KR102063996B1

KR102063996B1 - 연결상태가 우수한 보빈 및 이의 연결방법과 이를 위한 연결장치.

Info

Publication number: KR102063996B1
Application number: KR1020180064728A
Authority: KR
Inventors: 정휘동; 서상현; 이장원; 김동석; 김재영
Original assignee: 주식회사 엠씨엠
Priority date: 2018-06-05
Filing date: 2018-06-05
Publication date: 2020-02-11
Also published as: KR20190138373A

Abstract

본 발명은 솔레노이드의 보빈에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 설명하면 인서트 사출된 접속단자의 사이간에 2겹 이상 감겨져 있는 코일에 히터 칩으로 확산접합(Diffusion Jointing)하여 내측에 위치한 금속와이어(4a)가 노출되는 노출부(7)를 형성하고, 상기 금속와이어를 스폿용접방법으로 사이간에 융착시켜 고정부를 형성함으로써, 보빈에 권취되어 있는 코일을 연결할 때 별도의 연결구나 납에 디핑(Dipping)하지 않더라도 안전하면서도 저렴하게 연결할 수 있을 뿐만 아니라 그 연결상태가 우수한 보빈 및 이의 연결방법과 이를 위한 연결장치에 관한 것이다.

Description

연결상태가 우수한 보빈 및 이의 연결방법과 이를 위한 연결장치. {Bobbin and its connection method and connection apparatus}

본 발명은 솔레노이드의 보빈에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 설명하면 보빈에 권취되어 있는 코일을 연결할 때 별도의 연결구나 납을 디핑(Dipping)하지 않더라도 안전하면서도 저렴하게 연결할 수 있을 뿐만 아니라 그 연결상태가 우수한 보빈 및 이의 연결방법과 이를 위한 연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 유압라인에는 솔레노이드 밸브를 설치하여 전기적 연결에 의해 유압라인이 오픈되거나 닫아주면서 유체의 흐름을 단속한다.

이때 상기 솔레노이드 밸브는 중공된 관 현상으로 이루어진 보빈의 몸통 상부와 하부에 수직한 방향으로 한 쌍의 플렌지를 형성하고,

상기 상부 플렌지와 하부 플렌지 사이에 마련된 공간부에 절연물질인 애나멀 등으로 피복된 코일을 권취하는 한편, 상기 코일의 양 단부를 상부 플렌지 혹은 하부 플렌지에 형성된 각각의 접속핀에 2겹 이상 권취시킨다.

이때 접속핀은 인서트사출 방식으로 형성하고, 도 1에 도시된 바와 같이 자동화시설에 의하여 각각의 접속핀에 보빈의 몸통에 권취되어 있는 코일의 양 단부를 납과 주석 등이 용융되어 있는 고온의 용제가 담긴 수조에 디핑(Dipping)함으로써,

상기 수조에 담낀 뜨거운 용제(예 납땜)에 의해 코일의 양 단부에 피복된 에나멜을 용융시키면서 솔더링(Soldering)하는 것이다.

그리고 상기 보빈의 외측에 접속단자가 조립된 지지부재를 조립하여, 상기 접속단자와 접촉핀을 연결하여 코일에 전기를 흘려줄 수 있게 구성하는 것이다.

그러나 상기와 같은 작업 중에 보빈의 접속핀을 고온의 용제(예, 납, 가스 등등)가 단긴 수조에 디핑(Dipping)할 때, 작업자 혹은 작업장이 유해한 물질에 노출되면서 건강에 좋지 않을 뿐만 아니라 환경오염 등의 문제가 발생하게 되는 것이다.

따라서 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 종래 납과 같은 물질로 솔더링(Soldering)하지 않고 코일과 접속핀을 연결하는 방법들이 개발되었으나,

이러한 방법은 중간에 연결구가 별도로 필요하거나, 혹은 보빈에 삽입홈을 형성하고 상기 삽입홈 안쪽으로 접속핀 혹은 접속단자을 삽입하여 결속시킬 때, 상기 접속핀/접속단자의 돌기가 코일의 에나멜을 가압하여 찢으면서 연결하는 방식인 것이다.

따라서 상기와 같은 방법은 별도의 연결구가 필요하거나 혹은 보빈의 구조가 변경되면서 제조비용이 상승할 수밖에 없다는 문제점이 있고,

특히 상기 접속핀/접속단자를 삽입하여 코일과 연결될 때 접속핀/접속단자의 돌기에 의해 코일의 일부가 손상되거나 혹은 끊어지면서 그 연결상태가 불량하게 되는 경우가 발생할 수밖에 없는 것이다.

