KR101328724B1 - 플라스틱 케이스 버링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱 케이스 버링장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 턴테이블 위에서 회전하는 플라스틱 케이스의 측면에서 고온의 열풍을 분사하여 측면 모서리에 형성된 버(Burr)를 녹여서 케이스의 모서리 부분의 날카로운 단면을 제거하는 플라스틱 케이스 버링장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 음식물이나 전자제품을 담는 플라스틱 케이스의 테두리에 생긴 버를 깨끗하게 제거함으로써 케이스의 품질을 향상시키고 이물질에 의한 음식물이나 전자제품의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

플라스틱 케이스 버링장치{BURRING APPARATUS FOR PLASTIC CASE}

본 발명은 플라스틱 케이스 버링장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 턴테이블 위에서 회전하는 플라스틱 케이스의 측면에서 고온의 열풍을 분사하여 측면 모서리에 형성된 버(Burr)를 녹여서 케이스의 모서리 부분의 날카로운 단면을 제거하는 플라스틱 케이스 버링장치에 관한 것이다.

음식물이나 전자부품, 필기구 등을 포장하는 플라스틱 케이스를 사출성형하여 제작하는 과정에서 케이스의 테두리에는 작은 버(Burr)가 생기게 된다. 버는 플라스틱 재료의 마감이 깨끗하게 되지 않아서 생기는 것으로서, 버가 생긴 테두리는 거칠거나 날카로워서 작업자의 손에 상처를 남길 수도 있고, 버가 떨어지면서 생긴 분진이 음식물이나 정밀 전자제품에 들어가면서 오염을 일으킬 수도 있다.

이러한 문제점을 예방하기 위해서 플라스틱 성형 후 커팅과정에서 제품의 테두리에 생긴 버를 제거하기 위한 여러 가지 버링장치들이 개시되고 있다.

기존에 개시된 버링장치들은 버가 발생하는 테두리를 브러시나 롤러 등으로 마찰시켜 버를 갈아내는 방식을 사용한다. 이러한 방식의 경우에는 브러시나 롤러가 플라스틱 케이스에 직접 닿게 되므로 케이스에 의도하지 않았던 상처가 남을 수도 있다. 또한 브러시나 롤러가 고속으로 회전하면서 케이스와 접하게 되므로, 미세하고 정밀한 작업이 어려운 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해서 플라스틱 재질을 녹여서 부드럽게 또는 둥글게 만드는 화학약품을 케이스의 테두리에 분사하는 기술도 개시되어 있다. 그러나 이러한 약품을 이용한 버링장치는 음식물이나 식재료를 담는 용기에는 사용하지 못하는 문제점이 있었다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 플라스틱 케이스의 테두리에 고온의 열풍을 분사하여 열에 의해 버가 녹으면서 제거되도록 하는 플라스틱 케이스 버링장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 회전하는 턴테이블 위에 케이스를 올려놓고, 제어용 컴퓨터에 입력된 케이스의 도면을 이용하여 케이스의 테두리와 열풍노즐 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 열풍노즐을 앞뒤로 움직이도록 하는 플라스틱 케이스 버링장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 플라스틱 케이스를 턴테이블에 올려놓거나 버링이 끝난 케이스를 배출하기 위해서 이송암을 이용하도록 하는 플라스틱 케이스 버링장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 버링이 끝난 케이스 내외부에 묻은 먼지나 플라스틱 가루를 이온풍으로 불어내서 이물질이 쉽게 제거되도록 하는 플라스틱 케이스 버링장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 회전하는 케이스(11)의 테두리에 고온의 열풍을 분사하면서 상기 테두리에 생긴 버(Burr)를 녹여서 제거하는 장치로서, 회전축이 지면에 대하여 수직인 상태로 서있는 회전모터(116)에 의해 회전하는 턴테이블(114)이 가운데에 설치되는 테이블(102)과; 상기 테이블(102)의 위쪽으로 이격된 높이에서 지면에 대하여 평행하게 설치되는 이송레일(104)과; 상기 이송레일(104)을 따라 활주이동가능하게 설치되는 이송암(106)과; 상기 이송암(106)의 아래쪽에 서로 마주보게 설치되어 상기 이송암(106)을 따라 움직이며, 상기 케이스(11)의 측면을 파지하는 한 쌍의 파지부(108)와; 상기 테이블(102)의 일측에 상기 턴테이블(114)을 향하는 방향으로 배치되며, 이송모터(120)의 구동력을 받아서 왕복이동하는 이송로봇(118)과; 상기 이송로봇(118)에 설치되며, 열풍호스(124)를 통해 공급되는 고온의 열풍을 상기 턴테이블(114) 위에서 회전하는 케이스(11)의 측면부에 분사하는 열풍노즐(122)과; 버링 작업의 대상이 되는 상기 케이스(11)의 도면 데이터를 저장하며, 상기 턴테이블(114)의 회전속도, 상기 이송로봇(118)의 이동 거리, 상기 열풍노즐(122)에서 분사되는 열풍의 온도를 제어하며, 상기 열풍노즐(122)의 끝과 상기 케이스(11)의 측면부 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 제어하는 컴퓨터(132);를 포함한다.

