KR101669842B1 - 인서트자동공급장치 및 이를 이용한 사출성형방법 - Google Patents

인서트자동공급장치 및 이를 이용한 사출성형방법 Download PDF

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Abstract

인서트자동공급장치 및 이를 이용한 사출성형방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 취출로봇으로부터 사출물이 배출되는 이송컨베이어와 인접하게 배치되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임에 장착 배치되어 인서트를 공급하는 인서트피더; X축방향으로 연장 형성되어 상기 인서트피더로부터 공급되는 상기 인서트를 X축방향 이송하는 제1이송레일; 상기 제1이송레일의 단부에 배치되는 지그블록; 상기 지그블록으로부터 상기 인서트를 Y축방향 이송하는 이송클램퍼; 상기 제1이송레일로부터 Y축방향으로 소정간격 이격 배치되어 X축방향 연장 형성되며, 상기 이송클램퍼에 의해 이송된 상기 인서트를 X축방향 이송하는 제2이송레일; 및 상기 제2이송레일의 단부에 배치되는 회전블록;을 포함하는 인서트자동공급장치가 제공될 수 있다.

Description

인서트자동공급장치 및 이를 이용한 사출성형방법 {AUTOMATIC INSERT SUPPLY APPARATUS AND INJECTION MOLDING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 인서트자동공급장치 및 이를 이용한 사출성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출 성형시 취출로봇에 인서트를 자동 공급할 수 있는 인서트자동공급장치 및 이를 이용한 사출성형방법에 관한 것이다.
일반적으로, 인서트 사출이란 사출장치를 통해 수지재의 사출물을 성형할 때, 금속부품 등의 인서트를 미리 금형에 넣은 상태로 사출하는 기법을 의미한다. 이와 같은 인서트 사출은 인서트가 미리 정확한 위치에 배치된 상태에서 사출이 이뤄짐으로써, 조립을 간편하게 하고 조립 상태가 매우 견고하며, 인서트가 불필요하게 외부로 노출되지 않아 제품 외관 형성에도 유리한 이점이 있게 된다. 따라서 그 분야를 막론하고 매우 다양한 종류의 부품에 널리 사용되고 있는 성형기법 중 하나이다.
상기와 같은 인서트 사출은 일반적인 사출공정과 비교하여 인서트를 공급하는 공정이 추가로 요구되게 된다. 통상적으로 이와 같은 인서트의 공급은 작업자의 개입이 필요한 반자동식으로 이뤄지고 있다. 즉, 사출장치로부터 사출물을 이송 및 배출시키는 취출로봇에 작업자가 인서트를 장착 결합하면, 취출로봇이 사출장치에 인서트를 공급하도록 하고 있다.
그러나 상기와 같은 반자동식의 인서트 공급은 작업자의 개입으로 인해 작업 효율성이 떨어지는 문제점이 있게 된다. 또한, 취출로봇은 성형 완료된 사출물을 작업장 일측으로 이송한 후, 별도로 마련된 또 다른 위치에서 작업자에 의해 인서트를 공급받게 되므로, 취출로봇의 이동경로가 복잡하게 늘어날 수 있으며, 이로 인해 작업장의 공간 활용도나 생산성이 떨어지게 된다. 또한, 이러한 경우, 인서트의 공급 위치를 사출물이 이송 및 배출되는 곳과 인접하게 배치하는 방안이 고려될 수 있으나, 대부분 협소한 작업환경으로 인해 작업자에게 충분한 작업공간이 제공되기 어려우며, 취출로봇의 충돌로 인한 안전사고의 발생 위험성 또한 커지게 된다. 한편, 인서트의 장착이 수동으로 이뤄지기 때문에 작업상 오류에 의한 불량품 발생도 빈번하게 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 인서트 사출시 작업 효율성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 인서트자동공급장치 및 이를 이용한 사출성형방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 공정상 오류로 인한 불량품의 발생을 최소화할 수 있는 인서트자동공급장치 및 이를 이용한 사출성형방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 취출로봇으로부터 사출물이 배출되는 이송컨베이어와 인접하게 배치되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임에 장착 배치되어 인서트를 공급하는 인서트피더; X축방향으로 연장 형성되어 상기 인서트피더로부터 공급되는 상기 인서트를 X축방향 이송하는 제1이송레일; 상기 제1이송레일의 단부에 배치되는 지그블록; 상기 지그블록으로부터 상기 인서트를 Y축방향 이송하는 이송클램퍼; 상기 제1이송레일로부터 Y축방향으로 소정간격 이격 배치되어 X축방향 연장 형성되며, 상기 이송클램퍼에 의해 이송된 상기 인서트를 X축방향 이송하는 제2이송레일; 및 상기 제2이송레일의 단부에 배치되는 회전블록;을 