KR102008173B1 - 케이블 단자 자동 연결 장치 - Google Patents

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KR102008173B1
KR102008173B1 KR1020180171394A KR20180171394A KR102008173B1 KR 102008173 B1 KR102008173 B1 KR 102008173B1 KR 1020180171394 A KR1020180171394 A KR 1020180171394A KR 20180171394 A KR20180171394 A KR 20180171394A KR 102008173 B1 KR102008173 B1 KR 102008173B1
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terminal
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crimping
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KR1020180171394A
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안종이
김철호
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(주)성무이엔지
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
    • H01R43/048—Crimping apparatus or processes

Abstract

본 발명은 케이블 단자 자동 연결 장치에 관한 것으로, 다품종 고품질의 케이블을 제공하기 위해 다양하게 설정된 조건값에 대응하여 케이블의 절단길이를 제어하고, 다양한 형태 및 크기의 터미널 단자에 대응할 수 있도록 피복 탈피구간의 길이도 조절할 수 있으며, 서로 다른 케이블의 직경을 스스로 인식하여 이송로울러의 가압력을 조절함으로 케이블의 꺾임 및 슬립현상을 방지함으로 고품질의 케이블을 생산할 수 있는 케이블 단자 자동 연결 장치를 제공하는 것이며, 케이블의 절단, 단자연결 부위의 피복 탈피, 터미널단자 공급 및 단자 압착 고정까지 전 공정이 자동화로 이루어져 신뢰성 높은 고품질의 케이블 상품을 대량 생산할 수 있는 케이블 단자 자동 연결 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 공급되는 케이블을 전,후 방향으로 이송시키는 케이블이송부; 상기 케이블이송부의 회전 구동을 제어하는 이송제어부; 상기 케이블이송부의 상,하 수직 이송을 제어하는 가압제어부; 상기 케이블이송부를 통해 공급되는 케이블의 절단 및 피복 탈피 기능을 제공하는 커팅부; 상기 커팅부의 수평 이송 및 수직 구동을 제어하는 커팅제어부; 공급되는 케이블의 위치를 안정적으로 안내하는 가이드부; 다양한 케이블 직경에 따라 서로 다른 작업조건이 이루어지도록 동작을 제어하는 컨트롤러; 케이블 단부에 단자가 삽입 배치되면 이를 압착 고정하는 케이블단자압착부; 케이블 단부에 단자를 자동 공급 및 삽입하는 케이블단자공급부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

케이블 단자 자동 연결 장치 {APPARATUS FOR CABLE CONNECTING TERMINAL}
본 발명은 케이블 단자 자동 연결 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 케이블의 절단 및 단자연결 부위의 피복을 자동으로 탈피하는 한편, 케이블의 단부에 삽입되는 단자를 자동으로 공급하고 압착하는 등 전체 공정이 자동화로 이루어진 케이블 단자 자동 연결 장치에 관한 것이다.
일반적으로 케이블은 내부에 전기가 통하는 도체가 절연성 피복에 감싸진 구조를 가지며, 목적하는 지점에 커넥터 등을 매개로 상호 연결되도록 접속되어 통신선이나 전력선을 구성한다.
이와 같은 케이블은 커넥터 등과 연결되기 위하여 절연부를 형성하는 외피의 탈피작업이 수행되어야 하며 이러한 외피의 탈피작업은 통상 인력을 통한 수작업으로 진행되었다.
기존의 수작업을 통한 케이블의 절연부의 탈피작업은 숙련된 작업자가 칼, 가위, 펜치, 니퍼 등과 같은 탈피공구를 이용하여 케이블의 외피를 절개한 후 절개된 외피를 개별적으로 탈피하는 공정을 수행하게 된다.
그러나, 케이블은 대량의 물량으로 처리되기 때문에 외피를 탈피하는 과정을 인력에 의존하게 되면, 과도한 인건비 지출이 발생되고 작업시간이 지연되어 작업효율이 떨어질 뿐만 아니라 탈피공구의 사용에 따라 작업자의 부상이 자주 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 수작업에 의해 케이블 내부 도체가 꼬이거나 절단되는 등의 불량이 발생됨은 물론, 절연부의 탈피 구간의 길이가 불균일하여 양질의 케이블을 얻기 어려운 문제점도 있었다.
상기와 같이 케이블 절단 및 탈피 과정의 수작업으로 인한 문제점을 해결하기 위하여, 등록특허 제10-1162824호(2012.06.28.) '전선절단탈피장치' 및 등록특허 제10-1772629호(2017.08.23.) '케이블 피복 탈피장치'가 제안된 바 있다.
