KR20130048936A - 드릴비트의 자동 재연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속공정을 통해 인쇄회로기판의 가공용 드릴비트의 절삭선단을 재연마해 주는 드릴비트의 자동 재연마장치에 관한 것이다.
본 발명은, 단계적으로 수평회전하며 각 회전방향마다 드릴비트홀더(130)가 구비된 회전체(100);
상기 드릴비트홀더에 장착되는 드릴비트(10)의 절삭선단을 촬영하는 제1광학검사기(200);
상기 제1광학검사기(200)로부터 드릴비트의 절산선단 위치정보를 전송받아 드릴비트의 절삭선단이 드릴비트홀더(130)의 선단으로부터 일정길이만큼 노출되도록 드릴비트의 위치를 보정해가면서 상기 드릴비트홀더에 장착시켜 주는 드릴비트로딩로봇(300);
상기 드릴비트의 절삭선단을 연마하는 재연마기(400); 및
연마가 완료된 드릴비트를 드릴비트홀더로부터 탈착시키는 드릴비트언로딩로봇(700)을 포함하여 구성된다.

Description

드릴비트의 자동 재연마장치{Auto Re-Sharpening Appararus of Drill Bit}

본 발명은 연속공정을 통해 인쇄회로기판의 가공용 드릴비트의 절삭선단을 재연마하고 재연마되어 길이가 짧아진 드릴비트의 장착위치도 자동으로 셋팅해 주는 드릴비트의 자동 재연마장치에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)은 각종 열경화성 합성수지로 이루어진 보드의 일면 또는 양면에 동선으로 배선한 후 보드상에 IC 또는 전자부품들을 배치 고정하고 이들 간의 전기적 배선을 구현하여 절연체로 코팅한 것이다. 전자부품의 발달로 회로도체를 중첩하여 만드는 다층인쇄회로기판이 개발된 이래, 최근에는 다층인쇄회로기판의 고밀도화에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

회로기판에는 주로 수천의 작은 직경의 관통공이 형성되어 있는데, 이 관통공들은 리드(lead) 또는 핀(pin)을 수용함으로써, 회로기판에 여러 가지 부품을 접속하고, 한 층의 전기 회로도 트레이스(trace)를 다른 것에 접속하도록 하며, 연속하는 가공에 대한 기준점을 제공하고, 최종 하우징 내에 완전한 인쇄회로기판을 구비할 수 있도록 하는 데 사용된다.

따라서, 상기 관통공들은 직경은 매우 작아서, 이를 천공하기 위한 드릴비트 또한 매우 작은 직경의 절삭선단을 가지며, 항상 일정한 깊이로 가공이 이루어지도록 상기 드릴비트의 몸체부에는 위치결정링이 끼워져 결합되어 있다. 이 위치결정링은 드릴비트가 드릴공구 홀더에 항상 정확한 위치에 고정될 수 있도록 하는 기준이 된다.

상기 드릴비트의 절삭선단은 주로 텅스텐 카바이드(carbide) 등의 매우 단단한 내마모성 재료로 제조된다. 이러한 재료는 마모에 강하지만, 일정한 갯수의 구멍을 가공한 후에는 드릴비트의 성능이 저하되므로, 구멍에 대한 기준 직경에 대하여 허용 오차를 유지할 수 있을 만큼 날카롭지 않게 된다. 따라서, 비용 측면에서 드릴비트의 절삭선단이 무뎌지면 이 드릴비트를 버리는 것보다는 주로 재연마하여 사용하는 것이 유리하다.

최근에는 드릴비트가 회전체의 드릴비트홀더에 결합된 상태에서 상기 회전체가 단계적 회전하면서 재연마공정이 연속적으로 수행되도록 하는 드릴비트의 자동재연마장치가 국내등록특허공보 제10-745665호를 통해 알려져 있다

그러나, 이와 같은 종래의 재연마장치는 드릴비트가 드릴비트홀더의 외측으로 항상 일정한 노출길이를 가지면서 결합될 수 있도록 별도의 자동위치조절부를 구비하여만 하므로 장치의 구성이 복잡할 뿐만 아니라, 드릴비트를 자동위치조절부로 공급하고 위치조절이 끝난 후에 다시 회수해야 하므로 작업시간이 많이 소요되는 문제가 있다.

또한, 상기 종래의 재연마장치는 드릴비트를 재연마하는 과정에서 발생된 스크랩들이 드릴비트의 절삭선단에 달라붙어 있어서 재사용시 불량을 발생시키는 문제가 있다.

또한, 상기 재연마장치는 재연마가 완료된 이후 재연마가 정상적으로 이루어졌는지 파악할 수가 없기 때문에 불량으로 재연마된 드릴비트가 재사용되는 경우가 종종 발생되는 문제가 있다.

또한, 각각의 드릴비트는 사용과정에서 마모되는 정도가 각기 다르기 때문에 절삭선단의 길이가 모두 일정하지 않다. 따라서, 재연마 이후에 가공드릴에 장착되어 재사용될 때 가공드릴의 선단과 드릴비트의 절삭선단과의 거리차이로 인해 가공되는 인쇄회로기판상의 관통공의 깊이가 달라지는 문제가 있다.

