KR101947654B1 - 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치 - Google Patents

쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메인프레임; 상기 메인프레임의 상부와 하부에 각각 설치되는 승강모터; 상기 승강모터 각각에 회전하도록 설치되고, 크랭크핀이 편심되도록 마련되는 크랭크암; 상기 크랭크핀 각각에 끝단이 힌지 결합되어 상기 크랭크암의 회전에 의해 수평방향으로 왕복 이동하고, 정해진 크기 이상의 압축력에 대한 완충 작용을 하는 쿠션실린더; 상기 쿠션실린더 각각의 끝단에 중심부측이 연결되고, 상기 중심부에 접힘이 가능한 힌지결합부를 가지며, 각각의 일단이 상기 메인프레임에 힌지 결합되는 링크부재; 상기 링크부재 각각의 타단에 힌지 결합되고, 상기 쿠션실린더의 수평이동에 의해 상하로 이완되거나 수축되는 상기 링크부재에 의해 서로 대향하여 근접하거나 이격되는 테이블; 및 상기 테이블 각각에 장착되어 소재를 성형하도록 하는 상부 및 하부금형;을 포함한다. 본 발명에 의하면, 상부 및 하부금형의 신속한 개폐를 가능하도록 하여 생산성 향상에 기여할 수 있고, 상부 및 하부금형의 구동으로 유발되는 소음이나 마모를 최소화하여 작업 환경 개선 및 내구성 증진에 기여할 수 있으며, 진공성형 특성상 유발되는 고압으로 인한 금형의 밀림현상이나 뒤틀림현상을 방지할 수 있고, 상부 및 하부금형에 대한 일정 크기 이상의 타격력이나 반력 등을 완충시킴으로써 장치에 가해지는 손상을 방지하여 내구성을 증진시킬 수 있다.

Description

쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치{Mold drive apparatus of vacuum molding machine with cushion function}
본 발명은 진공성형기의 금형 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부 및 하부금형의 신속한 개폐를 가능하도록 하여 생산성 향상에 기여할 수 있고, 특성상 유발되는 고압으로 인한 금형의 밀림현상이나 뒤틀림현상을 방지할 수 있고, 상부 및 하부금형에 대한 일정 크기 이상의 타격력이나 반력 등을 완충시킴으로써 장치에 가해지는 손상을 방지하여 내구성을 증진시키도록 하는 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 각종 공업용품, 식품, 잡화 등에 직접 또는 간접적으로 사용되는 각종 합성수지 용기 등을 제조하기 위하여, 진공성형장치가 사용되는데, 이러한 진공성형장치는 열가소성수지의 판 또는 파일을 가열 열화시켜서, 곳곳의 형틀에 눌러 형과 판 사이의 공기를 흡입하여 진공으로 하고, 형의 표면에 밀착시켜서 이것을 냉각 경화시키면서 취출하는 성형 방식을 사용하게 된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 진공성형장치를 도시한 측면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 진공성형장치는 프레임(11)의 일측에 소재(12)가 롤형태로 감겨져 있고, 상기 프레임(11) 내에는 이송레일(13)을 사이에 두고 상, 하측에 히터(14A,14B)가 배설됨과 동시에 그 일측의 성형테이블(15A,15B)에 실린더(16A,16B)가 구비되어 있으며, 이 실린더(16A ,16B)에는 상부 및 하부금형(17A,17B)이 각각 장착되어 소재(12)를 가공할 수 있도록 하고 있다.
따라서, 소재(12)가 공급롤로부터 이송레일(13) 측으로 공급되어 히터 (14A,14B)에 의해 일정 온도로 가열되고, 이 소재(12)가 성형테이블(15A,15B) 상에 위치하게 되면 상, 하측 실린더(16A,16B)에 연동하여 작동하는 상부금형(17A) 및 하부금형(17B)에 의해 진공압 상태에서 소재(12)를 펀칭하여 각종 형태의 합성수지 용기들을 제작할 수 있게 된다.
