KR101809938B1 - 인슐레이터 취출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인슐레이터 취출장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 메인 프레임(10); 상기 메인 프레임(10)에 구비된 금형 거치부(12); 상하 방향으로 승강되는 푸시핀(26)을 구비하여 상기 메인 프레임(10)에 구비된 취출 유닛;을 포함하며, 인슐레이터 성형홀(2a)에 인슐레이터(4)가 성형되어 있는 금형(2)이 상기 금형 거치부(12)에 걸쳐진 상태에서 상기 취출 유닛이 상기 금형 거치부(12)로 이동하여 상기 푸시핀(26)의 하강에 따라 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)에서 상기 인슐레이터(4)가 탈거되도록 구성되고, 상기 취출 유닛은, 상기 메인 프레임(10)에 구비되어 상기 금형 거치부(12) 위로 이동하는 무빙 프레임(22); 상기 무빙 프레임(22)에 장착된 복수개의 푸시핀 승강수단(24); 상기 푸시핀 승강수단(24)에 구비되며 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)로 하강하여 상기 인슐레이터(4)를 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)에서 탈거시키는 푸시핀(26);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인슐레이터 취출장치{Insulator unloading machine}
본 발명은 인슐레이터 취출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주로 자동차의 엔진 크리너 등의 주요 부분의 소음이나 진동 등의 방지를 위한 인슐레이터를 자동화된 공정으로 취출할 수 있는 새로운 인슐레이터 취출장치에 관한 것이다.
자동차용 엔진의 경우 자동차의 엔진을 차체에 고정 지지시켜 주면서 완충기능을 겸하는 고무 재질의 인슐레이터(Insulator)가 구비되어 있는데, 상기 인슐레이터는 고무재질로서, 자체 탄성 변형을 이용하여 차체로부터 엔진으로 전달되는 진동 및 소음 등을 감쇠시킬 수 있도록 되어 있다. 또한, 자동차의 공기 흡입 시스템의 주요 부품인 에어 크리너를 차체에 장착하기 위하여 고무 재질의 인슐레이터가 사용되고 있으며, 에어 크리너 역시 인슐레이터에 의해 진동, 소음 등이 감소되는 구조를 가진다.
그런데, 자동차의 공기 흡입 시스템 부품 중 인슐레이터(Insulator)는 흡입 시스템 구조에 따라 상대 부품에 비해 2배에서 3배의 많은 양의 부품이 생산되고 있으며 제조공정의 생산성 향상을 위해서는 성형 후 추출공정을 자동화할 필요가 있으나 제품의 구조 특성상 기계를 사용하기가 어려워 현재 수작업에 의존하고 있는 실정이다.
수작업에 의한 인슐레이터 추출 과정은 고무 성형기가 성형공정을 진행하는 동안 아래 그림과 같이 성형기를 담당하는 작업자가 추출도구를 사용하여 금형 아래로 밀어낸다. Insulator의 형상이 높이 방향으로 단층 형상이기 때문에 약간 앞으로 당기면서 밀어내야하는 경험을 통한 기술적용이 필요하며 이 때문에 수동작업을 자동화 장비로 구현하기가 어렵다.
도 1의 (a)는 작업자가 수작업으로 금형에서 인슐레이터를 추출하는 과정을 보여주며, 도 1의 (b)는 추출 도구이며, 도 1의 (c)는 추출 방법을 보여준다. 이처럼 작업자가 손에 잡는 추출 도구를 이용하여 수작업으로 인슐레이터를 추출하기 때문에 작업자의 작업 피로도가 상당하며 생산성이 떨어지는 등의 문제가 있다.
Insulator의 구조 특성상 수작업에 의존하는 추출 과정으로 인하여 아래와 같은 애로 사항이 발생 되고 있다.
1. 생산성 저하
고무제품 제조의 경우 금속제품과는 달리 수 분의 성형 시간(250 ~ 800 sec)이 필요하며 한 명의 작업자가 한 대의 설비 외에 1~2 대 가량을 추가로 담당하여 생산되는 구조이다. Insulator의 생산자는 제품 추출의 어려움으로 인하여 작업 피로도가 높으며 추가 설비 담당이 어려워 생산성이 저하되고 작업 임율이 증가된다.
2. 열악한 작업환경
작업자는 금형 1개당 최대 180회의 반복 단순 작업과 무거운 금형 중량으로 인하여 열악한 작업환경에 시달리고 있다. 특히 여성 작업자는 생산이 어려우며 남성 작업자의 경우도 숙련도 부족으로 인하여 기존 작업자 부재시 생산이 불가능하다는 문제가 있다.
