KR102050758B1

KR102050758B1 - 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치

Info

Publication number: KR102050758B1
Application number: KR1020190091420A
Authority: KR
Inventors: 이재천; 곽지원
Original assignee: 주식회사 에이앤티시스템; 이재천
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2019-12-02

Abstract

본 발명은 금형을 통해 제조된 성형제품과 게이트 사이를 자동으로 정확하게 절단하여 제거할 수 있는 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치는, 소정 크기를 가지면서 상면에 게이트로 연결된 한 쌍의 성형제품이 안착되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임의 상면에 수평 이동 가능하게 설치되어 상기 게이트를 절단하는 커터가 설치되는 한 쌍의 커팅부; 상기 베이스프레임의 상면에 수평 이동 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 성형제품의 외측면 중 상기 한 쌍의 커팅부를 통해 절단된 면을 연마하는 연마부를 포함하고, 상기 한 쌍의 커팅부는, 상기 성형제품의 외측면과 소정 각도를 이루도록 대각선상에 배치되고, 상기 커터는 상기 성형제품의 외측면과 평행하도록 소정 각도 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치{Gate Automatic Cutting Device of Molded Product}

본 발명은 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 개의 캐비티가 형성된 금형을 통해 제조된 성형제품의 게이트를 자동으로 절단하여 분리시키는 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 금형에는 제품의 모양에 맞추어 캐비티(cavity)가 형성되고, 이러한 금형의 일측에는 캐비티의 내부로 용융된 수지를 공급하기 위한 러너가 설치되는데, 이러한 금형에 복수 개의 캐비티가 형성되는 경우에는 러너(runner)를 통해 수지가 복수 개의 캐비티로 고르게 분배되어 공급될 수 있도록 하는 게이트가 형성되게 된다.

이 때문에 성형이 완료된 이후에도 제품과 제품 사이가 게이트로 연결된 상태가 유지되고, 이에 의해 게이트 절단장치를 통해 성형제품의 게이트를 절단하는 작업을 진행하게 된다.

상기와 같이 성형제품의 게이트를 절단하기 위한 게이트 절단장치의 종래 기술로는 공개특허공보 제2005-0096397호의 게이트 커팅머신(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있는데, 이 특허문헌에 개시된 게이트 커팅머신은 커터와, 상기 커터와 피절단재의 절단부위를 가열하는 가열수단으로 구성된다.

그러나 상기와 같은 종래의 게이트 커팅장치는 성형제품이 소정 위치에 고정된 상태에서 커터의 절단 작업에 의해 게이트가 절단된 다음 배출되도록 구성된 것이나, 커터로 인해 성형제품의 외관이 손상되지 않도록 커터와 성형제품이 서로 소정 간격 이격된 상태에서 절단 작업이 진행되게 되고, 이 때문에 성형제품에 게이트가 일부 잔존하게 되는 문제가 있다.

이러한 게이트 잔존물은 조립의 불량을 야기할 수 있기 때문에 작업자가 육안으로 확인하여 필요시 수작업으로 절단하는 추가 작업을 진행하게 되고, 이에 의해 제품의 생산 효율이 저하되는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 게이트 커팅장치를 통해 성형제품과 게이트 사이를 정확하게 절단하여 추가 공정이 요구되지 않을 수 있는 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치의 개발이 요구된다.

