KR101362982B1 - 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 기존 플라스틱 원통 완제품을 만들기까지, 플라스틱 원통 측면 따로, 플라스틱 원통 바닥면 따로 나뉘어 작업해야 하므로, 기기를 이원화시켜 작업해야하고, 이로 인해 성형시간이 길고, 수동 또는 반수동으로 작업해야하므로 작업자의 기술에 의해 제품품질이 좌지우지되므로, 제품불량이 많고, 생산성이 떨어지는 문제점과, 열용융하고 접합한 부위가 접합이 잘 안되어 물건 수납 후, 장시간이 지나면 터져서 내용물이 외부로 쏟아져 버리고, 플라스틱 원통 측면과 플라스틱 원통 바닥면 중 특정부위가 고온의 열에 의해 찌그러지는 문제점을 개선하고자, 플라스틱 원통 측면 용착기(100), 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어(200), 플라스틱 원통 집게로봇모듈(300), 플라스틱 원통 바닥면 용착기(400), 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어(500), 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈(600)로 구성됨으로서, 플라스틱 원통의 크기와 형상에 맞게 플라스틱 원통 측면 성형부와 플라스틱 원통 바닥면 성형부의 크기와 형상만을 바꾸면 되므로, 교체가 쉬워 호환성이 우수하고, 1:1 맞춤형 플라스틱 원통을 생산할 수 있으며, 플라스틱 원통의 측면과 바닥면을 초음파 융착을 통해 접합시킬 수 있어, 접합율을 기존에 비해 80% 향상시킬 수 있고, 깔끔하고 다양한 칼라톤으로 미관이 화려한 플라스틱 원통을 제공할 수 있으며, 무엇보다 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈의 제어하에 모든 공정을 순차적으로 제어할 수 있어, 모든 공정을 자동화시킬 수 있고, 제품불량체크가 쉬워 투명 또는 비투명으로 이루어진 양질의 플라스틱 원통을 생산할 수 있으며, 이로 인해 국내외 플라스틱 원통 시장경쟁력을 70% 향상시킬 수 있는 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치 및 방법{THE APPARATUS AND METHOD OF MAKING A PLASTIC CYLINDER WITH SUPERSONIC WAVES MELTING}

본 발명에서는 플라스틱 원통형 PLC제어모듈의 제어하에 1차로 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 플라스틱 원통 측면 용착기로 공급시키고, 2차로 플라스틱 원통 측면 용착기를 구동시켜 상하관통형 플라스틱 원통을 형성시키며, 3차로 플라스틱 원통 바닥면 용착기를 구동시켜 완성형 플라스틱 원통을 형성시키도록 순차적으로 제어해서 투명 또는 비투명으로 이루어진 양질의 플라스틱 원통을 대량으로 생산할 수 있는 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 식료품, 액체, 골프공, 종이컵 등을 담아 보관하거나 수시로 꺼내어 사용하는 플라스틱 원통은 함체의 상부에 개폐 뚜껑이 형성되어 있는 것이 일반적이고, 그 함체 및 뚜껑은 다양한 색상의 구현 및 대량생산의 목적으로 플라스틱 수지(PP,PET, PVC) 또는 합성수지재를 사용하여 성형하는 것이 보편적이다.

상기 플라스틱 원통은 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 둥글게 말아서 형성된 측면 이음부에 열융착시켜 플라스틱 원통 측면을 형성시킨다.

이어서, 수작업을 통해서 플라스틱 원통 상단부에 바닥커버를 정위치시킨 후, 접착제 또는 열융착을 통해 플라스틱 원통의 바닥면을 형성시킨다.

이로 인해, 플라스틱 원통의 완제품을 만들기까지, 플라스틱 원통 측면 따로, 플라스틱 원통 바닥면 따로 나뉘어 작업해야 하므로, 기기를 이원화시켜 작업해야하고, 이로 인해 성형시간이 길고, 수동 또는 반수동으로 작업해야하므로 작업자의 기술에 의해 제품품질이 좌지우지되므로, 제품불량이 많고, 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 플라스틱 원통 측면과 플라스틱 원통 바닥면 상에 열을 직접용융시켜 접합하기 때문에, 시간이 지나면 열용융하고 접합한 부위가 접합이 잘 안되어 물건 수납 후, 장시간이 지나면 터져서 내용물이 외부로 쏟아져 버리고, 플라스틱 원통 측면과 플라스틱 원통 바닥면 중 특정부위가 고온의 열에 의해 찌그러져 미관을 흐리게 하는 문제점이 있었다.

국내등록특허공보 제10-0354490호(2003년01월06일 공고)

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 호환성이 우수하고, 1:1 맞춤형 플라스틱 원통을 성형할 수 있고, 플라스틱 원통의 측면과 바닥면을 초음파 융착을 통해 접합시킬 수 있어, 접합율과 내구성을 향상시킬 수 있으며, 깔끔하고 고급스러운 미관효과를 제공할 수 있고, 모든 공정을 자동화시킬 수 있어 제품불량체크가 쉬워 투명 또는 비투명으로 이루어진 양질의 플라스틱 원통을 생산할 수 있는 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치는

사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 순차적으로 전달받아 말아서 원통형상으로 형성시킨 후, 측면 일자형 이음부에 초음파융착을 가해 상하관통형 플라스틱 원통을 형성시켜 배출시키는 플라스틱 원통 측면 용착기(100)와,

플라스틱 원통 측면 용착기의 배출구 상에 형성되어, 플라스틱 원통 측면 용착기를 통해 측면이 형성된 상하관통형 플라스틱 원통을 전달받아 플라스틱 원통 바닥면 용착기로 이송시키는 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어(200)와,

제1 플라스틱 원통 이송컨베이어의 배출방향 후단 일측에 형성되어, 제1 원통 이송컨베이어를 통해 이송되는 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (+)90°~180°방향전환 후, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에 전달시키고, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에서 완료된 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (-)90°~180°방향전환 후, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 낙하시키는 플라스틱 원통 집게로봇모듈(300)과,

플라스틱 원통 집게로봇모듈과 (+)90°~180°방향에 위치되어, 상하관통형 플라스틱 원통을 전달받아 수직방향으로 지지하고, 원형바닥커버를 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부에 정위치시킨 후, 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 둘레를 따라 회전시키면서 초음파융착시켜 플라스틱 원통의 바닥면이 부착된 완성형 플라스틱 원통을 형성시키는 플라스틱 원통 바닥면 용착기(400)와,

플라스틱 원통집게부와 (-)90°~180°방향에 위치되어, 완성형 플라스틱 원통을 적재함으로 이송시키는 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어(500)와,

플라스틱 원통 측면 용착기, 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어, 플라스틱 원통 집게로봇모듈, 플라스틱 원통 바닥면 용착기, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 1차로 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 플라스틱 원통 측면 용착기로 공급시키도록 제어하고, 2차로 플라스틱 원통 측면 용착기를 구동시켜 상하관통형 플라스틱 원통을 형성시키도록 제어하며, 3차로 플라스틱 원통 바닥면 용착기를 구동시켜 완성형 플라스틱 원통을 형성시키도록 순차적으로 제어하는 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈(600)로 구성됨으로서 달성된다.

