KR20220001182U

KR20220001182U - 사출성형기용 취출로봇장치

Info

Publication number: KR20220001182U
Application number: KR2020200004180U
Authority: KR
Inventors: 강대환; 강종원
Original assignee: 한양로보틱스 주식회사
Priority date: 2020-11-19
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2022-05-26
Also published as: KR200495567Y1

Abstract

본 고안은 사출성형기에 설치되어 사출 성형이 완료된 사출품을 사출성형기의 금형코어에서 자동으로 취출 및 이송하기 위한 사출성형기용 취출로봇장치에 관한 Y축 방향을 따라 수평으로 왕복 이동 작동하는 수평이동유닛과; 상기 수평이동유닛의 일측에 결합되는 설치프레임에 구비되어 구동작동하는 제1회전모터와, 상기 제1회전모터에 직결되어 회전력을 전달하는 제1회전플랜지와, 상기 제1회전플랜지를 따라 회전 가능하게 연결되는 제1암을 포함하여 Y축을 중심으로 XZ평면 방향을 따라 회동 작동하는 제1회전유닛과; 상기 제1암의 단부에 구비되어 구동작동하는 제2회전모터와, 상기 제2회전모터에 직결되어 회전력을 전달하는 제2회전플랜지와, 상기 제2회전플랜지를 따라 회전 가능하게 연결되는 제2암을 포함하여 Y축을 중심으로 XZ평면 방향을 따라 회동 작동하는 제2회전유닛과; 상기 제2암의 단부에 구비되어 사출성형기의 사출품을 파지하는 핸드유닛을 포함하여 구성되되, 상기 제2암은 상기 제2암의 수평 위치가 상기 제2회전플랜지의 제2회전축의 위치보다 낮은 위상을 갖도록 핸드유닛이 일단부에 연결되며, 소정의 길이를 갖는 연장부와, 상기 연장부에 비해 짧은 길이를 갖는 절곡부가 “ㄴ”자 형상으로 구분 형성되어 취출로봇장치의 이동 범위 및 동작 각도가 제한이 없이 자유롭게 수행됨으로 취출 작업이 매우 빠르고 사출성형기의 크기 및 형태에 상관없이 취출로봇장치를 사용할 수 있고, 장치 전체의 크기가 소형화로 제작됨으로 장치의 설치공간을 최소화할 수 있은 사출성형기용 취출로봇장치에 관한 것이다.

Description

사출성형기용 취출로봇장치{Take-out robot device for injection molding machine}

본 고안은 사출성형기에 설치되어 사출 성형이 완료된 사출품을 사출성형기의 금형코어에서 자동으로 취출 및 이송하기 위한 사출성형기용 취출로봇장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사출성형은 가소화 상태의 성형재료(합성수지)를 금형의 캐비티 내로 사출시키고 이를 경화시켜 완성품인 사출품을 만드는 가공법으로, 압출성형 등과 함께 합성수지 재질의 가공품을 만들기 위해 널리 사용되고 있다.

이러한, 사출성형 공정은 사출성형기를 이용한 자동화 시스템으로 구축하는 것이 보통인데, 특히 사출성형기에는 금형이 개방되면 완료된 사출품을 취출 및 이송하기 위해 사용되는 자동화 설비로 취출 로봇을 이용하고, 그 취출 로봇은 기 설정된 경로를 따라 반복적 자동작동하여 사출품의 취출을 수행하고 있다.

이와 같은 기술에 관련하여 특허문헌 1은 인서트너트 및 사출품 이송로봇에 관한 것으로, 전후, 좌우 및 상하로 직교 이송하는 이송로봇 중 수직이송바에 삽입지그와 인출지그가 상하로 결합되어 너트공급장치로부터 공급된 인서트너트를 진공 흡착 후 사출금형의 캐비티로부터 사출품의 흡착 인출과 함께 상기 인출된 캐비티 내에 진공 흡착된 인서트너트를 삽입시키는 인서트너트 및 사출품 이송로봇에 있어서, 상기 사출품 인출지그를 통해 인서트너트가 인서트된 사출품을 흡착 인출하여 원위치로의 상승 복귀시 상기 사출품의 인서트 위치에 인서트너트가 모두 삽입되었는지를 작업자가 확인할 수 있도록 이송로봇의 전후이송바 하단에 카메라가 설치된 구성이다.

