KR20110127940A - 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED 제조장치의 부품을 장착하는 부품 헤드를 2개 X,Y,Z축으로 이동이 자유롭게 장착하고, 1번 헤드에 대해 2번 헤드를 X,Y축 방향으로 피치 조절이 가능하도록 배치시킨 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템에 관한 것이다.
본 발명은, X축 구동부, Y축 구동부, 제1 Z축 구동부 및 제2 Z축 구동부를 구비하고, 제1 Z축 구동부에 대해서 제2 Z축 구동부를 X축 방향으로 이동시키는 보조 X축 서보 모터와 보조 X축 볼스크류를 구비하여 상기 제1 Z축 구동부에 장착된 1번 헤드에 대해서 제2 Z축 구동부에 장착된 2번 헤드의 X축 방향 피치를 조절하는 X축 피치조절 유닛 및, 제1 Z축 구동부에 대해서 제2 Z축 구동부를 Y축 방향으로 이동시키는 보조 Y축 서보 모터와 보조 Y축 볼스크류를 구비하여 상기 제1 Z축 구동부에 장착된 1번 헤드에 대해서 제2 Z축 구동부에 장착된 2번 헤드의 Y축 방향 피치를 조절하는 Y축 피치조절 유닛을 구비한 구조이다.

Description

엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템{THREE DIMENSIONAL ROBOT SYSTEM FOR LED MANUFACTURING APPARATUS}

본 발명은 엘이디(LED) 제조장치용 3축 로봇시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 LED 제조장치의 부품을 장착하는 부품 헤드를 2개 X,Y,Z축으로 이동이 자유롭게 장착하고, 1번 헤드에 대해 2번 헤드를 X,Y축 방향으로 피치 조절이 가능하도록 배치하여 다양한 규격의 각종 부품을 자유롭게 장착시킬 수 있도록 개선시킨 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템에 관한 것이다.

일반적으로 각종 산업 현장의 자동화 시스템에는 도 1에 도시된 바와 같은 3축 로봇시스템이 사용되고 있다.

특히, 이와 같은 종래의 3축 로봇시스템(1)은 LED 제조장치의 부품을 자동 조립하기 위한 산업현장에서 적용되어 사용되는데, 이는 X,Y,Z 방향의 3축 방향으로 자유롭게 이동가능한 헤드(10)에 각종 LED 조립 부품을 장착하여 LED 제조장치를 제작하도록 사용된다.

이와 같은 종래의 3축 로봇시스템(1)은 공장바닥에 받침대(12)를 통하여 수평으로 지지되는 Y축 가이드(20)를 구비하고, 상기 Y축 가이드(20)를 따라서 이동가능하도록 X축 가이드(30)가 Y축 슬라이더(미 도시) 상에 장착되며, 상기 X축 가이드(30)에는 X축 슬라이더(32)가 장착되어 수직방향으로 Z축 가이드(40)가 고정된다.

그리고 상기 Z축 가이드(40)에는 그 일측에 Z축 슬라이더(42)가 장착되며, 이와 같은 Z축 슬라이더(42)에는 수직봉 형태의 부품 장착용 헤드(10)를 1개 또는 2개 일체로 고정시킨 구조이다.

이와 같은 종래의 3축 로봇시스템(1)은 Y축 가이드(20)의 내부에 Y축 서보 모터(24)와 볼스크류(미 도시)를 내장하여 Y축 슬라이더가 Y축 가이드(20)를 따라서 이동하도록 하고, X축 가이드(30)의 내부에는 X축 서보 모터(34)와 볼스크류(미 도시)를 내장하여 X축 슬라이더(32)가 X축 가이드(30)를 따라서 이동하도록 하며, Z축 가이드(40)의 내부에 Z축 서보 모터(44)와 볼스크류(미 도시)를 내장하여 Z축 슬라이더(42)가 Z축 가이드(40)를 따라서 이동하도록 하여 Z축 슬라이더(42)에 장착된 부품 헤드(10)가 X,Y,Z의 3축 방향으로 자유롭게 이동되도록 한다.

