KR200145219Y1

KR200145219Y1 - 전자총용 음극 조립장치

Info

Publication number: KR200145219Y1
Application number: KR2019960021088U
Authority: KR
Inventors: 정종수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR980009641U

Abstract

본 고안은 전자총용 음극 조립장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 전자총용 음극 조립장치는, 원통형의 슬리이브와 이 슬리이브의 상단에 고정되며 전자방출물질을 수용하는 캡과 슬리이브를 감싸며 지지하는 홀더를 조립하여 음극을 제조하는 공정이 신속하고 용이하며 정확하게 행해질 수 있으므로, 음극 생산성 및 신뢰성의 향상에 크게 기여한다.

Description

전자총용 음극 조립장치

본 고안은 전자총용 음극 조립장치에 관한 것이다.

음극선관의 전자총에 사용되는 음극은 여러가지 종류의 것이 있으며, 그 중 하나를 도 1에 개략적으로 나타내 보였다. 음극(1)은 도시된 바와 같이 원통형의 슬리이브(3)와, 이 슬리이브(3)를 감싸며 지지하는 원통형의 홀더(2)와, 슬리이브(3)의 상단에 장착되며 전자방출물질(4a)을 수용하는 캡(4)을 구비하고 있다. 홀더(2)에는 내측으로 절곡된 절곡편(2a)이 3개 형성되어 있으며, 이 절곡편(2a)과 상기 슬리이브(3)가 상호 용접됨으로써 슬리이브(3)가 홀더(2)에 지지되게 된다. 상기 캡(4)은 그 외주면이 슬리이브(3)의 내주면에 용접됨으로써 그 슬리이브(3)의 상단에 고정되게 된다.

한편, 종래에는 상술한 바와 같이 전자총용 음극을 조립하기 위한 캡과 슬리이브와의 용접공정 및 슬리이브와 홀더와의 용접공정이 수작업에 의해 행하여졌다. 따라서, 그 작업이 상당히 힘들 뿐만 아니라 하나의 음극을 제조하는데 필요한 시간도 길어지게 되므로 생산성이 저하된다는 문제점이 있었다. 또한, 음극의 조립시에 각 부품의 높은 위치정밀도가 요구되는데, 수동작업에 의하면 그 위치정밀도에 대한 신뢰성이 저하될 수 밖에 없다는 문제점도 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 홀더와 슬리이브와 캡을 신속하고 정확하며 용이하게 조립하여 생산성이 향상될 수 있을 뿐만 아니라 그 신뢰성이 확보될 수 있도록 된 전자총용 음극 조립장치를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 전자총용 음극의 일 예를 나타낸 반단면도,

도 2는 본 고안에 따른 전자총용 음극 조립장치의 평면도,

도 3은 도 2에 도시된 장치에 있어서 각 공급부를 생략하고 다른 부위를 중점적으로 나타내 보인 측면도,

도 4는 도 3에 도시된 지그의 확대도,

도 5는 도 2에 도시된 홀더 공급부의 확대도,

도 6은 도 5에 도시된 부위를 A방향에서 본 도면,

도 7은 도 5의 VII-VII선 단면도,

도 8은 도 2에 도시된 슬리이브 공급부의 확대도,

도 9는 도 8에 도시된 부위를 B방향에서 본 도면,

도 10은 도 8의 X-X선 단면도,

도 11은 도 2에 도시된 캡 공급부의 확대도,

도 12는 도 11에 도시된 부위를 C방향에서 본 도면,

도 13은 도 11의 XIII-XIII선 단면도,

도 14는 도 3에 도시된 지그의 제1돌출부와 제2돌출부에 홀더와 슬리이브가 각각 끼워지고 그 슬리이브의 상단에 캡이 장착된 상태를 보이는 도면,

도 15는 도 2에 도시된 제1용접부의 측면도,

도 16은 도 2에 도시된 제2용접부의 측면도,

도 17은 도 2에 도시된 취출부의 제4파지구 부위의 개략적 단면도,

도 18은 본 고안에 따른 다른 실시예의 주요부위를 보이는 개략적 평면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1...음극 2...홀더

3...슬리이브 4...캡

10...음극 조립장치 11...프레임

12...턴테이블 20...지그

21...고정체 23...승강체

24...제1돌출부 25...제2돌출부

26...제1마찰부재 30...지그 이송궤도

100...홀더 공급부 101...홀더 공급기

110...제1파지구 111...제1진공흡착노즐

112...제1고정부재 113...제1스프링

120...제1고정대 130...제1가이드레일

140...제1블럭 150...제1실린더

200...슬리이브 공급부 201...슬리이브 공급기

210...제2파지구 211...제2진공흡착노즐

212...제2고정부재 213...제2스프링

220...제2고정대 230...제2가이드레일

240...제2블럭 250...제2실린더

300...캡 공급부 301...캡 공급기

310...제3파지구 311...제3진공흡착노즐

312...제3고정부재 313...제3스프링

320...제3고정대 330...제3가이드레일

340...제3블럭 350...제3실린더

400...제1용접부 401...제1레이저 용접기

451...승강용 실린더 452...지지부재

460...회전용 액튜에이터 470...제2마찰부재

500...제2용접부 501...제2레이저 용접기

600...취출부 610...제4파지구

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 전자총용 음극 조립장치는, 원통형의 슬리이브와 이 슬리이브의 상단에 설치되며 전자방사 물질을 수용하는 캡과 상기 슬리이브를 감싸며 지지하는 원통형의 홀더를 갖는 전자총용 음극을 조립하기 위한 장치에 있어서, 소정각도 간격으로 회전 가능하게 설치된 턴테이블과; 상기 턴테이블상에 상기 소정각도 간격으로 설치되어 그 턴테이블의 회전에 의해 원형의 이송궤도를 따라 이송되며, 그 각각의 상부에는 제1돌출부와 이 제1돌출부의 선단에 동축적으로 돌출된 제2돌출부를 갖춘 복수의 지그와; 상기 지그의 이송궤도 주위에 배치되며, 그 위치로 이송된 지그의 제1돌출부에 상기 홀더를 삽입하는 홀더 공급부와; 상기 홀더공급부와 이격되게 배치되며, 그 위치로 이송된 지그의 제2돌출부에 상기 슬리이브를 삽입하는 슬리이브 공급부와; 상기 슬리이브 공급부와 이격되게 배치되며, 그 슬리이브 공급부에 의해 상기 지그의 제2돌출부에 삽입된 슬리이브의 상단에 상기 캡을 장착하는 캡 공급부와; 상기 캡 공급부와 이격되게 배치되며, 상기 슬리이브 공급부에 의해 상기 지그에 삽입된 슬리이브와 상기 캡 공급부에 의해 그 슬리이브 상에 장착된 캡을 상호 용접하는 제1용접부와; 상기 제1용접부와 이격되게 배치되며, 상기 슬리이브 공급부에 의해 상기 지그에 삽입된 슬리이브와 상기 홀더 공급부에 의해 상기 지그에 삽입된 홀더를 상호 용접하는 제2용접부와;

상기 제1용접부 및 제2용접부에 의해 용접되어 일체화된 홀더와 슬리이브와 캡을 상기 지그로부터 취출하기 위한 취출부를 구비하여 된 점에 특징이 있다.

이하 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 각각 본 고안에 따른 전자총용 음극 조립장치의 평면도 및 측면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 지그의 확대도이다.

도면을 참조하면, 본 고안에 따른 전자총용 음극 조립장치(10)는, 도 1을 참조하며 설명한 음극(1)을 조립하기 위한 것으로, 프레임(11)에 소정각도 간격으로 회전 가능하게 설치된 턴테이블(12)을 구비하고 있다. 이 턴테이블(12)은 프레임(11)에 설치된 모터(13)의 동력을 풀리들(13a, 14)과 벨트(13b) 및 풀리(14)에 동축적으로 결합된 워엄(미도시)과, 턴테이블(12)과 동축적으로 결합되어 상기 워엄에 맞물리는 워엄기어 (미도시)를 통해 전달받아 회전되는 회전축(16)에 고정되어 있다. 상기 회전축(16)은 각종 산업현장에서 널리 사용되는 인덱스장치(15)에 의해 소정각도 간격으로 간헐적으로 회전될 수 있으며 이에 따라, 그 회전축(16)에 고정된 상기 턴테이블(12)도 소정각도 간격으로 회전될 수 있다.

