KR101439336B1 - 전자 부품 자동 용접 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 픽업 위치와 용접 위치가 설정되는 장치 본체와; 상기 장치 본체에 설치되며, 전자 부품들을 설정된 자세로 정렬하여 상기 픽업 위치 인근 위치에 교차로 피딩하고, 오정렬되는 전자 부품을 선별하여 배출하는 배출부를 갖는 복수의 부품 피딩 유닛과; 상기 복수의 부품 피딩 유닛의 사이에 설치되며, 교차로 공급되는 상기 전자 부품을 순차적으로 상기 픽업 위치에 위치시키는 복수의 부품 공급 유닛과; 상기 장치 본체에 설치되며, 상기 픽업 위치에서의 상기 전자 부품의 픽업 동작과, 상기 용접 위치에서의 용접 동작을 동시에 수행되도록 하는 부품 픽업 유닛; 및 상기 용접 위치에 승강 가능하도록 상기 장치 본체에 설치되며, 상기 용접 위치에 위치되는 전자 부품을 전자 장치에 용접하는 용접 유닛을 포함하는 전자 부품 자동 용접 장치를 제공한다.

Description

전자 부품 자동 용접 장치{APPARATUS FOR WELDING ELECTRONIC PARTS}
본 발명은 전자 부품 자동 용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자 부품을 용접 전 정렬을 용이하게 하고, 용접 작업률을 향상시킬 수 있는 전자 부품 자동 용접 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 통신단말기, PDA, 휴대용 컴퓨터, DMB 등의 휴대기기에 전원으로 사용되는 인너형(inner type)의 배터리 팩이 적용되고 있고, 이러한 배터리 팩은 배터리 셀과, 보호회로모듈(Protection Circuit Module)과, 배터리 셀에 보호회로 모듈을 연결하는 연결단자 및 보호회로모듈과 배터리 셀 사이에 연결되는 발열제어용 PTC(Positive Temperature Coefficient)로 구성된다.
여기서 배터리 셀과 PTC에 전기적으로 연결하기 위하여 작업자가 용접의 방법으로 PTC를 배터리 셀에 연결하고, 상기 PTC를 연결단자를 통해 보호회로모듈과 용접되어 전기적으로 연결시킨다.
그리고 연결단자는 보호회로모듈을 용접시켜 전기적으로 연결될 수 있도록 하고 있다. 이후, 보호회로모듈이 결합된 배터리 셀을 상부 캡과 하부 캡을 씌운 다음 표지를 접착하여 배터리 팩으로 완성하고 있다.
그런데 배터리 셀의 전극에 PTC 용접과, PTC에 연결단자 용접을 수작업으로 수행함으로써 비능률적인 작업으로 인한 생산성이 크게 떨어지는 문제가 있다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2007-0111704 호(공개일 : 2007년 11월 22일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 배터리 셀 피티씨를 조립하는 기술에 대해 개시된다.
본 발명의 목적은, 피티씨 소자와 같은 전자 부품들을 정렬하여 용접 또는 픽업 영역으로 이송하고, 오정렬되는 전자 부품을 효율적으로 제거할 수 있는 전자 부품 자동 용접 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 피티씨 소자와 같은 전자 부품을 픽업 및 용접을 동시 및 순차적으로 실시할 수 있도록 하여 용접 작업 효율을 향상시킬 수 있는 전자 부품 자동 용접 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전자 부품을 배터리 전극에 용접하는 용접 소재를 주기별로 연마하여 용접 품질을 균일하게 유지할 수 있는 전자 부품 자동 용접 장치를 제공함에 있다.
바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 픽업 위치와 용접 위치가 설정되는 장치 본체와; 상기 장치 본체에 설치되며, 전자 부품들을 설정된 자세로 정렬하여 상기 픽업 위치 인근 위치에 교차로 피딩하고, 오정렬되는 전자 부품을 선별하여 배출하는 배출부를 갖는 복수의 부품 피딩 유닛과; 상기 복수의 부품 피딩 유닛의 사이에 설치되며, 교차로 공급되는 상기 전자 부품을 순차적으로 상기 픽업 위치에 위치시키는 복수의 부품 공급 유닛과; 상기 장치 본체에 설치되며, 상기 픽업 위치에서의 상기 전자 부품의 픽업 동작과, 상기 용접 위치에서의 전자부품의 픽업동작을 동시에 수행하는 부품 픽업 유닛; 및 상기 용접 위치에 승강 가능하도록 상기 장치 본체에 설치되며, 상기 용접 위치에 위치되는 전자 부품을 전자 장치에 용접하는 용접 유닛을 포함하는 전자 부품 자동 용접 장치를 제공한다.
상기 각 부품 피딩 유닛은 서로 마주보도록 설치된다.
상기 각 부픔 피딩 유닛은, 상기 전자 부품들이 저장되는 부품 저장부와, 상기 부품 저장부와 연결되며, 상기 부품 저장부로부터 상기 전자 부품들을 순차적으로 전달 받아 설정된 자세로 정렬하여 상기 픽업 위치 인근으로 이송하는 부품 이송부와, 상기 부품 이송부에 설치되며, 이송되는 상기 전자 부품들 중 오정렬되는 전자 부품을 외부로 배출하는 배출부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 부품 이송부는, 상단부에 상기 전자 부품이 설정된 자세를 형성하도록 안내하고, 상기 전자부품들의 이송 경로를 형성하는 정렬홈이 길이 방향을 따라 형성되는 리니어 블록과, 상기 전자 부품들을 이송 경로를 따라 이송시키는 이송기를 구비한다.