그러나, 특허문헌 1을 배경으로 다양한 사출성형기의 취출 로봇이 개발되고 있지만, 이들은 개선해야할 기술적 문제점들이 노출되고 있는 상황이다.

이를 살펴보면, 특허문헌 1에 경우 사출성형기의 취출 작업이나, 완성된 사출품을 이동하는 작업을 인력에 의존하거나, 단순한 직선 동작으로 이루어진 단조로운 가동범위의 취출 로봇을 사용하기 때문에 취출 로봇의 이동 범위 및 동작 각도가 매우 제한적으로 이루어지고, 직선 가동범위를 확보함으로 장치 전체의 크기가 대형화되어 장치의 설치에 상당한 공간이 필요하여 효율적이지 않은 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자, 특허문헌 2는 사출성형기의 사출물을 취출 및 운반하는 취출로봇장치로서, Y축 방향으로 수평 왕복 이동이 가능하게 하는 수평이동유닛과; 상기 수평이동유닛의 이동 측에 제1구동부를 이용해 연결되되, 상기 제1구동부에 제1암이 연결되고, 상기 제1암의 측단에 제2회전모터가 연결되며, 상기 제2회전모터에 제2암이 연결됨으로, 상기 제1,2암이 제1,2구동부의 회전력을 통해 Y축을 중심으로 XZ평면을 따라 회전 동작을 각각 수행하게 하는 제1회전유닛과; 상기 제2암의 선단에 제1핸드축을 이용해 연결되되, 상기 제1핸드축의 전방으로 사출물을 취출하는 핸드가 Y축을 중심으로 XZ평면을 따라 회전 동작을, Y축 방향에서 제자리로 회전 동작을 각각 수행하게 결합되는 제2회전유닛을 포함하여 구성된다.

그러나, 특허문헌 2는 도 1a 내지 도 1c에 도시 되는 작동 상태와 같이, 장치를 통해 사출성형기에서 사출품을 인출하기 위해 제1,2암의 회전에 따라 간섭되지 않는 최소 행간거리가 700mm 이하로 구조하기 어려워 생산성 향상에 어려움이 있다.

KR 20-0421394 Y1 KR 10-1842371 B1

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은 취출로봇장치의 암이 다관절로 회전가능하게 하면서, 넓은 각도 범위에서 동작을 수행하게 개선함에 따라 취출 로봇의 이동 범위 및 동작 각도가 제한 없이 자유롭게 이루어지도록 하면서, 장치 전체의 크기가 소형화되어 장치의 설치 공간 역시 제한이 없도록 하는 사출성형기용 취출로봇장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 취출로봇장치의 제어를 위한 각종 케이블류를 취출 로봇의 암 단부로 연결할 수 있는 유로를 갖도록 구조를 개선함에 따라 케이블의 연결이 매우 간편하고 취출로봇장치의 작동에 간섭이 없도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 Y축 방향을 따라 수평으로 왕복 이동 작동하는 수평이동유닛과; 상기 수평이동유닛의 일측에 결합되는 설치프레임에 구비되어 구동작동하는 제1회전모터와, 상기 제1회전모터에 직결되어 회전력을 전달하는 제1회전플랜지와, 상기 제1회전플랜지를 따라 회전 가능하게 연결되는 제1암을 포함하여 Y축을 중심으로 XZ평면 방향을 따라 회동 작동하는 제1회전유닛과; 상기 제1암의 단부에 구비되어 구동작동하는 제2회전모터와, 상기 제2회전모터에 직결되어 회전력을 전달하는 제2회전플랜지와, 상기 제2회전플랜지를 따라 회전 가능하게 연결되는 제2암을 포함하여 Y축을 중심으로 XZ평면 방향을 따라 회동 작동하는 제2회전유닛과; 상기 제2암의 단부에 구비되어 사출성형기의 사출품을 파지하는 핸드유닛을 포함하여 구성되되, 상기 제2암은 상기 제2암의 수평 위치가 상기 제2회전플랜지의 제2회전축의 위치보다 낮은 위상을 갖도록 핸드유닛이 일단부에 연결되며, 소정의 길이를 갖는 연장부와, 상기 연장부에 비해 짧은 길이를 갖는 절곡부가 “ㄴ”자 형상으로 구분 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 취출로봇장치를 제공한다.

