KR101838423B1 - 포일내에 형성된 공동내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

필름(3)으로부터 절단된 인서트(30)를 포일내에 형성된 공동내에 간격없이 배열하기 위해, 상기 포일(2)을 지지 표면위에 배열한 후에, 내부 푸셔(51)를 포함한 관형 절단 펀치(50)에 의해 상기 포일(2)을 펀칭하여 공동(21)이 형성되고, 상기 내부 푸셔(51)는 상기 공동 및 인서트에 형성되는 형상을 가진 절단 변부(52)를 포함하며, 상기 펀치의 변부가 상기 포일의 두께를 통과하여 포일로부터 슬러그(20)를 절단하도록 상기 펀치(50)가 상기 포일과 직각으로 하강하는 단계(a), 상기 포일의 상측부 및 상기 펀치사이에서 상기 필름(3)을 배열하기 위한 공간을 제거하기 위해 상기 펀치내에 고정된 슬러그(20)와 함께 상기 펀치(50)가 상승되는 단계(b), 상기 필름(3)은 상기 포일(2)을 이동시키지 않고 상기 포일(2) 및 상기 펀치의 변부(52) 사이로 이동하고 상기 필름은 상기 포일에 대해 설정되는 단계(c), 상기 펀치(50)는 상기 필름(3)으로부터 상기 인서트(30)를 절단하기 위해 다시 한번 하강하고 다음에 푸셔(51)에 의해 상기 인서트를 상기 공동(21)속으로 가압하는 단계(d), 상기 펀치(50)가 제거되고 다음에 푸셔(51)가 제거되며, 상기 인서트(30)는 상기 공동(21)내에서 제 위치에 고정되는 단계(e)가 순차적으로 수행된다.

Description

포일내에 형성된 공동내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR PUTTING IN PLACE AN INSERT IN A CAVITY FORMED IN A FOIL PRODUCT}

본 발명은, 전형적으로 2mm 미만 특히 300μm 미만의 두께를 가진 포일 제품내에 형성된 공동 내부에 인서트를 제 위치에 배열하기 위한 새로운 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 인쇄 회로 기판 또는 스마트카드 또는 일부 여권에서 이용되는 데이터 면(data page)과 같이 한 개이상의 전자 회로를 포함하고 플라스틱 재질, 전형적으로 폴리카보네이트로 형성된 다른 미세 문서(fine documents) 분야에 관한 것이지만 상기 분야로 한정되지 않는다. 스마트카드 분야에서, 카드 몸체를 형성하는 층내에 형성된 카드의 슬롯 및 상기 모듈사이에서 가능한 작은 간격을 가지며 상기 카드 몸체내에 상기 카드의 전자 모듈들을 삽입하기 위해 카드 제조업체들은 어려움에 부딪히는 것으로 알려져 있다. 최근에, 투명한 인서트와 같은 서로 다른 인서트들의 측부들 중 한 개상에 새겨지거나 인쇄된 정보를 가질 수 있는 상기 인서트를 카드 몸체의 두께부내에서 제 위치에 배열하는 문제가 발생한다. 상기 인서트들은 상기 카드 내에 배열되어야 하고, 인서트의 재료가 가지는 투명한 특성에 의해 시각적으로 상기 정보에 접근할 수 있고 복제로부터 보호된다. 상기 정보는 예를 들어, 이미지, 사진 또는 레이저 감지 잉크 등에 의해서 인쇄되고 특수 판독기에 의해서만 판독될 수 있는 정보이다. 상기 인서트는, 마이크로 칩, RFID 안테나 등과 같은 능동 또는 수동식 전자 장치를 포함할 수 있다.

일반적으로, 이를 위해 인서트 자체내에 포함된 삽입 기능 요소가 수용 카드 몸체내에 형성된 공동 및 상기 인서트의 주변부사이에서 공간 없이 최종 카드의 두께부내에 일체 구성된다.

