KR20190023329A

KR20190023329A - 엣지 코어 스핀 용착 장치

Info

Publication number: KR20190023329A
Application number: KR1020170108869A
Authority: KR
Inventors: 김준섭; 정종춘
Original assignee: (주)피엔티
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2019-03-08
Also published as: KR102013752B1

Abstract

집수관과 집수관 외주면에 권취된 필터 시트를 구비한 필터 보디의 집수관 양 측 단부에 엣지 코어를 접합시키는 엣지 코어 스핀 용착 장치가 개시된다. 엣지 코어 스핀 용착 장치는, 필터 보디를 단속적(斷續的)으로 일 방향으로 이송하는 컨베이어(conveyor), 컨베이어에 의해 이송되는 필터 보디의 집수관 일 측 단부에 엣지 코어를 회전시키면서 밀어 넣어 용착(welding)시키는 제1 용착 유닛, 컨베이어에 의해 이송되는 필터 보디의 집수관 타 측 단부에 엣지 코어를 회전시키면서 밀어 넣어 용착(welding)시키는 제2 용착 유닛, 및 필터 보디의 진행 경로 상에서 제1 용착 유닛과 제2 용착 유닛 사이에 배치되며, 필터 보디를 자신의 진행 방향 및 길이 방향에 모두 직교하는 회전 축선을 중심으로 반바퀴 회전시키는 회전 유닛을 구비한다. 제1 용착 유닛 및 제2 용착 유닛은 각각, 엣지 코어를 고속으로 회전시키면서 집수관의 단부에 밀어 넣는 용착 공구를 구비한 엣지 코어 용착기, 및 엣지 코어가 집수관의 단부에 삽입되는 동안 필터 보디를 움직이지 않게 잡아주는 필터 보디 홀더(holder)를 구비한다.

Description

엣지 코어 스핀 용착 장치{Apparatus for spin-welding edge core of strainer pipe}

본 발명은 정수기에 사용되는 필터 모듈을 제조하기 위하여 필터 보디의 집수관의 양 단부에 엣지 코어를 스핀 용착(spin welding)하여 결합하는 엣지 코어 스핀 용착 장치에 관한 것이다.

정수기는 외부로부터 공급된 원수에서 각종 오염 물질을 필터링(filtering)하여 깨끗이 정화된 정수를 공급하는 장치이다. 정수기는 필터링 방식에 따라 구분될 수 있는데, 그 중에서 예컨대, 역삼투 방식의 정수기는 내부에 원통형의 필터 모듈을 구비한다. 다만, 상기 원통형의 필터 모듈이 역삼투 방식의 정수기에만 한정적으로 사용되는 것은 아니다.

상기 원통형의 필터 모듈은 중공(中孔) 파이프(pipe) 형상의 집수관과, 상기 집수관의 외주면에 권취된 필터 시트(filter sheet)를 구비한다. 통상적으로, 원통형의 필터 모듈을 제조하는 방법은, 사각 시트 형태의 필터 시트에 접착제를 도포하는 단계와, 상기 중공 파이프형 집수관의 외주면에 권취하고 상기 접착제를 경화시켜 상기 필터 시트가 상기 집수관에서 풀어지지 않게 고정하는 단계와, 상기 집수관의 길이 방향 양 단부가 상기 집수관의 길이 방향으로 상기 필터 시트보다 돌출되도록, 상기 집수관의 길이 방향 양 단부를 덮고 있는 필터 시트를 절단 제거하는 단계, 즉 트리밍(trimming) 단계를 구비한다.

상기 트리밍 단계를 통해 버려지는 필터 시트로 인해 상기 원통형의 필터 모듈 제조 원가가 상승하고, 트리밍 작업 자체도 번거롭다. 이러한 문제점을 개선하고자, 길이가 긴 중공 파이프에 길이가 긴 필터 시트를 접착제로 권취 고정하여 길이가 긴 봉형 정수 필터를 형성하고, 상기 봉형 정수 필터를 복수 개의 원통형의 필터 보디(body)로 절단하고, 상기 절단된 원통형의 필터 보디 중심의 집수관 양 단부에 상기 집수관과 같은 외경을 갖는 엣지 코어를 고정 결합하여 필터 모듈을 제조하는 방법이 적용될 수 있다.

공개특허공보 제10-2016-0087586호

본 발명은, 원통형의 필터 보디를 일 방향으로 진행시키면서 집수관의 양 단부에 엣지 코어를 순차적으로 스핀 용착(spin welding)에 의해 고정 결합하는 엣지 코어 스핀 용착 장치를 제공한다.

본 발명은, 집수관과 상기 집수관 외주면에 권취된 필터 시트를 구비한 필터 원통형의 필터 보디(filter body)의 집수관 양 측 단부에 엣지 코어(edge core)를 접합시키는 장치로서, 상기 필터 보디를 단속적(斷續的)으로 일 방향으로 이송하는 컨베이어(conveyor), 및 상기 필터 보디의 일 측 단부 및 타 측 단부에 엣지 코어를 용착(welding)시키는 제1 용착 유닛 및 제2 용착 유닛을 구비하고, 상기 제1 용착 유닛 및 제2 용착 유닛은 각각, 상기 엣지 코어를 고속으로 회전시키면서 상기 집수관의 단부에 밀어 넣는 용착 공구를 구비한 엣지 코어 용착기, 및 상기 엣지 코어가 상기 집수관의 단부에 삽입되는 동안 상기 필터 보디를 움직이지 않게 잡아주는 필터 보디 홀더(holder)를 구비하는 엣지 코어 스핀 용착 장치를 제공한다.

상기 제1 용착 유닛의 엣지 코어 용착기 및 상기 제2 용착 유닛의 엣지 코어 용착기는 상기 컨베이어의 일 측 주변에 서로 이격되게 배치되고, 상기 엣지 코어 스핀 용착 장치는, 상기 필터 보디의 진행 경로 상에서 상기 제1 용착 유닛과 상기 제2 용착 유닛 사이에 배치되며, 상기 필터 보디의 진행 방향 및 길이 방향에 모두 직교하는 회전 축선을 중심으로 상기 필터 보디를 반바퀴 회전시키는 회전 유닛을 더 구비할 수 있다.

상기 회전 유닛은, 상기 필터 보디를 가운데에 놓고 서로 가까워지게 이동하여 상기 필터 보디를 파지하고, 상기 필터 보디를 파지한 상태로부터 서로 이격되게 이동하여 상기 필터 보디 파지 상태를 해제하는 한 쌍의 그립 블록, 상기 한 쌍의 그립 블록을 서로 접근하는 방향 및 서로 이격되는 방향으로 이동시키는 그립 액추에이터, 상기 그립 액추에이터를 지지하며, 상기 그립 액추에이터를 상기 회전 축선을 중심으로 반바퀴씩 회전시키는 회전 액추에이터, 및 상기 회전 액추에이터를 지지하며, 상기 회전 액추에이터를 상하 방향으로 이동시키는 승강 액추에이터를 구비할 수 있다.

상기 컨베이어는, 상기 필터 보디의 진행 방향으로 서로 평행하게 이격 배치된, 이동하지 않는 한 쌍의 고정 레일 및 이동하는 한 쌍의 이동 레일을 구비하고, 상기 한 쌍의 고정 레일 및 한 쌍의 이동 레일에는 각각, 상기 필터 보디가 안착되도록 파여지고 동일한 단위 간격으로 이격된 복수의 탑재 홈(groove)이 형성되고, 상기 한 쌍의 이동 레일은, 상기 이동 레일의 탑재 홈이 상기 고정 레일의 탑재 홈보다 높아지도록 상승하는 상승 이동, 상기 상승 이동으로 높아진 상태로 상기 필터 보디의 진행 방향으로 상기 단위 간격만큼 전진하는 전진 이동, 상기 전진 이동 이후에 상기 이동 레일의 탑재 홈이 상기 고정 레일의 탑재 홈보다 낮아지도록 하강하는 하강 이동, 및 상기 하강 이동으로 낮아진 상태로 상기 전진 이동과 반대되는 방향으로 상기 단위 간격만큼 후진하는 후진 이동을 포함하는 작동 사이클(cycle)을 반복하여 상기 필터 보디를 진행시키며, 상기 이동 레일의 탑재 홈이 상기 고정 레일의 탑재 홈보다 높게 위치하면 상기 필터 보디는 상기 이동 레일의 탑재 홈에 안착되고, 상기 이동 레일의 탑재 홈이 상기 고정 레일의 탑재 홈보다 낮게 위치하면 상기 필터 보디는 상기 고정 레일의 탑재 홈에 안착될 수 있다.

상기 제1 용착 유닛 및 제2 용착 유닛은 각각, 복수의 엣지 코어를 일렬로 연속 공급하는 엣지 코어 공급기, 및 상기 엣지 코어 공급기에서 배출된 엣지 코어가 상기 용착 공구의 말단에 탑재되도록 상기 엣지 코어를 이동시키는 엣지 코어 로더(loader)를 더 구비할 수 있다.

상기 용착 공구의 말단은 다각형 돌기를 구비하고, 상기 엣지 코어의 일 측 단부에는 상기 다각형 돌기에 대응되는 다각형 홈(groove)이 형성되고, 상기 용착 공구와 상기 집수관을 연결하는 가상의 용착 작업선 상에 상기 엣지 코어 로더에 의해 이동된 엣지 코어가 정렬된 때, 상기 용착 공구가 상기 용착 작업선을 따라 상기 집수관을 향해 접근하면 상기 다각형 돌기가 상기 다각형 홈에 끼워지고, 상기 용착 공구가 용착 작업선을 따라 상기 집수관을 향해 더 접근하면서 고속 회전하여 상기 엣지 코어를 상기 집수관의 단부에 용착시킬 수 있다.

상기 필터 보디 홀더는, 상하 이동 가능한 승강판, 상기 필터 보디를 가운데에 놓고 서로 가까워지게 이동하여 상기 필터 보디를 파지하고, 상기 필터 보디를 파지한 상태로부터 서로 이격되게 이동하여 상기 필터 보디 파지 상태를 해제하는 한 쌍의 그립 블록(grip block), 상기 승강판에 지지되며, 상기 한 쌍의 그립 블록을 서로 접근하는 방향 및 서로 이격되는 방향으로 이동시키는 그립 액추에이터(grip actuator), 및 상기 필터 보디가 자신의 길이 방향으로 이동하지 못하도록 잡아주는 전방 스토퍼 블록 및 후방 스토퍼 블록을 구비하고, 상기 전방 스토퍼 블록에는 상기 집수관의 단부와 정렬되는 위치에 상기 엣지 코어가 관통하도록 뚫린 엣지 코어 관통공이 형성되고, 상기 용착 공구는 상기 필터 보디의 길이 방향과 평행한 방향으로 연장된 가상의 용착 작업선을 따라 왕복 이동 가능하고, 상기 필터 보디가 상기 한 쌍의 그립 블록에 의해 파지된 상태로 상기 승강판이 승강하여 상기 엣지 코어 관통공이 상기 용착 작업선 상에 정렬될 수 있다.