상기와 같이 구성된 본 고안을 제공함으로써, 취출로봇장치의 이동 범위 및 동작 각도가 제한이 없이 자유롭게 수행됨으로 취출 작업이 매우 빠르고 사출성형기의 크기 및 형태에 상관없이 취출로봇장치)를 사용할 수 있고, 장치 전체의 크기가 소형화로 제작됨으로 장치의 설치공간을 최소화할 수 있은 효과가 있다.

도 1a, 도 1b, 도 1c은 기존 사출성형기용 취출로봇장치의 설치 및 작동상태를 나타내는 예시도.
도 2는 본 고안에 따른 사출성형기용 취출로봇장치를 나타내는 전체적인 구성도.
도 3은 본 고안에 따른 사출성형기용 취출로봇장치에 적용되는 제1회전유닛, 제2회전유닛 및 핸드유닛을 나타내는 구성도.
도 4는 본 고안에 따른 사출성형기용 취출로봇장치에 적용되는 제1회전유닛, 제2회전유닛 및 핸드유닛을 나타내는 측면도.
도 5a, 도 5b, 도 5c은 본 고안에 따른 사출성형기용 취출로봇장치의 설치 및 작동상태를 나타내는 예시도.

이하, 본 고안에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 고안의 사출성형기용 취출로봇장치(1)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 사출성형기(10)에 설치되는 수평이동유닛(100)에 제1회전유닛(200), 제2회전유닛(300), 핸드유닛(400)이 순차적으로 회전 가능하게 연결되어 로봇 팔 운동을 통해 사출성형기(10)를 통해 제작되는 사출품을 인출 및 이동할 수 있다.

이에 따른 취출로봇장치(1)를 개략적으로 살펴보면, 수평 왕복 이동이 가능하게 하는 수평이동유닛(100)과, 회전 동작을 각각 수행하게 하는 제1회전유닛(200)과, 회전 동작을 각각 수행되게 하는 제2회전유닛(300)을 포함하여 구성된다.

먼저 수평이동유닛(100)은 Y축 방향으로 수평 이동이 가능하게 하며, 취출로봇장치(1)를 사출성형기에 Y축 방향에서 수평 이동되게 하는 기능을 한다.

예를 들면, 수평이동유닛(100)은, 리니어 액추에이터(linear actuator)로 제작하며, 리니어 액추에이터는 직선으로 왕복 운동을 수행하는 기구로, 구동모터와 스크류에 의해 왕복 이동시키거나, 또는 회전모터와 래크피니언에 의해 왕복 이동시키거나, 또는 전자석을 기계적 운동에 이용하는 솔레노이드에 의해 왕복 이동시키는 등 다양한 타입으로 적용할 수 있다.

수평이동유닛(100)은 사출성형기(10)의 전체 길이에 대응하 소정의 길로 수평 설치되는 레일(110)과, 레일(110)을 따라 수평 이동하는 이동대차(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

레일(110)의 어느 한 부분에는 이동대차(120)의 이동 횟수를 카운트하는 카운터(140)를 포함할 수 있다.

이때, 수평이동유닛(100)은 수평 왕복 이동의 길이 연장에 따라 하나의 취출로봇장치(1)가 다수의 사출성형기(10)를 왕복 이동하면서 작동가능하게 하는 작업 반경의 증설 기능을 더 포함할 수 있다.

