KR102275590B1 - 판동 교환 장치 - Google Patents

Abstract

판동 교환 장치(1)이다. 제1 지축(3)은, 회전 축심(C1)을 중심으로 베이스체(2)에 축 지지된다. 제1 회동 아암(4)은, 상하로 회동 가능하게 제1 지축(3)에 축 지지된다. 제2 지축(6)은, 평행링크를 구성한다. 제2 회동 아암(7)은, 회동 축심(C2)을 중심으로 제2 지축(6)에 축 지지된다. 판동(11)을 재치 가능한 회전테이블(8)은, 회전 축심(C3)을 중심으로 제2 회동 아암(7)에 축 지지된다. 보조기구(13)는, 제1 회동 아암(4)에 가해지는 하방으로의 힘에 부합하는 상방으로의 힘을 가한다.

Description

판동 교환 장치

개시하는 기술은, 판동을 교환할 때 사용하는 그라비아 인쇄기용 판동 교환 장치에 관한 것이다.

종래, 일반적인 그라비아 인쇄기는, 나란히 배치된 복수의 인쇄 유닛을 구비한다. 각 인쇄 유닛에는, 판동이 수평방향으로 연장되는 자세로 장착되어 있다. 판동은, 연속으로 반송되는 웨브에 대하여, 그 외주면에 부착시킨 잉크를, 회전 동작에 의해 전사한다. 상기 인쇄 유닛은, 판동의 축심 방향의 양단부에 계합하고, 그리고 당해 판동을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 지지축을 구비한다. 이들 지지축을 판동의 축심 방향으로 이격시켜 판동과의 계합을 해제함으로써 판동을 교환시킬 수 있게 된다.

그러나, 각 인쇄 유닛의 판동을 교환할 때, 작업자의 부하 경감을 목적으로 판동 교환 장치가 이용되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에 개시되어 있는 판동 교환 장치에는, 4개의 캐스터가 하면에 장착되어 있다. 이들 캐스터에 의해 장치 전체를 이동시키는 것이 가능하게 되어 있다. 장치의 상부에는, 회전테이블이 배치되어 있다. 회전테이블은, 연직으로 연장되는 회전 축심을 중심으로 회전이 자유롭다. 당해 회전테이블에는, 회전 축심을 사이에 두도록 한 쌍의 판동 재치부가 형성되어 있다. 각 판동 재치부는, 판동을 재치 가능하다. 회전테이블은, 승강용 핸들을 회전시킴으로써, 랙 앤드 피니언 방식에 의한 기어 맞물림 기구에 의해 승강된다.

인쇄 유닛의 판동을 교환할 때에는 한쪽의 판동 재치부에 판동을 재치하고, 그 상태의 회전테이블을 승강시킨다. 이로써, 인쇄 유닛에서의 판동과 잉크팬과의 사이의 높이를 조절한다. 그리고, 판동 교환 장치의 전체를 인쇄 유닛에 접근시키고, 회전테이블을 인쇄 유닛의 판동과 잉크팬과의 사이에 삽입한다. 그 후, 양 지지축을 이격시키고 인쇄 유닛으로부터 판동을 분리한다. 그 판동은, 다른 쪽의 판동 재치부에 재치한다.

그 후, 회전테이블을 회전시키며, 또한 승강시키고, 한쪽의 판동 재치부에 재치된 판동을, 양 지지축 사이에 대응시킴과 함께 양 지지축을 접근시킨다. 이로써, 이들 지지축에, 그 판동의 양단부를 계합시킨다. 이와 같이 함으로써, 한쪽의 판동 재치부에 재치된 판동이, 인쇄 유닛에 장착된다.

일본 특허공개 2006-175702호 공보

그런데, 특허문헌 1과 같이 회전테이블을 승강시키는 랙 앤드 피니언 방식에 의한 기어 맞물림 기구는, 일반적으로, 승강용 핸들의 회전 조작이 가벼워지는 기어비로 설정되어 있다. 그 결과, 회전테이블을 승강시키는 작업에서, 작업자의 부하가 경감된다. 한편, 승강용 핸들의 회전량과 비교하여 회전테이블의 승강하는 거리가 짧아지기 때문에, 회전테이블의 높이를 변경하는데 시간이 걸리게 되어 판동을 이동시키는 작업 시간이 길어지는 문제가 있다.

또한, 특허문헌 1과 같은 판동 교환 장치인 경우, 회전테이블의 승강 동작은, 승강용 핸들로 실시한다. 그리고, 인쇄 유닛에 대한 회전테이블의 접근 또는 이격 동작은, 그 장치 전체를 당기거나 미는 동작으로 실시한다. 이와 같은 회전테이블을 승강시키면서 인쇄 유닛에 대하여 접근 또는 이격시키는 동작은 어렵고, 판동의 운반작업이 번거롭고 복잡해지는 문제도 있었다.

개시하는 기술은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 판동을 재치하는 부분을 인쇄 유닛의 원하는 위치까지, 간단하면서 짧은 시간으로 이동시켜 작업자의 판동 교환 작업을 보조하는 판동 교환 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 개시하는 기술은 보조기구를 갖는 다관절 아암을 이용한 것을 특징으로 한다.

구체적으로는, 그라비아 인쇄기의 인쇄 유닛에 장착된 판동을 교환할 때, 사용 전의 판동을 상기 인쇄 유닛 내까지 반입하고, 그리고, 사용 후의 판동을 상기 인쇄 유닛으로부터 반출하는 것을 실시하는 판동 교환 장치를 대상으로 하고, 다음과 같은 해결수단을 강구하였다.

