KR101671098B1 - 커넥터 조립시 단자핀간 피치조정이 가능한 스티칭 머신 - Google Patents

커넥터 조립시 단자핀간 피치조정이 가능한 스티칭 머신 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단자핀 수용부에 수용되어 있는 적어도 2개 이상의 단자핀을 단자핀 수용부로부터 분리하기 위한 컷팅펀치부 및 컷팅다이부, 단자핀들을 잡기 위한 그립부, 상기 그립부에 잡혀있는 단자핀들을 커넥터 단자핀 삽입홀에 삽입하는 인서트부 및 상기 단자핀 수용부에 수용되어 있는 단자핀 사이의 간격(공급피치)와 상기 커넥터 단자핀 삽입홀간 사이의 간격(조립피치)가 다를 경우, 상기 인서트부에 의하여 단자핀들이 커넥터방향으로 이동시 상기 공급피치를 조립피치로 조정하는 피치조정부를 포함하는 커넥터 조립시 단자핀간 피치조정이 가능한 스티칭 머신을 제공한다.
본 발명에 따르면, 동시에 2개의 단자핀을 커넥터에 조립할 수 있음으로 작업 효율성이 향상됨과 동시에 공급피치와 조립피치가 다르더라도 피치조정부에 의하여 이를 조정할 수 있음으로 공급피치 및 조립피치간 피치차이에 상관없이 적용함으로써 작업 호환성을 갖는다.

Description

커넥터 조립시 단자핀간 피치조정이 가능한 스티칭 머신{STITCHING MACHINE CAPABLE OF CHANGEING TERMINAL PITCH}
본 발명은 스티칭 머신에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 단자핀 공급부에 수용되어 있는 단자핀을 분리한 후 커넥터에 형성된 단자핀 삽입홀에 상기 분리된 단자핀을 자동적으로 삽입하여 커넥터를 조립하는 스티칭 머신에 관한 것이다.
일반적으로 전자부품 조립설비에서 부품의 조립생산과 관련한 스티칭 기술은 부품의 고밀도화, 소형화, 다양화 추세에 따라 현재 활발한 연구와 개발이 진행되고 있다.
이러한 스티칭 기술은 크게 부품의 개발과 부품을 조립하는 기술의 개발로 분류된다. 부품의 개발은 전자분야 기술의 발전에 따라 소형화, 집적화의 추세로 발전하고 있으며, 조립기술의 개발은 부품들의 표면실장에 필요한 정밀조립장비의 개발과 각종 조립장비들의 운용기술 개발에 중점을 두고 있다.
조립장비를 대표하는 스티칭머신은 터미널(단자핀)을 몰드구조물에 인서트하는 장비로서, 커넥터 조립장비의 핵심장비이다. 이러한 스티칭머신은 터미널(단자핀), 몰드구조물의 형태로 공급되는 각종 부품을 피더나 스프로킷 등의 공급기로부터 공급받아 커팅 및 인서트하는 장비이다.
보통 스티칭머신은 캠의 운동 차트에 의해 X축 방향으로 전후진 반복 동작하는 실린더를 통해 터미널 등을 커팅하고 이와 동시에 인서트하는 작업 메카니즘을 갖는다. 이와 같은 스티칭머신에서 터미널의 공급은 피딩 스프로킷에 의해 이루어지며, 피팅 스프로킷의 피딩 동작에 의해 터미널이 일정 피치로 Y축 방향으로 진행되면서 실린더의 커팅 및 인서트 작업 영역으로 진입하는 형태로 공급이 이루어진다.
본 발명과 관련된 선행기술로 대한민국 등록특허공보 제10-1285215의 "스티칭 머신"은 회전축이 배치되는 본체, 터미널단자를 물 수 있으며 적어도 어느 하나는 회동가능한 제1핀 및 제2핀을 포함하며, 상기 본체에 이동가능 하게 배치되는 삽입부, 상기 회전축에 결합되며, 상기 삽입부를 이동시키는 제1캠부, 상기 삽입부와 상기 제1캠부을 연결하는 제1링크부, 상기 제1핀 및 상기 제2핀이 벌어지도록 상기 제1핀 또는 상기 제2핀 중 적어도 어느 하나를 회동키며, 상기 본체에 배치되는 오픈부, 상기 회전축에 결합되며, 상기 오픈부의 일부를 이동시키는 제2캠부 및 상기 오픈부 및 상기 제2캠부를 연결하는 제2링크부를 포함하는 스티칭 머신을 제공한다.
