KR101077296B1 - 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직교좌표로봇(Cartesian Robots)과 공압을 이용하여 직접 실리콘 재료를 프레임 사출물에 도포하고, 건조시켜 일체로 형성시키는 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치는, Y축 이동부, X축 이동부 및 Z축 이동부로 이루어진 직교좌표로봇을 이용하여 Z축 이동부가 바렐의 롱노즐들을 지그에 장착된 각각의 프레임 사출물들의 절단 공간 테두리로 하강시키고, 상기 Y축 이동부 및 X축 이동부가 상기 바렐의 롱노즐들을 상기 프레임 사출물들의 절단 공간 테두리를 따라서 일정 패턴으로 이동시키며, 상기 공압 공급부가 공압 튜브를 통해서 각각의 바렐에 공압을 제공하여 롱노즐로부터 프레임 사출물들의 절단 공간 테두리를 따라서 실리콘 재료를 배출하여 도포시키도록 구성된 것이다.
본 발명에 의하면 무인 공정자동화를 통하여 작업생산성을 향상시켜 임가공비를 크게 절감시킬 수 있고, 종래에 비하여 쿠션재료를 무용하게 폐기하지 않아도 되어 쿠션재료 비용을 크게 절감할 수 있으며, 폐기물 재활용이 용이하게 이루어지는 유용한 효과가 얻어진다.
직교좌표로봇, 실리콘, 사출물, 실리콘 댐퍼부착장치, 바렐(barrel)

Description

로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR APPLYING A SILICON DAMPER ONTO A LCD FRAME BY USING CARTESIAN ROBOTS}
본 발명은 전자기기의 프레임 사출물에 디스플레이 창을 장착을 위한 쿠션재료를 자동으로 부착하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 쿠션재료로서 실리콘 댐퍼를 사용하고, 이를 프레임 사출물에 장착시키는 과정에서 직교좌표로봇(Cartesian Robots)과 공압을 이용하여 직접 실리콘 재료를 프레임 사출물에 직접 도포하고, 건조시켜 일체로 형성시킴으로써 공정 자동화에 따른 임가공비와 재료비의 절감을 이룰 수 있고, 작업 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 휴대폰을 포함한 각종 전자기기들은 정보를 외부에 표시하거나, 정보를 입출력시키기 위한 LCD와 같은 디스플레이 창을 구비하고 있다.
이와 같은 전자기기는 도 1에 도시된 바와 같은, 프레임 사출물(10)을 구비하는데, 이와 같은 프레임 사출물에는 절단공간(20)이 중앙에 형성되고, 그 테두리에는 쿠션재료(30)가 부착되며, 상기 절단공간(20) 상에 디스플레이 창(미 도시)이 배치되고, 쿠션재료(30)에 그 둘레가 지지되어 외부로부터 전달되는 충격에 대해 디스플레이 창을 보호하도록 되어 있다.
이와 같은 전자기기의 프레임 사출물(10)에 장착되는 종래의 쿠션재료(30)는 디스플레이 창이 장착되는 프레임 사출물(10)의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 부착형성된 것으로서, 이와 같은 종래의 쿠션재료(30)로는 포론(PORON) 이라는 폴리우레탄 발포재료(PU foam)를 사용한다.
이와 같은 폴리우레탄 발포재료(PU foam)의 쿠션재료(30)는 판상의 완충재료로서 이와 같은 판상 구조로는 직접 프레임 사출물(10)의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 부착할 수 없다.
따라서 종래에는 이와 같은 판상의 포론(PORON) 원재(32a)와 양면 테이프(32b)를 합지시켜서 부착력을 확보한 다음, 각종 전자기기의 모델에 맞춰서 포론(PORON) 원재(32a)와 양면 테이프(32b)를 절단하고 사용하는 것이었다.
따라서 일정크기로 절단된 쿠션재료(30)는 양면테이프(32b)의 배면으로부터 배지를 떼어내고, 생산라인에서 프레임 사출물(10)의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 포론(PORON) 원재(32a)와 양면테이프(32b)로 부착하고, 후속 공정에서 쿠션재료(30) 상에 디스플레이 창을 밀착시켜서 고정시키는 것이다.
따라서 이와 같이 종래의 작업 공정은 쿠션재료(30)를 절단하고, 이를 각각의 프레임 사출물(10)에 부착시키는 공정이 수작업으로 이루어지기 때문에 작업 생산성이 낮은 문제점이 있다.
또한 이와 같은 종래의 쿠션재료(30)는 프레임 사출물(10)의 절단 공간 테두리(20a)에 맞춰서 절단하여야 하는데, 이와 같이 쿠션재료(30)를 절단하게 되면, 프레임 사출물(10)의 절단 공간(20) 만큼 원자재가 절단되어야 하므로 쿠션재료(30)의 재료비 손실이 커지는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 종래의 쿠션재료(30)는 포론(PORON) 원재(32a)가 양면테이프(32b)를 통하여 프레임 사출물(10)에 부착되기 때문에 전자기기의 폐기처분하여 플라스틱 사출물을 재활용하고자 하는 경우, 양면테이프(32b)는 불순물로서 작용하여 폐기물의 재활용 측면에서 바람직하지 못한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 쿠션재료를 프레임 사출물에 장착시키는 과정에서 공정 자동화에 따른 작업생산성을 향상시켜 임가공비를 크게 절감시키고, 프레임 사출물의 절단공간 만큼 쿠션재료를 무용하게 폐기하지 않아도 되어 쿠션재료 비용을 크게 절감할 수 있도록 개선된 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치 및 방법을 제공함에 있다.