소재(12)를 성형하기 위해서는 통상의 유압 또는 공압방식으로 작동하는 실린더(16A,16B)에 의해 상부 및 하부금형(17A, 17B)을 가동시키게 되므로, 소재(12)를 타격하는 고압의 힘이 금형(17A,17B)에 작용할 때, 이에 대항하는 반력이 순간적으로 작용하게 된다. 이에 따라, 상기 상부금형(17A) 및 하부금형(17B)은 타격력과 반력에 의한 뒤틀림이 작용하게 되어 소재(12)의 성형이 정확히 이루어지지 않게 되고, 가공된 제품의 표면이 매끄럽지 못함은 물론 불량률이 증가하는 문제점을 가지고 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 한국공개특허 제10-2005-0075686호의 "진공성형기에 있어서의 금형구동장치"가 제안되었는데, 이는 메인프레임에 대해 각각 상, 하측으로 배설되며, 정, 역회전이 자유롭게 설치되어 있는 스크류축을 가지는 한 쌍의 모터와, 상기 모터들의 각 스크류축에 나사결합되어 수평방향으로 이동하는 구동부재와, 상기 구동부재의 수평이동에 연동하여 이완되거나 수축되도록 작동하는 링크부재와, 상기 링크부재에 의해 상, 하측방향으로 작동하도록 대향하여 배치되어 있는 테이블과, 상기 각 테이블에 각각 장착되어 소재를 성형하기 위한 상부 및 하부금형으로 이루어져 있다.
이러한 종래 기술은 서보모터에 의해 수평방향으로 작동하는 구동부재에 링크부재를 장착하여 상부 및 하부금형을 상하방향으로 각각 구동시킬 수 있도록 함으로써, 소재 성형시의 고압발생에 의한 금형의 밀림현상이나 뒤틀림현상을 방지하여 품질이 우수한 제품을 성형할 수 있다는 장점을 가진다.
그러나, 이러한 종래 기술은 상부 및 하부금형의 구동을 위해 스크류축의 많은 회전수를 요구하게 됨으로써, 상부 및 하부금형의 개폐에 많은 시간이 소요되어 생산성 증대에 한계를 가지고, 많은 회전수로 인해 소음 유발 및 마모 등의 문제를 유발하게 되며, 특히 상부 및 하부금형에 가해지는 고압을 견디도록 강한 하중을 인가시 상부 및 하부금형에 대한 타격력이나 반력 등에 의해 금형구동장치가 파손되는 문제점을 가지고 있었다. 따라서, 생산성을 향상시키고, 소재 성형시 발생하는 고압으로 인한 금형의 밀림현상이나 뒤틀림현상을 방지하면서, 금형구동장치에 가해지는 타격력이나 반력 등에 의한 손상을 방지할 필요성을 가지게 되었다.
상기한 종래 기술에 대한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 상부 및 하부금형의 신속한 개폐를 가능하도록 하여 생산성 향상에 기여하고, 상부 및 하부금형의 구동으로 유발되는 소음이나 마모를 최소화하여 작업 환경 개선 및 내구성 증진에 기여하며, 진공성형 특성상 유발되는 고압으로 인한 금형의 밀림현상이나 뒤틀림현상을 방지하고, 상부 및 하부금형에 대한 일정 크기 이상의 타격력이나 반력 등을 완충시킴으로써 장치에 가해지는 손상을 방지하여 내구성을 증진시키도록 하는데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 메인프레임; 상기 메인프레임의 상부와 하부에 각각 설치되는 승강모터; 상기 승강모터 각각에 회전하도록 설치되고, 크랭크핀이 편심되도록 마련되는 크랭크암; 상기 크랭크핀 각각에 끝단이 힌지 결합되어 상기 크랭크암의 회전에 의해 수평방향으로 왕복 이동하고, 정해진 크기 이상의 압축력에 대한 완충 작용을 하는 쿠션실린더; 상기 쿠션실린더 각각의 끝단에 중심부측이 연결되고, 상기 중심부에 접힘이 가능한 힌지결합부를 가지며, 각각의 일단이 상기 메인프레임에 힌지 결합되는 링크부재; 상기 링크부재 각각의 타단에 힌지 결합되고, 상기 쿠션실린더의 수평이동에 의해 상하로 이완되거나 수축되는 상기 링크부재에 의해 서로 대향하여 근접하거나 이격되는 테이블; 및 상기 테이블 각각에 장착되어 소재를 성형하도록 하는 상부 및 하부금형;을 포함하는, 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치가 제공된다.
