KR101496776B1

KR101496776B1 - Ｆｐｃ에 부재플레이트를 탑재하기 위한 부재플레이트 탑재장치

Info

Publication number: KR101496776B1
Application number: KR20130057473A
Authority: KR
Inventors: 우영관
Original assignee: 우영관
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2015-02-27
Also published as: KR20140137075A

Abstract

본 발명은, FPC의 제조 과정에서 에폭시(epoxy), 스테인레스(SUS), 블랙쉴드(black shield), PI(polyimide) 등의 부재플레이트를 FPC에 탑재하기 위한 부재플레이트 탑재장치에 관한 것으로서, 하부테이프와 상부테이프의 사이에 부재플레이트가 개재된 부재플레이트 테이프로부터 상기 상,하부테이프를 분리 회수하고, 상기 부재플레이트를 픽업 및 이송하는 부재플레이트 분리 유닛과; 이송된 부재플레이트를 순차 적재하여 최선단의 제1 대기위치까지 이송하는 부재플레이트 공급 유닛과; 상기 제1 대기위치의 부재플레이트를 픽업하여 제2 대기위치로 이송 및 적재하는 부재플레이트 보조 공급 유닛과; 상기 제1 대기위치와 제2 대기위치의 각 부재플레이트를 픽업하는 한 쌍의 픽업헤드와, 상기 한 쌍의 픽업헤드를 회전시키는 회전구동부와, 회전된 한 쌍의 픽업헤드를 이송하는 직선구동부와, 상기 직선구동부의 이송 경로 상에서 상기 픽업된 각 부재플레이트의 위치오차를 순차로 확인하기 위한 하부 비젼카메라를 포함하는 부재플레이트 탑재 유닛; 및 FPC 패턴이 적재되어 상기 한 쌍의 픽업헤드에 의해 각 부재플레이트가 상기 FPC 패턴 표면에 탑재되도록 하는 적재플레이트 및 이의 이송 제어를 위한 이송제어테이블을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, FPC에 탑재될 부재플레이트의 탑재 작업이 신속하게 이루어질 수 있다.

Description

ＦＰＣ에 부재플레이트를 탑재하기 위한 부재플레이트 탑재장치{APPARATUS FOR MOUNTING ADDITIONAL PLATE TO FPC}

본 발명은 FPC의 제조 과정에서 에폭시(epoxy), 스테인레스(SUS), 블랙쉴드(black shield), PI(polyimide) 등의 부재플레이트를 상기 FPC에 탑재하기 위해 자동화된 부재플레이트 탑재장치에 관한 것이다.

