KR100835945B1 - 사출성형기, 가소화 이동장치 및 노즐터치방법 - Google Patents

Abstract

사출성형기에 있어서, 유압 액츄에이터와 유압펌프 유닛을 근접하여 배치하여, 유압배관을 가능한 한 짧게 하여, 유지보수성을 개선하며, 또한 유압구동 부분의 신뢰성을 향상시킨다. 사출성형기는, 본체 프레임에 대하여 이동 가능하게 구성된 하나의 가동부(可動部)를 가진다. 가동부에 액압 액츄에이터와 액압펌프 유닛이 고정된다. 액압펌프 유닛은, 발생한 액압을 액압 액츄에이터에 공급한다. 액압펌프 유닛과 액압 액츄에이터는, 가동부에 설치된 액압통로에 의하여 접속된다. 액압 액츄에이터와, 액압펌프 유닛과, 액압통로는, 가동부의 이동에 수반하여 이동한다.

Description

사출성형기, 가소화 이동장치 및 노즐터치방법{Injection molding machine, plasticizing movement device, and nozzle touch method}

본 발명은 성형기에 관한 것으로서, 특히 가동부(可動部)를 액압(液壓; hydraulic)으로 구동하는 액압 액츄에이터를 가지는 사출성형기에 관한 것이다.

종래, 사출성형기와 같은 성형기에 있어서의 가동부를 구동하기 위한 액츄에이터로서 유압실린더가 이용되고 있다. 사출성형기에는, 사출장치를 이동시키기 위한 액츄에이터나 형체(型締)장치를 구동시키기 위한 액츄에이터 등이 설치되어 있다. 이와 같은 액츄에이터로서 유압실린더가 이용되고 있다.

유압실린더를 대신하여 전동(電動) 모터와 회전/왕복 변환기구로 이루어지는 전동 액츄에이터를 이용하는 사출성형기도 개발되어 있다. 그러나, 소형(小型)으로 큰 추력(推力)이 얻어지는 등의 유압구동의 장점을 살리기 위하여 유압 액츄에이터를 이용하고자 하는 요망도 있다.

유압실린더를 작동하기 위하여는, 유압원으로서 유압펌프를 성형기 상에 설치하고, 유압펌프로부터 유압실린더까지 배관을 설비할 필요가 있다. 유압배관은 내부가 고압이 되므로, 일반적으로, 유압배관으로서 동(銅)파이프 등의 금속관이 이용된다. 이러한 배관은 유연성이 부족하다. 그로 인하여, 가동부에 유압실린더가 고정되어 가동부와 함께 유압실린더가 이동하도록 되는 경우, 유압실린더에 대한 배관을 플랙시블 호스(flexible hose)로 할 필요가 있다. 즉, 유압펌프를 가동부 이외의 부분에 배치하고, 유압펌프로부터 플랙시블 호스를 통하여 가동부의 유압실린더에 유압을 공급함으로써, 가동부의 이동이나 회전에 배관이 추종(追從) 가능하도록 한다.

플랙시블 호스를 이용하여 유압펌프와 유압 액츄에이터를 접속한 예로서, 유압펌프 및 유압제어회로를 포함하는 유압구동 유닛을 사출장치의 하측 공간에 배치하고, 유연성이 있는 중계(中繼) 호스에 의하여 사출장치의 유압 액츄에이터에 접속한 전동(電動)사출성형기가 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조 ).

또한, 상술한 전동 사출성형기에 있어서의 가소화(可塑化) 이동장치의 일례로서, 감속기 구비 전동기(모터)에 의하여 구동되는 볼나사축과 이에 맞물리는 볼너트에 의하여 추력을 얻는 이동기구에 의하여 사출장치(가소화장치)를 이동시키는 가소화 이동장치가 있다. 사출장치는, 수지를 용융시키는 실린더와, 실린더 내에서 용융한 수지를 계량하여 노즐로부터 토출(吐出)하기 위한 스크루를 가지고 있어서, 노즐을 금형의 수지공급부에 가압부착하여(밀어붙임) 금형 내에 용융수지를 사출 주입한다.

노즐을 금형에 가압부착하는 것을 노즐터치라 부르고, 노즐터치시의 노즐 금형에 대한 가압부착력을 노즐터치압(壓)이라 부른다. 용융수지를 금형에 사출 주입 할 때에는, 용융수지는 고압으로 가압되어 있으므로, 이 사출압력에 지지 않을만한 노즐터치압이 필요하게 된다. 상술한 전동기와 볼나사에 의하여 구동하는 가소화 이동장치에서는, 전동기의 구동에 의하여 사출장치를 금형을 향하여 이동하고, 사출장치를 스프링을 통하여 금형에 대하여 가압함으로써 스프링의 탄성변형력을 이용하여 노즐터치압을 얻는다.

여기서, 노즐터치압은 금형이 닫혀 있을 때, 예컨대 수지충전공정 및 보압공정에서는 고압이 필요하다. 한편, 성형품의 취출(取出; 꺼냄)시나 수지계량공정과 같이 금형을 열고 있는 동안은 노즐터치압을 고압으로 할 필요는 없어서, 노즐터치압에 기인한 금형의 변형을 방지하기 위하여 노즐터치압을 저감할 필요가 있다. 즉, 금형을 열고 있는 동안은, 가동금형에 의한 가압력이 고정금형에 작용하지 않으므로, 고정금형에 대한 노즐터치압이 높으면 고정금형이 변형되는 등의 문제점이 생기므로, 이를 회피하기 위하여 노즐터치압을 저감할 필요가 있다. 이와 같은 노즐터치압의 저감을 「탈압(脫壓)」이라 부른다.

또한, 성형조건에 따라서는, 노즐터치시킨 채 금형을 열고 성형품을 취출할 때에, 노즐 부근의 충분히 고화되어 있지 않은 수지가 성형품과 분리되지 않고 실을 늘인 상태가 되는 「실 늘이기(stringiness) 현상」이 생기는 경우가 있다. 그래서, 「실 늘이기 현상」의 발생을 방지하기 위하여, 이른바 「후퇴(後退) 성형」이라는 성형방법을 채용하는 경우가 있다. 「후퇴 성형」에서는, 충전공정 및 보압공정 이외의 공정에 있어서 사출장치를 후퇴시켜 기계적으로 노즐터치를 해제시켜서, 강제적으로 노즐부분의 수지와 금형 내의 수지를 분리함으로써, 「실 늘이기 현상」을 방지한다.

이상과 같이, 연속 성형을 행하는 경우, 노즐터치압을 수지충전시의 고압과 형개(型開)시의 저압 또는 대기압 사이에서 반복 변화시키는 것이 된다.

[특허문헌 1] 일본국 특허공개 2003-291174호 공보

[특허문헌 2] 일본국 특허공개 2000-071287호 공보

[발명의 개시]

[발명이 해결하고자 하는 과제]

유압펌프를 포함하는 유압펌프 유닛과 유압 액츄에이터를 떨어진 장소에 따로따로 배치하고, 플랙시블 호스 및 배관을 이용하여 접속했을 경우, 유지보수시에 배관이나 플랙시블 호스를 떼어내지 않으면 안된다는 문제가 있다. 또한, 플랙시블 호스나 배관이 방해되어 성형기의 유지보수 작업이 행하기 어렵다는 문제가 있다.

또한, 플랙시블 호스를 포함하는 배관의 길이가 길어져서, 배관 내에서 큰 압력손실이 발생하므로, 유압 액츄에이터의 작동에 적합한 능력의 유압펌프보다 큰 능력의 유압펌프를 이용할 필요가 있다는 문제도 있다.

또한, 상술한 바와 같이 스프링의 탄성변형력을 이용하여 노즐터치압을 얻는 경우, 노즐터치압을 변화시키기 위하여, 전동기를 구동하여 볼나사축을 회전시켜서, 볼나사너트를 이동함으로써, 스프링의 가압부착력을 변화시킨다. 연속 성형의 경우, 이와 같은 노즐터치압의 변화를 성형의 각 사이클마다 행한다. 따라서, 볼나사 너트는 볼나사축 상의 일정한 장소에서 반복 왕복 이동하는 것이 되어, 볼나사축이 국부적으로 크게 마모되어 수명이 저하된다는 문제가 있다.

또한, 볼나사에 의한 구동기구는 스프링의 압축을 이용하기 때문에, 응답성이 나빠서 단시간에 노즐터치압을 크게 변화시킬 수 없다. 또한, 스프링의 탄성변형력을 정밀하게 제어하는 것이 어려워서, 노즐터치압을 정밀도 좋게 단시간에 변화시킬 수 없다. 또한, 스프링이 반복 압축되므로, 스프링의 수명이 짧다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 유압 액츄에이터와 유압펌프 유닛을 근접하여 배치하여, 유압배관을 가능한 한 짧게 하여, 유지보수성을 개선하고, 또한 유압구동 부분의 신뢰성을 향상시킨 사출성형기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 유압 액츄에이터를 이용한 간단한 구성으로, 노즐터치압을 고(高)정밀도이면서 또한 고(高)응답성으로 제어할 수 있는, 가소화 이동장치를 가지는 전동 사출성형기 및 노즐터치방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 본체 프레임에 대하여 이동 가능하게 구성된 하나의 가동부(可動部)와, 가동부에 고정된 액압(液壓) 액츄에이터와, 가동부에 고정되고, 발생한 액압을 액압 액츄에이터에 공급하는 액압펌프 유닛과, 가동부에 설치되고, 액압펌프 유닛과 액압 액츄에이터를 접속하는 액압통로를 가지는 사출성형기로서, 액압 액츄에이터와, 액압펌프 유닛과, 액압통로는, 가동부의 이동에 수반하여 이동하는 것을 특징으로 하는 사출성형기가 제공된다.

상술한 사출성형기에 있어서, 액압펌프 유닛은, 전동(電動)모터와, 전동모터에 의하여 구동되는 액압펌프와, 액압펌프로부터 토출(吐出)된 작동유체(作動流體)를 저장하는 탱크가 일체가 된 단일(單一)의 유닛인 것이 바람직하다.

상술한 사출성형기에 있어서, 가동부는 사출장치이며, 액압 액츄에이터는 사출장치를 이동시키기 위한 이동기구의 구동원인 액압실린더이고, 액압펌프 유닛은 사출장치와 일체로 선회(旋回) 가능한 것으로 하여도 좋다. 또한, 사출장치는 금형 내에 성형재료를 사출하는 사출부재를 가짐과 함께, 사출부재에 대하여 대칭이 되는 위치인 복수 개소에 장착된 복수의 액압 액츄에이터를 가지는 것으로 하여도 좋다. 또한, 가동부는 형체(型締)장치의 가동플래튼이며, 액압 액츄에이터는 가동플래튼에 설치된 이젝터장치의 실린더부이고, 액압펌프 유닛은 실린더부에 장착되는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상술한 사출성형기에 있어서, 전동모터는 양방향 회전 가능하며, 액압통로는, 액압펌프 유닛과 액압 액츄에이터의 사이에 접속되고, 액압펌프 유닛으로부터 토출되는 작동유체를 액압 액츄에이터에 공급하여 사출장치를 금형을 향하는 방향으로 이동하기 위한 제1 작동유체통로와, 액압펌프 유닛과 액압 액츄에이터의 사이에 접속되고, 액압원으로부터 토출되는 작동유체를 액압 액츄에이터에 공급하여 사출장치를 금형으로부터 이격하는 방향으로 이동하기 위한 제2 작동유체통로를 가짐과 함께, 제1 작동유체통로에 설치되고, 제1 작동유체통로를 개폐하여 작동유체의 흐름을 제어하는 스위칭 밸브와, 액압펌프 유닛 및 스위칭 밸브의 동작을 제어하는 제어장치를 가지는 것으로 하여도 좋다.

상술한 사출성형기는, 스위칭 밸브와 액압 액츄에이터 사이의 작동유체의 압력을 검출하고, 검출신호를 상기 제어장치에 공급하는 압력검출기를 더욱 가지며, 제어장치는, 압력검출기에서 검출한 압력이 입력장치에서 설정된 설정값이 되도록, 검출신호에 근거하여 스위칭 밸브의 동작을 제어하는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상술한 사출성형기에 있어서, 스위칭 밸브는, 액압펌프 유닛으로부터 액압 액츄에이터로 향하는 작동유체의 흐름에 대한 역류방지밸브로서의 기능을 가지는 것으로 하여도 좋다.

혹은, 상술한 사출성형기에 있어서, 전동모터는 서보모터이며, 액압통로는, 액압펌프 유닛과 액압 액츄에이터의 사이에 접속되고, 액압펌프 유닛으로부터 토출되는 작동유체를 액압 액츄에이터에 공급하여 사출장치를 금형을 향하는 방향으로 이동하기 위한 제1 작동유체통로와, 액압펌프 유닛과 액압 액츄에이터의 사이에 접속되고, 액압펌프 유닛으로부터 토출되는 작동유체를 액압 액츄에이터에 공급하여 사출장치를 금형으로부터 이격하는 방향으로 이동하기 위한 제2 작동유체통로를 가짐과 함께, 가동부로부터 금형에 인가되는 가압력을 검출하고, 검출신호를 출력하는 압력검출기와, 검출신호에 근거하여 액압펌프 유닛을 구동하는 서보모터의 동작을 제어하는 제어장치를 가지는 것으로 하여도 좋다.

상술한 사출성형기는, 제1 작동유체통로를 개폐하는 스위칭 밸브를 더욱 가지며, 제어장치는, 검출신호에 근거하여 액압원 및 스위칭 밸브의 동작을 제어하고, 스위칭 밸브는, 액압펌프 유닛으로부터 액압 액츄에이터로 향하는 작동유체의 흐름에 대한 역류방지밸브로서의 기능을 가지는 것으로 하여도 좋다. 제어장치는, 압력검출기가 검출한 가압력이 입력장치에서 설정된 설정값이 되도록, 검출신호에 근거하여 스위칭 밸브의 동작을 제어하는 것으로 하여도 좋다.

또한, 본 발명의 다른 면에 의하면, 상술한 사출성형기에 이용되는 가소화 이동장치로서, 액압 액츄에이터 및 제어장치를 포함하고, 설정값은 적어도 고압설정값, 및, 저압설정값의 2개의 설정값을 포함하는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치가 제공된다. 제어장치는, 계량공정 완료 후, 혹은 냉각공정 중에, 상기 저압설정값을 이용하여 제어하는 것으로 하여도 좋다. 혹은, 제어장치는, 충전공정 중에는, 상기 고압설정값을 이용하여 제어하는 것으로 하여도 좋다.

