KR200342818Y1 - 사출물 스프루의 자동 절단장치 - Google Patents

Abstract

스프루를 갖는 사출물의 스프루를 자동으로 제거하는 사출물 스프루 자동 절단장치에 있어서, 베드, 상기 베드 위에 배치되며 사출물을 수용하는 제1 위치, 상기 수용된 사출물에 대해 스프루 제거작업이 수행되는 제2 위치, 스프루가 제거된 상기 사출물의 다른 공정으로의 이송을 위한 제3 위치 사이에서 이동 가능한 안착 지그, 상기 스프루를 상기 사출물로부터 절단하는 절단유닛, 상기 사출물 형상에 부합하는 수용홈을 가지며 적층되어 있는 하나 이상의 트레이를 지지하여 상기 트레이를 승강시키는 적재유닛, 상기 안착 지그가 상기 제3 위치에 있을 때 상기 스프루가 제거된 사출물을 파지하여 상기 트레이의 수용홈에 안착시키는 사출물 이송유닛, 그리고 상기 안착 지그에 상기 사출물이 수용되면 상기 안착 지그를 상기 제2 위치로 이동시키고, 상기 안착 지그가 상기 제2 위치에 도달하면 상기 절단유닛을 동작시키고, 상기 안착 지그가 상기 제3 위치에 도달하면 상기 사출물 이송유닛을 동작시키는 제어기를 포함하는 사출물 스프루 자동 절단장치가 제공된다.

Description

사출물 스프루의 자동 절단장치{APPARATUS FOR AUTOMATICALLY CUTTING A SPRUE FROM AN INJECTION MOLDED ARTICLE}

본 고안은 액정 디스플레이(LCD)용 도광판 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 도광판 성형 사출물의 스프루를 자동으로 절단하기 위한 스프루 자동 절단장치에 관한 것이다.

도광판은 그 후면에 "백라이트(back-light)"라고 불리는 광원이 위치하여 광원으로부터 방사되는 빛을 전면으로 전파시키는 직하 조명방식의 유니트에 장착되거나, 그 측면에 광원이 위치하여 광원으로부터의 빛을 전면으로 전파시키는 측면 조명방식 유니트에 장착되어 사용된다. 도광판은 우수한 광투과력을 가진 아크릴 수지 또는 폴리메타크릴산 메틸 수지에 의해 형성된다.

통상적으로 금형으로부터 나온 도광판 사출물은 사출물 재료를 금형에 주입할 때의 통로가 되는 스프루를 포함하고 있기 때문에, 완제품 도광판을 얻기 위해서는 스프루 절단 작업이 필요하다. 종래 기술에 따르면, 스프루 절단 작업은 작업자가 사출물을 파지한 상태로 공구를 이용하여 절단하는 수동 작업이었다. 수동 작업은 도광판을 직접 작업자가 파지하는 과정에서 성형 사출물 표면의 손상, 피부의 염분에 의한 오염, 절단 부위의 또 다른 다듬질 가공의 필요 등 많은 단점을 갖고 있다. 이러한 단점은 생산 효율을 감소시킬 뿐 만 아니라, 최종 생산품인 도광판이 오동작을 하는 등의 품질 저하를 초래하여 제품의 신뢰성을 떨어뜨리는 요인이 되어 왔다.

이러한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안은 사출기로부터 나온 도광판 사출물로부터 작업자의 도움없이 자동으로 스프루를 절단할 수 있는 스프루 자동 절단장치를 제공하는 것을 주 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은 스프루가 자동으로 제거된 상태의 도광판을 필요한 곳까지 자동으로 이송하여 적재할 수 있는 자동 이송 및 적재 기능을 갖는 스프루 자동 절단장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 고안의 주 목적 및 다른 목적은, 스프루를 갖는 사출물의 스프루를 자동으로 제거하는 사출물 스프루 자동 절단장치에 있어서, 베드, 상기 베드 위에 배치되며 사출물을 수용하는 제1 위치, 상기 수용된 사출물에 대해 스프루 제거작업이 수행되는 제2 위치, 스프루가 제거된 상기 사출물의 다른 공정으로의 이송을 위한 제3 위치 사이에서 이동 가능한 지그 수단, 상기 스프루를 상기 사출물로부터 절단하는 절단수단, 상기 사출물 형상에 부합하는 수용홈을 가지며 적층되어 있는 하나 이상의 트레이를 지지하여 상기 트레이를 승강시키는 적재수단, 상기 지그 수단이 상기 제3 위치에 있을 때 상기 스프루가 제거된 사출물을 파지하여 상기 트레이의 수용홈에 안착시키는 사출물 이송수단, 그리고 상기 지그 수단에 상기 사출물이 수용되면 상기 지그 수단을 상기 제2 위치로 이동시키고, 상기 지그 수단이 상기 제2 위치에 도달하면 상기 절단수단을 동작시키고, 상기 지그 수단이 상기 제3 위치에 도달하면 상기 사출물 이송수단을 동작시키는 제어수단을 포함하는 사출물 스프루 자동 절단장치를 제공하여 달성할 수 있다.

