WO2018117308A1 - 사출성형기용 취출 로봇장치 - Google Patents

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WO2018117308A1
WO2018117308A1 PCT/KR2016/015185 KR2016015185W WO2018117308A1 WO 2018117308 A1 WO2018117308 A1 WO 2018117308A1 KR 2016015185 W KR2016015185 W KR 2016015185W WO 2018117308 A1 WO2018117308 A1 WO 2018117308A1
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WO
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arm
unit
injection molding
hand
molding machine
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/015185
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English (en)
French (fr)
Inventor
강종원
강대환
Original Assignee
한양로보틱스 주식회사
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/40—Removing or ejecting moulded articles
    • B29C45/42—Removing or ejecting moulded articles using means movable from outside the mould between mould parts, e.g. robots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C45/40—Removing or ejecting moulded articles
    • B29C45/42—Removing or ejecting moulded articles using means movable from outside the mould between mould parts, e.g. robots
    • B29C2045/4266—Robot grippers movable along three orthogonal axes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/40—Removing or ejecting moulded articles
    • B29C45/42—Removing or ejecting moulded articles using means movable from outside the mould between mould parts, e.g. robots
    • B29C2045/4275—Related movements between the robot gripper and the movable mould or ejector

Definitions

  • the present invention relates to an injection molding machine for an injection molding machine, which is installed in the injection molding machine to automatically take out and transport the injection molded product from the mold core of the injection molding machine.
  • injection molding is a processing method in which a plasticized molding material (synthetic resin) is injected into a cavity of a mold and cured to make an injection molded product, which is widely used to make a synthetic resin processed product together with extrusion molding.
  • synthetic resin synthetic resin
  • Such an injection molding process is usually built as an automated system using an injection molding machine.
  • an injection molding machine uses an extraction robot as an automated facility used to take out and transport a completed injection product when the mold is opened. Repeated automatic operation is performed along the preset route to carry out the ejection product.
  • conventional registered utility model publication No. 20-0421394 relates to an insert nut and an injection molding robot, and inserts an insert insert jig and an ejection insert into a vertical feeding bar among the transfer robots that transfers vertically to the front, rear, left, and right sides.
  • Jig is fixed up and down, and the insert nut supplied from the nut alignment supply device is vacuum suction, and then the insert nut and the injection material for inserting the vacuum-adsorbed insert nut into the withdrawn with the suction of the injection from the cavity of the injection mold
  • the insert nut sucks out and inserts the inserted insert through the ejection ejection jig so that the operator can check whether all the insert nuts are inserted in the insert position when the return is returned to the original position.
  • the camera is installed at the bottom of the transfer bar.
  • the extraction robot connects the electric cables for the hydraulic and pneumatic lines and the sensors for the ejection of the injection to the female end of the extraction robot, and the space for connecting the cables is narrow and narrow, which makes the connection of cables very cumbersome. There was another problem.
  • the present invention is to solve the conventional problems, so that the arm of the take-out robot device is rotatable in multiple articulations, and the movement range and the operation angle of the take-out robot is freely made without limitation as it improves to perform the operation in a wide angle range
  • a horizontal moving unit enabling horizontal reciprocating movement in the Y-axis direction
  • first driving unit It is connected to the moving side of the horizontal moving unit using a first driving unit, a first arm is connected to the first driving unit, a second driving unit is connected to the side end of the first arm, the second arm to the second driving unit
  • the first and second arm units are connected to each other so that the first and second arms respectively perform a first rotational motion and a second rotational motion in the X-axis direction through rotational power of the first and second driving parts.
  • the third arm is connected to the tip of the second arm by using a third arm, and the hand for ejecting the ejection to the front of the third arm performs the third rotational motion in the X-axis direction and the fourth rotational motion in the Y-axis direction. It provides a take-out robot device for an injection molding machine comprising a second rotating unit coupled to perform.
  • FIG. 1 is a perspective view of a blowout robot apparatus for an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a side view of the blowout robot apparatus for an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
  • 4 to 5 is an operating state of the ejection robot apparatus for injection molding machine according to the present invention.
  • 1 to 5 are views for explaining the ejection robot apparatus for an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
  • the take-out robot device 1 may include a horizontal moving unit 100 that enables horizontal reciprocating movement, a first rotating unit 200 to perform a primary rotational motion and a secondary rotational motion, respectively.
  • the second rotation unit 300 is configured to perform third and fourth rotation operations, respectively.
  • the horizontal moving unit 100 It is possible to move horizontally in the Y-axis direction, and to move the take-out robot device 1 horizontally in the Y-axis direction to the injection molding machine.
  • the apparatus may further include installing the take-out robot device 1 to the injection molding machine 10 by using the first driving unit 210 of the first rotating unit 200. .
  • the first rotating unit 200 For example, the first rotating unit 200;
  • the first driving unit 210 is coupled to the injection molding machine 10 directly by bolting when the horizontal moving unit 100 is not used, so that the robot unit 1 is ejected to the injection molding machine 10 without the horizontal moving unit 100.
  • the first motor 211 penetrates the shaft through the connection housing 212 which enables the installation and the injection molding machine 10 to be installed on the injection molding machine 10.
  • the shaft of the first motor 211 is fixed to the bearing flange 213 to transfer the rotational power of the first motor 211 to the first arm 220 via the first bearing flange 213.
  • a first arm 220 coupled to the first motor 211 of the first driving unit 210 to perform a first rotational motion in the X-axis direction as the power of the first motor 211 is transmitted.
