KR20180014100A - 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템 - Google Patents

브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발전기에 사용되는 브러시 홀더를 품질향상과 더불어 소품종 대량 생산라인에서 생산량을 대폭 증대시킬 수 있는 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템에 관한 것으로,
리드 프레임(10)이 안착 되는 트레이(20)가 적층 되며, 하나의 트레이에 안착 된 리드 프레임이 완전 소진될 경우 하단의 트레이부터 후속 공정으로 이송되도록 구성된 리드 프레임 적층부(100)와, 상기 트레이(20)에 안착 된 브러시 홀더용 리드 프레임(10)을 하나 또는 하나 이상 파지하여 리드 프레임의 주변으로 사출 성형을 하기 위해 지그에 안착 이송시킬 수 있도록 이송장치(210)가 설치 구성된 리드 프레임 이송부(200)와, 상기 이송장치(210)를 통해 이송된 리드 프레임(10)을 파지하여 사출 성형기(410)로 공급하거나 또는 1차 사출 성형부(400)를 통해 리드 프레임의 선택된 1면에 부분 사출 완료시 다축 로봇이 부분 사출 완료된 리드 프레임을 파지하여 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거부(500)로 공급할 수 있도록 입체적으로 동작제어 됨과 동시에 하나 이상의 파지용 헤드(320)를 구비하는 다축 로봇(310)이 설치 구성된 리드 프레임 공급/취출부(300)와, 리드 프레임(10)의 선택된 1면에 부분 사출 성형이 될 수 있도록 사출 성형기(410)가 설치 구성된 1차 사출 성형부(400)와, 상기 1차 사출 성형부(400)를 통해 성형 완료된 리드 프레임(10)에 대해 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 펀칭 금형(510)이 설치 구성된 스풀 제거부(500)와, 상기 스풀이 제거된 리드 프레임의 표면에 하나 이상의 홈(620)을 천공하기 위한 피어싱 가공기(610)가 설치 구성된 피어싱 가공부(600)와, 상기 피어싱이 완료된 리드 프레임(10)을 후속 공정으로 이송시킴과 동시에 리드프레임이 안착 되는 지그(720)를 무한 궤도식으로 순환시킬 수 있는 컨베이어(710)가 설치 구성된 공정 이송부(700)와, 상기 공정 이송부(700)의 컨베이어(710)를 통해 공정간 이송된 리드 프레임(10)의 표면 일측으로 하나 이상의 탭(820)을 용접 고정하기 위한 탭 용접기(810)가 설치 구성된 탭 고정부(800)와, 상기 탭 용접부(700)에서 컨베이어(710)를 통해 이송된 리드 프레임(10)의 표면 일측으로 커패시터(920)를 용접 고정하기 위한 커패시터 용접기(910)가 설치 구성된 커패시터 고정부(900)와, 상기 커패시터 고정부를 통해 용접 고정된 커패시터(920)의 용접 상태를 검사하기 위한 비전검사기(1010)가 설치 구성된 1차 커패시터 용접상태 검사부(1000)와, 상기 커패시터 용접상태 검사부(1000)에서 검사한 리드 프레임 중 합격품에 대해 컨베이어(710)에 안착시켜 2차 사출성형부(1300)로 이송 전 정렬대기 할 수 있도록 이송장치(1110)가 설치 구성된 리드 프레임 정렬 이송부(1100)와, 상기 합격품 중의 리드 프레임(10)에 탑재될 방열핀(1220)을 2차 사출성형부(1300)로 이송 전 정렬대기 할 수 있도록 이송장치(1210)가 설치 구성된 방열핀 정렬 이송부(1200)와, 상기 정열 대기 중인 리드 프레임의 일측 면에 방열핀(1220)이 일체형으로 탑재되도록 2차 사출성형하는 사출성형기(1310)가 설치 구성된 2차 사출 성형부(1300)와, 상기 리드 프레임 정렬 이송부(1100)에 대기 중인 리드 프레임(10)과, 방열핀 정렬 이송부(1200)에 대기 중인 방열핀(1220)을 동시에 파지하여 사출 성형기(1310)로 공급하거나 또는 2차 사출 성형부(1300)를 통해 리드 프레임과 방열핀을 일체형으로 사출완료시 다축 로봇이 사출 완료된 반제품 상태의 브러시 홀더(30)를 파지하여 