KR20090067845A

KR20090067845A - 측면데이터검출에 의한 드릴비트 자동재연마장치 및 이를이용한 자동재연마방법

Info

Publication number: KR20090067845A
Application number: KR1020070135640A
Authority: KR
Inventors: 김종고
Original assignee: 주식회사 보림
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-06-25

Abstract

본 발명은 측면데이터검출에 의한 드릴비트 자동재연마장치 및 이를 이용한 자동재연마방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 다층인쇄회로기판에 다양한 전기·전자회로부품의 리더나 핀을 결합하기 위한 홀더를 천공하기 위한 극소구경 드릴비트의 절삭선단을 정확하고 신속하게 자동재연마할 수 있는 측면데이터검출에 의한 드릴비트 자동재연마장치 및 이를 이용한 자동재연마방법에 관한 것이다.

본 발명은 드릴비트홀더에 고정된 드릴비트의 측방 일정위치에 고정되고 드릴비트의 측면부에 대한 기초데이터를 검출하기 위한 측면데이터검출광학체와, 측면데이터검출광학체에서 검출된 기초데이터를 연산하여 연마에 필요한 절삭데이터를 결정하기 위한 연산부와, 연산부에서 연산된 절삭데이터로써 연마부를 제어하여 드릴비트의 절삭선단을 연마할 수 있도록 하는 연마제어부 등을 구비하여 이루어진다.

본 발명은 드릴비트의 절삭선단을 재연마하기 위한 데이터를 드릴비트 측면의 선단각으로부터 신속하게 검출함으로써 불량률을 감소시키고 좀더 신속한 재연마를 실현할 수 있고, 회전동력수단에 의해 회전가능하게 구성된 베이스플레이트에 고정결합된 다수의 드릴비트홀더에 드릴비트를 고정함으로써 베이스플레이트에 의해 회전되면서 공급, 위치결정, 절삭두께결정, 연마, 배출 등의 공정을 순차적으로 거칠 수 있게 되어 각 공정간의 대기시간을 줄이고 신속한 연마를 이룰 수 있어 생산성도 증대되는 효과가 있다.

드릴비트, 재연마, 데이터검출, 광학체, 위치결정

Description

측면데이터검출에 의한 드릴비트 자동재연마장치 및 이를 이용한 자동재연마방법{Auto re-sharpening device of drill bit due to a side data detection and auto re-sharpening method using thereof}

거의 모든 전자제품에 사용되는 인쇄회로기판(printed circuit board)은 IC 및 기타 전기·전자회로부품들이 결합되는 수천 개의 홀(hole)이 형성되어 있는데, 이 홀은 극소구경의 드릴비트에 의해 천공되어진다.

최근, IT 관련분야 및 전자분야가 급속하게 발전함에 따라, 고기능화되고 컴팩트화된 다층인쇄회로기판의 사용량도 큰 폭으로 증가하여, 다층인쇄회로기판을 천공하기 위한 극소구경의 드릴비트의 사용량도 급속도로 증가하고 있다.

인쇄회로기판에 사용되는 드릴비트는 크게 생크(shank)부, 네크(neck)부, 드릴부로 구성되고, 드릴부는 헬릭스(helix), 마진(margin), 주날, 보조날 등으로 구성되어지며, 대략 0.1 ~ 3mm 정도의 직경을 가지는 극소구경이기 때문에 아무리 텅스텐 카바이드 등과 같은 내마모성이 강한 재질로 제조하더라도 조금만 마모되게 되면 오차의 범위를 벗어나 그 수명을 다하게 되므로 드릴비트의 교체가 빈번하게 이루어질 수밖에 없다. 즉, 일정량의 홀을 천공한 후에 그 절삭선단이 마모되게 되면, 마모된 드릴비트는 폐기하고 새로운 드릴비트로 교체하여 사용하는 것이 일반적이다. 이와 같은 드릴비트의 잦은 교체는 원재료에 대한 비용면에서 적지않은 부담이 되고 있어, 마모된 드릴비트를 자동재연마할 수 있는 장치가 요구되고 있는 실정이다.

