KR101501759B1

KR101501759B1 - Led용 렌즈 공급장치

Info

Publication number: KR101501759B1
Application number: KR1020130141429A
Authority: KR
Inventors: 최영규
Original assignee: 주식회사 일원
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2015-03-11
Also published as: KR101575340B1; KR20140070385A; TW201424055A; KR20140070386A

Abstract

장치 본체의 상부에 설치되어 렌즈를 투입하기 위한 호퍼부와, 호퍼부의 하부에 설치되어 낙하된 렌즈를 올바른 자세(볼록면이 상부로 위치된 바른 자세)가 되도록 하여 이송시키는 렌즈자세 정렬유닛과, 렌즈 자세 정렬유닛에서 이송된 렌즈를 픽업위치까지 이송시키는 이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치가 게시된다.

Description

LED용 렌즈 공급장치{APPARATUS FOR SUPPLYING LED LENS}

본 발명은 LED용 렌즈 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED용 렌즈를 호퍼로부터 전달받아 뒤집히지 않고 정위치가 되도록 하여 일정한 자세로 정렬되어 픽업위치까지 이동시키기 위한 LED용 렌즈 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 전류가 흐를 때 빛을 내는 반도체 발광소자이며, GaAs, GaN 광반도체로 이루어진 PN 접합다이오드(junction diode)로 전기에너지를 빛에너지로 바꾸어 주는 것이다.

이러한 LED의 구성을 간단하게 살펴보면 도 1과 도 2에서와 같이 상면에 회로패턴이 형성된 기판(200)이 마련되어 있고, 회로패턴에 따라 상기 기판(200)상에 LED(210)가 일정한 간격을 두고 다수 배열 형성되어 있다. 상기와 같은 LED(210)는 그 특성상 빛이 확산되지 않고 정면으로 발산되기 때문에 기판상에 간격을 좁게 하여 많은 LED(210)를 배열 형성해야 한다. 이 경우 LED(210)가 고가이기 때문에 전체적인 제품의 원가가 상승하는 단점이 있었다.

따라서 근래에는 도 3 및 도 4에서와 같이 LED(210) 칩으로부터 발산되는 광을 확산시키기 위한 확산 렌즈(Secondary Lens)(500)를 구비한 후, 기판(200)상에 적당한 간격을 두고 LED(210)를 설치한 다음 상기한 LED(210)에 렌즈(500)를 실장하면 LED(210)의 개수를 적게 설치하여도 렌즈(500)를 통하여 빛이 확산하기 때문에 LED(210)를 많이 설치한 것과 동일한 효과를 기대할 수 있다. 이 경우 렌즈(500)가 부가적으로 사용되더라도 통상 고가인 LED(210) 보다 가격이 저렴하기 때문에 생산원가를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 종래 렌즈(500)의 일반적인 구성을 간단하게 살펴보면 도 5와 도 6에서와 같이 렌즈(500)의 표면에는 볼록부(530)(LED 칩으로부터 발산되는 광을 확산시키시는 부위)가 형성되어 있고 이면에는 기판(200)에 렌즈(500)를 실장시키는 접착돌기(510)가 일정한 간격을 두고 3개소 형성되어 있으며, 가장자리에는 실장기가 렌즈(500)를 기판(200) 측으로 픽업할 수 있는 위치설정돌기(520)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 렌즈(500)의 볼록부(530)가 상면으로 위치한 상태에서 실장기측으로 공급되면 실장기는 렌즈(500)의 가장자리에 형성된 위치설정돌기(520)를 잡고 렌즈(500)를 도 3과 도 4에서와 같이 LED(210) 전면에 각각 실장시키면 되는 것이다. 이때 렌즈(500)는 접착돌기(510)를 통하여 LED(210)와 적당한 간격을 유지하면서 부착 고정된다.

상기와 같은 렌즈(500)는 실장기측으로 공급될 때 대부분이 수작업으로 공급되기 때문에 작업인원수가 증가하여 작업효율이 크게 저할 될 뿐 아니라, 생산성이 크게 저하되는 등의 단점이 있었다.

한편, 종래에는 칩 등의 소재를 호퍼로부터 자동으로 정렬하여 공급하기 위한 소재 공급장치(등록특허 제10-0971119호)에 개시된 바와 같이, 소재를 호퍼로부터 공급수단으로 공급하고, 무게를 측정하여 이송속도를 제어하여 진동으로 이송시키는 구성이 제안된 바 있다.

그런데 종래의 기술에 의하면, 호퍼로부터 칩을 낙하시켜 공급시, 칩의 자세가 뒤집힐 경우, 이를 바르게 정렬시켜 공급할 수 있는 구성이 전혀 구비되어 있지 않으므로, 호퍼로부터 공급되는 소재가 렌즈(500)일 경우에는, 상기 종래의 소재 공급장치를 이용할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 렌즈(500)의 구조상 접착돌기(510)가 형성된 바닥면은 평편하고, 반대의 상부면 즉, 볼록부(530)는 라운드 지게 형성되어 있기 때문에, 호퍼로부터 낙하하여 공급되는 렌즈(500)가 실장기에 공급되는 자세 즉, 볼록부(530)가 상부에 위치하도록 공급되어야 하는데, 볼록부(530)가 하부로 위치되어 뒤집힌 경우에는 이를 다시 뒤집어서 공급해야만 한다.

