KR20220126359A - Pcb cnt 자동 해체장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제 1 다관절로봇에 결합되어 PCB CNT의 플립을 Open하는 플립 Open툴; 제 2 다관절로봇에 결합되고 상기 플립 Open된 PCB의 CNT에 기 체결되어 있는 FFC를 흡착하여 상기 PCB의 CNT로부터 상기 FFC를 분리시키는 FFC 분리툴; 및 제 3 다관절로봇에 결합되어 상기 FFC가 분리된 상기 PCB의 CNT의 플립을 Close하는 플립 Close툴;을 포함하는 PCB CNT 자동 해체장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, PCB 간의 전기적 신호 연결 또는 PCB와 부품 간의 전기적 신호 연결을 위하여 사용되는 FFC(Flexible Flat Cable) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit)를 수동이 아닌 자동으로 해체함으로써 해체작업의 효율성 및 편의성을 증대시키는 효과가 있다. 또한, Z축 보상용 버퍼부를 구비하여 PCB의 Z축의 오차를 커버(Cover)함으로써 별도의 변위센서를 장착하지 않아도 되는 효과가 있다. 또한, 푸셔부가 PCB를 눌러 고정시킴으로써 PCB가 고정되어 있지 않고 유동이 있어도 해체가 가능한 효과가 있다.

Description

PCB CNT 자동 해체장치{Automatic Disassembly Device For PCB Connector}
본 발명은 PCB CNT 자동 해체장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 PCB CNT(Connector) 간 연결에 사용되는 FFC 또는 FPC를 수동이 아닌 자동으로 해체하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 거의 모든 전자제품은 다양한 회로패턴이 형성된 PCB와, 상기 PCB간의 전기적 신호 연결 또는 상기 PCB와 부품간의 전기적 신호 연결을 위하여 얇은 판 형태의 FFC(Flexible Flat Cable) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit)를 이용하여 상기 PCB와 PCB 사이 또는 PCB와 주변 부품을 전기적으로 연결한다.
도 1에 도시된 바와 같이 FFC 또는 FPC (이하, FFC(Flexibe Flat Cable)라 한다.)와 PCB를 전기적으로 연결하기 위해서 PCB(10)의 단자부에 CNT(Connector)(11)를 구비하고, FFC(13)의 단자를 CNT(Connector)(11)에 삽입함으로써 PCB(10)와 FFC(13)를 연결하였다.
그리고, PCB(10) 간의 연결 해체 또는 PCB(10)와 부품간의 연결을 해체하기 위해서는 PCB(10)의 CNT(11)로부터 FFC(13)의 단자를 빼내어 분리시킴으로써 연결을 해체하였다.
그러나, 종래에는 FFC의 단자를 CNT에 삽입하여 PCB와 FFC를 연결하는 작업과, PCB와 FFC 연결을 해체하는 작업이 수동으로 이루어져 작업 효율이 크게 떨어지고, 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
대한민국등록특허 제10-0878228호(등록일 2009.01.06) 대한민국등록특허 제10-1558277호(등록일 2015.10.01)
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은 PCB 간의 전기적 신호 연결 또는 PCB와 부품 간의 전기적 신호 연결을 위하여 사용되는 FFC(Flexible Flat Cable) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit)를 수동이 아닌 자동으로 해체하여 해체작업의 효율성 및 편의성을 증대시키는 PCB CNT 자동 해체장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 일실시 예에 따른 PCB CNT 자동 해체장치는 제 1 다관절로봇에 결합되어 PCB CNT의 플립을 Open하는 플립 Open툴과, 제 2 다관절로봇에 결합되고 상기 플립 Open된 PCB의 CNT에 기 체결되어 있는 FFC를 흡착하여 상기 PCB의 CNT로부터 상기 FFC를 분리시키는 FFC 분리툴과, 제 3 다관절로봇에 결합되어 상기 FFC가 분리된 상기 PCB의 CNT의 플립을 Close하는 플립 Close툴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 플립 Open툴은 상기 제 1 다관절로봇에 결합되는 하우징과, 상기 하우징에 결합되고 승,하강 동작에 의해 상기 PCB를 눌러 고정하는 푸셔부와, 상기 하우징에 결합되어 상기 푸셔부에 눌려 고정된 상기 PCB CNT의 플립을 Open하는 블레이드부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 푸셔부는 제 1 PCB와 제 2 PCB를 각각 눌러 고정하는 제 1 푸셔부와 제 2 푸셔부로 구성되고, 상기 제 1 푸셔부와 제 2 푸셔부는 각각 PCB를 눌러 고정하는 푸셔바와, 상기 퓨셔바를 업,다운시키는 푸셔 업,다운 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 블레이드부는 상기 제 1 푸셔부와 제 2 푸셔부 사이에 위치하여 상기 PCB CNT의 플립을 오픈하는 블레이드와, 상기 블레이드를 좌,우로 이동시키는 블레이드 좌,우 이동 실린더와, 상기 블레이드를 업,다운시키는 블레이드 업,다운 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 푸셔부는 상기 제 1 푸셔부의 푸셔바가 다운하여 상기 제 1 PCB를 고정시키는 동안 상기 제 2 푸셔부의 푸셔바는 업하여 간섭을 회피하고, 상기 블레이드부는 상기 블레이드 좌,우 이동 실린더의 구동에 의해 상기 제 1 푸셔부의 푸셔바에 고정된 상기 제 1 PCB측으로 이동하여 상기 블레이드를 상기 제 1 PCB CNT의 플립과 FFC 사이로 삽입하고 상기 블레이드 업,다운 실린더의 구동에 의해 상기 블레이드를 업시켜 상기 제 1 PCB CNT의 플립을 오픈시키며, 상기 제 1 다관절로봇이 상기 제 2 PCB로 이동하는 중에 업 되어 있던 블레이드는 다시 다운하고 상기 제 1 푸셔부는 업하여 간섭을 방지하고 상기 제 2 푸셔부의 푸셔바가 다운하여 제 2 PCB를 고정시키고 상기 블레이드부는 상기 블레이드 좌,우 이동 실린더의 구동에 의해 상기 제 2 푸셔부의 푸셔바에 고정된 상기 제 2 PCB측으로 이동하여 상기 블레이드를 상기 제 2 PCB CNT의 플립과 FFC 사이로 삽입하고 상기 블레이드 업,다운 실린더의 구동에 의해 상기 블레이드를 업시켜 상기 제 2 PCB CNT의 플립을 오픈시키는 것을 특징으로 한다.
