세라믹 도포 성형시스템{Ceramic layer manufacturing system}
본 발명은 복수의 모재가 고정된 지그를 작업자가 도포라인에 위치시켜 주는 것만으로도 모재에 세라믹페이스트의 도포는 물론 이송과 건조 및 출고가 자동화로 진행되므로 작업의 편의성 향상과 제품생산성의 극대화를 도모할 수 있는 세라믹 도포 성형시스템에 관한 것이다.
일반적으로 커패시터, 인턱터, 압전소자, 바리스터 또는 서미스터 등의 세라믹 재료를 사용하는 전자부품은 세라믹재료로 이루어진 세라믹소체, 소체내부에 형성된 내구전극 및 상기 내부전극과 접속되도록 세라믹소체 표면에 설치되는 외부전극을 구비한다. 상기와 같은 세라믹 전자부품의 경우 통상 작업자가 수작업을 통해 세라믹페리스트를 도포하므로 작업이 불편하고, 작업자의 숙련도에 큰 영향을 받기 쉬워 작업생산성이 크게 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명의 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 복수의 모재가 고정된 지그를 작업자가 도포라인에 위치시켜 주는 것만으로도 모재에 세라믹페이스트의 도포는 물론 이송과 건조 및 출고가 자동화로 진행되므로 작업의 편의성 향상과 제품생산성의 극대화를 도모할 수 있는 세라믹 도포 성형시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세라믹 도포 성형시스템는, 모재가 고정된 지그를 이송하고 설정된 위치에서 지그를 승강 및 제자리회전시킨 상태에서 세라믹페이스트를 회전하고 있는 모재에 도포토록 하며 도포가 완료되면 지그를 이송해 배출하는 도포라인과; 상기 도포라인에 인접 배치되고, XZ트랜스퍼를 매개로 지그를 공급받아 도포된 세라믹페이스트가 굳도록 지그를 상온에 노출시킨 상태로 이송하며, 모재에 도포된 세라믹페이스트가 흘러내지 않도록 이송방향의 역방향으로 지그를 제자리회전시키면서 배출하는 제1공랭건조라인과; 상기 제1공랭건조라인에 인접하게 배치되고, YZ트랜스퍼를 매개로 지그를 공급받아 지그를 상온에 노출시킨 상태에서 제1공랭건조라인의 역방향으로 이송함과 동시에 제자리에서 구르도록 유도하면서 지그를 배출하는 제2공랭건조라인과; 상기 제2공랭건조라인에 인접하게 배치되고, YZ트랜스퍼를 매개로 지그를 공급받아 제2공랭건조라인의 역방향으로 지그를 이송함과 동시에 제자리에서 구르도록 유도하면서 도포된 세라믹페이스트가 굳을 수 있도록 내부에서 히터열을 매개로 가열해 배출하는 열건조라인과; 상기 도포라인과 제1공랭건조라인, 제2공랭건조라인 및 열건조라인을 개별적으로 동작제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 열건조라인에 인접하게 배치되고, YZ트랜스퍼를 매개로 지그를 공급받아 가열된 지그가 냉각될 수 있도록 지그를 상온에 노출시킨 상태에서 열건조라인의 역방향으로 이송함과 동시에 제자리에서 구르도록 유도하면서 지그를 배출하는 출고라인이 더 보강 구비되며; 상기 출고라인은 제어부에 의해 동작제어되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 도포라인은, 안내판을 갖춘 프레임과; 상기 프레임의 내측에 상호 대향되게 설치되어 모재가 고정된 지그를 이송하는 지그이송컨베이어와; 상기 프레임에 설치되어 지그를 감지하는 지그감지센서와; 상기 지그이송컨베이어 사이에 설치되어 지그에 고정된 모재에 세라믹페이스트를 도포하는 도포부와; 상기 지그이송컨베이어 사이에 배치되어 지그를 도포부를 향해 수직하게 승강시키는 지그승강부와; 상기 지그승강부에 설치되며 세라믹페이스트가 지그에 고정된 모재에 도포되도록 지그를 회전시키는 지그회동부로 구성되며, 상기 제어부는, 상기 지그감지센서로부터 감지신호를 입력받아 지그이송컨베이어의 동작이 멈추도록 제어한 상태에서 지그승강부를 동작제어하여 지그를 승강시켜주고, 지그회동부를 동작제어하여 승강된 지그를 회전시켜 주면서 도포부를 동작제어하여 회전되고 있는 지그의 모재에 세라믹페이스트가 도포되도록 하며, 일정시간이 지나면 도포부 및 지그회동부의 동작을 멈추고 지그승강부를 동작제어하여 승강된 지그를 하강시켜 지그이송컨베이어에 의해 지그가 이송될 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1공랭건조라인은, 상기 지그가 공급 및 배출될 수 있도록 양단부에 경사진 판 형상의 투입부와 배출부가 구비된 프레임과; 상기 프레임의 내측에 상호 대향되게 설치되어 투입부에 배치되어 있는 세라믹페이스가 도포된 지그를 걸어 배출부까지 이송한 다음 지그를 배출하는 지그이송컨베이어와; 상기 지그이송컨베이어의 내측에 상호 대향되게 설치되고 지그이송컨베이어와 반대방향으로 이동하며 지그이송컨베이어에 얹혀진 지그에 맞대어져 지그를 제라리에서 회전시키는 역회전컨베이어로 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2공랭건조라인은, 상기 지그가 공급 및 배출될 수 있도록 양단부에 경사진 판 형상의 투입부와 배출부가 구비되고, 내측에 형성되어 지그가 제자리에서 회전할 수 있도록 마찰력을 제공하는 롤링유도바가 구비된 프레임과; 상기 프레임의 내측에 상호 대향되게 설치되어 투입부에 배치되어 있는 세라믹페이스가 도포된 지그를 걸어 배출부까지 이송한 다음 지그를 배출하는 지그이송컨베이어로 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 열건조라인은, 상기 지그가 공급 및 배출될 수 있도록 양단부에 경사진 판 형상의 투입부와 배출부가 구비되고, 내측에 형성되어 지그가 제자리에서 회전할 수 있도록 마찰력을 제공하는 롤링유도바가 구비된 프레임과; 상기 프레임의 내측에 상호 대향되게 설치되어 투입부에 배치되어 있는 세라믹페이스가 도포된 지그를 걸어 배출부까지 이송한 다음 지그를 배출하는 지그이송컨베이어와; 상기 프레임을 감싸는 건조실과; 상기 건조실에 설치되어 이송되는 지그로 열을 공급하는 히터로 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 출고라인은, 상기 지그가 공급 및 배출될 수 있도록 양단부에 경사진 판 형상의 투입부와 배출부가 구비되고, 내측에 형성되어 지그가 제자리에서 회전할 수 있도록 마찰력을 제공하는 롤링유도바가 구비된 프레임과; 상기 프레임의 내측에 상호 대향되게 설치되어 투입부에 배치되어 있는 세라믹페이스가 도포된 지그를 걸어 배출부까지 이송한 다음 지그를 배출하는 지그이송컨베이어로 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 지그이송컨베이어는, 한 쌍을 이루며 상기 프레임에 회동가능하게 설치되는 구동스프로킷과; 한 쌍을 이루며 상기 구동스프로킷에 대응되게 상기 프레임에 회동가능하게 설치되는 종동스프로킷과; 상기 제어부에 의해 동작되어 상기 한 쌍의 구동스프로킷을 회전시키는 구동모터와; 상기 지그가 얹혀지는 브라켓을 갖추고서, 상기 구동스프로킷과 종동스프로킷을 경유하도록 설치되어 구동스프로킷의 구동력을 종동스프로킷으로 전달하는 체인으로 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 지그승강부는, 로드를 갖춘 승강실린더와; 상기 로드의 단부에 설치되는 설치블록과; 상기 설치블록에 회동가능하게 설치되며 상호 이격배치되는 제1·2샤프트와; 상기 