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10-1021446

B1

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10-1111507

B1

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20-0468577

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20-0484223

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이에 본 발명은 납땜을 사용하지 않으면서 별도의 연결구가 필요하지 않을 뿐만 아니라 보빈의 구조를 변경할 필요가 없어 저렴하게 제작할 수 있고,

특히 코일의 일부가 손상되거나 끊어지는 일이 없는 그 연결상태가 양호한 보빈 및 이를 위한 제조장치와 제조방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 중공된 관 현상으로 이루어진 몸통 상부와 하부에 각각 수직한 방향으로 상부 플렌지와 하부 플렌지를 형성하여 그 사이에 코일이 권취되는 공간부를 형성한 보빈과, 상기 보빈의 상부 플렌지 혹은 하부 플렌지 중 어느 하나의 테두리에 형성한 접속단자를 포함하여 이루어지되,

상기 보빈에 권취되어 있는 코일의 양 단부가 각각 일측과 타측에 위치한 접속단자의 사이간에 2겹 이상 감겨져 있는 상태에서, 히터 칩의 확산접합(Diffusion Jointing)에 의해 사이간에 감긴 코일의 피복층이 용융되면서 내측에 위치한 금속와이어가 노출되는 노출부와,

상기 노출부를 통해 노출된 2겹 이상의 금속와이어가 스폿용접방법에 의해 사이간에 융착된 고정부를 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 보빈을 제작하기 위하여, 보빈의 사이간에 2겹 이상 감긴 코일의 피복층을 탈피시키기 위한 탈피장치와,

피복층이 탈피된 코일의 양 단부를 각각의 사이간에 연결하기 위한 결속장치와,

상기 탈피장치 또는 결속장치와 연결되어 설정된 온도 혹은 전류를 인가하여 확산접합(Diffusion Jointing)되게 하거나 혹은 스폿용접(Spot Welding)되게 컨트롤하는 컨트롤러와,

상기 탈피장치 또는 결속장치와 연결되어 지그의 이송이나 고정대의 움직임을 컨트롤하기 위한 PLC 박스와,

상기 컨트롤러의 지시를 받아 탈피장치의 히터칩으로 혹은 결속장치의 팁으로 전원을 인가하여 확산접합(Diffusion Jointing)되게 하거나 혹은 스폿용접(Spot Welding)되게 하는 전원장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 보빈의 코일이 사이간에 2겹이상 감기는 단계와, 상기 보빈(1)을 지그에 안착시키는 단계와, 상기 지그를 탈피장치(110)의 히터 칩(140) 하단으로 이송시키는 단계와, 상기 탈피장치(100)의 히터 칩(140)이 하강하면서 접속단자(5)의 사이간(6)에 감긴 코일을 가압하는 단계와, 상기 히터 칩(140)이 사이간(6)에 감긴 코일의 피복층(4b)을 용융시켜 노출부(7)를 형성하는 단계와, 상기 히터 칩(140)이 승강하는 단계와, 보빈(1)이 안착되어 있는 지그를 결속장치(200)의 팁(240) 하단으로 이송시키는 단계와, 상기 결속장치(200)의 팁(240)이 하강하여 전극봉 위에 올려져 있는 사이간(6)의 금속와이어(4a)를 가압하는 단계와, 상기 팁(240)이 금속와이어(4a)로 전류를 흘려줘서 사이간에 융착시키는 단계와, 상기 팁(240)이 승강하는 단계로 이루어진 보빈의 연결방법을 특징으로 한다.

본 발명은 탈피장치를 이용해 확산접합 방법으로 코일의 양 단부에 피복된 에나멜을 탈피한 후, 결속장치로 스폿용접 방법에 의해 코일의 양 단부를 접속단자에 결속시켜 줌으로써, 위험물질이 다수 포함된 용제에 접속핀을 디핑할 필요가 없게 되면서 안전하게 제작할 수 있게 되었다.

더불어 본 발명은 접속핀이 일체로 형셩된 접속단자를 보빈의 플렌지에 인서트사출방식으로 형성한 후, 권취된 코일의 단부를 사이간에 연결하여 줌으로써,

보빈의 구조나 접속단잔의 구조를 변경하거나 이에 대한 영향을 받을 필요가 없게 되면서 범용성 있게 제작할 수 있게 되었고 더불어 저렴한 비용으로 보빈을 서비스할 수 있게 되었다.

