KR20160030645A - 진단 카드 절단 장치 - Google Patents

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Abstract

진단 카드 절단 장치가 개시된다. 상기 장치는, 진단 카드를 절단하기 위한 상부 나이프와 하부 나이프를 포함하는 커터와, 상기 진단 카드로부터 제1 진단 스트립과 제2 진단 스트립을 연속적으로 획득하기 위하여 상기 상부 나이프를 수직 방향으로 왕복 이동시키는 커터 구동부와, 상기 진단 카드를 상기 상부 나이프와 하부 나이프 사이의 절단 영역으로 단계적으로 이동시키기 위한 진단 카드 이송부와, 상기 제1 진단 스트립과 제2 진단 스트립을 각각 파지하기 위한 제1 진공 블록 및 제2 진공 블록과, 상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록을 상기 절단 영역으로부터 언로드 영역으로 이동시키며 상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록의 사이 간격을 확장시키는 진단 스트립 언로더를 포함한다.

Description

진단 카드 절단 장치{Apparatus for cutting a diagnostic card}
본 발명은 진단 카드 절단 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 소변이나 혈액과 같은 체액을 이용하여 질환 및 임신 등을 진단하기 위한 진단 스트립을 획득하기 위하여 진단 카드를 절단하는 장치에 관한 것이다.
최근 소변이나 혈액 등과 같은 체액을 이용하여 간염, 당뇨, 빈혈, 고지혈증, 에이즈 등과 같은 질환 또는 임신여부를 진단하기 위한 진단 키트가 널리 사용되고 있다. 상기 진단 키트는 상기 체액을 흡수하여 질환 또는 임신여부를 진단할 수 있는 진단 스트립을 포함할 수 있다.
상기 진단 스트립은 플라스틱 재질의 베이스 카드와 상기 베이스 카드 상에는 접합 패드, 흡수 패드, 멤브레인 패드, 샘플 패드 등이 접착제를 통해 부착될 수 있다.
상기 진단 스트립은 소정의 폭을 갖는 바(bar) 형태를 가질 수 있으며, 대략 직사각형의 진단 카드를 절단함으로써 획득할 수 있다. 상기 진단 키트는 상기 진단 스트립을 개구를 갖는 하우징 내에 삽입함으로써 제조될 수 있다.
일 예로서, 대한민국 등록특허 제10-0795910호에는 진단 카드를 절단하여 진단 스트립을 획득하는 장치가 개시되어 있다. 상기 진단 카드 절단 장치는 진단 카드를 절단하기 위한 커터와, 상기 커터에 의해 절단된 진단 스트립을 분리 및 배출하는 분리 배출 모듈을 구비할 수 있다.
상기 커터는 상부 나이프와 하부 나이프 및 상기 상부 나이프를 수직 방향으로 이동시키는 커터 구동부를 포함할 수 있다. 상기 상부 나이프를 반복적으로 동작시키는 경우 상기 진단 카드로부터 상기 상부 나이프 및 하부 나이프에 접착제가 묻을 수 있으며, 상기 상부 나이프 및 하부 나이프에 상기 접착제가 누적될 경우 상기 진단 카드의 절단 공정에서 에러가 발생될 수 있다.
또한, 상기 분리 배출 모듈은 상기 절단된 진단 스트립을 상기 진단 카드로부터 분리시키고 이어서 상기 진단 스트립을 컨베이어 벨트 상으로 이동시키는 분리 부재를 구비하고 있으나, 상기 진단 스트립을 한 장씩 배출하는 구조이므로 상기 진단 카드의 절단 속도를 향상시키기에는 한계가 있다.
