KR101988043B1 - 의료용 케이블 자동 제조 방법 및 그 시스템 - Google Patents

의료용 케이블 자동 제조 방법 및 그 시스템 Download PDF

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    • H01B11/203—Cables having a multiplicity of coaxial lines forming a flat arrangement

Abstract

의료용 케이블 자동 제조 방법 및 그 시스템에 관한 발명이다. 본 발명의 의료용 케이블 자동 제조 방법은, MCX 케이블 여러 가닥이 종이로 테이핑(Masking taping)되어 형성되는 워크(work)의 종이 부분 일측을 이산화탄소(CO2) 레이저로 스트립 가공해서 상기 MCX 케이블의 자켓으로부터 외부도체가 드러나게 하는 1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계; 상기 외부도체의 상하로 소정의 그라운드 바를 각각 본딩하는 본딩 단계; 상하로 본딩된 한 쌍의 그라운드 바의 단부를 커팅하는 그라운드 바 커팅 단계; 상기 외부도체의 일측을 YAG 레이저로 스트립 가공해서 상기 외부도체로부터 절연체가 드러나게 하는 YAG 레이저 단계; 상기 절연체의 일측을 이산화탄소(CO2) 레이저로 스트립 가공해서 상기 절연체로부터 내부도체가 드러나게 하는 2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계; 및 외부로 드러난 내부도체에 납 디핑 공정을 진행하는 납 디핑 단계를 포함한다.

Description

의료용 케이블 자동 제조 방법 및 그 시스템{Medical cable manufacturing method and system}
본 발명은, 의료용 케이블 자동 제조 방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, MCX 케이블 여러 가닥을 종이로 테이핑(Masking taping)해서 하나의 통신 케이블로 만든 워크(work)를 효율적인 공정으로 자동 가공함으로써 산업에서 요구하는 최적의 의료용 케이블을 제조할 수 있는 의료용 케이블 자동 제조 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
극세 동축 케이블(Micro Coaxial Cable)은 머리카락 4분의 1 굵기의 아주 가는 동축 케이블이다. 구리 도체를 꼬아 난연 테플론으로 절연함으로써 제작된다.
이러한 극세 동축 케이블(Micro Coaxial Cable)은 대용량 멀티미디어 데이터 전송이 가능하여서 휴대폰, 디지털카메라 등 휴대용 멀티미디어 기기 등에 사용된다. 극세 동축 케이블을 MCX 케이블(Cable)이라 약어로 사용하기도 한다.
이러한 MCX 케이블 여러 가닥을 종이로 테이핑(Masking taping)해서 하나의 통신 케이블로 만들 수 있는데, 이하에서는 이렇게 만들어진 제품을 워크(work)라 통칭하여 설명한다. 도 1a에 워크(work)가 도시되어 있으며, 도 1b 및 도 1c에 MCX 케이블의 단면이 도시되어 있다.
한편, 종래기술에서 워크(work)가 만들어 지면 다음의 공정을 통해 사용자가 원하는 제품, 즉 도 1b의 형태로 케이블이 제조되어 출시된다. 즉 작업자 1인이 CO2 레이저(Laser) 작업을 한 다음에 박스(box)째 옆으로 넘기면 그다음 작업자가 스트립(Strip) 작업을 진행하며, 그다음 YAG 레이저(Laser) 작업, 그다음 벤딩(Bending) 작업, 그다음 커팅(Cutting) 작업, 그다음 플럭스 도포 작업, 그다음 납 도포 순으로 단계별로 진행한다.
그런데, 현재는 이러한 모든 과정이 수작업으로 이루어지고 있다는 점에서 작업효율이 떨어져 생산성이 감소할 수밖에 없다는 점에서 자동화의 필요성이 대두된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-1993-0032319호 대한민국특허청 출원번호 제10-2008-0134946호 대한민국특허청 출원번호 제10-2014-0076020호 대한민국특허청 출원번호 제10-2016-0124895호
본 발명의 목적은, MCX 케이블 여러 가닥을 종이로 테이핑(Masking taping)해서 하나의 통신 케이블로 만든 워크(work)를 효율적인 공정으로 자동 가공함으로써 산업에서 요구하는 최적의 의료용 케이블을 제조할 수 있는 의료용 케이블 자동 제조 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, MCX 케이블 여러 가닥이 종이로 테이핑(Masking taping)되어 형성되는 워크(work)의 종이 부분 일측을 이산화탄소(CO2) 레이저로 스트립 가공해서 상기 MCX 케이블의 자켓으로부터 외부도체가 드러나게 하는 1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계; 상기 외부도체의 상하로 소정의 그라운드 바를 각각 본딩하는 본딩 단계; 상하로 본딩된 한 쌍의 그라운드 바의 단부를 커팅하는 그라운드 바 커팅 단계; 상기 외부도체의 일측을 YAG 레이저로 스트립 가공해서 상기 외부도체로부터 절연체가 드러나게 하는 YAG 레이저 단계; 상기 절연체의 일측을 이산화탄소(CO2) 레이저로 스트립 가공해서 상기 절연체로부터 내부도체가 드러나게 하는 2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계; 및 외부로 드러난 내부도체에 납 디핑 공정을 진행하는 납 디핑 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 케이블 자동 제조 방법에 의해 달성된다.
