KR20100082174A

KR20100082174A - 전자 라이터의 인서트 융착 장치

Info

Publication number: KR20100082174A
Application number: KR1020090001535A
Authority: KR
Inventors: 이강우
Original assignee: 이강우
Priority date: 2009-01-08
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2010-07-16
Also published as: KR100994800B1

Abstract

본 발명은 전자 라이터의 인서트 융착 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자 라이터의 연료용기에 상부 및 하부 인서트를 각각 삽입하여 융착하는 일련의 연료용기부 조립 공정을 제어부의 제어에 의해 자동적으로 수행하고, 각 공정별 작업 오류 여부를 자동으로 감지하여 작업자에게 통보할 수 있는 자동화된 인서트 융착 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 전자 라이터의 인서트 융착 장치는, 연료용기를 탑재하기 위한 다수의 캐리어가 구비되어 상기 캐리어에 탑재된 연료용기들을 공정별 작업 위치로 순차적으로 이송시키는 컨베이어와; 외부로부터 공급되는 연료용기들을 정렬시켜 컨베이어의 캐리어에 탑재하는 연료용기 장착기와; 상부 인서트들을 정렬시켜 연료용기의 상부 삽입구에 각각 삽입하는 상부 인서트 삽입기와; 연료용기에 삽입된 상부 인서트와 연료용기 간의 접촉 부위를 초음파 융착하는 상부 인서트 융착기와; 상부 인서트가 융착된 연료용기를 하부 삽입구가 상방을 향하도록 상하 반전시키는 제1 용기반전기와; 하부 인서트들을 정렬시켜 상하 반전된 연료용기의 하부 삽입구에 각각 삽입하는 하부 인서트 삽입기와; 연료용기에 삽입된 하부 인서트와 연료용기 간의 접촉 부위를 초음파 융착하는 하부 인서트 융착기; 및 상기 융착 장치를 구성하는 각 구성 요소들의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 점을 특징으로 한다.

전자 라이터, 인서트, 초음파 융착, 자동화, 제어

Description

전자 라이터의 인서트 융착 장치{An insert-welding apparatus for electronic lighters}

일반적으로 가스 라이터는 그 점화 방식에 따라 돌 라이터와 전자 라이터로 분류된다.

돌 라이터는 상부에 구비된 롤러를 회전시켜 롤러와 돌의 마찰에 의해 발생하는 불꽃을 이용하여 용기로부터 분사되는 가스를 점화시키는데, 비교적 저가의 부품들로 구성되어 가격이 저렴하다는 장점이 있으나, 점화를 위해 롤러를 회전시키는데 상당한 힘이 요구되어 사용이 불편하며, 롤러와 접촉하는 돌의 마모로 인해 라이터의 수명이 짧고 잦은 고장이 발생한다는 단점이 있다.

전자 라이터는 이러한 돌 라이터의 문제점을 해소하기 위해 등장한 라이터로 서, 압전장치와 연결된 점화스위치를 누름으로써 압전장치의 압전팁에서 발생하는 스파크를 이용하여 가스분출구를 통해 분출되는 가스를 착화시키는 방식으로 작동시킬 수 있다.

이와 같은 전자 라이터는 마찰이 아닌 압전팁을 이용한 점화 방식을 채택함에 따라 사용이 편리하고 수명이 돌 라이터에 비해 대폭 향상된 장점을 가지고 있어 최근 들어 사용자들에게 각광을 받고 있으나, 돌 라이터에 비해 그 구조가 훨씬 복잡하고 제조 공정이 까다로워 제조 단가가 비싸지는 단점이 있다.

특히, 전자 라이터는 연료용기 상부에만 인서트를 구비하는 돌 라이터와는 달리, 연료용기의 상부에 구비되는 인서트 외에도 가스 주입을 위한 주입구가 형성되어 있는 하부 인서트를 연료용기 하부에 별도로 구비하는 구조이기 때문에, 각종 부품을 조립하기에 앞서 상부 및 하부 인서트를 각각 연료용기에 융착하여 고정시키는 번거로운 작업을 거쳐야 한다.

도 1은 일반적인 전자 라이터의 연료용기부 구조를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상·하부에 각각 상부 삽입구(16)와 하부 삽입구(17)가 형성되어 있고, 내부에 가스를 저장해두는 연료용기(10)와, 중공부 내부에 노즐 등을 포함한 가스 분사용 부품을 구비할 수 있도록 중공 원통형으로 이루어져 연료용기(10)의 상부 삽입구(16) 내로 삽입되는 상부 인서트(20)와, 연료용기(10) 내부로의 연료 주입을 위한 주입구(39)가 형성되어 연료용기(10)의 하부 삽입구(17)로 삽입되는 하부 인서트(30)로 구성된다.

