KR101442337B1 - 사출성형기 - Google Patents

Abstract

[과제] 필요한 형체력을 유지하면서, 코일을 효율적으로 냉각할 수 있는 사출성형기의 제공.
[해결수단] 본 발명에 관한 사출성형기는, 고정금형이 장착되는 제1 고정부재와, 상기 제1 고정부재와 대향하여 배치되는 제2 고정부재와, 가동금형이 장착되는 제1 가동부재와, 상기 제1 가동부재와 연결되어 상기 제1 가동부재와 함께 이동하는 제2 가동부재를 구비하고, 상기 제2 고정부재와 상기 제2 가동부재로 형체력을 발생시키는 형체력 발생기구를 구성하며, 상기 형체력 발생기구를 구성하는 상기 제2 고정부재와 상기 제2 가동부재의 사이에 냉각용의 유체를 도입하는 유체 도입수단을 가진다.

Description

사출성형기{Injection molding machine}

본 발명은, 형체(型締; clamping)동작을 구동하는 전자석을 구비하는 사출성형기에 관한 것이다.

종래, 사출성형기에 있어서는, 수지를 사출장치의 사출노즐로부터 사출하여 고정금형과 가동금형 사이의 캐비티공간에 충전하고, 고화시킴으로써 성형품을 얻도록 되어 있다. 그리고, 고정금형에 대하여 가동금형을 이동시켜서 형폐(型閉), 형체(型締) 및 형개(型開)를 행하기 위하여 형체장치가 배치된다.

그 형체장치에는, 유압실린더에 오일을 공급함으로써 구동되는 유압(油壓)식의 형체장치, 및 전동기에 의하여 구동되는 전동(電動)식의 형체장치가 있지만, 그 전동식의 형체장치는, 제어성이 높고, 주변을 오염시키는 일이 없으며, 또한, 에너지효율이 높기 때문에, 많이 이용되고 있다. 이 경우, 전동기를 구동함으로써 볼나사를 회전시켜 추력(推力)을 발생시키고, 그 추력을 토글기구에 의하여 확대하여, 큰 형체력을 발생시키도록 하고 있다.

그런데, 이와 같은 구성의 전동식의 형체장치에 있어서는, 토글기구를 사용하게 되어 있으므로, 그 토글기구의 특성상, 형체력을 변경하는 것이 곤란하여, 응답성 및 안정성이 나빠서, 성형 중에 형체력을 제어할 수 없다. 따라서, 볼나사에 의하여 발생시킨 추력을 직접 형체력으로서 사용할 수 있게 한 형체장치가 제공되고 있다. 이 경우, 전동기의 토크와 형체력이 비례하므로, 성형 중에 형체력을 제어할 수 있다.

그러나, 종래의 형체장치에 있어서는, 볼나사의 내(耐)하중성이 낮아서, 큰 형체력을 발생시킬 수 없을 뿐만 아니라, 전동기에 발생하는 토크 리플에 의하여 형체력이 변동되어 버린다. 또한, 형체력을 발생시키기 위하여, 전동기에 전류를 상시 공급할 필요가 있어서, 전동기의 소비전력량 및 발열량이 많아지므로, 전동기의 정격출력을 그만큼 크게 할 필요가 있어서, 형체장치의 코스트가 높아지게 된다.

따라서, 형 개폐동작에는 리니어모터를 사용하고, 형체동작에는 전자석의 흡착력을 이용한 형체장치가 고려된다(예컨대, 특허문헌 1).

국제공개 제05/090052호 팸플릿

그러나, 특허문헌 1에 기재되는 전자석의 흡착력을 이용한 형체장치를 사용하는 경우, 전자석의 구동에 의하여 코일이 고온이 되어, 코일의 소손 등이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은, 필요한 형체력을 유지하면서, 코일을 효율적으로 냉각할 수 있는 사출성형기의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 국면에 의하면,

고정금형이 장착된 제1 고정부재와,

상기 제1 고정부재와 대향하여 배치되는 제2 고정부재와,

가동금형이 장착되는 제1 가동부재와,

상기 제1 가동부재와 연결되어 상기 제1 가동부재와 함께 이동하는 제2 가동부재

를 구비하고,

상기 제2 고정부재와 상기 제2 가동부재로 형체력을 발생시키는 형체력 발생기구를 구성하며,

상기 형체력 발생기구를 구성하는 상기 제2 고정부재와 상기 제2 가동부재의 사이에 냉각용의 유체를 도입하는 유체 도입수단을 가지는 것을 특징으로 하는, 사출성형기가 제공된다.

