KR101832413B1 - 사출성형 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 연결몸체를 중심으로 양단에 수직 하방으로 특정 길이를 가지는 제1몸체 및 제2몸체가 성형에 의해 하나로 제작되어 일체형으로 이루어지되, 상기 제1몸체와 제2몸체의 각 내부에는 가로 방향의 격벽에 의해 구획되어 상,하 방향으로 개방된 공간부가 형성되어 이루어지며, 상기 격벽에 인접된 위치와 공간부 입구에 인접된 위치에 상기 공간부와 통하는 유압 포트가 수평으로 구비된 주물형 사출장치본체; 상기 연결몸체에 호퍼를 설치하기 위하여 상기 연결몸체의 전면에 구비되는 것으로서, 사출 수지를 베럴 내부로 주입하기 위한 상기 호퍼 출구와 연결되는 주입공을 가지며, 상기 호퍼의 최상단부가 사출부의 계량모터 상단부위로 돌출되지 않도록 경사지게 설치되기 위한 호퍼연결부; 상기 제1몸체와 제2몸체의 상기 격벽의 하측 공간부에 구비되는 것으로, 상조방과 각각 연결되는 노즐피스톤을 안내하며 상기 하측 공간부를 밀폐하는 노즐실린더커버가 포함된 한 쌍의 노즐실린더; 상기 제1몸체와 제2몸체의 상기 격벽의 상측 공간부에 구비되는 것으로, 상기 연결몸체를 수직 관통하는 사출스크류를 통해 노즐부로 사출액을 공급하기 위한 사출부와 각각 연결되는 사출피스톤을 안내하며 상기 상측 공간부를 밀폐하는 사출실린더커버가 포함된 사출실린더; 상기 사출성형장치의 전반의 제어를 위한 제어부; 상기 베럴의 상에 구비되어, 상기 베럴 내부에 주입되는 사출 수지의 용융을 위하여 상기 사출스크류가 회전동작을 수행하는 경우, 상기 베럴의 내부로 진동을 가하기 위한 진동유닛; 및 상기 호퍼의 주입구에 장착되어, 사출 수지를 특정 조건으로 상기 베럴 내부로 주입하기 위한 투입모듈을 포함하는 사출성형장치; 상기 사출성형장치로부터 투입되는 사출 수지를 일정 형상의 성형품으로 가공하기 위한 금형; 및 상기 금형으로부터 성형품 획득하기 위한 취출 모듈을 포함하되, 상기 금형에는 외부 전원에 의해 발열하면서 금형온도를 선택적으로 상승시키는 카트리지 히터가 구비되며, 상기 진동유닛은 상기 베럴의 외측면 상에서 길이방향을 따라, 복수개로 구비되며, 상기 제어부의 제어에 기반하여, 선택적으로 동작되는 사출성형 설비를 제공한다.
따라서, 금형 상의 청결한 유지보수가 용이하여 유입되는 사출 수지에 오염원이되는 잔존 이물의 유입을 방지하여 양질의 사출품을 획득하는 것이 가능하다.

Description

사출성형 설비 {Injection molding facility}

본 발명은, 사출성형 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양질의 사출 수지 가공과 이러한 사출 금형의 유지 보수가 용이하여 양질의 사출품을 획득할 수 있는 사출성형 설비에 관한 것이다.

수직타입 사출성형기의 구성은 크게 가소화기구와 구동기구 등에 연계하여 작동하는 사출장치와 형체결 장치로 구분될 수 있다. 형체결 장치는 서로 맞물리는 금형 간의 개폐를 목적으로 하는 기능과 함께 사출장치는 베럴 내에서 가열되어 용융된 수지를 사출노즐을 통해 금형 내에 사출시키는 기능을 수행한다. 종래 수직 사출성형기의 사출장치는 사출실린더와 노즐실린더가 개별적으로 병렬 설치됨에 따라 사출장치의 전체적인 부피와 커져 작업공간을 많이 차지하게 되는 문제점이 있었다. 또한, 사출장치의 공간활용도를 높이기 위하여 노즐실린더와 사출실린더가 수직방향으로 일직선상에 설치되는 직립형 구조인 경우 수직 사출성형기 전고가 높아지게 되면서 설치공간에 제약이 발생하게 되어, 이를 해결하기 위한 노력이 지속적으로 이루어지고 있다. 그러나, 정작 설치공간 상의 문제에만 취중하여, 본연의 기능인 사출 수지 용융에 관한 부분에는 기술적 진보가 이루어지지 못하고 있는 문제점이 있다. 따라서, 양질의 사출 성형품을 획득하기가 용이하지 못한 단점이 있다.

또한, 각종 금형 제품 등 사출물은 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 산출되고 있으며, 이러한 사출물의 취출 작업은 취출로봇에 의해 이루어진다. 취출 모듈은 사출물을 사출성형기로부터 꺼낼 수 있도록 로봇 암의 단부에 회전가능한 회전부를 구비하고, 이 회전부에 지그를 고정시킬 수 있는 지지대를 고정부재로 장착할 수 있다. 즉, 지지대에는 하나 이상의 흡착 부재를 구비한 지그가 볼트 등의 고정부재로 고정된다. 회전부는 연직 방향으로 배치된 상태이며, 지지대와 지그 역시 연직 방향으로 나란히 장착되어 사출물에 접근하게 된다. 이와 같은 취출 모듈에 의해 취출 운반되는 사출물은 금형 내부 온도가 일정 범위 내에서 관리되어야 하며, 온도가 의도했던 범주를 벗어나게 되면, 사출물의 형상, 밀도, 강도 등의 물리적 특성이 달라져 불량이 발생하게 된다. 그러나 취출 단계에서 금형 내부 온도를 측정할 수 있는 취출 모듈 구성은 알려져 있디 않다. 기존에 사용되고 있는 금형 온도 측정 장치는 금형 표면에 접촉식으로 온도측정을 하는 온도계가 설치되고 그 측정값으로부터 내부 온도를 게이지로 산출해내는 접촉식 온도측정장치로, 이러한 방식은 금형마다 온도계와 게이지 유닛을 설치해야 하므로 고비용 구조가 되며, 설치 면에서도 개별 온도 측정장치마다 와이어를 연결해야 하므로 매우 번거롭다. 기존에는 금형 내부에 써모커플을 설치하여 온도를 검출하는 기술을 기재하고 있으나 이러한 구성은 상술한 문제를 그대로 지니며, 더구나 금형 자체 내부에 내설되므로 더욱 복잡한 구조를 이루며, 금형 자체를 변경해야 하므로 기존에 이미 사용되고 있는 금형에는 적용되기 어렵다. 이러한 문제점들을 해결하기 위한 기술들도 일부 개발되어 오기는 하였으나, 사출물의 안전하고 효율적인 취출에는 여전히 부적합한 문제점이 있다. 또한, 사출 공정에 있어서 양질의 수지 가공 및 사출물 취출에 치중한 나머지 가장 중요한 금형의 유지 보수에는 미흡한 문제점이 있다.

따라서, 종국적으로 양질의 사출물을 획득하기가 용이하지 못한 단점이 있다.

