KR20050012923A - 테이프 피더의 피딩모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광센서와 크라운 휠에 의해 정밀하게 피치회전하는 테이프피더의 피딩모터에 관한 것으로, 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 상부에 원주 형태로 설치된 다수개의 코일과; 상기 베이스 플레이트의 베어링에 회전 가능하게 설치되며, 그 하부에 회전축이 형성된 회전 샤프트와; 상기 회전 샤프트의 외측에 삽입되어 설치되는 기어와; 상기 회전 샤프트의 회전축에 결합되는 백 아이론과; 상기 백 아이론의 하부에 접촉된 상태로 상기 회전 샤프트의 회전축에 결합되는 마그넷과; 상기 마그넷의 내측에 설치되는 크라운 휠과; 상기 크라운 휠의 외주면에 설치되어 상기 크라운 휠을 지지하는 바운더와; 상기 베이스 플레이트의 상부 일측에 설치되며 상기 크라운 휠의 회전을 감지하는 광센서로 구성된다. 이와 같이 구성된 피딩모터를 일정한 피치간격으로 정확하게 회전시킴으로써, 부품픽업의 오류를 방지할 수 있다.

Description

테이프 피더의 피딩모터 {Feeding motor of Tape feeder}

본 발명은 테이프 피더의 피디모터에 관한 것으로, 특히 표면실장기에서 헤드가 부품을 픽업할 수 있도록 부품을 일정피치로 정밀하게 피딩하는 테이프 피더의 피딩모터에 관한 것이다.

일반적으로 표면실장기는 크게 X-Y 갠트리(gantry), 헤드(head), 컨베이어(conveyer) 및 테이프 피더(tape feeder)로 구성된다. 헤드는 X-Y 갠트리에 의해 X-Y축 방향으로 이동되어 컨베이어에 의해 이송된 인쇄회로기판에 부품을 실장하고, 인쇄회로기판에 실장되는 전기 및 전자부품은 테이프 피더에 의해 피딩(feeding)되며, 테이프 피더에 의해 피딩된 부품은 헤드가 픽업(pickup)하여 인쇄회로기판에 실장하게 된다.

부품을 헤드가 픽업하도록 피딩하는 테이프 피더의 구성을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 백래쉬 보정장치가 장착된 테이프 피더의 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 부품공급부의 확대 측면도이다.

종래의 백래쉬 보정장치가 적용된 테이프 피더는 도 1에서와 같이 메인프레임(main frame)(100)의 일측에 부품공급부(10,20,30,40,50)가 설치되며 타측에 부품권취릴(110) 및 비닐회수닐(120)이 설치된다. 메인프레임(100)의 일측에 설치된 부품공급부(10,20,30,40, 50)는 테이프 공급로(111)를 통해 화살표 a1방향으로 타측에 설치된 부품권취릴(110)에 감긴 테이프(T)를 헤드(100a)의 픽업위치로 이송한다. 테이프(T)가 헤드(100a)의 픽업위치로 이송되면 테이프(T)에 적재된 부품을 헤드(100a)가 픽업할 수 있도록 테이프(T)에서 비닐(V)을 제거한다.

테이프(T)에서 제거된 비닐(V)은 화살표 b방향으로 회수릴구동부(121)에 의해 회전되는 비닐회수릴(120)에 의해 회수되며, 테이프(T)로부터 비닐(V)이 제거되면 헤드(100a)는 화살표 c방향으로 이동하여 부품을 픽업한 후 부품이 실장될 인쇄회로기판(도시되지 않음)에 실장하게 된다. 헤드(100a)에 의해 부품이 픽업되면 테이프(T)는 다시 화살표 a2방향으로 테이프 회수로(112)를 통해 테이프 피더의 외부로 배출된다.

테이프 피더의 외부로 배출되는 테이프(T)에서와 같이 테이프(T)는 부품을 소정의 간격으로 이송하기 위한 이송공(H)이 형성된다. 이송공(H)은 부품공급부(10,20,30,40,50)에서 테이프(T)를 일정한 간격으로 공급하기 위해 형성되며, 이송공(H)의 간격은 부품의 크기에 따라 조밀해질 수 있다. 이송공(H)의 간격이 조밀해지면 부품공급부(10,20,30,40,50)의 이송 간격을 보다 세밀하게 이송시켜야 된다.

부품의 크기에 따라 부품이송간격을 조절하기 위해 종래에는 부품공급부(10,20,30,40,50)에 백래쉬 보정장치가 적용되었다. 백래쉬 보정장치의 구성 및 작용을 첨부된 도 2를 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 1에서와 같이 백래쉬 보정장치는 크게 원형전동기부(10), 동력전달기어부(20), 피딩기어부(30), 래치(40) 및 제어부(50)로 구성된다.

