KR101544937B1 - Led 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법 - Google Patents

Led 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법 Download PDF

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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F21S2/005—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction of modular construction
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    • F21Y2101/02—
    • Y02B20/34—

Abstract

본 발명은 LED 어레이 부착 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 수직방향으로 이동이 가능하며 LED 어레이를 백플레이트에 부착하는 부착부와, 상기 부착부 상부에 위치하여 부착부에 구동력을 발생시키는 구동부와, 상기 부착부 하부로 적재된 LED 어레이를 이송시키는 어레이 공급부와, 상기 부착부 하부로 적재된 백플레이트를 공급하는 백플레이트 공급부와, 상기 부착부에 의해 LED 어레이가 부착된 백플레이트를 외부로 배출시키는 배출부 및 상기 부착부, 구동부, 어레이 공급부, 백플레이트 공급부, 배출부의 작동 순서를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

LED 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법{device of adhering the LED array and the adhering method thereof}
본 발명은 LED 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배열된 LED 어레이를 지정된 위치로 이송하여 부착하는 LED 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이인 LCD(Liquid Crystal Display)는 양 쪽 유리판 사이에 액정을 삽입한 뒤에 유리판 위아래에 있는 전원을 통해 전극을 주입하고 각 액정에서 이를 변환하여 빛을 냄으로써 정보를 표시하는 장치이다. 이때 액정 디스플레이는 그 자체에서 빛이 나오지 않으므로 백라이트(backlight)를 액정 후면에 있는 백플레이트에 부착하여 빛을 발생시킨다.
백라이트(backlight)에 사용되는 광원은 구조가 간단하기 때문에 소형으로 제작할 수 있고 대량생산이 가능하여 저렴하면서 긴 수명을 가진 LED(Light Emitting Diode)를 사용하고 있다.
이러한 장점을 가진 다수의 LED(Light Emitting Diode)를 기판에 배치시켜 어레이하고 액정 패널 후면의 케이스 내면에 설치되어 빛을 가하게 된다.
한국특허 등록번호 제10-1224857호는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 액정표시장치는 복수개의 발광소자로 구성된 발광소자어레이부 상기 발광소자 각각과 대응되는 위치에 이중 구조의 반사체가 형성된 도광판 및 상기 발광소자로부터 나오는 광을 통해 화면에 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함하여 구성되며, 액정표시장치 제조방법은 복수개의 발광소자로 구성된 발광소자 어레이부를 제공하는 단계 상기 발광소자어레이 부상에 도광판을 배치하는 단계 상기 복수개의 발광소자와 대응되는 도광판 배면에 이중 구조의 반사체를 형성하는 단계 및 상기 도광판상에 상기 발광소자로부터 나오는 광을 통해 화면에 영상을 표시하는 액정표시패널을 배치하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기와 같은 종래 기술의 경우 액정표시장치의 백플레이트의 형상이 변경되거나 발광소자 어레이부의 위치가 변경될 경우에 대한 방안이 제시되어 있지 않다는 문제점이 있다.
