KR102118414B1 - 부품 제조 장치 및 그를 포함하는 부품 제조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품 제조 장치에 관한 것으로서, 본체; 상기 본체에 대하여 Z방향을 따라 상대 위치 이동할 수 있는 제1 이동 부재; 상기 Z방향에 대하여 미리 정한 경사각을 가지는 경사 방향을 따라, 상기 제1 이동 부재에 대하여 상대 위치 이동할 수 있는 제2 이동 부재; 상기 제1 이동 부재를 상기 본체에 대하여 상기 Z방향을 따라 이송시킬 수 있는 제1 이송 유닛; 상기 제2 이동 부재를 상기 제1 이동 부재에 대하여 상기 경사 방향을 따라 이송시킬 수 있는 제2 이송 유닛; 상기 제2 이동 부재의 일단부에 결합되며, 부품을 가공할 수 있는 가공 유닛;을 포함하며, 상기 가공 유닛은, 상기 경사 방향을 따라 이송됨으로써, 상기 Z방향에 대하여 수직한 Y방향을 따라 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 제1 이송 유닛에 대응하는 이송유닛만을 가진 종래의 가압착장치와 달리, 상기 제2 이송 유닛에 의하여 상기 가공 유닛에 대한 정밀한 Y축 위치 보정을 개별적으로 수행할 수 있으며, 상기 제2 이송 유닛 및 제2 이동 부재가 상기 경사각을 따라 연장된 상태로 최대한 세워질 수 있으므로, 설치 공간의 Y방향 폭이 감소될 수 있는 효과가 있다.

Description

부품 제조 장치 및 그를 포함하는 부품 제조 시스템 {Parts manufacturing apparatus and parts manufacturing system including the same}

본 발명은 부품 제조 장치에 관한 것으로서, 특히 제2 이송 유닛에 의하여 가공 유닛에 대한 정밀한 Y축 위치 보정을 개별적으로 수행할 수 있으며, 상기 제2 이송 유닛 및 제2 이동 부재가 경사각을 따라 연장된 상태로 최대한 세워질 수 있으므로, 설치 공간의 Y방향 폭이 감소될 수 있는 부품 제조 장치에 관한 것이다.

각종 TV등에 사용되는 LCD 패널을 제조하는 과정은, TFT(박막트랜지스터)와 컬러필터(CF; color filter) 각각 제작하고, 상기 TFT와 컬러필터를 하나로 합치는‘합착’ 과정을 수행하며, 그 후 합착된 패널을 TV 또는 모바일 기기의 스크린에 맞게끔 자르는‘절단(scribe)’ 공정을 진행하고 액정을 주입 후, 마지막 단계인 ‘모듈’ 공정까지 마치면 하나의 완성된 LCD 패널이 탄생하게 됩니다.

여기서, TFT와 CF 그리고 액정주입까지 마친 패널 이후에 진행되는 상기 '모듈' 공정은 크게 3가지 과정으로 이루어지는데, 먼저 패널을 깨끗하게 세척하고, 두 번째 단계는 패널의 위 아래에 편광판을 붙이는 과정이며, 세 번째는 드라이버IC, PCB를 붙이는 OLB(Outer Leader Bonder) 공정입니다.

상기 OLB 공정에 사용되는 장치로서는, 대한민국공개특허(공개번호 10-2010-0110501, 공개일자 2010년10월13일)에서 개시된 가압착장치가 있습니다.

상기 종래의 가압착장치는, 부품 조립을 달성하기 위해 종래에는 장착 부품(120), 상대 부품(110), 장착 부품(120)을 잡고 상승 하강이 가능한 승강 부재가 구비된 마운트 헤드(20), 적어도 하나 이상 마련된 마운트 헤드(20)을 각각 독립적으로 이송 할 수 있는 이송유닛(30), 상승한 마운트 헤드(20)가 장착 부품(120)을 X축 방향으로 이송하여 부품 부착 위치로 이동한 후 장착 부품(120)과 부품을 부착할 상대 부품(110)의 정밀한 위치를 측정하는 검사 카메라(50), 상대 부품(110)을 부착 위치로 Y축 방향으로 이송 시킬 수 있는 스테이지(10), 마운트 헤드(20)가 잡고 있는 장착 부품(120)을 상대 부품(110)에 부착할 때 부품 부착을 지지할 수 있도록 상승 가능한 백업(40), 마운트 헤드(20)를 상승 하강 이동 가이드를 하는 마운트 LM가이드(190), 마운트 헤드의 상승 하강 이동의 동력을 생성하는 Z축 모터(150), Z축 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 마운트 헤드(20)의 상승 하강 이동을 만들어내는 볼스큐류(160), 마운트 헤드(20)의 상승 하강 이동을 통해 장착 부품(120)을 상대 부품(110)에 조립을 할 때 설정된 압력을 가하는 실린더(170)로 형성되어 있습니다.

그러나 상기 종래의 가압착장치는, Y축 위치 보정을 스테이지(10)가 상대 부품(110)을 Y축 방향으로 일괄적으로 이동시켜서 이루어지기 때문에, 복수의 마운트 헤드(20)를 동시에 사용할 경우, 장착 위치가 서로 다른 복수개의 장착 부품(120) 모두에 대하여 정밀한 Y축 위치 보정을 개별적으로 수행할 수 없다는 문제점이 있다.

