KR200302437Y1 - 단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치에 관한 것으로서, 2개의 모터를 병렬로 배치하고 각 모터의 순차적인 구동을 이용하여 계속되는 콘넥터 하우징의 공급과 대기상태를 중단없이 연속작업으로 수행하는 방식, 예를 들면 1개의 모터구동에 의해 1개의 콘넥터 하우징을 스텝이송시키면서 작업을 하는 동안 다른 1개의 모터구동에 의해 다음 작업할 다른 1개의 콘넥터 하우징을 작업위치까지 근접 대기하고 있다가 1개의 콘넥터 하우징에 대한 작업 완료 후 대기하고 있던 다른 1개의 콘넥터 하우징에 대한 작업을 곧바로 수행하는 방식의 콘넥터 하우징 이송장치를 제공함으로써, 콘넥터 하우징에 대한 단자 삽입작업을 연속작업으로 수행할 수 있고, 이에 따라 단자 조립작업에 대한 생산성을 향상시킬 수 있으며, 장치가 가감속 및 정지되지 않으므로 단자 삽입유니트의 부담이 줄어들어 보수시간을 절감할 수 있는 동시에 수명연장의 효과를 기대할 수 있는 등 단자조립기의 전체적인 생산성 측면 및 운전성 측면에 대한 효율화를 도모할 수 있도록 한 것이다.

Description

단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치{Connector housing feed mechanism for terminal assembly machine}

본 고안은 단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2개의 모터를 병렬로 배치하고 1개의 모터구동에 의해 1개의 콘넥터 하우징을 스텝이송시키면서 작업을 하는 동안 다른 1개의 모터구동에 의해 다음 작업할 다른 1개의 콘넥터 하우징을 작업위치까지 근접 대기하고 있다가 1개의 콘넥터 하우징에 대한 작업 완료 후 대기하고 있던 다른 1개의 콘넥터 하우징에 대한 작업을 곧바로 수행하는 방식의 콘넥터 하우징 이송장치를 제공함으로써, 콘넥터 하우징에 대한 단자 삽입작업을 연속작업으로 수행할 수 있으며, 이에 따라 단자 조립작업에 대한 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한 장치가 가감속 및 정지되지 않으므로 단자 삽입유니트의 부담이 줄어들어 보수시간을 절감할 수 있고 수명연장 등의 효과를 도모할 수 있는 단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰, 컴퓨터, 반도체, 메모리 등과 같은 전자부품에 사용되는 콘넥터는 대부분 스티칭(Stitching) 방식을 이용한 단자조립기를 통해 제작한다.

스티칭 방식의 단자조립기는 단자를 1개씩 계속해서 콘넥터 하우징에 삽입시키는 기계를 말하며 일반적으로 분당 600rpm 이상으로 회전하면서 1회전시 1개의 단자를 조립한다.

콘넥터 조립방법은 콘넥터 하우징을 단자삽입용 펀치 위치로 이송시키고 모터 1회전에 따른 캠의 동작을 이용하여 단자를 공급, 절단, 삽입하는 방법이다.

콘넥터 조립을 위한 단자의 공급은 프레스 가공된 단자를 보빈에 감아놓은 다음, 단자를 풀어가면서 연속 공급하는 릴 공급방식으로 진행한다.

콘넥터 조립을 위한 콘넥터 하우징의 이송은 하우징 이송기구를 통해 수행한다.

예를 들면, 콘넥터 하우징은 단자가 삽입된 후, 다음 삽입 전까지, 즉 단자 삽입유니트의 모터가 1회전하는 동안 단자 조립시의 피치만큼 이송하여 대기한다.

콘넥터의 사양에 맞는 단자 갯수만큼 삽입이 완료되면, 콘넥터 하우징은 하우징 이송기구에 의해 배출되고, 하우징 이송기구는 후진하여 다음 조립될 콘넥터 하우징을 단자가 삽입될 위치로 이송시킨다.