한국등록실용신안 제20-0393005호

본 발명은, 양질의 사출 수지 가공과 이러한 사출 금형의 유지 보수가 용이하여 양질의 사출품을 획득할 수 있는 사출성형 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 일정 길이로 수평하게 구성되는 연결몸체를 중심으로 양단에 수직 하방으로 일정한 길이를 가지는 제1몸체 및 제2몸체가 주물 성형에 의해 하나로 제작되어 일체형으로 이루어지되, 상기 제1몸체와 제2몸체의 각 내부에는 가로 방향의 격벽에 의해 구획되어 상,하 방향으로 개방된 공간부가 형성되어 이루어지며, 상기 격벽에 인접된 위치와 공간부 입구에 인접된 위치에 상기 공간부와 통하는 유압 포트가 수평으로 구비된 주물형 사출장치본체; 상기 연결몸체에 호퍼를 설치하기 위하여 상기 연결몸체의 전면에 구비되는 것으로서, 사출 수지를 베럴 내부로 주입하기 위한 상기 호퍼 출구와 연결되는 주입공을 가지며, 상기 호퍼의 최상단부가 사출부의 계량모터 상단부위로 돌출되지 않도록 경사지게 설치되기 위한 호퍼연결부; 상기 제1몸체와 제2몸체의 상기 격벽의 하측 공간부에 구비되는 것으로, 상조방과 각각 연결되는 노즐피스톤을 안내하며 상기 하측 공간부를 밀폐하는 노즐실린더커버가 포함된 한 쌍의 노즐실린더; 상기 제1몸체와 제2몸체의 상기 격벽의 상측 공간부에 구비되는 것으로, 상기 연결몸체를 수직 관통하는 사출스크류를 통해 노즐부로 사출액을 공급하기 위한 사출부와 각각 연결되는 사출피스톤을 안내하며 상기 상측 공간부를 밀폐하는 사출실린더커버가 포함된 한 쌍의 사출실린더; 상기 사출성형장치의 전반의 제어를 위한 제어부; 상기 베럴의 외측면 상에 구비되어, 상기 베럴 내부에 주입되는 사출 수지의 용융을 위하여 상기 사출스크류가 회전동작을 수행하는 경우, 상기 베럴의 내부로 진동을 가하기 위한 진동유닛; 및 상기 호퍼의 주입구에 장착되어, 사출 수지를 특정 조건으로 상기 베럴 내부로 주입하기 위한 투입모듈을 포함하는 사출성형장치; 상기 사출성형장치로부터 투입되는 사출 수지를 일정 형상의 성형품으로 가공하기 위한 금형; 및 상기 금형으로부터 성형품 획득하기 위한 취출 모듈을 포함하되, 상기 진동유닛은 상기 베럴의 외측면 상에서 길이방향을 따라, 복수개로 구비되며, 상기 제어부의 제어에 기반하여, 선택적으로 동작되는 사출성형 설비를 제공한다.

본 발명에 따른 사출성형 설비는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 양질의 사출성형 수지를 가공하여 수지 불량으로 인한 사출공정 상의 불량 발생을 예방할 수 있다.

둘째, 사출수지를 통한 사출물의 취출이 용이하여 이송 부주의로 인한 사출물의 손상을 예방할 수 있다.

셋째, 금형 상의 청결한 유지보수가 용이하여 유입되는 사출 수지에 오염원이되는 잔존 이물의 유입을 방지하여 양질의 사출품을 획득할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사술성형 시스템 중 사출장치의 요부 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출장치의 요부 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사출장치의 요부 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 진동형 사출성형장치에 설치된 사출장치를 예시한 정면도이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형장치의 내부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6 내지 도 7은 도 4에 따른 구성들 중 일부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8 내지 도 11은 도 4에 따른 사출성형장치의 동작과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사출성형장치의 내부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사출성형장치의 내부를 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 취출수단이 구비된 중 취출 모듈과 관련된 부분을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 취출수단이 구비된 중 금형 내부 온도를 사출물 취출 직후 측정하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 취출수단이 구비된 중 사출물 취출을 설명하는 순서도이다.
도 17 내지 도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 취출수단이 구비된의 구성들 중 일부를 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 23은 본 발명의 카트리지 히터의 제1실시예에 대한 부분 절개 사시도이다.
도 24는 본 발명의 카트리지 히터의 제1실시예가 설치된 사출금형의 부분 단면도이다.
도 25는 본 발명의 카트리지 히터의 제2실시예가 설치된 사출금형의 부분 단면도이다.
도 26은 본 발명의 카트리지 히터의 제3실시예가 설치된 사출금형의 부분 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 수직 사출성형기의 사출장치에 관한 것으로서, 사출장치는 연결몸체와 제1몸체와 제2몸체로 구성되는 사출장치 본체와, 연결몸체에 구비되는 호퍼연결부와, 상조방과 연결되는 노즐피스톤을 포함하는 노즐실린더와, 사출부와 연결되는 사출피스톤을 포함하는 사출실린더로 크게 구분될 수 있으며, 이하 각 구성에예시된 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

사출장치 본체(100)는, 도 1 및 도 2 에 예시한 바와 같이 후술되는 노즐실린더(300)와 사출실린더(400)와 호퍼 연결부(200)가 설치되는 부분으로, 일정한 길

이로 수평하게 구성되는 연결몸체(110)와, 그러한 연결몸체(110)를 중심으로 그 양단에 수직 하방으로 일정한 길이를 가지며 대향되게 형성되고, 각각의 내부에는 소정의 공간부가 구비되는 제1몸체(120)와 제2몸체(130)를 포함한다. 연결몸체(110)의 상부로는 계량모터(423)와 베어링축(424) 및 베어링축(424)에 연결되는 사출스크류(422)를 포함하는 사출부(420)가 구비되며, 이때 사출부(420)의 사출스크류(422)는 연결몸체(110)를 관통하여 하향 설치된다. 연결몸체(110)의 하부로는 사출스크류(422)가 내재되는 베럴(421)이 설치되며, 베럴(421)의 외부에는 베럴(421)에 공급되는 수지 알갱이를 일정한 온도로 용융시키기 위한 히터(도면중 미도시)가 설치되고, 베럴(421)의 하단에는 노즐부(430)가 구비되며, 노즐부(430)는 사출스크류(422)와 연결된다. 제1몸체(120)의 내부는 격벽(121)에 의해 내부의 공간이 상하로 구획되며, 제2몸체(130) 또한 격벽(131)에 의해 내부의 공간이 상하로 구획된다. 제1몸체(120)와 제2몸체(130)의 격벽(121)(131)을 통해 상하로 구획되는 공간은 후술되는 노즐실린더(300)와 사출실린더(400)가 설치되는 공간이다. 사출장치 본체(100)는 연결몸체(110)와 격벽(121)(131)이 각각 구비되는 제1몸체(120) 및 제2몸체(130)가 하나의 주물로 제작될 수 있으며, 필요에 따라서는 연결몸체(110)로부터 제1몸체(120)와 제2몸체(130)가 조립되는 형태로 구성될 수도 있고, 연결몸체(110)의 사용없이 제1몸체(120)와 제2몸체(130)에 의해서만 구성될 수도 있다.

사출장치 본체(100)는 한 쌍의 제1몸체(120)와 제2몸체(130)로 한정될 필요는 없으며, 필요한 사출조건에 따라 단수 또는 다수개의 몸체로 구성될 수도 있다. 제1몸체(120)와 제2몸체(130)는 내부에 상하로 구비되는 사출실린더(400)와 노즐실린더(300)의 길이방향 중심축이 서로 동일 선상에 놓여지도록 구성됨이 바람직하지만, 제1몸체(120) 또는 제2몸체(130)는 사출실린더(400)와 노즐실린더(300)의 길이방향 중심축이 서로 엇갈려 배치되도록 변형되어 구성될 수도 있다. 호퍼 연결부(200)는, 사출스크류(422)가 내재되는 베럴(421) 내부에 수지 알갱이를 공급하기 위한 호퍼(210)가 연결되는 부분으로서, 이러한 호퍼 연결부(200)는 전술한 사출장치 본체(100)의 연결몸체(110) 전면에 형성될 수 있다. 호퍼 연결부(200)는 연결몸체(110) 전면에 형성되는 주입공(111)을 포함하며, 그러한 주입공(111)은 사출스크류(422)가 내재되는 베럴(421)의 내부와 연결됨에 따라 호퍼(210)가 호퍼 연결부(200)를 통해 주입공(111)과 연결되면 호퍼(210)의 수지 알갱이는 주입공(111)을 통해 베럴 내부로 공급된다. 베럴(421) 내부에 공급된 수지 알갱이는 베럴(421)에 내재된 사출스크류(422)의 회전에 의한 기계적인 에너지와 베럴(421)의 외부에 장착된 히터에 의한 열에너지에 통해 용융되어 사출액으로 만들어지고, 만들어진 사출액은 베럴(421)의 하단에 모여지게되며, 모여진 사출액의 계량이 완료되면서 사출스크류(422)는 회전을 멈추게 되고, 성형조건에 맞는 압력과 속도를 가지면서 베럴(421)의 하단에 연결되는 노즐부(430)를 통해 금형내로 사출된다. 호퍼 연결부(200)는 주입공(111)의 바깥쪽 사방에 형성되는 다수의 체결공(도면부호 미표시)을 포함하며, 이러한 체결공에 호퍼의 브래킷(도면부호 미표시)이 안착되면서 체결수단(도면부호 미표시)을 통해 체결될 수 있다. 호퍼(210)와 호퍼 연결부(200)의 체결수단은 어느 하나로 정해질 필요는 없으며, 볼트나 클램프나 자석가 같은 다양한 형태로 변형 실시될 수 있다.