그러나 이와 같은 종래의 3축 로봇시스템(1)은 Z축 슬라이더(42)에 부품 헤드(10)가 1개 또는 2개 일체로 고정된 구조이어서, 한꺼번에 2개 이상의 부품을 장착하기가 어렵고, 2개의 부품을 장착한다고 하더라도, 2개의 부품 헤드(10)가 서로 일정간격으로 고정된 형태로 장착됨으로써 다양한 크기의 부품을 장착하기가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 LED 제조장치의 부품을 장착하기 위하여, X,Y,Z 3축 방향으로 이동가능한 복수의 헤드를 구비하고, 상기 복수의 헤드 중 1번 헤드에 대해 2번 헤드를 X,Y축 방향으로 각각 피치 조정이 자유롭도록 구성함으로써 복수의 헤드에 장착되는 각종 LED 제조장치 부품의 장착 자유도를 크게 향상시켜서 하나의 기계장치로서도 다양한 규격의 부품들을 자유롭게 조립설치할 수 있고, 작업 생산성을 크게 향상시키도록 개선된 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

플로워에 받침대를 통하여 일체로 수평으로 Y축 가이드가 고정되고, 그 내부에는 Y축 서보 모터와 볼스크류를 구비하여 Y축 슬라이더를 상부면에서 슬라이딩 이동시키는 Y축 구동부;

상기 Y축 가이드에 직교하는 수평방향으로 배치되어 상기 Y축 슬라이더에 일체로 고정된 X축 가이드를 구비하며, 그 내부에는 X축 서보 모터와 볼스크류를 구비하여 X축 슬라이더를 상부면에서 슬라이딩 이동시키는 X축 구동부;

상기 Y축 가이드와 X축 가이드에 직교하는 수직방향으로 배치되어 상기 X축 슬라이더에 일체로 고정된 제1 Z축 가이드를 구비하고, 그 내부에는 제1 Z축 서보 모터와 볼스크류를 구비하여 1번 헤드를 장착한 제1 Z축 슬라이더를 일측에서 상,하로 슬라이딩 이동시키는 제1 Z축 구동부;

상기 제1 Z축 가이드에 나란하게 배치된 제2 Z축 가이드를 구비하고, 그 내부에는 제2 Z축 서보 모터와 볼스크류를 구비하여 2번 헤드를 장착한 제2 Z축 슬라이더를 일측에서 상,하로 슬라이딩 이동시키는 제2 Z축 구동부;

상기 제1 Z축 구동부에 대해서 제2 Z축 구동부를 X축 방향으로 이동시키는 보조 X축 서보 모터와 보조 X축 볼스크류를 구비하여 상기 제1 Z축 구동부에 장착된 1번 헤드에 대해서 제2 Z축 구동부에 장착된 2번 헤드의 X축 방향 피치를 조절하는 X축 피치조절 유닛; 및

상기 제1 Z축 구동부에 대해서 제2 Z축 구동부를 Y축 방향으로 이동시키는 보조 Y축 서보 모터와 보조 Y축 볼스크류를 구비하여 상기 제1 Z축 구동부에 장착된 1번 헤드에 대해서 제2 Z축 구동부에 장착된 2번 헤드의 Y축 방향 피치를 조절하는 Y축 피치조절 유닛;을 구비하여 상기 1번 헤드와 2번 헤드의 X,Y,Z축 이동이 이루어지고, 동시에 상기 1번 헤드에 대한 2번 헤드의 X,Y축 방향 피치 조절이 이루어지도록 구성된 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 X축 피치조절 유닛은 X축 슬라이더의 일측에 고정된 보조 X축 서보 모터와 보조 X축 볼스크류를 구비하고, 상기 보조 X축 볼스크류에는 X축 슬라이더에 대해 나란하게 배치된 X축 보조 슬라이더의 너트부가 나사 결합하며, 상기 X축 보조 슬라이더의 상부에는 Y축 피치조절 유닛을 통하여 제2 Z축 구동부가 연결됨으로써 상기 보조 X축 서보 모터의 작동으로 상기 X축 슬라이더에 대해 X축 보조 슬라이더가 X축 가이드 상에서 슬라이딩하여 제1 Z축 구동부의 1번 헤드에 대해 제2 Z축 구동부의 2번 헤드를 이동시키고, X축 방향의 피치를 조절하는 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 X축 보조 슬라이더는 "┏┓"형 단면으로 형성되고, 그 하부측이 X축 가이드 상에서 슬라이딩 결합하여 상기 보조 X축 서보 모터의 작동으로 X축 보조 슬라이더가 X축 가이드를 따라서 직선적으로 슬라이딩하도록 구성된 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 Y축 피치조절 유닛은 상기 제2 Z축 구동부의 제2 Z축 가이드 배면에 상기 X축 보조 슬라이더의 상부로 연장하는 연결대를 구비하고, 상기 연결대의 일측에는 일체로 보조 Y축 서보 모터와 보조 Y축 볼스크류를 장착하며, 상기 보조 Y축 볼스크류에는 상기 X축 보조 슬라이더의 상부면으로부터 돌출된 너트부가 나사 결합되는 한편, 상기 연결대는 X축 보조 슬라이더 상에서 Y축 엘엠가이드를 통해 슬라이딩하도록 결합됨으로써 상기 보조 Y축 서보 모터의 작동으로 연결대는 X축 보조 슬라이더 상에서 Y축 방향을 따라 직선적으로 슬라이딩하고, 상기 제1 Z축 구동부의 1번 헤드에 대해 제2 Z축 구동부의 2번 헤드를 이동시켜 Y축 방향의 피치를 조절하도록 구성된 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 연결대는 상부 모서리에 Y축 이동방향을 따라서 중앙의 원점감지 센서와, 그 전후방향에 각각 오버런 감지 센서를 장착하고, 상기 X축 보조 슬라이더의 상부면으로부터 돌출된 너트부의 위치를 감지함으로써 상기 1번 헤드에 대한 2번 헤드의 Y축 방향 피치 조절시, 1번 헤드에 대한 2번 헤드의 원점 위치와, 그 전후 최대 피치이동거리를 감지하도록 구성된 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템을 제공한다.

