KR102351903B1

KR102351903B1 - 우레탄 개스킷 자동 제조장치

Info

Publication number: KR102351903B1
Application number: KR1020200159104A
Authority: KR
Inventors: 박규병
Original assignee: 우주가스팩공업(주)
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2020-11-24
Publication date: 2022-01-19

Abstract

본 발명은 우레탄 개스킷을 수작업으로 생산하던 우레탄 개스킷 제조장치를, 다수의 센서를 이용하여 자동 생산이 가능하게 함과 아울러, 우레탄 소재를 자동 절단한 후 성형틀에 삽입하여 개스킷을 제작하고 제작 완료된 개스킷 제품을 회수하는 작업까지의 모든 과정을 자동화하여, 생산력을 증대시키고, 생산수율을 향상시킴과 아울러, 안전사고의 발생을 경감하고, 저비용으로 대량 생산이 가능하게 한 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 관한 것으로서, 두루마리 우레탄을 일정 크기로 절단하여 스틱소재로 제작하는 스틱제조기와, 스틱소재를 가압 성형하여 개스킷으로 제작하는 제품성형기와, 스틱제조기와 제품성형기 사이에 배치되며 회전을 통해 스틱제조기에서 공급된 스틱소재를 제품성형기로 공급하는 소재공급기와, 스틱제조기의 측부에 배치되어 스틱제조기의 배출판에 위치된 스틱소재를 소재공급기의 금형블록으로 밀어주는 소재이송기, 및, 각 장치에 구비된 센서의 신호를 이용하여 각 장치를 자동으로 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

우레탄 개스킷 자동 제조장치{AUTOMATIC MANUFACTURING APPARATUS FOR URETHANE GASKET}

본 발명은 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 우레탄 개스킷을 수작업으로 생산하던 우레탄 개스킷 제조장치를, 다수의 센서를 이용하여 자동 생산이 가능하게 함과 아울러, 우레탄 소재를 자동 절단한 후 성형틀에 삽입하여 개스킷을 제작하고 제작 완료된 개스킷 제품을 회수하는 작업까지의 모든 과정을 자동화하여, 생산력을 증대시키고, 생산수율을 향상시킴과 아울러, 안전사고의 발생을 경감하고, 저비용으로 대량 생산이 가능하게 하는, 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 개스킷(Gasket)이란 기계장치의 파이프 플랜지 접합부 따위를 실링하는데 사용되는 기계부품을 의미한다. 이러한 개스킷은 얇은 판 모양의 원형 패킹으로 이루어지며, 원단시트를 일정 크기로 타공한 원소재를 이용하여 환형의 개스킷을 제조하게 된다. 그리고, 개스킷은 실리콘 개스킷, 석면 개스킷, 비석면 개스킷, 유지 개스킷, 고무 개스킷 등 사용 용도에 따라 다양한 재질과 크기로 제작되고 있다.

이 중, 우레탄 개스킷은, 두루마리 형태의 우레탄 시트를 절단하여 스틱소재로 제작한 후, 스틱소재를 가압 성형하여 제조하고 있다.

이를 위한 종래의 우레탄 개스킷 제조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 두루마리 형태의 우레탄 소재(500)를 일정 크기로 절단하여 스틱소재(550)로 제작하는 스틱제조기(100)와, 성형틀(220)에 안착된 스틱소재(550)를 가압 성형하여 개스킷으로 제작하는 제품성형기(300)와, 스틱제조기(100)에서 제작된 스틱소재(550)를 성형틀(220)에 안착시킨 후 성형틀(220)을 제품성형기(300)로 공급하는 소재장착부(200)와, 제작된 우레탄 개스킷이 수납되는 제품수납부(400) 및 스틱제조기(100)의 일측에 구비되며 두루마리 형태의 우레탄 소재(500)를 지지하는 지지축(512)과 우레탄 소재(500)가 풀려나도록 지지축(512)을 회전시키는 모터(511)로 이루어지는 렛오프부(510)를 포함하고 있다.

상기 스틱제조기(100)는 절단기베이스(110)에 구비되며 렛오프부(510)에서 풀려나오는 우레탄 소재(500)를 가압 이송하는 핀치롤(132)과 이를 회전시키는 모터(131) 및 가이드롤(133)을 포함하는 소재안내부와, 이송 중인 우레탄 소재(500)의 상하에 배치된 상부날(121) 및 하부날(122)로 이루어진 절단나이프(120)와, 우레탄 소재(500)가 절단되도록 하부날(122)을 승강시키는 실린더와, 절단된 스틱소재(550)를 이송하는 컨베어(140) 및 컨베어모터(145)와, 절단기베이스(110)의 타측 끝단에 배치되어 이송된 스틱소재(550)를 지지하는 받침판(150)을 포함하고 있다.

