KR101426927B1 - 피시비 두께 측정장치 - Google Patents

피시비 두께 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피시비 두께 측정을 효율적으로 수행할 수 있도록 한 피시비 두께 측정장치에 관한 것으로서, 측정하고자 하는 피시비를 측정위치로 공급하기 위한 공급수단을 설치한 프레임과, 상기 공급수단의 전방에 설치하여 공급된 피시비의 두께를 측정하기 위한 측정유닛으로 구성하고;
상기 측정유닛은 프레임 전방에 고정되어 폭 방향으로 가변하여 공급되는 피시비의 폭에 대응할 수 있는 프론트측정기와, 상기 프론트측정기의 후방에 설치되어 프레임의 폭 방향과 길이방향으로 가변하면서 공급되는 피시비에 대응하여 두께를 측정하는 리어측정기로 구성하고;
상기 프론트 및 리어측정기는, 프레임 양측에 세워지는 서포터를 가로지르는 유지플레이트에 가이드레일과 가이드블록으로 결합하는 좌측정플레이트 및 우측정플레이트와, 상기 좌,우측정플레이트의 배면에 스크류블록을 고정하여 서포터 사이에 설치되어 정,역회전하는 스크류와 결합하여 폭방향으로 가변 가능하게 하고, 상기 리어측정기를 구성하는 서포터의 하단에 이동수단을 설치하여 길이방향으로 가변할 수 있도록 하고, 상기 좌,우측정플레이트에 설치하여 피시비의 두께를 측정하는 측정수단을 포함하는 것이 특징이다.

Description

피시비 두께 측정장치{THICKNESS MEASURING DEVICE FOR PCB}
본 발명은 피시비 두께 측정장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 피시비 제조라인에 설치되거나 또는 독립적으로 배치되어 완성된 피시비의 두께를 오차 없이 용이하게 측정할 수 있도록 개선한 두께 측정장치의 제공에 관한 것이다.
일반적으로 피시비(Printed Circuit Board)는 기계장치 등의 내부에 설치되는 전기,전자제품의 작동을 제어하기 위한 회로를 소형화하거나 배선을 생략하여 기계장치 전체의 소형화할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이러한 피시비는 오래전부터 기술개발에 의하여 단면기판과 양면기판, 다층기판 및 고다층기판으로 발전하여 왔었으며, 단면기판과 양면기판의 경우에는 피시비에 구멍을 뚫어서 삽입되는 부품을 연결하는 방식이고, 다층기판과 고다층기판의 경우에는 피시비 상에 각인되는 회로를 여러 층으로 함으로서 전체회로의 소형화가 가능하고 많은 용량의 저장 등 파급효과가 크기 때문에 근자에 들어서 개발된 것이다.
이러한 피시비는 자동검사시스템을 통하여 피시비 상에 인쇄된 패턴이 정확하게 되어있는지의 여부를 검색하여 양호와 불량을 선별하고, 검사완료된 피시비는 수세등 여러 후공정을 거쳐서 완성되어 진다.
종래에도 이러한 목적을 달성하기 위한 피시비 두께 측정장치에 대한 선행기술이 존재하고 있으며, 본원 출원인 또한 실용신안등록을 받은바 있으며 이를 도 5를 통하여 살펴보면 다음과 같다.
선행기술이 적용되는 피시비 두께 측정장치(30)는 피시비를 공급받고 배출하기 위한 컨베이어를 가지는 프레임(33)의 상방에 구비되어 공급된 피시비의 두께를 측정할 수 있도록 승,강에 의하여 공급, 배출하는 공급자(40)와, 상기 공급자(40)에 의하여 공급된 피시피의 두께를 측정하는 측정자(60)로 구성한다.
