KR20040020414A - 침 자동제조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침체와 침병을 자동으로 조립하여 침을 제조할 수 있는 침 자동제조기를 개시한다. 본 발명은 하나 이상의 스풀에 감겨져 있는 금속선재를 견인하여 이송경로를 따라 이송시키는 이송수단과, 이송수단의 하류에 설치되며 이송수단에 의하여 이송되는 금속선재가 통과되도록 하나 이상의 침병을 공급하여 정렬시키는 침병공급정렬수단과, 침병공급정렬수단에 정렬되어 있는 침병을 붙잡아주는 홀딩수단과, 이송수단과 홀딩수단 사이에 설치되고 침병을 통과하는 금속선재의 이송방향후단에 침병을 결합할 수 있는 절곡부를 절곡하며 절곡부의 후단을 절단하여 침체를 제조하는 프레스와, 침병공급정렬수단의 하류에 설치되고 침체의 절곡부와 침병이 결합되도록 침체를 견인하는 침조립수단으로 구성된다. 본 발명에 의하면, 침체의 소재가 되는 금속선재와 침병의 연속적인 공급, 금속선재의 절곡 및 절단에 의한 침체의 제조, 침체와 침병의 조립 등 일련의 침 제조공정을 자동화하여 생산성을 크게 향상시키고 생산비를 절감시킬 수 있다. 또한, 다수의 침을 로트생산하면서도 불량을 효과적으로 방지하여 양질의 침을 대량으로 생산할 수 있는 효과가 있다.

Description

침 자동제조기{AUTOMATIC ACUPUNCTURE NEEDLE MANUFACTURING MACHINE}

본 발명은 침 자동제조기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 침체와 침병을 자동으로 조립하여 침을 제조할 수 있는 침 자동제조기에 관한 것이다.

주지하고 있는 바와 같이, 침(鍼)은 피부에 자입(刺入)하여 조직에 기계적 자극을 주거나 피부에 대고 접촉적 자극을 줌으로써 병의 치유를 촉진시키거나 건강의 증진을 도모하는데 사용하는 의료기구의 하나이다. 보편적으로 쓰이고 있는 호침(毫鍼)은 선단을 첨예하게 한 가늘고 긴 금속제 침으로서 길이나 굵기는 여러 가지 종류가 있으며, 길이는 침체(鍼體)와 침병(鍼柄)을 합한 전장으로 나타내고 있다.

종래 침의 제조방법을 도 1a 및 도 1b에 의거하여 살펴보면, 침(1)의 제조에 있어서는 가늘고 긴 금속제의 침체(2)를 만들고, 이 침체(2)의 일단을 프레스가공에 의하여 나사산형으로 절곡한다. 그리고 침체(2)의 나사산형 절곡부(3)에 코일스프링 구조의 침병(4)을 결합한 후, 침체(2)의 타단을 예리하게 연마하면 침(1)이 완성된다. 침체(2)와 침병(4)은 작업자의 수작업에 의하여 침병(4)의 내경에 침체 (2)의 절곡부(3)를 삽입하고, 절곡부(3)의 골 사이에 침병(4)이 개재되도록 침병(4)을 신축시켜 결합하고 있다. 침체(2)는 예를 들어 직경 0.3mm 정도, 길이 80mm 정도로 만들고 있으며, 침병(4)은 20mm 정도의 길이로 만들고 있다.

그러나 종래기술의 침 제조방법에 있어서는, 가늘고 긴 침체(2)의 절곡부(3)에 코일스프링 구조의 침병(4)을 작업자의 수작업에 의하여 조립하는데 상당한 인력과 시간이 소요되어 생산비를 크게 상승시키는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 침체 (2)와 침병(4)의 조립과정에서 침체(2)의 휨변형, 손상 등과 같은 불량이 빈번하게 발생되어 생산성을 크게 저하시키고, 침(1)의 품질을 만족시키기 매우 곤란한 문제가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 일련의 침 제조공정을 자동화하여 생산성을 크게 향상시키고 생산비를 절감시킬 수 있는 침 자동제조기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다수의 침을 로트생산(Lot production)하면서도 불량을 효과적으로 방지하여 양질의 침을 대량으로 생산할 수 있는 침 자동제조기를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 하나 이상의 스풀에 감겨져 있는 금속선재를 견인하여 이송경로를 따라 이송시키는 이송수단과; 이송수단의 하류에 설치되며, 이송수단에 의하여 이송되는 금속선재가 통과되도록 하나 이상의 침병을 공급하여 정렬시키는 침병공급정렬수단과; 침병공급정렬수단에 정렬되어 있는 침병을 붙잡아주는 홀딩수단과; 이송수단과 홀딩수단 사이에 설치되고, 침병을 통과하는 금속선재의 이송방향후단에 침병을 결합할 수 있는 절곡부를 절곡하며, 절곡부의 후단을 절단하여 침체를 제조하는 프레스와; 침병공급정렬수단의 하류에 설치되고, 침체의 절곡부와 침병이 결합되도록 침체를 견인하는 침조립수단으로 이루어지는 침 자동제조기에 있다.

도 1 및 1b는 일반적인 침의 구성을 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 침 자동제조기에서 소재공급장치의 구성을 나타낸 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 침 자동제조기에서 소재공급장치의 구성을 나타낸 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 침 자동제조기에서 머신보디, 이송장치, 구속장치, 침병공급정렬장치, 프레스, 침조립장치, 침배출장치와 절단장치의 구성을 나타낸 정면도,

도 5는 본 발명에 따른 침 자동제조기에서 머신보디, 이송장치, 구속장치, 침병공급정렬장치, 프레스, 침조립장치, 침배출장치와 절단장치의 구성을 나타낸 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 이송장치의 구성을 나타낸 정면도,

도 7은 본 발명에 따른 이송장치의 구성을 나타낸 평면도,

도 8은 본 발명에 따른 이송장치의 구성을 나타낸 측면도,

도 9는 본 발명에 따른 이송장치에서 금속선재의 이송을 안내하는 가이드플레이트와 커버의 구성을 나타낸 평면도,

도 10은 본 발명에 따른 구속장치의 구성을 나타낸 측면도,

도 11은 본 발명에 따른 침병공급정렬장치의 구성을 나타낸 측면도,

도 12는 본 발명에 따른 침병공급정렬장치의 구성을 나타낸 평면도,

도 13은 본 발명에 따른 침병공급정렬장치와 프레스의 구성을 부분적으로 나타낸 정면도,

도 14는 본 발명에 따른 홀딩장치의 구성을 나타낸 정면도,

도 15는 본 발명에 따른 홀딩장치에서 제1 슬라이드블록과 제1 에어실린더의 구성을 나타낸 측면도,

도 16은 본 발명에 따른 홀딩장치에서 제2 슬라이드블록과 제2 에어실린더의 구성을 나타낸 측면도,

도 17은 본 발명에 따른 프레스의 구성을 나타낸 정면도,

도 18은 본 발명에 따른 프레스의 구성을 나타낸 측면도,

도 19는 본 발명에 따른 침조립장치의 구성을 나타낸 정면도,

도 20은 본 발명에 따른 침배출장치의 구성을 나타낸 정면도,

도 21은 본 발명에 따른 침배출장치의 구성을 나타낸 평면도,

도 22는 본 발명에 따른 절단장치의 구성을 나타낸 정면도,

도 23은 본 발명에 따른 절단장치의 구성을 나타낸 측면도,

도 24a 및 도 24b는 본 발명에 따른 침조립장치에 적용되는 다른 예의 침을 나타낸 단면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

1: 침2: 침체

4: 침병5: 금속선재

7: 침병7c: 걸림테이퍼구멍

10: 소재공급장치13: 스풀

20: 머신보디30: 이송장치

31: 클램핑유닛37: 에어실린더

40: 리니어모션액츄에이터50: 구속장치

55: 에어실린더60: 침병공급정렬장치

70: 제1 침병공급장치71: 제1 호퍼

72: 제1 슬라이드실린더80: 제2 침병공급장치

81: 제2 호퍼82: 제2 슬라이드실린더

90: 침병정렬유닛91: 차단플레이트

92: 제1 세팅레스트93: 제2 세팅레스트

94: 제3 슬라이드실린더100: 홀딩장치

103: 제1 업다운블록107: 제1 에어실린더

108: 제2 업다운블록109: 푸셔

112: 제2 에어실린더120: 프레스

124: 다이125: 펀치

126: 슬라이드실린더131: 커터

140: 침조립장치144: 메인슬라이드실린더

145: 서브슬라이드실린더146: 에어척

150: 침배출장치151: 에어실린더

153: 에어척154: 푸싱유닛

155: 슬라이드실린더156: 푸시핀

157: 슈트160: 절단장치

161: 커팅다이162: 커터

164: 슬라이드실린더168: 푸셔

이하, 본 발명에 따른 침 자동제조기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명하며, 도 1a 및 도 1b에서 설명한 침은 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

