KR200318769Y1 - 신발밑창의 연속 계량장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 신발밑창의 연속 계량장치를 개시한다. 본 고안의 연속계량장치의 제어기에는 정보처리결과를 표시할 수 있는 모니터가 더 구비되고; 스템핑장치는 컨베이어의 상부에 위치되어 신발밑창의 이송방향을 따라 간격을 두고 배치되는 적, 부의 두 스템퍼와, 스템퍼들을 각각 승강시키는 두 에어실린더와, 도난방지를 위해 자성감지기에 의해 감지되도록 자성체를 함유하는 판정표시잉크가 충전되며 각 스템퍼에 잉크를 공급하는 잉크탱크와, 컨베이어의 하부에 배치되어 스템핑 동작시 신발밑창을 받쳐주는 두 프로프와, 신발밑창에 스템프된 판정표시잉크를 건조시키기 위한 드라이어로 구성되며; 선별기는, 컨베이어의 후단에서 하향 경사지게 설치되며 복수의 배출슬롯이 간격을 두고 배치되는 배출트레이와, 각 배출슬롯에 피봇 지지되어 제어신호에 따라 배출슬롯을 선택적으로 개방시키는 도어스토퍼로 구성된다.

Description

신발밑창의 연속 계량장치{Apparatus for continuous measuring weight of shoes}

본 고안은 각종 신발밑창의 중량이 소정의 기준치내에 존재하는가의 여부를 검사하는 장치에 관한 것으로서, 특히 대량으로 생산되는 신발밑창을 연속적으로 자동 계량할 수 있도록 된 신발밑창의 연속 계량을 구현하기에 적합한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 어떠한 물품이 생산되고 나면, 최종적으로 제조된 물품이 요구되는 소정의 기준사항을 만족하고 있는가를 검사하여 합격 판정된 물품만을 출하하고, 불합격 판정된 물품은 폐기처분하고 있다. 이러한, 검사공정은 통상적으로 생산되는 물품의 종류 등에 따라 적절한 관리항목과 그에 대한 기준치를 미리 정해놓고, 소정의 검사수단을 통해서 제조된 물품이 그에 합당한지의 여부를 판정함으로써 이루어지고 있다. 한편, 제품에 따라서는 그 중량이 소정의 기준치내에 존재하도록 제조시의 정밀한 중량관리가 요구되는 경우가 있으며, 이 경우 검사공정의 관리항목에 제품의 계량작업이 포함된다.

제한적이진 않지만 예를 들어, 신발밑창의 제조과정을 개략적으로 살펴보면, 표피부와 밑창부를 분리 제조한 뒤 이들을 접합함으로써 완성하고 있다. 물론, 이와 같이 신발밑창이 완성되고 나면 당연히 필요한 품질검사를 수행하지만, 이 같이 하나의 완제품이 몇개의 구성부분으로 분리 제조되는 경우에는 완제품을 얻기 전에 각각의 구성부분에 대해서도 필요한 소정의 검사작업이 진행되어야 한다. 즉, 구성부품의 불량을 사전에 선별해냄으로써 구성부품의 불량으로 인한 완제품의 불량발생을 감소시켜 제품의 수율향상을 도모하는 것이다.

특히, 신발 밑창의 경우에는 폴리에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 등과 같은 분말을 용융시킨 폴리머 거품을 주형에 의해 사출성형 함으로써 제조하고 있는 바, 이러한 밑창은 신발이 갖는 특성상 신발의 종류나 스타일 등에 따라 정해진 소정의 중량범위를 유지해야만 한다. 이에 따라 신발의 밑창은 성형 후 표피와의 접합 전에 중량검사를 반드시 거치게 된다.