슬롯을 형성하는 공동내에 상기 인서트를 제 위치에 배열하기 위한 최신 기술은, 우선 상기 인서트를 절단하고 다음에 카드 몸체내에 공동을 형성하는 작업을 포함한다. 상기 작업들은 몰딩, 기계가공, 레이저 커팅 또는 펀칭에 의해 수행된다. 다음에, 상기 공동과 마주보게 배열된 각각의 인서트를 정확하게 배열하기 위해 로봇으로 작동되는 고정밀 다축 기계를 이용하여 각각의 인서트는 공동내에 배열된다. 대부분의 상기 기계들은 보조적인 시각(vision) 제어 시스템을 추가로 포함한다.

특히, 상기 공동이 형성되고 최근에 폴리카보네이트로 제조된 층이 가지는 미세한 두께 및 단지 약 50μm 또는 미만일 수 있는 두께를 가진 상기 인서트의 미세 두께 때문에 상기 삽입 작업은 상당한 어려움을 가진다. 이용되는 기계가 정밀(sophistication)할지라도, 상기 인서트 및 공동사이의 간격은 0.05 내지 0.10mm아래로 감소될 수 없다.

본 발명의 목적은 우선, 상기 간격을 완전히 제거하고 다음에 현재 이용되는 기계장비의 복잡한 구조를 감소시켜서 인서트를 포함한 카드 또는 유사한 미세 제품의 제조비용을 감소시키는 것이다.

상기 목적을 감안할 때, 본 발명은 인서트가 필름으로부터 절단되고 다음에 공동 내부에 배열되는 포일(foil) 제품내에 형성된 공동내에 인서트를 제 위치에 배열하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 상기 방법은 상기 포일이 지지 표면위에 배열된 후에,

내부 푸셔를 포함한 관형 절단 펀치에 의해 상기 포일을 펀칭하여 공동이 형성되고, 상기 내부 푸셔는 상기 공동 및 인서트에 형성되는 형상을 가진 절단 변부를 포함하며, 상기 펀치의 변부가 상기 포일의 두께를 통과하여 포일로부터 슬러그를 절단하도록 상기 펀치가 상기 포일과 직각으로 하강하는 단계(a),

상기 포일의 상측부 및 상기 펀치사이에서 상기 필름을 배열하기 위한 공간을 제거하기 위해 상기 펀치내에 고정된 슬러그와 함께 상기 펀치가 상승되는 단계(b),

상기 필름은 상기 포일을 이동시키지 않고 상기 포일 및 상기 펀치의 변부 사이로 이동하고 상기 필름은 상기 포일에 대해 설정되는 단계(c),

상기 펀치는 상기 필름으로부터 상기 인서트를 절단하기 위해 다시 한번 하강하고 다음에 푸셔에 의해 상기 인서트를 상기 공동속으로 가압하는 단계(d),

상기 펀치가 제거되고 다음에 푸셔가 제거되며, 상기 인서트는 상기 공동내에서 제 위치에 고정되는 단계(e)가 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 한다.

단계(d)에서, 상기 인서트는 상기 공동과 동일한 형상과 치수를 가지며 정확하게 절단되는 데, 두 개의 절단이 동일한 펀치에 의해 연속적으로 형성되기 때문이다. 또한, 공동을 절단하는 단계 및 상기 인서트를 절단하는 단계사이에서 상기 펀치에 대해 공동이 절단되는 포일을 상기 펀치의 중심선에 대해 횡 방향으로 이동시키지 않기 때문에, 고정밀 기구 또는 보조 시야 및 제어 수단 없이도 상기 공동에 대한 인서트의 정확한 위치가 자동으로 형성된다.

따라서 본 발명에 의하면, 인서트 및 공동사이에서 주변 간격 없이 그리고 고정밀 장비 및 기계에 대한 고비용 투자 없이 인서트를 공동내부의 제 위치에 매우 정밀하게 배열할 수 있다.

상기 방법을 산업적인 규모로 적용하기 위한 선호적인 방법에 의하면, 여러 개의 인서트들을 각각의 공동내부의 제 위치에 배열하기 위해 상기 단계(e) 이후에

상기 펀치와 마주보는 절단위치에서 새로운 공동을 형성하기 위해 상기 필름을 이동시키지 않고 상기 포일이 이동하는 단계(f)가 수행되고,

다음에 단계(a) 내지 단계(f)가 순차적으로 다시 수행되며, 상기 인서트가 단계(d)에서 절단될 때 상기 필름내에 형성된 구멍을 단계(a)에서 상기 펀치가 통과한다.