더불어 본 발명은 확산접합 방법에 의해 에나멜을 탈피한 후 스폿용접 방법에 의해 결속되면서 코일의 일부가 손상되거나 혹은 끊어지는 일이 없어 그 연결상태가 양호한 보빈을 제공할 수 있게 되었다.

도 1은 종래 보빈의 모습 및 납땜 방식을 보여주는 사용상태도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보빈의 모습을 보여주는 사시도.
도 2a와 도 2b는 터미널에 연결된 코일의 탈피 후와 연결 후의 모습을 보여주는 확대도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 보빈의 터미널 연결장치의 전체 모습을 보여주는 정면도.
도 4과 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 보빈의 터미널 연결장치에 있어서 탈피장치와 결선장치의 모습을 보여주는 사시도.
도 6과 도 7은 상기 탈피장치와 결선장치를 확대하여 보여주는 부분 확대사시도.
도 8과 도 9는 탈피장치와 결선장치의 작동과정을 보여주는 작동상태도.
도 10은 이동대와 고정대가 승하강하는 모습을 보여주는 작동상태도.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 코일을 탈피하고 연결하는 과정을 보여주는 순서도.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 보빈의 코일 연결과정을 보여주는 순서도.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보빈의 전체 모습을 보여주는 것이고, 도 2a는 접속단자의 사이간에 감긴 코일의 단부가 탈피되었을 때의 모습을 보여주는 것이고, 도 2b는 탈피된 코일의 단부가 사이간에 결속되었을 때의 모습을 보여주는 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 중공(2)된 관 현상으로 이루어진 보빈(1)의 몸통 상부와 하부에 각각 수직한 방향으로 상부 플렌지(3)와 하부 플렌지를 형성하여 그 사이에 코일(4)이 권취되는 공간부를 구비한 보빈(1)에 있어서,

접속단자(5)와 일체로 이루어진 접속핀이 인서트 사출되면서 상기 보빈(1)의 상부 플렌지(3) 혹은 하부 플렌지 중 어느 하나의 테두리에 사이간(6)을 두고 접속단자(5)가 돌출되어 있게 형성한다.

이때 상기 보빈(1)에 권취되어 있는 코일(4)의 양 단부는 각각 일측과 타측에 위치한 각각의 사이간(6)에 2겹 이상 감겨 있고,

가압시 히터 칩의 확산접합(Diffusion Jointing)에 의해 사이간(6)에 감긴 코일(4)의 피복층(4b)이 용융되면서 내측에 위치한 금속와이어(4a)가 노출되는 노출부(7)를 형성하고,

상기 노출부(7)를 통해 노출된 금속와이어(4a)가 스폿용접방법에 의해 융착되는 고정부(8)를 형성한다.

이때 상기 노출부(7)는 히터 칩에 눌려진 너비만큼 각각의 코일에 형성하고, 상기 사이간(6)에는 용융된 피복층(예, 에나멜)이 코딩되면서, 금속와이어(4a) 테두리에 해당 금속와이어가 이탈되지 않도록 하는 고정층(9)을 형성한다. 이때의 코팅층(9)은 금속와이어(4a)를 사이간(6)에 융착시킬 때 건조될 수도 있지만, 남겨질 수도 있다.

더불어 상기 고정부(8)는 실시 예에 따라서는 2겹 이상 사이간에 감긴 코일(4)의 금속와이어(4a)가 인접하게 위치하였을 때, 스폿용접되면서 하나로 융착되어 연결되는 고정부(8)를 형성할 수도 있는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 보빈의 코일을 사이간에 연결하는 연결장치의 전체 모습을 보여주는 것으로써,

이를 참고하여 설명하면, 상기 연결장치(10)는 보빈(1)의 사이간(6)에 2겹 이상 감긴 코일(4)의 피복층(4b)을 탈피시키기 위한 탈피장치(100)와, 피복층(4b)이 탈피된 코일(4)의 양 단부를 각각의 사이간(6)에 연결하기 위한 결속장치(200)를 포함하여 이루어지고,