본 발명에 의하면 LED 제조장치의 부품을 장착하기 위한 복수의 헤드를 X,Y,Z축 방향으로 이동가능하도록 설치하고, 이러한 복수의 헤드 중 1번 헤드에 대해 2번 헤드를 X,Y축 방향으로 각각 피치 조정이 자유롭도록 구성함으로써 복수의 헤드에는 기존에 장착할 수 있는 것보다 훨씬 다양한 규격의 각종 LED 제조장치 부품들을 장착할 수 있게 된다.

따라서 하나의 기계장치로서도 복수의 헤드 상에 여러 규격의 부품들을 자유롭게 장착하여 LED 제조장치를 조립설치할 수 있어서 LED 제조장치의 부품 조립작업이 쉽게 이루어지고, 조립작업의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 우수한 효과가 얻어지게 된다.

도 1은 종래의 기술에 따른 3축 로봇시스템을 도시한 것으로서, 1개 또는 2개의 부품 헤드가 고정된 형태를 도시한 사시도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템을 도시한 평면도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템에서 1번 헤드에 대해 2번 헤드가 △X 만큼 X축 방향으로 변위되고, △Y 만큼 Y축 방향으로 변위된 상태를 도시한 동작 설명도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템을 Y축 방향에서 도시한 측면도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템을 X축 방향에서 도시한 측면도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템에 구비된 X축 피치조절 유닛을 확대 도시한 평면도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템에 구비된 Y축 피치조절 유닛의 엘엠 가이드를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템에 구비된 Y축 피치조절 유닛을 확대 도시한 측단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템(100)은 LED 제조장치의 부품들을 조립하기 위하여 사용되는 것으로서, 도 2a 및 도 3a, 도 3b에 도시된 바와 같이, 플로워(102)에 받침대(105)를 통하여 일체로 수평으로 Y축 가이드(112)가 고정된 Y축 구동부(110)를 구비한다.

이와 같은 Y축 구동부(110)는 중공형으로 이루어진 Y축 가이드(112)의 내부에 Y축 서보 모터(114)와, 이에 연결되어 정역방향으로 회전하는 볼스크류(미 도시)를 구비하고, 상기 Y축 가이드(112)의 상부면에는 Y축 슬라이더(116)를 슬라이딩 가능하도록 장착하고 있다.

이와 같은 Y축 구동부(110)는 시중에서 구입가능한 단축 로봇의 형태로서, 상기 Y축 서보 모터(114)가 작동하면, 볼스크류(미 도시)가 회전하면서 이에 너트부(미 도시)를 통하여 연결된 Y축 슬라이더(116)가 Y축 가이드(112)를 따라서 이동하며, 이때 내장된 엘엠 가이드(미 도시)가 상기 Y축 슬라이더(116)를 직선적으로 안내하게 된다.

