WO2017069377A1 - 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치 - Google Patents

로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치 Download PDF

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WO2017069377A1
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rotary
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robot arm
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조오성
이계산
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(주)톰스코
조오성
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Definitions

  • the present invention relates to a device for automatically manufacturing a flat coil antenna used in smart devices (smartphones, smart watches), more specifically, a flat plane while being sequentially rotated in one place by receiving a rectangular flat wire
  • the present invention relates to a rotary type flat coil antenna smart automatic manufacturing device which automatically forms a flat coil antenna whose surface is flattened through coil winding, press, cooling press, conveying, air injection, and preheating.
  • a portable terminal for personal communication provides a wireless communication service that allows a user to exchange voice signals and data using a small terminal regardless of time and place.
  • the antenna of the terminal is the most important part in determining the transmission and reception characteristics.
  • the gain should be as high as possible while minimizing the size.
  • a plurality of conductive films, plating films, masks, and tapes are formed on the upper and lower surfaces of the antenna. Will form.
  • the surface of the coiled flat coil antenna protrudes irregularly and needs to undergo a separate flattening operation, so that a long time is required, and above all, even when the flattening operation is performed, the height of the flat coil antenna The non-uniformity caused a lot of product defects that are poor antenna performance, mass production was difficult.
  • the present invention can automate the whole process of manufacturing a flat coil antenna, can produce a high-quality flat coil antenna with a flat surface uniformly, and can mass-produce a flat coil antenna with a flat surface
  • the purpose of the present invention is to provide a rotary type flat coil antenna smart automatic manufacturing device.
  • Hexagon coil antenna forming module 300 for automatically forming the flattened planar coil antenna
  • the touch screen unit 400 for displaying the key input and the operation state of the device on the screen,
  • the antenna forming module characterized in that consisting of a PLC control module 500 for controlling to automatically form a flat coil antenna having a flat surface by winding, pressing, cooling press, transfer, air injection, preheating do.
  • planar coil antennas whose surfaces are flattened by winding, pressing, cooling press, conveying, air spraying, and preheating driving of the first, second, third, fourth, fifth and sixth robot arms driven under the control of the PLC control module. Can be mass-produced.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the components of the rotary type flat coil antenna smart automatic manufacturing device 1 according to the present invention
  • Figure 2 is a perspective view showing the components of the rotary type flat coil antenna smart automatic manufacturing device 1 according to the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view showing the components of a rotary robot driving module according to the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the components of the rotating member according to the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the components of the hexagon coil antenna forming module according to the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the components of a hybrid coil antenna winding unit according to the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the components of the press type flattening drive module according to the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the components of the hybrid type planarization driving module according to the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the components of the completed flat coil antenna tongs module according to the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the components of the air injection module according to the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the components of the heating preheating module according to the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the components of a PLC control module according to the present invention.
  • FIG. 13 is a hybrid coil antenna winding unit of the hexagon coil antenna forming module according to the present invention is driven, the linear robot is supplied to the first robot arm of the rotary robot drive module after receiving a linear motion, while rotating the first robot
  • a donut-shaped flat coil antenna is wound around the arm, and a rectangular flat wire wound around the square support frame is cut through the wire cutting unit.
  • FIG. 14 is a plane coil wound on a first robot arm by sequentially rotating the first robot arm of the rotary robot driving module with the press-type flattening driving module of the hexagon coil antenna forming module under the control of the PLC control module according to the present invention.
  • One embodiment also illustrates the first planarization of the planar coil antenna surface by applying a press force to the antenna.
  • the planar coil antenna is secondarily planarized by applying a press force while air-cooling the planar coil antenna.
  • FIG. 16 sequentially rotates the first robot arm of the rotary robot driving module with the completed flat coil antenna clamp module of the hexagon coil antenna forming module under the control of the PLC control module according to the present invention, thereby flattening the second robot arm to the first robot arm.
  • the completed flat coil antenna picked up with tongs and transported to the outside
  • FIG. 17 sequentially rotates the first robot arm of the rotary robot driving module to the air spray module of the hexagon coil antenna forming module under the control of the PLC control module according to the present invention, where the completed planar coil antenna is transferred and the first robot remains.
  • FIG. 18 sequentially rotates a first robot arm of a rotary robot driving module with a heating preheating module of a hexagon coil antenna forming module under the control of a PLC control module according to the present invention, thereby heating heating to the air sprayed first robot arm.
