KR20200031375A - Pcb기판 이송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PCB기판 제조과정에서 PCB기판을 이송할 때, PCB기판의 패턴 손상을 방지할 수 있는 PCB기판 이송장치에 관한 것으로서, 이전 공정에서 이송된 PCB기판을 공기로 부상시켜 인입, 정렬, 이송하는 제1진입부와, 상기 제1진입부의 PCB기판 이송 방향쪽에 배치되어 제1진입부에서 이송된 PCB기판을 공기로 부상시켜 이송 정렬 고정하는 제2진입부를 포함하고, 제1진입부는 PCB기판의 저면 방향에서 PCB기판 이송 방향으로 비스듬히 공기를 토출하는 2개 이상의 제1수용판과, 상기 제1수용판의 저면에 배치되어 제1수용판을 승강시키는 제1승강장치를 포함하고, 제2진입부는 제1진입부에서 이송된 PCB기판의 저면 방향으로 공기를 토출하는 2개 이상의 제2수용판과, 제2진입부의 양쪽 측면에 배치되어 이송된 PCB기판의 양쪽 측면을 정렬하는 제2기판정렬부와, 상기 제2수용판의 PCB기판 이송 방향 단부에 배치되어 PCB기판의 이송 방향 단부를 접촉 지지하는 제2지지판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

PCB기판 이송장치{PCB board conveying device}
본 발명은 본 발명은 PCB기판을 이송하는 이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PCB기판 제조과정에서 PCB기판을 이송할 때, PCB기판의 패턴 손상을 방지할 수 있는 PCB기판 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 PCB기판((Printed Circuit Board: 이하 'PCB기판'이라 약칭함)이란 전자제품에 사용되고 있는 인쇄회로기판을 말하는 것으로, 최근에는 더욱 소형화되면서 얇고 유연성이 뛰어난 플렉시블 PCB기판이 많이 사용되고 있다.
먼저 PCB기판은 자동화에 의한 대량생산을 목적으로 일정크기의 박판형 PCB기판으로 동일한 패턴을 등간격을 두고 다수개 형성하는 패턴 형성공정과, 상기 패턴 형성공정을 통해 제작된 PCB기판을 이송용 트레이에 다수 적층하여 보관 또는 PCB기판 재단 공정으로 이송을 실시하는 이송공정과, 이송된 PCB기판의 다수 동일 패턴을 각각 분할 재단하여 다수개의 메인기판을 생산하는 PCB기판 재단공정으로 이루어져 있음이 대부분이다. 이때 상술한 공정 중 PCB기판을 이송하는 이송공정에서 PCB기판을 이동시키기 위한 이송유닛에 의해 PCB기판 및 그 표면에 형성된 패턴의 불량 발생이 가장 많이 발생하는 것으로 지적되고 있다.
상기한 패턴 불량은 PCB기판 이송장치가 대부분 롤러 또는 벨트 등을 이용해 패턴이 형성된 PCB기판의 평면 또는 저면과 접촉하여 이송하는 기판 접촉식 컨베이어 방식에 그 원인이 있어, PCB기판을 비접촉 방식으로 이송할 수 있는 PCB기판 이송장치에 대한 요구가 커지고 있다.