상기 한 쌍의 그립 블록에 의해 상기 필터 보디가 파지된 이후에 상기 전방 스토퍼 블록 및 상기 후방 스토퍼 블록이 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 상기 필터 보디의 양 측 단부에 접촉되고, 상기 용착 공구에 의해 상기 엣지 코어가 상기 집수관의 단부에 용착된 이후에 상기 전방 스토퍼 블록 및 상기 후방 스토퍼 블록이 서로 이격되는 방향으로 이동하여 상기 필터 보디의 양 측 단부에서 이격될 수 있다.

상기 제2 용착 유닛의 필터 보디 홀더에 구비된 후방 스토퍼 블록에는, 상기 제1 용착 유닛에 의해 집수관에 용착된 엣지 코어가 상기 후방 스토퍼 블록에 충돌하지 않도록 파여진 엣지 코어 회피 홈(groove)이 형성될 수 있다.

상기 제1 용착 유닛에 의해 집수관에 용착되는 엣지 코어와 상기 제2 용착 유닛에 의해 집수관에 용착되는 엣지 코어는 서로 다를 수 있다.

또한 본 발명은, 원통형의 필터 보디(filter body)의 집수관 양 측 단부에 엣지 코어(edge core)를 접합시키는 장치로서, 상기 필터 보디를 단속적(斷續的)으로 일 방향으로 이송하는 컨베이어(conveyor), 상기 컨베이어의 일 측 주변에 배치되며, 제1 엣지 코어를 고속으로 회전시키면서 상기 집수관의 일 측 단부에 밀어 넣는 제1 용착 공구를 구비한 제1 엣지 코어 용착기, 상기 컨베이어로부터 상기 필터 보디를 장착 및 이격시키고, 상기 필터 보디가 이격된 때 상기 제1 엣지 코어가 상기 필터 보디의 일 측 단부에 삽입되는 동안 상기 필터 보디를 움직이지 않게 잡아주는 제1 필터 보디 홀더, 상기 컨베이어의 일 측 주변에 배치되며, 상기 제1 엣지 코어와 다른 제2 엣지 코어를 고속으로 회전시키면서 상기 집수관의 타 측 단부에 밀어 넣는 제2 용착 공구를 구비한 제2 엣지 코어 용착기, 상기 컨베이어로부터 상기 필터 보디를 장착 및 이격시키고, 상기 필터 보디가 이격된 때 상기 제2 엣지 코어가 상기 필터 보디의 타 측 단부에 삽입되는 동안 상기 필터 보디를 움직이지 않게 잡아주는 제2 필터 보디 홀더, 및, 상기 필터 보디의 진행 방향을 따라 상기 제1 필터 보디 홀더와 제2 필터 보디 홀더 사이에 배치되어서, 상기 필터 보디의 타측 단부가 상기 제2 용착 공구와 대응되도록 회전시키는 회전 유닛을 구비하는 엣지 코어 스핀 용착 장치를 제공한다.

상기 엣지 코어 스핀 용착 장치는, 상기 제1 엣지 코어를 일렬로 연속 공급하는 제1 엣지 코어 공급기, 상기 제1 엣지 코어 공급기에서 배출된 제1 엣지 코어가 상기 제1 용착 공구의 말단에 탑재되도록 상기 제1 엣지 코어를 이동시키는 제1 엣지 코어 로더(loader), 상기 제2 엣지 코어를 일렬로 연속 공급하는 제2 엣지 코어 공급기, 및 상기 제2 엣지 코어 공급기에서 배출된 제2 엣지 코어가 상기 제2 용착 공구의 말단에 탑재되도록 상기 제2 엣지 코어를 이동시키는 제2 엣지 코어 로더(loader)를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 엣지 코어 스핀 용착 장치는, 원통형의 필터 보디를 일 방향으로 진행시키면서, 상기 필터 보디의 진행 도중에 필터 보디의 집수관 양 측 단부에 엣지 코어를 순차적으로 스핀 용착(spin welding)에 의해 결합하는 작업을 자동적으로 수행한다. 따라서, 작업 생산성이 향상되고, 불량율이 감소하며, 작업 원가가 절감된다.

본 발명의 엣지 코어 스핀 용착 장치는, 제1 용착 유닛과 제2 용착 유닛 사이에 회전 유닛을 구비하므로, 컨베이어의 전방 및 후방 중 일 측에만 큰 점유 공간을 필요로 하는 큰 구성 요소들을 배치하고, 나머지 타 측에는 큰 구성 요소들을 배치하지 않을 수 있다. 따라서, 좁은 설치 공간에도 용이하게 설치할 수 있다.

도 1은 필터 보디의 집수관의 양 단부에 엣지 코어를 고정 결합하는 작업을 개략적으로 설명하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엣지 코어 스핀 용착 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 컨베이어에 의해 필터 보디가 이송되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 엣지 코어 스핀 용착 장치를 뒤에서 보고 도시한 사시도이다.
도 5는 도 2의 제1 스핀 용착 유닛의 제1 엣지 코어 용착기를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 2의 제2 스핀 용착 유닛을 앞에서 보고 도시한 사시도이다.
도 7은 도 2의 회전 유닛을 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 엣지 코어 스핀 용착 장치를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 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.

도 1은 필터 보디의 집수관의 양 단부에 엣지 코어를 고정 결합하는 작업을 개략적으로 설명하는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 원통형의 필터 보디(filter body)(21)는 중공(中孔)(23)이 형성된 집수관(22)과, 집수관(22) 외주면에 권취된 필터 시트(filter sheet)(27)를 구비한다. 집수관(22)에는 중공(23)으로 유입된 물이 상기 권취된 필터 시트(27) 측으로 배출되도록 복수의 배수 통공(24)이 형성된다. 상기 필터 보디(21)는 집수관(22)의 수 배 길이의 중공 파이프(미도시)와, 상기 중공 파이프에 권취된, 필터 시트(27)의 수 배 길이의 대형 필터 시트(미도시)를 구비한 봉형 정수 필터(미도시)를 절단하여 마련된다.

본 발명의 엣지 코어 스핀 용착 장치는 상기 필터 보디(21)의 집수관(22) 일 측 단부에 제1 엣지 코어(edge core)(30)를 스핀 용착(spin welding)에 의해 접합하고, 상기 집수관(22) 타 측 단부에 제2 엣지 코어(35)를 스핀 용착에 의해 접합하는 장치이다. 집수관(22)의 일 측 단부와 타 측 단부는 중공(23)의 내경보다 확대된 내경을 갖는 확대 내주면(25)과, 상기 확대 내주면(25)의 말단에 단차진 스토퍼면(stopper face)(26)을 구비한다. 상기 봉형 정수 필터를 절단하여 필터 보디(21)를 마련하고, 상기 필터 보디(21)의 집수관(22) 양 측 단부를 보링(boring) 가공하여 상기 확대 내주면(25)과 스토퍼면(26)을 형성할 수 있다.

제1 엣지 코어(30)와 제2 엣지 코어(35)는 서로 다르다. 구체적으로, 제1 엣지 코어(30)는 집수관(22)의 외경과 같은 외경을 갖는 노출부(31)와, 상기 노출부(31)에 이어지고 상기 노출부(31)의 외경보다 작은 외경을 갖는 삽입 돌기부(33)를 구비한다. 상기 노출부(31)와 삽입 돌기부(33)의 경계부에는 단차진 스토퍼면(33s)이 마련된다. 삽입 돌기부(33)는 집수관(22) 타 측 단부로 유입된 액체가 집수관(22) 일 측 단부로 유출되지 않도록 폐쇄된다. 제1 엣지 코어(30)의 일 측 단부, 구체적으로는 삽입 돌기부(33)에서 상대적으로 먼 노출부(31)의 단부에는 다각형 홈(groove)(32)이 형성된다. 상기 다각형 홈(32)의 단면은 예컨대, 정사각형, 정육각형과 같은 정다각형일 수 있다.

상기 삽입 돌기부(33)의 외경 크기는 집수관(22) 일 측 단부의 확대 내주면(25)의 내경 크기보다 약간 크다. 그리고, 집수관(22)과 제1 엣지 코어(30)의 재질은 플라스틱(plastics)이다. 따라서, 집수관(22)의 길이 방향 축선을 중심으로 제1 엣지 코어(30)를 고속 회전시키면서 집수관(22) 일 측 단부로 상기 삽입 돌기부(33)를 가압하여 밀어 넣으면 삽입 돌기부(33)의 외주면과 확대 내주면(25)이 마찰열로 녹는다. 그리고, 제1 엣지 코어(30)의 고속 회전 및 삽입을 중단하면 상기 마찰열로 융해된 부분이 경화되면서 일체로 접합된다. 이것을 스핀 용착(spin welding)이라 한다. 제1 엣지 코어(30)의 스토퍼면(33s)이 집수관(22) 일 측 단부의 스토퍼면(26)에 가로막혀 더 이상 삽입될 수 없을 때까지 상기 제1 엣지 코어(30)의 고속 회전 및 가압은 계속된다.

제2 엣지 코어(35)는 집수관(22)의 외경과 같은 외경을 갖는 노출부(36)와, 상기 노출부(36)에 이어지고 상기 노출부(36)의 외경보다 작은 외경을 갖는 삽입 돌기부(39)를 구비한다. 상기 노출부(36)와 삽입 돌기부(39)의 경계부에는 단차진 스토퍼면(39s)이 마련된다. 상기 노출부(36)와 삽입 돌기부(39)는 집수관(22) 타 측 단부를 통해 집수관(22)의 중공(23)으로 액체가 유입될 수 있도록 중공(中孔)이 있는 관 형상이다. 제2 엣지 코어(35)의 일 측 단부, 구체적으로는 삽입 돌기부(39)에서 상대적으로 먼 노출부(36)의 단부에는 다각형 홈(groove)(38)이 형성된다. 상기 다각형 홈(38)의 단면은 예컨대, 정사각형, 정육각형과 같은 정다각형일 수 있다. 노출부(36)의 외주면에는 액체 누출을 막는 오링(O-ring)(미도시)이 끼워지도록 링(ring) 형상으로 파여진 오링 체결 홈(groove)(37)이 형성된다.

