KR20170047565A - 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치 - Google Patents

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KR20170047565A
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Abstract

본 발명에서는 기존의 안테나 제작 전체공정이 수동 또는 반자동으로 이루어져 있어, 다수의 작업자가 작업해야 하므로, 인건비의 상승요인으로 인해 제품단가가 올라가는 문제점과, 사각형상의 평면형 코일 안테나를 제작시 권취된 평면형 코일 안테나의 표면이 불규칙으로 돌출되어, 별도의 평탄화작업을 거쳐야 하므로, 작업시간이 오래 걸리고, 무엇보다 평탄화작업을 하더라도 표면이 권취된 안테나의 높이가 불균일하여 안테나성능이 떨어지는 제품불량이 많이 발생되고, 대량생산이 어려운 문제점을 개선하고자, 메인본체(100), 로터리형 로봇구동모듈(200), 헥사곤 코일안테나 형성모듈(300), 터치스크린부(400), PLC 제어모듈(500)로 구성됨으로서, 사각형상의 평면와이어를 공급받아 한 자리에서 로터리방식으로 순차적으로 회전하면서 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 거쳐 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시킬 수 있어, 전체공정의 자동화를 통해 다수의 작업자 없이도 작업할 수 있고, 인건비를 기존에 비해 80% 줄일 수 있고, 사각형상의 평면형 코일 안테나 제작시, 프레스의 힘으로 1차로 평탄화시키고, 프레스의 힘과 냉각분사로 2차로 평탄화시킴으로서, 표면이 균일하게 평탄화된 양질의 평면형 코일 안테나를 제작할 수 있으며, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되는 제1,2,3,4,5,6 로봇암의 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열구동을 통해 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 대량생산할 수 있는 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치{THE SMART APPARATUS OF COIL ANTENNA WITH ROTARY MOUDULE}
본 발명에서는 스마트 디바이스(스마트폰, 스마트워치)에 사용되는 평면코일안테나를 자동으로 제작하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사각형상의 평면와이어를 공급받아 한 자리에서 로터리방식으로 순차적으로 회전하면서 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 거쳐 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시키는 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치에 관한 것이다.
최근의 개인 휴대통신용 단말기는 사용자가 소형단말기를 이용하여 시간과 장소에 관계없이 음성신호와 데이터를 교류할 수 있도록 제안된 무선 통신 서비스를 제공한다.
개인이동통신은 이미 차세대 이동 통신의 주역이 되었고 앞으로도 그 수요가 증대될 것으로 예상되며 국가 통신 기간 망으로서의 중요성을 가지게 될 것이다.
또한 개인이동통신은 현재 영상 데이터 등의 멀티미디어 서비스를 용이하게 제공하고 셀룰라와의 상호 보완적 망설계 등이 가능하다.
개인이동통신에서 단말기의 안테나는 송수신 특성을 결정짓는 가장 중요한 부분이다.
특히 낮은 전력으로도 우수한 성능을 가져야 한다.
뿐만 아니라 크기를 최소로 하면서도 이득을 가능한 한 높여야 한다.
종래의 안테나제작은 인쇄회로기판이나 연성인쇄회로기판 또는 시트지, 절연막, 기판 등에 코일을 이용하여 안테나를 형성한 후, 상기 안테나의 상, 하측면으로 다수층의 도전막, 도금막, 마스크, 테이프를 형성하게 된다.
하지만, 안테나 제작 전체공정이 수동 또는 반자동으로 이루어져 있어, 다수의 작업자가 작업해야 하므로, 인건비의 상승요인으로 인해 제품단가가 올라가는 문제점이 있었다.
또한, 사각형상의 평면형 코일 안테나를 제작시 권취된 평면형 코일 안테나의 표면이 불규칙으로 돌출되어, 별도의 평탄화작업을 거쳐야 하므로, 작업시간이 오래 걸리고, 무엇보다 평탄화작업을 하더라도 표면이 권취된 안테나의 높이가 불균일하여 안테나성능이 떨어지는 제품불량이 많이 발생되고, 대량생산이 어려운 문제점이 있었다.
