KR101972614B1 - 사출성형기 및 사출성형기의 사출 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 사출 성형시 서로 다른 냉각시간이 필요한 복수의 제품을 하나의 금형에서 하나의 사이클에 의하여 사출 성형하기 위한 사출 제어방법으로서, 금형을 밀폐하는 단계, 상대적으로 긴 냉각 시간이 필요한 제1제품을 성형하기 위한 상기 금형의 제1제품 성형부에 수지를 주입하는 단계, 제1제품의 냉각 도중에, 상대적으로 짧은 냉각 시간이 필요한 제2제품을 성형하기 위한 상기 금형의 제2제품 성형부에 수지를 주입하는 단계 및 상기 제1제품과 상기 제2제품의 냉각이 완료되면, 상기 금형을 개방하는 단계를 포함하는 사출성형기의 사출 제어방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 실린더 내에 수용된 수지를 금형으로 안내하고, 상기 수지의 이동 여부를 조절하는 공동 밸브가 설치된 공동 노즐, 상기 공동 노즐로부터 일 방향으로 분지되고 상기 공동 노즐을 따라 이동한 수지가 상기 금형으로 이동할지 여부를 조절하는 제1밸브가 설치된 제1노즐, 상기 공동 노즐로부터 타 방향으로 분지되고 상기 공동 노즐을 따라 이동한 수지가 상기 금형으로 이동할지 여부를 조절하는 제2밸브가 설치된 제2노즐 및 상기 공동 밸브, 제1밸브 및 제2밸브의 개방 여부를 결정하여 상기 수지의 이동 경로를 제어하는 제어부를 포함하는 사출성형기를 제공한다.

Description

사출성형기 및 사출성형기의 사출 제어방법{An injection molding machine and Injection controlling method for an injection molding machine}
본 발명은 사출성형기 및 사출성형기의 사출 제어방법에 관한 것으로서, 구체적으로 사출 시간 단축을 위해 냉각 시간이 서로 다른 제품들이 각각의 사출 조건에 따라 하나의 사출성형기에서 사출이 수행되는 것이 가능한 사출성형기 및 사출 제어방법에 관한 것이다.
사출 성형이란 가소성 물질을 사출 성형기의 실린더 내부에서 용융화 과정에 의해 유동화시켜 금형 속에 압입하는 성형 방법이다. 이러한 사출 성형을 수행하기 위한 사출성형 기기의 종류로는 작동 방식에 따라 직압식, 토글식, 토글직압식 또는 전기식으로 구분할 수 있다.
구체적으로, 상기 사출장치는 성형하고자 하는 제품의 형상에 맞게 제작된 금형 내의 제품 성형부로 수지를 주입하기 위한 장치이다. 즉, 상기 사출장치는 고체상태의 수지 알갱이를 실린더 내에 설치된 스크류의 회전에 의한 기계적인 에너지와 실린더 외부에 장착된 히터에 의한 열에너지에 의해 용융시켜 성형하고자 하는 제품의 형상에 맞게 제작된 금형 내의 제품 성형부로 용융 수지를 주입, 고화시켜서 원하는 형상의 제품을 얻어내는 장치이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0013530호에는 피스톤과 연결된 노즐핀이 상하 운동을 수행할 때, 상기 노즐핀과 상기 피스톤이 마찰에 의한 편마모가 발생하지 않도록 하는 사출성형기에 대한 내용이 개시된다. 본 문헌에 따른 사출성형기는 고정형판과 이동형판을 가지는 형체기구 및 상기 형체기구에 수지를 공급하는 사출기구를 포함한다. 또한 상기 형체기구와 상기 사출기구 사이에는 상기 수지의 이동을 안내하는 노즐이 형성된다.
다만, 본 문헌에 따른 노즐은 단일의 통로로 형성된다. 즉, 상기 사출기구에서 용융된 수지는 하나의 노즐을 통해서만 상기 형체기구로 이동할 수 있다. 따라서 하나의 사출성형기에서 하나의 사출 사이클을 통해 여러 제품을 사출하는 것이 불가능한 문제점이 있었다.