상기 한 쌍의 파지부(108) 각각의 아래쪽에 지면에 대해서 평행하게 설치되며, 상하로 움직일 수 있도록 구성되어 상기 케이스(11)의 가장자리 밑면을 지지하는 밑면받침대(110);를 추가로 포함한다.

상기 파지부(108)의 옆쪽이면서 상기 밑면받침대(110)의 위쪽에 상하 방향으로 활주이동 가능하게 설치되며, 상기 한 쌍의 파지부(108)의 서로 대향하는 내측면에 설치되는 측면슬라이드(112);를 추가로 포함한다.

상기 테이블(102)의 일측에 설치되며, 버 제거 작업이 끝난 상기 케이스(11)에 이온 입자가 포함된 바람을 분사하여 상기 케이스(11)에 묻은 이물질을 제거하는 이물질제거챔버(126);를 추가로 포함한다.

본 발명에 따르면 음식물이나 전자제품을 담는 플라스틱 케이스의 테두리에 생긴 버를 깨끗하게 제거함으로써 케이스의 품질을 향상시키고 이물질에 의한 음식물이나 전자제품의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면 플라스틱 케이스의 테두리와 열풍노즐 사이의 거리를 조절함으로써 케이스의 재질에 따라 적절한 버링 상태를 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버링장치의 구조를 나타낸 사시도.
도 2와 3은 버링장치의 정면과 측면 구조를 각각 나타낸 정면도와 측면도.
도 4는 이송암의 작동 과정을 나타낸 사시도.
도 5는 이송암이 케이스를 파지한 상태를 나타낸 측면도.
도 6은 턴테이블에 의해 회전하는 케이스의 상태를 나타낸 사시도.
도 7은 열풍을 케이스에 쐬어주는 상태를 나타낸 사시도.
도 8은 도 7의 상태를 측면에서 나타낸 측면도.
도 9는 케이스 측면에 형성된 버가 제거되는 상태를 나타낸 단면도.
도 10과 11은 배출용 실린더에 의해 이물질제거챔버로 케이스가 이동하는 과정을 나타낸 사시도.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "플라스틱 케이스 버링장치"(이하, '버링장치'라 함)를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버링장치의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 2와 3은 버링장치의 정면과 측면 구조를 각각 나타낸 정면도와 측면도이다.

본 발명의 버링장치(100)는 크게 플라스틱 케이스(11)를 회전시키면서 열풍에 의해 버를 제거하는 부분, 케이스(11)를 공급하는 부분, 버링이 완료된 케이스(11)를 받아서 이물질을 제거하는 부분, 열풍의 온도와 거리를 제어하는 부분으로 이루어진다.

테이블(102)은 케이스(11)를 회전시키면서 열풍으로 버를 제거하는 부분이다.

테이블(102)의 위쪽으로 이격된 높이에서 이송레일(104)이 지면에 대하여 평행하게 좌우 방향으로 설치되며, 이송레일(104)에는 이송암(106)이 활주이동가능하게 설치되어 좌측에서 우측으로 왕복 운동을 한다. 이송암(106)이 이송레일(104)을 따라 수평 이동하는 것은 왕복운동용 로봇을 이용한 것으로서, 통상적인 산업용 로봇기술이 사용된다.

