KR101702335B1 - Pvc 수지 분리장치 - Google Patents

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KR101702335B1
KR101702335B1 KR1020160055235A KR20160055235A KR101702335B1 KR 101702335 B1 KR101702335 B1 KR 101702335B1 KR 1020160055235 A KR1020160055235 A KR 1020160055235A KR 20160055235 A KR20160055235 A KR 20160055235A KR 101702335 B1 KR101702335 B1 KR 101702335B1
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유병구
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Abstract

본 발명은 수지 분리장치에 관한 것이다. 그러한 수지 분리장치(1)는 소재가 적치된 매거진(13)으로부터 소재를 진공 픽업하여 X축 방향으로 이송시키는 소재 공급부(3)와; 소재 공급부(3)와 연계하여 배치됨으로써 소재를 X축 방향으로 이송하는 과정에서 예열하여 수지를 연화시키는 적어도 하나 이상의 예열부(5,7)와; 예열부의 출측에 배치되며, 한 쌍의 나이프(40,41)가 서로 일정 거리 떨어져 마주보도록 배치됨으로써, 그 사이에 소재가 공급되면 일측의 나이프(40)가 Y축 방향인 소재 방향으로 전진하여 소재에 접촉한 상태에서 후진함으로써 수지를 1차적으로 긁어내고, 반대편에 배치된 타측 나이프(41)도 일측 나이프(40)가 수지를 긁어낸 후 Y축 방향인 소재 방향으로 전진하여 접촉한 상태에서 후진하여 수지를 2차적으로 긁어냄으로써 소재로부터 수지를 제거하는 수지 제거부(9)와; 수지 제거부(9)의 출측에 연계하여 배치됨으로써 수지가 제거된 소재를 배출하는 배출부(11)와; 그리고 상기 소재 공급부(3)와, 예열부(5,7)와, 수지 제거부(9)와, 배출부(11)를 제어함으로써 소재의 공급, 예열, 스크래칭, 배출 과정을 진행하는 제어부(C)를 포함한다.

Description

PVC 수지 분리장치{Apparatus for separating resin for pvc sheet}
본 발명은 수지 분리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 출원인이 선등록한 특허 제10-1416796호를 개선함으로써 종이의 표면에 적층된 수지를 분리하는 과정을 자동화함으로써 용이하게 분리할 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰을 제조하는 전자산업분야 등에서는 공정의 부산물로서 PVC등의 수지층이 부착된 종이가 발생된다.
즉, 기판상에 칩을 실장하는 경우 수지와 종이를 기판상에 적층한 후, 소정 온도로 가열한 상태에서 가압하게 되므로 수지층이 종이에 부착된다.
그리고, 이와 같이 수지층이 부착된 종이 부산물은 기존에는 폐기하였으나, 최근 자원 재활용에 대한 관심 등으로 수지와 종이를 분리하여 각각 재활용하는 방안이 대두되고 있다.
이와 같이 종이를 분리시키는 일 예로서, 현재는 작업자의 수작업에 의하여 종이와 수지를 분리시키고 있다. 즉, 작업자가 인력에 의하여 수지를 종이로부터 최대한 분리하고,분리되지 않은 종이는 쇠 브러쉬등을 이용하여 갉아내거나 물에불려 분리하는 방식등을 사용하고 있다.
그러나, 이러한 분리방식은 인력에 의하여 작업을 진행하므로 작업시간이 오래 걸리고 작업효율도 낮은 문제점이 있다. 또한 종이와 수지가 완벽하게 분리되지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 종이로부터 수지를 분리하는 과정을 자동화하기 위한 개발이 시도되었는 바, 그 일예가 본 출원인이 선출원하여 등록받은 특허 10-1416796호(명칭:수지 분리장치)에 나타나있다.
상기 수지분리장치는 수지가 부착된 종이를 예열부에 의하여 미리 예열하여 연화시킨 상태에서 종이를 진공롤러의 사이로 통과시키는 과정에서 진공으로 수지를 흡착하여 분리하게 된다.
그러나, 이러한 방식은 수지를 진공으로 흡착하는 과정에서 수지가 완전히 분리되지 않고 종이표면에 잔류함으로써 수지 분리효율이 저하되는 문제점이 있다.
