KR20220052740A - 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치 - Google Patents

블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치 Download PDF

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KR20220052740A
KR20220052740A KR1020200137026A KR20200137026A KR20220052740A KR 20220052740 A KR20220052740 A KR 20220052740A KR 1020200137026 A KR1020200137026 A KR 1020200137026A KR 20200137026 A KR20200137026 A KR 20200137026A KR 20220052740 A KR20220052740 A KR 20220052740A
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gripper
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정진수
이태호
조석진
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(주) 피토
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Abstract

본 발명은, 베이스, 베이스상에서 수평이동될 수 있도록 구성되는 서브 플레이트, 상측에 디바이스의 안착부가 구비되며, 서브 플레이트상에 구비되는 테이블 모듈, 베이스의 일측에 구비되며, 상하방향으로 블레이드를 왕복이동시킬 수 있도록 구성되는 절단 모듈, 서브 플레이트의 일측에 구비되며, 복수의 블레이드 유닛을 적재할 수 있도록 구성되는 교환 모듈을 포함하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전자부품 절단 장치는 블레이드의 교체를 자동으로 수행할 수 있어 공정률을 향상시킬 수 있으며, 교체시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 교체를 위한 복수의 블레이드를 적재할 수 있어 블레이드 적재 주기를 연장시킬 수 있어 공정률을 추가로 향상시킬 수 있다.

Description

블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치{Electronic apparatus cutting device with blade exchange function}
본 발명은 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 반복사용으로 인해 손상된 블레이드를 자동으로 교체할 수 있는 전자부품 절단 장치에 관한 것이다.
MLCC(Multi Layer Ceramic Capacitor, 적층 세라믹 캐패시터)는 반도체에 전기를 일정하게 공급할 수 있는 기능을 갖는다. MLCC는 반도체 회로에서 필수적으로 구비되는 구성으로 인식되고 있다. MLCC는 여러개의 층이 적층되어 capacitor로서 기능할 수 있다. 최근 반도체를 포함하는 회로들이 소형화됨에 따라 MLCC 또한 소형화되고 있으며, 소형 MLCC를 대량으로 생산하기 위해 하나의 시트를 제작하고 절단하는 공정을 거쳐 생산하는 방법이 널리 이용되고 있다.
이러한 MLCC 제조장치와 관련하여 대한민국 등록특허 제1598860호가 개시되어 있다. 그러나, 이러한 종래의 MLCC 절단 장치는 블레이드의 다양한 원인으로 인해 손상이 발생한 경우 작업자가 수작업으로 교체해야 했으며, 수작업으로 교체시 공정 중단 및 교체 시간이 증가되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제1598860호
본 발명은 전술한 종래의 전자부품 절단 장치의 문제점을 개선할 수 있는 블레이드 교체 기능을 갖는 전자부품 절단 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기 과제의 해결 수단으로서, 본 발명에 따라, 베이스, 베이스상에서 수평이동될 수 있도록 구성되는 서브 플레이트, 상측에 디바이스의 안착부가 구비되며, 서브 플레이트 상에서 회전가능하게 구성되는 테이블 모듈, 베이스의 일측에 구비되며, 상하방향으로 블레이드를 왕복이동시킬 수 있도록 구성되는 절단 모듈, 서브 플레이트의 일측에 구비되며, 복수의 블레이드 유닛을 적재할 수 있도록 구성되는 교환 모듈을 포함하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치가 제공될 수 있다.
한편, 교환 모듈은 절단 모듈에 새로운 블레이드를 공급하거나, 절단 모듈로부터 손상된 블레이드를 전달받아 적재할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 교환 모듈은, 복수의 블레이드 유닛이 서로 나란하게 적재될 수 있도록 구성되는 복수의 블레이드 적재부를 포함할 수 있다.
나아가, 블레이드 적재부는, 절단 모듈에 고정된 블레이드와 평행한 방향으로 블레이드를 적재할 수 있도록 구비될 수 있다.
한편, 교환 모듈은, 블레이드 적재부에 적재된 어느 하나의 블레이드를 선택적으로 승강시킬 수 있도록 구성되는 그리퍼를 더 포함할 수 있다.
한편, 절단 모듈은, 베이스와 일측이 연결되는 메인 프레임, 프레임과 수직방향으로 이동가능하게 연결되는 서브 프레임 및 서브 프레임의 일측에 구비되며, 블레이드를 선택적으로 고정을 해제할 수 있도록 구성되는 클램프를 포함할 수 있다.
한편, 교환 모듈은 그리퍼를 승강시킬 수 있도록 구성되는 그리퍼 수직 구동부 및 그리퍼의 수평위치를 조절할 수 있도록 구성되는 그리퍼 수평 구동부를 더 포함할 수 있다.
한편, 그리퍼 수직 구동부는, 블레이드 적재부에 적재된 블레이드의 상단이 그리퍼에 의해 안착부보다 높은 위치로 위치될 수 있도록 그리퍼를 승강시킬 수 있다.
