KR20050013122A

KR20050013122A - 기판들 상에 컴포넌트들을 조립하는 조립 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20050013122A
Application number: KR10-2004-7019822A
Authority: KR
Inventors: 모하마드 메디안푸르; 하랄트 슈탄츨
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2005-02-02
Also published as: WO2003105555A1; EP1512316A1; DE10225430A1; CN1659943A; JP2005531921A; US20030226251A1

Abstract

본 발명은 컴포넌트들에 의해 기판들을 조립하는 조립 시스템 및 방법을 제공하는데, 이때 컨베이어 라인(310, 320)을 따라 운반 방향(T)으로 로딩 장치들(210, 220)이 제공되고, 상기 로딩 장치들은 서로 위아래도 배열된 적어도 두 개의 홀딩 영역들(250, 260, 270, 280)을 가지는데 이는 상기 컨베이어 라인을 따라 이동된 기판들(L)이 상부의 홀딩 영역(250, 270) 또는 하부의 홀딩 영역(260, 280)으로 전달될 수 있도록 하기 위함이다. 이러한 경우에 있어서, 기판들(L)을 조립 영역들(500, 550)로 공급하고 동시에 상기 기판들(L)이 상기 조립 영역들(500, 550)을 통과하도록 이동시키는 것이 가능하다. 이는 조립 시스템의 단위 영역 당 매우 높은 성능을 달성한다. 더욱이, 상기 기판들(L)의 선택된 처리에 있어 적응력(flexibility)이 매우 뛰어날 수 있다.

Description

기판들 상에 컴포넌트들을 조립하는 조립 시스템 및 방법{ASSEMBLY SYSTEM AND METHOD FOR ASSEMBLING COMPONENTS ONTO SUBSTRATES}

요즘 조립 시스템들은 기판들에 컴포넌트들 특히 SMD 컴포넌트들을 조립하는데 널리 이용된다. 상기 기판들은 기존에는 컨베이어 라인 상에서 공급된다. 상기 컨베이어 라인을 따라 조립 영역들(fitting areas)이 배열된다. 일단 기판들이 조립 영역에 도달하면, 이러한 기판들에 컴포넌트들을 조립하기 위해 조립 영역에 배치되도록 그 위치가 핸들링 장치와 관련하여 결정된다. 그후 컴포넌트들은 핸들링 장치에 의해 기판에 조립된다.

기존의 조립 시스템의 경우에 있어서, 조립하는 동안에 조립 영역에 결함들이 발생할 수 있는데, 이는 조립 영역에 조립하는 작업을 느리게 하거나 완전히 중지시키는 결과를 가져온다. 이러한 방법에서, 전체 컨베이어 라인은 느려지거나멈추어버린다. 이는 기존의 조립 시스템에 있어서 성능상 심각한 손상을 가져온다.

본 발명은 컴포넌트들을 기판들에 조립(fitting)하는 조립 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 상기 기판들은 실질적으로 직선형 컨베이어 라인 상에 공급될 수 있고, 상기 컴포넌트들을 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 장치, 및 공급된 컴포넌트들을 상기 기판에 조립하기 위해 핸들링 장치를 구비하는 적어도 하나의 조립 영역이 상기 컨베이어 라인의 측면에 배열된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 개략적인 측면도.

도 2는 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 개략적인 단면도.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 개략적인 측면도 및 단면도.

도 5a 내지 도 5g는 본 발명에서 청구된 바와 같은 방법에 따른 단계들을 도시하는 개략도.

그러므로, 본 발명은 조립하는 성능이 개선되고 결함들에 민감하지도 않는, 기판들에 컴포넌트들을 조립하는 조립 시스템 및 그 방법을 규정하는 목적에 기초한다.

본 목적은 청구항 1 에 청구된 바와 같은 특징들을 갖는 조립 시스템 및 청구항 9 에서 청구된 바와 같은 특징들을 갖는, 기판들에 컴포넌트들을 조립하는 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 세부 사항은 종속항들에서 청구된다.

기판들을 홀딩 및 방출시키기 위해 위아래로 배열된 적어도 두개의 홀딩 영역들을 갖는 로딩 장치(loading apparatus)에 의해, 본 발명에 따른 조립 시스템은 기판들을 조립 영역들로 및 조립 영역들로부터의 운반을 유연하게 해 주고, 조립 시스템의 컨베이어 라인을 따라 조립 영역들을 통과한 기판들의 유연한 전달을 허용한다.

컨베이어 라인을 따라 공급된 기판은 로딩 장치에 제공된 홀딩 영영들 각각에 전달될 수 있다. 로딩 장치는 기판들을 상부의 홀딩 영역 및 하부의 홀딩 영역으로부터 기판의 조립이 가능한 조립 영역으로, 또는 처리 과정 없이 다른 조립 시스템으로 앞으로 기판들이 운반될 수 있는, 컨베이어 라인의 다른 세부 영역으로 전달할 수 있다.