이와 같이 구성된 연료용기부를 제조하기 위해서는 연료용기(10)의 상부 삽 입구(16)에 상부 인서트(20)를 삽입하고 초음파 융착기를 이용하여 상부 인서트(20)를 상부 삽입구(16) 내벽면에 융착시킨 후, 연료용기(10)를 뒤집어 상하를 반전시킨 상태에서 연료용기(10)의 하부 삽입구(17)에 하부 인서트(30)를 삽입하고 초음파 융착기를 이용하여 하부 인서트(30)를 하부 삽입구(17) 내벽면에 융착시키는 일련의 인서트 융착 공정을 거치게 된다.

그러나, 종래의 인서트 융착 공정은 연료용기의 세팅, 상부 인서트(20) 및 하부 인서트(30) 삽입, 초음파 융착 등 대부분의 공정을 수작업에 의해 처리하게 되므로, 제품의 불량율이 높고 공정별 소요시간이 길어 생산 효율이 떨어지며, 제조 비용이 커져 제품 단가를 절감하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 전자 라이터의 연료용기에 상부 및 하부 인서트를 각각 삽입하여 융착하는 일련의 연료용기부 조립 공정을 제어를 통해 자동적으로 수행하는 인서트 융착기를 제공하여, 종래의 수작업에 주로 의존하는 인서트 융착 공정을 대체하여 자동화시킴으로써 생산성을 향상시키고 불량률을 감소시키는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 연료용기를 탑재하기 위한 다수의 캐리어가 구비되어 상기 캐리어에 탑재된 연료용기들을 공정별 작업 위치로 순차적으로 이송시키는 컨베이어와; 외부로부터 공급되는 연료용기들을 정렬시켜 컨베이어의 캐리어에 탑재하는 연료용기 장착기와; 상부 인서트들을 정렬시켜 연료용기의 상부 삽입구에 각각 삽입하는 상부 인서트 삽입기와; 연료용기에 삽입된 상부 인서트와 연료용기 간의 접촉 부위를 초음파 융착하는 상부 인서트 융착기와; 상부 인서트가 융착된 연료용기를 하부 삽입구가 상방을 향하도록 상하 반전시키는 제1 용기반전기와; 하부 인서트들을 정렬시켜 상하 반전된 연료용기의 하부 삽입구에 각각 삽입하는 하부 인서트 삽입기와; 연료용기에 삽입된 하부 인서트와 연료용기 간의 접촉 부위를 초음파 융착하는 하부 인서트 융착기; 및 상기 융착 장치를 구성하는 각 구성 요소들의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 라이터의 인서트 융착 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 전자 라이터의 인서트 융착 장치는 종래의 수작업에 주로 의존하는 인서트 융착 공정을 대체하여 자동화시킴으로써, 비용을 절감하고 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 복잡하고 정밀도가 요구되는 인서트 융착 공정을 제어부의 제어에 의해 자동적으로 수행하고, 작업 오류를 실시간으로 감지하여 사용자에게 통보함으로써, 제품의 불량률을 감소시키고 양질의 전자 라이터를 생산할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 라이터의 인서트 융착 장치의 전체 구조를 나타내는 정면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 인서트 융착 장치는 전자 라이터의 연료용기에 상부 및 하부 인서트를 순차적으로 삽입하여 융착시키는 장치로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 연료용기(10)를 탑재하기 위한 다수의 캐리어(930)가 구비되어 캐리어(930)에 탑재된 연료용기(10)들을 공정별 작업 위치로 순차적으로 이송시키는 컨베이어(900)와, 외부로부터 공급되는 연료용기(10)들을 정렬시켜 컨베이어(900)의 캐리어(930)에 탑재하는 연료용기 장착기(100)와, 상부 인서트(20)들을 정렬시켜 연료용기(10)의 상부 삽입구(16)에 각각 삽입하는 상부 인서트 삽입기(200)와, 연 료용기(10)에 삽입된 상부 인서트(20)와 연료용기(10) 간의 접촉 부위를 초음파 융착하는 상부 인서트 융착기(300)와, 상부 인서트(20)가 융착된 연료용기(10)를 하부 삽입구(17)가 상방을 향하도록 상하 반전시키는 제1 용기반전기(400)와, 하부 인서트(30)들을 정렬시켜 상하 반전된 연료용기(10)의 하부 삽입구(17)에 각각 삽입하는 하부 인서트 삽입기(500)와, 연료용기(10)에 삽입된 하부 인서트(30)와 연료용기(10) 간의 접촉 부위를 초음파 융착하는 하부 인서트 융착기(600)와, 장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(50)를 포함하여 구성된다.

또한, 상부 인서트(20) 및 하부 인서트(30)와의 결합이 완료된 연료용기(10)를 외부로 반출시키기 위한 장치들로서, 하부 인서트(30)가 융착된 연료용기(10)를 하부 인서트(30)가 하부에 위치하도록 상하 반전시키는 제2 용기반전기(700)와, 상부 인서트(20) 및 하부 인서트(30)의 삽입 및 융착이 완료된 연료용기(10)들을 일정 개수씩 취합하여 운반용 지그(5; 도 9 참조)에 탑재하는 연료용기 회수기(800)가 추가로 구비된다.