특허등록공보 제10-1480014호
상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 평면코일안테나 제작 전체공정을 자동화시킬 수 있고, 표면이 균일하게 평탄화된 양질의 평면형 코일 안테나를 제작할 수 있으며, 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 대량생산할 수 있는 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치는
사각형상의 평면와이어를 공급받아 한 자리에서 로터리방식으로 순차적으로 회전하면서 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 거쳐 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시키도록 구성됨으로서 달성된다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치는
사각 박스형 구조로 이루어져, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 메인본체(100)와,
메인본체의 상단 좌측면 일측에 위치되고, 로터리방식으로 순차적으로 회전되어 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되면서, 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 로터리형 로봇구동모듈(200)과,
로터리형 로봇구동모듈 둘레를 따라 위치되고, 로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 거쳐 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시키는 헥사곤 코일안테나 형성모듈(300)과,
메인본체의 상단 우측면 일측에 위치되어, 키입력과 기기의 동작상태를 화면상에 표출시키는 터치스크린부(400)와,
상기 로터리형 로봇구동모듈, 헥사곤 코일안테나 형성모듈, 터치스크린부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 순차적으로 제어하고, 터치스크린부에 입력된 키입력값에 따라 로터리형 로봇구동모듈과 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 구동시켜, 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 통해 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시키도록 제어하는 PLC 제어모듈(500)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는
첫째, 사각형상의 평면와이어를 공급받아 한 자리에서 로터리방식으로 순차적으로 회전하면서 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 거쳐 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시킬 수 있어, 전체공정을 자동화시킬 수 있다.
둘째, 다수의 작업자 없이도 작업할 수 있어, 인건비를 기존에 비해 80% 줄일 수 있다.
셋째, 사각형상의 평면형 코일 안테나 제작시, 프레스의 힘으로 1차로 평탄화시키고, 프레스의 힘과 냉각분사로 2차로 평탄화시킴으로서, 표면이 균일하게 평탄화된 양질의 평면형 코일 안테나를 제작할 수 있다.
넷째, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되는 제1,2,3,4,5,6 로봇암의 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열구동을 통해 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 대량생산할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 로터리형 로봇구동모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 회전부재의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드형 코일안테나 권취부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 프레스형 평탄화 구동모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 하이브리드형 평탄화 구동모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 완성형 평면코일안테나 집게모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 에어분사모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 히팅예열모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 PLC 제어모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 13은 본 발명에 따른 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 하이브리드형 코일안테나 권취부가 구동되어, 사각형상의 평면와이어를 공급받아 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암으로 직선운동후, 회전운동하면서 제1 로봇암에 도넛형상의 평면코일안테나를 권취시키고, 와이어커팅부를 통해 사각 지지 프레임에 권취되고 남은 사각형상의 평면와이어를 컷팅시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 14는 본 발명에 따른 PLC제어모듈의 제어하에 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 프레스형 평탄화 구동모듈로 순차적으로 회전시켜, 제1 로봇암에 권취된 평면코일안테나쪽으로 프레스의 힘을 가하여 평면코일안테나 표면을 1차로 평탄화시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 15는 본 발명에 따른 PLC 제어모듈의 제어하에 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 하이브리드형 평탄화 구동모듈로 순차적으로 회전시켜, 제1 로봇암에 1차 평탄화된 평면코일안테나를 에어냉각시키면서, 프레스의 힘을 가하여 평면코일안테나 표면을 2차로 평탄화시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 16은 본 발명에 따른 PLC 제어모듈의 제어하에 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 완성형 평면코일안테나 집게모듈로 순차적으로 회전시켜, 제1 로봇암에 2차 평탄화가 완료된 평면코일안테나를 집게로 집어서 외부로 이송시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 17은 본 발명에 따른 PLC 제어모듈의 제어하에 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 에어분사모듈로 순차적으로 회전시켜, 완성형 평면코일안테나가 이송되고 남은 제1 로봇암에 에어분사를 가해 남아 있는 이물질을 제거시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 18은 본 발명에 따른 PLC 제어모듈의 제어하에 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 히팅예열모듈로 순차적으로 회전시켜, 에어분사된 제1 로봇암에 히팅열을 가해 예열시키는 것을 도시한 일실시예도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 사각형상의 평면와이어를 공급받아 한 자리에서 로터리방식으로 순차적으로 회전하면서 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 거쳐 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시키도록 구성된다.
상기 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치(1)는 보다 구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 메인본체(100), 로터리형 로봇구동모듈(200), 헥사곤 코일안테나 형성모듈(300), 터치스크린부(400), PLC 제어모듈(500)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 메인본체(100)에 관해 설명한다.