이는, 기판들이 조립 영역으로 전달되는 동일한 그 시간에, 이 조립 시스템의 조립 영역 내에 조립되지 않을 다른 기판들을 컨베이어 라인의 다른 세부 영역에 전달하게 하여 준다. 이러한 방식으로 전달된 기판들은 다른 조립 시스템의 빈 조립 영역에 조립될 수 있다.

예를 들어, 인쇄 회로 기판이 컨베이어 라인에서 로딩 장치의 상부 홀딩 영역으로 전달될 수 있다. 이 시점에서, 들어오는 기판들이 현 조립 시스템에서 처리되지 않는 경우에, 수직형 드라이브에 의해 로딩 장치를 낮아지게 하여 상기 기판들을 다른 조립 시스템으로의 앞으로의 공급을 위한, 컨베이어의 더 먼 세부 영역으로 전달할 가능성이 있다. 반면, 로딩 장치들의 원래 수직 위치를 이탈하여, 들어오는 기판들을 조립 영역들로 전달하는 것이 또한 가능하다.

로딩 장치들의 다중-층 배열의 결과로써, 기판들을 조립 영역들로 전달하는 시점과 동일한 시간에, 조립 영역들을 통과한 동일한 조립 시스템으로 다른 기판들을 이동시키고 다른 조립 시스템으로의 앞으로의 공급을 위해 그것들을 컨베이어 라인으로 전달하는 것이 가능하다.

더욱이, 기판들이 로딩 장치에 의해 조립된 이후에도, 이러한 조립된 기판들은 다른 컨베이어 라인들로 전달될 수 있다. 예를 들어, 조립된 기판들을 바이패스 컨베이어 라인으로 전달하는 것이 가능한데, 이때 상기 기판들은 예를 들어 납땜 오븐과 같이 이후의 처리 과정으로 바로 공급될 수 있다. 반대로, 이미 조립된 기판들은 또한 조립 컨베이어 라인으로 또한 전달될 수 있는데, 이는 상기 기판들을 이후에 처리 과정이 일어날 수 있는 다른 조립 시스템으로 운반하게 된다. 또한 컨베이어 라인 그 자체를, 위아래로 위치된 예를 들어, 기판들을 위한 조립 라인 및 바이패스 라인과 같이 두개 또는 그 이상의 층 구조로 구조화시키는 것이 가능하다. 이는 조립 시스템의 상당히 유연한 작동을 허용한다.

들어오는 기판들이 처음에는 로딩 장치의 다수의 홀딩 영역들에 차례로 놓여질 필요는 없으나, 위아래로 놓인 다른 운반 영역들에서 로딩 장치 내에 위아래로 배열된 홀딩 영역들로 동시에 전달될 수 있다. 이와 같이, 기판들의 조립에 뒤이어, 로딩 장치에 의해 다수의 기판들을 위아래로 배열된, 로딩 장치의 홀딩 영역들에서 위아래로 위치된, 컨베이어 라인의 운반 영역들로 동시에 차례로 전달하는 것이 가능하다. 이러한 목적을 위해, 로딩 장치의 홀딩 영역들 사이의 수직 방향 거리는 바람직하게는, 위아래로 위치된, 컨베이어 라인의 운반 영역들 사이의 수직 거리와 실질적으로 동일하다.

만일 조립 영역들이 컨베이어 라인의 측면에 배열된다면, 컨베이어 라인은 조립 영역들에 의해 운반 방향으로 일시 정지(interrupt)될 수 있다. 이러한 경우에서 로딩 장치는 일시 정지 중에 운반 방향으로 이동될 수 있는데, 이는 일시 정지가 브리징(bridge) 되도록 하기 위함이다. 이러한 경우에, 조립되는 기판들이 조립 영역들로 전달되거나 조립된 기판들이 조립 영역들에서 로딩 장치로 전달될 수 있도록 하기 위해, 상기 로딩 장치는 일시 정지 중에, 상기 로딩 장치의 홀딩 영역들이 대응하는 홀딩 영역들과 함께 배열되는 위치로 이동될 수 있다. 더욱이, 짝을 이룬 기판 캐리어들이 제공될 수 있는데, 이때 상기 캐리어들은 컨베이어 라인을 따라 적어도 두개의 측면의 조립 영역들에 배열된다. 쌍을 이룬 각 기판 캐리어들은 두개의 기판 캐리어를 가질 수 있는데, 이때 각 경우에 있어서 상기 캐리어들은 운반 방향에 대하여 비스듬하게 이동 방향으로 이동될 수 있다.

운반 방향에 대해 가로질러 이동 될 수 있는 기판 캐리어들의 결과로써, 조립 시스템에서 유연하고 신속하며 결함에 무감각하게 기판들을 핸들링하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 컨베이어 라인을 따라 공급된 기판들은 로딩 장치에 의해 기판 캐리어들에 전달되고 상기 캐리어들에 의해 조립 영역들로 이동되는데, 이때 조립되는 동안에는 상기 조립 영역 안의 기판 캐리어들 상에 남아있게 된다. 조립이 수행된 이후에, 기판들은 기판 캐리어들에 의해 기판 캐리어들의 이동 방향으로 컨베이어 라인으로 이동되고, 이때 상기 기판들은 로딩 장치로 전달될 수 있다. 조립된 기판들은 로딩 장치에서 운반 방향으로 컨베이어 라인으로 이동되고 앞으로의 공급을 위해 상기 컨베이어 라인에 전달된다.