그리고 본 발명의 다른 목적은 쿠션재료로서 실리콘 재료를 활용하고, 별도의 양면테이프를 활용하지 않음으로써 플라스틱 폐기물의 재활용시 불순물이 포함되는 것을 최소화하여 폐기물 재활용이 용이하게 이루어지도록 개선된 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치는, 전자기기의 프레임 사출물에 쿠션재료를 자동으로 부착하기 위한 장치 에 있어서, 일정크기의 베이스 전후 모서리 사이에서 연장하는 Y축 엘엠 가이드를 구비하고, 상기 Y축 엘엠 가이드의 상부에서 내장된 구동모터의 작동으로 Y축 방향으로 이동하는 Y축 슬라이더를 구비하며, 상기 슬라이더 상에는 다수의 프레임 사출물들이 상부면에 고정된 지그가 배치되어 프레임 사출물들을 Y축 엘엠 가이드를 따라서 이동시키는 Y축 이동부; 상기 베이스의 양측 모서리로부터 상부측으로 연장된 복수의 지지대 상단을 연장하는 X축 엘엠 가이드를 구비하고, 상기 X축 엘엠 가이드의 상부에서 내장된 구동모터의 작동으로 X축 방향으로 이동하는 X축 슬라이더를 구비한 X축 이동부; 상기 X축 슬라이더에 상단이 연결되고, 상하방향으로 연장된 Z축 실린더 몸체를 구비하며, 상기 실린더 몸체의 하단에는 공압작동으로 상하 Z축 방향으로 이동하는 승강대가 구비된 Z축 이동부; 상기 Z축 이동대의 승강대에 바렐 홀더를 통하여 나란하게 장착된 다수의 바렐들을 구비하고, 상기 바렐의 내부에는 실리콘 재료가 담겨지며, 바렐의 상단에는 각각 공압 튜브가 연결되고, 바렐의 하단에는 각각 롱노즐이 하향 돌출 형성된 재료 공급부; 및 상기 재료 공급부의 바렐 각각에 공압 튜브를 통하여 연결되고, 상기 공압 튜브에 일정 압력의 공압을 제공하여 바렐의 내부압력을 상승시키고, 롱노즐을 통하여 실리콘 재료가 바렐로부터 배출되도록 하는 공압 공급부;를 포함하고, 상기 Z축 이동부가 바렐의 롱노즐들을 지그에 장착된 각각의 프레임 사출물들의 절단 공간 테두리로 하강시키고, 상기 Y축 이동부 및 X축 이동부가 상기 바렐의 롱노즐들을 상기 프레임 사출물들의 절단 공간 테두리를 따라서 일정 패턴으로 이동시키며, 상기 공압 공급부가 공압 튜브를 통해서 각각의 바렐에 공압을 제공하여 롱노즐로부터 프레임 사출물들의 절단 공간 테두리를 따라서 실리콘 재료를 배출하며, 실리콘 재료의 도포가 완료된 다음에는, 상기 Z축 이동부가 바렐의 롱노즐들을 상승시키고, 상기 지그로부터 프레임 사출물들을 분리시키도록 구성된 것이다. 따라서 본 발명은 Y축 이동부, X축 이동부 및 Z축 이동부로 이루어진 직교좌표로봇을 이용하여 실리콘 재료가 담긴 배럴들이 프레임 사출물의 절단 공간 테두리를 따라서 이동시키면서 롱노즐을 통하여 실리콘 재료를 도포시킬 수 있고, 공정의 무인 자동화가 구현된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착 방법은, 전자기기의 프레임 사출물에 쿠션재료를 자동으로 부착하기 위한 방법에 있어서, 일정크기의 베이스 전후 모서리 사이에서 연장하는 Y축 엘엠 가이드를 구비하고, 상기 Y축 엘엠 가이드의 상부에서 내장된 구동모터의 작동으로 Y축 방향으로 이동하는 Y축 슬라이더를 구비한 Y축 이동부의 슬라이더 상에 지그를 통하여 다수의 프레임 사출물들을 상부면에 고정하는 단계; 상기 베이스의 양측 모서리로부터 상부측으로 연장된 복수의 지지대 상단을 연장하는 X축 엘엠 가이드를 구비하고, 상기 X축 엘엠 가이드의 상부에서 내장된 구동모터의 작동으로 X축 방향으로 이동하는 X축 슬라이더를 구비한 X축 이동부와,상기 X축 슬라이더에 상단이 연결되고, 상하방향으로 연장된 Z축 실린더 몸체를 구비하며, 상기 실린더 몸체의 하단에는 공압작동으로 상하 Z축 방향으로 이동하는 승강대가 구비된 Z축 이동부를 통하여 X축과 Z축 방향으로 이동가능하도록 다수의 바렐들을 승강대에 배치하고, 그 내부에 각각 실리콘 재료를 충전하여 실리콘 재료가 상기 X축 이동부와 Z축 이동부의 작동으로 X축과 Z축 방향으로 이동가능하도록 배치하는 단계; 상기 바렐 각 각에는 공압 공급부의 공압 튜브를 통하여 연결하고, 상기 공압 튜브에 일정 압력의 공압을 제공하면 바렐의 내부압력을 상승시켜서 바렐 각각의 하부에 형성된 롱노즐을 통하여 실리콘 재료가 배출되도록 준비하는 단계; 상기 Z축 이동부가 바렐의 롱노즐들을 지그에 장착된 