상기 등록특허 제10-1162824호에 의하면, 일방향 또는 반대방향으로 회전하며 전선이 그 길이방향을 따라 전진 또는 후퇴하도록 이송력을 제공하는 롤러장치; 상기 롤러장치로부터 이송되는 전선을 파지하여 직선 왕복 이동하며 전선을 이송하는 슬라이드 장치; 및 상기 롤러장치와 상기 슬라이드 장치 사이에 구비되어 상기 롤러장치에 의해 이송되는 전선을 절단 및 탈피시키거나, 상기 슬라이드 장치에 의해 이송되는 전선을 절단 및 탈피시키는 커터를 구비하는 커터장치를 포함하여 구성되는 것으로, 전선의 이송을 위한 이송력을 제공하는 롤러장치의 롤러 직경으로부터 오는 전선 절단 및 탈피 작업의 한계점을 극복하고 길이가 긴 전선은 물론 짧은 길이의 전선도 자유롭게 절단 및 탈피 작업을 수행할 수 있도록 함으로써 작업 대상을 확장시키고 작업 수행 능력을 증대시키도록 하는 것이다.
상기 등록특허 제10-1772629호의 구성은, 탈피기 본체; 상기 탈피기 본체의 전면 하부에 양단이 축 결합되어 회전되도록 마련되는 제1 롤러; 상기 제1 롤러의 상부에 배치되되, 상기 탈피기 본체에 양단이 축 결합되어 회전되고 상기 제1 롤러와의 간격이 조절되도록 사용자의 조작에 따라 상기 탈피기 본체에 대해 높낮이 조절되도록 마련되는 제2 롤러; 상기 제1 롤러에 회전력을 제공하도록 마련되는 구동부; 및 상기 구동부의 회전력을 상기 제1 롤러와 제2 롤러에 전달하도록 마련되는 동력전달부를 포함하는 것으로, 상기 제1 롤러와 상기 제2 롤러는, 표면에 서로 대응되는 돌기와 홈이 길이방향을 따라 연속 배열되는 제1,2 요철부가 각각 형성되며, 케이블은 상기 제1 롤러와 제2 롤러 사이로 투입된 후 상기 제1,2 요철부로부터 작용하는 압력에 의해 전선과 피복이 분리되는 것을 특징으로 한다.
하지만, 상기와 같은 선행기술에 의하면 단순히 케이블 커팅 또는 피복 탈피라는 단순 기능만 제공할 뿐, 다양한 요구조건에 대응하여 다품종 고품질의 케이블을 제공하기 위한 기술 수준에는 미치지 못하는 문제점이 있었다.
보다 상세하게, 기존의 케이블 커팅 및 피복 탈피기는 절단 길이의 정밀도 저하, 일률적인 탈피구간에 따른 터미널단자 적용의 한계성, 이송로울러의 가압력 부정확으로 인한 케이블의 꺾임 및 슬립현상에 따른 치수 부정확 등의 문제점이 있었고, 이는 케이블의 임피던스 저하 등의 문제점을 발생시켜 품질 저하 등으로 이어지는 문제점도 있었다.
뿐만 아니라, 생산된 케이블은 각종 전기회로에 적용하기 위해서는 단부에 터미널 단자를 형성하는데, 기존 케이블 제작 과정에서는 이와 같은 단자 형성 과정이 모두 수작업에 의존하여 생산성이 매우 좋지 못하고, 품질이 일정하지 않아 신뢰성이 낮으며, 불량률이 매우 높다는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1162824호(2012.06.28.) 대한민국 등록특허 제10-1772629호(2017.08.23.) 대한민국 등록특허 제10-1578796호(2015.12.14.)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다품종 고품질의 케이블을 제공하기 위해 다양하게 설정된 조건값에 대응하여 케이블의 절단길이를 제어하고, 다양한 형태 및 크기의 터미널 단자에 대응할 수 있도록 피복 탈피구간의 길이도 조절할 수 있으며, 서로 다른 케이블의 직경을 스스로 인식하여 이송로울러의 가압력을 조절함으로 케이블의 꺾임 및 슬립현상을 방지함으로 고품질의 케이블을 생산할 수 있는 케이블 단자 자동 연결 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 케이블의 절단, 단자연결 부위의 피복 탈피, 터미널단자 공급 및 단자 압착 고정까지 전 공정이 자동화로 이루어져 신뢰성 높은 고품질의 케이블 상품을 대량 생산할 수 있는 케이블 단자 자동 연결 장치를 제공하는데 본 발명의 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 공급되는 케이블을 전,후 방향으로 이송시키는 케이블이송부; 상기 케이블이송부의 회전 구동을 제어하는 이송제어부; 상기 케이블이송부의 상,하 수직방향의 가압력을 제어하는 가압제어부; 상기 케이블이송부를 통해 공급되는 케이블의 절단 및 피복 탈피 기능을 제공하는 커팅부; 상기 커팅부의 수평 이송 및 수직 구동을 제어하는 커팅제어부; 공급되는 케이블의 위치를 안정적으로 안내하는 가이드부; 다양한 케이블 직경에 따라 서로 다른 작업조건이 이루어지도록 동작을 제어하는 컨트롤러; 케이블 단부에 단자가 삽입 배치되면 이를 압착 고정하는 케이블단자압착부; 케이블 단부에 단자를 자동 공급 및 삽입하는 케이블단자공급부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이블단자압착부는, 피복이 탈피된 케이블이 공급되면 이를 고정 지지하는 케이블고정부; 피복이 탈피된 케이블의 단부에 단자가 자동 삽입된 후 이를 눌러 압착 고정하는 단자압착부; 상기 단자압착부의 가압 동작을 위해 동력을 발생시키는 단자압착모터; 상기 단자압착모터로부터 회전 동작하며 수직 방향으로 설치된 단자압착스크류; 상기 단자압착스크류에 결합되어 상,하 수직 방향으로 이송 동작하는 단자압착이송부; 상기 단자압착이송부가 용이하게 이송 동작할 수 있도록 수직 설치된 단자압착레일;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단자압착부는 단자 및 케이블이 위치하는 압착헤드와 상기 압착헤드를 눌러 가압하는 