본 발명에 의하면, 필요한 형체력을 유지하면서, 코일을 효율적으로 냉각할 수 있는 사출성형기가 얻어진다.

도 1은, 본 발명의 실시형태의 사출성형기에 있어서의 형체장치의 형폐시의 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태의 사출성형기에 있어서의 형체장치의 형개시의 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은, 에어 도입장치(80)의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3 (A)는, 형체장치의 형개시의 상태를 나타내고, 도 3 (B)는, 형폐시의 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 실시예의 제어부(60)의 에어 도입처리부(63)에 의하여 실행되는 주요 처리의 일례를 나타낸 플로우차트이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태의 설명을 행한다. 다만, 본 실시의 형태에 있어서, 형체장치에 대해서는, 형폐를 행할 때의 가동플래튼의 이동방향을 전방이라 하고, 형개를 행할 때의 가동플래튼의 이동방향을 후방이라 하며, 사출장치에 대해서는, 사출을 행할 때의 스크류의 이동방향을 전방이라 하고, 계량을 행할 때의 스크류의 이동방향을 후방이라 하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 사출성형기에 있어서의 형체장치의 형폐시의 상태를 나타내는 도면, 도 2는 본 발명의 실시형태의 사출성형기에 있어서의 형체장치의 형개시의 상태를 나타내는 도면이다. 다만, 도 1 및 도 2에 있어서, 해칭을 넣은 부재는 주요 단면을 나타낸다. 또한, 도 1 및 도 2에 있어서, 복잡화를 방지하기 위한 목적상, 후술하는 에어 도입장치(80)에 대해서는 도시를 생략하고 있다.

도면에 있어서, 부호 10은 형체장치, Fr은 사출성형기의 프레임(가대(架臺)), Gd는, 그 프레임(Fr)에 대하여 가동(可動)인 가이드, 11은, 도시되지 않은 가이드 상 또는 프레임(Fr) 상에 재치(載置; 올려놓음)된 고정플래튼이고, 그 고정플래튼(11)과 소정의 간격을 두고, 또한, 고정플래튼(11)과 대향시켜서 리어플래튼(13)이 배치되며, 고정플래튼(11)과 리어플래튼(13) 사이에 4개의 타이바(14; tie bar)(도면에 있어서는, 4개의 타이바(14) 중 2개만을 나타냄)가 가설된다. 다만, 리어플래튼(13)은, 프레임(Fr)에 대하여 고정된다.

그리고, 타이바(14)를 따라서 고정플래튼(11)과 대향시켜서 가동플래튼(12)이 형 개폐방향으로 진퇴 가능하게 배치된다. 이를 위하여, 가동플래튼(12)이 가이드(Gd)에 고정되고, 가동플래튼(12)에 있어서의 타이바(14)와 대응하는 개소에 타이바(14)를 관통시키기 위한 도시되지 않은 가이드구멍이 형성된다. 다만, 가이드(Gd)에는, 후술하는 흡착판(22)도 고정된다.

또한, 고정플래튼(11)에는 고정금형(15)이, 가동플래튼(12)에는 가동금형(16)이 각각 고정되고, 가동플래튼(12)의 진퇴에 따라 고정금형(15)과 가동금형(16)이 접촉·분리되어, 형폐, 형체 및 형개가 행하여진다. 다만, 형체가 행하여짐에 따라, 고정금형(15)과 가동금형(16) 사이에 도시되지 않은 캐비티공간이 형성되고, 사출장치(17)의 사출노즐(18)로부터 사출된 도시되지 않은 수지가 캐비티공간에 충전된다. 또한, 고정금형(15) 및 가동금형(16)에 의하여 금형장치(19)가 구성된다.

흡착판(22)은, 가동플래튼(12)과 평행하게 가이드(Gd)에 고정된다. 이로써, 흡착판(22)은, 리어플래튼(13)보다 후방에 있어서 진퇴 가능하게 된다. 흡착판(22)은, 자성재료로 형성되어도 된다. 예컨대, 흡착판(22)은, 강자성체로 이루어지는 박판을 적층함으로써 형성되는 전자(電磁) 적층강판에 의하여 구성되어도 된다.

리니어모터(28)는, 가동플래튼(12)을 진퇴시키기 위하여, 가이드(Gd)에 설치된다. 리니어모터(28)는, 고정자(29), 및 가동자(31)를 구비하고, 고정자(29)는, 프레임(Fr) 상에 있어서, 가이드(Gd)와 평행하게, 또한, 가동플래튼(12)의 이동범위에 대응시켜서 형성되고, 가동자(31)는, 가동플래튼(12)의 하단에 있어서, 고정자(29)와 대향시키고, 또한, 소정의 범위에 걸쳐서 형성된다.