  • the first arm 220 is made of a linear housing having a space therein, and has a bolted structure to be fixed after being coupled to the first driving unit 210 and the second driving unit 230 at both ends, respectively, It is a structure provided with various bearings to assist the rotational movement to the shaft coupled portion.
  • the second arm 230 is coupled to the other end of the first driving unit 210 as an end of the first arm 220, and transmits rotational power to the second arm 240.
  • the second driving part 230 may be formed after the shaft of the second motor 232 passes through the second arm 240 while the second motor 232 is fixed to one side of the second arm 240.
  • the shaft of the second motor 232 is fixed to the second bearing flange 231 provided at one end of the first arm 220, and the body of the second motor 232 is formed on the second arm 240.
  • the shafts of the two motors 232 are fixed to the first arm 220, respectively, to transmit the rotational power of the second motor 232 to the second arm 240.
  • the second arm 240 It is coupled between the second driving unit 230 and the first arm 220, the second arm 240 to perform the second rotational motion in the X-axis direction as the power of the second motor 232 is further transmitted. Include.
  • the second arm 240 is made of a housing having a space provided therein and having a coupling portion of a "b" shape, one side of which is connected to the second driving unit 230 and the other end of the second rotating unit (
  • the third arm 310 of 300 has a pipe connection structure to be fixed by bolting, and the second arm 240 is connected to the first arm 220 by the rotational power of the second driving unit 230 being transmitted. In this state, the secondary rotational motion is possible in the X-axis direction.
  • the first rotation unit 200 As the first rotation unit 200 is added, the first arm 220 and the second arm 240 are rotated by the rotational power of the first driving unit 210 and the second driving unit 230 to be gradually rotated. The operation is possible, and the work can be taken out with the free operating range.
  • the second rotating unit 300 according to the basic embodiment of the present invention;
  • the third arm 310, the guide 320, the hand 330, the first hand operation unit 340, and the second hand operation unit 350 are configured.
  • the third arm 310 is made of a straight tube with a space therein, and has a space inside the third arm 310, the first hand operation unit 340 and the second hand to be described later While protecting the operation unit 350 is a structure that allows the connection to the side of the hand 330.
  • the guide 320, the cable pipe 321 is fixed to have a flow path that is perpendicularly penetrated to the center of the rotation direction of the X-axis member 331 inside the side of the X-axis member 331 of the hand 330 is fixed.
  • various hydraulic, pneumatic lines and electrical cables for controlling the hand 330 is led to the interior of the guide 320 through the interior of the third arm 310 to the interior of the cable duct 321 After passing through the hand 330, the various cables can be connected without interfering with the operating radius of the hand 330.
  • the hand 320 is axially coupled to both sides of the front hand groove 322 of the guide 320 and rotatable in the X-axis direction and the Y-axis direction, and further includes a hand 330 for taking out and transporting the injection product of the injection molding machine 10. .
  • the hand 330 is coupled in a cylindrically rotatable bearing structure, the injection can be taken out by the adsorption method using hydraulic pressure, or can be taken out by the clamping force gripping the injection directly using hydraulic or pneumatic, According to the method, a take-out unit (not shown) may be provided in front of the hand 330.
  • the second arm 240, the third arm 310 and the guide 320 connected to the front end of the third arm 310 is provided with a rotational power connection structure, the X-axis member 331 of the hand 330
  • the first hand operation unit 340 to transmit the rotational power of the third driving unit 344 to enable the third rotational motion of the hand 330 in the X-axis direction.
  • the first hand operation unit 340 A third driving unit 344 coupled to the rear end of the second arm 240 to provide rotational power, and a first shaft coupled to the inside of the third arm 310 in a belt-connected state to the third driving unit 344; A shaft 341, a second shaft 342 coupled to one side of the guide 320 in a belt-connected state to the first shaft 341, and a portion of the second shaft 342 and the hand 330.
  • a first gear member connected to the bevel gear between the X-axis member 331 to transmit the rotational power of the third drive unit 344 to the X-axis member 331 to allow the hand 330 to rotate in the X-axis direction ( 343).
  • the third driving unit 344 is a motor
  • the drive shaft of the third driving unit 344 is provided adjacent to the first shaft 341 in a state fixed to the rear of the second arm 240
  • the third driving part 344 and the first shaft 341 have a belt connection structure.
  • the first shaft 341 is rotatably coupled in place through a bearing in the third arm 310 in the form of a hollow pipe, and both ends of the belt are connected to the third driving portion 344 and the second shaft 342, respectively. Timing gears for connection are respectively provided.
  • the second shaft 342 is rotatably coupled in place through a bearing in one side of the guide 320, and a timing gear for connecting the belt is provided at a portion connected to the first shaft 341, and the other end thereof.
  • One side of the first gear member 343 is provided.
  • the second arm 240, the third arm 310 and the guide 320 is connected to the front end of the third arm 310 is provided with a rotational power connection structure, the Y-axis member 332 of the hand 330 It further includes a second hand operation unit 350 for transmitting the rotational power of the fourth driving unit 355 to enable the fourth rotational motion of the hand 330 in place in the Y-axis direction.
  • the second hand operation unit 350 The first shaft of the first hand operation unit 340 is coupled to the rear end of the second arm 240 to provide rotational power and the shaft connected to the front end of the fourth driving unit 355.