상기 배출부는, 상기 리니어 블록의 다수 위치에 형성되며, 이송되는 상기 전자 부품들 중 오정렬되는 전자 부품을 상기 리니어 블록으로부터 이탈시켜 외부로 배출하는 배출홈부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 배출홈부는, 상기 리니어 블록의 길이 방향을 따라 상기 리니어 블록의 상단부에서 하부를 관통하는 복수의 배출홀을 구비한다.
상기 각 배출홀은 서로 다른 경로를 따르고 중첩되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 부품 공급 유닛은, 상기 리니어 블록과 상기 픽업 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되며, 상단부에 전자 부품이 안착되는 이동 블록과, 외부에서 전기적 신호를 전달 받아 상기 이동 블록을 이동시키는 이동기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 부품 픽업 유닛은, 상기 픽업 위치와 상기 용접 위치를 잇는 일정 길이의 회전바와, 상기 회전바의 중심에 연결되어 외부로부터 전기적 신호를 받아 상기 회전 바의 양단이 상기 픽업 위치와 상기 용접 위치를 교차로 위치되도록 회전시키는 회전부와, 상기 회전바의 양단에 설치되며, 전자 부품을 그립하는 한 쌍의 그립부와, 상기 회전부를 승강시키는 승강부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 승강부의 승강 동작에 따라, 상기 한 쌍의 그립부 중 어느 하나는 상기 픽업 위치 및 상기 픽업 위치로터 상승된 위치 사이에서 승강되고, 상기 한 쌍의 그립부 중 다른 하나는 상기 용접 위치 및 상기 용접 위치로터 상승된 위치 사이에서 승강되는 것이 바람직하다.
상기 용접 유닛은, 용접 부재가 설치되는 용접 유닛 몸체와, 상기 용접 위치에 이송되는 전자 부품을 용접하도록 상기 용접 유닛 몸체를 승강시키는 용접 승강부와, 상기 용접 유닛 몸체의 하부에 설치되며, 용접 회수가 기설정되는 용접 회수에 이르면, 상기 용접 부재의 단부를 연마하는 연마부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 연마부는, 상기 용접 유닛 몸체의 하부에 설치되며, 상기 연마 부재의 단부를 연마하는 연마 부재와, 상기 연마 부재를 설정된 회전 속도롤 회전시키는 연마부재 회전기와, 상기 연마 부재 회전기를 승강시키는 연마 부재 승강기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 전자 부품 자동 용접 장치는, 진공 유닛을 더 구비한다.
상기 진공 유닛은, 상기 픽업 위치 인근의 상기 리니어 블록의 상단부에 형성되어 이송되는 전자 부품을 진공 흡착하는 복수의 제 1진공홀과, 상기 이동 블록의 상단부에 형성되어 상단부에 안착되는 전자 부품을 진공 흡착하는 복수의 제 2진공홀과, 상기 리니어 블록의 측부에 상기 이동 블록이 위치됨의 여부에 따라 상기 복수의 제 1진공홀과 제 2진공홀에 진공 흡착력을 제공하는 진공 제공부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 리니어 블록에는, 상기 픽업 위치 인근의 상기 리니어 블록의 상단부에 위치되는 전자 부품의 존재 여부를 인식하는 제 1센서가 설치되고, 상기 이동 블록에는, 상기 이동 블록의 상단부에 전자 부품이 위치되는 지의 여부를 인식하는 제 2센서가 설치되고, 상기 그립부에는, 상기 그립부에 전자 부품이 그립되는 지의 여부를 인식하는 제 3센서가 설치된다.
상기 제 1센서, 상기 제 2센서 및 상기 제 3센서 중 어느 하나에서 전자 부품이 인식되지 않는 경우에 알람을 발생하는 알람발생기가 더 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명은, 피티씨 소자와 같은 전자 부품들을 정렬하여 용접 또는 픽업 영역으로 이송하고, 오정렬되는 전자 부품을 효율적으로 제거할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 피티씨 소자와 같은 전자 부품을 픽업 및 용접을 동시 및 순차적으로 실시할 수 있도록 하여 용접 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 전자 부품을 배터리 전극에 용접하는 용접 소재를 주기별로 연마하여 용접 품질을 균일하게 유지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 전자 부품 자동 용접 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 부품 피딩 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 리니어 블록에 형성되는 배출홈부를 보여주는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 부품 공급 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 부품 픽업 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 그립부를 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따르는 용접 유닛을 보여주는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 전자 부품 자동 용접 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 전자 부품 자동 용접 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조 하면, 본 발명의 전자 부품 자동 용접 장치는 크게, 장치 본체(10)와, 부품 피딩 유닛(101,102)과, 부품 공급 유닛(201,202)과, 부품 픽업 유닛(300)과,　용접 유닛(400) 및 진공 유닛(500)으로 구성된다.