상기 탈피장치(100) 또는 결속장치(200)와 연결되어 설정된 온도 혹은 전류를 인가하여 확산접합(Diffusion Jointing)되게 하거나 혹은 스폿용접(Spot Welding)되게 컨트롤하는 컨트롤러(300)와, 상기 탈피장치 또는 결속장치와 연결되어 지그의 이송이나 고정대의 움직임을 컨트롤하기 위한 PLC 박스(500)와, 상기 컨트롤러의 지시를 받아 탈피장치의 히터 칩으로 혹은 결속장치의 팁으로 전원을 인가하여 확산접합(Diffusion Jointing)되게 하거나 혹은 스폿용접(Spot Welding)되게 하는 전원장치(400)와, 상기 탈피장치 또는 결속장치가 지그 위에 놓인 보빈의 탈피상태나 융착상태를 촬영하기 위한 카메라(600)와, 상기 카메라가 촬영한 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이장치(700)를 포함하여 이루어진다.

이때 컨트롤러(300)는 실시 예에 따라 상기 전원장치(400) 또는 PLC 박스(500)와 일체로 형성할 수 있고,

더불어 상기 컨트롤러(300)는 실시 예에 따라 탈피장치(100)와 연결되어 자동화시설 구축시 히터칩의 온도와 전원공급상태를 용이하게 컨트롤할 수 있게 구축하여 복수의 탈피장치를 컨트롤할 수 있으며,

실시 예에 따라 히터 칩의 온도를 감지하여 자동으로 목표온도를 찾아가는 Expert system(피크온도의 편차가 목표온도 ±10도 이내로 일정한 정합온도 출력)과, Auto Tuning으로 목표온도, 가열시간 설정에 따라 자동으로 접합조건 셋팅(예, 준비온도 150도 8ms, 대기시간 500ms, 목표온도 650도 가열시간 600ms)으로 사용자의 편의성 향상과, Logging Data Download 기능으로 접합온도 Data를 분석할 수 있게 서포트한다.

또한, 상기 컨트롤러(300)는 실시 예에 따라 결속장치(200)와 연결되어 자동화시설 구축시 고주파 인버터(400) 제어에 의한 고속응답특성으로 복수의 결속장치를 용이하게 컨트롤할 수 있게 구축할 수 있으며,

실시 예에 따라 부하(Load) 전류감지, 궤한 방식에 의한 정전류 제어로 고품질의 용접과, 2단 통전방식(예, 1차전류 800Am 인가시간 20ms, 2차전류1400A 인가시간 55ms)으로 고품질의 용접을 확보할 수 있으며, 설정값과 출력값을 비교하여 불량여부(융착상태)를 자동으로 판정할 수도 있다.

그리고 이러한 컨트롤러(300)는 탈피장치(100)를 위한 컨트롤러와 결속장치(200)를 위한 컨트롤러로 나누어져 있지만, 실시 예에 따라 하나의 컨트롤러가 복수의 탈피장치와 결속장치를 컨트롤할 수도 있다.

또한, 도 4와 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 탈피장치와 결속장치의 모습을 보여주는 것이다.

이를 참고하여 설명하면, 상기 탈피장치(100)는 상판 위에 직립된 지지대(150)를 설치하고, 상기 지지대의 지지판에는 히터칩을 승하강시키기 위한 구동부(130)를 설치하는 한편, 상기 구동부의 히터칩 하단에는 지그가 놓인 안착부(120)를 설치하고, 상기 안착부에는 지그를 좌우방향으로 이송시켜 히터칩 하단에 보빈의 사이간이 놓이게 하는 이송부(110)를 포함하여 이루어진다.

더불어 결속장치(200)는 상판 위에 직립된 지지대(250)를 설치하고, 상기 지지대의 지지판에는 팁을 승하강시키기 위한 구동부(230)를 설치하는 한편, 상기 구동부의 팁 하단에는 지그가 형성된 안착부(220)를 설치하고, 상기 안착부에는 상기 지그를 이송시켜 팁 하단에 보빈의 사이간이 놓이게 하는 이송부(210)를 설치한다.

참고로, 도 6과 도 7은 탈피장치와 결속장치의 안착부를 확대하여 보여주는 확대사시도로써,

이를 참고하여 설명하면, 상기 안착부(120,210)는 상판 위에 가이드를 형성하고 있는 고정판(124,224)을 설치하고, 상기 고정판 위에는 내입홈을 형성하고 있는 이동판(125,225)을 위치시켜 좌우방향으로 슬라이드 가능하게 조립한다.

