KR20170000955A - 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치 및 이를 구비하는 렌즈 모듈용 볼 조립 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래 볼 조립 장치의 볼 공급 과정에서 발생하였던 볼 마찰 및 이로 인한 이물 발생 문제를 방지할 수 있는 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치 및 이를 구비하는 렌즈 모듈용 볼 조립 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치는, 액추에이터와; 상기 액추에이터에 의해 상하방향으로 상승 및 하강 동작 가능하게 구성되는 승강체와; 상기 승강체의 수직 상부에 배치되고, 다수의 렌즈 모듈용 볼이 내부에 담겨지며, 상기 렌즈 모듈용 볼이 담긴 내부로 상기 승강체의 적어도 일부 영역이 관통 삽입될 수 있도록 관입홀이 형성되어 있는 볼용기; 및 상기 승강체의 상단부에 구비되어 상기 승강체가 상기 상승 동작에 의해 상기 볼용기 내부로 관입시, 상기 볼용기에 담겨있는 다수의 렌즈 모듈용 볼 중 한 개를 진공 흡착하도록 구성되는 흡착대를 포함한다. 그리고, 상기 승강체의 상승 동작시, 상기 흡착대에 흡착된 렌즈 모듈용 볼을 나머지 비흡착된 렌즈 모듈용 볼들의 상측 공간에 노출시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

렌즈 모듈용 볼 피딩 장치 및 이를 구비하는 렌즈 모듈용 볼 조립 장치{BALL FEEDING DEVICE FOR LENS MODULE AND BALL ASSEMBLING APPARATUS WITH THE SAME}

본 발명은 볼 조립 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈 모듈에 사용되는 볼을 공급하는 피딩 장치와, 이러한 피딩 장치로부터 볼을 제공받아 렌즈 모듈에 투입하여 조립하는 픽업 장치로 이루어진 렌즈 모듈용 볼 조립 장치에 관한 것이다.

최근 스마트폰 내지 스마트패드와 같은 전기전자 단말기의 발달과 더불어 이러한 전기전자 단말기에 소형 카메라 즉 소형 렌즈 모듈이 함게 탑재되고 있으며, 이러한 렌즈 모듈에는 포커스 조절을 위한 수단이 설치되어 있는 것이 일반적이다.

도 1은 통상의 전기전자 단말기에 장착되는 소형 렌즈 모듈의 구성 중 포커스 조절을 수행하기 위한 주요 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 통상의 렌즈 모듈(1)은 하우징(미도시), 상기 하우징 내부에 배치되는 오토포커스 캐리어(AF Carrier)(6), 그리고 상기 오토포커스 캐리어(6) 내부에 배치되고 내부에 렌즈 등의 광학계(3)가 구비되는 경통(2), 상기 오토포커스 캐리어(6)의 외면 상에 대향 배치되어 경통(2)의 수직 방향 위치 조정(즉, 포커스 조절)을 구현하는 마그넷(4)을 포함한다.

그리고, 경통(2)과 오토포커스 캐리어(6) 사이에는 볼 어레이(7)가 삽입 배치되는데, 이렇게 삽입 배치되는 볼 어레이(7)는 렌즈 모듈(1)의 포커스 조절시 미끄럼 동작을 통해 경통(2)이 수직 방향으로 원활히 위치 조정될 수 있도록 보조하는 기능을 하게 된다.

구체적으로, 경통(2)과 오토포커스 캐리어(6) 사이의 일측 영역에는 렌즈 모듈(1)의 세로축을 따라 제1 볼(5a)과 제2 볼(5b)이 교호로 각각 2개씩 배열되고, 대각선 방향에도 렌즈 모듈(1)의 세로축을 따라 제1 볼(5a)과 제2 볼(5b)이 교호로 배열되어 한 쌍의 볼 어레이(7)가 삽입 배치된 구조를 갖는다. 참고로, 제1 볼 (5a)과 제2 볼(5b)은 그 직경을 기준으로 상호 구분되고, 제1 볼(5a)이 제2 볼(5b)보다 더 큰 직경을 갖도록 구성된다. 이와 같이 상호 상이한 직경의 볼(5a,5b)을 투입하는 이유는 경통(2)의 수직 방향 위치 조정을 원활히 유도하면서 동시에 볼의 접점 수는 최소화하기 위함이다.

