KR101970056B1 - 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형기에서 사출성형 중에 금형 및 사출품의 성형온도, 사출품의 중량을 취출 사이클마다 자동 측정 후 판별하여 사출품의 불량 한계까지의 중량, 온도를 감지하는 동시에, 정전기를 제거할 수 있게 하는 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 사출성형기(10)에 설치되어 성형완료된 사출품을 취출 및 운반하는 동작을 수행하는 취출 로봇(100)과; 상기 취출 로봇(100)의 취출 작동 측에 설치되며, 사출성형기(10)의 금형 및 사출품의 온도를 측정 후 데이터 신호로 제공하는 온도센서(200)와; 상기 취출 로봇(100)의 취출 작동 측에 설치되며, 취출 로봇(100)에 의해 취출되는 사출품의 중량을 측정 후 데이터 신호로 제공하는 로드셀(300)과; 상기 취출 로봇(100)의 취출 작동 측에 설치되며, 사출성형기(10)의 금형 및 사출품에 이온을 분사하여 정전기를 제거하는 광 조사식 이오나이저(400) 및, 상기 온도센서(200), 로드셀(300)로부터 각각 제공되는 측정데이터가 실시간 전송되며, 상기 실시간 전송된 측정데이터를 비교처리하여 도출된 결과적 데이터를 기반으로 취출 로봇(100)의 동작을 제어하는 관제 유닛(500)을 포함하여 구성된다.

Description

사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치 {Drawing Robot for injection molding machine}

본 발명은 사출성형기에서 사출성형 중에 금형 및 사출품의 성형온도, 사출품의 중량을 취출 사이클마다 자동 측정 후 판별하여 사출품의 불량 한계까지의 중량, 온도를 감지하는 동시에, 정전기를 제거할 수 있게 하는 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사출성형(injection molding,射出成型)은 플라스틱을 성형하는 방식의 일종으로 용도에 딸 착색, 배합된 사출품은 사출성형기로 통칭하는 기계를 이용해 성형하는데, 사출성형기는 원재료를 가열하여 녹이면 녹인 원재료를 금형에 압축 형태로 공급 후 목적한 형태로 사출성형하고, 사출된 성형품은 고화(固化)되어 자동으로 금형으로부터 취출되는 사출성형 공정을 거치게 된다.

이러한 사출성형기는 금형이 열리고 사출품이 취출되는 과정에서 금형 표면과 사출품 표면의 접촉에 의해 수만 볼트 이상의 정전기 전압이 사출품 표면에 형성되어 이후 이동과정에서 주변의 먼지 등의 이물질을 강하게 끌어당겨 사출품이 오염되는 등의 불량을 야기하고 있으며, 사출 현장에서 이를 제거하기 위한 많은 노력을 기울이고 있다.

예를 들어, 종래 국내등록실용신안공보 제20-0432869호를 살펴보면, 사출기세 의해 제조된 사출물을 취출하는 로봇에 있어서, 상기 사출기 상부에 고정되는 기대와; 상기 기대 상부에 회동가능하게 결합ㄷ하는 전후진가이드부와; 상기 전후진가이드부 상을 이동하면서 사출물을 취출하는 그리퍼; 및 상기 기대 내부에 배치되어 상기 전후진가이드부 및 그리퍼의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 기내 내부에는 상기 기대의 측부를 통해 외부와 연통 되는 공간부가 형성되며, 상기 제어부는 상기 기대 내부에 형성된 공간부에 삽입되는 거치대와, 상기 거치대 상에 설치되는 제어회로기판 및 상기 공간부와 거치대와 제어회로기판을 덮도록 상기 기대 측부에 부착되는 케이스를 포함하고, 상기 케이스에는 상기 전후진가이드부 및 그리퍼의 작동을 온/오프 하기 위한 작동스위치가 구비되며, 사용자가 전후진가이드부 및 그리퍼의 작동을 제어할 수 있도록 하는 조작수단이 별도 구비된 구성이다.

그러나 종래에는 개선해야할 기술적 문제점들이 노출되고 있는 상황이다.