  • 341 and a belt pulley 352 rotatably coupled to one side of the guide 320 in a state in which the belt is connected to the front end of the third shaft 351 and the third shaft 351,
  • a belt shaft 353 which is coupled to a shaft adjacent to the Y-axis member 332 of the hand 330 in one end of the guide 320 in a belt-connected state to the belt pulley 352, and the belt shaft Bevel gear is connected between the 353 and the Y-axis member 332 of the hand 330 to transfer the rotational power of the fourth driving unit 355 to the Y-axis member 332, the hand 330 in the Y-axis direction
  • the fourth driving unit 355 is a motor, the front end of the driving shaft of the fourth driving unit 355 is fixed to the rear end of the third shaft 351 in a state fixed to the rear of the second arm (240). to be.
  • the third shaft 351 is preferably inserted so that the third arm 310 does not interfere with the third arm 310 inserted into the third arm 310 by the centrifugal shaft, and the rear end of the third axis 351 is the fourth driving part 355. ),
  • the front end of the belt pulley 352 is provided with a timing gear for connecting the belt.
  • the belt shaft 353 is coupled to the front end of the guide 320 adjacent to the Y-axis member 332 of the hand 330.
  • the belt is connected to the belt through the belt pulley 352 to enable the in-situ rotation operation. .
  • the second gear member 354 is a pair of bevel gears, one side of which is coupled to the end of the belt shaft 353, and the other side of the second gear member 354 is coupled to the Y-axis member 332 of the hand 330. Through the second gear member 354 it is possible to transfer the rotational power of the fourth driving unit 355 to the hand 330.
  • Figures 4 to 5 are views showing the operating state of the ejection robot apparatus for injection molding machine according to each embodiment of the present invention.
  • the take-out robot device 1 uses the ejection robot device 1 by using either the horizontal moving unit 100 or the first rotation unit 200 in the first injection molding machine 10. It can be installed, in the present invention has been shown installed using a horizontal moving unit (100).
  • the horizontal rotating unit 100 is used to move the second rotating unit 300 together with the first rotating unit 200 in the horizontal direction (Y-axis). You will be moved to).
  • the present invention is freely performed because the movement range and the operation angle of the extraction robot apparatus 1 are not limited, and the extraction robot apparatus 1 can be used regardless of the size and shape of the injection molding machine 10. As the overall size of the device is made smaller, the installation space of the device is also unlimited.

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Abstract

본 발명은 사출성형기에 설치되어 사출성형이 완료된 사출물을 사출성형기의 금형 코어에서 자동으로 취출 및 이송하기 위한 사출성형기용 취출 로봇장치에 관한 것이다. 이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 사출성형기(10)의 사출물을 취출 및 운반하는 취출 로봇장치로서, Y축 방향으로 수평 왕복이동이 가능하게 하는 수평 이동유닛(100)과; 상기 수평 이동유닛(100)의 이동 측에 제1구동부(210)를 이용해 연결되되, 상기 제1구동부(210)에 제1암(220)이 연결되고, 상기 제1암(220)의 측단에 제2구동부(230)가 연결되며, 상기 제2구동부(230)에 제2암(240)이 연결됨으로, 상기 제1,2암(220,240)이 제1,2구동부(210,230)의 회전동력을 통해 X축 방향으로 1차 회전동작 및 2차 회전동작을 각각 수행하게 하는 제1 회전 유닛(200)과; 상기 제2암(240)의 선단에 제3암(310)을 이용해 연결되되, 상기 제3암(310)의 전방으로 사출물을 취출하는 핸드(330)가 X축 방향으로 3차 회전동작을, Y축 방향에서 제자리로 4차 회전동작을 각각 수행하게 결합되는 제2 회전 유닛(300)을 포함하여 구성된다.

Description

사출성형기용 취출 로봇장치
본 발명은 사출성형기에 설치되어 사출성형이 완료된 사출물을 사출성형기의 금형 코어에서 자동으로 취출 및 이송하기 위한 사출성형기용 취출 로봇장치에 관한 것이다.
일반적으로, 사출성형은 가소화 상태의 성형재료(합성수지)를 금형의 캐비티 내로 사출시키고 이를 경화시켜 완성품인 사출물을 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 사출물을 취출 및 이송하기 위해 사용되는 자동화 설비로 취출 로봇을 이용하고, 그 취출 로봇은 기 설정된 경로를 따라 반복적 자동작동하여 사출물의 취출을 수행하고 있다.
이와 같은 기술과 관련하여 종래 등록실용신안공보 제20-0421394호를 살펴보면, 인서트 너트 및 사출물 이송로봇에 관한 것으로, 전후, 좌우 및 상하로 직교 이송하는 이송로봇 중 수직이송바에 인서트 삽입지그와 사출물 인출지그가 상하로 결착되어 너트정렬 공급장치로부터 공급된 인서트용 너트를 진공 흡착 후 사출금형의 캐비티로부터 사출물의 흡착 인출과 함께 상기 인출된 캐비티 내에 진공 흡착된 인서트용 너트를 삽입시키는 인서트 너트 및 사출물 이송로봇에 있어서, 상기 사출물 인출지그를 통해 인서트용 너트가 인서트된 사출물을 흡착 인출하여 원위치로의 상승 복귀시 상기 사출물의 인서트 위치에 인서트용 너트가 모두 삽입되었는지를 작업자가 확인할 수 있도록 이송로봇의 전후이송바 하단에 카메라가 설치된 구성이다.
그러나 종래 선행기술문헌을 배경으로 다양한 사출성형기의 취출 로봇이 개발되고 있지만, 이들은 개선해야할 기술적 문제점들이 노출되고 있는 상황이다.
