KR100979667B1 - 도광판 취출 장치 및 도광판 취출 방법 - Google Patents

Abstract

도광판과 스프루를 별개로 꺼낼 수 있는 도광판 취출 장치 및 도광판 취출 방법을 제공함과 아울러, 나아가서는 취출에 소요되는 시간을 단축화할 수 있는 도광판 취출 장치 및 도광판 취출 방법을 제공한다.

사출 성형된 도광판(P)을 금형에서 꺼내는 도광판 취출 장치(23)는, 성형된 도광판(P)을 흡착하는 흡착 유지부(33)와 스프루(P1)를 파지하는 척(30)이 설치되어 있으며, 도광판(P)과 스프루(P1)가 분리된 상태에서 꺼낸다.

사출 성형, 도광판, 취출 장치, 흡착 유지부, 척

Description

도광판 취출 장치 및 도광판 취출 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REMOVING LIGHT GUIDE PLATE}

본 발명은 사출 압축 성형을 포함하는 사출 성형에 의해 성형된 도광판을 금형에서 꺼내는 도광판 취출 장치 및 취출 방법에 관한 것으로서, 특히 휴대 전화 등에 사용되는 대각 치수가 7인치 이하인 도광판의 취출 장치 및 취출 방법에 관한 것이다.

사출 압축 성형을 포함하는 사출 성형에 의해 성형된 도광판의 취출 방법에 관한 것으로서 특허 문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다. 특허 문헌 1은 대형 도광판의 성형에 관한 것으로서, 형개방 후에 도광판을 흡착하여 도광판, 런너 및 스프루를 동시에 꺼내는 것이다. 그러나 도광판과 런너 및 스프루를 후공정에서 별도의 장치 또는 인력에 의해 분리할 필요가 있었다. 또한 특허 문헌 1에 기재된 취출 방법은 상측의 2개의 타이바 사이로부터 도광판을 꺼내어 별도의 올림 위치로 이동시키는 것이므로, 성형 사이클 시간의 단축을 위해서는 문제가 있었다. 더욱이 또한 특허 문헌 1에 있어서는 도광판과 스프루 등이 일체로 된 채의 상태에서 도광판의 부분을 흡착하여 꺼내므로, 스프루를 고정 금형에서 빼내기 위하여 가동 금형에 형성된 오목부(침입부)에 대하여 파고들어간 런너를 포함하는 스프루를 이형하기 위하여 큰 흡착력이 필요하였다. 그리고 성형 직후의 도광판은 온도가 높으므로 도광판을 큰 흡착력에 의해 흡착하여 꺼내면 도광판의 면에 자국이 남아 불량이 되는 경우가 있다는 문제가 있었다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 2003-145593호 공보(청구항 4, 도 2)

본 발명에서는 상기한 문제를 감안하여 도광판과 스프루를 별개로 꺼낼 수 있는 도광판 취출 장치 및 도광판 취출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 나아가서는 도광판의 취출에 소요되는 시간을 단축화할 수 있는 도광판 취출 장치 및 도광판 취출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 청구항 1에 기재된 도광판 취출 장치는, 사출 성형된 도광판을 금형에서 꺼내는 도광판 취출 장치에 있어서, 성형된 도광판을 흡착하는 흡착 유지부와 스프루를 파지하는 척이 설치되며, 도광판과 스프루가 분리된 상태에서 꺼내지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 도광판 취출 장치 및 취출 방법은, 성형된 도광판을 흡착하는 흡착 유지부와 스프루를 파지하는 척이 설치되며, 도광판과 스프루가 분리된 상태에서 꺼내지므로 도광판만을 유지하여 도광판과 스프루를 동시에 꺼내는 것과 비교하여 도광판의 취출로 인한 자국이 져서 불량품이 되는 것이 거의 없어지고, 또한 취출 후에 다른 장치 또는 인력에 의해 도광판과 스프루를 분리할 필요가 없어졌다.

본 발명의 도광판의 사출 압축 성형 금형에 대하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시 형태의 도광판 취출 장치를 가동반측에서 고정반측 을 본 정면도이다. 도 2는 본 실시 형태의 도광판 취출 장치의 측면도이다. 도 3은 본 실시 형태의 도광판 취출 장치의 요부 확대 사시도이다. 도 4는 본 실시 형태에 사용되는 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도이다. 도 5는 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 방법을 도시한 차트 도면이다.

본 실시 형태에 있어서 도광판(P)은 사출 성형 중 한 분야인 사출 압축 성형에 의해 성형된다. 사출 압축 성형은 성형 시작시부터 성형 종료시까지의 동안에 가동 금형과 고정 금형의 거리가 가변하는 것이다. 따라서 형폐쇄 후의 정지 위치에 있어서 용융 수지를 사출 후에 가동 금형을 그대로 전진시켜 압축하는 사출 프레스라 불리는 타입도 사출 압축 성형에 포함되는 것으로 한다. 이들 사출 압축 성형에서는 용융 수지를 비교적 저속·저압으로 사출할 수 있다. 또한 미세한 전사를 양호하게 행할 수 있다는 이점이 있다. 나아가서는 게이트를 절단한 후에 대해서도 사출 압축 성형의 경우에는 캐비티 내의 용융 수지를 압축하여 냉각 고화로 인한 수축에 대응할 수 있다. 이러한 사출 압축 성형은 특히 출광면 등의 면적과 비교하여 판두께가 얇은 도광판의 성형을 행할 때 특히 유리하다.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 사출 압축 성형기(11)는, 스크루가 내장된 가열통(12a)과 노즐(12b)이 구비된 사출 장치(13)와 형체결 장치(14)가 베드(15) 상에 배열 설치되어 있다. 형체결 장치(14)는 베드(15)에 고정되고 고정 금형(16)이 부착되는 고정반(17)과, 베드(15)에 배열 설치된 수압반(18) 사이에 4개의 타이바(19)가 배열 설치되며, 상기 타이바(19)에는 가동 금형(20)이 부착되는 가동반(21)이 이동 가능하게 삽입 통과되어 있다. 또한 수압반(18)에는 형개폐와 형체 결을 행하는 형개폐·형체결 기구인 형체결 실린더(22)가 배열 설치되며, 상기 형 체결 실린더(22)의 램(ram; 22a)이 가동반(21)의 후면에 고정되어 있다. 또한 형개폐·형체결 기구는 서보 모터와 볼 나사 기구를 포함하는 토글 기구일 수도 있다.

