KR101050245B1 - 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템 - Google Patents

모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자석을 모터 케이스의 내주면에 부착시키도록 하기 위한 모터 케이스 내측에 접착제를 도포하는 공정, 자석과 고정 지그를 모터 케이스 내측으로 삽입시키는 공정, 검사 공정을 자동으로 연속되게 실시하도록 하는 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템을 제공한다. 이와 같은 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)은 모터 케이스(1) 내측에 접착제를 도포하는 공정을 자동으로 수행하는 도포부(12)와, 이 도포부(12)에서 형성된 접착제가 도포된 모터 케이스(1')내에 자석(2)과 고정 지그(2')를 결합시키는 공정을 자동으로 수행하는 조립부(16)를 구성하고, 이 사이에 로봇 이송부(14)를 설치하여 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 이송하도록 하므로써, 자석(2)을 모터 케이스(1)의 내주면에 부착시키도록 하는 일련을 공정을 자동으로 연속되게 실시할 수 있도록 한다. 이와 같은 본 발명에 따르면, 자석을 모터 케이스의 내주면에 부착시키도록 하는 일련을 공정을 자동으로 연속되게 실시할 수 있어, 작업인원과 작업시간을 줄일 수 있도록 하여 생산효율을 높일 수 있도록 하고, 불량율을 줄이고 제품의 품질 안정성을 확보할 수 있도록 한다. 또한, 조립부(16)에 자석(2)과 고정 지그(2')가 결합된 상태에서 불량유무를 자동으로 검사할 수 있도록 구성할 수 있어, 모터 케이스에 자석을 부착시키기 전 공정을 자동화할 수 있는 장점이 있다.

Description

모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템{AUTO ASSEMBLY SYSTEM FOR ATTACHING MAGNET IN MOTOR CASE}
본 발명은 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 자석을 모터 케이스의 내주면에 부착시키도록 하기 위한 모터 케이스 내측에 접착제를 도포하는 공정, 지그와 함께 자석을 모터 케이스 내측으로 삽입시키는 공정, 검사 공정을 자동으로 연속되게 실시하여 작업인원과 작업시간을 줄일 수 있도록 하여 생산효율을 높일 수 있도록 하고, 불량율을 줄이고 제품의 품질 안정성을 확보할 수 있도록 하는 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에 관한 것이다.
자동제어기술의 보편화에 따라 모터의 사용이 지속적으로 증가되고 있다. 특히, 고정자로 영구자석을 사용하고, 회전자(전기자)로 코일을 사용하여 구성되는 DC 모터는 기동 토크가 크고, 출력 효율이 양호하며, 가격이 저렴한 장점이 있어 자동차 및 각종 산업기계뿐만아니라 가전제품 및 완구에 이르기까지 널리 사용되고 있다.
한편, 도 1에서 보인 모터 케이스(1)는 DC 모터의 프레임내에서 (영구)자석(2)을 고정하고, 플럭스(Flux)의 경로가 되어 자기장을 형성하도록 하는 부품이다. 그리고, 모터 케이스(1)의 재질 및 형상은 다양한 종류로 이루어지지만, 모터 케이스(1)는 원통형의 구조를 갖고, 자석(2)은 반원형의 구조로 이루어져, 두 개의 반원형의 자석(2)이 모터 케이스(1)의 내측에서 서로 마주보도록 모터 케이스(1)의 내주면에 부착된다. 이때, 모터 케이스(1)의 일측에 절개되도록 형성된 홈은 지그상에서 자석(2)의 조립 위치를 설정할 수 있도록 하기 위한 세팅홈(3)이다.
이때, 모터 케이스(1)와 관련하여 본 발명자는 등록특허공보 등록번호 제10-0319972호 "치(齒)형끼워맞춤을이용한DC모터케이스"를 통해 블랭킹시 양단에 치(齒)형 구조를 형성하고, 벤딩시 이 치형구조에 의한 억지끼워맞춤이 이루어지도록 하므로써, 벤딩 및 사이징 공정 후 발생되는 스프링백(springback) 현상을 효과적으로 방지하여 양단을 용접할 필요없는 기술을 제안한 바 있다.
한편, 현재 모터 케이스(1)에 자석(2)을 부착시키는 공정{통상, "모터 케이스 어셈블리(assembly) 공정"이라 하고, 자석(2)이 모터 케이스(1)에 결합된 상태의 반제품을 "모터 케이스 어셈블리"라 한다}은 여러 면에서 개선해야 할 필요성이 있다.
종래 모터 케이스(1)내에 자석(2)을 부착시키는 공정은 에폭시 계열의 접착제를 자석(2)이 부착되는 모터 케이스(1)의 내주면에 고르게 도포하고, 모터 케이스(1)내로 자석(2)을 넣어 고정용 지그(jig)를 사용해서 자석(2)이 접착제를 통해 모터 케이스(1)에 부착(이때, 지그에 의해 자석(2)이 모터 케이스(1)에 압박되어 지정된 위치에 고정되도록 한다)되도록 한 후, 검사, 건조 공정을 진행하고, 자석(2)을 모터 케이스(1)에 압박되도록 한 고정용 지그를 분리시킨 후, 커버 코킹(caulking) 공정 등의 마무리 가공의 순으로 이루어지게 된다.