여기서, 컨베이어(900)로는 체인컨베이어, 벨트컨베이어 등 다양한 종류의 컨베이어가 사용될 수 있으나, 경량물 운반에 적합하고 이송 타이밍을 제어하기 용이한 어태치먼트 체인컨베이어(attachment chains conveyor)를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 어태치먼트 체인컨베이어는 다수의 기어(920)와, 기어(920)에 체결되어 회전하는 체인(910)과, 체인(910)에 길이 방향을 따라 장착되어 연료용기(10)들을 탑재하기 위한 다수의 캐리어(930)와, 기어(920) 또는 체인(910)을 회전시켜 캐리어(930)를 공정별 작업 위치로 이송시켜주는 이송 장치(미도시)를 포함하여 구 성된다. 이송 장치는 제어부(50)의 제어에 의해 체인을 일정 스텝씩 회전시켜 체인에 장착된 각 캐리어(930)가 각각의 공정별 기기의 작업 위치를 순차적으로 거쳐가도록 작동된다.

한편, 작업 공정을 따라 다수의 센서(미도시)와, 경고등 또는 사이렌과 같은 경보 장치(61, 62)가 구비되어, 기기의 오작동에 의해 문제가 발생하였을 때 센서로부터 출력되는 신호를 제어부(50)가 감지하여 해당 기기의 주변에 구비된 경보 장치(61, 62)를 작동시킴으로써 작업 오류가 있음을 작업자에게 알릴 수 있다. 이와 같은 센서 및 그와 관련된 경보 장치의 구성은 후술하여 상세히 설명하기로 한다.

상술한 바와 같이 구성된 인서트 융착 장치를 통해 연료용기(10)에 상부 인서트(20) 및 하부 인서트(30)가 결합되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

연료용기 장착기(100)에 의해 순차적으로 컨베이어(900)의 캐리어(930)에 탑재된 연료용기(10)들은 컨베이어(900)에 의해 이송되어 상부 인서트 삽입기(200), 상부 인서트 융착기(300), 제1 용기반전기(400), 하부 인서트 삽입기(500), 하부 인서트 융착기(600), 제2 용기반전기(700), 연료용기 회수기(800)를 차례대로 통과하게 된다. 먼저 컨베이어(900)에 의해 이송되는 연료용기(10)는 상부 인서트 삽입기(200)에 의해 상부 인서트(20)가 삽입된 다음, 상부 인서트 융착기(300)에 의해 초음파 가열 방식으로 상부 인서트(20)와 연료용기(10)의 접촉면이 긴밀하게 융착된다. 상부 인서트(20)가 융착된 연료용기(10)는 제1 용기반전기(400)에 의해 상하 반전된 후 하부 인서트 삽입기(500)로 공급되어 하부 인서트(30)가 삽입되며, 이어 서 하부 인서트 융착기(600)에 의해 초음파 융착 방식으로 하부 인서트(30)와 연료용기(10)의 접촉면이 긴밀하게 결합된다. 하부 인서트(30)가 융착된 연료용기(10)는 이송 지그에 탑재가 용이하도록 제2 용기반전기(700)에 의해 다시 상하 반전되어 평평한 하부 인서트(30) 저면이 아래로 오는 상태로 세팅된 후, 연료용기 회수기(800)에 의해 일정 개수씩 캐리어(930)로부터 회수되어 운반용 지그(5)에 옮겨진 상태로 외부로 반출되게 된다.

이하, 본 실시예에 따른 인서트 융착 장치를 구성하는 각 공정별 장치에 대하여 그 작업 순서에 따라 상세히 설명하기로 한다.

--- 연료용기 장착기 ---

도 3은 도 2에 도시된 연료용기 장착기를 나타내는 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 연료용기 장착기(100)는 일정 개수의 연료용기(10)가 담겨 있는 운반용 지그(5)들을 정렬하여 작업 위치로 하나씩 공급하는 지그 공급부(110)와, 작업 위치로 공급된 운반용 지그(5)에 담겨있는 연료용기(10)를 파지하여 컨베이어(900)의 캐리어(930)에 탑재하는 연료용기 탑재부(120)로 구성된다.

지그 공급부(110)는 경사면으로 이루어져 연료용기(10)가 담겨 있는 운반용 지그(5)들을 중력에 의해 순차적으로 공급하는 지그 공급대(111)와, 지그 공급대(111)를 따라 공급되는 운반용 지그(5)들을 정해진 작업 위치로 이송시키는 다수 의 지그 이송실린더(115, 116, 117)들로 구성된다.