상기 턴테이블(12)의 가장자리부에는 그 턴테이블(12)의 회전각도 간격으로 8개의 지그(20)가 설치되어 있다.

턴테이블(12)의 주위에는 홀더 공급부(100), 슬리이브 공급부(200), 캡 공급부(300), 제1용접부(400), 제2용접부(500), 취출부(600)가 상기 지그(20)의 이송궤도(30) 따라 순차적으로 설치되어 있다.

상기 각 지그(20)의 상부에는 제1돌출부(24)가 수직으로 돌출되어 있으며, 제1돌출부(24)의 선단에는 그 제1돌출부(24)의 직경보다 작은 제2돌출부(25)가 제1돌출부(24)와 동축적으로 연장되어 있다. 이러한 지그(20)들은 상기 턴테이블(12)의 회전시에 원형의 이송궤도(30)를 따라 이송되게 된다.

한편, 지그(20)는 턴테이블(12)에 대해 고정된 고정체(21)와, 이 고정체(21)에 베어링(22)을 개재시켜 승강 및 회전 가능하게 결합되며 그 상단에 상기 제1돌출부(24) 및 제2돌출부(25)가 마련된 승강체(23)와, 승강체(23)의 하단부에 고정된 깔때기형의 제1마찰부재(26)를 구비하고 있다. 이 제1마찰부재(26)는 고무 등과 같이 마찰계수가 큰 재료에 의해 형성된 것이다. 그리고, 승강체(23)를 고정체(21)에 대해 하방으로 탄성 바이어스시키는 압축코일스프링(27)이 마련되어 있다.

상기 도 2 내지 도 4에 기재된 참조부호들 중 설명되지 않은 참조부호는 도 5 내지 도 17을 참조하면서 함께 설명하기로 한다.

이러한 구성의 장치(10)에 의해 홀더(2)와 슬리이브(3)와 캡(4)이 조립되어 음극(1)을 형성하는 과정에 대해 개괄적으로 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 홀더(2)가 홀더 공급부(100)에 의해 지그(20)의 제1돌출부(24)에 끼워지고 턴테이블(12)이 회전하게 되면 그 지그(20)는 슬리이브 공급부(200) 측에 위치되게 된다. 이와 같이 슬리이브 공급부(200) 측으로 이송된 지그(20)의 제2돌출부(25)에 슬리이브 공급부(200)에 의해 슬리이브(3)가 끼워지게 된다. 그 후, 홀더(2)와 슬리이브(3)가 끼워진 지그(20)는 턴테이블(12)의 회전에 의해 캡 공급부(300) 측으로 이동되고, 그 위치에서 캡 공급부(300)에 의해 캡(4)이 슬리이브(3) 상단에 장착된다. 이처럼 홀더(2)와 슬리이브(3)와 캡(4)을 공급받은 지그(20)는 턴테이블(12)의 회전에 의해 제1용접부(400) 측으로 이동되고, 그 위치에서 제1용접부(400)에 의해 상기 슬리이브(3)와 캡(4)과의 용접이 행해진 후, 턴테이블(12)의 회전에 따라 그 지그(20)가 제2용접부(500) 측으로 이동되고, 제2용접부(500)에 의해 상기 홀더(2)의 지지편(2a)과 슬리이브(3)와의 용접이 행져서 음극(1)의 조립이 완료된다. 이처럼 음극(1)의 조립이 완료되면, 그 음극(1)을 지지하는 지그(20)는 턴테이블(12)의 회전에 따라 취출부(600) 측으로 이송되고 그 취출부(600)에 의해 음극(1)이 지그(20)로부터 배출되게 된다. 이와 같이 본 고안의 음극 조립장치에 따르면, 조립이 자동적으로 행해지며 신속하고 정확하게 행해질 수 있다.

이하, 상술한 음극(1)의 조립과정을 보다 상세한 도면을 참조하면서 세부적으로 설명하기로 한다.

도 5는 도 2에 도시된 홀더 공급부(100)의 주요부위의 확대도, 도 6은 도 5에 도시된 부위를 A방향에서 본 도면이다. 그리고, 도 7은 도 5의 VII-VII선 단면도이다. 도 5 내지 도 7을 상기 도 1 내지 도 4와 함께 참조하면, 홀더 공급부(100)는 다수의 홀더(2)를 소정의 제1위치로 순차적으로 공급하는 홀더 공급기(101)와, 이 홀더 공급기(101)에 의해 제1위치로 공급되는 홀더(2)를 파지하기 위한 제1파지구(110)를 구비하고 있다. 그리고, 제1파지구(110)를 도 5 및 도 6에 실선으로 도시된 바와 같이 상기 제1위치의 수직상방과 도 5 및 도 6에 가상선으로 도시된 바와 같이 지그(20)들 중 홀더 공급부(100) 측으로 이송된 지그(20)의 제1돌출부(24)의 수직상방 사이에서 왕복이송시키기 위한 제1파지구 왕복이송수단과, 제1파지구(110)를 승강시키기 위한 승강수단을 구비하고 있다.

상기 홀더 공급기(101)로서는, 소형의 부품을 순차적으로 일렬로 공급하기 위하여 각종 산업현장에서 널리 사용되는 소위 바울피더(bowl feeder)가 마련되어 있다. 이 홀더 공급기(101)에는 제1위치까지의 홀더(2)의 이송을 안내하는 이송안내부(101a)가 마련되어 있다.

상기 제1파지구(110)는, 제1고정부재(112)와, 이 제1고정부재(112)에 대해 승강 가능하게 설치된 제1진공흡착노즐(111)을 구비하고 있다. 상기 제1진공흡착노즐(111)은 내부에 진공원(미도시)으로부터의 진공압이 유입될 수 있도록 하단부로 개구된 관통공(111a)을 가지고 있으며, 이 관통공(111a) 내에 형성되는 진공의 흡인력에 의해 홀더(2)를 흡착한다. 제1진공흡착노즐(111)의 하단부는 지지블럭(113)에 고정되어 있다. 이 지지블럭(113)에는 하측부재(112a)에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 끼워지는 가이드봉(114)이 고정되어 있다.

상기 제1고정부재(112)는 하측부재(112a)와, 상측부재(112b)와, 그 하단부가 상기 하측부재(112a)에 고정된 파이프형의 베어링부재(112c)를 포함한다. 베어링부재(112c)의 내부에는 상기 제1진공흡착노즐(111)이 승강 가능하게 끼워져 있으며, 베어링부재(112c)의 상단부 외주에는 베어링(116)들 사이에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 플렌지부(112d)가 마련되어 있다. 베어링부재(112c)는, 플렌지부(112d)가 베어링(116)들에 의해 안내되면서, 상측부재(112b)에 대해 소정범위 수평이동 가능한 상태를 유지하고 있다.

제1파지구(110)는 또한, 상기 제1진공흡착노즐(111)을 하방으로 탄성 바이어스시키는 제1스프링(117)을 구비하고 있다. 제1스프링(117)의 상단부는 상기 하측부재(112a)에 대해 고정되어 있으며, 하단부는 상기 제1진공흡착노즐(111)이 고정된 지지블럭(113)에 대해 고정되어 있다. 즉, 제1스프링(117)의 일측 단부는 제1고정부재(112)에 대해 고정되고 타측 단부는 제1진공흡착노즐(111)에 대해 고정되어 있다.