위와 같은 단자조립기의 생산능력은 단자 삽입유니트의 모터 속도에 대응하는 기계 구조부분을 어떻게 구성하느냐, 콘넥터 하우징을 단자 삽입유니트의 모터 속도보다 빠르게 원하는 피치만큼 이송시킬 수 있느냐, 첫 단자 삽입에서 마지막 단자 삽입까지 단자 삽입유니트의 모터가 갖는 가감속 구간을 최대한 줄이느냐 하는 등의 여러 조건에 의한 영향을 받는다.

특히, 1개의 콘넥터 마다 단자의 갯수는 보통 10∼60개 사이이며, 단자 삽입유니트의 모터는 1개의 콘넥터를 조립한 후, 콘넥터 하우징의 배출 및 신규 콘넥터 하우징의 공급시까지 멈추어 있거나 아주 느린 속도로 회전하게 되는데, 기존의 단자조립기에서는 단자 삽입유니트의 모터구동과 관련하여 전체 작업시간에서 위와 같이 모터의 정지 구간 및 가감속 구간이 차지하는 시간이 많아 전반적으로 생산성을 높이는데 한계가 있고, 또한 모터의 잦은 정지 및 가감속으로 인해 단자 삽입유니트 자체에 운전상의 부담을 많이 주게 되고, 이로 인해 장치의 보수시간이 늘어나고 수명도 단축되는 등 장치 운전상의 비효율적인 부분이 많았다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 2개의 모터를 병렬로 배치하고 각 모터의 순차적인 구동을 이용하여 계속되는 콘넥터 하우징의 공급과 대기상태를 중단없이 연속작업으로 수행하는 방식, 예를 들면 1개의 모터구동에 의해 1개의 콘넥터 하우징을 스텝이송시키면서 작업을 하는 동안 다른 1개의 모터구동에 의해 다음 작업할 다른 1개의 콘넥터 하우징을 작업위치까지 근접 대기하고 있다가 1개의 콘넥터 하우징에 대한 작업 완료 후 대기하고 있던 다른 1개의 콘넥터 하우징에 대한 작업을 곧바로 수행하는 방식의 콘넥터 하우징 이송장치를 제공함으로써, 콘넥터 하우징에 대한 단자 삽입작업을 연속작업으로 수행할 수 있고, 이에 따라 단자 조립작업에 대한 생산성을 향상시킬 수 있으며, 장치가 가감속 및 정지되지 않으므로 단자 삽입유니트의 부담이 줄어들어 보수시간을 절감할 수 있는 동시에 수명연장의 효과를 기대할 수 있는 등 단자조립기의 전체적인 생산성 측면 및 운전성 측면에 대한 효율화를 도모할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 콘넥터 하우징의 이송을 위한 레일의 진행방향에 대해 90°방향을 취하면서 옆으로 나란하게 병렬 배치되며 축에는 2개의 벨트를 동시에 걸 수 있는 2열풀리를 갖는 2개의 제1서보모터 및 제2서보모터와 각 모터의 2열풀리 사이에 연결되는 2줄의 타이밍 벨트와, 상기 각각의 타이밍 벨트상에 결속되어 이동가능한 동시에 서로는 일정한 전후 거리차를 유지하고 있으며 연이어서 진행되는 전후 2개의 각 콘넥터 하우징을 순차적으로 계속해서 스텝이송시켜주는 제1핑거 및 제2핑거와 이것들과 벨트 간의 결속을 위한 각각의 제1핑거블럭 및 제2핑거블럭을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1서보모터 및 제2서보모터 중에서 1개의 모터는 다른 1개의 모터가 단자 삽입을 위해 스텝구동되는 동안 삽입완료된 하우징의 배출 후 다음 하우징의 공급을 위해 역전구동되는 제어방식을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1서보모터 및 제2서보모터의 각 2열풀리 중에서 서로 엇배열되는 위치의 각각의 1열은 아이들구조로 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1서보모터의 제1핑거는 바깥쪽 줄의 타이밍 벨트에서 그 위의 레일까지 곧바로 수직 연장되는 핑거팁을 갖는 동시에 상기 제2서보모터의 제2핑커는 안쪽 줄의 타이밍 벨트에서부터 바깥쪽의 레일까지 연장되는 핑거팁을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1핑거 및 제2핑거는 각각의 블럭상에서 수직상태에서 앞쪽으로 일정각도 젖혀진 후 수직상태로 복원이 가능한 구조로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1핑거블럭 및 제2핑거블럭은 타이밍 벨트의 치(齒) 사이를 벨트 폭방향으로 가로지르는 적어도 2개의 핀에 의해 블럭과 결속되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 콘넥터 하우징 이송장치의 구조를 보여주는 정면도

