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KR102238802B1 - 릴 자동 교체시스템 - Google Patents

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KR102238802B1
KR102238802B1 KR1020190104188A KR20190104188A KR102238802B1 KR 102238802 B1 KR102238802 B1 KR 102238802B1 KR 1020190104188 A KR1020190104188 A KR 1020190104188A KR 20190104188 A KR20190104188 A KR 20190104188A KR 102238802 B1 KR102238802 B1 KR 102238802B1
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band
winder
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김윤수
안주훈
이해원
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(주) 인텍플러스
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Abstract

본 발명은 릴 자동 교체시스템에 관한 것이다. 빈 릴 스태커는 빈 릴들을 일렬로 적재한다. 캐리어 테이프 와인더는 빈 릴 스태커로부터 인출되는 빈 릴을 공급받으며, 반도체 소자들이 포장된 캐리어 테이프를 설정 길이만큼 빈 릴에 감아서 고정한다. 밴딩기는 캐리어 테이프 와인더에 의해 릴에 감겨 고정된 캐리어 테이프를 밴드로 밴딩한다. 릴 체인저는 빈 릴 스태커로부터 빈 릴을 인출시켜 캐리어 테이프 와인더로 공급하고, 빈 릴 스태커로부터 후행 빈 릴을 인출시켜 대기하며, 캐리어 테이프가 감겨 고정된 릴을 캐리어 테이프 와인더로부터 분리해서 밴딩기로 공급하며, 대기 상태의 빈 릴을 캐리어 테이퍼 와인더로 공급하는 동작을 순차적으로 수행한다. 반출 스태커는 밴딩기에 의해 밴드로 밴딩된 릴을 릴 체인저로부터 전달받아 적재한다.

Description

릴 자동 교체시스템{Automatic change system for reel}
본 발명은 반도체 소자들이 포장된 캐리어 테이프를 설정 길이만큼 감은 릴을 빈 릴(empty reel)로 자동으로 교체해주는 시스템에 관한 기술이다.
반도체 소자는 반도체 공정을 통하여 제조된 후 출하 전에 검사를 거치게 된다. 즉, 반도체 소자는 패키지로 감싸인 내부의 불량뿐만 아니라 외관 결함이 있으면 성능에 치명적인 영향을 미치게 된다. 따라서, 반도체 소자에 대해 전기적 동작 검사뿐만 아니라, 외관 비전 검사를 포함한 여러 가지 검사를 수행하게 된다.
이러한 검사를 거친 양품의 반도체 소자는 포장용기에 담겨 외부로 출하된다. 포장용기로는 트레이(tray) 또는 캐리어 테이프(carrier tape) 등이 사용될 수 있다. 일반적으로, 캐리어 테이프는 반도체 소자를 수납하기 위한 포켓(pocket)이 일렬로 다수 배열된다. 캐리어 테이프는 반도체 소자들을 각 포켓에 수납한 상태로 커버 테이프(cover tape)로 밀봉된 후, 와인더(winder)에 의해 릴에 감긴다.
한편, 와인더는 반도체 소자들이 포장된 캐리어 테이프를 반도체 소자의 로트(LOT) 등에 맞춰 설정 길이만큼 감게 되면, 캐리어 테이프를 감은 릴은 빈 릴로 교체되어야 한다. 이때, 릴을 교체하는 작업이 수작업으로 이루어질 경우, 작업자의 피로도가 높게 되고 작업 효율도 낮게 된다. 따라서, 릴을 자동으로 교체할 수 있는 시스템이 필요하다.
본 발명의 과제는 반도체 소자들이 포장된 캐리어 테이프를 빈 릴에 설정 길이만큼 감은 후 새로운 빈 릴로 교체하는 일련의 작업들을 자동화하여 작업 효율을 높일 수 있는 릴 자동 교체시스템을 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 릴 자동 교체시스템은 릴 자동 교체시스템은 빈 릴 스태커(empty reel stacker)와, 캐리어 테이프 와인더(carrier tape winder)와, 밴딩기(banding device)와, 릴 체인저(reel changer), 및 반출 스태커(unload stacker)를 포함한다. 빈 릴 스태커는 빈 릴들을 일렬로 적재한다. 캐리어 테이프 와인더는 빈 릴 스태커로부터 인출되는 빈 릴을 공급받으며, 반도체 소자들이 포장된 캐리어 테이프를 설정 길이만큼 빈 릴에 감아서 고정한다. 밴딩기는 캐리어 테이프 와인더에 의해 릴에 감겨 고정된 캐리어 테이프를 밴드로 밴딩한다. 릴 체인저는 빈 릴 스태커로부터 빈 릴을 인출시켜 캐리어 테이프 와인더로 공급하고, 빈 릴 스태커로부터 후행 빈 릴을 인출시켜 대기하며, 캐리어 테이프가 감겨 고정된 릴을 캐리어 테이프 와인더로부터 분리해서 밴딩기로 공급하며, 대기 상태의 빈 릴을 캐리어 테이퍼 와인더로 공급하는 동작을 순차적으로 수행한다. 반출 스태커는 밴딩기에 의해 밴드로 밴딩된 릴을 릴 체인저로부터 전달받아 적재한다.
본 발명에 따르면, 적재된 빈 릴들을 순차적으로 인출해서 인출된 빈 릴에 캐리어 테이프를 반도체 소자의 로트 등에 맞춰 설정 길이만큼 감아서 고정하고, 빈 릴에 감겨 고정된 캐리어 테이프를 밴드로 밴딩해서 반출하는 일렬의 작업들을 자동화함으로써, 작업 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴 자동 교체시스템에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 릴 자동 교체시스템의 내부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 대한 정면도이다.
도 4는 빈 릴 스태커에 대한 사시도이다.
도 5는 도 4에 대한 정면도이다.
도 6은 와인딩 유닛에 대한 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 와인딩 유닛을 후방에서 바라본 사시도이다.
도 8은 캐리어 테이프 어태치 유닛에 대한 측면도이다.
도 9 및 도 10은 캐리어 테이프 어태치 유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 밴드 공급 유닛에 대한 사시도이다.
도 12는 밴드 어태치 유닛에 대한 측면도이다.
도 13 및 도 14는 밴드 어태치 유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 릴 체인저에 대한 사시도이다.
도 16은 반출 스태커에 대한 사시도이다.
도 17은 바코드 부착기에 대한 사시도이다.
도 18은 도 17에 대한 정면도이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴 자동 교체시스템에 대한 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 릴 자동 교체시스템의 내부를 나타낸 사시도이다. 도 3은 도 2에 대한 정면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 릴 자동 교체시스템(1000)은 빈 릴 스태커(100)와, 캐리어 테이프 와인더(200)와, 밴딩기(300)와, 릴 체인저(400), 및 반출 스태커(500)를 포함한다.
빈 릴 스태커(100)는 빈 릴(101)들을 일렬로 적재한다. 캐리어 테이프 와인더(200)는 빈 릴 스태커(100)로부터 인출되는 빈 릴(101)을 공급받으며, 반도체 소자들이 포장된 캐리어 테이프(10)를 설정 길이만큼 빈 릴(101)에 감아서 고정한다. 여기서, 캐리어 테이프 와인더(200)는 와인딩 유닛(210)과, 캐리어 테이프 어태치 유닛(220)을 포함할 수 있다.
밴딩기(300)는 캐리어 테이프 와인더(200)에 의해 릴(101)에 감겨 고정된 캐리어 테이프(10)를 밴드(301)로 밴딩한다. 여기서, 밴딩기(300)는 밴드 공급 유닛(310)과, 밴드 어태치 유닛(320)을 포함할 수 있다.
