KR100912659B1

KR100912659B1 - 게터 물질 충진 튜브 제조장치

Info

Publication number: KR100912659B1
Application number: KR1020070106139A
Authority: KR
Inventors: 박광수
Original assignee: (주)북두엔지니어링
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2009-08-17
Also published as: KR20090040671A

Abstract

본 발명은 게더물질 충진 튜브 제조장치에 관한 것으로서, 내부에 지르코늄과 같은 게더물질 충진되어 일면이 개방되는 미세 튜브를 자동으로 제조하는 장치를 개발하여 생산성을 높이면서 발생할 수 있는 제품의 불량을 최소화하기 위하여 개발된 것으로;

튜브(1)를 삽입할 수 있도록 수직으로 관통되는 다수의 튜브삽입홀(21)이 일정 간격으로 배열되는 형성되는 다수의 지그(2)가 일정간격으로 배열되어 이동하도록 하는 작업테이블(3)과;

상기 작업테이블(3)이 최초 위치에서 일 지그(2)에 상응하여 상기 지그(2)에 형성되는 튜브삽입홀(21)에 튜브(1)를 삽입하는 튜브공급장치(4)와;

상기 튜브(1)가 삽입된 지그(2)가 다음 위치로 이동하였을 때 튜브(1)의 공급이 완료된 지그(2)에 상면이 개방되고 저면이 막힌 상태로 삽입되었는지 여부를 확인하는 방향확인장치(5a)와;

상기 방향확인이 완료된 지그(2)가 다음 위치로 이동하였을 때 상부를 통하여 상기 튜브(1)의 개방된 상면을 통하여 진공을 유지하도록 하는 게더물질로 된 파우더(11)를 충진하는 파우더 공급장치(6)와;

상기 파우더(11)의 공급이 완료된 지그(2)가 이동하여 정지하였을 때 튜브(1)에 삽입된 파우더(11)의 상부에 압력을 가하여 일정 압력으로 압축하는 파우더 압축장치(5b)와;

상기 파우더(11)의 압축이 완료된 지그(2)가 이동하여 정지하였을 때 압입된 파우더(11)의 높이를 검사하는 압입 높이 검사장치(5c)와;

상기 압입 높이의 검사가 완료된 지그(2)가 이동하여 정지하였을 때 상기 지그(2)에 삽입된 튜브(1)를 추출하되 방향확인장치(5a)와 압입 높이 검사장치(5c)에서 확인된 불량품과 정상제품이 별도의 경로로 추출되도록 하는 제품추출장치(7)와;

상기 튜브(1)의 추출이 완료된 지그(2)에 모든 튜브(1)가 추출되었는지 확인하는 추출확인장치(5d)와;

상기 튜브(1)의 추출이 완료된 지그(2)의 튜브삽입홀(21)을 압축공기를 이용하여 청소하는 잔여물 제거장치(8)와;

상기 지그(2), 작업테이블(3), 튜브공급장치(4), 방향확인장치(5a), 파우더 공급장치(6), 파우더 압축장치(5b), 압입 높이 검사장치(5c), 제품추출장치(7), 추출확인장치(5d) 및 잔여물 제거장치(8)를 제어하는 제어부(9)로 구성됨을 특징으로 하는 게터물질 충진 튜브 제조장치에 관한 것이다.

게터, 지르코늄

Description

게터 물질 충진 튜브 제조장치{The manufacturing instrument for a tube that contain a getter materal}

본 발명은 케터물질 충진 튜브 제조장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 백라이트 유닛의 내부 진공 상태를 유지하기 위하여 사용되는 게터물질이 상기 게터물질이 일정량 충진된 튜브를 삽입함으로 용이하게 이루어지도록 하기 위하여 개발된 케터물질이 충진된 튜브 제조장치에 관한 것이다.

진공 유지를 위하여 첨가하는 물질을 게터(Getter)물질이라 하며 이러한 물질로는 바륨, 티나늄, 지르코늄 등이 사용되고 있다.

아주 간단한 보온병을 예로 들면 보온의 효과를 높이기 위하여 내부에 진공층을 형성하게 되는데 이러한 진공층은 시간이 지남에 따라 외부의 공기가 미세하게 유입되면서 진공에 의한 효과가 떨어지게 된다.

이러한 현상을 막기 위하여 공기를 구성하는 주성분인 질소 및 산소 등을 화학적인 반응으로 제거하는 물질을 첨가하게 되는데 이를 게터 물질이라 부른다.

상기 게터 물질은 최근에는 LCD 패널의 백라이트에 넣기도 하는 등 전자분야에서도 활발하게 사용되고 있다.

본 발명에서 주로 사용하게 될 지르코늄을 중심으로 상세히 설명하면 지르코늄은 공기 중의 산소와 질소에 대하여 다음과 같이 반응한다.

