KR102287615B1 - 인슐레이션 어태치 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 TV 등과 같은 디스플레이 장치의 샤시에 적용되는 인슐레이션의 부착 공정을 자동으로 실시하여, 인슐레이션 부착 공정의 정확성을 높일 수 있고, 제품의 품질을 확보할 수 있는 인슐레이션 어태치 장치에 관한 것이다.
본 발명은 샤시에 대한 프레스 성형 등을 수행하는 공정 라인 상에 인슐레인션 부착 설비를 배치하여 샤시에 대한 프레스 성형 공정과 인슐레이션 부착 공정이 연계적으로 이루어지도록 하는 한편, 특히 인슐레이션 테이프의 자동 공급 및 부착, 그리고 절단 등 인슐레이션 어태치와 관련한 전체적인 공정을 자동으로 수행하는 새로운 형태의 인슐레이션 어태치 방식을 구현함으로써, 인건비 절감과 더불어 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 특히 인슐레이션 부착 작업의 정확도를 확보할 수 있는 등 제품의 품질에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 인슐레이션 어태치 장치를 제공한다.

Description

인슐레이션 어태치 장치{Insulation attach apparatus}

본 발명은 인슐레이션 어태치 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대형 TV 등과 같은 디스플레이 장치의 샤시에 적용되는 인슐레이션의 부착 공정을 자동으로 실시하여, 인슐레이션 부착 공정의 정확성을 높일 수 있고, 제품의 품질을 확보할 수 있는 인슐레이션 어태치 장치에 관한 것이다.

일반적으로 최근의 정보처리장치 발달과 더불어 사용자와 정보처리장치 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 디스플레이 장치의 수요가 급격히 증가하고 있는 추세이다.

특히, 고선명 텔레비전(High Definition Television)의 개발이 일부 완료되고, 이에 대한 개선안이 계속 연구되는 과정에서 디스플레이 장치의 중요성이 더욱 부각되고 있다.

이러한 디스플레이 장치의 종류로는 이미 알려진 바와 같이, 칼라 음극선관(CRT), 액정표시장치(LCD), 형광표시장치(VFD), 플라즈마 디스플레이 장치(PDP), OLED TV 등이 있다.

이와 같은 디스플레이 장치 중에서 최근 경쟁적으로 성능 향상이 이루어지고 있는 액정표시장치는 액정표시패널의 내부에 주입된 액정물질의 전기적, 광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하는 장치로서, 최근에는 텔레비전 및 컴퓨터의 모니터, 영상 표시장치로서 휴대용 비디오 카메라, 디지탈 카메라, 자동차의 내비게이션 장치, 각종 정보화기기 및 통신기기 등 적용되는 분야가 점차 확대되고 있는 추세이다.

보통 액정표시장치는 정보처리장치로부터 영상신호를 인가받아 액정제어용 신호로 컨버팅한 후 액정을 통해 광의 투과량을 조절하여 전기적 형태의 영상신호를 육안으로 인식할 수 있도록 하는 액정표시패널 어셈블리를 필요로 한다.

이러한 액정표시패널 어셈블리는 다시 액정을 이용하여 화상을 표시하기 위한 액정표시패널, 액정표시패널에 전기적 신호를 인가하기 위한 인쇄회로기판, 액정표시패널과 인쇄회로기판을 상호 연결하고 액정표시장치의 평면적을 감소시키는 연성회로기판, 액정표시패널 어셈블리로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리 등을 포함한다.

이와 같은 액정표시패널 어셈블리는 샤시 내에 수납되어 보호되며, 이때의 샤시는 보통 알루미늄 합금이나 스테인리스 스틸(SUS), SECC, SGLCC 등의 금속 소재로 제작된다.

한편, 샤시는 여러 프레스 성형 공정, 예를 들면 외곽형상 가공을 위한 블랭킹(Blanking)→홀가공을 위한 피어싱(Piercing)→훅가공을 위한 랜싱/포밍(Leancing/Forming)→외곽벤딩가공을 위한 박스벤딩(Box-bending)→베젤가공을 위한 오프닝(Opening)→베젤부 버어제거를 위한 챔퍼(Chamfer)의 공정 등을 거쳐 제작되며, 후속 공정으로서 세척, 외관 검사 등의 공정을 거친 다음, 인슐레이션을 부착하는 공정 등을 거친 후에 포장되어 제품으로 출하된다.

그러나, 종래에는 샤시에 인슐레이션을 부착하는 작업을 작업자가 수작업으로 일일이 부착하는 방법으로 작업을 수행하기 때문에 작업성이나 생산성이 떨어질 뿐만 아니라 인건비 상승을 초래하는 단점이 있으며, 특히 수작업에 의존하는 관계로 작업의 정확도, 예를 들면, 부착상태나 부착위치 등의 정확도가 많이 떨어질 뿐만 아니라, 부착 과정에서 기포 유입 등 불량이 많이 발생하게 되는 등 제품의 품질에 대한 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다.