노즐실린더(300)는 노즐부(430)와 금형간의 접촉을 제어하는 역할을 하는 것으로서, 노즐실린더(300)는 노즐피스톤(310)을 통해 사출장치 본체(100)를 상하 방향으로 승강시키게 되며, 이때 사출장치 본체(100)와 연결된 사출부(420) 및 베럴(421)과 노즐부(430)가 함께 승강된다. 즉, 금형내로 사출액을 주입하기 전에는 노즐실린더(300)의 작동에 따라 사출부(420)와 베럴(421)과 노즐부(430)를 포함하 는 사출장치 본체(100)가 상승하게 되고, 금형내로 사출액을 주입하는 경우에는 노즐실린더(300)의 작동에 따라 사출부(420)와 베럴(421)과 노즐부(430)를 포함하는 사출장치 본체(100)가 하강하게 되면서 노즐부(430)가 소정의 압력을 유지하면서 금형의 내부로 연결된다. 노즐실린더(300)는 사출장치 본체(100)의 제1몸체(120) 및 제2몸체(130)의 내부 중 격벽(121)(131)에 의해 구획된 하측에 각각 내재되며, 노즐실린더(300)의 노즐피스톤(310)은 상조방(500)과 결합됨에 따라 상조방(500)과 함께 고정된 노즐 피스톤(310)을 중심으로 노즐실린더(300)가 승강되면 사출장치 본체(100)와 사출부(420)와 베럴 및 노즐부(430)가 함께 승강하게 되는 것이며, 노즐피스톤(310)을 중심으로 노즐실린더(300)가 하강되며 사출장치 본체(100)와 사출부(420)와 베럴(421) 및 노즐부(430)는 함께 하강하게 된다. 도면중 미설명 부호 (320)은 노즐실린더 커버이다. 사출실린더(400)는, 사출부(420)와 함께 사출스크류(422)의 승강을 제어하는 역할을 한다. 사출실린더(400)는 사출피스톤(410)을 통해 사출부(420)와 연결되며, 사출실린더(400)의 작동에 따라 사출피스톤(410)과 함께 사출부(420)가 상하방향으로 승강된다. 즉, 호퍼(210)에 의해 수지 알갱이가 베럴(421) 내부로 공급되면 수지 알갱이는 소정 시간 혼련되면서 히터에 의해 가열되고 가소화되어 사출액이 되고, 이러한 사출액의 소정량이 베럴(421)의 하단에 모이게 되면서 베럴(421)의 하부에 압력이 발생되면 반작용에 의해 사출스크류(422)가 상측으로 밀리는 배압이 발생하게 되고, 이러한 배압에 상응하여 사출실린더(400)가 사출스크류(422)와 함께 사출부(420)를 상측으로 소정 길이 만큼 이동시켜주게 된다. 그리고 일정시간 가소화를 통해 정확하게 계량된 양의 사출액이 베럴(421)의 하단에 모여 계량이 완료되면 사출실린더(400)의 작동에 따라 사출부(420)와 함께 사출스크류(422)가 하강되면서 사출액이 노즐부(430)를 통해 금형내로 공급된다. 도면중 미설명 부호 (440)은 사출실린더 커버이다. 이와 같은 본 발명에 따른 사출성형기의 사출장치가 작동되는 과정을 살펴보 면 다음과 같다. 즉, 호퍼 연결부(200)에 설치되는 호퍼(210)를 통해 수지 알갱이가 연결몸체(110)의 주입공(111)을 거쳐 사출스크류(422)가 내재된 베럴(421) 내로 공급되면 수지 알갱이는 히터와 사출스크류(422)의 회전에 의해 용융되면서 베럴(421)의 하측으로 이동된다. 용융된 사출액이 베럴(421)의 하단에 모 여지면서 발생되는 압력에 의해 사출스크류(422)가 상측으로 압압되어 배압이 발생되므로 이러한 배압에 상응하여 사출실린더(400)의 사출피스톤(410)이 작동되면서 사출부(420)와 사 출스크류(422)를 상승시켜 배압을 조절하게 된다. 이때 계량모터(423)는 사출스크류(422)를 계속 회전시켜준다.

융융된 사출액이 베럴(421)에 설정된 양으로 모여져 계량이 완료되면 사출스크류(422)가 회전을 멈춘 상태에서 사출실린더(400)의 사출피스톤(410)의 작동에따라 사출부(420)와 함께 사출스크류(422)가 하강되며, 이에 따라 설정된 압력과 속도로 사출액이 노즐부(430)로 이동된다. 노즐부(430)를 통한 사출액의 공급 준비가 완료되면 노즐피스톤(310)을 중심으로 상승되어 있던 노즐실린더(300)가 하강하게 되고, 노즐실린더(300)의 하강은 사출부(420)와 베럴(421)과 노즐부(430)를 포함하는 사출장치 본체(100)가 전체적으로 하강됨에 따라 베럴(421)의 하단에 위치한 노즐부(430)가 금형의 내부에 연결되며, 연결 후에는 소정의 압력을 유지하면서 노즐부(430)를 통해 베럴(421)의 사출액이 금형 내로 공급된다. 사출액의 공급이 완료되면 노즐실린더(300)의 작동에 따라 사출부(420)와 베럴(421)과 노즐부(430)를 포함하는 사출장치 본체(100)는 다시 승강을 하게 되고, 이후 다음 사출공정을 반복하여 수행하게 된다. 한편, 전술한 바와 같이 사출장치본체(100)에 구비되는 노즐실린더(300)와 사출실린더(400)가 수직의 배치구조를 가짐에 따라 수직 사출성형기의 전고가 높아질 수도 있다. 따라서 도 3 에 예시한 바와 같이 형체실린더(710)의 피스톤로드(711) 하단에 상하방향으로 소정의 간격을 가지는 다수의 체결홈(712)을 형성하고, 하조방(600)에는 형체결수단(610)을 구비함에 따라 금형의 높이에 따라 하조방(600)과 함께 형체결수단(610)을 승강시키면서 피스톤로드(711)의 선택된 어느 하나의 체결홈(712)에 형체결수단(610)을 체결함으로써, 금형에 높이에 따라 수직 사출성형기의 전고가 높아지는 현상을 방지할 수도 있다.

