KR101052230B1 - Film thermoforming device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필름 열포밍 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세라믹 히터 플레이트를 이용하여 필름을 예열하는 방식의 필름 열포밍 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a film thermoforming apparatus, and more particularly, to a film thermoforming apparatus of a method of preheating a film using a ceramic heater plate.

본 발명에 따른 필름 열포밍 장치는, 필름이 놓이는 하부금형과; 상기 하부금형과 함께 상기 필름을 커버 형상으로 포밍하는 상부금형과; 상기 상부금형을 상하 구동시키는 액츄에이터와; 상기 상부금형 하부에 양측단에 탄성 지지되도록 위치되어 상기 필름을 열포밍 및 성형시 상기 필름을 클램핑하는 클램퍼와; 상기 클램퍼가 상기 필름을 클램핑한 상태에서 상기 필름을 예열하고 예열 후 원위치로 복귀하는 판 상의 세라믹 히터로 이루어지는 히터 플레이트와; 상기 액츄에이터 및 상기 히터 플레이트의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어진다.Film thermal forming apparatus according to the invention, the lower mold on which the film is placed; An upper mold for forming the film into a cover shape together with the lower mold; An actuator for driving the upper mold up and down; A clamper positioned to elastically support at both ends of the upper mold lower to clamp the film during thermal forming and molding of the film; A heater plate comprising a ceramic heater on a plate which preheats the film in the state where the clamper clamps the film and returns to its original position after preheating; It comprises a; controller for controlling the operation of the actuator and the heater plate.

필름, 열포밍, 상부금형, 하부금형, 히터 플레이트, 클램퍼 Film, Thermal Forming, Upper Mold, Lower Mold, Heater Plate, Clamper

Description

필름 열포밍 장치{FILM HEAT FORMING APPARATUS}Film Thermal Forming Equipment {FILM HEAT FORMING APPARATUS}

본 발명은 필름 열포밍 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세라믹 히터 플레이트를 이용하여 필름을 예열하는 방식의 필름 열포밍 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a film thermoforming apparatus, and more particularly, to a film thermoforming apparatus of a method of preheating a film using a ceramic heater plate.

전자기기의 프론트 케이스에는 그에 상응되는 형상으로 다양한 모양이 인쇄된 필름을 미리 포밍하고, 그 포밍된 필름을 전자기기의 프론트 케이스의 사출성형에 적용하여, 프론트 케이스 표면에 광택성 있는 필름을 일체화시켜 제품화된다.The front case of the electronic device is preformed with a film having various shapes printed in a corresponding shape, and the formed film is applied to the injection molding of the front case of the electronic device to integrate a glossy film on the front case surface. Is commercialized.

필름은 투명의 합성수지 재질, PET 재질의 필름 기재 상에 예를 들면 실크 프린팅에 의해 형성된 인쇄층이 형성되어 있는 것이 포밍에 사용된다.The film is used for forming in which a printing layer formed by, for example, silk printing is formed on a transparent synthetic resin material or a PET substrate.

포밍은 열을 가하여 준비된 필름을 예열하고, 예열된 필름을 상부금형과 하부금형 사이에서 포밍하는 공정으로 이루어진다.Forming consists of a process of preheating the film prepared by applying heat and forming the preheated film between the upper mold and the lower mold.

이렇게 필름을 예열하는 종래의 열포밍기는 상부금형의 상부측 또는 하부금형의 하부측에 히터판을 장착시키고, 히터판에 의해 가열된 상부금형이나 하부금형이 예열된 상태에서 필름을 예열하는 간접식 방법이 주로 이용되었다.The conventional thermal forming machine for preheating the film is an indirect type in which a heater plate is mounted on the upper side of the upper mold or the lower side of the lower mold, and the film is preheated while the upper mold or the lower mold heated by the heater plate is preheated. The method was mainly used.