한국 등록특허 10-0855564호

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 샤시에 대한 프레스 성형 등을 수행하는 공정 라인 상에 인슐레인션 부착 설비를 배치하여 샤시에 대한 프레스 성형 공정과 인슐레이션 부착 공정이 연계적으로 이루어지도록 하는 한편, 특히 인슐레이션 테이프의 자동 공급 및 부착, 그리고 절단 등 인슐레이션 어태치와 관련한 전체적인 공정을 자동으로 수행하는 새로운 형태의 인슐레이션 어태치 방식을 구현함으로써, 인건비 절감과 더불어 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 특히 인슐레이션 부착 작업의 정확도를 확보할 수 있는 등 제품의 품질에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 인슐레이션 어태치 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 인슐레이션 어태치 장치는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 인슐레이션 어태치 장치는 수평 판체와 수직 판체의 조합으로 이루어지고 LM 가이드를 따라 직선 이동 가능한 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 수직 판체에 자유롭게 회전 가능한 구조로 설치되면서 인슐레이션 테이프를 공급하는 언와인더와, 상기 베이스 플레이트의 수직 판체에 회전 가능한 구조로 설치되면서 인슐레이션 테이프의 진행 궤적을 안내하는 다수의 가이드 롤러와, 상기 베이스 플레이트의 수직 판체에 설치되는 슬로프 실린더에 의해 경사 방향으로 상승 및 하강 작동되면서 인슐레이션 테이프의 끝 부분을 샤시 저면의 부착 지점까지 위치시킴과 더불어 부착시켜주는 테이프 세팅 유니트와, 상기 베이스 플레이트의 수직 판체에 설치되면서 샤시의 상면과 저면을 따라 이동하는 상하부 롤러를 이용하여 인슐레이션 테이프를 샤시 전체 길이에 걸쳐 부착하는 테이프 어태치 유니트와, 상기 베이스 플레이트의 수평 판체에 연결되는 타이밍 벨트를 구동시키는 모터의 동력을 이용하여 베이스 플레이트 전체를 직선 이동시켜주는 드라이브 유니트를 포함하는 구조로 이루어진다.

여기서, 상기 테이프 세팅 유니트는 인슐레이션 테이프의 진행 안내를 위한 상단부의 가이드 플레이트 및 복수의 아이들러를 가지면서 슬로프 실린더의 로드에 연결되어 경사 방향으로 상승 및 하강 작동되는 무빙 플레이트와, 상기 무빙 플레이트 상에 설치되어 인슐레이션 테이프를 눌러서 잡아주는 클램핑 바(15d) 및 클램핑 실린더와, 상기 무빙 플레이트 상에 설치되어 인슐레이션 테이프의 끝 부분을 샤시 저면에 부착시켜주는 어태치 롤러 및 어태치 실린더를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 테이프 어태치 유니트는 베이스 플레이트의 수직 판체에 설치되는 업다운 실린더와, 상기 업다운 실린더의 로드측에 연결되어 상승 및 하강 가능하고 샤시의 두께 사이로 진입하는 슬롯을 가지는 가이드 블록과, 상기 가이드 블록의 전면에 설치되면서 샤시의 상면과 저면에 접촉되면서 이동함과 더불어 샤시 전체 길이에 걸쳐 인슐레이션 테이프를 부착하는 상부 롤러 및 하부 롤러를 포함할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 테이프 어태치 유니트는 인슐레이션 테이프의 부착 완료 후에 인슐레이션 테이프의 끝 부분을 절단하는 수단으로서, 상기 가이드 블록 상에 설치되면서 전후진 가능한 가위구동용 실린더와, 상기 가위구동용 실린더의 로드측에 설치되어 인슐레이션 테이프의 끝 부분을 절단하는 커팅용 가위를 더 포함할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 테이프 어태치 유니트는 가이드 블록 상에서 상하부 롤러의 일측에 설치되어 인슐레이션 테이프 부착 부위를 가열하는 히터를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 인슐레이션 어태치 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

1) 인슐레이션 부착 공정에 자동화 개념을 도입한 새로운 형태의 인슐레이션 어태치 장치를 구현함으로써, 인건비 절감 및 생산성 향상의 효과를 기대할 수 있으며, 특히 생산라인의 자동화 공정을 이용하여 인슐레이션을 효율적으로 부착함에 따라 기존의 수작업에 비해 작업의 정확도 및 신속성을 높일 수 있고, 궁극적으로 제품의 우수한 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.

2) 샤시의 상하면을 따라 구름 운동하는 위아래의 롤러를 이용하여 진행 안내를 받으면서 인슐레이션 테이프를 부착함으로써, 기포 발생 등과 같은 불량률을 줄일 수 있는 등 인슐레이션 테이프를 정확한 위치에 긴밀하게 부착할 수 있는 효과가 있다.

3) 인슐레이션 테이프의 부착 후 테이프 끝을 자동으로 절단할 수 있는 커팅용 가위를 구비함으로써, 인슐레이션 테이프의 끝을 용이하게 마감할 수 있고, 따라서 인슐레이션 테이프의 공급에서부터 부착, 그리고 테이프 절단 까지의 전체 공정을 연계적으로 수행할 수 있는 등 인슐레이션 부착 공정의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인슐레이션 어태치 장치를 나타내는 정면도
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인슐레이션 어태치 장치를 나타내는 평면도
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인슐레이션 어태치 장치를 나타내는 측면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인슐레이션 어태치 장치에서 테이프 어태치 유니트를 나타내는 사시도
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 일 실시예에 따른 인슐레이션 어태치 장치의 작동상태를 나타내는 정면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인슐레이션 어태치 장치를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이다.

도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 인슐레이션 어태치 장치는 수평 판체(10a)와 수직 판체(10b)의 조합으로 이루어진 베이스 플레이트(10)를 포함한다.

이러한 베이스 플레이트(10)는 LM 가이드(11)를 따라 직선 이동 가능한 구조로 설치된다.

이를 위하여, 인슐레이션 어태치 장치의 베이스 프레임(100)에는 Y축 방향(장치 폭 방향)으로 일정 간격을 유지하면서 X축 방향(장치 길이방향)을 따라 나란하게 배치되는 2열의 LM 가이드(11)가 설치되고, 이렇게 설치되는 LM 가이드(11) 상에 베이스 플레이트(10)가 얹혀져 지지되면서 X축 방향을 직선 이동 가능하게 된다.

즉, 상기 1열의 LM 가이드(11)에 있는 2개의 슬라이더와 다른 1열의 LM 가이드(11)에 있는 1개의 슬라이더 상에 베이스 플레이트(10)의 수평 판체(10a)가 얹혀져 고정되고, 이에 따라 후술하는 드라이브 유니트(17)의 구동 시 베이스 플레이트(10)는 LM 가이드(11)의 안내를 받으면서 X축 방향을 따라 이동될 수 있게 된다.