그러나 상기 선행기술은 공급되는 단자핀간 피치와 조립되어져야 하는 커넥터에 형성된 단자핀 삽입홀간의 피치가 다를 경우, 2개 이상의 단자핀을 동시에 조립할 수 없고 단자핀을 하나씩 삽입할 수밖에 없음으로 생산효율성이 저하된다.
따라서 공급되는 단자핀간 피치와 조립되어져야 하는 커넥터에 형성된 단자핀 삽입홀간의 피치가 다를 경우에도, 단자핀 공급부에 수용되어 있는 단자핀간 피치에 상관없이 단자핀을 커넥터에 형성된 터미널 삽입홈에 정확히 삽입될 수 있도록 피치를 조정하여 복수의 단자핀을 동시에 조립할 수 있는 스티칭 머신의 개발이 필요하다 할 것이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1285215(2013.07.11)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 단자핀 공급부에 수용되어 있는 단자핀간 피치에 상관없이 단자핀을 커넥터에 형성된 터미널 삽입홈에 정확히 삽입될 수 있도록 피치를 조정하여 다수의 단자핀을 동시에 조립할 수 있는 커넥터 조립시 단자핀간 피치조정이 가능한 스티칭 머신을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예인 커넥터 조립시 단자핀간 피치조정이 가능한 스티칭 머신은 단자핀 수용부에 수용되어 있는 적어도 2개 이상의 단자핀을 단자핀 수용부로부터 분리하기 위한 컷팅펀치부 및 컷팅다이부, 단자핀들을 잡기 위한 그립부, 상기 그립부에 잡혀있는 단자핀들을 커넥터 단자핀 삽입홀에 삽입하는 인서트부 및 상기 단자핀 수용부에 수용되어 있는 단자핀 사이의 간격(공급피치)와 상기 커넥터 단자핀 삽입홀간 사이의 간격(조립피치)가 다를 경우, 상기 인서트부에 의하여 단자핀들이 커넥터방향으로 이동시 상기 공급피치를 조립피치로 조정하는 피치조정부를 포함하며, 인서트캠의 회전에 따라 인서트 블록이 커넥터 방향으로 이동시 피치조정슬라이더의 일측단면이 피치조절 가이드롤러와 접촉되어 피치조정슬라이더가 제2 집게를 제1 집게방향으로 이동시켜 공급피치를 조립피치로 조정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 피치조정부는 하부 플레이트상에 고정되어 있는 고정블록 내부를 이동할 수 있고, 일측에 피치조절 가이드롤러가 연결되어 있는 피치설정불록의 돌출길이를 조절하여 조립피치를 설정하는 것을 특징으로 한다.
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상기와 같은 본 발명에 따르면, 단자핀 수용부에 수납되어 있는 단자핀간 피치(공급피치)와 커넥터 단자핀 삽입홀간 피치(조립피치)가 다르더라도, 피치조정부에 의하여 공급피치를 갖는 2개의 단자핀이 커넥터 방향으로 이동하는 도중 조립피치로 조정될 수 있음으로 정확하게 커넥터 단자핀 삽입홀에 삽입할 수 있다.
따라서 동시에 2개의 단자핀을 커넥터에 조립할 수 있음으로 작업 효율성이 향상됨과 동시에 공급피치와 조립피치가 다르더라도 피치조정부에 의하여 이를 조정할 수 있음으로 공급피치 및 조립피치간 피치차이에 상관없이 적용함으로써 작업 호환성을 갖는다.
도 1a 내지 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티칭 머신의 사시도 및 단면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컷팅펀치부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컷팅다이부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단자핀이 분리되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그립부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트부 및 피치조정부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a 내지 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티칭 머신의 사시도 및 단면이다.
도 1a 및 도 1b에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 스티칭 머신(1000)은 단자핀 수용부에 수납되어 있는 적어도 2개 이상의 단자핀을 단자핀 수용부로부터 분리하기 위한 컷팅펀치부(100) 및 컷팅다이부(400), 단자핀들을 잡기 위한 그립부(200) 및 상기 그립부(200)에 잡혀있는 단자핀들을 커넥터 단자핀 삽입홀에 삽입하는 인서트부(300)를 포함한다.
