 위한 테이핑기의 특성상, 대상체를 공급하는 피더(feeder)로부터 대상체를 정렬하여 테이핑기로 공급하게 된다. 피더의 상단에는 상기 대상체의 정렬 상태를 측정할 수 있는 비젼이 설치되어 있고, 이 비젼의 인식을 통해 대상체의 정렬상태를 확인하게 된다. 또한, 대상체의 정렬 상태 이외에 대상체의 변형 여부, 이물질의 부착 여부 및 일부 부품이 누락된 대상체 여부 등을 비젼을 통해 검사히고, 문제가 있는 경우에는 테이핑 기계로의 유입을 차단할 필요가 있다.

종래에는 이러한 과정을 작업자가 육안으로 진행하는 것이 일반적이었는데, 단순 작업으로 인한 작업자의 피로도 상승과, 육안 검사로 인한 오류 발생 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, LED 패키지 또는 SMD 패키지의 테이핑 장치에 있어서, 피더를 통해 공급되는 LED 패키지 또는 SMD 패키지의 불량 여부를 비젼을 통해 자동을 검사하고, 불량으로 판단된 LED 패키지 또는 SMD 패키지를 자동으로 제거 또는 교체하도록 하는 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다.

본 발명의 일측면은 불량품으로 판단된 대상체를 흡착하여 제거하거나 양품으로 교체하는 기능을 수행하는 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치에 있어서,
지면에 대하여 고정된 베이스부(11)와, 상기 베이스부(11)에 제공되는 스크류 부재(12)와, 상기 스크류 부재(12)와 평행하게 제공되는 제1 가이드 부재(13)와, 상기 스크류 부재(12)를 회전시키는 제1 회전 모터(10)와, 상기 스크류 부재(12)와 나사 결합되어 상기 스크류 부재(12)의 회전에 따라 상기 제1 가이드 부재(13)에 의해 안내되어 X축 방향으로 이동 가능한 제1 이송부(21);
상기 제1 이송부(21)에 대하여 고정되고 회전축이 X축 방향으로 제공되는 제2 회전모터(20)와, 상기 제2 회전모터(20)와 연결되어 회전되는 제1 풀리(22)와, 상기 제1 풀리(22)에 대하여 Y축 방향으로 이격되어 제공되는 제2 풀리(24)와, 상기 제1 풀리(22) 및 상기 제2 풀리(24)를 연결하는 벨트(25)와, 상기 벨트(25)에 평행하게 제공되는 제2 가이드 부재(23)와, 상기 벨트(25)의 일부에 고정되고 상기 벨트(25)의 이동에 따라 상기 제2 가이드 부재(23)에 의해 안내되어 Y축 방향으로 이동 가능한 제2 이송부(31);
상기 제2 이송부(31)에 대하여 고정된 아암(arm)부(35)와, 상기 아암부(35)에 제공되고 Z축 방향으로 힘을 발생하는 실린더(30)와, 상기 실린더(30)와 결합되어 상기 실린더(30)의 운동에 따라 Z축 방향으로 이동 가능한 제3 이송부(34);
상기 제3 이송부(34)에 제공되고, 대상체의 흡착 및 탈착이 가능한 베큠(40);
상기 제2 이송부(31)가 상기 벨트(25)의 무게를 지탱시키기 위하여 상기 제2 이송부(31)의 일측에 배치되고, 상기 제1 이송부(21)에 대하여 상기 제2 이송부(31)의 위치가 Z 방향으로 안정적이게 하는 뒤집어진 "L"자형의 지지부재(29);
상기 제2 이송부(31)의 타측에 배치되고, 상기 제2 가이드부재(23)와 연결되어 상기 제2 이송부(31)의 Z 방향으로의 안정성을 확보하는 지지부재(28);
상기 실린더(30)에 설치되어 상기 제3 이송부(34)에 연결된 피스톤 부재(32);
상기 피스톤 부재(32) 및 상기 제3 이송부(34)를 연결시키는 연결부(34)를 포함하고,
제1 이송부(21)와의 간섭을 방지하기 위하여 상기 아암부(35)에 상기 실린더(30) 및 베큠(40)이 설치된 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치를 제공한다.

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이때, 상기 제1 가이드 부재(13)는 원형 부재로서, 상기 스크류 부재(12)의 양측에 한 쌍이 제공되어, 상기 제1 이송부(21)의 하부에 관통하여 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 제2 가이드 부재(23)는 LM 가이드 부재인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 피더를 통해 공급되는 LED 패키지 또는 SMD 패키지의 불량 여부를 비젼을 통해 자동을 검사하고, 불량으로 판단된 LED 패키지 또는 SMD 패키지를 자동으로 제거 또는 교체하도록 하여, 작업자의 편의성을 향상시키고, 단순 작업으로 인한 오류의 발생을 억제하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치가 사용되는 공정 흐름도.
도 2는 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치가 적용되는 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치의 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치의 평면도.
도 5는 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치의 측면도.