이송암(106)의 아래쪽에는 한 쌍의 파지부(108)가 서로 마주보게 구성된다.

파지부(108)는 케이스(11)의 측면을 좌우에서 파지하여 케이스(11)를 필요한 곳에 이송하기 위한 것으로서, 이송암(106)을 따라서 움직이면서 케이스(11)의 폭에 맞게 조절된다. 파지부(108)에 의해 케이스(11)는 준비단계에서 테이블(102)로, 다시 배출구 쪽으로 움직이게 된다.

파지부(108)는 서로 멀어지는 방향으로 움직이면서 이송암(106)에 의해 케이스(11)의 측면에 접근하고, 다시 서로 가까워지는 방향으로 움직이면서 케이스(11)의 측면과 접하게 된다. 파지부(108)는 적절한 압력으로 케이스(11)의 측면을 눌러서 케이스(11)가 떨어지거나 이탈하지 않도록 한다.

파지부(108)의 아래쪽에는 케이스(11)의 가장자리 밑면을 지지하는 밑면받침대(110)가 지면에 대해서 평행하게 설치된다. 밑면받침대(110)는 케이스(11)를 적절한 높이로 올리거나 내릴 수 있도록 하기 위해서 상하로 움직일 수 있도록 구성된다. 이를 위해 파지부(108) 내부에는 밑면받침대(110)를 상하로 움직일 수 있는 실린더(도면 미도시)가 구비된다.

파지부(108)의 옆쪽이면서 밑면받침대(110)의 위쪽에는 측면슬라이드(112)가 설치된다. 측면슬라이드(112)는 한 쌍의 파지부(108)의 서로 대향하는 내측면에 상하 방향으로 활주이동 가능하게 설치된다. 이를 위해 측면슬라이드(112)는 파지부(108)의 내측면에 레일(도면 미도시)에 의해 연결된다. 측면슬라이드(112)는 유압실린더나 모터 등의 구동장치에 의해 움직이는 것이 아니라, 외력에 의해 자연스럽게 상하로 활주 이동한다.

측면슬라이드(112)는 케이스(11)의 측면부와 접촉한다. 그리고 파지부(108)에는 케이스(11)가 쉽게 떨어지지 않도록 눌러주는 압력이 한 쌍의 파지부(108)가 서로 가까워지는 방향으로 작용한다. 이와 같이 압력이 가운데로 가해지는 상태에서 밑면받침대(110)가 케이스(11)를 상하로 움직이기 위해서 승강하면 케이스(11)의 측면이 측면슬라이드(112)와 마찰하면서 잘 움직이지 않게 된다. 이러한 문제점을 예방하기 위해서 측면슬라이드(112)가 케이스(11)와 접촉한 상태에서 케이스(11)와 함께 아래위로 움직이도록 하는 것이다.

도 4는 이송암의 작동 과정을 나타낸 사시도이며, 도 5는 이송암이 케이스를 파지한 상태를 나타낸 측면도이다.

도 4와 5에 도시된 바와 같이, 케이스(11)는 파지부(108)에 의해 들어올려진 후, 이송암(106)에 의해 테이블(102)의 가운데로 이동한다.

한편, 테이블(102)의 가운데에는 케이스(11)를 회전시키는 턴테이블(114)이 설치된다. 턴테이블(114)은 테이블(102)의 아래쪽에 설치된 회전모터(116)에 의해 회전한다. 턴테이블(114)의 회전축은 지면에 대하여 수직인 상태로 서있다. 따라서 케이스(11)는 턴테이블(114) 위에 올려진 채로 제자리에서 회전한다.

도 6은 턴테이블에 의해 회전하는 케이스의 상태를 나타낸 사시도이다.

이송암(106)과 파지부(108)에 의해 턴테이블(114) 위로 이동한 케이스(11)는 회전하면서 열풍에 의해 버링 작업이 이루어진다.

테이블(102)의 일측에는 이송로봇(118)이 설치되며, 이송로봇(108)에는 열풍노즐(122)이 설치된다. 이송로봇(118)은 이송모터(120)의 구동력을 받아서 수평방향으로 열풍노즐(122)을 왕복이동시키는 것으로서, 턴테이블(114)을 향하는 방향으로 배치된다. 이송로봇(118)에 의해 열풍노즐(122)이 턴테이블(114) 위에 놓여있는 케이스(11)의 측면에 가까이 가게 된다.