가동자(31)는, 코어(34) 및 코일(35)을 구비한다. 그리고, 코어(34)는, 고정자(29)를 향하여 돌출시켜서, 소정의 피치로 형성된 복수의 자극(磁極)치(齒)(33)를 구비하고, 코일(35)은, 각 자극치(33)에 감긴다. 다만, 자극치(33)는 가동플래튼(12)의 이동방향에 대하여 직각의 방향으로, 서로 평행하게 형성된다. 또한, 고정자(29)는, 도시되지 않은 코어, 및 그 코어 상에 뻗어 있도록 형성된 도시되지 않은 영구자석을 구비한다. 그 영구자석은, N극 및 S극의 각 자극을 교대로, 또한, 자극치(33)와 동일한 피치로 착자시킴으로써 형성된다. 코일(35)에 소정의 전류를 공급함으로써 리니어모터(28)를 구동하면, 가동자(31)가 진퇴되고, 이로써, 가이드(Gd)에 의하여 가동플래튼(12)이 진퇴되어, 형폐 및 형개를 행할 수 있다.

다만, 본 실시의 형태에 있어서는, 고정자(29)에 영구자석을, 가동자(31)에 코일(35)을 배치하게 되어 있지만, 고정자에 코일을, 가동자에 영구자석을 배치할 수도 있다. 이 경우, 리니어모터(28)가 구동됨에 따라, 코일이 이동하지 않기 때문에, 코일에 전력을 공급하기 위한 배선을 용이하게 행할 수 있다.

다만, 가이드(Gd)에 가동플래튼(12)과 흡착판(22)을 고정하는 구성에 한정하지 않고, 가동플래튼(12) 또는 흡착판(22)에 리니어모터(28)의 가동자(31)를 설치하는 구성으로 하여도 된다. 또한, 형 개폐기구로는, 리니어모터(28)에 한정하지 않고, 유압식이나 전동식 등이어도 된다.

가동플래튼(12)이 전진되어 가동금형(16)이 고정금형(15)에 맞닿으면, 형폐가 행하여지고, 이어서, 형체가 행하여진다. 그리고, 형체를 행하기 위하여, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에, 전자석유닛(37)이 배치된다. 그리고, 리어플래튼(13) 및 흡착판(22)을 관통하여 뻗고, 또한, 가동플래튼(12)과 흡착판(22)을 연결하는 센터로드(39; rod)가 진퇴 가능하게 배치된다. 그 센터로드(39)는, 형폐시 및 형개시에, 가동플래튼(12)의 진퇴에 연동시켜서 흡착판(22)을 진퇴시키고, 형체시에, 전자석유닛(37)에 의하여 발생된 형체력을 가동플래튼(12)에 전달한다.

다만, 고정플래튼(11), 가동플래튼(12), 리어플래튼(13), 흡착판(22), 리니어모터(28), 전자석유닛(37), 센터로드(39) 등에 의하여 형체장치(10)가 구성된다.

전자석유닛(37)은, 리어플래튼(13)측에 형성된 전자석(49), 및 흡착판(22)측에 형성된 흡착부(51)로 이루어진다. 또한, 리어플래튼(13)의 후단면의 소정의 부분, 본 실시의 형태에 있어서는, 센터로드(39) 둘레에 홈(45)이 형성되고, 홈(45)보다 내측에 코어(내극)(46), 및 홈(45)보다 외측에 요크(외극)(47)가 형성된다. 그리고, 홈(45) 내에서 코어(46) 둘레에 코일(48)이 감긴다. 다만, 코어(46) 및 요크(47)는, 주물(鑄物)의 일체 구조로 구성되어도 되고, 혹은, 강자성체로 이루어지는 박판을 적층함으로써 형성되는 전자 적층강판에 의하여 구성되어도 된다.

다만, 본 실시의 형태에 있어서, 리어플래튼(13)과는 별도로 전자석(49)이, 흡착판(22)과는 별도로 흡착부(51)가 형성되어도 되고, 리어플래튼(13)의 일부로서 전자석을, 흡착판(22)의 일부로서 흡착부를 형성하여도 된다. 또한, 전자석과 흡착부의 배치는, 반대이어도 된다. 예컨대, 흡착판(22)측에 전자석(49)을 설치하고, 리어플래튼(13)측에 흡착부를 설치하여도 된다.

전자석유닛(37)에 있어서, 코일(48)에 전류를 공급하면, 전자석(49)이 구동되어, 흡착부(51)를 흡착하여, 형체력을 발생시킬 수 있다.

