KR101385015B1 - 발포 수지 성형기 및 그 운전 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 이동 다이 플레이트(2)를 고정 다이 플레이트(1)에 대하여 개폐시키는 금형 개폐 장치를, 이동 다이 플레이트(2)와 금형 체결 하우징(8) 사이에 배치되는 토글 링크(5)와 토글 링크(5)를 굴신(屈伸)시키는 크로스 헤드(6)와, 금형 체결 하우징(8)을 관통하여 크로스 헤드(6)에 삽입된 전동식 볼 나사(7)로 이루어지는 것으로서, 이 금형 개폐 장치에, 토글 링크(5)가 신장되어 금형 체결되었을 때의 금형 두께 S를 조정하기 위한 금형 두께 조정 수단(9)과, 크래킹 간극을 일정하게 제어하기 위한 볼 나사 회전 제어 수단(20)을 포함한 발포 수지 성형기, 및 그 운전 방법을 제공한다.

Description

발포 수지 성형기 및 그 운전 방법{FOAMING RESIN MOLDER, AND ITS RUNNING METHOD}

본 발명은, 발포 성형품을 제조하기 위한 발포 수지 성형기 및 그 운전 방법에 관한 것이다.

종래, 발포 성형의 분야에서 사용되고 있는 발포 수지 성형기는, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 고정 다이 플레이트(stationary die plate)에 대하여 이동 다이 플레이트(moving die plate)를 피스톤 구동에 의해 근접 및 이격시켜서 이들 다이 플레이트를 개폐하는 구조를 가지는 것이 많다. 구체적으로는, 도 5에 나타낸 바와 같은 금형 개폐 장치를 포함한 것을 들 수 있지만, 이것은, 앞면이 이동 금형(4)이 장착된 이동 다이 플레이트(2)에 피스톤(511)을 장착하고, 이 피스톤(511)을 구동 실린더(521)로 구동함으로써, 이동 금형(4)을 고정 다이 플레이트(1)에 장착된 고정 금형(3)에 대하여 근접 및 이격시키도록 한 것이다.

이상과 같은 발포 수지 성형기에서는, 발포 성형되는 제품에 대응하여, 고정 금형(3) 및 이동 금형(4)으로 이루어지는 금형이 바꾸어 장착되므로, 고정 금형(3)과 이동 금형(4)이 접했을 때의 다이 간격(이하, '금형 두께'라고 함) S는 넓게 혹은 좁게 변동된다. 금형 두께 S가 좁아진 경우에도 피스톤(51)의 스트로크가 충분 히 큰 경우에는 이동 금형(4)을 고정 금형(3)에 확실하게 접촉시킬 수 있다. 그러나, 금형 두께 S가 피스톤(51)의 스트로크 이상으로 좁아지는 경우에는 이동 금형(4)을 고정 금형(2)에 접촉시킬 수 없으므로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 피스톤(51)의 선단에 디스턴스 피스(531)를 장착하여, 스트로크의 부족분을 보충하고 있었다. 한편, 금형을 교환하여 금형 두께 S가 지나치게 넓어진 경우에는, 반대로 디스턴스 피스(531)를 분리할 필요가 있었다. 이 디스턴스 피스(531)를 장착 및 분리하는 작업은 좁은 공간에서 실시해야만 하므로, 작업에 시간이 걸리거나 작업원이 오일에 의해 더럽혀지는 등 매우 번거로운 작업이다.

또한, 이상의 같은 금형 개폐 장치에서는, 통상, 이동 다이 플레이트(4)를 근접 작동하는 과정에서, 금형에 형성된 캐비티에 원료 비즈(발포성 수지 원료)를 충전하기 위하여, 이들 사이에 소정의 크래킹 간극(cracking clearance)을 확보하여 일단 정지시키고, 원료 충전 후에 더 근접시켜서 금형 체결을 행하도록 구성되어 있다. 크래킹 간극은, 에어의 흐름에 의해 원료를 금형 내에 투입할 때, 에어의 후퇴 경로로서 중요하다.

그러나, 종래의 유압 실린더를 사용하는 방식의 금형 개폐 장치에서는, 오일의 점도, 온도, 이동 다이 플레이트(4)의 속도, 이동 금형(4)의 중량에 의해, 이동 다이 플레이트(4)의 가압력이 변동하므로, 이동 다이 플레이트(4)의 정지 위치의 제어가 불안정하여 크래킹 간극이 설정값에 대하여 0.5∼1.0mm의 오차가 생겨서, 성형 조건이 불균일해지는 문제가 있었다.

또한, 성형품을 금형으로부터 이형(離型)하는 경우에는, 성형품에 대응하여 5∼50mm의 크래킹 간극을 설정하여 이동 다이 플레이트(4)를 개방하여 행하지만, 이 때 성형품을 금형으로부터 띄우기 위하여 에어를 금형에 불어넣고 있다. 그러나, 종래의 유압 실린더 방식의 금형 개폐 장치에서는, 에어를 불어넣는 압력에 의해 크래킹 간극이 변동되어, 설정 크래킹 간극에 대하여 ±50∼100mm의 오차가 생기는 경우가 많다. 이와 같은 큰 오차가 발생하면 성형품은 대향하는 금형으로 이동하지 못하고, 성형품을 원활하게 꺼낼 수 없는 문제가 있었다. 또한, 성형품의 변형, 파손, 이젝트 핀에 의한 찢어짐이 발생하는 문제도 있었다.

[특허 문헌 1]: 일본 특허출원 공개번호 평5-154930호 공보

[특허 문헌 2]: 일본 특허출원 공개번호 평6-182888호 공보

[특허 문헌 3]: 일본 특허출원 공개번호 평10-180884호 공보

[특허 문헌 4]: 일본 특허출원 공개번호 평5-193014호

본 발명은, 원료 충전 시 및 이형 시의 크래킹 간극을 고정밀도로 제어하여, 성형품의 성형이나 이형을 효율적으로 양호하게 행할 수 있는 발포 수지 성형기 및 그 운전 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명에 따른 발포 수지 성형기는, 고정 금형을 포함하는 고정 다이 플레이트와, 이동 금형을 포함하는 이동 다이 플레이트와, 이동 다이 플레이트를 고정 다이 플레이트에 대하여 개폐시키는 금형 개폐 장치를 포함하는 발포 수지 성형기에 있어서, 금형 개폐 장치를, 이동 다이 플레이트와 금형 체결 하우징 사이에 대향 배치되는 토글 링크(toggle link)와, 토글 링크를 굴신(屈伸)시키는 크로스 헤드와, 금형 체결 하우징을 관통하여 크로스 헤드에 삽입된 전동식 볼 나사로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

전술한 발명에 있어서, 금형 개폐 장치에, 금형 체결 하우징을 이동시켜 금형 체결된 금형의 금형 두께를 조정하기 위한 금형 두께 조정 수단과, 금형 체결 및 금형 개방 시에 이동 금형을 크래킹 위치에 정지시켜서 크래킹 간극의 일정 제어를 행하기 위한 볼 나사 회전 제어 수단을 포함시킬 수 있다.

전술한 발포 수지 성형기에 있어서, 금형 두께 조정 수단을, 금형 체결 하우징을 이동시키는 금형 두께 조정 모터와, 이동 다이 플레이트의 위치를 검출하는 로터리 인코더와, 금형 두께 조정 모터를 구동하는 컨트롤러로 이루어지도록 할 수 있으므로, 볼 나사 회전 제어 수단을, 볼 나사의 회전을 행하는 전동 모터와, 이 전동 모터의 회전수를 검출하는 로터리 인코더와, 전동 모터를 구동하는 컨트롤러로 이루어지도록 할 수 있다.

본 발명의 발포 수지 성형기의 운전 방법은, 전술한 발포 수지 성형기를 사용하여 금형 체결을 행하는 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서, 교환된 금형의 금형 두께에 대응하여, 금형 두께 조정 수단에 의해 금형 체결 하우징을 이동시켜서 금형 두께를 사전에 설정한 후에, 금형 체결 한계에서의 금형 체결력을 구하여, 그 측정 결과에 기초하여 금형 두께 조정 수단에 의해 금형 두께를 미세 조정한 후에, 일단 금형 개방하고 그 후 금형 체결을 행할 때, 볼 나사 회전 제어 수단에 의해 토글 링크의 신장을 제어하여 원료 충전 시의 트랙킹 간극을 일정하게 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 발포 수지 성형기의 운전 방법은, 전술한 발포 수지 성형기를 사용하여 이형 금형 개방을 행하는 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서, 성형품을 성형 후에, 고정 금형에 에어를 넣으면서 볼 나사 회전 제어 수단에 의해 토글 링크의 굴곡을 제어하여, 이동 금형을 이형 금형 개방 크래킹 위치까지 금형 개방하여, 성형품을 에어로 띄워서 이동 금형으로 옮기고, 계속하여 이동 금형에 에어를 넣으면서 볼 나사 회전 제어 수단에 의해 토글 링크의 신장을 제어하여, 이동 금형을 이형 금형 체결 크래킹 위치까지 금형 체결하여, 성형품을 에어로 띄워서 고정 금형으로 옮긴 후에, 계속하여, 금형 개방을 하면서 이젝트 핀으로 성형품을 압출하여 낙하시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 발포 수지 성형기는, 고정 금형을 포함하는 고정 다이 플레이트와, 이동 금형을 포함하는 이동 다이 플레이트와, 이동 다이 플레이트를 고정 다이 플레이트(12)에 대하여 개폐시키는 금형 개폐 장치를 포함하는 발포 수지 성형기에 있어서, 금형 개폐 장치를, 이동 다이 플레이트와 금형 체결 하우징 사이에 배치되는 토글 링크와, 토글 링크를 크로스 헤드를 통하여 굴신시키는 볼 나사로 이루어지는 것으로서, 이 금형 개폐 장치에, 금형 체결력을 측정하여 소정의 금형 체결력으로 조정하기 위한 금형 체결력 조정 기구를 설치한 것을 특징으로 한다.

전술한 발명에 있어서, 금형 체결력 조정 기구를, 금형 체결력의 측정 수단과, 금형 체결 하우징을 이동시켜서 금형 체결된 금형의 금형 두께를 조정하기 위한 금형 두께 조정 수단과, 측정된 금형 체결력의 어긋남의 보정을 금형 두께 조정 수단에 지령하는 컨트롤러로 이루어지도록 할 수 있고, 금형 체결력의 측정 수단으로서, 볼 나사의 구동 모터에 접속한 토크 검출 수단 또는 다이 바에 장착한 신장 검출 수단을 사용할 수 있고, 금형 두께 조정 수단을, 금형 체결 하우징을 이동시키는 금형 두께 조정 모터와, 이동 다이 플레이트의 위치를 검출하는 로터리 인코더로 이루어지도록 할 수 있다.

전술한 발포 수지 성형기의 운전 방법은, 금형 체결 한계까지 금형 체결을 행하여 측정된 금형 체결력이 소정의 목표값의 범위 내에 없을 때는, 금형 두께 조정 수단에 의해 금형 체결 하우징을 이동시켜서, 금형 체결력을 소정 범위 내로 설정하는 것을 특징으로 하며, 목표값을 실제 성형 시의 금형 체결력의 30∼70%로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 발포 수지 성형기는, 고정 다이 플레이트와 이동 다이 플레이트를 포함하는 성형기 본체와, 이 성형기 본체에 접속된 성형 단계 제어 장치로 이루어지는 발포 수지 성형기로서, 성형기 본체는, 이동 다이 플레이트를 이동시키는 토글 링크와 토글 링크를 굴신시키는 전동 볼 나사를 포함하고 있으며, 성형 단계 제어 장치는, 성형기 본체의 성형 프로그램의 각 성형 파라미터를 표시시켜서 모니터 화면 상에서 성형 프로그램을 체크하는 공 운전과 성형품을 자동 생산하는 실제 운전을 전환하여 행하기 위한 터치 패널을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

전술한 발명에 있어서, 성형 파라미터에, 전동 볼 나사의 구동에 의한 이동 다이 플레이트의 이동 속도와 전동 볼 나사의 정지에 의한 이동 다이 플레이트의 크래킹 정지 위치를 포함하도록 할 수 있고, 또한, 성형 파라미터에, 원료 공급의 인젝션 에어 및 이형용 에어의 토출 타이밍과 토출 시간과 장력을 포함하도록 할 수 있다.

또한, 모니터 화면을, 공 운전되는 성형기 본체의 일부의 등 배율 표시 또는 확대 표시, 축소 표시와, 각 성형 파라미터의 수치의 자리 올림 또는 자리 내림 표시 중 적어도 한쪽을 실행 가능하도록 할 수 있으며, 이 모니터 화면을 체크한 결과를, 빨리 감기 또는 늦게 감기로 표시할 수 있고, 또한 1 사이클의 체크 결과를 일람 표시하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 발포 수지 성형기의 운전 방법은, 전술한 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서, 터치 패널에서 공 운전을 선택하여, 성형 프로그램을 체크하는 모니터 화면 상에서, 전동 볼 나사의 구동에 의한 이동 다이 플레이트의 이동 속도와 전동 볼 나사의 정지에 의한 이동 다이 플레이트의 크래킹 정지 위치의 체크를 행하고, 또한 원료 공급의 인젝션 에어 및 이형용 에어를 토출시켜서, 적어도 이들 에어의 토출 타이밍과 토출 시간과 압력을 체크하는 것을 특징으로 한다.