또한, 본 발명에 따른 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화방법은

사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 진공집게로봇부를 통해 진공집게로 집어서 낱개씩 순차적으로 이송시키는 단계(S10)와,

플라스틱 원통 측면 용착기를 통해 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 말아서 원통형상으로 형성시킨 후, 측면 일자형 이음부에 초음파융착을 가해 상하관통형 플라스틱 원통을 형성시켜 배출시키는 단계(S20)와,

제1 플라스틱 원통 이송컨베이어를 통해 상하관통형 플라스틱 원통을 플라스틱 원통 집게로봇으로 이송시키는 단계(S30)와,

플라스틱 원통 집게로봇모듈을 통해 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (+)90°~180°방향전환 후, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에 전달시키는 단계(S40)와,

원형바닥커버 집게로봇을 통해 원형바닥커버를 낱개씩 집게로 집어서 원통 금형지지틀 상단에 덮어서 씌우는 단계(S50)와,

플라스틱 원통 바닥면 용착기를 통해 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 둘레를 따라 회전시키면서 초음파융착시켜 플라스틱 원통의 바닥면이 부착된 완성형 플라스틱 원통을 형성시키는 단계(S60)와,

플라스틱 원통 집게로봇모듈을 통해 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (-)90°~180°방향전환 후, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 낙하시키는 단계(S70)와,

제2 플라스틱 원통 이송컨베이어를 통해 완성형 플라스틱 원통을 적재함으로 이송시키는 단계(S80)로 이루어짐으로서 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 플라스틱 원통의 크기와 형상에 맞게 플라스틱 원통 측면 성형부와 플라스틱 원통 바닥면 성형부의 크기와 형상만을 바꾸면 되므로, 교체가 쉬워 호환성이 우수하고, 1:1 맞춤형 플라스틱 원통을 생산할 수 있으며, 플라스틱 원통의 측면과 바닥면을 초음파 융착을 통해 접합시킬 수 있어, 접합율을 기존에 비해 80% 향상시킬 수 있고, 깔끔하고 다양한 칼라톤으로 미관이 화려한 플라스틱 원통을 제공할 수 있으며, 무엇보다 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈의 제어하에 모든 공정을 순차적으로 제어할 수 있어, 모든 공정을 자동화시킬 수 있고, 제품불량체크가 쉬워 투명 또는 비투명으로 이루어진 양질의 플라스틱 원통을 생산할 수 있으며, 이로 인해 국내외 플라스틱 원통 시장경쟁력을 70% 향상시킬 수 있는 좋은 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치(1)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 플라스틱 원통 집게로봇모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 플라스틱 원통 집게로봇모듈의 구성 중 진공집게로봇부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 플라스틱 원통 집게로봇모듈의 구성 중 압축이송레일부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 플라스틱 원통 집게로봇모듈의 구성 중 플라스틱 원통 측면 성형부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 7은 본 발명에 따른 일자형 초음파융착기의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 플라스틱 원통 집게로봇모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 10은 본 발명에 따른 플라스틱 원통 바닥면 용착기의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 11은 본 발명에 따른 원형바닥커버 집게로봇의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 12는 본 발명에 따른 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 13은 본 발명에 따른 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 14는 본 발명에 따른 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈 중 마이컴부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 15는 본 발명에 따른 플라스틱 원통 측면 용착기의 내부구성요소를 도시한 단면구성도,
도 16은 본 발명에 따른 전단 압축이송레일, 고무이송벨트, 후단 압축이송레일을 통해 플라스틱 원통 성형부재를 면접촉시키면서 1차, 2차로 압착시킨 후, 플라스틱 원통성형모듈로 전달시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 17은 본 발명에 따른 일자형 초음파융착기를 통해회전형원통드럼의 일자형 음각부에 형성된 측면 이음부에 일자형 초음파융착을 가해 접합시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 18은 본 발명에 따른 배출가이드바를 통해 알루미늄가이드판의 배출가이드바용 안내음각부를 따라 왕복이송하면서, 회전형원통드럼에서 형성된 상하관통형 플라스틱 원통을 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어로 배출시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 19는 본 발명에 따른 플라스틱 원통 바닥면 용착기의 내부구성요소를 도시한 단면구성도,
도 20은 본 발명에 따른 플라스틱 원통 집게로봇모듈을 통해 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어에서 이송되는 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (+)90°~180°방향전환 후, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에 전달시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 21은 본 발명에 따른 원형바닥커버 집게로봇을 통해 원형바닥커버 적재함에 쌓인 원형바닥커버를 낱개씩 집게로 집어서 원통 금형지지틀 상단에 덮어서 씌우는 것을 도시한 일실시예도,
도 22는 본 발명에 따른 플라스틱 원통 바닥면 용착기의 구성요소를 도시한 내부 사시도,
도 23은 본 발명에 따른 플라스틱 원통 바닥면 성형부를 통해 원통 금형지지틀쪽으로 수평이동하면서 고정된 상태에서, 원통 금형지지틀에 의해 회전되는 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부와 면접촉하면서 회전형 초음파융착시켜 플라스틱 원통의 바닥면을 형성시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 24는 본 발명에 따른 플라스틱 원통집게부를 통해 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 이송시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 25는 본 발명에 따른 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화방법을 도시한 순서도.

먼저, 본 발명에서 설명되는 초음파 용착은 AC 110 ~220V,60HZ(50HZ)의 전원을 발진기를 통하여 전기적인 에너지를 진동자에 입력시켜 기계적인 진동에너지로 변환후 혼을 통하여 플라스틱 원통 성형부재의 측면 이음부와, 원통 금형지지틀에 삽입된 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부에 순간적인 강력한 마찰력을 발생시켜 가공물의 접합면이 용해접착되어 강한 분자적 결합이 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치(1)의 구성요소를 도시한 블럭도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 플라스틱 원통 측면 용착기(100), 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어(200), 플라스틱 원통 집게로봇모듈(300), 플라스틱 원통 바닥면 용착기(400), 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어(500), 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈(600)로 구성된다.

먼저, 본 발명에 따른 플라스틱 원통 측면 용착기(100)에 관해 설명한다.

상기 플라스틱 원통 측면 용착기(100)는 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 순차적으로 전달받아 말아서 원통형상으로 형성시킨 후, 측면 일자형 이음부에 초음파융착을 가해 상하관통형 플라스틱 원통을 형성시켜 배출시키는 역할을 한다.

이는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 몸체(110), 진공집게로봇부(120), 압축이송레일부(130), 플라스틱 원통 측면 성형부(140)로 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 제1 몸체(110)에 관해 설명한다.

상기 제1 몸체(110)는 직사각형상으로 형성되어, 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 역할을 한다.

이는 도 15에 도시한 바와 같이, 전단 일측에 높이조절형 적재프레임이 형성되고, 높이조절형 적재프레임 상단에 진공집게로봇부가 형성되며, 진공집게로봇부 후단 방향으로 압축이송레일부가 형성되고, 압축이송레일부 후단 방향으로 플라스틱 원통 측면 성형부가 형성된다.

여기서, 높이조절형 적재프레임은 프레임상에 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 적층시킨 후, 적층된 높이에 맞게 측면의 나사볼트조임을 통해 높낮이를 조절시키는 역할을 한다.