도 1a는 본 고안에 사용된 사출물 안착 지그의 평면도.

도 1b는 공압원에 연결되는 연결편과 섀들이 장착된 상태의 사출물 안착 지그의 정단면도.

도 1c는 본 고안의 자동 절단장치에 사용될 수 있는 공작물의 일 예의 평면도.

도 2은 본 고안의 자동 절단장치의 평면도.

도 3은 지그의 공정별 위치를 도시한 평면도.

도 4는 본 고안의 자동 절단장치에 사용되는 절단유닛의 정면도.

도 5a는 본 고안의 자동 절단장치에 사용되는 도광판 이송유닛의 정면도.

도 5b는 도 5a에 도시된 이송유닛의 5B-5B' 선에 따라 취한 부분 측단면도.

도 6은 본 고안의 자동 절단장치의 트레이 적재유닛의 측면도.

도 7a는 본 고안의 자동 절단장치에 사용되는 트레이 이송유닛의 평면도.

도 7b는 도 7a에 도시된 트레이 이송유닛의 측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 사출물 안착 지그 12: 안내면 14: 사출물 안착면

15: 사출물 감지센서 16: 섀들 16a: 고정볼트

18: 연결편 18a: 고정볼트 20: 수용홈

22: LM 가이드 24: 제1 공압 실린더 24a, 26b: 제1 및 제2 로드

30: 도광판 성형 사출물 32: 스프루 34: 도광판

40: 베드 42: 관통홀 50: 절단유닛

51: 상부헤드 52: 상부헤드 지지대 53: 하부헤드

54: 상부 커터 55: 공압 실린더 55a: 로드

56: 파지대 56a: 파지 탭 56b: 통부재

56c: 연결봉 57: 공압 실린더 58: 하부 커터

60: 스트로커 70: 도광판 이송유닛 72: 가이드 레일

72a, 74a, 74c: 볼스크류 72b, 79: LM 가이드 73, 76, 78: 서보모터

74: 흡착기 지지대 74b, 74d; LM 가이드 75: 분리대

80, 82: 제1 및 제2 흡착기 80a, 82a: 공압 실린더

80b, 82b: 흡착판 90: 승강판 91: 적재유닛

92: 트레이 92a: 흡착면 92b: 수용홈

94: 안내축 96: 승강축 98: 승강 모터

100: LM 가이드 102: 트레이 흡착대 104: 공압 실린더

104a: 로드 106: 트레이 흡착기 107: 적재 승강대

108: 운반 승강대 110: 트레이 이송유닛

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1a 및 도 1c에는 본 고안의 스프루 자동 절단장치에 사용되는 사출물 안착 지그(10;jig) 및 도광판 사출물(30)이 도시되어 있다.

본 고안의 바람직한 실시예에서, 도광판 사출물(30)은 도 1c에 도시한 바와 같이 양측에 도광판(34)이 위치하고 도광판(34) 사이에 스프루(32) 혹은 게이트가 연결된 형태로 사출기로부터 나온다.

사출물 안착 지그(10)는 이러한 사출기로부터 나온 도광판 사출물(30)을 수용하는 수용홈(20)을 구비한 수용 용기이다. 수용홈(20)은 대략 도광판 사출물(30)의 외형을 따르는 형상을 가지며 도광판(34)이 안착되는 안착면(14)과 사출물(30)이 안착면(14)에 용이하게 도달할 수 있도록 안내하는 안내면(12)을 구비하고 있다. 또한 수용홈(20) 하부의 스프루가 위치되는 부분 즉 안착면(14)과 안착면(14) 사이에는 관통구(13)가 형성되어 있다. 안착 지그(10)의 하면에는 한 쌍의 섀들(16)이 고정볼트(16a)에 의해 고정되고, 측면 일단에는 연결편(18)이 고정볼트(18a)에 의해 고정되어 있다.

도 2를 참조하여 본 고안의 스프루 자동 절단장치에 의해 수행되는 전체 공정을 설명한다. 도 2에는 트레이 이송유닛(110)이 생략된 채 도시되어 있지 않다.

본 고안의 스프루 자동 절단장치는 절단유닛(50), 도광판 이송유닛(70) 및 적재유닛(91), 트레이 이송유닛(110; 도 8a 참조)을 포함한다. 절단유닛(50)은 도광판 사출물(30)로부터 스프루(32)를 절단하는 장치이고, 도광판 이송유닛(70)은스프루(32)가 제거된 상태로 안착 지그(10)에 수용된 도광판(34)을 적재 승강대(107)의 트레이(92)에 적재하는 장치이고, 적재유닛(91)은 수직으로 이동하면서 트레이(92)를 지지하는 장치이고, 트레이 이송유닛(110)은 적재 승강대(107)의 트레이가 도광판(34)으로 모두 채워지면 트레이(92)를 운반 승강대(108)로 운반하는 장치이다.

