KR101842002B1 - 솔더 커팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔더 커팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스트립 상태의 솔더 프리폼을 일정 길이의 솔더로 절단 후 절단된 솔더를 트레이에 투입하는 공정을 완전 자동화시켜 생산성 향상 및 인건비 절감이 가능하며, 절단 작업 중 발생하는 솔더의 변형과 같은 불량품이 발생하는 것을 방지할 수 있도록, 솔더 릴이 장착되는 장착부와, 상기 솔더 릴에 권취된 솔더 프리폼을 일정 길이만큼 풀어서 이송하는 이송부와, 이송된 솔더 프리폼의 끝단부를 절단하는 커팅부로 이루어진 솔더 공급유닛; 트레이가 안착되는 그리퍼와, 상기 그리퍼를 좌우 수평 이동시키는 이송수단을 구비한 트레이 이송유닛; 상기 트레이 이송유닛의 상측에서 전후좌우 수평 이동 가능하게 설치되고, 상기 커팅부에서 절단된 솔더를 흡착하여 상기 그리퍼의 트레이에 투입하는 픽업 헤드를 구비한 솔더 이송유닛; 및 트레이가 적재되는 복수개의 적재부와, 각 적재부를 상기 그리퍼 높이로 승하강시키는 엘리베이터를 구비하여, 솔더 투입 전, 후의 각 트레이가 보관되는 트레이 적재유닛; 을 포함하여 이루어지는 솔더 커팅 장치에 관한 것이다.

Description

솔더 커팅 장치{SOLDER PREFORM CUTTING APPARATUS}

본 발명은 솔더 커팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스트립 상태의 솔더 프리폼을 일정 길이의 솔더로 절단 후 절단된 솔더를 트레이에 투입하는 공정을 완전 자동화시켜 생산성 향상 및 인건비 절감이 가능하며, 절단 작업 중 발생하는 솔더의 변형과 같은 불량품이 발생하는 것을 방지할 수 있도록, 솔더 릴이 장착되는 장착부와, 상기 솔더 릴에 권취된 솔더 프리폼을 일정 길이만큼 풀어서 이송하는 이송부와, 이송된 솔더 프리폼의 끝단부를 절단하는 커팅부로 이루어진 솔더 공급유닛; 트레이가 안착되는 그리퍼와, 상기 그리퍼를 좌우 수평 이동시키는 이송수단을 구비한 트레이 이송유닛; 상기 트레이 이송유닛의 상측에서 전후좌우 수평 이동 가능하게 설치되고, 상기 커팅부에서 절단된 솔더를 흡착하여 상기 그리퍼의 트레이에 투입하는 픽업 헤드를 구비한 솔더 이송유닛; 및 트레이가 적재되는 복수개의 적재부와, 각 적재부를 상기 그리퍼 높이로 승하강시키는 엘리베이터를 구비하여, 솔더 투입 전, 후의 각 트레이가 보관되는 트레이 적재유닛; 을 포함하여 이루어지는 솔더 커팅 장치에 관한 것이다.

전력 반도체 모듈 등에서 칩을 기판에 본딩 접착하는데 사용되는 방식 중 하나로 DCB(Direct Copper Bonding) 공정이 있다.

공개특허 제10-2009-0005464호 등에서 확인할 수 있는 바와 같이, DCB 공정에는 얇은 금속 박막 형태의 솔더를 사용하여 DCB 기판을 형성하게 된다.

이때 사용되는 솔더는 얇은 스트립(strip, 띠) 형태의 솔더 프리폼(solder preform)으로 생산된 후, 솔더 프리폼을 릴에 권취하여 출하가 이루어진다.

따라서 DCB 공정에 솔더를 사용하기 위해선 스트립 형태의 솔더 프리폼을 일정 길이로 절단하고 절단된 솔더를 트레이에 개별 수납하는 작업이 필수적으로 선행되어야 한다.

종래에는 솔더 커팅 후 수납 작업을 작업자가 일일이 수작업으로 진행하였기 때문에 생산성이 떨어질 뿐만 아니라 인건비 부담이 큰 문제점이 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 릴 커팅기로 솔더 프리폼을 일정 길이의 솔더들로 절단한 후, 작업자가 절단된 솔더들을 수거한 다음 트레이에 솔더들을 낱개로 구분하여 일일이 다시 수납하여야 했기 때문에 솔더 커팅 작업에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 작업자 사용에 따른 인건비 지출이 커지는 문제점이 있다.