그러나, 현재까지 이와 같은 전체적인 프로세스가 자동화되지 않고 있어 연속된 반복 수작업(통상 일일 생산 4,000 내지 6,000회의 연속된 반복 작업)이 이루어지게 되므로, 작업자의 피로누적으로 인한 생산성 저하가 불가피하고, 불량율(현재 접착제 도포 후, 수정 및 투입율은 10%정도임)이 높게 되는 문제점이 있다. 특히, 모터 케이스(1)에 접착제를 도포하는 작업은 자석(2)이 위치되는 부분에 접착제가 정확하게 도포되도록 하고, 도포되는 접착제의 양이 일정하게 관리되어야 하는데, 수작업을 통해 이루어지게 되므로 작업인원이 많이 필요{모터 케이스(1)에 자석(2)을 부착시키는 공정중에서 접착제를 도포하는 공정에 가장 많은 작업자가 필요}하고, 숙련자에 의해 이루어져도 접착제의 위치가 항시 일정하게 이루어지지 않을 뿐만아니라 접착제의 도포량이 일정하게 유지되지 못해 생산량에 한계가 있을 뿐만아니라 공정상에서 불량율이 높은 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 본 발명자가 선출원을 통해 획득한 기술을 바탕으로 모터 케이스(1)내에 자석(2)을 부착시키기 위해 이루어지는 일련을 공정을 작업자의 개입없이 자동으로 실시할 수 있도록 제안된 것이다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 자석을 모터 케이스의 내주면에 부착시키도록 하기 위한 모터 케이스 내측에 접착제를 도포하는 공정, 지그(jig)와 함께 자석을 모터 케이스 내측으로 삽입시키는 공정, 검사 공정을 자동으로 연속되게 실시하여 작업인원과 작업시간을 줄일 수 있도록 하여 생산효율을 높일 수 있도록 하고, 불량율을 줄이고 제품의 품질 안정성을 확보할 수 있도록 할 수 있는 새로운 형태의 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 자석(2)의 조립 위치를 설정할 수 있도록 하기 위한 세팅홈(3)이 형성된 모터 케이스(1)내에 자석(2)을 부착시키는 공정을 진행하는 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에 있어서, 상기 모터 케이스(1)에 접착제를 도포시키기 위한 작업 영역(31)을 형성하고, 상기 작업 영역(31)내에서 상기 자석(2)을 부착시키기 위한 상기 모터 케이스(1)의 내주면 위치에 접착제를 도포하여 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 형성시키기 위한 접착제 도포부(12)와; 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 잡을 수 있도록 구성된 핸들러(80)를 갖고, 상기 핸들러(80)의 3차원 운동이 가능하도록 하여 상기 핸들러(80)의 작동 범위에 상기 도포부(12)의 작업 영역(31)이 포함되도록 설치되며, 상기 도포부(12)의 작업 영역(31)내에서 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 상기 핸들러(80)로 잡아 이동시키기 위한 로봇 이송부(14) 및; 상기 로봇 이송부(14)의 핸들러(80)를 통해 이송되는 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 공급받도록 상기 핸들러(80)의 작동 범위에 설치되는 조립 지그(100)를 갖고, 상기 조립 지그(100)에 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')가 위치되었을 때 상기 자석(2)이 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')에 위치되도록 넣은 후, 상기 자석(2)이 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')의 내주면에 밀착되도록 하는 고정 지그(2')을 조립시켜 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 형성시키기 위한 조립부(16)를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 상기 접착제 도포부(12)는 상기 작업 영역(31)에 상기 모터 케이스(1)가 위치되었을 때 상기 모터 케이스(1)의 세팅홈(3)을 기준으로 상기 모터 케이스(1)를 회전시키기 위한 핸들링 유니트(30)와, 상기 핸들링 유니트(30)의 작업 영역(31)내로 상기 모터 케이스(1)가 순차적으로 이송되도록 하기 위한 피더 유니트(50) 및, 상기 자석(2)이 부착되는 높이와 대응되는 높이(h)를 갖는 도포면(62)이 형성되는 노즐(61)를 갖고, 상기 모터 케이스(1)가 회전될 때 상기 노즐(61)이 상기 모터 케이스(1)의 내주면에 밀착되도록 하므로써, 상기 모터 케이스(1)의 내주면에 접착제가 도포되도록 하는 도포 유니트(60)를 구비할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 상기 핸들링 유니트(30)는 모터에 의해 회전되고, 상기 작업 영역(31)에 위치되는 상기 모터 케이스(1)의 외주면에 밀착되므로써, 상기 모터 케이스(1)가 회동되도록 하기 위한 구동 롤러(32)와, 상기 작업 영역(31)을 사이에 두고 서로 대응되는 위치에 배치되도록 설치되고, 전단에 상기 모터 케이스(1)의 외주면에 접촉되어 회동되는 피동 롤러(37)가 결합되어 상기 모터 케이스(1)를 지지하기 위한 제 1 및 제 2 실린더(36, 38) 및, 전단에 상기 모터 케이스(1)의 세팅홈(3)에 걸리도록 형성되는 세팅 롤러(41)를 갖고, 상기 작업 영역(31)에 상기 모터 케이스(1)가 위치되어 상기 구동 롤러(32)에 의해 회전될 때, 상기 세팅 롤러(41)가 상기 세팅홈(3)과 동일선상에 위치되도록 하여 상기 모터 케이스(1)의 외주면에 접촉되도록 하는 위치 지정 실린더(40)를 구비할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 상기 도포 유니트(60)는 접착제를 수용하는 탱크(72)와, 상기 탱크(72)와 연결되어 상기 노즐(61)로 정해진 양의 접착제가 공급되도록 하기 위한 정량 토출기(66)와, 중공(65)을 갖고, 일측이 상기 정량 토출기(66)에 접속되며, 타측이 상기 노즐(61)에 접속되어 상기 정량 토출기(66)로부터 공급되는 접착제가 상기 노즐(61)로 흐르도록 하는 연결대(64) 및, 상기 연결대(64)와 접속되어 상기 연결대(64)를 수평 및 수직 이송시키기 위한 제 1 및 제 2 액추에이터(68, 70)를 구비할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 상기 조립부(16)는 상면에 상기 조립 지그(100)가 설치되는 프레임(90)과, 상기 프레임(90)상에 설치되어 상기 조립 지그(100)에 위치된 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')내로 상기 자석(2)을 넣고, 상기 자석(2)이 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')의 내주면에 밀착되도록 하는 고정 지그(2')을 넣기 위한 조립 유니트(130)와, 상기 조립 지그(100) 다음에 위치되어 상기 조립 지그(100)와 수평선상에 위치되도록 상기 프레임(90)의 상면에 설치되는 검사 지그(110) 및, 상기 조립 지그(100)에서 형성된 상기 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 상기 검사 지그(110)로 이송시키기 위한 조립 이송 유니트(160)를 구비하되, 상기 조립 이송 유니트(160)는 상기 프레임(90) 상에서 상기 조립 지그(100)와 검사 지그(110)를 가로질러 수평되게 배치되는 레일(170) 및, 상기 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 잡을 수 있도록 구성된 핸들러(184)를 갖고, 상기 레일(170)에 결합되어 상기 조립 지그(100)와 검사 지그(110) 사이를 왕복하면서 상기 조립 지그(100)에서 형성된 상기 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 상기 조립 지그(100)로부터 상기 검사 지그(110)로 이송시키기 위한 로더(180)를 구비할 수 있다.