즉, 복수개의 마운트 헤드(20)를 동시에 부품 조립 위치로 이송하지 않고 마운트 헤드(20)를 순차적으로 하나씩 Z축 방향으로 하강할 경우에는, 스테이지(10)은 각 마운트 별로 매번 정밀 Y축 이송을 수행해야하는 문제점이 있다. 여기서, 스테이지(10)가 이송할 때마다 백업(40)은 하강하여 서로 간섭이 발생하지 않을 수 있도록 해야하고, 마운트 헤드(20)가 부착 위치까지 Z축 방향으로 하강 할 때에는 상대 부품(110)을 지지하기 위해서 매번 다시 상승해야 하는 문제점이 발생한다.

따라서 종래의 가압착장치는, 백업(40) 하강 시간, 스테이지 Y방향 이송 시간, 백업(40)의 재상승 시간, 마운드 헤드(20)의 하강하는 시간, 부품 부착 대기 시간, 마운트 헤드(20) 재상승 시간을 더 소모하게 되므로, 결과적으로 정밀 조립은 가능할 지 모르나, 상대 부품(110)에 장착 부품(120)을 순차적으로 조립할 수 밖에 없기 때문에 생산성이 약 1/(마운트 헤드의 총 숫자)만큼 하락하여 현실적으로 이 방법으로는 LCD패널의 신속한 대량 생산에 한계가 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 가공 유닛에 대한 정밀한 Y축 위치 보정을 개별적으로 수행할 수 있으며, 설치 공간의 Y방향 폭이 감소될 수 있도록 구조가 개선된 부품 제조 장치를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 부품 제조 장치는, 본체; 상기 본체에 대하여 Z방향을 따라 상대 위치 이동할 수 있는 제1 이동 부재; 상기 Z방향에 대하여 미리 정한 경사각을 가지는 경사 방향을 따라, 상기 제1 이동 부재에 대하여 상대 위치 이동할 수 있는 제2 이동 부재; 상기 제1 이동 부재를 상기 본체에 대하여 상기 Z방향을 따라 이송시킬 수 있는 제1 이송 유닛; 상기 제2 이동 부재를 상기 제1 이동 부재에 대하여 상기 경사 방향을 따라 이송시킬 수 있는 제2 이송 유닛; 상기 제2 이동 부재의 일단부에 결합되며, 부품을 가공할 수 있는 가공 유닛;을 포함하며, 상기 가공 유닛은, 상기 경사 방향을 따라 이송됨으로써, 상기 Z방향에 대하여 수직한 Y방향을 따라 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가공 유닛은, 상기 Z방향 또는 상기 Y방향으로 개별적으로 이동할 수 있으며, 상기 Z방향 및 상기 Y방향으로 동시에 이동할 수도 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 이동 부재는, 상기 경사각을 내각으로 가지는 삼각형으로 형성되며, 상기 제2 이동 부재는 상기 제1 이동 부재의 경사면을 따라 상대 위치 이동하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 이송 유닛은, 제1 모터; 상기 제1 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제1 볼스크류; 상기 제1 이동 부재를 상기 Z방향을 따라 안내하는 제1 가이드;를 포함하며, 상기 제2 이송 유닛은, 제2 모터; 상기 제2 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제2 볼스크류; 상기 제2 이동 부재를 상기 경사 방향을 따라 안내하는 제2 가이드;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 본체는, Z방향을 따라 상하로 길게 연장된 형상의 부재로서, "］" 형태로 볼록하게 형성된 돌출부를 포함하는 제1 세로 부재; 상기 제1 세로 부재에 대응하는 형상으로 형성되며, Z방향을 따라 상하로 길게 연장된 형상의 제2 세로 부재; 상기 돌출부에 대응하는 형상으로 오목하게 상기 제2 세로 부재에 형성된 홈부; 상기 돌출부와 상기 홈부 사이에 "］" 형태로 형성된 관통공;을 포함하며, 상기 관통공의 형상에 대응하는 형상의 단면을 가지는 커버 부재가 상기 관통공의 내부에 배치될 수 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 가공 유닛을 상기 Z방향과 나란한 회전 중심축을 중심으로 회전시킬 수 있는 회전 장치를 포함하는 것일 수도 있다.

여기서, 장착 부품을 상대 부품 상의 조립 위치로 이송시켜 장착시킬 수 있는 장치로서, 상기 가공 유닛은, 상기 제2 이동 부재에 장착되어 있으며, 상기 장착 부품을 파지할 수 있는 마운트 헤드를 포함하는 것일 수도 있다.

