KR100543846B1

KR100543846B1 - 자동 인서트 삽입기

Info

Publication number: KR100543846B1
Application number: KR1020030017472A
Authority: KR
Inventors: 김도완
Original assignee: 김도완
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2006-01-23
Also published as: KR20040082792A

Abstract

본 발명은 모니터 케이스(C)등에 인서트 너트(N)를 자동으로 삽입하는 인서트 삽입기에 있어서: 상기 모니터 케이스(C)를 평행한 상태로 견실하게 지지하고, 이송실린더(11)를 구비하는 금형지그(10); 상기 금형지그(10)의 상부에 설치되고, 쿠션실린더(22)와 패드(24)를 구비하는 가압로딩부; 상기 금형지그(10)의 이송실린더(11)에 연결되고, 공급지그(31)와 작동실린더(32)를 구비하는 가압작동부; 상기 공급지그(31)상에 인서트 너트(N)를 일정 수량씩 자동으로 공급하고, 슈트(41)와 피더(42)를 구비하는 제품공급부; 및 상기 모든 일련의 작동을 순차적으로 작동시키며 제어하는 제어박스(50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 본 발명은, 모니터 케이스 등에 인서트 너트를 삽입하는 과정을 완전 자동화시켜 간단한 작동으로 삽입작업을 신속하게 수행하면서 인서트물을 안정적으로 공급하여 제품의 불량율을 저하시키고, 작업의 효율성과 생산성을 향상하는 효과를 제공한다.

자동 인서트 삽입기, 모니터 케이스, 인서트 너트, 가압작동부, 제품공급부

Description

자동 인서트 삽입기{The automatic pin inserting machine}

도 1은 본 발명에 따른 인서트 삽입기의 주요 구성을 정면에서 나타내는 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 인서트 삽입기의 주요 구성을 평면에서 나타내는 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 인서트 삽입기에서 제품공급부를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 인서트 삽입기에서 가압로딩부만을 확대하여 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 인서트 삽입기에서 가압작동부를 확대하여 나타내는 구성도.

삭제

도 6은 본 발명에 따른 인서트 삽입기의 작동상태를 나타내는 구성도.

본 발명은 자동 인서트 삽입기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모니터 케이스 등에 인서트 너트를 삽입하는 과정을 완전 자동화시켜 간단한 작동으로 삽입작업을 신속하게 수행하면서 인서트물을 안정적으로 공급하여 제품의 불량율을 저하시키고, 작업의 효율성과 생산성을 향상할 수 있는 자동 인서트 삽입기에 관한 것이다.

통상, 모니터(노트북, LCD 등)를 제조하기 위해서는 금형에 수지를 사출하여 형성되는 모니터 케이스에 인서트 너트 등을 삽입하는 과정을 수작업에 의존하게 된다. 그러나, 동시에 많은 생산량을 처리해야 하는 제조업 등에서 이와 같은 방식을 적용하는 경우 작업자의 노동이 배가되고 반복작업으로 인한 집중력의 저하로 인하여 제품의 불량발생률을 증가시키게 되고 그렇다고 작업자의 수를 늘이면 인건비와 같은 수익성이 저하되는 폐단이 따랐다.

또한, 사출품의 크기가 큰 경우에는 작업자가 육안으로 식별하면서 인서트 너를 삽입하는 작업이 가능하지만, 크기가 매우 작은 사출품일 경우에는 작업자가 일일이 그 위치를 확인하기 어려워 제품의 불량율과 작업성, 생산성이 떨어지는 문제가 발생하였다.

이를 위해, 종래에는 사출품에 인서트 너트를 삽입하는 기계가 등장하고 있지만, 사출품에 인서트 너트를 공급하는 로딩시간이 길어 생산량의 저하를 초래하고 그에 따른 기계의 작업량과 생산성이 떨어지는 등의 기계의 효용가치가 저하되는 폐단이 따랐다. 이외에도 사출품에 삽입되는 인서트 너트의 공급이 안정적으로 이루어지지 않아 기계의 오작동이 발생하여 인서트 너트가 누락 및 탈락되는 등 제품의 불량율이 상승되는 문제가 있었다.