릴 체인저(400)는 빈 릴 스태커(100)로부터 빈 릴(101)을 인출시켜 캐리어 테이프 와인더(200)로 공급하고, 빈 릴 스태커(100)로부터 후행 빈 릴(101)을 인출시켜 대기하며, 캐리어 테이프(10)가 감겨 고정된 릴(101)을 캐리어 테이프 와인더(200)로부터 분리해서 밴딩기(300)로 공급하며, 대기 상태의 빈 릴(101)을 캐리어 테이퍼 와인더(200)로 공급하는 동작을 순차적으로 수행한다. 반출 스태커(500)는 밴딩기(300)에 의해 밴드(301)로 밴딩된 릴(101)을 릴 체인저(400)로부터 전달받아 적재한다.
본 실시예에 따르면, 릴 자동 교체시스템(1000)은 적재된 빈 릴(101)들을 순차적으로 인출해서 인출된 빈 릴(101)에 캐리어 테이프(10)를 반도체 소자의 로트 등에 맞춰 설정 길이만큼 감아서 고정하고, 빈 릴(101)에 감겨 고정된 캐리어 테이프(10)를 밴드(301)로 밴딩해서 반출하는 일렬의 작업들을 자동화할 수 있게 한다.
이때, 릴 자동 교체시스템(1000)은 인출된 선행 빈 릴(101)에 캐리어 테이프(10)를 감아서 고정하기 전에 후행 빈 릴(101)을 인출시켜 대기해두고, 캐리어 테이프(10)가 감겨 고정된 선행 빈 릴(101)에 밴드(301)로 밴딩하는 동안 후행 빈 릴(101)에 캐리어 테이프(10)를 감아서 고정하는 작업들을 수행할 수 있다. 따라서, 캐리어 테이프(10)를 빈 릴(101)에 설정 길이만큼 감은 후 새로운 빈 릴(101)로 교체하는 작업 효율이 향상될 수 있다.
한편, 릴 자동 교체시스템(1000)은 바코드 부착기(Bar code attaching device, 600)를 포함할 수 있다. 바코드 부착기(600)는 캐리어 테이프 와인더(200)로 공급된 빈 릴(101)에 바코드를 부착한다. 바코드 부착기(600)는 바코드 인쇄기(610)와, 바코드 트랜스퍼(620)를 포함할 수 있다.
도 4는 빈 릴 스태커에 대한 사시도이다. 도 5는 도 4에 대한 정면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 빈 릴 스태커(100)는 빈 릴 적재대(110)와, 셔터(120)를 포함할 수 있다. 빈 릴 적재대(110)는 빈 릴(101)들을 XY수평면에 수직한 Z축 방향을 따라 적층한 상태로 정렬한다. 빈 릴 적재대(110)는 하단에 빈 릴(101)을 인출시키는 릴 인출구(110a)가 형성된다.
빈 릴 적재대(110)는 한 쌍의 적재 블록(111)들과, 정렬봉(112)들을 구비할 수 있다. 적재 블록(111)들은 상호 대칭된 형태로 이루어진다. 적재 블록(111)들은 상호 이격되어 시스템 지지대(1001)에 고정될 수 있다. 적재 블록(111)들은 상호 이격된 사이에 릴 인출구(110a)를 형성할 수 있다. 정렬봉(112)들은 적재 블록(111)들 상에 수직으로 세워져 빈 릴(101)들의 주변을 따라 배열된다. 따라서, 정렬봉(112)들은 빈 릴(101)들을 적층된 상태로 정렬할 수 있다.
셔터(120)는 릴 인출구(110a)를 개폐시킴에 따라 빈 릴(101)을 하방으로 하나씩 인출시킨다. 셔터(120)는 한 쌍의 셔터부재(121)들과, 셔터부재(121)들을 각각 이동시키는 셔터부재 이동기구(122)들을 구비한다. 셔터부재(121)들은 상호 대칭된 형태로 이루어진다. 셔터부재(121)들은 적재 블록(111)들로부터 각각 상방으로 이격되어 배치된다.
셔터부재(121)들은 릴 인출구(110a)를 일부 가리도록 각각 이동한 상태에서 최하층의 빈 릴(101)을 받침으로써, 릴 인출구(110a)를 통해 최하층의 빈 릴(101)을 인출시키지 않게 한다. 셔터부재(121)들은 릴 인출구(110a)를 완전히 노출시키도록 이동한 상태에서 최하층의 빈 릴(101)을 받치지 않음으로써, 릴 인출구(110a)를 통해 최하층의 빈 릴(101)을 인출시킬 수 있게 한다.
셔터부재 이동기구(122)들은 적재 블록(111)들에 지지될 수 있다. 셔터부재 이동기구(122)들은 리니어 액추에이터로 각각 구성될 수 있다. 따라서, 셔터부재(121)들은 선형 이동하여 릴 인출구(110a)를 개폐할 수 있다. 리니어 액추에이터는 리니어 모터나 실린더 등으로 구성될 수 있다.
빈 릴 스태커(100)는 빈 릴 위치 검출기(130)를 포함할 수 있다. 빈 릴 위치 검출기(130)는 빈 릴 적재대(110)에서 최하층으로 이동한 빈 릴(101)의 기준 위치를 검출할 수 있다. 빈 릴 위치 검출기(130)는 빈 릴(101)의 기준 위치 정보를 시스템 제어기(미도시)로 제공할 수 있다. 여기서, 시스템 제어기는 릴 자동 교체시스템(1000)을 전반적으로 제어한다.
시스템 제어기는 빈 릴(101)의 기준 위치 정보를 기반으로 빈 릴(101)을 설정 위치에 맞춰 와인더용 그리퍼(211)에 장착하도록 릴 체인저(400)를 제어할 수 있다. 여기서, 빈 릴(101)은 안쪽 둘레 면에 캐리어 테이프(10)의 선단을 끼우는 안쪽 홈(101a)을 가질 수 있다. 빈 릴(101)이 설정 위치에 맞춰져 와인더용 그리퍼(211)에 장착된 상태에서, 빈 릴(101)의 안쪽 홈(101a)은 캐리어 테이프(10)의 선단을 끼우도록 위치된다.
빈 릴 위치 검출기(130)는 한 쌍의 센서모듈(131)들과, 센서모듈(131)들을 각각 이동시키는 센서모듈 이동기구(132)들을 포함할 수 있다. 센서모듈(131)들은 셔터부재(121)들보다 하측에 배치될 수 있다. 각각의 센서모듈(131)은 상면에 빈 릴(101)의 둘레 방향을 따라 복수의 센서(131a)들이 일정 간격으로 배열될 수 있다. 예컨대, 빈 릴(101)은 중심 주변으로 부채꼴 홀들을 가질 수 있다. 센서(131a)들은 각 위치에서 빈 릴(101)의 부채꼴 홀들을 검출한 값에 의해 빈 릴(101)의 기준 위치를 검출할 수 있다. 센서(131a)는 광학식 센서 등으로 구성될 수 있다.
센서모듈(131)들은 셔터부재(121)들의 폐쇄 위치에서 릴 인출구(110a)로 진입하여 최하층의 빈 릴(101)의 기준 위치를 검출한다. 센서모듈(131)들은 셔터부재(121)들의 개방 위치에서 릴 인출구(110a)로부터 퇴출하여 빈 릴(101)의 인출을 방해하지 않게 한다.
