KR20240056701A - 전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비 - Google Patents

전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비에 관한 것이다.
본 발명에 따른 교체장비는 서로 다른 종류의 전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하며, 이를 위해 양 트레이의 적재요소는 서로 규격이 다르지만 그 틀은 서로 동일하다.
본 발명에 따르면 교체 시간 및 인력의 감소, 작업자의 부상이나 부품 손상의 방지, 장비의 신뢰성 향상의 효과가 있다.

Description

전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비{CHANGING APPARATUS FOR AUTOMATICALLY CHANGING TRAY ON WHICH ELECTRONIC COMPONENT CAN BE LOADED}
본 발명은 전자부품에 대해서 여러 공정을 순차적으로 수행하는 인라인 테스트 시스템에서 전자부품을 운반하는 트레이의 공급 및 회수와 관련된 기술이다.
생산된 전자부품들은 패키징 공정, 케이싱 공정, 테스트 공정 등을 거쳐 최종 출하 제품으로 완성된다. 일반적으로 각 공정들은 각각 독립적으로 이루어지지만, 여러 공정들이 하나의 라인 상에서 순차적으로 이루어지도록 하는 인라인 시스템이 지속적으로 연구되고 있다.
그러한 인라인 시스템과 관련하여 본 출원인은 대한민국 공개특허 10-2016-0011271호 등 다수의 기술을 앞서 제안한 바 있다.
일반적으로 인라인 시스템에서는 여러 공정들이 자동화된 흐름에 따라서 순차적으로 이루어지기 때문에, 각 공정을 담당하는 공정 장비들이 순서적으로 배치된다. 그리고 전단의 장비에 의해 전 공정이 완료되면 후단의 장비에 의해 후 공정이 이루어져야 하기 때문에, 전 공정이 완료된 전자부품을 전단의 공정 장비에서 후단의 공정 장비로 이동시켜야만 한다. 이 때, 전자부품 자체를 전단의 공정 장비에서 후단의 공정 장비로 이동시키는 방법도 있지만, 다량의 전자부품들을 한꺼번에 이동시키기 위해서 다량의 전자부품들이 적재될 수 있는 트레이를 적용할 수 있으며, 본 발명은 트레이가 적용된 경우와 관련된다.
한편, 전자부품은 동일한 기능을 수행하더라도, 적용되어야 할 완제품의 종류에 따라서 다양한 크기나 면적 또는 단자의 개수 등이 달라질 수 있다. 이렇게 전자부품의 규격이 달라지면 인라인 시스템도 그에 따라 바뀌어야만 한다.
따라서 전자부품의 종류만큼의 개수로 인라인 시스템을 구축할 필요가 있지만, 이러한 경우 공간이나 구축비용 등이 막대하게 소요된다. 이러한 점을 해결하기 위해 여러 종류의 전자부품에 범용될 수 있는 인라인 시스템을 구비하는 것이 바람직하다. 그런데, 여러 종류의 전자부품에 범용될 수 있는 인라인 시스템이라고 하더라도, 전자부품의 규격이 달라지면 그에 맞게 여러 부품들을 교체할 필요가 있으며, 앞서 언급한 전자부품을 실어 나르기 위한 트레이도 교체되어야 할 부품 중의 하나이다.
도 1은 가장 간단한 인라인 시스템(IS)에 대한 개략도이다.
도 1에서와 같이 전단의 공정 장비(FE)에서 전 공정이 완료되면, 전 공정이 완료된 전자부품들이 트레이(T)에 적재되고, 이송장치(TA)에 의해 트레이(T)가 후단의 공정 장비(RE)로 이송된다. 그리고 후단의 공정 장비(RE)에 의해 후 공정이 완료되면 비워진 트레이(T)는 전단의 공정 장비(FE)로 복귀된다.
도 1과 같은 인라인 시스템(IS)에서 처리된 전자부품의 변경으로 인해 트레이(T)의 교체가 요구되면, 작업자는 이송장치(TA)로부터 기존의 트레이(T)를 인출한 후 신규의 트레이(T)를 진입시킨다. 그런데, 테스트 공정과 같이 전기적인 연결을 위해 트레이(T)에 큰 가압력이 가해져야 할 필요가 있는 경우에는 큰 가압력에도 불구하고 트레이(T)의 원형이 그대로 유지될 수 있도록 강성이 좋은 금속 재질로 트레이(T)를 구비해야만 한다. 이러한 경우 트레이(T)는 작업자가 손쉽게 인출하거나 진입시키기에는 너무 무겁다. 이로 인해 그 교체 작업이 힘들고, 잘못 다루는 경우 작업자의 부상, 교체 작업 시에 이루어지는 타 부품 등과의 간섭에 의해 트레이나 타 부품의 손상 등이 발생될 수 있다. 그리고 트레이(T)를 한 장 한 장씩 인출하고 진입시키는 과정에서 작업자의 부주의로 인해 트레이(T)를 잘못된 방향으로 진입시킬 개연성도 있기 때문에, 진입될 트레이(T)의 방향을 매번 확인해야만 하는 번거로움도 반드시 수반된다.
