KR20090057879A

KR20090057879A - 기판 타발 장치

Info

Publication number: KR20090057879A
Application number: KR1020080068220A
Authority: KR
Inventors: 김세영; 김천희
Original assignee: 세호로보트산업 주식회사
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2008-07-14
Publication date: 2009-06-08
Also published as: KR20090057872A; KR100883176B1; KR100872078B1; KR101003455B1; JP2009137007A; JP2009137006A

Abstract

본 발명은 상부 금형과 하부 금형 사이에 기판을 배치하고 프레스 방법에 의해 그 기판을 타발하는 기판 타발 장치에 있어서, 외부전원으로부터 전력을 공급받아 구동력을 제공하는 서보 모터; 상기 서보 모터의 축에 연결되어 회전하는 구동 풀리; 상기 구동 풀리와 이격되어 배치되는 복수의 종동 풀리들; 상기 구동 풀리와 상기 복수의 종동 풀리들에 결합되고, 상기 구동 풀리의 구동력을 상기 종동 풀리들에 전달하는 벨트; 상기 복수의 종동 풀리들에 각각 연결되고, 상기 복수의 종동 풀리들의 회전에 따라 직선운동을 하는 복수의 볼 스크류들; 및 상기 복수의 볼 스크류들의 단부와 각각 연결되며 상기 상부 금형이 설치되는 복수의 램들;을 포함하는 점에 특징이 있다.

기판, PCB, FPCB, 타발, 프레스

Description

기판 타발 장치{APPARATUS FOR BLANKING PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 기판 타발 장치에 관한 것으로, 특히 하부 금형에 대해 상부 금형을 승상시켜 기판을 타발하는 기판 타발 장치에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)은 사용되는 용도에 따라 대형과 중형 및 소형 등으로 분류된다. 인쇄회로기판은 합성수지로 이루어진 기판의 일면에 전류가 통전되도록 동, 은 또는 금 등을 이용하여 회로패턴이 형성되도록 제작된다. 이러한 인쇄회로기판 중에서 소형 인쇄회로기판은 그 특성상 크기가 상당히 작은 크기를 가진다. 소형 인쇄회로기판은 합성수지로 이루어진 기판 한 장에 일정 간격과 일정 크기를 갖도록 다수 개가 배열되도록 제작된다. 이에 따라, 기판으로부터 각각의 소형 인쇄회로기판을 분리시키는 작업을 수행해야 한다.

일반적으로 기판 타발 장치는 하부 금형 위에 기판을 배치하고 상부 금형을 하부 금형에 대해 가압함으로써 공작물을 가공하는 장치이다.

이와 같은 기판 타발 장치를 이용하여 프레스 작업을 반복하기 위해서 상부 금형을 하부 금형에 대해 승강시키는 방법으로, 모터에 의해 발생된 회전운동을 볼 스크류 등을 이용하여 직선운동으로 변환하는 방법이 사용되었다.

이와 같이 회전운동을 직선운동으로 변환하는 과정에서 작업대에 대해 금형이 흔들리거나 위치가 틀어져서 타발 작업의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 상대적으로 큰 동력을 이용하여 프레스 작업을 하는 경우에, 회전운동을 직선운동으로 변환하는 과정에서 기판 타발 장치 내부에 힘이 가해져 그로 인해 기판 타발 장치가 파손될 수도 있다.

따라서, 모터 등에 의해 발생된 회전력을 직선운동으로 변환하는 과정에서 안정적으로 금형을 지지할 수 있는 구조를 가진 기판 타발 장치가 필요하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 필요성을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 안정적으로 금형을 지지하면서 회전운동을 직선운동으로 변환하여 금형에 동력을 전달 수 있는 구조를 가진 기판 타발 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 타발 장치는, 상부 금형과 하부 금형 사이에 기판을 배치하고 프레스 방법에 의해 그 기판을 타발하는 기판 타발 장치에 있어서, 외부전원으로부터 전력을 공급받아 구동력을 제공하는 서보 모터; 상기 서보 모터의 축에 연결되어 회전하는 구동 풀리; 상기 구동 풀리와 이격되어 배치되는 복수의 종동 풀리들; 상기 구동 풀리와 상기 복수의 종동 풀리들에 결합되고, 상기 구동 풀리의 구동력을 상기 종동 풀리들에 전달하는 벨트; 상기 복수의 종동 풀리들에 각각 연결되고, 상기 복수의 종동 풀리들의 회전에 따라 직선운동을 하는 복수의 볼 스크류들; 및 상기 복수의 볼 스크류들의 단부와 각각 연결되며 상기 상부 금형이 설치되는 복수의 램들;을 포함하는 점에 특징이 있다.

