KR101391258B1 - 플립퍼링 장치 및 이를 구비하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비 - Google Patents

플립퍼링 장치 및 이를 구비하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플립퍼링 장치와 이를 구비하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비에 관한 것이다.
본 발명은 장비의 각 단계별 공정을 효율적으로 배치하고, 특히 온로더와 오프로더를 한쪽에 집중 배치하여 인라인 장비와 대별되는 새로운 형태의 자동화 시스템을 구현함으로써, 공정별 유니트의 수를 줄일 수 있는 등 장비의 전체 레이아웃을 축소할 수 있고, 부품 공용 사용에 따라 원가를 절감할 수 있으며, 작업자의 작업반경을 줄일 수 있는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비를 제공한다.
또한, 본 발명은 자재의 플립퍼링시 기존 2개의 회전체가 자재를 주고받는 형태나 단일 유니트의 회전동작을 이용하여 자재를 뒤집어주는 형태와는 전혀 다른 새로운 형태, 예를 들면 픽커가 자재를 내려놓고 자재를 뒤집은 다음 다시 픽커로 집어가는 새로운 형태의 플립퍼링 방식을 구현함으로써, 자재에 따른 컨버젼이 필요없는 등 플립퍼링 작업의 효율성을 높일 수 있는 플립퍼링 장치와 이를 구비하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비를 제공한다.
Figure R1020080012139
쏘잉 앤 플레이스먼트, 하프 컷팅, 플립퍼링, 레벨 세팅

Description

플립퍼링 장치 및 이를 구비하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비{Flipping device and sawing ＆ placement having the same}
본 발명은 플립퍼링 장치와 이를 구비하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지는 실리콘의 반도체 기판상에 트랜지스터 및 커패시터 등과 같은 고집적회로가 형성된 반도체칩을 제조한 후, 이를 리드프레임이나 인쇄회로기판 등과 같은 스트립 자재에 부착하고, 상기 반도체칩과 스트립 자재가 서로 통전되도록 와이어 등을 이용하여 전기적으로 연결한 다음, 반도체칩을 외부환경으로부터 보호하기 위하여 에폭시 수지로 몰딩하는 공정으로 제조된다.
최근에는 패키지의 경박단소화 및 단위 시간당 생산성을 고려하여 반도체 패키지 영역이 매트릭스 배열을 이루면서 스트립 단위로 집약되는 구조로 제작되는 추세이며, 이러한 추세에 따라 반도체 패키지는 스트립 자재에 매트릭스 타입으로 배열되는 형태로 패키징이 이루어진다.
보통 하프 컷팅(Half cutting)은 자재의 리드 테스트를 위해 블레이드로 리드 부분을 일부 컷팅하거나, 또는 리드 트림시 발생하는 버어 등을 방지하기 위해 블레이드로 리드 부분을 미리 컷팅하는 공정이다.
예를 들면, QFN, MLF 등과 같은 자재의 리드 검사를 위해 블레이드로 하프 컷팅하는 경우, 스트립 상태에서 각 패키지들의 리드를 일괄적으로 검사할 수 있는 유리한 점이 있다.
다른 예로서, 최근 고집적화 등을 극대화하기 위하여 복층 구조로 된 퓨전 쿼드(Fusion Quad)라는 새로운 형태의 자재가 제시되어 있으며, 이 자재의 경우에는 하프 컷팅을 통해 복층으로 된 위아래 자재를 구분한 후, 2개의 자재 모두를 독립적으로 사용할 수 있는 형태로 되어 있다.
따라서, 본 발명에서는 기존 자재의 하프 컷팅 뿐만 아니라 복층 구조로 된 새로운 형태의 자재를 하프 컷팅하는 자동화 시스템을 그 안출의 대상으로 한다.
본 발명은 장비의 각 단계별 공정을 효율적으로 배치하고, 특히 온로더와 오프로더를 한쪽에 집중 배치하여 인라인 장비와 대별되는 새로운 형태의 자동화 시스템을 구현함으로써, 공정별 유니트의 수를 줄일 수 있는 등 장비의 전체 레이아웃을 축소할 수 있고, 부품 공용 사용에 따라 원가를 절감할 수 있으며, 작업자의 작업반경을 줄일 수 있는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 자재의 플립퍼링시 기존 2개의 회전체가 자재를 주고받는 형태나 단일 유니트의 회전동작을 이용하여 자재를 뒤집어주는 형태와는 전혀 다른 새로운 형태, 예를 들면 픽커가 자재를 내려놓고 자재를 뒤집은 다음 다시 픽커로 집어가는 새로운 형태의 플립퍼링 방식을 구현함으로써, 자재에 따른 컨버젼이 필요없는 등 플립퍼링 작업의 효율성을 높일 수 있는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비의 플립퍼링 장치를 제공하는데 있다.
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상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 자재를 내측에 수용하면서 자재와 함께 회전가능한 회전블록; 상기 회전블록의 일측과 연결되어 상기 회전블록을 회전시켜주는 구동수단; 상기 회전블록의 내측에 구비되어 자재의 양쪽 가장자리 부분을 잡아주는 다수 개의 클램핑부; 및 상기 회전블록의 하부에 구비되어 자재의 로딩 또는 언로딩시 자재를 받쳐주는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비의 플립퍼링 장치를 제공한다.