도 2는 도 1의 평면도

도 3은 도 1의 측면도

도 4는 도 3의 "A" 부위 상세도

도 5는 본 고안에 따른 콘넥터 하우징 이송장치에서 핑커의 구조를 보여주는 정면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 2열풀리 11 : 제1서보모터

12 : 제2서보모터 13 : 타이밍 벨트

14 : 제1핑거 15 : 제2핑거

16 : 제1핑거블럭 17 : 제2핑거블럭

18a,18b : 핑거팁 19 : 핀

20 : 축 21 : 리턴 스프링

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 콘넥터 하우징의 이송을 위한 레일(100)을 기준으로 한쪽에는 단자삽입용 펀치(미도시)를 포함하는 단자 삽입유니트가 배치되고, 이와 마주보는 반대쪽에는 콘넥터 하우징의 이송을 위한 수단이 배치된다.

이에 따라, 한쪽에서 콘넥터 하우징 이송수단의 작동으로 콘넥터 하우징이 레일(100)을 따라 이송되면, 반대쪽에는 단자 삽입유니트의 모터, 펀치 등이 가동되면서 콘넥터 하우징에 대한 단자 삽입작업이 연속적으로 수행된다.

콘넥터 하우징의 이송을 위하여 본 고안에서는 2개의 서보모터, 즉 제1서보모터(11)와 제2서보모터(12)가 제공된다.

각각의 서보모터는 레일(100)의 진행방향에 대해 90°방향으로 자세를 취하면서 옆으로 나란하게 병렬 배치되는 구조로 설치된다.

콘넥터 하우징의 이송방향에서 볼 때, 앞쪽에 먼저 배치되는 서보모터는 제2서보모터(12)로서 다음 단자 삽입작업을 위한 콘넥터 하우징을 삽입위치로 근접 배치시키는 역할을 하게 되고, 뒷쪽에 나중에 배치되는 서보모터는 제1서보모터(11)로서 현재 단자 삽입작업을 수행하는 콘넥터 하우징을 스텝방식으로 한피치씩 이송시키는 역할을 하게 된다.

물론, 이때의 각 서보모터는 1개의 콘넥터 하우징에 대한 단자 삽입작업을 마칠 때마다 그 역할을 바꾸어가면서 단자 삽입작업을 연속으로 수행할 수 있게 된다.

각 서보모터의 축에는 2줄의 벨트를 동시에 걸어줄 수 있도록 2열로 되어 있는 2열풀리(10)가 장착되고, 양편의 제1서보모터(11)와 제2서보모터(12)의 각 축에 장착되는 2열풀리(10) 사이에는 타이밍 벨트(13)가 연결되어 서보모터의 구동과 함께 타이밍 벨트(13)를 통한 전동작용을 수행할 수 있게 된다.

이때의 각 서보모터는 독립적으로 구동되는 관계로 2열풀리(10) 중의 1열은 아이들 상태로 구성함으로써, 각 서보모터의 독립적인 구동에 따른 간섭을 배제할 수 있게 된다.

