KR101541038B1

KR101541038B1 - 기판 로딩 장치

Info

Publication number: KR101541038B1
Application number: KR1020150050995A
Authority: KR
Inventors: 고봉재
Original assignee: 티에스티(주)
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2015-08-03

Abstract

본 발명은 PCB나 반도체 리드 프레임 등의 기판을 이송장치의 이송벨트에 로딩시키는 기판 로딩 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 일정한 간격으로 연속해서 자동으로 이송벨트에 로딩시키고, 이송벨트에의 로딩 실패가 발생되지 않고, 전체적인 구성과 구조가 간단하고 소형화되어서 제품 경쟁력이 뛰어난 기판 로딩 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 기판 로딩 장치는 상면에 기판이 올려지고, 일측으로 회전하여 올려진 기판을 세워 낙하시키는 낙하플레이트; 상부 일측에 상기 낙하플레이트가 회전 가능하게 결합되고, 그 아래로 낙하되는 상기 기판이 세워진 상태로 수용되는 수용부를 갖는 베이스; 상기 수용부를 따라 전후진하여 상기 기판을 이송장치의 이송벨트로 밀어 로딩시키는 컨베이어유닛; 상기 낙하플레이트에서 배출된 기판을 서서히 낙하시켜 상기 수용부에 수용시키는 완충수단;을 포함하여 이루어진다.

Description

기판 로딩 장치{SUBSTRATE LOADING APPARATUS}

본 발명은 PCB나 반도체 리드 프레임 등의 기판을 이송장치의 이송벨트에 로딩시키는 기판 로딩 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 일정한 간격으로 연속해서 자동으로 이송벨트에 로딩시키고, 이송벨트에의 로딩 실패가 발생되지 않고, 전체적인 구성과 구조가 간단하고 소형화되어서 제품 경쟁력이 뛰어난 기판 로딩 장치에 관한 것이다.

반도체 리드프레임이나 PCB 등의 기판은 세척 작업, 약품처리 작업, 홀 천공 작업, 반도체소자 실장 작업 등의 수많은 처리 작업이 행해지고, 이러한 처리 작업은 생산성 향상을 위해 자동화되어 있다.

그리고 기판의 처리 작업 자동화를 위해 기판들은 이송장치를 이용해 처리 설비로 자동으로 이송된다.

그리고 이송장치에의 로딩도 로딩 장치를 이용해 자동으로 행해지고 있는 추세이다.

다양한 종류의 기판 이송장치 중에서 무한궤도 방식으로 순환하는 이송벨트를 이용해 기판을 이송시키는 장치가 있다.

도1에서 보는 바와 같이 상기 이송벨트(90)는 지지플레이트(91)와, 상기 지지플레이트(91)의 후면에 장착되고, 전면으로 관통된 다리(931)를 갖고, 다리(931)는 펼쳐지려는 탄성을 갖고, 다리(931)의 단부는 전면에 가압되는 탄성가압핀(93)으로 구성된다.

이러한 이송장치의 이송벨트(90)의 기판(1)을 로딩시키는 종래기술에 따른 로딩장치는 로봇팔(3)을 이용해 기판(1)을 들어올리고, 들어올린 기판(1)을 이송벨트의 정면으로 밀어 기판(1)이 이송벨트(90)에 로딩 되도록 한다.

이처럼 로봇팔(3)을 이용해 기판을 이송벨트(90)의 정면으로 밀어 로딩시키는 로딩장치는 로봇팔(3) 자체가 상당히 복잡하며 고가인 장비이고, 이에 더하여 이송벨트(90)에 구비되는 탄성가압핀(93)의 다리(931)들을 기판(1)의 길이에 상당하는 만큼 일괄적으로 들어올렸다 놓아야 하는 장비 등과 같이 추가적으로 필요한 장비들이 있어서 제조원가가 높고 부피도 커지는 문제가 있다.

그리고 로봇팔(3)은 기판(1)을 진공흡착 방식으로 잡아드는 경우가 많은데, 이때는 기판을 들어 이동시키는 과정에서 흡착력이 약해져 기판(1)이 로봇팔(3)에서 떨어질 소지가 다분하고, 기판(1)이 투입될 수 있도록 이송벨(90)트의 탄성가압핀(93)이 들려지는 길이가 작아서 기판을 들려진 탄성가입핀이 가압하여 잡아줄 수 있도록 기판(1)을 이송벨트(90)로 밀어 넣는 작업이 쉽지 않고, 그래서 탄성가압핀이 기판을 제대로 가압하지 못해 기판(1)이 낙하되어 손상되는 사고가 종종 발생된다.

