KR20100097359A

KR20100097359A - 부품공급기의 이송트랙 구조

Info

Publication number: KR20100097359A
Application number: KR1020090016259A
Authority: KR
Inventors: 이종화
Original assignee: 이종화
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-03
Also published as: KR100997135B1

Abstract

본 발명은 칩부품의 표리정렬수단을 구비하여 고효율, 고속으로 연속적으로 자동 공급할 수 있는 부품공급기의 이송트랙 구조에 관한 것이다.

상기한 과제 해결을 위해 본 발명은 칩부품이 진동에 의해 트랙을 따라 이송되도록 하는 부품공급기의 이송트랙구조로서, 장치 내로 투여된 칩부품을 연속적으로 하나씩 이송하는 제1트랙; 상기 제1트랙을 거쳐 이송된 칩부품의 표리상태를 인지하는 인지수단과 이면이 인지된 칩부품에 대해 반전력을 가하는 반전수단이 구비된 제2트랙; 및 상기 제2트랙을 거쳐 동일면이 노출된 상태로 이송된 칩부품을 이송트랙 외부로 배출하는 제3트랙; 이 포함된 것을 특징으로 하는 부품공급기의 이송트랙구조를 제공한다.

부품공급기, 이송트랙, 칩제품, LED, 반전수단, 센서

Description

부품공급기의 이송트랙 구조{Transportation track structure of parts feeder}

본 발명은 LED칩 등의 전자부품을 일정방향으로 연속적으로 자동 공급할 수 있는 부품공급기(Parts Feeder)에 관한 것이다. 부품공급기는 가공된 LED칩 등의 부품을 검사, 계수하여 일정하게 정렬되도록 공급하는 부품자동정렬 공급기로서, 인력에 의존하던 공정을 무인화하여 제품 생산성을 극대화시킬 수 있는 장비이다.

종래의 부품공급기는 장치 내에 투입된 칩부품이 진동에 의해 트랙을 따라 하나씩 연속적으로 이송되도록 구성된 것이다. 이 때, 칩부품은 전후면이 뒤집힌 채로 이송될 수가 있고(확률상 이송되는 칩부품의 50%는 뒤집힌 상태일 수 있다.), 뒤집혀 이송된 칩부품이 LED 발광체 등의 제조공정에 그대로 공급되면 제품 불량을 야기하게 되므로 종래의 부품공급기에는 트랙상에서 칩부품의 표리상태를 검출하여 뒤집힌 상태의 칩부품은 트랙상에서 제거하는 구성요소를 갖추고 있다.

다만, 뒤집혀 이송되는 칩부품을 트랙상에서 모두 제거하면 칩부품의 공급 효율이 떨어지며, 이는 곧 최종 제품의 생산성을 떨어뜨리는 원인이 된다. 따라서, 뒤집혀 이송되는 칩부품을 반전시켜 정상 상태로 공급하기 위한 기술구성이 요구되며, 이에 관해서는 공개된 선행기술이 있다.

우선, 일본 특허공고 평1-34894호(이하, '선행기술 1')에는 판형상의 부품(칩부품)을 V자형 트랙의 한 쪽 경사면 상에 연속적으로 이끌어서, 그 표리를 부품표리검출수단에 의해서 검출하고, 이면인 것이 검출되면 즉시 부품반전수단(예건데, 에어제트)에 의해 V자형 트랙의 다른 쪽 경사면으로 반전시키는 기술을 소개되어 있다. 그러나, 이러한 장치에서는 칩부품의 표리검출에서 반전동작까지를 한 개의 V자형 트랙으로 행하기 때문에, 칩부품을 반전이동시키는 과정에서 칩부품을 회전시키는 힘 외에, 상방으로 이동시키는 힘이 필요하게 된다. 따라서, 반전력이 너무 약하면 칩부품이 순간적으로 떠오를 뿐 원래의 위치에 되돌려져 반전되지 못하게 되고, 반전력이 너무 강하면 칩부품이 비산해서 반전할 수 없게 되는 등, 칩부품의 반전동작이 불안정해지는 문제가 있다([도 1] 참조).