상기 제1 몸체는 가로프레임과 세로프레임이 연결되어 뼈대를 이루며 직사각형상으로 형성된다.

그리고, 상기 제1 몸체의 양 측면 일측에 압축이송레일부를 회전시키는 구동모터가 형성되며, 바닥면 일측에 각 기기에 전원을 공급시키는 전원부와, 진공집게로봇, 압축이송레일부, 플라스틱 원통 측면 성형부의 구동을 온/오프시키는 스위치컨트롤러박스가 포함되어 구성된다.

둘째, 본 발명에 따른 진공집게로봇부(120)에 관해 설명한다.

상기 진공집게로봇부(120)는 제1 몸체의 전단부에 위치되어, 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 진공집게를 집어서 낱개씩 순차적으로 압축이송레일부로 이송시키는 역할을 한다.

이는 도 4에 도시한 바와 같이, 진공집게부(121), 진공흡입생성부(122), 진공집게수평이동부(123)로 구성된다.

상기 진공집게부(121)는 진공흡입생성부로부터 생성된 진공흡입력을 전달받아 원판형상의 고무빨판으로 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통성형부재를 흡착시키는 역할을 한다.

상기 진공흡입생성부(122)는 진공흡입력을 생성시켜 진공집게부로 전달시키는 역할을 한다.

상기 진공집게수평이동부(123)는 전진방향 또는 후진방향으로 움직이는 수평운동을 통해 진공집게부를 압축이송레일부쪽으로 수평이동시키는 역할을 한다.

셋째, 본 발명에 따른 압축이송레일부(130)에 관해 설명한다.

상기 압축이송레일부(130)는 제1 몸체의 중단부인 진공집게로봇부와, 플라스틱 원통성형부 사이에 형성되어 플라스틱 원통 성형부재를 면접촉시키면서 1차, 2차로 압착시킨 후, 플라스틱 원통성형모듈로 전달시키는 역할을 한다.

이는 도 5에 도시한 바와 같이, 전단 압축이송레일(131), 고무이송벨트(132), 후단 압축이송레일(133)로 구성된다.

상기 전단 압축이송레일(131)은 도 16에 도시한 바와 같이, 전단방향에 위치되어, 두개의 고무회전롤러에 플라스틱 원통 성형부재를 면접촉시켜, 1차로 플라스틱 원통 성형부재 표면을 압착시키면서 후단방향의 고무이송벨트로 이송시키는 역할을 한다.

이는 제1 트윈고무회전롤러(131a), 제1 회전모터(131b)가 구성된다.

상기 제1 트윈고무회전롤러(131a)는 제1 회전모터로부터 회전력을 전달받아 두개의 회전롤러사이로 플라스틱 원통 성형부재를 면접촉시키면서 압착과 동시에 후단방향의 고무이송벨트로 이송시키는 역할을 한다. 이는 두개의 회전롤러사이로 플라스틱 원통 성형부재가 면접촉되어 이송됨을 감지하는 제1 리미트센서가 포함되어 구성된다.

상기 제1 회전모터(131b)는 제1 트윈고무회전롤러에 회전력을 발생시키는 역할을 한다.

여기서, 플라스틱 원통 성형부재 표면을 전단방향에서 압착시키는 이유는 플라스틱 원통 성형부재 표면에 돌기가 돌출되어 볼록하게 형성되거나 표면에 이물질이 묻어있으면, 플라스틱 원통성형모듈에 걸림현상을 일으키는 요인이 될 수 있어 플라스틱 원통 성형부재 표면에 돌출된 돌기를 압착시켜 표면을 평편하게 하고, 이물질을 제거시켜 청결하게 만들기 위함이다.

상기 고무이송벨트(132)는 도 15에 도시한 바와 같이, 플라스틱 원통 성형부재가 미끄러지지 않고 후단 압축이송레일로 안내시키는 역할을 한다.

이는 고무이송벨트로 플라스틱 원통 성형부재가 이송됨을 감지하는 제2 리미트센서가 포함되어 구성된다.

상기 후단 압축이송레일(133)은 도 16에 도시한 바와 같이, 후단방향에 위치되어, 두개의 고무회전롤러에 플라스틱 원통 성형부재를 면접촉시켜, 2차로 플라스틱 원통 성형부재 표면을 압착시키면서 후단방향의 플라스틱 원통 측면 성형부로 이송시키는 역할을 한다.

이는 제2 트윈고무회전롤러(133a), 제2 회전모터(133b)가 구성된다.

상기 제2 트윈고무회전롤러(133a)는 제2 회전모터로부터 회전력을 전달받아 두개의 회전롤러사이로 플라스틱 원통 성형부재를 면접촉시키면서 압착과 동시에 후단방향의 플라스틱 원통 측면 성형부로 이송시키는 역할을 한다. 이는 두개의 회전롤러사이로 플라스틱 원통 성형부재가 면접촉되어 이송됨을 감지하는 제3 리미트센서가 포함되어 구성된다.

상기 제2 회전모터(133b)는 제2 트윈고무회전롤러에 회전력을 발생시키는 역할을 한다.

여기서, 플라스틱 원통 성형부재 표면을 후단방향에서 압착시키는 이유는 전단 압축이송레일을 통과해서 남은 돌기를 압착시켜 표면을 평편하게 하고, 전단 압축이송레일을 통과해서 남은 이물질을 제거시켜 청결하게 만들기 위함이다.

넷째, 본 발명에 따른 플라스틱 원통 측면 성형부(140)에 관해 설명한다.

상기 플라스틱 원통 측면 성형부(140)는 제1 몸체의 후단부에 위치되고, 압축이송레일부의 출력측과 동일선상에 위치되어, 압축이송레일부를 통해 전달된 플라스틱 원통 성형부재를 말아서 원통형상으로 형성시킨 후, 측면 일자형 이음부에 일자형초음파융착을 가해 플라스틱 원통의 측면을 형성시켜 상하관통형 플라스틱 원통을 배출시키는 역할을 한다.

이는 도 6에 도시한 바와 같이, 회전형원통드럼(141), 일자형 초음파융착기(142), 고무롤지지부(143), 배출가이드바(144)로 구성된다.

상기 회전형원통드럼(141)은 원통드럼형상으로 형성되어 압축이송레일부를 통해 전달된 플라스틱 원통 성형부재를 말아서 원통형상으로 형성시킨 후, 일자형 초음파융착기와 동일선상에 위치한 곳에 측면 이음부를 정위치시키도록 지지하는 역할을 한다.

이는 원통드럼표면에 원통드럼형상의 알루미늄가이드판(141a)이 포함되어 구성된다.

상기 알루미늄가이드판(141a)은 도 16에 도시한 바와 같이, 상단 표면에 일자형 초음파융착기와 입맞춤시키고, 원통형상으로 말아진 플라스틱 원통 성형부재의 측면 이음부가 정위치되도록 일자형 음각부(141a-1)가 함몰되어 형성되고, 측면 일측에 고무롤지지부와 접촉되는 부위에 고무롤지지부에 의해 원통형상으로 말아진 플라스틱 원통 성형부재가 풀어지거나 외부로 이탈되지 않도록 지지하는 고무롤형 지지음각부(141a-2)가 함몰되어 형성되며, 바닥면 일측에 상하관통형 플라스틱 원통을 외부로 배출시키는 배출가이드바용 안내음각부(141a-3)가 바닥면 중앙부위까지 함몰되어 형성된다.