그리고 이송벨트(90)에 로딩되는 기판(1)들은 일정한 간격으로 로딩이 되는 것이 좋은데, 로봇팔(3)을 이용해 기판(1)을 이송벨트(90)의 정면으로 밀어 넣는 방식으로는 기판들을 일정한 간격으로 로딩시키는 것이 매우 어렵고, 일정 간격으로 로딩시키기 위해서는 고가의 정밀한 로봇팔을 사용해야 한다.

국내특허공개 제2006-0093465호 '반도체기판 자동 이송장치'(2006.08.25 공개) 국내특허공개 제1997-0018271호 '리이드프레임 로딩장치'(1997.04.30 공개)

본 발명은 이와 같이 기판을 이송장치의 이송벨트에 정면으로 밀어넣어서 로딩시키는 종래기술에 따른 기판 로딩장치가 갖는 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서,

이송장치의 이송벨트 이송방향에서 기판을 밀어서 로딩시키는 방식으로 기판들을 일정한 간격으로 자동으로 이송벨트에 로딩시킬 수 있고, 기판의 로딩과정에서 로딩 실패가 발생되어 기판이 손상될 소지가 극히 적고, 전체적으로 구성과 구조가 간단하여 저렴하고 소형화된 기판 로딩 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기판 로딩 장치는

상면에 기판이 올려지고, 일측으로 회전하여 올려진 기판을 세워 낙하시키는 낙하플레이트;

상부 일측에 상기 낙하플레이트가 회전 가능하게 결합되고, 그 아래로 낙하되는 상기 기판이 세워진 상태로 수용되는 수용부를 갖는 베이스;

상기 수용부를 따라 전후진하여 상기 기판을 이송장치의 이송벨트로 밀어 로딩시키는 컨베이어유닛;

상기 낙하플레이트에서 배출된 기판을 서서히 낙하시켜 상기 수용부에 수용시키는 완충수단;을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 컨베이어유닛은

초기에는 상기 이송벨트의 이송 속도 보다 빠른 초기속도로 상기 기판을 밀어 이송시키고,

중기에는 상기 이송벨트의 이송 속도 보다는 빠르고 상기 초기속도 보다는 느린 중기속도로 상기 기판을 밀어 이송시키고,

상기 중기속도로 이송되는 과정에서 이송되는 기판과 그 전에 이송벨트에 로딩된 기판 간의 이격 거리가 설정한 거리에 도달한 이후의 말기에는 상기 이송벨트의 이송 속도에 동기화된 말기속도로 상기 기판을 밀어 이송시키는 것을 특징으로 하고,

상기 컨베이어유닛은

상기 기판의 이송방향으로 배열되는 레일과,

상기 레일을 따라 이동하는 이동블럭과,

상기 이동블럭에 장착되고, 상기 수용부의 방향으로 전후진하는 전후진부재를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 완충수단은

'ㄷ'자 모양으로 이루어져 상기 낙하플레이트에서 낙하되는 기판을 수용하여 잡아주는 홀더와,

상기 홀더가 상기 수용부를 오가도록 전후진모듈과,

상기 홀더가 상기 수용부 상에서 하강하도록 하는 승하강모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 기판을 이송장치의 이송벨트로 로딩시키기 까지 기판이 손상될 소지가 현저히 줄어들고, 기판들을 일정한 간격으로 로딩시킬 수 있고, 전체적인 구성과 구조가 종래기술과 대비하여 현저하게 단순 간단하여 저렴하며 소형화된 기판 로딩장치로서 산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1은 종래기술에서 기판을 로봇팔을 이용해 이송장치의 이송벨트에 로딩시키는 것을 개략적으로 도시한 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 기판 로딩 장치를 도시한 사시도.
도 3 은 낙하플레이트가 기판을 낙하시키는 것을 설명하는 부분 절개도.
도 4 는 낙하되는 기판을 수용부에 완충시키면서 안전하게 수용시키는 완충수단을 요부로 하는 사시도와 단면도.
도 5 는 기판을 이송장치의 이송벨트로 밀어 로딩시키는 컨베이어유닛을 요부로 하는 사시도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

도2 내지 도5에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 기판 로딩 장치는 베이스(10), 낙하플레이트(20), 컨베이어유닛(30), 완충수단(40) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 낙하플레이트(20)는 그 위에 기판(1)이 올려지고, 상기 베이스(10)의 상부판(11) 일측에 회전 가능하게 결합되어서 올려진 기판(1)을 세워서 베이스(10)의 상부판(11) 일측 하부에 구비되는 수용부(50)로 낙하시킨다.

