KR20180055589A - auto soldering apparatus based on 4-axises actuator - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an automatic soldering apparatus based on 4-axis control, in which 4-axis control related to rotation is added to a 3-axis control system of x, y and z-axes to control a precise position, and supply of a solder wire is controlled by a solder feeder according to welding environments. The automatic soldering apparatus includes a base frame (10) providing a work space at one side; a 4-axis control actuator (100) provided to one side of the base frame to control operation in x, y, z and θ-axes; a transfer frame guide unit (20) provided to one side of the base frame to provide a transfer path of the 4-axis control actuator; a soldering iron unit (200) connected to one shaft of the 4-axis control actuator and having a solder wire feeder fed with a solder wire with a surface formed with a V-groove from an outside; a solder feed unit (300) controlling the supply of the solder wire fed from the soldering iron unit and having a V-groove forming member (330) for forming the V-groove on the surface of the solder wire; and a control unit (30) controlling operation of the 4-axis control actuator, automatic welding of the soldering iron unit, and the supply of the solder wire to the solder feed unit.

Description

4축 제어기반의 자동 솔더링장치 { auto soldering apparatus based on 4-axises actuator }[0001] The present invention relates to a four-axis control based automatic soldering apparatus,

본 발명은 4축 제어기반의 자동 솔더링장치에 관한 것으로, xyz축에 대해서 3축 제어시스템에 추가적으로 회전이 가능하도록 하여 4축 제어를 통해 정밀한 위치제어가 가능하고, 용접작업환경에 따라서 실납의 공급을 제어하는 솔더 피드(soder feed) 공급장치를 구비한 4축 제어기반의 자동 솔더링장치에 관한 것이다.The present invention relates to a four-axis control-based automatic soldering apparatus, which can additionally rotate a three-axis control system with respect to an xyz axis so that precise position control is possible through four-axis control, And more particularly to a four-axis control-based automatic soldering apparatus having a soda feed feeder for controlling a soda feed.

현대 산업을 주도하면서 인간의 편리한 문명기기로 각광받고 있는 자동차 산업 및 전기전자 기기 산업에서 전자회로 분야는 지속적인 발전과 함께 지능화 및 스마트화가 가장 기대되는 분야이다. 이런 스마트한 전자회로 분야는 제품의 특성상 미소 전류를 필요로 하는 제어 모듈 부문과 이와는 반대로 대 전류가 필요한 파워 모듈 부문이 항상 필요로 한다. 이런 각 모듈에는 전자 부품과 PCB(Printed Circuit Board, 인쇄회로기판)의 연결이 필수적이고 여기에는 납땜(Soldering)이란 공정으로 접합을 하는 것이 일반적 이다.In the automobile industry and the electric and electronic equipment industry, which are leading the modern industry and being popular as human civilization devices, the field of electronic circuits is expected to become the most advanced and smart. In this smart electronic circuit field, the control module segment, which requires a very small current due to the characteristics of the product, and the power module segment, which requires large current in contrast, are always needed. In each of these modules, it is necessary to connect electronic parts with printed circuit boards (PCBs), and soldering is a common process.

납땜 방식으로는 보통 3가지 정도의 방법이 사용되고 있다. 먼저 대량 생산 혹은 자동 공정에서 자동 납조 방식(Auto Wave Soldering) 또는 SMT(Surfaced Mounted Technology)방식이 사용되고, 자동 납조 혹은 SMT 방식으로 생산 후 발생되는 미납, 브릿지(Bridge) 제거작업과 같은 터치 업(Touch-up)작업에는 수작업 납땜(Hand Soldering) 방식을 사용 하고 있다.There are usually three methods of soldering. First, automatic wave soldering or SMT (Surfaced Mounted Technology) method is used in mass production or automatic process, and touch-up (Touch Hand soldering is used for the work.

최근에는 최대한의 내부공간을 활용하기 위하여 스마트 폰과 같은 모바일 기기의 경박단소(輕薄短小)화가 일반적인 기술추세로 발전되고 있다. 전자부품의 솔더 면이 극히 작고, 특수한 기능을 가진 이형 부품(Odd Parts)의 빈번한 사용으로 인하여 자동 납조 혹은 SMT와 같은 기존 생산방식으로는 생산이 이루어지지 않는 경우가 통상적으로 발생한다. 게다가 기기 내부 공간을 최대한 이용하기 위하여 SMT 부품과 이형 부품의 혼재, 각종 케이블과 컨넥터의 연결, 더 우수한 기능을 가진 IC 칩의 적용 등이 일상화되기에 더욱 발전된 솔더링 시스템에 대한 시장의 니즈가 극대화되고 있다. 이에 대한 수용 방안으로 레이저를 이용한 솔더링 시스템, 열풍을 이용한 솔더링 시스템, 셀렉티브(Selective) 솔더링 시스템, Actuator를 활용한 자동 솔더링 시스템 등이 제시되고 있다.In recent years, thin and small size of a mobile device such as a smart phone has been developed as a general technology trend in order to utilize the maximum internal space. Due to the frequent use of odd parts with very small solder surfaces of electronic components and the frequent use of special functioning parts (Odd parts), it is usually the case that production is not made by conventional production methods such as automatic lead-free or SMT. In addition, to maximize the internal space of the device, the SMT parts and the unmatched parts, the connection of various cables and connectors, and the application of the IC chip with more excellent functions become common, so the market needs for the developed soldering system are maximized have. As a solution for this, a laser-based soldering system, a hot air-based soldering system, a selective soldering system, and an automatic soldering system using an actuator are suggested.

셀렉티브 솔더링 시스템은 오프라인 시스템으로 2개의 포트를 가진 듀얼 시스템으로 포트가 상하 이동하여 작업 대상물을 솔더링하는 특징을 갖고 있다. 한 대의 시스템에서 동시에 2개의 작업물을 가공하므로 공간 대비 생산성이 높고, 선택된 부품에만 작업을 할 수 있다는 장점은 분명하다. 하지만 열풍 솔더링 시스템과 마찬가지로 솔더 포트가 작업 대상물에 직접 닿아야 하기에 열에 취약한 부품을 사용하는 PCB를 작업하기에는 문제점이 많아 범용장비로는 문제점이 많다.The selective soldering system is an off-line system and has dual ports with two ports. The port is moved up and down to solder workpieces. It is clear that the advantage of space-to-productivity and the ability to work only on selected parts is that one system processes two workpieces at the same time. However, as with the hot air soldering system, the solder port must directly touch the workpiece, and there are many problems in working with PCBs that use heat-sensitive components, so there are many problems with general-purpose equipment.

또한, 일반적으로 전자 장치를 제조하는 과정에서 기판 상에 전자 부품을 장착하기 위하여 솔더링은 매우 빈번하게 이루어진다. 대량 생산 과정에서 수율을 높이기 위하여 솔더링 과정은 수동으로 진행되기 보다는 자동화 설비를 통하여 자동으로 진행되기도 한다. 그러나 자동화에 어려움이 있는 솔더링 공정의 경우에는 작업자에 의해서 수동으로 진행되기도 한다. 수동으로 진행되는 솔더링 공정은 각 생산품에 대한 솔더링 품질이 일정하기 어려워 숙련된 작업자를 요구함으로 생산비가 높아지고 품질 유지가 어려운 문제점이 있어 왔다.Also, soldering is very frequently done to mount electronic components on a substrate in the course of manufacturing electronic devices. In order to increase the yield in the mass production process, the soldering process is carried out automatically through automated equipment rather than manually. However, in the case of a soldering process which is difficult to automate, it may be done manually by an operator. The soldering process, which is performed manually, is difficult to maintain the quality because the soldering quality of each product is difficult to be constant, requiring skilled workers, resulting in high production costs.