  • a heating preheating module of a hexagon coil antenna forming module under the control of a PLC control module according to the present invention, thereby heating heating to the air sprayed first robot arm.
  • One embodiment also illustrates the addition of preheating.
  • main body 200 rotary robot drive module
  • Rotary type which is supplied with rectangular flat wire and rotates sequentially in one place by rotary method to automatically form flat coil antenna whose surface is flattened through flat coil winding, press, cooling press, transfer, air injection, and preheating Type flat coil antenna smart automatic manufacturing device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the components of a rotary type flat coil antenna smart automatic manufacturing device 1 according to the present invention
  • Figure 2 is a rotary type flat coil antenna smart automatic manufacturing device (1) according to the present invention
  • This is a perspective view of the components of the present invention, which is supplied with a rectangular flat wire and rotates sequentially in a rotary manner at one place while the surface is flattened by winding the coil, pressing, cooling press, conveying, air spraying, and preheating. And to automatically form a planar coil antenna.
  • the rotary flat coil antenna smart automatic manufacturing device 1 is more specifically, as shown in Figure 2, the main body 100, rotary robot drive module 200, hexagon coil antenna forming module 300, It consists of a touch screen unit 400, a PLC control module 500.
  • the main body 100 has a rectangular box structure, and serves to protect and support each device from external pressure.
  • a rotary robot driving module is formed on one side of the upper left side
  • a hexagon coil antenna forming module is formed along the circumference of the rotary robot driving module
  • a touch screen part is formed on one side of the upper right side.
  • PLC control module is formed on one side.
  • wheels are formed on the bottom surface to facilitate movement.
  • the rotary robot driving module 200 is located on one side of the upper left side of the main body, and is sequentially rotated in a rotary manner so as to be positioned 1: 1 with the hexagon coil antenna forming module, and formed through the hexagon coil antenna forming module. It serves to support in the rear end direction so that the plane of the plane coil antenna is flattened.
  • the module main body 210 As shown in FIG. 3, the module main body 210, the rotating member 220, the first robot arm 230, the second robot arm 240, the third robot arm 250, and the fourth robot arm ( 260, a fifth robot arm 270, and a sixth robot arm 280.
  • the module body 210 has a radial structure to protect and support each device from external pressure.
  • the rotating member 220 is located on one side of the lower end of the module body, hexagon the first robot arm, the second robot arm, the third robot arm, the fourth robot arm, the fifth robot arm, the sixth robot arm of the module body It rotates sequentially so as to be positioned 1: 1 with the coil antenna forming module.
  • the servo motor 221, the reducer 222, the main driver gear 223, and the final output gear 224 are configured.
  • the servo motor 221 is built in the inner side of the actuator body serves to generate a rotation force (RPM).
  • the PLC control module in order to constantly control the number of revolutions or torque, it is configured to control the current by the PLC control module to control the number of revolutions and torque.
  • the reducer 222 is positioned on the upper end of the rotation shaft of the DC motor, and serves to reduce the torque and increase the torque.
  • the pinion shaft is configured at the position where it is connected to the DC motor, and the first drive gear and the second drive gear are formed at the tip of the pinion shaft.
  • the second drive gear is connected while the first auxiliary driver gear of the main driver gear is engaged.
  • the main driver gear 223 rotates in engagement with the reduction gear, and receives a rotational force to transmit the final output gear.
  • first auxiliary driver gear that receives the rotational force while being engaged with the second drive gear of the reducer
  • second auxiliary driver gear that is engaged with the longitudinal output gear at the bottom of the first auxiliary driver gear, and transmits the rotational force to the final output gear It is composed.
  • the first robot arm 230 is formed to protrude in one direction of the upper end of the module body, and is positioned 1: 1 with the hexagon coil antenna forming module, and is rotated sequentially by receiving rotational force from the rotating member to form the hexagon coil antenna forming module. It serves to support in the rear end direction so that the plane of the planar coil antenna formed through the planarization.
  • the square support frame 230a is detachably coupled to the head front facing the hexagon coil antenna forming module.
  • the second robot arm 240 is formed at an angle of 60 ° with the first robot arm, is positioned 1: 1 with the hexagon coil antenna forming module, and is sequentially rotated while receiving rotational force from the rotating member. It serves to support in the rear end direction so that the plane of the planar coil antenna formed through the forming module is flattened.
  • the square support frame 240a is detachably coupled to the head front facing the hexagon coil antenna forming module.
