KR20020082634A - 자동 인서트 공급기 - Google Patents

자동 인서트 공급기 Download PDF

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KR20020082634A
KR20020082634A KR1020010022319A KR20010022319A KR20020082634A KR 20020082634 A KR20020082634 A KR 20020082634A KR 1020010022319 A KR1020010022319 A KR 1020010022319A KR 20010022319 A KR20010022319 A KR 20010022319A KR 20020082634 A KR20020082634 A KR 20020082634A
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이춘우
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14065—Positioning or centering articles in the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Robotics (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

본 발명은 노트북 케이스 등을 성형할 때 금형에 미리 고정해두어 성형물의 일부가 되는 너트 등과 같은 삽입물(insert)을 금형에 자동으로 공급하는 자동 인서트 공급기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자동 인서트 공급기는 인서트를 금형에 공급하는 지그(11)가 지그이송장치(31)에 연결되고, 상기 지그(11)에 인서트를 공급하는 위한 직각좌표로봇(81)이 상기 지그이송장치(31)와 함께 프레임(3)에 배치되며, 별도의 제어부에 의해 그 작동이 제어되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 인서트 공급기{Machine for supplying insert automatically}
본 발명은 자동 인서트 공급기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노트북 케이스 등을 성형할 때 금형에 미리 고정해두어 성형물의 일부가 되는 너트 등과 같은 삽입물(insert)을 금형에 자동으로 공급하는 자동 인서트 공급기에 관한 것이다.
현재 사출성형을 할 때 금형에 수동으로 인서트를 고정하기 때문에 인건비가 많이 들고, 같은일 반복으로 실수하는 경우가 많아 불량률이 높은 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로서 자동으로 인서트를 금형에 공급하는 자동 인서트 공급기를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 인서트 공급기의 일례는 인서트를 금형에 공급하는 지그가 지그이송장치에 연결되고, 상기 지그에 인서트를 공급하는 위한 직각좌표로봇이 상기 지그이송장치와 함께 프레임에 배치되며, 별도의 제어부에 의해 그 작동이 제어되는 것을 특징으로 한다.
상기 지그는 실린더를 지지하는 지지판과, 상기 실린더의 피스톤 로드에 의해 가이드 레일을 따라 전후진하는 지그패널과, 상기 지그패널의 핀에 장착된 인서트를 밀어내는 푸싱장치와, 상기 지지판에 연결되어 상기 지지판을 90도 회전시키는 회전장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 지그패널은 인서트가 장착되는 다수개의 핀들이 금형의 인서트 장착부위에 대응하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 푸시장치는 지그패널과 함께 가이드 레일을 따라 이동한 후 인서트를 금형에 부착할 때 지그패널의 핀에 부착된 인서트를 밀어내는 도그가 플레이트에 장착되며, 상기 센서가 도그의 측부에 배치되어 상기 도그가 인서트를 밀어내었는가를 감지하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전장치는 상기 지지판에 부착된 회전브라켓과, 에어실린더와, 상기 에어실린더에 연결되어 회전브라켓을 회전시키는 샤프트와, 상기 모터에 고정되며 베어링 수단을 갖춘 고정브라켓으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 회전장치는 에어실린더에 의해 샤프트가 회전하게 되면, 지지판에 부착된 회전브라켓이 고정브라켓에 대해 상대회전하게 되므로서 플랜지 및 지그를 90도 회전시키는 것을 특징으로 한다.