바람직한 실시예에서, 상기 지지부는 자재의 로딩 또는 언로딩시 자재를 받쳐주는 역할을 하는 자재 받침부와, 상기 자재 받침부를 상승 또는 하강시키는 업다운 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지부의 자재 받침부에는 자재의 안착을 위한 다수의 스트립 가이드 블록이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클램핑부는 선단부에 자재를 걸 수 있는 홈부를 가지면서 회전블록상에 힌지구조로 설치되는 한 쌍의 링크 및 링크 복원을 위한 스프링과, 상기 링크의 뒤쪽에 배치되어 2개의 링크를 동시에 젖혀주는 클램핑 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클램핑부의 2개의 링크 중 어느 1개의 링크는 자재 클램핑시 자재를 가이드할 수 있는 "ㄴ"자 형상 부분의 홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전블록의 내측에는 자재의 정확한 위치 안내를 위한 스트립 가이드 블록이 구비되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 자재를 공급하고 회수하는 역할을 하며 장비 본체의 한쪽에서 나란하게 함께 배치되는 온로더 및 오프로더; 상기 온로더 및 오프로더의 일측에 배치되고, 공급되는 자재와 컷팅을 마친 자재에 대한 각각의 비전 검사를 수행하는 비전부; 상기 온로더 및 오프로더와 상기 비전부 사이에 비치되어 자재 공급시 자재를 뒤집어 주거나, 자재의 회수시 자재를 뒤집어주는 플립퍼링 장치; 상기 비전부 일측에 배치되어 자재를 컷팅하는 컷팅부; 상기 컷팅부의 일측에 배치되어 컷팅을 마친 자재에 대한 클리닝 작업을 수행하는 클리닝부; 및 상기 온로더, 오프로더, 비전부, 컷팅부, 클리닝부를 이동하면서 자재를 옮겨주는 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비를 제공한다.
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본 발명에서 제공하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 시스템은 하프 컷팅 공정에 자동화 개념을 최초로 도입하고, 전체 레이아웃상에 각 단계별 공정을 효율적으로 배치한 새로운 형태의 자동화 시스템으로 이루어져 있다.
특히, 온로더와 오프로더를 한 곳에 집중시킴으로써 온ㆍ오프로더 픽커, 온ㆍ오프로딩시의 플립퍼링부를 1개만 구성하면 되고, 3D 비전을 사용하여 컷팅 전ㆍ후 검사를 하나의 비전으로 검사할 수 있어 부품의 공용에 따른 원가절감의 효과가 있다.
또한, 인라인으로 구성하는 것에 비해 장비 전체의 크기가 줄어들고 작업자의 작업반경이 줄어들어 작업이 편리해지는 잇점이 있다.
또한, 플립퍼링 장치의 경우, 종전 2개의 회전체가 자재를 주고받는 형태의 플립퍼링부에 비해 자재에 따른 컨버젼이 필요없고 공간적인 측면에서도 잇점이 있으며, 볼마운팅 장비나 레이저 마킹장비, 다른 타입의 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비 등 여러 대의 장비를 인라인화 하는 추세를 감안하여 보면 향후 폭넓게 활용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에서는 블레이드의 레벨 셋팅을 척테이블의 상면이 아닌 자재의 상면을 기준으로 하여 컷팅 깊이(depth)를 설정하기 때문에 척테이블상의 자재의 밀착상태 또는 자재의 워페이지(warpage), 몰드 두께의 편차 등의 영향을 받지 않고 좀더 정확한 컷팅을 할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비를 나타내는 평면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비는 복층 구조로 이루어진 새로운 형태의 자재를 하프 컷팅하기 위한 반도체 장비로서, 자재의 공급 및 회수, 플립퍼링, 비전 검사, 하프 컷팅, 클리닝 등의 공정을 자동화 개념으로 수행할 수 있고, 각 단계별 공정의 적절한 배치를 통해 장비의 전체 레이아웃이 효율적 형태로 구성되어 있다.
특히, 자재의 공급 및 회수를 위한 온로더와 오프로더가 한쪽에 집중되어 있는 것이 가장 큰 특징이며, 이러한 배치 형태에 따라 자동화 시스템의 한 형태인 인라인에 비해 장비 전체의 크기를 줄일 수 있으며, 작업자의 작업반경을 줄여 작업성을 높일 수 있다.
예를 들면, 스택 메거진의 온로더/오프로더의 기본 구성은 기존 장비들의 경우 장비 좌/우측으로 구성되어 회전하는 타입이거나 정면 투입 방식 등이 있는데, 본 발명에서 제공하는 장비의 경우 온로더와 오프로더를 한 곳에 위치시켜 작업자로 하여금 작은 반경을 유도하고 부품의 공용사용 등으로 원가를 대폭 줄일 수 있다.