상기 1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계의 진행 후에 상기 외부도체를 당기는 스트립 공정이 진행되고, 상기 YAG 레이저 단계의 진행 후에 상기 절연체를 당기는 스트립 공정이 진행되며, 상기 2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계의 진행 후에 상기 내부도체를 당기는 스트립 공정이 진행될 수 있다.
상기 목적은, 장치 프레임; 상기 장치 프레임 상에 마련되는 메인 컨베이어; 및 MCX 케이블 여러 가닥을 종이로 테이핑(Masking taping)해서 하나의 통신 케이블로 만든 워크(work)가 안착하는 장소를 형성하며, 상기 메인 컨베이어 상에 탑재되어 상기 메인 컨베이어의 라인을 따라 이동하면서 상기 워크의 제품화를 위한 복수의 공정을 수행하는 복수의 팔레트를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 케이블 자동 제조 시스템에 의해서도 달성된다.
상기 메인 컨베이어는 상기 장치 프레임 상에서 높이 방향을 따라 복수 열로 배치되되 상기 팔레트는 복수 열로 배치되는 상기 메인 컨베이어를 순환하면서 공정을 진행할 수 있다.
상기 팔레트는, 상기 메인 컨베이어 상에 탑재되는 팔레트 바디; 및 상기 팔레트 바디 내에 형성되되 상기 워크가 안착하는 워크 안착홈부를 포함할 수 있다.
상기 목적은, 장치 프레임; 상기 장치 프레임 상에 마련되되 상기 장치 프레임 상에서 높이 방향을 따라 복수 열로 배치되는 메인 컨베이어; 상기 메인 컨베이어 상에 탑재되는 팔레트 바디와, 상기 팔레트 바디 내에 형성되되 상기 워크가 안착하는 워크 안착홈부를 구비하되 MCX 케이블 여러 가닥을 종이로 테이핑(Masking taping)해서 하나의 통신 케이블로 만든 워크(work)가 안착하는 장소를 형성하며, 상기 메인 컨베이어 상에 탑재되어 상기 메인 컨베이어의 라인을 따라 상기 메인 컨베이어를 순환하면서 상기 워크의 제품화를 위한 복수의 공정을 수행하는 복수의 팔레트; 상기 메인 컨베이어의 일측에 마련되며, 상기 워크를 레이저로 가공해서 상기 MCX 케이블의 자켓으로부터 외부도체가 드러나게 하거나 절연체로부터 내부도체가 드러나게 하는 1차 및 2차 CO2 레이저 단계를 진행하는 복수의 이산화탄소(CO2) 레이저 유닛; 상기 CO2 레이저 유닛과 같은 구성을 이루되 상기 워크를 레이저로 가공해서 상기 외부도체로부터 상기 절연체가 드러나게 하는 YAG 레이저 단계를 진행하는 YAG(yttrium aluminum garnet laser) 레이저 유닛; 상기 장치 프레임의 일측에 결합하는 스트립 유닛 프레임과, 상기 스트립 유닛 프레임의 일측에 결합되고, 상기 워크를 그립핑하면서 해당 부위를 당기는 스트립 공정을 진행하는 그립핑 모듈과, 상기 그립핑 모듈의 구동을 위한 스테핑 모터와, 상기 스테핑 모터의 구동력을 상기 그립핑 모듈의 동작으로 전달하는 운동 전달부를 구비하며, 상기 CO2 레이저 유닛 및 상기 YAG 레이저 유닛에 이웃하게 배치되어 상기 워크에 대한 상기 스트립 공정을 진행하는 적어도 하나의 스트립 유닛; 상기 메인 컨베이어의 일측에 마련되며, 상기 워크의 외부도체의 상하로 소정의 그라운드 바를 각각 본딩하는 본딩 공정을 진행하는 적어도 하나의 본딩 유닛; 외관 구조물로서의 납 디핑 유닛 프레임과, 상기 납 디핑 유닛 프레임의 일측에 마련되고 납 디핑 공정의 진행을 위하여 상기 워크를 그립핑하는 워크 그립퍼와, 상기 워크 그립퍼를 틸팅시키는 그립퍼 틸팅부와, 상기 그립퍼 틸팅부를 업/다운(up/down) 구동시키는 그립퍼 업/다운 구동부를 구비하며, 상기 메인 컨베이어의 일측에 마련되고 외부로 드러난 내부도체에 상기 납 디핑 공정을 진행하는 납 디핑 유닛; 심선 커팅 유닛 프레임과, 상기 심선 커팅 유닛 프레임에 지지되는 샤프트와, 상기 워크에 대하여 심선 커팅 공정을 진행하는 커팅부와, 상기 커팅부를 승하강 구동시키는 커팅부 승하강 구동부를 구비하며, 상기 메인 컨베이어의 일측에 마련되고 상기 워크에 대하여 마무리 커팅 작업으로서의 상기 심선 커팅 공정을 진행하는 심선 커팅 유닛; 및 상기 워크의 제품화를 위하여 상기 유닛들을 유기적으로 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 CO2 레이저 유닛과 상기 YAG 레이저 유닛 모두는, 외관 구조물로서의 레이저 유닛 프레임; 상기 레이저 유닛 프레임의 일측에 이동 혹은 회전할 수 있게 결합하고 실질적으로 레이저를 발진하는 레이저 발진부; 상기 레이저 발진부의 주변에 배치되고 불필요한 더미를 제거하는 리무버 모듈; 및 상기 레이저 발진부에 대한 상기 팔레트의 상대위치를 얼라인하는 얼라인 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 케이블 자동 제조 시스템에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, MCX 케이블 여러 가닥을 종이로 테이핑(Masking taping)해서 하나의 통신 케이블로 만든 워크(work)를 효율적인 공정으로 자동 가공함으로써 산업에서 요구하는 최적의 의료용 케이블을 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 일반적인 워크(work)의 모양을 설명하기 위한 도면이다.
