KR101190872B1 - 기판 이송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 기판 이송장치는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 일 측에 회전 가능하게 설치되는 구동 풀리; 상기 구동 풀리를 회전시키는 구동부; 상기 구동 풀리와 일정 간격을 두고 상기 베이스 프레임의 타 측에 회전 가능하게 설치되는 종동 풀리; 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리를 연결하는 이송 벨트; 기판을 지지할 수 있도록 상기 이송 벨트에 고정 설치되는 제 1 지지프레임; 상기 제 1 지지프레임과 함께 상기 기판을 지지할 수 있도록 상기 이송 벨트에 이동 가능하게 설치되는 제 2 지지프레임; 및 상기 기판의 사이즈에 따라 상기 제 1 지지프레임과 상기 제 2 지지프레임의 간격을 조절할 수 있도록 상기 제 2 지지프레임을 이동시키는 폭 조절 유닛을 포함한다.
구동 풀리, 이송 벨트, 이동 롤러

Description

기판 이송장치{Apparatus for transferring PCB}
본 발명은 기판 이송장치에 관한 것으로서, 상세하게는 기판을 부품실장 위치로 이송함과 아울러 기판의 사이즈에 따라 지지 프레임의 폭을 조절할 수 있는 기판 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인쇄회로기판에 부품을 장착할 수 있는 표면 실장장치는 베이스프레임, X-Y 갠트리(gantry), 부품흡착장치, 기판이송장치, 및 부품공급장치 등으로 구성된다. X-Y 갠트리는 베이스 프레임 위에 조립되어 부품흡착장치의 X-Y축 방향으로 이동 가능하게 설치된다.
부품흡착장치는 X-Y 갠트리에 조립되며, 이동하여 부품공급장치를 통해 공급되는 부품을 기판에 실장 한다. 상기 부품이 실장되는 기판은 기판 이송장치에 의해 부품실장 작업위치로 이송된다.
최근에는 볼 스크류를 이용한 종래 기판 이송장치가 개시된 바 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기판 이송장치의 지지 프레임의 위치 이동을 설명하는 평면도이고, 도 3은 종래 기판 이송장치의 지지 프레임의 폭 조절을 설명하는 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래 기판 이송장치(10)는 베이스 프레임(11)에 볼 스크류 축(12)이 설치되고, 상기 볼 스크류 축(12)에 스크류 너트(13)(14)를 통해서 제 1 지지 프레임(15)과 제 2 지지 프레임(16)이 결합되어 있다.
상기 제 1 지지 프레임(15)과 제 2 지지 프레임(16)에는 제 1 구동부(17) 및 제 2 구동부(18)가 설치되어 있다.
이와 같이 구성된 종래 기판 이송장치의 작동을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 종래 기판 이송장치의 제 1 및 제 2 지지 프레임(15)(16)의 위치 이동에 대해 설명한다.
제 2 구동부(18)가 동작하지 않는 상태에서, 제 1 구동부(17)가 작동하여 볼 스크류 축(12)을 회전시킨다.
이에 따라 스크류 너트(13)(14)를 통해서 상기 볼 스크류 축(12)에 결합되어 있는 제 1 지지 프레임(15)과 제 2 지지 프레임(16)이 일정 폭(W)을 유지하면서 이동한다. 이 경우 제 2 구동부(18)가 구동하지 않음으로써 상기 스크류 너트(14)가 회전하지 않는다.
다음, 도 3을 참조하여, 제 1 및 제 2 지지 프레임(110) 간의 폭 조절에 대해 설명한다.
상기 제 1 및 제 2 지지 프레임(15)(16)의 위치 이동이 종료된 후, 제 1 구동부(17)의 작동을 정지한다. 따라서, 상기 볼 스크류 축(12)은 회전하지 않고 고정된 상태가 된다.
상기 제 1 지지 프레임(15)이 정지한 상태에서, 제 2 구동부(18)가 작동하여 스크류 너트(14)를 회전시킨다. 상기 스크류 너트(14)의 회전에 의하여, 제 2 지지 프레임(16)이 상기 볼 스크류 축(12)을 따라 이송함으로써, 상기 제 1 및 제 2 지지 프레임(110) 간의 폭(W')을 조절한다.