즉, 개시하는 판동 교환 장치는, 제1 요점으로, 플로어에 고정된 베이스체와, 연직으로 연장되는 제1 축심을 중심으로 회전이 자유롭게 상기 베이스체에 축 지지된 제1 지축과, 상하 방향으로 회동 가능하도록 일단이 상기 제1 지축에 축 지지된 제1 회동 아암과, 당해 제1 회동 아암에 상하로 나란히 배치되며, 상하 방향으로 회동 가능하도록 일단이 상기 제1 지축에 축 지지된 보조 아암과, 연직으로 연장됨과 함께, 상기 제1 지축, 제1 회동 아암, 및 보조 아암으로 평행링크를 구성하도록 상기 제1 회동 아암 및 보조 아암의 타단이, 각각 축 지지된 제2 지축과, 수평 방향으로 연장되는 봉 형상을 이루며, 연직으로 연장되는 제2 축심을 중심으로 회동이 자유롭도록 일단이 상기 제2 지축에 축 지지된 제2 회동 아암과, 연직으로 연장되는 제3 축심을 중심으로 회전이 자유롭게 상기 제2 회동 아암의 타단에 축 지지되며, 상기 제3 축심이 사이에 위치하도록 2개의 판동을 재치 가능한 회전테이블과, 상기 제1 회동 아암에 가해지는 하방으로의 힘에 부합하는 상방으로의 힘을 가하는 보조기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제2 요점으로, 상기 보조기구는, 신축하는 로드부에 의해 상기 제1 회동 아암에 상방으로의 힘을 가하는 것이 가능한 에어실린더와, 당해 에어실린더에 압축 에어를 공급 가능한 에어공급수단과, 상기 제1 회동 아암에 가해지는 하방으로의 힘을 측정 가능한 로드셀과, 상기 에어공급수단 및 상기 로드셀에 접속되며, 상기 에어공급수단에 작동 신호를 출력하여 상기 로드셀에 의한 측정값에 따른 압축 에어를 상기 에어실린더에 공급시키는 제어 수단과, 상기 로드부의 수축 동작을 규제하는 브레이크 수단을 구비하고, 상기 제2 회동 아암에는, 상기 브레이크 수단의 규제 해제를 실시하는 해제부를 갖는 조작 핸들이 형성되어도 된다.

제3 요점으로, 상기 조작 핸들은, 각 단부가 상기 제2 회동 아암에 고정되며, 또한 중도부에 수평 방향으로 연장되는 봉 형상의 파지부를 갖는 손잡이와, 당해 손잡이의 하방에 배치되며, 또한 당해 손잡이에 대응하는 형상을 이루며, 당해 손잡이를 기준으로 상하 방향으로 요동 가능한 요동 레버를 구비하고, 상기 해제부는, 상기 요동 레버를 상동시켰을 때, 상기 브레이크 수단의 규제 해제를 실시하도록 구성되어도 된다.

제4 요점으로, 복수의 판동을 격납하는 판동 격납부와 상기 베이스체의 측방에 형성된 판동 교환 영역과의 사이를 주행 가능하게 구성되며, 상기 판동을 아암 선단 부분에서 들어 올릴 수 있는 산업용 로봇을 구비하고, 당해 산업용 로봇은, 상기 판동을 복수 재치 가능한 플랫폼부를 가지며, 상기 제1 지축의 회전 동작 및 상기 제2 회동 아암의 회동 동작 중 적어도 한쪽을 실시함에 따라, 상기 회전테이블을 상기 판동 교환 영역까지 이동 가능하게 구성되어도 된다.

제1 요점에 관하여, 인쇄 유닛의 판동을 교환할 때, 회전테이블을 원하는 높이까지 승강시키기 위해 작업자가 제2 회동 아암을 움직이면, 제1 회동 아암의 회동 동작에 의해 작업자에게 가해지는 부하의 일부를 보조기구가 부담하게 된다. 따라서, 회전테이블이 원하는 높이로 이동할 때까지의 회전테이블의 이동 속도를 빠르게 할 수 있고, 특허문헌 1과 같은 구조에 비하여 판동의 이동 작업에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 제1 지축의 회전 동작 및 제1, 제2 회동 아암의 회동 동작에 의해, 회전테이블을 원하는 높이까지 승강시키면서 인쇄 유닛에 대해 접근 또는 이격시킬 수 있으므로, 작업자는, 회전테이블을 인쇄 유닛의 원하는 위치로까지 간단히 이동시킬 수 있다.

제2 요점에 관해서는, 작업자가 조작 핸들을 파지하여 제2 회동 아암을 움직일 수 있기 때문에, 작업자에 의한 회전테이블의 이동 조작을 실시하기 쉬워진다. 또한, 작업자가 제1 회동 아암을 상하동시킬 때, 해제부에 의한 브레이크 수단의 규제 해제 조작을 실시할 때까지 제1 회동 아암의 하방으로의 동작을 할 수 없게 된다. 따라서, 갑자기 제1 회동 아암이 하방으로 내려가 작업자의 신체의 일부가 제1 회동 아암이나 회전테이블과 플로어와의 사이에 끼이는 것 등을 회피할 수 있어 작업자는 안전하게 판동의 이동 작업을 실시할 수 있다.