그리고 이와 같은 Y축 구동부(110)의 Y축 슬라이더(116)에는 X축 구동부(130)가 장착되는데, 이와 같은 X축 구동부(130)는 상기 Y축 가이드(112)에 직교하는 수평방향으로 배치되고, 상기 Y축 슬라이더(116)에 일체로 고정된 X축 가이드(132)를 구비한다.

이와 같은 X축 가이드(132)도 직선형의 중공 구조로 형성된 것으로서, 그 내부에는 X축 서보 모터(134)와 볼스크류(미 도시)를 구비하여 X축 슬라이더(136)를 그 상부면에서 직선적으로 이동시키는 구조이다.

이와 같은 X축 구동부(130)도 시중에서 구입가능한 단축 로봇의 형태로서 상기 X축 서보 모터(134)가 작동하면, 볼스크류(미 도시)가 회전하면서 이에 너트부(미 도시)를 통하여 연결된 X축 슬라이더(136)가 X축 가이드(132)를 따라서 이동하며, 이때 내장된 엘엠 가이드(미 도시)가 상기 X축 슬라이더(136)를 직선적으로 안내하게 된다.

또한 이와 같은 X축 구동부(130)의 X축 슬라이더(136)에는 제1 Z축 구동부(150)가 장착되는데, 상기 제1 Z축 구동부(150)는 Y축 가이드(112)와 X축 가이드(132)에 직교하는 수직방향으로 배치되고 상기 X축 슬라이더(136)에 일체로 고정된 제1 Z축 가이드(152)를 구비한다.

이와 같은 제1 Z축 가이드(152)도 단축 로봇 형태의 직선형의 중공 구조로 형성된 것으로서, 그 내부에는 제1 Z축 서보 모터(154)와 볼스크류(미 도시)를 구비하여 그 일측에서 1번 헤드(H1)를 장착한 제1 Z축 슬라이더(156)를 상,하로 이동시키는 구조이다.

이와 같은 제1 Z축 구동부(150)는 상기 제1 Z축 슬라이더(156) 상에 1번 헤드(H1)가 도 3a에 도시된 바와 같이 장착되어 LED 제조장치의 각종 부품들을 고정하게 되며, 내장된 엘엠 가이드(미 도시)를 통하여 상기 제1 Z축 슬라이더(156)가 제1 Z축 가이드(152) 상에서 직선이동하게 된다.

그리고 본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템(100)은 이와 같은 제1 Z축 구동부(150)에 나란하게 제2 Z축 구동부(170)를 장착하고 있다.

이와 같은 구조가 도 2a 및 도 3a에 도시되어 있으며, 제2 Z축 구동부(170)는 기본적으로 제1 Z축 구동부(150)와 그 구조가 동일하다.

즉 제2 Z축 구동부(170)는 상기 제1 Z축 가이드(152)에 나란하게 배치된 제2 Z축 가이드(172)를 구비하고, 그 내부에는 제2 Z축 서보 모터(174)와 볼스크류(미 도시)를 구비하며, 제2 Z축 가이드(172) 상에서 2번 헤드(H2)를 장착한 제2 Z축 슬라이더(176)를 상,하 방향으로 이동시키도록 구성된다.

그러나 이와 같은 제2 Z축 구동부(170)는 제1 Z축 구동부(150)와는 다르게, 제2 Z축 가이드(172)가 직접 X축 슬라이더(136)에 연결된 것이 아니며, 이후에 설명되는 X축 피치조절 유닛(190)과 Y축 피치조절 유닛(210)을 통하여 X축 슬라이더(136)에 연결된 것이다.

즉 제1 Z축 구동부(150)의 제1 Z축 가이드(152)는 X축 슬라이더(136)에 직접 장착되어 연결되지만, 제2 Z축 구동부(170)의 제2 Z축 가이드(172)는 X축 슬라이더(136)에 직접 연결되지 않고, 도 4a에 도시된 바와 같은 X축 피치조절 유닛(190)과, 도 5에 도시된 바와 같은 Y축 피치조절 유닛(210)을 통하여 연결되어 제1 Z축 구동부(150)에 대해서 X,Y축 방향으로 피치조절이 가능하도록 연결된 것이다.