또한, 본 발명의 다른 면에 의하면, 상술한 사출성형기에 이용되는 가소화 이동장치로서, 액압 액츄에이터 및 상기 제어장치를 포함하고, 제어장치는, 적어도 스크루의 사양(仕樣)값, 검출된 충전압값, 및 검출된 배압(背壓)값 중 하나의 값을 기초로, 설정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 다른 면에 의하면, 상술한 사출성형기에 이용되는 가소화 이동장치로서, 액압 액츄에이터 및 제어장치를 포함하고, 제어장치는, 냉각공정 개시로부터 소정의 시간이 경과한 후, 상기 사출장치의 후퇴동작 혹은 노즐터치압의 저압(低壓)제어 중의 적어도 한쪽의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 다른 면에 의하면, 상술한 사출성형기에 이용되는 가소화 이동장치로서, 액압 액츄에이터 및 제어장치를 포함하며, 제어장치는, 계량공정 개시로부터 소정의 시간이 경과한 후, 사출장치의 후퇴동작 혹은 노즐터치압의 저압제어 중의 적어도 한쪽의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 다른 면에 의하면, 상술한 사출성형기에 이용되는 가소화 이동장치로서, 액압펌프 유닛의 서보모터는, 역회전 가능한 서보모터이고, 액압펌프는, 제1 작동매체통로가 접속되는 제1 흡입토출구와, 상기 제2 작동매체통로가 접속되는 제2 흡입토출구를 가지고, 서보모터의 회전방향 및 회전속도는 제어장치에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 다른 면에 의하면, 전동 사출성형기의 가소화 이동장치에 있어서 노즐을 금형에 맞닿게 하기 위한 노즐터치방법으로서, 모터를 구동하여, 모터의 구동에 의하여, 액압펌프 유닛으로부터 작동유체를 액압 액츄에이터에 공급하고, 액압 액츄에이터에 공급된 작동유체의 압력을 압력검출기에 의하여 검출하고, 압력검출기에서 검출된 압력검출값에 근거하여 스위칭 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 노즐터치방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 다른 면에 의하면, 전동 사출성형기의 가소화 이동장치에 있어서 노즐을 금형에 맞닿게 하기 위한 노즐터치방법으로서, 서보모터를 구동하여, 서보모터의 구동에 의하여, 액압펌프 유닛으로부터 작동유체를 액압 액츄에이터에 공급하고, 액압 액츄에이터에 공급된 작동매체의 압력을 압력검출기에 의하여 검출하고, 압력검출기에서 검출된 압력검출값에 근거하여, 서보모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 노즐터치방법이 제공된다.

[발명의 효과]

상술한 발명에 의하면, 사출성형기에 있어서, 유압펌프 유닛과 유압 액츄에이터가 가동부에 설치되어 가동부와 함께 이동한다. 따라서, 유지보수 작업시에 유압배관이 방해되지 않는다. 또한, 유압배관을 일단 떼어낸다든가 하는 것은 필요없게 되어, 효율적으로 유지보수 작업을 행할 수 있다.

또한, 상술한 본 발명에 의하면, 가소화 이동장치에 있어서, 액압 액츄에이터에 작동유체를 공급하는 제1 작동유체통로에 스위칭 밸브를 설치하고, 스위칭 밸브의 개폐를 제어하기만 하면 되는 간단한 구성으로, 노즐터치압을 정밀도 높게 원하는 압력으로 제어하여 유지할 수 있다. 또한, 액압 액츄에이터를 이용하고 있으므로, 볼나사와 같이 마모되는 부품은 필요없어서, 작동수명이 긴 이동기구를 실현할 수 있다.

또한, 상술한 본 발명에 의하면, 가소화 이동장치에 있어서, 액압조정 가능한 액압펌프 유닛을 이용하여 액압 액츄에이터의 작동을 제어한다는 간단한 구성으로, 노즐터치압을 정밀도 높게 원하는 압력으로 제어하여 유지할 수 있다. 또한, 액압 액츄에이터를 이용하고 있으므로, 볼나사와 같이 마모되는 부품은 필요없어서, 작동수명이 긴 이동기구를 실현할 수 있다.

도 1은, 사출성형기의 전체 구성도이다.

도 2는, 사출장치의 개략을 나타내는 측면도이다.

도 3A는, 사출장치를 위에서 본 평면도로서, 사출장치가 후퇴한 상태를 나타낸다.

도 3B는, 사출장치를 위에서 본 평면도로서, 사출장치가 선회(旋回)된 상태를 나타낸다.

도 4는, 유압펌프 유닛의 단면도이다.

도 5는, 이젝터장치를 포함하는 형체(型締)장치의 측면도이다.

도 6은, 이젝터장치 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 7은, 회전형 모터와 볼나사 기구를 이용하여 스크루를 진퇴시키는 사출장치의 개략을 나타내는 측면도이다.

도 8은, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제1 실시예의 전체 구성을 나타내는 도면이다.

도 9는, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제2 실시예의 전체 구성을 나타내는 도면이다.

도 10은, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제1 또는 제2 실시예가 설치된 전동 사출성형기에 있어서 행하여지는 「노즐터치력(力) 압력제거 성형공정」의 플로차트이다.

도 11은, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제1 또는 제2 실시예가 설치된 전동 사출성형기에 있어서 행하여지는 「노즐터치력 터치백 성형공정」의 플로차트이다.

도 12는, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제3 실시예의 전체 구성을 나타내는 도면이다.

도 13은, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제4 실시예의 전체 구성을 나타내는 도면이다.

도 14는, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제5 실시예의 전체 구성을 나타내는 도면이다.

도 15는, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제3 또는 제4 실시예가 설치된 전동 사출성형기에 있어서 행하여지는 「노즐터치력 압력제거 성형공정」의 플로차트이다.

도 16은, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제3 또는 제4 실시예가 설치된 전동 사출성형기에 있어서 행하여지는 「노즐터치력 터치백 성형공정」의 플로차트이다.

도 17은, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제5 실시예가 설치된 전동 사출성형기에 있어서 행하여지는 「노즐터치력 압력제거 성형공정」의 플로차트이다.

도 18은, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제5 실시예가 설치된 전동 사출성형기에 있어서 행하여지는 「노즐터치력 터치백 성형공정」의 플로차트이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

50 : 성형기 프레임

60 : 사출장치

61 : 가열실린더

63 : 스크루

72 : 사출장치 프레임

74 : 유압실린더

74a : 실린더 로드

76A, 76B : 고정배관

78 : 오일팬

80 : 형체장치

82 : 가동(可動)플래튼

84 : 고정(固定)플래튼

100 : 유압펌프 유닛

111 : 모터

120 : 액압펌프

125 : 탱크

200, 200A : 이젝터장치

202, 202A : 실린더부

202a, 202b, 202a, 202b : 유압통로

204 : 실린더 로드

206 : 지지 플레이트

208 : 이젝터 로드

301 : 전방부 플랜지

302 : 후방부 플랜지

303 : 가이드 로드

304 : 프레셔 플레이트

305 : 볼나사

306 : 모터

402 : 사출장치

404 : 섀시(chassis)

406 : 고정금형

408 : 고정플래튼

410 : 가동금형

412 : 스크루

414 : 노즐

420 : 유압실린더

422A, 422B, 422C, 422D, 422E : 유압회로

424 : 유압펌프

426 : 제어회로

428 : 인덕션 모터

428A : 서보모터

430, 432 : 통로

434 : 탱크

436 : 압력센서

438 : 블럭식 스위칭 밸브

439 : 드레인 통로

440, 444 : 역류방지밸브

442, 446 : 안전밸브

445 : 드레인 통로

448 : 체크 밸브식 스위칭 밸브

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

우선, 본 발명이 적용 가능한 장치로서 사출성형기에 대하여, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은 사출성형기의 전체 구성도이다.

도 1에 나타내어진 사출성형기는, 성형기 프레임(50)과, 사출장치(60)와, 사출장치(60)와 대향하여 설치된 형체장치(80)를 가진다. 사출장치(60)와 형체장치(80)는 성형기 프레임(50) 상에 배치되어 있다. 형체장치(80)에는, 가동금형(81) 및 고정금형(83)으로 이루어지는 금형장치가 장착된다.

사출장치(60)는, 가열실린더(61)를 구비하고, 가열실린더(61)에는, 수지 펠릿 등의 원료수지를 가열실린더(61) 내에 투입하기 위한 원료호퍼(62)가 장착되어 있다. 가열실린더(61) 내에는, 스크루(63)가 회전 가능하게, 또한, 진퇴 가능하게 설치되어 있다.

스크루(63)의 후방(도면에 있어서의 오른쪽)에는, 액츄에이터로서 기능하는 액압실린더 장치로서의 사출실린더 장치(64)가 장착되어 있다. 사출실린더 장치(64) 내에는, 직선적으로 이동 가능한 사출용 피스톤(65)이 설치되어 있다. 사출용 피스톤(65)은, 압력유체(壓力流體)가 흐르는 압력유체관로로서의 압유(壓油)관로(68) 및 압유관로(69)를 통하여, 사출실린더 장치(64) 내에 공급되는 작동유체(作動流體)로서의 작동유(作動油)에 의하여, 사출실린더 장치(64) 내를 전진 또는 후퇴된다.

사출용 피스톤(65)에는, 일단(一端)이 스크루(63)의 후단에 접속된 연결 로드(66)의 타단(他端)이 접속되어 있다. 그로 인하여, 사출용 피스톤(65)이 사출실린더 장치(64) 내를 전진 또는 후퇴함으로써, 스크루(63)가 가열실린더(61) 내를 전진 또는 후퇴된다. 여기서, 사출용 피스톤(65)에는, 위치검출기(67)가 접속되어 있어, 위치검출기(67)에 의하여 스크루(63)의 위치가 검출된다.

또한, 사출용 피스톤(65)의 후방에는, 스크루(63)를 회전시키기 위한 구동원으로서의 스크루 구동모터(70)가 설치되어 있다. 스크루 구동모터(70)는, 스크루(63), 사출실린더 장치(64) 및 사출용 피스톤(65)과 동일축 상에 설치되어 있다.

다음으로, 사출장치(60)의 동작에 대하여 설명한다.

우선, 계량공정에 있어서, 스크루 구동모터(70)를 구동하여 스크루(63)를 회전시켜서, 스크루(63)를 소정의 위치까지 후퇴(도면에 있어서의 오른쪽으로 이동)시킨다. 이때, 원료호퍼(62)로부터 공급된 원료수지는, 가열실린더(61) 내에 있어서 가열되고, 용융되어, 스크루(63)의 후퇴에 수반하여 스크루(63)의 전방에 모인다.

다음으로, 사출공정에 있어서, 사출장치(60) 전체를 전진시켜서, 가열실린더(61) 선단의 노즐을 고정금형(83)에 가압부착하고, 압유관로(69)를 통하여 사출실린더 장치(64) 내에 압유를 공급하여, 사출용 피스톤(65)을 전진(도면에 있어서의 왼쪽으로 이동)시킨다. 이로써, 스크루(63)가 전진되므로, 스크루(63)의 전방에 모여진 수지는 노즐로부터 사출되어, 고정금형(83)과 가동금형(81) 사이에 형성된 캐비티 내에 충전된다.

상술한 바와 같이 사출장치(60)는 고정금형(83)에 대하여 전후이동 가능하며, 이 이동을 위한 구동원으로서, 전동 액츄에이터 또는 유압 액츄에이터가 이용된다. 본 실시예에서는, 후술하는 바와 같이 유압 액츄에이터로서 유압실린더를 이용하여 사출장치(60)를 구동한다. 여기서, 사출장치(60)는, 전후이동 이외에, 유지보수 작업을 용이하게 하기 위하여, 가열실린더(61)가 형체장치(80)로부터 벗어난 방향을 향하도록 회전 가능하게 되어 있다.

다음으로, 형체장치(80)에 대하여 설명한다.

형체장치(80)는, 가동금형 지지장치로서의 가동(可動)플래튼(82)과, 고정금형 지지 장치로서의 고정(固定)플래튼(84)과, 형체(型締)용 실린더장치(86)를 가진 다. 그리고, 고정플래튼(84)과 액츄에이터로서의 형체용 실린더장치(86)는, 복수, 예컨대, 4개의 타이바(85)에 의하여 연결된다. 가동플래튼(82)은 상기 타이바(85)를 따라서 전진 또는 후퇴하도록 설치된다. 여기서, 고정플래튼(84) 및 형체용 실린더장치(86)는, 볼트 등의 고정부재에 의하여 프레임에 고정되어 있다. 또한, 가동플래튼(82) 및 고정플래튼(84)에는, 서로 대향하도록 가동금형(81) 및 고정금형(83)이, 각각, 장착된다.

그리고, 형체용 실린더장치(86) 내에는, 직선적으로 이동 가능한 형체용 피스톤(87)이 설치되어 있다. 형체용 피스톤(87)은, 작동유체가 흐르는 관로로서의 압유관로(90) 및 압유관로(91)를 통하여, 형체용 실린더장치(86) 내에 공급되는 작동유체로서의 작동유에 의하여, 형체용 실린더장치(86) 내를 전진 또는 후퇴된다. 그리고, 형체용 피스톤(87)의 전단(도면에 있어서의 우측단)에는, 가동플래튼(82)이 접속되어 있다. 그로 인하여, 형체용 피스톤(87)이 형체용 실린더장치(86) 내를 전진 또는 후퇴함으로써, 가동플래튼(82)이 전진 또는 후퇴된다.

이로써, 가동금형(81)이 고정금형(83)에 대하여 이동하여, 형폐(型閉), 형체(型締) 및 형개(型開)가 행하여진다. 즉, 형체용 피스톤(87)을 전진(도면에 있어서의 오른쪽으로 이동)시키면, 가동플래튼(82) 및 가동금형(81)이 전진되어, 형폐 및 형체가 행하여진다. 또한, 형체용 피스톤(87)을 후퇴(도면에 있어서의 왼쪽으로 이동)시키면, 가동플래튼(82) 및 가동금형(81)이 후퇴되어, 형개가 행하여진다.

여기서, 가동플래튼(82)에는, 위치검출기(88)가 접속되어 있다. 위치검출기(88)에 의하여, 가동플래튼(82) 및 가동금형(81)의 위치가 검출된다. 또한, 형체 용 피스톤(87)의 내부에는, 이젝터장치에 공급되는 작동유체가 흐르는 관로로서의 압유관로(89)가 형성되어 있다. 이젝터장치는, 도 1에 있어서는 생략되어 있지만, 가동플래튼(82)의 배면(背面)(도면에 있어서의 좌측면)에 설치되어 있다.