또한, 서브 플레이트 베이스 상에서 직선이동될 수 있도록 가이드하는 리니어 가이드를 더 포함할 수 있다.
한편, 절단 모듈은 테이블 모듈의 직선이동방향과 수직한 방향으로 블레이드가 배치되도록 구성될 수 있다.
또한, 서브 플레이트를 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 구성되는 테이블 수평 구동부를 더 포함할 수 있다.
한편, 테이블 수평 구동부, 테이블 모듈, 교환 모듈 및 절단 모듈의 동작을 제어할 수 있도록 구성되는 제어부를 더 포함하며, 제어부는 절단 모듈에 고정된 블레이드의 교체가 필요한 것으로 판단된 경우, 교환 모듈이 클램프의 하측에 위치할 수 있도록 테이블 수평 구동부를 제어하며, 그리퍼 수직 구동부, 그리퍼 수평 구동부 및 클램프를 구동하여 블레이드의 교체를 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부는 블레이드의 교체가 필요한 것으로 판단된 경우, 클램프에 고정된 블레이드를 비어있는 블레이드 적재부의 슬롯에 안착시키며, 새로운 블레이드를 클램프에 고정할 수 있도록 제어할 수 있다.
나아가, 제어부는, 절단 모듈에 고정된 블레이드의 손상이 블레이드 칩핑 검사를 통해 확인되는 경우 또는 사용자에 의한 교환입력을 수신하는 경우에 블레이드의 교체가 필요한 것으로 판단할 수 있다.
한편, 테이블 모듈은, 상면에 안착부가 구비된 테이블 유닛 및 서브 플레이트 상에서 테이블 유닛을 회전시킬 수 있도록 구성되는 회전 구동부를 포함할 수 있다.
한편, 교환 모듈은 서브 플레이트의 일측에 테이블 모듈과 직선방향으로 배치될 수 있다.
한편, 전자부품은 MLCC 일 수 있으며, 탄탈 콘덴서 도는 LED 일 수 있다.
본 발명에 따른 전자부품 절단 장치는 블레이드의 교체를 자동으로 수행할 수 있어 공정률을 향상시킬 수 있으며, 작업자에 의해 수작업으로 교체되는 블레이드 교체시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 교체를 위한 복수의 블레이드를 적재할 수 있어 블레이드 적재 주기를 연장시킬 수 있어 공정률을 추가로 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치의 사시도이다.
도 2는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치의 분해사시도이다.
도 3은 테이블 모듈의 분해사시도이다.
도 4는 절단 모듈의 분해사시도이다.
도 5는 교환 모듈의 분해사시도이다.
도 6는 그리퍼의 확대하여 도시한 사시도이다.
도 7은 교환 모듈에 복수의 블레이드를 적재하는 개념을 나타낸 개념도이다.
도 8은 절단 모듈의 클램프의 작동상태도이다.
도 9a, 9b 및 9c는 교환 모듈의 작동상태도이다.
도 10은 블레이드의 교환시 교환 모듈의 위치 변화를 도시한 사시도이다.
도 11은 블레이드의 교환시 절단 모듈의 위치조절을 도시한 사시도이다.
도 12a, 12b, 12c 및 12d는 교체될 블레이드를 블레이드 적재부에 안착시키는 동작에 대한 작동상태도이다.
도 13a, 13b, 13c 및 13d는 새로운 블레이드를 클램프에 장착하는 동동작에 대한 작동상태도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술 분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.
이하에서는 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 블레이드(3) 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치(1)의 구성에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 블레이드(3) 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치(1)의 사시도이며, 도 2는 블레이드(3) 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치(1)의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 블레이드(3) 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치(1)는 평면상의 모재(2)를 전자부품으로 분할할 수 있도록 구성되며, 전자부품은 일 예로 MLCC 칩 일 수 있다.
본 발명에 따른 블레이드(3) 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치(1)는 베이스(100), 서브 플레이트(200), 테이블 모듈(300), 교환 모듈(800), 절단 모듈(500), 리니어 가이드(600), 테이블 수평 구동부(700) 및 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
베이스(100)는 다른 구성요소가 구비될 수 있는 기반이 된다. 베이스(100)는 상면이 수평방향으로 연장되어 구비되며, 베이스(100)의 상측으로 후술할 리니어 가이드(600), 리니어 모터(400), 서브 플레이트(200), 교환 모듈(800) 및 절단 모듈(500)이 구비될 수 있다.
서브 플레이트(200)는 상기 베이스(100) 상에서 슬라이딩되어 수평이동될 수 있도록 구성되며, 상측에 후술할 테이블 모듈(300) 및 교환 모듈(800)이 구비될 수 있다. 서브 플레이트(200)는 테이블 모듈(300) 및 교환 모듈(800)와 연결되는 와이어 하네스(400)가 통과할 수 있도록 구성되는 개구(201)가 형성될 수 있다.
테이블 모듈(300)은 상측에 MLCC 모재(2)가 안착된 상태에서 선택적으로 MLCC 모듈을 고정할 수 있도록 구성되며, MLCC 모재(2)의 방향을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.