사출기 등을 통해 생성된 도광판 사출물(30)은 도 2의 상측에서 안착 지그(10)에 수용되고 안착 지그(10)의 이동에 의해 도면의 하측으로 이송되면서 절단유닛(50)에 의해 스프루(32)가 제거된다. 스프루(32)가 제거된 도광판(34)은 절단장치의 중앙에서 도광판 이송유닛(70)에 의해 파지되어 적재 승강대(107)의 트레이(92)에 수용된다. 트레이(90)의 모든 수용홈(92a)에 도광판(34)이 수용되면, 트레이(90)는 트레이 이송유닛(110)에 의해 운반 승강대(108)의 위치로 이송된다.

도 3 및 도 4에는 절단유닛(50)으로의 도광판 사출물(30)의 공급과정과 절단유닛(50)이 도시되어 있다.

도시한 바와 같이, 안착 지그(10)의 연결편(18)은 제1 공압 실린더(24)의 제1 로드(24a)에 연결된다.

제1 공압 실린더(24)는 공압원(도시되지 않음)에 연결되어 있고, 공압원에 의해 정(+)의 압력 혹은 부(-)의 압력을 받게 된다. 여기에서 정의 압력 및 부의 압력은 기준 압력 보다 큰 압력이 작용할 때 및 보다 작은 압력이 작용할 때를 각각 의미하며, 기준 압력은 일 예로서 대기압이 될 수 있다. 정의 압력 작용하에서 제1 로드(24a)는 최대의 스트로크까지 연장된 상태가 되고, 부의 압력 작용하에서는 실린더(24)로 귀환하게 된다. 제1 공압 실린더의 하측에는 제2 공압 실린더(도시되지 않음)가 그 로드(26a)의 돌출방향이 제1 로드(24a)와 반대 방향이 되도록 하여 고정되어 있다. 제2 공압 실린더는 제1 공압 실린더(24)의 구성과 동일하며 공압원에 의해 제2 공압 실린더에 정의 압력 혹은 부의 압력이 작용함에 따라 제2 로드(26a)는 외부로 연장되거나 제2 공압 실린더로 귀환하게 된다.

이와 같은 공압 실린더 및 로드의 작용에 의해 안착 지그(10)는 세 위치 사이에서 이동 가능하다. 안착 지그(10)의 이동을 안내하기 위해 본 고안의 자동 절단장치의 베드(40)에는 한 쌍의 LM 가이드(22)가 설치되어 있다. 한 쌍의 LM 가이드(22)에는 안착 지그(10)의 한 쌍의 섀들(16)이 각각 결합된다.

도 3에서 가장 좌측에 도시한 제1 위치에서 안착 지그(10)에는 도광판 사출물(30)이 사출기로부터 직접 혹은 또 다른 이송수단에 의해 안착된다. 안착 지그(10)의 관통구(13)의 직 하방에 대응하는 베드(40)에 설치된 사출물 감지센서(15)는 안착 지그(10)에 도광판 사출물(30)이 안착된 것을 감지하는 기능을 한다. 안착 지그(10)가 제1 위치에 있는 동안 제1 및 제2 공압 실린더에는 부의 압력이 인가되어 제1 및 제2 로드(24a, 26a)는 모두 대응 공압 실린더에 귀환한 상태이다.

세 위치 중 중앙에 해당하는 제2 위치에서 안착 지그(10)에 수용된 사출물(30)은 절단유닛(50)에 의해 자동으로 스프루(32)가 절단된다. 후에 상세히 설명할 절단공정에는 베드(40)의 상부에 위치한 상부 커터 및 베드(40)의 하부에 위치한 하부 커터가 중앙을 향해 이동하면서 스프루(32)를 절단하도록 구성되어 있으며, 이를 위해 베드(40)에는 관통홀(42)이 형성되어 있다. 안착 지그(10)의 제1 위치에서 제2 위치로의 이동은 제1 공압 실린더(24) 혹은 제2 공압 실린더 중 하나에 정의 압력이 인가되어 제1 로드(24a) 혹은 제2 로드(26a) 중 하나가 실린더로부터 최대한으로 돌출하여 이루어진다. 따라서 돌출한 로드(24a 혹은 26a)의 스트로크와 안착 지그(10)의 제1 위치 및 제2 위치 사이의 거리(L1)는 동일하다.