마이크로 트랜스포머와 같은 미세 전자 장치의 경우에는 코일을 포함하고 있기 때문에 코일을 기판의 솔더 패드에 부착하고 솔더링 해야 하는 공정이 요구된다. 그런데 코일을 솔더링 하기 위해서는 우선 코일의 코팅막을 제거하고 솔더링을 진행해야 하는데 이러한 과정을 전반적으로 자동화하여 솔더링하는 장치가 제공되고 있지 않아서 생산 현장에서는 수작업으로 진행되고 있는 실정이다.In the case of microelectronic devices such as microtransformers, a process is required to attach and solder the coils to the solder pads of the substrate because they contain coils. However, in order to solder the coil, the coating film of the coil must be removed and the soldering must be performed. However, since the apparatus for soldering is not provided by automating such a process as a whole, it is in the process of being manually operated at the production site.

또한 솔더링 공정은 제품의 특징에 따라 그 방식이 다양하고 때로는 품질 향상을 위하여 오브젝트가 틸팅된 상태에서 솔더링이 수행되는 것이 필요한 경우도 있어서 수작업으로 솔더링을 진행하는 경우 품질 관리가 어렵고 그에 따른 생산비 증가에 대한 문제도 발생되고 있다. 그리고 솔더링 공정을 수작업으로 진행하는 경우 각기 개별적으로 진행하기 때문에 대량 생산이 어렵고 품질 유지가 매우 어렵다.In addition, the soldering process may vary depending on the characteristics of the product, and in some cases it may be necessary to perform the soldering in a state where the object is tilted in order to improve the quality. Therefore, when the soldering is performed by hand, quality control is difficult, There is also a problem about the. If the soldering process is carried out manually, it is difficult to mass-produce and maintain quality because each process is carried out individually.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 이런 작업 환경에 대응하여 액츄에이터(actuator)를 활용한 자동 솔더링 시스템은 고속 작업이 가능하여 택트 타임(Tact Time)이 짧은 대량 생산 방식에 활용되고 있다.In order to solve the above problems, an automatic soldering system utilizing an actuator in response to such a working environment is being used for a mass production method which can perform a high-speed operation and has a short tact time.

그리고 납땜으로 인하여 연기가 많이 발생하는 솔더링 작업으로부터 작업자를 벗어나게 하여 친환경적인 작업 환경 구축도 가능하다. 이에 본 발명에서는 조밀하고 이형부품이 많은 솔더링 작업에 적합한 4축 Actuator 기반의 자동 솔더링 장치의 구성을 제공하고자 한다.It is also possible to create an environment friendly work environment by removing the worker from the soldering work which generates much smoke due to soldering. Accordingly, the present invention provides a configuration of a four-axis actuator-based automatic soldering apparatus which is suitable for a soldering operation in which there are many dense parts.

본 발명은, 일측에 작업공간을 제공하는 베이스 프레임(10); 상기 베이스 프레임(10)의 일측에 구비되고, X,Y,Z,θ 4축 방향으로 동작제어가 가능한 4축제어 엑츄에이터(100); 상기 베이스 프레임(10)의 일측에 구비되고, 상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 이송경로를 제공하는 이송 프레임가이드부(20); 상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)과 외부로 부터 표면에 V컷 생성된 실납이 공급되는 실납공급부를 포함하는 솔더링 아이언 유니트(200); 상기 솔더링 아이언 유니트(200)로 공급되는 실납의 공급을 제어하고, 공급되는 비산을 방지하기 위해 실납의 표면에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하는 솔더피드 유니트(300);와 상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 동작, 솔더링 아이언 유니트(200)의 자동납땜작업 및 솔더피드 유니트(300)의 실납공급을 제어하는 제어유닛(30);을 포함하여 구성된다.The present invention comprises a base frame (10) for providing a working space on one side; A four-axis actuator 100 provided at one side of the base frame 10 and capable of controlling movement in the directions of X, Y, Z, and? 4 axes; A conveyance frame guide part 20 provided at one side of the base frame 10 and providing a conveyance path of the four-axis control actuator 100; A soldering iron unit 200 coupled to one axis of the four-axis actuator 100 and including a soldering tip 210 and a tilting supply unit to which a V-cut generated from the outside is supplied to the surface; A solder feed unit 300 including a V-cut generation unit 330 for controlling the supply of the lead supplied to the soldering iron unit 200 and generating a V-cut on the surface of the lead to prevent scattering of supplied lead; And a control unit (30) for controlling the operation of the four-axis actuator (100), the automatic soldering operation of the soldering iron unit (200) and the solder feed unit (300).

한편, 상기 솔더피드 유니트(300)에서 있어서, 와이어형태의 실납이 권취되어 공급되는 실납공급롤부(미도시)와, 상기 실납공급롤부(미도시)를 상기 제어유닛(30)에서 전송된 명령에 따른 전송속도에 따라 상기 실납공급부의 회전을 제어하는 제어모터부(미도시)와, 상기 실납공급롤부(미도시)에서 인출되는 실납 와이어의 표면부에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the above-described solder feed unit 300, a rod feed roll unit (not shown) in which a wire rod is wound and fed and a rod feed rod unit (not shown) (Not shown) for controlling the rotation of the actual supply and supply unit according to the transmission speed of the V-cut generator 330 (not shown), and a V-cut generator 330 ).

그리고, 상기 V컷 생성부(330)는, 한쌍의 평기어로 구비되고, 외주면에 대해서 중심축 방향으로 V자형상의 홈이 형성되는 안내홈(332)과, 상기 안내홈(332)에 중심축에 대해서 방사상으로 소정의 각도마다 소정의 폭과 깊이를 가지는 치형홈(333)을 포함하는 제1기어부(331)와, 외주면에 상기 치형홈(333)이 대응하는 크기와 형상을 가진 압착치형부(335)가 형성되고, 상기 안내홈(332)의 대응하는 형상으로 구비되고, 인입되는 실납 와이어의 이탈을 방지하는 안내가이드부(336)를 포함하는 제2기어부(334)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.The V-cut generation unit 330 includes a guide groove 332 formed by a pair of spur gears and having a V-shaped groove in the central axis direction with respect to the outer peripheral surface thereof, A first gear portion 331 including a toothed groove 333 having a predetermined width and depth at predetermined angles with respect to a radial direction of the first gear portion 331, And a second gear portion 334 including a guide portion 336 formed in a corresponding shape of the guide groove 332 and including a guide guide portion 336 for preventing departure of the incoming wire, .

이때, 상기 실납공급롤부(미도시)에 권취된 실납을 상기 제어유닛(30)의 제어명령에 따라 상기 제어모터부(미도시)의 회전속도에 따라 상기 V컷 생성부(330)로 인입되는 실납은, 외주면에 상기 제1기어부(331)와, 상기 제2기어부(334) 사이를 통과하면서 표면에 V컷을 형성시켜서, 납땜작업시 플럭스의 비산을 방지하는 것을 특징으로 한다.At this time, the lead wire wound on the rod feed roll unit (not shown) is led into the V-cut generation unit 330 according to the rotation speed of the control motor unit (not shown) in accordance with a control command of the control unit 30 The step of forming a V-cut on the surface while passing between the first gear portion 331 and the second gear portion 334 on the outer circumferential surface prevents flying of the flux during the soldering work.