대한민국 공개실용신안공보 제20-2007-0019142
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PCB기판을 비접촉 방식으로 이송시킬 수 있어, 이송 과정에서 발생할 수 있는 충격 또는 마찰 등에 의해 발생하는 PCB기판의 패턴 훼손을 방지할 수 있는 PCB기판 이송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 PCB기판의 패턴에 부착된 이물질을 공기로 제거하여, 이송 과정에서 발생할 수 있는 PCB기판의 이물질 부착을 최소화하는 PCB기판 이송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 PCB기판 이송장치는 이전 공정에서 이송된 PCB기판을 공기로 부상시켜 인입, 정렬, 이송하는 제1진입부와, 상기 제1진입부의 PCB기판 이송 방향쪽에 배치되어 제1진입부에서 이송된 PCB기판을 공기로 부상시켜 이송 정렬 고정하는 제2진입부를 포함하고, 제1진입부는 PCB기판의 저면 방향에서 PCB기판 이송 방향으로 비스듬히 공기를 토출하는 2개 이상의 제1수용판과, 상기 제1수용판의 저면에 배치되어 제1수용판을 승강시키는 제1승강장치를 포함하고, 제2진입부는 제1진입부에서 이송된 PCB기판의 저면 방향으로 공기를 토출하는 2개 이상의 제2수용판과, 제2진입부의 양쪽 측면에 배치되어 이송된 PCB기판의 양쪽 측면을 정렬하는 제2기판정렬부와, 상기 제2수용판의 PCB기판 이송 방향 단부에 배치되어 PCB기판의 이송 방향 단부를 접촉 지지하는 제2지지판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 PCB기판을 비접촉 방식으로 이송시킬 수 있어, 이송 과정에서 발생할 수 있는 충격 또는 마찰 등에 의한 PCB기판의 패턴 손상을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 이송되는 PCB기판의 저면으로 공기를 분사하여 이송 과정에서 발생할 수 있는 PCB기판의 이물질 부착을 최소화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 구성을 예시한 사시도
도 2는 본 발명의 구성을 예시한 평면도
도 3은 본 발명의 구성을 예시한 정면도
도 4는 본 발명의 제1수용판의 구성을 예시한 부분 단면도
도 5는 본 발명의 제1진입부의 구성을 예시한 사시도
도 6은 본 발명의 제1진입부의 구성을 예시한 배면 사시도
도 7은 본 발명의 제1진입부의 구성 및 작용을 예시한 정면도
도 8은 본 발명의 제1진입부의 구성 및 작용을 예시한 평면도
도 9는 본 발명의 제2진입부의 구성을 예시한 사시도
도 10은 본 발명의 제2수용판의 구성을 예시한 부분 단면도
도 11은 본 발명의 제2진입부의 일부 구성을 예시한 저면 사시도
도 12은 본 발명의 제2진입부의 구성 및 작용을 예시한 평면도
도 13은 본 발명에 제2기판이송부의 다른 구성을 예시한 사시도
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 그리고 공지된 구성 및 그와 관련된 작용은 생략 또는 간단히 설명하였고, 도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 아래 설명에서 전,후,좌,우 방향은 도 1에 도시된 방향을 의미하고, 아래 설명에서 예시하는 후면 방향으로의 이송 방향은 수취 공정에서의 이송 방향을 의미한다. 본 발명에 따른 PCB기판 이송장치는 투입 공정 사용시 전면 방향, 즉 아래에서 설명된 이송 방향의 반대 방향으로 PCB기판을 이송할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은 PCB기판의 투입 및 수취 공정에서 사용되는 PCB기판 이송장치에 있어서, 이전 공정에서 이송된 PCB기판을 공기로 부상시켜 인입, 정렬, 이송하는 제1진입부(100)와, 상기 제1진입부(100)의 PCB기판 이송 방향쪽에 배치되어 제1진입부(100)에서 이송된 PCB기판을 공기로 부상시켜 이송, 정렬, 고정하는 제2진입부(200)를 포함한다. 이하 설명에서 PCB기판 이송 방향은 도면에 표시된 후면 방향이고, PCB기판 이송 반대 방향은 도면에 표시된 전면 방향이다.