각각의 프레임 사출물들의 절단 공간 테두리로 하강시키고, 상기 Y축 이동부가 프레임 사출물들이 장착된 지그를 이동시키며, 상기 X축 이동부가 상기 바렐들을 이동시켜서 상기 바렐의 롱노즐들이 각각 프레임 사출물들의 절단 공간 테두리를 따라서 일정 패턴으로 이동되도록 하면서, 동시에 상기 공압 튜브를 통해서 각각의 바렐에 공압을 제공하여 롱노즐로부터 프레임 사출물들의 절단 공간 테두리를 따라서 실리콘 재료를 도포시키는 단계; 그리고, 상기 실리콘 재료의 도포가 완료된 다음에는, 상기 Z축 이동부가 바렐의 롱노즐들을 상승시키고, 상기 지그로부터 프레임 사출물들을 분리시키는 단계;들을 포함하는 것이다. 이와 같이 본 발명은 Y축 이동부, X축 이동부 및 Z축 이동부로 이루어진 직교좌표로봇을 이용하여 무인 공정자동화를 이룰수 있고, 작업생산성을 향상시켜 임가공비를 크게 절감시킬 수 있으며, 프레임 사출물에 실리콘 재료를 도포하는 과정에서 프레임 사출물의 절단공간 테두리를 따라서 도포작업이 이루어지므로 종래에 비하여 쿠션재료를 무용하게 폐기하지 않아도 되어 쿠션재료 비용을 크게 절감할 수 있다.
본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치 및 방법에 의하면 쿠션재료를 프레임 사출물에 장착시키는 과정에서 직교좌표로봇을 이용하여 실리콘 재 료가 담긴 배럴들이 프레임 사출물의 절단 공간 테두리를 따라서 이동하면서 롱노즐을 통하여 실리콘 재료를 도포시키는 공정 자동화가 구현된다.
따라서 무인 공정자동화를 통하여 작업생산성을 향상시켜 임가공비를 크게 절감시킬 수 있고, 프레임 사출물에 실리콘 재료를 도포하는 과정에서 프레임 사출물의 절단공간 테두리를 따라서 도포작업이 이루어지므로 종래에 비하여 쿠션재료를 무용하게 폐기하지 않아도 되어 쿠션재료 비용을 크게 절감할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 의하면 쿠션재료로서 실리콘 재료를 활용하고, 이를 경화시켜 실리콘 댐퍼로서 활용할 수 있기 때문에, 별도의 양면테이프를 활용하지 않아도 되어 플라스틱 폐기물의 재활용시, 불순물이 포함되는 것을 최소화하여 폐기물 재활용이 원활하게 이루어지는 유용한 효과가 얻어진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치(100)는 도 2에 전체적으로 도시된 바와 같이, 프레임 사출물(10)을 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동부(110)를 구비한다. 이와 같은 Y축 이동부(110)는 일정크기의 베이스(112) 상에 형성된다.
이와 같은 Y축 이동부(110)는 베이스(112)의 중앙 부근에서 전후 모서리 방향으로 연장하는 Y축 엘엠 가이드(120)를 구비한다. 상기 Y축 엘엠 가이드(120)는 그 상부에 복수의 Y축 슬라이더(122)를 장착하는데, 이와 같은 Y축 슬라이더(122) 는 내장된 구동모터(미 도시)의 작동으로 Y축 엘엠 가이드(120)를 따라서 각각 직선적으로 이동한다.
이와 같은 Y축 이동부(110)에서 Y축 엘엠 가이드(120)를 따라서 Y축 슬라이더(122)가 구동모터의 작동으로 이동하는 구조는 통상적인 직교좌표 로봇(Cartesian Robots)에서 사용되는 선형이동장치(Linear Moving Device)를 활용하면 된다. 예를 들면, 이와 같은 직교좌표 로봇은 당업계에서 제작되어 판매되는 Epson사(社)에서 제작된 직교좌표로봇 XM 3000 시리즈와 같은 구조일 수 있고, 이와 같은 직교좌표로봇에 구비된 선형구동장치로서 구현가능하다.
또는 다르게는 특허등록번호 제0327540호의 "공작물 선형이송장치"와 같이 구동모터를 통하여 슬라이더상에 올려진 기계부품을 직선적으로 이동시키는 구조로 이루어질 수 있다.
이와 같은 Y축 이동부(110)는 베이스(112)의 내부에 구동모터(미 도시)를 구비하고, 상기 구동모터에 의해서 회전하는 스크류축(미 도시)상에 상기 Y축 슬라이더(122)가 나사결합하고, Y축 엘엠 가이드(120)를 따라서 이동되도록 하거나, 구동모터에 의해서 회전하는 벨트(미 도시)를 통하여 Y축 슬라이더(122)를 Y축 엘엠 가이드(120) 상에서 직선적으로 전후진시킬 수 있는 구조이며, 본 발명은 이러한 구조들을 모두 포함하여 적용가능하다.