또한, 각 서보모터가 갖는 아이들 풀리는 엇배치되게 함으로써, 예를 들면 제1서보모터(11)의 2열 중 안쪽의 것과 제2서보모터(12)의 2열 중 바깥쪽의 것을 각각 아이들 풀리로 구성함으로써, 각각의 벨트를 통한 전동작용이 문제없이 수행될 수 있게 된다.

위와 같은 각각의 서보모터는 서로 소정의 순차적인 작동관계를 가지면서 제어되어 콘넥터 하우징에 대한 단자 삽입작업을 연속작업으로 수행할 수 있게 된다.

예를 들면, 제1서보모터(11)의 작동에 의해 1개의 콘넥터 하우징은 스텝이송되면서 단자 삽입작업이 수행되는 동안 제1서보모터(12)의 작동에 의해 다른 1개의 콘넥터 하우징은 단자 삽입위치에 근접한 위치까지 이송되어 대기하고 있게 된다.

계속해서, 제1서보모터(11)의 작동에 의해 1개의 콘넥터 하우징에 대한 단자 삽입작업이 완료되면, 이와 동시에 제2서보모터(12)의 작동에 의해 대기하고 있던 다른 1개의 콘넥터 하우징이 곧바로 단자 삽입위치로 이동되어 단자 삽입작업이 연속으로 이루어지게 되는 것이다.

이때, 제2서보모터(12)의 작동에 의한 단자 삽입작업이 이루어지고 있는 동안 제1서보모터(11)의 작동에 의해 삽입이 완료된 콘넥터 하우징이 배출되고 다음 콘넥터 하우징이 단자 삽입위치로 이동되어 다음 작업을 대기하고 있게 된다.

이와 같이 2개의 서보모터는 교대로 단자 삽입작업을 위한 이송을 수행하게 되고, 또 한편으로는 다음의 단자 삽입작업이 필요한 콘넥터 하우징의 대기를 위한 이송을 수행하게 되므로, 단자 삽입작업이 연속적으로 이루어지게 되고, 이에 따라 단자 삽입유니트측의 가동이 중단되거나, 또는 감속되는 등의 비효율적인 면을 배제할 수 있게 된다.

레일(100)상의 콘넥터 하우징을 실질적으로 이송시켜주는 수단으로는 핑거와 핑거블럭이 제공된다.

2개의 콘넥터 하우징, 즉 단자 삽입을 위한 콘넥터 하우징과 단자 삽입위치에서 대기하기 위한 콘넥터 하우징을 각각 이송시키기 위해 제1핑거(14)와 제2핑거(15)가 구비된다.

각각의 핑거는 레일(100)상의 콘넥터 하우징 이송궤적 내에 위치되는 핑거팁(18a),(18b)을 이용하여 콘넥터 하우징을 한피치씩 이송시키게 되는데, 레일(100)의 저부에 나란하게 배치되는 타이밍 벨트(13)에 의해 이동되는 제1핑거(14)는 타이밍 벨트(13)가 있는 위치에서 수직으로 곧장 연장되는 핑거팁(18a)을 갖게 되고, 레일(100)로부터 떨어진 위치에 배치되는 타이밍 벨트(13)에 의해 이동되는 제2핑거(15)는 이때의 거리만큼 타이밍 벨트(13)가 있는안쪽에서 레일(100)이 있는 바깥쪽까지 수평으로 길게 연장되는 핑거팁(18b)을 갖게 되므로, 레일(100)상에 위치되는 각각의 핑거팁(18a),(18b)에 의한 콘넥터 하우징의 이송이 가능하게 된다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 여기서는 핑거와 이것을 지지하는 핑거블럭 간의 결합구조 및 핑거블럭과 타이밍 벨트 간의 결속구조를 보여준다.

이를 위하여, 각각의 핑거를 지지하기 위한 핑거블럭은 제1핑거블럭(16)과 제2핑거블럭(17)으로 구성된다.

