KR101912331B1 - 금형이동식 블로우 성형장치 - Google Patents

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Abstract

상호 이격되어 마주보도록 배치되는 일측몰드 및 타측몰드; 일측몰드가 폭방향을 따라 슬라이드 이동이 가능하도록 장착되는 일측 고정형판; 및 타측몰드가 폭방향을 따라 슬라이드 이동이 가능하도록 장착되는 타측 고정형판;을 포함하고, 일측몰드가 일측 고정형판의 일단에 위치하고, 타측몰드가 타측 고정형판의 일단에 위치할 때 일측몰드와 타측몰드가 정렬되어 합형되는 금형이동식 블로우 성형장치가 소개된다.

Description

금형이동식 블로우 성형장치 {APPARATUS OF MOLDING DEVICE WITH MOVABLE MOLD}
본 발명은 블로우 성형장치 중에서 성형 후 생산된 물건을 운반하기 위한 별도의 장치가 없이도 금형이 이동하여 생산물을 운반하고, 생산물을 운반하는 과정에서 다음 생산과정을 준비할 수 있도록 하여 생산사이클을 단축시키는 금형이동식 블로우 성형장치에 관한 것이다.
차량에 있어 연료탱크는 엔진구동을 위한 에너지원이며, 안정적으로 지속하여 공급되어야 한다.
종래의 연료탱크는 스틸(steel)재질을 이용하여 제작하였으나, 최근에는 중량감소를 통한 연비향상 및 부식에 강한 플라스틱 연료탱크의 사용이 증가하고 있다.
플라스틱 연료탱크는 연료탱크의 모재가 되는 열가소성 플라스틱 소재를 판상의 시트형상으로 가열하여 유동성을 갖도록 제작하여 몰드 사이에 위치시킨 후 내부에 장착될 부품과 함께 성형하거나 연료탱크를 성형한 뒤 후가공을 통해 각종 부품을 조립한다.
좀 더 구체적으로 살펴보면 생성된 연료탱크는 몰드를 포함하는 클램핑 유닛 전체가 이동하여 별도의 취출로봇의 위치까지 이동 후 취출로봇에 의하여 컨베이어 벨트로 옮겨져 후가공 공정을 거치게 된다.
그러나 이 과정에서 클램핑 유닛이 연료탱크 취출시까지 전체적으로 이동함에 따라 다음 공정을 위한 준비를 할 수 없게 되며, 생산된 연료탱크를 몰드로 부터 취출하기 위한 별도의 로봇이 필요하게 되는 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2010-0016339 A
본 발명은 몰드를 통해 성형된 생성물을 취출하는 과정에서 다음 성형공정을 준비하도록 하여 생산사이클을 단축시키고, 생성물을 몰드로 부터 취출하기 위한 별도의 로봇 등이 필요없이도 몰드로 부터 취출할 수 있는 금형이동식 블로우 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금형이동식 블로우 성형장치에 따르면 상호 이격되어 마주보도록 배치되는 일측몰드 및 타측몰드; 일측몰드가 폭방향을 따라 슬라이드 이동이 가능하도록 장착되는 일측 고정형판; 및 타측몰드가 폭방향을 따라 슬라이드 이동이 가능하도록 장착되는 타측 고정형판;을 포함하고, 일측몰드가 일측 고정형판의 일단에 위치하고, 타측몰드가 타측 고정형판의 일단에 위치할 때 일측몰드와 타측몰드가 정렬되어 합형된다.
일측몰드와 일측 고정형판 사이 또는 타측몰드와 타측 고정형판 사이에 배치되는 이동형판;을 더 포함하고, 이동형판의 일면은 일측 또는 타측 고정형판과 슬라이드 결합되어 일측 또는 타측 고정형판의 폭방향을 따라 슬라이드 이동할 수 있다.
이동형판의 타면은 일측몰드 또는 타측몰드와 탈착이 가능하도록 결합될 수 있다.