이에 더하여, 상기 하우징에는 상기 PCB의 Z축 높이의 오차에 대응하는 Z축 보상용 버퍼부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하우징은 상기 제 1 다관절로봇에 결합되는 상부하우징과, 상기 푸셔부와 상기 블레이드부를 지지하는 하부하우징으로 구성되고, 상기 Z축 보상용 버퍼부는 일측이 상기 상부하우징에 결합되고 타측이 상기 하부하우징에 결합되어 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 LM가이드와. 상기 상부하우징과 하부하우징 상하 배치면 사이에 개제되어 상기 PCB의 Z축 높이의 오차에 대응하는 버퍼스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 더하여, 상기 플립 Open툴은 FFC의 체결 상태에 따라 FFC의 휨이 발생할 경우 휨이 발생된 FFC를 흡착하여 잡아 당겨줌으로서 PCB의 들뜸 현상을 제거하는 흡착부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 흡착부는 FFC를 흡착하는 흡착패드와, 상기 흡착패드에 흡입력을 제공하는 진공펌프와, 상기 흡착패드를 고정시키는 지지대와, 상기 지지대를 업다운시키는 업다운실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 FFC 분리툴은 상기 제 2 다관절로봇에 결합되는 지지프레임과, 상기 지지프레임에 결합되어 FFC를 흡착하는 흡착패드와, 상기 흡착패드에 흡입력을 제공하는 진공펌프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 지지프레임은 상기 제 2 다관절로봇에 결합되는 제 1 지지프레임과, 상기 흡착패드를 고정시키는 제 2 지지프레임으로 구성되고, 상기 제 1 지지프레임과 제 2 지지프레임 사이에는 Z축 높이의 오차에 대응하는 Z축 보상용 버퍼부가 구비되며, 상기 Z축 보상용 버퍼부는 일측이 상기 제 1 지지프레임에 결합되고 타측이 상기 제 2 지지프레임에 결합되어 수직방향으로 슬라이딩되는 LM가이드와, 상기 제 1 지지프레임과 제 2 지지프레임의 상,하 배치면 사이에 개제되어 Z축 높이의 오차에 대응하는 버퍼스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 플립 Close툴은 상기 제 3 다관절로봇에 결합되는 고정프레임과, 상기 고정프레임의 일단 저면에 결합되어 상기 PCB를 고정시키는 푸셔와, 상기 고정프레임에 결합되어 전,후 이동력을 제공하는 전,후 이동실린더와, 상기 전,후 이동실린더의 구동력으로 상기 PCB의 CNT의 Open된 플립을 밀어서 Close하는 롤러부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 고정프레임은 상기 제 3 다관절로봇에 결합되는 제 1 고정프레임과 상기 푸셔 및 전,후 이동실린더를 고정시키는 제 2 고정프레임으로 구성되고, 상기 제 1 고정프레임과 제 2 고정프레임 사이에는 Z축 높이의 오차에 대응하는 Z축 보상용 버퍼부가 구비되며, 상기 Z축 보상용 버퍼부는 일측이 상기 제 1 고정프레임에 결합되고 타측이 상기 제 2 고정프레임에 결합되어 수직방향으로 슬라이딩되는 LM가이드와, 상기 제 1 고정프레임과 제 2 고정프레임의 상,하 배치면 사이에 개제되어 Z축 높이의 오차에 대응하는 버퍼스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, PCB 간의 전기적 신호 연결 또는 PCB와 부품 간의 전기적 신호 연결을 위하여 사용되는 FFC(Flexible Flat Cable) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit)를 수동이 아닌 자동으로 해체함으로써 해체작업의 효율성 및 편의성을 증대시키는 효과가 있다.
또한, Z축 보상용 버퍼부가 구비되어 PCB의 Z축의 오차를 커버(Cover)함으로써 별도의 변위센서를 장착하지 않아도 되는 효과가 있다.
