KR101563286B1 - 열차단부재 자동용접장치 - Google Patents

열차단부재 자동용접장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101563286B1
KR101563286B1 KR1020130161550A KR20130161550A KR101563286B1 KR 101563286 B1 KR101563286 B1 KR 101563286B1 KR 1020130161550 A KR1020130161550 A KR 1020130161550A KR 20130161550 A KR20130161550 A KR 20130161550A KR 101563286 B1 KR101563286 B1 KR 101563286B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
plate
jig
conductive thin
thermal fuse
Prior art date
Application number
KR1020130161550A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150074288A (ko
Inventor
이재왕
이도영
진원우
김동진
Original Assignee
주식회사 피플웍스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 피플웍스 filed Critical 주식회사 피플웍스
Priority to KR1020130161550A priority Critical patent/KR101563286B1/ko
Publication of KR20150074288A publication Critical patent/KR20150074288A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101563286B1 publication Critical patent/KR101563286B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/034Observing the temperature of the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/035Aligning the laser beam
    • B23K26/037Aligning the laser beam by pressing on the workpiece, e.g. pressing roller foot
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0838Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0282Carriages forming part of a welding unit

Abstract

본 발명 열차단부재 자동용접장치는 휴대용 모바일기기의 배터리 보호회로에 적용되는 열차단부재(Thermal Cut Off)의 온도퓨즈와 도전박판을 용접지그부재에 병렬로 안착시킨 다음 무한궤도로 순환하는 이송벨트를 통해 이동시키면서 레이저 용접 작업 직전에 가압부재에 의하여 상기 도전박판과 상기 온도퓨즈 단자와 겹침 부위를 눌러줌으로써 정확한 레이저용접이 가능하게 구성된다. 또한, 부가적인 구성으로서 용접 작업 전에는 이송벨트 이동 경로에 설치되는 접촉식 및 비접촉식 삽입검사부재를 통해 온도퓨즈 및 도전박판의 장착 및 중첩 삽입 유,무를 판단하고, 용접 작업 후에는 열차단부재의 용접부위를 촬영한 후 기본이미지와 비교하여 용접 불량 여부를 판단하며, 그 다음으로 기능검사부재에 의해 도전박판의 양단에 접촉하여 온도퓨즈의 저항값을 측정하여 배출장치에 의해 배출되도록 구성된 것으로, 열차단부재의 온도퓨즈의 안정된 성능과 신뢰성을 보장할 수 있어 고품질의 열차단부재를 대량 생산 가능한 장점을 제공한다.

Description

열차단부재 자동용접장치{TCO(Thermal Cut Off) Automatic welding device}
본 발명은 모바일기기의 배터리 보호회로에 적용되는 온도퓨즈와 한 쌍의 도전박판으로 이루어진 열차단부재(Thermal Cut Off)를 용접 가공함에 있어서, 온도퓨즈와 한 쌍의 도전박판의 용접 작업과 용접 불량 검사 및 기능 검사 등의 일련의 과정을 수작업에 의존하지 않고 자동화 용접 라인을 구축함으로써 신뢰성 있는 고품질의 열차단부재 제품을 대량 생산 가능하도록 이루어진 열차단부재 자동용접장치에 관한 것이다.
일반적으로 열차단부재(Thermal Cut Off)라 함은 휴대폰, 노트북, 테블릿 등과 같은 모바일기기의 배터리 보호회로에 적용되는 온도퓨즈를 말한다.
이러한 열차단부재는 모바일기기의 메인보드에 연결되는 것으로서, 배터리의 과열시 적정 온도가 감지되면 메인보드에 신호를 송출하여 배터리의 보호회로를 구동시켜 배터리의 과열로 인한 안전 사고를 방지하도록 되어 있다.
이처럼 모바일기기 배터리 보호회로에 적용되는 열차단부재의 온도퓨즈는 양측 단자부에는 두께가 얇은 한 쌍의 도전박판(박판 형태의 니켈 재질의 금속플레이트)이 용접 가공에 의해 접속되는 구성이다.
이에 따라 종래에는 온도퓨즈와 도전박판을 연결하기 위해 스폿용접(열저항용접방식)으로 작업자가 일일이 수작업으로 용접하는 방식에 의존하였기 때문에 다음과 같은 문제들이 발생 되었다.
첫째, 스폿용접은 저항 용접봉으로 전기적 저항을 이용하므로 도 1a과 같이 용접상태가 매끄럽지 못한 문제가 있어 열차단부재의 저항값이 균일하지 못한 문제가 발생되어 배터리 보호회로에 적용하기 어려운 문제가 있었다.
둘째, 스폿용접방식은 저항 용접봉이 도전박판과 온도퓨즈의 단자를 가압하게 되므로 특히 도전박판이 쉽게 변형되어 용접 불량이 발생하는 문제가 있었다.
셋째, 용접불량 검사와 열차단부재 저항값을 측정하는 등의 기능 검사들이 육안검사와 작업자에 의존하여 이루어졌기 때문에 제품 품질이 균일하지 못하여 신뢰성이 매우 낮은 문제가 있었다.
넷째, 열차단부재 대량 생산을 위해 온도퓨즈와 도전박판을 트레이 등에 삽입하여 용접작업과 불량검사작업을 거치는 과정이 모두 수작업에 의존하기 때문에 도전박판을 옮기거나 트레이에서 인출하는 과정에서 도 1b와 같이 도전박판이 변형되는 문제가 있었다.
다섯째, 온도퓨즈와 도전박판의 용접 작업시 도 1c와 같이 두께가 얇은 도전박판이 2장으로 중복되는 상태로 공급되는 것을 인지하지 못하고 용접 작업이 이루어짐으로써 양산 불량을 야기하는 문제도 있었다.
이처럼 종래의 수동 용접 방식으로는 열차단부재를 용접 가공하여 대량 생산하는데 여러 가지 문제가 발생하였고, 용접 불량으로 인해 균일한 품질이 유지되지 못하여 열차단부재 제품 불량률이 높은 문제를 안고 있었다.
그리고, 종래에는 열차단부재 용접 작업 이후 용접 불량검사를 비롯한 여러 기능검사를 작업자의 육안으로서 전수 검사하여 불량을 체크함으로써 작업자의 숙련도에 따라 검사의 정확도가 떨어지고 생산성이 저하되는 문제점도 내재되어 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 모바일기기의 배터리 보호회로에 적용되는 열차단부재(Thermal Cut Off)를 용접 방식으로 제조함에 있어서, 온도퓨즈와 한 쌍의 도전박판의 레이저 용접 작업을 통해 자동화를 구현하고, 용접 불량 검사 및 여러 기능 검사 등의 전체 과정을 자동화 방식으로 구성함으로써 신뢰성 있는 고품질의 열차단부재를 대량 생산 가능하도록 이루어진 열차단부재 자동용접장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 열차단부재를 구성하는 온도퓨즈 및 한 쌍의 도전박판을 이송벨트를 따라 순환하는 용접지그부재에 병렬로 안착하여 용접작업과 불량검사 및 기능검사가 이루어질 수 있는 열차단부재 자동용접장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 온도퓨즈 및 도전박판을 용접 작업하기 전에 용접지그부재에 정상적으로 장착되어 있는지, 도전박판이 2장 겹치게 장착되어 있는지를 비접촉 또는 접촉방식의 자동삽입검사를 통해 용접 불량을 사전에 방지할 수 있는 열차단부재 자동용접장치를 제공하는 데 있다.
또한, 용접 작업은 레이저 용접방식을 적용하되, 용접지그부재에 안착된 온도퓨즈와 도전박판을 용접작업 직전에 유동되지 않게 가압하고, 특히 온도퓨즈 단자와 도전박판이 겹쳐진 용접부위가 밀착된 상태에서 균일한 레이저 용접작업이 이루어질 수 있는 열차단부재 자동용접장치를 제공하는 데 있다.
또한, 레이저 용접 작업 직후에 용접 부위를 촬영하여 얻은 이미지를 비전검사를 통해 용접부위의 외관 상태를 검사할 수 있는 열차단부재 자동용접장치를 제공하는 데 있다.
또한, 용접작업이 완료된 열차단부재 완성품을 대상으로 저항값을 자동으로 측정함으로써 용접 불량으로 인한 열차단 기능의 균일성을 확보하고, 열차단부재 제품의 신뢰성 제공할 수 있는 열차단부재 자동용접장치를 제공하는 데 있다.
또한, 용접작업과 기능검사를 통과한 양질의 열차단부재를 훼손되지 않게 자동 배출시킬 수 있는 열차단부재 자동용접장치를 제공하는 데 있다.
이와 같이 열차단부재 자동 용접 전체 과정을 자동화함으로써, 생산성 향상, 불량률 감소 및 안전사고 예방을 하고 생산 원가를 낮추면서 제품의 신뢰성과 고품질을 유지할 수 있는 열차단부재 자동용접장치를 제공하는 데 있다.