상기 낙하플레이트(20)는 일측이 상기 베이스(10)의 상부판(11)에 회전 가능하게 결합되고, 타측에는 베이스(10)의 상부판(11) 하부에 구비된 피스톤(21)이 연결되어서, 피스톤(21)의 로드(22)가 인출되면 일측을 축으로 하여 회전을 하여 위에 올려진 기판(1)을 세워서 수용부(50)로 낙하시킨다.

상기 베이스(10)는 다른 구성요소들이 장착된다.

상기 베이스(10)는 상부판(11)과, 상기 상부판(11)과 일정 간격을 두고 하부에 배치되는 하부판(13)을 포함한다.

상기 상부판(11)의 일측에는 상기 낙하플레이트(20)가 회전 가능하게 결합되고, 상부판(11)의 일측에는 상기 낙하플레이트(20)와 일정간격 이격되어 나란하게 배치되어서 낙하플레이트(20)에 의해 세워진 기판(1)이 이탈되지 않도록 막아서 수용부(50)로 안전하게 투입될 수 있도록 하는 막음판(15)이 구비된다.

상기 막음판(15)의 하부측으로는 상기 기판(1)이 수용되는 수용부(50)를 형성하는 제1지지판(51)과 제2지지판(52)이 일정 간격을 두고 나란하게 배열된다.

상기 제1지지판(51)과 제2지지판(52)의 상부 내측은 외측으로 경사져서 낙하되는 기판(1)이 수용부(50)로 수용되도록 안내하는 안내부(53)가 형성된다.

상기 제1지지판(51)과 제2지지판(52)의 하부측에는 수용부(50)를 형성하는 바닥(55)이 구비되는데, 이 수용부(50)의 바닥(55)은 기판(1)이 마찰에 따른 저항 없이 원활하게 이송되도록 하는 롤러들을 제1지지판(51)과 제2지지판(52) 사이에 결합시켜 사용할 수 있다.

상기 완충수단(40)은 상기 낙하플레이트(20)에서 세워져 수용부(50)로 투입되는 기판(1)을 수용부(50)로 서서히 낙하시켜서 기판(1)이 수용부(50)를 형성하는 제1지지판(51), 제2지지판(52), 바닥(55) 등에 부딪히는 충격으로 손상되는 것을 방지한다.

상기 완충수단(40)은

'ㄷ'자 모양으로 이루어져 상기 낙하플레이트(20)에서 낙하되는 기판(1)을 수용하여 잡아주는 홀더(41)와,

상기 홀더(41)가 상기 수용부(50)를 오가도록 전후진모듈(43)과,

상기 홀더(41)가 상기 수용부(50) 상에서 하강하도록 하는 승하강모듈(45)을 포함한다.

상기 홀더(41)는 홀더블럭(42)의 전방에 복수개가 구비되고, 기판(1)을 양측에서 안정적으로 잡아줄 수 있도록 상기 홀더블럭(42)은 양측으로 구비된다.

상기 전후진모듈(43)은 상기 홀더블럭(42)을 전후진시켜서 상기 홀더(41)가 상기 수용부(50)에 배치되거나 수용부(50)에서 이탈하도록 한다. 즉, 수용부(50)를 오가도록 한다.

상기 전후진모듈(43)은 로드(432)가 인출입하는 피스톤(431)과, 로드(432)에 결합되어서 로드(432)와 함께 인출입, 즉 전후진하며 상기 홀더블럭(42)이 전방에 결합되는 전후진블럭(433)을 포함한다.

상기 승하강모듈(45)은 상기 전후진모듈(43)을 승하강시켜서 상기 홀더(41)가 상기 수용부(50) 상에서 하강하고, 새로운 기판(1)을 부드럽게 낙하시킬 준비를 하도록 한다.

상기 승하강모듈(45)은 상기 전후진모듈(43)이 장착되는 장착판(451)과, 상기 장착판(451)을 승하강시키는 스크류봉(452)과, 상기 스크류봉(452)의 양측에 배치되어서 상기 장착판(451)의 승하강을 가이드하는 가이드봉(453)과, 상기 스크류봉(452)을 회전시키는 모터(454)를 포함한다.