조립 시스템의 좀 더 유연한 작동을 위해, 각 기판 캐리어 쌍의 기판 캐리어들의 이동 영역들은 컨베이어 라인의 영역에서 겹쳐질 수 있는데, 이는 기판 캐리어에 의해 컨베이어 라인에 대한 임의의 바람직한 위치가 가정될 수 있도록 하기 위함이다.

본 발명을 따른 방법으로 조립 기판들이 제공된 대체안들에 의해, 컨베이어 라인에서 로딩 장치로, 로딩 장치에서 조립 영역들로, 및 각각, 조립 영역에서 로딩 장치로 및 로딩 장치에서 컨베이어 라인으로의 전달 동안에, 본 발명에 따른 조립 시스템의 상당히 많은 작동 모드들이 가능하다.

예를 들어, 로딩 장치의 상부의 홀딩 영역에서, 기판들은 컨베이어 라인에서 조립 시스템의 조립 영역들로 공급될 수 있는데, 이때 동시에, 동일한 로딩 장치에의해 기판들은 조립 영역들을 통과하여 앞으로의 공급을 이끄는 컨베이어 라인 부분으로 전달될 수 있다.

게다가, 기판들이 조립 시스템에 의해 수용될 때, 어떤 기판들이 다른 조립 시스템에서 이후에 처리될 지에 대한 정보를 판단함으로써 적절하게 적합한 앞으로의 전송이 보장되는데, 이때 조립된 기판들은 로딩 장치에서 컨베이어 라인의 적절한 운반 영역으로 전달된다. 조립된 기판들이 전달되는 컨베이어 라인 영역에 따라, 상기 기판들은 다음의 조립 시스템의 조립 영역들을 바로 통과하도록 이동되거나 다음의 조립 시스템의 조립 영역에서 더 처리될 수 있다.

이러한 목적을 위해, 컨베이어 라인은 조립 라인 및 바이패스 라인으로 세분화될 수 있는데, 상기 라인들은 위아래로 배열된다. 조립 라인 상에서, 기판들은 바람직하게는 조립 영역들로 공급되거나 조립 영역들로부터 떨어져서 공급될 수 있다. 바이패스 라인 상에서, 기판들은 바람직하게는 조립 시스템의 조립 영역들을 통과하도록 이동될 수 있다.

본 발명은 도면을 참조하여 자세하게 설명될 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 시스템의 바람직한 실시예를 나타낸다. 이 경우에 있어서, 섀시(400)는 실질적으로 사각형의 윤곽을 갖는다. 상기 섀시(400)의 세로 방향으로의 연장에 따라, 컨베이어 라인(310, 320)은 운반 방향(T)을 따라 움직인다. 상기 컨베이어 라인(310, 320)은 예를 들어 2개의 층과 같은 다수의 층으로 성형되고, 상부의 운반 영역들(350, 370) 및 하부의 운반 영역들(360, 380)을 갖는다. 컨베이어 라인(310, 320)을 따라, 기판들 바람직하게는 인쇄 회로 기판들(L)은 조립 시스템에 공급되고 상기 조립 시스템에서 떨어져서 놓인다. 인쇄 회로 기판들(L)은 바람직하게는 하나 이상의 수용 위치들(350, 360)들 갖는 입력 스테이션(310)에 공급된다.

인쇄 회로 기판들(L)을 운반할 수 있도록 하기 위해, 상기 입력 스테이션(310)에는 예를 들어 상기 기판들(L)이 그 위에 놓여 운반될 수 있는 컨베이어 벨트가 제공된다. 그러나, 바람직하게 기판들의 측면 영역들에서 상기 기판들(L)을 붙잡아서 그것들을 앞으로 이동시키는 그립퍼들(grippers)을 제공하는 것이 또한 가능하다. 상기 입력 스테이션(310)에 뒤이어 운반 방향(T)으로 배열된 것은, 수직 방향(H1) 및 운반 방향(T)으로 이동 될 수 있는 로딩 장치(210)이다. 상기 입력 스테이션(310)으로부터, 기판들(L)은 상기 로딩 장치(210)로 전달될 수 있다. 예를 들어 로딩 장치(210)는 상기 입력 스테이션(310)과 유사한 방식으로 상기 기판들(L)을 운반하기 위한 컨베이어 벨트들 및/또는 그립퍼들을 갖는다.