이러한 간접식 방법은 충분한 예열효과를 얻지 못하여 성형시 필름의 주름이 발생하는 원인이 되고, 또한 금형에 남은 잔열로 인하여 성형후 필름의 형상이 변형되는 원인이 되어 필름 자체의 고품질 제품을 생산하는 데 있어 한계가 되어 왔다.This indirect method does not obtain sufficient preheating effect and causes wrinkles in the film during molding, and also causes deformation of the film shape after molding due to residual heat remaining in the mold, thereby producing high quality products of the film itself. It has been a limit.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 필름에 직접 열을 조사함으로써 필름의 성형성을 확보하고, 금형에 잠열이 생기지 않아 필름 성형후 형상유지가 가능한 필름 열포밍 장치를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above-described problems is to provide a film thermal forming apparatus capable of securing the formability of a film by directly irradiating heat to the film, and having a latent heat in the mold to maintain the shape after film molding. do.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 필름 열포밍 장치는, 필름이 놓이는 하부금형과; 상기 하부금형과 함께 상기 필름을 커버 형상으로 포밍하는 상부금형과; 상기 상부금형을 상하 구동시키는 액츄에이터와; 상기 상부금형 하부에 양측단에 탄성지지되록 위치되어 상기 필름을 열포밍 및 성형시 상기 필름을 클램핑하는 클램퍼와; 상기 클램퍼가 상기 필름을 클램핑한 상태에서 상기 필름을 예열하고 예열 후 원위치로 복귀하는 판 상의 세라믹 히터로 이루어지는 히터 플레이트와; 상기 액츄에이터 및 상기 히터 플레이트의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어진다.Film thermal forming apparatus according to the present invention for solving the above problems, the lower mold and the film is placed; An upper mold for forming the film into a cover shape together with the lower mold; An actuator for driving the upper mold up and down; A clamper positioned to elastically support at both ends of the upper mold lower to clamp the film during thermal forming and molding of the film; A heater plate comprising a ceramic heater on a plate which preheats the film in the state where the clamper clamps the film and returns to its original position after preheating; It comprises a; controller for controlling the operation of the actuator and the heater plate.

여기서, 상기 히터 플레이트는 외부의 실린더에 연결되어 전후방향으로 이동되는 것이 바람직하다.Here, the heater plate is preferably connected to the outer cylinder is moved in the front and rear direction.

여기서, 상기 클램퍼는 상기 히터 플레이트가 상기 필름을 직접 예열할 수 있도록 중앙부가 개구되어 있는 것이 바람직하다.Here, the clamper is preferably opened in the center portion so that the heater plate can directly preheat the film.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 필름에 직접 열을 조사함으로써 필름의 성형성을 확보하는 것이 가능하고, 금형에 잠열이 생기지 않아 필름 성형후 형상유지가 가능한 필름 열포밍 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.According to the above-described configuration of the present invention, it is possible to provide a film heat forming apparatus capable of securing the formability of the film by directly irradiating heat to the film, and having a latent heat in the mold, which enables shape maintenance after film molding. do.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 필름 열포밍 장치의 구조 및 작용효과를 살펴본다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at the structure and effect of the film thermal forming apparatus according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 필름 열포밍 장치의 정면도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 필름 열포밍 장치의 측면도를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a front view of a film thermoforming apparatus according to the present invention, and FIG. 2 schematically shows a side view of a film thermoforming apparatus according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 필름 열포밍 장치는 인쇄층을 갖는 필름을 전자제품 등의 케이스 형상에 상응하는 커버 형상으로 포밍하는데 이용된다. As shown, the film thermoforming apparatus according to the present invention is used to form a film having a printing layer into a cover shape corresponding to a case shape of an electronic product or the like.

필름 열포밍 장치는 프레임들(15, 16, 17)과, 프레임들(15, 16, 17)에 설치되는 상부금형(12), 하부금형(13), 액츄에이터(14), 클램프(18) 및 히터 플레이트(21) 등을 포함하여 이루어진다.The film thermoforming apparatus includes the frames 15, 16, 17, an upper mold 12, a lower mold 13, an actuator 14, a clamp 18, installed on the frames 15, 16, 17, and Heater plate 21 and the like.

