KR100929930B1

KR100929930B1 - 사출 성형물 양불 판별장치

Info

Publication number: KR100929930B1
Application number: KR1020070121244A
Authority: KR
Inventors: 이상일
Original assignee: 주식회사남선알미늄
Priority date: 2007-11-27
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2009-12-04
Also published as: KR20090054539A

Abstract

본 발명은 사출 성형물의 중량을 계측하여 정상과 불량을 판별하여 줄 수 있도록 한 사출 성형물 양불 판별장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 조작반 및 제어반, 구분된 점등을 통해 검사가 완료된 사출 성형물의 정상과 불량을 표시해주기 위한 양불 표시용 경광등, 판별작업이 이루어진 성형물의 수량을 표시해주기 위한 집합 표시등, 장비의 가동을 제어하기 위한 중앙처리장치(CPU) 등을 구비하는 제어 유닛과, 구동모터에 의해 구동하는 배출 컨베이어, 승강 실린더에 의해 승,하강하는 승강 플레이트, 승강 플레이트에 설치되는 로드셀(load cell), 로드셀에 부착되는 계측대 등을 구비하는 판별기대로 구성된다.

본 발명은 일련의 공정에 의해 사출 성형물의 판별작업을 자동으로 진행할 수 있도록 한 것으로 사출 성형물의 판별작업을 신속하게 진행할 수 있을 뿐만 아니라 판별작업에 많은 작업인력을 필요로 하지 않기 때문에 생산성 향상과 제조원가의 절감을 기대할 수 있으며, 또한, 본 발명은 사출 성형물의 중량을 계측하여 정상과 불량을 판별할 수 있도록 함으로써 더욱 정확한 검사가 가능하게 해 줄 수 있는 등의 효과가 있다.

사출 성형물, 소재, 중량, 계측, 판별

Description

사출 성형물 양불 판별장치{injection molding type objection's inspection device}

본 발명은 사출 성형물 양불 판별장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 성형장치로부터 사출·성형되어 공급되는 사출 성형물의 중량을 계측한 다음 측정된 데이터를 기준 데이터와 비교하여 해당 사출 성형물에 대한 정상과 불량을 판별하여 줄 수 있도록 한 사출 성형물 양불 판별장치를 제공하고자 한다.

사출 성형에 사용되는 성형장치는 피스톤을 이용하여 용융상태의 수지를 금형틀 내로 주입하여 제품을 성형하는 것인데, 성형장치는 피스톤에 의해 이루어지는 용융 수지의 주입량을 사용자가 설정할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 용융 수지의 주입량을 설정해두었다고 하더라도 용융 수지가 갖는 특성상 반복적으로 이루어지는 용융 수지의 주입작업에서 사용자가 설정해둔 정량의 용융 수지가 주입되지 않는 경우가 발생할 수 있으며, 정량의 용융 수지가 주입되지 않을 경우에는 규격(크기)이나 강도 등에서 제품불량이 발생할 수밖에 없게 된다.

제품의 규격에서 불량이 발생할 경우 크기가 다소 작거나 정밀도를 요하지 않는 성형물은 규격에 따른 영향을 그다지 크게 받지 않는다고 볼 수 있으나, 그 크기가 크면서도 정밀도를 요하는 성형물(차량용 범퍼 등)의 경우에는 적용분야에 사용할 시에 정확한 조립이 이루어질 수 없으며, 그와 같은 조립의 불량은 안전사고를 야기할 수 있을 뿐만 아니라 완제품의 하자로 이어져 소비자의 신뢰도를 크게 떨어트리게 된다.

따라서, 사출 성형물은 제조현장에서 정상과 불량을 판별하여 불량의 경우 해당 성형물을 폐기처분하여야 하는데, 종래에는 사출 성형물의 양불을 판정함에 있어 제조가 완료된 사출 성형물이 갖는 외형의 크기를 측정하여 사출 성형물이 설계시에 의도한 규격(크기)으로 생산되었는지를 확인하는 작업으로 성형물의 정상과 불량을 판별하고 있다.