교환 모듈(800)은 서브 플레이트(200) 상에 구비되며, 후술할 절단 모듈(500)에서 사용되는 블레이드(3)를 적재할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한 절단 모듈(500)과 연계하여 절단 모듈(500)에서 사용되는 블레이드(3)를 교체할 수 있도록 구성된다. 교환 모듈(800)에는 복수의 블레이드(3)가 적재될 수 있도록 구성되며, 사용된 블레이드(4)를 적재하거나, 사용하기 위한 새로운 블레이드(5)가 적재될 수 있다.
교환 모듈(800)은 서브 플레이트(200) 상에서 서브 플레이트(200)의 직선방향으로 테이블 모듈(300)에 인접하여 구비될 수 있다. 또한 블레이드(3)의 적재 방향은 절단 모듈(500)에서 블레이드(3)가 고정되어 있는 방향과 평행한 방향으로 적재되도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은 블레이드(3)의 교체시에 추가적인 동작을 생략가능하게 하여 교환에 필요한 구성을 단순화 하고 교환 시간을 단축할 수 있게 된다. 한편, 이러한 교환 모듈(800)의 구성에 대하여하는 차후 상세히 설명하도록 한다.
절단 모듈(500)은 블레이드(3)를 고정하여 테이블 유닛(310)에 안착된 MLCC 모듈을 절단할 수 있도록 구성된다. 절단 모듈(500)은 수직방향으로 직선 왕복운동 가능하게 구성되며, 수직방향으로 왕복하여 MLCC 모듈을 한번 절단한 이후 테이블이 수평방향으로 위치가 이동되었을 때 다시 수직방향으로 왕복하여 MLCC를 절단하는 동작을 반복할 수 있도록 구성된다. 즉 절단 모듈(500)의 절단 위치는 고정되어 있으며, 서브 플레이트(200)의 수평방향 위치가 조절되면서 MLCC 모재(2)의 절단위치를 조절하게 된다.
절단 모듈(500)에는 MLCC 모재(2)의 절단을 위한 블레이드(3)가 선택적으로 고정되도록 구성될 수 있다. 한편, 절단 모듈(500)에 대하여는 차후 상세히 설명하도록 한다.
리니어 가이드(600)는 서브 플레이트(200)가 수평방향으로 이동하는 방향을 구속할 수 있도록 구성될 수 있다. 리니어 가이드(600)는 한 쌍으로 구성되며, 서브 플레이트(200)의 폭에 대응하는 소정 간격으로 평행하게 구비될 수 있다. 한 쌍의 리니어 가이드(600)는 서브 플레이트(200)가 안정적으로 직선왕복이동할 수 있도록 서브 플레이트(200)의 폭방향 양측 단부에 인접하는 위치에 각각 구비될 수 있다.
테이블 수평 구동부(700)는 서브 플레이트(200)를 직선방향으로 이동시킬 수 있도록 구성된다. 테이블 수평 구동부(700)는 일측이 베이스(100)상에 고정되며, 타측이 서브 플레이트(200)의 하측에 연결되어 베이스(100) 상에서 서브 플레이트(200)를 상대적으로 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이때 전술한 리니어 가이드(600)에 의해 이동방향이 구성되면서 테이블 유닛(310)은 절단 모듈(500)의 수평방향 위치가 조절될 수 있다. 테이블 수평 구동부(700)는 일 예로, 볼 스크류 구동부를 갖는 서보 모터로 구성될 수 있다. 서보 모터와 함께 구성되는 볼스크류 상측에 서브 플레이트(200)가 구비되어 서보 모터의 동작에 따라 서브 플레이트가 직선 왕복 운동을 할 수 있도록 구성될 수 있다.
제어부는 구동장치의 동작을 제어할 수 있도록 구성될 수 있다. 이때 복수의 센서로부터 수신되는 신호를 기반으로 위치제어 및 구동을 수행할 수 있다. 또한 후술할 블레이드(3) 교환 동작시에는 절단 장치(1)와 교환 모듈(800)을 연계하여 제어를 수행할 수 있다. 다만, 이러한 제어부의 구성은 일반적으로 널리 쓰이는 디지털 제어기로 이루어질 수 있으므로 구성에 대하여는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도 3은 테이블 모듈(300)의 분해사시도이다.
도 3을 참조하면,테이블 모듈(300)은 서브 플레이트(200) 상에 구비되며 테이블 유닛(310) 및 회전 구동부(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
테이블 유닛(310)은 상면에 평면상의 안착부(312)가 구비되어 MLCC 모재(2)가 안착되며, 절단시 MLCC 모재(2)를 안정적으로 고정할 수 있도록 구성될 수 있다. 테이블 유닛(310)은 절단시 안정성을 확보할 수 있도록, 상면이 강성 소재로 구성될 수 있으며, 절단 대상이 되는 MLCC 모재(2)보다 다소 큰 면적으로 구성될 수 있다. 테이블 유닛(310)에는 상면상에 복수로 구성되며, 서로 소정거리로 이격되어 형성되는 흡착구멍(311)이 구비될 수 있다. 흡착구멍(311)은 MLCC 모재(2)가 테이블 유닛(310)의 상면에 안착되었을 때 음압으로 MLCC 모재(2)를 흡착(311)하여 고정할 수 있다.