상기 삽입 돌기부(39)의 외경 크기는 집수관(22) 타 측 단부의 확대 내주면(25)의 내경 크기보다 약간 크다. 그리고, 집수관(22)과 제2 엣지 코어(35)의 재질은 플라스틱(plastics)이다. 따라서, 집수관(22)의 길이 방향 축선을 중심으로 제2 엣지 코어(35)를 고속 회전시키면서 집수관(22) 타 측 단부로 상기 삽입 돌기부(39)를 가압하여 밀어 넣으면 삽입 돌기부(39)의 외주면과 확대 내주면(25)이 마찰열로 녹는다. 그리고, 제2 엣지 코어(35)의 고속 회전 및 삽입을 중단하면 상기 마찰열로 융해된 부분이 경화되면서 일체로 접합된다. 즉, 스핀 용착된다. 제2 엣지 코어(35)의 스토퍼면(39s)이 집수관(22) 타 측 단부의 스토퍼면(26)에 가로막혀 더 이상 삽입될 수 없을 때까지 상기 제2 엣지 코어(35)의 고속 회전 및 가압은 계속된다.

집수관(22)의 일 측 단부 및 타 측 단부에 제1 엣지 코어(30)와 제2 엣지 코어(35)를 스핀 용착하고, 상기 오링 체결 홈(37)에 오링(미도시)을 체결하면, 역삼투 방식 정수기에 사용되는 원통형 필터 모듈이 제조된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엣지 코어 스핀 용착 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 컨베이어에 의해 필터 보디가 이송되는 모습을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2의 엣지 코어 스핀 용착 장치를 뒤에서 보고 도시한 사시도이고, 도 5는 도 2의 제1 스핀 용착 유닛의 제1 엣지 코어 용착기를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 2의 제2 스핀 용착 유닛을 앞에서 보고 도시한 사시도이며, 도 7은 도 2의 회전 유닛을 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 엣지 코어 스핀 용착 장치(500)는 필터 보디(21)의 집수관(22) 양 측 단부에 제1 엣지 코어(30)와 제2 엣지 코어(35)를 스핀 용착에 의해 접합시키는 장치로서, 컨베이어(conveyor)(501), 제1 용착 유닛(520), 제2 용착 유닛(620), 및 회전 유닛(610)을 구비한다. 상기 컨베이어(conveyor)(501), 제1 용착 유닛(520), 제2 용착 유닛(620), 및 회전 유닛(610)의 작동은 자동적으로 수행된다.

컨베이어(501)는 상기 필터 보디(21)를 단속적(斷續的)으로 일 방향, 즉 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 이송한다. 제1 용착 유닛(520)은 컨베이어(501)에 의해 이송되는 필터 보디(21)의 집수관(22) 일 측 단부에 제1 엣지 코어(30)를 회전시키면서 밀어 넣어 용착시킨다. 제2 용착 유닛(620)은 컨베이어(501)에 의해 이송되는 필터 보디(21)의 집수관(22) 타 측 단부에 제2 엣지 코어(35)를 회전시키면서 밀어 넣어 용착시킨다. 회전 유닛(610)은 필터 보디(21)의 진행 경로 상에서 제1 용착 유닛(520)과 제2 용착 유닛(620) 사이에 배치되며, 필터 보디(21)를 자신의 진행 방향 및 길이 방향에 모두 직교하는 회전 축선(RC)(도 7 참조)을 중심으로 반바퀴 회전시킨다. 상기 필터 보디(21)의 진행 방향은 상술한 바와 같이 Y축과 평행하며, 상기 필터 보디(21)의 길이 방향은 X축과 평행하므로, 상기 회전 축선(RC)은 Z축과 평행하다.

도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 컨베이어(501)는 서로 평행하게 이격되고 필터 보디(21)의 진행 방향, 즉 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 연장된 한 쌍의 고정 레일(rail)(502) 및 한 쌍의 이동 레일(505)을 구비한다. 한 쌍의 이동 레일(505)은 한 쌍의 고정 레일(502)의 안 쪽에 배치된다. 한 쌍의 고정 레일(502) 사이의 간격 및 한 쌍의 이동 레일(505) 사이의 간격은 모두 필터 보디(21)의 길이보다 작다. 한 쌍의 고정 레일(502)의 상측 모서리 및 한 쌍의 이동 레일(505)의 상측 모서리에는 각각, 필터 보디(21)가 안착되도록 파여지고 Y축과 평행한 방향을 따라 동일한 단위 간격(UG)으로 이격된 복수의 탑재 홈(groove)(503, 506)이 형성된다. 한 쌍의 고정 레일(502)은 이동하지 않으나, 한 쌍의 이동 레일(505)은 액추에이터(actuator)(미도시)의 동력으로 이동한다. 참조번호 '508'은 이동 레일(505)을 연결하고 지지하는 연결 빔(beam)이다.

상기 한 쌍의 이동 레일(505)은 상승 이동(화살표 UD 참조)하고, 필터 보디(21)의 진행 방향, 즉 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 전진 이동(화살표 FD 참조)하고, 하강 이동(화살표 DD 참조)하고, 필터 보디(21)의 진행 방향과 반대되는 방향, 즉 Y축 음(-)의 방향과 평행하게 후진 이동(화살표 RD 참조)하는 작동 사이클(cycle)을 반복하여 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)에 안착된 필터 보디(21)를 진행시킨다. 구체적으로, 상기 상승 이동(UD)시에는 한 쌍의 이동 레일(505)의 탑재 홈(506)이 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)보다 높아지도록 상기 한 쌍의 이동 레일(505)이 상승한다. 부연하면, 도 3에서 이점 쇄선으로 도시된 바와 같이 한 쌍의 이동 레일(505)의 상승 이동(UD)이 완료된 상태에서 이동 레일(505)의 탑재 홈(506)의 하단 골(507)의 높이가 고정 레일(502)의 상단 모서리의 높이보다 같거나 높다.

상기 하강 이동(DD)시에는 도 3의 실선으로 도시된 바와 같이 한 쌍의 이동 레일(505)의 탑재 홈(506)이 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)보다 낮아지도록 상기 한 쌍의 이동 레일(505)이 하강한다. 상기 전진 이동(FD) 및 상기 후진 이동(RD)시에는 상술한 인접한 동종의 한 쌍의 탑재 홈(503, 506) 간의 단위 간격(UG)만큼 전진 및 후진한다.

따라서, 도 3에 실선으로 도시된 바와 같이 복수의 필터 보디(21)가 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)에 안착된 상태에서, 한 쌍의 이동 레일(505)이 상승 이동(UD)하면, 상기 복수의 필터 보디(21)가 한 쌍의 이동 레일(505)의 탑재 홈(506)에 전환 안착되면서 한 쌍의 고정 레일(502)의 상단 모서리보다 높게 올려져 상기 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)에서 이격된다. 이어서, 한 쌍의 이동 레일(505)이 전진 이동(FD)하면, 복수의 필터 보디(21)는 상기 단위 간격(UG)만큼 전진한다. 이어서, 한 쌍의 이동 레일(505)이 하강 이동(DD)하면, 상기 단위 간격(UG)만큼 전진한 복수의 필터 보디(21)가 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)에 전환 안착되고 상기 한 쌍의 이동 레일(505)의 탑재 홈(506)은 복수의 필터 보디(21)에서 이격된다. 이어서, 한 쌍의 이동 레일(505)이 후진 이동(RD)하면, 한 쌍의 이동 레일(505)은 상기 상승 이동(UD) 직전의 원위치로 복귀한다. 이러한 상승 이동(UD), 전진 이동(FD), 하강 이동(DD), 및 후진 이동(RD)의 작동 사이클을 되풀이함에 따라 필터 보디(21)는 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)에서 인접한 탑재 홈(503)으로 단위 간격(UG)씩 전진하게 된다.

도 1, 도 2 및 4 내지 도 6을 함께 참조하면, 제1 용착 유닛(520)은, 제1 엣지 코어 공급기(521), 제1 엣지 코어 로더(loader)(560), 제1 엣지 코어 용착기(530), 및 제1 필터 보디 홀더(holder)(570)을 구비한다. 제1 엣지 코어 공급기(521)는 복수의 제1 엣지 코어(30)를 일렬로 연속 공급하는 것으로, 내부에 복수의 제1 엣지 코어(30)가 수용된 제1 엣지 코어 박스(box)(522)와, 상기 제1 엣지 코어 박스(522)에서 하나씩 연속적으로 배출되는 제1 엣지 코어(30)를 컨베이어(501)에 가까워지게 안내하는 공급 채널(524)을 구비한다. 제1 엣지 코어 박스(522)는 컨베이어(501)의 전방(前方)에 배치된다. 공급 채널(524)은 X축과 평행하게 연장되며, 일 측 단부는 상기 제1 엣지 코어 박스(522)의 제1 엣지 코어 배출구(미도시)와 연결되고, 타 측 단부는 후술할 제1 엣지 코어 로더(560)의 제1 엣지 코어 탑재 홈(groove)(568)까지 연장된다.

제1 엣지 코어 용착기(530)는 제1 엣지 코어(30)를 고속으로 회전시키면서 필터 보디(21)의 집수관(22) 일 측 단부에 밀어 넣는 제1 용착 공구(552)를 구비한다. 제1 용착 공구(552)는 X축과 평행한 연장된 가상의 제1 용착 작업선(SL1)을 따라 연장된 로드(rod) 형상의 공구로서, 컨베이어(501)의 전방에 배치된다. 제1 용착 공구(552)는 상기 제1 용착 작업선(SL1)을 중심으로 고속 회전 가능하고, 컨베이어(501)에 가까워지도록 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하거나, 컨베이어(501)에서 멀어지도록 X축 음(-)의 방향과 평행하게 이동 가능하다.

제1 용착 공구(552)의 말단에는 제1 엣지 코어(30)의 다각형 홈(32)에 대응되는 다각형 돌기(553)가 구비된다. 즉, 상기 다각형 돌기(553)의 단면은 예컨대, 다각형 홈(32)과 같은 정사각형, 정육각형 등의 정다각형일 수 있다. 제1 엣지 코어(30)가 제1 엣지 코어 로더(560)에 의해 이동하여 상기 제1 용착 작업선(SL1) 상에 정렬되면 제1 용착 공구(552)의 다각형 돌기(553)와 제1 엣지 코어(30)의 다각형 홈(32)이 서로 마주보게 된다. 이때 제1 용착 공구(552)가 제1 용착 작업선(SL1)을 따라 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하면 상기 다각형 돌기(553)가 상기 다각형 홈(32)에 끼워진다. 연속된 동작으로 제1 용착 공구(552)가 제1 용착 작업선(SL1)을 따라 상기 집수관(22)을 향해 더 접근하면서 고속 회전하면 제1 엣지 코어(30)의 삽입 돌기부(33)가 집수관(22) 일 측 단부에 가압 삽입되고, 제1 엣지 코어(30)가 고속 회전함으로 인해 상기 삽입 돌기부(33)의 외주면과 집수관(22) 일 측 단부의 확대 내주면(25)이 마찰열에 의해 녹는다. 그리고, 제1 용착 공구(552)의 고속 회전 및 X축 양(+)의 방향과 평행한 방향으로의 이동이 멈추면 상기 마찰열로 융해된 부분이 경화되면서 제1 엣지 코어(30)와 집수관(22)이 일체로 접합된다.