포함하되, 상기 지그블록은, 상기 제1이송레일로부터 이송된 상기 인서트가 길이방향으로 안착 배치되도록 X축방향 연장 형성된 안착홈; 상기 안착홈에 배치된 상기 인서트의 X축방향 후단을 접촉 지지하는 지지편; 및 상기 지지편에 X축방향으로 관통 형성된 검사홀을 통해 상기 인서트 후단에 기 설정된 흡입압력을 인가하고, 이에 대응한 반력을 측정하여 상기 인서트의 배치방향을 판별하는 흡입플러그;를 포함하고, 상기 이송클램퍼는, Z축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되어, 상기 흡입플러그에서 판별된 상기 인서트의 배치방향에 따라 상기 인서트를 기 설정된 배치방향으로 교정하도록 형성되며, 상기 회전블록은, 상기 제2이송레일을 따라 이송되는 상기 인서트의 후단 일부가 삽입 체결될 수 있는 지지홈을 구비하고, Y축방향의 회동축을 중심으로 회전되어 제1회전상태 및 제2회전상태 간 전환 가능하도록 형성되되, 상기 제1회전상태에서는, 상기 지지홈이 상기 제2이송레일을 따라 이송되는 상기 인서트를 향해 개구되도록 배치되고, 상기 제2회전상태에서는, 상기 제1회전상태에서 상기 회동축을 중심으로 90도 회전되어, 상기 지지홈에 삽입 체결된 상기 인서트가 Z축방향으로 기립 배치되는, 인서트자동공급장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 사출장치의 금형이 개방되는 단계; 취출로봇이 상기 사출장치로부터 사출물을 탈거하는 단계; 상기 취출로봇이 상기 사출장치에 다음 사출공정을 위한 인서트를 공급하는 단계; 상기 취출로봇이 이동하여 상기 사출물을 이송컨베이어로 배출하고, 상기 사출장치의 금형이 닫혀 다음 사출공정이 이뤄지는 단계; 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 인서트자동공급장치에 의해 상기 취출로봇에 새로운 인서트가 공급되는 단계; 상기 취출로봇이 상기 사출장치로 다시 이동하고, 상기의 금형 개방 단계 내지 인서트 공급 단계가 반복되는 단계;를 포함하는, 사출성형방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 인서트자동공급장치 및 이를 이용한 사출성형방법은, 인서트피더로부터 인서트가 공급되면, 이송 및 정렬 과정을 거쳐 이를 취출로봇으로 전달할 수 있다. 따라서 인서트의 공급 공정이 자동화될 수 있으며, 작업 효율성이 개선될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 인서트자동공급장치 및 이를 이용한 사출성형방법은, 사출물의 탈거와 함께 인서트가 사출장치로 즉시 공급될 수 있으므로, 연속적인 사출공정이 진행될 수 있으며, 생산성 증대의 효과를 가져올 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 인서트자동공급장치 및 이를 이용한 사출성형방법은, 지그블록 및 이송클램퍼를 통해 인서트의 투입 전 배치방향을 확인 및 교정할 수 있으며, 이로 인해 공정상 오류로 인한 불량품 발생을 최소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트자동공급장치를 보여주는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트자동공급장치를 보여주는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트자동공급장치에 있어서 지그블록을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트자동공급장치에 있어서 제2이송레일 및 회전블록을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트자동공급장치의 개략적인 배치도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형방법의 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)를 보여주는 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)를 보여주는 측면도이다.
본 실시예에 따르면, 인서트 사출시 인서트를 취출로봇으로 자동 공급하여 작업 효율성을 향상시킬 수 있는 인서트자동공급장치(100)가 개시될 수 있다. 본 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)는 사출물이 배출 및 이송되는 이송컨베이어(C)와 인접하게 배치될 수 있으며, 취출로봇이 사출 완료된 사출물을 이송컨베이어(C)로 배출하는 과정에서 취출로봇으로 인서트를 자동 공급함으로써, 인서트 공급을 위한 별도 공정을 생략하고, 작업속도를 개선시킬 수 있다.
구체적으로, 도 1 및 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)는 베이스프레임(110)을 포함할 수 있다.