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거부(500)로 공급할 수 있도록 입체적으로 동작제어 됨과 동시에 하나 이상의 파지용 헤드(1420)를 구비하는 다축 로봇(1410)이 설치 구성된 브러시 홀더 취출부(1400)와, 상기 2차 사출 성형부(1300)를 통해 성형 완료된 반제품 상태의 브러시 홀더(30)에 대해 지그에 적재된 상태로 자연 냉각을 하면서 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거기(1510)가 설치 구성된 스풀 제거부(1500)와, 상기 스풀 제거부(1500)를 통해 스풀이 제거된 브러시 홀더(30)에 대해 2차 커패시터(920)의 용접 부위의 상태를 검사하기 위한 비전검사기(1610)가 설치 구성된 2차 커패시터 용접상태 검사부(1600)와, 상기 2차 커패시터 용접상태 검사부(1600)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 단자의 변형을 검사하기 위한 단자 변형 검사기(1710)가 설치 구성된 단자 변형 검사부(1700)와, 상기 단자 변형 검사부(1700)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 단자의 깊이를 검사하기 위한 단자 깊이 검사기(1810)가 설치 구성된 단자 깊이 검사부(1800)와, 상기 단자 깊이 검사부(1800)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 내전압과 누설전류, 커패시터의 저항, 탭 용접상태, 방열핀 각 단자 간 누설전류를 검사하기 위한 LCR 테스트기(1910)가 하나 이상 설치 구성된 브러시 홀더 용접 상태 검사부(1900)와, 상기 용접 상태 검사부(1900)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 제품 규격 및 도안을 표시하기 위한 레이져 마킹기(2010)가 설치 구성된 규격 및 도안 표시부(2000)와, 상기 도안 표시부(2000)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 최종 육안 검사 후 불량품은 폐기를 하고 양품에 대해 제품 포장을 하는 제품 포장부(2100)와, 상기 공정들의 동작을 제어하는 제어부(2200)를 포함하여 구성된다.

Description

브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템{Continuous automated manufacturing system of brush holder}
본 발명은 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템에 관한 것으로 더욱 상세히는 발전기에 사용되는 브러시 홀더를 품질향상과 더불어 소품종 대량 생산라인에서 생산량을 대폭 증대시킬 수 있는 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 브러시 홀더라 함은 회전 전기 기기에서 브러시를 정류자 또는 슬립 링 표면의 적당한 위치에 장치하여 적당한 압력으로 그의 면에 접촉하도록 하기 위하여 마련하는 장치로, 브러시가 들어가는 상자와 스프링 및 스프링 조절기구를 갖추고 있는 것을 이른다.
이러한 브러시 홀더는 회전기기의 종류에 비례하여 다양한 브러시 홀더가 있으며 그 중 자동차의 발전기에 사용되는 브러시 홀더는 엔진 전장품 중의 하나로서 엔진과 벨트로 연결되어 소모된 배터리 전원을 충전시켜 주고 다른 저장품으로 작동에 필요한 전류를 공급해 주는 역할을 수행한다.
상기와 같이 자동차의 발전기에 장착되는 브러시 홀더에는 공개 특허 제10-2006-0020241호(발명의 명칭 : 자동차용 발전기의 브러시 홀더 어셈블리)를 들 수 있다.
상기 제10-2006-0020241호에 게시된 브러시 홀더에는 다양한 기능을 수행하는 부품이 하나의 세트와 같이 일체형으로 구성됨을 확인할 수 있는데 제10-2006-0020241호에 게시된 브러시 홀더와 같이 현재까지의 브러시 홀더 제작과정은 각 부품을 탑재할 때마다 해당 공정을 작업자가 전용기기에서 수작업으로 진행을 하였다.