여기서, 장착 부품을 미리 설정된 압력으로 상대 부품에 밀착시킬 수 있도록, 상기 마운트 헤드를 이동시킬 수 있는 가압 장치를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 가압 장치는, 상기 마운트 헤드를 상기 Z방향을 따라 이동시킬 수 있는 유공압 실린더를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 부품 제조 시스템은, 상기 부품 제조 장치를 복수 개 포함하는 부품 제조 시스템으로서, 상기 부품 제조 장치를 상기 Z방향 대하여 수직하고 동시에 상기 Y방향에 대하여 수직인 X방향을 따라 개별적으로 이송시킬 수 있는 제3 이송 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상대 부품을, 상기 X방향과 상기 Y방향과 상기 Z방향 중 적어도 하나에 대하여 이송시킬 수 있는 제4 이송 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 본체; 상기 본체에 대하여 Z방향을 따라 상대 위치 이동할 수 있는 제1 이동 부재; 상기 Z방향에 대하여 미리 정한 경사각을 가지는 경사 방향을 따라, 상기 제1 이동 부재에 대하여 상대 위치 이동할 수 있는 제2 이동 부재; 상기 제1 이동 부재를 상기 본체에 대하여 상기 Z방향을 따라 이송시킬 수 있는 제1 이송 유닛; 상기 제2 이동 부재를 상기 제1 이동 부재에 대하여 상기 경사 방향을 따라 이송시킬 수 있는 제2 이송 유닛; 상기 제2 이동 부재의 일단부에 결합되며, 부품을 가공할 수 있는 가공 유닛;을 포함하며, 상기 가공 유닛은, 상기 경사 방향을 따라 이송됨으로써, 상기 Z방향에 대하여 수직한 Y방향을 따라 이동할 수 있으므로, 제1 이송 유닛에 대응하는 이송유닛만을 가진 종래의 가압착장치와 달리, 상기 제2 이송 유닛에 의하여 상기 가공 유닛에 대한 정밀한 Y축 위치 보정을 개별적으로 수행할 수 있으며, 상기 제2 이송 유닛 및 제2 이동 부재가 상기 경사각을 따라 연장된 상태로 최대한 세워질 수 있으므로, 설치 공간의 Y방향 폭이 감소될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예인 부품 제조 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 부품 제조 장치의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 부품 제조 장치의 제1 이동 부재가 Z방향을 따라 하강한 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 부품 제조 장치의 제2 이동 부재가 제1 이동 부재의 경사면을 따라 상승한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 부품 제조 장치의 제2 이동 부재가 제1 이동 부재의 경사면을 따라 상승하고, 동시에 제1 이동 부재가 Z방향을 따라 하강한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예인 부품 제조 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 부품 제조 장치가 복수 개 장착되어 있는 부품 제조 시스템을 나타내는 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 부품 제조 장치의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 부품 제조 장치의 정면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 부품 제조 장치의 제2 이동 부재가 제1 이동 부재의 경사면을 따라 하강한 상태를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부품 제조 장치(100)는, 장착 부품(P)을 상대 부품(S) 상의 조립 위치로 이송시켜 장착시킬 수 있는 부품 제조 장치로서, LCD 패널의 제조시에 장착 부품(P)인 드라이버IC나 PCB를 상대 부품(S)인 패널 위에 붙이는 OLB(Outer Leader Bonder) 공정에서 많이 사용된다. 상기 부품 제조 장치(100)는 본체(10)와 제1 이동 부재(20)와 제2 이동 부재(30)와 가공 유닛과 제1 이송 유닛(50)과 제2 이송 유닛(60)과 가압 장치(70)를 포함하여 구성된다.

상기 본체(10)는, 하우징의 역할을 하는 부분으로서, 복수 개의 금속 부재를 포함하는 부분이다.

상기 본체(10)는, 도 1에 도시된 Z방향을 따라 상하로 길게 연장된 형상을 가진다.

상기 본체(10)는, 후술할 제3 이송 유닛(930)에 의하여 도 1에 도시된 X방향을 따라 정밀하게 좌우로 직선 이송될 수 있다.

본 실시예에서 상기 본체(10)는, 제1 세로 부재(13)와 제2 세로 부재(14)를 포함한다.

상기 제1 세로 부재(13)는, Z방향을 따라 상하로 길게 연장된 형상의 부재로서, 도 2에 도시된 바와 같이 "］" 형태로 볼록하게 형성된 돌출부(131)를 포함한다.

상기 제2 세로 부재(14)는, 상기 제1 세로 부재(13)에 대응하는 형상으로 형성되며, Z방향을 따라 상하로 길게 연장된 형상의 부재이다.

상기 제2 세로 부재(14)에는, 상기 돌출부(131)에 대응하는 형상으로 "］" 형태로 오목하게 형성된 홈부(141)가 형성되어 있다.

상기 돌출부(131)와 홈부(141)가 미리 정한 간격만큼 이격됨으로써, 상기 돌출부(131)와 홈부(141) 사이에는 "］" 형태의 단면으로 X방향을 따라 연장된 관통공(11)이 형성되어 있다.

상기 관통공(11)에는, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 관통공(11)의 형상에 대응하는 커버 부재(12)가 배치되어 있다.

상기 커버 부재(12)는, 상기 제2 세로 부재(14)에 장착되는 상기 제3 이송 유닛(930)의 자석(미도시) 등을 보호하기 위한 평판 부재이다.

본 실시예에서 상기 커버 부재(12)는 도 7에 도시된 바와 같이 후술할 상기 제3 이송 유닛(930)의 일면에 결합되어 있다.

따라서 상기 부품 제조 장치(100)가 상기 제3 이송 유닛(930)에 의하여 X방향으로 이송될 때, 상기 제1 세로 부재(13) 및 제2 세로 부재(14)는 상기 커버 부재(12)에 접촉하지 않은 상태로 X방향을 따라 왕복 이동할 수 있다.

상기 제1 이동 부재(20)는, 상기 본체(10)에 대하여 상기 Z방향을 따라 상대적으로 직선 왕복 이동할 수 있는 금속 부재이다.

