KR102240123B1 - 섬유제품의 전자소자 부착 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예는 날염 혹은 프린팅된 섬유원단에 전자소자를 부착하거나 혹은 염색되지 않은 섬유원단에 먼저 디지털프린터로 프린팅하고 전자소자 부착 위치를 설계 후 앞면과 뒷면에서 각각 혹은 동시에 부착하는 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 섬유제품의 전자소자 부착 장치는, 섬유로 형성되는 가공대상을 고정 지지하는 프레임부; 프레임부와 결합하고, 복수 개의 레이저를 조사하여 가공대상이 위치하는 프레임부의 내측에 레이저 그리드를 형성하는 레이저모듈; 가공대상의 일면에 대해 3차원 위치 이동을 수행하면서 가공대상의 일면에 전자소자를 부착하는 제1소자부착부, 및 가공대상의 타면에 대해 3차원 위치 이동을 수행하면서 가공대상의 타면에 전자소자를 부착하는 제2소자부착부,를 구비하는 소자부착모듈; 및 프레임부와 소자부착모듈을 지지하는 베이스부;를 포함한다.

Description

섬유제품의 전자소자 부착 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR ATTACHING ELECTRONIC DEVICES TO TEXTILE PRODUCTS}

본 발명은 날염 혹은 프링팅된 섬유원단 혹은 염색되지 않은 섬유원단에 먼저 디지털 프린팅을 하고 원하는 위치에 전자소자를 빠르고 효율적으로 부착이 가능한 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 날염 혹은 프린팅된 섬유원단에 전자소자를 부착하거나 혹은 염색되지 않은 섬유원단에 먼저 디지털프린터로 프린팅하고 전자소자 부착 위치를 설계 후 앞면과 뒷면에서 각각 혹은 동시에 부착하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

기존 스마트 웨어러블 섬유제품은 봉제기를 이용하여 수작업을 통해 제작되고 일부 자동화된 장비를 활용한다 해도 국소적인 부분만 작업이 가능하고 대부분 수작업으로 진행이 된다. 이처럼 수작업을 통해 섬유원단에 전자소자를 부착하는 것은 동일한 제품에 대한 생산성이 떨어지고 정확한 위치 선정이 어려운 것이 현실이다.

그리고, 종래의 전자소자를 부착하는 방법은 날염 혹은 프린팅된 섬유 원단에 봉제 기술자가 전자소자를 하나하나 수작업으로 부착하고 연결하는 방식으로 진행이 되었다. 섬유 원단에 날염 혹은 프린팅이 안되어 있을 경우, 먼저 날염 혹은 디지털 프린팅을 통해 원하는 디자인으로 날염 및 프린팅하고, 전자소자 부착위치를 선정 후 수작업으로 부착을 하였다.

상기와 같은 문제점들에도 불구하고, 현재까지 전자소자를 섬유 원단의 앞뒷면에 각각 혹은 동시에 전자소자를 부착하는 기술이 없고, 이를 위한 표준화된 측정 장비 및 장비조차 없는 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-1038482호(발명의 명칭: 전자소자 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법)에서는, 박형의 절연체를 이용하여 레이업 공정을 수행하는 경우에도, 수지 함량의 저하로 인한 전자소자 주위 및 회로패턴 사이의 보이드 발생을 방지할 수 있으며, 레이업 공정 시 절연체에 함침된 보강재에 의해 전자소자가 손상되는 문제를 해결할 수 있는, 전자소자 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공한다.