센터로드(39)는, 후단부에 있어서 흡착판(22)과 연결시키고, 전단부에 있어서 가동플래튼(12)과 연결시켜 배치된다. 따라서, 센터로드(39)는, 형폐시에 가동플래튼(12)과 함께 전진되어 흡착판(22)을 전진시키며, 형개시에 가동플래튼(12)과 함께 후퇴되어 흡착판(22)을 후퇴시킨다. 이를 위하여, 리어플래튼(13)의 중앙부분에, 센터로드(39)를 관통시키기 위한 구멍(41)이 형성되고, 구멍(41)의 전단부의 개구에 있어서, 센터로드(39)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 부시 등의 베어링부재(Br1)가 배치된다.

형체장치(10)의 리니어모터(28) 및 전자석(49)의 구동은, 제어부(60)에 의하여 제어된다. 제어부(60)는, CPU 및 메모리 등을 구비하고, CPU에 의하여 연산된 결과에 따라서, 리니어모터(28)의 코일(35)이나 전자석(49)의 코일(48)에 전류를 공급하기 위한 회로도 구비한다. 제어부(60)에는, 또한, 하중검출기(55)가 접속된다. 하중검출기(55)는, 형체장치(10)에 있어서, 적어도 하나의 타이바(14)의 소정의 위치(고정플래튼(11)과 리어플래튼(13) 사이에 있어서의 소정의 위치)에 설치되어, 당해 타이바(14)에 걸린 하중을 검출한다. 도면 중에는, 상하 2개의 타이바(14)에 하중검출기(55)가 설치된 예가 나타나 있다. 하중검출기(55)는, 예컨대, 타이바(14)의 신장량을 검출하는 센서에 의하여 구성된다. 하중검출기(55)에 의하여 검출된 하중은, 제어부(60)에 보내진다. 다만, 제어부(60)는, 도 2에 있어서는 편의상 생략되어 있다.

다음으로, 형체장치(10)의 동작에 대하여 설명한다.

제어부(60)의 형 개폐처리부(61)에 의하여 형폐공정이 제어된다. 도 2의 상태(형개시의 상태)에 있어서, 형 개폐처리부(61)는, 코일(35)에 전류를 공급한다. 이어서, 리니어모터(28)가 구동되고, 가동플래튼(12)이 전진되어, 도 1에 나타난 바와 같이, 가동금형(16)이 고정금형(15)에 맞닿게 된다. 이때, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이, 즉, 전자석(49)과 흡착부(51) 사이에는, 갭(δ)이 형성된다. 또한, 형폐에 필요하게 되는 힘은, 형체력과 비교하여 충분히 작게 된다.

이어서, 제어부(60)의 형체처리부(62)는, 형체공정을 제어한다. 형체처리부(62)는, 코일(48)에 전류를 공급하여, 흡착부(51)를 전자석(49)의 흡착력에 의하여 흡착한다. 이로써, 흡착판(22) 및 센터로드(39)를 통하여 형체력이 가동플래튼(12)에 전달되어, 형체가 행하여진다. 형체 개시시 등, 형체력을 변화시킬 때에, 형체처리부(62)는, 당해 변화에 의하여 얻어야 할 목표가 되는 형체력, 즉, 정상(定常)상태에서 목표로 하는 형체력을 발생시키기 위하여 필요한 정상(定常)적인 전류의 값을 코일(48)에 공급하도록 제어하고 있다.

다만, 형체력은 하중검출기(55)에 의하여 검출된다. 검출된 형체력은 제어부(60)에 보내지고, 제어부(60)에 있어서, 형체력이 설정치가 되도록 코일(48)에 공급되는 전류가 조정되어, 피드백제어가 행하여진다. 그동안, 사출장치(17)에 있어서 용융된 수지가 사출노즐(18)로부터 사출되어, 금형장치(19)의 캐비티공간에 충전된다.

캐비티공간 내의 수지가 냉각되어 고화되면, 형 개폐처리부(61)는, 형개공정을 제어한다. 형체처리부(62)는, 도 1의 상태에 있어서, 코일(48)에의 전류의 공급을 정지시킨다. 이로써, 리니어모터(28)가 구동되고, 가동플래튼(12)이 후퇴되어, 도 2에 나타난 바와 같이, 가동금형(16)이 후퇴 한계위치에 놓여져서, 형개가 행하여진다.

여기서, 도 3 이후를 참조하여, 본 발명의 특징적인 구성에 대하여 설명한다.