아울러 전술한 체결홈(712)은 피스톤로드(711)에 직접 형성될 수도 있지만, 피스톤로드(711)의 하단에 도면으로 예시하지 않은 별도의 형체봉을 탈착 가능하게설치하고, 그러한 형체봉에 상하방향으로 소정의 간격을 가지는 다수의 체결홈을 형성할 수도 있다. 또한 형체결수단(610)의 실시 예로는 도면으로 예시하지 않았지만 셔터 가이드와 셔터 판과 셔터 실린더를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 셔터 가이드는 한 쌍으로 이루어져 피스톤로드(711) 또는 형체봉의 대향된 양측에 각각 위치하도록 하조방(600)의 상면에 결합되며, 셔터 판이 끼어져 슬라이딩 되는 가이드홈이 서로 마주하도록 대략 "ㄷ" 형상의 단면구조를 가질 수 있다. 셔터 판은 셔터 가이드의 가이드홈에 양단이 끼워져 양방향을 따라 슬라이딩되며, 셔터 판의 중앙부는 셔터가이드의 길이방향에 대하여 수직방향으로 이분되면서 마주하는 접면부 중심에 함몰된 형상의 체결부가 각각 대향되어 형성될 수 있다. 대향된 체결부로 전술한 피스톤로드(711) 또는 형체봉이 상하로 관통되면서 셔터 판의 슬라이딩 작용에 따라 체결부가 피스톤로드(711)의 체결홈(712) 또는 형체봉의 체결홈에 체결될 수 있다. 체결부는 피스톤로드(711) 및 형체봉의 외주면 형상과 상응하는 형상으로 구성됨이 바람직하며, 피스톤로드(711) 및 형체봉의 외주면 곡률과 상응하는 곡률를 가지는 호형으로 구성됨이 바람직하다. 셔터 실린더는 한 쌍의 셔터 판에 고정된 셔터 가이드봉을 양방향으로 작동시키면서 셔터 판의 체결부를 피스톤로드(711)의 체결홈(712) 또는 형체봉의 체결홈에 체결시키거나, 체결홈(712)에 체결된 체결부를 다시 분리시켜주는 역할을 한다. 도면중 미설명 부호(700)은 형체실린더(710)의 상부에 고정되는 베이스이고,(800)은 상조방(500)과 하조방(600)을 연결해주는 타이바이며, (900)은 베이스(700)의 하부에 설치되며, 상조방(510)과 하조방(520)을 연결하는 타이바(800)가 관통되는 베이스프레임이다. 도 4 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형장치의 내부를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 6 내지 도 7은 도 4에 따른 구성들 중 일부를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 8 내지 도 11은 도 4에 따른 사출성형장치의 동작과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4 내지 도 5를 참조하면, 상기 사출성형 장치의 전반의 제어를 위한 제어부와, 상기 호퍼(210)의 주입구에 장착되어, 사출 수지를 특정 조건으로 상기 베럴(421) 내부로 투입하기 위한 투입모듈(1000)을 더 포함한다. 여기서, 상기 투입모듈(1000)은 중공형 통형상체이며, 사출 수지가 투입되는 투입구(1012)가 상측에 배치되며, 상기 투입구(1012)에는 하나 이상의 편으로 개구부 개폐가 가능하도록 구비되는 몸체부(1010)와, 상기 몸체부(1010)의 내부를 구획하도록 복수로 배치되는 구획부(1020)와, 상기 몸체부(1010)가 거치되며, 상기 몸체부(1010)의 사출 수지를 배출하기 위한 배출구(1040)이 형성되되, 거치된 상기 몸체부(1010)의 무게값을 감지하는 무게 감지부(1030)을 포함하며, 상기 제어부는 상기 무게값이 일정치에 도달하는 경우, 상기 하나 이상의 편을 이용하여 상기 개구부를 폐쇄하여, 상기 투입구(1012)로의 사출 수지 투입을 차단한다. 이러한 상기 제어부는 기 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 배출구(1040)를 오픈시켜 상기 구획부(1020)를 경유하는 사출 수지를 배출시킨다. 상기 구획부(1020)는 상기 몸체부(1010)의 내벽 상방과 하방 간을 따라 교호적으로 배치된다. 상기 구획부(1020)는 단부 적어도 일부가 절단된 원호형상으로서, 상기 내벽을 따라 상방과 하방간에 교호적으로 배치된다.

한편, 변형예로서 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 구획부들(1021~1024)은 상방 또는 하방을 기준으로 바라보았을 때 상호간에 일부분이 연속적으로 중첩되어 대향되도록 상기 몸체부(1010)의 내벽에 원주방향으로 배치되도록 하는 것도 가능하다. 상기 구획부(1020)는 상기 몸체부(1010) 내벽에 형성되는 제1구획부(1021)와, 상기 몸체부(1010) 내벽에서 상기 제1구획부(1021)과 대향하도록 형성되는 제2구획부(1022)를 포함한다. 상기 제1구획부(1021)과 상기 제2구획부(1022)는 높이방향을 따라 상호 간에 교호적으로 배치되며, 상기 제1구획부(1021)과 상기 제2구획부(1022)는 각각 초음파진동 및 히팅 기능이 구비된다.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 진동유닛(4211)이 개시된다. 상기 진동유닛(4211)은, 상기 베럴(421)의 외측면 상에서 길이방향을 따라, 복수개로 구비되며, 상기 베럴(421) 내부 상에서의 사출 수지 용융을 위한 상기 사출스크류(422)의 진행동작에 대응하여, 상기 진동유닛(4211)을 순차적으로 동작시키는 상기 제어부의 제어에 기반하여, 선택적으로 동작되는 것이다. 보다 구체적으로 상기 사출스크류(422)가 상방에서 하방으로 점차 이동하는 경우, 상기 제어부의 제어하에서 상기진동유닛(4211)의 각 진동유닛들(4211a, 4211b, 4211c, 4211d, 4211e, 4211f)는 상기 사출스크류(422)에 대응하여 점진적으로 동작하는 것이다. 여기서, 상기 진동유닛들(4211a, 4211b, 4211c, 4211d, 4211e, 4211f)을 동작시키기 위한 기준으로는 상기 사츨스크류의 단부를 기준점으로 한다. 물론, 사출스크류(422)의 다른 영역을 기준으로 상기 진동유닛들(4211a, 4211b, 4211c, 4211d, 4211e, 4211f)이 동작되도록 하는 것도 가능함은 물론이다. 또한, 상기 제어부는 상기 사출스크류(422)의 이동 속도에 기반하여, 상기 진동유닛들(4211a, 4211b, 4211c, 4211d, 4211e, 4211f)의 동작을 상기 사출스크류(422)와 대응하여 동작되도록 하는 것이 가능하다. 보다구체적으로, 상기 진동유닛(4211)은 상방에 위치되는 제1진동유닛(4211a)과, 상기제1진동유닛(4211a)의 하방에 위치되는 제2진동유닛(4211b)과, 상기 제2진동유닛(4211b)의 하방에 위치되는 제3진동유닛(4211c)과, 상기 제3진동유닛(4211c)의 하방에 위치되는 제4진동유닛(4211d)과, 상기 제4진동유닛(4211d)의 하방에 위치되는 제5진동유닛(4211e)과, 상기 제5진동유닛(4211e)의 하방에 위치되는 제6진동유닛(4211f)을 포함한다. 즉, 상기 제어부는 상기 사출스크류(422)가 상방으로부터 하방으로의 유동에 대응하여, 상기 제1진동유닛(4211a) 내지 상기 제6진동유닛(4211f)을 순차적으로 동작시키는 것이다. 또한, 상기 제어부는, 상기 사출스크류(422)가 하방으로 최종 이동하면, 상기 제1진동유닛(4211a)에서부터 상기 제6진동유닛(4211f)의 순서로 상기 진동유닛(4211)의 동작을 순차 정지시킨다. 이때의 상기 진동유닛(4211)의 동작 원리는 상기 사출스크류(422)가 초기에 하방으로 이동할 때 적용되는 원리와 유사하게 적용 가능하다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사출성형장치의 구성들 중 투입모듈 내부를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 12를 참조하면, 상기 제1구획부(1021) 및 상기 제2구획부(1022)는 각각 상기 제어부의 제어하에, 상기 몸체부(1010)의 내벽 상에서 높이방향 상에서 승강과 하강이 가능하도록 구비된다. 따라서, 상기 제1구획부(1021) 및 상기 제2구획부(1022) 사이의 사출 수지가 일정하게 가압되도록 하는 것이 가능하다. 예컨데, 사출 수지가 적당하게 투입된 상태에서, 상기 제1구획부(1021)는 전체적으로 하강하고, 상기 제2구획부(1022)는 전체적으로 승강함으로써, 사출 수지의 일정한 가압이 가능한 것이다. 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사출성형장치의 내부를 개략적으로 도시한 종단면도이다. 상기 제1구획부(1021)는, 상기 몸체부(1010)의 내벽에 구비되는 제1-1구획유닛(1021a)과, 상기 제1-1구획유닛(1021a)으로부터 내측을 향해 출몰 가능하도록 구비되는 제1-2구획유닛(1021b)과, 상기 제1-2구획유닛(1021b)으로부터 내측을 향해출몰 가능하도록 구비되는 제1-3구획유닛(1021c)을 포함한다. 상기 제2구획부(1022)는 상기 몸체부(1010)의 내벽에 구비되는 제2-1구획유닛(1021a)과, 상기 제2-1구획유닛(1022a)으로부터 내측을 향해 출몰 가능하도록 구비되는 제2-2구획유닛(1022b)과, 상기 제2-2구획유닛(1022b)으로부터 내측을 향해 출몰 가능하도록 구비되는 제2-3구획유닛(1022c)을 포함한다. 여기서, 상기 제어부는 투입되는 사출 수지의 특성(예: 습도, 양, 보관상태 등)에 따라 상기 제1구획부(1021) 및 상기 제2구획부(1022)의 동작을 적절하게 제어하되, 상기 제1구획부(1021)를 제어하는 경우, 상기 제1-1구획유닛(1021a)으로부터 상기 제1-2구획유닛(1021b)을 출몰시키는 제1모드로 동작시키거나, 상기 제1-2구획유닛(1021b)으로부터 상기 제1-3구획유닛(1021c)을 출몰시키는 제2모드로 동작시킨다. 상기 제어부는 상기 제2구획부(1022)를 제어하는 경우, 상기 제2-1구획유닛(1022a)으로부터 상기 제2-2구획유닛(1022b)을 출몰시키는 제3모드로 동작시키거나, 상기 제2-2구획유닛(1022b)으로부터 상기 제2-3구획유닛(1022c)을 출몰시키는 제4모드로 동작시킨다. 상기 제어부는 상기 제1모드 내지 상기 제4모드를 동시적 또는 비동시적으로 동작시킨다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 취출수단이 구비된 중 취출 모듈과 관련된 부분을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 취출수단이 구비된 중 금형 내부 온도를 사출물 취출 직후 측정하는 것을 나타내는 단면도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 취출수단이 구비된 중 사출물 취출을 설명하는 순서도이다.

