KR20230039096A - 전자 장치의 케이블 커넥터를 위한 조립 장치 - Google Patents

Abstract

전자 장치의 케이블 커넥터를 위한 조립 장치가 개시된다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치는, 케이블, 상기 케이블의 말단부에 위치하는 수(male) 커넥터 및 상기 수 커넥터와 체결되는 암(female) 커넥터를 포함하는 전자 장치를 위한 케이블 커넥터 조립 장치로서, 상기 암 커넥터 및 상기 수 커넥터의 위치를 인식하는 위치 인식부, 상기 케이블의 절곡되는 방향에 대하여 수평 방향으로 이동하여 상기 케이블을 절곡시키는 정형 블록을 포함하는 케이블 정형부 및 상기 수 커넥터를 흡착하고, 상기 수 커넥터의 위치를 상기 암 커넥터에 결합될 수 있도록 조정하며, 상기 수 커넥터를 상기 암 커넥터에 대하여 가압하여 결합시키는 커넥터 정렬 및 체결부를 포함할 수 있다.

Description

전자 장치의 케이블 커넥터를 위한 조립 장치{ASSEMBLING APPARATUS FOR CABLE CONNECTORS OF ELECTRONIC DEVICE}

본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 전자 장치를 위한 조립 장치로서, 더욱 구체적으로는, 전자 장치의 케이블 커넥터를 위한 조립 장치에 관한 것이다.

전자 장치는 복수의 전기적 구성요소 및 복수의 전기적 구성요소를 상호 연결시키는 회로 기판을 포함한다. 각 전기적 구성요소에 대하여 전력을 공급하거나, 신호를 송수신하기 위하여 케이블이 사용될 수 있다. 케이블은 동축 케이블, 리본 케이블(ribbon cable), 플렉서블 플랫 케이블(FFC; flexible flat cable), 플렉서블 프린티드 케이블(FPC; flexible printed cable)과 같은 것을 포함할 수 있다.

전자 장치는 케이블과 전기적 구성요소 또는 회로 기판 사이의 연결을 위해 커넥터를 포함할 수 있다. 커넥터는 암(female) 커넥터 및 암 커넥터에 결합되어 전기 접점을 형성한 상태로 고정되는 수(male) 커넥터를 포함할 수 있다. 암 및 수 커넥터 중 어느 하나는 케이블의 말단에 위치하고, 다른 하나는 케이블과 결합되는 전기적 구성요소에 위치할 수 있다. 암 및 수 커넥터는 상술한 전자 장치의 제조 시에 수동으로, 또는 케이블 커넥터 조립 장치에 의해 서로 결합될 수 있다. 케이블 커넥터 조립 장치는 암 및 수 커넥터를 촬영하는 복수의 카메라와 카메라에서 촬영된 영상으로부터 암 및 수 커넥터의 위치를 파악하는 영상 처리 장치를 포함하는 비전 시스템 및 수 커넥터를 파지하여 암 커넥터에 대해 결합시키는 체결부를 포함할 수 있다.