베이스프레임(110)은 인서트피더(120) 등이 장착 배치될 수 있는 장착공간을 제공할 수 있다. 베이스프레임(110)은 인서트피더(120) 등이 배치되는 소정넓이의 상부면을 구비할 수 있으며, 작업자의 편의를 위해 인서트피더(120) 등을 소정높이로 지지할 수 있다. 필요에 따라 베이스프레임(110)은 안전펜스(111)를 포함할 수 있다. 안전펜스(111)는 베이스프레임(110)의 상부면으로부터 소정높이로 연장 형성될 수 있으며, 상부면에 장착 배치된 이송레일(130,160) 등을 취출로봇의 충돌로부터 보호하게 된다. 따라서 안전펜스(111)는 취출로봇의 이동범위나 방향을 고려하여 설치될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)는 인서트피더(120)를 포함할 수 있다.
인서트피더(120)는 복수의 인서트를 저장 또는 보관하고, 이를 제1이송레일(130)로 공급할 수 있다. 인서트피더(120)는 대략 원통형으로 형성될 수 있으며, 고정된 외통(121)과 회전 구동되는 내통(122)을 포함하여 구성될 수 있다. 내통(122)은 내주면을 따라 대략 나선형을 이루는 이송로를 구비할 수 있다. 인서트피더(120) 내 사출물은 내통(122)이 소정속도로 회전되면, 이송로를 따라 이동될 수 있으며, 이와 같은 과정에서 인서트가 나란히 정렬될 수 있다. 이송로를 따라 내통(122) 상단까지 이동된 인서트는 외통(121)을 따라 원주방향으로 이동되면서 제1이송레일(130)로 공급될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)는 제1이송레일(130)을 포함할 수 있다.
제1이송레일(130)은 인서트피더(120)를 통해 공급되는 인서트를 단부의 지그블록(140)으로 이송할 수 있다. 제1이송레일(130)은 X축방향으로 연장 형성될 수 있으며, X축방향을 따라 인서트를 이송할 수 있다. 또한, 제1이송레일(130)은 X축방향을 따라 연장된 이송홈(131)을 구비할 수 있다. 각 인서트는 이러한 이송홈(131)에 길이방향으로 안착 배치될 수 있으며, 복수의 인서트는 이송홈(131)을 따라 길이방향으로 나란히 정렬된 상태로 제1이송레일(130)에 의해 X축방향 이송될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)는 지그블록(140)을 포함할 수 있다.
지그블록(140)은 제1이송레일(130)의 단부에 배치될 수 있다. 즉, 제1이송레일(130)은 일단에 지그블록(140)이 배치되고, 타단에 인서트피더(120)가 배치되어, 인서트피더(120)로부터 공급되는 인서트를 지그블록(140)을 향해 이송하게 된다. 지그블록(140)은 이송클램퍼(150)가 인서트를 제2이송레일(160)로 이송하기 전 인서트를 정렬된 상태로 대기시키며, 대기 중인 인서트에 대해 정렬방향을 판별하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)에 있어서 지그블록(140)을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 지그블록(140)은 전체적으로 대략 직육면체 형상을 가지되, X축방향으로 연장 형성된 안착홈(141)을 구비할 수 있다. 안착홈(141)은 인서트(S)의 안착 배치를 위한 것으로, X축방향의 양단이 개구되도록 형성될 수 있다. 안착홈(141)은 제1이송레일(130)을 향해 배치된 일단의 개구부(141a)를 통해 인서트(S)를 공급받을 수 있다. 또한, 안착홈(141)에 배치된 인서트(S)는 반대측의 개구부(141b)를 통해 후단 일부가 안착홈(141) 외측으로 노출될 수 있다. 한편, 안착홈(141)의 Y축방향 폭(W1)은 인서트(S)의 폭에 대응되도록 형성될 수 있다.
또한, 지그블록(140)은 Y축방향으로 연장 형성된 파지홈(142)을 구비할 수 있다. 파지홈(142)은 지그블록(140)의 한쪽 측면에서 반대쪽 측면까지 Y축방향으로 연장 형성될 수 있다. 이와 같은 파지홈(142)은 지그블록(140)에 배치된 인서트(S)를 이송클램퍼(150)가 파지할 수 있도록 한다. 즉, 안착홈(141)에 배치된 인서트(S)는 Y축방향의 파지홈(142)에 의해 후단 일부가 안착홈(141) 외측으로 노출될 수 있으며, 이송클램퍼(150)는 이와 같이 노출된 인서트(S) 후단을 파지하여 인서트(S)를 이송할 수 있게 된다. 한편, 파지홈(142)의 X축방향 폭(W2)은 이송클램퍼(150)의 접근이 가능하도록 이송클램퍼(150)의 크기나 폭을 고려하여 형성될 수 있다.