도 1b를 참조하면, 스티칭 머신(1000)은 회전축(10)에 위로부터 순차적으로 컷팅펀치슬라이더(140)를 상하운동시키기 위한 컷팅펀치캠(110), 단자핀을 잡기 위하여 상부집게와 하부집게를 구동시키는 그립캠(210), 단자핀을 잡은 집게를 커넥터 단자핀 삽입홀로 이동시키는 인서터캠(310) 및 컷팅다이슬라이더(440)을 상하운동시키기 위한 컷팅펀치캠(410)이 연결될 수 있다. 상기 회전축(10)의 일단은 풀리(60)와 연결되고, 상기 풀리(60)는 벨트 등의 연결부재(미도시)에 의하여 모터에 연결된 풀리(50)로부터 회전력을 전달받아 회전축(10)을 회전시킬 수 있다. 회전축(10)의 회전에 따라 상기 컷팅펀치캠(110), 그립캠(210), 인서터캠(310) 및 컷팅펀치캠(410)이 회전하여 각각의 링크부에 연결되어 캠의 회전운동을 수평운동 또는 수직운동으로 변환하여 단자핀 공급부(70)에서 적어도 2개 이상의 단자핀을 분리한 후 커넥터 단자핀 삽입홀에 삽입할 수 있다.
이하 스티칭 머신의 컷팅펀치부(100), 그립부(200), 인서트부(300) 및 컷팅다이부(400)의 동작에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컷팅펀치부의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컷팅다이부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 스티칭 머신(1000)의 컷팅펀치부(100)는 컷팅다이부(400)와 대응되는 구조로 이루어질 수 있고, 이하 컷팅펀치부(100)에 대한 설명은 컷팅다이부(400)의 설명으로 대체될 수 있다.
도 2에서 보는 바와 같이, 컷팅펀치부(100)는 회전축(10)에 연결되고 회전축의 회전에 따라 회전운동하는 컷팅펀치캠(110), 컷팅펀치캠(110)의 회전에 따라 X축 방향으로 수평운동하는 수평이동부, 컷팅펀치링크부(130)에 의하여 수평이동부의 이동에 따라 Y축 방향으로 수직운동하는 컷팅펀치슬라이더(140)를 포함한다. 컷팅펀치부(100)의 동작은 대응되는 컷팅다이부(400)의 동작과 동기화되어 단자핀 공급영역상에 있는 단자핀을 단자핀 수용부로부터 분리할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단자핀이 분리되는 과정을 설명하기 위한 도면으로 도 4를 참조하면, 단자핀 공급부(70)는 단자핀 수용부(2)에 수용되어 있는 단자핀(1)을 스프로켓 등의 회전에 의하여 단자핀 공급영역에 로딩한다. 단자핀 공급영역상에 있는 2개의 단자핀은 각각 집게(331,332)에 의하여 그립되고, 동기화되어 각각 상하 방향으로 이동하는 컷팅펀치슬라이더(140)와 컷팅다이슬라이더(440)가 접촉함으로써 단자핀(1)은 단자핀 수용부(2)로부터 분리될 수 있다.
상기 수평이동부는 상부 플레이트(20)상에 위치하고, LM가이드(120)상에 수평이동블록(121)이 연결될 수 있다. 상기 수평이동블록(121)의 일측은 캠홈(122)에 삽입되어 수평이동블록(121)에 X축방향의 힘을 전달하는 가이드롤러(122)가 위치하고, 타측은 컷팅펀치링크부(130)의 일측(131)과 연결될 수 있다.
컷팅펀치링크부(130)는 상부 플레이트(20)상에 위치하고, 'ㄴ'형상으로 이루어져, 일측(131)은 수평이동블록(121)과 연결되고, 타측(132)은 컷팅펀치슬라이더(140)와 연결될 수 있다. 컷팅펀치링크부(130)는 수평이동블록(121)의 수평운동을 링크축(133)을 중심으로 회동하여 컷팅펀치슬라이더(140)를 수직운동으로 변환시킬 수 있다.
본원발명의 스티칭 머신(1000)은 'ㄴ'형상으로 이루어진 컷팅펀치링크부(130) 및 컷팅다이링크부(430)을 통하여 각각의 링크축(133,433)을 중심으로 지렛대의 원리에 의하여 힘을 전달할 수 있다. 따라서 캠의 회전에 따른 수평운동을 수직운동으로 변환함으로써 단자핀 분리시 작은 토크를 갖는 모터를 사용할 수 있어 설비 비용을 절감할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그립부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서 보는 바와 같이, 그립부(200)는 단자핀 공급영역에 이송된 단자핀을 잡기위한 것으로 상부집게(332a)와 하부집게(332b)의 끝을 벌려 단자핀을 수용한 후 닫을 수 있다. 그립부(200)는 중심축(10)에 연결되어 회전하는 그립캠(210), 그립캠(210)의 회전에 따라 제1 그립 링크(211) 및 제2 그립 링크(222)를 통하여 상기 제2 그립 링크(222) 끝단에 연결되어 있는 누름롤러(223)가 돌출면이 형성된 상면을 왕복운동하는 누름판(230)을 포함할 수 있다. 제1 그립 링크(211) 및 제2 그립 링크(222)는 그립캠의 회전운동을 누름롤러(223)의 왕복운동으로 변환하기 위한 기계적 구조를 가지고 이루어질 수 있다.