프레임은 상부 프레임(15), 하부 프레임(16), 기둥 프레임(17)를 포함하며, 기둥 프레임(17)은 복수로 구성되어 하부 프레임(16)에 수직으로 세워져 상부 프레임(15)에 결합된다.The frame includes an upper frame 15, a lower frame 16, and a pillar frame 17, and the pillar frame 17 is formed in plural and is perpendicular to the lower frame 16 to be coupled to the upper frame 15. .

필름 열포밍 장치는 액츄에이터(14)를 제어하는 컨트롤러(미도시)를 포함한 다. 액츄에이터(14)는 구동 실린더부(19)와 로드부(20)를 포함하는 유압 또는 공압 실린더일 수 있다. The film thermal forming apparatus includes a controller (not shown) that controls the actuator 14. The actuator 14 may be a hydraulic or pneumatic cylinder including a drive cylinder 19 and a rod 20.

액츄에이터(14)는 초기위치로부터 상부금형(12)이 하부금형(13) 상의 필름(11)을 가압하는 포밍 위치까지 상부금형(12)을 하강 구동시킨다. 또한, 필름 포밍이 끝난 다음에는, 상부금형(12)을 다시 초기위치로 복귀시킨다.The actuator 14 drives the upper mold 12 downward from the initial position to the forming position where the upper mold 12 presses the film 11 on the lower mold 13. In addition, after the film forming is finished, the upper mold 12 is returned to the initial position.

필름 열포밍 장치는 상부금형(12)이 하부금형(13)에 대하여 근접하여 이격된 위치, 즉, 예열 위치에 일시 정지한 상태에서 히터 플레이트(21)를 클램퍼(18) 상으로 위치시켜 하부금형(13) 상의 필름(11)을 예열한다. 이러한 위치 제어는 위치를 감지하는 감지부(미도시)를 구성할 수 있다.In the film thermoforming apparatus, the heater mold 21 is placed on the clamper 18 while the upper mold 12 is temporarily spaced apart from the lower mold 13, that is, at a preheating position. The film 11 on (13) is preheated. Such position control may constitute a detector (not shown) for sensing a position.

상부금형(12)은 상부 프레임(15) 측에서 액츄에이터(14)에 의해 상하 구동되며, 상부금형(12) 하부에는 탄성지지되도록 형성된 클램퍼(18)가 장착된다.The upper mold 12 is driven up and down by the actuator 14 on the upper frame 15 side, and the lower mold 12 is mounted with a clamper 18 formed to elastically support the lower mold 12.

클램퍼(18)는 네 모서리 부분이 상부금형(12)과 탄성지지되도록 구성되며, 중앙 부분은 개구부가 형성된다. The clamper 18 is configured such that the four corner portions are elastically supported with the upper mold 12, and the central portion has an opening.

클램퍼(18)는 상부금형(12)과 연동되어 액츄에이터(14)에 의해 승하강 동작을 반복하며, 필름(11)을 예열하기 위한 위치 즉 상부금형(12)과 함께 하강하기 시작하여 하부금형(13) 상에 놓인 필름(11)을 클램핑시킨 위치에 도달하면, 클램퍼(18) 상으로 히터 플레이트(21)가 실린더(24)의 동작에 따라 실린더로드(23)가 작동하여 히터 플레이트(21)의 보관부(22)로부터 상부금형(12)과 클램퍼(18) 사이로 수평 이동된다.The clamper 18 is interlocked with the upper mold 12 to repeat the lifting and lowering operation by the actuator 14, and starts to descend with the upper mold 12, that is, the position for preheating the film 11, and then lowers the lower mold ( When the film 11 placed on the plate 11 is reached, the cylinder rod 23 is actuated by the heater plate 21 according to the operation of the cylinder 24 by the heater plate 21 onto the clamper 18. It is horizontally moved between the upper mold 12 and the clamper 18 from the storage portion 22 of the.

클램퍼(18)는 예열될 필름(11)을 정확한 위치에서 클램핑하기 때문에 예열 후 성형까지 필름(11)을 고정시켜 성형성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.Since the clamper 18 clamps the film 11 to be preheated at the correct position, the film 11 may be fixed until the preheating molding to further improve moldability.