본 발명의 실시예들은 진단 카드의 절단 속도 및 진단 스트립의 언로드 속도를 향상시킬 수 있으며 또한 상기 진단 카드 절단 공정의 불량률을 감소시킬 수 있는 진단 카드 절단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 진단 카드 절단 장치는, 진단 카드를 절단하기 위한 상부 나이프와 하부 나이프를 포함하는 커터와, 상기 진단 카드로부터 제1 진단 스트립과 제2 진단 스트립을 연속적으로 획득하기 위하여 상기 상부 나이프를 수직 방향으로 왕복 이동시키는 커터 구동부와, 상기 진단 카드를 상기 상부 나이프와 하부 나이프 사이의 절단 영역으로 단계적으로 이동시키기 위한 진단 카드 이송부와, 상기 제1 진단 스트립과 제2 진단 스트립을 각각 파지하기 위한 제1 진공 블록 및 제2 진공 블록과, 상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록을 상기 절단 영역으로부터 언로드 영역으로 이동시키며 상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록의 사이 간격을 확장시키는 진단 스트립 언로더를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 상부 나이프와 하부 나이프는 서로 대응하는 내측면들을 각각 갖고, 상기 상부 나이프의 내측면은 수직 평면에 대하여 소정의 경사각을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 상부 나이프의 하단부는 상기 진단 카드의 상부면에 대하여 소정의 경사각을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 하부 나이프의 내측면은 수직 평면에 대하여 소정의 경사각을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 하부 나이프의 양측에는 상기 상부 나이프의 수직 방향 이동을 안내하기 위한 가이드 부재들이 각각 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 상부 나이프와 하부 나이프의 표면들 상에는 실리콘을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진단 카드의 절단 공정이 수행되는 동안 상기 제1 진공 블록 및 제2 진공 블록은 상기 제1 진단 스트립 및 제2 진단 스트립을 지지하기 위하여 상기 하부 나이프의 내측면에 인접하게 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진단 카드 절단 장치는 상기 진단 카드의 절단 공정이 수행되는 동안 상기 제1 진공 블록 및 제2 진공 블록 상에 지지된 제1 진단 스트립 및 제2 진단 스트립을 가압하기 위한 가압 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 커터 구동부는 상기 상부 나이프가 장착되는 절단 헤드를 포함하며, 상기 가압 부재는 상기 절단 헤드에 스프링을 이용하여 탄성 지지될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진단 카드 이송부는, 상기 진단 카드를 안내하기 위한 가이드 레일과, 상기 진단 카드의 후단부를 파지하기 위한 그리퍼와, 상기 그리퍼를 수평 방향으로 이동시키는 그리퍼 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 진공 블록 및 제2 진공 블록 각각의 양측 단부들에는 상기 제1 진단 스트립 및 제2 진단 스트립을 안내하기 위한 가이드 돌기들이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진단 스트립 언로더는, 상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록이 장착되는 언로딩 프레임과, 상기 언로딩 프레임과 연결되며 상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록을 상기 절단 영역으로부터 상기 언로드 영역으로 이동시키는 제1 언로딩 구동부와, 상기 언로딩 프레임에 장착되며 상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록 사이의 간격을 확장시키는 제2 언로딩 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진단 스트립 언로더는, 상기 제2 진공 블록을 관통하여 상기 제1 진공 블록에 연결되는 안내축과, 상기 안내축을 이동 가능하게 지지하는 선형 볼 부시를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제2 언로딩 구동부는 상기 제1 진공 블록과 연결되는 공압 실린더를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제2 진공 블록은 스프링에 의해 상기 언로딩 프레임에 탄성 지지되며, 상기 공압 실린더의 로드는 축 방향 유격을 갖는 조인트 부재를 통해 상기 제1 진공 블록과 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 조인트 부재는, 상기 공압 실린더의 로드에 결합되는 헤드와, 상기 제2 진공 블록을 관통하여 상기 제1 진공 블록에 결합되며 상기 헤드가 축 방향으로 이동 가능하도록 수납되는 내부 공간을 갖는 조인트 하우징을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상부 나이프와 하부 나이프를 포함하는 커터는 커터 구동부에 의해 2회 연속으로 동작될 수 있으며, 진단 카드 이송부는 상기 커터의 동작에 대응하여 진단 카드를 단계적으로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 상부 나이프에 의해 획득된 제1 및 제2 진단 스트립들은 제1 및 제2 진공 블록들에 진공 흡착될 수 있으며, 제1 언로딩 구동부에 의해 절단 영역으로부터 언로드 영역으로 이송될 수 있다.
따라서, 종래 기술에 비하여 진단 카드의 절단 속도 및 진단 스트립들의 언로드 속도가 크게 향상될 수 있다. 특히, 상기 제1 및 제2 진공 블록들이 상기 절단 영역으로부터 언로드 영역으로 이동되는 동안 제2 언로딩 구동부에 의해 상기 제1 및 제2 진공 블록들의 간격이 확장될 수 있으므로, 상기 제1 및 제2 진단 스트립들의 언로드가 용이하게 수행될 수 있다.