본 발명을 제안하는데 기초가 된 선행기술로서 본 발명과 발명자가 동일한 특허등록 제10-1257621호 "FPC에 부재플레이트를 부착하기 위한 부재플레이트 부착장치 및 부착방법"(등록일: 2013.04.17)에 따르면, 부재플레이트 탑재 유닛(130, 해당공보의 도면참조)의 픽업헤드(131)에 구비되는 복수의 흡착부(132)는 회전구동부(134)에 의해 소정 각도 단위로 회전하면서 부재플레이트(4)를 픽업하고, 또한 각 흡착부(132)에 흡착된 부재플레이트(4)는 다시 하부 비젼카메라(137) 상으로 이동한 후 역시 상기 소정 각도 단위로 회전하면서 각 흡착된 부재플레이트(4)의 위치오차를 확인하며, 나아가 상기 부재플레이트(4)가 부착될 대상인 FPC 패턴(8)이 적재된 FPC 패턴 이송대 유닛(140) 상에서도 역시 상기 소정 각도 단위로 회전하면서 각 흡착된 부재플레이트(4)를 부착하게 되므로, 결국 상기와 같은 픽업헤드(131)의 반복적인 회전 동작으로 인해 부재플레이트(4)의 부착 작업에 많은 시간이 소요된다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 FPC에 탑재될 부재플레이트의 탑재 작업이 신속하게 이루어질 수 있도록 개선된 부재플레이트 탑재장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, FPC에 부재플레이트를 탑재하기 위한 부재플레이트 탑재장치에 있어서, 하부테이프와 상부테이프의 사이에 다수의 부재플레이트가 순차로 개재되어 이루어진 부재플레이트 테이프를 소정의 공급대로 이송하는 과정에서 상기 상부테이프와 하부테이프를 분리 회수하고, 상기 공급대에 공급된 부재플레이트를 픽업 및 이송하는 부재플레이트 분리 유닛과; 상기 부재플레이트 분리 유닛에 의해 이송된 부재플레이트를 순차로 적재하여 최선단의 제1 대기위치까지 자동적으로 이송하는 부재플레이트 공급 유닛과; 상기 제1 대기위치의 부재플레이트를 픽업하여 상기 제1 대기위치와 평행하게 이격 배치되는 제2 대기위치로 이송 및 적재하는 부재플레이트 보조 공급 유닛과; 상기 제1 대기위치와 제2 대기위치의 각 부재플레이트를 동시에 픽업하는 한 쌍의 픽업헤드와, 상기 한 쌍의 픽업헤드를 회전시키는 회전구동부와, 상기 회전된 한 쌍의 픽업헤드 간을 연결하는 일직선 상으로 상기 픽업된 각 부재플레이트를 이송하는 직선구동부와, 상기 직선구동부의 이송 경로 상에서 상기 픽업된 각 부재플레이트의 위치오차를 순차로 확인하여 상기 회전구동부와 상기 직선구동부를 조정 제어하기 위한 하부 비젼카메라를 포함하는 부재플레이트 탑재 유닛; 및 다수의 FPC 회로가 인쇄되어 있는 FPC 패턴이 적재되어 상기 한 쌍의 픽업헤드에 의해 각 부재플레이트가 해당 FPC 회로 상에 탑재되도록 하는 적재플레이트와, 상기 적재플레이트를 상기 직선구동부와 수직으로 이송시키는 이송제어테이블을 포함하는 FPC 패턴 이송대 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 부재플레이트 탑재장치를 제공한다.

여기서, 상기 부재플레이트 테이프는 상기 다수의 부재플레이트가 복수의 행과 복수의 열로 배열된 형태로 이루어져 하나의 행에 속하는 복수의 부재플레이트가 동시에 상기 공급대에 공급되며, 상기 부재플레이트 분리 유닛은 상기 공급대에 공급된 복수의 부재플레이트를 동시에 픽업 및 이송하도록 할 수도 있다.

이때, 상기 부재플레이트 공급 유닛은, 상기 부재플레이트 분리 유닛에 의해 이송된 부재플레이트를 적재하여 상기 제1 대기위치까지 이송하는 컨베이어 유닛일 수도 있다.

한편, 상기 부재플레이트 보조 공급 유닛은 상기 제1 대기위치의 부재플레이트를 픽업하는 보조 픽업헤드와, 상기 제1 대기위치와 상기 제2 대기위치 간을 연결하는 일직선 상으로 상기 보조 픽업헤드를 이송하는 보조 직선구동부와, 상기 보조 픽업헤드와 상기 보조 직선구동부를 함께 회전시킴으로써 상기 직선구동부에 의한 상기 한 쌍의 픽업헤드의 원활한 이송을 보장하기 위한 보조 회전구동부를 포함할 수도 있다.