게다가 테스트 공정이 포함된 경우, 교체 작업 도중 발생한 금속 부품의 스크래치에 의해 버(burr)가 발생할 수 있고, 버로 인한 전기적인 단락 등으로 인하여 테스트 불량과 고장을 초래할 수 있다.
더 나아가 현재 사용되고 있는 트레이(T)를 그 앞서 사용하였던 트레이(T)로 재교체하여야 하는 경우에도 위와 같은 문제를 수반하는 작업자의 수작업은 그대로 요구된다.
본 발명은 다음과 같은 목적을 가진다.
첫째, 무거운 금속성 재질의 트레이를 자동으로 교체할 수 있는 장비를 제공한다.
둘째, 교체 과정에서 트레이와 타 부품과의 간섭을 최대한 줄여서 버의 발생 등을 최소화시킴으로써 장비의 전기적 테스트의 안정성을 높인다.
셋째, 트레이의 진입 방향을 고려해야 하는 작업자의 번거로움을 최소화시킬 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명에 따른 전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비는 공급 및 회수 위치로 전자부품의 처리 공정에 참여해야 할 트레이(이하 '공급 트레이'라 함)를 공급하거나 상기 공급 및 회수 위치로부터 전자부품의 처리 공정에 참여한 후 회수되어야 할 트레이(이하 '회수 트레이'라 함)를 회수하기 위한 스택커장치; -트레이는 전자부품의 처리 공정에서 처리되어야 할 전자부품을 싣고 이동할 수 있는 운반자임- 상기 스택커장치에 적재된 공급 트레이를 상기 공급 및 회수 위치로 이동시키거나, 상기 공급 및 회수 위치에 있는 회수 트레이를 상기 스택커장치로 이동시키는 트랜스퍼장치; 및 상기 스택커장치와 상기 트랜스퍼장치를 제어하는 제어장치; 를 포함하고, 상기 공급 트레이와 상기 회수 트레이는 틀의 규격은 동일하지만 전자부품이 안착되는 적재요소의 규격은 달라서 상호 서로 규격이 다른 전자부품을 선택적으로 실을 수 있다.
상기 스택커장치는 상호 서로 다른 종류의 트레이를 선택적으로 적재시키기 위한 복수개의 스택커를 포함하고, 상기 복수개의 스택커 중 적어도 하나는 회수 트레이를 적재시키기 위해서 비워져 있고, 적어도 다른 하나는 공급 트레이가 적재되어 있으며, 상기 제어장치는 상기 트랜스퍼장치를 제어하여 현재 상기 공급 및 회수 위치에 있는 회수 트레이를 회수하여 상기한 적어도 하나의 비워져 있는 스택커에 적재시키고, 상기한 다른 하나의 스택커에 적재된 공급 트레이는 상기 공급 및 회수 위치로 공급한다.
상기 스택커장치는 상기 트랜스퍼장치가 동일 높이에서 트레이를 파지하거나 동일 높이에서 트레이의 파지를 해제할 수 있도록 상기 복수개의 스택커에 수납된 트레이를 각각 승강시킬 수 있는 복수개의 승강기를 더 포함하고, 상기 스택커는 적재된 트레이의 위치를 교정하기 위한 제1 교정핀을 가지며, 상기 승강기는 트레이를 승강시키기 위해 승강 가능하게 마련되며, 트레이의 위치를 교정하기 위한 제2 교정핀을 가지는 승강판; 및 상기 승강판을 승강시키기 위한 동력을 제공하는 승강원; 을 포함하고, 상기한 트레이는 상기 제1 교정핀이 삽입되는 제1 교정구멍과 상기 제2 교정핀이 삽입되는 제2 교정구멍을 가지며, 상기 승강판의 상승 시에는 상기 제2 교정핀이 상기 제2 교정구멍에 삽입된 후 상기 제1 교정핀이 상기 제1 교정구멍으로부터 탈거되고, 상기 승강판의 하강 시에는 상기 제1 교정핀이 상기 제1 교정구멍에 삽입된 후 상기 제2 교정핀이 상기 제2 교정구멍으로부터 탈거된다.
상기한 트레이는 상단에는 상측 정합부분이 구비되고, 하단에는 하측 정합부분이 구비되어서 상기한 트레이를 적층할 시에 하층 트레이의 상기 상측 정합부분과 상층 트레이의 상기 하측 정합부분이 상호 정합됨으로써 여러 개의 트레이들이 상하 방향으로 안정되게 적층될 수 있기 때문에 상기 스택커에 상기한 트레이가 적층될 때 상기한 트레이들의 적층을 안내하기 위한 별도의 가이드에 대한 구성을 배제시킬 수 있다.
