KR20100026306A - 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치 - Google Patents

회로기판 고정용 자동 테이핑 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지그에 회로기판들이 장착된 상태로 부터 지그와 회로기판의 경계부위에 접착테이프를 자동으로 부착하여 주고, 부착이 완료되면 접착테이프의 말단을 절단하여 주는 일련의 작업을 자동으로 수행하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치에 관한 것이다.
본 발명의 주요 특징은, 지그와 이에 장착된 회로기판들의 경계부위에 접착테이프를 자동으로 접착하여 주는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치로서,
직교로봇에 의해 x,y축 방향으로 이송 가능한 상태의 바디; 상기 바디에 장착되며 접착테이프가 롤 상태로 권취되어 있는 테이프 권취파트와, 상기 테이프 권취파트의 하부에 결합되어 테이프 권취파트로 부터 풀려나오는 접착테이프를 지그와 회로기판의 경계부위를 따라 부착하여 주는 테이프 부착파트와, 상기 테이프 부착파트에 의해 접착테이프의 부착이 완료되면 접착테이프의 말단부위를 커팅하는 커팅파트로 이루어진 메인 테이핑유닛;으로 구성된 것이다.
회로기판, 지그, 테이핑 장치

Description

회로기판 고정용 자동 테이핑 장치{Automatic Taping Apparatus For Fixing PCB}
본 발명은 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치에 관한 것이다.
더 상세하게는 지그에 회로기판들이 장착된 상태로 부터 지그와 회로기판의 경계부위에 접착테이프를 자동으로 부착하여 주고, 부착이 완료되면 접착테이프의 말단을 절단하여 주는 일련의 작업을 자동으로 수행하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치에 관한 것이다.
일반적으로 회로기판(PCB기판)은 그 제작과정중 스크린 프린터(Screen Printer)나 칩 마운터(Chip Mounter)와 같은 장비를 통해 솔더링(Soldering) 공정을 거치게 된다.
이러한 솔더링 공정을 실시할 때에는 회로기판이 정수평을 유지하도록 고정된 상태에서 이루어져야만 회로기판의 휨 변형이 발생되지 않고 더불어 회로기판에 설치되는 전자칩의 설치불량을 방지할 수 있게 된다. 이를 위해 회로기판을 지그(Jig)에 고정시킨 상태에서 솔더링 작업을 함으로써 회로기판의 변형이나 전자칩의 설치불량을 방지할 수 있도록 하고 있다.
이러한 솔더링 공정을 실시할 때에는 회로기판이 정수평을 유지하도록 고정된 상태에서 이루어져야만 회로기판의 휨 변형이 발생되지 않고 더불어 회로기판에 설치되는 전자칩의 설치불량을 방지할 수 있게 된다. 이를 위해 회로기판을 지그(Jig)에 고정시킨 상태에서 솔더링 작업을 함으로써 회로기판의 변형이나 전자칩의 설치불량을 방지할 수 있도록 하고 있다.
통상, 솔더링 작업 전에 이루어지는 전초 공정을 세분화하면 솔더링 해야 할 회로기판을 운반하는 공정과, 운반되어 온 회로기판을 지그에 장착하는 공정과, 회로기판과 지그를 접착테이프에 의해 고정하는 공정으로 나눌 수 있다.
기존에는 이러한 공정, 특히 접착테이프를 부착하는 공정을 수작업으로 진행함으로써 인력소모가 많고, 작업시간이 지연되는 등 공정의 효율성이 떨어져 생산성 향상에 저해요소로 작용 되고 있었다.