이때 상기 고정판(124,224)은 한 쌍의 가이드 외측에 베어링(126,226)을 설치하고, 상기 가이드 안쪽에는 탄성스프링(127,227)의 일측을 고정판(124,224)에 고정하는 한편, 상기 탄성스프링(127,227)의 타측을 이동판(125,225)과 연결하여 일측으로 슬라이드 이동된 이동판(125,225)을 타측으로 당겨 줄 수 있게 구성한다. 더불어 상기 고정판(124,224)의 측면에는 상방향으로 돌출되어 이동판(124,225) 측방향에 이격되게 위치한 고정편(124a,224a)을 형성하고, 이에 대응하여 상기 이동판(125,225) 측면에는 상기 고정편(124a,224a)과 수평하게 놓인 이동편(125a,225a)을 형성하여, 상기 고정편(124a,224a)에 설치된 위치조정나사(123,223)의 회전에 의해 그 선단이 돌출되면서 이동편(125a,225a)을 밀어주게 구성함으로써,

측면에 위치한 위치조정나사(123,223)가 이동판(125,225)을 밀어 슬라이드 이동시켰을 때, 내측에 위치한 탄성스프링(127,227)에 의해 당김되면서 그 위치가 조정되게 구성한다. 그리고 이러한 이동판(125,225)과 고정판(124,224)은 복수 개로 다단 적층되어 좌우방향으로의 위치뿐만 아니라 전후방향으로의 위치도 조정가능하게 설치한다.

그리고 상기 고정판과 이동판이 다단 적층되었을 때, 최상단에 위치한 이동판(125,225) 혹은 고정판(124,225)에는, 보빈(1)이 안착되는 지그(121,221)를 설치하고, 상기 지그(121,221)의 측단에는 이송부(110,210)를 설치하여 상기 지그(121,221)를 좌우방향으로 이송시켜 히터 칩(140) 하단이나 팁(240) 하단에 보빈(1)의 사이간(6)이 놓이게 하는 것이다.

이때 지그(121,221)는 히터 칩(140)에 의해 보빈(1)의 사이간(6)을 가압할 때 상기 보빈의 사이간(6)을 받쳐주기 위한 받침대(122)가 형성된 탈피용 지그(121)와,

팁(240)에 의해 보빈의 사이간(6)을 가압할 때 전류를 받아들여 상기 사이간(6)에 감긴 금속와이어(4a)가 융착되도록 하기 위한 전극봉(222)이 형성된 결속용 지그(221)로 나누어져 있다.

또한, 상기 탈피장치(100)와 결속장치(200)의 구동부(130,230)는, 지지판(151,251)의 상부에 하방향으로 실린더(131,231)를 설치하고, 상기 지지판(151,251)의 하부에는 상부에 위치한 실린더(131,231)와 연결되어 승하강하는 이동대(132,232)를 설치하고, 상기 이동대(132,232)의 일측에는 이동대에 의해 승하강하는 고정대(133,233)를 조립하고, 상기 고정대(133,233)의 상부에는 가압시 충격을 완화시키기 위한 완충실린더(134,234)를 설치하는 한편, 상기 고정대(133,233)의 하부에는 히터 칩(140) 또는 팁(240)을 탈부착 가능하게 잡고 있는 파지부(135,235)를 승하강 가능하게 설치한다.

즉, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, PLC 박스(500) 혹은 컨트롤러(300)의 지시를 받은 구동부(130,230)는 실린더(131,231)의 피스톤이 하방향 돌출되면서 이와 연결된 이동대(132,232)가 하방향으로 내려오게 되고,

이때 상기 이동대(132,232)의 일측에 조립된 고정대(133,233)도 같이 하방향으로 내려오면서 상기 고정대(133,233)의 파지부(135,235)가 잡고 있는 탈피장치(100)의 히터칩(140) 또는 결속장치(200)의 팁(240)이 지그(121,221) 위에 놓인 보빈(1)의 사이간(6)을 가압함으로써,

확산접합 방법에 의해 사이간(6)에 감긴 코일(4)의 피복층(4b)을 녹여 내측에 위한 금속와이어(4a)가 노출되게 하거나 혹은 스폿용접 방법에 의해 금속와이어(4a)를 사이간(6)에 융착시키는 것이다.

이때 상기 구동부(130,230)는 상부에 완충실린더(134,234)를 설치하여 파지부(135,235)의 히터칩(140) 혹은 팁(240)이 사이간(6)을 가압할 때 그 충격을 완화시켜 주는 한편, 소정의 시간차를 두고 상기 히터칩(140) 혹은 팁(240)이 사이간(6)의 코일(4)을 다단 가압하여 금속와이어(4a)를 확산접합하여 주거나 혹은 스폿용접시켜 주는 것이다.