도 3은, 에어 도입장치(80)의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3 (A)는, 형체장치의 형개시의 상태를 나타내고, 도 3 (B)는, 형폐시의 상태를 나타내는 도면이다. 다만, 도 3에 있어서는, 도면의 복잡화를 방지하기 위하여, 리어플래튼(13) 및 흡착판(22)을 개략적으로 나타내고, 다른 구성의 도시를 생략하고 있다.

에어 도입장치(80)는, 형체방향에서 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 공간(간극)에 냉각공기를 도입하는 장치이다. 에어 도입장치(80)는, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에 냉각공기를 도입하는 기능을 가지는 한, 임의의 구성이어도 된다. 도 3에 나타내는 예에서는, 에어 도입장치(80)는, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 스페이스의 단부에 노즐(토출구)(82)과, 관로(덕트)(84)와, 컴프레서(또는 펌프)(86)와, 밸브(88)를 포함한다.

노즐(82)은, 고정부재(예컨대, 프레임(Fr), 리어플래튼(13) 등)에 지지되어도 된다. 이 경우, 노즐(82)은, 도 3에 개략적으로 나타내는 바와 같이, 리어플래튼(13)에 있어서의 흡착판(22)측의 표면 상에 냉각공기를 토출할 수 있는 위치에 고정적으로 지지된다. 혹은, 노즐(82)은, 가동부재(예컨대, 가이드(Gd))에 지지되어도 된다. 예컨대 가이드(Gd)에 지지되는 경우, 노즐(82)은, 흡착판(22)에 있어서의 리어플래튼(13)측의 표면 상에 냉각공기를 토출할 수 있는 위치에서 가이드(Gd)에 고정적으로 지지되어도 된다. 이 경우, 관로(84)는, 가이드(Gd)의 이동에 따른 노즐(82)의 이동을 흡수할 수 있도록 신장 가능한 부위(예컨대 벨로우즈 부위)를 가져도 된다.

노즐(82)은, 복수개 설치되어도 된다. 예컨대, 노즐(82)은, 리어플래튼(13)의 한 변을 따라 등간격으로 복수개 배치되어도 된다. 노즐(82)에 의한 냉각공기의 토출방향은 임의이다. 예컨대, 도 3에 나타내는 예에서는, 노즐(82)은, 아래로부터 위를 향하여 냉각공기를 토출하도록 설치되어 있으나, 상측방향으로부터 하측방향, 횡방향, 또는 경사방향으로 냉각공기를 토출하는 노즐이 설치되어도 된다. 또한, 노즐(82)은, 복수의 방향으로부터 냉각공기를 토출하는 태양으로, 복수개 설치되어도 된다. 다만, 노즐(82)이 복수개 설치되는 경우에는, 관로(84)는, 복수의 노즐(82)로 분기되는 매니폴드부를 가져도 된다.

컴프레서(86)는, 피스톤식이나 베인식을 포함하는 임의의 타입이어도 되고, 공기를 압축하고, 압축한 공기를 관로(84)에 공급한다. 밸브(88)는, 컴프레서(86)와 노즐(82) 사이에 설치된다. 밸브(88)는, 기계적인 밸브이어도 되고, 전자(電磁)밸브이어도 된다. 컴프레서(86) 및 밸브(88)는, 제어부(60)에 접속되고, 이들 동작은 제어부(60)에 의하여 제어된다. 다만, 컴프레서(86)와 노즐(82) 사이의 관로(84)에는, 어큐뮬레이터 등과 같은 다른 요소가 설치되어도 된다.

에어 도입장치(80)는, 도 3 (B)에 나타내는 바와 같이, 바람직하게는, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 갭(δ)이 최소가 되었을 경우에, 즉 형체공정을 개시할 수 있는 상태가 형성되거나 또는 형체공정을 실행하고 있는 경우에, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에 냉각공기를 도입하도록 작동된다. 이 경우, 도 3 (B)에 화살표로 냉각공기의 흐름을 나타내는 바와 같이, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에 도입된 냉각공기는, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이를 통과하여, 리어플래튼(13) 상의 표면을 따라 흐른다. 이때, 코일(48)에 냉각공기가 직접 닿음으로써, 코일(48)이 효율적으로 냉각된다. 또한, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 공기(코일(48)로부터 열이 이동된 공기)는, 새롭게 도입되는 냉각공기에 의하여 외부로 내보내져서, 코일(48)의 열이 외부로 방출된다. 다만, 냉각공기는, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 좁은 갭(δ)을 통과할 때에 유속이 빨라지므로, 열전달효율이 향상되어, 이로써 냉각효율이 향상된다. 이와 같이 하여 본 실시예에 의하면, 코일(48)의 냉각을 효과적으로 실현시켜서, 코일(48)의 소손 등을 방지할 수 있다.

