KR20100124423A

KR20100124423A - 콘덴서 모듈 조립장치

Info

Publication number: KR20100124423A
Application number: KR1020090043404A
Authority: KR
Inventors: 정은성
Original assignee: 정은성
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-11-29

Abstract

본 발명은 콘덴서 모듈 조립장치에 관한 것으로서, 단계별로 회전 제어되도록 인덱스테이블이 구비되고, 상기 인덱스테이블의 상면 가장자리에 고정홈을 갖는 고정지그가 다수 배치된 인덱스테이블유닛과; 상기 인덱스테이블의 상면에 배치된 고정지그에 한쌍의 콘덴서를 순차 공급하되, 각 콘덴서의 리드 극성을 정렬하여주고 리드의 간격 및 휨을 교정하여주며 리드를 세워진 상태로 공급하기 위한 콘덴서공급유닛과; 상기 콘덴서공급유닛을 통해 인덱스테이블 상에 고정 배치된 한쌍의 콘덴서에 모듈화를 위한 모듈PCB를 공급 및 조립하되 한쌍의 콘덴서 리드측에 모듈PCB의 안정된 삽입 결합을 가이드 하여줌과 아울러 리드측에 반삽입된 상태에 있는 모듈PCB가 완전 삽입되도록 가압하여 눌러주기 위한 모듈PCB조립유닛과; 상기 모듈PCB조립유닛을 통해 상호 결합상태에 있는 모듈PCB와 한쌍의 콘덴서에서 (+)리드 1개와 (-)리드 1개를 갖도록 리드절단작업을 수행하며, 에어니퍼를 갖는 리드절단유닛과; 상기 리드절단유닛에 의해 리드절단이 완료된 이후, 리드가 삽입된 부분의 모듈PCB측에 솔더링을 행하기 위한 솔더링유닛을 포함하는 기술구성이 개시된다.

콘덴서, PCB, 조립, 자동화, 클램핑, 극성정렬, 리드 교정, 캠, 레버

Description

콘덴서 모듈 조립장치{ASSEMBLING APPARATUS FOR MODULE OF CAPACITOR}

본 발명은 콘덴서 모듈 조립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘덴서와 모듈PCB를 자동 공급 및 조립할 수 있도록 하되 자동화공정의 효율성을 높일 수 있도록 하면서 양질의 콘덴서 모듈조립을 가능하게 하는 콘덴서 모듈 조립장치에 관한 것이다.

일반적으로 콘덴서는 전기를 축적하는 기능을 가지는 것으로서, 전기에너지를 저장하거나 직류의 흐름을 차단하기 위해서 또는 전류의 주파수와 축전기의 용량에 따라 교류의 흐름을 조절할 때 쓰이는 전기부품이다.

이러한 콘덴서는 친환경적이고 무한한 충방전이 가능한 형태의 전기이중층 커패시터(EDLC) 등 다양하게 생산되고 있으며, 전기전자 제품이나 장치의 안정을 유도할 뿐더러 효율적으로 작동할 수 있도록 작용하며, 콘덴서 단품을 다수의 전기전자부품이 탑재되는 PCB에 장착하거나 또는 도 1에서와 같이 2개의 콘덴서(11)를 모듈PCB(12)에 조립하는 등 모듈화시켜 사용하기도 한다.

부연하면, 양극리드와 음극리드를 갖는 셀몸체로 이루어진 콘덴서를 2개 구비하되 리드삽입공을 갖는 모듈PCB에 총 4개의 리드를 삽입한 상태에서 각 콘덴서로부터 리드 1개씩을 절단하여 제거하고 솔더링(soldering) 함으로써 셀몸체를 갖는 단품 콘덴서(11) 2개와 모듈PCB(12) 1개를 상호 결합함에 의해 도 1에서 보여주는 바와 같은 양극리드 1개와 음극리드 1개를 최종적으로 갖는 콘덴서 모듈(10)을 생산할 수 있게 된다.

이때, 상기 셀몸체를 갖는 단품 콘덴서는 셀몸체의 외면에 슬리브가 결합된 슬리브(sleeve) 타입이나 슬리브가 결합되지 않는 논슬리브(non-sleeve) 타입 모두가 다 사용된다.