상술한 바와 같은 구성의 사출성형기에 있어서, 사출장치(60)는, 성형기 프레임(50) 상에서 이동하는 가동부이어서, 이동을 위한 구동부가 설치되어 있다. 유압실린더를 이용하여, 성형기 프레임(50) 내부에 유압펌프를 배치했을 경우, 고정부인 성형기 프레임(50)으로부터 가동부에 대하여 배관을 설비하게 되고, 상술한 바와 같은 배관이나 플랙시블 호스에 기인한 문제가 생길 우려가 있다.

또한, 가동플래튼(82)도 성형기의 프레임 상에서 이동하는 가동부이어서, 가동플래튼(82)에 장착된 이젝터장치는, 가동부 상에 설치되는 것이 된다. 이젝터장치는 이젝터 로드를 돌출시키기 위한 구동부를 포함하고 있어서, 이 액츄에이터로서 유압실린더를 이용할 때에도, 상술한 바와 마찬가지의 문제가 일어날 우려가 있다.

그래서, 본 실시예에서는, 사출장치(60)나 형체용 실린더장치(86) 등의 가동부에 개별적으로 유압펌프 유닛으로서 구성되는 유압구동장치(액압구동장치)를 장착하여, 유압펌프 유닛이 가동부와 함께 이동 또는 회전하도록 구성하고 있다. 유압펌프 유닛은, 전동모터와, 유압펌프와, 이들을 접속하는 접속부와, 오일탱크를 일체화한 유닛으로서, 전력을 공급함으로써 압력유체인 작동유를 흡입ㆍ토출할 수 있다. 이와 같이, 유압펌프 유닛을 가동부인 사출장치나 형체장치에 장착하여 함께 이동하는 구성으로 함으로써, 가동부에 대하여 유압을 공급하기 위한 유압배관으로 서 플랙시블 호스를 이용할 필요가 없어진다. 따라서, 유지보수 작업을 할 때에 플랙시블 호스가 방해가 되는 등의 문제가 없어져서, 유지보수 작업을 용이하게 행할 수 있다. 여기서, 유압펌프 유닛의 구성에 대하여는 후술한다.

다음으로, 사출장치(60)를 성형기 프레임(50) 상에서 이동하기 위한 이동기구에 대하여, 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는 사출장치(60)의 개략을 나타내는 측면도이다.

사출장치(60)의 핵심구성부품은, 성형기 프레임(50)에 대하여 이동 가능한 사출장치 베이스(72) 상에 배치되어 있다. 사출장치(60)의 본체에는, 전후이동용 액츄에이터로서 유압실린더(액압실린더)(74)가 고정되어 있다. 유압실린더(74)는 액압 액츄에이터로서 기능한다. 유압실린더(74) 실린더 로드(74a)의 선단은, 실린더 로드(74a)의 선단에 장착된 연결 블럭(75)을 통하여, 성형기 프레임(50)에 고정된 고정플래튼(84)에 고정되어 있다. 사출장치(60)는 사출장치 베이스(72) 상에, 도시되지 않은 볼트 등의 체결수단에 의하여 설치되어 있다. 사출장치 베이스(72)는, 성형기 프레임에 고정된 가이드 로드(73)를 따라서, 진퇴 가능하게 장착되어 있다. 따라서, 유압실린더(74)의 앞쪽 혹은 뒷쪽에 유압(압력이 가하여진 작동유)을 공급함으로써, 유압실린더(74)를 포함하는 사출장치(60) 전체를 고정플래튼(84)에 대하여 전후이동시킬 수 있다.

본 실시예에서는, 사출장치 베이스(72) 상에서 유압실린더(74)의 근방에, 상술한 유압구동장치(액압구동장치)(100)가 설치되고, 유압실린더(액압실린더)(74)에 작동유(작동유체)를 공급하도록 예컨대 동파이프와 같은 고정배관이 설비되어 있 다. 사출장치(60)를 전후로 이동하기 위하여, 유압구동장치(100)는 역전 가능하여, 토출과 흡입을 바꿀 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 사출장치(60)를 고정플래튼(84)에 대하여 전진시킬 때는, 유압실린더(74)의 앞쪽에 작동유를 공급하고, 사출장치(60)를 고정플래튼(84)에 대하여 후퇴시킬 때는, 유압실린더(74)의 뒷쪽에 작동유를 공급한다. 따라서, 유압구동장치(100)의 하나의 토출ㆍ흡입구와 유압실린더(74)의 앞쪽은 고정배관(76A)에 의하여 접속되고, 유압구동장치(100)의 또 하나의 토출ㆍ흡입구와 유압실린더(74)의 뒷쪽은 고정배관(76B)에 의하여 접속된다.

이와 같이, 유압구동장치(100)는 유압실린더(74)의 근방에 배치되어 있어서, 고정배관(76A, 76B)은 가능한 한 짧게 되어 있으므로, 유압배관에서의 압력손실을 최소한으로 할 수 있다. 따라서, 유압구동장치(100)에 요구되어지는 유압공급능력을 저감할 수 있어서, 소형화할 수 있다. 또한, 파손되기 쉬운 플랙시블 배관을 반드시 이용하여야 하는 것은 아니어서, 고정배관에만 의하여 유압을 공급할 수 있어서, 배관의 신뢰성을 향상할 수 있다. 또한, 고정배관은 가능한 한 짧게 되며 또한 또한 유지보수 작업의 방해가 되지 않는 부분에 설치되므로, 유지보수 작업을 할 때에 고정배관을 제거하거나 할 필요가 없어져서, 유지보수 작업을 단시간에 행할 수 있다.

여기서, 유압구동장치(100)의 하측에는 오일팬(78)이 설치되어, 유압구동장치(100)로부터 작동유가 누출된 경우에 작동유가 성형기의 다른 부분으로 누출되지 않도록 하고 있다. 또한, 사출장치(60)의 본체부분은 도면 중 점선으로 나타내는 바와 같이 사출 커버에 의하여 덮여서, 유압실린더(74) 및 유압구동장치(100)도 사출 커버에 의하여 덮인다. 여기서 오일팬(78)은, 유압펌프 유닛(100 ; 유압구동장치)과 마찬가지로 사출장치본체(60)에 구비되지만, 사출 커버가 장착된 상태에서도 착탈할 수 있도록, 사출장치 베이스(72)의 윗쪽에, 하측 커버로서 장착되어 있다.

이상과 같이, 유압구동장치(100)를 가동부인 사출장치(60)에 장착하여 함께 이동하는 구성으로 함으로써, 유압배관으로서 플랙시블 호스를 반드시 이용할 필요가 없어져서, 유지보수 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 유압구동장치(100)는 유압실린더(74)에 근접하여 설치할 수 있으므로, 유압배관을 짧게 할 수 있어서, 유압배관에 의한 압력손실을 저감할 수 있다. 이로써, 유압펌프의 능력에 대한 압력손실의 영향을 저감할 수 있어서, 작은 유압펌프를 이용할 수 있다. 또한, 유압배관을 고정배관만으로 구성할 수도 있어서, 파손되기 쉬운 플랙시블 호스를 이용하지 않는 구성으로 하면, 유압배관의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

가령 플랙시블 호스를 이용했을 경우이더라도, 플랙시블 호스는 가동부와 함께 이동하므로, 가동부의 커버 내에 설치할 수 있어서, 유압배관의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 사출장치(60)는, 상술한 바와 같이 고정플래튼(84)에 대하여 전후이동 가능하게 구성되는 이외에, 사출장치 베이스(72)에 대하여 선회 가능하게 구성되어 있다. 도 3A는 사출장치(60)를 위에서 본 평면도로서, 사출장치(60)가 후퇴한 상태를 나타내고 있다. 도 3B는 사출장치(60)를 위에서 본 평면도로서, 사출장치(60)가 선회된 상태를 나타내고 있다. 사출장치(60)를 선회하는 이유는, 스크 루(63)를 가지는 가열실린더(61)를 그 선단의 노즐 측으로부터 취출(取出; 꺼냄)하여 유지보수 작업을 행하기 위하여, 성형기의 길이방향 축으로부터 어긋나게 하기 위함이다.

사출장치(60)를 선회할 때에도, 유압구동장치(100)와 유압실린더(74)와 고정배관(76A, 76B)은, 사출장치(60)와 함께 선회하므로, 유지보수 작업을 행할 때에 고정배관(76A, 76B)을 제거할 필요는 없다. 따라서, 유지보수의 작업시간을 단축할 수 있다.

또한, 유압실린더(74) 및 실린더 로드(74a)를 가열실린더(61)에 대하여 대각선(대칭) 상의 2군데에 배치하여도 좋다. 이 경우, 하나의 실린더(74)로 노즐터치시키면, 노즐의 미는 압력에 의하여 고정플래튼에 기울음이 생겨서, 성형에 악영향을 미치는 경우가 있지만, 가열실린더(61)에 대하여 대칭으로 배치한 복수개의 실린더 로드를 이용하여 노즐터치함으로써, 고정플래튼의 기울음을 저감시킬 수 있다.

다음으로, 본 실시예에 있어서의 액압구동장치인 유압구동장치(100)의 구성에 대하여, 도 4를 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 있어서의 유압구동장치(100)의 단면도이다.

도 4에 있어서, 유압구동장치(100)는, 구동원인 양방향 회전 가능한 모터로서의 모터(111) 및 피구동부재인 양방향 회전 가능한 펌프로서의 액압(유압)펌프(120)를 가진다. 여기서, 모터(111)는, 예컨대, 서보모터와 같은 가변속모터로서, 하우징(112)과, 하우징(112)의 전단벽(前端壁)(112a) 및 후단벽(後端壁)(112b) 에 축받이로서의 베어링(116a) 및 베어링(116b)을 통하여 회전 가능하게 장착된 회전축으로서의 중공축(113)을 가진다. 또한, 중공축(113)의 외주에는 로터(114)가 장착되고, 하우징(112)의 내벽에는 스테이터(115)가 장착되어 있다. 그로 인하여, 모터(111)가 작동하면, 중공축(113)에 장착된 로터(114)가, 하우징(112)에 장착된 스테이터(115)에 대하여, 전자기적인 힘에 의하여 회전됨으로써, 중공축(113)이 회전한다.

또한, 모터(111)의 전단벽(112a)에는, 가변속수단을 구비하는 액압펌프(120)가 장착되어 있다. 즉, 모터(111)와 액압펌프(120)가 조합되어 있다. 액압펌프(120)는, 장착판(122), 하우징(123) 및 밸브판(124)을 가지며, 장착판(122)이 모터(111)의 전단벽(112a)에 장착되어 있다. 또한, 액압펌프(120)는, 장착판(122) 및 밸브판(124)에 축받이로서의 베어링(122a) 및 베어링(124c)을 통하여 회전 가능하게 장착된 회전 가능한 작동축(121)을 가진다. 작동축(121)에는, 모터(111)의 중공축(113)의 회전이 전달되도록 되어 있다.

그리고, 작동축(121)의 전단(도면에 있어서의 우측단) 근방 외주에는 스플라인이 형성되고, 끼워맞춤구멍에 암(雌)스플라인이 형성된 피스톤 케이싱(실린더 블럭)(131)이, 스플라인 결합에 의하여 장착되어 있다.

또한, 하우징(123) 내에는, 경사판(134)에 경사진 상태로 장착되어 있다. 경사판(134)은, 회전할 수 없도록 되어 있지만, 경사각도를 조정할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 경사판(134)에 형성된 삽입구멍(134a)에는 작동축(121)이 삽입되어 있다. 삽입구멍(134a)의 내경(內徑)은 작동축(121)의 외경(外徑)보다도 충분히 크 게 형성되어 있다. 그리고, 피스톤(133)에 장착된 피스톤 로드(133a)의 베이스단부(端部)가 경사판(134)의 전면(도 4에 있어서의 우측면) 상을 슬라이딩하면서 이동하도록 되어 있다.

밸브판(124)에는, 작동유 등의 압력유체를 저류하기 위한 압력유체 저류용기로서의 오일탱크(125)가 장착되어 있다. 오일탱크(125)의 단부에는, 오일탱크(125) 내의 압력을 일정 압력으로 유지하는 에어브리더(126)가 장착되어 있다. 그리고, 밸브판(124)에 형성된 흡입 유로(流路)(124a)가 도시되지 않은 액츄에이터로부터 액압구동장치(100)로 작동유를 되돌려주는 흡입 유로(124a)를 통하여 액압펌프(120)에 되돌려진다.

중공축(113)의 전단 근방의 외주에 베어링(116a)이 장착되어 있으므로, 후술하는 스플라인 맞물림부는 베어링(116a)의 원주방향 내측에 위치하는 것이 된다. 따라서, 스플라인 맞물림부와 베어링(116a) 사이의 거리가 짧아진다. 그로 인하여, 작동축(121)에 편심하중이 생긴 경우이더라도, 베어링(116a)에 걸리는 모멘트를 작게 할 수 있다.

또한, 암(雌)스플라인 중공축(117) 내에는, 액압펌프(120)로부터 후방(도면에 있어서의 좌측)으로 돌출하는 액압펌프(120)의 작동축(121)이 삽입된다. 여기서, 작동축(121)의 외주에는 축방향으로 뻗어 있는 스플라인이 형성되어 있다. 작동축(121)의 스플라인은, 암스플라인 중공축(117)의 원통부(117b) 내면에 형성된 스플라인과 맞물린다. 즉, 작동축(121)과 암스플라인 중공축(117)은, 서로 스플라인 접속되어 있다. 이 경우, 작동축(121) 및 암스플라인 중공축(117)의 원통 부(117b)는, 서로의 스플라인이 서로 물림으로써 맞물림되어 맞물림부로서의 스플라인 맞물림부를 구성한다. 그로 인하여, 작동축(121) 및 암스플라인 중공축(117)이 축방향으로 서로 이동 가능하여, 모터(111)와 액압펌프(120)가 분리가 용이한 구조가 실현된다. 또한, 작동축(121) 및 암스플라인 중공축(117)은, 회전방향으로는 서로 구속된 상태가 되어, 암스플라인 중공축(117)의 회전이 작동축(121)에 전달되므로, 모터(111)가 작동하면 액압펌프(120)가 구동된다. 이로써, 모터(111)가 작동하여 중공축(113)이 회전하면, 작동축(121)이 회전되어서 액압펌프(120)가 작동하여, 작동유 등의 압력액체를 토출한다.