한국특허 등록번호 제10-1224857호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 백플레이트의 형상에 관계없이 동일한 장비로 다양한 모델의 백플레이트에 LED 어레이를 부착시킬 수 있는 LED 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 LED 어레이의 위치 또는 형상이 변경되어도 간단한 조작을 통해 LED 어레이를 부착하는 LED 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 어레이 공급부와 백플레이트 공급부, 부착부, 배출부는 설정된 프로그램에 의해 일련의 과정이 자동으로 이루어지게 되므로 생산시간이 감소되는 LED 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 LED 어레이 부착 장치는, 수직방향으로 이동이 가능하며 LED 어레이를 백플레이트에 부착하는 부착부와, 상기 부착부 상부에 위치하여 부착부에 구동력을 발생시키는 구동부와, 상기 부착부 하부로 적재된 LED 어레이를 이송시키는 어레이 공급부와, 상기 부착부 하부로 적재된 백플레이트를 공급하는 백플레이트 공급부와, 상기 부착부에 의해 LED 어레이가 부착된 백플레이트를 외부로 배출시키는 배출부 및 상기 부착부, 구동부, 어레이 공급부, 백플레이트 공급부, 배출부의 작동 순서를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 어레이 부착 장치의 상기 부착부는 LED 어레이를 흡입하여 탈착 할 수 있는 다수의 진공패드와, 상기 진공패드가 하부면에 결합될 수 있도록 평평하게 형성된 이동판과, 상기 이동판에 결합되어 수직방향으로 이동이 가능하도록 형성된 다수의 이동축 및 상기 진공패드와 이동판 사이에 위치하여 흡착시 충격을 완화시키는 완충장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 어레이 부착 장치의 상기 구동부는 설정된 값만큼 이동될 수 있도록 구동력을 발생시키는 서보모터와, 상기 서보모터의 구동력을 축으로 전달하는 타이밍 벨트와, 상기 타이밍 벨트에 의해 전달된 구동력을 부착부에 전달하여 평행하게 수직이동 하도록 기어가 형성된 다수의 구동축을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 어레이 부착 장치의 상기 부착부는 백플레이트를 흡입하여 탈착할 수 있는 흡착패드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 어레이 부착 장치의 상기 백플레이트 공급부는 백플레이트를 고정하기 위해 형성된 백플레이트 지그가 더 포함되며, 백플레이트의 형태에 따라 백플레이트 지그를 교체하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 어레이 부착 장치의 상기 어레이 공급부는 LED 어레이를 고정하기 위해 어레이 지그가 더 포함되며, LED 어레이의 형태에 따라 어레이 지그를 교체할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 어레이 부착 장치의 상기 배출부는 수직이동이 가능하며 전자석을 이용하여 LED 어레이가 부착된 백플레이트를 흡착하여 배출시키는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 어레이 부착 방법은 LED 어레이와 백플레이트를 어레이 공급부와 백플레이트 공급부에 적재하는 단계(S10)와, LED 어레이가 적재된 어레이 공급부가 부착부 하부로 이동하는 단계(S20)와, 부착부가 하강하여 적재된 LED 어레이를 흡착한 후 다시 상승하는 단계(S30)와, 부착부 하부로 이동된 어레이 공급부가 다시 작업 위치로 이동하는 단계(S40)와, 백플레이트가 적재된 백플레이트 공급부가 부착부 하부로 이동하는 단계(S50)와, LED 어레이를 흡착한 부착부가 하강하여 LED 어레이를 백플레이트에 가압하여 부착하는 단계(S60)와, 가압하여 LED 어레이가 부착된 백플레이트를 부착부가 흡착하여 상승시키는 단계(S70)와, 부착부 하부로 이동된 백플레이트 공급부가 다시 작업 위치로 이동하는 단계(S80)와, 부착부가 하강하여 배출부로 이동하는 백플레이트 공급부에 LED 어레이가 부착된 백플레이트를 적재하는 단계(S90)와, 부착부가 상승하고, LED 어레이가 부착된 백플레이트 공급부가 배출부로 이동하는 단계(S100)로 이루지는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법에 의하면 백플레이트의 형상에 관계없이 동일한 장비로 다양한 모델의 백플레이트에 LED 어레이를 부착시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법에 의하면 LED 어레이의 위치 또는 형상이 변경되어도 간단한 조작을 통해 LED 어레이를 부착하는 효과가 있다.
본 발명의 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법에 의하면 어레이 공급부와 백플레이트 공급부, 부착부, 배출부는 설정된 프로그램에 의해 일련의 과정이 자동으로 이루어지게 되므로 생산시간이 감소되는 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 전체적인 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 부착부 상부에 형성된 구동부를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 부착부와 구동부가 결합된 모습을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 부착부의 패드부분을 확대해서 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 백플레이트를 이동시키는 백플레이트 공급부를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 백플레이트가 고정되는 지그가 결합된 백플레이트 지그대를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 지그가 결합된 백플레이트 지그대에 백플레이트가 고정된 모습을 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 어레이 공급부의 구성을 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 어레이 공급부가 부착부 하부로 이동된 모습을 나타낸 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 어레이 공급부가 부착부 양측에 형성되어 공급되는 모습을 나타낸 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 LED 어레이가 장착된 어레이 지그와 공급대를 확대해서 나타낸 사시도.