장치 본체(10)
상기 장치 본체(10)에는 전자 부품(1)의 픽업 위치(P)와, 전자 부품(1)이 전자 장치(B)에 용접이 이루어지는 용접 위치(W)가 미리 설정된다.
여기서, 상기 전자 부품(1)은 보호 회로 소자인 피씨티(PCT)인 것이 바람직하고, 상기 피씨티는 직사각 형상의 박판형상으로 형성되는 소자이다.
또한, 상기 전자 장치(B)는 직립되는 상태로 복수의 열을 이루어 배치되고, 이들은 하나의 케리어(C)에 수용될 수 있다.
상기 전자 장치(B)는 배터리 셀인 것이 좋다.
그리고, 상기 케리어(C)는 별도의 이동 수단(미도시)에 의해 용접 위치(W)로 이동되어 대기될 수 있다.
부품 피딩 유닛(101,102)
도 2는 본 발명에 따르는 부품 피딩 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명에 따르는 부품 피딩 유닛(101,102)은 상기 장치 본체(10)에 설치되며, 서로 마주보는 위치에 한 쌍으로 구성된다.
상기 부품 피딩 유닛(101,102)은 제 1부품 피딩 유닛(101)과 제 2부품 피딩 유닛(102)으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1,2부품 피딩 유닛(101,102)은 상기 픽업 위치(P)를 경계로 마주보도록 배치되는 것이 좋다.
본 발명에서는 부품 피딩 유닛(101,102)이 한 쌍인 경우를 대표적인 예로 설명하나, 그 이상으로 구성될 수도 있다.
상기 제 1,2부품 피딩 유닛(101,102)의 구성을 설명한다.
여기서, 상기 제 1,2부품 피딩 유닛(101,102)의 구성은 서로 동일하기 때문에, 제 1부품 피딩 유닛(101)의 구성을 대표로 설명한다.
상기 제 1부품 피딩 유닛(101)은 제 1부품 저장부(110)와, 제 1부품 이송부(120)와, 제 1배출부(130)로 구성된다.
상기 제 1부품 저장부(110)는 바울 피더(bowl feeder)인 것이 바람직하다. 상기 제 1부품 저장부(110)는 그 내부에 저장되는 복수의 전자 부품들(1)을 상기 제 1부품 이송부(120)로 순차적으로 이동시킨다.
상기 제 1부품 이송부(120)는 리니어 피더인 것이 좋다.
상기 제 1부품 이송부(120)는 리니어 블록(121)으로 구성된다.
상기 리니어 블록(121)의 일단은 상기 제 1부품 저장부(110)의 측부에 배치되며, 타단은 픽업 위치(P) 근방에 위치된다.
상기 리니어 블록(121)의 일단은 전자 부품 이동 경로(111)를 통해 제 1부품 저장부(110)와 연결된다.
따라서, 상기 제 1부품 저장부(110)는 전자 부품(1)을 순차적으로 상기 전자 부품 이동 경로(111)를 통해 리니어 블록(121)으로 공급한다.
상기 리니어 블록(121)의 상단에는 상기 리니어 블록(121)의 길이 방향을 따라 정렬홈(122)이 형성된다.
상기 정렬홈(122)은 전자 부품(1)의 이송 경로를 형성한다.
상기 전자 부품 이동 경로(111)를 따라 이동되는 전자 부품은 정렬홈(122)에서 설정된 자세로 정렬되면서 이송될 수 있다.
상기 리니어 블록(121)은 상기 정렬홈(122)으로 인입되는 전자 부품들(1)을 이송 경로를 따라 이송하는 이송 밸트(미도시)를 구비할 수도 있다.
이에 더하여, 상기 리니어 블록(121)에는 제 1배출부(130)가 형성될 수 있다.
상기 제 1배출부(130)는 배출홈부들(131)로 구성된다.
상기 배출홈부(131)는 상기 리니어 블록(121)의 상단의 정렬홈(122)의 일정 위치에 형성된다.
상기 배출홈부(131)는 상기 이송 경로를 따라 일정 길이 및 폭을 갖는 홀로 형성된다.
바람직하게, 도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 배출홈부(131)는 오정렬되는 전자 부품(1)을 통과시켜 외부로 배출할 수 있는 크기로 형성되는 것이 좋다.
또한, 상기 배출홈부(131)는 복수로 형성된다.
상기 배출홈부들(131)은 이송 경로를 따라 나란하게 설치될 수 있고, 서로 중첩되지 않는 위치에 형성되는 것이 좋다.
여기서, 상기 전자 부품(1)이 오정렬되는 상태는, 전자 부품(1)이 정렬홈(122)에서 설정된 자세로 정렬이 되지 않고, 이송 경로를 따르는 방향으로 틀어진 상태일 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 상기 배출홈부들(131)은 오정렬되어 통과되는 전자 부품들(1)을 수납할 수 있는 수납 용기(미도시)와 연결될 수 있다.
물론, 상기 배출홈부들(131)은 제 1부품 저장부(110)와 직접적으로 연결되어, 오정렬되어 통과되는 전자 부품(1)이 제 1부품 저장부(110)의 내부에 직접적으로 회수되도록 할 수도 있다.