연료용기 탑재부(120)는 일정 개수의 연료용기(10)를 파지하는 다수의 파지집게(121) 및 각 파지집게(121)가 장착되는 지지블록(122)들로 구성되는 파지부와, 파지부를 수직 및 수평으로 이동시키는 수직 및 수평 실린더(125, 123)로 구성된다. 여기서, 운반용 지그(5)에 담겨있는 연료용기(10)들은 조밀하게 서로 밀착되어 있는 반면 컨베이어(900)의 캐리어(930)들은 일정 간격씩 서로 이격되어 있으므로, 다수의 파지집게(121)로 운반용 지그(5)의 연료용기(10)들을 한번에 다수 파지한 후에 파지된 연료용기(10)들을 각 캐리어(930)에 탑재하기 위해서는 파지집게(121)들간의 간격이 캐리어(930)들 간의 간격만큼 이격될 수 있어야 한다. 따라서, 지지블록(122)들 사이에는 스프링과 같은 탄성 부재를 개재하고, 일측의 지지블록(122)과 구동축이 연결되어 있는 이격실린더(123)를 구비하여, 이격실린더(123)의 작동에 의해 지지블록(122)들 간의 간격을 이격 또는 밀착시켜 줌으로써, 운반용 지그(5) 내에 서로 밀착되어 있는 연료용기(10)들을 일정 간격으로 서로 이격되어 있는 각 캐리어(930) 내에 정확하게 탑재시켜 줄 수 있다.

--- 상부 인서트 삽입기 ---

도 4는 도 2에 도시된 상부 인서트 삽입기를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 상부 인서트 삽입기의 작동 과정을 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상부 인서트 삽입기(200)는 상하면을 관통하는 장착구(239)가 형성되어 상부 인서트(20)를 장착구(239) 내에 장착하는 인서트 장착 블록(230)과, 인서트 장착블록(230)의 슬라이드 운동을 안내하는 안내홈(251)이 형성되어 있고, 안내홈(251)의 저면에 상부 인서트(20) 삽입 위치에 대응하여 상부 인서트(20)를 낙하시키기 위한 관통구(259)가 형성되어 있는 지지판(250)과, 지지판(250) 상부에 구비되고 내부에 다수의 상부 인서트(20)들을 저장해두는 중공부가 형성되어, 내장된 상부 인서트(20)를 중공부 하단을 통해 인서트 장착블록(230)의 장착구(239)로 공급해주는 인서트 공급봉(210)과, 인서트 장착블록(230)을 슬라이드시켜 인서트 장착블록(230)의 장착구(239)를 인서트 공급봉(210)의 하부와 지지판(250)의 관통구(259) 상부 사이를 왕복 이동시켜주는 블록 이송실린더(240)로 구성된다.

또한, 캐리어(930)에 실려 작업 위치로 이송되는 연료용기(10)의 양 측면에는 대향하는 연료용기(10) 측면을 압착하여 연료용기(10)를 정 위치에 고정시켜주는 이동척(275) 및 고정척(285)과, 이동척(275)을 연료용기(10) 측면 방향으로 밀어주는 이동척 구동실린더(270)가 구비되어, 연료용기(10)의 상부에 형성된 상부 삽입구(16)를 정확한 위치에 위치시킬 수 있다. 타측의 고정척(285)은 일측면에 감지핀(287)이 구비되고 스프링과 같은 탄성 부재(286)에 의해 지지되며, 감지핀(287)과 대향하는 위치에는 접촉센서(290)가 구비되는데, 고정블록 실린더의 작동에 의해 이동척(275)이 연료용기(10)를 밀어주게 되면 연료용기(10)가 반대측의 고정척(285)을 압박함으로써 감지핀(287)이 접촉센서(290)와 접촉하게 되어, 접촉센서(290)로부터 출력 신호를 수신하는 제어부(50)는 작업 위치의 캐리어(930) 내에 연료용기(10)가 탑재되어 있는지 여부를 판단할 수 있게 된다. 따라서, 전단의 연료용기 장착기(100)의 오작동으로 인해 특정 캐리어(930)에 연료용기(10)가 탑재되지 않은 경우에는 접촉센서(290)로부터 출력 신호가 발생하지 않게 되며, 이 경우 제어부(50)는 주위에 구비되어 있는 경보 장치(61; 도2 참조)를 작동시켜 작업자에게 이상 상태를 알리게 된다.

여기서, 블록 이송실린더(240)에 의해 장착구(239) 내에 상부 인서트(20)를 장착한 인서트 장착블록(230)이 슬라이딩되어 인서트 장착블록(230)의 장착구(239)가 지지판(250)의 관통구(259) 상부에 위치하게 되면, 장착구(239) 내에 장착된 상부 인서트(20)가 중력에 의해 하부의 연료용기(10) 측으로 낙하하면서 연료용기(10)의 상부 삽입구(16)에 삽입되는데, 지지판(250)의 관통구(259) 상부에 지지판(250)의 관통구(259) 내로 상하 이동하는 인서트 삽입핀(221)과, 인서트 삽입핀(221)을 상하 이동시키는 삽입핀 실린더(222)를 구비하여, 인서트 장착블록(230)의 장착구(239)에서 지지판(250)의 관통구(259)를 통해 낙하하는 상부 인서트(20)를 인서트 삽입핀(221)으로 눌러 줌으로써, 상부 인서트(20)가 연료용기(10)의 상부 삽입구(16) 내에 정확히 안착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 상부 인서트 삽입기(200)의 작동 과정을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 용기 장착기에 의해 캐리어(930)에 탑재된 연료용기(10)가 상부 인서트 삽입기(200)의 작업 위치 상으로 이송되어 오면, 도 5의 (a)에서와 같이, 블록 이송실린더(240)의 실린더축이 후퇴하면서 인서트 장착블록(230)을 슬라이딩시켜 인서트 장착블록(230)의 장착구(239)가 인서트 공급봉(210)의 하부에 위치하게 되 면, 인서트 공급봉(210) 내에 일렬로 적재되어 있는 상부 인서트들 중에 최하부에 위치한 상부 인서트(20)가 중력에 의해 낙하하여 인서트 장착블록(230)의 장착구(239) 내에 안착된다.