도 4는, 본 실시예의 제어부(60)의 에어 도입처리부(63)에 의하여 실행되는 주요 처리의 일례를 나타내는 플로우차트이다. 다만, 제어부(60)는, 마이크로 컴퓨터에 의하여 실현되어도 되고, 이하의 에어 도입처리부(63)의 기능은, CPU가 소정의 메모리에 기억된 제어프로그램을 실행함으로써 실현되어도 된다. 도 4에 나타내는 처리루틴은, 사출성형기의 가동중에 소정 주기마다 반복 실행되어도 된다.

스텝 400에서는, 소정의 냉각 개시조건이 성립하였는지 여부가 판정된다. 소정의 냉각 개시조건은, 다종다양하다. 예컨대, 소정의 냉각 개시조건은, 사출성형기의 가동중에는 항상 충족되는 조건이어도 된다. 또한, 소정의 냉각 개시조건은, 소정시간마다 정기적으로 충족되어도 된다. 혹은, 소정의 냉각 개시조건은, 유저로부터의 소정의 지시가 입력된 경우에 충족되어도 된다.

혹은, 소정의 냉각 개시조건은, 형체공정의 개시 타이밍(또는 형체공정 개시 소정시간 전의 타이밍)이 검출되었을 경우에 충족되어도 된다. 또한, 동일한 관점에서, 소정의 냉각 개시조건은, 코일(48)에의 통전이 검출되었을 경우에 충족되어도 된다. 또한, 동일한 관점에서, 소정의 냉각 개시조건은, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 갭(δ)이 소정치 미만 또는 최소치가 되었을 경우에 충족되어도 된다. 이러한 경우, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이가 소정치 미만 또는 최소치가 되는 타이밍에 동기하여 냉각공기의 도입을 개시할 수 있다.

혹은, 소정의 냉각 개시조건은, 전자석유닛(37)의 온도, 예컨대 코일(48)의 온도가 소정온도(T1) 이상이 되었을 경우에 충족되어도 된다. 이 경우, 코일(48)의 온도는, 서미스터 등을 이용하여 검출되어도 된다. 소정온도(T1)는, 코일(48)의 소실이 발생하는 상한치에 대하여 소정의 여유를 갖게 한 온도로 설정되어도 된다. 이 경우, 코일(48)의 온도가 고온이 되는 타이밍에 동기하여 냉각공기의 도입을 개시할 수 있다.

본 스텝 400에 있어서, 소정의 냉각 개시조건이 성립하였을 경우에는, 스텝 402로 진행된다. 다만, 소정의 냉각 개시조건은, 복수개(예컨대 상기 서술한 각종 조건) 존재하여도 되고, 어느 것이 충족되었을 경우에, 스텝 402로 진행되는 것으로 하여도 되며, 어느 2개 이상의 조합이 충족되었을 경우(예컨대, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 갭(δ)이 소정치 미만이 되고, 또한, 코일(48)의 온도가 소정온도(T1) 이상이 되었을 경우)에, 스텝 402로 진행되는 것으로 하여도 된다.

스텝 402에서는, 밸브(88)가 개방된다. 이로써, 컴프레서(86)로부터 압축된 냉각공기가 노즐(82)로부터 토출되어, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에 도입되고, 상기 서술한 냉각이 실현된다. 다만, 컴프레서(86)는, 소정의 냉각 개시조건에 의존하여, 상시 작동하고 있어도 되고, 밸브(88)의 개방작동에 앞서 작동되어도 된다.

스텝 404에서는, 소정의 냉각 종료조건이 성립하였는지 여부가 판정된다. 다만, 상기 스텝 400에 있어서의 소정의 냉각 개시조건이, 사출성형기의 가동중에는 항상 충족되는 조건인 경우, 소정의 냉각 종료조건은, 판단되지 않아도 된다. 이 경우, 사출성형기가 정지될 때까지, 스텝 402의 처리가 계속적으로 실행되어도 된다(밸브(88)가 개방상태로 유지되어도 됨).

소정의 냉각 종료조건은, 다종다양하다. 예컨대, 밸브(88)가 개방된 후 소정시간 경과한 경우에 충족되어도 된다. 즉, 소정의 냉각 종료조건은, 냉각시간에 근거하여 설정되어도 된다. 혹은, 소정의 냉각 종료조건은, 유저로부터의 소정의 지시가 입력된 경우에 충족되어도 된다.