국내등록특허공보 제10-745665호

본 발명의 목적은 별도의 위치조절장치 없이도 드릴비트의 절삭선단의 위치를 정밀하게 관리할 수 있게 되는 드릴비트의 자동 재연마장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 재연마시 발생된 스크랩을 드릴비트로부터 제거할 수 있게 되는 드릴비트의 자동 재연마장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 재연마가 정상적으로 이루어졌는지 파악할 수 있게 되는 드릴비트의 자동 재연마장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 드릴비트가 가공드릴에 장착되어 재사용되는 경우, 드릴비트의 종류에 상관없이 가공드릴의 선단과 드릴비트의 절삭선단 사이의 거리가 항상 일정하게 하는 드릴비트의 자동 재연마장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 단계적으로 수평회전하며 각 회전방향마다 드릴비트홀더가 구비된 회전체와, 상기 드릴비트홀더에 장착되는 드릴비트의 절삭선단을 촬영하는 제1광학검사기와, 상기 제1광학검사기로부터 드릴비트의 절산선단 위치정보를 전송받아 드릴비트의 절삭선단이 드릴비트홀더의 선단으로부터 일정길이만큼 노출되도록 드릴비트의 위치를 보정해가면서 상기 드릴비트홀더에 장착시켜 주는 드릴비트로딩로봇과, 상기 드릴비트의 절삭선단을 연마하는 재연마기와, 연마가 완료된 드릴비트를 드릴비트홀더로부터 탈착시키는 드릴비트언로딩로봇을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 재연마기의 전방에는 드릴비트 홀더에 장착된 드릴비트의 절삭선단의 각도를 촬영하는 제2광학검사기가 설치되고, 상기 드릴비트홀더에는 상기 제2광학검사기로부터 드릴비트의 절삭선단의 각도 정보를 전송받아 드릴비트의 절삭선단의 각도가 일정각도를 이루도록 드릴비트홀더를 회전시키는 드릴비트홀더 회전용 모터가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 재연마기는 드릴비트의 주날과 보조날을 연마하는 한 쌍의 연마휠이 장착된 본체와, 상기 제2광학검사기로부터 드릴비트의 절삭선단의 위치정보를 전송받아 본체를 드릴비트의 절삭선단을 향하는 x축방향으로 이송시키는 x축이송유닛과, 상기 제2광학검사기로부터 드릴비트의 절삭선단의 위치정보를 전송받아 x축이송유닛을 드릴비트의 양측을 향하는 z축으로 이송시키는 z축이송유닛으로 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 각 연마휠은 상하로 회전가능하게 설치되도록 하고 상기 본체의 일측에는 연마휠의 상하회전각도를 파악할 수 있는 각도기가 더 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 x축이송로봇은 z축이송유닛의 상부에 수평회전이 가능하도록 힌지결합되고, 상기 z축이송유닛의 일측에는 x축이송유닛의 수평회전각도를 파악할 수 있는 각도기가 더 구비될 수도 있다.

또한, 상기 재연마기의 주변에는 x축이송유닛을 통해 수평회전한 본체에 장착된 연마휠측으로 접근하여 상기 연마휠들을 재연마하는 연마휠연마기가 더 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 드릴비트는 절삭선단으로부터 일정거리 떨어진 위치에 위치결정링이 끼워진 것일 수도 있다.

이 경우, 연마가 완료된 이후에 드릴비트의 위치결정링 위치를 셋팅해 주는 위치결정링셋팅기를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 위치결정링셋팅기는 드릴비트언로딩로봇으로부터 연마가 완료된 드릴비트를 제공받으며, 상기 드릴비트언로딩로봇은 위치결정링 셋팅이 완료된 드릴비트를 위치결정링셋팅기로부터 탈착시켜 드릴비트 보관함으로 이송시키도록 구성되는 것이 바람직하다.

이 경우의 상기 드릴비트언로딩로봇은 드릴비트를 드릴비트홀더부로 탈착시켜 위치결정링셋팅기로 공급해 주는 동작을 수행하는 제1언로딩부와, 드릴비트를 위치결정링셋팅기로부터 탈착시켜 드릴비트 보관함으로 이송시키는 제2언로딩부로 구성될 수 있다.

한편, 연마가 완료된 드릴비트의 절삭선단을 세정해 주는 세정기와, 상기 세정기를 통해 세정이 완료된 드릴비트의 절삭선단을 검사하여 양불량을 판정하는 제3광학검사기가 더 구비되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 제3광학검사기를 통해 양품으로 판정된 이후에 드릴비트의 위치결정링 위치를 셋팅해 주는 위치결정링셋팅기를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 위치결정링셋팅기는 드릴비트언로딩로봇으로부터 상기 제3광학검사기에 의해 양품으로 판정된 드릴비트를 공급받으며, 상기 드릴비트언로딩로봇은 위치결정링 셋팅이 완료된 드릴비트를 위치결정링셋팅기로부터 탈착시켜 드릴비트 보관함으로 이송시키도록 동작될 수 있다.

한편, 상기 드릴비트홀더는 드릴비트가 장착되며 상기 드릴비트홀더 회전용 모터의 회전축과 연결되어 회전하는 콜렛척을 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 드릴비트홀더의 전방에는 콜렛척을 밀어서 드릴비트의 척킹상태를 해제시켜 주는 척킹해제블럭이 더 구비된다.

