KR100874414B1

KR100874414B1 - 성형 시스템에서의 성형 방법

Info

Publication number: KR100874414B1
Application number: KR1020070050932A
Authority: KR
Inventors: 이쿠오 아사이; 미츠히로 마시타; 시즈오 진노
Original assignee: 가부시키가이샤 메이키 세이사쿠쇼
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-12-17
Also published as: JP4176783B2; JP2007320101A; TW200743565A; CN101081533A; KR20070115648A; TWI330125B

Abstract

양호한 특성의 성형품을 고효율로 성형할 수 있는 성형 시스템의 성형 방법을 제공한다.

하나의 사출 장치(7)를 이동시켜 복수의 형 체결 장치에 차례대로 용융 재료를 사출하여 박판상 성형품을 성형하는 성형 시스템(15)에서의 성형 방법으로서, 형 체결 장치의 금형 장치(19)에 용융 재료를 사출한 사출 장치(7)는 사출 공정 직후에 사출 유지 공정을 실행하지 않고 용융 재료를 생성시키는 가소화 공정을 개시함과 아울러 다른 형 체결 장치로 이동 개시하고, 상기 형 체결 장치는 상기 금형 장치(19)의 파팅면을 밀착시키는 형 체결부(30)와는 별도의 압축부(29)에 의해 캐비티(23)의 용적을 감소시켜 상기 캐비티(23)에 사출된 상기 용융 재료를 압축하여 성형한다.

성형, 사출, 용융, 압축, 형 체결 장치, 금형, 가소화 공정, 파팅면, 캐비티.

Description

성형 시스템에서의 성형 방법{MOLDING METHOD IN MOLDING SYSTEM}

도 1은 본 발명의 성형 시스템을 보인 평면도이다.

도 2는 도 1에서의 A-A 화살표에 따른 부분 단면도이다.

도 3은 4개의 형 체결 장치에 차례대로 사출하는 사출 장치가, 단말기인 형 체결 장치로부터 이동 개시할 때의 이동 순서를 보인 설명도이다.

도 4는 6개의 형 체결 장치에 차례대로 사출하는 사출 장치가, 단말기가 아닌 형 체결 장치로부터 이동 개시할 때의 이동 순서를 보인 설명도이다.

<부호의 설명>

1, 2, 3, 4, 5, 6 : 형 체결 장치 7 : 사출 장치

8 : 이동 가대 9 : 금형 반송 장치

10, 14 : 레일 11 : 안내빔

12 : 취출 장치 13 : 가대

15 : 성형 시스템 16 : 고정반

17 : 고정 금형 18 : 가동 금형

19 : 금형 장치 20 : 가동반

21 : 타이바 22 : 실린더

23 : 캐비티 24 : 스프루부

25 : 압축 코어 26 : 피스톤

27 : 실린더 오목부 28 : 램

29 : 압축부 30 : 형 체결부

31 : 노즐 32 : 셧오프 밸브

본 발명은 하나의 사출 장치를 이동시켜 복수의 형 체결 장치에 차례대로 용융 재료를 사출하여 성형품을 성형하는 성형 시스템에서의 성형 방법에 관한 것이다.

이러한 기술 분야에서는 특허 문헌 1이 개시된 바 있다. 특허 문헌 1은 고정 다이 플레이트를 갖는 형 체결 유닛과 사출 유닛으로 이루어지는 사출 성형기에 있어서, 유압 실린더와 보압 실린더로 이루어지는 보압 장치를 상기 사출 유닛에 대향하는 면 측에 설치된 고정 다이 플레이트에 장착하고, 상기 보압 장치의 용융 수지 통로는 상기 고정 다이 플레이트에 설치된 캐비티의 개구부에 연통 가능하게 하고, 상기 용융 수지 통로에는 상기 유압 실린더와 상기 보압 실린더가 대략 직각으로 배치되고, 이 용융 수지 통로의 개구부와 상기 보압 실린더 사이에는 셧오프 밸브가 배치되어 있으며, 상기 사출 유닛의 노즐이 상기 보압 장치의 개구부에 접촉한 후 노즐로부터 용융 수지가 사출되는 것이다.