종래 기술에 따르면, 하나의 사출성형기로 여러 개의 제품을 사출하는 것이 가능하도록 복수의 거푸집이 형성되는 사출성형기가 개시되어 있다. 다만, 이러한 사출성형기를 통해 제작되는 제품은 동일 또는 유사한 재질의 제품이어야만 한다. 즉, 상기 제품을 사출하기 위한 사출 성형 조건이 거의 동일하여야만 하나의 사출성형기로 복수의 제품을 사출하는 것이 가능하였다. 따라서 성형 조건이 다른 복수의 제품을 하나의 사출성형기를 통해 사출하는 것이 불가능한 문제점이 있었다.
또한 종래의 사출 성형 공법 중 하나인 텐덤 몰드 공법은, 여러 개의 사출 조건을 입력하여 각각의 사출 조건에 따라 여러 제품을 사출하는 것이 가능한 사출 공법이다. 다만, 이러한 텐덤 몰드 공법을 사용하기 위해서는 상기 공법을 사용하기 위한 전용 특수 사출기가 따로 제작되어야 하므로 제조 단가가 높아지고 사출기의 활용도가 크게 감소하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0013530호(2014. 02. 05 공개)
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계와 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 하나의 사출성형기를 이용하여 사출 성형 조건이 서로 다른 여러 개의 제품을 사출하는 것이 가능한 사출성형기 및 사출성형기의 사출 제어방법을 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 사출 성형시 서로 다른 냉각시간이 필요한 복수의 제품을 하나의 금형에서 하나의 사이클에 의하여 사출 성형하기 위한 사출 제어방법으로서, 금형을 밀폐하는 단계, 상대적으로 긴 냉각 시간이 필요한 제1제품을 성형하기 위한 상기 금형의 제1제품 성형부에 수지를 주입하는 단계, 제1제품의 냉각 도중에, 상대적으로 짧은 냉각 시간이 필요한 제2제품을 성형하기 위한 상기 금형의 제2제품 성형부에 수지를 주입하는 단계 및 상기 제1제품과 상기 제2제품의 냉각이 완료되면, 상기 금형을 개방하는 단계를 포함하는 사출성형기의 사출 제어방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 실린더 내에 수용된 수지를 금형으로 안내하고, 상기 수지의 이동 여부를 조절하는 공동 밸브가 설치된 공동 노즐, 상기 공동 노즐로부터 일 방향으로 분지되고 상기 공동 노즐을 따라 이동한 수지가 상기 금형으로 이동할지 여부를 조절하는 제1밸브가 설치된 제1노즐, 상기 공동 노즐로부터 타 방향으로 분지되고 상기 공동 노즐을 따라 이동한 수지가 상기 금형으로 이동할지 여부를 조절하는 제2밸브가 설치된 제2노즐 및 상기 공동 밸브, 제1밸브 및 제2밸브의 개방 여부를 결정하여 상기 수지의 이동 경로를 제어하는 제어부를 포함하는 사출성형기를 제공한다.
제안되는 본 발명에 따르면, 수지의 이동 경로인 공동노즐이 제1노즐과 제2노즐로 분기되어 각각 제1제품 성형부과 제2제품 성형부로 수지의 이동을 안내하므로 하나의 사출성형기에 여러 제품을 사출하는 것이 가능한 장점이 있다.
또한, 상기 공동노즐, 제1노즐 및 제2노즐 각각에는 수지의 이동 여부를 조절하는 밸브들이 설치되고, 상기 밸브들은 제어기에 의해 개폐 여부가 제어 가능하므로 사출 조건이 다른 여러 제품들을 하나의 사출성형기를 통해 사출하는 것이 가능한 장점이 있다.
또한, 냉각 시간이 서로 다른 제품이 하나의 사출 성형 조건을 통해 사출이 가능하므로 복수의 제품을 사출하기 위한 사출 성형 시간이 단축될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 사출성형기의 동작 설명도이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 사출성형기의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 복수의 제품을 사출하는 전체 과정을 개략적으로 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 사출성형기를 이용하여 복수의 제품을 사출하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상기 사출성형기를 이용하여 복수의 제품을 사출하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 사출성형기의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다. 도 1에서는 전동 토글식 사출성형기를 도시하고 있으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명이 적용되는 사출성형기의 종류가 전동 토글식에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 직압식, 유압식 등 다른 종류의 사출성형기에도 적용 가능함은 물론이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 사출성형기(1)는 사출장치(10) 및 형체장치(20)로 구성된다.