다음에 사출 압축 성형기(11)의 사출 압축 성형 금형(51)에서 성형된 도광판(P)을 꺼내는 취출 장치에 대하여 설명한다. 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 취출 장치는, 고정반(17)의 반조작측(조작반과 반대측)의 상면에 고정된 제1 취출 장치(23)와, 반조작측의 베드(15)에 고정된 브래킷(25) 상에 설치된 제2 취출 장치(24)로 이루어진다. 제1 취출 장치(23)는 형개폐 방향으로 회전축(26)이 설치되고, 상기 회전축(26)에는 직교하는 방향으로 암(27)이 고정되어 있다. 회전축(26)은 도시하지 않은 제1 서보 모터와 볼 나사 기구에 의해 축방향(형 개폐 방향)으로 진퇴 이동 가능하게 설치됨과 아울러, 도시하지 않은 제2 서보 모터에 의해 축이 회전 구동되어, 고속 작동 및 급정지를 정밀하게 행하는 것이 가능하게 되어 있다. 따라서 제1 취출 장치(23)는 스윙 암식 취출 장치라 불리고 있다. 가동 금형(20)에서 도광판(P) 등을 직접 꺼내는 제1 취출 장치(23)의 암(27)은 소정 두께를 가지며, 회전축(26)에 가까운 측으로부터 회전축(26)에 직각 방향으로 설치된 제1 부재(27a)와, 상기 제1 부재(27a)에 대하여 경사 방향으로 연속 설치되는 제2 부재(27b)와, 상기 제2 부재(27b)에 대하여 연속 설치되어 제1 부재(27a)와 대략 직각 방향으로 설치되는 제3 부재(27c)가 일체로 된 대략 L자형의 암 부재로 이루어진다. 그리고 상기 제3 부재(27c)의 부분이 가동 금형(20)의 캐비티 형성면 근방 을 향하여 내측으로 굴곡되어 있다. 또한 암(27)의 형상은 타이바(19)나 안전 도어 등에 간섭하지 않는 한 2변으로 이루어지는 직각 형상, 원호 형상 등의 다른 형상일 수도 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제1 취출 장치(23)의 암(27)의 제3 부재(27c)는 고정 금형측의 면과 가동 금형측의 면을 갖는 판형을 이루고 있으며, 그 선단측에는 기부측을 향하여 V홈(28)이 형성되고, V홈(28)의 양측은 분기 가지부(29a, 29b)가 형성되어 있다. 그리고 상기 V홈(28)의 내측 공간부에는 척(30)이 배열 설치되어 있다. 척(30)은 상기 분기 가지부(29a, 29b)의 접합 부분보다 기부측의 고정 금형측의 면에 배열 설치된 전자석식의 작동 장치(30a)에 의해 2개의 척 부재가 개폐 작동하여 스프루(P1)를 파지 또는 해방한다. 또한 상기 분기 가지부(29a, 29b)의 접합 부분 근방의 가동 금형측의 면에는 반사형의 검출 센서(31)가 배열 설치되어 있다. 상기 검출 센서(31)는 스프루(P1)가 검출되어 파지되었는지 여부를 검출하며, 스프루(P1)가 정상적으로 파지되어 있지 않은 경우에 형개폐·형체결 기구의 작동을 정지한다.

또한 암(27)의 제3 부재(27c)에 대하여 직각 방향으로는 부착판(32)이 배열 설치되어 있다. 그리고 상기 부착판(32)의 가동 금형(20) 측의 면에는 가동 금형(20) 측을 향하여 각각 부착판(32)의 상부 2곳, 하부 2곳에 도광판(P)을 흡착하기 위한 흡착 유지부(33)가 고정되어 있다. 흡착 유지부(33)는 컵부(34), 상기 컵부(34)를 부착판(32)에 부착하는 권선형의 스프링부(35) 및 배관(36) 등을 구비하고 있다. 컵부(34)는 특히 내열성이 뛰어난 엘라스토머가 바람직하며, 다공질 실 리콘 고무나 다공질 불소 고무가 사용된다. 그리고 컵부(34)는 직경 8∼16mm의 흡착면(34a)을 가지며 두께 5mm 정도의 원반부(34b)와, 그 후방의 V홈형의 잘록부( 34c)와, 나아가 그 후방의 기부(34d)로 이루어져 있다. 그리고 상기 기부(34d)가 권선형의 스프링부(35)에 고정 장착되고 상기 스프링부(35)의 나머지 한쪽은 부착판(32)에 고정되어 있다. 흡착면(34a)은 중심에 직경 1mm 정도의 흡인 구멍(34e)이 형성됨과 아울러 주위는 평면으로 되어 있다. 그리고 상기 흡인 구멍(34e)은 컵부(34)의 내부를 관통하여 굴곡성을 갖는 수지로 이루어지는 배관(36)이 연속 설치되어 있다. 상기 배관(36)은 상기 스프링부(35)의 내부를 지나 암(27)에 고정되어 연장 설치되며, 도시하지 않은 버큠 장치에 접속되어 있다.