한편, 상기 제1파지구 왕복이송수단으로서 본 실시예에 있어서는, 제1고정대와(120), 제1블럭(140)과, 제1액튜에이터가 마련되어 있다. 상기 제1고정대(120)는 상기 프레임(11)상에 고정된 기둥(121) 상단에 설치되어 턴테이블(12)과 인접되게 위치하고 있으며, 제1파지구(110)의 왕복이송경로와 나란한 제1가이드레일(130)을 가지고 있다. 상기 제1블럭(140)은 상기 제1고정대(120)의 제1가이드레일(130)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 있으며, 상기 제1파지구(110)를 지지하고 있다. 상기 제1액튜에이터는 제1가이드레일(130)을 따라 제1블럭(140)을 슬라이딩시키는 것으로서, 고정자와 이 고정자에 대해 왕복이동되는 이동자를 가지는 리니어모터 시스템이 채용되어 있다. 즉, 제1가이드레일(130)이 상기 고정자로서 채용되고 제1블럭(140)이 상기 이동자로서 채용되어 있다. 한편, 제1액튜에이터로서 리니어모터 시스템을 적용하지 않더라도 무방할 것이다, 예를 들어 그 몸체는 소정위치에 고정되고 그 출력축이 제1블럭(140)에 고정되는 공압실린더 (미도시)가 제1액튜에이터로서 채용될 수도 있을 것이다.

그리고, 상기 제1파지구 승강수단으로서 본 실시예에 있어서는, 상기 제1블럭(140)에 고정되는 본체 및 이 본체에 대해 승강하는 로드를 갖춘 제1실린더(150)와, 일측이 제1실린더(150)의 로드에 고정되며 타측은 제1파지구(110)의 제1고정부재(112)에 고정되는 제1브라켓(160)이 구비되어 있다.

이하, 상술한 홀더 공급부(100)에 의해 홀더(2)가 지그(20)의 제1돌출부(24)에 끼워지는 과정에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 홀더 공급기(101)에 의해 홀더(2)가 제1위치로 공급되면, 제1블럭(140)이 제1액튜에이터에 의해 제1가이드레일(130)을 따라 도 5 및 도 6에 실선으로 도시된 바와 같이 상기 제1위치의 수직 상방에 위치하게 된다. 그 상태에서 제1실린더(150)가 작동하여 제1브라켓(160) 및 그 제1브라켓(160)에 지지된 제1파지구(110)를 하강시킨다. 이와 같이 제1파지구(110)가 하강되는 도중에, 제1위치로 이송된 홀더(2)가 도 7에 가상선으로 도시된 바와 같이 제1진공흡착노즐(111)의 하단부에 끼워지면서, 그 제1진공흡착노즐(111)의 관통공(111a)을 적절히 폐쇄하게 된다. 이러한 상태에서 진공원에 의해 관통공(111a) 내에 진공이 형성되면, 그 진공 흡인력에 의해 홀더(2)가 제1진공흡착노즐(111)에 흡착되게 된다. 한편, 제1파지구(110)가 하강되는 도중에 즉, 제1브라켓(160)에 고정된 제1파지구(110)의 제1고정부재(112)와 이 제1고정부재(112)에 대해 슬라이딩 가능한 제1진공흡착노즐(111)이 함께 하강하는 도중에, 가이드봉(114)이 선단이 홀더 공급기(101) 측에 밀착되면, 가이드봉(114)이 고정된 지지블럭(113) 및 지지블럭(113)에 고정된 제1진공흡착노즐(111)이 제1스프링(117)을 압축시키면서 그 위치에서 정지되게 된다. 따라서, 제1고정부재(112)가 제1실린더(150)에 의해 상기 가이드봉(114)과 홀더 공급기(101) 측이 밀착되는 시점에서 더 하강하더라도, 제1진공흡착노즐(111)은 홀더 공급기(101)와의 접촉을 피할 수 있으므로, 홀더 공급기(101)와의 접촉으로 인한 제1진공흡착 노즐(111)의 손상을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 홀더(2)가 제1진공흡착노즐(111)에 흡착되어 있는 상태에서, 다시 제1실린더(150)가 작동하여 제1파지구(110)를 상승시키고 상기 제1액튜에이터가 작동하여 제1파지구(110)를 도 5 및 도 6에 가상선으로 도시한 바와 같이 지그(20)의 제1돌출부(24)의 수직상방으로 이동시킨다. 이 상태에서, 제1실린더(150)가 작동하여 제1파지구(110)를 하강시키면, 제1파지구(110)에 파지되어 있던 홀더(2)가 지그(20)의 제1돌출부(24)에 끼워지게 된다. 그 후, 제1진공흡착노즐(111)의 관통공(111a) 내의 진공을 해제하게 되면, 그 제1진공흡착노즐(111)에 흡착되어 있던 홀더(2)는 그 제1진공흡착노즐(111)로부터 분리되면서 지그(20)의 제1돌출부(24)에 끼워져 있게 된다. 이러한 상태에서 제1실린더(150)를 작동하여 제1파지구(110)를 상승시키고 턴테이블(12)을 회전시키면, 홀더(2)가 끼워진 지그(20)는 슬리이브 공급부(200)측으로 이동되게 되고, 홀더(2)가 끼워진 지그(20) 후방에 위치하는 지그가 홀더 공급부(100) 측으로 이송되게 되며, 그 지그에는 상술한 과정을 거쳐 다시 새로운 홀더(2)가 끼워지게 된다.

도 8은 도 2에 도시된 슬리이브 공급부의 확대도이며, 도 9는 도 8에 도시된 부위를 B방향에서 본 도면이다. 그리고, 도 10은 도 8의 X-X선 단면도이다. 이 도면들을 상기 도 1 내지 도 4와 함께 참조하면서 슬리이브 공급부(200)에 대해 살펴보기로 한다.

슬리이브 공급부(200)는 다수의 슬리이브(3)를 소정의 제2위치로 순차적으로 공급하는 슬리이브 공급기(201)와, 슬리이브 공급기(201)에 의해 제2위치로 공급되는 슬리이브(3)를 파지하기 위한 제2파지구(210)를 구비하고 있다. 그리고, 제2파지구(210)를 도 8 및 도 9에 실선으로 도시된 바와 같이 상기 제2위치의 수직상방과 도 8 및 도 9에 가상선으로 도시된 바와 같이 지그(20)들 중 그 슬리이브 공급부(200) 측으로 이송된 지그의 제2돌출부(25)의 수직상방 사이에서 왕복 이송시키는 제2파지구 왕복이송수단과, 제2파지구(210)를 승강시키기 위한 승강수단을 구비하고 있다.

상기 슬리이브 공급기(201)로서 상술한 바울피터가 마련되어 있다. 슬리이브 공급기(200)에는 제2위치까지의 슬리이브(3)의 이송을 안내하는 이송안내부(201a)가 마련되어 있다.

상기 제2파지구(210)는 전체적으로는 상기 제1파지구(110)와 거의 동일한 구성을 가지고 있다. 즉, 제2파지구(210)는 제2고정부재(212)와, 이 제2고정부재(212)에 대해 소정거리 승강 가능하게 설치되며 그 내부에는 소정의 진공원과 연통되는 관통공(211a)이 마련된 제2진공흡착 노즐(211)과, 그 제2진공흡착노즐(211)을 하방으로 탄성 바이어스시키는 제2스프링(217)을 구비하고 있다.

상기 제2고정부재(212)는 하측부재(212a)와, 상측부재(212b)와, 그 하단부가 상기 하측부재(212a)에 고정된 파이프형의 베어링부재(212c)를 포함하고 있다. 그 내부에 상기 제2진공흡착노즐(211)이 슬라이딩 가능하게 끼워지는 베어링부재(212c)의 상단부 외주에는 베어링(216)들 사이에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 플렌지부(212d)가 마련되어 있어, 베어링부재(212c)는 상측부재(212b)에 대해 소정범위 수평이동 가능한 상태를 유지하고 있다.