센서모듈 이동기구(132)들은 적재 블록(111)들에 지지될 수 있다. 센서모듈 이동기구(132)들은 리니어 액추에이터로 각각 구성될 수 있다. 따라서, 센서모듈(131)들은 선형 이동하여 릴 인출구(110a)를 진입할 수 있다. 리니어 액추에이터는 리니어 모터나 실린더 등으로 구성될 수 있다.
도 6은 와인딩 유닛에 대한 사시도이다. 도 7은 도 6에 도시된 와인딩 유닛을 후방에서 바라본 사시도이다. 도 8은 캐리어 테이프 어태치 유닛에 대한 측면도이다. 도 9 및 도 10은 캐리어 테이프 어태치 유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 와인딩 유닛(210)은 릴(101)을 잡거나 풀도록 동작하는 와인더용 그리퍼(211)와, 와인더용 그리퍼(211)를 X축을 중심으로 회전시키고 Z축 방향으로 선형 이동시키는 와인더용 그리퍼 이동기구(216)를 구비한다.
와인더용 그리퍼(211)는 릴 지지부재(212)와, 진공압 흡착패드(213)들을 포함할 수 있다. 릴 지지부재(212)는 허브와 림이 스포크(spoke)들로 연결된 형태로 이루어질 수 있다. 허브는 중앙에 릴의 중앙 홀을 끼우도록 돌출된 보스를 가질 수 있다. 릴 지지부재(212)는 릴(101)의 외경보다 작은 외경을 갖는다. 릴 지지부재(212)는 회전 장착대(212a)에 회전 가능하게 지지된다.
진공압 흡착패드(213)들은 릴 지지부재(212)에 둘레 방향을 따라 배열되어 장착된다. 진공압 흡착패드(213)들은 진공압을 발생시켜 릴(101)을 릴 지지부재(212)에 흡착시키며, 진공압을 해제시켜 릴(101)을 릴 지지부재(212)로부터 분리시킬 수 있게 한다. 진공압 흡착패드(213)들은 진공펌프 등의 작동 여부에 따라 진공압을 발생시키거나 진공압을 해제할 수 있다. 와인더용 그리퍼(211)는 릴 흡착 여부를 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
와인더용 그리퍼 이동기구(216)는 와인더용 그리퍼(211)를 X축을 중심으로 회전시키는 회전 액추에이터(217)와, 회전 액추에이터(217)를 Z축 방향으로 선형 이동시키는 Z축 리니어 액추에이터(218)를 포함할 수 있다.
회전 액추에이터(217)는 회전 모터와, 회전 모터의 회전력을 와인더용 그리퍼(211)로 전달하는 동력 전달기를 포함할 수 있다. 회전 모터의 몸체는 회전 장착대(212a)에 지지된다. 동력 전달기는 회전 모터의 구동축에 동축으로 고정된 구동 풀리와, 릴 지지부재(212)의 중심에 동축으로 고정된 종동 풀리와, 구동 풀리의 회전력을 중동 풀리로 전달하는 벨트를 포함할 수 있다. 물론, 회전 액추에이터(217)는 예시된 바에 한정되지 않고 다양하게 구성될 수도 있다.
Z축 리니어 액추에이터(218)는 회전 액추에이터(217)를 Z축 방향으로 선형 이동시킴에 따라 와인더용 그리퍼(211)를 Z축 방향으로 승강시킨다. Z축 리니어 액추에이터(218)는 시스템 지지대(1001)에 지지된다. Z축 리니어 액추에이터(218)는 회전 모터와, 회전 모터의 회전 운동을 선형 운동으로 변환해서 회전 액추에이터(217)로 전달하는 운동 변환기를 포함할 수 있다. 회전 모터의 몸체는 베이스 블록(218a)에 지지될 수 있다.
운동 변환기는 회전 모터의 구동축에 동축으로 고정되어 베이스 블록(218a)에 회전 가능하게 지지된 스크류와, 스크류에 나사 결합된 상태로 회전 장착대(212a)에 고정된 승강부재와, 승강부재의 승강 운동을 안내하는 리니어 가이드를 포함할 수 있다. 물론, Z축 리니어 액추에이터(218)는 예시된 바에 한정되지 않고 다양하게 구성될 수도 있다.
회전 액추에이터(217)는 X축 리니어 액추에이터(219)에 의해 X축 방향으로 선형 이동함에 따라 와인더용 그리퍼(211)의 위치를 X축 방향으로 조정할 수도 있다. 이 경우, Z축 리니어 액추에이터(218)는 X축 리니어 액추에이터(219)를 Z축 방향으로 선형 이동시킬 수 있다. X축 리니어 액추에이터(219)는 리니어 모터나 실린더 등을 포함하여 구성될 수 있다.
빈 릴(101)에 감기는 캐리어 테이프(10)의 와인딩 반경은 반경 검출기(214)에 의해 검출될 수 있다. Z축 리니어 액추에이터(218)는 반경 검출기로부터 검출된 정보를 기반으로 캐리어 테이프(10)의 와인딩 반경이 증가하는 만큼 릴(101)을 하강시키도록 제어될 수 있다. 반경 검출기(214)는 광학식 센서 등으로 이루어져 접착 테이프 가압기(240)의 가압로드(241)에 장착될 수 있다.
캐리어 테이프 어태치 유닛(220)은 와인딩 유닛(210)에 의해 캐리어 테이프(10)가 빈 릴(101)에 감길 때, 캐리어 테이프(10)의 선후단에 접착 테이프(230a)를 공급하여 캐리어 테이프(10)를 빈 릴(101)에 고정한다. 즉, 캐리어 테이프 어태치 유닛(220)은 빈 릴(101)에 대한 캐리어 테이프(10)의 와인딩 시작시 빈 릴(10)의 안쪽 둘레 면과 캐리어 테이프(10)의 선단에 걸쳐 접착 테이프(230a)를 부착시킨다.
또한, 캐리어 테이프 어태치 유닛(220)은 빈 릴(101)에 대한 캐리어 테이프(10)의 와인딩 종료시 캐리어 테이프(10)의 후단과 캐리어 테이프(10)의 와인딩 부위에 걸쳐 접착 테이프(230a)를 부착시킨다. 따라서, 캐리어 테이프(10)는 릴(101)에 감긴 상태로 고정될 수 있다. 캐리어 테이프 어태치 유닛(220)은 접착 테이프 공급기(230)와, 접착 테이프 가압기(240)와, 푸셔(250)를 포함할 수 있다.
접착 테이프 공급기(230)는 공급기 본체(231)와, 이송 기구(232)를 포함할 수 있다. 공급기 본체(231)는 접착 테이프(230a)를 감은 공급롤을 공급롤 회전 액추에이터에 의해 회전시켜 공급롤로부터 접착 테이프(230a)를 풀고, 풀린 접착 테이프(230a)를 커터에 의해 설정 길이로 절단해서 인출하도록 구성된다. 이송 기구(232)는 공급기 본체(231)로부터 인출되는 접착 테이프(230a)를 릴(101)로 이송한다. 이송 기구(232)는 이송대(233)와, 회전 모터(234)와, 구동 풀리(235)와, 종동 풀리(236)와, 와이어(237)를 포함할 수 있다.
이송대(233)는 공급기 본체(231)에 지지된다. 이송대(233)는 상면에 접착 테이프(230a)를 릴(101)에 이송하기 위한 이송트랙을 갖는다. 이송대(233)는 릴(101)을 향한 선단을 통해 접착 테이프(230a)를 인출시켜 릴(101)에 공급한다. 이송대(233)는 공급기 본체(231)로부터 인출되는 접착 테이프(230a)의 폭 방향과 나란한 축을 중심으로 피벗 가능하게 공급기 본체(231)에 설치될 수 있다. 따라서, 이송대(233)는 릴(101)에 대한 상하 틸트 각도가 조절될 수 있다.