본 실시예에서 상기 제1 이동 부재(20)는, 상기 Z방향을 기준으로 미리 정한 경사각(α)을 삼각형의 내각으로 가지는 직삼각형으로 형성된다. 여기서 상기 경사각(α)은 주변 상황을 고려하여 0도를 초과하고 180도 미만의 값으로 선정될 수 있으며, 본 실시예에서는 약 20도의 값을 가진다.

상기 제1 이동 부재(20)의 경사각(α)이 90도인 경우에는, 상기 제1 이동 부재(20)가 사각형 형상을 구비할 수 있다.

상기 제1 이동 부재(20)는 상기 Z방향에 대하여 상기 경사각(α)을 가지는 경사면(21)을 구비하고 있다.

상기 제1 이동 부재(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 경사면(21)이 Z방향의 하방을 향하도록 역삼각형 형태로 배치되어 있다.

상기 제2 이동 부재(30)는, 상기 제1 이동 부재(20)의 경사면(21) 상에 배치된 금속 부재로서, 상기 제1 이동 부재(20)의 경사면(21)과 평행한 경사 방향을 따라 상기 제1 이동 부재(20)에 대하여 상대적으로 직선 왕복 이동할 수 있는 부재이다.

본 실시예에서 상기 제2 이동 부재(30)는 상기 경사 방향을 따라 길게 연장된 막대형 금속 부재이다.

상기 가공 유닛은, 상기 상대 부품(S)을 가공할 수 있는 장치로서, 레이저 가공 유닛, 실리콘 도포 유닛, 부품 조립 유닛, 부품 장착 유닛 등 그 가공 방법에 제한이 없는 다양한 장치를 의미한다.

상기 가공 유닛은, 부품 자체의 가공과 부품들 간의 조립을 포함하는 광의의 가공 유닛이다.

본 실시예에서 상기 가공 유닛은, 장착 부품(P)을 상기 상대 부품(S) 상의 조립 위치로 이송시켜 장착시킬 수 있는 마운트 헤드(40)를 포함한다.

상기 마운트 헤드(40)는, 상기 장착 부품(P)을 파지할 수 있는 장치로서, 상기 제2 이동 부재(30)의 하단부에 장착되어 있다.

상기 마운트 헤드(40)는, 진공 흡착, 자력 흡착, 물리적 가압 등 다양한 방법으로 장착 부품(P)을 파지할 수 있다.

상기 제1 이송 유닛(50)은, 상기 제1 이동 부재(20)를 상기 본체(10)에 대하여 상기 Z방향을 따라 상하로 정밀 이송시킬 수 있는 장치로서, 상기 본체(10)에 결합되어 있다.

본 실시예에서 상기 제1 이송 유닛(50)은, 제1 모터(51)와 제1 볼스큐류(52)와 제1 가이드(53)를 포함한다.

상기 제1 모터(51)는, 전기에 의하여 회전력을 발생시키는 모터로서 상기 본체(10)에 고정되어 있다.

상기 제1 볼스큐류(52)는, 상기 제1 모터(51)의 회전 운동을 Z방향의 직선 운동으로 변환하는 장치로서, 당업자에게 그 구성 및 작동원리가 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1 가이드(53)는, 상기 제1 이동 부재(20)를 상기 Z방향을 따라 안내하는 가이드이다.

본 실시예에서 상기 제1 가이드(53)는 일반적으로 널리 사용되고 있는 LM가이드(Linear Motion Guide)를 포함하고 있다. 상기 LM가이드는 당업자에게 그 구성 및 작동원리가 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 제2 이송 유닛(60)은, 상기 제2 이동 부재(30)를 상기 제1 이동 부재(20)에 대하여 상기 경사 방향을 따라 상대적으로 직선 이송시킬 수 있는 장치이다.

본 실시예에서 상기 제2 이송 유닛(60)은, 상기 제2 이동 부재(30)의 길이 방향과 나란한 상태로, 비스듬하게 세워진 상태로 배치되어 있다.

본 실시예에서 상기 제2 이송 유닛(60)은, 제2 모터(61)와 제2 볼스큐류(62)와 제2 가이드(63)를 포함한다.

상기 제2 모터(61)는, 전기에 의하여 회전력을 발생시키는 모터로서 상기 제1 이동 부재(20)에 고정되어 있다.

상기 제2 모터(61)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 이송 유닛(50)에 미리 정한 거리 이내로 최대한 근접하도록 배치되는 것이 바람직하다.

상기 제2 볼스큐류(62)는, 상기 제2 모터(61)의 회전 운동을 상기 경사 방향의 직선 운동으로 변환하는 장치로서, 당업자에게 그 구성 및 작동원리가 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 제2 가이드(63)는, 상기 제2 이동 부재(20)를 상기 경사 방향을 따라 안내하는 가이드이다.

본 실시예에서 상기 제2 가이드(63)는 일반적으로 널리 사용되고 있는 LM가이드(Linear Motion Guide)를 포함하고 있다. 상기 LM가이드는 당업자에게 그 구성 및 작동원리가 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

결국 상기 제2 이송 유닛(60)을 작동시키면 상기 제2 이동 부재(30)가 경사 방향을 따라 이송되므로, 상기 제2 이동 부재(30)의 Z방향 위치 이동과 Y방향 위치 이동은 서로 연동(coupling)되어 동시에 발생하게 된다.