또한 이와 같은 Y축 이동부(110)는 Y축 슬라이더(122) 상에 다수의 프레임 사출물(10)들이 상부면에 고정된 지그(130)가 배치되고, Y축 슬라이더(122)의 이동을 통하여 프레임 사출물(10)들을 Y축 엘엠 가이드(120)를 따라서 직선적으로 이동 시킨다.
이와 같이 상기 프레임 사출물(10)들을 고정하는 지그(130)는 그 상부면에 프레임 사출물(10)의 형태에 일치하는 오목홈(132)을 형성하여 프레임 사출물(10)들을 오목홈(132)에 끼워서 고정한다. 또한 상기 지그(130)는 그 상부면에 다수개의 오목홈(132)을 형성하는데, 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이, 1줄 5개의 오목홈(132)을 나란하게 형성하여 5개의 프레임 사출물(10)을 장착하거나, 다르게는 2줄 5개의 오목홈(132)을 나란하게 형성하여 10개의 프레임 사출물(10)을 동시에 장착할 수 있다.
그리고, 이와 같이 지그(130)에 장착된 프레임 사출물(10)의 갯수에 맞춰서 이후에 설명되는 재료 공급부(200)의 바렐(210)들이 각각 프레임 사출물(10)의 갯수에 맞춰서 1줄 5개, 또는 2줄 5개로 구비된다.
또한 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치(100)는 상기 베이스(112)의 양측 모서리로부터 상부측으로 연장된 복수의 지지대(140a)(140b) 상단을 통하여 X축 이동부(150)를 구비한다. 이와 같은 X축 이동부(150)는 상기 복수의 지지대(140a)(140b) 사이를 연장하는 X축 엘엠 가이드(152)를 구비하고, 상기 X축 엘엠 가이드(152)의 상부에서 내장된 구동모터(미 도시)의 작동으로 X축 방향으로 이동하는 X축 슬라이더(154)를 구비한 구조이다.
이와 같은 X축 이동부(150)의 구조도 상기 Y축 이동부(110)의 구조와 마찬가지로, 직교좌표로봇에서 활용되는 선형구동장치, 또는 특허등록번호 제0327540호에서 제시하는 "공작물 선형이송장치"와 같은 구조로 이루어진다.
따라서 상기 X축 이동부(150)의 X축 슬라이더(154)는 Y축 이동부(110)의 Y축 슬라이더(122)와는 직교하는 방향으로 이동한다.
또한 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치(100)는 상기 X축 슬라이더(154)에 상단이 연결되어 실리콘 재료(S)가 담긴 바렐(210)들을 상하 이동시키는 Z축 이동부(170)를 구비한다.
이와 같은 Z축 이동부(170)는 X축 슬라이더(154)에 상단이 일체로 고정되고, 상하방향으로 연장된 Z축 실린더 몸체(172)를 구비하며, 상기 실린더 몸체(172)의 하단에는 공압작동으로 상하 Z축 방향으로 이동하는 승강대(180)가 출몰하도록 배치된 구조이다.
이와 같은 Z축 이동부(170)는 공압실린더의 구조로 이루어지는데, 상기 실린더 몸체(172)의 내부에는 피스톤(미 도시)이 상하로 이동가능하도록 장착되고, 상기 피스톤의 하부측 로드가 실린더 몸체(172)의 하단으로 노출되어 승강대(180)를 일체로 고정하고 있다.
따라서 이와 같은 Z축 이동부(170)는 공압 작동으로 피스톤이 실린더 몸체(172)의 내부에서 상하 이동하면 그에 연동하여 승강대(180)가 상하로 이동한다.
이와 같은 Z축 이동부(170)는 예를 들면, 특허공고 제1995-0003066호의 "선형구동장치"와 같이 공압작동으로 피스톤이 실린더 몸체의 내부에서 상하로 이동하도록 된 구조가 채택가능하다.
또한 상기 Z축 이동부(170)의 승강대(180)는 X축 이동부(150)의 X축 슬라이더(154)와, Y축 이동부(110)의 Y축 슬라이더(122)에 대해서 직교하는 방향으로 이 동한다.
그리고 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치(100)는 상기 Z축 이동부(170)의 승강대(180)에 재료 공급부(200)가 장착되어 상하로 승하강하는데, 상기 재료 공급부(200)는 승강대(180)에 수평으로 나란하게 바렐 홀더(202)가 일체로 고정되고, 상기 바렐 홀더(202)에 나란하게 다수의 바렐(210)들이 장착된다.
이와 같은 재료 공급부(200)의 바렐(210) 구조가 도 3 및 도 5에 도시되어 있다. 이와 같은 상기 바렐(210)의 내부에는 실리콘 재료(S)가 담겨지고, 바렐(210)의 상단에는 캡(214)이 씌워지며, 상기 캡(214)에는 각각 공압 튜브(242)가 연결되고, 바렐(210)의 하단에는 각각 롱노즐(220)이 하향 돌출 형성된 구조이다.
또한 상기 재료 공급부(200)의 바렐(210)들은 그 각각에 공압 튜브(242)를 통하여 공압 공급부(240)가 연결되는데, 이와 같은 공압 공급부(240)는 상기 X축 이동부(150)의 X축 슬라이더(154)에 나란하게 일정높이로 배치된 케이싱(262)의 내부에 공압탱크(264)와 공압펌프(266)를 내장하고, 공압탱크(264)로부터 공압 조절기(Air Pressure Regulator)(268) 및 개폐밸브(270)들을 통하여 공압 튜브(242)에 일정 압력의 공압을 제공한다.