이를 살펴보면, 종래의 경우 사출성형과정에서 금형 및 사출품의 온도, 사출품의 중량을 측정하지 못하는 구조를 갖기 때문에 사출성형이 완료된 사출품에 대한 품질검사를 추가로 실시하여 불량품을 선별함으로 인력낭비, 생산성이 저하되는 문제점이 있고, 사출성형 중에 금형의 개폐, 사출품의 추출에 의한 마찰에 의해 발생하는 정전기를 제거할 수 없는 구조를 갖기 때문에 정전기에 의해 사출품 표면에 먼지 등의 이물질이 붙어 표면불량을 야기하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 경우 사출성형과정에서의 전반적인 상황을 자동 관제하는 시스템이 미흡한 상황이기 때문에 사출성형기를 관리하는 작업자의 실수나, 사출품의 불량 발생상황에 대하여 즉각적으로 파악하거나 조치할 수 없어 생산관리가 용이하지 않은 또 다른 문제점이 있었다.

국내등록실용신안공보 제20-0432869호가 제시되어 있다.

본 발명은 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 사출성형과정에서 금형 및 사출품의 온도, 사출품의 중량을 취출 로봇의 취출 순간마다 자동측정하면서 측정한 데이터를 활용가능하게 하여 사출성형이 완료된 사출품에 대한 품질검사를 추가로 실시하지 않고 사출성형과정에서 사출품의 불량 여부를 판단 후 선별가능하게 하고, 사출성형과정에서 발생하는 정전기를 금형이 개방되는 순간 취출 로봇의 취출 과정에서 즉각적인 정전기 제거를 수행할 수 있게 하여 정전기에 의한 사출품의 표면불량을 사전에 예방하도록 하는 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 사출성형과정에서의 전반적인 상황을 관제하는 시스템을 구축하여 사출성형기에 상주하는 작업자 없이 여러 대의 사출성형기 전체를 관리자가 관제하도록 하면서, 사출성형기의 이상 징후에 대한 데이터를 관리자가 활용할 수 있게 하여 사출품의 불량 및 사출성형기의 오작동에 대하여 즉각적으로 파악 및 조치함으로 생산관리가 용이하도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;

사출성형기에 설치되어 성형완료된 사출품을 취출 및 운반하는 동작을 수행하는 취출 로봇과;

상기 취출 로봇의 취출 작동 측에 설치되며, 사출성형기의 금형 및 사출품의 온도를 측정 후 데이터 신호로 제공하는 온도센서와;

상기 취출 로봇의 취출 작동 측에 설치되며, 취출 로봇에 의해 취출되는 사출품의 중량을 측정 후 데이터 신호로 제공하는 로드셀과;

상기 취출 로봇의 취출 작동 측에 설치되며, 사출성형기의 금형 및 사출품에 이온을 분사하여 정전기를 제거하는 광 조사식 이오나이저 및,

상기 온도센서, 로드셀로부터 각각 제공되는 측정데이터가 실시간 전송되며, 상기 실시간 전송된 측정데이터를 비교처리하여 도출된 결과적 데이터를 기반으로 취출 로봇의 동작을 제어하는 관제 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치를 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면, 사출성형기의 취출 로봇 선단에 사출성형기의 금형, 사출품의 온도 및 사출품의 중량을 측정하는 온도센서와 로드셀을 각각 구비하여 구조를 개선함에 따라 취출 로봇의 취출 순간마다 온도센서가 사출성형기의 금형, 사출품의 온도를 측정하는 동시에 로드셀은 사출품의 중량을 측정하고, 그 측정데이터를 미리 저장된 정상의 측정데이터와 비교판별처리하여 불량을 선별함으로 사출품의 불량 여부를 추가 품질검사 없이 사출성형 중에 미리 파악하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 사출성형과정에서 발생하는 정전기를 제거하기 위해 광 조사기 이오나이저를 취출 로봇의 선단에 구비하여 구조를 개선함에 따라 이오나이저의 이온 생성 시간이 짧아 금형의 개방 순간에 즉각적인 정전기 제거를 수행할 수 있게 하여 정전기에 의한 사출품 표면불량을 사전 예방 가능한 효과가 있다.

