KR101592283B1 - 융착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지면에 대하여 지지되는 프레임에 구비되는 융착지그에 안착된 제품의 융착부에 대하여 열 또는 열풍을 이용하여 융착을 수행하는 융착장치로서, 융착 작업시 융착부의 융착상태를 검출하는 검출유닛이 융착유닛의 작동유닛에 구비됨으로써, 융착작업 중에 융착부의 융착 작업이 이루어지지 않았을 때 작업자가 신속하게 처리할 수 있는 것이다.

Description

융착장치 {FUSION APPARATUS}

본 발명은 융착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출물로 된 융착부의 융착시 융착부의 융착상태를 검사할 수 있는 융착장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 부품의 경우 여러 개의 플라스틱 부품들을 결합하여 하나의 부품으로 완성하는 부품도 있다. 따라서 분리된 개개의 부품들을 일체로 결합하는 작업이 필수적으로 요구되며, 이를 위하여 전도열 또는 대류열을 이용하는 열융착 또는 열풍 융착 공법 또는 특정한 형상을 가진 공구혼의 진동과 주파수를 이용한 초음파(진동) 융착 공법에 의해 이루어진다.

이러한 융착 공법 중 자동차용 플라스틱 부품을 결합하기 위하여 열을 가하는 경우에 열 융착장치를 사용하며, 이러한 열융착 장치에 대한 구체적인 설명이 한국등록특허 제0724589호(특허문헌1)에 개시되어 있다. 또한, 고온의 에어를 가하여 여러 개의 자동차용 플라스틱 부품을 결합하도록 하는 경우는 열풍 융착장치를 사용하여 이를 실현하도록 하고 있으며, 이러한 열풍 융착장치에 대한 상세한 설명은 한국등록실용신안 제0378848호(특허문헌2)에 개시되어 있다.

상기 특허문헌에 기재된 열 또는 열풍 융착장치는 다수의 융착부가 구비되는 경우에 각 융착부에 대한 융착 검사를 실시해야 되는데, 통상 작업자가 육안으로 검사하게 된다.

그러나, 작업자가 다수 융착부의 융착 작업이 수행된 후에, 융착 검사를 육안으로 실시하는 것을 다수의 부품을 반복하여 수행하다 보면 융착된 상태를 신속하게 파악하기 힘들 뿐 아니라, 눈에 피로가 쌓여 작업자의 작업능률이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 융착 검사가 작업자의 육안 검사로 이루어지기 때문에, 융착 검사가 제대로 이루어지지 않아 부품의 불량 발생이 증가하여 제품의 품질의 저하를 가져오는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제0724589호 한국 등록실용신안 제0378848호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 융착부를 가압하여 융착 작업을 수행하는 융착툴에서 융착 상태를 검출할 수 있도록 하여 융착 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 융착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지면에 대하여 지지되는 프레임에 구비되는 융착지그에 안착된 제품의 융착부에 대하여 열 또는 열풍을 이용하여 융착을 수행하는 융착장치로서, 제품의 융착부를 가압하여 융착작업을 수행하는 융착팁과, 프레임에 연결되어 융착팁을 왕복 이동시키기 위한 작동유닛과, 작동유닛을 제어하면서 검출유닛으로부터 전달되는 신호에 따라 융착부의 융착상태를 판단하는 제어부와, 제어부에서 융착부가 융착되지 않은 상태로 판단될 때, 작동되어 작업자에게 알리는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 작동유닛은, 프레임에 설치되되, 내측에 작동공간이 형성되며, 작동공간과 외부 사이에서 공기를 통기시키기 위한 통기홀이 형성되는 실린더와, 작동공간에서 왕복 이동 가능하게 구비되는 피스톤과, 피스톤에 연결되어 왕복 이동하고, 융착팁을 연결하는 로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 작동유닛은, 피스톤의 왕복 이동에 의해 융착팁이 융착부를 가압하여 융착작업을 수행할 때, 융착팁이 유동되는 것을 방지하기 위한 유동방지유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 유동방지유닛은, 양단부가 개구되어 실린더에 연결되는 가이드관과, 로드에 결합되며, 로드의 왕복 이동시 가이드관의 내주면에 가이드되어 왕복 이동되는 이동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이동부재에는 가이드관의 단부에 걸리는 걸림돌부가 형성되어 이동부재가 가이드관에 완전히 끼워지는 것이 방지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 가이드관과 로드에 검출유닛이 구비되어, 융착장치의 작동시 융착팁의 이동을 검출하여 융착부의 융착상태를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 검출유닛은, 로드에 구비되어 로드와 함께 왕복 이동하는 마그네트와, 가이드관에 구비되되, 마그네트에서 이격된 상태에서 융착 작업시 마그네트와 대응되는 위치에 위치되면서 자력을 검출하기 위한 제1센서와, 가이드관에서 구비되되, 제1센서로부터 이격되어 구비되되, 융착 작업시 융착유닛의 로드가 작동하지 않을 때 마그네트의 자력을 검출하는 제2센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 로드는, 피스톤에 연결되며 실린더의 외부로 노출되는 제1로드와, 실린더 외부로 노출된 제1로드의 단부에 구비되는 연결부재와, 연결부재에 연결되되, 단부에 융착팁이 구비되는 제2로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 제어부에서 융착부의 융착상태를 판단하여 작업자에게 알리거나 지속적으로 융착작업을 수행하도록 구성됨으로써, 융착 작업으로 인한 융착 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예 따른 융착 장치를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 융착 장치의 융착툴을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 융착 장치의 융착툴을 도시한 정면도.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예 따른 융착 장치를 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 융착 장치의 융착툴을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 융착 장치의 융착툴을 도시한 정면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 융착장치는 서로 다른 플라스틱 부품을 열 또는 열풍을 이용하여 결합하기 위한 것으로, 열 또는 열풍을 이용하여 융착 수행하는 적어도 하나 이상의 융착유닛(100)을 구비하고, 이 융착유닛(100)에 융착 상태를 검출하는 검출유닛(140)을 구비하며, 융착유닛(100)이 개별적으로 작동되도록 구성된다.