도 1b는 MCX 케이블의 단면 이미지이다.
도 1c는 도 1b에 대한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 케이블 자동 제조 시스템의 배치도이다.
도 3은 도 2의 측면 구조도로서 팔레트의 흐름(flow)을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 팔레트의 이미지이다.
도 5는 도 4의 정면도이다.
도 6 내지 도 8은 CO2 레이저 유닛과 YAG 레이저 유닛의 구조도들이다.
도 9는 스트립 유닛의 구조도이다.
도 10은 도 9의 요부 확대도이다.
도 11은 제1 및 제2 본딩 유닛의 구조도이다.
도 12 및 도 13은 납 디핑 유닛의 구조도이다.
도 14는 심선 커팅 유닛의 구조도이다.
도 15는 도 14의 상세도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 케이블 자동 제조 시스템의 제어블록도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 케이블 자동 제조 방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적이나 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
예컨대, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있어서 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하여지도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하려고 구체적으로 설명되지 않는다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 같은 구성에 대해서는 같은 참조부호를 부여하도록 하며, 때에 따라 같은 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 케이블 자동 제조 시스템의 배치도, 도 3은 도 2의 측면 구조도로서 팔레트의 흐름(flow)을 설명하기 위한 도면, 도 4는 팔레트의 이미지, 도 5는 도 4의 정면도, 도 6 내지 도 8은 CO2 레이저 유닛과 YAG 레이저 유닛의 구조도들, 도 9는 스트립 유닛의 구조도, 도 10은 도 9의 요부 확대도, 도 11은 제1 및 제2 본딩 유닛의 구조도, 도 12 및 도 13은 납 디핑 유닛의 구조도, 도 14는 심선 커팅 유닛의 구조도, 도 15는 도 14의 상세도, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 케이블 자동 제조 시스템의 제어블록도, 그리고, 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 케이블 자동 제조 방법의 순서도이다.
도 1a 내지 도 1c를 포함해서 이들 도면을 참조하면, 본 발명은 MCX 케이블 여러 가닥을 종이로 테이핑(Masking taping)해서 하나의 통신 케이블로 만든 워크(work)를 효율적인 공정으로 자동 가공함으로써 산업에서 요구하는 최적의 의료용 케이블을 제조할 수 있도록 한 것이다. 참고로, 도 3에는 편의상 도면 부호를 생략했다. 도 3의 도면 부호는 도 2를 참조해서 파악하도록 한다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 발명은 제조 방법과 그 시스템을 포함한다. 우선, 본 실시예에 따른 의료용 케이블 자동 제조 방법은 도 1a 내지 도 1c, 그리고 도 17에 도시된 바와 같이, 1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S11), 본딩 단계(S12), 그라운드 바 커팅 단계(S13), YAG 레이저 단계(S14), 2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S15) 및 납 디핑 단계(S16)를 포함할 수 있다. 참고로, 도 1a 내지 도 1c에 대해서는 별도의 도면 참조부호를 부여하지 않았다.
1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S11)는 MCX 케이블(도 1b 및 도 1c) 여러 가닥이 종이로 테이핑(Masking taping)되어 형성되는 워크(work, 도 1a 참조)의 종이 부분 일측을 이산화탄소(CO2) 레이저로 스트립 가공해서 MCX 케이블의 자켓으로부터 외부도체가 드러나게 하는 과정이다. 이 단계의 진행 후에 외부도체를 당기는 스트립 공정이 진행된다.