또한, 상기 리니어 블록(121)의 상단에는 판 상의 블록 커버(123)가 더 설치될 있다.
상기 블록 커버(123)는 리니어 블록(121)의 상단에서 전자 부품들(1)이 이동되면서 외부로 이탈되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르는 제 1부품 피딩 유닛(101)은 상기의 구성으로 구성되고, 제 2부품 피딩 유닛(102) 역시 제 1부품 피딩 유닛(101)의 구성과 동일하게 구성된다.
다만, 제 2부품 피딩 유닛(102)은 제 2부품 저장부(110)와, 제 2부품 이송부(120)와, 제 2배출부(130)로 구성된다. 상기의 구성 번호는 제 1부품 피딩 유닛(101)의 구성의 번호와 동일 번호를 사용한다.
그리고, 상기 제 1,2부품 피딩 유닛(101,102)은 각 리니어 블록(121)의 타단이 픽업 위치(P)를 경계로 마주보는 위치에 배치된다.
부품 공급 유닛(201,202)
도 4는 본 발명에 따르는 부품 공급 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 4를 참조 하면, 본 발명에 따르는 부품 공급 유닛(201,202)은 상기 픽업 위치(P)가 형성되는 영역에 설치된다.
상기 부품 공급 유닛(201,202)은 제 1부품 공급 유닛(201)과, 제 2부품 공급 유닛(202)으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1,2부품 공급 유닛(201,202)의 구성은 실질적으로 동일하기 때문에, 제 1부품 공급 유닛(201)의 구성을 대표로 설명한다.
상기 제 1부품 공급 유닛(201)은 제 1이동 블록(210)과 제 1이동기(230)로 구성된다.
상기 제 1이동 블록(210)은 제 1,2부품 피딩 유닛(101,102)의 사이에 배치된다.
상기 제 1이동 블록(210)은 제 1부품 피딩 유닛(101)의 리니어 블록(121)의 타단과 픽업 위치(P) 사이를 왕복 이동 할 수 있도록 구성된다.
상기 제 1이동 블록(210)은 레일 블록(220)과 레일 연결된다. 상기 제 1이동 블록(210)은 상기 레일 블록(220)을 통해 왕복 수평 이동할 수 있다.
상기 제 1이동기(230)는 제어 유닛(600)으로부터 제어 신호를 전송 받아 구동하는 리니어 모터와 같은 장치로서, 상기 제 1이동 블록(210)을 상기와 같이 왕복 이동 할 수 있도록 한다.
상기 제 2부품 공급 유닛(202)은 상기 제 1부품 공급 유닛(201)의 측부에 배치되고, 제 2이동 블록(210)과 제 2이동기(230)로 구성된다. 상기 제 2부품 공급 유닛(202)의 구동은 상기 제 1부품 공급 유닛(101)의 구성 및 작용이 실질적으로 동일하다.
상기 제 2부품 공급 유닛(202)은 제 2부품 피딩 유닛(102)의 리니어 블록(121)의 타단과 픽업 위치(P) 사이를 왕복 이동하도록 구성된다.
부품 픽업 유닛(300)
도 5는 본 발명에 따르는 부품 픽업 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 5를 참조 하면, 본 발명에 따르는 부품 픽업 유닛(300)은 상기 픽업 위치(P)와 용접 위치(W) 사이의 상부에 배치된다.
상기 부품 픽업 유닛(300)은 크게, 회전바(310)와, 회전부(320)와, 한 쌍의 그립부(330)와, 승강부(340)로 구성된다.
상기 승강부(340)는 상기 픽업 위치(P)와 용접 위치(W)의 사이 상부에 형성되는 장치 본체(10)의 프레임에 설치된다.
상기 승강부(340)는 승강되는 승강축(341)을 갖고, 이는 제어 유닛(600)으로부터 제어 신호를 전송 받아 구동된다. 상기 승강부(340)는 엑츄에이터일 수 있다.
상기 승강축(341)에는 회전부(320)가 설치된다.
상기 회전부(320)는 회전축(321)을 갖는 회전 모터일 수 있다. 상기 회전부(320)는 제어 유닛(600)으로부터 제어 신호를 전송 받아 상기 회전축(321)을 회전시킨다.
상기 회전부(320)의 회전축(321)은 회전바(310)의 중심에 연결된다.
상기 회전바(310)는 픽업 위치(P)와 용접 위치(W)를 이을 수 있는 소정의 길이를 갖는 로드로 구성된다.
상기 회전바(310)의 양단에는 한 쌍의 그립부(330)가 설치된다.
도 6을 참조 하면, 상기 각 그립부(330)는 픽업 위치(P)에 대기되는 전자 부품(1)을 집을 수 있는 한 쌍의 그립퍼(331)를 구비한다. 상기 한 쌍의 그립퍼(331)는 전자 부품(1)을 집거나 놓을 수 있도록 그립 동작을 반복할 수 있다.
상기 그립 동작의 반복은 별도의 엑츄에이터에 의해 구동될 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛(600)은 상기 회전부(320)를 사용하여 회전바(310)의 양단이 픽업 위치(P)와 용접 위치(W)를 교차로 위치되도록 180도 범위에서 회전시키는 것이 좋다.