이동형판과 고정형판은 랙앤 피니언 방식으로 결합되어 슬라이드 이동할 수 있다.
일측 고정형판의 타단에 설치되어 이동형판의 이동을 막는 스토퍼;를 더 포함할 수 있다.
일측몰드를 관통하여 내부공간에 압력을 제공할 수 있는 제1압력라인; 및 제1압력라인의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하고, 제1압력라인을 통해 압력을 가함으로써 성형물을 일측몰드로부터 이탈시킬 수 있다.
제어부는 일측몰드 및 타측몰드의 동작을 제어하고, 제어부는 양측몰드를 양측 고정형판의 일단에 위치시켜 양측몰드를 합형시킴으로써 제품을 성형하고, 양측몰드를 합형상태에서 고정형판의 타단으로 이동시킨 뒤 양측몰드를 이형시키며, 제1압력라인을 통해 압력을 가함으로써 성형물을 일측몰드로부터 이탈시킬 수 있다.
일측몰드에 위치하고 양측몰드가 접합되는 측의 면을 관통하여 압력을 제공할 수 있는 제2압력라인;을 더 포함하고, 제어부는 제2압력라인의 동작을 제어하며, 제2압력라인을 통해 압력을 가함으로써 플래쉬를 제거할 수 있다.
제어부는 양측몰드가 고정형판의 타단에 위치할 때 고정형판의 일단의 위치로 패리슨을 공급할 수 있다.
제어부는 양측몰드를 이형시킨 뒤 타측몰드를 타측 고정형판의 일단으로 먼저 이동시킬 수 있다.
성형물의 외측면에 장착될 부품을 몰드 내면에 장착시키는 로딩로봇;을 더 포함하고, 제어부는 로딩로봇을 제어하여 타측 고정형판의 일단으로 이동된 타측몰드에 부품을 로딩할 수 있다.
일측 고정형판의 타단측 하방에 배치된 컨베이어 벨트;를 더 포함하고, 제어부는 컨베이어 벨트의 동작을 제어하며, 일측몰드에서 이탈된 성형물을 컨베이어 벨트를 통해 이송할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 금형이동식 블로우 성형장치에 따르면 몰드를 통해 성형된 생성물을 취출하는 과정에서 다음 성형공정을 준비할 수 있도록 하여 생산사이클을 단축시켜 생산성을 향상시키고, 몰드가 고정형판 위를 슬라이드 이동할 수 있고, 장착된 압력라인을 통해 생성물의 취출이 가능하게 됨에 따라 별도의 로봇이 불필요하게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금형이동식 블로우 성형장치의 구성도로서, 양측몰드가 고정형판의 일단에서 이형된 상태의 도면
도 2는 도 1의 양측몰드가 합형된 후 고정형판의 타단으로 이동한 상태이고, 고정형판의 일단의 위치로 패리슨이 공급된 상태의 도면
도 3은 양측몰드가 고정형판의 타단에서 이형된 상태의 도면
도 4는 도 3의 상태에서 타측몰드가 타측 고정형판의 일단으로 이동하고, 로딩로봇이 부품을 로딩하는 상태의 도면
도 5는 고정형판의 타단에 위치한 일측몰드로부터 성형이 완료된 연료탱크가 취출되어 컨베이어 벨트에 옮겨진 상태의 도면
도 6은 일측몰드에 형성된 언더컷을 설명하기 위한 확대도
도 7은 본 발명에 따른 스토퍼를 설명하기 위한 도면
도 8은 도 7의 측면도이다
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.
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본 발명에 따른 금형이동식 블로우 성형장치에 따르면 상호 이격되어 마주보도록 배치되는 일측몰드(101) 및 타측몰드(103); 일측몰드(101)가 폭방향을 따라 슬라이드 이동이 가능하도록 장착되는 일측 고정형판(201); 및 타측몰드(103)가 폭방향을 따라 슬라이드 이동이 가능하도록 장착되는 타측 고정형판(203);을 포함하고, 일측몰드(101)가 일측 고정형판(201)의 일단에 위치하고, 타측몰드(103)가 타측 고정형판(203)의 일단에 위치할 때 일측몰드(101)와 타측몰드(103)가 정렬되어 합형된다.