로딩 장치(210)는 대체 가능하게 봉 형태의 안내 장치(215) 상에 장착될 수 있는데, 상기 장치는 운반 방향을 따라, 섀시(400) 상의 컨베이어 라인에 대해 연장하도록 설계된다. 측정 시스템(300), 특정하게 카메라는 또한 상기 봉 형태의 안내 장치(215) 상에 배열될 수 있고 운반 방향(T)을 따라 이동이 가능하다. 로딩 장치(210)의 하향으로 운반 방향(T)에 대해 비스듬히 또는 가로질러 있는 두개의 안내 장치들(115 및 125)이 배열된다. 상기 두개의 안내 장치들(115, 125)에는 한 쌍의 기판 캐리어들(110, 120, 130, 140)이 각각 제공된다. 각각의 쌍 기판 캐리어들은 각각 두개의 기판 캐리어들(110 및 130, 120 및 140)을 갖는다. 상기 기판 캐리어들은 각각의 경우에 상기 안내 장치(115, 125) 상에서 운반 방향(T)에 대해 비스듬하게 이동될 수 있다. 이러한 경우에, 각 기판 캐리어(110, 120, 130, 및 140)는 컨베이어 라인(310, 320) 및 조립 영역들(도 1에는 도시되지 않음) 사이에서 이동될 수 있는데, 이는 로딩 장치(210)의 의해 기판 캐리어들에 할당 될 수 있는 기판들(L)이 조립 영역들로 이동하거나, 상기 조립 영역들로부터 떨어져 상기 컨베이어 라인(310, 320)의 정렬로 다시 이동되도록 하기 위함이다.

운반 방향(T)의 하향으로, 기판 캐리어들 다음에 선택적으로 배열되는 것은 언로딩 장치(unloading apparatus)(220)인데, 상기 장치는 수직 방향(H2) 및 운반 방향(T)으로 이동될 수 있고, 기판들(L)에 대해 위아래로 배치된 적어도 두 개의 홀딩 영역들(250, 260)을 갖는다. 상기 언로딩 장치(220)는 로딩 장치(220)와 유사한 방식으로 구조화되고, 마찬가지로 섀시(400)에 속한 봉 형태의 안내 장치(215) 상에서 안내된다. 상기 언로딩 장치(220)는 마찬가지로 그것의 정지 위치(rest position)에서, 입력 스테이션(310), 기판 캐리어들(110, 120, 130, 및 140) 및 출력 스테이션(320) 사이의 전체 중앙 영역으로 운반 방향(T)을 따라 이동될 수 있다. 상기 출력 스테이션(320)은 상기 입력 스테이션(310)과 유사한 방식으로 구조화된다.

도 2는 본 발명에 따른 조립 시스템의 다른 바람직한 실시예를 도시한다. 도 1에 따른 바람직한 실시예에 따른 조립 시스템과 다른 점은, 서로 옆에 배열된 로딩 장치들(210-1, 210-2) 및 서로 옆에 배열된 언로딩 장치들(220-1, 220-2)에 대응하여 서로 옆에 배열된 두 개의 컨베이어 라인들(310-1, 310-2, 320-1, 320-2)이 제공된다는 점이다. 다른 점에서는, 도 2에 따른 실시예는 도 1에 따른 실시예에 대응한다. 도 2에 따른 본 발명의 다른 실시예의 이점은, 평행하게 배열된 두 개의 컨베이어 라인들에 의해 조립 시스템을 통과하는 기판들의 더 많이 처리 할 수 있다는 것이다.

본 발명에 따른 조립 시스템을 사용하여, 그 중에서도 특히, 본 발명에 따른 조립 시스템을 통과하는 기판들(L)을 위한 다음의 가능한 운반 통로들이 구현될 수 있다.

컨베이어 라인을 따라 운반된 기판(L)은 입력 스테이션(310)의 상부 운반 영역(350)(조립 라인) 또는 하부 운반 영역(360)(바이패스 라인)에 도착할 수 있다. 이 위치에서, 상기 기판은 로딩 장치(210)에 의해 로딩 장치(210)의 상부 홀딩 영역(250) 또는 하부 홀딩 영역(260)으로 전달될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 적절한 홀딩 영역(250, 260)으로의 공급이 발생하기 전에 상기 로딩 장치(210)가 수직 방향(H1)으로 이동되는 것이 필요하다. 이와 동일한 시간에, 로딩 장치의 홀딩 영역들 및 컨베이어 라인의 운반 영역들의 해당 개수에 대응하여, 입력 스테이션(310)에서 로딩 장치(210)로 많아야 두 개 이상의 기판들(L)을 전달하는 것이 또한 가능하다.

로딩 장치(210)로부터, 기판(L)은 상부의 홀딩 영역(250) 또는 하부의 홀딩 영역(260)에서 기판 캐리어(110, 120, 130, 140)로 공급될 수 있는데, 이때 상기 기판은 그 곳에서의 처리를 위해 상기 캐리어로부터 조립 영역(500, 550)으로 이동될 수 있다.