한편, 대한민국 등록특허 10-0678064호(이하, '선행기술 2')는 전술한 선행 기술 1의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, V자형 트랙 두개가 횡으로 연속된 W자형 트랙을 구성하여 공급부품이 반전될 때 V자형 트랙간의 경계부를 지지점으로 하여 반전동작 시의 지지점을 일정하게 함으로서 공급부품을 안정적으로 반전시킬 수 있도록 구성한 것이다. 다만, W자형 트랙을 구성하는 것이 복잡하고, 트랙의 점유공간이 커지므로 장치 전체의 사이즈가 증가하며, 공급부품이 경계부를 건너뛰며 반전되는 과정에서의 반력(反力)에 의해 공급부품이 트랙 외부로 튕겨져 나가거나 원위치로 되돌아올 우려가 있다는 문제가 있다. 또한, 상기 선행기술 2에서는 [도 2]에 도시된 바와 같이 공급부품의 중심선이 W자형 트랙의 중심과 일치하여야 공급부품을 안정적으로 반전시킬 수 있는데, [도 3]의 (a)에서와 같이 얇은 두께의 칩부품을 반전시키는데 적 용하면 오히려 위의 선행기술 1보다 반전동작이 더 불안해지는 문제점이 있다. 두꺼운 칩부품을 반전시키는 경우에는 [도 3]의 (b)에 도시된 바와 같이 반전동작이 이루어지지 않게된다. 따라서, 선행기술 2는 공급부품의 중심선과 W자형 트랙의 중심선이 일치되도록 구성해야하는 단점이 있다.

본 발명은 칩부품의 반전효율과 반전시의 안정성을 높여 부품의 공급효율을 향상시킴으로써 목적 제품의 생산율을 높임과 함께, 장치 자체의 구성을 단순화하여 장치 생산원가를 절감할 수 있는 부품공급기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이 때, 상기 제2트랙은 제1트랙에서 이송된 칩부품을 경사자세로 이송하는 제1경사벽과, 상기 제1경사벽의 반대방향으로 경사진 제2경사벽이 구비되고, 상기 제1경사벽과 제2경사벽의 하부에는 바닥면과 양측 수직벽으로 이루어져 칩부품 하부의 반전궤적을 수용할 수 있는 이격공간이 형성되도록 할 수 있다. 이러한 구성을 취하면, 제1경사벽을 타고 이동하던 칩부품 중 이면이 인지된 것에 대해 반전력 이 가해져 제2경사벽쪽으로 뒤집혀 넘어가는 과정에서 상기 제1,2경사벽과 상기 이격공간의 양측 수직벽과의 경계부가 상기 칩부품의 회동기준축이 되고, 이에 따라 칩부품은 상기 경계부를 기준으로 상부는 제1경사벽과 제2경사벽 사이에서 자유회동하고, 하부는 상기 이격공간 내에서 자유회동하게 되어 칩부품이 안정적으로 반전된다.

한편, 상기 인지수단으로는 면감지센서를 적용할 수 있고, 상기 반전수단으로는 상기 면감지센서에서 칩부품의 이면이 검출된 경우 제2트랙상의 제1경사벽을 통해 에어제트를 분사하여 상기 칩부품을 뒤집는 에어분사장치를 적용하거나, 상기 면감지센서에서 칩부품의 이면이 검출된 경우 제2트랙상의 제1경사벽을 통해 실린더를 돌출시켜 상기 칩부품을 뒤집는 솔레노이드장치를 적용할 수 있다.

또한, 상기 제3트랙은 제2트랙으로부터 이송된 칩부품의 표리상태를 재검수하여 이면이 인지된 칩부품을 제3트랙에서 이탈시키는 2차검수시스템; 을 더 구비토록 구성할 수 있다.

본 발명에 따르면 다음의 효과를 기대할 수 있다.

1. 종래의 부품공급기에 비해 칩부품의 반전효율을 높이고, 부품의 공급효율을 향상시킬 수 있다.

2. 칩부품이 반전되는 과정에서 트랙 외부로 튕겨져 나가거나 원래 위치로 되돌아 오는 문제의 원인을 제거할 수 있다.

3. 칩부품의 반전을 위한 트랙 구성을 단순화 할 수 있다.

4. 2차검수시스템을 더 구비토록 함으로써 목적 제품의 불량 발생 가능성을 완전히 차단할 수 있다.

이하에서는 LED칩을 공급대상으로 하는 보울피더(Bowl Feeder)를 실시예로 하여 설명한다. 본 실시예에 적용되는 LED칩(1)은 [도 4]에 도시된 바와 같은 얇은 정사각형 부품으로서 전면에는 발광부(2)가 형성되어 있고, 이면은 가장자리에 반사체(2)가 장착되어 있다. 상기 LED칩(1)은 보울(미도시) 내로 대량 공급된 후 진동에 의해 이송트랙을 따라 하나씩 연속적으로 이송되며 최종 목적 제품 생산 라인에 공급된다. 본 발명에 따른 부품공급기의 이송트랙은 3개의 구간(제1트랙, 제2트랙 및 제3트랙)으로 구분된다.