열풍노즐(122)은 열풍호스(124)를 통해 공급되는 고온의 열풍을 케이스(11)의 측면부에 분사한다. 열풍노즐(122)의 동작에 대해서는 후술한다.

한편, 준비테이블(134)은 버링 작업이 이루어지기 전의 케이스(11)를 쌓아놓는 곳이며, 이송암(106)이 준비테이블(134) 위의 케이스(11)를 파지하여 턴테이블(114) 위에 올려놓고, 열풍에 의한 버링 작업이 완료되면 준비테이블(134)이 있는 곳의 반대방향으로 케이스(11)가 이동된다.

이 방향에는 이물질제거챔버(126)가 설치된다. 이물질제거챔버(126)는 입구측과 출구측이 개방되어 있으면서 나머지 면은 밀폐상태를 유지하고, 내부에는 이온화된 입자를 방출하는 이오나이저(도면 미도시)와 이온 입자가 포함된 바람을 고압으로 분사하는 에어노즐(도면 미도시)이 설치된다.

버링 또는 성형공정이 완료된 케이스(11)에는 많은 이물질이 분진 형태로 표면에 묻어있게 되는데, 이를 제거하기 위해서는 공기 또는 물을 분사하여 이물질을 강제로 떨어뜨려야 한다.

공기를 분사하여 이물질을 제거하는 과정에서 이온화된 입자를 함께 분사해줄 경우, 케이스(11)에 하전입자가 접촉하면서 대전상태가 되고, 이에 따라 이물질 입자들이 전기적인 척력에 의해 쉽게 떨어진다. 따라서 이온 입자가 없는 바람을 분사하는 경우에 비하여 더 세척력이 높아진다.

이물질제거챔버(126)의 밑면에는 파이프 형태의 이물질배출구(128)가 연결되며, 이물질배출구(128)를 통해 배출된 분진이나 이물질은 별도의 집진시설(도면 미도시)을 통해 수집된다.

이물질제거챔버(126)에 케이스(11)를 투입하고, 이물질 제거가 끝난 케이스(11)를 배출하는 과정에 대해서는 후술한다.

도 7은 열풍을 케이스에 쐬어주는 상태를 나타낸 사시도이며, 도 8은 도 7의 상태를 측면에서 도시한 측면도, 도 9는 케이스 측면에 형성된 버가 제거되는 상태를 나타낸 단면도이다.

턴테이블(114) 위에서 케이스(11)가 회전하는 동안, 열풍노즐(122)은 이송로봇(118)에 의해 전후로 왕복운동을 한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 케이스(11)의 측면 테두리에는 커팅 과정에서 형성된 날카로운 버가 존재하는데, 열풍노즐(122)에서 분사되는 고온의 열풍에 의해 버가 녹는다. 한번 녹았다가 다시 굳은 버는 최초의 상태보다 덜 날카로워지고 이물질이 쉽게 분리되지 않는 특성이 있다.

그런데 버링 작업의 대상이 되는 케이스(11)는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌, ABS 수지 등 다양한 재료로 만들어진다. 재료가 달라지는 경우에는 열풍의 온도나 분사 시간, 열풍노즐(122)과의 거리 등이 달라져야 한다. 그러나 중요한 것은 버링 작업이 진행되는 도중에 열풍노즐(122)과 케이스(11) 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 하는 것이다.

만약 케이스(11)가 둥근 원통형이라면 턴테이블(114)의 중심에서 회전하는 상태에서 열풍노즐(122)을 일정거리만큼 근접시켜 고정하면 열풍노즐(122)의 끝부분과 케이스(11)의 테두리 사이의 거리가 일정하게 유지될 것이다. 그러나 케이스(11)의 형상이 직육면체나 다른 형상일 경우에는 회전에 따라 열풍노즐(122) 과의 거리가 일정하게 유지되지 않는다.