조립 장치에 의한 암 및 수 커넥터의 조립 시에, 케이블의 탄성에 의해 발생하는 커넥터의 유동으로 인해 비전 시스템이 커넥터의 위치를 인식하기 어려운 문제가 있다. 이를 비전 시스템의 개선을 통해 해결하기 위해서는 고성능의 카메라 및 영상 처리 장치를 필요로 하므로 설비 비용이 지나치게 증가할 수 있다. 또한, 케이블의 탄성 유동에 의해 커넥터가 흔들림으로써 체결부가 커넥터를 정확한 위치에 파지하지 못할 경우에, 암 및 수 커넥터의 결합이 원활하지 않음으로 인해 과도한 힘이 가해짐으로써 커넥터 및 회로 기판의 파손이 발생될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 커넥터의 유동을 방지하고 커넥터 및 회로 기판의 파손을 방지하는 전자 장치를 위한 케이블 커넥터 조립 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치는, 케이블, 상기 케이블의 말단부에 위치하는 수(male) 커넥터 및 상기 수 커넥터와 체결되는 암(female) 커넥터를 포함하는 전자 장치를 위한 케이블 커넥터 조립 장치로서, 상기 암 커넥터 및 상기 수 커넥터의 위치를 인식하는 위치 인식부, 상기 케이블의 절곡되는 방향에 대하여 수평 방향으로 이동하여 상기 케이블을 절곡시키는 정형 블록을 포함하는 케이블 정형부 및 상기 수 커넥터를 흡착하고, 상기 수 커넥터의 위치를 상기 암 커넥터에 결합될 수 있도록 조정하며, 상기 수 커넥터를 상기 암 커넥터에 대하여 가압하여 결합시키는 커넥터 정렬 및 체결부를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 케이블 커넥터 조립 장치는 복수의 관절을 포함하는 제 1 로봇 팔 및 복수의 관절을 포함하는 제 2 로봇 팔을 포함하고, 상기 케이블 정형부는 상기 제 1 로봇 팔의 말단부에 결합되며, 상기 커넥터 정렬 및 체결부는 상기 제 2 로봇 팔의 말단부에 결합될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 커넥터 정렬 및 체결부는, 상기 수 커넥터를 흡착하고 상기 암 커넥터의 상부로 이동시키며 가압하여 상기 암 커넥터에 대하여 체결시키는 체결부 및 상기 수 커넥터를 상기 수 커넥터에 흡착된 상태에서 상기 암 커넥터에 체결되는 위치로 정렬시키는 가이드부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 체결부는 상기 수 커넥터가 흡착되는 말단부에 위치하고, 진공 흡입에 의해 상기 수 커넥터를 흡착시키는 흡착부를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 가이드부는 상기 체결부의 주변부에서 상기 암 커넥터의 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 수평 방향으로 슬라이딩 이동되며, 경사면을 포함하는 복수의 가이드 블록을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 경사면은 상기 암 커넥터의 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 수직 방향에 대해 평행하고, 상호 간에 마주 보면서 수평 방향으로 테이퍼(taper)를 형성하도록 배치되며, 상기 복수의 가이드 블록은 서로 가까워지는 방향으로 슬라이딩 이동하여 상기 체결부에 흡착된 수 커넥터를 상기 경사면에 대해 가압함으로써 상기 수 커넥터를 정렬시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 경사면은 상기 암 커넥터의 상기 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 수직 하방으로 갈수록 경사면 사이의 간격이 감소하는 테이퍼를 형성하도록 배치되고, 상기 복수의 가이드 블록은 상기 암 커넥터의 상부에서 상기 수 커넥터가 결합되는 위치에 배치되며, 상기 체결부는 상기 복수의 가이드 블록의 상기 경사면을 따라서 대하여 상기 수 커넥터를 이동시킴으로써 상기 체결부에 흡착된 상기 수 커넥터를 정렬시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 가이드부는 상기 암 커넥터의 상기 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 상기 체결부에 대하여 수직 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 수직 슬라이딩 유닛을 포함하고, 상기 체결부가 상기 수 커넥터를 상기 암 커넥터에 대하여 가압할 시에 상기 체결부에 대하여 수직 방향으로 슬라이딩될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 제 2 로봇 팔은 상기 제 2 로봇 팔의 말단부에 위치하는 상기 커넥터 정렬 및 체결부가 상기 수 커넥터에 가하는 힘을 실시간으로 측정하여 피드백하는 포스 센서를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 케이블 정형부는, 수평 방향으로 슬라이딩 이동됨으로써 상기 케이블을 절곡시키는 정형 블록 및 상기 정형 블록이 슬라이딩 이동되는 방향의 맞은 편에서 상기 케이블을 지지함으로써 상기 케이블이 절곡되는 지점을 조정하는 힌지 점 고정부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 힌지 점 고정부는, 상기 정형 블록이 슬라이딩 이동되는 방향의 맞은 편에서 상기 케이블을 지지하는 절곡 펀치(punch) 및 상기 절곡 펀치를 지지하는 복수의 지지 빔을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 커넥터 조립 장치는, 케이블, 상기 케이블의 말단부에 위치하는 수(male) 커넥터 및 상기 수 커넥터와 체결되는 암(female) 커넥터를 포함하는 전자 장치를 위한 케이블 커넥터 조립 장치로서, 상기 암 커넥터 및 상기 수 커넥터의 위치를 인식하는 위치 인식부, 상기 케이블의 절곡되는 방향에 대하여 수평 방향으로 이동하여 상기 케이블을 절곡시키고, 상기 수 커넥터를 상기 암 커넥터에 대하여 가압하여 결합시키는 정형 블록을 포함하는 케이블 정형부, 상기 수 커넥터의 위치를 상기 암 커넥터에 결합될 수 있도록 조정하는 가이드부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 케이블 커넥터 조립 장치는, 복수의 관절을 포함하는 제 1 로봇 팔 및 복수의 관절을 포함하는 제 2 로봇 팔을 포함하고, 상기 케이블 정형부는 상기 제 1 로봇 팔의 말단부에 결합되며, 상기 가이드부는 상기 제 2 로봇 팔의 말단부에 결합될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 가이드부는 상기 암 커넥터의 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 수평 방향으로 슬라이딩 이동되며, 경사면을 포함하는 복수의 가이드 블록을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 경사면은 상기 암 커넥터의 상기 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 수직 하방으로 갈수록 경사면 사이의 간격이 감소하는 테이퍼를 형성하도록 배치되고, 상기 복수의 가이드 블록은 상기 암 커넥터의 상부에서 상기 수 커넥터가 결합되는 위치에 배치되며, 상기 케이블 정형부는 상기 복수의 가이드 블록의 상기 경사면을 따라서 대하여 상기 수 커넥터를 이동시킴으로써 상기 체결부에 흡착된 상기 수 커넥터를 정렬시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 제 2 로봇 팔은 상기 제 2 로봇 팔의 말단부에 위치하는 상기 커넥터 정렬 및 체결부가 상기 수 커넥터에 가하는 힘을 실시간으로 측정하여 피드백하는 포스 센서를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 커넥터 조립 장치는, 케이블, 상기 케이블의 말단부에 위치하는 수(male) 커넥터 및 상기 수 커넥터와 체결되는 암(female) 커넥터를 포함하는 전자 장치를 위한 케이블 커넥터 조립 장치로서, 상기 암 커넥터 및 상기 수 커넥터의 위치를 인식하는 위치 인식부, 수평 방향으로 슬라이딩 이동됨으로써 상기 케이블을 절곡시키고, 상기 수 커넥터를 상기 암 커넥터에 대하여 가압하여 결합시키는 정형 블록 및 상기 정형 블록이 슬라이딩 이동되는 방향의 맞은 편에서 상기 케이블을 지지함으로써 상기 케이블이 절곡되는 지점을 조정하는 힌지 점 고정부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 케이블 커넥터 조립 장치는 복수의 관절을 포함하는 로봇 팔을 포함하고, 상기 정형 블록 및 상기 힌지 점 고정부는 상기 로봇 팔의 말단부에 결합될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 힌지 점 고정부는, 상기 정형 블록이 슬라이딩 이동되는 방향의 맞은 편에서 상기 케이블을 지지하는 절곡 펀치(punch) 및 상기 절곡 펀치를 지지하는 복수의 지지 빔을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 로봇 팔은 상기 로봇 팔의 말단부에 위치하는 상기 정형 블록이 상기 수 커넥터에 가하는 힘을 실시간으로 측정하여 피드백하는 포스 센서를 포함할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 정형 블록이 케이블을 정형 및 고정함으로써 비전 시스템이 커넥터의 위치를 용이하게 인식할 수 있는 전자 장치를 위한 케이블 커넥터 조립 장치가 제공될 수 있다.

또한, 커넥터 가이드 장치가 수 커넥터 및 암 커넥터에 대해 정확하게 정렬함으로써 체결이 원활하고 과도한 힘에 의한 커넥터 및 회로 기판 파손 위험이 감소되는 전자 장치를 위한 케이블 커넥터 조립 장치 제공될 수 있다.

도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치의 케이블 정형부를 나타내는 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치를 나타내는 측면도이다.
도 4c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치의 정형 동작을 나타내는 사시도이다.
도 4d는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치의 정형 동작을 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치의 커넥터 정렬 및 체결부를 나타내는 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 커넥터 정렬 및 체결부의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 6b 및 도 6c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 커넥터 정렬 및 체결부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 6d 는 일부 실시예들에 따른 가이드부를 나타내는 사시도이다.
도 6e 및 도 6f는 일부 실시예들에 따른 가이드부의 정렬 동작을 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커넥터 정렬 및 체결부를 나타내는 사시도이다.
도 8a 내지 도 8e는 다른 실시예에 따른 커넥터 정렬 및 체결부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 10a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부 및 가이드부의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 10b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부 및 가이드부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 10c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부 및 가이드부의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 10d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부 및 가이드부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 11a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 11b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 11c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 11d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부의 동작을 나타내는 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이들 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다.

도면의 부재들의 참조 부호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부재를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수로 기재되어 있다 하더라도, 문맥상 단수를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이란 용어는 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

도 1a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다.

도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면의 사시도이다.

도 1a 및 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 제 1 면(또는 전면)(110A), 제 2 면(또는 후면)(110B), 및 제 1 면(110A) 및 제 2 면(110B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(110C)을 포함하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 1a의 제 1 면(110A), 제 2 면(110B) 및 측면(110C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(110A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(102)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(110B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(111)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(111)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(110C)은, 전면 플레이트(102) 및 후면 플레이트(111)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(또는 “측면 부재”)(118)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(111) 및 측면 베젤 구조(118)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.