이를 위하여, 장비 본체에는 한쪽에서부터 X축 방향을 따라 진행하면서 각 단계별 공정을 수행하기 위한 설비들이 일렬로 나란하게, 혹은 일부는 Y축 방향을 따라 병렬로 배치되는 형태로 설치된다.
먼저, 공정의 시작과 끝은 장비 본체의 한쪽, 예를 들면 도면의 오른쪽에서 수행되며, 이를 위해 스트립 형태의 자재를 공급하는 역할을 하는 온로더(10)와 컷팅 작업을 완료한 자재를 회수하는 역할을 하는 오프로더(11)가 장비 본체의 한쪽에서 나란하게 함께 배치되는 형태로 설치된다.
즉, X축 방향으로 볼 때 오프로더(11)가 앞쪽에 설치되고, 그 뒤를 이어 온로더(10)가 차례로 설치된다.
이렇게 온로더(10)와 오프로더(11)가 함께 모여 있게 되므로, 작업자는 한 곳에서 매거진 교체 작업을 편리하게 수행할 수 있다.
이때의 온로더(10)와 오프로더(11)의 경우 각각을 복수 개로 구비하는 것이 바람직하며, 이에 따라 한쪽의 온로더(10) 또는 오프로더(11)로부터 픽커가 자재를 다 집어가거나 채우게 되면 곧바로 대기로더(21a),(21b)측에서 자재를 공급하거나 회수할 수 있으므로 작업의 연속성을 이어나갈 수 있다.
여기서, 상기 온로더와 오프로더는 매거진, 엘리베이터, 엘리베이터 트랜스퍼 등을 포함하는 공지의 자재 공급방식을 적용할 수 있다.
또한, X축 방향을 따라 가면서 상기 온로더(10)의 한쪽 옆에는 자재를 뒤집어주는 역할을 하는 플립퍼(12)가 설치된다.
상기 온로더(10)로부터 공급되는 자재의 경우 보통 자재의 몰드 부분이 윗쪽을 향한 상태로 공급되므로 리드 등에 대한 하프 컷팅을 위해서는 자재를 뒤집어줄 필요가 있고, 이것을 플립퍼(12)가 담당하게 된다.
이때의 플립퍼(12)는 반도체 장비에서 널리 쓰이는 여러 다양한 형태의 플립퍼를 적용할 수 있으며, 본 발명에서 제공하는 새로운 형태의 플립퍼에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.
플립퍼링 작업을 완료한 자재의 비전 검사를 수행하는 비전부(15)는 자재의 이송을 위한 2개의 블록, 예를 들면 시트 블록(13a)과 드라이 블록(13b), 블록의 상부에서 자재에 대한 비전 검사를 수행하는 3D 비전(14)으로 구성되며, 전체적으로 볼 때 X축 방향을 따라 가면서 상기 플립퍼(12)의 한쪽 옆에 배치되고, 블록은 Y축 방향을 따라 이동되는 동시에 3D 비전(14)은 X축 방향을 따라 이동되는 형태로 자재의 각 패키지에 대한 비전 작업을 수행할 수 있다.
예를 들면, 시트 블록(13a)에 공급되는 자재는 플립퍼링을 마친 스트립 자재로서 2D 검사(올바른 자재인지, 뒤집힘이 없는지 여부 등의 자재 상태 검사)를 받게 되고, 건조 블록(13b)에 공급되는 자재는 하프 컷팅을 마친 자재로서 건조와 함께 3D 검사(컷팅 깊이, 컷팅 품질 등의 컷팅 상태 검사)를 받게 된다.
이때, 위와 같이 3D 비전으로 2D 및 3D 검사를 모두 수행하는 방식 이외에 다른 예로서 2D 비전과 3D 비전을 각각 설치하여 검사를 수행할 수도 있다.
여기서, 2D 검사, 3D 검사 등과 같은 비전 검사를 수행하는 방법은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.
또한, 상기 각 블록의 이동은 Y축 방향을 따라 나란하게 설치되는 2열의 리니어 모터 등과 같은 직선이송기구를 적용할 수 있고, 3D 비전의 X축 방향 이동 역 시 공지의 직선이송기구를 적용할 수 있다.
한편, 상기 온로더(10) 및 오프로더(11)의 Y축 방향으로의 뒷쪽에는 2D 리웍(35)과 3D 리웍(36)이 배치되어, 2D 비전 검사 또는 3D 비전 검사 후 불합격 판정을 받은 자재를 별도로 회수할 수 있다.
예를 들면, 비전 불합격 판정시 2D 리웍(35) 또는 3D 리웍(36)은 Y축 방향으로 이동하여 픽커(19)에 의해 회수되는 불합격 자재를 수거할 수 있다.
온로딩 및 오프로딩 공정, 플립퍼링 공정, 2D 비전 공정의 각 영역으로 자재를 운반하는 역할은 이송수단, 즉 픽커(19)가 담당한다.
상기 픽커(19)는 공지의 직선이동수단에 의해 X축 방향, Z축 방향(상하 방향)으로 이동가능한 진공 흡착방식의 픽커로서, 온로딩 및 오프로딩 영역, 가운데의 플립퍼링 영역, 비전 영역을 상부에서 오가면서 자재를 해당 영역으로 옮겨주는 역할을 한다.