이를 살펴보면, 종래의 경우 사출성형기의 취출 작업이나, 완성된 사출물을 이동하는 작업을 인력에 의존하거나, 단순한 직선 동작으로 이루어진 단조로운 가동범위의 취출 로봇을 사용하기 때문에 취출 로봇의 이동범위 및 동작각도가 매우 제한적으로 이루어지고, 직선 가동범위를 확보함으로 장치 전체의 크기가 대형화되어 장치의 설치에 상당한 공간이 필요하여 효율적이지 않은 문제점이 있었다.
또한, 종래의 경우 취출 로봇은 사출물의 취출을 위한 유,공압 라인 및 센서를 위한 전기 케이블을 취출 로봇의 암 단부로 연결하는데, 그 케이블류를 연결하는 공간이 비좁고 협소하여 케이블의 연결이 매우 번거로운 또 다른 문제점이 있었다.
- 선행기술문헌
특허문헌
국내 등록실용신안공보 제20-0421394호(등록일:2006.07.05)가 제시되어 있다.
본 발명은 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 취출 로봇 장치의 암이 다관절로 회전가능하게 하면서, 넓은 각도 범위에서 동작을 수행하게 개선함에 따라 취출 로봇의 이동범위 및 동작각도가 제한 없이 자유롭게 이루어지도록 하면서, 장치 전체의 크기가 소형화되어 장치의 설치공간 역시 제한이 없도록 하는 사출성형기용 취출 로봇장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 취출 로봇장치의 제어를 위한 각종 케이블류를 취출 로봇의 암 단부로 연결할 수 있는 유로를 갖도록 구조를 개선함에 따라 케이블의 연결이 매우 간편하고 취출 로봇장치의 작동에 간섭이 없도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;
사출성형기의 사출물을 취출 및 운반하는 취출 로봇장치로서,
Y축 방향으로 수평 왕복이동이 가능하게 하는 수평 이동유닛과;
상기 수평 이동유닛의 이동 측에 제1구동부를 이용해 연결되되, 상기 제1구동부에 제1암이 연결되고, 상기 제1암의 측단에 제2구동부가 연결되며, 상기 제2구동부에 제2암이 연결됨으로, 상기 제1,2암이 제1,2구동부의 회전동력을 통해 X축 방향으로 1차 회전동작 및 2차 회전동작을 각각 수행하게 하는 제1 회전 유닛과;
상기 제2암의 선단에 제3암을 이용해 연결되되, 상기 제3암의 전방으로 사출물을 취출하는 핸드가 X축 방향으로 3차 회전동작을, Y축 방향에서 제자리로 4차 회전동작을 각각 수행하게 결합되는 제2 회전 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형기용 취출 로봇장치를 제공한다.
이러한 본 발명에 따르면, 취출 로봇장치의 이동범위 및 동작각도가 제한이 없이 자유롭게 수행됨으로 취출 작업이 매우 빠르고 사출성형기의 크기 및 형태에 상관없이 취출 로봇장치를 사용할 수 있고, 장치 전체의 크기가 소형화로 제작됨으로 장치의 설치공간 역시 제한이 없는 효과가 있다.
또한, 각종 케이블류를 취출 로봇의 암 단부로 연결하는 유로를 갖음으로 케이블의 연결이 매우 간편하고 취출 로봇장치의 작동에 케이블류가 간섭이 없는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사출성형기용 취출 로봇장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사출성형기용 취출 로봇장치의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사출성형기용 취출 로봇장치의 요부 사시도.
도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 사출성형기용 취출 로봇장치의 작동 상태도.
본 발명에 따른 사출성형기용 취출 로봇장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
한편, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 각 실시 예에 따른 사출성형기용 취출 로봇장치를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
이에 따른 취출 로봇장치(1)를 개략적으로 살펴보면, 수평 왕복이동이 가능하게 하는 수평 이동유닛(100)과, 1차 회전동작 및 2차 회전동작을 각각 수행하게 하는 제1 회전 유닛(200)과, 3차 회전동작 및 4차 회전동작을 각각 수행되게 하는 제2 회전 유닛(300)을 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 기본구성으로서, 일 실시 예에 따른 사출성형기용 취출 로봇장치에 대한 각부 구성을 도 1 내지 도 3을 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 취출 로봇장치의 사시도, 도 2는 취출 로봇장치의 측면도, 도 3은 취출 로봇장치의 요부 사시도이다.
먼저 상기 수평 이동유닛(100)은; Y축 방향으로 수평 이동이 가능하게 하며, 취출 로봇장치(1)를 사출성형기에 Y축 방향에서 수평 이동되게 하는 기능을 한다.
예를 들면, 상기 수평 이동유닛(100)은, 리니어 액추에이터(linear actuator)로 제작하며, 리니어 액추에이터는 직선으로 왕복 운동을 수행하는 기구로, 모터와 스크류를 이용해 무빙 가이드를 왕복이동시키거나, 또는 모터와 랙 앤 피니언을 이용해 무빙 가이드를 왕복이동시키거나, 또는 전자석을 기계적 운동에 이용하는 솔레노이드에 의해 무빙 가이드를 왕복이동시키는 타입을 적용할 수 있다.