테이블 유닛(310)은 테이블 프레임(210)과 회전가능하게 연결될 수 있다. 테이블 유닛(310)은 테이블 프레임(210)상에서 회전가능하게 구성되며, 후술할 회전 구동부(320)의 구동에 의해 적어도 90도의 회전이 가능하도록 구성될 수 있다. 테이블 유닛(310)은 상면에 안착되어 있는 MLCC 모재(2)에 격자형으로 절단될 수 있도록 먼저 제1 방향으로 MLCC 모재(2)를 정렬한 뒤, 절단이 종료되면 제2 방향으로 회전되어 MLCC 모재(2)를 분할할 수 있게 된다. 한편, 테이블 유닛(310)의 하측 회전 중심 부분에는 와이어 하네스(400)가 구비될 수 있다.
회전 구동부(320)는 테이블 유닛(310)과 테이블 프레임(210) 사이에 구비되어 테이블 유닛(310)을 회전시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 회전 구동부(320)는 전술한 와이어 하네스(400)에 구비된 복수의 전선과 연결되어 전력을 공급받으며, 제어 신호를 수신할 수 있도록 구성될 수 있다. 다만, 회전 구동부(320)는 디바이스의 절단 방향이 어느 하나의 평행한 방향으로 절단되는 경우에는 생략될 수 있다.
도 4는 절단 모듈(500)의 분해사시도이다.
도 4를 참조하면, 절단 모듈(500)은 블레이드(3)의 수직방향 왕복이동을 수행할 수 있도록 구성되며, 블레이드(3)를 선택적으로 고정 및 해제할 수 있도록 구성될 수 있다.
절단 모듈(500)은 메인 프레임(510), 서브 프레임(520), 절단 구동부(530) 및 클램프(540)를 포함하여 구성될 수 있다.
메인 프레임(510)은 절단 모듈(500)의 구성요소가 구비될 수 있는 기반이 된다. 메인 프레임(510)은 양측 단부가 베이스(100)의 상측에 고정될 수 있도록 구성될 수 있다. 메인 프레임(510)은 양측 단부가 베이스(100)로부터 소정 높이로 연장되며, 소정 높이에서 서로 연결되도록 구성될 수 있다. 소정 높이는 전술한 테이블 유닛(310)의 안착부(312)가 하측에서 수평이동될 수 있는 높이로 구성될 수 있다. 따라서 테이블 유닛(310)은 절단 모듈(500)의 연직 하방에 위치될 수 있다.
서브 프레임(520)은 메인 프레임(510)과 슬라이딩되어 수직방향으로 이동될 수 있도록 구성될 수 있다. 서브 프레임(520)에는 후술할 클램프(540)가 고정될 수 있다. 서브 프레임(520)은 메인프레임과 리니어 가이드(600) 및 절단 구동부(530)를 통하여 연결될 수 있다.
절단 구동부(530)는 서브 프레임(520)을 메인 프레임(510)상에서 수직방향으로 이동시킬 수 있도록 동력을 발생시킨다. 절단 구동부(530)의 동작에 의해 최종적으로 블레이드(3)가 연직 하방으로 이동되면서 하측에 배치된 MLCC 모재(2)를 절단할 수 있게 된다.
클램프(540)는 서브 프레임(520)의 일측에 구비되며, 연직 하방으로 블레이드(3)의 날이 배치될 수 있도록 구성될 수 있다. 클램프(540)는 클램프 프레임(541), 블레이드 가압부(542) 및 클램프 구동부(543)를 포함하여 구성될 수 있다.
클램프(540)는 테이블 유닛(310)의 수평방향과 직교하는 방향으로 블레이드(3) 날이 배치될 수 있도록 구성될 수 있다. 블레이드 가압부(542)는 클램프 프레임(541)상에서 블레이드(3)의 두께 방향으로 블레이드(3)를 가압할 수 있도록 구성된다. 이때 블레이드 가압부(542)는 클램프 프레임(541) 상에서 블레이드(3)의 두께 방향으로 소정거리 이동가능하게 구성될 수 있다.
클램프 구동부(543)는 블레이드 가압부(542)를 가압 또는 해제할 수 있도록 구성될 수 있다. 클램프 구동부(543)는 일측이 클램프 프레임(541)에 고정되며, 타측은 블레이드 가압부(542)에 고정될 수 있다. 클램프 구동부(543)는 블레이드 가압부(542)가 클램프(540) 측으로 밀착되어 가압하는 위치를 기본위치로 설정할 수 있다. 이후 외부의 동력전달에 의해 선택적으로 블레이드 가압부(542)의 가압을 해제하여 블레이드(3)를 이탈시킬 수 있다. 일 예로 클램프 구동부(543)는 내부에 탄성부가 구비되어 블레이드 가압부(542)를 클램프 프레임(541)에 밀착시킬 수 있도록 구성되며, 공압이 공급되는 경우 전술한 탄성부보다 큰 힘을 작용시켜 블레이드 가압부(542)를 클램프 프레임(541)으로부터 떨어뜨려 놓을 수 있게 된다.