상기 지그이송장치는 지그를 좌우로 이송시키는 좌우이송장치와, 상기 상기 좌우이송장치에 장착되어 지그를 전진시키는 전진이송장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 좌우이송장치는 프레임을 횡으로 가로지르는 횡레일과, 상기 횡레일을 따라 이동하는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에 피스톤 로드가 연결되어 상기 베이스 플레이트를 이송시키는 베이스 실린더로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 전진이송장치는 좌우이송장치의 베이스 플레이트에 지지된 1차 전진레일을 따라 이동하는 1차 아암과, 상기 1차 아암을 구동하는 1차 실린더와, 상기 1차 아암에 배치되는 2차 전진레일을 따라 이동하는 2차 아암과, 상기 2차 아암을구동하는 2차 실린더로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 1차 전진레일은 1차 아암의 하부에 배치되고, 상기 1차 아암의 헤드부 내부에 2차 아암의 헤드부가 배치되고, 상기 2차 아암의 양측면에 2차 전진레일이 배치되고, 상기 1차 아암에 헤드부에 지그의 지지판을 지지하는 회전장치의 에어실린더가 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 직각좌표로봇은 제 1 서보모터에 의해 가로 가이드장치를 따라 이동하는 제 1 활차와, 제 2 서보모터에 의해 상기 제 1 활차에 지지된 세로 가이드장치를 따라 이동하는 제 2 활차와, 상기 제 2 활차에 장착되는 에어핑거장치와, 보울 프레임에 지지되며 자체 진동에 의해 인서트를 정렬하여 인서트 공급소로 인서트를 공급하는 복수개의 보울 피더로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 에어핑거장치는 공압 실린더에 의해 에어핑거가 하부로 하강하여 각각의 인서트 공급소에 있는 인서트를 파지하게 되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 인서트 공급기를 도시한 측면도
도 2는 본 발명에 따른 지그를 도시한 측면도
도 3은 도 2의 지그에서 지그 패널에 핀이 배치된 상태를 도시한 평면도
도 4는 도 1의 자동 인서트 공급기에서 지그이송장치를 도시한 측면도
도 5는 도 4의 A-A선에 다른 단면도
도 6은 본 발명에 따른 직각좌표로봇을 도시한 평면도
도 7은 도 7의 직각좌표로봇 중 에어핑거장치의 측부을 확대 도시한 상세도
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
3 : 프레임 11 : 지그
31 : 지그이송장치 81 : 직각좌표로봇
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 인서트 공급기는 인서트를 금형(도시하지 않음)에 공급하는 지그(11)가 지그이송장치(31)에 연결되고, 상기 지그(11)에 인서트를 공급하는 위한 직각좌표로봇(81)이 상기 지그이송장치(31)와 함께 프레임(3)에 배치되며, 별도의 제어부(도시하지 않음)에 의해 그 작동이 제어된다.
도 2를 참조하면, 상기 지그(11)는 실린더(12)를 지지하는 지지판(15)과, 상기 실린더(12)의 피스톤 로드(13)에 의해 가이드 레일(16)을 따라 전후진하는 지그패널(17)과, 상기 지그패널(17)의 핀(18)에 장착된 인서트(도시하지 않음)를 밀어내는 푸싱장치(20)와, 상기 지지판(15)에 연결되어 상기 지지판(15)을 90도 회전시키는 회전장치(25)로 구성된다.
또한, 상기 지그(11)는 지그이송장치(31)의 플랜지(32)에 지지판(15)이 볼트 등과 같은 체결수단(33)에 의해 체결되고, 회전장치(25)의 회전브라켓(26)에 고정되며, 금형(도시하지 않음)의 형상이 변경될 경우, 플랜지(32) 및 회전브라켓(26)에서 분리하여 다른 것으로 교체될 수 있다.
상기 지그패널(17)은 도 3에 도시된 바와 같이 인서트가 장착되는 다수개의 핀(18)들이 금형의 인서트 장착부위에 대응하도록 배치된다.
상기 푸시장치(20)는 지그패널(17)과 함께 가이드 레일(16)을 따라 이동한 후 인서트를 금형에 부착할 때 지그패널(17)의 핀(18)에 부착된 인서트를 밀어내는 도그(21)가 플레이트(22)에 장착되며, 상기 센서(23)가 도그(21)의 측부에 배치되어 상기 도그(21)가 인서트를 밀어내었는가를 감지한다.
상기 회전장치(25)는 상기 지지판(15)에 부착된 회전브라켓(26)과, 구동장치인 에어실린더(27)와, 상기 에어실린더(27)에 연결되어 회전브라켓(26)을 회전시키는 샤프트(28)와, 상기 에어실린더(27)에 고정되며 베어링 수단을 갖춘 고정브라켓 (29)으로 구성된다.
상기와 같이 구성된 회전장치(25)는 에어실린더(27)에 의해 샤프트(28)가 회전하게 되면, 지지판(15)에 부착된 회전브라켓(26)이 고정브라켓(29)에 대해 상대회전하게 되므로서 플랜지(32) 및 지그(11)를 90도 회전시킨다.
상기와 같이 구성된 지그(1)는 다음과 같이 작동한다.
지그이송장치(31)에 의해 소정의 위치에 위치하게 되면, 실린더(12)의 피스톤 로드(13)가 지그패널(17)과 푸시장치(20)를 동시에 밀어 지그패널(17)의 핀(18)에 안착된 인서트를 금형에 삽입시킨다. 이 때 지그패널(17)과 푸시장치(20)의 플레이트(22)가 정지하면 도그(21)가 관성에 의해 인서트를 밀게된다. 만약 핀(18)에 인서트가 없어 상기 도그(21)가 인서트를 밀지 못하게 되면 도그(21)가 센서(23) 감지범위를 벗어나게 되어 센서(23)가 이를 감지하게 되고 상기 센서(23)가 컨트롤박스(도시하지 않음)로 신호를 전송하여 기계의 작동을 정지시킨다.