먼저, 도 1a 및 도 1b, 도 2와 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 침 자동제조기는 침체(2)의 소재가 되는 다수의 금속선재(5)들, 예를 들어 0.3mm 정도의 직경을 갖는 여러 가닥의 스테인리스강선을 연속적으로 공급하는 소재공급장치(10)를 구비한다. 소재공급장치(10)의 프레임(11)에는 금속선재(5)들의 이송경로(6) 양측으로 다수의 턴테이블(12)들이 회전할 수 있도록 장착되어 있으며, 턴테이블(12)들의 축(13)은 베어링(14)에 의하여 프레임(11)에 지지되어 있다. 도 2에서 턴테이블 (12)들은 프레임(11)의 상면에 금속선재(5)들의 이송방향을 따라 2행5열로 10개가 장착되어 있는 것을 나타냈으나 이는 예시적인 것으로 턴테이블(12)들의 숫자와 위치는 적절하게 변경할 수 있다. 텐테이블(12)들의 상면에는 금속선재(5)가 감겨져 있는 스풀(Spool: 13)들이 장착되며, 텐테이블(12)들 사이에는 금속선재(5)들의 이송경로(6) 양측에서 스풀(13)들로부터 풀려나는 금속선재(5)들이 엉클어지지 않도록 안내하는 다수의 가이드포스트(14)들이 금속선재(5)들의 이송방향을 따라 배열되어 있다. 가이드포스트(14)들은 가이드롤러로 대신할 수 있다.

도 4와 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 침 자동제조기는 소재공급장치(10)와 근접하는 머신보디(Machine body: 20)의 상류에서 소재공급장치(10)의 스풀(13)에 감겨져 있는 금속선재(5)들을 견인하여 풀어내는 이송장치(30)를 구비한다. 이송장치(30)의 클램핑유닛(31)은 스풀(13)로부터 풀려난 금속선재(5)들의 말단을 클램핑한다. 클램핑유닛(31)은 클램프블록(32)에 고정되어 있으며 이송경로(6)를 따라 금속선재(5)들을 정렬시킬 수 있는 다수의 가이드그루브(Guide groove: 33a)들이 형성되어 있는 고정그리퍼(33)와, 고정그리퍼(33)와 협동하여 금속선재(5)들의 말단을 클램핑하며 양측면에 핀(34a)이 돌출되어 있는 가동그리퍼(34)와, 클램프블록(32)의 피봇(35)을 중심으로 회전할 수 있도록 장착되어 있고 가동그리퍼(34)의 핀(34a)을 수용하는 한쌍의 포크엔드(Fork end: 36a)를 갖는 레버(36)와, 클램프블록(32)의 상면에 장착되어 있으며 클램프블록(32)의 피봇(35)을 중심으로 레버(36)를 회전시키는 실린더로드(37a)를 갖는 에어실린더(37)로 구성되어 있다. 레버(36)는 리턴스프링(38)의 탄성에 의하여 고정그리퍼(33)로부터 가동그리퍼(34)가 이격되어 금속선재(5)들의 클램핑을 해제하는 초기위치로 복귀된다. 리턴스프링(38)의 일단은 클램프블록(32)의 상면에 고정되어 있는 제1 스프링서포트(39a)에 걸려 있으며 타단은 레버(36)의 상단에 고정되어 있는 제2 스프링서포트(39b)에 걸려 있다. 도 7과 도 8에는 리턴스프링(38)이 레버(36)의 좌우측단에 2개가 연결되어 있는 것이 도시되어 있으나 리턴스프링(38)의 숫자 및 위치는 적절하게 변경할 수 있다.

이송장치(30)는 클램핑유닛(31)을 금속선재(5)들의 이송방향, 즉 X축방향으로 운동시키는 작동수단으로 리니어모션액츄에이터(Linear motion actuator: 40)를 구비한다. 리니어모션액츄에이터(40)의 리니어모션가이드(41)는 머신보디(20)의 테이블(21) 상면에 X축방향으로 장착되어 있는 가이드레일(41a)과, 가이드레일(41a)을 따라 슬라이딩운동할 수 있도록 장착되어 있는 슬라이드(41b)로 구성되어 있다. 리니어모션가이드(41)의 슬라이드(41b)는 커플러(42)에 의하여 에어실린더(43)의 실린더로드(43a)에 연결되어 있고, 에어실린더(43)는 브래킷(43b)에 의하여 테이블 (21)의 하면에 고정되어 있다. 슬라이드(41b)의 상면에는 조인트플레이트(41c)에 의하여 캐리지(Carriage: 44)가 장착되어 있으며, 캐리지(44)에는 클램핑유닛(31)의 클램프블록(32)이 고정되어 있다. 본 실시예에 있어서 리니어모션액츄에이터 (40)는 가이드레일과 슬라이드를 갖는 리니어모션가이드와, 서보모터의 구동에 의하여 회전하는 리드스크루(Lead screw)와, 이 리드스크루를 따라 나사운동하며 리니어모션가이드의 슬라이드와 연결되는 너트로 구성되는 리니어모션액츄에이터로 대신할 수 있다. 또한, 리니어모션액츄에이터(40)는 가이드레일과 슬라이드를 갖는 리니어모션가이드와, 슬라이드에 내장되어 가이드레일을 따라 슬라이드를 슬라이딩운동시키는 리니어모터(Linear motor)로 구성되는 리니어모터가이드(Linear motorguide)로 대신할 수도 있다. 그리고 슬라이드의 슬라이딩운동은 서보모터에 의하여 작동되는 랙(Rack)과 피니언(Pinion) 또는 벨트전동기구에 의하여 달성시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 리니어모션액츄에이터(40)의 커플러(42)는 테이블(21)의 하면에 소정의 간격을 두고 장착되어 있는 제1 스토퍼(45a)와 제2 스토퍼(45b)에 걸려 X축방향의 운동이 구속되어 있으며, 커플러(42)의 구속에 의하여 클램핑유닛(31)의 행정이 제한된다. 도 6와 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 클램핑유닛(31)의 상류에 근접하는 캐리지(44)의 상면에는 금속선재(5)들의 이송을 정렬하여 안내할 수 있도록 고정그리퍼(33)의 가이드그루브(33a)들과 정렬되는 가이드그루브(46a)들을 갖는 가이드플레이트(46)가 장착되어 있고, 가이드플레이트(46)의 상부에는 금속선재(5)들의 이송을 허용할 수 있도록 가이드그루브(46a)들의 상방을 덮는 커버(47)가 장착되어 있다. 따라서, 가이드플레이트(46)의 가이드그루브 (46a)들을 통과하는 금속선재(5)들은 고정그리퍼(33)의 가이드그루브(33a)들에 정확하게 안내된다.

도 4, 도 5와 도 10을 참조하면, 본 발명의 침 자동제조기는 이송장치(30)의 상류에 설치되어 금속선재(5)들의 이송을 구속하는 구속장치(50)를 구비한다. 구속장치(50)의 마운팅블록(Mounting block: 51)은 테이블(21)의 상면에 고정되어 있으며, 마운팅블록(51)의 상면에는 금속선재(5)들을 정렬시켜 안내할 수 있도록 이송장치(30)의 가이드플레이트(46)의 가이드그루브(46a)들과 정렬되는 다수의 가이드그루브(52a)들이 형성되어 있는 가이드플레이트(52)가 장착되어 있다. 가이드플레이트(52)의 상부에는 금속선재(5)들이 부분적으로 노출되도록 가이드그루브(52a)들의 상방을 덮는 커버(53)가 장착되어 있다. 구속장치(50)의 마운팅블록(51)에는 브래킷(54)의 개재에 의하여 에어실린더(55)가 장착되어 있고, 에어실린더(55)의 실린더로드(55a)에는 가이드플레이트(52)의 가이드그루브(52a)들에 노출되어 있는 금속선재(5)들을 눌러 붙잡아주는 조(Jaw: 56)가 장착되어 있다.