도 12는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 배출부가 공급부에 결합된 모습을 나타낸 사시도.
도 13은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 배출부의 구성을 확대해서 나타낸 사시도.
도 14는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 방법을 단계별로 나타낸 순서도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 LED 어레이 부착 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배열된 LED 어레이를 지정된 위치로 이송하여 부착하는 LED 어레이 부착 장치에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치는 수직방향으로 이동이 가능하며 LED 어레이(10)를 백플레이트(20)에 부착하는 부착부(100)와, 부착부(100) 상부에 위치하여 부착부(100)에 구동력을 발생시키는 구동부(200)와, 부착부(100) 하부로 적재된 LED 어레이(10)를 이송시키는 어레이 공급부(300)와, 부착부(100) 하부로 적재된 백플레이트(20)를 공급하는 백플레이트(20) 공급부(400)와, 부착부(100)에 의해 LED 어레이(10)가 부착된 백플레이트(20)를 외부로 배출시키는 배출부(500) 및 부착부(100), 구동부(200), 어레이 공급부(300), 백플레이트 공급부, 배출부(500)의 작동 순서를 제어하는 제어부(도시되지 않음)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제어부는 PLC(programmable logic controller)를 이용하여 입력된 프로그램을 통해 자동으로 장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 부착부 상부에 형성된 구동부를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 부착부와 구동부가 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 구동부(200)는 설정된 값만큼 이동될 수 있도록 구동력을 발생시키는 서보모터(210)와, 서보모터(210)의 구동력을 축으로 전달하는 타이밍 벨트(220)와, 타이밍 벨트(220)에 의해 전달된 구동력을 부착부(100)에 전달하여 평행하게 수직이동 하도록 기어가 형성된 다수의 구동축(230)으로 구성되어 있고, 부착부(100)는 LED 어레이(10)를 흡입하여 탈착 할 수 있는 다수의 진공패드(110)와, 진공패드(110)가 하부면에 결합될 수 있도록 평평하게 형성된 이동판(120)과, 이동판(120)에 결합되어 수직방향으로 이동이 가능하도록 형성된 다수의 이동축(130) 및 진공패드(110)와 이동판(120) 사이에 위치하여 흡착시 충격을 완화시키는 완충장치(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
구동부(200)는 하부에 형성된 이동판(120)을 어레이 공급부(300) 또는 백플레이트(20) 공급부(400)가 있는 하부 방향을 향해 이동이 가능하도록 동력을 공급하는 장치이다.
이동판(120)이 하부 방향을 향해 이동할 때 이동판(120)의 한쪽 면이 기울어지지 않도록 하기 위해 기어가 결합된 다수의 구동축(230)이 이동판(120)의 이동축(130)에 연결되어 서보모터(210)에서 발생하는 회전량이 각각의 이동축(130)에 동일하게 전달되게 할 수 있다.
이때 직각으로 만나는 구동축(230)과 이동축(130)의 경우 베벨기어, 하이포이드 기어, 래크와 피니언 같이 축이 직각인 상태에서도 회전력을 전달 할 수 있는 장치를 사용하여야 한다.
구동력을 전달하기 위해 서보모터(210) 외에도 스텝모터 또는 엔코더 모터를 사용하여 위치를 제어할 수 있으며, 제어부에 인버터를 형성한 후 모터와 연결하여 이동판(120)의 위치에 따라 회전 속도를 조정하여 장치 또는 제품이 파손 되거나 충격이 받지 않도록 해야 한다.