이에 따라 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 모니터 케이스 등에 인서트 너트를 삽입하는 과정을 완전 자동화시켜 간단한 작동으로 삽입작업을 신속하게 수행하면서 인서트물을 안정적으로 공급하여 제품의 불량율을 저하시키고, 작업의 효율성과 생산성을 향상할 수 있는 자동 인서트 삽입기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 모니터 케이스(C)등에 인서트 너트(N)를 자동으로 삽입하는 인서트 삽입기에 있어서: 상기 모니터 케이스(C)를 평행한 상태로 견실하게 지지하고, 이송실린더(11)를 구비하는 금형지그(10); 상기 금형지그(10)의 상부에 설치되고, 쿠션실린더(22)와 패드(24)를 구비하는 가압로딩부; 상기 금형지그(10)의 이송실린더(11)에 연결되고, 공급지그(31)와 작동실린더(32)를 구비하는 가압작동부; 상기 공급지그(31)상에 인서트 너트(N)를 일정 수량씩 자동으로 공급하고, 슈트(41)와 피더(42)를 구비하는 제품공급부; 및 상기 모든 일련의 작동을 순차적으로 작동시키며 제어하는 제어박스(50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가압로딩부는 프레임(21)상에 연결되는 쿠션실린더(22)와, 쿠션실린더(22)를 대향하게 고정하는 가이드로드(23)와, 가이드로드(23)와 쿠션실린더(22)에 장착되어 쿠션실린더(22)에 의해 상하운동하는 패드(24)를 구비한다.

본 발명의 가압작동부는 슈트(41)와 서로 연결되어 인서트 너트(N)의 유동 경로(31a)를 구비하는 공급지그(31)와, 공급지그(31)를 항상 일정한 온도로 예열시키는 예열기(33)와, 공급지그(31)의 유동 경로(31a)상에 설치되어 인서트 너트(N)를 삽입하는 삽입기(34)와, 삽입기(34)에 연결되어 전후운동시키는 작동실린더(32) 를 구비한다.

이때, 상기 가압작동부는 저면에서 한 쌍의 레일(35)상에 거치되고, 양측면에서 가이드블록(36)에 의해 지지된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 인서트 삽입기의 주요 구성을 정면에서 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 인서트 삽입기의 주요 구성을 평면에서 나타내는 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 인서트 삽입기에서 제품공급부를 나타내는 구성도이다.

본 발명은 본체상에 금형지그(10), 가압로딩부, 가압작동부, 제품공급부, 제어박스(50) 등을 구비하는 자동 인서트 삽입기에 관련되며, 모니터 케이스(C)등에 인서트 너트(N)를 자동으로 삽입하도록 한다. 상기의 주요한 일련의 장치로 시스템을 구성하고 전 공정이 컨트롤러에 의해 자동적으로 연속적 공정을 수행하게 된다. 공간 활용을 증대하기 위해 자동 인서트 삽입기(1)를 작동하기 위한 스타트버튼(2)은 본체의 상부에 설치된다.

본 발명의 금형지그(10)는 이송실린더(11)를 구비하고, 상기 모니터 케이스(C)를 평행한 상태로 견실하게 지지한다. 금형지그(10)는 사각형태로서 모니터 케이스(C)크기보다는 약간 작은 크기로 형성하여 모니터 케이스(C)와 중간끼움형태로 안착되도록 한다. 금형지그(10)에 구비되는 이송실린더(11)는 금형지그(10)의 하단부에 설치되어 후술하는 가압작동부를 이송시킨다. 금형지그(10)의 양측에 는 미설명된 완충구(12)가 구비된다. 완충구(12)는 이송실린더(11)의 작동으로 의해 이송되는 가압작동부를 완충시키는 역할을 수행한다.

본 발명의 가압로딩부는 쿠션실린더(22)와 패드(24)를 구비하고, 상기 금형지그(10)의 상부에 설치된다. 가압로딩부는 금형지그(10)의 상부에 설치되어 상하운동이 가능하게 장착된다. 가압로딩부에 구비되는 쿠션실린더(15)와 패드(24)는 본 발명의 금형지그(10)에 안착되는 모니터 케이스(C)가 이탈 및 유동하지 않도록 하는 것으로서 상세한 구성은 후술하는 도 4를 참조한다.

본 발명의 가압작동부는 공급지그(31)와 작동실린더(32)를 구비하고, 상기 금형지그(10)의 양측으로 이송실린더(11)에 연결된다. 가압작동부는 금형지그(10)의 양측에 설치되어 이송실린더(11)에 의해 좌우이송된다. 가압작동부는 설정된 행정거리를 좌우이송하면서 금형지그(10)상의 모니터 케이스(C)에 인서트 너트(N)를 삽입되도록 하는 것으로, 이에 따른 구성과 작용상태는 도 5를 통하여 상세히 설명한다.