도면의 우측의 제3 위치로 이동한 상태의 안착 지그(10)에는 스프루가 제거된 상태의 2개의 도광판이 각각 안착면(14)에 위치해 있다. 제3 위치에서 안착 지그(10)의 도광판(34)은 한 쌍의 흡착기(80, 82)에 의해 파지되어 적재 승강대(107)의 트레이(92)에 적재된다. 안착 지그(10)의 제2 위치에서 제3 위치로의 이동은 제1 공압 실린더(24) 및 제2 공압 실린더 모두에 정의 압력이 인가되어 제1 로드(24a) 및 제2 로드(26a)가 각각의 실린더로부터 최대한으로 돌출하여 이루어진다. 따라서, 제2 위치로부터 제3 위치로의 이동을 위해 새롭게 정의 압력이 인가되는 공압 실린더의 로드(24a 혹은 26a)는 L2와 동일한 크기의 스트로크를 갖는다.

도 4에는 절단유닛(50)이 도시되어 있다. 절단유닛(50)은 상부헤드(51), 하부헤드(53) 및 상부헤드 지지대(52)를 포함한다. 상부헤드(51)는 한 쌍의 파지대(56), 한 쌍의 상부 커터(54)를 포함한다.

파지대(56)는 안착 지그(10)에 수용된 도광판 사출물(30)을 상측에서 가압하여 사출물(30)의 움직임을 제한하는 기능을 하는 부재로서, 파지 탭(56a), 통부재(56b) 및 연결봉(56c)으로 구성된다. 도광판 사출물(30)과 접촉하게 되는 파지 탭(56a)은 도광판(34)의 표면 손상을 피하기 위해 실리콘으로 형성하는 것이바람직하다. 통부재(56b)는 내부에 스프링과 같은 탄성부재를 포함하여 연결봉(56c)을 탄력적으로 지지한다. 따라서, 파지 탭(56a)이 도광판(34)과 접촉할 때 연결봉(56c)은 통부재(56b) 내부로 탄력적으로 수용된다.

상부 커터(54)는 상부헤드(51)에 고정되어 있으며, 상부헤드(51)가 수직 하강할 때 안착 지그(10)에 수용된 도광판 사출물(30)의 스프루(32)를 절단할 수 있도록 배치된다.

이러한 구성의 상부헤드(51)는 상부헤드 지지대(52)에 고정된 공압 실린더(55)에 실린더 로드(55a)를 통해 결합되어 있다. 공압 실린더(55)에 정의 압력이 인가되어 로드(55a)가 하측으로 최대한 돌출하면 상부헤드(51)에 고정된 상부 커터(54)는 도광판 사출물(30)의 스프루(32)를 절단할 수 있는 위치까지 도달하게 된다.

하부헤드(53)는 본 고안의 절단장치의 정지 구성요소 중 하나에 고정되며, 한 쌍의 공압 실린더(57)와, 각각의 공압 실린더(57)에 각각 이동 가능하게 결합되어 있는 한 쌍의 하부 커터(58)와, 절단된 스프루(32)를 타격하여 절단유닛(50)으로부터 제거하기 위한 스트로커(stroker)를 포함한다. 한 쌍의 공압 실린더(57)는 독립된 공압원에 연결되어 있으며 여기에 결합되는 하부 커터(58) 각각은 독립적으로 이동 가능하다.

도 2, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 도광판 이송유닛(70)을 설명한다. 절단유닛(50)에 의해 스프루(32)가 제거된 도광판(34)을 수용한 안착 지그(10)가 제3 위치로 이동하면, 이송유닛(70)은 도광판(34)을 흡착하여 적재 승강대(107)의트레이(92)의 각 수용홈(92a)에 순서대로 적재시킨다.

이송유닛(70)은 가이드 레일(72), 흡착기 지지대(74), 한 쌍의 흡착기(80, 82)를 포함한다.

가이드 레일(72)은 본 고안의 절단장치의 가장자리에 대략 안착 지그(10)의 이동방향과 나란하게 수평으로 배치되어 있다. 가이드 레일(72)은 볼스크류(72a), LM 가이드(72b), 볼스크류(72a)를 구동하기 위한 서보모터(73)를 구비하고 있다.

흡착기 지지대(74)는 대략 "ㄷ"자 형태로 형성되어 두 개의 다리부재를 구비하고 있으며 한 쌍의 흡착기(80, 82)를 이동 가능하게 지지하고 있다. 흡착기 지지대(74)의 일측 다리부재는 가이드 레일(72)의 볼스크류(72a) 및 LM 가이드(72b)에 결합되어 가이드 레일(72)을 따라 이동 가능하고, 다른 하나의 다리부재는 LM 가이드(79)에 결합되어 흡착기 지지대(74)는 안착 지그(10)와 동일한 방향으로 이동 가능하게 설치된다. LM 가이드 (79)는 가이드 레일(72)에 대향되는 위치에 가이드 레일(72)과 나란한 방향으로 고정되어 있다.