제1진입부(100)는 이전 공정에서 이송된 PCB기판을 인입하여 제2진입부(200) 방향으로 정렬, 이송한다. 제2진입부(200)는 제1진입부(100)에서 이송된 PCB기판을 이송, 정렬, 고정하여 다음 공정으로의 이동을 준비한다. 상기 제1진입부(100)는 이전 공정에서 이송된 PCB기판을 인입하기 위하여 소정 거리 하부 방향으로 하강 상태에서 대기하며, PCB기판이 제1진입부(100)로 진입하면 공기를 PCB기판 이송 방향으로 비스듬히 토출하여 PCB기판을 부상시킨 상태로 인입하고 동시에 제2진입부(200) 방향으로 이송한다. 제2진입부(200)는 제1진입부(100)에서 이송된 PCB기판을 부상, 이송, 정렬시켜 다음 공정을 준비하는 위치에 고정한다.
도 4 내지 도 8을 참조하여 제1진입부를 살펴본다. 제1진입부(100)는 PCB기판의 저면 방향에서 PCB기판 이송 방향으로 비스듬히 공기를 토출하는 3개 이상의 제1수용판(110)과, 상기 제1수용판(110)의 저면에 배치되어 제1수용판(110)을 승강시키는 제1승강장치(120)와, 제1진입부(100)에 위치한 PCB기판을 제2진입부(200) 방향으로 이송하는 것을 보조하기 위해 승강 및 전,후 방향으로 왕복 이동하는 제1기판이송부(130)와, 제1진입부(100)에서 제2진입부(200) 쪽으로 이송되는 PCB기판의 위치를 정렬하기 위해 제1진입부(100)의 좌측 단부 및 우측 단부에 배치되는 제1기판가이드부(140)를 포함한다. 제1진입부에 배치되어 PCB기판의 진입, 이송, 위치를 감지하는 센서들은 공지된 기술이므로 상세한 설명을 생략한다.
제1수용판(110)은 좌,우 방향으로 일정 간격을 형성하며 2개 이상 배치된다. 각각의 제1수용판(110) 사이에 형성된 간격은 제1기판이송부(130)의 제1가이드판(141)을 배치하기 위한 공간이다. 각각의 제1수용판(110)은 공기를 공급받기 위해 하부에 형성된 제1공급판(111)과, 비스듬한 상부 방향으로 공기를 토출하기 위해 제1공급판(111)의 상부에 배치되되 내부에 제1노즐(113)이 형성된 제1토출판(112)을 포함한다. 제1수용판(110)의 좌,우 방향 길이 및 전,후 방향 길이와 형상, 그리고 제1노즐(113)의 갯수 및 크기는 도면에 한정되지 않는다.
상기 제1노즐(113)은 제1공급판(111)으로 공급된 공기를 비스듬한 상부 방향으로 토출하여 PCB기판을 부상, 이동시킨다. 제1노즐(113)의 배치 각도는 지면과 수직 각도에서 PCB기판 이송 방향쪽으로 30도 기울어진 각도이다. 제1노즐(113)의 배치 각도는 제1수용판(110) 쪽으로 이송되는 PCB기판을 공기로 부상함과 동시에 인입하고 제2진입부(200) 방향으로 이송하기 위한 각도이다.
제1승강장치(120)는 각각의 제1수용판(110)이 동시에 승강하도록 하기 위해 각 제1수용판(110)의 하부에 배치된 제1연결판(121)과, 상기 제1연결판(121)을 승강시키기 위해 제1연결판(121)의 하부에 배치된 제1수용판승강실린더(122)를 포함한다. 제1승강장치(120)는 얇고 플렉시블하여 이전 공정에서 이송되는 PCB기판의 후면 방향 단부가 하부 방향으로 쳐지는 상태로 이송되어도 이송 불량이 발생하지 않도록 소정 거리 승강한다. 즉, PCB기판의 후면 방향 단부가 제1수용판(110)의 전면 방향 단부 위치에 도달하기 전까지 하강하였다가 PCB기판의 후면 방향 단부가 제1수용판(110)의 전면 방향 단부를 지나가면 제1수용판(110)을 상승시킨다.