제1 엣지 코어 용착기(530)는 컨베이어(501)의 전방 측에 XY평면과 평행하게 확장된 지지판(531)과, 지지판(531) 아래에 지지된 전동 모터(motor)(532)와, 전동 모터(532)의 동력에 의해 회전하는, X축과 평행하게 연장되며 지지판(531)에 지지된 스크류(screw)(536)와, 상기 스크류(536)에 체결되어 스크류(536)의 회전 방향에 따라 X축 양(+)의 방향 및 음(-)의 방향과 평행하게 이동하는 스크류 체결 블록(538)을 구비한다. 제1 엣지 코어 용착기(530)는, 전동 모터(532)의 동력을 스크류(536)에 전달하는 수단으로서, 전동 모터(532)의 샤프트(미도시)에 동축 체결된 풀리(pulley)(533)와, 상기 스크류(536)의 일 측 말단에 동축 체결된 풀리(534)와, 상기 한 쌍의 풀리(533, 534)를 동력 전달 가능하게 감아 연결하는 벨트(belt)(535)를 구비한다.

스크류 체결 블록(538)에는 1층 브라켓(bracket)(540) 및 1층 브라켓(540)보다 높게 배치된 2층 브라켓(542)이 지지된다. 1층 브라켓(540)에는 제1 용착 공구(552)를 X축 양(+) 및 음(-)의 방향과 평행하게 이동시키는 동력을 제공하는 공압 실린더(545)가 지지되고, 2층 브라켓(542)에는 제1 용착 공구(552)를 제1 용착 작업선(SL1)을 중심으로 고속 회전시키는 동력을 제공하는 전동 모터(548)가 지지된다. 상기 공압 실린더(545)는 실린더 보디(body)(546)와, 실린더 보디(546)에서 돌출되는 방향 및 그 반대 방향으로 이동 가능한 실린더 로드(547)을 구비한다. 실린더 로드(547)는 제1 용착 작업선(SL1)을 따라 연장되고, 제1 용착 공구(552)와 연결된다. 따라서, 실린더 로드(547)가 실린더 보디(546)에서 돌출되는 방향으로 이동하면 제1 용착 공구(552)가 제1 용착 작업선(SL1)을 따라 필터 보디(212)에 가까워지게 이동하고, 실린더 로드(547)가 실린더 보디(546)로 삽입되는 방향으로 이동하면 제1 용착 공구(552)가 제1 용착 작업선(SL1)을 따라 필터 보디(212)에서 멀어지는 방향으로 이동한다.

제1 엣지 코어 용착기(530)는, 전동 모터(548)의 동력을 제1 용착 공구(552)에 전달하여 제1 용착 공구(552)를 고속 회전시키는 수단으로서, 전동 모터(548)의 샤프트(미도시)에 동축 체결된 풀리(pulley)(549)와, 상기 제1 용착 공구(552)와 동축 체결된 풀리(550)와, 상기 한 쌍의 풀리(549, 550)를 동력 전달 가능하게 감아 연결하는 벨트(belt)(551)를 구비한다.

지지판(531) 상측면에는 스크류 체결 블록(538)이 X축과 평행하게 이동하도록 안내하는 한 쌍의 X방향 가이드 레일(guide rail)(543)이 결합된다. 상기 한 쌍의 X방향 가이드 레일(543) 중 하나의 레일 선상에는 스크류 체결 블록(538)의 이동 한계를 설정하기 위한 제1 X방향 포토 센서(555a)와 제2 X방향 포토 센서(555b)가 고정 설치된다. 상기 포토 센서들(555a, 555b)은 각각, 광(光)을 발(發)하는 발광부와, 상기 광을 감지하는 수광부를 구비한다. 상기 스크류 체결 블록(538)에는 상기 포토 센서들(555a, 555b)과 간섭하는 도그 테일(dog tail)(556)이 고정된다.

스크류(536)가 일 방향으로 회전하여 스크류 체결 블록(538)이 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동할 때 도그 테일(556)이 제2 X방향 포토 센서(555b)와 간섭을 일으키면, 상기 포토 센서(555b)의 수광부에 광이 감지되지 않고, 이 포토 센서(555b)의 신호를 감지한 엣지 코어 스핀 용착 장치(500)의 콘트롤러(controller)(미도시)가 전동 모터(532)의 회전축을 정지시킴으로써 스크류 체결 블록(538)의 X축 양(+)의 방향과 평행한 방향의 이동이 정지된다. 이 상태가 스크류 체결 블록(538)이 컨베이어(501)에 최대한 가깝게 접근한 상태이다.

반대로, 스크류(536)가 타 방향으로 회전하여 스크류 체결 블록(538)이 X축 음(-)의 방향과 평행하게 이동할 때 도그 테일(556)이 제1 X방향 포토 센서(555a)와 간섭을 일으키면, 상기 포토 센서(555a)의 수광부에 광이 감지되지 않고, 이 포토 센서(555a)의 신호를 감지한 엣지 코어 스핀 용착 장치(500)의 콘트롤러(controller)(미도시)가 전동 모터(532)의 회전축을 정지시킴으로써 스크류 체결 블록(538)의 X축 음(-)의 방향과 평행한 방향의 이동이 정지된다. 이 상태가 스크류 체결 블록(538)이 컨베이어(501)에서 최대한 멀리 이격된 상태이다. 공압 실린더(546)의 실린더 로드(547)가 실린더 보디(546)에 최대로 삽입되어 있고, 제1 엣지 코어(30)가 제1 용착 작업선(SL1) 상에 정렬되어 있는 상태에서, 상기 스크류 체결 블록(538)이 상기 컨베이어(501)에서 최대한 멀리 이격된 상태로부터 상기 컨베이어(501)에 최대한 가깝게 접근한 상태로 이동하면, 제1 용착 공구(552) 말단의 다각형 돌기(553)가 제1 엣지 코어(30)의 다각형 홈(32)에 끼워지게 된다.

제1 엣지 코어 로더(560)는 제1 엣지 코어 공급기(521)에서 배출된 제1 엣지 코어(30)가 제1 용착 공구(552) 말단의 다각형 돌기(553)에 탑재되도록 제1 엣지 코어(30)를 이동시킨다. 구체적으로, 제1 엣지 코어 로더(560)는 지지체(561)에 지지된 공압 실린더(562), 상기 지지체(561) 상단에 Y축과 평행한 방향으로 슬라이딩(sliding) 가능하게 지지된 제1 엣지 코어 탑재 블록(567), 상기 공압 실린더(562) 및 상기 제1 엣지 코어 탑재 블록(567)을 연결하는 체결 브라켓(566)을 구비한다.

공압 실린더(562)는 Y축과 평행하게 연장된 실린더 보디(563)과, Y축과 평행하게 연장되며 실린더 보디(563)에서 돌출되는 방향 및 그 반대 방향으로 이동 가능한 실린더 로드(564)를 구비한다. 체결 브라켓(566)의 일 측 단부는 실린더 로드(564)의 말단에 체결되고, 타 측 단부는 제1 엣지 코어 탑재 블록(567)에 체결된다. 따라서, 상기 실린더 로드(564)가 실린더 보디(563)에 대해 이동함에 따라 함께 이동한다. 즉, 제1 엣지 코어 탑재 블록(567)은 실린더 로드(564)가 실린더 보디(563)로 최대로 삽입된 상태인 제1 위치와, 실린더 로드(564)가 실린더 보디(563)로부터 최대로 돌출된 상태인 제2 위치 사이에서 왕복 이동 가능하다.

제1 엣지 코어 탑재 블록(567)에는 제1 엣지 코어 탑재 홈(groove)(568)이 형성된다. 제1 엣지 코어 탑재 블록(567)이 상기 제1 위치인 때 상기 제1 엣지 코어 탑재 홈(568)은 상술한 바와 같이 공급 채널(524)의 타 측 단부와 정렬되어, 상기 공급 채널(524)의 타 측 단부에서 배출된 제1 엣지 코어(30)가 상기 제1 엣지 코어 탑재 홈(568)에 삽입 탑재된다. 제1 엣지 코어 스토퍼(stopper)(565)는 공급 채널(524)을 통해 공급되는 제1 엣지 코어(30)가 제1 엣지 코어 탑재 홈(568)을 지나치지 않고 제1 엣지 탑재 홈(568)에서 정지하도록 가로막는다.

제1 엣지 코어 감지 센서(569)는 공급 채널(524)을 통해 공급된 제1 엣지 코어(30)가 제1 엣지 코어 탑재 홈(568)에 정확히 탑재되는지를 감지하며, 상기 감지 센서(569)에 의해 제1 엣지 코어(30)가 감지되지 않는 경우 상기 콘트롤러(미도시)는 엣지 코어 스핀 용착 장치(500)의 작동을 정지시킬 수 있다.

제1 엣지 코어 탑재 블록(567)이 상기 제2 위치인 때 상기 제1 엣지 코어 탑재 홈(568)은 제1 용착 작업선(SL1) 상에 정렬되며, 이 상태에서 상술한 바와 같이 제1 용착 공구(552) 말단의 다각형 돌기(553)가 제1 엣지 코어(30)의 다각형 홈(32)에 끼워진다.

제1 필터 보디 홀더(570)는 제1 엣지 코어(30)의 삽입 돌기부(33)가 필터 보디(21)의 집수관(22) 일 측 단부에 삽입되는 동안 상기 필터 보디(21)를 움직이지 않게 잡아준다. 제1 필터 보디 홀더(570)는, XY평면과 평행한 상측 프레임(571), 상측 프레임(571)의 전방 모서리 및 후방 모서리에 YZ평면과 평행하게 하향 연장된 전방 프레임(572) 및 후방 프레임(573), 상측 프레임(571)에 지지된 전동 모터(575), 상기 전동 모터(575)의 동력에 의해 상하 이동 가능한 제1 및 제2 승강판(578, 579), 필터 보디(21)를 가운데에 놓고 서로 가까워지게 이동하여 상기 필터 보디(21)를 파지하고, 상기 필터 보디(21)를 파지한 상태로부터 서로 이격되게 이동하여 상기 필터 보디(21) 파지 상태를 해제하는 한 쌍의 그립 블록(grip block)(607), 액추에이터 지지 브라켓(605)을 매개로 제2 승강판(579)에 지지되며, 상기 한 쌍의 그립 블록(607)을 서로 접근하는 방향 및 서로 이격되는 방향으로 이동시키는 그립 액추에이터(grip actuator)(609), 및 상기 필터 보디(21)가 자신의 길이 방향, 즉 X축과 평행한 방향으로 이동하지 못하도록 잡아주는 전방 스토퍼 블록(600) 및 후방 스토퍼 블록(603)을 구비한다.

