KR102215621B1

KR102215621B1 - 전동 그리퍼, 스카라 로봇 및 이를 구비한 fpcb 자동 장착 시스템

Info

Publication number: KR102215621B1
Application number: KR1020200091690A
Authority: KR
Inventors: 송일섭
Original assignee: 주식회사 루티스테크
Priority date: 2020-07-23
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2021-02-15

Abstract

FPCB 커넥터를 PBA 커넥터에 자동 장착하는 전동 그리퍼, SCARA 로봇 및 이를 구비한 FPCB 자동 장착 시스템이 제공된다. 전동 그리퍼는 본체; 및 상기 본체에 결합되어 FPCB 커넥터를 집어 원하는 압력으로 일정하게 눌러 이동 통신 단말기의 PBA 커넥터에 결합하는 핑거를 포함한다.

Description

전동 그리퍼, 스카라 로봇 및 이를 구비한 FPCB 자동 장착 시스템{ELECTRIC GRIPPER, SCARA ROBOT AND SYSTEM FOR AUTOMATICALLY MOUTING FPCB INCLUDING SAME}

본 발명은 이동 통신 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 FPCB 커넥터를 이동 통신 단말기의 PBA에 자동으로 장착하는 스카라(SCARA) 로봇 및 이를 구비한 FPCB 자동 장착 시스템에 관한 것이다.

FPCB(Flexible Printed Circuit Board)는 기존의 딱딱한 PCB에 유연한 특성을 부여한 전기회로기판입니다. 모바일기기의 경우 휴대를 고려해 크기를 최소화기 위해 디스플레이 뒤로 FPCB를 접어서 넣기 때문에 얇고 유연하다. FPCB는 DDI(디스플레이 드라이버 IC)와 달리 자체적으로 독립적인 기능을 하지는 않는다. 전자기기의 AP가 명령하는 신호를 DDI로 보내는 전달자 역할이 FPCB의 핵심 기능이다.

이러한 FPCB의 커넥터를 이동 통신 단말기의 PBA 커넥터에 결합하는 전 과정을 2명 또는 3명의 작업자가 수작업으로 행하는데 이는 작업 조건이 까다롭고 공정 시간이 많이 걸린다는 단점이 있다.

특허 공개번호 제 10-1844468 호{등록일: 2018년 03월 27일}

본 발명은 FPCB 커넥터를 이동 통신 단말기의 PBA 커넥터에 자동 장착하는 전동 그리퍼, SCARA 로봇 및 이를 구비한 FPCB 자동 장착 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 전동 그리퍼는 본체; 및 상기 본체에 결합되어 FPCB 커넥터를 집어 원하는 압력으로 일정하게 눌러 이동 통신 단말기의 PBA 커넥터에 결합하는 핑거를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 FPCB 커넥터는 컴팩트 카메라 모듈(CCM) 커넥터를 포함할 수 있다.