이와 같은 X축 피치조절 유닛(190)은 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 Z축 구동부(150)에 대해서 제2 Z축 구동부(170)를 X축 방향으로 추가 이동시키는 보조 X축 서보 모터(192)와, 보조 X축 볼스크류(194)를 구비하고 있다.

즉 X축 피치조절 유닛(190)은 상기 X축 슬라이더(136)의 일측에 고정된 보조 X축 서보 모터(192)와 보조 X축 볼스크류(194)를 구비하고 있으며, 상기 보조 X축 볼스크류(194)에는 X축 슬라이더(136)에 대해 나란하게 배치된 X축 보조 슬라이더(196)가 너트부(198)를 통해 나사 결합하고 있다.

또한 상기 X축 보조 슬라이더(196)는 도 5에서 단면으로 도시된 바와 같이, "┏┓"형 단면으로 형성되고, 그 하부측이 X축 가이드(132) 상에서 슬라이딩 결합하고 있다.

따라서 상기 X축 피치조절 유닛(190)은 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 보조 X축 서보 모터(192)의 작동으로 보조 X축 볼스크류(194)를 정역회전시키면, 너트부(198)를 통해서 X축 보조 슬라이더(196)를 이동시켜서 상기 X축 슬라이더(136)에 대해 X축 가이드(132) 상에서 X축 보조 슬라이더(196)가 X축 변위(△X) 만큼 직선적으로 슬라이딩하여 상기 제1 Z축 구동부(150)에 대해 제2 Z축 구동부(170)를 이동시키고, X축 방향의 피치를 조절할 수 있게 된다.

이와 같은 구조에서 상기 X축 피치조절 유닛(190)은 보조 X축 서보 모터(192)의 정회전 작동으로 X축 보조 슬라이더(196)가 X축 가이드(132)를 따라서 직선적으로 전진이동하고, 보조 X축 서보 모터(192)의 역회전 작동으로 X축 보조 슬라이더(196)가 X축 가이드(132)를 따라서 직선적으로 후진하게 됨을 쉽게 알 수 있다.

또한 상기 X축 보조 슬라이더(196) 상에는 Y축 피치조절 유닛(210)이 배치되어 제2 Z축 구동부(170)의 제2 Z축 가이드(172)에 연결되는 구조인데, 이러한 Y축 피치조절 유닛(210)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 Z축 구동부(150)에 대해서 제2 Z축 구동부(170)를 Y축 방향으로 이동시키는 보조 Y축 서보 모터(212)와 보조 Y축 볼스크류(214)를 구비하여 상기 제1 Z축 구동부(150)에 장착된 1번 헤드(H1)에 대해서 제2 Z축 구동부(170)에 장착된 2번 헤드(H2)를 Y축 방향에서 그 피치를 조절하도록 된 것이다.

즉 상기 Y축 피치조절 유닛(210)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 Z축 구동부(170)의 제2 Z축 가이드(172) 배면에 상기 X축 보조 슬라이더(196)의 상부로 연장하는 연결대(216)를 구비하고, 상기 연결대(216)의 일측에는 일체로 보조 Y축 서보 모터(212)와 보조 Y축 볼스크류(214)를 장착한 것이다.

또한 상기 보조 Y축 볼스크류(214)에는 상기 X축 보조 슬라이더(196)의 상부면으로부터 돌출된 너트부(218)가 나사 결합되고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 연결대(216)는 X축 보조 슬라이더(196) 상에서 Y축 엘엠가이드(220)를 통해 슬라이딩하도록 결합됨으로써 상기 보조 Y축 서보 모터(212)의 작동으로 연결대(216)는 X축 보조 슬라이더(196) 상에서 Y축 방향을 따라 직선적으로 Y축 변위(△Y) 만큼 슬라이딩 이동한다.

결과적으로 상기 Y축 피치조절 유닛(210)은 제1 Z축 구동부(150)의 1번 헤드(H1)에 대해서 제2 Z축 구동부(170)의 2번 헤드(H2)를 Y축 방향으로 이동시켜서 Y축 방향의 피치를 조절할 수 있게 된다.