대한민국 등록특허 제10-1038482호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전자소자를 섬유 원단 등 섬유 제품의 앞뒷면에 각각 혹은 동시에 자동으로 전자소자를 부착할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 목적은, 상기와 같이 섬유 원단 등 섬유제품에 전자소자를 부착 시, 부착의 정확도를 향상시키는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 섬유로 형성되는 가공대상을 고정 지지하는 프레임부; 상기 프레임부와 결합하고, 복수 개의 레이저를 조사하여 상기 가공대상이 위치하는 상기 프레임부의 내측에 레이저 그리드를 형성하는 레이저모듈; 상기 가공대상의 일면에 대해 3차원 위치 이동을 수행하면서 상기 가공대상의 일면에 전자소자를 부착하는 제1소자부착부, 및 상기 가공대상의 타면에 대해 3차원 위치 이동을 수행하면서 상기 가공대상의 타면에 전자소자를 부착하는 제2소자부착부,를 구비하는 소자부착모듈; 및 상기 프레임부와 상기 소자부착모듈을 지지하는 베이스부;를 포함하고, 상기 소자부착모듈은, 상기 레이저 그리드를 이용하여 전자소자 부착 위치를 측정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 레이저모듈은, 상기 프레임부의 내측 일면에 복수 개 배열되어 레이저를 조사함으로써 상기 레이저 그리드를 형성하는 제1레이저생성기, 및 상기 프레임부의 내측 일면과 수직인 상기 프레임부의 내측 타면에 복수 개 배열되어 레이저를 조사함으로써 상기 레이저 그리드를 형성하는 제2레이저생성기,를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 레이저모듈은, 상기 프레임부와 결합하고 상기 제1레이저생성기가 조사한 레이저를 감지하는 제1센서부, 및 상기 프레임부와 결합하고 상기 제2레이저생성기가 조사한 레이저를 감지하는 제2센서부,를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 레이저모듈은, 상기 제1레이저생성기와 상기 제2레이저생성기에 연결되고, 상기 제1레이저생성기와 상기 제2레이저생성기에 대한 제어를 수행하는 레이저컨트롤부,를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 소자부착모듈은, 일 부위는 상기 베이스부와 결합하고 타 부위는 상기 제1소자부착부와 결합하여 상기 제1소자부착부를 3차원 위치 이동시키는 제1이송부, 및 일 부위는 상기 베이스부와 결합하고 타 부위는 상기 제2소자부착부와 결합하여 상기 제2소자부착부를 3차원 위치 이동시키는 제2이송부,를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1이송부는, 상기 제1소자부착부와 결합하고 상기 제1소자부착부를 Z축 이동시키는 제1-1이송기, 상기 제1-1이송기와 결합하고 상기 제1-1이송기를 Y축 이동시키는 제1-2이송기, 및 상기 제1-2이송기와 상기 베이스부에 결합하고 상기 제1-2이송기를 X축 이동시키는 제1-3이송기,를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1-2이송기는, 상기 가공대상에 대한 스캔을 수행하는 제1스캐너를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제2이송부는, 상기 제2소자부착부와 결합하고 상기 제2소자부착부를 Z축 이동시키는 제2-1이송기, 상기 제2-1이송기와 결합하고 상기 제2-1이송기를 Y축 이동시키는 제2-2이송기, 및 상기 제2-2이송기와 상기 베이스부에 결합하고 상기 제2-2이송기를 X축 이동시키는 제2-3이송기,를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제2-2이송기는, 상기 가공대상에 대한 스캔을 수행하는 제2스캐너를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1소자부착부는 상기 가공대상의 일면에 프린팅을 수행하고, 상기 제2소자부착부는 상기 가공대상의 타면에 프린팅을 수행할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 가공대상의 일면 또는 타면에 대해 상기 소자부착모듈이 스캔을 수행하여 전자소자의 부착 위치가 표시되었는지 여부를 판단하는 제1단계; 상기 가공대상의 일면 또는 타면 중 전자소자의 부착 위치가 표시된 면에 대해 상기 레이저 그리드의 셀을 기준으로 전자소자의 부착 위치를 확정하는 제2단계; 상기 가공대상의 일면 또는 타면 중 전자소자의 부착 위치가 표시되지 않은 면에 대해 상기 소자부착모듈이 전자소자의 부착 위치를 프린팅하는 제3단계; 상기 제3단계에서 전자소자의 위치가 프린팅된 가공대상의 면에 대해 상기 레이저 그리드의 셀을 기준으로 전자소자의 부착 위치를 확정하는 제4단계; 상기 가공대상의 일면 및 타면 각각의 면에서 확정된 전자소자의 부착 위치에 상기 소자부착모듈이 전자소자를 부착하는 제5단계;를 포함한다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 섬유 원단 등의 섬유 제품에 전자소자의 부착 위치가 표시된 경우 또는 전자소자의 부착 위치가 표시되지 않은 경우 등 모든 경우에 대해, 섬유 제품에 전자소자를 자동으로 부착할 수 있다는 것이다.

그리고, 스캔 이미지 뿐만 아니라 레이저 그리드를 이용하여 전자소자의 부착 위치를 산정하여 부착 공정을 수행하므로, 원단 또는 옷과 같은 섬유 제품에 대한 전자소자의 부착 공정 정확도가 향상될 수 있다는 것이다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자소자 부착 장치의 모식도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자소자 부착 장치의 각 구성에 대한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 그리드를 이용한 전자소자 부착 위치에 측정에 대한 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자소자 부착 장치의 실시 예에 대한 모식도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자소자 부착 장치의 모식도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자소자 부착 장치의 각 구성에 대한 개략도이다. 여기서, 도 2는 프레임부(410), 레이저모듈 및 소자부착모듈이 결합된 사항을 베이스부(420)의 하부면 방향에서 바라본 개략도이고, 도 3은 가공대상(10)에 일면에 전자 소자 부착 위치가 형성된 사항을 베이스부(420)의 상부면 방향에서 바라본 개략도이다.