전술한 발명에 있어서, 공 운전에 의한 성형 프로그램 체크의 후에, 터치 패널에서의 선택에 의해 실제 운전으로 이행할 수 있고, 또한, 실제 운전 도중에, 크래킹 정지 위치의 설정값과 실적값과 어긋남을 모니터 화면에 표시하고, 또한 한계를 초과하는 위치 비정상이 생겼을 때, 경보를 발하거나, 또는 운전을 정지시킬 수 있다.

본 발명의 발포 수지 성형기는, 고정 다이 플레이트에 대향 배치된 이동 다이 플레이트의 금형을 끼워서 서로 대치(對峙)하는 위치에, 이동 다이 플레이트의 이동용 볼 나사가 2개 장착된 발포 수지 성형기에서, 한쪽 볼 나사의 단부에 이동 다이 플레이트의 고속 이동 기구를 설치하고, 다른 쪽 볼 나사의 단부에 이동 다이 플레이트의 저속 이동 기구를 설치하며, 또한 이들 볼 나사 사이에, 한쪽 볼 나사의 회전을 다른 쪽 볼 나사로 전달하는 동력 전달 부재를 개재한 것을 특징으로 한다.

전술한 발명에 있어서, 고속 이동 기구는, 모터 축이 볼 나사에 직접 연결된 모터를 포함하고, 저속 이동 기구는, 모터와, 모터의 회전을 볼 나사에 전달하는 감속기를 포함하도록 할 수 있다.

또한, 볼 나사와 감속기를, 웜 기어 또는 클러치 기구를 통하여 접속할 수 있도록 하고, 이동 다이 플레이트의 하부에, 이동 다이 플레이트의 슬라이드 이동을 용이하게 하기 위한 직진 가이드를 설치할 수 있다.

또한, 고속 이동 기구와 저속 이동 기구를 지지판에 장착하여, 다이 플레이트를 3매에서 2매로 저감하고, 또한 모든 타이 바를 생략할 수 있다.

또한, 본 발명의 발포 수지 성형기의 운전 방법은, 전술한 발포 수지 성형기를 사용하여 성형품을 제조하는 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서, 금형 체결 한계로 금형 내에 증기를 주입했을 때 금형의 팽창에 의해 증가하는 금형 체결력을, 저속 이동 기구의 모터의 자동 회전에 의해 완화시키도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 발포 수지 성형기의 운전 방법은, 전술한 발포 수지 성형기를 사용하여, 고정 금형과 이동 금형으로 형성된 캐비티 내에, 인젝션 에어에 의해 원료 비즈를 충전하는 원료 비즈의 충전 방법으로서, 이동 금형을 볼 나사에 의해 이동하는 방식으로 하고, 이 이동 금형을 이동시켜서 충전 개시 크래킹 위치에 위치했을 때 원료 비즈의 충전을 개시하고, 그 후 볼 나사를 연속적 또는 단속적으로 회전시켜서, 크래킹 간극을 단계없이 또는 다단계로 좁히면서 캐비티 내에 원료 비즈를 충전하는 것을 특징으로 한다.

전술한 발명에 있어서, 이동 금형을 이동시켜 충전 개시 크래킹 위치에 위치했을 때 캐비티의 금형 결합부에 원료 비즈를 충전하는 제1 단계와, 크래킹 간극을 한단계 좁혀서 캐비티의 중간부에 원료 비즈를 충전하는 제2 단계와, 크래킹 간극을 또한, 한단계 좁혀서 캐비티의 중앙부에 원료 비즈를 충전하는 제3 단계와, 크래킹 간극을 폐쇄하여 금형 폐쇄를 완료하는 제4 단계의 다단계로 원료 비즈를 충전할 수 있다.

또한, 크래킹 간극을 좁히면서 캐비티 내에 원료 비즈를 충전하고 있는 도중에, 볼 나사를 역회전시켜서 적어도 1회 크래킹 간극을 확대한 후에, 다시 볼 나사를 정회전시켜서 크래킹 간극을 축소시킴으로써, 캐비티 내의 원료 비즈에 공기의 팽창 및 압축에 의한 맥동을 부여하여, 원료 비즈를 충전할 수 있다.

또한, 제2 단계 종료 후에 1회 이상 제1 단계로 되돌아와서, 제1 단계와 제2 단계를 복수 회 반복하여, 크래킹 간극의 확대와 축소에 의해, 캐비티 내의 원료 비즈에 공기의 팽창 및 압축에 의한 맥동을 부여하여, 원료 비즈를 충전할 수 있다.

또한, 본 발명의 발포 수지 성형기의 운전 방법은, 전술한 발포 수지 성형기를 사용하여, 볼 나사의 정회전 및 역회전에 의해 금형 체결 및 금형 개방되는 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서, 성형품을 성형한 후에, 볼 나사를 역회전시켜서 고정 금형과 이동 금형 사이에 성형품 높이의 3∼30%의 이형 크래킹 폭을 형성하고, 또한 이동 금형의 증기실에 압축 에어를 도입하여, 성형품을 이동 금형으로부터 이형하여 고정 금형으로 옮긴 후에, 성형품을 고정 금형으로부터 이형시키는 것을 특징으로 한다. 그리고, 본 명세서에서, 볼 나사의 정회전은 이동 금형을 금형 체결하는 방향의 회전을 말하여, 볼 나사의 역회전은 이동 금형을 금형 개방하는 방향의 회전을 말한다.

전술한 발명에 있어서, 이동 금형을 소정의 피치로 이동시켜서, 이형 크래킹 폭까지 단계적으로 금형 개방하고, 또한 이동 금형의 이동마다 이동 금형의 증기실에 압축 에어를 도입할 수 있다.

또한, 이동 금형의 금형 개방을 이형 크래킹 폭까지 속도를 저하시키면서 행하고, 또한 이동 금형의 증기실에 연속적으로 압축 에어를 도입할 수 있다.

또한, 본 발명의 발포 수지 성형기의 운전 방법은, 전술한 발포 수지 성형기를 사용하여, 볼 나사의 정회전 및 역회전에 의해 금형 체결 및 금형 개방되는 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서, 성형품을 성형한 후에, 볼 나사를 역회전시켜서 고정 금형과 이동 금형 사이에 성형품 높이의 3∼30%의 이형 크래킹 폭을 형성하고, 또한 고정 금형의 증기실에 압축 에어를 도입하여, 성형품을 고정 금형으로부터 이형하여 이동 금형으로 옮기는 제1 단계와, 볼 나사를 정회전시켜서 금형 체결 한계까지 또는 금형 체결 한계의 도중까지 금형 체결하는 제2 단계와, 볼 나사를 역회전시켜서 고정 금형과 이동 금형 사이에 성형품 높이의 3∼30%의 이형 크래킹 폭을 형성하고, 또한 이동 금형의 증기실에 압축 에어를 도입하여, 성형품을 이동 금형으로부터 이형하여 고정 금형으로 옮기는 제3 단계를 행하는 것을 특징으로 한다.

전술한 발명에 있어서, 제3 단계 후에, 볼 나사를 정회전시켜서 금형 체결 한계까지 또는 금형 체결 한계의 도중까지 금형 체결하는 제4 단계를 부가하여, 제4 단계를 행한 후 제1 단계로 되돌아오는 조작을 복수 회 반복함으로써, 성형품 계면에 공기의 맥동에 의한 고압을 부가하여 이형할 수 있다.

또한, 이동 금형을 소정의 피치로 이동시켜서, 이형 크래킹 폭까지 단계적으로 금형 개방하고, 또한 이동 금형의 이동마다 고정 금형의 증기실 또는 이동 금형의 증기실에 압축 에어를 도입할 수 있다.

또한, 이동 금형의 금형 개방을 이형 크래킹 폭까지 속도를 저하시키면서 행하고, 또한 고정 금형의 증기실 또는 이동 금형의 증기실에 압축 에어를 도입할 수 있다.

또한, 본 발명의 발포 수지 성형기는, 고정 다이 플레이트와 이동 다이 플레이트를 포함하는 성형기 본체와, 이 성형기 본체에 접속된 성형 단계 제어 장치로 이루어지는 발포 수지 성형기로서, 성형기 본체는, 이동 다이 플레이트를 이동시키는 전동 볼 나사를 포함하고 있으며, 성형 단계 제어 장치는, 성형기 본체의 성형 프로그램의 각 성형 파라미터를 표시시켜서 모니터 화면 상에서 성형 프로그램을 체크하는 공 운전과 성형품을 자동 생산하는 실제 운전을 전환하여 실행시키기 위한 터치 패널을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

전술한 발명에 있어서, 성형 파라미터에, 전동 볼 나사의 구동에 의한 이동 다이 플레이트의 이동 속도와, 전동 볼 나사의 정지에 의한 이동 다이 플레이트의 크래킹 정지 위치를 포함할 수 있고, 또한, 성형 파라미터에, 원료 공급의 인젝션 에어 및 이형용 에어의 토출 타이밍과 토출 시간과 장력을 포함할 수 있다.

또한, 모니터 화면을, 공 운전되는 성형기 본체의 일부의 등배율 표시 또는 확대 표시, 축소 표시와 각 성형 파라미터의 수치의 자리 올림 또는 자리 내림 표시 중 적어도 한쪽을 실행할 수 있도록 할 수 있으며, 이 모니터 화면을 체크한 결과를, 빨리 감기 또는 늦게 감기로 표시 가능하며, 또는 1 사이클의 체크 결과를 일람표시 가능하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 발포 수지 성형기의 운전 방법은, 전술한 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서, 터치 패널에서 공 운전을 선택하여, 성형 프로그램을 체크하는 모니터 화면 상에서, 전동 볼 나사의 구동에 의한 이동 다이 플레이트의 이동 속도와 전동 볼 나사의 정지에 의한 이동 다이 플레이트의 크래킹 정지 위치의 체크를 행하고, 또한 원료 공급의 인젝션 에어 및 이형용 에어를 토출시켜서, 적어도 이들 에어의 토출 타이밍과 토출 시간과 압력을 체크하는 것을 특징으로 한다.

전술한 발명에서, 공 운전에 의한 성형 프로그램의 체크 후에, 터치 패널에서의 선택 1에 의해 실제 운전으로 이행할 수 있고, 또한, 실제 운전의 도중에, 크래킹 정지 위치의 설정값, 실적값 및 그 어긋남을 모니터 화면에 표시하고, 또한 한계를 초과하는 위치 비정상이 생겼을 때, 경보를 발하거나, 또는 운전을 정지시킬 수 있다.

[발명의 효과]

청구항 1에 따른 발명은, 이동 다이 플레이트를 전동식 볼 나사에 굴신되는 토글 링크에 의해 이동시키므로, 종래의 유압 실린더 방식의 것과 비교하여, 원료 충전 시 및 이형 시의 크래킹 간극을 고정밀도로 제어할 수 있다.

청구항 2에 따른 발명은, 금형 두께 조정 수단에 의해 금형 체결 하우징의 위치를 조정하므로, 금형 체결력에 과부족이 발생하지 않게 된다. 토글 링크의 신장을 볼 나사의 회전과 볼 나사 회전 제어 수단에 의해 행하므로, 원료 충전 시의 크래킹 간극을 일정하게 제어하여 원료 충전 조건의 변동을 방지할 수 있다.

청구항 3에 따른 발명은, 금형 체결력의 정확한 조정과 크래킹 간극의 일정 제어를 행할 수 있다.

청구항 4에 따른 발명은, 이형 시의 토글 링크의 굴곡과 신장을 볼 나사의 회전과 볼 나사 회전 제어 수단에 의해 행하므로, 이형 금형 개방 및 금형 체결에서의 크래킹 간극을 일정하게 제어할 수 있으므로, 종래의 유압 실린더 방식과 같은 에어의 불어 넣음 의해 크래킹 간극의 대폭적인 변동을 생기지 않게 하고, 성형품을 원활하게 꺼낼 수 있다.

청구항 5에 따른 발명은, 금형 체결력 조정 기구에 의해 금형 체결력을 목표 범위 내로 설정할 수 있다.

청구항 6에 따른 발명은, 금형 체결력이 목표값의 범위 내에 없을 때는, 금형 체결력 조정 기구에 의해 금형 체결력을 소정 범위 내로 조정할 수 있다.

청구항 7에 따른 발명은, 전술한 발포 수지 성형기에서, 터치 패널에서의 선택에 의해, 모니터 화면 상에서 성형 프로그램의 각 파라미터를 체크하는 공 운전과 성형품을 자동 생산하는 실제 운전을 전환하여 행할 수 있다.

청구항 8에 따른 발명은, 사전에 모니터 화면 상에서, 이동 다이 플레이트의 이동 속도, 크래킹 정지 위치, 인젝션, 이형용 에어의 토출 타이밍, 토출 시간, 압력 등의 성형 파라미터를 확인하여 목표값으로 설정할 수 있다.

청구항 9에 따른 발명은, 2개의 볼 나사 각각에 고속 이동 기구와 저속 이동 기구를 설치하여, 이들 볼 나사 사이에 동력 전달 부재를 개재시켰으므로, 금형 체결 개시 시 고속 이동 기구를 작동시켜서 2개의 볼 나사를 고속으로 회전시켜서 이동 다이 플레이트를 고속으로 이동시킬 수 있다. 금형 체결 한계 바로 앞에서 고속 이동 기구를 정지시키고 저속 이동 기구를 작동시키는 것에 의해, 2개의 볼 나사를 저속으로 회전시켜서 이동 다이 플레이트를 저속 고체결력에 의해 이동시킬 수 있다. 따라서, 이동 기구의 구동 전환에 의해, 이동 다이 플레이트의 금형 폐쇄를 확실하게 행할 수 있는 큰 이점이 있다.