본딩 단계(S12)는 외부도체의 상하로 소정의 그라운드 바를 각각 본딩하는 과정이다. 본딩 단계(S12)는 외부도체의 상하에서 각각 해당 장비, 즉 본딩 유닛(700,800)을 통해 진행된다.
그라운드 바 커팅 단계(S13)는 상하로 본딩된 한 쌍의 그라운드 바의 단부를 커팅하는 과정이다. 단부가 커팅됨에 따라 상하 그라운드 바가 서로 접한다.
YAG 레이저 단계(S14)는 외부도체의 일측을 YAG 레이저로 스트립 가공해서 외부도체로부터 절연체가 드러나게 하는 과정이다. 이 단계의 진행 후에 절연체를 당기는 스트립 공정이 진행된다.
2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S15)는 절연체의 일측을 이산화탄소(CO2) 레이저로 스트립 가공해서 절연체로부터 내부도체가 드러나게 하는 과정이다. 이 단계의 진행 후에 내부도체를 당기는 스트립 공정이 진행된다.
납 디핑 단계(S16)는 외부로 드러난 내부도체에 납 디핑 공정을 진행하는 과정이다. 납 디핑 단계(S16)를 진행함으로써 도 1c와 같은 MCX 케이블이 제조될 수 있다.
물론, 상기 과정은 워크를 통해 진행되기 때문에 특히, 이하에서 설명될 팔레트(20)의 이동에 의해 자동 진행되기 때문에 워크를 이루는 모든 MCX 케이블이 한 번에 동시에 가공될 수 있다. 따라서, 생산성 향상에 기여할 수 있다.
이러한 과정을 수행하기 위한 본 발명에 따른 의료용 케이블 자동 제조 시스템은 외곽 구조물로서의 장치 프레임(10)을 포함한다.
도 2 및 도 3에 도시된 복수의 장치 혹은 유닛, 구조들이 장치 프레임(10) 상에 위치별로 포진될 수 있다.
참고로, 케이블은 사용처에 따라 그 형상이 다소 달라질 수 있으므로 도 2 및 도 3에 도시된 복수의 장치 혹은 유닛, 구조들 중 일부는 구성상 제외될 수도 있고, 혹은 순서가 바뀔 수도 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
장치 프레임(10) 상에는 메인 컨베이어(1800)가 마련된다. 본 발명에서 메인 컨베이어(1800)는 장치 프레임(10) 상에서 높이 방향을 따라 복수 열로 배치될 수 있다. 이러한 메인 컨베이어(1800)의 주변에 워크의 제품화를 위한 복수의 공정을 수행하는 장치 혹은 유닛, 구조들이 포진될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 의료용 케이블 자동 제조 시스템에 복수의 팔레트(20)가 적용된다. 팔레트(20)는 MCX 케이블 여러 가닥을 종이로 테이핑(Masking taping)해서 하나의 통신 케이블로 만든 워크(work)가 안착하는 장소를 형성한다. 워크는 팔레트(20)의 정위치에 안착된 상태에서 메인 컨베이어(1800)를 따라 이동되면서 상기 단계, 즉 1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S11), 본딩 단계(S12), 그라운드 바 커팅 단계(S13), YAG 레이저 단계(S14), 2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S15) 및 납 디핑 단계(S16)를 차례로 진행한다. 따라서, 도면에 표시된 최소한의 인원만으로도 제조 작업이 가능해질 수 있는 장점이 있다.
이에 대해 좀 더 부연 설명한다. 팔레트(20)는 메인 컨베이어(1800) 상에 탑재되어 메인 컨베이어(1800)의 라인을 따라 이동하면서 워크의 제품화를 위한 복수의 공정을 수행한다.
이때, 워크를 공정별로 이동시키는 팔레트(20)는 복수 열로 배치되는 메인 컨베이어(1800)를 순환하면서 공정을 진행한다.
즉 종래에는 작업자 1인이 CO2 레이저(Laser) 작업을 한 다음에 박스(box)째 옆으로 넘기면 그다음 작업자가 스트립(Strip) 작업을 진행하며, 그다음 YAG 레이저(Laser) 작업, 그다음 벤딩(Bending) 작업, 그다음 커팅(Cutting) 작업, 그다음 플럭스 도포 작업, 그다음 납 도포 순으로 단계별로 수작업 진행해 왔으나 본 발명에서는 자동화를 구현하고 있다. 즉 워크를 팔레트(20)에 담아 배치하면 팔레트(20)가 메인 컨베이어(1800) 상을 이동하되 메인 컨베이어(1800) 주변에 배치되는 장치 혹은 유닛, 구조들을 순차적으로 거치면서 공정을 진행한다. 즉 앞서도 기술한 것처럼 1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S11), 본딩 단계(S12), 그라운드 바 커팅 단계(S13), YAG 레이저 단계(S14), 2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S15) 및 납 디핑 단계(S16)를 차례로 진행한다. 이러한 공정은 모두 자동화로 이루어지기 때문에 종전의 수작업에 비해 월등히 향상된 생산성을 도모할 수 있다.