또한, 지그블록(140)은 인서트(S)의 후단을 접촉 지지하는 지지편(143)을 구비할 수 있다. 지지편(143)은 지그블록(140)의 X축방향 후단에 배치될 수 있으며, 인서트(S)를 향해 배치된 전면부(143a)와, 전면부(143a) 반대측의 후면부(143b)를 구비할 수 있다. 전면부(143a)에는 인서트(S) 후단이 접촉 지지될 수 있으며, 후면부(143b)에는 후술할 흡입플러그(144)가 체결될 수 있다. 또한, 지지편(143)은 전면부(143a) 및 후면부(143b)를 X축방향 관통하는 검사홀이 형성될 수 있다. 검사홀은 후술할 흡입플러그(144)가 인서트(S) 후단에 흡입입력을 가할 수 있도록 하며, 인서트(S) 후단에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 참고로, 도 3의 경우, 도시 방향상 이와 같은 검사홀이 명확히 도시되지 않고 있음을 알려둔다.
상기와 같은 검사홀 및 흡입플러그(144)는 안착홈(141)에 배치된 인서트(S)의 방향을 판별할 수 있도록 한다. 부연하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 인서트(S)는 길이방향으로 소정정도 연장된 금속재질의 샤프트(S)를 포함할 수 있다. 또한, 샤프트(S)는 제1단부(S1) 및 제2단부(S2)를 가지고 기 설정된 방향에 따라 인서트 사출될 수 있다. 즉, 샤프트(S)는 설계 사양 등에 따라 각 단부(S1,S2)가 상이하게 형성될 수 있으며, 이로 인해 기 설정된 방향으로 투입 및 사출될 수 있다. 예컨대, 샤프트(S)의 제1단부(S1)에는 격자형의 홈이 반복 형성되어 표면이 울퉁불퉁한 돌기면(S11)이 구비될 수 있으며, 제2단부(S2)에는 외표면을 따라 원주홈(S21)이 형성될 수 있다. 이와 같이 샤프트(S)가 방향성을 가지거나 각 단부(S1,S2)가 상이하게 형성된 경우, 취출로봇(R)으로 샤프트(S)를 공급하기 전 샤프트(S)의 방향을 확인하고 설정된 방향으로 정렬할 필요가 있다. 따라서 본 실시예에 따른 지그블록(140)은 아래의 흡입플러그(144)를 통해 샤프트(S)의 방향을 판별하게 된다.
지그블록(140)은 흡입플러그(144)를 구비할 수 있다. 흡입플러그(144)는 지지편(143)의 후면부(143b)에 장착될 수 있으며, 전술한 검사홀을 통해 인서트(S) 후단에 흡입압력을 가하게 된다. 이때, 흡입플러그(144)는 기 설정된 압력으로 인서트(S) 후단에 흡입압력을 가할 수 있다. 또한, 흡입플러그(144)는 이와 같이 인서트(S)에 기 설정된 압력을 인가하고, 이에 대응한 반력을 측정할 수 있다. 흡입플러그(144)는 측정된 반력에 기반하여 인서트(S)의 배치방향을 판별할 수 있다.
부연하면, 전술한 바와 같이 인서트(S)가 각 단부(S1,S2)가 상이하게 형성된 샤프트(S)로 구성된 경우, 각 단부(S1,S2)의 형상으로 인해 일정한 흡입압력 인가시 측정되는 반력이 상이하게 된다. 즉, 샤프트(S)의 제1단부(S1)가 지지편(143)을 향해 배치된 경우에 흡입플러그(144)를 통해 측정되는 흡입압력에 대한 반력은, 샤프트(S)의 제2단부(S2)가 지지편(143)을 향해 배치된 경우와 상이할 수 있다. 다시 말하면, 흡입플러그(144)가 제1단부(S1)에 흡입압력을 인가하는 경우의 반력은, 제2단부(S2)에 흡입압력을 인가하는 경우의 반력보다 크거나 작을 수 있다. 예컨대, 본 실시예에서 예시된 바와 같은 샤프트(S)의 경우, 제1단부(S1)에 흡입압력을 인가하는 경우의 반력은, 제2단부에 흡입압력을 인가하는 경우의 반력보다 소정정도 작을 수 있다. 따라서 흡입플러그(144)는 이와 같은 반력의 차이에 기반하여 샤프트(S) 또는 인서트(S)의 배치방향을 판별할 수 있게 된다.