그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 그리드(30)를 이용한 전자소자(20) 부착 위치에 측정에 대한 이미지이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자소자 부착 장치의 실시 예에 대한 모식도이다. 도 3과 도 5에서, a는 가공대상의 일면에 있어서 전자소자의 부착 위치를 표시한 것이고, b는 가공대상의 타면에 있어서 전자소자의 부착 위치를 표시한 것이다.

도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 전자소자 부착 장치는, 섬유로 형성되는 가공대상(10)을 고정 지지하는 프레임부(410); 프레임부(410)와 결합하고, 복수 개의 레이저를 조사하여 가공대상(10)이 위치하는 프레임부(410)의 내측에 레이저 그리드(30)를 형성하는 레이저모듈; 가공대상(10)의 일면에 대해 3차원 위치 이동을 수행하면서 가공대상(10)의 일면에 전자소자(20)를 부착하는 제1소자부착부(210), 및 가공대상(10)의 타면에 대해 3차원 위치 이동을 수행하면서 가공대상(10)의 타면에 전자소자(20)를 부착하는 제2소자부착부(220),를 구비하는 소자부착모듈; 및 프레임부(410)와 소자부착모듈을 지지하는 베이스부(420);를 포함하고, 소자부착모듈은, 레이저 그리드(30)를 이용하여 전자소자(20) 부착 위치를 측정할 수 있다.

프레임부(410)는 틀(프레임)의 형상으로 형성되고, 전자소자(20)가 부착되는 가공대상(10)의 일 부위가 프레임부(410)의 틀 형성 내부 공간(e)에 위치하도록, 프레임부(410)의 가장자리에는 가공대상(10)을 고정시키는 클램프, 집게 등의 파지부가 형성될 수 있다. 먼저, 사용자는 가공대상(10)의 일면 또는 타면에 전자소자(20)를 부착시키기 위해, 가공대상(10)을 프레임부(410)의 파지부에 고정시키고, 본 발명의 전자소자 부착 장치를 작동시켜 전자소자(20)가 가공대상(10)에 자동으로 부착되도록 할 수 있다.

베이스부(420)의 중앙 부위에는 프레임부(410)와 대응되는 형상으로 타공부가 형성되고, 이와 같은 베이스부(420)의 타공부에 프레임부(410)가 설치될 수 있다. 그리고, 베이스부(420)가 제1-3이송기(313) 및 제2-3이송기(323)와 결합함으로써, 제1이송부와 제2이송부가 베이스부(420)에 의해 고정 지지될 수 있다. 여기서, 제1-3이송기(313) 및 제2-3이송기(323) 각각은 고무 또는 합성수지로 형성되고 탄성을 구비하는 받침부(421)와 결합하고, 받침부(421)가 베이스부(420)에 결합될 수 있다. 이에 의해 각각의 이송기가 작동하더라도 받침부(421)로 진동이 흡수되어 각각의 이송기의 작동 정확성이 향상될 수 있다.

제1소자부착부(210)와 제2소자부착부(220) 각각은 복수 개의 전자소자(20)를 자동으로 공급하면서 섬유로 형성된 원단 등에 부착할 수 있는 기기인 소자부착기(201)를 구비하며, 이에 대한 사항은 종래기술로써 상세한 설명은 생략하기로 한다.

소자부착모듈은, 일 부위는 베이스부(420)와 결합하고 타 부위는 제1소자부착부(210)와 결합하여 제1소자부착부(210)를 3차원 위치 이동시키는 제1이송부, 및 일 부위는 베이스부(420)와 결합하고 타 부위는 제2소자부착부(220)와 결합하여 제2소자부착부(220)를 3차원 위치 이동시키는 제2이송부,를 더 구비할 수 있다.