전술한 바와 같이, 렌즈 모듈에는 다수의 볼이 구비되는데, 이러한 볼은 볼 조립 장치를 이용하여 렌즈 모듈에 볼을 투입함으로써 볼 어레이를 제품에 조립하게 된다.

도 7은 종래 렌즈 모듈용 볼 조립 장치의 개략도로서, 도 7(a)는 종래 볼 피딩 장치의 볼 공급전 대기 상태를 나타낸 것이고, 도 7(b)는 종래 볼 피딩 장치의 볼 공급 동작을 나타낸 것이다.

도 7(a) 및 (b)를 참조하면, 종래 렌즈 모듈용 볼 조립 장치는 렌즈 모듈(1)에 조립될 볼을 공급하는 볼 피딩 장치(100)와, 상기 볼 피딩 장치(100)로부터 공급되는 볼(8a)을 제공받아 렌즈 모듈(1)에 투입하는 볼 픽업 장치(120)로 구성된다.

종래 볼 피딩 장치(100)는 볼용기(110) 내부에 다수의 볼(8)이 담겨져 있고, 볼용기(110) 하단에는 내부에 담겨진 볼(8)이 외부로 유출될 수 있도록 형성된 볼인출구(115)가 관통 형성되어 있다. 그리고, 볼용기(110)의 수직 하부 영역는 수평방향(즉, X축 방향)으로 왕복 운동 가능한 볼공급 플레이트(120)이 구비되어 있다.

이와 같은 구성의 종래 볼 피딩 장치(100)의 볼 공급 동작을 살펴보면, 볼용기(110) 내부의 다수 볼(8) 중 한 개가 중력에 의해 볼인출구(115) 외부로 배출되면, 해당 배출 볼(8a)은 볼용기 수직 하부에 구비된 볼공급 플레이트(120)의 수용홈(125) 측으로 낙하하여 상기 수용홈(125) 내에 안착된다.

그리고, 수용홈(125)에 배출볼(8a)이 안착되면, 볼공급 플레이트(120)는 볼 픽업 장치(120) 측으로 이동하여 수직 방향으로 하강하는 볼 픽업 장치에 볼(8a)을 제공하도록 구성된다.

그런데, 이러한 종래 볼 피딩 장치(100)에 의하면, 볼공급 플레이트(120)가 수용홈(125)에 안착된 볼(8a)을 볼 픽업 장치(120)에 제공하기 위하여 X축 방향으로 왕복 운동하는 동안, 볼용기(110)의 볼인출구(115)에 대기중인 볼(8b)이 볼공급 플레이트(120)의 상면과 접촉되어 마찰이 지속적으로 발생하고, 이로 인해 다음 볼 투입을 위해 대기 중인 볼(8b)의 마모 또는 손상(스크래치 등)을 야기하는 문제점이 있었다.