본 발명 일 실시예에 따른 열차단부재 자동용접장치는 중간에 공간부를 형성하도록 평행하게 설치되고 중간과 양측에 설치되는 운반로봇에 의해 무한궤도를 구성하는 한 쌍의 이송벨트; 상기 이송벨트를 따라 이동하며 일측 가장자리에 인식부재가 구비된 공용이동판 및 상기 공용이동판 상에 조립되고, 상면에 열차단부재(Thermal Cut Off)를 구성하는 온도퓨즈와 한 쌍의 도전박판을 순차적으로 안착하기 위한 복수의 안착홈이 병열로 형성되어 있는 전용지그판으로 이루어진 용접지그부재; 상기 이송벨트의 이동 경로에 설치되어 레이저 용접 직전에 상기 도전박판을 전면적으로 눌러주고, 상기 온도퓨즈 단자와 도전박판의 접속부위를 국부적으로 눌러주는 가압부재; 및 상기 이송벨트의 이동 경로에 설치되어 레이저 빔으로 적어도 3점 이상으로 방사형을 이루도록 점 용접부를 형성하는 레이저용접기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 상기 가압부재는 상기 레이저용접기 하부에서 상,하로 승강 가능하게 설치되는 가압판; 상기 용접지그부재에 안착된 도전박판을 면 접촉방식으로 눌러주도록 상기 가압판 저면에 형성되는 가압돌부; 상기 점 용접부 외측에서 접속부위를 점 접촉 방식으로 눌러주도록 상기 가압판 저면에 형성되는 가압핀; 및 상기 점 용접부에 대응되는 위치에 형성되는 레이저 빔 통과홀;을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면 상기 가압부재는 상기 이송벨트 공간부에 상,하로 승강 가능하게 설치되어 상기 이송벨트에 안착된 상기 용접지그부재를 상승시키는 승강판; 상기 레이저용접기 일측에 상,하로 승강 가능하게 설치되어 상기 용접지그부재상면과 형합되는 가압판; 상기 용접지그부재에 안착된 도전박판을 면 접촉방식으로 눌러주도록 상기 가압판 저면에 형성되는 가압돌부; 상기 점 용접부 외측에서 접속부위를 점 접촉 방식으로 눌러주도록 상기 가압판 저면에 형성되는 가압핀; 및 상기 점 용접부에 대응되는 위치에 형성되는 레이저 빔 통과홀;을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 안착홈에 안착된 상기 온도퓨즈의 장착 유,무와 도전박판의 두께를 측정하면서 장착 및 중첩 삽입 유,무를 판단하는 삽입검사부재를 더 포함하되, 상기 삽입검사부재는, 상기 이송벨트 상에서 상,하로 승강 가능하게 설치되는 승강판; 상기 승강판에 상기 지그에 안착된 온도퓨즈와 도전박판을 향하도록 설치되어 접촉식 또는 비접촉식 방식으로 상기 온도퓨즈와 도전박판의 장착 유,무와 중첩 유,무를 감지하는 감지부재;를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 안착홈에 안착된 상기 온도퓨즈의 장착 유,무와 도전박판의 두께를 측정하면서 장착 및 중첩 삽입 유,무를 판단하는 삽입검사부재를 더 포함하되, 상기 삽입검사부재는, 상기 이송벨트의 공간부 내에서 승강되게 설치되어 상기 용접지그부재를 일정 높이 승강시키는 지그승강장치; 상기 지그승강장치와 서로 마주보도록 상기 이송벨트 상부에 설치되는 고정프레임; 상기 고정프레임에 지지되어 상기 지그승강장치에 의해 승강하는 상기 용접지그부재에 안착된 상기 온도퓨즈와 도전박판에 접촉식 또는 비접촉식 방식으로 접촉하여 상기 온도퓨즈와 도전박판의 장착 유,무와 중첩 유,무를 감지하는 감지부재;를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 용접지그부재의 안착홈 바닥에 상기 온도퓨즈와 도전박판을 임시 고정하기 위해 상기 온도퓨즈와 상기 도전박판 저면과 이격되도록 매입되는 자석을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 공용이동판 양측면에는 이동 방향으로 슬라이드홈이 형성되고, 상기 슬라이드홈 반대쪽 중앙에 센터홀이 형성되며; 상기 이송벨트 외측에 상기 도전박판 삽입검사와 레이저용접 작업 시 상기 공용이동판을 이동 방향에 대해 직교하는 방향으로 파지하기 위한 홀더부재를 더 포함하되, 상기 홀더부재는, 상기 이송벨트 외측으로 상기 슬라이드에 끼워져 면 접촉되는 고정블럭과, 상기 고정블럭 반대쪽에 상기 센터홀을 향해 왕복 이동하여 출입하면서 상기 고정블럭과 함께 상기 공용이동판을 파지하는 작동로드를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 전용지그판은 적어도 2 개 이상의 단위지그판으로 분할되어 부분적인 교체가 가능하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 감지부재는 비접촉식 광센서 또는 접촉식 변위측정자기센서(Linear Variable Differential Transformer)로 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 레이저용접기 후속으로 상기 이송벨트 이동 경로에 순차적으로 설치되는 것으로서, 상기 열차단부재의 레이저 용접부위를 촬영한 이미지를 기본이미지와 비교하여 용접 불량 여부를 판단하는 중앙처리부가 구비된 비전검사기; 상기 도전박판의 양단에 접촉하여 온도퓨즈의 저항값을 순차적으로 측정하여 이상 유무를 판단하는 기능검사부재; 및 상기 지그로부터를 열차단부재를 흡착하여 배출시키는 자동배출부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 기능검사부재를 통해 상기 온도퓨즈의 정확한 저항 측정이 이루어지도록 상기 전용지그판 외면 전체에 절연코팅층이 형성된다.
상기 비전검사기는, 상기 용접지그부재의 이동 경로 상에 설치되는 카메라에 의해 용접지그부재에 병렬로 안착된 상기 열차단부재의 용접부위를 확대 촬영하기 위한 한 쌍의 카메라가 설치되고; 상기 카메라가 이동하면서 상기 용접지그부재에 병렬로 안착되어 있는 상기 열차단부재의 용접부위를 순차적으로 국부 촬영하여 상기 중앙처리부로 전송하여 상기 열차단부재의 용접부위를 촬영한 이미지와 기본이미지와 비교하여 용접 불량 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
상기 기능검사부재는, 상기 이송벨트 상에 설치되는 지지프레임; 상기 프레임에 설치되는 승강부재; 및 상기 승강부재의 작동로드에 설치되며, 상기 중앙처리부와 접속되어 있고, 상기 승강부재의 상,하 동작에 의해 상기 열차단부재에 탄력적으로 접촉하는 측정프로브를 가진 저항측정기;를 포함하며, 상기 측정프로브를 통해 얻어진 저항값은 상기 이송벨트 이동 경로에 구비되는 인식부재를 통해 무선리더기로 읽은 데이터와 함께 상기 중앙처리부에 기록하여 관리하도록 구성될 수 있다.
상기 자동배출부재는, 상기 기능검사부재 후단에서 상기 이송벨트 상에 설치되어 상,하,좌,우로 이동 가능한 취출로봇; 상기 도전박판을 흡착하도록 상기 취출로봇의 취출판에 병렬로 설치되고 공지의 공압장치에 연결된 복수의 흡착패드; 를 포함하여 구성될 수 있다.
이에 따라 본 발명은 다수의 작업자가 수작업에 의해 용접지그부재의 안착부에 온도퓨즈와 도전박판을 삽입하는 부품 공급이 이루어진 다음 레이저용접 작업 전 단계에서는 가압부재에 의해 상기 온도퓨즈와 도전박판이 임시로 고정됨으로써 유동되지 않은 상태에서 항상 일정한 형태의 점 용접부를 형성하면서 레이저 용접 작업이 이루어지도록 함으로써 양의 열차단부재 제품을 자동화하여 대량 생산할 수 있게 된다.
아울러, 상기 안착홈에 부품의 삽입 유무와 중첩 삽입된 유무를 삽입검사 장치에 의해 자동으로 판단하고, 그 이력을 바코드 인식부재를 통해 중앙처리부에서 관리하도록 한다.
또한, 용접 완료된 열차단부재 제품에 대한 용접부 이미지를 이용한 용접 불량 검사와 기능검사(온도퓨즈의 저항값 검사)를 비젼검사장치와 기능검사부재로서 면밀하게 판단하여 검출해 내고, 자동배출부재를 통해 부품의 파손이나 변형됨이 없이 열차단부재 용접 작업 공정은 자동적으로 이루어질 수 있게 된다.
본 발명에 따른 열차단부재 자동용접장치에 의하면 다음과 같은 효과를 발휘한다.
첫째, 온도퓨즈 및 한 쌍의 도전박판을 용접지그부재에 병렬로 삽입하여 이송벨트를 따라 순환시키면서 용접 작업 전 비접촉 또는 접촉방식의 자동삽입검사가 이루어지므로 부품삽입 불량으로 인한 용접 불량을 방지한다.
둘째, 레이저 용접 작업 전에 용접지그부재에 안착된 온도퓨즈와 도전박판을 유동되지 않게 가압해 줌으로써 온도퓨즈 단자와 도전박판이 겹쳐진 용접부위가 밀착된 상태에서 레이저 용접작업이 이루어지므로 균일하고 신뢰성을 갖는 열차단부재 제조가 가능하다.
셋째, 레이저 용접 작업 직후에 비전검사기를 통해 용접부위의 외관 상 불량 여부를 검사하고, 열차단부재의 저항값을 자동으로 측정함으로써 용접 불량으로 인한 열차단부재 성능의 균일성을 자동으로 체크하여 제품 품질의 신뢰성을 갖는 대량의 열차단부재 자동용접이 가능해진다.
이처럼 모바일기기의 배터리 보호회로에 적용되는 열차단부재(Thermal Cut Off)용접 작업을 자동화함으로써, 열차단부재 제품의 생산성 향상, 불량률 감소 및 안전사고 예방을 하고 생산 원가를 낮추면서 열차단부재 제품의 신뢰성과 고품질을 유지할 수 있는 효과를 발휘하는 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 열차단부재 용접 과정에서 저항 용접 방식에 따른 용접부위 불량 및 수작업에 의한 변형 및 자재 중복 공급 불량을 나타낸 요부확대사진.
도 2는 본 발명 열차단부재 자동용접장치가 적용된 자동 용접 시스템을 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 용접지그부재 구성을 나타낸 사시도.
도 4a 및 4b는 도 3의 용접지그부재의 조립 구성을 나타낸 평면도와 측단면도.