제3 요점에 관해서는, 인쇄 유닛의 판동과 잉크팬과의 사이의 높이에 회전테이블을 대응시킬 때, 작업자가 요동 레버를 상동시킨 상태에서 조작 핸들의 파지부를 파지하면, 해제부에 의한 브레이크 수단의 규제가 해제되어 제1 회동 아암의 상하동 조작이 가능해진다. 한편, 인쇄 유닛의 판동과 잉크팬과의 사이에 회전테이블을 삽입할 때, 작업자가 조작 핸들의 파지부만을 파지하여 제2 회동 아암의 조작을 실시하면, 요동 레버가 하방으로 요동된 상태로 유지되어 해제부에 의한 브레이크 수단의 규제 해제가 이루어지지 않고, 제1 회동 아암이 하방으로 동작하지 않는 상태에서 제2 회동 아암을 수평 방향으로 회동시킬 수 있다. 이와 같이, 안전한 상태에서 회전테이블을, 판동 또는 잉크팬에 접촉시키지 않고, 간단히 원하는 위치까지 이동시킬 수 있다.

제4 요점에 관해서는, 산업용 로봇이, 플랫폼부를 이용하여 판동 격납부로부터 판동 교환 영역까지 자동으로 판동을 운반하여 회전테이블의 판동 재치부에 재치하는 한편, 인쇄 유닛으로부터 분리하여 회전테이블의 판동 재치부에 재치한 판동을, 플랫폼부를 이용하여 판동 교환 영역으로부터 판동 격납부까지 자동으로 운반하게 된다. 따라서, 판동 격납부와 회전테이블의 판동 재치부와의 사이의 판동의 운반을 효율적으로 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 판동 교환 장치를 구비한 그라비아 인쇄기의 평면도이다.
도 2는 도 1의 II 방향에서 본 도면이다.
도 3은 도 2의 III 방향에서 본 도면이다.
도 4는 도 3의 IV 방향에서 본 도면이다.
도 5는 도 4의 V 방향에서 본 도면이다.
도 6은 도 4의 VI－VI선의 단면도이다.
도 7은 인쇄 유닛 및 판동 교환 장치의 평면도이며, 판동을 교환하는 작업을 실시하기 직전의 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 상태 후, 사용 전의 판동을 인쇄 유닛까지 운반하고 있는 도중의 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 상태 후, 인쇄 유닛의 판동과 잉크팬과의 사이에 회전테이블을 삽입하기 직전의 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 상태 후, 인쇄 유닛의 판동을 분리하여 회전테이블에 재치한 직후의 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10의 상태 후, 회전테이블을 회전시키고 있는 도중의 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 상태 후, 사용 전의 판동을 인쇄 유닛에 장착한 직후의 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 그리고, 이하의 바람직한 실시형태의 설명은, 본질적으로 예시에 지나지 않는다.

도 1에, 개시하는 기술의 실시형태에 따른 판동 교환 장치(1)를 구비한 그라비아 인쇄기(10)를 나타낸다. 그라비아 인쇄기(10)는, 연속으로 반송되는 플라스틱 필름 등의 웨브(도시하지 않음)에 대하여, 판동(11)의 외주면에 부착되는 잉크를, 판동(11)을 회전시키면서 전사시키는 것으로, 나란히 배치된 복수의 인쇄 유닛(10a)을 구비한다.

각 인쇄 유닛(10a)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 각기둥 형상의 사이드 프레임(12)이, 수평 방향으로 이격되어 설치된다. 각 사이드 프레임(12)은 수직으로 연장된다. 각 사이드 프레임(12)의 중간 부분의 서로 대향하는 측면에는, 한 쌍의 지지축(12a)이 배치된다.

양 지지축(12a)은, 서로 접근 및 이격이 가능하도록 배치된다. 양 지지축(12a)이 서로 접근함에 따라, 판동(11)의 축심 방향의 양단부에, 양 지지축(12a)이 계합하고, 판동(11)을 수평 방향으로 연장하는 자세로 회전 가능하게 지지한다. 한편, 양 지지축(12a)이 서로 이격함에 따라, 판동(11)과의 계합을 해제하여 인쇄 유닛(10a)으로부터 판동(11)을 분리할 수 있게 된다. 한편, 판동(11)에 대한 양 지지축(12a)의 계합 또는 계합의 해제는, 한쪽의 지지축(12a)만이, 다른 쪽의 지지축(12a)에 접근 또는 이격함에 따라 이루어지는 구성이어도 된다.

또한, 양 사이드 프레임(12) 사이에 위치하는 판동(11)의 하방에는, 판동(11)의 외주면에서 적하되는 잉크를 받아내기 위해, 대략 직사각형 판 형상의 잉크팬(12b)이 탈착 가능하며, 또한 상하동 가능하게 장착된다.

판동 교환 장치(1)는, 인쇄 유닛(10a)에 장착된 판동(11)을 교환할 때, 사용 전의 판동(11)을 인쇄 유닛(10a)까지 반입한다. 그리고, 사용 후의 판동(11)을 인쇄 유닛(10a)으로부터 반출한다. 판동 교환 장치(1)는, 블록 형상의 베이스체(2)를 구비한다. 베이스체(2)는, 한쪽의 사이드 프레임(12) 주변의 플로어에 고정된다.

베이스체(2)의 상면 중앙에는, 직사각형 판 형상을 이루는 제1 지축(3)이, 연직으로 연장되는 회전 축심(C1)(제1 축심)을 중심으로 회전이 자유롭게 축 지지된다. 제1 지축(3)의 중간부로부터 하부에 걸치는 부분에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 측방으로 개구하는 노치부(3c)가 형성된다.