용접 유닛
도 7은 본 발명에 따르는 용접 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 7을 참조 하면, 본 발명에 따르는 용접 유닛(400)은 용접 유닛 몸체(410)와, 용접 승강부(420)와, 연마 부(430)로 구성된다.
상기 용접 승강부(420)는 용접 위치(W)의 상부에 형성되는 장치 본체(10)의 프레임에 설치된다.
상기 용접 승강부(420)는 제어 유닛(600)의 제어 신호에 의해 승강되는 승강축(421)을 구비한다.
상기 용접 승강부(420)의 승강축(421)에는 용접 유닛 몸체(410)가 설치된다.
상기 용접 유닛 몸체(410)에는 용접 위치(W)에 위치되는 전자 부품(1)을 전자 장치(B)에 용접하는 하나 또는 다수의 용접봉(411)이 설치된다.
상기 연마 부(430)는 상기 용접 유닛 몸체(410)의 하방에 배치된다.
상기 연마 부(410)는 연마 부재(431)와, 연마 부재 회전기(432)와, 연마 부재 승강기(433)로 구성된다.
상기 연마 부재 승강기(433)는 상기 용접 위치(W)의 하부에 위치되며, 제어 유닛(600)으로부터 제어 신호를 받아 승강되는 승강축(433a)을 구비한다.
상기 승강축(433a)에는 상기 연마 부재 회전기(432)가 설치된다. 상기 연마 부재 회전기(432)에는 상기 연마 부재(431)가 설치된다.
상기 연마 부재 회전기(432)는 제어 유닛(600)으로부터 제어 신호를 받아 연마 부재(431)를 회전시킨다.
상기의 구동으로 인해, 회전되는 연마 부재(431)는 용접봉(411)의 단부에 접촉되어 용접봉(411)의 단부를 연마하여 연마 하는 역할을 한다.
여기서, 제어 유닛(600)에는 용접 유닛 몸체(410)의 승강 회수를 카운트 하여, 이를 용접 회수로 측정하고, 이 용접 회수가 기설정되는 기준 용접 회수에 이르면, 상기 제어 유닛(600)은 연마 부(430)를 구동시킨다.
진공 유닛(500)
도 1 내지 도 6을 참조 하면, 본 발명에 따르는 진공 유닛(500)은 복수의 제 1진공홀들(510)과, 복수의 제 2진공홀들(520)과, 진공 제공부(530)로 구성된다.
상기 복수의 제 1진공홀들(510)은 제 1,2부품 피딩 유닛(101,102)의 리니어 블록(121)의 타단 상단부에 형성된다.
상기 복수의 제 2진공홀들(520)은 제 1,2부품 공급 유닛(201,202)의 제 1,2이동 블록(210)의 상단부에 형성된다.
상기 복수의 제 1,2진공홀들(510,520)은 진공 제공부(530)와 튜브(미도시)를 통해 연결된다.
상기 진공 제공부(530)는 제어 유닛(600)으로부터 제어 신호를 받아 상기 제 1진공홀(510) 또는 제 2진공홀(520)로 제공되는 진공을 형성 또는 파지시킬 수 있다.
센서부
상기 센서부는 제 1,2,3센서(S1,S2,S3)를 구비한다.
상기 제 1센서(S1)는 제 1,2부품 피딩 유닛(101,102)의 리니어 블록(121)의 타단 상단부에 설치되어, 대기되는 전자 부품(1)이 존재하는 지를 감지한다.
상기 제 2센서(S2)는 제 1,2부품 공급 유닛(201,202)의 제 1,2이동블록(210)의 상단부에 설치되어, 대기되는 전자 부품(1)이 존재하는 지를 감지한다.
상기 제 3센서(S3)는 본 발명에 따르는 그립부(330)에 설치되어, 그립부(330)에 전자 부품(1)이 그립되는 지에 대한 여부를 감지한다.
바람직하게는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 제 3센서(S3)는 그립부(330)의 전방에 배치되는 별도의 브라켓(11)에 설치될 수 있다.
상기 제 1,2,3센서(S1,S2,S3)는 각 감지 신호를 제어 유닛(600)으로 전송할 수 있다.
다음은, 상기와 같이 구성되는 전자 부품 자동 용접 장치의 작용을 설명한다.
전자 부품의 공급
도 1 내지 도 3을 참조 하면, 피티씨와 같은 전자 부품들(1)은 바울 피더인 제 1부품 저장부(110)로부터 각 전자 부품 이동 경로(111)를 따라 리니어 블록(121)의 상단부로 이동된다.
그리고, 전자 부품들(1)은 리니어 블록(121)의 상단부에 형성되는 정렬홈(122)으로 인입된다.
상기 정렬홈(122)으로 인입되는 전자 부품들(1)은 설정된 자세로 순차적으로 정렬되어 이송 경로를 따라 리니어 블록(121)의 타단으로 이동한다.
이때, 전자 부품 이동 경로(111)에서 리니어 블록(121)의 상단부로 이동하는 도중에, 전자 부품(1)이 오정렬되는 경우가 발생된다. 예컨대, 직사각 판 상의 전자 부품(1)은 이송 경로를 따르는 방향으로 정렬홈(122)의 내부에서 틀어질 수 있다.