한편, 이러한 극소구경 드릴비트를 재연마하여 원재료에 대한 비용을 줄이기 위한 드릴비트 자동재연마장치가 본원 출원인에 의해 제안된 바 있는데, 이는 전방카메라로부터 드릴비트 정면의 중심선에 대한 데이터를 검출하여 검출된 드릴비트의 중심선을 전방카메라에 저장된 가상의 중심선에 정렬하여 연마할 수 있도록 이루어져 있다.(도 4a 참조)

그러나, 이와 같이 전방카메라로부터 드릴비트 정면의 중심선에 대한 데이터를 검출하고, 검출된 드릴비트의 중심선을 전방카메라에 저장된 가상의 중심선에 정렬하게 되면, 최초 제작된 드릴비트가 중심선 불량일 경우에는 재연마된 드릴비트의 중심선 또한 어긋나게 되므로 다시 불량으로 연마를 하게 되는 문제점이 발생 되었던 바, 불량률을 줄이고 좀더 신속하고 효율적인 연마가 가능한 드릴비트 자동재연마장치가 요구되고 있다.(도 4b 참조)

본 발명은 전술한 바와 같은 요구에 의해 창출된 것으로, 극소구경의 드릴비트를 자동으로 재연마할 수 있음은 물론, 최초의 드릴비트가 중심선이 틀어진 불량일 경우에도 재연마시에는 정상의 드릴비트로 연마가 가능할 수 있도록 하여 불량률을 줄이고, 연마에 필요한 데이터를 신속하게 검출하여 재연마 가공속도도 증가시킬 수 있는 드릴비트 재연마장치를 제공함에 그 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 것이다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 드릴비트홀더에 고정된 드릴비트의 측방 일정위치에 고정되고 드릴비트의 측면부에 대한 기초데이터를 검출하기 위한 측면데이터검출광학체와, 측면데이터검출광학체에서 검출된 기초데이터를 연산하여 연마에 필요한 절삭데이터를 결정하기 위한 연산부와, 연산부에서 연산된 절삭데이터로써 연마부를 제어하여 드릴비트의 절삭선단을 연마할 수 있도록 하는 연마제어부 등을 구비하여 이루어진다.

하기와 같이 구성되는 본 발명은 드릴비트의 절삭선단을 재연마하기 위한 데이터를 드릴비트 측면의 선단각으로부터 신속하게 검출함으로써 불량률을 감소시키 고 좀더 신속한 재연마를 실현할 수 있고, 회전동력수단에 의해 회전가능하게 구성된 베이스플레이트에 고정결합된 다수의 드릴비트홀더에 드릴비트를 고정함으로써 베이스플레이트에 의해 회전되면서 공급, 위치결정, 절삭두께결정, 연마, 배출 등의 공정을 순차적으로 거칠 수 있게 되어 각 공정간의 대기시간을 줄이고 신속한 연마를 이룰 수 있어 생산성도 증대되는 등 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명인 것이다.

도 1에 본 발명에서 제시하는 드릴비트 자동재연마장치(10)의 바람직한 실시예를 도시한 참고도가 도시되는데, 도시된 바와 같이

드릴비트(B)가 적재된 공급트레이(T1)와, 상기 드릴비트(B)를 드릴비트홀더(30)에 공급하여주기 위한 공급로더(R1)와, 연마완료된 드릴비트(B)를 배출하여주기 위한 배출로더(R2)와, 상기 배출로더(R2)에 의해 배출된 드릴비트(B)가 적재되는 배출트레이(T2)와, 상기 드릴비트(B)를 고정·지지하여 주기 위한 드릴비트홀더(30)와, 상기 드릴비트홀더(30)에 드릴비트(B)가 고정된 상태에서 절삭날을 연마하여 주기 위한 연마부(70)가 포함되어 드릴비트(B)의 마모된 절삭날을 재연마하기 위한 드릴비트 재연마장치에 있어서,

상기 드릴비트홀더(30)에 고정된 드릴비트(B)의 측방 일정위치에 고정되고 드릴비트(B)의 측면부에 대한 기초데이터를 검출하기 위한 측면데이터검출광학체(60)가 추가로 더 구성된 것과, 상기 측면데이터검출광학체(60)에서 검출된 기초 데이터를 연산하여 연마에 필요한 절삭데이터를 결정하기 위한 연산부(61)를 추가로 더 구성한 것과, 상기 기초데이터와 절삭데이터로써 연마부(70)를 제어하여 드릴비트(B)의 절삭선단을 연마할 수 있도록 하는 연마제어부(71)를 추가로 더 구성함을 특징으로 함을 알 수 있다.

또한, 상기 베이스플레이트(20)는 회전동력수단에 의해 회전가능하게 구성함과 아울러 하나 이상의 드릴비트홀더(30)를 고정결합하여 드릴비트홀더(30)에 고정·지지되는 드릴비트(B)가 베이스플레이트(20)에 의해 회전되면서 공급, 위치결정, 절삭마진결정, 연마, 배출 등의 공정을 순차적으로 거칠 수 있도록 구성되어 있는 것도 특징임을 알 수 있다.

