KR102061062B1 - 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 창호의 창문 레일에 설치되어 창틀과 창짝 사이의 틈새로 바람이 새어 들어오는 것을 막는 풍지판을 자동화 공정을 통해 제조함으로써 제조에 따른 인건비를 줄이고, 생산성을 향상시켜 경쟁력을 확보할 수 있도록 개선된 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법에 관한 것이다.

Description

자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법{Manufacturing method of wind board using automated process}

본 발명은 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 창호의 창문 레일에 설치되어 창틀과 창짝 사이의 틈새로 바람이 새어 들어오는 것을 막는 풍지판을 자동화 공정을 통해 제조함으로써 제조에 따른 인건비를 줄이고, 생산성을 향상시켜 경쟁력을 확보할 수 있도록 개선된 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 창문은 레일을 따라서 슬라이딩 작동을 하도록 구성되어 있으며, 창틀 프레임의 레일 위에 창문이 얹혀져 이동하는 구조이므로 창문의 하단부에는 항상 틈새가 생긴다.

따라서, 비 또는 바람이 창문의 하부 틈새로 유입되는 문제점을 방지하기 위해서 일반적으로 건물의 창문을 시공할 때, 도 1과 같은 구조의 종래기술의 창호용 풍지판(1)을 창틀 프레임의 레일 바닥면에 설치하여 창문의 하부 틈새로 유입되는 외기를 막아주도록 구성하였다.

도 1에 도시된 바와 같이, 풍지판(1)은 경질 수지의 베이스(10)와 이 베이스(10)에 일체로 형성된 연질 수지의 다수의 브러시(14,15,16,17)로 이루어진다.

이때, 베이스(10)는 가로와 세로의 길이가 다른 직사각형으로 대향하는 양측에는 톱니 형상의 강재의 고정편(12)이 돌출된다.

이러한 구조의 풍지판(1)은 창틀 프레임의 레일 바닥면에 고정되는데, 베이스(10)에 힘을 가하여 구부린 상태에서 끼우면 베이스(10)의 복원력에 의해 구부러진 상태에서 펴지고 이때 고정편(12)이 양 레일의 측벽을 가압하여 풍지판(1)이 고정된다.

그런데, 이런 풍지판(1)은 일일이 수작업으로 제조되거나 혹은 일부 조립과정을 자동화시킨 경우는 있지만, 주요 작업들은 모두 수작업에 의해 이루어지고 있어 생산효율이 떨어짐은 물론 인건비에 따른 제조비용이 상승하고, 숙련도에 따라 조립불량이 발생율이 높아 경쟁력이 떨어지는 한계에 도달한 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-1484009호(2015.01.13.) '보조풍지부재를 구비한 풍지판'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 창호의 창문 레일에 설치되어 창틀과 창짝 사이의 틈새로 바람이 새어 들어오는 것을 막는 풍지판을 자동화 공정을 통해 제조함으로써 제조에 따른 인건비를 줄이고, 생산성을 향상시켜 경쟁력을 확보할 수 있도록 개선된 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 합성수지를 사출하여 베이스(10)를 성형할 때 고정편(20)의 판면 중앙에 적어도 2개 이상의 핀공(22)을 펀칭하여 형성하는 고정편(20) 가공단계와; 가공된 고정편(20)의 핀공(22)이 턴테이블(100) 위에 안착된 지그블럭(110) 상의 고정핀(112)에 끼워 적층 안치시키는 고정편(20) 위치고정단계와; 고정편(20)이 지그블럭(110) 상에 위치고정되면 로봇팔에 고정된 흡착지그(200)를 이용하여 고정편(20) 한 개씩 흡착 취출하여 고정편(20)을 인서트 성형할 사출기(300)로 자동 투입하는 고정편(20) 금형 투입단계와; 고정편(20)이 인서트될 위치로 투입된 사출기(300)에 수지를 공급하여 고정편(20)이 베이스(10)에 인서트되게 성형하는 사출성형단계와; 사출 성형이 완료되면, 취출로드를 이용하에 제품을 금형 밖으로 취출하고 양품과 불량품 여부를 판독하는 제품취출 및 검사단계;를 포함하는 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법에 있어서;
상기 지그블럭(110)은 턴테이블(100) 상에 원주방향으로 일정각도를 두고 다수개 구비되며; 상기 턴테이블(100)은 인덱스(INDEX)(120)에 의해 구동되도록 설계되고; 상기 인덱스(120)는 가공테이블(130) 상에 설치되며; 상기 지그블럭(110)에는 상기 핀공(22)이 끼워지는 적어도 2개 이상의 고정핀(112)이 구비되고;
상기 인덱스(120)는 할출(dividing departure) → 정지 → 할출 → 정지 형태로 간헐회전운동 형태의 드라이브형으로서 입력축 1회전당 출력축에 1회 할출/정지가 일어나면서 턴테이블을 간헐적으로 회전제어하도록 구성되며;
상기 고정편(20) 가공단계는 판 절단과정과, 톱니 가공과정을 선행하도록 구성되어 고정편(20)의 양측에 톱니가 형성되도록 하고;
상기 흡착지그(200)는 공기흡입식 흡착기이며, 1회 투입 후 고정편(20)의 두께만큼 실린더장치에 의해 하강하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법을 제공한다.

