KR102191380B1

KR102191380B1 - 인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치

Info

Publication number: KR102191380B1
Application number: KR1020190157177A
Authority: KR
Inventors: 김동헌; 장응하
Original assignee: 주식회사 유일시스템
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2020-12-15

Abstract

본 발명은 인서트 부품을 효율적으로 공급시키는 동시에 사출성형기로부터 성형 완료된 성형품을 취출 가능하게 하는 인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 이송로봇의 회전암(30)에 설치되는 메인 프레임 부재(100)와; 상기 메인 프레임 부재(100)의 전면에 구비되는데, 하나 또는 그 이상의 인서트부품(10)을 픽업 후 이 픽업한 인서트부품(10)을 사출성형기의 금형에 공급시키는 인서트 부재(200)와; 상기 메인 프레임 부재(100)의 후면에 구비되는데, 사출성형기로부터 사출성형이 완료된 사출물(20)을 흡착 방식으로 취출 후 임의 위치로 운반시키는 취출 부재(300)를 포함하여 구성된다.

Description

인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치 {Robot device for injection molding machine}

본 발명은 인서트 부품을 효율적으로 공급시키는 동시에 사출성형기로부터 성형 완료된 성형품을 취출 가능하게 하는 인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사출성형은 제품을 성형하여 생산하기 위한 생산방식의 하나이며, 사출성형기는 원재료를 가열하여 용융시키면 용융된 원재료를 금형에 압축 형태로 공급 후 목적한 형태로 사출성형하여 사출품을 얻고, 사출된 성형품은 고화되면서 금형으로부터 분리되는 성형공정을 거쳐 성형품이 완성된다.

이러한 사출성형에는 단일 재질의 성형품을 성형하는 기본 방식 이외에 원재료에 이종 재질의 인서트 부품을 삽입하여 성형하는 인서트 성형방식을 널리 사용하고 있다.

예를 들어, 종래 등록특허공보 10-0632957호를 살펴보면, 다관절 조합으로 구성되어 각 관절이 각운동 또는 회전운동을 하는 다관절 로봇아암과; 상기 다관절 로봇아암의 최종아암에 회동관절로 결합되는 마운트와; 상기 다관절 로봇의 최종아암에 대하여 직각방향으로 형성되고, 상기 마운트에 고정된 제1 구동수단에 의하여 직선 구동되는 제1 액츄에이터와; 일측은 상기 제1 액추에이터에 지그회동관절로 직각방향으로 결합되고, 타측은 제어신호에 연결하여 공기의 흡입이 제어되는 흡입관이 형성된 흡착지그와; 상기 제1 액추에이터와 동일선상으로 일정 간격 이격되어 위치하며 상기 마운트에 고정된 제2 구동수단에 의하여 직선 구동되는 제2 액추에이터와; 상기 제2 액추에이터에 직각방향으로 연장 형성된 스프루 취출 처크로; 구성된다.

그러나 종래에는 사출성형기의 금형에 인서트 부품을 삽입하는 인서트 공급 로봇과 성형 완료된 성형품을 사출성형기의 금형으로부터 취출하는 취출 로봇을 각각 구비하여 독립적으로 운용하는 구조를 갖기 때문에 사출성형기의 구조가 복잡하고, 인서트 로봇과 취출 로봇이 각각 작동하는 시간에 비례하여 사출성형이 늦어져 생산성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

국내등록특허공보 제10-0955288호가 제시되어 있다.

본 발명은 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 이송로봇의 회전암에 설치되는 하나의 로봇 장치가 인서트 및 사출품의 취출을 동시에 수행 가능하게 하여 사출성형기의 구조를 단순하게 하며, 회전암의 동작시간을 줄여 사출성형을 빠르게 수행할 수 있도록 하면서 생산성을 향상되도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;

이송로봇의 회전암에 설치되는 메인 프레임 부재와;

상기 메인 프레임 부재의 전면에 구비되는데, 하나 또는 그 이상의 인서트부품을 픽업 후 이 픽업한 인서트부품을 사출성형기의 금형에 공급시키는 인서트 부재와;

상기 메인 프레임 부재의 후면에 구비되는데, 사출성형기로부터 사출성형이 완료된 사출물을 흡착 방식으로 취출 후 임의 위치로 운반시키는 취출 부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치를 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면, 이송로봇의 회전암에 설치되는 로봇 장치의 전면부에는 인서트 부품을 공급하는 공급부가 마련되고, 이 후면부에는 사출이 완료된 사출품을 취출하는 취출부가 마련되어 구성됨에 따라 하나의 로봇 장치에서 인서트의 공급 및 취출 동작으로 동시에 수행할 수 있어 사출성형기의 구조가 매우 단순해지며, 회전암의 동작시간이 줄면서 사출성형을 빠르게 수행할 수 있어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치를 나타낸 도면.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치의 작동 상태를 나타낸 도면.