여기서, 상기 알루미늄가이드판의 일자형 음각부 일측에 원통형상으로 말아진 플라스틱 원통 성형부재의 측면 이음부가 일자형상으로 형성되었음을 감지하는 제4 리미트센서가 포함되어 구성된다.

또한, 상기 배출가이드바용 안내음각부의 배출방향 끝단 일측에 배출가이드바를 통해 상하관통형 플라스틱 원통이 외부로 배출되었음을 감지하는 제5 리미트센서가 포함되어 구성된다.

상기 일자형 초음파융착기(142)는 회전형원통드럼의 일자형 음각부에 형성된 측면 이음부에 일자형 초음파융착을 가해 접합시키는 역할을 한다.

이는 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 진동자(142a), 제1 메인혼(142b), 일자형 공구혼(142c)으로 구성된다.

상기 제1 진동자(142a)는 발진기에서 발생하는 전기적 에너지를 가하면 발진기와 진동자의 주파수가 일치되어 공진이 일어나 최고의 기계적 종진동 에너지로 변환시켜주는 역할을 한다. 이는 PZT 소자로 조립한 B.L.T(Bolt Clamping Langevin type Transducer) 진동자로 구성된다.

상기 제1 메인혼(142b)은 진동자에서 발생되는 진동폭과 플라스틱을 용착할 수 있는 진폭과는 차이가 나는 것을 보완하기 위해 제1 진동자와 일자형 공구혼의 중간에 볼트로 결합되어 진폭을 조정시키는 역할을 한다.

상기 일자형 공구혼(142c)은 도 17에 도시한 바와 같이, 플라스틱 원통 성형부재의 측면 이음부에 순간적인 강력한 마찰력을 발생시켜 접착시키는 역할을 한다.

상기 고무롤지지부(143)는 도 16에 도시한 바와 같이, 알루미늄가이드판의 고무롤형 지지음각부쪽으로 전진방향 또는 후진방향으로 직선운동하면서, 알루미늄가이드판의 고무롤형 지지음각부에 면접촉되어 원통형상으로 말아진 플라스틱 원통 성형부재가 풀어지거나 외부로 이탈되지 않도록 지지하는 역할을 한다.

이는 고무롤러(143a), 제1 직선운동형 액츄에이터(143b)로 구성된다.

상기 고무롤러(143a)는 제1 직선운동형 액츄에이터의 전진방향 또는 후진방향의 힘을 전달받아 직선운동하면서, 알루미늄가이드판의 고무롤형 지지음각부에 면접촉되어 말아진 플라스틱 원통 성형부재를 지지하는 역할을 한다.

상기 제1 직선운동형 액츄에이터(143b)는 고무롤러를 알루미늄가이드판의 고무롤형 지지음각부를 기준으로 전진방향 또는 후진방향으로 직선운동시키는 역할을 한다.

상기 배출가이드바(144)는 도 18에 도시한 바와 같이, 알루미늄가이드판의 배출가이드바용 안내음각부를 따라 왕복이송하면서, 회전형원통드럼에서 형성된 상하관통형 플라스틱 원통을 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어로 배출시키는 역할을 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어(200)에 관해 설명한다.

상기 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어(200)는 플라스틱 원통 측면 용착기의 배출구 상에 형성되어, 플라스틱 원통 측면 용착기를 통해 측면이 형성된 상하관통형 플라스틱 원통을 전달받아 플라스틱 원통 바닥면 용착기로 이송시키는 역할을 한다.

이는 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 구동풀리(210), 제1 종동풀리(220), 제1 컨베이어벨트(230)로 구성된다.

상기 제1 구동풀리(210)는 제1 컨베이어벨트를 기준으로 제1 종동풀리와 반대편에 형성되어 회전모터가 연결되어 회전모터로부터 회전력을 전달받아 제1 컨베이어벨트를 구동시키는 역할을 한다.

상기 제1 종동풀리(220)는 제1 구동풀리와 반대편에 형성되어, 제1 구동풀리의 힘에 의해 제1 컨베이어벨브를 지지하면서 구동시키는 역할을 한다.

상기 제1 컨베이어벨트(230)는 제1 구동풀리와 제1 종동풀리에 의해 회전되면서 상하관통형 플라스틱 원통을 전달받아 플라스틱 원통 바닥면 용착기로 이송시키는 역할을 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 플라스틱 원통 집게로봇모듈(300)에 관해 설명한다.

상기 플라스틱 원통 집게로봇모듈(300)은 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어의 배출방향 후단 일측에 형성되어, 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어를 통해 이송되는 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (+)90°~180°방향전환 후, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에 전달시키고, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에서 완료된 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (-)90°~180°방향전환 후, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 낙하시키는 역할을 한다.

이는 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 집게로봇몸체(310), 제2 직선운동형 액츄에이터부(320), 제1 회전형 스테핑모터부(330), 제1 헤드부집게부(340),제1 로봇제어부(350)로 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 제1 집게로봇몸체(310)에 관해 설명한다.

상기 제1 집게로봇몸체(310)는 수평방향의 직사각형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.

둘째, 본 발명에 따른 제2 직선운동형 액츄에이터부(320)에 관해 설명한다.

상기 제2 직선운동형 액츄에이터부(320)는 도 20에 도시한 바와 같이, 제1 집게로봇몸체의 하단 일측에 형성되어, 제1 로봇제어부의 제어신호에 따라 안내레일을 따라 제1 집게로봇몸체를 원통 금형지지틀방향쪽으로 직선운동시키는 역할을 한다.

셋째, 본 발명에 따른 제1 회전형 스테핑모터부(330)에 관해 설명한다.

상기 제1 회전형 스테핑모터부(330)는 도 20에 도시한 바와 같이, 제1 집게로봇몸체의 상단 일측에 형성되어, 제1 로봇제어부의 제어신호에 따라 제1 헤드부집게부를 1°~360°로 회전시키는 역할을 한다.

넷째, 본 발명에 따른 제1 헤드부집게부(340)에 관해 설명한다.

상기 제1 헤드부집게부(340)는 제1 집게로봇몸체의 헤드부 상에 위치되어, 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서 플라스틱 원통 바닥면 용착기로 이송, 낙하시키고, 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 이송, 낙하시키는 역할을 한다.

이는 상하관통형 플라스틱 원통 및 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집었음을 감지하는 제6 리미트센서가 포함되어 구성된다.

다섯째, 본 발명에 따른 제1 로봇제어부(350)에 관해 설명한다.

상기 제1 로봇제어부(350)는 제2 직선운동형 액츄에이터부, 제1 회전형 스테핑모터부, 제1 헤드부집게부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 구동되어, 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (+)90°~180°방향전환 후, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에 전달시키고, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에서 완료된 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (-)90°~180°방향전환 후, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 낙하시키도록 제어하는 역할을 한다.

도 24에 도시한 바와 같이, 상기 제1 로봇제어부(350)의 제어하에 플라스틱 원통 바닥면 용착기에서 완료된 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (-)90°~180°방향전환 후, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 낙하시킨다.

다음으로, 본 발명에 따른 플라스틱 원통 바닥면 용착기(400)에 관해 설명한다.