제2진공흡착노즐(211)의 관통공(211a)은 그 제2진공흡착노즐(211)의 하단부로 개구되어 있으며, 그 제2진공흡착노즐(211)의 하단부에는 지지블럭(213)이 고정되어 있다. 지지블럭(213)에는 하측부재(212a)에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 끼워지는 가이드봉(214)이 고정되어 있다. 한편, 상기 제2스프링(217)의 상단은 하측부재(212a)에 대해 고정되어 있으며, 하단은 상기 지지블럭(213)에 대해 고정되어 있다.

상기 제2파지구 왕복이송수단으로서, 턴테이블(12)에 대해 인접되게 설치되며 제2파지구(210)의 왕복이동경로와 나란한 제2가이드레일(230)을 가지는 제2고정대(220)와, 제2고정대(220)에 제2가이드레일(230)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며 제2파지구(210)를 지지하는 제2블럭(240)과, 제2블럭(240)을 슬라이딩시키는 제2액튜에이터가 마련되어 있다. 이 제2액튜에이터로서는, 상기 제1액튜에이터와 마찬가지로, 리니어모터 시스템이 채용되어 있다.

그리고, 상기 제2파지구 승강수단으로서, 제2블럭(240)에 고정되는 본체 및 본체에 대해 승강하는 로드를 가지는 제2실린더(250)와, 일측이 상기 제2실린더(250)의 로드에 고정되며 타측은 제2파지구(210)의 제2고정부재(212)에 고정되는 제2브라켓(260)이 구비되어 있다.

상술한 슬리이브 공급부(200)에 의해 슬리이브(3)가 지그(20)의 제2돌출부(25)에 끼워지는 과정에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 슬리이브 공급기(201)에 의해 슬리이브(3)가 상기 제2위치로 공급되면, 제2블럭(240)이 제2액튜에이터에 의해 제2가이드레일(230)을 따라 도 8 및 도 9에 실선으로 도시된 바와 같이 상기 제2위치의 수직 상방에 위치하게 된다. 그 상태에서 제2실린더(250)가 작동하여 제2브라켓(260)을 하강시키면, 제2브라켓(260)에 지지된 제2파지구 (210)가 하강하게 된다. 이와 같이 제2파지구(210)가 하강되는 도중에, 도 10에 가상선으로 도시된 바와 같이 제2진공흡착노즐(211)의 하단부에 제2위치로 이송된 슬리이브(3)가 끼워지면서, 그 제2진공흡착노즐(211)의 관통공(211a)을 적절히 폐쇄하게 된다. 이 상태에서 상기 관통공(211a) 내에 진공원에 의해 진공이 형성되면, 슬리이브(3)가 그 진공 흡인력에 의해 제2진공흡착노즐(211)에 흡착된다. 한편, 제2파지구(210)의 하강 중에 가이드봉(214)이 슬리이브 공급기(201)측에 밀착되게 되면, 그 가이드봉(214)에 대해 고정된 지지블럭(213)과 제2진공흡착노즐(211)이 제2스프링(217)을 압축시키면서 그 위치에서 정지되어, 제2실린더(250)에 의해 제2고정부재(212)가 과도하게 하강하더라도 제2진공흡착노즐(211)이 슬리이브 공급기(201)에 접촉되는 것이 방지될 수 있다.

상술한 바와 같이 슬리이브(3)가 제2진공흡착노즐(211)에 흡착되어 있는 상태에서, 제2실린더(250)를 작동하여 제2파지구(210)를 상승시키고 상기 제2액튜에이터를 작동하여 제2파지구(210)를 도 8 및 도 9에 가상선으로 도시한 바와 같이 지그(20)의 제2돌출부(25)의 수직상방으로 이동시킨다. 그리고, 제2실린더(250)를 작동하여 제2파지구(210)를 하강시켜서 제2파지구(210)에 파지되어 있던 슬리이브(3)가 지그의 제2돌출부(25)에 끼워지게 한다. 그 후, 제2진공흡착노즐(211)의 관통공(211a) 내의 진공이 해제되어 제2진공흡착노즐(211)에 흡착되어 있던 슬리이브(3)가 제2진공흡착노즐(211)로부터 분리된다. 이러한 상태에서, 제2실린더(250)를 작동하여 제2파지구(210)를 상승시키면 슬리이브(3)는 도 14에 도시된 바와 같이 지그(20)의 제2돌출부(25)에 끼워져서 홀더(2)의 절곡편(2a)과 접촉된 상태가 된다. 도 14에서 참조부호 4는 후술할 캡 공급부에 의해 상기 슬리이브(3) 상단에 장착될 캡이며, 4a는 캡에 수용된 전자방출물질이다.

상술한 바와 같이 지그(20)의 제2돌출부(25)에 슬리이브(3)가 끼워지고 제2파지구(210)가 상승한 상태에서 턴테이블(12)을 회전시키면, 슬리이브(3)가 끼워진 지그(20)는 캡 공급부(300) 측으로 이동되게 되고, 슬리이브(3)가 끼워진 지그(20) 후방에 위치하는 지그가 슬리이브 공급부(200) 측으로 이송되게 되며, 그 지그에는 상술한 과정을 거쳐 다시 새로운 슬리이브(3)가 끼워지게 된다.

도 11은 도 2에 도시된 캡 공급부의 확대도, 도 12는 도 11에 도시된 부위를 C방향에서 본 도면이다. 그리고, 도 13은 도 11의 XIII-XIII선 단면도이다. 이 도면들을 상기 도 1 내지 도 4와 함께 참조하면서 캡 공급부(300)에 대해 살펴보기로 한다.

캡 공급부(300)는 다수의 캡(4)을 소정의 제3위치로 순차적으로 공급하는 캡 공급기(301)와, 캡 공급기(301)에 의해 제3위치로 공급되는 캡(4)을 파지하기 위한 제3파지구(310)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 제3파지구(310)를 도 11 및 도 12에 실선으로 도시된 바와 같이 상기 제3위치의 수직상방과 도 11 및 도 12에 가상선으로 도시된 바와 같이 그 캡 공급부(300) 측으로 이송된 지그의 제2돌출부(25)의 수직상방 사이에서 왕복이송시키기 위한 제3파지구 왕복이송수단과, 상기 제3파지구(310)를 승강시키기 위한 승강수단을 구비하고 있다.

상기 캡 공급기(301)로서, 상기 홀더 공급기(101) 및 슬리이브 공급기(201)와 마찬가지로, 제3위치까지의 캡(4)의 이송을 안내하는 이송안내부(301a)를 갖춘 바울피더가 마련되어 있다.

상기 제3파지구(310)는 전체적으로 상술한 제1파지구(110) 및 제2파지구(210)과 유사한 구성을 가지고 있다. 즉, 제3파지구(310)는 제3고정부재(312)와, 제3고정부재(312)에 대해 소정거리 승강 가능하게 설치되며 그 내부에는 소정의 진공원과 연통되는 관통공(311a)이 마련된 제3진공흡착노즐(311)과, 이 제3진공흡착노즐(311)을 하방으로 탄성 바이어스시키는 제3스프링(317)을 구비한다.

상기 제3고정부재(312)는 하측부재(312a)와, 상측부재(312b)와, 그 하단부가 상기 하측부재(312a)에 고정된 베어링부재(312c)를 포함하며, 베어링부재(312c)의 상단부 외주에는 베어링(316)들 사이에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 플렌지부(312d)가 마련되어, 베어링부재(312c)는 상측부재(312b)에 대해 소정범위 수평이동 가능한 상태를 유지하고 있다.

제3진공흡착노즐(311)의 관통공(311a)은 그 제3진공흡착노즐(311)의 하단면으로 개구되어 있다. 제3진공흡착노즐(311)은, 그 상단부가 상기 베어링부재(312c)에 승강 가능하게 끼워져 있으며, 하단부는 지지블럭 (313)에 고정되어 있다. 지지블럭(313)에는 하측부재(312a)에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 가이드봉(314)이 고정되어 있다. 제3스프링(317)의 상단은 하측부재(312a)에 대해 고정되어 있으며, 하단은 지지블럭(313)에 대해 고정되어 있다.