또한, 제1 지축(3)의 상방에는, 수평 방향으로 연장되는 제1 회동 아암(4)이 배치된다. 제1 회동 아암(4)은 상하 방향으로 회동 가능하도록, 그 일단이, 제1 지축(3)의 상부에 위치하는 제1 회동축(3a)에 의해 축 지지된다.

제1 회동 아암(4)의 타단 측의 내부에는, 에어실린더(41)가 배치된다. 에어실린더(41)는, 그 길이 방향을 따라 연장되는 실린더 본체(42)를 구비한다.

실린더 본체(42)의 내부에는, 실린더실(42a)이 형성된다. 실린더 본체(42)에서의 제1 지축(3) 측 단부의 중앙 부위에는, 실린더실(42a)에 연이어 통하는 연통 구멍(42b)이 형성된다.

실린더실(42a)에는, 측면에서 보아 대략 T자 형상을 이루는 피스톤(43)이 수용된다.

피스톤(43)은, 실린더실(42a)을, 제1 지축(3) 측과 그 반대측으로 구획하는 원판부(43a)와, 원판부(43a)의 중앙 부분으로부터 제1 지축(3) 측으로 돌출 형성된 로드부(43b)를 구비한다. 로드부(43b)는, 연통 구멍(42b)에 슬라이드 가능하게 감합 삽입된다.

로드부(43b)와 제1 지축(3)과의 사이에는, 봉 형상을 이루는 연결부재(44)가 배치된다.

제1 회동축(3a)과 동일 방향으로 연장되는 제2 회동축(3b)이, 제1 지축(3)의 노치부(3c)에 위치한다. 연결부재(44)의 일단은, 제2 회동축(3b)을 개재하여 제1 지축(3)에 축 지지된다.

한편, 연결부재(44)의 타단은, 제1 회동축(3a)과 동일 방향으로 연장되는 제3 회동축(44a)을 개재하여, 로드부(43b)의 선단 부분에 축 지지된다.

실린더실(42a)에는, 에어공급장치(46)(에어 공급 수단)가 접속된다. 에어공급장치(46)에 의해, 실린더실(42a)로는, 압축 에어가 공급 가능하다.

그리고, 에어실린더(41)는, 에어공급장치(46)에 의한 압축 에어의 공급 동작에 의해, 연결부재(44)를 개재하여 제1 회동 아암(4)에 상방으로의 힘을 가하는 것이 가능하게 된다.

제1 회동 아암(4)의 내부에서의 로드부(43b)에 대응하는 위치에는, 로드부(43b)의 수축 동작을 규제할 수 있는 브레이크 기구(45)(브레이크 수단)가 고정된다. 브레이크 기구(45)는, 통상시, 로드부(43b)의 수축 동작을 규제한 상태로 되어 있다.

브레이크 기구(45)는, 에어를 공급함에 따라, 로드부(43b)의 수축 동작의 규제를 해제한다. 구체적인 상품으로는, 토크시스템 주식회사제의 "퀵클램퍼"를 들 수 있다.

제1 회동 아암(4)의 하방에는, 도 3 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 수평 방향으로 연장되는 보조 아암(5)이 나란히 배치된다. 보조 아암(5)에서의 제1 회동 아암(4) 측 부분은, 제1 회동 아암(4)의 내부에 위치한다.

보조 아암(5)은, 상하 방향으로 회동 가능하도록, 그 일단이 제2 회동축(3b)에 축 지지된다.

제1 회동 아암(4) 및 보조 아암(5) 양쪽에서의 제1 지축(3)의 반대측에는, 연직으로 연장되는 각기둥 형상의 제2 지축(6)이 배치된다.

제2 지축(6)은, 제1 지축(3), 제1 회동 아암(4), 및 보조 아암(5)으로 평행링크를 구성하도록, 제1 회동 아암(4)의 타단 및 보조 아암(5)의 타단이, 각각 제3 회동축(6a) 및 제4 회동축(6b)에 의해 축 지지된다.

제1 회동 아암(4)의 상방에는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 수평 방향으로 연장되는 봉 형상을 이루는 제2 회동 아암(7)이 배치된다.

제2 회동 아암(7)은, 도 3∼도 5에 나타내는 바와 같이, 각통 형상을 이룬다. 제2 회동 아암(7)은, 연직으로 연장되는 회동 축심(C2)(제2 축심)을 중심으로 회동이 자유롭도록, 그 일단이 제2 지축(6)의 상부에 축 지지된다.

제2 회동 아암(7)의 한쪽 측면에서의 일단측과 중간 부분에는, 제1 조작 핸들(7A)과 제2 조작 핸들(7B)이, 각각 형성된다. 제1 조작 핸들(7A) 및 제2 조작 핸들(7B)의 각각은, 제2 회동 아암(7)을 조작할 때 작업자(H1)(도 7 등 참조)가 파지 가능하다.

제1 조작 핸들(7A)은, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 대략 L자 형상을 이루도록 파이프를 굽혀 형성된다. 제1 조작 핸들(7A)은 손잡이(71a)를 구비한다. 손잡이(71a)의 각 단부는, 제2 회동 아암(7)에 고정된다. 손잡이(71a)의 중간부에는, 수평 방향으로 연장되는 봉 형상의 파지부(71b)가 형성된다.

손잡이(71a)의 하방에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 손잡이(71a)에 대응하는 형상을 이루는 요동 레버(72a)가 배치된다.