도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 가압부재 및 레이저용접기의 제1실시예에 의한 구성과 작동 상태를 나타낸 요부확대 측면도들과 가압판의 평면도 및 측단면도.
도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 가압부재와 레이저용접기의 제2실시예에 의한 구성과 작동 상태를 나타낸 요부확대 측면도.
도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 삽입검사부재의 제1실시예에 의한 구성과 작동 상태를 나타낸 요부확대 측면도.
도 8a 내지 8c는 본 발명에 따른 삽입검사부재의 제2실시예에 의한 구성과 작동 상태를 나타낸 요부확대 측면도와 승강판의 평면도.
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 비전검사기의 구성과 용접 불량 검사를 과정을 나타낸 요부확대 측면도와 용접불량 검사사진.
도 10은 본 발명에 따른 기능검사부재의 구성과 작동 상태를 나타낸 요부확대 측면도.
도 11은 본 발명에 따른 자동배출부재의 구성과 작동 상태를 나타낸 요부확대 측면도.
이하 본 발명 열차단부재 자동용접장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
본 발명은 열차단부재(Thermal Cut Off;10)의 온도퓨즈(20)와 한 쌍의 도전박판(30)을 레이저 용접기로 자동 용접하여 일체로 제조된다.
이러한 열차단부재(10)는 휴대폰, 노트북, 태블릿 등과 같은 모바일기기의 배터리 보호회로(미도시)에 적용되는 온도퓨즈(20)이다.
따라서, 열차단부재(10)는 모바일기기의 배터리 보호회로(미도시)에 회로적으로 연결되어 배터리의 과열시 적정 온도가 감지되면 메인보드에 신호를 송출하여 배터리의 과열로 인한 안전 사고를 방지한다.
이러한 열차단부재(10)의 온도퓨즈(20)는 설정 온도 이상으로 과열 시에는 오프(OFF) 되었다가 일정 시간 경과 후 다시 온(ON)되는 반복퓨즈가 적용된다.
상기 열차단부재(10)는 온도퓨즈(20) 양측에 돌출된 판형의 접속단자(21)에 두께가 얇은 한 쌍의 도전박판(30)이 레이저 용접 처리되어 일체로 접속된 구성이다.
여기서, 도전박판(30)은 0.3mm 이하의 두께를 갖는 니켈 재질의 금속플레이트를 말한다.
따라서, 열차단부재(10)의 용접 부위는 접합 상태에 따라 온도퓨즈(20)의 성능이 달라지므로 용접 작업이 균일하게 이루어져야 한다.
이처럼 본 발명은 열차단부재(10)를 구성하는 온도퓨즈(20)와 한 쌍의 도전박판(30)의 자동 용접 작업이 이루어지도록 하고, 용접 작업 이후에는 부가적으로 용접 불량 검사 및 기타 기능검사(저항값 검사;IR Test) 등의 과정을 자동화 방식으로 선택하여 구성하도록 함으로써 신뢰성 있는 고품질의 열차단부재(10)를 대량 생산 가능한 열차단부재 자동용접장치를 개시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기 열차단부재 자동용접장치의 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
이하의 실시예들과 관련된 명세서 설명에서 상,하로 승강하거나 또는 전,후좌,우로 이동하는 작동을 위한 구성에 대해서 특별한 도면의 기재나 상세한 설명이 없는 경우 공압 실린더 또는 솔레노이드 방식의 액츄에이터(40)로 구성되고 작동되는 것으로 한다.
도 2를 참조하면 본 발명의 열차단부재 자동용접장치는 무한궤도로 이루어지는 한 쌍의 이송벨트(100)와, 다수의 용접지그부재(120)와, 가압부재(160)와, 레이저용접기(180)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 이송벨트(100)는 중간에 공간부(101)를 형성하면서 용접지그부재(120)를 이송하기 위해 순환식 무한궤도로 이루어진다.
상기 용접지그부재(120)는 판형으로 이루어져 상기 이송벨트(100) 상에 얹혀진 상태에서 이동한다.
상기 용접지그부재(120) 상면에는 열차단부재(10)를 구성하는 온도퓨즈(20)와 한 쌍의 도전박판(30)을 순차적으로 안착하기 위한 복수의 안착홈(121)이 병열로 형성되어 있다.
상기 가압부재(160)는 상기 레이저용접기(180)에 대응되는 위치에 설치되어 상기 도전박판(30)과 함께 상기 온도퓨즈(20) 접속단자(21)와 겹침 부위를 눌러유동되지 않게 임시로 고정시킨 상태에서 정확한 레이저용접 작업이 이루어지는 역할을 한다.
상기 레이저용접기(180)는 상기 이송벨트(100)의 이동 경로에 설치되어 상기 온도퓨즈(20)의 접속단자(21)와 도전박판(30)의 접속부위를 레이저 용접 가공하여 점 용접부(181)를 형성함으로써 온도퓨즈(20)와 한 쌍의 도전박판(30)이 일체로 조립되도록 한다.
이송벨트
상기 이송벨트(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 한 쌍으로 이루어지되, 중간에 공간부(101)를 형성하도록 이동경로 전체에 설치되는 벨트안내블럭(103)에 지지되게 설치된다.
상기 벨트안내블럭(103)은 이송벨트(100)의 바닥을 지지하면서 양측면 일부를 감싸도록 이루어져 용접지그부재(120)의 처짐을 방지하면서 수평을 유지한 상태로 이송되도록 하는 역할을 한다.
이러한 구성을 갖는 상기 이송벨트(100)는 한 쌍으로 구성되어 서로 평행하게 설치되는데, 상시 이송벨트(100) 양측에는 상기 용접지그부재(120)를 이송벨트(100) 간에 운반하기 위한 운반로봇(80)이 설치되어 다수의 상기 용접지그부재(120)들이 이송벨트(100)를 따라 무한궤도 형태로 순환할 수 있도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 이송벨트(100) 일측에는 부품공급부(90)가 마련되고, 이 부품공급부(90) 구간에 설치된 상기 이송벨트(100) 공간부(101)에는 다수의 이송롤러(102)가 설치될 수 있다.
이에 따라 부품공급부(90) 구간에 여러 명의 작업자(W)가 배치되어 용접지그부재(120)를 이송롤러(102)를 따라 이동시키면서 용접지그부재(120)의 안착홈(121)에 온도퓨즈(20) 및 도전박판(30)을 순차적으로 삽입하도록 구성할 수 있는 것이다.
예컨대, 여러 명의 작업자(W)는 상기 부품공급부(90)에 배치되어 열차단부재(10)를 구성하는 온도퓨즈(20), 도전박판(30)을 각각 전담하여 상기 용접지그부재(120)에 순차적으로 삽입하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 이송벨트(100) 간의 용접지그부재(120)를 운반하기 위해 상기 이송벨트(100) 양측과 중간에는 공지의 운반로봇(80)이 더 설치되어 무한궤도 순환식으로 용접지그부재(120) 이동 경로를 구성한다.
용접지그부재
도3과 도4a 및 도4b를 참조하면 용접지그부재(120)는 판형으로 이루어지고, 용접지그부재(120) 양단부 가장자리가 한 쌍의 상기 이송벨트(100) 위에 수평이 유지되게 안착된 상태에서 이동되도록 구성된다.
상기 용접지그부재(120)는 원가가 저렴하고 중량이 가벼운 알루미늄 재질로 이루어지며, 외면 전체에는 상기 기능검사부재(220)에서 상기 온도퓨즈(20)의 정확한 저항 측정이 이루어지도록 상기 전용지그판(125) 외면 전체에 후술된 바와 같이 기능 검사를 위한 절연코팅층(미도시)을 포함한다.
상기 절연코팅층은 용접 작업이 완료된 열차단부재(10)의 기능검사 단계에서 온도퓨즈(20)의 정확한 저항값 검사를 위해 도전박판(30)과 용접지그부재(120) 사이에 통전이 되지 않도록 형성된 것이다.
본 발명에 의하면 상기 절연코팅층은 용접지그부재(120)가 알루미늄 재질로 이루어지는 경우 아노다이징 가공에 의해 용접지그부재(120) 표면에 산화피막층을 형성할 수 있다.
이 경우 경질 아노다이징 처리하며, 아노다이징 코팅 두께는 0.05mm를 유지하는 것이 바람직하다
또한, 절연코팅층은 다른 구성으로서 절연 기능을 갖는 것으로서 스프레이 방식으로 세라믹코팅층을 형성할 수도 있다.
이 경우 절연 기능을 위해 안착홈(121)이 형성된 용접지그부재(120) 상면에만 절연코팅층을 국부적으로 형성시킬 수 있는 장점을 제공한다.
상기 세라믹코팅층은 용접지그부재(120) 표면에 샌딩 처리를 한 후 세라믹 도료를 1차 코팅을 하고, 그 위에 투명도료를 2차로 코팅하는 2코팅 처리됨이 바람직하다.
또한, 상기 이송벨트(100)는 밑면과 양측면 일부를 감싸도록 이동경로를 따라 설치되는 벨트안내블록에 지지되어 순환되도록 구성된다.
이에 따라 이송벨트(100)에 의해 안착되어 이동되는 중량을 가지는 용접지그부재(120)는 수평 상태를 유지하면서 안정적으로 이동된다.
이처럼 상기 용접지그부재(120)는 복수의 열차단부재(10)를 이송벨트(100)에 의해 구축된 순환궤도를 이동시키면서 레이저 용접 작업이 가능하도록 하기 위한 필수 구성요소 중 하나이다.
이러한 용접지그부재(120)는 다양한 형태로 이루어질 수 있지만 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 공용이동판(124) 및 전용지그판(125)으로 구성된다.