또한, 사출성형과정에서의 전반적인 상황 즉 금형, 사출품의 온도, 사출품의 중량을 취출 로봇의 이동, 대기 방향에 따라 온도센서, 로드셀이 감지 및 데이터처리하게 하고, 그 데이터처리한 결과를 사출성형기의 디스플레이에 출력하여 관리자가 시각적 인지가능하게 하면서, 허용범위를 초과하는 측정 데이터를 처리시 관리자의 모바일단말기로 정보를 전달하는 동시에, 취출 로봇의 동작, 사출성형기의 금형 개폐 동작을 즉각 정지시켜 관리자가 사출성형기의 상태를 확인 전에 조치를 미리 하여 생산관리가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치에 대한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치에 대한 제어 블럭도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치의 작동 상태도.

본 발명에 따른 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.

이에 따른 취출 로봇장치(1)를 개략적으로 살펴보면, 사출품을 취출 및 운반하는 동작을 수행하는 취출 로봇(100)과, 사출성형기(10)의 금형 및 사출품의 온도를 측정 후 데이터 신호로 제공하는 온도센서(200)와, 사출품의 중량을 측정 후 데이터 신호로 제공하는 로드셀(300)과, 사출성형기(10)의 금형 및 사출품에 이온을 분사하여 정전기를 제거하는 광 조사식 이오나이저(400)와, 실시간 전송된 측정 데이터를 비교처리하여 도출된 결과적 데이터를 기반으로 취출 로봇(100)의 동작을 제어하는 관제 유닛(500)을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 기본구성으로서, 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치에 대한 각부 구성을 도 1 내지 도 2를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 취출 로봇장치의 사시도, 도 2는 취출 로봇장치의 제어 블럭도이다.

먼저, 상기 취출 로봇(100)은;

사출성형기(10)에 설치되어 성형완료된 사출품을 취출 및 운반하는 동작을 수행하는 것으로, 사출성형의 취출 공정을 자동화하기 위한 것이다.

예를 들어, 상기 취출 로봇(100)은; 사출성형기(10)의 임의 위치에 설치되어 사출성형하는 사출품에 대한 취출 및 운반 공정을 자동화하기 위한 기기로서, 하나 이상의 액추에이터를 이용해 직선으로 왕복 이동 동작이 가능하고, 사출성형기(10)의 수치제어(numerical control) 기반에 의해 사출성형을 수행하는 금형의 X축, Y축, Z축 좌표값에 해당하는 위치로 자동 이동동작이 가능하며, 취출 로봇(100)의 구조는 사출성형기(10)에 적용되는 범위 안에서 다양하게 변경 가능한 것이다.

이때, 액추에이터는 모터와 스크류를 이용한 동력전달 방식으로 무빙 가이드를 왕복이동시키거나, 또는 모터와 랙 앤 피니언을 이용한 동력전달 방식으로 무빙 가이드를 왕복이동시키거나, 또는 전자석을 기계적 운동에 이용하여 동력을 전달하는 방식인 솔레노이드에 의해 무빙 가이드를 왕복이동시키는 타입을 적용가능한 것이다.

그리고, 상기 온도센서(200)는;

상기 취출 로봇(100)의 취출 작동 측에 설치되며, 사출성형기(10)의 금형 및 사출품의 온도를 측정 후 데이터 신호로 제공하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 온도센서(200)는; 취출 로봇(100)의 사출품을 흡착하는 측의 인접한 위치에 마련된 프레임(11)에 온도측정 부분이 전방으로 향하도록 연결설치되며, 사출성형기(10)에서 사출품이 성형되는 개방된 상태의 금형 또는 사출품 측으로 적외선을 조사하도록 하여, 적외선이 조사된 부분의 온도를 측정하는 것이며, 사출품의 취출시마다 매번 온도를 측정하고, 그 측정데이터를 전기적 신호로 전송하게 한다.

상기 온도센서(200)는, 하나 이상의 비접촉식 적외선 온도센서 또는 접촉식 온도 센서 중 어느 하나를 선택 사용할 수 있다.

이때, 상기 온도센서(200)는 적외선을 이용한 비접촉식 온도센서를 기본으로 예를 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며 접촉식을 포함한 또 다른 방식의 온도 센서 역시 적용할 수 있다.