즉, 흡입플러그(144)는 안착홈(141)에 배치된 인서트(S) 후단에 설정된 흡입압력을 인가하고 이에 대한 반력을 측정하여 인서트(S)의 배치 방향을 판별할 수 있다. 보다 바람직하게, 흡입플러그(144)는 측정된 반력을 기 설정된 기준치와 비교하여 인서트(S)의 배치 방향을 판별할 수 있다. 예컨대, 흡입플러그(144)는 측정된 반력이 기준치 이하이면, 제1단부(S1)가 지지편(143)을 향해 배치된 것으로 판별할 수 있으며, 반대로 기준치 이상이면, 제2단부(S2)가 지지편(143)을 향해 배치된 것으로 판별할 수 있다.
또한, 흡입플러그(144)는 상기와 같이 판별된 인서트(S)의 배치 방향에 대한 정보를 이송클램퍼(150)로 제공할 수 있다. 또한, 이송클램퍼(150)는 흡입플러그(144)로부터 제공된 정보에 기반하여 기 설정된 방향으로 인서트(S)의 배치 방향을 교정할 수 있다. 편의상, 본 명세서에서는 도 3과 같이 제2단부(S2)가 지지편(143)을 향해 배치된 경우를 기 설정된 인서트(S)의 배치 방향으로 가정하고, 이하에서는 이를 기준으로 설명하기로 한다.
한편, 본 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)는 이송클램퍼(150)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이송클램퍼(150)는 인서트(S)를 파지하는 그리퍼(151)를 구비하고, 지그블록(140)에 안착 배치된 인서트(S)를 잡아 이송하게 된다. 그리퍼(151)의 단부는 인서트(S)의 파지가 용이하도록 오목한 굴곡면(151a)이 형성될 수 있다.
이때, 이송클램퍼(150)는 흡입플러그(144)로부터 제공하는 인서트(S)의 배치 방향에 따라 인서트(S)의 방향을 기 설정된 방향으로 교정 또는 변경할 수 있다. 또한, 이와 같이 인서트(S)의 방향을 변경할 수 있도록 이송클램퍼(150)는 Z축을 중심으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 달리, 제1단부(S1)가 지지편(143)을 향해 배치된 경우, 흡입플러그(144)는 이와 같은 배치 방향을 이송클램퍼(150)로 알리고, 이송클램퍼(150)는 그리퍼(151)를 통해 인서트(S)를 파지한 후, Z축을 중심으로 180도 회전하여 인서트(S)의 배치 방향을 반대로 변경할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 이송클램퍼(150)는 Y축방향 이동 가능하게 형성되어, 지그블록(140)에 안착된 인서트를 후술할 제2이송레일(160)로 이송할 수 있다. 이와 같은 이송과정에서 이송클램퍼(150)는 인서트의 배치 방향을 기 설정된 방향으로 교정이나 변경하게 됨은 전술한 바와 같다.
다시 도 1 및 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)는 제2이송레일(160)을 포함할 수 있다.
제2이송레일(160)은 X축방향으로 연장 형성될 수 있으며, 제1이송레일(130) 및 지그블록(140)에 대해 Y축방향으로 소정간격 이격 배치될 수 있다. 제2이송레일(160)의 X축방향 전단은 지그블록(140)으로부터 Y축방향으로 소정간격 이격 배치될 수 있으며, 제2이송레일(160)은 이를 기점으로 X축방향 후단으로 소정정도 연장 형성될 수 있다. 또한, 제2이송레일(160)은 전술한 제1이송레일(130)과 유사하게 X축방향을 따라 연장된 이송홈(161)을 구비할 수 있으며, 각 인서트는 이러한 이송홈(161)에 길이방향으로 안착 배치되어, 복수의 인서트가 길이방향으로 나란히 정렬된 상태로 X축방향 이송될 수 있다. 이때, 각 인서트의 배치 방향은 전술한 이송클램퍼(150)에 의해 기 설정된 일정한 방향으로 배치되게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)는 회전블록(170)을 포함할 수 있다.