사출장치(10)는 실린더(11)를 구비하고, 상기 실린더(11)에는 고체 수지의 유입 통로인 호퍼(12)가 설치된다. 상기 실린더(11)의 내부에는 스크류(13)가 전후진 또는 회전 가능하게 설치된다. 스크류(13)의 후단은 지지부재(14)에 장착된 계량모터(15)를 통해 벨트풀리의 동력전달에 의하여 회전 가능하게 지지된다.
또한, 사출장치(10)는 스크류(13)와 평행하게 배치되는 나사축(17)을 가진다. 나사축(17)의 후단은 타이밍 벨트에 의해 사출모터(19)의 출력축과 연결된다. 따라서 사출모터(19)에 의해 나사축(17)이 회전될 수 있다. 나사축(17)의 전단은 지지부재(14)에 고정된 너트와 맞물려 있다. 이에 따라 타이밍 벨트를 통해 나사축(17)을 회전시키면, 상기 지지부재(14)가 전진 또는 후진 이동하고, 그 결과 상기 스크류(13)의 전후진 이동이 가능하게 된다.
형체장치(20)는, 고정형판(24)과, 금형의 두께만큼 이동 가능한 이동형판(22)을 가진다. 상기 고정형판(24)과 이동형판(22)에는 각각 고정금형(21B), 이동금형(21A)이 장착된다. 여기서 고정금형(21B)과 이동금형(21A)은 통칭하여 금형(23)이라 이름할 수 있다. 또한, 이동금형(21A)과 고정금형(21B)이 서로 체결/조합되어 상기 금형(23) 내에 성형품에 대응하는 성형공간이 형성된다.
상기 이동형판(22)과 고정형판(24)은 타이 바(29)에 의해 연결된다. 이동형판(22)은 타이 바(29)를 따라 슬라이딩 또는 병진 운동이 가능하다.
또한, 형체장치(20)는 이동형판(22)에 연결되는 토글기구(27)를 가진다. 토글기구(27)의 후단에는 상기 토글기구(27)의 위치를 잡아주는 서포터부(Rear Platen)(26)가 형성된다. 토글기구(27)는 복수의 링크를 가지고, 복수의 링크 사이의 상호 이동에 따라 금형(23)의 형폐 또는 형개가 수행될 수 있다.
형체장치(20)에 있어서, 구동부인 형체모터(25)를 구동하면, 형체모터(25)의 회전이 타이밍 벨트를 통하여 볼나사축으로 전달된다. 그리고, 볼나사축 및 너트에 의하여, 회전운동이 직선운동으로 변환되어 토글기구(27)가 작동한다. 또한, 토글기구(27)의 작동에 의해 이동형판(22)은 타이 바(29)를 따라 이동하여, 고정형판(24)과의 형폐 및 형개 동작이 행하여진다.
상기 사출장치(10)와 형체장치(20) 사이에는 수지의 이동 경로를 제공하는 복수의 노즐(51, 52, 53)이 설치된다. 구체적으로, 상기 호퍼(12)를 통해 상기 실린더(11) 내부로 이동된 고체 수지는 상기 스크류(13)의 전진 이동 및 상기 실린더(11) 내에서의 가열에 의해 용융된다. 용융된 수지는 상기 스크류(13)의 전단에 쌓이게 되고, 상기 노즐을 통해 사출되어 상기 형체기구(20)의 금형(23), 구체적으로 제품 성형부(57, 58)들로 이동된다.
상기 노즐은, 상기 스크류(13)의 전단에 쌓인 용융된 수지의 이동을 안내하는 공동 노즐(51), 상기 공동 노즐(51)로부터 일 방향으로 분기되어 제1제품 성형부(57)와 연통하는 제1노즐(52) 및 상기 공동 노즐(51)로부터 타 방향으로 분기되어 제2제품 성형부(58)와 연통하는 제2노즐(53)을 포함한다. 즉, 상기 사출장치(10)의 실린더(11) 내부로 유입된 수지는 상기 공동 노즐(51)을 따라 이동한 후에 분기점(51a)에서 분기되어 제1노즐(52) 또는 제2노즐(53)로 이동된다.