청구항 1O에 따른 발명은, 금형 팽창에 의해 생긴 응력을 자동적으로 개방하므로, 볼 나사에 과부하가 걸리지 않는다.

청구항 11에 따른 발명은, 볼 나사를 연속적 또는 단속적으로 회전시켜서, 크래킹 간극을 단계없이 또는 다단계로 좁히면서 캐비티 내에 원료 비즈를 충전하므로, 원료 충전 후에 크래킹 간극에 해당하는 금형 폐쇄를 행할 필요가 없다. 따라서, 캐비티 내에 원료 비즈를 과도하게 충전하지 않게 된다.

청구항 12에 따른 발명은, 볼 나사 기구에 의해 크래킹 폭을 설정하므로, 볼 나사의 위치 유지 기능에 의해 고정밀도로 크래킹 폭을 설정할 수 있다. 따라서, 크래킹 폭을 종래보다 작게 하여 이동 금형 측의 성형품 계면(이하, 성형품 정면이라 함. 또한, 고정 금형 측의 성형품 계면을 성형품 배면이라 함)에 고압을 용이하게 부가할 수 있으므로, 압축 에어의 소비량을 적게 하여 성형품을 양호하게 이동 금형으로부터 이형할 수 있다.

청구항 13에 따른 발명은, 볼 나사의 위치 유지 기능에 의해 고정밀도로 하여 크래킹 폭을 작게 설정하여, 제1 단계∼제3 단계에 의해 성형품을 이형할 수 있다. 따라서, 압축 에어의 소비량을 적게 하여 성형품을 양호하게 금형으로부터 이형할 수 있다.

청구항 14에 따른 발명은, 터치 패널에서의 선택에 의해, 모니터 화면 상에서 성형 프로그램의 각 파라미터를 체크하는 공 운전과 성형품을 자동 생산하는 실제 운전을 전환하여 행할 수 있다.

청구항 15에 따른 발명은, 사전에 모니터 화면 상에서, 이동 다이 플레이트의 이동 속도, 크래킹 정지 위치, 인젝션 에어, 이형용 에어의 토출 타이밍, 토출 시간, 압력 등의 성형 파라미터를 확인하여 목표값으로 설정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금형 개폐 장치를 포함한 발포 수지 성형기의 개략적인 구성도이다

도 2는 금형 개방 한계까지 금형 개방된 발포 수지 성형기의 개략적인 구성도이다.

도 3은 원료 투입 시의 크래킹 위치로 이동 금형이 정지된 상태의 발포 수지 성형기의 개략적인 구성도이다.

도 4는 발포 성형품을 제조하는 단계의 흐름도이다.

도 5는 종래의 금형 개폐 장치를 포함한 발포 수지 성형기의 개략적인 구성도이다.

도 6은 본 발명의 발포 수지 성형기의 개략적인 구성도이다.

도 7은 금형 체결력 조정 단계의 흐름도이다.

도 8은 발포 성형품을 제조하는 단계의 흐름도이다.

도 9는 전술한 바와 다른 형태의 발포 수지 성형기의 평면도이다.

도 10은 도 9의 발포 수지 성형기의 정면도이다.

도 11은 제어 계통을 병행하여 나타낸 발포 수지 성형기의 개략적인 구성도이다.

도 12는 금형 결합부에 원료 비즈가 충전된 상태를 나타낸 설명도이다.

도 13은 중간부에도 원료 비즈가 충전된 상태를 나타낸 설명도이다.

도 14는 중앙부에도 원료 비즈가 충전된 상태를 나타낸 설명도이다.

도 15는 종래 방법에서의 금형 폐쇄 전의 상태를 나타낸 설명도로서, 금형 결합부가 충전이 부족하다.

도 16은 종래 방법에서의 금형 폐쇄 후의 상태를 나타낸 설명도로서, 중앙부 가 과충전이다.

도 17은 제어 계통, 송기 및 흡기 계통을 병행하여 나타낸 발포 수지 성형기의 개략적인 구성도이다.

도 18은 도 9의 발포 수지 성형기의 측면도이다.

도 19는 저속 이동 기구의 정면도이다.

도 20은 이동 다이 플레이트 하부의 확대 정면도이다.

도 21은 이동 다이 플레이트 하부의 확대 측면도이다.

도 22는 볼 나사 회전 제어 수단의 설명도이다.

도 23은 클러치 기구를 포함한 저속 이동 기구의 설명도이다.

도 24는 토글 링크를 포함한 성형기 본체의 평면도이다.

도 25는 발포 수지 성형기의 주요 구성도이다.

도 26은 성형품의 제조 단계를 나타낸 흐름도이다.

[부호의 설명]

1: 고정 다이 플레이트

2: 이동 다이 플레이트

3: 고정 금형

4: 이동 금형

5: 토글 링크

6: 크로스 헤드

7: 볼 나사

8: 금형 체결 하우징

9: 금형 두께 조정 수단

20: 볼 나사 회전 제어 수단

S: 금형 두께

[제1 실시 형태]

이하에 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 금형 개폐 장치를 포함한 발포 수지 성형기를 나타낸 개략적인 구성도이다. 도 1에서, 고정 다이 플레이트(1)에 대향하여 이동 다이 플레이트(2)가 배치되고, 이동 다이 플레이트(2)의 도면의 우측에는 금형 체결 하우징(8)이 배치되어 있다.

고정 다이 플레이트(1)에는 고정 금형(3), 이동 다이 플레이트(2)에는 이동 금형(4)이 각각 장착되어 있다. 고정 금형(3)과 이동 금형(4)으로 이루어지는 금형 사이에는 캐비티(13)가 형성되어 있다. 고정 금형(3)에는 고정 다이 플레이트(1)를 관통하여, 원료 공급 장치(16)와 성형품을 압출하기 위한 이젝트 핀(17)이 설치되어 있다. 또한, 고정 금형(3)과 이동 금형(4)에는, 그 내부에 물, 스팀, 에어 등을 도입하는 배관(18)이 각각 별개로 설치되어 있다.

이동 다이 플레이트(2) 및 금형 체결 하우징(8)을 관통하여 4개의 타이 바(14)가 배치되고, 타이 바(14)의 단부에 나사 결합되어 있는 조정 너트(10)에 의해, 금형 체결 하우징(8)은 위치 결정되고 있다. 조정 너트(10)에 대하여 동일 축 상에 작은 기어(31)가 설치되고, 이 4개의 타이 바(14)의 작은 기어(31)는 큰 기어(35)와 맞물려 있다. 그리고, 기어(31, 35) 대신 체인을 사용할 수 있다.

체결 하우징(8)의 근방에는 금형 두께 조정 수단(9)이 설치되어 있다. 금형 두께 조정 수단(9)은, 금형 두께 조정 모터(93)와, 이동 다이 플레이트(2)의 위치를 검출하는 로터리 인코더(92)를 포함하고, 조정 모터(93)의 회전축에 장착된 구동 기어(91)가 중간 기어(34)를 통하여 큰 기어(35)와 맞물려 있다. 이상과 같은 구성으로 함으로써, 금형 두께 조정 모터(93)를 작동시키면, 구동 기어(91)의 회전이 큰 기어(35)에 전달되어 각 작은 기어(31)는 동시에 일체로 회전한다. 각 조정 너트(10)는, 각 타이 바(14)의 나사부를 따라 전진 및 후퇴 이동하므로, 이동 다이 플레이트(2)도 전진 및 후퇴 이동하고, 그 전후 방향 위치를 조정할 수 있다. 그리고, 로터리 인코더(92)는 금형 두께 조정 모터(93)의 회전수를 검출함으로써 이동 다이 플레이트(2)의 위치를 검출할 수 있다. 또는, 이동 다이 플레이트(2)에 로터리 인코더(92)를 장착하고, 랙-피니언 형태로 로터리 인코더(92)를 회전시킴으로써, 이동 다이 플레이트(2)의 위치를 검출할 수 있다.

발포 수지 성형기의 금형으로서, 사출 성형기나 다이캐스트 머신의 경우의 철제가 아닌 알루미늄제를 사용한다. 그 이유는, 증기를 사용하므로 철에 부식의 문제가 발생하기 때문이며, 또한, 성형 후 금형 개방 전의 냉각 시간을 짧게 하기 위해 열 전도가 양호한 알루미늄을 사용할 필요가 있기 때문이다. 그러나, 알루미늄 제이므로 철제와 비교하여 마모나 경년 변화에 의한 성능 저하가 크기 때문에, 금형 체결 시의 금형 두께 조정을 조금씩 행할 필요가 있다. 이것을 게을리 하면, 증기가 파팅 면으로부터 분출하거나, 성형품의 치수 정밀도가 떨어지게 된다. 이상과 같은 이유로부터, 금형 두께 조정 수단(9)을 사용하여 금형 두께 S의 조정을 조금씩 주의 깊게 행할 필요가 있다.

그리고, 금형 체결 하우징(8)과 이동 다이 플레이트(2)에는, 토글 링크(5)가 대향하여 배치되고, 이들 토글 링크(5)는 크로스 헤드(6)에 접속되어 있다. 토글 링크(5)는, 이동 다이 플레이트(2)에 연결되는 링크 A와, 링크 A와 금형 체결 하우징(8)에 연결되는 링크 B와, 링크 B와 크로스 헤드(6)에 연결되는 링크 C로 이루어진다.크로스 헤드(6)에는 볼 너트(15)가 고정되고, 이 볼 너트(15)에 볼 나사(7)가 삽입되어 있다. 볼 나사(7)는 회전 가능한 상태로 금형 체결 하우징(8)을 관통하여 결합되어 있다. 볼 나사(7)의 크로스 헤드(6)와 반대측의 단부에는 커플링(11)을 통하여 볼 나사 회전용의 전동 모터(12)가 접속되어 있다.

토글 링크(5)에는, 금형 체결 및 금형 개방 시에 이동 금형(4)을 크래킹 위치에 정지시켜서 크래킹 간극을 일정하게 제어하기 위한 볼 나사 회전 제어 수단(20)이 포함되어 있다. 볼 나사 회전 제어 수단(20)은, 크로스 헤드(6)를 전후 이동시켜서 토글 링크(5)를 굴신시키는 전동 모터(12)와, 전동 모터(12)에 장착되어 크로스 헤드(6)의 위치를 검출할 수 있는 로터리 인코더(32)와, 로터리 인코더(32)에 접속되어 크로스 헤드(6)의 위치 제어를 행하는 컨트롤러(33)로 이루어진다. 전동 모터(12)는, 금형 체결력으로서의 부하 토크를 검출할 수도 있다.

볼 나사 회전 제어 수단(20)을 이상과 같이 구성하였으므로, 금형 체결 시의 부하 토크를 금형 체결력으로서 측정할 수 있고, 그 결과에 기초하여 금형 두께 조 정 수단(9)에 의해 금형 체결 하우징(8)을 전후로 위치를 미세 조정할 수 있다. 또한, 볼 나사 회전 제어 수단(20)에 의해 토글 링크(5)의 굴신을 제어하므로, 크래킹 위치를 정확하게 설정할 수 있다. 또한, 볼 나사(7)의 위치 유지 기능에 의해, 크래킹 위치를 정확하게 유지할 수 있다.

이하, 전술한 발포 수지 성형기의 운전 방법을 설명한다.

도 4는 그 단계 흐름도이다. 또한, 도 2는, 토글 링크(5)가 굴곡되어 이동 다이 플레이트(2)가 고정 다이 플레이트(1)로부터 최대로 이격된 상태를 나타낸 도면으로서, 이 상태에서 제조할 성형품에 대응하여 금형이 교환되고 장착된다.

금형 교환 후에는, 교환된 금형의 두께 S에 맞추어서 금형 두께 조정 모터(93)의 구동에 의해 금형 체결 하우징(8)이 위치 조정된다. 그리고, 토글 링크(5)를 신장 시켜서 금형 체결 한계까지 금형 체결을 행하고, 금형 체결력 측정 수단에 의해 금형 체결력을 측정한다. 예를 들면, 금형 체결에 따른 전동 모터(12)의 부하 토크를 금형 체결력으로서 측정한다. 그 후, 일단 금형 개방을 행하지만, 이 때 금형 체결력이 설정값 대로인지의 여부를 컨트롤러(33)가 판정한다. 금형 체결력에 과부족이 있는 경우에는 금형 체결 하우징(8)이 전후로 위치가 미세 조정되어 금형 체결력이 설정값으로 조정된다. 그리고, 금형 체결력의 측정은, 타이 바(14)에 장착된 스트레인 게이지에 의해 타이 바(14)의 연장을 검출함으로써도 행할 수 있고, 또한, 직접 타이 바(14)의 연장을 검출함으로써도 행할 수 있다.