상기 제3파지구 왕복이송수단으로서, 턴테이블(12)에 대해 인접되게 설치되며 제3파지구(310)의 왕복이동경로와 나란한 제3가이드레일(330)을 가지는 제3고정대(320)와, 제3고정대(320)에 제3가이드레일(330)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며 제3파지구(310)를 지지하는 제3블럭(340)과, 제3블럭(340)을 슬라이딩시키는 제3액튜에이터가 마련되어 있다. 이 제3액튜에이터로서, 상기 제1액튜에이터 및 제2액튜에이터와 마찬가지로, 리니어모터 시스템이 채용되어 있다.

상기 제3파지구 승강수단으로서, 상기 제3블럭(340)에 고정되는 본체 및 이 본체에 대해 승강하는 로드를 가지는 제3실린더(350)와, 일측이 상기 제3실린더(350)의 로드에 고정되며 타측은 제3파지구(310)의 제3고정부재(312)에 고정되는 제3브라켓(360)이 구비되어 있다.

이하, 상술한 구성의 캡 공급부(300)에 의해 캡(4)이 지그(20)의 제2돌출부(25)에 끼워진 슬리이브(3)의 상방에 장착되는 과정에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 캡 공급기(301)에 의해 제3위치로 캡(4)이 공급되게 되면, 제3액튜에이터가 작동하여 제3블럭(340)이 제3가이드레일(330)을 따라 도 11 및 도 12에 실선으로 도시된 바와 같이 상기 제3위치의 수직 상방에 위치하게 된다. 그리고, 그 상태에서 제3실린더(350)에 의해 제3브라켓(360)과, 제3브라켓(360)에 지지된 제3파지구(310)가 하강된다. 이와 같이 제3파지구(310)가 하강되는 도중에, 도 13에 가상선으로 도시된 바와 같이 제3진공흡착노즐(311)의 하단면에 제3위치로 이송된 캡(4)이 밀착되면서, 그 제3진공흡착노즐(311)의 관통공(311a)을 적절히 폐쇄하게 된다. 이러한 상태에서 상기 관통공(311a) 내에 진공원에 의해 진공이 형성되게 되면, 캡(4)이 제3진공흡착노즐(311)에 흡착되게 된다. 한편, 제3파지구(310)의 하강시에 가이드봉(314)이 캡 공급기(301)측에 밀착되면 가이드봉(314)에 대해 고정된 지지블럭(313)과 제3진공흡착 노즐(311)이 제3스프링(317)을 압축시키면서 그 위치에서 정지되게 된다. 이에 따라, 제3실린더(350)에 의해 과도한 하강력이 가해지더라도 제3진공흡착노즐(311)이 상기 캡 공급기(301)에 접촉되는 것이 방지될 수 있으므로, 제3진공흡착노즐(311)의 손상을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 캡(4)이 제3진공흡착노즐(311)에 흡착되어 있는 상태에서, 다시 제3실린더(350)를 작동하여 제3파지구(310)를 상승시키고 상기 제3액튜에이터를 작동하여 제3파지구(310)를 도 11 및 도 12에 가상선으로 도시한 바와 같이 지그(20)의 제2돌출부(25)의 수직상방으로 이동시킨다. 그 후, 제3실린더(350)를 작동하여 제3파지구(310)를 하강시키면, 제3파지구(310)에 파지되어 있던 캡(4)이 지그(20)의 제2돌출부(25)에 끼워진 슬리이브(3)의 상단에 끼워지면서 장착되게 된다. 이 상태에서, 제3진공흡착노즐(311)의 관통공(311a) 내의 진공을 해제하게 되면 제3진공흡착노즐(311)에 흡착되어 있던 캡(4)은 그 제3진공흡착노즐(311)로부터 분리되고, 제3실린더(350)를 작동하여 제3파지구(310)를 상승시키면 캡(4)은 도 14에 도시된 바와 같이 슬리이브(3)의 상단에 장착된 상태가 된다. 이 상태에서 턴테이블(12)을 회전시키면, 캡(4)이 끼워진 지그(20)는 제1용접부(400) 측으로 이동되게 되고, 캡(4)이 끼워진 지그(20) 후방에 위치하는 지그가 캡 공급부(300) 측으로 이송되게 되며, 그 지그에는 상술한 과정을 거쳐 다시 새로운 캡(4)이 끼워지게 된다.

도 15는 도 2에 도시된 제1용접부의 측면도이다. 이하 도 15와 상기 도 1 내지 도 4 및 도 14를 참조하면서 제1용접부에 대해 설명하기로 한다.

제1용접부(400)는, 프레임(11)에 고정된 기둥(402) 상단의 플레이트 (410)에 방사상으로 설치되며 상기 지그(20)의 이송궤도(30) 상방에 위치하는 4개의 제1레이저 용접기(401)와, 제1레이저 용접기(401)의 가동시에 상기 지그에 삽입된 슬리이브(3)와 그 슬리이브(3) 상단의 캡(4)이 용접될 수 있는 위치까지 지그(20)의 승강체(23)를 상승시키기 위한 승강체 상승수단과, 승강체(23)를 턴테이블(12)에 대해 소정 각도 회전시키기 위한 승강체 회전수단을 구비하고 있다.

승강체 상승수단으로서, 프레임(11)에 제1레이저 용접기(401)들 하방의 지그 아래쪽에 설치된 지지체(450)와, 이 지지체(450)에 고정되는 본체와 본체에 대해 승강하는 로드를 가지는 승강용 실린더(451)와, 승강용 실린더(451)의 로드에 고정되는 지지부재(452)와, 이 지지부재(452)에 결합되며 승강용 실린더(451)의 로드의 상승에 의해 제1마찰부재(26)를 압압하는 제2마찰부재(470)가 마련되어 있다. 제2마찰부재(470)에는 상기 깔때기 형의 제1마찰부재(26)와 대응되도록 깔때기형의 공간부(471)가 마련되어 있다.

상기 승강체 회전수단으로서는, 상기 지지부재(452)에 고정되는 본체와 이 본체에 대해 회전 가능하며 상기 제2마찰부재(470)에 고정된 회전축(461)을 가지는 회전 액튜에이터(460)가 마련되어 있다. 이 회전 액튜에이터는 예를 들어 모터일 수도 있다.

이러한 제1용접부(400)측으로 홀더(2)와 슬리이브(3)와 캡(4)이 장착된 지그(20)가 이송되어 오면, 승강용 실린더(451)가 작동하여 지지부재(452)를 상승시킨다. 이에 따라, 그 지지부재(452)에 지지되어 있는 회전 액튜에이터(460) 및 제2마찰부재(470)가 함께 상승된다. 제2마찰부재(470)는 상승하는 도중에 상기 제1마찰부재(26)와 밀착되면서 그 제1마찰부재(26)를 압압하게 된다. 이에 따라, 그 제1마찰부재(26)가 고정된 승강체(23)는 스프링(27)을 압축시키면서 상승되고 그 승강체(23) 상방의 제1돌출부(24)에 끼워진 슬리이브(3)와 캡(4)이 함께 상승되어 제1레이저 용접기(401)들 사이의 용접위치로 진입되게 된다. 그 후, 제1레이저 용접기(401)들을 가동하여 슬리이브(3)와 캡(4)을 1차 용접한다. 1차용접이 완료되면, 회전 액튜에이터(460)를 가동하여 제2마찰부재(470)를 45도 회전시킨다. 이 때, 제2마찰부재(470)에 밀착되어 있는 제1마찰부재(26)는 제2마찰부재(470)와의 마찰력에 의해 제1마찰부재(26)의 회전각만큼 함께 회전된다. 이러한 상태에서 다시 제1레이저 용접기(401)들을 가동하여 슬리이브(3)와 캡(4)과의 2차용접을 행한다. 이러한 과정이 완료되면, 4개의 제1레이저 용접기(401)에 의해 8개의 용접포인트가 마련되게 된다. 제1,2차 용접이 완료되면, 다시 승강용 실린더(451)가 작동하여 제2마찰부재(470)를 하강시키게 되고, 제2마찰부재(470)에 의해 압압되어 있던 제1마찰부재(26)와 승강체(23)가 스프링(27)의 복원력에 의해 다시 하강하게 된다.