이어서, 도 5의 (b)에서와 같이, 블록 이송실린더(240)의 실린더축이 후퇴하면서 인서트 장착블록(230)을 슬라이딩시켜 인서트 장착블록(230)의 장착구(239)가 지지판(250)의 관통구(259) 상부에 위치하게 되면, 인서트 장착블록(230)의 장착구(239) 내에 장착된 상부 인서트(20)가 중력에 의해 관통구(259)를 통과하여 하부의 연료용기(10) 측으로 낙하하게 되는데, 이때 삽입핀 실린더(222)의 작동에 의해 인서트 삽입핀(221)이 하강하면서 상부 인서트(20)를 눌러주게 되면 연료용기(10)의 상부에 형성되어 있는 상부 삽입구(16) 내로 상부 인서트(20)가 안정적으로 삽입된다.

--- 상부 인서트 융착기 ---

도 6은 도 2에 도시된 상부 인서트 융착기를 나타내는 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상부 인서트 융착기(300)는 연료용기(10)에 삽입된 상부 인서트(20)와 연료용기(10) 간의 접촉 부위를 초음파 진동 가열 방식으로 초음파 융착시켜 상부 인서트(20)와 연료용기(10)를 일체로 결합하는 초음파 융착기(310)와, 융착 대상이 되는 연료용기(10)를 안정되게 고정시키는 용기 고정부(350)로 구성된다.

상부 인서트 융착기(300)는 상하로 승강 가능한 융착공구(315)가 구비되어, 하부의 연료용기(10) 방향으로 융착공구(315)를 하강시킴으로써 융착 작업을 수행하게 된다. 또한, 용기 고정부(350)는 연료용기(10)를 양 측면에서 압착하여 고정시켜주는 제1 및 제2 이동척(352, 356)과 각 이동척(352, 356)을 연료용기(10) 방향으로 전진 및 후진시켜주는 제1 및 제2 이동척 구동실린더(351, 355)를 구비하여, 작업 위치로 이송되어온 연료용기(10)를 정 위치에 고정함으로써 융착 작업의 정확도를 향상시킬 수 있다.

--- 제1 용기반전기 ---

도 7은 도 2에 도시된 제1 용기반전기를 나타내는 사시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1 용기반전기(400)는 내부에 몸체 길이 방향을 따라 연료용기(10)를 통과시키기 위한 용기 이동통로가 형성되어 있는 편자형 반전가이드(410)와, 반전가이드(410)를 상하 이송시켜주는 반전가이드 이송실린더(420)와, 반전시킬 연료용기(10)의 하부에 위치하도록 구비되어 해당 연료용기(10) 측으로 압축 공기를 분사하는 공기분사구(430)로 구성된다.

반전가이드(410)는 하방으로 개구되어 있는 양단의 용기 유입구(411) 및 용기 유출구(412) 사이를 편자형의 용기 이동통로가 연결하도록 구성되어 용기 유입구(411)를 통해 유입된 연료용기(10)를 상하 반전시켜 용기 유출구(412)를 통해 배출시키게 되는데, 용기 유입구(411)를 통해 연료용기(10)가 빠른 속도로 유입되면 관성에 의해 용기 이동통로를 통과하면서 용기 이동통로의 중앙부를 통과하는 과정에서 점차 회전하여 상하 반전된 후 중력에 의해 낙하하면서 용기 유출구(412)를 통해 아래로 배출된다.

이와 같이 구성된 반전가이드(410)는 반전가이드 이송실린더(420)에 의해 상승되어 있다가 상하 반전시킬 연료용기(10)가 캐리어(930)에 실려 작업 위치에 도착하게 되면 반전가이드 이송실린더(420)의 작동에 의해 하강하며, 반전가이드(410)의 용기 유입구(411) 내에 해당 연료용기(10)의 상부가 부분적으로 진입하게 되면 정지한다. 이때, 작업 테이블 상면 또는 공기 호스의 일단에 형성되어 있는 공기분사구(430)를 통해 연료용기(10)의 내부로 고압의 압축 공기가 분사되어 연료용기(10)를 상방으로 부양시키게 되며, 부력을 받은 연료용기(10)는 반전가이드(410)의 용기 유입구(411)를 거쳐 용기 이동통로를 지나면서 상하가 반전되어 용기 유출구(412)를 통해 낙하하게 된다. 반전가이드(410)의 용기 유출구(412)는 연료용기(10)가 처음 탑재되어 있던 캐리어(930)로부터 캐리어 이송 방향으로 일정 거리 이격되어 있는 탑재 대상 캐리어(930')의 상부에 위치하도록 구비되어, 용기 유출구(412)를 통해 낙하하는 연료용기(10)가 탑재 대상 캐리어(930) 내에 안착된다.