금형 체결력이 설정값인 경우에는, 토글 링크(5)의 신장에 의해 금형 체결이 개시되고 크래킹 간격 L을 남긴 위치에서 금형 체결이 정지된다(도 3). 통상적으 로 크래킹 위치는 금형 체결 한계로부터 0.1∼10mm 정도 남은 위치이다. 본 발명에서는, 금형 체결을 토글 링크(5)로 행하므로, 크래킹 위치 부근에서 이동 다이 플레이트(2)의 이동 속도가 스스로 감속되므로, 이동 다이 플레이트(2)의 이동을 전체적으로 고속으로 행할 수 있다. 그리고, 볼 나사 회전 제어 수단(20)에 의해 토글 링크(5)의 굴신을 제어하므로, 크래킹 위치를 정확하게 설정할 수 있다. 또한, 전동식의 볼 나사(7)를 채용하고 있으므로, 볼 나사(7)의 위치 유지 기능에 의해, 크래킹 위치를 정확하게 유지할 수 있다.

크래킹 위치에 이동 금형(4)을 정지시킨 후에는, 원료 공급 장치(16)에 의해 원료를 캐비티(13) 내에 충전 개시하고, 원료 공급 장치(16)에 설치한 타이머의 카운트 아웃에 의해 원료의 충전을 종료한다.

이어서, 금형 체결 한계까지 다시 금형 체결을 행한 후에(도 1), 고정 금형(3) 및 이동 금형(4) 내에 스팀용 배관으로부터 스팀을 도입한다. 그리고, 스팀 도입용 타이머의 카운트아웃에 의해 도입을 정지한다. 캐비티(13) 내의 원료는 팽창되고 융착된다. 그 후, 고정 금형(3) 및 이동 금형(4) 내에 송수용 배관으로부터 냉각수를 주입하고, 주수용 타이머의 카운트아웃으로 주입을 정지한다. 팽창된 원료는 냉각되어 고착되고 성형이 완료한다.

성형 후에는 토글 링크(5)의 특성상 낮은 초기 속도로 금형 개방이 개시되고, 금형 체결 한계로부터 2∼3mm 금형 개방된 위치에서 약간 빠른 중간 속도 금형 개방으로 이행하지만, 금형 개방 개시와 동시 또는 금형 개방 개시 전부터 고정 금형(3)에 에어를 넣으면서 금형 개방을 하고, 이형 금형 개방의 크래킹 위치에서 금 형 개방을 정지시켜서, 성형품을 에어로 띄워 이동 금형(4) 측으로 옮긴다. 이어서, 이동 금형(4)에 에어를 넣으면서 이형 형 체결의 크래킹 위치까지 중간 속도로 금형 체결하여, 금형 체결을 정지하고, 성형품을 고정 금형(3)으로 옮긴다. 그 후, 고속으로 금형 개방을 하면서 이젝트 핀(16)으로 성형품을 압출함으로써 성형품을 아래쪽에 낙하시켜서 취출할 수 있다.

그리고, 금형 개방 시에는, 사전에 크래킹 위치를 설정해 두지 않고, 캐비티(13)에 넣는 에어의 압력을 검지하여, 소정 압력보다 저하되면 정지시키는, 제어 장치의 판단에 의한 각각의 금형에 맞는 적성 위치에서 정지시키는 방법을 채용할 수도 있다. 또한, 사전에 크래킹 위치를 설정함으로써, 금형 개방 위치를 파라미터로 하여 에어의 압력이나 금형 개폐 속도를 변화시켜 행할 수도 있다. 위치, 에어압, 개폐 속도의 가감속의 3개의 요소를 성형품의 깊이 및 형상 이형성에 맞춘 바람직한 이형 조건을, 볼 나사 회전 제어 수단(20)에 의해, 매회의 성형 사이클에서 반복적으로 재현하여 적용할 수 있다. 따라서, 성형품의 안정된 취출이 가능하고, 이형 불량을 대폭 삭감할 수 있다. 이형 에어 및 취출 에어의 사용량을 반감시킬 수 있는 효과가 발생한다. 이상과 같이 하여, 1 사이클의 성형품의 성형이 완료한다. 계속하여 동일한 성형품을 성형하는 경우에는, 금형 개방 한계까지 또는 도중까지 금형 개방을 행한 후, 원료 충전을 위한 금형 체결을 개시한다.

금형을 교환하는 경우에는, 금형 개방 한계까지 형을 개방하고, 금형 두께 조정 모터(9)를 구동시켜서, 금형 체결 하우징(8)을 금형 교환 위치까지 후퇴시킨다. 이 조작에 의해, 금형의 교환 작업을 행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 발포 수지 성형기는 다음과 같은 특징을 가진다.

(1) 금형 체결을 토글 링크(5)에 접속된 전동 모터(12)에 의해 행하므로, 종래의 유압 실린더 방식보다, 원료 충전 시의 크래킹 위치를 고정밀도로 제어할 수 있다. 토글 링크(5)를 채용함으로써, 금형 체결 한계 바로 앞에서 이동 다이 플레이트(2)를 스스로 저속이 되도록 할 수 있으므로, 이동 다이 플레이트(2)의 정지 정밀도를 높일 수 있다. 따라서, 크래킹 위치를 항상 일정하게 설정하여, 원료 충전 불량의 발생을 방지할 수 있다.

(2) 성형 후의 금형 개방을 토글 링크(5)에 접속된 전동 모터(12)에 의해 행하므로, 캐비티(13)의 형상, 깊이, 빼내기 구배(句配) 등이 상이한 금형에 대응하여, 크래킹 위치를 최적으로 제어할 수 있다. 따라서, 에어가 너무 빠지는 등에 의해 성형품의 이형 불량을 발생시키지 않는다. 또한, 토글 링크(5)를 채용함으로써, 고정 금형(2)으로부터 이형되기까지는 성형품을 저속으로 이형시킬 수 있고, 이형한 후에는 고속으로 금형 개방할 수 있으므로, 사이클 타임을 단축할 수 있다.

(3) 금형 개폐에 토글 링크 방식을 채용한 것에 의해, 이동 다이 플레이트(2)의 개폐를 4개의 타이 바(14)에 지지시켜서 행할 수 있다. 이형할 때는 성형품과 금형과의 압착 상태나 고정 금형(3)과 이동 금형(4)의 접촉 면에서의 마찰력의 차이에 의해, 이동 다이 플레이트가 고정 다이 플레이트와 평행하지 않고 요동하면서 금형 개방되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에도, 링크 A의 장착부가 각 타이 바(14)에 가까우므로 요동을 방지하여 금형 개방할 수 있다. 따라서, 종래와 같은 이동 다이 플레이트(2)의 중앙에 설치한 1개의 유압 실린더에 의한 개폐보다 요동을 작게 하여, 성형품의 변형 등의 불량을 발생시키지 않고 이형 가능한 이점이 있다.

[제2 실시 형태]

이하 제2 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 6은 금형 체결력 조정 기구를 포함한 발포 수지 성형기를 나타낸 개략적인 구성도이다.

도 6에서, 고정 다이 플레이트(1)에 대향하여 이동 다이 플레이트(2)가 배치되고, 이동 다이 플레이트(2)의 도면의 우측에는 금형 체결 하우징(8)이 배치되어 있다.

고정 다이 플레이트(1)에는 고정 금형(3), 이동 다이 플레이트(2)에는 이동 금형(4)이 각각 장착되어 있다. 고정 금형(3)과 이동 금형(4)으로 이루어지는 금형 사이에는 캐비티(13)가 형성되어 있다. 고정 금형(3)에는 고정 다이 플레이트(1)를 관통하여, 원료 공급 장치와 성형품을 압출하기 위한 이젝트 핀이 설치되어 있다(도시하지 않음). 또한, 고정 금형(3)과 이동 금형(4)에는, 그 내부에 물, 스팀, 에어 등을 도입하는 배관이 설치되어 있다(도시하지 않음).

이동 다이 플레이트(2) 및 금형 체결 하우징(8)을 관통하여 4개의 타이 바(14)가 배치되고, 타이 바(14)의 단부에 나사로 결합되어 있는 조정 너트(10)에 의해, 금형 체결 하우징(8)이 위치 결정되어 있다. 조정 너트(10)에 대하여 동일 축 상에 작은 기어(31)가 설치되고, 4개의 타이 바(14)의 작은 기어(31)에는 체 인(35a)이 걸쳐져 있다.

금형 체결 하우징(8)과 이동 다이 플레이트(2) 사이에는, 금형 개폐 장치를 구성하는 토글 링크(5)가 배치되고, 이들 토글 링크(5)는 크로스 헤드(6)에 접속되어 있다. 크로스 헤드(6)에는 볼 너트(15)가 고정되고, 이 볼 너트(15)에 볼 나사(7)가 삽입되어 있다. 볼 나사(7)는 회전 가능한 상태로 금형 체결 하우징(8)을 관통하여 결합되어 있다. 볼 나사(7)의 크로스 헤드(6)와 반대 측의 단부에는 볼 나사 회전용의 전동 모터(12)가 접속되어 있다. 즉, 금형 개폐 장치는, 토글 링크(5)와, 토글 링크(5)를 크로스 헤드(6)를 통하여 굴신시키는 볼 나사(7)로 이루어진다.

금형 개폐 장치는, 금형 체결력 조정 기구(120)에 접속되어 있다. 금형 체결력 조정 기구(120)는, 금형 체결력의 측정 수단으로서의 토크 검출 수단인 토크 센서(121)와, 금형 체결 하우징(8)을 이동시켜서 금형 체결된 금형의 금형 두께를 조정하기 위한 금형 두께 조정 수단(9)과, 측정된 금형 체결력의 어긋남의 보정을 금형 두께 조정 수단(9)에 지령하는 컨트롤러(50)로 이루어진다. 그리고, 토크 센서(121) 대신, 타이 바(14)에 장착된 스트레인 게이지 등의 연장 검출 수단을 사용할 수 있다.

금형 두께 조정 수단(9)은, 금형 두께 조정 모터(91)와, 이동 다이 플레이트(2)의 위치를 검출하는 로터리 인코더(92)를 포함하고, 금형 두께 조정 모터(91)의 회전축에 장착된 구동 기어(93)에 체인(35a)이 걸쳐져 있다. 로터리 인코더(92)는 금형 두께 조정 모터(91)의 회전수를 검출함으로써 이동 다이 플레이 트(2)의 위치를 검출할 수 있다. 이 금형 두께 조정 수단(9)에서, 금형 두께 조정 모터(91)를 작동시키면, 구동 기어(93)의 회전이 체인(35a)에 전달되고, 각 작은 기어(31)는 동시에 일체로 회전한다. 각 조정 너트(10)는, 각 타이 바(14)의 나사부를 따라 전진 및 후퇴 이동하므로, 이동 다이 플레이트(2)도 전진 및 후퇴 이동하고, 그 전후 방향의 위치, 즉 금형 두께 S를 조정할 수 있다.

컨트롤러(50)에는 CPU(56)와, 시스템 프로그램 및 사용자 프로그램을 저장해 두는 메모리(51)가 내장되어 있다. 또한, CPU(56)에는, 액정 등의 성형기 본체의 작동 상태를 표시하는 모니터 화면(52)과, 키보드를 포함하는 터치 패널(53)이 접속되어 있다. 또한, CPU(56)는 인터페이스(54)를 통하여 토크 센서(21)가 접속되어 있다. 또한 CPU(56)는 인터페이스(55)를 통하여 금형 두께 조정 수단(9)에 접속되어 있다.

금형 체결력 조정 기구(120)을 이상과 같이 구성하였으므로, 토크 센서(21)가 금형 체결 시의 부하 토크를 금형 체결력으로서 측정할 수 있고, 그 결과에 기초하여 컨트롤러(50)의 지령에 의해 금형 두께 조정 수단(9)이 금형 체결 하우징(8)을 전후로 위치를 미세 조정하여, 금형 체결력을 조정할 수 있다.

즉, 도 7에 나타낸 바와 같이, 터치 패널(53)의 버튼을 누름으로써 금형 체결을 행하여, 금형 체결력이 목표하는 상한값보다 작은지의 여부를 판정한다. 그 결과, 상한값을 상회하고 있는 경우에는, 토글 링크(5)를 개방한 후, 금형 두께 조정 수단(9)에 의해 이동 다이 플레이트(2)를 후방으로 이동시켜서 금형 두께를 넓힌다. 이 후 다시 금형 체결을 행하여 금형 체결력을 측정하고, 그 값이 상한값보 다 작을 경우에는, 하한값보다 큰지의 여부를 판정한다. 하한값보다 하회할 경우에는, 토글 링크(5)를 개방한 후, 금형 두께 조정 수단(9)에 의해 이동 다이 플레이트(2)를 전방으로 이동시켜서 금형 두께를 좁힌다. 이상의 같은 조작을 반복적으로 행하고, 금형 체결력이 목표하는 상한값과 하한값 사이로 되었을 경우에는, 금형 체결력의 조정 동작은 완료한다. 그리고, 금형을 두께가 상이한 것으로 교환한 경우에도, 마찬가지로 하여 금형 체결력을 조정할 수 있다.

그리고, 금형 체결력의 설정값은, 실제 성형 시의 금형 체결력의 30∼70%로 하는 것이 바람직하다. 실제 성형 시에는, 증기에 의한 금형의 팽창, 불어넣는 에어에 의한 가압에 의해 금형 체결력이 증대하기 때문이다. 그리고, 30% 미만에서는 실제 생산 시의 금형 체결력이 부족하고, 70%를 넘으면 금형 체결력이 과대하게 된다.