도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102)는, 상기 제 1 면(110A)으로부터 상기 후면 플레이트(111) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제 1 영역(110D)들을, 상기 전면 플레이트(102)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 1b 참조)에서, 상기 후면 플레이트(111)는, 상기 제 2 면(110B)으로부터 상기 전면 플레이트(102) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제 2 영역(110E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102)(또는 상기 후면 플레이트(111))가 상기 제 1 영역(110D)들(또는 상기 제 2 영역(110E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제 1 영역(110D)들 또는 제 2 영역(110E)들 중 일부가 포함되지 않을 수 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(100)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(118)는, 상기와 같은 제 1 영역(110D)들 또는 제 2 영역(110E)들이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께(또는 폭)를 가지고, 상기 제 1 영역(110D)들 또는 제 2 영역(110E)들을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는, 디스플레이(101), 오디오 모듈(103, 107, 114), 센서 모듈(104, 116, 119), 카메라 모듈(105, 112, 113), 키 입력 장치(117), 발광 소자(106), 및 커넥터 홀(108, 109) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(117), 또는 발광 소자(106))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.

디스플레이(101)는, 예를 들어, 전면 플레이트(102)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(110A), 및 상기 측면(110C)의 제 1 영역(110D)들을 형성하는 전면 플레이트(102)를 통하여 상기 디스플레이(101)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(101)의 모서리를 상기 전면 플레이트(102)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(101)의 외곽과 전면 플레이트(102)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.

다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)을 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(114), 센서 모듈(104), 카메라 모듈(105), 및 발광 소자(106) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)의 화면 표시 영역의 배면에, 오디오 모듈(114), 센서 모듈(104), 카메라 모듈(105), 지문 센서(116), 및 발광 소자(106) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(104, 119)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(117)의 적어도 일부가, 상기 제 1 영역(110D)들, 및/또는 상기 제 2 영역(110E)들에 배치될 수 있다.

오디오 모듈(103, 107, 114)은, 마이크 홀(103) 및 스피커 홀(107, 114)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(103)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(107, 114)은, 외부 스피커 홀(107) 및 통화용 리시버 홀(114)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(107, 114)과 마이크 홀(103)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(107, 114) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).

센서 모듈(104, 116, 119)은, 전자 장치(100)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(104, 116, 119)은, 예를 들어, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치된 제 1 센서 모듈(104)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(110)의 제 2 면(110B)에 배치된 제 3 센서 모듈(119)(예: HRM 센서) 및/또는 제 4 센서 모듈(116)(예: 지문 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(110)의 제 1 면(110A)(예: 디스플레이(101)뿐만 아니라 제 2면(110B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(100)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(104) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

카메라 모듈(105, 112, 113)은, 전자 장치(100)의 제 1 면(110A)에 배치된 제 1 카메라 장치(105), 및 제 2 면(110B)에 배치된 제 2 카메라 장치(112), 및/또는 플래시(113)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 장치들(105, 112)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(113)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(100)의 한 면에 배치될 수 있다.

키 입력 장치(117)는, 하우징(110)의 측면(110C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(100)는 상기 언급된 키 입력 장치(117) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(117)는 디스플레이(101) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(110)의 제 2면(110B)에 배치된 센서 모듈(116)을 포함할 수 있다.

발광 소자(106)는, 예를 들어, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치될 수 있다. 발광 소자(106)는, 예를 들어, 전자 장치(100)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자(106)는, 예를 들어, 카메라 모듈(105)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(106)는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.

커넥터 홀(108, 209)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(108), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(109)을 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 사시도이다.

도 2를 참조하면, 전자 장치(200)는 측면 베젤 구조(210)(예: 하우징), 지지부재(211)(예: 브라켓), 제 1 인쇄 회로 기판(220), 제 2 인쇄 회로 기판(240), 및 배터리(250)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(200)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 2a, 또는 도 2b의 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.

제 1 지지부재(211)는, 전자 장치(200) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(210)(예: 하우징)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(210)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(211)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(211)는, 일면에 디스플레이(미도시)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(220)이 결합될 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(220)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 암(female) 커넥터(221)가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.

암 커넥터(221)는 케이블(222)의 말단부에 위치하는 수 커넥터(223)와 결합되어 전자 장치의 전기적 구성 요소와 케이블(222)을 전기적으로 연결시키기 위한 부재일 수 있다. 암 커넥터와 수 커넥터의 결합은 마찰력에 의한 억지끼움 또는 탄성 러그를 사용하여 는 스냅 핏(snap fit) 결합에 의할 수 있다. 일부 실시예에서, 암 커넥터는 도체 접촉부가 형성된 수용부를 가지고, 수 커넥터는 암 커넥터에 수용되어 도체 접촉부에 전기 접점을 형성하는 단자를 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상술한 구성과 반대의 구성도 가능하다. 이하 명세서에서 수(male)라는 용어는 케이블의 말단부에 위치하는 커넥터를 가리키고, 암(female)이라는 용어는 케이블이 전기적으로 연결하는 대상에 위치하는 커넥터를 가리키는 용어로 사용될 수 있다.

케이블(222)은 전자 장치의 다양한 전기적 구성 요소들, 예컨데 제 1 및 제 2 인쇄 회로 기판(220, 240), 안테나(미도시) 및 디스플레이 패널(예컨대 도 1a의 디스플레이(101))와 같은 구성 요소들을 상호 연결하는 부재일 수 있다. 일부 실시예에서, 케이블은 리본 케이블(ribbon cable), 동축 케이블, FFC(flexible flat cable) 또는 FPC(flexible printed cable)과 같은 것을 포함할 수 있다.

제 2 인쇄 회로 기판(240)은 전자 장치의 다른 전기적 구성요소, 예컨대 전력 관리 반도체(PMIC; power management ic)일부 실시예에서, 제 2 인쇄 회로 기판(240)은 외부 인터페이스, 예컨대 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 인터페이스(예를 들어, USB 인터페이스) 및/또는 외부 전자 장치와 아날로그 오디오 신호를 송수신하기 위한 인터페이스(예를 들어, 3.5mm 이어폰 잭)를 포함할 수 있다. 제 2 인쇄 회로 기판은 제 1 인쇄 회로 기판과 연결되기 위한 케이블(222)을 포함할 수 있다.

배터리(250)는 전자 장치(200)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(250)의 적어도 일부는, 예를 들어, 제 1 및 제 2 인쇄 회로 기판(220, 240)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(250)는 전자 장치(200) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(200)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치(301)를 나타내는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 전자 장치(예컨대 도 1a의 전자 장치(100), 도 2의 전자 장치(300))를 위한 케이블 커넥터 조립 장치(301)는 위치 인식부(302), 제 1 로봇 팔(305), 제 2 로봇 팔(306), 케이블 정형부(310), 커넥터 정렬 및 체결부(320)를 포함할 수 있다.