또한, 푸셔부가 PCB를 눌러 고정시킴으로써 PCB가 고정되어 있지 않고 유동이 있어도 해체가 가능한 효과가 있다.
도 1은 일반적으로 FFC가 PCB CNT(Connector)에 체결되어 PCB 간의 전기적 신호 연결을 하는 상태를 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 PCB CNT 자동 해체장치의 전체 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 PCB CNT 자동 해체장치의 플립 Open툴을 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 플립 Open툴에서 푸셔부의 구성을 설명하기 위한 푸셔부 발취 사시도.
도 5는 도 3의 플립 Open툴에서 블레이드의 구성을 설명하기 위한 블레이드부 발취 사시도.
도 6의 (a),(b)는 도 3의 플립 Open툴에서 푸셔부와 블레이드부의 동작을 설명하기 위한 정면도.
도 7의 (a),(b)는 도 3의 플립 Open툴에서 푸셔부와 블레이드부의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 8은 도 3의 플립 Open툴에서 Z축 보상용 버퍼부를 설명하기 위한 하우징의 분해사시도.
도 9의 (a),(b)는 본 발명의 일실시 예에 따른 PCB CNT 자동 해체장치에서 PCB의 Z축 ㅁ오차가 발생하는 상태를 설명하기 위한 개념도.
도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 PCB CNT 자동 해체장치에서 FFC 분리툴을 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 PCB CNT 자동 해체장치에서 플립 Close툴을 도시한 사시도.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일실시 예에 따른 PCB CNT 자동 해체장치에서 FFC의 휨으로 인해 제 2 PCB가 들뜬 경우. FFC를 바르게 펴서 제 2 PCB의 들뜬 현상을 제거하는 과정을 도시한 개념도.
이하의 본 발명에 대한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예에 대한 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시하기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
발명의 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명에서는 PCB와 PCB를 연결하고 있는 FFC(Flexible Flat Cable)를 PCB로부터 분리하여 해체하는 것을 일실시형태의 예로 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시 예에 따른 PCB CNT 자동 해체장치는 PCB CNT의 플립을 Open하는 플립 Open툴(100)과, 플립 Open된 PCB의 CNT에 기 체결되어 있는 FFC를 흡착하여 PCB의 CNT로부터 FFC를 분리시키는 FFC 분리툴(200)과, FFC가 분리된 PCB의 CNT의 플립을 Close하는 플립 Close툴(300)을 포함하여 구성된다. 그리고, 플립 Open툴(100), FFC 분리툴(200), 플립 Close툴(300)은 다관절 로봇(R1, R2, R3)에 각각 결합된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 플립 Open툴(100)은 제 1 다관절로봇(R1)에 결합되는 하우징(110)과, 하우징(110)에 결합되고 승,하강 동작에 의해 PCB(10)를 눌러 고정하는 푸셔부(120)와, 하우징(110)에 결합되어 푸셔부(120)에 눌려 고정된 PCB CNT(11)의 플립(12)을 Open하는 블레이드부(130)를 포함하여 구성된다.
그리고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 푸셔부(120)는 연결하기 위한 제 1 PCB(10a)와 제 2 PCB(10b)를 각각 눌러 고정하는 제 1 푸셔부(120a)와 제 2 푸셔부(120b)로 구성되고, 제 1 푸셔부(120a)와 제 2 푸셔부(120b)는 각각 PCB(10a,10b)를 눌러 고정하는 푸셔바(121a,121b)와, 퓨셔바(121a,121b)를 업,다운시키는 푸셔 업,다운 실린더(122a,122b)를 포함하여 구성된다. 이때, 푸셔바(121a,121b)는 PCB CNT(11)를 수용하여 PCB CNT(11)의 좌,우측을 눌러 고정할 수 있게 구비된다.
그리고, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 블레이드부(130)는 제 1 푸셔부(120a)와 제 2 푸셔부(120b) 사이에 위치하여 PCB CNT(11)의 플립(12)을 오픈하는 블레이드(131)와, 블레이드(131)를 좌,우로 이동시키는 블레이드 좌,우 이동 실린더(132)와, 블레이드(131)를 업,다운시키는 블레이드 업,다운 실린더(133)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 플립 Open툴(100)은 도 6의 (a),(b) 및 도 7의 (a),(b)에 도시된 바와 같이 제 1 푸셔부(120a)의 푸셔바(121a)가 다운하여 제 1 PCB(10a)를 고정시키는 동안 제 2 푸셔부(120b)의 푸셔바(121b)는 업(Up)하여 간섭을 회피한다. 그리고, 블레이드부(130)는 블레이드 좌,우 이동 실린더(132)의 구동에 의해 제 1 푸셔부(120a)의 푸셔바(121a)에 고정된 제 1 PCB(10a)측으로 이동하여 블레이드(131)를 제 1 PCB(10a) CNT(11a)의 플립(12a)과 FFC(13) 사이로 삽입한다. 이 과정에서 블레이드(131)에는 롤러(131a)가 조립되어 있는데 FFC가 평평하지 않고 휘어져 있더라도 롤러(131a)로 눌러 펴주는 보조역할을 한다. 그리고, 플립(12a)과 FFC(13) 사이에 삽입된 블레이드(131)를 블레이드 업,다운 실린더(133)의 구동에 의해 업(Up)시켜 제 1 PCB(10a) CNT(11a)의 플립(12a)을 오픈시킨다.