그러나, 지금까지의 신발 밑창의 중량검사는 정밀도가 높은 전자저울 등을 이용하여 작업자가 수작업으로 밑창을 계량함으로써 적, 부를 판정하고, 판정결과를 스템프 등으로 밑창에 표시하고 있었다. 따라서, 밑창의 계량작업이 상당히 번잡할 뿐만 아니라 계량시간이 길어 생산성을 떨어뜨리는 문제가 있었다. 또한, 밑창은 자동제조라인에 의해 대량생산되고 있는데 반해 계량공정은 수작업에 의존하고 있기 때문에 생산속도를 맞추기 위해 많은 검사인원을 배치해야만 하며, 이에 따라 작업자들에 따른 계량편차가 발생되는 등 계량정밀도와 신뢰도를 보장하기 어려움은 물론 제조비용의 상승을 야기하였다. 결과적으로 종래의 계량방법은 고비용이 소요되면서도 완성된 신발의 품위와 신뢰성을 확보할 수 없는 이중의 문제를 초래하게 된다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 제조 후 중량을 검사할 필요가 있는 신발밑창의 계량작업을 자동화 함으로써 계량작업을 신발의 생산속도에 맞춰 신속,정확하고 간편하게 수행할 수 있는 신발밑창의 연속 계량장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안에 의한 신발밑창의 연속 계량장치를 개략적으로 나타낸 정면도,

도 2는 도 1의 평면도,

도 3은 도 2의 측면도,

도 4는 로드셀의 계량동작을 발췌하여 나타낸 정면도,

도 5는 마킹수단의 스템핑동작을 발췌하여 나타낸 정면도,

도 6은 신발밑창의 선별동작을 발췌하여 나타낸 단면도,

도 7은 본 고안 장치에 의한 신발밑창의 연속 계량방법을 설명하기 위한 블록도,

도 8은 신발밑창의 계량방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10: 본체

11: 제어기 12: (제어기의) PLC

20: 컨베이어

21: 체인 22: 모터

23: 팔레트 25: 스텝센서

30: 계량기

31: 로드셀 32: 에어실린더

40: 스템핑장치

42: 스템퍼 43: 에어실린더

44: 잉크탱크 45: 드라이어

50: 선별수단

51: 배출트레이 52, 53: (배출트레이의) 배출슬롯

54, 55: 도어스토퍼

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안에 의한 신발밑창의 연속 계량장치는, 검사할 신발밑창에 대한 기초사항과 중량의 허용기준값 등이 저장되며, 신발밑창의 중량의 실제 측정값에 따라 적,부의 판정을 위해 정보처리를 수행하는 제어기와, 검사할 신발밑창을 탑재하여 소정의 시간간격으로 스텝 이송시키는 컨베이어와, 상기 컨베이어의 검사포지션에 정지한 상기 신발밑창의 중량을 측정하고 그 측정값을 상기 제어기로 송출하는 계량기와, 상기 계량기의 후방에 위치되며 상기 제어기의 처리신호에 따라 작동되어 계량완료된 상기 신발밑창에 적 또는 부의 판정결과를 표시하는 스템핑장치와, 상기 컨베이어의 후미에 연이어 설치되며 상기 제어기의 처리신호에 따라 작동되어 적, 부 판정된 상기 신발밑창을 판정결과에 따라 선별 수집하는 선별기를 포함하는 신발밑창의 연속 계량장치에 있어서, 상기 제어기에는 정보처리결과를 표시할 수 있는 모니터가 더 구비되고; 상기 스템핑장치는 상기 컨베이어의 상부에 위치되어 신발밑창의 이송방향을 따라 간격을 두고 배치되는 적, 부의 두 스템퍼와, 상기 스템퍼들을 각각 승강시키는 두 에어실린더와, 도난방지를 위해 자성감지기에 의해 감지되도록 자성체를 함유하는 판정표시잉크가 충전되며 상기 각 스템퍼에 잉크를 공급하는 잉크탱크와, 상기 컨베이어의 하부에 배치되어 스템핑 동작시 상기 신발밑창을 받쳐주는 두 프로프와, 상기 신발밑창에 스템프된 판정표시잉크를 건조시키기 위한 드라이어로 구성되며; 상기 선별기는, 상기 컨베이어의 후단에서 하향 경사지게 설치되며 복수의 배출슬롯이 간격을 두고 배치되는 배출트레이와, 상기 각 배출슬롯에 피봇 지지되어 상기 제어신호에 따라 배출슬롯을 선택적으로 개방시키는 도어스토퍼로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 본 고안은, 신발의 밑창 등과 같이 제조 후 중량을 검사할 필요가 있는 신발밑창의 계량작업을 자동생산라인의 생산속도에 맞춰 자동으로 신속,정확하고 간편하게 수행할 수 있게 되므로 신발밑창의 품위와 신뢰성 향상은 물론 원가절감 등에 큰 효과를 발휘하게 된다.