--- 하부 인서트 삽입기 ---

도 8은 도 2에 도시된 하부 인서트 삽입기를 나타내는 사시도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 하부 인서트 삽입기(500)는 저장되어 있는 하부 인서트(30)들을 정렬하여 순차적으로 공급해주는 하부 인서트 공급부(510)와, 하부 인서트 공급부(510)로부터 공급받은 하부 인서트(30)를 연료용기(10)의 하부 삽입 구(17)에 삽입시켜주는 하부 인서트 삽입부(520)로 구성된다.

하부 인서트 공급부(510)는 저장되어 있는 다량의 하부 인서트(30)를 자체 진동에 의해 순차적으로 정렬하여 배출시켜주는 보울피더(bowl feeder; 511)와, 보울피더(511)로부터 공급되는 하부 인서트(30)들을 진동에 의해 하부 인서트 삽입부(520) 측으로 이송해주는 슈트(chute; 515)로 구성된다.

하부 인서트 삽입부(520)는 슈트(515)를 따라 대기 위치로 이송된 하부 인서트(30)를 양측에서 압착하여 고정시키는 한 쌍의 고정봉(526, 527)과, 고정봉(526, 527) 사이에 지지되어 있는 하부 인서트(30)를 아래로 밀어주어 연료용기(10)의 하부 삽입구(17) 내로 삽입시키는 인서트 삽입핀(521)과, 인서트 삽입핀(521)을 상하 이동시키는 삽입핀 실린더(522)로 구성된다.

또한, 전술한 상부 인서트 삽입기(200)에서와 마찬가지로 작업 대상이 되는 연료용기(10)를 고정시키기 위한 이동척(미도시) 및 고정척(585)이 구비되며, 고정척(585)에 구비되는 감지핀(586)과의 접촉을 감지하는 접촉센서(587)로부터 발생하는 출력 신호에 의해 연료용기(10)의 유무를 판단할 수 있다. 즉, 전단의 제1 용기반전기(400)의 오작동에 의해 작업 위치의 캐리어(930)에 연료용기(10)가 탑재되어 있지 않는 경우, 접촉센서(587)로부터 출력 신호가 발생하지 않게 되므로 제어부(50)는 주위에 구비되어 있는 경보 장치를 작동시켜 작업자에게 이상 상태를 알리게 된다.

상술하여 설명한 하부 인서트 삽입기(500)의 후단에는 하부 인서트 융착 기(600) 및 제2 용기반전기(700)가 구비되어, 연료용기(10)와 하부 인서트(30)의 접촉 부위를 융착시킨 후 다시 상하 반전시켜 캐리어(930)에 최초로 탑재되었던 상태, 즉 연료용기(10)에 삽입 및 융착된 하부 인서트(30)가 아래에 위치하는 상태로 캐리어(930)에 탑재시키게 된다. 여기서, 하부 인서트 융착기(600) 및 제2 용기반전기(700)는 각각 상술한 상부 인서트 융착기(300) 및 제1 용기반전기(400)와 그 구성 및 작용이 동일하므로 이들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

--- 연료용기 회수기 ---

도 9는 도 2에 도시된 연료용기 회수기를 나타내는 사시도이다.

도 9는 도시된 바와 같이, 연료용기 회수기(800)는 일정 개수의 연료용기(10)가 담겨 있는 운반용 지그(5)들을 정렬하여 작업 위치로 하나씩 공급하는 지그 공급부(810)와, 제2 용기반전기(700)로부터 이송되어온 연료용기(10)를 파지하여 지그 공급부(810)에 의해 공급된 운반용 지그(5)에 탑재하는 연료용기 탑재부(820)로 구성된다.

지그 공급부(810)는 경사면으로 이루어져 운반용 지그(5)들을 중력에 의해 순차적으로 공급하는 지그 공급대(811)와, 지그 공급대(811)를 따라 공급되는 운반용 지그(5)들을 정해진 작업 위치로 이송시키는 다수의 지그 이송실린더(815, 816, 817)들로 구성된다.

연료용기 탑재부(820)는 일정 개수의 연료용기(10)를 파지하는 다수의 파지집게(821) 및 각 파지집게(821)가 장착되는 지지블록(822)들로 구성되는 파지부와, 파지부를 수직 및 수평으로 이동시키는 수직 및 수평 실린더(825, 826)로 구성된다. 여기서, 연료용기 탑재부(820)는 앞서 설명한 연료용기 장착기(100)에서와 마찬가지로 지지블록(822)들 사이에 개재되는 탄성 부재와 지지블록(822)들 간의 거리를 조정하기 위한 이격실린더(823)가 구비되어, 각 캐리어(930) 내에 탑재되어 서로 이격되어 있는 다수의 연료용기(10)들을 운반용 지그(5)에 탑재하기 위해 밀착시켜줄 수 있다.

