KR20090069530A

KR20090069530A - 제조라인의 트레이 자동 공급과 회수 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20090069530A
Application number: KR1020070137225A
Authority: KR
Inventors: 문찬영
Original assignee: 주식회사 프로텍
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2009-07-01
Also published as: KR100912729B1

Abstract

본 발명은 반도체 등의 제조라인에서 트레이를 자동 공급, 회수하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가전제품, 통신기기 또는 이와 유사한 제품에 사용되는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board) 상에 실장을 위한 반도체 칩이나 IC와 같은 부품(자재)을 탑재한 트레이의 공급 및 회수를 자동화 및 장치 축소, 공간효율성의 극대화가 제공되도록 다수 적층된 트레이의 가장 하단에 위치하는 트레이부터 하나씩 순차 공급하여 전방의 워크존으로 이송하는 단계, 상기 워크존에서 자재 사용의 작업을 마친 빈 트레이를 리턴 이송하여 적층 탑재로 회수하는 단계를 연속 반복 행하는 방법과; 자재가 탑재된 다수의 트레이(5)를 수직으로 적층 공급하되 가장 하단 위치의 트레이부터 순차 공급하는 순차공급부(10), 순차 공급되는 자재 탑재의 트레이(5)를 차례로 전방 워크존으로 이송 공급하는 이송컨베이어(20), 이송 공급된 트레이(5)의 자재 사용을 완료한 후 하강 및 후방으로 배출하는 워크부(30), 배출되는 빈 트레이(5)를 후방 회수 위치로 리턴 이송하는 리턴컨베이어(40) 및, 회수되는 빈 트레이(5)를 회수대(52)상에 적층 탑재로 회수하는 회수부(50)로 구성된 장치를 제공하는 것에 특징이 있다.

트레이, 제조라인, 공급, 자동, 회수, 장치, 레일

Description

제조라인의 트레이 자동 공급과 회수 방법 및 그 장치{Automatic supply and retrieval methods of tray and the automatic supply and retrieval device thereof}

본 발명은 반도체 등의 제조라인에서 가전제품, 통신기기 또는 이와 유사한 제품에 사용되는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board) 상에 실장하기 위하여 칩이나 IC와 같은 부품(자재)이 탑재된 트레이를 제조라인의 워크존으로 공급하여 실장작업의 자재공급을 제공함과 함께 상기 작업을 마친 빈 트레이를 회수하는 과정을 자동으로 연속, 반복 행함으로써 자동화 작업 및 공간효율성을 우수하게 제공하는 제조라인의 트레이 자동 공급과 회수 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 등의 자동화 제조라인에서는 부품의 수급이 원활히 제공됨은 작업 생산성과 직결된 중요한 문제이다.

이를 위해 종래에는 제조라인과 별도로 부품이 적재된 트레이를 공급하는 공급라인을 구축하여 상기 제조라인의 워크존으로 트레이를 자동 공급하여 부품의 수급을 원활히 제공하는 자동화 시스템이 다양한 기술로 개시되고 있다.

그러나 종래의 시스템은 반도체 칩과 같은 부품(자재) 탑재의 트레이를 단순히 제조라인의 워크존으로 컨베이어 라인 흐름에 의한 이송 공급하는 정도로 제한되어 상기 제조라인의 워크존에서 트레이에 탑재된 자재를 모두 사용한 빈 트레이의 회수 문제를 자동으로 해결하지는 못하였다.

다시 말하여, 워크존에서 트레이에 탑재된 자재를 다 소모한 빈 트레이는 트레이 공급 측의 반대 측에서 적층 회수하는 기술이 개시되고 있으나, 이러한 기술은 장비 길이의 커짐, 복잡함은 물론 빈 트레이를 작업자가 회수하고 다시 트레이 공급 측에서 자재를 탑재하여 재공급함으로써 트레이 공급 및 회수 작업이 원활하지 못하여 자동화 흐름에 의한 자재 공급의 연속적인 작업을 제공하지 못하였다.