특허문원 실용신안등록 제20-0434861호 (명칭: 벽지로부터PVC코팅층을 분리시키는 장치)
특허출원 제 10-2013-0078502 (명칭: 수지분리장치)
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 소재로부터 수지층을 분리하는 과정을 개선함으로써 수지층만을 용이하게 불순물이 포함되지 않은 상태로 분리할 수 있는 분리장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 수지 분리장치는 일 실시예로서,
소재가 적치된 매거진(13)으로부터 소재를 진공 픽업하여 X축 방향으로 이송시키는 소재 공급부(3)와;
소재 공급부(3)와 연계하여 배치됨으로써 소재를 X축 방향으로 이송하는 과정에서 예열하여 수지를 연화시키는 적어도 하나 이상의 예열부(5,7)와;
예열부의 출측에 배치되며, 한 쌍의 나이프(40,41)가 서로 일정 거리 떨어져 마주보도록 배치됨으로써, 그 사이에 소재가 공급되면 일측의 나이프(40)가 Y축 방향인 소재 방향으로 전진하여 소재에 접촉한 상태에서 후진함으로써 수지를 1차적으로 긁어내고, 반대편에 배치된 타측 나이프(41)도 일측 나이프(40)가 수지를 긁어낸 후 Y축 방향인 소재 방향으로 전진하여 접촉한 상태에서 후진하여 수지를 2차적으로 긁어냄으로써 소재로부터 수지를 제거하는 수지 제거부(9)와;
수지 제거부(9)의 출측에 연계하여 배치됨으로써 수지가 제거된 소재를 배출하는 배출부(11)와; 그리고
상기 소재 공급부(3)와, 예열부(5,7)와, 수지 제거부(9)와, 배출부(11)를 제어함으로써 소재의 공급, 예열, 스크래칭, 배출 과정을 진행하는 제어부(C)를 포함하는 수지 분리장치를 제공한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 분리장치는 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 수지를 예열부에 의하여 예열하여 연화된 상태에서 스크래칭부에 의하여 종이 표면에서 긁어내는 방식으로 제거하므로 수지가 종이에서 용이하게 제거될 수 있으며, 또한 수지층만을 분리해내므로 분리된 수지의 순도가 향상될 수 있다.
둘째, 스크래칭부에 수지를 긁어내는 나이프를 2개 장착하여 서로 교대로 수지를 긁어내므로 작업시간이 단축된다.
셋째, 2개의 나이프가 수지를 긁어낼 때, 중간부분은 서로 중복적으로 긁어내므로 수지층이 제외되는 부분 없이 전부 제거될 수 있다.
넷째, 나이프의 각도를 적절하게 조절함으로써 수지를 효과적으로 긁어낼 수 있는 각도를 선정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 분리장치의 전체 구조를 보여주는 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 소재 공급부의 구조를 보여주는 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 스크래칭부의 구조를 보여주는 정면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 스크래칭부의 평면도이다.
도 5(a) 내지 도 5(c)는 스크래칭부에 의하여 소재의 표면에 코팅된 수지를 긁어내는 과정을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 스크래칭부에 구비된 나이프의 각도를 보여주는 도면이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 도 4에 도시된 스크래칭부에 의하여 소재의 표면으로부터 수지가 분리되는 과정을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 종이와 수지 분리장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 소재(M)의 표면에서 수지(r)를 긁어냄으로써 수지(r)를 제거하기 위한 장치에 관한 것으로, 소재(M)는 종이(P)와, 종이(P)의 표면에 코팅된 수지(r)로 이루어진 소재를 의미하며, 이하 소재로 기재한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 수지분리장치(1)는 소재를 픽업하여 X축 방향으로 이송시키는 소재 공급부(3)와;
소재 공급부(3)와 연계하여 배치됨으로써 소재를 X축 방향으로 이송하는 과정에서 예열하여 수지를 연화시키는 적어도 하나 이상의 예열부(5,7)와;
예열부(5,7)의 출측에 배치되며, 한 쌍의 나이프(40,41)가 서로 일정 거리 떨어져 마주보도록 배치됨으로써, 그 사이에 소재가 공급되면 일측의 나이프(40)가 Y축 방향인 소재 방향으로 전진하여 소재에 접촉한 상태에서 후진함으로써 수지를 1차적으로 긁어내고, 반대편에 배치된 타측 나이프(41)도 일측 나이프(40)가 수지를 긁어낸 후 Y축 방향인 소재 방향으로 전진하여 접촉한 상태에서 후진하여 수지를 2차적으로 긁어냄으로써 소재로부터 수지를 제거하는 수지 제거부(9)와;
수지 제거부(9)의 출측에 연계하여 배치됨으로써 수지가 제거된 소재를 배출하는 배출부(11)와; 그리고
상기 소재 공급부(3)와, 예열부(5,7)와, 수지 제거부(9)와, 배출부(11)를 제어함으로써 소재의 공급, 예열, 스크래칭, 배출 과정을 진행하는 제어부(C)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 수지 분리장치에 있어서, 소재 공급부(3)는 소재를 적치하고, 순차적으로 인출하여 예열부(5,7)로 공급한다.
즉, 소재 공급부(3)는 도 2에 도시된 바와 같이, 매거진(Magazine;13)이 배치됨으로써 소재(M)가 적치될 수 있다. 이때, 소재(M)는 종이의 상면에 코팅된 수지가 상측으로 향하도록 적치하는 것이 바람직하다.
그리고, 소재 공급부(3)는 상부에 피더(Feeder;12)가 배치됨으로서 소재(2)를 상부로 순차적으로 픽업(Pick up)할 수 있다. 이때, 피더(12)는 다양한 방식을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 진공방식의 피더(12)가 적용될 수 있다.
이러한 진공 방식의 피더(12)는 X축 방향으로 배치된 레일(15)에 안착된 베이스(Base;14)와; 베이스(14)를 X축 방향으로 이동시키는 모터(Motor;17)와; 배이스의 하부에 승하강가능하게 배치되어 소재를 픽업하는 적어도 하나 이상의 진공패드(19)와; 진공패드(19)를 Z축방향으로 승하강시키는 실린더(Cylinder;21)를 포함한다.