상기 스택커를 이루는 뼈대 또는 내측 벽면과 상기 스택커에 적재된 트레이의 틀은 상호 이격되어 있어서 상기 트레이의 입출과정에서 상기 스택커와 상기 트레이 간의 간섭이 배제된다.
상기 공급 및 회수 위치는 전자부품에 대한 전(前) 공정을 수행하는 전단의 공정 장비와 전자부품에 대한 후(後) 공정을 수행하는 후단의 공정 장비 사이이면서 상기한 트레이가 후단의 공정 장비에서 전단의 공정 장비로 복귀하는 경로 상에 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 작업자는 처음에 트레이 종류별로 스택커들에 나누어 공급하는 것만으로 이후 트레이가 자동 교체되기 때문에 교체 시간이나 교체 인력을 감소시키고, 교체 작업의 안정성이 담보되어 작업자의 부상이나 부품들의 손상이 방지된다.
둘째, 작업자가 처음에 트레이를 공급할 시에만 트레이의 방향성을 고려하면 된다.
셋째, 트레이의 교체 작업 시에 트레이와 다른 부품들 간에 간섭이 최소화되어 버의 발생들이 방지되고, 이로 인해 장비의 신뢰성이 향상된다.
도 1은 기존의 인라인 시스템에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 교체장비와 호응할 수 있는 트레이에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2의 트레이에서 발췌한 적재요소에 전자부품이 안착되는 구조를 보여주기 위한 발췌도이다.
도 4는 도 2의 트레이에 대한 저면 사시도이다.
도 5는 트레이의 적층 구조를 설명하기 위한 참조도이다.
도 6은 도 2의 교체장비가 적용된 인라인 시스템에 대한 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 교체장비에 대한 사시도이다.
도 8은 도 7의 교체장비에 적용된 스택커장치에 대한 발췌도이다.
도 9는 도 9의 스택커장치에 있는 스택커에 트레이가 안정적으로 적재되는 구조를 설명하기 위한 참조도이다.
도 10은 도 7의 교체장비에 적용된 승강기에 대한 발췌도이다.
도 11은 도 7의 교체장비에 적용된 트랜스퍼장치에 대한 발췌도이다.
도 12는 도 11의 트랜스퍼장치에 구성된 파지부재의 파지구조를 설명하기 위한 참조도이다.
도 13 내지 18은 도 7의 교체장비에 대한 작동을 설명하기 위한 참조도이다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 중복 또는 실질적으로 동일한 구성에 대한 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.
<트레이에 대한 개략적인 설명>
도 2는 본 발명에 따른 전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비(이하 '교체장비'라 약칭함)와 호응할 수 있는 트레이(T)에 대한 사시도이다.
트레이(T)는 전자부품의 처리 공정에서 처리되어야 할 전자부품(E)을 싣고 이동할 수 있는 운반자로서, 도 2를 참조하면 틀 및 16개의 적재요소(LE)를 포함한다.
틀(F)은 적재요소(LE)들이 설치될 수 있는 규격화된 뼈대를 구성하며, 트레이(T)의 외곽규격을 규정한다. 이러한 틀(F)의 전후 양측에는 후술할 트랜스퍼장치에 의해 파지되는 파지부위(GP)가 있고, 좌측면에는 트레이(T)를 식별할 수 있게 하는 식별자(D)로서 RFID 태크가 구비된다. 여기서 파지부위(GP)에는 전후 방향으로 뚫린 파지구멍(GH)이 형성되어 있고, 파지구멍(GH)을 전후 방향으로 나누는 파지축(GS)이 설치된다. 그리고 파지구멍(GH)의 전후 양 측 에는 트레이(T)가 파지되었을 때 기울어짐 등을 방지하기 위한 방지홈(PG)이 형성되어 있다.
16개의 적재요소(LE)는 2 ■ 8 행렬 형태로 배열되어서 틀(F)에 설치되며, 도 3에서와 같이 전자부품(E)들이 삽입된 형태로 안착되는 구조를 가진다.
한편, 도 4는 트레이(T)의 저면 사시도로서, 틀(F)의 저면에는 전단의 좌우 양 측에 2개의 제1 교정구멍(RH1)이 형성되어 있고, 중심을 전후 방향으로 지나는 선상의 전후 양 측에 2개의 제2 교정구멍(RH2)이 형성되어 있다. 여기서 제1 교정구멍(RH1)과 제2 교정구멍(RH2)은 트레이(T)의 적절한 안착 및 승강을 위해 트레이(T)의 위치를 교정할 목적으로 구성되는 것으로서 이에 대해서는 후술한다.