타이밍 벨트(220)는 V벨트와 기어의 양쪽 장점을 살린 톱니붙이 전동벨트로 미끄러지지 않고 소음이 적다는 장점이 있고 서보모터(210)에서 발생하는 회전을 정확하게 전달할 수가 있다.
타이밍 벨트(220)를 사용하지 않고 서보모터(210)에 형성된 기어와 구동축(230)에 형성된 기어를 다수의 기어를 통해 연결하여 서보모터(210)의 구동력을 전달할 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 부착부의 패드부분을 확대해서 나타낸 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이동판(120) 하부에 형성되어 있는 진공패드(110)는 LED 어레이(10)가 진공패드(110)에 흡착될 수 있도록 진공이젝터(도시되지 않음) 또는 진공펌프(도시되지 않음)를 사용하여 진공패드(110)에 LED 어레이(10)가 흡착되는 것을 특징으로 한다.
진공이젝터는 유체를 장치 내에서 빨아내어 배출하는 제트펌프의 일종으로 노즐을 통해 압축기로부터 압력이 형성된 공기가 고속으로 인입되어 디퓨저를 통해 배기되면 노즐 출구의 직각 방향에 형성되어 있는 입구를 통해 외부 공기가 인입되면서 흡입력이 발생하게 된다.
이러한 방법을 통해 LED 어레이(10)가 진공패드(110) 하부면에 부착되어 이동판(120)과 함께 수직방향으로 이동이 가능하게 되며, LED 어레이(10)를 진공패드(110)에서 탈착하기 위해서는 압축기로부터 압력이 형성된 공기를 진공이젝터에 공급되지 않도록 차단하면 손쉽게 탈착 시킬 수도 있다.
완충장치(150)는 진공패드(110)와 이동판(120)을 결합해주고 이동판(120)이 LED 어레이(10)를 흡착하기 위해 하부 방향으로 하강하였을 때 LED 어레이(10)와 진공패드(110)가 완전히 밀착되게 하거나 하강으로 인한 충격 또는 압력이 가해져서 LED 어레이(10)에 손상이 가지 않도록 하기 위해 형성된다.
완충장치(150)는 내부 또는 외부에 스프링과 같은 탄성체가 형성되어 스프링의 압축 및 복원에 의해 진공패드(110)가 수직방향으로 움직일 수 있도록 형성할 수 있다.
또한 부착부(100)에는 백플레이트(20)를 흡입하여 탈착할 수 있는 흡착패드(140) 또는 전자석(511)(도시되지 않음)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
백플레이트(20)는 부착부(100) 하부에서 진공패드(110)에 흡착된 LED 어레이(10)와 결합되게 되고 결합된 백플레이트(20)를 배출하기 위해 부착부(100)에 형성된 흡착패드(140)가 결합된 백플레이트(20)를 흡착한 후 부착부(100)를 상승시켜 결합된 백플레이트(20)를 배출할 준비를 하게 된다. 이와 관련된 자세한 사항은 도 5를 참고하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 백플레이트를 이동시키는 백플레이트 공급부를 나타낸 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 어레이(10) 부착 장치의 백플레이트(20) 공급부(400)는 백플레이트(20)의 형상에 따라 위치를 고정시키는 백플레이트 지그(425)와, 백플레이트 지그(425)와 결합되는 백플레이트 지그대(420)와, 백플레이트 지그대(420) 하부에 결합되어 작업자가 백플레이트(20)가 적재하는 공급 위치와 부착부(100) 하부, 부착부(100) 하부와 배출부(500) 하부로 이송시키는 두 개의 이송대(410)와, 이송대(410)를 이동시키는 동력을 공급하는 이송대 구동장치(430)로 이루어진다.
이송대(410)는 작업자가 백플레이트(20)를 지그대 위에 적재하는 공급 위치와 부착부(100)의 하부에 각각 형성되어 있으며 각각의 이송대(410)는 이송대 구동장치(430)에 의해 LM 가이드(440)를 따라 수평 방면으로 동시에 움직이게 된다.