흡착기 지지대(74)는 분리대(75)를 중심으로 서로 분리되어 있는 한 쌍의 LM 가이드(74b, 74d)와, 한 쌍의 볼스크류(74a, 74c), 한 쌍의 서보모터(76, 78)를 구비하고 있다. LM 가이드(74b, 74d)와 볼스크류(74a, 74c)는 가이드 레일(72)의 그 것들과 대략 수직인 관계로 연장되어 있다.

LM 가이드(74b)와 볼스크류(74a)에는 제1 흡착기(80)가 결합되어 있고, LM 가이드(74d)와 볼스크류(74c)에는 제2 흡착기(82)가 결합되어 있다. 흡착기(80, 82)는 공압 실린더(80a, 82a)와 로드(80d, 82d), 흡착판(80b, 82b), 연결관(80c,82c)으로 각각 구성되어 있다. 공압 실린더(80a, 82a)에는 정의 압력 혹은 부의 압력이 인가될 수 있는데, 정의 압력이 인가되면 로드(80d, 82d)는 하강하고, 부의 압력이 인가되면 로드(80d, 82d)는 상승하게 된다. 흡착판(80b, 82b)에는 각각 부의 압력을 제공하는 공압원에 연결되는 연결관(80c, 82c)이 연결되어 있다.

도 6에는 본 고안의 절단장치에 사용되는 적재유닛(91)이 도시되어 있다. 적재유닛(91)은 적재 승강대(107)와 운반 승강대(108)의 2개의 승강대로 구성된다(도 2 참조). 하나의 승강대(107 혹은 108)는 승강판(90), 안내축(94), 승강축(96), 승강 모터(98)를 포함한다. 승강판(90)에는 트레이(92)가 적층되어 위치된다. 트레이(92)에는 도광판을 수용할 수 있는 다수의 수용홈(92b)이 형성되어 있고 그 양단에는 추후 설명할 트레이 흡착기에 의해 흡착되는 부분이 되는 흡착면(92a)이 형성되어 있다. 본 고안의 바람직한 실시예에서는 도 2에 도시한 바와 같이 하나의 승강판(90)에 2열의 트레이(92)가 위치된다.

승강판(90)은 승강축(96)의 일단에 결합되어 있고, 승강축(96)의 타단은 절단장치의 정지 구성요소 중 하나에 승강 가능하게 지지되어 있다. 승강 모터(98)는 승강축(96)에 결합되어 승강축(96)을 승강시키는 기능을 하며 피니언 기어(도시되지 않음)를 구비하고 있다. 승강축(96)에는 랙 기어가 형성되어 있고 승강 모터(98)의 피니언에 맞물려 있다. 안내축(94)은 승강판(90)의 승강 동작을 안내하는 기능을 한다. 이러한 구조에 의해, 승강 모터(98)의 회전에 따라 승강판(90)은 승강하면서 적층된 트레이(92)를 상·하로 이동시킨다.

도 2에 도시한 바와 같이, 적재 승강대(107)는 안착 지그(10)의 제3 위치에인접하여 위치하고, 운반 승강대(108)는 적재 승강대(107)를 중심으로 안착 지그(10) 반대편에 위치한다. 안착 지그(10)에 수용된 도광판(34)이 이송유닛(70)에 의해 흡착되어 적재 승강대(107)의 트레이 수용홈(92a)을 하나씩 채워 모든 수용홈(92a)이 채워지면 트레이(92)는 트레이 이송유닛(도시되지 않음)에 의해 운반 승강대(108)의 승강판(90) 위 혹은 트레이(92)가 이미 승강판(90) 위에 위치되어 있는 경우 그 트레이(92) 위로 운반된다.

도 7a 및 도 7b에는 트레이 이송유닛(110)이 도시되어 있다. 트레이 이송유닛(110)은 한 쌍의 LM 가이드(100), 트레이 흡착대(102), 복수의 트레이 흡착기(106), 공압 실린더(104) 및 로드(1045a)를 포함한다. 한 쌍의 LM 가이드(100)는 각각 적재 승강대(107) 및 운반 승강대(108)의 양단에 인접하여 가이드 레일(72; 도 2 참조) 및 LM 가이드(79)에 평행하게 연장되어 있다. 트레이 흡착대(102)의 양단은 LM 가이드(100)에 각각 활주 가능하게 결합되어 있다. 트레이 흡착대(102)에는 트레이(92)의 네 모서리에 대응하는 위치에 트레이 흡착기(106)가 배치되어 설치된다. 트레이 흡착기(106)에는 부의 압력을 제공하는 공압원이 연결되어 있어서, 부의 압력이 작용할 때 흡착기(106)와 트레이(92)의 흡착면(92a)이 접촉하면 트레이(92)는 트레이 흡착기(106)에 흡착된 상태로 유지될 수 있다.