이때, 정렬홈(122)에는 다수의 배출홈부(131)가 형성되며, 상기와 같이 오정렬되는 전자 부품(1)은 상기 배출홈부들(131) 중 어느 하나에 투입된다.
따라서, 배출홈부(131)로 투입된 전자 부품(1)은 이를 통과하여 외부로 배출된다.
이와 배출되는 전자 부품(1)은 별도의 수납 용기에 수납될 수도 있고, 별도의 연결 장치를 통해, 제 1부품 저장부(110)로 이동되어 회수될 수 있다. 이때의 회수는 진공을 사용할 수 있다.
한편, 전자 부품들(1)은 리니어 블록(121)의 정렬홈(122)에서 정렬되는 상태로 순차적으로 이동되어, 리니어 블록(121)의 타단 상단에 순차적으로 대기된다.
이때, 진공 제공부(530)는 제어 유닛(600)으로부터 제어 신호를 받아 제 1진공홀(510)에 진공을 형성한다. 따라서, 리니어 블록(121)의 타단 상단부에 위치된 전자 부품(1)은 진공 흡착될 수 있다.
또한, 제 2부품 피딩 유닛(102)에서의 전자 부품(1)의 이송은 상기와 동일하다.
즉, 제 2부품 피딩 유닛(102)의 리니어 블록(121)의 타단 상단부에는 전자 부품(1)이 제 1진공홀(510)에 형성되는 진공에 의해 진공 흡착되어 대기되는 상태를 형성한다.
여기서, 상기 제 1,2부품 피딩 유닛(101,102)의 리니어 블록(121)의 타단 상단부에는 외측으로 전자 부품(1)이 낙하하도록 유도하는 경사가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1,2부품 피딩 유닛(101,102)의 리니어 블록(121)의 타단 상단부에 설치된 제 1센서(S1)는 전자 부품(1)이 존재하는 지를 감지하여, 이의 신호를 제어 유닛(600)으로 전송한다.
만일, 각 리니어 블록(121) 중 어느 하나의 제 1센서(S1)에서 전자 부품(1)이 존재하지 않음에 대한 신호가 발생되면, 제어 유닛(600)은 알람 발생기(미도시)를 사용하여 외부로 알람을 발생시킬 수 있다.
전자 부품의 픽업 위치로의 이동
도 1 내지 도 4를 참조 하면, 제 1부품 공급 유닛(201)의 제 1이동기(230)는 제어 유닛(600)으로부터 제어 신호를 받아 제 1이동 블록(210)을 제 1부품 피딩 유닛(101)의 리니어 블록(121)의 타단 측부에 밀착되도록 이동시킨다.
이어, 제어 유닛(600)은 진공 제공부(530)를 사용하여 제 1진공홀(510)에 형성되는 진공을 파지함과 동시에, 제 1이동 블록(210)의 상단부에 형성되는 제 2진공홀(520)에 진공을 형성하도록 한다.
그리고, 상기 제 1이동 블록(210)은 해당 리니어 블록(121)의 타단에서 단차지는 위치에 배치되므로, 전자 부품(1)은 리니어 블록(121)의 타단 상단부에서 경사를 따라 제 1이동 블록(210)의 상단부에 진공 흡착되어 배치된다.
이어, 상기 제어 유닛(600)은 제 1이동 블록(210)을 제 1이동기(230)를 사용하여 픽업 위치(P)로 이동시킨다.
이와 동시에, 제 2부품 공급 유닛(202)의 제 2이동 블록(210)은 해당 리니어 블록(121)의 타단에 위치되고, 리니어 블록(121)의 상단부에 대기되는 전자 부품(1)을 진공 흡착을 통해 그 상단부에 대기되도록 할 수 있다.
용접 위치로의 이동
도 1 및 도 5, 도 6을 참조 하면, 여기서, 상기 픽업 위치(P)의 상부에는 회전바(310)의 일단에 설치된 하나의 그립퍼(330)가 위치된다.
승강부(340)는 제어 유닛(600)으로부터 제어 신호를 받아 하강되고, 해당 그립부(330)는 한 쌍의 그립퍼(331)를 사용하여 제 1이동 블록(210)의 상단부에 진공 흡착되어 대기되는 전자 부품(1)을 그립한다. 이때, 제 2진공홀(520)에 형성되는 진공은 진공 제공부(530)에 의해 파지될 수 있다.
이어, 상기 승강부(340)는 회전바(310)를 일정 높이로 상승시킨다. 따라서, 하나의 그립퍼(331)는 전자 부품(1)을 그립한 상태로 상승될 수 있다.
그리고, 회전부(320)는 제어 유닛(600)으로부터 제어 신호를 받아 하나의 그립부(330)를 용접 위치(W)의 상부에 위치되도록 회전바(310)를 회전시킨다. 상기 회전의 각도는 180도를 형성하도록 제어 유닛(600)에 설정되는 것이 좋다.
이때, 용접 위치(W)에는 용접 대상물인 핸드폰 배터리와 같은 전자 장치(B)가 이동되어 위치될 수 있다.
그리고, 승강부(340)는 회전바(310)를 하강시킨다.
따라서, 하나의 그립부(330)에 그립된 전자 부품(1)은 용접 위치(W)에 위치되는 전자 장치(B)의 용접 부위에 위치되고, 해당 그립부(330)는 전자 부품(1)의 그립을 해제한다.