여기서, 상기 베이스 플레이트(10)의 수평 판체(10a)에는 드라이브 유니트(17)의 타이밍 벨트(17a)의 양단부가 각각 연결되므로서, 이때의 베이스 플레이트(10)는 타이밍 벨트(17a)가 움직이는 방향에 상응하여 X축 방향을 따라 정방향으로, 또는 역방향으로 이동될 수 있게 된다.

또한, 상기 인슐레이션 어태치 장치는 인슐레이션 테이프(이하, 테이프라 함)를 공급하는 수단으로 언와인더(12)를 포함한다.

상기 언와인더(12)는 테이프가 감겨져 있는 일종의 권취기로서, 후면의 언와인더 샤프트(22)를 이용하여 베이스 플레이트(10)의 수직 판체(10b)에 관통 지지되면서 자유롭게 회전 가능한 구조로 설치된다.

이렇게 설치되는 언와인더(12)는 테이프 부착이 진행되는 과정에서 당겨지는 힘에 의해 자유롭게 회전하면서 테이프를 풀어줄 수 있게 된다.

즉, 테이프 부착 시 테이프가 당겨지면서 풀림에 따라 언와인더(12) 또한 자연스럽게 회전될 수 있게 된다.

그리고, 상기 언와인더(12)에는 언와인더 샤프트(22)의 회전을 규제하는 수단으로 클러치 어셈블리(12b)가 구비되며, 이때의 클러치 어셈블리(12b)는 수직 판체(10b)의 후면부에 설치되는 클러치 브라켓(12c) 상에 지지되어 언와인더 샤프트(22)와 연동되면서 언와인더 샤프트(22)의 회전 속도를 조절함과 더불어 역방향 회전을 방지하는 등의 기능을 하게 된다.

이에 따라, 상기 언와인더(12)는 클러치 어셈블리(12c)에 의한 회전 규제를 받아 적절한 속도로 회전되면서 테이프가 원활하게 풀려나갈 수 있도록 해준다.

여기서, 상기 클러치 어셈블리는 언와인더나 리와인더 등에 적용되는 공지의 클러치 어셈블리를 적용할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 상기 인슐레이션 어태치 장치는 테이프의 진행 궤적을 안내하는 수단으로 다수의 가이드 롤러(13)를 포함한다.

상기 가이드 롤러(13)는 언와인더(12)에서 풀려나오는 테이프가 후술하는 테이프 세팅 유니트(15)에 도달하기 까지의 테이프 진행 궤적을 안내하면서 적절한 텐션을 부여하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 다수의 가이드 롤러(13)는 베이스 플레이트(10)에 있는 수직 판체(10b)의 하단부를 따라 상하 높이차를 유지하면서 배치되고, 이렇게 배치되는 각 가이드 롤러(13)는 베어링(미도시) 등을 매개로 하여 수직 판체(10b) 상에 자유롭게 회전 가능한 구조로 설치된다.

본 발명에서는 상하 지그재그 형태로 높낮이를 달리하는 4개의 가이드 롤러(13)를 적용한 예를 보여준다.

특히, 복수 개의 가이드 롤러(13) 중에서 적어도 1개의 가이드 롤러(13)는 스프링(18)에 의해 탄력 지지됨과 더불어 장공(20)을 따라 상하 유동 가능한 구조로 설치되면서 테이프에 장력을 부여하는 역할을 하게 된다.

예를 들면, 상기 베이스 플레이트(10)의 수직 판체(10b)에는 스프링 브라켓(19)이 설치되고, 이렇게 설치되는 스프링 브라켓(19)측과 가이드 롤러(13)측 사이에는 수직 자세의 스프링(18)이 연결 설치된다.

이에 따라, 상기 가이드 롤러(13)는 스프링(18)의 탄성을 받아 항상 윗쪽으로 상승하려는 힘을 받게 되고, 결국 가이드 롤러(13)의 구름면 윗쪽으로 걸쳐지는 테이프 또한 윗쪽으로 당겨질 수 있게 된다.

즉, 테이프는 스프링(18)의 탄력지지를 받는 가이드 롤러(13)의 구름면 윗쪽으로 걸쳐지게 됨과 더불어 이러한 가이드 롤러(13) 보다 낮은 위치에서 그 전후에 배치되는 각 가이드 롤러(13)의 구름면 아래쪽으로 걸쳐지게 되므로서, 스프링(18)의 탄력지지를 받는 가이드 롤러(13)의 상승력에 의해 테이프 역시 윗쪽으로 당겨지게 되고, 결국 테이프에는 적절한 텐션이 유지될 수 있게 된다.

여기서, 상기 스프링(18)의 탄성은 테이프에 작용하는 장력을 고려하여 적절한 수준으로 설정될 수 있게 된다.

따라서, 상기 언와인더(12)로부터 풀려나오는 테이프는 각각의 가이드 롤러(13)를 위아래로 경유함과 더불어 텐션을 가지면서 테이프 세팅 유니트(15)쪽으로 진행될 수 있게 된다.

또한, 상기 인슐레이션 어태치 장치는 테이프 끝 부분을 샤시 저면의 부착 지점까지 위치시키고 계속해서 테이프 끝 부분을 눌러서 붙혀주는 수단으로 테이프 세팅 유니트(15)를 포함한다.

상기 테이프 세팅 유니트(15)는 본격적으로 테이프를 샤시에 부착하기에 앞서 베이스 플레이트(10)의 수직 판체(10b)에 설치되는 슬로프 실린더(14)의 경사 방향으로의 상승 및 하강 작동을 이용하여 테이프 끝 부분을 샤시에 부착시키는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 베이스 플레이트(10)의 수직 판체(10b) 전면에는 로드를 윗쪽으로 한 경사진 자세의 슬로프 실린더(14)가 설치되고, 이렇게 설치되는 슬로프 실린더(14)의 로드에는 수직부재와 수평부재로 이루어진 "ㄱ"자 형상의 로드 브라켓(21a)이 설치되며, 이때의 로드 브라켓(21a)의 수직부재 전면에 수직판 형태의 무빙 플레이트(15c)가 경사진 자세로 설치된다.