그러나 특허 문헌 1의 기술에 따르면, 성형품의 사출 유지 압력은 캐비티에 사출되는 용융 수지를 캐비티에 연통되는 통로 부분에서 가압하여 행해지므로 박판상의 성형품에서는 게이트 근방에 응력이 잔류하여 성형품이 일그러지거나 광학 특성이 저하되는 것이다. 또한 이 성형 시스템에서의 성형 공정 중 가소화 공정과 사출 장치의 이동 공정에서는 비교적 많은 시간을 필요로 한다. 따라서 형 체결 장치를 3개 이상 구비한 성형 시스템에서는 상기 가소화 공정 및/또는 사출 장치의 이동 공정에 영향을 받아 성형 사이클 시간을 단축시킬 수 없는 것이다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공고 평 3-74892호 공보

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 양호한 특성의 성형품을 고효율로 성형할 수 있는 성형 시스템의 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 하나의 사출 장치를 이동시켜 복수의 형 체결 장치에 차례대로 용융 재료를 사출하여 박판상 성형품을 성형하는 성형 시스템에서의 성형 방법으로서, 형 체결 장치의 금형 장치에 용융 재료를 사출한 사출 장치는 사출 공정 직후에 사출 유지 공정을 실행하지 않고 용융 재료를 생성시키는 가소화 공정을 개시함과 아울러 다른 형 체결 장치로 이동 개시하고, 상기 형 체결 장치는 상기 금형 장치의 파팅면을 밀착시키는 형 체결부와 별도의 압축부에 의해 캐비티의 용적을 감소시켜 상기 캐비티에 사출된 상기 용융 재료를 압축하여 성형하는 성형 시스템에서의 성형 방법에 관한 것이다.

도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 성형 시스템을 보인 평면도이다. 도 2는 도 1에서의 A-A 화살표에 따른 부분 단면도이다. 도 3은 4개의 형 체결 장치에 차례대로 사출하는 사출 장치가, 단말기인 형 체결 장치로부터 이동 개시할 때의 이동 순서를 보인 설명도이다. 도 4는 6개의 형 체결 장치에 차례대로 사출하는 사출 장치가, 단말기가 아닌 형 체결 장치로부터 이동 개시할 때의 이동 순서를 보인 설명도이다.

성형 시스템(15)은, 나란히 설치한 종형 형 체결 장치(1, 2, 3, 4)와, 형 체결 장치(1, 2, 3, 4)와 평행하게 레일(14, 14)을 올려놓는 가대(13)와, 레일(14, 14) 상을 이동하여 형 체결 장치(1, 2, 3, 4) 각각의 금형 장치(19)에 맞닿아 용융 재료를 사출하는 사출 장치(7)와, 형 체결 장치(1, 2, 3, 4)의 가대(13)와 반대되는 측에 형 체결 장치(1, 2, 3, 4)와 평행하게 부설한 레일(10, 10) 상을 이동하여 형 체결 장치(1, 2, 3, 4)에 금형 장치(19)를 반입 및 반출하는 금형 반송 장치(9)와, 각 금형 장치(19)에서 성형된 성형품을 취출하여 반송하는 취출 장치(12)와, 취출 장치(12)를 형 체결 장치(1, 2, 3, 4)와 평행하게 이동 가능하게 지지하는 안내빔(11)으로 이루어진다. 한편, 형 체결 장치의 배치에 대해서는 직선형으로 예시하였으나, 원호형 또는 원형일 수도 있다. 또한 형 체결 장치의 수는 복수이면 몇 대이어도 좋으나, 실용적으로는 6대까지가 바람직하다. 나아가, 금형 반송 장치(9) 및 취출 장치(12)는 필수적인 것은 아니다.

형 체결 장치(1, 2, 3, 4)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 파팅 사출 방식의 고정 금형(17)과 가동 금형(18)으로 이루어지는 금형 장치(19)를 구비한 종형 유압 식 형 체결 장치이다. 고정반(16)은 고정 금형(17)을 부착하고, 가동반(20)은 가동 금형(18)을 부착한다. 실린더(22)에 상하 이동 가능하게 끼워져 삽입된 램(28)을 후면에 고정 장착한 가동반(20)은 고정반(16)과 실린더(22) 사이에 팽팽하게 설치된 타이바(21)를 삽입 관통하여 상하 이동하여 형 개폐한다.