이러한 이유로 여러 종류의 브러시 홀더를 소량으로 생산하는 생산라인의 경우에는 납기에 큰 문제가 되지 않았으나, 한 종류의 브러시 홀더를 대량으로 생산하는 생산라인의 경우 납기에 상당한 어려움이 있었으며, 작업자의 숙련도에 따라 제품의 품질이 좌우되는 경우가 많아 잦은 불량품이 발생 되는 등의 문제점이 있었다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 인식하여 단품의 브러시 홀더를 대량으로 생산하는 생산라인에 있어 최종 검사단계까지 완전 자동화로 공정이 진행될 수 있도록 함으로써 생산량을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 고품질의 제품생산과 더불어 인적, 물적 자원을 대폭 절감할 수 있는 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템(S)은,
리드 프레임(10)이 안착 되는 트레이(20)가 적층 되며, 하나의 트레이에 안착 된 리드 프레임이 완전 소진될 경우 하단의 트레이부터 후속 공정으로 이송되도록 구성된 리드 프레임 적층부(100)와, 상기 트레이(20)에 안착 된 브러시 홀더용 리드 프레임(10)을 하나 또는 하나 이상 파지하여 리드 프레임의 주변으로 사출 성형을 하기 위해 지그에 안착 이송시킬 수 있도록 이송장치(210)가 설치 구성된 리드 프레임 이송부(200)와, 상기 이송장치(210)를 통해 이송된 리드 프레임(10)을 파지하여 사출 성형기(410)로 공급하거나 또는 1차 사출 성형부(400)를 통해 리드 프레임의 선택된 1면에 부분 사출 완료시 다축 로봇이 부분 사출 완료된 리드 프레임을 파지하여 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거부(500)로 공급할 수 있도록 입체적으로 동작제어 됨과 동시에 하나 이상의 파지용 헤드(320)를 구비하는 다축 로봇(310)이 설치 구성된 리드 프레임 공급/취출부(300)와, 리드 프레임(10)의 선택된 1면에 부분 사출 성형이 될 수 있도록 사출 성형기(410)가 설치 구성된 1차 사출 성형부(400)와, 상기 1차 사출 성형부(400)를 통해 성형 완료된 리드 프레임(10)에 대해 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 펀칭 금형(510)이 설치 구성된 스풀 제거부(500)와, 상기 스풀이 제거된 리드 프레임의 표면에 하나 이상의 홈(620)을 천공하기 위한 피어싱 가공기(610)가 설치 구성된 피어싱 가공부(600)와, 상기 피어싱이 완료된 리드 프레임(10)을 후속 공정으로 이송시킴과 동시에 리드프레임이 안착 되는 지그(720)를 무한 궤도식으로 순환시킬 수 있는 컨베이어(710)가 설치 구성된 공정 이송부(700)와, 상기 공정 이송부(700)의 컨베이어(710)를 통해 공정간 이송된 리드 프레임(10)의 표면 일측으로 하나 이상의 탭(820)을 용접 고정하기 위한 탭 용접기(810)가 설치 구성된 탭 고정부(800)와, 상기 탭 용접부(700)에서 컨베이어(710)를 통해 이송된 리드 프레임(10)의 표면 일측으로 커패시터(920)를 용접 고정하기 위한 커패시터 용접기(910)가 설치 구성된 커패시터 고정부(900)와, 상기 커패시터 고정부를 통해 용접 고정된 커패시터(920)의 용접 상태를 검사하기 위한 비전검사기(1010)가 설치 구성된 1차 커패시터 용접상태 검사부(1000)와, 상기 커패시터 용접상태 검사부(1000)에서 검사한 리드 프레임 중 합격품에 대해 컨베이어(710)에 안착시켜 2차 사출성형부(1300)로 이송 전 정렬대기 할 수 있도록 이송장치(1110)가 설치 구성된 리드 프레임 정렬 이송부(1100)와, 상기 합격품 중의 리드 프레임(10)에 탑재될 방열핀(1220)을 2차 사출성형부(1300)로 이송 전 정렬대기 할 수 있도록 이송장치(1210)가 설치 구성된 방열핀 정렬 이송부(1200)와, 상기 정열 대기 중인 리드 프레임의 일측 면에 방열핀(1220)이 일체형으로 탑재되도록 2차 사출성형하는 사출성형기(1310)가 설치 구성된 2차 사출 성형부(1300)와, 상기 리드 프레임 정렬 이송부(1100)에 대기 중인 리드 프레임(10)과, 방열핀 정렬 이송부(1200)에 대기 중인 방열핀(1220)을 동시에 파지하여 사출 성형기(1310)로 공급하거나 또는 2차 사출 성형부(1300)를 통해 리드 프레임과 방열핀을 일체형으로 사출완료시 다축 로봇이 사출 완료된 반제품 상태의 브러시 홀더(30)를 파지하여 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거부(500)로 공급할 수 있도록 입체적으로 동작제어 됨과 동시에 하나 이상의 파지용 헤드(1420)를 구비하는 다축 로봇(1410)이 설치 구성된 브러시 홀더 취출부(1400)와, 상기 2차 사출 성형부(1300)를 통해 성형 완료된 반제품 상태의 브러시 홀더(30)에 대해 지그에 적재된 상태로 자연 냉각을 하면서 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거기(1510)가 설치 구성된 스풀 제거부(1500)와, 상기 스풀 제거부(1500)를 통해 스풀이 제거된 브러시 홀더(30)에 대해 2차 커패시터(920)의 용접 부위의 상태를 검사하기 위한 비전검사기(1610)가 설치 구성된 2차 커패시터 용접상태 검사부(1600)와, 상기 2차 커패시터 용접상태 검사부(1600)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 단자의 변형을 검사하기 위한 단자 변형 검사기(1710)가 