KR102619066B1 - Pcb 기판의 핀 불량 검출장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 센서 도그가 PCB 기판의 상부를 타격하면서 발생하는 충격으로 인해 측정값의 오차 범위가 넓었던 기존 방식과는 달리, PCB 기판의 저부를 접촉한 상태로 PCB 기판의 하중을 감지함으로써 안정적인 측정이 이루어져 측정값의 오차 범위가 최소화되고, 더불어 PCB 기판에 설치된 다수의 금속핀을 단일의 접촉만으로도 신속하게 측정하여 삽입 불량을 판단할 수 있는 등 기존과 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 사용의 편의성 내지 효율성이 극대화 유도되는 PCB 기판의 핀 불량 검출장치에 관한 것으로, PCB 기판의 하부를 지지한 상태에서 설정 위치로 운반하는 이송유닛 및 이송유닛의 하단에 배치되어 PCB 기판의 두께 측정과 거치 상태를 감지하는 감지유닛이 포함된 장치이며, 특히 상기 감지유닛은 이송유닛에 결합되어 하향 배치되는 프레임과, 축과 모터를 매개로 프레임 상에서 승하강하는 구동부와, 구동부의 상단에 결합되며, 구동부의 승강 동작을 통해 PCB 기판의 저면을 접촉하여 PCB 기판의 두께 측정과 거치 상태를 판단하는 감지부로 구성된다.
Description
본 발명은 PCB 기판에 삽입된 핀의 불량 설치 여부를 측정하는 불량 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센서 도그가 PCB 기판의 상부를 타격하면서 발생하는 충격으로 인해 측정값의 오차 범위가 넓었던 기존 방식과는 달리, PCB 기판의 저부를 접촉한 상태로 PCB 기판의 하중을 감지함으로써 안정적인 측정이 이루어져 측정값의 오차 범위가 최소화되고, 더불어 PCB 기판에 설치된 다수의 금속핀을 단일의 접촉만으로도 신속하게 측정하여 삽입 불량을 판단할 수 있는 등 기존과 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 사용의 편의성 내지 효율성이 극대화 유도되는 PCB 기판의 핀 불량 검출장치에 관한 것이다.
통상적으로 PCB는 도체와 절연체가 기판 형태의 적층 구조로 되어 있고, 기판의 상면에 반도체, 커패시터, 저항, 금속핀 등 각종 부품을 장착할 수 있으며, 부품간의 전기적인 연결이 이루어질 수 있도록 유도한다.
여기에서 기판에 금속핀을 장착할 때에는 금속핀 삽입장치를 이용하여 기계적 작동에 의해 달성되는데 이로 인해 삽입 부위에 유격이 발생하거나 기판의 비평탄성 등의 이유로 삽입 깊이가 일정치 않을 수도 있다. 따라서, 금속핀 삽입장치를 이용한 결합공정 후에는 금속핀의 삽입 불량을 측정하기 위한 검수작업이 반드시 요구되었다. 그러나 기존의 검수작업은 작업자가 여러 개의 금속핀 삽입 상태를 검사하여야 하는 불편함이 있었고, 검출 방법 또한 육안에 의한 수작업에 의존함에 따라 검출의 정확성이 떨어지는 등 상당한 시간과 인력, 비용적인 문제를 감내하고 있었다.
상기와 같은 이유로 PCB 기판을 기계적으로 검수하는 다양한 방식의 장치가 개발되었고, 검수 방식으로는 기판을 촬영한 이미지를 분석하여 검수하는 방식과 기판을 직접적으로 접촉하여 검수하는 방식이 있다.
이미지 분석 방식의 검수장치로는 등록특허공보 제10-1522312호 "PCB 제품 검사 장치 및 이를 이용한 PCB 제품 검사 방법"이 게재되어 있으며, 해당 기술은 검사 대상 PCB 제품이 수용되는 검사 테이블;과, 검사 테이블 상부에 위치하여 검사 대상 PCB 제품의 실제 이미지를 취득하는 카메라;와, 카메라의 촬영 위치를 조절하는 직교 이송 장치;와, PCB 제품의 부품 리스트와 회로도가 저장되며, 직교 이송 장치를 제어하고, 카메라에서 취득된 이미지를 전달받는 본체;와, 본체의 신호에 의하여 회로도와 부품 리스트 및 카메라에서 취득된 제품 영상 이미지를 표시하는 디스플레이장치;로 구성된 PCB 제품 검사 장치를 제공한다.