그런데 종래의 기술에 의하면, 호퍼로부터 칩을 낙하시켜 공급시, 칩의 자세 즉, 평면상태에서의 자세가 불균일하게 된 상태로 공급되므로, 호퍼로부터 공급되는 소재가 렌즈(500)일 경우에는, 픽업위치에서의 렌즈(500)의 자세가 일정하지 않게 되어 픽업된 렌즈(500)의 접착돌기(510)를 실장기의 실장위치에 정확하게 정렬시켜 장착할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 뒤집힌 상태의 렌즈(500)가 픽업위치로 그대로 이송될 경우에도 렌즈(500)의 실장기에 대한 실장작업에 불량이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, LED용 렌즈를 실장 할 수 있도록 볼록부가 상면에 위치하도록 정렬시키고, 렌즈의 하부의 위치설정돌기가 실장위치에 일치하도록 얼라인시켜 공급할 수 있도록 개선된 LED 렌즈 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED 렌즈 공급장치는, 장치 본체의 상부에 설치되어 렌즈를 투입하기 위한 호퍼부와; 상기 호퍼부의 하부에 설치되어 낙하된 렌즈를 올바른 자세(볼록면이 상부로 위치된 바른 자세)가 되도록 하여 이송시키는 렌즈자세 정렬유닛과; 상기 렌즈 자세 정렬유닛에서 이송된 렌즈를 픽업위치까지 이송시키는 이송유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 렌즈자세 정렬유닛은, 상기 호퍼부의 하부에 설치되는 렌즈 안내덕트와; 상기 렌즈 안내덕트의 바닥에 설치되며, 골과 산을 이루어 상기 호퍼부에서 공급되어 상기 골로 공급된 렌즈가 올바른 자세로 가이드 되도록 하는 주름유닛; 및 상기 장치 본체에 설치되어 상기 렌즈 안내덕트를 지지하며, 구동시 진동을 발생시키는 제1진동발생부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 주름유닛은, 상기 렌즈 안내덕트의 바닥에 고정 설치되어, 상기 골과 산을 가지는 고정식 정렬부재를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 주름유닛은 렌즈 안내덕트의 바닥에 접철 가능하게 설치되며, 상기 주름유닛을 접철되거나 펼쳐지도록 구동시키는 접철 구동부;를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 이송유닛은, 상면의 볼록부와 하면으로부터 돌출된 접착돌기 및 측면테두리로부터 돌출된 위치설정돌기를 가지는 LED용 렌즈를 상기 렌즈자세 정렬유닛으로부터 공급받아 상기 픽업위치로 이송시키기 위한 것으로, 상기 렌즈자세 정렬유닛으로부터 전달받은 렌즈를 복수 열로 나란하게 진동을 이용하여 이송시키면서 일정한 자세로 정렬시키는 제1이송유닛; 상기 제1이송유닛에 연결되어 상기 제1이송유닛에서 복수 열로 전달받은 렌즈를 렌즈 이송벨트를 이용하여 상기 픽업위치까지 이송시키는 제2이송유닛;을 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 제1이송유닛은, 상기 렌즈를 나란하게 이동되게 가이드하는 복수의 가이드레일을 가지는 제1가이드블록과; 상기 장치 본체에 설치되어 상기 제1가이드블록을 지지하는 제1이송진동자; 상기 가이드레일의 바닥에서 돌출되게 설치되어 상기 가이드레일을 따라 이동되는 렌즈 하부의 접착돌기들을 가이드하여 상기 렌즈의 자세가 일정하게 정렬되도록 하는 렌즈 정렬가이드;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 제1이송유닛을 통과하는 렌즈 중에서 상기 볼록부가 하부로 위치되도록 뒤집힌 렌즈를 이송경로 상에서 이탈시켜 분리하는 렌즈 선별부를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 렌즈 선별부는, 상기 제1가이드블록의 가이드레일 바닥에 형성되는 렌즈 배출공으로 낙하하는 렌즈를 받아서 이동시키는 이탈렌즈 가이드부재; 상기 렌즈 배출공의 상부에 위치에서 상기 가이드레일의 폭방향을 기준으로 어느 일측에 설치되어 상기 렌즈의 일측을 지지하여 기울어진 자세로 상기 렌즈 배출공 상부를 통과하도록 가이드 하는 편향 이동가이드부재와; 상기 렌즈 배출공 쪽으로 이동하는 렌즈가 상기 가이드레일에서 기울어진 자세로 진입되도록 안내하도록 상기 가이드레일의 바닥면에서 편향되게 경사진 가이드면을 가지는 편향 진입가이드부;를 포함하고, 상기 렌즈 배출공은 상기 가이드레일의 폭을 기준으로 상기 편향 이동가이드부재 쪽으로 치우치게 형성되고, 반대쪽으로는 상기 편향 이동가이드부재에 지지되는 렌즈의 반대측이 지지되는 바닥면이 남도록 상기 가이드레일 폭보다 작은 폭으로 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 제2이송유닛은, 상기 제1이송유닛에 연결되며, 복수의 가이드레일이 형성되고, 끝단에는 렌즈의 픽업위치를 결정하는 픽업위치 결정부가 형성되는 제2가이드블록; 상기 제2가이드블록의 가이드레일의 바닥에 형성된 렌즈 접착돌기 가이드홈을 따라 주행하도록 설치되어 상기 렌즈를 이동시키는 렌즈 이송벨트; 상기 렌즈 이송벨트를 주행구동시키는 벨트 구동부;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 이송유닛에서 설정된 거리이상 렌즈가 정체된 것을 감지하는 렌즈 감지센서와; 상기 렌즈 감지센서에서의 감지신호를 근거로 하여 상기 렌즈 정렬유닛에서 상기 이송유닛으로 진입하는 렌즈를 선택적으로 차단하는 렌즈 스토퍼부;를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 이송유닛의 끝단부에 설치되어, 상기 렌즈의 픽업위치를 결정하고, 픽업위치로 진입되는 렌즈의 방향에 상관없이 렌즈의 중심이 픽업위치의 중심과 일치하도록 가이드하여 정지시키는 픽업위치 결정유닛을 더 포함하는 것이 좋다.

본 발명의 LED 렌즈 공급장치에 따르면, 렌즈를 자동으로 정렬시켜 공급할 수 있게 되어, 작업성을 향상시키고 생산성을 향상시킬 수 있다.