1) Zr + O2 → ZrO2

2) Zr + ½N2 → ZrN

즉 공기 중 산소와 질소와 발열반응에 의해 화학적으로 제거하게 되므로 공기를 구성하는 대부분의 성분이 제거되어 미세 공기의 유입에도 진공상태를 유지하도록 하게 되는 것이다.

본 발명이 적용될 분야는 주로 LCD 패널의 백라이트의 유리관에 삽입하도록 하는 것인데 종래에는 제작 공정상에 층을 형성하는 방법을 채택하여 작업이 번거롭고 투입되는 게터물질의 양을 정확하게 조절하기 어려운 상황이었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 게터 물질을 안정된 상태로 정량을 충진하도록 하는 튜브를 제조하는 장치를 개발하는데 있다.

상기 튜브의 제조 과정에서 발생하는 불량을 줄이고 발생된 불량품을 용이하게 구분하여 분리하는 장치를 개발하는 것이다.

또한 튜브의 자동화 생산이 용이하도록 하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
튜브(1)를 삽입할 수 있도록 수직으로 관통되는 다수의 튜브삽입홀(21)이 일정 간격으로 배열되는 형성되는 다수의 지그(2)가 일정간격으로 배열되어 이동하도록 하는 작업테이블(3)과;
상기 작업테이블(3)이 최초 위치에서 일 지그(2)에 상응하여 상기 지그(2)에 형성되는 튜브삽입홀(21)에 튜브(1)를 삽입하는 튜브공급장치(4)와;
상기 튜브(1)가 삽입된 지그(2)가 다음 위치로 이동하였을 때 튜브(1)의 공급이 완료된 지그(2)에 상면이 개방되고 저면이 막힌 상태로 삽입되었는지 여부를 확인하는 방향확인장치(5a)와;
상기 방향확인이 완료된 지그(2)가 다음 위치로 이동하였을 때 상부를 통하여 상기 튜브(1)의 개방된 상면을 통하여 진공을 유지하도록 하는 게더물질로 된 파우더(11)를 충진하는 파우더 공급장치(6)와;
상기 파우더(11)의 공급이 완료된 지그(2)가 이동하여 정지하였을 때 튜브(1)에 삽입된 파우더(11)의 상부에 압력을 가하여 일정 압력으로 압축하는 파우더 압축장치(5b)와;
상기 파우더(11)의 압축이 완료된 지그(2)가 이동하여 정지하였을 때 압입된 파우더(11)의 높이를 검사하는 압입 높이 검사장치(5c)와;
상기 압입 높이의 검사가 완료된 지그(2)가 이동하여 정지하였을 때 상기 지그(2)에 삽입된 튜브(1)를 추출하되 방향확인장치(5a)와 압입 높이 검사장치(5c)에서 확인된 불량품과 정상제품이 별도의 경로로 추출되도록 하는 제품추출장치(7)와;
상기 튜브(1)의 추출이 완료된 지그(2)에 모든 튜브(1)가 추출되었는지 확인하는 추출확인장치(5d)와;
상기 튜브(1)의 추출이 완료된 지그(2)의 튜브삽입홀(21)을 압축공기를 이용하여 청소하는 잔여물 제거장치(8)와;
상기 지그(2), 작업테이블(3), 튜브공급장치(4), 방향확인장치(5a), 파우더 공급장치(6), 파우더 압축장치(5b), 압입 높이 검사장치(5c), 제품추출장치(7), 추출확인장치(5d) 및 잔여물 제거장치(8)를 제어하는 제어부(9)로 구성됨을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같이 본 발명은 미세튜브의 내부에 정량 정압으로 압축된 게터 물질이 충진된 튜브를 제공함으로서 백라이트의 유리관에 용이하게 삽입하여 별도의 처리 없이도 게터 물질로 인한 진공 유지 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 게터 물질을 정량 정압으로 튜브의 내부에 충진하도록 하여 원자재의 낭비를 줄이고 안정되고 정확한 진공의 상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.

또, 생산과정에서 발생하는 불량제품을 용이하게 분리할 수 있도록 하여 완제품의 불량률을 획기적으로 줄이는 효과가 있다.

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따라 제 조된 튜브를 나타낸 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면도이다.

본 발명의 구성은 튜브(1)를 삽입할 수 있도록 수직으로 관통되는 다수의 튜브삽입홀(21)이 일정 간격으로 배열되는 형성되는 다수의 지그(2)가 일정간격으로 배열되어 이동하도록 하는 작업테이블(3)과;

상기 압입 높이의 검사가 완료된 지그(2)가 이동하여 정지하였을 때 상기 지그(2)에 삽입된 튜브(1)를 추출하되 방향확인장치(5a)와 압입 높이 검사장치(5c)에 서 확인된 불량품과 정상제품이 별도의 경로로 추출되도록 하는 제품추출장치(7)와;

상기 지그(2), 작업테이블(3), 튜브공급장치(4), 방향확인장치(5a), 파우더 공급장치(6), 파우더 압축장치(5b), 압입 높이 검사장치(5c), 제품추출장치(7), 추출확인장치(5d) 및 잔여물 제거장치(8)를 제어하는 제어부(9)로 구성되어 있다.