또한, 상기 세정기는 드릴비트의 절삭선단에 잔존하는 스크랩들을 제거하는 접착물질을 구비하는 것이 바람직하다.

이 경우 상기 세정기는 접착물질이 수용된 세정통 및 상기 접착물질이 드릴비트의 절삭선단에 접촉되도록 상기 세정통을 드릴비트의 절삭선단측으로 이송시키는 세정통 이송유닛으로 구성될 수 있다.

한편, 상기 재연마기와 회전체 사이에는 드릴비트의 연마시 발생하는 드릴비트의 유동을 방지해 주기 위하여 드릴비트의 절삭선단을 받쳐주는 승강받침블럭이 더 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 드릴비트의 자동 재연마장치는 드릴비트로딩로봇이 드릴비트를 드릴비트홀더에 로딩시킨 상태에서 제1광학검사기로부터 위치보정정보를 전달받아 곧바로 드릴비트를 정렬시켜 주므로 드릴비트의 장착과정이 매우 신속하게 이루어질 뿐만 아니라 종래와 같이 별도의 자동위치조절부가 요구되지 않으므로 장치의 구성이 단순해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 세정기를 통해 드릴비트의 절삭선단에 달라붙은 스크랩들이 분진 및 소음을 유발시키지 않고 접착을 통해 완전하게 제거될 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 세정이 이루어지고 난 다음 제3광학검사기를 통해 재연마가 정상적으로 이루어졌는지 파악하여 양불량품을 선별해 냄으로써 드릴비트의 재사용시 불량발생을 최소화시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 드릴비트에 가공드릴의 장착기준이 되는 위치결정링을 설치하고 재연마가 완료된 후 위치고정셋팅기를 통해 드릴비트의 절삭선단과 위치결정링과의 거리를 일정하게 유지시켜 줌으로써, 드릴비트의 재사용시 가공정밀도를 크게 향상시켜 주는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 드릴비트의 자동 재연마장치의 사용상태 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 드릴비트의 자동 재연마장치의 평면도.
도 3은 본 발명에 적용되는 위치결정링이 구비된 드릴비트의 사시도.
도 4는 본 발명을 구성하는 회전체 및 제1광학검사기의 사시도.
도 5는 본 발명을 구성하는 드릴비트로딩로봇의 사시도.
도 6은 본 발명을 구성하는 재연마기 및 제2광학검사기의 사시도.
도 7은 본 발명을 구성하는 승강받침블록의 사시도.
도 8은 본 발명을 구성하는 세정기 및 제3광학검사기의 사시도.
도 9는 본 발명을 구성하는 위치결정링 셋팅기의 사시도.
도 10은 본 발명을 구성하는 드릴비트언로딩로봇의 사시도.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 단계적으로 수평회전하며 각 회전방향마다 드릴비트홀더가 구비된 회전체(100)와, 상기 드릴비트홀더에 장착되는 드릴비트의 절삭선단을 촬영하는 제1광학검사기(200)와, 상기 제1광학검사기(200)로부터 드릴비트의 절산선단 위치정보를 전송받아 드릴비트의 절삭선단이 드릴비트홀더의 선단으로부터 일정길이만큼 노출되도록 드릴비트의 위치를 보정해가면서 상기 드릴비트홀더에 장착시켜 주는 드릴비트로딩로봇(300)과, 상기 드릴비트의 절삭선단을 연마하는 재연마기(400)와, 연마가 완료된 드릴비트를 드릴비트홀더로부터 탈착시키는 드릴비트언로딩로봇(700)으로 구성된다.

도 3에 도시된 바와 같이 드릴비트(10)는 절삭선단을 구비한 드릴부(11)와, 상기 드릴부(11)와 일체로 형성되어 드릴비트(10)홀더에 고정되는 부분인 섕크부(12)로 이루어진다.

한편, 상기 드릴비트(10)는 절삭선단으로부터 일정거리 떨어진 위치에 위치결정링(13)이 끼워질 수도 있다.

이 경우, 상기 위치결정링(13)은 드릴에 대한 드릴비트(10)의 장착위치를 결정해 주는 기준이 되므로 드릴비트(10)의 종류나 재연마의 결과로 인해 드릴비트(10)의 길이가 달라지더라도, 상기 위치결정링(13)의 장착위치를 재조정해주면, 가공드릴(미도시)의 선단과 드릴비트(10)의 절삭선단과의 거리를 항상 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

따라서, 드릴비트(10)의 재사용시 인쇄회로기판(미도시)에 형성되는 관통공들을 정밀하게 가공할 수 있게 된다.

<회전체>

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전체(100)는 바닥에 수직으로 설치된 구동모터(110)와 상기 구동모터(110)의 회전축에 수평으로 결합된 턴테이블(111)과, 상기 턴테이블(111) 상단에 설치된 드릴비트홀더(130)로 구성된다.

상기 회전체(100)는 구동모터(110)와 턴테이블(111)을 보호하기 위한 커버(101)가 더 구비될 수 있다.

상기 구동모터(110)는 진동과 소음에 유리하도록 직접구동방식을 이용한 DD(Direct Driver) 모터가 적당하며, 각 공정에 따라 단계적으로 회전하도록 설계된다.

따라서, 상기 턴테이블(111)은 구동모터(110)의 동작에 따라 일정각도로 수평회전하게 된다. 본 실시예에서는 상기 턴테이블(111)이 90°단위로 회전하면서 후속공정으로 이동되도록 하였다.