혹은, 소정의 냉각 종료조건은, 형체공정의 종료 타이밍(또는 그 후의 형개공정의 개시 타이밍)이 검출되었을 경우에 충족되어도 된다. 또한, 동일한 관점에서, 소정의 냉각 종료조건은, 코일(48)에의 통전이 종료되었을 경우에 충족되어도 된다. 또한, 동일한 관점에서, 소정의 냉각 종료조건은, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 갭(δ)이 소정치 이상이 되었을 경우 또는 최소치로부터 증가되기 시작한 경우에 충족되어도 된다. 이러한 경우, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 갭(δ)이 증가되기 시작하는 타이밍에 동기하여 냉각공기의 도입을 정지시킬 수 있다.

혹은, 소정의 냉각 종료조건은, 코일(48)의 온도가 소정온도(T2) 미만이 되었을 경우에 충족되어도 된다. 이 경우, 코일(48)의 온도가 안전한 저온이 되는 타이밍에 동기하여 냉각공기의 도입을 정지시킬 수 있다.

다만, 이들 소정의 냉각 종료조건은, 상기 스텝 400에 관련하여 설명한 다종다양한 냉각 개시조건 중 적절한 냉각 개시조건과 조합되어도 된다. 예컨대, 냉각 개시조건이, 코일(48)의 온도가 소정온도(T1) 이상이 되었을 경우에 충족되는 조건인 경우, 소정의 냉각 종료조건은, 코일(48)의 온도가 소정온도(T2) 미만이 되었을 경우에 충족되는 조건이어도 된다. 이 경우, 또한, 소정온도(T2)는, 상기 스텝 400에 있어서의 소정의 냉각 개시조건과 관련된 소정온도(T1)와 동일하여도 되나, 헌팅을 방지하기 위하여, 소정온도(T1)보다 작은 값이어도 된다.

본 스텝 404에 있어서, 소정의 냉각 종료조건이 성립하였을 경우에는, 스텝 406으로 진행되고, 소정의 냉각 종료조건이 성립하지 않은 경우는, 스텝 402로 되돌아와서, 밸브(88)가 개방위치로 유지된다. 다만, 소정의 냉각 종료조건은, 복수개(예컨대 상기 서술의 각종 조건) 존재하여도 되고, 어느 것이 충족되었을 경우에, 스텝 406으로 진행되는 것으로 하여도 되며, 어느 2개 이상의 조합이 충족되었을 경우(예컨대, 리어플래튼(13)과 흡착판(22)의 사이의 갭(δ)이 소정치 이상이 되고, 또한, 코일(48)의 온도가 소정온도(T2) 미만이 되었을 경우)에, 스텝 406으로 진행되는 것으로 하여도 된다.

스텝 406에서는, 밸브(88)가 폐쇄된다. 이로써, 냉각공기의 노즐(82)로부터 토출이 정지된다. 다만, 이로써, 컴프레서(86)가 정지되어도 된다.

이와 같이 도 4에 나타내는 처리에 의하면, 예컨대 냉각 개시조건과 냉각 종료조건을 적절히 설정함으로써, 코일(48)의 내성이나, 냉각능력, 사용상황 등에 따라 코일(48)의 냉각 타이밍을 최적화할 수 있다. 예컨대, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 갭(δ)이 작을 때에(냉각효율이 좋은 때에) 냉각공기의 도입을 실시하고, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 갭(δ)이 클 때에 냉각공기의 도입을 정지시킴으로써, 효율적으로 냉각을 실현할 수 있다. 또한, 예컨대, 코일(48)의 온도가 높을 때에 (냉각의 필요성이 높을 때에) 냉각공기의 도입을 행하고, 코일(48)의 온도가 낮을 때에 냉각공기의 도입을 정지시킴으로써, 효율적으로 냉각을 실현할 수 있다.

다만, 상기 서술한 실시예에 있어서는, 특허청구범위에 있어서의 "제1 고정부재"는, 고정플래튼(11)에 대응하고, 특허청구범위에 있어서의 "제1 가동부재"는, 가동플래튼(12)에 대응한다. 또한, 특허청구범위에 있어서의 "제2 고정부재"는, 리어플래튼(13)에 대응하고, 특허청구범위에 있어서의 "제2 가동부재"는, 흡착판(22)에 대응한다. 단, 변형예로서, 흡착판(22)측에 전자석(49)을 설치하고, 리어플래튼(13)측에 흡착부를 설치해도 되며, 이 변형예의 경우, "제2 고정부재"는, 흡착판(22)에 대응하고, 특허청구범위에 있어서의 "제2 가동부재"는, 리어플래튼(13)에 대응한다. 또한, 상기 서술한 실시예에 있어서는, 특허청구범위에 있어서의 "유체 도입수단"은, 에어 도입장치(80)에 대응한다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명했으나, 본 발명은, 상기 서술한 실시예에 제한되는 일은 없으며, 본 발명의 범위를 일탈하는 일 없이, 상기 서술한 실시예에 각종 변형 및 치환을 가할 수 있다.