회전 모터(234)의 몸체는 공급기 본체(231)에 지지될 수 있다. 구동 풀리(235)는 이송트랙을 가로지르는 방향과 나란한 축을 중심으로 회전 가능하게 이송대(233)의 후단에 지지된다. 구동 풀리(235)는 회전 모터(234)의 구동축에 동축으로 고정된다. 종동 풀리(236)는 이송트랙을 가로지르는 방향과 나란한 축을 중심으로 회전 가능하게 이송대(233)의 선단에 지지된다. 와이어(237)는 구동 풀리(235)와 종동 풀리(236)에 걸쳐진 상태로 회전 모터(234)의 회전력을 전달받아 무한궤도로 회전한다.
와이어(237)는 상류 부위로 전달된 접착 테이프(230a)를 무한궤도로 회전하면서 이송트랙을 따라 이송시킨다. 따라서, 접착 테이프(230a)는 이송트랙의 선단을 통해 인출되어 릴(101)로 공급될 수 있다. 접착 테이프 공급기(230)는 접착 테이프(230a)의 이송을 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
접착 테이프 가압기(240)는 빈 릴(101)의 안쪽 둘레 면과 캐리어 테이프(10)의 선단에 걸쳐 부착된 접착 테이프(230a)를 가압하거나, 캐리어 테이프(10)의 후단과 캐리어 테이프(10)의 와인딩 부위에 걸쳐 부착된 접착 테이프(230a)를 가압한다. 따라서, 접착 테이프(230a)는 빈 릴(101)의 안쪽 둘레 면과 캐리어 테이프(10)의 선단에 걸쳐 견고하게 부착될 수 있다. 또한, 접착 테이프(230a)는 캐리어 테이프(10)의 후단과 캐리어 테이프(10)의 와인딩 부위에 걸쳐 견고하게 부착될 수 있다. 접착 테이프 가압기(240)는 한 쌍의 가압로드(241)들과, 가압로드 가이드(242), 및 가압로드 승강 액추에이터(243)들을 포함할 수 있다.
가압로드(241)들은 각 하단에 장착된 롤러(241a)를 통해 접착 테이프(230a)와 접촉될 수 있다. 가압로드 가이드(242)는 가압로드(241)들의 각 승강을 안내한다. 가압로드 가이드(242)는 시스템 지지대(1001)에 지지된다. 가압로드 승강 액추에이터(243)들은 가압로드(241)들을 Z축 방향으로 승강시킨다. 따라서, 가압로드(241)들은 하강하여 각 롤러(241a)를 통해 접착 테이프(230a)를 빈 릴(101)의 안쪽 둘레면 또는 캐리어 테이프(10)로 가압할 수 있게 된다.
가압로드 승강 액추에이터(243)들은 리니어 모터나 실린더 등을 포함하여 구성될 수 있다. 접착 테이프 가압기(240)는 스프링(244)들을 포함할 수 있다. 스프링(244)들은 가압로드(241)들에 탄성력을 가하여 가압로드(241)들의 각 롤러(241a)가 캐리어 테이프(10)에 접촉된 상태를 유지할 수 있게 한다.
푸셔(250)는 빈 릴(101)에 진입하는 캐리어 테이프(10)의 선단과 접착 테이프(230a)를 눌러서 빈 릴(101)의 안쪽 홈(101a)에 끼워 넣는다. 따라서, 캐리어 테이프(10)의 선단은 접착 테이프(230a)에 의해 빈 릴(101)에 부착되고 안쪽 홈(101a)에 끼워짐으로써, 빈 릴(101)에 더욱 견고하게 고정될 수 있다.
푸셔(250)는 푸싱로드(251)와, 푸싱로드 가이드(252)와, 푸싱로드 승강 액추에이터(253)를 포함할 수 있다. 푸싱로드(251)는 하단이 빈 릴(101)의 안쪽 홈(101)에 끼워질 수 있게 형성된다. 푸싱로드 가이드(252)는 푸싱로드(251)의 승강을 안내한다. 푸싱로드 승강 액추에이터(253)는 푸싱로드(251)를 승강시킨다. 따라서, 푸싱로드(251)는 하강 동작시 하단이 빈 릴(101)의 안쪽 홈(101a)으로 진입함으로써, 캐리어 테이프(10)의 선단과 접착 테이프(230a)를 눌러서 빈 릴(101)의 안쪽 홈(101a)에 끼워 넣을 수 있다. 푸싱로드 승강 액추에이터(253)는 리니어 모터나 실린더 등을 포함하여 구성될 수 있다.
도 11은 밴드 공급 유닛에 대한 사시도이다. 도 12는 밴드 어태치 유닛에 대한 측면도이다. 도 13 및 도 14는 밴드 어태치 유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 도 14를 참조하면, 밴드 공급 유닛(310)은 캐리어 테이프(10)가 감겨 고정된 릴(101)을 릴 체인저(400)에 의해 회전시키는 동안, 릴(101)에 감겨 고정된 캐리어 테이프(10)의 바깥 둘레를 따라 밴드(301)가 감기도록 밴드(301)를 공급한다. 여기서, 밴드(301)는 캐리어 테이프(10)의 바깥 둘레를 감싸서 보호한다. 밴드 공급 유닛(310)은 이송대(311)와, 공급롤(312)과, 공급롤 회전 액추에이터(313)와, 이송 가이드(314)와, 이송 기구(315)와, 커터(316)를 포함할 수 있다.
이송대(311)는 상면에 밴드(301)를 릴(101)에 이송하기 위한 이송트랙(311a)을 갖는다. 이송대(311)는 릴(101)을 향한 선단을 통해 밴드(301)를 인출시켜 릴(101)에 공급한다. 공급롤(312)은 밴드(301)를 감은 상태로 공급롤 지지대(312a)에 회전 가능하게 지지된다. 공급롤 지지대(312a)는 시스템 지지대(1001)에 고정될 수 있다. 공급롤 회전 액추에이터(313)는 공급롤(312)을 회전시킴에 따라 공급롤(312)로부터 밴드(301)를 풀어서 공급한다. 공급롤 회전 액추에이터(313)는 회전 모터 등을 포함하여 구성될 수 있다.
이송 가이드(314)는 공급롤(312)로부터 공급되는 밴드(301)를 이송트랙(311a)으로 안내한다. 이송 가이드(314)는 가이드 롤러(314a)들과 가이드 덕트(314b)를 포함할 수 있다. 가이드 롤러(314a)들은 이송트랙(311a)을 가로지르는 방향과 나란한 축을 중심으로 회전 가능하게 이송대(311)에 지지되어 밴드(301)의 이송을 안내할 수 있다. 가이드 덕트(314b)는 가이드 롤러(314a)들로부터 전달되는 밴드(301)를 통과시키면서 이송트랙(311a)으로 안내하도록 이송대(311)에 장착될 수 있다.
이송 기구(315)는 이송 가이드(314)로부터 밴드(301)를 전달받아 이송트랙(311a)을 따라 밴드(301)를 이송시킨다. 이송 기구(315)는 이송롤(315a)들과, 이송롤 회전 액추에이터(315b)와, 보조롤(315c)들을 포함할 수 있다. 이송롤(315a)들은 이송트랙(311a)을 따라 이격된다. 이송롤(315a)들은 이송트랙(311a)을 가로지르는 방향과 나란한 축을 중심으로 회전 가능하게 이송대(311)에 지지된다. 이송롤(315a)들은 밴드(301)를 상측에 얹은 상태로 회전함에 따라 밴드(301)를 이송시킨다. 이송롤 회전 액추에이터(315b)는 이송롤(315a)들 중 어느 하나를 회전시켜 밴드(301)에 이송력을 가한다.