상기 공급자(40)는 프레임(33)의 상면에 고정되는 판상의 베이스(41)와, 상기 베이스(41) 저면에 설치되는 실린더(42)와 가이드(43)에 의하여 승강할 수 있도록 구비되는 승강판(44)과, 상기 승강판(44)의 상방에 지지바로 세워지는 서포팅베이스(46)와, 상기 서포팅베이스(46)에 형성되는 삽입공에 삽입되어 공급되는 피시비의 종류에 대응하여 위치를 변경하면서 피시비를 받쳐주는 서포팅핀(48)을 포함하고;
상기 측정자(60)는 베이스(41)위에 세워지는 측정프레임(61)과, 상기 측정프레임(61)의 하방에 일정간격을 유지하여 돌출되는 브라켓(62)과, 상기 브라켓(62)상간에 설치되는 가이드바(63)와, 상기 가이드바(63)에 공급되는 피시비(31) 수만큼 결합되는 측정바디(65)와, 상기 측정바디(65)의 하방에 연결구로 일정간격을 유지한체 구비되는 측정헤드(72)와, 상기 측정헤드(72)와 측정바디(65) 상간에 개재되는 측정수단(75)을 포함하여 구성하고 있다.
20-0294983-0000
선행기술의 경우 동박에 패턴을 완료하여 피시비로 완성한 상태에서 두께를 측정하는 프로브타입(접촉방식)이기 때문에 정확도가 높지 않기 때문에 근자에 들어서는 거의 사용되고 있지 않으며, 근자에 들어서는 피시비는 물론 피시비로 완성되기 전에 회로 등이 완성되지 않은 순수한 동박상태의 두께를 측정하여 피시비로 완성되기 이전에 불량 여부를 미리 판단하여 제거하기 위한 목적으로 비접촉방식으로 피시비 또는 동박의 두께를 측정할 수 있도록 하고 있다.
비접촉방식의 경우 공급된 피시비의 표면에 광센서가 빛을 쏘아 반사되어오는 것을 감지하여 두께로 환산하는 것으로서, 접촉방식에 비하여 정밀도는 높아지는 장점은 있으나 하기와 같은 문제점이 발생하고 있다.
피시비 또는 동박의 표면 조도와 광택에 따라 동일한 지점을 연속하여 측정하더라도 동일한 측정결과를 도출하지 못하고 측정시마다 다른 결과가 도출되기 때문에 측정 신뢰도가 높지 못하게 된다.
이는 광센서가 피시비 또는 동박의 표면에 빛을 쏘아 반사되는 입사광을 전달받을 때 광센서의 빛이 반사되는 정도가 피시비 또는 동방 표면의 조도와 광택에 따라 달라지고, 조도와 광택에 따라 빛이 산란하게 되는 등의 원인에 의하여 피시비 또는 동박의 두께가 동일하거나 또는 균일함에도 불구하고 동일한 위치에서 측정을 수행하여도 다른 결과가 도출되는 등 여러 문제가 발생하고 있는 실정이다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 측정하고자 하는 피시비를 측정위치로 공급하기 위한 공급수단을 설치한 프레임과, 상기 공급수단의 전방에 설치하여 공급된 피시비의 두께를 측정하기 위한 측정유닛으로 구성하고;
상기 측정유닛은 프레임 전방에 고정되어 폭 방향으로 가변하여 공급되는 피시비의 폭에 대응할 수 있는 프론트측정기와, 상기 프론트측정기의 후방에 설치되어 프레임의 폭 방향과 길이방향으로 가변하면서 공급되는 피시비에 대응하여 두께를 측정하는 리어측정기로 구성하고;
상기 프론트 및 리어측정기는, 프레임 양측에 세워지는 서포터를 가로지르는 유지플레이트에 가이드레일과 가이드블록으로 결합하는 좌측정플레이트 및 우측정플레이트와, 상기 좌,우측정플레이트의 배면에 스크류블록을 고정하여 서포터 사이에 설치되어 정,역회전하는 스크류와 결합하여 폭방향으로 가변 가능하게 하고, 상기 리어측정기를 구성하는 서포터의 하단에 이동수단을 설치하여 길이방향으로 가변할 수 있도록 하고, 상기 좌,우측정플레이트에 설치하여 피시비의 두께를 측정하는 측정수단을 포함하여;
피시비의 표면에 광센서가 직접 송수광하지 않고 간접 송수광을 통하여 측정하기 때문에 측정오차를 줄일 수 있으면서 피시비 제조 또는 검사과정의 효율성을 높일 수 있는 목적 달성이 가능하다.