그리고, 상기 용접지그부재(120) 상면에는 열차단부재(10)를 구성하는 온도퓨즈(20)와 한 쌍의 도전박판(30)을 순차적으로 안착하기 위한 복수의 안착홈(121)이 병열로 형성되어 있다.
상기 공용이동판(124)은 상기 이송벨트(100)에 양단부가 안착되고 윗면에 복수의 열차단부재(10) 부품을 안착하기 위한 가로 및 세로 폭을 가지는 사각판으로 이루어진다.
상기 전용지그판(125)은 상기 공용이동판(124) 상에 체결볼트(미도시)에 의해 착탈 가능하게 조립되어 용접지그부재(120)를 구성한다.
여기서, 상기 안착홈(121)은 온도퓨즈안착홈(121)과 도전박판안착홈(123)으로 구성되며, 이들은 서로 연결되어 있으며, 온도퓨즈안착홈(122)과 도전박판안착홈(123)은 바닥면이 단차지게 형성된다.
이에 따라 온도퓨즈(20) 접속단자(21)와 도전박판(30)이 서로 겹치는 접속부위(점 용접부;181)가 수평을 유지하도록 하여 항상 균일하고 정밀한 레이저 용접 작업이 자동으로 이루어지도록 구성된다.
그리고, 상기 안착홈(121)은 공용이동판(124) 상면에 상기 안착홈(121)이 열차단부재(10)에 대응되는 외곽 크기보다 여유 공차를 갖도록 형성된다.
따라서, 작업자(W)에 의해 각 부품을 안착홈(121)에 삽입하거나 후술된 바와 같이 완성된 열차단부재(10) 제품을 자동 배출할 때 도전박판(30)이 안착홈(121)에서 쉽게 이탈되도록 함으로써 이 과정에서 도전박판(30)이 변형되는 방지하도록 구성된다.
바람직하기로 작업자(W)에 의한 부품공급 순서는 온도퓨즈(20)를 먼저 안착시킨 후 도전박판(30)의 내측단부를 상기 온도퓨즈(20) 양측의 접속단자(21) 위에 안착시킴으로써 레이저용접 작업시 도전박판(30) 위로 레이저 빔이 조사되면서 접속단자(21)와 균일한 용접 작업이 이루어지도록 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 전용지그판(125)은 적어도 2 개 이상의 단위지그판(125a)으로 분할되어 구성된다.
이에 따라 상기 전용지그판(125)이 파손되거나 상기 절연코팅층이 벗겨진 경우 전용지그판(125)을 전체적으로 교체하지 않고 파손된 단위지그판(125a)을 부분적을 교체하도록 함으로써 비용 절감과 자동용접장치의 대량 생산 라인에서의 신속한 교체가 가능하도록 구성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면 용접지그부재(120)는 도 4a와 같이 상기 안착홈(121) 바닥에 상기 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)을 작업자(W)에 의해 안착홈(121)에 삽입하였을 때 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)이 제자리에 안착되면서 안착홈(121) 바닥면에 유동되지 않게 밀착될 수 있도록 임시 고정을 위한 자석(126)을 포함한다.
예컨대, 자석(126)은 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)의 폭보다 작은 직경을 갖는 원통형 네오디늄 자석(126)으로 이루어진다.
상기 자석(126)은 상기 온도퓨즈(20)와 상기 도전박판(30) 저면과 직접 부착되지 않고 미세한 간격을 유지하도록 안착홈(121) 바닥에 매입되어 설치된다.
상기 자석(126)은 도 4b에 도시된 바와 같이 안착홈(121)의 바닥면에서 0.1mm 아래로 미세 간격을 유지하도록 매입되는 것이 바람직하다.
자석(126)의 매입 깊이는 자력의 세기와 열차단부재(10) 부품의 크기에 비례하여 열차단부재(10) 부품이 안착홈(121)에 삽입된 후 자력에 의해 변형되지 않도록 한다.
또한, 상기 안착홈(121)에서 취출될 때 후술된 자동배출부재(240)의 흡착패드(242)의 흡착력에 의해 쉽게 배출될 수 있는 자력을 유지할 정도의 깊이로 매입할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명 열차단부재 자동용접장치는 상기 도전박판(30) 삽입검사와 레이저용접 작업 시 상기 공용이동판(124)을 이동 방향에 대해 직교하는 방향으로 파지하도록 이루어진 홀더부재(130)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 홀더부재(130)는 가압 작업과 레이저 용접 가공 및 삽입검사 과정에서 상기 용접지그부재(120)가 수평상태를 유지하도록 하고, 유동되지 않게 함으로써 보다 세밀한 검사와 용접 작업이 이루어지도록 선택적으로 적용할 수 있다.
본 실시예에서는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 홀더부재(130)가 상기 삽입검사부재(140)에 적용되는 것으로 예시하였으며, 이에 대한 설명은 후술되어진다.
도 4b를 참조하면 상기 용접지그부재(120)의 공용이동판(124) 일측면에는 이동 방향으로 개방된 슬라이드홈(127)이 길게 형성되고, 상기 슬라이드홈(127) 반대쪽에 센터홀(128)이 형성된다.
상기 홀더부재(130)는 상기 삽입검사부재(140) 및 레이저용접기(180)가 설치된 구간에 구비되는 것으로서 상기 이송벨트(100) 외측에 설치된다.
그리고, 상기 홀더부재(130)는 후술된 비전검사기(200) 및 기능검사기(220)의 이송벨트(100) 외측에도 설치될 수 있음은 물론이다.
예컨대, 상기 홀더부재(130)는, 도 7a 및 도 7b를 참조하면 상기 이송벨트(100) 외측으로 상기 슬라이드홈(127)에 끼워져 면 접촉되는 고정블럭(131)이 구비된다.
그리고, 상기 고정블럭(131) 반대쪽에 상기 센터홀(128)을 향해 왕복 이동하여 출입하면서 상기 고정블럭(131)과 함께 상기 공용이동판(124)을 파지하는 작동로드(41)로 구성된다.
상기 작동로드(41)는 공압 또는 솔레노이드 방식의 액츄에이터(40)에 의해 상기 센터홀(128)에 삽입되도록 구성할 수 있다.
상기 슬라이드홈(127)은 도면에 도시된 바와 같이 대략 "V" 형상의 홈으로 이루어지며, 상기 고정블럭(131)의 단면 형상은 상기 슬라이드홈(127)의 형상에 대응되는 "V"형상으로 이루어진다.
슬라이드홈(127)과 고정블럭(131) 단면 형상은 "V" 형상 이외에도 반원형, 사각형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
상기 작동로드(41)는 전술한 바와 같이 액츄에이터(40)에 의해 상기 센터홀(128)을 향해 수평 방향으로 작동하도록 구성된다.
이에 따라 이송벨트(100)에 의해 용접지그부재(120)가 이송되다가 상기 삽입검사부재(140) 및 레이저용접기(180)로 이송되면 용접지그부재(120)의 슬라이드홈(127)이 고정블럭(131)에 안내되어 삽입되면서 용접지그부재(120)가 상,하로 유동되지 않게 된다.
다음으로 액츄에이터(40)에 의해 작동로드(41)가 전,후 작동하여 상기 센터홀(128)에 삽입되면 용접지그부재(120)는 상기 가압부재(160) 또는 레이저용접기(180) 작업 위치에서 임시로 고정시키도록 구성된 것이다.
이처럼 가압 및 용접 작업이 완료된 이후에는 작동로드(41)가 후진하여 센터홀(128)에서 분리됨과 동시에 이송벨트(100)에 의해 용접지그부재(120)는 다음 공정으로 이송될 수 있는 것이다.
가압부재 및 레이저용접기
도 5a 내지 도 5c와 도 6a 및 도 6b를 참조하면 상기 레이저용접기(180)는, 레이저빔이 상기 용접지그부재(120)에 안착된 열차단부재(10) 부품을 향하도록 하방으로 조사되도록 이송벨트(100)의 이동 경로에 설치된다.
이에 따라 상기 온도퓨즈(20)의 접속단자(21)와 도전박판(30) 단부가 겹친 부위에 레이저 빔을 조사함으로써 도 5b에 도시된 바와 같이 적어도 3점 이상으로 방사형을 이루는 점 용접부(181)를 형성하도록 용접하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가압부재(160)는 레이저 용접 작업 전에 전용지그판(125)의 안착홈(121)에 공급된 온도퓨즈(20) 및 한 쌍의 도전박판(30)이 유동되지 않도록 고정시키는 중요한 역할을 한다.
특히, 도전박판(30)과 온도퓨즈(20)의 접속단자(21)가 겹치는 접속 부위를 국부적으로 눌러주고 상기한 바와 같은 3점 이상의 점 용접부(181)를 형성하면서 정확하고 균일한 품질의 점 용접부(181)를 형성하도록 정밀 용접 가공하기 위한 구성이다.
예컨대, 점 용접부(181)의 용접 상태가 균일하지 않게 되면 기능 검사 과정에서 온도퓨즈(20)의 저항값이 일정하지 않게 되므로 최종적으로 불량 판정을 받게 되어 폐기 처분되므로 큰 손실이 발생하게 된다.
따라서, 상기 가압부재(160)는 휴대용 모바일기기의 배터리 보호회로에 사용되는 온도퓨즈(20)로서 신뢰성 있는 고품질의 온도퓨즈(20)의 성능을 발휘하기 위한 열차단부재 자동용접장치의 주요 구성 중 하나이다.
이와 같이 본 발명에 의한 상기 가압부재(160)는 제1실시예로서, 도 5a 내지도 5c를 참조하면 상기 레이저용접기(180) 하부에서 상,하로 승강 가능하게 설치되는 가압판(161)을 용접지그부재(120) 위로 승,하강시키도록 고정프레임(60)에 설치되는 한 쌍의 액츄에이터(40)로 구성된다.