상기 제1트랙(10)은 부품공급기 내로 투여된 LED칩(1)을 연속적으로 하나씩 이송하는 트랙구간이다. 상기 제2트랙(20)은 제1트랙(10)을 거쳐 이송된 LED칩(1)의 표리상태를 인지하는 인지수단과 이면이 인지된 LED칩(1)에 대해 반전력을 가하는 반전수단이 구비된 구간이다.

상기 LED칩(1)이 제1트랙(10)으로 이송될 때는 전면 또는 이면이 랜덤하게 노출된 상태로 이송되기 때문에 인지수단에 의해 이면이 인지된 것은 전면이 노출되도록 반전시킬 필요가 있다. 상기 제2트랙(20)에는 제1트랙(10)에서 이송된 칩부품(1)을 경사자세로 이송하는 제1경사벽(21)과, 상기 제1경사벽(21)의 반대방향으로 경사진 제2경사벽(22)이 구비되도록 하고, 상기 제1경사벽(21)과 제2경사벽(22)의 하부에는 바닥면(23)과 양측 수직벽(24)으로 이루어져 LED칩(1) 하부의 반전궤적을 수용할 수 있는 이격공간(25)을 형성함으로써, LED칩(1)을 안정적이고 효율적으로 반전시킬 수 있다.

[도 9]는 위와 같이 구성된 제2트랙의 단면상세도이고, [도 10]은 제2트랙 내에서 LED칩이 반전하는 궤적을 도시한 것이다. [도 10]에 도시된 바와 같이 LED칩은 제2트랙(20)에 형성된 제1,2경사벽(21, 22)과 이격공간(25)의 경계선을 기준으로 상부는 제1트랙(10)과 제2트랙(20) 사이에서 자유로이 회전운동을 하고, 하부는 상기 이격공간(25) 내에서 자유롭게 회전운동을 할 수 있으므로 제1경사벽(21)을 타고 이송되던 LED칩은 안정적인 반전궤적을 그리며 제2경사벽(22)측에 안착될 수 있다. LED칩이 상기 이격공간(25)보다 두껍지 않은 이상 위와 같은 안정된 반전궤적이 확보되며, 이러한 점은 종래의 V자형트랙이나 W자형트랙에서는 기대할 수 없었던 본 발명만의 특징이다.

제2트랙(20)을 [도 9]에 도시된 바와 구성하는 경우에는 제1트랙(10) 을 상기 제2트랙(20)의 제1경사벽(21)과 동방향으로 동일한 각도로 기울어진 경사면으로 구성하여 LED칩(1)을 경사상태로 운송하도록 구성하여 제1트랙(10)과 제2트랙(20)간의 연속성을 확보하는 것이 바람직하다([도 5] 내지 [도 7] 참조).

[도 8]에 도시된 바와 같이 인지수단으로는 면감지센서(40)를 적용하고, 반전수단으로는 제2트랙상(20)의 제1경사벽(21)을 통해 에어제트를 분사하는 에어분사장치(50)를 적용할 수 있다. 이 경우 상기 면감지센서(40)는 빛에 의해 LED칩(1) 이면의 반사체(3)를 탐지하게 되며 면감지센서(40)에서 발생한 빛이 상기 반사체(3)를 탐지하는 즉시 상기 에어분사장치(50)에서 에어제트가 분사하여 LED칩을 뒤집도록 제어된다.

한편, 상기 반전수단으로는 통상적인 솔레노이드장치(미도시)를 적용할 수도 있는데, 이는 상기 면감지센서(40)에서 LED칩(1) 이면의 반사체(3)를 탐지하면 제2트랙상(20)의 제1경사벽(21)을 통해 실린더를 돌출시켜 상기 칩부품을 뒤집도록 제어되는 것이다.