이와 더불어, 상기 무빙 플레이트(15c)의 상단부에는 바 형태의 가이드 플레이트(15a)가 경사진 자세로 나란하게 설치되며, 이때의 가이드 플레이트(15a)의 후단부분은 로드 브라켓(21a)의 수평부재 상면에도 고정된다.

여기서, 상기 가이드 플레이트(15a)는 테이프를 받쳐주면서 테이프 진행을 안내하는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 무빙 플레이트(15c)의 전면에는 복수 개의 아이들러(15b), 예를 들면 역삼각 배치 구조를 이루는 3개의 아이들러(15b)가 자유롭게 회전 가능한 구조로 설치된다.

이때, 상기 3개의 아이들러(15b) 중에서 윗쪽으로 배치되는 앞뒤 2개의 아이들러(15b)는 가이드 플레이트(15a)의 폭 중간을 따라 형성되는 절개부위(미도시)를 통해 그 구름면이 일부 돌출될 수 있게 된다.

이에 따라, 다수의 가이드 롤러(13)를 경유한 후에 테이프 세팅 유니트(15)측으로 진입한 테이프는 가이드 플레이트(15a)의 상면을 따라 진행되고, 계속해서 3개의 아이들러(15b)를 경유하는 동안 아래로 한차례, 위로 한차례 방향을 꺽으면서 진행된 다음 후술하는 클램핑 바(15d)측으로 보내질 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 슬로프 실린더(14)의 전진 작동 시 가이드 플레이트(15a) 및 아이들러(15b) 등을 포함하는 무빙 플레이트(15a) 전체는 경사진 방향을 따라 윗쪽으로 상승될 수 있게 된다.

이러한 테이프 세팅 유니트(15)는 무빙 플레이트(15a)의 상승 시 테이프도 함께 딸려서 올라갈 수 있도록 해주는 역할의 클램핑 바(15d)와 클램핑 실린더(15e)를 포함한다.

이를 위하여, 상기 클램핑 실린더(15e)는 무빙 플레이트(15a)의 전면에 로드를 위로 하여 경사진 자세로 설치되고, 이렇게 설치되는 클램핑 실린더(15e)의 로드에는 가이드 플레이트(15a)의 절개부위를 수직 관통하면서 가이드 플레이트(15a)의 폭 방향으로 배치됨과 더불어 테이프 폭 대비 상대적으로 넓은 간격을 유지하는 2개의 수직 벽체로 이루어진 로드 브라켓(21b)이 설치되며, 이때의 로드 브라켓(21b)의 상단부에 쐐기형 누름부를 가지는 클램핑 바(15d)가 수평 자세로 설치된다.

이에 따라, 테이프 부착 공정 초기에 테이프 끝 부분을 붙히기 위해 무빙 플레이트(15a)가 상승할 때에는 클램핑 실린더(15e)의 하강 작동에 의해 클램핑 바(15d)가 아래로 내려와 테이프 윗면을 눌러서 가이드 플레이트(14a) 상에 테이프를 잡아줄 수 있게 되고, 테이프 부착 공정이 이루어지고 있는 동안에는 클램핑 실린더(15e)의 상승 작동에 의해 클램핑 바(15d)가 위로 올라간 상태로 있으면서 테이프 진행에 간섭을 주지 않게 된다.

그리고, 상기 테이프 세팅 유니트(15)는 실질적으로 테이프 끝 부분을 샤시 저면에 부착시켜주는 역할을 하는 어태치 롤러(15f) 및 어태치 실린더(15g)를 포함한다.

상기 어태치 실린더(15g)는 무빙 플레이트(15c)의 전면에 수직 자세로 설치되며, 이렇게 설치되는 어태치 실린더(15g)의 로드에는 로드 브라켓(21c)이 설치되며, 이때의 로드 브라켓(21c) 상에 어태치 롤러(15f)가 자유롭게 회전 가능한 구조로 설치된다.

이에 따라, 상기 무빙 플레이트(15c)의 상승 위치에서 상기 어태치 실린더(15g)가 상승 작동되면 어태치 롤러(15f)에 의해 테이프 끝 부분이 샤시 저면에 부착된다.

즉, 상기 테이프 끝 부분은 아래로 쳐진 상태에서 어태치 롤러(15f)의 구름면 윗면에 놓여져 있게 되고, 이 상태에서 어태치 홀러(15f)가 상승하면서 샤시 저면에 테이프를 눌러주게 되므로서, 테이프 끝 부분이 샤시 저면에 부착될 수 있게 된다.

또한, 상기 인슐레이션 어태치 장치는 샤시 저면을 따라가면서 테이프를 부착시켜주는 수단으로 테이프 어태치 유니트(16)를 포함한다.

즉, 상기 테이프 어태치 유니트(16)는 베이스 플레이트(10)의 수직 판체(10b)에 설치되어 베이스 플레이트 이동 시에 함께 이동되면서 샤시의 상면과 저면을 따라 이동하는 상하부 롤러(16a,16b)를 이용하여 테이프를 샤시 전체 길이(실질적으로는 샤시 길이 방향 선단부와 후단부 일부 길이를 제외한 전체 길이)에 걸쳐 부착하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(10)의 수직 판체(10b)에는 후술하는 상하부 롤러(16a,16b) 등을 상승 및 하강 위치시켜주는 역하를 하는 수직 자세의 업다운 실린더(16c)가 설치된다.

여기서, 상기 업다운 실린더(16c)는 실린더 몸체를 통해 직접, 또는 별도의 브라켓을 매개로 하여 수직 판체(10b)의 전면에 설치될 수 있게 된다.

이러한 업다운 실린더(16c)의 로드에는 수평판과 수직판의 조합으로 이루어진 가이드 블록(16e)이 설치되고, 이때의 가이드 블록(16e)에는 수직판 상에 한쪽 옆이 터진 형태를 이루면서 수평으로 길게 파인 형태의 슬롯(16d)이 형성된다.

이때, 상기 가이드 블록(16e)은 슬롯(16d)을 통해 샤시의 측단부로 진입할 수 있게 된다.