본 발명은 LCD의 백라이트에 게터물질을 기존의 도료의 형식이나 입자의 형식으로 충진 시키는 것보다 보다 정확한 제어를 하기 위하여 비교적 안정적이고 일정한 반응으로 진공상태를 유지하도록 하고 또 이의 지속 시간을 연장하기 위하여 상기 게터물질이 튜브에 충진된 상태로 공급되어 개방된 일면에서 부터 점차 반응이 일어나도록 한 것이다.

이때 상기 튜브공급장치(4)에서 튜브를 용이하게 삽입 시키기 위하여 상기 지그(2)의 튜브삽입홀(21)은 상단의 내경이 확장되는 깔때기의 형상으로 하는 것이 삽입에 용이할 것이다.

이러한 튜브(1)는 일면만 개방되어 있는 형태를 가짐으로 파우더 형식의 거터물질을 충진시키기 위해서는 상기 튜브(1)가 정확한 방향으로 삽입되었는지를 확인하는 방향확인장치(5a)를 필요로 한다.

또한 파우더 공급장치(6)에 의하여 파우더를 공급한 다음에는 이를 일정한 압력으로 압축하는 파우더 압축장치(5b)를 구비하여 완제품에서 파우더가 밖으로 나오지 않도록 하였으며 일정량의 파우더가 공급되었는지를 확인하는 압입높이 검사장치(5c) 또한 구비하도록 하였다.

현재 본원인이 개발한 일련의 장치를 고려하면 상기 튜브(1)는 아주 미세한 크기로 이루어져 작업 공정상의 오류가 상대적으로 많아 정밀한 작업을 필요로 하는 만큼 제품의 추출과 추출 여부를 확인하는 과정 또한 세심하게 고려하였다.

이때 본원인은 주로 지르코늄을 사용하는 튜브를 사용하도록 하였으나 일반적으로 지르코늄은 게터물질 중 하나로 현재 게터물질로 사용되는 바륨, 티나늄 등을 사용하여도 무방하며 또는 이후 새로이 개발되거나 발견될 물질로 상황에 따라 사용할 수 있는 것이다.

또한 본 발명에서는 보다 상세한 실시 예로 상기 작업테이블(3)은 지면에서 일정 높이로 입설되어 제어부(9)의 제어에 따라 구동모터(31)에 의하여 회전하는 원판형의 다이(32)로 이루어지며;

상기 다이(32)의 상면에는 공정을 구성하는 장치의 수만큼 일정 각도로 분할되어 상기 지그(2)가 위치하도록 하는 실시 예를 추가로 제시하였다.

상기 실시 예는 공정 중 방향확인장치(5a), 압입높이 검사장치(5c), 추출확인장치(5d)에서 이상 반응이 확인 즉 불량이 발생하게 되면 순차적으로 회전하면서 진행되던 공정이 중단되고 오류가 발생한 지그를 상기 제품추출장치(7)로 이동시키고 불량품을 제거한 후 다시 복귀하여 이를 진행하도록 하기 위하여 원형의 라인을 형성한 것이다.

또한 이러한 구조는 직선형의 라인보다 적은 작업공간이 소모되므로 공간의 활용에도 유리하다고 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브공급장치를 나타낸 정면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브공급장치를 나타낸 측면도이고, 도 7a 내지 7c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브공급유닛의 작동을 나타낸 개념도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브삽입유닛을 나타낸 정면도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브삽입유닛을 나타낸 개념도이다.

이의 구성은 상기 튜브공급장치(4)는 상부에 가로로 형성되는 가이드레일(41)과;

상기 튜브(1)가 순차적으로 삽입되는 다수의 공급관(421)과, 상기 공급관(421)과 연결되어 상기 튜브(1)가 수직 아래 방향으로 자유 낙하하도록 형성되는 튜브공급로(422)와, 상기 튜브공급로(422)와 연결되어 상기 지그(2)의 튜브삽입홀(21)의 상단에 밀접하여 상기 튜브(1)를 배출하도록 하는 다수의 튜브 배출노즐(423)과, 상기 튜브 배출노즐(423)의 상부에서 실린더(424)의 수평 왕복운동에 의하여 상기 다수의 튜브공급로(422) 하부를 폐쇄 또는 개방하는 지지바(425)와, 상기 지지바(425)의 상부에 인접하여 동일한 실린더(424)에 의하여 수평 왕복 운동을 하되 스프링(426)에 의하여 일정 탄성력을 가지고 상기 튜브공급로(422)의 일 튜브(1)를 눌러줘 고정하도록 하는 고정핀(427)으로 구성되는 튜브공급유닛(42)으로 구성됨을 나타내었다.