이와 같은 공압 공급부(240)는 펌프(266)에 의해서 공압탱크(264)가 일정압력으로 유지되고, 개폐밸브(270)가 열리면 공압 조절기(268)를 통해서 공압 튜브(242)에 고압의 공기를 제공한다.
따라서 공압 튜브(242)에 연결된 바렐(210)의 내부압력을 상승시키고, 롱노즐(220)을 통하여 실리콘 재료(S)가 바렐(210)로부터 배출되도록 한다. 그리고 상 기 개폐밸브(270)를 닫으면 바렐(210)의 내부 압력이 상승되지 않으므로 롱노즐(220)로부터 실리콘 재료(S)의 배출이 중단된다. 이와 같이 개폐밸브(270)를 열고 닫는 과정에서 롱노즐(220)로부터 실리콘 재료(S)는 정량 배출된다.
이와 같은 구조의 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치(100)는 상기 Z축 이동부(170)의 하부측에 Y축 슬라이더(122)상에 고정된 지그(130)가 배치되도록 한 다음, Z축 이동부(170)를 통하여 승강대(180)를 하강시키면, 다수의 바렐(210)들은 그 각각의 롱노즐(220)들이 도 4에 도시된 바와 같이, 지그(130)에 장착된 각각의 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)로 하강한다.
그리고 이 상태에서 상기 Y축 이동부(110) 및 X축 이동부(150)가 상기 바렐(210)의 롱노즐(220)들을 상기 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 일정 패턴으로 이동시키게 되며, 동시에 상기 공압 공급부(240)가 공압 튜브(242)를 통해서 각각의 바렐(210)에 공압을 제공하여 롱노즐(220)로부터 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 실리콘 재료(S)를 배출한다.
이와 같은 경우, 상기 Y축 이동부(110)는 Y축 슬라이더(122)를 통하여 프레임 사출물(10)을 Y축으로 이동시키고, X축 이동부(150)를 X축 슬라이더(154)를 통하여 바렐(210)을 X축 방향으로 이동시킨다. 이와 같은 Y축 이동부(110) 및 X축 이동부(150)의 조합으로 바렐(210)의 롱노즐(220)들은 각각의 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 일정 패턴으로 이동하여 도 6에 도시된 바와 같이, 실리콘 재료(S)를 도포한다.
이때 상기 바렐(210)은 롱노즐(220)을 통하여 도 7a에 도시된 바와 같이, 프레임 사출물(10)의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 1줄의 실리콘 재료(S)를 도포시키거나, 2줄의 실리콘 재료(S)를 나란하게 도포시키거나, 또는 산과 골이 반복되는 주름진 패턴형태로 실리콘 재료(S)를 도포시킨다. 이와 같이 상기 프레임 사출물(10) 상에서 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 도포된 실리콘 재료(S)의 높이(h)는 최소 0.3mm 까지 롱노즐(220)에 의해서 형성가능한 것이다.
그리고 이와 같은 작동으로 실리콘 재료(S)의 도포가 완료된 다음에는, 상기 Z축 이동부(170)가 바렐(210)의 롱노즐(220)들을 상승시키고, 상기 지그(130)로부터 프레임 사출물(10)들을 분리시켜서 별도의 장소에서 프레임 사출물(10)의 실리콘 재료(S)들을 건조시키고, 경화시켜서 프레임 사출물(10)의 절단공간 테두리(20a)에 실리콘 댐퍼를 형성시킨다.
이하, 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치(100)를 이용한 실리콘 댐퍼 부착방법에 대해여 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착 방법은, 먼저 일정크기의 베이스(112) 전후 모서리 사이에서 연장하는 Y축 엘엠 가이드(120)를 구비하고, 상기 Y축 엘엠 가이드(120)의 상부에서 내장된 구동모터(미 도시)의 작동으로 Y축 방향으로 이동하는 Y축 슬라이더(122)를 구비한 Y축 이동부(110)를 이용하여 다수의 프레임 사출물(10)들을 Y축 방향으로 이동가능하도록 장착하는 단계가 이루어진다.
즉, 상기 Y축 슬라이더(122)의 상부에 지그(130)를 고정하고 지그(130)에 마련된 오목홈(132)에 각각 다수의 프레임 사출물(10)들을 고정하면 Y축 이동부(110)를 이용하여 다수의 프레임 사출물(10)들을 Y축 방향으로 이동가능하도록 장착할 수 있다.
그리고 X축 이동부(150)와 Z축 이동부(170)를 통하여 X축과 Z축 방향으로 다수의 바렐(210)들을 이동가능하도록 배치하는 단계가 이루어지는데, 이는 X축 이동부(150)가 베이스(112)의 양측 모서리로부터 상부측으로 연장된 복수의 지지대(140a)(140b) 상단을 연장하는 X축 엘엠 가이드(152)를 구비하고, 상기 X축 엘엠 가이드(152)의 상부에서 내장된 구동모터(미 도시)의 작동으로 X축 방향으로 이동하는 X축 슬라이더(154)를 구비한 구조이고, 상기 X축 슬라이더(154)에 Z축 이동부(170)의 Z축 실린더 몸체(172)가 연결되는 구조이다.