도 14에는 본 발명에 따라 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700)를 구비한 취출 로봇의 동작이 나타나있다. 또한, 도 16은 취출 로봇에 설치된 사출물의 온도와 금형 내부 온도를 측정하는 과정을 순서도로 설명하고 있다. 먼저, 금형(5100)으로부터 사출물(5200)을 취출하는 취출 로봇의 로봇 암(5350)[0016] 의 세부 구성에 대해 살펴본다. 로봇 암(5350)의 단부에는 회전 가능하게 장착된 회전부(5400)가 있고, 상기 회전부(5400)에 고정 부재로 고정되는 탈부착 부재(5500)가 있다. 상기 탈부착 부재(5500)는 지그(5600)의 탈부착을 좀 더 용이하게 하는 것으로 적용하는 것이 바람직하나 필수적인 것은 아니므로 생략가능 하다. 탈부착 부재(5500)에 형성된 고정구 등을 이용하여 지그(5600)가 탈부착 부재(5500)에 고정되며, 상기 지그(5600)에는 다수의 척킹 부재가 고정되어 있다. 도 14에는 흡착 부재(5650)가 도시되어 있으나, 이외에도 점착제 부재, 진공 척 부재, 정전 척 부재, 자석 척 부재 등이 적용될 수 있다. 취출 로봇의 로봇 암(5350)은 주행선로(미도시)를 따라 주행(X모션)할 수 있고, 측향 암(미 도시)을 통해 측향 이동(5Y모션)할 수 있으며, 수직 운동(Z모션)도 가능하여 XYZ 모션이 가능하다. 금형 근처에 접근하도록 로봇 암(5350)은 XY 모션을 실행하며, 사출물(5200) 근처에서 좀 더 정밀하게 흡착 부재(5650)를 구비한 지그(5600)의 위치를 조정하여 흡착 부재(5650)로 사출물(5200)을 척킹하여 사출물(5200)을 운반하게 된다. 상술한 바와 같이, 사출물(5200)이 압출되는 온도가 특정 범위 내를 벗어나게 되면, 사출물(5200)의 형상이 달라지거나 밀도 내지는 강도가 약해 취출 과정 또는 운반도중 사출물(5200)의 일부가 이탈되는 경우가 발생할 수 있어 금형(5100, 105) 내부의 온도를 측정하고 그에 따라 피드백 제어하는 것은 사출물(5200)의 불량률을 낮추는데 기여한다.

본 발명은, 회전부(5400) 내지는 회전부(5400)에 추가 장착되는 탈부착 부재(5500)에 하나 이상의 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700)를 설치하여 취출 단계에서 금형(5100, 105)이 개방되면 금형 내부로부터 방사되는 적외선을 검출하여 이로부터 금형 내부 온도 및 사출물(5200)의 온도를 측정하도록 구성하였다. 탈부착 부재(5500)의 경우 다양한 크기가 준비될 수 있으므로, 본 실시예는 적절한 크기의 탈부착 부재(5500)를 선택 적용하고 여기에 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700)를 양면으로 설치하였다. 본 실시예의 경우, 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700)는 직경과 길이가 각각 1 내지 2cm의 소형 스틱 타입으로 된 것을 장착하였으나 이러한 크기나 하우징 형상은 변동가능 하다. 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700)는 시중에서 구입가능하며, 레이저 조사부와 적외선 수신부 및 적외선/온도 변환부를 포함하는 것을 장착한다. 레이저조사부에서 레이저를 발사하여 온도 측정 대상을 조사함으로써 일종의 얼라인을 확인시켜주며, 적외선 수신부의 열전대 집적 써모파일이 대상으로부터 방사되는 적외선을 수신하여 써모파일의 온도를 올리고 이를 전기신호로 변환하여 온도로 표시하여 준다. 본 실시예에서는 소형의 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700)를 탈부착 부재(5500)의 하단부에 장착하는 것을 예로 들었으나 로봇 암의 다른 부재에 장착될 수 있으며, 사출물(5200) 크기에 따라 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700) 개수와 배치분포를 달리 정할 수 있다. 금형 고정측(5100)에 대해 이동측(5105)이 열리는 즉시, 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700)를 동작시켜 금형 내부의 온도를 측정한다. 금형 고정측(5100)과 이동측(5105) 내면 양쪽으로 모두 레이저를 발사하고 적외선을 수신하여 양쪽 온도를 모두 측정할 수 있으나, 반드시 양면의 온도를 측정하지 않고 단지 어느 한쪽의 온도만을 측정하여도 된다. 금형 개방 즉시 측정되는 온도는 사출물(5200)과 이동측(5105) 내부 온도가 된다. 즉, 사출물(5200) 표면 온도를 측정할 경우, 다음과 같이 동작시킬 수 있다. 금형 고정측(5100)에 대해 이동측(5105)이 열리고 사출물(5200)이 노출되면, 로봇 암(5350)이 하강하여 사출물(5200)위치로 접근하며, 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700) 위치가 사출물(5200) 위치에 맞도록 미리 제어장치에 셋팅되어 제어된다. 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700)가 사출물(5200) 위치에 도달하면, 사출물(5200)에 대해 먼저 레이저 빔을 조사하게 제어하여 사출물(5200) 표면 온도를 측정할 수 있는 위치인지 여부를 확인하고 피 조사체인 사출물(5200)로부터 방사되는 적외선을 수신하여 온도를 측정한다. 만일, 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700)가 도 14과 같이 양면으로 배치된 경우, 사출물(5200) 표면온도와 함께 금형의 이동측(5105) 내부 온도도 동시에 측정된다. 또한, 금형의 고정측(5100)의 내부 온도를 측정하고자 할 경우, 사출물(5200)을 취출 한 직후 온도 측정을 할 수 있다(5도 15 참조). 즉, 흡착 부재(5650)가 사출물(5200)을 가압하여 척킹하면, 금형 고정측(5100)과 이동측(5105)의 내면이 드러난다. 로봇 암(5350)은 약간 상승하여 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700)가 금형 고정측(5100)과 이동측(5105) 내부 온도 모두를 측정할 수 있는 위치가 되게 제어된다. 비접촉식 적외선 온도측정장치(5700)는 다시 레이저를 조사하고 적외선을 수신하여 금형(5100) 내면 온도를 측정한다. 이후는 일반적으로 이루어지는 로봇 암(5350)의 운반 동작에 의하여 사출물(5200)을 목적지까지 운반한다. 취출 로봇은 제어부를 구비하므로 측정된 온도를 제어부에서 사출기 온도 제어부 및/또는 금형 온도제어부로 전송하고 이를 토대로 금형 온도를 정상 온도 범위 내로 바로잡거나 유지시키기 위한 데이터로 사용하게 한다. 이와 같이 취출 로봇에 장착된 비접촉식 온도측정 장치에 의하여 금형 내부 온도와 사출물의 온도를 취출 단계에서 측정함으로써 이를 피드 백으로 하여 금형 온도를 바로 잡아 온도 불안정에 의한 사출물의 불량을 제거 및 예방할 수 있다. 또한, 비접촉식 온도측정 장치로서 열 화상 카메라를 적용할 수 있다. 열 화상 카메라 역시 비접촉식으로 사출물과 금형의 온도 변이를 화상으로 도시하여 주므로 이를 피드 백으로 하여 금형 온도를 바로 잡아 온도 불안정에 의한 사출물의 불량을 제거 및 예방할 수 있다. 한편, 사출물이나 금형의 온도측정이 반드시 비접촉식이라야 하는 것은 아니다. 접촉식 온도센서를 회전부(5400) 내지는 회전부(5400)에 추가 장착되는 탈부착 부재(5500)에 하나 이상 설치하여 좀 더 정확한 온도정보를 얻을 수 있다. 금형마다 개개의 온도 측정 장치를 설치할 필요가 없어 설비비를 크게 절감할 수 있으면서도, 사출물이 취출 될 때마다 금형 내부 온도가 측정되어 피드백을 하여줌으로써 금형 온도를 즉각적으로 보정 할수 있어 불량률을 크게 줄일 수 있다.