따라서, 피더(12)의 실린더(21)가 구동함에 따라 다수개의 진공패드(19)가 하강하여 매거진(13)에 적치된 소재중 최상부의 소재를 픽업하고, 픽업후 상승하고 모터(17)의 구동에 따라 X축 방향으로 이동함으로써 이송 컨베이어(23)상에 소재를 내려놓는다.
이송 컨베이어(23)는 통상적인 구조의 컨베이어(23)를 포함하며, 피더(12)에 의하여 공급된 소재를 예열부(5,7)로 이송시킨다.
적어도 하나의 예열부(5,7)는 바람직하게는 2개의 예열부로 구성되는 바, 공급된 소재를 컨베이어(23)에 의하여 이송하는 과정에서 1차적으로 예열하는 제 1예열부(5)와; 예열된 소재를 2차적으로 예열하는 제 2예열부(7)를 포함한다.
제 1예열부(5)는 육면체 형상으로서 그 내부에 컨베이어(23)가 배치됨으로써 소재가 통과한다. 그리고, 상측 및 하측에는 히터 및 단열재(25)가 배치된다.
이때, 히터(25)는 다양한 종류의 발열부재를 포함할 수 있으며, 예를 들면 열선이나 발열소자 등을 적용할 수 있다.
따라서, 제 1예열부(5)는 히터에 의하여 소정 온도의 열을 발생시키며, 바람직하게는 소재의 표면에 코팅된 수지를 연화시킬 수 있을 정도의 열을 발생시킨다.
이때, 상측 및 하측에 배치된 히터(25)는 동시에 열을 발생할 수도 있고, 선택적으로 열을 발생시킬 수 있으며, 이는 공정에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
이와 같이 제 1예열부(5)에 의하여 예열된 소재는 수지 제거부(9)로 이송된다.
이때, 수지 제거부(9)는 하부에 제 2예열부(7)가 배치되고, 제 1예열부(5)로부터 이송된 소재는 제 2예열부(7)의 상부에 배치된 작업대(W)에 안착된다. 그리고, 작업대(W)의 상부에 적치된 소재로부터 수지를 긁어내는 공정이 진행될 수 있다.
이러한 제 2예열부(7)는 제 1예열부(5)와 유사한 구조를 갖는 바, 육면체 형상으로서 그 내부에 히터및 단열재(27)가 배치된다.
따라서, 히터(27)에 의하여 소정 온도의 열이 발생됨으로써 작업대(W)는 적절하게 가열될 수 있고, 그 위에 얹혀진 소재의 표면에 코팅된 수지는 연화된 상태를 유지한 상태에서 수지분리작업이 이루어질 수 있다.
이와 같이, 소재(2)는 제 1 및 제 2예열부(5,7)를 통과하는 과정에서 소정 온도로 가열됨으로써 수지가 종이로부터 분리가 용이한 상태로 된다.
상기에서는 예열부를 제 1예열부(5)와 제 2예열부(7)의 2개 셋트(Set)로 배치하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 하나의 예열부 혹은 3개 이상의 예열부(5,7)를 배치하는 것도 가능하다.
이와 같이, 예열부의 수를 변경하는 경우, 예열부의 예열 온도도 소재(2)의 수지층(m)이 커터부에 의해 분리되기 쉽도록 연화될 수 있도록 그에따라 적절하게 조절되어야 함은 물론이다.
한편, 수지 제거부(9)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 일정거리 떨어지며 그 사이에 배치된 작업대(W)상에 소재가 이송되어 적치되는 한 쌍의 스탠드(Stand;29a,29b)와;
한 쌍의 스탠드(29a,29b) 상부를 서로 연결하는 한 쌍의 가이드바(Guide bar;31)와;
한 쌍의 가이드바(31)에 서로 일정 거리 떨어져 마주 보도록 배치되며, Y축 방향을 따라 이동가능하게 장착되는 제 1 및 제 2이동프레임(33,34)과;
중간이 제 1 및 제 2이동프레임(33,34)의 하단에 각각 힌지 가능하게 연결됨으로써 선단 및 후단이 교대로 승하강하는 제 1 및 제 2아암(Arm;36,38)과;
제 1 및 제 2아암(36,38)의 선단에 각각 장착되어 소재로부터 수지를 긁어내는 제 1 및 제 2나이프(Knife;40,41)와;
제 1 및 제 2아암(36,38)의 후단을 상하로 승하강시킴으로써 제 1 및 제 2나이프(40,41)를 하강시켜서 소재의 표면에 접촉시키거나 상승시켜서 소재로부터 분리시키는 제 1 및 제 2상하 실린더(43,44)와;
Z축 방향을 따라 승하강함으로써 소재를 작업대(W)의 상면에 가압하여 고정시킴으로써 수지 분리 작업중 소재가 유동하는 것을 방지하는 제 1 및 제 2고정 실린더(46,47)와; 그리고
한 쌍의 가이드바(31)의 사이에 나란하게 배치되고 제 1 및 제 2이동프레임(33,34)의 상측을 관통함으로써 모터의 구동시 제 1 및 제 2이동프레임(33,34)을 전후진 시키는 한 쌍의 스크류축(Screw shaft;50,52)을 포함한다.
이러한 구조를 갖는 수지 제거부(9)에 있어서, 한 쌍의 가이드바(31)는 원형단면을 갖는 봉형상이며 제 1 및 제 2이동프레임(33,34)과, 제 1 및 제 2상하 실린더(43,44)와, 고정 실린더(46,47)의 상부를 관통한다.
