KR100292390B1 - 사출성형품적재및이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형품 적재 및 이송장치에 관한 것으로서, 사출기로부터 취출되는 성형품을 즉시 상자내에 규칙적으로 배열, 적재함은 물론 만재된 상자들을 일정 장소까지 이송시켜 줌으로써, 성형품 취출 후 포장에 이르기까지의 작업 공정을 완전 자동화하기 위한 것인바,

다수의 상자들을 올려 놓을 수 있는 받침대 및 이들 상자들을 일정방향으로 이송하기 위한 이송장치(24)가 구비된 적재대(14)와; 이 적재대(14) 측방에 위치하며 적재중인 상자를 받쳐주는 한편 만재 후 해당상자를 일정 위치로 옮겨주는 승강조작대(15)와; 이들 적재대(14) 및 승강조작대(15)를 제어하는 전자제어장치를 포함하여 구성됨으로써, 고온 상태를 유지하기 마련인 사출성형기 전방에서의 작업을 자동화 내지는 기계화함에 따른 상당한 생산성 향상 및 원가절감은 물론 작업장의 환경개선 등 부수적 효과 및 기타 장점 또한 지대하다.

Description

사출성형품 적재 및 이송장치

본 발명은 사출성형품 적재 및 이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사출기로부터 취출되는 성형품을 즉시 상자내에 규칙적으로 적재함은 물론 만재된 상자들을 일정장소까지 이송시켜 줌으로써, 성형품 취출 후 포장에 이르기까지의 작업공정을 완전 자동화할 수 있도록 한 사출성형품 적재 및 이송장치에 관한 것이다.

일반적 사출성형작업은, 성형완료와 동시에 금형으로부터 외부로 노출된 사출성형품을 작업자가 직접 집어내어 차례로 일정장소에 적재하는 공정을 포함하여 이루어진다. 이 단계에서의 성형품은 아직 고열을 지닌 관계로, 근간에는 로봇(Robot)으로 하여금 이 취출 및 적재작업을 수행케 하는 경향이 있다.

상기 사출 성형품들은 이어서 적정형상의 콘베이어(Conveyor)에 의해 별도의 장소로 이송되어 포장 또는 기타의 후속공정을 거치게 된다.

그러나, 이러한 종래의 사출성형품 적재 및 이송작업은 생산성면에서 상당한 문제가 있었다.

예를 들면, 상기 사출성형품을 작업자가 직접 취출하는 경우에는, 성형품을 취출하여 콘베이어에 올려놓은 사람 및 이를 다시 적정상자에 옮겨 적재하는 사람이 각각 따로 필요하게 된다. 아울러, 사출품 취출작업을 로봇이 수행하는 경우라 하더라도, 상기 콘베이어를 조작하거나 상자에 옮겨담느 작업 등을 한 사람의 작업자만으로 하기는 어려운 실정이다.

실제에 있어서, 상기 고온의 성형품을 상자에 담는다던가 또는 어딘 가로 이송하는 등의 작업을 사람이 직접 수행하는데는 대단한 육체적 노동이 요구된다. 따라서, 전박적 작업능률의 저하는 물론이거니와, 때로는 안전사고의 발생을 초래하게 되는 경우도 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 취출되는 성형품을 즉시 상자내에 규칙적으로 적재함은 물론 만재된 일년의 상자들을 일정장소까지 이송시켜 주도록 된 사출성형품 적재 및 이송장치를 제공함에 있다.