히터 플레이트(21)가 필름(11)을 예열하기 위한 위치에 놓이면, 필름(11)을 설정온도에 의해 예열을 하고 예열이 완료된 후 다시 실린더(24)에 의해 보관부(22)로 복귀된다. When the heater plate 21 is placed in a position for preheating the film 11, the film 11 is preheated by the set temperature and returned to the storage portion 22 by the cylinder 24 after the preheating is completed.

상술한 바와 같이, 감지부(미도시)는 초기위치로부터 1차 하강하는 상부금형(12)이 미리 정해진 예열위치에 도달했는지를 감지한다. 또한, 컨트롤러(미도시)는 액츄에이터(14)에 의한 상부금형(12)의 하강을 일시 정지시킨다. 이에 따라, 클램퍼(18)은 필름(11)과 접촉하지는 않지만 매우 근접해 있는 위치, 즉, 예열위치에 놓이게 되고 그 후 히터 플레이트(21)가 필름(11) 예열 위치로 수평이동하게 된다.As described above, the sensing unit (not shown) detects whether the upper mold 12 descending from the initial position has reached a predetermined preheating position. In addition, the controller (not shown) temporarily stops the lowering of the upper mold 12 by the actuator 14. Accordingly, the clamper 18 is not in contact with the film 11 but in a very close position, that is, in a preheating position, and the heater plate 21 is then horizontally moved to the film 11 preheating position.

기 설정된 예열시간이 경과되면, 상부금형(12)은 컨트롤러의 제어 하에 이루어지는 액츄에이터(14)의 구동에 의해 2차로 더 하강되며, 그 2차 하강에 의해, 상부금형(12)과 하부금형(13) 사이의 필름(11)은 커버 형상으로 포밍된다. When the preset preheating time has elapsed, the upper mold 12 is further lowered by the driving of the actuator 14 under the control of the controller, and the upper mold 12 and the lower mold 13 are lowered by the secondary lowering. The film 11 between) is formed into a cover shape.

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 필름 열포밍 장치에 의해 열포밍 공정을 순서대로 도시한 것이다.3 to 6 show the thermal forming process in order by the film thermal forming apparatus according to the present invention.

먼저, 도 3과 같이 필름 열포밍 장치는 상부금형(12)과 하부금형(13)이 필름(11)이 놓인 상태 즉 가동전의 대기 상태에 놓인다.First, as shown in FIG. 3, the film thermoforming apparatus is provided with the upper mold 12 and the lower mold 13 in a state where the film 11 is placed, that is, in a standby state before operation.

도 4를 참조하면, 액츄에이터(14) 구동에 의해 상부금형(12)과 이와 연동된 클램퍼(18)가 예열위치로 1차 하강하게 된다. 상부금형(12)과 연결된 클램퍼(18)는 지지바(25)에 의해 체결되고, 지지바(25) 외부에는 스프링(26)이 형성된다. 클 램퍼(18)가 더 이상 하강할 수 없는 위치에 놓이면 상부금형(12)에 하강에 따라 클램퍼(18)의 지지바(25)는 하부금형(13)에 형성된 고정홀(27)에 삽입되고, 필름(11)은 클램퍼(18)에 의해 클램핑되어 하부금형(13) 상에 고정된다.Referring to FIG. 4, the upper mold 12 and the clamper 18 linked thereto are first lowered to the preheating position by driving the actuator 14. The clamper 18 connected to the upper mold 12 is fastened by the support bar 25, and a spring 26 is formed outside the support bar 25. When the clamper 18 is placed in a position where it can no longer be lowered, the support bar 25 of the clamper 18 is inserted into the fixing hole 27 formed in the lower mold 13 as the upper mold 12 descends. The film 11 is clamped by the clamper 18 and fixed on the lower mold 13.

필름(11)이 고정되지 않은 상태에서 예열을 하거나 성형을 하게 되면, 성형성이 좋지 않아 제품의 불량율이 높아지는 문제가 있게 된다.When the film 11 is preheated or molded in a state where the film 11 is not fixed, there is a problem in that the moldability is not good and the defect rate of the product is increased.