상기 메인본체(100)는 사각 박스형 구조로 이루어져, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
이는 도 2에 도시한 바와 같이, 상단 좌측면 일측에 로터리형 로봇구동모듈이 형성되고, 로터리형 로봇구동모듈 둘레를 따라 헥사곤 코일안테나 형성모듈이 형성되며, 상단 우측면 일측에 터치스크린부가 형성되고, 측면 일측에 PLC 제어모듈이 형성된다.
또한, 하단 바닥면에 이동이 편리하도록 바퀴가 형성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 로터리형 로봇구동모듈(200)에 관해 설명한다.
상기 로터리형 로봇구동모듈(200)은 메인본체의 상단 좌측면 일측에 위치되고, 로터리방식으로 순차적으로 회전되어 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되면서, 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 역할을 한다.
이는 도 3에 도시한 바와 같이, 모듈본체(210), 회전부재(220), 제1 로봇암(230), 제2 로봇암(240), 제3 로봇암(250), 제4 로봇암(260), 제5 로봇암(270), 제6 로봇암(280)으로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 모듈본체(210)에 관해 설명한다.
상기 모듈본체(210)는 방사형구조로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
이는 방사형구조로 제1,2,3,4,5,6 로봇암이 돌출되어 형성되고, 하단부에 회전부재가 형성된다.
둘째, 본 발명에 따른 회전부재(220)에 관해 설명한다.
상기 회전부재(220)는 모듈본체의 하단 일측에 위치되어, 모듈본체의 제1 로봇암, 제2 로봇암, 제 3 로봇암, 제4 로봇암, 제5 로봇암, 제6 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되도록 순차적으로 회전시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 서보모터(221), 감속기(222), 메인 드라이버 기어(223), 최종출력기어(224)로 구성된다.
상기 서보모터(221)는 액츄에이터 본체의 내부 일측에 내장되어 회전력(RPM)을 생성시키는 역할을 한다.
이는 고정자로 영구자석을 사용하고, 전기자로 코일을 사용하여 구성된다.
본 발명에서는 회전 수나 토크를 일정하게 제어를 하기 위해, 전류를 PLC 제어모듈에서 제어하여 회전수와 토크를 제어하도록 구성된다.
상기 감속기(222)는 DC 모터의 회전 축 상단에 위치되어, 회전력(RPM)을 감속시키고 토오크를 올리는 역할을 한다.
이는 DC 모터와 연결되는 위치에 피니언 샤프트가 구성되고, 피니언 샤프트 선단에 제1 구동기어와 제2 구동기어가 구성된다.
여기서, 제2 구동기어는 메인 드라이버 기어의 제1 보조드라이버 기어가 맞물리면서 연결된다.
상기 메인 드라이버 기어(223)는 감속기와 맞물리며 회전되면서, 회전력을 전달받아 최종출력기어로 전달시키는 역할을 한다.
이는 감속기의 제2 구동기어와 맞물리면서 회전력을 전달받는 제1 보조드라이버 기어가 구성되고, 제1 보조드라이버 기어의 하단에 종출력기어와 맞물리면서, 최종출력기어로 회전력을 전달시키는 제2 보조드라이버 기어가 구성된다.
상기 최종출력기어(224)는 동력전달 축 상에 위치되어 메인 드라이버 기어와 연결되면서, 메인 드라이버 기어로부터 회전력을 전달받아 제1,2,3,4,5,6 로봇암을 회전시키는 역할을 한다.
이는 메인드라이버기어의 제2 보조드라이버 기어와 연결되어 구성된다.
셋째, 본 발명에 따른 제1 로봇암(230)에 관해 설명한다.
상기 제1 로봇암(230)은 모듈본체의 상단 일측방향으로 돌출형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 역할을 한다.
이는 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되도록 표면상에 제1 리미트스위치센서가 포함되어 구성된다.
그리고, 사각 도넛형상의 평면코일안테나를 형성시키기 위해, 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 바라보는 헤드 정면상에 사각 지지 프레임(230a)이 탈부착식으로 결합되어 구성된다.
넷째, 본 발명에 따른 제2 로봇암(240)에 관해 설명한다.
상기 제2 로봇암(240)은 제1 로봇암과 60°각도를 이루며 형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 역할을 한다.
이는 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되도록 표면상에 제2 리미트스위치센서가 포함되어 구성된다.
그리고, 사각 도넛형상의 평면코일안테나를 형성시키기 위해, 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 바라보는 헤드 정면상에 사각 지지 프레임(240a)이 탈부착식으로 결합되어 구성된다.
