KR102165685B1 - 사출 성형 제품 자동 배출 시스템 - Google Patents

Abstract

사출 성형 금형의 고정측 금형과 이동측 금형이 형개된 때, 자동적으로 고정측 금형과 이동측 금형 중 일 측 금형의 제품 부착면에 부착된 제품을 제품 부착면으로부터 분리 취출하고 사출 성형 금형 바깥의 적재 지점에 쌓아 놓는 사출 성형 제품 자동 배출 시스템이 개시된다. 개시된 사출 성형 제품 자동 배출 시스템은, 일 측 금형의 내부에 대기압보다 높은 고압의 공기를 주입하여 제품을 제품 부착면으로부터 분리하는 공압형 제품 취출 장치, 및 제품 부착면에서 분리 취출되는 제품을 잡아내는 픽업 호이스트, 및 픽업 호이스트를 지지하고 사출 성형 금형으로부터 적재 지점까지 이동시키는 호이스트 지지 유닛을 구비한 제품 이송 로봇을 구비한다.

Description

사출 성형 제품 자동 배출 시스템{System for discharging injection molded product automatically}

본 발명은 사출 성형 제품을 사출 성형 금형에서 자동적으로 분리 취출하고, 파지하여 사출 성형 금형 바깥의 적재 장소로 이송하는 사출 성형 제품 자동 배출 시스템에 관한 것이다.

사출 성형(injection molding)은 용융 상태의 수지를 금형의 내부에 주입 후 냉각하여 제품을 형성하는 공법으로, 압축 성형(compression molding), 압출 성형(extrusion molding) 등의 다른 성형 공법에 비해 제품의 형태 및 사이즈에 제한이 적으며 생산성 및 작업 능률이 우수하여 플라스틱 제품의 성형에 폭넓게 사용되고 있다.

사출 성형 금형은 형개(型開) 및 형합(型合)되는 고정측 금형과 이동측 금형을 구비한다. 상기 고정측 금형과 이동측 금형이 형개되면, 성형된 제품은 상기 고정측 금형 및 이동측 금형 중 하나에 부착된다. 사출 성형 금형은 상기 부착된 제품을 분리 취출하는 작업을 돕는 제품 취출 장치를 구비한다. 상기 제품 취출 장치에 의해 상기 고정측 금형 및 이동측 금형 중 하나에서 분리된 제품은 작업자에 의해 픽업(pick-up)되어 특정한 제품 적재 지점에 쌓여진다.

그런데, 제품의 크기가 크거나 무게가 무거운 경우, 또는 사출 성형 금형이 형개됨과 동시에 복수 개의 제품이 취출되는 경우, 상기 제품 취출 장치에 의해 분리 취출된 제품을 작업자가 손수 픽업하고 제품 적재 지점에 적재하는 작업이 불가능하거나, 가능하다 하더라도 작업 속도가 늦어져서 제품의 생산성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 제품을 픽업하고 적재하는 작업 도중에 안전 사고가 발생할 가능성이 커지게 된다.

대한민국 등록특허공보 10-1837295호

본 발명은, 사출 성형 금형의 고정측 금형과 이동측 금형이 형개된 때, 자동적으로 사출 성형 제품을 상기 사출 성형 금형에서 분리 취출하고 상기 사출 성형 금형 바깥의 적재 장소에 쌓아 놓는 사출 성형 제품 자동 배출 시스템을 제공한다.

본 발명은, 사출 성형 금형의 고정측 금형과 이동측 금형이 형개(型開)된 때, 자동적으로 상기 고정측 금형과 이동측 금형 중 일 측 금형의 제품 부착면에 부착된 제품을 상기 제품 부착면으로부터 분리 취출하고 상기 사출 성형 금형 바깥의 적재 지점에 쌓아 놓는 시스템으로서, 상기 일 측 금형의 내부에 대기압보다 높은 고압의 공기를 주입하여 상기 제품을 상기 제품 부착면으로부터 분리하는 공압형 제품 취출 장치, 및 상기 제품 부착면에서 분리 취출되는 제품을 잡아내는 픽업 호이스트(pick-up hoist), 및 상기 픽업 호이스트를 지지하고 상기 사출 성형 금형으로부터 상기 적재 지점까지 이동시키는 호이스트 지지 유닛을 구비한 제품 이송 로봇(robot)을 구비하는, 사출 성형 제품 자동 배출 시스템을 제공한다.

상기 픽업 호이스트는 서로 가까워지는 방향 및 그 반대 방향으로 이동 가능한 한 쌍의 핑거(finger)를 구비한 그립퍼를 적어도 한 개 구비하고, 상기 제품 부착면으로부터 분리된 제품이 상기 한 쌍의 핑거 사이에 위치할 때 상기 한 쌍의 핑거가 서로 가까워지는 방향으로 이동하여서 상기 그립퍼가 상기 제품을 파지할 수 있다.

상기 한 쌍의 핑거는, 서로 마주보는 측면에 탄성 소재로 이루어진 댐퍼층(damper layer)을 구비할 수 있다.

상기 이동측 금형은 상기 고정측 금형에 대해 수평 방향으로 이동하여 형합(型合) 및 형개되고, 상기 픽업 호이스트가 제품을 잡아내면, 상기 호이스트 지지 유닛은 상기 픽업 호이스트를 상기 이동측 금형 및 고정측 금형보다 높은 위치로 상승시킨 후에 상기 적재 지점까지 수평 방향의 경로를 따라 이동시킬 수 있다.

상기 제품이 상기 제품 부착면에서 분리될 때 상기 그립퍼가 상기 제품에 근접하여 상기 제품과 마주보도록 상기 픽업 호이스트는 수직 방향으로 세워지고, 상기 상기 픽업 호이스트가 상기 이동측 금형 및 고정측 금형보다 높은 위치로 상승한 후에 상기 픽업 호이스트는 상기 호이스트 지지 유닛에 대해 회전하여 수평 방향으로 눕혀질 수 있다.

상기 픽업 호이스트는, 상기 제품 부착면에서 분리되는 제품이 상기 그립퍼에 의해 정확히 파지되기 전에 아래로 낙하하는 것을 막아주는 이탈 방지 바스켓(basket)을 구비할 수 있다.

상기 공압형 제품 취출 장치는, 상기 제품 부착면이 형성된 일 측 금형 내부에 공기 유동 가능하게 형성된 공압(空壓) 유로 내에 선택적으로 대기압보다 높은 고압의 공기압이 형성되도록 고압의 공기를 주입하는 공압 제공 유닛, 상기 일 측 금형 내부에 삽입되며, 상기 제품을 상기 제품 부착면에서 분리시키지 않는 후퇴 위치와, 일 측 말단이 상기 제품을 밀어 상기 제품 부착면에서 분리시키는 전진 위치 사이에서 이동 가능한 푸시 핀(push pin), 및 상기 일 측 금형 내부에 삽입되며, 상기 푸시 핀을 상기 후퇴 위치를 향해 탄성 편향(elastic bias)시키는 스프링(spring)을 구비하고, 상기 공압 제공 유닛에 의해 상기 공압 유로에 고압의 공기가 주입되면 상기 푸시 핀이 상기 후퇴 위치에서 상기 전진 위치로 이동하여 상기 제품이 상기 제품 부착면에서 분리되고, 상기 공압 제공 유닛에 의한 고압 공기의 주입이 중지되면 상기 스프링의 탄성 복원력에 의해 상기 푸시 핀이 상기 후퇴 위치로 복귀할 수 있다.