상기한 바와 같이 이루어지던 종래 사출 성형물의 양불 판별작업은 여러 가지 문제점을 야기할 수밖에 없는데, 첫째로는 크기가 크거나 길쭉한 형태여서 탄성이 심한 사출 성형물의 경우에는 정확한 측정이 어려울 뿐만 아니라 판별작업이 번거롭고 힘들다는 문제점이 있었으며, 둘째로는 단순하게 외형의 크기만을 측정하므로 소재(용융 수지)의 미달이나 과다주입으로 인해 향후 발생할 수 있는 수축이나 팽창으로 인한 규격의 변화에 따른 불량발생을 방지할 수 없었고, 셋째로는 판별작업을 수작업에 의존할 수밖에 없으므로 결국은 인건비를 상승시키고 생산성을 떨어트리게 되어 성형 제품의 제조원가를 상승시키게 되는 등의 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 전술한 바와 이루어지던 같은 종래 사출 성형물의 양불 판별작업에서 발생하였던 제반 문제점을 일소하기 위해 창출한 것으로서, 성형장치로부터 공급된 사출 성형물의 중량을 자동으로 계측한 다음 측정된 데이터를 미리 입력된 기준 데이터와 비교하여 초과 중량과 미달 중량을 검사한 다음 검사결과를 표시하고 검사가 완료된 사출 성형물을 자동으로 배출할 수 있도록 함으로써 별도의 작업인력을 필요로 하지 않으면서 사출 성형물에 대한 양불 판별작업을 진행할 수 있도록 함과 아울러 판별작업을 신속하게 진행할 수 있도록 하며, 사출 성형물의 중량을 계측하여 정상과 불량을 판별할 수 있도록 함으로써 사출 성형물에 대한 정확한 판별작업이 이루어질 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 사출 성형물 양불 판별장치를 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 본 발명은 조작반 및 제어반, 구분된 점등을 통해 검사가 완료된 사출 성형물의 정상과 불량을 표시해주기 위한 양불 표시용 경광등, 판별작업이 이루어진 성형물의 수량을 표시해주기 위한 집합 표시등, 장비의 가동을 제어하기 위한 중앙처리장치(CPU) 등을 구비하는 제어 유닛과, 구동모터에 의해 구동하는 전,후 1조의 배출 컨베이어, 승강 실린더에 의해 승,하강하는 승강 플레이트, 승강 플레이트에 설치되는 로드셀(load cell), 로드셀에 부착되는 계측대 등을 구비하는 판별기대로 구성되어짐을 기술적 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서 제시하는 사출 성형물 양불 판별장치는 사출 성형물에 대한 양불 판별작업이 일련의 자동공정에 의해 이루어질 수 있도록 한 것으로, 사출 성형물의 판별작업을 신속하게 진행할 수 있을 뿐만 아니라 판별작업에 많은 작업인력을 필요로 하지 않기 때문에 생산성 향상과 제조원가의 절감을 기대할 수 있으며, 또한, 본 발명은 사출 성형물의 중량을 계측하여 정상과 불량을 판별할 수 있도록 함으로써 더욱 정확한 검사가 가능할 뿐만 아니라 소재(용융 수지)의 과다 투입 및 미달로 인해 향후에 이루어질 수 있는 수축 및 팽창에 따른 규격불량까지 미연에 방지할 수 있는 등 본 발명은 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다.

<발명의 실시형태>

도 1에 본 발명에서 제시하는 판별장치(10)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 제어 유닛(20)과 판별기대(30)로 구성되어짐을 알 수 있는바, 상기 제어 유닛(20)은 장비의 구동을 제어함과 아울러 검사가 이루어진 사출 성형물에 대한 정상과 불량을 판별해주기 위한 것이며, 상기 판별기대(30)는 사출 성형물의 중량을 측정함과 아울러 측정이 완료된 사출 성형물을 배출하여 주기 위한 것이다.