상기 가압판(161)은 액츄에이터(40)의 작동로드(41)에 연결되며, 가이드부재(167)에 의해 안내되면서 상,하로 승강하도록 구성되며,
이때, 상기 용접지그부재(120)는 이송벨트(100)의 공간부(101)에 설치된 액츄에이터(40)에 의해 상,하로 승강하는 스토퍼장치(250)에 의해 임시로 고정된 상태이다.
이 상태에서 상기 가압판(161)이 하강하여 전용지그판(125)과 형합되면서 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)을 가압하도록 구성된다.
또한, 상기 가압부재(160)는 제2실시예로서, 도 6a 및 도 6b를 참조하면 상기 이송벨트(100)의 공간부(101)에 상,하로 승강 가능하게 설치되어 상기 이송벨트(100)에 안착된 용접지그부재(120)를 승강시키는 지그승강부재(142)가 구비된다.
그리고, 상기 레이저용접기(180) 일측에서 수직으로 설치되는 액츄에이터(40)의 작동로드(41) 단부에 상,하로 승강 가능하게 설치되어 상기 용접지그부재(120) 상면과 형합되는 가압판(161)을 포함하여 구성된다.
이러한 구성에 의하면 용접지그부재(120)가 지그승강부재(142)에 의해 일정 높이 상승되고, 상기 가압판(161)이 하강하여 상기 전용지그판(125)과 형합됨으로써 열차단부재(10) 부품이 유동되지 않게 가압한다.
전술한 가압부재(160)의 2가지 실시예에 있어서, 상기 가압판(161)은 도 5c를 참조하면 상기 용접지그부재(120)에 안착된 도전박판(30)을 면 접촉방식으로 눌러주도록 상기 가압판(161) 저면에 가압돌부(162)가 하방으로 돌출 형성된 구성이다.
상기 가압부재(160) 상면 정중앙에는 레이저 마킹부(166)가 형성되어 레이저 용접 작업시 지그장치의 초기 위치를 용이하게 세팅시킬 수 있도록 하여 이와 형합되는 용접지그부재(120)의 점 용접부(181) 위치가 자동으로 정해지도록 구성된다.
특히, 상기 가압돌부(162)는 상기 도전박판(30)의 외형과 동일하게 형성되어 용접지그부재(120)의 안착홈(121)에 삽입된 도전박판(30)을 전면적으로 눌러 주도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 가압돌부(162) 일측에는 상기 도전박판(30) 단부와 상기 온도퓨즈(20) 접속단자(21)가 겹친 접속 부위 외측으로 상기 점 용접부(181) 중앙을 점 접촉 방식으로 눌러주기 위한 상기 가압판(161) 저면에 형성되는 가압핀(163)을 포함한다.
그리고, 가압판(161)에는 상기 점 용접부(181)에 대응되는 위치에 레이저 빔 통과홀(164)이 형성된 구성이다.
상기 레이저 빔 통과홀(164)은 하측의 출구로부터 입구를 향해 외측으로 경사지게 확장되도록 모따기 처리됨으로써 두께를 갖는 전용지그판(125)에 형성되는 레이저 빔 통과홀(164) 입구에 레이저 빔이 조사되지 않도록 하여 용접 불량을 방지한다.
그리고, 상기 레이저용접기(180)는 상기 용접지그부재(120)에 안착되는 열차단부재(10) 제품의 수량(도면의 용접지그부재에는 6개의 열차단부재 제품이 안착됨)과 관련하여 레이저 컨트롤 프로그램으로서 1개 ~ 6개를 선택적으로 생산할 수 있다.
즉, 상기 용접지그부재(120)의 안착홈(121)에 하나의 열차단부재(10)를 안착하여 용접할 수 있으며, 2개 또는 3개 또는 4개 또는 5개 또는 6개를 선택할 수 있다.
예컨대, 상기 레이저용접기(180)의 용접 영역이 10cm×10cm로 이루어지는 경우 열차단부재 제품의 배열 하는 형태에 따라 열차단부재(10) 제품을 6개 이상으로 용접지그부재(120)에 배열시켜 용접 작업을 일괄적으로 할 수 있도록 구성할 수 있다.
즉, 열차단부재(10) 제품은 휴대용 모바일기기(미도시) 배터리보호회로의 구성에 따라 제품 크기와 형태가 다양하게 제작될 수 있다.
이때, 10cm×10cm크기의 레이저 용접 영역 내에서 최대한 1회 레이저 용접 작업으로서 가능하면 많은 량의 열차단부재(10) 부품을 용접지그부재(120)에 안착시켜 일괄적으로 용접이 이루어지도록 함으로써 자동 용접 대량 생산 비용을 절감하여 제품 단가를 낮출 수 있도록 구성된 것이다.
또한, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 용접지그부재(120) 상면 일측에는 상기 이송벨트(100) 상에 설치되는 무선리더기(51)에 의해 제조 이력을 기록 및 관리하기 위한 인식부재(50)를 포함하여 구성할 수 있음은 물론이다.
상기 무선리더기(51)는 용접지그부재(120)의 각각의 작업 구간 전단 또는 후단에바코드를 읽기 위해 설치될 수 있는데, 바코드를 인식하기 위한 바코드리더기가 적용되어 후술된 중앙처리부(202)와 연동되도록 구성된다.
그리고, 상기 인식부재(50)는 용접지그부재(120)가 각 공정을 순차적으로 이동하면서 발생되는 이력을 기록하여 관리한다.
상기 인식부재(50)는 바코드 또는 RF 또는 NFC 방식 등과 같이 다양한 무선 인식 방식으로 구성될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 바코드가 적용되는 것이 바람직하다.
상기 인식부재(50) 즉, 바코드는 전용지그판(125)에 형성되는 것보다는 공용이동판(124)의 상면 일측에 인쇄되거나 별도의 스티커 형태로 부착될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 부가적인 구성으로서 삽입검사부재(140)와 비전검사기(200)와, 기능검사부재(220) 및 자동배출부재(240)가 구비되며, 이러한부가 구성들은 자동화 용접생산 라인을 구축하여 중앙처리부(202)에 의해 자동 제어되도록 구성될 수 있다.
먼저, 상기 삽입검사부재(140)는 상기 용접지그부재(120) 위에 안착된 상기 온도퓨즈(20)의 장착 유,무와 도전박판(30)의 두께를 측정하면서 2장 이상 중첩되게 삽입되었는지를 검사한다.
상기 비전검사기(200)는 카메라(201)를 이용하여 상기 열차단부재(10)의 용접부위를 촬영한 이미지를 기본이미지와 비교하는 중앙처리부(202)에 의해 용접 불량 여부를 판단한다.
상기 기능검사부재(220)는 상기 도전박판(30)의 양단에 접촉하여 온도퓨즈(20)의 저항값을 순차적으로 측정하여 이상 유무를 판단한다.
상기 자동배출부재(240)는 상기 용접지그부재(120)로부터 열차단부재(10)를 흡착하여 배출시키는 역할을 한다.
삽입검사부재
도 7a 및 7b를 참조하면, 상기 삽입검사부재(140)는 전용지그판(125)의 안착홈(121)에 공급된 온도퓨즈(20) 및 한 쌍의 도전박판(30)의 삽입유,무를 체크하기 위한 구성이다.
먼저 상기 삽입검사부재(140)는 제1실시예로서, 승강판(141)과, 감지부재(150)로 구성되며, 상기 용접지그부재(120)는 이송벨트(100) 상에 상기 홀더부재(130)에 의해 위치가 임시로 고정된 상태에서 감지부재(150)가 승강판(141)에 의해 승,하강하면서 삽입 검사가 이루어지도록 구성된다.
상기 승강판(141)은 상기 이송벨트(100) 외측에서 고정프레임(60)에 의해 지지되는 공압식 액츄에이터(40)에 의해 상,하로 승강 가능하게 설치된다.
상기 감지부재(150)는 접촉식 또는 비접촉식의 다양한 센서로 구성될 수 있으며, 상기 승강판(141)에 수직으로 설치된다.
여기서, 용접지그부재(120)는 상기 이송벨트(100) 공간부(101)에 설치되는 액츄에이터(40)로 구동되는 스토퍼장치(250)의 상,하 작동에 의해 걸림구(251)에 선단부가 걸리도록 한 상태에서 고정블럭(131)과 작동로드(41)에 의해 임시 고정된 상태에서 삽입검사가 이루어진다.
상기 감지부재(150)는 상기 지그에 안착된 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)을 향하여 접촉식 또는 비접촉식 방식으로 상기 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)의 장착 유,무와 중첩 유,무를 감지하여 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)의 삽입 불량 검사를 실시하게 되며, 이에 대한 설명은 후술되어진다.
또한, 상기 삽입검사부재(140)는 제2실시예로서, 도 8a 및 8b를 참조하면, 지그승강부재(142)와 고정프레임(60) 및 감지부재(150)로 구성되되, 상기 감지부재(150)는 고정프레임(60)에 수직으로 고정 설치되고, 상기 용접지그부재(120)가 상기 이송벨트(100)의 공간부(101)에 구비되는 지그승강부재(142)에 의해 승,하강하면서 삽입검사가 이루어지도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 지그승강부재(142)는 원반형으로 이루어지고, 공압식 액츄에이터에 의해 상,하로 승강되며, 상면에 복수의 지지돌기(143)가 형성된 구성이다.
도 8c를 참조하면 상기 지그승강부재(142)의 지지돌기(143)는 4개로 이루어질 수 있지만 2개로 구성하여 용접지그부재(120)를 평면으로 볼 때 서로 마주하는 대각선 방향의 모서리 선상에 배치되도록 구성한다.