상기 푸시 핀은 피스톤(piston), 및 상기 피스톤의 직경의 크기보다 작은 크기의 직경을 가지며 상기 피스톤으로부터 상기 제품 부착면까지 연장된 제1 스틱(stick)을 구비하고, 상기 일 측 금형의 내부에는 상기 피스톤이 전진 및 후퇴 가능하게 끼워지도록 상기 피스톤의 직경의 크기와 대응되는 크기의 내경(inner diameter)을 가지며, 상기 공압 유로와 연결되는 실린더 홀(cylinder hole), 및 상기 제1 스틱이 전진 및 후퇴 가능하게 끼워지나 상기 피스톤은 끼워지지 못하도록 상기 제1 스틱의 직경의 크기와 대응되는 크기의 내경을 가지며, 상기 제품 부착면까지 연장된 제1 스틱 홀(hole)이 형성될 수 있다.

상기 일 측 금형 내부에는 상기 실린더 홀과 공기 유동 가능하고 상기 일 측 금형 외부와도 공기 유동 가능한 통기 유로가 형성되고, 상기 공압 유로에 고압의 공기가 주입된 때에 상기 피스톤과 상기 실린더 홀에 의해 한정되는 공간의 압력은 상기 공압 유로의 압력보다 작을 수 있다.

상기 스프링은 제1 스틱에 꿰어지는 코일 스프링(coil spring)이고, 상기 일 측 금형의 내부에는 상기 실린더 홀과 상기 제1 스틱 홀 사이에 상기 코일 스프링을 수용하는 스프링 홀(hole)이 형성되고, 상기 스프링 홀의 내경의 크기는 상기 제1 스틱 홀의 내경의 크기보다 크고 상기 실린더 홀의 내경의 크기보다 작을 수 있다.

상기 공압형 제품 취출 장치는, 상기 일 측 금형에 고정되며, 상기 제1 스틱 및 피스톤과 일직선 상에 배치되는 플러그(plug)를 더 구비하고, 상기 일 측 금형에는 상기 플러그가 끼워지는 플러그 홀(hole)이 더 형성되고, 상기 푸시 핀은 상기 피스톤으로부터 상기 제1 스틱과 반대 방향으로 연장되고 상기 후퇴 위치인 때 상기 플러그에 접촉 지지되는 제2 스틱을 더 구비할 수 있다.

상기 공압 유로는 상기 실린더 홀과 상기 플러그 홀 사이를 가로질러 연장되고, 상기 제2 스틱에 의해 공압 유로가 폐쇄되지 않도록, 상기 제2 스틱 직경의 크기는 상기 공압 유로의 내경의 크기보다 작을 수 있다.

상기 공압형 제품 취출 장치는, 상기 푸시 핀, 스프링, 및 플러그를 서로 같은 개수로 복수 개씩 구비하고, 상기 같은 개수의 푸시 핀, 스프링, 및 플러그가 하나씩 조합되어서 상기 공압 유로의 경로를 따라 배치될 수 있다.

본 발명의 사출 성형 제품 자동 배출 시스템은, 예컨대, 제품의 크기가 크거나 무게가 무거운 경우, 또는 사출 성형 금형이 형개됨과 동시에 복수 개의 제품이 취출되는 경우 등, 작업자가 제품을 손수 사출 성형 금형에서 취출, 픽업(pick-up), 및 제품 적재 지점에 적재하는 작업이 어려운 경우에도 자동으로 제품을 취출, 픽업, 이송, 및 적재하는 작업을 수행한다. 따라서, 작업 속도가 향상되어 제품 생산성이 향상되고, 작업자의 안전 사고가 예방된다.

또한, 본 발명의 사출 성형 제품 자동 배출 시스템에 구비된 공압형 제품 취출 장치는, 고압 공기의 공압을 이용하여 사출 성형 제품을 금형에서 분리 취출하며, 종래의 통상적인 제품 취출 장치에 구비되는, 길이가 긴 이젝트 핀, 이젝트 판, 이젝트 판 구동 액추에이터, 및 스페이서 블록을 구비하지 않는다. 따라서, 사출 성형 금형의 크기가 작아지고 구조가 단순해져서, 사출 성형 금형을 콤팩트(compact)하게 설계하기 쉽고, 금형의 제조 원가를 줄이고, 제조 기간을 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 제품 자동 배출 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 사출 성형 금형의 종단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 A 부분을 확대 도시한 도면으로, 도 3은 푸시 핀이 원위치에 있는 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 푸시 핀이 제품을 제품 부착면에서 분리 취출하는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 제품 이송 로봇에 구비된 픽업 호이스트(pick-up hoist)의 사시도이다.
도 6은 도 1의 이송 로봇의 정면도로서, 사출 성형 제품을 픽업하고 이송하는 모습을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 제품 자동 배출 시스템을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 제품 자동 배출 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1의 사출 성형 금형의 종단면도이며, 도 3 및 도 4는 도 2의 A 부분을 확대 도시한 도면으로, 도 3은 푸시 핀이 원위치에 있는 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 푸시 핀이 제품을 제품 부착면에서 분리 취출하는 상태를 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 제품 자동 배출 시스템(90)은, 사출 성형 금형(1)의 고정측 금형(2) 및 이동측 금형(10)이 형개(型開)된 때, 자동적으로 이동측 금형(10)의 제품 부착면(13)에 부착된 제품(100)을 상기 제품 부착면(13)으로부터 분리 취출하고 상기 사출 성형 금형(1) 바깥의 적재 지점(미도시)에 쌓아 놓는 시스템이다.

상기 사출 성형 제품 자동 배출 시스템(90)은 공압형 제품 취출 장치(20), 제품 이송 로봇(60), 및 콘트롤러(controller)(91)를 구비한다. 상기 공압형 제품 취출 장치(20)는 상기 이동측 금형(10)의 내부에 대기압보다 높은 고압의 공기를 주입하여 사출 성형 제품(100)을 제품 부착면(13)으로부터 분리 취출한다. 상기 제품 이송 로봇(60)은 상기 제품 부착면(13)에서 분리 취출되는 제품(100)을 잡아서 상기 사출 성형 금형(1)으로부터 상기 적재 지점까지 이동시킨다. 상기 콘트롤러(91)는 상기 공압형 제품 취출 장치(20) 및 제품 이송 로봇(60)의 작동을 제어한다.