이와 같은 본 고안의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 1 내지 도 3에서, 본 고안에 의한 신발밑창의 연속 계량장치는, 제어기(11) 등을 갖는 본체(10)와, 검사할 신발밑창(M)을 탑재하여 소정의 간격으로 스텝 이송시키는 컨베이어(20)와, 컨베이어(20)를 따라 이송된는 신발밑창(M)의 중량을 측정하는 계량기(30)와, 제어기(11)의 처리신호에 따라 작동되어 계량완료된 신발밑창(M)에 적 또는 부의 판정결과를 표시하는 스템핑장치(40) 및 제어기(11)의 처리신호에 따라 작동되어 적, 부 판정된 신발밑창(M)을 판정결과에 맞춰 선별하는 선별수단(50)으로 구성된다.

제어기(11)는 PLC(12)와 모니터(13)를 포함한다. 제어기(11)에는 검사할 신발밑창(M)의 종류와 스타일 등의 기초사항과 그에 따른 중량의 소정의 허용 기준치가 입력되는데, 예를 들어 신발밑창(M)의 밑창인 경우에는 신발밑창 사이즈와 각 사이즈별 중량 허용치가 함께 입력된다. 따라서, 제어기(11)는 계량기(30)에 의해 실제로 신발밑창(M)의 중량을 측정한 측정값을 기준치와 비교함으로써 적, 부를 판정하여 저장하고, 동시에 그 처리진행과정을 모니터(13)를 통해 표시하게 된다. 바람직하기로 제어기(11)는 프린터(도시하지 않음) 등의 출력수단과 연결되어 그 처리결과를 일별, 주간별 등의 관리항목별로 출력할 수도 있다.

한편, 이 같은 제어기에는 신발밑창(M)의 효율적 생산관리를 위해 계량되는 신발밑창의 전체수량과, 합격 또는 불합격 판정 신발밑창들의 수량을 체크하는 카운터가 구비됨은 물론이다.

컨베이어(20)는 본체(10)에 간격을 두고 나란하게 배치되어 순환하는 체인(21)쌍과, 이 체인(21)쌍을 소정의 시간간격으로 스텝 구동시키는 모터(22)와, 체인(21)쌍의 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되어 각각 신발밑창을 독립적으로 탑재하는 다수의 팔레트(23)로 구성된다. 체인(21)쌍은 그 일부가 본체(10)의 상부로 노출되어 신발밑창(M)의 이송구간을 형성하도록 본체(10)내에 설치되며, 복수의 체인 스프로킷(24)들에 의해 소정의 순환경로를 형성한다. 모터(22)는 복수의 체인 스프로킷(24)들중 어느 하나에만 전동 가능하게 연결되고, 제어수단의 신호에 의해 구동된다. 팔레트(23)는 인접하는 다른 팔레트(23)들과 적절히 이격되도록 배치되어 그 양 단부가 대응하는 체인(21)에 각각 고정된다.

한편, 이러한 컨베이어(20)의 스텝구동은 팔레트(23)의 폭과 진행속도 등을 감안하여 프로그램에 의해 달성할 수도 있으나, 바람직하기로는 도시된 바와 같이 각 팔레트(23)들 사이를 스텝센서(25)에 의해 검출하여 그 검출신호에 따라 모터(22)의 구동을 제어하도록 구성된다. 이러한 스텝센서(25)는 스템핑장치(40)에 설치되는 것이 바람직하다.