그리고, 상기 한 쌍의 픽업헤드는 각각 상기 부재플레이트를 흡착하는 흡착 픽업 플레이트와, 상기 흡착 픽업 플레이트의 상부에 적층 배치되어 상기 흡착 픽업 플레이트를 접촉 가열시킴으로써 상기 흡착된 부재플레이트를 가열하기 위한 히팅 플레이트를 포함할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 부재플레이트 탑재장치에 의하면, 제1 대기위치와 제2 대기위치에 각각 배치되는 2개의 부재플레이트를 한 쌍의 픽업헤드로 동시에 이송하되, 이송 과정에서 상기 한 쌍의 픽업헤드를 회전시켜 2개의 부재플레이트를 일직선 상으로 이송하면서 하부 비젼카메라로 각각 촬영하여 위치오차를 확인할 수 있으므로, 종래와 같이 픽업헤드가 일정 각도로 회전하면서 부재플레이트를 픽업한다거나 또한 회전하면서 위치오차를 확인하는 등의 시간 지연 요소를 배제할 수 있으며, 이에 따라 FPC에 탑재될 부재플레이트의 탑재 작업이 신속하게 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부재플레이트 탑재장치의 사시도,
도 2는 도 1의 부재플레이트 탑재장치의 일 구성요소인 부재플레이트 보조 공급 유닛의 사시도,
도 3 내지 도 10은 도 1의 부재플레이트 탑재장치의 동작순서를 단계적으로 도시한 부분 확대 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 부재플레이트 탑재장치(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 부재플레이트 테이프로부터 부재플레이트를 분리하여 픽업 및 이송하기 위한 부재플레이트 분리 유닛(210), 이송받은 부재플레이트를 순차로 적재하여 공급하는 부재플레이트 공급 유닛(220), 상기 공급되는 부재플레이트 중 최선단의 것을 픽업하여 다른 위치로 이송하기 위한 부재플레이트 보조 공급 유닛(230), 상기 부재플레이트 공급 유닛(220) 및 상기 부재플레이트 보조 공급 유닛(230)으로부터 공급되는 2개의 부재플레이트를 동시에 픽업 및 이송하여 FPC 패턴 상에 탑재하기 위한 부재플레이트 탑재 유닛(240), 상기 FPC 패턴이 적재되어 지지되는 FPC 패턴 이송대 유닛(250)을 포함한다.

본 발명의 실시예에서, FPC에 부착하기 위한 부재플레이트가 하부테이프와 상부테이프 사이에 개재되어 이루어지는 부재플레이트 테이프의 형태로 제공되는 바는 상기한 특허등록 제10-1257621호 "FPC에 부재플레이트를 부착하기 위한 부재플레이트 부착장치 및 부착방법"(등록일: 2013.04.17)과 공통되므로 여기에서는 이에 대한 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 다만, 본 실시예에서 부재플레이트 테이프(7) 내의 부재플레이트(4)는 다수의 행과 다수의 열로 배열된 행렬 구조로 배치되어 있는 점이 다르다(도 3 참조).

또한, 도 1 및 도 3을 참조하면, 부재플레이트 분리 유닛(210)이 부재플레이트 테이프 언와인더(211)로부터 상기한 부재플레이트 테이프(7)를 인출하고 상부테이프 리와인더(212) 및 하부테이프 리와인더(213)를 이용하여 상기 부재플레이트 테이프(7)로부터 각각 상부 및 하부 테이프(6, 5)를 분리 회수함으로써 공급대(S)에 부재플레이트를 공급하고, 최종적으로는 이송로봇(214)을 통해 상기 부재플레이트를 부재플레이트 공급 유닛(220)으로 이송하는 일련의 구성은 상기한 특허등록 제10-1257621호에서 설명되어 있는 부재플레이트 분리 유닛(110, 해당 공보의 도 3 및 도 6 참조)과 공통되므로 이 또한 여기에서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

다만, 본 실시예에서 부재플레이트는 상기한 바와 같이 행렬 구조로 배치되는 관계로 다수의 부재플레이트가 동시에 공급대(S)에 공급되며, 이송로봇(214)은 하나의 행에 속하는 모든 부재플레이트를 동시에 픽업 및 이송한다. 이송로봇(214)의 픽업은 진공흡착 방식에 의할 수 있다.

