KR100733697B1 - 형체기구의 성형품 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토글링크식 사출기의 형체기구로부터 완성된 성형품을 분리하기 위한 분리장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 분리장치는, 이동 플레이트(7)에 진출 가능하게 설치되는 이젝터 핀(20)과, 이동 플레이트(7)의 배면에 평행한 상태로 회전 가능하게 설치되는 볼스크류(32)와, 볼스크류(32)에 직선이동 가능하게 결합되어 볼스크류(32)의 회전에 따라 직선이동하는 볼너트(33)와, 볼스크류(32)를 회전 구동하는 모터(34)를 구비한다. 이젝터 핀(20)은, 이동 플레이트(7)에 직선 이동 가능하게 관통하여 설치되는 단단한 재질의 경질부(21)와, 유연하게 구부러질 수 있는 구조를 가지며 경질부(21)의 후단으로부터 수직하게 연장되는 유연부(22)로 이루어진다. 유연부(22)는 그 후단이 상기 볼너트(33)에 연결되어, 상기 볼너트(33)의 직선이동에 따라 상기 경질부(21)의 이동방향을 향하여 방향전환 하면서 경질부(21)를 밀어내어 이동시키고, 그에 따라 경질부(21)가 이동 플레이트(7) 전면으로부터 돌출하여 성형품을 분리시킨다. 이러한 분리장치에 의하면 종래에 비하여 이젝터 핀(20)을 구동하기 위한 구성요소들의 설치에 필요한 공간이 작아지므로, 이동 플레이트(7)의 폭(d)을 최소화할 수 있게 된다.

사출, 성형, 토글, 링크, 형체기구, 성형품, 분리

Description

형체기구의 성형품 분리장치{Molding Ejecting Device of Mold Clamping Device}

도 1은 일반적인 형체기구를 나타낸 도면.

도 2는 종래의 성형품 분리장치를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 성형품 분리장치의 측단면도.

도 4는 도 3의 분리장치를 이동 플레이트의 배면측에서 바라본 상태를 나타낸 도면.

도 5a 및 도 5b는 도 3의 성형품 분리장치의 동작을 나타내는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

4 : 고정 플레이트 6 : 후방 플레이트

7 : 이동 플레이트 8 : 단링크

9 : 장링크 11 : 크로스 헤드

14 : 모터 15 : 볼스크류

16 : 볼 너트 20 : 이젝터 핀

21 : 경질부 22 : 유연부

31 : 이송판 32 : 볼스크류

33 : 볼너트 34 : 모터

40 : 가이드

본 발명은 토글(toggle)링크를 이용한 토글식 사출성형기의 형체(型締)기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 형체기구로부터 성형된 제품을 분리할 수 있는 분리장치에 관한 것이다.

토글식 사출성형기 형체기구는 타이바를 통하여 이동 플레이트와 고정 플레이트 사이에 장착된 한 쌍의 형판에 형체력을 가하여 사출작업을 수행하는 기구이다. 이러한 토글식 사출성형기의 형체기구는 토글링크의 개수에 따라, 1쌍의 토클링크로 구성된 싱글 토글식 형체기구와, 2쌍의 토글링크로 구성된 더블 토글식 형체기구로 나눌 수 있다. 싱글 토글식 형체기구는 소형의 사출성형기에 적합하고, 더블 토글식 형체기구는 비교적 큰 형체력이 요구되는 사출성형기에 적합하다. 아울러, 더블 토글식 형체기구는 토글링크에 대한 크로스헤드 링크의 설치방식의 차이에 따라 4점식, 5점식, 또는 6점식 형체기구로 구분될 수 있다.

종래의 4점식, 5점식 및 6점식 형체기구의 예들이 한국 특허등록 제522396호 공보(2005. 10. 19. 공고) 및 특허등록 제522397호 공보(2005. 10. 19. 공고)에 개시되어 있다. 상기 공보들에 개시된 바와 같이, 4점식 형체기구는 토글링크가 4개의 절점을 가지며 동작하고, 5점식 형체기구는 5개의 절점을, 6점식 형체기구는 6 개의 절점을 가지며 동작한다.