그리고 트레이(T)의 상단에는 상측 정합부분(UC)이 상방으로 돌출되는 형태로 구비되고, 트레이(T)의 하단에는 하측 정합부분(LC)이 상방으로 들어간 홈의 형태로 구비된다. 따라서 도 5에서와 같이 여러 개의 트레이(T)가 상하 방향으로 적층될 때 하층에 있는 트레이(TL)의 상측 정합부분(UC)이 상층에 있는 트레이(TU)의 하측 정합부분(LC)에 삽입되는 형태로 상호 정합됨으로써 여러 개의 트레이(T)들이 상하 방향으로 안정적으로 적층될 수 있게 되어 있다. 물론, 상측 정합부분(UC)과 하측 정합부분(LC)이 트레이(T)의 적절할 적층은 안내하기도 하지만, 상측 정합부분(UC)과 하측 정합부분(LC)은 트레이(T)가 적층되었을 때 작동에 따른 진동 등으로 발생할 수 있는 각 트레이(T)들의 흔들림이나 위치 이탈을 잡아주기도 한다.
<교체장비가 적용된 인라인 시스템에 대한 개략적인 설명>
도 6은 본 발명에 따른 교체장비(CE)가 적용된 인라인 시스템(IS)에 대한 개략도이다.
도 6을 참조하면, 전단의 공정 장비(FE)와 후단의 공정 장비(RE) 사이에 교체장비(CE)가 배치됨을 알 수 있다. 그리고 전단의 공정 장비(FE)와 후단의 공정 장비(RE) 간에 트레이(T)를 이송시키기 위한 이송 장치(TA)가 구비된다. 여기서 전단의 공정은 예를 들면 케이싱 공정이나 라벨링 공정일 수 있으며, 후단의 공정은 예를 들면 테스트 공정일 수 있다.
트레이(T)는 전단의 공정 장비(FE)에서 전 공정이 완료된 전자부품(E)을 싣고 후단의 공정 장비(RE)로 이송되며, 후단의 공정 장비(RE)에서 후 공정이 완료되어서 전자부품(E)들이 비워진 트레이(T)는 전단의 공정 장비(FE)로 복귀한다. 이를 위해 이송장치(TA)는 트레이(T)를 전단의 공정 장비(FE)에서 후단의 공정 장비(RE)로 이송하는 제1 경로(C1)와 트레이(T)를 후단의 공정 장비(RE)에서 전단의 공정 장비(FE)로 이송하는 복귀 경로인 제2 경로(C2)로 나뉘도록 구현되는 것이 바람직하다.
그리고 제2 공정이 완료된 후 비워진 트레이(T)를 회수하는 것이 바람직하므로, 본 발명에 따른 교체장비(CE)는 복귀 경로인 제2 경로(C2) 상의 공급 및 회수 위치(SD)로 전자부품(E)의 처리 공정에 참여해야 할 트레이(Ts, 이하 '공급 트레이'라 함)를 공급하거나, 공급 및 회수 위치(SD)로부터 전자부품(E)의 처리 공정에 참여한 후 회수되어야 할 빈 트레이(Tw, 이하 '회수 트레이'라 함)를 회수하게 된다. 여기서 상호 교체되어야 할 공급 트레이(Ts)와 회수 트레이(Tw)는 그 틀(F)의 규격은 동일하지만, 전자부품(E)이 안착되는 적재요소(LE)의 규격은 달라서 상호 서로 규격이 다른 전자부품(D)을 선택적으로 실을 수 있어야 한다.
<교체장비에 대한 설명>
도 7은 본 발명에 따른 교체장비(CE)에 대한 사시도이다.
도 7에서 참조되는 바와 같이 교체장비(CE)는 스택커장치(100), 트랜스퍼장치(200) 및 제어장치(300)를 포함한다.
스택커장치(100)는 다수의 트레이(T)들이 상하 방향으로 적층될 있는 3개의 적재공간(LS1, LS2, LS3)을 확보하고 있다. 이러한 스택커장치(100)는 3개의 스택커(111, 112, 113) 및 3개의 승강기(121, 122, 123)를 포함한다.
스택커(111, 112, 113)는 도 8의 발췌도에서와 같이 다수의 트레이(T)들이 상하 방향으로 적층될 수 있는 적재공간(LS1, LS2, LS3)을 확보하고 있으며, 적재된 트레이(T)를 받칠 수 있는 밑면에는 상방으로 돌출된 2개의 제1 교정핀(RP1)을 가진다. 여기서 제1 교정핀(RP1)은 도 9의 개념도에서와 같이 트레이(T)의 제1 교정구멍(RH1)에 삽입되어서 트레이(T)의 적재위치를 교정하는 기능 및 적재된 트레이(T)의 위치를 잡아주는 기능을 수행한다. 여기서 스택커(111, 112, 113)의 적재공간(LS1, LS2, LS3)을 이루는 전후좌우의 상호 마주보는 내측 벽면(IF)들은 트레이(T)의 전후 길이 및 좌우 길이보다 더 넓게 이격되어 있어서 트레이(T)가 승강 이동에 의해 수납되거나 인출될 때 트레이(T)와 내측 벽면(IF) 간의 간섭이 방지되거나 적어도 최소화되어서 긁힘에 의한 버의 발생이 최소화될 수 있게 되어 있다. 따라서 스택커(111, 112, 113)의 내측 벽면(IF)들은 트레이(T)의 적절한 적재위치를 안내하는 기능을 가지지 않으며, 대신 위의 제1 교정핀(RP1)과, 트레이(T)의 제1 교정구멍(RH1), 상측 정합부분(UC) 및 하측 정합부분(LC)이 트레이(T)의 적절한 적재위치를 안내하는 기능할 가진다. 즉. 제1 교정핀(RP1), 제1 교정구멍(RH1), 상측 정합부분(UC), 하측 정합부분(LC)으로 인해 트레이(T)의 승강 이동과 적층이 적절히 이루어질 수 있다. 그리고 더 나아가 제1 교정핀(RP1) 및 제1 교정구멍(RH1)은 적재된 트레이(T)가 진동 등에 의해 위치를 벗어나지 못하도록 잡아주는 역할도 수행한다.