회전블록(170)은 제2이송레일(160)의 X축방향 후단에 배치될 수 있다. 회전블록(170)은 제2이송레일(160)을 통해 인서트를 제공받고, 이를 취출로봇으로 전달하게 된다. 이에 대하여는 아래의 도 4를 참조하여 좀 더 부연키로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)에 있어서 제2이송레일(160) 및 회전블록(170)을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4를 참조하면, 회전블록(170)은 제2이송레일(160)의 후단에 인접하게 배치될 수 있으며, 전체적으로 중심각이 90도를 이루는 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다. 따라서 제2이송레일(160)을 향하는 회전블록(170)의 일측은 원호면(171)으로 형성될 수 있다. 이때, 상기의 원호면(171)에는 제2이송레일(160)을 따라 이송된 인서트(S) 후단과 결합되는 지지홈(172)이 형성될 수 있다. 지지홈(172)은 원호면(171)의 외표면에서 중심부의 회동축(173)을 향해 형성될 수 있다. 또한, 지지홈(172)은 제2이송레일(160)을 따라 이송되는 인서트(S) 후단이 소정정도 인입 체결될 수 있도록, 원호면(171) 끝단에 인서트(S)의 위치와 대응되게 형성될 수 있다.
또한, 회전블록(170)은 Y축방향의 회동축(173)을 중심으로 회전 가능하게 형성될 수 있다. 보다 바람직하게, 회전블록(170)은 회동축(173)을 중심으로 최소한 90도 회전 가능하게 형성될 수 있다. 따라서 회전블록(170)은 회동축(173)을 중심으로 한 회전방향에 따라 제1회전상태(Q1) 및 제2회전상태(Q2)로 배치될 수 있다. 제1회전상태(Q1)의 경우, 지지홈(172)은 제2이송레일(160)을 따라 이송되는 인서트(S) 후단을 향해 개구되도록 배치될 수 있다. 따라서 제1회전상태(Q1)의 경우, 지지홈(172)에는 이송되는 인서트(S) 후단이 소정정도 인입 체결될 수 있다. 제2회전상태(Q2)는 상기의 제1회전상태(Q1)에서 지그블록(140)이 90도 회전된 상태로, 지지홈(172)이 상측을 향해 배치될 수 있으며, 이에 체결된 인서트(S)는 Z축방향을 따라 기립된 자세로 배치되게 된다.
회전블록(170)은 상기와 같은 제1, 2회전상태(Q1,Q2)를 반복하면서 인서트(S)를 취출로봇(R)에 전달하고, 새로운 인서트(S)를 다시 공급받게 된다. 즉, 제1회전상태(Q1)에서 인서트(S)가 지지홈(172)에 체결되면, 지그블록(140)은 90도 회전하여 제2회전상태(Q2)로 전환되며, 취출로봇(R)으로 인서트(S)를 전달하게 된다. 또한, 이와 같은 제2회전상태(Q2)에서 제2이송레일(160)을 통해 공급되는 인서트(S)는 회전블록(170)의 원호면(171) 외표면에 접촉되면서 이동이 제한될 수 있다. 한편, 취출로봇(R)이 인서트(S)를 가져가게 되면, 회전블록(170)은 다시 제1회전상태(Q1)로 복귀하며, 제2이송레일(160)로부터 새로운 인서트(S)를 공급받게 된다.
한편, 상기와 같은 회전블록(170)의 회전 구동은 도 2와 같은 구동모터(174)에 의해 기 설정된 시간간격에 따라 반복적으로 이뤄질 수 있으며, 상기의 시간간격은 취출로봇(R)의 공정간격을 고려하여 설정될 수 있다.
또한, 필요에 따라 본 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)는 진동부(180)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 진동부(180)는 제2이송레일(160) 하부에 장착될 수 있다. 진동부(180)는 진동모터 등을 구비하고 소정정도의 진동을 발생시킬 수 있으며, 이를 제2이송레일(160)로 전달할 수 있다. 또한, 제2이송레일(160)은 회전블록(170)을 향해 미세하게 하향 경사지도록 형성될 수 있다. 이와 같은 진동부(180) 및 제2이송레일(160)의 경사는, 제2이송레일(160)에 안착 배치된 인서트(S)를 진동 및 경사를 통해 회전블록(170)으로 서서히 이동시킬 수 있다.