상술한 바와 같은 작동축(121)과 암스플라인 중공축(117)의 접속구조에 의하여, 모터(111)의 중공축(113)과 액압펌프(120)의 작동축(121)이 접속되므로, 모터(111)와 액압펌프(120)의 접속 및 분리를 용이하게 행할 수 있다. 즉, 유압구동장치(100)의 분해 및 조립을 단시간에 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 모터(111)의 중공축(113) 내부에 액압펌프(120)의 작동축(121)이 삽입된 상태로 접속되므로, 모터(111)의 후단으로부터 액압펌프(120)의 전단까지의 거리를 짧게 할 수 있어, 유압구동장치(100) 전체의 길이가 짧아져서, 유압구동장치(100)를 소형화할 수 있다.

또한, 암스플라인 중공축(117)은, 모터(111)로부터 액압펌프(120)에 전달되는 구동력의 변화에게 대응하여, 임의의 길이, 형상, 크기의 것을 선택할 수 있다. 이로써, 유압구동장치(100)는, 임의의 종류의 모터(111)와 임의의 종류의 액압펌프(120)를 적절하게 조합할 수 있다. 또한, 상술한 접속구조에 의하여, 모터(111) 와 액압펌프(120)의 접속 및 분리를 용이하게 행할 수 있으므로, 암스플라인 중공축(117)이 파괴된 경우이더라도, 신규의 암스플라인 중공축(117)으로 용이하게 교환할 수 있다.

여기서는, 모터(111)의 회전축이 중공축(113)이며, 중공축(113)의 내부에 액압펌프(120)의 작동축(121)이 삽입되는 경우에 대하여 설명하였지만, 액압펌프(120)의 작동축(121)이 중공이어서, 중공의 작동축(121)의 내부에 모터(111)의 회전축이 삽입되도록 하여도 좋다. 이 경우, 암스플라인 중공축(117)과 마찬가지 구성의 부재를 작동축(121)에 장착함으로써, 상술한 접속구조와 마찬가지 접속구조를 실현할 수 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 스플라인 맞물림부의 적어도 일부가, 모터(111) 또는 액압펌프(120) 중의 어느 한쪽과 오버랩하고 있으면 된다.

다음으로, 형체장치(80)의 가동플래튼(82)에 설치된 이젝터장치(200)에 대하여, 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5는 이젝터장치(200)를 포함하는 형체장치(80)의 측면도이다. 다만, 도 5에 나타내는 형체장치(80)의 가동플래튼의 이동기구는, 양방향 회전 가능한 모터와 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 볼나사 및 토글기구를 이용한 기구로서, 도 1에 나타내는 형체장치(80)의 유압 액츄에이터를 이용한 이동기구와는 다르다. 본 실시예에 의한 이젝터장치(200)는 어떠한 방식의 형체장치이더라도 적용 가능하다.

이젝터장치(200)는 가동플래튼(82)의 후면에 장착되며, 유압실린더로서 기능하는 실린더부(202)와 실린더 로드(204)로 이루어진다. 실린더 로드(204)의 선단부는 가동플래튼(82)의 내부공간으로 돌출되어 있고, 내부공간에 있어서 지지 플레이 트(206)에 접속되어 있다. 지지 플레이트(206)는 실린더 로드(204)가 축방향으로 이동하도록 실린더 로드(204)를 안내한다. 실린더 로드(204)는 이젝터 로드(208)에 접속되어 있고, 가동부인 이젝터 로드(208)를 축방향으로 이동한다.

실린더부(202)는 유압실린더와 동일 구성으로 되어 있어서, 실린더부(202)의 뒷쪽에 유압통로(202a)를 통하여 작동유를 공급함으로써 실린더 로드(204)를 가동금형(81)에 대하여 전진시킬 수 있다. 또한, 유압통로(202b)를 통하여 앞쪽에 작동유를 공급함으로써, 실린더 로드(204)를 가동금형(81)으로부터 멀어지도록 후퇴시킬 수 있다. 따라서, 실린더 로드(204)를 전후이동함으로써, 이젝터 로드(208)를 전후이동시켜서, 가동금형(81)으로부터 성형품을 이젝트시킬 수 있다.

본 실시예에서는, 유압구동장치(100)가 실린더부(202)에 장착되어 있고, 작동유를 실린더부(202)에 공급하고 있다. 실린더부(202)의 유압통로(202a, 202b)는 직접 유압구동장치(100)의 흡입ㆍ토출구에 접속되어 있어서, 배관을 설비할 필요는 없다. 따라서, 고정배관이나 플랙시블 호스에 의하여 유압펌프를 실린더부(202)에 접속할 필요가 없으므로, 유압배관에 의한 압력손실은 생기지 않아서, 소형의 유압펌프를 가지는 유압구동장치(100)로 충분히 실린더 로드(204)를 이동시킬 수 있다.

도 6은 이젝터장치(200)의 변형예를 나타내는 단면도이다. 도 6에 나타내는 이젝터장치(200A)에서는, 실린더부(202A)의 일부에 컷아웃(cutout)이 구비되어, 접속부(210)가 고정되어 있다. 접속부(210)의 내부에는 유압통로(210a, 210b)가 형성되어 있고, 접속부(210)에 대하여 유압구동장치(100)가 장착되어 있다. 접속부(210)의 두께는 실린더부(202A)에 공급되는 유압을 견디어낼 수 있을 만큼의 두 께이면 되어, 내부의 유압통로(210a, 210b)를 짧게 할 수 있어서, 압력손실을 보다 한층 저감할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 유압구동장치(액압구동장치)를 회전형 모터와, 회전운동을 직선운동으로 변환하는 볼나사 기구를 이용하여 스크루를 진퇴시키는 사출장치에 적용한 경우에 대하여 도 7을 이용하여 설명한다. 이 경우의 사출장치는, 전방부 플랜지(301)와 후방부 플랜지(302)를 가이드 로드(303)로 연결하고, 가이드 로드(303)를 따라서 전후진하도록 프레셔 플레이트(304)가 장착되어 있다. 프레셔 플레이트(304)와 후방부 플랜지(302)의 사이에는, 볼나사(305)가 배치되어 있다. 이로써, 사출구동부인 모터(306)에서 발생한 회전운동이, 볼나사 기구에 의하여 직선운동으로 변환되어, 프레셔 플레이트(304)가 전후진하여, 스크루를 진퇴시킬 수 있다.

이 사출장치에 있어서, 액압(유압)구동장치(100) 및 유압실린더(74)는 전방부 플랜지(301)에 구비되어 있고, 상술한 실시예와 마찬가지로, 사출장치(60)의 선회와 함께, 유압구동장치(100)와 유압실린더(74)도 동시에 선회할 수 있다. 또한, 유압실린더를 전방부 플랜지(301)에, 유압구동장치(100)를 후방부 플랜지(302)에 장착하여도 좋다. 이 경우, 고정배관을 사출장치(60) 전체에 배치시킬 수 있으므로, 모터구동용 배선이나 볼나사 윤활용 윤활제 호스를 고정배관을 따라 함께 배치되도록 할 수 있으므로, 배선이나 호스가 진동으로 파손되지 않아, 안정되게 사출성형기를 작동시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 유압구동장치(100)의 적용예로서 나타내었지만, 유압 구동장치(100)를 본 실시예에서 나타낸 사출실린더 장치(64 ; 도 1)에 적용하여도 좋다. 이 경우, 유압구동장치(100)의 흡입, 토출유로(124a, 124b ; 도 4)는, 사출실린더 장치의 압유관로(68, 69 ; 도 1)에 각각 접속된다. 또한, 사출구동용 유압구동장치(100)는 사출실린더 장치(64)의 상측, 혹은 측면근방 위치에, 혹은, 사출실린더 장치에 직접 설치할 수 있다. 스크루(63)의 유지보수를 행할 때에, 유압구동장치(100)도 사출실린더 장치(64)와 함께 선회시킬 수 있다. 형체력이 100톤 이하인 소형 장치에 있어서 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 유압구동장치(액압구동장치)를 형체장치에 적용하여도 좋다. 이 경우, 형체용 실린더장치(86 ; 도 1) 상에, 직접 배치할 수 있다. 또한, 형체장치의 경우에는, 사출장치와는 달리 장치 전체를 크게 움직일 일이 없기 때문에, 프레임 상에 설치할 수도 있다. 특히, 형체력이 100톤 이하인 소형 사출성형기에 효과가 있다.

다음으로, 본 발명에 의한 사출성형기에 이용되는 가소화 이동장치에 대하여 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 8은 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제1 실시예의 전체 구성을 나타내는 도면이다.

도 8에 나타내는 가소화 이동장치는, 전동 사출성형기에 설치된 사출장치(402)를 이동하기 위하여 설치된다. 사출장치(402)는 성형기의 섀시(chassis)(404) 상에서, 고정금형(406)을 지지하는 고정플래튼(408)에 대하여 이동 가능하게 지지된다. 가동금형(410)은, 고정금형(406)에 대하여 이동 가능하게 설치된다. 가동금형(410)을 고정금형(406)에 가압부착하여 금형을 닫은 상태에서 수지충전공정 및 보압공정이 행하여진다. 또한, 가동금형(410)을 고정금형(406)으로부터 이격하여 금형을 연 상태에서 성형품의 취출(꺼냄)공정 및 수지계량공정이 행하여진다.

사출장치(402)는 용융된 수지를 계량하여 압출하기 위한 스크루(412)를 가지고 있고, 스크루(412)의 선단에 노즐(414)이 설치되어 있다. 이 노즐(414)의 선단으로부터 용융수지가 토출된다. 용융수지를 금형에 주입하여 충전하는 충전공정에서는, 사출장치(402)를 고정플래튼(408)을 향하여 이동하여, 노즐(414)을 고정금형(406) 또는 고정플래튼(408)의 주입부에 대하여 가압부착한다(노즐터치).

본 실시예에 의한 가소화 이동장치는, 상술한 사출장치(402)를 이동하기 위한 이동기구로서, 액압 액츄에이터로서의 유압실린더(420)와, 유압실린더(420)에 작동매체(作動媒體) 또는 작동유체(作動流體)인 작동유를 공급하는 유압회로(422A)와, 작동유의 유압(작동매체의 액압)을 발생시키는 액압원으로서의 양측 회전 가능한 유압펌프(424)와, 유압펌프(424)를 제어하는 제어장치(426)를 가진다. 유압펌프(424)는, 본 실시예에서는 역회전 가능한 전동기로서의 인덕션 모터(428)에 의하여 구동된다.

유압실린더(420)의 샤프트(420a) 선단은 고정플래튼(408)에 고정되어 있고, 유압실린더(420)의 뒷쪽에 유압펌프(424)에 의하여 압력이 가하여진 작동유를 유압배관인 통로(430)(제1 작동유 통로)를 통하여 공급함으로써, 사출장치(402) 전체는 고정플래튼(408)(즉 금형)을 향하여 이동한다(이 방향을 전방이라 함). 한편, 유압실린더(420)의 앞쪽에 유압펌프(424)에 의하여 압력이 가하여진 작동유를 통 로(432)(제2 작동유 통로)를 통하여 공급함으로써, 사출장치(402) 전체는 고정플래튼(408)(즉 금형)으로부터 이격되는 방향으로 이동한다(이 방향을 후방이라 함).

통로(430)는 펌프(424)의 한쪽의 흡입토출구(424a)(제1 흡입토출구)에 접속되고, 통로(432)는 유압펌프(424)의 또 한쪽의 흡입토출구(424b)(제2 흡입토출구)에 접속된다. 펌프(424)는, 인덕션 모터(428)의 회전방향을 스위칭함으로써, 흡입토출구(424a, 424b) 중의 어느 한쪽으로부터 작동유를 흡입하여 다른쪽으로부터 토출하여 유압을 발생시킬 수 있다. 인덕션 모터(428)는 제어장치(426)에 의하여 제어되고, 회전방향은 제어장치(426)에 의하여 스위칭된다. 여기서, 유압펌프(424)는 탱크(434)로부터 작동유를 흡인하여 토출구(424a, 424b) 중의 어느 한쪽으로부터 작동유를 토출할 수도 있다.

또한, 통로(430)는 유압실린더(420)의 앞쪽 오일챔버(420b)에 접속되고, 통로(432)는 유압실린더(420)의 뒷쪽 오일챔버(420c)에 접속된다. 여기서, 앞쪽 오일챔버(420b) 내를 샤프트(420a)가 관통하고 있기 때문에, 앞쪽 오일챔버(420b)의 단면적은 뒷쪽 오일챔버(420c)의 단면적보다 작다. 그러나, 노즐터치력을 발생할 때에, 작동유가 공급되는 측을 앞쪽으로 함으로써, 사출장치(402) 상에 유압실린더(420)를 배치할 수 있어서, 성형기를 콤팩트하게 할 수 있다.

유압실린더(420)의 앞쪽에 작동유를 공급하는 통로(430) 도중에는, 압력센서(436)와 블럭식 스위칭 밸브(438)가 설치된다. 블럭식 스위칭 밸브(438)는, 제어장치(426)로부터의 신호에 근거하여 작동유의 통로(430)를 개폐하는 스위칭 밸브이다. 즉, 유압실린더(420)의 앞쪽에 작동유를 공급하여 사출장치(402)를 전방으로 이동시켜서, 노즐터치시켜서 노즐터치압을 발생시킬 때에는, 스위칭 밸브(438)는 제어장치(426)에 의하여 밸브 오픈되며, 작동유는 유압펌프(424)의 흡입토출구(424a)로부터 스위칭 밸브(438)를 지나서 유압실린더(420)에 공급된다.

압력센서(436)는 통로(430)의 유압을 검출하여, 검출신호를 제어장치(426)에 송신한다. 압력센서(436)는 유압실린더(420) 근방의 통로(430)에 설치되어 있어서, 압력센서(436)에 의하여 검출한 유압은 유압실린더(420) 내의 유압과 거의 같다. 따라서, 제어장치(426)는 압력센서(436)로부터의 검출신호에 의하여 유압실린더(420) 내의 유압을 인식할 수 있다. 유압실린더(420)의 앞쪽의 유압에 의하여, 사출장치(402)를 전방으로 이동시켜서 노즐(414)을 가압부착하는 노즐터치압이 발생하므로, 압력센서(436)의 검출신호는 노즐터치압을 나타내는 신호이기도 하다.