참고로, 예를 들면 제1 스택커(111)는 현재 전자부품(E)의 처리 공정에 참여하고 있는 회수 트레이(Tw)를 회수하기 위해 비워져 있으며, 제2 스택커(112)에는 회수 트레이(Tw)와 상호 적재요소(LE)의 규격이 다른 제1 공급 트레이(Ts-1)가 적재되어 있고, 제3 스택커(113)에는 회수 트레이(Tw) 및 제1 공급 트레이(Ts-1)와 상호들 간에 적재요소(LE)의 규격이 다른 제2 공급 트레이(Ts-2)가 적재되어 있다. 다만, 인라인 시스템(IS)에 현재 적용된 트레이(T)가 어떤 종류의 트레이(T)냐에 따라 제2 스택커(112)가 비워져 있거나 또는 제3 스택커(113)가 비워져 있을 수 있다. 즉, 모든 스택커(111, 112 , 113)들은 인라인 시스템(IS)에 현재 적용된 트레이(T)가 어떤 트레이(T)냐에 따라 회수 트레이(Tw)를 회수하는 용도로 기능할 수도 있고 공급 트레이(Ts)를 공급하는 용도로 기능할 수도 있다. 중요한 것은 트레이(T)의 교체를 위해 3개의 스택커(111, 112, 113) 중 어느 하나의 스택커(111/112/113)는 항상 비워진 상태를 유지하고, 나머지 2개의 스택커(111/112/113) 중 적어도 하나는 공급 트레이(Ts)를 적재하고 있어야 한다는 것이다. 이와 같이 본 발명에서는 스택커장치(100)에 3개의 스택커(111, 112, 113)가 구비되어 있지만, 실시하기에 따라서는 2개의 스택커나 4개 이상의 스택커가 구비되는 것도 얼마든지 가능하다.
승강기(121, 122, 123)는 스택커(111, 112, 113)에 수납된 트레이(T)를 승강시킴으로써 후술할 트랜스퍼장치(200)의 파지기가 동일한 높이에서 트레이(T)를 파지하거나 파지를 해제할 수 있도록 기여한다. 이를 위해 승강기(121, 122, 123)들은 도 10의 발췌도에서와 같이 각각 승강판(UDP)과 승강원(UDS)을 포함한다.
승강판(UDP)은 트레이(T)를 승강시키기 위해 승강 가능하게 마련된다. 이러한 승강판(UDP에는 상방으로 돌출된 제2 교정핀(RP2)을 가지며, 제2 교정핀(RP2)은 승강판(UDP)의 승강에 의해 트레이(T)의 제2 교정구멍(RH2)에 삽입되거나 탈거될 수 있다.
위의 제1 교정핀(RP1), 제1 교정구멍(RH1), 제2 교정핀(RP2), 제2 교정구멍(RH2)의 작용에 대해서는 후술한다.
트랜스퍼장치(200)는 공급 및 회수 위치(SD)로 전자부품(E)의 처리 공정에 참여해야 할 공급 트레이(Ts)를 공급하거나 공급 및 회수 위치(SD)로부터 전자부품(E)의 처리 공정에 참여한 후 회수되어야 할 회수 트레이(Tw)를 이동시킨다. 즉, 트랜스퍼장치(200)는 공급 및 회수 위치(SD)로부터 회수 트레이(Tw)를 회수하여 스택커장치(100)로 이동시키고, 대신에 스택커장치(100)로부터 공급 트레이(Ts)를 인출하여 공급 및 회수 위치(SD)로 이동시킨다. 이를 위해 도 11의 발췌도에서와 같이 트랜스퍼장치(200)는 파지기(210), 이동원(220), 식별기(230) 및 승강원(240)을 포함한다.
파지기(210)는 트레이(T)의 전후 양단의 파지부위(GP)를 파지하거나 그 파지를 해제하며, 이동프레임(211), 한 쌍의 파지부재(212) 및 한 쌍의 파지원(213)을 포함한다.
이동프레임(211)은 좌우 방향으로 이동될 수 있으며, 이 이동프레임(211)에 한 쌍의 파지부재(212)와 한 쌍의 파지원(213)이 설치된다.