상기 제1핑거블럭(16)은 제1서보모터(11)에 의해 구동되는 타이밍 벨트(13)상에 배속되고, 제2핑거블럭(17)은 제2서보모터(12)에 의해 구동되는 타이밍 벨트(13)상에 배속되어 각 타이밍 벨트의 구동과 함께 핑거를 포함하는 핑거블럭 전체가 한피치씩 이동될 수 있게 된다.

이러한 핑거블럭은 타이밍 벨트 위에 얹혀진 상태에서 타이밍 벨트의 치(齒) 사이를 벨트 폭방향으로 가로지르면서 블럭에 관통 체결되는 2개 정도의 핀(19)을 통해 벨트와의 결속이 이루어지게 된다.

즉, 타이밍 벨트(13)의 구동과 함께 치(齒)가 핀(19)을 걸고 앞쪽으로 진행하게 되므로, 핑거블럭 전체가 앞쪽으로 이동될 수 있게 된다.

특히, 도 5에 도시한 바와 같이, 각각의 핑거는 핑거블럭 상에서 일부 회전가능한 구조 결합되어 핑거의 복귀를 위한 역전 구동시 단자 삽입작업이 진행되고 있는 콘넥터 하우징과의 간섭을 수용할 수 있게 된다.

이를 위하여, 제2핑거(15)는 하단부를 통해 제2핑거블럭(17)의 선단부에축(20)으로 체결되어 전후 젖힘 및 복원이 가능하게 되고, 축 체결부위의 일측에는 수평자세유지와 젖힘시 스톱퍼 역할을 겸하는 리턴 스프링(21)이 장착되므로서, 핑거는 단자 삽입을 위한 콘넥터 하우징의 이송시에는 항상 수직으로 세워진 상태를 유지할 수 있게 되고, 다음 콘넥터 하우징의 대기작업을 위한 복귀시에는 축 체결부위를 통해 회전되면서 잠깐 동안(콘넥터 하우징과의 간섭구간을 지나는 동안) 젖혀진 상태로 전환될 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 콘넥터 하우징 이송장치를 이용하여 콘넥터 하우징을 이송시키는 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

프레스 가공을 거쳐 보빈에 감아놓은 단자를 릴 공급방식으로 콘넥터 조립을 위한 단자조립기측에 공급한다.

단자조립기에서는 펀치를 포함하는 단자 삽입유니트의 가동과 2개의 서보모터를 이용한 콘넥터 하우징의 이송을 동시에 수행하면서 콘넥터 하우징에 대한 단자 삽입작업을 진행한다.

콘넥터 하우징의 이송은 스텝방식으로 이루어지며 2개의 서보모터의 순차적인 작동방식을 이용하여 연속적인 콘넥터 하우징의 공급이 가능하므로, 이에 따라 단자 삽입유니트의 모터가 중단 또는 감속없이 연속적인 운전을 할 수 있다.

이를 위하여, 제1서보모터(11)의 제1핑거(14)를 이용하여 1개의 콘넥터 하우징을 스텝이송시키면서 단자 삽입작업을 수행하는 동안 제2서보모터(12)의 제2핑거(15)를 이용하여 다음 작업할 콘넥트 하우징을 삽입위치에 근접한 위치까지 이송시켜 대기하고 있는다.

제1서보모터(11)를 통한 1개의 콘넥터 하우징에 대해 단자 삽입작업을 완료하면, 제2서보모터(12)를 통해 대기상태의 콘넥터 하우징을 곧바로 단자 삽입위치까지 이송시켜 연속적인 단자 삽입작업을 수행한다.

이때부터는 제2서보모터(12)를 이용하여 콘넥터 하우징에 대한 단자 삽입작업을 수행한다.

한편, 제2서보모터(12)를 이용하여 콘넥터 하우징의 단자 삽입작업을 수행하는 동안 제1서보모터(11)는 단자 삽입작업이 완료된 콘넥터 하우징을 배출하고, 역으로 구동하여 복귀한 후 다음 콘넥터 하우징을 삽입위치에 근접한 위치로 이송시켜 다음 작업을 대기한다.