유압펌프(424)가 작동하고 또한 스위칭 밸브(438)가 열려서 유압실린더(420)가 작동하여 사출장치(402)가 전방으로 이동하여, 노즐터치가 행하여진 다음에 계속하여 작동유가 유압실린더(420)의 앞쪽에 공급되면, 유압실린더(420) 내의 유압은 상승하고, 이로써 노즐터치압은 상승한다. 노즐터치압이 원하는 압력이 된 시점에서, 즉, 압력센서(436)의 검출신호가 소정 레벨이 된 시점에서, 제어장치(426)는 스위칭 밸브(438)를 닫도록 제어한다. 이로써, 유압실린더(420)의 앞쪽에는 유압이 유지되어, 노즐터치압도 원하는 압력인 채로 유지됨과 함께, 인덕션 모터(428)의 동작도 정지한다.

노즐터치압을 저감할 때에는, 인덕션 모터(428)를 역회전시킴으로써 유압펌프(424)는 역회전되며, 또한 스위칭 밸브(438)가 열린다. 이로써, 유압실린더(420) 내의 앞쪽의 작동유는 스위칭 밸브(438)를 통하여 유압펌프(424)의 흡입토출구(424a)에 유입하여, 흡입토출구(424b)로부터 통로(432)에 토출되어, 유압실린더(420)의 뒷쪽에 공급된다. 스위칭 밸브(438)의 밸브 오픈 시간을 제어함으로써, 노즐터치압을 제어할 수 있다. 또한, 인덕션 모터(428)를 정지시킨 상태에서, 스위칭 밸브(438)의 개폐를 제어하는 것이더라도, 노즐터치압을 원하는 압력까지 저감시킬 수 있다.

여기서, 통로(430)의 압력센서(436)와 스위칭 밸브(438)의 사이에는 릴리프 밸브인 안전밸브(442)(제1 안전밸브)가 접속되어 있어서, 유압실린더(420)의 앞쪽의 유압이 과도하게 상승하였을 때에, 유압을 빠져나가게 하도록 되어 있다. 또한, 유압실린더(420)의 앞쪽에 작동유가 공급되어서 유압실린더(420)가 작동할 때에는, 유압실린더(420)의 뒷쪽의 작동유는 통로(432)를 흘러서 흡입토출구(424b)로부터 유압펌프(424)에 흡인되어, 흡입토출구(424a)로부터 통로(430)에 토출되어, 스위칭 밸브(438)를 통하여 유압실린더(420)의 앞쪽에 공급된다.

사출장치(402)를 후퇴시킬 때에는, 인덕션 모터(428)의 회전을 반대방향으로 하여, 펌프(424)의 흡입토출구(424b)로부터 작동유를 토출하여 통로(432)를 통하여 유압실린더(420)의 뒷쪽에 작동유를 공급한다. 이때, 스위칭 밸브(438)가 열려서, 유압실린더(420)의 앞쪽의 작동유는 스위칭 밸브(438)를 통하여 유압펌프(424)에 흡인되어, 통로(432)를 통하여 유압실린더(420)의 뒷쪽에 공급된다. 통로(432)의 도중에는 릴리프 밸브인 안전밸브(446)(제2 안전밸브)가 접속되어 있어서, 유압실린더(420)의 뒷쪽의 유압, 즉 통로(432) 내의 유압이 과도하게 상승하였을 때에, 유압을 빠져나가게 하도록 되어 있다.

상술한 유압회로(422A)에서는, 밸브 또는 밸브장치의 수가 적으므로 시스템구성이 간소화되어 콤팩트하게 된다. 또한, 밸브 동작에 의한 노이즈의 영향이 적다. 또한, 유압회로(422A)는, 유압배관이 간소화되어 있으므로 작동유 누출을 일으킬 우려가 있는 부분이 적어서, 신뢰성이 뛰어나다.

또한, 상술한 유압회로(422A)에서는, 유압실린더(420)의 앞쪽 혹은 뒷쪽의 고압의 작동유는 일단 유압펌프(424)에 흡입된 다음에 유압펌프에 의하여 토출된다. 이때, 여분의 작동유만이 탱크(434)에 되돌려진다. 따라서, 고압의 작동유가 직접 탱크에 되돌려지지는 않는다. 고압의 작동유를 직접 탱크(434)에 되돌렸을 경우, 탱크(434) 내의 유면(油面)이 파동을 받아 작동유에 공기가 혼입될 우려가 있다. 특히 탱크(434)를 작게 했을 경우에는, 공기 혼입의 가능성이 보다 높아진다. 그러나, 본 실시예에 있어서의 유압회로(422A)에서는 고압의 작동유가 직접 탱크(434)에 되돌아오지 않으므로, 이에 기인하는 공기의 혼입을 방지할 수 있다.

또한, 상술한 유압회로(422A)에서는, 유압실린더(420)의 앞쪽으로부터의 작동유를 유압펌프(424)를 통하여 유압실린더(420)의 뒷쪽으로 되돌리고 있다. 여기서, 유압실린더(420)의 앞쪽으로부터의 작동유를 탱크(434)로 되돌린 다음, 유압펌프(424)에서 흡인하고 토출하여 유압실린더(420)의 뒷쪽에 공급하는 경우, 압력제거분 만큼의 작동유(유압실린더(420)의 앞쪽의 작동유)를 탱크에 되돌린 다음, 유압펌프에서 흡인하여 토출할 필요가 있어서, 사출장치의 후퇴동작을 개시하기 위하여는 탱크로 작동유가 되돌아가는 것을 기다리지 않으면 안된다. 그러나, 상술한 본 실시예에 의한 유압회로(422A)에서는, 작동유는 유압펌프(424)에 되돌아가서 바로 토출되므로, 바로 후퇴동작을 개시할 수 있어서, 성형의 사이클 시간을 단축할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는 블럭식 스위칭 밸브(438)를 통로(430)에 설치하고, 압력센서(436)로부터의 검출신호에 근거하여 제어장치(426)에 의하여 블럭식 스위칭 밸브(438)의 개폐를 제어하기만 하면 되는 간단한 구성으로, 노즐터치압을 원하는 압력으로 제어하여 유지할 수 있다. 또한, 블럭식 스위칭 밸브(438)의 개폐로 정밀도 좋게 노즐터치압을 제어할 수 있다.

또한, 유압실린더(420)의 앞쪽과 뒷쪽의 작동유를 유압펌프를 통하여 순환시킬 뿐이므로, 유압펌프(424)의 흡입압은 대기압보다 높은 유압실린더(420)에서의 압력이 되어, 압축비가 저감되므로 효율적으로 유압펌프(424)를 작동시킬 수 있다. 혹은, 인덕션 모터를 작게 할 수 있다. 또한, 작동유의 압력을 대기압으로 되돌린 다음(즉 탱크(434)에 되돌린 다음) 다시 가압할 필요가 없어서, 작동유의 발열도 억제되므로, 작동유의 열화(劣化)를 억제할 수 있다.

또한, 유압회로(422A)에는 작동유의 흐름을 제한하게 되는 조리개는 설치되어 있지 않으므로, 유압실린더(420)의 압력제어의 응답성이 좋아서, 예컨대, 후술하는 후퇴성형시의 사출장치(402)의 후퇴동작을 신속하게 행할 수 있다. 또한, 작동유의 발열을 억제할 수도 있다.

또한, 압력센서(436)의 검출신호에 근거하여 스위칭 밸브(438)의 개폐와 유압펌프(424)의 회전방향의 스위칭을 행하여 작동유의 흐름을 스위칭하므로, 압력 스위치 등을 이용하여 압력을 제어하는 유압제어회로에 비교하면 회로구성이 간단하여진다.

또한, 유압 액츄에이터(유압실린더(420))를 이용하고 있으므로, 볼나사와 같이 마모되는 부품은 필요없어서, 작동 수명이 긴 이동기구를 실현할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제2 실시예에 대하여, 도 9를 참조하면서 설명한다. 도 9는 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제2 실시예의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 다만, 도 9에 있어서, 도 8에 나타내는 구성부품과 동등한 부품에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

도 9에 나타내는 가소화 이동장치는, 도 8에 나타내는 가소화 이동장치와 기본적으로 동일 구성이지만, 유압회로(422A)에 있어서의 블럭식 스위칭 밸브(438)가, 본 실시예의 유압회로(422B)에서는 체크 밸브식 스위칭 밸브(448)로 되어 있는 점이 다르다. 즉, 본 실시예에 의한 가소화 이동장치에서는, 유압실린더(420)의 앞쪽에 작동유를 공급하기 위한 통로(430)에 체크 밸브식 스위칭 밸브(448)가 설치되어 있다.

체크 밸브식 스위칭 밸브(448)를 이용함으로써, 스위칭 밸브(448)가 어떠한 고장에 의하여 닫힌 채, 혹은 제어장치(426)의 고장에 의하여 스위칭 밸브(448)가 닫힌 채로, 유압펌프(424)의 흡입토출구(424b)로부터 작동유가 계속하여 공급된 경우이더라도, 체크식 스위칭 밸브(448)의 체크 밸브를 통하여 고압의 작동유를 안전밸브(442)를 통하여 탱크(434)에 가게 할 수 있다. 즉, 어떠한 고장으로, 유압펌 프(424)와 스위칭 밸브(448)의 사이에 과도한 고압이 발생하는 사태가 되어도, 체크 밸브식 스위칭 밸브(448)를 이용함으로써, 과도한 고압을 해제할 수 있어서, 안전성이 향상한다.

다만, 본 실시예에서는 통로(430)와 통로(432)의 사이에 역류방지 밸브(440, 444)가 설치되어 있고, 2개의 역류방지 밸브(440, 444) 사이의 부분은 드레인 통로(445)에 의하여 탱크(434)에 접속되어 있다. 이 역류방지 밸브(440, 444) 및 드레인 통로(445)는, 유압실린더(420)의 앞쪽과 뒷쪽의 용적 차이에 기인하는 작동유 순환량의 과부족을 조정하기 위한 드레인 회로를 형성하고 있다. 예컨대 사출장치(402)를 전진시킬 때에, 배관(430)으로부터 앞쪽 오일챔버(420b)로 작동유가 공급됨과 함께, 뒷쪽 오일챔버(420c)로부터는 작동유가 토출된다. 이 경우, 뒷쪽 오일챔버(420c)의 단면적이 앞쪽 오일챔버(420b)의 단면적보다 크므로, 뒷쪽 오일챔버(420c)로부터 토출되는 작동유의 양은, 앞쪽 오일챔버(420b)에 공급되는 작동유의 양보다 많아진다. 한편, 사출장치(402)를 전진시키기 위하여, 펌프(424)로부터 작동유가 배관(430)으로 계속하여 공급되면, 배관(430) 내의 작동유의 압력이 높아져서, 배관(430) 내의 작동유가 배관(430a)을 타고 이동하여, 배관(432)의 역류방지 밸브(444)를 열도록 작용한다. 그리고, 역류방지 밸브(444)가 열리면, 뒷쪽 오일챔버(420c)로부터 토출된 작동유가 역류방지 밸브(444), 드레인 통로(445)를 지나서 탱크(434)로 되돌려진다. 따라서, 배관(430) 및 배관(432)의 작동유의 과부족분을 조정할 수 있다.

상술한 제2 실시예에서는, 통로(430)에 스위칭 밸브(448)를 설치하고, 충전 공정 및 보압공정에 있어서 스위칭 밸브(448)를 닫아 놓음으로써, 유압실린더(420)의 앞쪽의 압력을 유지하여 노즐터치압을 고압으로 유지한다. 따라서, 스위칭 밸브(448)가 닫혀 있는 동안은, 유압펌프(424)를 구동하지 않고 정지할 수 있다. 이로써, 유압펌프(424)의 구동시간을 저감할 수 있어서, 인덕션 모터(428)의 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한, 노즐터치압을 저압으로 유지할 때에도, 스위칭 밸브(448)를 닫아서 유압펌프(424)의 구동을 정지하든가, 아이들링(idling) 구동으로 할 수도 있다.

다음으로 상술한 가소화 이동장치를 이용한 사출성형기에 의하여 행하여지는 성형공정에 대하여 설명한다.

도 10은 상술한 제1 또는 제2 실시예에 의한 가소화 이동장치가 설치된 사출성형기에 있어서 행하여지는 성형공정의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 10에 나타내는 성형공정은 「노즐터치력 압력제거 성형공정」이라 하며, 금형을 열 때에 노즐터치압을 저감하는 성형공정이다. 금형을 열 때에 노즐터치압을 저감하는 것을 「탈압(脫壓)」이라 한다.

우선, 스텝 S1에 있어서, 사출장치(사출 유닛)(402)를 전진시켜서, 노즐터치를 행하여, 노즐터치압을 원하는 고압으로 한다. 이때, 통로(430) 측에 작동유가 공급되도록 유압펌프(424)를 작동시키고, 또한 스위칭 밸브(438, 448)를 여는 것에 의하여 작동유를 유압실린더(420)의 앞쪽에 공급한다. 압력센서(436)의 검출신호에 근거하여 노즐터치압이 원하는 고압이 된 시점에서 유압펌프(424)를 정지하고, 또한 스위칭 밸브(438, 448)를 닫는다. 이로써, 유압실린더(420)의 앞쪽의 유압은 유 지되고, 노즐터치압도 고압으로 유지된다. 여기서, 고압이란 충전공정 및 보압공정에 있어서, 용융수지가 노즐(414)과 고정금형(406)의 사이에서 누출되지 않을만한 접촉 압력이다. 여기서, 스위칭 밸브(438, 448)를 닫은 후에는, 유압펌프의 작동은 정지되든가, 혹은 아이들링 구동이 행하여진다.

노즐터치압이 원하는 값으로 유지된 채, 스텝 S2에 있어서 충전공정이 행하여져서, 용융된 수지가 사출장치(402)로부터 노즐(414)을 통하여 금형에 주입되어, 충전된다. 충전공정이 종료되면, 스텝 S3에 있어서 보압공정이 행하여져서, 금형에 충전된 수지에 압력이 가하여진 채 유지된다. 이로써 금형 내 전체에 용융수지가 충전된다.

스텝 S3의 보압공정이 종료되면, 처리는 스텝 S4, 스텝 S5, 스텝 S7으로 이행한다. 스텝 S4에서는 냉각공정이 행하여져서, 금형을 냉각함으로써 금형 내의 용융수지를 냉각하여 고화(固化)한다. 냉각공정이 개시됨과 동시에 지연(遲延) 카운트가 개시된다. 지연 카운트가 종료된 시점, 즉 지연시간에 도달하면, 스텝 S5에 있어서 스위칭 밸브(438, 448)를 열고 또한 유압펌프를 역전(逆轉)시켜서 구동하여, 사출장치(402)를 후퇴시킨다(「냉각 중 후퇴」). 계속하여, 스텝 S6에 있어서 타이머의 카운트가 개시되어, 이어서 행하여지는 「탈압(脫壓)」을 개시하기까지의 시간을 계측한다. 또한, 금형에 있어서 냉각공정이 행하여지고 있는 동안, 사출장치(402)에서는 스텝 S7에 있어서 스크루를 회전하면서 후퇴시켜서 용융수지의 계량공정을 행한다.