예컨대, 상기 서술의 실시예에서는, 공기가 냉각용의 유체로서 사용되고 있지만, 공기 이외의 유체(예컨대, 물이나, 오일이나 다른 기체 등)가 사용되어도 된다.

또한, 상기 서술의 실시예에서는, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에 냉각공기를 양압에 의하여 도입하고 있지만, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에 냉각공기를 음압에 의하여 도입하는 것으로 하여도 된다. 예컨대, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에 흡입구를 가지는 음압원을 설치하고, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에 음압을 발생시켜서, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에 주변공기를 도입하여도 된다.

또한, 상기 서술의 실시예에 있어서, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에 냉각공기를 도입할 때의 냉각공기의 유량은, 일정하여도 되고, 가변제어되어도 된다. 예컨대, 냉각공기의 유량은, 코일(48)의 온도가 높을수록 많아지는 태양으로 가변제어되어도 된다. 혹은, 냉각공기의 유량은, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이의 갭(δ)이 클수록 많아지는 태양으로 가변제어되어도 된다. 다만, 냉각공기의 유량은, 밸브(88)의 개방도 또는 개방시간 간격(빈도)을 가변시킴으로써 실현되어도 된다.

또한, 상기 서술의 실시예에서는, 리어플래튼(13)에는, 1극(極)의 전자석(49)이 형성되어 있지만, 리어플래튼(13)에는, 복수의 극이 형성되도록 전자석이 설치되어도 된다(즉 다극화가 실현되어도 된다).

또한, 상기 서술에서는, 특정한 구성의 형체장치(10)를 예시하고 있지만, 형체장치(10)는, 전자석을 이용하여 형체를 실시하는 것이면, 임의의 구성이어도 된다.

Br1 베어링부재
Fr 프레임
Gd 가이드
10 형체장치
11 고정플래튼
12 가동플래튼
13 리어플래튼
14 타이바
15 고정금형
16 가동금형
17 사출장치
18 사출노즐
19 금형장치
22 흡착판
28 리니어모터
29 고정자
31 가동자
33 자극치
34 코어
35 코일
37 전자석유닛
39 센터로드(rod)
41 구멍
45 홈
46 코어
47 요크
48 코일
49 전자석
51 흡착부
55 하중검출기
60 제어부
61 형 개폐처리부
62 형체처리부
63 에어 도입처리부
80 에어 도입장치
82 노즐
84 관로
86 컴프레서
88 밸브

Claims (5)

1. 고정금형이 장착되는 제1 고정부재와,
   상기 제1 고정부재와 대향하여 배치되는 제2 고정부재와,
   가동금형이 장착되는 제1 가동부재와,
   상기 제1 가동부재와 연결되어 상기 제1 가동부재와 함께 이동하는 제2 가동부재
   를 구비하고,
   상기 제2 고정부재와 상기 제2 가동부재로 형체력을 발생시키는 형체력 발생기구를 구성하며,
   상기 형체력 발생기구를 구성하는 상기 제2 고정부재와 상기 제2 가동부재의 사이에 냉각용의 유체를 도입하는 유체 도입수단을 갖고,
   상기 형체력 발생기구는 코일을 구비하는 전자석을 구비하며, 상기 제2 고정부재와 상기 제2 가동부재의 사이의 공간을 상기 냉각용의 유체가 통과하면서 상기 코일이 냉각되는 것
   을 특징으로 하는 사출성형기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 유체 도입수단은, 소정의 조건이 성립하였을 경우에, 상기 냉각용의 유체를 도입하도록 작동되는 사출성형기.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 유체 도입수단은, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재 사이의 간극이 소정치 이하 또는 최소치가 되었을 경우에, 상기 냉각용의 유체를 도입하도록 작동되는 사출성형기.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 유체 도입수단은, 전자석의 온도가 소정 임계치를 초과한 경우에, 상기 냉각용의 유체를 도입하도록 작동되는 사출성형기.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유체 도입수단은, 상기 제2 고정부재와 상기 제2 가동부재 사이에 냉각용의 압축기체를 도입하는, 사출성형기.

Images