부재플레이트 공급 유닛(220)은 상기 이송로봇(214)에 의해 이송받은 다수의 부재플레이트(4)를 일렬로 순차 이송한다.

본 실시예에서 부재플레이트 공급 유닛(220)은 컨베이어(conveyor) 유닛으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트(221) 상에 적재되는 부재플레이트(4)를 우측단부의 제1 대기위치(A)까지 이송한다. 제1 대기위치(A)에 부재플레이트(4)가 위치하게 되면 센서감지를 통해 컨베이어 벨트(221)의 구동이 일시 정지된다.

부재플레이트 보조 공급 유닛(230)은, 상기 제1 대기위치(A)의 부재플레이트(4)를 상기 제1 대기위치(A)와 평행하게 이격 배치된 제2 대기위치(B)로 이송 및 적재하기 위한 구성요소로서 이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 대기위치(A)의 부재플레이트(4)를 픽업하기 위한 보조 픽업헤드(231), 이 보조 픽업헤드(231)를 일측 단부에 장착하여 일직선 상으로 왕복 이송 구동하기 위한 보조 직선구동부(232), 이 보조 직선구동부(232)의 하부에 결합하여 보조 직선구동부(232)를 회전 구동하기 위한 보조 회전구동부(233)를 포함한다.

이와 같은 구성의 부재플레이트 보조 공급 유닛(230)은, 도 4에 도시된 바와 같이 먼저 보조 회전구동부(233)의 구동으로 보조 직선구동부(232) 및 보조 픽업헤드(231)가 시계방향으로 90도 회전한 다음, 도 5에 도시된 바와 같이 직선구동부(232)의 구동으로 보조 픽업헤드(231)가 그 전방의 제1 대기위치(A) 상으로 이동한다.

보조 픽업헤드(231)가 하강하여 제1 대기위치(A)의 부재플레이트(4)를 픽업하여 상승하면 보조 직선구동부(232)가 다시 역으로 슬라이드 구동하여, 도 6에 도시된 바와 같이 보조 픽업헤드(231)가 제2 대기위치(B) 상으로 이동한다.

보조 픽업헤드(231)가 하강하여 제2 대기위치(B)에 부재플레이트(4)를 적재한 후 상승하면 보조 회전구동부(233)의 구동으로 그 위의 보조 직선구동부(232) 및 보조 픽업헤드(231)가 반시계방향으로 90도 회전하여 원래의 대기위치로 복귀한다(도 7 참조).

그 사이 컨베이어 벨트(221)가 다시 구동하여 제1 대기위치(A)에 부재플레이트(4)를 위치시키게 된다.

부재플레이트 탑재 유닛(240)은, 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 대기위치(A, 도 7 참조)와 제2 대기위치(B)의 각 부재플레이트(4)를 동시에 픽업하기 위한 한 쌍의 픽업헤드(241, 242), 이 한 쌍의 픽업헤드(241, 242)를 지지하며 회전시키기 위한 회전구동부(243), 이 회전구동부(243)를 이송하기 위한 직선구동부(244), 이송되는 2개의 부재플레이트(4)의 위치오차를 확인하기 위한 하부 비젼카메라(245)를 포함한다.

이러한 구성에 따라, 앞서 설명한 바와 같이 제1 대기위치(A, 도 7 참조)와 제2 대기위치(B)에 각각 부재플레이트(4)가 위치하게 되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 직선구동부(244)의 구동으로 회전구동부(243)가 좌측으로 이송되어 그 하부에 지지된 한 쌍의 픽업헤드(241, 242)가 각각 제1 대기위치(A, 도 7 참조)와 제2 대기위치(B) 상에 위치된다.

이후, 한 쌍의 픽업헤드(241, 242)가 하강하여 각기 제1 대기위치(A)와 제2 대기위치(B)의 부재플레이트(4)를 흡착한 후 다시 상승하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 회전구동부(243)의 구동으로 그 하부에 지지된 한 쌍의 픽업헤드(241, 242)가 시계방향으로 90도 회전한 다음, 직선구동부(244)의 역구동으로 회전구동부(243) 및 그 하부에 지지된 한 쌍의 픽업헤드(241, 242)가 우측으로 이송된다.