부연하면, 전술한 제1이송레일(130)의 경우, 인서트피더(120)의 구동력에 의해, 인서트(S)가 인접한 다른 인서트(S)에 밀려나며 서서히 이동될 수 있으나, 제2이송레일(160)의 경우 별도의 구동원이 없기 때문에, 상기와 같은 진동부(180)를 통해 인서트(S)를 이동시킬 수 있다. 특히, 이와 같이 진동부(180)를 이용한 방식은 최소한의 구동력만으로 인서트(S)의 이동을 가능하게 하며, 복잡한 구동구조 등이 요구되지 않아 장치구조를 간소화할 수 있는 이점이 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 인서트자동공급장치(100)는 인서트피더(120)로부터 인서트(S)가 공급되면, 이송 및 정렬 과정을 거쳐 이를 취출로봇(R)으로 전달하게 된다. 특히, 이와 같은 경우, 취출로봇은 이송컨베이어(C)로 사출물을 배출하고, 이에 인접한 인서트자동공급장치(100)로부터 다음 사출에 사용할 인서트(S)를 바로 공급받을 수 있게 되므로, 취출로봇(R)의 이동경로가 최소화되고, 사출공정의 작업 효율성 또한 개선될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기와 같은 인서트자동공급장치(100)를 이용한 사출성형방법이 개시될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트자동공급장치(100)의 개략적인 배치도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형방법의 순서도이다.
도 5 및 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 사출성형방법은 사출이 완료되어 사출장치(P)의 금형이 개방되는 단계(S1)를 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 사출성형방법은 취출로봇(R)이 사출장치(P)로부터 사출물을 탈거하는 단계(S2)를 포함할 수 있다. 이와 같은 단계(S1,S2)는 종래의 사출성형과정과 유사하다.
한편, 본 실시예에 따른 사출성형방법은 사출물의 탈거 후 취출로봇(R)이 사출장치(P)에 다음 사출을 위한 인서트를 공급하는 단계(S3)를 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 사출성형방법은 취출로봇(R)이 이동하여 사출물을 이송컨베이어(C)로 배출하고, 사출장치(P)의 금형이 닫혀 다음 사출공정이 이뤄지는 단계(S4)를 포함할 수 있다. 이때, 사출장치(P)는 취출로봇(R)에 의해 인서트가 공급된 상태이므로, 중단 없이 연속적인 사출공정을 진행할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 사출성형방법은 사출물이 이송컨베이어(C)로 배출된 후, 인서트자동공급장치(100)에 의해 취출로봇(R)에 인서트가 공급되는 단계(S5)를 포함할 수 있다. 본 단계에서는 전술한 인서트자동공급장치(100)에 의해 다음 사출에 사용될 인서트가 취출로봇(R)으로 제공될 수 있다. 이때, 인서트자동공급장치(100)는 회전블록(170)을 통해 인서트를 기립 배치시킴으로써 취출로봇(R)의 파지가 용이하도록 하며, 투입될 인서트의 방향을 미리 검사 및 교정하여 공급하게 되므로, 인서트의 방향 오류 등으로 인한 불량품 발생이 최소화될 수 있다.
끝으로, 본 실시예에 따른 사출성형방법은 취출로봇(R)이 다시 사출장치(P)로 이동하고, 상기의 금형 개방 단계(S1) 내지 인서트 공급 단계(S5)가 반복되는 단계(S6)를 포함할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 사출성형방법은 사출물의 배출과 인서트의 공급이 연속적으로 이뤄지면서, 사출 공정의 지연을 최소화하고, 생산성을 극대화시킬 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 인서트자동공급장치 110: 베이스프레임
120: 인서트피더 130: 제1이송레일
140: 지그블록 150: 이송클램퍼
160: 제2이송레일 170: 회전블록
180: 진동부 S: 인서트
C: 이송컨베이어 P: 사출장치
R: 취출로봇

Claims (4)

  1. 취출로봇(R)으로부터 사출물이 배출되는 이송컨베이어(C)와 인접하게 배치되는 베이스프레임(110);
    상기 베이스프레임(110)에 장착 배치되어 인서트(S)를 공급하는 인서트피더(120);
    X축방향으로 연장 형성되어 상기 인서트피더(120)로부터 공급되는 상기 인서트(S)를 X축방향 이송하는 제1이송레일(130);
    상기 제1이송레일(130)의 단부에 배치되는 지그블록(140);