그리고, 전술한 볼 마모 또는 손상(스크래치 등)으로 인해 이물이 발생하고, 이러한 이물에 의해 볼 찍힘 및 걸림과 같은 문제가 발생하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 볼 조립 장치의 볼 공급 과정에서 발생하였던 볼 마찰 및 이로 인한 이물 발생 문제를 방지할 수 있는 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치 및 이를 구비하는 렌즈 모듈용 볼 조립 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치는, 액추에이터와; 상기 액추에이터에 의해 상하방향으로 상승 및 하강 동작 가능하게 구성되는 승강체와; 상기 승강체의 수직 상부에 배치되고, 다수의 렌즈 모듈용 볼이 내부에 담겨지며, 상기 렌즈 모듈용 볼이 담긴 내부로 상기 승강체의 적어도 일부 영역이 관통 삽입될 수 있도록 관입홀이 형성되어 있는 볼용기; 및 상기 승강체의 상단부에 구비되어 상기 승강체가 상기 상승 동작에 의해 상기 볼용기 내부로 관입시, 상기 볼용기에 담겨있는 다수의 렌즈 모듈용 볼 중 한 개를 진공 흡착하도록 구성되는 흡착대를 포함한다. 그리고, 상기 승강체의 상승 동작시, 상기 흡착대에 흡착된 렌즈 모듈용 볼을 나머지 비흡착된 렌즈 모듈용 볼들의 상측 공간에 노출시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 조립 장치는, 전술한 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치와 상기 볼 피딩 장치로부터 볼을 공급받아 상기 렌즈 모듈에 조립하는 볼 픽업 장치를 포함한다. 그리고, 상기 볼 픽업 장치는 X축 방향으로 왕복 운동 가능한 이송 로봇과; 상기 X축 이송 로봇 상에 설치되어 Y축 방향으로 왕복 운동 가능한 업다운 유닛; 및 상기 업다운 유닛 상에 설치되어 상기 흡착대에 흡착된 렌즈 모듈용 볼을 인계받는 픽업 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치 및 이를 구비하는 렌즈 모듈용 볼 조립 장치에 의하면, 택트 타임(Tact Time) 손실없이 효율적으로 볼 투입 및 조립 공정을 수행할 수 있으면서도, 특히 종래 볼 조립 장치의 볼 공급 과정에서 발생하였던 볼 마찰 및 이로 인한 이물 발생 문제를 근본적으로 제거할 수 있는 바, 공정의 안정성 및 수율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 통상의 전기전자 단말기에 장착되는 소형 렌즈 모듈의 구성 중 포커스 조절을 수행하기 위한 주요 구성을 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치의 단면 구조를 도시한 개략도.
도 3은 도 2의 승강체의 볼 흡착 및 상승 동작을 개략적으로 도시한 동작 상태도.
도 4은 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 픽업 장치의 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 조립 장치의 제1 볼 인계 동작을 개략적으로 도시한 동작 상태도.
도 6은 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 조립 장치의 제1 볼 투입 및 제2 볼 인계 동작을 개략적으로 도시한 동작 상태도.
도 7(a)는 종래 볼 피딩 장치의 볼 공급전 대기 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 7(b)는 종래 볼 피딩 장치의 볼 공급 동작을 개략적으로 도시한 도면.

본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 조립 장치는 렌즈 모듈에 사용되는 볼을 렌즈 모듈로 투입하여 이를 조립하기 위한 장치로서, 렌즈 모듈용 볼을 공급하는 볼 피딩 장치와, 상기 볼 피딩 장치로부터 볼을 제공받아 상기 렌즈 모듈에 투입 조립하는 볼 픽업 장치를 포함한다.

먼저 본 발명의 렌즈 모듈용 볼 조립 장치의 볼 조립 대상인 렌즈 모듈에 대하여 설명한 후, 다음으로 본 발명의 렌즈 모듈용 볼 조립 장치를 구성하는 볼 피딩 장치와 볼 픽업 장치에 대하여 각각 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 볼 조립 장치의 볼 조립 대상인 렌즈 모듈(1)은 하우징(미도시), 상기 하우징 내부에 배치되는 오토포커스 캐리어(AF Carrier)(6), 그리고 상기 오토포커스 캐리어(6) 내부에 배치되고 내부에 렌즈 등의 광학계(3)가 구비되는 경통(2), 상기 오토포커스 캐리어(6)의 외면 상에 대향 배치되어 경통(2)의 수직 방향 위치 조정(즉, 포커스 조절)을 구현하는 마그넷(4)을 포함한다.

그리고, 경통(2)과 오토포커스 캐리어(6) 사이에는 볼 어레이(7)가 삽입 배치되는데, 이렇게 삽입 배치되는 볼 어레이(7)는 렌즈 모듈(1)의 포커스 조절시 미끄럼 동작을 통해 경통(2)이 수직 방향으로 원활히 위치 조정될 수 있도록 보조하는 기능을 하게 된다.

구체적으로, 경통(2)과 오토포커스 캐리어(6) 사이의 일측 영역에는 렌즈 모듈(1)의 세로축을 따라 제1 볼(5a)과 제2 볼(5b)이 교호로 각각 2개씩 배열되고, 대각선 방향에도 렌즈 모듈(1)의 세로축을 따라 제1 볼(5a)과 제2 볼(5b)이 교호로 배열되어 한 쌍의 볼 어레이(7)가 삽입 배치된 구조를 갖는다. 참고로, 제1 볼 (5a)과 제2 볼(5b)은 그 직경을 기준으로 상호 구분되고, 제1 볼(5a)이 제2 볼(5b)보다 더 큰 직경을 갖도록 구성된다. 이와 같이 상호 상이한 직경의 볼(5a,5b)을 투입하는 이유는 경통(2)의 수직 방향 위치 조정을 원활히 유도하면서 동시에 볼의 접점 수는 최소화하기 위함이다.