상기 쿠션실린더는, 내측에 작동유체가 채워지고, 길이방향으로 한 쌍의 작동유체의 출입을 위한 한 쌍의 포트가 길이방향을 따라 서로 이격되도록 형성되는 실린더; 상기 실린더 내에서 상기 포트 사이에 왕복 운동하도록 설치되고, 끝단에 직경이 감소되어 상기 실린더의 내주면으로부터 이격되도록 하는 갭발생부가 형성되는 피스톤; 상기 실린더의 개구측에 설치되어 상기 피스톤의 이탈을 억제하는 링캡; 상기 피스톤에 고정되어 상기 링캡을 관통하여 상기 실린더로부터 인출되는 피스톤로드; 및 상기 실린더와 상기 피스톤로드 각각의 단부에 힌지 결합되도록 마련되는 힌지결합부재;를 포함할 수 있다.
상기 쿠션실린더 각각에 힌지 결합되어 수평되게 설치되고, 각각에 다수의 상기 링크부재의 중심부가 힌지 결합되는 커넥팅로드를 더 포함할 수 있다.
상기 링크부재는, 서로 힌지 결합되어 상기 힌지결합부를 형성하는 제 1 및 제 2 링크로 이루어지고, 상기 제 1 링크의 끝단이 상기 메인프레임에 마련되는 고정편에 힌지 결합되고, 상기 제 2 링크의 끝단이 상기 테이블에 마련되는 고정축에 힌지 결합될 수 있다.
상기 고정축에 상기 테이블을 작동시키기 위하여 상기 테이블에 나사 결합되어 수직되도록 설치되는 봉회전체; 상기 봉회전체를 회전시키기 위하여 상기 메인프레임에 설치되는 모터; 및 상기 모터의 회전력을 상기 봉회전체에 전달하여 상기 테이블 간의 간격을 미세 조정하도록 하는 체인;을 더 포함할 수 있다.
상기 테이블 각각에 수직되게 부착되는 가이드편; 상기 가이드편 각각이 상하로 슬라이딩되도록 결합되는 가이드결합부; 및 상기 테이블 각각과 상기 메인프레임 사이에 설치되고, 상기 테이블의 수직 이동을 규제하도록 설치되는 에어실린더;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치에 의하면, 상부 및 하부금형의 신속한 개폐를 가능하도록 하여 생산성 향상에 기여할 수 있고, 상부 및 하부금형의 구동으로 유발되는 소음이나 마모를 최소화하여 작업 환경 개선 및 내구성 증진에 기여할 수 있으며, 진공성형 특성상 유발되는 고압으로 인한 금형의 밀림현상이나 뒤틀림현상을 방지할 수 있고, 상부 및 하부금형에 대한 일정 크기 이상의 타격력이나 반력 등을 완충시킴으로써 장치에 가해지는 손상을 방지하여 내구성을 증진시킬 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 진공성형장치를 도시한 측면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치의 금형 개방 상태를 도시한 정면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치의 금형 개방 상태를 도시한 측면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치의 금형 차단 상태를 도시한 정면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치의 금형 차단 상태를 도시한 측면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치에서 쿠션실린더를 도시한 측단면도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시례에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치에서 쿠션실린더의 동작을 설명하기 위한 측단면도이다.