뿐만 아니라 상기 트레이를 제조라인의 워크존으로 자동 공급함에 있어서도 제한된 수효의 트레이만을 연속 공급할 수밖에 없기 때문에 제조라인의 부품 수급 상태를 일일이 확인함이 요구되어 자동화 구축에는 한계가 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 반도체 등의 제조라인에서 부품이 적재된 트레이를 제조라인의 워크존(WORK ZONE)으로 공급하여 조립작업을 행함과 함께 상기 작업을 마친 빈 트레이를 트레이 공급 측으로 리턴하여 회수하는 과정을 자동으로 반복, 연속 행함으로써 자동화 작업성 및 장비 축소에 의한 공간효율성의 극대화를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은,

제조라인의 워크존으로 부품 공급을 위해서,

다수로 상하 적층된 트레이의 가장 하단에 위치하는 트레이부터 하나씩 순차 공급하여 공급컨베이어에 의해 전방의 워크존으로 이송 공급하는 트레이 공급단계와, 상기 워크존에서 작업을 마친 빈 트레이를 공급컨베이어 하부의 리턴컨베이어에 의해 후방으로 리턴 이송하여 회수대 상부로 적층되게 회수하는 트레이 회수단계를 작동으로 반복 연속하면서 작업을 행하도록 하는 방법과;

다수의 트레이를 수직으로 적층 공급하되 가장 하단 위치의 트레이부터 하부로 순차 공급하는 순차공급부와, 상기 순차공급부에서 공급되는 트레이를 차례로 전방 워크존으로 이송 공급하는 공급컨베이어와, 상기 공급컨베이어에 의해 공급된 트레이를 부품 사용 후 하강하여 후방으로 배출하는 워크부와, 상기 워크부에서 배 출된 빈 트레이를 후방 회수 위치로 리턴 이송하는 리턴컨베이어 및, 상기 리턴컨베이어에 의해 회수된 빈 트레이를 승강 작동하는 회수대 상에 적층 탑재로 회수하는 회수부로 구성된 장치에 의해 달성된다.

이러한 본 발명은, 반도체 칩과 같은 자재가 탑재되어 적층 공급되는 트레이를 순차공급부-공급컨베이어에 의해 제조라인의 워크존으로 공급하여 작업을 행함과 함께 작업을 마친 빈 트레이를 리턴컨베이어-회수부에 의해 회수하는 과정을 자동으로 반복, 연속 행하므로 조립라인의 워크존에서 부품 수급이 원활히 이루어져 자동화 작업성을 극대화함은 물론 좁은 공간에서 트레이의 공급, 회수 과정을 자동으로 행하므로 공간활용성을 우수하게 제공하는 효과를 갖는 것이다.

먼저, 본 발명의 트레이 자동 공급과 회수 방법에 대해 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.

반도체 칩과 같은 자재가 탑재된 상태로 다수를 상하 적층 한 트레이 중에 가장 하단에 위치하는 트레이(5)부터 하나씩 순차 공급하여 하부의 공급컨베이어(10)에 의해 전방 제조라인의 워크존(A)으로 이송 공급하는 트레이 공급단계와,

상기 제조라인의 워크존(A)에서 자재 사용의 작업을 마친 빈 트레이(5)를 하 강 및 상기 공급컨베이어 하부의 리턴컨베이어(20)에 의해 후방으로 이송 공급하여 빈 트레이를 차례로 상하 적층 탑재로 회수하는 트레이 회수단계를 반복 행하는 방법을 제공한다.

이때, 상기 트레이 공급단계에서는 트레이(5)가 공급컨베이어(20)에 의해 워크존(A)으로 공급된 후 또 다른 트레이(5)를 공급컨베이어(20)에 의해 워크존 전방의 대기존(B)에 순차 공급하여 상기 워크존 트레이의 자재 사용 작업 완료 후 대기존의 트레이가 워크존으로 연속 공급되어 작업을 행하는 방법을 제공한다.

이러한 본 발명의 방법은 제조라인의 워크존으로 반도체 칩과 같은 자재가 탑재된 트레이의 공급과 함께 자재 사용의 작업을 다 마친 빈 트레이의 회수를 트레이 공급 측으로 리턴하여 회수하는 과정을 연속 반복 행하므로 자재 공급의 트레이 공급 및 회수의 자동화 작업의 효율성을 우수하게 제공하는 것이다.

다시 말하면, 상하 적층된 트레이 중 하단의 트레이를 하나씩 공급컨베이어에 의해 전방의 워크존으로 순차 공급하여 자재 사용의 작업을 행한 후, 빈 트레이를 하강하여 상기 공급컨베이어 하부의 리턴컨베이어에 의해 트레이 공급 측에 차례로 상하 적층 탑재로 회수하는 과정을 반복적으로 행하게 되는 것이다.