이하에, 발포 수지 성형기의 운전 방법을, 도 8의 단계 흐름도에 의해 간단하게 설명한다.

먼저, 장착되어 있는 금형의 금형 두께 S에 맞추어서 금형 두께 조정 모터(91)의 구동에 의해 금형 체결 하우징(8)이 사전에 위치 조정된다. 그리고, 토글 링크(5)를 신장시켜서 금형 체결 한계까지 금형 체결을 행하여, 전동 모터(12)의 부하 토크를 금형 체결력으로서 측정한다. 그 후, 일단 금형 개방을 행하지만, 이 때 금형 체결력이 목표하는 범위 내인지의 여부를 컨트롤러(50)가 판정한다. 금형 체결력에 과부족이 있는 경우에는 금형 체결 하우징(8)이 전후로 위치가 미세 조정되어 금형 체결력이 조정된다.

금형 체결력이 목표 범위 내인 경우에는, 토글 링크(5)의 신장에 의해 금형 체결이 개시되고, 0.1∼10mm 정도의 크래킹 간격 S를 남긴 위치에서 금형 체결이 정지된다. 크래킹 위치로 이동 금형(4)을 정지시킨 후에는, 원료 공급 장치에 의해 원료 비즈를 캐비티(13) 내에 충전 개시하고, 원료 공급 장치에 설치한 타이머의 카운트 아웃에 의해 원료의 충전을 종료한다.

이어서, 금형 체결 한계까지 다시 금형 체결을 행한 후에, 고정 금형(3) 및 이동 금형(4) 내에 스팀용 배관으로부터 스팀을 도입한다. 그리고, 스팀 도입용 타이머의 카운트 아웃에 의해 스팀의 도입을 정지한다. 캐비티(13) 내의 원료는 팽창되고 융착된다. 그 후, 고정 금형(3) 및 이동 금형(4) 내에 송수용 배관으로부터 냉각수를 주입하고, 주수용 타이머의 카운트 아웃으로 주입을 정지한다. 팽창된 원료는 냉각되고 고착되어 성형이 완료한다.

성형 후에는 낮은 초기 속도로 금형 개방이 개시되고, 금형 체결 한계로부터 2∼3mm 금형 개방된 위치에서 중간 속도로 금형 개방으로 이행하지만, 금형 개방 개시와 동시 또는 금형 개방 개시 전부터 고정 금형(3)에 에어를 넣으면서 금형 개방을 하고, 이형 금형 개방의 크래킹 위치에서 금형 개방을 정지시켜서, 성형품을 에어로 띄워 이동 금형(4) 측으로 옮긴다. 이어서, 이동 금형(4)에 에어를 넣으면서 이형 금형 체결의 크래킹 위치까지 중간 속도로 금형 체결하여, 금형 체결을 정지하고, 성형품을 고정 금형(3)으로 옮긴다. 그 후, 고속으로 금형 개방을 하면서 이젝트 핀으로 성형품을 압출함으로써 성형품을 하방으로 낙하시켜 취출할 수 있다.

이상과 같이 하여, 1 사이클의 성형품의 성형이 완료한다. 계속하여 동일 성형품을 성형하는 경우에는, 금형 개방 한계까지 또는 도중까지 금형 개방을 행한 후에, 원료 충전을 위한 금형 체결을 개시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 발포 수지 성형기는, 금형의 마모가 진행되어 금형 체결력에 변동이 생긴 경우에도, 금형 체결력 조정 기구에 의해 적절한 범위로 조정할 수 있으므로, 제품 불량을 발생시키지 않는 효과를 얻을 수 있다.

[제3 실시 형태]

이하 제3 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 9 및 도 10에 본 발명의 방법을 실시하기 위한 볼 나사 방식의 발포 수지 성형기를 나타낸다. 도면에서, 고정 다이 플레이트(1)에 대향하여 이동 다이 플레이트(2)가 배치되어 있다. 각각의 다이 플레이트(1, 2)는, 고정 금형(3)과 이동 금형(4)을 포함하고 있다. 고정 금형(3)의 중앙에는 인젝션 에어에 의해 원료 비즈를 송출하는 원료 공급 장치(16)가 설치되어 있다. 또한, 이동 금형(4)을 사이에 두고 서로 대치하는 위치에는, 2개의 볼 나사(105, 106)가 너트부(107)를 통하여 장착되어 있다.

그리고, 한쪽 볼 나사(105)의 단부에는, 이동 다이 플레이트(2)의 고속 이동 기구(108)가 설치되고, 다른 쪽 볼 나사(106)의 단부에는, 이동 다이 플레이트(2)의 저속 이동 기구(109)가 설치되어 있다. 그리고, 이들 볼 나사(105, 106) 사이에는, 한쪽 볼 나사(105 또는 106)의 회전을 다른 쪽에 전달하는 동력 전달 부재(111), 예를 들면, 벨트나 체인 등이 개재되어 있다.

고속 이동 기구(108)는, 모터 축(112)이 볼 나사(105)에 직접 연결된 모터(113)를 포함하고 있다. 고속 이동 기구(108)는, 이동 금형(4)을 원료 충전 시의 크래킹 위치로 이동할 때, 또는 이형 후 성형품을 취출하기 위해 이형 시의 크래킹 위치로부터 이동 금형(4)을 후퇴시킬 때 사용된다.

저속 이동 기구(109)는, 원료 충전 후의 금형 체결 시, 또는 성형 후의 금형 개방 시에 사용되는 것으로서, 모터(21)와, 모터(21)에 접속된 감속기(22)와, 감속기(22)의 회전을 볼 나사(6)에 전달하는 기어(24)로 이루어진다. 즉, 모터(21)의 회전은 감속기(22)에 의해 감속되어 기어(24)를 회전시키므로, 이에 의해 볼 나사(106)를 저속으로 회전시킬 수 있다. 감속기(22)와 기어(24)는 에어에 의해 걸리거나 분리될 수 있도록 되어 있다. 또한, 모터(21)는, 필요에 따라 회전 속도가 증감된다.

전술한 성형기에서, 이동 다이 플레이트(2)를 충전 개시 크래킹 위치로 이동시킬 때는, 고속 이동 기구(108)의 모터(113)를 구동하여 볼 나사(105, 106)를 고속으로 회전시킨다. 이에 따라, 이동 금형(4)을 고속으로 고정 금형(3)의 방향으로 이동시켜, 충전 개시 크래킹 위치에 위치시킬 수 있다.

그 후, 크래킹 간극을 좁혀서 금형 폐쇄를 행할 때는, 모터(113)를 정지하고, 저속 이동 기구(9)의 모터(21)를 구동한다. 이에 의해, 이동 금형(4)을 고정 금형(3)으로 저속으로 접근시켜서 크래킹 간극을 좁힐 수 있으면서, 또한 높은 체결력에 의해 금형 폐쇄를 행할 수 있다.

도 11에 발포 수지 성형기의 제어 계통을 나타낸다. 도면에서, 원료 충전 장치(16)에는 타이머(155)가 접속되고, 이 타이머(155)가 컨트롤러(156)에 연결되어 있다. 한편, 모터(21)에는 로터리 인코더 등 이동 금형(4)의 위치 검출 장치(151)가 설치되고, 이 위치 검출 장치(151)는 컨트롤러(156)에 접속되어 있다. L은 크래킹 간극이다.

이하에, 크래킹 간극 L을 단계없이 좁히는 원료 비즈의 충전 방법을, 도 12∼도 14에 기초하여 설명한다.

충전 개시 크래킹 위치로 이동 금형(4)이 위치했을 때, 인젝션 에어를 불어 넣음으로써 원료 비즈를 흡인하여 캐비티(13) 내에 원료 비즈를 송입(送入)한다. 이에 따라, 먼저 금형 결합부(61)에 원료 비즈가 충전된다(도 12). 그리고, 충전의 진행에 대응하여 볼 나사를 저속 회전시켜 크래킹 간극 L을 좁히면서 중간부(62) 및 중앙부(63)에 원료 비즈를 충전한다(도 13 및 도 14). 중앙부(63)에 소정량의 원료 비즈가 충전되었을 때, 크래킹 간극 L을 완전히 폐쇄하여 금형 폐쇄를 완료시킨다. 그 후, 필요에 따라 원료 비즈를 송입하고, 특히 중앙부(63) 부근의 충전량을 확보하여 충전을 완료한다.

이상의 충전 방법은, 다음과 같이 하여 실시된다. 즉, 도 11에 나타낸 타이머(155)가 원료 비즈 공급 개시와 함께 카운트를 개시한다. 카운트의 진행과 함께 컨트롤러(156)는 모터(21)를 구동하면서, 위치 검출 장치(151)로부터의 신호에 의해 이동 금형(4)의 위치를 정확하게 파악한다. 그리고, 모터(21)의 회전 속도는 적절하게 조정할 수 있다.

그리고, 크래킹 간극 L을 좁히면서 원료 비즈를 충전한다. 타이머(155)의 카운트에 의한 중앙부(63)에 적절하게 충전되는 타이밍을 가늠하여, 컨트롤러(156)의 지령에 의해 크래킹 간극 L을 폐쇄하여 금형 폐쇄를 완료시킨다. 금형 폐쇄 후, 필요에 따라 원료 비즈를 더 충전하고, 타이머(155)의 카운트 아웃에 의해 원료 비즈의 송입을 정지한다.

이상의 단계에서, 크래킹 간극 L을 단계없이 좁히면서 캐비티(13) 내에 원료 비즈를 충전하고 있는 도중에, 볼 나사(105, 106)를 역회전시켜서 적어도 1회 크래킹 간극(51)을 확대할 수 있다. 그리고, 크래킹 간극 L의 확대는 충전을 개시할 때의 크래킹 간극 L을 넘지 않는 것이, 원료 비즈의 산출에 의한 불필요한 소비를 방지하기 위해 필요하다. 크래킹 간극 L의 확대, 축소를 여러번 반복함으로써, 원료 비즈에 의한 브리지가 형성되어 있었을 경우에도, 이들에 공기의 팽창 및 압축에 의한 맥동 및 진동을 부여하여 없앨 수 있다. 따라서, 그 후 볼 나사(105, 106)를 정회전시키는 것에 의해, 크래킹 간극 L을 단계없이 좁히면서 캐비티(13) 내에 원료 비즈를 균일하게 충전할 수 있다. 그리고, 인젝션 에어를 고압 및 저압으로 변화시켜 인가함으로써, 더욱 균일하게 원료 비즈를 충전할 수 있다.

또한, 원료 비즈의 충전은, 볼 나사(105, 106)를 단속적으로 회전시켜서 크래킹 간극 L을 다단계로 좁혀서 행할 수도 있다. 즉, 제1 단계에서는, 충전 개시 크래킹 위치로 이동 금형(4)이 위치했을 때, 캐비티(13) 내에 원료 비즈를 송입하여 금형 결합부(61)에 원료 비즈를 충전한다(도 12).

제2 단계에서는, 이동 금형(4)을 이동시켜서 크래킹 간극 L을 한단계 좁힌 후, 중간부(62)에 원료 비즈를 충전한다(도 13). 그리고, 크래킹 간극 L을 좁히는 도중에도 원료 비즈의 송입은 행해지고 있다.

제3 단계에서는, 이동 금형(4)을 이동시켜서 크래킹 간극 L을 한단계 더 좁힌 후, 중앙부(63)에 원료 비즈를 적절하게 충전한다(도 14).

또한, 제4 단계에서는, 크래킹 간극 L을 폐쇄하여 금형 폐쇄를 완료한다. 그리고, 중앙부(63)의 충전이 충분하지 않은 경우에는 원료 비즈를 더 송입하여 충전량을 확보한다.

이상의 4단계로 이루어지는 충전 방법은, 다음과 같이 하여 실시될 수 있다. 즉, 도 11에 나타낸 타이머(155)가 원료 비즈 공급 개시와 함께 카운트를 개시한다. 금형 결합부(61)의 충전이 완료하는 카운트의 진행과 함께, 컨트롤러(156)는 모터(21)를 구동하여 크래킹 간극 L을 한단계 좁힌다. 중간부(62)의 충전이 완료할 때까지 카운트가 진행할 때에, 컨트롤러(156)는 모터(21)를 다시 구동하여 크래킹 간극 L를 더 좁힌다. 그리고, 중앙부(63)에 원료 비즈가 소정량 충전된 타이밍에서 금형 폐쇄를 완료한다. 금형 폐쇄 후에는, 필요에 따라 더 부족한 원료 비즈를 충전하고, 타이머(155)의 카운트 아웃에 의해 원료 비즈의 충전을 종료한다.

<실시예>

이상의 4단계로 이루어지는 원료 비즈의 충전 방법에 의해, 충전 개시 크래킹 간극을 5mm로 하여 20mm의 두께를 가지는 고기 상자를 발포 수지 성형하고. 그 결과, 중간부(62), 중앙부(63)의 과충전을 방지할 수 있고, 성형 후의 냉각 시간을 20% 단축할 수 있었다.