본 발명에 따른 인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 실시 예를 설명함에 있어 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.

이하, 본 발명의 기본 구성의 실시 예로서, 일 실시 예에 따른 인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치에 대한 각부 구성을 도 1 내지 도 3을 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1a는 취출로봇장치의 사시도, 도 1b는 취출로봇장치의 후면 사시도, 도 2는 로봇 장치 중 인서트 부재를 나타낸 도면, 도 3은 로봇 장치 중 위치조절부를 나타낸 도면이다.

먼저, 사출성형기용 취출로봇장치(1)의 경우 사출성형기에 설치된 이송로봇의 회전암(30)에 설치되어 성형완료된 사출품을 취출 및 운반하는 동작을 수행하는 것으로 사출성형의 취출공정을 자동화하기 위한 것이다.

이러한 취출로봇장치(1)는; 사출성형기의 임의 위치에 설치된 이송로봇의 회전암(30)에 설치되어 사출성형하는 사출품에 대한 취출 및 운반 공정을 자동화하기 위한 기기로서, 하나 이상의 액추에이터를 이용해 직선으로 왕복 이동 동작이 가능하고, 사출성형기의 수치제어(numerical control) 기반에 의해 사출성형을 수행하는 금형의 X축, Y축, Z축 좌표값에 해당하는 위치로 자동 이동동작이 가능하며, 사출성형이 완료된 사출품을 취출 및 운반하는 동작을 수행하는 등 사출성형의 취출공정을 자동화하기 위한 것이다.

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

그리고, 상기 취출로봇장치(1)의 구조는 사출성형기(10)에 적용되는 범위 안에서 다양하게 변경 가능한 것이다.

이에 따른 사출성형기용 취출로봇장치(1)를 개략적으로 살펴보면, 이송로봇의 회전암(30)에 설치되기 위한 메인 프레임 부재(100); 사출성형기의 금형에 인서트부품(10)을 공급시키는 인서트 부재(200); 사출성형이 완료된 사출물(20)을 사출성형기로부터 취출하여 운반시키는 취출 부재(300);를 포함하여 구성된다.

여기서, 본 발명의 취출로봇장치(1)가 적용되는 이송로봇의 회전암(30)은 사출성형기에 인서트부품(10)을 공급하거나, 완성된 사출물(20)을 취출하기 위한 동작을 수행하기 위한 것이며, X, Y, Z 축 방향으로 자유롭게 이동 및 회전 동작이 가능하다.

이와 같은 구성으로 이루어진 인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치(1)의 세부 구성을 첨부된 도면을 참고로 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 메인 프레임 부재(100)는;

이송로봇의 회전암(30)에 설치되게 하며, 본 발명의 취출로봇장치(1)를 지지하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 메인 프레임 부재(100)는; 일면에는 인서트 부재(200)가 구비되고, 이 인서트 부재(200)가 구비된 타측면에는 취출 부재(300)가 구비되는 제1받침프레임(110)을 더 포함한다.

상기 제1받침프레임(110)은 본 발명의 취출로봇장치(1)의 전체 하중을 지지하기 용이한 두께의 판재로 제작되며, 일면은 인서트 부재(200)가 위치조절부(260)를 사이에 두고 볼트 체결로 결합되고, 타측면은 취출 부재(300)가 볼트 체결로 결합되며, 상기 제1받침프레임(110)의 내부에는 인서트 부재(200) 및 취출 부재(300)에 공기압을 제공하기 위한 공압 부품들이 적용될 수 있다.

이때, 상기 제1받침프레임(110)은 이송로봇의 회전암(30)에 연결 장착되면서 상기 회전암(30)의 작동에 따라 이동, 및 회전 동작이 가능하고, 상기 제1받침프레임(110)은 설명의 편의를 위해 인서트 부재(200)가 구비되는 측은 전면, 취출 부재(300)가 구비되는 측은 후면으로 지칭한다.