여기서, 상기 취출 로봇장치(1)는, 상기 수평 이동유닛(100)을 선택 적용하는 것을 더 포함하는데, 상기 수평 이동유닛(100)을 이용해 취출 로봇장치(1)를 사출성형기(10)에 설치하거나,
또는, 상기 수평 이동유닛(100)을 적용하지 않을 경우 상기 제1 회전 유닛(200)의 제1구동부(210)를 이용해 취출 로봇장치(1)를 사출성형기(10)에 설치하는 것을 더 포함한다.
상기 수평 이동유닛(100)을 선택 적용하면, 수평 이동유닛(100)의 측단을 사출성형기(10)의 임의 위치에 볼트체결로 결합시켜 고정함으로 취출 로봇장치(1)를 사출성형기(10)에 설치할 수 있다.
그 반대로 상기 수평 이동유닛(100)을 적용하지 않으며, 후술하는 제1 회전 유닛(200)의 제1구동부(210) 측단을 사출성형기(10)의 임의 위치에 볼트체결로 결합시켜 고정함으로 수평 이동유닛(100) 없이 취출 로봇장치(1)를 사출성형기(10)에 설치할 수 있다.
또한, 상기 수평 이동유닛(100)은, 수평 왕복이동의 길이 연장에 따라 하나의 취출 로봇장치(1)가 다수의 사출성형기(10)를 왕복 이동하면서 작동가능하게 하는 작업 반경의 증설 기능을 더 포함한다.
이 경우 상기 수평 이동유닛(100)의 무빙 가이드가 왕복 작동하는 길이를 다수의 사출성형기(10)가 위치한 길이에 대응하여 늘려 연장함에 따라 하나의 취출 로봇장치(1)가 다수의 사출성형기(10)를 왕복 이동이 가능하여 작업 반경의 증설을 할 수 있으며, 컨트롤 패널의 작동제어를 통해 각 사출성형기(10)에 취출 로봇장치(1)를 자동 및 수동으로 컨트롤하게 된다.
그리고, 상기 제1 회전 유닛(200)은; 상기 수평 이동유닛(100)의 이동 측에 제1구동부(210)를 이용해 연결되되, 상기 제1구동부(210)에 제1암(220)이 연결되고, 상기 제1암(220)의 측단에 제2구동부(230)가 연결되며, 상기 제2구동부(230)에 제2암(240)이 연결됨으로, 상기 제1,2암(220,240)이 제1,2구동부(210,230)의 회전동력을 통해 X축 방향으로 1차 회전동작 및 2차 회전동작을 각각 수행하게 하여,
본 발명의 기본 실시 예에 따른 제1 회전 유닛(200)은; 제1구동부(210), 제1암(220), 제2구동부(230), 제2암(240)으로 구성된다.
예를 들면, 상기 제1 회전 유닛(200)은;
사출성형기(10) 또는 수평 이동유닛(100)에 선택결합되되, 회전동력을 제1암(220)에 전달하는 제1구동부(210)를 더 포함한다.
상기 제1구동부(210)는, 수평 이동유닛(100)을 사용하지 않는 경우 사출성형기(10)에 직접적으로 볼트 체결로 결합됨으로, 상기 수평 이동유닛 없이 사출성형기(10)에 취출 로봇장치(1)를 설치할 수 있게 하고, 사출성형기(10)에 설치가능하게 하는 연결하우징(212)에 제1모터(211)가 축이 관통되면서, 제1암(220)의 한쪽 끝 부분에 구비된 제1베어링플랜지(213)에 제1모터(211)의 축이 고정됨으로 제1모터(211)의 회전동력을 상기 제1베어링플랜지(213)를 거쳐 제1암(220)에 전달하는 구조이다.
또한, 상기 제1 회전 유닛(200)은;
상기 제1구동부(210)의 제1모터(211)에 축 결합되어 제1모터(211)의 동력이 전달됨으로 X축 방향으로 1차 회전동작을 수행하는 제1암(220)을 더 포함한다.
상기 제1암(220)은, 내부로 공간을 갖는 직선형의 하우징으로 제작되는데, 양단에 제1구동부(210) 및 제2구동부(230)에 각각 축 결합된 후 고정되도록 볼트체결구조를 갖고, 그 축 결합된 부분으로 회전운동을 보조하는 각종 베어링이 마련된 구조이다.
또한, 상기 제1 회전 유닛(200)은;
상기 제1암(220)의 끝 부분으로 제1구동부(210) 타단에 결합되되, 회전동력을 제2암(240)에 전달하는 제2구동부(230)를 더 포함한다.
상기 제2구동부(230)는, 제2모터(232)가 제2암(240)의 한쪽에 고정된 상태에서 상기 제2모터(232)의 축이 제2암(240)을 관통한 후 제1암(220)의 한쪽 끝 부분에 구비된 제2베어링플랜지(231)에 제2모터(232)의 축이 고정되며, 상기 제2모터(232)의 몸체는 제2암(240)에 제2모터(232)의 축은 제1암(220)에 각각 고정됨으로 제2모터(232)의 회전동력을 상기 제2암(240)에 전달할 수 있는 구조이다.
또한, 상기 제1 회전 유닛(200)은;
상기 제2구동부(230)와 제1암(220) 사이에 결합되는데, 상기 제2모터(232)의 동력이 전달됨으로 X축 방향으로 2차 회전동작을 수행하는 제2암(240)을 더 포함한다.
상기 제2암(240)은, 내부로 공간이 마련되고 " ㄱ " 형상의 결합 부분을 갖는 하우징으로 제작되는데, 한쪽은 상기 제2구동부(230)가 연결되고 타단은 후술하는 제2 회전 유닛(300)의 제3암(310)이 볼트체결로 고정되도록 관 연결구조를 갖고, 상기 제2암(240)은 제2구동부(230)의 회전동력이 전달됨으로 상기 제1암(220)에 연결된 상태에서 X축 방향으로 2차 회전동작이 가능한 구조이다.
