KR101123205B1 - 인서트 물 고정용 이동식 지그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인서트 물 고정용 이동식 지그장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이송용 로봇에 연결되어 인서트 물인 너트를 인서트 사출기에 공급하는 공급장치로서, 상기 이송용 로봇에 연결되는 연결플레이트와 상기 연결플레이트의 일면에 서로 마주보게 설치되는 수평이송안내부와 상기 수평이송안내부에 이동가능하게 설치되는 수평이송모터와 상기 수평이송모터에 설치되는 수직이송안내부와 상기 수직이송안내부에 이동가능하게 설치되는 수직이송모터와 상기 수직이송모터에 설치되어 인서트 물을 상기 인서트 사출기에 전달하는 인서트 물 전달장치로 구성되어, 인서트 사출기의 인서트 물 삽입부의 위치에 대응되도록 이동가능하게 설치되어, 인서트 물 삽입부의 위치 변경시 지그장치를 교체하지 않아도 되므로 생산원가가 절감되는 효과가 있다.

인서트 사출기, 리니어 모터, 인서트 핀, 너트

Description

인서트 물 고정용 이동식 지그장치 { FIXING INSERT FOR MOVING JIG DEVICE }

본 발명은 인서트 물 고정용 이동식 지그장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인서트 사출기의 인서트 물 삽입부의 위치에 대응되도록 이동가능하게 설치되어, 인서트 물 삽입부의 위치 변경시 지그장치를 교체하지 않아도 되므로 생산원가가 절감되는 인서트 물 고정용 이동식 지그장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사출기는 금형에 수지를 사출하여 휴대폰 케이스, 전화기 케이스, 모니터 케이스와 같은 사출 성형품을 만드는 기기이며, 특히 인서트물이라 불리는 구조물을 사출 금형에 미리 삽입하고 사출 성형하여 사출성형품 내에 인서트물이 일체로 성형되게 하는 것을 인서트 사출이라 한다.

이러한 인서트 사출은 부피가 큰 경우에는 작업자가 육안으로 확인하면서 인서트 물을 사출 금형에 직접 집어넣으면 되지만 크기가 매우 작은 인서트물의 경우에는 작업자가 일일이 그 위치를 확인하기 어려워 사출성형을 미리 수행한 후, 필 요한 인서트 물을 가열하고 이를 후압기를 이용하여 사출성형품에 박아 사출성형품이 인서트물의 온도에 따라 용융되면서 자연스럽게 인서트물이 사출성형품에 부착하는 방법을 사용하여 왔다.

그러나 이러한 재래적인 방법은 사출성형품의 용융점, 인서트물의 온도, 작업자의 숙련도에 따라 인서트물의 위치가 매번동일한 위치에 위치하지 못하고 달라지므로 불량 발생률이 많은 문제점이 있었다.

또한 일일이 인서트 물을 사출 성형품에 삽입해야 하므로 작업성 및 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 최근에는 소형 너트와 같이 작은 크기의 인서트 물을 자동화 로봇을 이용하여 자동으로 파지(把持)하고, 파지한 인서트 물을 사출금형에 투입하여 인서트 사출할 수 있게 하는 인서트 유닛(Insert unit)이 출시되고 있다.

상술한 종래의 인서트 유닛은 진공흡입력에 의하여 인서트 물을 흡입하도록 하는 것으로 중앙부분이 막혀있거나 평평한 형태의 인서트 물은 쉽게 흡착이 가능하였지만, 너트와 같이 중앙이 비어있는 형태의 인서트 물은 진공흡입력으로 쉽게 흡착하지 못하는 문제점이 있었다.

또한 인서트 유닛이 인서트 물을 사출기의 금형 틀에 접근시켜 인서트 물을 금형 틀에 장착할 때에 인서트 물이 정확하게 삽입되지 못한 문제점이 지적되었다.

