KR100648514B1

KR100648514B1 - 폴리머 검사 장치

Info

Publication number: KR100648514B1
Application number: KR1020050055652A
Authority: KR
Inventors: 이창로
Original assignee: 주식회사 로텍
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2006-11-27

Abstract

본 발명은 볼피더(5)에 다량 투입되는 폴리머 제품을 검사하는 장치에 있어서: 상기 볼피더(5)에서 공급되는 제품을 일정한 자세로 유지하여 일방향으로 이송하는 라인피더(10); 상기 라인피더(10)로 이송되는 제품을 향하도록 설치되고, 배풍기(25)로 공급된 공기를 분사하는 에어노즐(20); 상기 에어노즐(20)을 통과한 제품을 향하도록 설치되고, 제품의 저항값을 검출하는 측정기(30); 상기 라인피더(10)의 일측으로 다수의 독립된 개구를 형성하도록 설치되고, 호스(42)를 개재하여 각각의 수집통(45)과 연결되는 호퍼(40); 상기 호퍼(40)의 선택된 개구로 제품을 구분하여 이송하도록 운동 가능하게 설치되는 이송기(50); 및 상기 측정기(30)의 입력에 의한 양부 판단으로 이송기(50)를 구동하는 제어기(60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 성형이 완료된 폴리머 제품을 투입하면 검사를 거쳐 양품과 불량품으로 선별하는 과정이 자동적으로 수행되도록 하여 고품질을 유지하면서 생산성도 향상할 수 있는 효과가 있다.

폴리머, 불량, 저항, 검사, 에어, 진공

Description

폴리머 검사 장치 {Apparatus for inspecting Polymer}

도 1은 본 발명에 따른 폴리머 검사 장치를 나타내는 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 라인피더를 분리하여 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 장치의 요부를 정면에서 나타내는 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 장치의 요부를 배면에서 나타내는 구성도,

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 라인피더의 요부에 대한 분해 사시도 및 조립 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

5: 볼피더 10: 라인피더

20: 에어노즐 25: 배풍기

30: 측정기 40: 호퍼

45: 수집통 50: 이송기

60: 제어기

본 발명은 폴리머 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성형이 완료 된 폴리머 제품을 투입하면 검사를 거쳐 양품과 불량품으로 선별하는 과정이 자동적으로 수행되도록 하는 폴리머 검사 장치에 관한 것이다.

통상적으로 폴리머(Polymer)는 저결정화에 따라 음료용기, 식품 용기, 화장품 용기 뿐 아니라 의료기기나 광고판 등의 폭넓은 용도로 활용 가능한 것으로 알려져 있으며, 특히 비생분해성 플라스틱 폐기물에 의한 오염에 대한 관심이 높아짐에 따라 미국을 비롯한 선진국에서는 생분해성 폴리머에 대한 관심과 연구가 집중되고 있기도 하다.

폴리머의 산업적 적용에 있어서 폴리머 전지의 액상 전해액을 겔상으로 대체하는 용도, 애자와 전선류 피복을 비롯한 각종 절연재 용도, 과전류를 차단해 과전류로 인한 과열 발생을 방지하는 폴리머스위치 용도 등으로 확산된다.

다만, 상기 어느 용도에 있어서나 폴리머 제품이 국내외 시장에서 경쟁력을 확보하기 위해서는 우수한 품질을 바탕으로 수율을 증대할 수 있는 공정의 생력화가 필수적이다. 더구나 엄격한 품질 기준이 요구되는 용도(예컨대 절연재)의 폴리머 제품은 수작업의 비중이 높은 검사 공정에 대한 자동화가 중요하다.

