KR20130037259A - 듀얼 엠보스 고속 포장 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 장치는, 부품 공급 라인(150)으로부터 공급되는 부품(151)을 부품 포장을 위한 엠보스 라인(160)으로 안내하는, 엠보스 고속 포장 장치(100)에 관한 것이다. 더욱 특이적으로, 본 발명의 장치는, 둘 이상의 엠보스 라인(160)을 가지며, 부품 공급 라인으로부터 공급되는 부품을 선택적으로 제 1 엠보스 라인 및 제 2 엠보스 라인(160)으로 공급하는 방식을 제공하는, 듀얼 엠보스 고속 포장 장치(100)이다.

Description

듀얼 엠보스 고속 포장 장치 {DUAL EMBOSS HIGH-SPEED PACKING DEVICE}
본 발명의 장치는, 부품 공급 라인(150)으로부터 공급되는 부품(151)을 부품 포장을 위한 엠보스 라인(160)으로 안내하는, 엠보스 고속 포장 장치(100)에 관한 것이다. 더욱 특이적으로, 본 발명의 장치는, 둘 이상의 엠보스 라인(160)을 가지며, 부품 공급 라인으로부터 공급되는 부품을 선택적으로 제 1 엠보스 라인 및 제 2 엠보스 라인(160)으로 공급하는 방식을 제공하는, 듀얼 엠보스 고속 포장 장치(100)에 관한 것이다.
콘넥터 등의 소형 부품을 릴 포장하는 엠보스 포장기는 당업계에서 널리 사용되고 있다. 일반적으로 엠보스 포장기는 콘넥터 등과 같은 소형의 전자부품을 자동 또는 수동으로 릴 포장하는 설비로서, 부품의 형상으로 엠보스되어 있는 포켓에 부품을 넣고 그 위를 커버테이프로 열융착하여 마감하는 전자부품 포장설비이다.
콘넥터를 포장하는 경우 하나의 릴에 보통 1,000～3,000개 정도의 콘넥터를 포장할 수 있다. 이러한 엠보스 포장기는 콘넥터 등의 전자부품 생산을 위한 자동화 라인상에 인라인(IN LINE)될 경우, 부품 생산부터 포장까지의 전체 공정이 자동으로 이루어지게 된다.
기존 엠보스 포장기의 경우에는 1세트의 단일 라인으로 이루어져 있기 때문에 원하는 수량을 다 포장한 후에는 설비를 세운 다음 포장 완료된 보빈을 빼내고 새 보빈을 갈아 끼워야 하고, 또 릴과 커버테이프 등을 재공급하거나 다시 세팅을 할 때에도 설비를 세워야 하는 비효율적인 측면이 있다.
즉, 포장 단위의 교체시마다 고가의 자동화 설비를 세워야 하기 때문에 생산성 저하를 초래하는 단점이 있다. 특히, 설비가 고속화되면서 약 30분에 1회씩 설비를 세우고 보빈을 교체하는데 10분 정도가 소요되기 때문에 설비 가동율이 크게 떨어지는 단점이 있다.
이와 같이, 보빈의 교체, 커버테이프의 재공급 및 세팅 등의 시간을 줄일 수 있는 장치에 대한 요구가 있다. 또한 작업 불량시 불량을 치유함에 있어서도 연속적인 작업이 계속 이뤄질 수 있도록 하는 연속 엠보스 포장기에 대한 요구가 있다.
이러한 단점을 개선 종래의 특허로는, 등록실용 20-0352946호가 참조된다. 2개의 라인을 2열로 나란하게 배치하여 1개의 라인에서 작업이 종료됨과 동시에 자동으로 다른 1개의 라인에서 작업이 개시되는 연속적인 작업 사이클을 가능하게 하는 장치에 대해 공개하고 있다. 이는 두 개의 포장 라인을 구비하고 한 라인의 정비시 다른 라인을 활용하여 연속적으로 작업을 수행할 수 있지만, 부품 공급라인으로 직접 포장 라인으로 이송되는 것으로 그 효율이 떨어지며, 공급라인으로 부품을 공급 받고 포장라인으로 이송하는 복잡한 장치를 구비하여야 했다.
그러나, 본 발명은 아래에서 자세히 설명되는 바와 같이, 다수 개의 부품 수용부를 가지는 원판과 상기 원판에 대칭하여 배치되는 둘 이상의 포장 라인을 구비하여, 더욱 단순한 구성으로 빠르고 효율적인 연속 공정을 수행할 수 있도록 하였다.