또한 인서트 유닛을 파지하는 지그의 위치가 변경되지 않아 모델변경에 따른 지그를 새롭개 제작해야 하는 문제점이 이로인해 생산비가 상승되는 문제점이 상존하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인서트 물 공급장치가 인서트 사출기의 인서트 물 삽입부의 위치에 대응되도록 이동가능하게 설치되어, 인서트 물 삽입부의 위치 변경시 지그장치를 교체하지 않아도 되므로 생산원가가 절감되는 인서트 물 고정용 이동식 지그장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 인서트 물 공급장치의 내부에 탄성스프링을 구비시켜 인서트 핀을 탄성에 의해 가압함으로써, 인서트 사출기 및 인서트 핀이 파손되는 것을 방지하는 인서트 인서트 물 고정용 이동식 지그장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명은 이송용 로봇에 연결되어 인서트 물인 너트를 인서트 사출기에 공급하는 공급장치로서, 상기 이송용 로봇에 연결되는 연결플레이트와 상기 연결플레이트의 일면에 서로 마주보게 설치되는 수평이송안내부와 상기 수평이송안내부에 이동가능하게 설치되는 수평이송모터와 상기 수평이송모터에 설치되는 수직이송안내부와 상기 수직이송안내부에 이동가능하게 설치되는 수직이송모터와 상기 수직이송모터에 설치되어 인서트 물을 상기 인서트 사출기에 전달하는 인서트 물 전달장치로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수평이송안내부는 상기 연결플레이트에 대응되게 설치되는 지지 블럭과 상기 지지블럭들을 연결하는 수평자성안내부로 구성되고, 상기 수직이송안내부는 상기 수평이송모터의 상부에 설치되는 지지플레이트와 상기 지지플레이트의 양단부에 설치되는 고정블럭과 상기 고정블럭들을 연결하는 수직자성안내부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인서트 물 전달장치는 상기 수직이송모터에 설치되는 하부바디와 상기 하부바디의 상부에 설치되며 내부에 작동통로가 형성된 상부바디와 상기 상부바디의 상면부에 상기 작동통로와 연통되게 형성되며, 상측에 인서트 물을 파지하는 지그부가 형성된 지지관부로 구성된 본체와 상기 하부바디에 설치되며 완충패널을 갖는 이송축이 구비된 구동실린더와 상기 구동실린더에 의해 이송되며 상기 인서트 물을 사출기에 전달하는 인서트 전달부로 이루어진 구동부와 상기 지지관부를 감싸며 승강되게 설치되어, 상기 지그부에 배치된 인서트 물을 구속 또는 구속해제시키는 락부와 상기 상부바디에 설치되어 상기 락부를 승강시키는 작동실린더를 포함하는 파지부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명인 인서트 물 고정용 이동식 지그장치는 인서트 물 공급장치가 인서트 사출기의 인서트 물 삽입부의 위치에 대응되도록 이동가능하게 설치되어, 인서트 물 삽입부의 위치 변경시 지그장치를 교체하지 않아도 되므로 생산원가가 절감되는 효과가 있다.

또한, 인서트 물 공급장치의 내부에 탄성스프링을 구비시켜 인서트 핀을 탄 성에 의해 가압함으로써, 인서트 사출기 및 인서트 핀이 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 인서트 물 고정용 이동식 지그장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인서트 물 고정용 이동식 지그장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 인서트 물 고정용 이동식 지그장치를 나타낸 측단면도이고, 도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 인서트 물 고정용 이동식 지그장치에 있어, 인서트 물 전달장치를 나타낸 작동상태도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 인서트 물 고정용 이동식 지그장치(1)(지그장치)는 이송용로봇(100)에 연결되어 인서트 물인 너트를 인서트 사출 기(400)에 공급하는 공급장치로서, 이에 이와 같은 지그장치(1)는 연결플레이트(2)와 수평이송안내부(3)와 수평이송모터(4)와 수직이송안내부(5)와 수직이송모터(6)와 인서트 물 전달장치(7)로 구성된다.

상기 연결플레이트(2)는 금속 또는 합성수지재로 이루어진 사각의 판상체로 이루어지며, 상기 이송용로봇(100)에 단부 또는 배면이 볼트체결 또는 용접고정된다.

상기 수평이송안내부(3)는 상기 연결플레이트(2)의 일면에 서로 마주보게 설치되며, 도 1에 도시된 바와 같이 상기한 수평이송안내부(3)는 상기 연결플레이트(2)에 대응되게 용접 또는 나사체결되어 설치되는 지지블럭(31)과 상기 지지블럭(31)들을 연결하는 수평자성안내부(32)로 이루이진다.

상기 수평이송안내부(3)는 통상의 리니어 모터 구동구조를 갖으며, 상기 수평자성안내부(32)는 자성을 갖는 원형의 봉으로 형성되어 각단부가 상기 지지블럭(31)에 끼움고정되고, 상기 수평이송모터(4)에는 상기 수평자성안내부(32)의 직경보다 큰 직경을 갖는 체결공(41)이 구비되어 상기 수평자성안내부(32)에 끼움체결되며, 외부의 전기적 신호에 의해 상기 수평자성안내부(32)를 따라 이동된다.