그리고, 상기 가이드 블록(16e)의 전면에는 위아래로 나란하게 배치되는 수평 자세의 상부 롤러(16a)와 하부 롤러(16b)가 설치되고, 이렇게 설치되는 상부 롤러(16a)와 하부 롤러(16b)는 샤시의 상하면을 타고 다니면서 진행 시의 가이드 역할과 테이프를 부착하는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 상부 롤러(16a)는 샤시의 상면에 접촉되어 굴러가면서 테이프 부착 진행을 안내하는 역할을 하게 되고, 상기 하부 롤러(16b)는 테이프를 사이에 두고 샤시의 저면에 접촉되어 굴러가면서 테이프를 샤시 저면에 부착시키는 역할을 하게 된다.

여기서, 상기 상부 롤러(16a)의 경우 상하 유동 가능한 구조로 설치됨과 더불어 롤러 스프링(16i)에 의해 항상 아래쪽으로 탄력 지지되며, 이에 따라 상부 롤러(16a)는 샤시 상면을 가압하는 상태로 접촉할 수 있게 되는 한편, 상기 가이드 블록(16e)에 형성되어 있는 슬롯(16d)은 상부 롤러(16a)와 하부 롤러(16b) 간의 접촉면과 나란한 높이를 유지할 수 있게 된다.

이에 따라, 샤시가 테이프 어태치 유니트(16)의 위치를 지나쳐 테이프 부착 영역 내에 로딩되면, 업다운 실린더(16c)의 상승 작동에 의해 상하부 롤러(16a,16b)를 포함하는 가이드 블록(16e) 전체가 상승 위치됨과 더불어 이때의 상하부 롤러(16a,16b) 간의 접촉면 및 슬롯(16d)의 높이는 샤시의 높이와 동일한 높이를 이루게 되고, 베이스 플레이트(10)의 일정 구간 전진 이동에 의해 함께 전진 이동됨과 더불어 샤시측에 진입하면서 상하부 롤러(16a,16b)는 샤시의 상면과 저면에 접촉된 상태가 된다.

계속해서, 테이프 세팅 유니트(15)의 작동에 의해 테이프 끝 부분 부착 후, 베이스 플레이트(10)의 전진 이동에 의해 상하부 롤러(16a,16b)를 포함하는 가이드 블록(16e) 전체 또한 함께 전진 이동되면서 하부 롤러(16d)의 압착에 의해 테이프 부착 작업이 이루어질 수 있게 된다.

특히, 상기 테이프 어태치 유니트(16)는 테이프 부착 완료 후에 테이프 끝 부분을 절단하는 역할을 하는 커팅용 가위(16g)를 포함한다.

상기 커팅용 가위(16g)는 전후진 위치 이동 및 절단 동작을 수행하면서 테이프의 부착 완료 후에 테이프 끝 부분을 절단하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 업다운 실린더(16c)의 실린더 몸체 전면에는 대략 "ㄱ"자 형태의 가위지지용 플레이트(16j)가 수평 자세로 설치되고, 이렇게 설치되는 가위지지용 플레이트(16j)의 상면에는 Y축 방향을 따라 나란하게 배치되는 가위구동용 실린더(16f)가 설치되며, 이러한 가위구동용 실린더(16f)의 슬라이더(16l) 측면에는 커팅용 가위(16g)의 몸체 부분, 즉 커팅용 가위(16g)를 동작시켜주는 액추에이터 몸체 부분을 지지하는 액추에이터 브라켓(16m)이 설치된다.

즉, 상기 커팅용 가위(16g)를 포함하는 액추에이터 전체는 액추에이터 브라켓(16m) 상에 지지되는 구조로 설치된다.

이에 따라, 테이프 부착 완료 후, 가위구동용 실린더(16f)가 전진 작동되면, 커팅용 가위(16g)는 양날을 벌린 상태에 테이프 끝 부분, 즉 샤시측에 부착된 부분에 인접한 가상의 끝 부분에 진입하게 되고, 이와 동시에 액추에이터 동작에 의해 커팅용 가위(16g)의 양날이 동작하면서 테이프가 절단되며, 계속해서 가위구동용 실린더(16f)의 후진 작동에 의해 커팅용 가위(16g)가 초기 위치로 복귀되므로서, 테이프 커팅 작업이 완료될 수 있게 된다.

여기서, 상기 커팅용 가위(16g)를 동작시켜주는 액추에이터는 공지의 에어툴 타입의 액추에이터로서 그 구체적인 작동 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 테이프 어태치 유니트(16)에는 히터(16h)가 구비되며, 이때의 히터(16h)는 테이프 부착 부위에 열기나 열풍을 가하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 액추에이터 브라켓(16m)에는 수평 자세의 바 형태로 이루어진 액추에이터 보조 브라켓(16n)이 설치되고, 이렇게 설치되는 액추에이터 보조 브라켓(16n)의 선단부에 히터(16h)가 설치된다.

여기서, 상기 히터(16h)는 전열 히터 등과 같은 공지의 히터를 적용할 수 있다.

이에 따라, 상기 테이프 어태치 유니트(16)의 상하부 롤러(16a,16b)에 의한 테이프 부착 시에 상하부 롤러(16a,16b)의 진행 방향으로 이보다 앞선 곳에 위치됨과 더불어 테이프 부착 부위에 근접 위치되는 히터(16h)가 부착될 테이프를 선(先) 가열한 후, 상하부 롤러(16a,16b)의 압착에 의해 테이프가 부착되므로서, 테이프가 보다 긴밀하게 부착될 수 있게 된다.

또한, 상기 인슐레이션 어태치 장치는 베이스 플레이트(10)의 수평 판체(10a)에 연결되는 타이밍 벨트(17a)를 구동시키는 모터(17b)의 동력을 이용하여 베이스 플레이트(10) 전체를 직선 이동시켜주는 드라이브 유니트(17)를 포함한다.