도 17 내지 도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형 설비의 구성들 중 일부를 개략적으로 도시한 도면들이다. 이하 에서는 기술적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형 설비는, 일정 길이로 수평하게 구성되는 연결몸체(110)를 중심으로 양단에 수직 하방으로 일정한 길이를 가지는 제1몸체(120) 및 제2몸체(130)가 주물 성형에 의해 하나로 제작되어 일체형으로 이루어지되, 상기 제1몸체(120)와 제2몸체(130)의 각 내부에는 가로 방향의 격벽에 의해 구획되어 상,하 방향으로 개방된 공간부가 형성되어 이루어지며, 상기 격벽에 인접된 위치와 공간부 입구에 인접된 위치에 상기 공간부와 통하는 유압 포트가 수평으로 구비된 주물형 사출장치본체(100); 상기 연결몸체(110)에 호퍼(210)를 설치하기 위하여 상기 연결몸체(110)의 전면에 구비되는 것으로서, 사출 수지를 베럴(421) 내부로 주입하기 위한 상기 호퍼(210) 출구와 연결되는 주입공을 가지며, 상기 호퍼(210)의 최상단부가 사출부의 계량모터 상단부위로 돌출되지 않도록 경사지게 설치되기 위한 호퍼(210)연결부; 상기 제1몸체(120)와 제2몸체(130)의 상기 격벽의 하측 공간부에 구비되는 것으로, 상조방과 각각 연결되는 노즐(7121)피스톤을 안내하며 상기 하측 공간부를 밀폐하는 노즐실린더커버가 포함된 한 쌍의 노즐(7121)실린더; 상기 제1몸체(120)와 제2몸체(130)의 상기 격벽의 상측 공간부에 구비되는 것으로, 상기 연결몸체(110)를 수직 관통하는 사출스크류(422)를 통해 노즐(7121)부로 사출액을 공급하기 위한 사출부와 각각 연결되는 사출피스톤을 안내하며 상기 상측 공간부를 밀폐하는 사출실린더커버가 포함된 한 쌍의 사출실린더; 상기 사출성형장치(10)의 전반의 제어를 위한 제어부(미도시); 상기 베럴(421)의 외측면 상에 구비되어, 상기 베럴(421) 내부에 주입되는 사출 수지의 용융을 위하여 상기 사출스크류(422)가 회전동작을 수행하는 경우, 상기 베럴(421)의 내부로 진동을 가하기 위한 진동유닛(4211); 및 상기 호퍼(210)의 주입구에 장착되어, 사출 수지를 특정 조건으로 상기 베럴(421) 내부로 주입하기 위한 투입모듈(1000)을 포함한다.
또한, 투입되는 사출 수지를 일정 형상의 성형품으로 가공하기 위한 금형과, 상기 금형으로부터 성형품 획득하기 위한 취출 모듈(20)을 포함한다. 여기서, 상기 진동유닛(4211)은 상기 베럴(421)의 외측면 상에서 길이방향을 따라, 복수개로 구비되며, 상기 제어부의 제어에 기반하여, 선택적으로 동작된다.

여기서, 상기 취출 모듈(20)은 금형으로부터 사출물(6200)을 취출하는 로못 암(6600)을 포함하되, 상기 로못 암(6600)의 단부에 회전 가능하게 장착된 회전부(6400)와, 상기 회전부(6400)에 고정 설치되는 탈부착 부재(6500)와, 상기 탈부착 부재(6500)에 고정 설치되고, 다수의 척킹 부재가 구비된 지그(6600) 및 상기 회전부(6400) 또는 탈부착 부재(6500)의 양면에 서로 반대방향으로 설치되어 사출물(6200)의 온도 및 금형의 내부 온도를 측정하는 한 쌍의 비접촉식 적외선 온도측정장치(6700)를 포함하여 구성되되, 상기 비접촉식 적외선 온도측정장치(6700)는 레이저를 발사하여 온도 측정 대상을 조사하는 레이저 조사부와, 온도 측정 대상으로부터 방사되는 적외선을 수신하는 적외선 수신부 및 상기 적외선 수신부에서 수신된 적외선을 전기신호로 변환하여 온도로 표시하는 적외선/온도 변환부를 포함하는 금형 온도 측정장치(6700)를 구비한다.

상기 금형은 고정측 금형(6100)과 이동측 금형(6105)으로 구비되되, 상기 고정측 금형(6100)으로부터 상기 이동측 금형(6105)이 사이에서 상기 고정측 금형(6100)과 상기 이동측 금형(6105)의 표면상의 이물 잔존여부를 감지하는 이물 감지부(6900)를 더 포함하는 금형 온도 측정장치(6700)를 구비한다.

상기 고정측 금형(6100)과 상기 이동측 금형(6105)의 내부 세척을 수행하기 위한 세척 모듈을 더 포함하며, 상기 세척모듈(7000)은, 승하강 및 유동이 가능하도록 구비되는 소정의 제1 샤프트축(7110)과, 상기 제1 샤프트축(7110)의 외주면 일영역에 구비되는 제1 금속구조체(7120)와, 상기 제1 금속구조체(7120)의 외주면 일영역에 구비되는 제1 세척수단(7130)을 포함하는 는 제1 세척모듈(7100)을 포함한다. 상기 제1 세척수단(7130)은 금형을 세척하기 위한 것으로 금속 또는 천 등을 적어도 하나 포함하는 브러쉬에 해당될 수 있다.

상기 제1 세척모듈(7100)은 상기 제1 샤프트축(7110)에 가해지는 회전에 기반하여 상기 제1 세척부재가 회전하며 상기 고정측 금형(6100)과 상기 이동측 금형(6105)의 내부 세척을 수행한다. 상기 세척모듈(7000)은 상기 승하강 및 유동이 가능하도록 구비되는 소정의 제2 샤프트축(7210)과, 상기 제2 샤프트축 축의 외주면 일영역에 구비되는 제2 금속구조체(7220)와, 상기 제2 금속구조체(7220)의 외주면 일영역에 구비되는 제2 세척수단(7230)을 포함하는 제2 세척모듈(7200)을 더 포함하며, 상기 제2 세척수단(7230)은 제2 샤프트축에 가해지는 회전에 기반하여 상기 제2 세척수단이 회전하며 상기 고정측 금형(6100)과 상기 이동측 금형(6105)의 내부 세척을 수행하되, 상기 제1 세척수단(7130)과 상기 제2 세척수단(7230)은 상기 고정측 금형(6100)과 상기 이동측 금형(6105) 사이에서 상호 마주하도록 위치되어 상기 내부 세척을 수행한다.