특히 종래의 릴 커팅기는 왕복 수직 승하강하는 커팅날을 이용해 솔더 프리폼을 절단하였는바 절단면의 끝단부가 구부려지는 등의 솔더 변형이 자주 발생하고, 작업자 미숙 등으로 인해 솔더 수거 및 수납 작업 중에 솔더가 손상되는 등이 문제점이 있었다.

이에 솔더 커팅 및 트레이 수납과 관련된 전(全) 공정을 자동화시킬 수 있는 기술이 필요성이 제기되고 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

스트립 상태의 솔더 프리폼을 일정 길이의 솔더로 절단 후 트레이에 수납하는 전(全) 공정을 완전 자동화시켜 생산성 향상 및 인건비 절감을 도모할 수 있으며, 절단 작업 시 발생하는 솔더의 변형 등과 같은 불량품 발생을 방지할 수 있는 솔더 커팅 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 솔더 커팅 장치는,

스트립 상태의 솔더 프리폼을 일정 길이의 솔더로 절단 후 절단된 솔더를 트레이에 투입하는 솔더 커팅 장치에 관한 것으로,

솔더 릴이 장착되는 장착부와, 상기 솔더 릴에 권취된 솔더 프리폼을 일정 길이만큼 풀어서 이송하는 이송부와, 이송된 솔더 프리폼의 끝단부를 절단하는 커팅부로 이루어진 솔더 공급유닛;

트레이를 고정하는 그리퍼와, 트레이를 좌우 수평 이동시키는 이송수단을 구비한 트레이 이송유닛;

상기 트레이 이송유닛의 상측에서 전후좌우 수평 이동 가능하게 설치되고, 상기 커팅부에서 절단된 솔더를 흡착하여 상기 그리퍼의 트레이에 투입하는 픽업 헤드를 구비한 솔더 이송유닛; 및

트레이가 적재되는 복수개의 적재부와, 각 적재부를 상기 그리퍼 높이로 승하강시키는 엘리베이터를 구비하여, 솔더 투입 전, 후의 각 트레이가 보관되는 트레이 적재유닛;

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 솔더 커팅 장치에서,

상기 이송부는 상기 장착부 하부에 좌우 수평방향으로 설치된 이송로와 상기 이송로 상부에 설치된 이송롤러로 구성되고,

상기 솔더 공급유닛은 상기 장착부와 상기 이송로 사이에 원호 형상으로 설치되어 솔더 프리폼의 끝단부를 상기 이송로의 입구로 가이드하는 안내부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 솔더 커팅 장치에서,

상기 커팅부는 상기 이송로의 출구를 형성하도록 이송로의 상부에 고정 설치된 상부 블레이드와, 상기 이송로의 출구측에서 승하강하도록 설치된 하부 블레이드로 구성되어, 상기 상부 블레이드 하부로 인출되는 솔더 프리폼의 끝단부가 하강된 하부 블레이드의 상면에 지지된 상태에서 하부 블레이드가 상승하여 솔더의 절단이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 솔더 커팅 장치에서,

상기 솔더 이송유닛은 각각 승하강하도록 설치된 2개 이상의 픽업 헤드를 구비하여, 2개 이상의 솔더를 동시에 이송시켜 트레이에 투입하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 솔더 커팅 장치는, 전력 반도체 모듈 제작 등에 사용되는 솔더를 반도체 설계 구조에 맞게 커팅 및 개별 분류하여 준비할 수 있으며, 이에 따른 솔더 프리폼에 대한 절단 및 솔더의 트레입 수납에 필요한 전(全) 공정을 완전 자동화시켜 생산성 향상 및 인건비 절감 효과를 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 솔더 커팅 장치는, 솔더 릴에 권취된 솔더 프리폼이 풀어져 이송될 때 꺽임 등이 발생하는 것을 방지함은 물론, 절단 작업 중 절단면이 구부려지는 등의 솔더 변형이 발생하는 것을 방지하여, 솔더 커팅 시 발생하기 쉬운 불량품 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