또한, 상부 나이프와 하부 나이프의 표면들 상에는 실리콘을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있으며, 상기 상부 나이프와 하부 나이프의 내측면들은 수직 평면에 대하여 소정의 경사각을 가질 수 있다. 따라서, 상기 진단 카드의 절단 공정을 수행하는 동안 상기 진단 카드의 접착제가 상기 상부 나이프와 하부 나이프에 부착되는 것이 충분히 방지될 수 있으며, 이에 따라, 상기 진단 카드 절단 공정의 불량률이 크게 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 카드 절단 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 커터를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 상부 나이프와 하부 나이프를 설명하기 위한 개략적인 확대 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 상부 나이프와 하부 나이프를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 상부 나이프의 하단부를 설명하기 위한 개략적인 확대 정면도이다.
도 6 내지 도 12는 도 2에 도시된 진단 카드의 절단 공정을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 13은 도 2에 도시된 제1 진공 블록을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 14 내지 도 16은 도 1에 도시된 진단 스트립 언로더를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 카드 절단 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 카드 절단 장치(10)는 소변 또는 혈액과 같은 체액을 이용하여 간염, 당뇨, 빈혈, 고지혈증, 에이즈 등과 같은 질환 또는 임신여부를 진단하기 위한 진단 키트(미도시)에 사용되는 진단 스트립들(30, 32; 도 12 참조)을 획득하기 위하여 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 진단 카드 절단 장치(10)는 대략 직사각형의 진단 카드(20)를 소정의 폭을 갖도록 절단하여 대략 바 형태를 갖는 진단 스트립들(30, 32)을 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진단 카드 절단 장치(10)는, 진단 카드(20)를 절단하기 위한 상부 나이프(102; 도 2 참조)와 하부 나이프(104; 도 2 참조)를 포함하는 커터(100)와, 상기 진단 카드(20)로부터 제1 진단 스트립(30)과 제2 진단 스트립(32)을 연속적으로 획득하기 위하여 상기 상부 나이프(102)를 수직 방향으로 왕복 이동시키는 커터 구동부(110)와, 상기 진단 카드(20)를 상기 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104) 사이의 절단 영역으로 단계적으로 이동시키기 위한 진단 카드 이송부(120)와, 상기 제1 진단 스트립(30)과 제2 진단 스트립(32)을 각각 파지하기 위한 제1 진공 블록(130; 도 2 참조) 및 제2 진공 블록(136; 도 2 참조)과, 상기 제1 진공 블록(130)과 제2 진공 블록(136)을 상기 절단 영역으로부터 언로드 영역으로 이동시키며 상기 제1 진공 블록(130)과 제2 진공 블록(136)의 사이 간격을 확장시키는 진단 스트립 언로더(160)를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 커터를 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 3은 도 2에 도시된 상부 나이프와 하부 나이프를 설명하기 위한 개략적인 확대 정면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 상부 나이프(102)는 상기 커터 구동부(110)에 의해 수직 방향으로 왕복 이동 가능하며, 상기 하부 나이프(104)는 상기 상부 나이프(102)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104)는 각각 서로 대응하는 내측면을 가질 수 있으며, 상기 상부 나이프(102)의 하강에 의해 상기 내측면들이 서로 밀착될 수 있다.
일 예로서, 상기 커터 구동부(110)는 캠(cam)을 이용하여 상기 상부 나이프(102)를 수직 방향으로 왕복 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 커터 구동부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 회전력을 제공하는 모터(112)와, 상기 모터(112)에 연결된 캠(114)과, 상기 캠(114)의 상부에 배치된 구동축(116) 및 상기 구동축(116)의 상부에 결합된 절단 헤드(118; 도 2 참조)를 포함할 수 있으며, 상기 상부 나이프(102)는 상기 절단 헤드(118)에 장착될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 진단 카드(20)는 플라스틱 재질의 베이스 카드와 상기 베이스 카드 상에 접착제에 의해 부착된 복수의 패드들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 베이스 카드 상에는 접합 패드가 부착될 수 있으며, 상기 접합 패드 상에 흡수 패드, 멤브레인 패드, 샘플 패드 등이 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104)를 이용하여 상기 진단 카드(20)를 절단하는 동안 상기 상부 나이프(102)의 표면들에 접착제가 부착되는 것을 방지하기 위하여 상기 상부 나이프(102)의 내측면(102A)은 도 3에 도시된 바와 같이 수직 평면(VP; Vertical Plane) 즉 상기 상부 나이프(102)의 하단부가 수직 방향으로 이동하는 수직 절단면에 대하여 소정의 경사각(θ1)을 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 상부 나이프(102)의 내측면(102A) 경사각(θ1)은 약 1° 내지 10° 정도로 설정될 수 있으며, 특히 약 3° 내지 7° 정도로 설정될 수 있다.