특히, 상기 트레이가 워크존에서 작업 상태 일 때 다음의 새로운 트레이가 워크존 전방의 대기존에 대기하도록 공급되어 워크존의 트레이의 자재 사용의 작업이 완료된 빈 트레이를 트레이 공급 측으로 리턴하여 회수됨과 함께 대기존의 새로운 트레이가 워크존으로 공급되어 작업의 연속성을 더욱 신속하게 제공할 수 있음 은 물론 공급라인의 길이를 최대한 1/2로 축소하여 장비의 설치공간의 활용을 크게 할 수 있다.

이러한 본 발명의 방법을 구체화하는 장치에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

즉, 본 발명의 장치를 구체화하는 실시 예가 첨부 도면 도 2 내지 9에 도시되어 있다.

먼저, 이들 도면을 참조하여 본 발명의 방법에 대하여 살펴보면,

다수의 트레이(5)를 수직으로 적층 공급하는 수직가이드(12)와 상기 수직으로 적층 공급되는 트레이 양측 하단에서 죠실린더(16)의 출몰작동으로 지지 및 지지 해제작동과 함께 구동모터(M1)에 의한 스크류(17)의 정, 역회전으로 승강 작동하는 지지작동구(15)에 의해 자재 탑재의 적층된 트레이(5)를 하단 위치부터 하부로 순차 공급하는 순차공급부(10)와,

상기 순차공급부(10)에서 순차 공급되는 트레이(5)를 차례로 전방으로 이송 공급하는 공급컨베이어(20)와,

상기 공급컨베이어(20)에 의해 이송 공급된 트레이(5)를 지지하는 작업대(32)와 이 작업대를 승강시키는 승강 실린더(35) 및 상기 작업대(32) 상에 트레이(5)를 공급, 배출하기 위해 모터(M3)에 의해 구동하는 이동컨베이어(36)를 갖는 워크부(30)와,

상기 공급컨베이어(20) 하부 위치로 설치되어 상기 워크부(30)에서 배출되는 빈 트레이(5)를 후방 회수 위치로 이송 공급하는 리턴컨베이어(40) 및,

상기 리턴컨베이어(40)에 의해 리턴 회수되는 빈 트레이(5)를 회수대(52)상에 안착시켜 회수하되, 상기 회수대가 승강 작동하면서 빈 트레이(5)를 상하 적층탑재로 회수하는 회수부(50)로 구성되어 이루어진다.

이때, 상기 순차 공급부(10)에는 하부로 트레이(5) 공급을 감지하는 감지센서(S)를 설치하여 적층 공급된 트레이(5)가 모두 공급되면 자동 알람 경보를 내리도록 되어 있다.

상기 공급컨베이어(20)와 리턴컨베이어(40)에는 트레이(5)를 워크부(30)의 작업대(32)와 회수부(50)의 회수대(52)를 밀어 공급, 배출하도록 푸셔(29)(49)가 각각 설치 구성된다.

이때, 상기 공급컨베이어(20)상의 푸셔는 작업대(32)상의 트레이(5)를 작업중 지지하여 고정하는 역활을 병행 수행하도록 구성된다.

그리고 상기 회수부(50)는 작업대(52) 하부로 전후 레일(53)을 마련하여 작업대를 프레임(2)에서 수동으로 인출하도록 구성된다.

미설명부호로서, 18은 상기 순차공급부(10)의 수직가이드(12)의 승강 작동에 따른 수직 승강을 지지 안내하는 LM가이드, 37은 상기 워크부(30)의 작업대(32)의 승강 작동에 따른 수직 승강을 지지 안내하는 LM가이드, 56은 회수대(52)를 승강 안내하는 가이드봉, M2,M4는 공급컨베이어(20)와 리턴컨베이어(40)를 구동시키는 구동모터를 각각 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명은 제조라인의 워크존으로 자재 공급을 위해 트레이를 자동 공급함과 함께 트레이의 자재를 모두 사용한 후, 빈 트레이를 다시 리턴 회수하는 과정을 자동으로 연속 반복 행하도록 하는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 먼저 수직가이드(12) 상에 다수의 트레이(5)를 적층 공급하면, 상기 적층된 다수의 트레이(5)는 지지작동구(15)의 죠실린더(16)가 양측에서 지지하게 된다.

이와 같은 상태에서 상기 지지작동구(15)가 구동모터(M1)에 의해 벨트 연동으로 회전구동하는 스크류(17)에 의해 하강하여 적층된 트레이(5)의 하단을 공급컨베이어(20)에 안착하도록 하강시킨다.

이와 같은 상태에서 상기 지지작동구(15)의 죠실린더(16)가 인입되어 적층된 트레이(5) 하단의 지지 상태를 해제하게 된다.