본 발명은, n개의 부품 수용부(110)를 원주 둘레에 일정한 간격으로 갖는 원판(120); 상기 원판(120)의 부품 수용부에, 직렬 스텝 방식으로 부품을 공급하는 부품 공급 라인(150); 상기 부품 공급 라인과 평행하지 않게 배치된 직렬 스텝 방식으로 엠보스를 공급하는, 2개의 엠보스 라인(160)으로서, 2개의 엠보스 라인의 각각은 상기 부품 공급 라인(150)에 수직한 지름에 의해 나뉜, 2개의 엠보스 라인(160); 상기 상부 원판을 회동시키는 구동부; 부품 공급 라인으로부터 운반되는 부품(151)을 낱개로 분리시켜 부품 수용부(110)에 부품을 삽입시키는, 제 1 부품 공급부(160); 상기 부품 수용부(110)로부터 상기 2개의 엠보스 라인(160)을 따라 운반되는 엠보스(161)로 부품을 삽입시키는, 제 2 부품 공급부(162); 및 제어부를 포함하는, 듀얼 엠보스 고속 포장 장치(100)로서, 상기 부품 공급 라인(150)으로부터 공급되는 부품(151)은 원판(120)의 부품 수용부(110)에 수용되어 원판(120)이 일 방향으로 회전하여 부품을 2개의 엠보스 라인 중 제 1 엠보스 라인에 부품을 공급할 수 있고, 사전에 설정된 조건에 따라 제어부는 상기 원판을 반대 방향으로 회전시킬 수 있고, 이에 의해 부품은 2개의 엠보스 라인 중 제 2 엠보스 라인에 부품을 공급하게 되는, 듀얼 엠보스 고속 포장 장지를 포함한다.
상기 엠보스 라인에는 부품 안착 확인 센서(210)를 구비하여 엠보스 내에 부품의 안착 여부를 확인하며, 상기 사전에 설정된 조건이 부품 안착 센서에 의한 안착 여부이다.
n개의 부품 수용부는 4개 이상인 것이 바람직하고, 4개의 수용부인 경우 원주 상에서 일정한 간격을 이루도록 배치되며, 4개의 부품 수용부를 가질 경우 N1, N2, N3, N4 수용부를 가지며, N1 수용부에서 부품 공급라인으로부터 부품을 공급받고, 원판은 2개의 엠보스 라인 중 제 1 엠보스 라인으로 회전하여 N1 수용부가 제 1 엠보스 라인에 위치하고, N1 수용부의 부품은 제 1 엠보스 라인에 공급되며 동시에 N2 수용부에 부품이 공급되고, 부품 안착 확인 센서에 의해 엠보스 내에 부품이 안착되었는지를 확인하며, 안착이 이루어졌으면 다시 원판은 회전하여 N2 수용부가 제 1 엠보스 라인에 위치하도록 회전한다. 그리고 이를 반복한다. 만약에 부품의 안착이 이루어지지 아니한 경우에는, 원판은 반대로 회전하여 다시 N2 수용부가 제 2 엠보스 라인의 엠보스 위에 위치하도록 회전하고, N1 수용부는 부품 공급라인에 위치하여 부품을 공급받아서 상기 제 1 엠보스 라인에서의 안착 여부 확인 및 반복 과정을 수행한다.
본 발명의 대안적인 구체예로서, 8개의 수용부인 경우 원주 상에서 일정한 간격을 이루도록 배치되며, 8개의 부품 수용부를 가질 경우 N1 - N8 수용부를 가지며, N1 수용부에서 부품 공급라인으로부터 부품을 공급받게 되고, 이때 N3과 N7 부품 수용부 위치에 2개의 엠보스 라인이 배치되는 것이 바람직하다. 원판은 2개의 엠보스 라인 중 제 1 엠보스 라인으로 45도 회전하고, 이때 N8 부품 수용부가 부품 공급라인에 위치하여 부품이 N8 수용부에 공급되며, 다시 45도 회전하여 N1 수용부의 부품은 제 1 엠보스 라인에 공급되며 동시에 N7 수용부에 부품이 공급되고, 부품 안착 확인 센서에 의해 엠보스 내에 부품이 안착되었는지를 확인하며, 안착이 이루어졌으면 다시 원판은 회전하여 N8 수용부가 제 1 엠보스 라인에 위치하도록 회전한다. 그리고 이를 반복한다. 만약에 부품의 안착이 이루어지지 아니한 경우에는, 원판은 반대로 90도 회전하여 다시 N7 수용부가 제 2 엠보스 라인의 엠보스 위에 위치하도록 회전하고, N1 수용부는 부품 공급라인에 위치하여 부품을 공급받아서 상기 제 1 엠보스 라인에서의 안착 여부 확인 및 반복 과정을 수행한다.