그리고, 상기 인서트 부재(200)는;

상기 메인 프레임 부재(100)의 전면에 구비되는데, 하나 또는 그 이상의 인서트부품(10)을 픽업 후 이 픽업한 인서트부품(10)을 사출성형기의 금형에 공급시키기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 인서트 부재(200)는; 제1인서트부(220), 제2인서트부(230)를 각각 결합되게 하며, 이 제1인서트부(220) 및 제2인서트부(230)를 위치조절부(260)에 연결시켜 지지하는 제2받침프레임(210)을 더 포함한다.

상기 제2받침프레임(210)은 제1인서트부(220) 및 제2인서트부(230)의 하중을 지지하기 용이한 두께의 판재로 제작되며, 하나의 제2받침프레임(210)의 전면에 제1인서트부(220) 및 제2인서트부(230)가 함께 결합되어 이루어지며, 이 제1인서트부(220) 및 제2인서트부(230)가 결합된 제2받침프레임(210)은 제1받침프레임(110)의 전면에 하나 또는 그 이상 결합시킬 수 있는데, 바람직하게 4개의 제2받침프레임(210)을 결합시켜 사용할 수 있다.

이때, 상기 제2받침프레임(210)은 위치조절부(260)를 사이에 두고 제1받침프레임(110)에 결합되며, 상기 위치조절부(260)를 통해 제2받침프레임(210)의 위치가 가변하면서 제1인서트부(220) 및 제2인서트부(230)의 인서트 위치를 임의 조절할 수 있게 한다.

또한, 상기 인서트 부재(200)는; 관 형태로 내측에 공기압이 작용하는 인서트튜브(221)의 전방 안쪽으로 인서트부품(10)을 삽입시켜 픽업하는 한편, 이 픽업된 인서트부품(10)을 공기압을 이용해 사출성형기의 금형에 토출시켜 공급하는 제1인서트부(220)를 더 포함한다.

여기서, 상기 제1인서트부(220)는, 제2받침프레임(210)의 전면에 하나 또는 그 이상 결합되는데, 전방 안쪽으로 인서트부품(10)을 삽입시켜 픽업되게 하며, 이 픽업된 인서트부품(10)을 공기압을 이용해 토출시키는 인서트튜브(221); 및 상기 인서트튜브(221)의 전방 내측에 전후 이동 가능하게 삽입되는데, 내측에 구비된 제1스프링(223)을 통해 지지되어 평상시 후퇴 상태를 유지하고, 외부로부터 제공되는 공기압에 의해 전진동작을 수행하는 인서트핀(222)으로 구성된다.

상기 인서트튜브(221)는, 사출성형기의 금형에 인서트부품(10)을 용이하게 공급할 수 있는 길이를 갖는 중공의 관체로 제작되며, 인서트튜브(221)의 전방 안쪽에는 인서트부품(10)이 삽입되고, 후방에는 인서트튜브(221)의 내부로 공기압이 작용하도록 공기압의 공급을 위한 공압라인이 연결될 수 있다.

이때, 상기 인서트튜브(221)는 제2받침프레임(210)에 하나 또는 그 이상 결합할 수 있는데, 바람직하게는 2개의 인서트튜브(221)가 제2인서트부(230)에 간섭이 없는 위치에 서로 대향하게 결합하며, 인서트튜브(221)의 위치는 인서트부품(10)의 공급 위치에 대응하여 변경할 수 있다.

상기 인서트핀(222)은, 핀 형태로 제작되어 인서트튜브(221)의 전방 측 내부에 삽입되는데, 인서트핀(222)의 전단에 인서트부품(10)을 인서트튜브(221) 전방 내측에 삽입시켜 지지하기 위한 안착 기능을 하는 제1턱(222a)이 형성되며, 인서트튜브(221)의 후방으로 외부로부터 공급되는 공기압이 작용하면서 인서트핀(222)을 전방으로 이동시키기 위한 제2턱(222b)이 형성되고, 상기 제2턱(222b)은 인서트튜브(221)의 안쪽에 전후 이동이 가능하게 걸려 지지되면서 인서트핀(222)이 인서트튜브(221)에서 이탈되지 않는 기능도 겸한다.