피딩기어부(30)는 회전중심축(11)에 엔코더(12)가 설치된 원형전동기부(10)에서 발생되는 회전력을 동력전달기어부(20)를 통해 전달받도록 설치된다. 피딩기어부(30)로 전달되는 회전력을 발생하는 원형전동기부(10)는 회전중심축(11)에 엔코더(12)가 설치되며, 엔코더(12)의 외주 방향으로 전기자 코일(13)이 배치되고, 전기자 코일(13)과 마주 대하도록 원형 영구자석(14)이 설치되어 전기자 코일(13)과 원형 영구자석(14)의 상호작용에 의해 회전중심축(11)을 회전시켜 회전중심축(11)에 설치된 기어(15)로 전달된다.

원형전동기부(10)의 기어(15)가 회전되면 기어(15)와 맞물린 동력전달기어부(20)로 회전력이 전달된다. 동력전달부기어부(20)는 기어(15)가 회전되면 기어(15)와 결합된 제1동력전달기어(21)를 통해 회전력을 전달받는다. 제1동력전달기어(21)가 회전되면 제1동력전달기어(21)의 회전에 의해 제2동력전달기어(22) 및 제3동력전달기어(23)가 회전하게 되며 제3동력전달기어(23)가 회전되면 제3동력전달기어(23)와 결합된 피딩기어부(30)의 동력수신기어(31)가 회전하게 된다.

피딩기어부(30)의 동력수신기어(31)가 회전하게 되면 피딩기어부(30)의 회전중심축(34)이 회전하게 되어 회전중심축(34)에 결합된 피딩기어(32)가 회전하게 된다. 피딩기어(32)는 회전중심축(34)의 회전에 따라 소정 간격으로 회전되어 부품권취릴(베이스 플레이트)에 감긴 테이프(T)를 소정 간격으로 이송시키게 된다. 피딩기어(32)가 테이프(T)를 소정의 간격으로 이송시키면 헤드(100a)가 부품을 픽업하는 동안 피딩기어(32)가 소정시간 동안 정지하게 된다.

소정 시간 동안 피딩기어(32)를 정지시키기 위해 래치(40)가 사용된다.래치(40)는 부품을 헤드(100a)가 픽업하는 시간 또는 부품의 이송간격을 조절하기 위해 정/역회전 등의 회전방향 변경시 피딩기어부(30)의 피딩기어(32)를 정지시킨다.

종래와 같은 부품공급부에서 래치와 맞물려 피딩기어의 회전을 방지하기 위해 기어의 나사산에 래치가 걸리게 된다. 그러나, 부품의 이송간격을 조절하는 등의 작업으로 피딩기어의 회전방향을 변경하는 경우에는 래치와 나사산의 간격에 유격이 발생할 수 있으므로, 정밀하게 이송간격을 조절하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 표면실장기에서 헤드에 인쇄회로기판에 실장될 부품을 피딩하는 테이프피더에서 발광 및 수광소자로 구성된 광센서와 회전하는 휠을 이용하여 부품을 픽업하는 헤드에 전자부품을 정확하게 공급할 수 있는 테이프 피더의 피딩모터를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 백래쉬 보정장치가 장착된 테이프 피더의 측면도이고,

도 2는 도 1에 도시된 부품공급부의 확대 측면도이고,

도 3은 본 발명의 피딩모터가 적용된 테이프 피더를 보인 도면이고,

도 4는 본 발명의 피딩모터의 분해 사시도이고,

도 5a와 도 5b는 크라운 휠과 광센서를 보인 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1 : 테이프피더 101 : 베이스 프레임

200 : 록킹장치 300 : 비닐 회수릴

400 : 공급릴 행거 500 : 피딩모터

520 : 베이스 플레이트 521 : 코일

523 : 광센서 530 : 회전 샤프트

540 : 마그넷 542 : 컬러

550 : 백 아이론 560 : 기어

570 : 바운더 580 : 크라운 휠

581 : 슬롯

본 발명의 테이프 피더의 구동모터는 베이스 플레이트과; 상기 베이스 플레이트의 상부에 원주 형태로 설치된 다수개의 코일과; 상기 베어링에 회전 가능하게 설치되며, 그 하부에 회전축이 형성된 회전 샤프트와; 상기 회전 샤프트의 외측에 삽입되어 설치되는 기어와; 상기 회전 샤프트의 회전축에 결합되며 상기 기어의 하부에 설치되는 백 아이론(BACK IRON)과; 상기 백 아이론의 하부에 접촉된 상태로 상기 회전 샤프트의 회전축에 결합되는 마그넷(MAGNET)과; 상기 마그넷의 내측에 설치되는 크라운 휠(CROWN WHEEL)과; 상기 크라운 휠의 외주면에 설치되어 상기 크라운 휠을 지지하는 바운더(BOUNDER)와; 상기 베이스 플레이트의 상부에 설치되며 상기 크라운 휠의 회전을 감지하는 발광소자와 수광소자로 이루어진 광센서로 구성된다.