한 쌍의 파지부재(212)는 전후 방향으로 상호 대향되게 이동 가능하게 구비되어서 양 파지부재(212) 간의 간격이 좁혀지면 트레이(T)를 파지하는 상태가 되고, 양 파지부재(212) 간의 간격이 넓혀지면 트레이(T)의 파지를 해제하는 상태가 된다. 이러한 파지부재(212)는 도 12에서와 같이 한 쌍의 파지돌기(GP)와 한 쌍의 방지돌기(PP)를 가진다.
한 쌍의 파지돌기(GP)는 트레이(T)의 파지축(GS)을 사이에 두고 파지구멍(GH)에 삽입됨으로써 트레이(T)를 파지할 수 있게 된다.
한 쌍의 방지돌기(PP)는 파지부재(212)에 의해 트레이(T)가 파지되었을 시에 방지홈(PG)에 삽입됨으로써 파지부재(212)에 의해 파지된 상태에 있는 트레이(T)의 기울어짐이나 흔들림을 방지한다. 물론, 방지돌기(PP) 자체도 트레이(T)를 파지하는 데 기여한다.
한 쌍의 파지원(213)은 한 쌍의 파지부재(212)에 각각 대응되게 구비되어서, 한 쌍의 파지부재(212)를 전후 방향으로 상호 대향되게 이동시킨다.
이동원(220)은 파지기(210)를 좌우 방향으로 이동시킨다. 따라서 이동원(220)에 의해 파지기(210)가 공급 및 회수 위치(SD)에 위치하거나, 제1 스택커 내지 제3 스택커(111 내지 113)의 상방에 위치될 수 있다.
식별기(230)는 트레이(T)의 전면에 있는 식별자인 RFID 태그를 통해 해당 트레이(T)를 식별하기 위해 구비된다. 본 실시예에서의 식별기(230)는 RFID 태그를 읽는 것뿐만 아니라 새로운 정보를 기입할 수 있도록 하여 보다 정보의 활용성을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하게 고려될 수 있다. 물론, 본 실시예에서는 식별자로서 읽기(reading)와 쓰기(writing)가 가능한 RFID 태그를 구비하고 있지만, 실시하기에 따라서는 바코드나 기타 문자 또는 숫자 등 다양한 형태의 식별자들로 대체될 수 있을 것이다. 다만, RFID 태그가 쓰기가 가능하고, 어두운 환경에서도 근접 거리에서 인식이 가능하여서 스택커(111, 112, 113)의 비좁고 어두운 환경에 적합할 수 있다.
승강원(240)은 파지기(210)를 승강시킨다. 이에 따라 파지기(210)는 트레이(T)를 파지하거나 파지를 해제할 수 있는 높이로 하강하거나 그 이동을 위해 상승할 수 있게 된다.
제어장치(300)는 관리자에 의해 입력된 명령에 따라 위의 스택커장치(100) 및 트랜스퍼장치(200)를 제어한다.
<교체장비의 작동 설명>
예를 들면, 본 발명에 따른 인라인 시스템(IS)에는 현재 모든 물량의 처리 공정이 완료된 회수 트레이(Tw)가 적용되어 있고, 제1 스택커(111)가 비워진 상태이다. 따라서 현재 전자부품 처리 공정에 참여하고 있는 회수 트레이(Tw)는 제1 스택커(111)에 수납될 제1 트레이(T1)이고, 전자부품 처리 공정에 차후에 참여할 공급 트레이(Ts)는 제2 스택커(112)에 수납되어 있는 제2 트레이(T2) 또는 제3 스택커(113)에 수납되어 있는 제3 트레이(T3)이다. 이럴 경우 전자부품 처리 공정에 차후에 참여할 공급 트레이(T2, T3)는 차후에 처리될 전자부품(E)의 종류에 따라서 선택된다.
위와 같은 상황에서 전자부품 처리 공정에서 처리될 전자부품(E)의 종류가 달라지면, 관리자는 이러한 상황을 제어장치(300)에 입력시킨다. 예를 들어 차후에 전자부품 처리 공정에 참여할 전자부품(E)을 실어 나를 수 있는 공급 트레이(Ts)가 제2 트레이(T2)인 경우, 제1 트레이(T1)는 회수 트레이(Tw)가 되고 제2 트레이(T2)는 공급 트레이(Ts)가 된다. 따라서 관리자는 제어장치(300)에 현재 전자부품 처리 공정에 참여하고 있는 제1 트레이(T1)를 제2 스택커(112)에 수납되어 있는 제2 트레이(T2)로 교체할 것을 주문한다. 이에 따라 제어장치(300)는 제1 트레이(T1)를 제2 트레이(T2)로 교체를 위한 작업을 시작한다.
트레이(T)의 교체 작업은 2가지 방식 중 어느 하나의 방식으로 이루어질 수 있다.