도 5를 참조하면, 필름(11)이 클램퍼(18)에 의해 정확한 위치에서 고정이 된 후, 실린더(24)에 의해 히터 플레이트(21)가 상부금형(12)과 클램퍼(18) 사이로 수평 이동되고, 기 설정온도로 가열된 히터 플레이트(21)에 의해 필름(11)이 설정시간 및 설정온도 만큼 예열된다.Referring to FIG. 5, after the film 11 is fixed in the correct position by the clamper 18, the heater plate 21 is horizontally moved between the upper mold 12 and the clamper 18 by the cylinder 24. The film 11 is preheated by the set time and the set temperature by the heater plate 21 heated to the preset temperature.

도 6를 참조하면, 필름(11)의 예열이 완료된 후, 실린더(24)에 의해 히터 플레이트(21)는 원위치로 복귀되고 그 후 상부금형(12)이 2차 하강하여 하부금형(13) 상에 놓인 필름(11)을 클램퍼(18)에 의해 고정된 상태에서 성형이 이루어지게 되며, 성형이 완료되면 필름(11)은 상하부금형(12, 13) 상의 형상대로 포밍된다.Referring to FIG. 6, after the preheating of the film 11 is completed, the heater plate 21 is returned to its original position by the cylinder 24, and then the upper mold 12 is lowered secondly and the upper mold 12 is lowered. Molding is performed in the state in which the film 11 placed in the clamper 18 is fixed, and when the molding is completed, the film 11 is formed in the shape on the upper and lower molds 12 and 13.

히터 플레이트(21)에 의한 직접방식의 필름예열은 금형의 잠열을 발생시키지 않아 성형시 잠열에 의한 성형 불량이 발생되지 않으며, 또한 클램퍼(18)에 의해 필름(11)을 정확한 셋팅 위치에서 고정후 예열 및 성형공정을 수행함으로써 필름(11)의 예열 및 포밍의 퀄리티를 높일 수 있게 된다.The direct film preheating by the heater plate 21 does not generate latent heat of the mold so that no molding defect occurs due to latent heat during molding, and after fixing the film 11 at the correct setting position by the clamper 18. By performing the preheating and forming process, the quality of the preheating and forming of the film 11 may be improved.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the above-described technical configuration of the present invention may be embodied by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that it can be carried out as. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 필름 열포밍 장치의 정면도를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a front view of a film thermal forming apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 필름 열포밍 장치의 측면도를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 2 schematically shows a side view of a film thermal forming apparatus according to the present invention.

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 필름 열포밍 장치에 의해 열포밍 공정을 순서대로 도시한 것이다.3 to 6 show the thermal forming process in order by the film thermal forming apparatus according to the present invention.

Claims (3)

필름이 놓이는 하부금형과;A lower mold on which the film is placed; 상기 하부금형과 함께 상기 필름을 커버 형상으로 포밍하는 상부금형과;An upper mold for forming the film into a cover shape together with the lower mold; 상기 상부금형을 상하 구동시키는 액츄에이터와;An actuator for driving the upper mold up and down; 상기 상부금형 하부에 양측단에 탄성 지지되도록 위치되어 상기 필름을 열포밍 및 성형시 상기 필름을 클램핑하는 클램퍼와;A clamper positioned to elastically support at both ends of the upper mold lower to clamp the film during thermal forming and molding of the film; 상기 클램퍼가 상기 필름을 클램핑한 상태에서 상기 필름을 예열하고 예열 후 원위치로 복귀하는 판 상의 세라믹 히터로 이루어지는 히터 플레이트와;A heater plate comprising a ceramic heater on a plate which preheats the film in the state where the clamper clamps the film and returns to its original position after preheating; 상기 액츄에이터 및 상기 히터 플레이트의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는, 필름 열포밍 장치.And a controller for controlling the operation of the actuator and the heater plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 히터 플레이트는 외부의 실린더에 연결되어 전후방향으로 이동되는, 필름 열포밍 장치.The heater plate is connected to the outer cylinder is moved to the front and rear direction film film forming apparatus. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 클램퍼는 상기 히터 플레이트가 상기 필름을 직접 예열할 수 있도록 중앙부가 개구되어 있는, 필름 열포밍 장치.And the clamper has a central opening so that the heater plate can directly preheat the film.
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