따라서 본 발명은 제1 회전 유닛(200)을 부가함에 따라 제1암(220) 및 제2암(240)이 제1구동부(210)와 제2구동부(230)의 회전동력이 전달되어 단계적 회전동작이 가능하여 자유로운 동작범위로 취출 작업이 가능하게 된다.
그리고, 상기 제2 회전 유닛(300)은; 상기 제2암(240)의 선단에 제3암(310)을 이용해 연결되되, 상기 제3암(310)의 전방으로 사출물을 취출하는 핸드(330)가 X축 방향으로 3차 회전동작을, Y축 방향에서 제자리로 4차 회전동작을 각각 수행하게 하는 것이다.
본 발명의 기본 실시 예에 따른 제2 회전 유닛(300)은; 제3암(310), 가이드(320), 핸드(330), 제1핸드작동부(340), 제2핸드작동부(350)로 구성된다.
예를 들면, 상기 제2 회전 유닛(300)은;
제1 회전 유닛(200)의 제2암(240) 선단에 결합되는 제3암(310)을 더 포함한다.
상기 제3암(310)은, 직선형의 관으로 내부에 공간을 갖으며 제작되고, 상기 제3암(310)의 내부로 공간을 갖음으로 후술하는 제1핸드작동부(340) 및 제2핸드작동부(350)를 보호하면서 핸드(330) 측으로 연결 가능하게 하는 구조이다.
이때, 상기 제3암(310)은 상기 제2암(240)에 연결됨으로 상기 제2암(240)과 동일하게 X축 방향으로 2차 회전동작이 가능하게 된다.
또한, 상기 제2 회전 유닛(300)은;
제2암(240)의 선단으로 연결되되, 전방 내부 양측에 핸드(330)의 Y축부재(332) 및 X축부재(331)가 각각 축 결합되게 하고, 상기 X축부재(331)의 회전방향 중앙으로 직각 관통되는 케이블관로(321)가 마련됨으로, 상기 케이블관로(321)를 이용해 핸드(330)의 작동 및 제어를 위한 각종 케이블을 핸드(330)의 작동반경에 간섭 없이 연결되게 하는 가이드(320)를 더 포함한다.
상기 가이드(320)는, 내부에 공간을 갖는 하우징으로 전방 중앙에 핸드(330)의 결합 작동 공간인 핸드홈(322)이 형성되고, 후방은 상기 제3암(310)의 선단에 내부 공간이 서로 연결되게 관 결합방식으로 연결되는 구조이다.
이때, 상기 핸드홈(322)의 전방 양측에 핸드(330)의 Y축부재(332) 및 X축부재(331)가 측방향으로 각각 축 결합되어 회전가능한 구조를 갖게 한다.
여기서 상기 가이드(320)는, 핸드(330)의 X축부재(331)가 결합된 측 내부에는 상기 X축부재(331)의 회전방향 중앙으로 직각 관통되는 유로를 갖도록 케이블관로(321)가 고정결합되고, 핸드(330)를 제어하기 위한 각종 유압, 공압 라인 및 전기 케이블류가 상기 제3암(310)의 내부를 통해 가이드(320)의 내부로 이어지면서 상기 케이블관로(321)의 내부를 통과한 후 상기 핸드(330)에 연결됨으로 핸드(330)의 작동반경에 간섭 없이 각종 케이블류가 연결가능하게 된다.
또한, 상기 제2 회전 유닛(300)은;
상기 가이드(320)의 전방 핸드홈(322) 내부 양측에 축 결합되어 X축 방향 및 Y축 방향으로 회전 가능하고, 사출성형기(10)의 사출물을 취출 및 운반시키는 핸드(330)를 더 포함한다.
상기 핸드(330)는, 원통으로 제자리 회전가능한 베어링 구조로 결합되되, 유압을 이용해 흡착방식으로 사출물을 취출하거나, 유압 또는 공압을 이용해 집게가 사출물을 직접 파지하는 방식으로 취출할 수 있고, 그 사용 방식에 따라 핸드(330)의 전방에 취출 유닛(미도시)을 구비할 수 있는 것이다.
이때, 상기 핸드(330)의 일측에는 X축 방향으로의 회전을 위해 가이드(320) 측면에 대향되어 축 결합되는 X축부재(331)가 구비되고, 상기 X축부재(331)의 타측에는 핸드(330)를 Y축 방향으로 제자리회전되게 하는 Y축부재(332)가 축 형태로 축 심이 가이드(320)의 측면에 평행하게 위치하게 구비되며, 상기 Y축부재(332)는 핸드(330)가 제자리 히전가능하게 베어링 구조로 결합된 부분에 기어연결되어 동력을 전달하게 된다.
또한, 상기 제2 회전 유닛(300)은;
제2암(240), 제3암(310) 및 상기 제3암(310)의 선단에 연결되는 가이드(320) 내부로 회전동력 연결구조로 구비되되, 핸드(330)의 X축부재(331)에 제3구동부(344)의 회전동력을 전달시켜 상기 핸드(330)를 X축 방향으로 3차 회전동작을 가능하게 하는 제1핸드작동부(340)를 더 포함한다.