산업적인 적용을 위해, 단계(a) 동안 상기 펀치를 통과시키기 위한 구멍을 형성하기 위해 상기 필름으로부터 제1 인서트를 절단하는 예비 단계가 제1 사이클 동안 수행되고 다음에 상기 제1 인서트는 이용되지 않고 제거된다.

푸셔는 단계(d) 동안 상기 인서트에 직접 작용하여 인서트가 공동속에 가압되도록 단계(b) 및 단계 (d) 사이에서 상기 슬러그가 상기 펀치로부터 제거될 수 있다.

그러나 선호되는 실시예에 의하면, 상기 펀치가 단계(b)에서 상승될 때 상기 펀치내에 슬러그가 고정되고 상기 슬러그는 상기 푸셔 및 인서트사이에서 중간요소로서 작동하여 단계(e) 동안 인서트를 공동속으로 가압한다.

상기 슬러그는 푸셔에 대한 진공에 의해 상기 펀치내에 고정되며, 상기 고정 작용에 의하면 슬러그가 펀치로부터 배출될 때까지 상기 슬러그가 중간 요소로서 작동하여 상기 인서트를 공도의 바닥속으로 가압하는 단계 동안 상기 슬러그는 상기 푸셔의 전방 벽에 대하여 제 위치에 유지될 수 있다.

선호되는 실시예에 의하면, 상기 슬러그는 단계(e) 이후에 상기 펀치로부터 배출되고 제거된다. 포일과 지지가 단계(f) 에서 이동할 때 상기 포일로부터 절단된 슬러그가 배출되고 제거되는 작업이 수행되어 사이클 시간이 감소될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 특히 포일과 인서트가 미세할 때 상기 포일의 지지 표면은 상기 포일과 고정된 상태로 연결된 지지 기질로 형성되고, 따라서 상기 기질 과 포일은 동시에 이동하고 적층화에 의해 연결될 수 있다. 상기 실시예는, 예를 들어, 100μm 미만의 두께를 가진 미세 포일을 가진 스마트카드 등을 제조하기 위한 발명을 실시하는 경우에 적용된다. 상대적으로 두꺼운 포일 또는 인서트에 있어서, 지지 기질을 이용하지 않을 수 있다. 왜냐하면, 상기 공동내에 상기 인서트를 정밀하게 조립(fit)하여 상기인서트는 공동내부에서 변부들에 의해 적절하게 차단되고 고정되며, 특히 상기 포일을 포함한 서로 다른 층들을 조립하고 서로 카드 몸체를 형성하며 상기 층들을 적층화하여 상기 인서트를 포함한 카드 몸체를 형성하는 연속적인 단계를 수행하기 전에 인서트를 가진 포일을 최소 조정할 수 있기 때문이다.

상기 포일과 연결된 지지 기질을 이용하여 상기 방법이 수행될 때, 단계(d)에서 상기 푸셔는 상기 인서트를 지지 기질에 대하여 상기 공동의 바닥속에 가압하여 상기 인서트 및 상기 지지 기질이 면 대 면(face to face) 접촉하는 효과만으로 상기 인서트가 상기 기질과 결합하게 된다. 상기 결합을 용이하게 하고 강화하기 위해, 상기 단계(d)는 상기 인서트의 재료를 가열하여 수행되어 결합을 더욱 접착성을 가지게 하거나 푸셔(pusher)를 통해 열을 공급하고 이를 위해 푸셔는 가열 수단을 포함할 수 있다.