이와 같이 종래 기판 이송장치(10)는 볼 스크류 축(12) 및 그 볼 스크류 축(12)과 결합되는 스크류 너트(13)(14)에 의하여 제 1 및 제 2 지지 프레임(15)(16)의 위치 및 폭을 조정함으로써, 다양한 사이즈의 기판(P)을 부품실장 위치로 이송한다.
그러나 종래 기판 이송장치는 볼 스크류 축 및 그 볼 스크류 축과 결합되는 스크류 너트를 사용하는 구조로서, 전체적인 구성이 복잡하여 조립 공정이 어려울 뿐만 아니라 제조원가가 상승하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 풀리 들과 그 풀리 들을 연결하는 이송 벨트를 이용하여, 기판을 적당한 위치로 이송시킬 수 있음은 물론 기판의 사이즈에 알맞은 폭으로 기판을 안정적이고 신속 정확하게 이송시킬 수 있는 기판 이송장치를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기판 이송장치는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 일 측에 회전 가능하게 설치되는 구동 풀리; 상기 구동 풀리를 회전시키는 구동부; 상기 구동 풀리와 일정 간격을 두고 상기 베이스 프레임의 타 측에 회전 가능하게 설치되는 종동 풀리; 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리를 연결하는 이송 벨트; 기판을 지지할 수 있도록 상기 이송 벨트에 고정 설치되는 제 1 지지프레임; 상기 제 1 지지프레임과 함께 상기 기판을 지지할 수 있도록 상기 이송 벨트에 이동 가능하게 설치되는 제 2 지지프레임; 및 상기 기판의 사이즈에 따라 상기 제 1 지지프레임과 상기 제 2 지지프레임의 간격을 조절할 수 있도록 상기 제 2 지지프레임을 이동시키는 폭 조절 유닛으로 구성된다.
상기 구동 풀리를 회전시키는 상기 구동부는 상기 베이스 프레임에 고정 설치될 수 있다.
상기 폭 조절 유닛은 상기 제 2 지지프레임이 지지되며, 상기 이송 벨트의 외측 면에 접촉되게 위치되는 이동 롤러; 상기 이동 롤러를 회전시키는 구동 모터; 및 상기 이동 롤러가 일정한 텐션으로 상기 이송 벨트에 접촉하도록 상기 이송 벨트의 내측 면에 접촉된 상태로 상기 이동 롤러에 근접 설치되는 한 쌍의 텐션 롤러로 구성된다.
상기 이동 롤러는 상기 제 2 지지프레임이 고정되는 고정 샤프트와, 상기 고정 샤프트의 외주 면에 회전 가능하게 설치되는 회전 부로 구성될 수 있다.
상기 텐션 롤러의 중심에 형성된 고정 샤프트는 상기 구동 모터에 고정될 수 있다.
상기 이동 롤러를 회전시키는 상기 구동 모터는 아우터 타입으로, 상기 고정 샤프트는 회전하지 않고 상기 회전 부만 회전되는 구조로 이루어져 있다.
상기 이동 롤러의 외주 면에 치 돌기가 형성되고, 상기 치 돌기와 상응하여 상기 이송 벨트의 외 측면에 치 홈이 형성되는 바람직하다. 그리고 상기 제 1 지지프레임은 상기 이송 벨트에 볼트 고정될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 풀리 들과 그 풀리 들을 연결하는 이송 벨트를 이용하여, 기판을 적당한 위치로 이송시킬 수 있음은 물론 기판의 사이즈에 알맞은 폭으로 기판을 안정적이고 신속 정확하게 이송시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송장치를 보인 사시도이고, 도 5는 도 4의 폭 조절 유닛을 보인 평면도이며, 도 6은 도 4의 폭 조절 유닛을 보인 측면도이고, 도 7 및 도 8은 도 4의 제 1 및 제 2 지지프레임의 위치 이동을 설명하는 평면도이며, 도 9는 도 4의 폭 조절을 설명하는 평면도이다.