또한, 한 쌍의 가이드바(31)의 사이에는 2개의 스크류축(50,52)이 나란하게 배치되어 상기 제 1 및 제 2이동프레임(33,34)과, 제 1 및 제 2상하 실린더(43,44)와, 고정 실린더(46,47)의 상부를 나사체결방식에 의하여 관통한다.
이러한 한 쌍의 스크류축(50,52)은 스탠드(29a,29b)의 중간에 대하여 일측에 배치되는 제 1스크류축(50)과; 타측에 배치되는 제 2스크류축(52)을 포함한다. 그리고, 제 1스크류축(50)은 제 1모터(M1)에 연결되고 제 2스크류축(52)은 제 2모터(M2)에 연결됨으로써 서로 독립적으로 정역회전을 한다.
또한, 제 1스크류축(50)은 제 1이동프레임(33)의 상부를 나사체결방식에 의하여 관통하며, 제 2스크류축(52)은 제 2이동프레임(34)의 상부를 나사체결방식에 의하여 관통한다. 따라서, 제 1스크류축(50)과 제 2스크류축(52)을 각각 독립적으로 정역회전시킴으로써 제 1이동프레임(33)과 제 2이동프레임(34)은 Y축 방향을 따라 각각 전후진한다.
제 1이동프레임(33)과 제 2이동프레임(34)은 서로 일정 거리 떨어져 대향되도록 배치되며, 중간방향으로 서로 교대로 이동하여 수지를 제거하는 작업을 수행한다.
제 1이동프레임(33)은 하단 양 측면에 한 쌍의 제 1아암(36)이 나란하게 배치된다. 이때 한 쌍의 제 1아암(36)은 힌지핀에 의하여 제 1이동프레임(33)에 장착된다. 따라서, 한 쌍의 제 1아암(36)은 힌지핀을 중심으로 선단이 틸팅운동, 즉 시계 혹은 반시계 방향으로 원형궤적을 따라 상하 왕복 회전운동을 할 수 있다.
이와 같이 한 쌍의 제 1아암(36)이 상하 왕복 회전운동을 할 수 있는 것은 후단에 배치된 제 1상하 실린더(43)의 구동에 의하여 가능하다.
즉, 제 1상하 실린더(43)는 제 1이동프레임(33)의 후면에 장착되며 피스톤(58)이 아래 방향으로 돌출되어 한 쌍의 제 1아암(36)을 연결하는 로드(55)에 베어링에 의하여 연결된다.
따라서, 제 1상하 실린더(43)의 피스톤(58)이 하강하는 경우, 제 1아암(36)의 후단 로드(55)를 아래로 가압하게 되는 바, 상대적으로 제 1아암(36)의 선단은 원형궤적을 따라 상승하게 된다.
반대로, 제 1상하 실린더(43)의 피스톤(58)이 상승하는 경우, 제 1아암(36)의 후단을 상향으로 끌어올리는 바, 상대적으로 제 1아암(36)의 선단은 원형궤적을 따라 하강하게 된다.
이와 같이 제 1상하 실린더(43)의 피스톤(58)이 상하 운동을 반복함에 따라 제 1아암(36)도 힌지핀을 중심으로 회전하게 되어 선단은 상하로 반복적으로 회전할 수 있다.
그리고, 제 1상하 실린더(43)의 로드(55)에는 피스톤(58)의 스트로크 조정용 나사(57)가 장착된다. 따라서, 이 스트로크 조정용 나사(57)를 풀거나 체결함으로써 피스톤(58)의 행정거리를 조절할 수 있고, 이로 인하여 제 1아암(36)의 승하강 높이도 조절함으로써 제 1나이프(40)가 소재에 접촉하는 가압력을 조절할 수 있다.
결국은 스트로크 조정용 나사(57)를 조절함으로써 소재의 표면에 코팅된 수지만을 종이가 손상되지 않도록 박리시킬 수 있다.
그리고, 한 쌍의 제 1아암(36)의 선단에는 제 1나이프(40)가 장착됨으로써 소재의 표면에 코팅된 수지를 긁어내게 된다.
이러한 제 1나이프(40)는 제 1아암(36)의 선단에 고정되는 수직부(43)와; 수직부(43)의 하단에 제 1아암(36) 방향으로 경사지며 소재의 표면에 접촉하여 수지를 긁어내는 경사부(48)를 포함한다.
이때, 경사부(48)가 소재의 표면에 대하여 이루는 각도는 바람직하게는 25도 내지 50도 범위가 적절하다. 따라서, 소재의 재질이나 두께 등에 따라서 나이프(40)가 수지를 긁어내는 데 필요한 힘이 달라지게 되므로 소재에 따라 상기 각도를 적절하게 선택할 수 있다.
이러한 구조를 갖는 제 1나이프(40)는 소재의 표면에 형성된 수지를 긁어낼 때, 먼저 제 1스크류축(50)이 정회전함으로써 제 1이동프레임(33)이 중간 방향으로 전진한다. 제 1이동프레임(33)이 전진함에 따라 제 1나이프(40)도 같이 전진하게 되고 소정 위치에 정지한다.