이에 따라 본 발명은 상기한 점에 착안하는 것으로서, 성형이 완료된 폴리머 제품을 투입하면 검사를 거쳐 양품과 불량품으로 선별하는 과정이 자동적으로 수행되도록 하여 고품질을 유지하면서 생산성도 향상할 수 있는 폴리머 검사 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 볼피더에 다량 투입되는 폴리머 제품을 검사하는 장치에 있어서: 상기 볼피더에서 공급되는 제품을 일정한 자세로 유지하여 일방향으로 이송하는 라인피더; 상기 라인피더로 이송되는 제품을 향하도록 설치되고, 배풍기로 공급된 공기를 분사하는 에어노즐; 상기 에어노즐을 통과한 제품을 향하도록 설치되고, 제품의 저항값을 검출하는 측정기; 상기 라인피더의 일측으로 다수의 독립된 개구를 형성하도록 설치되고, 호스를 개재하여 각각의 수집통과 연결되는 호퍼; 상기 호퍼의 선택된 개구로 제품을 구분하여 이송하도록 운동 가능하게 설치되는 이송기; 및 상기 측정기의 입력에 의한 양부 판단으로 이송기를 구동하는 제어기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로서 상기 라인피더는 서포트 상에 레일블록을 개재하여 가이드가 설치되고, 서포트의 일측에 진공흡착을 위한 석션송풍기가 연결되는 구조를 택한다.

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

도 1은 본 발명에 따른 폴리머 검사 장치를 나타내는 평면도, 도 2는 본 발명에 따른 라인피더를 분리하여 나타내는 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 장치의 요부를 정면에서 나타내는 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 장치의 요부를 배면에서 나타내는 구성도이다. 도시에서 이해의 편의를 위해 관련도가 적은 부분은 생략하거나 연한 실선으로 나타낸다.

본 발명은 본 발명은 볼피더(5)에 다량 투입되는 폴리머 제품을 검사하는 장 치에 관련된다. 볼피더(5)의 볼(bowl)은 제품의 형태에 따라 접시형, 원통형, 계단형, 종형 등 다양한 종류 중에서 택일 가능하다. 성형된 제품을 볼피더(5)에 투입하는 것은 수동 또는 자동으로 할 수 있다. 볼피더(5)의 일측면에는 제품을 하나씩 인출하도록 슈트(6)가 구비된다.

본 발명에 따르면 상기 볼피더(5)에서 공급되는 제품을 일정한 자세로 유지하여 일방향으로 이송하는 라인피더(10)가 구비된다. 라인피더(10)는 직선 이송하는 담당하는 부분으로서 일단이 볼피더(5)의 슈트(6)에 연결되면서 타단이 후술하는 본 발명의 후속 공정 위치까지 연장되도록 한다.

이때, 도 2를 참조하면 상기 라인피더(10)는 서포트(11) 상에 레일블록(12)(13)을 개재하여 가이드(14)가 설치되고, 서포트(11)의 일측에 진공흡착을 위한 석션송풍기(15)가 연결된다. 서포트(11) 상에서 전방으로 수지제의 레일블록(13)이 고정되고, 후방으로 알루미늄 합금소재의 레일블록(12)이 고정된다. 레일블록(12) 상에는 가이드(14)가 장착된다. 서포트(11)의 일측에서 부호 11a는 석션송풍기(15)(도 4참조)가 연결되는 포트이다. 라인피더(10)의 상세한 구성과 작용은 후술하는 도 5 및 도 6을 참조한다.

또, 본 발명에 따르면 배풍기(25)로 공급된 공기를 분사하는 에어노즐(20)이 상기 라인피더(10)로 이송되는 제품을 향하도록 설치된다. 에어노즐(20)은 라인피더(10) 상에서 겹쳐진 상태로 이동하는 제품을 향하도록 위치를 정하는데, 겹쳐진 상측 제품을 불어내도록 상면과 측면을 향한 경사각을 유지하는 것이 좋다. 반면 배풍기(25)는 다른 부분과 간섭되지 않는 적절한 위치에 설치하고, 호스(22)를 이 용하여 에어노즐(20)과 연결한다. 배풍기(25)의 용량은 겹쳐진 제품의 분리 및 이물질의 탈락에 충분할 정도의 분사압을 형성하는 범위로 선정한다. 이물질을 탈락하는 것은 후술하는 검사공정에서 측정의 정확도를 향상한다.

또, 본 발명에 따르면 제품의 저항값을 검출하는 측정기(30)가 상기 에어노즐(20)을 통과한 제품을 향하도록 설치된다. 측정기(30)는 일측에 검출핀을 구비하고 라인피더(10) 상의 제품을 향하여 직선왕복운동을 수행한다. 측정기(30) 또는 검출핀을 왕복하는 주기는 제품이 라인피더(10) 상을 한 스텝씩 이동하는 주기와 동기화되도록 한다. 측정기(30)의 검출핀이 제품에 접촉하는 순간의 저항값은 후술하는 제어기(60)에 입력되어 비교/판단을 위한 신호로 활용된다. 측정기(30) 또는 검출핀의 구동은 응답 속도가 빠른 서보모터나 스테핑모터를 사용한다.