제1기판이송부(130)는 각 제1수용판(110) 사이에서 수직 방향으로 배치된 제1이송판(131)과, 제1이송판(131)을 상,하 방향으로 승강시키는 제1이송판승강실린더(132)와, 상기 제1이송판(131) 및 제1이송판승강실린더(132)를 전,후 방향으로 이동시키는 제1이송판이동실린더(133)를 포함한다. 제1이송판(131)은 PCB기판의 전면 단부가 제1이송판(131)의 위치를 지나친 다음 상승하여 후면 방향으로 이동하고, 이 후 하강하여 원위치로 복귀한다.
제1기판이송부(130)는, PCB기판의 이송 관성 및 공기에 의한 부상, 이송 방향으로 발생하는 공기 압력에 의해 제1수용판(110)에서 이동하는 PCB기판의 이송 불량을 대비하기 위한 구성이다. PCB기판의 이송 불량시 제1이송판(131)의 PCB기판의 전면 방향 단부과 접촉하며 PCB기판을 이송한다.
제1기판가이드부(140)는 제1수용판(110)에서 제2진입부(200) 방향으로 이송되는 PCB기판의 좌측 단부 및 우측 단부와 접촉하여 PCB기판의 이송 방향을 정렬한다. 제1기판가이드부(140)는 제1진입부(100)의 좌측 단부 및 우측 단부에서 전,후 방향으로 길게 각각 형성된 제1가이드판(141)과, 상기 각각의 제1가이드판(141)과 연결되어 제1가이드판(141)을 좌,우 방향으로 이동시키는 각각의 제1가이드판실린더(142)를 포함한다. 제1가이드판실린더(142)는 제1연결판(121) 상면에 배치된다. 따라서, 제1승강장치(120)의 작동에 의해 제1기판가이드(140) 또한 승강한다.
도 9 내지 도 12를 참조하여 제2진입부를 살펴본다. 제2진입부(200)는 제1진입부(100)에서 이송된 PCB기판의 저면 방향으로 공기를 토출하는 2개 이상의 제2수용판(210)과, 제2진입부(200)의 양쪽 측면에 배치되어 이송된 PCB기판의 양쪽 측면을 정렬하는 제2기판정렬부(220)와, 상기 제2수용판(210)의 PCB기판 이송 방향 단부에 배치되어 PCB기판의 이송 방향 단부를 지지하는 제2지지판(230)과, 상기 양쪽 제2기판정렬부(220) 중 한쪽 제2기판정렬부(220)의 일측에 배치되어 PCB기판의 이송을 보조하는 제2기판이송부(240)를 포함한다. 제2진입부에 배치되어 PCB기판의 진입, 이송, 위치를 감지하는 센서들은 공지된 기술이므로 상세한 설명을 생략한다.
제2수용판(210)은 좌,우 방향으로 일정 간격을 형성하며 2개 이상 배치된다. 각각의 제2수용판(210)은 공기를 공급받기 위해 하부에 형성된 제2공급판(211)과, 수직 방향으로 공기를 토출하기 위해 제2공급판(211)의 상부에 배치되되 내부에 제2노즐(213)이 형성된 제2토출판(212)을 포함한다. 제2수용판(210)의 좌,우 방향 길이 및 전,후 방향 길이와 형상, 그리고 제2노즐(213)의 갯수 및 크기는 도면에 한정되지 않으며, 제2토출판(212)은 다공질 판체로 형성되어 다공을 통해 공기가 토출될 수 있다.
상기 제2노즐(213)은 제1공급판(111)으로 공급된 공기를 수직 상부 방향으로 토출하여 PCB기판을 부상시킨다. 제2수용판(210)에서의 PCB기판을 이송하는 힘은 제1진입부(100)를 지나오며 발생한 관성에 의한다. 이는 제2수용판(210)에서 토출되는 공기에 의해 PCB기판이 부상된 상태이므로 PCB기판의 이송을 방해하는 저항이 극히 미미하기 때문이다.