이 상태에서 제 1상하 실린더(43)의 피스톤(58)이 상승함으로써 제 1아암(36)의 선단이 원형궤적을 따라 하강하게 되고 제 1나이프(40)도 하강함으로서 소재의 표면에 접촉한다.
그리고, 제 1나이프(40)의 경사부가 소재의 표면에 접촉한 상태에서 제 1스크류축(50)이 역회전함으로써 제 1이동프레임(33)이 후진하게 되고 경사부(48)는 소재의 표면에 접촉한 상태로 후진함으로써 수지를 긁어낼 수 있다.
이때, 소재의 표면으로부터 수지가 제거되는 과정에서 플렉시블한 소재가 접혀지거나 방향이 비틀어질 수 있음으로 제 1고정 실린더(46)가 소재를 상부에서 가압함으로써 소재가 작업중에도 정위치를 유지할 수 있도록 한다.
이러한 제 1고정 실린더(46)는 스탠드(29a,29b)의 상부 연결대에 일체로 장착되며, 피스톤(58)이 승하강한다. 그리고, 피스톤(58)의 하단에는 가압부재(62)가 장착되어 소재의 표면을 가압하게 된다. 이러한 가압부재(62)는 소재를 가압할 수 있는 재질을 의미하며, 예를 들면 러버(Rubber), 스펀지(Sponge) 등의 탄성체를 포함한다.
따라서, 제 1고정 실린더(46)의 피스톤(58)이 하강하면 이 가압부재(62)가 소재의 표면에 접촉함으로써 소재를 고정시킬 수 있다.
상기한 제 1고정 실린더(46)는 상부 연결대에 장착되는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 제 1이동 실린더에 일체로 장착될 수도 있다.
한편, 제 2이동프레임(34)도 제 1이동프레임(33)과 유사한 구조를 갖음으로 이하 중복되는 부분에 대한 설명은 생략한다.
제 2이동프레임(34)은 하단 양 측면에 한 쌍의 제 2아암(38)이 나란하게 배치되며, 한 쌍의 제 2아암(38)은 힌지핀에 의하여 제 2이동프레임(34)에 장착된다. 따라서, 한 쌍의 제 2아암(38)은 힌지핀을 중심으로 선단이 틸팅운동, 즉 시계 혹은 반시계 방향으로 원형궤적을 따라 상하 왕복 회전운동을 할 수 있다.
이와 같이 한 쌍의 제 2아암(38)이 상하 왕복 회전운동을 할 수 있는 것은 후단에 배치된 제 2상하 실린더의 구동에 의하여 가능하다.
이러한 제 2상하 실린더는 제 1상하 실린더(43)와 동일한 구조를 갖는 바, 피스톤(58)이 아래 방향으로 돌출되어 한 쌍의 제 2아암(38)을 연결하는 로드(55)에 베어링에 의하여 연결된다.
따라서, 제 2 상하 실린더의 피스톤(58)이 하강하거나 상승하는 경우, 제 2아암(38)의 후단이 승하강함으로써 상대적으로 제 2아암(38)의 선단은 원형궤적을 따라 승하강하게 된다.
그리고, 제 2상하 실린더의 로드(55)에도 피스톤(58)의 스트로크 조정용 나사가 장착됨으로써 이 스트로크 조정용 나사를 풀거나 체결함으로써 피스톤(58)의 행정거리를 조절하여 제 2아암(38)의 승하강 높이도 조절함으로써 소재의 표면에 코팅된 수지만을 종이가 손상되지 않도록 박리시킬 수 있다.
그리고, 한 쌍의 제 2아암(38)의 선단에는 제 2나이프(41)가 장착됨으로써 소재의 표면에 코팅된 수지를 긁어내게 된다.
이러한 제 2나이프(41)는 제 1나이프(40)와 동일하게 수직부와, 경사부로 구성된다. 그리고, 경사부가 소재의 표면에 대하여 이루는 각도도 25도 내지 50도 범위이다.
이러한 구조를 갖는 제 2나이프(41)는 소재의 표면에 형성된 수지를 긁어낼 때, 먼저 제 2스크류축(52)이 정회전함으로써 제 2이동프레임(34)이 중간 방향으로 전진한다. 제 2이동프레임(34)이 전진함에 따라 제 2나이프(41)도 같이 전진하게 되고 소정 위치에 정지한다.
이 상태에서 제 2 상하 실린더의 피스톤(58)이 상승함으로써 제 2아암(38)의 선단이 원형궤적을 따라 하강하게 되고 제 2나이프(41)도 하강함으로서 소재의 표면에 접촉한다.
그리고, 제 2나이프(41)의 경사부가 소재의 표면에 접촉한 상태에서 제 2스크류축(52)이 역회전함으로써 제 2이동프레임(34)이 후진하게 되고 경사부는 소재의 표면에 접촉한 상태로 후진함으로써 수지를 긁어낼 수 있다.
이때, 제 2고정 실린더(47)가 소재를 상부에서 가압함으로써 소재가 작업중에도 정위치를 유지할 수 있도록 한다.
제 2고정 실린더(47)는 제 1고정 실린더(46)와 유사한 구조를 갖으며, 다만 제 2이동프레임(34)의 전면에 일체로 장착되는 차이점이 있다. 물론, 제 2고정 실린더(47)는 제 1고정 실린더(46)와 동일하게 스탠드(29a,29b)의 상부 연결대(59)의 중간에 고정적으로 장착될 수도 있다.
