KR101931728B1 - 일체형 예열지그를 가지는 진동융착기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일체형 예열지그를 가지는 진동융착기에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 예열지그를 통한 상부지그 및 하부지그의 예열을 위해 스토퍼에 의한 상부지그하우징의 목적 위치 이동과 승강샤프트 및 코일스프링에 의한 하부지그의 목적 위치 이동이 이루어지는 이중 상승 구성을 가짐에 따라 예열지그의 수평 이동시 하부지그와 하부지그하우징 간 간섭이 발생되지 않는 일체형 예열지그를 가지는 진동융착기에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 상, 하로 승하강 가능하도록 설치되는 승강테이블과; 상기 승강테이블 상에 형성되며 하부피융착품이 고정되는 하부지그와; 선택적으로 수평이동 가능하도록 구성되어 상기 하부지그 상으로 위치되는 예열지그와; 상기 하부지그 및 예열지그 상에 위치되며 상부피융착품이 고정되는 상부지그와; 상기 상부지그가 저면측에 형성되는 진동테이블;을 포함하되, 상기 예열지그는 상기 하부지그 및 상부지그에 일정간격 이격되어 간접 예열되도록 하는 상, 하부열선과, 상기 상, 하부열선을 포함하는 상, 하부지그하우징과, 상기 상, 하부지그하우징 사이에 위치되어 이들을 지지하는 예열지그판과, 상기 예열지그판으로부터 상부측으로 설치되되 상기 진동테이블 간에 간격이 조절되도록 이루어지는 간격샤프트와, 상기 예열지그판으로부터 하부측에서 상부방향으로 관통 결합되는 승강샤프트와, 상기 승강샤프트가 상부측에 결합되며 상기 승강테이블 상에 선택적으로 위치되어 승강테이블 승하강 시 동반 승하강하는 지지프레임 및 상기 지지프레임과 예열지그판 사이의 승강샤프트 외연에 위치되는 코일스프링을 포함한다.

Description

일체형 예열지그를 가지는 진동융착기{Vibration welding machine having an integral preheating jig}

본 발명은 일체형 예열지그를 가지는 진동융착기에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 예열지그를 통한 상부지그 및 하부지그의 예열을 위해 스토퍼에 의한 상부지그하우징의 목적 위치 이동과 승강샤프트 및 코일스프링에 의한 하부지그의 목적 위치 이동이 이루어지는 이중 상승 구성을 가짐에 따라 예열지그의 수평 이동시 하부지그와 하부지그하우징 간 간섭이 발생되지 않는 일체형 예열지그를 가지는 진동융착기에 관한 것이다.

일반적으로 진동융착기는 플라스틱 사출물을 융착할 때 사용하는 것으로, 종래의 진동융착장치는 대한민국 공개특허공보 제 2005-0115448호에 개시되어 있는 바와 같이, 진동융착기의 본체의 내부 중간부에 진동테이블을 설치하고 그 상단부에는 상/하 작동 테이블을 설치하여 실린더에 의해서 상/하 작동되도록 하되 진동테이블에 부품과 제품을 함께 고정함으로써 상/하 작동 테이블은 단순히 상하 작동만 하여 제품을 압착 고정하도록 구성된다.

상기 종래에 사용되어온 진동융착기는 사출품을 진동융착할 경우 상부제품과 하부제품을 결합한 후 진동테이블의 진동에 의하여 결합면과 가열되면서 용융되고 이로 인하여 결합면과 융착 고정하게 된다.

그러나 상기 종래의 진동융착기는 제품의 결합면과 진동에 의하여 가열되면서 상/하 작동테이블에 의하여 압착되므로 용융된 결합면과 압착하는 힘에 의하여 결합면의 주변이 외부로 돌출되어 팁이 발생하는 문제점이 있다.

좀더 상세하게 설명하면 종래에는 제품이 차가운 상태에서 진동융착기에 제품을 고정하고 상/하 작동 테이블과 진동 테이블의 진동에 의하여 단단한 결합면과 진동에 의하여 흔들리면서 가열되므로 결합면의 상단부 즉 제일 먼저 가열되는 부분이 먼저 용융되면서 외부로 밀어내게 되므로 결합면에 필연적으로 팁이 발생하게 된다.