도 4, 도 5, 도 11 내지 도 13을 함께 참조하면, 본 발명의 침 자동제조기는 이송장치(30)의 하류에 설치되며 이송장치(30)에 의하여 이송되는 금속선재(5)들이 서로 대응하는 관계로 통과할 수 있도록 코일스프링 구조의 침병(4)들을 공급하여 정렬하는 침병공급정렬장치(60)를 구비한다. 침병공급정렬장치(60)의 제1 침병공급유닛(70)과 제2 침병공급유닛(80)은 금속선재(5)들의 이송경로(6) 양측에서 침병 (4)들을 교대로 공급할 수 있도록 설치되어 있다.

도 11 내지 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 및 제2 침병공급유닛(70, 80) 각각은 침병(4)들을 다량, 예를 들어 3,200개 정도 수용하여 연속적으로 공급할 수 있도록 바닥에 경사로(71a, 81a)와 배출구(71b, 81b)가 형성되어 있는 제1 및 제2 호퍼(71, 81)와, 제1 및 제2 호퍼(71, 81)를 금속선재(5)들의 이송방향에 대하여 직교하는 방향, 즉 Y축방향으로 운동시키는 작동수단으로 제1 및 제2 슬라이드실린더(Slide cylinder: 72, 82)로 구성되어 있다. 제1 및 제2 호퍼(71, 81)는 슬라이드실린더(72, 82)의 실린더로드(72a, 82a)에 연결되어 있는 슬라이드테이블 (72b, 82b)에 탑재되어 있으며, 제1 및 제2 슬라이드실린더(72, 82)는 테이블(21)의 상면에 고정되어 있는 마운팅블록(73, 73)의 상면에 장착되어 있다.

또한, 침병공급정렬장치(60)의 제1 및 제2 침병공급유닛(70, 80) 사이에는 제1 및 제2 침병공급유닛(70, 80) 각각으로부터 공급되는 침병(4)들을 수용하여 정렬시키고 이송장치(30)에 의하여 이송되는 금속선재(5)들의 이송경로(6)에 침병(4)들을 정렬시키는 침병정렬유닛(90)이 설치되어 있다. 침병정렬유닛(90)은 제1 및 제2 침병공급유닛(70, 80) 사이를 직선왕복운동할 수 있도록 설치되어 있으며 제1 및 제2 호퍼(71, 81)의 배출구(71b, 81b)로부터 침병(4)들의 배출을 차단할 수 있도록 상면이 배출구(71b, 81b)와 근접되어 있는 차단플레이트(91)와, 차단플레이트 (91)의 상면과 동일한 수평면을 이루도록 매립형으로 장착되어 있고 제1 및 제2 호퍼(71, 81) 각각의 배출구(71b, 81b)로부터 배출되는 침병(4)들을 받아들여 정렬시킬 수 있는 다수의 그루브(92a, 93a)들이 형성되어 있으며 제1 세팅레스트(Setting rest: 92) 및 제2 세팅레스트(93)와, 제1 및 제2 침병공급유닛(70, 80) 사이에서 차단플레이트(91)를 직선왕복운동시키는 제3 슬라이드실린더(94)로 구성되어 있다. 차단플레이트(91)는 제3 슬라이드실린더(94)의 실린더로드(94a)에 연결되어 있는 슬라이드테이블(94b)에 탑재되어 있으며, 제3 슬라이드실린더(94)는 테이블(21)의 상면에 고정되어 있다. 제1 및 제2 세팅레스트(92, 93)의 그루브(92a, 93a)는 가이드플레이트(46, 52)의 가이드그루브(46a, 52a)들과 정렬되도록 형성되어 있다.

제1 및 제2 호퍼(71, 81)의 배출구(71b, 81b)에는 제1 및 제2 세팅레스트 (92, 93) 각각의 그루브(92a, 93a)들에 수용되는 침병(4)들의 후단을 그루브(92a, 93a)들의 후단에 대하여 정렬시키는 세팅플레이트(Setting plate; 74)가 장착되어 있다. 세팅플레이트(74)는 제1 및 제2 호퍼(71, 81)의 배출구(71b, 81b)로부터 배출되는 침병(4)들의 후단에 간섭될 수 있도록 차단플레이트(91)의 측면에 근접하여 침병(4)들이 그루브(92a, 93a)들의 외측으로 벗어나지 않도록 유도한다. 제1 및 제2 침병공급유닛(70, 80) 각각의 마운팅블록(73, 83)에는 차단플레이트(91)의 운동를 구속하는 제1 및 제2 스토퍼(75, 85)와 차단플레이트(91)의 위치를 감지하는 제1 및 제2 센서(76, 86)가 각각 장착되어 있다. 제1 및 제2 센서(76, 86) 각각은 제1 및 제2 스토퍼(75, 85)에 의하여 구속되는 차단플레이트(91)의 위치를 감지하여 제1 및 제2 침병공급장치(70, 80) 각각의 제1 및 제2 슬라이드실린더(72, 82)와 침병정렬유닛(90)의 제3 슬라이드실린더(94)를 제어한다. 제1 및 제2 세팅레스트 (92, 93)의 하류에 근접하는 차단플레이트(91)의 전방에는 제1 및 제2 세팅플레이트(92, 93)의 그루브(92a, 93a)들에 수용되어 있는 침병(4)들을 통과하는 금속선재 (5)들을 안내하는 가이드구멍(95a)들을 갖는 가이드플레이트(95)가 장착되어 있다.

도 4, 도 5, 도 14와 도 15를 참조하면, 본 발명의 침 자동제조기는 금속선재(5)들의 이송경로(6)에 정렬되는 침병공급정렬장치(60)의 제1 및 제2 세팅레스트 (92, 93)중 어느 하나, 예를 들어 제1 세팅레스트(92)의 그루브(92a)들에 정렬되어 있는 침병(4)들을 붙잡아주는 홀딩장치(100)를 구비한다. 홀딩장치(100)의 마운팅블록(101)은 테이블(21)의 상면에 고정되어 있으며, 마운팅블록(101)의 상부에는 가이드블록(102)이 장착되어 있다. 가이드블록(102)의 전방에는 제1 업다운블록(Up and down block: 103)이 승강운동할 수 있도록 장착되어 있다. 제1 업다운블록 (103)의 하부에는 침병(4)들의 이송방향선단을 지지하여 제1 세팅레스트(92)의 그루브(92a)들로부터 침병(4)들의 이탈을 방지할 수 있도록 스톱플레이트(Stop plate: 104)가 장착되어 있으며, 스톱플레이트(104)의 하단에는 금속선재(5)들을 정렬하여 안내하는 다수의 가이드그루브(104a)들이 형성되어 있다. 제1 업다운블록(103)의 하부에는 스톱플레이트(104)의 상류에 위치되어 침병(4)들이 제1 세팅레스트 (92)의 그루브(92a)들로부터 이탈되지 않도록 침병(4)들의 이송방향선단을 구속하여 들뜸을 방지하는 가드(Guard: 105)가 장착되어 있다. 제1 업다운블록(103)의 초기위치는 제1 세팅레스트(92)의 그루브(92a)들로부터 침병(4)들의 이송을 허용할 수 있도록 제1 리턴스프링(106)의 탄성을 부여받아 상승되는 위치에 설정되어 있다. 마운팅블록(101)의 상부에는 제1 업다운블록(103)을 하강시키기 위한 작동수단으로 제1 에어실린더(107)가 장착되어 있고, 제1 에어실린더(107)의 실린더로드 (107a)는 제1 업다운블록(103)의 상면에 접촉되어 있다.