예를 들면, 온로더(10)의 스트립 자재를 플립퍼(12)로 옮겨주고, 플립퍼링을 마친 플립퍼(12)상의 자재를 시트 블록(13a)으로 옮겨주고, 3D 비전까지 모두 마친 드라이 블록(13b)상의 자재를 플립퍼(12)를 거쳐 오프로더(11)로 옮겨주는 역할을 한다.
여기서, 미설명 부호 37은 픽커(19)에 구비되어 자재에 묻어 있는 물기 등을 제거하는 블로어를 나타낸다.
특히, 도 2에 도시한 바와 같이, X축 방향을 따라 가면서 비전부(15)의 한쪽 옆, 즉 X축 방향으로 일렬 배치되는 비전부(15)와 후술하는 척테이블(16) 사이에는 더미 박스(24)와 더미 회수박스(25)가 설치된다.
상기 더미 박스(24)와 더미 회수박스(25)는 자재를 본격적으로 하프 컷팅하기 전에 테스트를 하기 위한 수단이며, 더미 박스(24)에 있는 테스트용 더미 자재를 픽커가 가져다가 척테이블(16)상에 세팅한 후, 하프 컷팅부(17)에서 시범적으로 컷팅하는 형태로 작업을 수행할 수 있다.
테스트 용도로 작업을 마친 자재는 더미 회수박스(25)에 회수할 수 있다.
예를 들면, 신규 블레이드의 경우 진원 드레싱, 즉 날 돌출 드레싱 후 블레이드를 최적화하기 위하여 데스트를 해야 하는데, 이를 위해 더미 자재의 컷팅을 수행한다.
또, 블레이드의 손상이나 마모가 있는 경우 날 돌출 드레싱을 한 후 이 또한 블레이드를 최적화하기 위해 더미 자재에 대한 테스트 컷팅을 수행한다.
하프 컷팅 작업시 자재를 잡아주는 역할을 하는 척테이블(16)은 X축 방향을 따라가면서 비전부(15)의 한쪽 옆에 설치된다.
이러한 척테이블(16)은 Y축 방향으로 움직이면서 하프 컷팅 영역까지 위치를 옮길 수 있고, 컷팅이 이루어지고 있는 동안 그곳에 머물러 있다가 컷팅 완료와 동시에 자재를 본래의 위치로 옮길 수 있다.
여기서, 상기 척테이블(16)은 진공 흡착방식으로 자재를 고정시키는 형태를 적용할 수 있다.
특히, 상기 척테이블(16)은 단일 테이블 형태 이외에 다양한 형태의 것을 적용할 수 있는데, 예를 들면 각각 독립적으로 작동하는 2개의 척테이블(16)을 구비 하여 1개가 컷팅 작업을 수행하는 동안 다른 1개는 얼라인 작업을 수행할 수 있고(도 3), 또는 2열의 일체식 테이블 구조로 이루어진 척테이블(16)을 구비하여 2개의 자재에 대한 컷팅 작업을 동시에 수행할 수도 있다(도 4).
실질적으로 자재에 대한 하프 컷팅을 수행하는 하프 컷팅부(17)는 적어도 2세트의 블레이드를 포함하며 척테이블(16)과 Y축 방향으로 나란하게 설치된다.
하프 컷팅이 필요한 자재를 블레이드에서 컷팅할 때, 척테이블 또는 블레이드를 이동시켜가면서 자재를 컷팅할 수 있다.
이에 따라, 척테이블(16)상에 자재가 세팅되면, 블레이드를 이용하여 "0"점 세팅을 한 후, 해당 자재의 사양에 맞게 기 입력되어 있는 제어로직에 따라 척테이블 또는 블레이드의 이동속도가 제어되면서 컷팅작업이 수행된다.
또한, X축 방향을 따라가면서 하프 컷팅부(17)의 한쪽 옆에는 클리닝부(18)가 설치된다.
상기 클리닝부(18)는 컷팅을 마친 자재에 대한 클리닝 작업을 수행하는 부분으로서, 바텀 클리너(22)와 탑 클리너(23)를 포함하며, 이때의 바텀 클리너(22)는 자재의 밑면에 대한 클리닝 작업을 수행하고, 탑 클리너(23)는 자재의 윗면에 대한 클리닝 작업, 예를 들면 회전브러쉬와 워터를 사용하여 버어 제거 등의 작업을 수행한다.
이때, 탑 클리너(23)의 경우 공지의 직선이송기구를 이용하여 Y축 방향으로 이동가능한 테이블을 포함한다.
특히, 상기 탑 클리너(23)의 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 2개의 테이블 과 각 테이블의 이송을 위하여 Y축 방향을 따라 나란한 2열의 직선이송기구, 2세트의 클리닝 수단, 즉 복수 개의 탑 클리너를 포함할 수 있다.
이에 따라, 자재에 대한 컷팅이 진행되고 있는 동안에도 다른 자재에 대한 클리닝 작업을 수행할 수 있다.