그리고, 상기 솔더링 아이언 유니트(200)는, 납땜작업을 수행하는 솔더링 팁(210)과,The soldering iron unit 200 includes a soldering tip 210 for performing a soldering operation,

4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되어 상기 솔더링 팁(210)을 상기 4축제어 엑츄에이터(100)와의 결합각을 가이드하는 앵글가이드부(220)와, 상기 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되고, 상기 솔더피드 유니트(300)에서 공급되는 실납을 상기 솔더링 팁(210)의 작업단부 방향으로 안내하는 실납공급 가이드팁(230)과, 상기 솔더링 팁(210)의 작업단부로 부터 소정의 이격된 거리에 구비되어, 상기 솔더링 팁(210)의 작업위치를 설정하기 위해 현재위치를 측정하는 위치측정센서(240)를 포함하여 구성된다.Axis actuator 100. The angle guide unit 210 is provided on one side of the soldering tip 210 and guides the angle of the soldering tip 210 with respect to the four axis actuator 100. [ A lead supply guide tip 230 provided at one side of the soldering tip 210 for guiding the lead supplied from the solder feed unit 300 toward the working end of the soldering tip 210, And a position measuring sensor 240 provided at a predetermined distance from the working end of the soldering tip 210 for measuring a current position to set a working position of the soldering tip 210.

한편, 상기 위치측정센서(240)에서 측정된 위치와, 상기 솔더링 팁(210)과 상기 위치측정센서(240)와의 이격거리를 계산하여 상기 솔더링 팁(210)의 납땜작업 좌표를 제어하는 것을 특징으로 한다.The position of the soldering tip 210 and the position sensor 240 are calculated to calculate the position of the soldering tip 210 and the soldering operation coordinates of the soldering tip 210. [ .

본 발명의 다른 실시 예로, 상기 작업공간을 제공하는 베이스 프레임(10)의 일측에 구비되고, 이송경로를 제공하는 이송 프레임가이드부(20)상에서 X,Y,Z,θ 4축 방향으로 동작제어가 가능한 4축제어 엑츄에이터(100); 상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)과 외부로 부터 표면에 V컷 생성된 실납이 공급되는 실납공급부를 포함하는 솔더링 아이언 유니트(200); 상기 솔더링 아이언 유니트(200)로 공급되는 실납의 공급을 제어하고, 공급되는 비산을 방지하기 위해 실납의 표면에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하는 솔더피드 유니트(300);와 상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 동작, 솔더링 아이언 유니트(200)의 자동납땜작업 및 솔더피드 유니트(300)의 실납공급을 제어하는 제어유닛(30);을 포함하여 구성되는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치를 제공한다.In another embodiment of the present invention, an operation control in X, Y, Z, and θ 4 axis directions on a transfer frame guide unit 20 provided on one side of a base frame 10 providing the work space and providing a transfer path A four-axis actuator 100 capable of driving the four-axis actuator 100; A soldering iron unit 200 coupled to one axis of the four-axis actuator 100 and including a soldering tip 210 and a tilting supply unit to which a V-cut generated from the outside is supplied to the surface; A solder feed unit 300 including a V-cut generation unit 330 for controlling the supply of the lead supplied to the soldering iron unit 200 and generating a V-cut on the surface of the lead to prevent scattering of supplied lead; And a control unit (30) for controlling operation of the four-axis actuator (100), automatic soldering operation of the soldering iron unit (200), and supply of solder feed unit (300) To provide an automatic soldering apparatus.

한편, 상기 솔더피드 유니트(300)에서 있어서, 와이어형태의 실납이 권취되어 공급되는 실납공급롤부(미도시)와, 상기 실납공급롤부(미도시)를 상기 제어유닛(30)에서 전송된 명령에 따른 전송속도에 따라 상기 실납공급부의 회전을 제어하는 제어모터부(미도시)와, 상기 실납공급롤부(미도시)에서 인출되는 실납 와이어의 표면부에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the above-described solder feed unit 300, a rod feed roll unit (not shown) in which a wire rod is wound and fed and a rod feed rod unit (not shown) (Not shown) for controlling the rotation of the actual supply and supply unit according to the transmission speed of the V-cut generator 330 (not shown), and a V-cut generator 330 ).

그리고, 상기 V컷 생성부(330)는, 한쌍의 평기어로 구비되고, 외주면에 대해서 중심축 방향으로 V자형상의 홈이 형성되는 안내홈(332)과, 상기 안내홈(332)에 중심축에 대해서 방사상으로 소정의 각도마다 소정의 폭과 깊이를 가지는 치형홈(333)을 포함하는 제1기어부(331)와, 외주면에 상기 치형홈(333)이 대응하는 크기와 형상을 가진 압착치형부(335)가 형성되고, 상기 안내홈(332)의 대응하는 형상으로 구비되고, 인입되는 실납 와이어의 이탈을 방지하는 안내가이드부(336)를 포함하는 제2기어부(334)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.The V-cut generation unit 330 includes a guide groove 332 formed by a pair of spur gears and having a V-shaped groove in the central axis direction with respect to the outer peripheral surface thereof, A first gear portion 331 including a toothed groove 333 having a predetermined width and depth at predetermined angles with respect to a radial direction of the first gear portion 331, And a second gear portion 334 including a guide portion 336 formed in a corresponding shape of the guide groove 332 and including a guide guide portion 336 for preventing departure of the incoming wire, .

이때, 상기 실납공급롤부(미도시)에 권취된 실납을 상기 제어유닛(30)의 제어명령에 따라 상기 제어모터부(미도시)의 회전속도에 따라 상기 V컷 생성부(330)로 인입되는 실납은, 외주면에 상기 제1기어부(331)와, 상기 제2기어부(334) 사이를 통과하면서 표면에 V컷을 형성시켜서, 납땜작업시 플럭스의 비산을 방지하는 것을 특징으로 한다.At this time, the lead wire wound on the rod feed roll unit (not shown) is led into the V-cut generation unit 330 according to the rotation speed of the control motor unit (not shown) in accordance with a control command of the control unit 30 The step of forming a V-cut on the surface while passing between the first gear portion 331 and the second gear portion 334 on the outer circumferential surface prevents flying of the flux during the soldering work.

그리고, 상기 솔더링 아이언 유니트(200)는, 납땜작업을 수행하는 솔더링 팁(210)과,The soldering iron unit 200 includes a soldering tip 210 for performing a soldering operation,

4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되어 상기 솔더링 팁(210)을 상기 4축제어 엑츄에이터(100)와의 결합각을 가이드하는 앵글가이드부(220)와, 상기 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되고, 상기 솔더피드 유니트(300)에서 공급되는 실납을 상기 솔더링 팁(210)의 작업단부 방향으로 안내하는 실납공급 가이드팁(230)과, 상기 솔더링 팁(210)의 작업단부로 부터 소정의 이격된 거리에 구비되어, 상기 솔더링 팁(210)의 작업위치를 설정하기 위해 현재위치를 측정하는 위치측정센서(240)를 포함하여 구성된다.Axis actuator 100. The angle guide unit 210 is provided on one side of the soldering tip 210 and guides the angle of the soldering tip 210 with respect to the four axis actuator 100. [ A lead supply guide tip 230 provided at one side of the soldering tip 210 for guiding the lead supplied from the solder feed unit 300 toward the working end of the soldering tip 210, And a position measuring sensor 240 provided at a predetermined distance from the working end of the soldering tip 210 for measuring a current position to set a working position of the soldering tip 210.

한편, 상기 위치측정센서(240)에서 측정된 위치와, 상기 솔더링 팁(210)과 상기 위치측정센서(240)와의 이격거리를 계산하여 상기 솔더링 팁(210)의 납땜작업 좌표를 제어하는 것을 특징으로 한다.The position of the soldering tip 210 and the position sensor 240 are calculated to calculate the position of the soldering tip 210 and the soldering operation coordinates of the soldering tip 210. [ .

