KR20060117007A - 전자부품 조립을 위한 릴 자재 연속공급방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품(자재)가 포함된 테잎이 모두 소진된 경우에라도 작업라인이 멈추는 일이 없도록 연속하여 테잎, 즉 자재가 공급되도록 하기 위하여 소정의 길이만큼 늘어진 테잎을 매거진에 적층시켜 일시보관하고, 그 선단은 공급장치로 계속하여 공급되며, 하나의 릴에 감겨진 테잎이 모두 소진되어진 경우에는 소정의 길이만큼 확보된 매거진 내의 적층된 테잎이 소비될 때까지의 시간동안 작업자가 새로운 릴의 테잎선단을 그 전의 테잎끝에 연결시키도록 하므로서 PCB 상에 공급되는 부품은 간단없이 연속공급되는 부품을 사용하여 완성된 전자회로를 구성시킬 수 있게 한것이다.

이를 위한 본 발명은 조립부품(자재)들이 포함된 테잎(10)을 릴(12)에 감아 전자부품공급수단으로 활용하는 릴(Reel)자재 공급장치에 있어서, 상기 릴(12)이 지지되는 지지대(20), 이 지지대(20)가 설치되는 몸체(30), 이 몸체(30)의 전면에 설치되는 매거진(40), 상기 몸체(30)저면의 이동수단(50)으로 이루어지는 전자부품 조립을 위한 릴 자재 공급 장치로, 특히 상기 지지대(20)상에는 릴(12)구동용 모우터(60)가 설치되고, 테잎(10)의 상부 이동경로(22)상에 모우터구동센서(24)와 클램프 구동센서(26) 및 모우터(70)로 구동되는 클램프(28)가 설치되어 이루어지며,

전자부품이 포함된 테잎을 릴에 권취시키는 자재테잎 권치단계;

상기 테잎이 권취된 릴을 구동모우터 축에 조립시키는 릴장착단계;

상기 테잎이 상부이동경로와 클램프를 거쳐 매거진에 소정의 양만큼 적층된 채 조립공정으로 공급되는 테잎공급단계;

테잎의 후단이 상부이동경로 상에 존재하는지의 여부를 감지하는 제1감지단계;

상기한 상부이동경로상의 제1감지단계와 연계하면서 클램프의 구동모우터의 구동여부 감지하는 제2감지단계;

상기 제1감지단계에서 테잎의 부재를 감지함과 동시에 제2감지단계에서 클램프 구동모우터를 정지시켜서 새로운 테잎이 감겨진 릴을 교체하도록 지시하는 릴 교체 단계;

매거진에 적층된 테잎이 계속공급되는 동안 새로운 릴의 테잎을 소진된 테잎후단에 연결시키는 테잎연결단계;

상기 릴교체 단계와 테잎연결단계후 버튼을 눌러 연결테잎에 일정장력을 부여하도록 릴 구동모우터를 역회동 시키는 릴역구동 단계;

교체된 릴의 연결테이프가 일정시간 경과후 매거진에 적층되는 테잎적층단계를 포함하는 릴자재 연속공급방법으로 이루어 진다.

릴자재공급, 테이프, 매거진,센서,클램프

Description

전자부품 조립을 위한 릴 자재 연속공급방법 및 그 장치{A REEL FEEDING METHOD AND THE FEEDER}

도1은 본 발명의 전체구성도면,

도2는 본 발명의 릴자재 작동 설명도,

도3은 본 발명의 정면도,

도4는 도3의 우측면도,

도5는 본발명의 릴자재 연속공급방법에 대한 흐름도이다.

*도면의 주요부호설명*

10-테잎 12- 릴(Reel)

20-지지대 22-상부 이동경로

24-모우터구동센서 26-구동센서

30- 몸체 40- 매거진

50-이동수단 60,70- 모우터

80-버튼(스위치)

본 발명은 반도체집적회로나 전자회로를 구성시키기 위하여 PCB(Printed Circuit Board, 인쇄회로기판)상에 전자부품을 공급함에 있어서, 각종 전자부품(혹은 자재)를 릴테잎에 실어 공급하여주는 릴자재 공급장치에 관한 것으로, 특히 릴테잎의 중단없이 연속적인 작업이 가능하도록 구성시킨 릴 자재 연속공급방법 및 그 장치에 관한 것이다.