상기 마그넷의 내측에는 크라운 휠이 설치될 수 있도록 원형 형상의 컬러가 형성된다.

상기 크라운 휠은 그 외주면에 상기 광센서에서 발광하는 빛을 통과 및 차단시킬 수 있도록 슬롯부가 형성된다.

상기 슬롯부는 다수개의 장방형의 홀로 이루어진다.

상기 광센서는 상기 크라운 휠의 슬롯부가 통과 될 수 있도록 "凹"의 형상으로 형성된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 이용하여 설명하며 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 피딩모터가 적용된 테이프 피더를 보인 도면이고, 도 4는 본 발명의 피딩모터의 분해 사시도이고, 도 5a와 도 5b는 크라운 휠과 광센서를 보인 확대도이다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 피딩모터가 장착된 테이프 피더(1)는 크게 베이스 프레임(101)과, 상기 베이스 프레임(101)의 후방부에 설치되는 록킹장치(200)와, 상기 록킹장치(200)의 전방부에 설치되며 공급릴(미도시됨)로부터 벗겨지는 비닐을 회수하는 비닐 회수릴(300)과, 상기 비닐 회수릴(300)의 후방부에 설치되며 전자부품을 공급하는 공급릴이 설치되는 공급릴 행거(400)로 구성된다.

상기 베이스 프레임(101)의 전방 측면에는 베이스 플레이트(20)가 결합되고, 상기 베이스 플레이트(20)에는 피딩모터(10)가 설치되고, 상기 피딩모터(10)에는 기어(60)가 설치되어 있고, 상기 기어(60)의 일측에는 상기 피딩모터(10)에서 공급되는 동력을 전달시킬 수 있는 동력전달기어(66)가 설치되어 있다.

상기 베이스 프레임(101)의 일측에는 사용자가 상기 테이프 피더(1)를 이동시키기 위해 파지할 수 있는 손잡이(130)가 형성되어 있고, 상기 베이스 프레임(101)의 소정부위에는 수동으로 비닐 회수릴(300)을 회전시켜 초기작업을 셋팅할 수 있는 수동피딩레버(140)가 설치되어 있고, 상기 수동피딩레버(140)의 전방부 일측에는 비닐을 박리하여 전자부품(미도시됨)을 오픈시키는 릴커버(150)가 설치되어 있고, 상기 베이스 프레임(101)의 전방에는 테이프 피더(1)를 고정시키기 위한 제1 및 제2고정핀(160,170)이 설치되어 있고, 상기 베이스 프레임(101)의 전방 하부에는 테이프 피더(1)를 가이드하기 위한 록킹 가이드(180)가 설치되어 있고, 상기 베이스 프레임(101)의 후방 하부에는 상기 테이프 피더(1)를 고정시키기 위한 록킹핀(190)이 설치되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 피딩모터(500)는 베이스 플레이트(520)과; 상기 베이스 플레이트(520)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전 샤프트(530)와; 상기 베이스 플레이트(520)과 회전 샤프트(530)의 사이에 회전가능하게 설치되는 마그넷(540)으로 구성된다.

상기 베이스 플레이트(520)은 그 상부에 다수개의 코일(521)이 원주형상으로 배열되어서 설치되어 있고, 상기 다수개의 코일(521)의 중앙부에는 베어링(522)이회전 가능하게 설치되어 있으며, 상기 다수개의 코일(521)과 베어링(522)의 사이에는 광센서(523)가 설치되어 있다.

상기 회전 샤프트(530)는 그 상부의 외주면에 원판형상으로 형성된 지지턱(531)과, 상기 지지턱(531)의 하부에 원통형상으로 형성된 지지축(532)과, 상기 지지턱(531)의 중앙에 형성된 홀(533)과, 상기 지지턱(531)의 상부에 형성된 다수개의 체결부재(2)가 체결될 수 있는 체결홈(530a)이 형성되어 있다.