그리고, 상기 로드셀(300)은;

상기 취출 로봇(100)의 취출 작동 측에 설치되며, 취출 로봇(100)에 의해 취출되는 사출품의 중량을 측정 후 데이터 신호로 제공하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 로드셀(300)은; 무게를 숫자로 표시하는 전자저울의 일종으로 취출 로봇(100)의 사출품을 흡착하는 측의 인접한 위치에 마련된 프레임(11)에 설치되며, 상기 취출 로봇(100)이 사출성형기(10)에서 사출품을 흡착 취출하면 그 상태에서의 사출품의 중량을 측정하는 것이며, 사출품의 취출시마다 매번 중량을 측정하고, 그 측정데이터를 전기적 신호로 전송하게 한다.

상기 로드셀(300)은; 바람직하게는 취출 로봇(100)의 프레임(11)에 좌우 2 곳 또는 2 곳 이상 여러 위치에 내부에 설치하며, 상기 로드셀(300)을 1 곳만 설치하면 측정하고자 하는 사출품의 무게 중심이 한쪽으로 쏠리므로 정확한 측정이 어렵고, 따라서 적어도 취출 로봇(100)의 프레임(11) 좌우 양측에 2 곳 또는 그 이상 개소에 설치함이 바람직한 것이다.

이때, 상기 로드셀(300)은 상기 취출 로봇(100)의 프레임(11)에 걸리는 하중을 측정하는 바, 프레임(11)에 걸리는 하중은 취출 로봇(100)에 의해 흡착된 사출품의 중량을 포함하는 무게가 된다. 따라서 취출 로봇(100)의 취출시마다 매번 측정한 사출품의 중량이 미리 설정한 소정의 표준 중량 편차에서 벗어나면 이를 불량으로 판단한다.

그리고, 상기 광 조사식 이오나이저(400)는;

상기 취출 로봇(100)의 취출 작동 측에 설치되며, 사출성형기(10)의 금형 및 사출품에 이온을 분사하여 정전기를 제거하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 광 조사식 이오나이저(400)는; 빛을 이용해 대기중의 분자를 이온화하여 +/- 이온을 생성함으로 대전하는 대상 표면 전하량에 비례하여 쿨롱 력(Coulomb's Force)으로 이온을 결합하여 정전기를 제거하는 구조이다.

상기 광 조사식 이오나이저(400)는 취출 로봇(100)의 선단, 즉 취출 로봇(100)의 프레임(11) 바 타입, 팬 타입, 노즐 타입 등 여러 형태로 제작하여 하나 또는 그 이상의 광 조사식 이오나이저(400)를 선택 적용할 수 있으며, 바람직하게는 하나의 광 조사식 이오나이저(400)를 취출 로봇(100)에 설치한 것을 기본으로 도시하였다.

이때, 상기 광 조사식 이오나이저(400)는 광 조사를 위한 튜브의 재질을 텅스텐, 몰리브덴, 세라믹 중 어느 하나로 제작하여 순간적인 이온 발생 능력을 증대시키고, 이는 기존의 동이란 입력 전력에서의 열 방출력이 높아 이온을 2배 이상 생성할 수 있어 짧은 시간에 더 넓은 면적에 대한 정전기 제거 기능을 수행한다.

더불어 광 조사식 이오나이저(400)를 이용한 정전기 제거 후 잔류 이온량 검출기능을 제공하여 추가 제전 실시 여부를 선택할 수 있다.

한편, 상기 광 조사식 이오나이저(400)가 사출성형기(10)의 금형 및 사출품에 대하여 이온을 생성/분사하면, 이온에 의해 쉽게 정전기를 중화제거하여 사출품 표면에 붙은 이물질이 떨어지고, 이물질이 다시 사출품 표면에 묻지 않음으로 광 조사식 이오나이저(400)에 의한 이온 세정이 이루어지면 사출품의 표면 불량을 현저히 줄일 수 있다.