상기 사출 성형 금형(1)은 형개(型開) 및 형합(型合)되는 고정측 금형(2) 및 이동측 금형(10)을 구비한다. 형개는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 고정측 금형(2)과 이동측 금형(10)이 이격된 상태를 의미하고, 형합은 이와 반대로 고정측 금형(2)과 이동측 금형(10)이 밀착된 상태를 의미한다. 도 1에 도시된 사출 성형 금형(1)에서는 고정측 금형(2)이 이동하지 않고 이동측 금형(10)이 고정측 금형(2)에 대해 수평 방향으로, 구체적으로 Y축과 평행하게 이동하여 고정측 금형(2)과 이동측 금형(10)이 형개 및 형합되지만, 이와 반대로 이동측 금형(10)이 이동하지 않고 고정측 금형(2)이 이동측 금형(10)에 대해 수평 방향으로 이동하여 고정측 금형(2)과 이동측 금형(10)이 형개 및 형합될 수도 있다.

고정측 금형(2)은 고정 코어(4)와 상기 고정 코어(4)를 고정 지지하는 고정 원판(3)을 구비한다. 이동측 금형(10)은 이동 코어(12)와 상기 이동 코어(12)를 고정 지지하는 이동 원판(11)을 구비한다. 고정측 금형(2)과 이동측 금형(10)이 형합되어 고정 코어(4)와 이동 코어(12)가 밀착되면 사출 성형 제품(100)의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 마련된다. 이동 코어(12)와 마주보는 고정 코어(4)의 측면에는 사출 성형 제품(100)의 일 측면 형상에 대응되는 고정 코어 형상 한정면(5)이 마련되고, 고정 코어(4)와 마주보는 이동 코어(12)의 측면에는 사출 성형 제품(100)의 타 측면 형상에 대응되는 이동 코어 형상 한정면(13)이 마련된다.

고정측 금형(2)과 이동측 금형(10)이 형개된 때, 사출 성형된 제품(100)은 상기 이동 코어 형상 한정면(13)에 부착된다. 따라서, 도 1에 도시된 사출 성형 금형(1)에서 상기 이동 코어 형상 한정면(13)이 상기 제품(100)이 부착되는 제품 부착면이 된다. 도 1 및 도 2에는 고정측 금형(2)과 이동측 금형(10)이 형개된 때 상기 제품 부착면(13)에 하나의 제품(100)만 부착되는 것처럼 보이지만, 실제로는 도 5에 도시된 바와 같이 각각의 사출 성형 제품(100)은 Z축과 평행한 방향으로 길게 연장된 형상의 제품이고, 복수 개, 예컨대 4개의 사출 성형 제품(100)이 사출 성형 금형(1)의 형합과 형개 사이클에서 동시에 성형되어 상기 제품 부착면(13)에 나란히 부착된다.

상기 사출 성형 금형(1)은 용융된 수지를 사출(injection)하는 사출 장치(미도시)의 노즐(nozzle)에 연결되는 스프루 부시(sprue bush), 상기 스프루 부시를 통해 사출 성형 금형(1) 내부로 주입된 용융된 수지를 상기 캐비티까지 유도하는 러너(runner), 및 상기 용융된 수지가 상기 러너에서 상기 캐비티로 건너가기 위해 통과하는 게이트(gate)를 더 구비하나, 이들은 도면에서 생략되어 있다.

상기 공압형 제품 취출 장치(20)는, 공압 제공 유닛, 푸시 핀(push pin)(40), 스프링(spring)(50), 및 플러그(plug)(55)를 구비한다. 이동측 금형(10)의 내부에는 공기 유동 가능한 공압(空壓) 유로(25)가 형성된다. 공압 유로(25)는 이동 코어(12)와 이동 원판(11)을 공기 유동 가능하게 관통한다. 상기 공압 유로(25)는 이동 원판(11) 및 이동 코어(12)를 드릴(drill) 가공하여 형성한다. 상기 드릴 가공으로 인해 이동 원판(11) 외측면에 불필요한 개구(開口)가 형성되는데, 상기 불필요한 개구는 공압 유로 폐쇄 플러그(plug)(26)에 의해 폐쇄된다.

상기 공압 제공 유닛은 상기 공압 유로(25) 내에 선택적으로 대기압보다 높은 고압의 공기압이 형성되도록 고압의 공기를 주입하는 유닛(unit)이다. 상기 공압 제공 유닛은, 사출 성형 금형(1) 외부의 공기를 승압하는 에어 펌프(air pump)(21)와, 상기 에어 펌프(21)에서 승압된 고압 공기를 상기 공압 유로(25)로 주입하기 위하여 상기 에어 펌프(21)로부터 상기 이동 원판(11)의 외측면에 형성된 공압 유로(25) 말단의 개구(開口)(25p)까지 연장된 압축 공기관(22)을 구비한다.

도 1 및 도 2에 도시된 공압 제공 유닛은 한 쌍의 에어 펌프(21)와, 각각의 에어 펌프(21)에서 이동 원판(11) 일 측과 타 측의 공압 유로 말단 개구(25p)까지 연장된 한 쌍의 압축 공기관(22)을 구비하나 이것은 예시에 불과하다. 예를 들어, 본 발명의 다른 예에 구비된 공압 제공 유닛은, 하나의 에어 펌프와, 상기 에어 펌프에서 하부 원판 일 측의 공압 유로 말단 개구까지 연장된 하나의 압축 공기관을 구비하고, 하부 원판 타 측의 공압 유로 말단 개구는 공압 유로 폐쇄 플러그(plug)에 의해 폐쇄될 수 있다.

푸시 핀(40)은 이동측 금형(10), 구체적으로는 이동 코어(12) 내부에 삽입되는 부재로서, 제품 부착면(13)에 부착된 사출 성형 제품(100)을 상기 제품 부착면(13)에서 분리시키지 않는 후퇴 위치와, 일 측 말단(45)이 상기 제품(100)을 밀어 상기 제품 부착면(13)에서 분리시키는 전진 위치 사이에서 이동 가능하다. 푸시 핀(40)은 피스톤(piston)(41)과, 상기 피스톤(41)의 직경의 크기보다 작은 크기의 직경을 가지며 상기 피스톤(41)으로부터 제품 부착면(13)까지 수평 방향, 구체적으로 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 연장된 제1 스틱(44)과, 상기 피스톤(41)으로부터 제1 스틱(44)과 반대 방향, 즉 Y축 음(-)의 방향과 평행하게 연장된 제2 스틱(47)을 구비한다. 상기 제1 스틱(44)의 말단, 즉 푸시 핀(40)의 일 측 말단(45)의 형상은 사출 성형 제품(100)의 형상을 한정한다. 도 3 및 도 4의 실시예에서는, 푸시 핀(40)이 후퇴 위치에서 전진 위치로 이동하면 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 상승하고, 푸시 핀(40)이 전진 위치에서 후퇴 위치로 이동하면 Y축 음(-)의 방향과 평행하게 하강한다.

스프링(50)은 이동측 금형(10), 구체적으로 이동 코어(12)의 내부에 삽입되며, 푸시 핀(40)을 상기 후퇴 위치를 향해 탄성 편향(elastic bias)시킨다. 구체인 실시예에서, 상기 스프링(50)은 푸시 핀(40)의 제1 스틱(44)에 꿰어지는 코일 스프링(coil spring)일 수 있다. 플러그(55)는 이동측 금형(10), 구체적으로 이동 코어(12)에 고정되며, 제1 스틱(44) 및 피스톤(41)과 일직선 상에 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 푸시 핀(40)이 후퇴 위치인 때 푸시 핀(40)의 타 측 말단, 구체적으로 제2 스틱(47)의 말단(48)은 플러그(55)에 접촉 지지된다.