반도체집적회로나 전자회로를 구성하는 많은 전자부품은 PCB상면에 배치된 후 PCB이면으로 돌출된 각 부품들의 단자(혹은 리드선)를 납땜으로 연결시켜 전체가 하나의 전자회로를 구성하게 되는데, 이들 전자부품을 PCB에 공급배치하는 과정은 물론 납땜연결하는 모든 과정은 로봇을 이용한 이른바 자동 부품공급장치와 회로구성장치로 이루어지지만, 해당 부품들을 로봇이 선별하여 PCB에 공급시키도록 하기 위해서는 지속적으로 소정의 위치에 신속하게 그 부품들을 나열시켜야 하므로 이러한 부품배열 준비작업은 작업자가 직접 행하는 것이 일반적이다.

따라서, 로봇으로 하여금 각종 부품을 PCB상에 배치시키도록 하기 위해서는 해당 조립부품들을 소정위치에 배열시켜 로봇이 PCB상에 이동시킬 수 있도록 해야 하며, 이러한 배열공급은 사람이 수작업으로 할 수도 있지만 메카니즘을 이용한 공 급장치(FEEDER)를 사용하여 이른바 전자동 조립공정을 실현할 수 있게 된다.

이와 같은 종래의 구성부품 배열 및 공급장치는 릴에 감겨진 테잎에 해당 구성부품들을 가체결하여 연속공급하도록 하는 것이 사용되고 있으나, 테잎이 릴로부터 모두 풀려진 후에는 다음 릴의 교환작업을 위하여 공급장치를 정지시켜야 하므로 작업라인의 정지가 불가피하게 되고, 이는 생산성의 저하와 인건비의 상승은 물론 작업의 편리성을 제공할 수 없었다.

본 발명은 부품공급릴을 교환하는 경우에 있어서 교환작업시에 부품공급이 중단되거나 이로인한 작업라인이 멈추는 일이 없이 연속적으로 부품(자재)을 공급할 수 있어서 작업자를 각각의 릴자재공급장치에 모두 배치시킬 필요가 없게 되므로 최소작업을 통한 생산량증대의 효과를 얻을 수 있게하기 위한 목적으로 개발된 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적배경은 자재가 포함된 테잎이 모두 소진된 경우에라도 작업라인이 멈추는 일이 없도록 연속하여 테잎, 즉 자재가 공급되도록 하기 위하여 처음의 자재공급릴 구동시에 소정의 길이만큼 늘어진 테잎의 길이를 확보하는 것이다.

소정의 길이만큼 늘어진 테잎은 적층되어 매거진에 일시보관되면서 그 선단은 공급장치로 계속하여 공급되며, 매거진은 테잎의 폭보다 다소 넓은 폭으로 제작되므로 성글게 적층되어진 테잎의 꼬임으로 인한 공급불량현상은 없게 되며, 하나의 릴에 감겨진 테잎이 모두 소진되어진 경우에는 상기와 같이 미리 소정의 길이만큼 확보된 테잎이 소비될 때까지의 시간동안 작업자가 새로운 릴의 테잎선단을 그 전의 테잎끝에 연결시키도록 하므로서 PCB 상에 공급되는 부품은 간단(間斷)없이 연속공급되는 부품을 사용하여 완성된 전자회로를 구성시킬 수 있게 된다.

여기서, 소진된 릴의 테잎 말단과 신규의 릴 테잎 선단을 잇는 시간은 많이 소요되지 않지만, 작업라인에는 여러 대의 자재공급 장치가 설치되어 있으므로 작업자 혼자 여러대의 테잎을 잇는 작업시간을 정확히 알기 어려우므로, 릴과 매거진사이의 테잎 경로상에 구동모우터와 센서를 병설하여 상기한 소진된 링의 테잎말단이 확인되면 경고음이나 경고신호와 더불어 릴을 교환하도록 하고, 새 테잎과 소진된 릴의 테잎을 연결한 후에는 작업자의 선택으로 릴을 역구동시켜서 늘어진 테잎을 일정길이만큼 감아올리도록 하여 테잎이 공급되기 적당한 인장력을 유지시키도록한다.

또 다른 모우터와 센서는 릴로부터 풀려나가는 테잎(부품이 포함된 테잎)이 정확하게 클램핑(Clamping)되어 매거진으로 공급되는지의 여부를 확인하고 이를 구동시키기 위한 것이다.

상기와 같이, 부품이 포함된 테잎을 매거진에 소정의 여유 길이만큼 적층시키도록 하고, 이 여유분의 테잎이 소진될 때까지 새로운 릴을 교환하여 테잎을 연결시켜주므로서 부품(자재)공급의 중단없는 연속적인 조립작업이 가능하게되므로 생산량의 증가는 물론, 각장비마다 작업자가 고정배치 되어야 했던 문제점을 해소시켜 획기적인 인건비절감효과를 얻을 수 있게 되었다.