팔레트(20)는 메인 컨베이어(1800) 상에 탑재되는 팔레트 바디(21)와, 팔레트 바디(21) 내에 형성되되 워크가 안착하는 워크 안착홈부(22)를 포함한다. 워크 안착홈부(22)가 넓은 그릇 형태를 이루기 때문에 한 번에 많은 워크가 안착할 수 있는 이점이 있다.
팔레트 바디(21)의 사이드에는 절취부(23)가 형성된다. 최종적으로 팔레트(20)를 잡아 그 내부의 워크를 옮길 때, 그립퍼가 절취부(23)를 잡고 이동시킬 수 있다.
그뿐만 아니라 팔레트(20)가 메인 컨베이어(1800) 상에서 이동될 때, 원하는 위치에 도달될 때, 스토퍼가 배치되는 장소로 절취부(23)가 작용할 수 있다.
팔레트 바디(21) 상의 일측에는 기준 블록(24)과 핸들(25)이 갖춰진다. 기준 블록(24)과 핸들(25)은 메인 컨베이어(1800) 상의 공정 위치에 팔레트(20)가 도달될 때, 그 기준을 형성할 수 있다.
메인 컨베이어(1800)의 일측에는 워크를 레이저로 가공하는 수단들이 갖춰진다. 레이저 수단들은 CO2 레이저 유닛(500,1500)과 YAG(yttrium aluminum garnet laser) 레이저 유닛(1300)을 포함한다.
CO2 레이저 유닛(500,1500)은 전술한 1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S11)와 2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S15)를 진행한다. 1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S11)는 MCX 케이블의 자켓으로부터 외부도체가 드러나게 하는 과정이고, 2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S15)는 절연체로부터 내부도체가 드러나게 하는 과정이다. 그리고, YAG 레이저 유닛(1300)은 YAG 레이저 단계(S14)를 진행하는데, YAG 레이저 단계(S14)는 외부도체로부터 절연체가 드러나게 하는 과정이다.
본 실시예에서 CO2 레이저 유닛(500,1500)과 YAG 레이저 유닛(1300)은 위치와 동작 방식이 상이할 뿐 구조는 모두 동일하다.
여기서, CO2 레이저를 탄산 가스 레이저, 이산화탄소 레이저라고도 부른다. CO2 레이저 유닛(500,1500)은 이산화탄소(CO2)의 진동 준위 간의 천이를 사용한 기체 레이저이다. 보통 효율을 높이기 위해 N2, He와의 혼합 기체를 사용하기도 한다.
CO2 레이저 유닛(500,1500)은 적외역에 다수의 발진성을 갖지만 파장 10.6㎛ 선이 최대의 출력을 낸다. 연속 발진으로 수십 W, 그리고 Q 스위칭에 의해 피크 출력 10㎾ 정도인 것을 비교적 간단히 얻을 수 있다.
CO2 레이저 유닛(500,1500)은 전기 에너지에서 빛 에너지로의 변환 효율도 높다. CO2 레이저는 고효율 대출력 레이저로서 많은 분야에서 응용되고 있다. 이산화탄소 레이저라고도 한다.
YAG 레이저 유닛(1300)은 대표적인 고체 레이저의 하나이다. YAG 레이저 코드를 레이저 매질로 하는 레이저로서 파장 0.939㎛에서 1.833㎛에 걸쳐 20수 개의 레이지 전이가 있는데, 그 중 10수 개는 상온(常溫)에서 연속 발진을 할 수 있다. 대표적인 발진은 1.0641㎛로서, 파장 선택을 하지 않은 많은 경우, 이 파장의 발진이 된다.
펄스 발진에는 크세논 방전관이, 연속 발진에는 텅스텐 할로겐램프나 크립톤 아크 램프가 펌핑용으로 쓰인다. 특히 크립톤 아크램프는 대출력에 적합하여 다모드 발진에서 1kW 정도의 출력을 약 2%의 효율로 발진할 수가 있다.
YAG 레이저 유닛(1300)의 연속 출력은 안정도 0.1% 정도까지 높일 수 있다. 가공용으로서 실용되는 외에, 광 제2 고조파(파장 532㎚) 발생 등의 비선형 광학이나 레이저 간섭 등의 측정용으로 쓰이고 있다.
특히, YAG 레이저는 두꺼운 철판을 자르거나 용접할 정도로 효율이 좋으며, 강력한 출력을 얻을 수 있으므로 고체 레이저로서 용접기 나 레이저 가공 등 산업용 레이저, 레이저 쇼 등의 공연, 레이저 치료, 레이저 무기 등 다방면에 이용될 수 있다.