설치 구성된 단자 변형 검사부(1700)와, 상기 단자 변형 검사부(1700)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 단자의 깊이를 검사하기 위한 단자 깊이 검사기(1810)가 설치 구성된 단자 깊이 검사부(1800)와, 상기 단자 깊이 검사부(1800)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 내전압과 누설전류, 커패시터의 저항, 탭 용접상태, 방열핀 각 단자 간 누설전류를 검사하기 위한 LCR 테스트기(1910)가 하나 이상 설치 구성된 브러시 홀더 용접 상태 검사부(1900)와, 상기 용접 상태 검사부(1900)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 제품 규격 및 도안을 표시하기 위한 레이져 마킹기(2010)가 설치 구성된 규격 및 도안 표시부(2000)와, 상기 도안 표시부(2000)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 최종 육안 검사 후 불량품은 폐기를 하고 양품에 대해 제품 포장을 하는 제품 포장부(2100)와, 상기 공정들의 동작을 제어하는 제어부(2200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 사출 성형부(200)에서 실시되는 리드 프레임의 사출 성형은 하나 또는 복수 개가 동시에 실시되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탭 용접부로 이송되는 리드 프레임(10)이 하나 이상일 경우 선택된 어느 하나는 서로 대칭 방향이 될 수 있도록 방향을 180°로 전환하는 방향 전환부(850)가 구성될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탭 용접기(810)의 일측에는 탭을 낱개씩 분배 공급하는 탭 분배공급기(820)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탭 용접부(800)는 리드 프레임을 탭 용접기(810)로 공급하거나 이송 지그(720)로 각각 취출하는 일련의 동작이 맞교환 형태로 동시에 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커패시터 용접부(900)는 리드 프레임을 커패시터 용접기(910)로 공급하거나 이송 지그(720)로 각각 취출하는 일련의 동작이 맞교환 형태로 동시에 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 커패시터 용접상태 검사부(1000)로 이송되는 리드 프레임(10)의 용이한 검사를 위해 선택된 어느 하나는 180°로 방향을 전환하는 방향 전환부(1050)가 구성될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본원 발명의 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템은 단품의 브러시 홀더를 대량으로 생산하는 생산라인에 있어 최종 검사단계까지 완전 자동화로 공정이 진행되기 때문에 생산량을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 품질 높은 제품을 생산할 수 있으며, 더불어 인적, 물적 자원을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 시스템 구성도
도 2는 본 발명의 시스템 중 1차 사출 성형부를 도시한 평면도
도 3은 도 2의 정면도
도 4는 도 2의 측면도
도 5는 본 발명의 시스템 중 탭 용접부를 도시한 평면도
도 6은 본 발명의 시스템 중 커패시터 용접부를 도시한 평면도
도 7은 본 발명의 시스템 중 2차 사출 성형부를 도시한 평면도
도 8은 도 7의 정면도
도 9는 도 7의 측면도
도 10은 본 발명의 시스템 중 검사라인을 도시한 평면도
도 11은 본 발명의 바람직한 일실시 예 중 리드 프레임이 안착된 트레이를 도시한 평면도
도 12는 본 발명의 바람직한 일실시 예 중 리드 프레임을 도시한 평면도
도 13은 본 발명의 바람직한 일실시 예 중 1차 사출 성형공정이 완료된 리드 프레임을 도시한 평면도
도 14는 본 발명의 바람직한 일실시 예 중 피어싱 가공 공정이 완료된 리드 프레임을 도시한 평면도
도 15는 본 발명의 바람직한 일실시 예 중 탭 고정공정이 완료된 리드 프레임을 도시한 평면도
도 16은 본 발명의 바람직한 일실시 예 중 커패시터 고정공정이 완료된 리드 프레임을 도시한 평면도
도 17은 본 발명의 바람직한 일실시 예 중 2차 사출 성형 및 검사공정이 완료된 을 브러시 홀더를 도시한 평면도
이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시 예에 따라 본 발명에서 제공하는 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템(S)을 설명하면 하기와 같다.
먼저, 본원 발명의 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템(S)은 도 1에서 도시된 바와 같이 리드 프레임(10)이 안착 되는 트레이(20)가 적층 되며, 하나의 트레이에 안착 된 리드 프레임이 완전 소진될 경우 하단의 트레이부터 후속 공정으로 이송되도록 구성된 리드 프레임 적층부(100)가 구성된다.
상기와 같이 리드 프레임이 안착 되는 트레이(20)는 도 11에서 도시된 바와 같이 다수 개의 리드 프레임(10)이 안착 될 수 있으며 하나의 트레이에 안착된 리드 프레임이 소진되면 적층부(100)에서 최하단에 위치된 트레이가 이송 및 공급된다.