요동 레버(72a)는, 손잡이(71a)를 기준으로 상하 방향으로 요동 가능하도록, 그 각 단부가 손잡이(71a)의 각 단부의 근방에 축 지지된다. 요동 레버(72a)는, 통상시에는, 자중에 의해 하방으로 요동된 상태로 되어 있다.

또한, 제2 회동 아암(7)에서의 요동 레버(72a)의 한쪽 단부의 하방에 대응하는 곳에는 돌기(7a)가 돌출 형성된다.

돌기(7a)에는 에어스위치(73a)가 장착된다. 요동 레버(72a)를 상방으로 요동시키면, 요동 레버(72a)의 한쪽 단부가, 에어스위치(73a)를 누른다.

한편, 제2 조작 핸들(7B)은, 평면에서 보았을 때 형상이 대략 U자 형상을 이룬다. 이 점 외에는 제2 조작 핸들(7B)은 제1 조작 핸들(7A)과 동일한 구조이다. 따라서, 제2 조작 핸들(7B)에 제1 조작 핸들(7A)과 동일한 부호를 부여함으로써 제2 조작 핸들(7B)의 상세한 설명은 생략한다.

제1 회동 아암(4), 제2 지축(6), 및 제2 회동 아암(7)의 각각의 내부에는, 가요성을 갖는 에어배관(74)(해제부)이 배치된다.

에어배관(74)의 일단 측은, 도시하지 않은 에어 공급원에 접속된다. 한편, 에어배관(74)의 타단은, 브레이크 기구(45)에 접속된다. 각 요동 레버(72a)를 상방으로 요동시키면, 에어스위치(73a)가 눌린다. 이렇게 함으로써, 에어배관(74)에 에어가 공급되고, 브레이크 기구(45)의 규제가 해제된다.

제2 회동 아암(7)의 타단측 상면에는, 평면에서 보아 직사각형 형상을 이루는 회전테이블(8)이 축 지지된다. 이에 따라, 회전테이블(8)은, 연직으로 연장되는 회전 축심(C3)(제3 축심)을 중심으로 회전이 자유롭게 되어 있다.

회전테이블(8)의 상면에는, 판동 재치부(8a)가 한 쌍 형성된다. 양 판동 재치부(8a)는, 회전 축심(C3)을 사이에 두도록 배치된다. 각 판동 재치부(8a)는, 판동(11)을, 그 축심이 회전테이블(8)의 단변을 따르는 자세로 재치 가능하게 되어 있다.

각 판동 재치부(8a)는, 회전테이블(8)의 단변을 따라 연장되는 직각 삼각기둥 형상의 4개의 지지 블록(8b)을 구비한다. 각 지지 블록(8b)은, 평면에서 보아 직사각형의 4모퉁이에 위치한다.

4개의 지지 블록(8b) 중, 회전테이블(8)의 장변을 따른, 각각 2개의 지지 블록(8b)이 쌍으로 되어 있다. 이들 2개의 지지 블록(8b)의, 상방에 면하는 각 대향면은, 판동(11)의 외주면에 접촉하는 지지면(8c)이다. 양 지지면(8c)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 서로 접근할수록 점차 내려가는 경사면으로 되어 있다.

제2 회동 아암(7) 내부의 회전테이블(8)의 중앙에 대응하는 부분에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 각 판동 재치부(8a)에 재치된 판동(11)의 중량을 측정할 수 있는, 로드셀(75)이 배치된다.

즉, 로드셀(75)에 의해, 제1 회동 아암(4)에 가해지는 하방으로의 힘을 측정할 수 있다.

에어공급장치(46) 및 로드셀(75)에는, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 제어반(9)(제어 수단)이 접속된다.

제어반(9)은, 에어공급장치(46)에 작동 신호를 출력하고, 로드셀(75)에 의한 측정값에 따른 압축 에어를, 에어실린더(41)의 실린더실(42a)에 공급한다.

그리고, 에어실린더(41), 에어공급장치(46), 로드셀(75), 제어반(9), 및 브레이크 기구(45)가, 보조기구(13)를 구성한다. 보조기구(13)는, 제1 및 제2 조작 핸들(7A, 7B)의 조작에 의해 브레이크 기구(45)의 규제가 해제된 상태에서, 제1 회동 아암(4)에 가해지는 하방으로의 힘에 부합하는 상방으로의 힘을 가한다.

각 인쇄 유닛(10a)에서의 한쪽의 사이드 프레임(12) 측방의 플로어에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 주행레일(14)이 고정된다. 주행레일(14)은, 각 인쇄 유닛(10a)이 나란히 배치되어 있는 방향으로 직선상으로 연장된다.

주행레일(14)의 한쪽 단부의 측방에는, 복수의 판동(11)을 격납할 수 있는, 판동 격납부(15)가 설치된다. 각 인쇄 유닛(10a)과 주행레일(14)과의 사이에는, 판동 교환 영역(R1)이, 각각 설정된다. 제1 지축(3)의 회전 동작 및 제2 회동 아암(7)의 회동 동작 중 적어도 한쪽을 실시하여 각 회전테이블(8)을 각 인쇄 유닛(10a)으로부터 멀어지게 하면, 각 회전테이블(8)이, 각 판동 교환 영역(R1)에 위치하게 된다.

주행레일(14)에는, 산업용 로봇(16)이 설치된다. 산업용 로봇(16)은, 주행레일(14)을 따라 주행 가능하고, 또한 판동(11)을 아암의 선단 부분에서 들어 올리는 것이 가능하다.