전술한 발명에서, 제2 단계 종료 후에 적어도 한번 제1 단계로 되돌아와, 제 1 단계와 제2 단계를 복수회 반복할 수 있다. 이와 같이 크래킹 간극 L의 확대 및 축소를 반복함으로써, 캐비티(13) 내의 공기의 팽창과 압축에 의해 원료 비즈에 맥동 및 진동을 부여할 수 있으므로, 브리지를 없애고 금형 결합부(61)나 중간부(62)에 원료 비즈를 균일하게 충전할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 방법은, 금형 폐쇄를 연속적으로 또는 단속적으로 행하면서 원료 비즈를 충전하는 것을 특징으로 한다. 즉, 금형 폐쇄 완료와 함께 충전도 완료하거나, 또는 금형 폐쇄 완료 후에 부족분을 보충하므로, 종래와 같은 원료 비즈 충전 후에 금형 폐쇄를 행하지 않는다. 따라서, 금형 폐쇄에 따른 과충전을 초래하지 않는다. 또한, 충전 도중에 크래킹 간극 L의 확대와 축소를 행하므로, 공기의 맥동에 의해 브리지를 파괴하여 균일하게 원료 비즈를 충전할 수 있는 큰 이점이 있다.

[제4 실시 형태]

본 발명의 방법을 실시하기 위한 발포 수지 성형기는, 도 9 및 도 1O에 나타낸 바와 같다.

전술한 성형기에서, 고속 이동 기구(108)는, 모터 축(112)이 볼 나사(105)에 직접 연결된 모터(113)를 포함하고 있다. 고속 이동 기구(108)는, 이동 금형(4)을 원료 충전 시의 크래킹 위치로 이동할 때, 또는 이형 후 성형품을 취출하기 위해 이형 시의 크래킹 위치로부터 이동 금형(4)을 후퇴시킬 때 사용된다.

저속 이동 기구(109)는, 원료 충전 후의 금형 체결 시, 또는 성형 후의 금형 개방 시에 사용되는 것으로서, 모터(21)와, 모터(21)에 접속된 감속기(22)와, 감속 기(22)의 회전을 볼 나사(6)에 전달하는 기어(24)로 이루어진다. 즉, 모터(21)의 회전은 감속기(22)에 의해 감속되어 기어(24)를 회전시키므로, 이에 따라, 볼 나사(106)를 저속으로 회전시킬 수 있다. 감속기(22)와 기어(24)는 에어에 의해 걸리거나 분리될 수 있도록 되어 있다. 또한, 모터(21)는, 필요에 따라 회전 속도가 증감된다.

도 17은, 금형 개방 기구의 개략적인 구성을 나타낸 도면으로서, 모터(21)에는 로터리 인코더 등의 이동 금형(4)의 위치 검출 장치(151)가 설치되어 있다. 이 위치 검출 장치(151)에 접속된 컨트롤러(152)는 검출된 이동 금형(4)의 위치에 기초하여 모터(21)를 구동시켜, 이동 금형(4)을 이형 크래킹 폭 W까지 단계적으로, 또는 서서히 속도를 떨어뜨리면서 볼 나사 기구에 의해 이동시킨다. 고정 금형(3)과 이동 금형(4)의 내부는 증기실(32, 42)로 되어 있고, 이들은 도시하지 않은 코어 벤트(core vent)의 통기공을 통하여 캐비티(13)와 연통되어 있다. 도면에서, P1은 고압 에어원, P2는 진공 펌프이며, V1∼V4는 배관에 설치된 밸브이다. 또한, 17은 이젝트 핀이다.

<이형 방법 1>

성형품을 성형한 후에, 이동 금형(4)을, 금형 체결 한계(고정 금형에 이동 금형이 소요 압력을 가지고 맞닿은 상태)로부터 이형 크래킹 폭 W까지 금형 개방할 때는, 컨트롤러(152)의 지령에 의해 저속 이동 기구(109)의 모터(21)를 금형 체결 시와는 반대 방향으로 구동한다. 이에 따라, 볼 나사(106, 105)가 저속으로 역회전되어 이동 금형(4)을 고정 금형(3)으로부터 이격시켜서, 설정한 크래킹 폭 W로 이동 금형(4)을 위치 결정할 수 있다.

이상의 금형 개방에서, 크래킹 폭 W는 성형품 높이의 3∼30%로 할 필요가 있다. 크래킹 폭 W가 3% 미만에서는 성형품을 금형으로부터 충분히 떼어낼 수 없기 때문이며, 30%를 넘으면 크래킹 폭 W가 넓어져서 이 간극으로부터 압축 에어가 빠져나가 효과적으로 성형품을 이형할 수 없기 때문이다. 따라서, 크래킹 폭 W는, 3∼30%로 할 필요가 있다. 이와 같은 좁은 크래킹 폭 W의 설정은, 유압 실링 방식의 금형 개방 기구로는 달성할 수 없고, 위치를 고정밀도로 설정하여 변동하지 않도록 유지할 수 있는 볼 나사 기구에 의해 비로소 달성할 수 있다.

금형 개방은, 이동 금형(4)을 소정의 피치로 이동시켜, 크래킹 폭 W까지 단계적으로 행할 수 있다. 피치는 성형품의 높이에 대응하여 1mm∼10mm로 할 수 있다. 또한, 금형 개방은, 초기 속도를 고속으로 하고 그 후 서서히 저하시켜 크래킹 폭 W까지 행할 수 있다. 크래킹 폭 W는 성형품의 높이에 대응하여 최대 150mm로 할 수 있다.

금형 개방 시에는, 밸브 V2를 열어서 이동 금형(4)의 증기실(42)에 압축 에어를 도입하지만, 압축 에어의 도입은 금형 개방 개시 전부터 행할 수도 있고, 금형 개방 개시 후에 행할 수도 있다. 금형 개방 개시 전부터 증기실(42)에 압축 에어를 도입한 경우에는, 금형 개방 개시와 함께 성형품 정면에 고압을 인가시키고 체류시킬 수 있다. 금형 개방 직후에 증기실(42)에 압축 에어를 도입한 경우에는, 금형 개방이 좁은 단계로부터 압축 에어를 도입하여 성형품의 정면에 고압을 인가할 수 있다. 어느 경우에도 크래킹 간극으로부터의 압축 에어의 누출을 적게 하 여, 이형을 효과적으로 행할 수 있다. 또한, 금형 개방중에는, 이동 금형(4)의 소정 피치 이동마다 증기실(42)에 압축 에어를 도입할 수 있다. 또한, 이동 금형(4)의 이동 태양에 관계없이 연속적으로 압축 에어를 도입할 수도 있다.

그리고, 금형 개방 시에, 밸브 V3를 열어서 고정 금형(3)의 증기실(32)을 부압(負壓)으로 하면 성형품이 고정 금형(3)에 흡인되므로, 보다 용이하게 이형을 행할 수 있다. 이상과 같이 하여 성형품을 이동 금형(4)으로부터 띄워서 고정 금형(3)으로 옮긴다.

성형품을 고정 금형(3)으로 옮긴 후에는, 성형품을 고정 금형(3)으로부터 이형한다. 즉, 밸브 V1을 열어서 증기실(32)에 압축 에어를 도입하여 성형품 배면에 고압을 인가한다. 그리고, 밸브 V4를 열어서 증기실(42)에 부압을 걸면, 코어 벤트의 통기공을 통하여 성형품이 이동 금형(4) 측으로 흡인되므로, 성형품을 고정 금형(3)으로부터 이형시킬 수 있다. 그 후, 이동 금형(4)을 고속으로 후퇴시킨 뒤, 이젝트 핀(16)으로 성형품을 밀어내면, 성형품을 인출할 수 있다.

<실시예>

원료 비즈를 캐비티에 충전하여 10Omm의 높이의 성형품을 성형하였다.

그 후, 냉각 및 고화시킨 후, 이형 시에 먼저, 이동 금형(4)의 증기실(42)에 압축 에어를 도입하여 충만시켰다. 이어서, 5mm의 피치로 2회 이동 금형을 이동시켜 10mm의 크래킹 폭 W를 형성하였다. 이동 금형의 이동 시마다 증기실(42)에 소요 압력이 확보되도록 압축 에어를 도입하고 충만하여 성형품을 이형하였다. 이 때, 고정 금형(3)의 증기실(32)에는, 펌프 P1에 의해 부압을 걸어서 성형품이 고정 금형(3)에 흡인되도록 했다.

성형품을 이동 금형(4)으로부터 이형 후, 고정 금형(3)의 증기실(32)에 압축 에어를 도입하고, 또한 이동 금형(4)의 증기실(42)에 부압을 걸어서, 고정 금형(3)으로부터 성형품을 이형한 후, 이동 금형(4)을 많이 개방하여 성형품을 낙하시켜서 취출하였다. 이상과 같이, 종래는 30mm를 초과할 필요가 있었던 이형 크래킹 폭 W를 10mm로 대폭 좁혀서 효과적으로 성형품을 이형할 수 있다.

<이형 방법 2>

방법 1과 마찬가지로, 성형품을 성형한 후에, 볼 나사(106, 105)을 역회전시켜서 고정 금형(3)과 이동 금형(4) 사이에 성형품 높이의 3∼30%의 크래킹 폭 W를 형성한다. 금형 개방은, 이동 금형(4)을 소정의 피치로 이동시켜서, 크래킹 폭 W까지 소정의 피치로 단계적으로 행할 수 있다. 금형 개방은, 초기 속도를 고속으로 하고 그 후 크래킹 폭 W까지 서서히 저하시켜 행할 수 있다.

이 때, 밸브 V1을 열어서 고정 금형(3)의 증기실(32)에 압축 에어를 도입하지만, 압축 에어의 도입은 금형 개방 개시 전에 행할 수도 있고, 금형 개방 개시 후에도 행할 수 있다. 어느 경우에도, 크래킹 간극이 좁을 때부터 성형품 배면에 고압을 인가할 수 있으므로, 이형을 효과적으로 행할 수 있다. 압축 에어는, 이동 금형(4)의 피치 이동마다 도입해도 되고, 연속적으로 도입해도 된다. 또한, 밸브 V1의 개방과 함께 밸브 V4를 열어서 이동 금형(4)의 증기실(42)에 부압을 인가하면, 성형품을 고정 금형(3)으로부터 효과적으로 띄워서 이동 금형(4)으로 옮길 수 있다.

성형품을 이동 금형(4)으로 옮긴 후에는, 제2 단계로 이행한다. 즉, 볼 나사를 정회전시켜 금형 체결 한계까지 또는 금형 체결 한계의 도중까지 금형 체결한다.

다음에, 제3 단계로 이행한다. 즉, 금형 체결 후에 볼 나사(106, 105)를 역회전시켜서 고정 금형(3)과 이동 금형(4) 사이에 성형품 높이의 3∼30%의 크래킹 폭 W를 형성한다. 금형 개방은, 이동 금형(4)을 소정의 피치로 이동시켜, 크래킹 폭 W까지 단계적으로 행할 수 있다. 또는, 초기 속도를 고속으로 하고 그 후 크래킹 폭 W까지 서서히 저하시켜 행할 수 있다. 이 때, 밸브 V2를 열어서 이동 금형(4)의 증기실(42)에 압축 에어를 도입하지만, 압축 에어의 도입은 금형 개방 개시 전에 행할 수도 있고, 금형 개방 개시 직후부터 행할 수도 있다. 압축 에어의 도입은, 이동 금형(4)의 피치 이동마다 행해도 되고, 이동 금형의 이동 태양에 관계없이 연속적으로 행해도 된다. 그리고, 밸브 V2의 개방과 함께 밸브 V3를 열어서 고정 금형(3)의 증기실(32)에 부압을 인가하면, 효과적으로 성형품을 이동 금형(4)으로부터 띄워서 고정 금형(3)으로 옮길 수 있다.

이상의 제1 단계∼제3 단계를 행한 후, 고속 이동 기구(8)에 의해 금형을 크게 개방하여 이젝트 핀(17)으로 압출함으로써 성형품을 취출할 수 있다.

또한, 제3 단계를 행한 후에, 다시 볼 나사(106, 105)를 정회전시켜서 금형 체결 한계까지 또는 금형 체결 한계의 도중까지 금형 체결하는 제4 단계를 부가할 수 있다. 그리고, 제4 단계를 행한 후 제1 단계로 되돌아오는 조작을 복수회 반복함으로써, 금형 개방 및 금형 체결에 따른 공기의 맥동에 의해 성형품의 배면 또는 정면에 반복적으로 고압을 인가할 수 있으므로, 작은 이형 크래킹 폭으로 변형이나 손상을 초래하지 않고 성형품을 이형할 수 있다. 성형품을 금형으로부터 완전하게 분리한 후에는, 금형을 크게 개방하여 이젝트 핀(16)으로 압출하여 성형품을 인출할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 이형 크래킹 폭을 좁게, 또한 고정밀도로 설정할 수 있으므로, 효율적으로 성형품 계면에 고압을 인가할 수 있다. 따라서, 소량의 압축 에어에 의해 불량품을 발생시키지 않고 성형품을 양호하게 이형할 수 있다.

[제5 실시 형태]

이하에, 전술한 발포 수지 성형기를 상세하게 설명한다.

도 9, 도 10 및 도 18은 본 발명의 발포 수지 성형기를 나타낸 도면이다. 도면에서, 고속 이동 기구(8)는, 모터 축(12)이 볼 나사(105)에 직접 연결된 모터(113)를 포함하고 있다. 볼 나사(105)는 도시하지 않은 베어링에 회전 가능하게 지지되어 있다. 모터 축(112)의 회전은 직접 볼 나사(105)에 전달되므로, 모터 축(112)을 고속 회전시킴으로써 볼 나사(105)는 고속 회전된다. 이 때, 볼 나사(106)도 동력 전달 부재(111)를 통하여 볼 나사(105)와 같은 속도로 회전된다. 따라서, 이동 다이 플레이트(2)를 2개의 볼 나사(105, 106)로 고속으로 금형 폐쇄 방향으로 이동시킬 수 있다.