또한 사출 압축 성형기(11)의 반조작반 측의 베드(15) 측면에 고정된 브래킷(25) 상에 설치된 제2 취출 장치(24)는 사출 압축 성형기(11)의 형개폐 방향과 평행하게 회전 구동 가능하게 배열 설치된 제1 회전축(37)과, 상기 제1 회전축(37)에 대하여 직각 방향으로 고정된 고정축(38)에 대하여 회전 구동 가능하게 배열 설치된 제2 회전축(39)이 설치된 2축식의 이재 로봇이다. 또한 상기 제1 회전축(37), 제2 회전축(39)은 각각 모두 도시하지 않은 제3 서보 모터 및 제4 서보 모터에 의해 회전 구동되며, 모두 고속 작동 및 급정지를 정밀하게 행하는 것이 가능하게 되어 있다.

그리고 제2 회전축(39)의 선단에는 암(40)이 고정되어 있다. 암(40)은 소정 두께를 가지며, 상기 제2 회전축(39)에 가까운 측부터 순서대로 상기 제2 회전축(39)과 동축으로 설치된 제1 부재(40a)와 상기 제1 부재(40a)에 대하여 소정 각 도(본 실시 형태에서는 직립 방향에 대하여 사출 압축 성형기 측을 향하여 약 60°의 각도) 경사져서 연속 설치된 제2 부재(40b)로 이루어진다. 그리고 제2 취출 장치(24)는 제1 취출 장치(23)의 건넴(delivery) 위치(해방 위치)(A2)의 흡착 유지부(33)의 정렬 방향과, 제2 취출 장치(24)의 건넴 위치(대기 위치)(B1)의 제2 부재(40b)의 방향이 일치하여 정지 가능하게 되어 있다.

그리고 암(40)의 제2 부재(40b)의 고정 금형(16)측의 면에는 흡착 유지부(41)가 상기 제1 취출 장치(23)와 동일한 간격으로 배열 설치되어 있다. 제2 취출 장치(24)의 흡착 유지부(41)는 고무제 패드를 구비한 흡착 컵이며, 흡착 유지부(41)의 암(40)에의 부착 방법은 스프링을 통하여 암(40)에 부착되고, 도시하지 않은 가요성을 갖는 수지 배관이 상기 컵의 흡인 구멍에 접속되어 있다. 또한 상기 수지 배관이 스프링의 내부를 통하여 암(40)에 고정되고, 도시하지 않은 버큠 장치에 연속 설치되어 있는 점은 제1 취출 장치(23)와 동일하다.

상기 제2 취출 장치(24)를 사이에 두고 사출 압축 성형기(11)와 반대측(더욱더 반조작측)의 바닥면에는 상기 제2 취출 장치(24)의 제1 회전축(37)보다 낮은 위치에 벨트 컨베이어(42)가 배열 설치되어 있다. 벨트 컨베이어(42)는 일반적인 것으로서, 도시하지 않은 모터에 의해 소정 폭의 고무 벨트(43)가 간헐 구동되도록 되어 있다.

또한 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 사출 압축 성형기(11)의 반조작반 측의 베드(15)측면의 제2 취출 장치(24)의 사출 장치(13) 측에는 상방이 개구된 깔때기형의 슈터(44)가 배열 설치되어 있다. 슈터(44)는 제1 취출 장치(23)가 스프 루(P1)를 해방하였을 때 그 스프루(P1)를 수집하기 위한 수납 부재로서 제1 취출 장치(23)의 건넴 위치(해방 위치)(A2)의 하방에 배열 설치되어 있다. 그리고 도 1, 도 2에서는 슈터(44)의 하방의 관(45)은 도중부터 생략 기재되어 있는데, 도시하지 않은 수집 상자에 스프루(P1)가 낙하되도록 할 수도 있다. 스프루(P1)에 대해서는 공기 반송하여 사출 장치의 투입구로부터 투입하여 리사이클 사용하도록 할 수도 있다. 또한 이들 취출 장치(23, 24)의 이동 영역이나 가동 금형(20)의 이동 영역에 대해서는 안전 도어나 방호책이 이루어져 있으나 도면에서는 생략한다.

다음에 도 4에 의해 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형(51)에 대하여 설명한다. 사출 압축 성형 금형(51)은 제1 금형인 가동 금형(20)과 제2 금형인 고정 금형(16)으로 이루어지며, 형합체된 두 금형(20, 16) 사이에는 사출 압축 성형 또는 사출 프레스에 사용되도록 용적 및 두께가 가변인 캐비티(C1, C2)가 형성되도록 되어 있다. 가동 금형(20)은 금형 본체부(52)와 코어부(53)와 가동틀부(54) 등이 설치되어 있다. 금형 본체부(52)에 대하여 코어부(53)는 고정 장착되며, 그 주위의 가동틀부(54)는 스프링(54a)에 의해 금형 본체부(52)에 부착되어 있다. 따라서 가동 금형(20)에서는 코어부(53)와 가동틀부(54)가 형개폐 방향으로 상대적으로 위치 변경 가능하게 되어 있다. 그리고 코어부(53)에는 2개의 캐비티 형성 블록(55, 55)이 고정되고, 캐비티 형성 블록(55, 55)에는 각각 캐비티 형성면(55a, 55a)이 형성되어 있다.