가이드블록(102)의 후방에는 제2 업다운블록(108)이 승강운동할 수 있도록 장착되어 있다. 제2 업다운블록(108)의 하부에 침병(4)들의 이송방향후단을 눌러 홀딩할 수 있도록 푸셔(Pusher: 109)가 장착되어 있으며, 푸셔(109)의 하면에는 침병(4)들의 손상을 방지할 수 있도록 유연성을 갖는 패드(109a)가 부착되어 있다. 푸셔(109)의 상류와 근접하는 제2 업다운블록(108)의 하부에 금속선재(5)들을 이송을 정렬하여 안내하는 다수의 가이드그루브(110a)들을 갖는 가이드플레이트(110)가 장착되어 있다. 가이드플레이트(110)의 가이드그루브(110a)들은 가이드플레이트 (46, 52)의 가이드그루브(46a, 52a)들에 정렬되어 있다. 제2 업다운블록(108)의 초기위치는 푸셔(109)의 패드(109a)가 침병(4)들로부터 이격되어 자유롭게 놓이도록 제2 리턴스프링(111)의 탄성을 부여받아 상승되는 위치에 설정되어 있다. 마운팅블록(101)의 상부에는 제2 업다운블록(108)을 하강시키기 위한 작동수단으로 제2 에어실린더(112)가 장착되어 있으며, 제2 에어실린더(112)의 실린더로드(112a)는 제2 업다운블록(108)의 상면에 접촉되어 있다.

도 4, 도 5, 도 14, 도 17과 도 18을 함께 참조하면, 이송장치(30)와 홀딩장치(100) 사이에 설치되어 금속선재(5)들을 절곡 및 절단가공하는 프레스(120)를 구비한다. 프레스(120)의 마운팅블록(121)은 테이블(21)의 상면에 고정되어 있고, 마운팅블록(121)의 상면에는 금속선재(5)들을 정렬시켜 안내할 수 있도록 다수의 가이드그루브(122a)들이 형성되어 있는 가이드플레이트(122)가 장착되어 있다. 가이드플레이트(122)의 가이드그루브(122a)들은 가이드플레이트(46, 52)의 가이드그루브(46a, 52a)들에 정렬되어 있다. 가이드플레이트(122)의 상부에는 금속선재(5)들이 부분적으로 노출되도록 가이드그루브(122a)들의 상방을 덮는 커버(123)가 장착되어 있다. 가이드플레이트(122)의 하류에 인접하도록 다이(124)가 장착되어 있고, 다이(124)의 상면에는 금속선재(5)들 각각에 절곡부(3)를 형성할 수 있는 나사산형 요철(124a)이 형성되어 있다. 다이(124)의 상면에 놓이는 금속선재(5)들은 다이 (124)의 상면에 밀접하는 가이드플레이트(110)의 가이드그루브(110a)에 수용되어 좌우측으로 유동되지 못한다. 펀치(Punch: 125)의 하단에는 다이(124)의 요철 (124a)과 서로 부합하여 금속선재(5)들 각각에 절곡부(3)를 형성할 수 있도록 요철 (125a)이 형성되어 있으며 상부에는 두개의 슬롯(125b)이 서로 연통되도록 수직하게 형성되어 있다.

또한, 펀치(125)는 작동수단으로 슬라이드실린더(126)의 실린더로드(126a)에연결되어 있는 슬라이드테이블(126b)에 고정되는 펀치홀더(127)에 장착되어 있으며, 펀치홀더(127)에는 펀치(125)를 상하방으로 이동시킬 수 있도록 펀치(125)의 슬롯(125b)을 스크루(128)가 체결되어 있다. 펀치홀더(127)의 상부에는 펀치(125)의 상단을 지지하여 펀치(125)의 높이를 조절하는 조절스크루(129)가 체결되어 있다. 슬라이드실린더(126)는 마운팅블록(121)의 상부에 장착되어 있고, 슬라이드실린더(126)의 슬라이드테이블(126b)은 마운팅블록(121)에 고정되는 스토퍼(130)에 의하여 상승위치가 구속되어 있다. 펀치(125)의 측면에는 펀치(125)와 동시에 하강되어 금속선재(5)들의 이송방향후단, 즉 절곡부(3)의 말단을 절단하는 커터(131)가 장착되어 있다.

도 4, 도 5와 도 19를 참조하면, 본 발명의 침 자동제조기는 침병공급정렬장치(60)의 하류에 설치되어 있으며 프레스(120)의 커터(131)에 의하여 절단되어 있는 침체(2)들을 견인하여 각 침체(2)의 절곡부(3)와 침병(4)을 결합시키는 침조립장치(140)를 구비한다. 침조립장치(140)의 베이스(141)에는 다수의 슬롯(141a)이 X축방향으로 형성되어 있고, 머신보디(20)의 테이블(21)에는 베이스(141)의 슬롯 (141a)을 통하여 볼트(141b)가 체결되어 있다. 베이스(141)의 하면에는 테이블(21)의 키웨이(Key way: 22)에 맞춤되는 키(142)가 부착되어 있다. 머신보디(20)의 테이블(21)에 체결되어 있는 볼트(141b)를 풀고, 테이블(21)의 키웨이(22)를 따라 키(142)를 이동시켜 베이스(141)의 위치를 조절함으로써, 침체(2)들에 대한 침조립장치(140)의 견인위치를 조절할 수 있다. 베이스(141)의 하류단은 침체(2)들의 견인위치로부터 후퇴되지 못하도록 테이블(21)의 상면에 볼트(143a)의 체결에 의하여고정되는 서포트블록(143)에 지지되어 있다.

또한, 침조립장치(140)는 베이스(141)의 상면에 X축방향으로 장착되어 있는 메인슬라이드실린더(144)와, 메인슬라이드실린더(144)의 작동에 의하여 X축방향으로 운동할 수 있도록 장착되어 있는 서브슬라이드실린더(145)와, 서브슬라이드실린더(145)에 장착되어 있으며 침체(2)들의 말단을 척킹하는 한쌍의 그리퍼(146a, 146b)를 갖는 에어척(Air chuck: 146)으로 구성되어 있다. 서브슬라이드실린더 (145)는 메인슬라이드실린더(144)의 실린더로드(144a)에 연결되어 있는 슬라이드테이블(144b)에 장착되어 있으며, 에어척(146)은 서브슬라이드실린더(145)의 실린더로드(145a)에 연결되어 있는 슬라이드테이블(145b)에 장착되어 있다.

도 4, 도 5, 도 20과 도 21을 참조하면, 본 발명의 침 자동제조기는 침체(2)와 침병(4)이 결합되어 있는 침(1)들을 침조립장치(140)로부터 인수하여 배출하기 위한 침배출장치(150)를 구비한다. 침배출장치(150)는 테이블(21)의 상면에 작동수단으로 에어실린더(151)가 장착되어 있으며, 에어실린더(151)의 실린더로드(151a)에는 조인트플레이트(152)에 의하여 침(1)들의 침병(4)들을 척킹하는 한쌍의 그리퍼(153a, 153b)를 갖는 에어척(153)이 연결되어 있다. 에어척(153)의 상측에 배치되어 있는 그리퍼(153a)에는 침병(4)들을 수용하는 다수의 그루브(153c)들이 형성되어 있고, 하측에 배치되어 있는 그리퍼(153b)에는 침병(4)들의 손상을 방지할 수 있도록 유연성을 갖는 패드(153d)가 부착되어 있다.

에어척(153)의 그리퍼(153a, 153b)로부터 침(1)들을 밀어 탈락시키는 침배출장치(150)의 푸싱유닛(154)은 테이블(21)의 상면에 고정되어 있으며 실린더로드(155a)에 연결되어 직선왕복운동되는 슬라이드테이블(155b)을 갖는 슬라이드실린더 (155)와, 슬라이드실린더(155)의 슬라이드테이블(155b)에 수직하게 기립되어 있고 에어척(153)의 그리퍼(153a, 153b)에 지지되어 있는 침(1)들 각각의 침병(4)을 그리퍼(153a, 153b)의 선단을 향하여 밀어주는 푸시핀(156)으로 구성되어 있다. 침배출장치(150)의 전방에 에어척(153)의 그리퍼(153a, 153b)로부터 탈락하는 침(1)들을 테이블(21)의 외측으로 배출시키기 위한 배출구(157a)를 갖는 슈트(Chute: 157)가 장착되어 있으며, 슈트(157)의 일측에는 에어척(153)의 그리퍼(153a, 153b)로부터 탈락하는 침(1)들을 슈트(157)로 유도하는 가드패널(Guard panel: 158)이 장착되어 있다. 슈트(157)의 배출구(157a)는 침(1)들을 수납하는 잘 알려진 컨테이너 (Container)에 연결되어 있다.