계량기(30)는 컨베이어(20)의 이송구간 하부에 위치되도록 본체(10)내에 설치된다. 이러한 계량기(30)는 도 4에 잘 도시된 바와 같이 측정정밀도가 우수한 로드셀(31)과, 이 로드셀(31)을 일정 스트로크로 승강시키는 에어실린더(32)와, 로드셀(31)의 상단에 부착되어 신발밑창(M)이 탑재된 팔레트(23)의 하부에 선택적으로 접촉되는 로드 플레이트(33)로 이루어진다. 한편, 팔레트(23)에 신발밑창(M)이 탑재되어 있지 않은 경우에는 계량작업이 불필요한 바, 계량포지션의 전방에는 팔레트(23)에 대한 신발밑창(M)의 탑재유무를 검출하여 계량기(30)의 동작을 제어하는 신발밑창감지센서(34)가 구비되는 것이 바람직하다.

스템핑장치(40)는 신발밑창(M)의 진행방향에 대해 계량기(30)의 후방에 배치되어 컨베이어(20)의 상부에 위치된다. 스템핑장치(40)는 도 5에 잘 도시된 바와같이 케이싱(41)과, 이 케이싱(41)의 내부에 신발밑창의 이송방향을 따라 간격을 두고 나란하게 배치되는 적, 부의 두 스템퍼(42)와, 스템퍼(42)들을 각각 승강시키는 두 에어실린더(43) 및 일정량의 잉크를 충진하여 각 스템퍼(42)에 잉크를 공급하는 잉크탱크(44)로 이루어진다. 두 스템퍼(42)는 컨베이어(20)에 인접하는 두 팔레트(23)들 직상부에 배치되며, 각각에는 예컨대 제조사에서 정한 신발밑창(M)의 적, 부를 나타낼 수 있는 소정의 판정표식이 각인되어 있다. 잉크탱크(44)는 바람직하기로 외부의 잉크공급기에 연결되어 잉크를 지속적으로 공급받는다. 잉크는 수성 또는 유성으로 구성될 수 있으며, 수성인 경우에는 신발밑창(M)에 찍힌 판정표시가 신속히 건조될 수 있도록 케이싱(41)의 한쪽에 드라이어(45)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 바람직하기로 잉크에는 예컨대 분말상의 자성체가 함유되는데, 이는 신발밑창(M)의 도난 등을 막기 위함이다. 즉, 생산라인의 출입구에 금속탐지기와 같은 자성체 감지기를 설치하여 허가되지 않은 신발밑창(M)의 외부유출을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

그리고, 컨베이어(20)의 이송구간 하부에는 스템퍼(42)의 동작시 용이한 스템핑을 위해 팔레트(23)를 하부에서 각각 받쳐주기 위한 두 프로프(46)가 더 설치되는 것이 바람직하다. 여기서, 예를 들어 선행하는 스템퍼(42a)를 합격으로 설정하고 후방의 스템퍼(42b)를 불합격으로 설정하거나, 또는 그 반대의 경우로 설정할 수 있음은 물론이다.

선별기(50)는 도 6에 잘 도시된 바와 같이 두 배출슬롯(52)(53)을 일정 간격으로 가지고 컨베이어(20)의 후단에 하향 경사지게 연결되는 배출트레이(51)와, 각배출슬롯(52)(53)을 선택적으로 개방시키는 도어스토퍼(54) 및 각 도어스토퍼(54)(55)를 독립적으로 구동시키는 에어실린더(도시하지 않음)들로 이루어진다. 배출트레이(51)는 상단부가 컨베이어(20)의 후단에 근접하는 판상으로 구성되어 브래킷(56)을 통해 본체(10)의 한쪽에 고정되며, 그 양측 가장자리에는 신발밑창(M)의 안정된 배출을 유도하는 가이드(57)가 각각 상방으로 밴딩형성된다. 도어스토퍼(54)(55)는 그 하단부가 배출트레이(51)에 피봇 지지되고, 제어기의 신호에 따른 개방시에는 그 자유단이 배출트레이(51)의 상방으로 회전된다.