본 발명에 따른 제어 유닛(20)은 그 상면에 구분된 점등을 통해 검사 대상물의 정상과 불량을 표시해주기 위한 양불 표시용 경광등(21)을 설치하고 전면 패널(20a)을 개폐가능하게 구성한 것으로, 패널(20a)의 일측에 장비를 가동시켜 주기 위한 가동 스위치 및 조작 스위치(22a)와 장비의 상태를 표시해주기 위한 상태 표시등(23)으로 구성되는 제어반(22)을 설치하며, 패널(20a)의 다른 일측에 외부 데이터 입력 및 셋팅 스위치(25)와 표시창(26)을 구비하는 조작반(24)을 설치하고, 패널(20a)의 또 다른 일측에 판별작업이 이루어진 성형물의 수량을 순차적으로 표시해주기 위한 복수의 램프나 엘이디(LED)의 조합으로 이루어진 집합 표시등(27)을 설치하며, 제어 유닛(20)의 내부에 장비의 가동을 제어하기 위한 중앙처리장치(CPU)를 설치하고, 패널(20a)의 이면에는 외부 입력신호를 중앙처리장치(CPU)로 전송하기 위한 마이크로프로세서 수단(MPU)를 설치하여 구성한다.

도 2 내지 도 3에 본 발명에 따른 판별기대(30)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 기대 상에 설치하여 지면으로부터 일정 높이를 유지하도록 한 베이스 프레임(31)의 길이방향으로 전,후 1조의 배출 컨베이어(32)를 설치하고, 각각의 배출 컨베이어(32)와 중앙처리장치(CPU)에 의해 동작하는 구동모터(M)를 체인 및 체인 스프로켓 등의 구동전달수단으로 연결하여 구동모터(M)에 의해 배출 컨베이어(32)가 구동되게 하고, 판별기대(30)의 선측에는 전,후측의 배출 컨베이어(32) 사이에 위치하도록 한 승강 플레이트(33)를 설치하며, 승강 플레이트(33)의 하방에 중앙처리장치(CPU)의 제어에 의해 동작하는 승강 실린더(34)를 설치·고정하고 승강 실린더(34)의 롯드(34a)를 승강 플레이트(33) 저면에 결합하여 승강 실린더(34)의 구동에 의해 승강 플레이트(33)의 승하강이 이루어져 승강 플레이트(33)가 배출 컨베이어(32) 상방으로 승강·돌출하거나 배출 컨베이어(32) 하방으로 하강·은닉되도록 한다.

상기 승강 플레이트(33) 상면 일측에 로드셀(load cell; 35)을 설치함과 아울러 로드셀(35) 주변에 대상물의 인입(근접)을 감지하여 센서신호를 발생시키도록 한 대상물 감지센서(S1)를 설치하고, 로드셀(35) 일측에 지지 플레이트(36)를 설치하여 지지 플레이트(36)의 단부에 사각 프레임 형태(평면상에서 봤을 때)의 계측대(37)를 설치·고정함으로써 계측대(37) 상에 올려지는 대상물의 하중이 로드셀(35)에 변형을 가하여 로드셀(35)의 변형량에 따른 대상물의 중량 계측이 이루어질 수 있도록 하며, 계측대(37)의 상면에 접지력이 좋은 합성수지 등으로 제작되는 거치부재(37a)를 부착하여 계측대(37)에 적재되는 대상물의 유동을 방지할 수 있도록 하고, 계측대(37)의 주변에 대상물을 공급해주기 위한 로더의 인입(근접)을 감지하여 센서신호를 발생시키도록 한 로더 감지센서(S2)를 설치한다.

이때, 상기 로더 감지센서(S2)는 배출 컨베이어(32) 상에 거치되는 대상물의 높이보다 높게 설치하여 대상물에 의한 영향을 받지 않도록 않다

상기 승강 플레이트(33)는 베이스 프레임(31) 전, 후측 내벽에 설치·고정된 가이드 레일(38)에 슬라이드 결합되도록 한 슬라이드 부재(39) 상면에 설치·고정함으로써 가이드 레일(38)을 따라 승강 플레이트(33)의 슬라이드 승하강이 이루어질 수 있도록 한다.(도 4 참조)

도 5에 본 발명의 블럭도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 제어 유닛(20)의 개폐 패널(20a) 이면에 설치되는 마이크로프로세서 수단(MPU; 41)과 제어 유닛(20) 내부에 설치되는 중앙처리장치(CPU; 40)가 연계되어 상호 간에 데이터를 주고받음을 알 수 있다.