도 5는 교환 모듈(800)의 분해사시도이며, 도 6는 그리퍼(870)의 확대하여 도시한 사시도이며, 도 7은 교환 모듈(800)에 복수의 블레이드(3)를 적재하는 개념을 나타낸 개념도이다. 도 7에서는 설명의 편의를 위하여 테이블 모듈, 절단 모듈 및 베이스가 생략되어 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 교환 모듈(800)은 교환 모듈 메인 프레임(810), 블레이드 적재부(830), 교환 모듈 서브 프레임(820), 그리퍼 수직 구동부(850) 및 그리퍼 수평 구동부(860)를 포함하여 구성될 수 있다.
교환 모듈 메인 프레임(810)은 하측이 서브 플레이트(200)상에 고정될 수 있도록 구성되며, 상측에 후술할 블레이드 적재부(830)가 구비될 수 있도록 구성된다. 교환 모듈 메인 프레임(810)은 블레이드 적재부(830)의 하측에서 후술할 그리퍼(870)가 수직 및 수평이동될 수 있도록 소정 높이 및 소정 폭으로 구성될 수 있다.
도 7을 다시 참조하면, 블레이드 적재부(830)는 복수의 블레이드(3)가 서로 평행하게 적재될 수 있도록 복수의 슬롯(831)을 포함하여 구성될 수 있다. 구체적으로 슬롯(831)은 서브 플레이트(200)의 수평이동방향으로, 다시말해 절단 모듈(500)에 고정되어 있는 블레이드(3)의 배치 방향과 평행한 방향으로 복수의 블레이드(3)를 적재할 수 있도록 슬롯(831)의 배치가 결정될 수 있다.
블레이드 적재부(830)는 수직 방향으로 그리퍼(870)가 출입할 수 있도록 수직방향으로 소정 크기의 중공이 형성될 수 있다. 슬롯(831)은 블레이드(3)의 양측의 일부가 수직방향으로 삽입되면서 위치를 이탈하지 않도록 상측면에서부터 소정 깊이로 형성될 수 있다. 이때 그리퍼(870)가 블레이드(3)를 지지하여 승강할 때 적재되어 있는 다른 블레이드(3)에 간섭을 방지할 수 있도록, 블레이드 적재부(830)는 적재되는 블레이드(3) 사이의 간격이 그리퍼(870)의 두께보다 크게 구성될 수 있다. 한편, 블레이드 적재부(830)에는 각각의 슬롯(831)에 블레이드(3)가 적재되어 있는지 여부를 판단할 수 있는 센서부(840)를 포함할 수 있다.
교환 모듈 서브 프레임(820)은 일측이 서브 플레이트(200)의 상면상에 고정되며, 서브 플레이트(200) 상에서 수평이동될 수 있도록 구성될 수 있다. 교환 모듈 서브 프레임(820)은 일측에 후술할 그리퍼(870)가 구비되며, 수평이동되는 경우 최종적으로 그리퍼(870)의 수평이동이 이루어지도록 구성될 수 있다. 교환 모듈 서브 프레임(820)은 블레이드 적재부(830)의 적재 위치에 따라 수평방향의 왕복거리가 결정될 수 있다. 즉, 교환 모듈 서브 프레임(820)은 블레이드 적재부(830)의 최전방의 슬롯(831)과 최후방의 슬롯(831) 사이에서 그리퍼(870)가 수평이동될 수 있도록 왕복위치가 결정될 수 있다.
그리퍼 수평 구동부(860)는 서브 플레이트(200) 상에서 교환 모듈 서브 프레임(820)의 수평위치를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리퍼 수평 구동부(860)는 구동부 및 동력전달메커니즘을 포함하여 구성되어 제한되어 있는 공간상에서 배치 효율을 높일 수 있게 된다. 그리퍼 수평 구동부(860)는 교환 모듈 서브 프레임(820)에 인접하여 구비되는 모터를 포함할 수 있으며, 일측이 모터로부터 동력을 전달받고 그리퍼 수평 구동부(860)를 이동시킬 수 있도록 구성되는 풀리박스(880)를 포함하여 구성될 수 있다. 다만, 이러한 동력전달메커니즘은 다양한 구성으로 변형될 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 그리퍼(870)는 교환 모듈 서브 프레임(820)의 일측에 구비되며, 블레이드(3)를 하측에서 지지하여 승강시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 그리퍼(870)는 상측에서 소정 폭 및 소정 깊이로 형성되는 블레이드(3) 안착홈(871)이 형성될 수 있다. 그리퍼(870)는 수평방향의 위치가 조절된 뒤 승강이동으로 블레이드(3)를 블레이드 적재부(830)로부터 이탈시키거나, 블레이드 적재부(830)로 적재할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리퍼(870)는 교환 모듈 서브 프레임(820)의 일측과 수직방향으로 이동할 수 있도록 리니어 가이드(600)와 연결될 수 있다.