이동측 금형(10), 구체적으로 이동 코어(12)의 내부에는, 상기 푸시 핀(40)이 끼워지도록 실린더 홀(cylinder hole)(30) 및 제1 스틱 홀(hole)(33)이 형성되고, 상기 플러그(55)가 끼워지는 플러그 홀(37)과, 상기 스프링(50)이 수용되는 스프링 홀(35)이 더 형성된다. 상기 실린더 홀(30)은 상기 피스톤(41)이 끼워지도록 피스톤(41)의 직경의 크기와 대응되는 크기의 내경(inner diameter)을 가지며, 상기 공압 유로(25)와 연결된다. 상기 피스톤(41)이 상기 실린더 홀(30) 내부에서 전진 및 후퇴, 즉 Y축 양(+)의 방향 및 음(-)의 방향과 평행하게 일정 스트로크(stroke)만큼 이동 가능하게, 상기 실린더 홀(30)의 Y축 방향 길이는 상기 피스톤(41)의 Y축 방향 길이보다 크다.

상기 제1 스틱 홀(33)은 상기 제1 스틱(44)이 전진 및 후퇴 가능하게 끼워지나 상기 피스톤(41)은 끼워지지 못하도록 상기 제1 스틱(44)의 직경의 크기와 대응되는 크기의 내경을 가지며, 상기 제품 부착면(13)까지 Y축과 평행하게 연장된다. 상기 스프링 홀(35)은 실린더 홀(30)과 제1 스틱 홀(33) 사이에 형성된다. 상기 스프링 홀(35)의 내경의 크기는 상기 피스톤(41)이 끼워지지 않도록 실린더 홀(30)의 내경 크기보다 작고, 제1 스틱 홀(33)의 내경 크기보다 크다.

상기 플러그 홀(37)은 이동 원판(11)에 가려지는 이동 코어(12)의 외측면에 형성된다. 플러그(55)는 원통형 부재로서 외주면에 수형 스크류 패턴(male screw pattern)이 형성되어 있고, 상기 플러그 홀(37) 내주면에는 상기 플러그(55)의 수형 스크류 패턴에 치합되는 암형 스크류 패턴이 형성된다. 또한, 상기 플러그(55)는 하단에 직경이 확장된 플랜지(flange)(56)를 구비하고, 상기 플러그 홀(37)의 입구에는 상기 플랜지(56)가 끼워지게 내경이 확장된 플랜지 안착 홈(groove)이 형성된다. 상기 플러그(55)에는 육각 렌치 홈(groove)(57)이 형성되어서, 상기 플러그(55)를 플러그 홀(37)과 일렬로 정렬하고 육각 렌치의 말단을 상기 육각 렌치 홈(57)에 끼우고, 상기 육각 렌치를 회전시킴으로써 상기 플러그(55)를 이동 코어(12)에 결합할 수 있다.

상기 공압 유로(25)는 실린더 홀(30)과 플러그 홀(37) 사이를 가로질러 수직 방향, 즉 Z축과 평행하게 연장될 수 있다. 푸시 핀(40)이 후퇴 위치에 있든 전진 위치에 있든 무관하게 제2 스틱(47)에 의해 상기 공압 유로(25)가 폐쇄되지 않도록, 제2 스틱(47)의 직경의 크기는 공압 유로(25)의 내경의 크기보다 작다.

이동측 금형(10)의 내부에는 실린더 홀(30)과 공기 유동 가능하고 이동측 금형(10)의 외부와도 공기 유동 가능한 통기 유로(27)가 더 형성된다. 부연하면, 통기 유로(27)는 이동 코어(12)와 이동 원판(11)을 공기 유동 가능하게 관통하며, 이동 원판(11)의 외측면에는 상기 통기 유로(27)와 이동측 금형(10)의 외부 사이로 공기 유동이 가능하도록 통기 유로 개구(28)가 형성된다. 이동 코어(12) 내부에서 상기 통기 유로(27)는 스프링 홀(35)을 가로질러 Z축과 평행하게 연장될 수 있다.

상기 이동측 금형(10)에 형성된 유로(25, 27) 및 홀(30, 33, 35, 37)은 드릴(drill) 가공을 통해 형성될 수 있다. 제1 스틱(33)에 스프링(50)을 꿰고, 상기 플러그 홀(37)을 통해 상기 푸시 핀(40)을 끼워 넣고, 플러그(55)를 플러그 홀(37)에 육각 렌치를 이용하여 체결하여, 상기 푸시 핀(40), 스프링(50), 및 플러그(55)를 이동 코어(12)에 조립할 수 있다. 스프링(50)의 상단(51)이 스프링 홀(35)과 제1 스틱 홀(33)의 경계인 단차면에 밀착 지지되고, 스프링(50)의 하단(52)이 피스톤(41)에 밀착 지지되고, 플러그(55) 상측면에 제2 스틱(47)의 말단(48)에 밀착 지지되면 푸시 핀(40)이 후퇴 위치에 위치한다. 이 상태에서 사출 성형 제품(100)은 제품 부착면(13)과 제1 스틱(44)의 말단(45)에 부착된 상태이며, 제1 스틱(44)의 말단(45)은 제품 부착면(13)에서 돌출되지 않은 상태일 수 있다.

상술한 바와 같이 상기 사출 성형 제품(100)은 Y축과 평행한 방향으로 길게 연장된 형상의 제품으로서, 사출 성형 금형(1)에 구비된 공압형 제품 취출 장치(20)는 푸시 핀(40), 스프링(50), 및 플러그(55)를 서로 같은 개수로 복수 개씩 구비하고, 상기 같은 개수의 푸시 핀(40), 스프링(50), 및 플러그(55)가 하나씩 조합되어서 이동 코어(12)를 가로지르는 공압 유로(25)의 경로를 따라 일렬로 배치될 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이 사출 성형 금형(1)의 형합 및 형개 사이클마다 4개의 사출 성형 제품(100)이 동시에 성형되어 상기 제품 부착면(13)에 부착된다. 따라서, 도 2에서는 이동측 금형(10) 내부에 Z축과 평행하게 연장된 공압 유로(25)가 1개만 형성되어 있는 것처럼 보이지만, 실제로는 Z축과 평행하게 연장된 4개의 공압 유로(25)가 형성되어 있을 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 푸시 핀(40)이 후퇴 위치인 때 에어 펌프(21)는 작동하지 않으며, 공압 유로(25)에 고압의 공기가 주입되지 않아 공압 유로(25) 내부의 압력은 대기압과 같다. 상기 통기 유로(27) 내부의 압력, 및 상기 통기 유로(27)와 공기 유동 가능하게 연결된, 상기 피스톤(41)과 상기 실린더 홀(30)에 의해 한정되는 공간의 압력도 대기압과 같다. 이때, 상기 피스톤(41)의 외주면(42)과 실린더 홀(30)의 내주면 사이의 틈새를 통한 공기 유동이 거의 없을 정도로 상기 피스톤 외주면(42)과 실린더 홀(30)의 내주면은 밀착된다.