상기 누름판(230)의 하부는 집게의 몸체부분과 연결될 수 있고, 상면은 돌출면이 일부 형성될 수 있다. 상기 누름롤러(223)가 누름판(230)의 돌출면을 지나갈 때 상부집게의 몸체부분을 아래로 눌러 집게 끝이 벌어지고, 돌출면이 아닌 평면을 지나갈 때 상부집게의 몸체부분이 놀러지지 않게 되어 집게 끝이 닫혀질 수 있다. 단자핀을 잡기 위하여 집게의 양끝을 벌리는 방법은 상기 실시예뿐만 아니라 공지된 다양한 방법에 의하여 이루어질 수 있다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트부 및 피치조정부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a에서 보는 바와 같이, 인서트부(300)는 중심축(10)에 연결되어 회전하는 인서트캠(310), 상기 인서트캠(310)에 형성된 캠홈을 따라 이동하는 가이드롤러(311), LM가이드(320)상에 연결되고, 일측은 상기 가이드롤러(311)와 연결되고, 상부에 제1 집게(331) 및 제2 집게(332)가 위치하는 인서트 블록(321)을 포함할 수 있다.
인서트부(300)는 인서트캠(310)의 회전에 따라 상기 인서트 블록(321)이 LM가이드(320)상에서 수평이동함으로써 분리된 단자핀을 잡고있는 있는 제1 집게(331) 및 제2 집게(332)를 커넥터(90) 방향으로 이동시켜 커넥터 단자핀 삽입홀에 단자핀들을 삽입할 수 있다. 도 4를 참조하면, 단자핀 수용부(2)에 수용되어 있는 단자핀(1) 사이의 간격(이하 '공급피치'라 한다)에 따라 집게간 거리는 공급피치에 대응하여 초기설정될 수 있다. 한편 상기 공급피치와 커넥터 단자 삽입홀 사이의 간격(이하 '조립피치'라 한다)이 다른 경우, 인서트부의 동작에 따라 분리된 단자핀을 커넥터 단자 삽입홀에 삽입하는 도중에 피치조정부에 의하여 공급피치는 조립피치로 조정되어 단자핀을 정확하게 커넥터 단자핀 삽입홀에 삽입할 수 있다.
이하 상기 공급피치와 조립피치가 다를 경우 2개의 단자핀을 동시에 커넥터 단자핀 삽입홀에 삽입시 공급피치를 조립피치로 조정하는 피치조정부에 대하여 설명한다.
도 6b 및 도 6c를 참조하면, 피치조정부(500)는 조립피치(P2)와 공급피치(P1)간의 차이에 따라 제2 그립(332)을 제1 그립(331)방향으로의 이동거리를 설정하는 피치설정부 및 상기 피치설정부에 의하여 설정된 피치설정값만큼 제2 그립(332)을 이동시키는 피치조정슬라이더(512)를 포함할 수 있다.
상기 피치설정부는 하부 플레이트(20)상에 고정되어 있는 고정블록(543), 상기 고정블록(543) 내부를 이동할 수 있는 피치설정불록(542)으로 이루어지고, 상기 피치설정불록(542)의 일측은 피치조정슬라이더(512)의 일측단면(512a)을 따라 움직이는 피치조절 가이드롤러(541)가 연결되고, 타측은 설정하고자하는 피치설정값만큼 피치설정불록(542)의 돌출길이를 조절한 후 고정시킬 수 있는 피치조정 나사(544)로 이루어질 수 있다. 또한 고정블록(543) 및 피치설정블록(542)에 형성된 고정홀(545)에 고정핀을 삽입하여 피치설정 후 고정시킬 수 있다.