공급 위치에서 작업자에 의해 백플레이트 지그대(420)에 적재되는 백플레이트(20)는 부착부(100) 하부로 이송되어 부착부(100)의 하강으로 LED 어레이(10)가 백플레이트(20)에 결합되게 된다. 결합된 백플레이트(20)는 부착부(100)에 형성된 흡착패드(140) 또는 전자석(511)을 이용하여 백플레이트(20)가 부착부(100)와 함께 상승하여 대기하게 되고, 이송대(410)가 공급 위치로 수평이동하게 되면 부착부(100) 하부와 배출부(500) 하부로 이송시키는 이송대(410)에 부착부(100)가 하강하여 결합된 백플레이트(20)를 적재되고 이후 이송대(410)가 배출부(500)로 이동하여 배출작업이 진행되게 된다.
이송대 구동장치(430)는 서보모터(210) 또는 리니어모터를 이용하여 이송대(410)에 구동력을 전달할 수 있다.
서보모터(210)를 이용하는 경우 스크류의 끝부분을 돌리면 볼너트가 직선 운동하는 볼스크류를 결합하여 이송대(410)가 LM 가이드(440)를 이동할 수 있도록 형성하여 서보모터(210)에서 발생하는 회전운동을 직선운동으로 변환할 수 있도록 형성해야 한다.
리니어모터는 고정자와 리액션 레일로 구성되고 레일 방향의 직선적인 구동력을 발생시키도록 한 것으로 별도의 볼스크류를 결합할 필요 없이 이송대(410)가 LM 가이드(440)를 이동할 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.
도 6은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 백플레이트가 고정되는 지그가 결합된 백플레이트 지그대를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 LED 어레이(10) 부착 장치의 지그가 결합된 백플레이트 지그대에 백플레이트가 고정된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 어레이(10) 부착 장치의 백플레이트(20) 공급부(400)는 백플레이트(20)를 고정하기 위해 형성된 백플레이트 지그(425)가 더 포함되며, 백플레이트(20)의 형태에 따라 백플레이트 지그(425)를 교체하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
백플레이트 지그대(420)에는 지그의 위치를 잡기 쉽도록 하고 백플레이트(20)의 크기, 종류, 형상에 따라 다양한 지그를 교체하여 사용할 수 있도록 홈(421)이 형성되어 있다.
백플레이트 지그(425)는 필요에 따라 변경하여 사용할 수 있으며 새로운 모델을 생산하는 경우 지그만 새로 제작하면 생산이 가능할 수 있으므로 원가가 절감되고 다양한 모델에도 적용할 수 있는 장점이 있다.
도 8은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 어레이 공급부의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 어레이 공급부가 부착부 하부로 이동된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 어레이(10) 부착 장치의 어레이 공급부(300)는 LED 어레이(10)가 적재되는 어레이 지그(310)와, 어레이 지그(310)가 장착되어 수평 방면으로 이동할 수 있는 공급대(320), 공급대(320)에 구동력을 발생시키는 공급대 구동장치(340)로 이루어진다.
공급대(320)는 작업자가 LED 어레이(10)를 적재하는 도 8과 같이 공급 위치에서 도 9와 같이 부착부(100) 하부로 LM 가이드(330)를 따라 이동이 가능하며 공급대(320) 상부에 어레이 지그(310)를 장착시켜 LED 어레이(10)를 부착부(100)로 이동시키게 된다.
공급대 구동장치(340)는 서보모터(210) 또는 리니어모터를 이용하여 공급대(320)에 구동력을 전달할 수 있다.
서보모터(210)를 이용하는 경우 스크류의 끝부분을 돌리면 볼너트가 직선 운동하는 볼스크류를 결합하여 공급대(320)가 LM 가이드(330)를 이동할 수 있도록 형성하여 서보모터(210)에서 발생하는 회전운동을 직선운동으로 변환할 수 있도록 형성해야 한다.