CO2 레이저 유닛(500,1500)과 YAG 레이저 유닛(1300)은 구조가 동일하다. 즉 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, CO2 레이저 유닛(500,1500)과 YAG 레이저 유닛(1300) 모두는, 외관 구조물로서의 레이저 유닛 프레임(510)과, 레이저 유닛 프레임(510)의 일측에 이동 혹은 회전할 수 있게 결합하고 실질적으로 레이저를 발진하는 레이저 발진부(520)와, 레이저 발진부(520)의 주변에 배치되고 불필요한 더미를 제거하는 리무버 모듈(530)과, 레이저 발진부(520)에 대한 팔레트(20)의 상대위치를 얼라인하는 얼라인 모듈(540)을 포함한다.
워크에 대한 레이저 가공 역시, 팔레트(20)가 해당 CO2 레이저 유닛(500,1500)과 YAG 레이저 유닛(1300)에 도달되어 얼라인된 이후에 레이저 발진부(520)에서 발진되는 해당 레이저를 통해 진행될 수 있다.
CO2 레이저 유닛(500,1500)의 주변에는 스트립 유닛(600,1900)이 마련된다. 스트립 유닛(600,1900)은 CO2 레이저 유닛(500,1500)에 이웃하게 배치되며, 워크에 대한 스트립 공정을 진행한다. 스트립 공정은 케이블의 피복 일부를 벗겨내는 것을 가리킨다. 즉 스트립 공정은 1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S11)의 진행 후에 외부도체를 당기거나 YAG 레이저 단계(S14)의 진행 후에 절연체를 당기거나 2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계(S15)의 진행 후에 내부도체를 당기는 공정을 의미한다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 스트립 유닛(600,1900)은 장치 프레임(10)의 일측에 결합하는 스트립 유닛 프레임(610)과, 스트립 유닛 프레임(610)의 일측에 결합되고, 워크를 그립핑하면서 스트립 공정을 진행하는 그립핑 모듈(620)과, 그립핑 모듈(620)의 구동을 위한 스테핑 모터(630)와, 스테핑 모터(630)의 구동력을 그립핑 모듈(620)의 동작으로 전달하는 운동 전달부(640)를 포함한다.
이에, 팔레트(20)가 스트립 유닛(600,1900)에 도달되어 정위치에 로딩된 상태에서 스테핑 모터(630)가 동작되면 스테핑 모터(630)의 구동력이 운동 전달부(640)를 통해 그립핑 모듈(620)로 전달되고, 그립핑 모듈(620)의 작용으로 인해 워크에 대한 스트립 공정이 진행될 수 있다.
메인 컨베이어(1800)의 일측에는 워크에 대하여 본딩 공정을 진행하는 제1 및 제2 본딩 유닛(700,800)이 마련된다. 본딩 공정은 전술한 것처럼 외부도체의 상하로 소정의 그라운드 바를 각각 본딩하는 과정이다. 위아래로 본딩해야 하기 때문에 제1 및 제2 본딩 유닛(700,800)이 마련되는데, 제1 및 제2 본딩 유닛(700,800) 역시, 위치만 상이할 뿐 그 구조와 동작은 동일하다.
제1 및 제2 본딩 유닛(700,800)에 대해 도 11을 참조하여 살펴보면, 제1 및 제2 본딩 유닛(700,800)은 본딩 유닛 프레임(710)과, 본딩 유닛 프레임(710)의 일측에 배치는 하부 본딩 툴(720)과, 하부 본딩 툴(720)의 상부에 배치되고 하부 본딩 툴(720)과의 상호작용으로 워크에 대하여 본딩 공정을 진행하는 상부 본딩 툴(730)을 포함한다.
이에, 팔레트(20)가 제1 및 제2 본딩 유닛(700,800)에 도달되어 정위치에 로딩된 상태에서 상부 본딩 툴(730)과 하부 본딩 툴(720)의 상호작용으로 인해 워크에 대하여 본딩 공정이 자동으로 진행될 수 있다.
메인 컨베이어(1800)의 일측에는 워크에 대하여 납 디핑 공정을 진행하는 납 디핑 유닛(1600)이 마련된다. 납 디핑 공정은 외부로 드러난 내부도체에 대하여 진행된다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 납 디핑 유닛(1600)은 외관 구조물로서의 납 디핑 유닛 프레임(1610)과, 납 디핑 유닛 프레임(1610)의 일측에 마련되고 납 디핑 공정의 진행을 위하여 워크를 그립핑하는 워크 그립퍼(1620)와, 워크 그립퍼(1620)를 틸팅시키는 그립퍼 틸팅부(1630)와, 그립퍼 틸팅부(1630)를 업/다운(up/down) 구동시키는 그립퍼 업/다운 구동부(1640)를 포함할 수 있다.