압착레버를 포함하고, 상기 단자압착스크류는 상부와 하부가 서로 다른 방향의 나선형으로 이루어진 양방향 스크류가 적용되며, 상기 단자압착이송부는 압착레버를 용이하게 가압할 수 있도록 단자압착로울러를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이블단자공급부는, 다수의 단자를 수용한 후 하나씩 정렬 공급하는 단자수용부; 상기 단자수용부를 통해 공급되는 단자를 일렬로 정렬 이송하는 단자공급부; 상기 단자공급부를 통해 이송된 단자를 진공 흡입함으로 특정 위치에서 공급 대기시키는 단자흡입고정부; 상기 단자흡입고정부에 위치한 단자를 케이블에 전달 및 삽입하는 단자전달부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단자흡입고정부는 단자공급부를 통해 이송된 단자를 진공압을 이용 흡입하여 특정 좌표위치에 배치시키는 것으로, 단자를 흡입 고정하는 단자흡입지그 및 상기 단자흡입지그를 통해 흡입된 단자를 특정 위치로 이송시키는 단자이송부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단자전달부는 단자흡입고정부에 흡입 거치된 단자를 케이블에 전달 및 삽입하는 것으로, 이송모듈에 해당하는 X축이송부와, Y축이송부와, Z축이송부를 포함하고, 단자를 집어 고정하는 기능의 집게부와, 상기 집게부가 수직방향 및 수평방향으로 상호 전환될 수 있도록 회전시키는 것으로 회전축이 45°기울어진 형태로 배치된 수직수평위치전환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치에 의하면, 다양하게 설정된 조건값에 대응하여 케이블의 절단 길이를 정밀 제어하고, 다양한 형태 및 크기의 터미널 단자에 대응할 수 있도록 피복 탈피구간의 길이도 정밀 제어할 수 있어 다품종 고품질의 케이블을 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 서로 다른 케이블의 직경을 스스로 인식하여 이송로울러의 가압력을 조절함으로 케이블의 꺾임 및 슬립현상을 방지함으로 생산과정 중 불량률을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 케이블의 절단, 단자연결 부위의 피복 탈피, 터미널단자 공급 및 단자 압착 고정까지 전 공정이 자동화로 이루어져 신뢰성 높은 고품질의 케이블 상품을 대량 생산할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 이송로울러부를 도시한 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 이송제어부 및 가압제어부를 상세히 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 이송제어부 및 가압제어부를 상세히 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 이송제어부 및 가압제어부를 상세히 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 가압제어부의 구성을 상세히 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 커팅부와 커팅제어부의 구성을 상세히 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치에 대한 전체 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 케이블단자압착부 및 케이블단자공급부를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 케이블단자압착부를 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 케이블단자공급부의 주요 구성을 확대 도시한 사이도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치를 나타낸 것이다.
상기와 같이, 본 발명의 구성은 본체(100)와, 상기 본체(100) 외측에 형성되어 공급되는 케이블을 전,후 방향으로 이송시키는 케이블이송부(200)와, 상기 본체(100) 내측에 형성되어 케이블이송부(200)의 회전 구동을 제어하는 이송제어부(300)와, 상기 본체(100) 내측에 형성되어 케이블이송부(200)의 상,하 수직 이송을 제어하는 가압제어부(400)와, 상기 본체(100) 외측에 형성되어 공급되는 케이블의 절단 및 피복 탈피 기능을 제공하는 커팅부(500)와, 상기 본체(100) 내측에 형성되어 커팅부(500)의 수평 이송 및 수직 구동을 제어하는 커팅제어부(600)와, 이송되는 케이블의 위치가 어긋나지 않도록 안내하는 가이드부(700)와, 다양한 케이블 형태 및 직경에 따라 서로 다른 작업조건이 이루어지도록 하는 동작을 제어하는 컨트롤러(800)와, 피복이 탈피된 케이블 단부에 터미널 단자를 삽입한 후 이를 압착 고정하는 케이블단자압착부(900) 및 케이블단자공급부(1000)를 포함하여 구성된다.
본체(100)는 본 발명 케이블 절단 및 피복 탈피장치의 전체적인 골격을 형성하면서 각 부위를 고정 지지하는 것으로, 본체(100) 외형 중 어느 한 격벽(110)을 사이에두고 외측에는 케이블이 이송 및 커팅 동작할 수 있는 메커니즘이 형성되고 내측에는 이송 및 커팅 동작을 구현할 수 있는 엑츄에이터 구성이 형성된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 케이블이송부를 도시한 상세 구성도이다.