그런데, 상술한 바와 같은 콘덴서 모듈을 생산함에 있어서는 기존에 자동화설비가 적용되고 있으나 자동으로 공급되는 리드를 갖는 콘덴서로부터 리드의 극성을 정렬하여 공급하거나 리드의 수직상태가 틀어짐을 교정할 수 있어야 되는데, 이러한 리드의 극성 정렬 및 교정작업을 제대로 수행하지 못하거나 수작업이 병행되는 등 많은 어려움이 뒤따르는 문제점이 있었고 이로 인하여 후속공정인 모듈PCB측에 콘덴서를 결합시 모듈PCB측으로 리드의 삽입 결합이 어렵게 되는 문제점과 불량발생이 많아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 콘덴서 와 모듈PCB를 자동 공급 및 조립할 수 있도록 하되 자동화공정의 효율성을 높일 수 있도록 하면서 양질의 콘덴서 모듈조립을 가능하게 한 콘덴서 모듈 조립장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 콘덴서 셀몸체에 장착된 리드의 극성 정렬과 교정을 정확하게 수행할 수 있도록 하며, 리드를 갖는 콘덴서 셀몸체와 모듈PCB와의 조립 결합에 따른 용이성 및 정확성을 부여함은 물론 양산성을 높일 수 있도록 하면서 제품의 불량발생을 최소화할 수 있도록 한 콘덴서 모듈 조립장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 단계별로 회전 제어되도록 인덱스테이블이 구비되고, 상기 인덱스테이블의 상면 가장자리에 고정홈을 갖는 고정지그가 다수 배치된 인덱스테이블유닛과; 상기 인덱스테이블의 상면에 배치된 고정지그에 한쌍의 콘덴서를 순차적으로 공급하되, 각 콘덴서의 리드 극성을 정렬하여주고 리드의 간격 및 휨을 교정하여주며 리드를 세워진 상태로 공급하기 위한 콘덴서공급유닛과; 상기 콘덴서공급유닛을 통해 인덱스테이블 상에 고정 배치된 한쌍의 콘덴서에 모듈화를 위한 모듈PCB를 공급 및 조립하되 한쌍의 콘덴서 리드측에 모듈PCB의 안정된 삽입 결합을 가이드 하여줌과 아울러 리드측에 반삽입된 상태에 있는 모듈PCB가 완전 삽입되도록 가압하여 눌러주기 위한 모듈PCB조립유닛과; 상기 모듈PCB조립유닛을 통해 상호 결합상태에 있는 모듈PCB와 한쌍의 콘덴서에서 (+)리드 1개와 (-)리드 1개를 갖도록 리드절단작업을 수행하며, 에어니퍼를 갖는 리드절단유닛과; 상기 리드절단유닛에 의해 리드절단이 완료된 이후, 리드가 삽입된 부분의 모듈PCB측에 솔더링을 행하기 위한 솔더링유닛을 포함하여 이루어지는 것을 상기한 목적 달성을 위한 기본적 구성상의 특징으로 한다.

본 발명은 콘덴서와 모듈PCB를 자동 공급 및 조립하는데 따른 용이성 및 정확성을 구현할 수 있고 자동화공정에 따른 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 양질의 콘덴서모듈 조립 및 양산을 가능하게 한다.

본 발명은 콘덴서 셀몸체에 장착된 리드의 극성 정렬은 물론 다수의 교정작업을 수행하므로 콘덴서와 모듈PCB의 조립에 따른 제품의 불량발생을 최소화할 수 있고, 캠과 레버를 구조적으로 활용함에 따라 콘덴서의 이송 및 교정작업을 행함에 있어 전후진과 좌우 이동에 따른 동작특성을 효율화할 수 있으면서 빠른 동작수행을 가능하게 하므로 양산성을 높일 수 있다.

본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3에서와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 콘덴서 모듈 조립장치는 인덱스테이블유닛(100)과, 상기 인덱스테이블유닛(100)의 외측에 위치하여 방사상으로 순차 배치되는 콘덴서공급유닛(200), 모듈PCB조립유닛(300), 리드절단유닛(400), 솔더링유닛(500)을 포함하여 이루어지며, 도 1에서와 같은 콘덴서모 듈(10)의 형태로 자동 조립할 수 있게 된다.

상기 인덱스테이블유닛(100)은 셀몸체(11a)에 리드(11b)가 결합된 콘덴서(11)를 공급받아 단계별로 회전 이동시키기 위한 유닛으로서, 도 4 및 도 5를 참조하면, 베이스(B)의 중심 상측에 위치하여 회전 가능하도록 설치된 인덱스테이블(110)이 구비된다.

상기 인덱스테이블(110)은 구동수단인 기어드모터(120)에 연결된 인덱스드라이브(130) 상에 결합하여 시계/반시계 방향으로의 일정각도 회전과 정지가 반복적으로 수행되어질 수 있도록 구성되며, 인덱스테이블(110)과 인덱스드라이브(130) 사이에는 토르크리미터(140)를 결합하여 인덱스드라이브측에서 부하에 의한 트러블이 발생되는 경우 안전사고를 방지할 수 있도록 구성되게 한다.

상기 인덱스테이블(110)에는 그 상면 가장자리에 콘덴서공급유닛(200)을 통해 공급되는 콘덴서(11)를 수직으로 세워서 고정 배치하기 위한 고정홈을 갖는 고정지그(150)가 배치되고 일정간격 또는 방사상으로 다수 설치된다.

이때, 상기 고정지그(150)의 고정홈은 모듈화하기 위해 공급되는 콘덴서가 2개이므로 그에 상응하는 개수로 형성되며, 이를 통해 콘덴서공급유닛(200)에 의해 연속 공급되는 콘덴서를 인덱스테이블(110) 상에 고정 배치할 수 있게 된다.

상기 콘덴서공급유닛(200)은 셀몸체(11a)에 리드(11b)가 결합된 콘덴서(11)를 공급하되 리드(11b)의 극성을 정렬하고 리드의 간격 및 휨을 교정하며 리드(11b)를 상측방향에 위치시킨 상태로 상기 인덱스테이블유닛(100)의 인덱스테이블(110) 상에 한쌍의 콘덴서(11)를 공급하기 위한 유닛으로서, 도 6 내지 도 18을 참조하면, 리드(11b)가 상측방향을 향하도록 셀몸체(11a)를 세워 공급하는 볼피더(bowl feeder)(210)가 한쌍 구비되되 대칭구조로 설치되며, 상기 볼피더(210)의 공급끝단부 앞에는 콘덴서(11)의 이송 및 콘덴서 리드의 극성방향전환용 지그로 사용되는 회전지그(220)가 각각 설치된다.

이때, 상기 회전지그(220)는 각각 모터(M1)에 의해 회전 구동되어지되 일정각도로 회전 및 정지가 반복 수행되도록 구성되며, 외주면 둘레에 일정간격으로 콘덴서삽입홈이 형성된다.