상기 턴테이블(111)의 상단에는 각 회전방향마다 드릴비트홀더(130)가 구비된다. 이를 위하여, 턴테이블(111)의 상단에는 상기 드릴비트홀더(130)를 안정적으로 고정시켜 주는 고정브라켓이 설치된다.

상기 드릴비트홀더(130)는 턴테이블(111)의 바깥쪽을 향해 수평상태로 설치되는 콜렛척(140)을 구비한다. 상기 콜렛척(140)은 콜렛척 몸체의 선단에 전후로 탄력이동하도록 설치된 잠금슬리브(141)와, 상기 잠금슬리브(141)의 내부에 수용되어 잠금슬리브(141)가 후방으로 이동할 때 척킹상태를 해제하는 콜렛헤드(142)로 구성된다.

또한, 상기 드릴비트홀더(130)의 전방에는 콜렛척(140)의 잠금슬리브(141)를 후방으로 밀어서 드릴비트(10)의 척킹상태를 해제시켜 주는 척킹해제블럭(150)이 더 구비될 수도 있다. 상기 척킹해제블럭(150)은 턴테이블(111)을 따라 함께 회전하도록 설치되어도 좋고 도시된 바와 같이, 턴테이블(111)과 분리시켜 회전체(100)의 각 회전방향마다 설치되어도 무방하다.

또한, 상기 척킹해제블럭(150)은 드릴비트로딩로봇(300)이나 드릴비트언로딩로봇(700)과 간섭되지 않도록 승강이 가능하도록 설치되어 하강시 잠금슬리브(141)와의 접촉이 해제되면서 콜렛척(140)의 척킹이 이루어지도록 동작된다.

한편, 상기 턴테이블(111)의 상단에는 드릴비트홀더(130)를 회전시키는 드릴비트홀더 회전용 모터(160)가 설치된다.

<제1광학검사기>

제1광학검사기(200)는 회전체(100)의 제1회전위치에 설치된다. 상기 제1광학검사기(200)는 드릴비트(10)와 동일한 높이에 설치된 CCD카메라(210)와 조명(220)으로 이루어진다. 상기 CCD카메라(210)는 정밀촬영을 위하여 승강이 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

제1광학검사기(200)는 드릴비트홀더(130)에 장착되는 드릴비트(10)의 절삭선단을 촬영하여, 드릴비트홀더(130)의 선단과 드릴비트(10)의 절삭선단의 거리를 측정한 다음 측정된 데이터를 드릴비트로딩로봇(300)으로 전송한다.

<드릴비트로딩로봇>

도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 드릴비트로딩로봇(300)은 회전체(100)의 제1회전위치에 설치되어 x축방향으로 이송되는 드릴비트 공급함(A)으로 접근하여 드릴비트 공급함(A)에 수용된 연마대상이 되는 드릴비트(10)의 양측을 잡아서 y축방향으로 리프팅한 다음 전방의 회전체(100)에 구비된 드릴비트홀더(130)측으로 드릴비트(10)를 장착시키는 동작을 수행한다.

이를 위하여, 상기 드릴비트로딩로봇(300)은 바닥으로부터 일정높이에서 드릴비트 공급함(A)을 향하는 Z축방향으로 이동하도록 설치된 슬라이더(310)와, 상기 슬라이더(310)상에 승강가능하게 설치된 y축이송유닛(320)과, 상기 y축이송유닛(320)의 하단에 설치되어 드릴비트(10)의 양측을 잡아서 고정하는 집게고정부(330)로 구성된다. 상기 집게고정부(330)는 z축방향에 위치된 회전체(100)에 구비된 드릴비트홀더(130)측으로 드릴비트(10)를 장착시킬 수 있도록 x축을 중심으로 회전가능하게 설치된다.

이와 같이 구성되는 드릴비트로딩로봇(300)은 z축방향으로 전방에 설치된 제1광학검사기(200)로부터 드릴비트(10)의 절산선단 위치정보를 전송받아 드릴비트(10)의 절삭선단이 드릴비트홀더(130)의 선단으로부터 일정길이만큼 노출되도록 드릴비트(10)의 위치를 보정해가면서 상기 드릴비트홀더(130)에 장착시켜 준다.

<재연마기>

도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 재연마기(400)는 회전체(100)의 제2회전위치에 설치되어 드릴비트홀더(130)에 장착된 드릴비트(10)의 절삭선단을 연마한다.

상기 재연마기(400)는 드릴비트(10)의 주날과 보조날을 연마하는 한 쌍의 연마휠(411)이 장착된 본체(410)와, 후술할 제2광학검사기(460)로부터 드릴비트(10)의 절삭선단의 위치정보를 전송받아 본체(410)를 드릴비트(10)를 향하는 x축방향으로 이송시키는 x축이송유닛(420)과, 상기 제2광학검사기(460)로부터 드릴비트(10)의 절삭선단의 위치정보를 전송받아 x축이송유닛(420)을 z축으로 이송시키는 z축이송유닛(430)으로 구성된다.