상기 복수의 노즐(51, 52, 53) 각각에는 용융된 수지의 이동 여부를 조절하는 밸브가 설치된다. 구체적으로, 상기 공동 노즐(51)에는 공동 밸브(54)가 설치되고, 상기 제1노즐(52)에는 제1밸브(55)가 설치되며, 상기 제2노즐(53)에는 제2밸브(56)가 설치된다. 상기 밸브(54, 55, 56)들의 개폐 여부는 제어기(도시되지 않음)의 제어 신호에 따라 결정된다.
상기 제1밸브(55)가 개방되면 제1제품의 사출 성형을 위한 수지가 공급되고, 상기 제2밸브(56)가 개방되면 제2제품의 사출 성형을 위한 수지가 공급된다. 이 때, 상기 공동밸브(54)는 상기 제1제품과 상기 제2제품을 성형할 수 있을 만큼의 수지의 양이 상기 제1밸브(55)와 상기 제2밸브(56)까지 이동될 수 있도록 조절 가능하다.
도 3에서는, 본 발명에 따른 사출성형기의 구성을 보여주는 블록도가 도시되어 있다.
상기 사출성형기(1)는 공동 노즐(51)에 설치되어 수지의 이동 여부를 조절하는 공동밸브(54), 제1노즐(52)에 설치되어 상기 공동 노즐(51)을 따라 이동한 수지가 금형(21A, 21B)으로 이동할지 여부를 조절하는 제1밸브(55) 및 제2노즐(53)에 설치되어 상기 공동 노즐(51)을 따라 이동한 수지가 금형(21A, 21B)으로 이동할지 여부를 조절하는 제2밸브(56)를 포함한다.
상기 공동 노즐(51)은 상기 실린더(11) 내에 수용된 수지를 상기 금형(21A, 21B)으로 안내한다. 그리고, 상기 제1노즐(52)은 상기 공동 노즐(51)로부터 일 방향으로 분지되고, 상기 제2노즐(53)은 상기 공동 노즐(51)로부터 타 방향으로 분지된다. 또한 상기 공동 노즐(51)에 설치된 공동밸브(54)는 상기 제1밸브(55)와 상기 제2밸브(56)가 폐쇄된 상태에서 상기 제1제품과 상기 제2제품을 성형할 수 있을 만큼의 수지의 양이 동시에 상기 제1밸브(55)와 상기 제2밸브(56)의 앞까지 이동될 수 있도록 조절 가능하다.
상기 공동밸브(54), 제1밸브(55) 및 제2밸브(56)는 각각의 구동부에 의해 개폐가 이루어진다. 구체적으로, 상기 공동밸브(54)는 공동밸브 구동부(54a)의 구동에 의해 개폐가 이루어지고, 상기 제1밸브(55)는 제1밸브 구동부(55a)의 구동에 의해 개폐가 이루어지며, 상기 제2밸브(56)는 제2밸브 구동부(56a)의 구동에 의해 개폐가 이루어진다.
상기 각각의 구동부(54a, 55a, 56a)는 제어부의 제어 신호에 따라 구동 여부가 결정되고, 상기 제어 신호를 전달받은 상기 각각의 구동부(54a, 55a, 56a)는 상기 각 구동부(54a, 55a, 56a)에 대응하는 각 밸브(54, 55, 56)를 개폐 구동시킨다.
위에서 설명한 바와 같이, 상기 사출장치(10)와 형체장치(20)는 복수의 노즐(51, 52, 53)에 의해 연결되어 있으므로 하나의 사출 장치를 통해 복수의 제품을 사출하는 것이 가능하다.
본 실시 예에서는, 두 개의 노즐을 통해 용융된 수지가 상기 사출장치(10)에서 상기 형체장치(20)로 이동하는 것으로 설명하였으나, 상기 노즐의 개수가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 사출성형기에 세 개 이상의 제품을 사출하고자 할 때에는, 상기 노즐이 상기 제품의 개수에 대응하는 개수를 가질 수 있고, 상기 제품 성형부 역시 상기 노즐의 개수에 대응하는 개수를 가질 수 있다.