그러나, 기판들(L)을 로딩 장치(210)의 상부 홀딩 영역(250) 및 하부 홀딩 영역(260)에서 출력 스테이션(320)의 상부 운반 영역(370)(조립 라인) 또는 하부 운반 영역(380)(바이패스 라인)으로 바로 전달하는 것이 또한 가능하다. 이러한 목적을 위해, 상기 로딩 장치(210)는 기판들(L)을 출력 스테이션(320)까지 전달하기 위해, 두 개의 안내 장치들(115 및 125)을 지나 상기 출력 스테이션까지 이동 될 수 있다. 이 경우에 있어서, 두 개 이상의 기판들을 홀딩 영역들 및 운반 영역들의 개수에 따라, 병렬 전달이 또한 가능하다.

본 발명에 따른 조립 시스템의 조립 영역(550 또는 500)에서 완전히 처리된 기판들은 앞으로의 공급을 위해 컨베이어 라인으로 전달되어야 하는데, 기판 캐리어가 상기 컨베이어 라인과 일렬로 있는 중앙 영역으로 이동된 이후에 상기 기판들은 로딩 장치(210), 또는 상기 로딩 장치와 유사한 방식으로 구조화되고 대응하는 홀딩 영역들(270 및 280)을 가지는 언로딩 장치(220)로 공급될 수 있다. 상기 로딩 장치(210) 또는 언로딩 장치(220)는 위에서 설명된 바와 같이 기판들(L)을 앞으로의 공급을 위한 출력 스테이션(320)으로 전달할 수 있다.

로딩 장치들(210 및 220) 및 기판 캐리어들(110, 120, 130, 140) 사이에서 기판들을 전달하기 위해, 각 경우의 기판 캐리어들은 컨베이어 라인과 일렬로 있는 영역으로 방향(B1) 또는 방향(B2)으로 이동되어야 하는데, 이는 인쇄 회로 기판들이 로딩 장치(210) 또는 언로딩 장치(220)로부터 기판 캐리어들(110, 120, 130, 및 140)로 전달될 수 있도록 하기 위함이다. 기판들(L)을 기판 캐리어들(110, 120, 130, 및 140)에서 로딩 장치(210) 또는 언로딩 장치(220)로 전달하는 것 또한 동일하다.

기판들(L)을 안내 장치들(115 및 125)을 넘어 입력 스테이션(310)에서 출력 스테이션(320)으로 바로 전달하기 위해, 각 경우에 있어 로딩 장치(210) 및 언로딩 장치(220)는 두 개의 안내 장치들(115 및 125) 상부의 영역의 중심으로 이동될 수 있다. 만일 언로딩 장치(220) 및 로딩 장치(210) 모두가 각 경우에 두 개의 안내 장치들(115 및 125)의 상부의 중앙까지 이동되었다고 하면, 기판들(L)은 상기 로딩 장치(210)의 홀딩 영역들(250, 260)에서 상기 언로딩 장치(220)의 홀딩 영역들(250, 260)로 바로 전달될 수 있다. 그러나, 두 개의 장치들(210, 220) 중 단지 하나만을 이동시켜서 상기 로딩 장치(210) 및 상기 언로딩 장치(220) 사이의 거리를 브리징 하는 것이 또한 가능하다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 시스템의 다른 바람직한 실시예를 도시한다. 이 경우에 있어서, 섀시(400)는 실질적으로 사각형의 윤곽을 갖는다. 상기 섀시(400)의 세로 방향으로의 연장에 따라, 컨베이어 라인은 운반 방향(T)을 따라 움직인다. 운반 방향으로 관찰할 때, 상기 컨베이어 라인은 인쇄 회로 기판들(L)을 공급하기 위해 상향하는 입력 스테이션(310)을 갖는다.

다른 실시예에서, 입력 스테이션(310)은 단일-층으로 설계되고, 인쇄 회로 기판들(L)을 위한 수용 위치를 갖는다. 상기 인쇄 회로 기판들(L)을 운반할 수 있도록 하기 위해, 예를 들어 입력 스테이션(310)에는 기판들(L)이 놓여 운반될 수 있는 컨베이어 벨트들이 제공된다. 그러나, 바람직하게 기판들의 측면 영역들에서 상기 기판들(L)을 붙잡아서 그것들을 앞으로 이동시키는 그립퍼들(grippers)을 제공하는 것이 또한 가능하다.

운반 방향(T)으로, 상기 입력 스테이션(310) 다음에 한 쌍의 기판 캐리어들(110, 130)가 제공된다. 상기 기판 캐리어들 쌍은 안내 장치(115) 상에 장착되도록 배열된다. 개별 기판 캐리어들(110, 130)은 각각 방향(B1)으로 상기 운반 방향(T)에 비스듬하게 상기 안내 장치(115)를 따라 이동될 수 있다. 이 경우에 있어서, 각 기판 캐리어(110, 130)는 컨베이어 라인들 사이, 특정하게는 입력 스테이션(310) 및 도 4의 조립 영역들(20 및 40) 사이에서 이동 될 수 있는데, 이는 상기 입력 스테이션(310)에 의해 기판 캐리어들(110, 130)에 전달된 기판들(L)을 조립 영역들로 이동시키거나/이동시키고 상기 기판들(L)을 상기 조립 영역들의 운반 방향(T)으로 컨베이어 라인의 정렬 속으로 다시 이동시키기 위함이다.