이 상태에서 상기 지지작동구(15)는 구동모터(M1)에 의해 회전구동하는 스크류(17)에 의해 트레이(5)는 한 칸 위치의 높이로 상승 정지한 후, 상기 죠실린더(16)가 다시 인출되어 적층된 트레이 중 가장 하단 위치의 트레이만을 제외한 나머지 트레이를 지지하게 된다.

이때 상기 지지작동구(15)의 승강 작동, 특히 트레이(5) 한 칸 위치의 높이로 상승하는 작동 제어는 리미트 센서(미도시)에 의해 제공함이 바람직하다.

이와 같이하여 상기 죠실린더(16)가 다시 적층된 트레이(5)를 지지하면 상기한 구동모터(M1)에 의해 회전구동하는 스크류(17)에 의해 트레이(5)는 상승 작동하게 된다.

그리고 상기 공급컨베이어(20)에 안착 된 트레이(5)는 공급컨베이어에 의해 전방으로 이송되게 된다.

이와 함께 상기 공급컨베이어(20) 전방에서 푸셔(29)에 의해 전방 작업대(32)로 밀어줌과 함께 상기 작업대(32) 상부의 이동컨베이어(36)가 트레이(5)를 작업대(32)상의 정 위치로 공급하도록 제공한다.

그리고 상기 푸셔(29)에 의해 작업대(32)를 파지하는 역할을 행하게 된다.

이와 같은 상태에서 로봇 수단과 같은 작업기계는 상기 작업대(32) 상부에 이송된 트레이(5)에서 자재를 픽업하여 제조라인 상의 PCB에 이송하여 실장하는 조립 작업을 반복적으로 행하게 된다.

이와 같이 제조라인의 워크존(A)에서 조립 작업이 진행되는 중에, 상기 수직가이드(12) 상에 적층된 다수의 트레이(5)의 가장 하단 위치의 트레이는 다시 전술한 방법으로 공급컨베이어(20)에 의해 공급컨베이어의 전방으로 이송 공급되어 대기하게 된다.

즉, 상기 제조라인의 워크존(A) 전방의 대기존(B)으로 새로운 트레이(5)가 순차 공급되어 대기하고 있게 된다.

상기와 같이하여 제조라인의 워크존에서 트레이(5)의 자재(부품) 사용이 모두 완료되면, 작업대(32)가 승강실린더(35)에 의해 하강하고 작업대(32) 상의 이동 컨베이어(36)가 빈 트레이(5)를 후방으로 배출하게 된다.

이와 같이 빈 트레이(5)를 배출한 작업대(32)는 다시 원위치 상승하여 상기 공급컨베이어(20)의 대기존(B)에 대기하고 있던 새로운 트레이(5)가 다시 작업대(32) 상부로 공급되어 연속적인 부품 공급 작업이 가능하게 되는 것이다.

또한, 상기 작업대(32)상에서 배출된 빈 트레이(5)는 리턴컨베이어(40)에 의해 후방으로 이송 공급되고, 상기 리턴컨베이어(40) 후방에서 푸셔(49)에 의해 후방으로 밀어주어 회수대(52) 상부로 회수되게 된다.

이때, 상기 회수대(52)는 빈 트레이의 한 칸 높이 만큼 하강하면서 상기 리턴컨베이어(40)를 통해 이송되어 회수되는 빈 트레이를 계속해서 적층 회수하게 되는 것이다.

이와 같이하여 본 발명은 제조라인의 워크존(A)으로 트레이(5)를 연속 공급함과 함께 빈 트레이를 회수하는 작업을 반복적으로 행하면서 제조라인의 실장 작업을 행하게 되는 것이다.

한편, 상기 순차공급부(10)의 수직가이드(12) 상에 적층 트레이(5)의 순차 공급을 감지센서(S)가 카운터로 감지하므로 적층 트레이의 공급 완료를 작동으로 알람 경보를 내리도록 하여 작업자가 트레이(5)를 재공급하도록 하게 된다.

뿐만 아니라 상기 회수대(52) 상의 빈 트레이(5)를 분리하기 위해서 상기 회수대(52)를 전후 레일(53)을 따라 수동으로 프레임(2) 상에서 인출하여 분리하므로 계속적인 회수 작업을 가능하도록 제공하게 되는 것이다.

상기한 본 발명에서 트레이(5)의 공급, 작업 완료, 회수 등의 모든 작업은 미도시된 공지의 센서의 감지 작동에 의한 제어부의 제어에 의해 자동으로 행해지게 되는 것으로, 이와 같은 감지센서의 감지작동에 의한 제어부의 작동 제어 기술은 공지된 것으로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 개략적으로 보여주는 구성도.

