KR101574681B1 - Led용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치 - Google Patents

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Abstract

호퍼부로부터 공급된 렌즈를 올바른 자세(볼록면이 상부로 위치된 바른 자세)가 되도록 하여 정렬시키는 렌즈 정렬장치에 있어서, 수평 플레이트와, 수평 플레이트의 상부에 설치되며 골과 산을 이루어 상기 골로 공급된 렌즈가 올바른 자세로 가이드되도록 하는 주름유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치가 게시된다.

Description

LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치{APPARATUS FOR LENS RANGE DEVICE LED SUPPLYING APPARATUS}
본 발명은 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED용 렌즈를 호퍼로부터 전달받아 뒤집어지지 않고 정위치가 되도록 정렬시키기 위한 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치에 관한 것이다.
일반적으로 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 전류가 흐를 때 빛을 내는 반도체 발광소자이며, GaAs, GaN 광반도체로 이루어진 PN 접합다이오드(junction diode)로 전기에너지를 빛에너지로 바꾸어 주는 것이다.
이러한 LED의 구성을 간단하게 살펴보면 도 1과 도 2에서와 같이 상면에 회로패턴이 형성된 기판(200)이 마련되어 있고, 회로패턴에 따라 상기 기판(200)상에 LED(210)가 일정한 간격을 두고 다수 배열 형성되어 있다. 상기와 같은 LED(210)는 그 특성상 빛이 확산되지 않고 정면으로 발산되기 때문에 기판상에 간격을 좁게 하여 많은 LED(210)를 배열 형성해야 한다. 이 경우 LED(210)가 고가이기 때문에 전체적인 제품의 원가가 상승되는 단점이 있었다.
따라서 근래에는 도 3 및 도 4에서와 같이 LED(210) 칩으로부터 발산되는 광을 확산시키기 위한 확산 렌즈(Secondary Lens)(500)를 구비한 후, 기판(200)상에 적당한 간격을 두고 LED(210)를 설치한 다음 상기한 LED(210)에 렌즈(500)를 실장하면 LED(210)의 개수를 적게 설치하여도 렌즈(500)를 통하여 빛이 확산되기 때문에 LED(210)를 많이 설치한 것과 동일한 효과를 기대할 수 있다. 이 경우 렌즈(500)가 부가적으로 사용되더라도 통상 고가인 LED(210) 보다 가격이 저렴하기 때문에 생산원가를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 종래 렌즈(500)의 일반적인 구성을 간단하게 살펴보면 도 5와 도 6에서와 같이 렌즈(500)의 표면에는 볼록부(530)(LED 칩으로부터 발산되는 광을 확산시키시는 부위)가 형성되어 있고 이면에는 기판(200)에 렌즈(500)를 실장시키는 접착돌기(510)가 일정한 간격을 두고 3개소 형성되어 있으며, 가장자리에는 실장기가 렌즈(500)를 기판(200) 측으로 픽업할 수 있는 위치설정돌기(520)가 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 렌즈(500)의 볼록부(530)가 상면으로 위치한 상태에서 실장기측으로 공급되면 실장기는 렌즈(500)의 가장자리에 형성된 위치설정돌기(520)를 잡고 렌즈(500)를 도 3과 도 4에서와 같이 LED(210) 전면에 각각 실장시키면 되는 것이다. 이때 렌즈(500)는 접착돌기(510)를 통하여 LED(210)와 적당한 간격을 유지하면서 부착 고정된다.
상기와 같은 렌즈(500)는 실장기측으로 공급될 때 대부분이 수작업으로 공급되기 때문에 작업인원수가 증가되어 작업효율이 크게 저할 될 뿐 아니라, 생산성이 크게 저하되는 등의 단점이 있었다.
한편, 종래에는 칩 등의 소재를 호퍼로부터 자동으로 정렬하여 공급하기 위한 소재 공급장치(등록특허 제10-0971119호)에 개시된 바와 같이, 소재를 호퍼로부터 공급수단으로 공급하고, 무게를 측정하여 이송속도를 제어하여 진동으로 이송시키는 구성이 제안된 바 있다.