도 1은 일반적인 5점식 형체기구를 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 형체기구는, 타이바(5)의 양측에 후방 플레이트(6)와 고정 플레이트(4)가 설치되고 그 사이에 이동 플레이트(7)가 배치되며, 이동 플레이트(7)는 절점 C, A, 및 B들 사이에 배치된 장링크(9) 및 단링크(8)를 경유하여 후방 플레이트(6)와 연결된다. 후방 플레이트(6)의 일측에는 서보모터(14)와 볼스크류(15)가 설치되고, 볼스크류(15)에는 볼너트(16)를 통하여 크로스헤드(11)가 직선이동 가능하게 결합되며, 크로스헤드(11)에 연결된 크로스헤드 링크(12)는 절점 E에서 단링크(8)에 연결된다. 이동 플레이트(7)와 고정 플레이트(4) 사이에는 금형을 이루는 한 쌍의 형판(M1, M2)이 배치된다.

이러한 형체기구에서는, 서보모터(14)에 의하여 볼스크류(15)가 회전하면 크로스헤드(11)가 직선운동을 하게 된다. 크로스헤드(11)가 도면에서 우측으로 전진하면 단링크(8)와 장링크(9)가 신장되어 상대적으로 이동 플레이트(7)가 전진함으로써, 이동 플레이트(7)와 고정 플레이트(4)가 가까워지고, 결국 한 쌍의 형판(M1, M2)이 서로 맞닿아 금형이 닫히게 된다.

이러한 상태에서 승압공정과 사출공정에 의하여 사출성형이 완료되면, 서보모터(14)가 볼스크류(15)를 반대방향으로 회전시킴으로써, 이동 플레이트(7)가 후진하여 금형을 개방하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 이동 플레이트(7)에는 형판(M1, M2)에 붙어 있는 사출 성형품을 분리하기 위한 분리장치가 설치된다. 종래에 사용되던 분리장치는 모터나 실린더와 같은 별도의 구동원(도시하지 않음)에 의하여 직선 이동하는 이젝터 핀(ejector pin)(17)을 구비하여, 구동원의 구동에 따라 이젝터 핀(17)이 이동 플레이트(7)측의 형판(M1)을 관통하여 돌출함으로써 사출 성형품을 형판(M1)으로부터 분리하는 방식의 것들이 사용되었다.

그런데, 종래의 분리장치에서는 구동원이 이젝터 핀(17)의 이동방향과 나란하게 설치되어, 구동원으로부터 이젝터 핀(17)으로의 동력전달도 이젝터 핀(17)의 이동방향과 나란하게 이루어짐으로써, 형체기구의 길이방향으로 구동원을 설치하기 위한 넓은 공간이 필요하게 된다. 그에 따라, 이동 플레이트(7)의 폭(d)을 크게 할 수밖에 없으므로, 형체기구의 전체적인 크기가 증가한다는 문제점이 있다. 또한, 이동 플레이트(7)의 폭(d) 증가로 인하여, 절점 C로부터 이동 플레이트(7) 전면까지의 길이가 길어지게 되어, 승압공정 시에 이동 플레이트(7)에 큰 모멘트가 걸려 이동 플레이트(7)가 변형될 우려가 있다는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 이젝터 핀과 구동원 사이의 동력 전달이 이젝터 핀의 이동방향과 수직하게 이루어지도록 함으로써, 이동 플레이트의 폭을 최소화 할 수 있는 형체기구의 성형품 분리장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 형체기구의 이동 플레이트에 직선 이동 가능하게 관통하여 설치되는 단단한 재질의 경질부와, 유연하게 구부러질 수 있는 구조를 가지며 상기 경질부의 후단으로부터 수직한 방향으로 연장되는 유연부를 구비하는 이젝터 핀과; 상기 이동 플레이트의 배면에 평행한 상태로 회전 가능하게 설치되는 볼스크류와; 상기 볼스크류에 직선이동 가능하게 결합되어 상기 볼스크류의 회전에 따라 직선이동하는 볼너트와; 상기 볼스크류를 회전 구동하는 모터를 포함하며, 상기 이젝터 핀의 유연부는 상기 볼너트에 연결되어 상기 볼너트의 직선이동에 따라 상기 경질부의 이동방향을 향하여 방향전환 하면서 상기 경질부를 밀어내어 이동시키는 형체기구의 성형품 분리장치를 제공함으로써 달성된다.

또한, 본 발명의 성형품 분리장치는, 상기 볼너트에 결합되어 상기 볼너트와 연동하여 직선 이동하는 이송판을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 이젝터 핀의 유연부는 그 후단이 상기 이송판에 결합됨으로써 상기 볼너트와 연결된다.