제2기판정렬부(220)는 제2수용판(210)에서 부상 상태로 이송된 PCB기판의 좌측 단부 및 우측 단부와 접촉하기 위해 전,후 방향으로 길게 형성된 각각의 제2정렬판(221)과, 상기 각각의 제2정렬판(221)의 하부에 액자 형상으로 배치된 제2정렬판지지대(222)와, 상기 각각의 제2정렬판지지대(222) 저면에 부착된 볼스크류너트(224)와, 양쪽 볼스크류너트(224)와 체결된 볼스크류(223)와, 상기 볼스크류(223)의 일측 단부와 연결되어 볼스크류(223)를 회전시키는 볼스크류모터(225)를 포함한다. 제2정렬판(221)의 좌,우 방향 이동을 가이드하기 위해 각각의 제2정렬판지지대(222)의 저면에는 부시와, 상기 양쪽 부시와 접속되는 가이드(도 10 참조)가 부착될 수 있다.
제2기판정렬부(220)는 볼스크류모터(225)의 작동에 의해 볼스크류(223)가 정,역회전하고, 이에 따라 볼스크류(223)와 접속된 볼스크류너트(224)는 PCB기판 이송장치의 중앙 방향 또는 중앙에서 멀어지는 방향으로 이동한다. 상기 볼스크류너트(224)는 제2정렬판지지대(222)와 결합되고, 제2정렬판지지대(222)는 제2정렬판(221)과 결합되어 있어, 제2정렬판(221)은 이송장치의 중앙 방향 또는 중앙에서 멀어지는 방향으로 작동하며 PCB기판을 정렬한다.
제2지지판(230)은 측면에서 보았을 때 'ㄱ'자 형상의 판체로서 수평면에는 로봇팔 등과 같이 다음 공정으로의 이동을 위한 다른 PCB기판 이송수단이 배치되고, 수직면에는 제2수용판(210)을 통해 이송된 PCB기판의 후면 방향 단부가 접촉된다.
제2기판이송부(240)는 제2수용판(210) 상부에 부상 상태로 이송되는 PCB기판과 접촉하는 제2이송수단(241)과, 상기 제2이송수단(241)의 상부에 배치되어 제2이송수단(241)을 승강시키는 제2이송수단승강장치(242)와, 상기 제2이송수단승강장치(242) 및 제2이송수단(241)을 전,후 방향으로 왕복 이동시키는 제2이송수단이송장치(243)를 포함한다.
본 발명의 첨부된 도면에서는 제2이송수단(241)이 진공 방식의 클램퍼로 도시되어 있으나, 제2이송수단(241)의 위치 및 구성은 도면에 한정되지 않는다. 즉, 제2이송수단(241)은 제1기판이송부(130)의 제1이송판(131)처럼 판체로 형성될 수 있고, 도면처럼 진공 방식의 클램퍼로 형성될 수 있으며, 진공 방식이 아닌 기계적 방식의 상,하 방향 클램퍼로 형성될 수 있다. 이는 제2이송수단(241)이 제1기판이송부(130)처럼 제2수용판(210)에서 부상, 이송중인 PCB기판의 이송을 보조하는 보조수단이기 때문이다. 상기한 진공방식 클램퍼 또는 기계적 방식의 클램퍼로 제2이송수단(241)이 형성될 경우 클램핑 위치는 PCB기판의 가장자리 즉, 패턴이 인쇄되지 않은 PCB기판의 가장자리이다.
도 13을 참조하면, 제2이송수단(241)이 제1이송판(131)과 유사한 판체로 형성되고, 제2이송수단(241)이 각 제2수용판(210) 사이에 배치된다. 도 13은 제2이송수단(241)의 형상 및 위치의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 PCB이송장치가 투입 공정에 사용되어 PCB기판이 후면 방향에서 전면 방향으로 이송될 때의 실시예를 나타낸 것이다. 따라서 본 발명이 투입 공정에 사용될 때에는 제2이송수단(241)이 후면 방향에서 전면 방향으로 이동하며 PCB기판을 이송한다.