트레이 흡착대(102)의 일단에는 로드(104a)가 결합되어 공압 실린더(104)에 정의 압력 혹은 부의 압력이 작용함에 따라 트레이 흡착대(102)는 적재 승강대(107) 상측 공간 혹은 운반 승강대(108) 상측 공간에 위치하게 된다.

한편, 본 고안의 절단장치는 상술한 안착 지그(10), 절단유닛(50), 도광판 이송유닛(70), 적재유닛(91), 트레이 이송유닛(110)을 제어하여 사출기로부터 나온 도광판 사출물(30)로부터 자동으로 스프루(32)를 제거하고, 스프루(32)가 제거된 도광판(34)을 적재 승강대(107)의 트레이(92)에 적재하고 도광판(34)이 모두 채워진 트레이(92)를 운반 승강대(108)의 위치로 자동으로 운반하기 위한 제어유닛(도시되지 않음)을 또한 포함한다. 제어유닛은 당업계에 널리 공지된 바와 같은 마이크로프로세서를 이용하여 구현할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 고안의 절단장치의 동작의 예를 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 사출기로부터 도광판 사출물(30)이 제1 위치에 위치한 안착 지그(10)의 수용홈(20)에 놓여지면 사출물 감지센서(15)가 이를 감지하여 제어유닛으로 신호를 보내어 사출물(30)이 안착 지그(10)에 위치되었음을 알리게 된다. 이 때 제1 및 제2 공압 실린더(24)에는 부의 압력이 인가되어 제1 및 제2 로드(24a, 26a)는 각각의 실린더로 귀환한 상태이다.

다음, 제어유닛은 제1 공압 실린더(24)의 공압원을 제어하여 정의 압력을 제1 공압 실린더(24)에 인가시키고 제1 로드(24a)는 정해진 스트로크 만큼 제1 공압 실린더(24)로부터 돌출하여 안착 지그(10)를 제2 위치로 이동시킨다.

제2 위치에 안착 지그(10)가 도착하면, 제어유닛은 상부헤드(51)를 하강시키고 동시에 하부헤드(53)의 공압 실린더(57)를 제어하여 하부 커터(58)를 상승시킨다. 하강하는 상부헤드(51)의 파지대(56)의 탭(56a)이 도광판 사출물(30)을 탄력적으로 가압하여 도광판 사출물(30)을 고정한 뒤 상부 커터(54) 및 하부 커터(58)는 관통홀(42) 내부로 서로 교차 진행하여 스프루(32)와 도광판(34)의 연결 부분을 절단한다. 이어서, 스트로커(60)는 절단된 스프루(32)를 타격하여 절단유닛(50) 외부에 정해진 곳으로 비월 이동시킨다. 다음, 상부헤드(51) 및 하부헤드(53)는 다시 원래의 위치로 복귀한다.

상술한 절단 공정에서, 안착 지그(10)가 제2 위치에 도착한 것을 감지하는 것은 제어유닛이 제1 공압 실린더(24)에 정의 압력을 인가한 뒤 소정의 시간이 경과한 후의 시간을 안착 지그(10)가 제2 위치에 도착 완료한 시간으로 간주하여 처리할 수도 있고, 별도의 센서를 이용하여 안착 지그(10)의 도착을 직접 감지할 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

다음, 절단공정이 완료되면 제2 공압 실린더에 정의 압력이 인가되어 제2 로드(26a)는 안착 지그(10)를 제3 위치로 이동시킨다.

다음, 안착 지그(10)에 수용된 2개의 도광판(34)을 흡착하여 이를 적재 승강대(107)의 트레이(92)에 안치시키기 위해 한 쌍의 흡착기(80, 82)가 이동하게 된다. 이를 위해 제어유닛은 서보모터(73, 76, 78)를 제어하여 한 쌍의 흡착기(80, 82)를 안착 지그(10) 상부로 이동시킨다. 한 쌍의 흡착기(80, 82)가 안착 지그(10)의 2개의 도광판(34) 상부에 정렬되면, 공압 실린더(80a, 82a)에 정의 압력이 인가되어 로드(80d, 82d)가 하강하고 연결관(80c, 82c)을 통해 흡착판(80b, 82b)에는 부의 압력이 작용된다. 이러한 방법으로 흡착기(80, 82)가 도광판(34)을 파지하면, 공압 실린더(80a, 82a)에는 부의 압력이 인가되어 로드(80d, 82d)는 도광판을 흡착판(80b, 82b)에 유지한 채로 상승한다. 흡착기(80, 82)에 의한 도광판 파지가 완료되면 제1 및 제2 공압 실린더(24)에는 모두 부의 압력이 인가되어 제1 및 제2 로드(24a, 26a)는 대응 실린더로 귀환하고 동시에 안착 지그(10)는 제1 위치로 복귀한다.