여기서, 제1이송부는, 제1소자부착부(210)와 결합하고 제1소자부착부(210)를 Z축 이동시키는 제1-1이송기(311), 제1-1이송기(311)와 결합하고 제1-1이송기(311)를 Y축 이동시키는 제1-2이송기(312), 및 제1-2이송기(312)와 상기 베이스부(420)에 결합하고 제1-2이송기(312)를 X축 이동시키는 제1-3이송기(313),를 구비할 수 있다. 그리고, 제2이송부는, 제2소자부착부(220)와 결합하고 제2소자부착부(220)를 Z축 이동시키는 제2-1이송기(321), 제2-1이송기(321)와 결합하고 제2-1이송기(321)를 Y축 이동시키는 제2-2이송기(322), 및 제2-2이송기(322)와 상기 베이스부(420)에 결합하고 제2-2이송기(322)를 X축 이동시키는 제2-3이송기(323),를 구비할 수 있다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 전자소자 부착 장치는, 베이스부(420)와 결합하는 본체부(510)를 포함하고, 본체부(510)는 하우징의 형상으로 베이스부(420)를 지지할 수 있다. 그리고, 베이스부(420)의 상부면에 제1이송부가 설치되며 베이스부(420)의 하부면에 제2이송부가 설치될 수 있다. 본체부(510)의 양 측은 개방되어 제2이송부의 일부가 본체부(510)의 외측으로 돌출되어 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본체부(510)에는 제1이송부와 제2이송부에 전력을 공급하여 제1이송부와 제2이송부를 구동시키는 장치구동부(520)가 형성되며, 장치구동부(520)로 제어신호를 전달함으로써, 제1이송부를 형성하는 각각의 이송기와 제2이송부를 형성하는 각각의 이송기의 작동을 제어하는 장치제어부(530)가 형성될 수 있다.

제1-1이송기(311)는 길이가 가변하는 실린더를 구비하여 전체 길이가 가변함으로써, 제1소자부착부(210)를 Z축 이동시키고, 이에 따라, 제1소자부착부(210)가 베이스부(420)의 상부면에 수직한 방향을 따라 가공대상(10)에 근접 또는 이격될 수 있다. 또한, 제1-2이송기(312)는 리니어 가이드(linear guide) 기기로 형성되어 제1-1이송기(311)가 제1-2이송기(312)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 왕복 직선 운동을 수행하도록 할 수 있다. 그리고, 제1-3이송기(313)도 리니어 가이드(linear guide) 기기로 형성되어 제1-2이송기(312)가 제1-3이송기(313)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 왕복 직선 운동을 수행하도록 할 수 있다. 그리고, 각각의 이송기는 각각의 축 방향으로 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 각각의 이송기의 작동에 의해 제1소자부착부(210)가 가공대상(10)의 일면 상 전자소자(20) 부착 위치에 대해 3차원 운동을 수행할 있다.

제2-1이송기(321)는 길이가 가변하는 실린더를 구비하여 전체 길이가 가변함으로써, 제2소자부착부(220)를 Z축 이동시키고, 이에 따라, 제2소자부착부(220)가 베이스부(420)의 하부면에 수직한 방향을 따라 가공대상(10)에 근접 또는 이격될 수 있다. 또한, 제2-2이송기(322)는 리니어 가이드(linear guide) 기기로 형성되어 제2-1이송기(321)가 제2-2이송기(322)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 왕복 직선 운동을 수행하도록 할 수 있다. 그리고, 제2-3이송기(323)도 리니어 가이드(linear guide) 기기로 형성되어 제2-2이송기(322)가 제2-3이송기(323)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 왕복 직선 운동을 수행하도록 할 수 있다. 그리고, 각각의 이송기는 각각의 축 방향으로 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 각각의 이송기의 작동에 의해 제2소자부착부(220)가 가공대상(10)의 타면 상 전자소자(20) 부착 위치에 대해 3차원 운동을 수행할 있다.

제1-2이송기(312)는, 가공대상(10)에 대한 스캔을 수행하는 제1스캐너(314)를 구비할 수 있고, 제2-2이송기(322)는, 가공대상(10)에 대한 스캔을 수행하는 제2스캐너(324)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 제1-2이송기(312)의 운동에 따라 제1스캐너(314)가 프레임부(410)의 상부면에 대한 스캔을 수행할 수 있으며, 제1스캐너(314)가 레이저 그리드(30)에 의해 가공대상(10)의 일면 상 각 위치를 측정할 수 있고, 가공대상(10)의 일면에 프린팅이 형성된 경우, 이와 같은 프린팅 형상에 대해서도 측정할 수 있다. 그리고, 제2-2이송기(322)의 운동에 따라 제2스캐너(324)가 프레임부(410)의 하부면에 대한 스캔을 수행할 수 있으며, 제2스캐너(324)가 레이저 그리드(30)에 의해 가공대상(10)의 타면 상 각 위치를 측정할 수 있고, 가공대상(10)의 타면에 프린팅이 형성된 경우, 이와 같은 프린팅 형상에 대해서도 측정할 수 있다.