본 발명의 볼 조립 장치는 이와 같은 렌즈 모듈(1)에 볼을 다수 회 투입하여 볼 어레이(7)를 제품에 조립하는 공정을 자동으로 수행하기 위한 장치이다.

도 2는 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치의 단면 구조를 도시한 개략도이고, 도 3은 도 2의 승강체의 볼 흡착 및 상승 동작을 개략적으로 도시한 동작 상태도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치는 프레임(30), 액추에이터(40), 승강체(10), 볼용기(20), 흡착대(13), 및 진공펌프(미도시)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 프레임(30)은 승강체(10)의 승강 운동 및 볼 조립 장치의 제어를 실현하기 위한 다양한 구성들이 설치되는 몸체에 해당한다. 여기서, 승강체(10)의 승강 운동 및 볼 조립 장치의 제어를 위한 다양한 구성이란 예컨대, 액추에이터, 크로스 롤러 가이드, 스냅링, 볼 부쉬, 기어박스, LM 가이드, 마이크로 미터 등과 같이 소정 대상의 승강 운동 및 이의 제어를 구현하기 위해 필요한 공지의 구성이 채용될 수 있다.

본 발명의 액추에이터(40)는 전기, 유압 또는 압축 공기 등을 이용하여 승강체(10)의 작동을 발생시키기 위한 구성이다. 액추에이터(40)는 제어부에 의한 명령 신호에 따라 승강체(10)를 수직 상하 방향으로 상승 또는 하강 동작시키도록 구성된다. 구체적으로, 액추에이터(40)는 후술할 픽업 장치가 피딩 장치로 접근시 승강체(10)의 상승 동작을 발생시키도록 제어되고, 픽업 장치가 피딩 장치로 접근 후 렌즈 모듈용 볼을 넘겨받으면 승강체(10)의 하강 동작을 발생시키도록 제어된다.

본 발명의 볼용기(20)는 내부에 수용 공간(25)이 마련되어 상기 수용 공간 (25)에 다수의 렌즈 모듈용 볼(5)이 담겨지게 된다. 이러한 볼용기(20)는 승강체 (10)의 수직 상부에 배치되고, 그 저면부에는 볼용기(20)의 상기 수용 공간이 외부와 연통되도록 관입홀(21)이 관통 형성되어 있다.

상기 관입홀(21)은 볼용기(20)의 수직 하부에 배치되어 있는 승강체(10)가 상승 동작시, 승강체(10)의 적어도 상부 영역을 포함하는 일부 영역이 볼용기(20)를 관통하여 상기 수용 공간(25) 내부로 삽입될 수 있도록 기능한다. 따라서, 관입홀(21)의 내경 또는 단면적은 승강체(10)의 외경 또는 단면적보다 크도록 구성되어 승강체(10) 외면와 관입홀(21) 내면 사이에는 유격을 갖게 된다.

상기 유격은 미세한 치수(바람직하게는, 수㎜ 이하)로 구성하여 승강체(10)의 승하강 동작시 관입홀(21) 내면에 대한 마찰은 발생하지 않으면서, 볼용기(20) 내부에 담긴 렌즈 모듈용 볼(5)은 상기 관입홀(21)을 통해 외부로 유출되지 않도록 구성된다.

본 발명의 승강체(10)는 액추에이터(40)에 의해 수직 상하방향으로 상승 및 하강 동작 가능하도록 구성되어, 볼용기(20)에 담겨있는 다수의 렌즈 모듈용 볼(5) 중 일부를 볼 픽업 장치에 공급하는 기능을 한다.

바람직한 실시예에 따르면, 승강체(10)는 세로 방향(즉, 수직 방향)으로 장축을 갖는 기둥 형상으로 구성되고, 하단부는 액추에이터(40)와 연결되며, 상단부에는 첨예부(11)와 흡착대(13)가 구비된다.