여기서, 상기 온도센서(200)는, 금형 및 사출품의 위치에 따라 상하, 전후 및 비스듬한 경사 이동이 가능하게 취출 로봇(100)에 설치되는데, 이를 위해 상기 온도센서(200)는; 상기 취출 로봇(100)의 프레임(11)에 수직으로 결합되는 세로대(21)와, 상기 세로대(21)에 수평으로 결합되되 상하 위치조절이 가능한 가로대(22)와, 상기 가로대(22)와 세로대(21) 사이에 결합되어 상,하 및 좌,우로 슬라이드 작동되게 하는 이동블록(23) 및, 상기 가로대(22) 측부에 제자리 회전가능하게 결합된 회전축(24)을 더 포함한다.

상기 세로대(21)는, 판재로 상기 취출 로봇(100)의 프레임(11)에 수직으로 볼트체결되어 고정되며 내측 임의 위치에 가로대(22)가 결합된다.

상기 가로대(22)는, 판재이며 중앙에 이동블록(23)을 임의 위치에 상,하 및 좌,우로 조절 후 볼트체결로 고정하기 위한 장홀(22a)이 형성된다.

상기 이동블록(23)은, 전면 측은 상기 세로대(21)에 요철(凹凸) 구조로 끼움결합되고, 후면 측은 상기 가로대(22)가 요철(凹凸) 구조로 끼움결합되어 상,하 및 좌,우로 슬라이드 이동하여 위치 조절이 가능하게 하는 것이다.

상기 회전축(24)은, 환봉이며 상기 가로대(22) 측부에 제자리 회전가능하게 결합되고, 상기 회전축(24)의 전단 부분에 온도센서(200)가 결합되는 공간을 제공한다.

따라서 상기 세로대(21), 가로대(22), 이동블록(23), 회전축(24)을 통해 온도센서(200)의 위치를 전후, 좌우, 상하 및 비틀어짐 등 모든 각도로 변화시킬 수 있고, 어떠한 형상의 금형에 대하여도 자유롭고 편리하게 온도의 측정이 가능하게 한다.

그리고, 상기 관제 유닛(500)은;

상기 온도센서(200), 로드셀(300)로부터 각각 제공되는 측정데이터가 실시간 전송되며, 상기 실시간 전송된 측정데이터를 비교처리하여 도출된 결과적 데이터를 기반으로 취출 로봇(100)의 동작을 제어하기 위한 것이다.

본 발명의 기본 실시 예에 따른 관제 유닛(500)은; 원격제어부(510), IoT모듈(520), 모바일단말기(530)로 구성된다.

예를 들면, 상기 관제 유닛(500)은, 상기 온도센서(200), 로드셀(300)을 이용해 감지된 측정데이터를 미리 설정저장된 사출품의 정상범위에 해당하는 정상적 데이터와 비교처리하며, 비교처리된 결과를 사출성형기(10)의 디스플레이(12)에 출력하는 동시에, 미리 설정저장된 정상적 데이터에서 사출품 불량의 허용범위 이상의 측정데이터를 감지하면 알람을 관리자의 모바일단말기(530)로 전달하고, 수회 반복 발생시 취출 로봇(100)의 동작, 사출성형기(10)의 동작을 즉각 정지시키는 원격 제어를 수행하는 원격제어부(510)를 더 포함한다.

여기서, 상기 원격제어부(510)는; IoT모듈(520)과 유,무선인터넷으로 송수신하는 유,무선공유기(511) 및,

상기 유,무선공유기(511)에 연결되며, 온도센서(200), 로드셀(300)을 이용해 수집되는 측정데이터가 실시간 전송되면 이를 집약적으로 처리하는 동시에, 사출품의 정상범위에 해당하는 금형 및 사출품의 온도, 사출품의 무게에 대한 정상적 데이터를 미리 저장하고, 미리 저장된 정상적 데이터와 실시간 전송되는 측정데이터를 비교판별처리 후 활용하고, 실시간으로 측정데이터를 처리하는 결과를 사출성형기(10)의 디스플레이(12) 및, 관제 유닛(500)의 모니터(513)에 출력하는 관제컴퓨터(512)를 더 포함하여 구성된다.

상기 유,무선공유기(511)는, 관제컴퓨터(512)에 연결되고, 온도센서(200), 로드셀(300)을 통해 수집되는 사출품의 온도 및 무게의 전반적인 상황에 대한 측정데이터가 수집되면, 그 수집된 측정데이터를 유선이나 무선통신환경(Wi-Fi)에서 IoT모듈(520)과 송수신하기 위한 모뎀이다.