이하 첨부된 도면을 중심으로 하여 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 LED 패키지 또는 SMD 패키지의 테이핑 공정 전에 불량 여부를 검사하고, 이의 조치를 취하는 장치에 관한 것이다. 다만, 본 발명에서 제시하는 장치는 베큠을 이용하여 3차원 좌표를 가진 특정 위치에 특정 부품을 이송하거나 제거하는 장치에 다양하게 활용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치가 사용되는 공정 흐름도이다. 본 발명에 의한 불량 단품 자동 교체 장치는 LED 패키지 또는 SMD 패키지(이하, "대상체"라고 한다)에 적용이 가능하다.

앞에서 설명한 대상체는 광특성 및 전기적 특성에 대한 검사를 거쳐 양품과 불량품으로 구별되어, 양품으로 판정된 대상체 만이 테이핑 장치로 이송된다.

불량품이란, 방향이 잘못 배열되어 있는 것, 패키징 과정에서 변형이 발생한 것, 이물질이 묻어 있는 것, 및 부품의 일부가 누락되어 패키징 된 것 등이 될 수 있다. 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치는 피더(feeder) 또는 공급 라인에서 이를 제거하거나, 이를 양품의 것과 교체하는 기능을 수행하게 된다.

이하 도면을 통하여 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치를 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치가 적용되는 시스템의 구성도이다.

대상체는 패키징 장치를 거쳐서 라인 피더(91)를 따라 이동하게 된다. 이동하는 라인 피더에는 센서 또는 비젼과 같은 패키징 불량 검사 장치(90)가 제공된다. 패키징 불량 검사 장치(90)에서 불량품으로 판단되는 경우에는, 이동되는 라인을 잠시 중단시키고, 제어부에 불량품이 위치하는 X, Y(경우에 따라서는 Z까지도) 좌표를 전송한다. 제어부는 이를 통해 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치(1)에 전송하고, 대상체를 상기 위치로부터 제거 또는 양품으로 교체하라는 명령을 보내게 된다.

이를 전송받은 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치(1)는, 전송받은 위치로 베큠을 이동시켜 불량품을 흡착하여 제거하거나, 이후 양품의 것을 위치시키는 기능을 수행한다.

테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치(1)는 X축 방향으로 이송이 가능한 제1 이송부(21)와, 제1 이송부(21)에 제공되고 Y축 방향으로 이송이 가능한 제2 이송부(31)와, 제2 이송부(31)에 연결되어 있고 Z축 방향으로 이송이 가능한 제3 이송부(34)를 포함한다. 즉, X축, Y축, 및 Z축의 방향으로 이송이 가능하여 원하는 좌표에 엘이디를 삽입할 수 있다.

본 명세서에서, X축 방향이라 함은 도 4에서 스크류(12)의 회전축 방향을 의미하고, Y축 방향은 도면 위에서 X축 방향에 수직한 방향을, Z축 방향은 도면에 수직한 방향을 의미하는 것으로 정의한다.

도 3은 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치의 정면도를, 도 4는 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치의 평면도를, 도 5는 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치의 측면도를 나타낸다. 이를 참고하여 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 대상체를 이송하여 패키지에 삽입하는 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치의 일실시예는, 지면에 대하여 고정된 베이스부(11)와, 상기 베이스부(11)에 제공되는 스크류 부재(12)와, 상기 스크류 부재(12)와 평행하게 제공되는 제1 가이드 부재(13)와, 상기 스크류 부재(12)를 회전시키는 제1 회전 모터(10)와, 상기 스크류 부재(12)와 나사 결합되어 상기 스크류 부재(12)의 회전에 따라 상기 제1 가이드 부재(13)에 의해 안내되어 X축 방향으로 이동 가능한 제1 이송부(21)와를 포함한다.

이때, 상기 제1 가이드 부재(13)는 원형 부재인 것이 제1 이송부(21)의 이송에 있어서 바람직하고, 상기 스크류 부재(12)의 양측에 한 쌍이 제공되어, 상기 제1 이송부(21)의 하부에 관통하여 연결되어 제공될 수 있다.

스크류 부재(12)의 양 측에는 베어링 부재(16, 17)가 연결되어 원활한 회전을 제공한다. 스크류 부재(12)는 일측이 제1 회전모터(10)와 연결되어 있고, 사이에 감속기가 더 제공될 수도 있다. 스크류 부재(12)는 제1 회전모터(10)로부터 회전력을 전달받아 회전하게 된다.