Insulator 품목별 추출시간
구분 품 명 Cavity 성형시간 추출시간 월 생산량
1 VG Insulator 80 EA 250 Sec 200 Sec 300,000 EA
2 GK Insulator 180 EA 250 Sec 360 Sec 410,000 EA
3 VG Mount Rubber(Insulator) 100 EA 250 Sec 250 Sec 159,000 EA
4 BK Mount Rubber(Insulator) 64 EA 250 Sec 180 Sec 130,000 EA
3. 품질 확보 미흡
추출도구를 사용한 개별 추출 시 도구와 제품의 마찰 및 불규칙한 하중으로 인하여 찢어짐이 발생하며 불량률이 15%에 이른다. 또한, 부적합 발생시 도구와 금형의 마찰 부위가 일정하지 않으며 제품의 색상으로 인하여 육안으로 부적합 선별이 어렵다. 이에 따른 작업시간 손실, 추가재료 사용, 폐기물 처리 등의 비용이 발생하고 고객사에 유출로 인한 고객 불만이 증가된다. 도 2에서는 인슐레이터의 안쪽 찢어짐 발생과 뜯김이 발생된 상태를 보여준다.
4. 제품 추출 과정에서 금속 간의 마찰로 인한 금형 파손(찍힘 과 깨짐)으로 유지 보수비용이 지속적으로 발생한다. 도 3에서는 금형 찍힘으로 인한 금형의 파손 상태를 보여준다.
<Insulator의 제조 공정>
기존의 제조공정은 아래 그림과 같이 원재료의 혼련, 숙성, 재단, 성형, 추출, 사상, 2차가류, 검사의 단계로 이루어진다.
<추출 공정분석>
도 4에 도시된 바와 같이, 기존의 제품을 성형하기 위한 금형은 아래 그림과 같이 상부, 중부, 하부의 3단으로 구성되어 있다. 성형 후 상하 코어를 제거하고 중간 코어를 추출 작업대에 올려놓고 황동 도구를 사용하여 작업자가 제품을 금형으로부터 분리한다.
그런데, Insulator 형상이 I 자형으로 단(단턱)이 형성되어 있기 때문에 단순한 압출로는 분리가 불가능하며 무리해서 추출하면 제품이 찢어지게 된다. 따라서 분리 작업은 그림과 같이 숙련된 작업자의 오랜 경험을 통한 힘 조절과 XY 방향의 틈새 발생이 필요하며 이것이 자동화하기 어려운 문제점이다. 도 5 참조.
국내등록특허 제10-0335656호(2002.04.24 등록) 국내등록특허 제10-1263046호(2013.05.03 등록) 국내공개특허 제10-2006-0060840호(2006.06.07 공개)
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 주요 목적은 수작업에 의존하는 인슐레이터의 추출공정을 자동 추출기의 도입에 의한 자동화로 추출공정의 생산성 및 경제성을 향상하고 열악한 작업환경을 개선하는 것을 목표로 한다. 기존의 제조공정은 아래 그림과 같이 원재료의 혼련, 숙성, 재단, 성형, 추출, 사상, 2차가류, 검사의 단계로 이루어지는데, 본 발명은 이러한 과정에서 수작업으로 이루어지던 추출공정을 추출기계를 적용한 자동화된 공정으로 개선하고자 하는 것을 주요 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 메인 프레임;상기 메인 프레임에 구비된 금형 거치부; 상하 방향으로 승강되는 푸시핀을 구비하여 상기 메인 프레임에 장착된 취출 유닛;을 포함하며, 인슐레이터 성형홀에 인슐레이터가 성형되어 있는 금형이 상기 금형 거치부에 걸쳐진 상태에서 상기 취출 유닛이 상기 금형 거치부로 이동하여 상기 푸시핀의 하강에 따라 상기 금형의 상기 인슐레이터 성형홀에서 상기 인슐레이터가 탈거되도록 구성된 것을 특징으로 하는 인슐레이터 취출장치가 제공된다.
본 발명의 자동차용 인슐레이터 취출장치은 경제적이고 효율적인 추출기계 설계, 일정한 Cycle Time 및 품질을 갖는 제품 추출 공정 조건 확립, 다수의 Item에 적용 가능한 제품 추출 공정 확립, Loss 비용 최소화에 의한 원가 절감 제조 공정 확립, 작업자의 피로를 개선한 제품 추출 공정 확립과 같은 여러 가지 효과가 있다.