나아가 본 발명에 따른 솔더 커팅 장치는, 2개 이상의 픽업 헤드를 통해 2개 이상의 솔더를 동시에 이송하여 트레이에 분리, 수납함으로써 1대의 설비로 2대 이상의 설비 가용과 같은 생산성을 확보하며, 솔더 커팅 작업의 시간을 단축하여 생산성을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 솔더 커팅 장치를 개략적으로 도시한 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 솔더 커팅 장치의 요부 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 솔더 공급유닛의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 트레이 이송유닛 및 솔더 이송유닛의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 픽업 헤드의 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 트레이 적재유닛의 사시도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 시제품을 촬영한 부분 사진도들.
도 9는 본 발명의 변형 픽업 헤드를 개략적으로 도시한 단면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 솔더 커팅 장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1을 참고하여 특정하면, 도 1을 바라보는 방향을 기준으로 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 솔더 커팅 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은 스트립(strip, 띠) 상태의 솔더 프리폼(SF)을 일정 길이의 솔더(S)로 절단 후 절단된 솔더(S)를 트레이(T)에 투입하는 솔더 커팅 장치에 관한 것으로, 크게 솔더 공급유닛(10), 트레이 이송유닛(20), 솔더 이송유닛(30), 트레이 적재유닛(40)을 포함하여 이루어진다.

구체적으로 본체의 베드(미도시) 중앙에 트레이 이송유닛(20)이 설치되고, 트레이 이송유닛(20)의 일측(도면 상 우측)에 솔더 공급유닛(10)이 설치되고, 트레이 이송유닛(20)과 솔더 공급유닛(10) 사이의 상부 공간에 솔더 이송유닛(30)이 설치되며, 트레이 적재유닛(40)은 트레이 이송유닛(20)의 타측(도면 상 좌측)에 설치된다.

먼저 상기 솔더 공급유닛(10)은 솔더 릴(SR)이 장착되는 장착부(11)와, 상기 솔더 릴(SR)에 권취된 솔더 프리폼(SF)을 일정 길이만큼 풀어서 이송하는 이송부(12)와, 이송된 솔더 프리폼(SF)의 끝단부를 절단하는 커팅부(13)로 이루어진다.

상기 장착부(11)는 본체의 베드 상부에 설치된 프레임에 전후로 축설된 회전축(11a)을 구비하여 솔더 릴(SR)이 회전축(11a)에 끼워져 장착되는 것으로, 솔더 릴(SR)의 전후 양 측면을 덮는 측판(도면부호 미표기)을 포함하여 이루어져, 측판 중 하나를 회전축(11a)에서 분리하여 솔더 릴(SR)을 회전축(11a)에 끼운 후 분리한 측판을 회전축(11a)에 다시 끼워서 솔더 릴(SR)이 좌우로 움직이지 않게 고정시킨다.

상기 이송부(12)는 본체의 베드에 구비되어 솔더 프리폼(SF)을 커팅부(13)로 안내하여 이송시키는 것으로, 상기 장착부(11) 하부에 좌우 수평방향으로 설치된 이송로(12a)와 상기 이송로(12a) 상부에 설치된 이송롤러(12b)로 구성된다.

상기 이송로(12a)는 지지블록(10a)의 상면에 전후로 소정 간격 이격하여 결합된 양측 가이드블록(12c)으로 형성되어 상면이 개구된 홈 형상으로, 이송로(12a) 상에서 지지블록(10a)과 이송롤러(12b) 사이로 솔더 프리폼(SF)이 통과하도록 삽입되어, 모터에 의해 이송롤러(12b)가 회전하면 솔더 프리폼(SF)의 끝단부가 커팅부(13)로 이송된다.

그리고 이송로(12a)를 형성하는 양측 가이드블록(12c) 중 어느 하나는 전후 위치 조절이 가능하도록 결합되어 솔더 프리폼(SF)의 폭 너비에 맞게 이송로(12a)의 전후 폭을 조절할 수 있도록 한다.

이때 상기 솔더 공급유닛(10)은 상기 장착부(11)와 상기 이송로(12a) 사이에 원호 형상으로 설치되어 솔더 프리폼(SF)의 끝단부를 상기 이송로(12a)의 입구로 가이드하는 안내부(14)를 포함하여 이루어진다.

상기 안내부(14)는 롤러로 구성되어 솔더 프리폼(SF)의 풀리는 방향이 이송로(12a)의 입구를 향하도록 가이드하는 것도 가능하나, 솔더 프리폼(SF)의 풀림 이송 시 솔더 프리폼(SF)이 구부려지는 등의 손상을 방지하기 위해 반원형으로 굴곡진 판 형상의 부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러 상기 이송로(12a) 일측에는 솔더 프리폼(SF)의 인출 여부를 감지하는 센서(12d)가 구비된다.