여기서, 「냉각 중 후퇴」를 행하는 경우는, 사출장치(402)가 냉각공정에 있 어서 후퇴하여 노즐터치압은 해제되므로, 후술하는 스텝 S8∼스텝 S11에 있어서의 탈압은 행하여지지 않는다. 또한, 냉각 중 후퇴가 아니라, 계량공정이 종료된 다음 사출장치(402)의 후퇴(「계량 후 후퇴」)를 행하여도 좋다. 또한, 후술하는 스텝 S8∼스텝 S11에 있어서 노즐터치압을 저압으로 하는 「탈압」을 행하는 경우는, 상술한 스텝 S4에 있어서의 지연 카운터 및 스텝 S5의 「냉각 중 후퇴」 또는 「계량 후 후퇴」는 행하여지지 않는다. 본 실시예에서는, 「냉각 중 후퇴」를 행하는 모드와, 「계량 후 후퇴」를 행하는 모드와, 「탈압」만을 행하는 모드 중 어느 하나의 모드를 선택할 수 있다. 또한, 「냉각 중 후퇴」, 「계량 후 후퇴」, 또는 「탈압」을 행하는 타이밍은 각각 타이머의 카운트값에 따라서 설정할 수 있다.

스텝 S6에 있어서, 소정의 카운트를 종료하면, 스텝 S8에 있어서, 스위칭 밸브(438, 448)를 열어 유압실린더(420)의 앞쪽의 유압을 저감시켜서, 노즐터치압을 저압으로 하는 「탈압」을 행한다. 여기서, 저압이란 계량공정에 있어서 배압이 걸린 경우에 용융수지가 노즐(414)과 고정금형(406)의 사이에서 누출되지 않을만한 압력이다. 이때, 스텝 S9에 있어서 압력센서(436)로부터의 검출신호가 소정의 저압을 나타내게 되기까지 스위칭 밸브(438, 448)를 열어 놓든가, 스텝 S10과 같이 설정시간만큼 스위칭 밸브(438, 448)를 열어서 저압으로 할 수 있다.

노즐터치압이 소정의 저압이 되면, 스텝 S11에 있어서 스위칭 밸브(438, 448)를 닫는다. 계속하여, 스텝 S12에 있어서 가동금형(410)을 이동하여 금형을 열어, 금형으로부터 성형품을 취출하여, 이번 성형공정을 종료한다.

이상의 성형공정에 이용되고 있는 노즐터치방법에서는, 압력설정값을 복수 단(段) 설정함으로써, 스위칭 밸브를 닫아 노즐터치압을 고압으로 유지하고, 그 후, 스위칭 밸브를 여는 것에 의하여 노즐터치압을 저감하여, 노즐터치압이 소정의 저압이 된 곳에서 스위칭 밸브를 닫아서 저압을 유지할 수 있다. 따라서, 스위칭 밸브의 조작만으로 노즐터치압을 제어할 수 있어서, 기계적인 이동동작 등이 불필요하여, 간단한 구성으로 노즐터치압을 제어할 수 있다.

또한, 고압의 설정값과 저압의 설정값은, 미리 정하여져 있는 스크루의 사양(仕樣)값을 기초로 산출하여도 좋고, 성형 중에 검출되는 충전압의 검출값이나 배압의 검출값을 기초로 산출하도록 하여도 좋다.

도 11은 상술한 제1 또는 제2 실시예에 의한 가소화 이동장치가 설치된 사출성형기에 있어서 행하여지는 성형공정의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 11에 나타내는 성형공정은 「노즐터치력 터치백 성형공정」이라 하며, 금형을 열 때에 사출장치(402)를 후퇴시켜서 노즐(414)을 고정금형(406)으로부터 일단 분리하는 성형공정이다.

스텝 S1∼스텝 S8까지는, 도 10에 나타내는 「노즐터치력 압력제거 성형공정」과 동일하다. 스텝 S8에 있어서 스위칭 밸브(438, 448)가 열리면, 스텝 S21에 있어서 유압펌프(424)(인덕션 모터(428))가 구동되어(스텝 S1과는 반대로 구동), 유압실린더(420)의 앞쪽의 작동유는 유압펌프(424)에 의하여 유압실린더(420)의 뒷쪽으로 이송된다. 이로써, 스텝 S22에 있어서 사출장치(402)가 후퇴하여, 노즐(414)은 고정금형(406)으로부터 이격된다. 스텝 S22에 있어서의 사출장치의 후퇴는, 상술한 「계량 후 후퇴」에 상당한다. 그 후, 스텝 S12에 있어서 가동금형(410)을 이 동시켜서 금형을 열고, 금형으로부터 성형품을 취출(꺼냄)하여, 이번 성형공정을 종료한다.

이상의 성형공정에 이용되고 있는 노즐터치방법에서는, 스위칭 밸브를 닫아서 노즐터치압을 고압으로 유지하고, 그 후, 금형을 열기 전에 스위칭 밸브를 열어서 유압펌프를 역전시킴으로써 사출장치를 후퇴시켜서 노즐터치를 해제한다. 따라서, 스위칭 밸브의 조작과 유압펌프의 조작만으로 노즐터치압을 제어할 수 있어서, 기계적인 이동동작 등이 불필요하여, 간단한 구성으로 노즐터치를 제어할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제3 실시예에 대하여 도 12를참조하면서 설명한다. 도 12는 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제3 실시예의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 다만, 도 12에 있어서, 도 8에 나타내는 구성부품과 동등한 부품에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

도 12에 나타내는 가소화 이동장치는, 사출장치(402)를 이동하기 위한 이동기구로서, 액압 액츄에이터로서의 유압실린더(420)와, 유압실린더(420)에 작동매체인 작동유를 공급하는 유압회로(422C)와, 작동유의 유압(작동유체의 액압)을 발생하는 액압원으로서의 양방향 회전 가능한 유압펌프(424)와, 유압펌프(424)를 제어하는 제어장치(426)를 가진다. 유압펌프(424)는, 본 실시예에서는 역회전 가능하며 또한 회전속도제어 가능한 전동기로서의 서보모터(428A)에 의하여 구동된다.

유압실린더(420)의 샤프트(420a) 선단은 고정플래튼(408)에 고정되어 있고, 유압실린더(420)의 뒷쪽에 유압펌프(424)에 의하여 압력이 가하여진 작동유를 유압 배관인 통로(430)(제1 작동유 통로)를 통하여 공급함으로써, 사출장치(402) 전체는 고정플래튼(408)(즉 금형)을 향하여 이동한다(이 방향을 전방이라 함). 한편, 유압실린더(420)의 앞쪽에 유압펌프(424)에 의하여 압력이 가하여진 작동유를 통로(432)(제2 작동유 통로)를 통하여 공급함으로써, 사출장치(402) 전체는 고정플래튼(408)(즉 금형)으로부터 이격되는 방향으로 이동한다(이 방향을 후방이라 함).

통로(430)는 유압펌프(424)의 한쪽의 흡입토출구(424a)(제1 흡입토출구)에 접속되고, 통로(432)는 유압펌프(424)의 또 한쪽의 흡입토출구(424b)(제2 흡입토출구)에 접속된다. 유압펌프(424)는, 서보모터(428A)의 회전방향을 스위칭함으로써, 흡입토출구(424a, 424b) 중의 어느 한쪽으로부터 작동유를 흡입하여 다른쪽으로부터 토출하여 유압을 발생시킬 수 있다. 서보모터(428A)의 회전속도 및 회전방향은 제어장치(426)에 의하여 제어된다. 다만, 유압펌프(424)는 탱크(434)로부터 작동유를 흡인하여 토출구(424a, 424b) 중의 어느 한쪽으로부터 작동유를 토출할 수도 있다.

또한, 통로(430)는 유압실린더(420)의 앞쪽 오일챔버(420b)에 접속되고, 통로(432)는 유압실린더(420)의 뒷쪽 오일챔버(420c)에 접속된다. 여기서, 앞쪽 오일챔버(420b) 내를 샤프트(420a)가 관통하고 있으므로, 앞쪽 오일챔버(420b)의 단면적은 뒷쪽 오일챔버(420c)의 단면적보다 작다. 그러나, 노즐터치력을 발생할 때에, 작동유가 공급되는 측을 앞쪽으로 함으로써, 사출장치(402) 상에 유압실린더(420)를 배치할 수 있어서, 성형기를 콤팩트하게 할 수 있다.

유압실린더(420)의 앞쪽에 작동유를 공급하는 통로(430)의 도중에는, 압력센 서(436)가 설치된다. 압력센서(436)는 통로(430)의 유압을 검출하여, 검출신호를 제어장치(426)에 송신한다. 압력센서(436)는 유압실린더(420)의 근방의 통로(430)에 설치되어 있어서, 압력센서(436)에 의하여 검출한 유압은 유압실린더(420) 내의 유압과 거의 같다. 따라서, 제어장치(426)는 압력센서(436)로부터의 검출신호에 의하여 유압실린더(420) 내의 유압을 인식할 수 있다. 유압실린더(420)의 앞쪽의 유압에 의하여, 사출장치(402)를 전방으로 이동하여 노즐(414)을 가압부착하는 노즐터치압이 발생하므로, 압력센서(436)의 검출신호는 노즐터치압을 나타내는 신호이기도 하다.

유압펌프(424)가 작동하여 작동유가 흡입토출구(424a)로부터 토출되어서 유압실린더(420)의 앞쪽에 공급되면, 사출장치(402)는 전방으로 이동한다. 사출장치의 노즐(414)이 고정플래튼(408) 또는 고정금형(406)에 맞닿는다(노즐터치). 노즐터치가 행하여진 다음 계속하여 작동유가 유압실린더(420)의 앞쪽에 공급되면, 유압실린더(420) 내의 앞쪽의 유압은 상승하고, 이로써 노즐터치압은 상승한다. 노즐터치압이 원하는 고압이 된 시점에서, 즉, 압력센서(436)의 검출신호가 소정의 레벨이 된 시점에서, 제어장치(426)는 유압실린더(420) 내의 압력이 원하는 고압으로 일정하게 되도록 서보모터(428A)의 회전을 제어하여 유압펌프(424)의 출력을 제어한다. 이로써, 유압실린더(420)의 앞쪽에는 유압이 유지되고, 노즐터치압도 원하는 압력인 채로 유지된다.

다만, 상술한 압력센서(436)는 유압실린더(420) 내의 압력을 노즐터치압으로서 검출하지만, 노즐터치압을 검출하는 것이라면, 예컨대 로드셀과 같은 다른 센서 를 이용하여도 좋다.

노즐터치압을 고압으로 유지한 후, 노즐터치압을 저감할 때에는, 서보모터(428A)를 역회전시켜서 유압펌프(424)를 역회전함으로써, 유압실린더(420) 내의 앞쪽의 작동유는 유압펌프(424)의 흡입토출구(424a)에 유입하여, 흡입토출구(424b)로부터 통로(432)에 토출되어, 유압실린더(420)의 뒷쪽에 공급된다. 이로써, 유압실린더(420)의 앞쪽의 압력이 저감되어, 노즐터치압은 저감된다. 노즐터치압이 소정의 저압이 된 시점에서 서보모터(428A)의 회전속도를 제어함으로써, 저압의 노즐터치압을 유지할 수 있다.

또한, 유압실린더(420)의 앞쪽에 작동유가 공급되어서 유압실린더(420)가 작동할 때에는, 유압실린더(420)의 뒷쪽의 작동유는 통로(432)를 흘러서 흡입토출구(424b)로부터 유압펌프(424)에 흡인되어, 흡입토출구(424a)로부터 통로(430)에 토출되어, 유압실린더(420)의 앞쪽에 공급된다.

사출장치(402)를 후퇴시킬 때에는, 서보모터(428A)의 회전을 반대방향으로 하여, 유압펌프(424)의 흡입토출구(424b)로부터 작동유를 토출하여 통로(432)를 통하여 유압실린더(420)의 뒷쪽에 작동유를 공급한다.

여기서, 본 실시예에서는 통로(430)와 통로(432)의 사이에 역류방지 밸브(440, 444)가 설치되어 있고, 2개의 역류방지 밸브(440, 444) 사이의 부분은 드레인 통로(439)에 의하여 탱크(434)에 접속되어 있다. 이 역류방지 밸브(440, 444) 및 드레인 통로(439)는, 유압실린더(420)의 앞쪽과 뒷쪽의 용적의 차이에 기인하는 작동유의 순환량의 과부족을 조정하기 위한 드레인 회로를 형성하고 있다. 예컨대 사출장치(402)를 전진시킬 때에, 배관(430)으로부터 앞쪽 오일챔버(420b)에 작동유가 공급됨과 함께, 뒷쪽 오일챔버(420c)로부터는 작동유가 토출된다. 이 경우, 뒷쪽 오일챔버(420c)의 단면적이 앞쪽 오일챔버(420b)의 단면적보다 크므로, 뒷쪽 오일챔버(420c)로부터 토출되는 작동유의 양은, 앞쪽 오일챔버(420b)에 공급되는 작동유의 양보다 많아진다. 한편, 사출장치(402)를 전진시키기 위하여, 펌프(424)로부터 작동유가 배관(430)에 계속 공급되면, 배관(430) 내의 작동유의 압력이 높아져서, 배관(430) 내의 작동유가 배관(430a)을 타고, 배관(432)의 역류방지 밸브(444)를 열도록 작용한다. 그리고, 역류방지 밸브(444)가 열리면, 뒷쪽 오일챔버(420c)로부터 토출된 작동유가 역류방지 밸브(444), 드레인 통로(439)를 지나서 탱크(434)에 되돌려진다. 따라서, 배관(430) 및 배관(432)의 작동유의 과부족분을 조정할 수 있다.

상술한 유압회로(422C)에서는, 밸브 또는 밸브장치의 수가 적으므로 시스템 구성이 간소화되어 콤팩트하게 된다. 또한, 밸브 동작에 의한 노이즈의 영향이 적다. 또한, 유압회로(422C)는, 유압배관이 간소화되어 있으므로 작동유 누출을 일으킬 우려가 있는 부분이 적어서, 신뢰성이 뛰어나다.