도 2에 본 발명에 따라 검출 및 연산되는 기초데이터 및 절삭데이터를 나타낸 드릴비트(B)의 측면도가 도시되는데, 도시된 바와 같이

상기 측면데이터검출광학체(60)는 드릴비트(B)의 측면에 대한 절삭선단각(A), 주날마진길이(L1) 등과 같은 기초데이터를 검출하여 연산부(61)로 전송하게 된다.

상기 연산부(61)는 측면데이터검출광학체(60)에서 검출된 기초데이터(절삭선단각, 주날마진길이 등)로부터 연마에 필요한 절삭데이터를 연산하여 연마제어부(71)에 전송하게 되는데, 구체적으로는 측면데이터검출광학체(60)에서 검출된 드릴비트 주날마진길이(L1)로써 드릴비트(B)가 재사용이 가능한지 여부를 판단한 후 재사용이 가능하다는 결과를 얻게되면, 절삭선단각(A)으로부터 연산된 절삭데이터인 가상의 주날끝점과 절삭두께(E) 및 미리 입력된 주날각, 보조날각 등을 연마제어부(71)로 전송하게 된다.

상기 연마제어부(71)는 연산부(61)에서 전송받은 절삭데이터로써 연마부(70)를 제어하여 드릴비트(B)를 정확하고 정밀하게 연마할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 측면데이터검출광학체(60)는 전하 결합 소자(CCD; charge-coupled device)를 사용하여 영상을 전기 신호로 변환함으로써 플래시 메모리 등의 기억 매체에 디지털데이터로 저장하는 CCD카메라에 의해 구현됨이 바람직하다.

도 3에 본 발명에 따른 위치조절부(40)의 일실시예를 도시한 참고도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 드릴비트(B)의 측방 일정위치에 고정되어 드릴비트(B)의 위치정보를 검출하기 위한 위치정렬광학체(50)가 추가로 더 구성된 것과, 상기 위치정렬광학체(50)에 미리 설정된 기준선과 드릴비트(B)의 절삭선단을 일치시키기 위하여 드릴비트(B)를 수평이동시켜주는 위치조절부(40)가 추가로 더 구성된 것을 특징으로 함을 알 수 있다.

상기 위치정렬광학체(50)는 드릴비트(B)의 선단부에 대한 위치정보를 검출한 다음, 미리 저장된 가상의 기준선에 대한 정보와 비교한 오차값을 위치제어부(41)에 전송하게 되며,

상기 위치제어부(41)는 전송된 오차값에 따라 상기 위치조절부(40)를 제어하여 드릴비트(B)의 선단을 가상의 기준선까지 보상하여주게 된다.

이로써, 공급로더(R1)에 의해 드릴비트홀더(30)에 결합되는 드릴비트(B)는 드릴비트홀더(30)로부터 항상 일정길이만큼 돌출되어, 보다 정확하고 정밀하고 신속한 연마를 실시할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 위치정렬광학체(50)는 전하 결합 소자(CCD; charge-coupled device)를 사용하여 영상을 전기 신호로 변환함으로써 플래시 메모리 등의 기억 매체에 디지털데이터로 저장하는 CCD카메라에 의해 구현됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명은 공급트레이(T1)에 마모된 드릴비트(B)를 적재하여주게 되면, 적재된 드릴비트(B)는 공급로더(R1)에 의해 자동으로 위치조절부(40)에 공급되어 위치가 정렬되고, 위치가 정렬된 드릴비트(B)는 공급로더(R1)에 의해 드릴비트홀더(30)에 결합되고, 측면데이터검출광학체(60)에서 드릴비트 측면에 대한 기초데이터를 검출하여 연산부(61)로 전송하게 되면 연산부(61)에서는 전송받은 기초데이터로부터 연산된 절삭데이터와 미리 입력된 절삭데이터를 연마제어부(71)로 전송하며, 연마제어부(71)는 전송받은 절삭데이터로써 연마부(70)를 제어하여 드릴비트(B)를 보다 정확하고 정밀하게 연마할 수 있음은 물론, 회전동력수단에 의해 회전가능하게 구성된 베이스플레이트(20)에 하나 이상의 드릴비트홀더(30)를 고정결합하여 드릴비트홀더(30)에 고정·지지되는 드릴비트(B)가 베이스플레이트(20)에 의해 회전되면서 공급, 위치결정, 절삭두께결정, 연마, 배출 등의 공정을 순차적으로 거칠 수 있게 되어 각 공정간의 대기시간을 줄이고 신속하게 연마를 할 수 있게 되는 것이다.