한편, 상기 제 2나이프(41)는 반대측에 배치된 제 1나이프(40)와 수지를 긁어내는 공정이 서로 겹치지 않고 순차적으로 진행될 수 있도록 제어된다.
즉, 제 2나이프(41)가 제 1나이프(40)와 동일 높이에서 전진하거나 후진하여 수지를 긁어낸다면, 중간 지점에서 제 2나이프(41)가 제 1나이프(40)와 충돌될 수 있는 위험이 있다.
따라서, 양 나이프의 높이를 다르게 함으로써 이러한 충돌을 방지할 수 있는 바, 제 2나이프(41)의 높이를 제 1나이프(40)의 높이보다 높게 하기 위하여 제 2아암(38)의 선단을 상향으로 일정 각도로 절곡한다.
즉, 제 2아암(38)은 힌지핀을 중심으로 선단이 절곡된 형상을 갖는 반면, 제 1아암(36)은 수평형상이다.
따라서, 제 1아암(36)과 제 2아암(38)의 이러한 구조적인 차이로 인하여 서로 높이가 다르게 형성되는 바, 제 2나이프(41)가 제 1나이프(40) 보다 상측에 위치한 상태에서 전후진하게 되므로 충돌을 방지할 수 있다.
한편, 제어부(C)는 상기한 수지 분리장치(1)를 제어함으로서 소재의 표면으로부터 수지를 긁어내는 작업을 진행하게 된다.
이러한 수지를 긁어내는 과정을 도 5(a) 내지 (c)에 의하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 제어부(C)는 제 1모터(M1)를 구동하여 제 1스크류축(50)을 정회전시킴으로써 제 1이동프레임(33)이 가이드바(31)를 따라 제 1작업위치(P1;도5(C))로 전진하게 되고 제 1나이프(40)도 같이 제 1작업위치(P1)로 전진하게 된다.
이때, 제 1작업위치(P1)는 제 1나이프(40)가 수지를 긁어내기 시작하는 최초의 위치를 의미하며, 이 제 1작업위치(P1)는 소재의 중심선(L)을 넘어서 제 2나이프(41)에 인접한 구역에 형성된다.
그리고 제 1나이프(40)가 제 1작업위치(P1)에 도달하면, 제어부(C)는 제 2고정 실린더(47)를 제어하여 제 2고정 실린더(47)의 피스톤(58)이 하강함으로써 하단에 장착된 가압부재(62)가 소재의 표면을 가압함으로써 소재를 작업대(W)의 상면에 고정시킨다.
이와 같이, 제 1나이프(40)가 제 1작업위치(P1)에 도달하면 반대편의 제 2고정 실린더(47)가 하강하여 소재를 고정시키는 이유는 제 1나이프(40)가 수지를 긁으면서 후진할 때 제 1고정 실린더(46)는 제 1나이프(40)와 같이 후진하게 되므로 소재를 고정하기 어려운 구조이기 때문이다.
또한, 제 1고정 실린더(46)가 후진하지 않고 고정한다면 제 1나이프(40)와 제 1고정 실린더(46)가 동일 방향에 위치하므로 서로 충돌이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 제 1나이프(40)가 수지를 긁어낼 때에는 반대편의 제 2고정 실린더(47)가 하강하여 소재를 고정하게 된다.
반대로, 후술하는 바와 같이 제 2나이프(41)가 수지를 긁어낼 때에는 반대편의 제 1고정 실린더(46)가 소재를 고정한다.
상기한 바와 같이 제 1고정 실린더(46)가 소재를 가압한 상태에서 제 1상하 실린더의 피스톤(58)이 상승함으로써 제 1아암(36)의 후단을 들어올리게 된다.
제 1아암(36)의 후단이 상승함에 따라 선단은 상대적으로 하강하게 되고 제 1나이프(40)가 소재의 표면에 접촉한다. 이때, 제 2나이프(41)는 제 1나이프(40)의 상부에 위치한다.
이와 같이 제 1나이프(40)가 소재의 표면에 접촉하면, 제어부(C)가 제 1모터(M1)를 제어하여 역방향으로 구동함으로써 제 1스크류축(50)도 역회전하게 되고 제 1이동프레임(33)이 후진함으로써 원위치로 복귀하게 된다.
따라서, 제 1나이프(40)도 후진하게 되고 이 과정에서 소재의 표면에 코팅된 수지를 긁어내게 된다.
이때 제 1나이프(40)가 수지를 긁어내는 제 1작업위치(P1)가 제 2나이프(41) 구역에 위치하는 것은, 제 1나이프(40)와 제 2나이프(41)가 소재의 중심선(L)에서부터 양 측방향으로 수지를 긁어내는 작업을 시작하면 중심선(L)에 인접하여 코팅된 수지는 제거되지 않을 수도 있음으로 중심선(L)을 넘어 제 2나이프(41) 구역에서 부터 수지를 긁어냄으로써 수지를 충분히 긁어내기 위함이다.
반대로, 제 2나이프(41)도 중심선(L)을 넘어서 제 1나이프(40) 구역에서부터 수지를 긁어내게 된다.