여기서, 취출로봇장치(1)는 수평이동유닛(100)을 선택 적용하는 것을 더 포함하는데, 수평이동유닛(100)을 이용해 취출로봇장치(1)를 사출성형기(10)에 설치하거나, 또는, 수평이동유닛(100)을 적용하지 않을 경우 제1회전유닛(200)의 제1회전모터(210)를 이용해 취출로봇장치(1)를 사출성형기(10)에 설치하는 것을 더 포함한다.

수평이동유닛(100)을 선택 적용하면, 수평이동유닛(100)의 측단을 사출성형기(10)의 임의 위치에 볼트 체결로 결합시켜 고정함으로 취출로봇장치(1)를 사출성형기(10)에 설치할 수 있다.

그 반대로 수평이동유닛(100)을 적용하지 않으며, 후술하는 제1회전유닛(200)의 제1회전모터(210)의 측단을 사출성형기(10)의 임의 위치에 볼트 체결로 결합시켜 고정함으로 수평이동유닛(100) 없이 취출로봇장치(1)를 사출성형기(10)에 설치할 수 있다.

즉, 제1회전유닛(200)은 수평이동유닛(100)의 일측에 결합되는 설치프레임(130)에 구비되어 구동작동하는 제1회전모터(210)와, 제1회전모터(210)에 직결되어 회전력을 전달하는 제1회전플랜지(220)와, 제1회전플랜지(220)를 따라 회전 가능하게 연결되는 제1암(230)을 포함하여 Y축을 중심으로 XZ평면 방향을 따라 회동 작동할 수 있다.

또한, 수평이동유닛(100)은 수평 왕복 이동의 길이 연장에 따라 하나의 취출로봇장치(1)가 다수의 사출성형기(10)를 왕복 이동하면서 작동가능하게 하는 작업 반경의 증설 기능을 더 포함한다.

이 경우 수평이동유닛(100)의 왕복 작동하는 길이를 다수의 사출성형기(10)가 위치한 길이에 대응하여 늘려 연장함에 따라 하나의 취출로봇장치(1)가 다수의 사출성형기(10)를 왕복 이동이 가능하여 작업 반경의 증설을 할 수 있으며, 컨트롤 패널의 작동제어를 통해 각 사출성형기(10)에 취출로봇장치(1)를 자동 및 수동으로 컨트롤하게 된다.

그리고, 제1회전유닛(200)은 수평이동유닛(100)의 이동 측에 제1회전모터(210)를 이용해 연결되되, 제1회전모터(210)에 제1암(230)이 연결되고, 제1암(230)의 측단에 제2회전모터(310)가 연결되며, 제2회전모터(310)에 제2암(330)이 연결됨으로, 제1,2암(220,240)이 제1,2구동부(210,230)의 회전력을 통해 Y축을 중심으로 XZ평면을 따라 회전 동작을 각각 수행하게 하여, 본 고안의 기본 실시 예에 따른 제1회전유닛(200)은 제1회전모터(210), 제1암(230), 제2회전모터(310), 제2암(330)으로 구성된다.

예를 들면, 제1회전유닛(200)은 사출성형기(10) 또는 수평이동유닛(100)에 선택결합되되, 회전력을 제1암(230)에 전달하는 제1회전모터(210)를 더 포함한다.

제1회전모터(210)는 수평이동유닛(100)을 사용하지 않는 경우 사출성형기(10)에 직접적으로 볼트 체결로 결합됨으로, 수평이동유닛 없이 사출성형기(10)에 취출로봇장치(1)를 설치할 수 있다.

사출성형기(10)에 설치 가능하게 하는 설치프레임(130)에 제1회전모터(210)가 축이 관통되면서, 제1암(230)의 한쪽 끝 부분에 구비된 제1회전플랜지(220)에 제1회전모터(210)의 축이 고정됨으로 제1회전모터(210)의 회전력을 제1회전플랜지(220)를 거쳐 제1암(230)에 전달하는 구조이다.

또한, 제1회전유닛(200)은 제1회전모터(210)에 축 결합되어 제1회전모터(210)의 동력이 전달됨으로 Y축을 중심으로 XZ평면을 따라 회전 동작을 수행하는 제1암(230)을 더 포함한다.