여기서, 신발밑창(M)의 선별은 예를 들어 합격, 초과 , 미달의 3가지로 분류할 수 있으며, 이 경우 배출트레이(51)의 첫번째 배출슬롯(52)을 초과, 두번째 배출슬롯(53)을 미달로 설정할 수 있고, 합격은 배출트레이(51)의 하단부로 설정하여 제어기의 처리신호에 따라 각 도어스토퍼(54)(55)를 선택적으로 구동시킴으로써 신발밑창(M)을 선별하게 된다. 나머지 부호 60은 선별된 신발밑창(M)들을 각각 수용하기 위한 수집용기들이다.

다음, 이와 같이 구성된 본 고안에 의한 신발밑창의 연속 계량장치를 이용하여 신발 밑창의 중량을 자동으로 측정하는 방법을 도 7을 병행하여 설명하기로 한다.

먼저, 저장되어 있는 기초데이터로부터 검사할 신발밑창(M)의 종류와 스타일 및 사이즈 등에 대한 계량정보를 선택한다.

이어서 장치를 구동시키면 모터(22)가 스텝센서(25)의 팔레트(23) 감지신호에 의해 컨베이어(20)의 체인(21)을 한 스텝씩 구동시킴으로써 그 팔레트(23)가 소정 시간 간격으로 한 스텝씩 진행하게 된다. 이와 동시에, 도시하지 않은 신발밑창공급수단에 의해 각 팔레트(23) 위에 제조완료된 신발밑창(M)들이 순차적으로 탑재된다.

신발밑창(M)이 계량포지션에 도달하여 정지하게 되면, 계량기(30)의 에어실린더(32)가 동작되어 로드셀(31)이 상승하고, 그 로드 플레이트(33)가 팔레트(23)의 하부에 접촉됨으로써 신발밑창(M)의 중량을 측정하게 된다. 이 때, 측정된 계량값은 제어기(11)로 송출된다. 그러면, 제어기(11)는 측정값을 기 입력되어 있는 허용 기준치와 비교하여 초과, 미달 또는 합격 판정을 내리게 됨과 동시에 저장되며, 이 때의 연산과정은 모니터(13)를 통해 표시된다.

여기서, 계량기(30)에 의한 측정과정을 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 로드셀(31)이 상승하면, 단계(110)에서 제어기(11)가 로드셀(31)의 위치가 설정된 상한 위치인가를 판단하고, 상한이면 단계(120)에서 신발밑창(M)의 중량을 측정한다. 다음, 단계(130)에서 측정된 신발밑창(M)의 중량이 안정한가를 판단한다. 예컨대 로드셀(31)의 경우 약 0.1g정도에도 변화되는 매우 높은 정확도를 가지는 바, 이러한 중량의 안정여부는 몇번의 반복측정을 통한 평균값을 산출하여 가장 안정적인 측정값을 선택하게 된다.

그 결과 측정값이 안정하면, 단계(140)에서 측정값을 기 설정값과 비교하여 정량여부를 판단한다. 정량이면 단계(150)에서, 합격판정을 내려 그에 대응하는 신호를 스템핑장치(40)와 선별기(50)로 송출한다. 만약, 정량이 아닐 경우 단계(160)에서 미달인가를 판단하여, 미달이면 단계(170)에서 미달판정을 내림과 동시에 그 신호를 해당장치에 송출하고, 초과일 경우 단계(180)에서 초과판정을 내림과 동시에 그 신호를 해당장치들에 각각 송출하게 된다.

이와 같이 측정이 완료되고 나면, 단계(190)에서 로드셀(31)의 위치가 설정된 하한인가를 판단하여 하한이면, 단계(200)에서 소정시간동안 딜레이 시키고, 단계(210)에서 0점 아웃하게 된다.

한편, 계량기(30)에 의한 중량 측정이 완료되고 나면, 컨베이어(20)가 다시 구동되어 그 팔레트(23)가 1스텝 이동되어 신발밑창(M)이 스템핑포지션에 위치하게 된다. 이 때, 신발밑창(M)이 합격판정을 받았을 경우에는 전방의 스템퍼(42a)가 에어실린더(43)에 의해 하강하여 합격표시를 스템핑하게 되고, 불합격판정을 받았을 경우에는 그대로 통과된다. 다음, 컨베이어(30)가 다시 동작되어 1스텝 이동되어 스템핑 포지션의 불합격위치에 위치하게 되고, 이에 따라 불합격 스템퍼(42b)가 하강하여 신발밑창(M)에 해당표식을 스템핑하게 된다.