이때, 상기 제2턱(222b)과 인서트튜브(221) 사이에는 제1스프링(223)이 탄성 지지되게 삽입되면서 상기 인서트핀(222)을 후방으로 탄성력을 이용해 밀어 지지한다.

특징적으로, 평상시 상기 인서트핀(222)은 제1스프링(223)에 의해 후퇴한 상태로 유지되면서 인서트부품(10)을 픽업할 수 있게 하고, 인서트부품(10)을 픽업하면 공기압을 상기 인서트튜브(221)를 통해 제2턱(222b) 측으로 공급시키면서 이 공기압에 의해 인서트핀(222)이 전방으로 밀려 픽업된 인서트부품(10)을 인서트튜브(221)로부터 토출되게 한다.

예컨대 상기 제1인서트부(220)를 더 부가함에 따라 관체로 제작된 인서트튜브(221)에 의해 인서트부품(10)를 픽업하는 취출로봇장치(1)의 전체 구조가 매우 단순화되어 제작이 간편하고, 제조단가를 낮출 수 있게 된다.

여기서, 상기 제1인서트부(220)는; 인서트튜브(221)의 후단부에 여유 간격(s)을 갖으며 끼움결합된 상태에서 상기 제1인서트부(220)를 제2받침프레임(210)에 결합시키는데, 상기 여유 간격(s)을 이용해 인서트부품(10)을 사출성형기의 금형에 공급하는 과정에서 상기 제1인서트부(220)를 움직여 인서트 위치로 정확히 맞게 보정하는 기능을 수행하는 베어링(224)을 더 포함한다.

상기 베어링(224)은 인서트튜브(221)의 후단부에 여유 간격(s)을 갖으며 끼워질 수 있을 정도의 관통 구멍을 갖는 원판 형태로 제작되며, 상기 베어링(224)이 인서트튜브(221)의 후단에 결합되면, 상기 제2받침프레임(210) 측에 베어링(224)이 연결되면서 제1인서트부(220)를 제2받침프레임(210)에 조립되게 한다.

이때, 상기 베어링(224)은 인서트튜브(221)에 여유 간격(s)을 갖으며 단순 끼워짐으로 상기 제1인서트부(220)가 여유 간격(s)에 의한 공간을 이용해 간격(s) 안에서 자유롭게 이동이 가능하고, 이러한 이동 작용에 의해 제1인서트부(220)가 사출성형기의 금형에 인서트부품(10)을 공급하는 과정에서 인서트 위치로 정확이 맞도록 위치를 보정하여 자연스럽게 인서트 공간으로 인서트부품(10)이 삽입되게 한다.

또한, 상기 인서트 부재(200)는; 집게 형태로 마련된 하나 이상의 지그(237a)를 이용해 인서트부품(10)을 집어 픽업하며, 이 픽업된 인서트부품(10)을 이젝트핀(238)을 이용해 사출성형기의 금형에 토출시켜 공급하는 제2인서트부(230)를 더 포함한다.

여기서, 상기 제2인서트부(230)는, 제1실린더(240)에 연결되며, 제2실린더(250)를 지지하는 제2플레이트(231); 상기 제2플레이트(231) 전방 측에서 제2실린더(250)에 연결되며, 이젝트핀(238)을 지지하는 제3플레이트(232); 상기 제3플레이트(232) 전방 측에 지그블록(237)이 위치되게 연결된 제4플레이트(233);로 이루어진다.

상기 제2플레이트(231)는, 제3플레이트(232), 제4플레이트(233)는 각각 판재로 제작되면서 순서대로 일렬로 임의 간격 이격되어 각각 배치되는데, 상기 제2플레이트(231), 제3플레이트(232), 제4플레이트(233) 사이에는 제1서포트(234)가 이들을 상호 연결하여 지지하며, 상기 제2플레이트(231)와 제2받침프레임(210) 사이에는 제2서포트(235)가 이들을 연결하여 지지하고, 상기 제3플레이트(232)와 제4플레이트(233) 사이에는 제3서포트(236)가 이들을 연결하여 지지한다.