상기 플라스틱 원통 바닥면 용착기(400)는 플라스틱 원통 집게로봇모듈과 (+)90°~180°방향에 위치되어, 상하관통형 플라스틱 원통을 전달받아 수직방향으로 지지하고, 원형바닥커버를 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부에 정위치시킨 후, 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 둘레를 따라 회전시키면서 초음파융착시켜 플라스틱 원통의 바닥면이 부착된 완성형 플라스틱 원통을 형성시키는 역할을 한다.

이는 도 10에 도시한 바와 같이, 제2 몸체(410), 원통 금형지지틀(420), 회전모터부(430), 1차 수직롤 지지부(440), 2차 수직롤 지지부(450), 플라스틱 원통 바닥면 성형부(460), 원형바닥커버 집게로봇(470)으로 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 제2 몸체(410)에 관해 설명한다.

상기 제2 몸체(410)는 수직의 사각박스형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.

이는 플라스틱 원통 집게로봇모듈과 (+)90°~180°방향에 위치되어 구성된다.

그 이유는 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어를 통해 이송되는 상하관통형 플라스틱 원통을 플라스틱 원통 집게로봇모듈을 통해 집게로 집어서 공급받아야 하고, 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 이송시켜야 하므로, 플라스틱 원통 집게로봇모듈의 좌우측 방향으로 움직임공간이 필요하기 때문이다.

상기 제2 몸체는 내부공간의 중앙에 원통 금형지지틀이 형성되고, 원통 금형지지틀 하단에 회전모터부가 형성되며, 원통 금형지지틀을 기준으로 좌측 일측에 1차 수직롤 지지부가 형성되고, 원통 금형 지지틀을 기준으로 우측 일측에 2차 수직롤 지지부가 형성되며, 1차 수직롤 지지부 일측에 플라스틱 원통 바닥면 성형부가 형성된다.

그리고, 제2 몸체의 상단부에는 플라스틱 원통 바닥면 성형부의 회전형 수평이동액츄에이터가 구성된다.

둘째, 본 발명에 따른 원통 금형지지틀(420)에 관해 설명한다.

상기 원통 금형지지틀(420)은 제2 몸체의 중앙에 수직방향으로 세워진 원통 형상으로 위치되어, 상하관통형 플라스틱 원통 및 원형바닥커버가 삽입되도록 안내하고, 삽입된 상하관통형 플라스틱 원통 및 원형바닥커버를 지지하는 역할을 한다.

이는 생산하고자 하는 플라스틱 원통의 크기와 형상에 따라 1:1 맞춤형으로 형성되어 탈부착되어 설치된다.

상기 원통 금형지지틀은 플라스틱 원통의 바닥면인 원형바닥커버를 형성시키기 위한 지지틀로서, 상하관통형 플라스틱 원통의 높이에다가 원형바닥커버의 높이까지 고려하여, 수직방향으로 세워진 원통형상으로 형성된다.

즉, 플라스틱 원통 집게로봇모듈에 의해 집어져서 이송되는 상하관통형 플라스틱 원통이 1차로 원통 금형지지틀에 관통되어 삽입되고, 원형바닥커버 집게로봇에 의해 집어져서 이송되는 원형바닥커버가 2차로 원통 금형지지틀 상단에 덮어씌워져 형성되어, 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부를 형성시킨다.

상기 원통 금형지지틀은 상단, 중단, 하단에 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통이 삽입되었음을 감지하는 제7 리미트센서가 포함되어 구성된다.

셋째, 본 발명에 따른 회전모터부(430)에 관해 설명한다.

상기 회전모터부(430)는 원통 금형지지틀 하단에 위치되어, 원통 금형지지틀을 1°~360°로 회전시키는 역할을 한다.

이는 마이컴부의 제어신호에 따라 구동된다.

넷째, 본 발명에 따른 1차 수직롤 지지부(440)에 관해 설명한다.

상기 1차 수직롤 지지부(440)는 정면에서 바라봤을 때, 원통 금형지지틀의 좌측편에 형성되어, 원통 금형지지틀을 기준으로 좌측 수평방향으로 전진 또는 후진하면서 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 일측을 수직롤러로 지지해주어 초음파 회전융착시, 외압에 흔들리지 않도록 1차 지지하는 역할을 한다.

이는 제1 수직롤러(441)와, 제3 직선운동형 액츄에이터(442)가 구성된다.

상기 제1 수직롤러(441)는 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 일측을 수직롤러로 지지해주는 역할을 한다.

상기 제3 직선운동형 액츄에이터(442)는 원통 금형지지틀을 기준으로 좌측 수평방향으로 전진 또는 후진하는 역할을 한다.

상기 1차 수직롤 지지부는 헤드부 상에 제1 수직롤러가 형성됨으로서, 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 일측을 회전하면서 좌측편에서 지지해줄 수가 있다.

이처럼, 본 발명에 따른 1차 수직롤 지지부가 형성됨으로서, 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부가 외압에 의해 흔들리지 않고 정위치된 상태에서 플라스틱 원통 바닥면 성형부에 의해 접착시킬 수가 있다.

상기 1차 수직롤 지지부는 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 일측과 면접촉되었음을 감지하는 제8 리미트센서가 포함되어 구성된다.

다섯째, 본 발명에 따른 2차 수직롤 지지부(450)에 관해 설명한다.

상기 2차 수직롤 지지부(450)는 정면에서 바라봤을 때, 원통 금형지지틀의 우측편에 형성되어, 원통 금형지지틀을 기준으로 우측 수평방향으로 전진 또는 후진하면서 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 타측을 수직롤러로 지지해주어 초음파 회전융착시, 외압에 흔들리지 않도록 2차 지지하는역할을 한다.

이는 제2 수직롤러(451)와, 제4 직선운동형 액츄에이터(452)가 구성된다.

상기 제2 수직롤러(451)는 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 타측을 수직롤러로 지지해주는 역할을 한다.

상기 제4 직선운동형 액츄에이터(452)는 원통 금형지지틀을 기준으로 우측 수평방향으로 전진 또는 후진하는 역할을 한다.

상기 2차 수직롤 지지부는 헤드부 상에 제2 수직롤러가 형성됨으로서, 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 일측을 회전하면서 우측편에서 지지해줄 수가 있다.

이처럼, 본 발명에 따른 2차 수직롤 지지부가 형성됨으로서, 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부가 외압에 의해 흔들리지 않고 정위치된 상태에서 플라스틱 원통 바닥면 성형부에 의해 접착시킬 수가 있다.

상기 2차 수직롤 지지부는 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 일측과 면접촉되었음을 감지하는 제9 리미트센서가 포함되어 구성된다.

여섯째, 본 발명에 따른 플라스틱 원통 바닥면 성형부(460)에 관해 설명한다.

상기 플라스틱 원통 바닥면 성형부(460)는 도 23에 도시한 바와 같이, 1차 수직롤 지지부 일측에 위치되어, 원통 금형지지틀쪽으로 수평이동하면서 고정된 상태에서, 원통 금형지지틀에 의해 회전되는 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부와 면접촉하면서 회전형 초음파융착시켜 플라스틱 원통의 바닥면을 형성시키는 역할을 한다.