상기 핑거는 상기 FPCB 커넥터의 양단을 집는 집게; 상기 FPCB 커넥터를 눌러 상기 PBA 커넥터에 결합하는 누름부; 및 상기 집게를 탄성 지지하는 스프링를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따른 스카라 로봇은 FPCB 커넥터를 집어 이동 통신 단말기의 PBA의 커넥터에 결합하는 전동 그리퍼; 및 상기 전동 그리퍼에 의해 PBA의 커넥터와 FPCB의 커넥터가 결합하는 중에 원하는 압력으로 일정하게 누르도록 제어하는 포스 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 FPCB 자동 장착 시스템은 이동 통신 단말기의 PBA가 수납된 제1 트레이를 제1 작업 대기 구역으로 공급하는 제1 공급부; FPCB이 수납된 제2 트레이를 제2 작업 대기 구역으로 공급하는 제2 공급부; 박스를 제3 작업 대기 구역으로 공급하는 제3 공급부; 및 제1 트레이에 수납된 PBA를 작업 지그로 이송하고, 제2 트레이에 수납된 상기 FPCB을 상기 작업 지그로 이송하고, 상기 PBA의 커넥터와 상기 FPCB의 커넥터를 결합하여 FPCB 결합 PBA를 제1 작업 대기 구역의 PBA 트레이로 이송하고, 제1 작업 대기 구역의 제1 트레이에 정상 FPCB 결합 PBA이 모두 수집되면 제1 트레이를 제3 작업 대기 구역의 박스로 이송하여 외부로 배출하는 스카라 로봇을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 FPCB 자동 장착 시스템은 이동 통신 단말기의 PBA가 수납된 제1 트레이를 제1 작업 대기 구역으로 공급하는 제1 공급부; FPCB이 수납된 제2 트레이를 제2 작업 대기 구역으로 공급하는 제2 공급부; 박스를 제3 작업 대기 구역으로 공급하는 제3 공급부; 및 제1 트레이에 수납된 PBA를 작업 지그로 이송하고, 제2 트레이에 수납된 상기 FPCB을 상기 작업 지그로 이송하고, 상기 PBA의 커넥터와 상기 FPCB의 커넥터를 결합하여 FPCB 결합된 PBA을 제1 작업 대기 구역의 PBA 트레이로 이송하는 메인 스카라 로봇; 및 제1 작업 대기 구역의 PBA 트레이에 정상 완성품이 모두 수집되면 PBA 트레이를 제3 작업 대기 구역의 박스로 이송하여 외부로 배출하는 추가 스카라 로봇을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이동 통신 단말기의 생산 라인에서는 다수의 FPCB 커넥터를 PBA 커넥터에 자동으로 연속 장착할 수 있다.

본 발명에서는 전동 그리퍼를 이용하여 FPCB 커넥터를 집어 원하는 압력으로 일정하게 눌러 이동 통신 단말기의 PBA 커넥터에 결합할 수 있다.

또한 상기 전동 그리퍼에 의해 PBA 커넥터와 FPCB 커넥터가 결합하는 중에 포스 센서에 의해 원하는 압력으로 일정하게 누르도록 제어할 수 있다.

상기 전동 그리퍼에서는 스프링을 장착한 핑거의 집게로 FPCB 커넥터의 양단을 픽업 유지하는 상태에서 PBA 커넥터의 위치로 이동하여 스프링에 의해 탄성 지지된 누름부로 눌러 압착 결합한다. 즉, 상기 누름부에 의해 FPCB 커넥터를 누리는 경우 스프링이 상기 집게를 탄성 지지하여 주변에 장애물이 있는 경우에 닿는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 FPCB 자동 장착 시스템을 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 SCARA 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 SCARA 로봇의 평면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 SCARA 로봇의 전동 그리퍼를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 전동 그리퍼의 핑거를 나타낸 사시도이다.
도 6 및 도 7은 전동 그리퍼에 의해 PBA 커넥터에 FPCB 커넥터를 결합하는 동작을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 FPCB 자동 장착 시스템을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 FPCB 자동 장착 시스템을 나타낸 평면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 FPCB 자동 장착 시스템은 제1 공급부(100), 제2 공급부(200), 제3 공급부(300), 및 스카라 로봇(500)를 포함한다.

제1 공급부(100)는 이동 통신 단말기(미도시)의 PBA(10)가 수납된 제1 트레이(120)를 제1 작업 대기 구역(110)으로 공급한다. 제2 공급부(200)는 FPCB(20)가 수납된 제2 트레이(220)를 제2 작업 대기 구역(210)으로 공급한다. 제3 공급부(300)는 PB 박스와 같은 박스(320)를 제3 작업 대기 구역(310)으로 공급한다.