기존 기술의 문제와 본 발명의 효과
기존 기술애로 현황
(기술수준) 		과제종료 후 기술애로 해결목표
(예상 기술수준)
기존공정
- 황동 추출도구로 개별 수작업 추출		 개선공정
- 자동 추출기계에 의한 1 stroke 추출
- 4종의 금형에 적용 가능한 유연한 공정
낮은 생산성
- 제품불량률 : 15%
- 제품 추출 하중 : 불균일
- 제품 추출시간 : 250 Sec/80 EA		 높은 생산성
- 제품불량률 : 5%
- 제품 추출 하중 : 균일
- 제품 추출시간 : 15 Sec/80 EA
낮은 경제성
- 작업자 수: 1명/1.5대
- 제품 폐기비용: 170 만원/월
- 금형 유지/보수 비용: 50만원/월 		낮은 경제성 개선
- 작업자 수: 1명/3대
- 제품 폐기비용: 100 만원/월
- 금형 유지/보수 비용: 10 만원/월
열악한 작업환경
- 80회 반복작업
- 직업병 발생(어깨 및 손목)		 열악한 작업환경 개선
- 수작업 없음
- 관련 직업병 발생 없음
도 1 내지 3은 종래에 인슐레이터를 취출하는 방식과 공정을 보여주는 사진
도 4는 종래 인슐레이터 취출 과정을 개략적으로 보여주는 단면도 및 사진
도 5는 종래 인슐레이터를 금형에서 취출하는 과정을 개략적으로 보여주는 단면도
도 6은 본 발명에 의한 자동차용 인슐레이터 취출장치의 구조를 개략적으로 보여주는 정면도
도 7은 도 6의 평면도
도 8은 도 6의 일측면도
도 9는 도 5에 도시된 주요부인 금형 거치부와 취출 유닛의 평면도
도 10은 도 9의 정면도
도 11은 도 5에 도시된 취출 유닛이 메인 바디에서 전후 방향으로 이동되는 상태를 개략적으로 보여주는 측면도
도 12는 본 발명의 주요부인 취출 유닛의 작동 상태를 확대하여 보여주는 측면도
도 13은 본 발명의 주요부인 금형 거치부와 취출 유닛의 구조를 보여주는 사시도
도 14는 도 13에 도시된 금형 거치부에 인슐레이터가 성형된 금형을 거치시킨 상태를 보여주는 사시도
도 15와 도 16은 도 14에 도시된 금형에서 인슐레이터를 취출하는 과정을 확대하여 보여주는 정면도
도 17과 도 18은 도 14에 도시된 금형에서 인슐레이터를 취출하는 과정을 확대하여 보여주는 측면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 도면에서 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 사용한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 인슐레이터 취출장치는 주로 자동차의 엔진 크리너와 같은 주요 부분의 소음이나 진동 등의 방지를 위한 인슐레이터(4)를 자동화된 공정으로 취출할 수 있도록 하는 것으로, 이를 위하여 본 발명은 메인 프레임(10)에 금형 거치부(12)가 구비되고, 금형 거치부(12) 위로 푸시핀(26)을 구비한 취출 유닛이 구비되어, 금형 거치부(12)에 거치되어 있는 금형(2)에서 복수개의 인슐레이터(4)를 자동화된 공정으로 취출할 수 있는 것에 특징이 있는 발명이다.
상기 메인 프레임(10)는 복수개의 바아가 전후 좌우 상하 방향으로 연결된 육면체 틀 형상으로 구성된다. 메인 프레임(10)는 수평 방향의 선반부를 구비한다.
상기 메인 프레임(10)는 금형 거치부(12)의 후방에 회동 기준부에 의해 서포트 부재(14)가 구비된다. 서포트 부재(14)는 하단부가 회동 기준부에 의해 메인 프레임(10)의 금형 거치부(12) 후방에 지지된 수직 부재와, 이 수직 부재에서 수평 방향으로 연장된 수평 부재와, 이 수평 부재에서 상부로 연장된 연결 수직 부재를 포함한다. 상기 서포트 부재(14)가 회동 기준부를 기준으로 메인 프레임(10)에서 자유롭게 회동될 수 있다.
상기 서포트 부재(14)에는 오퍼레이션 박스(16)가 지지된다. 서포트 부재(14)의 연결 수직 부재의 상단부에 오퍼레이션 박스(16)의 하부가 연결되어, 서포트 부재(14)에 오퍼레이션 박스(16)가 지지된 구조를 가진다. 오리엔테이션 박스(16)에는 본 발명의 취출 장치의 각 동작부를 제어하는 컨트롤부가 내장되어 있다. 이때, 연결 수직 부재의 상단부도 회동 기준부에 의해 오퍼레이션 박스(16)의 하부에 연결된다. 상기 회동 기준부에 의해 오퍼레이션 박스(16)가 연결 수직 부재를 기준으로 자유롭게 회동될 수 있다.
상기 금형 거치부(12)는 메인 프레임(10)에 구비된다. 본 발명에서는 메인 프레임(10)의 일부에 금형 거치부(12)가 구비된다. 금형 거치부(12)는 금형(2)을 걸쳐서 안착시키는 금형 안착홈(12G)이 구비되며, 금형 거치부(12)에는 상하면으로 관통된 홀이 구비된다. 홀은 사각홀 형상이다. 또한, 금형 거치부(12)의 좌우 양쪽 측면에는 바깥으로 더 파여진 홀 형태의 금형 탈거 도피홈(12H)이 구비된다.
상기 메인 프레임(10)에는 가이드 레일(GR)이 구비된다. 가이드 레일(GR)은 금형 거치부(12)의 좌우 양쪽에 배치된다. 한 쌍의 가이드 레일(GR)이 금형 거치부(12)의 좌우 양쪽에 배치된다. 가이드 레일(GR)은 메인 프레임(10)의 전후 방향으로 길게 연장된다.
또한, 메인 프레임(10)에는 금형 거치부(12)의 아래에 배치되도록 박스 거치부(18)가 구비된다. 박스 거치부(18)는 박스가 위에 올려지도록 선반 형태로 구비될 수 있다. 참고로, 박스는 금형(2)에서 아래로 떨어지는 인슐레이터(4)를 담기 위한 박스이다.