그리고, 승강체(10)는 볼 픽업 장치가 볼 피딩 장치로 접근시 액추에이터 (40)에 의해 상승 동작하여 관입홀(21)을 통해 볼용기(20) 내부로 진입한 후 흡착대(13)에 의해 렌즈 모듈용 볼 중 일부(5')를 흡착 고정시키고, 이어서 추가적으로 더 상승 동작하여 상기 흡착대(13)에 흡착된 렌즈 모듈용 볼(5')이 나머지 비흡착된 볼(5)과 구분되며 외부에 노출될 수 있도록 구동한다.

즉, 승강체(10)의 상승 동작시, 흡착대(13)에 흡착된 렌즈 모듈용 볼은 나머지 비흡착된 렌즈 모듈용 볼들이 위치하는 공간에서 수직 상부로 이격된 상측 공간으로 위치 이동하여 비흡착된 나머지 볼과 구분되며 노출될 수 있게 된다.

바람직하게는, 승강체(10)의 상기 추가적 상승 동작은 승강체(10)의 상단부에 구비된 흡착대(13)가 볼용기(20)의 상면 수준에 도달시 그 상승 동작이 중지되도록 구성할 수 있다.

상기와 같은 상승 동작에 의해 특정 렌즈 모듈용 볼이 볼용기(20)의 상부 영역에 제공되면, 볼용기(20)의 상부 영역으로 이동하여 대기 중인 볼 픽업 장치가 상기 상부 영역에 위치하고 있는 렌즈 모듈용 볼을 넘겨받고, 이와 같은 렌즈 모듈용 볼의 인계가 완료되면, 승강체(10)는 수직 하방향으로 하강 동작하여 원위치로 복귀하게 된다.

본 발명의 흡착대(13)는 승강체(10)의 상단부에 구비되어 승강체(10)가 상기 상승 동작에 의해 상기 볼용기(20) 내부로 관입시, 볼용기(20)에 담겨있는 다수의 렌즈 모듈용 볼 중 한 개를 진공 흡착하도록 구성된다.

바람직한 실시예에 따르면, 흡착대(13)는 중공의 세관을 포함하여 구성되고, 상기 세관의 적어도 일부 영역이 승강체(10)의 상단부 상에 수직 상부 방향으로 돌출되게 구성된다. 상기 경우, 승강체(10)가 볼용기(20) 내부로 관입하면 흡착대(13)의 상단부 상에 하나의 렌즈 모듈용 볼(5')이 흡착 고정되며 올려지게 된다.

그리고, 흡착대(13)는 진공펌프와 연결되어 진공펌프의 구동시 특히 흡착대(13)의 세관의 중공은 진공 분위기가 유발되고, 이에 따라 세관의 상단에 렌즈 모듈용 볼이 올려지면 해당 볼은 진공력에 의해 흡착 고정될 수 있게 된다.

한편, 흡착대(13)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 특히 승강체(10)의 상단에 첨예부(11)를 더 구비할 경우, 흡착대(13)는 세관의 적어도 일부 영역이 첨예부(11) 상에 수직 상부 방향으로 돌출되게 설치될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 흡착대(13)는 첨예부(11)의 주연부 상에 상호 이격되며 돌출되게 배치되는 2 개(이하, '제1 흡착대 및 제2 흡착대'라 칭함)로 분리 구성되어, 승강체(10)가 상승 동작에 의해 볼용기(20) 내부로 관입시 볼용기(20)에 담겨있는 다수의 렌즈 모듈용 볼 중 하나는 제1 흡착대에 진공 흡착되고, 또 다른 하나의 볼은 제2 흡착대에 진공 흡착된다.

본 발명의 첨예부(11)는 승강체(10)의 상부 종단에 구비되고, 하측에서 상측으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔형, 또는 하측에서 상측으로 갈수록 단면적이 작아지는 다각뿔형으로 형성될 수 있다.

이러한 첨예부(11)는 승강체(10)의 상승 동작시 볼용기(20)에 담겨있는 렌즈 모듈용 볼이 승강체(10)의 상면 상에 올려진 채로, 흡착대(13)에 흡착된 볼과 함께 볼용기(20) 상부 영역으로 올라가 픽업 장치 측으로 제공되는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 4은 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 픽업 장치의 개략도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 픽업 장치는 이송 로봇(50,80), 업다운 유닛 (60), 픽업 유닛(70)을 포함하여 구성된다.

