KR20160086505A - 자동 포장 장치 - Google Patents

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KR20160086505A
KR20160086505A KR1020150003562A KR20150003562A KR20160086505A KR 20160086505 A KR20160086505 A KR 20160086505A KR 1020150003562 A KR1020150003562 A KR 1020150003562A KR 20150003562 A KR20150003562 A KR 20150003562A KR 20160086505 A KR20160086505 A KR 20160086505A
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민현진
장석언
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강윤구
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주식회사 파워로직스
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Abstract

본 발명은 자동 포장 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 캐리어 테이프에 물품을 자동으로 포장하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

자동 포장 장치{AUTOMATIC TAPING APPARATUS}
본 발명은 자동 포장 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 캐리어 테이프에 물품을 자동으로 포장하기 위한 장치에 관한 것이다.
최근 기술의 급속한 발전에 따른 전기, 전자 제품의 소형화 추세는 전자 부품의 고집적화, 초소형화를 가속화시키고 있으며, 고밀도, 초소형의 표면실장부품(SMD, Surface Mount Device)을 단시간 내에 최대한 많은 양을 효율적으로 포장하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
부품의 포장 형태는 작업 환경 및 부품의 특성에 따라 달라진다. 인쇄회로기판에 실장되는 부품의 크기가 비교적 큰 경우에는 트레이에 부품을 적재하여 부품을 공급하게 되며, 부품의 크기가 비교적 작은 경우에는 이송 중 또는 설치 작업 중에 분실되거나, 파손되는 경우가 많아 테이프 피더를 사용하여 포장한다. 이러한 테이프 피더는 캐리어 테이프가 사용되며, 부품을 빠른 속도로 대량으로 공급할 수 있다.
통상적으로 사용되는 캐리어 테이프는 일정한 간격으로 부품을 수용할 수 있는 수용부가 마련된 캐리어 포켓과 부품을 수용한 상태에서 캐리어 포켓의 상면에 접착되는 커버 테이프를 포함한다.
또한, 캐리어 테이프는 캐리어 포켓의 연장 방향을 따라 그 가장 자리에는 릴에 권취될 수 있도록 소정의 간격으로 테이프 이송 홀이 천공되어 있다.
종래는 작업자가 핀셋 등을 사용하여 소형의 부품을 낱개로 캐리어 테이프의 캐리어 포켓이 직접 투입하였다.
이러한 경우, 작업자의 작업 지연에 의해 캐리어 포켓에 부품이 투입되지 않은 상태로 캐리어 테이프의 상면에 커버 테이프가 접착되는 경우도 빈번하였으며, 궁극적으로는 비효율적인 시간당 처리 속도가 큰 문제로 작용하였다.
상기와 같은 기술적 배경 하에서 본 발명은 캐리어 테이프에 소형의 물품, 예를 들어 표면실장부품을 자동으로 포장하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 시간당 부품 포장 속도가 대폭 향상된 자동 포장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 부품이 수납되는 포켓을 가지는 캐리어 테이프를 레일로 공급하는 캐리어 테이프 공급부; 부품이 적재되는 지그와 상기 지그를 Y축 방향으로 왕복 이동시키기 위한 Y축 구동 유닛을 포함하는 부품 공급부; 픽업 위치에서 상기 지그에 적재된 부품을 픽업하여 수납 위치에 있는 상기 캐리어 테이프의 포켓에 상기 부품을 수납시키는 부품 이송부; 상기 부품이 수납된 캐리어 테이프의 상면에 부착되는 커버 테이프를 공급하는 커버 테이프 공급부; 상기 캐리어 테이프와 상기 커버 테이프를 압착시키기 위한 가압부; 및 상기 부품이 수납된 캐리어 테이프를 권취하는 권취부;를 포함하는 자동 포장 장치가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 부품 공급부는 복수의 지그가 안착되도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 부품 이송부는, 지그에 적재된 부품을 픽업하기 위한 픽업 트레이; 상기 픽업 트레이를 Z축 방향으로 이동시키기 위한 Z축 구동 유닛; 및 상기 픽업 트레이를 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 구동 유닛;을 포함하며, 상기 픽업 트레이는 복수의 부품 흡착 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 레일 상에 상기 부품이 수납된 캐리어 테이프의 상면과 상기 커버 테이프를 밀착시키기 위한 가이드가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 가압부는 상기 캐리어 테이프와 상기 커버 테이프를 실링하기 위한 가열 수단을 구비할 수 있다.