그리고 금형 본체부(52) 및 코어부(53)의 중앙부의 고정 금형(16)의 스프루 부시(64)에 대향하는 위치에는 도시하지 않은 구동 장치에 의해 전진되고 스프링에 의해 후퇴하는 이젝터 장치의 밀어내기 핀(56)이 배열 설치되어 있다. 그리고 상기 밀어내기 핀(56)의 선단면에는 스프루(P1)를 가동 금형(20) 측으로 빼내기 위한 침입부(56a)가 설치되어 있다. 또한 상기 침입부(56a)로부터 각 캐비티 형성면(55a)을 향하여 각각 런너(P2)를 형성하는 런너 형성면(57)이 형성되어 있다. 또한 가동 금형(20)에는 도시하지 않은 구동 장치에 의해 전진되며, 스프링에 의해 후퇴되는 게이트 커터(58)가 캐비티 형성 블록(55)에 인접하여 배열 설치되어 있다. 그리고 게이트 커터(58)가 전진되었을 때에는 고정 금형(16)의 고정 게이트 커터(65)와 교착됨으로써 게이트(P3)가 절단 가능하게 설치되어 있다. 또한 가동 금형(20) 내에는 캐비티 형성면(55a)을 냉각하는 캐비티용 냉각 매체 유로(59)와, 런너 형성면(57)이나 밀어내기 핀(56) 등을 냉각하는 냉각 매체 유로(60)의 2계통의 유로가 설치되어 있다.

또한 제2 금형인 고정 금형(16)은 금형 본체부(61), 캐비티 형성면(62a)이 형성된 캐비티 형성 블록(62), 인서트 블록(63), 스프루 부시(64), 고정 게이트 커터(65), 맞닿음 블록(66) 등으로 구성되어 있다. 스프루 부시(64)는 노즐(12b)로부터 용융 수지를 사출할 때의 통로이며, 인서트 블록(63)의 표면은 런너 형성면(67)을 형성하고 있다. 고정 게이트 커터(65)는 캐비티 형성 블록(62)에 인접하여 게이트 커터(58)와 끼워맞춤되도록 배열 설치되어 있다. 또한 고정 금형(16) 내에는 캐비티 형성면(62a)을 냉각하는 캐비티용 냉각 매체 유로(69)와, 런너 형성면(67)이나 스프루 부시(64) 등을 냉각하는 스프루용 냉각 매체 유로(70)의 2계통의 유로가 설치되어 있다. 또한 본 실시 형태에서는 사출 압축 성형 금형(51)에 세로 방향으로 2개의 캐비티(C1, C2)가 배열 설치되어 있으나, 수평 방향으로 2개의 캐비티가 형성되는 것일 수도 있고, 나아가서는 캐비티의 수는 하나 또는 4개 등 복수일 수도 있다. 그리고 상기 캐비티의 수, 배치에 대응하여 취출 장치의 흡착 유지부의 수 및 배치가 이루어진다.

다음에 도 5의 차트 도면에 의해 본 실시 형태의 사출 압축 성형기(11)에 의한 도광판(P)의 사출 압축 성형 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는 대각 치수 3인치, 판두께 0.4mm의 도광판(P)을 4.4초의 성형 사이클 시간으로 성형하였다. 그 내역은 형개방 시간 0.5초, 취출 시간 0.4초, 형폐쇄 시간 0.5초이며, 형개방 시작으로부터 도광판(P)의 취출을 거쳐 형폐쇄 완료까지의 시간을 1.4초로 행하였다. 또한 이 형개방 시작부터 도광판(P)의 취출을 거쳐 형폐쇄 완료까지의 시간은 2.2초 이내(0.75∼2.2초)로 하는 것이 바람직하고, 나아가서는 1.5초 이내(0.75∼1.5초)로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한 형폐쇄 완료부터 사출을 거쳐 형개방 시작까지의 시간은 3.0초이며, 그 내역은 증압 시간 0.1초, 사출 시간 0.05초, 보압 시간 0.45초, 냉각 시간 2.4초(실질적으로 냉각은 사출 시작부터 시작되었음)로 되어 있다. 그러나 이 형폐쇄 완료부터 사출을 거쳐 형개방 시작까지의 시간은 도광판의 형상(면적, 판두께, 전사면 형상)에 따라 2.5∼9초로 다르며, 성형 사이클 시간을 보다 단축하기 위해서는 6초 이내(2.5∼6.0초)로 하는 것이 바람직하고, 나아아가서는 4초 이내(2.5∼4.0초)로 하는 것이 보다 바람직하다. 따라서 본 실시 형태에서는 가동 금형(20)의 캐비티 형성면(55a)을 냉각하는 캐비티용 냉각 매체 유로(59), 런너 형성면(57) 근방 및 밀어내기 핀(56)을 냉각하는 냉 각 매체 유로(60) 등의 각 계통에 온도 조절기에 의해 성형되는 수지인 폴리카보네이트의 유리 전이 온도(Tg)보다 30∼70℃ 낮은, 80∼120℃ 정도로 온도 제어된 냉각 매체(냉각수)를 흘리고 있다.

형개폐·형체결 기구인 형체결 실린더(22)가 작동되어 고정반(17)에 부착된 고정 금형(16)에 대하여 가동반(21)에 부착된 가동 금형(20)을 맞닿게 함으로써 형폐쇄가 행해지고, 다음에 형체결력을 상승시켜 형체결을 행한다. 그럼으로써 스프링(54a)의 탄발력을 이겨 가동 금형(20)의 금형 본체부(52)와 가동틀부(54)가 맞닿게 되고, 코어부(53)에 대하여 가동틀부(54)가 최후퇴한 위치로 된다. 그리고 고정 금형(16)과 가동 금형(20)과의 사이에는 두께 가변의 게이트(P3)를 포함하는 런너(P2) 및 상기 게이트(P3)에 접속된 두께 가변의 캐비티(C1, C2)가 형성된다.