상기 리드 프레임 적층부(100)의 일측에는 리드 프레임(10)을 1차 사출성형부(400)로 공급하기 위한 리드 프레임 이송부(200)가 구성되는바, 상기 리드 프레임 이송부(200)에는 트레이(20)에 안착 된 브러시 홀더용 리드 프레임(10)을 하나 또는 하나 이상 파지하여 리드 프레임의 주변으로 사출 성형을 하기 위해 지그에 안착 이송시킬 수 있도록 이송장치(210)가 설치 구성된다.
상기 이송장치(210)를 통해 이송된 리드 프레임(10)은 하나 이상의 파지용 헤드(320)를 구비하는 다축 로봇(310)이 설치 구성된 리드 프레임 공급/취출부(300)에 의해 사출 성형기(410)로 공급하거나 또는 1차 사출 성형부(400)를 통해 리드 프레임의 선택된 1면에 부분 사출 완료시 다축 로봇이 부분 사출 완료된 리드 프레임을 파지하여 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거부(500)로 공급한다.
상기와 같은 일련의 공급/취출 동작은 입체적인 동작 제어가 가능한 다축 로봇(310)에 의해 맞교환의 형태로 동시에 이루어진다.
상기 리드 프레임 공급/취출부(300)에 의해 리드 프레임(10)이 1차 사출성형부(400)로 공급되면, 1차 사출 성형부(400)에서는 리드 프레임(10)의 선택된 1면에 부분 사출 성형을 하는바 이를 위해 사출 성형기(410)가 설치 구성된다.
상기와 같이 1차 사출 성형이 이루어지면, 도 13에서 도시된 바와 같이 리드 프레임의 주변으로 프리몰드(420)가 성형된다.
상기 1차 사출 성형부(400)를 통해 성형 완료된 리드 프레임(10)은 2개가 한 세트의 개념으로 공급/취출이 이루어지기 때문에 리드 프레임(10)을 연결하는 스풀도 동시에 형성되는바, 이를 제거하기 위한 스풀 제거부(500)가 구성되며 여기에는 펀칭 금형(510)이 설치 구성된다.
상기 스풀이 제거된 리드 프레임의 표면에는 도 14에서 도시된 바와 같이 하나 이상의 홈(620)을 천공하기 위한 피어싱 가공부(600)가 구성되며, 여기에는 피어싱 가공기(610)가 설치 구성된다.
상기 피어싱이 완료된 리드 프레임(10)을 후속 공정으로 이송시킴과 동시에 리드 프레임이 안착 되는 지그(720)를 무한 궤도식으로 순환시킬 수 있는 컨베이어(710)가 설치 구성된 공정 이송부(700)가 구비되며, 상기 컨베이어(710)는 스풀 제거 공정 이후부터 최종 제품포장부(2100)까지 연결되며, 하나 이상의 센서(40)가 설치된다.
상기 공정 이송부(700)의 컨베이어(710)를 통해 공정간 이송된 리드 프레임(10)의 표면 일측으로 도 15에서 도시된 바와 같이 하나 이상의 탭(820)을 용접 고정하기 위한 탭 용접기(810)가 설치 구성된 탭 고정부(800)가 마련되며, 상기 탭 용접부(700)에서 컨베이어(710)를 통해 이송된 리드 프레임(10)의 표면 일측으로 도 16에서 도시된 바와 같이 커패시터(920)를 용접 고정하기 위한 커패시터 용접기(910)가 설치 구성된 커패시터 고정부(900)가 구비된다.
상기 커패시터 고정부를 통해 용접 고정된 커패시터(920)의 용접 상태를 검사하기 위한 1차 커패시터 용접상태 검사부(1000)가 구비되며, 여기에는 제품을 카메라로 찍어 컴퓨터에서 사진을 분석해서 각종 상태를 검사하는 비전검사기(1010)가 설치 구성된다.
상기 1차 커패시터 용접상태 검사부(1000)에서 검사한 리드 프레임 중 합격품에 대해 컨베이어(710)의 지그(720)에 안착시켜 2차 사출성형부(1300)로 이송을 하는 리드 프레임 정렬 이송부(1100)가 구비되며, 리드 프레임을 정해진 위치까지 이송할 수 있도록 이송장치(1110)가 설치 구성된다.
또한, 상기 리드 프레임이 정렬 대기 중인 순간 상기 합격품 중의 리드 프레임(10)에 탑재될 방열핀(1220)을 2차 사출성형부(1300)로 이송 전 정렬대기 할 수 있도록 방열핀 정렬 이송부(1200)가 마련되며, 방열핀(1220)을 정해진 위치까지 이송할 수 있도록 이송장치(1210)가 설치 구성된다.