이에 따라, 한 쌍의 픽업헤드(241, 242)에 흡착된 2개의 부재플레이트(4)는 서로 일직선 상으로 우측으로 이송된다.

이송 과정에서, 상기 한 쌍의 픽업헤드(241, 242)의 이송경로 하부에 고정 배치된 하부 비젼카메라(245)가 상기 2개의 부재플레이트(4)를 촬영하여 각 위치오차를 순차로 확인한다.

확인된 위치오차는 이후 각 부재플레이트(4)의 부착 시 위치조정에 이용된다.

이송된 한 쌍의 픽업헤드(241, 242)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 우측의 FPC 패턴 이송대 유닛(250) 상에 위치된 후 미리 계산된 각 해당 위치에 부재플레이트(4)를 순차로 탑재시킨다. 이때, 상기 하부 비젼카메라(245)로부터 확인된 위치오차는 각 픽업헤드(241, 242)의 정확한 탑재위치를 맞추기 위한 회전구동부(243) 및 직선구동부(244)의 조정 제어에 이용된다.

FPC 패턴 이송대 유닛(250)은, 도 1에 도시된 바와 같이, FPC 회로가 인쇄되어 있는 FPC 패턴이 적재되는 적재플레이트(251), 이 적재플레이트(251)를 상기한 직선구동부(244)와 수직되는 방향으로 이송 제어하기 위한 이송제어테이블(252)을 포함한다.

적재플레이트(251)는 상면에 적재되는 FPC 패턴을 고정시키기 위한 진공흡착수단이 구비될 수 있다.

한편, 적재플레이트(251) 상의 FPC 패턴에 탑재되는 부재플레이트(4)에는 탑재 시 FPC 패턴 표면에 부착될 수 있도록 그 저면에 접착제가 도포된 상태로 부재플레이트 테이프(7)에 의해 제공될 수 있다.

이러한 경우를 고려하여, FPC 표면에의 견고한 부착을 위해, 도 8을 참조하면, 한 쌍의 픽업헤드(241, 242)는 각각 부재플레이트(4)를 흡착하는 하부의 흡착 픽업 플레이트(241a, 242a)와, 이 흡착 픽업 플레이트(241a, 242a)의 상부에 적층 배치되는 히팅 플레이트(241b, 242b)를 포함한다.

이에 따라, 흡착 픽업 플레이트(241a, 242a)에 흡착된 부재플레이트(4)는 흡착시부터 FPC 패턴 표면에 부착시까지 상부의 히팅 플레이트(241b, 242b)에 의해 가열됨으로써 각 부재플레이트(4)의 저면에 도포된 접착제가 어느 정도 가열된 상태에서 FPC 패턴 표면에 부착됨으로써 보다 견고하게 부착되는 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명된 부재플레이트 탑재장치(200)는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과한 것이므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다.

본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

4: 부재플레이트 5: 하부테이프
6: 상부테이프 7: 부재플레이트 테이프
200: 부재플레이트 탑재장치 210: 부재플레이트 분리 유닛
211: 부재플레이트 테이프 언와인더 212: 상부테이프 리와인더
213: 하부테이프 리와인더 214: 이송로봇
220: 부재플레이트 공급 유닛 221: 컨베이어 벨트
230: 부재플레이트 보조 공급 유닛 231: 보조 픽업헤드
232: 보조 직선구동부 233: 보조 회전구동부
240: 부재플레이트 탑재 유닛 241, 242: 픽업헤드
241a, 242a: 흡착 픽업 플레이트 241b, 242b: 히팅 플레이트
243: 회전구동부 244: 직선구동부
245: 하부 비젼카메라 250: FPC 패턴 이송대 유닛
251: 적재플레이트 252: 이송제어테이블