카드 특히, 동일한 치수를 가진 기질 요소와 포일 요소의 조립체를 포함하는 스마트 카드내에 인서트를 제 위치에 배열하기 위해, 상기 지지 기질 및 포일은 복수 개의 카드들을 형성하도록 정해지는 횡 방향 치수를 가지고, 인서트를 절단하고 제 위치에 배열하기 위해 횡 방향을 따라 배열된 다수의 스테이션들위에서 서로 다른 단계들이 동시에 수행된다. 선택적으로, 횡 방향으로 배열된 카드들의 갯수보다 적은 갯수의 인서트들을 절단하고 제 위치에 배열하기 위한 다수의 스테이션들이 복수 개의 카드 갯수로 이용될 수 있고, 절단하고 제 위치에 배열하기 위한 스테이션들이 횡 방향으로 이동한다. 이와 무관하게, 스트립(strip)인 것이 선호되는 상기 필름으로부터 폭을 따라 단지 한 개의 인서트가 절단되고, 절단하고 제 위치에 배열하기 위한 각각의 스테이션은 다른 스테이션들과 독립적으로 상기 스트립을 공급받는다. 선택적으로, 상기 지지 기질과 포일의 폭과 동일한 폭을 가진 필름이 이용될 수 있고, 절단하고 제 위치에 배열하기 위한 모든 스테이션들이 상기 폭을 따라 배열된 모든 카드 몸체들의 인서트를 동시에 절단하고 제 위치에 배열하도록 제공될 수 있다. 따라서 본 발명의 방법에 의하면 해당 공동들에 대해 인서트들을 매우 고도로 정밀하게 배열할 필요가 없기 때문에 상기 절단 및 삽입 작을 특히 신속하고 경제적으로 수행할 수 있고 동시에 상기 인서트와 공동사이에 주변 간격이 존재하지 않는다.

본 발명은 또한, 상기 방법에 의해 필름으로부터 절단된 인서트를 포일내에 형성된 공동내부의 제 위치에 배열하기 위한 장치에 관한 것이고, 상기 장치는,

축 방향으로 이동하는 관형 절단 펀치 및 상기 펀치내에서 미끄럼 운동하는 푸셔를 포함하고 절단 및 배열을 위한 한 개이상의 조립체,

상기 포일을 지지 테이블 위에 공급하기 위한 공급 수단,

상기 펀치 전방의 포일을 상기 펀치의 중심선에 대해 수직으로 이동시키기 위한 이동 수단,

상기 펀치 및 포일사이에 상기 필름을 공급하고 상기 포일의 이동과 독립적으로 상기 필름을 이동시키기 위한 제2 공급 및 이송 수단,

상기 펀치와 푸셔의 이동 및 상기 포일과 필름의 이동을 조절하여 제어하기 위한 제어수단을 포함한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 장치는 포일의 공급과 조절되어 지지 기질을 공급하기 위한 제3 공급수단을 포함하고, 상기 이동수단은 상기 기질 및 상기 기질에 도포된 포일로 구성된 조립체를 동시에 이동시키도록 배열된다.

선호되거나 보조적인 실시예에 의하면,

- 상기 푸셔는 상기 펀치에 의해 절단된 슬러그를 펀치내에 일시적으로 고정하기 위한 고정 수단을 포함하고,

-상기 고정 수단은 상기 푸셔내에 형성되고 푸셔의 전방 측부에서 개방되는 진공 구멍을 포함하며,

-상기 푸셔는 가열 수단을 포함한다.

다른 특징들과 장점들이 인서트를 포함한 스마트 카드를 제조하기 위한 본 발명의 장치 및 이를 실시하기 위한 방법에 관련되고 본 발명을 제한하지 않는 하기 설명으로부터 이해된다.

첨부된 도면들을 참고한다.

도 1은 본 발명을 따르는 기계의 사시도.
도 2는 본 발명을 따르는 방법의 실시에 관한 사이클 중 최초 위치에 있는 본 발명의 장치를 도시한 도면.
도 3 내지 도 10은, 본 발명의 방법을 구성하는 단계(b) 내지 단계(g)의 하기 시퀀스를 따르는 본 발명의 장치를 도시한 도면들.

이동식 캐리지(mobile carriage)에 헤드(head)(10)가 장착되고 상기 이동식 캐리지는 프레임(11)위에서 기질(1) 및 관련 포일(2)의 이동 방향(F)과 횡 방향으로 이동한다.

도 1에 도시된 기계는, 프레임(11)위에서 이동하는 이동식 캐리지 위에 장착된 두 개의 인서트 절단 및 배열 헤드(10)를 포함하고, 상기 이동식 캐리지는 상기 프레임 아래에서 이동하는 테이블(12)의 이동 방향(F)과 횡 방향으로 이동할 수 있다. 각각의 헤드는 도 2 및 이어지는 도면들에 도시된 펀치(50) 및 푸셔(pusher)(51)를 포함한다. 상기 기계는 지지 기질(1)을 지지하여 상기 테이블(12)위에 내려놓기 위한 제1 공급 수단(13) 및, 상기 인서트를 수용해야 하는 포일을 공급하고 상기 포일을 상기 기질 위에 배열하기 위한 제2 공급 수단(14)을 포함한다.