부연하면, Z축과 평행하게 연장된 Z방향 스크류(576)는 전동 모터(575)의 회전축(미도시)에 동력 전달 가능하게 연결되고, 상기 Z방향 스크류(576)에 체결된 스크류 체결 블록(577)은 제1 승강판(578)에 고정 결합된다. 제2 승강판(579)은 제1 승강판(578)의 아래에 이격되게 배치되고, 전방 스페이서(580)와 후방 스페이서(581)을 매개로 제1 승강판(578)에 지지된다. Z축과 평행하게 연장된 한 쌍의 Z방향 전방 가이드 레일(587)은 전방 프레임(572)에 고정 지지되고, 상기 전방 스페이서(580)를 Z축과 평행한 방향으로 슬라이딩(sliding) 가능하게 지지한다. 또한, Z축과 평행하게 연장된 한 쌍의 Z방향 후방 가이드 레일(588)은 후방 프레임(573)에 고정 지지되고, 상기 후방 스페이서(581)를 Z축과 평행한 방향으로 슬라이딩(sliding) 가능하게 지지한다. 이러한 구성으로 전동 모터(575)의 동력에 의해 Z방향 스크류(576)가 회전하면 그 회전 방향에 따라 제1 및 제2 승강판(578, 579)과, 제2 승강판(579)에 액추에이터 지지 브라켓(605)을 매개로 지지된 그립 액추에이터(609)가 같은 방향 및 같은 거리만큼 승강한다.

전방 프레임(572)의 내측면에는 제1 및 제2 승강판(578, 579)의 승강 한계를 설정하기 위한 제1 Z방향 포토 센서(584a)와 제2 Z방향 포토 센서(584b)가 고정 설치된다. 제1 Z방향 포토 센서(584a)가 제2 Z방향 포토 센서(584b)보다 높은 위치에 설치된다. 상기 포토 센서들(584a, 584b)은 각각, 광(光)을 발(發)하는 발광부와, 상기 광을 감지하는 수광부를 구비한다. 전방 스페이서(580)에는 상기 포토 센서들(584a, 584b)과 간섭하는 도그 테일(dog tail)(585)이 고정된다.

제1 및 제2 승강판(578, 579)이 Z축 음(-)의 방향과 평행하게 이동하여 도그 테일(585)이 제2 Z방향 포토 센서(584b)와 간섭을 일으키면, 상기 포토 센서(584b)의 수광부에 광이 감지되지 않고, 이 포토 센서(584b)의 신호를 감지한 엣지 코어 스핀 용착 장치(500)의 콘트롤러(미도시)가 전동 모터(575)의 회전축을 정지시킴으로써 제1 및 제2 승강판(578, 579)의 하강이 정지된다. 이 상태가 제1 및 제2 승강판(578, 579) 및 한 쌍의 그립 블록(607)이 최대한 하강한 상태이다.

반대로, 제1 및 제2 승강판(578, 579)이 Z축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하여 도그 테일(585)이 제1 Z방향 포토 센서(584a)와 간섭을 일으키면, 상기 포토 센서(584a)의 수광부에 광이 감지되지 않고, 이 포토 센서(584a)의 신호를 감지한 엣지 코어 스핀 용착 장치(500)의 콘트롤러가 전동 모터(575)의 회전축을 정지시킴으로써 제1 및 제2 승강판(578, 579)의 상승이 정지된다. 이 상태가 제1 및 제2 승강판(578, 579) 및 한 쌍의 그립 블록(607)이 최대한 상승한 상태이다.

제2 승강판(579) 하측면에는 X축과 평행하게 연장된 X방향 스크류(595)가 회전 가능하게 지지된다. 상기 X방향 스크류(595)의 전반부 외주면과 후반부 외주면의 스크류 패턴(screw pattern)은 서로 반대 방향으로 형성된다. 상기 X방향 스크류(595)의 전반부 외주면에는 전방 스토퍼 블록(600)을 고정 지지하는 X방향 스크류 제1 체결 블록(597)이 스크류 체결된다. 상기 X방향 스크류(595)의 후반부 외주면에는 후방 스토퍼 블록(603)을 고정 지지하는 X방향 스크류 제2 체결 블록(598)이 스크류 체결된다. 상기 X방향 제1 체결 블록(597)과 제2 체결 블록(598)은 X축과 평행한 방향으로 연장되며 제2 승강판(579) 하측면에 설치된 한 쌍의 X방향 가이드 레일에 슬라이딩(sliding) 가능하게 지지된다.

X방향 스크류(595)를 회전시키는 동력을 제공하는 전동 모터(590)는 제1 승강판(579)의 상측면에 지지된다. 제1 필터 보디 홀더(570)는 상기 전동 모터(590)의 동력을 X방향 스크류(595)에 전달하는 수단으로서, 전동 모터(590)의 샤프트(미도시)에 동축 체결된 풀리(591)와, 상기 X방향 스크류(595)의 일 측 말단에 동축 체결된 풀리(592)와, 상기 한 쌍의 풀리(591, 592)를 동력 전달 가능하게 감아 연결하는 벨트(593)를 구비한다. 따라서, 한 쌍의 그립 블록(607)에 의해 필터 보디(21)가 파지된 상태에서 X방향 스크류(595)가 일 방향으로 회전하면 전방 스토퍼 블록(600)과 후방 스토퍼 블록(603)이 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 필터 보디(21)를 자신의 길이 방향으로 움직이지 않게 잡아 준다. 즉, 전방 스토퍼 블록(600)은 필터 보디(21)의 전단부를 접촉하여 가로막고, 후방 스토퍼 블록(603)은 필터 보디(21)의 후단부를 접촉하여 가로막는다. 한 쌍의 그립 블록(607)에 의해 필터 보디(21)가 파지된 상태에서 X방향 스크류(595)가 반대 방향으로 회전하면 전방 스토퍼 블록(600)과 후방 스토퍼 블록(603)이 서로 이격되는 방향으로 이동하여 필터 보디(21)의 전단부와 후단부로부터 이격된다.

전방 스토퍼 블록(600)에는 필터 보디(21)의 집수관(22) 단부와 X축과 평행한 방향을 따라 정렬되는 위치에 제1 엣지 코어(30)가 관통하도록 뚫린 엣지 코어 관통공(601)이 형성된다. 한 쌍의 지지 암(arm)(606)은 한 쌍의 그립 블록(607)을 각각 지지하며 그립 액추에이터(609)에 연결된다. 한 쌍의 그립 블록(607)은 서로 마주보는 내측면에 필터 보디(21)가 안착될 수 있게 단면이 알파벳 V자 형태으로 파여진 안착 홈(608)이 형성된다.

제1 필터 보디 홀더(570)가 필터 보디(21)를 잡아 고정하는 동작은 아래에서 순차적으로 설명한다. 먼저, 필터 보디(21)가 그립 액추에이터(609) 아래의 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)에 안착되어 잠시 정지된 상태에서 한 쌍의 그립 블록(607)은 필터 보디(21)의 직경보다 큰 간격으로 서로 이격된다. 이어서, 한 쌍의 그립 블록(607)의 높이가 상기 탑재 홈(503)에 안착된 필터 보디(21)의 높이와 같아질 때까지 제1 및 제2 승강판(578, 579)이 하강한다. 이로 인해 한 쌍의 그립 블록(607)은 필터 보디(21)를 사이에 두고 서로 이격되게 위치한다. 이어서, 한 쌍의 그립 블록(607)이 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 필터 보디(21)를 파지한다. 필터 보디(21)가 한 쌍의 그립 블록(607)에 안정적으로 파지되면, 상기 필터 보디(21)의 집수관(22) 일 측 단부와 상기 전방 스토퍼 블록(600)의 엣지 코어 관통공(601)은 X축과 평행한 가상의 일직선을 따라 정확히 정렬된다. 이어서, 한 쌍의 그립 블록(607)에 파지된 필터 보디(21)의 집수관(22)이 상기 제1 용착 작업선(SL1) 상에 정렬되도록 제1 및 제2 승강판(578, 579)을 상승시킨다. 이어서, 전방 스토퍼 블록(600)과 후방 스토퍼 블록(603)이 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 한 쌍의 그립 블록(607)에 파지된 필터 보디(21)를 X축과 평행한 방향으로 움직이지 않게 잡아 준다.

이어서, 상술한 바와 같이 제1 용착 공구(552) 말단 다각형 돌기(553)가 제1 엣지 코어(30)에 끼워진 상태로 제1 용착 공구(552)를 고속 회전시키면서 제1 용착 작업선(SL1)을 따라 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동시켜 제1 엣지 코어(30)를 상기 집수관(22)의 일 측 단부에 용착시킨다. 이어서, 제1 용착 공구(552)가 회전을 멈추고 원래 위치로 복귀하고, 전방 스토퍼 블록(600) 및 후방 스토퍼 블록(603)이 서로 이격되는 방향으로 이동하여 필터 보디(21)의 양 측 단부에서 이격되고, 필터 보디(21)가 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)에 다시 안착되도록 제1 및 제2 승강판(578, 579)이 하강하고, 한 쌍의 그립 블록(607)이 서로 벌어지게 이동하여 필터 보디(21)에서 이격되고, 제1 및 제2 승강판(578, 579)이 상승하여 원래 위치로 복귀하게 된다.

도 1, 도 2, 및 도 7을 함께 참조하면, 회전 유닛(610)은, 컨베이어(501)에 의해 이송되며 제1 용착 유닛(520)의 제1 필터 보디 홀더(570)를 통과한 필터 보디(21)를 가운데에 놓고 서로 가까워지게 이동하여 상기 필터 보디(21)를 파지하고, 상기 필터 보디를 파지한 상태로부터 서로 이격되게 이동하여 상기 필터 보디(21) 파지 상태를 해제하는 한 쌍의 그립 블록(617), 한 쌍의 그립 블록(617)을 서로 접근하는 방향 및 서로 이격되는 방향으로 이동시키는 그립 액추에이터(619), 그립 액추에이터(619)를 지지하며, 그립 액추에이터(619)를 회전 축선(RC)을 중심으로 반바퀴씩 회전시키는 회전 액추에이터(615), 및 회전 액추에이터(615)를 지지하며, 회전 액추에이터(615)를 상하 방향으로 이동시키는 승강 액추에이터(614), 승강 액추에이터(614)의 상단부를 지지하며, XY 평면과 평행한 상측 프레임(611), 상측 프레임(6111)의 전방 모서리 및 후방 모서리에 YZ평면과 평행하게 하향 연장된 전방 프레임(612) 및 후방 프레임(613)을 구비한다.