이러한 클리닝 공정은 압축 에어 분사 방식, 워터 샤워 방식 등과 같은 클리닝 수단을 적용할 수 있다.
컷팅 공정, 척테이블 세팅 공정, 비전 공정, 클리닝 공정의 각 영역으로 자재를 운반하는 역할은 듀얼 타입의 픽커(20a),(20b)가 담당한다.
상기 픽커(20a),(20b)는 공지의 직선이동수단에 의해 X축 방향, Z축 방향(상하 방향)으로 이동가능한 진공 흡착방식의 픽커로 이루어질 수 있고, 한쪽에서부터 차례로 배치되는 비전 영역, 척테이블 영역, 클리닝 영역을 상부에서 오가면서 자재를 해당 영역으로 옮겨주는 역할을 한다.
예를 들면, 시트 블록(13a)상의 비전 검사를 마친 자재를 척테이블(16)로 옮겨주고, 컷팅 작업을 마친 척테이블(16)상의 자재를 클리닝부(18)의 탑 클리너(23)와 바텀 클리너(22)로 옮겨주고, 클리닝부(18)에서 세척을 모두 마친 자재를 드라이 블록(13b)으로 옮겨는 역할을 한다.
이때, 비전 영역에서는 한쌍의 스트립 픽커(20a),(20b)에 의해 2D 비전 검사를 마친 자재와 3D 비전 검사를 받기 위한 자재의 픽업과 세팅이 동시에 진행된다.
즉, 유닛 픽커(20a)는 클리닝을 마친 자재를 드라이 블록(13b) 위에 내려 놓고, 이와 동시에 스트립 픽커(20b)는 2D 비전 검사를 마친 자재를 시트 블록(13a) 으로부터 들어 올린다.
따라서, 이와 같이 구성된 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비에서 공정의 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 픽커가 온로더에서 자재를 공급받아 플립퍼를 거쳐 자재를 시트 블록에 내려 놓는다.
다음, 시트 블록에 안착된 자재는 자재 뒤집힘 등과 같은 기초적인 자재의 상태를 검사하는 2D 비전 검사를 마치고, 스트립 픽커에 의해 척테이블로 이송되어 하프 컷팅이 이루어진다.
이때의 하프 컷팅이 수행되는 대상은 복층 구조로 이루어진 자재가 될 수 있다.
다음, 컷팅이 완료된 자재는 유닛 픽커에 의해 클리닝부로 이송되어 바텀 클리닝과 탑 클리닝을 차례로 거친 다음, 다시 드라이 블록상으로 이송되어 컷팅 상태를 검사하는 3D 비전 검사를 마친 후, 계속해서 픽커에 의해 플립퍼를 거쳐 오프로더로 회수된다.
이렇게 자재의 온로딩과 오프로딩이 장비 본체의 한쪽에서 모두 이루어지게 되므로서, 온로딩 및 오프로딩을 위한 픽커나 온로딩 및 오프로딩시의 플립퍼를 1개만 구성하면 되고, 3D 비전을 사용하여 컷팅 전/후 검사를 하나의 비전으로 검사할 수 있어 부품을 공용사용할 수 있으며, 작업자의 작업반경 또한 줄어들어 작업을 편리하게 할 수 있다.
도 6a,6b,7a,7b는 본 발명의 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비에서 플립퍼링 장치 의 일 실시예를 나타내는 정면도 및 평면도이다.
도 6a 및 6b와 도 7b 및 7b에 도시한 바와 같이, 상기 플립퍼링 장치는 컷팅 전의 경우에는 자재를 컷팅 작업이 가능하도록 뒤집어주고, 또 컷팅 후의 경우에는 자재를 후속 공정을 위해 재차 뒤집어주는 역할을 하는 수단이다.
이러한 플립퍼링 장치의 플립퍼링 방식은 픽커가 자재를 내려놓고 자재를 뒤집은 다음 다시 픽커로 잡는 방식으로, 스트립 형태의 자재에 대한 플립퍼링이 가능하고, 종전의 플립퍼링 방식들에 비해 자재에 따른 컨버젼이 필요없는 등 플립퍼링을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.
이를 위하여, 장치 본체의 프레임(38) 상부에는 자재를 수용할 수 있는 사각틀 형태의 회전블록(26)이 회전가능한 구조로 설치된다.
예를 들면, 상기 회전블록(26)은 프레임(38)의 상단부재 안쪽에 수평자세로 위치되면서 한쪽은 핀구조로 지지되고, 반대쪽은 프레임(38)에 설치되는 구동수단, 예를 들면 로터리 실린더(27)의 축에 지지되는 구조로 설치된다.
이에 따라, 로터리 실린더(27)의 작동에 의해 회전블록(26)은 실린더 축과 핀을 중심으로 하여 회전될 수 있다.
또한, 상기 회전블록(26)에는 그 내측으로 수용되는 자재를 실질적으로 잡아줄 수 있는 다수 개의 클램핑부(28)가 설치된다.
일 예로서, 이때의 클램핑부(28)는 4각 배치 형태로 4개가 구비되어 자재의 4곳을 균형있게 안정적으로 잡아줄 수 있다.