그리고 불량자세의 렌즈를 자동으로 걸러내서 불량률을 낮추어 제품의 품질을 향상시킬 수 있고, 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 정방향과 역방향으로 픽업위치로 이송된 렌즈를 픽업장치로 픽업 가능한 위치로 위치시킬 수 있게 되어, 픽업장치로 자동으로 이동시킬 수 있다. 따라서 역방향으로 이송된 렌즈를 작업자가 수작업으로 제거하는 작업이 불필요하게 되어, 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 기판에 LED를 설치한 상태를 나타내 보인 도면이다.
도 3 및 도 4는 기판에 설치된 LED에 대해 렌즈를 실장한 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 6b는 LED용 렌즈를 나타내 보인 도면이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 LED용 렌즈 공급장치를 나타내 보인 사시도이다.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 LED용 렌즈 공급장치를 나타내 보인 정면도이다.
도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 LED용 렌즈 공급장치를 나타내 보인 우측면도이다.
도 7d는 본 발명의 실시예에 따른 LED용 렌즈 공급장치를 나타내 보인 평면도이다.
도 8a 내지 도 8d는 도 7a에 도시된 호퍼부를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9a 및 도 9b는 호퍼부의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 호퍼부의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11a 내지 도 11e는 렌즈 자세 정렬유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 12a 내지 도 12e는 제1이송유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 13a 내지 도 13f는 제2이송유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14a 내지 도 14c는 픽업위치 결정유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 15는 픽업위치의 렌즈를 픽업장치로 픽업하는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 16a 내지 도 16f는 렌즈자세 정렬유닛의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED용 렌즈 공급장치를 자세히 설명하기로 한다.

도 7a 내지 도 7d를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 LED용 렌즈 공급장치는, 장치 본체(10)와, 렌즈(500)를 투입하기 위한 호퍼부(20)와, 호퍼부(20)의 하부에 설치되어 낙하된 렌즈(500)를 올바른 자세(볼록면이 상부로 위치된 바른 자세)가 되도록 하여 이송시키는 렌즈자세 정렬유닛(30)과, 렌즈자세 정렬유닛(30)에서 이송된 렌즈(500)를 픽업위치까지 이송시키는 이송유닛(40)을 구비한다.

호퍼부(20)는 렌즈자세 정렬유닛(30)의 상부에 위치하도록 장치 본체(10)의 프레임에 설치된다. 이러한 호퍼부(20)는 도 8a 내지 도 8d에 도시된 바와 같이, 렌즈를 공급하기 위한 호퍼통(21)과, 호퍼통(21)의 하부에 설치되어 낙하된 렌즈를 이동시키는 렌즈 공급벨트(22)와, 렌즈 공급벨트(22)를 회전구동시키는 공급벨트 구동부(23)와, 렌즈 공급벨트(22)에 의해 이동된 렌즈를 상기 렌즈 자세 정렬유닛(30)으로 안내하는 안내덕트(24)를 구비한다. 호퍼통(21)에 공급된 렌즈는 하부의 렌즈 공급벨트(22)로 떨어져 공급되고, 렌즈 공급벨트(22)가 주행구동시 렌즈 공급벨트(22)의 일측 하부에 설치된 안내덕트(24)로 낙하하여 렌즈 자세 장렬유닛(30)으로 공급된다. 렌즈 공급벨트(22)는 장치 본체(10)에 설치되는 지지프레임(26)에 회전 가능하게 설치된 복수의 지지롤러(27)에 주행가능하게 설치된다. 그리고 복수의 지지롤러(27) 중 어느 하나는 상기 공급벨트 구동부(23)에 의해 선택적으로 회전구동되어 렌즈 공급벨트(22)를 주행구동시킬 수 있게 된다. 공급벨트 구동부(23)는 구동모터(23a)와, 구동모터(23a)의 동력을 지지롤러(27)로 전달하는 동력전달부(23b)를 포함한다. 동력전달부는 기어열(베벨기어), 체인, 벨트 등을 포함할 수 있다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 다른 실시예에 따른 호퍼부(120)는 복수의 경사가이드(121)가 프레임(126)에 서로 지그재그식으로 반복하여 상하로 배치되어, 상부의 호퍼 개폐부재(122)의 회동에 의해 아래로 쏟아지는 렌즈(500)를 일정량씩 렌즈 정렬유닛으로 낙하하도록 가이드 하는 구성을 갖는다. 또한, 호퍼부(120)는 경사가이드(121)를 따라 하부로 이송된 렌즈를 일정량씩 렌즈 정렬유닛(30) 쪽으로 공급하기 위한 렌즈 이송롤러(123) 및 안내덕트(125)를 구비한다. 안내덕트(125)의 내부에 렌즈 가이드가 더 설치될 수 있고, 안내덕트(125)는 이송롤러(123)에 의해 일정량씩 공급되는 렌즈(500)를 렌즈 정렬유닛(30)의 상부로 안정적으로 이송되도록 가이드 한다.

도 9b를 참조하면, 이송롤러(123)는 수평상태에서 회전하면서 외주에 인입 형성된 렌즈 수용홈(123a)에 렌즈(500)가 일정 개수씩 수용된 상태로 회전하여 하부로 낙하시키도록 작동하여 렌즈(500)를 일정량씩 공급할 수 있도록 구성된다. 이송롤러(123)는 지지브라켓(124)에 회전가능하게 지지되며, 미도시된 구동모터에 의해 선택적으로 회전되면서 렌즈(500)를 렌즈자세 정렬유닛(30) 쪽으로 공급한다.