상기 메인 프레임(10)에는 베이스 무빙 프레임(28)이 구비된다. 베이스 무빙 프레임(28)은 금형 거치부(12)의 좌우 양쪽에 구비된 한 쌍의 가이드 레일(GR)에 슬라이드 가능하게 구비된다. 가이드 레일(GR)은 금형 거치부(12)의 전후 방향으로 연장되고 베이스 무빙 프레임(28)은 금형 거치부(12)의 좌우 방향으로 배치된다. 즉, 한 쌍의 가이드 레일(GR)은 메인 프레임(10)의 전후 방향으로 연장되고 베이스 무빙 프레임(28)은 메인 프레임(10)의 좌우 방향으로 배치되어 가이드 레일(GR)에 대해 베이스 무빙 프레임(28)이 직교하는 방향으로 배치된다. 베이스 무빙 프레임(28)은 직사각 판 형상이다.
상기 베이스 무빙 프레임(28)은 공지의 이동작동수단에 의해 메인 프레임(10)의 금형 거치부(12) 전후단 방향으로 이동한다. 이때, 이동작동수단은 상기 베이스 무빙 프레임(28)에 구비된 모터, 이 모터의 모터축에 동축적으로 연결됨과 동시에 가이드 레일(GR)에 롤링 가능하게 결합된 이동 작동롤러와, 상기 베이스 무빙 프레임(28)과 메인 프레임(10)에 양단부에 연결되어 메인 프레임(10)의 전후 방향으로 배치된 캐터필러형 체인을 포함할 수 있으며, 상기 모터의 모터축이 회전하면 이동 작동롤러가 회전하면서 가이드 레일(GR)을 따라 이동하고, 이동 작동롤러가 가이드 레일(GR)을 따라 슬라이드되면 캐터필러형 체인이 굽혀지거나 펼쳐지면서 베이스 무빙 프레임(28)이 가이드 레일(GR)을 따라 금형 거치부(12)의 전후 방향으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 모터는 서보모터로 구성되어, 모터의 모터축이 한 피치씩 회전하고 모터의 모터축이 한 피치씩 회전하면 베이스 무빙 프레임(28)도 금형 거치부(12)의 후단부에서 전단부 방향으로 한 피치씩 이동하며, 모터의 모터축이 역회전할 때에는 한 피치씩 회전하는 것이 아니라 한 번에 필요한 회전수만큼 회전하여 베이스 무빙 프레임(28)이 금형 거치부(12)의 전단부 쪽으로 나가 있을 때에는 후단부 쪽으로 한 피치씩 원위치 복귀하는 것이 아니라 한번에 신속하게 금형 거치부(12)의 후단부 쪽으로 원위치 복귀하도록 구성된다. 즉, 베이스 무빙 프레임(28)이 금형 거치부(12)의 후단부에 있을 때에는 모터의 모터축이 한 피치씩 회전하여 베이스 무빙 프레임(28)을 금형 거치부(12)의 전단부 쪽으로 한 피치씩 이동시키고, 베이스 무빙 프레임(28)이 금형 거치부(12)의 전단부 쪽(또는 전단부에 보다 가까운 쪽)에 있을 때에는 모터의 모터축이 계속 역회전하여 베이스 무빙 프레임(28)을 빠르게 금형 거치부(12)의 후단부 쪽으로 복귀시키며, 베이스 무빙 프레임(28)이 금형 거치부(12)의 후단부로 복귀한 다음에는 모터의 모터축 회전이 멈추게 된다. 상기와 같이, 본 발명의 주요부의 작동은 컨트롤부에서 제어한다.
상기 베이스 무빙 프레임(28)의 상면에는 좌우 양쪽에 바아 브라켓이 구비된다. 바아 브라켓은 베이스 무빙 프레임(28)의 상면에서 수직 방향으로 세워져서 배치된다.
상기 베이스 무빙 프레임(28)에는 길이 방향으로 길이 방향으로 가이드 바아(GB)가 배치된다. 가이드 바아(GB)의 양단부가 한 쌍의 나란한 좌우 바아 브라켓에 연결되어, 베이스 무빙 프레임(28)의 길이 방향과 나란한 방향으로 배치된다. 두 개의 가이드 바아(GB)가 베이스 무빙 프레임(28)에 나란하게 구비된다. 가이드 바아(GB)는 단면 원형의 바아이다.
상기 메인 프레임(10)에는 상하 방향으로 승강되는 푸시핀(26)을 구비한 취출 유닛이 구비된다. 취출 유닛은 인슐레이터 성형홀(2a)에 인슐레이터(4)가 성형되어 있는 금형(2)이 상기 금형 거치부(12)에 걸쳐진 상태에서 금형 거치부(12)로 이동한 다음, 푸시핀(26)의 하강에 따라 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)에서 인슐레이터(4)가 탈거되도록 하기 위한 것이다.
본 발명에서 취출 유닛은 무빙 프레임(22)과 푸시핀 승강수단(24)을 포함하여 구성된다.