또한 상기 Z축 이동부(170)는 상기 실린더 몸체(172)의 하단에 공압작동으로 상하 Z축 방향으로 이동하는 승강대(180)가 구비되고, 상기 승강대(180)에는 바렐 홀더(202)를 통해서 다수의 바렐(210)들이 고정됨으로써 다수의 바렐(210)들은 X축 이동부(150)와 Z축 이동부(170)의 작동으로 X축과 Z축 방향을 따라서 이동가능하도록 배치되며, 각각의 바렐(210) 내부에는 실리콘 재료(S)가 충전된다.
그리고 다음으로는 상기 바렐(210)의 롱노즐(220)을 통하여 실리콘 재료(S)가 배출되도록 준비하는 단계가 이루어지는데, 상기 바렐(210)은 그 각각의 상단에 공압 공급부(240)의 공압 튜브(242)를 연결하고, 상기 공압 튜브(242)에 일정 압력의 공압을 제공하여 바렐(210)의 내부압력을 상승시키면 바렐(210)의 롱노즐(220)로부터 실리콘 재료(S)가 배출되도록 준비한다.
또한 각각의 바렐(210)에 공압을 제공하여 롱노즐(220)로부터 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 실리콘 재료(S)를 도포시키는 단계가 이루어진다.
이와 같은 단계에서는 상기 Z축 이동부(170)가 바렐(210)의 롱노즐(220)들을 지그(130)에 장착된 각각의 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)로 하강시키고, 상기 Y축 이동부(110)가 프레임 사출물(10)들이 장착된 지그(130)를 Y축 방향으로 이동시키며, 상기 X축 이동부(150)가 상기 바렐(210)들을 X축 방향으로 이동시켜서 상기 바렐(210)의 롱노즐(220)들이 각각 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 일정 패턴으로 이동되도록 하면서, 동시에 상기 공압 튜브(242)를 통해서 공압을 바렐(210)에 공급하고, 롱노즐(220)로부터 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 실리콘 재료(S)를 도포시킨다.
이때 이와 같이 실리콘 재료(S)를 도포시키는 단계는 바렐(210)의 롱노즐(220)을 통하여 프레임 사출물(10)의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 1줄의 실리콘 재료(S)를 도포시키거나, 2줄의 실리콘 재료(S)를 나란하게 도포시키거나, 또는 산과 골이 반복되는 주름진 패턴형태로 실리콘 재료(S)를 도포시키게 된다. 또한 이와 같은 과정에서 상기 실리콘 재료(S)는 프레임 사출물(10)의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 그 높이가 최소 0.3mm 이상으로 이루어지도록 도포된다.
그리고 이와 같이 실리콘 재료(S)의 도포가 완료된 다음에는, 상기 Z축 이동부(170)가 바렐(210)의 롱노즐(220)들을 상승시키고, 상기 지그(130)로부터 프레임 사출물(10)들을 분리시키는 단계가 이루어져서 실리콘 재료(S)의 도포작업을 완료한다.
또한 본 발명은 이와 같이 실리콘 재료(S)의 도포작업이 완료된 다음에 지 그(130)로부터 프레임 사출물(10)들을 분리시키게 되는데, 이와 같은 단계는 지그(130)로부터 프레임 사출물(10)들을 진공흡착방식으로 분리시키는 것이다. 이와 같은 경우, 본 발명은 별개의 진공흡착장치(미 도시)를 구비하여 지그(130)로부터 프레임 사출물(10)들을 진공흡입하고, 지그(130)의 오목홈(132)으로부터 분리하여 별도의 장소로 이동시킬 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착 방법은 상기 지그(130)로부터 프레임 사출물(10)들을 진공흡착방법으로 분리시킨 다음에 프레임 사출물(10)들을 건조시키게 된다. 이때에는 프레임 사출물(10)들을 상온방치하여 건조시키거나, 습도 70%의 상태에서 최소 15분 내지 30분 건조시켜서 실리콘 댐퍼로 경화시키게 된다.
이와 같이 본 발명의 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치 및 방법에 의하면 쿠션재료를 프레임 사출물(10)에 장착시키는 과정에서 Y축 이동부(110), X축 이동부(150) 및 Z축 이동부(170)로 이루어진 직교좌표로봇을 이용하여 실리콘 재료(S)가 담긴 바렐(210)들을 프레임 사출물(10)의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 이동시키면서 롱노즐(220)을 통하여 실리콘 재료(S)를 도포시키는 공정 자동화가 구현된다. 따라서 무인 공정자동화를 통하여 작업생산성을 향상시켜 임가공비를 크게 절감시킬 수 있고, 프레임 사출물(10)에 실리콘 재료(S)를 도포하는 과정에서 프레임 사출물(10)의 절단공간 테두리(20a)를 따라서 도포작업이 무인 자동으로 이루어지므로 종래에 비하여 쿠션재료를 무용하게 폐기하지 않아도 되어 쿠션재료 비용을 크게 절감할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 쿠션재료로서 실리콘 재료(S)를 활용하고, 이를 경화시켜 실리콘 댐퍼로서 활용할 수 있기 때문에, 별도의 양면테이프를 활용하지 않아도 되어 플라스틱 폐기물의 재활용시, 불순물이 포함되는 것을 최소화하여 폐기물 재활용을 원활하게 실행할 수 있다.