본 발명은 다양한 변경에 의하여 여러 가지의 실시례를 가질 수 있으므로, 특정 실시례를 예로서 도면에 나타내어 설명하고자 한다. 또한 본 발명은 이러한 특정 실시례로 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례에 대해서 상세히 설명하기로 하며, 도면 부호에 관계없이 동일 내지 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치의 금형 개방 상태를 도시한 정면도 및 측면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치의 금형 차단 상태를 도시한 정면도 및 측면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치(100)는 메인프레임(110), 승강모터(120), 크랭크암(130), 쿠션실린더(140), 링크부재(150), 테이블(160) 및 상부 및 하부금형(171,172)을 포함할 수 있으며, 여기서 메인프레임(110)을 제외한 구성들이 상부와 하부에 서로 대향되도록 각각 마련될 수 있다.
메인프레임(110)은 일례로 수직부재 및 수평부재의 조립에 의해 육면체의 프레임 구조를 이루게 됨으로써 내측에 진공성형 및 금형 구동을 위한 구성장치들이 수용되도록 하는데, 이에 한하지 않고, 필요에 따라 다양한 적합한 구조를 가질 수 있다.
승강모터(120)는 메인프레임(110) 내의 상부와 하부에 각각 설치됨으로써, 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 승강모터(120)는 일례로 서보모터 등과 같이 회전량이 제어되는 모터로 이루어질 수 있고, 사용자의 조작신호나 미리 저장된 프로세스에 따른 제어부의 제어에 의해 테이블(160)의 수직 이송에 의한 상부 및 하부금형(171,172)을 개폐시킬 수 있다.
크랭크암(130)은 승강모터(120) 각각에 회전하도록 설치되고, 크랭크핀(131)이 편심되도록 마련되는데, 승강모터(120) 각각에 대응하도록 설치됨으로써 한 쌍으로 이루어질 수 있고, 승강모터(120)의 회전축에 직접 설치되거나, 승강모터(120)의 회전축에 설치되는 감속기에 설치될 수도 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 쿠션실린더(140)는 크랭크핀(131) 각각에 끝단이 힌지 결합되어 크랭크암(130)의 회전에 의해 수평방향으로 왕복 이동하고, 정해진 크기 이상의 압축력에 대한 완충 작용을 하도록 할 수 있다. 이러한 쿠션실린더(140)는 예컨대 유압공급부(191)로부터 한 쌍의 포트(141a,141b) 중 어느 하나에 유압이 선택적으로 공급됨으로써 각각 수축 및 팽창 행정을 하는 복동실린더로 이루어질 수 있고, 포트(141a,141b), 특히 팽창 행정을 위한 포트(141a)에 인가되는 유압보다 큰 압축력이 외부로부터 인가시 수축되도록 함으로써 정해진 크기 이상의 완충 작용을 하게 된다. 여기서, 인가되는 유압은 진공성형을 위한 공정이나 제품 또는 금형 규격 등에 따라 상부 및 하부금형(171,172)의 밀림현상이나 뒤틀림현상을 방지하면서도 금형구동장치(100) 측으로 가해지는 타격력이나 반력 등에 의한 손상을 줄이도록 하는 범위 내에서 정해질 수 있으며, 이러한 범위를 실험적으로 또는 계산적으로 구할 수 있다.
유압공급부(191)에는 유압을 포트(141a,141b) 중 어느 하나에 선택적으로 공급되도록 하는 솔레노이드밸브 등의 제어밸브가 포함될 수 있다. 또한 포트(141a,141b)에 인가되는 유압을 외부에서 육안으로 확인하거나, 다른 예로서 이러한 유압을 감지신호로서 제어부에 출력함으로써, 제어부가 정해진 범위 내의 유압을 가지도록 유압공급부(191)를 제어하도록 하는 압력게이지(192)가 마련될 수도 있다.
