KR20200094429A

KR20200094429A - 핸들링로봇을 이용한 프레스장치

Info

Publication number: KR20200094429A
Application number: KR1020190011897A
Authority: KR
Inventors: 맹근호
Original assignee: 맹근호
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2020-08-07
Also published as: KR102170600B1

Abstract

본 발명은 핸들링로봇의 로봇팔과 아암으로 연동하는 원료소재 공급장치를 이용하여 신속하고 정확한 원료소재의 공급할 수 있도록 함과,
핸들링로봇(10)이 도달되는 범위 내에 복수개의 작업대(52)를 구성시켜 성형공(56)을 구성한 하금형(51)을 적재시켜 신속하고 정확한 원료소재를 성형공에 공급하도록 함과,
원료소재를 공급받는 하금형을 성형프레스로 이동시키는 일련의 과정이 자동으로 신속히 이루어지도록 함으로 성형작업이 간편하고 대량생산성을 충족할 수 있도록 한 핸들링로봇을 이용한 프레스장치를 제공하려는 것이다.

Description

핸들링로봇을 이용한 프레스장치{press device using handling robot}

본 발명은 복수개의 하금형에 하나 또는 복수의 원료소재 고무공급노즐을 구성한 핸들링로봇(handling robot, 또는 서보(servo)기구)의 아암을 이용해 각각의 하금형에 성형원료인 고무를 충진할 있도록 함으로써 신속하게 원료소재를 공급함과, 원료소재를 충진한 하금형을 이송시켜 복수개의 프레스에서 상하금형에 의한 성형작업을 실시하도록 한 핸들링로봇을 이용한 프레스장치에 관한 것이다.

고무(rubber), 우레탄고무, 실리콘 등의 원료(이하 원료소재라함)를 이용한 금형성형작업에서 상, 하금형이 장착된 프레스에서 금형의 성형공에 고무, 우레탄고무, 실리콘 등의 원료소재를 투입한 후 프레스를 가동함으로써 상,하금형의 교합과 압착으로 열과 압력에 의해 투입된 상기 원료소재가 성형공에 의해 성형 되고, 성형공에서 성형 된 성형물을 이탈과정으로 성형작업이 실시되고 있다.

이러한 프레스의 성형작업은 하나의 프레스에 장착된 금형에 원료소재를 넣고 성형된 성형물을 인출하는 작업 등이 작업자에 의해 이루어짐으로서 작업능률이 저하되어 생산성에 떨어지는 문제와, 위험한 프레스작업에 따른 작업자의 기피현상에 따른 인력난을 가중하고 있는 것이다.

이러한 문제를 개선하기 위한 선행기술 등록특허 제 10-0765870호는 복수개의 프레스 유닛을 이용하여 성형작업을 하되, 제 1 반송 로봇과 제 2 반송로봇으로 이송을 담당하도록 함으로써 위험한 작업에 작업자가 불요하고 설치면적을 최소화 시킬 수 있다는 특징을 제공하고 있으나 이러한 기술은 유리소재와 성형품에 적용되는 기술이다.

등록특허 제 10-1212195호 및 등록특허 제 10-1536097호에서는 가공 라인 상에 일렬로 차례대로 배치된 다수의 프레스 장치와 상기 프레스 장치와 이웃한 두 프레스 장치의 사이에 프레스 장치에서 가공된 가공품을 이송하는 이송 로봇을 구비하는 탠덤 프레스 라인용 더블 로봇라인을 적용하고 있으나, 이러한 선행기술은 단순히 성형물을 이송하는 것이다.

또다른 공개특허 제 10-2009-0100977호는 압입 공정에서 핸들링로봇(handling robot)의 아암에 장착고 핸들링 로봇의 거동을 통해 작업 대상물의 각기 다른 위치에 압입되는 각기 다른 형상의 부품들에 대응하여 압입품을 자유롭게 압입 할 수 있도록 하는 서보 프레스 장치를 제공하고 있으나 이러한 기술은 압입공정에서 단순히 핸들러로봇을 이용한다는 것이므로 본원 발명의 고무소재를 금형의 성형공으로 주입하는 기술과 달리하는 것이며, 현재의 선행기술에서는 본 발명의 고무소재원료를 금형에 공급하는 기술이 알려지고 있지 않다.