이와 같이 상부 및 하부 인서트(20, 30)와의 융착이 완료된 연료용기(10)들은 연료용기 탑재부(820)에 의해 캐리어(930)로부터 회수되어 일정 개수씩 운반용 지그(5)에 탑재되며, 탑재가 완료된 운반용 지그(5)들은 지그 이송실린더(815, 816, 817)들에 순차적 작동에 의해 이송되어 다음 공정을 위한 배출 위치로 최종적으로 이동된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.

도 1은 일반적인 전자 라이터의 연료용기부 구조를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 라이터의 인서트 융착 장치의 전체 구조를 나타내는 정면도.

도 3은 도 2에 도시된 연료용기 장착기를 나타내는 사시도.

도 4는 도 2에 도시된 상부 인서트 삽입기를 나타내는 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 상부 인서트 삽입기의 작동 과정을 나타내는 도면.

도 6은 도 2에 도시된 상부 인서트 융착기를 나타내는 사시도.

도 7은 도 2에 도시된 제1 용기반전기를 나타내는 사시도.

도 8은 도 2에 도시된 하부 인서트 삽입기를 나타내는 사시도.

도 9는 도 2에 도시된 연료용기 회수기를 나타내는 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5 : 운반용 지그 10 : 연료용기

20 : 상부 인서트 30 : 하부 인서트

50 : 제어부 100 : 연료용기 장착기

110, 810 : 지그 공급부 111 : 지그 공급대

120, 820 : 연료용기 탑재부 121 : 파지집게

122 : 지지블록 200 : 상부 인서트 삽입기

210 : 인서트 공급봉 221, 521 : 인서트 삽입핀

230 : 인서트 장착블록 239 : 장착구

250 : 지지판 251 : 안내홈

259 : 관통구 300, 600 : 인서트 융착기

310 : 초음파 융착기 315 : 융착공구

350 : 용기 고정부 400, 700 : 용기반전기

410 : 반전가이드 430 : 공기분사구

500 : 하부 인서트 삽입기 510 : 하부 인서트 공급부

511 : 보울피더 515 : 슈트

520 : 하부 인서트 삽입부 800 : 연료용기 회수기

900 : 컨베이어 930 : 캐리어

123,125,126,222,240,270,351,355,420,522,823,825,826 : 실린더

Claims

전자 라이터의 연료용기(10)에 상부 인서트(20) 및 하부 인서트(30)를 순차적으로 삽입하여 융착시키는 장치에 있어서,

연료용기(10)를 탑재하기 위한 다수의 캐리어(930)가 구비되어 상기 캐리어(930)에 탑재된 연료용기(10)들을 공정별 작업 위치로 순차적으로 이송시키는 컨베이어(900)와;

외부로부터 공급되는 연료용기(10)들을 정렬시켜 컨베이어(900)의 캐리어(930)에 탑재하는 연료용기 장착기(100)와;

상부 인서트들을 정렬시켜 연료용기(10)의 상부 삽입구(16)에 각각 삽입하는 상부 인서트 삽입기(200)와;

연료용기(10)에 삽입된 상부 인서트와 연료용기(10) 간의 접촉 부위를 초음파 융착하는 상부 인서트 융착기(300)와;

상부 인서트가 융착된 연료용기(10)를 하부 삽입구(17)가 상방을 향하도록 상하 반전시키는 제1 용기반전기(400)와;

하부 인서트(30)들을 정렬시켜 상하 반전된 연료용기(10)의 하부 삽입구(17)에 각각 삽입하는 하부 인서트 삽입기(500)와;

연료용기(10)에 삽입된 하부 인서트(30)와 연료용기(10) 간의 접촉 부위를 초음파 융착하는 하부 인서트 융착기(600); 및

상기 융착 장치를 구성하는 각 구성 요소들의 동작을 제어하는 제어부(50);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 라이터의 인서트 융착 장치.
제 1항에 있어서,

상기 연료용기 장착기(100)는,

일정 개수의 연료용기(10)가 담겨 있는 운반용 지그(5)들을 정렬하여 작업 위치로 하나씩 공급하는 지그 공급부(110)와;

작업 위치로 공급된 운반용 지그(5)에 담겨있는 연료용기(10)를 파지하여 상기 컨베이어(900)의 캐리어(930)에 탑재하는 연료용기 탑재부(120);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 라이터의 인서트 융착 장치.
제 2항에 있어서,

상기 지그 공급부(110)는,

경사면으로 이루어져 연료용기(10)가 담겨 있는 운반용 지그(5)들을 중력에 의해 순차적으로 공급하는 지그 공급대(111)와;

상기 지그 공급대(111)를 따라 공급되는 운반용 지그(5)들을 정해진 작업 위치로 이송시키는 다수의 지그 이송실린더(115, 116, 117)들로 구성되고,

상기 연료용기 탑재부(120)는,

일정 개수의 연료용기(10)를 파지하는 다수의 파지집게(121) 및 상기 파지집게(121)가 각각 장착되는 지지블록(122)들로 구성되는 파지부와;

상기 파지부를 수직으로 이동시키는 수직 실린더(125)와;