고정측 금형(2)과 이동측 금형(10)이 형합된 상태에서 사출 성형 금형(1) 내부에서 제품(100)이 성형되고, 고정측 금형(2)과 이동측 금형(10)이 형개되면, 상기 제품(100)이 이동 코어(12)의 제품 부착면(13)에 부착된다. 상기 고정측 금형(2)과 이동측 금형(10)이 형개됨과 거의 동시에 상기 에어 펌프(21)가 작동하여 공압 유로(25) 내부에 고압의 공기가 주입되면, 공압 유로(25) 내부가 고압 상태가 되어, 피스톤(41)을 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 이동시키는 힘(force)이 피스톤(41)에 가해지고, 이 힘은 스프링(50)의 탄성력보다 커서 피스톤(41)은 실린더 홀(30)과 스프링 홀(35)의 경계인 단차면에 충돌하는 상태, 즉 도 4에 도시된 전진 위치까지 이동한다.

상기 피스톤(41)이 후퇴 위치에서 전진 위치로 이동할 때 상기 피스톤(41)과 실린더 홀(30)에 의해 한정되는 공간의 압력은 통기 유로(27) 내부와 같이 대기압으로 유지되거나 이보다 약간 높게 상승한다. 즉, 상기 피스톤(41)과 실린더 홀(30)에 의해 한정되는 공간의 압력 상태는 언제나 상기 공압 유로(25) 내부의 고압 상태보다 큰 차이 나게 작은 저압 상태이므로 피스톤(41)의 전진 위치로의 이동이 방해되지 않는다. 상기 피스톤(41)과 함께 푸시 핀(40) 전체가 전진 위치로 이동하여서, 제1 스틱(44)의 말단(45)이 제품(100)을 밀어 올림으로써 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제품(100)이 제품 부착면(13)에서 분리 취출된다. 도 4에서는 제1 스틱(44)의 말단(45)에 상기 제품(100)이 여전히 부착되어 있지만, 상기 푸시 핀(40)이 제품(100)을 밀어 올리는 속도가 빠르고 그 힘이 커서 상기 제품(100)이 상기 제1 스틱(44)의 말단(45)에서 떨어져 좀더 멀리 이격될 수도 있다.

상기 제품(100)이 제품 부착면(13)에서 분리 취출된 후에 상기 에어 펌프(21)가 작동을 정지하여서 상기 공압 유로(25) 내부에 상기 공압 제공 유닛에 의한 고압 공기의 주입이 중지되면, 공압 유로(25) 내부의 압력이 대기압에 가깝게 급격히 낮아지고 상기 스프링(50)의 탄성 복원력에 의해 상기 푸시 핀(40)이 도 3에 도시된 바와 같은 후퇴 위치로 복귀하게 된다. 상기 콘트롤러(91)는 사출 성형 제품(100)이 상기 제품 부착면(13)에서 분리 취출되도록 상기 에어 펌프(21)의 작동을 제어한다.

한편, 도 3 및 도 4에 도시되진 않았으나, 본 발명의 실시예에 따른 금형의 공압형 제품 취출 장치는, 피스톤의 외주면(도 3의 '42' 참조)과 실린더 홀(도 3의 '30' 참조)의 내주면 사이를 밀봉하는 예컨대, 오링(O-ring), 오일 씰(oil seal)과 같은 밀봉 부재를 더 구비할 수 있다. 상기 밀봉 부재에 의해 상기 피스톤의 외주면과 실린더 홀의 내주면 사이의 틈새가 더욱 신뢰성 있게 밀봉되어 푸시 핀의 전진 위치로의 이동이 더욱 빨라지고 동작의 신뢰성이 향상된다.

상기 공압형 제품 취출 장치(20)는, 압축 공기의 공압을 이용하여 성형된 제품(100)을 사출 성형 금형(1)에서 분리 취출하며, 종래의 제품 취출 장치에 구비되는, 길이가 긴 이젝트 핀, 이젝트 판, 이젝트 판 구동 액추에이터, 및 스페이서 블록을 구비하지 않는다. 따라서, 사출 성형 금형(1)의 크기가 작아지고, 구조가 단순해져서, 사출 성형 금형(1)을 콤팩트(compact)하게 설계하기 쉽고, 사출 성형 금형(1)의 제조 원가를 줄이고, 제조 기간을 단축할 수 있다. 또한, 에어 펌프(21) 등을 이용하여 사출 성형 금형(1) 내부로 압축 공기를 불어넣으면 즉시 제품(100)이 취출되므로, 사출 성형 금형(1)을 통한 제품 배출 주기가 짧아져서 제품(100)의 생산성도 향상될 수 있다.

한편, 통상적인 제품 취출 장치, 즉 이젝트 핀(eject pin), 이젝트 판(eject plate), 스페이서 블록(spacer block)를 구비한 제품 취출 장치의 경우에는, 이젝트 핀이 길어서 금형의 코어(core)에 가까운 이젝트 핀 일 측 부분과 이젝트 판에 가까운 이젝트 핀 타 측 부분 사이의 온도 차이로 인해 이젝트 핀의 휨 또는 뒤틀림이 발생하고, 이로 인해, 이젝트 핀의 전진 및 후퇴 도중에 금형의 코어(core) 또는 이젝트 핀이 손상되거나, 성형된 제품의 표면에 이젝트 핀으로 인한 제품 표면의 플래쉬(flash)가 심해질 수 있다. 그러나, 상기 공압형 제품 취출 장치(20)는 푸시 핀(40)이 이동측 금형(10)의 이동 코어(12)를 넘어 이동 원판(11)까지 연장되지 않고 종래의 이젝트 핀에 비해 상대적으로 짧다. 따라서, 푸시 핀(40)의 휨 또는 뒤틀림이 발생하지 않으며, 푸시 핀(40)의 전진 및 후퇴 도중에 이동 코어(12) 또는 푸시 핀(40)이 손상되지 않으며, 푸시 핀(40)으로 인한 플래쉬(flash)가 없거나, 있더라도 미세하여 이로 인한 제품 불량이 초래되지 않는다.

도 5는 도 1의 제품 이송 로봇에 구비된 픽업 호이스트(pick-up hoist)의 사시도이고, 도 6은 도 1의 이송 로봇의 정면도로서, 사출 성형 제품을 픽업하고 이송하는 모습을 도시한 도면이다. 도 1, 도 5, 및 도 6을 함께 참조하면, 상기 제품 이송 로봇(60)은 상기 제품 부착면(13)(도 2 참조)에서 분리 취출되는 4개의 제품(100)을 잡아내는 픽업 호이스트(pick-up hoist)(70), 및 상기 제품(100)을 픽업한 픽업 호이스트(70)를 지지하고 상기 사출 성형 금형(1)으로부터 상기 적재 지점(미도시)까지 이동시키는 호이스트 지지 유닛을 구비한다.