상기 수직이송안내부(5)는 상기 수평이송모터(4)에 설치되어, 외부의 전기적 신호에 의해 도 1의 도면상 수직방향으로 이동되는 것으로서, 이에 이와같은 수직이송안내부(5)는 상기 수평이송모터(4)의 상부에 용접 또는 나사체결되는 지지플레이트(51)와 상기 지지플레이트(51)의 양단부에 설치되는 고정블럭(52)과 상기 고정 블럭(52)들을 연결하는 수직자성안내부(53)로 구성된다.

이때, 상기 수직자성안내부(53)는 자성을 갖는 원형의 봉으로 형성되어 단부가 상기 고정블럭(52)에 끼움고정되며, 상기 수직이송모터(6)는 수직자성안내부(53)의 직경보다 큰 직경을 갖는 안내공(61)이 구비되어 상기 수직자성안내부(53)에 끼움체결되며, 외부의 전기적 신호에 의해 상기 수직자성안내부(53)를 따라 이동된다.

여기서, 상기 수평이송안내부 및 상기 수직이송안내부는 수평이송축을 갖는 실린더와 수직이송축을 갖는 실린더로 대체할 수 있으며, 상기 수평이송모터 및 상기 수직이송모터는 수평이송축 및 수직이송축에 고정되게 설치되는 고정유닛으로 대체하는 것도 가능하다.

다르게는, 상기 수평자성안내부와 상기 수직자성안내부를 자성이 없는 금속의 일반 봉으로 형성하고, 수평 봉과 수직 봉에 볼트로 봉을 가압하여 고정되는 지지유닛을 안내되게 설치하여, 상기 수직봉에 설치되는 지지유닛에 상기 인서트물 전달장치를 설치하는 것도 가능하다.

상기 인서트 물 전달장치(7)는 상기 수직이송모터(6)에 설치되어 인서트 물을 상기 인서트 사출기(400)에 전달하게 된다.

상기 인서트 물 전달장치(7)는 하부바디(711), 상부바디(712) 및 지지관부(713)로 구성된 본체(71)와 구동실린더(721) 및 인서트 전달부(722)로 구성된 구동부(72)와 락부(731) 및 작동실린더(732)를 포함하는 파지부(73)로 이루어진다.

상기 하부바디(711)는 금속재로 이루어지며 원형 또는 사각의 기둥형상으로 형성되며, 상기 인서트 물 전달장치(7)를 상기 인서트 사출기(400)에 전달하는 이송용 로봇에 탈착가능하게 설치된다. 상기 하부바디(711)의 하부에는 체결플레이트(711a)가 용접 또는 볼트체결 되어 상기한 이송용 로봇에 볼트체결되어 결합된다.

그리고, 상기 상부바디(712)는 금속재로 이루어지며 상기 하부바디(711)의 상부에 볼트체결되어 설치되고 내부에는 긴 원통의 작동통로(712a)가 형성된다. 또한 상부바디(712)의 상측에는 상기 지지관부(713)와 상기 작동통로가 연통되도록 관통공(712b)이 형성된다.

그리고, 상기 지지관부(713)는 원통의 관형태로 형성되며 상기 상부바디(712)의 상면부에 상기 작동통로(712b)와 연통되게 형성되며, 상측에는 인서트 물을 파지하는 지그부(713a)가 형성된다.

여기서, 지지관부(713)는 상기 상부바디에서 연장되게 형성시킬 수 있으며, 별도로 형성시켜 지지관부의 상부에 용접고정시키는 것도 가능하다. 또한 상기 지지관부의 내경은 상기 관통공의 직경과 동일한 크기로 형성시키는 것이 바람직하다.

이때, 상기 지그부(713)는 외측으로 경사지게 일정간격을 유지하며 환형태로 배치된 탄성을 갖는 3개의 지그(713b)로 이루어지며, 상기 지그(713b)는 탄성을 가지며 외면에는 테이퍼부(713c)가 형성되고, 내주연에는 상기 인서트 물이 파지하도록 홈부(713d)가 형성된다.

상기한 지그(713b)는 탄성을 갖는 금속재로 이루어지며 상기 지지관부에서 일체로 상측으로 연장되게 돌출형성된다.

상기 구동실린더(721)는 상기 작동통로에 배치되도록 상기 하부바디의 상부에 끼움되어 고정설치되며, 상기 구동실린더(721)의 이송축(721a)에는 합성수지재로 이루어진 완충패널(721b)이 접착 또는 핀고정된다.

상기 인서트 전달부(722)는 상기 구동실린더(721)의 작동에 의해 이송되며 상기 지그부에 파지된 상기 인서트 물을 인서트 사출기(400)에 전달하는 것으로서, 이에 이와 같은 인서트 전달부(722)는 작동부재(722a)와 탄성스프링(722b)과 작동플레이트(722c)와 인서트 핀(722d)으로 구성된다.