본 발명은 표면실장부품의 공급 및 캐리어테이프로의 이송 등 표면실장부품의 포장을 위한 전체 공정 단계의 자동화를 실현함으로써 작업 지연 문제를 해결하고, 최상의 시간당 처리 속도를 발휘할 수 있는 표면실장부품의 자동 포장 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 포장 장치의 사시도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 포장 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 포장 장치의 부품 이송부의 사시도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 포장 장치의 부품 이송부에 의해 부품이 캐리어 테이프에 수납시키는 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 포장 장치의 부품 공급부의 사시도를 나타낸 것이다.
본 발명을 더 쉽게 이해하기 위해 편의상 특정 용어를 본원에 정의한다. 본원에서 달리 정의하지 않는 한, 본 발명에 사용된 과학 용어 및 기술 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가질 것이다. 또한, 문맥상 특별히 지정하지 않는 한, 단수 형태의 용어는 그것의 복수 형태도 포함하는 것이며, 복수 형태의 용어는 그것의 단수 형태도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 구성 및 작동 원리를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 포장 장치의 사시도를 나타낸 것이며, 도 2는 도 1에 도시된 자동 포장 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 포장 장치는 캐리어 테이프 공급부(11), 부품 이송부(12), 커버 테이프 공급부(13), 가압부(14), 권취부(15) 및 부품 공급부(16)로 구성된다.
캐리어 테이프 공급부(11)는 레일(R)로 부품을 포장하기 위한 캐리어 테이프(C1)을 공급한다. 캐리어 테이프 공급부(11)는 캐리어 테이프(C1)가 권취되어 있는 캐리어 테이프 공급 릴과 릴 구동부로 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 캐리어 테이프(C1)는 부품(P)이 수납되는 복수의 포켓(H)을 구비한다. 복수의 포켓(H)은 캐리어 테이프(C1)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성되며, 포켓(H)의 양쪽 가장자리 영역에는 캐리어 테이프(C1)의 이송에 사용되는 홀(미도시)이 일렬로 형성된다.
여기서, 부품은 다양한 표면실장부품(Surface Mount Device; SMD) 중 어느 하나일 수 있다.
우선, 캐리어 테이프 공급부(11)에 의해 캐리어 테이프(C1)가 레일로 공급되면, 부품 이송부(12)는 수납 위치에 있는 캐리어 테이프(C1)의 포켓(H) 내로 부품(P)을 수납시킨다.
도 3에는 본 발명의 이로운 특징을 포함하는 부품 이송부(12)의 사시도가 도시되어 있다.
부품 이송부(12)는 지그(16b)에 적재된 부품(P)을 픽업하기 위한 픽업 트레이(12c)를 포함한다.
픽업 트레이(12c)는 복수의 부품 흡착 유닛(12d)을 포함하며, 부품 흡착 유닛(12d)은 진공 흡착 방식을 통해 지그(16b)에 적재된 부품(P)을 픽업할 수 있다.
바람직하게는, 부품 흡착 유닛(12d)의 수는 지그(16b)의 하나의 열에 적재된 모든 부품(P)들을 한번에 흡착시킬 수 있도록 구성된다.
예를 들어, 지그(16b)가 10행 x 10열의 크기를 가지며, 총 100개의 부품(P)이 적재되도록 구성된 경우, 픽업 트레이(12c)는 총 10개의 부품 흡착 유닛(12d)을 구비한다.
또 다른 예에 있어서, 만약 캐리어 테이프 공급부(11)가 레일(R)로 두 열의 캐리어 테이프(C1)를 동시에 공급하는 경우, 픽업 트레이(12c)는 총 20개의 부품 흡착 유닛(12d)이 10개씩 두 개의 열로 구비될 수 있다.