상술한 목적 및 관련된 목적을 달성하기 위해서, 하나 이상의 실시예들이 아래에서 설명되고, 특히 청구항에서 특정되는 특징들을 포함한다. 하기 설명 및 관련 도면은 이러한 실시예들의 예시적인 양상들을 보다 상세히 설명한다. 이러한 양상들은 단지 일 예일 뿐이며, 다양한 변형이 가능함을 당업자는 잘 이해할 수 있을 것이다. 또한, 제시된 실시예들은 이러한 실시예들 및 이러한 실시예들의 균등물 모두를 포함하는 것으로 해석된다.
관습에 따라 도면의 다양한 특징들은 실측에 따라 도시되지 않을 수 있다. 따라서, 다양한 특징들의 치수들은 간명성을 위하여 임의로 확대되거나 감소될 수 있다. 또한, 도면의 일부가 간명성을 위해 단순화될 수 있다. 따라서, 도면은 제시된 장치(예를 들어 디바이스) 또는 방법의 모든 컴포넌트들을 도시하지 않을 수도 있다. 마지막으로, 유사한 도면번호들이 상세한 설명 및 도면 전반에서 유사한 특징들을 나타내는데 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명을 예시하는 사시도이다.
도 2a 및 2b는 부품을 부품 수용부에서 엠보스 라인으로 안내하는 방식을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 부품 수용부가 4개인 것을 예시한다.
도 4은 본 발명의 부품 수용부가 8개인 것을 예시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 장치는, 부품 공급 라인(150)으로부터 공급되는 부품(151)을 부품 포장을 위한 엠보스 라인(160)으로 안내하는, 엠보스 고속 포장 장치(100)에 관한 것이다.
더욱 특이적으로, 본 발명의 장치는, 둘 이상의 엠보스 라인(160)을 가지며, 부품 공급 라인으로부터 공급되는 부품을 선택적으로 제 1 엠보스 라인 및 제 2 엠보스 라인(160)으로 공급하는 방식을 제공하는, 듀얼 엠보스 고속 포장 장치(100)이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 장치는, n개의 부품 수용부(110)를 원주 둘레에 일정한 간격으로 갖는 원판(120); 상기 상부 원판을 회동시키는 구동부; 부품 공급 라인으로부터 운반되는 부품(151)을 낱개로 분리시켜 부품 수용부(110)에 부품을 삽입시키는, 제 1 부품 공급부(170); 상기 부품 수용부(110)로부터 상기 2개의 엠보스 라인(160)을 따라 운반되는 엠보스(161)로 부품을 삽입시키는, 제 2 부품 공급부(162); 및 제어부를 포함한다.
본 발명의 장치는 하나의 부품 공급라인과 두 개의 포장라인(엠보스 라인)을 구비한다. 하나의 부품 공급라인에서 공급되는 부품을 두 개의 포장라인 중 어느 하나의 라인으로 공급하며 부품을 포장하며, 부품을 공급받는 라인에 엠보스 등의 포장용품의 교체시 또는 정지 상황 발생시 대기 중에 나머지 하나의 포장라인으로 부품이 안내되어 부품의 연속 포장을 실현한다.
본 발명의 장치에서의 상기 부품 수용부는 공급라인(150)에서 공급되는 부품을 엠보스 라인으로 안내될 때까지 일시적으로 수용하는 구성이다. 이러한 목적을 위해 다양한 모양 및 형태일 수 있다. 본 발명의 부품 수용부는 예시적으로 원판의 원주 둘레에 위치한다. 부품을 부품 공급라인으로부터 공급받는 부분과, 부품을 엠보스 라인으로 공급하는 부분을 포함한다. 본 발명은 예시적으로 상기 공급받는 부분과 상기 공급하는 부분이 전부 열려 있는 구성을 도면에 예시하고 있다. 당업자는 다양한 형태로 부품을 공급받고 부품을 공급하는 구성을 착안할 수 있음은 자명할 것이다. 도면에 예시된 방식에 국한되지 아니함을 이해할 것이다.
상기 부품 공급라인(150)은 부품 수용부로 부품을 공급하는 구성이다. 그 방식에는 제한이 없고 환경에 맞는 다양한 부품 공급구성을 구성할 수 있음은 당업자에 자명할 것이다.