형 체결부(30)는 실린더(22)와 램(28)으로 이루어지며, 램(28)이 상승하였을 때 고정 금형(17)과 가동 금형(18)의 압축 코어(25) 이외의 부분인 파팅면을 밀착시켜 캐비티(23)를 형성시킨다. 압축부(29)는 램(28)의 가동반(20) 측단면에 천공된 실린더 오목부(27)에 끼워져 삽입된 피스톤(26)으로 이루어진다. 피스톤(26)의 금형 장치(19) 측단면은 캐비티(23)의 하면을 형성하는 압축 코어(25)의 하단면에 맞닿아 압축 코어(25)를 누른다. 한편, 형 체결부(30)와 압축부(29)는 유압 구동식으로 예시하였으나, 토글이나 볼 나사 등에 의한 기계식일 수도 있다.

금형 장치(19)의 파팅면에는 캐비티(23)에 연통되는 스프루부(24)가 오목하게 형성되고, 스프루부(24)의 개구에는 사출 장치(7)의 노즐(31)이 맞닿는다. 사출 장치(7)는 노즐(31)과 스프루부(24)를 통하여 용융 재료를 캐비티(23)에 사출한다. 한편, 본 발명의 실시 형태로서 상기와 같은 파팅 사출을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 고정 금형에서 스프루 부시를 통하여 캐비티에 용융 재료를 유입시키도록 할 수도 있으며, 그에 따라 형 체결 장치를 횡형으로 할 수도 있다.

사출 장치(7)는 횡형 인라인 스크루 방식으로서, 가열통에 끼워 삽입한 스크루를 회전시켜 성형 원료를 가소화하여 용융 재료를 형성하고, 그 스크루를 전진시켜 용융 재료를 노즐(31)로부터 사출한다. 노즐(31)과 가열통 사이에는 셧오프 밸 브(32)가 설치되어 있다. 셧오프 밸브(32)는 사출 장치(7)가 전진하여 노즐(31)이 금형 장치(19)에 맞닿았을 때 개방되어 용융 재료를 통과시키고, 사출 장치(7)가 후퇴하여 노즐(31)이 금형 장치(19)로부터 이격될 때 폐쇄되어 용융 재료의 통과를 저지한다. 사출 장치(7)는 나란히 설치된 형 체결 장치(1, 2, 3, 4)의 방향으로 레일(14) 상을 이동하는 이동 가대(8)의 상면에 이동 가대(8)의 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동 가능하게 올려져 있다.

그런데, 이러한 종류의 성형 시스템은 형 체결 장치를 복수 개 구비하여 그들이 한 대의 사출 장치(7)를 공용하는 형태로서, 복수의 형 체결 장치 중 한 대에서의 사출 공정마다의 시간 간격을 길게 설정할 수 있으므로, 비교적 긴 냉각 공정 시간을 필요로 하는 용적이 큰 성형품을 성형하는 데 적합하다. 그런데, 그러한 용적이 큰 성형품은 그 용융 재료의 가소화에도 긴 시간을 필요로 하게 된다. 따라서 사출 장치(7)가 담당해야 하는 사출 압력 유지 공정을 생략하고, 사출 공정이 종료함과 동시에 가소화 공정을 개시시켜 가소화가 완료되는 시점을 앞당기는 것이다. 그리고, 가소화 공정의 개시 전에 셧오프 밸브(32)를 폐쇄함과 아울러 사출 장치(7)를 후퇴시켜 노즐(31)을 금형 장치(19)로부터 이격시킨 후 사출 장치(7)를 다음으로 사출할 형 체결 장치로 이동시키는 것이다. 따라서, 성형 시스템으로서의 성형 공정은 사출 장치(7)가 다음으로 사출할 형 체결 장치는 형 폐쇄 및 가압 체결하고, 이전의 형 체결 장치에서 이동해 온 사출 장치(7)는 전진시키고, 사출 장치(7)는 용융 재료를 형 체결 장치에 사출하고(사출 공정), 형 체결 장치는 캐비티(23)의 용융 재료를 압축하고(압축 공정), 사출 장치(7)는 가소화하고(가소화 공 정), 사출 장치(7)는 후퇴하고, 사출 장치(7)는 이동하고, 다음으로 사출 장치(7)가 이동해 올 때까지의 형 체결 장치는 성형품을 냉각하고(냉각 공정), 냉각 공정이 종료한 형 체결 장치는 형 개방하고, 취출 장치(12)는 성형품을 취출(취출 공정)하여 각각의 형 체결 장치에서 차례대로 성형이 행해진다.