결국, 제 1나이프(40)는 중심선(L)을 넘어서 제 2나이프(41) 구역에서 부터 후진하면서 수지를 긁어내고, 제 2나이프(41)는 중심선(L)을 넘어서 제 1나이프(40) 구역에서부터 후진하면서 수지를 긁어냄으로써 소재 중간에 코팅된 수지는 중복적으로 제거됨으로써 완전히 제거되어 잔류하는 수지가 없게 된다.
이와 같이 제 1나이프(40)가 수지를 긁어서 일측 방향으로 후진하면, 제어부(C)의 제어에 의하여 제 2나이프(41)가 수지를 긁어내는 작업이 시작된다.
즉, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 제어부(C)가 제 2모터(M2)를 제어하여 정방향 구동시키는 경우 제 2스크류축(52)이 정회전함으로써 제 2이동프레임(34)이 제 2작업위치(P2)로 전진하게 되고 제 2나이프(41)도 같이 제 2작업위치(P2)로 전진하게 된다.
이때, 제 2작업위치(P2)는 제 2나이프(41)가 수지를 긁어내기 시작하는 최초의 위치를 의미하며, 제 2작업위치(P2)는 소재의 중심선(L)을 넘어서 제 1나이프(40)에 인접한 구역에 형성된다.
이와 같이 제 2나이프(41)가 제 2작업위치(P2)에 도달하면, 제어부(C)는 제 1고정 실린더(46)를 제어하여 피스톤(58)이 하강하도록 함으로써 하단에 장착된 가압부재(62)가 소재의 표면을 가압하여 고정시킨다.
이 상태에서 제 2상하 실린더의 피스톤(58)이 상승함으로써 제 2아암(38)의 후단을 들어올리게 된다.
제 2아암(38)의 후단이 상승함에 따라 선단은 상대적으로 하강하게 되고 제 2나이프(41)가 소재의 표면에 접촉한다.
그리고, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 제 2나이프(41)가 소재의 표면에 접촉하면, 제어부(C)에 의하여 제 2모터(M2)가 역방향으로 구동함으로써 제 2스크류축(52)도 역회전하게 되고 제 2이동프레임(34)이 후진함으로써 원위치로 복귀하게 된다.
그리고, 제 2나이프(41)도 후진하게 되고 이 과정에서 소재의 표면에 코팅된 수지를 긁어내게 된다.
이때, 상기한 바와 같이 제 2나이프(41)는 중심선(L)을 넘어서 제 1나이프(40) 구역으로부터 수지를 긁어내는 작업을 시작하게 되므로 중심선(L) 인접한 수지가 잔류함이 없이 완전히 긁어낼 수 있다.
상기한 바와 같이 제 1 및 제 2나이프(40,41)가 소재의 표면에서 수지를 완전히 긁어내면 배출부(11)에 의하여 소재를 외부로 배출하게 된다.
즉, 배출부(11)는 도 1에 도시된 바와 같이, 프레임(72)상에 배치된 레일(80)상에 이동가능하게 안착된 이동플레이트(74)와; 레일(80)과 나란하게 배치되어 이동 플레이트(74)를 X축 방향을 따라 전,후진시키는 제 3스크류축(70)과; 제 3스크류축을 구동시키는 제 3모터(M3)와; 이동 플레이트(74)에 장착되어 Z축 방향으로 승하강하는 픽업 실린더(76)와; 픽업 실린더(76)의 하단에 장착되며 이동 플레이트(74)와 같이 전후진함으로써 소재를 작업대(W)로 이동시키거나 작업이 완료된 소재를 배출시키는 픽업패드(78)를 포함한다.
이러한 배출부(11)에 있어서, 제 3모터(M3)는 서보모터를 의미하며, 제 3모터(M3)가 구동할 때 제 3스크류축(70)이 회전함으로써 이동 플레이트(74)가 작업대(W) 방향으로 전진하거나 반대로 후진할 수 있다.
그리고, 소재가 제 1예열부(5)의 컨베이어(23)에 의하여 작업대(W) 방향으로 이송되어 관성에 의하여 소재의 일부가 작업대(W) 상에 도달하면, 이동 플레이트(74)가 작업대(W) 방향으로 전진함으로써 픽업패드(78)가 소재의 상부에 도달한다.
이 상태에서 픽업패드(78)가 하강하여 소재를 픽업하게 되고 소정 거리 후진함으로써 소재를 작업대(W)상에 정위치 시킨다.
그리고, 이동 플레이트(74) 및 픽업패드(78)가 후진하여 원위치로 복귀한 후, 수지 제거작업이 실시된다.
수지 제거작업이 실시된 후, 이동 플레이트(74) 및 픽업패드(78)는 다시 전진함으로서 소재의 상부에 도달하고 픽업패드(78)가 하강하여 소재의 상면을 픽업한다.
그리고, 후진함으로써 소재를 작업대(W)에서 배출하게 된다.
한편, 상기 제어부(C)는 PLC(programmable logic controller) 등을 포함하며, 소재 공급부(3)와, 예열부(5,7)와, 수지 제거부(9)와, 배출부(11)를 전자적으로 제어함으로써 소재로부터 수지를 분리하는 공정, 즉 소재의 공급, 1차 및 2차 예열, 수지 스크래칭, 배출작업을 순차적으로 진행하게 된다.