또한 상기 각 연마휠(411)은 상하로 회전가능하게 설치될 수도 있다. 이 경우, 상기 본체(410)의 일측에는 연마휠(411)의 상하회전각도를 파악할 수 있는 각도기(440)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 x축이송유닛(420)은 z축이송유닛(430)의 상부에 y축을 중심으로 수평회전이 가능하도록 힌지결합될 수도 있다. 이 경우, 상기 z축이송유닛(430)의 일측에는 x축이송유닛(420)의 수평회전각도를 파악할 수 있는 각도기(450)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 x축이송유닛(420)은 z축이송유닛(430)의 상부에 수평회전이 가능하도록 힌지결합되는 경우에 있어서, 상기 재연마기(400)의 주변에는 수평회전한 본체(410)에 장착된 연마휠(411)측으로 접근하여 장기간 사용에 따라 손상된 연마휠(411)들의 표면을 연마해 주는 연마휠연마기(470)이 더 구비될 수 있다.

한편, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 재연마기(400)의 전방에는 연마시 연마휠(411)로부터 전달되는 충격에 의해 드릴비트(10)가 유동되는 것을 방지하기 위하여 드릴비트(10)의 절삭선단을 받쳐주는 승강받침블럭(480)이 더 구비될 수 있다. 상기 승강받침블럭(480)은 승강 가능하게 구성되며 상단에 드릴비트(10)의 절삭선단이 안착되는 드릴비트(10)의 절삭선단의 형상으로 안착홈부(471)가 형성된다.

<제2광학검사기>

제2광학검사기(460)는 상기 재연마기(400)의 전방에 설치되어 드릴비트홀더(130)에 장착된 드릴비트(10)의 절삭선단의 각도를 촬영한다.

상기 제2광학검사기(460)는 드릴비트홀더(130)에 설치된 드릴비트홀더 회전용 모터(160)측으로 드릴비트(10)의 절삭선단의 각도 정보를 전송한다. 드릴비트홀더 회전용 모터(160)는 상기 제2광학검사기(460)로부터 전송된 각도정보에 따라 드릴비트(10)의 절삭선단의 각도가 일정각도를 이루도록 드릴비트홀더(130)를 회전시킨다.

상기 제2광학검사기(460)는 제1광학검사기(200)와 유사한 구성을 가지므로 상세한 설명은 생략한다.

<세정기>

도 2 및 도 8에 도시된 바와 같이, 세정기(500)는 회전체(100)의 제3회전위치에 설치되어 연마가 완료된 드릴비트(10)의 절삭선단을 세정해 준다.

상기 세정기(500)는 접착물질(510)이 수용된 세정통(520)과, 상기 접착물질(510)이 드릴비트(10)의 절삭선단에 접촉되도록 상기 세정통(520)을 드릴비트(10)의 절삭선단을 향하는 z축방향으로 이송시키는 세정통 이송유닛(530)으로 구성되어 상기 접착물질(510)을 이용하여 드릴비트(10)의 절삭선단에 잔존하는 스크랩들을 제거한다.

본 발명에 따르면, 상기 세정기(500)를 통해 세정이 완료된 드릴비트(10)의 절삭선단을 검사하여 양불량을 판정하는 제3광학검사기(550)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 도시된 바와 같이, 상기 세정통 이송유닛(530)은 x축방향으로 이동하는 슬라이더(540)상에 설치되어 세정과 광학검사가 연속적으로 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 제3광학검사기(550)를 구성하는 조명(551)을 세정통 이송유닛(530)과 동반이동이 가능하도록 상기 슬라이더(540) 상에 설치하여 공간활용도를 극대화시켰다.

<위치결정링셋팅기>

도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 위치결정링셋팅기(600)는 회전체(100)의 제4회전위치에 설치되어 드릴비트(10)의 위치결정링(13)의 위치를 셋팅해 준다. 이때의 드릴비트(10)는 연마 또는 세정 또는 제3광학검사기(550)에 의한 양불량 판정이 완료된 상태이다.

상기 위치결정링셋팅기(600)는 드릴비트(10)를 수직으로 세워서 고정시키는 작업테이블(610)과, 드릴비트(10)의 절삭선단을 촬영하는 제4광학검사기(620)와, 제4광학검사기(620)로부터 절삭선단의 위치데이터를 전송받아 위치결정링(13)이 드릴비트(10)의 절삭선단으로부터 일정거리 떨어진 곳에 위치되도록 드릴비트(10) 및 위치결정링(13)을 상하로 이동시키는 위치결정링이송유닛(630)으로 구성된다.

<드릴비트언로딩로봇>

도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, 드릴비트언로딩로봇(700)은 회전체(100)의 제4회전위치에 설치되어 연마 또는 세정 또는 위치결정링(13)의 셋팅이 완료된 드릴비트(10)를 드릴비트 보관함(B)으로 운반한다.

즉, 상기 드릴비트언로딩로봇(700)은 연마가 완료되거나 세정이 완료된 드릴비트(10)를 드릴홀더유닛으로부터 탈착시켜 드릴비트 보관함(B)으로 이송시키도록 동작된다.

만일, 위치결정링셋팅기(600)가 설치된 경우, 상기 드릴비트언로딩로봇(700)은 연마가 완료된 드릴비트(10)를 드릴비트홀더(130)로부터 탈착시켜 위치결정링셋팅기(600)로 공급해주고 위치결정링(13)의 셋팅이 완료된 드릴비트(10)를 위치결정링셋팅기(600)로부터 탈착시켜 드릴비트 보관함(B)으로 이송시키도록 동작된다.