여기서, 상기 제2 이동 부재(30)의 Z방향 위치 이동량과 Y방향의 위치 이동량은 상기 경사각(α)의 값에 따라 결정된다. 즉, 상기 제2 이동 부재(30)가 일정한 거리(L)를 상기 경사 방향을 따라 이송되었다고 가정할 때, 상기 제2 이동 부재(30)의 Y방향의 위치 이동량은 L*sin(α)가 되고 상기 제2 이동 부재(30)의 Z방향의 위치 이동량은 L*cos(α)가 된다.

따라서, 상기 경사각(α)이 증가할 수록 상기 제2 이동 부재(30)의 Y방향의 위치 이동량이 증가하고 Z방향의 위치 이동량은 감소하게 되며, 반대로 상기 경사각(α)이 감소할 수록 상기 제2 이동 부재(30)의 Y방향의 위치 이동량이 감소하고 Z방향의 위치 이동량은 증가하게 된다.

상기 가압 장치(70)는, 장착 부품(P)을 미리 설정된 압력으로 상대 부품(S)에 밀착시킬 수 있는 가압 장치로서, 상기 마운트 헤드(40)를 상기 Z방향으로 미세하게 하강시킬 수 있는 장치이다.

본 실시예에서 상기 가압 장치(70)는, 상기 마운트 헤드(40)를 상기 Z방향으로 승하강시킬 수 있는 유공압 실린더를 포함하고 있다.

상기 가압 장치(70)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상단부가 상기 제1 볼스큐류(52)의 하단부에 연결되어 있으며, 하단부가 상기 제1 이동 부재(20)의 상단부에 연결되어 있다.

따라서, 상기 가압 장치(70)의 유공압 실린더가 신장하는 방향으로 작동하면 상기 마운트 헤드(40)가 Z방향을 따라 하강할 수 있고, 상기 가압 장치(70)의 유공압 실린더가 수축하는 방향으로 작동하면 상기 마운트 헤드(40)가 Z방향을 따라 상승할 수 있다.

이하에서는, 상술한 구성의 부품 제조 장치(100)를 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.

먼저, 상기 제2 이송 유닛(60) 및 상기 가압 장치(70)가 작동하지 않는 상태에서, 상기 제1 이송 유닛(50)을 작동시키면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 이동 부재(20)이 Z방향을 따라 직선적으로 승강할 수 있다. 이때에는 장착 부품(P)이 Z방향을 따라서만 개별적으로 정밀하게 위치 이동된다.

반대로, 상기 제1 이송 유닛(50) 및 상기 가압 장치(70)가 작동하지 않는 상태에서, 상기 제2 이송 유닛(60)을 작동시키면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제2 이동 부재(30)가 상기 경사 방향을 따라 직선적으로 승강할 수 있다. 이때에는 장착 부품(P)이 경사 방향을 따라서만 이송됨으로써 상기 Z방향 및 상기 Y방향으로 동시에 위치 이동하게 된다. 여기서, 상기 장착 부품(P)의 Z방향 위치 이동량과 Y방향의 위치 이동량은 상기 경사각(α)의 값에 따라 결정된다.

한편, 상기 가압 장치(70)가 작동하지 않는 상태에서, 상기 제1 이송 유닛(50) 및 제2 이송 유닛(60)을 작동시키면, 상기 마운트 헤드(40)가 Z방향으로는 승강하지 않고 오직 Y방향을 따라서만 직선적으로 전후진하게 할 수도 있다.

예컨대 상기 제1 이송 유닛(50)에 의하여 상기 제1 이동 부재(20)를 Z방향으로 하강시키면서, 상기 제2 이송 유닛(60)에 의하여 동일한 거리만큼 상기 제2 이동 부재(30)를 Z방향으로 상승시키면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 마운트 헤드(40)가 Z방향으로는 승강하지 않고 오직 Y방향을 따라서만 좌측으로 직선 이동하게 된다.

반대로 상기 제1 이송 유닛(50)에 의하여 상기 제1 이동 부재(20)를 Z방향으로 상승시키면서, 상기 제2 이송 유닛(60)에 의하여 동일한 거리만큼 상기 제2 이동 부재(30)를 Z방향으로 하강시키면, 상기 마운트 헤드(40)가 Z방향으로는 승강하지 않고 오직 Y방향을 따라서만 우측으로 직선 이동하게 된다.

결과적으로 상기 마운트 헤드(40)는, 상기 Z방향 또는 상기 Y방향으로 개별적이고 독립적으로 이동할 수 있으며, 또한 상기 Z방향 및 상기 Y방향으로 동시에 이동할 수도 있다.