또한, 정면에서 촬영한 외형상으로부터 데이터를 검출하는 경우에는 주날모서리(P1, P2, P3, P1', P2', P3')로부터 중심점(P0)과 중심선(Pc)을 검출하여 전방카메라에 저장된 가상중심선(Pc')과 일치하도록 드릴비트(B)를 회전시킨 후, 연마를 행하게 되므로, 최초의 드릴비트(B)가 중심선불량일 경우에는 재연마된 드릴비트(B) 또한 중심선불량으로 가공이 될 수밖에 없다(도 4a, 4b 참조).

하지만, 측면에서 촬영한 외형상으로부터 데이터를 검출하는 경우에는 절삭선단각(A)을 검출한 후, 그 절삭선단각(A)에 따라 연마부(70)를 조절하여 곧바로 연마를 행할 수 있으므로 신속한 연마가 가능하고, 중심선에 의존하여 연마를 행하지 않게 되므로 최초의 드릴비트(B)가 중심선불량이라 하더라도 재연마된 드릴비트(B)는 정상으로 연마가공될 수 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 재연마를 수차례 실시하게 되면, 주날마진길이(L)가 짧아지면서 드릴의 외경(B3)도 줄어들게 되는데, 최초의 드릴비트의 외경보다 작은 외경을 갖는 새로운 드릴비트를 얻을 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 측면데이터검출광학체(60)에서 검출된 드릴비트(B)의 측면에 대한 정보와 함께 정면데이터검출광학체(60a)에서 검출된 드릴비트(B)의 정면에 대한 정보를 연산부(61)로 전송하여 연마부(70)를 제어하게 되면, 더욱더 정밀한 재연마를 득하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명은 드릴비트(B)가 적재된 공급트레이(T1)와, 상기 드릴비트(B)를 고정·지지하여 주기 위한 드릴비트홀더(30)와, 상기 드릴비트홀더(30)가 고정 결합되는 베이스플레이트(20)와, 상기 드릴비트(B)를 드릴비트홀더(30)에 공급하여주기 위한 공급로더(R1)와, 연마완료된 드릴비트(B)를 배출하여주기 위한 배출로더(R2)와, 상기 배출로더(R2)에 의해 배출된 드릴비트(B)가 적재되는 배출트레이(T2)와, 상기 드릴비트홀더(30)에 드릴비트(B)가 고정된 상태에서 절삭날을 연마하여 주기 위한 연마부(70)가 포함되어 드릴비트(B)의 마모된 절삭선단을 재연마하기 위한 드릴비트 재연마장치를 이용한 자동재연마방법에 있어서,

공급트레이(T1)에 적재된 드릴비트(B)를 공급로더(R1)를 이용하여 위치조절부(40)에 하나씩 공급하여 주는 제 1 공급단계(S1)와, 상기 위치조절부(40)로 공급된 드릴비트(B)의 선단을 가상의 기준선에 정렬하여 주는 위치정렬단계(S2), 상기 위치정렬된 드릴비트(B)를 드릴비트홀더(30)에 고정·지지하여 주는 제 2 공급단계(S3), 상기 드릴비트홀더(30)에 고정·지지된 드릴비트(B)의 기초데이터를 측면데이터검출광학체(60)에 의해 검출하는 데이터검출단계(S4), 상기 검출된 기초데이터를 연산하여 절삭데이터를 산출하여 절삭두께(E)를 결정하는 절삭두께결정단계(S5), 상기 검출된 기초데이터와 연산된 절삭데이터로써 연마제어부(71)를 통하여 연마부(70)를 제어하여 연마하는 연마단계(S6), 상기 연마 완료된 드릴비트(B)를 배출로더(R2)를 이용하여 배출트레이(T2)로 배출시켜주는 배출단계(S7)를 포함하여 드릴비트를 자동재연마할 수 있는 방법을 특징으로 한다.(도5 참조)

또한, 상기 절삭두께결정단계(S5)는 드릴비트(B)의 종류 및 마모정도에 따라 미리 연산부(61)에 입력함으로써, 재연마공정의 속도를 신속하게 하는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 평면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드릴비트의 측면에 대한 정보를 나타낸 참고도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위치정렬을 설명하기 위한 참고도.

도 4a는 드릴비트의 정면에 대한 정보를 나타낸 참고도.

도 4b는 드릴비트의 중심선불량을 설명하기 위한 참고도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드릴비트 자동재연마방법을 나타낸 블록도.