본 발명의 제품공급부는 슈트(41)와 피더(42)를 구비하고, 상기 공급지그(31)상에 인서트 너트(N)를 일정 수량씩 자동으로 공급한다. 제품공급부는 도 3에 도시된 바와 같이, 슈트(41)의 일측에는 다수의 인서트 너트(N)를 저장하면서 하나씩 슈트(41)로 내려보내는 피더(42)가 연결되고, 슈트(41)의 타측에는 인서트 너트(N)의 유동 경로(31a)를 구비하는 공급지그(31)와 서로 연결된다. 여기서, 인서트 너트(N)는 슈트(41)에서 공급지그(31)로 공급되는 바, 슈트(41)로부터 공급되는 인서트 너트(N)를 공급지그(31)의 유동 경로(31a)상으로 하나씩 하나씩 공급된다.

또한, 슈트(41)에서 인서트 너트(N)는 직선홈에 삽입되고 적층되어 이송하게 된다. 슈트(41)의 양측으로는 장착위치를 임의대로 조정할 수 있도록 다수의 결합공을 설치한다. 여기서, 본 발명에서 사용되는 피더(feeder)는 좁은 장소에도 설치가 용이하면서 전기 소모량 적고 SPEED 조절 용이한 파츠 피더(parts feeder)를 사용하는 것이 바람직하다. 파츠 피더라 함은 인서트 성형의 자동화 시스템에서, 워크를 로봇이 취급할 수 있도록 일정의 방향, 자세를 갖도록 워크 정렬 공급장치의 일종으로 진동식 피더이다.

삭제

본 발명의 제어박스(50)는 상기 모든 일련의 작동을 순차적으로 작동시키며 제어한다. 제어박스(50)는 각 주요 구성품과 회로적으로 연결되면서 설정된 작동에 따라 동작을 제어하고, 본체의 일측 부근에 설치된다. 주요구성품은 가압로딩부, 가압작동부, 제품공급부를 모두 포함한다. 또한 제어박스(50)는 주요 구성품을 단계적으로 작동하기 위한 단독조작 스위치(51)를 구비한다. 단독조작 스위치(51)는 상기 주요 구성품을 단계적으로 작동하기 위한 입력수단이다. 이외에도 전원을 단속하는 온오프(on/off)키, 인서트 너트를 삽입하는 공정을 즉시 정지시키는 비상 정지키, 공급지그의 예열온도를 수치로 표현하는 온도계, 인서트 삽입기의 공정을 조정하는 자동/수동키 등 여러 가지 제어키가 구비된다.

도 4는 본 발명에 따른 인서트 삽입기에서 가압로딩부만을 확대하여 나타내는 구성도이다.

본 발명의 가압로딩부는 프레임(21)상에 연결되는 쿠션실린더(22)와, 쿠션실린더(22)를 대향하게 고정하는 가이드로드(23)와, 가이드로드(23)와 쿠션실린더(22)에 장착되어 쿠션실린더(22)에 의해 상하운동하는 패드(24)를 구비한다. 가압로딩부는 금형지그(10)의 후단으로부터 상부에 위치하도록 프레임(21)이 설치된다. 프레임(21)상에는 쿠션실린더(22)가 개재되어 이를 기준하여 양측으로 가이드로드(23)가 서로 대향하는 상태로 고정된다.

또한, 쿠션실린더(22)와 가이드로드(23)의 하단에는 패드(24)가 고정되어 가이드로드(23)상에서 상하운동 가능하게 장착되고, 패드(24)는 중앙에서 쿠션실린더(22)의 이송력을 받도록 연결된다. 프레임(21)은 패드(24)의 상하운동이 원활하도록 가이드로드(23)에 접하여 미끄럼되는 부분에 오일레스 베어링을 설치한다. 이에 따라, 가압로딩부는 쿠션실린더(22)와 가이드로드(23)에 연결되는 패드(24)를 통하여 금형지그(10)에 안착되는 모니터 케이스(C)가 기계의 작동으로 인하여 이탈 및 유동을 방지한다.

도 5는 본 발명에 따른 인서트 삽입기에서 가압작동부를 확대하여 나타내는 구성도이다.