Claims

FPC에 부재플레이트를 탑재하기 위한 부재플레이트 탑재장치에 있어서,
하부테이프와 상부테이프의 사이에 다수의 부재플레이트가 순차로 개재되어 이루어진 부재플레이트 테이프를 소정의 공급대로 이송하는 과정에서 상기 상부테이프와 하부테이프를 분리 회수하고, 상기 공급대에 공급된 부재플레이트를 픽업 및 이송하는 부재플레이트 분리 유닛과;
상기 부재플레이트 분리 유닛에 의해 이송된 부재플레이트를 순차로 적재하여 최선단의 제1 대기위치까지 자동적으로 이송하는 부재플레이트 공급 유닛과;
상기 제1 대기위치의 부재플레이트를 픽업하여 상기 제1 대기위치와 평행하게 이격 배치되는 제2 대기위치로 이송 및 적재하는 부재플레이트 보조 공급 유닛과;
상기 제1 대기위치와 제2 대기위치의 각 부재플레이트를 동시에 픽업하는 한 쌍의 픽업헤드와, 상기 한 쌍의 픽업헤드를 회전시키는 회전구동부와, 상기 회전된 한 쌍의 픽업헤드 간을 연결하는 일직선 상으로 상기 픽업된 각 부재플레이트를 이송하는 직선구동부와, 상기 직선구동부의 이송 경로 상에서 상기 픽업된 각 부재플레이트의 위치오차를 순차로 확인하여 상기 회전구동부와 상기 직선구동부를 조정 제어하기 위한 하부 비젼카메라를 포함하는 부재플레이트 탑재 유닛; 및
다수의 FPC 회로가 인쇄되어 있는 FPC 패턴이 적재되어 상기 한 쌍의 픽업헤드에 의해 각 부재플레이트가 해당 FPC 회로 상에 탑재되도록 하는 적재플레이트와, 상기 적재플레이트를 상기 직선구동부와 수직으로 이송시키는 이송제어테이블을 포함하는 FPC 패턴 이송대 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 부재플레이트 탑재장치.
제1항에 있어서,
상기 부재플레이트 테이프는 상기 다수의 부재플레이트가 복수의 행과 복수의 열로 배열된 형태로 이루어져 하나의 행에 속하는 복수의 부재플레이트가 동시에 상기 공급대에 공급되며,
상기 부재플레이트 분리 유닛은 상기 공급대에 공급된 복수의 부재플레이트를 동시에 픽업 및 이송하는 것을 특징으로 하는 부재플레이트 탑재장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 부재플레이트 공급 유닛은,
상기 부재플레이트 분리 유닛에 의해 이송된 부재플레이트를 적재하여 상기 제1 대기위치까지 이송하는 컨베이어 유닛인 것을 특징으로 하는 부재플레이트 탑재장치.
제1항에 있어서,
상기 부재플레이트 보조 공급 유닛은,
상기 제1 대기위치의 부재플레이트를 픽업하는 보조 픽업헤드와, 상기 제1 대기위치와 상기 제2 대기위치 간을 연결하는 일직선 상으로 상기 보조 픽업헤드를 이송하는 보조 직선구동부와, 상기 보조 픽업헤드와 상기 보조 직선구동부를 함께 회전시킴으로써 상기 직선구동부에 의한 상기 한 쌍의 픽업헤드의 원활한 이송을 보장하기 위한 보조 회전구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부재플레이트 탑재장치.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 픽업헤드는 각각,
상기 부재플레이트를 흡착하는 흡착 픽업 플레이트와, 상기 흡착 픽업 플레이트의 상부에 적층 배치되어 상기 흡착 픽업 플레이트를 접촉 가열시킴으로써 상기 흡착된 부재플레이트를 가열하기 위한 히팅 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 부재플레이트 탑재장치.