일측몰드(101)와 일측 고정형판(201) 사이 또는 타측몰드(103)와 타측 고정형판(203) 사이에 배치되는 이동형판(301);을 더 포함하고, 이동형판(301)의 일면은 일측 또는 타측 고정형판(201, 203)과 슬라이드 결합되어 일측 또는 타측 고정형판(201, 203)의 폭방향을 따라 슬라이드 이동할 수 있다.
제어부는 양측몰드(101, 103)가 고정형판의 타단에 위치할 때 고정형판의 일단의 위치로 패리슨(503)을 공급할 수 있다. 제어부는 양측몰드(101, 103)를 이형시킨 뒤 타측몰드(103)를 타측 고정형판(203)의 일단으로 먼저 이동시킬 수 있다. 성형물의 외측면에 장착될 부품을 몰드 내면에 장착시키는 로딩로봇(600);을 더 포함하고, 제어부는 로딩로봇(600)을 제어하여 타측 고정형판(203)의 일단으로 이동된 타측몰드(103)에 부품을 로딩할 수 있다.
일측 고정형판(201)의 타단측 하방에 배치된 컨베이어 벨트(405);를 더 포함하고, 제어부는 컨베이어 벨트(405)의 동작을 제어하며, 일측몰드(101)에서 이탈된 성형물을 컨베이어 벨트(405)를 통해 이송할 수 있다.
본 발명에서는 블로우 성형을 통해 차량의 연료탱크(505)를 제조하는 것을 예로들어 설명하나, 일반적으로 열가소성 수지를 이용한 블로우 성형장치를 통해 생산되는 일반적인 제품에도 적용될 수 있음은 자명할 것이다.
도 1을 참조하여 살펴보면, 고정형판은 장착되는 몰드의 크기에 대응하여 형성된다. 양측몰드(101, 103)는 고정형판 위에 장착되어 고정형판 위를 슬라이드 이동한다. 양측몰드(101, 103)가 고정형판의 일단에 위치하게 되면, 일측몰드(101)와 타측몰드(103)의 위치가 정렬되어 합형 가능한 상태가 된다.
도 2와 같이 양측몰드(101, 103)가 고정형판의 타단에 위치하면 제어부는 고정형판의 일단의 위치로 패리슨(503)을 공급한다. 그리고 도 2 내지 도 5의 과정을 거친 후 도 1과 같이 양측몰드(101, 103)가 고정형판의 일단에 위치할 때에는 이미 패리슨(503)의 공급이 완료된 상태이므로, 양측몰드(101, 103)를 합형하고, 블로우 성형을 함으로써 연료탱크(505)가 생산되게 된다.
종래의 블로우 성형장치의 경우에는 양측몰드(101, 103)가 합형된 후 몰드를 고정하는 고정형판이 함께 별도의 로봇이 위치하는 곳으로 이동하게 된다. 이후 양측몰드(101, 103)가 이형되고 나면 몰드로부터 연료탱크(505)를 취출하여 컨베이어 벨트(405)에 옮기고, 고정형판과 몰드가 원위치로 복귀함으로써 하나의 생산 사이클이 종료하게 된다.
그러나 본 발명은 도 1 내지 도 2에 도시된 바와같이 몰드의 합형되고 나면 양측몰드(101, 103)가 고정형판의 타단으로 함께 이동하게 된다. 양측몰드(101, 103)가 합형되고서 패리슨(503)이 연료탱크(505)로 성형되기까지는 소정의 시간이 소요되는데, 대략 40초 가량의 시간이 소요된다. 이때 고정형판의 일단에 합형된 몰드가 그대로 위치하면 성형이 되기까지의 시간을 고스란히 대기하는데 소모해야하나, 본 발명은 합형된 몰드가 고정형판의 타단으로 이동함으로써 연료탱크(505)가 성형되는 동안 다음 생산을 위한 패리슨(503)을 다시 공급할 수 있게 된다.