즉, 픽업 트레이(12c)에 구비된 부품 흡착 유닛(12d)의 수는 캐리어 테이프 공급부(11)에 의해 공급되는 캐리어 테이프(C1)의 수, 지그(16b)에 적재된 부품(P)의 배열 형태 등을 고려하여 작업 속도를 최적화하기 위해 다양하게 조절될 수 있다.
추가적으로, 부품 이송부(12)는 픽업 트레이(12c)를 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 구동 유닛(12a)과 픽업 트레이(12c)를 Z축 방향으로 이동시키기 위한 Z축 구동 유닛(12b)을 포함한다.
X축 구동 유닛(12a)은 픽업 트레이(12c)를 X축 방향으로 이동시키기 위한 구성으로, 액츄에이터, 회전 모터 또는 벨트 등과 같이 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다.
X축 구동 유닛(12a)은 지그(16b)에 적재된 부품(P)이 픽업 트레이(12c)에 의해 픽업되는 픽업 위치와 픽업 트레이(12c)가 픽업한 부품(P)이 캐리어 테이프(C1)의 포켓(H)에 수납되는 수납 위치 사이에서 왕복 이동 가능하도록 구성된다.
이 때, X축 구동 유닛(12a)은 X축 위치 센서를 포함할 수 있다.
X축 위치 센서에 의해 픽업 트레이(12c)가 X축 방향으로 정확한 거리만큼 이동하는 것이 가능하며, X축 위치 센서는 캐리어 테이프(C1)의 포켓(H)의 위치와 지그(16b) 내에 부품(P)이 적재된 하나의 열을 인식하도록 작동할 수 있다.
또한, Z축 구동 유닛(12b)은 수납 위치에서 Z축으로 왕복 이동 가능하도록 구성된다.
즉, 픽업 트레이(12c)가 픽업한 부품(P)은 Z축 구동 유닛(12b)에 의한 Z축 방향으로의 하강 이동에 의해 캐리어 테이프(C1)의 포켓(H)에 수납되며, 수납이 완료된 후, 픽업 트레이(12c)는 Z축 구동 유닛(12b)에 의한 Z축 방향으로의 상승 이동에 의해 다시 원위치로 돌아올 수 있다.
이 때, Z축 구동 유닛(12b)은 Z축 위치 센서를 포함할 수 있다.
Z축 위치 센서에 의해 픽업 트레이(12c)가 Z축 방향으로 정확한 거리만큼 이동하는 것이 가능하며, Z축 위치 센서는 캐리어 테이프(C1)의 포켓(H)의 위치와 픽업 트레이(12c)에 의해 픽업된 부품(P) 사이의 상대 변위를 감지하도록 작동할 수 있다.
부품 이송부(12)에 의해 캐리어 테이프(C1)의 포켓(H) 내에 부품(P)이 수납된 후, 커버 테이프 공급부(13)는 부품(P)이 수납된 캐리어 테이프(C1)의 상면에 커버 테이프(C2)가 위치될 수 있도록 커버 테이프(C2)를 레일(R) 상으로 공급한다.
이 때, 레일(R) 상에는 부품(P)이 수납된 캐리어 테이프(C1)의 상면과 커버 테이프(C2)를 밀착시키기 위한 가이드(17)가 구비된다.
보다 구체적으로, 커버 테이프 공급부(13)로부터 공급된 커버 테이프(C2)가 부품(P)이 수납된 캐리어 테이프(C1)의 상면과 최초로 맞닿는 위치에 가이드(17)가 구비됨으로써, 캐리어 테이프(C1)와 커버 테이프(C2)의 실링 전에 커버 테이프(C2)가 캐리어 테이프(C1)로부터 이탈되거나 우는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
이어서, 부품(P)이 수납된 캐리어 테이프(C1)와 이의 상면에 밀착된 커버 테이프(C2)는 가압부(14)에 의해 서로 밀착되어 접착된다.
바람직하게는, 가압부(14)는 부품(P)이 수납된 캐리어 테이프(C1)와 이의 상면에 밀착된 커버 테이프(C2)를 실링하기 위한 가열 수단을 구비할 수 있다.
커버 테이프(C2)와의 실링이 완료된 캐리어 테이프(C1)는 권취부(15)에 의해 연속적으로 권취된다.