도1은 종래의 사출성형 작업장을 나타낸 평면도,

도2는 본 발명 실시예의 적재 및 이송장치를 적용한 경우의 상기 도1에 상응하는 평면도,

도3은 본 발명 실시예의 사출성형품 적재 및 이송장치를 나타낸 정면도,

도4는 본 발명 실시예의 사출성형품 적재 및 이송장치를 구성하는 적재대의 우측면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11 : 사출기 13 : 상자

14 : 적재대 15 : 승강조작대

16 : 완충재 박스 24 : 이송장치

26 : 잡이봉 34 : 로울러바퀴

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사출성형품 적재 및 이송장치는, 다수의 상자들을 올려 놓을 수 있는 받침대 및 이들 상자들을 일정방향으로 이송하기 위한 이송장치가 구비된 적재대와, 이 적재대 측방에 위치하며 적재중인 상자를 받쳐주는 한편 만재 후 해당상자를 일정위치로 옮겨주는 승강조작대와, 이들 적재대 및 승강조작대를 제어하는 전자제어장치를 포함하여 구성되며, 취출되는 성형품을 적재대의 상자내에 규칙적으로 적재함과 아울러 만재 후 일련의 해당상자들을 일시에 적재대 외부로 밀어내도록 된 특징이 있다.

이하, 본 발명 실시예의 사출성형품 적재 및 이송장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 종래의 사출성형 작업장을 나타내 평면도로서, 작업자 또는 취출 로봇(2)에 의해 사출기(1)로부터 취출된 성형품(3)이 콘베이어장치(4)에 의해 다시 후속작업장(P)으로 이송되는 과정을 보여주고 있다.

상당한 열기가 잔류하기 마련인 사출기(1) 전방에서 사기 콘베이어장치(4)를 조작한다든가 또는, 콘베이어장치 없이 작업자가 직접 성형품(3)들을 일정장소에 옮겨 적재하는 경우 상당한 관련문제가 야기됨은 앞서 언급한 바 있다.

한편, 본 발명 실시예의 적재 및 이송장치를 적용한 경우의 사출성형작업장을 평면도로 나타낸 도2에 따르면, 취출 로봇(12)으로 하여금 성형품(3)을 사출기(11)전방 승강조작대(15)상의 상자(13A)내에 차례로 적재하도록 구성함으로써, 본 발명의 경우 종래와 같은 별도의 작업자 또는 콘베이어가 불필요하게 된다. 사출기(11)전방에 설치된 적재대(14)는 빈 상자(13)들을 올려놓은 장소가 됨과 아울러 적재된 빈 상자(13)들을 일시 보관하는 장소로서의 역할을 한다. 즉, 상기 승강조작대(15)는 적재대(14)로부터 접수된 빈 상자(13A)가 사출성형품들로 만재되면 해당상자를 다시 적재대(14)상의 일정위치로 옮겨놓도록 되어 있다.

또한, 승강조작대(15)측면에 설치된 완충재 박스(16)는, 상기 성형품들(3)을 동일 상자내에서 층상으로 적재하는 경우 층간 완충을 위한 완충재(17)를 넣어 두는 곳이다. 완충재(17)로서는 다소 두꺼운 종이류를 통상 사용하지만 필요에 따라서는 기타의 다른 재질일 수도 있다.

상기 적재대(14)는, 도3 에서와 같이, 상단(14-1) 및 하단(14-2)으로 구성된다. 이들 양단(14-1, 14-2)은 상층 받침대 및 하층 받침대에 의해 역시 상하로 구분되어 있다. 각 단별로 일련의 상자(13)들이 배열되는 바, 상단(14-1)상의 것은 취출되는 성형품들을 적재하기 위한 빈 상자들인 반면, 하단(14-2)상의 상자들은 성형품들로 가득 찬 것들이다. 상기 양단(14-1, 14-2)의 하층 받침대에는 이송장치(24)가 인접 설치되어 있어서 해당 하층 받침대상의 상자(13)들을 일정방향으로 밀어내는 역할을 하도록 되어 있다.

상하 양층의 받침대는 상자 폭 정도의 간격을 두고 배치된 2개의 수직판(19) 및 이와 결합되며 상자들(13)을 실질적으로 받쳐주는 역할을 하는 수평판920,20')으로 구성된다. 상층 받침대의 경우, 상기 수직판(19) 및 수평판(20)이 각각의 길이방향 선단부를 축으로 하여 회동자재한 상태로 결합된 한편 하방 개폐실린더(33)를 매개로 상호 연결된 구조이다. 아울러, 그 상태에서의 수직판(19)이 또다른 에어실린더 즉, 승강실린더(370를 매개로 전후방 각각 2개씩의 지지대(31,32)에 연결되어 있다. 이에 비해, 하층 받침대의 경우, 수직판(19) 및 수평판(20')이 상호 일정각도를 가짐은 물론 상기 전후방 지지대(31,32)와 완전 고정됨으로써 일체화된 상태이다.