상기 호이스트 지지 유닛은, 사출 성형 금형(1)보다 높은 위치에서 X축과 평행하게 연장된 X축 레일(61)과, Y축과 평행하게 연장된 Y축 암(arm)(65)과, Z축과 평행하게 연장된 Z축 기둥(68)과, X축 레일(61)에 탑재된 암 홀더(arm holder)(63)를 구비한다. 상기 암 홀더(63)는 X축 레일(61)을 따라 X축 양(+)의 방향 및 음(-)의 방향과 평행하게 이동 가능하다. 상기 암 홀더(63)에는 상기 Y축 암(65)이 끼워져 지지된다. 상기 Y축 암(65)은 상기 암 홀더(63)에 끼워진 채 Y축 양(+)의 방향 및 음(-)의 방향과 평행하게 이동 가능하다.

Y축 암(65)의 일 측 말단에는 기둥 홀더(67)가 고정 지지되고, 상기 Z축 기둥(68)은 상기 기둥 홀더(67)에 끼워져 지지된다. 상기 Z축 기둥(68)은 기둥 홀더(67)에 끼워진 채 Z축 양(+)의 방향 및 음(-)의 방향과 평행하게 이동 가능하다. Z축 기둥(68)의 하단(69)에는 상기 픽업 호이스트(70)가 회전 가능하게 결합된다. 상기 호이스트 지지 유닛은, 상기 암 홀더(63)를 X축과 평행한 방향으로 이동시키는 X축 방향 액추에이터(actuator)와, 상기 Y축 암(65)을 Y축과 평행한 방향으로 이동시키는 Y축 방향 액추에이터와, 상기 Z축 기둥(68)을 Z축과 평행한 방향으로 이동시키는 Z축 방향 액추에이터를 더 구비하지만, 도 1 및 도 6에 이 액추에이터들이 도시되지는 않았다. 상기 콘트롤러(91)는 상기 픽업 호이스트(70)가 X축, Y축, 및 Z축과 평행한 방향으로 이동하도록, 상기 X축 방향 액추에이터, Y축 방향 액추에이터, 및 Z축 방향 액추에이터의 작동을 제어한다.

픽업 호이스트(70)는 서로 직교하는 방향으로 연장된 복수의 제1 빔(beam)(72) 및 복수의 제2 빔(74), 호이스트 베이스(71), 복수의 그립퍼(gripper)(76), 및 힌지 브라켓(hinge bracket)(82)을 구비한다. 구체적으로, 4개의 제1 빔(72)이 평행하게 연장되고, 제1 빔(72)에 직교하며 서로 평행하게 연장된 4개의 제2 빔(74)이 4개의 제1 빔(72)에 연결 지지된다. 판(plate) 형상의 호이스트 베이스(71)는 한 쌍의 제1 빔(72)을 고정 지지한다.

각각의 제2 빔(74)에는 제2 빔(74)의 길이 방향을 따라 3개의 그립퍼(76)가 결합 지지된다. 각각의 그립퍼(76)는 서로 가까워지는 방향 및 그 반대 방향으로 이동 가능한 한 쌍의 핑거(finger)(77)를 구비한다. 사출 성형 제품(100)이 상기 공압형 제품 취출 장치(20)에 의해 제품 부착면(13)(도 2 참조)에서 분리 취출되기 전에 상기 그립퍼(76)의 한 쌍의 핑거(77)는 서로 이격되어 있다. 상기 사출 성형 제품(100)이 상기 제품 부착면(13)으로부터 분리 취출되어 상기 한 쌍의 핑거(77) 사이에 위치할 때 상기 한 쌍의 핑거(77)가 서로 가까워지는 방향으로 이동하여서 상기 그립퍼(76)에 사출 성형 제품(100)이 파지된다.

도 5에는 그립퍼(76)의 한 쌍의 핑거(77) 사이에 사출 성형 제품(100)이 위치하나 상기 한 쌍의 핑거(77)에 의해 사출 성형 제품(100)이 파지되지 않은 순간의 모습이 도시되어 있다. 도 5에 도시된 픽업 호이스트(70)에 구비된 4개의 제2 빔(74)은 상기 제품 부착면(13)에서 동시는 분리 취출되는 4개의 사출 성형 제품(100)과 일대일로 대응되게 평행하게 연장된다. 각각의 제2 빔(74)에 결합된 3개의 그립퍼(76) 중에서 중간에 배치된 그립퍼(76)는 상기 사출 성형 제품(100)의 중간 부분을 파지하고, 양 단부에 배치된 한 쌍의 그립퍼(76)는 상기 사출 성형 제품(100)의 양 단부를 파지한다.

그립퍼(76)의 한 쌍의 핑거(77)는 각각, 서로 마주보는 측면에 탄성 소재로 이루어진 댐퍼층(damper layer)(77d)과, 상기 댐퍼층(77d)을 지지하는 핑거 프레임(77f)을 구비한다. 상기 핑거 프레임(77f)은 예컨대, 스테인레스스틸과 같은 금속 소재로 형성될 수 있다. 상기 댐퍼층(77d)의 탄성 소재는 예컨대, 우레탄 고무(urethane rubber)일 수 있다. 상기 댐퍼층(77d)으로 인해 그립퍼(76)가 제품(100)을 파지할 때 제품(100)의 손상 또는 핑거(77)의 손상이 예방된다.

힌지 브라켓(82)의 일 단은 호이스트 베이스(71)에 고정 결합되고, 타 단은 Z축 기둥(68)의 하단(69)에 힌지(hinge) 결합된다. 이에 따라, 힌지 브라켓(82)을 포함하는 픽업 호이스트(70)는 Z축 기둥(68)의 하단(69)에 대해 90° 만큼 회전 가능하다. 제품 이송 로봇(60)은 상기 픽업 호이스트(70)를 Z축 기둥(68)의 하단(69)에 대해 회전시키는 회전 액추에이터를 더 구비하지만, 도 1 및 도 6에 상기 회전 액추에이터가 도시되지는 않았다. 상기 콘트롤러(91)는 상기 그립퍼(76)의 한 쌍의 핑거(77)의 작동, 및 상기 회전 액추에이터의 작동을 제어한다.

이상에서, 제품 이송 로봇(60)의 동작을 순차적으로 설명한다. 사출 성형 금형(1) 내부에서 복수의 사출 성형 제품(100)이 성형되고, 이동측 금형(10)이 고정측 금형(2)에 대해 Y축 음(-)의 방향과 평행하게 이동하여 고정측 금형(2)과 이동측 금형(10)이 형개되면, Z축 기둥(68)의 하단(69)에 지지된 픽업 호이스트(70)는 사출 성형 금형(1)의 위에서 상기 이격된 고정측 금형(2)과 이동측 금형(10) 사이의 틈새로 하강 이동한다.

이때, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 그립퍼(76)가 상기 제품 부착면(13)(도 2 참조)에 부착된 제품(100)에 근접하여 상기 제품(100)과 마주보도록, 픽업 호이스트(70)는 수직 방향으로 세워진 상태로 상기 고정측 금형(2)과 이동측 금형(10) 사이의 틈새로 하강한다. 부연하면, 픽업 호이스트(70)가 수직 방향으로 세워진 상태에서는 상기 복수의 제2 빔(74)이 Z축과 평행하게 연장되며, 상기 제2 빔(74)은 상기 제품 부착면(13)에서 분리 취출되는 제품(100)의 길이 방향과 평행하게 된다.