제1암(230)은, 내부로 공간을 갖는 직선형의 하우징으로 제작되는데, 양단에 제1회전모터(210) 및 제2회전모터(310)에 각각 축 결합된 후 고정되도록 볼트 체결구조를 갖고, 그 축 결합된 부분으로 회전운동을 보조하는 각종 베어링이 마련된 구조이다.

또한, 제1회전유닛(200)은 제1암(230)의 끝 부분으로 제1회전모터(210) 타단에 결합되되, 회전력을 제2암(330)에 전달하는 제2회전모터(310)를 더 포함한다.

제2회전모터(310)는 제2회전모터(310)가 제2암(330)의 한쪽에 고정된 상태에서 제2회전모터(310)의 축이 제2암(330)을 관통한 후 제1암(230)의 한쪽 끝 부분에 구비된 제2회전플랜지(320)에 제2회전모터(310)의 축이 고정되며, 제2회전모터(310)의 몸체는 제2암(330)에 제2회전모터(310)의 축은 제1암(230)에 각각 고정됨으로 제2회전모터(310)의 회전력을 제2암(330)에 전달할 수 있는 구조이다.

또한, 제1회전유닛(200)은 제2회전모터(310)와 제1암(230) 사이에 결합되는데, 제2회전모터(310)의 동력이 전달됨으로 Y축을 중심으로 XZ평면을 따라 회전 동작을 수행하는 제2암(330)을 더 포함한다.

제2암(330)은 제2암(330)의 수평 위치가 제2회전플랜지(320)의 제2회전축(321)의 위치보다 낮은 위상을 갖도록 핸드유닛(400)이 일단부에 연결되며, 소정의 길이를 갖는 연장부(331)와, 연장부(331)에 비해 짧은 길이를 갖는 절곡부(333)가 “ㄴ”자 형상으로 구분 형성될 수 있다.

따라서 본 고안은 제1회전유닛(200)을 부가함에 따라 제1암(230) 및 제2암(330)이 제1회전모터(210)와 제2회전모터(310)의 회전력이 전달되어 단계적 회전 동작이 가능하여 자유로운 동작 범위로 취출 작업이 가능하게 된다.

그리고, 제2회전유닛(300)은 제2암(330)의 선단에 제1핸드축(411)을 이용해 연결되되, 제1핸드축(411)의 전방으로 사출품을 취출하는 핸드유닛(400)이 Y축을 중심으로 XZ평면을 따라 회전 동작을, Y축 을 중심으로 회전 동작을 각각 수행하게 하는 것이다.

제2회전유닛(300)은 제1암(230)의 단부에 구비되어 구동작동하는 제2회전모터(310)와, 제2회전모터(310)에 직결되어 회전력을 전달하는 제2회전플랜지(320)와, 제2회전플랜지(320)를 따라 회전 가능하게 연결되는 제2암(330)을 포함하여 Y축을 기준으로 XZ평면 방향을 따라 회동 작동할 수 있다.

제1회전유닛(200)의 제2암(330) 선단에 결합되는 제1핸드축(411)을 더 포함할 수 있다.

그리고, 제2암(330)의 단부에 구비되어 사출성형기(10)의 사출품을 파지하는 핸드유닛(400)을 포함할 수 있다.

이때, 제1핸드축(411)은 제2암(330)에 연결됨으로 제2암(330)과 동일하게 Y축을 중심으로 XZ평면을 따라 회전 동작이 가능하게 된다.

핸드유닛(400)은 제1핸드작동부(410), 제2핸드작동부(420), 핸드바이스(미도시)를 포함할 수 있다.

제1핸드작동부(410)는 제2암(330)의 단부에 구비되어 Y축을 기준으로 XZ평면 방향을 따라 회전 작동할 수 있고, 제2핸드작동부(420)는 제1핸드작동부(410)의 제1핸드축(411) 일측에 연결되어 X축을 기준으로 YZ평면 방향을 따라 회전 작동할 수 있다.

그리고, 핸드바이스(미도시)는 제2핸드작동부(420)의 단부에 구비되어 사출품을 파지할 수 있다.