도 1에 도시된 실시예에서, 필름으로부터 인서트가 절단되고 상기 필름은 압연된 스트립(rolled strip)(3) 형태를 가지고, 상기 필름의 폭내에서 단지 한 개의 인서트(30)가 절단되며, 각각의 헤드(10)는 상기 스트립(3)을 공급하기 위한 수단을 포함한다.

도시된 실시예에서, 상기 기질(1) 및 필름(2)은 두 개의 조립체 형태를 가지며 상기 테이블(12)위에 배열(deposit)되고, 각각 조립체는 기질(1) 및 포일(2)을 포함하며 직사각형 형태로 미리 절단되고 공지된 방법에 따라 미리 조립되고, 상기 조립체의 치수는 기질(1)과 포일(2)로 이루어진 각각의 조립체내에서 카드 몸체를 형성하도록 결정된다. 물론 다른 형태가 원하는 대로 이용될 수 있다.

전형적으로 상기 기질(1)은 100μm의 두께를 가진 백색 폴리카보네이트와 같은 불투명한 폴리카보네이트의 판이며, 상기 포일(2)은 50μm의 두께를 가진 불투명한 폴리카보네이트이며, 상기 두께들은 예를 위해 주어지며 이들로 제한되지 않는다.

미세한 스트립(3)으로부터 인서트(30)들이 절단되고 상기 미세한 스트립은 한쪽 측부에서 코팅(31)을 가진 투명한 폴리카보네이트 필름에 의해 형성되며, 상기 코팅은 상기 인서트가 제 위치에 삽입된 후에 카드 몸체의 두께부내에 일체 구성되지만 눈에 보이는 모든 패턴을 가질 수 있다. 그러나 본 발명은, 예를 들어, RFID 안테나를 카드 몸체내에 일체 구성하기 위해 다른 기능을 수행하도록 투명하거나 다른 특성을 가진 다른 재료로 형성된 다른 형태의 인서트에 의해 실시될 수 있다. 상기 스트립(3)의 두께 및 상기 인서트의 두께 및 인쇄는 전형적으로 포일(2)과 동일하지만 다르거나 특히 상대적으로 작을 수도 있다. 일반적으로 이것은 상기 인서트(30)가 제 위치에 삽입된 후에 한 개이상의 추가적인 보호층들을 상기 포일위에 배열하기 위한 것이고, 상기 모든 층들, 기질, 인서트를 가진 포일 및 다른 보호시트들은 나중에 서로 적층화되어 최종 가공된 카드의 몸체를 구성한다.

인서트를 절단하고 배열하기 위한 각각의 조립체(10)는, 축 방향으로 운동하는 관형 절단 펀치(50) 및 상기 펀치내에서 미끄럼 운동하는 푸셔(51)를 포함한다. 상기 관형 펀치의 내부 섹션이 가지는 형상 및 치수는 구성되어야 하는 공동(21) 내에서 제 위치에 삽입되어야 하는 인서트(30)의 형상 및 치수와 동일하다. 상기 펀치의 하측 단부는 공지된 방법에 따라 경사진 절삭 변부(52)를 형성한다. 상기 푸셔(51)의 운동은 축 방향을 따라 상기 펀치(50) 내부에서 안내된다. 상기 푸셔(51)는 상기 푸셔(51)의 전방부(54)위에서 개방되는 통과 진공 도관(53)들을 포함하고, 상기 통과 진공 도관은 도면에 도시되지 않은 진공 유닛과 다른 단부들에 의해 연결된다.

도 2 내지 도 10과 관련하여, 서로 다른 절단 및 배열 단계들이 설명되며, 상기 모든 단계들이 각각의 카드 몸체를 위해 반복되고, 상기 단계들은 동일한 기계내에서 실시되는 여러 개의 전단 및 배열 조립체들을 위해 동기화(synchronised)될 수 있다.