다섯째, 본 발명에 따른 제3 로봇암(250)에 관해 설명한다.
상기 제3 로봇암(250)은 제2 로봇암과 60°각도를 이루며 형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 역할을 한다.
이는 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되도록 표면상에 제3 리미트스위치센서가 포함되어 구성된다.
그리고, 사각 도넛형상의 평면코일안테나를 형성시키기 위해, 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 바라보는 헤드 정면상에 사각 지지 프레임(250a)이 탈부착식으로 결합되어 구성된다.
여섯째, 본 발명에 따른 제4 로봇암(260)에 관해 설명한다.
상기 제4 로봇암(260)은 제3 로봇암과 60°각도를 이루며 형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 역할을 한다.
이는 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되도록 표면상에 제4 리미트스위치센서가 포함되어 구성된다.
그리고, 사각 도넛형상의 평면코일안테나를 형성시키기 위해, 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 바라보는 헤드 정면상에 사각 지지 프레임(260a)이 탈부착식으로 결합되어 구성된다.
일곱째, 본 발명에 따른 제5 로봇암(270)에 관해 설명한다.
상기 제5 로봇암(270)은 제4 로봇암과 60°각도를 이루며 형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 역할을 한다.
이는 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되도록 표면상에 제5 리미트스위치센서가 포함되어 구성된다.
그리고, 사각 도넛형상의 평면코일안테나를 형성시키기 위해, 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 바라보는 헤드 정면상에 사각 지지 프레임(270a)이 탈부착식으로 결합되어 구성된다.
여덟째, 본 발명에 따른 제6 로봇암(280)에 관해 설명한다.
상기 제6 로봇암(280)은 제5 로봇암과 60°각도를 이루며 형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 역할을 한다.
이는 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되도록 표면상에 제6 리미트스위치센서가 포함되어 구성된다.
그리고, 사각 도넛형상의 평면코일안테나를 형성시키기 위해, 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 바라보는 헤드 정면상에 사각 지지 프레임(280a)이 탈부착식으로 결합되어 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 헥사곤 코일안테나 형성모듈(300)에 관해 설명한다.
상기 헥사곤 코일안테나 형성모듈(300)은 로터리형 로봇구동모듈 둘레를 따라 위치되고, 로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 거쳐 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시키는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 하이브리드형 코일안테나 권취부(310), 프레스형 평탄화 구동모듈(320), 하이브리드형 평탄화 구동모듈(330), 완성형 평면코일안테나 집게모듈(340), 에어분사모듈(350), 히팅예열모듈(360)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 하이브리드형 코일안테나 권취부(310)에 관해 설명한다.
상기 하이브리드형 코일안테나 권취부(310)는 로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어 사각형상의 평면와이어를 공급받아 로터리형 로봇구동모듈의 제1,2,3,4,5,6 로봇암으로 직선운동후, 회전운동하면서 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 도넛형상의 평면코일안테나를 권취시키는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 평면와이어이송부(311), 제1 X축 이송에어실린더(312), 회전형헤드부(313), 와이어커팅부(314)로 구성된다.
상기 평면와이어이송부(311)는 평면와이어드럼에 감긴 사각형상의 평면와이어를 권취형 헤드부까지 이송시키는 역할을 한다.
상기 제1 X축 이송에어실린더(312)는 회전형 헤드부 후단 일측에 위치되어 로터리형 로봇구동모듈을 기준으로, 회전형 헤드부를 X축의 수평방향으로 직선운동시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제2 리미트스위치가 설치되어, 제1 X축이송에어실린더의 구동신호를 PLC 제어모듈에서 전송시킨다.
상기 회전형 헤드부(313)는 제1 X축 이송에어실린더 선단에 위치되어, 사각형상의 평면와이어를 제1,2,3,4,5,6 로봇암의 사각 지지 프레임에 도넛형상의 평면코일안테나를 권취시키는 역할을 한다.
상기 와이어커팅부(314)는 제1,2,3,4,5,6 로봇암의 사각 지지 프레임에 권취되고 남은 사각형상의 평면와이어를 컷팅시키는 역할을 한다.
이는 회전형 헤드부의 내부방향에 위치되어, 회전형 헤드부를 통해 제1,2,3,4,5,6 로봇암의 사각 지지 프레임에 도넛형상의 평면코일안테나가 권취되면, 회전형 헤드부의 내부방향에서 외부방향으로 직선운동하면서, 돌출되어 제1,2,3,4,5,6 로봇암의 사각 지지 프레임에 권취되고 남은 사각형상의 평면와이어를 컷팅시키도록 구성된다.