여기서, 상기 제1핸드작동부(340)는; 제2암(240)의 후단에 결합되어 회전동력을 제공하는 제3구동부(344)와, 상기 제3구동부(344)에 벨트연결된 상태에서 제3암(310)의 내부로 축 결합된 제1축(341)과, 상기 제1축(341)에 벨트연결된 상태에서 가이드(320)의 일측 내부로 축 결합된 제2축(342)과, 상기 제2축(342)과 핸드(330)의 X축부재(331) 사이에 베벨기어로 연결되어 제3구동부(344)의 회전동력을 X축부재(331)에 전달하여 핸드(330)가 X축 방향으로 회전가능하게 하는 제1기어부재(343)를 더 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제3구동부(344)는, 모터이며, 제2암(240)의 후방에 고정된 상태에서 제3구동부(344)의 구동축이 상기 제1축(341)에 인접하게 마련된 구조이고, 상기 제3구동부(344)와 제1축(341)은 벨트 연결구조를 갖는다.
상기 제1축(341)은, 중공의 파이프 형태로 제3암(310) 내부에 베어링을 통해 제자리 회전가능하게 결합되는데, 양단에는 각각 제3구동부(344)와 제2축(342)에 벨트연결되기 위한 타이밍기어가 각각 구비된다.
상기 제2축(342)은, 가이드(320) 일측 내부에 베어링을 통해 제자리 회전가능하게 결합되며, 상기 제1축(341)에 연결되는 부분에는 벨트연결을 위한 타이밍기어가 구비되고, 그 타단에는 상기 제1기어부재(343)의 한쪽이 구비된다.
상기 제1기어부재(343)는, 한 쌍의 베벨기어이며, 한쪽은 상기 제2축(342) 끝에 결합되고, 그 반대로 연결되는 측은 핸드(330)의 X축부재(331)에 결합됨으로 상기 제1기어부재(343)를 통해 제3구동부(344)의 회전동력을 핸드(330)에 전달시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 제2 회전 유닛(300)은,
제2암(240), 제3암(310) 및 상기 제3암(310)의 선단에 연결되는 가이드(320) 내부로 회전동력 연결구조로 구비되되, 핸드(330)의 Y축부재(332)에 제4구동부(355)의 회전동력을 전달시켜 상기 핸드(330)를 Y축 방향에서 제자리로 4차 회전동작을 가능하게 하는 제2핸드작동부(350)를 더 포함한다.
여기서, 상기 제2핸드작동부(350)는; 제2암(240)의 후단에 결합되어 회전동력을 제공하는 제4구동부(355)와, 상기 제4구동부(355)의 선단에 축 연결된 상태에서 제1핸드작동부(340)의 제1축(341) 내부로 관통되는 제3축(351)과, 상기 제3축(351)의 선단에 벨트연결된 상태에서 가이드(320)의 일측 내부로 제자리 회전가능하게 결합된 벨트풀리(352)와, 상기 벨트풀리(352)에 벨트연결된 상태에서 가이드(320)의 일측 선단 내부로 핸드(330)의 Y축부재(332)에 인접하게 축 결합되어 제자리 회전하는 벨트축(353)과, 상기 벨트축(353)과 핸드(330)의 Y축부재(332) 사이에 베벨기어로 연결되어 제4구동부(355)의 회전동력을 Y축부재(332)에 전달하여 핸드(330)가 Y축 방향으로 제자리회전가능하게 하는 제2기어부재(354)를 더 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제4구동부(355)는, 모터이며, 제2암(240)의 후방에 고정된 상태에서 제4구동부(355)의 구동축 선단이 제3축(351) 후단에 서로 고정되게 연결된 구조이다.
상기 제3축(351)은, 원심 축으로 상기 제3암(310)의 내부에 관통삽입되는 상기 제3암(310)과 간섭이 없도록 삽입됨이 바람직한 것이고, 후단은 상기 제4구동부(355)에 연결되고, 선단은 벨트풀리(352)에 벨트연결을 위한 타이밍기어가 구비된다.
상기 벨트풀리(352)는, 가이드(320)의 일측 내부로 상기 제3축(351) 선단에 인접하게 결합되는데 제자리 자유회전이 가능하고, 상기 제3축(351) 선단에 구비된 타이밍기어에 연결된 벨트를 직각으로 꺾어서 벨트축(353)에 연결하는 기능을 한다.
상기 벨트축(353)은, 가이드(320)의 선단에 핸드(330)의 Y축부재(332)에 인접하게 결합되는데, 상기 벨트풀리(352)를 통해 벨트가 연결되어 제자리 회전동작이 가능하다.
상기 제2기어부재(354)는, 한 쌍의 베벨기어이며, 한쪽은 상기 벨트축(353) 끝에 결합되고, 그 반대로 연결되는 측은 핸드(330)의 Y축부재(332)에 결합됨으로 상기 제2기어부재(354)를 통해 제4구동부(355)의 회전동력을 핸드(330)에 전달시킬 수 있게 된다.
한편, 도 4 내지 도 5는 본 발명의 각 실시 예에 따른 사출성형기용 취출 로봇장치의 작동 상태를 나타낸 도면이다.
도 4에 의하면, 전술한 구조로 이루어진 취출 로봇장치(1)는, 최초 사출성형기(10)에 수평 이동유닛(100) 또는 제1 회전 유닛(200) 중 어느 하나를 이용해 취출 로봇장치(1)를 설치할 수 있는데, 본 발명에서는 수평 이동유닛(100)을 이용해 설치한 것을 도시하였다.