보조롤(315c)들은 이송트랙(311a)을 가로지르는 방향과 나란한 축을 중심으로 회전 가능하게 승강대(315d)들에 지지된다. 승강대(315d)들은 보조롤(315c)들을 이송롤(315a)들의 상측에 위치시킨 상태로 승강 가능하게 이송대(311)에 지지된다. 각각의 승강대(315d)는 조작 볼트(315e)의 회전 조작에 따라 높이가 조절된 상태로 고정된다. 따라서, 밴드(301)의 두께가 변경될 경우, 보조롤(315c)들은 이송롤(315a)들과 간격이 조절됨으로써 밴드(301)를 원활하게 이송시킬 수 있다.
커터(316)는 이송트랙(311a)을 따라 이송되는 밴드(301)를 설정 길이로 절단한다. 커터(316)는 커터날이 리니어 액추에이터에 의해 밴드(301)에 수직한 방향으로 선형 동작하면서 밴드(301)를 절단하도록 구성될 수 있다. 리니어 액추에이터는 이송대(311)에 지지되며, 리니어 모터나 실린더 등을 포함할 수 있다. 밴드 공급 유닛(310)은 밴드의 이송을 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
밴드 어태치 유닛(320)은 캐리어 테이프(10)의 바깥 둘레를 따라 밴드(301)가 감길 때, 밴드(301)의 선후단에 접착 테이프(330a)를 공급하여 밴드(301)를 캐리어 테이프(10)에 고정한다. 즉, 밴드 어태치 유닛(320)은 캐리어 테이프(10)에 대한 밴드(301)의 와인딩 시작시 캐리어 테이프(10)의 바깥쪽 면과 밴드(301)의 선단에 걸쳐 접착 테이프(330a)를 부착시킨다. 또한, 밴드 어태치 유닛(320)은 캐리어 테이프(10)에 대한 밴드(301)의 와인딩 종료시 밴드(301)의 후단과 밴드(301)의 와인딩 부위에 걸쳐 접착 테이프(330a)를 부착시킨다. 따라서, 밴드(301)는 캐리어 테이프(10)에 감긴 상태로 고정될 수 있다.
밴드 어태치 유닛(320)은 접착 테이프 공급기(330)와, 접착 테이프 가압기(340)를 포함할 수 있다. 접착 테이프 공급기(330)와 접착 테이프 가압기(340)는 캐리어 테이프 어태치 유닛(220)의 접착 테이프 공급기(230)와 접착 테이프 가압기(240)와 동일하게 구성될 수 있다.
도 15는 릴 체인저에 대한 사시도이다.
도 15를 참조하면, 릴 체인저(400)는 회전 블록(410)과, 한 쌍의 체인저용 그리퍼(420)들과, 그리퍼 회전 액추에이터(430)들과, Y축 회전 액추에이터(440)와, X축 리니어 액추에이터(450)와, Z축 리니어 액추에이터(460)를 포함할 수 있다.
회전 블록(410)은 Y축과 직교하는 길이를 갖는다. 한 쌍의 체인저용 그리퍼(420)들은 회전 블록(410)의 양단에 상호 대칭되게 장착되어 릴(101)을 각각 잡거나 풀도록 동작한다. 체인저용 그리퍼(420)는 릴 지지부재(421)와, 진공압 흡착패드(422)들을 포함할 수 있다. 릴 지지부재(421)는 허브와 림이 스포크들로 연결된 형태로 이루어질 수 있다. 허브는 중앙에 릴(101)의 중앙 홀을 끼우도록 돌출된 보스를 가질 수 있다. 릴 지지부재(421)는 릴의 외경보다 작은 외경을 갖는다. 릴 지지부재(421)는 회전 블록(410)에 회전 가능하게 지지된다.
진공압 흡착패드(422)들은 릴 지지부재(421)에 둘레 방향을 따라 배열되어 장착된다. 진공압 흡착패드(422)들은 진공압을 발생시켜 릴(101)을 릴 지지부재(421)에 흡착시키며, 진공압을 해제시켜 릴(101)을 릴 지지부재(421)로부터 분리시킬 수 있게 한다. 진공압 흡착패드(422)들은 진공펌프 등의 작동 여부에 따라 진공압을 발생시키거나 진공압을 해제할 수 있다. 체인저용 그리퍼(420)는 릴(101) 흡착 여부를 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
그리퍼 회전 액추에이터(430)들은 회전 블록(410)의 길이 방향과 나란한 축을 중심으로 체인저용 그리퍼(420)들을 각각 회전시킨다. 즉, 그리퍼 회전 액추에이터(430)들은 체인저용 그리퍼(420)들을 각각 독립되게 회전시킨다. 따라서, 어느 하나의 체인저용 그리퍼(420)가 빈 릴 스태커(100)로부터 빈 릴(101)을 인출시켜 와인더용 그리퍼(211)에 장착하기 위해 회전 동작할 때, 다른 체인저용 그리퍼(420)는 정지한 상태로 대기할 수 있다. 또한, 어느 하나의 체인저용 그리퍼(420)가 밴딩기(300)와 연계하여 회전 동작할 때, 다른 체인저용 그리퍼(420)는 정지한 상태로 대기할 수 있다.
그리퍼 회전 액추에이터(430)는 회전 모터와, 회전 모터의 회전력을 체인저용 그리퍼(420)로 전달하는 동력 전달기를 포함할 수 있다. 회전 모터의 몸체는 회전 블록(410)에 지지된다. 동력 전달기는 회전 모터의 구동축에 동축으로 고정된 구동 풀리와, 릴 지지부재(421)의 중심에 동축으로 고정된 종동 풀리와, 구동 풀리의 회전력을 중동 풀리로 전달하는 벨트를 포함할 수 있다. 물론, 그리퍼 회전 액추에이터(430)는 예시된 바에 한정되지 않고 다양하게 구성될 수도 있다.
Y축 회전 액추에이터(440)는 회전 블록(410)을 Y축을 중심으로 회전시킨다. 회전 블록(410)은 Y축 회전 액추에이터(440)에 의해 Y축을 중심으로 회전함에 따라 체인저용 그리퍼(420)들을 턴(turn) 동작시킬 수 있다. 따라서, 체인저용 그리퍼(420)들은 턴 동작함으로써, 빈 릴 스태커(100)로부터 빈 릴(101)을 인출해서 와인더용 그리퍼(211)로 전달하고, 반출 스태커(500)로 릴을 전달할 수 있다.
Y축 회전 액추에이터(440)는 회전 모터와, 회전 모터의 회전력을 회전 블록(410)으로 전달하는 동력 전달기를 포함할 수 있다. 회전 모터의 몸체는 X축 이동블록(441)에 지지된다. 동력 전달기는 회전 모터의 구동축에 동축으로 고정된 구동 풀리와, 회전 블록(410)의 회전 샤프트에 동축으로 고정된 종동 풀리와, 구동 풀리의 회전력을 중동 풀리로 전달하는 벨트를 포함할 수 있다. 물론, Y축 회전 액추에이터(440)는 예시된 바에 한정되지 않고 다양하게 구성될 수도 있다.
X축 리니어 액추에이터(450)는 Y축 회전 액추에이터(440)를 X축 방향으로 선형 이동시킨다. Y축 회전 액추에이터(440)는 X축 리니어 액추에이터(450)에 의해 X축 방향으로 선형 이동함에 따라 체인저용 그리퍼(420)들을 X축 방향으로 선형 이동시킨다. 따라서, 체인저용 그리퍼(420)들은 캐리어 테이프 와인더(200)와 밴딩기(300) 사이를 왕복할 수 있다.