도 4 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 기판 이송장치(100)는 베이스 프레임(110); 상기 베이스 프레임(110)의 일 측에 회전 가능하게 설치되는 구동 풀리(120); 상기 구동 풀리(120)를 회전시키는 구동부(125); 상기 구동 풀리(120)와 일정 간격을 두고 상기 베이스 프레임(110)의 타 측에 회전 가능하게 설치되는 종동 풀리(130); 상기 구동 풀리(120)와 상기 종동 풀리(130)를 연결하는 이송 벨트(140); 기판(P)을 지지할 수 있도록 상기 이송 벨트(140)에 고정 설치되는 제 1 지지프레임(150); 상기 제 1 지지프레임(150)과 함께 상기 기판(P)을 지지할 수 있도록 상기 이송 벨트(140)에 이동 가능하게 설치되는 제 2 지지프레임(160); 및 상기 기판(P)의 사이즈에 따라 상기 제 1 지지프레임(150)과 상기 제 2 지지프레임(160)의 간격(폭)(W)을 조절할 수 있도록 상기 제 2 지지프레임(160)을 이동시키는 폭 조절 유닛(170)으로 구성된다.
좀더 상세하게, 상기 베이스 프레임(110)은 제 1 지지프레임(150)과 제 2 지지프레임(160)을 지지하고 위한 것으로, 폭에 비해 길이가 길게 형성되어 있다.
상기 구동 풀리(120)는 상기 베이스 프레임(110)의 한쪽 끝단 부에 고정 샤프트(120a)를 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 상기 구동 풀리(120)와 상응하여 종동 풀리(130)가 상기 베이스 프레임(110)의 다른 쪽 끝단 부에 고정 샤프트(130a)를 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있다.
상기 구동 풀리(120)는 상기 베이스 프레임(110) 상에 고정 설치된 구동부(125)에 의해 회전될 수 있도록 구성되어 있다.
상기 구동 풀리(120)를 회전시키는 상기 구동부(125)는 도면에는 도시하지 않았으나, 감속기, 복수 개의 기어들 또는 타이밍 벨트 등으로 구성될 수 있다.
상기 이송 벨트(140)는 상기 구동 풀리(120)와 상기 종동 풀리(130)를 연결하고 있다.
상기 이송 벨트(140)의 일 측에는 기판(P)을 지지하기 위한 제 1 지지프레임(150)이 고정 설치되어 있다. 상기 이송 벨트(140)에 제 1 지지프레임(150)을 고정하기 위한 체결수단으로는 볼트 또는 리벳 등이 가능하다.
상기 제 1 지지프레임(150)과 상응하는 위치에는 기판(P)을 지지하기 위한 제 2 지지프레임(160)이 구비된다.
상기 제 2 지지프레임(160)은 상기 제 1 지지프레임(150)과 동일 높이로 평형을 이루어, 기판(P)을 평행한 상태로 안정적으로 이송할 수 있다.
상기 제 1 지지프레임(150)과 상기 제 2 지지프레임(160)은 안내레일(R)에 의해 지지되고, 원활하게 이송 가능하게 설치되어 있다.
상기 기판(P)을 부품실장 위치로 이송함은 물론 기판(P)의 사이즈에 따라 상기 제 1 지지프레임(150)과 상기 제 2 지지프레임(160)의 간격(폭)을 조절할 필요가 있다. 본 발명에는 폭 조절을 위해서 폭 조절 유닛(170)이 구비된다.
상기 폭 조절 유닛(170)은 상기 제 2 지지프레임(160)이 지지되는 이동 롤러(171)와, 상기 이동 롤러(171)를 회전시키는 구동 모터(175)와, 이송 벨트(140)의 텐션을 일정하게 유지하는 한 쌍의 텐션 롤러(177)로 구성되어 있다.
좀더 상세하게, 상기 이동 롤러(171)는 상기 제 2 지지프레임(160)이 고정되는 고정 샤프트(171a)와, 상기 고정 샤프트(171a)의 외주 면에 회전 가능하게 설치되는 회전 부(171b)로 구성되어 있다.
상기 이동 롤러(171)의 회전 부(171b)는 상기 이송 벨트(140)의 외 측면에 접촉되게 위치되며, 상기 구동 모터(175)에 의해 회전될 수 있게 구성되어 있다.
상기 이동 롤러(171)를 회전시키는 상기 구동 모터(175)는 아우터 로터 타입으로, 주지하는 바와 같이 고정자의 외주에 회전자가 위치되는 구조로 이루어져 있다. 상기 아우터 로터의 구조는 공지의 기술이므로 이하에서 상세한 설명은 생략한다.