본 발명의 가압작동부는 슈트(41)와 서로 연결되어 인서트 너트(N)의 유동 경로(31a)를 구비하는 공급지그(31)와, 공급지그(31)를 항상 일정한 온도로 예열시 키는 예열기(33)와, 공급지그(31)의 유동 경로(31a)상에 설치되어 인서트 너트(N)를 삽입하는 삽입기(34)와, 삽입기(34)에 연결되어 전후운동시키는 작동실린더(32)를 구비한다. 가압작동부는 슈트(41)를 통하여 공급되는 인서트 너트(N)를 공급지그(31)의 유동 경로(31a)를 통하여 공급되고, 공급된 인서트 너트(N)를 작동실린더(32)의 작동으로 삽입기(34)가 전진운동하여 모니터 케이스(C)의 인서트 너트가 삽입될 삽입공에 삽입되어 설치한다.

또한, 공급지그(31)는 일측에 연결되는 예열기(33)에 의해 항상 일정한 온도(280°∼300°)를 유지하게 된다. 이는 공급지그(31)가 예열된 상태를 유지하게 되면 인서트 너트(N)도 예열된 상태가 되고 이에 따라 합성수지 사출품으로 형성되는 모니터 케이스(C)에 삽입 고정되기가 수월하다. 즉 인서트 너트(N)가 모니터 케이스(C)의 삽입공을 확장시키면서 삽입되는 동시에 인서트 너트(N)가 식게 되면 삽입공이 수축하게 되어 확실한 고정상태를 유지하게 된다.

또한, 공급지그(31)의 내부에서 전후운동하는 삽입기와 이를 작동시키는 작동실린더는 서로 분리된 구조로, 이는 공급지그(31)에 설치되는 예열기(33)로 인하여 작동실린더에 열이 공급되지 않도록 하기 위함이고, 미설명된 도면부호 37은 작동실린더(32)의 로드와 삽입기(34)를 서로 연결하여 이탈되지 않으면서 유기적으로 작동되도록 하는 탄성부재가 설치된다. 이외에도 공급지그(31)의 후단부에 개재되는 가이드블록(36)의 사이에는 절연부재가 설치된다.

또한, 가압작동부는 저면에서 한 쌍의 레일(35)상에 거치되고, 양측면에서 가이드블록(36)에 의해 지지된다. 도 1 및 도 6a,b처럼 레일(35)은 공급지그(31)의 행정거리보다 충분히 길도록 연장하지만 가이드블록(36)은 이보다 짧아도 무방하다. 도 6a,b에 나타낸 것처럼 가이드블록(36)과 레일(35)은 "ㄷ"자 형태로 접촉시킨다. 즉, 공급지그(31)와 작동실린더(32)를 동시에 수용하는 가이드블록(36)의 하중이 하방향의 레일(35)에 작용하므로 접촉부를 사각형 단면으로 하면 미끄럼 저항이 최소화된다. 공급지그(31)는 가이드블록(36)과 레일(35)에 의해 4지점에서 지지되므로 하나의 이송실린더(11)를 사용하여도 작동이 원활하다.

도 6은 본 발명에 따른 인서트 삽입기의 작동상태를 나타내는 구성도이다.

작동에 있어서, 도 6을 기준으로 하여 본 고안의 작동을 설명하되, 인용되지 않은 부호는 도 1 내지 도 5를 참조한다. 여기서, 이해의 편의를 위해 슈트(41)의 후단에 피더(42)가 설치되어 인서트 너트(N)는 도 5에서 가압작동부의 공급지그(31)를 통하여 상부에서 하부로 자동적으로 하나씩 공급되는 것으로 전제한다. 즉, 인서트 너트(N)는 도 6b처럼 피더(42)로부터 슈트(41)를 통하여 공급지그(31)로 공급되는 바, 슈트(41)로부터 공급된 인서트 너트(N)를 공급지그(31)의 유동 경로(31a)상으로 하나씩 하나씩 공급되게 된다.

도 6a에서, 합성수지 사출품으로 형성되는 모니터 케이스(C)를 금형지그(10)에 평행한 상태로 정확하게 위치시킨다. 여기서 모니터 케이스(C)를 정확하게 위치시킨다는 것은 가압작동부가 작동하여 인서트 너트(N)가 삽입될 위치에 안착시킨다는 것이다. 이어서, 도 2에서 도시된 본체의 상부에 설치된 양측의 스타트버튼(2)을 동시에 누른다. 한편, 스타트버튼(2)은 동시에 양측을 눌러야만 작동한다. 만약, 일측의 스타트버튼만을 누를 경우에는 안전장치가 작동하여 기계가 작동하지 않게 된다. 이어서, 도 6a처럼 쿠션실린더(22)가 작동하여 가이드로드(23)에 의해 패드(24)가 하부로 작동하여 금형지그(10)상에 안착된 모니터 케이스(C)를 가압하여 유동되지 않게 고정된다.