이하, 첨부도면을 본 발명의 제1실시예로 하여 그 구성과 작용효과를 상술하면 다음과 같다. 도1은 본 발명의 전체구성도면이고, 도2는 본 발명의 릴자재 작동 설명도이며, 도3은 본 발명의 정면도이고, 도4는 도3의 우측면도이며, 도5는 본발명의 릴자재 연속공급방법에 대한 흐름도이다.

본 발명은 조립부품(자재)들이 포함된 테잎(10)을 릴(12)에 감아 전자부품공급수단으로 활용하는 릴(Reel)자재 공급장치에 있어서, 상기 릴(12)이 지지되는 지지대(20), 이 지지대(20)가 설치되는 몸체(30), 이 몸체(30)의 전면에 설치되는 매거진(40), 상기 몸체(30)저면의 이동수단(50)으로 이루어지는 전자부품 조립을 위한 릴 자재 공급 장치로, 특히 상기 지지대(20)상에는 릴(12)구동용 모우터(60)가 설치되고, 테잎(10)의 상부 이동경로(22)상에 모우터구동센서(24)와 클램프 구동센서(26) 및 모우터(70)로 구동되는 클램프(28)가 설치되어 이루어지는 특징을 갖는 것이다.

도1은 본 발명의 전체구성도면으로, 테잎(10)은 릴(12)에 감겨져 있으나 테잎(10)에 포함되어있는 각종 전자부품은 도시하지 아니하였다. 여기서, 테잎(10)은 클램프(28)의 회전력으로 강제 하강되어 매거진(40)에 적층되어지며, 상기한 매거진(40)은 도4와 같이 테잎(10)의 폭보다 약간 넓은 폭을 가지고 있으므로 테잎(10)이 자중에 의해 매거진에 성글게 적층되는 경우에도 비틀리거나 꼬이는 현상은 발생하지 않게 된다.

테잎(10)은 상부이동경로(22)를 통해 클램프(28)사이를 통과하게 되며, 상부이동경로(22)와 클램프(28)는 각각의 센서(24,26)의 신호로 작동되도록 연결되어 있다.

초기 테잎(10)의 공급은 상부이동경로(22)를 지나 클램프(28)를 지나게 되는데, 클램프(28)는 모우터(70)축에 설치된 로울러(72)와 로울러 클램프(74)로 이루어져서 로울러클램프(74)가 로울러(72)와 맞물려 회전하는 경우에만 테잎(10)이 매거진(40)으로 보내지며, 로울러클램프(74)가 로울러(72)로부터 분리된 경우에는 테잎(10)이 매거진(40)으로 보내지기 위해 당겨지는 장력은 발생하지 않는다.

상기한 장치는 다음과 같은 구성원리를 물리적으로 표현한 것이다.

즉, 본 발명은 전자부품이 포함된 테잎을 릴에 권취시키는 자재테잎 권치단계;

상기 테잎이 권취된 릴을 구동모우터 축에 조립시키는 릴장착단계;

상기 테잎이 상부이동경로와 클램프를 거쳐 매거진에 소정의 양만큼 적층된채 조립공정으로 공급되는 테잎공급단계;

테잎의 후단이 상부이동경로 상에 존재하는지의 여부를 감지하는 제1감지단계;

상기한 상부이동경로상의 제1감지단계와 연계하면서 클램프의 구동모우터의 구동여부 감지하는 제2감지단계;

상기 제1감지단계에서 테잎의 부재를 감지함과 동시에 제2감지단계에서 클램프 구동모우터를 정지시켜서 새로운 테잎이 감겨진 릴을 교체하도록 지시하는 릴 교체 단계;

매거진에 적층된 테잎이 계속공급되는 동안 새로운 릴의 테잎을 소진된 테잎후단에 연결시키는 테잎연결단계;

상기 릴교체 단계와 테잎연결단계후 버튼을 눌러 연결테잎에 일정장력을 부여하도록 릴 구동모우터를 역회동 시키는 릴역구동 단계;

교체된 릴의 연결테이프가 일정시간 경과후 매거진에 적층되는 테잎적층단계를 포함하는 릴자재 연속공급방법이다.

여기서, 릴교체단계는 경고음이나 경고등을 통해 작업자에게 교체시기를 알리는 경고수단을 포함하게 된다.