X축 리니어 액추에이터(450)는 회전 모터와, 회전 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하기 위한 스크류가 Y축 이동블록(451)에 지지되도록 구성됨으로써, X축 이동블록(441)을 X축 방향으로 선형 이동시킬 수 있다. X축 리니어 액추에이터(450)는 리니어 모터나 실린더 등을 포함하여 구성될 수도 있다.
Z축 리니어 액추에이터(460)는 X축 리니어 액추에이터(450)를 수직 방향의 Z축을 따라 선형 이동시킨다. X축 리니어 액추에이터(450)는 Z축 리니어 액추에이터(460)에 의해 Z축 방향으로 선형 이동함에 따라 체인저용 그리퍼(420)들을 승강시킨다. 따라서, 체인저용 그리퍼(420)는 승강 동작하면서 셔터(120)와 연계하여 빈 릴 스태커(100)로부터 빈 릴(101)을 인출시킬 수 있다.
Z축 리니어 액추에이터(460)는 회전 모터와, 회전 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하기 위한 스크류가 베이스 블록(461)에 지지되도록 구성됨으로써, Y축 이동블록(451)을 Y축 방향으로 선형 이동시킬 수 있다. Z축 리니어 액추에이터(460)는 리니어 모터나 실린더 등을 포함하여 구성될 수도 있다.
도 16은 반출 스태커에 대한 사시도이다.
도 16을 참조하면, 반출 스태커(500)는 반출대(510)와, 반출대 이동기구(520)를 포함할 수 있다. 반출대(510)는 밴드(301)로 밴딩된 릴(101)을 릴 체인저(400)로부터 순차적으로 전달받아 Z축 방향을 따라 적층해서 정렬한다. 반출대(510)는 상면에 릴(101)을 안정되게 안착시키는 구조물을 가질 수 있다.
반출대 이동기구(520)는 반출대(510)를 Z축 방향으로 선형 이동시키고 X축 방향으로 선형 이동시킨다. 반출대 이동기구(520)는 반출대(510)를 Z축 방향으로 선형 이동시키는 Z축 리니어 액추에이터(521)와, Z축 리니어 액추에이터(521)를 X축으로 선형 이동시키는 X축 리니어 액추에이터(522)를 포함할 수 있다.
Z축 리니어 액추에이터(521)는 반출대(510)를 상승시켜 릴 체인저(400)로부터 릴(101)을 전달받은 후 반출대(510)를 하강시켜 대기시킬 수 있게 한다. Z축 리니어 액추에이터(521)는 회전 모터와, 회전 모터의 회전 운동을 선형 운동으로 변환해서 반출대(510)로 전달하는 운동 변환기를 포함할 수 있다. 회전 모터의 몸체는 X축 이동블록(521a)에 지지된다.
운동 변환기는 회전 모터의 구동축에 동축으로 고정된 구동 풀리와, X축 이동블록에 회전 가능하게 지지되는 종동 풀리와, 구동 풀리의 회전력을 중동 풀리로 전달하는 벨트와, 벨트에 고정된 상태로 반출대(510)에 고정되는 승강부재와, 승강부재의 승강 운동을 안내하는 리니어 가이드를 포함할 수 있다. 물론, Z축 리니어 액추에이터(521)는 예시된 바에 한정되지 않고 다양하게 구성될 수도 있다. 가이드봉(521b)들이 반출대(510)의 양쪽에 세워진 상태로 X축 이동블록(521a)에 고정될 수 있다. 가이드봉(521b)들은 반출대(510)에 안착된 릴(101)들이 안정된 자세로 승강할 수 있게 안내한다.
X축 리니어 액추에이터(522)는 반출대(510)를 X축 방향으로 왕복시킴에 따라 릴(101)을 반출영역으로 반출시키게 한다. X축 리니어 액추에이터(522)는 회전 모터와, 회전 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하기 위한 스크류가 베이스 블록(522a)에 지지되도록 구성됨으로써, X축 이동블록(521a)을 X축 방향으로 선형 이동시킬 수 있다. X축 리니어 액추에이터(522)는 리니어 모터나 실린더 등을 포함하여 구성될 수도 있다.
도 17은 바코드 부착기에 대한 사시도이다. 도 18은 도 17에 대한 정면도이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 바코드 인쇄기(610)는 바코드(601)를 발행한다. 바코드 인쇄기(610)는 이형지(601a)의 한쪽 면에 일렬로 부착된 바코드용 빈 용지들에 바코드(601)를 각각 인쇄해서 인출하도록 구성될 수 있다. 바코드 인쇄기(610)는 하우징(611)에 미도시된 공급롤과 공급롤 회전 액추에이터와 인쇄헤드를 내장할 수 있다.
공급롤은 바코드용 빈 용지들이 부착된 이형지(601a)를 감은 상태로 하우징(611)에 회전 가능하게 지지된다. 공급롤 회전 액추에이터는 공급롤을 회전시킴에 따라 공급롤로부터 이형지(601a)를 풀어서 공급한다. 공급롤 회전 액추에이터는 회전 모터 등을 포함하여 구성될 수 있다. 인쇄헤드는 공급롤로부터 공급되는 이형지(601a)의 바코드용 빈 용지들에 바코드(601)를 인쇄한다. 인쇄된 바코드(601)들은 이형지(601a)에 부착된 상태로 하우징(611)의 인출구(612)를 통해 인출된다.
바코드 인쇄기(610)는 바코드(601)들을 부착한 상태로 바코드 트랜스퍼(620)를 향해 인출되는 이형지(601a)를 굽힘 가이드(613)에 의해 구부리도록 안내함으로써, 바코드(601)들이 이형지(601a)로부터 원활히 분리되게 할 수 있다. 하우징(611)은 X축 리니어 액추에이터(614)에 의해 X축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 따라서, 하우징(611)은 X축 방향으로 바코드 트랜스퍼(620)의 흡착패드(621)와 간격이 조절될 수 있다. X축 리니어 액추에이터(614)는 리니어 모터나 실린더 등을 포함하여 구성될 수 있다.
바코드 트랜스퍼(620)는 바코드 인쇄기(610)로부터 발행된 바코드(601)를 집어서 캐리어 테이프 와인더(200)의 빈 릴(101)에 부착시킨다. 바코드 트랜스퍼(620)는 흡착패드(621)와, 흡착패드(621)를 X축으로 선형 이동시키는 X축 리니어 액추에이터(622)와, X축 리니어 액추에이터(622)를 Z축 방향으로 선형 이동시키는 Z축 리니어 액추에이터(623)를 포함할 수 있다.
흡착패드(621)는 진공압을 발생시켜 바코드(601)를 흡착하며, 진공압을 해제시켜 바코드(601)를 분리시킨다. 흡착패드(621)는 진공펌프 등의 작동 여부에 따라 진공압을 발생시키거나 진공압을 해제할 수 있다. 흡착패드(621)는 X축 이동블록(621a)에 스프링(621b)에 의해 지지될 수 있다. 따라서, 흡착패드(621)는 스프링(621b)에 의해 바코드(601)를 빈 릴(101)에 가압하는 효과를 높임으로써, 빈 릴(101)에 대한 바코드(601) 접착을 확실하게 할 뿐 아니라 완충될 수 있다.
X축 리니어 액추에이터(622)는 흡착패드(621)를 X축 방향으로 왕복시킨다. X축 리니어 액추에이터(622)는 승강 블록(622a)에 지지된다. X축 리니어 액추에이터(622)는 리니어 모터나 실린더 등을 포함하여 구성될 수 있다.