제2암(330)의 연장부(331)에 형성되는 제1핸드축(411) 및 기준선(331a)은 제2회전플랜지(320)의 제2회전축(321) 보다 아래에 위치 되어야 한다.

이때, 제1핸드작동부(410) 및 제2핸드작동부(420)의 전방 양측에 핸드유닛(400)의 Y축 및 X축이 측 방향으로 각각 축 결합되어 회전 가능한 구조를 갖게 한다.

즉, 핸드유닛(400)은 베벨기어 방식의 기어 물림으로 'ㄱ’ 형상의 채널로 형성되어 Y축 방향의 제1핸드축(411)과 X축 방향의 제2핸드축(421)이 서로 직교로 결합되어 제2핸드작동부(420)의 케이블홀더에 핸드바이스가 착탈 가능하게 결합되고, 이 핸드바이스에 구비되는 서보모터 및 클러치를 통해 각각 제1핸드작동부(410) 및 제2핸드작동부(420)을 구동 회전시켜 Y축 및 X축을 중심으로 용이하게 회전하여 사출품의 위치에 핸드바이스를 정확하게 위치시킬 수 있다.

핸드유닛(400)은 원통으로 제자리 회전 가능한 베어링을 갖는 플랜지 구조 및 베벨기어 방식의 치함 구조로 결합되되, 유압을 이용해 흡착방식으로 사출품을 취출하거나, 유압 또는 공압을 이용해 집게가 사출품을 직접 파지하는 방식으로 취출할 수 있고, 그 사용 방식에 따라 핸드유닛(400)의 전방에 취출유닛(미도시)을 구비할 수 있다.

이때, 제2회전모터(310)는 제2암(330)의 후방에 고정된 상태에서 제2회전모터(310)의 구동축이 제1핸드축(411)에 인접하게 마련된 구조이고, 제2회전모터(310)와 제1핸드축(411)은 직각으로 연결되는 구조를 갖는다.

여기서, 제2핸드작동부(420)는 제2암(330)의 후단에 결합되어 회전력을 제공하는 제2핸드작동부(420)와, 제2핸드작동부(420)의 선단에 축 연결된 상태에서 제1핸드작동부(410)의 제1핸드축(411) 내부로 관통되는 제1핸드축(411)으로 연결되어 X축을 중심으로 회전 작동한다.

이때, 제2핸드작동부(420)는 제2암(330)의 후방에 고정된 상태에서 제2핸드작동부(420)의 구동축 선단이 제1핸드축(411) 후단에 서로 고정되게 연결된 구조이다.

제1핸드축(411)은 원심 축으로 제1핸드축(411)의 내부에 관통삽입되는 제1핸드축(411)과 간섭이 없도록 삽입됨이 바람직한 것이고, 후단은 제2핸드작동부(420)에 연결될 수 있다.

도 2 내지 도 4에 의하면, 취출로봇장치(1)는, 최초 사출성형기(10)에 수평이동유닛(100) 또는 제1회전유닛(200) 중 어느 하나를 이용해 취출로봇장치(1)를 설치할 수 있는데, 본 고안에서는 수평이동유닛(100)을 이용해 설치한 것을 도시하였다.

이때, 취출로봇장치(1)를 사출성형기(10)에 설치하면, 수평이동유닛(100)을 이용해 제1회전유닛(200)과 더불어 제2회전유닛(300)을 수평 방향(Y축)으로 왕복 이동키게 된다.

제1회전유닛(200)은 제1회전모터(210)의 동력으로 제1암(230)을 Y축을 중심으로 XZ평면을 따라 회전 동작을 수행하게 하고, 제2회전모터(310)의 동력으로 제2암(330)을 Y축을 중심으로 XZ평면을 따라 회전 동작을 수행하게 함으로, 취출로봇장치(1)가 다관절 동작을 수행할 수 있게 된다.