상기 정열 대기 중인 리드 프레임의 일측 면에 방열핀(1220)이 일체형으로 탑재되도록 2차 사출성형하는 사출성형기(1310)가 설치 구성된 2차 사출 성형부(1300)가 마련되며, 2차 사출 성형이 완료되면, 도 17에서 도시된 바와 같이 오버 몰드(1320)가 형성된다.
상기 리드 프레임 정렬 이송부(1100)에 대기 중인 리드 프레임(10)과, 방열핀 정렬 이송부(1200)에 대기 중인 방열핀(1220)을 동시에 파지하여 사출 성형기(1310)로 공급하거나 또는 2차 사출 성형부(1300)를 통해 리드 프레임과 방열핀을 일체형으로 사출 성형완료시 다축 로봇이 사출 완료된 반제품 상태의 브러시 홀더(30)를 파지하여 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거부(500)로 공급할 수 있도록 입체적으로 동작제어 됨과 동시에 하나 이상의 파지용 헤드(1420)를 구비하는 다축 로봇(1410)이 설치 구성된 브러시 홀더 취출부(1400)가 구비된다.
이때도 사출 성형기로 공급 및 취출은 맞교환의 형태로 동시에 진행된다.
상기 2차 사출 성형부(1300)를 통해 성형 완료된 반제품 상태의 브러시 홀더(30)에 대해 지그에 적재된 상태로 자연 냉각을 하면서 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거기(1510)가 설치 구성된 스풀 제거부(1500)가 마련되며, 상기 스풀 제거부(1500)를 통해 스풀이 제거된 브러시 홀더(30)에 대해 커패시터(920)의 용접 부위의 상태를 검사하기 위한 비전검사기(1610)가 설치 구성된 2차 커패시터 용접상태 검사부(1600)가 구비된다. 이때의 검사는 사출 성형과정에서 커패시터의 용접상태가 견고하게 유지되고 있는지의 여부를 검사하게 된다.
상기 2차 커패시터 용접상태 검사부(1600)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 단자의 변형을 검사하기 위한 단자 변형 검사기(1710)가 설치 구성된 단자 변형 검사부(1700)와, 상기 단자 변형 검사부(1700)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 단자의 깊이를 검사하기 위한 단자 깊이 검사기(1810)가 설치 구성된 단자 깊이 검사부(1800)와, 상기 단자 깊이 검사부(1800)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 내전압과 누설전류, 커패시터의 저항, 탭 용접상태, 방열핀 각 단자 간 누설전류를 검사하기 위한 LCR 테스트기(1910)가 하나 이상 설치 구성된 브러시 홀더 용접 상태 검사부(1900)가 연속적으로 구비된다.
상기 용접 상태 검사부(1900)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 제품 규격 및 도안을 표시하기 위한 레이져 마킹기(2010)가 설치 구성된 규격 및 도안 표시부(2000)와, 상기 도안 표시부(2000)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 최종 육안 검사 후 불량품은 폐기를 하고 양품에 대해 제품 포장을 하는 제품 포장부(2100)가 구비되며, 상기 공정들의 동작을 제어하는 제어부(2200)가 설치 구성된다.
또한, 제어부(2200)의 원활한 동작제어를 위해 센서(40)는 필수적으로 설치 구성되는바, 본원 발명에서도 도시되지는 않았으나 각 공정별 하나 이상의 센서는 구성되어 있다.
또한, 상기 1차 사출 성형부(200)에서 실시되는 리드 프레임의 사출 성형은 하나 또는 복수 개가 동시에 실시되며, 상기 탭 용접부로 이송되는 리드 프레임(10)이 하나 이상일 경우 선택된 어느 하나는 서로 대칭 방향이 될 수 있도록 방향을 180°로 전환하는 방향 전환부(850)가 구성될 수 있다.
또한, 상기 탭 용접기(810)의 일측에는 탭을 낱개씩 분배 공급하는 탭 분배공급기(820)가 설치됨이 바람직하며, 상기 탭 용접부(800)는 리드 프레임을 탭 용접기(810)로 공급하거나 이송 지그(720)로 각각 취출하는 일련의 동작이 맞교환 형태로 동시에 이루어진다.
또한, 상기 커패시터 용접부(900)는 리드 프레임을 커패시터 용접기(910)로 공급하거나 이송 지그(720)로 각각 취출하는 일련의 동작 역시 맞교환의 형태로 동시에 이루어지며, 상기 1차 커패시터 용접상태 검사부(1000)로 이송되는 리드 프레임(10)의 용이한 검사를 위해 선택된 어느 하나는 180°로 방향을 전환하는 방향 전환부(1050)가 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본원 발명의 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템(S)은 다품종 소량 생산 라인에도 얼마든지 적용할 수 있지만, 연속적인 완전 자동화 생산라인이라는 특성을 감안할 때 소품종 대량 생산에 더 효율적인 생산 라인이라 할 수 있는 것으로 특정 제품에 국한되지 않는다.