하지만, 이미지 분석 방식은 금속핀의 삽입 깊이 정도를 쉽게 파악할 수 있으나, 기판과 금속핀 간의 결합력이나 유격 발생 등을 감지하기가 쉽지 않다.
직접 접촉 방식의 검수장치로는 등록특허공보 10-1044126호 "피씨비 기판의 핀 불량 삽입 검출방법 및 그 검출 지그장치"가 게재되어 있으며, 해당 기술은 기판 저면으로 관통 설치된 금속핀의 노출 정도를 센서로 감지하고, 감지된 신호를 기반으로 삽입 헤드의 동작을 단속하여 PCB 기판에 삽입된 각 금속핀의 불량 삽입 여부를 실시간으로 개별 검출할 수 있도록 한 것이다. 상기 기술은 금속핀의 불량 삽입에 대한 검출 인력과 시간을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 기판의 불량률을 현저히 낮출 수 있는 장점이 있다.
하지만, 기존의 직접 접촉 방식은 센서 도그가 기판의 상면이나 금속핀을 수직으로 접촉하는 방식이기에 미세한 접촉이 이루어지더라도 기판에 하중이 가해지면서 오차가 발생하게 된다.
이처럼 기판과 금속핀 간의 유격 문제, 금속핀의 삽입 상태 등을 극히 정밀하게 검수할 수 있는 장치의 개발이 절실히 필요한 시점이다.
본 발명은 상기의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 이미지 촬영방식에 비해 비교적 구조가 간단하면서 검수의 정확성이 뛰어난 직접 접촉방식의 검수장치를 기반으로 하며, 금속핀 간의 유격 문제, 금속핀의 삽입 상태 등 기존의 문제점들을 완벽하게 타개할 수 있는 기술 제공을 해결 과제로 한다.
상기의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 PCB 기판의 핀 불량 검출장치의 구조는 다음과 같다.
본 발명의 검출장치는 PCB 기판의 하부를 지지한 상태에서 설정 위치로 운반하는 이송유닛(100); 및 이송유닛(100)의 하단에 배치되어 PCB 기판의 두께 측정과 거치 상태를 감지하는 감지유닛(200);이 포함된 장치로써, 특히 상기 감지유닛(200)은 이송유닛(100)에 결합되어 하향 배치되는 프레임(210);과, 축과 모터를 매개로 프레임(210) 상에서 승하강하는 구동부(220);와, 구동부(220)의 상단에 결합되며, 구동부(220)의 승강 동작을 통해 PCB 기판의 저면을 접촉하여 PCB 기판의 두께 측정과 거치 상태를 판단하는 감지부(230);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감지유닛(200)은 구동부(220)에 구동력 제공 및 동작에 정밀성을 부여하는 보조구동부(240)를 포함하고, 상기 부조구동부(240)는 프레임(210) 상에서 구동부(220)와 평행 배치되는 TM스크류(241);와, TM스크류(241)가 제공하는 범위 내에서 승하강하는 TM너트(242);와, TM너트(242)와 구동부(220)를 잇는 연결블록(243);과, 벨트 연결을 통해 TM스크류(241)에 동력을 제공하는 서보모터(244);를 포함한다.
또한, 상기 구동부(220)는 프레임(210) 상에서 수직 설치되는 메인축(221);과, 메인축(221)에 중첩 설치되고, 보조구동부(240)와 연결되어 메인축(221)이 허용하는 공간 내에서 승하강 이동하며, 상단에 감지부(230)가 설치되는 보조축(222);과, 메인축(221) 하단에 연장 설치되어 보조축(222)을 회전시키는 모터(223);를 포함한다.
또한, 상기 감지부(230)는 구동부(220)의 메인축(221) 상단에 배치되는 설정 형상의 바디(231);와, 바디(231) 상단에 수직 설치되며, PCB 기판의 저면 또는 PCB 기판에 삽입된 금속핀을 접촉하여 PCB 기판의 거치 상태와 금속핀의 삽입 불량을 검사하는 도그(232);와, 메인축(221)과 바디(231) 사이에 개재되며, PCB 기판에 접촉된 도그(232)의 눌림에 기인한 하중 감지를 통해 PCB 기판의 거치 상태 또는 금속핀의 삽입 불량 여부를 파악하는 로드셀(233);을 포함한다.