이하에서는, 상기 사출성형기(1)를 이용하여 복수의 제품을 사출하는 과정을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 복수의 제품을 사출하는 전체 과정을 개략적으로 보여주는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 사출성형기(1)는 사용자의 조작 또는 제어부의 전기 신호에 따라 제품의 사출을 위한 준비가 이루어진다(S10). 상기 S10 단계에서는, 냉각 시간이 서로 다른 제1제품과 제2제품의 성형을 위한 수지가 상기 호퍼(도 1의 도면부호 12 참조)로 주입된다.
사출 준비가 완료되면, 상기 사출성형기(1)는 제1제품의 성형(S20)과 제2제품의 성형(S30)을 순차적으로 수행한다. 상기 S20 단계와 상기 S30 단계에서는, 금형의 폐쇄, 승압, 충전, 보압, 냉각, 스크류(도 1의 도면부호 13 참조) 후진, 계량, 형개 등의 과정이 수행된다. 이에 따라, 상기 호퍼(도 1의 도면부호 12 참조)를 통해 주입된 제1제품의 성형을 위한 수지와 제2제품의 성형을 위한 수지가 하나의 사출성형 사이클 내에서 각각 제1제품과 제2제품으로 사출 성형이 이루어지게 된다.
상기 각각의 제품 성형 작업이 완료되면, 각 제품을 취출(S40)하는 것으로 전체적인 사출 성형 작업이 완료된다.
이러한 과정에 따라, 본 발명에서는 냉각 시간이 서로 다른 제품이 하나의 사출 성형 조건을 통해 사출이 가능하므로 복수의 제품을 사출하기 위한 사출 성형 시간이 단축될 수 있다.
이하에서는, 상기 사출성형기(1)를 이용한 사출 성형 과정을 여러 실시 예를 통해 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 사출성형기를 이용하여 복수의 제품을 사출하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 먼저 상기 이동형판(22)은 상기 고정형판(24)에 대해 이동하여 각각의 형판에 장착된 금형들 간의 밀폐(혹은 접촉)가 이루어짐에 따라 사출 동작이 개시되고(S100), 사출 동작 개시 후에 승압이 이루어지게 된다(S110). 상기 형폐 동작이 수행되면 제어기에 의해 상기 공동 밸브(54)가 개방되므로, 상기 스크류(13)의 전단에 배치된 용융된 수지가 상기 공동 노즐(51)을 따라 이동한다. 이 때, 상기 스크류(13)는 전진 이동이 수행된다.
상기 사출기구(10) 내의 압력이 일정 수치 이상에 도달하면, 상기 제어기는 제1밸브(55)를 개방하여 상기 공동 노즐(51)을 따라 이동하는 용융된 수지를 상기 제1노즐(52)로 안내한다(S120). 상기 제1노즐(52)은 제1제품 성형부(57)와 연통된다. 따라서 상기 제1노즐(52)로 안내된 수지는 상기 제1제품 성형부(57)로 이동한다. 상기 제1제품 성형부(57)로 이동된 수지는 제1제품의 제작을 위해 사출 성형 과정을 거친다(S130).
상기 제1제품의 사출 성형은 상기 스크류(130)가 전진함에 따라 용융된 수지가 스프루, 런너 및 게이트를 통해 상기 제1제품 성형부(57) 내의 빈 공간으로 유입되는 충전 과정 및 상기 제1제품 성형부(57) 내의 압력을 보충하기 위한 보압 과정이 수행되는 단계를 의미한다.
상기 사출 성형 과정을 거쳐서 상기 제1제품 성형부(57)로 유입된 수지는 제1제품이 상기 제1제품 성형부(57) 내에서 큰 변형 없이 취출될 수 있도록 냉각 과정을 거치게 된다(S131). 상기 S131 단계에서의 냉각은 일 예로 설정된 일정 조건 하에서 이루어지는 냉각일 수도 있고, 다른 예로는 상온에서 이루어지는 냉각 방식인 자연 냉각일 수도 있다. 상기 제1제품 성형부(57) 내에 용융된 수지가 균일하게 분포되도록, 냉각 시간은 최소화하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1제품의 사출성형이 종료됨과 함께, 상기 제1밸브(55)가 폐쇄되어 상기 제1제품 성형부(57)에는 더 이상 수지가 공급되지 않는다(S132).