사출 공정은 압축 코어(25)가 최하강하여 용적이 최대로 된 캐비티(23)에 성형품의 용적에 따라 계량된 용융 재료가 사출 장치(7)로부터 사출되어 행해진다. 계속하여, 압축 공정은 압축부(29)에서 상승 구동되는 피스톤(26)에 의해 압축 코어(25)가 캐비티(23)의 용적을 감소시키도록 상승 구동되어 행해진다. 이 때, 형 체결부(30)는 압축부(29)의 출력보다 큰 힘으로 금형 장치(19)를 압체하고 있으므로 파팅면은 밀착된 상태를 유지하고, 캐비티(23) 내의 용융 재료는 전연(展延) 또는 압력 유지되어 사출 장치(7)에서의 사출 압력 유지 공정이 대행된다. 한편, 압축에 따라 스프루부(24)로부터 역류하는 용융 재료는 가늘게 형성한 스프루부(24) 부분에서 고화되어 저지되는데, 필요에 따라 스프루부(24)에 역류 방지 밸브를 설치할 수도 있다. 그리고, 용융 재료는 압축 코어(25)의 캐비티(23) 면의 전면에서 균등하게 눌려져 사출 성형에서 문제가 되는 게이트 근방의 일그러짐이나 당겨짐 등을 발생시키지 않는 압축 성형에 의해 성형되므로 특히 도광판과 같은 박판상의 광학 성형품의 성형에 효과적이다.

이동중인 사출 장치(7)는 가소화 공정을 계속하다가 다음으로 사출할 형 체결 장치에 도달하여 이동을 정지한다. 그리고, 사출 장치(7)는 형 체결 장치에 사출 가능한 소정 위치에 위치 결정하고 전진 이동하여 노즐(31)이 금형 장치(19)에 맞닿도록 한다. 이 때까지 가소화 공정이 완료되는 것이 바람직한데, 가소화 공정이 완료되지 않았을 때에는 가소화 공정의 완료를 기다렸다가 사출 공정을 개시한다.

사출 장치(7)의 이동은 가소화 공정과 마찬가지로 비교적 많은 시간을 필요로 한다. 특히, 4개 이상의 형 체결 장치를 유단(有端)으로 병설한 성형 시스템(15)에서 인접하는 형 체결 장치로 차례대로 이동하는 방식의 경우, 일측 단말기에서 타측 단말기로 이동할 때의 시간은 인접 형 체결 장치로 이동하는 시간의 3배 이상이 되어 성형 사이클 시간을 연장시킬뿐만 아니라, 성형 사이클마다의 사이클 시간의 커다란 변동에 따른 성형품의 품질 변동을 초래한다.

따라서, 4개 이상의 형 체결 장치에 차례대로 용융 재료를 사출하는 사출 장치(7)의 본 발명의 이동 방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 나란히 설치된 형 체결 장치(1, 2, 3, 4) 중 양 단말의 형 체결 장치(1, 4)의 어느 한 단말기로부터 사출 장치(7)가 용융 재료를 차례대로 형 체결 장치로 사출하기 위하여 이동 개시하는 경우, 다음으로 이동할 형 체결 장치는, 도 3에 예시한 바와 같이, 단말기인 형 체결 장치(1)에서 단말기인 형 체결 장치(4)에 이르는 왕로(Ⅰ, Ⅱ)에서는 사출 장치(7)가 이동하는 방향으로 한 대 건너뛴 형 체결 장치(3) 또는 단말의 형 체결 장치(4)이고, 사출 장치(7)가 단말기인 형 체결 장치(4)에서 단말기인 형 체결 장치(1)로 복귀하는 복귀로(Ⅲ, Ⅳ)에서는 상기 왕로에서 사출하지 않은 바로 근방의 형 체결 장치이다.