도 2 내지 도 4에 의하면, 핸드유닛(400)의 경우 제1핸드작동부(410)를 통해 제2회전모터(310)의 회전력을 핸드유닛(400)의 X축에 전달시켜 핸드유닛(400)이 Y축을 중심으로 XZ평면을 따라 회전 동작을 가능하게 하고, 제2핸드작동부(420)를 통해 제2핸드작동부(420)의 회전력을 핸드유닛(400)의 Y축에 전달시켜 핸드유닛(400)이 Y축 방향으로 제자리 회전 동작이 가능함으로, 핸드유닛(400) 역시 관절 동작 및 제자리 회전 동작을 수행할 수 있게 된다.

따라서 본 고안은 취출로봇장치(1)의 이동 범위 및 동작 각도가 제한이 없어 자유롭게 수행됨으로 취출 작업이 매우 빠르고 사출성형기(10)의 크기 및 형태에 상관없이 취출로봇장치(1)를 사용할 수 있고, 장치 전체의 크기가 소형화로 제작됨으로 장치의 설치 공간 역시 제한이 없게 된다.

본 고안에 의해 구성된 취출로봇장치(1)를 첨부된 도면을 참조하여 작동상태를 설명한다.

우선 도 5a에 의하면, 취출로봇장치(1)의 초기 상승 상태로 제1회전유닛(200)의 제1암(230)이 제1회전축(221)을 중심으로 수평이동유닛(100) 측으로 밀착 회전 위치되고, 제2회전유닛(300)의 제2암(330)이 제2회전축(321)을 중심으로 회전하여 제2암(330)이 수평 위치로 ‘ㄴ’자 타입의 구조로 형성된다.

이때, 제2암(330)의 연장부(331)에는 가상으로 길이 방향의 기준선(331a)이 절곡부(333)에 의해 제2회전축(321)에 비해 수직간격(T)을 갖는다.

다음으로 도 5b에 의하면, 중간 하강상태에서는 제1회전축(221) 및 제2회전축(321)을 중심으로 제1암(230) 및 제2암(330)이 각각 XZ평면을 따라 하강으로 회전하여 핸드유닛(400)이 사출성형기(10)의 취출 부위에 중심에 위치된다.

이때, 사출성형기(10)의 최대 행간거리(L2)의 공간에 제2암(330)이 수직으로 진입하는데, 사출성형기(10)의 간섭 없이 신속하게 진입하여 진입 시간을 단축 할 수 있다.

마지막으로 도 5c에 의하면, 전진상태는 핸드유닛(400)이 사출성형기(10)의 취출부의 중심에 일치되도록 소정으로 회전하여 위치하는 작업이다.

상기와 같이 작동함에 따라 아래 표 1와 같이, 종래 ‘ㄱ’자 타입의 구조와 본 고안의 ‘ㄴ’자 타입의 구조에 따른 사이클 시간을 비교하면, 형개(型開) 속도 및 가감속 시간은 동일하며, 본 취출로봇장치(1)의 각 구조에 따라 ‘ㄱ’자 타입의 구조의 행간거리(L1)는 700mm이고, ‘ㄴ’자 타입의 구조의 행간거리(L2)는 400mm로 차이가 있다.

[표 1]

이와 같이, 본 고안에서 최대 행간거리(L2)가 단축됨에 따라 작동하는 사이클 시간이 더욱 단축시킬 수 있어 1일 누적 사이클에 경우 생산량이 증가되는 것을 알 수 있다.

실시 예에 따라 기존에 운전 조건과 동일하게 사출성형기(10)의 행정 속도가 0.5m/s 이고, 가감속은 0.5초인 상태 운전 조건에서 왕복 작동하되 행간거리(L2)를 400mm로 하여 사이클 운전하는 경우 형개(型閉)는 1.29초, 형폐는 1.28초로 1사이클을 구동하는 시간이 기존에 30초에서 28.8초로 감소할 수 있다.

표 2에서 보는 바와 같이, 본 고안의 장치를 한달 간 운영하여 얻은 생산 결과 'ㄱ’자 타입의 구조에 비해 'ㄴ’자 타입의 구조를 적용하여 생산성 더욱 향상되는 것을 알 수 있으며, 아래 그림 1에서 나타나는 그래픽에서 보는 바와 같이, 날짜가 지날수록 생산성을 점차 벌어진다.