상기 작동부재(722a)는 일측이 폐쇄된 원통의 관구조로 이루어지고 상기 구동실린더에 의해 이송되며, 내부에는 작동공간(722a')이 마련되고 폐쇄된 면에는 상기 작동통로와 연통되게 작동공(722a")이 형성되고, 개방된 단부는 상기 완충패널(721b)의 테두리 부분에 접착 고정된다. 상기 탄성스프링(722b)은 상기 구동실린더의 완충패널에 지지되게 상기 작동부재의 작동공간에 배치된다.

또한, 상기 작동플레이트(722c)는 상기 탄성스프링(722b)에 지지되게 상기 작동공간(722a')에 배치되며, 상기 인서트 핀(722d)은 상기 작동공(722d")을 관통하여 배치되고 일단부가 상기 작동플레이트(722c)에 용접 또는 나사식으로 끼움되어 고정되고, 타단부에는 지그부에 파지된 인서트 물이 끼움된다.

이때, 상기 인서트 핀(722d)의 단부에는 끼움된 인서트 물이 걸림되도록 턱부가 마련되어, 상기 지그부(713a)에서 파지해지된 인서트 물(200)을 상기 인서트 사출기(400)에 이송시키게 된다.

상기 락부(731)는 상기 지지관부(713)를 감싸며 승강되게 설치되어, 상기 지그부에 배치된 인서트 물을 구속 또는 구속해제시킨다.

이때, 상기 락부(731)에는 상기 작동실린더(732)의 구동에 의해 상기 지그들의 테이퍼부(713c)를 내측으로 가압가여 인서트 물을 구속하는 원추형태의 지지홈(731a)이 형성된다.

상기 작동실린더(732)는 상기 상부바디(712)의 단부에 설치되어 상기 락부(731)를 승강시키게 된다.

상기와 같이 구성된 지그장치(1)는 상기 수평이송모터(4) 및 상기 수직이송모터(4)가 외부의 전기적인 신호를 전달받아 상기 수평자성 안내부(32) 및 상기 수직이송안내부(53)를 따라 이동배치되며, 이동이 완료된 상태에서 자성에 의해 지지고정되며 다르게는 상기 수평자성 안내부 및 상기 수직이송안내부와 상기 체결공(41) 및 상기 안내공(61) 사이에 핀이나 고정부싱을 끼워 고정시키는 것도 가능하다.

순차적으로 상기 수평이송모터와 상기 수직이송모터가 이동이 완료되면 이송용 로봇이 구동하여 상기 지그장치(1)를 인서트 물(200)이 배치된 중간지그(300)로 이동시키게 된다. 이때, 이동과정중 인서트 물 공급장치(7)의 구동실린더(721)와 작동실린더(732)는 도 2a에 도시된 바와 같이 화살표 방향(후방)으로 이동하여, 가압하던 지그부(713a)를 개방시키게 된다.

이후, 이송용로봇(100)이 지그장치(1)를 이동시켜, 중간지그(300)의 인서트 물(200)이 지그부(713a)에 내입되도록 함과 아울러 인서트 핀(722d)에 끼움되게 한 후 작동실린더(732)를 도 2b에 서와 같이 화살표 방향(전방)으로 이동시켜, 지그부(713a)를 조여 인서트 물(200)을 파지하게 된다.

다음, 이송용로봇을 작동시켜 인서트 물(200)을 중간지그(300)에서 분리시킨 후 지그장치(1)를 인서트 사출기(400)의 인서트 투입부와 근접위치까지 이동시킨 다음 상기 작동실린더(732)를 도면상 화살표 방향(후방)으로 이동시켜 인서트 물(200)을 지그부(713a)에서 파지해지 시키게 된다.

이후, 구동실린더(721)를 작동시켜 도 2g에서와 같이 인서트 물(200)을 인서트 투입구 내부로 인입시키게 된다. 이때, 인서트 핀(722d)이 탄성스프링(722b)에 의해 지지되므로 상기 인서트 물(200)을 탄성적으로 상기 인서트 투입구에 인입시킬 수 있게 된다.