상기 회전지그(220)의 도입측에는 콘덴서진입확인센서(S1)가 각각 설치되며, 이는 볼피더(210)로부터 공급되는 콘덴서(11)가 회전지그(220)측에 잘 진입되어 있는지를 확인하기 위함이다.

또한, 상기 회전지그(220) 도입측에는 콘덴서진입확인센서(S1)의 앞쪽에 리드극성확인센서(S2)가 각각 설치되며, 이는 회전지그(220)측에 진입된 상태의 콘덴서(11)로부터 리드(11b)의 (+)(-)에 대한 극성위치가 제대로 정렬되었는지를 확인하기 위함이다.

상기 회전지그(220)의 위쪽으로는 라운드형 쐐기가이드(270)를 설치하되 초기 180도 회전방향에 대해 2개를 설치함이 바람직하고, 상기 쐐기가이드(270)는 회전진행방향으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 형성시킴이 바람직한데, 이는 회전 이송되는 콘덴서의 리드(11b) 사이에 위치되어 가이드함으로써 리드(11b)를 펴주면서 리드간 간격을 유지시켜주고 극성확인감지에 도움을 제공할 뿐만 아니라 리드의 정확한 방향 정렬을 가이드하여 리드의 극성이 바뀌는 것을 방지할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 회전지그(220)의 도입측부에는 리드(11b)의 극성방향을 전환시키는데 사용하기 위한 극성방향전환실린더(230)가 설치되며, 이는 상기 리드극성확인센서(S2)의 감지신호에 따라 공급되는 콘덴서 리드(11b)의 극성방향을 전환시킴으로써 (+)(-)극성을 일정하게 정렬시킨 상태로 콘덴서(11)를 공급할 수 있도록 하기 위함이다.

이때, 상기 극성방향전환실린더(230)는 실린더몸체(231)의 로드측에 홀더브래킷(232)이 결합되고 이 홀더브래킷(232) 상에 한쌍의 패드(233)를 부착시킨 구성으로 이루어지며, 극성방향전환을 위한 구동시 직진 이동되는 패드(233)가 콘덴서(11)의 셀몸체(11a) 외면을 지지 및 회전시켜 리드(11b)의 (+)(-)극성방향을 전환 및 정렬하도록 설치된다.

상기 회전지그(220)의 앞쪽 측부에는 콘덴서(11)의 이송 및 리드(11b)의 휨을 1차 교정하기 위한 이송클램핑 및 리드교정부(240)가 각각 설치되며, 이는 회전지그(220)에 삽입 지지된 콘덴서(11)의 셀몸체(11a)를 클램핑하여 차후에 기술되는 리니어피더(liner feeder)(250)의 도입부로 이송 및 로딩(loading)시킴과 함께 리드(11b)의 휨을 교정하여 리드간 간격을 교정 및 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

이때, 상기 이송클램핑 및 리드교정부(240)는 각각 클램핑수단(240a)과 이 클램핑수단의 위에 배치되는 리드교정수단(240b)이 구비되고, 상기 클램핑수단(240a)의 전후진 이동 및 좌우 이동을 가능하게 함과 더불어 상기 리드교정수단(240b)의 전후진 이동을 가능하게 하는 동작조정수단(240c)이 구비되며, 상기 동 작조정수단(240c)의 동작에 따라 클램핑수단(240a)과 리드교정수단(240b)의 각각에 대해 클램핑과 리드교정에 대한 작동 및 해제가 이루어지도록 구성됨은 물론 이송작업을 진행할 수 있도록 구성된다.

부연하면, 상기 클램핑수단(240a)은 LM가이드(31)에 의해 좌우 직선이동이 가이드되게 구비된 베이스블록(32)과, 상기 베이스블록 위에 배치되는 전후슬라이딩블록(33)과, 상기 전후슬라이딩블록(33) 상에 체결되어지되 힌지 결합되고 탄성복원력을 갖게 한 집게형 클램프(34)와, 상기 베이스블록(32) 및 전후슬라이딩블록(33)의 후측에서 이들과 볼트(B1)(B2) 결합되고 상기 동작조정수단(240c)의 조정동작에 따라 움직이도록 구비된 클램핑구동블록(35)과, 상기 클랭핑구동블록(35)의 동작시 클램프(34)의 후미에서 가압력 제공 및 해제를 통해 클램프(34)의 클램핑 작동 및 해제에 관여하도록 구비된 클램핑푸셔(36)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 구동블록(35)과 베이스블록(31) 및 전후슬라이딩블록(33)의 체결력을 제공하는 볼트(B1)(B2)의 외측에는 탄성력을 갖도록 스프링(SP1)(SP2)을 각각 삽입 배치함이 바람직하며, 클램프(34)는 자동화효율을 위해 2개 1조로 구비함이 바람직하다 할 것이다.

상기 리드교정수단(240b)은 슬라이딩블록과(41), 상기 슬라이딩블록(41) 상에 체결되며 센터지그(42a) 및 센터지그의 좌우측에 배치되어 힌지 결합되고 탄성복원력을 갖게 한 교정척(42b)으로 구성된 교정부(42)와, 상기 슬라이딩블록(41)의 후측에서 볼트(B3) 결합되고 상기 동작조정수단(240c)의 조정동작에 따라 움직이도록 구비된 교정구동블록(43)과, 상기 교정구동블록(43)의 동작시 교정부(42)의 후 미에서 가압력 제공 및 해제를 통해 교정부(42)의 교정 작동 및 해제에 관여하도록 구비된 교정푸셔(44)를 포함하여 구성된다.