만일 절연재로 활용되는 폴리머 제품이라면 측정기(30)는 통상의 메가옴미터(MegaOhm Meter) 방식을 택하는데, 1000V 내외의 전압을 공급하면서 누설전류를 측정하면 절연저항값을 획득할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 호스(42)를 개재하여 각각의 수집통(45)과 연결되는 호퍼(40)가 상기 라인피더(10)의 일측으로 다수의 독립된 개구를 형성하도록 설치된다. 도 1에 의하면 3개의 개구를 지니는 호퍼(40)가 예시되지만 이에 한정되는 것은 아니다. 이 경우 2개는 양품을 이송하는 경로, 1개는 불량품을 이송하는 경로로 활용할 수 있다. 호퍼(40)는 라인피더(10)의 하류단에 인접하여 설치하는 것이 공수를 절감하는 측면에서 유리하다. 수집통(45)은 이물질이 혼입되지 않도록 개폐가능한 상자 구조를 택하며, 각각의 호스(42)를 이용하여 호퍼(40)의 하단과 연결 한다. 호스(42)는 강도와 내마모성을 지니는 소재를 이용하여 성형되고 제품의 통과에 따른 충분한 내경을 지니는 구성을 선택한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 호퍼(40)의 선택된 개구로 제품을 구분하여 이송하도록 이송기(50)가 운동가능하게 설치된다. 이송기(50)는 직선왕복 그리고/또는 회전왕복에 의한 2축 이내의 운동 구조를 택하는 것이 공수를 절감하는 측면에서 유리하다. 이송기(50)와 호퍼(40)의 설치 위치는 3축 이상의 복잡한 운동을 피할 수 있도록 결정한다. 이송기(50)의 운동은 공압식 모터 보다는 전기식 서보모터를 이용하여 제어하는 것이 좋다.

이때, 상기 이송기(50)는 제품을 진공흡착하기 위한 석션송풍기(15)에 의한 진공력을 이용할 수도 있다. 폴리머를 포함한 다양한 비자성체 제품의 경우 진공흡착이 무난하지만 이에 국한되지 않는다. 진공흡착의 경우 이송기(50)의 일단에 진공패드나 홀더를 부착하고 밸브(미도시)를 온오프하여 제품을 탈착한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 측정기(30)의 입력에 의한 양부 판단으로 이송기(50)를 구동하는 제어기(60)가 구비된다. 제어기(60)의 입력부에는 측정기(30) 외에 제품의 이송 상태를 검출하는 근접스위치(미도시) 또는 카운터스위치(미도시) 등이 연결될 수 있다. 제어기(60)의 출력부에는 이송기(50) 외에 볼피더(5), 석션송풍기(15), 배풍기(25) 등이 연결된다. 제어기(60)는 마이크로프로세서를 기반으로 하는 마이컴 회로 또는 PLC가 바람직하지만, 제어점수가 적은 경우 비교적 간단한 구성의 릴레이 시컨스 회로를 택하는 것을 배제하지 않는다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 라인피더의 요부에 대한 분해 사시도 및 조 립 사시도이다.

상기 라인피더(10)는 석션송풍기(15), 서포트(11), 레일블록(12)(13), 가이드(14), 조절볼트(18)로 구성된다. 서포트(11)는 석션송풍기(15)에 연결되는 포트(11a)를 지니며 상면에 일정 각도의 경사면이 형성된다. 서포트(11) 상에는 각각 형태가 다른 레일블록(12)(13)이 장착되고, 일측 레일블록(12) 상에는 가이드(14)가 장착된다. 가이드(14)의 일측에는 다수의 레일 인서트 블록(19)이 장착된다. 이와 같은 구성에 의하면 레일블록(13)과 가이드(14) 사이에는 에어갭(16)이 형성되어 서포트(11)의 포트(11a)와 연통된다. 조절볼트(18)는 가이드(14)를 통하여 레일블록(12)에 체졀되고, 가이드(14)와 인접 부품 간의 밀착력을 가변하여 에어갭(16)의 간극을 조절한다.