그리퍼(870)는 그리퍼 수직 구동부(850)에 의해 수직방향의 위치가 조절될 수 있다. 그리퍼 수직 구동부(850)는 그리퍼(870)에 의해 지지되어 승강되는 블레이드(3)의 높이가 테이블 유닛(310)의 안착부(312)보다 높은 위치로 상승시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서 절단 모듈(500)에 장착되어야 할 블레이드(3) 모듈을 적절한 수직위치로 상승시킬 수 있게 된다.
이하에서는 도 8 내지 13d를 참조하여 본원 발명에 따른 블레이드(3) 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치(1)의 작동에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 8은 절단 모듈(500)의 클램프(540)의 작동상태도이다.
도 8a를 참조하면, 클램프 구동부(543)가 동작하여 블레이드 가압부(542)에 대하여 가압/해제함에 따라 블레이드(3)를 고정하거나 해제할 수 있도록 구성된다.
도 8b를 참조하면, 블레이드(3)의 결합해제시에는 클램프 구동부(543)가 작동하여 블레이드 가압부(542)를 클램프 프레임(541)으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키게 되면, 블레이드(3)가 고정되는 힘을 잃고 하측 방향으로 이탈하게 된다.
반대로 블레이드(3)의 고정시에는 블레이드 가압부(542)와 클램프 프레임(541) 사이로 블레이드(3)가 진입한 뒤, 이후 클램프 구동부(543)를 구동하여 블레이드 가압부(542)가 클램프 프레임(541) 측으로 밀착되면서 블레이드(3)를 고정할 수 있게 된다.
도 9a, 9b 및 9c는 교환 모듈(800)의 작동상태도이다.
도 9a를 참조하면, 교환 모듈(800)이 대기상태의 모습이 도시되어 있다. 상측에 구비된 블레이드 적재부(830)에는 복수의 블레이드(3)가 구비될 수 있다. 그리퍼(870)는 블레이드 적재부(830)의 하측에서 대기하게 된다. 한편, 도 9a 내지 도 9c에는 비어있는 블레이드 적재부(830)의 모든 슬롯(831)에 블레이드(3)가 적재되어 있는 상태가 도시되어 있으나, 사용된 블레이드(4)의 적재를 위하여 적어도 하나의 슬롯(831)이 비어있는 상태로 대기할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 그리퍼 수평 구동부(860)가 작동하여 그리퍼(870)를 수직이동하는 동작의 개념이 도시되어 있다. 본 도면에서 그리퍼(870)는 절단 모듈(500)측으로, 즉 테이블 모듈(300)로부터 멀어지는 방향으로 소정거리 이동하여 교체할 블레이드(3)의 하측으로 이동하게 된다.
도 9c를 참조하면, 그리퍼 수직 구동부(850)가 그리퍼(870)를 상승시키게 되며, 이때 그리퍼(870)의 안착홈(871)에 그리퍼(870)의 일부가 삽입된다. 이후 그리퍼(870)를 계속 상승시키면 그리퍼(870)에 의해 지지된 블레이드(3)가 슬롯(831)으로부터 이탈하게 되며, 소정 위치까지 상승될 수 있다. 이후 절단 모듈(500)의 클램프(540)가 구동하여 블레이드(3)를 고정할 수 있게 된다.
도 10 및 도 11은 블레이드(3) 교환시의 사전 동작에 대한 개념이 도시되어 있다.
도 10은 블레이드(3)의 교환시 교환 모듈(800)의 위치조절을 도시한 사시도이며, 도 11은 블레이드(3)의 교환시 절단 모듈(500)의 위치 변화를 도시한 사시도이다.
제어부는 블레이드(3)의 교환이 필요하다고 판단하는 경우에 블레이드(3) 교체를 위한 제어를 수행할 수 있다. 한편 블레이드(3)의 교환이 필요하다고 판단되는 경우에는 사용자의 입력에 의해 교환명령을 수신하거나, 블레이드의 손상이 감지된 경우일 수 있다. 블레이드(3)의 손상여부는 칩핑 검사 장치 등을 통하여 판단할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 칩핑 검사는 블레이드 날의 외면의 영상을 확보하여 손상 여부를 판단하는 칩핑 비전 검사부(미도시)에서 수행될 수 있다. 여기서 블레이드(3)의 손상으로서 날의 단부가 반복사용에 의해 마모되거나 사용으로 인한 부분적으로 파손되는 것일 수 있다.
제어부가 블레이드(3)의 교환이 필요하다고 판단한 경우 먼저 서브 플레이트(200)를 이동시켜 교환 모듈(800)이 절단 모듈(500)의 하측에 배치되도록 테이블 수평 구동부(700)를 구동한다. 이때 절단 모듈(500)에서 사용되고 있던 블레이드(3)를 먼저 결합해제하고 블레이드 적재부(830)에 적재할 수 있도록 서브 플레이트(200)의 수평위치를 조절한다. 구체적으로 클램프(540)의 수평위치는 고정되어 있으므로, 클램프(540)에서 고정된 블레이드(3)의 연직 하방에 블레이드 적재부(830)의 빈 슬롯(831)이 배치되도록 서브 플레이트(200)의 위치를 조절할 수 있다.