그런데 종래의 기술에 의하면, 호퍼로부터 칩을 낙하시켜 공급시, 칩의 자세가 뒤집힐 경우, 이를 바르게 정렬시켜 공급할 수 있는 구성이 전혀 구비되어 있지 않으므로, 호퍼로부터 공급되는 소재가 렌즈(500)일 경우에는, 상기 종래의 소재 공급장치를 이용할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 렌즈(500)의 구조상 접착돌기(510)가 형성된 바닥면은 평평하고, 반대의 상부면 즉, 볼록부(530)는 라운드지게 형성되어 있기 때문에, 호퍼로부터 낙하되어 공급되는 렌즈(500)가 실장기에 공급되는 자세 즉, 볼록부(530)가 상부에 위치하도록 공급되어야 하는데, 볼록부(530)가 하부로 위치되어 뒤집힌 경우에는 이를 다시 뒤집어서 공급해야만 한다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, LED용 렌즈를 실장할 수 있도록 볼록부가 상면에 위치하도록 정렬시킬 수 있도록 개선된 LED 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치는, 호퍼부로부터 공급된 렌즈를 올바른 자세(볼록면이 상부로 위치된 바른 자세)가 되도록 하여 정렬시키는 렌즈 정렬장치에 있어서, 수평 플레이트와; 상기 수평 플레이트의 상부에 설치되며, 골과 산을 이루어 상기 골로 공급된 렌즈가 올바른 자세로 가이드되도록 하는 주름유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 주름유닛은, 상기 수평 플레이트의 상부에 고정 설치되어, 상기 골과 산을 가지는 고정식 정렬부재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정식 정렬부재는, 'V'자 형의 골을 이루는 경사부와, 상기 경사부의 상부에서 수평으로 연결되는 산을 이루는 수평 연결부를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 골을 예각을 이루도록 형성된 것이 좋다.
또한, 상기 주름유닛은 수평 가이드레일 상에 접철 가능하게 설치되며, 상기 주름유닛을 접철되거나 펼쳐지도록 구동시키는 접철 구동부;를 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 주름유닛은, 수평 가이드레일과; 상기 수평가이드레일을 따라 이동 가능한 복수의 이동블록과; 상기 수평가이드레일의 일단에 설치되는 고정블록과; 상기 이동블록들을 서로 연결하도록 설치되고, 상기 이동블록과 고정블록도 서로 연결하도록 설치되는 복수의 접철플레이트;를 포함하며, 상기 접철플레이트는 서로 이동블록의 이동시 서로 골과 산을 이루도록 접철되거나 수평상태로 펼쳐지도록 상호 힌지 연결되고, 상기 이동블록 및 상기 고정블록에도 회동 가능하게 연결되는 것이 좋다.
또한, 상기 접철 구동부는, 일측이 상기 고정블록으로부터 가장 멀리 이격된 이동블록에 연결되는 피스톤부와; 상기 피스톤부를 왕복 구동시키는 실린더부;를 구비하는 액추에이터를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 주름유닛의 하부에 설치되어 진동을 발생시키는 진동발생부를 더 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 LED 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치에 따르면, 호퍼부로부터 공급된 렌즈를 자동으로 정렬시켜 공급할 수 있게 되어, 작업성을 향상시키고 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 기판에 LED를 설치한 상태를 나타내 보인 도면이다.
도 3 및 도 4는 기판에 설치된 LED에 대해 렌즈를 실장한 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 6b는 LED용 렌즈를 나타내 보인 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 정렬장치가 적용된 LED용 렌즈 공급장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 정렬장치를 나타내 보인 도면이다.
도 9a 내지 도 9f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 정렬장치를 나타내 보인 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 8e를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈자세 정렬유닛(30)은 호퍼부(20)의 하부에 설치되는 렌즈 안내덕트(31)와, 렌즈 안내덕트(31)의 바닥에 설치되는 주름유닛(33)과, 제1진동발생부(35)를 구비한다.
상기 렌즈 안내덕트(31)는 바닥벽(31a)과 한 쌍의 측면벽(31b) 및 후면벽(31 c)을 가진다. 렌즈 안내덕트(31)는 상기 제1진동발생부(35) 상부에 설치되고 호퍼부(20)의 하부에 위치된다. 렌즈 안내덕트(31)의 바닥에는 상기 주름유닛(33)에 설치된다. 주름유닛(33)은 골(a1)과 산(a2)을 이루러 호퍼부(20)에서 공급되는 렌즈(500)가 올바른 자세(볼록면이 상부로 위치된 바른 자세)가 되도록 가이드한다. 구체적으로 주름유닛(33)은 렌즈 안내덕트(31)의 바닥에 고정 설치되어 상기 산(a1)과 골(a2)을 가지는 고정식 정렬부재(37)를 포함하는 것이 바람직하다.