그리고 상기 커팅부(13)는 얇은 금속 재질의 솔더 프리폼(SF)을 절단할 수 있는 칼날이 상하로 승하강되는 형태로 구성될 수도 있으나,

본 발명은 솔더 프리폼(SF) 절단 시 절단면이 손상되거나 구부려지는 등의 변형이 발생하지 않도록,

상기 커팅부(13)는 상기 이송로(12a)의 출구를 형성하도록 이송로(12a)의 상부에 고정 설치된 상부 블레이드(13a)와, 상기 이송로(12a)의 출구측에서 승하강하도록 설치된 하부 블레이드(13b)로 구성되어, 상기 상부 블레이드(13a) 하부로 인출되는 솔더 프리폼(SF)의 끝단부가 하강된 하부 블레이드(13b)의 상면에 지지된 상태에서 하부 블레이드(13b)가 상승하여 솔더(S)의 절단이 이루어진다.

구체적으로, 상기 상부 블레이드(13a)는 지지블록(10a) 상부에 소정 간격 이격하여 설치되어 이송로(12a)의 출구를 형성하며, 상기 하부 블레이드(13b)는 상부 블레이드(13a)의 타측(도면 상 좌측)에 면접하면서 실린더 등에 의해 상하 승하강이 이루어지도록 설치된다.

상기 트레이 이송유닛(20)은 트레이(T)를 고정하는 그리퍼(21)와, 트레이(T)를 좌우 수평 이동시키는 이송수단(미도시)을 포함한다.

상기 그리퍼(21)는 본체의 베드 전후로 소정 간격 이격하여 좌우로 설치된 각 제1 수평프레임(22)의 내측면에 구비되어 스토퍼(도면부호 미표기)에 의해 지지되는 트레이(T)의 좌우 양 측면을 가압하여 트레이(T)를 고정한다.

이러한 그리퍼(21)는 실린더에 의해 좌우 회동 개폐되도록 설치되어, 그리퍼(21)가 개방되었을 때 트레이(T)가 좌우로 이송되고, 그리퍼(21)가 폐쇄되었을 때 제1 수펑프레임 사이의 대기 공간에 트레이(T)가 고정된다.

그리고 상기 이송수단은 상기 그리퍼(21)가 개방된 상태에서 트레이(T)를 상기 제1 수평프레임(22)의 길이방향으로 좌우 이동시키는 것으로, 모터에 의해 작동하는 이동블록, 또는 대안적으로 제1 수평프레임(22)의 내측면에서 길이방향으로 좌우 회전 작동하는 벨트 등 다양한 방식이 고려될 수 있다.

상기 솔더 이송유닛(30)은 상기 트레이 이송유닛(20)의 상측에서 전후좌우 수평 이동 가능하게 설치되고, 상기 커팅부(13)에서 절단된 솔더(S)를 흡착하여 상기 그리퍼(21)의 트레이(T)에 투입하는 픽업 헤드(31)를 포함한다.

구체적으로 상기 솔더 이송유닛(30)은 상기 제1 수평프레임(22)과 직교되는 전후 수평방향으로 제2 수평프레임(32)이 설치되어 제2 수평프레임(32)이 제1 수평프레임(22)의 길이방향으로 좌우 수평 이동하도록 결합되고, 상기 픽업 헤드(31)가 상기 제2 수평프레임(32)의 길이방향으로 전후 수평 이동하도록 결합되어,

제2 수평프레임(32)의 좌우 이동과 픽업 헤드(31)의 전후 이동에 의해 픽업 헤드(31)가 전후좌우로 좌표 이동한다.

아울러 상기 픽업 헤드(31)는 상기 제2 수평프레임(32) 상에서 실린더를 통해 상하 승하강하도록 구비되며, 콤프레셔 등의 진공 흡착수단(미도시)과 배관 연결되어 진공 흡착이 이루어진다.

특히 본 발명의 솔더 이송유닛(30)은 실린더 등에 의해 각각 승하강하도록 설치된 2개 이상의 픽업 헤드(31)를 구비하여, 2개 이상의 솔더(S)를 동시에 이송시켜 트레이(T)에 투입 가능하도록 함으로써, 1대의 설비로 2대 이상의 생산성을 확보하도록 하며, 본 명세서의 도면에는 2개의 픽업 헤드(31)를 확인할 수 있다.

상기 트레이 적재유닛(40)은 트레이(T)가 적재되는 복수개의 적재부(41)와, 각 적재부(41)를 상기 그리퍼(21) 높이로 승하강시키는 엘리베이터(42)를 포함한다.

상기 적재부(41)는 적재함의 전후 내측면 상에 상하 수직방향으로 소정 간격 이격하여 돌출된 지지단들로 형성되어, 각 트레이(T)가 적재부(41)에 개별적으로 수납 보관된다.