한 쌍의 지지 암(arm)(616)은 한 쌍의 그립 블록(617)을 각각 지지하며 그립 액추에이터(619)에 연결된다. 한 쌍의 그립 블록(617)은 서로 마주보는 내측면에 필터 보디(21)가 안착될 수 있게 단면이 알파벳 V자 형태으로 파여진 안착 홈(618)이 형성된다.

회전 유닛(610)이 필터 보디(21)를 잡아 반바퀴 회전시키는 동작은 아래에서 순차적으로 설명한다. 먼저, 필터 보디(21)가 그립 액추에이터(619) 아래의 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)에 안착되어 잠시 정지된 상태에서 한 쌍의 그립 블록(617)은 필터 보디(21)의 직경보다 큰 간격으로 서로 이격된다. 이어서, 한 쌍의 그립 블록(617)의 높이가 상기 탑재 홈(503)에 안착된 필터 보디(21)의 높이와 같아질 때까지 승강 액추에이터(614)가 회전 액추에이터(615)를 하강시킨다. 이로 인해 한 쌍의 그립 블록(617)은 필터 보디(21)를 사이에 두고 서로 이격되게 위치한다. 이어서, 한 쌍의 그립 블록(617)이 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 필터 보디(21)를 파지하도록 그립 액추에이터(619)가 작동한다.

이어서, 한 쌍의 그립 블록(607)에 파지된 필터 보디(21)가 상기 탑재 홈(503)에서 이격되도록 승강 액추에이터(614)가 회전 액추에이터(615)를 약간 상승시킨다. 이어서, 한 쌍의 그립 블록(617)에 파지된 필터 보디(21)가 회전 축선(RC)을 중심으로 반바퀴, 즉 180° 회전하도록 회전 액추에이터(615)가 작동한다. 이로써 제1 엣지 코어(30)가 용착된 필터 보디(21)의 집수관(22) 일 측 단부는 엣지 코어 스핀 용착 장치(500)의 후방을 향하게 위치 변경되고, 상기 집수관(22) 타 측 단부는 엣지 코어 스핀 용착 장치(500)의 전방을 향하게 위치 변경된다. 이어서, 필터 보디(21)가 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)에 다시 안착되도록 승강 액추에이터(614)가 회전 액추에이터(615)를 다시 하강시키고, 필터 보디(21)의 파지가 해제되도록 그립 액추에이터(619)가 한 쌍의 그립 블록(617)을 서로 이격되게 이동시키고, 한 쌍의 그립 블록(617)이 원래 위치로 복귀하도록 승강 액추에이터(614)가 회전 액추에이터(615)를 다시 상승시킨다.

이하에서 도 1, 도 2 및 4 내지 도 6을 다시 참조하여 제2 용착 유닛(620)을 설명한다. 제2 용착 유닛(620)은 제1 용착 유닛(520)과 대부분 동일한 구성을 가지므로, 이하에서 제2 용착 유닛(620)의 구성 중 특별히 언급되지 않은 부분은 제1 용착 유닛(520)의 대응되는 부분과 동일한 것으로 간주된다. 제2 용착 유닛(520)은, 제2 엣지 코어 공급기(621), 제2 엣지 코어 로더(loader)(660), 제2 엣지 코어 용착기(630), 및 제2 필터 보디 홀더(670)을 구비한다. 제2 엣지 코어 공급기(621)는 복수의 제2 엣지 코어(35)를 일렬로 연속 공급하는 것으로, 내부에 복수의 제2 엣지 코어(35)가 수용된 제2 엣지 코어 박스(box)(622)와, 상기 제2 엣지 코어 박스(622)에서 하나씩 연속적으로 배출되는 제2 엣지 코어(35)를 컨베이어(501)에 가까워지게 안내하는 공급 채널(624)을 구비한다. 제2 엣지 코어 박스(622)는 컨베이어(501)의 전방(前方)에 배치된다. 공급 채널(624)은 X축과 평행하게 연장되며, 일 측 단부는 상기 제2 엣지 코어 박스(622)의 제2 엣지 코어 배출구(미도시)와 연결되고, 타 측 단부는 후술할 제1 엣지 코어 로더(660)의 제1 엣지 코어 탑재 홈(미도시)까지 연장된다.

제2 엣지 코어 용착기(630)는 제2 엣지 코어(35)를 고속으로 회전시키면서 필터 보디(21)의 집수관(22) 타 측 단부에 밀어 넣는 제2 용착 공구(652)를 구비한다. 제2 용착 공구(652)는 X축과 평행한 연장된 가상의 제2 용착 작업선(SL2)을 따라 연장된 로드(rod) 형상의 공구로서, 컨베이어(501)의 전방에 배치된다. 제2 용착 공구(652)는 상기 제2 용착 작업선(SL2)을 중심으로 고속 회전 가능하고, 컨베이어(501)에 가까워지도록 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하거나, 컨베이어(501)에서 멀어지도록 X축 음(-)의 방향과 평행하게 이동 가능하다.

제2 용착 공구(652)의 말단에는 제2 엣지 코어(35)의 다각형 홈(38)에 대응되는 다각형 돌기(653)가 구비된다. 즉, 상기 다각형 돌기(653)의 단면은 예컨대, 다각형 홈(38)과 같은 정사각형, 정육각형 등의 정다각형일 수 있다. 제2 엣지 코어(35)가 제2 엣지 코어 로더(660)에 의해 이동하여 상기 제2 용착 작업선(SL2) 상에 정렬되면 제2 용착 공구(652)의 다각형 돌기(653)와 제2 엣지 코어(35)의 다각형 홈(38)이 서로 마주보게 된다. 이때 제2 용착 공구(652)가 제2 용착 작업선(SL2)을 따라 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하면 상기 다각형 돌기(653)가 상기 다각형 홈(38)에 끼워진다. 연속된 동작으로 제2 용착 공구(652)가 제2 용착 작업선(SL2)을 따라 상기 집수관(22)을 향해 더 접근하면서 고속 회전하면 제2 엣지 코어(35)의 삽입 돌기부(39)가 집수관(22) 타 측 단부에 가압 삽입되고, 제2 엣지 코어(35)가 고속 회전함으로 인해 상기 삽입 돌기부(39)의 외주면과 집수관(22) 타 측 단부의 확대 내주면(25)이 마찰열에 의해 녹는다. 그리고, 제2 용착 공구(652)의 고속 회전 및 X축 양(+)의 방향과 평행한 방향으로의 이동이 멈추면 상기 마찰열로 융해된 부분이 경화되면서 제2 엣지 코어(35)와 집수관(22)이 일체로 접합된다.

제2 엣지 코어 용착기(630)는 컨베이어(501)의 전방 측에 XY평면과 평행하게 확장된 지지판(631)과, 지지판(631) 아래에 지지된 전동 모터(motor)(632)와, 전동 모터(632)의 동력에 의해 회전하는, X축과 평행하게 연장되며 지지판(631)에 지지된 스크류(screw)(636)와, 상기 스크류(636)에 체결되어 스크류(636)의 회전 방향에 따라 X축 양(+)의 방향 및 음(-)의 방향과 평행하게 이동하는 스크류 체결 블록(638)을 구비한다. 제2 엣지 코어 용착기(630)는, 전동 모터(632)의 동력을 스크류(636)에 전달하는 수단으로서, 전동 모터(632)의 샤프트(미도시)에 동축 체결된 풀리(pulley)(633)와, 상기 스크류(636)의 일 측 말단에 동축 체결된 풀리(634)와, 상기 한 쌍의 풀리(633, 634)를 동력 전달 가능하게 감아 연결하는 벨트(635)를 구비한다.

제1 용착 유닛(520)의 제1 엣지 코어 용착기(630)과 마찬가지로, 스크류 체결 블록(638)에는 제2 용착 공구(652)를 X축 양(+) 및 음(-)의 방향과 평행하게 이동시키는 동력을 제공하는 공압 실린더(645)와, 제2 용착 공구(652)를 제2 용착 작업선(SL2)을 중심으로 고속 회전시키는 동력을 제공하는 전동 모터(648)가 지지된다. 제2 엣지 코어(35)가 제2 용착 작업선(SL2) 상에 정렬되어 있는 상태에서, 상기 스크류 체결 블록(638)이 상기 컨베이어(501)에서 최대한 멀리 이격된 상태로부터 상기 컨베이어(501)에 최대한 가깝게 접근한 상태로 이동하면, 제2 용착 공구(652) 말단의 다각형 돌기(653)가 제2 엣지 코어(35)의 다각형 홈(38)에 끼워지게 된다.

제2 엣지 코어 로더(660)는 제2 엣지 코어 공급기(621)에서 배출된 제2 엣지 코어(35)가 제2 용착 공구(652) 말단의 다각형 돌기(653)에 탑재되도록 제2 엣지 코어(35)를 이동시킨다. 제2 엣지 코어 로더(660)는 지지체(미도시)에 지지된 공압 실린더(662), 상기 지지체 상단에 Y축과 평행한 방향으로 슬라이딩(sliding) 가능하게 지지된 제2 엣지 코어 탑재 블록(667), 상기 공압 실린더(662) 및 상기 제2 엣지 코어 탑재 블록(667)을 연결하는 체결 브라켓(미도시)을 구비한다. 제2 엣지 코어 탑재 블록(667)은 공압 실린더(662)의 실린더 로드(미도시)가 작동함에 따라 제1 위치와 제2 위치 사이에서 왕복 이동 가능하다.

제2 엣지 코어 탑재 블록(667)에는 제2 엣지 코어 탑재 홈(미도시)이 형성된다. 제2 엣지 코어 탑재 블록(667)이 상기 제1 위치인 때 상기 제1 엣지 코어 탑재 홈은 상술한 바와 같이 공급 채널(624)의 타 측 단부와 정렬되어, 상기 공급 채널(624)의 타 측 단부에서 배출된 제2 엣지 코어(35)가 상기 제2 엣지 코어 탑재 홈(668)에 삽입 탑재된다. 제2 엣지 코어 탑재 블록(667)이 상기 제2 위치인 때 상기 제2 엣지 코어 탑재 홈은 제2 용착 작업선(SL2) 상에 정렬되며, 이 상태에서 상술한 바와 같이 제2 용착 공구(652) 말단의 다각형 돌기(653)가 제2 엣지 코어(35)의 다각형 홈(38)에 끼워진다.