본 발명은 회로기판과 지그를 고정하기 위한 테이프 부착작업을 수작업에 의존하였던 종래의 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 그 주요 목적은 회로기판을 지그에 고정시키기 위한 테이핑 작업을 자동으로 수행할 수 있도록 한 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치는, 지그와 이에 장착된 회로기판들의 경계부위에 접착테이프를 자동으로 접착하여 주는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치로서,
직교로봇에 의해 x,y축 방향으로 이송 가능한 상태의 바디; 상기 바디에 장착되며 접착테이프가 롤 상태로 권취되어 있는 테이프 권취파트와, 상기 테이프 권취파트의 하부에 결합되어 테이프 권취파트로 부터 풀려나오는 접착테이프를 지그와 회로기판의 경계부위를 따라 부착하여 주는 테이프 부착파트와, 상기 테이프 부착파트에 의해 접착테이프의 부착이 완료되면 접착테이프의 말단부위를 커팅하는 커팅파트로 이루어진 메인 테이핑유닛;으로 구성된 것이다.
또한, 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치는, 바디에, 접착테이프가 롤 상태로 권취되어 있는 테이프 권취파트와, 상기 테이프 권취파트의 하부에 결합되어 테이프 권취파트로 부터 풀려나오는 접착테이프를 지그와 회로기판의 경계부위를 따라 부착하여 주는 테이프 부착파트와, 상기 테이프 부착파트에 의해 접착테이프의 부착이 완료되면 접착테이프의 말단부위를 커팅하는 커팅파트로 이루어진 예비 테이핑유닛이 적어도 한기 이상 더 설치된 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치의 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛은 각각의 승강실린더에 의해 개별적으로 승강 동작가능하다.
또한, 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치의 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛의 테이프 부착파트는, 챔버블록과, 상기 챔버블록의 하부에 설치되어 접착테이프를 가압하여 대상물에 접착하기 위한 테이프 부착롤로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치의 테이프 부착롤은 탄성스프링에 의해 상하방향으로 탄성유동 가능하게 설치된다.
또한, 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치는 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛의 챔버블록에 구성되어 비 접착면을 진공압에 의해 흡착하기 위한 흡착파트를 더 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치는 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛에 각각 구비되어 접착테이프의 잔량을 감지하기 위한 제1 감지센서를 더 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치는 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛에 각각 구비되어 접착테이프의 설치여부를 감지하기 위한 제2 감지센서를 더 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치의 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛의 커팅파트는, 상기 챔버블록의 후미에 수직으로 관통된 인공 과, 상기 인공의 내부에 위치하는 커터날과, 상기 커터날을 승강시켜서 접착테이프를 커팅 또는 언커팅할 수 있도록 하는 커터용 실린더로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치는 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛의 각 일측에 설치되어 접착테이프의 부착시 회로기판의 들뜸을 방지하기 위해 회로기판을 눌러 주는 누름롤을 더 포함한다.
이상의 본 발명은 회로기판을 지그에 고정시키기 위한 테이핑 작업 및 절단작업을 자동으로 수행함으로써 인력감축 및 작업시간의 단축이 가능하다.
본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치에 대한 기술내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치의 설치상태 사시도이다.
위 도면에 따르면, 본 발명의 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치(100)는 컨베이어(미도시)에 의해 이송되어온 지그(1)와 이에 장착된 회로기판(2)들의 x방향 경계부위에 접착테이프(3)를 자동으로 부착하기 위한 것이다. 이러한 본 발명의 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치(100)는 통상의 직교로봇(20)에 의해 x방향 및 y방향으로 이송 가능한 상태에 있다.
도 2는 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치의 상세 사시도이 다.
위 도면에 따르면, 본 발명의 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치(10)는 직교로봇(20)에 의해 x,y방향으로 이송 가능한 상태의 바디(100)와, 상기 바디(100)에 장착되는 메인 테이핑유닛(200)으로 구성된다.
상기 메인 테이핑유닛(200)은 상기 바디(100)에 장착되며 접착테이프(3)가 롤 상태로 권취되어 있는 테이프 권취파트(210)와, 상기 테이프 권취파트(210)의 하부에 결합되어 테이프 권취파트(210)로 부터 풀려나오는 접착테이프(3)를 지그(1)와 회로기판(2)의 경계부위를 따라 부착하여 주는 테이프 부착파트(220)와, 상기 테이프 부착파트(220)에 의해 접착테이프(3)의 부착이 완료되면 접착테이프의 말단부위를 커팅하는 커팅파트(230)로 구성된다.