상기 튜브(1)와 같은 물품을 상기 공급관(421), 튜브공급로(422), 튜브 배출노즐(423)을 통하여 공급하는 원리는 기존 유사한 물품의 제조에서 사용되었던 구조이다.

다만 본 발명의 특징은 상기 많은 수의 상기 튜브삽입홀(21)에 동시에 튜브(1)를 삽입하는 것이 곤란할 경우 상기 가이드레일(41)을 통하여 순차적으로 삽입할 수 있도록 할 수도 있으며, 하나의 튜브만 삽입되도록 하는 상기 지지바(425)와 고정핀(427)의 기능에 그 특징이 있다고 하겠다.

즉 도 7a에서는 상기 고정핀(427)이 일정한 압력으로 튜브(1)의 일 측면을 눌러주어 고정하도록 함과 동시에 상기 지지바(425)는 튜브공급로(422)를 차단하여 튜브(1)가 지그(2)에 공급되는 것을 막고 있다.

이후 도 7b와 같이 상기 실린더(424)를 작동하여 상기 지지바(425)를 후퇴시키면 상기 고정핀(427)은 누르는 압력이 감소하긴 하지만 여전히 스프링(426)의 탄성력이 잔존하여 튜브(1)를 고정하고 있는 것이다.

도 7c는 상기 고정핀(427)의 잔존 탄성력이 사라져 후퇴하면 일 튜브(1)는 아래로 자유 낙하하게 되어 지그(2)에 튜브(1)를 공급하고 이작업 직후에 실린더(424)를 전진 시킴으로 최초 도 7a에서 도시한 상태로 되는 것이다.

이때 테이블 가이드 블록(33)을 상기 지그(2)와 튜브 배출노즐(423)의 사이에 형성하여 장치의 안전성을 높이도록 하고 이후의 작업에도 지그(2) 및 장치의 손상을 줄이도록 하는 실시 예가 바람직하다.

또한 본 발명에서는 상기 튜브공급유닛(42)의 일 측에는 수직방향으로 형성되는 실린더(431)에 의하여 상기 튜브공급유닛(42)이 튜브공급을 완료하고 상기 가이드레일(41)을 따라 이동하였을 때 상기 지그(2)의 튜브삽입홀(21)에 삽입된 튜브(1)의 상면을 밀어주어 정확하게 삽입되도록 하는 삽입핀(432)으로 구성된 튜브삽입유닛(43)이 추가로 형성되는 실시 예를 추가로 제시하였다.

상기 실시 예는 상기 튜브공급유닛(42)에서 튜브(1)는 단지 자유낙하하는 것으로 튜브(1)가 상기 튜브삽입홀(21)에 덜 끼워져 있을 가능성이 있으므로 벌도의 장치를 사용하여 상기 튜브(1)가 완전히 삽입되도록 하는 것이다.

이때 상기 삽입핀(432)이 지나친 압력을 가하여 상기 튜브(1) 또는 장치가 망실되지 않도록 스프링에 의하여 일정 압력 이상으로 가압하지 않도록 함이 바람직한 실시 예 일 것이다.

또한 이때 상기 테이블 가이드 블록(33)은 긴 삽입핀(432)이 압력에 의하여 휘어지는 등의 손상을 방지하는 역할도 하는 것이다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방향확인장치를 나타낸 측면도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방향확인장치를 나타낸 정면도로서, 상기 방향확인장치(5a)와 압입 높이 검사장치(5c) 및 추출확인장치(5d)는 수직 방향으로 형성되는 실린더(51)와;

상기 실린더(51)에 의하여 수직운동하는 고정블록(52)과;

상기 고정 블록(52)과 적어도 두 개 이상의 가이드봉(53)에 의하여 수직운동 을 하되 상기 가이드봉(53)의 외주면에는 스프링(53a)이 장착되며 상기 지그(2)의 튜브삽입홀(21)에 상응하는 위치에 다수의 핀 관통홀(54a)이 형성되는 완충블록(54)과;

상단은 상기 고정블록(52)에 일정한 탄성력으로 고정되고, 상기 핀 관통홀(54a)을 관통하여 하단은 상기 완충블록(54)이 압력에 의하여 상기 고정블록(52)의 방향으로 이동할 때 상기 완충블록 하단으로 돌출되는 다수의 핀(55)과;

상기 핀(55)의 중간에 형성되어 일정 위치에 가로방향의 홈(56a)이 형성되는 다수의 센서블록(56)과;

상기 핀(55)이 일정하게 삽입되었을 때 일렬도 일치된 상기 센서블록(56)의 홈(56a)의 양측 연장선상에 위치하는 제 1 및 제2 센서(57, 58)로 구성됨을 나타내었다.

상기 방향확인장치(5a)와 압입 높이 검사장치(5c) 및 추출확인장치(5d)의 구성은 거의 유사한 구조로 구성되어있다.