제어유닛은 다시 서보모터(73, 76, 78)를 제어하여 한 쌍의 흡착기(80, 82)를 적재 승강대(107)의 트레이(92)의 수용홈(92b)들 중 2개에 정렬시킨 뒤 공압 실린더(80a, 82a)에 정의 압력을 인가하여 로드(80d, 82d)를 하강시키고 연결관(80c, 82c)을 통해 흡착판(80b, 82b)에 작용하는 부의 압력을 해제함으로써, 도광판(34)은 수용홈(92b)에 안착된다. 이 과정에서, 2개의 도광판(34)을 수용홈(92b)에 안착시키는 순서는 본 고안에서 한정하고자 하는 사항이 아니며 하나의 트레이(92)를 먼저 채우고, 다른 하나의 트레이(92)를 채우는 것 혹은 동시에 2개의 트레이(92)에 대해 하나씩 채우는 것 등 다양한 방법이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

다음, 적재 승강대(107)의 2개의 트레이의 모든 수용홈(92b)이 도광판(34)으로 채워지면, 제어유닛은 트레이 이송유닛(110)의 공압 실린더(104)에 정의 압력을 인가하여 트레이 흡착대(102)를 적재 승강대(107) 상부로 이동시킨다. 이 때 적재 승강대(107)의 2개의 트레이(92)의 흡착면(92a)과 트레이 흡착대(102)의 흡착기(106)는 서로 정렬된 상태가 된다.

다음, 제어유닛은 적재 승강대(107)의 승강 모터(98)를 구동하여 승강판(90)을 상승시켜 트레이(92)의 흡착면(92a)과 흡착기(106)를 접촉시키고 이와 동시에 흡착기(106)에 부의 압력을 작용시켜 트레이(92)가 흡착기(106)에 유지되도록 한다.

다음, 제어유닛은 승강 모터(98)를 다시 구동하여 승강판(90)을 하측으로 이동시킨다. 이때 흡착기(106)에 유지된 트레이(92)와 그 하측에 위치한 트레이(92) 사이가 분리된다.

다음, 제어유닛은 다시 공압 실린더(104)에 부의 압력을 작용시켜 트레이 흡착대(102)를 운반 승강대(108) 상부 위치로 이동시킨 후, 흡착기(106)에 작용된 부의 압력을 제거하여 트레이(92)를 운반 승강대(108)의 승강판(90) 혹은 이전 작업서 놓여진 트레이(92)가 있는 경우에는 그 트레이(92) 위에 내려놓는다. 이때, 흡착기(106)에 작용된 부의 압력을 해제하기 전에 운반 승강대(108)의 승강판(90)의 높이를 조절하여 트레이(92)가 운반 승강대(108)에 놓여질 때의 충격을 완화하는 작업을 수행하는 것이 바람직하다.

다음, 제어유닛은 운반 승강대의 승강판(90)을 소정의 거리만큼 하강시킨다. 이 하강 거리는 적재 승강대(107)로부터 운반 승강대(108)로 후속 트레이(92)가 흡착되어 올 때 이동하는 트레이 흡착대(102)에 파지된 트레이(92)와 운반 승강대(108) 위의 트레이(90)가 서로 간섭 혹은 충돌하는 것을 방지할 정도의 높이로 결정된다.

트레이 흡착대(102)는 적재 승강대(107)의 트레이(92)에 다시 도광판이 모두 채워질 때까지 운반 승강대(108) 상부 위치에서 대기하게 된다.

본 고안의 스프루 자동 절단장치에 의하면, 수동으로 스프루 제거 작업을 수행하는 종래의 절단 공정에서 발생하는 도광판의 오염 혹은 품질 저하, 낮은 생산성 등을 개선할 수 있다.

Claims (8)

1. 스프루를 갖는 사출물의 스프루를 자동으로 제거하는 사출물 스프루 자동 절단장치에 있어서,

   베드,

   상기 베드 위에 배치되며 사출물을 수용하는 제1 위치, 상기 수용된 사출물에 대해 스프루 제거작업이 수행되는 제2 위치, 스프루가 제거된 상기 사출물의 다른 공정으로의 이송을 위한 제3 위치 사이에서 이동 가능한 지그 수단,

   상기 스프루를 상기 사출물로부터 절단하는 절단수단,

   상기 사출물 형상에 부합하는 수용홈을 가지며 적층되어 있는 하나 이상의 트레이를 지지하여 상기 트레이를 승강시키는 적재수단,

   상기 지그 수단이 상기 제3 위치에 있을 때 상기 스프루가 제거된 사출물을 파지하여 상기 트레이의 수용홈에 안착시키는 사출물 이송수단, 그리고

   상기 지그 수단에 상기 사출물이 수용되면 상기 지그 수단을 상기 제2 위치로 이동시키고, 상기 지그 수단이 상기 제2 위치에 도달하면 상기 절단수단을 동작시키고, 상기 지그 수단이 상기 제3 위치에 도달하면 상기 사출물 이송수단을 동작시키는 제어수단