제2이송수단승강장치(242)는 제2이송수단(241)을 상,하 방향으로 왕복 이송하기 위한 수단으로서 수직 방향으로 설치되는 LM가이드 액츄에이터 또는 유,공압 실린더를 포함하는 왕복이송수단으로 구성되고, 제2이송수단이송장치(243)는 상기 제2이송수단승강장치(242)와 동일한 왕복이송수단으로 구성되지만, 수평 방향으로 설치된다.
이상, 본 발명을 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형이 이루어질 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허 청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
100:제1진입부 110:제1수용판 111:제1공급판
112:제1토출판 113:제1노즐 120:제1승강장치
121:제1연결판 122:제1수용판승강실린더 130:제1기판이송부
131:제1이송판 132:제1이송판승강실린더 133:제1이송판이동실린더
140:제1기판가이드부 141:제1가이드판 142:제1가이드판실린더
200:제2진입부 210:제2수용판 211:제2공급판
212:제2토출판 213:제2노즐 220:제2기판정렬부
221:제2정렬판 222:제2정렬판지지대 223:볼스크류
224:볼스크류너트 225:볼스크류모터 230:제2지지판
240:제2기판이송부 241:제2이송수단 242:제2이송수단승강장치
243:제2이송수단이송장치

Claims (2)

  1. 이전 공정에서 이송된 PCB기판을 공기로 부상시켜 인입, 정렬, 이송하는 제1진입부(100)와, 상기 제1진입부(100)의 PCB기판 이송 방향쪽에 배치되어 제1진입부(100)에서 이송된 PCB기판을 공기로 부상시켜 이송, 정렬, 고정하는 제2진입부(200)를 포함하고,
    제1진입부(100)는 PCB기판의 저면 방향에서 PCB기판 이송 방향으로 비스듬히 공기를 토출하는 2개 이상의 제1수용판(110)과,
    상기 제1수용판(110)의 저면에 배치되어 제1수용판(110)을 승강시키는 제1승강장치(120)를 포함하며,
    제2진입부(200)는 제1진입부(100)에서 이송된 PCB기판의 저면 방향으로 공기를 토출하는 2개 이상의 제2수용판(210)과,
    제2진입부(200)의 양쪽 측면에 배치되어 이송된 PCB기판의 양쪽 측면을 정렬하는 제2기판정렬부(220)와,
    상기 제2수용판(210)의 PCB기판 이송 방향 단부에 배치되어 PCB기판의 이송 방향 단부를 접촉 지지하는 제2지지판(230)을 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB기판 이송장치
  2. 청구항 1에 있어서,
    제1수용판(110)은 좌,우 방향으로 일정 간격을 형성하며 2개 이상 배치되되, 각각의 제1수용판(110)은 공기를 공급받기 위해 하부에 형성된 제1공급판(111)과, 비스듬한 상부 방향으로 공기를 토출하기 위해 제1공급판(111)의 상부에 배치되되 내부에 제1노즐(113)이 형성된 제1토출판(112)을 포함하고,
    제1승강장치(120)는 각각의 제1수용판(110)이 동시에 승강하도록 하기 위해 각 제1수용판(110)의 하부에 배치된 제1연결판(121)과, 상기 제1연결판(121)을 승강시키기 위해 제1연결판(121)의 하부에 배치된 제1수용판승강실린더(122)를 포함하며,
    제2수용판(210)은 좌,우 방향으로 일정 간격을 형성하며 2개 이상 배치되되, 각각의 제2수용판(210)은 공기를 공급받기 위해 하부에 형성된 제2공급판(211)과, 수직 방향으로 공기를 토출하기 위해 제2공급판(211)의 상부에 배치되되 내부에 제2노즐(213)이 형성된 제2토출판(212)을 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB기판 이송장치.
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