도 2는 사이클을 시작하는 장치를 도시하고, 지지 기질(1)은 상기 테이블(12)위에 배열되고, 포일(2)은 기질(1)위에 배열되며, 펀치(50)는 상승된 위치에 배열되고, 펀치의 변부(52)는 상기 스트립(3)으로부터 인서트(30)를 미리 절단하여 형성된 구멍(32)과 정렬된다. 인서트를 배열하는 작업이 개시될 때, 상기 스트립(3)으로부터 제1 인서트를 절단하기 위한 예비 단계가 수행되고, 제1단계에서 상기 펀치(50)를 통과시키기 위한 구멍(32)을 형성할 수 있고, 다음에 제1 인서트는 사용되지 않고 분리된다.

도 3에 도시된 제1 단계(a) 동안, 상기 펀치(50)는 하강하고 앞서 수행된 사이클 또는 상기 예비 단계 동안 인서트를 절단하여 형성된 구멍(32)을 통과한다. 상기 펀치(50)는, 펀치의 변부가 지지 기질(1)의 표면에 도달하고 포일(2)로부터 슬러그(slug)(20)를 절단하며 상기 슬러그의 형상 및 치수는 펀치의 변부가 가지는 형상 및 치수와 정확하게 동일하다. 상기 펀치(51)는 동시에 상기 슬러그와 접촉하고 도관(53)을 통한 진공이 상기 푸셔의 전방 표면에 대해 상기 슬러그(20)를 고정한다.

도 4에 도시된 제2 단계(b)에서, 상기 펀치(50) 및 푸셔(51)는 동시에 충분한 거리를 가지며 상승되어 상기 펀치와 포일(2)사이에서 상기 스트립(3)은 적어도 상기 포일(2)과 스트립(3)의 두께 합에 해당하는 거리를 미끄럼 운동할 수 있다. 상기 펀치가 상승함에 따라 상기 푸셔(51)는 상기 펀치의 몸체내에서 상기 슬러그(20)를 고정한다.

도 5에 도시된 제3 단계(c) 동안, 절단되는 인서트에 해당하는 영역이 상기 펀치 바로 아래로 이동할 때까지 상기 스트립(3)은 상기 펀치(50) 및 포일(2)사이에서 미끄럼 운동한다. 상기 스트립이 이렇게 이동하는 동안 상기 펀치는 상기 기질과 포일과 같이 고정된 상태로 제거된다.

제4 단계(d) 동안, 도 6에 도시된 제1단계에서 상기 펀치(50)는 하강하여 상기 스트립(3)으로부터 상기 인서트(30)를 절단하며 상기 푸셔(51)는 후방으로 유지되어 상기 절단된 인서트를 가압하지 않고, 도 7에 도시된 제2단계에서 상기 펀치(50)는 기질(1)에 도달하지 않고 일정 거리에 걸쳐서 계속 하강하며 동시에 상기 푸셔(51)는 사전에 깨끗하게 형성된 상기 포일(2)의 공동(21)속으로 절단된 인서트(30)를 들어가게 만들며, 상기 슬러그(20)는 상기 삽입과정 동안 상기 인서트 및 상기 푸셔사이에서 중간요소(intermediary)로서 작동한다. 상기 운동이 종료할 때 가해지는 압력이 작용할 때, 상기 인서트(30)는 상기 공동(21)의 바닥을 형성하는 기질(1)의 측부와 결합된다. 앞서 설명한 것처럼, 이전 단계에서 상기 포일내에 공동(21)을 형성하는 동일한 공구에 의해 상기 인서트(30)가 상기 펀치(50)에 대해 상기 포일(2)을 이동시키지 않고 절단되기 때문에, 미리 절단된 슬러그(20)와 정확하게 동일한 치수를 가지는 인서트(30)가 주변 간격을 가지지 않고 정밀하게 삽입된다.

도 8에 도시된 제5 단계(e) 동안 펀치(50)가 상승되고 다음에 푸셔(51)가 상승되며 아직까지 진공에 의해 고정된 슬러그(20)를 제거한다. 상기 인서트(30)는 포일(2)의 공동(21)내에서 고정된 상태로 유지된다.