상기 소재장착부(200)는 하부금형(221)과 상부금형(222)으로 이루어진 성형틀(220)이 개방된 상태로 다이(210)에 안착되어 이루어진다.

상기 제품성형기(300)는 성형틀(220)이 안착되며 성형기베이스(310)에 구비된 승강실린더(325)에 의해 승강되는 받침블록(320)과, 성형기베이스(310)에 구비된 승강실린더(335)에 의해 승강되어 성형틀(220)을 가압하여 스틱소재(550)를 개스킷으로 성형하는 가압블록(330)을 포함한다.

상기와 같이 구성된 종래의 우레탄 개스킷 제조장치는 스틱제조기에서 우레탄 소재를 절단하여 스틱소재로 제작하고, 제작된 스틱소재를 소재장착부로 이동시켜 성형틀에 스틱소재를 장착하며, 스틱소재가 장착된 성형틀을 제품성형기로 이동시켜 받침블록에 안착시킨 상태에서 제품성형기가 성형틀을 가압하여 성형틀 내부의 스틱소재를 개스킷으로 성형하고, 성형된 개스킷은 제품수납부에 수용되도록 하고 있다.

그러나, 상기한 종래의 우레탄 개스킷 제조장치는, 수작업을 통해 개스킷을 제작하고 있으므로 작업자의 피로도가 증가할 뿐만 아니라, 제작 시간이 많이 소요되고, 우레탄 시트의 절단과 이송 및 장착, 성형 등 여러 제작 공정을 거치는 과정에서 휴먼 에러가 발생하여 생산수율이 낮을 뿐 아니라, 수작업으로 인해 생산성 저하와 안전사고의 위험성이 높은 문제점이 있다.

한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 동일 또는 유사한 특허를 찾지 못하였으며, 관련 기술분야의 선행기술로 다음의 특허문헌이 검색되었다.

특허문헌 1은, 띠상의 스테인레스철판을 요입부가 형성되고 모우터에 의하여 회전되는 하부로울러와 상부로울러에 의하여 U형의 챤넬부재로 압출하여 스테인레스코어가 매입된 가스켓의 구멍의 둘레에 알맞는 길이로 절단하고 로프성형기에 의하여 원형으로 절곡하여 쟈켓트를 성형한 후 상기의 쟈켓트를 가스켓의 구멍에 끼운 다음 쟈켓트의 양단부를 맞대어 용접 고정하는 방법에 의하여 가스켓을 제조할 수 있도록 함으로서 금형을 사용하지 않고 가스켓 및 쟈켓트의 치수별에 구애받음 없이 제조할 수 있도록 하여 생산성 향상 및 제품의 코스트비를 대폭 절감시킬 수 있도록 한 가스켓의 제조방법을 개시하고 있다.

특허문헌 2는, 원형 또는 링형 개스킷이 플라스틱 또는 금속으로 형성된 캡 외피의 내부면상에 사출성형되며, 그와 일체로 형성된 반경방향 연장 탭들을 포함하고, 상기 탭들 중 하나는 플라스틱 용융물이 상기 몰드 코어내의 환형 개스킷 형성 채널내로 공급되는 위치에 형성되고, 상기 탭들 중 나머지는 콜드 웰 형성부를 포함하여 플라스틱 용융물이 상기 채널로부터 배출되는 위치에 형성되며, 상기 콜드 웰 형성부는 개스킷과 콜드웰 형성부의 단면적에 대해 감소된 단면적으로 이루어진 연결부를 통해 환형 개스킷과 소통하도록 구성된, 사출 성형 환형 개스킷을 구비한 폐쇄캡 및 그 제조 방법을 개시하고 있다.