이처럼 지그승강부재(142)는 상기 이송벨트(100)의 공간부(101) 내에 구비되는 공압식 액츄에이터(40)에 의해 승강되게 설치되어 이송벨트(100) 상에 안착된 용접지그부재(120)를 일정 높이 승강시키면서 상기 감지부재(150)를 통해 접촉식 또는 비접촉식으로 삽입 검사를 하도록 구성된 것이다.
상기 고정프레임(60)은 상기 지그승강부재(142)와 서로 마주보는 상측에 배치되어 상기 감지부재(150)를 수직 방향으로 설치할 수 있도록 상기 이송벨트(100) 상부에 설치된다.
상기 감지부재(150)는 상기 고정프레임(60)에 수직 방향으로 지지되어 상기 용접지그부재(102)의 안착홈(121)에 안착된 상기 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)을 향하여 접촉식 또는 비접촉식 방식으로 상기 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)의 장착 유,무와 중첩 유,무를 감지한다.
전술한 실시예에서 상기 감지부재(150)는 비접촉식 광센서(151) 또는 접촉식 변위측정자기센서(Linear Variable Differential Transformer;152))로 구성될 수 있으며, 비접촉식 감지부재(150)로서 적외선 방식의 광센서(151)를 포함한다.
적외선 방식의 광센서(151)와 접촉식 변위측정자기센서(152)는 공지의 구성이므로 이에 대한 상세한 구성과 작동 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은 감지부재(150)에 의하여 용접지그부재(120)에 삽입된 온도퓨즈(20)는 광센서(151)를 통하여 삽입 유,무를 판단한다.
그리고, 도전박판(30)은 접촉식 감지부재(150)에 의하여 안착홈(121)에 삽입 되었는지 유,무를 판단하며, 도전박판(30)의 표면에 직접 접촉하여 자기 센서에 의한 변위 측정 방식으로 두께를 측정함으로써 2장 이상 중첩되어 삽입되었는지를 함께 판단하도록 구성된 것이다.
여기서, 접촉식 변위측정자기센서(152)의 측정프로브(70)는 용접지그부재(120)의 안착홈(121)에 삽입된 도전박판(30) 상에 접촉될 때 도전박판(30)의 표면에 눌림 자국이나 접촉되는 힘에 의해 변형되는 것이 방지되도록 탄력적으로 접촉되는 측정프로브(70)로 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 도 2를 참조하면 상기 삽입검사부재(140)와 후술된 레이저용접기(180) 사이에는 상기 온도퓨즈(20)의 장착 유,무와 도전박판(30)의 두께를 측정하여 삽입 불량으로 판단된 용접지그부재(120)를 회수하기 위한 회수로봇(260)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면 삽입검사부재(140)에 의해 불량 판정을 받은 경우 회수로봇(260)에 의해 다시 부품공급부(90)의 작업자(W)에게로 이송되도록 하여 한 개의 용접 불량 열차단부재(10) 제품이 발생되지 않도록 구성할 수 있는 것이다.
이에 따라 작업자(W)는 삽입 불량 검사 판정을 받은 용접지그부재(120)에 공급된 온도퓨즈(20) 및 도전박판(30)의 유,무와 특히 도전박판(30)이 2겹으로 중첩되게 공급되었는지 중앙처리부(202)에 의해 전송된 메세지에 따라 후속 조치를 취할 수 있다.
이에 따라 레이저 용접 가공 전 단계에서 부품 삽입 검사가 이루어짐으로써열차단부재(10) 대량 생산시 부품 삽입 불량을 방지할 수 있게 된다.
비전검사기
도 9a 및 도 9b를 참조하면 상기 비전검사기(200)는, 카메라(201)와 수평안내부재 및 중앙처리부(202)로 구성된다.
상기 카메라(201)는 레이저 용접 작업이 완료된 용접지그부재(120)의 열차단부재(10) 제품의 점 용접부(181)를 국부적으로 촬영하도록 이송벨트(100) 외측에 설치되는 가이드부재(167)에 의해 용접지그부재(120)의 이동 경로를 따라 좌,우 이동가능하게 설치된다.
이에 따라 상기 용접지그부재(120)에 병렬로 안착된 상기 열차단부재(10)의 용접부위를 상기 카메라(201)가 이동하면서 상기 용접지그부재(120)에 병렬로 안착되어 있는 상기 열차단부재(10)의 용접부위를 순차적으로 국부 촬영하여 상기 중앙처리부(202)로 전송한다.
상기 중앙처리부(202)는 사전에 입력된 기본 이미지와 열차단부재(10)의 용접부위를 촬영한 이미지를 비교하여 용접 불량 여부를 판단하도록 구성된다.
상기 중앙처리부(202)는 용접 완료된 열차단부재(10) 용접부위를 실시간 촬영한 이미지와 사전 입력된 기본이미지에서 제품의 전체치수, 열차단부재(10) 부품 삽입유무와 안착상태를 비교 판단한다.
판단 결과는 상기 용접지그부재(120) 상면 일측에 형성된 상기 인식부재(50)를 읽어 중앙처리부(202)에 저장하여 제조 이력을 관리하도록 한다.
기능검사부재
도 10을 참조하면 상기 기능검사부재(220)는, 상기 이송벨트(100) 상에 설치되는 지지프레임(221); 상기 지지프레임(221)에 설치되는 승강부재(222); 및 저항측정기(223)로 구성된다.
상기 저항측정기(223)는 상기 승강부재(222)의 작동로드(41)에 상,하로 작동되도록 설치되며, 상기 중앙처리부(202)와 전기 회로적으로 연결되어 있다.
이에 따라 상기 승강부재(222)의 상,하 동작에 의해 상기 열차단부재(10)의 도전박판(30)에 탄력적으로 접촉하는 측정프로브(70)에 의해 온도퓨즈(20)의 저항값을 측정하여 기준치에 적합한지를 검사한다.
이때, 레이저 용접 불량이 있는 경우 저항값이 다르게 측정되므로 용접불량으로 인한 불량 제품을 판별할 수 있다.
이때 상기 측정프로브(70)를 통해 얻어진 저항값은 바코드 인식부재(50)와 무선리더기(51)를 통해 데이터 처리되어 상기 중앙처리부(202)에 기록하여 관리하도록 한다.
자동배출부재
도 11을 참조하면 상기 자동배출부재(240)는, 상기 기능검사부재(220) 후단에서 상기 이송벨트(100) 상에 직각 방향으로 설치되어 상,하,좌,우로 이동 가능한 취출로봇(241); 상기 도전박판(30)을 흡착하도록 상기 취출로봇(241)의 취출판(241a)에 병렬로 설치되고 공지의 공압장치에 연결된 복수의 흡착패드(242);로 구성된다.
상기 취출로봇(241)은 열차단부재(10) 제품에 대응되게 마련되는 다수의 흡착패드(242)가 설치된 흡착판을 승강시키고, 이송벨트(100)와 배출컨베이어(243)를 왕복 이동하도록 구성된 것이다.
이에 따라 용접지그부재(120)에 최종 기능검사를 통과한 열차단부재(10) 제품을 흡착패드(242)를 이용하여 배출컨베이어(243)로 운반시켜 패키징화 함으로써 열차단부재(10) 제조가 완료될 수 있는 것이다.
이때, 상기 흡착패드(242)는 한 쌍의 도전박판(30)과 온도퓨즈(20)를 각각 흡착하도록 흡착판에 수직으로 배열되어 설치되며, 각 흡착패드(242)에는 공압라인(미도시)이 연결되어 흡착 작동을 수행하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명 열차단부재 자동용접장치에 의한 열차단부재 용접 및 여러 검사 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 열차단부재 자동용접장치는 열차단부재 부품공급, 삽입부품검사, 레이저용접 전 가압, 레이저용접의 과정으로 진행되며, 비전검사와, 기능검사 및, 배출과정으로 이루어진다.
열차단부재 부품공급
먼저, 열차단부재(10)를 구성하는 온도퓨즈(20)와, 상기 온도퓨즈(20)의 양단에 용접되는 한 쌍의 도전박판(30)을 용접지그부재(120)의 안착홈(121)에 작업자(W)에 의해 순차적으로 공급한다.
즉, 상기 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)을 이송벨트(100)를 따라 이동하는 용접지그부재(120)의 안착홈(121)에 순차적으로 삽입한다.
작업자(W)는 각 부품만을 전담하여 삽입하도록 하고, 상기 이송벨트(100)의 부품공금부에 설치된 다수의 이송롤러(102) 상에서 이루어진다.
작업자(W)들은 끝단부에 자석(126)이 부착된 도구를 이용하여 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)을 자력을 이용하여 가능한 손으로 파지하지 않도록 하여 부품의 변형을 방지하면서 안착홈(121)에 삽입하도록 한다.
이때, 안착홈(121) 바닥에 매입된 자석(126)에 의해 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)은 상기 안착홈(121) 바닥에 밀착된 상태로 공급된다.
삽입부품검사
상기 용접지그부재(120) 위에 수작업으로 공급된 상기 온도퓨즈(20)의 장착 유,무를 검사하는 과정으로서 이때 검사 과정은 접촉식과 비접촉식 검사과정으로 진행된다.
바람직하기로 온도퓨즈(20)의 삽입 유,무는 접촉식 광센서(151)를 통해 검사한다.
그리고, 상기 도전박판(30)은 얇은 니켈판이므로 안착홈(121) 바닥면을 기준으로 두께를 측정하는 접촉식 변위측정자기센서(152)를 통해 검사한다.
따라서, 상기 안착홈(121)에 상기 도전박판(30)이 장착되었는지 또는 1장 이상 공급되었는지를 검사한다.