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본 발명에 따르면, 창호의 창문 레일에 설치되어 창틀과 창짝 사이의 틈새로 바람이 새어 들어오는 것을 막는 풍지판을 자동화 공정을 통해 제조함으로써 제조에 따른 인건비를 줄이고, 생산성을 향상시켜 경쟁력을 확보하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 풍지판의 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제조방법을 보인 플로우챠트이다.
도 3은 본 발명에 따라 제조되는 풍지판의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제조방법을 설명하기 위한 인덱스를 포함한 턴테이블 및 지그블럭의 설치예를 보인 예시도이다.
도 5는 도 4의 실품예를 보인 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 제조방법을 설명하는 예시적인 공정도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법은 연질수지로 된 다수의 브러시를 갖는 베이스(10)에 톱니형상의 고정편(20)을 인서트 가공하는 것이 주된 기술요지이다.

이를 위해, 본 발명은 고정편(20) 가공단계를 먼저 수행한다.

상기 고정편(20) 가공단계는 고정편(20)을 자동화 공정을 통해 자동처리할 수 있는 형태로 가공하는 단계로서, 톱니(24)가 돌출 형성된 고정편(20)의 판면 중앙에 적어도 2개 이상의 핀공(22)을 펀칭하는 과정을 포함한다.

즉, 판 절단, 톱니 가공 후 펀칭하는 과정이 더 수행되는 것이다.

상기 펀칭과정은 턴테이블(100) 위에 안착된 지그블럭(110) 상에 고정편(20)을 위치고정하기 위한 구멍을 내는 과정이다.

이때, 상기 지그블럭(110)은 교체 가능하게 구성되며, 특히 상기 핀공(22)을 다수로 형성하여 교체된 지그블럭(110)의 크기에 맞게 위치고정할 수 있게 하면 한 대의 자동화설비로 여러 종류의 인서트용 고정편(20)을 자동 인서트시키는 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.

이어, 고정편(20) 위치고정단계가 수행된다.

상기 고정편(20) 위치고정단계는 지그블럭(110)에 형성된 고정핀(112)에 상기 고정편(20)의 핀공(22)을 일치시켜 끼워 넣는 단계이다.

이때, 상기 지그블럭(110)은 도 4의 예시와 같이 턴테이블(100) 상에 원주방향으로 일정각도를 두고 다수개 구비될 수 있는데, 바람직하게는 90°간격을 두고 4개 구비된다.

여기에서, 상기 턴테이블(100)은 인덱스(INDEX)(120)에 의해 구동되도록 설계되며, 상기 인덱스(120)는 가공테이블(130) 상에 설치된다.

아울러, 인덱스란 인덱스드라이브(Index Drive)를 의미하며, 이는 자동화설비에 적용되는 간헐할출 장치로서 입력축을 등속도로 회전시키면 출력축은 목적된 움직임에 맞게 이동(선회), 정지의 일련의 동작을 반복운동하는 기구이다.

이러한 인덱스는 간헐할출운동, 선회반복운동, 정밀제어감속운동, 차등분할운동, 불규칙분할운동, 선회귀환운동 등 다양한 드라이브 형태로 제어할 수 있는데, 본 발명에서는 특히, 할출(dividing departure) → 정지 → 할출 → 정지와 같은 간헐회전운동 형태의 드라이브형을 사용한다.

예컨대,

와 같은 형태로, 입력축 1회전당 출력축에 1회 할출/정지가 일어나면서 턴테이블을 간헐적으로 회전제어하게 된다.

또한, 상기 고정핀(112)은 돌출높이를 길게 함으로써 여러장의 고정편(20)을 재치할 수도 있으며, 이 경우 그 효율성이 더욱 증가하게 된다.

뿐만 아니라, 상기 인덱스(120)는 도 5와 같이, 메인컨트롤러(122)에 의해 동작 제어되는 바, 상기 메인컨트롤러(122)는 일종의 PLC 혹은 MCU이며, 인덱스의 운동타임, 즉 간헐타임, 회전속도 등을 설정할 수 있다.

이어, 고정편(20) 금형 투입단계가 수행된다.

상기 고정편(20) 금형 투입단계는 도 6에서와 같이, 흡착지그(200)를 이용하여 고정편(20)을 인서트 성형할 사출기(300)로 투입하는 단계이다.

이때, 흡착지그(200)는 공지된 공기흡입식 흡착기이며, 1회 투입 후 고정편(20)의 두께만큼 실린더장치에 의해 하강하도록 구성된다.