이때, 상기 취출 로봇장치(1)를 사출성형기(10)에 설치하면, 상기 수평 이동유닛(100)을 이용해 제1 회전 유닛(200)과 더불어 제2 회전 유닛(300)을 수평 방향(Y축)으로 왕봉 이동키게 된다.
상기 제1 회전 유닛(200)은 제1구동부(210)의 동력으로 제1암(220)을 X축 방향으로 1차 회전동작을 수행하게 하고, 제2구동부(230)의 동력으로 제2암(240)을 X축 방향으로 2차 회전동작을 수행하게 함으로, 취출 로봇장치(1)가 다관절 동작을 수행할 수 있게 된다.
도 5에 의하면, 핸드(330)의 경우 제1핸드작동부(340)를 통해 제3구동부(344)의 회전동력을 핸드(330)의 X축부재(331)에 전달시켜 상기 핸드(330)가 X축 방향으로 3차 회전동작을 가능하게 하고, 상기 제2핸드작동부(350)를 통해 제4구동부(355)의 회전동력을 핸드(330)의 Y축부재(332)에 전달시켜 상기 핸드(330)가 Y축 방향으로 4차 제자리회전동작이 가능함으로, 상기 핸드(330) 역시 관절 동작 및 제자리 회전동작을 수행할 수 있게 된다.
따라서 본 발명은 취출 로봇장치(1)의 이동범위 및 동작각도가 제한이 없어 자유롭게 수행됨으로 취출 작업이 매우 빠르고 사출성형기(10)의 크기 및 형태에 상관없이 취출 로봇장치(1)를 사용할 수 있고, 장치 전체의 크기가 소형화로 제작됨으로 장치의 설치공간 역시 제한이 없게 된다.
이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,
본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
- 부호의 설명
1; 취출 로봇장치 100; 수평 이동유닛
200; 제1 회전 유닛 210; 제1구동부
220; 제1암 230; 제2구동부
240; 제2암 300; 제2 회전 유닛
310; 제3암 320; 가이드
330; 핸드 340; 제1핸드작동부
350; 제2핸드작동부

Claims (6)

  1. 사출성형기(10)의 사출물을 취출 및 운반하는 취출 로봇장치로서,
    Y축 방향으로 수평 왕복이동이 가능하게 하는 수평 이동유닛(100)과;
    상기 수평 이동유닛(100)의 이동 측에 제1구동부(210)를 이용해 연결되되, 상기 제1구동부(210)에 제1암(220)이 연결되고, 상기 제1암(220)의 측단에 제2구동부(230)가 연결되며, 상기 제2구동부(230)에 제2암(240)이 연결됨으로, 상기 제1,2암(220,240)이 제1,2구동부(210,230)의 회전동력을 통해 X축 방향으로 1차 회전동작 및 2차 회전동작을 각각 수행하게 하는 제1 회전 유닛(200)과;
    상기 제2암(240)의 선단에 제3암(310)을 이용해 연결되되, 상기 제3암(310)의 전방으로 사출물을 취출하는 핸드(330)가 X축 방향으로 3차 회전동작을, Y축 방향에서 제자리로 4차 회전동작을 각각 수행하게 결합되는 제2 회전 유닛(300)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형기용 취출 로봇장치.
  2. 제1항에 있어서,
    제2 회전 유닛(300)은, 제2암(240)의 선단으로 연결되되, 전방 내부 양측에 핸드(330)의 Y축부재(332) 및 X축부재(331)가 각각 축 결합되게 하고, 상기 X축부재(331)의 회전방향 중앙으로 직각 관통되는 케이블관로(321)가 마련됨으로, 상기 케이블관로(321)를 이용해 핸드(330)의 작동 및 제어를 위한 각종 케이블을 핸드(330)의 작동반경에 간섭 없이 연결되게 하는 가이드(320)를 더 포함하는 사출성형기용 취출 로봇장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 회전 유닛(300)은, 제2암(240), 제3암(310) 및 상기 제3암(310)의 선단에 연결되는 가이드(320) 내부로 회전동력 연결구조로 구비되되, 핸드(330)의 X축부재(331)에 제3구동부(344)의 회전동력을 전달시켜 상기 핸드(330)를 X축 방향으로 3차 회전동작을 가능하게 하는 제1핸드작동부(340)를 더 포함하는 사출성형기용 취출 로봇장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 회전 유닛(300)은, 제2암(240), 제3암(310) 및 상기 제3암(310)의 선단에 연결되는 가이드(320) 내부로 회전동력 연결구조로 구비되되, 핸드(330)의 Y축부재(332)에 제4구동부(355)의 회전동력을 전달시켜 상기 핸드(330)를 Y축 방향에서 제자리로 4차 회전동작을 가능하게 하는 제2핸드작동부(350)를 더 포함하는 사출성형기용 취출 로봇장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 취출 로봇장치는, 수평 이동유닛(100)을 선택 적용하는 것을 더 포함하고,
    상기 수평 이동유닛(100)을 적용하지 않을 경우 상기 제1 회전 유닛(200)의 제1구동부(210)를 이용해 취출 로봇장치를 사출성형기에 설치하는 것을 더 포함하는 사출성형기용 취출 로봇장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수평 이동유닛(100)은, 수평 왕복이동의 길이 연장에 따라 하나의 취출 로봇장치가 다수의 사출성형기를 왕복 이동하면서 작동가능하게 하는 작업 반경의 증설 기능을 더 포함하는 사출성형기용 취출 로봇장치.
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