이러한 상태에서 턴테이블(12)을 회전시키면, 홀더(2) 및 상호 용접된 슬리이브(3)와 캡(4)을 장착한 지그(20)는 제2용접부(500) 측으로 이동되게 되고, 제2용접부(500) 측으로 이송된 지그(20)의 후방에 위치하는 지그가 제1용접부(400) 측으로 이송되게 되며, 그 지그 내의 슬리이브와 캡은 상술한 과정을 거쳐 상호 용접되게 된다.

도 16은 도 2에 도시된 제2용접부의 측면도이다. 이하 도 16과 상기 도 1 내지 도 4 및 도 14를 함께 참조하면서 제2용접부에 대해 설명하기로 한다.

제2용접부(500)는, 프레임(11)에 고정된 기둥(502) 상단의 플레이트 (510)에 방사상으로 설치되어 지그(20)의 이송궤도(30) 상방에 위치하는 3개의 제2레이저 용접기(501)와, 제2레이저 용접기(501)의 가동시에 지그(20)에 삽입된 슬리이브(3)와 홀더(2) 구체적으로는, 슬리이브(3)와 홀더(2)의 절곡편(2a)이 용접될 수 있는 위치까지 상기 지그(20)의 승강체(23)를 상승시키기 위한 승강체 상승수단이 마련되어 있다. 이 승강체 상승수단으로서는, 상기 프레임(11)에 제2레이저 용접기(501)들 하방의 지그 아래쪽에 설치된 지지체(550)와, 이 지지체(550)에 고정되는 본체와 본체에 대해 승강하며 상기 승강체(23)와 동축적으로 위치하는 로드(551a)를 가지는 승강용 실린더(551)가 구비되어 있다.

이러한 제2용접부(500) 측으로 홀더(2)와 슬리이브(3)와 캡(4)이 장착된 지그(20)가 이송되어 오면, 승강용 실린더(551)가 작동하여 그 실린더(551)의 로드(551a)가 지그(20)의 제1마찰부재(26)를 압압하게 된다. 이에 따라, 제1마찰부재(26)가 고정된 승강체(23)는 스프링(27)을 압축시키면서 상승하게 되고 그 승강체(23) 상방의 제1돌출부(24) 및 제2돌출부에 각각 끼워진 홀더(2)와 슬리이브(3)가 함께 상승되어 상기 제2레이저 용접기(501)들 사이로 진입되게 된다.

이러한 상태에서 제2레이저 용접기(501)들을 가동하여 홀더(2)와 슬리이브(3)를 상호 용접하면, 지그(20) 내에서 음극(1)이 조립완료된다. 그 후, 다시 승강용 실린더(551)가 작동하여 로드(551a)가 하강하게 되고, 이 로드(551a)에 의해 압압되어 있던 제1마찰부재(26) 및 승강체(23)가 스프링(27)의 복원력에 의해 하강하게 된다. 이러한 상태에서 턴테이블(12)을 회전시키면, 조립완료된 음극(1)을 수납한 지그(20)는 취출부(600) 측으로 이송되게 되고, 취출부(600) 측으로 이송된 지그(20)의 후방에 위치하는 지그가 제2용접부(500) 측으로 이송되게 되며, 그 지그 내의 슬리이브와 홀더는 상술한 과정을 거쳐 상호 용접되게 된다.

도 17은 도 2에 도시된 취출부의 주요부위의 개략적 단면도이다. 도 17을 상기 도 1 내지 도 4와 함께 참조하면, 취출부(600)는 상기 지그(20) 내의 음극(1)을 파지하는 제4파지구(610)와, 제4파지구(610)를 지그(20) 내의 음극(1)의 수직상방과 턴테이블(11)에 인접되게 위치된 음극수납대(미도시)의 수직상방 사이에서 왕복이송시키기 위한 제4파지구 왕복이송수단과, 제4파지구(610)를 승강시키기 위한 승강수단을 구비하고 있다.

상기 제4파지구(610)는 제4고정부재(612)와, 이 제4고정부재(612)에 대해 소정거리 승강 가능하게 설치되는 제4진공흡착노즐(611)과, 그 제4진공흡착노즐(611)을 하방으로 탄성 바이어스시키는 제4스프링(617)을 구비한다. 제4고정부재(612)는 하측부재(612a)와, 상측부재(612b)와, 그 하단부가 상기 하측부재(612a)에 고정된 베어링부재(612c)를 포함한다. 베어링부재(612c)의 상단부 외주에는 베어링(616)들 사이에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 플렌지부(612d)가 마련되어, 베어링부재(612c)는 상측부재(612b)에 대해 소정범위 수평이동 가능한 상태를 유지하고 있다.

제4진공흡착노즐(611)은 그 하단면에 형성되어 상기 지그(20) 내의 음극(1)이 끼워지는 홈부(611b)와, 이 홈부(611b)로 개구되고 소정의 진공원에 연결된 관통공(611a)을 구비하고 있다. 이 제4진공흡착노즐 (611)은, 그 상단부가 상기 베어링부재(612c)에 승강 가능하게 끼워져 있으며 하단부는 지지블럭(613)에 고정되어 있다. 지지블럭(613)에는 하측부재(612a)에 승강 가능하게 끼워진 가이드봉(614)이 고정되어 있다. 한편, 상기 제4스프링(617)의 상단은 하측부재(612a)에 대해 고정되어 있으며, 하단은 상기 지지블럭(613)에 대해 고정되어 있다.

상기 제4파지구 왕복이송수단으로서, 턴테이블(12)에 대해 인접되게 설치되며 제4파지구(610)의 왕복이동경로와 나란한 제4가이드레일(630)을 가지는 제4고정대(620)와, 제4고정대(620)에 제4가이드레일(630)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며 제4파지구(610)를 지지하는 제4블럭(640)과, 제4블럭(640)을 슬라이딩시키는 제4액튜에이터가 마련되어 있다. 이 제4액튜에이터로서는, 상기 제1,2,3액튜에이터와 마찬가지로, 리니어모터 시스템이 채용되어 있다. 그리고, 상기 제4파지구 승강수단으로서, 제4블럭(640)에 결합된 제4실린더(650)와, 일측이 제4실린더(650)의 로드에 고정되며 타측은 제4파지구(610)의 제4고정부재(612)에 고정되는 제4브라켓(660)이 구비되어 있다.

이러한 구성의 취출부(600) 측으로 음극(1)이 장착된 지그(20)가 이송되면, 제4블럭(640)이 제4액튜에이터에 의해 제4가이드레일(630)을 따라 이동되어 상기 음극(1)의 상방에 위치하게 된다. 그 상태에서 제4실린더(650)가 작동하여 제4브라켓(660)을 하강시키면, 제4브라켓 (660)에 지지된 제4파지구(610)가 하강되고 지그(20) 내의 음극(1)은 제4진공흡착노즐(611)의 홈부(611b)에 끼워지면서, 관통공(611a)을 적절히 폐쇄하게 된다. 이 때, 상기 관통공(611a) 내에 진공원에 의해 진공이 형성되면, 캡(4)이 제4진공흡착노즐(611)에 흡착되게 된다. 한편, 제4파지구(610)의 하강시에, 가이드봉(614)이 캡 공급기(601)측에 밀착되게 되면 그 가이드봉(614)에 대해 고정된 지지블럭(613)과 제4진공흡착노즐(611)이 제4스프링(617)을 압축시키면서 그 위치에서 정지되게 된다. 이에 따라, 제4실린더(650)에 의해 과도한 하강력이 가해지더라도 제4진공흡착노즐(611)과 음극(1)과의 사이에 과도한 충격이 방지될 수 있다.