본 발명의 이송 로봇(50)은 X축 방향으로 왕복 운동 가능한 장치로서, 도 4의 바람직한 실시예에 따르면, 양단이 고정되어 있는 X축 레일(80)과 상기 X축 레(80)일 상에 설치되어 X축 레일(80)을 따라 좌우 방향 이동 및 이의 제어가 가능하게 구성되는 이동유닛(50)을 포함한다.

본 발명의 업다운 유닛(60)은 X축 이송 로봇 상에 설치되어 Y축 방향으로 왕복 운동 가능한 장치이다. 도 4의 바람직한 실시예에 따르면, 업다운 유닛(60)은 X축 이송 로봇의 이동유닛(50)의 전면 상에 장착되고, 에어 실린더 내지 리니어 모터 등의 액추에이터를 통해 Y축 방향 왕복 운동 및 이의 제어가 가능하도록 구성된다.

본 발명의 픽업 유닛(70)은 승강체(10)로부터 제공되는 볼을 인계하여 렌즈 모듈에 투입하기 위한 장치로서, 세관을 포함하는 미세 노즐 형태로 구성되어 진공 흡착 방식으로 볼을 넘겨받도록 구성되거나, 또는 집게를 포함하는 로봇이 물리적으로 볼을 가압하여 집는 방식으로 구성될 수 있다.

도 4의 바람직한 실시예에 따르면, 픽업 유닛(70)은 업다운 유닛(60)의 하단부 상에 설치되어, 업다운 유닛(60)의 Y축 방향 하강시 이에 따라 Y축 방향으로 내려와 수직 하부에 위치하고 있는 승강체(10)로부터 볼을 공급받고, 볼 인계 완료시 업다운 유닛(60)의 Y축 방향 상승 동작에 따라 Y축 방향으로 올라간 후 이송 로봇에 의해 렌즈 모듈이 위치한 곳으로 이동할 수 있도록 구성된다.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 렌즈 모듈용 볼 조립 장치에 의한 볼 투입 및 조립 동작에 대해 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 조립 장치의 제1 볼 인계 동작을 개략적으로 도시한 동작 상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 렌즈 모듈용 볼 조립 장치의 제1 볼 투입 및 제2 볼 인계 동작을 개략적으로 도시한 동작 상태도이다.

참고로, 도 5 및 도 6 실시예에 따른 렌즈 모듈용 볼 조립 장치는 한 쌍의 볼 피딩 장치와 한 쌍의 볼 픽업 장치로 구성하였다. 그리고, 도 5 기준으로 우측에 위치한 볼 피딩 장치(이하, 제1 볼 피딩 장치)의 볼용기(20a)에는 제1 볼(5a)이 담겨져 있고, 좌측에 위치한 볼 피딩 장치(이하, 제2 볼 피딩 장치)의 볼용기(20b)에는 제1 볼(5a)보다 작은 직경으로 이루어진 제2 볼(5b)이 담겨지도록 구성하였다.

상기와 같은 구성에 의할 경우, 먼저 도 5 기준으로 우측에 위치한 볼 픽업 장치(이하, 제1 볼 픽업 장치)가 제1 볼 피딩 장치 상부로 X축 이동시, 제1 볼 피딩 장치의 승강체(10a)가 액추에이터(40)에 의해 상승 동작하여 관입홀(21)을 통해 볼용기(20a) 내부로 진입함으로써 흡착대(13a)에 의해 제1 볼(5a')을 흡착 고정시키고, 이어서 추가적으로 더 상승 동작하여 상기 흡착대(13a)에 흡착된 제1 볼(5a')이 나머지 비흡착된 제1 볼들(5a)이 위치하는 공간에서 수직 상부로 이격된 상측 공간에 위치하도록 구동한다.

상기와 같은 동작에 의해 제1 볼(5a')이 볼용기(20a)의 상부 영역에 제공되면, 제1 볼 피딩 장치의 볼용기(20a) 상부 영역으로 이동하여 대기 중인 제1 볼 픽업 장치의 픽업 유닛(70a)이 상기 상측 공간에 위치하고 있는 제1 볼(5a')을 넘겨받게 된다.