케이블이송부(200)는 공급되는 케이블이 전,후 양 방향으로 이송될 수 있도록 이송모터로부터 발생된 동력을 전달하기 위한 동력전달수단을 제공하는 것으로, 이송모터의 동력을 전달받아 동일한 방향으로 회전하는 다수의 풀리(210)와, 상기 다수의 풀리(210)를 감싸며 풀리(210)가 동일한 방향으로 회전하도록하고 밀착되는 케이블을 가압한 후 일 방향으로 이송시키는 벨트(220)를 포함하며, 상기 다수의 풀리(210) 및 이를 감싸는 벨트(220)로 이루어진 모듈 구성은 상,하에 각각 대향 설치되며 상,하부 구성에서 대향하며 인접된 벨트(220) 사이에 케이블이 위치하여 벨트(220)의 이송 방향에 따라 어느 한 방향으로 케이블을 이송시키는 것이다.
바람직하게, 상기 케이블이송부(200)는 공급방향과 배출방향에 각각 위치하면서 구분된 동작을 하도록 구성되는 것으로, 이는 케이블 양 끝단에 위치한 단자 결합부위의 피복 부분탈피 및 탈피구간의 길이조절 등 다양하고 정밀한 작업을 용이하게 할 수 있도록 구성된 것이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 이송제어부 및 가압제어부를 상세히 도시한 것으로, 도 3은 이송제어부 및 가압제어부의 구성을 도시한 사시도이며, 도 4는 이송제어부 및 가압제어부의 구성을 도시한 측면도이며, 도 5는 이송제어부 및 가압제어부의 구성을 도시한 정면도이다.
이송제어부(300)는 이송모터의 동력을 케이블이송부(200)에 전달하여 케이블이 전,후 방향으로 이송될 수 있도록 한 것으로, 그 구성은 크게 동력을 발생시키는 이송모터(310)와, 상기 이송모터(310)의 동력을 전달받아 상측 및 하측에 위치한 케이블이송부(200)에 각각 회전력을 전달할 수 있도록 다수의 기어가 맞물려 구성된 이송기어부(320)와, 서로 다른 직경을 갖는 케이블에 대응하기 위해 케이블이송부(200)의 상하 이동시 이에 연결된 기어의 위치도 가변되며 연결 동작할 수 있도록 구성된 링크부(330)와, 상기 이송기어부(320)의 기어가 상하 방향으로 이동할 수 있도록 구성된 상하가이드부(340)와, 상기 이송기어부(320)의 기어가 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 구성된 좌우가이드부(350)를 포함하여 구성된다.
상기 이송기어부(320)의 구성은, 상하이송블럭(342)에 연결되어 상,하 방향으로 슬라이딩 동작할 수 있으며, 기어 회전축에 의해 격벽(110) 외측 케이블이송부(200)의 풀리(210)에 연결되어 이송모터(310)의 회전력을 케이블이송부(200)에 전달하는 것으로 상부 및 하부에 각각 설치된 제1기어(321) 및 제2기어(322)와, 상기 제1기어(321) 및 제2기어(322) 사이에서 동력을 전달하는 것으로 좌우이송블럭(352)에 연결되어 좌우 방향으로 슬라이딩 동작할 수 있도록 구성된 제3기어(323) 및 제4기어(324)를 포함하하여 구성된다.
상기 링크부(330)는 기어 회전축 상호간을 연결하여 각각의 기어가 회전 가능하면서 그 위치가 가변될 수 있도록 한 것으로, 제1기어(321) 및 제2기어(322)의 상호 간격이 조절되는 수직 이동시 이에 대응하며 제3기어(323) 및 제4기어(324)는 수평 이동할 수 있는 연동 가능한 구성을 제공한다.
상기 상하가이드부(340)는 격벽(110) 내측에서 상,하 수직방향으로 고정 형성된 상하레일(341)과, 상기 상하레일(341)에 결합되어 가이드되면서 상,하 방향으로 이송 동작하는 상하이송블럭(342)을 포함하는 것으로, 이와 같은 상하가이드부(340)는 장치의 안정적인 동작을 위해서 여러 위치에 다수개가 배치될 수 있다.
상기 좌우가이드부(350)는 격벽(110) 내측에서 좌,우 수평방향으로 고정 형성된 좌우레일(351)과, 상기 좌우레일(351)에 결합되어 가이드되면서 좌,우 방향으로 이송 동작하는 좌우이송블럭(352)을 포함한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 가압제어부의 구성을 상세히 도시한 사시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 가압제어부(400)는 케이블 직경에 대응하여 케이블이송부(200)의 승하강 동작을 제어하고 사용자가 설정한 세팅값에 따른 가압력을 발생시키는 것으로, 이는 케이블이 한 쌍의 케이블이송부(200) 사이에서 밀착되도록하여 케이블이송부(200)의 구동에 따라 케이블이 전후 방향으로 슬립현상 없이 이송될 수 있도록 한 것이다.