특허문헌 3은, 가스켓소재를 구성하는 링형판체의 중공부가 삽입되어 지지되는 원형돌출편이 중심부에 형성되고, 상기 가스켓소재의 가스켓 형성을 위한 열압착시 상기 가스켓용고무링의 외주면의 이탈을 방지하는 하부이탈방지턱이 외주연부에 형성되며, 상기 중심부와 외주연부 사이에 상호 이격되는 복수의 하부환형홈부가 형성된 하부안착홈을 가지며, 상기 원형돌출편의 중심부에 중심삽입홈이 형성되는 하부금형틀; 상기 원형돌출편에 대응되어 삽입되는 원형요입홈이 중심부에 형성되고, 상기 하부이탈방지턱에 대칭 대응되는 상부이탈방지턱이 외주연부에 형성되며, 상기 중심부와 외주연부 사이에 상기 하부환형홈부에 대칭 대응되는 상부환형홈부가 형성된 상부안착홈을 갖으며, 상기 중심삽입홈에 삽입되는 중심돌출편이 형성되는 상부금형틀;을 포함하여 이루어지는 배관 플랜지 연결용 가스켓과 그 제조장치 및 제조방법을 개시하고 있다.

그러나 이들 특허문헌들에서는 개스킷 제조가 수작업으로 이루어지기 때문에 제작 시간이 길고, 안전사고의 위험이 있으며, 작업 능률이 낮다는 문제가 있다.

KR

10-1998-0069225

A

KR

10-2002-0048954

A

KR

10-2028633

B1

본 발명은, 우레탄 개스킷을 수작업으로 생산하던 우레탄 개스킷 제조장치를, 다수의 센서를 이용하여 자동 생산이 가능하게 함과 아울러, 우레탄 소재를 자동 절단한 후 성형틀에 삽입하여 개스킷을 제작하고 제작 완료된 개스킷 제품을 회수하는 작업까지의 모든 과정을 자동화하여, 생산력을 증대시키고, 생산수율을 향상시킴과 아울러, 안전사고의 발생을 경감하고, 저비용으로 대량 생산이 가능하게 하는, 우레탄 개스킷 자동 제조장치를 제공하는 것에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 두루마리 우레탄을 일정 크기로 절단하여 스틱소재로 제작하는 스틱제조기; 스틱소재를 가압 성형하여 개스킷으로 제작하는 제품성형기; 스틱제조기와 제품성형기 사이에 배치되며 회전을 통해 스틱제조기에서 공급된 스틱소재를 제품성형기로 공급하는 소재공급기; 스틱제조기의 측부에 배치되어 스틱제조기의 배출판에 위치된 스틱소재를 소재공급기의 금형블록으로 밀어주는 소재이송기; 및 각 장치에 구비된 센서의 신호를 이용하여 각 장치를 자동으로 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 따르면, 상기 스틱제조기는 컨베어모터에 의해 작동되어 절단된 스틱소재를 출구측으로 이송하는 이송컨베어와, 이송 중인 스틱소재를 감지하여 제어부로 신호를 전송하는 소재감지센서와, 이송컨베어의 출구측에 설치되어 이송된 스틱소재를 지지하는 배출판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 따르면, 상기 소재공급기는 제품성형기의 하부금형으로 작용하도록 상부면에 복수의 성형홈이 형성된 금형블록과, 공급부프레임의 상단에 회전 가능하게 설치되며 금형블록에 연결되는 금형블록지지대를 스틱제조기측 또는 제품성형기측으로 회전시키는 회전부재와, 금형블록을 회전시킬 수 있도록 회전부재에 구비되고 외주면에 나사산이 형성된 회전판에 치합되는 피니언 및 회전량을 감지하여 제어부에 신호를 전송하는 회전감지센서를 구비한 회전구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 따르면, 상기 소재공급기는 제품성형기에서 성형이 완료된 개스킷을 제품수납부로 배출하는 제품배출부를 구비하고, 상기 제품배출부는 회전부재의 상단에 회전 가능하게 설치되며 외주면에 나사산이 형성되고 금형블록지지대가 연결되는 배출회전판과, 회전부재의 상부에 구비되며 배출회전판에 치합되는 피니언 및 회전감지센서를 구비한 배출모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 따르면, 상기 소재이송기가 스틱소재를 이송하기 전에 소재공급기의 금형블록이 스틱제조기측으로 회전되어 있는지 확인할 수 있도록 금형블록의 단부에서 돌출 형성된 돌출부를 감지하여 제어부로 신호를 전송하는 금형감지센서가 스틱제조기의 배출판 일측에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 따르면, 상기 제품성형기는 소재공급기의 금형블록이 수용되며 성형기프레임에 설치된 승강실린더 및 가이드부재에 의해 승강되는 금형받침대와, 성형기프레임에 설치된 가압실린더 및 가이드부재에 의해 승강되는 가압블록과, 성형기프레임에 설치되어 금형받침대에 금형블록이 수용되는지를 감지하는 금형감지센서와, 가압블록의 저면에 형성된 홈에 결합되며 저면에 성형홈이 형성된 상부금형을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 따르면, 상기 소재이송기는 스틱제조기의 배출판에 위치한 스틱소재를 소재공급기의 금형블록으로 밀어주는 밀대와, 밀대베이스에 배치되며 기어박스를 이용하여 밀대를 회동시키는 밀대회전모터와, 밀대를 전후 이동시키는 밀대이송실린더와, 일측 단부가 밀대베이스에 연결되고 타측 단부는 밀대가이드케이스에 수납되어 밀대의 수평 이동을 안내하는 밀대가이드와, 밀대이송실린더의 작동 위치를 감지하여 제어부로 신호를 전송하는 복수의 센서로 구성되어 밀대 위치를 감지하는 밀대위치감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 따르면, 상기 소재이송기는 금형블록에 위치되는 스틱소재를 감지하여 제어부로 신호를 전송하도록 일정 간격으로 배치되는 복수의 소재감지센서로 이루어진 소재감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 따르면, 우레탄 소재를 이용한 스틱소재의 제작에서부터 스틱소재를 이용한 개스킷의 제작 및 개스킷의 배출까지의 모든 과정이 자동화되어, 수작업에 비해 생산수율이 대폭 향상되고, 휴먼 에러에 따른 불량과 안전사고의 발생이 감소하며, 저비용으로 대량 생산이 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래의 우레탄 개스킷 제조장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 우레탄 개스킷 자동 제조장치가 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 우레탄 개스킷 자동 제조장치의 소재이송기와 소재공급기의 일부가 도시된 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 우레탄 개스킷 자동 제조장치의 제품성형기와 소재공급기의 일부가 도시된 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 우레탄 개스킷 자동 제조장치의 소재공급기에 구비된 제품배출부가 도시된 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 우레탄 개스킷 자동 제조장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한, 도 2는 본 발명에 따른 우레탄 개스킷 자동 제조장치가 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 우레탄 개스킷 자동 제조장치의 소재이송기와 소재공급기의 일부가 도시된 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 우레탄 개스킷 자동 제조장치의 제품성형기와 소재공급기의 일부가 도시된 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 우레탄 개스킷 자동 제조장치의 소재공급기에 구비된 제품배출부가 도시된 구성도이다.