Claims (5)

  1. 소재가 적치된 매거진(13)으로부터 소재를 진공 픽업하여 X축 방향으로 이송시키는 소재 공급부(3)와;
    소재 공급부(3)와 연계하여 배치됨으로써 소재를 X축 방향으로 이송하는 과정에서 예열하여 수지를 연화시키는 적어도 하나 이상의 예열부(5,7)와;
    예열부의 출측에 배치되며, 한 쌍의 나이프(40,41)가 서로 일정 거리 떨어져 마주보도록 배치됨으로써, 그 사이에 소재가 공급되면 일측의 나이프(40)가 Y축 방향인 소재 방향으로 전진하여 소재에 접촉한 상태에서 후진함으로써 수지를 1차적으로 긁어내고, 반대편에 배치된 타측 나이프(41)도 일측 나이프(40)가 수지를 긁어낸 후 Y축 방향인 소재 방향으로 전진하여 접촉한 상태에서 후진하여 수지를 2차적으로 긁어냄으로써 소재로부터 수지를 제거하는 수지 제거부(9)와;
    수지 제거부(9)의 출측에 연계하여 배치됨으로써 수지가 제거된 소재를 배출하는 배출부(11)와; 그리고
    상기 소재 공급부(3)와, 예열부(5,7)와, 수지 제거부(9)와, 배출부(11)를 제어함으로써 소재의 공급, 예열, 스크래칭, 배출 과정을 진행하는 제어부(C)를 포함하는 수지 분리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    수지 제거부(9)는 서로 일정거리 떨어지며 그 사이에 배치된 작업대(W)상에 소재가 이송되어 적치되는 한 쌍의 스탠드(29a,29b)와;
    한 쌍의 스탠드(29a,29b) 상부를 서로 연결하는 한 쌍의 가이드바(31)와;
    한 쌍의 가이드바(31)에 서로 일정 거리 떨어져 마주 보도록 배치되며, Y축 방향을 따라 이동가능하게 장착되는 제 1 및 제 2이동프레임(33,34)과;
    중간이 제 1 및 제 2이동프레임(33,34)의 하단에 각각 힌지 가능하게 연결됨으로써 선단 및 후단이 교대로 승하강하는 제 1 및 제 2아암(36,38)과;
    제 1 및 제 2아암(36,38)의 선단에 각각 장착되어 소재로부터 수지를 긁어내는 제 1 및 제 2나이프(40,41)와;
    제 1 및 제 2아암(36,38)의 후단을 상하로 승하강시킴으로써 제 1 및 제 2나이프(40,41)를 하강시켜서 소재의 표면에 접촉시키거나 상승시켜서 소재로부터 분리시키는 제 1 및 제 2상하 실린더(43,44)와;
    Z축 방향을 따라 승하강함으로써 소재를 작업대(W)의 상면에 가압하여 고정시킴으로써 수지 분리 작업중 소재가 유동하는 것을 방지하는 제 1 및 제 2고정 실린더(46,47)와; 그리고
    한 쌍의 스탠드(29a,29b) 사이의 일측에 배치되어 제 1모터(M1)의 구동에 의하여 회전함으로써 제 1이동프레임(33)을 Y축 방향을 따라 전후진시키는 제 1스크류축(50)과, 스탠드(29a,29b)의 타측에 배치되어 제 2모터(M2)의 구동에 의하여 회전함으로써 제 2이동프레임(34)을 Y축 방향을 따라 전후진 시키는 제 2스크류축(52)을 포함하는 수지 분리장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    제 1아암(36)은 직선형상이고, 제 2아암(38)은 선단이 상향으로 경사진 형상을 갖도록 하여 서로의 높이를 달리함으로써, 제 1아암(36)과 제 2아암(38)이 수지의 분리작업을 위하여 Y축방향인 소재방향으로 전진할 때 서로 충돌되는 것을 방지할 수 있는 수지 분리장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    제어부(C)는 제 1이동프레임(33)을 Y축 방향을 따라 이동시켜서 제 1작업위치(P1)에 도달시킨 후, 제 2고정 실린더(47)의 피스톤(58)을 하강시켜서 가압부재가 소재를 가압한 상태에서 제 1상하 실린더의 피스톤(58)을 상승시킴으로써 제 1나이프(40)가 소재의 표면에 접촉하게 한 후, 제 1이동프레임(33)을 후진시켜셔 제 1나이프(40)가 수지를 긁어내도록 하고,
    제 2이동프레임(34)을 제 2작업위치(P2)에 도달시킨 후, 제 1고정실린더의 피스톤(58)을 하강시켜서 가압부재가 소재를 가압한 상태에서 제 2상하 실린더의 피스톤(58)을 상승시킴으로써 제 2나이프(41)가 소재의 표면에 접촉하게 한 후, 제 2이동프레임(34)을 후진시켜서 제 2나이프(41)가 수지를 긁어내도록 하는 수지 분리장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    제 1작업위치(P1)는 소재의 중심선(L)을 넘어서 제 2나이프(41) 구역에 형성되고, 제 2작업위치(P2)는 소재의 중심선(L)을 넘어서 제 1나이프(40) 구역에 형성됨으로써 소재의 중간부에 있어서 수지의 분리작업이 실시되는 구간은 중첩됨으로써 수지를 제거할 수 있는 수지 분리장치.


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