이는 도 19에 도시한 바와 같이, 제2 진동자(461), 제2 메인혼(462), 원통드럼형 공구혼(463), 회전형 수평이동액츄에이터(464)로 구성된다.

여기서, 제2 진동자, 제2 메인혼, 원통드럼형 공구혼 순으로, 수직방향의 일자형상구조로 탈부착식으로 구성된다.

상기 제2 진동자(461)는 발진기에서 발생하는 전기적 에너지를 가하면 발진기와 진동자의 주파수가 일치되어 공진이 일어나 최고의 기계적 종진동 에너지로 변환시켜주는 역할을 한다. 이는 PZT 소자로 조립한 B.L.T(Bolt Clamping Langevin type Transducer) 진동자로 구성된다.

상기 제2 메인혼(462)은 진동자에서 발생되는 진동폭과 플라스틱을 용착할 수 있는 진폭과는 차이가 나는 것을 보완하기 위해 제2 진동자와 원통드럼형 공구혼의 중간에 볼트로 결합되어 진폭을 조정시키는 역할을 한다.

상기 원통드럼형 공구혼(463)은 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부에 순간적인 강력한 마찰력을 발생시켜 접착시키는 역할을 한다.

상기 회전형 수평이동액츄에이터(464)는 회전력에 의해 회전되면서 제2 진동자, 제2 메인혼, 원통드럼형 공구혼을 원통 금형지지틀을 기준으로 전진 또는 후진시키면서 수평이동시키는 역할을 한다.

일곱째, 본 발명에 따른 원형바닥커버 집게로봇(470)에 관해 설명한다.

상기 원형바닥커버 집게로봇(470)은 2차 수직롤 지지부 일측에 위치되어, 원형바닥커버 적재함에 쌓인 원형바닥커버를 낱개씩 집게로 집어서 원통 금형지지틀 상단에 덮어서 씌우는 역할을 한다.

이는 도 11에 도시한 바와 같이, 제2 집게로봇몸체(471), 제5 직선운동형 액츄에이터부(472), 제2 회전형 스테핑모터부(473), 제2 헤드부집게부(474), 제2 로봇제어부(475)로 구성된다.

상기 제2 집게로봇몸체(471)는 수평방향의 직사각형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.

상기 제5 직선운동형 액츄에이터부(472)는 제2 집게로봇몸체의 상단 일측에 형성되어, 제2 로봇제어부의 제어신호에 따라 제2 집게로봇몸체를 원통 금형지지틀을 기준으로 전진방향 또는 후진방향으로 직선운동시키는 역할을 한다.

상기 제2 회전형 스테핑모터부(473)는 제2 집게로봇몸체의 하단 일측에 형성되어, 제2 로봇제어부의 제어신호에 따라 제2 집게로봇몸체를 1°~360°로 회전시키는 역할을 한다.

상기 제2 헤드부집게부(474)는 도 21에 도시한 바와 같이, 제2 집게로봇몸체의 헤드부 상에 위치되어, 원형바닥커버를 낱개씩 집게로 집어서 원통 금형지지틀 상단에 덮어서 씌우는 역할을 한다. 이는 트라이앵글 형상으로 집게가 형성된다.

또한, 상기 제2 헤드부집게부는 원형바닥커버를 집게로 집었음을 감지하는 제10 리미트센서가 포함되어 구성된다.

상기 제2 로봇제어부(475)는 제6 직선운동형 액츄에이터부, 제2 회전형 스테핑모터부, 제2 헤드부집게부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 구동되어, 원형바닥커버를 집게로 집어서, 원통 금형지지틀 상단에 덮어서 씌운후, 제2 헤드부집게부를 원위치시키도록 제어하는 역할을 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어(500)에 관해 설명한다.

상기 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어(500)는 플라스틱 원통집게부와 (-)90°~180°방향에 위치되어, 완성형 플라스틱 원통을 적재함으로 이송시키는 역할을 한다.

이는 도 12에 도시한 바와 같이, 제2 구동풀리(510), 제2 종동풀리(520), 제2 컨베이어벨트(530)로 구성된다.

상기 제2 구동풀리(510)는 제2 컨베이어벨트를 기준으로 제2 종동풀리와 반대편에 형성되어 회전모터가 연결되어 회전모터로부터 회전력을 전달받아 제2 컨베이어벨트를 구동시키는 역할을 한다.

상기 제2 종동풀리(520)는 제2 구동풀리와 반대편에 형성되어, 제2 구동풀리의 힘에 의해 제2 컨베이어벨트를 지지하면서 구동시키는 역할을 한다.

상기 제2 컨베이어벨트(530)는 제2 구동풀리와 제2 종동풀리에 의해 회전되면서 완성형 플라스틱 원통을 전달받아 적재함으로 이송시키는 역할을 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈(600)에 관해 설명한다.

상기 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈(600)은 플라스틱 원통 측면 용착기, 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어, 플라스틱 원통 집게로봇모듈, 플라스틱 원통 바닥면 용착기, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 1차로 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 플라스틱 원통 측면 용착기로 공급시키도록 제어하고, 2차로 플라스틱 원통 측면 용착기를 구동시켜 상하관통형 플라스틱 원통을 형성시키도록 제어하며, 3차로 플라스틱 원통 바닥면 용착기를 구동시켜 완성형 플라스틱 원통을 형성시키도록 순차적으로 제어하는 역할을 한다.

이는 도 13에 도시한 바와 같이, 마이컴부(610), 스마트입출력부(620), 전원부(630)로 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 마이컴부(610)에 관해 설명한다.

상기 마이컴부(610)는 플라스틱 원통 측면 용착기, 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어, 플라스틱 원통 집게로봇모듈, 플라스틱 원통 바닥면 용착기, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어와 연결되어, 1:1 시퀀스 제어시키고, 모터의 회전속도, 모터의 회전방향, 그리고, 제1,2,3,4,5직선운동형 액츄에이터, 회전형수평이동 액츄에이터의 구동방향을 프로그램제어하는 역할을 한다.

이는 도 14에 도시한 바와 같이, 성형부재 순차적 공급모드(611), 플라스틱 원통 측면 용착모드(612), 상하관통형 플라스틱 원통 이송모드(613), 상하관통형 플라스틱 원통 집게모드(614), 원형바닥커버 집게모드(615), 플라스틱 원통 바닥면 용착모드(616), 완성형 플라스틱 원통 집게모드(617), 완성형 플라스틱 원통 이송모드(618)로 구성된다.

상기 성형부재 순차적 공급모드(611)는 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 진공집게로봇부를 통해 진공집게로 집어서 낱개씩 순차적으로 이송시키는 역할을 한다.

상기 플라스틱 원통 측면 용착모드(612)는 플라스틱 원통 측면 용착기를 통해 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 말아서 원통형상으로 형성시킨 후, 측면 일자형 이음부에 초음파융착을 가해 상하관통형 플라스틱 원통을 형성시켜 배출시키는 역할을 한다.

상기 상하관통형 플라스틱 원통 이송모드(613)는 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어를 통해 상하관통형 플라스틱 원통을 플라스틱 원통 집게로봇으로 이송시키는 역할을 한다.

상기 상하관통형 플라스틱 원통 집게모드(614)는 플라스틱 원통 집게로봇모듈을 통해 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (+)90°~180°방향전환 후, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에 전달시키는 역할을 한다.