상기 동작조정수단(240c)은 스텝모터(51)와, 상기 스텝모터(51)의 구동축에 직접 체결되어 회전하는 좌우이송캠(52)과, 상기 스텝모터(51)의 구동축에 베벨기어(53)를 결합하되 이 베벨기어(53)로부터 동력을 전달받아 회전하는 전후진이송캠(54) 및 전후진교정캠(55)과, 상기 좌우이송캠(52)에 의해 좌우 이동되고 끝단부가 클램핑구동블록(35)의 하단부 일측에 삽입되어 걸림 배치되는 좌우이송레버(56)와, 상기 전후진이송캠(54)에 의해 전후진 이동되고 끝단부가 클램핑구동블록(35)의 하단부 타측에 삽입되어 걸림 배치되는 전후진이송레버(57)와, 상기 전후진교정캠(55)에 의해 전후진 이동되고 끝단부가 교정구동블록(43)의 하단부에 삽입되어 걸림 배치되는 전후진교정레버(58)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 좌우이송캠(52)과, 전후진이송캠(54) 및 전후진교정캠(55)은 도 16의 예시에서와 같이 각각의 형상구조에 차이가 있도록 구비되며, 이러한 형상구조의 차이 및 상술한 바와 같은 구조적인 설계에 의해 시간차로 회전구동을 제어할 수 있고 모듈화를 위한 콘덴서(11)의 클램핑과 이송 및 리드의 교정작업을 서로간에 걸림없이 진행하면서도 빠르게 수행할 수 있게 된다.

상기 회전지그(220)의 앞쪽에는 모듈화를 위한 2개 1조의 콘덴서 공급용 리니어피더(250)가 설치되며, 상기 리니어피더(250)의 위쪽으로는 2개 1조로 이송되는 콘덴서(11)의 리드(11b)에 대한 휨을 2차 교정할 수 있도록 리드교정부재(260)가 설치된다.

이때, 상기 리드교정부재(260)는 3개의 간격진 교정발(261)을 갖는 것으로 교정발(261)의 사이로 이송되는 콘덴서(11)의 리드(11b)가 통과할 수 있도록 배치되며, 에어실린더(262)에 의해 좌우 직선이동되도록 결합되어 리드가 휘어진 경우 그 휨 상태를 세워줄 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 리니어피더(250)의 끝단 바로 앞에는 승강실린더(281)에 결합된 승강블록(282)이 설치되고, 상기 리니어피더(250)의 끝단 바로 위로는 Y축로봇과 Z축로봇 등 이송로봇(292)에 의해 승강이동 및 전후이동이 가능하도록 결합된 이송척(291)을 갖는 로봇이송부(290)가 구비된다.

상기 모듈PCB조립유닛(300)은 상기 인덱스테이블(110) 상에 고정 배치된 한쌍의 콘덴서(11)에 모듈화를 위한 모듈PCB(12)를 공급하고 공급되어지는 모듈PCB(12)를 콘덴서(11)의 리드(11b)측에 안정되게 삽입 결합함과 아울러 리드(11b)측에 삽입된 상태의 모듈PCB(12)가 셀몸체(11a)에 밀착되도록 가압하여 눌러주기 위한 유닛으로서, 도 19 내지 도 21을 참조하면, 모듈PCB(12)를 공급하기 위한 볼피더(310)가 구비되고, 상기 볼피더(310)의 공급끝단부에 연결되는 리니어피더(320)가 설치된다.

상기 볼피더(310)의 앞쪽 및 리니어피더(320)의 일측부로는 Y축로봇과 Z축로봇 등 이송로봇(331)에 의해 승강이동 및 전후이동이 가능하고 회전액추에이터(332)에 의해 회전이 가능하도록 결합된 PCB공급척(333)을 갖는 PCB이송공급부(330)가 설치된다.

상기 리니어피더(320)의 공급끝단 타측부로는 모듈PCB(12)에 콘덴서(11)의 리드(11b)가 안정적으로 삽입 결합되도록 가이드블록(341)이 구비되며, 상기 가이드블록(341)은 전후실린더(342) 및 승강실린더(343)에 결합되어 전후진 동작 및 승강 동작할 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 가이드블록(341)에는 콘덴서 리드(11b)의 삽입 가이드를 위한 개방홀(341a)이 형성되어 있고, 하단부에 리드(11b)의 펼침가이드를 위한 가이드홈(341b)을 형성시킴이 바람직하다.

상기 PCB이송공급부(330)의 후측으로는 리드(11b)측에 미완성으로 삽입된 상태의 있는 모듈PCB(12)가 셀몸체(11a)에 밀착되도록 가압하여 눌러주기 위한 PCB푸셔(351)가 구비되고, 푸셔실린더(352)에 의해 승강이 제어되도록 설치되며, 상기 PCB푸셔(351)는 리드(11b)간 사이를 통과하여 모듈PCB(12)만을 가압하여 눌러줄 수 있도록 형성된다.

이때에는 상기 PCB푸셔(351)에 의해 가압되어 눌려진 모듈PCB(12)가 셀몸체(11a)에 완전 밀착되어 제대로 조립되었는지 확인하기 위한 조립감시센서(353)를 설치함이 바람직하다.

상기 리드절단유닛(400)은 모듈PCB(12)가 리드(11b)측에 삽입되어 셀몸체(11a)와 조립된 상태에 있을 때 4개의 리드중에서 2개를 절단하여 최종적으로 (+)리드 1개와 (-)리드 1개를 갖게 하기 위한 유닛으로서, 도 22를 참조하면, 리드의 절단을 위한 에어니퍼(410)가 구비되며, 상기 에어니퍼(410)를 실린더 등의 승강수단(420)에 결합하여 사용함으로써 절단높이의 조정을 통해 리드의 길이를 조정할 수 있도록 구성되게 한다.