이와 같이 복수의 그립퍼(76)가 제품(100)과 근접하여 마주보고 있는 상태에서 공압형 제품 취출 장치(20)(도 4 참조)의 푸시 핀(40)(도 4 참조)이 후퇴 위치에서 전진 위치로 이동하여 복수의 제품(100)이 동시에 제품 부착면(13)에서 분리 취출되는 순간에 상기 그립퍼(76)의 한 쌍의 핑거(77)가 서로 가까워져서, 즉 오므려져서 복수의 제품(100)이 픽업 호이스트(70)의 복수의 그립퍼(76)에 파지된다.

이와 같이 픽업 호이스트(70)가 복수의 제품(100)을 잡아내면, 상기 호이스트 지지 유닛은 픽업 호이스트(70)를 이동측 금형(10) 및 고정측 금형(2)보다 높은 위치로 상승시킨 후에 복수의 제품(100)을 사출 성형 금형(1) 바깥에 위치한 적재 지점(미도시)까지 수평 방향의 경로를 따라 이동시킨다. 구체적으로, Z축 기둥(68)이 기둥 홀더(67)에 대해 Z축 양(+)의 방향과 평행하게 상승하여 복수의 제품(100)을 잡고 있는 픽업 호이스트(70)를 이동측 금형(10)과 고정측 금형(2) 사이의 틈새로부터 사출 성형 금형(1)보다 높은 위치로 상승시킨다.

다음으로, 상기 픽업 호이스트(70)는 Z축 기둥(68)의 하단(69)에 대해 90° 회전하여 도 6에 도시된 바와 같이 수평 방향으로 눕혀진다. 부연하면, 픽업 호이스트(70)가 수평 방향으로 눕혀진 상태에서는 상기 복수의 제품(100)과 복수의 제2 빔(74)이 Y축과 평행하게 연장된다. 이처럼 복수의 제품(100)이 Y축과 평행하게 연장되도록 픽업 호이스트(70)를 회전시키는 이유는, 상기 적재 지점에서 상기 제품(100) 편평한 바닥 또는 편평한 랙(rack)에 올려져 지지되기 때문이다.

다음으로, 상기 적재 지점의 X축 방향 좌표와 픽업 호이스트(70)의 X축 방향 좌표가 같아지도록 암 홀더(63)가 X축 레일(61)을 따라 X축과 평행한 방향으로 이동하고, 상기 적재 지점의 Y축 방향 좌표와 픽업 호이스트(70)의 Y축 방향 좌표가 같아지도록 Y축 암(65)이 상기 암 홀더(63)에 지지되어 Y축과 평행한 방향으로 이동하고, 픽업 호이스트(70)의 Z축 방향 좌표가 상기 적재 지점의 Z축 방향 좌표보다 약간 큰 높이에서 픽업 호이스트(70)가 이동하여 멈추도록 Z축 기둥(68)이 상기 기둥 홀더(67)에 지지되어 Z축과 평행한 방향으로 이동한다. 다음으로, 복수의 그립퍼(76)에 구비된 한 쌍의 핑거(77)가 동시에 벌어지면, 즉 서로 멀어지는 방향으로 이동하면, 복수의 제품(100)이 픽업 호이스트(70)에서 낙하하여 상기 적재 지점에 올려진다.

한편, 상기 픽업 호이스트(70)는 상기 제품 부착면(13)(도 2 참조)에서 분리되는 제품(100)이 복수의 그립퍼(76)에 의해 정확히 파지되기 전에 아래로 낙하하는 것을 막아주는 이탈 방지 바스켓(basket)(79)을 더 구비한다. 상기 이탈 방지 바스켓(79)은 픽업 호이스트(70)에 픽업되는 제품(100)의 개수와 같은 개수, 즉 4개가 구비된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이탈 방지 바스켓(79)은 픽업 호이스트(70)가 수직 방향으로 세워진 때 픽업 호이스트(70)의 하단에 배치되도록 제2 빔(74)의 하단에 고정 지지된다. 도 5를 기준으로 볼 때, 상기 제품 부착면(13)에서 분리 취출된 제품(100)이 그립퍼(76)의 한 쌍의 핑거(77) 사이로 진입하는 것이 방해되지 않도록, 이탈 방지 바스켓(79)의 상측면과 제품 부착면(13)을 마주보는 측면은 개방된다.

만약, 이탈 방지 브라켓(79)이 없다면, 상기 제품 부착면(13)에서 제품(100)이 분리되어 그립퍼(76)의 한 쌍의 핑거(77) 사이로 진입하는 순간과 상기 한 쌍의 핑거(77)가 오므려지는 순간이 일치하지 않거나, 상기 제품 부착면(13)에서 분리된 제품(100)이 정상적인 방향을 약간 벗어난 방향으로 이탈되는 경우에, 상기 제품(100)이 상기 한 쌍의 핑거(77)에 의해 파지되지 못하고 중력(重力)에 의해 낙하할 수 있다. 그러나, 상기 이탈 방지 브라켓(79)이 있기 때문에 상기 제품 부착면(13)에서 분리된 제품(100)은 상기 한 쌍의 핑거(77)에 의해 정확히 파지되지 못한 경우에도 낙하하지 않고 상기 한 쌍의 핑거(77) 사이에 위치하고 있게 되며, 상기 한 쌍의 핑거(77)가 다시 벌어지고 오므리는 동작을 수행함에 따라 상기 상기 제품(100)은 상기 한 쌍의 핑거(77)에 의해 정확히 파지될 수 있다.

이상에서 설명한 사출 성형 제품 자동 배출 시스템(90)은, 예컨대, 제품(100)의 크기가 크거나 무게가 무거운 경우, 또는 사출 성형 금형(1)이 형개됨과 동시에 복수 개의 제품(100)이 취출되는 경우 등, 작업자가 제품(100)을 손수 사출 성형 금형에서 취출, 픽업(pick-up), 및 제품 적재 지점에 적재하는 작업이 어려운 경우에도 자동으로 제품(100)을 취출, 픽업, 이송, 및 적재하는 작업을 수행한다. 따라서, 작업 속도가 향상되어 제품 생산성이 향상되고, 작업자의 안전 사고가 예방된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 사출 성형 금형 2: 상측 금형
10: 하측 금형 20: 공압형 제품 취출 장치
40: 푸시 핀 50: 스프링
60: 이송 로봇 70: 픽업 호이스트
79: 이탈 방지 바스켓 100: 제품

Claims (13)