이렇게 제1서보모터 및 제2서보모터의 순차적인 반복 작동을 통해 연속으로 진행되는 콘넥터 하우징에 대한 단자 삽입작업을 연속작업으로 수행할 수 있다.

이와 같이 콘넥터 하우징의 중단없는 연속 공급이 가능하므로, 단자 삽입유니트의 모터 또한 동일한 속도로 회전하면서 단자 삽입작업을 수행할 수 있고, 이에 따라 단자 삽입유니트의 모터가 가감속되거나 정지되는 것을 배제할 수 있으므로, 단자조립기의 전체적인 생산량을 획기적으로 증가시킬 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안은 2개의 모터를 병렬로 배치하고 각 모터의 순차적인 구동을 이용하여 계속되는 콘넥터 하우징의 공급과 대기상태를 중단없이 연속작업으로 수행하는 방식을 포함하는 단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치를 제공함으로써, 단자조립공정에서 단자 삽입작업을 연속작업으로 수행하여 단자 조립작업에 대한 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있고, 단자 삽입유니트의 가동시 가감속 및 정지상태를 완전히 배제할 수 있으므로 단자 삽입유니트의 부담이 줄어들어 보수시간을 절감할 수 있는 동시에 수명연장의 효과를 기대할 수 있는 장점이 있으며, 궁극적으로 단자조립기의 전체적인 생산성 측면 및 운전성 측면에 대한 효율화를 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 콘넥터 하우징의 이송을 위한 레일의 진행방향에 대해 90°방향을 취하면서 옆으로 나란하게 병렬 배치되며 축에는 2개의 벨트를 동시에 걸 수 있는 2열풀리(10)를 갖는 2개의 제1서보모터(11) 및 제2서보모터(12)와 각 모터의 2열풀리(10) 사이에 연결되는 2줄의 타이밍 벨트(13);

   상기 각각의 타이밍 벨트(13)상에 결속되어 이동가능한 동시에 서로는 일정한 전후 거리차를 유지하고 있으며 연이어서 진행되는 전후 2개의 각 콘넥터 하우징을 순차적으로 계속해서 스텝이송시켜주는 제1핑거(14) 및 제2핑거(15)와 이것들과 벨트 간의 결속을 위한 각각의 제1핑거블럭(16) 및 제2핑거블럭(17);

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1서보모터(11) 및 제2서보모터(12) 중에서 1개의 모터는 다른 1개의 모터가 단자 삽입을 위해 스텝구동되는 동안 삽입완료된 하우징의 배출 후 다음 하우징의 공급을 위해 역전구동되는 제어방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1서보모터(11) 및 제2서보모터(12)의 각 2열풀리(10) 중에서 서로 엇배열되는 위치의 각각의 1열은 아이들구조로 장착되는 것을 특징으로 하는 단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1서보모터(11)의 제1핑거(14)는 바깥쪽 줄의 타이밍 벨트(13)에서 그 위의 레일까지 곧바로 수직 연장되는 핑거팁(18a)을 갖는 동시에 상기 제2서보모터(12)의 제2핑커(15)는 안쪽 줄의 타이밍 벨트(13)에서부터 바깥쪽의 레일까지 연장되는 핑거팁(18b)을 갖는 것을 특징으로 하는 단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치.
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제1핑거(14) 및 제2핑거(15)는 각각의 블럭상에서 수직상태에서 앞쪽으로 일정각도 젖혀진 후 수직상태로 복원이 가능한 구조로 설치되는 것을 특징으로 하는 단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1핑거블럭(16) 및 제2핑거블럭(17)은 타이밍 벨트(13)의 치(齒) 사이를 벨트 폭방향으로 가로지르는 적어도 2개의 핀(19)에 의해 블럭과 결속되는 것을 특징으로 하는 단자조립기의 콘넥터 하우징 이송장치.