이어, 제 1 PCB CNT의 플립(12a) 오픈 후 제 1 다관절로봇(R1)이 제 2 PCB(10b)로 이동하고, 이동 중에 제 1 푸셔부(120a)가 업(Up)하여 간섭을 방지하며, 블레이드(131)는 다시 업,다운 실린더(133)의 구동에 의해 다운하여 플립(12)을 오픈할 준비를 한다. 아울러 제 2 푸셔부의 푸셔바(121b)가 다운하여 제 2 PCB(10b)를 고정시킨다.
이어, 블레이드부(130)는 블레이드 좌,우 이동 실린더(132)의 구동에 의해 제 2 푸셔부(120b)의 푸셔바(121b)에 고정된 제 2 PCB(10b)측으로 이동하여 블레이드(131)를 제 2 PCB CNT(11b)의 플립(12b)과 FFC(13) 사이로 삽입하고, 블레이드 업,다운 실린더(133)의 구동에 의해 블레이드(131)를 업(Up)시켜 제 2 PCB CNT(11b)의 플립(12b)을 오픈시킨다.
즉, 제 1 푸셔부(120a)가 하강하여 한쪽 PCB(10)의 CNT 플립(12) Open시 반대편의 제 2 푸셔부(120b)는 업(Up)하여 간섭을 방지하고, 블레이드(131)는 다시 다운한 뒤 고정된 PCB(10)측을 향해 이동하여 플립(12)을 업하여 Open 한다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 하우징(110)에는 PCB(10)의 Z축 높이의 오차에 대응하는 Z축 보상용 버퍼부(140)가 더 구비된다.
여기서, 하우징(110)은 제 1 다관절로봇(R1)에 결합되는 상부하우징(110a)과, 푸셔부(120)와 블레이드부(130)를 지지하는 하부하우징(110b)으로 구성되고,
Z축 보상용 버퍼부(140)는 일측이 상부하우징(110a)에 결합되고 타측이 하부하우징(110b)에 결합되어 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 LM가이드(141)와, 상부하우징(110a))과 하부하우징(110b) 상하 배치면 사이에 개제되어 PCB(10)의 Z축 높이의 오차에 대응하는 버퍼스프링(142)을 포함하여 구성된다.
LM가이드(141)는 하부하우징(110b)의 수직프레임 일면에 수직으로 결합되는 가이드레일바(141a)와 상부하우징(110a)의 수직프레임 일면에 결합되는 가이드블록(141b)의 레일홈이 슬라이딩 가능하게 결합된다. 그리고, LM가이드 일측에는 부유물을 막아주는 커버(141C)가 구비된다. 즉, 하부하우징의 가이드레일바(141a)가 상부하우징의 가이드블록(141b) 레일홈을 따라 수직이동함에 따라 하부하우징(110b)은 PCB(10)의 Z축 높이의 오차에 대응하게 된다.
그리고, 버퍼스프링(142)은 하부하우징(110b)에 구비된 스토퍼(143)에 끼워져 상부하우징(110a)의 수직프레임 하부에 위치한다. 즉, 상부하우징(110a)과 하부하우징(110b) 상,하 배치면 사이에 개제되어 PCB(10)의 Z축 높이의 오차에 대응하는 쿠션을 부여한다.
PCB(10)는 캐리어에 이송되어 PCB CNT 자동 해체장치 앞에 위치하게 된다. 이때 캐리어의 높이에 따라 이송된 PCB(10)의 Z축 높이가 상이할 수 있다. 그러나 푸셔부(120)와 블레이드부(130)의 Z축 위치는 기구적으로 고정되어 있어 항상 일정하다.
따라서, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 PCB(10)의 Z축 오차에 의해 푸셔바(121a,121b)가 PCB(10)에 닿지 않거나 정위치보다 더 깊게 들어갈 수 있다. 예를 들어, PCB(10)의 정치수가 5mm이고 가공 공차나 PCB(10)의 Level에 의해 ㅁ2mm의 단차가 발생 한다면 약 3∼7mm까지의 제품을 대응해야 한다. 그러나 Robot은 변위 Sensor가 없다면 Z축의 정확한 값을 알 수 없고 Program에 의해 입력된 값으로만 움직이게 된다. 즉, 도 8과 같이 Z축 오차에 의해 푸셔바(121a,121b)가 PCB 표면에 닿질 않거나 정위치 보다 더 깊게 들어 갈수 있는 상황이 발생할 수 있다.
또한, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 기 체결되어 있는 FFC(13)와 PCB CNT의 플립(12)과의 간격은 약 0.2mm로 Z축이 조금만 맞질 않아도 플립(12)과 FFC(13)사이에 블레이드(131)가 삽입이 되지 않는다.
이를 해결하기 위해 Z축 보상용 버퍼부(140)는 하우징(110)을 상부와 하부로 분리하여 +오차일 경우엔 삽입된 버퍼스프링에 의해 하부가 눌리게 되며, -오차일 경우를 대비 하여 Robot의 Z축 위치를 항상 정치수보다 살짝 더 누르게 Programing 한다. 이때, 푸셔부(120)와 블레이드부(130)는 기구적으로 고정되어 있기 때문에 푸셔부(120)와 블레이드부(130)의 높이 차는 항상 일정하게 유지된다.