제1 방식은 제1 트레이(T1)와 제2 트레이(T2)를 한 장씩 교환하는 방식이고, 제2 방식은 먼저 제1 트레이(T1)들을 모두 회수한 후 나중에 제2 트레이(T2)들을 공급하는 방식이다. 이 2가지 방식은 교체 시간에 다소 차이는 있을 수 있지만 스택커장치(100)의 작동은 실질적으로 동일하므로, 설명의 편의상 제2 방식을 예로 들어 설명한다.
먼저, 트랜스퍼장치(200)는 현재 공급 및 회수 위치(SD)에 있는 제1 트레이(T1)를 파지한 후 제1 스택커(111)로 한 장씩 이동시킨다. 이 때, 제1 승강기(121)는 도 13의 개략도에서와 같이 트랜스퍼장치(200)가 동일한 높이에서 트레이(T1)의 파지를 해제할 수 있도록 제1 승강판(UDP1)을 상승시켜 놓은 상태이다. 트랜스퍼장치(200)가 공급 및 회수 위치(SD)로부터 한 장의 제1 트레이(T1)를 회수하여 제1 스택커(111)에 수납시키면, 도 14에서와 같이 제1 트레이(T1)의 제2 교정구멍(RH2)이 제1 승강판(UDP1)의 제2 교정핀(RP2)에 삽입되면서 그 적재위치가 안내됨으로써 제1 트레이(T1)가 제1 승강판(UDP1)에 적절히 적재될 수 있다. 도 14의 상태를 보면, 제1 스택커(111)의 내측 벽면(IF)과 적재된 제1 트레이(T1)의 틀(F) 간에 일정 정도 간격(G)이 존재하기 때문에 각종 기구적 공차 등을 감안하더라도 적재 과정에서 제1 스택커(111)와 제1 트레이(T1) 간의 간섭이나 그로 인한 긁힘 등이 방지되거나 적어도 최소화될 수 있다.
이와 같은 과정이 완료되면, 도 15에서와 같이 제1 승강기(121)는 다음에 적재될 제1 트레이(T1)의 적재 작업을 위해 제1 승강판(UDP1)을 일정 높이(예를 들어 트레이 한 장의 두께)만큼 하강시키게 된다. 이에 따라 트랜스퍼장치(200)가 다음에 회수되어 수납될 제1 트레이(T1)의 파지를 해제할 위치가 전번과 동일하게 유지될 수 있다.
그리고 도 16에서와 같이 트랜스퍼장치(200)가 한 장의 제1 트레이(T1)를 더 회수하여 제1 스택커(111)에 수납시키면, 먼저 수납되어 있는 하층의 제1 트레이(T1)의 상측 정합부분(UC)과 나중에 수납되는 상층의 제1 트레이(T1)의 하측 정합부분(LC)이 상호 정합되면서 나중에 수납되는 제1 트레이(T1)의 적절한 적재위치가 안내된다. 즉, 제1 트레이(T1)의 적절한 적재위치는 맨 처음 수납되는 제1 트레이(T1)의 경우에는 제2 교정핀(RP2)과 제2 교정구멍(RH2)에 의해 안내되고, 그 다음부터는 하층의 제1 트레이(T1)의 상측 정합부분(UC)과 상층의 제1 트레이(T1)의 하측 정합부분(LC) 간의 정합에 의해 안내된다. 따라서 스택커(111, 112, 113)는 적재공간(LS1, LS2, LS3)을 이루는 내측 벽면(IF)이나 또는 스택커(111, 112, 113)를 이루는 뼈대(골격)가 트레이(T)와 접촉함으로써 트레이(T)의 적절한 적재를 안내하는 안내 기능을 가지도록 할 필요가 없으며, 기타 안내봉과 같은 여하한 형태의 다른 가이드도 배제시킬 수 있다. 당연히 그에 따라 앞서 설명한 바와 같이 스택커(111, 112, 113)를 이루는 뼈대 또는 스택커(111, 112, 113)의 내측 벽면(IF)이 스택커(111, 112, 113)에 적재된 트레이(T)의 틀(F)과 상호 이격되도록 구성할 수 있으며, 이로 인해 트레이(T)의 입출과정에서 스택커(111, 112, 113)와 트레이(T) 간의 간섭이 배제되거나 최소화될 수 있다.
그리고 도 17에서와 같이 위와 같은 과정들이 모든 제1 트레이(T1)들에 대하여 완료되면, 도 18에서와 같이 제1 승강기(121)가 제1 승강판(UDP1)을 완전히 하강시킨다. 이 과정에서 맨 밑에 있는 제1 트레이(T1)의 제1 교정구멍(RH1)에 제1 스택커(111)의 제1 교정핀(RP1)이 삽입되면서 적층된 제1 트레이(T1)들이 제1 스택커(111)에 적절히 안착되고, 그 이후 지속된 제1 승강판(UDP1)의 하강에 의해 제2 교정핀(RP2)이 제2 교정구멍(RH2)으로부터 탈거된다.