피치조정부(500)는 인서트캠(310)의 회전에 따라 인서트 블록(321)이 커넥터 방향으로 이동함에 따라 피치조정슬라이더(512)의 일측단면(512a)이 피치조절 가이드롤러(541)와 접촉되어 피치조정슬라이더(512)가 제2 집게(332)를 제1 집게(331)방향으로 이동시켜 공급피치(P1)를 조립피치(P2)로 조정할 수 있다. 여기서 상기 피치조정슬라이더(512)의 일측단면(512a)은 피치조절 가이드롤러(541)와 접촉에 의하여 피치조정슬라이더(512)를 제1 집게(331)방향으로 이동시키기 위하여 경사를 가지고 형성될 수 있다.
한편 인서트캠(310)의 계속적인 회전에 따라 인서트 블록(321)이 인서트캠(310) 방향으로 이동하여 최초 공급피치 상태로 초기화될 수 있다. 이 경우 피치조정슬라이더(512)는 내부에 설치된 탄성체(513)의 복원력에 의하여 제2 집게방향으로 이동하며, 동시에 제1 집게(331)와 제2 집게(331)간을 연결하고 있는 탄성체(350)에 의하여 양 집게간격은 공급피치로 초기화된다.
따라서 본원발명의 피치조정부를 갖는 스티칭 머신은 동시에 2개의 단자핀을 커넥터에 조립할 수 있음으로 작업 효율성이 향상됨과 동시에 공급피치와 조립피치가 다르더라도 피치조정부에 의하여 이를 조정할 수 있음으로 공급피치 및 조립피치간 피치차이에 상관없이 적용함으로써 작업 호환성을 갖는다.
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1:단자핀(터미널) 2:단자핀 수용부
10:회전축
20:상부 플레이트 21:상부 베어링
30:하부 플레이트 31:하부 베어링
50:모터 풀리 60:회전축 풀리
70:단자핀 공급부 90:커넥터
100:컷팅펀치부 110:컷팅펀치캠
111:캠홈 120:LM가이드
121:수평이동블록 122:가이드 롤러
130:컷팅펀치링크부 133:링크축
140:컷팅펀치슬라이더 150:컷팅펀치가이드
200:그립부 210:그립캠
211:제1 그립 링크 222:제2 그립 링크
223:누름 롤러 300:인서트부
310:인서트캠 312:가이드 롤러
321:인서트 블록 331,332,332a,332b:집게
350:탄성체 400:컷팅다이부
410:컷팅펀치캠 420:LM가이드
421:수평이동블록 422:가이드 롤러
430:컷팅다이링크부 440:컷팅다이슬라이더
500:피치조정부 511:가이드 블록
512:피치조정 슬라이드 513:탄성체
520:LM가이드 541:피치조정 가이드롤러
542:피치설정블록 543:고정블록
544:피치조정 나사 545:고정홀
1000:스티칭 머신

Claims (3)

  1. 단자핀 수용부에 수용되어 있는 적어도 2개 이상의 단자핀을 단자핀 수용부로부터 분리하기 위한 컷팅펀치부 및 컷팅다이부,
    단자핀들을 잡기 위한 그립부,
    상기 그립부에 잡혀있는 단자핀들을 커넥터 단자핀 삽입홀에 삽입하는 인서트부 및
    상기 단자핀 수용부에 수용되어 있는 단자핀 사이의 간격(공급피치)와 상기 커넥터 단자핀 삽입홀간 사이의 간격(조립피치)가 다를 경우, 상기 인서트부에 의하여 단자핀들이 커넥터방향으로 이동시 상기 공급피치를 조립피치로 조정하는 피치조정부를 포함하고,
    회전축에 위로부터 순차적으로 컷팅펀치슬라이더를 상하운동시키기 위한 컷팅펀치캠, 단자핀을 잡기 위하여 상부집게와 하부집게를 구동시키는 그립캠, 단자핀을 잡은 집게를 커넥터 단자핀 삽입홀로 이동시키는 인서트캠 및 컷팅다이슬라이더를 상하운동시키기 위한 컷팅펀치캠이 연결되고,
    상기 피치조정부는
    인서트캠의 회전에 따라 인서트 블록이 커넥터 방향으로 이동시 피치조정슬라이더의 일측단면이 피치조절 가이드롤러와 접촉되어 피치조정슬라이더가 제2 집게를 제1 집게방향으로 이동시켜 공급피치를 조립피치로 조정하는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립시 단자핀간 피치조정이 가능한 스티칭 머신.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피치조정부는
    하부 플레이트상에 고정되어 있는 고정블록 내부를 이동할 수 있고, 일측에 피치조절 가이드롤러가 연결되어 있는 피치설정불록의 돌출길이를 조절하여 조립피치를 설정하는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립시 단자핀간 피치조정이 가능한 스티칭 머신.
  3. 삭제
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