또한, 상기 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104)를 이용하여 상기 진단 카드(20)를 절단하는 동안 상기 하부 나이프(104)의 표면들에 접착제가 부착되는 것을 방지하기 위하여 상기 하부 나이프(104)의 내측면(104A)은 도 3에 도시된 바와 같이 수직 평면(VP)에 대하여 소정의 경사각(θ2)을 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 하부 나이프(104)의 내측면(104A) 경사각(θ2)은 약 1° 내지 10° 정도로 설정될 수 있으며, 특히 약 3° 내지 7° 정도로 설정될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 상부 나이프와 하부 나이프를 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 상부 나이프의 하단부를 설명하기 위한 개략적인 확대 정면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 상부 나이프(102)의 하단부는 상기 진단 카드(20)의 절단을 용이하게 하기 위하여 상기 진단 카드(20)의 상부면 또는 수평면(HP; Horizontal Plane)에 대하여 소정의 경사각(θ3)을 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 상부 나이프(102)가 하단부 경사각(θ3)은 약 1° 내지 20° 정도로 설정될 수 있으며, 특히 약 3° 내지 10° 정도로 설정될 수 있다.
한편, 상기 하부 나이프(104)의 양측 부위들에는 상기 상부 나이프(102)의 수직 방향 왕복 이동을 안내하기 위한 가이드 부재들(106)이 각각 배치될 수 있다. 상기 가이드 부재들(106)은 상기 진단 카드(20)의 수평 이동을 안내하기 위하여 사용될 수도 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 상부 나이프(102)는 상기 상부 나이프(102)의 하단부와 인접하는 제1 외측면(102B)과 상기 제1 외측면(102B)에 인접하는 제2 외측면(102C)을 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 상부 나이프(102)의 하단부의 내측면(102A)과 제1 외측면(102B) 사이의 제1 각도(θ4)는 약 60°보다 작게 구성될 수 있으며, 상기 상부 나이프(102)의 하단부의 내측면(102A)과 상기 제2 외측면(102C) 사이의 제2 각도(θ5)는 상기 제1 각도(θ4)보다 작게 구성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104)를 이용하여 상기 진단 카드(20)를 절단하는 동안 접착제가 상기 상부 나이프(102)의 외측면에 부착되는 것을 방지하기 위함이다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104)는 상기 접착제의 부착을 방지하기 위하여 실리콘 계열의 코팅 물질로 코팅 처리되는 것이 바람직하다. 일 예로서, 도시되지는 않았으나, 상기 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104) 각각의 표면들 상에는 실리콘을 포함하는 코팅층이 수 내지 수백 ㎛ 정도의 두께로 형성될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 진단 카드(20)의 절단 공정이 수행되는 동안 상기 제1 진공 블록(130) 및 제2 진공 블록(136)은 상기 진단 카드(20)의 전단부를 지지하기 위하여 상기 하부 나이프(104)의 내측면에 인접하도록 배치될 수 있다.
한편, 상기 진단 카드(20)는 진단 카드 이송부(120)에 의해 상기 커터(100)의 절단 영역 즉 상기 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104) 사이로 공급될 수 있다. 예를 들면, 상기 진단 카드 이송부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 진단 카드(20)를 수평 방향으로 안내하기 위한 가이드 레일(122)과, 상기 진단 카드(20)의 후단부를 파지하기 위한 그리퍼(124) 및 상기 그리퍼(124)를 수평 방향으로 이동시키는 그리퍼 구동부(126)를 포함할 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 진단 카드 이송부(120)는 상기 그리퍼(124)를 동작시키기 위한 제2 그리퍼 구동부와 상기 그리퍼(124)의 높이를 조절하기 위한 제3 그리퍼 구동부를 포함할 수 있다. 상기 제2 및 제3 그리퍼 구동부들은 공압 실린더를 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 제3 그리퍼 구동부는 상기 그리퍼(124)의 후퇴시 상기 그리퍼(124)를 상승시키기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 그리퍼 구동부(126)는 상기 진단 카드(20)를 연속적으로 2회 절단하기 위하여 상기 진단 카드(20)를 전방으로 단계적으로 이동시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 그리퍼 구동부(126)는 모터와 볼 스크루 및 볼 너트를 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 그리퍼(124)의 안내를 위하여 리니어 모션 가이드가 사용될 수 있다.
상기 커터(100)는 상기 진단 카드(20)로부터 제1 및 제2 진단 스트립(30, 32)을 연속적으로 획득하기 위하여 2회의 절단 공정을 연속적으로 수행할 수 있다. 특히, 상기 커터 구동부(110)는 상기 상부 나이프(102)를 연속적으로 2회 수직 방향으로 왕복 운동시킬 수 있으며, 상기 그리퍼 구동부(126)는 상기 커터(100)의 동작에 따라 상기 진단 카드(20)를 상기 절단 영역으로 단계적으로 공급할 수 있다.