다음에, 소정의 지연 시간이 경과하면, 도시하지 않은 사출 장치(13)의 노즐(12b)로부터 스프루 부시(64)를 통하여 용융 수지를 사출한다. 가동반(21) 및 가동 금형(20)의 코어부(53) 등은 사출시의 압력에 의해 다시 후퇴된다.

그리고 사출 장치(13)의 스크루 위치가 소정의 보압 전환 위치에 도달하면, 사출 제어에서 보압 제어로 전환된다. 보압 제어로 전환된 후에도 형체결 실린더(22)에 의해 형체결이 행해진다. 형체결력은 적절한 패턴에 의해 승강된다. 본 실시 형태에서는 형체결력의 저하와 대략 동시에 도시하지 않은 구동 장치에 의해 게이트 커터(58)를 전진시켜 게이트(P3)의 절단을 행한다. 이 때, 가동 금형(20)의 게이트 커터(58)와 고정 금형(16)의 고정 게이트 커터(65)가 교착되어 게이트(P3)의 절단이 행해진다. 또한 게이트 커트시에 게이트(P3)의 용융 수지는 완전 히 고화된 상태가 아님은 말할 필요도 없다.

그리고 게이트 커터(58)에 의해 게이트(P3)의 절단이 행해진 후에는 게이트 커터(58)는 전진 위치에 유지된다. 그럼으로써 사출 장치(13) 측으로부터 캐비티(C1, C2) 내의 용융 수지로는 완전히 보압이 미치지 않게 되는데, 형체결 실린더(22)의 구동에 의해 가동 금형(20)이 전진됨으로써 캐비티(C1, C2) 내의 용융 수지의 압축을 행할 수 있으므로 냉각에 의한 수축이 있어도 싱크 마크(sink mark)가 발생하지 않아 양호한 전사 성형을 할 수 있다. 그리고 냉각 시간의 종료전부터 가동 금형(20)의 가동틀부(54)와 캐비티 형성 블록(55) 사이의 에어 통로, 고정 금형(16)의 캐비티 형성 블록(62)과 맞닿음 블록(66)과의 사이의 에어 통로 등으로부터 캐비티(C1, C2)로 이형용 에어의 공급(에어 블로)을 시작한다. 다음에 형체결 실린더(22)를 작동시켜 압력 빼기, 형개방을 순서대로 행한다. 그리고 보압 완료로부터 형개방 시작(압력 빼기 포함)까지의 냉각 시간은 본 실시 형태에서는 2.4초이다.

다음에 형체결 실린더(22)를 작동시키고 가동반(21) 및 가동 금형(20)을 이동시켜 형개방을 행한다. 형개방이 시작되었을 때, 가동 금형(20)의 밀어내기 핀(56) 선단의 침입부(56a)에 런너(P2)를 포함하는 스프루(P1)가 처박혀 있으므로, 스프루(P1)는 고정 금형(16)의 스프루 부시(64)로부터 뽑혀 제거된다. 또한 도광판(P)에 대해서도 오목형으로 된 금형 형상으로부터 가동 금형(20)의 캐비티 형성면(55a)에 유지된 채 형개방이 행해진다. 따라서 게이트 커트된 런너(P2)를 포함하는 스프루(P1)와 도광판(P)은 모두 가동 금형(20)에 분리된 상태에서 유지되고 형개방 방향으로 이동된다. 그리고 형개방과 동시에 고정 금형(16)에서는 이형용 에어의 분출이 정지된다. 본 실시 형태에서는 가동 금형(20)의 형개방 시작부터 형개방 완료까지는 0.5초로 행해지는데, 이 형개방 시간은 0.3∼0.6초의 사이에서 변경 가능하다.

그리고 형개방 완료에 의해 발신된 형개방 완료 신호를 받아 제1 취출 장치(23)의 회전축(26)이 도 1에 있어서 반 시계 방향으로 회전되고, 암(27)과 흡착 유지부(33) 등이 대기 위치(A3)에서 형개방된 가동 금형(20) 근방의 도광판(P)과 대향하는 위치로 이동되어 정지된다. 다음에 상기 회전축(26)이 형개방 방향으로 15∼30mm 이동하여 암(27)과 흡착 유지부(33) 등이 유지 위치(A1)로 이동된다. 그럼으로써 흡착 유지부(33)의 컵부(34)의 흡착면(34a)이 도광판(P)의 고정 금형(16)의 캐비티 형성면(62a)에 의해 전사 성형된 반사면에 각각 맞닿는다. 또한 제1 취출 장치(23)의 흡착 유지부(33)에의 에어 흡인은 상기 취출 장치(23)의 작동 시작과 동시에 작동되고 있으므로, 상기 흡착면(34a)의 맞닿음과 동시에 흡착이 행해진다. 그 때의 흡인력은 -50∼-120kpa 정도이며 성형 직후의 도광판(P)에 자국이 생기지 않도록 비교적 약한 흡인력으로 되어 있다. 나아가서는 본 실시 형태에서는 성형 사이클 시간이 4.4초로 짧으므로 컵부(34)는 성형된 도광판(P)의 열이 전달되어 일정 이상의 온도로 되어 있다. 따라서 그 점도 도광판(P)에 자국이 생기지 않는 요소가 된다.