따라서, 푸셔부의 푸셔바(121a,121b)가 PCB(10)와 맞닿는 위치까지 내려오면 블레이드(131)는 플립(12)과 FFC(13) 사이로 삽입할 수 있는 위치에 오게 된다. 즉, 푸셔부(120)는 PCB(10)를 고정시키는 역할과 함께 블레이드(131)의 삽입위치를 결정하는 역할을 한다.
이처럼 Z축 보상용 버퍼부(140)가 Z축의 오차를 커버하여 버퍼(Buffer)역할을 수행함으로써 푸셔바가 PCB에 닿는 순간 블레이드의 삽입 위치는 자동으로 결정되므로 별도의 변위센서를 장착하지 않아도 블레이드의 Z축 문제가 해결된다.
이에 더하여, 플립 Open툴(100)에는 FFC(13)의 체결 상태에 따라 FFC(13)의 휨이 발생할 경우 휨이 발생된 FFC(13)를 흡착하여 잡아 당겨줌으로서 PCB의 들뜸 현상을 제거하는 흡착부(150)를 포함한다.
여기서, 흡착부(150)는 FFC를 흡착하는 흡착패드(151)와, 흡착패드(151)에 흡입력을 제공하는 진공펌프(미도시)와, 흡착패드(151)를 고정시키는 지지대(152)와, 지지대(152)를 업다운 시키는 업다운실린더(153)를 포함하여 구성된다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이 FFC 분리툴(200)은 제 2 다관절로봇(R2)에 결합되는 지지프레임(210)과, 지지프레임(210)에 결합되어 FFC를 흡착하는 흡착패드(230)와, 흡착패드(230)에 흡입력을 제공하는 진공펌프(미도시)를 포함하여 구성된다. 여기서, 진공펌프는 도면에 도시되지 않았으며, 도면에 도시된 연결관(220)을 통해 흡착패드(230)와 연결된다.
여기서, 흡착패드(230)는 플립(12) Open된 PCB의 CNT(11)에 기 체결되어 있는 FFC(13)를 흡착하여 PCB의 CNT(11)로부터 FFC(13)를 분리 해체시키고, 해체된 FFC(13)를 FFC 수거박스에 적재한다.
여기서도 지지프레임(210)에는 PCB(10)의 Z축 높이의 오차에 대응하는 Z축 보상용 버퍼부(240)가 구비될 수 있다.
지지프레임(210)은 제 2 다관절로봇(R2)에 결합되는 제 1 지지프레임(211)과, 흡착패드(230)를 고정시키는 제 2 지지프레임(212)으로 구성된다.
그리고, 제 1 지지프레임(211)는 제 2 다관절로봇에 결합되는 수평프레임(211a)과, 수평프레임(211a)에 수직으로 결합되는 수직프레임(211b)와, 수직프레임(211b)의 하단에 결합되어 제 2 지지프레임(212)을 지지하는 받침프레임(211c)로 구성되고, 제 2 지지프레임(212)은 받침프레임(211c) 위에 얹어지는 수평프레임(212a)과, 수평프레임(212a)의 일단에 수직으로 연결되는 수직프레임(212b)로 구성된다.
Z축 보상용 버퍼부(240)는 일측이 제 1 지지프레임(211)의 수직프레임(211b)에 결합되고 타측이 제 2 지지프레임(212)의 수직프레임(212b)에 결합되어 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 LM가이드(241)와, 제 1 지지프레임(211)의 수평프레임(211a)과 제 2 지지프레임(212)의 수직프레임(212b) 사이에 개제되어 Z축 높이의 오차에 대응하는 버퍼스프링(242)을 포함하여 구성된다.
여기서, Z축 보상용 버퍼부(240)는 FFC를 흡착하는 흡착패드(230)의 Z축 높이를 완충하는 기능을 한다.
그리고, 도 11에 도시된 바와 같이 플립 Close툴(300)은 제 3 다관절로봇(R3)에 결합되는 고정프레임(310)과, 고정프레임(310)의 일단 저면에 결합되어 플립이 Open된 PCB를 고정시키는 푸셔(320)와, 고정프레임(310)에 결합되어 전,후 이동력을 제공하는 전,후 이동실린더(330)와, 전,후 이동실린더(330)의 구동력으로 PCB CNT의 Open된 플립(12)을 밀어서 Close하는 롤러부(340)를 포함하여 구성된다.
여기서도, 고정프레임(310)에는 PCB(10)의 Z축 높이의 오차에 대응하는 Z축 보상용 버퍼부(미도시)가 구비될 수 있다. 즉, 고정프레임(310)은 제 3 다관절로봇(R3)에 결합되는 제 1 고정프레임(311)과 푸셔 및 전,후 이동실린더를 고정시키는 제 2 고정프레임(312)으로 분리되고, 제 1 고정프레임(311)과 제 2 고정프레임(312) 사이에는 Z축 높이를 완충하는 LM가이드와 버퍼스프링으로 구성된 Z축 보상용 버퍼부(미도시)가 구비될 수 있다.