상기 승강실린더(37)는 전방 및 후방 지지대(31,32)에 정착하되, 도면상 2점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 그 실린더측 선단부 일정지점을 축으로 선회할 수 있도록 된 구조이다. 승강실린더(37)의 로드(rod)측 선단이 연결되는 연결판(38)역시 상기 수직판919)에 대해 회동자재한 상태로 결합되어 있음은 물론이다. 반면, 하방 개폐실린더(33)는 상기 수직판(19)에 고정되어 있다.

여기서, 상기 이송장치(24)는, 전후방 각각 2개씩의 지지대(31,32) 사이에 적정수의 풀리(23)를 축설한 다음 이들을 벨트(21)로 연결하고 일측단 풀리에는 모터(25)를 장착한 통상의 벨트전동구조이다. 다만, 상하 벨트(21) 외주면에 밀쇠(22)가 부착되어 상기 상자(13)들을 일정방향으로 밀어줄 수 있도록 한 특징이 있다. 이 경우, 밀쇠(22)는 전자제어장치(도시하지 않음)로부터의 전기적 신호에 따라 매회 상자 길이(p)만큼씩 이동함으로써, 상기 승강조작대(15)와의 원활한 연동작업이 이루어지도록 되어 있다. 즉, 승강조작대(15)가 상기 만재된 하나의 상자(13A)를 적재대 하단(14-2)으로 옮긴 다음 복귀하면, 즉시 우측으로 상자 길이(p)만큼 이동하여 빈 상자(13) 하나를 승강조작대(15)상으로 밀어주는 두 가지 기능을 동시에 갖고 있다.

이로써, 상기 승강실린더(37)를 조작하여 상층 받침대 전체를 일정거리만큼 하강시킨 다음, 하방 개폐실린더(33)로 수평판(20)을 아래로 열어 젖혀 상기 상층 받침대상의 상자(13)들을 일시에 하층 받침대상으로 내려놓을 수 있게 된다. 이어서, 이송장치(24)를 작동시켜 하층 받침대상의 상자(3)들을 일정방향으로 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

한편, 상층 받침대를 일정거리만큼 하강시키기 위한 상기 승강실린더(37)와 수평판(20)을 하방으로 열어 젖혀주기 위한 상기 하방 개폐실린더(33)는 기타의 구성요소로 대체 가능하다. 즉, 일측단에 모터 또는 솔레노이드(soenoid)장치를 구비한 이반적 형태의 직선운동시스템 관련부품에 의하여 이와 동일한 기능을 실현할 수 있는 동시에, 스프링의 탄발력을 이용하는 등의 간단한 방법에 의할 수도 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는 이들 다양한 실현가능 예를 포함하는 포괄적 의미로서의 승강수단 및 하방 개폐수단을 그 권리범위로 한다.

상기 이송장치(24) 역시 도면상으 실시 예와 같은 벨트전동구조에 국한되지 않는 바, 체인전동구조 등 기타의 구조를 갖는 이송장치도 가능함은 물론이다.

아울러, 전방 지지대931) 및 후방 지지대(32)를 상호 결합시키는 바닥판930)하단면에는 로울러바퀴(34)를 장착함으로써, 사출기별 설치지점에 따라 임의로 옮길 수 있도록 되어 있다. 상기 로울러바퀴(34)에는 작업중의 요동 등을 방지하기 위한 멈춤장치를 부착함이 바람직하다. 또한, 비교적 가벼운 사출성형품 취급용의 적재대인 경우에는, 일정강도의 축 및 상기 후방 지지대(32)만으로도 관련하중을 충분히 지탱할 수 있는 바, 상기 전방 지지대(31) 없이도 하나의 지지부재를 구성할 수 있다.