산업용 로봇(16)은, 복수의 판동(11)을 재치 가능한, 직사각형 판 형상의 플랫폼부(16a)를 구비한다. 산업용 로봇(16)은, 판동 격납부(15)에 격납된 각 판동(11)을 플랫폼부(16a)에 재치하고, 각 판동(11)을 각 판동 교환 영역(R1)까지 운반할 수 있다. 산업용 로봇(16)은 또한, 각 판동 교환 영역(R1)에 위치하는 회전테이블(8)의 판동 재치부(8a)에 각 판동(11)을 재치할 수 있다.

산업용 로봇(16)은 추가로, 회전테이블(8)의 판동 재치부(8a)에 재치된 상태의 판동(11)을, 각 판동 교환 영역(R1)에서 플랫폼부(16a)에 재치하고, 판동 격납부(15)까지 운반하여 판동 격납부(15)에 격납할 수도 있다.

다음으로, 인쇄 유닛(10a)에 장착된 판동(11)의 교환작업에 대해 상세히 서술한다.

우선, 작업자(H1)는 제1 및 제2 조작 핸들(7A, 7B)의 각 파지부(71b)를 파지하여 제1 지축(3)을 회전시킨다. 그리고, 제2 회동 아암(7)을 회동시켜 회전테이블(8)을 판동 교환 영역(R1)까지 이동시킨다. 그 후, 산업용 로봇(16)의 작업이 종료될 때까지 안전한 위치에서 대기한다.

다음으로, 산업용 로봇(16)이, 판동 격납부(15)로부터 사용 전의 복수의 판동(11)을 들어 올려 플랫폼부(16a)에 재치한다. 그 후, 산업용 로봇(16)은 주행레일(14)을 주행한다. 판동(11)의 교환 작업을 실시하는 인쇄 유닛(10a)까지, 산업용 로봇(16)이 도달하면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 산업용 로봇(16)은, 판동 교환 영역(R1)에 위치하는 회전테이블(8)의 한쪽의 판동 재치부(8a)에 판동(11)을 재치한다.

이어서, 작업자(H1)는, 도 7∼도 9에 나타내는 바와 같이, 왼손으로 제2 조작 핸들(7B)의 파지부(71b)를 파지하며, 또한 오른손으로 판동 재치부(8a)에 재치된 판동(11)을 지지하면서, 제1 지축(3)을 회전시킨다. 그리고, 작업자(H1)는, 제2 회동 아암(7)을 회동시켜 회전테이블(8)을 인쇄 유닛(10a)을 향하여 이동시킨다.

이 때, 다른 쪽의 판동 재치부(8a)가 인쇄 유닛(10a) 측을 향하도록, 회전테이블(8)도, 회전 축심(C3)을 중심으로 회전시킨다. 또한, 작업자(H1)는, 회전테이블(8)을 인쇄 유닛(10a)을 향해 이동시킬 때, 왼손으로, 요동 레버(72a)가 상방으로 요동된 상태를 유지하면서, 제1 회동 아암(4) 및 보조 아암(5)을 상하동시키고, 회전테이블(8)을, 인쇄 유닛(10a)의 판동(11)과 잉크팬(12b)과의 사이의 높이에 대응시킨다.

그 후, 작업자(H1)는, 요동 레버(72a)로부터 왼손을 떼고, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제1 지축(3), 제2 회동 아암(7)을 회동시킨다. 작업자(H1)는 또한, 회전테이블(8)을 회전시키면서, 회전테이블(8)을, 인쇄 유닛(10a)의 판동(11)과 잉크팬(12b)과의 사이에 삽입하고, 다른 쪽의 판동 재치부(8a)를 인쇄 유닛(10a)의 판동(11)의 하방에 대응시킨다. 그리고, 인쇄 유닛(10a)의 양 지지축(12a)을 서로 이격시키고, 인쇄 유닛(10a)으로부터 판동(11)을 분리한다. 그 판동(11)은, 회전테이블(8)의 다른 쪽의 판동 재치부(8a)에 재치한다.

그 후, 도 11에 나타내는 바와 같이, 작업자(H1)는, 사용 전의 판동(11)이 재치되어 있는 한쪽의 판동 재치부(8a)가, 인쇄 유닛(10a)의 사이드 프레임(12)의 사이에 위치하도록 회전테이블(8)을 회전시킨다.

다음으로, 도 12에 나타내는 바와 같이, 작업자(H1)는, 왼손으로 요동 레버(72a)가 상방으로 요동된 상태를 유지하면서, 제1 회동 아암(4) 및 보조 아암(5)을 상방으로 이동시켜, 회전테이블(8)을 양 지지축(12a)의 높이에 대응시킨다. 그 후, 작업자(H1)는, 요동 레버(72a)로부터 왼손을 떼고, 제1 지축(3)을 회전시키면서 제2 회동 아암(7)을 회동시킨다. 작업자(H1)는 또한, 회전테이블(8)을 회전시키면서, 회전테이블(8)을, 인쇄 유닛(10a)의 양 지지축(12a) 사이에 이동시킨다.

그리고, 양 지지축(12a)을 서로 접근시킴에 따라, 한쪽의 판동 재치부(8a)에 재치된 판동(11)의 양단부에 계합시킨다. 그 후, 작업자(H1)는, 왼손으로, 요동 레버(72a)가 상방으로 요동된 상태를 유지하면서, 회전테이블(8)을 하강시킨다. 그 후, 작업자(H1)는, 요동 레버(72a)로부터 왼손을 떼고, 회전테이블(8)이 판동 교환 영역(R1)까지 이동하도록, 파지부(71b)를 파지하며, 제1 지축(3)을 회전시키면서 제2 회동 아암(7)을 회동시킨다.