또한, 상기 도그(232)는 바디(231)의 상단에 수직 연장 설치되는 하우징(232-1);과, 하우징(232-1)에 삽입된 상태에서 상부 일부가 하우징(232-1) 상측으로 노출되어 PCB 기판을 감지하는 접촉부(232-2);와, 바디(231) 상에 관통 설치되는 적어도 하나 이상의 센서(232-3);와, 바디(231) 상에서 회동 가능하게 설치되며, 접촉부(232-2)의 가압 시 회동하여 센서(232-3)와 접촉 또는 비접촉됨에 따라 금속핀의 위치를 파악하는 적어도 하나 이상의 조작편(232-4);을 포함한다.
또한, 상기 감지유닛(200)은 이송유닛(100) 상에 설치되어 PCB 기판의 두께를 선행 측정하는 두께측정유닛(250);을 더 포함하고, 상기 구동부(220)는 PCB 기판의 표준 두께와 두께측정유닛이 측정한 PCB 기판의 두께를 비교 분석하여 오차 값만큼 승하강 높이가 제어되는 것을 포함한다.
상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 기존과 같이 기판의 상면을 타격하여 감지하는 방식이 아닌 기판의 저면을 접촉시켜 감지하는 방식이므로 타격에 의한 충격이 발생하지 않아 더욱 정밀한 측정이 가능하고, 더불어 단일의 접촉으로 다수의 금속핀을 개별 측정할 수 있으므로 검수 공정의 시간 단축에 기인한 작업의 효율성이 극대화 유도되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기판이 삐뚤어지거나 치우친 상태로 공급되어도 기판의 위치를 정확하게 판단하여 감지하고, 덧붙여 기판의 두께를 선 측정한 후 금속핀의 불량 상태를 검사하기 때문에 오차가 발생할 수 있는 각종 원인을 사전에 방지할 수 있으므로 검수의 정확성이 적극 향상되는 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 감지유닛의 사시도.
도 2와 도 3은 감지유닛의 분해 사시도.
도 4 내지 도 6은 감지부의 사시도 및 분해 사시도.
도 7은 감지유닛의 사용 상태를 나타낸 정면도.
도 8은 검출장치의 사시도.
도 2와 도 3은 감지유닛의 분해 사시도.
도 4 내지 도 6은 감지부의 사시도 및 분해 사시도.
도 7은 감지유닛의 사용 상태를 나타낸 정면도.
도 8은 검출장치의 사시도.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명은 PCB 기판에 삽입된 핀의 불량 설치 여부를 측정하는 불량 검출장치에 관한 것이다.
무엇보다 본 발명은 센서 도그가 PCB 기판의 상부를 타격하면서 발생하는 충격으로 인해 측정값의 오차 범위가 넓었던 기존 방식과는 달리, PCB 기판의 저부를 접촉한 상태로 PCB 기판의 하중을 감지함으로써 안정적인 측정이 이루어져 측정값의 오차 범위가 최소화되고, 더불어 PCB 기판에 설치된 다수의 금속핀을 단일의 접촉만으로도 신속하게 측정하여 삽입 불량을 판단할 수 있는 등 기존과 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 사용의 편의성 내지 효율성이 극대화 유도되는 PCB 기판의 핀 불량 검출장치에 관련됨을 주지한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 감지유닛의 사시도이고, 도 2와 도 3은 감지유닛의 분해 사시도이며, 도 4 내지 도 6은 감지부의 사시도 및 분해 사시도이고, 도 7은 감지유닛의 사용 상태를 나타낸 정면도이며, 도 8은 검출장치의 사시도이다.
본 발명의 검출장치는 PCB 기판이 공급되는 공급유닛;과, 공급된 PCB 기판을 설정 위치로 운반하는 이송유닛(100);과, 설정 위치에 도달한 PCB 기판을 감지하여 불량 여부를 판별하는 감지유닛(200);과, 판별된 PCB 기판을 배출하는 배출유닛;으로 구성된다.
상기 감지유닛(200)은 이송유닛(100)의 하단에 배치되며, 이송유닛(100)의 컨베이어 상에 안착된 PCB 기판의 저면을 접촉하여 PCB 기판의 위치 감지, 정렬 상태 감지, 금속핀의 삽입 상태 감지, 기판의 두께 감지 등의 역할을 수행한다.