그리고, 푸셔(320)는 제 3 다관절로봇(R3)의 이동에 의해 PCB CNT(11)의 좌,우측을 눌러 고정하고 롤러부(340)가 플립(11)의 센터에 위치하도록 하며 동시에 플립(11)에 대한 롤러부(340)의 Z축 위치결정의 역할을 한다. 그리고, 롤러부(340)는 전,후 이동실린더(330)의 구동에 의해 직선 운동하여 PCB CNT의 Open된 플립(12)을 밀어서 Close한다.
이때, 전,후 이동실린더(330)와 롤러부(340)는 하나만 구비될 수도 있으나, 바람직하게는 한 쌍으로 구비되는 것이 좋다. 푸셔(320)는 한 쌍의 푸셔바를 이용하여 CNT의 좌우측을 고정시키기 때문에 푸셔(320) 하나로 PCB를 고정하는 것에 문제가 없으며, 전,후 이동실린더(330)와 롤러부(340)는 한 쌍을 적용하여 플립 2개를 동시에 닫도록 함으로써 플립(12)을 하나하나 개별적으로 닫을 때 보다 Close시간을 단축할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 PCB CNT 자동 해체장치는 플립의 Open 및 Close 여부를 확인하고, FFC 분리여부를 확인 및 로봇의 정확한 이동과 전체적인 동작을 실행하는 영상획득부(Machine Vision)(미도시)를 포함할 수 있다.
그리고, 영상획득부(Machine Vision)는 PCB를 조명하는 조명부와, PCB의 영상을 촬영하는 카메라와, 촬영된 영상정보를 기 등록된 원본이미지와 비교하여 플립의 정상여부 및 Open, Close 여부를 확인하며 FFC 체결 및 분리 여부를 확인하고 로봇의 정확한 이동과 전체 적인 동작을 실행하는 영상을 분석하고 판단을 하는 컴퓨터 및 소프트웨어를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 PCB CNT 자동 해체장치는 먼저, 제 1 다관절로봇(R1)에 결합된 플립 Open툴(100)이 캐리어에 얹어져 이송되는 PCB CNT(11)의 플립(12)을 Open한다. 보다 자세히 설명하면 도 6에 도시된 바와 같이 플립 Open툴(100)은 푸셔 업,다운 실린더(122a)의 구동으로 제 1 푸셔부(120a)의 푸셔바(121a)가 다운하여 제 1 PCB(10a)를 고정시키면, 블레이드 좌,우 이동 실린더(132)의 구동으로 블레이드(131)가 제 1 PCB(10a) 측으로 이동하여 제 1 PCB CNT(11a)의 플립(12a)과 FFC(13) 사이로 삽입한다. 이때, 블레이드(131)의 중심과 CNT(11a)의 중심이 일치되게 위치한다. 이어, 블레이드 업,다운 실린더(133)의 구동으로 블레이드(131)가 업(UP)되면서 제 1 PCB CNT(11a)의 플립(12a)을 오픈시킨다. 이때, 제 2 푸셔부(120b)의 푸셔바(121b)는 업(Up)하여 간섭을 회피한다.
이어, 제 1 PCB CNT의 플립(12a) 오픈 후 제 1 다관절로봇(R1)이 제 2 PCB(10b)로 이동하고, 이동 중에 제 1 푸셔부(120a)가 업(Up)하여 간섭을 방지한다.
그리고, 블레이드(131)는 다시 업,다운 실린더(133)의 구동에 의해 다운하여 플립(12)을 오픈할 준비를 한다.
이어, 푸셔 업,다운 실린더(122b)의 구동으로 제 2 푸셔부(120b)의 푸셔바(121b)가 다운하여 제 2 PCB(10b)를 고정시키면, 블레이드 좌,우 이동 실린더(132)의 구동으로 블레이드(131)가 제 2 PCB(10b) 측으로 이동하여 제 2 PCB CNT의 플립(12b)과 FFC(13) 사이로 삽입한다. 이때, 블레이드(131)의 중심과 CNT(11b)의 중심이 일치되게 위치한다. 이어, 블레이드 업,다운 실린더(133)의 구동으로 블레이드(131)가 업(UP)되면서 제 2 PCB CNT(11b)의 플립(12b)을 오픈시킨다.
이때, 도 12에 도시된 바와 같이 캐리어(Carrier)측의 제 1 PCB는 기구적으로 고정되어 있어 카메라가 문제없이 인식하여 푸셔바로 고정시킬 수 있다. 하지만 Panel측의 제 2 PCB는 FFC의 체결 상태에 따라 FFC의 휨이 발생할 경우 제 2 PCB가 바닥에 붙어있지 않고 들뜨는 현상이 발생 할 수 있다. 제 2 PCB가 들뜰 경우 기 등록된 이미지와 Matching이 되질 않아 영상획득부의 카메라가 인식을 못하여 해체가 되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 다음과 같은 순서로 Flip을 Open 한다. 도 13에 도시된 바와 같이 캐리어(Carrier)측에 고정된 제 1 PCB(10)의 플립(12)을 먼저 Open한다. 그리고, 흡착부(150)의 흡착패드(151)가 Open된 측의 FFC(13)를 흡착하여 잡아 당겨줌으로서 Panel측 제 2 PCB의 들뜸 현상을 제거한다. 그 후, 제 2 PCB의 플립(12)을 Open 한다.