◀ 도면의 주요부분에 사용된 부호에 대한 설명 ▶

10 : 드릴비트 자동재연마장치 20 : 베이스플레이트

30 : 드릴비트홀더 40 : 위치정렬부

41 : 위치제어부 50 : 위치정렬광학체

60 : 측면데이터검출광학체 61 : 연산부

70 : 연마부 71 : 연마제어부

A : 절삭선단각 E : 절삭두께

L : 주날마진길이

Claims

드릴비트가 적재된 공급트레이와, 상기 드릴비트를 고정·지지하여 주기 위한 드릴비트홀더와, 상기 드릴비트홀더가 고정결합되는 베이스플레이트(20)와, 상기 드릴비트를 드릴비트홀더에 공급하여주기 위한 공급로더와, 연마완료된 드릴비트를 배출하여주기 위한 배출로더와, 상기 배출로더에 의해 배출된 드릴비트가 적재되는 배출트레이와, 상기 드릴비트홀더에 드릴비트가 고정된 상태에서 절삭날을 연마하여 주기 위한 연마부가 포함되어 드릴비트의 마모된 절삭날을 재연마하기 위한 드릴비트 자동재연마장치에 있어서,

상기 드릴비트홀더에 고정된 드릴비트의 측방 일정위치에 고정되고, 드릴비트의 측면부에 대한 기초데이터(절삭선단각, 주날끝점, 마진길이 등)를 검출하기 위한 측면데이터검출광학체가 추가로 더 구성된 것과;

상기 측면데이터검출광학체에서 검출된 기초데이터를 연산하여 연마에 필요한 절삭데이터(주날마진길이, 절삭두께 등)를 결정하기 위한 연산부를 추가로 더 구성한 것과;

상기 기초데이터와 절삭데이터로써 연마부를 제어하여 드릴비트의 절삭선단을 연마할 수 있도록 하는 연마제어부를 추가로 더 구성함을 특징으로 하는 측면데이터검출에 의한 드릴비트 자동재연마장치.
제 1항에 있어서,

상기 드릴비트홀더의 측방 일정위치에 고정되어 드릴비트의 위치정보를 검출하기 위한 위치정렬광학체가 추가로 더 구성된 것과;

상기 위치정렬광학체에 설정된 기준선과 드릴비트의 절삭선단을 일치시키기 위하여 드릴비트를 수평이동시켜주는 위치조절부가 추가로 더 구성된 것을 특징으로 하는 측면데이터검출에 의한 드릴비트 자동재연마장치.
제 1항에 있어서,

상기 베이스플레이트는 회전동력수단에 의해 회전가능하게 구성함과 아울러 하나 이상의 드릴비트홀더를 고정결합하여 드릴비트홀더에 고정·지지되는 드릴비트가 베이스플레이트에 의해 회전되면서 공급, 위치결정, 절삭두께결정, 연마, 배출 등의 공정을 순차적으로 거칠 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 측면데이터검출에 의한 드릴비트 자동재연마장치.
드릴비트가 적재된 공급트레이와, 상기 드릴비트를 고정·지지하여 주기 위한 드릴비트홀더와, 상기 드릴비트홀더가 고정결합되는 베이스플레이트와, 상기 드릴비트를 드릴비트홀더에 공급하여주기 위한 공급로더와, 연마완료된 드릴비트를 배출하여주기 위한 배출로더와, 상기 배출로더에 의해 배출된 드릴비트가 적재되는 배출트레이와, 상기 드릴비트홀더에 드릴비트가 고정된 상태에서 절삭날을 연마하여 주기 위한 연마부가 포함되어 드릴비트의 마모된 절삭선단을 재연마하기 위한 드릴비트 재연마장치를 이용한 자동재연마방법에 있어서,

공급트레이에 적재된 드릴비트를 공급로더를 이용하여 위치조절부에 하나씩 공급하여 주는 제 1 공급단계;

상기 위치조절부로 공급된 드릴비트의 선단을 가상의 기준선에 정렬하여 주는 위치정렬단계;

상기 위치정렬된 드릴비트를 드릴비트홀더에 고정·지지하여 주는 제 2 공급단계;

상기 드릴비트홀더에 고정·지지된 드릴비트의 기초데이터를 측면데이터검출광학체에 의해 검출하는 데이터검출단계;

상기 검출된 기초데이터를 연산하여 절삭데이터를 산출하여 절삭두께를 결정하는 절삭두께결정단계;

상기 검출된 기초데이터와 연산된 절삭데이터로써, 제어부를 통하여 연마부를 제어하여 연마하는 연마단계;

상기 연마 완료된 드릴비트를 배출로더를 이용하여 배출트레이로 배출시켜주는 배출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴비트 자동재연마방법.