1. 사출 성형 금형의 고정측 금형과 이동측 금형이 형개(型開)된 때, 자동적으로 상기 고정측 금형과 이동측 금형 중 일 측 금형의 제품 부착면에 부착된 제품을 상기 제품 부착면으로부터 분리 취출하고 상기 사출 성형 금형 바깥의 적재 지점에 쌓아 놓는 시스템으로서,
   상기 일 측 금형의 내부에 대기압보다 높은 고압의 공기를 주입하여 상기 제품을 상기 제품 부착면으로부터 분리하는 공압형 제품 취출 장치; 및, 상기 제품 부착면에서 분리 취출되는 제품을 잡아내는 픽업 호이스트(pick-up hoist), 및 상기 픽업 호이스트를 지지하고 상기 사출 성형 금형으로부터 상기 적재 지점까지 이동시키는 호이스트 지지 유닛을 구비한 제품 이송 로봇(robot);을 구비하고,
   상기 공압형 제품 취출 장치는, 상기 제품 부착면이 형성된 일 측 금형 내부에 공기 유동 가능하게 형성된 공압(空壓) 유로 내에 선택적으로 대기압보다 높은 고압의 공기압이 형성되도록 고압의 공기를 주입하는 공압 제공 유닛, 상기 일 측 금형 내부에 삽입되며, 상기 제품을 상기 제품 부착면에서 분리시키지 않는 후퇴 위치와, 일 측 말단이 상기 제품을 밀어 상기 제품 부착면에서 분리시키는 전진 위치 사이에서 이동 가능한 것으로, 피스톤(piston), 및 상기 피스톤의 직경의 크기보다 작은 크기의 직경을 가지며 상기 피스톤으로부터 상기 제품 부착면까지 연장된 제1 스틱(stick)을 구비한 푸시 핀(push pin), 및 상기 일 측 금형 내부에 삽입되며, 상기 푸시 핀을 상기 후퇴 위치를 향해 탄성 편향(elastic bias)시키는 스프링(spring)을 구비하고,
   상기 일 측 금형의 내부에는 상기 피스톤이 전진 및 후퇴 가능하게 끼워지도록 상기 피스톤의 직경의 크기와 대응되는 크기의 내경(inner diameter)을 가지며, 상기 공압 유로와 연결되는 실린더 홀(cylinder hole), 상기 실린더 홀과 공기 유동 가능하고 상기 일 측 금형의 외부와도 공기 유동 가능한 통기 유로, 및 상기 제1 스틱이 전진 및 후퇴 가능하게 끼워지나 상기 피스톤은 끼워지지 못하도록 상기 제1 스틱의 직경의 크기와 대응되는 크기의 내경을 가지며, 상기 제품 부착면까지 연장된 제1 스틱 홀(hole)이 형성되며,
   상기 공압 제공 유닛에 의해 상기 공압 유로에 고압의 공기가 주입되면 상기 푸시 핀이 상기 후퇴 위치에서 상기 전진 위치로 이동하여 상기 제품이 상기 제품 부착면에서 분리되고, 상기 공압 제공 유닛에 의한 고압 공기의 주입이 중지되면 상기 스프링의 탄성 복원력에 의해 상기 푸시 핀이 상기 후퇴 위치로 복귀하며,
   상기 공압 유로에 고압의 공기가 주입되어 상기 푸시 핀이 상기 후퇴 위치에서 상기 전진 위치로 이동할 때 상기 통기 유로와 공기 유동 가능한, 상기 피스톤과 상기 실린더 홀에 의해 한정되는 공간의 압력은 상기 공압 유로의 압력보다 작게 유지되는 것을 특징으로 하는, 사출 성형 제품 자동 배출 시스템.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 픽업 호이스트는 서로 가까워지는 방향 및 그 반대 방향으로 이동 가능한 한 쌍의 핑거(finger)를 구비한 그립퍼를 적어도 한 개 구비하고,
   상기 제품 부착면으로부터 분리된 제품이 상기 한 쌍의 핑거 사이에 위치할 때 상기 한 쌍의 핑거가 서로 가까워지는 방향으로 이동하여서 상기 그립퍼가 상기 제품을 파지하는 것을 특징으로 하는, 사출 성형 제품 자동 배출 시스템.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 핑거는, 서로 마주보는 측면에 탄성 소재로 이루어진 댐퍼층(damper layer)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 사출 성형 제품 자동 배출 시스템.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 이동측 금형은 상기 고정측 금형에 대해 수평 방향으로 이동하여 형합(型合) 및 형개되고,
   상기 픽업 호이스트가 제품을 잡아내면, 상기 호이스트 지지 유닛은 상기 픽업 호이스트를 상기 이동측 금형 및 고정측 금형보다 높은 위치로 상승시킨 후에 상기 적재 지점까지 수평 방향의 경로를 따라 이동시키는 것을 특징으로 하는, 사출 성형 제품 자동 배출 시스템.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제품이 상기 제품 부착면에서 분리될 때 상기 그립퍼가 상기 제품에 근접하여 상기 제품과 마주보도록 상기 픽업 호이스트는 수직 방향으로 세워지고,
   상기 상기 픽업 호이스트가 상기 이동측 금형 및 고정측 금형보다 높은 위치로 상승한 후에 상기 픽업 호이스트는 상기 호이스트 지지 유닛에 대해 회전하여 수평 방향으로 눕혀지는 것을 특징으로 하는, 사출 성형 제품 자동 배출 시스템.
6. 제2 항에 있어서,
   상기 픽업 호이스트는, 상기 제품 부착면에서 분리되는 제품이 상기 그립퍼에 의해 정확히 파지되기 전에 아래로 낙하하는 것을 막아주는 이탈 방지 바스켓(basket)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 사출 성형 제품 자동 배출 시스템.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1 항에 있어서,
    상기 스프링은 제1 스틱에 꿰어지는 코일 스프링(coil spring)이고,
    상기 일 측 금형의 내부에는 상기 실린더 홀과 상기 제1 스틱 홀 사이에 상기 코일 스프링을 수용하는 스프링 홀(hole)이 형성되고,
    상기 스프링 홀의 내경의 크기는 상기 제1 스틱 홀의 내경의 크기보다 크고 상기 실린더 홀의 내경의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는, 사출 성형 제품 자동 배출 시스템.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 공압형 제품 취출 장치는, 상기 일 측 금형에 고정되며, 상기 제1 스틱 및 피스톤과 일직선 상에 배치되는 플러그(plug)를 더 구비하고,
    상기 일 측 금형에는 상기 플러그가 끼워지는 플러그 홀(hole)이 더 형성되고,
    상기 푸시 핀은 상기 피스톤으로부터 상기 제1 스틱과 반대 방향으로 연장되고 상기 후퇴 위치인 때 상기 플러그에 접촉 지지되는 제2 스틱을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 사출 성형 제품 자동 배출 시스템.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 공압 유로는 상기 실린더 홀과 상기 플러그 홀 사이를 가로질러 연장되고,
    상기 제2 스틱에 의해 공압 유로가 폐쇄되지 않도록, 상기 제2 스틱 직경의 크기는 상기 공압 유로의 내경의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는, 사출 성형 제품 자동 배출 시스템.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 공압형 제품 취출 장치는, 상기 푸시 핀, 스프링, 및 플러그를 서로 같은 개수로 복수 개씩 구비하고,
    상기 같은 개수의 푸시 핀, 스프링, 및 플러그가 하나씩 조합되어서 상기 공압 유로의 경로를 따라 배치되는 것을 특징으로 하는, 사출 성형 제품 자동 배출 시스템.

Images