쿠션실린더(140)는 일례로, 내측에 작동유체, 예컨대 오일이 채워지고, 길이방향으로 작동유체 출입을 위한 한 쌍의 포트(141a,141b)가 길이방향을 따라 서로 이격되도록 형성되는 실린더(141)와, 실린더(141) 내에서 포트(141a,141b) 사이에 왕복 운동하도록 설치되고, 끝단에 직경이 감소되어 실린더(141)의 내주면으로부터 이격되도록 함으로써 팽창력을 유발시키기 위한 공간을 제공하는 갭발생부(142a)가 형성되는 피스톤(142)과, 실린더(141)의 개구측에 설치되어 피스톤(142)의 이탈을 억제하는 링캡(143)과, 피스톤(142)에 고정되어 링캡(143)을 관통하여 실린더(141)로부터 인출되는 피스톤로드(144)와, 실린더(141)와 피스톤로드(144) 각각의 단부에 힌지 결합되도록 마련되는 힌지결합부재(145)를 포함할 수 있다. 여기서, 힌지결합부재(145)는 한 쌍으로 이루어져서, 각각이 실린더(141)의 결합부(141c)와 피스톤로드(144)의 결합부(144a) 각각에 대한 끼움 및 용접이나 나사 결합 등에 의해 고정될 수 있으며, 어느 하나의 끝단이 힌지핀(146)에 의해 후술하게 될 커넥팅로드(181)에 힌지 결합될 수 있고, 다른 하나의 끝단이 크랭크핀(131)에 의해 크랭크암(130)에 힌지 결합될 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 링크부재(150)는 쿠션실린더(140) 각각의 끝단에 중심부측이 연결되고, 중심부에 접힘이 가능한 힌지결합부(151)를 가지며, 각각의 일단이 메인프레임(110)에 힌지 결합될 수 있으며, 각각이 타단이 테이블(160)에 힌지 결합될 수 있다.
한편, 링크부재(150)는 다수로 이루어짐으로써 테이블(160)을 안정적으로 승강시킬 수 있는데, 이를 위해 커넥팅로드(181)가 추가적으로 마련될 수 있다. 커넥팅로드(181)는 쿠션실린더(140) 각각에 힌지 결합되어 수평되게 설치될 수 있고, 각각에 다수, 예컨대 2개의 링크부재(150)의 중심부가 힌지 결합될 수 있다. 또한, 이러한 커넥팅로드(181)는 테이블(160)마다 나란하도록 한 쌍으로 이루어져서 양단이 로드연결부재(181a)에 의해 서로 연결됨으로써, 테이블(160)마다 예컨대 4개의 링크부재(150)가 전후 및 좌우로 설치될 수 있다. 따라서, 이러한 다수의 링크부재(150)는 커넥팅로드(181) 및 로드연결부재(181a)에 의해 단일의 승강모터(120)에 의해 구동될 수 있다.
링크부재(150)는 일례로 본 실시례에서처럼, 서로 힌지 결합되어 힌지결합부(151)를 형성하는 제 1 및 제 2 링크(152,153)로 이루어질 수 있고, 제 1 링크(152)의 끝단이 메인프레임(110)에 마련되는 고정편(111)에 힌지 결합되고, 제 2 링크(153)의 끝단이 테이블(160)에 마련되는 고정축(161)에 힌지 결합될 수 있다. 링크부재(150)는 도 5를 참조하면, 승강모터(120)의 구동에 의해 제 1 및 제 2 링크(152,153)가 수직으로 일렬로 배치됨으로써, 금형(171,172) 차단 상태가 되도록 하고, 도 3, 도 5 및 도 7을 참조하면, 승강모터(120)의 계속적인 회전에 의해 제 1 및 제 2 링크(152,153)가 수직으로 일렬로 배치되는 금형(171,172) 차단 상태와 제 1 및 제 2 링크(152,153)의 경사 배치에 의해 금형(171,172) 개방 상태를 반복적으로 수행하도록 한다.