이와 같은 제1 볼(5a')의 인계가 완료되면, 도 6과 같이 제1 볼 피딩 장치의 승강체(10a)는 수직 하방향으로 하강 동작하여 원위치로 복귀하고, 제1 볼 픽업 장치는 이송 로봇(50a)에 의해 렌즈 모듈이 위치한 곳으로 X축 이동한 후 업다운 유닛(60a)을 통해 픽업 유닛(70a)을 Y축 방향으로 하강시킴으로써 제1 볼 피딩 장치로부터 제공받은 제1 볼(5a')을 렌즈 모듈(1)에 투입하게 된다.

한편, 제1 볼 픽업 장치가 렌즈 모듈(1)이 위치한 곳으로 X축 이동하게 되면, 이와 동시에 제2 볼 픽업 장치의 픽업 유닛(70b)은 이송로봇(50b)에 의해 제2 볼 피딩 장치의 볼용기(20b) 상부로 X축 이동한 후 업다운 유닛(60b)에 의해 하강 동작하게 된다.

그리고, 전술한 제1 볼 픽업 장치와 동일한 과정을 통해 제2 볼 피딩 장치의 승강체(10b)로부터 제2 볼(5b')을 인계받은 후, 렌즈 모듈(1)이 위치한 곳으로 X축 이동하여 제2 볼 피딩 장치로부터 제공받은 제2 볼(5b')을 렌즈 모듈(1)에 투입함으로써 제1 볼(5a')과 제2 볼(5b')을 렌즈 모듈(1) 내에 교호로 투입 조립할 수 있게 된다.

바람직하게는, 제1 볼 피딩 장치의 승강체(10a)에 두 개의 흡착대(13a)를 설치하고, 제2 볼 피딩 장치의 승강체(10b) 역시 두 개의 흡착대(13b)를 설치하여, 제1 볼 피딩 장치와 제1 볼 픽업 장치(또는 제2 볼 피딩 장치와 제2 볼 픽업 장치)의 1회 공정(즉, 볼 제공 및 투입) 완료시 두 개의 제1 볼(또는 제2 볼)이 렌즈 모듈의 2개소에 각각 동시 투입될 수 있도록 구성된다.

한편, 본 발명의 렌즈 모듈용 볼 조립 장치는 비젼 검사 장치를 더 포함할 수 있는데, 상기 경우 1회 공정 즉, 제1 볼 또는 제2 볼 제공 및 투입 완료시마다 비젼 검사 장치를 통해 공정간 볼 조립 상태를 검사 확인하게 된다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

5: 렌즈모듈용 볼 10: 승강체
11: 첨예부 13: 흡착대
20: 볼용기 21: 관입홀
30: 프레임 40: 액추에이터
50: 이송 로봇 60: 업다운 유닛
70: 픽업 유닛

Claims (8)

1. 렌즈 모듈에 조립되는 볼을 공급하는 장치로서,
   액추에이터;
   상기 액추에이터에 의해 상하방향으로 상승 및 하강 동작 가능하게 구성되는 승강체;
   상기 승강체의 수직 상부에 배치되고, 다수의 렌즈 모듈용 볼이 내부에 담겨지며, 상기 렌즈 모듈용 볼이 담긴 내부로 상기 승강체의 적어도 일부 영역이 관통 삽입될 수 있도록 관입홀이 형성되어 있는 볼용기; 및
   상기 승강체의 상단부에 구비되어 상기 승강체가 상기 상승 동작에 의해 상기 볼용기 내부로 관입시, 상기 볼용기에 담겨있는 다수의 렌즈 모듈용 볼 중 한 개를 진공 흡착하도록 구성되는 흡착대를 포함하고,
   상기 승강체의 상승 동작시, 상기 흡착대에 흡착된 렌즈 모듈용 볼을 나머지 비흡착된 렌즈 모듈용 볼들의 상측 공간에 노출시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 흡착대는 중공의 세관을 포함하고, 상기 세관의 적어도 일부 영역이 상기 승강체의 상단부 상에 돌출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 승강체의 상단부에 구비되고, 하측에서 상측으로 갈수록 직경이 작아지거나 또는 단면적이 좁아지는 첨예부를 더 포함하고, 상기 흡착대는 상기 세관의 적어도 일부 영역이 상기 첨예부 상에 돌출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 흡착대는 상기 첨예부의 주연부 상에 상호 이격 배치되는 복수 개로 분리 구성되어, 상기 승강체가 상기 상승 동작에 의해 상기 볼용기 내부로 관입시, 상기 볼용기에 담겨있는 다수의 렌즈 모듈용 볼 중 일부가 상기 복수 개의 흡착대에 각각 하나씩 진공 흡착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 흡착대와 연결되어 상기 세관의 중공에 진공 분위기를 유발하는 진공펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈용 볼 피딩 장치.
   