본 발명에 의한 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에 따르면, 모터 케이스(1) 내측에 접착제를 도포하는 공정을 자동으로 수행하는 도포부(12)와, 이 도포부(12)에서 형성된 접착제가 도포된 모터 케이스(1')내에 자석(2)과 고정 지그(2')를 결합시키는 공정을 자동으로 수행하는 조립부(16)를 구성하고, 이 사이에 로봇 이송부(14)를 설치하여 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 이송하도록 하므로써, 자석을 모터 케이스의 내주면에 부착시키도록 하는 일련을 공정을 자동으로 연속되게 실시할 수 있어, 작업인원과 작업시간을 줄일 수 있도록 하여 생산효율을 높일 수 있도록 하고, 불량율을 줄이고 제품의 품질 안정성을 확보할 수 있도록 한다. 또한, 조립부(16)에 자석(2)과 고정 지그(2')가 결합된 상태에서 불량유무를 자동으로 검사할 수 있도록 구성할 수 있어, 모터 케이스에 자석을 부착시키기 전 공정을 자동화할 수 있는 장점이 있다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 인지한 상태에서 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)은 모터 케이스(1) 내측에 접착제를 도포하는 공정을 자동으로 수행하는 도포부(12)와, 이 도포부(12)에서 형성된 접착제가 도포된 모터 케이스(1')내에 자석(2)과 고정 지그(2')를 결합시키는 공정을 자동으로 수행하는 조립부(16)를 구성하고, 이 사이에 로봇 이송부(14)를 설치하여 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 이송하도록 하므로써, 자석(2)을 모터 케이스(1)의 내주면에 부착시키도록 하는 일련을 공정을 자동으로 연속되게 실시할 수 있도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
이때, 접착제 도포부(12)는 모터 케이스(1)에 접착제를 도포시키기 위한 작업 영역(31)을 형성하고, 작업 영역(31)내에서 자석(2)을 부착시키기 위한 모터 케이스(1)의 내주면 위치에 접착제를 도포하여 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 형성시킨다. 그리고, 로봇 이송부(14)는 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 잡을 수 있도록 구성된 핸들러(80)를 갖고, 핸들러(80)의 3차원 운동이 가능하도록 하여 핸들러(80)의 작동 범위에 도포부(12)의 작업 영역(31)이 포함되도록 설치되며, 도포부(12)의 작업 영역(31)내에서 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 핸들러(80)로 잡아 이동시킨다. 그리고, 조립부(16)는 로봇 이송부(14)의 핸들러(80)를 통해 이송되는 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 공급받도록 핸들러(80)의 작동 범위에 설치되는 조립 지그(100)를 갖고, 조립 지그(100)에 접착제가 도포된 모터 케이스(1')가 위치되었을 때 자석(2)이 접착제가 도포된 모터 케이스(1')에 위치되도록 넣은 후, 자석(2)이 접착제가 도포된 모터 케이스(1')의 내주면에 밀착되도록 하는 고정 지그(2')을 조립시켜 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 형성시킨다.
이와 같은 본 발명에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)에서 도포부(12), 로봇 이송부(14) 및 조립부(16)는 위치제어가 자유자 재로 이루어지는 로봇이 사용되므로, 각각 별개로 구성하여 설치하고자 하는 장소에 맞추어 배치하도록 하는 것이 바람직하지만, 설계자 또는 사용자의 필요에 따라 하나의 프레임상에 구성할 수도 있는 것이다. 이때, 본 발명에서 로봇 이송부(14)의 로봇은 핸들러(80)를 X, Y, Z축 방향의 이송 및 회전 이송이 가능하도록 하는 형태를 사용한다. 물론, 이와 같은 로봇은 이미 다양한 형태로 제공되고 있는 형태를 선택적으로 적용할 수 있는 것이다. 그리고, 도포부(12) 및 조립부(16)에는 각 공정의 특성에 따라 제품을 이송시키기 위한 구성들이 적용된다. 이와 같은 구성은 본 발명의 실시예에서 보인 형태가 바람직하지만, 자동화 기기 및 기계 분야에서 널리 사용되는 다양한 형태의 제품 이송 메커니즘이 적용될 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 및 도 2를 인지한 상태에서 첨부된 도면 도 3 내지 도 20에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 20에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 각 도면에서 종래 모터 케이스에 자석 부착을 위한 공정시 접착제 도포시 적용되는 모터 케이스의 구조, 접착제의 성분 및 작용, 일반적으로 자동화장치에서 PLC, 컴퓨터 등을 통한 자동제어방법, 제품의 이송 및 회전 등에 필요한 액추에이터의 구성 및 작용, 용액을 일정량으로 공급하기 위한 정량 토출기와 관련된 기술 등 이 분야의 종사자들이 통상적으로 알 수 있는 부분들의 도시 및 설명은 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 도포부의 주요 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 조립부의 주요 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템의 평면도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템을 보여주는 사진 도면이다.
먼저, 도 2, 도 5 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)은 모터 케이스(1) 내측에 접착제를 도포하는 공정을 자동으로 수행하는 도포부(12)와, 이 도포부(12)에서 형성된 접착제가 도포된 모터 케이스(1')내에 자석(2)과 고정 지그(2')를 결합시키는 공정을 자동으로 수행하는 조립부(16)를 구성하고, 이 사이에 로봇 이송부(14)를 설치하여 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 이송하도록 하므로써, 자석(2)을 모터 케이스(1)의 내주면에 부착시키도록 하는 일련을 공정을 자동으로 연속되게 실시할 수 있도록 한다.
이와 같은 본 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)은 전체적인 제어를 위한 컨트롤러를 적용할 수도 있고, 각 장치마다 별도의 컨트롤러를 사용할 수 있도록 구성할 수 있는 것이다. 이에 본 발명의 바 람직한 실시예는, 도 8에서 보는 바와 같이, 도포부(12)의 컨트롤러(78)와 조립부(16)의 컨트롤러(200)를 별도로 구성하였고, 로봇 이송부(14)의 경우 기본적인 자체 컨트롤러(도시 않음)외 전체적인 공정 흐름을 위한 제어는 조립부(16)의 컨트롤러(200)에서 가능하도록 하였다.
도 1 및 도 2를 인지한 상태에서 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)에서 도포부(12)는 핸들링 유니트(30), 피더 유니트(50) 및 도포 유니트(60)를 구비하여, 자석(2)의 조립 위치를 설정할 수 있도록 하기 위한 세팅홈(3)이 형성된 모터 케이스(1)내에 자석(2)을 부착시키는 공정에서 모터 케이스(1)내에 접착제를 도포하는 공정이 자동으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 핸들링 유니트(30)는 모터 케이스(1)에 접착제를 도포시키기 위한 작업 영역(31)을 형성하고, 작업 영역(31)에 모터 케이스(1)가 위치되었을 때 모터 케이스(1)의 세팅홈(3)을 기준으로 모터 케이스(1)를 회전시킨다. 피더 유니트(50)는 핸들링 유니트(30)의 작업 영역(31)내로 모터 케이스(1)가 순차적으로 이송되도록 한다. 그리고, 도포 유니트(60)는 자석(2)이 부착되는 높이와 대응되는 높이(h)를 갖는 도포면(62)이 형성되는 노즐(61)를 갖고, 모터 케이스(1)가 회전될 때 노즐(61)이 모터 케이스(1)의 내주면에 밀착되도록 하므로써, 모터 케이스(1)의 내주면에 접착제가 도포되도록 한다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)의 도포부(12)는 피더 유니트(50)를 통해 공급되는 모터 케이스(1)는 핸들링 유니트(30)의 작업 영역(31)에 위치된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 모터 케이스(1)는 자유 낙하 방식에 의해 피더 유니트(50)로부터 모터 케이스(1)로 이동{물론, 모터 케이스(1)가 자유 낙하되는 경로상에는 가이드가 설치될 것이다}되도록 하였으나, 이와 같은 모터 케이스(1)의 이송방법은 이 분야에서 알려진 다양한 구성을 통해 가능할 것이다.