이러한 가압제어부(400)의 구성은, 케이블이송부(200)가 승강 및 하강 동작할 수 있도록 구동력을 발생시키는 가압모터(410)와, 수직으로 배치되어 상기 가압모터(410)의 동력으로부터 회전 동작하는 수직스크류(420)와, 상기 수직스크류(420)에 연결되며 수직스크류(420)의 회전시 상,하 수직방향으로 직선 이동하면서 상하이송블럭(342)을 견인하는 상하견인부(430)와, 상기 상하견인부(430)의 이송 동작을 제한하는 가압제한센서부(440)를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 수직스크류(420)는 상부와 하부가 서로 다른 방향으로 나선형이 이루어진 양방향 스크류로 형성되고, 수직스크류(420)의 상부 및 하부에 각각 설치된 상하견인부(430)는 수직스크류(420)의 회전시 수직스크류(420) 중심 방향으로 모여지거나 상,하 방향으로 벌어지며 이격되는 동작을 한다. 이는 케이블의 직경에 대응한 세팅 과정에서 상,하에 배치된 케이블이송부(200) 사이의 이격거리 조절을 위한 것이다.
상기 상하견인부(430)의 상세 구성은, 수직스크류(420)에 연결되어 수직스크류(420)의 회전시 상,하 수직방향으로 직선 이동하는 견인블럭(431)과, 상기 견인블럭(431)으로부터 일정거리 이격된 위치에서 대향 설치된 누름판(432)과, 상기 견인블럭(431)과 누름판(432)을 수직 연결하는 연결가이드(433)와, 상기 견인블럭(431)과 누름판(432) 사이에 배치되되 연결가이드(433)로부터 관통 연결되며 일부분은 상하이송블럭(342)에 연결되는 구성을 통해 상하이송블럭(342)을 상,하 수직방향으로 견인 및 이송하는 가압판(434)과, 상기 누름판(432)과 가압판(434) 사이에 배치되어 누름판(432)으로부터 전달되는 가압력을 완충하거나 탄성력을 제공하는 탄성부재(435)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 탄성부재(435)는 압축코일형 탄성스프링이 적용되는 것을 특징으로 한다.
상기 가압제한센서부(440)는 누름판(432)으로부터 연장 설치된 가압제어돌기(441)와, 가압판(434)측에 설치된 정지센서(442)를 포함하는 것으로, 누름판(432)이 가압판(434)을 누르는 가압 과정에서 가압제어돌기(441)가 정지센서(442)에 근접하면 가압모터(410)의 동작을 멈추게 하는 것이다. 이때, 가압제어돌기(441) 및 정지센서(442)의 위치조절, 또는 정지센서(442)의 감도 조절을 통해 가압력은 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 케이블 절단 및 피복 탈피장치에서 가압제어부의 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공급되는 케이블이 상,하 대향 설치된 한 쌍의 케이블이송부(200) 사이에 배치되면 가압모터(410)의 구동에 의해 수직스크류(420)가 회전하고, 이때 상하견인부(430)는 상하이송블럭(342)을 이끌고 케이블 방향으로 수직 이송한다.
케이블이송부(200)가 케이블에 맞닿으면 케이블이송부(200) 및 이에 연결된 상하이송블럭(342)은 수직 이송동작을 멈추게되지만 견인블럭(431) 및 이에 연결된 누름판(432)은 수직스크류(420)에 의해 수직 이송동작을 계속한다.
상기와 같은 동작에서 누름판(432)과 탄성부재(435)는 가압판(434)을 누르는 가압동작이 발생하고 가압판(434)에 연결된 상하이송블럭(342) 및 케이블이송부(200)가 케이블을 밀착 가압하게 된다. 이러한 가압 동작은 가압제어돌기(441)가 정지센서(442)에 근접되면서 가압모터(410)의 동작을 정지시킬때까지 계속되는 것으로 이는 케이블이 케이블이송부(200)에 가압되어 원활하고 정교한 이송동작이 이루어지도록 하고 슬립현상이 발생하지 않도록 한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 커팅부와 커팅제어부의 구성을 상세히 도시한 사시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 커팅부(500)는 상기 케이블의 절단 및 피복을 탈피하는 기능을 제공하는 것으로, 케이블의 직경 및 사양에 대응하여 커팅 및 탈피 과정이 이루어질 수 있도록 구성되고 슬라이딩 동작에 의한 커팅이 이루어질 수 있도록 한 쌍의 칼날이 한 세트로 구성되며 서로 다른 목적을 위해 다수의 세트로 이루어진 커팅날(510)과, 상기 다수의 커팅날(510) 상부 및 하부에 각각 연결되어 다수의 커팅날(510)을 연결 지지하는 것으로 상부에 연결된 상부연결바(520) 및 하부에 연결된 하부연결바(530)를 포함하고, 상기 커팅날(510)에 의한 케이블 커팅이 이루어질 수 있도록 상부연결바(520)와 하부연결바(530)의 수직 방향으로 이송 동작을 가이드하는 수직커팅레일(540)을 포함하여 구성된다.
커팅제어부(600)의 구성은 크게 커팅날(510)을 변경할 수 있는 엑츄에이터 구성과, 케이블 커팅 및 피복 탈피를 위해 커팅날(510)을 수직 이송 동작시키는 엑츄에이터 구성으로 이루어진다.