상기 원형바닥커버 집게모드(615)는 원형바닥커버 집게로봇을 통해 원형바닥커버를 낱개씩 집게로 집어서 원통 금형지지틀 상단에 덮어서 씌우는 역할을 한다.

상기 플라스틱 원통 바닥면 용착모드(616)는 플라스틱 원통 바닥면 용착기를 통해 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 둘레를 따라 회전시키면서 초음파융착시켜 플라스틱 원통의 바닥면이 부착된 완성형 플라스틱 원통을 형성시키는 역할을 한다.

상기 완성형 플라스틱 원통 집게모드(617)는 플라스틱 원통 집게로봇모듈을 통해 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (-)90°~180°방향전환 후, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 낙하시키는 역할을 한다.

상기 완성형 플라스틱 원통 이송모드(618)는 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어를 통해 완성형 플라스틱 원통을 적재함으로 이송시키는 역할을 한다.

둘째, 본 발명에 따른 스마트입출력부(620)에 관해 설명한다.

상기 스마트입출력부(620)는 입력측에 제1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 리미트센서가 연결되어 측정된 센서값을 입력받아 마이컴부에 전달시키고, 출력측에 연결된 플라스틱 원통 측면 용착기, 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어, 플라스틱 원통 집게로봇모듈, 플라스틱 원통 바닥면 용착기, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어쪽으로 CPU의 제어명령을 출력시키는 역할을 한다.

이는 외부기기로부터의 노이즈가 마이컴부쪽에 전달되지 않도록 포토커플러가 구성되고, 입출력의 각 접점상태를 표시하도록 LED모듈이 구성된다.

셋째, 본 발명에 따른 전원부(630)에 관해 설명한다.

상기 전원부(630)는 각 기기에 전원을 공급시키는 역할을 한다.

이하, 본 발명에 따른 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화방법의 구체적인 과정에 관해 설명한다.

먼저, 도 25에 도시한 바와 같이, 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 진공집게로봇부를 통해 진공집게로 집어서 낱개씩 순차적으로 이송시킨다(S10).

다음으로, 플라스틱 원통 측면 용착기를 통해 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 말아서 원통형상으로 형성시킨 후, 측면 일자형 이음부에 초음파융착을 가해 상하관통형 플라스틱 원통을 형성시켜 배출시킨다(S20).

다음으로, 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어를 통해 상하관통형 플라스틱 원통을 플라스틱 원통 집게로봇으로 이송시킨다(S30).

다음으로, 플라스틱 원통 집게로봇모듈을 통해 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (+)90°~180°방향전환 후, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에 전달시킨다(S40).

다음으로, 원형바닥커버 집게로봇을 통해 원형바닥커버를 낱개씩 집게로 집어서 원통 금형지지틀 상단에 덮어서 씌운다(S50).

다음으로, 플라스틱 원통 바닥면 용착기를 통해 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 둘레를 따라 회전시키면서 초음파융착시켜 플라스틱 원통의 바닥면이 부착된 완성형 플라스틱 원통을 형성시킨다(S60).

다음으로, 플라스틱 원통 집게로봇모듈을 통해 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (-)90°~180°방향전환 후, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 낙하시킨다(S70).

끝으로, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어를 통해 완성형 플라스틱 원통을 적재함으로 이송시킨다(S80).

1 : 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치
100 : 플라스틱 원통 측면 용착기
200 : 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어
300 : 플라스틱 원통 집게로봇모듈
400 : 플라스틱 원통 바닥면 용착기
500 : 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어
600 : 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈

Claims (8)