그 다음, 상기 스크류(13)의 강제 후진 동작이 수행된다(S140). 이러한 상기 스크류(13)의 동작을 석 백이라 한다. 상기 석 백은 수지가 노즐에서 흘러내리는 것을 방지하기 위하여 설정되는 것이다. 상기 석 백은 제품의 사출성형 종료시에 수행되거나 또는 계량이 완료된 후 상기 스크류(13)가 회전을 멈춘 상태에서 수행될 수 있다.
상기 스크류(13)의 강제 후진 동작에 따라, 다시 상기 스크류(13)는 사출 대기 위치에 배치된다. 상기 스크류(13)가 정위치에 도달하면, 제어기는 상기 제1제품의 사출성형 완료 여부에 기초하여 제2밸브(56)를 개방하도록 제어한다(S150). 즉, 공동노즐(51)을 따라 이동하는 수지는 제2노즐(53)로 안내되어 제2제품 성형부(58)로 이동된다. 위의 S130 단계에서 설명한 바와 같이, 상기 제2제품 성형부(58)로 유입된 수지는 제2제품의 제작을 위해 사출 성형 과정을 거친다(S160). 상기 사출 성형 과정은 위에서 설명한 방식과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
상기 사출 성형 과정이 종료되면, 제2제품 성형부(58)에 주입된 수지의 냉각이 수행됨과 함께(S161), 상기 스크류(13)가 강제 후진된다(S170). 상기 S161 단계에서의 냉각은 일 예로 설정된 일정 조건 하에서 이루어지는 냉각일 수도 있고, 다른 예로는 상온에서 이루어지는 냉각 방식인 자연 냉각일 수도 있다.
상기 S170 단계가 종료되면, 다음 사출을 위하여 수지를 가소화 시키는 작업인 계량이 수행된다(S180).
상기 S180 단계에서는 제1제품과 제2제품에 대한 계량이 모두 수행된다. 구체적으로, 상기 S180 단계에서는 상기 제1제품과 제2제품에 대한 다음 사출을 위한 수지 가소화 작업(계량)이 본 단계 내에서 함께 이루어지는 것이다.
상기 계량이 완료된 후, 상기 스크류(13)가 강제 후진하게 된다(S190). 상기 S190 단계가 종료되면, 상기 제1제품 성형부(57)에서 사출된 제1제품과 상기 제2제품 성형부(58)에서 사출된 제2제품의 냉각이 완료된다. 따라서, 사용자는 상기 제1제품 성형부에 냉각 시간 긴 제품을 사출하고, 상기 제2제품 성형부에 냉각 시간이 짧은 제품을 사출하여 상기 제1제품과 상기 제2제품을 사출하기 위한 전체 시간을 단축시킬 수 있다.
이러한 과정이 완료되면, 형체압을 제거하고(S200), 상기 고정형판(24)에 대한 상기 이동형판(22)의 이동에 의한 형개를 수행하여(S210) 상기 제1제품과 상기 제2제품을 취출한다(S220). 상기 형개가 수행될 때, 상기 공동 밸브(54)는 폐쇄된다.
본 실시 예에 따른 사출방법은, 상기 제1제품과 상기 제2제품의 사출 성형이 완료된 후 상기 S180단계에서 단일의 계량만을 수행한다. 따라서 사출 성형 조건이 비교적 간단한 복수의 제품을 사출하는 것이 바람직하다. 또한 본 실시 예에 따르면, 한 번의 계량으로 복수의 제품을 사출하는 것이 가능하므로, 사출 성형을 위한 사이클 타임이 단축될 수 있는 장점이 있다.
도 6에서는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상기 사출성형기를 이용하여 복수의 제품을 사출하는 과정이 도시되어 있다. 본 실시 예에서는 이전 실시 예와 비교하여 볼 때 사출시 많은 과정이 중복되므로, 양 실시 예에서 동일하게 진행되는 과정에 대한 설명은 생략하기로 한다.