  • the third robot arm 250 is formed at an angle of 60 ° with the second robot arm, is positioned 1: 1 with the hexagon coil antenna forming module, and is sequentially rotated while receiving rotational force from the rotating member. It serves to support in the rear end direction so that the plane of the planar coil antenna formed through the forming module is flattened.
  • the square support frame 250a is detachably coupled to the head front facing the hexagon coil antenna forming module.
  • the fourth robot arm 260 is formed at an angle of 60 ° with the third robot arm, is positioned 1: 1 with the hexagon coil antenna forming module, and is sequentially rotated while receiving rotational force from the rotating member. It serves to support in the rear end direction so that the plane of the planar coil antenna formed through the forming module is flattened.
  • the square support frame 260a is detachably coupled to the head front facing the hexagon coil antenna forming module.
  • the fifth robot arm 270 is formed at an angle of 60 ° with the fourth robot arm, is positioned 1: 1 with the hexagon coil antenna forming module, and is sequentially rotated while receiving rotational force from the rotating member. It serves to support in the rear end direction so that the plane of the planar coil antenna formed through the forming module is flattened.
  • the square support frame 270a is detachably coupled to the head front facing the hexagon coil antenna forming module.
  • the sixth robot arm 280 is formed at an angle of 60 ° with the fifth robot arm, and is positioned 1: 1 with the hexagon coil antenna forming module, and is sequentially rotated while receiving rotational force from the rotating member. It serves to support in the rear end direction so that the plane of the planar coil antenna formed through the forming module is flattened.
  • the square support frame 280a is detachably coupled to the head front facing the hexagon coil antenna forming module.
  • the hexagon coil antenna forming module 300 is located along the circumference of the rotary robot driving module, and faces 1: 1 with the rotary robot driving module, and is driven under the control of the PLC control module to wind the coil winding, press, and cold press. Automatically forms a flat coil antenna whose surface is flattened through transfer, air injection, and preheating.
  • the hybrid coil antenna winding unit 310 As shown in FIG. 5, the hybrid coil antenna winding unit 310, the press type flattening drive module 320, the hybrid type flattening drive module 330, the completed flat coil antenna tong module 340, and the air spray module 350, the heating preheating module 360.
  • the hybrid coil antenna winding part 310 faces 1: 1 with the rotary robot driving module and is driven under the control of the PLC control module to receive a rectangular flat wire to receive the first, second, and second rotary wire driving modules. After the linear motion with the 3,4,5,6 robot arm, it rotates the first, 2, 3, 4, 5, 6 robot arm to roll the donut-shaped planar coil antenna.
  • the flat wire transfer part 311, the first X-axis transfer air cylinder 312, the rotary head part 313, and the wire cutting part 314 are formed.
  • the planar wire transfer part 311 serves to transport the rectangular planar wire wound around the planar wire drum to the wound head.
  • the first X-axis transfer air cylinder 312 is located at one side of the rear end of the rotary head unit and serves to linearly rotate the rotary head unit in the horizontal direction of the X axis with respect to the rotary robot driving module.
  • the rotatable head portion 313 is positioned at the tip of the first X-axis transfer air cylinder, and a donut-shaped plane coil is placed on a rectangular support frame of the first, second, third, fourth, fifth, and sixth robot arms. It serves to wind the antenna.
  • the wire cutting unit 314 cuts the remaining rectangular planar wire wound on the square support frame of the first, second, third, fourth, fifth, and sixth robot arms.
  • the inside of the rotatable head portion It is configured to cut out the planar rectangular wire which is left and protruded while being wound in a linear direction from the direction to the rectangular support frame of the first, second, third, fourth, fifth and sixth robot arms.
  • the press-type flattening drive module 320 is driven under the control of the PLC control module while facing the rotary robot drive module 1: 1, the plane wound around the first, second, third, fourth, fifth, and sixth robot arms. It acts to flatten the surface of the planar coil antenna primarily by applying a press force toward the coil antenna.
  • the second X-axis transfer air cylinder 321 and the first upright press part 322 are configured.
  • the second X-axis transfer air cylinder 321 is located at one side of the rear end of the first upright press unit and serves to linearly move the first upright press unit in the horizontal direction of the X axis based on the rotary robot driving module.
  • the first upright press portion 322 is positioned at the tip of the second X-axis transfer air cylinder, and applies a force of the press toward the plane coil antenna wound on the first, second, third, fourth, fifth, and sixth robot arms. It serves to first planarize the antenna surface.