상기 무빙 프레임(22)은 좌우측이 가이드 바아(GB)에 슬라이드 가능하게 결합되어 베이스 무빙 프레임(28)의 상부에 배치된 어퍼 수평 패널과, 이 어퍼 수평 패널의 전후단에 각각 볼트 등의 체결구에 의해 상단부가 연결된 한 쌍의 전후방 직립 패널과, 이 전후방 직립 패널에 전후단부가 체결구에 의해 연결되어 상기 베이스 무빙 프레임(28)의 저면에서 아래로 이격되게 배치된 로워 수평 패널을 포함한다. 로워 수평 패널에는 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)의 갯수만큼 복수개의 푸시핀(26) 승강홀이 구비된다. 푸시핀(26) 승강홀은 로워 수평 패널의 상면에서 저면으로 연통된 홀이다. 푸시핀(26) 승강홀은 원형홀 형상이다. 상기 어퍼 수평 패널에도 로워 수평 패널의 푸시핀(26) 승강홀에 대응하는 복수개의 푸시핀(26) 승강홀이 구비될 수 있다.
또한, 상기 무빙 프레임(22)은 어퍼 수평 패널의 상단부에 서포트 프레임이 구비된 구조이다. 서포트 프레임은 어퍼 수평 패널의 상면에 구비되어 좌우로 나란한 한 쌍의 수직 패널편과, 이러한 수직 패널편의 상단부에 연결되어 어퍼 수평 패널과 나란하게 배치된 수평 패널편을 구비한다. 즉, 서포트 프레임은 메인 프레임의 정면에서 볼 때에 디귿자의 개방부가 아래로 향하도록 돌려놓은 프레임 형상으로 구성된다.
상기 푸시핀 승강수단(24)은 무빙 프레임(22)의 서포트 프레임에 지지된다. 본 발명에서 푸시핀 승강수단(24)은 실린더로 구성될 수 있고, 푸시핀(26)은 실린더의 피스톤 로드 자체로 구성되거나 피스톤 로드에 연결된 핀으로 구성될 수 있다. 푸시핀 승강수단(24)은 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a) 갯수에 대응하는 갯수로 무빙 프레임(22)에 설치된다. 상기 무빙 프레임(22)에 구비된 푸시핀(26) 승강홀의 갯수(즉, 어퍼 수평 패널과 로워 수평 패널에 구비된 푸시핀(26) 승강홀의 갯수)가 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)의 갯수에 대응하므로, 상기 푸시핀 승강수단(24)의 갯수도 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)의 갯수만큼 배치되는 것이다. 복수개의 푸시핀 승강수단(24)과 푸시핀(26)이 메인 프레임(10)의 금형 거치부(12)의 좌우 방향으로 나란하게 배치된다. 상기 푸시핀(26)들은 무빙 프레임(22)의 각 푸시핀(26) 승강홀을 통하여 금형(2)의 각 인슐레이터 성형홀(2a) 아래까지 하강할 수 있다. 이때, 푸시핀 승강수단(24)은 실린더 이외에 푸시핀(26)을 승강시킬 수 있는 수단이면 모두 채용이 가능하다. 메인 프레임(10)의 금형 거치부(12)에 금형(2)이 거치되고, 금형(2)의 각 인슐레이터 성형홀(2a)에 인슐레이터(4)가 성형되어 있을 때에 푸시핀(26)은 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)로 하강하여 인슐레이터(4)를 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)에서 아래로 탈거시키게 된다.
상기한 구성의 본 발명에 의한 인슐레이터 취출장치에 의해 금형(2)에서 인슐레이터(4)를 자동화된 공정으로 취출하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 금형(2)은 종횡으로 복수개의 인슐레이터 성형홀(2a)이 구비되어, 복수개의 인슐레이터 성형홀(2a)에 상기 인슐레이터(4)가 종횡으로 복수개로 성형되어 있다. 종횡으로 복수개가 있는 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)에 각각 인슐레이터(4)들이 성형되어 있다. 각각의 인슐레이터(4)들이 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)에 끼워져 있는 것이다. 사출기에 의해 금형(2)의 각 인슐레이터 성형홀(2a)에 고무 재질의 인슐레이터(4)가 성형되어 있다.
상기 금형(2)은 메인 프레임(10)의 금형 거치부(12)에 걸쳐져 있다. 작업자가 인슐레이터(4) 사출기에서 꺼내온 금형(2)을 메인 프레임(10)의 금형 거치부(12)에 걸쳐놓을 수 있다.
상기 무빙 프레임(22)은 메인 프레임(10)에 슬라이드 가능하게 구비되어 금형(2)의 후단부에서 전단부 쪽으로 이동하면서 상기 푸시핀(26)에 의해 인슐레이터(4)를 전단부 쪽으로 밀어주는 힘을 작용시키고, 상기 푸시핀 승강수단(24)에 의해 푸시핀(26)이 하강하여 인슐레이터(4)를 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)에서 탈거시킨다.