도 4, 도 5, 도 22와 도 23을 참조하면, 본 발명의 침 자동제조기는 침배출장치(150)의 에어척(53)에 의하여 침(1)들의 침병(4)들이 척킹되어 있는 침체(2)들의 말단을 절단하는 절단장치(160)를 구비한다. 절단장치(160)는 침조립장치(140)를 구성하는 베이스(141)의 상면에 침체(2)들의 말단을 지지할 수 있도록 고정되어 있는 커팅다이(Cutting die: 161)와, 커팅다이(161)의 상방에 대하여 승강운동할 수 있도록 설치되어 있으며 커팅다이(161)의 상면에 지지되어 있는 침체(2)들의 말단을 절단하는 커터(162)와, 커터(162)를 승강운동시킬 수 있도록 베이스(141)의 상면에 수직하게 기립되어 있는 마운팅블록(163)에 장착되는 작동수단으로 슬라이드실린더(164)로 구성되어 있다. 슬라이드실린더(164)는 실린더로드(164a)에 연결되어 직선왕복운동하는 슬라이드테이블(164b)을 갖는다.

커터(162)는 슬라이드실린더(164)의 슬라이드테이블(164b)에 고정되는 커터홀더(165)에 장착되어 있다. 커터(162)의 중앙에는 슬롯(162a)이 수직하게 형성되어 있으며, 커터홀더(165)에는 커터(162)를 상하방으로 이동시킬 수 있도록 커터 (162)의 슬롯(162a)을 통하여 스크루(166)가 체결되어 있다. 커터홀더(165)의 상부에는 커터(162)의 상단을 지지하여 커터(162)의 높이를 조절하는 조절스크루(167)가 체결되어 있다. 커터홀더(165)의 전방에 커팅다이(161)에 지지되는 침체(2)들의 말단과 근접하는 부분을 지지하는 푸셔(168)가 승하강운동할 수 있도록 장착되어 있다. 푸셔(168)의 중앙에는 슬롯(168a)이 수직하게 형성되어 있으며, 커터홀더 (165)를 관통하는 가이드핀(169)은 푸셔(168)의 슬롯(168a)에 끼워져 푸셔(168)의 승하강운동을 안내한다. 푸셔(168)의 하단에는 침체(2)의 손상을 방지할 수 있도록 유연성을 갖는 패드(168b)가 부착되어 있다. 푸셔(168)의 상부에는 푸셔(168)를 하방으로 편향시키는 리턴스프링(170)이 장착되어 있고, 푸셔(168)의 하단은 초기위치에서 커터(162)의 날끝보다 아래에 위치되어 있다.

커팅다이(161)와 마운팅블록(163)의 하면에는 베이스(141)의 상면에 X축방향으로 고정되어 있는 키(172)에 맞춤되는 키웨이(161a, 163a)가 각각 형성되어 있다. 커팅다이(161)에는 슬롯(161b)이 형성되어 있으며, 커팅다이(161)의 슬롯 (161b)을 통하여 베이스(141)에 체결되는 볼트(161c)는 커팅다이(161)를 베이스 (141)에 고정한다. 볼트(161c)의 체결을 풀고 키(172)를 따라 커팅다이(161)를 이동시키면, 커팅다이(161)와 커터(162)를 정확하게 정렬시킬 수 있다. 마운팅블록 (163)에는 관통구멍(163b)이 형성되어 있고, 마운팅블록(163)의 관통구멍(163b)을통하여 베이스(141)에 체결되는 볼트(163c)는 마운팅블록(163)을 베이스(141)에 고정한다. 볼트(163c)의 체결을 풀고 키(171)를 따라 마운팅블록(163)을 이동시키면, 커터(162)의 커팅위치를 정확하게 맞출 수 있다. 커터(162)의 반대쪽에 위치되는 마운팅블록(163)의 일측면은 커팅위치를 조절할 수 있도록 세팅블록(172)에 체결되어 있는 조절스크루(173)의 선단에 지지되어 있다.

도 24a 및 도 24b에는 본 발명의 침 자동제조기에 적용되는 침의 예가 도시되어 있다. 도 24a 및 도 24b를 참조하면, 침(1)은 침체(2)의 나사산형 절곡부(3)가 합성수지, 예를 들어 폴리프로필렌을 소재로 제조되어 있는 침병(7)에 조립되어 구성되며, 침병(7)은 직경 2mm 정도, 길이 20mm 정도의 중공형 파이프로 구성되어 있다. 침병(7)의 후단에는 침체(2)의 진입을 안내할 수 있도록 침체(2)의 삽입방향을 따라 직경이 점진적으로 축소되는 진입측테이퍼구멍(7a)이 형성되어 있고, 진입측테이퍼구멍(7a)으로부터 직선구멍(7b)이 침체(2)의 삽입방향을 따라 길게 연장되어 형성된다. 직선구멍(7b)의 끝에는 침체(2)의 절곡부(3)가 걸려 고정될 수 있도록 침체(2)의 삽입방향을 따라 직경이 점진적으로 축소되는 걸림테이퍼구멍(7c)이 형성되어 있다. 따라서, 침체(2)의 절곡부(3)는 걸림테이퍼구멍(7c)을 통과하지 못하고 걸려 고정된다. 그리고 침병(7)의 걸림테이퍼구멍(7c)으로부터 침체(2)가 통과될 수 있도록 배출측직선구멍(7d)이 연장되어 있다. 침병(7)의 진입측테이퍼구멍 (7a), 직선구멍(7b), 걸림테이퍼구멍(7c)과 배출측직선구멍(7d)은 그 동심도가 정확하게 유지되어 있다.

지금부터는 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 침 자동제조기에 대한 작용을 설명한다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 작업자는 소제공급장치(10)의 텐테이블(12)들에 금속선재(5)가 감겨져 있는 스풀(13)들을 각각 장착시킨 후, 스풀(13)들 각각에 감겨져 있는 금속선재(5)들의 선단을 풀어내서 구속장치(50)의 가이드플레이트(52)에 형성되어 있는 가이드그루브(52a)들과 이송장치(30)의 가이드플레이트(46)에 형성되어 있는 가이드그루브(46a)들과 고정그리퍼(33)의 가이드그루브(33a)들을 순차적으로 경유하도록 정렬시킨다.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 에어실린더(37)의 실린더로드(37a)가 전진되어 리니어모션액츄에이터(40)의 커플러(42)가 제1 스토퍼(45a)에 구속되어 있는 상태는 이송장치(30)의 초기위치이다. 이송장치(30)의 초기위치에서 금속선재(5)들의 선단은 침체(2)의 제조에 충분한 길이를 갖도록 고정그리퍼(33)의 가이드그루브 (33a)로부터 빼낸다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 에어실린더(37)의 작동에 의하여 실린더로드(37a)를 전진시키면, 전진되는 실린더로드(37a)는 레버(36)를 밀어 피봇(35)을 중심으로 회전시키고, 레버(36)의 포크엔드(36a)에 끼워져 있는 핀(34a)에 의하여 연동되는 가동그리퍼(34)는 고정그리퍼(33)와 협동하여 금속선재 (5)들을 클램핑한다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 침병공급정렬장치(60)의 제1 및 제2 침병공급장치(70, 80)와 침병정렬유닛(90)에 의하여 제1 및 제2 세팅레스트(92, 93)의 그루브(92a, 93a)들에 스프링 구조의 침병(4)들을 공급한다. 도 11에는 침병정렬유닛 (90)의 차단플레이트(91)가 제2 침병공급장치(80)의 제2 스토퍼(85)에 구속되어 있으며, 제1 세팅그루브(92)가 금속선재(5)들의 이송경로(6)에 위치되어 있는 대기상태가 도시되어 있다. 제1 및 제2 호퍼(71, 81)의 배출구(71b, 81b)가 차단플레이트 (91)의 상면에 밀접되어 있으면, 침병(4)들은 제1 및 제2 호퍼(71, 81)의 배출구 (71b, 81b)를 통과하지 못한다. 제2 침병공급장치(80)의 제2 센서(86)에 의하여 차단플레이트(91)의 위치가 감지되면, 제2 슬라이드실린더(82)가 작동되어 슬라이드테이블(82b)을 전진시키며, 슬라이드테이블(82b)의 전진에 의하여 제2 호퍼(81)가 제2 세팅레스트(93)를 향하여 이동된다. 제2 세팅레스트(93)의 상방을 지나는 제2 호퍼(81)의 배출구(81b)가 제2 세팅레스트(93)의 그루브(93a)들 각각에 일치되면, 제2 호퍼(81)의 배출구(81b)를 통하여 배출되는 침병(4)들은 제2 세팅레스트(93)들의 그루브(93a)들에 순차적으로 수용된다. 제2 슬라이드실린더(82)가 작동되어 전진되었던 슬라이드테이블(82b)을 후퇴시키면, 제2 호퍼(81)는 초기위치로 복귀된다.