제1샤프트의 양단부에 고정되는 구동롤러와; 상기 제2샤프트의 양단부에 고정되는 종동롤러로 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 지그회동부는, 상기 설치블록에 고정되며 제어부에 의해 동작되는 회동모터와; 상기 회동모터에 고정되는 구동기어와; 상기 구동기어와 맞물려 회전하며 제1샤프트에 고정되는 종동기어로 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 프레임에 설치되어 승강된 지그와 맞대어져 회전하는 아이들러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 XZ트랜스퍼와 YZ트랜스퍼는, 본체와; 센서편을 갖추고서, 상기 본체에 이송수단을 매개로 왕복이송 가능하게 설치되는 이송블록과; 상기 본체에 내설되어 이송블록을 왕복이송시키는 이송수단과; 상기 본체에 설치되어 이송수단을 정방향 또는 역방향으로 구동시키는 이송모터와; 상기 본체의 선단부와 후단부에 각각 설치되어 센서편을 감지하는 제1·2감지센서와; 상기 이송블록에 설치되며 승강로드가 구비된 승강실린더와; 상기 승강로드의 단부에 설치되어 지그를 파지하는 한 쌍의 그리퍼로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 실시 예에 의하면, 복수의 모재가 고정된 지그를 작업자가 도포라인에 위치시켜 주는 것만으로도 모재에 세라믹페이스트의 도포는 물론 이송과 건조 및 출고가 자동화로 진행되므로 작업의 편의성 향상과 제품생산성의 극대화를 도모할 수 있어 매우 유용하다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템의 전체적인 형태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에 적용되는 지그의 일 실시 예를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 도포라인 및 XZ트랜스퍼를 도시한 정면도.
도 4는 도포라인 중간부분에 우측면도.
도 5는 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 XZ트랜스퍼부의 우측면도.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 도포라인의 동작관계를 설명하기 위한 도면.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 제1공랭건조라인을 도시한 평면도와 정면도 및 측면 요부도.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 제2공랭건조라인을 도시한 평면도와 정면도.
도 12는 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 열건조라인을 도시한 정면도.
도 13은 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 출고라인을 도시한 정면도.
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 YZ트랜스퍼를 도시한 정면도 및 측면도.
도 16a 내지 도 16d는 YZ트랜스퍼의 동작과정을 설명하기 위한 순서도면.
도 17은 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템의 다른 실시 예를 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템의 전체적인 형태를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 바람직한 일 실시 예에 의한 세라믹 도포 성형시스템는, 도포라인(100)과 제1공랭건조라인(200), 제2공랭건조라인(300), 열건조라인(400), 출고라인(500), XZ트랜스퍼(600), YZ트랜스퍼(600') 및 제어부(700)로 구성된 것으로서, 복수의 모재(M)가 고정된 지그(1)를 작업자가 도포라인(100)에 위치시켜 주는 것만으로도 모재(M)에 세라믹페이스트의 도포는 물론 이송과 건조 및 출고가 자동화로 진행되므로 작업의 편의성 향상과 제품생산성의 극대화를 도모할 수 있도록 된 장치이다.
도 2는 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에 적용되는 모재가 고정된 지그를 도시한 사시도이다. 먼저, 상기 구성들을 구체적으로 설명하기에 앞서 지그(1)에 대해 도 2를 참조하여 간단하게 설명하면 다음과 같다. 일 실시 예로서, 상기 지그(1)는 복수의 모재(M)가 끼워지는 샤프트(10)와, 상기 샤프트(10)에 양단부에 결합되어 복수의 모재(M)가 외부로 이탈되는 것을 방지하는 샤프트커버(20)로 구성된다. 상기 샤프트커버(20)는 이후에 설명될 도포라인(100)의 지그이송컨베이어(120)에 체인(124)에 구비된 브라켓(124a) 홈(도 3 및 도 4참조)에 삽입되는 안착부(21)와, 이후에 설명될 지그회동부(160)의 구동롤러(155)와 종동롤러(156) 및 아이들러(157)에 상호 맞대어져 회전하는 휠(22)을 구비한다.
도 3은 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 도포라인 및 XZ트랜스퍼를 도시한 정면도이고, 도 4는 도포라인 중간부분에 우측면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 도포라인(100)은 프레임(110)과 지그이송컨베이어(120), 지그감지센서(130), 도포부(140), 지그승강부(150), 지그회동부(160)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 모재(M)가 고정된 지그(1)를 이송하고 설정된 위치에서 지그(1)를 승강 및 제자리회전시킨 상태에서 세라믹페이스트를 회전하고 있는 모재(M)에 도포토록 하며 도포가 완료되면 지그(1)를 이송해 배출하도록 된 장치다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 프레임(110)은 지그이송컨베이어(120)와 지그감지센서(130), 도포부(140), 지그승강부(150), 지그회동부(160) 및 XZ트랜스퍼(600)를 설치할 수 있도록 틀이다. 상기 프레임(110)의 하부에는 받침대 구비되며, 상기 받침대를 조이거나 푸는 정도에 따라 전체적인 높낮이를 조절할 수 있다. 특히, 상기 프레임(110)의 중간부 일측에는 경사지게 형성된 안내판(111)이 형성되며, 작업자가 안내판(111)에 복수의 모재(M;도 2참조)가 설치된 지그(1)를 놓게 되면 경사진 안내판(111)을 따라 지그(1)가 굴러가 지그이송컨베이어(120)에 자동으로 배치된다. 따라서, 작업자가 조립된 지그(1)를 지그이송컨베이어(120)에 배치할 필요가 없어 작업이 상당히 단순해져 편리하며, 이에 따라 작업생산성을 크게 향상시킬 수 있는 상승효과를 기대해 볼 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 지그이송컨베이어(120)는 한 쌍의 구동스프로킷(121)과 종동스프로킷(122), 구동모터(123) 및 체인(124)으로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 프레임(110)의 내측에 상호 대향되게 설치되어 모재(M;도 2참조)가 고정된 지그(1)를 일측에서 타측으로 이송하는 기능을 한다. 