도 5에는 본 발명의 추가적인 이로운 특징을 포함하는 부품 공급부(16)의 사시도가 도시되어 있다.
부품 공급부(16)는 부품(P)이 적재되는 지그(16b)와 지그(16b)를 Y축 방향으로 왕복 이동시키기 위한 Y축 구동 유닛(16a)을 포함한다.
여기서, Y축 구동 유닛(16a)은 지그(16b)를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 구성으로, 액츄에이터, 회전 모터 또는 벨트 등과 같이 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다.
여기서, 부품 공급부(16)는 복수의 지그(16b)가 안착되도록 구성될 수 있다.
부품 공급부(16)에 안착되는 지그(16b)의 수는 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 부품 공급부(16)는 Y축 방향으로 서로 인접하게 배치된 두 개의 지그(16b)를 포함할 수 있다.
이 때, 두 개의 지그(16b) 중 하나는 수납 위치에 위치될 수 있으며, 나머지 하나는 부품(P)이 지그(16b) 내로 적재되는 적재 위치에 위치될 수 있다.
수납 위치에 위치된 지그(16b)에서는 픽업 트레이(12c)에 의한 부품(P)의 픽업이 이루어지며, 이와 동시에 적재 위치에 위치된 지그(16b)에서는 자동 또는 수동으로 지그(16b) 내에 부품(P)의 적재가 이루어질 수 있다.
수납 위치에 위치된 지그(16b)에서의 부품(P)의 픽업이 모두 완료된 경우, Y축 구동 유닛(16a)은 수납 위치에 위치된 지그(16b)를 적재 위치로 이동시키고, 적재 위치에 위치된 지그(16b)를 수납 위치로 이동시킨다.
이 때, 수납 위치에 위치된 지그(16b)에서의 부품(P)의 픽업이 모두 완료되기 전에 적재 위치에 위치된 지그(16b)에서 부품(P)의 적재가 모두 완료되는 것이 바람직하다.
상술한 과정은 적정 수의 횟수로 반복될 수 있다.
본 발명은 부품 공급부(16)에 의해 복수의 지그(16b) 내로 부품(P)이 연속적으로 공급될 수 있기 때문에 작업 중단 또는 작업 지연없이 부품의 자동 포장이 가능하다는 장점을 가지고 있다.
또한, 부품 공급부(16)에 의한 부품(P)의 공급과 부품 이송부(12)의 작동 및 캐리어 테이프(C1)에서의 부품(P)의 포장은 독립적으로 수행되기 때문에 최적의 시간당 처리 속도를 발휘하는 것이 가능하다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 부품이 수납되는 포켓을 가지는 캐리어 테이프를 레일로 공급하는 캐리어 테이프 공급부;
    부품이 적재되는 지그와 상기 지그를 Y축 방향으로 왕복 이동시키기 위한 Y축 구동 유닛을 포함하는 부품 공급부;
    픽업 위치에서 상기 지그에 적재된 부품을 픽업하여 수납 위치에 있는 상기 캐리어 테이프의 포켓에 상기 부품을 수납시키는 부품 이송부;
    상기 부품이 수납된 캐리어 테이프의 상면에 부착되는 커버 테이프를 공급하는 커버 테이프 공급부;
    상기 캐리어 테이프와 상기 커버 테이프를 압착시키기 위한 가압부; 및
    상기 부품이 수납된 캐리어 테이프를 권취하는 권취부;
    를 포함하는 자동 포장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부품 공급부는 복수의 지그가 안착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 포장 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부품 이송부는,
    지그에 적재된 부품을 픽업하기 위한 픽업 트레이;
    상기 픽업 트레이를 Z축 방향으로 이동시키기 위한 Z축 구동 유닛; 및
    상기 픽업 트레이를 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 구동 유닛;을 포함하며,
    상기 픽업 트레이는 복수의 부품 흡착 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 포장 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레일 상에 상기 부품이 수납된 캐리어 테이프의 상면과 상기 커버 테이프를 밀착시키기 위한 가이드가 구비된 것을 특징으로 하는 자동 포장 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가압부는 상기 캐리어 테이프와 상기 커버 테이프를 실링하기 위한 가열 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자동 포장 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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