위치 인식부(302)는 카메라(303) 및 영상 처리 장치(304)를 포함하고, 전자 장치 또는 전자 장치의 기판부(예컨대 도 2의 제 1 및/또는 제 2 인쇄 회로 기판(220, 240))의 상부로부터 전자 장치 또는 전자 장치의 기판부를 촬영하는 카메라(303)의 영상을 영상 처리 장치(304)를 통해 분석하여, 암 커넥터(예컨대 도 2의 암 커넥터(221)) 및 수 커넥터(예컨대 도 2의 수 커넥터(223))의 위치를 인식할 수 있다. 일부 실시예에서, 영상 처리 장치(304)는 사전에 암 커넥터 및 수 커넥터의 영상을 학습한 합성곱 신경망(convolutional neural network), 예컨대 R-CNN(region-based CNN), Fast-R-CNN, YOLO(you look only once)와 같은 알고리즘을 수행하여 암 커넥터 및 수 커넥터의 위치를 인식하는 장치일 수 있다.

제 1 로봇팔은 말단부에 케이블 정형부(310)가 위치하고, 모터에 의해 구동되는 복수의 관절 및 링크를 포함하며, 케이블 정형부(310)를 복수의 방향으로 병진 운동 및 회전 운동시킬 수 있는 장치일 수 있다. 제 2 로봇팔은 말단부에 커넥터 정렬 및 체결부(320)가 위치하고, 제 2 로봇팔은 말단부에 장착된 커넥터 정렬 장치 및 체결부(321)를 제외하면 제 1 로봇팔과 실질적으로 동일한 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 로봇팔 및 제 2 로봇팔은 위치 인식부(302)에서 인식한 암 커넥터 및 수 커넥터의 위치를 바탕으로 정형부 및 체결부(321)의 움직임 양을 계산하는 제어 장치(미도시)에 의해 제어될 수 있다.

케이블 정형부(310)는 전자 장치의 면으로부터 돌출된 케이블(예컨대 도 2의 케이블(222))을 절곡시켜 케이블의 말단부에 위치하는 수 커넥터(예컨대 도 2의 수 커넥터(221))가 케이블의 탄성에 의해 유동하는 것을 방지하는 부위일 수 있다. 케이블 정형부(310)는 정형 블록(311)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 케이블 정형부(310)는 돌출된 케이블이 수평 방향으로 절곡되는 지점인 힌지(hinge)점을 설정하는 힌지 점 고정 블록을 포함할 수 있다. 정형 블록(311) 및 힌지 점 고정 블록의 상세한 동작에 대해서는 후술한다.

커넥터 정렬 및 체결부(320)는 수 커넥터를 파지하고, 암 커넥터의 위치로 이동하고, 암 커넥터에 결합될 수 있는 위치로 정렬하며, 수 커넥터를 암 커넥터에 대하여 가압하여 결합시키는 부위일 수 있다. 커넥터 정렬 및 체결부(320)는 커넥터를 흡착하고 암 커넥터에 대하여 가압하여 결합시키는 체결부(321) 및 수 커넥터의 위치를 정렬시키는 가이드부(322)를 포함할 수 있다. 체결부(321) 및 가이드부(322)의 상세한 동작에 대해서는 후술한다.

일부 실시예에서, 케이블 커넥터 조립 장치(301)는 포스 센서(330)(force sensor)를 포함할 수 있다. 포스 센서(330)는 커넥터 정렬 및 체결부(320)에 위치하여 커넥터 정렬 및 체결부(320)가 받는 힘을 측정하는 제 1 포스 센서(331) 및/또는 케이블 정형부(310)가 받는 힘을 측정하는 제 2 포스 센서(332)를 포함할 수 있다. 포스 센서는 커넥터의 체결 시에 제 1 및 또는 제 2 로봇 팔(306)에 가해지는 힘을 측정하고 이를 로봇 팔 제어부(미도시)에 피드백함으로써 로봇 팔이 커넥터에 과도한 힘을 가하는 것을 방지할 수 있다.

도 4a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치(301)의 케이블 정형부(310)를 나타내는 사시도이다.

도 4b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치(301)를 나타내는 측면도이다.

도 4c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치(301)의 정형 동작을 나타내는 사시도이다.

도 4d는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치(301)의 정형 동작을 나타내는 측면도이다.

도 4a를 참조하면, 케이블 정형부(310)는 정형 블록(311) 및 힌지 점 고정부(312)를 포함할 수 있다. 정형 블록(311)은 제 1 로봇 팔(305)의 말단부에서, 수평 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 케이블 정형부(310)는 정형 블록(311)을 수평 방향으로 구동시키는 공압, 유압 또는 전기 모터와 같은 동력을 사용하는 정형 블록 구동 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 정형 블록(311)은 수평 방향으로 슬라이딩 이동 하면서 케이블을 절곡 및 고정할 수 있도록 제 1 로봇 팔(305)의 말단부에서 수평 방향으로 돌출되어 있을 수 있다.

힌지 점 고정부(312)는 케이블이 사전에 계산된 지점에서 절곡되어 정확한 위치에 고정될 수 있도록 절곡되는 지점을 지지하기 위한 부위일 수 있다. 일부 실시예에서, 힌지 점 고정부(312)는 케이블의 절곡 시에 케이블을 힌지 점에서 지지하는 절곡 펀치(313)(punch) 및 펀치를 힌지 점에 고정되도록 지지하는 지지 빔(314)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 힌지 점 고정부(312)는 복수의 지지 빔(314)을 포함하고, 펀치는 지지 빔(314) 중 어느 하나의 말단부에 고정되며, 지지 빔(314)은 제 1 로봇 팔(305)의 말단부에 회동 가능하게 결합됨으로써, 힌지 점 고정부(312)의 말단부가 개폐될 수 있다.

도 4b를 참조하면, 정형 동작이 수행되기 전에, 힌지 점 고정부(312)의 펀치가 케이블이 절곡되는 위치로 이동될 수 있다. 미도시 되었으나, 이동 시에 지지 빔(314)이 회동되어 힌지 점 고정부(312)의 말단부가 열리고, 이를 통해 절곡 펀치(313)가 케이블의 절곡 지점으로 이동될 수 있다. 이동이 완료되면 힌지 점 고정부(312)의 말단부는 닫힐 수 있다.