  • the hybrid type flattening drive module 330 is driven under the control of the PLC control module while facing the rotary type robot driving module in a 1: 1 manner, so that the first flattening drive module 330 is firstly flattened on the first, second, third, fourth, fifth and sixth robot arms. While cooling the flat coil antenna, it serves to flatten the surface of the flat coil antenna by applying a force of a press.
  • FIG. 8 it is composed of a third X-axis transfer air cylinder 331, a second upright press part 332, and a cooling air spray nozzle 333.
  • the third X-axis transfer air cylinder 331 is positioned at one side of the rear end of the second upright press unit, and serves to linearly move the second upright press unit in the horizontal direction of the X axis based on the rotary robot driving module.
  • the second upright press portion 332 is positioned at the tip of the third X-axis transfer air cylinder and applies a force of the press toward the first, flattened flat coil antenna on the first, second, third, fourth, fifth, and sixth robot arms. Secondary leveling of the planar coil antenna surface.
  • the cooling air spray nozzle 333 is located at one side of the second upright press part, and serves to inject air cooling toward the first planarized flat coil antenna.
  • the air cooling may instantaneously condense the internal structure of the expanded planar coil antenna and secondly planarize the planar coil antenna surface through the cold forging effect through the press force of the second upright press unit applied in the rearward direction.
  • the finished flat coil antenna clamp module 340 is driven under the control of the PLC control module while facing the rotary robot drive module 1: 1, and is secondary to the first, second, third, fourth, fifth, and sixth robot arms.
  • the flattened coil antenna, which has been flattened, is picked up with tongs and transferred to the outside.
  • the forceps robot body 341 serves to protect and support each device from external pressure.
  • the first Z-axis feed air cylinder 342 is formed in the vertical length direction on one side of the front end of the forceps robot body to serve to feed the forceps to the ( ⁇ ) Z axis.
  • the + Z axis refers to the upward movement on the vertical line
  • the -Z axis refers to the downward movement on the vertical line
  • the first Z axis transfer air cylinder 342 is provided with a fifth limit switch on one side, and transmits a drive signal of the first Z axis transfer air cylinder from the PLC control module.
  • the fourth X-axis transfer air cylinder 343 is positioned at one end of the first, second, third and fourth forceps, and based on the rotary robot driving module, the first, second, third and fourth forceps are horizontal in the X axis. It plays a role of linear movement.
  • the first tongs part 344 is driven by the tongs drive part to serve to pick up the first side of the finished flat coil antenna with tongs.
  • the second tongs part 345 is driven by the tongs driving part to serve to pick up the second side of the finished flat coil antenna with tongs.
  • the third tongs unit 346 is driven by the tongs driving unit to serve to pick up the third side of the finished flat coil antenna with tongs.
  • the fourth tongs unit 347 is driven by the tongs driving unit to serve to pick up the fourth side of the finished flat coil antenna with tongs.
  • the forceps driving part 348 is formed on both sides of the first, second, third and fourth forceps, and serves to drive a mode of pinching or unfolding the first, second, third and fourth forceps.
  • the air injection module 350 is driven under the control of the PLC control module while facing the rotary robot driving module in a 1: 1 manner, and the first, second, third, fourth, fifth, and sixth plane coil antennas are transferred. Air spray is applied to the robot arm to remove remaining foreign substances.
  • the air spray nozzle 351 and the air tank 352 are included.
  • the heating preheating module 360 is driven under the control of the PLC control module while facing the rotary robot driving module in a 1: 1 manner, and heats the first, second, third, fourth, fifth, and sixth arms of the air sprayed robot arm. To preheat.
  • the heating spray nozzle 361 and the heater 362 are included.
  • the touch screen unit 400 is located on one side of the upper right side of the main body, and serves to display the key input and the operation state of the device on the screen.
  • the PLC control module 500 is connected to the rotary robot driving module, the hexagon coil antenna forming module, and the touch screen unit to sequentially control the overall operation of each device, and according to the key input value input to the touch screen unit.
  • the rotary robot driving module and the hexagon coil antenna forming module it controls the automatic formation of the flat coil antenna whose surface is flattened by plane coil winding, press, cooling press, transfer, air injection, and preheating.
  • the CPU includes a central processing unit (CPU) 510, an input / output unit 520, and a power supply unit 530.