도 11을 참조하면, 이후 절단 모듈(500)의 서브 프레임(520)을 하강시켜 클램프(540)를 블레이드 적재부(830)와 인접한 위치로 배치한다.
이하에서는 도 12a 내지 도 12d를 참조하여 사용한 블레이드(3)를 블레이드 적재부(830)에 적재하는 동작에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 12a, 12b, 12c 및 12d는 교체될 블레이드(3)를 블레이드 적재부(830)에 안착시키는 동작에 대한 작동상태도이다.
도 12a를 참조하면, 클램프(540)와 그리퍼(870)가 블레이드 적재부(830)를 사이에 두고 상하 방향으로 정렬되어 있다.
이후 도 12b를 참조하면, 그리퍼(870)는 안착홈(871)에 사용된 블레이드(4)가 안착될 때까지 상승된다.
이후 도 12c를 참조하면, 클램프(540)가 구동하여 클램프(540)에서 사용된 블레이드(4)와의 결합을 해제한다. 이때 사용된 블레이드(4)는 하측으로 그리퍼(870)에 의해 지지되므로 낙하되지 않고 그리퍼(870)에 의해 지지된 상태로 고정될 수 있다.
이후 도 12d를 참조하면, 그리퍼(870)가 하강함에 따라 사용된 블레이드(4)는 블레이드 적재부(830)의 슬롯(831)에 끼워져 고정되며, 그리퍼(870)가 더욱 하강하는 경우 사용된 블레이드(4)가 그리퍼(870)의 안착홈(871)으로부터 이탈하면서 완전히 적재부에 적재된다.
이하에서는 도 13a, 13b, 13c 및 13d을 참조하여 새로운 블레이드(5)를 클램프(540)에 고정하는 동작에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 13a, 13b, 13c 및 13d는 새로운 블레이드(5)를 클램프(540)에 장착하는 동작에 대한 작동상태도이다.
먼저 제어부는 교체하여 장착할 새로운 블레이드(5)를 선택하며, 새로운 블레이드(5)의 위치에 따라 테이블 수평 구동부(700)를 구동하게 된다.
도 13a를 참조하면, 제어부는 선택된 새로운 블레이드(5)가 적재된 슬롯(831)의 연직 상방에 클램프(540)가 위치할 수 있도록 테이블 수평 구동부(700)를 구동할 수 있다. 또한 선택된 새로운 블레이드(5)가 적재되어 있는 슬롯(831)의 연직 하방에 그리퍼(870)가 위치될 수 있도록 그리퍼 수평 구동부(860)를 제어한다.
도 13b를 참조하면, 그리퍼 수직 구동부(850)를 작동하여 그리퍼(870)를 상승시키면 안착홈(871)에 새로운 블레이드(5)의 하측 일부가 삽입되면서 지지된다. 이후 그리퍼(870)를 계속 상승시키면 블레이드(5)의 양측 하부는 슬롯(831)으로부터 이탈되고 상측이 클램프(540) 내로 삽입된다. 이때 클램프(540)는 가압이 해제된 상태로 블레이드 가압부(542)가 이격된 상태로서, 블레이드 가압부(542)와 클램프 프레임(541) 사이로 새로운 블레이드(5)가 삽입될 수 있다.
이후 도 13c를 참조하면, 제어부는 클램프 구동부(543)를 구동하여 블레이드 가압부(542)를 클램프 프레임(541)측으로 밀착시킨다. 일 예로서, 클램프 구동부(543)는 외부에서 작용되었던 공압이 차단되면서 내부에 구비된 탄성체에 의해 클램프 구동부(543)를 블레이드(5)의 두께 방향으로 잡아당겨 블레이드(5)를 고정시킬 수 있게 된다.
이후 절단 모듈(500)의 절단 구동부(530)가 클램프(540)를 상승시켜 원위치로 상승하며, 그리퍼(870)는 하강하여 대기 위치로 복귀한다.
이후 사용자의 입력 또는 블레이드(3) 교체 작업의 완료 신호에 따라 MLCC 절단 작업을 재개할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자부품 절단 장치는 블레이드의 교체를 자동으로 수행할 수 있어 공정률을 향상시킬 수 있으며, 교체시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 교체를 위한 복수의 블레이드를 적재할 수 있어 블레이드 적재 주기를 연장시킬 수 있어 공정률을 추가로 향상시킬 수 있다.