기판 캐리어들(110 및 130) 다음에 운반 방향(T)으로 하향 배열된 언로딩 장치(220)인데, 상기 장치는 수직 방향(H2)으로 이동될 수 있고, 기판들(L)을 위해위아래로 배열된 적어도 두 개의 홀딩 영역들(270, 280)을 갖는다. 상기 언로딩 장치(220)는 또한 상기 언로딩 장치가 운반 방향(T)으로 이동될 수 있도록 구조화될 수 있는데, 이는 상기 기판들을 입력 스테이션(310)으로부터 수용하여 앞으로의 공급을 위해 운반 방향(T)으로 상기 기판들의 하향으로 컨베이어 라인에 전달할 수 있도록 상기 언로딩 장치가 본 발명에 따른 시스템의 영역들(10, 50 및 30) 내로 이동될 수 있도록 하기 위함이다. 이러한 목적을 위해, 예를 들어 상기 언로딩 장치(220)에는 자신의 홀딩 영역들(270 및 280)에 컨베이어 벨트들이 제공된다.

본 발명에 따른 시스템의 다른 실시예에 따라, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 운반 방향(T)으로 배열되는 단일 컨베이어 라인, 및 방향(T)으로 서로 평행하게 배열된 다수의 컨베이어 라인들이 또한 가능하다. 더욱이, 바람직한 실시예에서와 같이, 제 2 기판 캐리어들 쌍(120, 140)이 운반 방향(T)에 대해 가로질러 이동될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 조립 시스템과 함께, 그 중에서도 특히 도 5a 내지 도 5g에서 나타난 바와 같은, 기판들(L)을 위한 가능한 운반이 본 발명에 따른 조립 시스템에 의해 구현될 수 있다. 도 5a 내지 도 5g는 다른 실시예와 관련하여 본 발명에 따른 조립 시스템의 이동된 요소들을 도시하는데, 각 경우에 있어서 본 발명에 따른 조립 시스템의 이동된 요소들의 개략적인 측면을 도시하는 오른쪽 부분, 및 본 발명에 따른 조립 시스템의 다양한 영역들(10, 20, 30, 40 및 50)의 평면을 도시하는 왼쪽 부분의 영역으로 기판들(L)이 이동될 수 있다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법의 제 1 단계에서, 제 1 기판(L1)이 입력 스테이션(310)에 배열된다. 제 2 기판(L2)는 기판 캐리어(110) 상에 위치된다. 언로딩 장치(220)는 수직 방향(H2)으로 자신의 상부 위치로 위쪽을 향해 이동되는데, 이는 하부 홀딩 영역(280)이 컨베이어 라인에 대해 수평으로 배열되도록 하기 위함이다. 도 5a의 오른쪽 부분에 도시된 바와 같이, 기판(L1)은 영역(10)에 있고 기판(L2)는 조립 시스템의 제 2 조립 영역인 영역(40)에 있다. 또한, 기판들(L1 및 L2)의 바람직한 이동 시퀀스들은 도 5a의 오른쪽 부분에서 살펴볼 수 있다. 그러므로, 기판(L1)은 즉 제 1 조립 영역인 영역(20)으로 이동되고, 기판(L2)은 제 2 조립 영역(40)에서 위치(30)로 이동되는데, 상기 기판(L2)은 상기 위치(30)에서 컨베이어 라인으로 전달될 수 있다.

도 5b 내지 도 5g에서 나타난 바와 같이, 우선 기판(L2)이 언로딩 장치(220)의 하부 홀딩 영역(280)에 전달되는 것이 수행된다. 그 후 제 1 기판(L1)은 기판 캐리어(130)에 의해 제 1 조립 영역(20)으로 이동될 수 있다. 그러므로 상기 제 1 단계 이후에, 제 1 기판(L1)은 제 1 조립 영역(20)에 있게 되고, 제 2 기판(L2)은 언로딩 장치(220)의 하부 홀딩 영역(280)에 있게 된다.

제 3 단계에서, 우선 언로딩 장치가 그 상부 위치에서 수직 방향(H2)으로 그 하부 위치로 이동되는데, 이는 홀딩 영역(270)이 운반 방향(T)으로 컨베이어 라인에 수평으로 배열되도록 하기 위함이다. 그후 기판(L1)은 기판 캐리어(130)에 의해 언로딩 장치(220)의 상부 홀딩 영역(270)에 전달될 수 있는데, 이로써 상기 기판은 조립 시스템의 영역(50)으로 이동되었다. 제 3 단계의 마지막에서, 도 5d에 도시된 바와 같이, 그러므로 언로딩 장치(220)는 수직 방향(H2)으로 그것의 하부위치에 있게 되고, 상기 제 1 기판(L1)은 상기 언로딩 장치(220)의 상부 홀딩 영역(270)에 있게 된다. 제 2 기판(L2)은 하부 홀딩 영역(280)에 있게 된다. 그러므로 두개의 기판들은 조립 시스템의 영역(30)에서 위아래로 배열된다.