스카라 로봇(500)은 제1 트레이(120)에 수납된 PBA(10)를 작업 지그(210)로 이송하고, 제2 트레이(120)에 수납된 상기 FPCB(20)을 상기 작업 지그(250)로 이송하고, 상기 PBA(10)의 커넥터(12)와 상기 FPCB(20)의 커넥터(22)를 결합하여 FPCB 결합 PBA를 제1 작업 대기 구역(110)의 PBA 트레이(120)로 이송하고, 제1 작업 대기 구역(110)의 PBA 트레이(120)에 정상 완성품인 FPCB 결합 PBA이 모두 수집되면 PBA 트레이(120)를 제3 작업 대기 구역(310)의 박스(320)로 이송하여 외부로 배출한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 FPCB 자동 장착 시스템은 제1 공급부(100), 제2 공급부(200), 제3 공급부(300), 스카라 로봇(500), 및 추가 스카라 로봇(600)을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 FPCB 자동 장착 시스템의 제1 공급부(100), 제2 공급부(200), 제3 공급부(300)는 상기한 본 발명의 실시예에 따른 FPCB 자동 장착 시스템의 제1 공급부(100), 제2 공급부(200), 제3 공급부(300)와 동일하므로, 상세 설명은 생략하고, 메인 스카라 로봇(500) 및 추가 스카라 로봇(600)에 대하여만 설명한다.

메인 스카라 로봇(500)은 제1 트레이(120)에 수납된 PBA(10)를 작업 지그(210)로 이송하고, 제2 트레이(220)에 수납된 상기 FPCB(20)을 상기 작업 지그(210)로 이송하고, 상기 PBA(10)의 커넥터(12)와 상기 FPCB(20)의 커넥터(22)를 결합하여 FPCB 결합된 PBA를 제1 작업 대기 구역(110)의 제1 트레이(120)로 이송한다.

추가 스카라 로봇(600)은 제1 작업 대기 구역(110)의 제1 트레이(120)에 정상 완성품이 모두 수집되면 제1 트레이(120)를 제3 작업 대기 구역(310)의 박스(320)로 이송하여 외부로 배출한다.

도 2는 도 1에 도시된 SCARA 로봇(500)을 나타낸 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 SCARA 로봇의 평면도이다. 도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 SCARA 로봇의 전동 그리퍼를 나타낸 사시도이다. 도 5는 도 4에 도시된 전동 그리퍼의 핑거를 나타낸 사시도이다.

상기 스카라 로봇(500)은 전동 그리퍼(510) 및 포스 센서(560)를 포함한다.

전동 그리퍼(510)는 FPCB 커넥터(22)를 집어 이동 통신 단말기의 PBA 커넥터(12)에 결합한다.

도 6 및 도 7은 전동 그리퍼에 의해 PBA 커넥터에 FPCB 커넥터를 결합하는 동작을 설명하는 도면이다.

전동 그리퍼(510)는 본체(520); 및 상기 본체(520)에 결합되어 FPCB 커넥터(22)를 집어 원하는 압력으로 일정하게 눌러 이동 통신 단말기의 PBA 커넥터(12)에 결합하는 핑거(530)를 포함한다.

상기 핑거(530)는 집게(532), 누름부(534), 및 스프링(536)를 포함한다.

집게(532)는 FPCB 커넥터(12)의 양단을 집는다. 누름부(534)는 상기 FPCB 커넥터(12)를 눌러 상기 PBA 커넥터에 결합한다. 스프링(536)은 상기 집게(532)를 탄성 지지한다.

포스 센서(560)는 상기 전동 그리퍼(510)에 의해 PBA의 커넥터와 FPCB의 커넥터가 결합하는 중에 원하는 압력으로 일정하게 누르도록 제어한다.

스프링을 장착한 핑거(530)의 집게(532)로 FPCB 커넥터(12)의 양단을 픽업 유지하는 상태에서 PBA 커넥터(12)의 위치로 이동하여 주변에 장애물이 있는 경우에 닿는 것을 방지하기 위한 스프링(536)에 의해 탄성 지지된 누름부(534)로 눌러 압착 결합한다. 이때 포스 센서(560)를 이용하여 원하는 압력으로 일정하게 누른다.