KR 10-2005-0096397 B1 (2005. 10. 06.) KR 10-1183171 B1 (2012. 09. 10.) KR 10-1536898 B1 (2015. 07. 09.) KR 10-1725643 B1 (2017. 04. 04.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 게이트 커팅장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금형을 통해 제조된 성형제품과 게이트 사이를 자동으로 정확하게 절단하여 제거할 수 있는 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치는, 소정 크기를 가지면서 상면에 게이트로 연결된 한 쌍의 성형제품이 안착되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임의 상면에 수평 이동 가능하게 설치되어 상기 게이트를 절단하는 커터가 설치되는 한 쌍의 커팅부; 상기 베이스프레임의 상면에 수평 이동 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 성형제품의 외측면 중 상기 한 쌍의 커팅부를 통해 절단된 면을 연마하는 연마부를 포함하고, 상기 한 쌍의 커팅부는, 상기 성형제품의 외측면과 소정 각도를 이루도록 대각선상에 배치되고, 상기 커터는 상기 성형제품의 외측면과 평행하도록 소정 각도 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 베이스프레임이 소정 폭과 넓이를 가지는 상판; 상기 상판의 양측에 길이를 따라 설치되는 소정 길이의 가이드레일; 및 상기 가이드레일에 설치되어 수평으로 이동되는 소정 크기의 이송블록을 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 상판이 상기 성형제품의 외측 모서리 부분을 지지하도록 역"ㄱ"자 및 역"ㄴ"자 모양으로 형성되는 외측가이드; 및 상기 성형제품의 내측 모서리 부분을 지지하도록 사각 블록 모양으로 형성되는 내측가이드를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명은 상기 상판이 가운데 부분에 절단된 게이트가 자유 낙하되어 배출되도록 하는 소정 크기의 관통공이 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 가이드레일의 일측에 상기 성형제품의 상면을 가압하여 고정시키는 가압유닛이 더 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 게이트 부분이 커팅부를 통해 1차로 절단된 다음, 연마부를 통해 게이트 잔존부가 2차로 연마되어 제거되므로 성형제품에 게이트가 잔존하지 않도록 정확하게 제거할 수 있다.

또한, 커터가 소정 각도로 절곡되어 구동실린더의 간섭을 받지 않은 상태에서 성형제품의 외측면과 평행하게 위치되므로 절단되는 위치가 성형제품의 외측면에 더욱 근접하도록 이동될 수 있고, 이에 의해 1차 절단시 성형제품에 잔존하게 되는 부분이 크게 감소되게 되며, 그 결과 연마부를 통해 잔존부를 연마하여 제거하는 작업 시간이 단축될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치의 예를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 베이스프레임의 예를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 커팅부의 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 커팅부가 이동되는 예를 보인 도면.
도 5(a, b)는 본 발명에 따른 커팅부가 동작되는 예를 보인 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 연마부의 예를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 따른 연마부에 접촉식센서가 설치된 예를 보인 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 게이트 고정유닛의 예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 금형을 통해 제조된 성형제품과 게이트 사이를 자동으로 정확하게 절단하여 제거할 수 있는 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치를 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 베이스프레임(10), 커팅부(20A, 20B) 및 연마부(30A, 30B)를 포함한다.

베이스프레임(10)은 후술되는 커팅부(20A, 20B)와 연마부(30A, 30B)가 설치되는 구성이다.

이러한 베이스프레임(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 사각 단면 모양을 가지는 구조프레임(도시하지 않음)이 소정 크기의 정사각형 또는 직사각형 모양으로 조립되어 형성된 프레임 구조물(도시하지 않음)과, 상기 프레임 구조물의 상면을 커버하도록 설치되는 소정 폭과 넓이를 가지는 상판(11)과, 상기 상판(11)의 양측에 길이를 따라 설치되는 소정 길이의 가이드레일(12A, 12B) 및 상기 가이드레일(12A, 12B)에 설치되어 수평으로 이동되는 소정 크기의 이송블록(13A, 13B)을 포함한다.

그리고 가이드레일(12A, 12B) 사이에 서로 대각선 방향으로 대칭을 이루도록 하여 성형제품(1A, 1B)을 일정한 위치에 고정시키는 가이드가 설치되는데, 이러한 가이드는 도 2에 도시된 바와 같이 상판(11)에 안착된 성형제품(1A, 1B)의 외측 모서리 부분을 지지하도록 역"ㄱ"자 및 역"ㄴ"자 모양으로 형성되는 외측가이드(14) 및 성형제품(1A, 1B)의 내측 모서리 부분을 지지하도록 사각 블록 모양으로 형성되는 내측가이드(15)를 포함한다.

또한, 상판(11)의 가운데 부분에는 소정 크기의 관통공(16)이 형성되고, 이러한 관통공(16)을 통해 절단된 게이트(1C)가 소정 높이로 자유 낙하되어 배출되게 된다.

이때 관통공(16)의 저면 쪽에는 절단된 게이트(1C)가 수납되는 소정 크기의 수납함(도시하지 않음)과, 후술되는 연마부(30A, 30B)를 통해 연마된 분진을 흡인하는 진공흡입장치(도시하지 않음)가 설치될 수 있다.