테이블(160)은 메인프레임(110) 내에서 링크부재(150)에 의해 상하로 서로 대향되도록 설치되고, 이를 위해 링크부재(150) 각각의 타단에 힌지 결합되고, 쿠션실린더(140)의 수평이동에 의해 상하로 이완되거나 수축되는 링크부재(150)에 의해 서로 대향하여 근접하거나 이격되도록 한다.
상부 및 하부금형(171,172)은 테이블(160) 각각에 장착되어 소재를 성형하도록 한다. 상부금형(171)과 테이블(160) 사이, 그리고 하부금형(172)과 테이블(160) 사이에는 이송판(188)을 개재하여 유동 가능하도록 함으로써 상부 및 하부금형(171,172) 각각의 중심위치를 가변시킬 수 있도록 구성되어 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치(100)는 테이블(160) 간의 간격 조절을 위하여, 봉회전체(182), 모터(183) 및 체인(184)을 더 포함할 수 있다. 봉회전체(182)는 고정축(161)에 테이블(160)을 작동시키기 위하여 테이블(160)에 나사 결합되어 수직되도록 설치될 수 있다. 이러한 봉회전체(182)는 테이블(160)마다 링크부재(150)가 다수인 점을 고려하여 다수인 고정축(161) 각각으로부터 상하 이탈이 억제되도록 베어링이나 스냅링 또는 스토퍼나 걸림돌기 등에 의해 고정축(161)에 회전 가능하게 고정될 수 있다. 모터(183)는 봉회전체(182)를 회전시키기 위하여 메인프레임(110)에 설치될 수 있는데, 일례로 서보모터 등과 같이 회전량이 제어되는 모터로 이루어질 수 있고, 사용자의 조작신호나 미리 저장된 프로세스에 따른 제어부의 제어에 의해 봉회전체(182)의 회전에 의해 테이블(160) 간의 간격을 미세하게 조절할 수 있도록 하는데, 테이블(160) 간의 간격을 줄일 경우, 승강모터(120)에 의한 상부 및 하부금형(171,172) 간의 밀착을 위한 타격력이 강하게 작용하게 되며, 이를 감안하여 진공성형 제품이나 공정 종류 또는 금형 규격 등에 따라, 경험이나 실험적으로 또는 계산에 의해 도출되는 범위 내에서 테이블(160) 간의 간격을 줄이도록 할 수 있다. 체인(184)은 모터(183)의 회전력을 봉회전체(182)에 전달하여 테이블(160) 간의 간격을 미세 조정하도록 한다. 체인(184)은 봉회전체(182) 각각과 모터(183) 측, 예컨대 감속기(183a)에 각각 마련되는 스프라킷(182a,183b)에 설치될 수 있다. 또한 체인(184)의 장력을 유지하도록 하는 장력유지부재 또는 지지롤 등이 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시례에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치(100)는 테이블(160)의 안정적인 작동 및 규제를 위하여, 가이드편(185), 가이드결합부(186) 및 에어실린더(187)를 더 포함할 수 있다. 가이드편(185)은 테이블(160)에 수직되게 부착되고, 다수로 이루어질 수 있다. 가이드결합부(186)는 가이드편(185) 각각이 상하로 슬라이딩되도록 결합될 수 있다. 에어실린더(187)는 테이블(160) 각각과 메인프레임(110) 사이에 설치될 수 있고, 테이블(160)의 수직 이동을 규제하도록 설치될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치의 작용을 설명하기로 한다.