제 4 단계에서, 도 5e에 도시된 바와 같이, 예를 들어 완전히 조립된 기판인 제 1 기판(L1)은 언로딩 장치(220)에서 운반 방향(T)으로 컨베이어 라인으로 전달 될 수 있으므로 운반 방향으로 조립 시스템의 영역(30)에서 이탈한다.

그 후, 제 1 단계에서, 도 5f에서 도시된 바와 같이, 우선 언로딩 장치(220)가 수직 방향(H2)으로 그것의 상부 위치로 이동되는데, 이는 언로딩 장치(220)의 하부 홀딩 영역(280)이 조립 시스템의 컨베이어 라인에 수평으로 배열되도록 하기 위함이다. 그 후, 도 5g에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(L2)은 언로딩 장치(220)의 하부 홀딩 영역(280)에서 기판 캐리어(130)로 전달되고, 상기 기판 캐리어에 의해 방향(B1)으로 제 1 조립 영역(20)으로 이동된다. 거기서, 제 2 조립 영역(40)에 서 사전에 부분적으로 조립된 제 2 기판(L2)은 이상의 다른 컴포넌트들로 완전하게 조립될 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따라, 개별 조립 영역들(20 및 40)의 공급 모듈에 제공된 모든 컴포넌트들을 기판에 조립하는 것이 가능한데, 왜냐하면 본 발명에 따른 방법을 수행하는 다른 방법에 따라, 각 기판(L1, L2)은 조립 시스템을 다시 이탈하기 전에 각 조립 영역(20, 40)을 통과 할 수 있기 때문이다.

그러므로, 개별 조립 영역들(20, 40)에서 컴포넌트들에 대한 주어진 개수의 공급 모듈들로 인해, 동일한 기판에 조립되는 더 다른 컴포넌트들이 단일 조립 장치에서 이용 가능하게 될 수 있다.

그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 이미 제 1 바람직한 실시예에 대한 경우로써, 운반 방향(T)으로 하향으로 놓여진 조립 시스템에 조립되는 기판들 또는 이미 조립된 기판들이 상기 기판들을 조립하지 않고 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립 시스템을 통해 이동되도록 하는 것이 또한 가능하다. 이러한 목적을 위해, 각각의 조립 영역들(20 및 40)에 위치된 기판 캐리어들(130 및 110)의 경우에서 언로딩 장치(220)는, 입력 스테이션(310)에서 언로딩 장치(210)로의 기판들의 이동이 가능해질 때까지, 운반 방향(T)과 반대 방향의 상향으로 이동된다. 상기 기판이 전달된 이후에, 상기 언로딩 장치(220)는 조립 시스템의 에지 영역에 가까운 영역(30)에서 상기 언로딩 장치의 초기 위치로 다시 이동되는데, 운반 방향(T)으로 관찰되는 바와 같이, 그곳으로부터 이동되는 기판은 컨베이어 라인에 전달된다.

Claims

기판들(L)이 실질적으로 직선형 컨베이어 라인(310, 320) 상에 공급될 수 있고, 상기 컨베이어 라인을 따라 상기 기판들이 운반 방향(T)으로 실질적으로 수평 이동되며, 컴포넌트들을 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 장치, 및 공급된 상기 컴포넌트들을 상기 기판들에 조립하기 위해 핸들링 장치를 구비하는 적어도 하나의 조립 영역(500, 550)이 상기 컨베이어 라인(310, 320)의 측면에 배열되며, 상기 기판들(L)은 상기 컨베이어 라인(310, 320) 및 상기 조립 영역(500, 550) 사이에서 로딩 장치(loading apparatus)(210)에 의해 이동되는, 컴포넌트들을 기판들에 조립하기 위한 조립 시스템으로서,

상기 로딩 장치(210)는 상기 기판들(L)을 홀딩 및 방출하기 위해 위아래로 배열된 적어도 두 개의 홀딩 영역들(250, 260)을 가지고,

상기 로딩 장치(210)에는 수직형 드라이브가 제공되며, 상기 드라이브에 의해 상기 홀딩 영역들(250, 260)은 각각 상기 컨베이어 라인(310, 320) 또는 상기 조립 영역들(500, 550)에 대해 수평 방향으로 정렬된 위치들로 이동될 수 있고, 상기 위치들에서 상기 기판들(L)이 상기 로딩 장치(210)의 상기 홀딩 영역들(250, 260) 및 상기 컨베이어 라인(310, 320) 사이에서 전달될 수 있는, 조립 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 컨베이어 라인(310, 320)은 상기 기판들(L)에 대해 위아래로 놓인 두개의 운반 영역들로서 조립 라인(350, 370) 및 바이패스 라인(360, 380)을 갖는 것을 특징으로 하는 조립 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 컨베이어 라인은 단일-층 설계로 이루어지고, 상기 기판들(L)이 이동될 수 있는 조립 라인(350)을 가지며, 입력 스테이션(310)을 가지는 것을 특징으로 하는 조립 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항에 중 어느 한 항에 있어서,