또한, 도 11은 자동화시설을 구축하였을 때의 탈피장치와 결속장치를 보여주는 것이로,

이때의 탈피장치(100)와 결속장치(200)는 지지대(150,250)를 설치하고, 상기 지지대의 지지판(151,251)에는 히터 칩(140) 또는 팁(240)을 승하강시키기 위한 구동부(130,230)를 설치하고, 상기 구동부의 히터 칩 또는 팁 하단에는 지그가 놓인 안착부(120,220)를 설치하고, 상기 안착부에는 지그를 좌우방향으로 이송시켜 히터칩 하단에 보빈의 사이간이 놓이게 하는 이송부(110,210)를 포함하여 이루어지되,

상기 지그(800)는 보빈(1)이 안착되어 있을 때, 코일(4)이 감긴 사이간(6)을 받쳐주기 위한 받침대(810)를 형성하고 있으며, 상기 받침대(810) 내측에 승하강하는 전극봉(820)을 형성하여, 상기 지그(800)가 이송부(110,210)에 의해 탈피장치(100)의 히터 칩(140) 또는 결속장치(200)의 팁(240) 하단으로 이송되면서 자동으로 탈피되면서 결속되게 구축할 수 있는 것이다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 보빈의 터미널에 코일의 양 단부를 연결하는 과정을 보여주는 순서도이다.

이를 참고하여 설명하면, 먼저 탈피용 지그(121) 위에 코일(4)이 권취되어 있는 보빈(1)을 안착시킨다.

그리고 상기 탈피용 지그(121)는 이송부(110)에 의해 탈피장치(110)의 히터 칩(140) 하단으로 이송되어져 해당 보빈(1)의 사이간(6)이 히터 칩(140) 하단에 노출되게 이송시킨다..

그리고 상기 탈피장치(100)의 히터 칩(140)이 구동부(130)에 의해 하강하면서 탈피용 지그(121)의 받침대(122) 위에 올려져 있는 접속단자(5)의 사이간(6)을 가압하는 한편, 상기 접속단자(5)의 사이간(6)에 감겨져 있는 코일의 피복층(4b)을 용융시켜 노출부(7)를 형성한다.

이때 히터 칩(140)은 고정대(133)가 완충실린더(134)에 의해 완충되면서 상기 히터 칩(140)이 소정의 시간차를 두고 사이간(6)의 코일(4)을 다단 가압하면서 해당 코일(4)의 피복층을 용융시키면서 확산접합(Diffusion Jointing)되게 한다.

그리고 이러한 보빈(1)을 결속장치(200)의 팁(240) 하단으로 이송시킨다.

이때 상기 결속장치(200)의 팁(240)이 구동부(230)에 의해 하강하면서 결속용 지그(221)의 전극봉(222) 위에 올려져 있는 접속단자(5)의 사이간(6)을 가압하는 한편, 상기 팁(240)과 전극봉(222) 사이에 위치한 사이간(6)의 코일(4)에 전류를 흘려준다.

이때 팁(240)은 고정대(233)가 완충실린더(234)에 의해 완충되면서 상기 팁(240)이 소정의 시간차를 두고 금속와이어(4b)를 다단 가압하고, 상기 팁(240)과 전극봉(222) 사이에 위치한 사이간(6)의 금속와이어(4b)로 전류를 흘려줘서 스폿용접(Resiteance Welding)되게 함으로써 코일(4)의 양 단부가 접속단자에 결속되어 있게 하는 것이다.

따라서 본 발명은 탈피장치(100)를 이용해 확산접합 방법으로 코일의 양 단부에 피복된 피복층을 탈피한 후, 결속장치(200)로 스폿용접 방법에 의해 코일(4)의 양 단부를 접속단자(5)에 연결하여 줌으로써, 안전하면서 저렴한 비용으로 범용성 있게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 그 연결상태가 우수한 보빈을 서비스할 수 있게 되는 것이다.