도 6 내지 도 12는 도 2에 도시된 진단 카드의 절단 공정을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 6 내지 도 12를 참조하면, 상기 진단 카드(20)의 전단부는 상기 진단 카드 이송부(120)에 의해 상기 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104) 사이의 절단 영역에 위치될 수 있으며, 상기 상부 나이프(102)는 상기 제1 진단 스트립(30)을 획득하기 위하여 상기 커터 구동부(110)에 의해 하방으로 이동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기와 같이 진단 카드(20)의 절단 공정이 수행되는 동안 상기 제1 진공 블록(130)과 제2 진공 블록(136)은 상기 제1 진단 스트립(30) 및 제2 진단 스트립(32)을 지지하기 위하여 상기 하부 나이프(104)의 내측면(104A)에 인접하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진단 카드 절단 장치(10)는 상기 진단 카드(20)의 절단 공정이 수행되는 동안 상기 제1 진공 블록(130) 및 제2 진공 블록(136) 상에 지지된 제1 진단 스트립(30) 및 제2 진단 스트립(32)을 가압하기 위한 가압 부재(140)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 가압 부재(140)는 상기 절단 헤드(118)에 스프링을 통해 탄성 지지될 수 있다. 일 예로서, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 가압 부재(140)는 상기 절단 헤드(118)를 통해 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된 가동축(142; movable shaft)의 하부에 장착될 수 있으며, 상기 가압 부재(140)와 상기 절단 헤드(118) 사이에는 코일 스프링과 같은 탄성 부재(144)가 배치될 수 있다. 또한, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 절단 헤드(118)에는 상기 가동축(142)의 수직 방향 이동을 안내하기 위한 선형 볼 부시(linear ball bush; 미도시) 장착될 수 있다.
특히, 상기 가압 부재(140)는 상기 상부 나이프(102)의 하단부보다 아래에 배치될 수 있으며, 상기 상부 나이프(102)에 의해 상기 진단 카드(20)가 절단되기 이전에 상기 진단 카드(20)의 전단부 즉 상기 제1 진단 스트립(30)을 가압할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제1 진단 스트립(30)을 획득하기 위한 제1 절단 공정을 수행하는 동안 즉 상기 상부 나이프(102)가 하강하는 경우 상기 가압 부재(140)는 상기 진단 카드(20)의 전단부를 먼저 가압할 수 있으며, 이에 의해 상기 진단 카드(20)의 전단부가 절단되는 동안 상기 진단 카드(20)의 전단부는 상기 제1 진공 블록(130)과 상기 가압 부재(140) 사이에서 안정적으로 유지될 수 있다.
상기와 같이 제1 절단 공정에 의해 상기 제1 진단 스트립(30)이 획득된 후 상기 상부 나이프(102)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 커터 구동부(110)에 의해 상승될 수 있다. 이어서, 상기 진단 카드 이송부(120)는 상기 진단 카드(20)를 전방으로 이동시킬 수 있다. 결과적으로, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 진단 카드(20)의 전단부는 상기 제1 진공 블록(130) 상에 위치될 수 있으며, 상기 제1 진단 스트립(30)은 제2 진공 블록(136) 상에 위치될 수 있다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 상기 커터 구동부(110)에 의해 제2 절단 공정이 수행될 수 있으며, 이에 의해 제2 진단 스트립(32)이 획득될 수 있다. 구체적으로, 상기 상부 나이프(102)는 상기 커터 구동부(110)에 의해 하강될 수 있으며 이에 의해 제2 진단 스트립(32)이 획득될 수 있다. 상기 제2 절단 공정이 수행되는 동안 상기 제1 및 제2 진단 스트립들(30, 32)은 상기 제1 및 제2 진공 블록들(130, 136)과 상기 가압 부재(140) 사이에서 안정적으로 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 진공 블록(130)과 제2 진공 블록(136)은 상기 절단 공정이 수행되는 동안 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 상부 나이프(102)가 하강하는 동안 도 7 및 도 11에 도시된 바와 같이 전방으로 즉 상기 진단 카드(20)의 공급 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 상부 나이프(102)가 상승하는 동안 도 8 및 도 12에 도시된 바와 같이 후방으로 복귀될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 진단 카드 절단 장치(10)는 상기 진단 카드(20)의 불량 부위를 검출하기 위한 검사 카메라(150)를 포함할 수 있다. 상기 진단 카드 절단 공정을 수행하기 전에 검사 공정이 수행될 수 있으며, 상기 검사 공정에서 불량으로 판정된 부위에는 불량 마크(미도시)가 마킹될 수 있다. 상기 검사 카메라(150)는 상기 진단 카드 이송부(120)의 상부에 배치될 수 있으며, 상기 진단 카드(20) 상의 불량 마크를 검출하기 위하여 사용될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 불량 마크가 형성된 부위는 상기 커터(100)에 의해 절단되어 제거될 수 있다.