회전테이블(8)이 판동 교환 영역(R1)까지 이동하면, 산업용 로봇(16)이, 다른 쪽의 판동 재치부(8a)에 재치한 판동(11)을 들어 올려, 플랫폼부(16a)에 재치한다. 그 후, 산업용 로봇(16)은, 주행레일(14)을 주행하고, 판동(11)의 교환 작업을 실시하는 다음의 인쇄 유닛(10a)까지 이동한다. 그리고, 다음의 인쇄 유닛(10a)에서도, 상술한 바와 마찬가지로, 판동 교환 장치(1)를 이용하여 판동(11)의 교환 작업을 실시한다.

모든 인쇄 유닛(10a)의 판동 교환 작업이 끝나면, 산업용 로봇(16)은, 주행레일(14)을 주행하고, 사용 후의 각 판동(11)을, 플랫폼부(16a)로부터 판동 격납부(15)에 격납하여 각 판동(11)의 교환작업이 종료된다.

이상으로, 개시한 실시형태에 의하면, 인쇄 유닛(10a)의 판동(11)을 교환할 때, 회전테이블(8)을 원하는 높이까지 승강시키기 위해 작업자(H1)가 제2 회동 아암(7)을 움직이면, 제1 회동 아암(4)의 회동 동작에 의해 작업자(H1)에게 가해지는 부하의 일부를 보조기구(13)가 부담하게 된다.

따라서, 회전테이블(8)이 원하는 높이로 이동할 때까지의 회전테이블(8)의 이동 속도를 빠르게 할 수 있고, 특허문헌 1과 같은 구조에 비하여 판동(11)의 이동 작업에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 제1 지축(3)의 회전 동작 및 제1, 제2 회동 아암(4, 7)의 회동 동작에 의해, 회전테이블(8)을, 원하는 높이까지 승강시키면서 인쇄 유닛(10a)에 대해 접근 또는 이격시킬 수 있으므로, 작업자(H1)는, 회전테이블(8)을, 인쇄 유닛(10a)의 원하는 위치까지 간단히 이동시킬 수 있다.

또한, 작업자(H1)가 파지부(71b)를 파지하여 제2 회동 아암(7)을 움직일 수 있기 때문에, 작업자(H1)에 의한 회전테이블(8)의 이동 조작을 실시하기 쉬워진다. 또한, 작업자(H1)가 제1 회동 아암(4)을 상하동시킬 때, 에어배관(74)을 개재한 에어 공급에 의한 브레이크 기구(45)의 규제 해제 조작을 실시할 때까지, 제1 회동 아암(4)의 하방으로의 동작을 할 수 없게 된다.

따라서, 제1 회동 아암(4)이 갑자기 하방으로 내려가 작업자(H1)의 신체의 일부가 제1 회동 아암(4)이나 회전테이블(8)과 플로어와의 사이에 끼이는 것 등을 회피할 수 있어 작업자(H1)는 안전하게 판동(11)의 이동 작업을 실시할 수 있다.

또한, 인쇄 유닛(10a)의 판동(11)과 잉크팬(12b)과의 사이의 높이에, 회전테이블(8)을 대응시킬 때, 작업자(H1)가 요동 레버(72a)를 상방으로 요동시킨 상태에서 파지부(71b)를 파지하면, 에어배관(74)을 개재한 에어 공급에 의한 브레이크 기구(45)의 규제가 해제되어 제1 회동 아암(4)의 상하동 조작이 가능해진다.

한편, 인쇄 유닛(10a)의 판동(11)과 잉크팬(12b)과의 사이에 회전테이블(8)을 삽입할 때, 작업자(H1)가 파지부(71b)만을 파지하여 제2 회동 아암(7)의 조작을 실시하면, 요동 레버(72a)가 하방으로 요동된 상태로 유지되기 때문에, 에어배관(74)을 개재한 에어 공급에 의한 브레이크 기구(45)의 규제 해제가 이루어지지 않는다. 따라서, 제1 회동 아암(4)이 하방으로 동작하지 않는 상태에서 제2 회동 아암(7)을 수평 방향으로 회동시킬 수 있다. 이와 같이, 회전테이블(8)을, 안전한 상태에서 판동(11) 또는 잉크팬(12b)에 접촉시키지 않고, 간단히 원하는 위치까지 이동시킬 수 있다.

이와 더불어, 산업용 로봇(16)이, 플랫폼부(16a)를 이용하여 판동 격납부(15)로부터 판동 교환 영역(R1)까지 자동으로 판동(11)을 운반하고, 회전테이블(8)의 판동 재치부(8a)에 재치한다. 또한, 산업용 로봇(16)이, 인쇄 유닛(10a)으로부터 분리하여 회전테이블(8)의 판동 재치부(8a)에 재치한 판동(11)을, 플랫폼부(16a)를 이용하여 판동 교환 영역(R1)으로부터 판동 격납부(15)까지 자동으로 운반한다. 따라서, 판동 격납부(15)와 판동 재치부(8a)와의 사이의 판동(11)의 운반을 효율적으로 실시할 수 있다.