상기 감지유닛(200)은 크게 메인 골조가 되는 프레임(210);과, 프레임(210) 상에서 상하 위치 이동하는 구동부(220); 및 구동부(220) 상단에 연장 설치되어 구동부의 승강 동작에 의해 PCB 기판을 감지하는 감지부(230);로 이루어진다.
상기 프레임(210)은 이송유닛(100)에 고정되는 결합부(211)와, 결합부(211)로부터 연직하방으로 연장되는 입설부(212)와, 입설부(212)로부터 수평방향으로 연장되어 구동부(220)가 설치될 수 있도록 허용 면을 제공하는 받침부(213)로 구성된다.
상기 구동부(220)는 축과 모터의 조합으로 이루어지며, 받침부(213)를 매개로 프레임(210) 상에 수직 설치된다. 상기 구동부(200)는 받침부(213)를 수직으로 관통하여 설치되는 메인축(221)과, 메인축(221)에 중첩 설치되며 상단에 감지부(230)의 결합을 허용하는 보조축(222)과, 메인축(221)의 저부에 연장 결합하여 메인축(221) 또는 보조축(222)을 회전시키는 모터(223)로 구분 구성된다.
상기 감지부(230)는 보조축(222)의 상단에 설치되며, 이송유닛(100)의 컨베이어에 안착된 PCB 기판의 저면을 접촉하여 PCB 기판의 위치, PCB 기판의 정렬 상태, 금속핀의 삽입 상태, 기판의 두께 등을 감지한다.
상기 감지부(230)는 골조가 되는 바디(231);와, 직접적으로 PCB 기판을 접촉하는 도그(232);와, 도그(232)의 눌림에 반응하는 로드셀(233);로 구분 구성된다.
상기 바디(231)는 보조축(222)의 상단에 결합되며 상단 중심부에 로드셀(233)이 안착 결합되는 사각 평판 형상의 지지편(231-1)과, 지지편(231-1)에 적층 결합되며 중심부가 관통되어 로드셀(233)을 포위하는 보호편(231-2)과, 로드셀(233)의 상단에 안착되는 직사각 평판 형상의 연장편(231-3)과, 연장편(231-3) 상단에 적층 결합되는 고정편(231-4)과, 고정편(231-4) 상단에 적층 설치되며 내부에 센서(232-3)를 수용하는 블록체(231-5)로 구성된다.
상기 도그(232)는 블록체(231-5) 상단에 적층 설치되며, 구동부(220)의 승강 동작에 의해 바디(231)와 동반하여 승강된다. 상기와 같이 도그(232)가 승강하여 접촉이 감지되면 기본적으로 이송유닛(100) 상에 PCB 기판이 안착됨을 인지하게 되고, 나아가 PCB 기판의 위치, PCB 기판의 정렬 상태, 금속핀의 삽입 상태, 기판의 두께 등을 측정한다.
상기 도그(232)는 블록체(231-5) 상단에 적층 설치되며, 구동부(220)의 승강 동작에 의해 바디(231)와 동반하여 승강된다. 상기와 같이 도그(232)가 승강하여 접촉이 감지되면 기본적으로 이송유닛(100) 상에 PCB 기판이 안착됨을 인지하게 되고, 나아가 PCB 기판의 위치, PCB 기판의 정렬 상태, 금속핀의 삽입 상태, 기판의 두께 등을 측정한다.
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이러한 도그(232)는 바디(231)에 결합되는 하우징(232-1);과, 하우징(232-1)의 내부에 삽입 중첩되어 인입출되는 접촉부(232-2);와, 바디(231)의 블록체(231-5) 상에 다수 배치되는 센서(232-3);와, 접촉부와 각 센서(232-3)를 연결하는 다수의 조작편(232-4);으로 구성된다.
상기 하우징(232-1)은 바디(231)의 블록체(231-5) 상단에 가로 배치되는 평판 형상의 연장편(231-3);과, 연장편(231-3)의 중심부 상에서 설정 직경으로 수직 돌출되는 안내관(300);으로 구성된다.
상기 접촉부(232-2)는 하우징(232-1)의 내부에 삽입 중첩되며, PCB 기판과의 접촉 여부에 따라 하우징(232-1) 내부로 인입 또는 인출된다. 상기 접촉부(232-2)는 하우징(232-1)의 내경과 일대일 대응하는 외형을 가지며, 상면에는 설정 깊이의 절개홈(S)이 더 형성되어 있다. 상기 접촉부(232-2)는 상면의 평평한 부위를 통해 PCB 기판을 감지하고, 접촉부(232-2)에 형성된 절개홈(S)을 통해 금속핀의 삽입 상태를 감지한다.