본 발명의 기판 타발 장치에 의하면, 안정적으로 회전운동을 직선운동으로 변환하여 금형에 동력을 전달함으로써, 정밀도가 높은 프레스 작업을 할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 타발 장치를 첨부한 도면들에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 기판 타발 장치가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 베이스 프레임(10)은 소정의 두께를 가지는 사각 형태의 평판으로 형성된다.

기판 이송 유닛(20)은 기판(S)을 클램핑하여 베이스 프레임(10)에 대해서 이송시키기 위한 것으로서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 베이스 프레임(10)의 상면에 설치된다.

도 1을 참조하면, 지지 프레임(31)은 상기 베이스 프레임(10)에 설치된다.

도 2와 도 6을 참조하면, 상기 지지프레임(31)에는 프레스 방법에 의해 기판을 타발하기 위한 상부 금형(32)과 하부 금형(33)이 설치된다. 상기 지지 프레임(31)은 상기 상부 금형(32)과 하부 금형(33)을 상기 베이스 프레임(10)에 대해 지지한다. 상기 상부 금형(32)과 하부 금형(33) 사이에 기판(S)이 배치되고, 상기 상부 금형(32)을 상기 하부 금형(33)에 대하여 가압하는 방법으로 상기 기판(S)을 타발한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 구동 모듈(36)은 상기 지지 프레임(31)에 설치되어 상기 상부 금형(32)을 승강시킨다.

도 5와 도 8 내지 도 11을 참조하면, 상기 구동 모듈(36)은, 서보 모터(36a)와 구동 풀리(36b)와 한 쌍의 종동 풀리(36c)와 벨트(36d)와 한 쌍의 볼 스크 류(36e)와 한 쌍의 램(36f)을 포함하여 이루어진다.

서보 모터(36a)는 외부전원으로부터 전력을 공급받아 구동력을 제공한다. 구동 풀리(36b)는 서보 모터(36a)의 축에 연결되어 회전하게 된다. 한 쌍의 종동 풀리(36c)는 구동 풀리(36b)와 이격되어 배치된다. 벨트(36d)는 구동 풀리(36b)와 한 쌍의 종동 풀리(36c)에 결합되어, 구동 풀리(36b)의 구동력을 종동 풀리(36c)에 전달한다. 한 쌍의 종동 풀리(36c)는 각각 볼 스크류(36e)가 연결되어 종동 풀리(36c)의 회전에 따라 직선운동을 한다. 상기 한 쌍의 볼 스크류(36e)의 단부에는 각각 램(36f)이 연결된다. 상기 한 쌍의 볼 스크류(36e)와 한 쌍의 램(36f)은 원통 형상의 하우징(36g)의 내부에 수용되고, 한 쌍의 램(36f)의 하단에는 금형을 고정하기 위한 금형고정 플레이트(39)가 장착된다. 상기 금형고정 플레이트(39)에는 상기 상부 금형(32)이 결합된다.