상기 마이크로프로세서 수단(MPU; 41)은 셋팅 스위치(25)에 의해 입력되는 외부 입력 데이터를 가공하여 중앙처리장치(40)로 전송하여 주기 위한 입력신호 처리 및 전송부(411)와, 중앙처리장치(CPU; 40)로부터 전송된 신호를 가공하여 주기 위한 출력신호 처리부(412)와, 출력신호를 표시창(26)으로 출력해주기 위한 출력부(413) 등으로 구성한다.

상기 중앙처리장치(40)는 마이크로프로세서 수단(MPU; 41)으로부터 전송된 외부 입력신호를 처리하기 위한 입력신호 처리부(401)와, 입력신호 처리부(401)에서 처리된 기준 데이터(중량 데이터)를 저장하기 위한 데이터 저장부(402)와, 대상물의 하중에 의한 로드셀(35)의 변형량을 디지털 신호로 변환시켜 측정 데이터(중량 데이터)를 구하도록 한 신호 변환부(403)와, 측정 데이터와 기준 데이터를 비교하여 측정 데이터 값이 기준 데이터의 범위 내에 속하는지 그렇지 않은지를 판별해 정상 또는 불량의 구분된 신호를 송출하도록 한 비교·판별부(404)와, 비교·판별부(404)의 송출신호에 따라 양불 표시용 경광등(21)을 구분되게 점등시켜 줌과 아울러 판별작업이 이루어지는 사출 성형물의 수량에 따라 집합 표시등(27)을 순차적으로 점등시켜 주도록 한 디스플레이부(405)와, 대상물 감지센서(S1) 및 로더 감지센서(S2)의 감지신호에 의해 승강 실린더(34)의 승하강과 구동모터(M)의 구동을 연동하게 제어해 줄 수 있도록 한 구동 제어부(406)와, 각각의 데이터(검사제품의 수량, 양불 데이터, 정상 제품의 수량, 불량 제품의 수량 등)를 출력수단으로 출력해주거나 PC 등의 수단으로 전송해주고 장비의 내부 상태(정보)를 마이크로프로세서 수단(MPU; 41)으로 전송하기 위한 데이터 전송부(407) 등으로 구성한다.

<발명의 작용>

이상의 구성으로 된 본 발명은 성형물을 사출하기 위한 성형장치(미도시됨.)의 인근에 설치하여 사용하는 것으로, 제어 유닛(20)의 외부 데이터 입력 및 셋팅 스위치(25)를 조작하여 하한선과 상한선의 범위를 갖는 기준 데이터를 중앙처리장치(CPU; 40)에 입력한 상태에서 가동시키게 되는데, 본 발명의 상세한 작용은 하기와 같이 이루어진다.

제어 유닛(20)의 조작 스위치 및 가동 스위치(22a)를 조작하여 장비를 가동시키게 되면 배출 컨베이어(32)는 구동이 정지된 상태이고 계측대(37)는 배출 컨베이어(32)의 하방으로 은닉된 상태를 유지하고 있는데, 위와 같은 상태에서 별도의 로더(미도시됨)가 성형장치로부터 성형이 완료된 성형물을 인출한 다음 기구적으로 동작하여 계측대(37) 상부의 배출 컨베이어(32) 상에 성형물을 거치시키게 되면 대상물 감지센서(S1)는 배출 컨베이어(32) 상에 거치된 대상물을 감지하여 센서신호를 발생시키고 로더 감지센서(S2)는 로더의 인입을 감지하여 센서신호를 발생시키게 된다.

로더가 대상물을 배출 컨베이어(32) 상에 거치해 둔 상태에서 빠져나가면 로더의 인입을 감지하고 있던 감지센서(S2)의 센서신호가 변화되고, 센서신호의 변화를 감지한 중앙처리장치(CPU; 40)는 승강 실린더(34)를 승강·동작시켜 승강 플레이트(33)가 승강하며, 승강 플레이트(33)에 설치된 로드셀(35)의 지지 플레이트(36)에 결합되어 있는 계측대(37)에 대상물이 거치되는데, 승강 실린더(34)는 대상물이 배출 컨베이어(32)로부터 이탈될 때까지 승강하게 된다.