본 발명은 예시적으로 직렬 스텝 방식으로 부품을 공급하는 방식을 제시하였다. 이에 국한되지 아니함 또한 자명할 것이다. 직렬로 배치된 부품(151)들은 라인을 이루고 있다. 이러한 부품공급라인(150)은 부품 수용부 위를 지나도록 배치되어 있다. 상기 부품 공급라인은 스텝 방식으로 진행된다. 부품 수용부가 부품을 공급받고, 원판의 회전에 의해 다른 부품 수용부가 부품 공급라인의 아래에 위치하는 간격에 맞추어 스텝 방식으로 진행한다.
부품 공급 라인에 부품은 낱개로 분리된 상태로 공급될 수 있거나 일렬로 연결되어 공급시 낱개로 분리 공급되는 방식을 취할 수 있다.
상기 부품의 공급은 자유 낙하에 의해 부품 수용부에 공급하는 방식을 택하거나 도 1의 170에서 예시하는 바와 같이 부품 수용부로 눌러서 안내하는 별도의 부품 공급부를 가질 수 있다.
상기 구동부(도시되지 않음)는 원판을 회전시키는 구성이다. 시계방향 또는 그 반대방향으로 회전시킨다. 스텝 방식 회전이며, 수용부의 개수(n)에 따라 360°/n의 각도 또는 이의 배수로 스텝 회전된다. 회전 간격은 수용부에 부품이 수용되고 다른 수용부가 부품을 수용하는 위치에 오고 부품을 수용한 수용부가 부품을 공급하는 간격에 따라 스텝 회전된다.
상기 부품 공급부(162)는 부품 수용부로부터의 부품을 엠보스 라인으로 공급하는 구성이다. 그 방식에는 제한되지 아니한다. 예를 들어, 부품 수용부의 하부면은 부품 수용부의 부품을 수용하고 엠보스 라인까지 안내하는 동안 아래는 닫혀있고, 부품 수용부의 아래에 있는 엠보스 라인으로 부품을 전달할 때 열리도록 구성할 수 있다. 이와 같이, 작업 환경 등에 따라 당업자는 용이하게 이를 설계할 수 있음을 자명할 것이다.
본 발명에서는 예시적으로 도 1 및 도 2에서 예시하는 바와 같은 구성을 가진다. 부품 수용부의 하부면(220)에 부품의 너비보다 큰 하부면 개구를 가진다. 부품의 아래 방향으로 떨어지지 않도록 지지하기 위해 하부 원판(120)이 하부면(220)아래에 있다. 상기 하부 원판은 엠보스 라인으로 부품이 공급되도록, 엠보스 라인의 엠보스가 위치하는 하부 원판의 부분이 부품의 너비보다 큰 개구를 하부원판 개구를 가진다. 부품은 엠보스 라인으로 안내되어 하부면 개구와 하부원판 개구가 연결되면 부품은 엠보스로 자유 낙하된다.
즉, 부품 공급 라인(150)으로부터 공급되는 부품은 부품 수용부의 위로 열린 부분으로 공급되고, 하부 원판에 의해 부품은 아래가 지지되며, 상부 원판의 회전과 함께 회전되는 부품 수용부에 의해, 부품 수용부 내의 부품은 회전된다. 상기 회전은 엠보스 라인이 위치하는 곳까지 진행되며, 엠보스 라인은 하부 원판의 아래에 위치되며, 하부 원판은 엠보스 라인이 위치하는 곳에 개구를 가지며, 상기 회전 안내된 부품은 하부 원판의 개구를 통해 하부 원판의 아래에 위치하는 엠보스로 부품이 공급된다. 상기 공급은 중력에 의한 자유낙하에 의할 수 있고, 부품을 위에서 아래로 누르는 별도의 구성을 두어 달성할 수 있을 것이다.
본 발명의 장치는, 상기 엠보스 라인에는 부품 안착 확인 센서(210)를 포함한다. 상기 부품 안착 확인 센서는 도 2에서 보는 바와 같이 엠보스 라인의 엠보스 아래에 위치한다. 상기 센서는 부품의 안착을 확인한다. 이 센서의 종류에 본 발명이 한정되는 것이 아니다. 적외선 장치와 같은 다양한 센서를 통해 부품의 엠보스에의 안착 여부를 확인한다.
도 3은 본 발명의 부품 수용부가 4개인 것을 예시한다. 상기 4개의 부품 수용부(1, N2, N3, N4) 상부원판의 원주 상에서 일정한 간격을 이룬다. 상부 원판은 하부 원판의 지름보다 작다. 하부 원판의 크기는 부품 수용부의 하부면을 포함할 수 있는 정도로 크다. 하부 원판은 상기 설명한 바와 같이 부품 수용부의 부품을 지지하는 구성이다.