1: 블레이드 교환 기능을 갖는 전자 부품 절단 장치
2: MLCC 모재
3: 블레이드
4: 사용된 블레이드 5: 새로운 블레이드
100: 베이스
200: 서브 플레이트 201: 개구
300: 테이블 모듈 310: 테이블 유닛
311: 흡착구멍 312: 안착부
320: 회전 구동부 400: 와이어 하네스
500: 절단 모듈
510: 메인 프레임 520: 서브 프레임
530: 절단 구동부 540: 클램프
541: 클램프 프레임 542: 블레이드 가압부
543: 클램프 구동부
600: 리니어 가이드
700: 테이블 수평 구동부
800: 교환 모듈
810: 교환 모듈 메인 프레임 820: 교환 모듈 서브 프레임
830: 블레이드 적재부 831: 슬롯
840: 센서부
850: 그리퍼 수직 구동부 860: 그리퍼 수평 구동부
870: 그리퍼 871: 안착홈
880: 풀리박스

Claims (18)

  1. 베이스;
    상기 베이스상에서 수평이동될 수 있도록 구성되는 서브 플레이트;
    상측에 디바이스의 안착부가 구비되며, 상기 서브 플레이트 상에 구비되는 테이블 모듈;
    상기 베이스의 일측에 구비되며, 상하방향으로 블레이드를 왕복이동시킬 수 있도록 구성되는 절단 모듈;
    상기 서브 플레이트의 일측에 구비되며, 복수의 블레이드 유닛을 적재할 수 있도록 구성되는 교환 모듈을 포함하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 교환 모듈은,
    상기 절단 모듈에 새로운 블레이드를 공급하거나, 상기 절단 모듈로부터 손상된 블레이드를 전달받아 적재할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 교환 모듈은,
    상기 복수의 블레이드 유닛이 서로 나란하게 적재될 수 있도록 구성되는 복수의 블레이드 적재부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 블레이드 적재부는,
    상기 절단 모듈에 고정된 블레이드와 평행한 방향으로 블레이드를 적재할 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 교환 모듈은,
    상기 블레이드 적재부에 적재된 어느 하나의 블레이드를 선택적으로 승강시킬 수 있도록 구성되는 그리퍼를 더 포함하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 절단 모듈은,
    상기 베이스와 일측이 연결되는 메인 프레임;
    상기 프레임과 수직방향으로 이동가능하게 연결되는 서브 프레임; 및
    상기 서브 프레임의 일측에 구비되며, 상기 블레이드를 선택적으로 고정을 해제할 수 있도록 구성되는 클램프를 포함하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 교환 모듈은,
    상기 그리퍼를 승강시킬 수 있도록 구성되는 그리퍼 수직 구동부; 및
    상기 그리퍼의 수평위치를 조절할 수 있도록 구성되는 그리퍼 수평 구동부를 더 포함하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 그리퍼 수직 구동부는,
    상기 블레이드 적재부에 적재된 블레이드의 상단이 상기 그리퍼에 의해 상기 안착부보다 높은 위치로 위치될 수 있도록 상기 그리퍼를 승강시키는 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 서브 플레이트를 상기 베이스 상에서 직선이동시킬 수 있도록 가이드하는 리니어 가이드를 더 포함하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 절단 모듈은 상기 테이블 모듈의 직선이동방향과 수직한 방향으로 상기 블레이드가 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  11. 제10 에 있어서,
    상기 서브 플레이트를 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 구성되는 테이블 수평 구동부를 더 포함하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 테이블 수평 구동부, 상기 테이블 모듈, 상기 교환 모듈 및 상기 절단 모듈의 동작을 제어할 수 있도록 구성되는 제어부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 절단 모듈에 고정된 블레이드의 교체가 필요한 것으로 판단된 경우,
    상기 교환 모듈이 상기 클램프의 하측에 위치할 수 있도록 상기 테이블 수평 구동부를 제어하며,
    상기 그리퍼 수직 구동부, 상기 그리퍼 수평 구동부 및 상기 클램프를 구동하여 블레이드의 교체를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 블레이드의 교체가 필요한 것으로 판단된 경우,
    상기 클램프에 고정된 블레이드를 비어있는 상기 블레이드 적재부의 슬롯에 안착시키며, 새로운 블레이드를 상기 클램프에 고정할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 절단 모듈에 고정된 블레이드의 손상이 블레이드 칩핑 검사를 통해 확인되는 경우 또는 사용자에 의한 교환입력을 수신하는 경우에 상기 블레이드의 교체가 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  15. 제3 항에 있어서,
    상기 테이블 모듈은,
    상면에 상기 안착부가 구비된 테이블 유닛; 및
    상기 서브 플레이트 상에서 상기 테이블 유닛은 X축 방향 혹은 Y축 방향으로 회전시킬 수 있는 회전 구동부를 포함하거나, 회전 기능없는 X축 방향 테이블과 Y축 방향 테이블이 개별적으로 갖춰져서 순차적으로 절달하도록 구성된 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  16. 제8 항에 있어서,
    상기 교환 모듈은 상기 서브 플레이트의 일측에 상기 테이블 모듈과 상기 직선방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 전자부품은 MLCC 인 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 전자부품은 탄탈 콘덴서 또는 LED 인 것을 특징으로 하는 블레이드 교환 기능을 갖는 전자부품 절단 장치.
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