본 발명에 따른 우레탄 개스킷 자동 제조장치는 도 2 내지 5에 도시된 바와 같이, 두루마리 우레탄을 일정 크기의 스틱소재(65)로 절단하는 스틱제조기(10)와; 스틱소재(65)를 가압 성형하여 개스킷으로 제작하는 제품성형기(30)와; 스틱제조기(10)와 제품성형기(30) 사이에 배치되며 상부면에 성형홈(22)이 형성된 금형블록(21)을 이용하여 스틱제조기(10)에서 공급된 스틱소재(65)를 제품성형기(30)로 공급하는 소재공급기(20)와; 스틱제조기(10)의 측부에 배치되어 스틱제조기(10)의 배출판(15)에 위치된 스틱소재(65)를 소재공급기(20)의 금형블록(21)으로 밀어주는 소재이송기(40); 및 각 장치에 구비된 센서의 신호를 이용하여 각 장치를 자동으로 제어하는 제어부(70);를 포함하여 이루어진다.

상기 스틱제조기(10)는 우레탄 소재를 풀어주는 렛오프부와, 소재안내부, 절단나이프, 실린더, 컨베어모터(14')에 의해 작동되어 절단된 스틱소재(65)를 출구측으로 이송하는 이송컨베어(14)와, 이송 중인 스틱소재(65)를 감지하여 제어부(70)로 신호를 전송하는 소재감지센서(16)와, 이송컨베어(14)의 출구측에 설치되어 이송된 스틱소재(65)를 지지하는 배출판(15)을 포함하여 이루어진다.

이에 따라, 절단나이프에 의해 절단된 스틱소재(65)가 이송컨베어(14)에 의해 배출판(15)으로 이송되고, 이송 중인 스틱소재(65)를 소재감지센서(16)가 감지하여 제어부(70)로 전송함으로써 렛오프부와 실린더, 컨베어모터(14') 등을 제어하고, 소재공급기(20)와 소재이송기(40)를 제어할 수 있도록 한다.