상기 구동스프로킷(121)은 프레임(110)의 중간 선단부에 회동가능하게 설치되고 한 쌍이 상호 이격되게 배치된다. 상기 종동스프로킷(122)은 프레임(110)의 중간 후단부에 회동가능하게 설치되고 한 쌍이 상호 이격되게 배치된다. 상기 구동모터(123)는 구동스프로킷(121)에 설치되어 제어부(700)에 의해 동작되어 구동스프로킷(121)을 시계방향(또는 반 시계방향)으로 강제로 회전시킨다. 상기 체인(124)은 구동스프로킷(121)과 종동스프로킷(122)을 경유하도록 설치되어 구동스프로킷(121)의 구동력을 종동스프로킷(122)으로 전달하는 기능을 한다. 특히, 상기 체인(124)에는 브라켓(124a)이 설치되는데, 이 브라켓(124a)에는 상방으로 개구된 반원형의 홈(도 3 및 도 4참조)이 구비되어 있어 지그(1)의 양단에 형성된 안착부(21)가 안정적으로 얹혀지며, 이에 따라 지그(1)는 흔들림 없이 안정적인 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다. 본 실시 예에 의하면, 상기 구동모터(123)에 의해 구동스프로킷(121)이 회전하면서 체인(124)이 맞물려 함께 회전하는데, 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 구동스프로킷(121)에 인접하게 배치된 지그(1)는 체인(124)의 브라켓(124a)에 안착부(21)가 걸리면서 자연스럽게 브라켓(124a)의 홈(도 3 및 도 4참조)으로 유도되며, 유도된 지그(1)는 반대편 종동스프로킷(122)을 향해 이송된다. 따라서, 작업자가 조립된 지그(1)를 지그이송컨베이어(120)의 체인(124)에 배치하지 않아도 자연스럽게 체인(124)에 얹혀지므로 작업이 상당히 단순해져 매우 편리하며, 이에 따라 작업생산성을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 지그감지센서(130)는 프레임(110)에 설치되어 지그(1)를 감지해 이를 제어부(700)로 출력하는 기능을 한다. 본 실시 예의 경우, 상기 지그이송컨베이어(120)와 도포부(140) 사이에 설치되어 지그이송컨베이어(120)에 의해 이송되는 지그(1)가 감지되면 이를 제어부(700)로 출력되도록 하며, 제어부(700)는 이를 전달받아 지그이송컨베이어(120)의 동작이 즉시 멈추도록 구동모터(123)를 제어하게 된다. 그리고, 상기 지그감지센서(130)는 접촉식 또는 비접촉식 센서이며, 본 실시 예에서는 설치조건 등을 고려해 공지의 광화이버 센서와 같은 비접촉식 센서를 적용해 주었다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 도포부(140)는 상기 지그이송컨베이어(120) 사이, 좀 더 바람직하게는 이후에 설명될 아이들러(157) 사이에 설치되어 지그(1)에 고정된 모재(M)의 외면에 세라믹페이스트를 도포하도록 된 공지의 장치이다. 상기 도포부(140)는, 도 6d에 도시된 바와 같이, 한번에 복수의 모재(M)에 세라믹페이스트를 도포할 수도 있고, 순차적으로 모재(M)에 세라믹페이스트를 도포할 수도 있으며, 이는 사용조건에 따라 얼마든지 변경될 수 있다. 상기 도포부(140)의 경우 이미 해당분야에서 널리 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 지그승강부(150)는 승강실린더(151)와 설치블록(152), 제1·2샤프트(153,154), 구동롤러(155) 및 종동롤러(156)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 지그이송컨베이어(120) 사이에 배치되어 지그(1)를 도포부(140)를 향해 수직하게 승·하강시키는 기능을 한다. 상기 승강실린더(151)에는 로드(151a)가 구비된 유압 또는 공압실린더로서, 제어부(700)에 의해 동작제어되어 로드(151a)를 승·하강시킨다. 상기 설치블록(152)은 로드(151a)의 단부에 설치된다. 상기 제1·2샤프트(153,154)는 설치블록(152)에 회동가능하게 설치된다. 상기 구동롤러(155)와 종동롤러(156)는 제1샤프트(153)와 제2샤프트(154)의 양단부에 각각 고정되며, 특히 구동롤러(155)와 종동롤러(156)의 둘레면에는 V자형의 홈(도 4참조)이 형성되어 있어 지그(1)의 휠(22)을 안정적으로 지지할 수 있으면서도 서로 맞물려 회전될 때에서 지그(1)가 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있어 매우 유용하다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 지그회동부(160)는 회동모터(161)와 구동기어(162) 및 종동기어(163)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 지그승강부(150)에 설치되어 세라믹페이스트를 지그(1)에 고정된 모재(M)의 둘레면에 고르게 도포되도록 지그(1)를 회전시키는 기능을 한다. 상기 회동모터(161)는 지그승강부(150)의 설치블록(152)에 고정되며 제어부(700)에 의해 동작되어 축(도 3 및 도 4참조)에 고정된 구동기어(162)를 강제로 회전시킨다. 상기 구동기어(162)와 종동기어(163)는 공지의 베벨기어(bevel gear)로서, 본 실시 예의 경우 구동기어(162)는 회동모터(161)의 축에 고정되고, 종공기어(630)는 제1샤프트(153)에 고정되며, 구동기어(162)와 종동기어(163)는 서로 맞물려 회전하도록 되어 있다.
일 예로서, 상기 회동모터(161)가 제어부에 의해 동작되어 회전하면, 회동모터(161)의 축(도 3 및 도 4참조)에 고정된 구동기어(162)가 회전함과 동시에 구동기어(162)에 맞물린 종동기어(163)가 회전하게 되면서 지그승강부(150)의 제1샤프트(153)가 회전하며, 이와 동시에 제1샤프트(153)의 양단부에 고정된 구동롤러(155)가 회전하게 되면서 구동롤러(155)에 맞대어진 지그(1)의 휠(22)이 회전하게 되고, 휠(22)이 회전함에 따라 이 휠(22)에 맞대어진 종동롤러(156)가 함께 회전하게 된다. 따라서, 본 실시 예에 의하면, 상기와 같은 동작에 의해 모재(M)가 구비된 지그(1)가 회전하게 되고, 이와 같이 지그(1)가 회전하고 있는 상태에서 도포부(140)를 통해 세라믹페이스트를 배출시키게 되면 모재(M)의 둘레면에는 세라믹페이스트가 균일하게 도포될 수 있게 되므로 불량률은 낮추고 우수한 품질의 제품생산이 가능해지게 된다.
한편, 상기 지그회동부(160)에 의해 지그(1)가 회전될 때에 반복적인 진동이 발생하게 되면서 자칫 지그(1)가 낙하할 수 있는 문제가 있다. 이에 본 실시 예에서는, 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여, 지그(1)의 휠(22)과 맞대어져 회전하는 아이들러(157)를 프레임(110)에 설치해 주었으며, 이를 도 3 및 도 4와 같이 도시하였다. 본 실시 예에 의하면, 상기 지그(1)가 승강되어 지그회동부(160)에 의해 회전하더라도 지그(1)의 휠(22)과 아이들러(157)가 상호 맞대어서 함께 회전하므로 지그(1)의 진동을 방지해 세라믹페이스트가 균일하게 도포되도록 유도할 수 있고, 지그(1)가 외부로 이탈되는 방지할 수 있어 제품 불량률을 현저하게 낮출 수 있다.