대상물이 배출 컨베이어(32)로부터 이탈하면 그 자중이 로드셀(35)에 전달되어 변형을 일으키게 되고, 위 변형량은 중앙처리장치(CPU; 40)에 전송되어 중량 데이터로 변환되며, 중앙처리장치(CPU; 40)는 그 중량이 미리 설정한 기준 데이터 범위 내에 들 경우와 그렇지 않을 경우를 판별하여 양불 표시용 경광등(21)을 구분되게 점등하여줌과 아울러 집합 표시등(27)의 첫 번째 램프를 점등시켜 검사수량을 나타내준다.

대상물에 대한 검사(판별)이 완료되면 중앙처리장치(CPU; 40)의 명령에 의해 승강 실린더(34)가 하강하여 계측대(37) 상에 거치되었던 대상물이 다시 배출 컨베이어(32) 상에 거치되고, 승강 실린더(34)의 하강이 완료됨과 동시에 중앙처리장치(CPU; 40)의 명령을 받은 구동모터(M)가 구동하여 배출 컨베이어(32)가 대상물을 후방으로 이송시키는데, 이때, 구동모터(M)의 구동은 배출 컨베이어(32) 후방으로 이송되는 대상물의 전방에 다른 대상물을 적재할 수 있는 공간을 남기도록 할 수 있는 피치 단위의 구동이 이루어지게 된다.

본 발명은 이상과 같은 동작(로더에 의한 대상물의 투입 이후)을 반복하며 대상물에 대한 검사를 진행하여 검사가 이루어진 대상물이 배출 컨베이어(32) 상에 순차적으로 적재되도록 한 것으로, 검사(판별)되는 대상물의 수량과 불량에 대한 데이터를 플로터 등의 수단으로 출력하거나 PC 등의 단말수단으로 전송하여 관리하여 줄 수 있으므로 장비를 더욱 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에서 제시하는 판별장치의 바람직한 실시예를 도시한 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 판별기대의 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 판별기대의 구조를 설명하기 위한 참고 측단면도.

도 4의 [A], [B]는 본 발명의 요부의 구조와 작동상태를 설명하기 위한 참고 사시도.

도 5는 본 발명의 블럭도.

▣ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ▣

10: 판별장치 20: 제어 유닛

21: 양불 표시용 경광등 22: 제어반

22a: 가동 스위치 및 조작 스위치 24: 조작반

25: 데이터 입력 및 셋팅 스위치 26: 표시창

27: 집합 표시등 30: 판별기대

31: 베이스 프레임 32: 배출 컨베이어

33: 승강 플레이트 34: 승강 실린더

35: 로드셀 36: 지지 플레이트

37: 계측대 38: 가이드 레일

39: 슬라이드 부재 40: 중앙처리장치

41: 마이크로프로세서 수단

Claims

구분된 점등을 통해 검사 대상물의 정상과 불량을 표시해주기 위한 양불 표시용 경광등(21)을 설치하고 전면 패널(20a)을 개폐가능하게 구성하며, 패널(20a)의 일측에 장비를 가동시켜 주기 위한 가동 스위치 및 조작 스위치(22a)와 장비의 상태를 표시해주기 위한 상태 표시등(23)으로 구성되는 제어반(22)을 설치하며, 패널(20a)의 다른 일측에 외부 데이터 입력 및 셋팅 스위치(25)와 표시창(26)을 구비하는 조작반(24)을 설치하고, 패널(20a)의 또 다른 일측에 판별작업이 이루어진 성형물의 수량을 표시해주기 위한 복수의 집합 표시등(27)을 설치하며, 제어 유닛(20)의 내부에 장비의 가동을 제어하기 위한 중앙처리장치(CPU)를 설치하고, 패널(20a)의 이면에는 외부 입력신호를 중앙처리장치(CPU; 40)로 전송하기 위한 마이크로프로세서 수단(MPU; 41)를 설치하여서 된 제어 유닛(20)과;