본 발명의 실시 예에 따른 4축 제어기반의 자동 솔더링장치의 구성은, 자동제어 관련 기술로서 기존의 접합기기 관련의 부분 기능 모듈들을 융합하여 자동 솔더링 시스템을 제공한다. The configuration of a four-axis control-based automatic soldering apparatus according to an embodiment of the present invention provides an automatic soldering system by fusing a conventional function-related partial function module as an automatic control related technology.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 솔더링 시스템은 4축 Actuator를 기반으로 실납 공급장치와 PID 제어 기반의 인두기 온도조절용 스테이션의 기능을 통합 구현하여 조밀하고 이형부품이 많은 솔더링 작업에 적합하여, 솔더링 장비를 생산하는 관련 업체로의 기술이전 등과 관련해서 접목이 용이하고 적용분야가 다양하다는 장점이 있다.Also, the automatic soldering system according to the embodiment of the present invention integrates the functions of the rod feeder and the PID control-based ironing temperature control station based on the four-axis actuator, and is suitable for the soldering work having many dense parts, It has the merit of easy application and diversification of applications in relation to technology transfer to related companies producing equipment.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 4축 제어기반의 자동 솔더링장치의 전체 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 4축 제어기반의 자동 솔더링장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 솔더링 아이언 유니트(200)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 4는 V컷 생성부(330)를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 7은 V컷 생성부(330)의 상세구성을 나타낸 도면이다. 도 8은 솔더링 아이언 유니트(200)의 상세구성을 나타낸 정면도이다.
도 9는 각 구성별 기능을 나타낸 블럭도이다.
도 10은 전체 구성의 기능을 설명한 도면이다.1 is a view illustrating an entire system of a four-axis control-based automatic soldering apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a configuration of a four-axis control-based automatic soldering apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a configuration of the soldering iron unit 200. As shown in Fig. 4 is a diagram showing the V-cut generation unit 330. FIG.
FIGS. 5 to 7 are views showing the detailed configuration of the V-cut generation unit 330. FIG. 8 is a front view showing the detailed structure of the soldering iron unit 200. As shown in Fig.
FIG. 9 is a block diagram showing functions of the respective components.
10 is a diagram for explaining the functions of the entire configuration.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며,또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be understood, however, that there is no intention to limit the scope of the present invention to the embodiment shown, and that other embodiments falling within the scope of the present invention may be easily devised by adding, Can be proposed.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 4축 제어기반의 자동 솔더링장치의 전체 시스템을 설명하는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 4축 제어기반의 자동 솔더링장치의 구성을 나타낸 사시도이다. 도 3은 솔더링 아이언 유니트(200)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 4는 V컷 생성부(330)를 나타낸 도면이다. 도 5 내지 7은 V컷 생성부(330)의 상세구성을 나타낸 도면이다. 도 8은 솔더링 아이언 유니트(200)의 상세구성을 나타낸 정면도이다. 도 9는 각 구성별 기능을 나타낸 블럭도이다. 도 10은 전체 구성의 기능을 설명한 도면이다.1 is a view illustrating an entire system of a four-axis control-based automatic soldering apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a four-axis control-based automatic soldering apparatus according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing a configuration of the soldering iron unit 200. As shown in Fig. 4 is a diagram showing the V-cut generation unit 330. FIG. FIGS. 5 to 7 are views showing the detailed configuration of the V-cut generation unit 330. FIG. 8 is a front view showing the detailed structure of the soldering iron unit 200. As shown in Fig. FIG. 9 is a block diagram showing functions of the respective components. 10 is a diagram for explaining the functions of the entire configuration.

살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 4축 제어기반의 자동 솔더링장치는, 실납 이송 제어 기술과 그 제어 모듈(Solder feed Unit), 인두기 팁의 온도 제어 기술과 그 제어 모듈(Soldering Station), 인두기 팁의 위치 제어용 Actuator 제어 기술과 그 제어 모듈 그리고, 납땜 시 발생하는 연기를 배출하는 시스템과 그 제어 모듈로 크게 구성이 가능하다.The four-axis control-based automatic soldering apparatus according to an embodiment of the present invention includes a solder feed unit, a soldering feed unit, a temperature control technology of the soldering tip, a soldering station thereof, A control module for controlling the position of the actuator, a control module thereof, a system for discharging smoke generated during soldering, and a control module thereof.

상기 자동 솔더링 시스템은 실납 이송 제어 기술과 그 제어 모듈, 인두기 팁의 온도 제어 기술과 그 제어 모듈, 인두기 팁의 위치 제어용 Actuator 제어 기술과 그 제어 모듈, 납땜 시 발생하는 연기를 배출하는 흡연 제어 기술과 그 제어 모듈 등 4부분으로 구성된다. The automatic soldering system includes a lead transfer control technology and a control module thereof, a temperature control technology of the soldering tip and its control module, an actuator control technology for controlling the position of the soldering tip and its control module, a smoking control technique for discharging smoke generated during soldering And a control module thereof.

상기 자동 솔더링 장치의 구성을 위하여 4축 Actuator를 기반으로 Soldering station에 의해 제어되는 인두 팁과 비산 방지 기능을 갖는 Solder feed Unit이 결합된 Soldering controller와 Solder iron tip과 Solder feed tip을 결합한 Solder Iron Unit을 구성하고, 자동 솔더링 시스템의 기능은 다음과 같다. In order to construct the automatic soldering system, soldering iron controller combined solder feed unit with soldering tip controlled by soldering station and solder feed unit based on 4 axis actuator, solder iron unit which combines solder iron tip and solder feed tip, The functions of the automatic soldering system are as follows.

4축 Actuator: 작업범위 250X245mm에 솔더링 포인트 저장 기능 내장, Soldering Controller: Soldering station + Solder feed Unit 제어 기능, Soldering station : 인두 팁의 작업 가능 온도(300℃)로 빠른 수렴, Solder feed Unit : 비산 방지용 V컷 기능을 내장한 실납 공급, 흡연 및 팁 세척 기능 즉 솔더링 작업동안 발생하는 연기 등을 배출하는 기능 및 솔더링 작업 후 팁에 묻은 이물질 세척 기능 등을 포함하는 구성을 가진다.4 axis Actuator: Built-in soldering point storage function in 250X245mm working range Soldering Controller: Soldering station + Solder feed unit control function Soldering station: Fast convergence to solder tip working temperature (300 ℃) Solder feed Unit: A cut-in feeder with built-in cut function, a smoking and tip cleaning function, a function for discharging smoke generated during the soldering operation, and a foreign matter cleaning function for the tip after the soldering operation.

상기와 같은 기능을 가진 시스템의 구현을 위해서, 본 발명은, 일측에 작업공간을 제공하는 베이스 프레임(10); 상기 베이스 프레임(10)의 일측에 구비되고, X,Y,Z,θ 4축 방향으로 동작제어가 가능한 4축제어 엑츄에이터(100); 상기 베이스 프레임(10)의 일측에 구비되고, 상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 이송경로를 제공하는 이송 프레임가이드부(20); 상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)과 외부로 부터 표면에 V컷 생성된 실납이 공급되는 실납공급부를 포함하는 솔더링 아이언 유니트(200); 상기 솔더링 아이언 유니트(200)로 공급되는 실납의 공급을 제어하고, 공급되는 비산을 방지하기 위해 실납의 표면에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하는 솔더피드 유니트(300);와 상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 동작, 솔더링 아이언 유니트(200)의 자동납땜작업 및 솔더피드 유니트(300)의 실납공급을 제어하는 제어유닛(30);을 포함하여 구성된다.In order to realize a system having the above functions, the present invention provides a system comprising: a base frame 10 for providing a working space on one side; A four-axis actuator 100 provided at one side of the base frame 10 and capable of controlling movement in the directions of X, Y, Z, and? 4 axes; A conveyance frame guide part 20 provided at one side of the base frame 10 and providing a conveyance path of the four-axis control actuator 100; A soldering iron unit 200 coupled to one axis of the four-axis actuator 100 and including a soldering tip 210 and a tilting supply unit to which a V-cut generated from the outside is supplied to the surface; A solder feed unit 300 including a V-cut generation unit 330 for controlling the supply of the lead supplied to the soldering iron unit 200 and generating a V-cut on the surface of the lead to prevent scattering of supplied lead; And a control unit (30) for controlling the operation of the four-axis actuator (100), the automatic soldering operation of the soldering iron unit (200) and the solder feed unit (300).