이와 같이, 한 쌍의 종동 풀리(36c)와 한 쌍의 볼 스크류(36e)를 이용하여 구동 모듈(36)을 구성하면, 공간과 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 종래의 일반적인 프레스 구조의 경우 파워를 증가시키기 위하여 장치의 크기를 늘리면, 프레스 장치가 차지하는 공간과 제작비가 폭증하게 된다. 그런데 본 발명의 가판 타발 장치와 같이 한 쌍의 종동 풀리(36c)와 한 쌍의 볼 스크류(36e)를 가지도록 프레스 모듈(36)을 구성하면 비교적 가격이 저렴하고 좁은 공간을 차지하는 두 개의 볼 스크류를 이용하여 프레스 장치의 파워를 증가시킬 수 있기 때문에, 기판 타발 장치의 크기를 줄일 수 있고 제작비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 하나의 볼 스크류를 사용하여 금형을 승강시키는 종래의 프레스 구조 는, 볼 스크류를 통하여 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 과정에서 볼 스크류에 설치된 금형이 회전하여 가공 정밀도를 저하시킬 수 있다. 이를 방지하기 위하여 볼 스크류의 회전시 금형의 회전을 방지하기 위하여 별도의 가이드 부재를 설치하게 되면 설비의 구조가 복잡해지고 제작비가 증가하는 문제점이 있다.

상술한 바와 같이 한 쌍의 램(36f)을 가진 상기 구동 모듈(36)은 한 쌍의 램(36f)이 하단에서 금형고정 플레이트(39)에 의해 서로 결합되고 그 금형고정 플레이트(39)에 상부금형(32)이 설치되기 때문에, 프레스 모듈(36) 자체의 구조에 의해 자연적으로 램(36f)의 상대 회전을 구속하게 된다. 따라서, 별도의 가이드 부재가 없이도 금형의 회전을 방지하여 기판 타발 작업의 정밀도를 확보할 수 있는 장점이 있다.

또한, 복합 금형을 사용하는 경우에는 한 쌍의 램(36f) 사이에 녹아웃 기구를 쉽게 설치할 수 있는 장점이 있다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어진 기판 타발 장치를 이용하여 기판을 타발하는 방법에 대해서 설명한다.

먼저, 상기 베이스 프레임(10)에 설치되는 상기 기판 이송 유닛(20)을 이용하여 상기 기판(S)을 클램핑하고, 상기 기판(S)을 베이스 프레임(10)에 대해서 이송시켜 기판(S)을 타발하고자 하는 위치에 배치시킨다.

서보 모터(36a)를 작동시켜 구동 풀리(36b)를 회전시키면, 구동 풀리(36b)의 구동력이 벨트(36d)에 의해 종동 풀리(36c)에 전달되어 종동 풀리(36c)가 각각 회전하게 된다. 종동 풀리들(36c)의 회전에 의해 볼 스크류들(36e)은 각각 직선운동 을 하게 되고 그 볼 스크류들(36e)에 각각 설치된 램들(36f)도 도 6에 도시한 바와 같이 아래쪽으로 움직이게 된다. 램(36f)에 장착되어 있는 금형고정 플레이트(39)와 함께 상부 금형(32)이 아래쪽으로 움직이면서 하부 금형(33)에 대해 기판(S)을 타발하게 된다.

서보 모터(36a)를 반대방향으로 회전시키면 도 7에 도시한 바와 같이 상부 금형(32)은 위쪽으로 움직이게 되고 기판이송유닛(20)에 의하여 기판(S)을 금형에 대해 이송할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 기판 타발 장치는 연성회로기판(FPCB) 또는 인쇄회로기판의 외형 타발 뿐만 아니라 피어싱 금형을 이용한 단자부 타발에도 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

예컨대, 앞에서 상기 구동 모듈(36)은, 하나의 서보 모터(36a) 및 구동 풀리(36b)에 한 쌍의 종동 풀리(36c)가 연결되고, 그 한 쌍의 종동 풀리(36c)에 각각 연결되는 한 쌍의 볼 스크류(36e)와 한 쌍의 램(36f)을 포함하여 구성되는 것으로 설명하였으나, 하나의 서보 모터 및 구동 풀리에 세 개 이상의 종동 풀리와 볼 스크류와 램을 구비하는 구동 모듈을 구성할 수도 있다.