상기한 구성에 따른 본 발명의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각종자재(부품)가 설치된 테잎(10)은, 도2와 같이, 릴(12)에 감겨져 릴(12)이 반시계방향으로 회전되면서 풀리게 되며, 릴(12)은 본 발명의 장치를 구성하는 몸체(30)상의 지지대(20)상부에 마치 선풍기 회전날개와 같이 설치된다.

상부이동경로(22)와 클램프(28)를 지나는 테잎(10)은 클램프(28)의 모우터(70)가 구동함에 따라 로울러(72)와 로울러클램프(74)사이에 끼어져 강제 하강되는 공급방식이 이루어지며, 매거진(40)내에서 테잎(10)은 자재공급속도에 비례하는 다수의 적층상태로 임시저장되어지고, 그 선단은 화살표로 도시된 바와 같이 조립장비(도시 않됨)로 공급된다.

따라서, 릴구동용 모우터(60)와 클램프구동용 모우터(70)는 미리 테잎의 공급속도에 맞는 회전속도를 갖도록 설계배치된다.

상기한 자재공급작업이 진행되면서 테잎(10)이 릴(12)로부터 모두 풀려져 소진되면 새로운 테잎(10)이 감겨진 릴(12)로 교체해야 하는데, 이 교체시기는 소진된 테잎(10)의 후단이 상부이동경로(22)를 지날때 센서(24)가 이를 감지하여 테잎 (10)이 끝났음을 감지하게 됨과 동시에 클램프(28)의 센서(26)에는 아직 테잎(10)이 지나고 있는 시기가 된다.

즉, 교체되어야하는 소진된 테잎(10)의 후단이 상부이동경로(22)와 클램프(28)사이에 위치하게 되는 경우에는 상부이동경로(22)의 센서(24)와 클램프용 센서(26)가 상호 이를 감지하여서 릴구동모우터(60)의 모우터 전원을 차단시키도록 함과 동시에 클램프(28)의 구동모우터(70)의 전원공급도 차단하게 하고, 도시되지 아니한 별도의 경고음이나 경고등을 작동시켜서 작업자로 하여금 릴(12)의 교체시기를 알려주게 된다.

클램프(28)로 부터의 테잎(10)공급은 중단되었지만, 매거진(40)내에 적층된 테잎(10)은 중단없이 계속 조립공급라인으로 보내지게 되며, 그 공급범위는 매거진에 적층된 테잎(10)이 완전 소비될 때 까지이므로 이 시간동안에 작업자는 릴의 교체와 더불어 소진된 테잎과 신규테잎을 연결시켜놓게 된다.

릴 교환시에 작업자의 릴교체와 테잎 연결시간은 매거진(40)에 적층된 테잎의 풀리는 시간보다 훨씬 짧게 작업속도가 정해져 있으며, 따라서 작업자는 릴 교체후 본 발명의 장치에 마련된 버튼(혹은 스위치,80)을 눌러서 교체된 새로운 릴(12)을 역으로(시계방향으로)돌려주도록 모우터(60)를 작동시킴에 따라 릴 교체시에 릴(12)과 매거진(40)사이에서 늘어져 있던 연결테잎(10)을 팽팽한 상태로 만들 어 준 다음 눌렀던 버튼(80)에서 손을 떼면 테잎(10)은 상부이동경로(22)와 클램프(28)를 따라 연속적인 공급상태로 작동이 이어지며, 테잎의 교체작업중 소모된 매거진(40)내의 테잎은 다시 일정시간이 지나면 교체전의 상태로 적층되어져 상기한 반복동작으로 간단(間斷)없는 부품의 공급이 이루어지게 되는 것이다.

이를 위해 릴교체시에 소비되었던 매거진내의 적층된 테잎은 소정의 공급시간이 지남에 따라 새롭게 매거진내에서 적층될 수 있도록 매거진에서 배출되는 테잎의 소비시간이 매거진으로 공급되는 테잎의 공급시간보다 느리게 설정된 적층수단을 갖추게 되며, 이러한 구성은 각 모우터(60,70)의 회전속도를 미리 설정하여 매거진으로부터 배출되는 속도보다 다소 빠르게 매거진내로 유입되는 테잎의 속도를 조절하여 이루어지게 할 수 있다.

이와같이, 종래에는 부품이 포함된 테잎의 교체시에 작업자가 릴을 손으로 풀고 감는 작업을 실행하였으나 모우터와 센서에 의한 연계구동시스템을 갖추도록 하므로서 이른바 자동부품공급장치의 완성이 가능하게 되어서 생산량의 증가와 인건비의 큰 절감이 이루어지는 효과를 얻었다.