도 4c 및 도 4d를 참조하면, 정형 동작이 수행될 시에, 정형 블록(311)은 수평 방향으로 슬라이딩 이동되고, 슬라이딩 이동되는 정형 블록(311)의 말단부가 수직 방향으로 돌출되어 있던 케이블을 가압하여 절곡시키고 수 커넥터를 고정시킬 수 있다. 힌지 점 고정부(312)는 정형 블록(311)이 이동하는 방향의 맞은 편에서 케이블을 지지함으로써, 케이블을 예정된 절곡 지점에서 절곡시킬 수 있다. 정형 블록(311)이 케이블을 절곡시킴으로써, 전자 장치 또는 전자 장치의 상부로부터 촬영하는 카메라(303)를 통해 케이블의 말단부의 수 커넥터를 인식할 수 있다. 또한 정형 블록(311)이 케이블을 고정시킴으로써 수 커넥터의 유동이 방지되어, 위치 인식부(302)가 수 커넥터의 위치를 용이하게 인식하고 후술하는 커넥터 정렬 및 체결부(320)가 수 커넥터를 정확히 파지하는 것을 도울 수 있다.

도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 케이블 커넥터 조립 장치(301)의 커넥터 정렬 및 체결부(320)를 나타내는 사시도이다.

도 5를 참조하면, 커넥터 정렬 및 체결부(320)는 제 2 로봇 팔(306)의 말단부에 위치하고, 체결부(321) 및 가이드부(322)를 포함할 수 있다. 체결부(321)는 제 2 로봇 팔(306)의 말단부에 고정 결합되고, 수 커넥터를 흡착하여 암 커넥터에 대하여 가압하여 결합시키는 부재일 수 있다. 체결부(321)의 말단부에는 수 커넥터를 흡착하기 위한 흡착부(323)가 위치할 수 있다. 흡착부(323)는 예컨데 자기력 또는 진공 흡입에 의해 커넥터를 체결부(321)의 말단부에 흡착시킬 수 있다.

가이드부(322)는 체결부(321) 또는 제 2 로봇 팔(306)에 대해 슬라이딩 가능하게 결합되고, 수 커넥터를 암 커넥터에 결합되기 위한 위치로 정확하게 정렬시키는 부위일 수 있다. 일부 실시예에서, 가이드부(322)는 체결부(321) 또는 제 2 로봇팔에 대하여 수직 방향(도면 상의 z 방향 및 암 커넥터가 수 커넥터와 결합되는 면에 대해 수직한 방향을 말한다. 이하 같다.)으로 슬라이딩 가능한 수직 슬라이딩 유닛(324)을 포함할 수 있다. 수직 슬라이딩 유닛(324)은 예컨대 서로 슬라이딩 가능한 선형 레일 및 슬라이딩 가이드를 포함할 수 있다. 가이드부(322)가 제 2 로봇 팔(306)에 대해 수직으로 자유롭게 슬라이딩 됨으로써 발생되는 효과에 대해서는 후술한다.

일부 실시예에서, 가이드부(322)는 체결부(321)의 주위에 배치되고, 서로 마주 보는 방향으로 수평(예컨대 y 축 방향)으로 슬라이딩 이동되는 복수의 가이드 블록(325)을 포함할 수 있다. 복수의 가이드 블록(325)의 서로 마주보는 면에 각각 경사면(326)이 형성될 수 있다. 미도시 되었으나, 복수의 가이드부(322)는 공압, 유압 또는 전기 모터와 같은 동력에 의해 수평 슬라이딩 이동될 수 있다.

도 6a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 커넥터 정렬 및 체결부(320)의 동작을 나타내는 사시도이다.

도 6b 및 도 6c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 커넥터 정렬 및 체결부(320)의 동작을 나타내는 측면도이다.

도 6a를 참조하면, 커넥터 정렬 및 체결부(320)는 제 2 로봇 팔(306)에 의해 케이블 정형부(310)에 의해 절곡된 케이블의 말단부에 위치하는 수 커넥터의 상부로 이동될 수 있다. 체결부(321)의 말단에 위치한 흡착부(323)는 수 커넥터를 흡착할 수 있다. 일부 실시예에서, 수 커넥터의 흡착 시에, 가이드부(322)의 가이드 블록(325)은 좌우로 슬라이딩 되어 열림으로써 수 커넥터가 흡착되기 위한 공간을 형성할 수 있다.

도 6b 및 도 6c를 참조하면, 수 커넥터를 흡착한 커넥터 정렬 및 체결부(320)는 제 2 로봇 팔(306)에 의해 이동되어, 제 2 로봇 팔(306)이 하방으로 움직임에 따라 수 커넥터를 암 커넥터에 대하여 가압함으로써 수 커넥터 및 암 커넥터를 상호 체결시킬 수 있다. 체결부(321)가 수 커넥터를 암 커넥터에 대하여 하방으로 가압할 시에, 가이드부(322)는 암 커넥터에 대해서는 정지되어 있고, 제 2 로봇 팔(306) 및 제 2 로봇 팔(306)에 대하여 고정된 체결부(321) 및 체결부(321)에 흡착된 수 커넥터에 대해서는 상대적으로 상방으로 슬라이딩될 수 있다. 상술한 바와 같이, 가이드부(322)는 제 2 로봇 팔(306)에 대해 수직 방향으로 자유롭게 슬라이딩 이동이 가능하므로, 제 2 로봇 팔(306)이 수 커넥터를 암 커넥터에 대해 가압할 시에 가이드부(322)가 암 커넥터 및/또는 전자 장치의 기판부를 가압하지 않는다. 따라서 암 커넥터 및/또는 기판부의 손상을 감소시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 제 2 로봇 팔(306)은 제 2 포스 센서(332)를 포함할 수 있다. 제 2 로봇 팔(306)이 정형 블록(311)으로 수 커넥터를 가압하는 힘의 크기는 실시간으로 측정되어 로봇 팔 제어부(미도시)에 피드백되고, 로봇 팔 제어부는 이를 바탕으로 제 2 로봇 팔(306)의 동작을 제어함으로써 수 커넥터가 과도한 힘으로 암 커넥터를 가압하는 것이 방지될 수 있다.

도 6d 는 일부 실시예들에 따른 가이드부(322)를 나타내는 사시도이다.

도 6e 및 도 6f는 일부 실시예들에 따른 가이드부(322)의 정렬 동작을 나타내는 평면도이다.

도 6d는 도 6의 가이드부(322)를 아래에서 위 방향(z 방향)으로 바라본 사시도이다.

도 6d를 참조하면, 가이드부(322)는 서로 마주 보는 경사면(326)을 포함하는 가이드 블록(325)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 경사면(326)은 수직 방향에 대하여 평행하고, 수평 방향의 어느 한 방향으로 갈수록 경사면(326) 사이의 간격이 감소하는 테이퍼(taper)를 이루도록 배치될 수 있다. 가이드 블록(325)은 동력에 의해 수평 방향, 예컨대 도 6d의 y축을 따라 슬라이딩 이동될 수 있다.