상기 커팅날(510)을 변경할 수 있는 엑츄에이터 구성은, 컨트롤러(800)로부터 전달받은 동작 제어신호로 회전 동작하는 커팅날변경모터(610)와, 상기 커팅날변경모터(610)로부터 회전력을 전달받아 수평 방향으로 직선 운동하는 것으로 스크류 또는 웜기어 등과 같은 통상의 메커니즘을 적용하여 이루어진 커팅날변경이송부(620)를 포함하고, 상기 커팅날변경이송부(620)에 상부연결바(520) 및 하부연결바(530)를 연결 고정하고 있는 수직커팅레일(540)이 연결됨으로 커팅날변경이송부(620)의 수평 방향으로 이송 동작시 커팅부(500)의 위치 변경에 따라 다양한 목적에 대응하여 커팅날(510)을 변경할 수 있는 것이다.
상기 케이블 커팅 및 피복 탈피를 위해 커팅날(510)을 수직 이송 동작시키는 엑츄에이터 구성은, 커팅부(500)의 동작을 위해 동력을 발생시키는 커팅모터(630)와, 상기 커팅모터(630)로부터 전달받은 동력으로 회전력을 발생시키는 것으로 수직방향으로 설치된 커팅스크류(640)와, 상기 커팅스크류(640)에 연결되어 상,하 방향으로 빠르게 수직 이동하도록 구성되되 상부연결바(520) 또는 하부연결바(530)와 연결되어 커팅날(510)의 수직 승,하강 동작이 이루어질 수 있도록 한 커팅이송블럭(650)을 포함하여 구성된다.
가이드부(700)는 케이블의 안정적인 이송 동작을 위해 구비되는 것으로, 내측이 중공된 파이프 형상 다수개가 연결된 형상으로 이루어지며 그 중공된 내측 공간으로 케이블이 안정적으로 이송될 수 있도록 한 것이다.
본 발명에 따른 케이블 커팅 및 피복 탈피장치는 케이블 선단부에 단자 삽입을 위한 부분 탈피를 할 수 있는 것으로 이 과정에서 케이블이 전진 및 후진 동작을 반복할 수 있다.
본 발명에 따른 가이드부(700)는 중앙 어느 한 부위가 일부 각도 회전될 수 있도록 회전가이드부(710)를 형성할 수 있으며 이는 공급되는 케이블 위치를 상향 또는 하향으로 위치 변동하여 앞서 절단된 케이블의 부분 탈피를 위한 후진시 공급되는 케이블과의 충돌을 방지할 수 있는 것이다.
컨트롤러(800)는 전체적인 동작을 모니터링하고 다양한 케이블 직경에 따라 서로 다른 작업조건이 이루어지도록 제어하는 것으로, 투입부에 케이블의 직경을 자동 감지할 수 있는 케이블직경감지부(810)를 포함할 수 있으며, 수동 및 자동 입력된 케이블 직경 등 다양한 조건값에 따라 케이블에 인가되는 가압력을 제어할 수 있고, 커팅날을 자동 선택할 수 있으며, 커팅 작업에서 케이블 전체 절단 이외에 피복만을 절단하여 탈피할 수 있는 정밀작업이 가능하도록 각 엑츄에이터의 동작을 제어한다.
또한, 컨트롤러(800)는 후술되는 케이블단자압착부(900)와 케이블단자공급부(1000)의 자동화 동작을 제어하여 고품질 케이블 생산의 무인화가 이루어질 수 있도록 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 전체 구성을 나타낸 것이며, 도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 단자 자동 연결 장치의 구성에서 케이블단자압착부 및 케이블단자공급부를 상세히 도시한 사시도이다.
도 8 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명은 케이블의 단부쪽 피복을 부분 탈피하는 공정 이후에 터미널 단자를 삽입한 후 이를 압착 고정하는 공정이 연결되는 것으로, 그 구성은 크게 케이블단자압착부(900)와 케이블단자공급부(1000)를 포함하여 이루어진다.
케이블단자압착부(900)는, 끝부분의 피복이 탈피된 케이블이 공급되면 이를 고정 지지하는 케이블고정부(910)와, 피복이 탈피된 케이블의 단부에 단자가 자동 삽입된 후 이를 눌러 압착 고정하는 단자압착부(920)와, 상기 단자압착부(920)의 가압 동작을 위해 동력을 발생시키는 단자압착모터(930)와, 상기 단자압착모터(930)로부터 회전 동작하며 수직 방향으로 설치된 단자압착스크류(940)와, 상기 단자압착스크류(940)에 결합되어 상,하 수직 방향으로 이송 동작하는 단자압착이송부(950)와, 상기 단자압착이송부(950)가 용이하게 이송 동작할 수 있도록 한 단자압착레일(960)을 포함하여 구성된다.
상기 케이블고정부(910)는 공급된 케이블에 단자를 삽입하는 과정에서 케이블의 움직임을 차단하고자 일시적으로 고정하는 역할을 한다. 이 과정에서 케이블고정부(910)에는 전자식 또는 공압식 엑츄에이터를 적용한 고정 지그가 케이블을 눌러 고정할 수 있다.