즉 상기 방향확인장치(5a)와 압입 높이 검사장치(5c) 및 추출확인장치(5d)는 상기 핀(55)이 일정 위치에 정렬해 있는지를 확인하는 것으로 그 차이는 상기 센서블록(56)의 홈(56a)이 일치하는 위치만 다른 것이며 또는 상기 핀(55)의 직경이 추출확인장치(5d)에서는 상기 지그(2)의 튜브삽입홀(21)에 상응하여도 되나 상기 방향확인장치(5a)와 압입 높이 검사장치(5c)의 경우는 상기 튜브(1)에 삽입된 파우더를 확인하기 위하여 그 직경은 튜브(1)에 삽입될 정도로 작아야한다는 것이다.

또한 상기 제1 및 제2 센서(57, 58)의 경우 상기 홈(56a)이 일치하는 것을 감지하는 것으로 상기 홈(56a)이 일치하지 않았을 경우에는 양 센서에 의하여 측정되는 하나의 열이 전부 불량으로 판단을 하게 된다.

도 12는 본 발명의 파우더 공급장치를 나타낸 측면도로서, 상기 파우더 공급장치(6)는 상부에 파우더(11)가 충진되어 있는 파우더 공급탱크(61)와, 상기 파우더 공급탱크(61)의 하단에 형성되어 상기 지그(2)에 삽입된 튜브에 상응하는 다수의 노즐(62)로 구성되며;

상기 다이(32)의 하부에는 상기 지그(2)를 상승시켜 상기 노즐(62)에 튜브 삽입홀(21)이 밀착되도록 하는 실런더(34)가 추가로 형성되는 구성을 나타내었다.

상기 실시 예는 파우더 공급장치의 경우 파우더 공급탱크(61)를 비롯한 장치를 이동하는 것보다는 상기 지그(2)를 상승 시키는 것이 보다 효과적이며 적은 힘이 드는 것을 적용하였으며, 상기 파우더(11)를 원활하게 공급하기 위하여서는 상기 파우더 공급탱크(61)의 내부에는 파우더가 유동적인 상태를 유지하도록 별도의 장치를 장착함이 바람직하다.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파우더 압축장치를 나타낸 정면도이며, 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파우더 압축장치를 나타낸 측면도로서, 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 파우더 압축장치(5b)는 수직 방향으로 형성되는 실린더(511)와;

상기 실린더(511)에 의하여 수직운동하는 고정블록(512)과;

상기 고정 블록(512)의 하부에서 일정 경로로 수직운동하도록 하되 상기 고정블록(512)과의 사이에는 적어도 두 개 이상 스프링(513)이 장착되며 상기 지그(2)의 튜브삽입홀(21)에 상응하는 위치에 다수의 핀 관통홀(514)이 형성되는 완충블록(515)과;

상단은 상기 고정블록(512)에 고정되고, 상기 핀 관통홀(514)을 관통하여 하단은 상기 완충블록(515)의 저면이 상기 지그(2)의 상면에 맞닿아 압력에 의하여 상기 스프링(513)이 수축할 때 상기 완충블록(515) 하단으로 돌출되어 튜브에 채워진 파우더의 상면에 압력을 가하도록 하는 다수의 핀(516)으로 구성된다.

이때 압축에 의한 힘은 다이(32)가 지지하게 되므로 다이의 하부에는 이를 지지할 수 있도록 하중받침대(35)를 형성하여 하중에도 장치의 손상이 없도록 함이 바람직하다.

도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제품 추출장치를 나타낸 정면도로서, 상기 제품추출장치(7)는 상기 지그(2)의 저면에는 상기 다이(32)의 중심 방향에 형성되는 스프링(711)과, 상기 튜브삽입홀(21)에 상응하고 튜브배출홀(712)이 형성되되 상기 스프링(711)의 인장력에 의하여 상기 튜브삽입홀(21)과 상기 튜브배출홀(712)이 어긋나있도록 형성되는 배출블록(713)과, 일측에 형성되어 끝단의 로드(714)가 상기 배출블록(713)을 밀면 상기 튜브삽입홀(21)과 상기 튜브배출홀(712)이 일치하도록 하는 배출블록 실린더(715)로 구성되는 지그조작장치(71)와;

수직 방향으로 형성되는 실린더(721)와; 상기 실린더(721)에 의하여 수직운동하는 고정블록(722)과; 상기 고정 블록(722)의 하부에서 일정 경로로 수직운동하도록 하되 상기 고정블록(722)과의 사이에는 적어도 두 개 이상 스프링(723)이 장착되며 상기 지그(2)의 튜브삽입홀(21)에 상응하는 위치에 다수의 핀 관통홀(724)이 형성되는 완충블록(725)과; 상단은 상기 고정블록(722)에 고정되고, 상기 핀 관통홀(724)을 관통하여 하단은 상기 완충블록(725)의 저면이 상기 지그(2)의 상면에 맞닿아 압력에 의하여 상기 스프링(723)이 수축할 때 상기 완충블록(725) 하단으로 돌출되어 튜브에 압력을 가하도록 하는 다수의 핀(726)으로 구성되는 튜브추출장치(72)와;