상기 제1 세척수단(7130)의 상기 제1 금속구조체(7120) 일단부에는 소정의 제1 플랜지부(7123)가 구비되며, 상기 제2 세척수단(7230)의 상기 제2 금속구조체(7220) 일단부에는 소정의 제2 플랜지부(7223)가 구비되며, 상기 제1 플랜지부(7123)와 상기 제2 플랜지부(7223는 상호간에 탄성부재로 결속된다. 상기 제1 플랜지부(7123) 및 상기 제2 플랜지부(7223는 상호간에 상이한 극성으로 네오디움 자성체를 각각 포함하며, 상기 세척모듈(7000)은, 상기 제1 세척수단(7130)의 상방과 하방 간에 가해지는 외력과, 상기 제2 세척수단(7230)의 상방과 하방 간에 가해지는 외력 중 적어도 어느 하나에 기반하여, 상기 제1 세척수단(7130)과 상기 제2 세척수단(7230)이 상기 고정측 금형(6100)과 상기 이동측 금형(6105)에 대한 내부 세척을 수행한다. 상기 제1 금속구조체(7120)와 상기 제2 금속구조체(7220) 상에는 각각 소정의 세척액을 토출하기 위한 노즐(7121)이 구비되며, 상기 제1 세척수단(7130)과 상기 제2 세척수단(7230)은 상기 세척액에 적어도 일부가 함침된 채로 상기 내부 세척을 수행한다.

상기 제1 세척수단(7130)은 상기 고정측 금형(6100)의 내측면에 대응하는 형태로 형성되며, 상기 제2 세척수단(7230)은 상기 이동측 금형(6105)의 내측면과 대응되는 형태로 형성된다. 상기 내부 세척의 전반을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 더 포함하며, 상기 제1 샤프트축(7110)의 길이방향 일영역 상에는 상기 금형 상에서 상기 제1 샤프트축(7110)의 승하강 위치를 감지하기 위한 제1 위치감지센서(S1)가 구비되며, 상기 제2 샤프트축의 길이방향 일영역 상에는 상기 금형 상에서 상기 제2 샤프트축의 승하강 위치를 감지하기 위한 제2 위치감지센서(S2)가 구비된다. 상기 제어부는 상기 제1 위치감지센서(S1) 및 상기 제2 위치감지센서(S2)에 기반하여 상기 제1 세척수단(7130)과 상기 제2 세척수단(7230)의 유동을 제한한다.

도 23은 본 발명의 카트리지 히터의 제1실시예에 대한 부분 절개 사시도이다. 도 24는 본 발명의 카트리지 히터의 제1실시예가 설치된 사출금형의 부분 단면도이다. 도 25는 본 발명의 카트리지 히터의 제2실시예가 설치된 사출금형의 부분 단면도이다. 도 26은 본 발명의 카트리지 히터의 제3실시예가 설치된 사출금형의 부분 단면도이다.

도 23 내지 도 26을 참조하면, 금형 상에는 소정의 삽입구멍이 구비되고, 각각의 히터 삽입구멍안에 본 발명에 따른 카트리지 히터(8010)가 삽입설치된다. 용융수지 공급노즐(8004)을 통하여 용융수지가 캐비티(8003)로 공급된다. 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 카트리지 히터(8010)는 상기 금형 상에, 예컨데 금형에 마련되는 히터 삽입구멍 상에 삽입설치되며, 상기 히터 삽입구멍(8006)의 내벽의 원주방향을 따라 부분적으로 접촉하는 전열튜브 몸체(8011)와, 상기 전열튜브 몸체(8011)의 내부에 길이방향으로 설치되어 외부 전원에 의해 발열하는 복수개의 전열선(8013)과, 상기 전열 튜브 몸체(8011)의 내부에 충전되어 상기 전열선(8013) 사이 및 전열선(8013)과 전열튜브 몸체(8011) 사이를 절연시키는 내부절연체(8012)를 포함한다.

그리고, 상기 전열튜브 몸체(8011)는, 상기 히터 삽입구멍(8006)의 내부에서 상기 캐비티(8003)를 향하도록 배치되고 상기 히터 삽입구멍(8006)의 내벽과 접촉하는 원호부(8011A)와, 상기 원호부(8011A)와 대향하는 위치에서 상기 전열튜브 몸체(8011)의 외벽이 내측으로 함몰되어 형성됨으로써 상기 히터 삽입구멍(8006)의 내벽과의 사이에 냉각매체 통로(8014)를 형성하는 함몰부(8011B)로 이루어진다. 상기 전열튜브 몸체(8011)는 열전도성이 우수한 동합금, 또는 스테인레스 강으로 구성되는 것이 바람직하지 이들 재료에 한정하지 않고 열정도성이 우수한 재질이면 어느 것이나 사용될 수 있다. 특히 전열튜브 몸체(8011)는 상기 함몰부(8011B)의 성형을 위하여 압출로 성형되는 것이 바람직하지만 다른 제조방법을 사용하는 것도 가능하다. 예컨대, 원형의 튜브를 가압하여 함몰부를 성형하거나 주조, 냉간압연 등의 방법에 의해 제조될 수도 있다. 상기 전열선(8013)는 외부 전원(도시생략함)에 의해 가열되면서 발열하여 그 열이 전열튜브 몸체(8011)를 통하여 금형 블록(8001, 8002)쪽으로 전열되어 금형블록(8001, 8002)을 가열하게 된다. 그리고, 상기 전열선(8013)은 상기 원호부(8011A)쪽으로의 전열량이 상대적으로 많도록 상기 원호부(8011A)쪽으로 편중 배치되는 것이 바람직하다. 본 발명의 카트리지 히터(8010)의 제1실시예는 도 19에 도시된 바와 같이, 전열튜브 몸체(8011)의 함몰부(8011B)가, 상기 원호부(8011A)와 대향하는 위치에, 서로 마주보는 1쌍으로 구비된 것이다. 이 제1실시예의 경우, 전열튜브 몸체(8010)의 원호부(8011A)가 금형 이 필요한 영역, 즉 캐비티(8003) 주위의 영역 쪽으로 향하도록 배치되고, 함몰부(8011B)는 금형 가열이 필요하지 않은 영역을 향하도록 배치된다. 상기 함몰부(8011B)는 마주보는 히터 삽입구멍(8006)의 내벽과의 사이에 냉각매체 통로(8014)를 형성하게 된다. 이 냉각매체 통로(8014)는 외부에서 공급되는 냉각매체, 예컨대, 냉각수를 공급하는 냉각매체 공급로(8007)와 연통된다. 본 발명의 카트리지 히터(8010)의 제2실시예 및 제3실시예는 각각 도 23 및 도 24에 도시되어 있다. 본 발명의 카트리지 히터(8010)의 제2실시예는 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 함몰부(8011B)가 상기 원호부(8011A)와 대향하는 위치에 1개로 구비된 것이다. 본 발명의 카트리지 히터(8010)의 제2실시예는 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 함몰부(8011B)가 상기 원호부(8011A)와 대향하는 위치에 1개로 구비되되 평평하게 형성된 것이다. 본 발명의 카트리지 히터(8010)의 제3실시예는 도 24에 도시된 바와 같이, 상기 함몰부(8011B)가 상기 원호부(8011A)와 대향하는 위치에 오목하게 1개로 구비된 것이다. 이상과 같이 구성된 본 발명의 카트리지 히터(8010)는 금형의 캐비티(8003)쪽으로는 전열량이 크도록 원호부(8011A)가 배치되어 전열선(8013)에서 발열한 열량이 캐비티(8003)에 전달되어 신속하게 가열한다. 반대쪽의 함몰부(8011B)와 히터 삽입구멍(8006)의 내벽이 형성하는 냉각매체 통로(8014)로는 냉각매체를 통과시켜 금형을 승온할 필요가 없는 부분은 신속하게 냉각시킨다. 이러한 구조에 의해, 본 발명의 카트리지 히터(8010)에 의해 제어되는 금형의 온도 변화는 도 25의 그래프에 도시되어 있다. 도 25의 그래프를 통하여 알 수 있듯이, 본 발명의 카트리지 히터(8010)에 의하면 금형의 온도를 짧은 시간안에 소정의 온도까지 신속하게 상승 또는 하강시키고, 금형의 가열온도 및 냉각온도를 항상 균일하게 유지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다