만일, 드릴비트언로딩로봇(700)은 세정기(500)와 위치결정링셋팅기(600)가 모두 설치된 경우, 세정이 완료되고 제3광학검사기(550)에 의해 양품으로 판정된 드릴비트(10)를 드릴비트홀더(130)로부터 탈착시켜 위치결정링셋팅기(600)로 공급해주고 위치결정링(13)의 셋팅이 완료된 드릴비트(10)를 위치결정링셋팅기(600)로부터 탈착시켜 드릴비트 보관함(B)으로 이송시키도록 동작된다.

이와 같이 드릴비트언로딩로봇(700)은 위치결정링셋팅기(600)가 설치된 경우 드릴비트(10)를 드릴비트홀더(130)로 탈착시키고 위치결정링셋팅기(600)로부터 탈착시켜야 하므로 효율적인 동작수행을 위해 제1언로딩부(710)와 제2언로딩부(720)로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 제1언로딩부(710)는 드릴비트(10)를 드릴비트홀더(130)로 탈착시켜 위치결정링셋팅기(600)로 공급해 주는 동작을 수행하도록 하고 제2언로딩부(720)는 드릴비트(10)를 위치결정링셋팅기(600)로부터 탈착시켜 드릴비트 보관함(B)으로 이송시키는 동작을 수행하도록 한다.

즉, 상기 제1언로딩부(710)는 바닥으로부터 일정높이에서 z축방향으로 이동하도록 설치된 슬라이더(711)와, 상기 슬라이더(711)상에 리프팅 가능하게 설치된 y축이송유닛(712)과, 상기 y축이송유닛(712)의 하단에 설치되어 드릴비트(10)의 양측을 잡아서 고정하는 집게고정부(713)로 구성된다. 상기 집게고정부(713)는 x축방향에 위치된 회전체(100)의 드릴비트홀더(130)에 드릴비트(10)를 탈착시킬 수 있도록 z축을 중심으로 회전가능하게 설치된다. 상기 제2언로딩부(720)는 집게고정부(713)가 회전가능하게 설치되지 않은 것을 제외하고는 제1언로딩부(710)와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같은 과정을 거쳐 드릴비트를 재연마하게 된다.

먼저, 드릴비트 공급함(A)이 제1회전위치에 위치된 드릴비트로딩로봇(300)측으로 이송되면, 드릴비트로딩로봇(300)이 드릴비트 공급함(A)으로 접근하여 드릴비트 공급함(A)에 수용된 연마대상이 되는 드릴비트(10)를 잡은 다음 전방의 회전체(100)에 구비된 드릴비트홀더(130)에 로딩시킨다.

이때, 드릴비트홀더(130)의 전방에 설치된 척킹해제블럭(150)은 드릴비트홀더(130)의 잠금슬리브(141)의 높이로 상승한 다음 잠금슬리브(141)측으로 이동하여 콜렛척(140)의 척킹상태를 해제하도록 한다.

드릴비트홀더(130)에 드릴비트(10)가 로딩되면 제1광학검사기(200)가 드릴비트홀더(130)의 선단으로부터 드릴비트(10)의 절삭선단까지의 거리를 측정하고 그 기준위치에 드릴비트(10)의 절삭선단이 위치되도록 위치보정정보를 드릴비트로딩로봇(300)으로 전송한다. 위치보정정보를 전달받은 드릴비트로딩로봇(300)은 슬라이더(310)의 동작을 제어하여 드릴비트(10)의 절삭선단의 위치를 보정한다.

이와 같이, 드릴비트로딩로봇(300)이 드릴비트홀더(130)에 드릴비트(10)를 로딩시킨 상태에서 제1광학검사기(200)로부터 위치보정정보를 전달받아 곧바로 드릴비트(10)를 정렬시키기 때문에 드릴비트(10)의 장착과정은 매우 신속하게 이루어진다.

한편, 드릴비트(10)의 절삭선단이 기준위치에 위치되면, 척킹해제블럭(150)이 하강하게 되는데 그 결과 잠금슬리브(141)가 원래 위치로 복귀하면서 콜렛척(140)이 드릴비트(10)를 척킹하게 된다. 드릴비트(10)의 척킹이 완료되면 드릴비트로딩로봇(300)은 원래 위치로 복귀하여 다음 드릴비트(10)의 로딩을 준비한다.

드릴비트로딩로봇(300)이 원래 위치로 복귀함과 동시에 회전체(100)는 턴테이블(111)을 제2회전위치로 회전시킨다. 이에 따라서, 드릴비트홀더(130)에 장착된 드릴비트(10)도 턴테이블(111)을 따라 제2회전위치로 이동된다. 제2회전위치에서는 전방에 설치된 재연마기(400)에 의해 드릴비트(10) 재연마가 이루어진다.

재연마가 이루어지기에 앞서, 재연마시 재연마기(400)에서 드릴비트(10)로 전달되는 진동에 의해 재연마가 정밀하게 이루어지지 못하게 되는 것을 방지하도록 회전체(100) 전방에 설치된 승강받침블럭(480)이 상승하면서 드릴비트(10)의 절삭선단을 지지해준다.