즉, 고정식 정렬부재(37)는 'V'자 형의 골(a1)을 이루는 경사부(37a)와, 경사부(37a)의 상부에서 수평으로 연결되는 산(a2)을 이루는 수평 연결부(37b)를 가진다. 서로 마주하는 경사부(37a)가 골(a1)을 이루도록 렌즈 안내덕트(31)의 바닥벽(31a) 쪽으로 갈수록 즉, 하부로 갈수록 서로 근접되게 하향 경사지게 형성된다. 바람직하게는 경사부(37a)들간 이루는 각(θ)은 예각을 이루도록 형성되는 것이 좋다. 따라서 예각을 이루도록 경사부(37a)에 의해 형성된 골(a1)에 렌즈(500)가 공급되면, 도 8e에 도시된 바와 같이, 렌즈(500)는 경사부(37a)의 경사면에 가이드 되면서 이동하여 하부의 수평면 즉, 접착돌기(510)가 형성된 하부 쪽이 경사부(37a)에 접촉되어 지지되도록 가이드 되어 정렬된다. 특히, 주름유닛(33)의 골(a1)에 여러 개의 렌즈가 서로 겹쳐지게 공급되어 바른 자세로 정렬되지 못하더라도, 렌즈 정렬유닛(30)을 제1진동발생부(35)를 이용하여 미세 진동시켜서 렌즈(500)를 이송시키는 과정에서, 렌즈들(500)이 고정식 정렬부재(37)의 골(a1)에서 서로 동일한 높이와 바른 자세로 정렬되어 차례로 이송될 수 있게 된다. 이와 같이 골(a1)에서 렌즈(500)가 자연스럽게 정렬될 수 있는 이유는, 골(a1)을 이루는 각이 예각을 이루면서, 렌즈(500)가 상부에 라운드진 볼록부(530)를 가지고, 하부에는 접착돌기(510)를 가지는 평평한 면을 가지도록 형성됨으로써, 렌즈(500)가 안정감 있는 자세를 취하기 위해서 뒤집혀 지지 않고, 볼록부(530)가 상부에 위치하도록 바르게 정렬될 수 있게 된다.
또한, 도 8d에 도시된 바와 같이, 렌즈 정렬유닛(30)에는 렌즈의 유무를 감지하기 위한 렌즈감지센서(38)가 설치될 수 있다. 즉, 렌즈감지센서(38)는 상기 렌즈 안내덕트(31)의 측면벽(31b)에 서로 대응되게 설치되는 발광부(38a)와 수광부(38b)를 포함하는 수발광센서를 포함할 수 있다. 상기 렌즈감지센서(38)에서 렌즈의 감지여부에 따라서 호퍼부(20)서의 렌즈 공급 및 공급중지 여부를 제어할 수 있다.
여기서, 호퍼부(20)는 렌즈를 렌즈 정렬장치(30)로 공급하기 위한 것으로서, 벨트식, 롤러식, 스크류식 등 다양한 구성이 가능하다. 이러한 호퍼부(20)의 구성은 본 발명을 한정하는 것이 아니므로, 자세한 설명은 생략한다.
또한, 도 9a 내지 도 9f를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈자세 정렬장치(130)는 앞서 설명한 렌즈자세 정렬장치(30)를 대체하여 적용할 수 있다. 상기 렌즈 자세 정렬장치(130)는 수평 플레이트(131)와, 수평 플레이트(131) 상에 접철 가능하게 설치되는 주름유닛(133) 및 주름유닛(133)을 접철되거나 펼쳐지도록 구동시키는 접철 구동부(135)를 구비한다.
여기서 상기 수평 플레이트(131)는 가이드레일 구조를 가질 수 있다.
주름유닛(133)은 가이드레일 구조를 갖는 수평 플레이트(131)를 따라 이동가능한 복수의 이동블록(133a)과, 수평 플레이트(131)의 일단부에 설치되는 고정블록(133b)과, 이동블록들(133a)을 연결하고 또한 이동블록(133a)과 고정블록(133b)을 연결하며 서로 접철 가능하게 힌지 연결되는 접철플레이트(133c,133d)를 가진다.
주름유닛(133)이 도 9b의 자세에서 그 위로 떨어진 렌즈(500)를 올바른 자세로 정렬시키기 위해서는, 접철 구동부(135)를 도 9c의 자세에서 도 9d의 자세로 접철(압착)시킨다. 그러면, 도 9c와 같이 뒤집힌 상태의 렌즈(500')는 도 9d의 자세에서는 수직으로 직립된 자세가 되는데, 이때 렌즈(500')의 제1 및 제2접촉 포인트(t1,t2)의 위치가 서로 다르게 된다. 그리고 상부의 제2접촉포인트(t1)에서 가해지는 힘의 제1접촉포인트(t1; 경사면에 접촉되어 상부보다 먼저 접촉되어 모멘트를 발생시키게 된다)에서 가해지는 반발력에 의해 렌즈(500')에는 모멘트(M)가 도 9d와 같은 방향으로 작용하게 됨으로써, 결국 도 9e와 같은 자세로 변경되며, 주름유닛(133)을 다시 펼쳤을 때는 도 9f와 같이 렌즈(500")가 올바른 자세(볼록부(530)가 상부로 위치된 자세)로 변경될 수 있게 된다.
상기 접철 구동부(135)는 주름유닛(133)의 일측에 연결되는 피스톤부와 피스톤부를 왕복 구동시키는 실린더부를 가지는 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 렌즈(500)를 올바른 자세로 변경시켜서 공급할 수 있게 되어, 수작업으로 렌즈를 정렬시킬 필요가 없게 되어, 생산성을 높이고 단가를 낮출 수 있게 된다. 또한, 불량률을 낮출 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 상기 렌즈자세 정렬유닛(30,130)에 따르면, 호퍼부(20)로부터 공급되는 렌즈(500)를 볼록부(530)가 상부로 위치하도록 자동으로 바르게 정렬시켜서 공급할 수 있게 된다. 따라서 수작업에 비하여 시간을 단축하고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 수작업으로 렌즈를 정렬시킬 필요가 없게 되어, 생산성을 높이고 단가를 낮출 수 있게 된다. 또한, 불량률을 낮출 수 있게 된다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10..장치 본체 20..호퍼부
30,130..렌즈 정렬장치 500..렌즈