상기 제어부(700)는 지그감지센서(130)로부터 감지신호를 입력받아 지그이송컨베이어(120)의 구동모터(123)에 동작이 멈추도록 제어한 상태에서 지그승강부(150)의 승강실린더(151)를 동작제어하여 지그(1)를 승강시켜주고, 지그회동부(160)의 회동모터(161)를 동작제어하여 승강된 지그(1)를 회전시켜 주면서 도포부(140)를 동작제어하여 회전되고 있는 지그(1)의 모재(M) 둘레면에 세라믹페이스트가 도포되도록 하며, 일정시간이 지나면 도포부(140) 및 지그회동부(160)의 회동모터(161)에 동작을 멈추고 지그승강부(150)의 승강실린더(151)를 동작제어하여 승강된 지그(1)를 하강시켜 지그이송컨베이어(120)의 체인(124)에 의해 지그(1)가 이송될 수 있도록 제어하는 기능을 한다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 도포라인(100)의 동작관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하면, 복수의 모재(M)가 고정된 지그(1)를 작업자가 프레임(110)의 안내판(111)에 배치하게 되면, 안내판(111)의 경사면을 따라 지그(1)가 굴러 지그이송컨베이어(120)에 배치된다. 상기와 같이 배치된 상태에서 구동모터(123)가 동작되면 이에 한 쌍의 구동스프로킷(121)이 회전하게 되고, 구동스프로킷(121)에 설치된 체인(124)이 회전하게 되며, 체인(124)에 의해 구동스프로킷(121)의 회전력이 종동스프로킷(122)으로 전달되어서 함께 회전하게 된다. 그리고, 상기 구동스프로킷(121)에 인접하게 배치된 지그(1)는 체인(124)의 브라켓(124a)에 안착부(21)가 걸리면서 자연스럽게 브라켓(124a)의 홈(도 6a 내지 도 6d참조)으로 유도되며, 유도된 지그(1)는 반대편 종동스프로킷(122)을 향해 이송된다. 따라서, 작업자가 조립된 지그(1)를 지그이송컨베이어(120)의 체인(124)에 배치하지 않아도 자연스럽게 체인(124)에 얹혀지므로 작업이 상당히 단순해져 매우 편리하며, 이에 따라 작업생산성을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 한편, 상기 지그(1)가 지그이송컨베이어(120)를 매개로 이송되는 과정에 지그감지센서(130)에 지그(1)가 감지되면 지그감지센서(130)는 제어부(700)로 감지신호를 출력하게 되며, 제어부(700)는 이를 전달받아 지그이송컨베이어(120)의 동작이 즉시 멈추도록 구동모터(123)를 제어하게 된다. 그리고, 상기 제어부(700)는 승강실린더(151)를 동작시킴에 따라 로드(151a)가 승강하게 되고, 로드(151a)의 단부에 설치된 설치블록(152)과 설치블록(152)에 설치된 구동롤러(155) 및 종동롤러(156) 그리고 지그회동부(160)가 승강하게 되며, 이때 지그(1)는 구동롤러(155)와 종동롤러(156) 사이에 배치되어 있어 구동롤러(155)와 종동롤러(156)에 맞대어진 상태에서 도포부(140)까지 승강되며, 지그(1)의 휠(22)은 아이들러(157)와 서로 맞닿게 된다. 그리고, 상기와 같이 지그승강부(150)에 의해 지그(1)가 승강되면, 제어부(700)는 지그회동부(160)를 동작제어하게 된다. 도 6c 내지 도 6e를 참조하여 설명하면, 상기 지그회동부(160)의 회동모터(161)가 제어부에 의해 동작되어 회전하면, 회동모터(161)의 축(도 3 내지 도 4참조)에 고정된 구동기어(162)가 회전함과 동시에 구동기어(162)에 맞물린 종동기어(163)가 회전하게 되면서 지그승강부(150)의 제1샤프트(153)가 회전하며, 이와 동시에 제1샤프트(153)의 양단부에 고정된 구동롤러(155)가 회전하게 되면서 구동롤러(155)에 맞대어진 지그(1)의 휠(22)이 회전하게 되고, 휠(22)이 회전함에 따라 이 휠(22)에 맞대어진 종동롤러(156)가 함께 회전하게 된다. 이때, 도포부(140) 역시 제어부(700)에 의해 동작되어서 내부에 충진된 세라믹페이스트가 배출된다. 따라서, 본 실시 예에 의하면, 상기와 같은 동작에 의해 모재(M)가 구비된 지그(1)가 회전하게 되고, 이와 같이 지그(1)가 회전하고 있는 상태에서 도포부(140)를 통해 세라믹페이스트가 배출시키게 되면 모재(M)의 둘레면에는 세라믹페이스트가 균일하게 도포될 수 있게 되므로 불량률은 낮추고 우수한 품질의 제품생산이 가능해지게 된다. 한편, 도포과정이 완료되면, 제어부(700)는 도포부(140) 및 지그회동부(160)의 회동모터(161)에 동작을 멈추고 지그승강부(150)의 승강실린더(151)를 동작제어하여 승강된 지그(1)를 하강시켜 지그이송컨베이어(120)의 체인(124)에 의해 지그(1)가 종동스프로킷(122)이 위치하는 곳까지 이송될 수 있도록 제어하는 기능을 한다. 상기 지그(1)가 종동스프로킷(122)까지 이송되면 이후에 설명될 XZ트랜스퍼(600)에 의해 지그(1)는 제1공랭건조라인(200)으로 이송된다.
계속해서, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 XZ트랜스퍼(600)는 본체(610)와 이송블록(620), 이송수단(630), 이송모터(640), 한 쌍의 감지센서(S1,S2), 승강실린더(650) 및 한 쌍의 그리퍼(660)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 도포부(140)를 거친 지그(1)를 제1공랭건조라인(200)으로 이송시키는 기능을 하며, 제어부(700)에 의해 동작제어된다. 상기 본체(610)는 공지의 프레임으로서, 본 실시 예의 경우 이송수단(630)이 내설되고, 이송수단(630)에는 센서편(621)을 갖춘 이송블록(620)이 설치된다. 여기서, 상기 이송수단(630)은 공지의 볼스크류(Ball Screw) 또는 타이밍벨트(Toothed Belt) 중 하나이다. 그리고, 상기 본체(610)의 선단부와 후단부에는 센서편(621)을 감지하여 제어부(700)로 출력하는 한 쌍의 감지센서(S1,S2)가 구비되며, 한 쌍의 감지센서(S1,S2)는 비접촉식 광화이버센서이다. 상기 이송모터(640)는 앤코더(Encoder) 및 토크센서(Torque Sensor)가 내장된 공지의 서보모터(Servomotor)로서, 이송수단(630)을 구동시키는 기능을 한다. 한편, 상기 이송블록(620)에는 로드(651)가 구비된 승강실린더(650)가 설치되고, 로드(651)의 단부에는 지그(1)의 안착부(21)를 파지해 인양할 수 있도록 된 공지의 그리퍼(660)가 설치된다.
도 6f를 참조하여 상기 XZ트랜스퍼(600)의 동작과정을 설명하면 다음과 같다. 상기 XZ트랜스퍼(600)의 일측감지센서(S1)가 이송블록(620)의 센서편(621)을 감지하게 되면 이를 제어부(700)로 출력하게 되고, 제어부(700)는 승강실린더(650)를 동작제어하여 로드(651)를 하강시키며, 로드(651)의 단부에 설치된 한 쌍의 그리퍼(660)는 안착부(21)를 각각 파지한 상태에서 승강실린더(650)의 로드(651)에 의해 인양된다. 상기와 같이 지그(1)가 인양되면, 제어부(700)는 이송모터(640)를 동작제어하여 이송수단(630)을 동작시키게 되고, 이에 따라 이송블록(620)과 승강실린더(650) 및 지그(1)를 고정하고 있는 그리퍼(660)는 이송되며, 이때 타측감지센서(S2)가 이송블록(620)의 센서편(621)을 감지하게 되면 이를 제어부(700)로 출력하게 되고, 제어부(700)는 승강실린더(650)를 동작제어하여 로드(651)를 하강시키며, 로드(651)의 단부에 설치된 한 쌍의 그리퍼(660)는 파지하고 있던 안착부(21)를 놓게 되면서 지그(1)는 제1공랭건조라인(200)으로 이송될 수 있게 된다. 상기와 같은 과정을 XZ트랜스퍼(600)가 반복함으로서 용이하게 지그(1)를 제1공랭건조라인(200)으로 자동이송할 수 있게 되는 것이다.