저속 이동 기구(109)의 확대도를 도 19에 나타낸다. 저속 이동 기구(109)는, 모터(21), 모터(21)에 접속된 감속기(22), 및 감속기(22)의 회전을 볼 나 사(106)의 기단 샤프트부(23)에 전달하는 웜 기어(24)를 포함하고 있다. 웜 기어(24)는, 감속기(22) 측의 웜(25)과 기단 샤프트부(23) 측의 웜 휠(26)로 이루어진다. 즉, 모터(21)의 회전은 감속기(22)에 의해 감속되어 웜(25)을 회전시킨다. 웜(25)은, 여기에 맞물려 있는 웜 휠(26)을 회전시키므로, 이에 따라, 볼 나사(106)를 저속으로 회전시킬 수 있다.

감속기(22)는 에어 실린더(131)에 의해 승강 가능하게 가이드부(132)에 지지되어 있다. 즉, 에어 실린더(131)가 가이드부(132)에 슬라이드 이동 가능하게 꽂혀져 있다. 따라서, 저속 이동 기구(109)를 사용하지 않는 경우에는, 웜(25)을 강하시켜서 웜 휠(26)과 서로 맞물린 것을 해제하여, 모터(21) 등의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 도 23에 나타낸 바와 같이, 웜 기어(24) 대신, 클러치 기구(26)를 사용해도, 볼 나사(6)의 회전을 감속기(22)나 모터(21)에 비전달 상태로 할 수 있다.

저속 이동 기구(8)는, 도 22에 나타낸 바와 같이, 로터리 인코더 등의 이동 금형(4)의 위치 검출 장치(151)와, 모터(21)에 구동 지령 및 정지 지령을 발하는 컨트롤러(116)로 이루어지는 볼 나사 회전 제어 수단(20)에 접속되어 있다. 이 볼 나사 회전 제어 수단(201)에 의해, 금형 체결 및 금형 개방 시에 이동 금형(4)을 소정의 크래킹 위치에 정확하게 정지시킬 수 있다. 또한, 모터(21)는, 부하 토크에 의해 금형 체결력을 검출할 수 있다.

고속 이동 기구(108)와 저속 이동 기구(109)를 별개로 간소화했으므로, 종래와 같은 고정판 등의 다이 플레이트를 1매 생략할 수 있다. 따라서, 장치 전체를, 고정 다이 플레이트(1)와 이동 다이 플레이트(2)의 2개의 다이 플레이트로 이루어지도록 간소하게 할 수 있다.

이동 플레이트(2)의 하부에는, 도 20 및 도 21에 나타낸 바와 같이 직진 가이드(41)를 배치하였으므로, 이동 다이 플레이트(2)의 이동을 용이하게 행할 수 있다. 직진 가이드(41)는, 받침대(40) 상에 부설된 레일(42)과, 이동 다이 플레이트(2)의 배면측에 소요 간격을 두고 장착된 가이드 부재(43)로 이루어진다. 레일(42)은 측부에 잘록한 부분을 포함하고, 가이드 부재(43)에 대응하는 오목형으로 형성되어 있으므로, 이동 다이 플레이트(2)는 탈선을 일으키지 않고 레일(42) 상을 좌우로 이동할 수 있다.

이상과 같이 구성된 바와 같이, 이동 다이 플레이트(2)를 금형 폐쇄할 때는 에어 실린더(131)를 후퇴시켜, 웜(25)과 웜휠(26)의 걸어맞춤을 해제한다. 모터(113)를 구동하여 볼 나사(105, 106)를 고속으로 회전시킨다. 볼 나사(105, 106)가 회전되면 볼 나사(105, 106)에 결합되어 있는 너트부(107)가 고정 다이 플레이트(1) 측으로 이동하므로 이동 금형(4)을 고속으로 고정 금형(3)의 방향으로 이동시킬 수 있다.

이동 금형(4)이 고정 금형(3)에 접근한 위치에 도달하면 모터(113)의 속도를 저하시켜서, 이동 다이 플레이트(2)를 저속으로 이동시킨다. 그리고, 이동 금형(4)가 폐 위치에 도달하면 에어 실린더(131)를 위쪽으로 돌출시켜서 웜(25)과 웜휠(26)을 맞물리도록 한 후에, 모터(21)를 구동하고, 감속기(22)를 통하여 이동 금형(4)을 고정 금형(3)으로 저속이면서, 또한 고체결력에 의해 체결한다. 그리고, 모터의 제어는 인버터 제어에 의해 행해지므로, 발포 수지 성형기의 운전을 효율적으로 에너지를 절약하며 행할 수 있다.

이동 금형(4)을 소정의 크래킹 위치에 정지시킨 후에는, 캐비티(13)에 원료를 주입하고, 증기를 고정 금형(3) 및 이동 금형(4)의 증기실(32, 42) 내에 주입하여 발포 성형한다. 이 성형에서 이동 금형(4)을 금형 체결 한계까지 체결했을 때는, 그 증기압과 고정 금형(3) 및 이동 금형(4)의 팽창에 의해 금형 체결력이 계속 증가한다. 이것을 그대로 방치해 두면 볼 나사(105, 106)가 인장력에 의해 절단될 가능성이 있다. 이를 방지하기 위하여, 금형 체결력이 계속 증가하면, 모터(22)의 토크 제어에 의해 금형 체결력을 느슨하게 하는 방향으로 모터를 자동적으로 미소 회전시킨다. 이에 따라, 볼 나사(105, 106)를 미소 회전시켜서 발생한 응력을 이완시켜서, 금형 체결력의 조정을 행할 수 있다.

[제6 실시 형태]

이하, 도면을 참조하면서 제6 실시 형태에 대하여 설명한다.

본 발명의 발포 수지 성형기에 사용하는 성형기 본체는, 도 9 및 도 10에 나타낸다. 즉, 이동 다이 플레이트(2)의 고속 이동 기구(108)는, 모터 축(112)이 전동 볼 나사(105)에 직접 연결된 모터(113)를 포함하고 있다. 모터 축(112)의 회전은 직접 전동 볼 나사(105)에 전달되므로, 모터 축(112)을 고속 회전시킴으로써 전동 볼 나사(105)는 고속 회전된다. 이 때, 전동 볼 나사(106)도 동력 전달 부재(11)를 통하여 전동 볼 나사(105)와 같은 속도로 회전된다. 따라서, 이동 다이 플레이트(2)를 2개의 전동 볼 나사(105, 106)에 의해 고속으로 금형 폐쇄 방향으로 이동시킬 수 있다.

저속 이동 기구(109)는, 모터(21), 모터(21)에 접속된 감속기(22), 및 감속기(22)의 회전을 전동 볼 나사(106)의 일단에 전달하는 기어(24)를 포함하고 있다. 모터(21)의 회전은 감속기(22)에 의해 감속되어 전동 볼 나사(105, 106)가 저속 회전된다. 그리고, 기어(24)는 감속기(22)에 걸리거나 분리될 수 있으므로, 고속 회전 시의 전동 볼 나사(106)의 회전을 감속기(22)나 모터(21)에 전달하지 않도록 할 수 있다.

또한, 성형기 본체로서 도 24에 나타낸 것을 사용할 수 있다. 이 형태는, 토글 링크(5)가 전동 볼 나사(7)에 의해 굴신되는 것에 의해 이동 다이 플레이트(2)가 이동된다. 즉, 모터(12)의 구동에 의해 금형 체결 하우징(8)을 통과한 전동 볼 나사(7)가 회전되고, 이에 따라, 크로스 헤드(6)가 이동되어, 토글 링크(5)가 굴신된다. 토글 링크(5)는 그 구조상 금형 체결 초기에서는 이동 다이 플레이트(2)를 고속으로 이동시키고, 금형 체결 한계 근처에서는 이동 다이 플레이트(2)를 저속으로 이동시킬 수 있으므로, 이동 다이 플레이트(2)의 구동 방식으로서 바람직하다.

도 25에 발포 수지 성형기의 전체 구성을 나타낸다. 도면에서, 120은 제조 단계 제어 장치로서, 이 제어 장치(120)에는 CPU(56)와 시스템 프로그램 및 사용자 프로그램을 저장해 두는 메모리(51)가 내장되어 있다. CPU(56)에는, 액정 등의 성형기 본체의 작동 상태를 표시하는 모니터 화면(52)과 키보드를 포함하는 터치 패널(53)이 접속되어 있다. 또한, CPU(56)에는, 인터페이스(55a)를 통하여 로터리 인코더 등의 위치 검출 장치(151)가 접속되고, 이 위치 검출 장치(151)는, 모터(12) 또는 모터(21)에 접속되어 이동 다이 플레이트(2)의 현재 위치를 검출한다. 모터(12, 21)는 인터페이스(55b)를 통하여 CPU(56)에 접속되고, CPU(56)의 지령에 의해, 구동 개시, 구동 정지 및 회전 속도 등이 조정된다.

또한, CPU(56)에는, 압축 공기에 의해 원료 비즈를 캐비티(13) 내에 충전하기 위한 원료 공급 장치(16)가 인터페이스(55c)를 통하여 접속되고, 또한 고정 금형(3) 및 이동 금형(4)의 증기실에 증기 또는 에어 또는 물을 공급하기 위한 공급 기구(118)가 인터페이스(55d)를 통하여 접속되어 있다. 또한, CPU(56)에는, 비정상을 통지하기 위한 경보기(도시하지 않음)를 접속해 둘 수 있다.

전술한 모니터 화면(52)을, 공 운전되는 성형기 본체의 일부, 예를 들면, 형성된 크래킹 간극의 부분만을 등배로 혹은 확대하여 표시하거나, 이동 다이 플레이트(2)를 축소하여 표시할 수 있다. 또한, 금형 체결 시 혹은 금형 개방 시에 저속 혹은 고속으로 이동하는 이동 다이 플레이트(2)의 이동 속도의 수치의 자릿수를 증감시켜 표시하거나 하고, 이에 따라, 성형 프로그램을 정확하게 확인할 수 있다.

또한, 모니터 화면(52)을 체크한 결과를 등속 또는 빨리감기 또는 늦게감기로 표시할 수 있고, 또는 1 사이클의 체크 결과, 예를 들면, 크래킹 간극 및 에어 압력 등의 성형 파라미터의 체크 결과를 일람표 등에 표시할 수 있고, 성형 프로그램의 확인을 정확하면서도 간편하게 행할 수 있다.

다음에, 성형 프로그램의 체크 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 공 운전의 모니터 체크에 대하여 설명한다. 공 운전(드라이 런)은, 원료를 충전하거나 하는 실제 생산을 행하지 않고 성형 프로그램의 지령을 실행하고, 이동 다이 플레이트(2)의 움직임 등을 확인하는 것이다. 즉, 터치 패널(53)로부터 공 운전을 지정하고, 성형 프로그램을 시작하면 실제 생산을 행하는 지령이 내려지지 않을 뿐, 그 외의 지령은 실행된다.

체크하는 작업자는, 이동 다이 플레이트(2)의 크래킹 정지 위치, 이동 다이 플레이트(2)의 고속 이동 속도, 저속 이동 속도, 원료 충전 시의 인젝션 에어의 토출 타이밍과 토출 시간과 압력, 성형 단계에서의 고정 금형(3) 및 이동 금형(4) 내의 증기, 물, 이형용 에어의 토출 타이밍, 토출 시간과 압력 등의 성형 파라미터를 모니터 화면(52)의 표시에 의해 감시하여, 성형 프로그램이 의도한 대로인지의 여부를 판단한다. 성형 프로그램에 크래킹 정지 위치의 어긋남 등의 문제가 있을 경우에는, 키보드의 설정에 의해 이 어긋남을 보정하고, 다시 공 운전에 의한 모니터 체크를 행하여, 성형 프로그램을 의도한 대로 설정할 수 있다.

그리고, 공 운전을 수반하는 모니터 체크 대신, 공 운전을 수반하지 않는, 즉 성형기 본체의 구동이 전혀 없으며 모니터 화면 상에서만 체크를 행할 수도 있다. 터치 패널(53)은 이를 위한 전환 스위치를 설치해 두는 것이 바람직하다.

이상과 같이 모니터 체크를 행한 후에, 터치 패널(53)에서의 선택에 의해 실제 운전으로 이행할 수 있다. 실제 운전의 단계를 제1 실시 형태의 성형기 본체를 사용하여 도 26에 따라 이하 상세하게 설명한다.

처음에, 이동 다이 플레이트(2)가 금형 개방 한계까지 금형 개방된 상태(S1)에서, CPU(56)가 모터(13)를 구동하여 전동 볼 나사(5, 6)를 고속으로 회전시킨다. 이에 따라, 위치 검출 장치(151)가 이동 다이 플레이트(2)의 위치를 검출하면서, 이동 다이 플레이트(2)를 고정 다이 플레이트(1) 측으로 고속으로 이동시킨다(S2).