제1소자부착부(210)는 가공대상(10)의 일면에 프린팅을 수행하고, 제2소자부착부(220)는 가공대상(10)의 타면에 프린팅을 수행할 수 있다. 제1소자부착부(210)와 제2소자부착부(220) 각각은 잉크젯 프린터 헤드(202)를 구비하고, 제1소자부착부(210)는 가공대상(10)의 일면에 대해 잉크젯 프린팅을 수행하며, 제2소자부착부(220)는 가공대상(10)의 타면에 대해 잉크젯 프린팅을 수행할 수 있다. 제1소자부착부(210)의 프린팅에 의해 가공대상(10)의 일면에 날염 무늬가 형성되고, 동시에, 전자소자(20)의 부착 위치가 표시될 수 있다. 또한, 제2소자부착부(220)의 프린팅에 의해 가공대상(10)의 타면에 날염 무늬가 형성되고, 동시에, 전자소자(20)의 부착 위치가 표시될 수 있다.

레이저모듈은, 프레임부(410)의 내측 일면에 복수 개 배열되어 레이저를 조사함으로써 레이저 그리드(30)를 형성하는 제1레이저생성기(110), 및 프레임부(410)의 내측 일면과 수직인 프레임부(410)의 내측 타면에 복수 개 배열되어 레이저를 조사함으로써 레이저 그리드(30)를 형성하는 제2레이저생성기(120),를 구비할 수 있다. 도 2에서 보는 바와 같이, 복수 개의 제1레이저생성기(110) 각각은 X축에 평행한 프레임부(410)의 내측 일면을 따라 서로 균등한 간격으로 배치되어 형성될 수 있고, 복수 개의 제2레이저생성기(120) 각각은 Y축에 평행한 프레임부(410)의 내측 타면을 따라 서로 균등한 간격으로 배치되어 형성될 수 있다. 그리고, 각각의 레이저생성기에서 레이저를 조사함으로써, 레이저가 교차하는 격자 형상인 레이저 그리드(30)가 형성될 수 있다.

그리고, 레이저모듈은, 프레임부(410)와 결합하고 제1레이저생성기(110)가 조사한 레이저를 감지하는 제1센서부(130), 및 프레임부(410)와 결합하고 제2레이저생성기(120)가 조사한 레이저를 감지하는 제2센서부(140),를 구비할 수 있다. 또한, 레이저모듈은, 제1레이저생성기(110)와 제2레이저생성기(120)에 연결되고, 제1레이저생성기(110)와 제2레이저생성기(120)에 대한 제어를 수행하는 레이저컨트롤부(150),를 더 구비할 수 있다.

상기와 같이 배치되는 제1레이저생성기(110)와 제2레이저생성기(120)는 각각 설치된 프레임부(410)의 내측 일면 또는 타면을 따라 이동할 수 있으며, 이와 같은 이동에 의해 복수 개의 제1레이저생성기(110) 각각의 간격 또는 복수 개의 제2레이저생성기(120) 각각의 간격이 가변할 수 있다. 이에 따라, 전자소자(20)의 부피, 가공대상(10)의 면적 등의 조건에 따라 각각의 레이저생성기 사이의 간격을 변경시킬 수 있어, 가공 편의성을 증대시킬 수 있다.

이와 같은 복수 개의 제1레이저생성기(110) 각각의 이동 또는 같은 복수 개의 제2레이저생성기(120) 각각의 이동을 위해, 각각의 레이저생성기가 형성된 프레임부(410)의 일 부위에는 각각의 레이저생성기를 이동시키는 복수 개의 모터가 형성될 수 있다. 그리고, 제1센서부(130)에 의해 복수 개의 제1레이저생성기(110) 각각의 위치가 측정되고, 제2센서부(140)에 의해 복수 개의 제2레이저생성기(120) 각각의 위치가 측정되며, 이에 대한 위치 정보가 레이저컨트롤부(150)로 전달되고, 이와 같은 위치 정보를 이용하여 레이저컨트롤부(150)가 각각의 레이저생성기의 위치를 지정할 수 있다.

구체적으로, 전자소자(20)의 부피가 상대적으로 작은 경우, 또는, 가공대상(10)의 면적이 상대적으로 작은 경우에는, 사용자가 레이저컨트롤부(150)로 명령을 입력하거나, 소정의 기준 값(전자소자(20)의 부피에 대한 기준 값 또는 가공대상(10)의 면적에 대한 기준 값)보다 전자소자(20)의 부피가 작거나 가공대상(10)의 면적이 작은 경우에는 레이저컨트롤부(150)가 프레임부(410)로 제어신호를 전달하고, 이에 따라, 복수 개의 제1레이저생성기(110) 각각의 간격 또는 복수 개의 제2레이저생성기(120) 각각의 간격이 변경될 수 있다. 이와 같은 작동 원리는, 전자소자(20)의 부피가 상대적으로 큰 경우, 또는, 가공대상(10)의 면적이 상대적으로 큰 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