도 6e 및 도 6f를 참조하면, 복수의 가이드 블록(325)이 y축을 따라 상호 근접하는 방향으로 슬라이딩 이동될 시에, 경사면(326)은 수 커넥터에 대해 접촉하여 수 커넥터에 대해 힘을 가할 수 있다. 경사면(326)이 수 커넥터에 가하는 힘은 경사면(326)의 경사 방향에 의해 x 축 방향으로 변환될 수 있다. 따라서, 가이드 블록(325)의 슬라이딩 이동에 의해 수 커넥터는 y축 및 x축 방향으로 정렬될 수 있다.

위치 인식부(302)의 영상 인식에 의한 수 커넥터 위치에는 오차가 있을 수 있으며, 위치 인식부(302)의 영상 인식만으로 체결부(321)가 수 커넥터를 흡착하여 암 커넥터에 가압할 경우, 위치 오차에 의한 수 커넥터의 위치 틀어짐으로 인해, 체결부(321)가 암 커넥터에 대해 정확한 위치에 도달하더라도 수 커넥터와 암 커넥터의 위치는 틀어질 수 있다. 이 경우에, 수 커넥터를 암 커넥터에 결합시키는 데 과도한 힘이 소요될 수 있으며, 과도한 힘에 의한 커넥터 파손, 기판부의 파손 및/또는 불완전한 결합에 의한 조립 불량이 발생할 수 있다. 따라서 가이드부(322)가 수 커넥터의 위치를 정확하게 정렬함으로써 상술한 커넥터 파손, 기판부 파손 및/또는 조립 불량을 감소시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커넥터 정렬 및 체결부(420)를 나타내는 사시도이다.

도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따른 커넥터 정렬 및 체결부(420)는 체결부(421) 및 가이드부(422)를 포함할 수 있다. 체결부(421) 및 체결부(421)의 말단에 위치하는 흡착부(423)에 관해서는 모순되지 않는 범위에서 도 5 및 도 6a 내지 도 6c의 체결부(321) 및 흡착부(323)에 대한 설명을 참조할 수 있다. 다른 실시예에 따른 가이드부(422)는, 수직 슬라이딩 유닛(424) 및 복수의 가이드 블록(425)을 포함할 수 있다. 수직 슬라이딩 유닛(424)에 관해서는 모순되지 않는 범위에서 도 5의 수직 슬라이딩 유닛(324)에 관한 설명을 참조할 수 있다.

가이드 블록(425)은, 가이드부(422)는 서로 마주 보는 방향으로 수평(예컨대 y 축 방향)으로 슬라이딩 이동될 수 있다. 미도시 되었으나, 복수의 가이드부(422)는 공압, 유압 또는 전기 모터와 같은 동력에 의해 수평 슬라이딩 이동될 수 있다. 복수의 가이드 블록(425)에는 복수의 경사면(426)이 형성될 수 있다. 각 경사면(426)은, 수직 하방(-z 축 방향)으로 갈수록 경사면(426) 사이의 간격이 감소하는 테이퍼 형상 내지 슈트(chute) 형상을 이루도록 배치될 수 있다.

도 8a 내지 도 8e는 다른 실시예에 따른 커넥터 정렬 및 체결부(420)의 동작을 나타내는 측면도이다.

도 8a를 참조하면, 체결부(421)는 정형 블록(311)에 의해 정형된 케이블의 말단에 위치하는 수 커넥터의 상부로 이동되고, 가이드 블록(425)은 서로 반대 되는 방향으로 슬라이딩 이동하여 열려질 수 있다. 도 8b를 참조하면, 제 2 로봇 팔(306)에 의해 체결부(421)가 하강하고, 흡착부(423)는 수 커넥터를 흡착할 수 있다. 도 8c를 참조하면, 제 2 로봇 팔(306)에 의해 체결부(421)가 수 커넥터와 함께 상승될 수 있다.

도 8d를 참조하면, 체결부(421)는 암 커넥터의 상부로 이동되고, 가이드 블록(425)은 상호간 거리가 가까워지도록 슬라이딩 이동될 수 있다. 도 8e를 참조하면, 체결부(421)는 제 2 로봇 팔(306)에 의해 하강되고, 제 2 로봇 팔(306)의 하강 시에 경사면(426)이 이루는 테이퍼에 의해 수 커넥터는 정렬되어 암 커넥터에 결합될 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드부(422)의 동작을 나타내는 측면도이다.

도 9a를 참조하면, 체결부(421)에 흡착된 상태에서, 수 커넥터가 흡착부(423)의 정위치에 위치하지 않을 수 있다. 따라서 체결부(421) 및 가이드 블록(425)이 암 커넥터에 정확히 정렬되더라도, 수 커넥터와 암 커넥터 사이의 정렬에 오차가 있을 수 있다.

도 9b를 참조하면, 제 2 로봇 팔(306)에 의해 체결부(421)가 암 커넥터에 대해 하강하는 경우에, 가이드부(422)는 수직 슬라이딩 유닛(424)에 의해 암 커넥터에 대해 자유롭게 수직 방향으로 슬라이딩 이동될 수 있으므로, 암 커넥터의 상부면에서 더 이상 하강하지 않고 고정될 수 있다. 정위치에서 벗어난 수 커넥터는, 체결부(421)의 하강 시에 가이드 블록(425)의 경사면(426)이 이루는 테이퍼에 의해 수평 방향(예컨대 도면에서는 y 축 방향)으로 이동되어 암 커넥터에 대해 정확하게 정렬되면서 하강될 수 있다. 따라서 수 커넥터와 암 커넥터 사이의 정렬 불량에 의한 커넥터 파손, 기판부 파손 및/또는 조립 불량이 감소될 수 있다.

도 10a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부(310) 및 가이드부(422)의 동작을 나타내는 사시도이다.

도 10b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부(310) 및 가이드부(422)의 동작을 나타내는 측면도이다.

도 10c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부(310) 및 가이드부(422)의 동작을 나타내는 사시도이다.

도 10d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부(310) 및 가이드부(422)의 동작을 나타내는 측면도이다.

도 10a 및 도 10b를 참조하면, 케이블 정형부(310)는 정형 블록(311)을 포함할 수 있다. 정형 블록(311)에 관해서는 모순되지 않는 범위에서 도 4a 내지 도 4d의 정형 블록(311)에 관한 사항을 참조할 수 있다. 가이드부(422)는 복수의 경사면(426)을 포함하는 가이드 블록(425)을 포함할 수 있다. 가이드 블록(425)에 관해서는 모순되지 않는 범위에서 도 7 및 도 8a 내지 도 8e의 가이드 블록(325)에 관한 사항을 참조할 수 있다. 도 10b를 참조하면, 가이드 블록(425)은 제 2 로봇 팔(306)에 의해 암 커넥터에 대하여 정렬된 상태로 암 커넥터의 상부면에 위치할 수 있다.