상기 4축제어 엑츄에이터(100)는, 작업범위가 250X245mm에 50만 솔더링 포인트 저장 기능을 내장하고 있고, 상기 제어유닛(30)의 동작제어명령에 따라 X,Y,Z,θ 4축 방향으로 동작제어가 가능한 구성을 가지고 있으면, 상기 베이스 프레임(10)에 구비된 이송프레임가이드부를 따라서 동작하게 된다.The four-axis actuator 100 includes a 50,000 soldering point storing function in a working range of 250 X 245 mm and operates in X, Y, Z, and θ 4 axis directions in accordance with an operation control command of the control unit 30 The operation can be performed along the conveyance frame guide portion provided on the base frame 10. [

상기 4축제어 엑츄에이터(100)는, 스테핑 모터를 구동원으로하여 정밀한 x, y, z, 4축 제어가 가능하고. 본 실시예에서는, 정격 하중은 2kg 이내이며, 반복 위치 정밀도는 ±0.01mm 이내이고, 사용전원은 100~230 VAC, 50/60Hz 이며, 상기 스테핑 모터는 2상, Stepping으로써, 드라이브는 벨트 혹은 볼 스크류 타입이며, 작업할 솔더링 위치는 액츄에이터의 티칭으로 기억시키고 50만 포인트의 작업 좌표를 저장하는 것이 가능하다.The four-axis actuator 100 can control precise x, y, z, and four axes using a stepping motor as a driving source. In this embodiment, the rated load is 2 kg or less, the repeatable position accuracy is within ± 0.01 mm, the power source used is 100 to 230 VAC, 50/60 Hz, the stepping motor is two-phase, stepping, It is screw type. It is possible to memorize the soldering position to be worked with the teaching of the actuator and store the working coordinate of 500,000 points.

한편, 상기 솔더피드 유니트(300)에서 있어서, 와이어형태의 실납이 권취되어 공급되는 실납공급롤부(미도시)와, 상기 실납공급롤부(미도시)를 상기 제어유닛(30)에서 전송된 명령에 따른 전송속도에 따라 상기 실납공급부의 회전을 제어하는 제어모터부(미도시)와, 상기 실납공급롤부(미도시)에서 인출되는 실납 와이어의 표면부에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the above-described solder feed unit 300, a rod feed roll unit (not shown) in which a wire rod is wound and fed and a rod feed rod unit (not shown) (Not shown) for controlling the rotation of the actual supply and supply unit according to the transmission speed of the V-cut generator 330 (not shown), and a V-cut generator 330 ).

상기 상기 솔더피드 유니트(300)는, 전원부에는 AC 220[V] / DC 24[V] 50[W] 변환 회로가 적용되고, 그리고 제어부는 스테핑 모터 제어 회로 및 PWM 제어 알고리즘 구현 (모터의 정회전, 역회전 기능, 솔더의 공급량 조절 기능, 납 막힘 검출 및 납 없음 검출 센싱 기능, 기타 편의 기능)이 가능하고, 기구적으로는 와이어 땜납의 무편향 이송 기구, 실납의 비산을 방지하기 위한 V컷 생성 기구, 납 막힘 및 납 없음 검출 센서 부착, DC 모터와 기어부의 동력전달용 벨트(우레탄 + 철심) 장착되는 구성을 가진다.The solder feed unit 300 has an AC 220 [V] / DC 24 [V] 50 [W] conversion circuit applied to the power supply unit and a control unit for implementing a stepping motor control circuit and a PWM control algorithm , Reverse rotation function, solder supply adjustment function, lead clog detection and lead-free detection sensing function, and other convenience functions). Mechanically, it is possible to use a non-deflecting feed mechanism of wire solder, And a power transmission belt (urethane + iron core) of a DC motor and a gear part.

이때, 상기 V컷 생성부(330)는, 한쌍의 평기어로 구비되고, 외주면에 대해서 중심축 방향으로 V자형상의 홈이 형성되는 안내홈(332)과, 상기 안내홈(332)에 중심축에 대해서 방사상으로 소정의 각도마다 소정의 폭과 깊이를 가지는 치형홈(333)을 포함하는 제1기어부(331)와, 외주면에 상기 치형홈(333)이 대응하는 크기와 형상을 가진 압착치형부(335)가 형성되고, 상기 안내홈(332)의 대응하는 형상으로 구비되고, 인입되는 실납 와이어의 이탈을 방지하는 안내가이드부(336)를 포함하는 제2기어부(334)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.The V-cut generation unit 330 includes a guide groove 332 formed by a pair of spur gears and having a V-shaped groove in the central axis direction with respect to the outer peripheral surface thereof, A first gear portion 331 including a toothed groove 333 having a predetermined width and depth at predetermined angles with respect to a radial direction of the first gear portion 331, And a second gear portion 334 including a guide portion 336 formed in a corresponding shape of the guide groove 332 and including a guide guide portion 336 for preventing departure of the incoming wire, .

납땜작업시 열에 의해 급히 데워진 솔더는 그 내부에 플럭스의 가스가 발생팽창하는 압력에 의해 솔더가 폭발하여 플럭스와 땜납이 비산한다. 특히, 무연땜납은 융점이 높고, 땜납에 포함된 플럭스의 량이 많기 때문에, 그 압력이 보다 높아지고 비산량은 유연납보다 많아진다. 와이어 솔더에 V컷을 넣어면 발생한 가스의 압력을 낮추어 비산을 경감할 수 있다. 그러나 실납의 표면에 V컷을 넣어두면 플럭스가 외부 공기와 접촉 산화되어 장기간 보존하기 어렵게 된다. 따라서 솔더링 작업시 V컷을 넣는 것이 효과적이다.Solder heated rapidly by heat during soldering process generates gas of flux inside the solder, and the solder explodes due to expansion pressure, and flux and solder scatter. Particularly, since the melting point of the lead-free solder is high and the amount of flux contained in the solder is large, the pressure becomes higher and the amount of scattering becomes larger than that of the lead solder. By putting a V-cut in the wire solder, it is possible to reduce scattering by lowering the pressure of generated gas. However, if the V-cut is placed on the surface of the lead, the flux is oxidized by contact with the outside air, making it difficult to maintain for a long time. Therefore, it is effective to put V-cut in soldering work.

따라서, 상기 실납공급롤부(미도시)에 권취된 실납을 상기 제어유닛(30)의 제어명령에 따라 상기 제어모터부(미도시)의 회전속도에 따라 상기 V컷 생성부(330)로 인입되는 실납은, 외주면에 상기 제1기어부(331)와, 상기 제2기어부(334) 사이를 통과하면서 표면에 V컷을 형성시켜서, 납땜작업시 플럭스의 비산을 방지하는 것을 특징으로 한다.Therefore, the lead wire wound around the rod feed roll unit (not shown) is led into the V-cut generation unit 330 according to the rotation speed of the control motor unit (not shown) in accordance with the control command of the control unit 30 The step of forming a V-cut on the surface while passing between the first gear portion 331 and the second gear portion 334 on the outer circumferential surface prevents flying of the flux during the soldering work.