또한 이와 같은 Y축 피치조절 유닛(210)은 Y축 방향의 피치조절 작동중에 그 위치를 파악할 수 있도록 구성되는데, 이를 위하여 상기 연결대(216)는 그 상부 모서리에 Y축 이동방향을 따라서 배치된 중앙의 원점감지 센서(222)와, 그 전후방향에 각각 오버런 감지 센서(224a)(224b)를 장착하고, 상기 X축 보조 슬라이더(196)의 상부면으로부터 돌출된 너트부(218)의 위치를 감지하도록 구성되어 있다.

따라서 상기 연결대(216)가 X축 보조 슬라이더(196) 상에서 이동하여 제1 Z축 구동부(150)에 구비된 1번 헤드(H1)에 대하여 제2 Z축 구동부(170)에 구비된 2번 헤드(H2)의 Y축 방향 피치를 조절하는 경우, 상기 원점감지 센서(222)를 통해서 1번 헤드(H1)에 대한 2번 헤드(H2)의 원점 위치를 감지할 수 있고, 원점감지 센서(222)의 전후방향에 각각 설치된 오버런 감지 센서(224a)(224b)들을 통하여 그 전후 최대 Y축 피치 이동거리를 감지할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템(100)은 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 Z축 구동부(150)에 구비된 1번 헤드(H1)와 제2 Z축 구동부(170)에 구비된 2번 헤드(H2)에 대해 X,Y,Z축 이동이 이루어지고, 동시에 상기 1번 헤드(H1)에 대한 2번 헤드(H2)의 X,Y축 방향 피치 조절을 자유롭게 이룰 수 있게 된다.

즉, 상기 1번 헤드(H1)와 2번 헤드(H2)의 X,Y,Z축 이동은 각각 Y축 구동부(110)의 Y축 서보 모터(114)와, X축 구동부(130)의 X축 서보 모터(134) 및 제1 Z축 구동부(150)의 제1 Z축 서보 모터(154)와 제2 Z축 구동부(170)의 제2 Z축 서보 모터(174)의 구동을 통해서 각각의 1번 헤드(H1)와 2번 헤드(H2)에 대해서 X,Y,Z축 방향으로 자유롭게 이룰 수 있게 된다.

이와 같은 X,Y,Z축 이동과 더불어서 1번 헤드(H1)에 대한 2번 헤드(H2)의 X,Y축 방향 피치 조절을 자유롭게 이룰 수 있는데, 이때에는 X축 피치조절 유닛(190)과 Y축 피치조절 유닛(210)이 각각 사용된다.

먼저 X축 피치조절 유닛(190)을 통한 X축 방향 피치조절의 경우, X축 피치조절 유닛(190)의 보조 X축 서보 모터(192)를 동작시키면, 이는 보조 X축 볼스크류(194)를 정,역방향으로 회전시키고, 이는 "┏┓"형 단면으로 형성된 X축 보조 슬라이더(196)를 X축 가이드(132) 상에서 전,후진 슬라이딩 이동시키게 된다.

따라서 상기 X축 보조 슬라이더(196) 상에서 Y축 피치조절 유닛(210)을 통하여 연결된 제2 Z축 구동부(170)의 2번 헤드(H2)는 제1 Z축 구동부(150)에 구비된 1번 헤드(H1)에 대해서 X축 방향으로 X축 변위(△X) 만큼 직선적으로 슬라이딩하여 X축 방향의 피치를 조절할 수 있게 된다.

이때, 상기 제1 Z축 구동부(150)에 구비된 1번 헤드(H1)는 정지된 상태이며, 제2 Z축 구동부(170)에 구비된 2번 헤드(H2)가 상기 X축 피치조절 유닛(190)의 작동으로 X축 방향에서 이동하는 것이다.

또한 Y축 피치조절 유닛(210)을 통한 Y축 방향 피치조절의 경우, Y축 피치조절 유닛(210)의 보조 Y축 서보 모터(212)를 동작시키면, 이는 보조 Y축 볼스크류(214)를 정,역방향으로 회전시키고, 이는 상기 X축 보조 슬라이더(196)의 상부면으로부터 돌출된 너트부(218)에 나사결합되어 있고, 연결대(216)가 X축 보조 슬라이더(196) 상에서 Y축 엘엠가이드(220)를 통해 슬라이딩하도록 결합되어 있기 때문에, 상기 보조 Y축 서보 모터(212)의 작동으로 연결대(216)는 X축 보조 슬라이더(196) 상에서 Y축 방향을 따라 직선적으로 Y축 변위(△Y) 만큼 슬라이딩 이동한다.