또한, 앞에서 설명하고 도시한 것과 같이, 하나의 서보 모터 (36a)및 구동 풀리(36b)를 마련하고 그 구동 풀리(36b)에 종동 풀리(36c)를 연결하는 것이 아니 라, 2개 이상의 서보 모터와 같은 수의 구동 풀리를 마련하고, 각 구동 풀리들마다 하나의 종동 풀리들을 연결하고 그 종동 풀리들에 각각 램이 연결된 볼 스크류를 연결하여 구성된 구동 모듈을 사용할 수도 있다.

또한, 앞에서 구동 풀리(36b)와 종동 풀리(36c)가 벨트(36d)에 의해 연결되어 서보 모터(36a)로부터 구동 풀리(36b)를 거쳐서 종동 풀리(36c)에 구동력을 전달하는 경우를 예로 들어 들어 설명하였으나, 상기 구동 풀리(36b)와 종동 풀리(36c)는 각각 구동 기어와 종동 기어로 대체되고 상기 벨트에 대응되는 구성은 생략된 채 구동 기어와 종동 기어가 직접 연결되도록 기판 타발 장치를 구성하는 것도 가능하다.

또한, 앞에서 상기 기판 이송 유닛(20)을 구비한 기판 타발 장치를 예로 들어 설명하였으나, 상기 기판 이송 유닛(20)을 구비하지 않은 기판 타발 장치를 구성할 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기판 타발 장치의 일실시예를 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 기판 타발 장치의 정면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 기판 타발 장치의 측면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 기판 타발 장치의 평면도이다.

도 5는 도 1에 도시된 기판 타발 장치에서 구동 모듈을 나타낸 사시도이다.

도 6은 도 1에 도시된 기판 타발 장치에서 구동 모듈에 설치된 상부 금형이 하강하여 기판을 타발하는 상태를 나타낸 개략도이다.

도 7은 도 1에 도시된 기판 타발 장치에서 구동 모듈에 설치된 상부 금형이 상승한 상태를 나타낸 개략도이다.

도 8은 도 1에 도시된 기판 타발 장치에서 구동 모듈의 일부를 나타낸 정면도이다.

도 9는 도 8의 측면도이다.

도 10은 도 8의 평면도이다.

도 11은 도 10의 A-A 선에 따른 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 베이스 프레임 20 : 기판 이송 유닛

31 : 지지 프레임 32 : 상부 금형

33 : 하부 금형 36 : 구동모듈

36a : 서보 모터 36b : 구동 풀리

36c : 종동 풀리 36d : 벨트

36e : 볼 스크류 36f : 램

36g : 하우징 39 : 금형고정 플레이트

Claims

상부 금형과 하부 금형 사이에 기판을 배치하고 프레스 방법에 의해 그 기판을 타발하는 기판 타발 장치에 있어서,

외부전원으로부터 전력을 공급받아 구동력을 제공하는 서보 모터;

상기 서보 모터의 축에 연결되어 회전하는 구동 풀리;

상기 구동 풀리와 이격되어 배치되는 복수의 종동 풀리들;

상기 구동 풀리와 상기 복수의 종동 풀리들에 결합되고, 상기 구동 풀리의 구동력을 상기 종동 풀리들에 전달하는 벨트;

상기 복수의 종동 풀리들에 각각 연결되고, 상기 복수의 종동 풀리들의 회전에 따라 직선운동을 하는 복수의 볼 스크류들; 및

상기 복수의 볼 스크류들의 단부와 각각 연결되며 상기 상부 금형이 설치되는 복수의 램들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 타발 장치.
상부 금형과 하부 금형 사이에 기판을 배치하고 프레스 방법에 의해 그 기판을 타발하는 기판 타발 장치에 있어서,

외부전원으로부터 전력을 공급받아 구동력을 제공하는 서보 모터;

상기 서보 모터의 축에 연결되어 회전하는 구동 기어;

상기 구동 기어와 연결되는 복수의 종동 기어들;

상기 복수의 종동 기어들에 각각 연결되고, 상기 복수의 종동 기어들의 회전 에 따라 직선운동을 하는 복수의 볼 스크류들; 및

상기 복수의 볼 스크류들의 단부와 각각 연결되며 상기 상부 금형이 설치되는 복수의 램들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 타발 장치.