본 발명은 비접촉방식을 이용하여 피시비 또는 동박의 두께를 측정하는 장치를 제공하여 피시비 또는 동박의 표면 조도나 광택에 관계없이 정확한 상태의 측정을 가능하게 함으로서 측정효율을 높이면서 측정 후공정에서 원활한 작업을 수행할 수 있도록 하는 등 피시비 제조의 용이성을 제공할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 피시비 두께 측정장치를 도시한 정면 상태의 구성도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 피시비 두께 측정장치를 도시한 측면 상태의 구성도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 피시비 두께 측정장치의 측정유닛을 발췌한 사시도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 피시비 두께 측정장치의 측정유닛을 발췌한 단면도.
도 5는 종래 기술이 적용된 피시비 두께 측정장치를 도시한 구성도.
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 피시비 두께 측정장치를 도시한 정면 상태의 구성도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 피시비 두께 측정장치를 도시한 측면 상태의 구성도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 피시비 두께 측정장치의 측정유닛을 발췌한 사시도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 피시비 두께 측정장치의 측정유닛을 발췌한 단면도로서 함께 설명한다.
본 발명의 기술이 적용되는 피시비 두께 측정장치(100)는, 측정하고자 하는 피시비 또는 동박(이하 피시비라 한다. 101)를 공급받아 측정위치로 이동시키기 위한 컨베이어 또는 롤러로 구성되는 공급수단(102)를 측방에 설치한 프레임(103)을 구비한다.
상기 공급수단(102)의 전방에는 공급된 피시비(101)의 두께를 측정하기 위한 측정유닛(105)를 설치하는 데, 상기 측정유닛(105)은 프레임(103)의 전방에 고정되어 폭 방향으로만 움직여 공급되는 피시비(101)의 폭에 대응할 수 있는 프론트측정기(106)와, 상기 프론트측정기(106)의 후방에 설치되어 공급수단(102) 방향과 폭 방향으로 가변하면서 공급되는 피시비(101)에 대응하여 두께를 측정하는 리어측정기(107)로 구성한다.
상기 프론트 및 리어측정기(106,107)는 프레임(103)의 양측에 세워지는 서포터(108)의 상,하측에 가로지르는 유지플레이트(109)에 가이드레일(110)을 상,하측에 고정하고, 상기 가이드레일(110)에는 가이드블록(111)을 결합한다.
상기 가이드블록(111)은 좌측정플레이트(112)와 우측정플레이트(113)의 배면에 고정고, 상기 좌,우측정플레이트(112,113)의 배면에는 스크류블록(114)을 더 고정하여 서포터(108) 사이에 설치되는 스크류(115)와 결합하여 정,역모터에 의하여 정,역회전하는 스크류(115)에 의하여 좌,우측정플레이트(112,113)가 폭 방향으로 가변할 수 있도록 한다.
상기 리어측정기(107)를 구성하는 서포터(108)의 하단에는 스크류와 스크류블록 또는 실린더 등과 같은 이동수단(116)을 설치하여 폭 방향과 길이방향으로 가변할 수 있도록 하고, 상기 좌,우측정플레이트(112,113)에는 실질적으로 피시비(101)의 두께를 측정하기 위한 측정수단(120)을 설치한다.
상기 측정수단(120)은, 좌,우측정플레이트(112,113)의 하측 중앙부에 광센서(121)를 고정하고, 상기 광센서(121)와 간섭받지 않도록 센서홀(122)을 형성하여 공급되어 베이스(123)의 상면에 위치한 피시비(101)의 상면에 밀착되는 펜들럼(Pendulum, 124)을 구비한다.