상기 컨베이어 라인(310, 320)은 상기 로딩 장치(210)에 의해 일시 정지되고(interrupt), 상기 로딩 장치는 상기 일시 정지 영역에서 상기 운반 방향(T)을 따라 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 조립 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 로딩 장치(210)는 상기 컨베이어 라인(310, 320) 상부에 장착되는 것을 특징으로 하는 조립 시스템.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

두 개의 기판 캐리어들(110, 120, 130, 140)을 갖는 적어도 한 쌍의 기판 캐리어들이 제공되며, 각 경우에 이들 중 하나의 기판 캐리어(110, 120, 130, 140)가상기 컨베이어 라인(310, 320)을 따라 두 개의 측면들 중 일측면상에서 조립 영역들(500, 550)에 배치되고, 각 경우에 상기 기판 캐리어들 쌍의 이동 방향(B1, B2)의 이동 영역에서, 상기 컨베이어 라인(310, 320) 및 이와 연관되는 상기 조립 영역(500, 550) 사이에서 이동될 수 있으며,

상기 기판 캐리어들 쌍의 조립 영역들(500, 550)은 상기 기판 캐리어들 쌍의 이동 방향(B1, B2)으로 상기 컨베이어 라인(310, 320)에 대해 서로 떨어진 거리에 배열되는 것을 특징으로 하는 조립 시스템.
제 6 항에 있어서,

상기 각 기판 캐리어들 쌍의 기판 캐리어들(110, 120, 130, 140)의 이동 영역들은 상기 컨베이어 라인(310, 320)의 영역과 중첩되는 것을 특징으로 하는 조립 시스템.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

제 1 기판 캐리어들 쌍 및 제 2 기판 캐리어들 쌍은 상기 운반 방향(T)으로 서로 앞뒤로 배열되는 것을 특징으로 하는 조립 시스템.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 컨베이어 라인(310-1, 320-1)과 평행하게 움직이고, 상기 컨베이어 라인(310-1, 320-1)의 바로 옆에 배열되는 제 2 컨베이어 라인(310-2, 320-2)이 제공되고,

상기 로딩 장치(210)와 유사한 제 2 로딩 장치(220)가 상기 제 2 컨베이어 라인(310-2, 320-2)을 따라 제공되며,

상기 기판들(L)은 상기 컨베이어 라인의 두개의 측면들 중 일측면상에서 기판 캐리어들(110, 120, 130, 140)로 및 상기 기판 캐리어들(110, 120, 130, 140)로부터 상기 제 2 로딩 장치(220)에 의해 상기 운반 방향(T)으로 운반될 수 있으며,

상기 기판들(L)은 상기 컨베이어 라인의 두개의 측면들 중 다른 측면상에서 기판 캐리어들로 및 상기 기판 캐리어들로부터 상기 로딩 장치(210)에 의해 상기 운반 방향(T)으로 운반될 수 있는 것을 특징으로 하는 조립 시스템.
조립되는 기판들(L)은 컨베이어 라인(310, 320)을 따라 운반 방향(T)으로 조립 영역들(500, 550)로 이동되고,

상기 기판들(L)이 적어도 하나의 로딩 장치에 의해 운반될 수 있으며 - 상기 적어도 하나의 로딩 장치는 각각의 경우, 상향으로 배열된 상기 컨베이어 라인(310, 320) 부분 및 상기 조립 영역(500, 550) 사이에서 상기 기판들(L)을 홀딩 및/또는 방출하기 위해, 적어도 하나의 상부 홀딩 영역(250) 및 상기 상부 홀딩 영역의 아래에 배열된 하부 홀딩 영역(260)을 가짐 -, 및/또는

상기 기판들이 동일한 로딩 장치(210)에 의해, 상기 조립 영역(500, 550)을 통과하여 하향으로 배열된 상기 컨베이어 라인(310, 320) 부분으로 운반될 수 있는, 기판 조립 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 로딩 장치(210)의 상기 상부 홀딩 영역(250) 또는 하부 홀딩 영역(260)은 기판(L)을 홀딩 및/또는 방출하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 기판 조립 방법.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

상기 운반 방향(T) 및 그 반대 방향으로 상기 일시 정지 영역 내에서 이동될 수 있는 상기 로딩 장치(210)에 의해 일시 정지되는 컨베이어 라인(310, 320)이 사용될 수 있고, 상기 컨베이어 라인의 조립 라인(350, 370) 또는 바이패스 라인(360, 380)에서 상기 일시 정지 영역의 상향으로 배열된 상기 기판(L)이 상기 로딩 장치(210)의 상부 또는 하부 홀딩 영역(250, 260)으로 전달되며,

상기 기판들(L)이 조립 영역(500, 550)으로 전달되거나, 상기 일시 정지 영역의 하향으로 상기 조립 라인(350, 370) 또는 상기 바이패스 라인(360, 380)에 전달되는 것을 특징으로 하는 기판 조립 방법.