둘째, 본 발명에 따른 프레스형 평탄화 구동모듈(320)에 관해 설명한다.
상기 프레스형 평탄화 구동모듈(320)은 로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어, 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 권취된 평면코일안테나쪽으로 프레스의 힘을 가하여 평면코일안테나 표면을 1차로 평탄화시키는 역할을 한다.
이는 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 X축 이송에어실린더(321), 제1 직립형 프레스부(322)로 구성된다.
상기 제2 X축 이송에어실린더(321)는 제1 직립형 프레스부 후단 일측에 위치되어 로터리형 로봇구동모듈을 기준으로, 제1 직립형 프레스부를 X축의 수평방향으로 직선운동시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제3 리미트스위치가 설치되어, 제2 X축이송에어실린더의 구동신호를 PLC 제어모듈에서 전송시킨다.
상기 제1 직립형 프레스부(322)는 제2 X축 이송에어실린더 선단에 위치되어, 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 권취된 평면코일안테나쪽으로 프레스의 힘을 가하여 평면코일안테나 표면을 1차로 평탄화시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 하이브리드형 평탄화 구동모듈(330)에 관해 설명한다.
상기 하이브리드형 평탄화 구동모듈(330)은 로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어, 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 1차 평탄화된 평면코일안테나를 에어냉각시키면서, 프레스의 힘을 가하여 평면코일안테나 표면을 2차로 평탄화시키는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 제3 X축 이송에어실린더(331), 제2 직립형 프레스부(332), 냉각에어분사노즐(333)로 구성된다.
상기 제3 X축 이송에어실린더(331)는 제2 직립형 프레스부 후단 일측에 위치되어 로터리형 로봇구동모듈을 기준으로, 제2 직립형 프레스부를 X축의 수평방향으로 직선운동시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제4 리미트스위치가 설치되어, 제3 X축이송에어실린더의 구동신호를 PLC 제어모듈에서 전송시킨다.
상기 제2 직립형 프레스부(332)는 제3 X축 이송에어실린더 선단에 위치되어, 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 1차 평탄화된 평면코일안테나쪽으로 프레스의 힘을 가하여 평면코일안테나 표면을 2차로 평탄화시키는 역할을 한다.
상기 냉각에어분사노즐(333)은 제2 직립형 프레스부 일측에 위치되어, 1차 평탄화된 평면코일안테나쪽으로 에어냉각을 분사시키는 역할을 한다.
이때, 에어냉각은 팽창된 평면코일안테나의 내부조직을 순간 응결시켜, 후단방향에서 가해지는 제2 직립형 프레스부의 프레스 힘을 통해 냉간단조효과를 통해 평면코일안테나 표면을 2차로 평탄화시킬 수가 있다.
넷째, 본 발명에 따른 완성형 평면코일안테나 집게모듈(340)에 관해 설명한다.
상기 완성형 평면코일안테나 집게모듈(340)은 로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어, 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 2차 평탄화가 완료된 평면코일안테나를 집게로 집어서 외부로 이송시키는 역할을 한다.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, 집게로봇몸체(341), 제1 Z축이송에어실린더(342), 제4 X축 이송에어실린더(343), 제1 집게부(344), 제2 집게부(345), 제3 집게부(346), 제4 집게부(347), 집게구동부(348)로 구성된다.
상기 집게로봇몸체(341)는 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
상기 제1 Z축이송에어실린더(342)는 집게로봇몸체의 전단 일측에 수직길이방향으로 형성되어 집게부를 (±)Z축으로 이송시키는 역할을 한다.
여기서, +Z축은 수직선상의 상방향으로 이송시키는 것을 말하고, -Z축은 수직선상의 하방향으로 이송시키는 것을 말한다.
상기 제1 Z축이송에어실린더(342)는 일측에 제5 리미트스위치가 설치되어, 제1 Z축이송에어실린더의 구동신호를 PLC 제어모듈에서 전송시킨다.
상기 제4 X축 이송에어실린더(343)는 제1,2,3,4 집게부 후단 일측에 위치되어 로터리형 로봇구동모듈을 기준으로, 제1,2,3,4 집게부를 X축의 수평방향으로 직선운동시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제6 리미트스위치가 설치되어, 제4 X축이송에어실린더의 구동신호를 PLC 제어모듈에서 전송시킨다.