N1 수용부에서 부품 공급라인으로부터 부품을 공급받고, 상부 원판은 2개의 엠보스 라인 중 제 1 엠보스 라인으로 회전하여 N1 수용부가 제 1 엠보스 라인에 위치하고, N1 수용부의 부품은 제 1 엠보스 라인에 공급되며 동시에 N2 수용부에 부품이 공급되고, 부품 안착 확인 센서에 의해 엠보스 내에 부품이 안착되었는지를 확인하며, 안착이 이루어졌으면 다시 원판은 회전하여 N2 수용부가 제 1 엠보스 라인에 위치하도록 회전한다. 이를 반복한다.
만약에 부품의 안착이 이루어지지 아니한 경우에는, 원판은 반대로 회전하여 다시 N2 수용부가 제 2 엠보스 라인의 엠보스 위에 위치하도록 회전하고, N1 수용부는 부품 공급라인에 위치하여 부품을 공급받아서 상기 제 1 엠보스 라인에서의 안착 여부 확인 및 반복 과정을 수행한다.
도 4는 본 발명의 부품 수용부가 8개인 것을 예시한다. 8개의 수용부(N1 - N8 수용부)인 경우 원주 상에서 일정한 간격을 이루도록 배치되며, N1 수용부에서 부품 공급라인으로부터 부품을 공급받게 되고, 이때 N3과 N7 부품 수용부 위치에 2개의 엠보스 라인이 배치되는 것이 바람직하다. 원판은 2개의 엠보스 라인 중 제 1 엠보스 라인으로 45도 회전하고, 이때 N8 부품 수용부가 부품 공급라인에 위치하여 부품이 N8 수용부에 공급되며, 다시 45도 회전하여 N1 수용부의 부품은 제 1 엠보스 라인에 공급되며 동시에 N7 수용부에 부품이 공급되고, 부품 안착 확인 센서에 의해 엠보스 내에 부품이 안착되었는지를 확인하며, 안착이 이루어졌으면 다시 원판은 회전하여 N8 수용부가 제 1 엠보스 라인에 위치하도록 회전한다. 이를 반복한다.
만약에 부품의 안착이 이루어지지 아니한 경우에는, 원판은 반대로 90도 회전하여 다시 N7 수용부가 제 2 엠보스 라인의 엠보스 위에 위치하도록 회전하고, N1 수용부는 부품 공급라인에 위치하여 부품을 공급받아서 상기 제 1 엠보스 라인에서의 안착 여부 확인 및 반복 과정을 수행한다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (2)

  1. n개의 부품 수용부(110)를 원주 둘레에 일정한 간격으로 갖는 원판(120);
    상기 원판(120)의 부품 수용부에, 직렬 스텝 방식으로 부품을 공급하는 부품 공급 라인(150);
    상기 부품 공급 라인과 평행하지 않게 배치된 직렬 스텝 방식으로 엠보스를 공급하는, 2개의 엠보스 라인(160)으로서, 2개의 엠보스 라인의 각각은 상기 부품 공급 라인(150)에 수직한 지름에 의해 나뉜, 2개의 엠보스 라인(160);
    상기 상부 원판을 회동시키는 구동부;
    부품 공급 라인으로부터 운반되는 부품(151)을 낱개로 분리시켜 부품 수용부(110)에 부품을 삽입시키는, 제 1 부품 공급부(170);
    상기 부품 수용부(110)로부터 상기 2개의 엠보스 라인(160)을 따라 운반되는 엠보스(161)로 부품을 삽입시키는, 제 2 부품 공급부(162); 및
    제어부를 포함하는, 듀얼 엠보스 고속 포장 장치(100)로서,
    상기 부품 공급 라인(150)으로부터 공급되는 부품(151)은 원판(120)의 부품 수용부(110)에 수용되어 원판(120)이 일 방향으로 회전하여 부품을 2개의 엠보스 라인 중 제 1 엠보스 라인에 부품을 공급할 수 있고,
    사전에 설정된 조건에 따라 제어부는 상기 원판을 반대 방향으로 회전시킬 수 있고, 이에 의해 부품은 2개의 엠보스 라인 중 제 2 엠보스 라인에 부품을 공급하게 되는,
    듀얼 엠보스 고속 포장 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엠보스 라인에는 부품 안착 확인 센서(210)를 구비하여 엠보스 내에 부품의 안착 여부를 확인하며,
    상기 사전에 설정된 조건이 부품 안착 센서에 의한 안착 여부인,
    듀얼 엠보스 고속 포장 장치.
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