상기 마그넷(540)은 그 중앙에 원형형상의 홀(541)이 형성되어 있고, 원판형상의 컬러(542)가 설치되어 있고, 상기 컬러(542)의 중앙에는 상기 회전 샤프트(530)의 지지축(32)이 삽입될 수 있는 홀(542a)이 형성되어 있으며, 상기 컬러(542)의 상부에는 복수개의 체결홈(542b)이 형성되어 있다.

상기 회전 샤프트(530)와 마그넷(540)의 사이에는 상기 마그넷(40)을 커버할 수 있는 백 아이론(550)이 설치되고, 상기 백 아이론(550)의 중앙에는 홀(551)이 형성되어 있어 상기 회전 샤프트(530)의 지지축(532)이 삽입될 수 있으며, 상기 백 아이론(550)의 상부에는 다수개의 체결홈(552)이 형성되어 있다.

상기 회전 샤프트(530)와 백 아이론(550)의 상이에는 기어(560)가 설치되고, 상기 기어(560)의 중앙에는 상기 회전 샤프트(530)의 지지턱(531)이 삽입될 수 있는 홀(561)이 형성되어 있으며, 상기 기어(560)의 상부에는 다수개의 체결부재(2)가 체결될 수 있는 다수개의 체결홈(560a)이 형성되어 있다.

상기 마그넷(540)의 컬러(542)에는 바운더(570)와 함께 크라운 휠(580)이 설치된다. 상기 바운더(570)는 그 상부에 체결홈(571)이 형성되어 있고, 상기바운더(570)의 중앙부에는 상기 크라운 휠(580)이 삽입될 수 있는 홀(572)이 형성되어 있다.

상기 크라운 휠(580)은 그 외주면에 다수개의 슬롯(581)이 형성되어 있고, 상기 슬롯(581)은 바람직하게 장방형의 형상으로 형성되어 있으며, 상기 크라운 휠(580)의 상부에 형성된 다수개의 플레이트(582)이 상기 컬러(542)에 결합됨으로써 상기 크라운 휠(580)이 상기 컬러(542)에 설치된다.

상기 슬롯(581)은 상기 광센서(523)의 사이에 설치되어 상기 광센서(523)에서 발생되는 빛을 차단 및 통과시킬 수 있으며, 상기 광센서(523)는 바람직하게 "凹"의 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 슬롯(581)이 광센서(523)의 사이에 설치되는 것은, 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 먼저, 광센서(523)는 빛을 발광시키는 발광소자(523a)와 발광된 빛을 하여 감지할 수 있는 수광소자(523b)로 구성되어 있으며, 상기 발광소자(523a)와 수광소자(523b)의 사이에는 크라운 휠(580)의 슬롯(581)이 간섭되지 않는 상태로 설치된다.

도 5a는 광센서(523)의 발광소자(523a)에서 발광되는 빛이 수광소자(523b)에 전달될 수 있도록 슬롯(581)이 위치된 상태이고, 도 5b는 발광소자(523a)에서 발광되는 빛이 수광소자(523b)에 전달되지 못하도록 슬롯(581)과 슬롯(581)의 사이가 위치되어 있는 상태이다.

상기 다수개의 슬롯(581)이 형성된 크라운 휠(580)의 회전에 의해 광센서(523)의 발광소자(523a)에서 발광되는 빛이 수광소자(523b)에 전달되거나 전달되지 않게되므로, 상기 마그넷(540)은 정밀하게 제어되어 일정한 간격으로 회전 및 정지하게 되어, 결과적으로 전자부품(미도시됨)을 공급하는 테이프를 정확하게 피치이동시 킬 수 있다.

본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 테이프 피더(1)의 공급릴행거(400)에 전자부품(미도시됨)을 공급할 수 있는 공급릴(미도시됨)을 장착하고, 상기 공급릴에서 전자부품이 수납된 테이프(미도시됨)를 릴커버(150)에 설치한 후, 수동레버(140)를 이용하여 전자부품을 공급하기 위한 초기작업을 셋팅한다.

그리고, 테이프 피더(1)의 록킹장치(200)를 이용하여 상기 테이프 피더(1)를 표면실장기(미도시됨)의 상부 일측에 고정시킨다.

더욱 상세하게는 상기 테이프 피더(1)의 전방부에 형성된 제1 및 제2고정핀(160,170)을 표면실장기의 복수개의 고정홈(미도시됨)에 삽입시킬 때, 상기 테이프 피더(1)의 전방 하부에 형성된 록킹 가이드(180)가 표면실장기(미도시됨)의 가이드부(미도시됨)에 슬라이딩되면서 끼워지고, 상기 테이프 피더(1)의 후방 하부에 설치된 록킹부재(250)가 상기 표면실장기의 일단에 형성된 록킹턱(미도시됨)에 끼워지게 된다.