먼저, 열가소성 수지의 소재가 공급롤로부터 공급되어 히터에 의해 소정 온도로 가열되어 테이블(150) 상에 위치함에 따라 상부 및 하부금형(171,172)에 의해 진공압 상태에서 소재를 펀칭하여 각종 형태의 합성수지 용기들을 제작할 수 있게 된다. 즉, 소재가 테이블(150)의 정위치에 도달하게 되면, 미도시된 센서에서 이를 감지하여 승강모터(120)의 구동에 의한 회전력이 크랭크암(130)에 의해 직선 운동으로 전환되어 링크부재(150)가 작동함으로써, 가이드편(185)과 가이드결합부(186)에 의해 수직 운동이 가이드되는 테이블(160)에 의해 상부 및 하부금형(171,172)을 작동시킴으로써 소재에 대한 성형을 수행하게 된다.
이때, 테이블(160)에 장착되어 있는 에어실린더(187)에 의해 테이블(160)의 동작시 승강모터(120)에 가해지는 부하를 경감시킬 수 있는데, 진공성형 특성상 유발되는 고압으로 인해, 상부 및 하부금형(171,172)에 대한 타격력이나 반력 등을 이러한 에어실린더(187)만으로 경감시키는데 한계를 가지게 된다. 따라서, 이러한 고압을 인해 유발되는 정해진 크기 이상의 강한 타격력이나 반력 등에 대해서는 쿠션실린더(140)의 압축 행정에 의해 완충 작용이 발생하게 되고, 이로 인해 강한 하중에 의해 장치에 가해지는 손상을 방지하여 내구성을 증진시킬 수 있다. 특히, 모터(183)의 구동에 의한 봉회전체(182)를 회전시킴으로써, 도 7에서와 같이, 테이블(160) 간의 간격을 줄임으로써, 상부 및 하부금형(171,172) 간에 간격을 기준 간격보다 줄일 경우, 상부 및 하부금형(171,172)이 서로 맞닿게 될 때, 보다 강한 힘이 작용하게 되는데, 이 때, 강한 하중으로 인해 장치 내에 손상을 줄 수 있는 것을 쿠션실린더(140)의 압축 행정에 의한 완충작용에 의해 해소하도록 한다. 한편 쿠션실린더(140)는 압축된 상태에서 강한 하중이 제거되면, 인가되는 유압에 의해 복원된다.
한편, 테이블(160) 각각과 상부 및 하부금형(171,172) 사이에 개재되는 이송판(188)을 수평면에 대해 미세하게 이동시켜 고정시킬 수 있으므로, 상부 및 하부금형(171,172) 각각의 중심위치를 용이하게 조정할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 상부 및 하부금형의 신속한 개폐를 가능하도록 하여 생산성 향상에 기여할 수 있고, 상부 및 하부금형의 구동으로 유발되는 소음이나 마모를 최소화하여 작업 환경 개선 및 내구성 증진에 기여할 수 있으며, 진공성형 특성상 유발되는 고압으로 인한 금형의 밀림현상이나 뒤틀림현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상부 및 하부금형에 대한 일정 크기 이상의 타격력이나 반력 등을 완충시킴으로써 장치에 가해지는 손상을 방지하여 내구성을 증진시킬 수 있다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 실시례에 국한되어 정해져서는 아니되며, 특허청구범위, 그리고 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 메인프레임 111 : 고정편
120 : 승강모터 130 : 크랭크암
131 : 크랭크핀 140 : 쿠션실린더
141 : 실린더 141a,141b : 포트
141c : 결합부 142 : 피스톤
142a : 갭발생부 143 : 링캡
144 : 피스톤로드 144a : 결합부
145 : 힌지결합부재 146 : 힌지핀
150 : 링크부재 151 : 힌지결합부
152 : 제 1 링크 153 : 제 2 링크
160 : 테이블 161 : 고정축
171 : 상부금형 172 : 하부금형
181 : 커넥팅로드 181a : 로드연결부재