다음에 상기 슬러그(20)는, 푸셔내에 진공을 중지시키고 푸셔의 구멍들을 통해 반대방향으로 공기를 불어넣어 펀치로부터 배출되고 콜렉터(collector(55)내에 수집되고 제거된다.

마지막으로, 도 10에 도시된 단계(f) 동안, 상기 기질(1) 및 포일(2)이 운동하여 인서트를 제 위치에 배열하기 위한 다음 위치를 상기 펀치(50) 전방으로 이동시키고 도 2의 위치로 귀환하며 다른 인서트를 절단하고 제 위치에 배열하는 또 다른 사이클을 개시한다. 상기 기질과 포일이 이동하는 동안 상기 슬러그(20)가 수집되고 제거되어 전체 사이클 시간을 감소시킬 수 있다는 것을 주목해야 한다.

본 발명은, 단지 예로서 설명된 상기 출원 및 실시예로 한정되지 않는다. 특히 본 발명은, 투명한 디스플레이 윈도우(display window), 전자 모듈, 인쇄 회로, 스크린 또는 상기 포일 등의 재료 또는 색상과 다른 재료 또는 색상을 가지는 요소와 같은 다수 형태의 인서트를 배열하기 위해 이용될 수 있다. 포일내에 형성된 공동내에서 인서트와 공동사이에 간격이 존재하지 않는다. 상기 포일은, 테이블 위에 설치되기 전에 상기 지지 기질과 조립될 수 있다. 인서트들이 절단되는 필름은 또한 단순 스트립은 아니지만 예를 들어, 모든 절단 헤드들에 대해 공통적으로 포일과 동일한 폭을 가진 넓은 필름일 수 있다. 시트 재료의 여러 층들이 인서트를 수용하는 포일아래에 배열되고 한 개이상의 층들이 상기 인서트를 배열한 후에 상기 포일위에 배열될 수도 있다. 본 발명은 특히, 스마트 카드, 은행 카드, 신분증 카드 등과 같이 즉, 전형적으로 1mm 미만의 두께를 가진 폴리카보네이트 재질의 카드내에 인서트를 제 위치에 배열하기 위한 것이다. 또한, 본 발명은, 일부 여권 또는 예를 들어 2mm 또는 심지어 2mm보다 큰 두께를 가지며 다른 플라스틱 재료 또는 다른 재료로 형성되는 상대적으로 두꺼운 시트 재료로 형성된 제품들에서 이용되는 데이터 페이지(data page)와 같이 플라스틱 재료 또는 전형적으로 폴리카보네이트로 제조된 미세 문서(fine documents)내에 인서트를 제 위치에 배열하기 위해 이용될 수도 있다.

3......필름,
30......인서트,
2......포일,
51......내부 푸셔,
50......펀치,
52......변부,
20......슬러그,
21......공동.

Claims (11)