메인 컨베이어(1800)의 일측에는 워크에 대하여 심선 커팅 공정을 진행하는 심선 커팅 유닛(1700)이 마련된다. 심선 커팅 공정은 마무리 커팅 공정이다.
심선 커팅 유닛(1700)은 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 심선 커팅 유닛 프레임(1710)과, 심선 커팅 유닛 프레임(1710)에 지지되는 샤프트(1720)와, 워크에 대하여 심선 커팅 공정을 진행하는 커팅부(1730)와, 커팅부(1730)를 승하강 구동시키는 커팅부 승하강 구동부(1740)를 포함한다.
커팅부(1730)는 상부 커터(1731)와 하부 커터(1732)를 포함할 수 있으며, 커팅부 승하강 구동부(1740)는 승하강 실린더(1740)일 수 있다.
이에, 팔레트(20)가 심선 커팅 유닛(1700)에 도달되어 정위치에 로딩된 상태에서 승하강 실린더(1740)가 동작되면 하부 커터(1732)에 대한 상부 커터(1731)의 작용으로 워크에 대한 심선 커팅 공정이 진행될 수 있다.
이상 설명한 구조들 외에도 장치 프레임(10)의 메인 컨베이어(1800) 주변에는 리프트 유닛(200,300), 벤딩, 스트립 유닛(1400), 커팅 유닛(1000), 제1 및 제2 푸싱 유닛(1100,1200), 배출 컨베이어(900) 등이 갖춰지며, 이들은 전술한 유닛들과의 상호작용으로 워크(work)를 이용한 다양한 공정이 자동화되도록 한다.
한편, 본 실시에에 따른 의료용 케이블 자동 제조 시스템에는 컨트롤러(2000)가 더 갖춰진다. 컨트롤러(2000)는 워크의 제품화를 위하여 도 2 및 도 3에 도시된 유닛들을 유기적으로 컨트롤한다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(2000)는 중앙처리장치(2100, CPU), 메모리(2200, MEMORY), 그리고 서포트 회로(2300, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(2100)는 본 실시예에서 워크의 제품화를 위하여 도 2 및 도 3에 도시된 유닛들을 유기적으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(2200, MEMORY)는 중앙처리장치(2100)와 연결된다. 메모리(2200)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(2300, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(2100)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(2300)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(2000)는 워크의 제품화를 위하여 도 2 및 도 3에 도시된 유닛들을 유기적으로 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(2200)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(2200)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, MCX 케이블 여러 가닥을 종이로 테이핑(Masking taping)해서 하나의 통신 케이블로 만든 워크(work)를 이용한 다양한 공정이 자동화되도록 함으로써 작업효율을 높이는 한편 제품의 생산성을 증가시킬 수 있게 된다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
10 : 장치 프레임 20 : 팔레트
21 : 팔레트 바디 22 : 워크 안착홈부
23 : 절취부 24 : 기준 블록
25 : 핸들 500,1500 : CO2 레이저 유닛
1300 : YAG 레이저 유닛 600,1900 : 스트립 유닛
700,800 : 본딩 유닛 1800 : 메인 컨베이어
1700 : 심선 커팅 유닛

Claims (6)

  1. MCX 케이블 여러 가닥이 종이로 테이핑(Masking taping)되어 형성되는 워크(work)의 종이 부분 일측을 이산화탄소(CO2) 레이저로 스트립 가공해서 상기 MCX 케이블의 자켓으로부터 외부도체가 드러나게 하는 1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계;
    상기 외부도체의 상하로 소정의 그라운드 바를 각각 본딩하는 본딩 단계;
    상하로 본딩된 한 쌍의 그라운드 바의 단부를 커팅하는 그라운드 바 커팅 단계;
    상기 외부도체의 일측을 YAG 레이저로 스트립 가공해서 상기 외부도체로부터 절연체가 드러나게 하는 YAG 레이저 단계;
    상기 절연체의 일측을 이산화탄소(CO2) 레이저로 스트립 가공해서 상기 절연체로부터 내부도체가 드러나게 하는 2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계; 및
    외부로 드러난 내부도체에 납 디핑 공정을 진행하는 납 디핑 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 케이블 자동 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계의 진행 후에 상기 외부도체를 당기는 스트립 공정이 진행되고,
    상기 YAG 레이저 단계의 진행 후에 상기 절연체를 당기는 스트립 공정이 진행되며,
    상기 2차 이산화탄소(CO2) 레이저 단계의 진행 후에 상기 내부도체를 당기는 스트립 공정이 진행되는 것을 특징으로 하는 의료용 케이블 자동 제조 방법.