피더 유니트(50)를 통해 모터 케이스(1)가 핸들링 유니트(30)의 작업 영역(31)에 이송{물론, 이를 감지하기 위한 센서(48, 도 6 참조)가 설치된다}되면, 핸들링 유니트(30)는 모터 케이스(1)의 기준위치를 세팅하기 위한 작업을 하게 된다. 이와 같은 기준위치의 세팅은 접착제 도포 공정의 시작 위치와 종료 위치를 설정하기 위함이다. 본 발명에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)의 도포부(12)에서 핸들링 유니트(30)는 모터 케이스(1)의 세팅홈(3)을 기준으로 접착제 도포 공정의 시작 위치와 종료 위치를 설정하여 모터 케이스(1)를 회전시킨다. 물론, 이와 같은 세팅홈(3)의 검출은 본 발명의 바람직한 실시예의 형태를 적용할 수 있으나, 이 분야에서 위치 검출로 제안된 다양한 다른 방법이 적용될 수 있는 것이다. 또한, 본 발명은 이와 같은 기준위치를 설정하기 위해 별도의 구성을 추가하지 않기 위해 모터 케이스(3)에 이미 형성되어 있는 세 팅홈(3)을 적용한 것이다. 즉, 세팅홈(3)은 추후 자석(2)을 조립할 때 적용하기 위해 형성되는데, 본 발명에서는 다른 구성을 적용하지 않고, 이미 형성된 세팅홈(3)을 적용한 것이다. 따라서, 본 발명에서 세팅홈(3)은 위치 식별을 위해 모터 케이스(1)에 형성되는 구성을 지칭하는 것으로, 이 구성이 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것은 아니다.
이와 같이 핸들링 유니트(30)에서 접착제 도포 공정의 시작 위치{세팅홈(3)의 위치가 된다}가 확정된 후, 도포 유니트(60)는 노즐(61)을 지정된 위치로 이동시켜 모터 케이스(1)가 회전될 때 노즐(61)이 모터 케이스(1)의 내주면에 밀착되도록 하므로써, 모터 케이스(1)의 내주면에 접착제가 도포되도록 한다. 그리고, 종료 위치{한바퀴 회전된 세팅홈(3)의 위치가 된다}가 되면, 핸들링 유니트(30)는 모터 케이스(1)의 회전을 정지시키고, 도포 유니트(60)는 노즐(61)을 원위치로 이동시키게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)의 도포부(12)는 핸들링 유니트(30), 피더 유니트(50) 및 도포 유니트(60)를 구비하여, 자석(2)의 조립 위치를 설정할 수 있도록 하기 위한 세팅홈(3)이 형성된 모터 케이스(1)내에 자석(2)을 부착시키는 공정에서 모터 케이스(1)내에 접착제를 도포하는 공정이 자동으로 이루어지도록 하므로, 작업인원과 작업시간을 줄일 수 있도록 하여 생산효율을 높일 수 있는 것이다.
도 2, 도 4, 도 5 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)의 조립부(16)는 전술한 도포부(12)에서 형성된 접착제가 도포된 모터 케이스(1')내에 자석(2)과 고정 지그(2')를 결합시키는 공정을 자동으로 수행한다. 즉, 조립부(16)는 로봇 이송부(14)의 핸들러(80)를 통해 이송되는 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 공급받도록 핸들러(80)의 작동 범위에 설치되는 조립 지그(100)를 갖고, 조립 지그(100)에 접착제가 도포된 모터 케이스(1')가 위치되었을 때 자석(2)이 접착제가 도포된 모터 케이스(1')에 위치되도록 넣은 후, 자석(2)이 접착제가 도포된 모터 케이스(1')의 내주면에 밀착되도록 하는 고정 지그(2')을 조립시켜 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 형성시킨다. 특히, 본 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)에서 조립부(16)는 검사 지그(110)를 설치하여, 조립 지그(100)에서 자석(2)과 고정 지그(2')가 결합되어 형성되는 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 검사하는 공정도 연계하여 작업할 수 있도록 하므로써, 생산성을 더욱 높일 수 있도록 한다.
이때, 본 발명의 바람직한 실시예에 적용되는 조립 지그(100) 및 검사 지그(110)는 종래 수작업시 사용되는 형태를 자동화에 접목시킨 것으로, 공정의 진행순서에 따라 조립부(16)의 컨트롤러(200; 도 8 참조)에 의해 작동이 제어된다는 점이 다르다. 따라서, 이와 같은 조립 지그(100) 및 검사 지그(110)의 구성 및 작용 에 대한 설명은 생략한다.
다시, 도 2, 도 4, 도 5 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)의 조립부(16)는 상면에 조립 지그(100)가 설치되는 프레임(90), 조립 유니트(130), 검사 지그(110) 및 조립 이송 유니트(160)를 구비하여, 프레임(90)상에 설치되어 조립 지그(100)에 위치된 접착제가 도포된 모터 케이스(1')내로 자석(2)을 넣고, 자석(2)이 접착제가 도포된 모터 케이스(1')의 내주면에 밀착되도록 한다.
이때, 검사 지그(110)는 조립 지그(100) 다음에 위치되어 조립 지그(100)와 수평선상에 위치되도록 프레임(90)의 상면에 설치된다. 그리고, 조립 이송 유니트(160) 조립 지그(100)에서 형성된 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 검사 지그(110)로 이송시킨다. 이와 같은 조립 이송 유니트(160)는 레일(170)과 로더(180)를 구비한다. 여기서, 레일(170)은 프레임(90) 상에서 조립 지그(100)와 검사 지그(110)를 가로질러 수평되게 배치된다. 그리고, 로더(180)는 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 잡을 수 있도록 구성된 핸들러(184)를 갖고, 레일(170)에 결합되어 조립 지그(100)와 검사 지그(110) 사이를 왕복하면서 조립 지그(100)에서 형성된 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 조립 지그(100)로부터 검사 지그(110)로 이송시킨다.
도 6은 도 5에서 도포부를 상세히 설명하기 위한 평면도이고, 도 7은 도 5에서 도포부를 상세히 설명하기 위한 정면도이며, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 도포부의 정면 사진 도면이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 도포부의 핸들링 유니트를 상세히 설명하기 위한 사시 사진 도면이며, 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 도포부의 도포 유니트를 상세히 설명하기 위한 평면 사진 도면이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석고정을 위한 접착제 자동도포장치(10)는 기본적으로 핸들링 유니트(30), 피더 유니트(50) 및 도포 유니트(60)를 구비하여, 자석(2)의 조립 위치를 설정할 수 있도록 하기 위한 세팅홈(3)이 형성된 모터 케이스(1)내에 자석(2)을 부착시키는 공정에서 모터 케이스(1)내에 접착제를 도포하는 공정이 자동으로 이루어지도록 한다. 물론, 이와 같은 공정의 자동화는, 도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이, PLC 제어가 가능하도록 이루어지는 컨트롤러(78)를 통해 이루어지고, 이와 같은 자동제어방법은 이외에도 다양한 방법이 적용될 수 있는 것이다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)에서 도포부(12)의 주요구성인 핸들링 유니트(30), 피더 유니트(50) 및 도포 유니트(60)는, 도 7 및 도 9에서 보는 바와 같이, 하나의 지지 구조물을 이루는 프레임(12a)에 설치된다. 이와 같은 프레임(12a)은 피더 유니트(50)로부터 핸들링 유니트(30)의 작업 영역(31)까지 정해진 기울기를 갖도록 설치되는 상판(22)을 갖는다. 따라서, 피더 유니트(50)로부터 이송되는 모터 케이스(1)는 자연 낙하에 의해 핸들링 유니트(30)의 작업 영역(31)으로 이동된다.