도 2 내지 도 3을 참고하여 살펴보면, 고정형판의 타단으로 이동한 양측몰드(101, 103) 내부에서 연료탱크(505)의 성형이 완료되고나면 양측몰드(101, 103)를 이형시키는데 이때 연료탱크(505)는 일측몰드(101)에 결합된 상태로 이형된다. 이형될 때 연료탱크(505)가 일측몰드(101)에 결합된 상태로 이형되도록 하기 위하여 몰드에 언더컷(105)을 형성할 수 있다. 도 6에 도시된 바와같이 연료탱크(505)에 형성된 언더컷(105)은 후술하게 될 연료탱크(505) 취출과정에서 자연스럽게 제거되게 된다.
도 3 내지 도 4를 참고하여 살펴보면, 양측몰드(101, 103)가 이형되고 나면, 타측몰드(103)는 타측 고정형판(203)의 일단으로 슬라이드 이동하게 된다. 일단으로 이동한 타측몰드(103)의 내부에는 로딩로봇(600)이 접근하여 연료탱크(505)의 외부에 결합시킬 부품을 로딩한다.
도 5를 참고하여 살펴보면, 일측 고정형판(201)의 타단의 하방에는 컨베이어 벨트(405)가 위치하게 되며, 일측몰드(101)로부터 취출된 연료탱크(505)를 운반하는 역할을 수행한다. 연료탱크(505)의 취출은 후술하게 될 제1압력라인(401)을 통해 연료탱크(505)를 일측몰드(101)로부터 취출하게 된다.
양측몰드(101, 103)가 고정형판의 타단에서 이형 후 일측몰드(101)에서 연료탱크(505)의 취출작업과 타측몰드(103)의 고정형판의 일단으로의 이동 및 로딩로봇(600)에 의한 부품의 로딩은 동시에 진행이 가능한바 전체적인 공정시간을 절약할 수 있게 된다.
도 2를 참고로 전술한 바와 같이 양측몰드(101, 103)가 고정형판의 타단에 위치하면 제어부는 고정형판의 일단의 위치로 패리슨(503)을 공급하게 된다. 따라서 고정형판의 타단에 위치한 일측몰드(101)로부터 성형이 완료된 연료탱크(505)를 취출하고, 고정형판의 타단에 위치한 일측몰드(101)를 도 1과 같이 고정형판의 일단으로 이동시키게 되면, 이미 양측몰드(101, 103)사이에 패리슨(503)이 공급되어 있고, 또한 부품의 로딩이 이미 완료된 상태인 바, 이를 통해 연속적인 블로우 성형이 가능하게 되고, 생산성이 향상되게 된다.
이동형판(301)의 타면은 일측몰드(101) 또는 타측몰드(103)와 탈착이 가능하도록 결합될 수 있다.
몰드의 형상이 변형됨에 따라 다양한 형상의 제품을 생산할 수 있게 된다. 따라서 도 7 내지 도 8에 도시된 바와같이, 몰드를 이동형판(301)과 분리되도록 함으로써 다양한 차종에 따른 다양한 형상의 연료탱크(505)를 생산할 수 있게 된다.
이동형판(301)과 고정형판은 랙앤 피니언 방식으로 결합되어 슬라이드 이동할 수 있다. 일측 고정형판(201)의 타단에 설치되어 이동형판(301)의 이동을 막는 스토퍼(207);를 더 포함할 수 있다.