또한 제1 취출 장치(23)가 유지 위치(A1)로 이동되고, 검출 센서(31)에 의해 스프루(P1)가 검출되면, 전자석식의 작동 장치에 의해 척(30)이 폐쇄되고, 런 너(P2)를 포함하는 스프루(P1)가 척(30)에 유지된다. 흡착 유지부(33)에 의한 도광판(P)의 흡착과 척(30)에 의한 런너(P2)를 포함하는 스프루(P1)의 파지가 행해지면, 제1 취출 장치(23)의 회전축(26) 및 암(27)은 다시 형개방 방향으로 약간 이동하고, 캐비티 형성면(55a)으로부터 도광판(P)을 이형함과 아울러, 밀어내기 핀(56) 선단의 침입부(56a)로부터 런너(P2)를 포함하는 스프루(P1)를 제거한다. 가동 금형(20)에서의 이형용 에어의 공급은 상기 제1 취출 장치(23)에 의한 도광판(P) 및 런너(P2)를 포함하는 스프루(P1)의 이형 동안에도 행해져, 도광판(P) 등의 이형을 보조한다.

다음에 제1 취출 장치(23)의 회전축(26)이 도 1에 있어서 시계 방향으로 회전되고, 2점 쇄선으로 나타낸 위치(제1 취출 장치(23)와 제2 취출 장치(24)가 도 1에 있어서 중첩되는 위치)로 암(27)이 요동되면 회전축(26)은 회전이 정지된다. 그리고 다음으로 제1 취출 장치(23)의 회전축(26)이 다시 형개방 방향으로 이동되고, 암(27)과 흡착 유지부(33) 등이 건넴 위치(해방 위치)(A2)로 이동된다. 본 실시 형태에 있어서 제1 취출 장치(23)의 작동 시작으로부터 도광판(P)과 스프루(P1)가 분리된 상태에서 취출, 건넴 위치(해방 위치)(A2)까지 이동하는 데 소요되는 시간은 0.4초이며, 그 동안에도 도광판(P)의 냉각이 진행된다.

제2 취출 장치(24)는 건넴 위치(해방 위치)(A2)에 있어서 제1 취출 장치(23)로부터 도광판(P)을 받을 수 있도록 도 1의 실선의 위치에 암(40)을 정지시켜 대기하고 있다. 그리고 제2 취출 장치(24)의 흡착 유지부(41)는 도광판(P)이 맞닿기 전부터 에어 흡인이 이루어지고 있다. 또한 제1 취출 장치(23)의 흡착 유지부(33) 보다 제2 취출 장치(24)의 흡착 유지부(41) 쪽이 낮은 진공도로 강력하게 에어 흡인되고 있다. 그리고 제1 취출 장치(23)가 형개방 방향으로 이동하고, 도광판(P)에 있어서 가동 금형(20)의 캐비티 형성면(55a)에 의해 형성된 면(본 실시 형태에서는 출광면)이 제2 취출 장치(24)의 흡착 유지부(41)에 맞닿아 흡착되면, 제1 취출 장치(23)의 흡착 유지부(33)는 에어 흡인이 정지되고, 그 후 곧바로 제1 취출 장치(23)는 후퇴하여 도광판(P)은 제2 취출 장치(24)로 건네진다.

또한 제1 취출 장치(23)의 척(30)에 파지된 런너(P2)를 포함하는 스프루(P1)는 건넴 위치(해방 위치)(A2)에 있어서 척(30)이 개방되어 하방의 슈터(44) 내로 낙하된다. 또한 척(30)이 개방되어 스프루(P1)를 낙하시키는 것은 도광판(P)의 건넴과 동시이거나 혹은 그 전후의 타이밍일 수도 있으며, 스프루(P1)를 슈터(44) 내에 낙하시키면 된다. 그리고 제2 취출 장치(24)에의 도광판(P)의 건넴과 스프루(P1)를 낙하시킨 후, 제1 취출 장치(23)의 암(27)은 도 1에 있어서 일점 쇄선으로 나타낸 대기 위치(A3)로 이동된다. 대기 위치(A3)는 가동 금형(20)의 이동 영역에 간섭하지 않는 금형으로부터의 열의 영향 등도 받지 않는 범위에서, 가동 금형(20) 등에 가까운 위치가 성형 사이클 시간의 단축에 기여할 수 있다.

또한 제1 취출 장치(23)가 도광판(P)을 건넨 후 후퇴하는 것과 동시에 제2 취출 장치(24)는 제1 회전축(37)이 도 1에 있어서 반 시계 방향으로 회전 구동되고, 제1 회전축(37)에 대하여 직각 방향으로 고정된 고정축(38)이 요동된다. 또한 동시에 상기 고정축(38)에 회전 가능하게 부착된 제2 회전축(39)도 90°회전 구동되고, 상기 제2 회전축(39)의 회전과 함께 암(40)의 제1 부재(40a)와 경사져서 연 속 설치된 제2 부재(40b)도 90°회전하여 흡착 유지부(41)와 유지된 도광판(P)이 하측을 향하게 된다. 그리고 암(40)이 도 1에 있어서 2점 쇄선으로 기재된 해방 위치(B2)까지 요동되면, 제1 회전축(37)의 회전을 정지하여 암(40)의 요동을 정지한다. 다음에 흡착 유지부(41)에 대한 에어 흡인을 중지하고, 반사면을 하방으로 하여 도광판(P)을 해방하고, 벨트 컨베이어(42)의 고무 벨트(43) 상으로 낙하시킨다. 본 실시 형태에서는 고무 벨트(43)의 이동 방향에 대하여 직교하는 방향으로 2장의 도광판(P)이 낙하되는데, 고무 벨트(43) 상에 약간의 거리만큼 낙하시키므로 도광판(P)에 흠집이 생기지 않는다.