  3. 장치 프레임;
    상기 장치 프레임 상에 마련되는 메인 컨베이어; 및
    MCX 케이블 여러 가닥을 종이로 테이핑(Masking taping)해서 하나의 통신 케이블로 만든 워크(work)가 안착하는 장소를 형성하며, 상기 메인 컨베이어 상에 탑재되어 상기 메인 컨베이어의 라인을 따라 이동하면서 상기 워크의 제품화를 위한 복수의 공정을 수행하는 복수의 팔레트를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 케이블 자동 제조 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메인 컨베이어는 상기 장치 프레임 상에서 높이 방향을 따라 복수 열로 배치되되 상기 팔레트는 복수 열로 배치되는 상기 메인 컨베이어를 순환하면서 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 의료용 케이블 자동 제조 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 팔레트는,
    상기 메인 컨베이어 상에 탑재되는 팔레트 바디; 및
    상기 팔레트 바디 내에 형성되되 상기 워크가 안착하는 워크 안착홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 케이블 자동 제조 시스템.
  6. 장치 프레임;
    상기 장치 프레임 상에 마련되되 상기 장치 프레임 상에서 높이 방향을 따라 복수 열로 배치되는 메인 컨베이어;
    상기 메인 컨베이어 상에 탑재되는 팔레트 바디와, 상기 팔레트 바디 내에 형성되되 워크가 안착하는 워크 안착홈부를 구비하되 MCX 케이블 여러 가닥을 종이로 테이핑(Masking taping)해서 하나의 통신 케이블로 만든 워크(work)가 안착하는 장소를 형성하며, 상기 메인 컨베이어 상에 탑재되어 상기 메인 컨베이어의 라인을 따라 상기 메인 컨베이어를 순환하면서 워크의 제품화를 위한 복수의 공정을 수행하는 복수의 팔레트;
    상기 메인 컨베이어의 일측에 마련되며, 워크를 레이저로 가공해서 상기 MCX 케이블의 자켓으로부터 외부도체가 드러나게 하거나 절연체로부터 내부도체가 드러나게 하는 1차 및 2차 CO2 레이저 단계를 진행하는 복수의 이산화탄소(CO2) 레이저 유닛;
    상기 CO2 레이저 유닛과 같은 구성을 이루되 워크를 레이저로 가공해서 상기 외부도체로부터 상기 절연체가 드러나게 하는 YAG 레이저 단계를 진행하는 YAG(yttrium aluminum garnet laser) 레이저 유닛;
    상기 장치 프레임의 일측에 결합하는 스트립 유닛 프레임과, 상기 스트립 유닛 프레임의 일측에 결합되고, 워크를 그립핑하면서 해당 부위를 당기는 스트립 공정을 진행하는 그립핑 모듈과, 상기 그립핑 모듈의 구동을 위한 스테핑 모터와, 상기 스테핑 모터의 구동력을 상기 그립핑 모듈의 동작으로 전달하는 운동 전달부를 구비하며, 상기 CO2 레이저 유닛 및 상기 YAG 레이저 유닛에 이웃하게 배치되어 워크에 대한 상기 스트립 공정을 진행하는 적어도 하나의 스트립 유닛;
    상기 메인 컨베이어의 일측에 마련되며, 워크의 외부도체의 상하로 소정의 그라운드 바를 각각 본딩하는 본딩 공정을 진행하는 적어도 하나의 본딩 유닛;
    외관 구조물로서의 납 디핑 유닛 프레임과, 상기 납 디핑 유닛 프레임의 일측에 마련되고 납 디핑 공정의 진행을 위하여 워크를 그립핑하는 워크 그립퍼와, 워크 그립퍼를 틸팅시키는 그립퍼 틸팅부와, 상기 그립퍼 틸팅부를 업/다운(up/down) 구동시키는 그립퍼 업/다운 구동부를 구비하며, 상기 메인 컨베이어의 일측에 마련되고 외부로 드러난 내부도체에 상기 납 디핑 공정을 진행하는 납 디핑 유닛;
    심선 커팅 유닛 프레임과, 상기 심선 커팅 유닛 프레임에 지지되는 샤프트와, 워크에 대하여 심선 커팅 공정을 진행하는 커팅부와, 상기 커팅부를 승하강 구동시키는 커팅부 승하강 구동부를 구비하며, 상기 메인 컨베이어의 일측에 마련되고 워크에 대하여 마무리 커팅 작업으로서의 상기 심선 커팅 공정을 진행하는 심선 커팅 유닛; 및
    워크의 제품화를 위하여 상기 유닛들을 유기적으로 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하며,
    상기 CO2 레이저 유닛과 상기 YAG 레이저 유닛 모두는,
    외관 구조물로서의 레이저 유닛 프레임;
    상기 레이저 유닛 프레임의 일측에 이동 혹은 회전할 수 있게 결합하고 실질적으로 레이저를 발진하는 레이저 발진부;
    상기 레이저 발진부의 주변에 배치되고 불필요한 더미를 제거하는 리무버 모듈; 및
    상기 레이저 발진부에 대한 상기 팔레트의 상대위치를 얼라인하는 얼라인 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 케이블 자동 제조 시스템.
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