Claims (8)

  1. 호퍼부로부터 공급된 렌즈를 올바른 자세(볼록면이 상부로 위치된 바른 자세)가 되도록 하여 정렬시키는 렌즈 정렬장치에 있어서,
    수평 플레이트와;
    상기 수평 플레이트의 상부에 설치되며, 골과 산을 이루어 상기 골로 공급된 렌즈가 올바른 자세로 가이드되도록 하는 주름유닛;을 포함하고,
    상기 주름유닛은,
    상기 수평 플레이트의 상부에 고정 설치되어, 상기 골과 산을 가지는 고정식 정렬부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정식 정렬부재는,
    'V'자 형의 골을 이루는 경사부와, 상기 경사부의 상부에서 수평으로 연결되는 산을 이루는 수평 연결부를 가지는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 골은 예각을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치.
  5. 호퍼부로부터 공급된 렌즈를 올바른 자세(볼록면이 상부로 위치된 바른 자세)가 되도록 하여 정렬시키는 렌즈 정렬장치에 있어서,
    수평 플레이트와;
    상기 수평 플레이트의 상부에 설치되며, 골과 산을 이루어 상기 골로 공급된 렌즈가 올바른 자세로 가이드되도록 하는 주름유닛;을 포함하고,
    상기 주름유닛은 수평 가이드레일 상에 접철 가능하게 설치되며,
    상기 주름유닛을 접철되거나 펼쳐지도록 구동시키는 접철 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 주름유닛은,
    수평 가이드레일과;
    상기 수평가이드레일을 따라 이동 가능한 복수의 이동블록과;
    상기 수평가이드레일의 일단에 설치되는 고정블록과;
    상기 이동블록들을 서로 연결하도록 설치되고, 상기 이동블록과 고정블록도 서로 연결하도록 설치되는 복수의 접철플레이트;를 포함하며,
    상기 접철플레이트는 서로 이동블록의 이동시 서로 골과 산을 이루도록 접철되거나 수평상태로 펼쳐지도록 상호 힌지 연결되고, 상기 이동블록 및 상기 고정블록에도 회동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 접철 구동부는,
    일측이 상기 고정블록으로부터 가장 멀리 이격된 이동블록에 연결되는 피스톤부와; 상기 피스톤부를 왕복 구동시키는 실린더부;를 구비하는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치.
  8. 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주름유닛의 하부에 설치되어 진동을 발생시키는 진동발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치.
KR1020130141431A 2012-11-30 2013-11-20 Led용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치 KR101574681B1 (ko)

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KR1020130141431A KR101574681B1 (ko) 2012-11-30 2013-11-20 Led용 렌즈 공급장치의 렌즈 정렬장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004203555A (ja) 2002-12-25 2004-07-22 Saisan Tech Co Ltd 部品整列供給装置
JP2007254130A (ja) 2006-03-24 2007-10-04 Nisshin Seiko Kk エルボ材の整列供給装置
JP2012158340A (ja) * 2011-01-28 2012-08-23 Gunze Ltd 商品集積装置
KR101198018B1 (ko) * 2012-08-20 2012-11-06 정재연 Ｌｅｄ용 렌즈 공급장치

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