이에 더하여, 본 발명은 상기 바디(100)에 메인 테이핑유닛(200)의 접착테이프(3)가 모두 소진되었을 때 메인 테이핑유닛의 작용을 대신할 수 있는 적어도 하나 이상의 예비 테이핑유닛(300)이 설치되는 것을 포함한다.
상기 예비 테이핑유닛(300)은 상기 메인 테이핑유닛(200)과 동일한 구성을 이루고 있지만 명확한 구성설명을 위해 다른 부호를 부여하여 그 구성을 설명한다.
상기 예비 테이핑유닛(300)은 상기 바디(100)에 장착되며 접착테이프(3)가 롤 상태로 권취되어 있는 테이프 권취파트(310)와, 상기 테이프 권취파트(310)의 하부에 결합되어 테이프 권취파트(310)로 부터 풀려나오는 접착테이프(3)를 지그(1)와 회로기판(2)의 경계부위를 따라 부착하여 주는 테이프 부착파트(320)와, 상기 테이프 부착파트(320)에 의해 접착테이프(3)의 부착이 완료되면 접착테이프의 말단부위를 커팅하는 커팅파트(330)로 구성된다.
여기서, 상기 메인 테이핑유닛(200)과 예비 테이핑유닛(300)은 바디(100)를 기준으로 각각의 승강실린더(240)(예비 테이핑유닛측 승강실린더는 미 도시됨)에 의해 z방향으로 승강 동작되게 구성된다. 즉, 최초에는 메인 테이핑유닛(200)이 작동되면서 테이핑 작업을 시행하다가 접착테이프(3)가 모두 소진되면, 메인 테이핑유닛(200)은 정지하고 이를 대신하여 예비 테이핑유닛(300)이 작동되면서 테이핑 작업을 시행하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑장치의 측면도이고, 도 4는 챔버블록을 도 3의 A방향에서 본 도면이다.
위 도면에 의해 상기 메인 테이핑유닛(200)과 예비 테이핑유닛(300)의 각 구성요소를 세부적으로 설명한다. 다만, 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛의 구성은 동일하기 때문에 중복설명을 피하기 위해 메인 테이핑유닛(200)을 위주로 설명하기로 한다.
메인 테이핑유닛(200)의 테이프 권취파트()에는 접착테이프(3)의 잔량을 감지하기 위한 제1 감지센서(250)가 설치된다. 이 제1 감지센서(250)는 테이프 권취파트(210)의 접착테이프(3)가 거의 소진되어갈 때 접착테이프의 엔딩마크(미도시)를 감지하는 것으로서, 예컨대 제1 감지센서(250)에 의해 테이프 권취파트(210)의 접착테이프의 엔딩마크가 감지되었다면 감지신호를 제어부에 송출하여 메인 테이핑 유닛(200)의 작동을 정지시키고, 대신 예비 테이핑유닛(300)을 작동시키는 제어를 할 수 있다.
또한, 테이프 권취파트(210)에는, 테이프 권취파트(210)로 부터 테이프 부착파트(220)까지 접착테이프(3)가 설치되어 있는지를 감지하는 것으로서, 접착테이프가 설치되지 않은 상태로 기기가 작동되는 것을 사전에 방지하는 역할을 한다.
메인 테이핑유닛(200)의 테이프 부착파트(220)는 챔버블록(221)과, 상기 챔버블록(221)의 하부에 설치되어 접착테이프(3)를 가압하여 대상물에 접착하기 위한 테이프 부착롤(222)로 구성된다.
상기 챔버블록(221)에는 접착테이프(3)의 비 접착면(3b)을 진공압에 의해 흡착하기 위한 흡착파트(270)가 더 구성된다. 상기 흡착파트(270)는 접착테이프(3)가 테이프 권취파트(210)로 부터 테이프 부착파트(220)로 유도되는 과정에서 경로를 이탈하지 않고 정상적으로 유도되도록 진공압에 의해 흡착하여 잡아주는 기능을 하는 것으로서, 챔버블록(221)의 내부에 마련되는 진공챔버(271)와, 상기 진공챔버(217)의 내부를 진공화하는 진공펌프(272)와, 상기 챔버블록(221)의 프론트면에 상기 진공챔버(271)와 연통되게 형성되는 흡착공(273)으로 구성된다.