먼저 상기 이동형판(22)은 상기 고정형판(24)에 대해 이동하여 형폐가 이루어지고(S300), 이에 따라 승압이 이루어진다(S310). 상기 사출기구(10) 내의 압력이 일정 수치 이상에 도달하면, 제어기는 제1밸브(55)를 개방하여 용융된 수지를 상기 제1제품 성형부(57)로 안내한다. 상기 제1제품 성형부(57)로 이동된 수지는 제1제품의 제작을 위해 사출 성형 과정(충전, 보압 등)을 거친다(S330).
상기 사출 성형 과정을 거쳐서 상기 제1제품 성형부(57)로 유입된 수지는 제1제품이 상기 제1제품 성형부(57) 내에서 큰 변형 없이 취출될 수 있도록 냉각 과정을 거치게 된다(S331). 상기 S331 단계에서의 냉각은 일 예로 설정된 일정 조건 하에서 이루어지는 냉각일 수도 있고, 다른 예로는 상온에서 이루어지는 냉각 방식인 자연 냉각일 수도 있다.
또한 상기 제1제품의 사출성형이 종료됨과 함께, 상기 제1밸브(55)가 폐쇄되어 상기 제1제품 성형부(57)에는 더 이상 수지가 공급되지 않는다(S332).
그 다음, 상기 스크류(13)의 강제 후진 동작이 수행된다(S340). 상기 스크류(13)의 강제 후진 동작에 따라, 다시 상기 스크류(13)는 사출 대기 위치에 배치된다.
상기 S340 단계가 종료되면, 다음 사출을 위하여 수지를 가소화 시키는 작업인 계량이 수행된다(S350). 상기 S350 단계에서는 제2제품에 대한 계량이 수행된다. 구체적으로, 상기 제1제품의 사출 성형 진행 후의 계량 작업은 제2제품에 대해 이루어지는 것이다.
본 실시 예에서는 상기 S350 단계에 의해 상기 제2제품의 계량이 보다 정확하게 이루어질 수 있고, 상기 제1제품과 제2제품의 계량 조건을 각각 설정할 수도 있으므로 하나의 사이클 내에서 사출 성형 조건이 상이한 복수의 제품들을 사출할 수 있다. 또한 제2제품의 사출 전에 설정한 위치만큼 계량을 따로 진행하므로 제2제품의 사출 시작 위치가 변경될 위험이 없다. 상기 계량이 완료되면 상기 스크류(13)는 석 백 동작을 실행한다(S360).
상기 스크류(13)의 석 백 동작 이후에, 제어기는 상기 제1제품의 사출성형 완료 여부에 기초하여 상기 제1밸브(55)를 폐쇄하고 제2밸브(56)를 개방한다(S370). 따라서, 상기 제2제품 성형부(58)로 유입된 수지는 제2제품의 제작을 위해 사출 성형 과정(충전, 보압 등)이 수행됨과 함께(S380), 상기 제2제품 성형부(58)에 유입된 수지의 냉각이 시작된다(S381). 상기 S381 단계에서의 냉각은 일 예로 설정된 일정 조건 하에서 이루어지는 냉각일 수도 있고, 다른 예로는 상온에서 이루어지는 냉각 방식인 자연 냉각일 수도 있다.
상기 사출 성형 과정이 종료되면, 상기 스크류(13)가 강제 후진된다(S390). 상기 S390 단계가 종료되면, 다음 사출을 위하여 다시 계량이 수행된다(S400).
상기 S400 단계에서는 제1제품에 대한 계량이 수행된다. 구체적으로, 상기 제2제품의 사출 성형 진행 후의 계량 작업은 제1제품에 대해 이루어지는 것이다.
상기 계량이 완료된 후, 상기 스크류(13)가 다시 강제 후진하게 된다(S410). 상기 S410 단계가 종료되면, 상기 제1제품 성형부(57)에서 사출된 제1제품과 상기 제2제품 성형부(58)에서 사출된 제2제품의 냉각이 완료된다. 따라서, 사용자는 상기 제1제품 성형부에 냉각 시간 긴 제품을 사출하고, 상기 제2제품 성형부에 냉각 시간이 짧은 제품을 사출하여 상기 제1제품과 제2제품을 사출하기 위한 시간을 단축시킬 수 있다.