다만, 상기한 렛오프부와 소재안내부, 절단나이프 및 실린더는 종래의 스틱제조기와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 소재이송기(40)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스틱제조기(10)의 배출판(15)에 위치한 스틱소재(65)를 소재공급기(20)의 금형블록(21)으로 밀어주는 밀대(41)와, 밀대베이스(44)에 배치되며 기어박스(43)를 이용하여 밀대(41)를 회동시키는 밀대회전모터(42)와, 밀대(41)를 전후 이동시키는 밀대이송실린더(45)와, 일측 단부가 밀대베이스(44)에 연결되고 타측 단부는 밀대가이드케이스(46')에 수납되어 밀대(41)의 수평 이동을 안내하는 밀대가이드(46)와, 밀대이송실린더(45)의 작동 위치를 감지하여 제어부(70)로 신호를 전송하는 복수의 위치감지센서(47a, 47b, 47c, 47d)로 구성되어 밀대 위치를 감지하는 밀대위치감지부(47)와, 금형블록(21)에 위치되는 스틱소재(65)를 감지하여 제어부(70)로 신호를 전송하도록 일정 간격으로 배치되는 복수의 소재감지센서(48a, 48b, 48c)로 이루어진 소재감지부(48)를 포함하여 이루어진다.

이에 따라, 소재공급기(20)의 금형블록(21)이 스틱제조기(10)측에 근접한 상태에서 소재이송기(40)가 작동되어 스틱소재(65)를 소재공급기(20)의 금형블록(21)으로 이송하게 된다. 즉, 밀대회전모터(42)가 밀대(41)를 회전시켜 밀대(41)가 배출판(15)에 안착된 스틱소재(65)의 뒤쪽에 위치되도록 한 상태에서 밀대이송실린더(45)가 작동되어 밀대(41)를 전진 이동시킴으로써 스틱소재(65)가 금형블록(21)에 차례로 안착되도록 하는 것이다.

이때, 예를 들어 금형블록(21)에 3×3구조의 성형홈(22)이 형성되어 있으면, 밀대이송실린더(45)는 3번에 걸쳐 스틱소재(65)를 이송하게 된다. 성형홈(22)의 갯수는 개스킷 제조 환경에 따라 변경될 수 있다. 스틱소재(65)의 이송을 위하여 밀대위치감지부(47)의 위치감지센서(47a, 47b, 47c, 47d)가 밀대이송실린더(45)의 작동 위치를 감지하여 제어부(70)로 전송함으로써, 제어부(70)에 의해 밀대이송실린더(47)의 작동이 제어되도록 한다. 그리고 소재감지부(48)의 소재감지센서(48a, 48b, 48c)로 금형블록(21)의 스틱소재(65)가 정확한 위치로 이송되었는지를 확인한다.

상기 소재공급기(20)는, 도 3과 4에 도시된 바와 같이, 제품성형기(30)의 하부금형으로 작용하도록 상부면에 복수의 성형홈(22)이 형성된 금형블록(21)과, 공급부프레임(23)의 상단에 회전 가능하게 설치되며 금형블록(21)에 연결되는 금형블록지지대(24)를 스틱제조기측 또는 제품성형기측으로 회전시키는 회전부재(27)와, 금형블록(21)을 회전시킬 수 있도록 회전부재(27)에 구비되고 외주면에 나사산이 형성된 회전판(26)에 치합되는 피니언(25') 및 회전량을 감지하여 제어부(70)에 신호를 전송하는 회전감지센서(25")를 구비한 회전구동부(25)를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 소재이송기(40)가 스틱소재(65)를 이송하기 전에 소재공급기(20)의 금형블록(21)이 스틱제조기측으로 회전되어 있는지 확인할 수 있도록 금형블록(21)의 단부에서 돌출 형성된 돌출부(21')를 감지하여 제어부(70)로 신호를 전송하는 금형감지센서(17)가 스틱제조기(10)의 배출판(15) 일측에 설치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 금형블록(21)에 스틱소재(65)가 모두 안착되면, 회전구동부(25)에 의해 회전부재(27)가 회전하여 금형블록(21)을 수평 회전시킴으로써, 금형블록(21)이 제품성형기(30)에 안착되도록 한다. 이때, 회전구동부(25)에 구비된 회전감지센서(25")가 피니언(25')의 회전을 감지하여 제어부(70)로 전송함으로써, 금형블록(21)이 정확한 위치에 도달하도록 회전구동부(25)가 제어되도록 한다.