   을 포함하는 사출물 스프루 자동 절단장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 지그 수단은

   상기 스프루를 갖는 사출물 형상에 부합하는 수용구를 가지며 상기 베드 위를 활주 가능한 안착 지그,

   상기 안착 지그에 결합된 단부를 갖는 제1 로드,

   상기 제1 로드의 타단부를 제1 로드가 돌출 또는 귀환 가능하도록 수용하는 제1 공압 실린더,

   상기 제1 공압 실린더와 방향이 반대가 되도록 상기 제1 공압 실린더에 고정된 제2 공압 실린더, 그리고

   상기 제2 공압 실린더에 수용되어 돌출 또는 귀환 가능한 제2 로드

   를 포함하는 사출물 스프루 자동 절단장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 절단수단은

   하측 위치와 상측 위치 사이에서 수직 이동 가능하게 상기 베드의 상부에 고정되어 있는 상부 헤드,

   상기 상부 헤드가 하측 위치로 이동할 때, 제2 위치에 있는 상기 지그 수단에 수용된 상기 사출물의 상기 스프루의 양단에 접촉하도록 상기 상부 헤드에 고정된 한 쌍의 상부 커터,

   하측 위치와 상측 위치 사이에서 수직 이동 가능하게 상기 베드의 하부에 설치되어 있고 상기 한 쌍의 상부 커터의 각각에 대응하는 위치에 배치된 한 쌍의 하부 커터를 포함하고,

   상기 베드는 상기 한 쌍의 상부 커터 및 상기 한 쌍의 하부 커터가 그 내부에서 서로 교차하는 관통구를 포함하는 사출물 스프루 자동 절단장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 적재수단은

   상기 트레이를 하측에서 지지하는 승강판,

   상기 승강판 하부에 그 일단이 결합되어 있고, 타단이 승강 가능하게 지지되어 있으며 랙기어를 구비하는 승강축,

   상기 승강판이 이동할 때 그 움직임을 안내하기 위한 안내축, 그리고

   상기 랙기어에 맞물리는 피니언 기어를 갖는 구동모터

   를 포함하는 사출물 스프루 자동 절단장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 사출물 이송수단은

   상기 지그 수단의 이동방향과 나란하게 배치되어 있고 그 길이방향을 따라 연장된 제1 볼스크류 및 제1 LM 가이드, 상기 제1 볼스크류를 구동하기 위한 제1 서보모터를 구비한 가이드 레일,

   상기 적재수단을 중심으로 상기 가이드 레일에 대향되는 위치에 상기 가이드 레일과 나란한 방향으로 고정되어 있는 제2 LM 가이드,

   상기 제1 볼스크류 및 제1 LM 가이드에 결합되어 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능한 제1 다리부재와, 상기 제2 LM 가이드에 결합되어 있는 제2 다리부재와, 상기 제1 및 제2 다리부재를 연결하고 있고 서로 대칭인 제3 및 제4 LM 가이드, 제3 및 제 4 볼스크류, 제3 및 제4 서보모터를 구비하는 지지대를 포함하는 흡착기 지지대,

   공압 실린더와 로드, 상기 로드 단부에 결합되어 있고 부의 압력이 작용되는 흡착판을 구비하며 제3 LM 가이드 및 제3 볼스크류에 결합되는 제1 흡착기, 그리고

   공압 실린더와 로드, 상기 로드 단부에 결합되어 있고 부의 압력이 작용되는 흡착판을 구비하며 제4 LM 가이드 및 제4 볼스크류에 결합되는 제2 흡착기를 포함하는 사출물 스프루 자동 절단장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 적재수단의 상기 트레이를 파지하여 다른 장소로 이송하기 위한 트레이 이송수단을 더 포함하는 사출물 스프루 자동 절단장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 트레이는 양단에 흡착면을 포함하고, 상기 트레이 이송수단은

   상기 적재수단과 상기 다른 장소 사이에 연장되는 한 쌍의 LM 가이드,

   상기 한 쌍의 LM 가이드에 활주 가능하게 결합된 양단을 갖는 트레이 흡착대,

   상기 트레이의 모서리 위치에 대응하도록 상기 트레이 흡착대에 배치되며 부의 압력이 작용되는 복수의 트레이 흡착기,

   상기 트레이 흡착대의 일단에 결합된 로드, 그리고

   상기 로드를 돌출 및 귀환 가능하도록 수용하는 공압 실린더를

   포함하는 사출물 스프루 자동 절단장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사출물은 도광판인 것을 특징으로 하는 사출물 스프루 자동 절단장치.