상기 솔더링유닛(500)은 상기 리드절단유닛(400)에 의해 리드절단이 완료된 상태에 모듈PCB(12) 상에서 리드(11b)측과의 안정된 결합을 위해 솔더링을 행하기 위한 유닛으로서, 이 솔더링유닛(500)을 거치면 도 1에서 보여주는 바와 같은 형태의 콘덴서모듈(10) 조립을 완료할 수 있게 된다.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 인덱스테이블(110)의 위쪽으로는 한쌍의 콘덴서(11)를 공급하고 모듈PCB(12)와의 조립을 위해 회전 이동시키는 부분에 위치하도록, 즉 상기 콘덴서공급유닛(100)과 모듈PCB조립유닛(200)의 사이에 위치하도록 라운드형 쐐기가이드를 1개 설치함이 바람직하다.

이때, 라운드형 쐐기가이드는 이미 상술한 바와 같이, 회전진행방향으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 형성되는 구조를 가지며 한쌍의 콘덴서(11)를 이송하는 중에 다시 한번 리드(11b)의 상태를 교정할 수 있도록 하기 위함이고 제품의 조립불량을 극히 최소화할 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 콘덴서 모듈 조립장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

콘덴서공급유닛(200)의 볼피더(210)로부터 콘덴서(11)가 리드(11b)를 세운 상태로 연속적으로 공급되고, 이 볼피더(210)를 통해 연속 공급되는 콘덴서(11)는 볼피더(210)의 공급끝단에 위치된 회전지그(220)로 옮겨진다.

이때, 볼피더(210)의 공급끝단에는 회전지그(220)의 콘덴서삽입홈이 위치하여 대기상태에 있게 되고, 볼피더(210) 상에서 순차 이송되는 콘덴서(11)는 대기상태에 있는 콘덴서삽입홈 내에 안착 및 삽입되어 회전지그(220)에 진입하게 되며, 회전지그(220)의 도입측에 설치된 콘덴서진입확인센서(S1)를 통해 볼피더(210)로부터 공급되는 콘덴서(11)가 회전지그(220)측에 잘 진입되었는지를 확인하게 된다.

콘덴서(11)가 진입된 상태에 있는 회전지그(220)는 모터(M1)의 구동에 의해 90도 각도로 회전 및 정지를 단계적으로 수행하게 되는데, 리드극성확인센서(S2)는 회전지그(220) 상에 위치된 콘덴서(11)로부터 리드(11b)의 (+)(-)에 대한 극성위치가 제대로 정렬되었는지를 확인하게 된다.

이때, 회전지그(220)에 의해 회전 이송되는 콘덴서(11)는 회전지그(220)의 위쪽에 설치된 라운드형 쐐기가이드(270)에 콘덴서 리드(11b)가 통과하게 되는데, 쐐기가이드(270)를 경유하여 통과하는 콘덴서 리드(11b)는 리드가 안쪽으로 오므라들었거나 휘어진 경우 리드의 펼쳐짐을 갖게 되고 리드간 간격을 유지할 수 있게 된다.

여기서, 리드극성확인센서(S2)에 의해 콘덴서 리드(11b)의 (+)(-) 극성위치가 바뀌어 공급됨이 감지된 경우에는 회전지그(220)가 콘덴서(11)를 90도 각도로 초기 1회전시킨 상태에 정지되어 있을 때, 회전지그(220)의 도입측부에 설치된 극성방향전환실린더(230)를 작동시킴에 의해 직진 이동되는 패드(233)가 회전지그(220) 상에 삽입되어있는 콘덴서(11)의 셀몸체(11a) 외면을 밀어 콘덴서를 180도 회전시킴으로써 리드(11b)의 (+)(-)극성방향을 전환시킬 수 있게 된다.

회전지그(220)가 콘덴서(11)를 가진 상태로 180도 각도로 회전하게 되면, 회전지그의 앞쪽 측부에 설치된 이송클램핑 및 리드교정부(240)를 통해 콘덴서(11)를 클램핑하여 이송 및 리니어피더(250)측으로 로딩시키면서 콘덴서 리드(11b)의 휨 상태를 교정하게 된다.

이때, 이송클램핑 및 리드교정부(240)의 상술한 동작은 서로 형상차이를 갖는 3개의 캠과 이에 연결된 3개의 레버를 포함하는 구성의 동작조정수단(240c)의 움직임에 따라 이루어지게 되며, 동작조정수단(240c)이 클램핑수단(240a)과 리드교정수단(240b)의 전체적인 동작을 제어하는 가이드역할을 하게 된다.

부연하면, 스텝모터(51)로부터 회전동력을 전달받는 좌우이송캠(52)과 전후진이송캠(54) 및 전후진교정캠(55)이 회전하게 되는데, 도 16에서 보여주는 이들의 동작사이클에 대한 예시에서와 같이, 초기에 전후진이송캠(54)과 전후진교정캠(55)이 전후진이송레버(57)와 전후진교정레버(58)를 움직여 클램핑구동블록(35)과 교정구동블록(43)을 전진시키므로 클램프수단(240a)과 리드교정수단(240c)을 전진시키고 이때 좌우이송캠(52)은 좌우이송레버(56)에 대해 이송복귀완료 상태에 있게 된다.