또한, 상술한 유압회로(422C)에서는, 유압실린더(420)의 앞쪽 혹은 뒷쪽의 고압의 작동유는 일단 유압펌프(424)에 흡입된 다음 유압펌프에 의하여 토출된다. 이때, 여분의 작동유만이 탱크(434)에 되돌려진다. 따라서, 고압의 작동유가 직접 탱크에 되돌려지지는 않는다. 고압의 작동유를 직접 탱크(434)에 되돌렸을 경우, 탱크(434) 내의 유면(油面)이 파동을 받아서 작동유에 공기가 혼입될 우려가 있다. 특히 탱크(434)를 작게 했을 경우에는, 공기가 혼입될 가능성이 더욱 높아진다. 그러나, 본 실시예에 있어서의 유압회로(422C)에서는 고압의 작동유가 직접 탱크(434)에 되돌아오지는 않으므로, 이에 기인하는 공기의 혼입을 방지할 수 있다.

또한, 상술한 유압회로(422C)에서는, 유압실린더(420)의 앞쪽으로부터의 작동유를 유압펌프(424)를 통하여 유압실린더(420)의 뒷쪽으로 되돌리고 있다. 여기서, 유압실린더(420)의 앞쪽으로부터의 작동유를 탱크(434)에 되돌린 다음, 유압펌프(424)에서 흡인하여, 유압실린더(420)의 뒷쪽에 공급하는 경우, 압력제거분 만큼의 작동유(유압실린더(420)의 앞쪽의 작동유)를 탱크에 되돌린 다음, 유압펌프에서 흡인하여 토출할 필요가 있어서, 사출장치의 후퇴동작을 개시하기 위하여는 탱크로 작동유가 되돌아가는 것을 기다리지 않으면 안된다. 그러나, 상술한 본 실시예에 의한 유압회로(422C)에서는, 작동유는 유압펌프(424)에 되돌아가서 바로 토출되므로, 바로 후퇴동작을 개시할 수 있어서, 성형의 사이클 시간을 단축할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는 서보모터(428A)에 의하여 구동되는 펌프(424)에 의하여 유압을 발생하고, 압력센서(436)로부터의 검출신호에 근거하여 제어장치(426)에 의하여 서보모터(428A)의 회전속도 및 회전방향을 제어하기만 하면 되는 간단한 구성으로, 노즐터치압을 원하는 압력으로 제어하여 유지할 수 있다.

또한, 유압실린더(420)의 앞쪽과 뒷쪽의 작동유를 유압펌프를 통하여 순환하기만 하면 되므로, 유압펌프(424)의 흡입압은 대기압보다 높은 유압실린더(420)에서의 압력이 되어, 압축비가 저감되므로 효율적으로 유압펌프(424)를 작동시킬 수 있다. 또한, 작동유의 압력을 대기압으로 되돌린 다음(즉 탱크(434)에 되돌린 다 음) 재차 가압할 필요가 없어서, 작동유의 발열도 억제되므로, 작동유의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 유압회로(422C)에는 작동유의 흐름을 제한하도록 하는 조리개는 설치되어 있지 않으므로, 유압실린더(420)의 압력제어의 응답성이 좋아서, 예컨대, 후퇴성형시의 사출장치(402)의 후퇴동작을 신속하게 행할 수 있다. 또한, 작동유의 발열도 억제할 수 있다.

또한, 압력센서(436)의 검출신호에 근거하여 유압펌프(424)의 회전방향을 스위칭하여 작동유의 흐름을 스위칭하므로, 압력 스위치 등을 이용하여 압력을 제어하는 유압제어회로에 비교하면 회로 구성이 간단하게 된다.

또한, 유압 액츄에이터(유압실린더(420))를 이용하고 있으므로, 볼나사와 같이 마모되는 부품은 필요없어서, 작동 수명이 긴 이동기구를 실현할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제4 실시예에 대하여, 도 13을 참조하면서 설명한다. 도 13은 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제4 실시예의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 13에 있어서, 도 8에 나타내는 구성부품과 동등한 부품에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제4 실시예에서는, 상술한 제1 실시예와 기본적인 구성은 동일하지만, 유압회로(422D)에 안전밸브(442, 446)를 설치한 점이 다르다. 안전밸브(442, 446)는 유압이 설정압력이 되면 압력을 개방하여, 유압이 설정압력 이상이 되지 않도록 하는 릴리프 밸브이다. 설정압력(릴리프 압력)은, 유 압회로의 통상의 동작에서는 이루어지지 않을만한 높은 압력으로 설정되며, 안전밸브(442, 446)는, 유압회로가 어떠한 문제로 이상(異常) 고압이 되었을 때에, 유압회로를 보호하는 기능을 한다.

구체적으로는, 안전밸브(442)는 통로(430)의 도중에 접속되어, 통로(430)의 유압이 이상 고압이 되었을 때에 압력을 빠져나가게 하여, 통로(430)의 파손을 방지한다. 마찬가지로, 안전밸브(446)는 통로(432)의 도중에 접속되어, 통로(432)의 유압이 이상 고압이 되었을 때에 압력을 빠져나가게 하여, 통로(432)의 파손을 방지한다.

이상과 같이, 본 실시예에 의하면, 상술한 제3 실시예에서 얻어지는 효과에 더하여, 안전밸브(442, 446)를 설치함으로써, 예컨대 유압펌프(424)가 고장나서 이상 고압이 발생한 경우이더라도, 유압회로(422D)에 있어서 설정압력 이상이 되지 않도록 압력을 빠져나가게 할 수 있어서, 유압회로(422D)의 파손 등을 방지할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제5 실시예에 대하여, 도 14를 참조하면서 설명한다. 도 14는 본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제5 실시예의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 14에 있어서, 도 12 및 도 13에 나타내는 구성부품과 동등한 부품에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 가소화 이동장치의 제5 실시예는, 상술한 제1 실시예와 기본적인 구성은 동일하지만, 유압회로(422E)에 안전밸브(442, 446) 및 스위칭 밸 브(448)를 설치한 점이 다르다. 안전밸브(442, 446)는 상술한 제4 실시예와 마찬가지의 기능을 한다. 스위칭 밸브(448)는, 통상적인 블럭식 스위칭 밸브이어도 좋지만, 도 9에 나타내는 바와 같이 체크 밸브식 스위칭 밸브로 하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는, 통로(430)에 스위칭 밸브(448)를 설치하고, 충전공정 및 보압공정에 있어서 스위칭 밸브(448)를 닫아 놓음으로써, 유압실린더(420)의 앞쪽의 압력을 유지하여 노즐터치압을 고압으로 유지한다. 따라서, 스위칭 밸브(448)가 닫혀 있는 동안은, 유압펌프(424)를 구동하지 않고 정지하든가, 아이들링 구동으로 하여 놓을 수 있다. 이로써, 유압펌프(424)의 구동시간을 저감할 수 있어서, 서보모터(428A)의 소비전력을 저감할 수 있다. 또한, 노즐터치압을 저압으로 유지할 때에도, 스위칭 밸브(448)를 닫고서 유압펌프(424)의 구동을 정지하든가, 아이들링 구동으로 할 수도 있다.

이상과 같이, 본 실시예에 의하면, 상술한 제4 실시예에서 얻어지는 효과에 더하여, 스위칭 밸브(448)를 통로(430)에 설치함으로써, 유압펌프(424)가 구동하고 있는 시간을 단축할 수 있어서, 서보모터(428A)의 소비전력을 저감할 수 있다.

다음으로 상술한 제3 또는 제4 실시예에 의한 가소화 이동장치를 이용한 사출성형기에 의하여 행하여지는 성형공정에 대하여 설명한다.

도 15는 상술한 제3, 제4 실시예에 의한 가소화 이동장치가 설치된 사출성형기에 있어서 행하여지는 성형공정의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 15에 나타내는 성형공정은 「노즐터치력 압력제거 성형공정」이라 하며, 금형을 열 때에 노 즐터치압을 저감하는 성형공정이다. 금형을 열 때에 노즐터치압을 저감하는 것을 「탈압」이라 한다.

우선, 스텝 S1에 있어서, 서보모터(428A)를 구동하여 유압펌프(424)를 작동하여, 사출장치(사출 유닛)(402)를 전진시켜서 노즐터치를 행하고, 노즐터치압을 고압으로 한다. 압력센서(436)의 검출신호에 근거하여 노즐터치압이 원하는 고압이 된 시점에서 서보모터(428A)를 일정한 회전속도로 제어하여, 유압펌프(424)의 출력을 그대로 유지한다. 이로써, 유압실린더(420)의 앞쪽의 유압은 원하는 고압으로 유지되고, 노즐터치압도 고압으로 유지된다. 여기서, 고압이란 충전공정 및 보압공정에 있어서, 용융수지가 노즐(414)과 고정금형(406)의 사이로부터 누출되지 않을만한 접촉압력이다.

노즐터치압이 원하는 고압으로 유지된 채, 스텝 S2에 있어서 충전공정이 행하여져서, 용융된 수지가 사출장치(402)로부터 노즐(414)을 통하여 금형에 주입되어, 충전된다. 충전공정이 종료되면, 스텝 S3에 있어서 보압공정이 행하여져서, 금형에 충전된 수지에 압력이 가하여진 채로 유지된다. 이로써 금형 내 전체에 용융수지가 충전된다.

스텝 S3의 보압공정이 종료되면, 처리는 스텝 S4, 스텝 S5, 스텝 S7로 이행한다. 스텝 S4에서는 냉각공정이 행하여져서, 금형을 냉각함으로써 금형 내의 용융수지를 냉각하여 고화한다. 냉각공정이 개시됨과 동시에 지연 카운트가 개시된다. 지연 카운트가 종료된 시점, 즉 지연시간에 도달하면, 스텝 S5에 있어서 유압펌프(424)를 역전시켜서 구동하여, 사출장치(402)를 후퇴시킨다(「냉각 중 후퇴」). 스텝 S6에서는, 타이머의 카운트가 개시되어, 계속하여 행하여지는 「탈압」을 개시하기까지의 시간을 계측한다. 또한, 금형에 있어서 냉각공정이 행하여지고 있는 동안, 사출장치(402)에서는 스텝 S7에 있어서 스크루(412)를 회전하면서 후퇴시켜서 용융수지의 계량공정을 행한다.

다만, 「냉각 중 후퇴」를 행하는 경우는, 사출장치(402)가 냉각공정에 있어서 후퇴하여 노즐터치는 해제되므로, 후술하는 스텝 S21∼스텝 S22(도 15) 또는 스텝 S31∼스텝 S33(도 16)에 있어서의 탈압은 행하여지지 않는다. 또한, 「냉각 중 후퇴」가 아니라, 계량공정이 종료된 다음 사출장치(402)의 후퇴(「계량 후 후퇴」)를 행하여도 좋다. 또한, 후술하는 스텝 S21∼스텝 S22에 있어서 노즐터치압을 저압으로 하는 「탈압」을 행하는 경우는, 상술한 스텝 S4에 있어서의 지연 카운터 및 스텝 S5의 「냉각 중 후퇴」 또는 「계량 후 후퇴」는 행하여지지 않는다. 본 실시예에서는, 「냉각 중 후퇴」를 행하는 모드와, 「계량 후 후퇴」를 행하는 모드와, 「탈압」만을 행하는 모드 중 어느 하나의 모드를 선택할 수 있다. 또한, 「냉각 중 후퇴」, 「계량 후 후퇴」, 또는 「탈압」을 행하는 타이밍은 각각 타이머의 카운트값에 의하여 설정할 수 있다.

스텝 S6에 있어서, 소정의 카운트를 종료하면, 스텝 S21에 있어서 서보모터(428A)의 회전속도를 저감하여 유압펌프(424)의 출력을 저감한다. 이로써, 유압실린더(420)의 앞쪽의 유압을 저감하여, 노즐터치압을 저압으로 하는 「탈압」을 행한다. 여기서, 저압이란 계량공정에 있어서 배압이 걸린 경우에 용융수지가 노즐(414)과 고정금형(406)의 사이에서 누출되지 않을만한 압력이다. 계속하여, 스텝 S22에 있어서, 노즐터치압을 저압으로 유지하도록 유압펌프(424)의 출력(즉 서보모터(428A)의 출력)을 유지하면서, 가동금형(410)을 이동하여 금형을 열고, 금형으로부터 성형품을 취출하여, 이번 성형공정을 종료한다.

이상의 성형공정에 이용되고 있는 노즐터치방법에서는, 압력설정값을 복수 단(段) 설정함으로써, 유압펌프를 구동하면서 노즐터치압을 고압으로 유지하고, 그 후, 유압펌프의 출력을 저감함으로써 노즐터치압을 저감하여 유지할 수 있다. 따라서, 유압펌프(서보모터)의 조작만으로, 노즐터치압을 제어할 수 있어서, 기계적인 이동동작 등이 불필요하여, 간단한 구성으로 노즐터치압을 제어할 수 있다.

또한, 고압의 설정값과 저압의 설정값은, 미리 정하여져 있는 스크루의 사양(仕樣)값을 기초로 산출하여도 좋고, 성형 중에 형성되는 충전압의 검출값이나 배압의 검출값을 기초로, 산출하도록 하여도 좋다.

도 16은 상술한 제3 또는 제4 실시예에 의한 가소화 이동장치가 설치된 사출성형기에 있어서 행하여지는 성형공정의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 16에 나타내는 성형공정은 「노즐터치력 터치백 성형공정」이라 하며, 금형을 열 때에 사출장치(402)를 후퇴시켜서 노즐(414)을 고정금형(406)으로부터 일시적으로 분리하는 성형공정이다.

스텝 S1∼스텝 S7까지는, 도 15에 나타내는 「노즐터치력 압력제거 성형공정」과 동일하다. 스텝 S6에 있어서 타이머 카운트가 종료되면, 스텝 S31에 있어서 서보모터(428A)의 회전이 스위칭되어서, 유압펌프(424)가 역전된다. 이로써, 유압펌프(424)는, 흡입토출구(424a)로부터 작동유를 흡인하여, 흡입토출구(424b)로부터 토출하는 것이 된다. 이로써, 스텝 S32에 있어서, 작동유는 유압실린더(420)의 앞쪽으로부터 뒷쪽으로 이송되어, 사출장치(402)는 후퇴한다(「계량 후 후퇴」에 상당한다). 사출장치(402)가 후퇴하여 노즐(414)이 고정금형(406)으로부터 이격되면(터치백), 스텝 S33에 있어서 가동금형(410)을 이동하여 금형을 열고, 금형으로부터 성형품을 취출하여, 이번 성형공정을 종료한다.