1. 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 순차적으로 전달받아 말아서 원통형상으로 형성시킨 후, 측면 일자형 이음부에 초음파융착을 가해 상하관통형 플라스틱 원통을 형성시켜 배출시키는 플라스틱 원통 측면 용착기(100)와,
   플라스틱 원통 측면 용착기의 배출구 상에 형성되어, 플라스틱 원통 측면 용착기를 통해 측면이 형성된 상하관통형 플라스틱 원통을 전달받아 플라스틱 원통 바닥면 용착기로 이송시키는 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어(200)와,
   제1 플라스틱 원통 이송컨베이어의 배출방향 후단 일측에 형성되어, 플라스틱 원통 이송컨베이어를 통해 이송되는 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (+)90°~180°방향전환 후, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에 전달시키고, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에서 완료된 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (-)90°~180°방향전환 후, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 낙하시키는 플라스틱 원통 집게로봇모듈(300)과,
   플라스틱 원통 집게로봇모듈과 (+)90°~180°방향에 위치되어, 상하관통형 플라스틱 원통을 전달받아 수직방향으로 지지하고, 원형바닥커버를 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부에 정위치시킨 후, 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 둘레를 따라 회전시키면서 초음파융착시켜 플라스틱 원통의 바닥면이 부착된 완성형 플라스틱 원통을 형성시키는 플라스틱 원통 바닥면 용착기(400)와,
   플라스틱 원통집게부와 (-)90°~180°방향에 위치되어, 완성형 플라스틱 원통을 적재함으로 이송시키는 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어(500)와,
   플라스틱 원통 측면 용착기, 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어, 플라스틱 원통 집게로봇모듈, 플라스틱 원통 바닥면 용착기, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 1차로 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 플라스틱 원통 측면 용착기로 공급시키도록 제어하고, 2차로 플라스틱 원통 측면 용착기를 구동시켜 상하관통형 플라스틱 원통을 형성시키도록 제어하며, 3차로 플라스틱 원통 바닥면 용착기를 구동시켜 완성형 플라스틱 원통을 형성시키도록 순차적으로 제어하는 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈(600)로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 원통 측면 용착기(100)는
   직사각형상으로 형성되어, 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 제1 몸체(110)와,
   제1 몸체의 전단부에 위치되어, 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 진공집게를 집어서 낱개씩 순차적으로 압축이송레일부로 이송시키는 진공집게로봇부(120)와,
   제1 몸체의 중단부인 진공집게로봇부와, 플라스틱 원통성형부 사이에 형성되어 플라스틱 원통 성형부재를 면접촉시키면서 1차, 2차로 압착시킨 후, 플라스틱 원통성형모듈로 전달시키는 압축이송레일부(130)와,
   제1 몸체의 후단부에 위치되고, 압축이송레일부의 출력측과 동일선상에 위치되어, 압축이송레일부를 통해 전달된 플라스틱 원통 성형부재를 말아서 원통형상으로 형성시킨 후, 측면 일자형 이음부에 일자형초음파융착을 가해 플라스틱 원통의 측면을 형성시켜 상하관통형 플라스틱 원통을 배출시키는 플라스틱 원통 측면 성형부(140)로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 플라스틱 원통 측면 성형부(140)는
   원통드럼형상으로 형성되어 압축이송레일부를 통해 전달된 플라스틱 원통 성형부재를 말아서 원통형상으로 형성시킨 후, 일자형 초음파융착기와 동일선상에 위치한 곳에 측면 이음부를 정위치시키도록 지지하는 회전형원통드럼(141)과,
   회전형원통드럼의 일자형 음각부에 형성된 측면 이음부에 일자형 초음파융착을 가해 접합시키는 일자형 초음파융착기(142)와,
   알루미늄가이드판의 고무롤형 지지음각부쪽으로 전진방향 또는 후진방향으로 직선운동하면서, 알루미늄가이드판의 고무롤형 지지음각부에 면접촉되어 원통형상으로 말아진 플라스틱 원통 성형부재가 풀어지거나 외부로 이탈되지 않도록 지지하는 고무롤지지부(143)와,
   알루미늄가이드판의 배출가이드바용 안내음각부를 따라 왕복이송하면서, 회전형원통드럼에서 형성된 상하관통형 플라스틱 원통을 제1 플라스틱 원통 이송컨베이어로 배출시키는 배출가이드바(144)로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 일자형 초음파융착기(142)는
   발진기에서 발생하는 전기적 에너지를 가하면 발진기와 진동자의 주파수가 일치되어 공진이 일어나 기계적 종진동 에너지로 변환시켜주는 제1 진동자(142a)와,
   진동자에서 발생되는 진동폭과 플라스틱을 용착할 수 있는 진폭과는 차이가 나는 것을 보완하기 위해 제1 진동자와 일자형 공구혼의 중간에 볼트로 결합되어 진폭을 조정시키는 제1 메인혼(142b)과,
   플라스틱 원통 성형부재의 측면 이음부에 마찰력을 발생시켜 접착시키는 일자형 공구혼(142c)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 원통 집게로봇모듈(300)은
   수평방향의 직사각형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 제1 집게로봇몸체(310)와,
   제1 집게로봇몸체의 하단 일측에 형성되어, 제1 로봇제어부의 제어신호에 따라 안내레일을 따라 제1 집게로봇몸체를 원통 금형지지틀방향쪽으로 직선운동시키는 제2 직선운동형 액츄에이터부(320)와,
   제1 집게로봇몸체의 상단 일측에 형성되어, 제1 로봇제어부의 제어신호에 따라 제1 헤드부집게부를 1°~360°로 회전시키는 제1 회전형 스테핑모터부(330)와,
   제1 집게로봇몸체의 헤드부 상에 위치되어, 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서 플라스틱 원통 바닥면 용착기로 이송, 낙하시키고, 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 이송, 낙하시키는 제1 헤드부집게부(340)와,
   제2 직선운동형 액츄에이터부, 제1 회전형 스테핑모터부, 제1 헤드부집게부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 플라스틱 원통형 PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 구동되어, 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (+)90°~180°방향전환 후, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에 전달시키고, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에서 완료된 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (-)90°~180°방향전환 후, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 낙하시키도록 제어하는 제1 로봇제어부(350)로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 원통 바닥면 용착기(400)는
   수직의 사각박스형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 제2 몸체(410)와,
   제2 몸체의 중앙에 수직방향으로 세워진 원통 형상으로 위치되어, 상하관통형 플라스틱 원통 및 원형바닥커버가 삽입되도록 안내하고, 삽입된 상하관통형 플라스틱 원통 및 원형바닥커버를 지지하는 원통 금형지지틀(420)과,
   원통 금형지지틀 하단에 위치되어, 원통 금형지지틀을 1°~360°로 회전시키는 회전모터부(430)와,
   정면에서 바라봤을 때, 원통 금형지지틀의 좌측편에 형성되어, 원통 금형지지틀을 기준으로 좌측 수평방향으로 전진 또는 후진하면서 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 일측을 수직롤러로 지지해주어 초음파 회전융착시, 외압에 흔들리지 않도록 1차 지지하는 1차 수직롤 지지부(440)와,
   정면에서 바라봤을 때, 원통 금형지지틀의 우측편에 형성되어, 원통 금형지지틀을 기준으로 우측 수평방향으로 전진 또는 후진하면서 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 타측을 수직롤러로 지지해주어 초음파 회전융착시, 외압에 흔들리지 않도록 2차 지지하는 2차 수직롤 지지부(450)와,
   1차 수직롤 지지부 일측에 위치되어, 원통 금형지지틀쪽으로 수평이동하면서 고정된 상태에서, 원통 금형지지틀에 의해 회전되는 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부와 면접촉하면서 회전형 초음파융착시켜 플라스틱 원통의 바닥면을 형성시키는 플라스틱 원통 바닥면 성형부(460)와,
   2차 수직롤 지지부 일측에 위치되어, 원형바닥커버 적재함에 쌓인 원형바닥커버를 낱개씩 집게로 집어서 원통 금형지지틀 상단에 덮어서 씌우는 원형바닥커버 집게로봇(470)로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 플라스틱 원통 바닥면 성형부(460)는
   발진기에서 발생하는 전기적 에너지를 가하면 발진기와 진동자의 주파수가 일치되어 공진이 일어나 기계적 종진동 에너지로 변환시켜주는 제2 진동자(461)와,
   진동자에서 발생되는 진동폭과 플라스틱을 용착할 수 있는 진폭과는 차이가 나는 것을 보완하기 위해 제2 진동자와 원통드럼형 공구혼의 중간에 볼트로 결합되어 진폭을 조정시키는 제2 메인혼(462)과,
   원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부에 마찰력을 발생시켜 접착시키는 원통드럼형 공구혼(463)과,
   수직방향의 일자형상구조로 형성된 제2 진동자, 제2 메인혼, 원통드럼형 공구혼을 원통 금형지지틀을 기준으로 전진 또는 후진시키는 회전형 수평이동액츄에이터(464)로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화장치.
   
8. 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 진공집게로봇부를 통해 진공집게로 집어서 낱개씩 순차적으로 이송시키는 단계(S10)와,
   플라스틱 원통 측면 용착기를 통해 사각의 필름형상으로 이루어진 플라스틱 원통 성형부재를 말아서 원통형상으로 형성시킨 후, 측면 일자형 이음부에 초음파융착을 가해 상하관통형 플라스틱 원통을 형성시켜 배출시키는 단계(S20)와,
   제1 플라스틱 원통 이송컨베이어를 통해 상하관통형 플라스틱 원통을 플라스틱 원통 집게로봇으로 이송시키는 단계(S30)와,
   플라스틱 원통 집게로봇모듈을 통해 상하관통형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (+)90°~180°방향전환 후, 플라스틱 원통 바닥면 용착기에 전달시키는 단계(S40)와,
   원형바닥커버 집게로봇을 통해 원형바닥커버를 낱개씩 집게로 집어서 원통 금형지지틀 상단에 덮어서 씌우는 단계(S50)와,
   플라스틱 원통 바닥면 용착기를 통해 원형바닥커버와 상하관통형 플라스틱 원통의 상단부 사이의 이음부 둘레를 따라 회전시키면서 초음파융착시켜 플라스틱 원통의 바닥면이 부착된 완성형 플라스틱 원통을 형성시키는 단계(S60)와,
   플라스틱 원통 집게로봇모듈을 통해 완성형 플라스틱 원통을 집게로 집어서, (-)90°~180°방향전환 후, 제2 플라스틱 원통 이송컨베이어로 낙하시키는 단계(S70)와,
   제2 플라스틱 원통 이송컨베이어를 통해 완성형 플라스틱 원통을 적재함으로 이송시키는 단계(S80)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 융착을 통한 플라스틱 원통의 측면·바닥면 형성 자동화방법.
   

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