이와 같이 구성되는 상기 완충수단(40)이 낙하플레이트(20)에서 낙하되는 기판(1)을 수용부(50)에 안정적으로 수용시키는 과정을 간략하게 설명하면 아래와 같다.

먼저, 상기 승하강모듈(45)에 의해 상기 장착판(451)이 승강되고, 상기 전후진모듈(43)에 의해 상기 전후진블럭(433)이 후진된 상태에서, 즉, 홀더(41)가 수용부(50)의 상부(입구)측에서 벗어나 있는 상태에서, 낙하플레이트(20) 위에 기판(1)이 올려지면 상기 전후진모듈(43)이 상기 홀더(41)를 전진시켜 홀더(41)가 수용부(50)의 상부측에 배치되도록 한다.

다음으로, 낙하플레이트(20)의 회전으로 기판(1)이 홀더(41)에 유입되면, 상기 승하강모듈(45)은 홀더(41)를 하강시킨다.

참고로, 홀더(41)가 하강할 때 수용부(50) 상에서 하강할 수 있도록 수용부(50)를 형성하는 제1지지판(51)과 제2지지판(52)에는 홀더(41)가 수용되어 지나가는 통로홈(54)이 형성되고, 홀더(41)가 하강하면서 기판(1)이 수용부(50)의 바닥에 자연스럽게 올려질 수 있도록 바닥에도 홀더(41)가 지나가는 통로홈이 형성된다.

다음으로, 기판(1)이 수용부(50)에 수용되면, 상기 전후진모듈(43)은 홀더(41)를 후진시켜 수용부(50)에서(보다 정확하게는 수용부(50)에서 하부로 연장되는 곳) 벗어나도록 하고, 다시 승하강모듈(45)이 홀더(41)를 승강시켜 다음번의 새로운 기판(1)을 수용부(50)에 수용할 준비를 한다.

상기 컨베이어유닛(30)은 상기 수용부(50)를 따라 전후진하여 기판(1)을 이송장치의 이송벨트(90)로 밀어넣어 로딩시킨다.

상기 이송벨트(90)에 로딩되는 기판(1)들은 일정간격으로 로딩되는 것이 바람직하다. 그래서 본 발명은 컨베이어유닛(30)이 기판(1)을 미는 속도를 초기, 중기, 말기로 나누어 기판(1)이 최대한 일정 간격으로 이송벨트(90)에 로딩되도록 한다.

수용부(50)에 수용된 기판(1)을 밀기 시작하는 초기에는 기판(1)을 이송벨트(90)의 이송 속도 보다 빠른 초기속도로 밀어 기판(1)을 이송벨트(90)이 신속하게 근접시킨다.

기판(1)이 이송벨트(90)에 근접한 이후의 중기에는 기판(1)을 초기속도보다는 느리지만 이송벨트(90)의 이송 속도 보다는 빠른 중기속도로 밀면서 먼저 로딩된 기판(1)과의 거리를 설정된 거리가 되도록 한다.

중기속도로 이송되는 기판(1)이 이전 기판(1)에 설정된 거리에 도달한 이후의 말기에는 기판(1)을 이송벨트(90)의 이송속도에 동기화된 말기속도로 밀어서 기판(1)이 이전 기판(1)과 일정거리를 유지하면서 이송벨트(90)로 로딩되도록 한다.

상기 컨베이어유닛(30)은 속도 조절을 위의 3단계 이상으로 세분하여 보다 정밀하게 기판(1)들의 로딩 간격을 조절할 수 있다.

상기 컨베이어유닛(30)은

상기 수용부(50)의 길이방향, 즉, 기판(1)의 이송방향으로 배열되도록 상기 베이스(10)의 하부판(13)에 장착된 레일(31)과,

상기 레일(31)을 따라 이동하는 이동블럭(32)과,

상기 이동블럭(32)을 전후진시키는 동력을 제공하는 모터(33)와,

상기 모터(33)에 의해 회전하면서 상기 이동블럭(32)을 이동시키는 스크류봉(34)과,

상기 이동블럭(32)의 상부에 장착되어서 상기 수용부(50)의 방향으로 전후진하는 전후진부재(35)를 포함하여 이루어진다.