이때, 상기 제1서포트(234)는 후단이 제2받침프레임(210)에 고정되고 선단은 별도 스토퍼가 구비되면서 상기 제2플레이트(231), 제3플레이트(232), 제4플레이트(233)가 제1서포트(234)를 따라서 지지되면서 이동할 수 있게 한다.

상기 제2서포트(235)는 후단은 제2받침프레임(210)에 고정되고 선단은 별도 스토퍼가 구비되면서 상기 제2플레이트(231)가 임의 거리 왕복 이동한 상태로 지지할 수 있게 한다.

상기 제3서포트(236)는 선단은 제4플레이트(233)에 고정되고 후단은 별도 스토퍼가 구비되면서 상기 제3플레이트(232)가 임의 거리 왕복 이동한 상태로 지지할 수 있게 한다.

한편, 상기 제4플레이트(233)의 전방에는 하나 이상의 지그(237a)를 위치시켜 결합시키기 위한 지그블록(237)이 구비되고, 상기 제3플레이트(232)의 전면에는 상기 지그블록(237)을 관통하면서 삽입되는 하나 또는 그 이상의 이젝트핀(238)이 구비된다.

상기 지그블록(237)은, 인서트부품(10)의 공급위치에 대응한 형태로 제작되는데, 전면 내측에 하나 또는 그 이상의 인서트부품(10)을 픽업하기 위한 지그(237a)가 상기 인서트부품(10)의 공급 위치에 대응한 곳에 하나 또는 그 이상 구비되고, 상기 지그(237a)는 인서트부품(10)을 용이하게 집어 픽업할 수 있도록 집게 형태로 제작된다.

이때, 상기 지그(237a)는 인서트부품(10)을 집어 고정할 수 있도록 제2스프링(238a)를 통해 탄성 지지되어 오므린 상태를 유지하며, 인서트부품(10)을 픽업하는 과정에서 지그(237a)가 인서트부품(10)에 의해 강제적으로 벌어지면서 상기 인서트부품(10)을 집어 픽업한다.

상기 이젝트핀(238)은, 핀 형태로 제작된 상태에서 제3플레이트(232)의 전면에 세워져 고정되어 마련되는데, 인서트부품(10)의 위치에 대응하여 하나 또는 그 이상의 이젝트핀(238)이 위치되고, 상기 이젝트핀(238)의 전방 측은 제4플레이트(233) 및 지그블록(237)을 관통하여 삽입되면서 상기 지그(237a)를 통해 픽업된 인서트부품(10)의 후방 측을 밀어 지그(237a)로부터 이탈될 수 있게 한다.

이때, 상기 이젝트핀(238)은 제3플레이트(232)의 직선 왕복 작동에 따라 전후로 이동할 수 있다.

또한, 상기 인서트 부재(200)는; 하나 또는 그 이상의 제2인서트부(230)에 연결플레이트(241)를 이용해 연결되는데, 이 연결플레이트(241)에 직선 왕복 이동력을 제공하여 상기 제2인서트부(230)를 전후 작동되게 하는 제1실린더(240)를 더 포함한다.

상기 제1실린더(240)는 에어 실린더를 적용할 수 있고, 제1실린더(240)의 몸체는 제1받침프레임(110)의 전면에 고정설치되고, 이 제1실린더(240)의 로드는 연결플레이트(241)에 연결된다.

상기 연결플레이트(241)는 판재로 제작된 상태에서 상기 제1실린더(240)의 로드에 연결되는데, 이 연결플레이트(241)는 제2인서트부(230)에 제1실린더(240)의 직선 왕복 이동 동력을 제공하면서 하나 이상의 제2인서트부(230)를 서로 연결시키는 기능을 수행하며, 이를 위해 상기 연결플레이트(241)의 측방은 제2인서트부(230)의 제2플레이트(231)에 연결되어 고정된다.

이때, 상기 제1실린더(240)가 연결플레이트(241)를 통해 제2인서트부(230)에 연결됨으로 상기 제1실린더(240)의 직선 왕복 동력이 연결플레이트(241)에 의해 제2인서트부(230)에 전달되고, 이 제1실린더(240)의 동력을 이용해 제2인서트부(230)가 전진하면서 인서트부품(10)을 사출성형기의 금형 측으로 위치되게 한다.