이때, 본 실시예의 도포부(12)에서 피더 유니트(50)는 많은 수의 모터 케이스(1)를 적재한 상태에서 자동으로 공정이 진행되도록 하기 위해 핸들링 유니트(30)와 피더 유니트(50)가 설치되는 부분보다 넓은 넓이를 갖도록 한다. 그리고, 본 실시예에의 도포부(12)는 작업의 효율성을 고려하여 핸들링 유니트(30)와 도포 유니트(60)가 서로 동일한 구성으로 한 쌍이 나란히 배치되도록 구성하였다. 따라서, 피더 유니트(50)는 양측의 핸들링 유니트(30)에 각각 모터 케이스(1)가 공급되도록 하기 위해 두 개의 가이드(54)를 갖도록 구성된다. 물론, 이와 같은 가이드(54)는 프레임(12a)의 상판(22)상에 결합되는 판재를 통하여 얻을 수 있는 것이다.
그리고, 본 실시예의 도포부(12)는, 도 6 및 도 9에서 보는 바와 같이, 두 개의 가이드(54)로 모터 케이스(1)가 순차적으로 이동되도록 하기 위해 가이드(54)의 상측에 하나의 모터 케이스(1)가 들어가는 공간을 구획하는 블레이드를 갖는 컨베이어(55)를 설치한다. 물론, 이 컨베이어(55)는 상측에 적재된 후 자유 낙하되 어 미끄러지는 모터 케이스(1)가 자연히 이동되도록 상판(22)과 같은 기울기를 갖도록 설치된다.
이와 같은 컨베이어(55)는 모터 케이스(1)가 이동되는 방향에 대해 수직되는 방향{도 6을 기준으로, 전후방향}으로 회전되도록 배치되고, 블레이드는 모터 케이스(1)가 이동되는 방향에 평행하게 배치되므로써, 모터 케이스(1)가 자유 낙하되는 방향{도 6을 기준으로 좌측방향}으로 자연스럽게 이동되면서 블레이드 사이의 공간으로 하나씩 들어가도록 한다. 그리고, 컨베이어(55)의 각 블레이드 사이에 들어온 모터 케이스(1)는 가이드(54)에 빈 공간이 발생한 경우 컨베이어(55)로부터 빠져나와 가이드(54)로 들어오게 된다. 물론, 이를 위해 컨베이어(55)의 회전속도는 작업속도에 맞추어 조절된다.
또한, 도 6 및 도 11에서 보는 바와 같이, 컨베이어(55)의 가이드(54) 하측{즉, 작업 영역(31) 부근}에는 스톱퍼(56)가 설치된다. 이 스톱퍼(56)는 모터 케이스(1)가 내려가지 않도록 고정하고 있다가 모터 케이스(1)가 공정 시간에 맞추어 하나씩 작업 영역(31)으로 내려갈 수 있도록 한다. 물론, 이와 같은 스톱퍼(56)는 자동화분야에서 널리 사용되는 소형 실린더 등을 적용하여 용이하게 구성할 수 있을 것이다.
도 6 및 도 10을 참조하면, 핸들링 유니트(30)는 모터 케이스(1)에 접착제를 도포시키기 위한 작업 영역(31)을 형성하고, 작업 영역(31)에 모터 케이스(1)가 위치되었을 때 모터 케이스(1)의 세팅홈(3)을 기준으로 모터 케이스(1)를 회전시킨다. 모터 케이스(1)가 작업 영역(31)에 위치되었는지는 센서(48)에 의해 검출된다. 물론, 이와 같은 센서(48)의 검출신호는 컨트롤러(78; 도 8 및 도 9 참조)로 전송되어 다음 공정을 진행하도록 한다.
좀 더 구체적으로 보면, 본 실시예에서 핸들링 유니트(30)는 구동롤러(32), 피동 롤러(37)가 각각 결합되는 제 1 및 제 2 실린더(36, 38) 및, 세팅 롤러(41)가 결합된 위치 지정 실린더(40)를 구비한다. 이때, 구동 롤러(32)는 모터{도시하지 않았으나, 상판(22)의 하측에 설치된다}에 의해 회전되고, 작업 영역(31)에 위치되는 모터 케이스(1)의 외주면에 밀착되므로써, 모터 케이스(1)가 회동되도록 한다. 본 실시예에서 회전의 안정성을 부여하기 위해 구동 롤러(32)는 양측에 배치하였다.
그리고, 제 1 및 제 2 실린더(36, 38)는 작업 영역(31)을 사이에 두고 서로 대응되는 위치에 배치되도록 설치되고, 전단에 모터 케이스(1)의 외주면에 접촉되어 회동되는 피동 롤러(37)가 결합되어 모터 케이스(1)를 지지한다. 이때, 피동 롤러(37)는 볼 베어링 등을 사용하여 모터 케이스(1)와의 접촉시 마찰을 줄이면서 회전이 용이하게 한다. 이와 같은 피동 롤러(37)를 갖는 제 1 실린더(36)와 제 2 실린더(38)는 구동 롤러(32)에 의해 모터 케이스(1)가 회전될 때 모터 케이스(1)의 떨림 및 이탈을 방지하여 진원의 회전상태를 유지하도록 한다. 또한, 이와 같은 제 1 실린더(36)와 제 2 실린더(38)는 서로 다른 직경의 모터 케이스(1)를 작업하는데 있어 공급되는 모터 케이스(1)의 직경을 확인하는 경우에도 적용할 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 경우 제 2 실린더(38)가 기본 위치{이 위치는 제 2 실린더(38)의 피동 롤러(37)가 로드에 의해 나가는 지점}를 갖도록 설정한 상태에서 제 1 실린더(36)의 피동 롤러(37)가 나가는 길이에 따라 제품의 종류를 인식{제 1 실린더(36)에 부착되는 센서로부터 검출한다}하도록 하였는데, 이와 같은 다양한 직경의 모터 케이스(1)를 설정하도록 하는 방법은 이 분야에 알려진 기술을 적용할 수 있을 것이다.