182 : 봉회전체 182a : 스프라킷
183 : 모터 183a : 감속기
183b : 스프라킷 184 : 체인
185 : 가이드편 186 : 가이드결합부
187 : 에어실린더 188 : 이송판
191 : 유압공급부 192 : 압력게이지

Claims (4)

  1. 메인프레임;
    상기 메인프레임의 상부와 하부에 각각 설치되는 승강모터;
    상기 승강모터 각각에 회전하도록 설치되고, 크랭크핀이 편심되도록 마련되는 크랭크암;
    상기 크랭크핀 각각에 끝단이 힌지 결합되어 상기 크랭크암의 회전에 의해 수평방향으로 왕복 이동하고, 정해진 크기 이상의 압축력에 대한 완충 작용을 하는 쿠션실린더;
    상기 쿠션실린더 각각의 끝단에 중심부측이 연결되고, 상기 중심부에 접힘이 가능한 힌지결합부를 가지며, 각각의 일단이 상기 메인프레임에 힌지 결합되는 링크부재;
    상기 링크부재 각각의 타단에 힌지 결합되고, 상기 쿠션실린더의 수평이동에 의해 상하로 이완되거나 수축되는 상기 링크부재에 의해 서로 대향하여 근접하거나 이격되는 테이블;
    상기 테이블 각각에 장착되어 소재를 성형하도록 하는 상부 및 하부금형; 및
    상기 쿠션실린더 각각에 힌지 결합되어 수평되게 설치되고, 각각에 다수의 상기 링크부재의 중심부가 힌지 결합되는 커넥팅로드;를 포함하고,
    상기 쿠션실린더는,
    내측에 작동유체가 채워지고, 길이방향으로 한 쌍의 작동유체의 출입을 위한 한 쌍의 포트가 길이방향을 따라 서로 이격되도록 형성되는 실린더;
    상기 실린더 내에서 상기 포트 사이에 왕복 운동하도록 설치되고, 끝단에 직경이 감소되어 상기 실린더의 내주면으로부터 이격되도록 하는 갭발생부가 형성되는 피스톤;
    상기 실린더의 개구측에 설치되어 상기 피스톤의 이탈을 억제하는 링캡;
    상기 피스톤에 고정되어 상기 링캡을 관통하여 상기 실린더로부터 인출되는 피스톤로드; 및
    상기 실린더와 상기 피스톤로드 각각의 단부에 힌지 결합되도록 마련되는 힌지결합부재;를 포함하고,
    상기 링크부재는,
    서로 힌지 결합되어 상기 힌지결합부를 형성하는 제 1 및 제 2 링크로 이루어지고, 상기 제 1 링크의 끝단이 상기 메인프레임에 마련되는 고정편에 힌지 결합되고, 상기 제 2 링크의 끝단이 상기 테이블에 마련되는 고정축에 힌지 결합되며, 상기 승강모터의 구동에 의해 상기 제 1 및 제 2 링크가 수직으로 일렬로 배치됨으로써, 금형 차단 상태가 되도록 하고, 상기 승강모터의 계속적인 회전에 의해 상기 제 1 및 제 2 링크가 수직으로 일렬로 배치되는 금형 차단 상태와 상기 제 1 및 제 2 링크의 경사 배치에 의해 금형 개방 상태를 반복적으로 수행하도록 하는, 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정축에 상기 테이블을 작동시키기 위하여 상기 테이블에 나사 결합되어 수직되도록 설치되는 봉회전체;
    상기 봉회전체를 회전시키기 위하여 상기 메인프레임에 설치되는 모터; 및
    상기 모터의 회전력을 상기 봉회전체에 전달하여 상기 테이블 간의 간격을 미세 조정하도록 하는 체인;
    을 더 포함하는, 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 테이블 각각에 수직되게 부착되는 가이드편;
    상기 가이드편 각각이 상하로 슬라이딩되도록 결합되는 가이드결합부; 및
    상기 테이블 각각과 상기 메인프레임 사이에 설치되고, 상기 테이블의 수직 이동을 규제하도록 설치되는 에어실린더;
    를 포함하는, 쿠션기능을 가지는 진공성형기의 금형 구동장치.
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