또한, 상술한 실시형태에서는, 작업자(H1)가 제2 조작 핸들(7B)의 파지부(71b)를 파지하여 판동(11)의 교환 작업을 실시하나, 작업자(H1)는, 제1 조작 핸들(7A)의 파지부(71b)를 파지하여 판동(11)의 교환 작업을 실시하여도 된다.

또한, 실시형태에서는, 제2 회동 아암(7)에 제1 및 제2 조작 핸들(7A, 7B)이 형성되나, 제2 회동 아암(7)에, 어느 한쪽의 조작 핸들만 형성된 구성이어도 된다.

또한, 실시형태에서는 브레이크 기구(45)의 규제 해제를, 에어배관(74)을 개재한 에어의 공급에 의해 실시하나, 예를 들어, 와이어 부재의 이동 동작으로 브레이크 기구(45)의 규제가 해제되는 구조여도 된다.

1 : 판동 교환 장치
2 : 베이스체
3 : 제1 지축
4 : 제1 회동 아암
5 : 보조 아암
6 : 제2 지축
7 : 제2 회동 아암
7A : 제1 조작 핸들
7B : 제2 조작 핸들
8 : 회전테이블
9 : 제어반(제어 수단)
10 : 그라비아 인쇄기
10a : 인쇄 유닛
11 : 판동
13 : 보조기구
15 : 판동 격납부
16 : 산업용 로봇
41 : 에어실린더
45 : 브레이크 기구(브레이크 수단)
46 : 에어공급장치(에어 공급 수단)
71a : 손잡이
71b : 파지부
72a : 요동 레버
74 : 에어배관(해제부)
75 ： 로드셀
C1 : 회전 축심(제1 축심)
C2 : 회동 축심(제2 축심)
C3 : 회전 축심(제3 축심)
R1 : 판동 교환 영역

Claims (4)

1. 그라비아 인쇄기의 인쇄 유닛에 장착된 판동을 교환할 때, 사용 전의 판동을 상기 인쇄 유닛까지 반입함과 함께 사용 후의 판동을 상기 인쇄 유닛으로부터 반출하는 판동 교환 장치로서,
   플로어에 고정된 베이스체와,
   연직으로 연장되는 제1 축심을 중심으로 회전이 자유롭게 상기 베이스체에 축 지지된 제1 지축과,
   상하 방향으로 회동 가능하도록 일단이 상기 제1 지축에 축 지지된 제1 회동 아암과,
   당해 제1 회동 아암에 상하로 나란히 배치되며, 상하 방향으로 회동 가능하도록 일단이 상기 제1 지축에 축 지지된 보조 아암과,
   연직으로 연장됨과 함께, 상기 제1 지축, 제1 회동 아암, 및 보조 아암으로 평행링크를 구성하도록 상기 제1 회동 아암 및 보조 아암의 타단이, 각각 축 지지된 제2 지축과,
   수평 방향으로 연장되는 봉 형상을 이루며, 연직으로 연장되는 제2 축심을 중심으로 회동이 자유롭도록 일단이 상기 제2 지축에 축 지지된 제2 회동 아암과,
   연직으로 연장되는 제3 축심을 중심으로 회전이 자유롭게 상기 제2 회동 아암의 타단에 축 지지되며, 상기 제3 축심이 사이에 위치하도록 2개의 판동을 재치 가능한 회전테이블과,
   상기 제1 회동 아암에 가해지는 하방으로의 힘에 부합하는 상방으로의 힘을 가하는 보조기구
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 판동 교환 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 보조기구는, 신축하는 로드부에 의해 상기 제1 회동 아암에 상방으로의 힘을 가하는 것이 가능한 에어실린더와, 당해 에어실린더에 압축 에어를 공급 가능한 에어 공급 수단과, 상기 제1 회동 아암에 가해지는 하방으로의 힘을 측정 가능한 로드셀과, 상기 에어 공급 수단 및 상기 로드셀에 접속되며, 상기 에어공급수단에 작동 신호를 출력하고 상기 로드셀에 의한 측정값에 따른 압축 에어를 상기 에어실린더에 공급시키는 제어 수단과, 상기 로드부의 수축 동작을 규제하는 브레이크 수단을 구비하고,
   상기 제2 회동 아암에는, 상기 브레이크 수단의 규제 해제를 실시하는 해제부를 갖는 조작 핸들이 형성되는 것을 특징으로 하는 판동 교환 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 조작 핸들은, 각 단부가 상기 제2 회동 아암에 고정되며, 또한 중도부에 수평 방향으로 연장되는 봉 형상의 파지부를 갖는 손잡이와, 당해 손잡이의 하방에 배치되며, 또한 당해 손잡이에 대응하는 형상을 이루며, 당해 손잡이를 기준으로 상하 방향으로 요동 가능한 요동 레버를 구비하고,
   상기 해제부는, 상기 요동 레버를 상동시켰을 때, 상기 브레이크 수단의 규제 해제를 실시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 판동 교환 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   복수의 판동을 격납하는 판동 격납부와 상기 베이스체의 측방에 형성된 판동 교환 영역과의 사이를 주행 가능하게 구성되며, 상기 판동을 아암 선단 부분에서 들어 올릴 수 있는 산업용 로봇을 구비하고,
   당해 산업용 로봇은, 상기 판동을 복수 재치 가능한 플랫폼부를 가지며,
   상기 제1 지축의 회전 동작 및 상기 제2 회동 아암의 회동 동작 중 적어도 한쪽을 실시함에 따라, 상기 회전테이블을 상기 판동 교환 영역까지 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 판동 교환 장치.

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