상술한 구성의 부품 제조 장치(100)는, 본체(10); 상기 본체(10)에 대하여 Z방향을 따라 상대 위치 이동할 수 있는 제1 이동 부재(20); 상기 Z방향에 대하여 미리 정한 경사각(α)을 가지는 경사 방향을 따라, 상기 제1 이동 부재(20)에 대하여 상대 위치 이동할 수 있는 제2 이동 부재(30); 상기 제1 이동 부재(20)를 상기 본체(10)에 대하여 상기 Z방향을 따라 이송시킬 수 있는 제1 이송 유닛(50); 상기 제2 이동 부재(30)를 상기 제1 이동 부재(20)에 대하여 상기 경사 방향을 따라 이송시킬 수 있는 제2 이송 유닛(60); 상기 제2 이동 부재(30)의 일단부에 결합되며, 부품을 가공할 수 있는 가공 유닛;을 포함하며, 상기 가공 유닛인 마운트 헤드(40)가, 상기 경사 방향을 따라 이송됨으로써, 상기 Z방향에 대하여 수직한 Y방향을 따라 이동할 수 있으므로, 제1 이송 유닛(50)에 대응하는 이송유닛만을 가진 종래의 가압착장치와 달리, 상기 제2 이송 유닛(60)에 의하여 상기 마운트 헤드(40)에 대한 정밀한 Y축 위치 보정을 개별적으로 수행할 수 있으며, 상기 제2 이송 유닛(60) 및 제2 이동 부재(30)가 상기 경사각(α)을 따라 연장된 상태로 최대한 세워질 수 있으므로, 설치 공간의 Y방향 폭이 감소될 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 부품 제조 장치(100)는, 상기 마운트 헤드(40)가, 상기 Z방향 또는 상기 Y방향으로 개별적으로 이동할 수 있으며, 상기 Z방향 및 상기 Y방향으로 동시에 이동할 수도 있도록 구성되어 있으므로, 도 7에 도시된 부품 제조 시스템(900)에 복수개 장착될 경우, 스테이지가 상대 부품을 Y축 방향으로 일괄적으로 이동시킴으로써 Y축 위치 보정이 이루어지는 종래 기술과 달리, 조립 위치가 서로 다른 복수개의 장착 부품(P) 모두에 대하여 정밀한 Y축 위치 보정을 개별적으로 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 부품 제조 장치(100)는, 상기 제1 이동 부재(20)가, 상기 경사각(α)을 내각으로 가지는 삼각형으로 형성되며, 상기 제2 이동 부재(30)는, 상기 제1 이동 부재(20)의 경사면(21)을 따라 상대 위치 이동하므로, 상기 제2 이동 부재(30)의 경사 방향 위치 이동시, 상기 제2 이동 부재(30)의 진동 발생이 적어 정밀한 이송이 가능하다는 장점이 있다.

그리고 상기 부품 제조 장치(100)는, 장착 부품(P)을 미리 설정된 압력으로 상대 부품(S)에 밀착시킬 수 있도록, 상기 마운트 헤드(40)를 이동시킬 수 있는 가압 장치(70)를 포함하므로, 장착 부품(P)과 상대 부품(S)의 손상 없이 적절한 압력으로 서로를 부착시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 부품 제조 장치(100)는, 상기 가압 장치(70)가, 상기 마운트 헤드(40)를 상기 Z방향을 따라 이동시킬 수 있는 유공압 실린더를 포함하므로, 상기 가압 장치(70)의 장착 위치 선정이 비교적 자유롭고, 상기 마운트 헤드(40)를 상기 Z방향으로 정밀하게 승하강시키기 용이하다는 장점이 있다.

그리고 상기 부품 제조 장치(100)는, 상기 제1 이송 유닛(50)이, 제1 모터(51); 상기 제1 모터(51)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제1 볼스크류(52); 상기 제1 이동 부재(20)를 상기 Z방향을 따라 안내하는 제1 가이드(53);를 포함하며, 상기 제2 이송 유닛(60)은, 제2 모터(61); 상기 제2 모터(61)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제2 볼스크류(62); 상기 제2 이동 부재(30)를 상기 경사 방향을 따라 안내하는 제2 가이드(63);를 포함하므로, 상기 제1 이동 부재(20) 및 제2 이동 부재(30)의 정밀한 이송이 용이하다는 장점이 있다.

또한 상기 부품 제조 장치(100)는, 상기 본체(10)가, Z방향을 따라 상하로 길게 연장된 형상의 부재로서, "］" 형태로 볼록하게 형성된 돌출부(131)를 포함하는 제1 세로 부재(13); 상기 제1 세로 부재(13)에 대응하는 형상으로 형성되며, Z방향을 따라 상하로 길게 연장된 형상의 제2 세로 부재(14); 상기 돌출부(131)에 대응하는 형상으로 "］" 형태로 오목하게 상기 제2 세로 부재(14)에 형성된 홈부(141); 상기 돌출부(131)와 상기 홈부(141) 사이에 "］" 형태로 형성된 관통공(11);을 포함하며, 상기 관통공(11)의 형상에 대응하는 형상의 단면을 가지는 커버 부재(12)가 상기 관통공(11)의 내부에 배치될 수 있으므로, 상기 제1 세로 부재(13)의 Y방향 두께를 증가시킬 수 있어 상기 제1 세로 부재(13)의 구조 강도가 증가되며, 상기 제1 가이드(53)를 최대한 Y방향의 우측으로 배치할 수 있어 상기 마운트 헤드(40)의 Y방향 위치가 종래의 가압착장치와 동일하게 유지될 수 있다는 장점이 있다. 즉 종래의 가압착장치로부터 상기 부품 제조 장치(100)에 대응하는 장치를 제거한 후 상기 부품 제조 장치(100)를 장착함으로써 간단히 종래의 가압착장치를 개조할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 6에는 본 발명의 제2 실시예인 부품 제조 장치(200)가 도시되어 있다. 상기 부품 제조 장치(200)는 상술한 상기 부품 제조 장치(100)와 대부분의 구성 및 효과가 동일하므로 이하에서는 양자간의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.