리니어모터는 고정자와 리액션 레일로 구성되고 레일 방향의 직선적인 구동력을 발생시키도록 한 것으로 별도의 볼스크류를 결합할 필요 없이 공급대(320)가 LM 가이드(330)를 이동할 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.
도 10은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 어레이 공급부가 부착부 양측에 형성되어 공급되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 LED 어레이(10) 부착 장치의 어레이 공급부(300)는 공급대(320)를 부착부(100)의 양 측면에 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다.
생산속도를 향상시키기 위해서 두 개의 공급대(320)로 형성하여 작업자가 부착부(100) 양 측면에 LED 어레이(10)를 적재하고, 공급대(320)가 번갈아 가며 부착부(100)로 LED 어레이(10)를 공급 시킬 수 있다.
이때 각 공급대(320)는 작업자가 LED 적재를 완료하면 적재 완료 버튼을 눌러 공급대(320)를 부착부(100)로 이동 시킬 수 있으며, 제어부는 적재 완료 버튼 신호가 먼저 수신된 공급대(320)를 순차적으로 이동시키게 된다.
또한 부착부(100) 양측에 형성된 공급부가 번갈아가며 사용되는 것은 아니며, 양측에 형성된 공급부 중 어느 하나만 사용해서 작업을 진행할 수도 있다.
도 11은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 LED 어레이가 장착된 어레이 지그와 공급대를 확대해서 나타낸 사시도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 어레이(10) 부착 장치의 공급부는 LED 어레이(10)를 고정하기 위해 어레이 지그(310)가 더 포함되며, LED 어레이(10)의 형태에 따라 어레이 지그(310)를 교체할 수 있는 것을 특징으로 한다.
어레이 지그(310)는 LED 어레이(10)의 위치를 잡기 쉽도록 하고 고정하기 위해 상부에 홈(350)이 형성되어 있고 홈(350)에는 LED 어레이(10)를 고정하기 위한 핀(도시되지 않음)이 형성되어 있다.
작업자는 LED 어레이(10)의 크기, 형태, 모델에 따라 어레이 지그(310)를 교체하여 사용할 수 있으므로 새로운 모델을 생산하는 경우 어레이 지그(310)만 새로 제작하면 생산이 가능할 수 있으므로 원가가 절감되고 다양한 모델에도 적용할 수 있는 장점이 있다.
도 12는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 배출부가 공급부에 결합된 모습을 나타낸 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치의 배출부의 구성을 확대해서 나타낸 사시도이다.
도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 어레이(10) 부착 장치의 배출부(500)는 백플레이트 공급부(400)의 타측에 위치하여 LED 어레이(10)가 부착된 백플레이트(20)를 흡착시키는 배출장치(510)와, 배출장치(510)를 수직방향으로 이동시키는 실린더(512)와, 배출장치(510)를 수평방향으로 이동시키는 배출 구동장치(520)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
배출장치(510)는 백플레이트(20)를 탈부착 할 수 있는 다수의 전자석(511)이 형성되어 있으며, 에어 실린더(512)를 이용하여 전자석(511)이 백플레이트(20)를 향해 수직방향으로 하강할 수 있도록 형성되어 있다.
전자석(511)은 전류가 흐르면 자기화되고, 전류를 끊으면 자기화되지 않은 원래의 상태로 되돌아가는 자석으로 백플레이트(20)에 탈부착이 가능하고 전류의 세기를 제어하면 자력이 커져 쉽게 제어가 가능하다는 장점이 있다.
또한 전자석(511)이 하강되면서 백플레이트(20)를 가압하여 충격 또는 압력에 의한 휘어짐이 발생할 수 있으므로 별도의 스프링과 같은 탄성체(도시되지 않음)를 설치하여 전자석(511)이 백플레이트(20)에 닿아도 어느 정도 충격을 완화 시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.
배출 구동장치(520)는 서보모터(210) 또는 리니어모터를 이용하여 배출장치(510)에 구동력을 전달할 수 있다.