그리고, 금형지그(10)의 하부에 위치한 이송실린더(11)가 작동하여 공급지그(31)를 금형지그(10)쪽으로 이송시킨다. 이때, 공급지그(31)는 가이드블록(36)과 레일(35)에 의해 4지점에서 지지되므로 하나의 이송실린더(11)에 의해 이송작동이 원활히 이루어진다. 한편, 공급지그(31)는 금형지그(10)에 안착된 모니터 케이스(C)에 인서트 너트(N)가 삽입될 곳에 위치하게 된다.

이어서, 도 6b에서 슈트(41)를 통하여 공급되는 인서트 너트(N)는 공급지그(31)의 유동 경로(31a)를 통하여 공급되어 예열기(33)를 통하여 예열된 상태를 유지하게 된다. 인서트 너트(N)는 도 6b의 확대도처럼 작동실린더(32)의 작동으로 삽입기(34)가 전진운동하여 모니터 케이스(C)의 인서트 너트가 삽입될 삽입공에 삽입하여 고정한다.

이어서, 상기와 같은 작동을 역순으로 진행하여 원상태로 주요장치들이 위치하고 이와 동시에 슈트(41)로부터 인서트 너트(N)가 공급지그(31)의 유동 경로(31a)상으로 공급되어 인서트 너트(N)가 작업자가 완성된 제품(모니터 케이스에 인서트 너트가 삽입된 것)을 취출하여 미완성된 제품(모니터 케이스에 인서트 너트를 삽입할 것)을 재공급하는 동안에 예열상태를 유지시킨다. 이에 따라, 상기와 같은 공정을 반복적으로 수행하여 모니터 케이스(C)에 인서트 너트(N)를 삽입하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 자동 인서트 삽입기(1)는 모니터 케이스(C)등에 인서트 너트(N)를 삽입하는 과정을 완전 자동화시켜 간단한 작동으로 삽입작업을 신속하게 수행하면서 인서트물을 안정적으로 공급하여 제품의 불량율을 저하시키고, 작 업의 효율성과 생산성을 향상하는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 모니터 케이스 등에 인서트 너트를 삽입하는 과정을 완전 자동화시켜 간단한 작동으로 삽입작업을 신속하게 수행하면서 인서트물을 안정적으로 공급하여 제품의 불량율을 저하시키고, 작업의 효율성과 생산성을 향상하는 효과를 제공한다.

Claims

모니터 케이스(C)등에 인서트 너트(N)를 자동으로 삽입하는 인서트 삽입기에 있어서:

상기 모니터 케이스(C)를 평행한 상태로 견실하게 지지하고, 이송실린더(11)를 구비하는 금형지그(10);

상기 금형지그(10)의 상부에 설치되고, 쿠션실린더(22)와 패드(24)를 구비하는 가압로딩부;

상기 금형지그(10)의 이송실린더(11)에 연결되고, 공급지그(31)와 작동실린더(32)를 구비하는 가압작동부;

상기 공급지그(31)상에 인서트 너트(N)를 일정 수량씩 자동으로 공급하고, 슈트(41)와 피더(42)를 구비하는 제품공급부; 및

상기 모든 일련의 작동을 순차적으로 작동시키며 제어하는 제어박스(50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 삽입기.
제 1항에 있어서,

상기 가압로딩부는 프레임(21)상에 연결되는 쿠션실린더(22)와, 쿠션실린더(22)를 대향하게 고정하는 가이드로드(23)와, 가이드로드(23)와 쿠션실린더(22)에 장착되어 쿠션실린더(22)에 의해 상하운동하는 패드(24)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 삽입기.
제 1항에 있어서,

상기 가압작동부는 슈트(41)와 서로 연결되어 인서트 너트(N)의 유동 경로(31a)를 구비하는 공급지그(31)와, 공급지그(31)를 항상 일정한 온도로 예열시키는 예열기(33)와, 공급지그(31)의 유동 경로(31a)상에 설치되어 인서트 너트(N)를 삽입하는 삽입기(34)와, 삽입기(34)에 연결되어 전후운동시키는 작동실린더(32)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 삽입기.
제 1 또는 3항에 있어서,

상기 가압작동부는 저면에서 한 쌍의 레일(35)상에 거치되고, 양측면에서 가이드블록(36)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 삽입기.