아울러, 본 발명의 성형품 분리장치는, 상기 이동 플레이트의 배면에 원호형으로 연장되어 상기 유연부를 상기 경질부 쪽으로 이동하도록 안내하는 가이드를 더 포함할 수도 있다. 그리고, 상기 유연부는 다관절 구조로 이루어질 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 성형품 분리장치의 측단면도이고, 도 4는 이동 플레이트의 배면측에서 바라본 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 성형품 분리장치는, 도 1에 도시한 일반적인 형체기구에 적용되는 것으로서, 도 3 및 도 4에서 형체기구의 구성요소에는 도 1과 동일한 부호를 부여하였다. 즉, 도 3 및 도 4에서 참조부호 7은 형체기구의 이동 플레이트를, 참조부호 M1은 이동 플레이트(7) 측에 결합되는 형판(M1)을 나타낸다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 성형품 분리장치는 이동 플레이트(7)에 관통하여 설치되는 다수의 이젝터 핀(20)을 구비한다. 형체기구에서 성형품의 성형이 완료되면, 이젝터 핀(20)은 도 3에서 우측으로 직선 이동하여 그의 선단이 이동 플레이트(7)의 전면(도 3에서의 우측면)으로부터 돌출함으로써 형판(M1)에 붙어 있는 성형품을 밀어내어 분리시킨다.

각각의 이젝터 핀(20)은 단단한 재질의 핀 형상을 가지는 경질부(21)와, 경질부(21)의 후단에 연결되며 유연하게 구부러질 수 있는 구조를 가지는 유연부(22)로 이루어진다. 경질부(21)는 이동 플레이트(7)에 수평방향으로 관통 형성된 구멍(19)에 삽입되며, 유연부(22)는 경질부(21)와 대략 90도의 각도를 이루면서 직선부(21)의 후단으로부터 수직방향으로 연장된다.

유연부(22)는 다관절 구조, 즉 다수의 분절된 경질의 마디들이 고무줄과 같은 유연한 재료로 연결되는 구조를 가짐으로써, 펼쳐진 상태에서는 경질부(21)와 마찬가지로 길이방향으로 가해지는 힘에 저항할 수 있게 된다. 한편, 유연부(22)의 구조는 이에 한정되지 아니하며, 유연하게 구부러지면서도 직선방향으로의 힘도 받을 수 있는 구조의 것이라면, 예를 들어 체인(chain)과 같은 구조의 것을 사용할 수도 있을 것이다.

유연부(22)는 이동 플레이트(7)의 배면을 따라 직선 이동 가능하게 설치된 이송판(31)에 고정된다. 이송판(31)의 직선 이동을 위하여, 본 발명의 성형품 분리장치는, 이동 플레이트(7)의 배면과 평행하게 연장된 상태로 회전 가능하게 설치된 볼스크류(32)와, 볼스크류(32)를 회전 구동하는 모터(34)와, 볼스크류(32)에 결합되어 볼스크류(32)의 회전에 따라 직선 이동하는 볼너트(33)를 구비한다. 볼너트(33) 상면에는 이송판(31)이 결합된다. 따라서, 모터(34) 구동에 의하여 볼스크류(32)가 회전함으로써 볼너트(33)가 직선 이동하고, 그에 연동하여 이송판(31)도 직선 이동하게 된다.

이송판(31)의 직선운동을 경질부(21)의 직선운동으로 전환시키기 위하여, 이동 플레이트(7)의 배면에는 유연부(22)가 90도 선회하여 경질부(21)를 밀어내도록 안내하는 가이드(40)가 설치된다. 가이드(40)는 이동 플레이트(7)의 구멍(19)으로부터 후방으로 대략 1/4의 원호형으로 연장된 파이프의 형태로 이루어진다. 따라서, 이송판(31)이 도 3 및 도 4에서 위쪽으로 수직하게 직선운동을 하면, 유연부(22)가 가이드(40)를 따라 원호형으로 꺾이면서 이동 플레이트(7)의 배면측으로부터 구멍(19) 내부로 들어가게 되며, 그에 따라 경질부(21)가 밀려나 이동 플레이트(7)의 전면으로 돌출하면서 형판(M1)에 붙어있는 성형품을 밀어내 분리하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 성형품 분리장치는 하나의 이송판(31)에 4개의 이젝터 핀(20)이 결합된 구성을 가지며, 이송판(31)의 직선운동을 위하여 한 쌍의 볼스크류(32)와 한 쌍의 모터(34)들을 이송판(31)의 좌우에 각각 구비한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 하나의 이젝터 핀(20)에 의하여 성형품을 분리할 수도 있다. 이 경우, 이젝터 핀(20)의 유연부(22)가 이송판(31) 대신에 볼너트(33)에 직접 결합되는 구성으로 할 수도 있을 것이다. 또한, 하나의 볼스크류(32)와 모터(34)에 의하여 이송판(31)을 구동하는 것도 가능하며, 하나의 모터(34)에 의하여 한 쌍의 볼스크류(32)를 동시에 구동하는 것도 가능할 것이다.