상기 다이(32)는 상기 지그(2)의 하부가 개방되어 일측방향으로 튜브가 떨어져 배출되도록 하는 경사진 배출가이드(731)와, 배출가이드(731)를 통하여 떨어지는 튜브를 저장하는 제품저장통(732)과, 상기 배출가이드(731)의 끝단에 인접하여 수평실린더(733)에 의하여 상기 배출가이드(731) 하단과 연결되는 경사진 연장가이드(734)와, 상기 배출가이드(731) 및 연장가이드(734)를 거친 튜브가 떨어져 저장되는 불량품 저장통(735)으로 구성된 튜브수거장치(73)로 구성됨을 특징으로 하는 게터물질 충진 튜브 제조장치를 나타내었다.

이때 상기 튜브추출장치(72)의 구성은 파우더 압축장치(5b)와 동일하며 단지 핀(726)이 보다 많이 하강하여 튜브를 튜브삽입홀(21)로 부터 완전히 빠지도록 한것에 그 차이가 있다.

도 16a 및 16b는 본 발명의 일 실시 예에 제품의 추출과정을 나타낸 개념도로서, 일반 위치에서는 튜브가 배출블록(713)에 막혀 빠져나오지 않은 상태이나 배출블록 실린더(715)를 작동하여 로드(714)가 상기 배출블록(713)을 눌러주어 튜브배출홈(712)을 튜브삽입홀(21)과 일치시키면 자중에 의하여 또는 이후 튜브추출장치의 작동에 의하여 튜브는 배출되게 되는 것이다.

도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 불량품의 추출과정을 나타낸 개념도로서, 불량품의 경우에는 수평실린더(733)를 작동하여 연장가이드(734)에 의하여 튜브가 배출되는 경로가 연장되어 별도의 불량품 저장통(735)에 저장되는 것이다.

이러한 튜브수거장치(73)에서 정상 제품과 불량품이 이동하는 경로를 바꾸어도 무방하나 바람직하게 작동하는 장치의 경우 발생하는 불량품의 비율을 고려하면 경로를 바꾸는 것은 바람직하지 않은 실시 예라고 할 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 잔여물 제거장치를 나타낸 측면도이고, 도 19 및 도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 잔여물 제거장치의 작동을 나타낸 개념도로서, 상기 지그(2)의 저면에는 상기 다이(32)의 중심 방향에 형성되는 스프링(711)과, 상기 튜브삽입홀(21)에 상응하고 튜브배출홀(712)이 형성되되 상기 스프링(711)의 인장력에 의하여 상기 튜브삽입홀(21)과 상기 튜브배출홀(712)이 어긋나있도록 형성되는 배출블록(713)이 형성되고;

상기 잔여물 제거장치(8)는 저면 테두리 부분이 일정하게 돌출되어 중앙에 홈부(811)를 형성하고 상부에서 상기 홈부(811)로 관통되는 압축공기 공급부(812)가 형성되는 덮개(81)와;

상기 덮개(81)가 지그(2)의 상면을 덮는 위치에서 상기 덮개(81)와 일체로 형성되어 일 끝단이 상기 배출블록(713)을 밀어 상기 튜브삽입홀(21)과 상기 튜브배출홀(712)이 일치하도록 하는 돌출부(82)와;

상기 돌출부(82)를 포함하는 덮개(81)를 수평 왕복운동하도록 하는 실린더(83)로 구성됨을 나타내었다.

이러한 구성은 압축 공기를 사용하여 상기 튜브삽입홀(21)에 강한 바람을 불어주어 잔여물이 제거되도록 한 것으로, 이때 압축공기를 분사할 때 상기 튜브삽입홀(21)이 개방되어 잔여물이 용이하게 빠져나가도록 제품추출장치에서 일 실시 예로 설명한 것과 동일한 지그(2)의 구성을 제시하였다.

즉 상기 덮개(81)와 돌출부(82)는 지그(2)가 작업위치에 정지되었을 때 실린더(83)의 작동에의하여 밀착되어 작동하도록 하는 것이며, 외부로 압축공기가 새어나가지 않게 홈부(811)을 두어 저면으로만 배출되어 잔여물이 장치를 오염시키는 것을 방지하도록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도

도 2는 본 발명에 따라 제조된 튜브를 나타낸 개념도

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정면도

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면도

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브공급장치를 나타낸 정면도

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브공급장치를 나타낸 측면도

도 7a 내지 7c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브공급유닛의 작동을 나타낸 개념도