나란히 설치된 형 체결 장치(1, 2, 3, 4, 5, 6) 중 양 단말의 형 체결 장 치(1, 6)이외의 임의의 형 체결 장치로부터 사출 장치(7)가 용융 재료를 차례대로 형 체결 장치에 사출하기 위하여 이동 개시하는 경우, 다음으로 이동할 형 체결 장치는, 도 4에 예시한 바와 같이, 임의의 형 체결 장치(3)에서 사출 장치(7)의 이동 방향에 있는 단말기인 형 체결 장치(1)에 이르는 제1 왕로(Ⅰ)와, 단말기인 형 체결 장치(1)에서 임의의 형 체결 장치(3)의 단말기인 형 체결 장치(6) 방향으로 인접하는 형 체결 장치(4)까지의 제1 복귀로(Ⅱ, Ⅲ)의 이 형 체결 장치에서 단말기인 형 체결 장치(6)까지의 제2 왕로(Ⅳ)에서는 사출 장치(7)가 이동하는 방향으로 한 대 건너뛴 형 체결 장치 또는 단말기인 형 체결 장치(1, 6)이고, 상기 제1 복귀로와 단말기인 형 체결 장치(6)에서 임의의 형 체결 장치(3)까지의 제2 복귀로(V, Ⅵ)에서는 상기 제1 왕로 또는 상기 제2 왕로에서 사출하지 않은 바로 근방의 형 체결 장치(2, 5)이다.

사출 장치(7)의 이동을 이와 같이 행함으로써 다음으로 이동할 형 체결 장치까지의 사출 장치(7)의 이동 시간은 인접하는 형 체결 장치로 이동하는 시간의 2배 이내로 되어 성형 사이클 시간은 연장되지 않고 성형 사이클마다의 사이클 시간의 변동은 작아져 성형품의 품질 변동은 문제가 되지 않는다.

한편, 각 형 체결 장치에서 성형하는 성형품의 용적이나 형상이 대략 동일하면 각 형 체결 장치에서의 냉각 공정 시간도 대략 동일해지므로, 냉각이 종료되어 성형품을 금형 장치(19)로부터 취출 가능한 순서는 각 형 체결 장치에 사출 장치(7)가 맞닿는 순서와 같아지게 된다. 따라서, 성형 시스템으로서, 그 제어 장치는 그 순서를 미리 취출 장치(12)에 명령해 놓거나 각 형 체결 장치의 냉각 공정의 종료 시에 취출 장치(12)에 명령함으로써 성형품의 취출 공정을 고효율로 실시할 수 있다.

본 발명은 이상에서 설명한 실시예에 한정되지 않으며, 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경을 부가하여 실시할 수 있다.

본 발명의 성형 시스템의 성형 방법에 따르면, 양호한 특성의 성형품을 고효율로 성형할 수 있다.

Claims

삭제
하나의 사출 장치를 이동시켜 4개 이상의 형 체결 장치에 차례대로 용융 재료를 사출하여 성형품을 성형하는 성형 시스템에서의 성형 방법으로서,

나란히 설치된 상기 형 체결 장치 중 양 단말의 어느 한 단말기로부터의 사출 장치가 용융 재료를 차례대로 형 체결 장치에 사출하기 위하여 이동 개시하는 경우, 다음으로 이동할 형 체결 장치는, 일측 단말기에서 타측 단말기에 이르는 왕로에서는 사출 장치가 이동하는 방향으로 한 대 건너뛴 형 체결 장치 또는 타측 단말기이고, 사출 장치가 상기 타측 단말기에서 상기 일측 단말기로 복귀하는 복귀로에서는 상기 왕로에서 사출하지 않은 바로 근방의 형 체결 장치이고,

나란히 설치된 상기 형 체결 장치 중 양 단말기 이외의 임의의 형 체결 장치 로부터 사출 장치가 용융 재료를 차례대로 형 체결 장치에 사출하기 위하여 이동 개시하는 경우, 다음으로 이동할 형 체결 장치는, 상기 임의의 형 체결 장치에서 사출 장치의 이동 방향으로 일측 단말기에 이르는 제1 왕로와, 상기 일측 단말기에서 상기 임의의 형 체결 장치의 타측 단말기 방향으로 인접하는 형 체결 장치까지의 제1 복귀로의 이 형 체결 장치에서 상기 타측 단말기까지의 제2 왕로에서는 사출 장치가 이동하는 방향으로 한 대 건너뛴 형 체결 장치 또는 단말기이고, 상기 제1 복귀로와 상기 타측 단말기에서 상기 임의의 형 체결 장치까지의 제2 복귀로에서는 상기 제1 왕로 또는 상기 제2 왕로에서 사출하지 않은 바로 근방의 형 체결 장치인 것을 특징으로 하는 성형 시스템에서의 성형 방법.