상기 전후진부재(35)는 상기 이동블럭(32)에 고정되어 결합되는 고정부(351)와, 상기 고정부(351)의 상부에서 전후진되는 전후진부(353)와, 상기 전후진부(353)의 전방으로 연결되어서 상기 수용부(50) 상에 배치되어 기판(1)을 미는 푸쉬부(355)를 포함한다.

상기 전후진부재(35)는 기판(1)을 밀어 이송시킬 때에는 전후진부(353)가 전진되어 상기 푸쉬부(355)가 수용부(50) 상에 위치되어서, 이동블럭(32)이 레일(31)을 따라 앞으로 이동함에 따라 푸쉬부(355)가 기판(1)을 접촉하여 밀고, 이동블럭(32)이 원위치로 복귀하는 때에는 상기 전후진부재(35)가 후진하여 상기 푸쉬부(355)가 수용부(50) 상에서 벗어나도록 하여 다른 기판(1)이 수용부(50)에 수용될 수 있도록 한다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 기판 로딩 장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 기판 10 : 베이스
20 : 낙하플레이트 30 : 컨베이어유닛
31 : 레일 32 : 이동블럭
34 : 스크류봉 35 : 전후진부재
40 : 완충수단 41 : 홀더
43 : 전후진모듈 45 : 승하강모듈
50 : 수용부 51 : 제1지지판
52 : 제2지지판 55 : 바닥
90 : 이송벨트

Claims

상면에 기판이 올려지고, 일측으로 회전하여 올려진 기판을 세워 낙하시키는 낙하플레이트;
상부 일측에 상기 낙하플레이트가 회전 가능하게 결합되고, 그 아래로 낙하되는 상기 기판이 세워진 상태로 수용되는 수용부를 갖는 베이스;
상기 수용부를 따라 전후진하여 상기 기판을 이송장치의 이송벨트로 밀어 로딩시키는 컨베이어유닛;
상기 낙하플레이트에서 배출된 기판을 서서히 낙하시켜 상기 수용부에 수용시키는 완충수단;을 포함하여 이루어지되,

상기 완충수단은
'ㄷ'자 모양으로 이루어져 상기 낙하플레이트에서 낙하되는 기판을 수용하여 잡아주는 홀더와,
상기 홀더가 상기 수용부를 오가도록 전후진모듈과,
상기 홀더가 상기 수용부 상에서 하강하도록 하는 승하강모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
상면에 기판이 올려지고, 일측으로 회전하여 올려진 기판을 세워 낙하시키는 낙하플레이트;
상부 일측에 상기 낙하플레이트가 회전 가능하게 결합되고, 그 아래로 낙하되는 상기 기판이 세워진 상태로 수용되는 수용부를 갖는 베이스;
상기 수용부를 따라 전후진하여 상기 기판을 이송장치의 이송벨트로 밀어 로딩시키는 컨베이어유닛;
상기 낙하플레이트에서 배출된 기판을 서서히 낙하시켜 상기 수용부에 수용시키는 완충수단;을 포함하여 이루어지되,

상기 컨베이어유닛은
초기에는 상기 이송벨트의 이송 속도 보다 빠른 초기속도로 상기 기판을 밀어 이송시키고,
중기에는 상기 이송벨트의 이송 속도 보다는 빠르고 상기 초기속도 보다는 느린 중기속도로 상기 기판을 밀어 이송시키고,
상기 중기속도로 이송되는 과정에서 이송되는 기판과 그 전에 이송벨트에 로딩된 기판 간의 이격 거리가 설정한 거리에 도달한 이후의 말기에는 상기 이송벨트의 이송 속도에 동기화된 말기속도로 상기 기판을 밀어 이송시키는 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
상면에 기판이 올려지고, 일측으로 회전하여 올려진 기판을 세워 낙하시키는 낙하플레이트;
상부 일측에 상기 낙하플레이트가 회전 가능하게 결합되고, 그 아래로 낙하되는 상기 기판이 세워진 상태로 수용되는 수용부를 갖는 베이스;
상기 수용부를 따라 전후진하여 상기 기판을 이송장치의 이송벨트로 밀어 로딩시키는 컨베이어유닛;
상기 낙하플레이트에서 배출된 기판을 서서히 낙하시켜 상기 수용부에 수용시키는 완충수단;을 포함하여 이루어지되,

상기 컨베이어유닛은
상기 기판의 이송방향으로 배열되는 레일과,
상기 레일을 따라 이동하는 이동블럭과,
상기 이동블럭에 장착되고, 상기 수용부의 방향으로 전후진하는 전후진부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
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