상기 무빙 프레임(22)에는 복수개의 푸시핀 승강수단(24)이 구비되고, 푸시핀 승강수단(24)에 각각 푸시핀(26)이 구비되는데, 상기 무빙 프레임(22)이 금형(2)의 후단부에서 전단부 쪽으로 한 피치씩 이동하여 푸시핀(26)에 의해 상기 금형(2)의 한 열의 복수개의 인슐레이터(4)를 동시에 금형(2)의 전단부 쪽으로 밀어주고, 상기 복수개의 푸시핀(26)이 하강하여 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)에서 복수개의 인슐레이터(4)를 탈거하도록 구성된다. 금형(2)의 후단부에서부터 전단부까지 10열의 인슐레이터 성형홀(2a)들이 구비된 경우, 무빙 프레임(22)이 한 피치 이동하여 각 푸시핀 승강수단(24)의 푸시핀(26)이 금형(2)의 제1열 인슐레이터 성형홀(2a)들에 성형되어 있는 인슐레이터(4)를 금형(2)의 제2열 방향(즉, 금형(2)의 후단부에서 전단부 방향)으로 밀어내는 힘을 작용시키면, 인슐레이터(4)의 일부가 금형(2)의 후단부 쪽으로 눌려지면서 1차로 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)의 내주면 일부에서 이격되고, 이러한 상태에서 각 푸시핀(26)이 하강하면, 푸시핀(26)에 의해 금형(2)의 각 인슐레이터 성형홀(2a)에서 인슐레이터(4)가 아래로 빠지게 된다. 금형(2)의 각 인슐레이터 성형홀(2a)들에 끼워져 있는 각각의 인슐레이터(4)가 한꺼번에 금형(2)에서 아래로 탈거된다. 상기 무빙 프레임(22)과 이에 장착된 푸시핀 승강수단(24) 및 푸시핀(26)이 상기와 같은 방식으로 한 피치씩 이동하면서 금형(2)의 각 열에 성형되어 있는 인슐레이터(4)들을 한꺼번에 금형(2)에서 취출하게 된다.
이때, 상기 무빙 프레임(22)에 장착된 푸시핀 승강수단(24)의 푸시핀(26)은 하단부의 오목홈에 의해 푸시 단턱을 구비하도록 구성되며, 상기 푸시 단턱은 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)과 마주하는 방향에 구비된다.
따라서, 상기 푸시핀(26)의 오목홈에 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)에 성형되어 있는 인슐레이터(4)의 측면 일부가 들어온 상태에서 무빙 프레임(22)과 푸시핀 승강수단(24) 및 푸시핀(26)이 금형(2)의 후단부에서 전단부 쪽으로 이동할 때에 상기 인슐레이터(4)의 측면 일부가 금형(2)의 전단부 쪽으로 밀리면서 약간의 형상 변형(약간 찌그러지는 현상)이 생기면서 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)의 내주면 일부에서 떨어지고, 이러한 상태에서 푸시핀(26)이 하강하면 인슐레이터(4)가 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)에서 아래로 탈거(취출)될 수 있다. 좀더 구체적으로, 인슐레이터(4)는 상단 확장부와 하단 확장부가 구비되고, 상단 확장부와 하단 확장부는 각각 금형(2)의 상면과 저면으로 돌출되어 있는데, 상기 푸시핀(26)의 하단부에 구비된 오목홈에 인슐레이터(4)의 상단 확장부 일부가 들어온 상태에서 상기 푸시핀(26)이 금형(2)의 후단부에서 전단부 쪽으로 이동할 때에 인슐레이터(4)가 밀리면서 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)의 내주면 일부에서 떨어지며, 이러한 상태에서 푸시핀(26)의 푸시 단턱 부분이 인슐레이터(4)의 상단 확장부에 접촉된 상태에서 인슐레이터(4)를 금형(2)의 아래로 밀어내리므로, 인슐레이터(4)가 기존과 다리 찢김이나 파손이 발생되거나 하는 일이 없이 깔끔하게 금형(2)의 아래로 탈거(취출)될 수 있다.
본 발명에서는 일일이 수작업으로 취출 도구를 이용하여 금형(2)에서 인슐레이터(4)를 취출하는 기존과 달리 자동화된 작업으로 금형(2)에서 복수개의 인슐레이터(4)를 한꺼번에 취출하므로, 작업자의 작업 피로도가 상당한 기존의 문제를 해결하며 생산성이 떨어지는 등의 문제도 해결한다.
본 발명에서는 자동화된 취출 공정으로 인하여 다음과 같은 장점이 있는데,이를 정지하면 다음과 같다.
1. 생산성 향상
기존과 달리 Insulator의 생산자가 제품 추출의 어려움으로 인하여 작업 피로도가 높은 경우가 근절되며 추가 설비 담당이 쉽고 생산성이 향상되며 작업 임률이 절감된다.
2. 열악한 작업환경의 해소
작업자는 금형(2) 1개당 최대 180회의 반복 단순 작업과 무거운 금형(2) 중량으로 인하여 열악한 작업환경에 시달리고 있으나, 본 발명에서는 자동화된 취출 공정으로 인하여 이러한 문제를 해소한다. 기존에 특히 여성 작업자는 생산이 어려우며 남성 작업자의 경우도 숙련도 부족으로 인하여 기존 작업자 부재시 생산이 불가능하다는 문제가 있으나, 본 발명은 이러한 문제를 말끔하게 해소한다.