한편, 상기 진단 스트립 언로더(160)는 상기 제1 진공 블록(130)과 제2 진공 블록(136)이 장착되는 언로딩 프레임(162)과, 상기 언로딩 프레임(162)과 연결되며 상기 제1 진공 블록(130)과 제2 진공 블록(136)을 상기 절단 영역으로부터 언로드 영역으로 이동시키기 위한 제1 언로딩 구동부(164)와, 상기 언로딩 프레임(162)에 장착되며 상기 제1 진공 블록(130)과 상기 제2 진공 블록(136) 사이의 간격을 확장시키는 제2 언로딩 구동부(166)를 포함할 수 있다.
도 13은 도 2에 도시된 제1 진공 블록을 설명하기 위한 개략적인 측면도이며, 도 14 내지 도 16은 도 1에 도시된 진단 스트립 언로더를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 13을 참조하면, 상기 제1 진공 블록(130)은 제1 진단 스트립(30) 또는 제2 진단 스트립(32)을 지지하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 상기 제1 진공 블록(130)은 상기 제1 진단 스트립(30) 또는 제2 진단 스트립(32)을 진공 흡착하기 위한 진공홀들(132; 도 14 참조)을 가질 수 있으며, 상기 제1 진공 블록(130)의 양측 단부들에는 상기 제1 진단 스트립(30) 및 제2 진단 스트립(32)을 안내하기 위한 가이드 돌기들(134)이 구비될 수 있다. 상기 제2 진공 블록(136)은 상기 제1 진공 블록(130)과 실질적으로 동일하게 구성될 수 있으므로, 이에 대한 추가적인 상세 설명은 생략한다.
도 14를 참조하면, 상기 제1 진공 블록(130)과 제2 진공 블록(136)은 상기 언로딩 프레임(162)에 수평 방향으로 이동 가능하도록 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 진공 블록(136)은 리니어 모션 가이드 등과 같은 안내 부재를 통해 수평 방향으로 상기 언로딩 프레임(162)에 이동 가능하도록 장착될 수 있다. 상기 제1 진공 블록(130)은 안내축(168; guide shaft) 및 상기 안내축(168)을 이동 가능하게 지지하는 선형 볼 부시(170)를 통해 수평 방향으로 이동 가능하도록 상기 언로딩 프레임에 장착될 수 있다. 특히, 상기 안내축(168)은 도시된 바와 같이 상기 제2 진공 블록(136)을 관통하여 상기 제1 진공 블록(130)에 연결될 수 있으며, 상기 선형 볼 부시(170)는 상기 언로딩 프레임(162)에 장착될 수 있다.
상기 제1 언로딩 구동부(164)는 공압 실린더를 이용하여 구성될 수 있으며, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 언로딩 프레임(162)은 리니어 모션 가이드를 통해 수평 방향으로 안내될 수 있다. 상기 제1 언로딩 구동부(164)는 상기 절단 영역으로부터 상기 언로드 영역으로 상기 제1 및 제2 진공 블록들(130, 136)을 이동시키기 위하여 사용될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 언로딩 구동부(164)는 모터와 볼 스크루 및 볼 블록을 이용하여 구성될 수도 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 언로드 영역으로 이동된 상기 제1 및 제2 진공 블록들(130, 136) 상의 제1 및 제2 진공 스트립들(30, 32)은 별도의 이송 장치(미도시)에 의해 픽업될 수 있으며, 상기 픽업된 제1 및 제2 진공 스트립들(30, 32)은 상기 이송 장치에 의해 진단 키트들의 제조를 위한 하우징들(미도시) 내에 각각 수납될 수 있다.