이러한 드라이브 유니트(17)는 서보 타입의 모터(17b)의 구동력과 타이밍 벨트(17a)의 전동작용을 이용하여 테이프 세팅 유니트(15)와 테이프 어태치 유니트(16)가 속해 있는 베이스 플레이트(10)를 X축 방향으로 이동시켜주는 역할을 하게 되고, 이렇게 이동되는 과정에서 테이프 부착 작업이 이루어질 수 있게 된다.

이를 위하여, 베이스 프레임(100)에는 모터(17b)가 설치되고, 상기 모터(17b)의 축에는 커플링을 매개로 풀리 축(17e)이 연결되는 동시에 이때의 풀리 축(17e)은 베이스 프레임(100) 상에 양단 지지되는 구조로 설치되며, 이렇게 설치되는 풀리 축(17e)에는 구동 풀리(17c)가 설치됨과 더불어 상기 구동 풀리(17c)에 대응하여 반대쪽 위치의 베이스 프레임(100) 상에는 종동 풀리(17d)가 설치된다.

이때의 모터(17b)는 정역 회전이 가능한 서보 모터로서, 컨트롤러(미도시)에 의한 출력 제어를 받아 연속 작동 및 간헐 작동, 정역 회전 작동 등이 제어될 수 있게 된다.

그리고, 상기 구동 풀리(17c)와 종동 풀리(17d) 사이에는 X축 방향을 따라 나란하게 배치되면서 폐곡선 형태를 유지할 수 있는 타이밍 벨트(17a)가 연결 설치된다.

여기서, 상기 타이밍 벨트(17a)는 일측이 끊어진 형태로서, 이때의 끊어진 한쪽은 베이스 플레이트(10)의 수평 판체(10a) 일측에 고정되고, 끊어진 다른 한쪽은 베이스 플레이트(10)의 수평 판체(10a) 다른 일측에 고정되므로서, 타이밍 벨트(17a)의 움직임에 의해 베이스 플레이트(10) 또한 같이 움직일 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 모터(17b)가 구동하게 되면, 양쪽의 구동 풀리(17c)와 종동 풀리(17d) 사이에 걸쳐져 있는 타이밍 벨트(17a)가 정방향 또는 역방향으로 작동하게 되고, 결국 이러한 타이밍 벨트(17a)에 연결되어 있는 베이스 플레이트(10) 또한 전진 이동하거나 후진 복귀될 수 있게 된다.

한편, 상기 테이프 세팅 유니트(15), 테이프 어태치 유니트(16), 드라이브 유니트(17) 등을 포함하는 인슐레이션 어태치 장치는 샤시에 대한 각각의 프레스 성형 공정을 수행하는 자동화 공정 라인, 예를 들면 어태치 공정 영역이 속하는 X축 방향으로 연속해서 이어지는 라인 상의 한 영역 내에 배치될 수 있게 된다.

이에 따라, 전(前) 공정에서 소정의 프레스 성형 공정을 마친 샤시(미도시)가 셔틀 이송이나 컨베이어 이송 등을 통해 어태치 공정 영역에 위치되면, 테이프 세팅 유니트(15), 테이프 어태치 유니트(16), 드라이브 유니트(17) 등의 작동에 의해 샤시에 대한 테이프 어태치 공정이 이루어지게 되고, 계속해서 테이프 어태치 공정을 마친 샤시는 셔틀 이송이나 컨베이어 이송 등에 의해 어태치 공정 영역에서 배출된 다음, 후(後) 공정으로 이송될 수 있게 된다.

이렇게 인슐레이션 어태치 장치가 샤시 프레스 성형 공정을 수행하는 자동화 공정 라인 상의 전체 영역 중 연속되는 어느 한 영역 내에 배치되어, 프레스 성형 공정과 테이프 어태치 공정이 연계적으로 수행될 수 있도록 함으로써, 테이프 어태치 공정을 포함하는 전체적인 샤시 프레스 성형 공정의 자동화 시스템 구축 시 공정의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 일 실시예에 따른 인슐레이션 어태치 장치의 작동상태를 나타내는 정면도이다.

도 8a 내지 도 8d에 도시한 바와 같이, 컨베이어(110)에 의해 샤시(120)가 테이프 어태치 영역 내에 로딩된 후에 클램프 설비(미도시)에 의해 샤시(120)가 고정되면 이때부터 인슐레이션 어태치 장치의 가동이 이루어지면서 테이프 어태치 공정이 개시된다.

먼저, 테이프 어태치 유니트(16)의 업다운 실린더(16c)가 상승 작동하게 되면, 상하부 롤러(16a,16b) 및 가이드 블록(16e)이 상승 위치된다.

다음, 드라이브 유니트(17)의 모터(17b)가 정방향으로 작동하게 되면, 베이스 플레이트(10) 전체가 X축 방향으로 일정 구간 전진 이동하게 되고, 이와 더불어 상하부 롤러(16a,16b) 사이 및 가이드 블록(16e)의 슬롯(16d) 내로 샤시가 상대적으로 진입하게 되며, 모터(17b)가 정지함과 더불어 이때의 샤시(120)의 상면과 저면에는 상부 롤러(16a)와 하부 롤러(16b)가 각각 밀착된다.

다음, 테이프 세팅 유니트(15)의 슬로프 실린더(14)가 상승 작동하게 되면, 어태치 롤러(15f) 및 어태치 실린더(15g) 등을 포함하는 무빙 플레이트(15c) 전체가 비스듬하게 상승하여 샤시(120)의 저면에 거의 닿을 정도로 근접 위치하게 되고, 이와 더불어 인슐레이션 테이프(130)도 함께 당겨지면서 상승하게 됨과 더불어 언와인더(12)로부터 당겨진 테이프 만큼의 인슐레이션 테이프(130)가 풀려 나오게 된다.

여기서, 상기 무빙 플레이트(15c)의 상승에 의해 인슐레이션 테이프(130)가 함께 당겨지면서 상승할 때, 인슐레이션 테이프(130)의 끝 부분 바로 뒷쪽 부분은 클램핑 실린더(15e)의 하강 작동에 의한 클램핑 바(15d)의 하강 동작에 의해 눌려져 고정된 상태이다.