한편, 전후방 지지대(31, 32)를 모두 채용한 구조의 경우, 각 지지대의 상단부를 상판(36)으로 상호 결합시키는 것이 작업 안전상 바람직하다. 그러나, 상기 각단(14-1, 14-2)의 상하층 받침대를 확실히 고정시켜줄 수 있는 방법인 한 기타의 구조도 얼마든지 가능한 바, 본 발명에 있어서는 이를 특별히 한정하지는 않는다.

또한, 상기 승강조작대(15)는, 수직이동 자재하게 장착되어 상자(13A)를 받쳐주는 지지대927), 이 지지대927)의 일측단에 연결되어 이를 승강 작동시키는 수직 에어실린더(28), 지지대(27)상의 만재된 상자(13A)를 상기 적재대(14)쪽으로 밀어내는 역할을 하는 수평 에어실린더(29), 상기 완충재 박스(16)내의 완충재(17)를 상기 상자(13A)로 옮기기 위한 잡이봉(26) 및 이들 관련부품을 지탱하는 몸체(35) 등을 포함하여 구성된다.

상기 도3 및 도4를 참조로 하여, 사출성형품(3)을 각각의 상자(13)내에 적재함과 아울러 만재된 상자들을 적재대(14) 외부로 배출하는 세부과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 적재대(14)의 상단(14-1)에 총 8개의 상자(13)를 상하 받침대별로 각각 4개씩 일렬로 배열한 다음 사출성형 대상품목별 특성에 따른 작업조건을 전자제어장치에 입력시키고 사출성형작업을 시작한다. 작업이 시작되는 즉시, 상단(14-1)의 이송장치(24)가 작동함에 따랄, 밀쇠(22)가 일정거리(p)만큼 우측으로 이동하면서 하층 받침대상 4개의 상자들을 우측으로 밀어낸다. 이로써, 최우측에 위치한 하나의 상자가 승강조작대(15)상의 특정위치로 밀려 올라가 첫 번재 적재대상 상자(13A)로 된다. 즉, 성형품(3) 적재준비가 완료된 것이다.

이때, 상기 승강조작대(15)를 적재대(14)로부터 충분한 거리를 두는 대신 별도의 접수기구 또는 장치를 사용하여 해당 상자(13A)를 받아들일 수도 있는 바, 작업 특성별로 기타의 방법도 가능함은 물론이다.

이어서, 하나 또는 일련의 사출 성형품(3)이 성형 완료되면, 제어장치로부터의 전기적 신호에 따라 취출 로봇(12)이 이를 취출함과 동시에 상자(13A)내에 규칙적으로 배열한다. 도면상 화살표로 나타낸 바와 같이, 로봇(12)이 하나의 성형품(3)을 취출할 때마다 지지대(27) 및 상자(13A)가 전후 좌우로 이동함으로써 해당 성형품을 제 위치에 정확히 받아 놓는다. 상기 지지대(27)는 상하로도 이동자재하여 동일 상자(13A)내에서 한 층의 적재가 완료되는 즉시 해당 층간거리만큼 하강할 수 있도록 되어 있다.

어느 정도의 시간의 경과되어 규정량의 성형품(3)들로 바닥층이 모두 채워지게 되면, 다음 취출작업이 이루어지기에 앞서 상기 승강조작대(15) 상단부의 잡이봉(26)이 완충재 박스(16)로부터 완충재(17) 1매를 집어들어 상기 바닥층의 성형품(3) 위에 놓는다. 잡이봉(26)의 하단부에는 통상의 공기식 흡입기(18)가 장착되어 있다. 또한, 상기 잡이봉(26)은 일정 축(R)을 중심으로 회동자재 하도록 함으로써, 완충재(17)를 해당상자(13A)로 옮기는 데 필요한 공간을 최소화할 수 있다. 즉, 잡이봉(26)이 수직 또는 수평으로 이동할 필요 없이 상기 축(R)을 중심으로 반 바퀴 선회함으로써 상기 완충재(17)를 성형품 상자(13A)까지 옮길 수 있는 특징이 있다.