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브삽입유닛을 나타낸 정면도

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 튜브삽입유닛을 나타낸 개념도

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방향확인장치를 나타낸 측면도

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방향확인장치를 나타낸 정면도

도 12는 본 발명의 파우더 공급장치를 나타낸 측면도

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파우더 압축장치를 나타낸 정면도

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파우더 압축장치를 나타낸 측면도

도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제품 추출장치를 나타낸 정면도

도 16a 및 16b는 본 발명의 일 실시 예에 제품의 추출과정을 나타낸 개념도

도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 불량품의 추출과정을 나타낸 개념도

도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 잔여물 제거장치를 나타낸 측면도

도 19 및 도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 잔여물 제거장치의 작동을 나타낸 개념도

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 튜브

11 : 파우더

2 : 지그

21 : 튜브삽입홀

3 : 작업테이블

31 : 구동모터 32 : 다이

33 : 테이블 가이드 블록

4 : 튜브공급장치

41 : 가이드레일

42 : 튜브공급유닛

421 : 공급관 422 : 튜브공급로

423 : 튜브 배출노즐 424 : 실린더

425 : 지지바 426 : 스프링

427 : 고정핀

43 : 튜브삽입유닛

431 : 실린더 432 : 삽입핀

5a : 방향확인장치

5b : 파우더 압축장치

5c : 압입 높이 검사장치

5d : 추출 확인장치

51 : 실린더 52 : 고정블록

53 : 가이드봉 53a : 스프링

54 : 완충블록 54a : 핀 관통홀

55 : 핀 56 : 센서블록

56a : 홈 57 : 제1 센서

58 : 제2 센서

511 : 실린더 512 : 고정블록

513 : 스프링 514 : 핀 관통홀

515 : 완충블록 516 : 핀

6 : 파우더 공급장치

61 : 파우더 공급탱크 62 : 노즐

7 : 제품 추출장치

71 : 지그조작장치

711 : 스프링 712 : 튜브배출홀

713 : 배출블록 714 : 로드

715 : 배출블록 실린더

72 : 튜브 추출장치

721 : 실린더 722 : 고정블록

723 : 스프링 724 : 핀 관통홀

725 : 완충블록 726 : 핀

73 : 튜브수거장치

731 : 배출가이드 732 : 수평실린더

733 : 제품저장통 734 : 연장가이드

735 : 불량품 저장통

8 : 잔여물 제거장치

81 : 덮개

811 : 홈부 812 : 압축공기 공급부

82 : 돌출부

83 : 실린더

9 : 제어부

Claims

튜브(1)를 삽입할 수 있도록 수직으로 관통되는 다수의 튜브삽입홀(21)이 일정 간격으로 배열되는 형성되는 다수의 지그(2)가 일정간격으로 배열되어 이동하도록 하는 작업테이블(3)과;

상기 작업테이블(3)이 최초 위치에서 일 지그(2)에 상응하여 상기 지그(2)에 형성되는 튜브삽입홀(21)에 튜브(1)를 삽입하는 튜브공급장치(4)와;

상기 튜브(1)가 삽입된 지그(2)가 다음 위치로 이동하였을 때 튜브(1)의 공급이 완료된 지그(2)에 상면이 개방되고 저면이 막힌 상태로 삽입되었는지 여부를 확인하는 방향확인장치(5a)와;

상기 방향확인이 완료된 지그(2)가 다음 위치로 이동하였을 때 상부를 통하여 상기 튜브(1)의 개방된 상면을 통하여 진공을 유지하도록 하는 게더물질로 된 파우더(11)를 충진하는 파우더 공급장치(6)와;

상기 파우더(11)의 공급이 완료된 지그(2)가 이동하여 정지하였을 때 튜브(1)에 삽입된 파우더(11)의 상부에 압력을 가하여 일정 압력으로 압축하는 파우더 압축장치(5b)와;

상기 파우더(11)의 압축이 완료된 지그(2)가 이동하여 정지하였을 때 압입된 파우더(11)의 높이를 검사하는 압입 높이 검사장치(5c)와;

상기 압입 높이의 검사가 완료된 지그(2)가 이동하여 정지하였을 때 상기 지그(2)에 삽입된 튜브(1)를 추출하되 방향확인장치(5a)와 압입 높이 검사장치(5c)에서 확인된 불량품과 정상제품이 별도의 경로로 추출되도록 하는 제품추출장치(7)와;

상기 튜브(1)의 추출이 완료된 지그(2)에 모든 튜브(1)가 추출되었는지 확인하는 추출확인장치(5d)와;

상기 튜브(1)의 추출이 완료된 지그(2)의 튜브삽입홀(21)을 압축공기를 이용하여 청소하는 잔여물 제거장치(8)와;

상기 지그(2), 작업테이블(3), 튜브공급장치(4), 방향확인장치(5a), 파우더 공급장치(6), 파우더 압축장치(5b), 압입 높이 검사장치(5c), 제품추출장치(7), 추출확인장치(5d) 및 잔여물 제거장치(8)를 제어하는 제어부(9)로 구성됨을 특징으로 하는 게터물질 충진 튜브 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 작업테이블(3)은 지면에서 일정 높이로 입설되어 제어부(9)의 제어에 따라 구동모터(31)에 의하여 회전하는 원판형의 다이(32)로 이루어지며;