그리고, 위치 지정 실린더(40)는 전단에 모터 케이스(1)의 세팅홈(3)에 걸리도록 형성되는 세팅 롤러(41)를 갖고, 작업 영역(31)에 모터 케이스(1)가 위치되어 구동 롤러(32)에 의해 회전될 때, 세팅 롤러(41)가 세팅홈(3)과 동일선상에 위치되도록 하여 모터 케이스(1)의 외주면에 접촉되도록 한다. 이때, 세팅 롤러(41)는 전술한 피동 롤러(37)와 같이 볼 베어링 등이 사용된다. 이와 같은 위치 지정 실린더(40)는 피더 유니트(50)를 통해 모터 케이스(1)가 핸들링 유니트(30)의 작업 영역(31)에 이송되면, 모터 케이스(1)의 기준위치를 세팅하기 위한 작업을 하게 된다. 즉, 기준위치의 세팅을 통해 접착제 도포 공정의 시작 위치와 종료 위치를 설정하도록 하는 것이다. 이와 같은 기준위치의 세팅을 위해 작업 영역(31)에 모터 케이스(1)가 놓이면, 제 1 실린더(36)와 제 2 실린더(38)에 의해 모터 케이스(1)가 지지된 상태에서 구동 롤러(32)의 구동에 의해 모터 케이스(1)가 회전된다{본 실시예에서는 시계 방향}. 이때, 세팅 롤러(41)도 모터 케이스(1)에 밀착된 상태를 갖고 있다가 세팅홈(3)의 위치에 도달하게 되면, 세팅홈(3)으로 삽입되면서 모터 케이스(1)의 회동은 정지하게 된다. 이와 같은 상태에서, 도 7에서 보는 바와 같이, 도포 유니트(60)는 노즐(61)의 도포면(62)을 모터 케이스(1)의 내주면에 밀착시키게 된다. 그런 다음, 세팅 롤러(41)가 물러나고 구동 롤러(32)에 의해 모터 케이스(1)가 다시 회전하게 된다. 이때, 세팅 롤러(41)는 세팅홈(3)에서 분리된 후, 다시 모터 케이스(1)에 밀착되는 작동을 한다. 그런 관계로, 모터 케이스(1)가 1회전 한 후, 다시 세팅 롤러(41)가 세팅홈(3)에 삽입되어, 모터 케이스(1)의 회전이 종료되므로써, 접착제 도포 작업이 완료되고, 이후, 로봇 이송부(14)에 의해 조립부(16)로 이송된다.
도 6, 도 7 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)의 도포부(12)에서 도포 유니트(60)는 자석(2)이 부착되는 높이와 대응되는 높이(h)를 갖는 도포면(62)이 형성되는 노즐(61)를 갖고, 모터 케이스(1)가 회전될 때 노즐(61)이 모터 케이스(1)의 내주면에 밀착되도록 하므로써, 모터 케이스(1)의 내주면에 접착제가 도포되도록 한다.
이와 같은 도포 유니트(60)는 탱크(72), 정량 토출기(66), 연결대(64), 노즐(61)로 이어지는 공급 유로를 갖게 되고, 제 1 및 제 2 액추에이터(68, 70)에 의 해 노즐(61)의 도포면(62)이 모터 케이스(1)에 접촉되는 위치를 조절하게 된다. 이때, 탱크(72)는 접착제를 수용하는 압력 용기이다. 그리고, 정량 토출기(66)는 탱크(72)와 연결되어 노즐(61)로 정해진 양의 접착제가 공급되도록 하는데, 이와 같은 정량 토출기(66)는 필요에 따라 이미 다양하게 제공되고 있는 기성품을 적용할 수 있는 것이다. 그리고, 연결대(64)는 중공(65)을 갖고, 일측이 정량 토출기(66)에 접속되며, 타측이 노즐(61)에 접속되어 정량 토출기(66)로부터 공급되는 접착제가 노즐(61)로 흐르도록 한다. 그리고, 제 1 및 제 2 액추에이터(68, 70)는 연결대(64)와 접속되어 연결대(64)를 수평 및 수직 이송시키는데, 이와 같은 구성을 위해 일반적으로 사용되는 다양한 형태의 플레이트와 LM레일 구조가 적용될 수 있는 것이다.
또한, 본 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)의 도포부(12)는 노즐(61)을 통해 외부로 노출되는 접착제{접착공정에 의해 모터 케이스(1)에 도포된 상태의 접착제 포함}의 물성을 유지{굳어지는 것을 방지}하기 위해 도포 유니트(60)의 전단{작업 영역(31)의 전단}에는 히터(76)가 설치된다. 이와 같은 히터(76)는 데워진 공기를 작업 영역(31)과 도포 유니트(60)로 분사시키는 형태가 바람직하다.
이와 같이 본 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)에서 도포부(12)는 핸들링 유니트(30)에 의해 모터 케이스(1)의 회전 을 일정하게 유지하면서 도포 유니트(60)를 통해 접착제의 도포 위치와 도포량이 일정하게 유지되도록 하므로, 불량율을 줄이고 제품의 품질 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 피더 유니트(50)로부터 도포 유니트(60)로 공급되는 모터 케이스(1)가 자연 낙하 방법에 의해 이루어지므로, 비교적 간단한 구조로 모터 케이스(1)를 공급시키기 위한 구성이 가능하다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 로봇 이송부를 설명하기 위한 사진 도면이다.
도 5 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)에서 로봇 이송부(14)는 핸들러(80)를 X, Y, Z축 방향의 이송 및 회전 이송이 가능하도록 하는 로봇이 사용되어, 도포부(12)에서 형성되는 접착제가 부착된 모터 케이스(1')을 조립부(16)로 이송되도록 한다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 조립부를 설명하기 위한 사진 도면이고, 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 조립부의 조립 유니트를 설명하기 위한 사진 도면이며, 도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시 스템에서 조립부의 조립 지그를 설명하기 위한 사진 도면이고, 도 16은 도 15의 조립 지그에 자석을 넣는 상태를 보여주는 사진 도면이며, 도 17은 도 15의 조립 지그에 고정 지그를 넣는 상태를 보여주는 사진 도면이고, 도 18은 도 15의 조립 지그에 모터 케이스를 제외한 자석과 고정 지그가 삽입된 상태를 보여주는 사진 도면이고, 도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 조립부의 조립 이송 유니트를 설명하기 위한 사진 도면이며, 도 20은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 조립부의 언로딩 유니트를 설명하기 위한 사진 도면이다.
도 5 및 도 13에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)에서 조립부(16)는 상면에 조립 지그(100)가 설치되는 프레임(90), 조립 유니트(130), 검사 지그(110) 및 조립 이송 유니트(160)를 구비하여, 프레임(90)상에 설치되어 조립 지그(100)에 위치된 접착제가 도포된 모터 케이스(1')내로 자석(2)을 넣고, 자석(2)이 접착제가 도포된 모터 케이스(1')의 내주면에 밀착시켜 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 형성하는 공정과, 이 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")의 불량여부를 검사하는 공정이 자동으로 이루어지도록 한다.
또한, 도 13 및 도 20에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 조립부(16)는 레일(170)의 끝측에 언로딩 유니트(120)를 설치하므로써, 조립 이송 유니트(160)가 검사 공정이 완료된 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 언로딩 유니트(120)의 받침대에 놓도록 하고, 받침대 상에는 위 모터 케이스(1")를 외부로 반출{상자 또는 컨베이어 등을 접속시켜 놓을 수 있는 것이다}시키도록 하여, 원활한 공정이 이루어질 때, 도포부(12)의 피더 유니트(50)에 적재된 모터 케이스(1)에 대한 작업이 모두 완료되도록 할 수 있도록 하여, 생산효율을 극대화시킬 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 조립부(16)는 전술한 바와 같이, 검사 지그(110)가 조립 지그(100) 다음에 위치되어 조립 지그(100)와 수평선상에 위치되도록 프레임(90)의 상면에 설치되고, 조립 이송 유니트(160)는 조립 지그(100)에서 형성된 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 검사 지그(110)로 이송시킨다.