그리고 가이드레일(12A, 12B)의 일측에는 상판(11)에 안착되어 가이드를 통해 위치 고정된 성형제품(1A, 1B)을 더욱 강건하게 고정시키기 위한 가압유닛(17)이 설치되는데, 이러한 가압유닛(17)은 실린더(도면부호 없음)를 통해 인입출 가능하게 설치되는 로드(도면부호 없음)의 일단에 수평으로 소정 길이를 가지도록 가압판(도면부호 없음)이 설치되고, 이러한 가압판이 로드의 인입출 동작에 의해 성형제품(1A, 1B)의 상면을 가압하거나 또는 가압을 해제하도록 구성된다.

상기와 같은 구성에 의해 금형에서 성형 제작된 성형제품(1A, 1B)이 외측가이드(14)와 내측가이드(15)를 통해 상판(11) 위에 고정된 후 가압유닛(17)을 통해 성형제품(1A, 1B)의 상면이 상판(11)에 가압되어 고정되고, 이에 의해 게이트(1C)의 절단 및 연마 과정에서 성형제품(1A, 1B)이 임의로 유동되는 것이 방지된다.

그리고 이송블록(13A, 13B)에 커팅부(20A, 20B)가 설치되고, 이에 의해 가이드레일(12A, 12B)을 따라 커팅부(20A, 20B)가 수평으로 이동되면서 성형제품(1A, 1B)의 외측면에 커터(23)가 근접하도록 이동되게 된다.

커팅부(20A, 20B)는 베이스프레임(10)의 상판(11)에 설치되어 성형제품(1A, 1B)의 게이트(1C)를 절단하는 구성이다.

이러한 커팅부(20A, 20B)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 가이드레일(12A, 12B)을 따라 이동되는 이송블록(13A, 13B)에 설치되면서 상기 가이드레일(12A, 12B)과 직교하는 방향으로 설치블록(21A)이 이송되도록 소정 길이를 가지는 이송레일(21)과, 상기 설치블록(21A)에 설치되는 소정 크기의 구동실린더(22)와, 상기 구동실린더(22)에 의해 게이트(1C)를 절단하는 커터(23)를 포함한다.

이때 구동실린더(22)는 도 3에 도시된 바와 같이 일단 쪽이 성형제품(1A, 1B)이 안착되는 방향을 향하도록 대각선 방향으로 설치되어 이송레일(21)을 기준으로 구동실린더(22)가 소정 각도(A1)를 가지도록 설치된다.

그리고 구동실린더(22)의 일단 상, 하측에는 고정쇠(22B)가 구비되고, 이러한 고정쇠(22B)에는 상, 하부커터(23A, 23B)의 일단이 회전 가능하게 고정되며, 커터(23)는 자유단 쪽이 소정 각도(A2)로 절곡되어 성형제품(1A, 1B)의 외측면과 평행하도록 설치되고, 이에 의해 커터(23)가 성형제품(1A, 1B)의 외측면에 근접(또는 밀착)되도록 이동되더라도 구동실린더(22)가 성형제품(1A, 1B)의 외측면에 닿는 것이 구조적으로 방지된다.

상기와 같은 커팅부(20A, 20B)의 구성에 의해 성형제품(1A, 1B)이 상판(11)에 안착되어 고정된 후 가이드레일(12A, 12B)을 통해 이송블록(13A, 13B)이 이송되면서 커터(23)가 성형제품(1A, 1B)의 외측면에 근접(또는 밀착)되도록 이동되고, 이후 상, 하부커터(23A, 23B) 사이에 게이트(1C)가 위치되도록 구동실린더(22)가 이송레일(21)을 따라 게이트(1C) 쪽으로 소정 거리 이동된 다음, 도 5(a, b)에 도시된 바와 같이 구동실린더(22)의 동작에 의해 로드(22A)가 인입출되면서 상, 하부커터(23A, 23B) 사이에 위치된 게이트(1C)가 절단되게 된다.

연마부(30A, 30B)는 커팅부(20A, 20B)를 통해 게이트(1C)가 절단된 성형제품(1A, 1B)의 절단 부위에 잔존하는 게이트 잔존부(1C')를 연마하여 더욱 확실하게 제거하는 구성이다.

이러한 연마부(30A, 30B)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 가이드레일(12A, 12B)과 평행한 방향으로 소정 길이를 가지도록 설치되는 소정 길이의 이송레일(31)과, 상기 이송레일(31)을 따라 이동 가능하게 설치되는 구동모터(32) 및 상기 구동모터(32)의 일단에 설치되어 회전 동작되는 소정 지름의 연마롤러(33)를 포함한다.