S: 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템
10: 리드 프레임 20: 트레이
30: 브러시 홀더 40: 센서
100: 리드 프레임 적층부
200: 리드 프레임 이송부
210: 이송장치
300: 리드 프레임 공급/취출부
310: 다축 로봇 320: 파지용 헤드
400: 1차 사출 성형부
410: 사출 성형기 420:프리몰드
500: 스풀 제거부 510: 펀칭 금형
600: 피어싱 가공부 610: 피어싱 가공기
700: 공정 이송부 710: 컨베이어
720: 지그 800: 탭 고정부
810: 탭 용접기 820: 탭 분배 공급기
850: 방향 전환부 900: 커패시터 고정부
910: 커패시터 용접기 920: 커패시터
1000: 1차 커패시터 용접상태 검사부
1050: 방향 전환부
1010: 비전 검사기 1100: 리드 프레임 정렬 이송부
1110: 이송장치 1200: 방열핀 정렬 이송부
1210: 이송장치 1220: 방열핀
1300: 2차 사출 성형부
1310: 사출 성형기 1320: 오버 몰드
1400: 브러시 홀더 취출부
1410: 다축 로봇 1420: 파지용 헤드
1500: 스풀 제거부 1510:스풀 제거기
1600: 2차 커패시터 용접상태 검사부
1610: 비전 검사기 1700: 단자 상태 변형 검사부
1710: 단자 변형 검사기
1800: 단자 깊이 검사부
1810: 단자 깊이 검사기
1900: 브러시 홀더 용접 상태 검사부
1910: LCR 테스트기
2000: 규격 및 도안 표시부
2010: 레이저 마킹기
2100: 제품 포장부 2200: 제어부

Claims (7)

  1. 리드 프레임(10)이 안착 되는 트레이(20)가 적층 되며, 하나의 트레이에 안착 된 리드 프레임이 완전 소진될 경우 하단의 트레이부터 후속 공정으로 이송되도록 구성된 리드 프레임 적층부(100); 와,
    상기 트레이(20)에 안착 된 브러시 홀더용 리드 프레임(10)을 하나 또는 하나 이상 파지하여 리드 프레임의 주변으로 사출 성형을 하기 위해 지그에 안착 이송시킬 수 있도록 이송장치(210)가 설치 구성된 리드 프레임 이송부(200); 와,
    상기 이송장치(210)를 통해 이송된 리드 프레임(10)을 파지하여 사출 성형기(410)로 공급하거나 또는 1차 사출 성형부(400)를 통해 리드 프레임의 선택된 1면에 부분 사출 완료시 다축 로봇이 부분 사출 완료된 리드 프레임을 파지하여 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거부(500)로 공급할 수 있도록 입체적으로 동작제어 됨과 동시에 하나 이상의 파지용 헤드(320)를 구비하는 다축 로봇(310)이 설치 구성된 리드 프레임 공급/취출부(300); 와,
    리드 프레임(10)의 선택된 1면에 부분 사출 성형이 될 수 있도록 사출 성형기(410)가 설치 구성된 1차 사출 성형부(400); 와,
    상기 1차 사출 성형부(400)를 통해 성형 완료된 리드 프레임(10)에 대해 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 펀칭 금형(510)이 설치 구성된 스풀 제거부(500); 와,
    상기 스풀이 제거된 리드 프레임의 표면에 하나 이상의 홈(620)을 천공하기 위한 피어싱 가공기(610)가 설치 구성된 피어싱 가공부(600); 와,
    상기 피어싱이 완료된 리드 프레임(10)을 후속 공정으로 이송시킴과 동시에 리드프레임이 안착 되는 지그(720)를 무한 궤도식으로 순환시킬 수 있는 컨베이어(710)가 설치 구성된 공정 이송부(700); 와,
    상기 공정 이송부(700)의 컨베이어(710)를 통해 공정간 이송된 리드 프레임(10)의 표면 일측으로 하나 이상의 탭(820)을 용접 고정하기 위한 탭 용접기(810)가 설치 구성된 탭 고정부(800); 와,
    상기 탭 용접부(700)에서 컨베이어(710)를 통해 이송된 리드 프레임(10)의 표면 일측으로 커패시터(920)를 용접 고정하기 위한 커패시터 용접기(910)가 설치 구성된 커패시터 고정부(900); 와,
    상기 커패시터 고정부를 통해 용접 고정된 커패시터(920)의 용접 상태를 검사하기 위한 비전검사기(1010)가 설치 구성된 1차 커패시터 용접상태 검사부(1000); 와,
    상기 커패시터 용접상태 검사부(1000)에서 검사한 리드 프레임 중 합격품에 대해 컨베이어(710)에 안착시켜 2차 사출성형부(1300)로 이송 전 정렬대기 할 수 있도록 이송장치(1110)가 설치 구성된 리드 프레임 정렬 이송부(1100); 와,
    상기 합격품 중의 리드 프레임(10)에 탑재될 방열핀(1220)을 2차 사출성형부(1300)로 이송 전 정렬대기 할 수 있도록 이송장치(1210)가 설치 구성된 방열핀 정렬 이송부(1200); 와,