상기와 같이 발생한 팁은 상/하부 제품이 결합한 상태이므로 제거가 힘들고 어려우며, 장시간이 경과한 다음 팁이 분리되면 팁은 제품의 내부에 남아 있게 된다.

따라서 제품에 남아 있는 팁으로 인하여 제품에 진동이 일어날 경우 소음이 발생하는 단점이 있으며, 팁이 미립자일 경우 여름철과 같은 고온의 날씨에 의하여 미립자 팁이 제품의 내부에 붇게 되어 제품의 품질과 성능을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 진동융착기의 결합면에 팁이 발생하지 않도록 적외선을 이용하여 예열한 다음 진동 융착하도록 한 적외선 진동 융착방법이 안출되었다.

도 1은 종래 진동융착기를 보인 개략 정면도이고, 도 2는 종래 진동융착기의 설치상태를 보인 측면도이며, 도 3은 종래 진동융착기의 작동판이 결합된 상태를 보인 요부 확대 정면도이다.

상기의 진동 융착방법(한국등록특허 10-1488738호)은 상/하 작동 테이블(4)의 상부에 설치되는 지그(2)와 진동 테이블(7)의 하단부에 설치된 지그(5)에 각각 제품을 고정한 다음 본체(1)의 내부에 설치된 상하 작동 테이블(4)을 별도의 실린더(도면 미표시)를 통해 작동시키면 작동판(9a)과 예열하우징(9)이 전진 또는 후진하도록 이루어져 예열하우징(9) 내 포함되는 열선에 의해 상, 하부 지그(2, 5)에 각각 설치되는 제품으로 예열이 이루어지게 된다.

물론 예열이 이루어질 때 예열하우징(9)은 후진하여 위치되고 예열이 완료되면 전진하여 지그(2, 5)로부터 보다 이격 위치되도록 구성된다.

아울러 예열하우징(9)이 후진 위치한 후 상하 작동 테이블(4)이 상승되면 예열하우징(9)이 하부측 지그(2)와 함께 동반 상승하여 상부측 지그(5)측으로 근접 위치되며, 그런 다음 예열하우징(9) 내 열선을 통해 예열이 이루어진다.

한편 예열이 완료되면 상하 작동 테이블(4)은 하강하게 되고 일정 위치로 하강 후에는 작동판(9a) 및 예열하우징(9)이 전진 이탈되게 된다.

예열 완료 및 예열하우징(9)이 이탈이 완료되면 상하 작동 테이블(4)의 상승에 의해 양 지그(2, 5)가 접한 상태로 진동 융착이 이루어지게 된다.

하지만, 이와 같은 종래 진동융착기의 경우 하부측 지그(2)로 예열하우징(9)이 후진할 때 하부측 지그(2)와 예열하우징(9) 간이 서로 목적하는 간격 예를 들면 1mm 내지 5mm 정도로 위치되도록 이동이 이루어져야 하는데, 제품의 형상에 따라 이동시 간섭이 발생할 수 있는 문제가 있다.

따라서 예열하우징(9)이 하부측 지그(2) 상부상으로 이동할 시에 하부측 지그(2)와 간섭이 발생되지 않으면서 예열이 안정적으로 이루어질 수 있는 진동융착기의 개선이 요구된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 예열지그를 통한 상부지그 및 하부지그의 예열을 위해 스토퍼에 의한 상부지그하우징의 목적 위치 이동과 승강샤프트 및 코일스프링에 의한 하부지그의 목적 위치 이동이 이루어지는 이중 상승 구성을 가짐에 따라 예열지그의 수평 이동시 하부지그와 하부지그하우징 간 간섭이 발생되지 않는 일체형 예열지그를 가지는 진동융착기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 상, 하로 승하강 가능하도록 설치되는 승강테이블과; 상기 승강테이블 상에 형성되며 하부피융착품이 고정되는 하부지그와; 선택적으로 수평이동 가능하도록 구성되어 상기 하부지그 상으로 위치되는 예열지그와; 상기 하부지그 및 예열지그 상에 위치되며 상부피융착품이 고정되는 상부지그와; 상기 상부지그가 저면측에 형성되는 진동테이블;을 포함하되, 상기 예열지그는 상기 하부지그 및 상부지그에 일정간격 이격되어 간접 예열되도록 하는 상, 하부열선과, 상기 상, 하부열선을 포함하는 상, 하부지그하우징과, 상기 상, 하부지그하우징 사이에 위치되어 이들을 지지하는 예열지그판과, 상기 예열지그판으로부터 상부측으로 설치되되 상기 진동테이블 간에 간격이 조절되도록 이루어지는 간격샤프트와, 상기 예열지그판으로부터 하부측에서 상부방향으로 관통 결합되는 승강샤프트와, 상기 승강샤프트가 상부측에 결합되며 상기 승강테이블 상에 선택적으로 위치되어 승강테이블 승하강 시 동반 승하강하는 지지프레임 및 상기 지지프레임과 예열지그판 사이의 승강샤프트 외연에 위치되는 코일스프링을 포함한다.