[표 2]

[그림 1]

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1: 취출로봇장치 10: 사출성형기
100: 수평이동유닛 110: 레일
120: 이동대차 130: 설치프레임
140: 카운터 200: 제1회전유닛
210: 제1회전모터 220: 제1회전플랜지
221: 제1회전축 230: 제1암
300: 제2회전유닛 310: 제2회전모터
320: 제2회전플랜지 321: 제2회전축
330: 제2암 331: 연장부
331a: 기준선 333: 절곡부
400: 핸드유닛 410: 제1핸드작동부
411: 제1핸드축 420: 제2핸드작동부
421: 제2핸드축

Claims

사출성형기(10)에서 사출품을 취출 및 운반하는 취출로봇장치(1)에 있어서,
Y축 방향을 따라 수평으로 왕복 이동 작동하는 수평이동유닛(100)과;
상기 수평이동유닛(100)의 일측에 결합되는 설치프레임(130)에 구비되어 구동작동하는 제1회전모터(210)와, 상기 제1회전모터(210)에 직결되어 회전력을 전달하는 제1회전플랜지(220)와, 상기 제1회전플랜지(220)를 따라 회전 가능하게 연결되는 제1암(230)을 포함하여 Y축을 중심으로 XZ평면 방향을 따라 회동 작동하는 제1회전유닛(200)과;
상기 제1암(230)의 단부에 구비되어 구동작동하는 제2회전모터(310)와, 상기 제2회전모터(310)에 직결되어 회전력을 전달하는 제2회전플랜지(320)와, 상기 제2회전플랜지(320)를 따라 회전 가능하게 연결되는 제2암(330)을 포함하여 Y축을 중심으로 XZ평면 방향을 따라 회동 작동하는 제2회전유닛(300)과;
상기 제2암(330)의 단부에 구비되어 사출성형기(10)의 사출품을 파지하는 핸드유닛(400)을 포함하여 구성되되,
상기 제2암(330)은 개형 내에 행간거리를 최소화할 수 있으며, 금형에 간섭 받지않고 개형에 진입할 수 있도록 상기 제2암(330)의 수평 위치가 상기 제2회전플랜지(320)의 제2회전축(321)의 위치보다 낮은 위상을 갖도록 핸드유닛(400)이 일단부에 연결되며, 소정의 길이를 갖는 연장부(331)와, 상기 연장부(331)에 비해 짧은 길이를 갖는 절곡부(333)를 포함하여 “ㄴ”자 형상으로 구분 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 취출로봇장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2암(330)의 연장부(331)에 형성되는 제1핸드축(411) 및 기준선(331a)은 상기 제2회전플랜지(320)의 제2회전축(321) 보다 아래에 위치되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 취출로봇장치.
청구항 1에 있어서,
상기 핸드유닛(400)은,
상기 제2암(330)의 단부에 구비되어 Y축을 중심으로 XZ평면 방향을 따라 회전 작동하는 제1핸드작동부(410)와,
상기 제1핸드작동부(410)의 제1핸드축(411) 일측에 연결되어 X축을 기준으로 YZ평면 방향을 따라 회전 작동하는 제2핸드작동부(420)와;
상기 제2핸드작동부(420)의 단부에 구비되어 사출품을 파지하는 핸드바이스(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 취출로봇장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수평이동유닛(100)은,
사출성형기(10)의 전체 길이에 대응하 소정의 길로 수평 설치되는 레일(110)과;
상기 레일(110)을 따라 수평 이동하는 이동대차(120)를 포함하여 구성되며,
상기 레일(110)의 어느 한 부분에는 상기 이동대차(120)의 이동 횟수를 카운트하는 카운터(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 취출로봇장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수평이동유닛(100)은,
수평 왕복 이동의 길이 연장에 따라 하나의 취출로봇장치(1)가 다수의 사출성형기(10)를 왕복 이동하면서 작동가능하게 하는 작업 반경의 증설 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 취출로봇장치.