복수 개의 제1레이저생성기(110)와 복수 개의 제2레이저생성기(120)에 의해 형성되는 레이저 그리드(30)는 가공대상(10)을 통과하여 제1스캐너(314) 또는 제2스캐너(324)에 인식될 수 있으며, 제1레이저생성기(110)에서 발사된 레이저 또는 제2레이저생성기(120)에서 발사된 레이저가 가공대상(10)의 옷감(원단)을 통과할 수 있다. 이와 같은 경우, 어느 하나의 레이저생성기에서 발사된 레이저의 강도가 감소될 수 있으며, 제1센서부(130) 또는 제2센서부(140)는 이를 측정하여 레이저의 강도가 감소된 레이저생성기에 대한 정보인 레이저 감소 정보를 레이저컨트롤부(150)로 전달할 수 있다. 그리고, 상기와 같이 각각의 레이저가 가공대상(10)을 통과할 수도 있고, 또는, 레이저가 가공대상(10)의 일면 측 또는 타면 측에 형성될 수도 있으므로, 제1스캐너(314) 또는 제2스캐너(324)로 스캔 시, 제1스캐너(314) 또는 제2스캐너(324)는 상대적으로 감도가 감소한 레이저를 판별할 수 있고, 이와 같은 레이저 감소 정보를 레이저컨트롤부(150)로 전달할 수 있다. 상기와 같은 레이저 감소 정보를 전달 받은 레이저컨트롤부(150)는, 해당 레이저생성기로 제어신호를 전달하고, 이에 따라, 가공대상(10)의 고정 위치에 따라 어느 하나 이상의 레이저 감도 감소가 발생하더라도, 감도가 감소한 레이저의 강도를 조절하여 레이저 그리드(30)에 대한 각각의 스캐너의 측정 감도(레이저 그리드(30)의 선명도)가 일정하게 유지되도록 할 수 있다.

프레임부(410)는 각각의 X축 방향 또는 Y축 방향의 틀 부위를 따라 복수 개의 광원으로 형성되는 백라이트부가 형성될 수 있다. 여기서, 각각의 광원은 LED소자로 형성될 수 있다. 백라이트부의 각각의 광원은 가공대상(10) 방향으로 광을 조사할 수 있다. 이에 따라, 가공대상(10)의 두께가 두껍거나 부피가 크더라도 가공대상(10)을 투과하는 광을 형성될 수 있으며, 이와 같은 광에 의해 레이저 그리드(30)의 선명도가 향상될 수 있다.

이하, 전자소자(20) 부착 사항에 대해서 상세히 설명하도록 한다. 도 4에서 보는 바와 같이, 도 4의 1) 내지 8) 도면 각각은 A 내지 H형의 전자소자(20) 부착 위치 패턴을 나타낼 수 있다. 이와 같이, 전자소자(20) 부착 위치는 레이저 그리드(30)에 의해 형성된 복수 개의 셀(31) 각각의 위치를 기준으로 확정될 수 있다. 그리고, 공급되는 가공대상(10)에 전자소자(20) 부착 위치가 표시되었는지 여부에 따라, 본 발명의 전자소자 부착 장치의 작동 방식이 상이하게 형성될 수 있다.

먼저, 가공대상(10)에 전자소자(20) 부착 위치가 표시되었는지 여부를 판별해야 하는데, 이를 위해 가공대상(10)이 프레임부(410)에 고정 지지되면, 자동으로 제1스캐너(314)와 제2스캐너(324)가 가공대상(10)을 스캔하고, 각각의 스캔 이미지가 장치제어부(530)로 전달되어 장치제어부(530)는 전자소자(20) 부착 위치가 표시되었는지 여부를 판단할 수 있다.

이 때, 가공대상(10)의 일면 및 타면에 전자소자(20) 부착 위치가 프린팅 등에 의해 표시되어 있는 경우에는, 제1스캐너(314)가 가공대상(10)의 일면에 형성된 전자소자(20) 부착 위치와 레이저 그리드(30)를 스캔한 스캔 정보와, 제2스캐너(324)가 가공대상(10)의 타면에 형성된 전자소자(20) 부착 위치와 레이저 그리드(30)를 스캔한 스캔 정보가, 장치제어부(530)로 전달될 수 있다. 그리고, 장치제어부(530)는 가공대상(10)에 전자소자(20) 부착 위치가 표시된 것으로 판단하고, 프린팅된 전자소자(20) 부착 위치에 대응되는 레이저 그리드(30)의 셀(31)을 판단 및 선별할 수 있다. 그리고, 장치제어부(530)로부터 제1이송부 또는 제2이송부에 제어신호가 전달될 수 있다. 이에 따라, 제1소자부착부(210)의 위치가 변경되면서 선별된 셀(31)에 따라 가공대상(10)의 일면에 전자소자(20)를 부착할 수 있고, 또한, 제2소자부착부(220)의 위치가 변경되면서 선별된 셀(31)에 따라 가공대상(10)의 타면에 전자소자(20)를 부착할 수 있다.