상기 관제컴퓨터(512)는, 성형공장에서 하나 또는 그 이상의 사출성형기(10)를 한 명의 관리자가 통합적으로 관리하기 위한 것이며, 상기 유,무선공유기(511)에 연결되는데, CCR 컴퓨터(실행, 동시성 및 회복제어 컴퓨터)의 제어기반에 의해 상기 유,무선공유기(511)로부터 수신되는 사출성형기(10) 및 취출 로봇(100)에서 수집되는 전반적인 상황에 대한 측정데이터를 제공받아 처리하면서, 모니터(513)를 통해 실시간 수집 처리되는 사출성형기(10) 및 취출 로봇(100)의 전반적인 상황에 대한 측정데이터를 출력할 수 있고, 유,무선통신서비스를 이용해 처리되는 측정데이터를 모바일단말기(530)로 송수신할 수 있게 하는 것이다.

이때, 상기 관제컴퓨터(512)는 사출품의 정상범위에 해당하는 금형 및 사출품의 온도, 사출품의 무게에 대한 정상적 데이터를 미리 설정하여 저장함으로, 상기 온도센서(200), 로드셀(300)을 이용해 감지된 측정데이터가 제공되면, 미리 설정저장된 정상적 데이터를 기반으로 비교판별처리가 가능하게 하며, 그 비교판별처리하는 결과적 정보를 사출성형기(10)의 디스플레이(12) 및 원격제어부(510)의 모니터(513)에 출력한다.

한편, 미리 설정저장된 정상적 데이터 중 사출품 불량의 허용범위 이상의 측정데이터를 데이터처리하는 경우 알람을 유,무선통신서비스 환경에서 관리자의 모바일단말기(530)로 전달할 수 있게 하고, 수회 반복 발생시 취출 로봇(100)의 동작, 사출성형기(10)의 동작을 즉각 정지할 수 있음으로, 사출성형기(10) 및 취출 로봇(100)에 대한 직간접적인 제어를 수행하게 된다.

또한, 상기 관제 유닛(500)은; 상기 온도센서(200), 로드셀(300)을 이용해 감지된 측정데이터를 유,무선인터넷 환경에서 송수신하여 활용하게 하는 IoT모듈(520)을 더 포함한다.

상기 IoT모듈(520)은, 온도센서(200), 로드셀(300)에 각각 허브로 접속된 상태에서 사출성형기(10)의 임의 위치에 설치되며, 상기 온도센서(200), 로드셀(300)로부터 각각 수집된 사출성형기(10)의 전반적인 상황에 대한 측정데이터를 유,무선인터넷 환경에서 원격제어부(510)의 관제컴퓨터(512)와 송수신 가능하게 하는 모뎀이다.

이때, 상기 IoT모듈(520)은 유선이나 무선통신(와이파이;Wi-Fi)를 활용함으로, 상기 온도센서(200), 로드셀(300) 및 IoT모듈(520)에 의한 사물인터넷(Internet of Things)을 기반으로 사출성형기(10) 및 취출 로봇(100)을 제어할 수 있게 된다.

또한, 상기 관제 유닛(500)은; 원격제어부(510)에서 측정데이터를 처리한 결과적 데이터를 유,무선통신서비스 환경에서 유,무선으로 제공받아 실시간으로 사출성형기(10)나 취출 로봇(100) 또는 둘 모두를 제어가능하게 하는 모바일단말기(530)를 더 포함한다.

상기 모바일단말기(530)는, 일종의 스마트폰 기기이며, 사출성형기(10) 및 취출 로봇(100)에서 발생하는 전반적인 상황의 측정데이터를 원격제어부(510)의 관제컴퓨터(512)를 통해 유,무선통신서비스 환경에서 제공받아 이를 실시간으로 활용할 수 있게 하는 것이며, 이를 위해 상기 모바일단말기(530)는 사출성형기(10) 및 취출 로봇(100)의 전반적인 상황의 측정데이터를 처리하면서 사출성형기(10) 및 취출 로봇(100)을 원격제어관리하기 위한 별도 모바일 응용 소프트웨어를 설치할 수 있다.