상기 펜들럼(124)은 좌,우측정플레이트(112,113)의 상부에 설치되는 실린더(125)와 연결하여 측정을 위하여 하강한 펜들럼(124)을 상승시킬 수 있도록 하고, 상기 펜들럼(124)을 중량재질로 구성하여 펜들럼(124)의 자체무게에 의하여 하강하여 피시비(101) 상면과 밀착될 수 있도록 한다.
상기 펜들럼(124)의 하측에는 광센서(121)가 빛을 송수신할 수 있도록 항상 일정한 조도와 광택을 가지도록 가공하여 피시비(101)의 두께만큼 상승한 위치에서 간접측정할 수 있는 측정플레이트(127)를 고정하고, 상기 측정플레이트(127)의 저면에는 피시비(101)와 연접되는 과정에서 피시비(101)의 손상을 방지할 수 있도록 MC와 같은 재질로 이루어진 손상방지패드(128)를 고정하여 구성한다.
상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 피시비 두께 측정장치(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.
초기에는 실린더(125)에 의하여 펜들럼(124)이 상승된 상태에 있으므로 검사하고자 하는 피시비(101)가 공급수단(102)을 통하여 공급되어 오면 피시비(101)의 크기에 대응하여 프론트 및 리어측정기(106,107)가 프레임(103)의 폭방향과 길이방향으로 움직이게 된다.
프론트측정기(106)는 프레임(103)의 길이방향으로는 움직이지 않는 상태에서 폭방향으로 움직이고, 리어측정기(107)는 프레임(103)의 폭방향과 길이방향으로 움직이 공급되는 피시비(101)의 크기에 대응할 수 있게 된다.
이를 살펴보면, 프론트 및 리어측정기(106,107)를 프레임(103)의 폭방향으로 움직이고자할 경우에는, 서포터(108)를 연결하는 유지플레이트(109)와 가이드레일(110)과 가이드블록(111)으로 결합한 좌,우측정플레이트(112,113)의 배면에 고정된 스크류블록(114)이 서포터(108) 사이에 설치되는 스크류(115)와 결합되어 있으므로 스크류(115)의 정,역 회전에 의하여 공급된 피시비(101)의 폭에 맞게 좌,우측정플레이트(112,113)를 가변시킬 수 있게 되는 것이다.
리어측정기(107)를 프레임의 길이방향으로 움직이고자할 경우에는, 서포터(108)와 연결되는 이동수단(116)을 이용하여 서포터(108)를 프레임(103)의 길이방향으로 움직일 수 있게 되므로 가능하게 된다.
상기와 같이 검사하고자 하는 피시비(101)의 크기에 대응하여 프론트 및 리어측정기(106,107)의 조절이 완료된 후에는 프론트 및 리어측정기(106,107)에 구비되는 측정수단(120)을 이용하여 피시비(101)의 두께를 측정하면 된다.
상기 측정수단(120)에 의하여 피시비(101)의 두께를 측정하는 과정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
좌,우측정플레이트(112,113)의 상부에 설치된 실린더(125)에 의하여 상승되어 있던 펜들럼(124)이 피시비(101)가 공급됨과 동시에 상승동작을 해제하게 되므로 펜들럼(124)의 자중에 의하여 하강하게 된다.
상기 펜들럼(124)의 하강으로 펜들럼(124)의 하측에 고정된 측정플레이트(127)도 함께 하강하고, 측정플레이트(127)의 저면에 고정된 손상방지패드(128)가 피시비(101)의 상면과 연접하게 된다.
이와 같이 손상방지패드(128)와 측정플레이트(127)가 피시비(101)의 상면과 연접되고, 좌,우측정플레이트(112,113)의 하측 중앙부에 고정된 광센서(121)는 측정플레이트(127)의 상면으로 빛을 송수신하여 그 값을 토대로 피시비(101)의 두께를 간접적으로 측정하게 되는 것이다.