그리고, 상기 솔더링 아이언 유니트(200)는, 납땜작업을 수행하는 솔더링 팁(210)과,The soldering iron unit 200 includes a soldering tip 210 for performing a soldering operation,

4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되어 상기 솔더링 팁(210)을 상기 4축제어 엑츄에이터(100)와의 결합각을 가이드하는 앵글가이드부(220)와, 상기 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되고, 상기 솔더피드 유니트(300)에서 공급되는 실납을 상기 솔더링 팁(210)의 작업단부 방향으로 안내하는 실납공급 가이드팁(230)과, 상기 솔더링 팁(210)의 작업단부로 부터 소정의 이격된 거리에 구비되어, 상기 솔더링 팁(210)의 작업위치를 설정하기 위해 현재위치를 측정하는 위치측정센서(240)를 포함하여 구성된다.Axis actuator 100. The angle guide unit 210 is provided on one side of the soldering tip 210 and guides the angle of the soldering tip 210 with respect to the four axis actuator 100. [ A lead supply guide tip 230 provided at one side of the soldering tip 210 for guiding the lead supplied from the solder feed unit 300 toward the working end of the soldering tip 210, And a position measuring sensor 240 provided at a predetermined distance from the working end of the soldering tip 210 for measuring a current position to set a working position of the soldering tip 210.

PID제어 기반의 Soldering Station은 AC 48V, 120W의 용량으로 100~500의 온도 조절 범위를 갖도록 한다. 아래 그림 16에 보이는 바와 같이 마이크로프로세서를 이용하여 히터에 내장되어 있는 센서의 출력값을 A/D 변환기에서 디지털 값으로 변환하고, 이 값을 온도로 변환하는 연산을 통하여 PWM 방식으로 히터에 인가되는 전원을 단속하여 히터의 열을 일정하게 유지한다. 센서부 회로에서는 LPF(Low Pass Filter)와 버퍼 회로를 통하여 필요한 신호를 얻고, 온도 제어부 회로에서는 트라이악을 이용하여 인두팁의 온도를 제어하고자 한다.The soldering station based on the PID control has a temperature regulation range of 100 ~ 500 at the capacity of AC 48V, 120W. As shown in Fig. 16 below, the output value of the sensor built in the heater is converted into a digital value by the A / D converter using a microprocessor, and a power source So as to keep the heat of the heater constant. In the sensor section circuit, the necessary signal is obtained through the LPF (Low Pass Filter) and the buffer circuit, and in the temperature control section circuit, the temperature of the tip is controlled by using the triac.

한편, 상기 위치측정센서(240)에서 측정된 위치와, 상기 솔더링 팁(210)과 상기 위치측정센서(240)와의 이격거리를 계산하여 상기 솔더링 팁(210)의 납땜작업 좌표를 제어하는 것을 특징으로 한다.The position of the soldering tip 210 and the position sensor 240 are calculated to calculate the position of the soldering tip 210 and the soldering operation coordinates of the soldering tip 210. [ .

본 발명의 다른 실시 예로, 상기 작업공간을 제공하는 베이스 프레임(10)의 일측에 구비되고, 이송경로를 제공하는 이송 프레임가이드부(20)상에서 X,Y,Z,θ 4축 방향으로 동작제어가 가능한 4축제어 엑츄에이터(100); 상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)과 외부로 부터 표면에 V컷 생성된 실납이 공급되는 실납공급부를 포함하는 솔더링 아이언 유니트(200); 상기 솔더링 아이언 유니트(200)로 공급되는 실납의 공급을 제어하고, 공급되는 비산을 방지하기 위해 실납의 표면에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하는 솔더피드 유니트(300);와 상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 동작, 솔더링 아이언 유니트(200)의 자동납땜작업 및 솔더피드 유니트(300)의 실납공급을 제어하는 제어유닛(30);을 포함하여 구성되는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치를 제공한다.In another embodiment of the present invention, an operation control in X, Y, Z, and θ 4 axis directions on a transfer frame guide unit 20 provided on one side of a base frame 10 providing the work space and providing a transfer path A four-axis actuator 100 capable of driving the four-axis actuator 100; A soldering iron unit 200 coupled to one axis of the four-axis actuator 100 and including a soldering tip 210 and a tilting supply unit to which a V-cut generated from the outside is supplied to the surface; A solder feed unit 300 including a V-cut generation unit 330 for controlling the supply of the lead supplied to the soldering iron unit 200 and generating a V-cut on the surface of the lead to prevent scattering of supplied lead; And a control unit (30) for controlling operation of the four-axis actuator (100), automatic soldering operation of the soldering iron unit (200), and supply of solder feed unit (300) To provide an automatic soldering apparatus.

한편, 상기 솔더피드 유니트(300)에서 있어서, 와이어형태의 실납이 권취되어 공급되는 실납공급롤부(미도시)와, 상기 실납공급롤부(미도시)를 상기 제어유닛(30)에서 전송된 명령에 따른 전송속도에 따라 상기 실납공급부의 회전을 제어하는 제어모터부(미도시)와, 상기 실납공급롤부(미도시)에서 인출되는 실납 와이어의 표면부에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the above-described solder feed unit 300, a rod feed roll unit (not shown) in which a wire rod is wound and fed and a rod feed rod unit (not shown) (Not shown) for controlling the rotation of the actual supply and supply unit according to the transmission speed of the V-cut generator 330 (not shown), and a V-cut generator 330 ).

그리고, 상기 V컷 생성부(330)는, 한쌍의 평기어로 구비되고, 외주면에 대해서 중심축 방향으로 V자형상의 홈이 형성되는 안내홈(332)과, 상기 안내홈(332)에 중심축에 대해서 방사상으로 소정의 각도마다 소정의 폭과 깊이를 가지는 치형홈(333)을 포함하는 제1기어부(331)와, 외주면에 상기 치형홈(333)이 대응하는 크기와 형상을 가진 압착치형부(335)가 형성되고, 상기 안내홈(332)의 대응하는 형상으로 구비되고, 인입되는 실납 와이어의 이탈을 방지하는 안내가이드부(336)를 포함하는 제2기어부(334)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.The V-cut generation unit 330 includes a guide groove 332 formed by a pair of spur gears and having a V-shaped groove in the central axis direction with respect to the outer peripheral surface thereof, A first gear portion 331 including a toothed groove 333 having a predetermined width and depth at predetermined angles with respect to a radial direction of the first gear portion 331, And a second gear portion 334 including a guide portion 336 formed in a corresponding shape of the guide groove 332 and including a guide guide portion 336 for preventing departure of the incoming wire, .

이때, 상기 실납공급롤부(미도시)에 권취된 실납을 상기 제어유닛(30)의 제어명령에 따라 상기 제어모터부(미도시)의 회전속도에 따라 상기 V컷 생성부(330)로 인입되는 실납은, 외주면에 상기 제1기어부(331)와, 상기 제2기어부(334) 사이를 통과하면서 표면에 V컷을 형성시켜서, 납땜작업시 플럭스의 비산을 방지하는 것을 특징으로 한다.At this time, the lead wire wound on the rod feed roll unit (not shown) is led into the V-cut generation unit 330 according to the rotation speed of the control motor unit (not shown) in accordance with a control command of the control unit 30 The step of forming a V-cut on the surface while passing between the first gear portion 331 and the second gear portion 334 on the outer circumferential surface prevents flying of the flux during the soldering work.

그리고, 상기 솔더링 아이언 유니트(200)는, 납땜작업을 수행하는 솔더링 팁(210)과,The soldering iron unit 200 includes a soldering tip 210 for performing a soldering operation,

4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되어 상기 솔더링 팁(210)을 상기 4축제어 엑츄에이터(100)와의 결합각을 가이드하는 앵글가이드부(220)와, 상기 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되고, 상기 솔더피드 유니트(300)에서 공급되는 실납을 상기 솔더링 팁(210)의 작업단부 방향으로 안내하는 실납공급 가이드팁(230)과, 상기 솔더링 팁(210)의 작업단부로 부터 소정의 이격된 거리에 구비되어, 상기 솔더링 팁(210)의 작업위치를 설정하기 위해 현재위치를 측정하는 위치측정센서(240)를 포함하여 구성된다.Axis actuator 100. The angle guide unit 210 is provided on one side of the soldering tip 210 and guides the angle of the soldering tip 210 with respect to the four axis actuator 100. [ A lead supply guide tip 230 provided at one side of the soldering tip 210 for guiding the lead supplied from the solder feed unit 300 toward the working end of the soldering tip 210, And a position measuring sensor 240 provided at a predetermined distance from the working end of the soldering tip 210 for measuring a current position to set a working position of the soldering tip 210.