상기 엘리베이터(42)는 적재함 하부에 수직방향으로 설치되어 적재함이 장착되는 받침부재(41a)를 상하로 승하강시키는 것으로, 구체적인 승강 방식은 공지된 다양한 기술이 적용될 수 있다.

아울러 상기 받침부재(41a)에는 적재함의 적재 여부를 감지하는 센서(도면부호 미표기)가 구비된다.

이하에서는 상기한 구성의 솔더 커팅 장치의 구체적인 작동을 설명한다.

먼저 솔더 릴(SR)과 빈 트레이(T)들이 수납된 적재함을 각각 장착부(11)와 받침부재(41a)에 장착한 후, 솔더 릴(SR)에서 솔더 프리폼(SF)을 풀고 안내부(14)에 걸어서 이송롤러(12b) 하부의 이송로(12a) 입구에 솔더 프리폼(SF)의 끝단부를 삽입한다.

이후 솔더(S)의 절단 길이를 세팅한 후 솔더 커팅 장치를 작동시키면, 먼저 엘리베이터(42)가 작동하여 빈 트레이(T)를 그리퍼(21)와 동일 높이로 승하강 이송시킨 후, 트레이 이송유닛(20)이 해당 트레이(T)를 적재부(41)에서 빼내어 제1 수평프레임(22) 사이의 작업 대기위치로 트레이(T)를 이송한다.

이와 동시에 솔더 공급유닛(10)은 이송롤러(12b)가 회전하면서 솔더 프리폼(SF)을 이송하여, 솔더 프리폼(SF)의 끝단부가 상부 블레이드(13a)를 지나 하부 블레이드(13b)의 상면으로 인출되어, 솔더의 커팅 대기 상태가 이루어지며, 이때 인출되는 솔더 프리폼(SF)의 길이는 이송롤러(12b)의 회전에 의해 항상 동일하게 제어된다.

이 상태에서 솔더의 커팅 대기 위치(즉 하부 블레이드(13b) 상부)로 이동한 픽업 헤드(31)들 중 하나가 하강하여 솔더 프리폼(SF)의 끝단부를 흡착, 고정시킨 상태에서 하부 블레이드(13b)가 상승하면, 상, 하부 블레이드(13a)(13b)의 엇갈림 작동에 의해 금속 박막 형태의 솔더 프리폼(SF)이 끊어져 솔더(S)의 절단이 이루어진다.

솔더(S)의 절단이 완료되면 해당 픽업 헤드(31)가 상승하여 원상 복귀함과 동시에 솔더 공급유닛(10)이 작동하여 솔더 프리폼(SF)의 인출이 재개되고, 대기 상태의 다른 픽업 헤드(31)가 하부 블레이드(13b) 상부로 이동한 다음 상기한 솔더(S)의 흡착 후 절단 작업이 반복 실시된다.

이렇게 2개 이상의 픽업 헤드(31) 모두에 절단된 솔더(S)의 흡착이 완료되면, 제2 수평프레임(32)과 픽업 헤드(31)들이 트레이(T)의 비어있는 안착홈(Ta) 상부로 좌표 이동된 후, 픽업 헤드(31)의 하강 및 흡착 해제가 이루어져, 각 솔더(S)가 트레이(T)의 안착홈(Ta)에 동시 투입된다.

이러한 솔더(S)의 투입 작업이 반복되어 트레이(T)의 안착홈(Ta)들 모두에 절단된 솔더(S)의 투입이 완료되면, 솔더 절단 작업이 일시 정지된 상태에서 그리퍼(21)가 개방된 후 작업이 완료된 트레이(T)는 빈 적재부(41)로 이송 수납된다.

트레이(T) 수납 후 엘리베이터(42)와 트레이 이송유닛(20)이 재차 작동하여 빈 트레이(T)를 작업 대기위치로 이송 완료하면, 상기한 작업이 반복 재개된다.

따라서 본 발명은 솔더(S)의 커팅 작업에 필요한 모든 공정을 완전 자동화시킬 수 있으며, 이를 통해 정확한 규격의 솔더(S)를 빠르고 정확하게 절단 후 분류하여 보관할 수 있음은 물론, 솔더 절단 중 발생하는 불량품 생산 및 솔더 미분류 등을 방지하여, 생산성 향상 및 인건비 절감 효과를 제공할 수 있다.