상기 센서(232-3)는 근접 스위치 센서로써, 본 발명에서는 블록체(231-5) 상에 3개소가 배치된다. 이에 따라 접촉부(232-2)가 PCB 기판을 접촉 시 한 번에 3개소의 금속핀을 측정하게 되고, 측정된 금속핀들의 위치를 즉시 파악할 수 있게 된다. 한편, 본 발명의 바람직한 실시 예로는 센서(232-3)의 수량을 3개소로 구성하였으며, 이로 인해 한 번의 접촉만으로 3개의 금속핀을 감지할 수 있다. 예컨대 도그(232)의 크기를 확대하고, 센서(232-3)의 수량을 늘림으로써 한 번에 더욱 많은 수의 금속핀을 감지할 수도 있다. 그러나 센서(232-3)의 수량을 늘리게 되면 센서(232-3)를 수용할 본체(231-5)도 커져야 하고, 센서(232-3)에 전력을 공급하기 위한 전력장치도 커져야 하며, 크기가 확대된 바디(231)를 승강시키기 위해 모터의 사양도 커져야 한다. 이는 검출장치를 제조하기 위한 단가가 상당히 상승하고, 전체적으로 부피가 확대되기 때문에 오히려 효율성이 저하되는 문제를 초래하게 된다. 따라서, 센서(232-3)는 3개소로 구성하여 단일의 접촉으로 3개소의 금속핀을 측정하는 것이 가장 효율적이다.
상기 조작편(232-4)은 바디(231)의 블록체(231-5) 상에서 회동 가능하게 설치되는 회동체;와, 회동체 상단에서 상향 돌출되며 하우징(232-1)의 내부로 진입하여 접촉부(232-2)의 절개홈(S) 사이에 개재되는 감지편;으로 구분 구성된다. 상기 회동체는 'ㄱ'자의 절곡된 형태로 이루어져 블록체(231-5) 상에서 회동 가능하게 설치되고, 하측 단부 중 일면은 센서(232-3)와 밀접하게 배치되어 회동 시 접지 또는 비접지가 이루어진다. 상기 감지편은 회동체의 상면에서 상향 돌출되어 절개홈(S) 사이에 개재되며, 하우징(232-1)의 외측에서 수평 관통된 고정핀(P)에 의해 구속된다. 상기 감지편은 금속핀에 의해 가압이 이루어져 절개홈(S) 사이에서 하강하고, 감지편이 하강하면서 회동체가 회동하여 센서(232-3)와 접지되었던 면이 이탈하게 되며, 결과적으로 비접지 상태가 되면 금속핀이 감지되었다고 판단하여 위치를 가늠한다.
상기 로드셀(233)은 바디(231)의 지지편(231-1) 상단에 안착 고정된다. 로드셀(233)의 상면으로는 연장편(231-3)과 블록체(231-5) 및 감지부(230)가 순차 적층 결합된다. 로드셀(233)을 일반적으로 무게를 감지하여 제품의 상태를 파악하며, 본 발명에서도 이송유닛(100)의 컨베이어에 안착된 PCB 기판의 저부를 접촉하여 PCB 기판의 위치, 컨베이어 상에 정렬 상태(컨베이어 벨트의 평탄성 관련), PCB 기판의 두께 등을 측정한다.
이렇게 측정하는 이유는 PCB 기판의 공급 상태가 항상 요구 조건에 대해 정확한 상태로 공급되지 않고, 상기와 같이 PCB 기판이 삐뚤어진 상태로 공급되거나 벨트가 평탄하지 못해 어느 일 측이 들린 상태로 공급되거나 또는 PCB 기판의 가공 상태가 불량하거나 PCB 기판의 두께가 상이할 경우가 간혹 발생하기 때문이다. 때문에 정밀 측정이 이루어지더라도 상기와 같은 예기 하지 못한 조건으로 인해 백분율의 오차가 발생하게 되고, 이러한 조건이 중첩될 경우 오차의 범위가 커지면서 최종적으로 품질의 신뢰성을 잃게 된다.
따라서 센서(232-3)와 로드셀(233) 등 다양한 감지 방식을 교합하여 상기와 같은 문제 발생의 원인을 사전에 예방하게 되었다.