한편, 상기 위치측정센서(240)에서 측정된 위치와, 상기 솔더링 팁(210)과 상기 위치측정센서(240)와의 이격거리를 계산하여 상기 솔더링 팁(210)의 납땜작업 좌표를 제어하는 것을 특징으로 한다.The position of the soldering tip 210 and the position sensor 240 are calculated to calculate the position of the soldering tip 210 and the soldering operation coordinates of the soldering tip 210. [ .

10. 베이스 프레임 100. 4축제어 엑츄에이터
20. 이송 프레임가이드부 200. 솔더링 아이언 유니트
300. 솔더피드 유니트 30. 제어유닛
330. V컷 생성부 331. 제1기어부
332. 안내홈 333. 치형홈
334. 제2기어부 335. 압착치형부
336. 안내가이드부 210. 솔더링 팁
220. 앵글가이드부 230. 실납공급 가이드팁
240. 위치측정센서10. Base frame 100. Four-axis actuator
20. Transfer frame guide part 200. Soldering iron unit
300. Solder feed unit 30. Control unit
330. V-cut generation unit 331. First gear unit
332. Guide groove 333. Toothed groove
334. Second gear portion 335. Crimp tooth portion
336. Guide Guide Section 210. Soldering Tips
220. Angle guide part 230. Rod supply guide tip
240. Position sensor

Claims (12)