  • CPU central processing unit
  • the central processing unit (CPU) 510 performs a 1: 1 sequence control in accordance with a key input value input to the touch screen unit, compares the sensor value input to the input side with a reference setting value, and then rotates the rotary robot driving module.
  • the program controls the speed of the hexagon coil antenna forming module, the moving direction of the rotary robot driving module and the hexagon coil antenna forming module, and the moving time.
  • the input / output unit 520 receives a sensor value connected to a first limit sensor, a second limit sensor, a third limit sensor, a fourth limit sensor, a fifth limit sensor, and a sixth limit sensor on an input side to receive a central processing.
  • Servo motor first X-axis feed air cylinder, rotary head, wire cutting unit, second X-axis feed air cylinder, third X-axis feed air cylinder, cooling air injection It serves to output control commands of the CPU to the nozzle, the first Z-axis feed air cylinder, the fourth X-axis feed air cylinder, the air spray nozzle, and the heating spray nozzle.
  • the photocoupler is configured such that noise from an external device is not transmitted to the CPU, and the LED module is configured to display each contact state of input and output.
  • the power supply unit 530 serves to supply power to each device.
  • the key input and the operation state of the device are displayed on the screen through the touch screen unit.
  • the rotary robot driving module and the hexagon coil antenna forming module are driven according to the key input value input to the touch screen unit through the PLC control module.
  • the hybrid coil antenna winding unit of the hexagon coil antenna forming module is driven, and receives a rectangular flat wire to linearly move the first robot arm of the rotary robot driving module, and then rotates. While winding the donut-shaped flat coil antenna on the first robot arm, and cut the remaining rectangular flat wire wound on the rectangular support frame through the wire cutting portion.
  • the first robot arm of the rotary robot driving module is sequentially rotated by the press type flattening driving module of the hexagon coil antenna forming module, and the first robot arm is rotated.
  • a press force is applied to the wound flat coil antenna to first planarize the flat coil antenna surface.
  • the first robot arm of the rotary robot driving module is sequentially rotated by the hybrid type flattening driving module of the hexagon coil antenna forming module, and the first robot arm is rotated. While the primary flattened planar coil antenna is air cooled, a press force is applied to planarize the planar coil antenna surface secondarily.
  • the first robot arm of the rotary robot driving module is sequentially rotated with the completed flat coil antenna clamp module of the hexagon coil antenna forming module, and the first robot arm.
  • the flat coil antenna of the second flattening is picked up with tongs and transferred to the outside.
  • the first robot arm of the rotary robot driving module is sequentially rotated to the air spray module of the hexagon coil antenna forming module, and the completed flat coil antenna is transferred. Air spray is applied to the remaining first robot arm to remove remaining foreign substances.
  • the first robot arm of the rotary robot driving module is sequentially rotated by the heating preheating module of the hexagon coil antenna forming module, thereby spraying the first robot arm. Preheat by applying heating heat to.
  • planar coil antennas with flattened surfaces are automatically formed on the second, third, fourth, fifth and sixth robot arms by plane coil winding, press, cooling press, transfer, air injection, and preheating.

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Abstract

본 발명은 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
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.
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.
[부호의 설명]
1 : 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치
100 : 메인본체 200 : 로터리형 로봇구동모듈
300 : 헥사곤 코일안테나 형성모듈 400 : 터치스크린부
500 : PLC 제어모듈
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.
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.
사각형상의 평면와이어를 공급받아 한 자리에서 로터리방식으로 순차적으로 회전하면서 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열을 거쳐 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 자동형성시킬 수 있어, 전체공정을 자동화시킬 수 있고, 다수의 작업자 없이도 작업할 수 있어, 인건비를 기존에 비해 80% 줄일 수 있으며, 사각형상의 평면형 코일 안테나 제작시, 프레스의 힘으로 1차로 평탄화시키고, 프레스의 힘과 냉각분사로 2차로 평탄화시킴으로서, 표면이 균일하게 평탄화된 양질의 평면형 코일 안테나를 제작할 수 있고, PLC 제어모듈의 제어하에 구동되는 제1,2,3,4,5,6 로봇암의 평면코일권취, 프레스, 냉각프레스, 이송, 에어분사, 예열구동을 통해 표면이 평탄화된 평면코일안테나를 대량생산할 수 있어 산업상 이용가능성이 높다.

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.
PCT/KR2016/006834 2015-10-23 2016-06-27 로터리형 평면코일안테나 스마트 자동제작장치 WO2017069377A1 (ko)

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