여기서 상기 진동테이블은 저면측에 결합되며 외연에 나사선이 형성되는 스토퍼봉과, 상기 스토퍼봉으로부터 나사결합되어 위치이동가능하도록 형성되는 스토퍼를 포함한다.

아울러 상기 간격샤프트의 상부측에는 상기 스토퍼봉이 삽입되도록 삽입홈이 설치된다.

또한 상기 상, 하부열선은 각각 상부지그 및 하부지그에 고정되는 제품의 저면 및 상부면과 1mm 내지 10mm 로 위치되도록 구성된다.

본 발명에 따르면 예열지그가 예열을 위해 이동시에 하부지그하우징과 하부지그 간 높이차가 크게 발생하여 이들 간 간섭이 발생되는 문제가 완전히 제거되는 효과가 있다.

아울러 스토퍼와 스토퍼봉 간의 나사결합 위치 이동을 통해 상부지그와 상부지그하우징 간 정밀한 간격 조절이 가능하다.

도 1은 종래 진동융착기를 보인 개략 정면도이다.
도 2는 종래 진동융착기의 설치상태를 보인 측면도이다.
도 3은 종래 진동융착기의 작동판이 결합된 상태를 보인 요부 확대 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진동융착기의 정면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 진동융착기의 상승 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 진동융착기의 측면도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.

먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진동융착기의 정면도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 진동융착기의 상승 과정을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 진동융착기의 측면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 진동융착기(100)는 상, 하로 승하강 가능하도록 설치되는 승강테이블(10)과, 상기 승강테이블(10) 상에 형성되며 하부피융착품이 고정되는 하부지그(20)와, 선택적으로 수평이동 가능하도록 구성되어 상기 하부지그(20) 상으로 위치되는 예열지그(30)와, 상기 하부지그(20) 및 예열지그(30) 상에 위치되며 상부피융착품이 고정되는 상부지그(40)와, 상기 상부지그(40)가 저면측에 형성되는 진동테이블(50)을 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 승강테이블(10)은 상부측으로 하부지그(20)가 형성되어 하부지그(20)를 승하강시키도록 별도의 승하강수단이 설치된다.

이러한 승하강수단으로는 공압실린더 또는 유압실린더와 같은 승하강 장치가 적용될 수 있으며, 이외에 승강테이블(10)을 승하강시킬 수 있는 구동수단이라면 어떠한 것이든 본 발명에 적용될 수 있음은 물론이다.

아울러 본 발명의 도면 및 설명에서는 이러한 승하강수단의 도시 및 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

한편 상기 하부지그(20)는 상기 승강테이블(10) 상에 제품의 형상에 대응되도록 형성되어 제품이 안착 고정되도록 구비된다.

또한 상기 예열지그(30)는 승강테이블(10)의 승하강에 따라 동반 승하강함은 물론 수평면 상으로 이동가능하도록 구성된다.

이러한 예열지그(30)의 수평면 상 이동은 종래기술에서 설명한 바와 같이 전, 후진 방향으로 이동하도록 구성될 수 있으며, 전술한 승하강수단에서와 같이 전후진 가능하도록 하는 이동수단이 구비되어 예열지그(30)를 전진 또는 후진하도록 한다.

물론 예열지그(30)가 전진시에는 예열 공정 전이거나 예열 공정이 이루어진 후이며, 예열지그(30)가 후진시는 예열 공정을 수행할 때 이루어진다.

이와 같은 예열지그(30)의 이동수단은 전술한 승하강수단과 마찬가지로 일반적인 공지기술이므로 별도의 도면의 표시 및 설명을 생략하도록 한다.