그리고, 가공대상(10)의 일면 및 타면에 전자소자(20) 부착 위치가 프린팅 등에 의해 표시되어 있지 않은 경우에는, 제1스캐너(314)가 가공대상(10)의 일면과 레이저 그리드(30)를 스캔한 스캔 정보와, 제2스캐너(324)가 가공대상(10)의 타면과 레이저 그리드(30)를 스캔한 스캔 정보가, 장치제어부(530)로 전달될 수 있다. 그리고, 장치제어부(530)는 가공대상(10)에 전자소자(20) 부착 위치가 표시되지 않은 것으로 판단하고, 사전에 설정된 전자소자(20) 부착 위치에 대한 디자인을 제1소자부착부(210) 및 제2소자부착부(220)로 전달하며, 제1소자부착부(210)는 장치제어부(530)에 저장된 디자인에 따라 가공대상(10)의 일면에 프린팅을 수행하며, 제2소자부착부(220)는 장치제어부(530)에 저장된 디자인에 따라 가공대상(10)의 타면에 프린팅을 수행할 수 있다. 그리고, 동시에, 장치제어부(530)는 사전에 저장된 디자인에서의 전자소자(20) 부착 위치에 대응되는 레이저 그리드(30)의 셀(31)을 판단 및 선별할 수 있다. 그리고, 장치제어부(530)로부터 제1이송부 또는 제2이송부에 제어신호가 전달될 수 있다. 이에 따라, 제1소자부착부(210)의 위치가 변경되면서 선별된 셀(31)에 따라 가공대상(10)의 일면에 전자소자(20)를 부착할 수 있고, 또한, 제2소자부착부(220)의 위치가 변경되면서 선별된 셀(31)에 따라 가공대상(10)의 타면에 전자소자(20)를 부착할 수 있다.

상기와 같은 구성에 의해, 가공대상(10)에 전자소자(20)의 부착 위치가 표시된 경우 또는 가공대상(10)에 전자소자(20)의 부착 위치가 표시되지 않은 경우 등 모든 경우에 대해 가공대상(10)에 전자소자(20)를 자동으로 부착할 수 있다. 그리고, 스캔 이미지 뿐만 아니라 레이저 그리드(30)를 이용하여 전자소자(20)의 부착 위치를 산정하여 부착 공정을 수행하므로, 원단 또는 옷과 같은 가공대상(10)에 대한 전자소자(20) 부착 공정 정확도가 향상될 수 있다.

이하, 본 발명의 전자소자 부착 장치를 이용한 섬유제품의 전자소자(20) 부착 방법에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 제1단계에서, 가공대상(10)의 일면 또는 타면에 대해 소자부착모듈이 스캔을 수행하여 전자소자(20)의 부착 위치가 표시되었는지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 제2단계에서, 가공대상(10)의 일면 또는 타면 중 전자소자(20)의 부착 위치가 표시된 면에 대해 레이저 그리드(30)의 셀(31)을 기준으로 전자소자(20)의 부착 위치를 확정할 수 있다.

다음으로, 제3단계에서, 가공대상(10)의 일면 또는 타면 중 전자소자(20)의 부착 위치가 표시되지 않은 면에 대해 소자부착모듈이 전자소자(20)의 부착 위치를 프린팅할 수 있다. 여기서, 프린팅 후 건조 시간이 소요될 수 있다. 그리고, 제4단계에서, 상기된 제3단계에서 전자소자(20)의 위치가 프린팅된 가공대상(10)의 면에 대해 레이저 그리드(30)의 셀(31)을 기준으로 전자소자(20)의 부착 위치를 확정할 수 있다.

그 후, 제5단계에서, 가공대상(10)의 일면 및 타면 각각의 면에서 확정된 전자소자(20)의 부착 위치에 소자부착모듈이 전자소자(20)를 부착할 수 있다. 각각의 단계 공정에서 상세한 사항은 상기된 사항과 동일하다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 가공대상 20 : 전자소자
30 : 레이저 그리드 31 : 셀
110 : 제1레이저생성기 120 : 제2레이저생성기
130 : 제1센서부 140 : 제2센서부
150 : 레이저컨트롤부 201 : 소자부착기
202 : 프린터 헤드 210 : 제1소자부착부
220 : 제2소자부착부 311 : 제1-1이송기
312 : 제1-2이송기 313 : 제1-3이송기
314 : 제1스캐너 321 : 제2-1이송기
322 : 제2-2이송기 323 : 제2-3이송기
324 : 제2스캐너 410 : 프레임부
420 : 베이스부 421 : 받침부
510 : 본체부 520 : 장치구동부
530 : 장치제어부