상기 한 쌍의 텐션 롤러(177)는 상기 이송 벨트(140)의 내측 면에 접촉된 상태로 상기 이동 롤러(171)에 근접 설치되어 있으며, 상기 이동 롤러(171) 및 상기 이송 벨트(140)가 일정한 텐션으로 밀착되도록 하는 역할을 한다.
상기 텐션 롤러들(177)의 고정 샤프트(177a)는 마운팅 브래킷(B)을 통해서 고정되지 않으며, 상기 구동 모터(175)의 케이싱(175')(회전하지 않음)에 고정되어 있다.
다시 말해, 제 1 지지프레임(150)이 이동하면서 폭 조절하기 위해서는 상기 이동 롤러(171)의 고정 샤프트(171a), 상기 텐션 롤러들(177)의 고정 샤프트(177a)는 회전되지 않는다.
상기 이동 롤러(171)의 회전 부(171b)는 아우터 로터 타입의 상기 구동 모 터(175)에 의해 회전되며, 상기 텐션 롤러들(177)의 고정 샤프트(177a)는 상기 구동 모터(175)의 케이싱(175')에 마운팅 브래킷(B)을 통해서 고정되어 있다.
따라서 상기 이동 롤러(171)가 이송 벨트(140)에 접촉된 상태로 회전하면, 상기 이동 롤러(171)는 물론 상기 텐션 롤러들(177), 상기 구동 모터(175) 그리고 제 1 지지프레임(150)이 이동되는 것이다.
본 발명에서는 상기 구동 모터(175)를 상기 이동 롤러(171)의 하부에 설치된 구조를 설명하고 있으나, 설계 조건에 따라서는 상기 구동 모터(175)를 상기 이동 롤러(171)의 상부에 설치할 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송장치의 작용을 설명한다.
우선, 제 1 및 제 2 지지프레임(150)(160)의 위치 이동에 대해 설명한다.
구동 모터(175)가 구동하지 않는 상태를 유지하며, 제 1 지지프레임(150)과 제 2 지지프레임(160)은 정지된 상태로 기판(P)을 지지하고 있다.
상기 제 1 지지프레임(150)과 제 2 지지프레임(160)이 상기 기판(P)을 지지하고 있는 상태에서, 기판(P)을 소정위치로 이송시키고자 할 경우에는, 우선 구동부(125)를 구동한다.
상기 구동부(125)에 의해서 고정 샤프트(120a)를 중심으로 상기 구동 풀리(120)가 회전되고, 연동하여 종동 풀리(130)가 회전된다.
이때, 구동 풀리(120)와 종동 풀리(130)를 연결하고 있는 이송 벨트(140)가 이동된다. 상기 이송 벨트(140)의 이동으로 인하여, 상기 이송 벨트(140)에 고정된 제 1 지지프레임(150)은 물론 상기 이송 벨트(140)에 설치된 제 2 지지프레임(160) 이 기판(P)을 소정위치로 이송한다. 이때 제 1 지지프레임(150)과 제 2 지지프레임(160)의 폭(W)은 일정하게 유지된다.
이하, 상기 제 1 지지프레임 및 제 2 지지프레임 간의 폭 조절에 대해 설명한다.
구동부(125)를 구동하지 않으며, 이송 벨트(140)가 정지된 상태를 유지한다. 이 상태에서, 구동 모터(175)를 구동하여 이동 롤러(171)를 회전시킨다.
상기 구동 모터(175)에 의해 이동 롤러(171)의 회전 부(171b)가 회전하는 반면에, 고정 샤프트(171a)는 제 2 지지프레임(160)에 고정된 상태를 유지한다.
상기 이동 롤러(171)의 회전 부(171b)와 이송 벨트(140)와의 접촉에 의해서, 이동 롤러(171)는 이송 벨트(140)를 타고 이동한다.
이때, 텐션 롤러(177)는 상기 이동 롤러(171)의 회전 부(171b)가 이송 벨트(140)에 밀착되도록 하는 역할을 한다.
상기 이동 롤러(171)가 상기 이송 벨트(140)를 타고 이송됨에 따라 상기 제 2 지지프레임(160)이 이동하여, 상기 제 1 지지프레임(150)과 제 2 지지프레임(160)간의 폭(W')이 적절히 조절될 수 있다. 이러한 폭 조절에 의해, 다양한 사이즈의 기판(P)을 이송 가능하게 한다.