먼저, 융착장치는 바닥에 대하여 각 부품들을 지지하기 위한 프레임(미도시)이 구비되고, 이 프레임에 융착 대상물인 플라스틱 부품을 안착시키기 위한 지그 및 융착을 수행하는 융착유닛(100)을 구비하며, 융착유닛(100)과 지그 사이에서 융착 작업이 이루어지는 구조로서, 융착유닛(100), 검출유닛(140), 제어부(150), 알림부(160)를 포함한다.

융착유닛(100)은 융착 대상물인 플라스틱 부품이 안착되는 지그의 상부에 위쪽으로 이격되어 구비되어 플라스틱 부품에 구비되는 융착부를 열이나 열풍을 가함과 동시에 누르면서 융착 작업을 수행한다.

이 융착유닛(100)은 제품에 구비되는 다수의 융착부를 한 번에 융착시킬 수 있도록 복수로 구성되되, 본 발명의 일실시예에서는 하나의 융착유닛을 예로서 설명한다.

융착유닛(100)은 제품의 융착부를 가압하여 융착작업을 수행하는 융착팁(110)과, 프레임에 연결되어 융착팁(110)을 왕복 이동시키는 작동유닛(120)을 포함한다.

작동유닛(120)은 프레임에 결합되는 실린더(121), 실린더(121) 내에서 왕복 이동하는 피스톤(122), 피스톤(122)과 융착팁(110)을 연결하는 로드(123)를 포함한다.

실린더(121)는 별도로 형성된 관 형상의 부재가 프레임에 고정되어 구성된다. 이 실린더(121)는 양단부에 각각 압력을 발생시키는 요소(본 발명에서는 에어를 일예로 하여 설명한다)를 유입하거나 유출하기 위한 통기홀이 형성된다.

피스톤(122)은 실린더(121)의 내주면에 밀착되어 왕복 이동되도록 설치되되, 통기홀을 통해 실린더(121) 내로 유입되는 에어에 의해 가압된다.

로드(123)는 피스톤(122)과 융착팁(110) 사이를 연결하여 피스톤(122)과 함께 왕복 운동하는 것으로, 피스톤(122)에 연결되어 실린더(121)의 외부로 노출되는 제1로드(123a), 제1로드(123a) 단부에 구비되는 연결부재(123b), 일단이 연결부재(123b)에 연결되고 융착팁(110)이 구비되는 제2로드(123c)를 포함한다.

여기서, 로드(123)는 일단이 피스톤(122)에 연결되고, 타탄에 융착팁(110)이 결합되어 있는 바(bar)형상의 부재가 하나로 형성되는 것이 통상적이다.