제1 이송부(21)의 하측은 도 5에서와 같이 세 개의 관통홀이 제공된다. 가장 중심은 스크류 부재(12)와의 나사 결합을 하는 홀이고, 양측에는 제1 가이드 부재(12)와의 결합을 위한 홀이다. 스크류 부재(12)가 회전하게 되면, 제1 이송부(21)는 제1 가이드 부재(13)의 존재로 인해 회전하지 못한다. 다만, 나사선의 회전에 의해 스크류 부재(12)와의 거리는 변화하게 된다. 스크류 부재(12)가 베이스부(1)에 대하여 이동이 불가하기 때문에 제1 이송부(21)가 제1 가이드 부재(13)를 따라서 X축 방향으로 이동하게 된다.

상기 제1 이송부(21)에 대하여 고정되고 회전축이 X축 방향으로 제공되는 제2 회전모터(20)와, 상기 제2 회전모터(20)와 연결되어 회전되는 제1 풀리(22)와, 상기 제1 풀리(22)에 대하여 Y축 방향으로 이격되어 제공되는 제2 풀리(24)와, 상기 제1 풀리(22) 및 상기 제2 풀리(24)를 연결하는 벨트(25)와, 상기 벨트(25)에 평행하게 제공되는 제2 가이드 부재(23)와, 상기 벨트(25)의 일부에 고정되고 상기 벨트(25)의 이동에 따라 상기 제2 가이드 부재(23)에 의해 안내되어 Y축 방향으로 이동 가능한 제2 이송부(31)가 제공된다.

제1 이송부(21)는 정밀하게 이송되어야 하기 때문에 가급적 무게가 가벼워야 한다. 제1 이송부(21) 상에 제2 이송부(31)를 이동시키기 위해서 스크류 부재를 사용하는 경우에는 그 무게로 인해 비효율성이 증가하고, 정확성이 감소하는 문제 및 모터에 가해지는 하중이 커서 고장 등의 문제가 발생할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 제2 이송부(31)는 벨트(25)를 통해 이송하는 구성을 채택하고 있다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 벨트(25)는 한 쌍의 풀리의 회전에 따라 회동하게 된다. 벨트(25)의 일측에는 제2 이송부(31)를 고정시킨다. 이를 통해 벨트의 회동 이동 만큼 제2 이송부(31)가 이동하게 되는 원리이다.

다만, 벨트(25)가 제2 이송부(31)의 무게를 지탱하는 것이 어렵기 때문에, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 이송부(31)의 일측에는 뒤집어진 "L" 자형의 지지부재(29)를 두어 제1 이송부(21)에 대하여 제2 이송부(31)의 위치가 Z축 방향으로 안정적이게 한다. 또한, 다른 방법으로 제2 이송부(31)의 타측에는 다른 지지부재(28)를 두고, 이를 제2 가이드 부재(23)와 연결시켜 제2 이송부(31)의 Z 방향으로의 안정성을 확보한다. 본 발명은 벨트(25)에 제2 이송부(31)를 제공하는 것과 제2 이송부의 Z 방향에 대한 안정성을 확보하기 위해 지지부재를 이용하는 것에 기술적 특징이 있다.

제2 가이드 부재(23)는 제1 이송부(21)에 고정 설치된다. 제2 가이드 부재(23)는 LM 가이드 부재인 것이 바람직하다. 제1 가이드 부재는 제1 이송부(21)에 관통하여 제공되었으나, 제2 가이드 부재(23)는 제2 이송부(31)의 구조상 불가능하다. 따라서 LM 가이드 부재로서 도 5에 도시된 바와 같이 지지부재(28)를 통해 측면에서 고정되는 것이 바람직하다.

상기 제2 이송부(31)에 대하여 고정된 아암(arm)부(35)와, 상기 아암부(35)에 제공되고 Z축 방향으로 힘을 발생하는 실린더(30)와, 상기 실린더(30)와 결합되어 상기 실린더(30)의 운동에 따라 Z축 방향으로 이동 가능한 제3 이송부(34)가 제공된다.

아암부(35)는 라인 피더(91)와 베이스부(11)와의 간섭없이 대상체를 이송시킬 수 있도록 하기 위함이다. 아암부는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 Y축 방향에 대해 경사지게 제공된다. 아암부(35)에는 실린더 및 베큠이 설치되는데, 이와 제1 이송부(21)와의 간섭을 방지하기 위함이다.

실린더(30)는 피스톤 부재(32)가 Z축 방향으로 이동된다. 피스톤 부재(32)에는 제3 이송부(34)가 연결되는데, 도 5과 같이 연결부(33)를 통해 연결도 가능하다.

상기 제3 이송부(34)에 제공되고, 대상체의 흡착 및 탈착이 가능한 베큠(40)이 제공된다.