이때, 사용자가 록킹장치(200)를 이용하여 상기 표면실장기의 일측에 상기 테이프 피더(1)를 장착시킴으로써, 상기 테이프 피더(1)는 전자부품을 공급하기 위한 셋팅작업을 완료하게 된다.

상기와 같이 테이프 피더(1)의 초기 셋팅작업이 완료되면 피딩모터(10)가 회전하게 되어 전자부품이 수납된 테이프릴(미도시됨)을 회전시키게 된다.

이때, 상기 피딩모터(500)는 공급되는 전력에 의해 회전하는 마그넷(540)의 내부에 설치된 크라운 휠(580)이 함께 회전하게 되는데, 상기 크라운 휠(580)은 그 하부에 설치된 광센서(523)어 의해 제어된다.

상기 광센서(523)의 발광소자(523a)는 상기 크라운 휠(580)의 슬롯(581)쪽으로 빛을 발광할 수 있도록 상기 슬롯(581)의 외측에 위치되고, 상기 광센서(523)의 수광소자(523b)는 발광소자(523a)와 대응되게 상기 슬롯(581)의 내측에 위치되어, 상기 크라운 휠(580)의 슬롯(581)은 상기 광센서(523)의 사이에 위치되게 된다.

이에 의해 상기 크라운 휠(580)의 슬롯(581)은 발광소자(523a)에서 발생되는 빛을 통과시키거나 차단시키게 되어, 상기 슬롯(581)을 통과한 빛은 수광소자(523b)에 교번으로 전달된다.

상기 크라운 휠(580)의 슬롯(581)을 통과한 빛이 수광소자(523b)에 수광되면, 상기 수광소자(523b)는 수광되는 빛을 검출하여, 검출신호를 제어부(미도시됨)에 전달하고, 상기 제어부는 상기 코일(521)에 공급하는 전원을 제어함으로써, 상기 마그넷(540)의 회전을 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

상기 마그넷(540)이 정밀하게 회전하게 되고, 상기 마그넷(540)에 결합된 기어(560)가 회전하게 되면 상기 기어(560)에 연결된 동력전달기어(566)가 정밀하게 회전하게 되므로, 전자부품을 수납한 테이프(미도시됨)가 정밀하게 이송되게 되어 전자부품이 헤드에 의해 정확하게 픽업될 수 있게 된다.

이상에서와 같이 표면실장기에 설치되는 본 발명의 테이프 피더는 전자부품을 정확하게 공급할 수 있도록 크라운 휠과 센서를 이용함으로써, 피딩모터가 정확하게 일정피치간격으로 회전되어, 헤드의 부품픽업오류를 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 표면실장기에서 헤드에 인쇄회로기판에 실장될 전자부품을 피딩하는 테이프 피더에서 크라운 휠과 센서에 의해 피딩모터가 정확하게 일정피치간격으로 회전하여, 헤드의 부품픽업오류를 방지하게 되므로, 전자부품 공급의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 베이스 플레이트과;

   상기 베이스 플레이트의 상부에 원주 형태로 설치된 다수개의 코일과;

   상기 베이스 플레이트의 베어링에 회전 가능하게 설치되며, 그 하부에 회전축이 형성된 회전 샤프트와;

   상기 회전 샤프트의 외측에 삽입되어 설치되는 기어와;

   상기 회전 샤프트의 회전축에 결합되며 상기 기어의 하부에 설치되는 백 아이론과;

   상기 백 아이론의 하부에 접촉된 상태로 상기 회전 샤프트의 회전축에 결합되는 마그넷과;

   상기 마그넷의 주변에 설치되는 크라운 휠과;

   상기 크라운 휠의 외주면에 설치되어 상기 크라운 휠을 지지하는 바운더와;

   상기 베이스 플레이트의 상부에 설치되며 상기 크라운 휠의 회전을 감지하는 발광소자와 수광소자로 이루어진 센서로 구성되어 위치제어에 활용하는 것을 특징으로 하는 테이프 피더의 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마그넷의 내측에는 크라운 휠이 설치될 수 있도록 원형 형상의 컬러가 형성된 것을 특징으로 하는 테이프 피더의 구동장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 크라운 휠은 그 외주면에 상기 센서에서 발광하는 빛을 통과 및 차단시킬 수 있도록 슬롯부가 형성된 것을 특징으로 하는 테이프 피더의 구동장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 슬롯부는 다수개의 장방형의 홀로 이루어진 것을 특징으로 하는 테이프 피더의 구동장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 센서는 상기 크라운 휠의 슬롯부가 통과 될 수 있도록 "凹"의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 테이프 피더의 구동장치.