융착유닛(100)은 작동시 피스톤(122)의 왕복 이동에 의해 융착팁(110)이 제품의 융착부를 가압하여 융착작업을 수행할 때, 융착팁(110)이 유동되는 것을 방지하기 위한 유동방지유닛(130)을 더 포함한다.

유동방지유닛(130)은 양단부가 개구되는 관형상으로 형성되는 가이드관(131)과, 로드(123)에 결합되며 로드(123)의 왕복 이동시 가이드관(131)의 내주면에 가이드되어 왕복 이동되는 이동부재(132)를 포함한다.

이동부재(132)는 가이드관(131)에 끼워지되, 도면에서 하단부가 가이드관(131)의 단부로 돌출되도록 구성된다. 그리고, 이동부재(132)에는 가이드관(131)의 단부에 걸리는 걸림돌부(132a)가 돌출 형성되어 이동부재(132)가 가이드관(131)에 완전히 끼워지는 것을 방지한다.

검출유닛(140)은 융착유닛(100)에 구비되어 융착부의 융착 상태를 검출하기 위한 것으로, 제1센서(141)와, 제2센서(142)와, 마그네트(143)를 포함한다.

융착유닛(100)의 가이드관(131)과 로드(123)에는 검출유닛(140)이 구비되어, 융착장치의 작동시 융착팁(110)의 이동을 검출하여 융착부의 융착상태를 검출하도록 구성된다.

제1센서(141)는 가이드관(131)의 내면에 구비되어 후술하는 마그네트(143)의 자력을 검출하는 홀센서로 구성된다.

제2센서(142)는 가이드관(131)의 내면에 구비되되, 제1센서(141)에서 이격되어 구비되며, 마그네트(143)의 자력을 검출하는 홀센서로 구성된다.

마그네트(143)는 가이드관(131)의 내측에서 왕복 이동되는 로드(123)에 구비되되, 융착장치의 작동시 로드(123)와 함께 이동된다.

제1센서(141)와 제2센서(142)는 가이드관(131)의 내주면에 구비되되, 서로 이격되어 구비되며, 본 발명의 일실시예에서는 제1센서(141)가 제2센서(142)보다 하측에 구비된다. 즉, 제1센서(141)는 융착 작업 후에 융착부가 융착되어 압착된 상태를 검출하고, 제2센서(142)는 융착부가 융착되지 않은 상태(융착부가 압착되지 않는 상태)를 검출한다.

제어부(150)는 제1,2센서(141)(142)에 연결되어 제1,2센서(141)(142)에서 마그네트(143)의 자력을 검출하는 것을 신호로서 전송받도록 구성되어, 제1센서(141)로부터 신호를 전송받으면 융착부가 압착되어 융착된 상태로 판단하고, 제2센서(142)로부터 신호를 전송받으면 융착부가 압착되지 않아 융착되지 않은 상태라 판단하도록 구성된다.

제어부(150)는 작업자가 융착장치를 작동시킬 때, 융착유닛(100)의 작동을 제어한다.

알림부(160)는 제어부(150)에 의해 작동되며, 경고등이나 경고음으로 발생하여 작업자에게 융착상태를 알리는 역할을 한다.

여기서, 제어부(150)는 제2센서(142)로부터 신호를 전송받게 되면, 작업자에게 융착유닛(100)의 융착 작업이 제대로 이루어지지 않았다는 것을 알리도록 알림부(160)를 제어한다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 융착 장치의 작용을 간략하게 설명하기로 한다.

먼저, 융착부를 갖는 제품을 융착시키기 위해서는 융착장치의 안착지그에 융착부가 구비되는 제품을 안착시킨다. 이때, 융착부가 융착유닛(100)의 융착팁(110)의 하측에 위치하도록 한다.

이후에, 융착장치의 조작부(미도시)를 조작하여 작동시킬 때, 제어부(150)는 융착유닛(100)을 작동시켜 제품의 융착부에 대한 융착작업을 실시하게 된다.

융착유닛(100)은 제어부(150)에 의해 작동유닛(120)에서 실린더(121)가 작동하게 된다. 즉, 에어공급장치(미도시)의 에어가 실린더(121)로 공급되어 실린더(121)의 내측에 구비되는 피스톤(122)이 하강하게 된다. 이때, 피스톤(122)에 연결되는 로드(123)가 하강하게 되고, 로드(123)에 구비되는 융착팁(110)이 융착부를 가압하면서 융착 작업을 수행하게 된다. 융착부로 열풍이 가해지거나 융착팁(110)에 열이 전달되어 융착부를 가열한 후에 융착부를 융착팁(110)으로 가압한다.