3. 품질 확보 신뢰성
추출도구를 사용한 개별 추출이 아니라 자동화된 공정으로 인슐레이터(4) 추출이 이루어져, 취출 도구와 제품(인슐레이터(4))의 마찰 및 불규칙한 하중으로 인하여 찢어짐이 발생하는 경우가 없으며 기존에 불량률이 15%에 이르던 것을 현저하게 낮춘다. 또한, 부적합 발생시 도구와 금형(2)의 마찰 부위가 일정하지 않은 경우가 생기지 않으며 제품의 색상으로 인하여 육안으로 부적합 선별이 어려운 경우가 해소된다. 이에 따른 작업시간 손실 방지, 추가재료 사용 방지, 폐기물 처리 등의 비용 불필요 등의 유리한 상황이 발생하며 고객사에 유출로 인한 고객 불만이 증가되는 경우도 방지한다.
4. 제품 추출 과정에서 금속 간의 마찰로 인한 금형(2) 파손(찍힘 과 깨짐)이 생기지 않아서 유지 보수비용이 지속적으로 발생하는 일이 없다.
또한, 본 발명에서 푸시핀(26)의 오목홈은 금형(2)의 후단부 및 전단부와 나란한 평탄면을 구비하며, 상기 평탄면의 상단부에 푸시 단턱이 연결되어 금형(2)의 상면과 마주하도록 배치되며, 상기 푸시핀(26)의 오목홈에 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)에 성형되어 있는 인슐레이터(4)의 측면 일부가 들어올 때에는 상기 평탄면에 인슐레이터(4)의 측면 일부가 보다 안정적으로 접촉되고 상기 푸시 단턱의 평탄한 저면에도 인슐레이터(4)의 상단 일부가 보다 안정적으로 접촉되므로, 상기 푸시핀(26)에 의해 인슐레이터(4)를 밀어줄 때에 인슐레이터(4)가 보다 무리없이 안정적으로 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a) 내주면에서 이격되도록 하고 푸시핀(26)이 내려올 때에는 넓은 면적으로 접촉된 푸시 단턱의 평탄면이 보다 안정적이고 무리없이 인슐레이터(4)를 금형(2) 아래로 밀어내므로, 인슐레이터(4) 취출 과정에서 찢김이나 자국이 나는 일이 없이 양질의 인슐레이터(4)를 취출해 낼 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서 무빙 프레임(22)은 베이스 무빙 프레임(28)의 좌우측 방향으로 슬라이드 가능하게 결합되어, 상기 푸시핀 승강수단(24)과 푸시핀(26)이 금형(2)의 좌우측 방향으로 이동 가능하도록 구성된다. 이때, 무빙 프레임(22) 이동수단은 공지의 이동 구동장치(모터와 체인 등)를 채용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생락한다. 다만, 무빙 프레임(22)이 베이스 무빙 프레임(28)의 길이 방향을 따라 슬라이드 가능하게 결합된 것이 중요하다.
따라서, 상기 메인 프레임(10)의 금형 거치부(12)에 거치되는 금형(2)의 사이즈에 따라 무빙 프레임(22)과 푸시핀 승강수단(24) 및 푸시핀(26)을 금형 거치부(12)의 좌우 방향을 따라 이동시킬 수 있으므로, 금형(2)의 사이즈에 따른 사용 호환성을 보다 높일 수 있다. 금형(2)의 사이즈에 관계없이 광범위하게 사용할 수 있도록 하는데에 중요한 효과가 있다.
또한, 상기 메인 프레임(10)의 금형 거치부(12)에는 금형 탈거 도피홈(12H)이 더 구비되므로, 금형(2)에서 인슐레이터(4)를 취출한 다음에는 금형 탈거 도피홈(12H)에 작업자가 손을 넣고 금형(2)을 잡아서 들어내면 되므로 금형(2)을 들어낼 때에 보다 편하고, 금형(2)을 안치시킬 때에도 금형 탈거 도피홈(12H)에 손을 걸리지 않고 넣을 수 있으므로 금형(2)을 메인 프레임(10)의 금형 거치부(12)에 안치시킬 때에도 편리하다.