또한, 상기 인서트 부재(200)는; 제2인서트부(230)에 구비되는데, 이 제2인서트부(230)의 이젝트핀(238)에 직선 왕복 이동력을 제공하여 상기 이젝트핀(238)을 전후 작동되게 하는 제2실린더(250)를 더 포함한다.

상기 제2실린더(250)는 에어 실린더를 적용할 수 있고, 제2실린더(250)의 몸체는 제2플레이트(231)의 전면에 고정설치되고, 이 제2실린더(250)의 로드는 제3플레이트(232)에 연결되면서 상기 제2실린더(250)의 직선 왕복 동력을 제3플레이트(232)에 전달시키게 한다.

이때, 상기 제3플레이트(232)에 제2실린더(250)의 직선 왕복 동력이 전달되면 상기 제3플레이트(232)가 전후 이동 작동하면서 이젝트핀(238)을 선택적으로 전진 또는 후퇴시켜 인서트부품(10)에 대한 이젝트 동작을 수행하게 한다.

또한, 상기 인서트 부재(200)는; 제1인서트부(220), 제2인서트부(230)와 메인 프레임 부재(100) 사이에 구비되는데, 상기 제1인서트부(220) 및 제2인서트부(230)를 상하 및 좌우 방향으로 임의 조절되게 하는 위치조절부(260)를 더 포함한다.

여기서, 상기 위치조절부(260)는, 제1레일(261a)을 통해 좌우로 이동하는 제1조절판(261); 상기 제1조절판(261) 사이로 제2레일(262a)을 이용해 결합된 상태에서 상기 제2레일(262a)을 통해 상하로 이동하는 제2조절판(262); 및 상기 제1조절판(261)의 위치를 조절하는 제1조절구(263); 상기 제2조절판(262)의 위치를 조절하는 제2조절구(264)로 구성된다.

상기 제1조절판(261)은, 제1레일(261a)을 이용해 후면이 제1받침프레임(110)에 고정되는데, 상기 제1레일(261a)은 LM 가이드를 적용할 수 있고, 제1조절판(261)은 판재 형태로 제1레일(261a)에 직선 왕복 이동 가능하게 연결되면서 제1레일(261a)을 따라 좌우 이동한다.

상기 제2조절판(262)은, 제2레일(262a)을 이용해 후면이 제1조절판(261)의 전면에 고정되고, 이 제2조절판(262)의 전면은 제2받침프레임(210)에 연결되는데, 상기 제2레일(262a)은 LM 가이드를 적용할 수 있으며, 제2조절판(262)은 판재 형태로 제2레일(262a)에 직선 왕복 이동 가능하게 연결되면서 제2레일(262a)을 따라 상하 이동한다.

상기 제1조절구(263)는, 외주에 나사산이 형성된 볼트 형태로 제작된 상태에서 별도 브래킷을 이용해 제1조절판(261)의 이동 측 양방향에 맞닿게 한 쌍의 제1조절구(263)가 각각 구비되고, 상기 한 쌍의 제1조절구(263)가 나사산을 이용해 회전하면서 제1조절판(261)의 이동방향으로 전후 이동함에 따라 상기 제1조절판(261)의 이동을 제한할 수 있으며, 상기 한 쌍의 제1조절구(263)가 제1조절판(261)에 대한 스토퍼 기능을 하여 제1조절판(261)의 이동 위치를 임의 조절한다.

상기 제2조절구(264)는, 외주에 나사산이 형성된 볼트 형태로 제작된 상태에서 별도 브래킷을 이용해 제2조절판(262)의 이동 측 양방향에 맞닿게 한 쌍의 제2조절구(264)가 각각 구비되고, 상기 한 쌍의 제2조절구(264)가 나사산을 이용해 회전하면서 제2조절판(262)의 이동방향으로 전후 이동함에 따라 상기 제2조절판(262)의 이동을 제한할 수 있으며, 상기 한 쌍의 제2조절구(264)가 제2조절판(262)에 대한 스토퍼 기능을 하여 제2조절판(262)의 이동 위치를 임의 조절한다.

예컨대 상기 위치조절부(260)를 더 부가함에 따라 제1인서트부(220) 및 제2인서트부(230)의 인서트 공급 위치를 자유롭게 조절할 수 있어 사용편의성이 향상되고, 특히 기존 이송로봇의 회전암(30)에 본 발명의 취출로봇장치(1)를 적용하면, 회전암(30)의 움직임과 인서트 위치에 오차가 발생할 수 있는데, 이를 상기 위치조절부(260)를 이용해 제1인서트부(220) 및 제2인서트부(230)의 인서트 위치를 미세 조절하면서 오차를 보정할 수 있어 취출로봇장치(1)를 기존 사출성형기에 모두 적용할 수 있는 등 범용성이 향상되게 된다.