이어, 제어 유닛(600)은 용접 유닛(400)을 사용하여 상기와 같이 하강되는 전자 부품(1)을 전자 장치(B)에 용접을 실시한다.
상기 용접 과정은 후술한다.
상기와 같이 용접이 완료되면, 제어 유닛(600)은 승강부(340)를 사용하여 회전부(320)를 원위치로 승강시킨다.
한편, 하나의 그립부(330)에 그립된 전자 부품(1)이 용접될 수 있도록 용접 위치(W)로 하강됨과 동시에, 반대편인 회전바(310)의 타단에 설치된 다른 하나의 그립부(330) 역시 하강된다.
이때, 제 2이동 블록(210)은 그 상단부에 전자 부품(1)을 진공 흡착한 상태로 제 2이동기(230)에 의해 픽업 위치(P)로 이동되어 대기되는 상태를 형성한다.
또한, 상기 다른 하나의 그립부(330)는 상기 회전부(320)의 하강과 연동되어 제 2이동 블록(210)의 상단부에 대기되는 전자 부품(1)을 그립할 수 있다.
그리고, 상기 다른 하나의 그립부(330)는 상술한 바와 같이, 회전바(310)의 상승 및 회전 동작에 따라 그립한 전자 부품(1)을 용접 위치(W)로 이동시킬 수 있다.
용접 과정
도 1 및 도 7을 참조 하면, 상기 용접의 과정은 다음과 같다.
전자 부품(1)이 용접 위치(W)에 위치되면, 용접 유닛 몸체(410)는 용접 승강부(420)에 의해 하강된다.
따라서, 용접 유닛 몸체(410)에 설치되는 용접봉(411)은 용접 위치(W)에 위치된 전자 부품(1)과 전자 장치(b)의 용접 부위를 서로 용접한다.
그리고, 용접이 완료된 이후, 용접 유닛 몸체(410)는 용접 승강부(420)에 의해 원위치로 상승된다.
또한, 본 발명에서는 제어 유닛(600)을 사용하여 용접 유닛 몸체(410)의 승강 회수를 카운트 하고, 이를 용접 회수로 측정하고, 이 용접 회수가 기설정되는 기준 용접 회수에 이르면, 상기 제어 유닛(600)은 연마 부(430)를 구동시킨다.
연마 부(430)는 회전되는 연마 부재(431)를 용접봉(411)의 단부에 접촉시켜 연마함으로써, 용접봉(411)의 단부를 주기적으로 연마 할 수 있다.
상기와 같은 구성 및 작용을 통해, 본 발명에 따르는 실시예는 피티씨 소자와 같은 전자 부품들을 정렬하여 용접 또는 픽업 영역으로 이송하고, 오정렬되는 전자 부품을 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 실시예는 두 개의 그립부를 사용하여 어느 하나의 그립부에 그립되는 전자 부품이 용접되는 동안, 다른 하나의 그립부를 통해 다른 전자 부품을 그립하도록 함으로써, 용접 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 실시예는, 전자 부품을 배터리 전극에 용접하는 용접 소재를 주기별로 연마하여 용접 품질을 균일하게 유지할 수 있다.
이상, 본 발명의 전자 부품 용접 장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 전자 부품 10 : 장치 본체
101 : 제 1부품 피딩 유닛 102 : 제 2부품 피딩 유닛
110 : 제 1부품 저장부(제 2부품 저장부) 120 : 제 1부품 이송부(제 2부품 이송부)
121 : 리니어 블록 122 : 정렬홈
130 : 제 1배출부(제 2배출부) 131 : 배출홈부
201 : 제 1부품 공급 유닛 202 : 제 2부품 공급 유닛
210 : 제 1이동 블록(제 2이동 블록) 220 : 레일 블록
230 : 제 1이동기(제 2이동기) 300 : 부품 픽업 유닛
310 : 회전바 320 : 회전부
330 : 그립부 340 : 승강부
400 : 용접 유닛 410 : 용접 유닛 몸체
411 : 용접봉 420 : 용접 승강부
430 : 연마 부 431 : 연마 부재
432 : 연마 부재 회전기 433 : 연마 부재 승강기
500 : 진공 유닛 510 : 제 1진공홀
520 : 제 2진공홀 530 : 진공 제공기
600 : 제어 유닛

Claims (11)

  1. 픽업 위치와 용접 위치가 설정되는 장치 본체;
    상기 장치 본체에 설치되며, 전자 부품들을 설정된 자세로 정렬하여 상기 픽업 위치 인근 위치에 교차로 피딩하고, 오정렬되는 전자 부품을 선별하여 배출하는 배출부를 갖는 복수의 부품 피딩 유닛;
    상기 복수의 부품 피딩 유닛의 사이에 설치되며, 교차로 공급되는 상기 전자 부품을 순차적으로 상기 픽업 위치에 위치시키는 복수의 부품 공급 유닛;
    상기 장치 본체에 설치되며, 상기 픽업 위치에서의 상기 전자 부품의 픽업 동작과, 상기 용접 위치에서의 전자 부품의 픽업 동작을 동시에 수행하는 부품 픽업 유닛; 및
    상기 용접 위치에 승강 가능하도록 상기 장치 본체에 설치되며, 상기 용접 위치에 위치되는 전자 부품을 전자 장치에 용접하는 용접 유닛을 포함하고,
    상기 각 부품 피딩 유닛은 서로 마주보도록 설치되고,
    상기 각 부픔 피딩 유닛은, 상기 전자 부품들이 저장되는 부품 저장부와, 상기 부품 저장부와 연결되며, 상기 부품 저장부로부터 상기 전자 부품들을 순차적으로 전달 받아 설정된 자세로 정렬하여 상기 픽업 위치 인근으로 이송하는 부품 이송부와, 상기 부품 이송부에 설치되며, 이송되는 상기 전자 부품들 중 오정렬되는 전자 부품을 외부로 배출하는 배출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 자동 용접 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 부품 이송부는,