계속해서, 도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 제1공랭건조라인을 도시한 평면도와 정면도 및 측면 요부도이다. 도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 제1공랭건조라인(200)은 프레임(210)과 지그이송컨베이어(220) 및 역회전컨베이어(230)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 도포라인(100)에 인접 배치되고, XZ트랜스퍼(600)를 매개로 지그(1)를 공급받아 도포된 세라믹페이스트가 굳도록 지그(1)를 상온에 노출시킨 상태로 이송하며, 모재(M)에 도포된 세라믹페이스트가 흘러내지 않도록 이송방향의 역방향으로 지그(1)를 제자리회전시키면서 배출하는 장치다. 상기 프레임(210)은 지그이송컨베이어(220)와 역회전컨베이어(230)를 설치할 수 있도록 틀이다. 구체적으로 도시하지는 아니하였지만, 상기 프레임(210)의 하부에도 도포라인(100)의 프레임(110)과 마찬가지로는 받침대 구비되며, 이 받침대를 조이거나 푸는 정도에 따라 전체적인 높낮이를 조절할 수 있다. 특히, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(210)의 양단부에는 경사지게 형성된 투입부(211)와 배출부(212)가 형성되며, XZ트랜스퍼(600)가 투입부(211)에 지그(1)를 놓게 되면 경사진 투입부(211)를 따라 지그(1)가 굴러가 지그이송컨베이어(220)에 자동으로 배치되고, 지그이송컨베이어(220)에 의해 이송된 지그(1)는 배출부(212)를 통해 외부로 배출되며, 배출부(212)의 말단에는 스토퍼(도 8참조)가 구비되어 있어 지그(1)가 어느 정도 구르다 정지되므로 제1공랭건조라인(200)으로부터 완전히 이탈(낙하)되는 것을 방지할 수 있다.
상기 지그이송컨베이어(220)는 한 쌍의 구동스프로킷(221)과 종동스프로킷(222), 구동모터(223) 및 체인(224)으로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 프레임(210)의 내측에 상호 대향되게 설치되어 투입부(211)에 배치되어 있는 세라믹페이스가 도포된 지그(1)를 걸어 배출부(212)까지 이송한 다음 지그(1)를 배출하는 기능을 한다. 상기 구동스프로킷(221)은 배출부(212)에 인접되게 프레임(210)에 회동가능하게 설치되고 한 쌍이 상호 이격되게 배치된다. 상기 종동스프로킷(222)은 투입부(211)에 인접되게 프레임(210)에 회동가능하게 설치되고 한 쌍이 상호 이격되게 배치된다. 상기 구동모터(223)는 구동스프로킷(221)에 설치되며 제어부(700)에 의해 동작되어 구동스프로킷(221)을 시계방향으로 강제회전시킨다. 상기 체인(224)은 구동스프로킷(221)과 종동스프로킷(222)을 경유하도록 설치되어 구동스프로킷(221)의 구동력을 종동스프로킷(222)으로 전달하는 기능을 한다. 특히, 상기 체인(224)에는 브라켓(224a)이 설치되는데, 이 브라켓(224a)에는 상방으로 개구된 반원형의 홈(도 8참조)이 구비되어 있어 지그(1)의 양단에 형성된 안착부(21)가 안정적으로 얹혀지며, 이에 따라 지그(1)는 흔들림 없이 안정적인 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다. 본 실시 예에 의하면, 상기 구동모터(223)에 의해 구동스프로킷(221)이 회전하면서 체인(224)이 맞물려 함께 회전하는데, 이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 종동스프로킷(222)에 인접하게 배치된 지그(1)는 체인(224)의 브라켓(224a)에 안착부(21)가 걸리면서 자연스럽게 브라켓(224a)의 홈(도 8참조)으로 유도되며, 유도된 지그(1)는 반대편 구동스프로킷(221)을 향해 이송된다. 따라서, 작업자가 지그(1)를 지그이송컨베이어(220)의 체인(224)에 배치하지 않아도 자연스럽게 체인(224)에 얹혀져 이송되므로 작업이 상당히 단순해져 매우 편리하며, 이에 따라 작업생산성을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 역회전컨베이어(230)는 한 쌍의 구동풀리(231)와 종동풀리(232), 역주행모터(233) 및 벨트(234)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 지그이송컨베이어(220)의 내측에 상호 대향되게 설치되고 지그이송컨베이어(220)의 체인(224)에 이동방향과 반대방향으로 벨트(234)가 이동하며 지그이송컨베이어(220)에 얹혀진 지그(1)에 맞대어져 지그(1)를 제자리에서 회전시키는 기능을 한다. 상기 한 쌍의 구동풀리(231)는 투입부(211)에 인접되게 종동스프로킷(222) 사이에 설치된다. 상기 한 쌍의 종동풀리(232)는 배출부(212)에 인접되게 구동스프로킷(221) 사이에 설치된다. 상기 역주행모터(233)는 구동풀리(231)에 설치되며 제어부(700)에 의해 동작되어 구동풀리(231)를 반 시계방향으로 강제회전시킨다. 상기 벨트(234)는 공지의 타이밍벨트로서, 구동풀리(231)와 종동풀리(232)를 경유하도록 설치되어 구동풀리(231)의 구동력을 종동풀리(232)로 전달하는 기능을 한다.
여기서, 상기 역회전컨베이어(230)의 기능에 주목해 볼 필요가 있다. 일 예로서, 모재(M;도 7참조)에는 세라믹페이스트가 일정한 방향성을 가지고 도포되는데, 예를 들어 세라믹페이스트를 모재(M)에 시계방향으로 도포한 경우 세라믹페이스트가 완전히 굳지 않은 상태의 지그(1)를 제1공랭건조라인(200)에 배치하게 되면 세라믹페이스트는 중력방향으로 흘러내려 처지게 되면서 불량품을 양산하게 되는 심각한 문제가 있을 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 의하면, 상기 세라믹페이스트가 도포된 지그(1)가 지그이송컨베이어(220)를 매개로 이송(도 8에서는 좌에서 우로)될 때에 지그(1)의 휠(22)이 역회전컨베이어(230)의 벨트(234) 상에 맞닿도록 한 상태에서 구동풀리(231)와 역주행모터(233)를 매개로 벨트(234)를 반대방향 이송(도 8에서는 우에서 좌로)시켜 벨트(234)와 지그(1)의 휠(22) 간에 마찰력이 발생하도록 유도해 휠(22)이 회전될 수 있도록 함으로서 세라믹페이스트가 중력방향으로 흘러내려 처지는 문제를 원천적으로 해소할 수 있고, 상온에서 고르게 건조될 수 있도록 유도할 수 있으므로 세라믹페이스트가 균일하게 도포된 고품질의 제품을 양산할 수 있어 매우 효과적이며, 제품불량률을 현저하게 낮출 수 있어 매우 유용하다. 상기와 같이 지그(1)는 역회전컨베이어(230)의 벨트(234)에 의해 제자리에서 회전하면서 지그이송컨베이어(220)에 의해 이송되어져 배출부(212)를 통해 배출된다. 그리고, 상기 배출부(212)로 배출된 지그(1)는 YZ트랜스퍼(600')에 의해 이송되어 제2공랭건조라인(300)을 이송된다. 상기 YZ트랜스퍼(600')의 경우 이후에 상세하게 설명하도록 한다.