이때, 상기 삽입검사단계(S20)에서, 상기 이송벨트(100) 외측에 구비된 홀더부재(130)에 의하면 이송벨트(100)에 의해 삽입검사부재(140)로 공급된 상기 용접지그부재(120)를 이동 방향에 대해 직교하는 방향으로 파지한 후 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)이 안착홈(121)에 정상적으로 공급되었는지의 삽입 유무를 정확하게 검사한다.
레이저용접 전 가압
상기 이송벨트(100)에 의해 레이저용접기(180) 하부로 진입된 상기 용접지그부재(120) 상에 공급되어 있는 상기 도전박판(30)과, 상기 온도퓨즈(20) 접속단자(21)와 상기 도전박판(30) 단부의 겹친 부위를 레이저 용접 작업 전에 가압하는 과정이다.
전술한 바와 같이 상기 레이저용접기(180) 하부에 구비된 가압부재(160)로서 눌러 고정시켜 도전박판(30)과 온도퓨즈(20)가 레이저 용접 과정에서 유동되지 않게 되므로 용접 불량이 전혀 발생하지 않아 용접 불량이 전혀 발생하지 않게 된다.
가압부재(160)의 제1실시예에 의하면 상기 이송벨트(100) 상에 상,하로 승강되게 설치되는 상기 가압부재(160)가 하강하는 방식으로 상기 용접지그부재(120)에 공급된 상기 도전박판(30)은 가압돌부(162)에 의해 전면적으로 가압하고, 상기 온도퓨즈(20) 접속단자(21)와 상기 도전박판(30) 단부의 겹친 접속부위는 가압핀(163)에 의해 국부적으로 가압한다
이때, 상기 용접지그부재(120)에 안착홈(121)에 자력에 의해 부착된 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)이 가능한 유동되지 않는 상태를 유지하면서 가압할 수 있으므로 레이저 용접 불량을 방지할 수 있게 된다.
가압부재(160)의 제2실시예에 의하면 상기 이송벨트(100) 중앙에 형성된 공간부(101) 내에서 상,하로 승강하는 지그승강부재(142)에 의해 용접지그부재(120)를 일정 높이 승강시킨다.
다음으로 상기 지그승강부재(142) 상에서 승강되게 설치된 상기 가압부재(160)가 하강하는 방식에 의해 상기 용접지그부재(120)에 공급된 상기 도전박판(30)과, 상기 온도퓨즈(20) 접속단자(21)와 상기 도전박판(30) 단부의 겹친 부위를 가압하도록 한다.
이 경우 용접지그부재(120)가 이송벨트(100)에서 이격된 상태에서 가압부재(160)가 하강하여 가압 상태에서 레이저용접이 이루어지므로 레이저 빔과 용접부위가 짧은 거리를 유지한 상태에서 용접 작업이 가능해진다.
이처럼 레이저 용접기의 렌즈와 점 용접부(181)까지 가까운 거리를 확보하므로 저출력 사양의 레이저용접기를 적용할 수 있는 장점을 제공하며, 보다 세밀한 용접 작업이 가능해질 수 있어 크기가 매우 작은 열차단부재(10) 제품의 용접 작업에 효과적이다.
레이저용접
레이저 용접은 상기 가압부재(160)의 가압판(161)에 형성된 레이저 빔 통과홀(164)을 통해 레이저빔을 조사하여 상기 온도퓨즈(20)의 접속단자(21)와 도전박판(30)의 접속부위를 점 용접하는 과정이다.
이때 점 용접부(181)는 3점 이상의 방사 형상을 이루도록 점 용접하는 것이 바람직하다.
또한, 레이저 용접 과정에서, 상기 이송벨트(100) 외측에 구비된 홀더부재(130)에 의해 상기 용접지그부재(120)의 이동 방향에 대해 직교하는 방향으로 파지한 후 부품 삽입 유무를 검사하고 레이저 용접하도록 한다.
비전검사
비전검사는 상기 열차단부재(10)의 용접부위를 카메라(201)를 이용해 촬영한 후 중앙처리부(202)를 통해 용접 불량을 검사하는 과정이다.
예컨대, 촬영된 점 용접부(181) 이미지와 사전 입력된 기본용접부이미지를 중앙처리부(202)에서 비교하여 레이저 용접 불량을 판단하도록 한다.
기능검사 및 배출
기능검사는 상기 이송벨트(100) 경로 상에 설치되어 상,하 작동하는 복수의 저항 측정기를 통해 상기 도전박판(30)에 접촉하여 온도퓨즈(20)의 저항값을 측정하여 상기 중앙처리부(202)에 의해 이상 유무를 판단한다.
그리고, 자동 용접와 검사 완료된 열차단부재(10) 배출 과정은 상기 이송벨트(100) 경로 상에 설치되어 상,하,좌,우로 작동하는 취출로봇(241)에 구비된 흡착패드(242)에 의해 상기 용접지그부재(120)로부터를 열차단부재(10)를 흡착하여 배출시키게 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 열차단부재 자동용접장치에 의하면, 다수의 작업자(W)가 수작업에 의해 용접지그부재(120)의 안착부에 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)의 부품 공급이 이루어진다.
그 이후로 안착홈(121)에 부품의 삽입 유무와 중첩 삽입된 유무를 삽입검사 장치에 의해 자동으로 판단하고, 그 이력을 바코드 인식부재(50)를 통해 중앙처리부(202)에서 관리하도록 한다.
또한, 레이저용접기(180) 전 단계에서는 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)을 가압부재(160)를 통하여 유동되지 않은 상태에서 레이저 용접 작업이 이루어지도록 함으로써 양의 열차단부재(10) 제품을 본 발명 자동용접장치에 의하여 대량 생산이 가능해 진다.
아울러 용접 완료된 열차단부재(10) 제품에 대한 용접 불량 검사와 기능검사(온도퓨즈(20)의 저항값 검사)를 비젼검사장치와 기능검사부재(220)로서 면밀하게 판단하고, 자동배출부재(240)를 통해 부품의 파손이나 변형됨이 없이 부품 삽입 공정을 제외한 나머지 전체 공정은 자동적으로 이루어지게 된다.
따라서 본 발명에 따른 열차단부재 자동용접장치는 레이저용접 공정 및 검사 공정에 대해 자동화를 구현함으로써, 특히 고가의 모바일기기의 배터리 회로에 적용되는 열차단부재 제품의 생산성 향상, 불량률을 감소할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 열차단부재 제품의 일정한 품질을 유지하면서 제품을 대량 생산할 수 있으며 자동화된 전수 검사를 통하여 생산 일자 별로 열차단부재 제품을 관리하도록 하여 제품 불량률을 현저히 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 생산원가도 대폭 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 열차단부재 자동용접장치를 실시하기 위한 일부 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10 : 열차단부재 20 : 온도퓨즈
21 : 접속단자 30 : 도전박판
40 : 액츄에이터 41 : 작동로드
50 : 인식부재 51 : 무선리더기
60 : 고정프레임 70 : 측정프로브
80: 운반로봇 90 : 부품공급부
100 : 이송벨트 101 : 공간부
102 : 이송롤러 103 : 벨트안내블럭
120 : 용접지그부재 121 : 안착홈
122 : 온도퓨즈안착홈 123 : 도전박판안착홈
124 : 공용이동판 125 : 전용지그판
125a : 단위지그판
126 : 자석 127 : 슬라이드홈
128 : 센터홀
130 : 홀더부재 131 : 고정블럭
140 : 삽입검사부재 141 : 승강판
142 : 지그승강부재 143 : 지지돌기
150 : 감지부재 151 : 광센서
152 : 변위측정자기센서(LVDT;Linear Variable Differential Transformer)
160 : 가압부재 161 : 가압판
162 : 가압돌부 163 : 가압핀
164 : 레이저 빔 통과홀 166 : 레이저 마킹부
167 : 가이드부재
180 : 레이저용접기 181 : 점 용접부
200 : 비전검사기 201 : 카메라
202 : 중앙처리부
220 : 기능검사부재 221 : 지지프레임
222 : 승강부재 223 : 저항측정기
240 : 자동배출부재 241 : 취출로봇
241a : 취출판
242 : 흡착패드 243 : 배출컨베이어
250 : 스토퍼장치 251 : 걸림구
260 : 회수로봇 W : 작업자

Claims (15)

  1. 중간에 공간부(101)를 형성하도록 평행하게 설치되고 중간과 양측에 설치되는 운반로봇(80)에 의해 무한궤도를 구성하는 한 쌍의 이송벨트(100);
    상기 이송벨트(100)를 따라 이동하며 일측 가장자리에 인식부재(150)가 구비된 공용이동판(124)과, 상기 공용이동판(124) 상에 조립되고 상면에 열차단부재(10)를 구성하는 온도퓨즈(20)와 한 쌍의 도전박판(30)을 순차적으로 안착하기 위한 복수의 안착홈(121)이 병열로 형성되어 있는 전용지그판(125)으로 이루어진 용접지그부재(120);
    상기 이송벨트(100)의 이동 경로에 설치되어 레이저 용접 직전에 상기 도전박판(30)을 전면적으로 눌러주고, 상기 온도퓨즈(20)의 접속단자(21)와 도전박판(30)의 접속부위를 국부적으로 눌러주는 가압부재(160); 및
    상기 이송벨트(100)의 이동 경로에 설치되어 레이저 빔으로 적어도 3점 이상으로 방사형을 이루도록 점 용접부(181)를 형성하는 레이저용접기(180)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가압부재(160)는 상기 레이저용접기(180) 하부에서 상,하로 승강 가능하게 설치되는 가압판(161);
    상기 용접지그부재(120)에 안착된 도전박판(30)을 면 접촉방식으로 눌러주도록 상기 가압판(161) 저면에 형성되는 가압돌부(162);
    상기 점 용접부(181) 외측에서 접속부위를 점 접촉 방식으로 눌러주도록 상기 가압판(161) 저면에 형성되는 가압핀(163); 및
    상기 점 용접부(181)에 대응되는 위치에 형성되는 레이저 빔 통과홀(164);을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가압부재(160)는 상기 이송벨트(100) 공간부에 상,하로 승강 가능하게 설치되어 상기 이송벨트(100)에 안착된 상기 용접지그부재(120)를 상승시키는 지그승강부재(142);
    상기 레이저용접기(180) 일측에 상,하로 승강 가능하게 설치되어 상기 용접지그부재(120) 상면과 형합되는 가압판(161);
    상기 용접지그부재(120)에 안착된 도전박판(30)을 면 접촉방식으로 눌러주도록 상기 가압판(161) 저면에 형성되는 가압돌부(162);
    상기 점 용접부(181) 외측에서 접속부위를 점 접촉 방식으로 눌러주도록 상기 가압판(161) 저면에 형성되는 가압핀(163); 및
    상기 점 용접부(181)에 대응되는 위치에 형성되는 레이저 빔 통과홀(164);을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안착홈(121)에 안착된 상기 온도퓨즈(20)의 장착 유,무와 도전박판(30)의 두께를 측정하면서 장착 및 중첩 삽입 유,무를 판단하는 삽입검사부재(140)를 더 포함하되,
    상기 삽입검사부재(140)는, 상기 이송벨트(100) 상에서 상,하로 승강 가능하게 설치되는 승강판(141);