등록특허 제 10-0765870호 등록특허 제 10-1212195호 등록특허 제 10-1536097호 공개특허 제 10-2009-0100977호

본 발명은 핸들링로봇의 로봇팔과 아암으로 연동하는 원료소재 공급장치를 이용하여 신속하고 정확한 원료소재의 공급할 수 있도록 함과,

핸들링로봇(10)이 도달되는 범위 내에 복수개의 작업대(52)를 구성시켜 성형공(56)을 구성한 하금형(51)을 적재시켜 신속하고 정확한 원료소재를 성형공에 공급하도록 함과,

원료소재를 공급받는 하금형을 성형프레스로 이동시키는 일련의 과정이 자동으로 신속히 이루어지도록 함으로 성형작업이 간편하고 대량생산성을 충족할 수 있도록 한 핸들링로봇을 이용한 프레스장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 핸들링로봇(handling robot 또는 서보(servo)기구 등)의 로봇팔과 아암으로 연동하는 설치판을 구성하고, 설치판에 고무(rubber) 등의 원료소재를 언와이더 형태로 저장되는 저장탱크와, 저장탱크 내의 원료소재 언와이더로부터 공급되는 원료소재를 하금형의 성형공으로 압인시키는 프레싱유닛과, 프레싱유닛 끝단에 장착되어 원료소재를 압출하는 주입노즐 및 주입노즐로부터 압출되는 원료소재를 절단하는 커터로 구성하는 원료소재 공급장치,

상기 원료소재공급장치의 주입노즐로부터 원료소재를 공급받는 성형공을 구성한 복수개의 하금형이 얻쳐지는 작업대 및 성형공에 원료소재가 주입된 하금형을 이동시키는 하금형이송장치, 이송된 하금형과 상금형으로 성형작업을 실시하는 성형프레스, 그리고 열매체 공급장치로 구성되는 핸들링로봇을 이용한 프레스장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 핸들링로봇의 로봇팔과 아암으로 연동하는 원료소재 공급장치를 이용하여 신속하고 정확한 원료소재의 공급할 수 있도록 하는 효과와,

핸들링로봇(10)이 도달되는 범위 내에 복수개의 작업대(52)를 구성시켜 성형공(56)을 구성한 하금형(51)을 적재시켜 신속하고 정확한 원료소재를 성형공에 공급하도록 한 효과, 및

원료소재를 공급받는 하금형을 성형프레스로 이동시키는 일련의 과정이 자동으로 신속히 이루어지도록 함으로 성형작업이 간편하고 대량생산성을 충족할 수 있도록 한 효과를 제공하기 위한 핸들링로봇을 이용한 프레스장치이다.

도 1은 본 발명 전체를 보인 평면도.
도 2는 도 1의 중요부분에 대한 발취 측면도.
도 3은 본 발명 중요부분 원료소재주입장치의 구성설명도.
도 4는 본 발명 중요부분 프레싱유닛의 구성설명도.

상기 원료소재공급장치의 주입노즐로부터 원료소재를 공급받는 성형공을 구성한 복수개의 하금형이 얻쳐지는 작업대 및 성형공에 원료소재가 주입된 하금형을 이동시키는 하금형이송장치, 이송된 하금형과 상금형으로 성형작업을 실시하는 성형프레스, 그리고 열매체 공급장치로 구성된다.

이상과 같은 본발명을 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본발명 전체를 보인 평면도이고 도 2는 도 1의 측면도를 도시한 것이다.

본 발명은 상기 도면에서 도시한 바와 같이 중앙부에 위치되고 미도시한 제어장치부에 의해 설정한 목푯값에 이르도록 자동 제어로 로봇팔(11)과 아암(12)으로 연동하는 핸들링로봇(10),

상기 로봇팔(11)의 아암(12) 단부에 장착부재(13)로 장착되고 원료소재(R)가 언와이더 형태로 저장되는 저장탱크(30)와, 저장탱크(30) 내의 원료소재(R)를 하금형(51)의 성형공(56)으로 압인시키는 프레싱유닛(40)을 구성하는 설치판(20),

상기 설치판(20)에 구성되고 원료소재(R)를 하금형(51)의 성형공(56)으로 압인시키는 프레싱유닛(40)는 하나 또는 복수로 구성됨과 함께, 하금형(51)의 성형공(56) 역시 상기 프레싱유닛(40) 수와 같이 구성하는 실시예로 구성될 수 있음은 당연하다.