Claims (11)

1. 섬유로 형성되는 가공대상을 고정 지지하는 프레임부;
   상기 프레임부와 결합하고, 복수 개의 레이저를 조사하여 상기 가공대상이 위치하는 상기 프레임부의 내측에 레이저 그리드를 형성하는 레이저모듈;
   상기 가공대상의 일면에 대해 3차원 위치 이동을 수행하면서 상기 가공대상의 일면에 전자소자를 부착하는 제1소자부착부, 및 상기 가공대상의 타면에 대해 3차원 위치 이동을 수행하면서 상기 가공대상의 타면에 전자소자를 부착하는 제2소자부착부,를 구비하는 소자부착모듈; 및
   상기 프레임부와 상기 소자부착모듈을 지지하는 베이스부;를 포함하고,
   상기 소자부착모듈은, 상기 레이저 그리드를 이용하여 전자소자 부착 위치를 측정하기 위해, 상기 가공대상의 일면 또는 타면에 대해 스캔을 수행하여 전자소자의 부착 위치가 표시되었는지 여부를 판단하며,
   상기 가공대상의 일면 또는 타면 중 전자소자의 부착 위치가 표시된 면에 대해 상기 레이저 그리드의 셀을 기준으로 전자소자의 부착 위치를 확정하고,
   상기 가공대상의 일면 또는 타면 중 전자소자의 부착 위치가 표시되지 않은 면에 대해 상기 소자부착모듈이 전자소자의 부착 위치를 프린팅한 후 전자소자의 위치가 프린팅된 가공대상의 면에 대해 상기 레이저 그리드의 셀을 기준으로 전자소자의 부착 위치를 확정하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 전자소자 부착 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 레이저모듈은,
   상기 프레임부의 내측 일면에 복수 개 배열되어 레이저를 조사함으로써 상기 레이저 그리드를 형성하는 제1레이저생성기, 및
   상기 프레임부의 내측 일면과 수직인 상기 프레임부의 내측 타면에 복수 개 배열되어 레이저를 조사함으로써 상기 레이저 그리드를 형성하는 제2레이저생성기,를 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 전자소자 부착 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 레이저모듈은,
   상기 프레임부와 결합하고 상기 제1레이저생성기가 조사한 레이저를 감지하는 제1센서부, 및
   상기 프레임부와 결합하고 상기 제2레이저생성기가 조사한 레이저를 감지하는 제2센서부,를 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 전자소자 부착 장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 레이저모듈은, 상기 제1레이저생성기와 상기 제2레이저생성기에 연결되고, 상기 제1레이저생성기와 상기 제2레이저생성기에 대한 제어를 수행하는 레이저컨트롤부,를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 전자소자 부착 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 소자부착모듈은,
   일 부위는 상기 베이스부와 결합하고 타 부위는 상기 제1소자부착부와 결합하여 상기 제1소자부착부를 3차원 위치 이동시키는 제1이송부, 및
   일 부위는 상기 베이스부와 결합하고 타 부위는 상기 제2소자부착부와 결합하여 상기 제2소자부착부를 3차원 위치 이동시키는 제2이송부,를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 전자소자 부착 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1이송부는,
   상기 제1소자부착부와 결합하고 상기 제1소자부착부를 Z축 이동시키는 제1-1이송기,
   상기 제1-1이송기와 결합하고 상기 제1-1이송기를 Y축 이동시키는 제1-2이송기, 및
   상기 제1-2이송기와 상기 베이스부에 결합하고 상기 제1-2이송기를 X축 이동시키는 제1-3이송기,를 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 전자소자 부착 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1-2이송기는, 상기 가공대상에 대한 스캔을 수행하는 제1스캐너를 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 전자소자 부착 장치.
   
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 제2이송부는,
   상기 제2소자부착부와 결합하고 상기 제2소자부착부를 Z축 이동시키는 제2-1이송기,
   상기 제2-1이송기와 결합하고 상기 제2-1이송기를 Y축 이동시키는 제2-2이송기, 및
   상기 제2-2이송기와 상기 베이스부에 결합하고 상기 제2-2이송기를 X축 이동시키는 제2-3이송기,를 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 전자소자 부착 장치.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 제2-2이송기는, 상기 가공대상에 대한 스캔을 수행하는 제2스캐너를 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 전자소자 부착 장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1소자부착부는 상기 가공대상의 일면에 프린팅을 수행하고, 상기 제2소자부착부는 상기 가공대상의 타면에 프린팅을 수행하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 전자소자 부착 장치.
    
11. 삭제

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