    상기 정열 대기 중인 리드 프레임의 일측 면에 방열핀(1220)이 일체형으로 탑재되도록 2차 사출성형하는 사출성형기(1310)가 설치 구성된 2차 사출 성형부(1300); 와,
    상기 리드 프레임 정렬 이송부(1100)에 대기 중인 리드 프레임(10)과, 방열핀 정렬 이송부(1200)에 대기 중인 방열핀(1220)을 동시에 파지하여 사출 성형기(1310)로 공급하거나 또는 2차 사출 성형부(1300)를 통해 리드 프레임과 방열핀을 일체형으로 사출완료시 다축 로봇이 사출 완료된 반제품 상태의 브러시 홀더(30)를 파지하여 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거부(500)로 공급할 수 있도록 입체적으로 동작제어 됨과 동시에 하나 이상의 파지용 헤드(1420)를 구비하는 다축 로봇(1410)이 설치 구성된 브러시 홀더 취출부(1400); 와,
    상기 2차 사출 성형부(1300)를 통해 성형 완료된 반제품 상태의 브러시 홀더(30)에 대해 지그에 적재된 상태로 자연 냉각을 하면서 사출 성형과정에서 형성된 스풀을 제거하는 스풀 제거기(1510)가 설치 구성된 스풀 제거부(1500); 와,
    상기 스풀 제거부(1500)를 통해 스풀이 제거된 브러시 홀더(30)에 대해 2차 커패시터(920)의 용접 부위의 상태를 검사하기 위한 비전검사기(1610)가 설치 구성된 2차 커패시터 용접상태 검사부(1600); 와,
    상기 2차 커패시터 용접상태 검사부(1600)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 단자의 변형을 검사하기 위한 단자 변형 검사기(1710)가 설치 구성된 단자 변형 검사부(1700); 와,
    상기 단자 변형 검사부(1700)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 단자의 깊이를 검사하기 위한 단자 깊이 검사기(1810)가 설치 구성된 단자 깊이 검사부(1800); 와,
    상기 단자 깊이 검사부(1800)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 내전압과 누설전류, 커패시터의 저항, 탭 용접상태, 방열핀 각 단자 간 누설전류를 검사하기 위한 LCR 테스트기(1910)가 하나 이상 설치 구성된 브러시 홀더 용접 상태 검사부(1900); 와,
    상기 용접 상태 검사부(1900)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 제품 규격 및 도안을 표시하기 위한 레이져 마킹기(2010)가 설치 구성된 규격 및 도안 표시부(2000); 와,
    상기 도안 표시부(2000)로부터 컨베이어(710)를 통해 이송된 브러시 홀더에 대해 최종 육안 검사 후 불량품은 폐기를 하고 양품에 대해 제품 포장을 하는 제품 포장부(2100); 와,
    상기 공정들의 동작을 제어하는 제어부(2200);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1차 사출 성형부(200)에서 실시되는 리드 프레임의 사출 성형은 하나 또는 복수 개가 동시에 실시되는 것을 특징으로 하는 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탭 용접부로 이송되는 리드 프레임(10)이 하나 이상일 경우 선택된 어느 하나는 서로 대칭 방향이 될 수 있도록 방향을 180°로 전환하는 방향 전환부(850)가 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탭 용접기(810)의 일측에는 탭을 낱개씩 분배 공급하는 탭 분배공급기(820)가 설치되는 것을 특징으로 하는 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탭 용접부(800)는 리드 프레임을 탭 용접기(810)로 공급하거나 이송 지그(720)로 각각 취출하는 일련의 동작이 맞교환 형태로 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커패시터 용접부(900)는 리드 프레임을 커패시터 용접기(910)로 공급하거나 이송 지그(720)로 각각 취출하는 일련의 동작이 맞교환 형태로 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 1차 커패시터 용접상태 검사부(1000)로 이송되는 리드 프레임(10)의 용이한 검사를 위해 선택된 어느 하나는 180°로 방향을 전환하는 방향 전환부(1050)가 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 브러시 홀더의 연속 자동화 제조 시스템.
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