이에 따라 일단 라인피더(10) 상에 정위치되는 폴리머 제품은 석션송풍기(15)에 의한 진공흡인력으로 안정적으로 후속공정에 투입되며, 에어노즐(20)에서 두겹을 불어내기 위한 공기가 분사되어도 이탈됨이 없이 자세가 유지된다. 라인피더(10) 상에서 제품의 원활한 이송을 위해 서포트(11), 레일블록(12)(13), 가이드(14)의 상호 대향하는 부분과 외부로 노출되는 주요부는 표면조도를 양호하게 처리하는 것이 좋다.

전체적 작동에 있어서, 볼피더(5)에 투입된 폴리머 제품이 정렬되면서 라인피더(10) 상을 한 스텝씩 이동하는 동안 첫 번째 공정에서 에어노즐(20)을 통하여 분사된 공기가 제품에 분사되고, 두 번째 공정에서 측정기(30)의 검출핀이 제품에 접촉하여 저항값을 독출하면 제어기(60)가 이를 기준 데이터와 비교하여 양부를 판 단한다. 세 번째 공정에서 측정기(30)가 양품/불량품에 따라 설정된 경로를 거쳐 호퍼(40)로 제품을 이송한다. 호퍼(40)에 3개의 경로(개구)가 구비되는 경우 측정기(30)의 이동 경로에 대한 데이터도 제어기(60) 상에 3가지로 구분되어 저장된다. 제품이 수집통(45) 상에 수거되는 주기는 실시간 측정을 통하여 관리되지만, 수집통(45)을 투명/반투명 소재로 하여 육안 확인도 가능하게 한다.

이때, 호퍼(40)의 개구가 3개이지만 평상시 2개만 사용하고 나머지는 양품 수집을 위한 예비용도로 활용하는 것이 좋다. 일측 수집통(45)에 양품이 거의 충진되는 것이 검출되는 경우 자동적으로 다른 개구를 통하여 양품을 수집하도록 하면 공정의 흐름이 중단되지 않는다. 수집통(45)에 허용되는 제품수를 미리 산정하고 검사 완료된 제품수를 카운트하여 연산하는 방식으로 수행할 수 있다. 물론 수집통(45)에 제품이 충진되는 상태를 검출할 수 있는 센서(미도시), 수집통(45)이 충진되었음을 시각/청각적으로 표시하는 경보수단(미도시)을 활용할 수도 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.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 발명은 성형이 완료된 폴리머 제품을 투입하면 검사를 거쳐 양품과 불량품으로 선별하는 과정이 자동적으로 수행되도록 하여 고품질을 유지하면서 생산성도 향상할 수 있는 효과가 있다.

Claims

볼피더(5)에 다량 투입되는 폴리머 제품을 검사하는 장치에 있어서:

상기 볼피더(5)에서 공급되는 제품을 일정한 자세로 유지하여 일방향으로 이송하는 라인피더(10);

상기 라인피더(10)로 이송되는 제품을 향하도록 설치되고, 배풍기(25)로 공급된 공기를 분사하는 에어노즐(20);

상기 에어노즐(20)을 통과한 제품을 향하도록 설치되고, 제품의 저항값을 검출하는 측정기(30);

상기 라인피더(10)의 일측으로 다수의 독립된 개구를 형성하도록 설치되고, 호스(42)를 개재하여 각각의 수집통(45)과 연결되는 호퍼(40);

상기 호퍼(40)의 선택된 개구로 제품을 구분하여 이송하도록 운동 가능하게 설치되는 이송기(50); 및

상기 측정기(30)의 입력에 의한 양부 판단으로 이송기(50)를 구동하는 제어기(60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리머 검사 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 라인피더(10)는 석션송풍기(15)와, 석션송풍기(15)에 연결되는 포트(11a)를 지니는 서포트(11)와, 서포트(11) 상에 장착되는 레일블록(12)(13)과, 일측 레일블록(12) 상에 장착되어 레일블록(13)과 에어갭(16)을 형성하는 가이드(14) 와, 가이드(14)의 밀착력에 의한 에어갭(16)의 간극을 조절하는 조절볼트(18)를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리머 검사 장치.