이와 같은 예열지그(30)는 상기 하부지그(20) 및 상부지그(40)에 일정간격 이격되어 간접 예열되도록 하는 상, 하부열선(31, 32)과, 상기 상, 하부열선(31, 32)을 포함하는 상, 하부지그하우징(33, 34)과, 상기 상, 하부지그하우징(33, 34) 사이에 위치되어 이들을 지지하는 예열지그판(35)과, 상기 예열지그판(35)으로부터 상부측으로 설치되되 상기 진동테이블(50) 간에 간격이 조절되도록 이루어지는 간격샤프트(36)와, 상기 예열지그판(35)으로부터 하부측에서 상부방향으로 관통 결합되는 승강샤프트(37)와, 상기 승강샤프트(37)가 상부측에 결합되며 상기 승강테이블(10) 상에 선택적으로 위치되어 승강테이블(10) 승하강 시 동반 승하강하는 지지프레임(38) 및 상기 지지프레임(38)과 예열지그판(35) 사이의 승강샤프트(37) 외연에 위치되는 코일스프링(39)으로 구성된다.

여기서 상기 상, 하부열선(31, 32)은 상기 상부지그(40) 및 하부지그(20)에 고정되는 제품에 예열을 하기 위해 구비되며, 이러한 상, 하부열선(31, 32)은 각각 상, 하부지그하우징(33, 34)의 하부면 및 상부면의 테두리를 따라 노출되도록 결합된다.

한편 상기 예열지그판(35)은 상기 상, 하부지그하우징(33, 34)이 각각 상부 및 하부측에 결합되며 이에 따라 예열지그판(35)이 승하강하게 되면 상기 상, 하부지그하우징(33, 34)이 동반 승하강하게 된다.

본 발명에서는 이러한 예열지그판(35)과 하부지그(20)가 이중 상승 구조를 가지도록 구성되는데, 이러한 이중 상승 구조는 간격샤프트(36), 승강샤프트(37)와, 지지프레임(38) 및 코일스프링(39)을 통해 달성된다.

즉, 예열지그판(35)에 형성되는 간격샤프트(36)가 진동테이블(50)의 저면측에 결합되며 외연에 나사선이 형성되는 스토퍼봉(36a)과, 상기 스토퍼봉(36a)으로부터 나사결합되어 위치이동가능하도록 형성되는 스토퍼(36b)에 의해 스토퍼(36b)와 접하는 높이까지는 예열지그판(35)이 상승하나, 스토퍼(36b)와 접하는 순간 이후부터는 스토퍼(36b)의 간섭에 의해 더 이상 예열지그판(35)은 상승할 수 없게 된다.

이와 같이 예열지그판(35)이 더 이상 상승할 수 없게 되면, 코일스프링(39)의 압축이 이루어지면서 지지프레임(38)이 승강테이블(10)의 상승에 의해 승강하게 된다.

이때 하부지그(20)가 예열지그(30)의 하부지그하우징(34) 및 하부열선(32)에 근접하면 상승을 정지하고 예열이 진행되게 된다.

예열시 상기 상, 하부열선(31, 32)의 위치는 각각 상부지그(40) 및 하부지그(20)에 고정되는 제품의 저면 및 상부면과 1mm 내지 10mm 범위 내에 위치되도록 구성됨이 바람직하며, 보다 바람직하게는 3mm 내지 6mm 이다.

이와 같이 본 발명에 따른 하부지그(20) 및 하부지그하우징(34)은 종래 진동융착기에서와 같이 전, 후진시 근접 위치되는 것이 아니라 승강테이블(10)의 상승에 의해 근접 위치됨에 따라 종래 전, 후진시 제품의 형상에 따라 하부지그(20)와 하부지그하우징(34) 간 간섭이 발생되지 않도록 이동경로를 복잡하게 구성하여야 하거나 복잡하게 하더라도 발생되는 간섭을 제거할 수 없는 문제를 사전에 제거할 수 있다.

이에 따라 다양한 제품의 형상에 적용가능하여 진동융착기의 범용성 및 사용편의성이 증대되게 된다.

아울러 상기 간격샤프트(36)의 상부측에는 상기 스토퍼봉(36a)이 삽입되도록 삽입홈(36c)이 설치되며, 삽입홈(36c)의 깊이는 상기 스토퍼봉(36a)의 길이보다 같거나 큰 것이 바람직하다.