지금까지 본 발명을 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1:보빈 2:중공
3:플렌지 4:코일
4a:금속 와이어 4b:피복층
5:접속단자 6:사이간
7:노출부 8:고정부
9:고정층
10:연결장치 100:탈피장치
200:결속장치 110,210:이송부
120,220:안착부 121:탈피용 지그
221:결속용 지그 122:받침대
222:전극봉
123,223:위치조정나사 124,224:고정판
124a,224a:고정편 125,225:이동판
125a,225a:이동편 126,226:베어링
127,227:스프링 130,230:구동부
131,231:실린더 132,232:이동대
133,233:고정대 134,234:실린더
135,235:파지부 140:히터 칩
240:팁 150,250:지지대
151,251:지지판 300:컨트롤러
400:인버터 500:PLC박스
600:카메라 700:모니터
800:지그 810:받침대
820:전극봉

Claims

보빈(1)의 사이간(6)에 감긴 코일(4)의 피복층(4b)을 탈피시켜 금속와이어(4a)가 노출되게 하는 탈피장치(100)와, 피복층(4b)이 탈피된 금속와이어(4a)를 가압하여 각각의 사이간(6)에 금속와이어(4a)를 연결하는 결속장치(200)와, 상기 탈피장치(100) 또는 결속장치(200)와 연결되어 설정된 온도 혹은 전류를 인가하여 확산접합(Diffusion Jointing)되게 하거나 혹은 스폿용접(Spot Welding)되게 컨트롤하는 컨트롤러(300)와, 상기 탈피장치(100) 또는 결속장치(200)와 연결되어 지그의 이송이나 고정대의 움직임을 컨트롤하는 PLC 박스(500)와, 상기 컨트롤러(300)의 지시를 받아 탈피장치(100)의 히터 칩(140)으로 혹은 결속장치(200)의 팁(240)으로 전원을 인가하여 확산접합(Diffusion Jointing)되게 하거나 혹은 스폿용접(Spot Welding)되게 하기 위한 전원장치(400)를 포함하여 이루어지되,
상기 탈피장치(100)와 결속장치(200)는, 직립된 지지대(150,250)를 설치하고, 상기 지지대(150,250)의 지지판(151,251)에는 히터 칩(140) 또는 팁(240)을 승하강시키기 위한 구동부(130,230)를 설치하고, 상기 구동부(130,230)의 히터 칩(140) 또는 팁(240) 하단에는 지그가 놓인 안착부(120,220)를 설치하고, 상기 안착부(120,220)에는 지그를 좌우방향으로 이송시켜 히터 칩(140) 또는 팁(240) 하단에 보빈(1)의 사이간(6)이 놓이게 하는 이송부(110,210)를 설치하는 한편,
상기 구동부(130,230)는, 직립된 지지대의 지지판(151,251) 상부에 하방향으로 실린더(131,231)를 설치하고, 상기 지지판(151,251)의 하부에는 상부에 위치한 실린더(131,231)와 연결되어 승하강하는 이동대(132,232)를 설치하고, 상기 이동대(132,232)의 일측에는 이동대에 의해 승하강하는 고정대(133,233)를 설치하고, 상기 고정대(133,233)의 상부에는 가압시 충격을 완화시키기 위한 완충실린더(134,234)를 설치하고, 상기 고정대(133,233)의 하부에는 히터 칩(140) 또는 팁(240)을 탈부착 가능하게 잡고 있는 파지부(135,235)를 승하강 가능하게 구성된 보빈의 코일 연결장치.
제1항에 있어서,
상기 탈피장치(100) 또는 결속장치(200)는 코일(4)의 탈피상태나 융착상태를 촬영하기 위한 카메라(600)와,
상기 카메라(600)가 촬영한 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이장치(700)를 더 포함하여 이루어지는 보빈의 코일 연결장치.
제1항에 있어서,
상기 지그는 보빈(1)이 안착되었을 때 사이간(6)을 받쳐주기 위한 받침대(810)를 형성하고 있으며 상기 받침대 내측에는 승하강하는 전극봉(820)을 형성하고 있는 보빈의 코일 연결장치.
제1항에 있어서,
상기 안착부(120,220)는 상판 위에 가이드를 형성하고 있는 고정판(124,224)을 설치하고, 상기 고정판 위에는 내입홈을 형성하고 있는 이동판(125,225)을 위치시켜 좌우방향으로 슬라이드 가능하게 조립하는 한편,