도 4를 참조하면, 상기 지그이송장치(31)는 지그(11)를 좌우로 이송시키는 좌우이송장치(33)와, 상기 상기 좌우이송장치(33)에 장착되어 지그(11)를 전진시키는 전진이송장치(41)로 구성된다.
상기 좌우이송장치(33)는 프레임(3)을 횡으로 가로지르는 횡레일(34)과, 상기 횡레일(34)을 따라 이동하는 베이스 플레이트(35)와, 상기 베이스 플레이트(35)에 피스톤 로드가 연결되어 상기 베이스 플레이트(35)를 이송시키는 베이스 실린더 (36)로 구성된다.
상기 전진이송장치(41)는 좌우이송장치(33)의 베이스 플레이트(35)에 지지된 1차 전진레일(42)을 따라 이동하는 1차 아암(43)과, 상기 1차 아암(43)을 구동하는 1차 실린더(44)와, 상기 1차 아암(43)에 배치되는 2차 전진레일(45)을 따라 이동하는 2차 아암(43)과, 상기 2차 아암(46)을 구동하는 2차 실린더(47)로 구성된다.
도 5를 참조하면, 상기 1차 전진레일(42)은 1차 아암(43)의 하부에 배치되고, 상기 1차 아암(43)의 헤드부(51) 내부에 2차 아암(46)의 헤드부(56)가 배치되고, 상기 2차 아암(46)의 양측면에 2차 전진레일(45)이 배치되고, 상기 1차 아암 (43)에 헤드부(51)에 지그(11)의 지지판(15)을 지지하는 회전장치(25)의 에어실린더(27)가 장착된다.
도 6을 참조하면, 상기 직각좌표로봇(81)은 제 1 서보모터(83)에 의해 가로 가이드장치(85)를 따라 이동하는 제 1 활차(87)와, 제 2 서보모터(89)에 의해 상기 제 1 활차(87)에 지지된 세로 가이드장치(91)를 따라 이동하는 제 2 활차(93)와, 상기 제 2 활차(93)에 장착되는 에어핑거장치(95)와, 보울 프레임(101)에 지지되며 자체 진동에 의해 인서트를 정렬하여 인서트 공급소(97)로 인서트를 공급하는 복수개의 보울 피더(bowl feeder : 99)로 구성된다.
도 7을 참조하면, 상기 에어핑거장치(93)는 공압 실린더(103)에 의해 에어핑거(105)가 하부로 하강하여 각각의 인서트 공급소(97)에 있는 인서트를 파지하게 된다.
상기와 같이 구성된 직각좌표로봇(81)은 제어부(도시하지 않음)에 의해 그 작동이 제어되며, 제 1 활차(87)가 가이드장치(87)를 따라 세팅된 가로 좌표로 이동하고 동시에 제 2 활차(93)가 세로 가이드장치(91)를 따라 세팅된 세로 좌표로 이동한 후 공압 실린더(103)에 의해 에어핑거(105)가 인서트 공급소(97)에서 인서트를 파지하게 되며, 그 후 지그(11)로 이동하여 상기 지그의 핀(18)에 인서트를 부착시킨다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동 인서트 공급기는 다음과 같이 작동한다.
먼저, 직각좌표로봇(81)의 에어핑거(105)가 보울 피더(99)의 인서트 공급소 (97)에서 인서트를 파지하여 지그(11)의 모든 핀(18)에 순서대로 인서트를 공급한다. 이러한 과정을 통해 지그(11)의 모든 핀(18)에 인서트가 공급되면, 회전장치 (25)에 의해 수평상태의 지그(11)가 수직상태로 90도 회전하게 되고, 전진이송장치 (41)의 1차 아암(43)과 2차 아암(46)이 각각 1차 전진레일(42)과, 2차 전진레일 (45)을 전진 이동하고, 그 후 좌우이송장치(33)에 의해 상기 지그(11)가 금형으로 이동하여 금형에 인서트가 끼워지게 된다. 이와같이 금형에 인서트가 끼워지면, 본 발명에 따른 자동 인서트 공급기의 각각의 장치는 위에서 설명한 순서와 반대의 순서로 제자리로 복귀한다.