Z축 리니어 액추에이터(623)는 흡착패드(621)를 Z축 방향으로 바코드 인쇄기(610)와 캐리어 테이프 와인더(200) 사이를 왕복시킨다. Z축 리니어 액추에이터(623)는 회전 모터와, 회전 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하기 위한 스크류가 베이스 블록(623a)에 지지되도록 구성됨으로써, 승강 블록(622a)을 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다. Z축 리니어 액추에이터(623)는 리니어 모터나 실린더 등을 포함하여 구성될 수도 있다.
바코드 트랜스퍼(620)는 다음과 같이 작용하게 된다. 흡착패드(621)는 X축 리니어 액추에이터(622)에 의해 대기 위치에서 바코드 인쇄기(610)로 전진해서 바코드(601)를 흡착한 후 복귀한다. 이어서, 흡착패드(621)는 Z축 리니어 액추에이터(623)에 의해 캐리어 테이프 와인더(200)로 상승한다. 이어서, 흡착패드(621)는 캐리어 테이프 와인더(200)로 전진해서 빈 릴(101)에 바코드(601)를 부착한 후 복귀한다. 이어서, 흡착패드(621)는 Z축 리니어 액추에이터(623)에 의해 하강해서 대기 위치로 복귀한다. 이러한 과정들에 의해 빈 릴(101)에 바코드(601)가 부착될 수 있다. 바코드 트랜스퍼(620)는 흡착패드(621)에 대한 바코드(601) 흡착 여부를 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
전술한 릴 자동 교체시스템(1000)의 작동 예를 설명하면 다음과 같다.
빈 릴(101)들은 빈 릴 스태커(100)에 적재되어 대기한다. 이때, 빈 릴 스택커(100)에 적재된 최하층의 빈 릴(101)은 릴 인출구(110a)로부터 인출되지 않게 셔터(120)에 의해 받쳐져 대기한다. 이 상태에서, 릴 체인저(400)는 빈 릴 스태커(100)로부터 최하층의 빈 릴(101)을 인출시켜 캐리어 테이프 와인더(200)로 공급한다.
이때, 체인저용 그리퍼(420)들은 대기 영역에서 상하로 위치되어 릴 인출구(110a)와 마주한 상태로 Z축 리니어 액추에이터(460)에 의해 상승하기 시작한다. 상측의 체인저용 그리퍼(420)가 계속 상승하면서 릴 인출구(110a)를 거쳐 최하층의 빈 릴(101)을 흡착한 후, 상사점까지 더 상승한다. 그러면, 셔터(120)가 릴 인출구(110a)를 개방하고, 그에 따라 상측의 체인지용 그리퍼(420)가 최하층의 빈 릴(101)을 릴 인출구(110a)로부터 인출한다.
이어서, 셔터(120)가 릴 인출구(110a)를 다시 폐쇄하여 후행 빈 릴(101)을 받침으로써, 후행 빈 릴(101)의 인출을 차단한다. 빈 릴(101)을 흡착한 체인저용 그리퍼(420)는 하사점까지 하강한 후, 와인더용 그리퍼(211)와 마주하도록 Y축 회전 액추에이터(440)에 의해 90도로 턴 동작한다. 빈 릴(101)을 흡착한 체인저용 그리퍼(420)는 X축 리니어 액추에이터(450)에 의해 와인더용 그리퍼(211)로 전진해서 빈 릴(101)을 와인더용 그리퍼(211)에 접촉시킨다. 그러면, 와인더용 그리퍼(211)는 빈 릴(101)을 흡착하고, 그에 따라 체인저용 그리퍼(420)는 빈 릴(101)을 분리한다.
이어서, 체인저용 그리퍼(420)는 와인더용 그리퍼(211)로부터 대기 영역으로 후퇴한 후, 다시 상측에 위치되어 릴 인출구(110a)와 마주하도록 90도로 턴 동작한다. 이때, 바코드 트랜스퍼(620)는 바코드 인쇄기(610)로부터 발행된 바코드(601)를 흡착패드(621)에 흡착한 후, 바코드(601)를 흡착한 흡착패드(621)를 와인더용 그리퍼(211)로 이동시켜 와인더용 그리퍼(211)의 빈 릴(101)에 부착할 수 있다. 이와 동시에, 상측의 체인지용 그리퍼(420)는 전술한 과정처럼 빈 릴 스태커(100)로부터 후행 빈 릴(101)을 인출시켜 하사점에서 대기한다.
이어서, 와인더용 그리퍼(211)는 빈 릴(101)을 흡착한 상태로 Z축 리니어 액추에이터(218)에 의해 상사점까지 상승한다. 그러면, 캐리어 테이프 어태치 유닛(220)의 접착 테이프 공급기(230)로부터 접착 테이프(230a)가 빈 릴(101)의 안쪽 둘레 면으로 공급된다. 캐리어 테이프(10)가 와인더용 그리퍼(211)로 이송됨에 따라 빈 릴(101)의 안쪽 둘레 면과 접착 테이프(230a) 사이로 공급된다. 그러면, 와인더용 그리퍼(211)는 회전 액추에이터(217)에 의해 회전함에 따라 캐리어 테이프(10)를 감기 시작한다. 이때, 푸셔(250)는 접착 테이프(230a)와 캐리어 테이프(10)의 선단을 눌러서 빈 릴(101)의 안쪽 홈(101a)에 끼워 넣으며, 접착 테이프 가압기(240)는 빈 릴(101)의 안쪽 둘레 면과 캐리어 테이프(10)의 선단을 따라 접착 테이프(230a)를 가압해서 부착한다.
와인더용 그리퍼(211)가 계속 회전함과 동시에 하강하면서 캐리어 테이프(10)를 설정 길이만큼 감으면, 접착 테이프 공급기(230)로부터 접착 테이프(230a)가 캐리어 테이프(10)의 후단으로 공급된다. 이때, 접착 테이프 가압기(240)는 캐리어 테이프(10)의 후단과 캐리어 테이프(10)의 와인딩 부위를 따라 접착 테이프(230a)를 가압해서 부착한다. 따라서, 캐리어 테이프(10)는 릴(101)에 감긴 상태로 고정될 수 있다.
와인더용 그리퍼(211)가 캐리어 테이프(10)를 감는 동안, 빈 상태의 체인저용 그리퍼(420)가 와인더용 그리퍼(211)와 마주하도록 턴 동작해서 대기한다. 캐리어 테이프(10)가 전술한 과정에 의해 릴(101)에 감겨 고정되면, 와인더용 그리퍼(211)는 하사점으로 하강한다. 그러면, 빈 상태의 체인저용 그리퍼(420)는 와인더용 그리퍼(211)로 전진해서 와인더용 그리퍼(211)로부터 릴(101)을 전달받은 후, 대기 영역으로 복귀한다.
이어서, 빈 릴(101)을 흡착한 체인지용 그리퍼(420)가 와인더용 그리퍼(211)와 마주하도록 180도로 턴 동작한 후, 와인더용 그리퍼(211)로 빈 릴(101)을 전달하고 대기 영역으로 복귀한다. 그러면, 바코드(601)는 전술한 과정처럼 와인더용 그리퍼(211)의 빈 릴(101)에 부착된다. 이어서, 캐리어 테이프(10)는 전술한 과정처럼 와인더용 그리퍼(211)의 빈 릴(101)에 감겨 고정된다. 이와 동시에, 캐리어 테이프(10)가 감겨 고정된 릴(101)을 흡착한 체인저용 그리퍼(420)는 상사점으로 상승한다.