서보모터(210)를 이용하는 경우 스크류의 끝부분을 돌리면 볼너트가 직선 운동하는 볼스크류를 결합하여 공급대(320)가 LM 가이드(530)를 이동할 수 있도록 형성하여 서보모터(210)에서 발생하는 회전운동을 직선운동으로 변환할 수 있도록 형성해야 한다.
리니어모터는 고정자와 리액션 레일로 구성되고 레일 방향의 직선적인 구동력을 발생시키도록 한 것으로 별도의 볼스크류를 결합할 필요 없이 공급대(320)가 LM 가이드(530)를 이동할 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.
배출장치(510)는 배출 구동장치(520)에 의해 LED 어레이(10)가 부착된 백플레이트(20)를 지정된 위치로 옮겨 제품을 적재하거나 다른 라인으로 옮기는 역할을 하게 된다.
도 14는 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 방법을 단계별로 나타낸 순서도이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 방법은 LED 어레이를 어레이 공급대에 적재 및 대기하는 단계(S11)와 백플레이트를 백플레이트 공급부에 적재 및 대기하는 단계(S12)로 이루어지는 공급 준비 단계(S10), 부착부가 원위치에서 작업대기 중인지 판단하는 단계(S20), 어레이 공급대가 부착부 하부로 이동하여 부착부가 LED 어레이를 흡착하는 단계(S31)와 백플레이트 이송대가 부착부 하부로 이동하여 대기하는 단계(S32)로 이루어지는 부착 준비 단계(S30), 부착부가 LED 어레이를 흡착하고 있는지 판단하는 단계(S40), 부착부가 LED 어레이를 흡착하고 있는 경우 어레이 공급대를 초기 위치로 복귀하는 공급대 복귀 단계(S51)와 부착부에 흡착된 LED 어레이를 백플레이트에 가압하여 결합한 후 백플레이트를 흡착하는 단계(S52)로 이루어진 제품 결합 단계(S50), 부착부가 결합된 백플레이트를 흡착하는지 판단하는 단계(S60), 부착부가 결합된 백플레이트를 흡착중인 경우 백플레이트 이송대를 초기 위치로 복귀하는 이송대 복귀 단계(S70), 부착부가 흡착한 결합된 백플레이트를 배출부 방향으로 이동하는 백플레이트 이송대에 적재한 후 배출부로 이동하는 단계(S80), 배출부가 작업 대기 중인지 판단하는 단계(S90), 배출부가 작업 대기중인 경우 결합된 백플레이트를 흡착한 후 배출위치로 이동하여 적재하는 단계(S100), 배출부가 초기 위치로 복귀하는 배출부 복귀 단계(S110)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 어레이 부착 장치 및 그 부착 방법에 의하면 백플레이트의 형상에 관계없이 동일한 장비로 다양한 모델의 백플레이트에 LED 어레이를 부착시킬 수 있고, LED 어레이의 위치 또는 형상이 변경되어도 간단한 조작을 통해 LED 어레이를 부착할 수 있으며, 생산시간을 단축시키고 LED 어레이를 백플레이트에 자동으로 부착 및 배출하는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
10 : LED 어레이 20 : 백플레이트
100 : 부착부 110 : 진공패드
120 : 이동판 130 : 이동축
140 : 흡착패드 150 : 완충장치
200 : 구동부 210 : 서보모터
220 : 타이밍 벨트 230 : 구동축
300 : 어레이 공급부 310 : 어레이 지그
320 : 공급대 330 : LM가이드
340 : 공급대 구동장치 350 : 홈
400 : 백플레이트 공급부 410 : 이송대
420 : 백플레이트 지그대 421 : 홈
425 : 백플레이트 지그 430 : 이송대 구동장치
440 : LM가이드 500 : 배출부
510 : 배출장치 511 : 전자석
512 : 실린더 520 : 배출 구동장치
530 : LM 가이드

Claims (8)

  1. 수직방향으로 이동이 가능하며 LED 어레이를 백플레이트에 부착하는 부착부;와
    상기 부착부 상부에 위치하여 부착부에 구동력을 발생시키는 구동부;와
    상기 부착부 하부로 적재된 LED 어레이를 이송시키는 어레이 공급부;와
    상기 부착부 하부로 적재된 백플레이트를 공급하는 백플레이트 공급부;와
    상기 부착부에 의해 LED 어레이가 부착된 백플레이트를 외부로 배출시키는 배출부; 및