    상단부에 상기 전자 부품이 설정된 자세를 형성하도록 안내하고, 상기 전자부품들의 이송 경로를 형성하는 정렬홈이 길이 방향을 따라 형성되는 리니어 블록과,
    상기 전자 부품들을 이송 경로를 따라 이송시키는 이송기를 구비하고,
    상기 배출부는,
    상기 리니어 블록의 다수 위치에 형성되며, 이송되는 상기 전자 부품들 중 오정렬되는 전자 부품을 상기 리니어 블록으로부터 이탈시켜 외부로 배출하는 배출홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 자동 용접 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 배출홈부는,
    상기 리니어 블록의 길이 방향을 따라 상기 리니어 블록의 상단부에서 하부를 관통하는 복수의 배출홀을 구비하되,
    상기 각 배출홀은 서로 다른 경로를 따르고 중첩되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 부품 자동 용접 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 부품 공급 유닛은,
    상기 리니어 블록과 상기 픽업 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되며, 상단부에 전자 부품이 안착되는 이동 블록과,
    외부에서 전기적 신호를 전달 받아 상기 이동 블록을 이동시키는 이동기를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 자동 용접 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 부품 픽업 유닛은,
    상기 픽업 위치와 상기 용접 위치를 잇는 일정 길이의 회전바와,
    상기 회전바의 중심에 연결되어 외부로부터 전기적 신호를 받아 상기 회전 바의 양단이 상기 픽업 위치와 상기 용접 위치를 교차로 위치되도록 회전시키는 회전부와,
    상기 회전바의 양단에 설치되며, 전자 부품을 그립하는 한 쌍의 그립부와,
    상기 회전부를 승강시키는 승강부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 자동 용접 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 승강부의 승강 동작에 따라,
    상기 한 쌍의 그립부 중 어느 하나는 상기 픽업 위치 및 상기 픽업 위치로터 상승된 위치 사이에서 승강되고,
    상기 한 쌍의 그립부 중 다른 하나는 상기 용접 위치 및 상기 용접 위치로터 상승된 위치 사이에서 승강되는 것을 특징으로 하는 전자 부품 자동 용접 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 용접 유닛은,
    용접 부재가 설치되는 용접 유닛 몸체와,
    상기 용접 위치에 이송되는 전자 부품을 용접하도록 상기 용접 유닛 몸체를 승강시키는 용접 승강부와,
    상기 용접 유닛 몸체의 하부에 설치되며, 용접 회수가 기설정되는 용접 회수에 이르면, 상기 용접 부재의 단부를 연마하는 연마부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 자동 용접 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 연마부는,
    상기 용접 유닛 몸체의 하부에 설치되며, 상기 연마 부재의 단부를 연마하는 연마 부재와,
    상기 연마 부재를 설정된 회전 속도롤 회전시키는 연마부재 회전기와,
    상기 연마 부재 회전기를 승강시키는 연마 부재 승강기를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 자동 용접 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 전자 부품 자동 용접 장치는, 진공 유닛을 더 구비하되,
    상기 진공 유닛은,
    상기 픽업 위치 인근의 상기 리니어 블록의 상단부에 형성되어 이송되는 전자 부품을 진공 흡착하는 복수의 제 1진공홀과,
    상기 이동 블록의 상단부에 형성되어 상단부에 안착되는 전자 부품을 진공 흡착하는 복수의 제 2진공홀과,
    상기 리니어 블록의 측부에 상기 이동 블록이 위치됨의 여부에 따라 상기 복수의 제 1진공홀과 제 2진공홀에 진공 흡착력을 제공하는 진공 제공부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 자동 용접 장치.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 리니어 블록에는, 상기 픽업 위치 인근의 상기 리니어 블록의 상단부에 위치되는 전자 부품의 존재 여부를 인식하는 제 1센서가 설치되고,
    상기 이동 블록에는, 상기 이동 블록의 상단부에 전자 부품이 위치되는 지의 여부를 인식하는 제 2센서가 설치되고,
    상기 그립부에는, 상기 그립부에 전자 부품이 그립되는 지의 여부를 인식하는 제 3센서가 설치되고,
    상기 제 1센서, 상기 제 2센서 및 상기 제 3센서 중 어느 하나에서 전자 부품이 인식되지 않는 경우에 알람을 발생하는 알람발생기가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 부품 자동 용접 장치.
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