도 10a 및 도 10b에는 또 다른 실시예에 따른 호퍼부(220)가 도시되어 있다. 호퍼부(220)에는 경사가이드(121)를 따라 이동되는 렌즈(500)를 렌즈자세 정렬유닛(30) 쪽으로 일정량씩 선택적으로 공급하기 위한 것이다. 경사가이드(121)에 이송스크류(228)가 설치되어 렌즈를 공급할 수 있다. 즉, 상기 이송스크류(228)는 양단이 개방된 구조의 이송파이프(228a) 내부에 스크류부재(228b)를 회전가능하게 설치한 구조로서, 미도시된 구동모터에 의해 스크류부재(228b)를 선택적으로 회전시킴으로써 렌즈(500)를 이송파이프(228a)를 통해 일정량씩 공급할 수 있다.

도 11a 내지 도 11e를 참조하면, 상기 렌즈자세 정렬유닛(30)은 호퍼부(20)의 하부에 설치되는 렌즈 안내덕트(31)와, 렌즈 안내덕트(31)의 바닥에 설치되는 주름유닛(33)과, 제1진동발생부(35)를 구비한다.

상기 렌즈 안내덕트(31)는 바닥벽(31a)과 한 쌍의 측면벽(31b) 및 후면벽(31 c)을 가진다. 렌즈 안내덕트(31)는 상기 제1진동발생부(35) 상부에 설치되고 호퍼부(20)의 하부에 위치된다. 렌즈 안내덕트(31)의 바닥에는 상기 주름유닛(33)에 설치된다. 주름유닛(33)은 골(a1)과 산(a2)을 이루러 호퍼부(20)에서 공급되는 렌즈(500)가 올바른 자세(볼록면이 상부로 위치된 바른 자세)가 되도록 가이드한다. 구체적으로 주름유닛(33)은 렌즈 안내덕트(31)의 바닥에 고정 설치되어 상기 산(a1)과 골(a2)을 가지는 고정식 정렬부재(37)를 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 고정식 정렬부재(37)는 'V'자 형의 골(a1)을 이루는 경사부(37a)와, 경사부(37a)의 상부에서 수평으로 연결되는 산(a2)을 이루는 수평 연결부(37b)를 가진다. 서로 마주하는 경사부(37a)가 골(a1)을 이루도록 렌즈 안내덕트(31)의 바닥벽(31a) 쪽으로 갈수록 즉, 하부로 갈수록 서로 근접되게 하향 경사지게 형성된다. 바람직하게는 경사부(37a)들간 이루는 각(θ)은 예각을 이루도록 형성되는 것이 좋다. 따라서 예각을 이루도록 경사부(37a)에 의해 형성된 골(a1)에 렌즈(500)가 공급되면, 도 11e에 도시된 바와 같이, 렌즈(500)는 경사부(37a)의 경사면에 가이드 되면서 이동하여 하부의 수평면 즉, 접착돌기(510)가 형성된 하부 쪽이 경사부(37a)에 접촉되어 지지되도록 가이드 되어 정렬된다. 특히, 주름유닛(33)의 골(a1)에 여러 개의 렌즈가 서로 겹쳐지게 공급되어 바른 자세로 정렬되지 못하더라도, 렌즈 정렬유닛(30)을 제1진동발생부(35)를 이용하여 미세 진동시켜서 렌즈(500)를 이송시키는 과정에서, 렌즈들(500)이 고정식 정렬부재(37)의 골(a1)에서 서로 동일한 높이와 바른 자세로 정렬되어 차례로 이송될 수 있게 된다. 이와 같이 골(a1)에서 렌즈(500)가 자연스럽게 정렬될 수 있는 이유는, 골(a1)을 이루는 각이 예각을 이루면서, 렌즈(500)가 상부에 라운드진 볼록부(530)를 가지고, 하부에는 접착돌기(510)를 가지는 평평한 면을 가지도록 형성됨으로써, 렌즈(500)가 안정감 있는 자세를 취하기 위해서 뒤집혀 지지 않고, 볼록부(530)가 상부에 위치하도록 바르게 정렬될 수 있게 된다.

또한, 도 11d에 도시된 바와 같이, 렌즈 정렬유닛(30)에는 렌즈의 유무를 감지하기 위한 제1렌즈감지센서(38)가 설치될 수 있다. 즉, 제1렌즈감지센서(38)는 상기 렌즈 안내덕트(31)의 측면벽(31b)에 서로 대응되게 설치되는 발광부(38a)와 수광부(38b)를 포함하는 수발광센서를 포함할 수 있다. 상기 제1렌즈감지센서(38)에서 렌즈의 감지여부에 따라서 호퍼부(20)서의 렌즈 공급 및 공급중지 여부를 제어할 수 있다.

상기 이송유닛(40)은 렌즈 장세 정렬유닛(30)에서 이송된 렌즈(500)를 픽업위치(P)까지 이송시키기 위한 것이다. 이러한 이송유닛(40)은 렌즈 자세 정렬유닛(30)으로부터 렌즈(50)를 전달받아 복수 열로 정렬시켜 소정 거리 이송시키는 제1이송유닛(140)과, 제1이송유닛(140)으로부터 렌즈(500)를 전달받아 픽업위치(P)까지 렌즈를 이송시키는 제2이송유닛(240)을 구비한다.

도 12a 내지 12d에 도시된 바와 같이, 상기 제1이송유닛(140)은 제1가이드블록(141)과, 제2진동발생부(142)와, 렌즈 정렬가이드(143)를 구비한다.