따라서, 상기 클램핑부(28)에 의해 자재가 고정되고, 또 로터리 실린더(27) 에 의해 회전블록(26)이 회전되므로, 결국 자재가 플립퍼링될 수 있다.
상기 클램핑부(28)는 실린더를 작동원으로 하는 링크 방식으로 자재를 클램핑할 수 있는 형태로 이루어진다.
예를 들면, 한쌍의 링크(29)가 평면에서 봤을 때 좌우 대칭 형태로 배치되면서 각각 힌지구조로 회전블록(26)상에 마련되어 있는 홀 내에 설치되고, 이렇게 설치되는 각 링크(29)의 좌우대칭의 중앙 뒷쪽으로는 클램핑 실린더(31)가 프레임(38)상에 지지되는 구조로 설치된다.
이에 따라, 클램핑 실린더(31)의 로드가 전진하면 각 링크(29)의 한쪽(좌우 대칭의 중앙쪽)이 눌려지면서 양쪽의 링크(29)는 뒷쪽으로 젖혀진 상태가 되고(언클램핑 상태), 클램핑 실린더(31)의 로드가 복귀하면 각 링크(29)는 스프링(30)에 의해 재차 복원되면서 그 선단부에 있는 홈부를 이용하여 자재(203)의 가장자리를 걸어 지지할 수 있는 상태가 된다(클램핑 상태).
여기서, 상기 링크 선단부의 홈부의 경우 그 형상이 한쪽은 "ㄴ"자 형상이고, 다른 한쪽은 "ㅡ"자 형상으로 되어 있어서 자재 클램핑시 "ㄴ"자 형상 부분으로 자재를 가이드할 수 있다.
한편, 상기 회전블록(26)을 포함하는 클램핑부(28) 전체는 위아래로 움직일 수 있는 구조로도 구현될 수 있으며, 이는 후술하는 자재 받침부와의 동작 관계를 고려하여 적절히 선택할 수 있다.
예를 들면, 자재 받침부가 고정인 경우 클램핑시 자재 받침부상의 자재가 있는 위치까지 클램핑부가 하강할 수 있고, 또는 클램핑부가 고정인 경우 아래에서 설명하는 것 처럼 자재 받침부가 상승할 수 있다.
자재의 플립퍼링 과정에서 자재에 대한 픽커의 픽업과정을 보다 안정적으로 수행하기 위한 수단으로 자재 받침부(34)가 구비될 수 있다.
예를 들면, 컷팅 전, 즉 유닛화 된 패키지 또는 트레이가 아닌 스트립을 플립퍼링함에 따라 자재 픽업시의 과정을 좀더 효과적으로 수행하기 위해 업다운 가능한 자재 받침부(34)가 구비될 수 있다.
상기 자재 받침부(34)는 상승 및 하강 동작을 통해 회전블록(26)의 내측까지 위치되는 받침블록(32)과, 이 받침블록(32)을 상승 및 하강시켜주는 업다운 실린더(33)로 구성되며, 프레임(38) 내에서 회전블록(26)의 저부에 설치된다.
이에 따라, 픽커가 자재를 회전블록(26)의 내측 공간상에 로딩 및 언로딩할 때, 상기 받침블록(32)이 상승하여 자재가 안착될 수 있는 자리를 마련해줌으로써, 픽업과정이 보다 안정적으로 진행될 수 있다.
예를 들면, 플립퍼링을 위하여 자재를 픽업한 픽커(19)가 플립퍼(12)의 상부에 위치한 상태에서, 먼저 업다운 실린더(33)의 작동에 의해 받침블록(32)이 회전블록(26)의 내측까지 상승하여 위치되면, 픽커(19)는 자재를 받침블록(32)에 내려놓는다.
계속해서, 클램핑부(28)의 클램핑 실린더(31)가 작동하여 뒷쪽으로 빠지면 이와 동시에 젖혀져 있던 한쌍의 링크(29)는 스프링(30)의 힘에 의해 복원되면서 자재의 가장자리를 클램핑하게 된다.
다음, 링크(29)에 의한 자재의 클램핑이 완료되면, 이와 동시에 업다운 실린 더(38)의 작동에 의해 받침블록(32)이 하강하면서 회전블록(26)의 회전동작 범위를 벗어나게 되고, 계속해서 자재와 회전블록(26)이 하나로 일체화된 상태에서 로터리 실린더(27)의 작동에 의해 자재를 포함하는 회전블록(26) 전체가 180°회전되면서 플립퍼링이 이루어진다.
자재의 플립퍼링 후, 재차 업다운 실린더(38)의 작동에 의해 받침블록(32)이 상승하여 플립퍼링된 자재를 받는 위치, 회전블록(26)의 내측 위치까지 올라오게 되고, 이 상태에서 자재의 클램핑 해제와 동시에 받침블록(32) 위에 놓여지는 자재를 픽커가 픽업함으로써 1회 플립퍼링이 모두 완료된다.
또한, 본 발명에서는 자재의 정확한 안착 및 픽업을 위하여 자재 안착시 이를 안내할 수 있는 수단을 제공한다.