상술한 바와 같이 음극(1)이 제4진공흡착노즐(611)에 흡착되어 있는 상태에서, 다시 제4실린더(650)를 작동하여 제4파지구(610)를 상승시키고 제4액튜에이터를 작동하여 제4파지구(610)를 음극수납대의 수직상방으로 이동시킨다. 그 후, 제4실린더(650)를 작동하여 제4파지구(610)를 하강시키고 제4진공흡착노즐(611)의 관통공(611a) 내의 진공을 해제하게 되면, 제4진공흡착노즐(611)에 파지되어 있던 음극(1)이 분리되면서 음극수납대 상에 안착되게 된다.

이러한 상태에서 턴테이블(12)을 회전시키면, 음극(1)이 빠져나간 지그(20)는 홀더 공급부(100) 측으로 이동되게 되고, 그 지그(20) 후방에 위치하는 지그가 취출부(600) 측으로 이송되게 된다.

한편, 본 실시예에서는 턴테이블(12)의 주위에 홀더 공급부(100), 슬리이브 공급부(200), 캡 공급부(300), 제1용접부(400), 제2용접부 (500), 취출부(600)의 순서로 설치되어 있으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 예를 들어 제1용접부(400)와 제2용접부(500)는 그 위치가 서로 바뀐 상태로 배치될 수도 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 제1레이저 용접기(401)들과 제2레이저 용접기(501)들이 지그(20)의 제1돌출부(24)보다 소정높이 높게 위치되고, 지그(20)는, 그 내부에 장착된 홀더(2), 슬리이브(3) 및 캡(4)이 제1레이저 용접기(401)들 사이 또는 제2용접기(501)들 사이의 용접위치로 상승될 수 있도록, 고정체(21)와 이 고정체(21)에 대해 승강하는 승강체(23)를 구비한 구성으로 되어 있다. 그러나, 제1레이저 용접기(401)들의 설치위치 및 제2레이저 용접기(501)들의 설치위치를 적절히 선택하게 되면, 지그(20)는 전체적으로 턴테이블(20)에 고정되어 있더라도 즉, 제1돌출부(24)와 제2돌출부(25)가 형성된 부위가 상승하지 않더라도, 그 지그(20)에 장착된 홀더(2), 슬리이브(3) 및 캡(4)이 턴테이블(12)의 회전에 따라 제1레이저 용접기(401)들 사이 또는 제2용접기(501)들 사이의 용접위치로 끼워져 들어가도록 구성될 수도 있다.

그리고, 제1용접부(401)는 상술한 바와 같이 슬리이브(3)와 캡(4)과의 1차용접을 행한 후에 다시 지그(20)의 승강체(23)를 회전시켜 슬리이브(3)와 캡(4)과의 2차용접을 행하도록 되어 있으나, 경우에 따라서는 제1차용접만으로 슬리이브(3)와 캡(4)과의 용접을 완료하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 제1파지구(110), 제2파지구(210), 제3파지구(310) 및 제4파지구(610)는 각각 고정부재(112,212,312,612)와 이 고정부재에 대해 승강 가능하게 설치된 진공흡착노즐(111,211,311,611)을 구비하고 있으나, 진공흡착노즐이 고정부재에 대해 고정된 구성으로 할 수도 있으며, 진공흡착노즐 대신에 그리퍼 등이 적절히 사용될 수도 있을 것이다.

그리고, 예를 들어 도 18에 도시된 바와 같이, 소정의 물체와의 접촉여부에 의해 그 물체의 유무를 감지하도록 구성된 통상적인 터치센서(195) 등을, 홀더 공급부의 제1고정대(120)의 제1블럭(140)에 제1파지구(110)와 소정간격 이격되게 설치하고 또한, 그 터치센서(195)를 승강시키기 위한 실린더(199)를 설치하여, 제1가이드레일(130)을 따르는 제1블럭(140)의 이동에 의해 제1파지구(110)가 가상선으로 도시된 바와 같이 지그의 수직상방에 위치하게 될 때, 상기 센서(195)가 상기 제1위치에 위치하고 그 위치에서 상기 실린더(199)의 작동에 의해 하강하여 제1위치에 홀더가 공급되어 있는지를 감지하도록 구성할 수도 있을 것이다.

그리고, 센서(195)를 제1파지구(110)를 중심으로 하여 도 18에 도시된 위치의 반대측에 위치하도록 즉, 제1파지구(110)가 도 18에 실선으로 도시한 바와 같이 제1위치에 있을 때 센서(195)가 지그의 상방에 위치하도록 구성할 수도 있다. 이러한 경우에는 제1파지구(110)가 제1위치에 있을 때 센서는 지그의 상방에 위치하게 되고, 실린더에 의해 그 위치에서 하강하여 지그의 제1돌출부에 홀더가 끼워져 있는지를 감지할 수 있을 것이다.

그리고, 상술한 슬리이브 공급부(200) 및 캡 공급부(300)에도 상술한 센서(195)가 설치될 수 있을 것이다.

이상, 몇가지 실시예를 들어 본 고안에 대해 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 실시예들의 변형 및 조합에 의해 본 고안의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 다른 형태의 전자총용 음극 조립장치가 제공될 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 전자총용 음극 조립장치는, 원통형의 슬리이브와 이 슬리이브의 상단에 고정되며 전자방출물질을 수용하는 캡과 슬리이브를 감싸며 지지하는 홀더를 조립하여 음극을 제조하는 공정이 신속하고 용이하며 정확하게 행해질 수 있으므로, 음극 생산성 및 신뢰성의 향상에 크게 기여한다.

Claims

원통형의 슬리이브와 이 슬리이브의 상단에 설치되며 전자방사 물질을 수용하는 캡과 상기 슬리이브를 감싸며 지지하는 원통형의 홀더를 갖는 전자총용 음극을 조립하기 위한 전자총용 음극 조립장치에 있어서;

소정각도 간격으로 회전 가능하게 설치된 턴테이블과;

상기 턴테이블상에 상기 소정각도 간격으로 설치되어 그 턴테이블의 회전에 의해 원형의 이송궤도를 따라 이송되며, 그 각각의 상부에는 제1돌출부와 이 제1돌출부의 선단에 동축적으로 돌출된 제2돌출부를 갖춘 복수의 지그와;

상기 지그의 이송궤도 주위에 배치되며, 그 위치로 이송된 지그의 제1돌출부에 상기 홀더를 삽입하는 홀더 공급부와;

상기 홀더공급부와 이격되게 배치되며, 그 위치로 이송된 지그의 제2돌출부에 상기 슬리이브를 삽입하는 슬리이브 공급부와;

상기 슬리이브 공급부와 이격되게 배치되며, 그 슬리이브 공급부에 의해 상기 지그의 제2돌출부에 삽입된 슬리이브의 상단에 상기 캡을 장착하는 캡 공급부와;

상기 캡 공급부와 이격되게 배치되며, 상기 슬리이브 공급부에 의해 상기 지그에 삽입된 슬리이브와 상기 캡 공급부에 의해 그 슬리이브 상에 장착된 캡을 상호 용접하는 제1용접부와;

상기 제1용접부와 이격되게 배치되며, 상기 슬리이브 공급부에 의해 상기 지그에 삽입된 슬리이브와 상기 홀더 공급부에 의해 상기 지그에 삽입된 홀더를 상호 용접하는 제2용접부와;

상기 제1용접부 및 제2용접부에 의해 용접되어 일체화된 홀더와 슬리이브와 캡을 상기 지그로부터 취출하기 위한 취출부를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제1항에 있어서,

상기 턴테이블의 주위에 상기 지그의 이송궤도를 따라 상기 홀더 공급부, 슬리이브 공급부, 캡 공급부, 제1용접부, 제2용접부, 취출부의 순서로 배치된 것을 특징으로 전자총용 음극 조립장치.
제1항에 있어서,