    상기 승강판(141)에 상기 용접지그부재(120)에 안착된 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)을 향하도록 설치되어 접촉식 또는 비접촉식 방식으로 상기 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)의 장착 유,무와 중첩 유,무를 감지하는 감지부재(150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안착홈(121)에 안착된 상기 온도퓨즈(20)의 장착 유,무와 도전박판(30)의 두께를 측정하면서 장착 및 중첩 삽입 유,무를 판단하는 삽입검사부재(140)를 더 포함하되,
    상기 삽입검사부재(140)는, 상기 이송벨트(100)의 공간부 내에서 승강되게 설치되어 상기 용접지그부재(120)를 일정 높이 승강시키는 지그승강부재(142);
    상기 지그승강부재(142)와 서로 마주보도록 상기 이송벨트(100) 상부에 설치되는 고정프레임(60);
    상기 고정프레임(60)에 지지되어 상기 지그승강부재(142)에 의해 승강하는 상기 용접지그부재(120)에 안착된 상기 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)에 접촉식 또는 비접촉식 방식으로 접촉하여 상기 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)의 장착 유,무와 중첩 유,무를 감지하는 감지부재(150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 용접지그부재(120)의 안착홈(121) 바닥에 상기 온도퓨즈(20)와 도전박판(30)을 임시 고정하기 위해 상기 온도퓨즈(20)와 상기 도전박판(30) 저면과 이격되도록 매입되는 자석(126)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공용이동판(124) 양측면에는 이동 방향으로 슬라이드홈(127)이 형성되고, 상기 슬라이드홈(127) 반대쪽 중앙에 센터홀(128)이 형성되며;
    상기 이송벨트(100) 외측에 상기 도전박판(30) 삽입검사와 레이저용접 작업 시 상기 공용이동판(124)을 이동 방향에 대해 직교하는 방향으로 파지하기 위한 홀더부재(130)를 더 포함하되,
    상기 홀더부재(130)는,
    상기 이송벨트(100) 외측으로 상기 슬라이드홈(127)에 끼워져 면 접촉되는 고정블럭(131)과,
    상기 고정블럭(131) 반대쪽에 상기 센터홀(128)을 향해 왕복 이동하여 출입하면서 상기 고정블럭(131)과 함께 상기 공용이동판(124)을 파지하는 작동로드(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  8. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 이송벨트(100) 이동 경로에는 상기 삽입검사부재(140)에 의해 상기 온도퓨즈(20)의 장착 유,무와 도전박판(30)의 두께를 측정하여 삽입 불량 판정을 받은 용접지그부재(120)를 회수하기 위한 회수로봇(260)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  9. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 감지부재(150)는 비접촉식 광센서(151) 또는 접촉식 변위측정자기센서(Linear Variable Differential Transformer)(152) 인 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전용지그판(125)은 적어도 2 개 이상의 단위지그판(125a)으로 분할되어 상기 전용지그판(125)이 손상되는 경우 부분적인 교체가 가능한 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저용접기(180) 후속으로 상기 이송벨트(100) 이동 경로에 순차적으로 설치되는 것으로서,
    상기 열차단부재(10)의 레이저 용접부위를 촬영한 이미지를 기본이미지와 비교하여 용접 불량 여부를 판단하는 중앙처리부(202)가 구비된 비전검사기(200);
    상기 도전박판(30)의 양단에 접촉하여 온도퓨즈(20)의 저항값을 순차적으로 측정하여 이상 유무를 판단하는 기능검사부재(220); 및
    상기 용접지그부재(120)로부터를 열차단부재(10)를 흡착하여 배출시키는 자동배출부재(240)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기능검사부재(220)를 통해 상기 온도퓨즈(20)의 정확한 저항 측정이 이루어지도록 상기 전용지그판(125) 외면 전체에 절연코팅층(아노다이징)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 비전검사기(200)는,
    상기 용접지그부재(120)의 이동 경로 상에 설치되어 용접지그부재(120)에 병렬로 안착된 상기 열차단부재(10)의 용접부위를 확대 촬영하기 위한 한 쌍의 카메라(201)가 설치되고;
    상기 카메라(201)가 이동하면서 상기 용접지그부재(120)에 병렬로 안착되어 있는 상기 열차단부재(10)의 용접부위를 순차적으로 국부 촬영하여 상기 중앙처리부(202)로 전송하여 상기 열차단부재(10)의 용접부위를 촬영한 이미지와 기본이미지와 비교하여 용접 불량 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 기능검사부재(220)는,
    상기 이송벨트(100) 상에 설치되는 지지프레임(221);
    상기 지지프레임(221)에 설치되는 승강부재(222); 및
    상기 승강부재(222)의 작동로드에 설치되며, 상기 중앙처리부(202)와 접속되어 있고, 상기 승강부재(222)의 상,하 동작에 의해 상기 열차단부재(10)에 탄력적으로 접촉하는 측정프로브(70)를 가진 저항측정기(223);를 포함하며,
    상기 측정프로브(70)를 통해 얻어진 저항값은 상기 이송벨트(100) 이동 경로에 구비되는 인식부재(50)를 통해 무선리더기(51)로 읽은 데이터와 함께 상기 중앙처리부(202)에 기록하여 관리하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 자동배출부재(240)는,
    상기 기능검사부재(220) 후단에서 상기 이송벨트(100) 상에 설치되어 상,하,좌,우로 이동 가능한 취출로봇(241);
    상기 도전박판(30)을 흡착하도록 상기 취출로봇(241)의 취출판(241a)에 병렬로 설치되고 공지의 공압장치에 연결된 복수의 흡착패드(242); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단부재 자동용접장치.
KR1020130161550A 2013-12-23 2013-12-23 열차단부재 자동용접장치 KR101563286B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130161550A KR101563286B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 열차단부재 자동용접장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130161550A KR101563286B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 열차단부재 자동용접장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150074288A KR20150074288A (ko) 2015-07-02
KR101563286B1 true KR101563286B1 (ko) 2015-10-27

Family

ID=53787452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130161550A KR101563286B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 열차단부재 자동용접장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101563286B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102247108B1 (ko) * 2018-10-25 2021-04-30 공주대학교 산학협력단 유리판 접합장치
KR102121199B1 (ko) * 2018-11-27 2020-06-10 주식회사 노바 연료전지 스택용 분리판 용접장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200377936Y1 (ko) 2004-10-19 2005-03-11 주식회사 이랜텍 휴대폰용 배터리셀 용접장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200377936Y1 (ko) 2004-10-19 2005-03-11 주식회사 이랜텍 휴대폰용 배터리셀 용접장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150074288A (ko) 2015-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4618085B2 (ja) はんだペースト印刷システム
KR101735992B1 (ko) 프린트 기판 검사 장치
KR101394362B1 (ko) 웨이퍼 검사 장치
KR101563286B1 (ko) 열차단부재 자동용접장치
KR101479857B1 (ko) 자동차 부품용 자동화 검사장치
KR101894911B1 (ko) Tab용 핸들링 장치
KR101516333B1 (ko) Tco 제조장치 및 제조방법
TWI471960B (zh) The examination method of the specimen to be inspected, and the inspection procedure of the subject
KR101545164B1 (ko) Tco 부품 삽입검사장치
KR100872054B1 (ko) 칩 스케일 패키지 지그 분리 시스템
KR200332887Y1 (ko) 비접촉식 부품외관검사장치
KR20190011973A (ko) 리드 프레임 자동 검사 시스템
TWI669517B (zh) IC test system
JP3900166B2 (ja) 部品実装基板の製造装置および製造方法
TWI510757B (zh) 檢測裝置
JP2008531983A (ja) セグメント仕上げシステム及び核燃料棒の製造方法
TWI321818B (ko)
CN108353531B (zh) 载荷计测装置及载荷计测方法
JP2014229635A (ja) 半導体検査方法および半導体検査装置
KR200377936Y1 (ko) 휴대폰용 배터리셀 용접장치
JP6262547B2 (ja) プローバ及びプローブカードの針先研磨装置
CN108450015B (zh) Ic测试系统
KR20150093951A (ko) 자동 렌즈검사장치
KR102287763B1 (ko) 전지셀 제조시스템
JP2010038756A (ja) 基板検査装置およびプローブのz軸オフセット取得方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181010

Year of fee payment: 4