한편, 제3 슬라이드실린더(94)가 작동되어 전진되었던 슬라이드테이블(94b)을 후퇴시키면, 차단플레이트(91)는 제2 침병공급장치(80)로부터 제1 침병공급장치 (70)를 향하여 이동되고, 이동되던 차단플레이트(91)는 제1 침병공급장치(70)의 제1 스토퍼(75)에 지지되어 구속된다. 이때, 침병정렬유닛(90)의 제2 세팅레스트 (93)는 금속선재(5)들의 이송경로(6)에 정렬된다. 제1 침병공급장치(70)의 제1 센서(86)에 의하여 차단플레이트(91)의 위치가 감지되면, 제3 슬라이드실린더(94)의 작동이 정지되고, 제1 슬라이드실린더(94)가 작동되어 슬라이드테이블(94b)을 전진시킨다. 슬라이드테이블(94b)의 전진에 의하여 제1 호퍼(71)가 제1 세팅레스트(92)를 향하여 이동되고, 제1 호퍼(71)의 이동에 의하여 앞에서 설명한 제2 호퍼(81)와 제2 세팅레스트(93)와 동일한 작동으로 제1 세팅레스트(92)의 그루브(92a)들에 침병(4)들이 공급되어 정렬된다. 이와 같이 제1 및 제2 침병공급장치(70)의 작동에 의하여 침병정렬유닛(90)의 제1 및 제2 세팅레스트(92, 93)에 침병(4)들을 교대로 공급하여 정렬시킴으로써, 침병(4)들의 공급에 소요되는 낭비시간(Dead time)을 감소시켜 침(1)들의 생산성을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 제1 및 제2 세팅레스트(92, 93)의 그루브(92a, 93a)들에 침병(4)들이 공급되어 있고, 제1 및 제2 세팅레스트(92, 93)중 어느 하나, 예를 들어 제1 세팅레스트(92)가 금속선재(5)들의 이송경로(6)에 정렬되어 있는 상태에서, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 리니어모션액츄에이터(40)의 에어실린더(43)가 작동되어 전진되어 있는 실린더로드(43a)를 후퇴시키면, 리니어모션가이드(41)의 가이드레일 (41a)을 따라 업다운블록(41b)이 슬라이딩운동되면서 클램프기구(31)에 의하여 클램핑되어 있는 금속선재(5)들을 견인한다.

이송장치(30)의 작동에 의하여 견인되는 금속선재(5)들의 선단은 프레스 (120)의 가이드플레이트(122)에 형성되어 있는 가이드그루브(122a)들과 홀딩장치 (100)를 지나 제1 세팅레스트(92)의 그루브(92a)들에 수용되어 있는 침병(4)들의 내경을 통과하게 된다. 리니어모션액츄에이터(40)의 커플러(42)가 제2 스토퍼(45b)에 지지되어 구속되면, 에어실린더(43)의 작동이 정지되면서 이송장치(30)에 의한 금속선재(5)들의 견인이 완료된다. 이때, 금속선재(5)들의 선단은 침병정렬유닛 (90)의 가이드플레이트(95)에 형성되어 있는 가이드구멍(95a)을 통하여 예를 들어50mm 정도 돌출된다. 에어실린더(37)의 작동에 의하여 전진되어 있던 실린더로드 (37a)를 후퇴시키면, 리턴스프링(38)의 탄성에 의하여 레버(36)가 당겨져 피봇(35)을 중심으로 회전되며, 레버(36)와 연동하는 가동그리퍼(34)는 고정그리퍼(33)로부터 이격되어 금속선재(5)들의 클램핑을 해제한다.

리니어모션액츄에이터(40)의 에어실린더(43)가 작동되어 실린더로드(43a)를 다시 전진시키면, 리니어모션가이드(41)의 가이드레일(41a)을 따라 슬라이딩운동하는 슬라이드(41b)가 이송장치(30)를 초기위치로 복귀시킨다. 리니어모션액츄에이터 (40)의 커플러(42)가 제1 스토퍼(45a)에 지지되어 구속되면, 에어실린더(43)의 작동이 정지되면서 이송장치(30)는 초기위치에 복귀된다.

도 4와 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 구속장치(50)의 조(56)는 이송장치(30)의 작동에 의하여 금속선재(5)들을 견인할 때 금속선재(5)들의 이송을 허용할 수 있도록 가이드플레이트(52)로부터 이격되어 있다. 이송장치(30)의 클램핑유닛(31)에 의한 금속선재(5)들의 클램핑이 해제되면, 구속장치(50)의 에어실린더 (55)가 작동되어 실린더로드(55a)를 전진시키며, 실린더로드(55a)의 전진에 의하여 조(56)가 하강되면서 가이드플레이트(52)의 상면에 놓인 금속선재(5)들을 눌러 붙잡는다. 따라서, 이송장치(30)의 복귀동작, 침병공급정렬장치(60)에 의한 침병(4)들의 공급동작, 프레스(120)에 의한 금속선재(5)들의 절곡 및 절단동작 등을 실시할 때 금속선재(5)들의 이송을 방지할 수 있으며, 또 금속선재(5)들의 정렬상태를 정확하게 유지시켜 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 홀딩장치(100)의 제1 및 제2 에어실린더(107, 112)가 동시에 작동되어 실린더로드(107a, 112a)를 전진시키면, 전진되는 실린더로드(107a, 112a)는 제1 및 제2 업다운블록(103, 108)의 상단을 밀어 하강시킨다. 제1 및 제2 업다운블록(103, 108)이 제1 및 제2 리턴스프링(106, 111)의 탄성을 극복하면서 가이드블록(102)을 따라 하강되면, 스톱플레이트(104)의 가이드그루브(104a)들에는 제1 세팅레스트(92)의 그루브(92)들을 통과한 금속선재(5)들이 수용되고, 가이드플레이트(110)의 가이드그루브(110a)들에는 다이(124)의 상면을 지나는 금속선재(5)들이 수용된다. 홀딩장치(100)의 푸셔(109)는 침병(4)들의 이송방향후단을 눌러 고정시킨다.

도 17에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 세팅레스트(92)의 침병(4)들이 홀딩장치(100)에 의하여 홀딩된 상태에서 프레스(120)의 슬라이드실린더(126)가 작동되어 슬라이드테이블(126b)을 전진시키면, 전진되는 슬라이드테이블(126b)에 의하여 펀치(125)가 하강되면서 다이(124)의 상면에 놓인 금속선재(5)들을 펀칭하여 금속선재(5)들에 나사산형 절곡부(3)를 형성한다. 이와 동시에 커터(131)는 절곡부(3)의 후단을 절단하여 침체(2)를 제조한다. 슬라이드실린더(126)의 작동에 의하여 슬라이드테이블(126b)이 후퇴되면, 펀치(125)와 커터(131)는 초기위치로 복귀된다. 프레스(120)의 펀치(125)와 커터(131)가 초기위치로 복귀되면, 홀딩장치(100)의 제2 에어실린더(112)가 작동되어 실린더로드(112a)를 후퇴되고, 푸셔(109)는 초기위치로 복귀된다.

도 19에 도시되어 있는 바와 같이, 침조립장치(140)의 메인 및 서브슬라이드실린더(144, 145)가 작동되어 슬라이드테이블(144b, 145b)을 전진시키면, 에어척(146)의 그리퍼(146a, 146b)는 침병정렬유닛(90)의 가이드플레이트(95)에 형성되어 있는 가이드구멍(95a)을 통하여 돌출되어 있는 침체(2)에 접근된다. 에어척(146)의 그리퍼(146a, 146b)가 작동되어 침체(2)의 말단을 척킹한 후, 서브슬라이드실린더 (145)가 작동되어 전진되었던 슬라이드테이블(145b)을 후퇴시키면, 그리퍼(146a, 146b)에 척킹되어 있는 침체(2)들이 견인된다.