본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 실시 예를 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 실시 예의 수정 또는 설계변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.
도 1은 종래의 기술에 따라서 전자기기의 프레임 사출물에 쿠션부재를 장착한 상태를 도시한 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치를 전체적으로 도시한 외관 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치에서 지그와 재료 공급부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치에서 프레임 사출물에 실리콘 재료를 도포하는 상태를 도시한 외관 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치에 구비된 바렐을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치에 의해서 프레임 사출물상에 실리콘 재료가 도포된 사시도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치에 의해서 프레임 사출물상에 실리콘 재료를 일정패턴으로 도포한 상태를 도시한 설명도이다.
도 7b는 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치에 의해서 프레임 사출물상에 형성된 실리콘 댐퍼의 두께를 도시한 설명도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10..... 프레임 사출물 20..... 절단공간
20a.... 절단 공간 테두리 30..... 쿠션재료
32a.... 포론(PORON) 원재 32b.... 양면테이프
100.... 본 발명에 따른 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치
110.... Y축 이동부 112..... 베이스
120.... Y축 엘엠 가이드 122..... Y축 슬라이더
130.... 지그 132..... 오목홈
140a,140b.... 지지대 150..... X축 이동부
152.... X축 엘엠 가이드 154..... X축 슬라이더
170.... Z축 이동부 172..... Z축 실린더 몸체
180.... 승강대 200..... 재료 공급부
202.... 바렐 홀더 210..... 바렐
214.... 캡 220..... 롱노즐
240.... 공압 공급부 262..... 케이싱
264.... 공압탱크 266..... 공압펌프
268.... 공압 조절기(Air Pressure Regulator)
270.... 개폐밸브 h..... 실리콘 재료의 높이
S..... 실리콘 재료

Claims (10)

  1. 전자기기의 프레임 사출물에 쿠션재료를 자동으로 부착하기 위한 장치에 있어서,
    일정크기의 베이스(112) 전후 모서리 사이에서 연장하는 Y축 엘엠 가이드(120)를 구비하고, 상기 Y축 엘엠 가이드(120)의 상부에서 내장된 구동모터의 작동으로 Y축 방향으로 이동하는 Y축 슬라이더(122)를 구비하며, 상기 슬라이더 상에는 다수의 프레임 사출물(10)들이 상부면에 고정된 지그(130)가 배치되어 프레임 사출물(10)들을 Y축 엘엠 가이드(120)를 따라서 이동시키는 Y축 이동부(110);
    상기 베이스(112)의 양측 모서리로부터 상부측으로 연장된 복수의 지지대(140a)(140b) 상단을 연장하는 X축 엘엠 가이드(152)를 구비하고, 상기 X축 엘엠 가이드(152)의 상부에서 내장된 구동모터의 작동으로 X축 방향으로 이동하는 X축 슬라이더(154)를 구비한 X축 이동부(150);
    상기 X축 슬라이더(154)에 상단이 연결되고, 상하방향으로 연장된 Z축 실린더 몸체(172)를 구비하며, 상기 실린더 몸체(172)의 하단에는 공압작동으로 상하 Z축 방향으로 이동하는 승강대(180)가 구비된 Z축 이동부(170);
    상기 Z축 이동부(170)의 승강대(180)에 바렐 홀더(202)를 통하여 나란하게 장착된 다수의 바렐(210)들을 구비하고, 상기 바렐(210)의 내부에는 실리콘 재료(S)가 담겨지며, 바렐(210)의 상단에는 각각 공압 튜브(242)가 연결되고, 바렐(210)의 하단에는 각각 롱노즐(220)이 하향 돌출 형성된 재료 공급부(200); 및
    상기 재료 공급부(200)의 바렐(210) 각각에 공압 튜브(242)를 통하여 연결되고, 상기 공압 튜브(242)에 일정 압력의 공압을 제공하여 바렐(210)의 내부압력을 상승시키고, 롱노즐(220)을 통하여 실리콘 재료(S)가 바렐(210)로부터 배출되도록 하는 공압 공급부(240);를 포함하고, 상기 Z축 이동부(170)가 바렐(210)의 롱노즐(220)들을 지그(130)에 장착된 각각의 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)로 하강시키고, 상기 Y축 이동부(110) 및 X축 이동부(150)가 상기 바렐(210)의 롱노즐(220)들을 상기 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 일정 패턴으로 이동시키며, 상기 공압 공급부(240)가 공압 튜브(242)를 통해서 각각의 바렐(210)에 공압을 제공하여 롱노즐(220)로부터 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 실리콘 재료(S)를 배출하며, 실리콘 재료(S)의 도포가 완료된 다음에는, 상기 Z축 이동부(170)가 바렐(210)의 롱노즐(220)들을 상승시키고, 상기 지그(130)로부터 프레임 사출물(10)들을 분리시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치(100).
  2. 제1항에 있어서, 상기 지그(130)는 그 상부면에 프레임 사출물(10)의 형태에 일치하는 오목홈(132)을 형성하여 프레임 사출물(10)을 오목홈(132)에 끼워서 고정하는 것임을 특징으로 하는 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치(100).