제1가이드블록(141)은 렌즈(500)를 나란하게 이동되게 가이드 하는 복수의 가이드레일(141a)을 가진다. 가이드레일(141a)은 복수가 나란하게 소정 길이로 형성된다. 제1가이드블록(141)의 상부에는 렌즈 정렬유닛(30)으로부터 제1가이드레일(141a)로 진입하는 렌즈(500)를 선택적으로 차단하는 렌즈 스토퍼부(147)가 설치된다. 렌즈 스토퍼부(147)는 제1가이드블록(141)의 상부에 설치되는 지지브라켓(147a)과, 지지브라켓(147a)의 하부에 설치되어 가이드레일(141a)을 선택적으로 차단하도록 승강 가능하게 설치되는 스토퍼부재(147b)를 구비한다. 스토퍼부재(147b)는 동작신호에 따라 승강 동작되는 피스톤을 포함할 수 있다. 상기 스토퍼부재(147b)는 복수의 가이드레일(141a) 각각을 개별적으로 차단 및 개방하도록 설치됨으로써, 복수의 가이드레일(141a) 별로 렌즈(500)의 이송을 제어할 수 있다.

상기 제2진동발생부(142)는 장치 본체(10)에 설치되어, 상기 제1가이드블록(141)을 지지하도록 설치된다. 제2진동발생부(142)가 구동하면서 미세진동을 발생시킴으로써, 제1가이드블록(141)의 가이드레일(141a)에 진입한 렌즈(500)가 미세진동에 의해 이동될 수 있다.

상기 렌즈 정렬가이드(143)는 가이드레일(141a)의 바닥에 돌출되게 형성되며, 소정 길이로 형성된다. 구체적으로는 도 12e에 도시된 바와 같이, 가이드레일(141a)의 폭(w)을 기준으로 중심에 위치하며, 가이드레일(141a)의 바닥면으로부터 소정 높이 돌출되게 형성된다. 그리고 렌즈 정렬가이드(143)는 렌즈(500)가 진입되는 선단이 서로 다른 각도를 갖는 경사면(143a,143b)이 형성된다. 경사면들(143a,143b)이 만나는 꼭지점은 렌즈 정렬가이드(143)의 폭을 기준으로 어느 한쪽으로 치우치게 형성된다. 따라서 도 12e와 같이, 렌즈 정렬가이드(143)쪽으로 진입하는 렌즈(500)는 경사면들(143a,143b)의 꼭짓점에 의해 접착돌기들(510)이 분류되어 일정한 자세로 정렬되어 이동되도록 가이드 할 수 있다. 이러한 렌즈 정렬가이드(143)는 가이드레일(141a)에 일체로 형성될 수 있고, 별도로 제작되어 결합 될 수도 있다.

또한, 렌즈 정렬가이드(143)은 렌즈의 이동방향을 따라 점진적으로 높이가 낮아지도록 형성된다. 그리고 렌즈 정렬가이드(143)를 중심으로 양측에 렌즈(500)의 접착돌기(510)를 가이드 하기 위한 접착돌기 가이드홈(g)이 형성된다.

또한, 상기 제1가이드블록(141)에는 통과하는 렌즈(500) 중에서 볼록부가 하부로 위치되도록 뒤집힌 렌즈를 이송경로(가이드레일(141a))에서 이탈시켜 분리하는 렌즈 선별부(150)가 더 설치된다. 이를 위해 가이드레일(141a)의 바닥에는 뒤집힌 렌즈가 분리되어 배출되는 렌즈 배출공(141c)이 소정 길이로 형성된다.

상기 렌즈 선별부(150)는 렌즈 배출공(141c)으로 낙하하는 렌즈를 받아서 수거통(미도시)으로 가이드 하는 이탈렌즈 가이드부재(151)와, 편향 이동가이드부재(153) 및 편향 진입가이드부(155)를 구비한다.

이탈렌즈 가이드부재(151)는 제1가이드블록(141)의 하부에 설치되며, 하나 또는 복수가 설치될 수 있다.

상기 편향 이동가이드부재(153)는 렌즈 배출공(141a)의 상부에 위치되며, 가이드레일(141a)의 폭방향(w)을 기준으로 어느 일측에 설치된다. 그리고 편향 이동가이드부재(153)는 봉 형상으로서 렌즈 배출공(141a)과 나란하게 설치된다. 따라서 도 12f에 도시된 바와 같이, 렌즈(500)가 편향 이동가이드부재(153)이 일단이 지지되고, 타단은 가이드레일(141a)의 바닥면의 일측 하단을 지지하여 기울어진 자세로 이동된다. 즉, 렌즈(500)의 바닥면은 평평하기 때문에 기울어진 상태에서, 일측하단 편향 이동가이드부재(153)에 지지되고, 타측 하단은 바닥면의 접촉포인트(c1)에 접촉됨으로써, 기울어진 자세를 유지하면서 이동될 수 있다.

반면에, 도 12g와 같이, 렌즈(500)가 뒤집힌 상태에서 이송될 경우에는, 볼록부분이 가이드레일(141a)의 바닥면에 접촉되므로 접촉포인트(c2)가 도 12f의 경우에서의 접촉포인트(c1)보다 렌즈 배출공(141c) 쪽으로 치우치게 된다. 그리고 렌즈(500)의 기울기가 정상적인 경우(θ2)보다 뒤집힌 경우(θ3)가 작다. 그리고 접촉포인트(c2)가 둥근 볼록부분이므로, 이동되면서 렌즈(500)의 자세가 불안정하게 되어 옆으로 굴러서 편향 가이드부재(153)에 지지되지 못하고 이탈하여 렌즈 배출공(141c)으로 낙하되어 분리될 수 있게 된다.

상기 편향 진입가이드부(155)는 편향 가이드부재(153)로 진입하는 렌즈(500)를 미리 기울어진 자세로 변경되어 이송되도록 가이드 하기 위한 것이다. 이러한 편향 진입가이드부(155)는 도 12에 도시된 바와 같이, 가이드레일(141a)의 바닥에서 돌출되되, 어느 일측으로 편향 상향되게 형성되어, 이동하는 렌즈(500)가 점진적으로 기울어져서 편향 이동가이드부재(153)로 진입되도록 할 수 있다.