한편 상기한 바와 같이 본 발명은 픽업 헤드(31)의 흡착을 통해 솔더(S)의 이송이 이루어지는 바, 이때 사용되는 픽업 헤드(31)는 진공 흡착 구조 상 고무와 같은 연질의 소재 사용이 불가피하다.

그런데 솔더(S)의 흡착이 장시간 반복 실시되면 픽업 헤드(31)의 마모 내지 손상이 발생할 수 있는 바, 이는 솔더(S)의 정확한 흡착을 방해할 뿐만 아니라 흡착 내지 흡착 해제 중에 솔더(S)의 위치가 틀어져 솔더(S)의 이송 내지 투입 불량이 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위해선 픽업 헤드(31)를 내구성이 높은 금속과 같은 경질의 소재를 사용해야 하나, 앞서 설명한 바와 같이 진공 흡착을 위해선 픽업 헤드(31)가 변형되면서 솔더(S)에 완전 밀착되는 것이 필수적인 바, 경질의 소재 사용이 불가능하다.

이에 본 발명은 픽업 헤드(31)의 내구성 저하에 상관없이 솔더(S)의 흡착이 정확한 위치에서 상시 보장될 수 있도록, 도 9에 도시된 바와 같이, 경질 소재의 외부몸체(31A) 및 연질 소재의 헤드부(31B)로 이루어진 2중 흡착 구조를 갖는 변형 픽업 헤드(31')를 도입하였다.

상기 변형 픽업 헤드(31')는 금속 등의 경질 소재로 이루어져 상하 중공부(31S)를 갖는 외부몸체(31A)와, 고무 등의 연질 소재로 이루어져 형상 변위 가능하며 상기 중공부(31S)에서 승하강 가능하도록 결합된 헤드부(31B)를 포함한다.

구체적으로 상기 외부몸체(31A)는 내주면 상에 상하 수직방향으로 형성된 승강홈(31a)을 구비한다.

그리고 상기 승강홈(31a)과 상기 헤드부(31B)의 외주면 사이에는, 외측단이 상기 승강홈(31a)의 길이방향으로 승하강하도록 슬라이딩 결합되면서 승강홈(31a)의 내측면에 힌지 결합되고, 내측단이 상기 헤드부(31B)에 힌지 결합되며, 텔레스코픽(telescopic) 타입으로 길이 조절 가능하게 형성된 승강바(31C)가 구비된다.

또한 상기 승강홈(31a)의 하측 단턱부에는 원터치 타입으로, 한번 누름 시 상기 승강바(31C)의 일단이 잠겨서 고정되고, 다음 누름 시 상기 승강바(31C)의 고정을 해제하는 잠금스위치(31b)가 구비된다.

그리고 도면에 도시되지 않았으나 상기 승강홈(31a)에는 상기 승강바(31C)의 내측단을 상측으로 탄성 지지하는 스프링이 개재되며, 이러한 스프링 내부로 상기 잠금스위치(31b)가 삽입되어 결합된다.

이러한 구성의 변형 픽업 헤드(31')의 작동을 설명하면, 먼저 중공부(31S)에서 헤드부(31B)가 상승되어 있을 때, 스프링에 의해 승강바(31C)의 외측단이 상승 가압되어 승강바(31C)의 길이가 짧아진다.

이후 솔더(S)의 흡착을 위해 변형 픽업 헤드(31')가 하강하면, 외부몸체(31A)가 솔더(S)의 상면에 선(先) 접촉하게 된다.

이 상태에서 변형 픽업 헤드(31')의 하강이 계속되면 외부몸체(31A)의 하강이 멈춘 상태에서 헤드부(31B)만이 하강하게 되는데, 이때 승강홈(31a)을 따라 승강바(31C)가 함께 하강함에 따라 스프링이 압축되면서 탄성력이 작용하여, 외부몸체(31A)에 의해 솔더(S)가 하측으로 가압되면서 고정된다.

그리고 헤드부(31B)의 하강이 완료하여 헤드부(31B)가 솔더(S)의 상면에 밀착된 상태에서는 승강바(31C)의 양단이 힌지 구조로 회동하면서 길이가 길어진다.

이때 승강바(31C)의 외측단이 잠금스위치(31b)를 누르면서 힌지 구조가 잠기면서 고정되어 헤드부(31B)의 상승이 억제되며, 진공 흡착 시 연질 소재의 헤드부(31B)로 인해 승강바(31C)의 길이가 미세하게 짧아지면서 솔더(S)가 흡착되어 고정된다.