    상기 지그블록(140)으로부터 상기 인서트(S)를 Y축방향 이송하는 이송클램퍼(150);
    상기 제1이송레일(130)로부터 Y축방향으로 소정간격 이격 배치되어 X축방향 연장 형성되며, 상기 이송클램퍼(150)에 의해 이송된 상기 인서트(S)를 X축방향 이송하는 제2이송레일(160); 및
    상기 제2이송레일(160)의 단부에 배치되는 회전블록(170);을 포함하되,
    상기 지그블록(140)은,
    상기 제1이송레일(130)로부터 이송된 상기 인서트(S)가 길이방향으로 안착 배치되도록 X축방향 연장 형성된 안착홈(141);
    상기 안착홈(141)에 배치된 상기 인서트(S)의 X축방향 후단을 접촉 지지하는 지지편(143); 및
    상기 지지편(143)에 X축방향으로 관통 형성된 검사홀을 통해 상기 인서트(S) 후단에 기 설정된 흡입압력을 인가하고, 이에 대응한 반력을 측정하여 상기 인서트(S)의 배치방향을 판별하는 흡입플러그(144);를 포함하고,
    상기 이송클램퍼(150)는,
    Z축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되어, 상기 흡입플러그(144)에서 판별된 상기 인서트(S)의 배치방향에 따라 상기 인서트(S)를 기 설정된 배치방향으로 교정하도록 형성되며,
    상기 회전블록(170)은,
    상기 제2이송레일(160)을 따라 이송되는 상기 인서트(S)의 후단 일부가 삽입 체결될 수 있는 지지홈(172)을 구비하고, Y축방향의 회동축(173)을 중심으로 회전되어 제1회전상태(Q1) 및 제2회전상태(Q2) 간 전환 가능하도록 형성되되,
    상기 제1회전상태(Q1)에서는,
    상기 지지홈(172)이 상기 제2이송레일(160)을 따라 이송되는 상기 인서트(S)를 향해 개구되도록 배치되고,
    상기 제2회전상태(Q2)에서는,
    상기 제1회전상태(Q1)에서 상기 회동축(173)을 중심으로 90도 회전되어, 상기 지지홈(172)에 삽입 체결된 상기 인서트(S)가 Z축방향으로 기립 배치되는, 인서트자동공급장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인서트(S)는,
    각 단부(S1,S2)가 서로 상이하게 형성된 샤프트를 포함하며,
    상기 베이스프레임(110)은,
    상기 인서트피더(120)가 배치된 상부면으로부터 Z축방향으로 소정정도 연장되어 상기 취출로봇(R)의 충돌이나 간섭을 방지할 수 있는 안전펜스(111)를 포함하고,
    상기 지그블록(140)은,
    상기 이송클램퍼(150)가 상기 안착홈(141)에 배치된 상기 인서트(S)로 접근 및 파지 가능하도록, 일측 측면에서 반대측 측면까지 Y축방향 연장 형성된 파지홈(142)을 구비하며,
    상기 이송클램퍼(150)는,
    상기 인서트(S)를 파지하는 그리퍼(151)를 구비하되, 상기 인서트(S)에 접촉되는 상기 그리퍼(151)의 단부에는 오목한 굴곡면(151a)이 형성되는, 인서트자동공급장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전블록(170)은,
    상기 제2이송레일(160)을 향한 원호면(171)을 구비하는 부채꼴 형상으로 형성되고, 상기 지지홈(172)은 상기 원호면(171)의 외표면에 형성되며,
    상기 제2이송레일(160)은,
    상기 회전블록(170)을 향해 소정정도 하향 경사지게 형성되되,
    상기 제2이송레일(160)에 장착되어 상기 제2이송레일(160)로 진동을 인가하는 진동부(180);를 더 포함하는, 인서트자동공급장치.
  4. 사출장치(P)의 금형이 개방되는 단계(S1);
    취출로봇(R)이 상기 사출장치(P)로부터 사출물을 탈거하는 단계(S2);
    상기 취출로봇(R)이 상기 사출장치(P)에 다음 사출공정을 위한 인서트를 공급하는 단계(S3);
    상기 취출로봇(R)이 이동하여 상기 사출물을 이송컨베이어(C)로 배출하고, 상기 사출장치(P)의 금형이 닫혀 다음 사출공정이 이뤄지는 단계(S4);
    청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 인서트자동공급장치(100)에 의해 상기 취출로봇(R)에 새로운 인서트가 공급되는 단계(S5);
    상기 취출로봇(R)이 상기 사출장치(P)로 다시 이동하고, 상기의 금형 개방 단계 내지 인서트 공급 단계(S1 내지 S5)가 반복되는 단계(S6);를 포함하는, 사출성형방법.
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