상기 제2이송유닛(240)은 제1이송유닛(140)에 연결되어 제1이송유닛(140)에서 복수 열로 전달받은 렌즈(500)를 전달받아 픽업위치(P)까지 이송시킨다. 도 13a 내지 도 13e를 참조하면, 제2이송유닛(240)은 제2가이드블록(241)과, 렌즈 이송벨트(243)와, 벨트 구동부(245)를 구비한다.

제2가이드블록(241)은 제1가이드블록(141)에 연결되도록 장치본체(10)에 고정 설치된다. 제2가이드블록(241)은 제1가이드블록(141)을 따라 이동되는 렌즈(500)를 전달받아 픽업위치로 이동되게 가이드 하는 복수의 가이드레일(241a)을 가진다.

가이드레일(241a)에는 렌즈 이송벨트(243)가 주행 가능하게 설치되어, 렌즈(500)를 픽업위치(P)로 이송시킬 수 있게 된다. 여기서 상기 제2가이드블록(241)의 상부에는 가이드레일(241a) 별로 렌즈(500)의 유무를 감지하는 렌즈 감지센서(250)가 설치된다. 픽업위치(P)부터 렌즈 감지센서(250) 위치까지 렌즈(500)가 정렬되어 있을 경우, 렌즈 감지센서(250)에서 렌즈(500)를 설정된 시간이상 감지되면, 감지신호를 전달받은 상기 렌즈 스토퍼부(147)에서 렌즈(500)가 감지된 가이드레일(241a)로 진입하는 렌즈를 차단하도록 동작되어, 더 이상의 렌즈가 제1이송블록(140)으로 진입되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 렌즈(500)가 지나치게 많이 공급되어 자세가 흐트러지고, 가이드레일(141a,241a)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 도 13e 및 도 13f에 도시된 바와 같이, 가이드레일(241a)의 바닥에는 렌즈 이송벨트(243)가 주행되도록 수용되는 벨트 가이드홈(g2)이 형성된다. 렌즈 이송벨트(243)는 벨트 가이드홈(g2)의 폭보다 작은 폭을 가지고, 벨트 가이드홈(g2)의 중심에 위치한다. 따라서 렌즈(500)의 접착돌기(510)는 렌즈 이송벨트(243)을 타고 이송되고, 이송될 때 접착돌기(510)가 렌즈 이송벨트(243)를 사이에 두고 양측으로 분리되어 벨트 가이드홈(g2)을 따라 이동되므로, 렌즈(500)의 자세는 변하지 않게 이동될 수 있다.

상기 렌즈 이송벨트(243)는 가이드레일(241a)의 바닥을 따라서 주행하도록 설치되어, 렌즈(500)를 픽업위치(P)로 이동시킨다.

상기 렌즈 이송벨트(243)를 주행구동하기 위해, 제2가이드블록(241)에는 벨트 구동부(245)가 설치된다. 벨트 구동부(245)는 구동모터(245a)와, 렌즈 이송벨트(243)를 주행 가능하게 지지하는 복수의 지지롤러(245b) 및 아이들롤러(245c), 복수의 지지롤러(245b) 중 어느 하나를 구동하기 위한 회전동력을 제공하는 벨트 구동모터(245d), 벨트 구동모터(245d)의 동력을 어느 한 지지롤러(245b)로 전달하기 위한 동력전달부(245e)를 구비한다.

상기 지지롤러(245b)는 제2가이드블록(241)의 양단에 각각 회전 가능하게 위치되며, 구체적으로는 연결 가이드블록(250)과 픽업위치 결정유닛(260) 각각에 회전 가능하게 설치된다. 즉, 연결블록(250)은 제1 및 제2가이드블록(141,241) 사이에 설치되며, 제2가이드블록(241)에 결합된다. 연결블록(250)에는 가이드레일(251)이 형성되고, 가이드레일(251)의 바닥에도 렌즈자세를 일정하게 정렬시켜 가이드 하는 렌즈 정렬가이드(253)가 설치될 수 있다. 렌즈 정렬가이드(253)는 앞서 설명한 렌즈 정렬가이드(143)와 동일한 구성 및 기능을 가진다.

그리고 상기 픽업위치 결정유닛(260)은 제2가이드블록(241)의 끝단부에 결합되어, 벨트 지지롤러(245b)를 지지한다.

상기 벨트 구동모터(245d)는 장치 본체(10)에 설치된다. 벨트 구동모터(245b)의 회전축과 상기 지지롤러(245b) 각각에는 기어(또는 풀리)가 설치되어, 상기 동력전달부(245e)에 의해 벨트 구동모터(245d)의 동력을 지지롤러(245b)로 전달할 수 있다. 동력전달부(245e)는 기어열, 체인, 벨트 등을 포함할 수 있다.

픽업위치 결정블록(260)은 렌즈의 픽업위치(P)를 결정하기 위한 픽업위치 결정블록(270)은 도 13a 내지 도 14c에 도시된 바와 같이, 제2가이드블록(241)의 끝단에 결합되는 픽업자세 가이드블록(261)과, 픽업자세 가이드블록(261)의 끝단을 덮도록 제2가이드블록(241)에 결합되는 스토퍼 블록(263)을 구비한다.

픽업자세 가이드블록(261)은 제2가이드블록(241)의 단부에 결합된다. 픽업자세 가이드블록(261)의 바닥에는 가이드레일(241a)을 따라 이동되는 렌즈(500)의 접착돌기(510)를 가이드 하는 접착돌기 가이드슬릿(261a)이 형성된다. 접착돌기 가이드슬릿(261a)은 제2가이드블록(241)의 벨트 가이드홈(g2)과 연결되며, 동일한 폭으로 형성된다. 그리고 접착돌기 가이드슬릿(261a)의 중심에 접착돌기 가이드슬릿(261a)을 분기하도록 경계가이드(261b)가 형성된다. 경계가이드(261b)에 의해 접착돌기 가이드슬릿(261a)의 끝 부분에서는 서로 분기된 제1 및 제2분기슬릿(261a',261a")이 형성된다. 경계가이드(261a)는 접착돌기 가이드슬릿(261a)의 중심을 기준으로 제2가이드슬릿(261a") 쪽으로 치우치게 형성된다. 그리고 제1 및 제2분기슬릿(261a',261a")은 서로 동일한 폭으로 형성되도록 제2분기슬릿(261a")은 접착돌기 가이드슬릿(261a)의 측면으로부터 더 확장되어 형성된다.