100 : 사출장치 본체
110 : 연결몸체
111 : 주입공
120 : 제1몸체
121,131 : 격벽
130 : 제2몸체
200 : 호퍼 연결부
210 : 호퍼
300 : 노즐실린더
310 : 노즐피스톤
320 : 노즐실린더 커버
400 : 사출실린더
410 : 사출피스톤
420 : 사출부
421 : 베럴
422 : 사출스크류
423 : 계량모터
424 : 베어링축
430 : 노즐부
440 :사출실린더 커버
500 : 상조방
600 : 하조방
610 : 형체결수단
700 : 베이스
710 : 형체실린더

Claims (8)

1. 사출성형 설비에 있어서,
   상기 사출성형 설비는,
   연결몸체를 중심으로 양단에 수직 하방으로 특정 길이를 가지는 제1몸체 및 제2몸체가 성형에 의해 하나로 제작되어 일체형으로 이루어지되, 상기 제1몸체와 제2몸체의 각 내부에는 가로 방향의 격벽에 의해 구획되어 상,하 방향으로 개방된 공간부가 형성되어 이루어지며, 상기 격벽에 인접된 위치와 공간부 입구에 인접된 위치에 상기 공간부와 통하는 유압 포트가 수평으로 구비된 주물형 사출장치본체;를 포함하며,
   상기 연결몸체에 호퍼를 설치하기 위하여 상기 연결몸체의 전면에 구비되는 것으로서, 사출 수지를 베럴 내부로 주입하기 위한 상기 호퍼 출구와 연결되는 주입공을 가지며, 상기 호퍼의 최상단부가 사출부의 계량모터 상단부위로 돌출되지 않도록 경사지게 설치되기 위한 호퍼연결부; 상기 제1몸체와 제2몸체의 상기 격벽의 하측 공간부에 구비되는 것으로, 상조방과 각각 연결되는 노즐피스톤을 안내하며 상기 하측 공간부를 밀폐하는 노즐실린더커버가 포함된 한 쌍의 노즐실린더; 상기 제1몸체와 제2몸체의 상기 격벽의 상측 공간부에 구비되는 것으로, 상기 연결몸체를 수직 관통하는 사출스크류를 통해 노즐부로 사출액을 공급하기 위한 사출부와 각각 연결되는 사출피스톤을 안내하며 상기 상측 공간부를 밀폐하는 사출실린더커버가 포함된 사출실린더; 상기 사출성형 설비 전반의 제어를 위한 제어부; 상기 베럴 내부에 주입되는 사출 수지의 용융을 위하여 상기 사출스크류가 회전동작을 수행하는 경우, 상기 베럴의 내부로 진동을 가하기 위한 진동유닛; 및 상기 호퍼의 주입구에 장착되어, 사출 수지를 특정 조건으로 상기 베럴 내부로 주입하기 위한 투입모듈을 포함하며,
   투입되는 사출 수지를 일정 형상의 성형품으로 가공하기 위한 금형과,
   상기 금형으로부터 성형품 획득하기 위한 취출 모듈을 더 포함하되,
   상기 금형에는 외부 전원에 의해 발열하면서 금형온도를 선택적으로 상승시키는 카트리지 히터가 구비되며, 상기 진동유닛은 상기 베럴의 외측면 상에서 길이방향을 따라, 복수개로 구비되며, 상기 제어부의 제어에 기반하여, 선택적으로 동작되는 사출성형 설비.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 취출 모듈은,
   금형으로부터 사출물을 취출하는 로봇 암을 포함하되,
   상기 로봇 암의 단부에 회전 가능하게 장착된 회전부와,
   상기 회전부에 고정 설치되는 탈부착 부재와,
   상기 탈부착 부재에 고정 설치되고, 다수의 척킹 부재가 구비된 지그 및 상기 회전부 또는 탈부착 부재의 양면에 서로 반대방향으로 설치되어 사출물의 온도 및 금형의 내부 온도를 측정하는 한 쌍의 비접촉식 적외선 온도측정장치를 포함하여 구성되되, 상기 비접촉식 적외선 온도측정장치는 레이저를 발사하여 온도 측정 대상을 조사하는 레이저 조사부와, 온도 측정 대상으로부터 방사되는 적외선을 수신하는 적외선 수신부 및 상기 적외선 수신부에서 수신된 적외선을 전기신호로 변환하여 온도로 표시하는 적외선/온도 변환부를 포함하는 금형 온도 측정장치를 구비한 사출성형 설비.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 금형은 고정측 금형과 이동측 금형으로 구비되되,
   상기 고정측 금형으로부터 상기 이동측 금형이 사이에서 상기 고정측 금형과 상기 이동측 금형의 표면상의 이물 잔존여부를 감지하는 이물 감지부를 더 포함하는 금형 온도 측정장치를 구비한 사출성형 설비.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 고정측 금형과 상기 이동측 금형의 내부 세척을 수행하기 위한 세척 모듈을 더 포함하며,
   상기 세척 모듈은,
   승하강 및 유동이 가능하도록 구비되는 소정의 제1 샤프트축과, 상기 제1 샤프트 축의 외주면 일영역에 구비되는 제1 금속구조체와, 상기 제1 금속구조체의 외주면 일영역에 구비되는 제1 세척수단을 포함하며,
   상기 제1 세척수단은 상기 제1 샤프트에 가해지는 회전에 기반하여 상기 제1 세척수단이 회전하며 상기 고정측 금형과 상기 이동측 금형의 내부 세척을 수행하는 사출성형 설비.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 세척 모듈은,
   상기 승하강 및 유동이 가능하도록 구비되는 소정의 제2 샤프트축과, 상기 제2 샤프트 축의 외주면 일영역에 구비되는 제2 금속구조체와, 상기 제2 금속구조체의 외주면 일영역에 구비되는 제2 세척수단을 더 포함하며,
   상기 제2 세척수단은 제2 샤프트에 가해지는 회전에 기반하여 상기 제2 세척수단이 회전하며 상기 고정측 금형과 상기 이동측 금형의 내부 세척을 수행하되,
   상기 제1 세척수단과 상기 제2 세척수단은 상기 고정측 금형과 상기 이동측 금형 사이에서 상호 마주하도록 위치되어 상기 내부 세척을 수행하는 사출성형 설비.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 세척수단의 상기 제1 금속구조체 일단부에는 소정의 제1 플랜지부가 구비되며,
   상기 제2 세척수단의 상기 제2 금속구조체 일단부에는 소정의 제2 플랜지부가 구비되며,
   상기 제1 플랜지부와 상기 제2 플랜지부는 상호간에 탄성부재로 결속되는 사출성형 설비.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1 플랜지부 및 상기 제2 플랜지부는 상호간에 상이한 극성으로 네오디움 자성체를 각각 포함하며,
   상기 세척 모듈은,
   상기 제1 세척수단의 상방과 하방 간에 가해지는 외력과, 상기 제2 세척수단의 상방과 하방 간에 가해지는 외력 중 적어도 어느 하나에 기반하여,
   상기 제1 세척수단과 상기 제2 세척수단이 상기 고정측 금형과 상기 이동측 금형에 대한 내부 세척을 수행하는 사출성형 설비.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제1 금속구조체와 상기 제2 금속구조체 상에는 각각 소정의 세척액을 토출하기 위한 노즐이 구비되며,
   상기 제1 세척수단과 상기 제2 세척수단은 상기 세척액에 적어도 일부가 함침된 채로 상기 내부 세척을 수행하는 사출성형 설비.

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