작업이 계속되어 상기 상자(13A)가 성형품(3)으로 만재되면, 승강조작대(15)에 장착된 또 하나의 수직 에어실린더(28)가 작동하여 지지대927) 및 그 위의 상자(13A)를 하강시킨다. 상자가 하강되는 즉시 승강조작대(15) 후방의 수평 에어실린더(29)가 작동하여 해당 상자(13A)를 밀어내어 하단(14-2) 상층 받침대상에 올려 놓은 다음 다시 후퇴한다. 이어, 수직 에어실린더(28)가 작동함에 따라 상기 지지대(270가 원위치로 복귀하게 된다.

이후, 상기의 과정이 반복적으로 이어지게 된다. 즉, 상기 후방 지지대(32)상에 장착된 모터(25)가 재 작동함에 따라, 우측으로 일정거리(p)만큼 이동한 상태로 상단(14-1) 하층 받침대상에 남아 있던 3개의 상자를 상기 밀쇠(22)가 또한차례 밀어줌으로써, 두 번째의 적재대상 상자가 승강조작대(15)상에 올려지게 되고 상기 취출 로봇(12)에 의한 취출 및 적재가 실시된다.

작업이 계속됨에 따라 상단(14-1) 하층 받침대상의 상자(13)가 모두 하단(14-2) 상층 받침대상으로 하강하게 되면, 상기 전후방 지지대(31, 32)에 장착된 승강실린더(37)를 조작함으로써 상하 양단(14-1, 14-2)의 상층 받침대를 적정거리만큼 우선 하강시킨다. 이어서, 하방 개폐실린더(33)로 수평판(20)을 열어 젖혀 상기 양단(14-1, 14-2) 상층 받침대상의 상자들(13)을 일시에 하층 받침대상으로 하강시켜 다음작업을 준비한다.

여기서, 상단(14-1) 하층 받침대상의 상자(13)들이 하나씩 하단(14-2) 상층 받침대상으로 들어가는 과정은, 먼저 들어간 상자(13)가 뒤이어 들어오는 상자에 밀려 더욱 좌측으로 이동하는 원리에 의한다.

최종적으로, 상단(14-1)의 빈 상자(13)들이 점차 만재되어 전량 하단(14-2)으로 옮겨지면, 하단(14-2) 하층 받침대에 인접한 이송장치(24)를 작동시켜 그 좌측단에 위치한 상자부터 외부로 밀어냄과 아울러 포장 등의 후속작업을 실시하게 된다. 상기 하단(14-2) 하층 받침대상의 상자들(13)이 전량 배출되고 나면 이어 하단(14-2) 상층 받침대상의 상자(13)들을 하강시켜 상기 이송장치(24)로 다시 밀어낸다. 하강방법은 앞서 설명한 바와 같다.

이처럼, 작업자는 상기 전자제어장치에 해당 작업조건을 입력시켜 두고 예상외의 작동이상 등만 확인하면 된다. 즉, 종래와는 비교할 수 없을 정도의 생산성향상을 기대할 수 있다.

한편, 상기 이송장치(24) 및 잡이봉926) 등은 모터구동식으로 작동되는 바, 모터의 종류로는 스텝모터(Step motor)를 포함한 서보모터(Servo motor)가 바람직하다. 그러나, 이를 통상의 모터로 대체하는 등의 사소한 변경 역시 본 발명의 권리범위에 모두 포함되는 것임을 밝혀둔다.

이상 설명 한 바와 같이, 받침대 및 이송장치가 구비된 적재대와, 이 적재대측방에 위치한 승강조작대와, 이들 적재대 및 승강조작대를 제어하는 전자제어장치를 포함하여 구성되는 본 발명의 사출성형품 적재 및 이송장치는, 상당한 잔류열량을 지닌 성형품들을 즉시 일련의 상자내에 규칙적으로 적재함은 물론 만재 후 해당 상자들을 일정장소까지 이송시켜 줌으로써, 성형품 취출후 포장에 이르는 전 작업공정의 완전 자동화를 기할 수 있는 효과가 있다.