  3. 제2항에 있어서, 상기 지그(130)는 그 상부면에 1줄 5개의 오목홈(132)을 나란하게 형성하여 5개의 프레임 사출물(10)을 장착하거나, 2줄 5개의 오목홈(132)을 나란하게 형성하여 10개의 프레임 사출물(10)을 장착하고, 상기 프레임 사출물(10)의 갯수에 맞춰서 재료 공급부(200)의 바렐(210)들이 구비된 것임을 특징로 하는 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치(100).
  4. 제1항에 있어서, 상기 바렐(210)은 롱노즐(220)을 통하여 프레임 사출물(10)의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 1줄의 실리콘 재료(S)를 도포시키거나, 2줄의 실리콘 재료(S)를 나란하게 도포시키거나, 또는 산과 골이 반복되는 주름진 패턴형태로 실리콘 재료(S)를 도포시키는 것임을 특징으로 하는 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치(100).
  5. 제4항에 있어서, 상기 프레임 사출물(10)은 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 도포된 실리콘 재료(S)의 높이(h)가 최소 0.3mm 이상으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착장치(100).
  6. 전자기기의 프레임 사출물에 쿠션재료를 자동으로 부착하기 위한 방법에 있어서,
    일정크기의 베이스(112) 전후 모서리 사이에서 연장하는 Y축 엘엠 가이드(120)를 구비하고, 상기 Y축 엘엠 가이드(120)의 상부에서 내장된 구동모터의 작동으로 Y축 방향으로 이동하는 Y축 슬라이더(122)를 구비한 Y축 이동부(110)의 슬라이더 상에 지그(130)를 통하여 다수의 프레임 사출물(10)들을 상부면에 고정하는 단계;
    상기 베이스(112)의 양측 모서리로부터 상부측으로 연장된 복수의 지지대(140a)(140b) 상단을 연장하는 X축 엘엠 가이드(152)를 구비하고, 상기 X축 엘엠 가이드(152)의 상부에서 내장된 구동모터의 작동으로 X축 방향으로 이동하는 X축 슬라이더(154)를 구비한 X축 이동부(150)와,상기 X축 슬라이더(154)에 상단이 연결되고, 상하방향으로 연장된 Z축 실린더 몸체(172)를 구비하며, 상기 실린더 몸체(172)의 하단에는 공압작동으로 상하 Z축 방향으로 이동하는 승강대(180)가 구비된 Z축 이동부(170)를 통하여 X축과 Z축 방향으로 이동가능하도록 다수의 바렐(210)들을 승강대(180)에 배치하고, 그 내부에 각각 실리콘 재료(S)를 충전하여 실리콘 재료(S)가 상기 X축 이동부(150)와 Z축 이동부(170)의 작동으로 X축과 Z축 방향으로 이동가능하도록 배치하는 단계;
    상기 바렐(210) 각각에는 공압 공급부(240)의 공압 튜브(242)를 통하여 연결하고, 상기 공압 튜브(242)에 일정 압력의 공압을 제공하면 바렐(210)의 내부압력을 상승시켜서 바렐(210) 각각의 하부에 형성된 롱노즐(220)을 통하여 실리콘 재료(S)가 배출되도록 준비하는 단계;
    상기 Z축 이동부(170)가 바렐(210)의 롱노즐(220)들을 지그(130)에 장착된 각각의 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)로 하강시키고, 상기 Y축 이동부(110)가 프레임 사출물(10)들이 장착된 지그(130)를 이동시키며, 상기 X축 이동부(150)가 상기 바렐(210)들을 이동시켜서 상기 바렐(210)의 롱노즐(220)들이 각각 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 일정 패턴으로 이동되 도록 하면서, 동시에 상기 공압 튜브(242)를 통해서 각각의 바렐(210)에 공압을 제공하여 롱노즐(220)로부터 프레임 사출물(10)들의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 실리콘 재료(S)를 도포시키는 단계; 그리고,
    상기 실리콘 재료(S)의 도포가 완료된 다음에는, 상기 Z축 이동부(170)가 바렐(210)의 롱노즐(220)들을 상승시키고, 상기 지그(130)로부터 프레임 사출물(10)들을 분리시키는 단계;들을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 실리콘 재료(S)를 도포시키는 단계는 바렐(210)의 롱노즐(220)을 통하여 프레임 사출물(10)의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 1줄의 실리콘 재료(S)를 도포시키거나, 2줄의 실리콘 재료(S)를 나란하게 도포시키거나, 또는 산과 골이 반복되는 주름진 패턴형태로 실리콘 재료(S)를 도포시키는 것임을 특징으로 하는 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 실리콘 재료(S)를 도포시키는 단계는 상기 프레임 사출물(10)의 절단 공간 테두리(20a)를 따라서 실리콘 재료(S)의 높이(h)가 최소 0.3mm 이상으로 이루어지도록 도포시키는 것임을 특징으로 하는 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 지그(130)로부터 프레임 사출물(10)들을 분리시키는 단계는 지그(130)로부터 프레임 사출물(10)들을 진공흡착방식으로 분리시키는 것임을 특징으로 하는 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 지그(130)로부터 프레임 사출물(10)들을 분리시키는 단계의 다음에는 프레임 사출물(10)들을 상온방치하여 건조시키거나, 습도 70%의 상태에서 최소 15분 내지 30분 건조시키는 것임을 특징으로 하는 로봇을 이용한 실리콘 댐퍼부착 방법.
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