제2 필터 보디 홀더(670)는 제2 엣지 코어(35)의 삽입 돌기부(39)가 필터 보디(21)의 집수관(22) 타 측 단부에 삽입되는 동안 상기 필터 보디(21)를 움직이지 않게 잡아준다. 제2 필터 보디 홀더(670)는, XY평면과 평행한 상측 프레임(671), 상측 프레임(671)의 전방 모서리 및 후방 모서리에 YZ평면과 평행하게 하향 연장된 전방 프레임(672) 및 후방 프레임(673), 상측 프레임(671)에 지지된 전동 모터(675), 상기 전동 모터(675)의 동력에 의해 상하 이동 가능한 제1 및 제2 승강판(678, 679), 필터 보디(21)를 가운데에 놓고 서로 가까워지게 이동하여 상기 필터 보디(21)를 파지하고, 상기 필터 보디(21)를 파지한 상태로부터 서로 이격되게 이동하여 상기 필터 보디(21) 파지 상태를 해제하는 한 쌍의 그립 블록(707), 액추에이터 지지 브라켓(705)을 매개로 제2 승강판(679)에 지지되며, 상기 한 쌍의 그립 블록(707)을 서로 접근하는 방향 및 서로 이격되는 방향으로 이동시키는 그립 액추에이터(grip actuator)(709), 및 상기 필터 보디(21)가 자신의 길이 방향, 즉 X축과 평행한 방향으로 이동하지 못하도록 잡아주는 전방 스토퍼 블록(700) 및 후방 스토퍼 블록(703)을 구비한다.

부연하면, Z축과 평행하게 연장된 Z방향 스크류(676)는 전동 모터(675)의 회전축(미도시)에 동력 전달 가능하게 연결되고, 상기 Z방향 스크류(676)에 체결된 스크류 체결 블록(677)은 제1 승강판(678)에 고정 결합된다. 제2 승강판(679)은 제1 승강판(678)의 아래에 이격되게 배치되고, 전방 스페이서(680)와 후방 스페이서(681)을 매개로 제1 승강판(678)에 지지된다. Z축과 평행하게 연장된 한 쌍의 Z방향 전방 가이드 레일(687)은 전방 프레임(672)에 고정 지지되고, 상기 전방 스페이서(580)를 Z축과 평행한 방향으로 슬라이딩(sliding) 가능하게 지지한다. 또한, Z축과 평행하게 연장된 한 쌍의 Z방향 후방 가이드 레일(688)은 후방 프레임(673)에 고정 지지되고, 상기 후방 스페이서(681)를 Z축과 평행한 방향으로 슬라이딩(sliding) 가능하게 지지한다. 이러한 구성으로 전동 모터(675)의 동력에 의해 Z방향 스크류(676)가 회전하면 그 회전 방향에 따라 제1 및 제2 승강판(678, 679)과, 제2 승강판(679)에 액추에이터 지지 브라켓(705)을 매개로 지지된 그립 액추에이터(709)가 같은 방향 및 같은 거리만큼 승강한다.

제2 승강판(679) 하측면에는 X축과 평행하게 연장된 X방향 스크류(695)가 회전 가능하게 지지된다. 상기 X방향 스크류(695)의 전반부 외주면과 후반부 외주면의 스크류 패턴(screw pattern)은 서로 반대 방향으로 형성된다. 상기 X방향 스크류(695)의 전반부 외주면에는 전방 스토퍼 블록(700)을 고정 지지하는 X방향 스크류 제1 체결 블록(697)이 스크류 체결된다. 상기 X방향 스크류(695)의 후반부 외주면에는 후방 스토퍼 블록(703)을 고정 지지하는 X방향 스크류 제2 체결 블록(698)이 스크류 체결된다. 상기 X방향 제1 체결 블록(697)과 제2 체결 블록(698)은 X축과 평행한 방향으로 연장되며 제2 승강판(679) 하측면에 설치된 한 쌍의 X방향 가이드 레일에 슬라이딩(sliding) 가능하게 지지된다.

X방향 스크류(695)를 회전시키는 동력을 제공하는 전동 모터(690)는 제1 승강판(679)의 상측면에 지지된다. 제2 필터 보디 홀더(670)는 상기 전동 모터(690)의 동력을 X방향 스크류(695)에 전달하는 수단으로서, 전동 모터(690)의 샤프트(미도시)에 동축 체결된 풀리(691)와, 상기 X방향 스크류(695)의 일 측 말단에 동축 체결된 풀리(692)와, 상기 한 쌍의 풀리(691, 692)를 동력 전달 가능하게 감아 연결하는 벨트(693)를 구비한다. 따라서, 한 쌍의 그립 블록(707)에 의해 필터 보디(21)가 파지된 상태에서 X방향 스크류(695)가 일 방향으로 회전하면 전방 스토퍼 블록(700)과 후방 스토퍼 블록(703)이 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 필터 보디(21)를 자신의 길이 방향으로 움직이지 않게 잡아 준다. 즉, 전방 스토퍼 블록(700)은 필터 보디(21)의 전단부를 접촉하여 가로막고, 후방 스토퍼 블록(703)은 필터 보디(21)의 후단부를 접촉하여 가로막는다. 한 쌍의 그립 블록(707)에 의해 필터 보디(21)가 파지된 상태에서 X방향 스크류(695)가 반대 방향으로 회전하면 전방 스토퍼 블록(700)과 후방 스토퍼 블록(703)이 서로 이격되는 방향으로 이동하여 필터 보디(21)의 전단부와 후단부로부터 이격된다.

전방 스토퍼 블록(700)에는 필터 보디(21)의 집수관(22) 단부와 X축과 평행한 방향을 따라 정렬되는 위치에 제2 엣지 코어(35)가 관통하도록 뚫린 엣지 코어 관통공(701)이 형성된다. 후방 스토퍼 블록(703)에는 제1 용착 유닛(520)에 의해 필터 보디(21)의 집수관(22) 일 측 단부에 용착된 제1 엣지 코어(30)가 상기 후방 스토퍼 블록(703)에 충돌하지 않도록 파여진 엣지 코어 회피 홈(groove)(704)이 형성된다. 한 쌍의 지지 암(arm)(706)은 한 쌍의 그립 블록(707)을 각각 지지하며 그립 액추에이터(709)에 연결된다. 한 쌍의 그립 블록(707)은 서로 마주보는 내측면에 필터 보디(21)가 안착될 수 있게 단면이 알파벳 V자 형태으로 파여진 안착 홈이 형성된다.

제2 필터 보디 홀더(670)가 필터 보디(21)를 잡아 고정하는 동작은 아래에서 순차적으로 설명한다. 먼저, 필터 보디(21)가 그립 액추에이터(709) 아래의 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)에 안착되어 잠시 정지된 상태에서 한 쌍의 그립 블록(707)은 필터 보디(21)의 직경보다 큰 간격으로 서로 이격된다. 이어서, 한 쌍의 그립 블록(707)의 높이가 상기 탑재 홈(503)에 안착된 필터 보디(21)의 높이와 같아질 때까지 제1 및 제2 승강판(678, 679)이 하강한다. 이로 인해 한 쌍의 그립 블록(707)은 필터 보디(21)를 사이에 두고 서로 이격되게 위치한다.

이어서, 한 쌍의 그립 블록(707)이 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 필터 보디(21)를 파지한다. 필터 보디(21)가 한 쌍의 그립 블록(707)에 안정적으로 파지되면, 상기 필터 보디(21)의 집수관(22) 타 측 단부와 상기 전방 스토퍼 블록(700)의 엣지 코어 관통공(701)은 X축과 평행한 가상의 일직선을 따라 정확히 정렬된다. 이어서, 한 쌍의 그립 블록(707)에 파지된 필터 보디(21)의 집수관(22)이 상기 제2 용착 작업선(SL2) 상에 정렬되도록 제1 및 제2 승강판(678, 679)을 상승시킨다. 이어서, 전방 스토퍼 블록(700)과 후방 스토퍼 블록(703)이 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 한 쌍의 그립 블록(707)에 파지된 필터 보디(21)를 X축과 평행한 방향으로 움직이지 않게 잡아 준다. 이때 상기 후방 스토퍼 블록(703)의 엣지 코어 회피 홈(704)을 통해 후방 스토퍼 블록(703)이 집수관(22) 일 측 단부에 용착된 제1 엣지 코어(30)를 충돌하지 않고 회피하게 된다.

이어서, 상술한 바와 같이 제2 용착 공구(652) 말단 다각형 돌기(653)가 제2 엣지 코어(35)에 끼워진 상태로 제2 용착 공구(652)를 고속 회전시키면서 제2 용착 작업선(SL2)을 따라 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동시켜 제2 엣지 코어(35)를 상기 집수관(22)의 타 측 단부에 용착시킨다. 이어서, 제2 용착 공구(652)가 회전을 멈추고 원래 위치로 복귀하고, 전방 스토퍼 블록(700) 및 후방 스토퍼 블록(703)이 서로 이격되는 방향으로 이동하여 필터 보디(21)의 양 측 단부에서 이격되고, 필터 보디(21)가 한 쌍의 고정 레일(502)의 탑재 홈(503)에 다시 안착되도록 제1 및 제2 승강판(678, 679)이 하강하고, 한 쌍의 그립 블록(707)이 서로 벌어지게 이동하여 필터 보디(21)에서 이격되고, 제1 및 제2 승강판(678, 679)이 상승하여 원래 위치로 복귀하게 된다.

집수관(22) 양 측 단부에 제1 및 제2 엣지 코어(30, 35)가 용착된 필터 보디(21)가 컨베이어(501)에 의해 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하여 엣지 코어 스핀 용착 장치(500)에서 벗어난 이후에는, 제2 엣지 코어(35)의 오링 체결 홈(37)에 오링(미도시)이 체결되는 작업이 진행될 수 있다.