이에 따라 상기 모바일단말기(530)를 이용해 생산현장에 없는 관리자가 원격제어부(510)에서 치리되는 측정데이터를 관리자가 소지하고 있는 모바일단말기(530) 즉, 스마트폰으로 실시간 확인하면서, 현장에 없는 상태에서도 원격제어부(510)에 처리할 수 있는 상당한 일을 즉각 처리하게 된다.

한편, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치의 작동상태를 나타낸 도면이다.

이에 따르면, 전술한 구조로 이루어진 취출 로봇장치(1)는, 도 3 (a)에서 도시한 바와 같이, 최초 사출성형기(10)에 장착된 금형에서 사출품을 배출하기 위해 금형이 개방되는데, 이때 금형의 이젝트핀 또는 금형 코어가 습동하여 동작하면서 사출품을 금형 면으로부터 이탈시키며, 그 상황에서 취출 로봇(100)이 이탈된 사출품을 흡착하기 위해 이동하여 대기하는 동시에 취출 로봇(100)에 각각 설치된 온도센서(200), 로드셀(300)이 사출성형기(10)의 금형 및 사출품의 온도, 사출품의 무게를 각각 감지하여 측정하고, 측정한 정보데이터를 IoT모듈(520)을 통해 원격제어부(510)에 전송하여 활용 가능하게 하는 동시에, 사출성형기(10)의 디스플레이(12)에서 측정된 정보데이터를 수치로 출력한다.

그 후, 상기 취출 로봇(100)에 설치된 광 조사식 이오나이저(400)가 취출되는 사출품에 대하여 이온을 생성 및 분사하여 사출품 표면에 잔류한 정전기를 중화제거 함에 따라 사출품에 부착된 먼지 등의 이물질을 제거하고, 추가적인 이물질의 부착을 예방하게 된다.

또한, 상기 온도센서(200), 로드셀(300)로부터 각각 제공되는 측정데이터가 관제 유닛(500)에 실시간 전송되며, 상기 실시간 전송된 측정데이터를 미리 설정저장된 정상적 데이터와 비교처리하여 도출된 결과적 데이터를 기반으로 취출 로봇(100)을 원격제어하게 된다.

그리고, 도 3 (b)에서 도시한 바와 같이, 전술한 작동과정을 수행한 후 취출 로봇(100)은 조금 더 하강하여 사출품이 취출 완료된 금형의 내부로 광 조사식 이오나이저(400)가 위치되게 이동하여, 금형 내부를 이온 세정할 수 있는 위치가 되고, 그 즉시 광 조사식 이오나이저(400)는 이온을 생성 및 분사하여 금형 내부에 잔류하는 정전기를 중화하여 미세 먼지 등의 이물질이 부착되는 것을 방지한다.

이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,

본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1; 취출 로봇장치 10; 사출성형기
100; 취출 로봇 200; 온도센서
300; 로드셀 400; 광 조사식 이오나이저
500; 통합관제 유닛 510; 원격제어부
520; IoT모듈 530; 모바일단말기

Claims (5)