랙엔 피니언 방식의 경우 이동과정에서 소음이 발생할 수는 있으나 그 이동을 정밀하게 제어할 수 있는 장점이 있다. 따라서 이동형판(301)의 이동거리를 정밀하게 제어해서 일측몰드(101)의 위치를 컨베이어 벨트(405)와 일치시키고, 일측몰드(101)로부터 생산이 완료된 연료탱크(505)가 제대로 컨베이어 벨트(405)를 통해 운반되도록 할 수 있다. 이때에 이동형판(301)이 일측 고정형판(201)으로부터 이탈되는 사고를 방지하기 위해 스토퍼(207)를 마련하여 물리적으로 이동형판(301)의 이동범위를 제한하고 있다.
일측몰드(101)를 관통하여 내부공간에 압력을 제공할 수 있는 제1압력라인(401); 및 제1압력라인(401)의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하고, 제1압력라인(401)을 통해 압력을 가함으로써 성형물을 일측몰드(101)로부터 이탈시킬 수 있다.
제어부는 일측몰드(101) 및 타측몰드(103)의 동작을 제어하고, 제어부는 양측몰드(101, 103)를 양측 고정형판의 일단에 위치시켜 양측몰드(101, 103)를 합형시킴으로써 제품을 성형하고, 양측몰드(101, 103)를 합형상태에서 고정형판의 타단으로 이동시킨 뒤 양측몰드(101, 103)를 이형시키며, 제1압력라인(401)을 통해 압력을 가함으로써 성형물을 일측몰드(101)로부터 이탈시킬 수 있다.
종래의 경우 별도의 취출로봇이 연료탱크(505)를 몰드로부터 취출하도록 하였다. 그러나 본 발명에서는 제1압력라인(401)을 통해 일측몰드(101)의 내부공간에 압력을 가하여 몰드로부터 연료탱크(505)가 이탈되도록 하고 있다.
부가적으로 일측몰드(101)에 형성된 언더컷(105)으로 인하여 양측몰드(101, 103)의 이형시 연료탱크(505)가 일측몰드(101)측에 고정되어 있으나 제1압력라인(401)을 통한 취출과정에서 부러져 제거됨으로써 언더컷(105) 부분은 자연스럽게 사라지게 된다.
일측몰드(101)에 위치하고 양측몰드(101, 103)가 접합되는 측의 면을 관통하여 압력을 제공할 수 있는 제2압력라인(403);을 더 포함하고, 제어부는 제2압력라인(403)의 동작을 제어하며, 제2압력라인(403)을 통해 압력을 가함으로써 플래쉬(501)를 제거할 수 있다.
블로우 성형의 경우 초반에 공급되는 패리슨(503)의 크기는 양측몰드(101, 103)의 내부공간의 크기보다 크게 형성될 수 밖에 없다. 따라서 합형 후 연료탱크(505)가 성형되고 나면, 본래 생산하고자 하는 연료탱크(505) 이외에도 양측몰드(101, 103)의 합형부위를 따라 잔여물이 형성되는데 이것이 곧 플래쉬(501)이다. 종래의 경우 이를 로봇을 통해 별도의 제거공정을 수행하거나, 인력을 통하여 제거하였다.