상기 엣지 코어 스핀 용착 장치(500)는, 원통형의 필터 보디(21)를 일 방향으로 진행시키면서, 필터 보디(21)의 진행 도중에 필터 보디(21)의 집수관(22) 양 측 단부에 제1 및 제2 엣지 코어(30, 35)를 순차적으로 스핀 용착(spin welding)에 의해 결합하는 작업을 자동적으로 수행한다. 따라서, 작업 생산성이 향상되고, 불량율이 감소하며, 작업 원가가 절감된다. 또한, 상기 엣지 코어 스핀 용착 장치(500)는 제1 용착 유닛(520)과 제2 용착 유닛(620) 사이에 회전 유닛(610)을 구비하므로, 컨베이어(501)의 전방 및 후방 중 전방에만 큰 점유 공간을 필요로 하는 큰 구성 요소들을 배치하고, 후방에는 큰 구성 요소들을 배치하지 않을 수 있다. 따라서, 좁은 설치 공간에도 용이하게 설치할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

21: 필터 보디 22: 집수관
30, 35: 엣지 코어 500: 엣지 코어 스핀 용착 장치
501: 컨베이어 520, 620: 스핀 용착 유닛
521, 621: 엣지 코어 공급기 530, 630: 엣지 코어 용착기
552, 652: 용착 공구 560, 660: 엣지 코어 로더
570, 670: 엣지 코어 홀더 610: 회전 유닛

Claims

원통형의 필터 보디(filter body)의 집수관 양 측 단부에 엣지 코어(edge core)를 접합시키는 장치로서,
상기 필터 보디를 단속적(斷續的)으로 일 방향으로 이송하는 컨베이어(conveyor); 및, 상기 필터 보디의 일 측 단부 및 타 측 단부에 엣지 코어를 용착(welding)시키는 제1 용착 유닛 및 제2 용착 유닛;을 구비하고,
상기 제1 용착 유닛 및 제2 용착 유닛은 각각, 상기 엣지 코어를 고속으로 회전시키면서 상기 집수관의 단부에 밀어 넣는 용착 공구를 구비한 엣지 코어 용착기, 및 상기 엣지 코어가 상기 집수관의 단부에 삽입되는 동안 상기 필터 보디를 움직이지 않게 잡아주는 필터 보디 홀더(holder)를 구비하는 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 용착 유닛의 엣지 코어 용착기 및 상기 제2 용착 유닛의 엣지 코어 용착기는 상기 컨베이어의 일 측 주변에 서로 이격되게 배치되고,
상기 엣지 코어 스핀 용착 장치는, 상기 필터 보디의 진행 경로 상에서 상기 제1 용착 유닛과 상기 제2 용착 유닛 사이에 배치되며, 상기 필터 보디의 진행 방향 및 길이 방향에 모두 직교하는 회전 축선을 중심으로 상기 필터 보디를 반바퀴 회전시키는 회전 유닛;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.
제2 항에 있어서,
상기 회전 유닛은, 상기 필터 보디를 가운데에 놓고 서로 가까워지게 이동하여 상기 필터 보디를 파지하고, 상기 필터 보디를 파지한 상태로부터 서로 이격되게 이동하여 상기 필터 보디 파지 상태를 해제하는 한 쌍의 그립 블록, 상기 한 쌍의 그립 블록을 서로 접근하는 방향 및 서로 이격되는 방향으로 이동시키는 그립 액추에이터, 상기 그립 액추에이터를 지지하며, 상기 그립 액추에이터를 상기 회전 축선을 중심으로 반바퀴씩 회전시키는 회전 액추에이터, 및 상기 회전 액추에이터를 지지하며, 상기 회전 액추에이터를 상하 방향으로 이동시키는 승강 액추에이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 컨베이어는, 상기 필터 보디의 진행 방향으로 서로 평행하게 이격 배치된, 이동하지 않는 한 쌍의 고정 레일 및 이동하는 한 쌍의 이동 레일을 구비하고,
상기 한 쌍의 고정 레일 및 한 쌍의 이동 레일에는 각각, 상기 필터 보디가 안착되도록 파여지고 동일한 단위 간격으로 이격된 복수의 탑재 홈(groove)이 형성되고,
상기 한 쌍의 이동 레일은, 상기 이동 레일의 탑재 홈이 상기 고정 레일의 탑재 홈보다 높아지도록 상승하는 상승 이동, 상기 상승 이동으로 높아진 상태로 상기 필터 보디의 진행 방향으로 상기 단위 간격만큼 전진하는 전진 이동, 상기 전진 이동 이후에 상기 이동 레일의 탑재 홈이 상기 고정 레일의 탑재 홈보다 낮아지도록 하강하는 하강 이동, 및 상기 하강 이동으로 낮아진 상태로 상기 전진 이동과 반대되는 방향으로 상기 단위 간격만큼 후진하는 후진 이동을 포함하는 작동 사이클(cycle)을 반복하여 상기 필터 보디를 진행시키며,
상기 이동 레일의 탑재 홈이 상기 고정 레일의 탑재 홈보다 높게 위치하면 상기 필터 보디는 상기 이동 레일의 탑재 홈에 안착되고, 상기 이동 레일의 탑재 홈이 상기 고정 레일의 탑재 홈보다 낮게 위치하면 상기 필터 보디는 상기 고정 레일의 탑재 홈에 안착되는 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 용착 유닛 및 제2 용착 유닛은 각각, 복수의 엣지 코어를 일렬로 연속 공급하는 엣지 코어 공급기, 및 상기 엣지 코어 공급기에서 배출된 엣지 코어가 상기 용착 공구의 말단에 탑재되도록 상기 엣지 코어를 이동시키는 엣지 코어 로더(loader)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.
제5 항에 있어서,
상기 용착 공구의 말단은 다각형 돌기를 구비하고, 상기 엣지 코어의 일 측 단부에는 상기 다각형 돌기에 대응되는 다각형 홈(groove)이 형성되고,
상기 용착 공구와 상기 집수관을 연결하는 가상의 용착 작업선 상에 상기 엣지 코어 로더에 의해 이동된 엣지 코어가 정렬된 때, 상기 용착 공구가 상기 용착 작업선을 따라 상기 집수관을 향해 접근하면 상기 다각형 돌기가 상기 다각형 홈에 끼워지고, 상기 용착 공구가 용착 작업선을 따라 상기 집수관을 향해 더 접근하면서 고속 회전하여 상기 엣지 코어를 상기 집수관의 단부에 용착시키는 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 필터 보디 홀더는, 상하 이동 가능한 승강판, 상기 필터 보디를 가운데에 놓고 서로 가까워지게 이동하여 상기 필터 보디를 파지하고, 상기 필터 보디를 파지한 상태로부터 서로 이격되게 이동하여 상기 필터 보디 파지 상태를 해제하는 한 쌍의 그립 블록(grip block), 상기 승강판에 지지되며, 상기 한 쌍의 그립 블록을 서로 접근하는 방향 및 서로 이격되는 방향으로 이동시키는 그립 액추에이터(grip actuator), 및 상기 필터 보디가 자신의 길이 방향으로 이동하지 못하도록 잡아주는 전방 스토퍼 블록 및 후방 스토퍼 블록을 구비하고,
상기 전방 스토퍼 블록에는 상기 집수관의 단부와 정렬되는 위치에 상기 엣지 코어가 관통하도록 뚫린 엣지 코어 관통공이 형성되고,
상기 용착 공구는 상기 필터 보디의 길이 방향과 평행한 방향으로 연장된 가상의 용착 작업선을 따라 왕복 이동 가능하고,
상기 필터 보디가 상기 한 쌍의 그립 블록에 의해 파지된 상태로 상기 승강판이 승강하여 상기 엣지 코어 관통공이 상기 용착 작업선 상에 정렬되는 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.
제7 항에 있어서,
상기 한 쌍의 그립 블록에 의해 상기 필터 보디가 파지된 이후에 상기 전방 스토퍼 블록 및 상기 후방 스토퍼 블록이 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 상기 필터 보디의 양 측 단부에 접촉되고,
상기 용착 공구에 의해 상기 엣지 코어가 상기 집수관의 단부에 용착된 이후에 상기 전방 스토퍼 블록 및 상기 후방 스토퍼 블록이 서로 이격되는 방향으로 이동하여 상기 필터 보디의 양 측 단부에서 이격되는 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.
제7 항에 있어서,
상기 제2 용착 유닛의 필터 보디 홀더에 구비된 후방 스토퍼 블록에는, 상기 제1 용착 유닛에 의해 집수관에 용착된 엣지 코어가 상기 후방 스토퍼 블록에 충돌하지 않도록 파여진 엣지 코어 회피 홈(groove)이 형성된 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 용착 유닛에 의해 집수관에 용착되는 엣지 코어와 상기 제2 용착 유닛에 의해 집수관에 용착되는 엣지 코어는 서로 다른 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.
원통형의 필터 보디(filter body)의 집수관 양 측 단부에 엣지 코어(edge core)를 접합시키는 장치로서,
상기 필터 보디를 단속적(斷續的)으로 일 방향으로 이송하는 컨베이어(conveyor); 상기 컨베이어의 일 측 주변에 배치되며, 제1 엣지 코어를 고속으로 회전시키면서 상기 집수관의 일 측 단부에 밀어 넣는 제1 용착 공구를 구비한 제1 엣지 코어 용착기; 상기 컨베이어로부터 상기 필터 보디를 장착 및 이격시키고, 상기 필터 보디가 이격된 때 상기 제1 엣지 코어가 상기 필터 보디의 일 측 단부에 삽입되는 동안 상기 필터 보디를 움직이지 않게 잡아주는 제1 필터 보디 홀더; 상기 컨베이어의 일 측 주변에 배치되며, 상기 제1 엣지 코어와 다른 제2 엣지 코어를 고속으로 회전시키면서 상기 집수관의 타 측 단부에 밀어 넣는 제2 용착 공구를 구비한 제2 엣지 코어 용착기; 상기 컨베이어로부터 상기 필터 보디를 장착 및 이격시키고, 상기 필터 보디가 이격된 때 상기 제2 엣지 코어가 상기 필터 보디의 타 측 단부에 삽입되는 동안 상기 필터 보디를 움직이지 않게 잡아주는 제2 필터 보디 홀더; 및, 상기 필터 보디의 진행 방향을 따라 상기 제1 필터 보디 홀더와 제2 필터 보디 홀더 사이에 배치되어서, 상기 필터 보디의 타측 단부가 상기 제2 용착 공구와 대응되도록 회전시키는 회전 유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.
제11 항에 있어서,
상기 제1 엣지 코어를 일렬로 연속 공급하는 제1 엣지 코어 공급기; 상기 제1 엣지 코어 공급기에서 배출된 제1 엣지 코어가 상기 제1 용착 공구의 말단에 탑재되도록 상기 제1 엣지 코어를 이동시키는 제1 엣지 코어 로더(loader); 상기 제2 엣지 코어를 일렬로 연속 공급하는 제2 엣지 코어 공급기; 및, 상기 제2 엣지 코어 공급기에서 배출된 제2 엣지 코어가 상기 제2 용착 공구의 말단에 탑재되도록 상기 제2 엣지 코어를 이동시키는 제2 엣지 코어 로더(loader);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 엣지 코어 스핀 용착 장치.