이어, 전후진이송캠(54)에 의해 클램프수단(240a)의 전진상태가 먼저 완료되고 전진되는 클램핑푸셔(36)에 가압되어 클램프(34)의 작동이 수행되면서 회전지그(220) 상에 위치된 콘덴서(11)를 클램핑하게 되며, 곧이어 리드교정수단(240b)의 전진상태가 완료되고 전진되는 교정푸셔(44)에 가압되어 교정부(42)의 교정척(42b) 작동이 수행되면서 리니어피더(250)의 도입부에 로딩된 콘덴서 리드(11b)가 휘어진 경우 이를 바르게 펴주는 교정작업을 하게 된다.

이때, 클램프(34)는 2개 1조가 구비되므로 회전지그(220) 상에 존재하는 콘덴서(11)를 클램핑함과 동시에 리니어피더(250)의 도입부 상에 로딩되어 리드 교정 을 행하기 위한 콘덴서(11)를 클램핑하여 잡아준다.

이후, 전후진교정캠(55)은 전후진교정레버(58)를 후진시켜 교정부(42)의 교정동작 해제와 함께 리드교정수단(240b)을 후진시키게 되고, 좌우이송캠(52)은 좌우이송레버(56)를 우측방향으로 이동시킴에 의해 클램핑구동블록(35)을 움직여 클램핑수단(240a)을 이동시켜 클램핑한 콘덴서(11) 이송을 시작하게 된다.

이어, 좌우이송캠(52)에 의한 콘덴서(11) 이송이 완료됨과 아울러 전후진이송캠(54)은 전후진이송레버(56)를 후진시켜 클램프(34)의 클램핑동작 해제와 함께 클램핑수단(240a)을 후진시키게 된다.

이후, 전후진이송캠(54)은 클램핑수단(240a)의 후진을 완료시키게 되고 좌우이송캠(52)은 좌우이송레버(56)를 좌측으로 움직여 이송복귀를 시작하게 되며, 그 이후에는 이송복귀를 완료함과 함께 클램프수단(240a)과 리드교정수단(240c)을 전진시키는 반복동작을 수행하게 된다.

즉, 이송클램핑 및 리드교정부(240)에서는 동작조정수단(240c)의 제어에 의해 클램핑수단(240a)을 전진시켜 클램핑동작 후 우측 이동시키고 클램핑 해제 및 후진 후 좌측 이동시켜 복귀시킴과 더불어 리드교정수단(240b)을 전진시켜 리드교정동작 후 교정동작 해제 및 후진시키게 된다.

리니어피더(250)로 로딩된 콘덴서는 리니어피더(250)에 의해 2개 1조로 이송되고, 이송 과정중에 에어실린더(262)에 의해 좌우 직선이동되도록 결합된 리드교정부재(260)의 교정발(261)을 통해 교정발(261)의 사이로 이송되는 콘덴서 리드(11b)의 휨을 2차로 교정하게 되며, 이를 통해 리드의 상하좌우 사방에 대한 휨 을 커버하여 교정할 수 있게 된다.

그리고, 리니어피더(250)를 통해 2개 1조로 이송되는 극성 정렬 및 리드 교정된 콘덴서는 리니어피더(250)의 끝단에서 로봇이송부(290)의 이송척(291)에 의해 이송되어 단계별 회전되는 인덱스테이블(110)의 고정지그(150)에 고정 배치되게 공급되며, 인덱스테이블(110)의 회전에 의해 모듈PCB조립유닛(300)측으로 이동된다.

모듈PCB조립유닛(300)측에서는 볼피더(310) 및 리니어피더(320)에 의해 모듈PCB가 개별 공급되고 PCB이송공급부(330)의 PCB공급척(333)을 통해 전후진 동작 및 승강 동작할 수 있도록 구성된 가이드블록(341)의 상면에 모듈PCB(12)를 잡은 상태로 올려놓게 되며, PCB공급척(333)과 가이드블록(341)을 동시에 하강시켜 하측에 위치된 한쌍 콘덴서의 리드(11b)가 가이드블록(341) 상에 놓인 모듈PCB(12)의 삽입공에 삽입 및 미완성 조립되게 한다.

이때, 가이드블록(341)은 개방홀(341a)을 통해 콘덴서 리드(11b)의 모듈PCB측 삽입을 가이드하고 하단부에 형성시킨 가이드홈(341b)을 통해서는 리드(11b)의 펼침을 가이드하면서 모듈PCB(12)측에 삽입되게 한다.

이어, 모듈PCB(12)가 콘덴서 리드(11b)측에 미완성 삽입된 상태에서 인덱스테이블(110)이 회전하게 되고 PCB푸셔(351) 아래에 위치하게 되며, PCB푸셔(351)는 푸셔실린더(352)에 의해 하강 제어되면서 모듈PCB(12)만을 가압하여 눌러주게 되어 콘덴서 리드(11b)측에 삽입된 모듈PCB(12)를 셀몸체(11a)의 상면 위에 밀착시켜주게 된다.

이때에는 또한, 조립감시센서(353)가 PCB푸셔(351)에 의해 가압되어 눌려진 모듈PCB(12)가 셀몸체(11a)에 완전 밀착되어 제대로 조립되었는지 확인하게 된다.

이후에, 모듈PCB(12)가 리드(11b)측에 삽입되어 셀몸체(11a)와 조립된 상태에 있을 때 리드절단유닛(400)의 에어니퍼(410)를 통해 한쌍 콘덴서(11)에 구비된 4개의 리드중에서 2개를 절단하여 최종적으로 (+)리드 1개와 (-)리드 1개를 갖게 하고, 솔더링유닛(500)을 통해 리드(11b)와 모듈PCB(12)측에 솔더링을 행하면 콘덴서모듈의 조립을 완료하게 된다.