계속해서, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 제2공랭건조라인을 도시한 평면도와 정면도이다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 제2공랭건조라인(300)은 프레임(310)과 지그이송컨베이어(320)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 제1공랭건조라인(200)에 인접하게 배치되고, YZ트랜스퍼(600')를 매개로 지그(1)를 공급받아 지그(1)를 상온에 노출시킨 상태에서 제1공랭건조라인(200)의 역방향으로 이송함과 동시에 제자리에서 구르도록 유도하면서 지그(1)를 배출하는 장치다. 상기 프레임(310)은 지그이송컨베이어(320)를 설치할 수 있도록 틀이다. 구체적으로 도시하지는 아니하였지만, 상기 프레임(310)의 하부에도 도포라인(100)의 프레임(110)과 마찬가지로는 받침대 구비되며, 이 받침대를 조이거나 푸는 정도에 따라 전체적인 높낮이를 조절할 수 있다. 특히, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(310)의 양단부에는 경사지게 형성된 투입부(311)와 배출부(312)가 형성되고, 내측에는 지그(1)의 휠(22)이 맞대어진 상태에서 이송시 제자리에서 구르면서 이송될 수 있도록 마찰력을 제공해 유도하는 롤링유도바(313)가 상호 대향되게 설치된다. 상기 지그이송컨베이어(320)는 한 쌍의 구동스프로킷(321)과 종동스프로킷(322), 구동모터(323) 및 체인(324)으로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 프레임(310)의 내측에 상호 대향되게 설치되어 투입부(311)에 배치되어 있는 세라믹페이스가 도포된 지그(1)를 걸어 배출부(312)까지 이송한 다음 지그(1)를 배출하는 기능을 한다. 상기 구동스프로킷(321)은 배출부(312)에 인접되게 프레임(310)에 회동가능하게 설치되고 한 쌍이 상호 이격되게 배치된다. 상기 종동스프로킷(322)은 투입부(311)에 인접되게 프레임(310)에 회동가능하게 설치되고 한 쌍이 상호 이격되게 배치된다. 상기 구동모터(323)는 구동스프로킷(321)에 설치되며 제어부(700)에 의해 동작되어 구동스프로킷(321)을 반 시계방향으로 강제회전시킨다. 상기 체인(324)은 구동스프로킷(321)과 종동스프로킷(322)을 경유하도록 설치되어 구동스프로킷(321)의 구동력을 종동스프로킷(322)으로 전달하는 기능을 한다. 특히, 상기 체인(324)에는 브라켓(324a)이 설치되는데, 이 브라켓(324a)에는 상방으로 개구된 반원형의 홈(도 11참조)이 구비되어 있어 지그(1)의 양단에 형성된 안착부(21)가 안정적으로 얹혀지며, 이에 따라 지그(1)는 흔들림 없이 안정적인 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다. 본 실시 예에 의하면, 상기 구동모터(323)에 의해 구동스프로킷(321)이 회전하면서 체인(324)이 맞물려 함께 회전하는데, 이때, 도 11에 도시된 바와 같이, 종동스프로킷(322)에 인접하게 배치된 지그(1)는 체인(324)의 브라켓(324a)에 안착부(21)가 걸리면서 자연스럽게 브라켓(324a)의 홈(도 11참조)으로 유도되며, 유도된 지그(1)는 반대편 구동스프로킷(321)을 향해 이송된다. 따라서, 작업자가 지그(1)를 지그이송컨베이어(320)의 체인(324)에 배치하지 않아도 자연스럽게 체인(324)에 얹혀지므로 작업이 상당히 단순해져 매우 편리하며, 이에 따라 작업생산성을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 본 실시 예에 의하면, 상기 YZ트랜스퍼(600')가 투입부(311)에 지그(1)를 놓게 되면 경사진 투입부(311)를 따라 지그(1)가 굴러가 지그이송컨베이어(320)에 자동으로 배치되고, 지그이송컨베이어(320)에 의해 이송된 지그(1)는 배출부(312)를 통해 외부로 배출되며, 배출부(312)의 말단에는 스토퍼(도 11참조)가 구비되어 있어 지그(1)가 어느 정도 구르다 정지되므로 제2공랭건조라인(300)으로부터 완전히 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 롤링유도바(313)의 상면에 얹혀진 지그(1)의 휠(22)이 맞대어진 상태에서 지그이송컨베이어(320)를 매개로 이송시 제자리에서 구르면서 이송될 수 있도록 마찰력을 제공하므로 세라믹페이스트가 중력방향으로 흘러내려 처지는 문제를 해소하면서 상온에서 고르게 냉각될 수 있도록 유도할 수 있으며, 이에 따라 세라믹페이스트가 균일하게 도포된 고품질의 제품을 양산할 수 있어 매우 효과적이며, 제품불량률 또한 현저하게 낮출 수 있어 매우 유용하다.
계속해서, 도 12는 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 열건조라인을 도시한 정면도이다. 도 12를 참조하면, 상기 열건조라인(400)은 프레임(410)과 지그이송컨베이어(420), 건조실(430) 및 히터(440)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 제2공랭건조라인(300)에 인접하게 배치되고, YZ트랜스퍼(600')를 매개로 지그(1)를 공급받아 제2공랭건조라인(300)의 역방향으로 지그(1)를 이송함과 동시에 제자리에서 구르도록 유도하면서 도포된 세라믹페이스트가 굳을 수 있도록 내부에서 히터열을 매개로 가열해 배출하는 장치다. 상기 프레임(410)은 지그이송컨베이어(420)를 설치할 수 있도록 틀로서, 건조실(430)에 의해 감싸진다. 구체적으로 도시하지는 아니하였지만, 상기 프레임(410)의 하부에도 도포라인(100)의 프레임(110)과 마찬가지로는 받침대 구비되며, 이 받침대를 조이거나 푸는 정도에 따라 전체적인 높낮이를 조절할 수 있다. 특히, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(410)의 양단부에는 경사지게 형성된 투입부(411)와 배출부(412)가 형성되고, 내측에는 지그(1)의 휠(22)이 맞대어진 상태에서 이송시 제자리에서 구르면서 이송될 수 있도록 마찰력을 제공해 유도하는 롤링유도바(413)가 상호 대향되게 설치된다. 상기 지그이송컨베이어(420)는 한 쌍의 구동스프로킷(421)과 종동스프로킷(422), 구동모터(423) 및 체인(424)으로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 프레임(410)의 내측에 상호 대향되게 설치되어 투입부(411)에 배치되어 있는 세라믹페이스가 도포된 지그(1)를 걸어 배출부(412)까지 이송한 다음 지그(1)를 배출하는 기능을 한다. 상기 구동스프로킷(421)은 배출부(412)에 인접되게 프레임(410)에 회동가능하게 설치되고 한 쌍이 상호 이격되게 배치된다. 상기 종동스프로킷(422)은 투입부(411)에 인접되게 프레임(410)에 회동가능하게 설치되고 한 쌍이 상호 이격되게 배치된다. 상기 구동모터(423)는 구동스프로킷(421)에 설치되며 제어부(700)에 의해 동작되어 구동스프로킷(421)을 시계방향으로 강제회전시킨다. 상기 체인(424)은 구동스프로킷(421)과 종동스프로킷(422)을 경유하도록 설치되어 구동스프로킷(421)의 구동력을 종동스프로킷(422)으로 전달하는 기능을 한다. 특히, 상기 체인(424)에는 브라켓(424a)이 설치되는데, 이 브라켓(424a)에는 상방으로 개구된 반원형의 홈(도 12참조)이 구비되어 있어 지그(1)의 양단에 형성된 안착부(21)가 안정적으로 얹혀지며, 이에 따라 지그(1)는 흔들림 없이 안정적인 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다. 상기 건조실(430)은 프레임(410)을 감싸도록 설치되며 지그(1)가 공급 및 배출될 수 있도록 양단은 개구되어 있다. 상기 히터(440)는 건조실(440)의 내부에 설치되어 지그로 열을 공급한다.