이때, 상기 챔버블록(221)의 프론트면에는 도 5에서와 같이 상기 접착테이프(3)의 경로이탈을 방지하기 위하여 접착테이프의 이송경로를 따라 가이드 홈(274)이 형성되는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 챔버블록(221)의 일측에는 접착테이프(3)를 부착할 때 회로기판(2)이 들뜨는 것을 방지하기 위해 도 5 및 도 6 에서와 같이 회로기판(2)을 눌러주는 누름롤(280)이 구비되는 것이 또한 바람직하다.
상기 테이프 부착롤(222)은 탄성스프링(223)에 의해 상하방향으로 탄성유동 가능하게 설치된다. 이러한 구성은 테이프 부착롤(222)에 의해 접착테이프(3)를 가압할 때 가압면이 불규칙하더라도 테이프 부착롤(222)이 상하방향으로 탄성유동되면서 회로기판(2)에 가해지는 압력을 최소화하면서 접착작업을 행할 수 있도록 한 것이다.
메인 테이핑유닛(200)의 커팅파트(230)는 상기 챔버블록(221)의 후미에 수직으로 관통된 인공(刃孔)(231)과, 상기 인공(231)의 내부에 위치하는 커터날(232)과, 상기 챔버블록(221)에 고정된 채 커터날(232)을 승강조작하여 접착테이프(3)를 커팅 또는 언커팅할 수 있도록 하는 커터용 실린더(233)로 구성된다.
상기한 커팅파트(230)의 커터날(232)은 테이핑 작업시에는 인공(231)의 내부에 인입되어 있다가 테이핑 작업이 완료되면 커터용 실린더(233)에 의해 인공(231)으로 부터 인출되면서 접착테이프(3)의 말단을 자동으로 절단하여 주게 된다.
이하에서는 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 동작과정을 설명한다.
메인 테이핑유닛(200)과 예비 테이핑유닛(300)에 롤 상태로 접착테이프(3)를 장착하고, 먼저 작동될 메인 테이핑유닛(200)의 접착테이프 선단을 챔버블록(221)의 프론트면에 형성된 흡착공(273)이 위치한 곳까지 인출시켜서 진공압에 의해 흡 착된 상태로 초기 세팅작업을 완료한 후에 작동을 시작한다.
이후, 회로기판(2)들이 장착된 지그(1)가 컨베이어에 의해 일정위치까지 이송되어 오면, 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치(100)가 직교로봇(20)에 의해 xy방향으로 이동하여 지그(1)의 일단부에 위치하게 되고, 이어서 메인 테이핑유닛(200)이 승강실린더()에 의해 z방향으로 하강하여 지그(1)의 일단부로 부터 타단부를 향해 접착테이프(3)를 접착하게 된다.
접착과정을 보면, 테이프 부착롤(222)이 지그(1)와 회로기판(2)의 경계부위에 접촉되면 메인 테이핑유닛(200)이 지그(1)의 길이방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 테이프 부착롤()이 접착테이프(3)의 비 접착면(3b)을 누르면서 접착을 하게 된다. 지그(1)의 말단부위까지 접착테이프(3)를 접착하게 되면 메인 테이핑유닛(200)이 정지하고, 이와 동시에 커팅파트(230)의 커터날(232)이 인출되면서 접착테이프(3)의 말단을 절단함으로써 테이핑 작업이 완료되는 것이다(도 10참조).
한편, 메인 테이핑유닛(200)의 접착테이프(3)가 모두 소진되면, 메인 테이핑유닛(200)은 정지하고 대신, 예비 테이핑유닛(300)에 의해 상기와 동일한 과정을 거쳐서 테이핑작업을 시행하게 된다.