이때, 조립 이송 유니트(160)는, 도 19에서 보는 바와 같이, 레일(170)과 로더(180)를 구비한다. 여기서, 레일(170)은 프레임(90) 상에서 조립 지그(100)와 검사 지그(110)를 가로질러 수평되게 배치된다. 그리고, 로더(180)는 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 잡을 수 있도록 구성된 핸들러(184)를 갖고, 레일(170)에 슬라이딩되도록 몸체(182)가 결합되어 조립 지그(100)와 검사 지그(110) 사이를 왕복하면서 조립 지그(100)에서 형성된 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 조립 지그(100)로부터 검사 지그(110)로 이송시킨다. 그리고, 전술한 바와 같이 검사 지그(110)에서 검사가 완료된 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 언로딩 유니트(120)로 이송시킨다.
도 5, 도 14 및 도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 조립부(16)에서 조립 유니트(130)는 프레임(90)상에 설치되어 조립 지그(100)에 위치된 접착제가 도포된 모터 케이스(1')내로 자석(2)을 넣고(도 16 참조), 자석(2)이 접착제가 도포된 모터 케이스(1')의 내주면에 밀착되도록 하는 고정 지그(2')를 넣는(도 17 참조) 작업을 진행한다.
이와 같은 조립 유니트(130)는 조립 지그(100)에 자석을 넣기 위한 자석 로더(140)와, 고정 지그(2')를 넣기 위한 지그 로더(50)로 이루어진다. 이와 같은 자석 로더(140) 및 지그 로더(50)는 종래 수작업시 사용된 조립 지그(100)에 자석(2)과 고정 지그(2')를 조립시키기 위해 자동화한 것으로, 이는 자동화 기술분야에서 널리 사용되는 다양한 형태의 로딩 메커니즘을 적용할 수 있는 것이다. 예컨대, 본 실시예에서 자석 로더(140)는, 도 14에서 보는 바와 같이, 반원형의 자석(2)을 적층시켜 넣을 수 있도록 설치되는 자석 로딩 컬럼(141)과, 이 자석 로딩 컬럼(141)에 적층된 자석(2)이 유지되도록 한 상태에서 자석 로딩 컬럼(141)이 조립 지그(100) 상에 이동되었을 때, 자석(2)이 순차적으로 조립 지그(100)로 떨어지도록 하는 푸싱(142) 및 실린더(144) 및, 자석 로딩 컬럼(141)과 푸싱(142) 및 실린더(144)의 조립체를 지지하고, 이 조립체를 전후방향으로 이동시켜 조립 지그(100)상으로 자석 로딩 컬럼(141)을 이동시키기 위한 이송구(146)로 이루어진다. 그리고, 지그 로더(150)도 상술한 자석 로더(140)와 동일한 원리로, 한쌍의 반원형의 자석(2)을 지지하도록 외주면이 형성되면서 중간에 스프링이 결합된 고정 지그(2')를 적층시켜 넣을 수 있도록 설치되는 지그 로딩 컬럼(151)과, 이 지그 로딩 컬럼(151)에 적층된 고정 지그(2')가 유지되도록 한 상태에서 지그 로딩 컬럼(151)이 조립 지그(100) 상에 이동되었을 때, 고정 지그(2')가 순차적으로 조립 지그(100)로 떨어지도록 하는 푸싱(152) 및 실린더(154) 및, 지그 로딩 컬럼(151)과 푸싱(152) 및 실린더(154)의 조립체를 지지하고, 이 조립체를 전후방향으로 이동시켜 조립 지그(100)상으로 지그 로딩 컬럼(151)을 이동시키기 위한 이송구로 이루어진다.
이때, 도 15에서 보는 바와 같이, 조립 지그(100)는 몸체(102)내에 고정 지그(2')를 양측으로 벌리도록 하기 위한 바(104), 몸체(102)내에 접착제가 부착된 모터 케이스(1')가 놓였을 때 이를 지지하기 위한 받침구(106)로 이루어진다. 그리고, 이 조립 지그(100)의 측방에는 조립 지그(100)에 접착제가 부착된 모터 케이스(1')가 놓인 것을 검출하기 위한 센서(108)이 설치된다.
이와 같은 조립 지그(100)의 전후방향으로 가이딩 레일(148, 158)이 설치되어 전술한 자석 로더(140)와 지그 로더(50)가 이동될 수 있도록 한다. 즉, 자석(2)을 조립 지그(100)에 넣는 과정이 이루어질 때, 도 16에서 보는 바와 같이, 자석 로더(140)가 조립 지그(100) 상으로 이동되어 자석(2)을 조립 지그(100)에 넣 도록 하고{본 실시예는 실린더(144)의 작동에 의해 푸싱(142)이 자석(2)을 밀었을 때 조립 지그(100)로 떨어져 삽입되는 자연 낙하 방식을 적용하였다}, 도 17에서 보는 바와 같이, 지그 로더(150)가 조립 지그(100) 상으로 이동되어 고정 지그(2')를 조립 지그(100)에 낙하시켜 위치되도록 한 후, 도 18에서 보는 바와 같이, 양측으로 벌리도록 작동되는 바(104)에 의해 고정 지그(2')가 벌려지도록 하므로써, 본 도면에서는 도시하지 않았으나, 자석(2)이 접착제가 도포된 모터 케이스(1')의 내주면에 밀착되게 된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템(10)에서 조립부(16)는 자석(2)과 고정 지그(2')를 접착제가 도포된 모터 케이스(1')에 넣어 조립하는 공정이 자동으로 이루어지고, 검사 지그(110)를 설치하여, 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 검사하는 공정도 연계하여 작업할 수 있도록 하므로써, 생산성을 더욱 높일 수 있도록 한다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 내부에 자석이 부착된 모터 케이스를 보여주는 사시도;
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템을 설명하기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 도포부의 주요 구성을 설명하기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 조립부의 주요 구성을 설명하기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템의 평면도;
도 6은 도 5에서 도포부를 상세히 설명하기 위한 평면도;
도 7은 도 5에서 도포부를 상세히 설명하기 위한 정면도;
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템을 보여주는 사진 도면;
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 도포부의 정면 사진 도면;
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 도포부의 핸들링 유니트를 상세히 설명하기 위한 사시 사진 도면;
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키 기 위한 자동 조립시스템에서 도포부의 도포 유니트를 상세히 설명하기 위한 평면 사진 도면;
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 로봇 이송부를 설명하기 위한 사진 도면;
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 조립부를 설명하기 위한 사진 도면;
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 조립부의 조립 유니트를 설명하기 위한 사진 도면;
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 조립부의 조립 지그를 설명하기 위한 사진 도면;
도 16은 도 15의 조립 지그에 자석을 넣는 상태를 보여주는 사진 도면;
도 17은 도 15의 조립 지그에 고정 지그를 넣는 상태를 보여주는 사진 도면;
도 18은 도 15의 조립 지그에 모터 케이스를 제외한 자석과 고정 지그가 삽입된 상태를 보여주는 사진 도면;
도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 조립부의 조립 이송 유니트를 설명하기 위한 사진 도면;