위에서 설명한 본 발명에 따른 자동 인서트 공급기는 자동으로 인서트를 금형에 공급하므로서, 노동인력을 감축할 수 있으며, 제품의 불량률이 현격하게 감소하고, 제품 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 인서트를 금형에 공급하는 지그(11)가 지그이송장치(31)에 연결되고, 상기 지그(11)에 인서트를 공급하는 위한 직각좌표로봇(81)이 상기 지그이송장치(31)와 함께 프레임(3)에 배치되며, 별도의 제어부에 의해 그 작동이 제어되는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지그(11)는 실린더(12)를 지지하는 지지판(15)과, 상기 실린더(12)의 피스톤 로드(13)에 의해 가이드 레일(16)을 따라 전후진하는 지그패널(17)과, 상기 지그패널(17)의 핀(18)에 장착된 인서트를 밀어내는 푸싱장치(20)와, 상기 지지판 (15)에 연결되어 상기 지지판(15)을 90도 회전시키는 회전장치(25)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지그(11)는 지그이송장치(31)의 플랜지(32)에 지지판(15)이 볼트 등과 같은 체결수단(33)에 의해 체결되고, 회전장치(25)의 회전브라켓(26)에 고정되며, 금형의 형상이 변경될 경우, 플랜지(32) 및 회전브라켓(26)에서 분리하여 다른 것으로 교체될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 지그패널(17)은 인서트가 장착되는 다수개의 핀(18)들이 금형의 인서트 장착부위에 대응하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 푸시장치(20)는 지그패널(17)과 함께 가이드 레일(16)을 따라 이동한 후 인서트를 금형에 부착할 때 지그패널(17)의 핀(18)에 부착된 인서트를 밀어내는 도그(21)가 플레이트(22)에 장착되며, 상기 센서(23)가 도그(21)의 측부에 배치되어 상기 도그(21)가 인서트를 밀어내었는가를 감지하는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전장치(25)는 상기 지지판(15)에 부착된 회전브라켓(26)과, 구동장치인 에어실린더(27)와, 상기 에어실린더(27)에 연결되어 회전브라켓(26)을 회전시키는 샤프트(28)와, 상기 에어실린더(27)에 고정되며 베어링 수단을 갖춘 고정브라켓(29)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  7. 제 2 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 회전장치(25)는 에어실린더(27)에 의해 샤프트(28)가 회전하게 되면, 지지판 (15)에 부착된 회전브라켓(26)이 고정브라켓(29)에 대해 상대회전하게 되므로서 플랜지(32) 및 지그(11)를 90도 회전시키는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 지그이송장치(31)는 지그(11)를 좌우로 이송시키는 좌우이송장치(33)와, 상기 상기 좌우이송장치(33)에 장착되어 지그(11)를 전진시키는 전진이송장치 (41)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 좌우이송장치(33)는 프레임(3)을 횡으로 가로지르는 횡레일(34)과, 상기 횡레일(34)을 따라 이동하는 베이스 플레이트(35)와, 상기 베이스 플레이트(35)에 피스톤 로드가 연결되어 상기 베이스 플레이트(35)를 이송시키는 베이스 실린더(36)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 전진이송장치(41)는 좌우이송장치(33)의 베이스 플레이트(35)에 지지된 1차 전진레일(42)을 따라 이동하는 1차 아암(43)과, 상기 1차 아암(43)을 구동하는 1차 실린더(44)와, 상기 1차 아암(43)에 배치되는 2차 전진레일(45)을 따라 이동하는 2차 아암(43)과, 상기 2차 아암(46)을 구동하는 2차 실린더(47)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차 전진레일(42)은 1차 아암(43)의 하부에 배치되고, 상기 1차 아암( 43)의 헤드부(51) 내부에 2차 아암(46)의 헤드부(56)가 배치되고, 상기 2차 아암( 46)의 양측면에 2차 전진레일(45)이 배치되고, 상기 1차 아암(43)에 헤드부(51)에 지그(11)의 지지판(15)을 지지하는 회전장치(25)의 에어실린더(27)가 장착되는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 직각좌표로봇(81)은 제 1 서보모터(83)에 의해 가로 가이드장치(85)를 따라 이동하는 제 1 활차(87)와, 제 2 서보모터(89)에 의해 상기 제 1 활차(87)에 지지된 세로 가이드장치(91)를 따라 이동하는 제 2 활차(93)와, 상기 제 2 활차(9 3)에 장착되는 에어핑거장치(95)와, 보울 프레임(101)에 지지되며 자체 진동에 의해 인서트를 정렬하여 인서트 공급소(97)로 인서트를 공급하는 복수개의 보울 피더 (99)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 에어핑거장치(93)는 공압 실린더(103)에 의해 에어핑거(105)가 하부로 하강하여 각각의 인서트 공급소(97)에 있는 인서트를 파지하게 되는 것을 특징으로 하는 자동 인서트 공급기.
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