계속해서, 클램핑 실린더(15e)의 상승 작동에 의해 클램핑 바(15d)가 인슐레이션 테이프(130)로부터 이격되고, 어태치 실린더(16g)의 상승 작동에 의해 어태치 롤러(15f)가 상승하면서 그 롤러 위에 얹혀져 있던 인슐레이션 테이프(130)의 끝 부분을 샤시(120)의 저면에 눌러서 부착시키게 된다.

다음, 인슐레이션 테이프(130)의 끝 부분이 샤시(120)의 저면에 부착되면, 어태치 실린더(15g)가 하강 작동되면서 복귀됨과 더불어 슬로프 실린더(14) 또한 하강 작동되면서 테이프 세팅 유니트(15) 전체가 상승 전의 초기 위치로 복귀된다.

이와 동시에, 드라이브 유니트(17)의 모터(17b)가 정방향으로 다시 작동하게 되면, 베이스 플레이트(10) 전체가 X축 방향을 따라 전진 이동하게 되고, 이렇게 이동하는 과정에서 샤시(130)의 가장자리 부분 상면과 저면을 타고 진행하는 상부 롤러(16a)와 하부 롤러(16b)에 의해, 실질적으로 하부 롤러(16b)에 의해 인슐레이션 테이프(130)가 샤시(120)의 저면에 부착된다.

여기서, 상기 테이프 세팅 유니트(15) 전체가 상승 전의 초기 위치로 복귀되는 시점과 베이스 플레이트(10)의 전진 이동에 의해 상하부 롤러(16a,16b)가 인슐레이션 테이프(130)의 부착을 개시하는 시점 간에 약간의 시간차가 있어서 인슐레이션 테이프(130)가 약간 늘어질 수 있으나, 곧바로 상하부 롤러(16a,16b)가 전진 이동하면서 인슐레이션 테이프(130)를 부착시켜줌으로써, 인슐레이션 테이프(130)는 재차 팽팽하게 긴장된 상태로 끌어 당겨지면서 샤시측에 부착될 수 있게 된다.

물론, 이때의 인슐레이션 테이프(130)의 부착 시 히터(16h)의 가동에 의해 인슐레이션 테이프(130)의 부착 부위가 가열되므로서, 인슐레이션 테이프(130)가 보다 효과적으로 부착될 수 있게 되고, 언와인더(12)로부터는 인슐레이션 테이프(130)가 계속 풀려 나갈 수 있게 된다.

다음, 상기 샤시(120)의 전체 길이 구간(설정 길이 구간)에 대한 인슐레이션 테이프(130)의 부착 작업이 완료되면, 모터(17b)가 정지하게 되고, 계속해서 가위구동용 실린더(16f)의 전진 작동과 더불어 액추에이터의 작동에 의해 커팅용 가위(16g)가 커팅 동작하면서 그 사이에 있던 인슐레이션 테이프(130)를 커팅하게 되며, 이때의 커팅된 인슐레이션 테이프(130)의 끝 부분은 아래로 쳐지면서 어태치 롤러(15f)의 윗면에 놓여지게 된다.

계속해서, 드라이브 유니트(17)의 모터(17b)가 정방향으로 다시 작동하게 되면, 베이스 플레이트(10) 전체가 X축 방향을 따라 좀더 전진 이동하게 되고, 샤시(120)의 선단을 벗어난 위치에서 모터(17b)의 작동이 정지함과 동시에 테이프 어태치 유니트(16)의 업다운 실린더(16c)가 하강 작동하게 되면, 상하부 롤러(16a,16b) 및 가이드 블록(16e)이 하강되면서 샤시(130)의 저부에 위치된다.

이 상태에서, 드라이브 유니트(17)의 모터(17b)가 역방향으로 작동하게 되면, 베이스 플레이트(10) 전체가 X축 방향을 따라 후진 이동하여 초기 위치로 복귀되므로서, 하나의 샤시(120)에 대한 인슐레이션 테이프(130)의 부착 공정이 완료된다.

이와 같이, 본 발명에서는 인슐레이션 테이프의 자동 공급 및 부착, 그리고 절단 등 인슐레이션 어태치와 관련한 전체적인 공정을 자동으로 수행하는 새로운 인슐레이션 어태치 장치를 제공함으로써, 인건비 절감은 물론 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 특히 인슐레이션 부착 작업의 불량률을 줄이고 정확도를 확보할 수 있는 등 제품의 품질에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.

10 : 베이스 플레이트
10a : 수평 판체 10b : 수직 판체
11 : LM 가이드
12 : 언와인더
13 : 가이드 롤러
14 : 슬로프 실린더
15 : 테이프 세팅 유니트
15a : 가이드 플레이트 15b : 아이들러
15c : 무빙 플레이트 15d : 클램핑 바
15e : 클램핑 실린더 15f : 어태치 롤러
15g : 어태치 실린더
16 : 테이프 어태치 유니트
16a : 상부 롤러 16b : 하부 롤러
16c : 업다운 실린더 16d : 슬롯
16e : 가이드 블록 16f : 가위구동용 실린더
16g : 커팅용 가위 16h : 히터
16i : 롤러 스프링 16j : 가위지지용 플레이트
16l : 슬라이더 16m : 액추에이터 브라켓
16n : 액추에이터 보조 브라켓
17 : 드라이브 유니트
17a : 타이밍 벨트 17b : 모터
17c : 구동 풀리 17d : 종동 풀리
17e : 풀리 축
18 : 스프링
19 : 스프링 브라켓
20 : 장공
21a,21b,21c : 로드 브라켓
22 : 언와인더 샤프트

Claims (5)