도 1은 일반적으로 사용되는 콘덴서모듈의 조립상태를 보인 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 콘덴서 모듈 조립장치의 전체구성을 보인 평면도.

도 3은 본 발명에 의한 콘덴서 모듈 조립장치의 전체구성을 보인 정면도.

도 4 및 도 5는 본 발명에 있어 인덱스테이블유닛을 나타낸 평면도 및 정면도.

도 6은 본 발명에 있어 콘덴서공급유닛을 나타낸 평면 구성도.

도 7은 본 발명에 있어 콘덴서공급유닛을 나타낸 정면 구성도.

도 8은 본 발명에 있어 콘덴서공급유닛의 요부를 나타낸 구성도.

도 9는 본 발명에 있어 극성방향전환실린더의 실시예를 보인 예시도.

도 10은 본 발명에 있어 쐐기가이드를 설명하기 위해 나타낸 예시도.

도 11은 본 발명에 있어 클램핑수단을 설명하기 위해 나타낸 평면도.

도 12는 본 발명에 있어 이송클램핑 및 리드교정부를 설명하기 위해 나타낸 요부 구성도.

도 13은 본 발명에 있어 리드교정수단을 설명하기 위해 나타낸 평면도.

도 14 및 도 15는 본 발명에 있어 동작조정수단을 설명하기 위해 나타낸 정면도 및 측면도.

도 16은 본 발명에 있어 동작조정수단에 의한 동작사이클을 설명하기 나타낸 도면.

도 17은 본 발명에 있어 리드교정부재를 나타낸 측면도.

도 18은 본 발명에 있어 콘덴서공급유닛의 요부를 나타낸 구성도.

도 19는 본 발명에 있어 모듈PCB조립유닛을 나타낸 구성도.

도 20 및 도 21은 본 발명에 있어 모듈PCB조립유닛을 나타낸 요부 구성도.

도 22는 본 발명에 있어 리드절단유닛을 나타낸 개략 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 콘덴서모듈 11: 리드

11a: 셀몸체 11b: 리드

12: 모듈PCB 100: 인덱스테이블유닛

110: 인덱스테이블 150: 고정지그

200: 콘덴서공급유닛 210: 볼피더

220: 회전지그 230: 극성방향전환실린더

240: 이송클램핑 및 리드교정부 240a: 클램핑수단

240b: 리드교정수단 240c: 동작조정수단

250: 리니어피더 260: 리드교정부재

270: 쐐기가이드 300: 모듈PCB조립유닛

310: 볼피더 320: 리니어피더

330: PCB이송공급부 341: 가이드블록

351: PCB푸셔 400: 리드절단유닛

500: 솔더링유닛

Claims

단계별로 회전 제어되도록 인덱스테이블이 구비되고, 상기 인덱스테이블의 상면 가장자리에 고정홈을 갖는 고정지그가 다수 배치된 인덱스테이블유닛과;

상기 인덱스테이블의 상면에 배치된 고정지그에 한쌍의 콘덴서를 순차적으로 공급하되, 각 콘덴서의 리드 극성을 정렬하여주고 리드의 간격 및 휨을 교정하여주며 리드를 세워진 상태로 공급하기 위한 콘덴서공급유닛과;

상기 콘덴서공급유닛을 통해 인덱스테이블 상에 고정 배치된 한쌍의 콘덴서에 모듈화를 위한 모듈PCB를 공급 및 조립하되 한쌍의 콘덴서 리드측에 모듈PCB의 안정된 삽입 결합을 가이드 하여줌과 아울러 리드측에 반삽입된 상태에 있는 모듈PCB가 완전 삽입되도록 가압하여 눌러주기 위한 모듈PCB조립유닛과;

상기 모듈PCB조립유닛을 통해 상호 결합상태에 있는 모듈PCB와 한쌍의 콘덴서에서 (+)리드 1개와 (-)리드 1개를 갖도록 리드절단작업을 수행하며, 에어니퍼를 갖는 리드절단유닛과;

상기 리드절단유닛에 의해 리드절단이 완료된 이후, 리드가 삽입된 부분의 모듈PCB측에 솔더링을 행하기 위한 솔더링유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘덴서 모듈 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 콘덴서공급유닛은 콘덴서를 공급하되 리드를 세워 공급하기 위한 볼피 더와;

상기 볼피더의 공급끝단부 앞에 단계별 회전 가능하도록 설치되며 볼피더로부터 콘덴서를 받아 콘덴서의 단계별 이송에 사용하기 위한 회전지그와;

상기 회전지그의 도입측부에 설치되며 상기 회전지그 상에 위치된 콘덴서의 리드에 대한 극성방향을 전환시키는데 사용되는 극성방향전환실린더와;

상기 회전지그의 앞쪽에 설치되며 모듈화를 위한 2개 1조의 콘덴서 공급용 리니어피더와;

상기 회전지그의 앞쪽 측부에 설치되며 회전지그에 위치된 콘덴서의 셀몸체를 클램핑하고 상기 리니어피더의 도입부로 이송 및 로딩시킴과 함께 리드의 휨을 1차 교정하기 위한 이송클램핑 및 리드교정부와;

상기 리니어피더의 위쪽에 설치되며 2개 1조로 이송되는 콘덴서의 리드에 대한 휨을 2차 교정하도록 에어실린더에 의해 좌우 직선이동되게 결합된 교정발을 갖는 리드교정부재와;

상기 리니어피더의 끝단 바로 앞에 설치되며 승강실린더에 결합된 승강블록과;