도 10c 및 도 10d를 참조하면, 정형 블록(311)은 에 수평 방향(예컨대 도 10c의 -x 방향)으로 수평 이동함으로써 케이블을 절곡할 수 있다. 케이블이 절곡되면서, 케이블의 말단부에 위치하는 수 커넥터는 암 커넥터 및 가이드 블록(425)의 상부에 위치할 수 있다. 도 10d를 참조하면, 제 1 로봇 팔에 의해 정형 블록(311)이 하강되고 수 커넥터를 암 커넥터에 대해 가압함에 따라, 수 커넥터는 가이드 블록(425)의 경사면(426)을 따라서 암 커넥터에 대해 정렬되면서 암 커넥터와 결합될 수 있다.

일부 실시예에서, 제 1 로봇 팔은 제 1 포스 센서(331)를 포함할 수 있다. 제 1 로봇 팔이 정형 블록(311)으로 수 커넥터를 가압하는 힘의 크기는 실시간으로 측정되어 로봇 팔 제어부로 피드백되고, 로봇 팔 제어부는 이를 바탕으로 제 1 로봇 팔의 동작을 제어함으로써 수 커넥터가 과도한 힘으로 암 커넥터를 가압하는 것이 방지될 수 있다.

상술한 구성은 케이블의 길이가 짧은 경우에, 상대적으로 복잡성이 낮은 메커니즘으로 정밀한 커넥터 조립을 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 11a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부(310)의 동작을 나타내는 사시도이다.

도 11b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부(310)의 동작을 나타내는 측면도이다.

도 11c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부(310)의 동작을 나타내는 사시도이다.

도 11d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블 정형부(310)의 동작을 나타내는 측면도이다.

도 11a 및 도 11b를 참조하면, 제 1 로봇 팔의 말단부에 위치하는 케이블 커넥터 조립 장치(301)는 케이블 정형부(310)를 포함할 수 있고, 케이블 정형부(310)는 정형 블록(311) 및 힌지 점 고정부(312)를 포함할 수 있다. 케이블 정형부(310)에 대해서는 모순되지 않는 범위에서 도 4a 내지 도 4d의 케이블 정형부(310)에 대한 설명을 참조할 수 있다. 도 11b를 참조하면, 정형 동작이 수행되기 전에, 힌지 점 고정부(312)의 절곡 펀치(313)가 케이블이 절곡되는 위치로 이동될 수 있다. 미도시 되었으나, 이동 시에 지지 빔(314)이 회동되어 힌지 점 고정부(312)의 말단부가 열리고, 이를 통해 절곡 펀치(313)가 케이블의 절곡 지점으로 이동될 수 있다. 이동이 완료되면 힌지 점 고정부(312)의 말단부는 닫힐 수 있다.

도 11d 및 도 11e를 참조하면, 정형 블록(311)은 수평 방향으로 슬라이딩 이동되고, 슬라이딩 이동되는 정형 블록(311)의 말단부가 수직 방향으로 돌출되어 있던 케이블을 가압하여 절곡시킬 수 있다. 힌지 점 고정부(312)의 절곡 펀치(313)는 정형 블록(311)이 이동하는 방향의 맞은 편에서 케이블을 지지함으로써, 케이블을 예정된 절곡 지점에서 절곡시킬 수 있다. 절곡된 케이블의 말단부에 위치하는 수 커넥터는, 절곡 작업에 의해 직접적으로 암 커넥터의 상부에 위치할 수 있다. 제 1 로봇 팔은 정형 블록(311)을 하부로 움직임으로써 암 커넥터의 상부에 위치하는 수 커넥터를 가압하여 수 커넥터를 암 커넥터에 대해 결합시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 제 1 로봇 팔은 제 1 포스 센서(331)를 포함할 수 있다. 제 1 로봇 팔이 정형 블록(311)으로 수 커넥터를 가압하는 힘의 크기는 실시간으로 측정되어 로봇 팔 제어부로 피드백되고, 로봇 팔 제어부는 이를 바탕으로 제 1 로봇 팔의 동작을 제어함으로써 수 커넥터가 과도한 힘으로 암 커넥터를 가압하는 것이 방지될 수 있다.

케이블의 길이가 짧을 경우에, 힌지 점 고정부(312)에 의해 절곡 지점을 조정하는 것으로 수 커넥터를 암 커넥터의 상부에 정밀하게 위치시킬 수 있다. 이러한 구성은 1기의 로봇 팔을 사용하여 케이블의 조립을 수행할 수 있으므로 케이블 커넥터 조립 장치(301) 전체의 복잡성이 감소되는 장점이 있다.

그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 문서에 개시된 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 문서에 개시된 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

301: 케이블 커넥터 조립 장치
302: 위치 인식부
303: 카메라
304: 영상 처리 장치
305: 제 1 로봇 팔
306: 제 2 로봇 팔
310: 케이블 정형부
311: 정형 블록
312: 힌지 점 고정부
313: 절곡 펀치
314: 지지 빔
320: 커넥터 정렬 및 체결부
321: 체결부
322: 가이드부
323: 흡착부
324: 수직 슬라이딩 유닛
325: 가이드 블록
326: 경사면
330: 포스 센서
331: 제 1 포스 센서
332: 제 2 포스 센서
420: 커넥터 정렬 및 체결부
421: 체결부
422: 가이드부
423: 흡착부
424: 수직 슬라이딩 유닛
425: 가이드 블록
426: 경사면

Claims (20)