이상의 성형공정에 이용되고 있는 노즐터치방법에서는, 유압펌프를 구동하면서 노즐터치압을 고압으로 유지하고, 그 후, 유압펌프를 역전함으로써 사출장치를 후퇴시켜서 노즐터치를 해제한다. 따라서, 유압펌프(서보모터)의 조작만으로, 노즐터치압을 제어할 수 있어서, 기계적인 이동동작 등이 불필요하여, 간단한 구성으로 노즐터치를 제어할 수 있다.

다음으로, 상술한 제5 실시예에 의한 가소화 이동장치를 이용한 사출성형기에 의하여 행하여지는 성형공정에 대하여 설명한다.

도 17은 상술한 제5 실시예에 의한 가소화 이동장치가 설치된 사출성형기에 있어서 행하여지는 성형공정의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 17에 나타내는 성형공정은 「노즐터치력 압력제거 성형공정」이라 하며, 금형을 열 때에 노즐터치압을 저감하는 성형공정이다. 금형을 열 때에 노즐터치압을 저감하는 것을 「탈압」이라 한다.

도 17에 나타내는 성형공정은, 도 15에 나타내는 성형공정과 기본적으로 동일하지만, 스위칭 밸브(448)를 닫아서 고압 또는 저압의 노즐터치압을 유지하는 점 이 다르다. 즉, 도 17에 나타내는 성형공정에서는, 스텝 S1에 있어서 노즐터치압이 고압이 된 시점에서, 스위칭 밸브(448)를 닫고, 유압펌프(424)의 구동을 정지한다. 그리고 스텝 S6의 타이머 카운트가 종료되면, 스텝 S41에 있어서 스위칭 밸브(448)를 열어서, 유압실린더(420)의 앞쪽의 압력을 저감하여 「탈압」을 행한다. 유압실린더(420)의 앞쪽의 압력이 소정의 저압이 되면, 스텝 S42에 있어서 재차 스위칭 밸브(448)를 닫아서 저압을 유지한다. 그 후, 스텝 S43에 있어서 탈압상태인 채로 금형을 열어서 성형품을 취출한다.

도 18은 상술한 제5 실시예에 의한 가소화 이동장치가 설치된 사출성형기에 있어서 행하여지는 성형공정의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 18에 나타내는 성형공정은 「노즐터치력 터치백 성형공정」이라 하며, 금형을 열 때에 사출장치(402)를 후퇴시켜서 노즐(414)을 고정금형(406)으로부터 일시적으로 분리하는 성형공정이다.

스텝 S1∼스텝 S7 및 스텝 S41까지는, 도 17에 나타내는 「노즐터치력 압력제거 성형공정」과 동일하다. 스텝 S41에 있어서 스위칭 밸브(448)가 열리면, 스텝 S44에 있어서 유압펌프(424)(서보모터(428A))가 구동되어(스텝 S1과는 반대로 구동), 유압실린더(420)의 앞쪽의 작동유는 유압펌프(424)에 의하여 유압실린더(420)의 뒷쪽으로 이송된다. 이로써, 스텝 S45에 있어서 사출장치(402)가 후퇴하여, 노즐(414)은 고정금형(406)으로부터 이격된다. 그 후, 스텝 S46에 있어서 가동금형(410)을 이동하여 금형을 열고, 금형으로부터 성형품을 취출하여, 이번 성형공정 을 종료한다.

다만, 상술한 실시예에서는 유압실린더를 이용한 예에 대하여 설명하였지만, 압축공기 등으로 구동되는 에어실린더를 유압실린더 대신에 이용하여도 좋다.

본 발명은 상술한 구체적으로 개시된 실시예에 한하지 않고, 본 발명의 범위에서 일탈하지 않고 다양한 변형예, 개량예가 이루어질 수 있다.

본 출원은, 2004년 8월 27에 출원된 일본국 특허출원 2004-248741호, 2004년 8월 27일에 출원된 일본국 특허출원 2004-248742호, 및 2004년 11월 17일에 출원된 일본국 특허출원 2004-333484호에 근거하는 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체 내용은 본 출원에 원용된다.

본 발명은, 가동부를 액압으로 구동하는 액압 액츄에이터를 가지는 사출성형기에 적용 가능하다. 또한, 본 발명은, 전동 사출성형기에 있어서 수지를 용융하면서 금형에 대하여 사출하기 위하여 사출장치를 이동하는 가소화 이동장치를 가지는 전동 사출성형기의 가소화 이동장치 및 그러한 가소화 이동장치에 의하여 행하여지는 노즐터치방법에 적용 가능하다.

Claims (20)

1. 본체 프레임에 대하여 이동 가능하게 구성된 하나의 가동부(可動部)와,

   이 가동부에 고정된 액압(液壓) 액츄에이터와,

   상기 가동부에 고정되고, 발생한 액압을 이 액압 액츄에이터에 공급하는 액압펌프 유닛과,

   상기 가동부에 설치되고, 상기 액압펌프 유닛과 상기 액압 액츄에이터를 접속하는 액압통로를 가지는 사출성형기로서,

   상기 액압 액츄에이터와, 상기 액압펌프 유닛과, 상기 액압통로는, 상기 가동부의 이동에 수반하여 이동하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 액압펌프 유닛은, 전동(電動) 모터와, 이 전동모터에 의하여 구동되는 액압펌프와, 이 액압펌프로부터 토출(吐出)된 작동유체(作動流體)를 저장하는 탱크가 일체가 된 단일(單一)의 유닛인 것을 특징으로 하는 사출성형기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 가동부는 사출장치이며, 상기 액압 액츄에이터는 이 사출장치를 이동하기 위한 이동기구의 구동원인 액압실린더이고, 상기 액압펌프 유닛은 이 사출장치와 일체로 선회(旋回) 가능한 것을 특징으로 하는 사출성형기.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 가동부는 사출장치이며, 이 사출장치는 금형 내에 성형재료를 사출하는 사출부재를 가짐과 함께, 이 사출부재에 대하여 대칭이 되는 위치인 복수 개소(個所)에 장착된 복수의 상기 액압 액츄에이터를 가지는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 가동부는 형체(型締)장치의 가동(可動)플래튼이며, 상기 액압 액츄에이터는 이 가동플래튼에 설치된 이젝터장치의 실린더부이고, 상기 액압펌프 유닛은 이 실린더부에 장착된 것을 특징으로 하는 사출성형기.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 가동부는 금형 내에 성형재료를 사출하는 사출장치이며, 상기 전동모터는 양방향 회전 가능하고,

   상기 액압통로는,

   상기 액압펌프 유닛과 상기 액압 액츄에이터의 사이에 접속되어, 상기 액압펌프 유닛으로부터 토출되는 작동유체를 상기 액압 액츄에이터에 공급하여 상기 사출장치를 상기 금형을 향하는 방향으로 이동하기 위한 제1 작동유체통로와,

   상기 액압펌프 유닛과 상기 액압 액츄에이터의 사이에 접속되어, 상기 액압펌프 유닛으로부터 토출되는 작동유체를 상기 액압 액츄에이터에 공급하여 상기 사출장치를 상기 금형으로부터 이격하는 방향으로 이동하기 위한 제2 작동유체통로를 가짐과 함께,

   상기 제1 작동유체통로에 설치되고, 상기 제1 작동유체통로를 개폐하여 작동유체의 흐름을 제어하는 스위칭 밸브와,

   상기 액압펌프 유닛 및 상기 스위칭 밸브의 동작을 제어하는 제어장치를 가지는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 스위칭 밸브와 상기 액압 액츄에이터 사이의 작동유체의 압력을 검출하여, 검출신호를 상기 제어장치에 공급하는 압력검출기를 더욱 가지고,

   상기 제어장치는, 상기 압력검출기에서 검출한 압력이 입력장치에서 설정된 설정값이 되도록, 이 검출신호에 근거하여 상기 스위칭 밸브의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
8. 청구항 6에 있어서,

   상기 스위칭 밸브는, 상기 액압펌프 유닛으로부터 상기 액압 액츄에이터로 향하는 작동유체의 흐름에 대한 역류방지밸브로서의 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
9. 청구항 2에 있어서,

   상기 가동부는 금형 내에 성형재료를 사출하는 사출장치이며, 상기 전동모터는 서보모터이고,

   상기 액압통로는,

   상기 액압펌프 유닛과 상기 액압 액츄에이터의 사이에 접속되어, 상기 액압펌프 유닛으로부터 토출되는 작동유체를 상기 액압 액츄에이터에 공급하여 상기 사출장치를 상기 금형을 향하는 방향으로 이동하기 위한 제1 작동유체통로와,

   상기 액압펌프 유닛과 상기 액압 액츄에이터의 사이에 접속되어, 상기 액압펌프 유닛으로부터 토출되는 작동유체를 상기 액압 액츄에이터에 공급하여 상기 사출장치를 상기 금형으로부터 이격하는 방향으로 이동하기 위한 제2 작동유체통로를 가짐과 함께,

   상기 사출장치로부터 금형에 인가되는 가압력을 검출하여, 검출신호를 출력하는 압력검출기와,

   이 검출신호에 근거하여 상기 액압펌프 유닛을 구동하는 상기 서보모터의 동작을 제어하는 제어장치를 가지는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 제1 작동유체통로를 개폐하는 스위칭 밸브를 더욱 가지고,

    상기 제어장치는, 상기 검출신호에 근거하여 상기 액압펌프 유닛 및 상기 스위칭 밸브의 동작을 제어하고,

    상기 스위칭 밸브는, 상기 액압펌프 유닛으로부터 상기 액압 액츄에이터로 향하는 작동유체의 흐름에 대한 역류방지밸브로서의 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 제어장치는, 상기 압력검출기가 검출한 가압력이 입력장치에서 설정된 설정값이 되도록, 상기 검출신호에 근거하여 상기 스위칭 밸브의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
12. 청구항 7 또는 청구항 11에 기재된 사출성형기에 이용되는 가소화 이동장치에 있어서,

    상기 액압 액츄에이터 및 상기 제어장치를 포함하고,

    상기 설정값은 적어도 고압설정값, 및, 저압설정값의 2개의 설정값을 포함하는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치.
13. 청구항 12에 있어서,

    상기 제어장치는, 계량공정 완료 후, 혹은 냉각공정 중에, 상기 저압설정값을 이용하여 제어하는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치.
14. 청구항 12에 있어서,

    상기 제어장치는, 충전공정 중에는, 상기 고압설정값을 이용하여 제어하는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치.
15. 청구항 7 또는 청구항 11에 기재된 사출성형기에 이용되는 가소화 이동장치에 있어서,

    상기 액압 액츄에이터 및 상기 제어장치를 포함하고,

    상기 제어장치는, 적어도 스크루의 사양(仕樣)값, 검출된 충전압값, 및 검출된 배압값 중 하나의 값을 기초로, 상기 설정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치.
16. 청구항 6 또는 청구항 10에 기재된 사출성형기에 이용되는 가소화 이동장치에 있어서,

    상기 액압 액츄에이터 및 상기 제어장치를 포함하고,

    상기 제어장치는, 냉각공정 개시로부터 소정의 시간이 경과한 후, 상기 사출장치의 후퇴동작 혹은 노즐터치압의 저압제어 중의 적어도 한쪽의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치.
17. 청구항 6 또는 청구항 10에 기재된 사출성형기에 이용되는 가소화 이동장치에 있어서,

    상기 액압 액츄에이터 및 상기 제어장치를 포함하고,

    상기 제어장치는, 계량공정 개시로부터 소정의 시간이 경과한 후, 상기 사출장치의 후퇴동작 혹은 노즐터치압의 저압제어 중의 적어도 한쪽의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치.
18. 청구항 9에 기재된 사출성형기에 이용되는 가소화 이동장치에 있어서,

    상기 액압펌프 유닛의 상기 서보모터는, 역회전 가능한 서보모터이고,

    상기 액압펌프는, 상기 제1 작동매체통로가 접속되는 제1 흡입토출구와, 상기 제2 작동매체통로가 접속되는 제2 흡입토출구를 가지고,

    상기 서보모터의 회전방향 및 회전속도는 상기 제어장치에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 가소화 이동장치.
19. 본체 프레임에 대하여 이동 가능하게 구성된 하나의 가동부(可動部)와, 이 가동부에 고정된 액압(液壓) 액츄에이터와, 상기 가동부에 고정되고, 발생한 액압을 이 액압 액츄에이터에 공급하는 액압펌프 유닛과, 상기 가동부에 설치되고, 상기 액압펌프 유닛과 상기 액압 액츄에이터를 접속하는 액압통로를 가지고, 상기 액압 액츄에이터와, 상기 액압펌프 유닛과, 상기 액압통로는, 상기 가동부의 이동에 수반하여 이동하도록 구성된 전동 사출성형기의 가소화 이동장치에 있어서 노즐을 금형에 맞닿게 하기 위한 노즐터치방법에 있어서,

    모터를 구동하고,

    이 모터의 구동에 의하여, 상기 액압펌프 유닛으로부터 작동유체를 상기 액압 액츄에이터에 공급하고,

    상기 액압 액츄에이터에 공급된 작동유체의 압력을 압력검출기에 의하여 검출하고,

    이 압력검출기에서 검출된 압력검출값에 근거하여, 작동유체를 상기 액압펌프 유닛으로부터 상기 액압 액츄에이터에 공급하는 작동유체 통로에 설치된 스위칭 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 노즐터치방법.
20. 본체 프레임에 대하여 이동 가능하게 구성된 하나의 가동부(可動部)와, 이 가동부에 고정된 액압(液壓) 액츄에이터와, 상기 가동부에 고정되고, 발생한 액압을 이 액압 액츄에이터에 공급하는 액압펌프 유닛과, 상기 가동부에 설치되고, 상기 액압펌프 유닛과 상기 액압 액츄에이터를 접속하는 액압통로를 가지고, 상기 액압 액츄에이터와, 상기 액압펌프 유닛과, 상기 액압통로는, 상기 가동부의 이동에 수반하여 이동하도록 구성된 전동 사출성형기의 가소화 이동장치에 있어서 노즐을 금형에 맞닿게 하기 위한 노즐터치방법에 있어서,

    서보모터를 구동하고,

    이 서보모터의 구동에 의하여, 상기 액압펌프 유닛으로부터 작동유체를 상기 액압 액츄에이터에 공급하고,

    상기 액압 액츄에이터에 공급된 작동매체의 압력을 압력검출기에 의하여 검출하고,

    이 압력검출기에서 검출된 압력검출값에 근거하여, 이 서보모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 노즐터치방법.

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