통상, 고정편(20)의 두께가 0.4mm 정도이므로 1회 투입 후 0.4mm 하강한 후 선회하여 다음 고정편을 흡착하여 파지하게 된다.

때문에, 하나의 지그블럭(110)상에 다수개, 바람직하게는 10개의 고정편(20)이 적층되어 있는 경우라면 흡착지그(200)는 10회 동작에 따라 총 4mm가 하강하여 마지막 고정편까지 흡착파지하여 이송하게 되며, 10회 동작이 완료되면 인덱스(120)의 제어에 따라 턴테이블(100)이 90°회전하여 다음 지그블럭 상에 적치되어 있는 고정편을 흡착 이송하여 사출기(300)로 투입하게 된다.

이 경우, 상기 흡착지그(200)는 로봇팔에 고정되어 드라이빙되며, 설정된 시퀀스대로 동작하므로 동작의 정밀도가 향상되고, 자동화가 가능하며, 대량처리가 가능하게 된다.

특히, 흡착지그(200)가 이동하는 도중에 턴테이블(100)이 회전하기 때문에 흡착지그(200)가 다음 고정편 흡착을 위해 대기할 시간이 필요치 않아 공정로스를 막을 수 있다.

이후, 사출성형단계가 수행된다.

상기 사출성형단계는 사출기(300)를 통해 기존과 동일하게 이루어지며, 금형내 캐비티로 투입된 고정편(20)이 인서트되는 개념으로 성형된다.

그러면, 도 3과 같은 형태로 베이스(10)에 고정편(20)이 인서트된 형태로 풍지판이 제품화되게 된다.

사출 성형이 완료되면, 마지막으로 제품취출 및 검사단계가 수행된다.

제품 취출은 취출로드에 의해 금형이 벌어지면 컨베이어벨트로 취출되는 형태로 이루어지고, 양품과 불량품 판정을 위해 샘플링 검사가 이루어진다.

이때, 검사는 샘플링 검사 방식이 일반적이지만, 필요하다면 전수검사도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법은 숙련공을 필요로 하지 않으면서 정확하고 정밀한 이송 및 금형 투입이 가능하고, 대량처리를 자동으로 수행하기 때문에 제품원가를 낮춰 경쟁력을 확보하면서 제품불량을 최소화하고, 공정손실을 방지하는 제조상 효율을 극대화시키는 장점이 있다.

100: 턴테이블
200: 흡착지그
300: 사출기

Claims (2)

1. 합성수지를 사출하여 베이스(10)를 성형할 때 고정편(20)의 판면 중앙에 적어도 2개 이상의 핀공(22)을 펀칭하여 형성하는 고정편(20) 가공단계와; 가공된 고정편(20)의 핀공(22)이 턴테이블(100) 위에 안착된 지그블럭(110) 상의 고정핀(112)에 끼워 적층 안치시키는 고정편(20) 위치고정단계와; 고정편(20)이 지그블럭(110) 상에 위치고정되면 로봇팔에 고정된 흡착지그(200)를 이용하여 고정편(20) 한 개씩 흡착 취출하여 고정편(20)을 인서트 성형할 사출기(300)로 자동 투입하는 고정편(20) 금형 투입단계와; 고정편(20)이 인서트될 위치로 투입된 사출기(300)에 수지를 공급하여 고정편(20)이 베이스(10)에 인서트되게 성형하는 사출성형단계와; 사출 성형이 완료되면, 취출로드를 이용하에 제품을 금형 밖으로 취출하고 양품과 불량품 여부를 판독하는 제품취출 및 검사단계;를 포함하는 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법에 있어서;
   상기 지그블럭(110)은 턴테이블(100) 상에 원주방향으로 일정각도를 두고 다수개 구비되며; 상기 턴테이블(100)은 인덱스(INDEX)(120)에 의해 구동되도록 설계되고; 상기 인덱스(120)는 가공테이블(130) 상에 설치되며; 상기 지그블럭(110)에는 상기 핀공(22)이 끼워지는 적어도 2개 이상의 고정핀(112)이 구비되고;
   상기 인덱스(120)는 할출(dividing departure) → 정지 → 할출 → 정지 형태로 간헐회전운동 형태의 드라이브형으로서 입력축 1회전당 출력축에 1회 할출/정지가 일어나면서 턴테이블을 간헐적으로 회전제어하도록 구성되며;
   상기 고정편(20) 가공단계는 판 절단과정과, 톱니 가공과정을 선행하도록 구성되어 고정편(20)의 양측에 톱니가 형성되도록 하고;
   상기 흡착지그(200)는 공기흡입식 흡착기이며, 1회 투입 후 고정편(20)의 두께만큼 실린더장치에 의해 하강하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동화 공정을 이용한 풍지판 제조방법.
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