이때 연마롤러(33)의 일측에는 도 8에 도시된 바와 같이 성형제품(1A, 1B)을 향하여 소정 길이 돌출되는 접촉식센서(34)가 설치되고, 이에 의해 구동모터(32)가 이송레일(31)을 따라 성형제품(1A, 1B)의 외측면에 밀착되도록 이동되면서 회전 동작되는 연마롤러(33)에 의해 게이트 잔존부(1C')가 연마될 때, 접촉식센서(34)가 성형제품(1A, 1B)의 외측면에 접촉되는 것에 의해 연마작업의 정도가 정확하게 제어(정지)될 수 있으며, 그 결과 성형제품(1A, 1B)의 외측면이 과도하게 연마되어 손상되는 것이 방지되게 된다.

한편, 상판(11)에는 게이트(1C)의 가운데 부분을 파지하여 절단 작업시 유동을 방지하는 게이트 고정유닛(40)이 더 설치될 수 있는데, 이러한 게이트 고정유닛(40)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상하 수직 방향으로 설치되는 소정 길이의 실린더(41)와, 상기 실린더(41)의 상면으로 인입출되는 소정 길이의 로드(42)와, 상기 로드(42)의 상단에 설치되는 소정 크기의 설치블록(43)과, 상기 설치블록(43)에 설치되면서 게이트(1C)의 상면을 가압하는 승강클램프(44) 및 일단이 실린더(41)의 외측면에 고정되면서 타단이 게이트(1C)의 저면을 지지하는 소정 길이의 고정클램프(45)를 포함한다.

이때 고정클램프(45)는 상판(11)의 높이와 같은 높이가 되도록 설치되고, 승강클램프(44)는 "ㄴ"자 모양으로 형성되어 낮은 높이에 위치되는 게이트(1C)가 승강클램프(44)에 의해 확실히 가압될 수 있도록 구성된다.

이하에서는 본 발명에 따른 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치가 사용되는 예에 따라 설명한다.

상판(11)의 외측가이드(14)와 내측가이드(15)를 이용하여 성형제품(1A, 1B)의 위치가 1차로 고정되고 나면, 가압유닛(17)을 통해 성형제품(1A, 1B)의 상면이 가압되어 2차로 강건하게 고정된다.

그런 다음, 한 쌍의 커팅부(20A, 20B)가 가이드레일(12A, 12B)을 따라 수평 방향으로 이동되면서 성형제품(1A, 1B)의 외측면에 근접(또는 밀착)되도록 이동되는데, 이때 커팅부(20A, 20B)는 리미트센서 또는 거리센서 등을 이용하여 성형제품(1A, 1B)의 외측면에 커터(23)가 정확하게 근접 이동될 수 있도록 감지하게 된다.

이렇게 커팅부(20A, 20B)의 이송이 완료되면, 구동실린더(22)에 의해 로드(22A)가 소정 길이 인출되면서 상, 하부커터(23A, 23B)의 선단이 소정 각도로 벌어지게 되고, 이후 구동실린더(22)가 이송레일(21)을 따라 전체적으로 가운데 쪽을 향하여 소정 거리 이송된다.

그런 다음, 구동실린더(22)에 의해 로드(22A)가 소정 길이 인입되고, 이에 의해 상, 하부커터(23A, 23B) 사이에 위치된 게이트(1C)가 절단되게 된다.

이렇게 게이트(1C)가 절단되고 나면, 커팅부(20A, 20B)는 당초 위치로 복귀됨과 동시에 연마부(30A, 30B)의 구동모터(32)가 이송레일(31)을 따라 성형제품(1A, 1B)의 외측면을 향하여 이동되고, 이에 의해 성형제품(1A, 1B)의 외측면에 잔존하는 게이트 잔존부(1C')가 연마롤러(33)에 의해 연마되게 된다.