결과적으로 이와 같은 연결대(216)의 이동은 이에 연결된 제2 Z축 구동부(170)를 Y축 방향으로 이동시켜서 Y축 피치조절 유닛(210)은 제1 Z축 구동부(150)의 1번 헤드(H1)에 대해서 제2 Z축 구동부(170)의 2번 헤드(H2)를 Y축 방향으로 이동시키고, Y축 방향의 피치를 조절할 수 있게 된다.

이때, 상기 제1 Z축 구동부(150)에 구비된 1번 헤드(H1)는 정지된 상태이며, 제2 Z축 구동부(170)에 구비된 2번 헤드(H2)가 상기 Y축 피치조절 유닛(210)의 작동으로 Y축 방향에서 이동하는 것이다.

또한 이와 같은 Y축 피치 조정과정에서 중앙의 원점감지 센서(222)와, 그 전후방향에 각각 장착된 오버런 감지 센서(224a)(224b)들을 통하여 1번 헤드(H1)에 대한 2번 헤드(H2)의 원점 위치와, 1번 헤드(H1)에 대한 2번 헤드(H2)의 전후 최대 Y축 피치 이동거리를 편리하게 감지할 수 있는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템(100)은 LED 제조장치의 부품을 장착하기 위한 1번 헤드(H1)와 2번 헤드(H2)를 각각 X,Y,Z축 방향으로 이동시킬 수 있고, 동시에 이러한 복수의 헤드 중 1번 헤드(H1)에 대해 2번 헤드(H2)를 X,Y축 방향으로 각각 피치 조정이 자유로운 것이다.

따라서 1번 헤드(H1) 및 2번 헤드(H2)에는 각각 기존에 비하여 크기가 다양한 각종 LED 제조장치 부품들을 장착할 수 있게 되어 하나의 기계장치로서도 여러 규격의 부품들을 자유롭게 조립설치할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템(100)은 다양한 규격의 LED 제조장치의 부품 조립작업이 쉽게 이루어지도록 함으로써 부품 조립작업의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

1...... 종래의 3축 로봇시스템 10...... 헤드
12..... 받침대 20...... Y축 가이드
30...... X축 가이드 32...... X축 슬라이더
40...... Z축 가이드 42...... Z축 슬라이더
100..... 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템
102..... 플로워 105...... 받침대
110..... Y축 구동부 112...... Y축 가이드
114..... Y축 서보 모터 116...... Y축 슬라이더
130..... X축 구동부 132...... X축 가이드
134..... X축 서보 모터 136...... X축 슬라이더
150..... 제1 Z축 구동부 152...... 제1 Z축 가이드
154..... 제1 Z축 서보 모터 156...... 제1 Z축 슬라이더
170..... 제2 Z축 구동부 172..... 제2 Z축 가이드
174..... 제2 Z축 서보 모터 176...... 제2 Z축 슬라이더
190..... X축 피치조절 유닛 192...... 보조 X축 서보 모터
194..... 보조 X축 볼스크류 196...... X축 보조 슬라이더
198..... 너트부 210...... Y축 피치조절 유닛
212..... 보조 Y축 서보 모터 214...... 보조 Y축 볼스크류
216..... 연결대 218...... 너트부
220..... Y축 엘엠가이드 222..... 원점감지 센서
224a,224b.... 오버런 감지 센서 H1..... 1번 헤드
H2...... 2번 헤드 △X..... X축 변위
△Y..... Y축 변위

Claims (5)