본 발명에서는 먼저 컴퓨터(132)에 버링의 대상이 되는 케이스(11)의 도면 데이터가 저장된다. 컴퓨터(132)는 저장된 케이스(11) 데이터를 바탕으로 턴테이블(114)의 회전속도와 이송로봇(118)의 이동 거리, 열풍노즐(122)에서 분사되는 열풍의 온도 등을 계산한다. 그리고 턴테이블(114)의 회전함에 따라 케이스(11)와 열풍노즐(122) 사이의 거리를 계산하여 이송로봇(118)이 전후 방향으로 움직이도록 제어한다.

한편, 도 10과 11은 배출용 실린더에 의해 이물질제거챔버로 케이스가 이동하는 과정을 나타낸 사시도이다.

테이블(102)의 배출구측에는 배출용실린더(130)가 설치된다. 배출용실린더(130)는 버링 작업이 끝난 케이스(11)를 밀어서 이물질제거챔버(126) 내부로 넣는다. 이때 배출용실린더(130)는 도 10과 같이 반 정도만 늘어나게 되며, 이물질 제거가 끝난 후에 배출용실린더(130)는 도 11과 같이 더 길게 늘어나면서 이물질제거챔버(126)의 배출구 방향으로 케이스(11)를 밀어낸다.

배출구로 밀려난 케이스(11)는 작업자에 의해 포장작업이 행해진다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

11 : 케이스 100 : 버링장치
102 : 테이블 104 : 이송레일
106 : 이송암 108 : 파지부
110 : 밑면받침대 112 : 측면슬라이드
114 : 턴테이블 116 : 회전모터
118 : 이송로봇 120 : 이송모터
122 : 열풍노즐 124 : 열풍호스
126 : 이물질제거챔버 128 : 이물질배출구
130 : 배출용실린더

Claims (4)

1. 회전하는 케이스(11)의 테두리에 고온의 열풍을 분사하면서 상기 테두리에 생긴 버(Burr)를 녹여서 제거하는 장치로서,
   회전축이 지면에 대하여 수직인 상태로 서있는 회전모터(116)에 의해 회전하는 턴테이블(114)이 가운데에 설치되는 테이블(102)과;
   상기 테이블(102)의 위쪽으로 이격된 높이에서 지면에 대하여 평행하게 설치되는 이송레일(104)과;
   상기 이송레일(104)을 따라 활주이동가능하게 설치되는 이송암(106)과;
   상기 이송암(106)의 아래쪽에 서로 마주보게 설치되어 상기 이송암(106)을 따라 움직이며, 상기 케이스(11)의 측면을 파지하는 한 쌍의 파지부(108)와;
   상기 한 쌍의 파지부(108) 각각의 아래쪽에 지면에 대해서 평행하게 설치되며, 실린더에 의해 상하로 움직일 수 있도록 구성되어 상기 케이스(11)의 가장자리 밑면을 지지하는 밑면받침대(110)와;
   상기 파지부(108)의 옆쪽이면서 상기 밑면받침대(110)의 위쪽에 상하 방향으로 활주이동 가능하게 설치되며, 상기 한 쌍의 파지부(108)의 서로 대향하는 내측면에 레일에 의해 연결되어 설치되는 측면슬라이드(112)와;
   상기 테이블(102)의 일측에 상기 턴테이블(114)을 향하는 방향으로 배치되며, 이송모터(120)의 구동력을 받아서 수평방향으로 왕복이동하는 이송로봇(118)과;
   상기 이송로봇(118)에 설치되며, 열풍호스(124)를 통해 공급되는 고온의 열풍을 상기 턴테이블(114) 위에서 회전하는 케이스(11)의 측면부에 분사하는 열풍노즐(122)과;
   상기 테이블(102)의 일측에 설치되며, 버 제거 작업이 끝난 상기 케이스(11)에 이온 입자가 포함된 바람을 분사하여 상기 케이스(11)에 묻은 이물질을 제거하는 이물질제거챔버(126)와;
   버링 작업의 대상이 되는 상기 케이스(11)의 도면 데이터를 저장하며, 상기 턴테이블(114)의 회전속도, 상기 이송로봇(118)의 이동 거리, 상기 열풍노즐(122)에서 분사되는 열풍의 온도를 제어하며, 상기 열풍노즐(122)의 끝과 상기 케이스(11)의 측면부 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 상기 이송로봇(118)의 전후 방향 움직임의 길이를 제어하는 컴퓨터(132);를 포함하는, 플라스틱 케이스 버링장치.
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