상기와 같은 구성으로 된 융착장치는, 융착유닛(100)이 작동하여 융착팁(110)이 로드(123)의 하강 작용에 의해 함께 하강하여 융착부를 압착하게 되면, 로드(123)에 구비되는 마그네트(143)가 하강하여 가이드관(131)에 구비되는 제1센서(141)의 위치까지 이동된다. 그러면, 제1센서(141)는 마그네트(143)의 자력을 검출하여 제어부(150)로 전송하게 되고, 제어부(150)에서는 제1센서(141)로부터 전송되는 신호를 통하여 융착부의 융착이 완료되었다고 판단한다.

또한, 융착유닛(100)의 작동 후에, 제어부(150)로 제2센서(142)로부터 마그네트(143)의 자력이 검출되었다는 신호가 전송되면, 제어부(150)는 융착부의 융착작업이 이루어지지 않았다고 판단하여 알림부(160)를 작동하여 작업자에게 알리게 된다.

상기와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 융착장치는 융착유닛(100)의 작동 후에, 제어부(150)에서 융착부의 융착상태를 판단하여 작업자에게 알리거나 지속적으로 융착작업을 수행하도록 구성됨으로써, 융착 작업으로 인한 융착 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 융착유닛
110 : 융착팁
120 : 작동유닛 121 : 실린더
122 : 피스톤 123 : 로드
130 : 유동방지유닛 131 : 가이드관
132 : 이동부재 132a : 걸림돌부
140 : 검출유닛 141 : 제1센서
142 : 제2센서 143 : 마그네트
150 : 제어부
160 : 알림부

Claims (8)

1. 지면에 대하여 지지되는 프레임에 구비되는 융착지그에 안착된 제품의 융착부에 대하여 열 또는 열풍을 이용하여 융착을 수행하는 융착장치로서,
   제품의 융착부를 가압하여 융착작업을 수행하는 융착팁;
   프레임에 연결되어 융착팁을 왕복 이동시키기 위한 작동유닛;
   작동유닛을 제어하면서 검출유닛으로부터 전달되는 신호에 따라 융착부의 융착상태를 판단하는 제어부;
   제어부에서 융착부가 융착되지 않은 상태로 판단될 때, 작동되어 작업자에게 알리는 알림부;를 포함하고,
   작동유닛은,
   프레임에 설치되되, 내측에 작동공간이 형성되며, 작동공간과 외부 사이에서 공기를 통기시키기 위한 통기홀이 형성되는 실린더;
   작동공간에서 왕복 이동 가능하게 구비되는 피스톤;
   피스톤에 연결되어 왕복 이동하고, 융착팁을 연결하는 로드;
   피스톤의 왕복 이동에 의해 융착팁이 융착부를 가압하여 융착작업을 수행할 때, 융착팁이 유동되는 것을 방지하기 위한 유동방지유닛;을 포함하며,
   유동방지유닛은,
   양단부가 개구되어 실린더에 연결되는 가이드관;
   로드에 결합되며, 로드의 왕복 이동시 가이드관의 내주면에 가이드되어 왕복 이동되는 이동부재;를 포함하고,
   이동부재에는 가이드관의 단부에 걸리는 걸림돌부가 형성되어 이동부재가 가이드관에 완전히 끼워지는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 융착장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   가이드관과 로드에 검출유닛이 구비되어, 융착장치의 작동시 융착팁의 이동을 검출하여 융착부의 융착상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 융착장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   검출유닛은,
   로드에 구비되어 로드와 함께 왕복 이동하는 마그네트;
   가이드관에 구비되되, 마그네트에서 이격된 상태에서 융착 작업시 마그네트와 대응되는 위치에 위치되면서 자력을 검출하기 위한 제1센서;
   가이드관에서 구비되되, 제1센서로부터 이격되어 구비되되, 융착 작업시 융착유닛의 로드가 작동하지 않을 때 마그네트의 자력을 검출하는 제2센서;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 융착장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   로드는,
   피스톤에 연결되며 실린더의 외부로 노출되는 제1로드;
   실린더 외부로 노출된 제1로드의 단부에 구비되는 연결부재;
   연결부재에 연결되되, 단부에 융착팁이 구비되는 제2로드;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 융착장치.

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