1. 사출성형기(10)에 설치되어 성형완료된 사출품을 취출 및 운반하는 동작을 수행하는 취출 로봇(100)과;
   상기 취출 로봇(100)의 취출 작동 측에 설치되며, 사출성형기(10)의 금형 및 사출품의 온도를 측정 후 데이터 신호로 제공하는 온도센서(200)와;
   상기 취출 로봇(100)의 취출 작동 측에 설치되며, 취출 로봇(100)에 의해 취출되는 사출품의 중량을 측정 후 데이터 신호로 제공하는 로드셀(300)과;
   상기 취출 로봇(100)의 취출 작동 측에 설치되며, 사출성형기(10)의 금형 및 사출품에 이온을 분사하여 정전기를 제거하는 광 조사식 이오나이저(400) 및,
   상기 온도센서(200), 로드셀(300)로부터 각각 제공되는 측정데이터가 실시간 전송되며, 상기 실시간 전송된 측정데이터를 비교처리하여 도출된 결과적 데이터를 기반으로 취출 로봇(100)의 동작을 제어하는 관제 유닛(500)을 포함하여 구성되고,
   상기 관제 유닛(500)은, 상기 온도센서(200), 로드셀(300)을 이용해 감지된 측정데이터를 미리 설정저장된 사출품의 정상범위에 해당하는 정상적 데이터와 비교처리하며, 비교처리된 결과를 사출성형기(10)의 디스플레이(12)에 출력하는 동시에,
   미리 설정저장된 정상적 데이터에서 사출품 불량의 허용범위 이상의 측정데이터를 감지하면 알람을 관리자의 모바일단말기(530)로 전달하고, 수회 반복 발생시 취출 로봇(100)의 동작, 사출성형기(10)의 동작을 즉각 정지시키는 원격 제어를 수행하는 원격제어부(510)를 더 포함하며,
   상기 관제 유닛(500)은, 상기 온도센서(200), 로드셀(300)을 이용해 감지된 측정데이터를 유,무선인터넷 환경에서 송수신하여 활용하게 하는 IoT모듈(520)을 더 포함하고,
   상기 관제 유닛(500)은, 원격제어부(510)에서 측정데이터를 처리한 결과적 데이터를 유,무선통신서비스 환경에서 유,무선으로 제공받아 실시간으로 취출 로봇(100)을 제어가능하게 하는 모바일단말기(530)를 더 포함하고,
   상기 원격제어부(510)는,
   IoT모듈(520)과 유,무선인터넷으로 송수신하는 유,무선공유기(511) 및,
   상기 유,무선공유기(511)에 연결되며, 온도센서(200), 로드셀(300)을 이용해 수집되는 측정데이터가 실시간 전송되면 이를 집약적으로 처리하는 동시에, 사출품의 정상범위에 해당하는 금형 및 사출품의 온도, 사출품의 무게에 대한 정상적 데이터를 미리 저장하고, 미리 저장된 정상적 데이터와 실시간 전송되는 측정데이터를 비교판별처리 후 활용하고, 실시간으로 측정데이터를 처리하는 결과를 사출성형기(10)의 디스플레이(12) 및, 관제 유닛(500)의 모니터(513)에 출력하는 관제컴퓨터(512)를 더 포함하며,
   상기 온도센서(200)는, 금형 및 사출품의 위치에 따라 상하, 전후 및 비스듬한 경사 이동이 가능하게 취출 로봇(100)에 설치되는데, 상기 취출 로봇(100)의 프레임(11)에 수직으로 결합되는 세로대(21)와, 상기 세로대(21)에 수평으로 결합되되 상하 위치조절이 가능한 가로대(22)와, 상기 가로대(22)와 세로대(21) 사이에 결합되어 상,하 및 좌,우로 슬라이드 작동되게 하는 이동블록(23) 및, 상기 가로대(22) 측부에 제자리 회전가능하게 결합된 회전축(24)을 더 포함하고,
   상기 로드셀(300)은 취출 로봇(100)의 프레임(11) 좌우 양측의 2곳에 설치되는 것을 더 포함하며,
   상기 광 조사식 이오나이저(400)는 광 조사를 위한 튜브의 재질을 텅스텐, 몰리브덴, 세라믹 중 어느 하나로 제작한 것을 더 포함하고,
   상기 세로대(21)는 취출 로봇(100)의 프레임(11)에 수직으로 볼트체결되어 결합되고,
   상기 가로대(22)는 상기 세로대(21)의 내측 임의 위치에 결합된 상태에서 중앙에 이동블록(23)을 임의 위치에 상,하 및 좌,우로 조절 후 볼트체결로 고정하기 위한 장홀(22a)이 형성되며,
   상기 이동블록(23)은 전면 측은 상기 세로대(21)에 요철(凹凸) 구조로 끼움결합되고, 후면 측은 상기 가로대(22)가 요철(凹凸) 구조로 끼움결합되고,
   상기 회전축(24)은 가로대(22) 측부에 제자리 회전가능하게 끼워져 결합되는 것을 더 포함한 사출성형기의 사출품 불량 방지 기능을 갖는 취출 로봇장치.
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