이와 같이 게이트 잔존부(1C')가 연마되어 제거되고 나면, 연마부(30A, 30B)가 당초 위치로 복귀됨과 동시에 가압유닛(17)의 고정이 해제되고, 작업자는 게이트(1C)가 절단된 성형제품(1A, 1B)을 배출시킨 후 작업을 완료하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 복수 개의 캐비티가 형성된 금형을 통해 성형되어 배출되는 성형제품을 연결하는 게이트가 방사상으로 배치된 한 쌍의 커팅부를 통해 1차로 절단되고, 이후 연속적으로 성형제품에 잔존하는 게이트가 2차로 연마부를 통해 게이트 연결부위가 매끄럽게 연마되어 제거되므로 성형제품에 게이트가 잔존하여 발생하는 부품 조립의 불량이 방지된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

1A, 1B: 성형제품 1C: 게이트
1C': 게이트 잔존부 10: 베이스프레임
11: 상판 12A, 12B: 가이드레일
13A, 13B: 이송블록 14: 외측가이드
15: 내측가이드 16: 관통공
17: 가압유닛 20A, 20B: 커팅부
21: 이송레일 21A: 설치블록
22: 구동실린더 22A: 로드
22B: 고정쇠 23: 커터
23A: 상부커터 23B: 하부커터
30A, 30B: 연마부 31: 이송레일
32: 구동모터 33: 연마롤러
34: 접촉식센서 40: 게이트 고정유닛
41: 실린더 42: 로드
43: 승강블록 44: 승강클램프
45: 고정클램프 A1: 구동실린더의 설치각도
A2: 커터의 절곡각도

Claims

소정 크기를 가지면서 상면에 게이트(1C)로 연결된 한 쌍의 성형제품(1A, 1B)이 안착되는 베이스프레임(10);
상기 베이스프레임(10)의 상면에 수평 이동 가능하게 설치되어 상기 게이트(1C)를 절단하는 커터(23)가 설치되는 한 쌍의 커팅부(20A, 20B);
상기 베이스프레임(10)의 상면에 수평 이동 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 성형제품(1A, 1B)의 외측면 중 상기 한 쌍의 커팅부(20A, 20B)를 통해 절단된 면을 연마하는 연마부(30A, 30B);
를 포함하고,
상기 한 쌍의 커팅부(20A, 20B)는,
상기 성형제품(1A, 1B)의 외측면과 소정 각도를 이루도록 대각선상에 배치되고, 상기 커터(23)는 상기 성형제품(1A, 1B)의 외측면과 평행하도록 자유단 쪽이 소정 각도(A2)로 절곡되며,
상기 베이스프레임(10)은,
소정 폭과 넓이를 가지는 상판(11);
상기 상판(11)의 양측에 길이를 따라 설치되는 소정 길이의 가이드레일(12A, 12B); 및
상기 가이드레일(12A, 12B)에 설치되어 수평으로 이동되는 소정 크기의 이송블록(13A, 13B);
을 포함하고,
상기 연마부(30A, 30B)는,
상기 가이드레일(12A, 12B)과 평행한 방향으로 소정 길이를 가지도록 설치되는 소정 길이의 이송레일(31);
상기 이송레일(31)을 따라 이송 가능하게 설치되는 구동모터(32); 및
상기 구동모터(32)의 일단에 설치되어 회전 동작되는 소정 지름의 연마롤러(33);
를 포함하고,
상기 연마롤러(33)의 일측에는,
상기 성형제품(1A, 1B)을 향하여 소정 길이 돌출되는 접촉식센서(34)가 설치되어, 상기 구동모터(32)가 상기 이송레일(31)을 따라 상기 성형제품(1A, 1B)의 외측면에 밀착되도록 이동되면서 회전 동작되는 상기 연마롤러(33)에 의해 게이트 잔존부(1C')가 연마될 때, 상기 접촉식센서(34)가 상기 성형제품(1A, 1B)의 외측면에 접촉되는 것에 의해 연마작업의 정도가 정확하게 제어될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 상판(11)은,
상기 성형제품(1A, 1B)의 외측 모서리 부분을 지지하도록 역"ㄱ"자 및 역"ㄴ"자 모양으로 형성되는 외측가이드(14); 및
상기 성형제품(1A, 1B)의 내측 모서리 부분을 지지하도록 사각 블록 모양으로 형성되는 내측가이드(15);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 상판(11)은,
가운데 부분에 절단된 게이트(1C)가 자유 낙하되어 배출되도록 하는 소정 크기의 관통공(16)이 형성되는 것을 특징으로 하는 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드레일(12A, 12B)의 일측에는 상기 성형제품(1A, 1B)의 상면을 가압하여 고정시키는 가압유닛(17)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 금형 성형제품의 게이트 자동커팅장치.