그리고, 상기 취출 부재(300)는;

상기 메인 프레임 부재(100)의 후면에 구비되는데, 사출성형기로부터 사출성형이 완료된 사출물(20)을 흡착 방식으로 취출 후 임의 위치로 운반시키기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 취출 부재(300)는; 공기압을 이용한 흡착 작용으로 사출성형이 완료된 사출물(20)을 금형으로부터 흡착 취출하는 흡착부(310)를 더 포함한다.

여기서, 상기 흡착부(310)는, 사출물(20)이 안착되는 안착대(311); 및 상기 안착대(311)의 중앙에 마련되어 사출물(20)을 공기압을 이용해 흡착하는 흡착판(312)으로 구성된다.

상기 안착대(311)는, 사출물(20)을 용이하게 안착시키기 위한 하나 이상의 지주 형태로 제작되는데, 사출물(20)의 외형에 대응하여 하나 이상의 안착대(311)를 사출물(20)의 둘레를 지지할 수 있는 위치에 등간격으로 각각 결합하며, 상기 안착대(311)의 외측단 안쪽에는 사출물(20)이 안착되어 지지되는 단턱이 마련되어 사출물(20)을 끼워 지지한다.

상기 흡착판(312)은 하나 이상의 안착대(311)가 구비된 안쪽에 흡착 부분이 안착대(311)에 안착된 사출물(20)에 맞닿는 위치로 구비되는데, 상기 흡착판(312)은 공기압이 작용하도록 외부로부터 공압라인이 연결되며, 이 공기압을 이용해 사출물(20)에 맞닿은 흡착판(312)이 사출물(20)을 진공 흡착시켜 안착대(311)로부터 사출물(20)이 이탈되지 않게 지지하는 기능을 한다.

이때, 상기 흡착판(312)은 사출물(20) 사이로 진공 흡착력이 발휘되도록 밀착 기능을 위한 탄성 판 형태로 제작되고, 흡착판(312)의 내부에는 공기압이 작용하기 위한 중공이 마련된다.

이하, 본 발명의 작동 실시 예로서, 인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치에 대한 작동 상태를 도 4 내지 도 6을 참고로 구체적으로 설명한다. 도 4는 로봇 장치의 인서트부품 픽업 상태, 도 5는 인서트부품 공급 상태, 도 6은 사출물 취출 상태를 나타낸 도면이다.

예를 들면, 전술한 구조로 이루어진 사출성형기용 취출로봇장치(1)는; 도 4와 같이 인서트 부재(200)의 제1인서트부(220) 및 제2인서트부(230)를 이용해 별도 트레이를 이용해 공급된 인서트부품(10)을 각각 지그블록(237)의 지그(237a) 및 인서트튜브(221)의 인서트핀(222)을 이용해 픽업하는데, 이를 위해 회전암(30)은 인서트부품(10)이 공급된 트레이 측으로 취출로봇장치(1)를 이동시켜 제1인서트부(220) 및 제2인서트부(230)가 각각 인서트부품(10)을 픽업하게 한다.

그리고, 도 5와 같이 인서트 부재(200)를 이용해 인서트부품(10)이 픽업되면, 회전암(30)의 작동에 따라 취출로봇장치(1)가 사출성형기의 금형 측에 이동하면서 인서트부품(10)의 공급 준비를 하고, 그 후 상기 제1실린더(240)의 전진 작동에 따라 제1인서트부(220) 및 제2인서트부(230)가 금형의 인서트 위치에 대향하여 위치한다.

이때, 상기 제2실린더(250)의 전진에 따라 제3플레이트(232)가 전진하면서 이젝트핀(238)을 작동시켜 지그블록(237)의 지그(237a)에 픽업된 인서트부품(10)을 공급시키는 한편, 상기 인서트튜브(221)의 인서트핀(222)이 외부 공기압에 의해 전진하면서 픽업된 인서트부품(10)을 각각 사출성형기의 금형에 공급시킨다.