한편, 견인되는 침체(2)들은 제1 세팅레스트(92)의 그루브(92a)들에 정렬되어 있는 침병(4)들의 내경을 통과하게 되며, 침체(2)들의 절곡부(3)는 침병(4)들에 결합된다. 침병(4)들의 이송방향선단은 스톱플레이트(104)에 지지되어 구속됨과 동시에 가드(105)의 지지에 의하여 제1 세팅레스트(92)의 그루브(92a)들로부터 이탈이 구속된다. 따라서, 침체(2)들의 견인에 의하여 침체(2)들의 절곡부(3)와 침병 (4)들을 정확하게 결합하여 침(1)들을 제조할 수 있다.

도 14를 다시 참조하면, 침(1)의 제조가 완료되면, 홀딩장치(100)의 제1 에어실린더(107)가 작동되어 실린더로드(107a)를 후퇴되며, 스톱플레이트(104)와 가드(105)는 침(1)들의 이송을 허용할 수 있는 초기위치로 복귀된다. 침조립장치 (140)의 메인슬라이드실린더(144)가 작동되어 전진되었던 슬라이드테이블(144b)을 후퇴시키면, 에어척(146)의 그리퍼(146a, 146b)에 척킹되어 있는 침(1)들은 제1 세팅레스트(92)의 그루브(92a)들로부터 분리된다. 메인슬라이드실린더(144)의 슬라이드테이블(144b)이 초기위치에 복귀되어 정지되면, 침(1)들의 침병(4)들은 제1 세팅레스트(92)의 전방에 위치하게 된다. 한편, 제2 세팅레스트(93)의 그루브(93a)들에 침병(4)들을 공급하여 침체(2)들의 절곡부(3)를 조립하는 동작은 앞에서 설명한제1 세팅레스트(92)의 그루브(92a)들에 침병(4)들을 공급하여 조립하는 동작과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

도 20과 도 21을 참조하면, 침배출장치(150)의 에어실린더(151)가 작동되어 실린더로드(151a)를 전진시키면, 에어척(153)의 그리퍼(153a, 153b)는 침(1)들의 침병(4)들에 접근된다. 에어척(153)의 그리퍼(153a, 153b)가 작동되어 침(1)들의 침병(4)들을 척킹하면, 침조립장치(140)의 에어척(146)이 작동되어 그리퍼(146a, 146b)에 의한 침체(2)들의 척킹을 해제한다. 침배출장치(150)의 에어실린더(151)가 작동되어 전진되었던 실린더로드(151a)를 후퇴시키면, 에어척(153)은 초기위치로 복귀되고, 침체(2)들의 말단은 절단장치(160)의 커팅다이(161) 위에 놓인다. 이때, 에어척(146)의 그리퍼(146a, 146b)에 척킹되었던 침체(2)들의 말단은 커팅다이 (161)의 외측으로 벗어나게 된다.

도 22와 도 23에 도시되어 있는 바와 같이, 절단장치(160)의 슬라이드실린더 (164)가 작동되어 슬라이드테이블(164b)을 전진시키면, 커터홀더(165)에 장착되어 있는 커터(162)와 푸셔(168)가 동시에 하강한다. 푸셔(168)는 커터(162)보다 선행되어 커팅다이(161)의 상면에 지지되어 있는 침체(2)들을 눌러 붙잡게 된다. 푸셔 (168)의 패드(168b)가 침체(2)들을 누를 때 작용하는 반력을 받는 푸셔(168)는 슬롯(168a)에 끼워져 있는 가이드핀(169)의 안내에 의하여 리턴스프링(170)의 탄성을 극복하면서 상승하게 된다. 푸셔(168)에 의하여 커팅다이(161)의 침체(2)들을 누른 상태에서 슬라이드실린더(164)가 작동되어 커터(162)를 계속 하강시키면, 푸셔 (168)는 상승되면서 커터(162)의 하강을 허용하고, 하강되는 커터(162)는 침체(2)들의 말단을 절단한다.

이와 같이 침체(2)들의 말단을 커팅다이(161)와 푸셔(168)에 의하여 붙잡은 상태에서 커터(162)에 의한 절단을 실시함으로써, 침체(2)들의 절단동작을 정확하게 실시할 수 있다. 절단장치(160)의 슬라이드실린더(164)가 작동되어 전진되었던 슬라이드테이블(164b)을 후퇴시키면, 커터(162)와 커터(162)는 초기위치로 복귀된다. 압축되었던 리턴스프링(170)이 복원되면서 푸셔(168)를 하강시키게 되고, 푸셔 (168)의 하단은 커터(162)의 날끝보다 아래에 위치되어 있게 된다.

도 20과 도 21을 다시 참조하면, 침배출장치(150)의 에어척(153)이 작동되어 그리퍼(153a, 153b)에 의한 침병(4)들의 척킹을 해제한다. 그리퍼(153a, 153b)의 척킹이 해제된 후에도 침병(4)들은 그리퍼(153b)에 지지되고, 침체(2)들의 말단은 커팅다이(161)에 지지되어 있게 된다. 침배출장치(150)의 슬라이드실린더(155)가 작동되어 슬라이드테이블(155b)을 전진시키면, 푸시핀(156)은 그리퍼(153a, 153b)들의 선단을 향하여 침병(4)들을 밀어 그리퍼(153b)로부터 침(1)들을 탈락시키며, 탈락되는 침(1)들은 슈트(157)의 배출구(157)를 통하여 컨테이너에 수납된다. 침(1)들의 배출이 완료되면, 슬라이드실린더(155)의 작동에 의하여 전진되었던 슬라이드테이블(155b)이 후퇴되고, 푸시핀(156)은 초기위치로 복귀된다. 본 발명의 침 자동제조기에 의하여 제조된 각 침(1)의 침체(2)는 그 선단을 연마공정에서 예리하게 연마한다.

한편, 본 발명의 침 자동제조기에 있어서 스프링 구조의 침병(4)들 대신에 도 24a 및 도 24b에 도시되어 있는 중공형 파이프 구조의 침병(7)들을 침병공급정렬장치(60)에 의하여 공급하여 앞에서 설명한 것과 마찬가지의 작동으로 침(1)을 제조할 수 있다. 침체(2)와 침병(7)의 결합에 있어서는 침조립장치(140)의 작동에 의하여 견인되는 침체(2)들은 침병(7)들 각각의 진입측테이퍼구멍(7a), 직선구멍 (7b), 걸림테이퍼구멍(7c)과 배출측직선구멍(7d)을 순차적으로 내경을 통과하게 되며, 침체(2)들의 절곡부(3)는 침병(7)들 각각의 걸림테이퍼구멍(7c)을 통과하지 못하고 걸리게 된다.

또한, 침체(2)들의 절곡부(3)가 침병(7)들 각각의 걸림테이퍼구멍(7c)에 걸린 상태에서 침병(7)들의 배출측직선구멍(7d)을 통과한 침체(2)들을 침조립장치 (140)에 의하여 더 잡아당기면, 침체(2)의 절곡부(3)는 걸림테이퍼구멍(7c)에 억지로 끼워져 걸리면서 견고하게 결합된다. 이와 같이 침체(2)의 절곡부(3)를 침병(7)의 걸림테이퍼구멍(7c)에 결합시키는 간단한 구조에 의하여 스프링 구조의 침병(4)보다 침(1)의 조립을 용이하게 실시할 수 있다. 그리고 침체(2)는 침병(7)의 배출측직선구멍(7d)을 통과하여 조립되므로, 침체(2)의 동심도를 정확하게 유지시켜 침병(7)에 조립할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 침 자동제조기에 의하면, 침체의 소재가 되는 금속선재와 침병의 연속적인 공급, 금속선재의 절곡 및 절단에 의한 침체의 제조, 침체와 침병의 조립 등 일련의 침 제조공정을 자동화하여 생산성을 크게 향상시키고 생산비를 절감시킬 수 있다. 또한, 다수의 침을 로트생산하면서도 불량을 효과적으로 방지하여 양질의 침을 대량으로 생산할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