이 상태에서 변형 픽업 헤드(31')가 상승 후 트레이 대기 위치로 이동하여 다시 하강하면, 솔더(S)가 안착홈(Ta)에 닿은 상태에서 헤드부(31B)가 미세하게 하강하면서 눌려 승강바(31C)의 외측단을 하측으로 가압하여, 잠금스위치(31b)가 다시 눌려짐에 따라 승강바(31C)의 잠금 고정이 해제되며,

이때 헤드부(31B)의 진공 흡착이 해제된 후 변형 픽업 헤드(31')가 상승하면 스프링의 탄성력에 의해 외부몸체(31A)가 하측으로 가압 유지된 상태에서 헤드부(31B)만이 먼저 상승된 후 이어서 외부몸체(31A)가 헤드부(31B)와 함께 상승하게 된다.

따라서 이러한 변형 픽업 헤드(31')는 헤드부(31B)의 흡착 고정 및 흡착 해제 중에, 경질 소재의 외부몸체(31A)가 상시적으로 솔더(S)를 가압하게 되므로, 연질 소재인 헤드부(31B)의 내구성 저하가 발생하더라도 흡착되는 솔더(S)의 위치가 상시적으로 동일한 위치에서만 이루어져, 솔더(S)의 흡착 위치가 틀어지는 것을 방지하여 솔더(S)의 이송 내지 투입 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 솔더 커팅 장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

S : 솔더 SF : 솔더 프리폼
SR : 솔더 릴 T : 트레이
Ta : 안착홈
10 : 솔더 공급유닛 10a : 지지블록
11 : 장착부 12 : 이송부
12a : 이송로 12b : 이송롤러
13 : 커팅부 13a : 상부 블레이드
13b : 하부 블레이드 14 : 안내부
20 : 트레이 이송유닛 21 : 그리퍼
22 : 제1 수평프레임
30 : 솔더 이송유닛 31 : 픽업 헤드
31' : 변형 픽업 헤드 32 : 제2 수평프레임
40 : 트레이 적재유닛 41 : 적재부
42 : 엘레베이터

Claims (4)

1. 스트립 상태의 솔더 프리폼(SF)을 일정 길이의 솔더(S)로 절단 후 절단된 솔더(S)를 트레이(T)에 투입하는 솔더 커팅 장치에 관한 것으로,
   솔더 릴(SR)이 장착되는 장착부(11)와, 상기 솔더 릴(SR)에 권취된 솔더 프리폼(SF)을 일정 길이만큼 풀어서 이송하는 이송부(12)와, 이송된 솔더 프리폼(SF)의 끝단부를 절단하는 커팅부(13)로 이루어진 솔더 공급유닛(10);
   트레이(T)를 고정하는 그리퍼(21)와, 트레이(T)를 좌우 수평 이동시키는 이송수단을 구비한 트레이 이송유닛(20);
   상기 트레이 이송유닛(20)의 상측에서 전후좌우 수평 이동 가능하게 설치되고, 상기 커팅부(13)에서 절단된 솔더(S)를 흡착하여 상기 그리퍼(21)의 트레이(T)에 투입하는 픽업 헤드(31)를 구비한 솔더 이송유닛(30); 및
   트레이(T)가 적재되는 복수개의 적재부(41)와, 각 적재부(41)를 상기 그리퍼(21) 높이로 승하강시키는 엘리베이터(42)를 구비하여, 솔더(S) 투입 전, 후의 각 트레이(T)가 보관되는 트레이 적재유닛(40);
   을 포함하여 이루어지되,
   
   상기 이송부(12)는 상기 장착부(11) 하부에 좌우 수평방향으로 설치된 이송로(12a)와 상기 이송로(12a) 상부에 설치된 이송롤러(12b)로 구성되고,
   
   상기 커팅부(13)는 상기 이송로(12a)의 출구를 형성하도록 이송로(12a)의 상부에 고정 설치된 상부 블레이드(13a)와, 상기 이송로(12a)의 출구측에서 승하강하도록 설치된 하부 블레이드(13b)로 구성되어,
   