일측에 작업공간을 제공하는 베이스 프레임(10);
상기 베이스 프레임(10)의 일측에 구비되고, X,Y,Z,θ 4축 방향으로 동작제어가 가능한 4축제어 엑츄에이터(100);
상기 베이스 프레임(10)의 일측에 구비되고, 상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 이송경로를 제공하는 이송 프레임가이드부(20);
상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)과 외부로 부터 표면에 V컷 생성된 실납이 공급되는 실납공급부를 포함하는 솔더링 아이언 유니트(200);
상기 솔더링 아이언 유니트(200)로 공급되는 실납의 공급을 제어하고, 공급되는 비산을 방지하기 위해 실납의 표면에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하는 솔더피드 유니트(300);와
상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 동작, 솔더링 아이언 유니트(200)의 자동납땜작업 및 솔더피드 유니트(300)의 실납공급을 제어하는 제어유닛(30);을 포함하여 구성되는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.
A base frame (10) for providing a working space on one side;
A four-axis actuator 100 provided at one side of the base frame 10 and capable of controlling movement in the directions of X, Y, Z, and? 4 axes;
A conveyance frame guide part 20 provided at one side of the base frame 10 and providing a conveyance path of the four-axis control actuator 100;
A soldering iron unit 200 coupled to one axis of the four-axis actuator 100 and including a soldering tip 210 and a tilting supply unit to which a V-cut generated from the outside is supplied to the surface;
A solder feed unit 300 including a V-cut generation unit 330 for controlling the supply of the lead supplied to the soldering iron unit 200 and generating a V-cut on the surface of the lead to prevent scattering of supplied lead; Wow
And a control unit (30) for controlling the operation of the four axis actuator (100), the automatic soldering operation of the soldering iron unit (200) and the solder feed unit (300) Automatic soldering equipment.
제 1 항에 있어서,
상기 솔더피드 유니트(300)에서 있어서,
와이어형태의 실납이 권취되어 공급되는 실납공급롤부(미도시)와,
상기 실납공급롤부(미도시)를 상기 제어유닛(30)에서 전송된 명령에 따른 전송속도에 따라 상기 실납공급부의 회전을 제어하는 제어모터부(미도시)와,
상기 실납공급롤부(미도시)에서 인출되는 실납 와이어의 표면부에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.
The method according to claim 1,
In the solder feed unit 300,
(Not shown) in which a wire-shaped rod is wound and supplied,
A control motor unit (not shown) for controlling the rotation of the actual feed and supply unit in accordance with the transmission speed according to the command transmitted from the control unit 30,
And a V-cut generation unit (330) for generating a V-cut on a surface portion of the lead wire drawn out from the rod feed roll unit (not shown).
제 2 항에 있어서,
상기 V컷 생성부(330)는,
한쌍의 평기어로 구비되고,
외주면에 대해서 중심축 방향으로 V자형상의 홈이 형성되는 안내홈(332)과,
상기 안내홈(332)에 중심축에 대해서 방사상으로 소정의 각도마다 소정의 폭과 깊이를 가지는 치형홈(333)을 포함하는 제1기어부(331)와,
외주면에 상기 치형홈(333)이 대응하는 크기와 형상을 가진 압착치형부(335)가 형성되고,
상기 안내홈(332)의 대응하는 형상으로 구비되고, 인입되는 실납 와이어의 이탈을 방지하는 안내가이드부(336)를 포함하는 제2기어부(334)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.
3. The method of claim 2,
The V-cut generation unit 330 generates a V-
A pair of spur gears,
A guide groove 332 in which a V-shaped groove is formed in the center axis direction with respect to the outer peripheral surface,
A first gear portion 331 including a toothed groove 333 having a predetermined width and depth at predetermined angles in a radial direction with respect to the central axis in the guide groove 332,
A pressing tooth portion 335 having a size and shape corresponding to the tooth groove 333 is formed on the outer peripheral surface,
And a second gear portion (334) having a corresponding shape of the guide groove (332) and including a guide guide portion (336) for preventing departure of the incoming lead wire. Control based automatic soldering equipment.
제 3항에 있어서,
상기 실납공급롤부(미도시)에 권취된 실납을 상기 제어유닛(30)의 제어명령에 따라 상기 제어모터부(미도시)의 회전속도에 따라 상기 V컷 생성부(330)로 인입되는 실납은, 외주면에 상기 제1기어부(331)와, 상기 제2기어부(334) 사이를 통과하면서 표면에 V컷을 형성시켜서, 납땜작업시 플럭스의 비산을 방지하는 것을 특징으로 하는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.
The method of claim 3,
The actual receipt of the lead wire wound into the V-cut generation portion 330 according to the rotation speed of the control motor portion (not shown) according to the control command of the control unit 30 , A V-cut is formed on the surface while passing between the first gear portion (331) and the second gear portion (334) on the outer circumferential surface to prevent scattering of flux during soldering work Automatic soldering equipment.
제 1 항에 있어서,
상기 솔더링 아이언 유니트(200)는,
납땜작업을 수행하는 솔더링 팁(210)과,
4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되어 상기 솔더링 팁(210)을 상기 4축제어 엑츄에이터(100)와의 결합각을 가이드하는 앵글가이드부(220)와,
상기 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되고, 상기 솔더피드 유니트(300)에서 공급되는 실납을 상기 솔더링 팁(210)의 작업단부 방향으로 안내하는 실납공급 가이드팁(230)과,
상기 솔더링 팁(210)의 작업단부로 부터 소정의 이격된 거리에 구비되어, 상기 솔더링 팁(210)의 작업위치를 설정하기 위해 현재위치를 측정하는 위치측정센서(240)를 포함하는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.
The method according to claim 1,
In the soldering iron unit 200,
A soldering tip 210 for performing a soldering operation,
Axis actuator 100. The angle guide unit 210 is provided on one side of the soldering tip 210 and guides the angle of the soldering tip 210 with respect to the four axis actuator 100. [ 220,
A lead supply guide tip 230 provided at one side of the soldering tip 210 and guiding the lead supplied from the solder feed unit 300 toward the working end of the soldering tip 210,
And a position measuring sensor (240) provided at a predetermined distance from the working end of the soldering tip (210) for measuring a current position to set a working position of the soldering tip (210) Based automatic soldering device.
제 5 항에 있어서,
상기 위치측정센서(240)에서 측정된 위치와, 상기 솔더링 팁(210)과 상기 위치측정센서(240)와의 이격거리를 계산하여 상기 솔더링 팁(210)의 납땜작업 좌표를 제어하는 것을 특징으로 하는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.
6. The method of claim 5,
And controls the soldering operation coordinates of the soldering tip 210 by calculating a position measured by the position measuring sensor 240 and a distance between the soldering tip 210 and the position measuring sensor 240 4 - axis control based automatic soldering system.
상기 작업공간을 제공하는 베이스 프레임(10)의 일측에 구비되고, 이송경로를 제공하는 이송 프레임가이드부(20)상에서 X,Y,Z,θ 4축 방향으로 동작제어가 가능한 4축제어 엑츄에이터(100);
상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)과 외부로 부터 표면에 V컷 생성된 실납이 공급되는 실납공급부를 포함하는 솔더링 아이언 유니트(200);
상기 솔더링 아이언 유니트(200)로 공급되는 실납의 공급을 제어하고, 공급되는 비산을 방지하기 위해 실납의 표면에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하는 솔더피드 유니트(300);와
상기 4축제어 엑츄에이터(100)의 동작, 솔더링 아이언 유니트(200)의 자동납땜작업 및 솔더피드 유니트(300)의 실납공급을 제어하는 제어유닛(30);을 포함하여 구성되는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.
A four-axis actuator (not shown) provided on one side of the base frame 10 for providing the work space and capable of controlling operations in X, Y, Z, and θ 4 axis directions on a transfer frame guide unit 20 100);
A soldering iron unit 200 coupled to one axis of the four-axis actuator 100 and including a soldering tip 210 and a tilting supply unit to which a V-cut generated from the outside is supplied to the surface;
A solder feed unit 300 including a V-cut generation unit 330 for controlling the supply of the lead supplied to the soldering iron unit 200 and generating a V-cut on the surface of the lead to prevent scattering of supplied lead; Wow
And a control unit (30) for controlling the operation of the four axis actuator (100), the automatic soldering operation of the soldering iron unit (200) and the solder feed unit (300) Automatic soldering equipment.
제 7 항에 있어서,
상기 솔더피드 유니트(300)에서 있어서,
와이어형태의 실납이 권취되어 공급되는 실납공급롤부(미도시)와,
상기 실납공급롤부(미도시)를 상기 제어유닛(30)에서 전송된 명령에 따른 전송속도에 따라 상기 실납공급부의 회전을 제어하는 제어모터부(미도시)와,
상기 실납공급롤부(미도시)에서 인출되는 실납 와이어의 표면부에 V컷을 생성시키는 V컷 생성부(330)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.
8. The method of claim 7,
In the solder feed unit 300,
(Not shown) in which a wire-shaped rod is wound and supplied,
A control motor unit (not shown) for controlling the rotation of the actual feed and supply unit in accordance with the transmission speed according to the command transmitted from the control unit 30,
And a V-cut generation unit (330) for generating a V-cut on a surface portion of the lead wire drawn out from the rod feed roll unit (not shown).
제 8 항에 있어서,
상기 V컷 생성부(330)는,
한쌍의 평기어로 구비되고,
외주면에 대해서 중심축 방향으로 V자형상의 홈이 형성되는 안내홈(332)과,
상기 안내홈(332)에 중심축에 대해서 방사상으로 소정의 각도마다 소정의 폭과 깊이를 가지는 치형홈(333)을 포함하는 제1기어부(331)와,
외주면에 상기 치형홈(333)이 대응하는 크기와 형상을 가진 압착치형부(335)가 형성되고,
상기 안내홈(332)의 대응하는 형상으로 구비되고, 인입되는 실납 와이어의 이탈을 방지하는 안내가이드부(336)를 포함하는 제2기어부(334)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.
9. The method of claim 8,
The V-cut generation unit 330 generates a V-
A pair of spur gears,
A guide groove 332 in which a V-shaped groove is formed in the center axis direction with respect to the outer peripheral surface,
A first gear portion 331 including a toothed groove 333 having a predetermined width and depth at predetermined angles in a radial direction with respect to the central axis in the guide groove 332,
A pressing tooth portion 335 having a size and shape corresponding to the tooth groove 333 is formed on the outer peripheral surface,
And a second gear portion (334) having a corresponding shape of the guide groove (332) and including a guide guide portion (336) for preventing departure of the incoming lead wire. Control based automatic soldering equipment.
제 9에 있어서,
상기 실납공급롤부(미도시)에 권취된 실납을 상기 제어유닛(30)의 제어명령에 따라 상기 제어모터부(미도시)의 회전속도에 따라 상기 V컷 생성부(330)로 인입되는 실납은, 외주면에 상기 제1기어부(331)와, 상기 제2기어부(334) 사이를 통과하면서 표면에 V컷을 형성시켜서, 납땜작업시 플럭스의 비산을 방지하는 것을 특징으로 하는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.
In the ninth aspect,
The actual receipt of the lead wire wound into the V-cut generation portion 330 according to the rotation speed of the control motor portion (not shown) according to the control command of the control unit 30 , A V-cut is formed on the surface while passing between the first gear portion (331) and the second gear portion (334) on the outer circumferential surface to prevent scattering of flux during soldering work Automatic soldering equipment.
제 7 항에 있어서,
상기 솔더링 아이언 유니트(200)는,
납땜작업을 수행하는 솔더링 팁(210)과,
4축제어 엑츄에이터(100)의 일축에 결합하여 구비되고, 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되어 상기 솔더링 팁(210)을 상기 4축제어 엑츄에이터(100)와의 결합각을 가이드하는 앵글가이드부(220)와,
상기 솔더링 팁(210)의 일측에 구비되고, 상기 솔더피드 유니트(300)에서 공급되는 실납을 상기 솔더링 팁(210)의 작업단부 방향으로 안내하는 실납공급 가이드팁(230)과,
상기 솔더링 팁(210)의 작업단부로 부터 소정의 이격된 거리에 구비되어, 상기 솔더링 팁(210)의 작업위치를 설정하기 위해 현재위치를 측정하는 위치측정센서(240)를 포함하는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.
8. The method of claim 7,
In the soldering iron unit 200,
A soldering tip 210 for performing a soldering operation,
Axis actuator 100. The angle guide unit 210 is provided on one side of the soldering tip 210 and guides the angle of the soldering tip 210 with respect to the four axis actuator 100. [ 220,
A lead supply guide tip 230 provided at one side of the soldering tip 210 and guiding the lead supplied from the solder feed unit 300 toward the working end of the soldering tip 210,
And a position measuring sensor (240) provided at a predetermined distance from the working end of the soldering tip (210) for measuring a current position to set a working position of the soldering tip (210) Based automatic soldering device.
제 11 항에 있어서,
상기 위치측정센서(240)에서 측정된 위치와, 상기 솔더링 팁(210)과 상기 위치측정센서(240)와의 이격거리를 계산하여 상기 솔더링 팁(210)의 납땜작업 좌표를 제어하는 것을 특징으로 하는 4축 제어기반의 자동 솔더링장치.12. The method of claim 11,
And controls the soldering operation coordinates of the soldering tip 210 by calculating a position measured by the position measuring sensor 240 and a distance between the soldering tip 210 and the position measuring sensor 240 4 - axis control based automatic soldering system.
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