더구나, 수작업의 범위도 좁아져서 작업자의 신속하고 정확한 릴교체 및 테잎연결이 가능하게 되고, 한사람의 작업자가 여러대의 장치를 관리할 수 있으므로 작업효율의 증대는 물론 생산량증대와 작업의 편리함을 동시에 추구할 수 있게 되었다.

한편, 상기한 본 발명이 명세서에 게재된 실시예로만 한정되는 것은 아니며, 그 기술적 배경을 사상적으로 공유하는 경우는 본 발명의 범위에 속하게 되는바, 예를 들면, 본 발명의 장치를 이동시키는 수단이 독립적이동이 가능한 캐스터(Caster)로 도시되어 있으나, 여러 대가 조립라인에 설치되는 경우에는 레일이동방식을 사용한다 해도 그 이동수단의 적용은 큰 차이가 없다.

Claims (6)

1. 전자부품이 포함된 테잎을 릴에 권취시키는 자재테잎 권치단계;

   상기 테잎이 권취된 릴을 구동모우터 축에 조립시키는 릴장착단계;

   상기 테잎이 상부이동경로와 클램프를 거쳐 매거진에 소정의 양만큼 적층된채 조립공정으로 공급되는 테잎공급단계;

   테잎의 후단이 상부이동경로 상에 존재하는지의 여부를 감지하는 제1감지단계;

   상기한 상부이동경로상의 제1감지단계와 연계하면서 클램프의 구동모우터의 구동여부 감지하는 제2감지단계;

   상기 제1감지단계에서 테잎의 부재를 감지함과 동시에 제2감지단계에서 클램프 구동모우터를 정지시켜서 새로운 테잎이 감겨진 릴을 교체하도록 지시하는 릴 교체 단계;

   매거진에 적층된 테잎이 계속공급되는 동안 새로운 릴의 테잎을 소진된 테잎후단에 연결시키는 테잎연결단계;

   상기 릴교체 단계와 테잎연결단계후 버튼을 눌러 연결테잎에 일정장력을 부여하도록 릴 구동모우터를 역회동 시키는 릴역구동 단계;

   교체된 릴의 연결테이프가 일정시간 경과후 매거진에 적층되는 테잎적층단계로 이루어지는 릴자재 연속공급방법.
2. 제1항에 있어서, 릴교체단계는 경고음이나 경고등을 통해 작업자에게 교체시기를 알리는 경고수단을 포함하는 릴자재 연속공급방법.
3. 제1항에 있어서, 릴교체시에 소비되었던 매거진내의 적층된 테잎은 소정의 공급시간이 지남에 따라 새롭게 매거진내에서 적층될 수 있도록 매거진에서 배출되는 테잎의 소비시간이 매거진으로 공급되는 테잎의 공급시간보다 느리게 설정된 적층단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴자재 연속공급방법.
4. 전자조립부품(자재)들이 포함된 테잎을 릴에 감아 전자부품공급수단으로 활용하는 릴(Reel)자재 공급장치에 있어서,

   상기 릴이 지지되는 지지대,

   이 지지대가 설치되는 몸체,

   이 몸체의 전면에 설치되는 매거진,

   상기 몸체저면의 이동수단으로 이루어지되,

   상기 지지대상에는 릴구동용 모우터가 설치되고,

   테잎의 상부 이동경로 상에는 테잎 부재여부감지 센서와 클램프 구동센서 및 모우터 로 구성되는 클램프로 이루어져서 테잎부재여부감지센서가 테잎의 부재 를 감지함과 동시에 클램프구동센서가 모우터의 구동을 정지시키면서 신규테잎이 감겨진 릴의 교체를 알리도록 구성시킨 것을 특징으로 하는 릴자재 연속공급장치.
5. 제4항에 있어서, 신규테잎이 감겨진 릴의 교체시간은 매거진에 적층된 테잎이 모두 소비되기 전까지의 시간내에 이루어지도록 설정되며, 릴교체후에는 테잎이 매거진내에 소정의 길이만큼 적층되어지도록 하기 위하여 테잎이 매거진으로부터 배출되는 속도보다 다소 빠르게 매거진내로 유입되는 테잎의 속도를 조절하기 위하여 모우터의 회전속도가 미리 설정되어 설치되어지는 것을 특징으로 하는 릴자재 연속공급장치.
6. 제4항에 있어서, 클램프는 모우터축에 설치된 로울러와 로울러 클램프를 포함하여서 로울러클램프가 로울러와 맞물려진 상태로 모우터에 의해 회전하는 경우에만 테잎이 매거진으로 보내지도록 구성시킨 것을 특징으로 하는 릴자재 연속공급장치.

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