상기 제1 집게부(344)는 집게구동부에 의해 구동되어 완성형 평면코일안테나의 제1변을 집게로 집는 역할을 한다.
상기 제2 집게부(345)는 집게구동부에 의해 구동되어 완성형 평면코일안테나의 제2변을 집게로 집는 역할을 한다.
상기 제3 집게부(346)는 집게구동부에 의해 구동되어 완성형 평면코일안테나의 제3변을 집게로 집는 역할을 한다.
상기 제4 집게부(347)는 집게구동부에 의해 구동되어 완성형 평면코일안테나의 제4변을 집게로 집는 역할을 한다.
상기 집게구동부(348)는 제1,2,3,4 집게부 상단 양쪽에 형성되어, 제1,2,3,4 집게부를 오므리거나 펴는 모드를 구동시키는 역할을 한다.
다섯째, 본 발명에 따른 에어분사모듈(350)에 관해 설명한다.
상기 에어분사모듈(350)은 로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어, 완성형 평면코일안테나가 이송되고 남은 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 에어분사를 가해 남아 있는 이물질을 제거시키는 역할을 한다.
이는 도 10에 도시한 바와 같이, 에어분사노즐(351), 에어탱크(352)가 포함되어 구성된다.
여섯째, 본 발명에 따른 히팅예열모듈(360)에 관해 설명한다.
상기 히팅예열모듈(360)은 로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어, 에어분사된 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 히팅열을 가해 예열시키는 역할을 한다.
이는 도 11에 도시한 바와 같이, 히팅분사노즐(361), 히팅기(362)가 포함되어 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 터치스크린부(400)에 관해 설명한다.
상기 터치스크린부(400)는 메인본체의 상단 우측면 일측에 위치되어, 키입력과 기기의 동작상태를 화면상에 표출시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 PLC 제어모듈(500)에 관해 설명한다.
상기 PLC 제어모듈(500)은 상기 로터리형 로봇구동모듈, 헥사곤 코일안테나 형성모듈, 터치스크린부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 순차적으로 제어하고, 터치스크린부에 입력된 키입력값에 따라 로터리형 로봇구동모듈과 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 구동시켜, 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 통해 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 도 12에 도시한 바와 같이, 중앙처리장치(CPU)(510), 입출력부(520), 전원부(530)로 구성된다.
상기 중앙처리장치(CPU)(510)는 터치스크린부에 입력된 키입력값에 맞게 1:1 시퀀스제어를 하고, 입력측에 입력된 센서값과 기준설정값과 비교한 후, 로터리형 로봇구동모듈과 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 속도, 로터리형 로봇구동모듈과 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 이동방향, 이동시간을 프로그램제어하는 역할을 한다.
상기 입출력부(520)는 입력측에 제1 리미트센서, 제2 리미트센서, 제3 리미트센서, 제4 리미트센서, 제5 리미트센서, 제6 리미트센서가 연결되어 측정된 센서값을 입력받아 중앙처리장치(CPU)에 전달시키고, 출력측에 연결된 서보모터, 제1 X축 이송에어실린더, 회전형 헤드부, 와이어커팅부, 제2 X축 이송에어실린더, 제3 X축 이송에어실린더, 냉각에어분사노즐, 제1 Z축이송에어실린더, 제4 X축 이송에어실린더, 에어분사노즐, 히팅분사노즐쪽으로 CPU의 제어명령을 출력시키는 역할을 한다.
이는 외부기기로부터의 노이즈가 중앙처리장치(CPU)쪽에 전달되지 않도록 포토커플러가 구성되고, 입출력의 각 접점상태를 표시하도록 LED모듈이 구성된다.
상기 전원부(530)는 각 기기에 전원을 공급시키는 역할을 한다.
이하, 본 발명에 따른 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 터치스크린부를 통해 키입력과 기기의 동작상태를 화면상에 표출시킨다.
다음으로, PLC 제어모듈을 통해 터치스크린부에 입력된 키입력값에 따라 로터리형 로봇구동모듈과 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 구동시킨다.
다음으로, 도 13에 도시한 바와 같이, 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 하이브리드형 코일안테나 권취부가 구동되어, 사각형상의 평면와이어를 공급받아 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암으로 직선운동후, 회전운동하면서 제1 로봇암에 도넛형상의 평면코일안테나를 권취시키고, 와이어커팅부를 통해 사각 지지 프레임에 권취되고 남은 사각형상의 평면와이어를 컷팅시킨다.