그러면, 밴딩기(300)는 캐리어 테이프 와인더(200)에 의해 릴(101)에 감겨 고정된 캐리어 테이프(10)를 밴드(301)로 밴딩한다. 이때, 밴드 어태치 유닛(320)의 접착 테이프 공급기(330)로부터 접착 테이프(330a)가 캐리어 테이프(10)의 바깥쪽 면으로 공급되고, 밴드(301)가 밴드 공급유닛(310)에 의해 캐리어 테이프(10)의 바깥쪽 면과 접착 테이프(330a) 사이로 공급된다. 그러면, 체인저용 그리퍼(420)는 그리퍼 회전 액추에이터(430)에 의해 회전함에 따라 밴드(301)를 감기 시작한다. 이때, 접착 테이프 가압기(340)는 캐리어 테이프(10)의 바깥쪽 면과 밴드(301)의 선단을 따라 접착 테이프(330a)를 가압해서 부착한다.
체인저용 그리퍼(420)가 계속 회전해서 밴드(301)를 설정 길이만큼 감으면, 접착 테이프 공급기(330)로부터 접착 테이프(330a)가 밴드(301)의 후단으로 공급된다. 이때, 접착 테이프 가압기(340)는 밴드(301)의 후단과 밴드(301)의 와인딩 부위를 따라 접착 테이프(330a)를 가압해서 부착한다. 따라서, 밴드(301)는 릴(101)에 감긴 캐리어 테이프(10)의 바깥 둘레를 감싼 상태로 고정될 수 있다. 그러면, 밴딩된 릴(101)을 흡착한 체인저용 그리퍼(420)는 하사점까지 하강한 후, 반출 스태커(500)의 반출대(510)와 마주하도록 턴 동작한다. 그러면, 반출대(510)는 Z축 리니어 액추에이터(521)에 의해 상승해서 체인저용 그리퍼(420)의 릴(101)에 접촉된다. 그러면, 체인저용 그리퍼(420)는 릴(101)을 분리해서 반출대(510)로 전달한다. 그러면, 반출대(510)는 Z축 리니어 액추에이터(521)에 의해 하강해서 복귀한다. 그러면, 체인저용 그리퍼(420)는 대기 영역으로 복귀한 후, 전술한 과정처럼 빈 릴 스태커(100)로부터 후행 빈 릴(101)을 인출해서 대기한다.
그러면, 와인더용 그리퍼(211)의 릴(101)은 전술한 과정처럼 빈 상태의 체인저용 그리퍼(420)에 전달되고 밴드(301)로 밴딩되어 반출 스태커(500)로 반출된다. 체인저용 그리퍼(420)의 빈 릴(101)은 전술한 과정처럼 와인더용 그리퍼(211)에 전달되어 바코드(601)가 부착된 후, 캐리어 테이프(10)가 감겨 고정된다. 빈 릴 스태커(100)의 나머지 빈 릴(101)들도 전술한 과정들의 반복 수행에 따라 캐리어 테이프(10)가 감긴 상태로 밴드(301)로 밴딩된 후, 반출 스태커(500)로 반출될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10..캐리어 테이프 100..빈릴 스태커
101..빈 릴 110..빈 릴 적재대
120..셔터 200..캐리어 테이프 와인더
210..와인딩 유닛 220..캐리어 테이프 어태치 유닛
300..밴딩기 301..밴드
310..밴드 공급 유닛 320..밴드 어태치 유닛
400..릴 체인저 420..그리퍼
500..반출 스태커 510..반출대
520..반출대 이동기구 600..바코드 부착기
610..바코드 인쇄기 620..바코드 트랜스퍼

Claims (7)

  1. 빈 릴들을 일렬로 적재하는 빈 릴 스태커;
    상기 빈 릴 스태커로부터 인출되는 빈 릴을 공급받으며, 반도체 소자들이 포장된 캐리어 테이프를 설정 길이만큼 빈 릴에 감아서 고정하는 캐리어 테이프 와인더;
    상기 캐리어 테이프 와인더에 의해 릴에 감겨 고정된 캐리어 테이프를 밴드로 밴딩하는 밴딩기;
    상기 빈 릴 스태커로부터 빈 릴을 인출시켜 상기 캐리어 테이프 와인더로 공급하고, 상기 빈 릴 스태커로부터 후행 빈 릴을 인출시켜 대기하며, 캐리어 테이프가 감겨 고정된 릴을 상기 캐리어 테이프 와인더로부터 분리해서 상기 밴딩기로 공급하며, 대기 상태의 빈 릴을 상기 캐리어 테이프 와인더로 공급하는 동작을 순차적으로 수행하는 릴 체인저; 및
    상기 밴딩기에 의해 밴드로 밴딩된 릴을 상기 릴 체인저로부터 전달받아 적재하는 반출 스태커;
    를 포함하는 릴 자동 교체시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 릴 체인저는,
    XY 수평면의 Y축과 직교하는 길이를 갖는 회전 블록과,
    상기 회전 블록의 양단에 상호 대칭되게 장착되어 릴을 각각 잡거나 풀도록 동작하는 한 쌍의 체인저용 그리퍼들과,
    상기 회전 블록의 길이 방향과 나란한 축을 중심으로 상기 체인저용 그리퍼들을 각각 회전시키는 그리퍼 회전 액추에이터들과,
    상기 회전 블록을 Y축을 중심으로 회전시키는 Y축 회전 액추에이터와,
    상기 Y축 회전 액추에이터를 X축 방향으로 선형 이동시키는 X축 리니어 액추에이터와,
    상기 X축 리니어 액추에이터를 수직 방향의 Z축을 따라 선형 이동시키는 Z축 리니어 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 자동 교체시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐리어 테이프 와인더는,
    릴을 잡거나 풀도록 동작하는 와인더용 그리퍼와, 상기 와인더용 그리퍼를 X축을 중심으로 회전시키고 Z축 방향으로 선형 이동시키는 와인더용 그리퍼 이동기구를 구비하는 와인딩 유닛;
    상기 와인딩 유닛에 의해 캐리어 테이프가 빈 릴에 감길 때, 캐리어 테이프의 선후단에 접착 테이프를 공급하여 캐리어 테이프를 빈 릴에 고정하는 캐리어 테이프 어태치 유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 자동 교체시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 빈 릴 스태커는,
    빈 릴들을 Z축 방향을 따라 적층한 상태로 정렬하고 하단에 빈 릴을 인출시키는 릴 인출구가 형성된 빈 릴 적재대와,
    상기 릴 인출구를 개폐시킴에 따라 빈 릴을 하나씩 인출시키는 셔터를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 자동 교체시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 반출 스태커는,
    밴드로 밴딩된 릴을 상기 릴 체인저로부터 순차적으로 전달받아 Z축 방향을 따라 적층해서 정렬하는 반출대와,
    상기 반출대를 Z축 방향으로 선형 이동시키고 X축 방향으로 선형 이동시키는 반출대 이동기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 자동 교체시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밴딩기는,
    캐리어 테이프가 감겨 고정된 릴을 상기 릴 체인저에 의해 회전시키는 동안, 릴에 감겨 고정된 캐리어 테이프의 바깥 둘레를 따라 밴드가 감기도록 밴드를 공급하는 밴드 공급 유닛;
    캐리어 테이프의 바깥 둘레를 따라 밴드가 감길 때, 밴드의 선후단에 접착 테이프를 공급하여 밴드를 캐리어 테이프에 고정하는 밴드 어태치 유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 자동 교체시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 테이프 와인더로 공급된 빈 릴에 바코드를 부착하는 바코드 부착기를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 자동 교체시스템.
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