즉, 상기한 탄성스프링(722b)이 없이 인서트 물(200)을 인서트 투입부에 인입시킬 경우 상기 구동실린더(721)의 정교한 제어가 필요하게 되고, 상기 구동실런더(721)의 오작동발생시 인서트 핀(722d)이 인서트 투입구 내측의 내벽을 가압하여 인서트 핀(722d)이 부러지거나 내벽이 파손되는 심각한 문제점이 발생하게 되는데, 이에 반하여 본 발명인 지그장치의 인서트 전달장치(7)는 구동실린더(721)가 상기 작동플레이트(722c)를 일정길이로 이동시켜 상기 탄성스프링(722b)의 탄성으로 인서트 물(200)을 인서트 투입구에 가압하여 인입시키게 되므로, 인서트 핀(722d)이 부러지거나 내벽이 손상되는 문제점이 발생되지 않으며, 인서트 물을 인서트 투입구를 통해 내부에 안정적으로 전달할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 인서트 물 고정용 이동식 지그장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

상기에서는 수평이송안내부(3)가 한조를 이루며 연결플레이트(2)에 배치되는 것으로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

예를들면, 도 5에서와 같이 연결플레이트(2)에 한조의 이루어진 수평이송안내부(3)를 한쌍 또는 복수개로 구성시켜, 복잡한 구조를 갖는 구조물에 인서트 물(200)이 전달되도록 하는 것도 가능하다.

도 5a 및 도 5b는 도 4의 작동상태를 나타낸 예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이 도 5a 및 도 5b는 인서트 사출기의 인서트 투입구의 위치에 따라 지그장치에서 인서트 물 전달장치가 이동배치된다.

도 1은 본 발명에 따른 인서트 물 고정용 이동식 지그장치를 나타낸 평면도이다.

도 2은 본 발명에 따른 인서트 물 고정용 이동식 지그장치를 나타낸 측단면도이다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 인서트 물 고정용 이동식 지그장치에 있어, 인서트 물 전달장치를 나타낸 작동상태도이다.

도 4는 본 발명에 따른 인서트 물 고정용 이동식 지그장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도 5a 및 도 5b는 도 4의 작동상태를 나타낸 예시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

1 : 지그장치 2 : 연결플레이트

3 : 수평이송안내부 4 : 수평이송모터

5 : 수직이송안내부 6 : 수직이송모터

7 : 인서트 물 전달장치 31 : 지지블럭

32 : 수평자성 안내부 41 : 체결공

51 : 지지플레이트 52 : 고정블럭

53 : 수직자성안내부 61 : 안내공

71 : 본체 711 : 하부바디

711a : 체결플레이트 712 : 상부바디

712a : 작동통로 712b : 관통공

713 : 지지관부 713a : 지그부

713b : 지그 713c : 테이퍼부

713d : 홈부 721 : 구동실린더

721a : 이송축 721b : 완충패널

722 : 인서트 전달부 722a : 작동부재

722b : 탄성스프링 722c : 작동플레이트

722a' : 작동공간 722a" : 작동공

722d : 인서트핀 731 : 락부

731a : 지지홈 732 : 작동실린더

100 : 이송용 로봇 200 : 인서트 물

300 : 중간지그 400 : 인서트 사출기

Claims (3)

1. 이송용 로봇에 연결되어 인서트 물인 너트를 인서트 사출기에 공급하는 공급장치로서, 상기 이송용 로봇에 연결되는 연결플레이트와 상기 연결플레이트의 일면에 서로 마주보게 설치되는 수평이송안내부와 상기 수평이송안내부에 이동가능하게 설치되는 수평이송모터와 상기 수평이송모터에 설치되는 수직이송안내부와 상기 수직이송안내부에 이동가능하게 설치되는 수직이송모터와 상기 수직이송모터에 설치되어 인서트 물을 상기 인서트 사출기에 전달하는 인서트 물 전달장치로 구성된 것을 특징으로 하는 이동식 지그장치에 있어서,

   상기 인서트 물 전달장치는 상기 수직이송모터에 설치되는 하부바디와 상기 하부바디의 상부에 설치되며 내부에 작동통로가 형성된 상부바디와 상기 상부바디의 상면부에 상기 작동통로와 연통되게 형성되며, 상측에 인서트 물을 파지하는 지그부가 형성된 지지관부로 구성된 본체;

   상기 하부바디에 설치되며 완충패널을 갖는 이송축이 구비된 구동실린더와 상기 구동실린더에 의해 이송되며 상기 인서트 물을 사출기에 전달하는 인서트 전달부로 이루어진 구동부; 및

   상기 지지관부를 감싸며 승강되게 설치되어, 상기 지그부에 배치된 인서트 물을 구속 또는 구속해제시키는 락부와 상기 상부바디에 설치되어 상기 락부를 승강시키는 작동실린더를 포함하는 파지부로 이루어진 것을 특징으로 하는 인서트 물 고정용 이동식 지그장치.
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