KR102410119B1 - 금형 분리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 금형 분리 장치는, 피성형물에 접촉되는 상부 코어 및 하부 코어를 구비하고, 상기 상부 코어 및 하부 코어가 삽입되는 코어 구멍이 형성되며, 상기 하부 코어를 지지하는 가이드 기둥 또는 판부를 구비하는 금형; 상기 금형으로부터 상기 상부 코어를 꺼내는 코어 패드; 상기 금형으로부터 상기 피성형물을 꺼내는 전달 아암; 을 포함할 수 있다.

Description

금형 분리 장치{MOLD SEPERATION DEVICE}
본 발명은 성형 장치에서 배출된 금형을 분리하여 피성형물을 취출하는 금형 분리 장치에 관한 것이다.
이하의 배경 기술은 물론 본 발명의 설명에서 언급되는 피성형물은 카메라 렌즈, 곡면부를 갖는 글라스, 시계 커버 유리, 자동차 계기판 유리, 각종 계측기 커버 유리, 사파이어, 광투과성 플레이트, 휴대 단말기의 프론트 커버 및 백 커버를 포함한다.
피성형물의 일부 또는 전부가 곡면으로 성형된다. 곡면부를 갖는 글라스는 카메라의 렌즈로 사용될 수도 있다. 피성형물은 유리 등의 재료를 고온으로 가열하고 압력을 가하여 원하는 3D 형상의 곡면으로 가공될 수 있다. 성형 전의 피성형물을 금형에 넣고 금형을 가열 및 가압하면 원하는 3D 형상의 글라스 또는 렌즈 형태로 성형된 피성형물을 획득할 수 있다.
본 발명은 성형 장치에서 배출된 금형을 분리하여 성형이 완료된 피성형물을 금형으로부터 취출하는 금형 분리 장치를 제공하기 위한 것이다.
첨부 도면에서 예시되는 피성형물은 렌즈이며 여러 개의 렌즈를 한 번에 가공하기 위하여 멀티 캐비티 금형이 사용될 수 있지만, 금형의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 금형 분리 장치는, 피성형물에 접촉되는 상부 코어 및 하부 코어를 구비하고, 상기 상부 코어 및 하부 코어가 삽입되는 코어 구멍이 형성되며, 상기 하부 코어를 지지하는 가이드 기둥 또는 판부를 구비하는 금형; 상기 금형으로부터 상기 상부 코어를 꺼내는 코어 패드; 상기 금형으로부터 상기 피성형물을 꺼내는 전달 아암; 을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 두 개의 코어 사이에 피성형물이 수납될 수 있다. 상부 코어를 분리하고 노출된 공간으로부터 피성형물을 꺼낼 수 있다. 이때, 진공 흡인에 의하여 상부 코어와 피성형물을 인출한다. 따라서, 상부 코어나 피성형물에 언로딩 수단에 의한 이물질 오염이 방지될 수 있다. 피성형물을 과도한 힘으로 픽업할 때의 접촉력에 의한 파손도 방지할 수 있다.
피성형물이 특히 렌즈와 같이 매우 작은 경우, 하나의 피성형물만 가공하지 않고 금형 내부에 수 개의 피성형물이 한꺼번에 성형되며, 이때 멀티 캐비티 금형이 이용될 수 있다. 멀티 캐비티 금형의 경우 상부 코어 및 피성형물이 여러 개이므로 하나의 금형에 대하여 픽업 수단을 여러 개 설치하면 장치의 부피나 구조가 복잡해 질 수 있다. 본 발명은 평판 형상의 픽업 수단을 설치하고, 편평한 면에 진공을 형성하며, 진공이 인가된 코어 패드의 평면과 상부 코어의 상부 평면이 면대면으로 접촉되게 한다. 곡면부를 갖는 피성형물도 진공이 인가된 전달 아암의 편평한 면에 접촉되게 한다. 따라서, 성형 장치의 상부 블록이 가압력을 작용하고 밀착에 의한 고온 열전도가 일어나는 면의 스크래치나 마모가 방지될 수 있다. 피성형물에 가해지는 외력도 최소화할 수 있는 장점이 있다.
성형 장치에서 금형에 가압력을 작용하는 상부 블록이 성형 장치에 마련되며, 성형 장치의 메인 챔버 내부에서 승강될 수 있다. 상부 블록은 메인 챔버 내부에서 예열, 성형, 냉각 등 각 공정별로 마련될 수 있다. 하나의 상부 블럭이 여러 개의 피성형물을 한 번에 성형하도록 금형 내부에 복수 개의 피성형물 수납부가 있으면 멀티 캐비티 금형이라 부를 수 있다. 멀티 캐비티 금형은 복수의 피성형물을 동시에 성형하므로, 에너지 절감 및 성형 시간 감소가 달성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 금형 분리 장치를 성형 장치와 함께 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 멀티 캐비티 금형을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 멀티 캐비티 금형의 분리 상태를 나타낸 개략도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 멀티 캐비티 금형에 의해 피성형물이 성형되는 과정을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 금형 분리 장치의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 센터링 막대 또는 금형 지지대가 금형을 규정 위치에 센터링하는 원리를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 코어 패드가 상부 코어를 흡착하고 상승하는 상태를 도시한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 코어 패드가 완전히 상승하여 상부 코어 밑에 전달 아암이 들어올 수 있는 충분한 빈 공간이 형성된 상태를 도시한 측면도이다.