이러한 과정이 완료되면, 형체압을 제거하고(S420), 상기 고정형판(24)에 대한 상기 이동형판(22)의 이동에 의한 형개를 수행하여(S430) 상기 제1제품과 상기 제2제품을 취출한다(S440). 상기 형개가 수행될 때, 상기 공동 밸브(54)는 폐쇄된다.
본 실시 예에 따른 사출방법은, 상기 제1제품의 사출 성형 과정과 상기 제2제품의 사출 성형 과정 사이의 상기 S350단계에서 계량을 추가로 수행한다. 따라서 본 실시 예에 따른 사출방법은 사출 성형 조건이 복잡한 서로 다른 복수의 제품을 하나의 사출 사이클로도 원활하게 사출하는 것이 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되고, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 사출성형기 10: 사출장치
11: 실린더 13: 스크류
22: 이동형판 24: 고정형판
51: 공동노즐 52: 제1노즐
53: 제2노즐 54: 공동밸브
55: 제1밸브 56: 제2밸브
57: 제1제품 성형부 58: 제2제품 성형부

Claims (8)

  1. 사출 성형시 서로 다른 냉각시간이 필요한 복수의 제품을 하나의 금형에서 하나의 사이클에 의하여 사출 성형하기 위한 사출 제어방법으로서,
    금형을 밀폐하는 단계;
    상대적으로 긴 냉각 시간이 필요한 제1제품을 성형하기 위한 상기 금형의 제1제품 성형부에 수지를 주입하는 단계;
    상기 제1제품의 냉각을 수행하는 단계;
    제1제품의 냉각 도중에, 상대적으로 짧은 냉각 시간이 필요한 제2제품을 성형하기 위한 상기 금형의 제2제품 성형부에 수지를 주입하는 단계;
    상기 제2제품의 냉각을 수행하는 단계; 및
    상기 제1제품과 상기 제2제품의 냉각이 완료되면, 상기 금형을 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1제품 성형부에 수지를 주입하는 단계는,
    상기 제1제품 성형부로 수지를 전달하기 위한 통로인 제1노즐에 설치된 제1밸브를 개방하는 단계인 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2제품 성형부에 수지를 주입하는 단계는,
    상기 제1밸브를 폐쇄하고, 상기 제2제품 성형부로 수지를 전달하기 위한 통로인 제2노즐에 설치된 제2밸브를 개방하는 단계인 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2제품 성형부에 수지 주입을 완료하면, 다음 사출을 위한 수지를 계량하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출 제어방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1제품 성형부에 수지 주입을 완료하면, 상기 제2제품 성형부에 주입되는 수지를 계량하고,
    상기 제2제품 성형부에 수지 주입을 완료하면, 다음 사출을 위한 수지를 계량하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출 제어방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1밸브와 상기 제2밸브는, 제어기의 제어 신호에 의해 개폐 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    사출장치에서 제조된 수지는 상기 수지의 공동 이동 통로인 공동 노즐을 따라 상기 제1노즐 또는 상기 제2노즐로 이동하고,
    상기 공동 노즐에는 수지의 이동 여부를 조절하는 공동 밸브가 설치되며,
    상기 제어기는, 금형 밀폐시 상기 공동 밸브를 개방하고 금형 개방시 상기 공동 밸브를 폐쇄하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출 제어방법.
  8. 사출 성형시 서로 다른 냉각시간이 필요한 복수의 제품을 하나의 금형에서 하나의 사이클에 의하여 사출 성형하기 위한 사출성형기로서,
    실린더 내에 수용된 수지를 금형으로 안내하고, 상기 수지의 이동 여부를 조절하는 공동 밸브가 설치된 공동 노즐;
    상기 공동 노즐로부터 일 방향으로 분지되고 상기 공동 노즐을 따라 이동한 수지가 상기 금형으로 이동할지 여부를 조절하는 제1밸브가 설치된 제1노즐;
    상기 공동 노즐로부터 타 방향으로 분지되고 상기 공동 노즐을 따라 이동한 수지가 상기 금형으로 이동할지 여부를 조절하는 제2밸브가 설치된 제2노즐; 및
    상기 공동 밸브, 제1밸브 및 제2밸브의 개방 여부를 결정하여 상기 수지의 이동 경로를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
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