상기 스토퍼블록(263)은 픽업자세 가이드블록(261)의 끝단부를 일부 덮도록 조립된 상태로, 상기 제2가이드블록(241)에 결합된다. 이 스토퍼블록(263)은 상기 접착돌기 가이드슬릿(261a)과 제1 및 제2분기슬릿(261a',261a")을 덮는 커버 부분에 픽업위치 및 픽업자세를 결정하기 위한 렌즈자세 가이드턱(263a)을 가진다. 가이드턱(263a)은 렌즈(500)의 외측면에 형성된 위치결정돌기(520) 중 어느 하나의 위치를 가이드 하는 꼭지점(p1,p2)을 가지고, 렌즈(500)의 테두리를 지지하도록 각진 형상을 갖는다.

상기와 같은 구성을 가지는 가이드턱(263a)과, 제1 및 제2분기슬릿(261a',261a")의 구성에 의해, 정방향으로 진입되는 렌즈(501)와 역방향으로 진입되는 렌즈(502) 모두 픽업위치(P)에서의 중심(C)이 서로 일치하도록 위치시킬 수 있다. 즉, 픽업위치(P)의 중심(C1)에 렌즈(501,502)의 중심(C2)이 모두 일치된 상태로 유지된다. 따라서 도 15에 도시된 바와 같이, 렌즈(501,502)를 픽업하는 픽업장치(50)의 흡착노즐(51)이 중심(C1,C2)이 일치하도록 놓인 렌즈(501,502)를 모두 정상적으로 픽업할 수 있게 된다.

즉, 정방향으로 진입되는 렌즈(501)는 2개의 접착돌기(510)가 제2분기슬릿(261a")으로 진입하게 되고, 역방향으로 진입되는 렌즈(502)는 2개의 접착돌기(510)가 제1분기슬릿(261a')에 위치하여 진입한다. 이때 역방향으로 진입되는 렌즈(502)는 끝 부분에서 가이드턱(263a)에 가이드 되어 제2분기슬릿(261a") 쪽으로 밀리면서 자리 잡게 되고, 이때 제2분기슬릿(261a")으로 진입된 하나의 접착돌기(510)는 제2분기슬릿(261a")의 벽에 간섭되지 않고 이동될 수 있게 된다. 따라서 정방향으로 진입되는 렌즈(501)는 실장기판(200) 등으로 옮기고, 역방향으로 진입되는 렌즈(502)는 별도의 회수부로 이동하여 회수할 수 있다.

한편, 도 16a 내지 도 16f를 참조하면, 다른 실시예에 따른 렌즈자세 정렬유닛(130)을 앞서 설명한 렌즈자세 정렬유닛(30)을 대체하여 적용할 수 있다. 상기 렌즈 자세 정렬유닛(130)은 수평 플레이트(131)와, 수평 플레이트(131) 상에 접철 가능하게 설치되는 주름유닛(133) 및 주름유닛(133)을 접철되거나 펼쳐지도록 구동시키는 접철 구동부(135)를 구비한다.

여기서 상기 수평 플레이트(131)는 가이드레일 구조를 가질 수 있다.

주름유닛(133)은 가이드레일 구조를 갖는 수평 플레이트(131)를 따라 이동가능한 복수의 이동블록(133a)과, 수평 플레이트(131)의 일단부에 설치되는 고정블록(133b)과, 이동블록들(133a)을 연결하고 또한 이동블록(133a)과 고정블록(133b)을 연결하며 서로 접철 가능하게 힌지 연결되는 접철플레이트(133c,133d)를 가진다.

주름유닛(133)이 도 16b의 자세에서 그 위로 떨어진 렌즈(500)를 올바른 자세로 정렬시키기 위해서는, 접철 구동부(135)를 도 16c의 자세에서 도 16d의 자세로 접철(압착)시킨다. 그러면, 도 16c와 같이 뒤집힌 상태의 렌즈(500')는 도 16d의 자세에서는 수직으로 직립된 자세가 되는데, 이때 렌즈(500')의 제1 및 제2접촉 포인트(t1,t2)의 위치가 서로 다르게 된다. 그리고 상부의 제2접촉포인트(t1)에서 가해지는 힘의 제1접촉포인트(t1; 경사면에 접촉되어 상부보다 먼저 접촉되어 모멘트를 발생시키게 된다)에서 가해지는 반발력에 의해 렌즈(500')에는 모멘트(M)가 도 16d와 같은 방향으로 작용하게 됨으로써, 결국 도 16e와 같은 자세로 변경되며, 주름유닛(133)을 다시 펼쳤을 때는 도 16f와 같이 렌즈(500")가 올바른 자세(볼록부(530)가 상부로 위치된 자세)로 변경될 수 있게 된다.

상기 접철 구동부(135)는 주름유닛(133)의 일측에 연결되는 피스톤부와 피스톤부를 왕복 구동시키는 실린더부를 가지는 액추에이터를 포함할 수 있다.