1. 수평 판체(10a)와 수직 판체(10b)의 조합으로 이루어지고 LM 가이드(11)를 따라 직선 이동 가능한 베이스 플레이트(10);
   상기 베이스 플레이트(10)의 수직 판체(10b)에 자유롭게 회전 가능한 구조로 설치되면서 인슐레이션 테이프를 공급하는 언와인더(12);
   상기 베이스 플레이트(10)의 수직 판체(10b)에 회전 가능한 구조로 설치되면서 인슐레이션 테이프의 진행 궤적을 안내하는 다수의 가이드 롤러(13);
   상기 베이스 플레이트(10)의 수직 판체(10b)에 설치되는 슬로프 실린더(14)에 의해 경사 방향으로 상승 및 하강 작동되면서 인슐레이션 테이프의 끝 부분을 샤시 저면의 부착 지점까지 위치시킴과 더불어 부착시켜주되, 인슐레이션 테이프의 진행 안내를 위한 상단부의 가이드 플레이트(15a) 및 복수의 아이들러(15b)를 가지면서 슬로프 실린더(14)의 로드에 연결되어 경사 방향으로 상승 및 하강 작동되는 무빙 플레이트(15c)와, 상기 무빙 플레이트(15c) 상에 설치되어 인슐레이션 테이프를 눌러서 잡아주는 클램핑 바(15d) 및 클램핑 실린더(15e)와, 상기 무빙 플레이트(15c) 상에 설치되어 인슐레이션 테이프의 끝 부분을 샤시 저면에 부착시켜주는 어태치 롤러(15f) 및 어태치 실린더(15g)를 포함하는 테이프 세팅 유니트(15);
   상기 베이스 플레이트(10)의 수직 판체(10b)에 설치되면서 샤시의 상면과 저면을 따라 이동하는 상하부 롤러(16a,16b)를 이용하여 인슐레이션 테이프를 샤시 전체 길이에 걸쳐 부착하되, 베이스 플레이트(10)의 수직 판체(10b)에 설치되는 업다운 실린더(16c)와, 상기 업다운 실린더(16c)의 로드측에 연결되어 상승 및 하강 가능하고 샤시의 두께 사이로 진입하는 슬롯(16d)을 가지는 가이드 블록(16e)과, 상기 가이드 블록(16e)의 전면에 설치되면서 샤시의 상면과 저면에 접촉되면서 이동함과 더불어 샤시 전체 길이에 걸쳐 인슐레이션 테이프를 부착하는 상부 롤러(16a) 및 하부 롤러(16b)를 포함하고, 인슐레이션 테이프의 부착 완료 후에 인슐레이션 테이프의 끝 부분을 절단하는 수단으로서, 상기 가이드 블록(16e) 상에 설치되면서 전후진 가능한 가위구동용 실린더(16f)와, 상기 가위구동용 실린더(16f)의 로드측에 설치되어 인슐레이션 테이프의 끝 부분을 절단하는 커팅용 가위(16g)를 더 포함하는 테이프 어태치 유니트(16);
   상기 베이스 플레이트(10)의 수평 판체(10a)에 연결되는 타이밍 벨트(17a)를 구동시키는 모터(17b)의 동력을 이용하여 베이스 플레이트(10) 전체를 직선 이동시켜주는 드라이브 유니트(17);
   를 포함하고,
   상기 테이프 어태치 유니트(16)의 업다운 실린더(16c)가 상승 작동하게 되면, 상하부 롤러(16a,16b) 및 가이드 블록(16e)이 상승 위치되고,
   상기 드라이브 유니트(17)의 모터(17b)가 정방향으로 작동하게 되면, 베이스 플레이트(10) 전체가 X축 방향으로 일정 구간 전진 이동하게 되고, 이와 더불어 상하부 롤러(16a,16b) 사이 및 가이드 블록(16e)의 슬롯(16d) 내로 샤시가 상대적으로 진입하게 되며, 모터(17b)가 정지함과 더불어 이때의 샤시(120)의 상면과 저면에는 상부 롤러(16a)와 하부 롤러(16b)가 각각 밀착되고,
   상기 테이프 세팅 유니트(15)의 슬로프 실린더(14)가 상승 작동하게 되면, 어태치 롤러(15f) 및 어태치 실린더(15g) 등을 포함하는 무빙 플레이트(15c) 전체가 비스듬하게 상승하여 샤시(120)의 저면에 거의 닿을 정도로 근접 위치하게 되고, 이와 더불어 인슐레이션 테이프(130)도 함께 당겨지면서 상승하게 됨과 더불어 언와인더(12)로부터 당겨진 테이프 만큼의 인슐레이션 테이프(130)가 풀려 나오게 되고,
   상기 클램핑 실린더(15e)의 상승 작동에 의해 클램핑 바(15d)가 인슐레이션 테이프(130)로부터 이격되고, 어태치 실린더(16g)의 상승 작동에 의해 어태치 롤러(15f)가 상승하면서 그 롤러 위에 얹혀져 있던 인슐레이션 테이프(130)의 끝 부분을 샤시(120)의 저면에 눌러서 부착시키게 되고,
   상기 인슐레이션 테이프(130)의 끝 부분이 샤시(120)의 저면에 부착되면, 어태치 실린더(15g)가 하강 작동되면서 복귀됨과 더불어 슬로프 실린더(14) 또한 하강 작동되면서 테이프 세팅 유니트(15) 전체가 상승 전의 초기 위치로 복귀되고,
   상기 드라이브 유니트(17)의 모터(17b)가 정방향으로 다시 작동하게 되면, 베이스 플레이트(10) 전체가 X축 방향을 따라 전진 이동하게 되고, 이렇게 이동하는 과정에서 샤시(130)의 가장자리 부분 상면과 저면을 타고 진행하는 상부 롤러(16a)와 하부 롤러(16b)에 의해, 실질적으로 하부 롤러(16b)에 의해 인슐레이션 테이프(130)가 샤시(120)의 저면에 부착되는 것을 특징으로 하는 인슐레이션 어태치 장치.
   
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5. 청구항 1에 있어서,
   상기 테이프 어태치 유니트(16)는 가이드 블록(16e) 상에서 상하부 롤러(16a,16b)의 일측에 설치되어 인슐레이션 테이프 부착 부위를 가열하는 히터(16h)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인슐레이션 어태치 장치.

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