다음, 컨베이어(20)가 다시 작동되어 1스텝 이동하게 되면, 스템핑 된 신발밑창(M)이 팔레트(23)로부터 이탈되어 선별기(50)의 배출트레이(51)상으로 떨어진다. 이 때, 신발밑창(M)의 판정결과에 따라 배출트레이(51)의 첫번째 또는 두번째 배출슬롯(52)(53)이 선택적으로 개방되거나 열리지 않음으로써 신발밑창(M)을 적, 부에 따라 선별하게 된다. 즉, 초과되거나 미달로 판정된 경우에는 제어기의 처리신호에 따라 도어스토퍼(54 또는 55)가 선택적으로 개방되어 배출트레이(51)의 진로를 차단하게 됨과 동시에 그 배출슬롯(52 또는 53)들을 개방시킴으로써 분리 배출하게 되고, 합격인 경우에는 두 도어스토퍼(54)(55)가 모두 열리지 않음으로써 배출트레이(51)의 하단부로 배출하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 제조 후 중량을 검사할 필요가 있는 신발의 밑창의 계량작업을 자동으로 수행할 수 있으므로 중량을 매우 정밀하고 신속하게 측정할 수 있게 된다. 또한, 각 신발밑창들을 측정오차 없이 균일하게 계량할 수 있으며, 신발의 자동생산라인에 연계하여 생산속도와 동일하게 계량할 수 있게 된다.

따라서 본 고안은, 신발밑창의 중량검사의 정확성과 효율성을 크게 향상시킬 수 있음은 물론 완제품의 품위와 신뢰성 향상 및 비용절감 등에 큰 효과가 있다.

Claims (1)

1. 검사할 신발밑창에 대한 기초사항과 중량의 허용기준값 등이 저장되며, 신발밑창의 중량의 실제 측정값에 따라 적,부의 판정을 위해 정보처리를 수행하는 제어기와, 검사할 신발밑창을 탑재하여 소정의 시간간격으로 스텝 이송시키는 컨베이어와, 상기 컨베이어의 검사포지션에 정지한 상기 신발밑창의 중량을 측정하고 그 측정값을 상기 제어기로 송출하는 계량기와, 상기 계량기의 후방에 위치되며 상기 제어기의 처리신호에 따라 작동되어 계량완료된 상기 신발밑창에 적 또는 부의 판정결과를 표시하는 스템핑장치와, 상기 컨베이어의 후미에 연이어 설치되며 상기 제어기의 처리신호에 따라 작동되어 적, 부 판정된 상기 신발밑창을 판정결과에 따라 선별 수집하는 선별기를 포함하는 신발밑창의 연속 계량장치에 있어서,

   상기 제어기에는 정보처리결과를 표시할 수 있는 모니터가 더 구비되고;

   상기 스템핑장치는 상기 컨베이어의 상부에 위치되어 신발밑창의 이송방향을 따라 간격을 두고 배치되는 적, 부의 두 스템퍼와, 상기 스템퍼들을 각각 승강시키는 두 에어실린더와, 도난방지를 위해 자성감지기에 의해 감지되도록 자성체를 함유하는 판정표시잉크가 충전되며 상기 각 스템퍼에 잉크를 공급하는 잉크탱크와, 상기 컨베이어의 하부에 배치되어 스템핑 동작시 상기 신발밑창을 받쳐주는 두 프로프와, 상기 신발밑창에 스템프된 판정표시잉크를 건조시키기 위한 드라이어로 구성되며;

   상기 선별기는, 상기 컨베이어의 후단에서 하향 경사지게 설치되며 복수의배출슬롯이 간격을 두고 배치되는 배출트레이와, 상기 각 배출슬롯에 피봇 지지되어 상기 제어신호에 따라 배출슬롯을 선택적으로 개방시키는 도어스토퍼로 구성되는 것을 특징으로 하는 신발밑창의 연속 계량장치.