그리고, 상기 소재공급기(20)는 제품성형기(30)에서 성형이 완료된 개스킷을 제품수납부(50)로 배출하는 제품배출부(28)를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 제품배출부(28)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 회전부재(27)의 상단에 회전 가능하게 설치되며 외주면에 나사산이 형성되고 금형블록지지대(24)가 연결되는 배출회전판(28c)과, 회전부재(27)의 상부에 구비되며 배출회전판(28c)에 치합되는 피니언(28b) 및 회전감지센서(28d)를 구비한 배출모터(28a)를 포함하여 이루어진다.

이에 따라, 제품성형기(30)에서 개스킷의 성형이 완료되면, 제품배출부(28)에 의해 개스킷이 제품수납부(50)에 배출된다. 배출모터(28a)의 작동에 따라 회전하는 피니언(28b)에 치합된 배출회전판(28c)이 회전하게 된다. 그리고, 배출회전판(28c)의 회전에 따라 금형블록(21)이 수직방향으로 회전하여 제작이 완료된 개스킷이 제품수납부(50)로 배출된다.

또, 상기 제품성형기(30)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 소재공급기(20)의 금형블록(21)이 수용되며 성형기프레임(31)에 설치된 승강실린더(32) 및 가이드부재(32')에 의해 승강되는 금형받침대(33)와, 성형기프레임(31)에 설치된 가압실린더(34) 및 가이드부재(34')에 의해 승강되는 가압블록(35)과, 성형기프레임(31)에 설치되어 금형받침대(33)에 금형블록(21)이 수용되는지를 감지하는 금형감지센서(36)와, 가압블록(35)의 저면에 형성된 홈에 결합되며 저면에 성형홈(37')이 형성된 상부금형(37)을 포함하여 이루어진다.

금형받침대(33)가 하강된 상태에서 소재공급기(20)의 금형블록(21)이 제품성형기측으로 회전되어 정지되면, 이를 감지한 금형감지센서(36)의 신호에 따라 승강실린더(32)가 작동되어 금형받침대(33)를 상승시킴으로써, 금형받침대(33)에 금형블록(21)이 안착되도록 한다. 이어서, 가압실린더(34)가 작동되어 가압블록(35)을 하강시키게 되고, 가압블록(35)에 결합된 상부금형(37)이 금형블록(21)에 안착된 스틱소재(65)를 가압함에 따라, 스틱소재(65)가 개스킷으로 성형된다. 이후, 가압블록(35)이 상승 이동하고 금형받침대(33)는 하강 이동함으로써, 금형블록(21)이 자유롭게 회전할 수 있도록 하고, 이 상태에서 소재공급기(20)의 제품배출부(28)가 작동되어, 제작 완료된 개스킷을 제품수납부(50)로 배출하게 된다.

여기서, 상기 제어부(70)에서, 스틱제조기(10)의 스틱소재(65)를, 소재이송기(40)가 소재공급기(20)로 이송하고, 소재공급기(20)가 스틱소재(65)를 제품성형기(30)로 공급하고 성형 완료된 제품을 제품수납부(50)에 수납하는 일련의 과정을 설명한다.

스틱제조기(10)에서 우레탄 소재의 시트원단(60)이 절단나이프에 의해 절단되어 형성된 스틱소재(65)가 이송컨베어(14)에 의해 이송되면, 소재감지센서(16)가 이를 감지하여 제어부(70)에 신호를 보내게 된다. 이에 따라, 제어부(70)는 소재공급기(20)의 회전구동부(25)에 신호를 전송하여 금형블록(21)이 스틱제조기(10)측에 위치하도록 회전시킴과 아울러, 소재이송기(40)의 밀대회전모터(42)에 신호를 보내어 밀대(41)가 스틱소재(65)의 뒤쪽에 위치하도록 밀대(41)를 회전시킨다. 이때, 회전감지센서(25")가 피니언(25')의 회전량을 감지하여 회전구동부(25)의 작동을 제어함과 아울러, 금형감지센서(17)가 금형블록(21)의 돌출부(21')를 감지하여 제어부(70)에 신호를 전송함으로써 회전구동부(25)가 정지되도록 한다.

이 상태에서, 제어부(70)가 밀대이송실린더(45)에 신호를 전송하여 밀대베이스(44)를 전진시킴으로써, 밀대(41)가 이송컨베어(14)의 스틱소재(65)를 밀어 금형블록(21)의 성형홈(22)에 위치시키도록 한다. 이때, 금형블록(21)의 측부에 위치한 소재감지부(48)는 스틱소재(65)가 정확하게 위치되었는지를 감지하여 제어부(70)로 전송하게 되고, 스틱소재(65)를 밀어준 밀대(41)는 밀대이송실린더(45)에 의해 이송컨베어(14)의 끝단 부근으로 이동한 후 스틱소재(65)를 대기하게 된다.