상기 메인 프레임(10)에는 상기 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)에서 인슐레이터(4)의 탈거 여부를 감지하는 탈거 확인 센서(29)가 더 구비된다. 이때, 탈거 확인 센서(29)는 메인 프레임(10)의 무빙 프레임(22) 이동 라인의 일측에 구비된 광센서로 구성되고, 상기 무빙 프레임(22)에 장착된 푸시핀 승강수단(24)의 푸시핀(26)에는 광센서가 구비되어, 상기 푸시핀(26)이 금형(2)의 인슐레이터 성형홀(2a)로 하강하여 푸시핀(26)의 광센서가 하강할 때에 상기 메인 프레임(10)측의 탈거 확인 센서(29)가 인슐레이터(4)의 탈거 여부를 확인한다. 따라서, 상기 금형(2)에서 인슐레이터(4)의 탈거 작업에 있어서 신뢰성을 더욱 높이게 된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
2. 금형 2a. 인슐레이터 성형홀
4. 인슐레이터 10. 메인 프레임
12. 금형 거치부 12H. 금형 탈거 도피홈
14. 서포트 부재 16. 오퍼레이션 박스
18. 박스 거치부 22. 무빙 프레임
24. 푸시핀 승강수단 26. 푸시핀
26G. 오목홈 26P. 푸시 단턱
28. 베이스 무빙 프레임

Claims (9)

  1. 메인 프레임(10);
    상기 메인 프레임(10)에 구비된 금형 거치부(12);
    상하 방향으로 승강되는 푸시핀(26)을 구비하여 상기 메인 프레임(10)에 장착된 취출 유닛;을 포함하며,
    인슐레이터 성형홀(2a)에 인슐레이터(4)가 성형되어 있는 금형(2)이 상기 금형 거치부(12)에 걸쳐진 상태에서 상기 취출 유닛이 상기 금형 거치부(12)로 이동하여 상기 푸시핀(26)의 하강에 따라 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)에서 상기 인슐레이터(4)가 탈거되도록 구성되며,
    상기 취출 유닛은,
    상기 메인 프레임(10)에 구비되어 상기 금형 거치부(12) 위로 이동하는 무빙 프레임(22);
    상기 무빙 프레임(22)에 장착된 복수개의 푸시핀 승강수단(24);
    상기 푸시핀 승강수단(24)에 구비되며 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)로 하강하여 상기 인슐레이터(4)를 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)에서 탈거시키는 푸시핀(26);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인슐레이터 취출장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무빙 프레임(22)은 상기 메인 프레임(10)에 슬라이드 가능하게 구비되어 상기 금형(2)의 후단부에서 전단부 쪽으로 이동하면서 상기 푸시핀(26)에 의해 상기 인슐레이터(4)를 상기 전단부 쪽으로 밀어주는 힘을 작용시키고, 상기 푸시핀 승강수단(24)에 의해 상기 푸시핀(26)이 하강하여 상기 인슐레이터(4)를 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)에서 탈거시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 인슐레이터 취출장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금형(2)은 종횡으로 복수개의 인슐레이터 성형홀(2a)이 구비되어, 복수개의 인슐레이터 성형홀(2a)에 상기 인슐레이터(4)가 종횡으로 복수개로 성형되며,
    상기 무빙 프레임(22)에는 복수개의 푸시핀 승강수단(24)이 구비되고 상기 푸시핀 승강수단(24)에 각각 상기 푸시핀(26)이 구비되며, 상기 무빙 프레임(22)이 상기 금형(2)의 후단부에서 전단부 쪽으로 한 피치씩 이동하여 상기 푸시핀(26)에 의해 상기 금형(2)의 한 열의 복수개의 인슐레이터(4)를 동시에 상기 금형(2)의 전단부 쪽으로 밀어주고, 상기 복수개의 푸시핀(26)이 하강하여 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)에서 상기 복수개의 인슐레이터(4)를 탈거하도록 구성된 것을 특징으로 하는 인슐레이터 취출장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 메인 프레임(10)에 구비되어 상기 금형(2)의 상기 후단부에서 상기 전단부 방향으로 슬라이드되는 베이스 무빙 프레임(28)을 더 포함하며,
    상기 무빙 프레임(22)은 상기 베이스 무빙 프레임(28)의 좌우측 방향으로 슬라이드 가능하게 결합되어, 상기 푸시핀 승강수단(24)과 상기 푸시핀(26)이 상기 금형(2)의 좌우측 방향으로 이동 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 인슐레이터 취출장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 무빙 프레임(22)에 장착된 푸시핀 승강수단(24)의 상기 푸시핀(26)은 하단부의 오목홈에 의해 푸시 단턱을 구비하도록 구성되며, 상기 푸시 단턱은 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)과 마주하는 방향에 구비된 것을 특징으로 하는 인슐레이터 취출장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 푸시핀(26)의 상기 오목홈은 상기 금형(2)의 후단부 및 전단부와 나란한 평탄면을 구비하며, 상기 평탄면의 상단부에 상기 푸시 단턱이 연결되어 상기 금형(2)의 상면과 마주하도록 배치되며, 상기 푸시핀(26)의 오목홈에 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)에 성형되어 있는 인슐레이터(4)의 측면 일부가 들어온 상태에서 상기 무빙 프레임(22)과 상기 푸시핀 승강수단(24) 및 상기 푸시핀(26)이 상기 금형(2)의 상기 후단부에서 상기 전단부 쪽으로 이동할 때에 상기 인슐레이터(4)의 상기 측면 일부가 상기 금형(2)의 상기 전단부 쪽으로 밀리고, 상기 푸시핀(26)이 하강하여 상기 인슐레이터(4)가 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)에서 아래로 탈거되는 것을 특징으로 하는 인슐레이터 취출장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금형 거치부(12)에는 금형 탈거 도피홈(12H)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 인슐레이터 취출장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임(10)에는 상기 금형(2)의 상기 인슐레이터 성형홀(2a)에서 상기 인슐레이터(4)의 탈거 여부를 감지하는 탈거 확인 센서(29)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 인슐레이터 취출장치.
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