한편, 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 이송장치를 보인 평면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 이송장치(200)의 경우, 이동 롤러(271)의 외주 면에 치 돌기(271c)가 형성되고, 상기 치 돌기(271c)와 상응하여 상기 이송 벨트(240)의 외 측면에 치 홈(241)이 형성되어 있다.
한 쌍의 텐션 롤러(277)는 상기 이동 롤러(271)와 근접하는 위치에서 상기 이송 벨트(240)의 텐션을 일정하게 유지시켜 주는 역할을 한다.
이와 같이 치 돌기(271c)와 치 홈(241)이 형성될 경우, 동력전달 효율이 높아져 폭 조절을 좀더 정밀하고 신속하게 수행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다.
따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1 및 도 2는 종래 기판 이송장치의 지지 프레임의 위치 이동을 설명하는 평면도
도 3은 종래 기판 이송장치의 지지 프레임의 폭 조절을 설명하는 평면도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송장치를 보인 사시도
도 5는 도 4의 폭 조절 유닛을 보인 평면도
도 6은 도 4의 폭 조절 유닛을 보인 측면도
도 7 및 도 8은 도 4의 제 1 및 제 2 지지프레임의 위치 이동을 설명하는 평면도
도 9는 도 4의 폭 조절을 설명하는 평면도
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 이송장치를 보인 평면도
*주요부분에 대한 도면 설명
100: 기판 이송장치
110: 베이스 프레임
120: 구동 풀리
125: 구동부
130: 종동 풀리
140: 이송 벨트
P: 기판
150: 제 1 지지프레임
160: 제 2 지지프레임
W,W': 폭
170: 폭 조절 유닛
120a,130a: 고정 샤프트
140: 이송 벨트
150: 제 1 지지프레임
160: 제 2 지지프레임
R: 안내레일
171: 이동 롤러
175: 구동 모터
177: 텐션 롤러
171a: 고정 샤프트
171b: 회전 부
177a: 고정 샤프트
241: 치 홈
271c: 치 돌기
277: 텐션 롤러

Claims (8)

  1. 베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임의 일 측에 회전 가능하게 설치되는 구동 풀리;
    상기 구동 풀리를 회전시키는 구동부;
    상기 구동 풀리와 일정 간격을 두고 상기 베이스 프레임의 타 측에 회전 가능하게 설치되는 종동 풀리;
    상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리를 연결하는 이송 벨트;
    기판을 지지할 수 있도록 상기 이송 벨트에 고정 설치되는 제 1 지지프레임;
    상기 제 1 지지프레임과 함께 상기 기판을 지지할 수 있도록 상기 이송 벨트에 이동 가능하게 설치되는 제 2 지지프레임; 및
    상기 기판의 사이즈에 따라 상기 제 1 지지프레임과 상기 제 2 지지프레임의 간격을 조절할 수 있도록 상기 제 2 지지프레임을 이동시키는 폭 조절 유닛을 포함하는 기판 이송장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 베이스 프레임에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폭 조절 유닛은 상기 제 2 지지프레임이 지지되며, 상기 이송 벨트의 외측 면에 접촉되게 위치되는 이동 롤러;
    상기 이동 롤러를 회전시키는 구동 모터; 및
    상기 이동 롤러가 일정한 텐션으로 상기 이송 벨트에 접촉하도록 상기 이송 벨트의 내측 면에 접촉된 상태로 상기 이동 롤러에 근접 설치되는 한 쌍의 텐션 롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 이동 롤러는 상기 제 2 지지프레임이 고정되는 고정 샤프트와, 상기 고정 샤프트의 외주 면에 회전 가능하게 설치되는 회전 부로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 텐션 롤러의 중심에 형성된 고정 샤프트는 상기 구동 모터에 고정되는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 이동 롤러를 회전시키는 상기 구동 모터는 아우터 타입인 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 이동 롤러의 외주 면에 치 돌기가 형성되고, 상기 치 돌기와 상응하여 상기 이송 벨트의 외측 면에 치 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 지지프레임은 상기 이송 벨트에 볼트 고정되는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
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