상기 파지부를 수평으로 이동시키는 수평 실린더(126);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 라이터의 인서트 융착 장치.
제 1항에 있어서,

상기 상부 인서트 삽입기(200)는,

상하면을 관통하는 장착구(239)가 형성되어 상부 인서트를 상기 장착구(239) 내에 장착하는 인서트 장착블록(230)과;

상기 인서트 장착블록(230)의 슬라이드 운동을 안내하는 안내홈(251)이 형성되어 있고, 상기 안내홈(251)의 저면에 상부 인서트 삽입 위치에 대응하여 상부 인서트를 낙하시키기 위한 관통구(259)가 형성되어 있는 지지판(250)과;

상기 지지판(250) 상부에 구비되고 내부에 다수의 상부 인서트들을 저장해두는 중공부가 형성되어, 내장된 상부 인서트를 상기 중공부 하단을 통해 상기 인서트 장착블록(230)의 장착구(239)로 공급해주는 인서트 공급봉(210)과;

상기 인서트 장착블록(230)을 슬라이드시켜 상기 인서트 장착블록(230)의 장착구(239)를 상기 인서트 공급봉(210)의 하부와 상기 지지판(250)의 관통구(259) 상부 사이로 왕복 이동시켜주는 블록 이송실린더(240);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 라이터의 인서트 융착 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제1 용기반전기(400)는,

내부에 몸체 길이 방향을 따라 연료용기(10)를 통과시키기 위한 용기 이동통로가 형성되어 있는 편자형 반전가이드(410)와;

상기 반전가이드(410)를 상하 이송시켜주는 반전가이드 이송실린더(420)와;

반전시킬 연료용기(10)의 하부에 위치하도록 구비되어 상기 연료용기(10) 측으로 압축 공기를 분사하는 공기분사구(430);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 라이터의 인서트 융착 장치.
제 1항에 있어서,

상기 하부 인서트 삽입기(500)는,

저장되어 있는 하부 인서트(30)들을 정렬하여 순차적으로 공급해주는 하부 인서트 공급부(510)와;

상기 하부 인서트 공급부(510)로부터 공급받은 하부 인서트(30)를 연료용기(10)의 하부 삽입구(17)에 삽입시켜주는 하부 인서트 삽입부(520);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 라이터의 인서트 융착 장치.
제 6항에 있어서,

상기 하부 인서트 공급부(510)는,

저장되어 있는 다량의 하부 인서트(30)를 자체 진동에 의해 순차적으로 정렬하여 배출시켜주는 보울피더(bowl feeder; 511)와;

상기 보울피더(511)로부터 공급되는 하부 인서트(30)들을 진동에 의해 하부 인서트(30) 삽입부 측으로 이송해주는 슈트(chute; 515);

로 구성되고,

상기 하부 인서트 삽입부(520)는,

상기 슈트(515)를 따라 대기 위치로 이송된 하부 인서트(30)를 양측에서 압착하여 고정시키는 한 쌍의 고정봉(526, 527)과;

상기 고정봉(526, 527) 사이에 지지되어 있는 하부 인서트(30)를 아래로 밀어주어 연료용기(10)의 하부 삽입구(17) 내로 삽입시키는 인서트 삽입핀(521)과;

상기 인서트 삽입핀(521)을 상하 이동시키는 삽입핀 실린더(522);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 라이터의 인서트 융착 장치.
제 1항에 있어서,

상기 인서트 융착 장치는,

상기 하부 인서트 융착기(600)에서 하부 인서트(30)가 융착된 연료용기(10)를 하부 인서트(30)가 하부에 위치하도록 상하 반전시키는 제2 용기반전기(700)와;

상기 제2 용기반전기(700)로부터 공급되는, 상부 인서트(20) 및 하부 인서트(30)의 삽입 및 융착이 완료된 연료용기(10)들을 일정 개수씩 취합하여 운반용 지그(5)에 탑재하는 연료용기 회수기(800);

를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 라이터의 인서트 융착 장치.
제 8항에 있어서,

상기 제2 용기반전기(700)는,

내부에 몸체 길이 방향을 따라 연료용기(10)를 통과시키기 위한 용기 이동통로가 형성되어 있는 편자형 반전가이드(410)와;

상기 반전가이드(410)를 상하 이송시켜주는 반전가이드 이송실린더(420)와;

반전시킬 연료용기(10)의 하부에 위치하도록 구비되어 상기 연료용기(10) 측으로 압축 공기를 분사하는 공기분사구(430);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 라이터의 인서트 융착 장치.
제 8항에 있어서,

상기 연료용기 회수기(800)는,

일정 개수의 연료용기(10)가 담겨 있는 운반용 지그(5)들을 정렬하여 작업 위치로 하나씩 공급하는 지그 공급부(810)와;

상기 제2 용기반전기(700)로부터 이송되어온 연료용기(10)를 파지하여 상기 지그 공급부(810)에 의해 공급된 운반용 지그(5)에 탑재하는 연료용기 탑재부(820);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 라이터의 인서트 융착 장치.