상기 제3트랙(30)은 상기 제2트랙(20)을 거쳐 동일면이 노출된 상태로 이송된 LED칩(1)을 이송트랙 외부로 배출하는 트랙구간이다. 제3트랙(30)은 동일면으로 정렬된 LED칩(1)을 그대로 수용하며 이송할 수 있도록 구성되어야 하며, 이를 위해서는 [도 5] 내지 [도 7]에 도시된 바와 같이 제2트랙(20)에서는 경사면을 따라 기울어져 이송되던 LED칩(1)이 제2트랙(20)과 제3트랙(30)의 경계선상에서 자유낙하하여, 제3트랙(30)에서는 전면이 노출된 상태로 평행하게 놓여진 채로 이송되어 최종 목적 제품 생산을 위해 이송트랙 외부로 이송되도록 구성할 수 있다. 다만, 상기 제2트랙(20)에서 면감지센서(40)가 반사체(3)의 탐지를 실패하거나, 에어분사장 치(50)의 오작동이 발생하여 LED칩(1)의 반전이 실패하거나, 제2트랙(20)에서 제3트랙(30)으로 이송되는 과정에서 정상적으로 이송되던 LED칩이 뒤집히는 등의 원인으로 상기 제3트랙(30)에서도 LED칩(1)의 이면이 노출된 상태로 운송될 일말의 가능성이 있다. 따라서, 제2트랙(20)으로부터 이송된 LED칩(1)의 표리상태를 재검수하여 센서에 의해 이면(반사체)이 인지된 LED칩을 제3트랙(30)에서 이탈시키는 2차검수시스템(미도시)을 더 구비토록 하여 제품의 불량발생률을 0% 수준으로 낮출 수 있다.

도 1은 V자형 단면을 갖는 트랙에서 칩부품이 반전되는 궤적을 도시한 것이다.

도 2는 W자형 단면을 갖는 트랙에서 직육면형 또는 정육면형 부품이 반전되는 궤적을 도시한 것이다.

도 3은 W자형 단면을 갖는 트랙에서 칩부품이 반전되는 궤적을 도시한 것이다.

도 4는 칩부품의 일실시예로 적용되는 LED칩을 도시한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 부품공급기의 이송트랙구조의 좌측 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 부품공급기의 이송트랙구조의 우측 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 부품공급기의 이송트랙구조의 평면도이다.

도 8은 인지수단으로서 면감지센서가 적용되고, 반전수단으로서 에어분사장치가 적용된 실시예의 측단면도이다.

도 9는 제2트랙의 단면상세도이다.

도 10는 제2트랙 내에서 LED칩이 반전하는 궤적을 도시한 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 칩부품(LED칩) 2 : 발광부

3 : 반사체

10 : 제1트랙 20 : 제2트랙

21 : 제1경사벽 22 : 제2경사벽

23 : 바닥면 24 : 수직벽

25 : 이격공간 30 : 제3트랙

40 : 면감지센서 50 : 에어분사장치

Claims

칩부품이 진동에 의해 트랙을 따라 이송되도록 하는 부품공급기의 이송트랙구조로서,

부품공급기 내로 투여된 칩부품을 연속적으로 하나씩 이송하는 제1트랙;

상기 제1트랙을 거쳐 이송된 칩부품의 표리상태를 인지하는 인지수단과 이면이 인지된 칩부품에 대해 반전력을 가하는 반전수단이 구비된 제2트랙; 및

상기 제2트랙을 거쳐 동일면이 노출된 상태로 이송된 칩부품을 이송트랙 외부로 배출하는 제3트랙; 이 포함된 것을 특징으로 하는 부품공급기의 이송트랙구조.
제1항에서,

제1트랙에서 이송된 칩부품을 경사자세로 이송하는 제1경사벽과, 상기 제1경사벽의 반대방향으로 경사진 제2경사벽이 구비되고,

상기 제1경사벽과 제2경사벽의 하부에는 바닥면과 양측 수직벽으로 이루어져 칩부품 하부의 반전궤적을 수용할 수 있는 이격공간이 형성된 것을 특징으로 하는 부품공급기의 이송트랙구조.
제2항에서,

상기 인지수단은 면감지센서이고,

상기 반전수단은 상기 면감지센서에서 칩부품의 이면이 검출된 경우 제2트랙상의 제1경사벽을 통해 에어제트를 분사하여 상기 칩부품을 뒤집는 에어분사장치인 것을 특징으로 하는 부품공급기의 이송트랙구조.
제2항에서,

상기 인지수단은 면감지센서이고,

상기 반전수단은 상기 면감지센서에서 칩부품의 이면이 검출된 경우 제2트랙상의 제1경사벽을 통해 실린더를 돌출시켜 상기 칩부품을 뒤집는 솔레노이드장치인 것을 특징으로 하는 부품공급기의 이송트랙구조.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,

상기 제3트랙은 제2트랙으로부터 이송된 칩부품의 표리상태를 재검수하여 이면이 인지된 칩부품을 제3트랙에서 이탈시키는 2차검수시스템; 을 더 구비한 것을 특징으로 하는 부품공급기의 이송트랙구조.