이어, 제 2 다관절로봇(R2)에 결합된 FFC 분리툴(200)(도 10 참조)의 흡착패드(230)가 플립이 Open된 PCB(10)의 CNT(11)에 기 체결되어 있는 FFC(13)를 흡착하여 PCB의 CNT(11)로부터 FFC(13)를 분리, 해체시킨다.
이어, 제 3 다관절로봇(R3)이 이동하여 제 3 다관절로봇에 결합된 플립 Close툴(300)(도 11참조)의 푸셔(320)로 PCB CNT(11)의 좌,우측을 눌러 고정한다. 이때, 푸셔(320)가 PCB CNT(11)의 좌,우측을 눌러 PCB를 고정시키면 롤러부(340)가 플립(12)의 센터에 위치하게 된다. 그리고, 롤러부(340)는 전,후 이동실린더(330)의 구동에 의해 직선 운동하면서 FFC(13)가 분리된 PCB의 CNT(11)의 플립(12)을 밀어서 Close한다.
여기서, 다관절로봇에 결합된 플립 Open툴(100)은 필요에 따라 복수 개 구비될 수도 있고, 영상획득부를 이용하여 플립의 Open 및 Close 상태, FFC의 해체상태를 검사할 수도 있다.
이와 같이 본 발명은 PCB 간의 전기적 신호 연결 또는 PCB와 부품 간의 전기적 신호 연결을 위하여 사용되는 FFC(Flexible Flat Cable) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit)를 수동이 아닌 자동으로 해체함으로써 해체작업의 효율성 및 편의성을 증대시키게 된다.
또한, Z축 보상용 버퍼부를 구비하여 PCB의 Z축의 오차를 Cover함으로써 별도의 변위센서를 장착하지 않아도 되며, 블레이드의 Z축 문제를 해결할 수 있게 된다.
또한, 푸셔부가 PCB를 눌러 고정시킴으로써 PCB가 고정되어 있지 않고 유동이 있어도 해체가 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.
10: PCB 11: CNT
12: 플립 13: FFC
100: 플립 Open툴 110: 하우징
110a: 상부하우징 110b: 하부하우징
120: 푸셔부 120a: 제 1 푸셔부
120b: 제 2 푸셔부 121a,121b: 푸셔바
122a,122b: 푸셔 업,다운 실린더 130: 블레이드부
131: 블레이드 132: 블레이드 좌,우 이동 실린더
133: 블레이드 업,다운 실린더 140: Z축 보상용 버퍼부
141: LM가이드 141a: 가이드레일바
141b:가이드블록 142: 버퍼스프링
143: 스토퍼 150: 흡착부
151: 흡착패드 152: 지지대
153: 업다운실린더 200: FFC 분리툴
210: 지지프레임 211: 제 1 지지프레임
211a: 수평프레임 211b: 수직프레임
211c: 받침프레임 212: 제 2 지지프레임
212a: 수평프레임 212b: 수직프레임
220: 에어실린더 230: 흡착패드
240: Z축 보상용 버퍼부 241: LM가이드
242: 버퍼스프링 300: 플립 Close툴
310: 고정프레임 311: 제 1 고정프레임
312: 제 2 고정프레임 320: 푸셔
330: 전,후 이동 실린더 340: 롤러부

Claims (13)

  1. 제 1 다관절로봇에 결합되어 PCB CNT의 플립을 Open하는 플립 Open툴;
    제 2 다관절로봇에 결합되고 상기 플립 Open된 PCB의 CNT에 기 체결되어 있는 FFC를 흡착하여 상기 PCB의 CNT로부터 상기 FFC를 분리시키는 FFC 분리툴; 및
    제 3 다관절로봇에 결합되어 상기 FFC가 분리된 상기 PCB의 CNT의 플립을 Close하는 플립 Close툴;
    을 포함하는 PCB CNT 자동 해체장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플립 Open툴은 상기 제 1 다관절로봇에 결합되는 하우징과,
    상기 하우징에 결합되고 승,하강 동작에 의해 상기 PCB를 눌러 고정하는 푸셔부와,
    상기 하우징에 결합되어 상기 푸셔부에 눌려 고정된 상기 PCB CNT의 플립을 Open하는 블레이드부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PCB CNT 자동 해체장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 푸셔부는 제 1 PCB와 제 2 PCB를 각각 눌러 고정하는 제 1 푸셔부와 제 2 푸셔부로 구성되고,
    상기 제 1 푸셔부와 제 2 푸셔부는 각각 PCB를 눌러 고정하는 푸셔바와, 상기 퓨셔바를 업,다운시키는 푸셔 업,다운 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PCB CNT 자동 해체장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 블레이드부는 상기 제 1 푸셔부와 제 2 푸셔부 사이에 위치하여 상기 PCB CNT의 플립을 오픈하는 블레이드와, 상기 블레이드를 좌,우로 이동시키는 블레이드 좌,우 이동 실린더와, 상기 블레이드를 업,다운시키는 블레이드 업,다운 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PCB CNT 자동 해체장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 푸셔부는 상기 제 1 푸셔부의 푸셔바가 다운하여 상기 제 1 PCB를 고정시키는 동안 상기 제 2 푸셔부의 푸셔바는 업하여 간섭을 회피하고, 상기 블레이드부는 상기 블레이드 좌,우 이동 실린더의 구동에 의해 상기 제 1 푸셔부의 푸셔바에 