상기 원료소재(R)를 하금형(51)의 성형공(56)으로 압인시키 위한 모터(M)로 연동하는 스크류(41)와 스크류(41)로 연통된 원료공급공(31) 및 열매체로 가온되는 프레싱유닛(40)을 장착봉(42)으로 설치판(20)에 장착하고 관통시켜 단부에 원료소재(R) 주입노즐(43)을 구성하는 프레싱유닛(40)과,

상기 설치판(20)으로부터 하향된 지지부재(44)에 실린더(45)로 연동하는 커터(46)가 주입노즐(42) 단부와 밀착되게 연동되어 압출되는 원료소재(R)를 절단하도록 구성되는 커터(46)를 구성하는 원료소재주입장치(100)로 구성된다.

그리고 중앙부에 위치되는 핸들링로봇(10)에 의해 연동하는 주입노즐(42)이 도달되는 범위 내로 구성되는 복수개의 작업대(52)와,

성형공(56)을 구성한 하금형(51)을 적재한 작업대(52)에 실린더로 연동하는 하금형이송장치(53)로 연동하는 하금형적재판(54)이 레일을 따라 왕복되어 하금형적재판(54)에 적재된 하금형(51)을 성형프레스(50)로 이송시키고 이송된 하금형(51)을 가동반(57)으로 승하강시켜 성형프레스(50)에 장착된 상금형(55)과 교합으로 하금형(51) 내의 성형공(56)에 주입된 원료소재(R)를 성형공(56)의 형태로 성형하는 성형프레스(50)로 구성되는 것이다.

상기 성형프레스(50)는 통상의 유압형 고무 성형프레스(50)를 적용함과 원료소재(R)의 가온을 위한 열매체공급장치(60)는 통상의 장치를 적용하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상과 같이 구성된 본발명의 작용효과를 첨부도면을 참조하여 바람직한 시시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 일예로 상하금형(51,55)에 의해 커다란 링형태의 성형물을 신속하고 안정적인 성형과 일련의 과정을 자동화를 시킬수 있도록 핸들링로봇을 이용한 프레스장치를 제공하는 것이다.

본 발명을 이용한 성형작업을 실시하기 위하여 도 1에서 도시한바와 같이 미도시한 제어장치부에 의해 설정한 목푯값에 이르도록 자동 제어되는 로봇팔(11)과 아암(12)으로 연동하는 핸들링로봇(10)을 중앙부로 구성하고, 핸들링로봇(10)의 주변 즉, 핸들링로봇(10)이 도달되는 범위 내에 복수개의 작업대(52)를 구성시켜 각각의 작업대(52)에 성형공(56)을 구성한 하금형(51)을 적재한다.

그리고 핸들링로봇(10)의 로봇팔(11)로 연동하는 아암(12)에 장착부재(13)로 장착된 설치판(20)에 원료소재(R)가 언와이더 형태로 저장되는 저장탱크(30) 내의 원료소재(R)를 인출시켜 이 설치판(20)에 구성된 프레싱유닛(40)에 뚫린 원료공급공(31)으로 원료소재(R)를 공급한다.

또한 원료소재(R)의 가온을 위한 열매체공급장치(60)의 가동으로 열매체가 상기 프레싱유닛(40)으로 순환되면서 가온상태를 유지하도록 한다.

이와 같은 작업준비과정 거친 후 본 발명의 미도시한 제어장치부에서 성형물에 따른 제어를 입력하고 가동을 개시한다.

이러한 가동은 핸들링로봇(10)의 로봇팔(11)로 연동하는 아암(12)이 이동하여 저장탱크(30)와 프레싱유닛(40)을 구성하는 설치판(20)이 이동하면서 상기 프레싱유닛(40)의 주입노즐(43)이 작업대(52)에 적재된 하금형(51)의 성형공(56) 상부측으로 이동하고 일정한 간격으로 유지하게 된다.

그리고 프레싱유닛(40)의 모터(M)가 구동하면서 스크류(41)를 연동함으로써 열매체로 가온된 프레싱유닛(40)에 뚫린 원료공급공(31)으로 공급되는 원료소재(R)가 가온상태를 유지한 상태로 스크류(41)에 의해 압인되어 하강되면서 주입노즐(43)을 통한 압출로 상기한 하금형(51)의 성형공(56)에 안정적으로 공급됨과 동시에 제어에 따라 연동하는 핸들링로봇(10)의 로봇팔(11)과 아암(12)이 상기 프레싱유닛(40)의 주입노즐(43)을 성형공(56)을 따라 이동시키면서 원료소재(R)를 성형공(56)에 주입하게 되는 것이다.