1. 포일(2) 내에 형성된 공동(21) 내부의 제 위치에 인서트(30)를 배열하고 상기 인서트(30)가 필름(3)으로부터 절단되고 다음에 상기 공동내에 배열되는 방법에 있어서, 상기 포일(2)을 지지 표면위에 배열한 후에,
   내부 푸셔(51)를 포함한 관형 절단 펀치(50)에 의해 상기 포일(2)을 펀칭하여 공동(21)이 형성되고, 상기 내부 푸셔(51)는 상기 공동 및 인서트에 형성되는 형상을 가진 절단 변부(52)를 포함하며, 상기 펀치의 변부가 상기 포일의 두께를 통과하여 포일로부터 슬러그(20)를 절단하도록 상기 펀치(50)가 상기 포일과 직각으로 하강하는 단계(a),
   상기 포일의 상측부 및 상기 펀치사이에서 상기 필름(3)을 배열하기 위한 공간을 제거하기 위해 상기 펀치내에 고정된 슬러그(20)와 함께 상기 펀치(50)가 상승되는 단계(b),
   상기 필름(3)은 상기 포일(2)을 이동시키지 않고 상기 포일(2) 및 상기 펀치의 변부(52) 사이로 이동하고 상기 필름은 상기 포일에 대해 설정되는 단계(c),
   상기 펀치(50)는 상기 필름(3)으로부터 상기 인서트(30)를 절단하기 위해 다시 한번 하강하고 다음에 푸셔(51)에 의해 상기 인서트를 상기 공동(21)속으로 가압하는 단계(d),
   상기 펀치(50)가 제거되고 다음에 푸셔(51)가 제거되며, 상기 인서트(30)는 상기 공동(21)내에서 제 위치에 고정되는 단계(e)가 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 포일 내에 형성된 공동 내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 단계(e) 이후에
   상기 펀치와 마주보는 절단위치에서 새로운 공동(21)을 형성하기 위해 상기 필름(3)을 이동시키지 않고 상기 포일(2)이 이동하는 단계(f)가 수행되고,
   다음에 단계(a) 내지 단계(f)가 순차적으로 다시 수행되며, 상기 인서트(30)가 단계(d)에서 절단될 때 상기 필름(3)내에 형성된 구멍(32)을 단계(a)에서 상기 펀치(50)가 통과하는 것을 특징으로 하는 포일 내에 형성된 공동 내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 방법.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 펀치가 단계(b)에서 상승될 때 상기 펀치(50)내에 슬러그(20)가 고정되고 상기 슬러그는 상기 푸셔 및 인서트사이에서 중간요소로서 작동하여 단계(e) 동안 인서트를 공동내부에 가압하는 것을 특징으로 하는 포일 내에 형성된 공동 내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 방법.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 슬러그(20)는 상기 푸셔(51)에 대한 진공에 의해 상기 펀치(50)내부에 고정되는 것을 특징으로 하는 포일 내에 형성된 공동 내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 방법.
   
5. 제3항에 있어서, 상기 슬러그(20)는 단계(e) 이후에 상기 펀치로부터 배출되고 제거되는 것을 특징으로 하는 포일 내에 형성된 공동 내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 방법.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포일(2)이 배열되는 지지 표면은 상기 포일(2)과 고정된 상태로 연결된 지지 기질(12)인 것을 특징으로 하는 포일 내에 형성된 공동 내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 방법.
   
7. 제1항에 따르는 방법에 의해 필름(3)으로부터 절단된 인서트(30)를 포일(2)내에 형성된 공동(21)내부의 제 위치에 배열하기 위한 장치에 있어서,
   축 방향으로 이동하는 관형 절단 펀치(50) 및 상기 펀치내에서 미끄럼 운동하는 푸셔(51)를 포함하고 절단 및 배열을 위한 한 개이상의 조립체(10),
   상기 포일(2)을 지지 테이블(12) 위에 공급하기 위한 공급 수단(14),
   상기 펀치 전방의 포일을 상기 펀치의 중심선에 대해 수직으로 이동시키기 위한 이동 수단,
   상기 펀치(50) 및 포일(2)사이에 상기 필름(3)을 공급하고 상기 포일의 이동과 독립적으로 상기 필름을 이동시키기 위한 제2 공급 및 이송 수단(15),
   상기 펀치(50)와 푸셔(51)의 이동 및 상기 포일(2)과 필름(3)의 이동을 조절하여 제어하기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 포일 내에 형성된 공동 내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 장치.
   
8. 제7항에 있어서, 포일의 공급과 조절되어 지지 기질(1)을 공급하기 위한 제3 공급수단(13)을 포함하고, 상기 이동수단은 상기 기질(1) 및 상기 기질에 도포된 포일(2)로 구성된 조립체를 동시에 이동시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 포일 내에 형성된 공동 내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 장치.
   
9. 제7항에 있어서, 상기 푸셔(51)는 상기 펀치(50)에 의해 절단된 슬러그(20)를 펀치내에 일시적으로 고정하기 위한 고정 수단(53)을 포함하는 것을 특징으로 하는 포일 내에 형성된 공동 내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 장치.
   
10. 제9항에 있어서, 상기 고정 수단은 상기 푸셔(51)내에 형성되고 푸셔의 전방 측부(54)에서 개방되는 진공 구멍(53)을 포함하는 것을 특징으로 하는 포일 내에 형성된 공동 내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 장치.
    
11. 제9항에 있어서, 상기 푸셔는 가열 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 포일 내에 형성된 공동 내부의 제 위치에 인서트를 배열하기 위한 장치.
    

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