1. 케이블, 상기 케이블의 말단부에 위치하는 수(male) 커넥터 및 상기 수 커넥터와 체결되는 암(female) 커넥터를 포함하는 전자 장치를 위한 케이블 커넥터 조립 장치에 있어서,
   상기 암 커넥터 및 상기 수 커넥터의 위치를 인식하는 위치 인식부;
   상기 케이블의 절곡되는 방향에 대하여 수평 방향으로 이동하여 상기 케이블을 절곡시키는 정형 블록을 포함하는 케이블 정형부; 및
   상기 수 커넥터를 흡착하고, 상기 수 커넥터의 위치를 상기 암 커넥터에 결합될 수 있도록 조정하며, 상기 수 커넥터를 상기 암 커넥터에 대하여 가압하여 결합시키는 커넥터 정렬 및 체결부를 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   복수의 관절을 포함하는 제 1 로봇 팔; 및
   복수의 관절을 포함하는 제 2 로봇 팔을 포함하고,
   상기 케이블 정형부는 상기 제 1 로봇 팔의 말단부에 결합되며,
   상기 커넥터 정렬 및 체결부는 상기 제 2 로봇 팔의 말단부에 결합되는 케이블 커넥터 조립 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 커넥터 정렬 및 체결부는,
   상기 수 커넥터를 흡착하고 상기 암 커넥터의 상부로 이동시키며 가압하여 상기 암 커넥터에 대하여 체결시키는 체결부; 및
   상기 수 커넥터를 상기 수 커넥터에 흡착된 상태에서 상기 암 커넥터에 체결되는 위치로 정렬시키는 가이드부를 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 체결부는 상기 수 커넥터가 흡착되는 말단부에 위치하고, 진공 흡입에 의해 상기 수 커넥터를 흡착시키는 흡착부를 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 가이드부는 상기 체결부의 주변부에서 상기 암 커넥터의 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 수평 방향으로 슬라이딩 이동되며, 경사면을 포함하는 복수의 가이드 블록을 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 경사면은 상기 암 커넥터의 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 수직 방향에 대해 평행하고, 상호 간에 마주 보면서 수평 방향으로 테이퍼(taper)를 형성하도록 배치되며,
   상기 복수의 가이드 블록은 서로 가까워지는 방향으로 슬라이딩 이동하여 상기 체결부에 흡착된 수 커넥터를 상기 경사면에 대해 가압함으로써 상기 수 커넥터를 정렬시키는 케이블 커넥터 조립 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 경사면은 상기 암 커넥터의 상기 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 수직 하방으로 갈수록 경사면 사이의 간격이 감소하는 테이퍼를 형성하도록 배치되고,
   상기 복수의 가이드 블록은 상기 암 커넥터의 상부에서 상기 수 커넥터가 결합되는 위치에 배치되며,
   상기 체결부는 상기 복수의 가이드 블록의 상기 경사면을 따라서 대하여 상기 수 커넥터를 이동시킴으로써 상기 체결부에 흡착된 상기 수 커넥터를 정렬시키는 케이블 커넥터 조립 장치.
8. 제 3 항에 있어서,
   상기 가이드부는 상기 암 커넥터의 상기 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 상기 체결부에 대하여 수직 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 수직 슬라이딩 유닛을 포함하고, 상기 체결부가 상기 수 커넥터를 상기 암 커넥터에 대하여 가압할 시에 상기 체결부에 대하여 수직 방향으로 슬라이딩되는 케이블 커넥터 조립 장치.
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 2 로봇 팔은 상기 제 2 로봇 팔의 말단부에 위치하는 상기 커넥터 정렬 및 체결부가 상기 수 커넥터에 가하는 힘을 실시간으로 측정하여 피드백하는 포스 센서를 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이블 정형부는,
    수평 방향으로 슬라이딩 이동됨으로써 상기 케이블을 절곡시키는 정형 블록; 및
    상기 정형 블록이 슬라이딩 이동되는 방향의 맞은 편에서 상기 케이블을 지지함으로써 상기 케이블이 절곡되는 지점을 조정하는 힌지 점 고정부를 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 힌지 점 고정부는,
    상기 정형 블록이 슬라이딩 이동되는 방향의 맞은 편에서 상기 케이블을 지지하는 절곡 펀치(punch); 및
    상기 절곡 펀치를 지지하는 복수의 지지 빔을 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
12. 케이블, 상기 케이블의 말단부에 위치하는 수(male) 커넥터 및 상기 수 커넥터와 체결되는 암(female) 커넥터를 포함하는 전자 장치를 위한 케이블 커넥터 조립 장치에 있어서,
    상기 암 커넥터 및 상기 수 커넥터의 위치를 인식하는 위치 인식부;
    상기 케이블의 절곡되는 방향에 대하여 수평 방향으로 이동하여 상기 케이블을 절곡시키고, 상기 수 커넥터를 상기 암 커넥터에 대하여 가압하여 결합시키는 정형 블록을 포함하는 케이블 정형부;
    상기 수 커넥터의 위치를 상기 암 커넥터에 결합될 수 있도록 조정하는 가이드부를 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    복수의 관절을 포함하는 제 1 로봇 팔; 및
    복수의 관절을 포함하는 제 2 로봇 팔을 포함하고,
    상기 케이블 정형부는 상기 제 1 로봇 팔의 말단부에 결합되며,
    상기 가이드부는 상기 제 2 로봇 팔의 말단부에 결합되는 케이블 커넥터 조립 장치.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 암 커넥터의 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 수평 방향으로 슬라이딩 이동되며, 경사면을 포함하는 복수의 가이드 블록을 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 경사면은 상기 암 커넥터의 상기 수 커넥터에 대해 결합되는 면을 기준으로 수직 하방으로 갈수록 경사면 사이의 간격이 감소하는 테이퍼를 형성하도록 배치되고,
    상기 복수의 가이드 블록은 상기 암 커넥터의 상부에서 상기 수 커넥터가 결합되는 위치에 배치되며,
    상기 케이블 정형부는 상기 복수의 가이드 블록의 상기 경사면을 따라서 대하여 상기 수 커넥터를 이동시킴으로써 상기 체결부에 흡착된 상기 수 커넥터를 정렬시키는 케이블 커넥터 조립 장치.
16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 로봇 팔은 상기 제 2 로봇 팔의 말단부에 위치하는 상기 커넥터 정렬 및 체결부가 상기 수 커넥터에 가하는 힘을 실시간으로 측정하여 피드백하는 포스 센서를 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
17. 케이블, 상기 케이블의 말단부에 위치하는 수(male) 커넥터 및 상기 수 커넥터와 체결되는 암(female) 커넥터를 포함하는 전자 장치를 위한 케이블 커넥터 조립 장치에 있어서,
    상기 암 커넥터 및 상기 수 커넥터의 위치를 인식하는 위치 인식부;
    수평 방향으로 슬라이딩 이동됨으로써 상기 케이블을 절곡시키고, 상기 수 커넥터를 상기 암 커넥터에 대하여 가압하여 결합시키는 정형 블록; 및
    상기 정형 블록이 슬라이딩 이동되는 방향의 맞은 편에서 상기 케이블을 지지함으로써 상기 케이블이 절곡되는 지점을 조정하는 힌지 점 고정부를 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
18. 제 17 항에 있어서,
    복수의 관절을 포함하는 로봇 팔을 포함하고,
    상기 정형 블록 및 상기 힌지 점 고정부는 상기 로봇 팔의 말단부에 결합되는 케이블 커넥터 조립 장치.
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 힌지 점 고정부는,
    상기 정형 블록이 슬라이딩 이동되는 방향의 맞은 편에서 상기 케이블을 지지하는 절곡 펀치(punch); 및
    상기 절곡 펀치를 지지하는 복수의 지지 빔을 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.
20. 제 18 항에 있어서,
    상기 로봇 팔은 상기 로봇 팔의 말단부에 위치하는 상기 정형 블록이 상기 수 커넥터에 가하는 힘을 실시간으로 측정하여 피드백하는 포스 센서를 포함하는 케이블 커넥터 조립 장치.

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