이를 위하여, 도 8a 및 8b에 도시한 바와 같이, 받침블록(32)의 상면 일측, 예를 들면 적어도 2곳의 가장자리에는 스트립 가이드 블록(39b)이 구비되어 있어서 픽커가 자재를 내려놓을 때 자재는 블록의 경사면을 타고 안내를 받게 되므로, 받침블록(32)의 정중앙에 자재가 정확히 안착될 수 있다.
또한, 도 9a 및 9b에 도시한 바와 같이, 상기 회전블록(26)의 내측에도 다수 개의 스트립 가이드 블록(39a)이 균형있게 배치되어 있으며, 이에 따라 자재가 회전블록(26)의 내측으로 위치될 때, 스트립 가이드 블록(39a)의 안내받아 자재는 어느 한쪽으로의 쏠림이나 치우침없이 회전블록 내부 영역 내에 정위치될 수 있다.
일 예로서, 상기 스트립 가이드 블록(39a)은 회전블록(26)의 내측 4면에 구비되어 자재의 외곽 4면을 균형있게 가이드할 수 있다.
도 10 내지 도 12에서는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비에서 하프 컷팅시 자재의 레벨을 세팅하는 방법을 보여준다.
자재 컷팅 깊이를 설정하는 종전의 방법으로는, 도 12에 도시한 바와 같이, 블레이드(201)가 척테이블 베이스(202)의 스틸면을 터치하여 척테이블 베이스(202)에 흐르는 미세 전류가 감지되는 순간을 "0"점 기준으로 한다.
즉, 척테이블 베이스(202)의 상면을 기준으로 하여 거기에 자재(203)의 몰드(204) 두께를 감안하고, 몰드(204)의 상면에서부터 얼마만큼 컷팅해야 하는지 그 깊이를 설정한다.
그러나, 위와 같은 방법의 경우 자재의 워페이지 또는 몰드 두께의 편차에 의해 깊이를 정확히 맞추지 못하는 문제가 있다.
이를 해소하기 위해 본 발명에서는 자재(203)의 리드부(205)를 척테이블 베이스(202)에 접촉시켜 블레이드(201)가 자재면, 즉 리드부(205)를 터치하여 미세전류가 감지되는 순간을 "0"점 기준으로 함으로써, 다시 말해 척테이블 베이스 상면이 아닌 자재 상면을 기준으로 하여 얼마만큼 컷팅해야 하는지 그 깊이를 설정하는 방법을 제공한다.
이를 위하여, 하프 컷팅을 위한 블레이드의 레벨 세팅시 블레이드(201) 끝으로 자재(203)의 상면, 즉 리드부(205)를 터치하고, 이때의 터치면을 "0"점 기준으로 하여 컷팅 기준을 설정한다.
특히, 미세 전류가 흐르는 척테이블 베이스측과 자재측 간의 통전을 위해 자재를 안착시키는 방법으로는 자재의 리드부와 척테이블 베이스를 직접 접촉시키거 나, 또는 금속 매개체를 이용하여 자재의 리브부와 척테이블 베이스를 간접적으로 접촉시키는 방법을 적용할 수 있다.
예를 들면, 도 10에 도시한 바와 같이, 척테이블의 흡착패드 상단을 척테이블 베이스(202)의 상단보다 낮게 조성하여 자재 안착시 자재(203)의 몰드(204)를 수용함으로써, 자재의 리드부(205)가 척테이블 베이스(202)의 윗면에 접촉될 수 있고, 따라서 척테이블 베이스에 흐르는 미세 전류가 감지될 수 있다.
또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 척테이블 베이스(202)의 윗면으로부터 떠 있는 자재(203)의 리드부(205) 저부에 서포터, 예를 들면 별도의 금속 블록(208) 또는 베이스로부터의 돌출부를 개재하여 자재(203)의 리드부(205)가 척테이블 베이스(202) 윗면에 간접적으로 접촉되도록 함으로써, 척테이블 베이스에 흐르는 미세 전류가 감지될 수 있다.
본 발명에서는 블레이드의 레벨 세팅을 위한 다른 실시예로서, 척테이블 베이스상에 다수 개의 개별패드를 설치하고, 이 개별패드로 자재를 받쳐주는 형태를 제공한다.
예를 들면, 척테이블 베이스상에 석션을 위해 가공되어 있는 홀 내에 중공의 원통형태로 이루어진 개별패드를 설치하고, 특히 패드 상단에는 접시모양의 탄력형 날개부를 구비하여 이때의 날개부로 자재의 몰드부분을 받쳐주는 형태의 자재 지지수단을 제공한다.
따라서, 자재가 척테이블 베이스에 안착될 때, 흡착시 흡착력에 의해 개별패드가 하향이동하면서, 즉 개별패드의 날개부가 쿠션 역할을 해줌과 동시에 석션함 에 따라 개별패드의 날개부가 다운되면서 자재의 몰드부분은 젖혀지는 날개부와 함께 베이스 내로 수용되는 동시에 개별패드상에 안착되고, 이와 함께 자재의 리드부분이 척테이블 베이스의 상면 직접 또는 척테이블 베이스에 구비된 서포터에 닿으면서 안착되므로서, 블레이드의 레벨 세팅시 상기 블레이드 끝으로 자재의 리드부를 터치하고 이 터치면을 "0"점 기준으로 하여 컷팅 기준을 설정할 수 있다.