밀대(41)를 이용하여 금형블록(21)에 스틱소재(65)를 이송하는 과정은 금형블록(21)에 형성된 성형홈(22)의 열수에 대응하여 반복 수행하게 되며, 도면에 도시된 바와 같이, 성형홈(22)이 3×3 구조로 형성된 경우에는 3개의 소재감지센서(48a, 48b, 48c)를 이용하여 스틱소재(65)를 감지하고, 밀대위치감지부(47)를 구성하는 4개의 위치감지센서(47a, 47b, 47c, 47d)를 이용하여 밀대이송실린더(45)의 작동을 제어하게 된다.

금형블록(21)에 스틱소재(65)가 모두 안착되면, 제어부(70)가 회전구동부(25)에 신호를 보내어 금형블록(21)을 제품성형기(30)측으로 회전시키게 된다. 금형감지센서(36)가 금형블록(21)을 감지하면, 제어부(70)에서 회전구동부(25)를 정지시키고 제품성형기(30)를 작동시킨다. 즉, 제품성형기(30)의 승강실린더(32)에 신호를 전송하여 금형받침대(33)를 상승시킴으로써 금형블록(21)이 금형받침대(33)에 의해 지지되도록 한 후, 가압실린더(34)에 신호를 전송하여 가압블록(35)을 하강시킴으로써 가압블록(35)에 구비된 상부금형(37)에 의해 스틱소재(65)가 가압되어 우레탄 개스킷이 형성되도록 한다.

이상의 작업이 완료되면, 제어부(70)가 소재공급기(20)에 신호를 보내어 회전구동부(25) 및 제품배출부(28)를 작동시켜 제품을 배출하도록 한다. 구체적으로, 제어부(70)가 회전구동부(25)에 신호를 보내어 금형블록(21)을 제품수납부(50)측으로 회전시킨 후, 제품배출부(28)의 배출모터(28a)에 신호를 전송하여 금형블록(21)이 설치된 배출회전판(28c)을 회전시킴으로써, 금형블록(21)의 성형홈(22)으로부터 우레탄 개스킷이 배출되어 제품수납부(50)에 수납되도록 한다. 이때, 회전감지센서(28d)가 배출모터(28a)의 피니언(28b)의 회전량을 감지하여 제어부(70)에 전송함으로써 배출모터(28a)를 제어할 수 있도록 한다.

이상의 과정을 반복 수행하면, 우레탄 소재의 시트원단을 이용하여 우레탄 개스킷을 제조하고 제품을 수납하는 과정이 자동화됨으로써 생산성이 대폭 향상된다.

이상으로, 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이, 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자는 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

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10...스틱제조기
14...이송컨베어
14'...컨베어모터
15...배출판
16...소재감지센서
17...금형감지센서
20...소재공급기
21...금형블록
21'...돌출부
22...성형홈
23...공급부프레임
24...금형블록지지대
25...회전구동부
25'...피니언
25"...회전감지센서
26...회전판
27...회전부재
28...제품배출부
28a...배출모터
28b...피니언
28c...배출회전판
28d...회전감지센서
30...제품성형기
31...성형기프레임
32...승강실린더
32'...가이드부재
33...금형받침대
34...가압실린더
34'...가이드부재
35...가압블록
36...금형감지센서
37...상부금형
37'...성형홈
40...소재이송기
41...밀대
42...밀대회전모터
43...기어박스
44...밀대베이스
45...밀대이송실린더
46...밀대가이드
46'...밀대가이드케이스
47...밀대위치감지부
47a, 47b, 47c, 47d...위치감지센서
48...소재감지부
48a, 48b, 48c...소재감지센서
50...제품수납부
60...우레탄 소재의 시트원단
65...스틱소재
200...소재장착부
210...다이
220...성형틀
221...하부금형
222...상부금형
300...제품성형기
310...성형기베이스
320...받침블록
325...승강실린더
330...가압블록
335...승강실린더
400...제품수납부
500...우레탄 소재
510...렛오프부
511...모터
512...지지축
550...스틱소재