한편, 본 발명의 감지유닛(200)은 구동부(220) 및 감지부(230)의 승강 동작을 위해 수직 움직임에 대한 동력을 제공하는 보조구동부(240)를 포함하여 구성된다.
상기 보조구동부(240)는 프레임(210) 상에서 구동부(220)와 평행 배치되는 TM스크류(241);와, TM스크류(241)가 제공하는 범위 내에서 승하강하는 TM너트(242);와, TM너트(242)와 구동부(220)를 잇는 연결블록(243);과, 벨트 연결을 통해 TM스크류(241)에 동력을 제공하는 서보모터(244);를 포함한다.
상기 TM스크류(241)는 설정 직경으로 이루어지며 외주를 따라 설정 피치의 나사산 또는 나사홈이 형성된 축이다. 상기 TM스크류(241)는 프레임(210)의 받침부(213)에 수직으로 관통하여 입설 배치되며, TM스크류(241)의 하측 단부가 받침부의 저부로 설정 노출되도록 설치된다. 받침부(213)의 저부로 설정 노출된 TM스크류(241)의 단부에는 풀리(Pully)가 설치되며, 아래 후술할 서보모터(244)가 타이밍 벨트로 권취되어 서보모터(244)가 제공하는 동력을 인계받아 회전한다.
상기 TM너트(242)는 TM스크류(241)에 설치되며, 서보모터(244)에 의해 회전하는 TM스크류(241)의 회전 방향에 따라 TM스크류(241)가 허용하는 범위 내에서 승강하거나 하강한다.
상기 연결블록(243)은 직육면체의 블록 형태로 이루어지며, 좌우로 설정 간격을 두고 상하 관통된 제1홈;과 제2홈;을 포함하여 구성된다. 상기 제1홈에는 보조구동부(240)의 TM너트(242)가 개재 설치되고, 제2홈에는 구동부(220)의 보조축(222)이 개재 설치된다.
상기 서보모터(244)는 받침부(213)와 결합하여 프레임(210)의 측 부로 노출된 모터용 브라켓에 설치된다. 상기 서보모터(244)는 브라켓에 모터 축이 하측을 향하도록 설치되며, 모터 축에는 풀리(Pully)가 설치되어 TM스크류(241)의 풀리와 벨트로 권취된다.
상기와 같이 서보모터(244)가 작동하면 TM스크류(241)가 회전하며, TM너트(242)에 의해 연결블록(243)이 승강하게 된다. 이에 따라 연결블록(243)의 제2홈에 설치된 보조축(222)이 승강하게 되고, 승강된 보조축(222)은 감지부(230)의 지지편(231-1)을 밀어올리게 되므로 결과적으로 감지부(230)가 승강하여 이송유닛(100)의 컨베이어에 안착된 PCB 기판의 저부를 접촉하게 된다.
한편, 상기 감지유닛(200)은 이송유닛(100) 상에 설치되어 PCB 기판의 두께를 선행 측정하는 두께측정유닛(250);을 더 포함하고, 상기 구동부(220)는 PCB 기판의 표준 두께와 두께측정유닛이 측정한 PCB 기판의 두께를 비교 분석하여 오차 값만큼 승하강 높이가 제어되는 것을 포함하여 구성된다.
결과적으로 본 발명의 핀 불량 검출장치는 PCB 기판의 하부를 지지한 상태에서 설정 위치로 운반하는 이송유닛(100);과, 이송유닛(100)에 결합되어 하향 배치되는 프레임(210)과, 축과 모터를 매개로 프레임 상에서 승하강하는 구동부(220)와, 구동부(220)의 상단에 결합되며, 구동부(220)의 승강 동작을 통해 PCB 기판의 저면을 접촉하여 PCB 기판의 두께 측정과 거치 상태를 판단하는 감지부(230)와, 이송유닛(100) 상에 설치되어 PCB 기판의 두께를 선행 측정하는 두께측정유닛(250)으로 이루어지는 감지유닛(200);에 의해 PCB 기판의 표준 두께와 두께측정유닛이 측정한 PCB 기판의 두께를 비교 분석하여 오차 값만큼 승하강 높이가 제어되는 구성이다.