그리고 제2광학검사기(460)가 드릴비트(10)의 절삭선단의 각도를 검사한다. 제2광학검사기(460)는 드릴비트(10)의 절삭선단을 정면에서 촬영하고 절삭선단이 이루는 각도가 기준각도에 일치하는지 검사하고 그 각도보정정보를 드릴비트홀더 회전용 모터(160)로 전송한다. 제2광학검사기(460)로부터 각도보정정보를 전송받은 드릴비트홀더 회전용 모터(160)는 드릴비트홀더(130)를 회전시켜 드릴비트(10)의 절삭선단의 각도를 보정해준다.

드릴비트(10)의 각도가 보정되면, 재연마기(400)를 통해 드릴비트(10)의 절삭선단의 재연마가 정밀하게 진행된다. 재연마가 완료되면 회전체(100)는 턴테이블(111)을 제3회전위치로 회전시킨다. 이에 따라서, 재연마된 드릴비트(10)도 턴테이블(111)을 따라 제3회전위치로 이동된다.

제3회전위치에서는 세정기(500)와 제3광학검사기(550)에 의해 드릴비트(10)의 세정과 양불검사가 이루어진다. 즉, 드릴비트(10)가 제3회전위치로 이송되면 세정기(500)의 세정통 이송유닛(530)이 세정통(520)을 드릴비트(10)측으로 이동시켜 드릴비트(10)의 절삭선단에 달라붙은 스크랩들이 세정통(520)에 수용된 접착물질(510)에 달라붙어 제거되도록 한 다음 세정기(500)의 슬라이더(540)가 세정통 이송유닛(530)을 측방으로 이송시키고, 세정통 이송유닛(530)이 측방으로 이송되면 제3광학검사기(550)가 드릴비트(10)의 절삭단부를 촬영하여 재연마가 정상적으로 이루어졌는지 검사하고 양불량을 판단하는 것이다.

양불검사가 완료되면 회전체(100)는 턴테이블(111)을 제4회전위치로 회전시킨다. 제4회전위치에서는 드릴비트언로딩로봇(700)에 의해 재연마가 완료된 드릴비트(10)가 드릴비트홀더(130)로부터 탈착시킨 후 드릴비트 보관함(B)으로 운반된다. 이때, 드릴비트언로딩로봇(700)은 양품과 불량품을 구분하여 드릴비트 보관함(B)으로 운반한다.

만일, 드릴비트(10)가 위치결정링(13)을 구비한 경우에는 제4회전위치에 위치결정링셋팅기(600)가 설치된다. 이 경우, 드릴비트언로딩로봇(700)은 양품으로 판정된 드릴비트(10)만을 위치결정링셋팅기(600)로 이동시키고 불량품으로 판정된 드릴비트(10)는 곧바로 불량 드릴비트 보관함(B)으로 운반한다.

양품으로 판정된 드릴비트(10)는 상기 드릴비트언로딩로봇(700)의 제1언로딩부(710)에 의해 드릴비트홀더(130)로부터 탈착된 후 위치결정링셋팅기(600)의 작업테이블(610)에 수직으로 세워서 고정된다. 작업테이블(610)에 드릴비트(10)가 고정되면 제4광학검사기(620)가 드릴비트(10)의 절삭선단이 기준높이에 위치하는지를 검사하고 위치결정링이송유닛(630)으로 절삭선단의 위치데이터를 전송한다. 상기 위치결정링이송유닛(630)은 전송받은 위치데이터에 따라 위치결정링(13)이 드릴비트(10)의 절삭선단으로부터 일정거리 떨어진 곳에 위치되도록 드릴비트(10)나 위치결정링(13)을 상하로 이동시킨다.

이와 같이 드릴비트(10)상에 위치결정링(13)이 셋팅되면 절삭선단과 위치결정링(13)과의 거리가 항상 일정해지므로 드릴비트(10)는 가공드릴에 항상 일정한 위치로 장착될 수 있게 된다. 따라서, 인쇄회로기판상에 가공되는 관통공은 항상 일정한 깊이로 정밀하게 가공될 수 있게 된다.

위치결정링(13)의 셋팅이 완료된 드릴비트(10)는 드릴비트언로딩로봇(700)의 제2언로딩부(720)에의해 작업테이블(610)로부터 탈착된 후 드릴비트 보관함(B)으로 이송된다.

본 발명은 상기와 같은 일련의 과정을 반복하면서 드릴비트(10)의 재연마를 연속적으로 수행하게 된다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

10...드릴비트 13...위치결정링
100...회전체 130...드릴비트홀더
140...콜렛척 150...척킹해제블럭
160...드릴비트홀더 회전용 모터 200...제1광학검사기
300...드릴비트로딩로봇 400...재연마기
411...연마휠 410...본체
420...x축이송유닛 430...z축이송유닛
440,450...각도기 460...제2광학검사기
470...연마휠연마기 480...승강받침블럭
500...세정기 510...접착물질
520...세정통 530...세정통 이송유닛
550...제3광학검사기 600...위치결정링셋팅기
700...드릴비트언로딩로봇 710...제1언로딩부
720...제2언로딩부 A....드릴비트 공급함
B...드릴비트 보관함

Claims (21)