1. 플로워에 받침대를 통하여 일체로 수평으로 Y축 가이드가 고정되고, 그 내부에는 Y축 서보 모터와 볼스크류를 구비하여 Y축 슬라이더를 상부면에서 슬라이딩 이동시키는 Y축 구동부;
   상기 Y축 가이드에 직교하는 수평방향으로 배치되어 상기 Y축 슬라이더에 일체로 고정된 X축 가이드를 구비하며, 그 내부에는 X축 서보 모터와 볼스크류를 구비하여 X축 슬라이더를 상부면에서 슬라이딩 이동시키는 X축 구동부;
   상기 Y축 가이드와 X축 가이드에 직교하는 수직방향으로 배치되어 상기 X축 슬라이더에 일체로 고정된 제1 Z축 가이드를 구비하고, 그 내부에는 제1 Z축 서보 모터와 볼스크류를 구비하여 1번 헤드를 장착한 제1 Z축 슬라이더를 일측에서 상,하로 슬라이딩 이동시키는 제1 Z축 구동부;
   상기 제1 Z축 가이드에 나란하게 배치된 제2 Z축 가이드를 구비하고, 그 내부에는 제2 Z축 서보 모터와 볼스크류를 구비하여 2번 헤드를 장착한 제2 Z축 슬라이더를 일측에서 상,하로 슬라이딩 이동시키는 제2 Z축 구동부;
   상기 제1 Z축 구동부에 대해서 제2 Z축 구동부를 X축 방향으로 이동시키는 보조 X축 서보 모터와 보조 X축 볼스크류를 구비하여 상기 제1 Z축 구동부에 장착된 1번 헤드에 대해서 제2 Z축 구동부에 장착된 2번 헤드의 X축 방향 피치를 조절하는 X축 피치조절 유닛; 및
   상기 제1 Z축 구동부에 대해서 제2 Z축 구동부를 Y축 방향으로 이동시키는 보조 Y축 서보 모터와 보조 Y축 볼스크류를 구비하여 상기 제1 Z축 구동부에 장착된 1번 헤드에 대해서 제2 Z축 구동부에 장착된 2번 헤드의 Y축 방향 피치를 조절하는 Y축 피치조절 유닛;을 구비하여 상기 1번 헤드와 2번 헤드의 X,Y,Z축 이동이 이루어지고, 동시에 상기 1번 헤드에 대한 2번 헤드의 X,Y축 방향 피치 조절이 이루어지도록 구성된 것임을 특징으로 하는 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 X축 피치조절 유닛은 X축 슬라이더의 일측에 고정된 보조 X축 서보 모터와 보조 X축 볼스크류를 구비하고, 상기 보조 X축 볼스크류에는 X축 슬라이더에 대해 나란하게 배치된 X축 보조 슬라이더의 너트부가 나사 결합하며, 상기 X축 보조 슬라이더의 상부에는 Y축 피치조절 유닛을 통하여 제2 Z축 구동부가 연결됨으로써 상기 보조 X축 서보 모터의 작동으로 상기 X축 슬라이더에 대해 X축 보조 슬라이더가 X축 가이드 상에서 슬라이딩하여 제1 Z축 구동부의 1번 헤드에 대해 제2 Z축 구동부의 2번 헤드를 이동시키고 X축 방향의 피치를 조절하는 것임을 특징으로 하는 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 X축 보조 슬라이더는 "┏┓"형 단면으로 형성되고, 그 하부측이 X축 가이드 상에서 슬라이딩 결합하여 상기 보조 X축 서보 모터의 작동으로 X축 보조 슬라이더가 X축 가이드를 따라서 직선적으로 슬라이딩하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 Y축 피치조절 유닛은 상기 제2 Z축 구동부의 제2 Z축 가이드 배면에 상기 X축 보조 슬라이더의 상부로 연장하는 연결대를 구비하고, 상기 연결대의 일측에는 일체로 보조 Y축 서보 모터와 보조 Y축 볼스크류를 장착하며, 상기 보조 Y축 볼스크류에는 상기 X축 보조 슬라이더의 상부면으로부터 돌출된 너트부가 나사 결합되는 한편, 상기 연결대는 X축 보조 슬라이더 상에서 Y축 엘엠가이드를 통해 슬라이딩하도록 결합됨으로써 상기 보조 Y축 서보 모터의 작동으로 연결대는 X축 보조 슬라이더 상에서 Y축 방향을 따라 직선적으로 슬라이딩하고, 상기 제1 Z축 구동부의 1번 헤드에 대해 제2 Z축 구동부의 2번 헤드를 이동시켜 Y축 방향의 피치를 조절하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 연결대는 상부 모서리에 Y축 이동방향을 따라서 중앙의 원점감지 센서와, 그 전후방향에 각각 오버런 감지 센서를 장착하고, 상기 X축 보조 슬라이더의 상부면으로부터 돌출된 너트부의 위치를 감지함으로써 상기 1번 헤드에 대한 2번 헤드의 Y축 방향 피치 조절시, 1번 헤드에 대한 2번 헤드의 원점 위치와, 그 전후 최대 피치이동거리를 감지하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 엘이디 제조장치용 3축 로봇시스템.

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