6. 렌즈 모듈에 볼을 투입하여 조립하는 장치로서,
   렌즈 모듈용 볼을 공급하는 볼 피딩 장치 및 상기 볼 피딩 장치로부터 볼을 공급받아 상기 렌즈 모듈에 조립하는 볼 픽업 장치를 포함하고,
   상기 볼 피딩 장치는,
   액추에이터와; 상기 액추에이터에 의해 상하방향으로 상승 및 하강 동작 가능하게 구성되는 승강체와; 상기 승강체의 수직 상부에 배치되고, 다수의 렌즈 모듈용 볼이 내부에 담겨지며, 상기 렌즈 모듈용 볼이 담긴 내부로 상기 승강체의 적어도 일부 영역이 관통 삽입될 수 있도록 관입홀이 형성되어 있는 볼용기; 및 상기 승강체의 상단부에 구비되어 상기 승강체가 상기 상승 동작에 의해 상기 볼용기 내부로 관입시, 상기 볼용기에 담겨있는 다수의 렌즈 모듈용 볼 중 한 개를 진공 흡착하도록 구성되는 흡착대를 포함하고,
   상기 승강체는, 상기 상승 동작시 상기 흡착대에 흡착된 렌즈 모듈용 볼을 나머지 비흡착된 렌즈 모듈용 볼들의 상측 공간에 노출시키도록 구성되며,
   상기 볼 픽업 장치는,
   X축 방향으로 왕복 운동 가능한 이송 로봇; 상기 X축 이송 로봇 상에 설치되어 Y축 방향으로 왕복 운동 가능한 업다운 유닛; 및 상기 업다운 유닛 상에 설치되어 상기 흡착대에 흡착된 렌즈 모듈용 볼을 인계받는 픽업 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈용 볼 조립 장치.
   
7. 제6 항에 있어서,
   상기 렌즈 모듈용 볼 조립 장치는,
   상기 이송 로봇에 의해 상기 업다운 유닛이 상기 볼용기 상부로 이송되면, 상기 승강체의 상승 동작에 의해, 상기 흡착대에 흡착된 렌즈 모듈용 볼이 상기 상측 공간에 노출되고,
   상기 렌즈 모듈용 볼이 상기 상측 공간에 노출되면 상기 업다운 유닛이 Y축 방향으로 하강하여, 상기 픽업 유닛이 상기 상측 공간에 노출된 상기 렌즈 모듈용 볼을 인계받도록 구성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈용 볼 조립 장치.
   
8. 제7 항에 있어서,
   상기 볼 피딩 장치는 렌즈 모듈용 제1 볼이 담겨져 있는 제1 볼 피딩 장치와, 상기 제1 볼보다 작은 직경의 렌즈 모듈용 제2 볼이 담겨져 있는 제2 볼 피딩 장치로 구비되고,
   상기 볼 픽업 장치는 상기 제1 볼 피딩 장치로부터 상기 제1 볼을 공급받는 제1 볼 픽업 장치와, 상기 제2 볼 피딩 장치로부터 상기 제2 볼을 공급받는 제2 볼 픽업 장치로 구비되며,
   상기 렌즈 모듈용 볼 조립 장치는 상기 렌즈 모듈에 상기 제1 볼과 상기 제2 볼이 교호로 투입 배열되도록 상기 제1 볼 픽업 장치와 상기 제2 볼 픽업 장치가 번갈아가며 작동하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈용 볼 조립 장치.

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