도 2는 본 발명의 전체 구성을 보여주는 정면도.

도 3은 본 발명의 요부 구성을 보여주는 평면도.

도 4 및 도 5는 본 발명 순차공급부의 작동을 보여주는 정면도.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 주요 작동을 보여주는 정면도.

도 9는 본 발명 회수부의 작동을 보여주는 정면도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

5: 트레이 10: 순차공급부

12: 수직가이드 15: 지지작동구

20: 공급컨베이어 30: 워크부

35: 승강 실린더 40: 리턴컨베이어

50: 회수부 52: 회수대

Claims

반도체 칩, IC 부품(자재)이 탑재되어 다수를 상하 적층 한 트레이 중에 가장 하단에 위치하는 트레이부터 하나씩 순차 공급하여 하부의 공급컨베이어에 의해 전방 제조라인의 워크존으로 이송 공급하는 트레이 공급단계와,

상기 제조라인의 워크존에서 자재사용의 작업을 마친 빈 트레이를 하강 및 상기 공급컨베이어 하부의 리턴컨베이어에 의해 후방으로 이송 공급하여 상기 빈 트레이를 차례로 상하 적층되게 회수하는 트레이 회수단계를 반복 행하는 것을 특징으로 하는 제조라인의 트레이 자동 공급과 회수 방법.
제1항에 있어서,

상기 트레이 공급단계에서는 트레이가 공급컨베이어에 의해 워크존으로 공급된 후 또 다른 트레이를 공급컨베이어에 의해 워크존 전방의 대기존에 순차 공급하여 상기 워크존 트레이의 작업 완료 후 대기존의 트레이가 워크존으로 연속 공급되어 작업을 행하는 것을 특징으로 하는 제조라인의 트레이 자동 공급과 회수 방법.
반도체 칩, IC 부품(자재)이 탑재된 다수의 트레이(5)를 수직으로 적층 공급하는 수직가이드(12)와 상기 수직으로 적층 공급되는 트레이 양측 하단에서 죠실린 더(16)의 출몰작동으로 지지 및 지지 해제작동과 함께 구동모터(M1)에 의한 스크류(17)의 정, 역회전으로 승강 작동하는 지지작동구(15)에 의해 적층된 트레이(5)를 하단 위치부터 하부로 순차 공급하는 순차공급부(10)와,

상기 순차공급부(10)에서 순차 공급되는 트레이(5)를 차례로 전방으로 이송 공급하는 공급컨베이어(20)와,

상기 공급컨베이어(20)에 의해 이송 공급된 자재 탑재의 트레이(5)를 지지하는 작업대(32)와 상기 작업대를 승강시키는 승강 실린더(35) 및 상기 작업대 상의 작업대에 트레이를 공급, 배출하기 위해 모터(M3)에 의해 구동하는 이동컨베이어(36)를 갖는 워크부(30)와,

상기 공급컨베이어(20) 하부 위치로 설치되어 워크부(30)에서 배출되는 빈 트레이(5)를 후방 회수 위치로 이송 공급하여 리턴컨베이어(40) 및,

상기 리턴컨베이어(40)에 의해 회수되는 빈 트레이(5)를 회수대(52)상에 안착시켜 회수하되, 상기 회수대가 승강 작동하면서 빈 트레이를 상하 적층 탑재로 회수하는 회수부(50)로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 제조라인의 트레이 자동 공급과 회수 장치.
제3항에 있어서,

상기 순차 공급부(10)에는 하부로 트레이 공급을 감지하는 감지센서(S)를 설치하여 적층 공급된 트레이(5)가 모두 공급되면 자동 알람 경보를 내리도록 구성되 어 이루어진 것을 특징으로 하는 제조라인의 트레이 자동 공급과 회수 장치.
제3항에 있어서,

상기 공급컨베이어(20)와 리턴컨베이어(40)에는 트레이(5)를 워크부(30)의 작업대(32)와 회수부(50)의 회수대(52)를 밀어 공급, 배출하도록 푸셔(29)(49)가 각각 설치 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 제조라인의 트레이 자동 공급과 회수 장치.
제3항에 있어서,

상기 회수부(50)는 작업대(52) 하부로 전후 레일(53)을 마련하여 작업대를 프레임(2)에서 수동으로 전후 인출 작동하도록 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 제조라인의 트레이 자동 공급과 회수 장치.