이와 같이, 블레이드의 레벨 세팅을 척테이블 베이스 상면이 아닌 자재의 상면을 기준으로 하여 컷팅 깊이를 설정하기 때문에 척테이블 베이스상의 자재의 밀착상태 또는 자재의 워페이지 등의 영향을 받지 않고 좀더 정확하게 컷팅을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비를 나타내는 평면도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비를 나타내는 평면도
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비를 나타내는 평면도
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비를 나타내는 평면도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비를 나타내는 평면도
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비를 나타내는 평면도
도 6a,6b는 본 발명의 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비에서 플립퍼링 장치의 일 실시예를 나타내는 정면도
도 7a,7b는 본 발명의 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비에서 플립퍼링 장치의 일 실시예를 나타내는 평면도
도 8a,8b는 본 발명의 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비에서 플립퍼링 장치의 다른 실시예를 나타내는 정면도
도 9a,9b는 본 발명의 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비에서 플립퍼링 장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도
도 10은 본 발명의 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비에서 하프 컷팅 방법의 일 실시예를 나타내는 정면도
도 11은 본 발명의 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비에서 하프 컷팅 방법의 다른 실시예를 나타내는 정면도
도 12는 종래의 하프 컷팅 방법을 나타내는 정면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 온로더 11 : 오프로더
12 : 플립퍼 13a,13b : 블록
14 : 3D 비전 15 : 비전부
16 : 척테이블 17 : 하프 컷팅부
18 : 클리닝부 19,20a,20b : 픽커
21a,21b : 대기로더 22 : 바텀 클리너
23 : 탑 클리너 24 : 더미 박스
25 : 더미 회수박스 26 : 회전블록
27 : 로터리 실린더 28 : 클램핑부
29 : 링크 30 : 스프링
31 : 클램핑 실린더 32 : 받침블록
33 : 업다운 실린더 34 : 자재 받침부
35 : 2D 리웍 36 : 3D 리웍
37 : 블로어 38 : 프레임
39a,39b : 스트립 가이드 블록

Claims (23)

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  13. 자재를 내측에 수용하면서 자재와 함께 회전가능한 회전블록;
    상기 회전블록의 일측과 연결되어 상기 회전블록을 회전시켜주는 구동수단;
    상기 회전블록의 내측에 구비되어 자재의 양쪽 가장자리 부분을 잡아주는 다수 개의 클램핑부; 및
    상기 회전블록의 하부에 구비되어 자재의 로딩 또는 언로딩시 자재를 받쳐주는 지지부를 포함하며,
    상기 회전블록의 내측에는 자재의 정확한 위치 안내를 위한 스트립 가이드 블록이 구비되는 것을 특징으로 하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비의 플립퍼링 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 지지부는 자재의 로딩 또는 언로딩시 자재를 받쳐주는 역할을 하는 자재 받침부와, 상기 자재 받침부를 상승 또는 하강시키는 업다운 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비의 플립퍼링 장치.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 지지부의 자재 받침부에는 자재의 안착을 위한 다수의 스트립 가이드 블록이 구비된 것을 특징으로 하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비의 플립퍼링 장치.
  16. 청구항 13에 있어서, 상기 클램핑부는 선단부에 자재를 걸 수 있는 홈부를 가지면서 회전블록상에 힌지구조로 설치되는 한 쌍의 링크 및 링크 복원을 위한 스프링과, 상기 링크의 뒤쪽에 배치되어 2개의 링크를 동시에 젖혀주는 클램핑 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비의 플립퍼링 장치.
  17. 청구항 13 또는 청구항 16에 있어서, 상기 클램핑부의 2개의 링크 중 어느 1개의 링크는 자재 클램핑시 자재를 가이드할 수 있는 "ㄴ"자 형상 부분의 홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비의 플립퍼링 장치.
  18. 삭제
  19. 자재를 공급하고 회수하는 역할을 하며 장비 본체의 한쪽에서 나란하게 함께 배치되는 온로더 및 오프로더;
    상기 온로더 및 오프로더의 일측에 배치되고, 공급되는 자재와 컷팅을 마친 자재에 대한 각각의 비전 검사를 수행하는 비전부;
    상기 온로더 및 오프로더와 상기 비전부 사이에 비치되어 자재 공급시 자재를 뒤집어 주거나, 자재의 회수시 자재를 뒤집어주는, 청구항 13 내지 16 중 어느 한 항에 따른 플립퍼링 장치;
    상기 비전부 일측에 배치되어 자재를 컷팅하는 컷팅부;
    상기 컷팅부의 일측에 배치되어 컷팅을 마친 자재에 대한 클리닝 작업을 수행하는 클리닝부; 및
    상기 온로더, 오프로더, 비전부, 컷팅부, 클리닝부를 이동하면서 자재를 옮겨주는 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 쏘잉 앤 플레이스먼트 장비.
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