본 발명에서는 제2압력라인(403)을 통하여 플래쉬(501)가 위치하는 양측몰드(101, 103)의 접합면에 압력을 공급하고 이를 통해 플래쉬(501)를 제거할 수 있게 된다. 이는 연료탱크(505)와 플래쉬(501)의 연결부위의 결합력이 연료탱크(505)와 일측몰드(101)의 언더컷(105)에 의한 결합력보다 약하기 때문에 가능한 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
101 : 일측몰드 103 : 타측몰드
105 : 언더컷 201 : 일측 고정형판
203 : 타측 고정형판 207 : 스토퍼
301 : 이동형판 401 : 제1압력라인
403 : 제2압력라인 405 : 컨베이어 벨트
501 : 플래쉬 503 : 패리슨
505 : 연료탱크 600 : 로딩로봇

Claims (12)

  1. 상호 이격되어 마주보도록 배치되는 일측몰드 및 타측몰드;
    일측몰드가 폭방향을 따라 슬라이드 이동이 가능하도록 장착되는 일측 고정형판; 및
    타측몰드가 폭방향을 따라 슬라이드 이동이 가능하도록 장착되는 타측 고정형판;을 포함하고,
    일측몰드가 일측 고정형판의 일단에 위치하고, 타측몰드가 타측 고정형판의 일단에 위치할 때 일측몰드와 타측몰드가 정렬되어 합형되는 금형이동식 블로우 성형장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    일측몰드와 일측 고정형판 사이 또는 타측몰드와 타측 고정형판 사이에 배치되는 이동형판;을 더 포함하고,
    이동형판의 일면은 일측 또는 타측 고정형판과 슬라이드 결합되어 일측 또는 타측 고정형판의 폭방향을 따라 슬라이드 이동하는 것을 특징으로 하는 금형이동식 블로우 성형장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    이동형판의 타면은 일측몰드 또는 타측몰드와 탈착이 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 금형이동식 블로우 성형장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    이동형판과 고정형판은 랙앤 피니언 방식으로 결합되어 슬라이드 이동하는 것을 특징으로 하는 금형이동식 블로우 성형장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    일측 고정형판의 타단에 설치되어 이동형판의 이동을 막는 스토퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형이동식 블로우 성형장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    일측몰드를 관통하여 내부공간에 압력을 제공할 수 있는 제1압력라인; 및
    제1압력라인의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
    제1압력라인을 통해 압력을 가함으로써 성형물을 일측몰드로부터 이탈시키는 것을 특징으로 하는 금형이동식 블로우 성형장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    제어부는 일측몰드 및 타측몰드의 동작을 제어하고,
    제어부는 양측몰드를 양측 고정형판의 일단에 위치시켜 양측몰드를 합형시킴으로써 제품을 성형하고, 양측몰드를 합형상태에서 고정형판의 타단으로 이동시킨 뒤 양측몰드를 이형시키며, 제1압력라인을 통해 압력을 가함으로써 성형물을 일측몰드로부터 이탈시키는 것을 특징으로 하는 금형이동식 블로우 성형장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    일측몰드에 위치하고 양측몰드가 접합되는 측의 면을 관통하여 압력을 제공할 수 있는 제2압력라인;을 더 포함하고,
    제어부는 제2압력라인의 동작을 제어하며, 제2압력라인을 통해 압력을 가함으로써 플래쉬를 제거하는 것을 특징으로 하는 금형이동식 블로우 성형장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    제어부는 양측몰드가 고정형판의 타단에 위치할 때 고정형판의 일단의 위치로 패리슨을 공급하는 것을 특징으로 하는 금형이동식 블로우 성형장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    제어부는 양측몰드를 이형시킨 뒤 타측몰드를 타측 고정형판의 일단으로 먼저 이동시키는 것을 특징으로 하는 금형이동식 블로우 성형장치.
  11. 청구항 10항에 있어서,
    성형물의 외측면에 장착될 부품을 몰드 내면에 장착시키는 로딩로봇;을 더 포함하고,
    제어부는 로딩로봇을 제어하여 타측 고정형판의 일단으로 이동된 타측몰드에 부품을 로딩하는 것을 특징으로 하는 금형이동식 블로우 성형장치.
  12. 청구항 7에 있어서,
    일측 고정형판의 타단측 하방에 배치된 컨베이어 벨트;를 더 포함하고,
    제어부는 컨베이어 벨트의 동작을 제어하며, 일측몰드에서 이탈된 성형물을 컨베이어 벨트를 통해 이송하는 것을 특징으로 하는 금형이동식 블로우 성형장치.
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JP2000049175A (ja) 1998-07-31 2000-02-18 Tsukuba Seiko Kk 半導体の封止成形方法及び装置
JP2000246792A (ja) 1999-02-26 2000-09-12 Kao Corp 成形体の製造方法及び成形機

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