상기 부품 제조 장치(200)는, 상기 마운트 헤드(40)를 상기 Z방향과 나란한 회전 중심축을 중심으로 회전시킬 수 있는 회전 장치(41)를 더 포함한다.

상기 회전 장치(41)는, 상기 제2 이동 부재(30)와 상기 마운트 헤드(40)의 사이에 장착됨으로써, 상기 제2 이동 부재(30)와 상기 마운트 헤드(40) 사이의 상대 회전 운동을 발생시킨다. 이 회전 장치(41)는, 회전 모터, 회전용 LM가이드 등을 포함할 수 있다.

상기 부품 제조 장치(200)는, 상기 회전 장치(41)를 더 포함하고 있으므로, 상기 마운트 헤드(40)의 Y방향 및 Z방향 위치 이동뿐만 아니라, Z방향과 나란한 회전 중심축을 중심으로 회전 이동까지 상기 마운트 헤드(40)에 부여할 수 있는 장점이 있다.

그리고 도 7에는 상기 부품 제조 장치(100)를 복수개 포함하는 부품 제조 시스템(900)이 도시되어 있다. 상기 부품 제조 시스템(900)은 LCD 패널의 제조시에 장착 부품(P)인 드라이버IC나 PCB를 상대 부품(S)인 패널 위에 붙이는 OLB(Outer Leader Bonder) 공정에서 사용될 수 있다.

상기 부품 제조 시스템(900)은, 본체(910)와, 지지 부재(920)와, 제3 이송 유닛(930)과, 상판(940)과, 제4 이송 유닛(950)을 포함하고 있다.

상기 본체(910)는, 상기 지지 부재(920)를 받칠 수 있도록 사각 평판 형태로 마련되어 있다.

상기 지지 부재(920)는, 상기 본체(910) 위에 배치되며, 상기 본체(910)로부터 상방으로 연장된 부재로서, 한 쌍이 마련되어 상기 본체(910)의 2개 코너부에 각각 배치되어 있다.

상기 제3 이송 유닛(930)은, 상기 부품 제조 장치(100) 각각을 상기 Z방향 및 Y방향에 대하여 모두 수직인 X방향을 따라 개별적으로 이송시킬 수 있는 이송 유닛이다.

상기 제3 이송 유닛(930)은, X방향을 따라 길게 연장되어 있으며, 양단부가 상기 한 쌍의 지지 부재(920)의 상단부에 의하여 지지되어 있다.

상기 제3 이송 유닛(930)은, 상기 부품 제조 장치(100)를 개별적으로 이송시킬 수 있는 복수 개의 리니어 모터(Linear Motor)를 내장하고 있다.

상기 리니어 모터는, 이동자, 고정자, LM 가이드 등을 포함하고 있으며, 그 구성 및 효과는 당업자에게 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 상판(940)은, 상기 상대 부품(S)을 수평하게 받쳐서 지지하는 부재이다.

상기 제4 이송 유닛(950)은, 상기 상판(940)을 이송하는 이송 유닛으로서, 상기 X방향과 상기 Y방향과 상기 Z방향 모두에 대한 이송이 가능하다.

따라서 상기 상대 부품(S)은 상기 제4 이송 유닛(950)에 의하여 3축 이송이 자유롭게 가능하다.

상기 부품 제조 시스템(900)은, 상기 부품 제조 장치(100)를 복수 개 포함하는 부품 제조 시스템으로서, 상기 부품 제조 장치(100)를 상기 Z방향 대하여 수직하고 동시에 상기 Y방향에 대하여 수직인 X방향을 따라 개별적으로 이송시킬 수 있는 제3 이송 유닛(930)을 포함하므로, 상기 부품 제조 장치(100) 각각을 3축 이송시킴으로써, 상기 부품 제조 장치(100) 각각의 위치 제어가 독립적으로 가능하다는 장점이 있다.

그리고 상기 부품 제조 시스템(900)은, 상기 상대 부품(S)을 상기 X방향과 상기 Y방향과 상기 Z방향 모두에 대하여 이송시킬 수 있는 제4 이송 유닛(950)을 포함하므로, 상기 장착 부품(P)의 이송과 별개로 상기 상대 부품(S)을 정밀하게 3축 이송할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 제1 이송 유닛(50) 및 제2 이송 유닛(60)가 볼스크류를 포함하고 있으나, 볼스크류 대신에 유공압 실린더, 리니어 모터, 기어드 벨트 등의 이송 장치를 포함하도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 경사각(α)이 대략 20도를 이루고 있으나, 그 대신에 상기 경사각(α)이 90도를 이루는 경우를 생각해볼 수 있는데, 이러한 경우에는 상기 제2 이송 유닛(60)이 상기 제1 이송 유닛(50)과 수직한 외팔보 형태가 되므로, Z방향과 Y방향에 대한 공간의 제약이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 상기 경사각(α)이 90도를 이루는 경우에는, X방향 이동시에 상기 제2 이송 유닛(60)의 관성력 증가로 인해 생기는 진동 문제와, 모터관련 배선의 등에 있어서 문제점이 발생할 수 있다.