Claims

두루마리 우레탄을 일정 크기로 절단하여 스틱소재로 제작하는 스틱제조기;
스틱소재를 가압 성형하여 개스킷으로 제작하는 제품성형기;
상기 스틱제조기와 상기 제품성형기 사이에 배치되며, 회전을 통해 상기 스틱제조기에서 공급된 스틱소재를 상기 제품성형기로 공급하는 소재공급기;
상기 스틱제조기의 측부에 배치되어 상기 스틱제조기의 배출판에 위치된 스틱소재를 상기 소재공급기의 금형블록으로 밀어주는 소재이송기; 및
각 장치에 구비된 센서의 신호를 이용하여 각 장치를 자동으로 제어하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 우레탄 개스킷 자동 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스틱제조기는, 컨베어모터에 의해 작동되어 절단된 스틱소재를 출구측으로 이송하는 이송컨베어와, 이송 중인 스틱소재를 감지하여 상기 제어부로 신호를 전송하는 소재감지센서와, 상기 이송컨베어의 출구측에 설치되어 이송된 스틱소재를 지지하는 상기 배출판을 포함하는 것을 특징으로 하는 우레탄 개스킷 자동 제조장치.
청구항 1에서,
상기 소재공급기는, 상기 제품성형기의 하부금형으로 작용하도록 상부면에 복수의 성형홈이 형성된 금형블록과, 공급부프레임의 상단에 회전 가능하게 설치되며 상기 금형블록에 연결되는 금형블록지지대를 상기 스틱제조기측 또는 상기 제품성형기측으로 회전시키는 회전부재와, 상기 금형블록을 회전시킬 수 있도록 상기 회전부재에 구비되고 외주면에 나사산이 형성된 회전판에 치합되는 피니언 및 회전량을 감지하여 상기 제어부에 신호를 전송하는 회전감지센서를 구비한 회전구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 우레탄 개스킷 자동 제조장치.
청구항 3에 있어서,
상기 소재공급기는, 상기 제품성형기에서 성형이 완료된 개스킷을 제품수납부로 배출하는 제품배출부를 구비하고,
상기 제품배출부는, 상기 회전부재의 상단에 회전 가능하게 설치되며 외주면에 나사산이 형성되고 상기 금형블록지지대가 연결되는 배출회전판과, 상기 회전부재의 상부에 구비되며 상기 배출회전판에 치합되는 피니언 및 회전감지센서를 구비한 배출모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 우레탄 개스킷 자동 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 소재이송기가 스틱소재를 이송하기 전에, 상기 소재공급기의 금형블록이 상기 스틱제조기측으로 회전되어 있는지 확인할 수 있도록, 상기 금형블록의 단부에서 돌출 형성된 돌출부를 감지하여 상기 제어부로 신호를 전송하는 금형감지센서가 상기 스틱제조기의 상기 배출판의 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 우레탄 개스킷 자동 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제품성형기는, 상기 소재공급기의 금형블록이 수용되며 성형기프레임에 설치된 승강실린더 및 가이드부재에 의해 승강되는 금형받침대와, 상기 성형기프레임에 설치된 가압실린더 및 가이드부재에 의해 승강되는 가압블록과, 상기 성형기프레임에 설치되어 상기 금형받침대에 상기 금형블록이 수용되는지를 감지하는 금형감지센서와, 상기 가압블록의 저면에 형성된 홈에 결합되며 저면에 성형홈이 형성된 상부금형을 포함하는 것을 특징으로 하는 우레탄 개스킷 자동 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 소재이송기는, 상기 스틱제조기의 상기 배출판에 위치한 스틱소재를 상기 소재공급기의 금형블록으로 밀어주는 밀대와, 밀대베이스에 배치되며 기어박스를 이용하여 상기 밀대를 회동시키는 밀대회전모터와, 상기 밀대를 전후 이동시키는 밀대이송실린더와, 일측 단부가 상기 밀대베이스에 연결되고 타측 단부는 밀대가이드케이스에 수납되어 상기 밀대의 수평 이동을 안내하는 밀대가이드와, 상기 밀대이송실린더의 작동 위치를 감지하여 상기 제어부로 신호를 전송하는 복수의 센서로 구성되어 상기 밀대의 위치를 감지하는 밀대위치감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 우레탄 개스킷 자동 제조장치.
청구항 7에 있어서,
상기 소재이송기는, 상기 금형블록에 위치되는 스틱소재를 감지하여 상기 제어부로 신호를 전송하도록 일정 간격으로 배치되는 복수의 소재감지센서로 이루어진 소재감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우레탄 개스킷 자동 제조장치.