1. 단계적으로 수평회전하며 각 회전방향마다 드릴비트홀더가 구비된 회전체;
   상기 드릴비트홀더에 장착되는 드릴비트의 절삭선단을 촬영하는 제1광학검사기;
   상기 제1광학검사기로부터 드릴비트의 절산선단 위치정보를 전송받아 드릴비트의 절삭선단이 드릴비트홀더의 선단으로부터 일정길이만큼 노출되도록 드릴비트의 위치를 보정해가면서 상기 드릴비트홀더에 장착시켜 주는 드릴비트로딩로봇;
   상기 드릴비트의 절삭선단을 연마하는 재연마기; 및
   연마가 완료된 드릴비트를 드릴비트홀더로부터 탈착시키는 드릴비트언로딩로봇을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 재연마기의 전방에는 드릴비트홀더에 장착된 드릴비트의 절삭선단의 각도를 촬영하는 제2광학검사기가 설치되고;
   상기 드릴비트홀더에는 상기 제2광학검사기로부터 드릴비트의 절삭선단의 각도 정보를 전송받아 드릴비트의 절삭선단의 각도가 일정각도를 이루도록 드릴비트홀더를 회전시키는 드릴비트홀더 회전용 모터가 설치된 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 재연마기는
   드릴비트의 주날과 보조날을 연마하는 한 쌍의 연마휠이 장착된 본체;
   상기 제2광학검사기로부터 드릴비트의 절삭선단의 위치정보를 전송받아 본체를 드릴비트의 절삭선단을 향하는 x축방향으로 이송시키는 x축이송유닛; 및
   상기 제2광학검사기로부터 드릴비트의 절삭선단의 위치정보를 전송받아 x축이송유닛을 드릴비트의 양측을 향하는 z축으로 이송시키는 z축이송유닛으로 구성된 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 각 연마휠은 상하로 회전가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 본체의 일측에는 연마휠의 상하회전각도를 파악할 수 있는 각도기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 x축이송유닛은 z축이송유닛의 상부에 수평회전이 가능하도록 힌지결합된 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 z축이송유닛의 일측에는 x축이송유닛의 수평회전각도를 파악할 수 있는 각도기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
8. 제 6항에 있어서,
   상기 재연마기의 주변에는 x축이송유닛을 통해 수평회전한 본체에 장착된 연마휠측으로 접근하여 상기 연마휠들을 재연마하는 연마휠연마기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 드릴비트는 절삭선단으로부터 일정거리 떨어진 위치에 위치결정링이 끼워진 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
10. 제 9항에 있어서,
    연마가 완료된 이후에 드릴비트의 위치결정링 위치를 셋팅해 주는 위치결정링셋팅기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 위치결정링셋팅기는 드릴비트언로딩로봇으로부터 연마가 완료된 드릴비트를 제공받으며;
    상기 드릴비트언로딩로봇은 위치결정링의 셋팅이 완료된 드릴비트를 위치결정링셋팅기로부터 탈착시켜 드릴비트 보관함으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 드릴비트언로딩로봇은
    드릴비트를 드릴비트홀더로 탈착시켜 위치결정링셋팅기로 공급해 주는 동작을 수행하는 제1언로딩부와, 드릴비트를 위치결정링셋팅기로부터 탈착시켜 드릴비트 보관함으로 이송시키는 제2언로딩부로 구성된 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
13. 제 1항 또는 제 9항에 있어서,
    연마가 완료된 드릴비트의 절삭선단을 세정해 주는 세정기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 세정기를 통해 세정이 완료된 드릴비트의 절삭선단을 검사하여 양불량을 판정하는 제3광학검사기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
15. 제 14항에 있어서,
    상기 제3광학검사기를 통해 양품으로 판정된 이후에 드릴비트의 위치결정링 위치를 셋팅해 주는 위치결정링셋팅기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
16. 제 15항에 있어서,
    상기 위치결정링셋팅기는 드릴비트언로딩로봇으로부터 상기 제3광학검사기에 의해 양품으로 판정된 드릴비트를 공급받으며;
    상기 드릴비트언로딩로봇은 위치결정링의 셋팅이 완료된 드릴비트를 위치결정링셋팅기로부터 탈착시켜 드릴비트 보관함으로 이송시키도록 동작되는 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
17. 제 1항에 있어서,
    상기 드릴비트홀더는
    드릴비트가 장착되며 상기 드릴비트홀더 회전용 모터의 회전축과 연결되어 회전하는 콜렛척을 구비한 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
18. 제 17항에 있어서,
    상기 드릴비트홀더의 전방에는 콜렛척을 밀어서 드릴비트의 척킹상태를 해제시켜 주는 척킹해제블럭이 더 구비된 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
19. 제 13항에 있어서,
    상기 세정기는 드릴비트의 절삭선단에 잔존하는 스크랩들을 제거하는 접착물질을 구비한 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
20. 제 19항에 있어서,
    상기 세정기는
    접착물질이 수용된 세정통; 및
    상기 접착물질이 드릴비트의 절삭선단에 접촉되도록 상기 세정통을 드릴비트의 절삭선단측으로 이송시키는 세정통 이송유닛으로 구성된 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.
21. 제 1항에 있어서,
    상기 재연마기와 회전체 사이에는 드릴비트의 연마시 발생하는 드릴비트의 유동을 방지해 주기 위하여 드릴비트의 절삭선단을 받쳐주는 승강받침블럭이 더 구비된 것을 특징으로 하는 드릴비트의 자동 재연마장치.

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