이하, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명의 성형품 분리장치의 동작을 더욱 상세하게 설명한다.

도 5a는 형체기구에서 성형품의 사출성형이 완료된 직후의 상태를 나타낸다. 성형품의 사출성형이 완료되면 이동 플레이트(7)가 후진함으로써 한 쌍의 형판(M1, M2)(도 1 참조)들이 서로 멀어져 금형이 개방된다. 이 상태에서, 모터(34)의 구동에 의하여 볼스크류(32)가 회전하면, 볼너트(33)가 볼스크류(32)를 따라 직선이동하게 되며, 그에 따라 이송판(31)도 직선이동하게 된다.

그리고, 이송판(31)의 직선이동에 따라, 도 5b에 도시된 바와 같이, 이젝터 핀(20)의 유연부(22)가 가이드(40)에 의해 이동 플레이트(7)의 구멍(19)으로 안내되어 밀려들어간다. 그에 따라 이젝터 핀(20)의 경질부(21)는 도면에서 좌측으로 직선 이동하여 그의 선단이 이동 플레이트(7)의 전면으로부터 돌출하게 된다. 이젝터 핀(20)의 경질부(21) 선단은 이동 플레이트(7) 전면에 결합된 형판(M1)을 관통하여, 형판(M1)에 붙어있는 성형품을 밀어냄으로써, 성형품이 분리되도록 한다.

본 발명에서는,도 5a 및 도 5b에서 볼 수 있는 바와 같이, 이젝터 핀(20)의 유연부(22)가 이동 플레이트(7)의 배면과 평행한 방향으로 이동하다가 가이드(40)에 의해 90도 선회하여 이동 플레이트(7)의 배면과 수직한 방향으로 이동하면서 경질부(21)를 직선이동 하게 한다. 즉, 본 발명에서는 구동원인 모터(34)로부터 이젝터 핀(20)으로의 동력전달이 이젝터 핀(20)의 이동방향(특히, 경질부(21)의 이동방향)과 수직하게 이루어지는 것이다. 따라서, 종래에 비하여, 이젝터 핀(20)을 구동하기 위한 구성요소들의 설치에 필요한 공간이 작아지므로, 이동 플레이트(7)의 폭(d)을 최소화할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 종래보다 이동 플레이트의 폭을 줄일 수 있으므로, 형체기구 전체의 크기를 감소시킬 수 있다. 또한, 이동 플레이트의 폭을 줄임으로써, 승압공정 시 이동 플레이트에 가해지는 모멘트를 감소시켜 이동 플레이트가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 형체기구의 이동 플레이트(7)에 직선 이동 가능하게 관통하여 설치되는 경질부(21)와, 구부러질 수 있는 구조를 가지며 상기 경질부(21)의 후단으로부터 연장되면서 상기 경질부(21)에 대하여 수직한 방향으로 이동하는 유연부(22)를 구비하는 이젝터 핀(20);

   상기 이동 플레이트(7)의 배면에 평행한 상태로 회전 가능하게 설치되는 볼스크류(32);

   상기 볼스크류(32)에 직선이동 가능하게 결합되어 상기 볼스크류(32)의 회전에 따라 직선이동하는 볼너트(33); 및

   상기 볼스크류(32)를 회전 구동하는 모터(34)를 포함하며,

   상기 이젝터 핀(20)의 유연부(22)는 그 후단이 상기 볼너트(33)에 연결되어 상기 볼너트(33)의 직선이동에 따라 상기 경질부(21)의 이동방향을 향하여 방향전환 하면서 상기 경질부(21)를 밀어내어 이동시키는 것을 특징으로 하는 형체기구의 성형품 분리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼너트(33)에 결합되어 상기 볼너트(33)와 연동하여 직선 이동하는 이송판(31)을 더 포함하며,

   상기 이젝터 핀(20)의 유연부(22)는 그 후단이 상기 이송판(31)에 결합됨으로써 상기 볼너트(33)와 연결되는 것을 특징으로 하는 형체기구의 성형품 분리장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 이동 플레이트(7)의 배면에 원호형으로 연장되어 상기 유연부(22)를 상기 경질부(21) 쪽으로 이동하도록 안내하는 가이드(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형체기구의 성형품 분리장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 유연부(22)는 다관절 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 형체기구의 성형품 분리장치.

Images