상기 홀더 공급부는

상기 홀더를 파지하는 제1파지구와,

다수의 홀더를 소정의 제1위치로 순차적으로 공급하는 홀더 공급기와,

상기 제1파지구를 상기 지그의 제1돌출부 수직상방과 상기 제1위치의 수직 상방 사이에서 왕복이송시키기 위한 제1파지구 왕복이송수단과,

상기 제1파지구를 승강시키기 위한 제1파지구 승강수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제3항에 있어서,

상기 제1파지구는

제1고정부재와,

상기 제1고정부재에 대해 소정거리 승강 가능하게 설치되며 소정의 진공원에 의해 그 내부에 형성되는 진공의 흡인력에 의해 상기 홀더를 흡착하는 제1진공흡착노즐과,

일측단부가 상기 제1고정부재에 대해 고정되고 타측단부가 상기 제1진공흡착노즐에 대해 고정되어 그 제1진공흡착노즐을 하방으로 탄성 바이어스시키는 제1스프링을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제4항에 있어서,

상기 제1파지구 왕복이송수단은

상기 턴테이블에 대해 인접되게 설치되며 상기 제1파지구의 왕복이동경로와 나란한 제1가이드레일을 가지는 제1고정대와,

상기 제1고정대에 상기 제1가이드레일을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며 상기 제1파지구를 지지하는 제1블럭과,

상기 제1블럭을 슬라이딩시키는 제1액튜에이터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제5항에 있어서,

상기 제1파지구 승강수단은

상기 제1블럭에 고정되는 본체 및 이 본체에 대해 승강하는 로드를 가지는 제1실린더와,

일측이 상기 제1실린더의 로드에 고정되며 타측은 상기 제1파지구의 제1고정부재에 고정되는 제1브라켓을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제1항에 있어서,

상기 슬리이브 공급부는

상기 슬리이브를 파지하는 제2파지구와,

다수의 슬리이브를 소정의 제2위치로 순차적으로 공급하는 슬리이브 공급기와,

상기 제2파지구를 상기 지그의 제2돌출부 수직상방과 상기 제2위치의 수직 상방 사이에서 왕복이송시키기 위한 제2파지구 왕복이송수단과,

상기 제2파지구를 승강시키기 위한 제2파지구 승강수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제7항에 있어서,

상기 제2파지구는

제2고정부재와,

상기 제2고정부재에 대해 소정거리 승강 가능하게 설치되며 소정의 진공원에 의해 그 내부에 형성되는 진공의 흡인력에 의해 상기 슬리이브를 흡착하는 제2진공흡착노즐과,

일측단부가 상기 제2고정부재에 대해 고정되고 타측단부가 상기 제2진공흡착노즐에 대해 고정되어 그 제2진공흡착노즐을 하방으로 탄성 바이어스시키는 제2스프링을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제8항에 있어서,

상기 제2파지구 왕복이송수단은

상기 턴테이블에 대해 인접되게 설치되며 상기 제2파지구의 왕복이동경로와 나란한 제2가이드레일을 가지는 제2고정대와,

상기 제2고정대에 상기 제2가이드레일을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며 상기 제2파지구를 지지하는 제2블럭과,

상기 제2블럭을 슬라이딩시키는 제2액튜에이터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제9항에 있어서,

상기 제2파지구 승강수단은

상기 제2블럭에 고정되는 본체 및 이 본체에 대해 승강하는 로드를 가지는 제2실린더와,

일측이 상기 제2실린더의 로드에 고정되며 타측은 상기 제2파지구의 제2고정부재에 고정되는 제2브라켓을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제1항에 있어서,

상기 캡 공급부는

상기 캡을 파지하는 제3파지구와,

다수의 캡을 소정의 제3위치로 순차적으로 공급하는 캡 공급기와,

상기 제3파지구를 상기 지그의 제2돌출부에 삽입된 슬리이브의 수직상방과 상기 제3위치의 수직 상방 사이에서 왕복이송시키기 위한 제3파지구 왕복이송수단과,

상기 제3파지구를 승강시키기 위한 제3파지구 승강수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제11항에 있어서,

상기 제3파지구는

제3고정부재와,

상기 제3고정부재에 대해 소정거리 승강 가능하게 설치되며 소정의 진공원에 의해 그 내부에 형성되는 진공의 흡인력에 의해 상기 캡을 흡착하는 제3진공흡착노즐과,

일측단부가 상기 제3고정부재에 대해 고정되고 타측단부가 상기 제3진공흡착노즐에 대해 고정되어 그 제3진공흡착노즐을 하방으로 탄성 바이어스시키는 제3스프링을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제12항에 있어서,

상기 제3파지구 왕복이송수단은

상기 턴테이블에 대해 인접되게 설치되며 상기 제3파지구의 왕복이동경로와 나란한 제3가이드레일을 가지는 제3고정대와,

상기 제3고정대에 상기 제3가이드레일을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며 상기 제3파지구를 지지하는 제3블럭과,

상기 제3블럭을 슬라이딩시키는 제3액튜에이터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제13항에 있어서,

상기 제3파지구 승강수단은

상기 제3블럭에 고정되는 본체 및 이 본체에 대해 승강하는 로드를 가지는 제3실린더와,

일측이 상기 제3실린더의 로드에 고정되며 타측은 상기 제3파지구의 제3고정부재에 고정되는 제3브라켓을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제1항에 있어서,

상기 각 지그는 상기 턴테이블에 대해 고정된 고정체와, 상기 고정체에 대해 승강 가능하게 지지되며 그 상단에 상기 제1돌출부 및 제2돌출부가 마련된 승강체를 구비하며;

상기 제1용접부는 상기 지그의 이송궤도 상방에 방사상으로 설치된 복수의 제1레이저 용접기와, 상기 제1레이저 용접기의 가동시에 상기 지그에 삽입된 슬리이브와 그 슬리이브 상단의 캡이 용접될 수 있는 위치까지 상기 승강체를 상승시키기 위한 승강체 상승수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제15항에 있어서,

상기 각 지그의 승강체는 상기 고정체에 대해 회전 가능하게 설치되며,

상기 제1레이저 용접기들 하방의 지그의 승강체를 상기 고정체에 대해 소정각도 회전시키기 위한 승강체 회전수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제1항에 있어서,

상기 각 지그는 상기 턴테이블에 대해 고정된 고정체와, 상기 고정체에 대해 승강 가능하게 지지되며 그 상단에 상기 제1돌출부 및 제2돌출부가 마련된 승강체와, 상기 승강체의 하단부에 고정된 제1마찰부재를 구비하며;

상기 제1용접부는 상기 지그의 이송궤도 상방에 방사상으로 설치된 복수의 제1레이저 용접기와, 상기 제1레이저 용접기들 하방의 지그 아래쪽에 설치된 승강용 실린더와, 상기 승강용 실린더의 로드에 고정되어 그 승강용 실린더의 작동에 의해 승강되는 지지부재와, 상기 지지부재에 회전 가능하게 상기 제1마찰부재와 동축적으로 설치되며 상기 승강용 실린더의 작동에 의해 상기 제1마찰부재에 밀착되고 그 제1마찰부재를 상승시키는 제2마찰부재와, 상기 지지부재에 고정되는 본체와 그 본체에 대해 회전되며 상기 제2마찰부재가 동축적으로 고정되는 회전축을 가지는 회전용 액튜에이터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.
제1항에 있어서,

상기 각 지그는 상기 턴테이블에 대해 고정된 고정체와, 상기 고정체에 대해 승강 가능하게 지지되며 그 상단에 상기 제1돌출부 및 제2돌출부가 마련된 승강체를 구비하며;

상기 제2용접부는 상기 지그의 이송궤도 상방에 방사상으로 설치된 복수의 제2레이저 용접기와, 상기 제2레이저 용접기의 가동시에 상기 지그에 삽입된 슬리이브와 홀더가 용접될 수 있는 높이까지 상기 승강체를 상승시키기 위한 승강체 상승수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자총용 음극 조립장치.