여기서 상기 삽입홈(36c)은 한 쌍 또는 두 쌍으로 구성되는 간격샤프트(36) 중 어느 하나 또는 그 이상으로 이루어질 수 있다.

즉, 삽입홈(36c)이 모든 간격샤프트(36)에 형성되는 경우 이에 대응되는 스토퍼봉(36a) 및 스토퍼(36b)가 각각 동일하게 형성되어야 할 것이므로 제작시 제작공수가 증대되며, 삽입홈(36c)이 어느 하나의 간격샤프트(36)에만 형성되는 경우 간격샤프트(36)와 스토퍼(36b) 간 간섭력이 약하여 스토퍼(36b)가 밀려 올라가는 등의 문제가 발생할 수 있으므로 전체적인 상승압을 고려하여 결정하여야 할 것이다.

한편 이와 같이 예열지그판(35)의 상승 및 하부지그(20)의 상승이 목적 위치로 이루어지면 상, 하부열선(31, 32)에 의해 제품의 예열이 이루어지게 되고, 예열이 완료되면, 승하강수단에 의해 승강테이블이 하강한 뒤 이동수단에 의해 예열지그(30) 전체가 전진 수평 이동하게 된다.

그런 다음 상기 승강테이블(10)이 상승하여 하부지그(20)를 상부지그(40) 측으로 근접시켜 이에 고정된 제품 간에 맞닿도록 위치시킨 다음 진동테이블(50)을 통한 진동 구동을 통해 진동융착이 이루어지게 된다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 승강테이블 20 : 하부지그
30 : 예열지그 40 : 상부지그
50 : 진동테이블 100 : 진동융착기

Claims (5)

1. 상, 하로 승하강 가능하도록 설치되는 승강테이블(10)과;
   상기 승강테이블(10) 상에 형성되며 하부피융착품이 고정되는 하부지그(20)와;
   선택적으로 수평이동 가능하도록 구성되어 상기 하부지그(20) 상으로 위치되는 예열지그(30)와;
   상기 하부지그(20) 및 예열지그(30) 상에 위치되며 상부피융착품이 고정되는 상부지그(40)와;
   상기 상부지그(40)가 저면측에 형성되는 진동테이블(50);을 포함하되,
   상기 예열지그(30)는
   상기 하부지그(20) 및 상부지그(40)에 일정간격 이격되어 간접 예열되도록 하는 상, 하부열선(31, 32)과, 상기 상, 하부열선(31, 32)을 포함하는 상, 하부지그하우징(33, 34)과, 상기 상, 하부지그하우징(33, 34) 사이에 위치되어 이들을 지지하는 예열지그판(35)과, 상기 예열지그판(35)으로부터 상부측으로 설치되되 상기 진동테이블(50) 간에 간격이 조절되도록 이루어지는 간격샤프트(36)와, 상기 예열지그판(35)으로부터 하부측에서 상부방향으로 관통 결합되는 승강샤프트(37)와, 상기 승강샤프트(37)가 상부측에 결합되며 상기 승강테이블(10) 상에 선택적으로 위치되어 승강테이블(10) 승하강 시 동반 승하강하는 지지프레임(38) 및 상기 지지프레임(38)과 예열지그판(35) 사이의 승강샤프트(37) 외연에 위치되는 코일스프링(39)을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 예열지그를 가지는 진동융착기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 진동테이블(50)은
   저면측에 결합되며 외연에 나사선이 형성되는 스토퍼봉(36a)과,
   상기 스토퍼봉(36a)으로부터 나사결합되어 위치이동가능하도록 형성되는 스토퍼(36b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 예열지그를 가지는 진동융착기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 간격샤프트(36)의 상부측에는 상기 스토퍼봉(36a)이 삽입되도록 삽입홈(36c)이 설치되는 것을 특징으로 하는 일체형 예열지그를 가지는 진동융착기.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 상, 하부열선(31, 32)은 각각 상부지그(40) 및 하부지그(20)에 고정되는 제품의 저면 및 상부면과 1mm 내지 10mm 로 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 예열지그를 가지는 진동융착기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 삽입홈(36c)은 한 쌍 또는 두 쌍으로 구성되는 간격샤프트(36) 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 예열지그를 가지는 진동융착기.

Images