베큠(40)은 문제가 된 불량품이 위치하는 좌표로 이동하여 불량품을 흡착한 후, 이를 제거하는 기능을 수행한다. 또한, 제거된 위치에 양품의 대상체를 다시 위치시키는 교체 작업을 하는 것도 가능하다. 교체작업의 경우에는, 베큠(40)은 대상체 저장부(도면 미도시)에서 대상체를 흡착한 후, 제어부에서 전송된 위치로 대상체를 이송시킨 후, 탈착하여 대상체를 위치시킨다. 베큠(40)의 동작원리에 대해서는 당업자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 앞에서 본 발명에 의한 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치가 테이핑 공정 전의 불량품을 체크하는 것으로 설명되어 있으나, 테이핑 공정 후의 불량품을 체크하여 제거하는 것으로도 활용이 가능함은 자명하다. 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치의 제공 위치에 대해서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명은 상기와 같은 실시예에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적인 사상을 가지고 있다면 모두 본 발명의 권리범위에 해당된다고 볼 수 있으며, 본 발명은 특허청구범위에 의해 권리범위가 정해짐을 밝혀둔다.

10 : 제1 회전모터, 11 : 베이스부, 12 : 스크류 부재, 13 : 제1 가이드 부재, 20 : 제2 회전모터, 21 : 제1 이송부, 22 : 제1 풀리, 24 : 제2 풀리, 25 : 벨트, 30 : 실린더, 31 : 제2 이송부, 34 : 제3 이송부, 35 : 아암부, 40 : 베큠

Claims (3)

1. 불량품으로 판단된 대상체를 흡착하여 제거하거나 양품으로 교체하는 기능을 수행하는 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치에 있어서,
   지면에 대하여 고정된 베이스부(11)와, 상기 베이스부(11)에 제공되는 스크류 부재(12)와, 상기 스크류 부재(12)와 평행하게 제공되는 제1 가이드 부재(13)와, 상기 스크류 부재(12)를 회전시키는 제1 회전 모터(10)와, 상기 스크류 부재(12)와 나사 결합되어 상기 스크류 부재(12)의 회전에 따라 상기 제1 가이드 부재(13)에 의해 안내되어 X축 방향으로 이동 가능한 제1 이송부(21);
   상기 제1 이송부(21)에 대하여 고정되고 회전축이 X축 방향으로 제공되는 제2 회전모터(20)와, 상기 제2 회전모터(20)와 연결되어 회전되는 제1 풀리(22)와, 상기 제1 풀리(22)에 대하여 Y축 방향으로 이격되어 제공되는 제2 풀리(24)와, 상기 제1 풀리(22) 및 상기 제2 풀리(24)를 연결하는 벨트(25)와, 상기 벨트(25)에 평행하게 제공되는 제2 가이드 부재(23)와, 상기 벨트(25)의 일부에 고정되고 상기 벨트(25)의 이동에 따라 상기 제2 가이드 부재(23)에 의해 안내되어 Y축 방향으로 이동 가능한 제2 이송부(31);
   상기 제2 이송부(31)에 대하여 고정된 아암(arm)부(35)와, 상기 아암부(35)에 제공되고 Z축 방향으로 힘을 발생하는 실린더(30)와, 상기 실린더(30)와 결합되어 상기 실린더(30)의 운동에 따라 Z축 방향으로 이동 가능한 제3 이송부(34);
   상기 제3 이송부(34)에 제공되고, 대상체의 흡착 및 탈착이 가능한 베큠(40);
   상기 제2 이송부(31)가 상기 벨트(25)의 무게를 지탱시키기 위하여 상기 제2 이송부(31)의 일측에 배치되고, 상기 제1 이송부(21)에 대하여 상기 제2 이송부(31)의 위치가 Z 방향으로 안정적이게 하는 뒤집어진 "L"자형의 지지부재(29);
   상기 제2 이송부(31)의 타측에 배치되고, 상기 제2 가이드부재(23)와 연결되어 상기 제2 이송부(31)의 Z 방향으로의 안정성을 확보하는 지지부재(28);
   상기 실린더(30)에 설치되어 상기 제3 이송부(34)에 연결된 피스톤 부재(32);
   상기 피스톤 부재(32) 및 상기 제3 이송부(34)를 연결시키는 연결부(33)를 포함하고,
   제1 이송부(21)와의 간섭을 방지하기 위하여 상기 아암부(35)에 상기 실린더(30) 및 베큠(40)이 설치된 테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 가이드 부재(13)는 원형 부재로서, 상기 스크류 부재(12)의 양측에 한 쌍이 제공되고, 상기 제1 이송부(21)의 하부에 관통하여 연결되어 있는,
   테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   제2 가이드 부재(23)는 LM 가이드 부재인,
   테이핑 장치의 불량 단품 자동 교체 장치.

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