상기 측정플레이트(127)의 상면에는 항상 일정한 조도와 광택을 유지하고 있기 때문에 광센서(121)의 송수광 상태가 균일하게 되므로 측정 과정에서 오차발생의 우려를 배제할 수 있게 되며, 광센서(121)가 고정된 위치의 펜들럼(124)에는 센서홀(122)을 형성하여 펜들럼(124)의 상승과 하강에도 간섭이 없도록 하고 있으므로 측정에 지장이 없게 된다.
그리고 측정이 완료되면 피시비(101)의 배출을 위하여 실린더(125)가 작동하여 펜들럼(124)을 상승시켜 다음 피시비(101)가 공급되기를 대기하는 동작을 반복하여 피시비(101)의 두께를 피시비(101)에 직접 송수광하지 않고 간접 송수광을 통하여 정밀하게 측정할 수 있게 되는 것이다.
이러한 본 발명은 피시비의 표면에 광센서가 직접 송수광하지 않고 간접 송수광을 통하여 측정하기 때문에 측정오차를 줄일 수 있으면서 피시비 제조 또는 검사과정의 효율성을 높일 수 있는 등의 장점을 가진다.
100; 피시비 두께 측정장치 101; 피시비
103; 프레임 105; 측정유닛
106; 프론트측정기 107; 리어측정기
112; 좌측정플레이트 113; 우측정플레이트
120; 측정수단 121; 광센서
1224; 펜들럼 125; 실린더
127; 측정플레이트 128; 손상방지패드

Claims (3)

  1. 측정하고자 하는 피시비를 측정위치로 공급하기 위한 공급수단을 설치한 프레임과;
    상기 프레임 전방에 고정되어 폭 방향으로 가변하여 공급되는 피시비의 폭에 대응할 수 있는 프론트측정기와, 상기 프론트측정기의 후방에 설치되어 프레임의 폭 방향과 길이방향으로 가변하면서 공급되는 피시비에 대응하는 리어측정기로 구성하여 피시비의 두께를 측정하는 측정유닛으로 구성하고;
    상기 프론트 및 리어측정기는, 프레임 양측에 세워지는 서포터를 가로지르는 유지플레이트에 가이드레일과 가이드블록으로 결합하는 좌측정플레이트 및 우측정플레이트와;
    상기 좌,우측정플레이트의 배면에 스크류블록을 고정하여 서포터 사이에 설치되어 정,역회전하는 스크류와 결합하여 폭방향으로 가변 가능하게 하고, 상기 리어측정기를 구성하는 서포터의 하단에 이동수단을 설치하여 길이방향으로 가변할 수 있도록 하는 피시비 두께 측정장치에 있어서;
    상기 좌,우측정플레이트에 설치하여 피시비의 두께를 측정하는 측정수단을 더 포함하고;
    상기 측정수단은, 좌,우측정플레이트의 하측 중앙부에 고정하는 광센서와;
    상기 광센서와 간섭받지 않도록 센서홀을 형성하여 베이스 상면에 위치한 피시비의 상면과 밀착되는 펜들럼과;
    상기 좌,우측정플레이트의 상부에 설치하여 측정을 위하여 하강한 펜들럼을 상승시키는 실린더와;
    상기 펜들럼의 하측에 고정하여 광센서가 빛을 송수신할 수 있도록 항상 일정한 조도와 광택을 가지도록 가공하여 피시비의 두께만큼 상승한 위치에서 간접측정할 수 있는 측정플레이트로 구성하는 것을 특징으로 하는 피비 두께 측정장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서;
    상기 측정플레이트의 저면에는 피시비와 연접 시 피시비의 손상을 방지할 수 있도록 손상방지패드를 더 고정하는 것을 특징으로 하는 피시비 두께 측정장치.
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CN109677728A (zh) * 2018-12-06 2019-04-26 东莞市翔实信息科技有限公司 一种pcb板锡厚度检测、剔除设备及其使用方法

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