한편, 제2 스택커(112)에 수납된 제2 트레이(T2)를 공급 및 회수 위치(SD)로 공급하는 공급 흐름은 위의 회수 흐름과 반대로 간다. 즉, 도 18 -> 도 17 -> 도 16 과 같은 순으로 제2 스택커(112)의 제2 승강기(122)가 작동함으로써 제2 승강판이 다소간 상승하는데, 이 과정에서 제2 교정핀(RP2)은 가장 밑에 있는 제2 트레이(T2)의 제2 교정구멍(RH2)에 삽입된 후, 제1 교정핀(RP1)은 제1 교정구멍(RH1)으로부터 탈거된다. 그리고 단계적으로 제2 승강판이 상승하면서 트랜스퍼장치(200)의 교체 작업을 지원한다. 물론, 이 과정에서도 제2 트레이(T2)의 틀(F)은 제2 스택커(112)의 내벽면으로부터 이격되어 있고, 교정핀(RP1, RP2)들과 교정구멍(RH1, RH2)들이나 정합부분(UC, LC)들에 의해 제2 트레이(T2)가 안정적으로 상승하기 때문에 제2 스택커(112)의 내측 벽면(IF)과 제2 트레이(T2) 간의 간섭은 발생되지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등범위로 이해되어져야 할 것이다.
CE : 전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비
100 : 스택커장치
111, 112, 113 : 스택커
RP1 : 제1 교정핀
121, 122, 123 : 승강기
UDP : 승강판
제2 교정핀
UDS : 승강원
200 : 트랜스퍼장치
300 : 제어장치
T : 트레이
RH1 : 제1 교정구멍 RH2 : 제2 교정구멍
UC : 상측 정합부분 LC : 하측 정합부분

Claims (5)

  1. 공급 및 회수 위치로 전자부품의 처리 공정에 참여해야 할 트레이(이하 '공급 트레이'라 함)를 공급하거나 상기 공급 및 회수 위치로부터 전자부품의 처리 공정에 참여한 후 회수되어야 할 트레이(이하 '회수 트레이'라 함)를 회수하기 위한 스택커장치; -트레이는 전자부품의 처리 공정에서 처리되어야 할 전자부품을 싣고 이동할 수 있는 운반자임-
    상기 스택커장치에 적재된 공급 트레이를 상기 공급 및 회수 위치로 이동시키거나, 상기 공급 및 회수 위치에 있는 회수 트레이를 상기 스택커장치로 이동시키는 트랜스퍼장치; 및
    상기 스택커장치와 상기 트랜스퍼장치를 제어하는 제어장치; 를 포함하고,
    상기 공급 트레이와 상기 회수 트레이는 틀의 규격은 동일하지만 전자부품이 안착되는 적재요소의 규격은 달라서 상호 서로 규격이 다른 전자부품을 선택적으로 실을 수 있는
    전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스택커장치는 상호 서로 다른 종류의 트레이를 선택적으로 적재시키기 위한 복수개의 스택커를 포함하고,
    상기 복수개의 스택커 중 적어도 하나는 회수 트레이를 적재시키기 위해서 비워져 있고, 적어도 다른 하나는 공급 트레이가 적재되어 있으며,
    상기 제어장치는 상기 트랜스퍼장치를 제어하여 현재 상기 공급 및 회수 위치에 있는 회수 트레이를 회수하여 상기한 적어도 하나의 비워져 있는 스택커에 적재시키고, 상기한 다른 하나의 스택커에 적재된 공급 트레이는 상기 공급 및 회수 위치로 공급하는
    전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비.
  3. 제2항에 있어서,
    상기한 트레이는 상단에는 상측 정합부분이 구비되고, 하단에는 하측 정합부분이 구비되어서 상기한 트레이를 적층할 시에 하층 트레이의 상기 상측 정합부분과 상층 트레이의 상기 하측 정합부분이 상호 정합됨으로써 여러 개의 트레이들이 상하 방향으로 안정되게 적층될 수 있기 때문에 상기 스택커에 상기한 트레이가 적층될 때 상기한 트레이들의 적층을 안내하기 위한 별도의 가이드에 대한 구성을 배제시킬 수 있는
    전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스택커를 이루는 뼈대 또는 상기 스택커의 적재공간을 이루는 내측 벽면과 상기 스택커에 적재된 트레이의 틀은 상호 이격되어 있어서 상기 트레이의 입출과정에서 상기 스택커와 상기 트레이 간의 간섭이 배제되는
    전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공급 및 회수 위치는 전자부품에 대한 전(前) 공정을 수행하는 전단의 공정 장비와 전자부품에 대한 후(後) 공정을 수행하는 후단의 공정 장비 사이이면서 상기한 트레이가 후단의 공정 장비에서 전단의 공정 장비로 복귀하는 경로 상에 있는
    전자부품을 적재시킬 수 있는 트레이를 자동으로 교체하는 교체장비.
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