도 20은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에서 조립부의 언로딩 유니트를 설명하기 위한 사진 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 모터 케이스
1' : 접착제가 도포된 모터 케이스
1" : 고정 지그가 결합된 모터 케이스
2 : 자석 2' : 고정 지그
3 : 세팅홈
10 : (모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한) 자동 조립시스템
12 : 도포부 14 : 로봇 이송부
16 : 조립부 30 : 핸들링 유니트(handling unit)
31 : 작업 영역 32 : 구동 롤러
36 : 제 1 실린더 37 : 피동 롤러
38 : 제 2 실린더 40 : 위치 지정 실린더
41 : 세팅 롤러(setting roler)
50 : 피더 유니트(feeder unit)
60 : 도포 유니트 61 : 노즐(nozzle)
62 : 도포면 64 : 연결대
65 : 중공 66 : 정량 토출기
68 : 제 1 액추에이터(actuator)
70 : 제 2 액추에이터
72 : 탱크(tank) 80 : 핸들러(handler)
90 : 프레임(frame) 100 : 조립 지그
110 : 검사 지그 130 : 조립 유니트
160 : 조립 이송 유니트
170 : 레일(rail) 180 : 로더(loder)

Claims (5)

  1. 자석(2)의 조립 위치를 설정할 수 있도록 하기 위한 세팅홈(3)이 형성된 모터 케이스(1)내에 자석(2)을 부착시키는 공정을 진행하는 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템에 있어서,
    상기 모터 케이스(1)에 접착제를 도포시키기 위한 작업 영역(31)을 형성하고, 상기 작업 영역(31)내에서 상기 자석(2)을 부착시키기 위한 상기 모터 케이스(1)의 내주면 위치에 접착제를 도포하여 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 형성시키기 위한 접착제 도포부(12)와;
    상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 잡을 수 있도록 구성된 핸들러(80)를 갖고, 상기 핸들러(80)의 3차원 운동이 가능하도록 하여 상기 핸들러(80)의 작동 범위에 상기 도포부(12)의 작업 영역(31)이 포함되도록 설치되며, 상기 도포부(12)의 작업 영역(31)내에서 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 상기 핸들러(80)로 잡아 이동시키기 위한 로봇 이송부(14) 및;
    상기 로봇 이송부(14)의 핸들러(80)를 통해 이송되는 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')를 공급받도록 상기 핸들러(80)의 작동 범위에 설치되는 조립 지그(100)를 갖고, 상기 조립 지그(100)에 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')가 위치되었을 때 상기 자석(2)이 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')에 위치되도록 넣은 후, 상기 자석(2)이 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')의 내주면에 밀착되도록 하는 고정 지그(2')을 조립시켜 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 형성시키기 위한 조립부(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제 도포부(12)는 상기 작업 영역(31)에 상기 모터 케이스(1)가 위치되었을 때 상기 모터 케이스(1)의 세팅홈(3)을 기준으로 상기 모터 케이스(1)를 회전시키기 위한 핸들링 유니트(30)와,
    상기 핸들링 유니트(30)의 작업 영역(31)내로 상기 모터 케이스(1)가 순차적으로 이송되도록 하기 위한 피더 유니트(50) 및,
    상기 자석(2)이 부착되는 높이와 대응되는 높이(h)를 갖는 도포면(62)이 형성되는 노즐(61)를 갖고, 상기 모터 케이스(1)가 회전될 때 상기 노즐(61)이 상기 모터 케이스(1)의 내주면에 밀착되도록 하므로써, 상기 모터 케이스(1)의 내주면에 접착제가 도포되도록 하는 도포 유니트(60)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 핸들링 유니트(30)는 모터에 의해 회전되고, 상기 작업 영역(31)에 위치되는 상기 모터 케이스(1)의 외주면에 밀착되므로써, 상기 모터 케이스(1)가 회 동되도록 하기 위한 구동 롤러(32)와,
    상기 작업 영역(31)을 사이에 두고 서로 대응되는 위치에 배치되도록 설치되고, 전단에 상기 모터 케이스(1)의 외주면에 접촉되어 회동되는 피동 롤러(37)가 결합되어 상기 모터 케이스(1)를 지지하기 위한 제 1 및 제 2 실린더(36, 38) 및,
    전단에 상기 모터 케이스(1)의 세팅홈(3)에 걸리도록 형성되는 세팅 롤러(41)를 갖고, 상기 작업 영역(31)에 상기 모터 케이스(1)가 위치되어 상기 구동 롤러(32)에 의해 회전될 때, 상기 세팅 롤러(41)가 상기 세팅홈(3)과 동일선상에 위치되도록 하여 상기 모터 케이스(1)의 외주면에 접촉되도록 하는 위치 지정 실린더(40)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 도포 유니트(60)는 접착제를 수용하는 탱크(72)와,
    상기 탱크(72)와 연결되어 상기 노즐(61)로 정해진 양의 접착제가 공급되도록 하기 위한 정량 토출기(66)와,
    중공(65)을 갖고, 일측이 상기 정량 토출기(66)에 접속되며, 타측이 상기 노즐(61)에 접속되어 상기 정량 토출기(66)로부터 공급되는 접착제가 상기 노즐(61)로 흐르도록 하는 연결대(64) 및,
    상기 연결대(64)와 접속되어 상기 연결대(64)를 수평 및 수직 이송시키기 위 한 제 1 및 제 2 액추에이터(68, 70)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조립부(16)는 상면에 상기 조립 지그(100)가 설치되는 프레임(90)과,
    상기 프레임(90)상에 설치되어 상기 조립 지그(100)에 위치된 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')내로 상기 자석(2)을 넣고, 상기 자석(2)이 상기 접착제가 도포된 모터 케이스(1')의 내주면에 밀착되도록 하는 고정 지그(2')을 넣기 위한 조립 유니트(130)와,
    상기 조립 지그(100) 다음에 위치되어 상기 조립 지그(100)와 수평선상에 위치되도록 상기 프레임(90)의 상면에 설치되는 검사 지그(110) 및,
    상기 조립 지그(100)에서 형성된 상기 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 상기 검사 지그(110)로 이송시키기 위한 조립 이송 유니트(160)를 구비하되,
    상기 조립 이송 유니트(160)는 상기 프레임(90) 상에서 상기 조립 지그(100)와 검사 지그(110)를 가로질러 수평되게 배치되는 레일(170) 및,
    상기 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 잡을 수 있도록 구성된 핸들러(184)를 갖고, 상기 레일(170)에 결합되어 상기 조립 지그(100)와 검사 지그(110) 사이를 왕복하면서 상기 조립 지그(100)에서 형성된 상기 고정 지그가 결합된 모터 케이스(1")를 상기 조립 지그(100)로부터 상기 검사 지그(110)로 이송시키기 위한 로더(180)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 케이스에 자석을 부착시키기 위한 자동 조립시스템.
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