상기 고정판(124,224)의 가이드 외측에는 베어링(126,226)을 설치하고, 상기 가이드 안쪽에는 탄성스프링(127,227)의 일측을 고정판(124,224)과 연결하는 한편, 상기 탄성스프링(127,227)의 타측을 이동판(125,225)에 연결하여 일측으로 슬라이드 이동된 이동판(125,225)을 타측으로 당겨 줄 수 있게 구성하고,
더불어 상기 고정판(124,224)의 측면에는 상방향으로 돌출되어 이동판(124,225) 측방향에 이격되게 위치한 고정편(124a,224a)을 형성하고, 이에 대응하여 상기 이동판(125,225) 측면에는 상기 고정편(124a,224a)과 수평하게 놓인 이동편(125a,225a)을 형성하여, 상기 고정편(124a,224a)에 설치된 위치조정나사(123,223)의 회전에 의해 그 선단이 돌출되면서 이동편(125a,225a)을 밀어주게 구성함으로써,
위치조정나사(123,223)가 이동판(125,225)을 밀어 슬라이드 이동시켰을 때, 내측에 위치한 탄성스프링(127,227)에 의해 당김되면서 그 위치가 조정되게 구성한 보빈의 코일 연결장치.
제4항에 있어서,
상기 구동부(130,230)는 상부에 완충실린더(134,234)를 설치하여 파지부(135,235)의 히터칩(140) 혹은 팁(240)이 사이간(6)을 가압할 때, 그 충격을 완화시켜 주는 한편, 소정의 시간차를 두고 상기 히터칩(140) 혹은 팁(240)이 사이간(6)의 코일(4)을 다단 가압하여 금속와이어(4a)를 확산접합하여 주거나 혹은 스폿용접되게 한 보빈의 코일 연결장치.
청구항1항의 연결장치에 의해,
탈피장치(100)의 히터 칩(140)이 구동부(130)에 의해 하강되면서 지그에 안착된 보빈의 사이간(6)에 감긴 코일을 가압하는 단계와,
상기 히터 칩(140)이 사이간(6)에 감긴 코일의 피복층(4b)을 용융시켜 각각의 코일에 노출부(7)를 형성하는 단계와,
상기 히터 칩(140)이 구동부(130)에 의해 승강되는 단계와,
보빈(1)이 안착되어 있는 지그가 결속장치(200)의 팁(240) 하단으로 이송되는 단계와,
상기 결속장치(200)의 팁(240)이 구동부(230)에 의해 하강하여 전극봉 위에 올려져 있는 사이간(6)의 금속와이어(4a)를 가압하는 단계와,
상기 팁(240)이 금속와이어(4a)를 사이간(6)에 융착시켜 고정부를 형성하는 단계와,
상기 팁(240)이 구동부(230)에 의해 승강되는 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 보빈의 코일 연결방법.
제6항에 있어서,
상기 히터 칩 또는 팁이 소정의 시간차를 두고 다단 가압하여 확산접합되게 하거나 혹은 스폿용접되게 하는 것을 특징으로 하는 보빈의 코일 연결방법.
제7항에 있어서
가압시 상기 사이간(6)에는 용융된 피복층이 금속와이어 테두리에 코딩되면서 금속와이어(4a)가 이탈되지 않도록 하는 고정층(9)을 형성하는 것을 특징으로 하는 보빈의 코일 연결방법.
제7항에 있어서,
상기 팁은 다단 가압시 1차전류 800A를 20ms동안 인가하는 한편, 2차전류 1400A를 55ms동안 가압하여 상기 사이간에 금속와이어가 융착되게 하는 것을 특징으로 하는 보빈의 코일 연결방법.
제6항에 있어서,
상기 히터 칩의 접합조건은 목표온도 650도이고 가압시 가열시간이 600ms인 것을 특징으로 하는 보빈의 코일 연결방법.
청구항 1항의 코일 연결장치에 의해,
사이간(6)에 감긴 코일(4)의 금속와이어(4a)가 밖으로 일부 노출된 다음, 노출된 금속와이어(4a)가 사이간(6)에 융착 고정된 보빈
제11항에 있어서,
상기 사이간(6)에는, 용융된 피복층(4b)에 의해 금속와이어(4a) 테두리에 이탈되지 않도록 하는 고정층(9)을 형성하고 있는 보빈.
제12항에 있어서,
상기 사이간(6)에는, 2겹 이상 감긴 코일(4)의 피복층(4b)이 용융되면서 밖으로 노출된 금속와이어(4a)가 인접한 상태로 융착고정되면서 연결된 고정부(8)를 형성하고 있는 보빈.
제11항에 있어서,
접속단자(5)가 접속핀과 일체로 이루어져 상부플렌지 혹은 하부플렌지에 인서트사출된 보빈.
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