고정된 상기 제 1 PCB측으로 이동하여 상기 블레이드를 상기 제 1 PCB CNT의 플립과 FFC 사이로 삽입하고 상기 블레이드 업,다운 실린더의 구동에 의해 상기 블레이드를 업시켜 상기 제 1 PCB CNT의 플립을 오픈시키며, 상기 제 1 다관절로봇이 상기 제 2 PCB로 이동하는 중에 상기 제 1 푸셔부는 업하여 간섭을 방지하고 상기 제 2 푸셔부의 푸셔바가 다운하여 제 2 PCB를 고정시키고 상기 블레이드부는 상기 블레이드 좌,우 이동 실린더의 구동에 의해 상기 제 2 푸셔부의 푸셔바에 고정된 상기 제 2 PCB측으로 이동하여 상기 블레이드를 상기 제 2 PCB CNT의 플립 과 FFC 사이로 삽입하고 상기 블레이드 업,다운 실린더의 구동에 의해 상기 블레이드를 업시켜 상기 제 2 PCB CNT의 플립을 오픈시키는 것을 특징으로 하는 PCB CNT 자동 해체장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 PCB의 Z축 높이의 오차에 대응하는 Z축 보상용 버퍼부가 구비되는 것을 특징으로 하는 PCB CNT 자동 해체장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제 1 다관절로봇에 결합되는 상부하우징과, 상기 푸셔부와 상기 블레이드부를 지지하는 하부하우징으로 구성되고,
    상기 Z축 보상용 버퍼부는 일측이 상기 상부하우징에 결합되고 타측이 상기 하부하우징에 결합되어 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 LM가이드와. 상기 상부하우징과 하부하우징 상하 배치면 사이에 개제되어 상기 PCB의 Z축 높이의 오차에 대응하는 버퍼스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PCB CNT 자동 해체장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 플립 Open툴은 FFC의 체결 상태에 따라 FFC의 휨이 발생할 경우 휨이 발생된 FFC를 흡착하여 잡아 당겨줌으로서 PCB의 들뜸 현상을 제거하는 흡착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB CNT 자동 해체장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 흡착부는 FFC를 흡착하는 흡착패드와, 상기 흡착패드에 흡입력을 제공하는 진공펌프와, 상기 흡착패드를 고정시키는 지지대와, 상기 지지대를 업다운시키는 업다운실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PCB CNT 자동 해체장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 FFC 분리툴은 상기 제 2 다관절로봇에 결합되는 지지프레임과, 상기 지지프레임에 결합되어 FFC를 흡착하는 흡착패드와, 상기 흡착패드에 흡입력을 제공하는 진공펌프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 PCB CNT 자동 해체장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지프레임은 상기 제 2 다관절로봇에 결합되는 제 1 지지프레임과, 상기 흡착패드를 고정시키는 제 2 지지프레임으로 구성되고,
    상기 제 1 지지프레임과 제 2 지지프레임 사이에는 Z축 높이의 오차에 대응하는 Z축 보상용 버퍼부가 구비되며,
    상기 Z축 보상용 버퍼부는 일측이 상기 제 1 지지프레임에 결합되고 타측이 상기 제 2 지지프레임에 결합되어 수직방향으로 슬라이딩되는 LM가이드와, 상기 제 1 지지프레임과 제 2 지지프레임의 상,하 배치면 사이에 개제되어 Z축 높이의 오차에 대응하는 버퍼스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PCB CNT 자동 해체장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 플립 Close툴은 상기 제 3 다관절로봇에 결합되는 고정프레임과, 상기 고정프레임의 일단 저면에 결합되어 상기 PCB를 고정시키는 푸셔와, 상기 고정프레임에 결합되어 전,후 이동력을 제공하는 전,후 이동실린더와, 상기 전,후 이동실린더의 구동력으로 상기 PCB의 CNT의 Open된 플립을 밀어서 Close하는 롤러부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PCB CNT 자동 해체장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 고정프레임은 상기 제 3 다관절로봇(R3)에 결합되는 제 1 고정프레임과 상기 푸셔 및 전,후 이동실린더를 고정시키는 제 2 고정프레임으로 구성되고,
    상기 제 1 고정프레임과 제 2 고정프레임 사이에는 Z축 높이의 오차에 대응하는 Z축 보상용 버퍼부가 구비되며,
    상기 Z축 보상용 버퍼부는 일측이 상기 제 1 고정프레임에 결합되고 타측이 상기 제 2 고정프레임에 결합되어 수직방향으로 슬라이딩되는 LM가이드와, 상기 제 1 고정프레임과 제 2 고정프레임의 상,하 배치면 사이에 개제되어 Z축 높이의 오차에 대응하는 버퍼스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PCB CNT 자동 해체장치.
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