이러한 작업이 완료되면 상기 제어에 의해 프레싱유닛(40)의 주입노즐(43) 단부로 위치되게 설치판(20)으로부터 하향된 지지부재(44)에 구성된 실린더(45)가 연동되어 커터(46)를 전진시켜 주입노즐(42) 단부와 밀착되게 이동하면서 주입노즐(43)에서 압출되는 원료소재(R)를 절단하는 하나의 과정을 거치게 되는 일련의 과정을 각각의 하금형(51)에서 적용하게 실시된다.

이러한 실시예는 하나의 금형에 복수 성형공(56)을 구성함으로 한번에 복수의 성형공(56)에 원료소재(R)를 동시에 주입할 수 있는 효과로 작업능률의 향상을 촉진하게 되는 것이다.

이와 같은 작업으로 하금형(51)의 성형공(56)에 성형할 원료소재(R)의 공급이 완료되면 도 2에서 도시된 하금형이송장치(53)가 연동하여 작업대(52)에 구성된 하금형적재판(54)을 성형프레스(50)로 이동시키게 된다.

상기에 의해 이송된 하금형(51)은 공지와 같이 성형프레스(50)의 가동반(57)이 상승하면서 상부의 상금형(55)과 교합과 압축으로 상하금형에 의해 성형공(56)내의 원료소재(R)를 성형하게 되는 것이다.

그리고 상기 가동반(57)이 하강하고 하금형(51)이 하강된 후 성형공(56) 내의 성형물을 인출한 후 상기 하금형(51)과 하금형적재판(54)이 하금형이송장치(53)에 의해 복귀로 전술한 작업대(52)로 이동하여 다시 상기한 적업을 연속적으로 실시하게 되는 것이다.

본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 관한 것으로 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 권리범위 내에 있게 된다.

10 : 핸들링로봇 11 : 로봇팔 12 : 아암
13 : 장착부재 20 : 설치판 30 : 저장탱크
31 : 원료공급공 40 : 프레싱유닛 41 : 스크류
42 : 장착봉 43 : 주입노즐 44 : 지지부재
45 : 실린더 46 : 커터 50 : 성형프레스
51 : 하금형 52 : 작업대 53 : 하금형이송장치
54 : 하금형적재판 55 : 상금형 56 : 성형공
60 : 열매체공급장치 100 : 원료소재주입장치 R : 원료소재

Claims

제어장치부에 의해 설정한 목푯값에 이르도록 자동 제어로 로봇팔(11)과 아암(12)으로 연동하는 핸들링로봇(10)을 이용하는 핸들링로봇을 이용한 프레스장치에 있어서,

제어장치부에 의해 설정한 목푯값에 이르도록 자동 제어로 연동하는 핸들링로봇(10)의 로봇팔(11) 아암(12) 단부에 장착부재(13)로 장착되고 원료소재(R)가 언와이더 형태로 저장되는 저장탱크(30)와, 저장탱크(30) 내의 원료소재(R)를 하금형(51)의 성형공(56)으로 압인시키는 프레싱유닛(40)을 구성하는 설치판(20),

상기 원료소재(R)를 하금형(51)의 성형공(56)으로 압인시키 위한 모터(M)로 연동하는 스크류(41)와 스크류(41)로 연통된 원료공급공(31) 및 열매체로 가온되는 프레싱유닛(40)을 장착봉(42)으로 설치판(20)에 장착하고 관통시켜 단부에 원료소재(R) 주입노즐(43)을 구성하는 프레싱유닛(40)과,

상기 설치판(20)으로부터 하향된 지지부재(44)에 실린더(45)로 연동하는 커터(46)가 주입노즐(42) 단부와 밀착되게 연동되어 압출되는 원료소재(R)를 절단하도록 구성되는 커터(46)를 구성하는 원료소재주입장치(100)와,

중앙부에 위치되는 핸들링로봇(10)에 의해 연동하는 주입노즐(42)이 도달되는 범위 내로 하금형(51)이 적재되는 복수개의 작업대(52)로 구성됨을 특징으로 하는 핸들링로봇을 이용한 프레스장치.
제 1항에 있어서,
상기 성형공(56)을 구성한 하금형(51)을 적재한 작업대(52)에 실린더로 연동하는 하금형이송장치(53)로 연동하는 하금형적재판(54)으로 하금형(51)을 성형프레스(50)로 왕복이송하도록 구성함을 특징으로 하는 핸들링로봇을 이용한 프레스장치.