상기 다이(32)의 상면에는 공정을 구성하는 장치의 수만큼 일정 각도로 분할되어 상기 지그(2)가 위치함을 특징으로 하는 게터물질 충진 튜브제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 튜브공급장치(4)는 상부에 가로로 형성되는 가이드레일(41)과;

상기 튜브(1)가 순차적으로 삽입되는 다수의 공급관(421)과, 상기 공급관(421)과 연결되어 상기 튜브(1)가 수직 아래 방향으로 자유 낙하하도록 형성되는 튜브공급로(422)와, 상기 튜브공급로(422)와 연결되어 상기 지그(2)의 튜브삽입홀(21)의 상단에 밀접하여 상기 튜브(1)를 배출하도록 하는 다수의 튜브 배출노즐(423)과, 상기 튜브 배출노즐(423)의 상부에서 실린더(424)의 수평 왕복운동에 의하여 상기 다수의 튜브공급로(422) 하부를 폐쇄 또는 개방하는 지지바(425)와, 상기 지지바(425)의 상부에 인접하여 동일한 실린더(424)에 의하여 수평 왕복 운동을 하되 스프링(426)에 의하여 일정 탄성력을 가지고 상기 튜브공급로(422)의 일 튜브(1)를 눌러줘 고정하도록 하는 고정핀(427)으로 구성되는 튜브공급유닛(42)으로 구성됨을 특징으로 하는 게터물질 충진 튜브제조장치.
제 3항에 있어서, 상기 튜브공급유닛(42)의 일 측에는 수직방향으로 형성되는 실린더(431)에 의하여 상기 튜브공급유닛(42)이 튜브공급을 완료하고 상기 가이드레일(41)을 따라 이동하였을 때 상기 지그(2)의 튜브삽입홀(21)에 삽입된 튜브(1)의 상면을 밀어주어 정확하게 삽입되도록 하는 삽입핀(432)으로 구성된 튜브삽입유닛(43)이 추가로 형성됨을 특징으로 하는 게터물질 충진 튜브 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 방향확인장치(5a)와 압입 높이 검사장치(5c) 및 추출확인장치(5d)는 수직 방향으로 형성되는 실린더(51)와;

상기 실린더(51)에 의하여 수직운동하는 고정블록(52)과;

상기 고정 블록(52)과 적어도 두 개 이상의 가이드봉(53)에 의하여 수직운동을 하되 상기 가이드봉(53)의 외주면에는 스프링(53a)이 장착되며 상기 지그(2)의 튜브삽입홀(21)에 상응하는 위치에 다수의 핀 관통홀(54a)이 형성되는 완충블록(54)과;

상단은 상기 고정블록(52)에 일정한 탄성력으로 고정되고, 상기 핀 관통홀(54a)을 관통하여 하단은 상기 완충블록(54)이 압력에 의하여 상기 고정블록(52)의 방향으로 이동할 때 상기 완충블록 하단으로 돌출되는 다수의 핀(55)과;

상기 핀(55)의 중간에 형성되어 일정 위치에 가로방향의 홈(56a)이 형성되는 다수의 센서블록(56)과;

상기 핀(55)이 일정하게 삽입되었을 때 일렬도 일치된 상기 센서블록(56)의 홈(56a)의 양측 연장선상에 위치하는 제 1 및 제2 센서(57, 58)로 구성됨을 특징으로 하는 게터물질 충진 튜브 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 파우더 공급장치(6)는 상부에 파우더(11)가 충진되어 있는 파우더 공급탱크(61)와, 상기 파우더 공급탱크(61)의 하단에 형성되어 상기 지그(2)에 삽입된 튜브에 상응하는 다수의 노즐(62)로 구성됨을 특징으로 하는 게커물질 충진 튜브 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 파우더 압축장치(5b)는 수직 방향으로 형성되는 실린더(511)와;

상기 실린더(511)에 의하여 수직운동하는 고정블록(512)과;

상기 고정 블록(512)의 하부에서 일정 경로로 수직운동하도록 하되 상기 고정블록(512)과의 사이에는 적어도 두 개 이상 스프링(513)이 장착되며 상기 지그(2)의 튜브삽입홀(21)에 상응하는 위치에 다수의 핀 관통홀(514)이 형성되는 완충블록(515)과;

상단은 상기 고정블록(512)에 고정되고, 상기 핀 관통홀(514)을 관통하여 하단은 상기 완충블록(515)의 저면이 상기 지그(2)의 상면에 맞닿아 압력에 의하여 상기 스프링(513)이 수축할 때 상기 완충블록(515) 하단으로 돌출되어 튜브에 채워진 파우더의 상면에 압력을 가하도록 하는 다수의 핀(516)으로 구성됨을 특징으로 하는 게터물질 충진 튜브 제조장치.
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