상기 단자압착부(920)는 단자 및 케이블이 위치하는 압착헤드(921)와 상기 압착헤드(921)를 눌러 가압하는 압착레버(922)를 포함하며, 상기 압착헤드(921)와 압착레버(922)는 지렛대 원리를 적용하여 압착레버(922)로부터 압착헤드(921)에 큰 힘을 전달할 수 있는 것이다.
상기 단자압착스크류(940)는 상부와 하부가 서로 다른 방향의 나선형으로 이루어진 양방향 스크류가 적용될 수 있으며, 이는 단자압착이송부(950)가 상부 및 하부에 각각 적용되어 동시 이송될 수 있는 구성을 제공한다.
상기 단자압착이송부(950)는 단자압착스크류(940)를 따라 이송 동작하면서 단자압착부(920)의 압착레버(922)를 가압한다. 이와 같은 단자압착이송부(950)는 단자압착로울러(951)를 더 포함하는데 이는 지렛대 구조를 적용하면서 압착레버(922)가 경사진 상태로 배치되더라도 로울러의 회전에 의해 용이한 가압 동작이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
상기 단자압착레일(960)은 수직 방향으로 설치되어 단자압착이송부(950)의 용이한 이송 동작을 가이드한다.
케이블단자공급부(1000)는 케이블에 연결되는 단자를 자동 공급한 후 케이블 단부에 자동 삽입하는 것으로, 다수의 단자를 수용한 후 하나씩 정렬하는 단자수용부(1010)와, 상기 단자수용부(1010)를 통해 공급되는 단자를 일렬로 정렬 이송하는 단자공급부(1020)와, 상기 단자공급부(1020)를 통해 이송된 단자를 진공 흡입함으로 특정 위치에서 공급 대기시키는 단자흡입고정부(1030)와, 상기 단자흡입고정부(1030)에 위치한 단자를 케이블에 전달 및 삽입하는 단자전달부(1040)를 포함하여 구성된다.
상기 단자수용부(1010)는 다수의 단자를 수용한 후 하나씩 낱개로 공급하는 것으로, 나선형 챔버 구조를 갖으며 진동으로 단자를 이송하는 파츠피더(Parts Feeder)가 적용됨이 바람직하다.
상기 단자공급부(1020)는 단자수용부(1010)를 통해 공급된 단자를 일렬로 정렬한 후 이송하는 공급레일에 해당한다.
상기 단자흡입고정부(1030)는 단자공급부(1020)를 통해 이송된 단자를 진공압을 이용 흡입하여 특정 좌표위치에 배치시키는 것으로, 단자를 흡입 고정하는 단자흡입지그(1031)와, 상기 단자흡입지그(1031)를 통해 흡입된 단자를 특정 위치로 이송시키는 단자이송부(1032)를 포함하여 구성된다.
상기 단자전달부(1040)는 단자흡입고정부(1030)에 흡입 거치된 단자를 케이블에 전달 및 삽입하는 것으로, X축이송부(1041)와, Y축이송부(1042)와, Z축이송부(1043)를 포함하여 이루어진 이송모듈과, 단자흡입고정부(1030)에 흡입 거치된 단자를 집는 기능의 집게부(1044)와, 상기 집게부(1044)가 수직방향 및 수평방향으로 상호 전환될 수 있도록 회전시키는 것으로 회전축이 45°기울어진 형태로 배치된 수직수평위치전환부(1045)를 포함하여 구성된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
100 : 본체
110 : 격벽
200 : 케이블이송부
210 : 풀리
220 : 벨트
300 : 이송제어부
310 : 이송모터
320 : 이송기어부
321 : 제1기어
322 : 제2기어
323 : 제3기어
324 : 제4기어
330 : 링크부
340 : 상하가이드부
341 : 상하레일
342 : 상하이송블럭
350 : 좌우가이드부
351 : 좌우레일
352 : 좌우이송블럭
400 : 가압제어부
410 : 가압모터
420 : 수직스크류
430 : 상하견인부
431 : 견인블럭
432 : 누름판
433 : 연결가이드
434 : 가압판
435 : 탄성부재
440 : 가압제한센서부
441 : 가압제어돌기
442 : 정지센서
500 : 커팅부
510 : 커팅날
520 : 상부연결바
530 : 하부연결바
540 : 수직커팅레일
600 : 커팅제어부
610 : 커팅날변경모터
620 : 커팅날변경이송부
630 : 커팅모터
640 : 커팅스크류
650 : 커팅이송블럭
700 : 가이드부
710 : 회전가이드부
800 : 컨트롤러
810 : 케이블직경감지부
900 : 케이블단자압착부
910 : 케이블고정부
920 : 단자압착부
921 : 압착헤드
922 : 압착레버
930 : 단자압착모터
940 : 단자압착스크류
950 : 단자압착이송부
951 : 단자압착로울러
960 : 단자압착레일
1000 : 케이블단자공급부
1010 : 단자수용부
1020 : 단자공급부
1030 : 단자흡입고정부
1031 : 단자흡입지그
1032 : 단자이송부
1040 : 단자전달부
1041 : X축이송부
1042 : Y축이송부
1043 : Z축이송부
1044 : 집게부
1045 : 수직수평위치전환부