베이스 프레임(31)의 전, 후측에 배출 컨베이어(32)를 설치하여 배출 컨베이어(32)가 중앙처리장치(CPU; 40)의 제어에 의해 동작하는 구동모터(M)로 구동되게 하고, 판별기대(30)의 선측에는 전,후측의 배출 컨베이어(32) 사이에 위치하도록 한 승강 플레이트(33)를 설치하며, 승강 플레이트(33)의 하방에 중앙처리장치(CPU; 40)의 제어에 의해 동작하는 승강 실린더(34)를 설치·고정하여 승강 실린더(34)의 롯드(34a)를 승강 플레이트(33)에 결합하고, 승강 플레이트(33) 상면 일측에 로드셀(load cell; 35)을 설치함과 아울러 로드셀(35) 주변에 대상물의 인입을 감지하여 센서신호를 발생시키도록 한 대상물 감지센서(S1)를 설치하며, 로드셀(35) 일측에 설치되는 지지 플레이트(36)의 단부에 계측대(37)를 설치·고정하고, 계측대(37)의 주변에 로더의 인입을 감지하여 센서신호를 발생시키도록 한 로더 감지센서(S2)를 설치하여서 된 판별기대(30)로 구성되어짐을 사출 성형물 양불 판별장치.
제1항에 있어서;

상기 승강 플레이트(33)는 베이스 프레임(31)의 전, 후측 내벽에 설치·고정된 가이드 레일(38)에 슬라이드 결합되도록 한 슬라이드 부재(39) 상면에 설치·고정하여 승강 플레이트(33)가 가이드 레일(38)을 따라 슬라이드 승하강이 이루어질 수 있도록 한 것임을 특징으로 하는 사출 성형물 양불 판별장치.
제1항에 있어서;

상기 중앙처리장치(CPU; 40)는 마이크로프로세서 수단(MPU; 41)으로부터 전송된 외부 입력신호를 처리하기 위한 입력신호 처리부(401)와, 입력신호 처리부(401)에서 처리된 중량 기준 데이터를 저장하기 위한 데이터 저장부(402)와, 대상물의 하중에 의한 로드셀(35)의 변형량을 디지털 신호로 변환시켜 중량 측정 데이터를 구하도록 한 신호 변환부(403)와, 측정 데이터와 기준 데이터를 비교하여 측정 데이터 값이 기준 데이터의 범위 내에 속하는지 그렇지 않은지를 판별해 정상 또는 불량의 구분된 신호를 송출하도록 한 비교·판별부(404)와, 비교·판별부(404)의 송출신호에 따라 양불 표시용 경광등(21)을 구분되게 점등시켜 줌과 아울러 판별작업이 이루어지는 사출 성형물의 수량에 따라 집합 표시등(27)을 순차적으로 점등시켜 주도록 한 디스플레이부(405)와, 감지센서(S1, S2)의 감지신호에 의해 승강 실린더(34)의 승하강과 구동모터(M)의 구동을 연동하게 제어해 줄 수 있도록 한 구동 제어부(406)와, 검사제품의 수량, 양불 판별, 정상 제품의 수량, 불량 제품의 수량에 관한 데이터를 출력수단으로 출력해주거나 PC 등의 단말수단으로 전송해주고 장비의 내부 상태를 마이크로프로세서 수단(MPU; 41)으로 전송하기 위한 데이터 전송부(407)로 구성하며;

상기 마이크로프로세서 수단(MPU; 41)은 셋팅 스위치(25)에 의해 입력되는 외부 입력 데이터를 가공하여 중앙처리장치(40)로 전송하여 주기 위한 입력신호 처리 및 전송부(411)와, 중앙처리장치(40)로부터 전송된 신호를 가공하여 주기 위한 출력신호 처리부(412)와, 출력신호를 표시창(26)으로 출력해주기 위한 출력부(413)로 구성하여 마이크로프로세서 수단(MPU; 41)과 중앙처리장치(CPU; 40)가 상호 데이터를 주고받도록 구성한 것임을 특징으로 하는 사출 성형물 양불 판별장치.