그리고 도광판(P)을 해방한 제2 취출 장치(24)는 상기와 반대로 제1 회전축(37) 및 제2 회전축(39)을 회전 구동시키고, 다시 건넴 위치(대기 위치)(B1)로 복귀된다. 또한 벨트 컨베이어(42)는 다음 도광판(P)을 올려놓을 수 있도록 간헐 구동되어 고무 벨트(43)가 일정 치수만큼 전방으로 이송된다. 또한 도광판(P)은 고무 벨트(43) 상에서 냉각이 더 진행된다.

또한 이들 제1 취출 장치(23)와 제2 취출 장치(24)는 사출 압축 성형기(11) 내에 배열 설치된 도시하지 않은 취출 장치용 컨트롤러에 접속되어 있어 제어된다. 그리고 상기 취출 장치용 컨트롤러는 도시하지 않은 사출 압축 성형기(11)의 컨트롤러에 접속되어 있다. 따라서 사출 압축 성형기(11)로부터 형개방 시작 신호를 받아 제1 취출 장치(23)의 에어 흡인을 작동시키고, 형개방 완료 신호를 받아 제1 취출 장치(23)가 암(27)의 회전을 시작시킨다. 또한 제1 취출 장치(23)의 암(27)의 작동에 따라 제2 취출 장치(24)의 에어 흡인의 시작이나 암(40)의 작동이 행해 진다. 또한 제1 취출 장치(23)가 가동 금형(20) 외부의 건넴 위치(해방 위치)(A2)로 이동한 것을 받아 형폐쇄 시작 신호가 발신되어 형폐쇄 작동이 이루어진다. 본 실시 형태에서는 가동 금형(20)의 형폐쇄 시작으로부터 형폐쇄 완료까지의 시간은 0.5초로 행해지는데, 이 형폐쇄 시간은 0.3∼0.6초의 사이에서 변경 가능하다.

또한 본 실시 형태에 있어서 취출 장치(23, 24)를 스윙 암식으로 하고, 2대의 취출 장치(23, 24) 사이에서 도광판(P)을 건넴 위치에서 건네도록 한 이유는, 먼저 첫째로 사이클 단축을 위해서이다. 본 실시 형태에서는 취출 장치가 도광판 등의 취출에 소요되는 시간은 0.4초이다. 단 상기 시간은 0.15∼1.0초의 범위가 상정되며, 성형 사이클 시간의 단축이 강하게 요망되는 경우에는 0.15∼0.4초로 행하는 것이 가능하다.

나아가서는 가동 금형(20)의 형개폐 작동과 취출 장치(23)의 작동을 일부 중복시킴으로써 추가로 0.3∼0.5초 정도의 성형 사이클 시간의 단축이 가능하다.

본 발명에 대해서는 일일이 열거는 하지 않으나, 상기한 본 실시 형태의 것에 한정되지 않으며, 당업자가 본 발명의 취지를 바탕으로 변경을 가한 것에 대해서도 적용됨은 말할 필요도 없는 것이다. 스윙 암식의 제1 취출 장치에 대해서는 적어도 암이 요동되는 것이면 되며, 암 전체가 형개폐 방향으로 이동하지 않고, 암 선단의 흡착 유지부만이 형개폐 방향으로 이동되도록 할 수도 있다. 또한 제1 취출 장치나 제2 취출 장치의 올림 위치도 베드, 고정반 위, 바닥 위의 올림대 위 등 각각 변경 가능하다. 더욱이 또한 본 발명은 제1 취출 장치에 의해 금형 외부의 해방 위치에 도광판과 스프루가 분리된 상태에서 꺼내지는 것이며, 제2 취출 장치 는 필수적인 것이 아니다. 또한 취출 장치로는 가동 금형 근방의 유지 위치와 금형 외부의 해방 위치 사이를 수평 방향으로 이동하는 수평 이동식의 취출 장치를 사용할 수도 있다. 그 경우에는 취출에 소요되는 시간은 0.8∼2.2초 필요하다. 수평 이동식의 취출 장치에 대해서도 도광판을 흡착하는 흡착 유지부와 스프루를 파지하는 척이 설치되며, 도광판과 스프루가 분리된 상태에서 유지된다.

또한 본 실시 형태에서는 대각 치수 3인치의 휴대 전화용 도광판의 사출 압축 성형 금형에 대하여 설명하였으나, 도광판의 사이즈는 1.5인치 이상 7인치 이하의 것이 바람직하다. 또한 도광판의 형상은 판두께가 균일한 도광판일 수도, 판두께가 입광면측에서 타측으로 갈수록 얇아지는 쐐기형 도광판일 수도 있고, 백라이트 등의 광선을 투과시키는 것이면 광확산판, 렌즈 등도 도광판의 범주에 들어가는 것으로 한다. 또한 도광판의 성형에 사용되는 수지에 대해서는 한정되지 않는다.

또한 본 실시 형태는, 본 실시 형태의 도광판(P)은 판두께가 0.4mm이므로 사출 압축 성형 방법이 이용되는데, 판두께가 0.2∼0.4mm 정도인 경우에는 사출 프레스 방법을 행하는 것도 생각할 수 있다. 사출 프레스는 형폐쇄 위치에 있어서 이미 캐비티의 간격이 넓은 상태에서 형체결력이 낮은 상태 또는 0에 가까운 상태로부터 증압을 행하는 것이다. 또한 본 실시 형태에서는 수평 방향으로 형개폐가 행해지는 사출 압축 성형기에 부착되는 사출 압축 성형 금형에 대하여 설명하였으나, 수직 방향으로 형개폐가 행해지는 것일 수도 있다.