   상기 상부 블레이드(13a) 하부로 인출되는 솔더 프리폼(SF)의 끝단부가 상부 블레이드(13a)를 지나 하강된 하부 블레이드(13b)의 상면으로 인출되어 지지된 상태에서, 상기 픽업 헤드(31)가 하강하여 솔더 프리폼(SF)의 끝단부를 흡착, 고정시킨 후 하부 블레이드(13b)가 상승하여 상, 하부 블레이드(13a)(13b)의 엇갈림 작동에 의해 솔더(S)의 절단이 이루어진 다음, 상승한 픽업 헤드(31)가 이동하여 흡착된 솔더(S)를 트레이(T)에 투입하는 것을 특징으로 하는 솔더 커팅 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 솔더 공급유닛(10)은 상기 장착부(11)와 상기 이송로(12a) 사이에 원호 형상으로 설치되어 솔더 프리폼(SF)의 끝단부를 상기 이송로(12a)의 입구로 가이드하는 안내부(14)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔더 커팅 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 픽업 헤드(31)는 경질 소재로 이루어져 상하 중공부(31S)를 갖는 외부몸체(31A)와, 연질 소재로 이루어져 형상 변위 가능하며 상기 중공부(31S)에서 승하강 가능하도록 결합된 헤드부(31B)를 포함하는 2중 흡착 구조를 갖는 변형 픽업 헤드(31')로 이루어지되,
   
   상기 외부몸체(31A)는 내주면 상에 상하 수직방향으로 형성된 승강홈(31a)을 구비하고,
   상기 승강홈(31a)과 상기 헤드부(31B)의 외주면 사이에는, 외측단이 상기 승강홈(31a)의 길이방향으로 승하강하도록 슬라이딩 결합되면서 승강홈(31a)의 내측면에 힌지 결합되고, 내측단이 상기 헤드부(31B)에 힌지 결합되며, 텔레스코픽(telescopic) 타입으로 길이 조절 가능하게 형성된 승강바(31C)가 구비되고,
   상기 승강홈(31a)의 하측 단턱부에는 원터치 타입으로, 한번 누름 시 상기 승강바(31C)의 일단이 잠겨서 고정되고, 다음 누름 시 상기 승강바(31C)의 고정을 해제하는 잠금스위치(31b)가 구비되고,
   상기 승강홈(31a)에는 상기 승강바(31C)의 내측단을 상측으로 탄성 지지하는 스프링이 개재되며, 상기 스프링 내부로 상기 잠금스위치(31b)가 삽입되어 결합되어,
   
   상기 중공부(31S)에서 헤드부(31B)가 상승되어 있을 때, 스프링에 의해 승강바(31C)의 외측단이 상승 가압되어 승강바(31C)의 길이가 짧아지고,
   솔더(S)의 흡착을 위해 변형 픽업 헤드(31')가 하강하면, 외부몸체(31A)가 솔더(S)의 상면에 선(先) 접촉한 후, 변형 픽업 헤드(31')의 하강이 계속되면 외부몸체(31A)의 하강이 멈춘 상태에서 헤드부(31B)만이 하강하면서, 승강홈(31a)을 따라 승강바(31C)가 함께 하강함에 따라 스프링이 압축되면서 탄성력이 작용하여, 외부몸체(31A)에 의해 솔더(S)가 하측으로 가압되면서 고정되고,
   헤드부(31B)의 하강이 완료하여 헤드부(31B)가 솔더(S)의 상면에 밀착된 상태에서는 승강바(31C)의 양단이 힌지 구조로 회동하면서 길이가 길어지고,
   이때 승강바(31C)의 외측단이 잠금스위치(31b)를 누르면서 힌지 구조가 잠기면서 고정되어 헤드부(31B)의 상승이 억제되면서, 진공 흡착 시 연질 소재의 헤드부(31B)로 인해 승강바(31C)의 길이가 미세하게 짧아지면서 솔더(S)가 흡착되어 고정되고,
   변형 픽업 헤드(31')가 상승 후 트레이(T) 대기 위치로 이동하여 다시 하강하면, 솔더(S)가 안착홈(Ta)에 닿은 상태에서 헤드부(31B)가 하강하면서 눌려 승강바(31C)의 외측단을 하측으로 가압하여, 잠금스위치(31b)가 다시 눌려짐에 따라 승강바(31C)의 잠금 고정이 해제되고,
   이때 헤드부(31B)의 진공 흡착이 해제된 후 변형 픽업 헤드(31')가 상승하면 스프링의 탄성력에 의해 외부몸체(31A)가 하측으로 가압 유지된 상태에서 헤드부(31B)만이 먼저 상승된 후 이어서 외부몸체(31A)가 헤드부(31B)와 함께 상승하는 것을 특징으로 하는 솔더 커팅 장치.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 솔더 이송유닛(30)은 각각 승하강하도록 설치된 2개 이상의 픽업 헤드(31)를 구비하여, 2개 이상의 솔더(S)를 동시에 이송시켜 트레이(T)에 투입하는 것을 특징으로 하는 솔더 커팅 장치.
   

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