상기 제2 언로딩 구동부(166)는 상기 이송 장치에 의한 상기 제1 및 제2 진단 스트립들(30, 32)의 픽업을 용이하게 하기 위하여 상기 제1 및 제2 진공 블록들(130, 136) 사이의 간격을 확장시킬 수 있다. 특히, 상기 제2 언로딩 구동부(166)는 상기 제1 및 제2 진공 블록들(130, 136)이 상기 제1 언로딩 구동부(164)에 의해 상기 절단 영역으로부터 언로드 영역으로 이동되는 동안 상기 제1 및 제2 진공 블록들(130, 136)의 간격을 확장시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 언로딩 구동부(166)는 공압 실린더를 포함할 수 있으며, 상기 언로딩 프레임(162)에 장착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 언로딩 구동부(166)는 조인트 부재(172)를 통해 상기 제1 진공 블록(130)과 연결될 수 있다.
한편, 상기 상부 나이프(102)가 상기 진단 카드(20)를 절단하기 위하여 하강되는 경우 상기 제1 진공 블록(130)과 제2 진공 블록(132)은 전방으로 이동될 수 있으며, 이와 반대로 상기 상부 나이프(102)가 상승되는 경우 상기 제1 진공 블록(130) 및 제2 진공 블록(132)은 후방으로 복귀될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 진공 블록(130)과 제2 진공 블록(132)은 제1 및 제2 탄성 부재들(178, 180)에 의해 상기 언로딩 프레임(162)에 탄성 지지될 수 있다.
예를 들면, 상기 조인트 부재(172)와 상기 제2 언로딩 구동부(166) 사이에는 제1 탄성 부재(178)가 배치될 수 있으며, 상기 제2 진공 블록(136)과 상기 선형 볼 부시(170) 사이에는 제2 탄성 부재(180)가 배치될 수 있다. 특히, 도시된 바와 같이 상기 제2 언로딩 구동부(166)의 실린더 로드를 감싸도록 제1 코일 스프링이 배치될 수 있으며, 상기 안내축(168)을 감싸도록 제2 코일 스프링이 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조인트 부재(172)는 상기 제2 진공 블록(136)을 관통하여 상기 제1 진공 블록(130)에 결합될 수 있으며, 상기 제2 언로딩 구동부(166)의 실린더 로드와 연결될 수 있다. 이때, 상기 조인트 부재(172)는 상기 절단 공정을 수행하는 동안 상기 제1 및 제2 진공 블록들(130, 136)의 수평 방향 이동을 위하여 축 방향 유격(axial clearance)을 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 조인트 부재(172)는 상기 제2 언로딩 구동부(166)의 실린더 로드에 결합되는 헤드(174)와, 상기 제2 진공 블록(136)을 관통하여 상기 제1 진공 블록(130)에 결합되며 상기 헤드(174)가 축 방향으로 이동 가능하도록 수납되는 내부 공간을 갖는 조인트 하우징(176)을 가질 수 있다. 상기 내부 공간에는 상기 헤드(174)가 이동 가능하도록 축 방향 유격이 제공될 수 있으며, 이에 의해 상기 제1 및 제2 진공 블록들(130, 136)의 전방 및 후방 이동이 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104)를 포함하는 커터(100)는 커터 구동부(110)에 의해 2회 연속으로 동작될 수 있으며, 진단 카드 이송부(120)는 상기 커터(100)의 동작에 대응하여 진단 카드(20)를 단계적으로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 상부 나이프(102)에 의해 획득된 제1 및 제2 진단 스트립들(30, 32)은 제1 및 제2 진공 블록들(130, 136)에 진공 흡착될 수 있으며, 제1 언로딩 구동부(164)에 의해 절단 영역으로부터 언로드 영역으로 이송될 수 있다.
따라서, 종래 기술에 비하여 진단 카드(20)의 절단 속도 및 진단 스트립들(30, 32)의 언로드 속도가 크게 향상될 수 있다. 특히, 상기 제1 및 제2 진공 블록들(130, 136)이 상기 절단 영역으로부터 언로드 영역으로 이동되는 동안 제2 언로딩 구동부(166)에 의해 상기 제1 및 제2 진공 블록들(130, 136)의 간격이 확장될 수 있으므로, 상기 제1 및 제2 진단 스트립들(30, 32)의 언로드가 용이하게 수행될 수 있다.