이동 다이 플레이트(2)가, 원료의 충전을 개시하는 크래킹 정지 위치 근방에 이르면 CPU(56)가 모터(13)의 회전 속도를 저하시키고, 이동 다이 플레이트(2)를 저속으로 이동시켜 크래킹 정지 위치에서 정지시킨다(S3). 다음에, 원료 공급 장치(57)에 인젝션 에어를 불어넣고, 이에 따라, 원료 비즈를 흡인하여 캐비티(13) 내에 원료 비즈를 송입한다(S4). 이 때, CPU(56)의 지령에 의해 충전의 진행과 함께 모터(21)를 구동하여 전동 볼 나사(5, 6)를 저속 회전시켜서 크래킹 간극 L을 좁히면서 원료 비즈를 충전한다. 충전중에, 크래킹 간극 L의 확대와 축소를 반복적으로 행하거나, 인젝션 에어의 압력을 높게 혹은 낮게 변화시키면서, 캐비티(13) 내에 원료 비즈가 균일하게 충전되도록 할 수 있다. 그리고, 캐비티(13)에 소정량의 원료 비즈가 충전되었을 때, 크래킹 간극 L을 완전히 폐쇄하여 금형 폐쇄 한계까지 금형 체결을 행한다(S5). 금형 체결 후에는, 필요에 따라 원료 비즈를 더 충전하고, CPU(56)에 내장된 충전용 타이머의 카운트 아웃에 의해 원료 비즈의 송입을 정지한다.

원료 비즈의 충전 후에, 고정 금형(3) 및 이동 금형(4)의 증기실 내에 공급 기구(118)의 스팀용 배관으로부터 스팀을 도입한다(S6). 그리고, 스팀 도입용 타이머의 카운트 아웃으로 스팀의 도입을 정지한다. 캐비티(13) 내의 원료는 팽창 및 융착된다. 그 후, 고정 금형(3) 및 이동 금형(4) 내에 공급 기구(59)의 송수용 배관으로부터 냉각수를 주입하고, 주수용 타이머의 카운트 아웃으로 주입을 정지한 다(S7). 팽창된 원료는 냉각되어 고착되고 성형이 완료한다.

성형 후에는, 저속으로 금형 개방을 개시하고(S8), 금형 체결 한계로부터 2∼3mm 금형 개방된 크래킹 정지 위치에서 이동 다이 플레이트(2)를 정지시킨다. 이때, 금형 개방 개시와 동시에 고정 금형(3)의 증기실에 이형용 에어를 넣으면서 금형 개방을 하여(S10), 성형품을 에어로 띄워서 이동 금형(4) 측으로 옮긴다. 이어서, 이동 금형(4)의 증기실에 이형용 에어를 넣으면서 이형 금형 체결의 크래킹 정지 위치까지 중간 속도로 금형 체결하고(S11), 금형 체결을 정지하고, 성형품을 고정 금형(3)으로 옮긴다. 그 후, 고속으로 금형 개방을 하면서(S12), 이젝트 핀(16)으로 성형품을 압출함(S13)으로써 성형품을 아래쪽에 낙하시켜서 취출할 수 있다.

그리고, 이동 다이 플레이트(2)를 금형 개방 한계까지 다시 개방하고(S1), S2 이하의 단계를 반복하면서 자동적으로 운전할 수 있다. 이상의 실제 생산의 단계는, 원료 충전 등을 하는 실제 생산을 행하지 않는 경우에는 공 운전의 단계와 같다.

그리고, 실제 생산 도중에, 크래킹 정지 위치의 설정값과 실적값 사이에, 한계를 초과하는 위치 비정상이 생겼을 때, 경보기로부터 경보를 발하거나 또는 CPU(56)의 지령에 의해 운전을 정지시켜서, 불량품의 대량 발생을 방지하는 것이 바람직하다.

또한, 제2 실시 형태의 성형기 본체를 사용한 경우에도, 터치 패널(53)에서 공 운전을 선택하고, 공 운전의 모니터 화면(52) 상에서 크래킹 정지 위치까지 이 동 다이 플레이트(2)를 이동시켜서, 이동 다이 플레이트(2)의 이동 속도, 크래킹 정지 위치 등의 성형 파라미터의 정밀도를 확인한 후에, 터치 패널(53)에서의 전환에 의해, 전술한 바와 같은 단계에 의해 성형품을 자동적으로 실제 생산할 수 있다.

이상과 같이, 공 운전의 모니터 화면 상에서 크래킹 정지 위치까지 이동 금형을 이동시켜서, 크래킹 정지 위치의 정밀도와 이동 금형의 이동 속도 등의 성형 파라미터를 확인한 후에, 터치 패널(53)에서의 전환에 의해, 성형품을 자동적으로 실제 생산함으로써, 불량이 없는 성형품을 안정적으로 제조할 수 있다. 이동 다이 플레이트(2)의 위치, 인젝션 에어와 이형용 에어의 에어압, 이동 다이 플레이트(2)의 이동 속도의 증감의 3 요소를 조정함으로써, 성형품의 깊이, 형상 및 이형성에 맞는 바람직한 성형 조건을, 매회의 성형 사이클마다 반복적으로 재현하여 적용할 수 있다.

또한, 종래의 충전 단계에서의 인젝션의 압력은 일정한 값으로 설정되어 있지만, 본 발명에 따른 발포 수지 성형기에서는, 크래킹 정지 위치로부터의 이동 다이 플레이트(2)의 위치에 대응하여 다단계로 또는 연속적으로 작게 하는 등 변화시켜서 원료 비즈를 캐비티(13) 내에 균일하게 불어넣을 수 있다.

또한, 종래의 이형 단계에서의 이형용 에어의 압력도 일정한 값으로 설정되어 있지만, 본 발명에 따른 발포 수지 성형기에서는, 금형 개방의 위치와 속도에 대응하여 다단계로 또는 연속적으로 크게 하는 등 변화시켜서 이형 불량을 초래하지 않고 성형품을 원활하게 이형할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 불량품의 발생을 방지하여 성형품을 안정적으로 제조할 수 있는 큰 이점이 있다.

Claims (15)

1. 고정 금형을 포함하는 고정 다이 플레이트와, 이동 금형을 포함하는 이동 다이 플레이트와, 상기 이동 다이 플레이트를 상기 고정 다이 플레이트에 대하여 개폐시키는 금형 개폐 장치를 포함하는 발포 수지 성형기에 있어서, 상기 금형 개폐 장치를, 상기 이동 다이 플레이트와 금형 체결 하우징 사이에 대향 배치되는 토글 링크와, 상기 토글 링크를 굴신(屈伸)시키는 크로스 헤드와, 상기 금형 체결 하우징을 관통하여 상기 크로스 헤드에 삽입된 전동식 볼 나사로 이루어지도록 하고, 또한 상기 금형 개폐 장치에는, 상기 금형 체결 하우징을 이동시켜서 금형 체결된 금형의 금형 두께를 조정하기 위한 금형 두께 조정 수단과, 금형 체결 시 및 금형 개방 시에 상기 이동 금형을 크래킹 위치에 정지시켜서 크래킹 간극을 일정하게 제어하기 위한 볼 나사 회전 제어 수단을 구비한 발포 수지 성형기를 이용하여 금형 체결을 행하는 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서,

   교환된 금형의 금형 두께에 대응하여, 상기 금형 두께 조정 수단에 의해 상기 금형 체결 하우징을 이동시켜 금형 두께를 사전에 설정한 후에, 금형 체결 한계에서의 금형 체결력을 구하여, 그 측정 결과에 기초하여 상기 금형 두께 조정 수단에 의해 금형 두께를 미세 조정한 후, 일단 금형 개방하여 그 후 금형 체결을 행할 때, 상기 볼 나사 회전 제어 수단에 의해 상기 토글 링크의 신장을 제어하여 원료 충전 시의 크래킹 간극을 일정하게 제어하는,

   발포 수지 성형기의 운전 방법.
2. 제1항에 있어서,

   성형품을 성형한 후에, 상기 고정 금형에 에어를 넣으면서 상기 볼 나사 회전 제어 수단에 의해 상기 토글 링크의 굴곡을 제어하여, 상기 이동 금형을 이형 금형 개방 크래킹 위치까지 금형 개방하여, 상기 성형품을 에어로 띄워서 상기 이동 금형으로 옮기고, 이어서 상기 이동 금형에 에어를 넣으면서 상기 볼 나사 회전 제어 수단에 의해 상기 토글 링크의 신장을 제어하여, 상기 이동 금형을 이형 금형 체결 크래킹 위치까지 금형 체결하여, 상기 성형품을 에어로 띄워서 상기 고정 금형으로 옮긴 후에, 계속하여, 금형 개방을 하면서 이젝트 핀으로 상기 성형품을 압출하여 낙하시키는, 발포 수지 성형기의 운전 방법.
3. 고정 다이 플레이트에 대향 배치된 이동 다이 플레이트의 금형을 협지하여 서로 대치(對峙)하는 위치에, 상기 이동 다이 플레이트 이동용의 볼 나사가 2개 장착된 발포 수지 성형기에 있어서,

   한쪽 볼 나사의 단부에 이동 다이 플레이트의 고속 이동 기구를 설치하고, 다른 쪽 볼 나사의 단부에 이동 다이 플레이트의 저속 이동 기구를 설치하고, 또한 상기 한쪽 볼 나사와 상기 다른 쪽 볼 나사 사이에, 상기 한쪽 볼 나사의 회전을 상기 다른 쪽 볼 나사에 전달하는 동력 전달 부재를 개재한,

   발포 수지 성형기.
4. 제3항에 기재된 발포 수지 성형기를 사용하여 성형품을 제조하는 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서,

   금형 체결 한계에서 금형 내에 증기를 주입했을 때 금형의 팽창에 의해 증가하는 금형 체결력을 저속 이동 기구의 모터의 자동 회전에 의해 완화시키도록 한,

   발포 수지 성형기의 운전 방법.
5. 제3항에 기재된 발포 수지 성형기를 사용하여, 상기 고정 금형과 상기 이동 금형으로 형성된 캐비티 내에, 인젝션 에어에 의해 원료 비즈를 충전하는 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서,

   상기 이동 금형을 상기 볼 나사에 의해 이동하는 방식으로서, 상기 이동 금형을 이동시켜 충전 개시 크래킹 위치에 위치했을 때 상기 원료 비즈의 충전을 개시하고, 그 후 상기 볼 나사를 연속적 또는 단속적으로 회전시켜, 크래킹 간극을 단계없이 또는 다단계로 좁히면서 상기 캐비티 내에 상기 원료 비즈를 충전하는,

   발포 수지 성형기의 운전 방법.
6. 제3항에 기재된 발포 수지 성형기를 사용하여, 상기 볼 나사의 정회전 및 역회전에 의해 금형 체결 및 금형 개방되는 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서,

   성형품을 성형한 후에, 상기 볼 나사를 역회전시켜서 상기 고정 금형과 상기 이동 금형 사이에 상기 성형품 높이의 3∼30%의 이형 크래킹 폭을 형성하고, 또한 상기 이동 금형의 증기실에 압축 에어를 도입하여, 상기 성형품을 상기 이동 금형으로부터 이형하여 상기 고정 금형으로 옮긴 후, 상기 성형품을 상기 고정 금형으로부터 이형시키는,

   발포 수지 성형기의 운전 방법.
7. 제3항에 기재된 발포 수지 성형기를 사용하여, 상기 볼 나사의 정회전 및 역회전에 의해 금형 체결 및 금형 개방되는 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서,

   성형품을 성형한 후에, 상기 볼 나사를 역회전시켜서 상기 고정 금형과 상기 이동 금형 사이에 상기 성형품 높이의 3∼30%의 이형 크래킹 폭을 형성하고, 또한 상기 고정 금형의 증기실에 압축 에어를 도입하여, 상기 성형품을 상기 고정 금형으로부터 이형하여 상기 이동 금형으로 옮기는 제1 단계와,

   상기 볼 나사를 정회전시켜서 금형 체결 한계까지 또는 금형 체결 한계의 도중까지 금형 체결하는 제2 단계와,

   상기 볼 나사를 역회전시켜서 상기 고정 금형과 상기 이동 금형 사이에 상기 성형품 높이의 3∼30%의 이형 크래킹 폭을 형성하고, 또한 상기 이동 금형의 상기 증기실에 압축 에어를 도입하여, 상기 성형품을 상기 이동 금형으로부터 이형하여 상기 고정 금형으로 옮기는 제3 단계

   를 행하는, 발포 수지 성형기의 운전 방법.
8. 제3항에 있어서,

   성형 프로그램의 각 성형 파라미터를 표시시켜서 모니터 화면 상에서 성형 프로그램을 체크하는 공 운전과 성형품을 자동 생산하는 실제 운전을 전환하여 행하기 위한 터치 패널을 포함한 성형 단계 제어 장치를 배치한, 발포 수지 성형기.
9. 제8항에 기재된 발포 수지 성형기의 운전 방법으로서,

   상기 터치 패널에서 공 운전을 선택하여, 성형 프로그램을 체크하는 모니터 화면 상에서, 전동 볼 나사의 구동에 의한 이동 다이 플레이트의 이동 속도와, 전동 볼 나사의 정지에 의한 이동 다이 플레이트의 크래킹 정지 위치의 체크를 행하고, 또한 원료 공급의 인젝션 에어 및 이형용 에어를 토출시키고, 적어도 상기 인젝션 에어 및 상기 이형용 에어의 토출 타이밍과 토출 시간과 압력을 체크하는,

   발포 수지 성형기의 운전 방법.
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