상기 구성에 의하면, 렌즈(500)를 올바른 자세로 변경시켜서 공급할 수 있게 되어, 수작업으로 렌즈를 정렬시킬 필요가 없게 되어, 생산성을 높이고 단가를 낮출 수 있게 된다. 또한, 불량률을 낮출 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 상기 렌즈자세 정렬유닛(30,130)에 따르면, 호퍼부(20)로부터 공급되는 렌즈(500)를 볼록부(530)가 상부로 위치하도록 자동으로 바르게 정렬시켜서 공급할 수 있게 된다. 따라서 수작업에 비하여 시간을 단축하고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10..장치 본체 20,120,230..호퍼부
30,130..렌즈자세 정렬유닛 40..이송유닛
140..제1이송유닛 147..렌즈 스토퍼부
150..렌즈 선별부 240..제2이송유닛
250..렌즈 감지센서 260..픽업위치 결정유닛
500..렌즈

Claims

장치 본체의 상부에 설치되어 렌즈를 투입하기 위한 호퍼부와;
상기 호퍼부의 하부에 설치되어 낙하된 렌즈를 올바른 자세(볼록면이 상부로 위치된 바른 자세)가 되도록 하여 이송시키는 렌즈자세 정렬유닛과;
상기 렌즈 자세 정렬유닛에서 이송된 렌즈를 픽업위치까지 이송시키는 이송유닛;을 포함하고,
상기 렌즈자세 정렬유닛은,
상기 호퍼부의 하부에 설치되는 렌즈 안내덕트와; 상기 렌즈 안내덕트의 바닥에 설치되며, 골과 산을 이루어 상기 호퍼부에서 공급되어 상기 골로 공급된 렌즈가 올바른 자세로 가이드 되도록 하는 주름유닛; 및 상기 장치 본체에 설치되어 상기 렌즈 안내덕트를 지지하며, 구동시 진동을 발생시키는 제1진동발생부;를 포함하며,
상기 주름유닛은 렌즈 안내덕트의 바닥에 접철 가능하게 설치되며,
상기 주름유닛을 접철되거나 펼쳐지도록 구동시키는 접철 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치.
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제1항에 있어서,
상기 이송유닛은, 상면의 볼록부와 하면으로부터 돌출된 접착돌기 및 측면테두리로부터 돌출된 위치설정돌기를 가지는 LED용 렌즈를 상기 렌즈자세 정렬유닛으로부터 공급받아 상기 픽업위치로 이송시키기 위한 것으로,
상기 렌즈자세 정렬유닛으로부터 전달받은 렌즈를 복수 열로 나란하게 진동을 이용하여 이송시키면서 일정한 자세로 정렬시키는 제1이송유닛;
상기 제1이송유닛에 연결되어 상기 제1이송유닛에서 복수 열로 전달받은 렌즈를 렌즈 이송벨트를 이용하여 상기 픽업위치까지 이송시키는 제2이송유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치.
제5항에 있어서, 상기 제1이송유닛은,
상기 렌즈를 나란하게 이동되게 가이드 하는 복수의 가이드레일을 가지는 제1가이드블록과;
상기 장치 본체에 설치되어 상기 제1가이드블록을 지지하는 제1이송진동자;
상기 가이드레일의 바닥에서 돌출되게 설치되어 상기 가이드레일을 따라 이동되는 렌즈 하부의 접착돌기들을 가이드하여 상기 렌즈의 자세가 일정하게 정렬되도록 하는 렌즈 정렬가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치.
제6항에 있어서,
상기 제1이송유닛을 통과하는 렌즈 중에서 상기 볼록부가 하부로 위치되도록 뒤집힌 렌즈를 이송경로 상에서 이탈시켜 분리하는 렌즈 선별부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치.
제7항에 있어서, 상기 렌즈 선별부는,
상기 제1가이드블록의 가이드레일 바닥에 형성되는 렌즈 배출공으로 낙하하는 렌즈를 받아서 이동시키는 이탈렌즈 가이드부재;
상기 렌즈 배출공의 상부에 위치에서 상기 가이드레일의 폭방향을 기준으로 어느 일측에 설치되어 상기 렌즈의 일측을 지지하여 기울어진 자세로 상기 렌즈 배출공 상부를 통과하도록 가이드 하는 편향 이동가이드부재와;
상기 렌즈 배출공 쪽으로 이동하는 렌즈가 상기 가이드레일에서 기울어진 자세로 진입되도록 안내하도록 상기 가이드레일의 바닥면에서 편향되게 경사진 가이드면을 가지는 편향 진입가이드부;를 포함하고,
상기 렌즈 배출공은 상기 가이드레일의 폭을 기준으로 상기 편향 이동가이드부재 쪽으로 치우치게 형성되고, 반대쪽으로는 상기 편향 이동가이드부재에 지지되는 렌즈의 반대측이 지지되는 바닥면이 남도록 상기 가이드레일 폭보다 작은 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치.
제5항에 있어서, 상기 제2이송유닛은,
상기 제1이송유닛에 연결되며, 복수의 가이드레일이 형성되고, 끝단에는 렌즈의 픽업위치를 결정하는 픽업위치 결정부가 형성되는 제2가이드블록;
상기 제2가이드블록의 가이드레일의 바닥에 형성된 렌즈 접착돌기 가이드홈을 따라 주행하도록 설치되어 상기 렌즈를 이동시키는 렌즈 이송벨트;
상기 렌즈 이송벨트를 주행구동시키는 벨트 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치.
제1항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이송유닛에서 설정된 거리이상 렌즈가 정체된 것을 감지하는 렌즈 감지센서와;
상기 렌즈 감지센서에서의 감지신호를 근거로 하여 상기 렌즈 정렬유닛에서 상기 이송유닛으로 진입하는 렌즈를 선택적으로 차단하는 렌즈 스토퍼부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치.
제1항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이송유닛의 끝단부에 설치되어, 상기 렌즈의 픽업위치를 결정하고, 픽업위치로 진입되는 렌즈의 방향에 상관없이 렌즈의 중심이 픽업위치의 중심과 일치하도록 가이드하여 정지시키는 픽업위치 결정유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈 공급장치.