또한, 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104)의 표면들 상에는 실리콘을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있으며, 상기 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104)의 내측면들(102A, 104A)은 수직 평면(VP)에 대하여 소정의 경사각(θ1, θ2)을 가질 수 있다. 따라서, 상기 진단 카드(20)의 절단 공정을 수행하는 동안 상기 진단 카드(20)의 접착제가 상기 상부 나이프(102)와 하부 나이프(104)에 부착되는 것이 충분히 방지될 수 있으며, 이에 따라, 상기 진단 카드 절단 공정의 불량률이 크게 감소될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 진단 카드 절단 장치 20 : 진단 카드
30, 32 : 진단 스트립 100 : 커터
102 : 상부 나이프 104 : 하부 나이프
110 : 커터 구동부 120 : 진단 카드 이송부
130, 136 : 진공 블록 140 : 가압 부재
150 : 검사 카메라 160 : 진단 스트립 언로더
162 : 언로딩 프레임 164 : 제1 언로딩 구동부
166 : 제2 언로딩 구동부 168 : 안내축
170 : 선형 볼 부시 172 : 조인트 부재

Claims (16)

  1. 진단 카드를 절단하기 위한 상부 나이프와 하부 나이프를 포함하는 커터;
    상기 진단 카드로부터 제1 진단 스트립과 제2 진단 스트립을 연속적으로 획득하기 위하여 상기 상부 나이프를 수직 방향으로 왕복 이동시키는 커터 구동부;
    상기 진단 카드를 상기 상부 나이프와 하부 나이프 사이의 절단 영역으로 단계적으로 이동시키기 위한 진단 카드 이송부;
    상기 제1 진단 스트립과 제2 진단 스트립을 각각 파지하기 위한 제1 진공 블록 및 제2 진공 블록; 및
    상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록을 상기 절단 영역으로부터 언로드 영역으로 이동시키며 상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록의 사이 간격을 확장시키는 진단 스트립 언로더를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상부 나이프와 하부 나이프는 서로 대응하는 내측면들을 각각 갖고, 상기 상부 나이프의 내측면은 수직 평면에 대하여 소정의 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상부 나이프의 하단부는 상기 진단 카드의 상부면에 대하여 소정의 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부 나이프와 하부 나이프는 서로 대응하는 내측면들을 각각 갖고, 상기 하부 나이프의 내측면은 수직 평면에 대하여 소정의 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하부 나이프의 양측에는 상기 상부 나이프의 수직 방향 이동을 안내하기 위한 가이드 부재들이 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 상부 나이프와 하부 나이프의 표면들 상에는 실리콘을 포함하는 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 진단 카드의 절단 공정이 수행되는 동안 상기 제1 진공 블록 및 제2 진공 블록은 상기 제1 진단 스트립 및 제2 진단 스트립을 지지하기 위하여 상기 하부 나이프의 내측면에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 진단 카드의 절단 공정이 수행되는 동안 상기 제1 진공 블록 및 제2 진공 블록 상에 지지된 제1 진단 스트립 및 제2 진단 스트립을 가압하기 위한 가압 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 커터 구동부는 상기 상부 나이프가 장착되는 절단 헤드를 포함하며, 상기 가압 부재는 상기 절단 헤드에 스프링을 이용하여 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 진단 카드 이송부는,
    상기 진단 카드를 안내하기 위한 가이드 레일;
    상기 진단 카드의 후단부를 파지하기 위한 그리퍼; 및
    상기 그리퍼를 수평 방향으로 이동시키는 그리퍼 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 진공 블록 및 제2 진공 블록 각각의 양측 단부들에는 상기 제1 진단 스트립 및 제2 진단 스트립을 안내하기 위한 가이드 돌기들이 구비되는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 진단 스트립 언로더는,
    상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록이 장착되는 언로딩 프레임;
    상기 언로딩 프레임과 연결되며 상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록을 상기 절단 영역으로부터 상기 언로드 영역으로 이동시키는 제1 언로딩 구동부; 및
    상기 언로딩 프레임에 장착되며 상기 제1 진공 블록과 제2 진공 블록 사이의 간격을 확장시키는 제2 언로딩 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 진단 스트립 언로더는,
    상기 제2 진공 블록을 관통하여 상기 제1 진공 블록에 연결되는 안내축; 및
    상기 안내축을 이동 가능하게 지지하는 선형 볼 부시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 언로딩 구동부는 상기 제1 진공 블록과 연결되는 공압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 진공 블록은 스프링에 의해 상기 언로딩 프레임에 탄성 지지되며, 상기 공압 실린더의 로드는 축 방향 유격을 갖는 조인트 부재를 통해 상기 제1 진공 블록과 연결되는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 조인트 부재는,
    상기 공압 실린더의 로드에 결합되는 헤드; 및
    상기 제2 진공 블록을 관통하여 상기 제1 진공 블록에 결합되며, 상기 헤드가 축 방향으로 이동 가능하도록 수납되는 내부 공간을 갖는 조인트 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 카드 절단 장치.
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