그리고 상당한 고온상태를 유지하기 마련인 사출성형기 전방에서의 작업이 전적으로 하나의 기계장치에 의해 이루어진다는 점에서 볼 때, 본 발명의 사출성형품 적재 및 이송장치는 상기 기계화 내지는 자동화에 따른 생산성향상 및 원가 절감효과에 그치지 않고, 작업장의 환경개선 등 부수적 효과 또한 지대하다.

Claims (11)

1. 하방 개폐수단을 갖는 상층 받침대, 그 하방에 서로 인접설치된 하층 받침대 및 이송장치(24)를 각각 구비한 상하 양단(14-1, 14-2)과, 상하로 배치된 이들 상단(14-1) 및 하단(14-2)을 지탱하는 지지부재와, 상하 양단(14-1, 14-2) 상층 받침대와 상기 지지부재를 상호 연결하는 승강수단을 포함한 적재대(14)와,

   몸체(35)상에 수직이동 자재하게 장착된 지지대927), 이 지지대927)의 일측단에 연결된 수직 에어실린더(28) 및 상기 몸체(35)상에 수평으로 장착된 수평에어실린더(29)를 포함한 승강조작대(15)와,

   상기 적재대(14) 및 승강조작대(15)의 작동을 제어하는 전자제어장치를 포함하여 구성되며,

   사출기(11)로부터 취출된 성형품(3)을 상기 지지대(27)상의 상자(13A)내에 규칙적으로 배열, 적재함과 아울러 만재된 상자들(13)을 적재대(14) 외부로 배출하기까지의 전공정을 자동화한 것을 특징으로 하는 사출성형품 적재 및 이송장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 상하 양단(14-1, 14-2)의 상층 받침대가 서로 회동자재하게 결합된 수직판(19) 및 수평판(20)으로 구성되며, 하층 받침대가 상호 일정각도를 갖고 고정된 수직판(19) 및 수평판(20')으로 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형품 적재 및 이송장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 하방 개폐수단이 상층 받침대상 수직판(19) 및 수평판(20)을 서로 연결하는 에어실린더(33)인 것을 특징으로 하는 사출성형품 적재 및 이송장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 승강수단이 상층 받침대상 수직판(19)과 상기지지부재를 연결하는 에어실린더(37)인 것을 특징으로 하는 사출성형품 적재 및 이송장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 이송장치(24)가 전후방 2개의 지지대(31, 32) 사이에 축설된 적정수의 풀리(23)와, 이들 풀리(23)를 연결하는 벨트(21)와, 일측단 풀리에 장착된 모터(25)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형품 적재 및 이송장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 승강조작대(15)를 구성하는 몸체(35) 상단부 일측에, 완충재 박스(16) 및 이 박스(16)에 인접하며 그 하단부에 흡입기(18)를 갖는 잡이봉(26)을 설치한 것을 특징으로 하는 사출성형품 적재 및 이송장치.
7. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 지지부재가 전방 지지대(31), 후방 지지대(32) 및 이들을 상호 결합시키는 바닥판(30)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형품 적재 및 이송장치.
8. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 지지부재가, 전방지지대(31) 없이 후방지지대(32) 및 바닥판(30)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형품 적재 및 이송장치.
9. 제5항에 있어서, 상기 벨트(21)의 외주면에 적정수의 밀쇠(22)가 부착된 것을 특징으로 하는 사출성형품 적재 및 이송장치.
10. 제6항에 있어서, 상기 잡이봉(26)이 일정 축(R)을 중심으로 회동자재 한 상태로 몸체(35)상에 축설된 것을 특징으로 하는 사출성형품 적재 및 이송장치.
11. 제7항에 있어서, 상기 바닥판(30)의 하단면에 로울러바퀴(34)를 장착한 것을 특징으로 하는 사출성형품 적재 및 이송장치.

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