그리고, 도 6과 같이 인서트부품(10)이 공급되면, 사출성형기의 금형은 인서트 사출을 수행하여 사출물(20)을 제작하는데, 사출물(20)이 제작된 상황에서 취출로봇장치(1)의 메인 프레임 부재(100)는 취출로봇장치(1)를 회전암(30)을 이용해 회전시키면서 취출 부재(300)가 전면에 위치되게 한다.

이때, 상기 회전암(30)이 사출성형기의 금형에 이동하면서 상기 취출 부재(300)가 금형에 대향되게 위치시킨 후 상기 취출 로봇이 사출물(20)을 공기 흡착 방식으로 취출 후 회전암(30)을 이용해 임의 위치에 운반하여 취출 작업을 완료하고, 취출로봇장치(1)가 전술한 도 4의 공정부터 다시 반복하면서 인서트부품(10)의 공급 및 사출물(20)의 취출 작업을 연속적 수행되게 한다.

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; 로봇 장치 100; 메인 프레임 부재
110; 제1받침프레임
200; 인서트 부재 210; 제2받침프레임
220; 제1인서트부 230; 제2인서트부
240; 제1실린더 250; 제2실린더
260; 위치조절부 300; 취출 부재
310; 흡착부 10; 인서트부품
20; 사출물 30; 회전암

Claims

이송로봇의 회전암(30)에 설치되는 메인 프레임 부재(100)와;
상기 메인 프레임 부재(100)의 전면에 구비되는데, 하나 또는 그 이상의 인서트부품(10)을 픽업 후 이 픽업한 인서트부품(10)을 사출성형기의 금형에 공급시키는 인서트 부재(200)와;
상기 메인 프레임 부재(100)의 후면에 구비되는데, 사출성형기로부터 사출성형이 완료된 사출물(20)을 흡착 방식으로 취출 후 임의 위치로 운반시키는 취출 부재(300)를 포함하여 구성되고,
상기 인서트 부재(200)는 관 형태로 내측에 공기압이 작용하는 인서트튜브(221)의 전방 안쪽으로 인서트부품(10)을 삽입시켜 픽업하는 한편, 이 픽업된 인서트부품(10)을 공기압을 이용해 사출성형기의 금형에 토출시켜 공급하는 제1인서트부(220); 및, 집게 형태로 마련된 하나 이상의 지그(237a)를 이용해 인서트부품(10)을 집어 픽업하며, 이 픽업된 인서트부품(10)을 이젝트핀(238)을 이용해 사출성형기의 금형에 토출시켜 공급하는 제2인서트부(230);를 더 포함하고,
상기 제1인서트부(220)는 제2받침프레임(210)의 전면에 하나 또는 그 이상 결합되는데, 전방 안쪽으로 인서트부품(10)을 삽입시켜 픽업되게 하며, 이 픽업된 인서트부품(10)을 공기압을 이용해 토출시키는 인서트튜브(221); 및,
상기 인서트튜브(221)의 전방 내측에 전후 이동 가능하게 삽입되는데, 내측에 구비된 제1스프링(223)을 통해 지지되어 평상시 후퇴 상태를 유지하고, 외부로부터 제공되는 공기압에 의해 전진동작을 수행하는 인서트핀(222);을 더 포함하며,
상기 인서트핀(222)은 전단에 인서트부품(10)을 인서트튜브(221) 전방 내측에 삽입시켜 지지하기 위한 안착 기능을 하는 제1턱(222a)이 형성되며, 인서트튜브(221)의 후방으로 공급되는 공기압이 작용하면서 인서트핀(222)을 전방으로 이동시키기 위한 제2턱(222b)이 형성되는 것을 더 포함하고,
상기 제1인서트부(220)는 인서트튜브(221)의 후단부에 여유 간격(s)을 갖으며 끼움결합된 상태에서 상기 제1인서트부(220)를 제2받침프레임(210)에 결합시키는데, 상기 여유 간격(s)을 이용해 인서트부품(10)을 사출성형기의 금형에 공급하는 과정에서 상기 제1인서트부(220)를 움직여 인서트 위치로 정확히 맞게 보정하는 기능을 수행하는 베어링(224)을 더 포함한 인서트와 취출을 동시에 하는 사출성형기용 취출로봇장치.
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