본 실시 예에 의하면, 상기 구동모터(423)에 의해 구동스프로킷(421)이 회전하면서 체인(424)이 맞물려 함께 회전하는데, 이때, 도 12에 도시된 바와 같이, 종동스프로킷(422)에 인접하게 배치된 지그(1)는 체인(424)의 브라켓(424a)에 안착부(21)가 걸리면서 자연스럽게 브라켓(424a)의 홈(도 12참조)으로 유도되며, 유도된 지그(1)는 반대편 구동스프로킷(421)을 향해 이송된다. 따라서, 작업자가 지그(1)를 지그이송컨베이어(420)의 체인(424)에 배치하지 않아도 자연스럽게 체인(424)에 얹혀지므로 작업이 상당히 단순해져 매우 편리하며, 이에 따라 작업생산성을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 실시 예에 의하면, 상기 YZ트랜스퍼(600')가 투입부(411)에 지그(1)를 놓게 되면 경사진 투입부(411)를 따라 지그(1)가 굴러가 지그이송컨베이어(420)에 자동으로 배치되고, 지그이송컨베이어(420)에 의해 이송된 지그(1)는 배출부(412)를 통해 외부로 배출되며, 배출부(412)의 말단에는 스토퍼(도 12참조)가 구비되어 있어 지그(1)가 어느 정도 구르다 정지되므로 열건조라인(400)으로부터 완전히 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 상기 롤링유도바(413)의 상면에 얹혀진 지그(1)의 휠(22)이 맞대어진 상태에서 지그이송컨베이어(420)를 매개로 이송시 제자리에서 구르면서 이송될 수 있도록 마찰력을 제공하므로 히터(440)의 열원을 매개로 고르게 가열할 수 있도록 유도할 수 있으며, 이에 따라 세라믹페이스트가 균일하게 도포된 상태로 경화된 고품질의 제품을 양산할 수 있어 매우 효과적이며, 제품불량률 또한 현저하게 낮출 수 있어 매우 유용하다.
계속해서, 도 13은 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 출고라인을 도시한 정면도이다. 도 13을 참조하면, 상기 출고라인(500)은 프레임(510)과 지그이송컨베이어(520)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 YZ트랜스퍼(600')를 매개로 지그(1)를 공급받아 가열된 지그(1)가 냉각될 수 있도록 지그(1)를 상온에 노출시킨 상태에서 열건조라인(400)의 역방향으로 이송함과 동시에 제자리에서 구르도록 유도하면서 지그(1)를 배출하는 장치다. 상기 프레임(510)은 지그이송컨베이어(520)를 설치할 수 있도록 틀이다. 구체적으로 도시하지는 아니하였지만, 상기 프레임(510)의 하부에도 도포라인(100)의 프레임(110)과 마찬가지로는 받침대 구비되며, 이 받침대를 조이거나 푸는 정도에 따라 전체적인 높낮이를 조절할 수 있다. 특히, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(510)의 양단부에는 경사지게 형성된 투입부(511)와 배출부(512)가 형성되고, 내측에는 지그(1)의 휠(22)이 맞대어진 상태에서 이송시 제자리에서 구르면서 이송될 수 있도록 마찰력을 제공해 유도하는 롤링유도바(513)가 상호 대향되게 설치된다. 상기 지그이송컨베이어(520)는 한 쌍의 구동스프로킷(521)과 종동스프로킷(522), 구동모터(523) 및 체인(524)으로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 프레임(510)의 내측에 상호 대향되게 설치되어 투입부(511)에 배치되어 있는 세라믹페이스가 가열되어 경화된 지그(1)를 걸어 배출부(512)까지 이송한 다음 지그(1)를 배출하는 기능을 한다. 상기 구동스프로킷(521)은 배출부(512)에 인접되게 프레임(510)에 회동가능하게 설치되고 한 쌍이 상호 이격되게 배치된다. 상기 종동스프로킷(522)은 투입부(511)에 인접되게 프레임(510)에 회동가능하게 설치되고 한 쌍이 상호 이격되게 배치된다. 상기 구동모터(523)는 구동스프로킷(521)에 설치되며 제어부(700)에 의해 동작되어 구동스프로킷(521)을 반 시계방향으로 강제회전시킨다. 상기 체인(524)은 구동스프로킷(521)과 종동스프로킷(522)을 경유하도록 설치되어 구동스프로킷(521)의 구동력을 종동스프로킷(522)으로 전달하는 기능을 한다. 특히, 상기 체인(524)에는 브라켓(524a)이 설치되는데, 이 브라켓(524a)에는 상방으로 개구된 반원형의 홈(도 13참조)이 구비되어 있어 지그(1)의 양단에 형성된 안착부(21)가 안정적으로 얹혀지며, 이에 따라 지그(1)는 흔들림 없이 안정적인 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다. 본 실시 예에 의하면, 상기 구동모터(523)에 의해 구동스프로킷(521)이 회전하면서 체인(524)이 맞물려 함께 회전하는데, 이때, 도 13에 도시된 바와 같이, 종동스프로킷(522)에 인접하게 배치된 지그(1)는 체인(524)의 브라켓(524a)에 안착부(21)가 걸리면서 자연스럽게 브라켓(524a)의 홈(도 13참조)으로 유도되며, 유도된 지그(1)는 반대편 구동스프로킷(521)을 향해 이송된다. 따라서, 작업자가 지그(1)를 지그이송컨베이어(520)의 체인(524)에 배치하지 않아도 자연스럽게 체인(524)에 얹혀지므로 가열된 지그(1)에 접촉할 일이 없어 화상과 같은 위험을 줄이고, 작업이 상당히 단순해져 매우 편리하며, 이에 따라 작업생산성을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 본 실시 예에 의하면, 상기 YZ트랜스퍼(600')가 투입부(511)에 지그(1)를 놓게 되면 경사진 투입부(511)를 따라 지그(1)가 굴러가 지그이송컨베이어(520)에 자동으로 배치되고, 지그이송컨베이어(520)에 의해 이송된 지그(1)는 배출부(512)를 통해 외부로 배출되며, 배출부(512)의 말단에는 스토퍼(도 13참조)가 구비되어 있어 지그(1)가 어느 정도 구르다 정지되므로 출고라인(500)으로부터 완전히 이탈되는 것을 방지할 수 있으며, 작업자는 배출부(512)에 배치된 지그(1)를 분해하여 세라믹페이스가 경화된 완제품만 취하면 되므로 작업이 매우 편리해진다. 또한, 상기 롤링유도바(513)의 상면에 얹혀진 지그(1)의 휠(22)이 맞대어진 상태에서 지그이송컨베이어(320)를 매개로 이송시 제자리에서 구르면서 이송될 수 있도록 마찰력을 제공하므로 상온에서 가열된 지그(1)를 고르게 냉각될 수 있도록 유도할 수 있어 매우 유용하다.