한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: PBA
12: PBA 커넥터
20: FPCB
22: FPCB 커넥터
100: 제1 공급부
110: 제1 작업 대기 구역
120: 제1 트레이
200: 제2 공급부
210: 제2 작업 대기 구역
220: 제2 트레이
250: 작업 리그
300: 제3 공급부
310: 제3 작업 대기 구역
320: 박스
500: 메인 스카라 로봇
510: 전동 그리퍼
520: 본체
530: 핑거
532: 집게
534: 누름부
536: 스프링
560: 포스 센서
600: 추가 스카라 로봇

Claims

본체; 및
상기 본체에 결합되어 FPCB 커넥터를 집어 원하는 압력으로 일정하게 눌러 이동 통신 단말기의 PBA 커넥터에 결합하는 핑거를 포함하며,
상기 핑거는
상기 FPCB 커넥터의 양단을 집는 집게;
상기 FPCB 커넥터를 눌러 상기 PBA 커넥터에 결합하는 누름부; 및
상기 집게를 탄성 지지하는 스프링을 포함하는 전동 그리퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 FPCB 커넥터는 CCM 커넥터를 포함하는 전동 그리퍼.
삭제
FPCB 커넥터를 집어 이동 통신 단말기의 PBA 커넥터에 결합하는 전동 그리퍼; 및
상기 전동 그리퍼에 의해 상기 PBA 커넥터에 상기 FPCB 커넥터를 결합하는 중에 원하는 압력으로 일정하게 누르도록 제어하는 포스 센서를 포함하는 스카라 로봇.
FPCB 커넥터를 집어 이동 통신 단말기의 PBA 커넥터에 결합하는 전동 그리퍼; 및
상기 전동 그리퍼에 의해 상기 PBA 커넥터에 상기 FPCB 커넥터를 결합하는 중에 원하는 압력으로 일정하게 누르도록 제어하는 포스 센서를 포함하며,
상기 전동 그리퍼는 본체; 및
상기 본체에 결합되어 FPCB 커넥터를 집어 원하는 압력으로 일정하게 눌러 이동 통신 단말기의 PBA 커넥터에 결합하는 핑거를 포함하며,
상기 핑거는
FPCB 커넥터의 양단을 집는 집게;
상기 FPCB 커넥터를 눌러 상기 PBA 커넥터에 결합하는 누름부; 및
상기 집게를 탄성 지지하는 스프링을 포함하는 스카라 로봇.
이동 통신 단말기의 PBA가 수납된 제1 트레이를 제1 작업 대기 구역으로 공급하는 제1 공급부;
FPCB가 수납된 제2 트레이를 제2 작업 대기 구역으로 공급하는 제2 공급부;
박스를 제3 작업 대기 구역으로 공급하는 제3 공급부; 및
상기 제1 트레이에 수납된 상기 PBA를 작업 지그로 이송하고, 상기 제2 트레이에 수납된 상기 FPCB를 상기 작업 지그로 이송하고, PBA 커넥터와 FPCB 커넥터를 결합하여 FPCB 결합 PBA를 제1 작업 대기 구역의 제1 트레이로 이송하고, 상기 제1 작업 대기 구역의 제1 트레이에 정상 FPCB 결합 PBA이 모두 수집되면 상기 제1 트레이를 제3 작업 대기 구역의 박스로 이송하여 외부로 배출하는 스카라 로봇을 포함하는 FPCB 자동 장착 시스템.
이동 통신 단말기의 PBA가 수납된 제1 트레이를 제1 작업 대기 구역으로 공급하는 제1 공급부;
FPCB가 수납된 제2 트레이를 제2 작업 대기 구역으로 공급하는 제2 공급부;
박스를 제3 작업 대기 구역으로 공급하는 제3 공급부; 및
상기 제1 트레이에 수납된 상기 PBA를 작업 지그로 이송하고, 상기 제2 트레이에 수납된 상기 FPCB를 상기 작업 지그로 이송하고, PBA 커넥터와 FPCB 커넥터를 결합하여 FPCB 결합된 PBA를 상기 제1 작업 대기 구역의 제1 트레이로 이송하는 메인 스카라 로봇; 및
상기 제1 작업 대기 구역의 제1 트레이에 정상 FPCB 결합 PBA가 모두 수집되면 상기 제1 트레이를 제3 작업 대기 구역의 박스로 이송하여 외부로 배출하는 추가 스카라 로봇을 포함하는 FPCB 자동 장착 시스템.