위에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치의 설치상태 사시도
도 2는 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치의 상세 사시도
도 3은 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치의 측면도
도 4는 도 3에서 챔버블록을 도 3의 A방향에서 본 단면도
도 5는 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치에서 챔버블록을 발췌하여 도시한 사시도
도 6은 본 발명에 따른 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치에 의해 테이핑 작업을 시행하는 것을 설명하기 위한 요부도
도 7은 본 발명 장치의 작동상태도로서 테이핑 시작 전의 상태도
도 8은 본 발명 장치의 작동상태도로서 테이핑 완료 상태도
도 9는 본 발명 장치의 작동상태도로서 접착테이프의 절단상태도
도 10은 본 발명 장치에 의해 테이핑이 완료된 상태의 지그 및 이에 장착된 회로기판의 사시도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 지그 2 : 회로기판
3 : 접착테이프 10 : 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치
100 : 바디 200 : 메인 테이핑유닛
210 : 테이프 권취파트 220 : 테이프 부착파트
221 : 챔버블록 222 : 테이프 부착롤
223 : 탄성스프링 230 : 커팅파트
240 : 승강실린더 250 : 제1 감지센서
260 : 제2 감지센서 270 : 흡착파트
280 : 누름롤 300 : 예비 테이핑유닛
310 : 테이프 권취파트 320 : 테이프 부착파트
330 : 커팅파트 340 : 승강실린더

Claims (10)

  1. 지그와 이에 장착된 회로기판들의 경계부위에 접착테이프를 자동으로 접착하여 주는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치로서,
    직교로봇에 의해 x,y축 방향으로 이송 가능한 상태의 바디;
    상기 바디에 장착되며 접착테이프가 롤 상태로 권취되어 있는 테이프 권취파트와, 상기 테이프 권취파트의 하부에 결합되어 테이프 권취파트로 부터 풀려나오는 접착테이프를 지그와 회로기판의 경계부위를 따라 부착하여 주는 테이프 부착파트와, 상기 테이프 부착파트에 의해 접착테이프의 부착이 완료되면 접착테이프의 말단부위를 커팅하는 커팅파트로 이루어진 메인 테이핑유닛;으로 구성된 것을 특징으로 하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디에, 접착테이프가 롤 상태로 권취되어 있는 테이프 권취파트와, 상기 테이프 권취파트의 하부에 결합되어 테이프 권취파트로 부터 풀려나오는 접착테이프를 지그와 회로기판의 경계부위를 따라 부착하여 주는 테이프 부착파트와, 상기 테이프 부착파트에 의해 접착테이프의 부착이 완료되면 접착테이프의 말단부위를 커팅하는 커팅파트로 이루어진 예비 테이핑유닛이 적어도 한기 이상 더 설치된 것을 특징으로 하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛은 각각의 승강실린더에 의해 개별적으로 z방향으로 승강 동작가능한 것을 특징으로 하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛의 테이프 부착파트는,
    챔버블록과, 상기 챔버블록의 하부에 설치되어 접착테이프를 가압하여 대상물에 접착하기 위한 테이프 부착롤로 구성된 것을 특징으로 하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 테이프 부착롤은 탄성스프링에 의해 상하방향으로 탄성유동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛의 챔버블록에 구성되어 비 접착면을 진공압에 의해 흡착하기 위한 흡착파트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛에 각각 구비되어 접착테이프의 잔량을 감지하기 위한 제1 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛에 각각 구비되어 접착테이프의 설치여부를 감지하기 위한 제2 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛의 커팅파트는, 상기 챔버블록의 후미에 수직으로 관통된 인공과, 상기 인공의 내부에 위치하는 커터날과, 상기 커터날을 승강시켜서 접착테이프를 커팅 또는 언커팅할 수 있도록 하는 커터용 실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 메인 테이핑유닛과 예비 테이핑유닛의 각 일측에 설치되어 접착테이프의 부착시 회로기판의 들뜸을 방지하기 위해 회로기판을 눌러 주는 누름롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판 고정용 자동 테이핑 장치.
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