계속해서, 도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템에서 YZ트랜스퍼를 도시한 정면도 및 측면도이다. 상기 YZ트랜스퍼(600')는 제1공랭건조라인(200)과 제2공랭건조라인(300) 사이, 제2공랭건조라인(300)과 열건조라인(400) 사이, 열건조라인(400)과 출고라인(500) 사이에 설치되어 지그(1)를 다른 라인으로 이송하는 기능을 하며, 모두 동일한 YZ트랜스퍼(600')가 사용되므로, 본 실시 예에서는 제2공랭건조라인(300)과 열건조라인(400) 사이에 설치된 YZ트랜스퍼(600')를 구체적인 예시를 들어 설명하도록 한다. 참고로, 상기 YZ트랜스퍼(600')는 XZ트랜스퍼(600)와 동일한 구조로 되어 있으며, 다만 이송방향이 X축이냐 Y축이냐만 상이하다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 YZ트랜스퍼(600')는 YZ트랜스퍼(600)는 본체(610)와 이송블록(620), 이송수단(630), 이송모터(640), 한 쌍의 감지센서(S3,S4), 승강실린더(650) 및 한 쌍의 그리퍼(660)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 제2공랭건조라인(300)이 배출부(312)에 배치된 지그(1)를 파지하여 열건조라인(400)으로 이송시키는 기능을 하며, 제어부(700)에 의해 동작제어된다. 상기 본체(610)는 공지의 프레임으로서, 본 실시 예의 경우 이송수단(630)이 내설되고, 이송수단(630)에는 센서편(621)을 갖춘 이송블록(620)이 설치된다. 여기서, 상기 이송수단(630)은 공지의 볼스크류(Ball Screw) 또는 타이밍벨트(Toothed Belt) 중 하나이다. 그리고, 상기 본체(610)의 선단부와 후단부에는 센서편(621)을 감지하여 제어부(700)로 출력하는 한 쌍의 감지센서(S3,S4)가 구비되며, 한 쌍의 감지센서(S3,S4)는 비접촉식 광화이버센서이다. 상기 이송모터(640)는 앤코더(Encoder) 및 토크센서(Torque Sensor)가 내장된 공지의 서보모터(Servomotor)로서, 이송수단(630)을 구동시키는 기능을 한다. 한편, 상기 이송블록(620)에는 로드(651)가 구비된 승강실린더(650)가 설치되고, 로드(651)의 단부에는 지그(1)의 안착부(21)를 파지해 인양할 수 있도록 된 공지의 그리퍼(660)가 설치된다.
또한, 상기 본체(610)와 이송블록(620) 사이에는 보조LM가이드(620')가 더 보강 구비되며, 보조LM가이드(620')는, 상기 본체(610)에 설치되는 레일(621')과, 상기 이송블록(620)에 고정되며 레일(621')에 이동가능하게 설치되는 가이드블록(622')으로 구성된다. 상기와 같은 보조LM가이드(620')의 설치를 통해 이송시 진동을 방지해 소음유발을 줄이고, 내구수명을 유지시킬 수 있다.
도 16a 내지 도 16d는 YZ트랜스퍼의 동작과정을 설명하기 위한 순서도면으로서, 이를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 본 실시 예의 경우, 상기 일측(제2공랭건조라인(300)의 배출부(312)에 위치)에 감지센서(S3)가 이송블록(620)의 센서편(621)을 감지하게 되면 이를 제어부(700)로 출력하게 되고, 제어부(700)는 승강실린더(650)를 동작제어하여 로드(651)를 하강시키며, 로드(651)의 단부에 설치된 한 쌍의 그리퍼(660)는 안착부(21)를 각각 파지한 상태에서 승강실린더(650)의 로드(651)에 의해 인양된다. 상기와 같이 지그(1)가 인양되면, 제어부(700)는 이송모터(640)를 동작제어하여 이송수단(630)을 동작시키게 되고, 이에 따라 이송블록(620)과 승강실린더(650) 및 지그(1)를 고정하고 있는 그리퍼(660)는 이송되며, 이때 타측(열건조라인(400)의 투입부(411)에 위치) 감지센서(S4)가 이송블록(620)의 센서편(621)을 감지하게 되면 이를 제어부(700)로 출력하게 되고, 제어부(700)는 승강실린더(650)를 동작제어하여 로드(651)를 하강시키며, 로드(651)의 단부에 설치된 한 쌍의 그리퍼(660)는 파지하고 있던 안착부(21)를 놓게 되면서 지그(1)는 열건조라인(400)으로 신속정확하게 이송될 수 있게 된다. 상기와 같은 과정을 YZ트랜스퍼(600')가 반복함으로서 용이하게 지그(1)를 열 건조라인(400)으로 이송할 수 있게 되는 것이며, 이와 같은 일련의 과정으로 도 16a 내지 도 16d과 같이 도시하였다.
한편, 도 17은 본 발명에 따른 세라믹 도포 성형시스템의 다른 실시 예를 도시한 도면으로서, 앞서 보인 실시 예는 도포라인(100)과 제1공랭건조라인(200), 제2공랭건조라인(300), 열건조라인(400) 및 출고라인(500)이 하나씩만 있는 것으로 도시 및 기재하였지만, 본 실시 예에서는 도 17과 같이 변형실시 또한 가능하다. 또한, 본 실시 예에서는 공간의 효율적인 관리를 위해 각 라인을 S자 형태로 배치하였지만, 이는 어디까지나 일 실시 예에 불과하며, 필요에 따라 배치는 얼마든지 변경될 수 있다.
본 실시 예에 의하면, 복수의 모재(M)가 고정된 지그(1)를 작업자가 도포라인(100)에 위치시켜 주는 것만으로도 모재(M)에 세라믹페이스트의 도포는 물론 이송과 건조 및 출고가 자동화로 진행되므로 작업의 편의성 향상과 제품생산성의 극대화를 도모할 수 있어 매우 유용하다.
본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1: 지그 10: 샤프트 20: 샤프트커버
21: 안착부 22: 휠 100: 도포라인
110.210.310.410.510: 프레임 120.220.320.420.520: 지그이송컨베이어
130: 지그감지센서 140: 도포부 150: 지그승강부
160: 지그회동부 200: 제1공랭건조라인 300: 제2공랭건조라인
400: 열건조라인 500: 출고라인 600: XZ트랜스퍼
600': YZ트랜스퍼 610: 본체 620: 이송블록
630: 이송수단 640: 이송모터 650: 승강실린더
660: 그리퍼 700: 제어부 |