상기 실시 형태에서는 코어부(53)에 대하여 가동틀부(54)가 상대적으로 위치 변경 가능한 평당 금형이라 불리는 타입에 대하여 설명하였으나, 일측의 금형의 볼 록부가 타측의 금형의 오목부 내에 끼워맞춤되고, 그 사이에 용적 가변의 캐비티가 형성되는 인레이 금형이라 불리는 타입에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태의 도광판 취출 장치를 가동반측에서 고정반측을 본 정면도이다.

도 2는 본 실시 형태의 도광판 취출 장치의 측면도이다.

도 3은 본 실시 형태의 도광판 취출 장치의 요부 확대 사시도이다.

도 4는 본 실시 형태에 사용되는 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도이다.

도 5는 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 방법을 보인 차트 도면이다.

<도면부호의 설명>

11…사출 압축 성형기

16…고정 금형

17…고정반

20…가동 금형

21…가동반

23…제1 취출 장치

24…제2 취출 장치

30…척

33…흡착 유지부

42…벨트 컨베이어

A1…유지 위치

A2…건넴 위치(해방 위치)

A3…대기 위치

B1…건넴 위치(대기 위치)

B2…해방 위치

P…도광판

P1…스프루

P2…런너

P3…게이트

Claims (7)

1. 사출 성형된 도광판을 금형에서 꺼내는 도광판 취출 장치에 있어서,

   성형된 도광판을 흡착하는 흡착 유지부와 스프루를 파지하는 척이 설치되며 회전축의 회전에 의해 요동되는 암을 가지는 제1 취출 장치와, 상기 도광판을 흡착하는 흡착 유지부가 설치되며 회전축의 회전에 의해 요동되는 암을 가지는 제2 취출 장치가 설치되고,

   상기 도광판과 스프루가 분리된 상태에서 가동 금형이 형개방된 후, 상기 제1 취출 장치의 암이 요동되고,

   상기 제1 취출 장치의 흡착 유지부에 상기 도광판이 유지되는 것과 함께 상기 척에 상기 스프루가 유지되고,

   상기 제1 취출장치의 암이 요동되고 금형 외부의 건넴 위치에 상기 도광판 및 상기 스프루가 이동되어 꺼내지고,

   상기 건넴 위치에 있어서 상기 제1 취출 장치의 흡착 유지부에 의하여 흡착 유지되지 않는 측의 도광판의 면이 제2 취출 장치의 흡착 유지부에 의하여 흡착되어 상기 도광판이 제2 취출 장치에 건네지고,

   상기 도광판의 건넴과 동시에 또는 건넨 후에 상기 제1 취출 장치를 형폐쇄 방향으로 후퇴시켜 상기 척을 개방하여 상기 스프루를 해방하고,

   제2 취출 장치의 암이 요동되어, 해방 위치에서 상기 제2 취출 장치로부터 도광판을 해방하고,

   또한 형 개방 완료되어, 제1 취출 장치의 암이 대기 위치에서 작동 개시되어 유지 위치에 있어서 가동 금형으로부터 도광판에 이형용 에어가 공급된 상태에서 도광판을 꺼내고 나서 가동 금형의 이동 영역에서 나와 건넴 위치에 도달되어, 형폐쇄 개시 신호가 나오기까지의 시간은 0.15~1.0초인 것을 특징으로 하는 도광판의 취출 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도광판 취출 장치에 의해 꺼내지는 도광판은 대각 치수가 7인치 이하인 것을 특징으로 하는 도광판 취출 장치.
3. 사출 성형된 도광판을 금형에서 꺼내는 도광판 취출 방법에 있어서,

   성형된 도광판을 흡착하는 흡착 유지부와 스프루를 파지하는 척이 설치되며 회전축의 회전에 의해 요동되는 암을 가지는 제1 취출 장치와, 상기 도광판을 흡착하는 흡착 유지부가 설치되며 회전축의 회전에 의해 요동되는 암을 가지는 제2 취출 장치가 설치되고,

   상기 도광판과 스프루가 분리된 상태에서 가동 금형이 형개방된 후, 상기 제1 취출 장치의 암이 요동되고,

   상기 제1 취출 장치의 흡착 유지부에 상기 도광판이 유지되는 것과 함께 상기 척에 상기 스프루가 유지되고,

   상기 제1 취출장치의 암이 요동되고 금형 외부의 건넴 위치에 상기 도광판 및 상기 스프루가 이동되어 꺼내지고,

   상기 건넴 위치에 있어서 상기 제1 취출 장치의 흡착 유지부에 의하여 흡착 유지되지 않는 측의 도광판의 면이 제2 취출 장치의 흡착 유지부에 의하여 흡착되어 상기 도광판이 제2 취출 장치에 건네지고,

   상기 도광판의 건넴과 동시에 또는 건넨 후에 상기 제1 취출 장치를 형폐쇄 방향으로 후퇴시켜 상기 척을 개방하여 상기 스프루를 해방하고,

   제2 취출 장치의 암이 요동되어, 해방 위치에서 상기 제2 취출 장치로부터 도광판을 해방하고,

   또한 형 개방 완료되어, 제1 취출 장치의 암이 대기 위치에서 작동 개시되어 유지 위치에 있어서 가동 금형으로부터 도광판에 이형용 에어가 공급된 상태에서 도광판을 꺼내고 나서 가동 금형의 이동 영역에서 나와 건넴 위치에 도달되어, 형폐쇄 개시 신호가 나오기까지의 시간은 0.15~1.0초인 것을 특징으로 하는 도광판의 취출 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 취출 장치의 흡착 유지부에 의해 도광판의 반사면이 유지되고, 상기 제2 취출 장치의 흡착 유지부에 의해 도광판의 출광면이 유지되는 것을 특징으로 하는 도광판의 취출 방법.
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