특히, 상기 감지부(230)는 구동부(220)의 메인축(221) 상단에 배치되는 바디(231);와, 바디(231) 상단에 수직 설치되며, PCB 기판의 저면 또는 PCB 기판에 삽입된 금속핀을 접촉하여 PCB 기판의 거치 상태와 금속핀의 삽입 불량을 검사하는 도그(232);와, 메인축(221)과 바디(231) 사이에 개재되며, PCB 기판에 접촉된 도그(232)의 눌림에 기인한 하중 감지를 통해 PCB 기판의 거치 상태 또는 금속핀의 삽입 불량 여부를 파악하는 로드셀(233);을 포함하고, 상기 바디(231)는 보조축(222)의 상단에 결합되며 상단 중심부에 로드셀(233)이 안착 결합되는 사각 평판 형상의 지지편(231-1)과, 지지편(231-1)에 적층 결합되며 중심부가 관통되어 로드셀(233)을 포위하는 보호편(231-2)과, 로드셀(233)의 상단에 안착되는 직사각 평판 형상의 연장편(231-3)과, 연장편(231-3) 상단에 적층 결합되는 고정편(231-4)과, 고정편(231-4) 상단에 적층 설치되며 내부에 센서(232-3)를 수용하는 블록체(231-5)를 포함하며, 상기 도그(232)는 바디(231)의 상단에 수직 연장 설치되는 하우징(232-1);과, 하우징(232-1)에 삽입된 상태에서 상부 일부가 하우징(232-1) 상측으로 노출되어 PCB 기판을 감지하는 접촉부(232-2);와, 바디(231) 상에 관통 설치되는 적어도 하나 이상의 센서(232-3);와, 바디(231) 상에서 회동 가능하게 설치되며, 접촉부(232-2)의 가압 시 회동하여 센서(232-3)와 접촉 또는 비접촉됨에 따라 금속핀의 위치를 파악하는 다수의 조작편(232-4);을 포함하고, 상기 조작편(232-4)은 3개소로 이루어져 블록체(231-5) 상에서 횡 방향으로 일렬 배치되어 PCB 기판에 설치된 3개소의 금속핀을 일괄 측정하는 것을 포함하며, 상기 감지부(230)는 PCB 기판의 저부를 접촉하는 행위만으로도 도그(232)와 로드셀(233)의 연계적 동작으로 PCB 기판의 두께와 정렬 상태에 따른 금속핀의 삽입 깊이와 삽입 방향에 대한 불량 여부를 감지하고, PCB 기판이 삐뚤어진 상태로 공급되거나 벨트가 평탄하지 못해 어느 일 측이 들린 상태로 공급되거나 또는 PCB 기판의 가공 상태가 불량하거나 PCB 기판의 두께가 상이한 상태로 공급된 PCB 기판의 수평 상태를 정렬하여 금속핀을 설정된 위치와 깊이 및 방향으로 설치되게 하는 것을 특징이다.
상기의 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면 기존과 같이 기판의 상면을 타격하여 감지하는 방식이 아닌 기판의 저면을 접촉시켜 감지하는 방식이므로 타격에 의한 충격이 발생하지 않아 더욱 정밀한 측정이 가능하고, 더불어 단일의 접촉으로 다수의 금속핀을 개별 측정할 수 있으므로 검수 공정의 시간 단축에 기인한 작업의 효율성이 극대화 유도된다.