본 실시예에서는, 상기 제2 이송 유닛(60)이 상기 제2 이동 부재(30)의 길이 방향과 나란한 상태로 비스듬하게 세워진 상태로 배치되어 있으나, 상기 제2 이송 유닛(60)과 제1 이송 유닛(50)를 평행하게 수직으로 배치하는 방안을 고려할 수도 있다. 이러한 경우에는, 상기 제2 모터(61) 하단에 윔휠 기어나 베벨 기어와 같은 수직 수평 동력 변환장치를 장착함으로써, Y방향 위치 이동을 구현할 수 있을 것이다. 이렇게 하면, 공간 제약의 문제점은 다소 완화될 수 있으나, 수직 방향 동력을 수평 방향 동력으로 변환시키는 동력 변환 장치(미도시)를 추가해야 하므로, 백래쉬 등으로 인해 이송 정밀도가 감소하는 문제점이 생길 수 있다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100, 200: 부품 제조 장치
10: 본체
11: 관통공
12: 커버 부재
13: 제1 세로 부재
14: 제2 세로 부재
20: 제1 이동 부재
21: 경사면
30: 제2 이동 부재
40: 마운트 헤드
41: 회전 장치
50: 제1 이송 유닛
51: 제1 모터
52: 제1 볼스큐류
53: 제1 가이드
60: 제2 이송 유닛
61: 제2 모터
62: 제2 볼스큐류
63: 제2 가이드
70: 가압 장치
131: 돌출부
141: 홈부
900: 부품 제조 시스템
910: 본체
920: 지지 부재
930: 제3 이송 유닛
940: 상판
950: 제4 이송 유닛

Claims (11)

1. 본체;
   상기 본체에 대하여 Z방향을 따라 상대 위치 이동할 수 있는 제1 이동 부재;
   상기 Z방향에 대하여 미리 정한 경사각을 가지는 경사 방향을 따라, 상기 제1 이동 부재에 대하여 상대 위치 이동할 수 있는 제2 이동 부재;
   상기 제1 이동 부재를 상기 본체에 대하여 상기 Z방향을 따라 이송시킬 수 있는 제1 이송 유닛;
   상기 제2 이동 부재를 상기 제1 이동 부재에 대하여 상기 경사 방향을 따라 이송시킬 수 있는 제2 이송 유닛;
   상기 제2 이동 부재의 일단부에 결합되며, 부품을 가공할 수 있는 가공 유닛;을 포함하며,
   상기 가공 유닛은, 상기 경사 방향을 따라 이송됨으로써, 상기 Z방향에 대하여 수직한 Y방향을 따라 이동할 수 있으며,
   장착 부품을 상대 부품 상의 조립 위치로 이송시켜 장착시킬 수 있는 장치로서,
   상기 가공 유닛은, 상기 제2 이동 부재에 장착되어 있으며, 상기 장착 부품을 파지할 수 있는 마운트 헤드를 포함하며,
   장착 부품을 미리 설정된 압력으로 상대 부품에 밀착시킬 수 있도록, 상기 마운트 헤드를 이동시킬 수 있는 가압 장치를 포함하며,
   상기 가압 장치는, 상기 마운트 헤드를 상기 Z방향을 따라 이동시킬 수 있는 유공압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 제조 장치
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가공 유닛은, 상기 Z방향 또는 상기 Y방향으로 개별적으로 이동할 수 있으며, 상기 Z방향 및 상기 Y방향으로 동시에 이동할 수도 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 제조 장치
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 이동 부재는, 상기 경사각을 내각으로 가지는 삼각형으로 형성되며,
   상기 제2 이동 부재는, 상기 제1 이동 부재의 경사면을 따라 상대 위치 이동하는 것을 특징으로 하는 부품 제조 장치
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 이송 유닛은, 제1 모터; 상기 제1 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제1 볼스크류; 상기 제1 이동 부재를 상기 Z방향을 따라 안내하는 제1 가이드;를 포함하며,
   상기 제2 이송 유닛은, 제2 모터; 상기 제2 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제2 볼스크류; 상기 제2 이동 부재를 상기 경사 방향을 따라 안내하는 제2 가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 제조 장치
5. 제 1항에 있어서,
   상기 본체는,
   Z방향을 따라 상하로 길게 연장된 형상의 부재로서, "］" 형태로 볼록하게 형성된 돌출부를 포함하는 제1 세로 부재;
   상기 제1 세로 부재에 대응하는 형상으로 형성되며, Z방향을 따라 상하로 길게 연장된 형상의 제2 세로 부재;
   상기 돌출부에 대응하는 형상으로 오목하게 상기 제2 세로 부재에 형성된 홈부;
   상기 돌출부와 상기 홈부 사이에 "］" 형태로 형성된 관통공;을 포함하며,
   상기 관통공의 형상에 대응하는 형상의 단면을 가지는 커버 부재가 상기 관통공의 내부에 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 부품 제조 장치
6. 제 1항에 있어서,
   상기 가공 유닛을 상기 Z방향과 나란한 회전 중심축을 중심으로 회전시킬 수 있는 회전 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 제조 장치
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 1항 내지 제 6항 중 하나에 기재되어 있는 부품 제조 장치를 복수 개 포함하는 부품 제조 시스템으로서,
    상기 부품 제조 장치를 상기 Z방향에 대하여 수직하고 동시에 상기 Y방향에 대하여 수직인 X방향을 따라 개별적으로 이송시킬 수 있는 제3 이송 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 제조 시스템
11. 제 10항에 있어서,
    상기 상대 부품을, 상기 X방향과 상기 Y방향과 상기 Z방향 중 적어도 하나에 대하여 이송시킬 수 있는 제4 이송 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 제조 시스템
    

Images