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 공급되는 케이블을 전,후 방향으로 이송시키는 케이블이송부(200); 상기 케이블이송부(200)의 회전 구동을 제어하는 이송제어부(300); 상기 케이블이송부(200)의 상,하 수직방향의 가압력을 제어하는 가압제어부(400); 상기 케이블이송부(200)를 통해 공급되는 케이블의 절단 및 피복 탈피 기능을 제공하는 커팅부(500); 상기 커팅부(500)의 수평 이송 및 수직 구동을 제어하는 커팅제어부(600); 공급되는 케이블의 위치를 안정적으로 안내하는 가이드부(700); 다양한 케이블 직경에 따라 서로 다른 작업조건이 이루어지도록 동작을 제어하는 컨트롤러(800); 케이블 단부에 단자가 삽입 배치되면 이를 압착 고정하는 케이블단자압착부(900); 케이블 단부에 단자를 자동 공급 및 삽입하는 케이블단자공급부(1000);를 포함하여 구성되는 것으로,
    상기 케이블단자압착부(900)는, 피복이 탈피된 케이블이 공급되면 이를 고정 지지하는 케이블고정부(910); 피복이 탈피된 케이블의 단부에 단자가 자동 삽입된 후 이를 눌러 압착 고정하는 단자압착부(920); 상기 단자압착부(920)의 가압 동작을 위해 동력을 발생시키는 단자압착모터(930); 상기 단자압착모터(930)로부터 회전 동작하며 수직 방향으로 설치된 단자압착스크류(940); 상기 단자압착스크류(940)에 결합되어 상,하 수직 방향으로 이송 동작하는 단자압착이송부(950); 상기 단자압착이송부(950)가 용이하게 이송 동작할 수 있도록 수직 설치된 단자압착레일(960);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 단자 자동 연결 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 단자압착부(920)는 단자 및 케이블이 위치하는 압착헤드(921)와 상기 압착헤드(921)를 눌러 가압하는 압착레버(922)를 포함하고,
    상기 단자압착스크류(940)는 상부와 하부가 서로 다른 방향의 나선형으로 이루어진 양방향 스크류가 적용되며,
    상기 단자압착이송부(950)는 압착레버(922)를 용이하게 가압할 수 있도록 단자압착로울러(951)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 단자 자동 연결 장치.
  4. 공급되는 케이블을 전,후 방향으로 이송시키는 케이블이송부(200); 상기 케이블이송부(200)의 회전 구동을 제어하는 이송제어부(300); 상기 케이블이송부(200)의 상,하 수직방향의 가압력을 제어하는 가압제어부(400); 상기 케이블이송부(200)를 통해 공급되는 케이블의 절단 및 피복 탈피 기능을 제공하는 커팅부(500); 상기 커팅부(500)의 수평 이송 및 수직 구동을 제어하는 커팅제어부(600); 공급되는 케이블의 위치를 안정적으로 안내하는 가이드부(700); 다양한 케이블 직경에 따라 서로 다른 작업조건이 이루어지도록 동작을 제어하는 컨트롤러(800); 케이블 단부에 단자가 삽입 배치되면 이를 압착 고정하는 케이블단자압착부(900); 케이블 단부에 단자를 자동 공급 및 삽입하는 케이블단자공급부(1000);를 포함하여 구성되는 것으로,
    상기 케이블단자공급부(1000)는, 다수의 단자를 수용한 후 하나씩 정렬 공급하는 단자수용부(1010); 상기 단자수용부(1010)를 통해 공급되는 단자를 일렬로 정렬 이송하는 단자공급부(1020); 상기 단자공급부(1020)를 통해 이송된 단자를 진공 흡입함으로 특정 위치에서 공급 대기시키는 단자흡입고정부(1030); 상기 단자흡입고정부(1030)에 위치한 단자를 케이블에 전달 및 삽입하는 단자전달부(1040);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 단자 자동 연결 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 단자흡입고정부(1030)는 단자공급부(1020)를 통해 이송된 단자를 진공압을 이용 흡입하여 특정 좌표위치에 배치시키는 것으로, 단자를 흡입 고정하는 단자흡입지그(1031) 및 상기 단자흡입지그(1031)를 통해 흡입된 단자를 특정 위치로 이송시키는 단자이송부(1032)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 단자 자동 연결 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 단자전달부(1040)는 단자흡입고정부(1030)에 흡입 거치된 단자를 케이블에 전달 및 삽입하는 것으로, 이송모듈에 해당하는 X축이송부(1041)와, Y축이송부(1042)와, Z축이송부(1043)를 포함하고, 단자를 집어 고정하는 기능의 집게부(1044)와, 상기 집게부(1044)가 수직방향 및 수평방향으로 상호 전환될 수 있도록 회전시키는 것으로 회전축이 45°기울어진 형태로 배치된 수직수평위치전환부(1045)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 단자 자동 연결 장치.
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