상기 리니어피더의 끝단 위에 설치되며 이송로봇에 의해 승강이동 및 전후이동이 가능하도록 결합된 이송척을 갖는 로봇이송부와;

상기 회전지그의 도입측에 위치하여 전후 설치되며, 볼피더로부터 공급되는 콘덴서가 회전지그측에 잘 진입되었는지를 확인하기 위한 콘덴서진입확인센서 및 상기 회전지그측에 진입된 콘덴서 리드의 극성위치를 확인하기 위한 리드극성확인 센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 콘덴서 모듈 조립장치.
제 2항에 있어서,

상기 이송클램핑 및 리드교정부는 회전지그에 위치된 콘덴서의 셀몸체를 클램핑하기 위한 클램핑수단과;

상기 클램핑수단 위에 구비되며 콘덴서 리드의 휨을 교정하는데 사용되는 리드교정수단과;

상기 클램핑수단의 전후진 이동 및 좌우 이동을 조정함과 동시에 상기 리드교정수단의 전후진 이동을 조정하며 클램핑수단의 클램핑동작 작동 및 해제와 리드교정수단의 리드교정동작 작동 및 해제를 가능하게 하는 동작조정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 모듈 조립장치.
제 3항에 있어서,

상기 클램핑수단은 LM가이드에 의해 좌우 직선이동이 가이드되게 구비된 베이스블록과;

상기 베이스블록 위에 배치되는 전후슬라이딩블록과;

상기 전후슬라이딩블록 상에 체결되어지되 힌지 결합되고 탄성복원력을 갖게 한 집게형 클램프와;

상기 베이스블록 및 전후슬라이딩블록의 후측에서 이들과 볼트 결합되고 상기 동작조정수단의 조정동작에 따라 움직이도록 구비된 클램핑구동블록과;

상기 클램핑구동블록의 동작시 클램프의 후미에서 가압력 제공 및 해제를 통해 클램프의 클램핑 작동 및 해제에 관여하도록 구비된 클랭핑푸셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 모듈 조립장치.
제 3항에 있어서,

상기 리드교정수단은 슬라이딩블록과;

상기 슬라이딩블록 상에 체결되며 센터지그 및 센터지그의 좌우측에 배치되어 힌지 결합되고 탄성복원력을 갖게 한 교정척으로 구성된 교정부와;

상기 슬라이딩블록의 후측에서 볼트 결합되고 상기 동작조정수단의 조정동작에 따라 움직이도록 구비된 교정구동블록과;

상기 교정구동블록의 동작시 교정부의 후미에서 가압력 제공 및 해제를 통해 교정부의 교정 작동 및 해제에 관여하도록 구비된 교정푸셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 모듈 조립장치.
제 3항에 있어서,

상기 동작조정수단은 스텝모터와;

상기 스텝모터의 구동축에 직접 체결되어 회전하는 좌우이송캠과;

상기 스텝모터의 구동축에 베벨기어를 결합하되 이 베벨기어로부터 동력을 전달받아 회전하는 전후진이송캠 및 전후진교정캠과;

상기 좌우이송캠에 의해 좌우 이동되고 끝단부가 클램핑구동블록의 하단부 일측에 삽입되어 걸림 배치되는 좌우이송레버와, 상기 전후진이송캠에 의해 전후진 이동되고 끝단부가 클램핑구동블록의 하단부 타측에 삽입되어 걸림 배치되는 전후진이송레버와;

상기 전후진교정캠에 의해 전후진 이동되고 끝단부가 교정구동블록의 하단부에 삽입되어 걸림 배치되는 전후진교정레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 모듈 조립장치.
제 2항에 있어서,

상기 회전지그의 위쪽으로는 회전진행방향으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 형성되는 라운드형 쐐기가이드를 설치하되 회전지그에 의해 회전 이송되는 콘덴서의 리드 사이에 위치되게 구성한 것을 특징으로 하는 콘덴서 모듈 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 PCB조립유닛은 모듈PCB를 공급하기 위한 볼피더와;

상기 볼피더의 공급끝단부에 설치되는 리니어피더와;

상기 볼피더의 앞쪽 및 리니어피더의 일측부에 설치되며 이송로봇에 의해 승강이동 및 전후이동이 가능하고 회전액추에이터에 의해 회전이 가능하도록 결합된 PCB공급척을 갖는 PCB이송공급부와;

상기 리니어피더의 공급끝단 타측부에 설치되고 모듈PCB에 콘덴서의 리드가 안정적으로 삽입 결합되도록 가이드역할을 하며 전후실린더 및 승강실린더에 결합 된 가이드블록과;

상기 PCB이송공급부의 후측에 설치되고 리드측에 미완성으로 삽입된 상태에 있는 모듈PCB가 콘덴서 셀몸체에 밀착되도록 가압하여 눌러주는 역할을 하며 푸셔실린더에 승강 제어되도록 결합된 PCB푸셔와;

상기 PCB푸셔에 의해 가압되어 눌려진 모듈PCB가 셀몸체에 완전 밀착되어 제대로 조립되었는지 확인하기 위한 조립감시센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 콘덴서 모듈 조립장치.
제 8항에 있어서,

상기 가이드블록의 하단부에는 모듈PCB측에 삽입되는 리드의 펼침가이드를 위한 가이드홈을 형성시킨 것을 특징으로 하는 콘덴서 모듈 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 콘덴서공급유닛과 모듈PCB조립유닛의 사이에 위치하되 인덱스테이블의 가장자리 위쪽에 설치되며, 회전진행방향으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 형성된 라운드형 쐐기가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 콘덴서 모듈 조립장치.