또한, 기판이 삐뚤어지거나 치우친 상태로 공급되어도 기판의 위치를 정확하게 판단하여 감지하고, 덧붙여 기판의 두께를 선 측정한 후 금속핀의 불량 상태를 검사하기 때문에 오차가 발생할 수 있는 각종 원인을 사전에 방지할 수 있으므로 검수의 정확성이 적극 향상된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100. 이송유닛 200. 감지유닛
210. 프레임 220. 구동부
230. 감지부 240. 보조구동부
250. 두께측정유닛
210. 프레임 220. 구동부
230. 감지부 240. 보조구동부
250. 두께측정유닛
Claims (5)
- PCB 기판의 하부를 지지한 상태에서 설정 위치로 운반하는 이송유닛(100);과, 이송유닛(100)에 결합되어 하향 배치되는 프레임(210)과, 축과 모터를 매개로 프레임(210) 상에서 승하강하는 구동부(220)와, 구동부(220)의 상단에 결합되며, 구동부(220)의 승강 동작을 통해 PCB 기판의 저면을 접촉하여 PCB 기판의 두께 측정과 거치 상태를 판단하는 감지부(230)와, 이송유닛(100) 상에 설치되어 PCB 기판의 두께를 선행 측정하는 두께측정유닛(250)으로 이루어지는 감지유닛(200);에 의해 PCB 기판의 표준 두께와 두께측정유닛이 측정한 PCB 기판의 두께를 비교 분석하여 오차 값만큼 승하강 높이가 제어되는 핀 불량 검출장치에 있어서,
상기 감지부(230)는 구동부(220)의 메인축(221) 상단에 배치되는 바디(231);와, 바디(231) 상단에 수직 설치되며, PCB 기판의 저면 또는 PCB 기판에 삽입된 금속핀을 접촉하여 PCB 기판의 거치 상태와 금속핀의 삽입 불량을 검사하는 도그(232);와, 메인축(221)과 바디(231) 사이에 개재되며, PCB 기판에 접촉된 도그(232)의 눌림에 기인한 하중 감지를 통해 PCB 기판의 거치 상태 또는 금속핀의 삽입 불량 여부를 파악하는 로드셀(233);을 포함하고,
상기 바디(231)는 보조축(222)의 상단에 결합되며 상단 중심부에 로드셀(233)이 안착 결합되는 사각 평판 형상의 지지편(231-1)과, 지지편(231-1)에 적층 결합되며 중심부가 관통되어 로드셀(233)을 포위하는 보호편(231-2)과, 로드셀(233)의 상단에 안착되는 직사각 평판 형상의 연장편(231-3)과, 연장편(231-3) 상단에 적층 결합되는 고정편(231-4)과, 고정편(231-3) 상단에 적층 설치되며 내부에 센서(232-3)를 수용하는 블록체(231-5)를 포함하며,
상기 도그(232)는 바디(231)의 상단에 수직 연장 설치되는 하우징(232-1);과, 하우징(232-1)에 삽입된 상태에서 상부 일부가 하우징(232-1) 상측으로 노출되어 PCB 기판을 감지하는 접촉부(232-2);와, 바디(231) 상에 관통 설치되는 적어도 하나 이상의 센서(232-3);와, 바디(231) 상에서 회동 가능하게 설치되며, 접촉부(232-2)의 가압 시 회동하여 센서(232-3)와 접촉 또는 비접촉됨에 따라 금속핀의 위치를 파악하는 다수의 조작편(232-4);을 포함하고,
상기 조작편(232-4)은 3개소로 이루어져 블록체(231-5) 상에서 횡 방향으로 일렬 배치되어 PCB 기판에 설치된 3개소의 금속핀을 일괄 측정하는 것을 포함하며,
상기 감지부(230)는 PCB 기판의 저부를 접촉하는 행위만으로도 도그(232)와 로드셀(233)의 연계적 동작으로 PCB 기판의 두께와 정렬 상태에 따른 금속핀의 삽입 깊이와 삽입 방향에 대한 불량 여부를 감지하고, PCB 기판이 삐뚤어진 상태로 공급되거나 벨트가 평탄하지 못해 어느 일 측이 들린 상태로 공급되거나 또는 PCB 기판의 가공 상태가 불량하거나 PCB 기판의 두께가 상이한 상태로 공급된 PCB 기판의 수평 상태를 정렬하여 금속핀을 설정된 위치와 깊이 및 방향으로 설치되게 하는 것을 특징으로 하는 PCB 기판의 핀 불량 검출장치.
- 제1항에 있어서,
상기 감지유닛(200)은 구동부(220)에 수직 이동에 대한 구동력 제공 및 수직 이동 경로를 안내하는 보조구동부(240)를 포함하고,
상기 보조구동부(240)는,
프레임(210) 상에서 구동부(220)와 평행 배치되는 TM스크류(241);
TM스크류(241)가 제공하는 범위 내에서 승하강하는 TM너트(242);
TM너트(242)와 구동부(220)를 잇는 연결블록(243);
벨트 연결을 통해 TM스크류(241)에 동력을 제공하는 서보모터(244);
를 포함하는 PCB 기판의 핀 불량 검출장치.
- 제2항에 있어서,
상기 구동부(220)는,
프레임(210) 상에서 수직 설치되는 메인축(221);
메인축(221)에 중첩 설치되고, 보조구동부(240)와 연결되어 메인축(221)이 허용하는 공간 내에서 승하강 이동하며, 상단에 감지부(230)가 설치되는 보조축(222);
메인축(221) 하단에 연장 설치되어 보조축(222)을 회전시키는 모터(223);
를 포함하는 PCB 기판의 핀 불량 검출장치.
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