다음으로, 도 14에 도시한 바와 같이, PLC제어모듈의 제어하에 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 프레스형 평탄화 구동모듈로 순차적으로 회전시켜, 제1 로봇암에 권취된 평면코일안테나쪽으로 프레스의 힘을 가하여 평면코일안테나 표면을 1차로 평탄화시킨다.
다음으로, 도 15에 도시한 바와 같이, PLC 제어모듈의 제어하에 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 하이브리드형 평탄화 구동모듈로 순차적으로 회전시켜, 제1 로봇암에 1차 평탄화된 평면코일안테나를 에어냉각시키면서, 프레스의 힘을 가하여 평면코일안테나 표면을 2차로 평탄화시킨다.
다음으로, 도 16에 도시한 바와 같이, PLC 제어모듈의 제어하에 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 완성형 평면코일안테나 집게모듈로 순차적으로 회전시켜, 제1 로봇암에 2차 평탄화가 완료된 평면코일안테나를 집게로 집어서 외부로 이송시킨다.
다음으로, 도 17에 도시한 바와 같이, PLC 제어모듈의 제어하에 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 에어분사모듈로 순차적으로 회전시켜, 완성형 평면코일안테나가 이송되고 남은 제1 로봇암에 에어분사를 가해 남아 있는 이물질을 제거시킨다.
다음으로, 도 18에 도시한 바와 같이, PLC 제어모듈의 제어하에 로터리형 로봇구동모듈의 제1 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈의 히팅예열모듈로 순차적으로 회전시켜, 에어분사된 제1 로봇암에 히팅열을 가해 예열시킨다.
끝으로, 제2,3,4,5,6 로봇암에 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 거쳐 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시킨다.
1 : 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치
100 : 메인본체 200 : 로터리형 로봇구동모듈
300 : 헥사곤 코일안테나 형성모듈 400 : 터치스크린부
500 : PLC 제어모듈

Claims (7)

  1. 사각형상의 평면와이어를 공급받아 한 자리에서 로터리방식으로 순차적으로 회전하면서 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 거쳐 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시키는 것을 특징으로 하는 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치는
    사각 박스형 구조로 이루어져, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 메인본체(100)와,
    메인본체의 상단 좌측면 일측에 위치되고, 로터리방식으로 순차적으로 회전되어 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되면서, 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 로터리형 로봇구동모듈(200)과,
    로터리형 로봇구동모듈 둘레를 따라 위치되고, 로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 거쳐 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시키는 헥사곤 코일안테나 형성모듈(300)과,
    메인본체의 상단 우측면 일측에 위치되어, 키입력과 기기의 동작상태를 화면상에 표출시키는 터치스크린부(400)와,
    상기 로터리형 로봇구동모듈, 헥사곤 코일안테나 형성모듈, 터치스크린부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 순차적으로 제어하고, 터치스크린부에 입력된 키입력값에 따라 로터리형 로봇구동모듈과 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 구동시켜, 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 통해 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시키도록 제어하는 PLC 제어모듈(500)로 구성되는 것을 특징으로 하는 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 로터리형 로봇구동모듈(200)은
    방사형구조로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 모듈본체(210)와,
    모듈본체의 하단 일측에 위치되어, 모듈본체의 제1 로봇암, 제2 로봇암, 제 3 로봇암, 제4 로봇암, 제5 로봇암, 제6 로봇암을 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되도록 순차적으로 회전시키는 회전부재(220)와,
    모듈본체의 상단 일측방향으로 돌출형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 제1 로봇암(230)과,
    제1 로봇암과 60°각도를 이루며 형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 제2 로봇암(240)과,
    제2 로봇암과 60°각도를 이루며 형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 제3 로봇암(250)과,
    제3 로봇암과 60°각도를 이루며 형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 제4 로봇암(260)과,
    제4 로봇암과 60°각도를 이루며 형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 제5 로봇암(270)과,