1. 하나 이상의 스풀에 감겨져 있는 금속선재를 견인하여 이송경로를 따라 이송시키는 이송수단과;

   상기 이송수단의 하류에 설치되며, 상기 이송수단에 의하여 이송되는 상기 금속선재가 통과되도록 하나 이상의 침병을 공급하여 정렬시키는 침병공급정렬수단과;

   상기 침병공급정렬수단에 정렬되어 있는 상기 침병을 붙잡아주는 홀딩수단과;

   상기 이송수단과 상기 홀딩수단 사이에 설치되고, 상기 침병을 통과하는 상기 금속선재의 이송방향후단에 상기 침병을 결합할 수 있는 절곡부를 절곡하며, 상기 절곡부의 후단을 절단하여 침체를 제조하는 프레스와;

   상기 침병공급정렬수단의 하류에 설치되고, 상기 침체의 절곡부와 상기 침병이 결합되도록 상기 침체를 견인하는 침조립수단으로 이루어지는 침 자동제조기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이송수단은,

   상기 금속선재의 선단을 협동에 의하여 클램핑하는 고정그리퍼 및 가동그리퍼와, 상기 고정그리퍼에 대하여 상기 가동그리퍼를 작동시키는 에어실린더를 갖는 클램프기구와;

   상기 클램프기구를 상기 금속선재의 이송경로를 따라 직선운동시키는 리니어모션액츄에이터로 구성되는 침 자동제조기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 이송수단은,

   상기 클램프기구의 상류에 근접하여 장착되며, 상기 금속선재의 이송을 정렬하여 안내하는 하나 이상의 가이드그루브를 갖는 가이드플레이트와;

   상기 가이드플레이트의 상부에 장착되고, 상기 금속선재가 이송될 수 있도록 상기 가이드그루브의 상방을 덮는 커버를 더 구비하는 침 자동제조기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 침병공급정렬수단은,

   다량으로 수용되는 상기 침병을 배출하는 배출구를 갖는 제1 호퍼와;

   상기 제1 호퍼를 상기 금속선재의 이송경로를 향하여 운동시키는 제1 슬라이드실린더와;

   상기 금속선재의 이송경로에 설치되며, 상기 제1 호퍼의 배출구를 통한 상기 침병의 배출을 차단하는 차단플레이트와;

   상기 차단플레이트에 매립형으로 설치되고, 상기 제1 호퍼의 배출구를 통하여 배출되는 상기 침병을 받아들여 정렬하는 그루브가 형성되어 있는 제1 세팅레스트로 구성되는 침 자동제조기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 침병공급정렬수단은,

   상기 제1 호퍼와 대응하는 위치에 설치되며, 다량으로 수용되는 상기 침병을배출하는 배출구를 갖는 제2 호퍼와;

   상기 제2 호퍼를 상기 금속선재의 이송경로를 향하여 운동시키는 제2 슬라이드실린더와;

   상기 차단플레이트에 매립형으로 설치되고, 상기 제2 호퍼의 배출구를 통하여 배출되는 상기 침병을 받아들여 정렬하는 그루브가 형성되어 있는 제2 세팅레스트와;

   상기 차단플레이트를 상기 제1 호퍼와 제2 호퍼 사이에서 직선왕복운동시키는 제3 슬라이드실린더를 더 구비하는 침 자동제조기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 홀딩수단은,

   상기 침병공급정렬수단에 정렬되어 있는 상기 침병에 대하여 승강운동할 수 있도록 설치되는 제1 업다운블록과;

   상기 제1 업다운블록의 하부에 상기 침병의 이송방향선단을 구속할 수 있도록 장착되며, 하단에 상기 금속선재를 정렬하여 안내하는 가이드그루브가 형성되어 있는 스톱플레이트와;

   상기 스톱플레이트의 상류에 근접하는 상기 제1 업다운블록의 하부에 장착되고, 상기 침병공급정렬수단에 대하여 상기 침병의 이송방향선단을 구속하는 가드와;

   상기 제1 업다운블록을 상방으로 편향시키는 제1 리턴스프링과;

   상기 제1 업다운블록을 하강시키는 제1 에어실린더로 구성되는 침 자동제조기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 홀딩수단은,

   상기 침병공급정렬수단에 정렬되어 있는 상기 침병에 대하여 승강운동할 수 있도록 설치되는 제2 업다운블록과;

   상기 제2 업다운블록의 하부에 상기 침병의 이송방향후단을 상기 침병공급정렬수단에 대하여 눌러 붙잡을 수 있도록 장착되는 푸셔와;

   상기 제2 업다운블록을 상방으로 편향시키는 제2 리턴스프링과;

   상기 제2 업다운블록을 하강시키는 제2 에어실린더를 더 구비하는 침 자동제조기.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 프레스는,

   상기 홀딩수단의 상류에 장착되며, 상기 금속선재를 정렬시켜 안내할 수 있도록 하나 이상의 가이드그루브가 형성되어 있는 가이드플레이트와;

   상기 가이드플레이트의 상부에 장착되고, 상기 금속선재가 이송될 수 있도록 상기 가이드그루브의 상방을 덮는 커버와;

   상기 가이드플레이트의 하류에 인접하도록 장착되는 다이와;

   상기 다이의 상면에 놓이는 상기 금속선재에 상기 절곡부를 절곡하는 펀치와;

   상기 펀치를 승강운동시키는 슬라이드실린더와;

   상기 펀치의 상류에 근접하도록 장착되어 상기 절곡부의 말단을 절단하는 커터로 구성되는 침 자동제조기.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 침조립수단은,

   상기 금속선재의 이송경로를 따라 장착되며, 슬라이드테이블을 갖는 메인슬라이드실린더와;

   상기 메인슬라이드실린더의 슬라이드테이블에 장착되고, 슬라이드테이블을 갖는 서브슬라이드실린더와;

   상기 서브슬라이드실린더의 슬라이드테이블에 장착되며, 상기 침체의 선단을 척킹하는 한쌍의 그리퍼를 갖는 에어척으로 구성되는 침 자동제조기.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 이송수단의 상류에 상기 금속선재의 이송을 구속할 수 있도록 설치되는 구속수단을 더 구비하며, 상기 구속수단은 상기 금속선재의 이송을 정렬하여 안내하는 하나 이상의 가이드그루브를 갖는 가이드플레이트와, 상기 가이드플레이트의 상부에 장착되고 상기 금속선재가 이송될 수 있도록 상기 가이드그루브의 상방을 덮는 부분적으로 덮는 커버와, 상기 가이드플레이트의 가이드그루브에 노출되어 있는 상기 금속선재를 에어실린더의 작동에 의하여 눌러 붙잡아주는 조로 구성되는 침 자동제조기.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 침조립수단으로부터 상기 침을 인수하여 배출시키는침배출수단과, 상기 침배출수단에 의하여 운반되는 상기 침의 침체를 절단하는 절단수단을 더 구비하는 침 자동제조기.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 침배출수단은,

    상기 침조립수단에 붙잡혀 있는 상기 침에 대하여 운동할 수 있는 실린더로드를 갖는 에어실린더와;

    상기 에어실린더의 실린더로드에 장착되며, 상기 침의 침병을 척킹할 수 있는 한쌍의 그리퍼를 갖는 에어척과;

    상기 에어척의 그리퍼로부터 상기 침을 밀어 탈락시키는 푸싱수단과;

    상기 에어척의 그리퍼로부터 탈락하는 상기 침을 받아들여 배출하는 배출구를 갖는 슈트로 구성되는 침 자동제조기.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 절단수단은,

    상기 침배출수단에 의하여 운반되는 상기 침의 침체를 지지하는 커팅다이와;

    상기 커팅다이에 대하여 승강운동할 수 있도록 설치되며, 상기 커팅다이와 협동하여 상기 침체의 말단을 절단하는 커터와;

    상기 커터를 승강운동시키는 슬라이드테이블을 갖는 슬라이드실린더와;

    상기 슬라이드실린더에 의하여 승강운동할 수 있도록 장착되고, 상기 커터보다 선행되어 상기 커팅다이에 상기 침의 침병을 눌러 붙잡아주는 푸셔와;

    상기 푸셔를 하방으로 편향시키는 리턴스프링으로 구성되는 침 자동제조기.