    상기 부착부, 구동부, 어레이 공급부, 백플레이트 공급부, 배출부의 작동 순서를 제어하는 제어부;를 포함하며
    상기 구동부는 설정된 값만큼 이동될 수 있도록 구동력을 발생시키는 서보모터;와
    상기 서보모터의 구동력을 축으로 전달하는 타이밍 벨트;와
    상기 타이밍 벨트에 의해 전달된 구동력을 부착부에 전달하여 평행하게 수직이동하도록 기어가 형성된 다수의 구동축;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    LED 어레이 부착 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 부착부는 LED 어레이를 흡입하여 탈착 할 수 있는 다수의 진공패드;와
    상기 진공패드가 하부면에 결합될 수 있도록 평평하게 형성된 이동판;과
    상기 이동판에 결합되어 수직방향으로 이동이 가능하도록 형성된 다수의 이동축; 및
    상기 진공패드와 이동판 사이에 위치하여 흡착시 충격을 완화시키는 완충장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    LED 어레이 부착 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 부착부는 백플레이트를 흡입하여 탈착할 수 있는 흡착패드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    LED 어레이 부착 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 백플레이트 공급부는 백플레이트를 고정하기 위해 형성된 백플레이트 지그가 더 포함되며, 백플레이트의 형태에 따라 백플레이트 지그를 교체하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는
    LED 어레이 부착 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 어레이 공급부는 LED 어레이를 고정하기 위해 어레이 지그가 더 포함되며, LED 어레이의 형태에 따라 어레이 지그를 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는
    LED 어레이 부착 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 배출부는 수직이동이 가능하며 전자석을 이용하여 LED 어레이가 부착된 백플레이트를 흡착하여 배출시키는 것을 특징으로 하는
    LED 어레이 부착 장치.
  8. LED 어레이를 어레이 공급대에 적재 및 대기하는 단계(S11)와 백플레이트를 백플레이트 공급부에 적재 및 대기하는 단계(S12)로 이루어지는 공급 준비 단계(S10);와,
    부착부가 원위치에서 작업대기 중인지 판단하는 단계(S20);와,
    어레이 공급대가 부착부 하부로 이동하여 부착부가 LED 어레이를 흡착하는 단계(S31)와 백플레이트 이송대가 부착부 하부로 이동하여 대기하는 단계(S32)로 이루어지는 부착 준비 단계(S30);와,
    부착부가 LED 어레이를 흡착하고 있는지 판단하는 단계(S40);와,
    부착부가 LED 어레이를 흡착하고 있는 경우 어레이 공급대를 초기 위치로 복귀하는 공급대 복귀 단계(S51)와 부착부에 흡착된 LED 어레이를 백플레이트에 가압하여 결합한 후 백플레이트를 흡착하는 단계(S52)로 이루어진 제품 결합 단계(S50);와,
    부착부가 결합된 백플레이트를 흡착하는지 판단하는 단계(S60);와,
    부착부가 결합된 백플레이트를 흡착중인 경우 백플레이트 이송대를 초기 위치로 복귀하는 이송대 복귀 단계(S70);와,
    부착부가 흡착한 결합된 백플레이트를 배출부 방향으로 이동하는 백플레이트 이송대에 적재한 후 배출부로 이동하는 단계(S80);로 이루어 진 것을 특징으로 하는
    LED 어레이 부착 방법.
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KR101179649B1 (ko) * 2011-06-01 2012-09-04 삼포정보통신 (주) 표면 실장을 위한 연성회로기판의 보강판 부착 장치 및 이를 이용한 연성회로기판의 보강판 부착 방법

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