    제5 로봇암과 60°각도를 이루며 형성되어, 헥사곤 코일안테나 형성모듈과 1:1로 정위치되고, 회전부재로부터 회전력을 전달받아 순차적으로 회전되면서 헥사곤 코일안테나 형성모듈을 통해 형성된 평면코일안테나의 평면이 평탄화되도록 후단방향에서 지지해주는 제6 로봇암(280)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 헥사곤 코일안테나 형성모듈(300)은
    로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어 사각형상의 평면와이어를 공급받아 로터리형 로봇구동모듈의 제1,2,3,4,5,6 로봇암으로 직선운동후, 회전운동하면서 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 도넛형상의 평면코일안테나를 권취시키는 하이브리드형 코일안테나 권취부(310)와,
    로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어, 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 권취된 평면코일안테나쪽으로 프레스의 힘을 가하여 평면코일안테나 표면을 1차로 평탄화시키는 프레스형 평탄화 구동모듈(320)과,
    로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어, 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 1차 평탄화된 평면코일안테나를 에어냉각시키면서, 프레스의 힘을 가하여 평면코일안테나 표면을 2차로 평탄화시키는 하이브리드형 평탄화 구동모듈(330)과,
    로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어, 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 2차 평탄화가 완료된 평면코일안테나를 집게로 집어서 외부로 이송시키는 완성형 평면코일안테나 집게모듈(340)과,
    로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어, 완성형 평면코일안테나가 이송되고 남은 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 에어분사를 가해 남아 있는 이물질을 제거시키는 에어분사모듈(350)과,
    로터리형 로봇구동모듈과 1:1로 마주하면서, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되어, 에어분사된 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 히팅열을 가해 예열시키는 히팅예열모듈(360)로 구성되는 것을 특징으로 하는 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하이브리드형 코일안테나 권취부(310)는
    평면와이어드럼에 감긴 사각형상의 평면와이어를 권취형 헤드부까지 이송시키는 평면와이어이송부(311)와,
    회전형 헤드부 후단 일측에 위치되어 로터리형 로봇구동모듈을 기준으로, 회전형 헤드부를 X축의 수평방향으로 직선운동시키는 제1 X축 이송에어실린더(312)와,
    제1 X축 이송에어실린더 선단에 위치되어, 사각형상의 평면와이어를 제1,2,3,4,5,6 로봇암의 사각 지지 프레임에 도넛형상의 평면코일안테나를 권취시키는 회전형 헤드부(313)와,
    제1,2,3,4,5,6 로봇암의 사각 지지 프레임에 권취되고 남은 사각형상의 평면와이어를 컷팅시키는 와이어커팅부(314)로 구성되는 것을 특징으로 하는 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 하이브리드형 평탄화 구동모듈(330)은
    제2 직립형 프레스부 후단 일측에 위치되어 로터리형 로봇구동모듈을 기준으로, 제2 직립형 프레스부를 X축의 수평방향으로 직선운동시키는 제3 X축 이송에어실린더(331)와,
    제3 X축 이송에어실린더 선단에 위치되어, 제1,2,3,4,5,6 로봇암에 1차 평탄화된 평면코일안테나쪽으로 프레스의 힘을 가하여 평면코일안테나 표면을 2차로 평탄화시키는 제2 직립형 프레스부(332)와,
    제2 직립형 프레스부 일측에 위치되어, 1차 평탄화된 평면코일안테나쪽으로 에어냉각을 분사시키는 냉각에어분사노즐(333)로 구성되는 것을 특징으로 하는 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 완성형 평면코일안테나 집게모듈(340)은
    각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 집게로봇몸체(341)와,
    집게로봇몸체의 전단 일측에 수직길이방향으로 형성되어 집게부를 (±)Z축으로 이송시키는 제1 Z축이송에어실린더(342)와,
    제1,2,3,4 집게부 후단 일측에 위치되어 로터리형 로봇구동모듈을 기준으로, 제1,2,3,4 집게부를 X축의 수평방향으로 직선운동시키는 제4 X축 이송에어실린더(343)와,
    집게구동부에 의해 구동되어 완성형 평면코일안테나의 제1변을 집게로 집는 제1 집게부(344)와,
    집게구동부에 의해 구동되어 완성형 평면코일안테나의 제2변을 집게로 집는 제2 집게부(345)와,
    집게구동부에 의해 구동되어 완성형 평면코일안테나의 제3변을 집게로 집는 제3 집게부(346)와,
    집게구동부에 의해 구동되어 완성형 평면코일안테나의 제4변을 집게로 집는 제4 집게부(347)와,
    제1,2,3,4 집게부 상단 양쪽에 형성되어, 제1,2,3,4 집게부를 오므리거나 펴는 모드를 구동시키는 집게구동부(348)로 구성되는 것을 특징으로 하는 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치.
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