도 10은 본 발명의 리프터가 하부 코어를 밀어올리는 상태를 도시한 측면도이다.
도 11은 본 발명의 전달 아암이 하부 코어에 대면하는 위치로 횡방향 이동되고 진공에 의하여 피성형물이 전달 아암에 부착된 상태를 도시한 측면도이다.
도 12는 본 발명의 전달 아암이 횡방향으로 이동하면서 피성형물을 적재부에 내려놓기 직전의 상태를 도시한 측면도이다.
도 1을 참조하면, 피성형물에 곡면부를 형성하는 금형은 성형 장치의 메인 챔버(3)의 내부를 통과하며, 예열, 성형 또는 냉각될 수 있다. 메인 챔버(3) 내에는 금형(200)을 예열 유니트(10), 성형 유니트(30), 냉각 유니트(40)로 순차적으로 이송하는 이송 수단이 마련될 수 있다.
예열 유니트(10)에서 금형(200)을 예열 온도로 예열할 수 있다. 성형 유니트(30)는 예열된 금형(200)을 성형 온도로 가열하고 소정의 가압력으로 금형(200)을 가압하며 피성형물에 곡면부를 형성할 수 있다. 이러한 방식은 성형 온도가 예열 온도보다 높은 경우는 가열 성형 방식이다. 성형 유니트(30)는 금형(200)을 가열 및 가압하여 피성형물을 성형할 수 있다.
반면에, 성형 유니트(30)가 금형(200)을 서서히 냉각하면서 예열 온도보다 낮은 성형 온도에서 피성형물을 성형할 수 있다. 성형 온도가 예열 온도보다 낮은 경우는 냉각 성형 방식이다.
메인 챔버(3)의 입구로부터 금형(200)이 메인 챔버(3) 내부로 투입될 수 있다. 메인 챔버의 출구를 향하는 방향을 따라 메인 챔버(3)에는 예열 유니트(10), 성형 유니트(30), 냉각 유니트(40)가 순차적으로 배열될 수 있다. 메인 챔버 출구측에는 메인 챔버(3) 내부를 통과한 금형(200)을 외부로 배출 수단(4)이 마련될 수 있다.
배출 수단(4)은 성형 장치로부터 금형 분리 장치로 금형(200)을 이동시킬 수 있다. 배출 수단은 공압으로 동작되는 배출 바 또는 전기로 구동되는 액츄에이터를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 멀티 캐비티 금형을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 멀티 캐비티 금형의 분리 상태를 나타낸 개략도이다. 도 4와 도 5는 본 발명의 멀티 캐비티 금형에 의해 피성형물이 성형되는 과정을 나타낸 단면도이다. 도 4 및 도 5는 도 2의 A-A' 절단면을 나타낸다.
도 4 및 도 5의 상부 블록(300)은 예열 유니트(10)의 상부 블록, 성형 유니트(30)의 상부 블록, 냉각 유니트(40)의 상부 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하부 블록(400)은 예열 유니트(10)의 하부 블록, 성형 유니트(30)의 하부 블록, 냉각 유니트(40)의 하부 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
멀티 캐비티 금형(200)은 여러 개의 피성형물(90)을 수납할 수 있으며, 이를 휴대 단말기 커버 글라스, 렌즈 등으로 성형할 수 있다. 멀티 캐비티 금형(200)은 판부(210), 가이드 기둥(230), 상부 코어(290), 하부 코어(270), 스토퍼링(250) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
판부(210)는 판 형상이며, 성형 장치(91)에서는 하부 블록(400)으로 지지될 수 있다. 가이드 기둥(230)는 판부(210)에 지지될 수 있다. 가이드 기둥(230)에는 복수의 코어 구멍(231)이 마련될 수 있다. 상부 블록(300)은 판부(210)를 향해 이동하면서 상부 코어(290)를 가압할 수 있다.
피성형물은 예를 들어 휴대 단말기의 렌즈 또는 렌즈 커버가 되는 고브(gob)를 포함할 수 있다. 상부 코어(290)이 삽입되는 코어 구멍(231)이 복수로 형성된 가이드 기둥(230)에 의하면, 복수의 고브가 함께 성형될 수 있다.
가이드 기둥(230)는 원형 기둥 형상 또는 다각형 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 코어 구멍(231)은 평면상으로 가이드 기둥(230)의 중심에 축대칭되는 위치에 복수로 형성될 수 있다. 복수의 코어 구멍(231)은 가상의 원주 상에 등간격으로 배치될 수 있다. 코어 구멍(231)의 개수는 2개 이상이며, 6개 내지 8개인 것이 좋다.
금형(200)은 센터링 막대(60)에 의해 정해진 규정 위치에 동중심 상태로 놓여질 수 있다. 센터링 막대(60)가 스토퍼링(230)를 수차례 밀어서 금형(200)을 규정 위치에 센터링시킬 때, 금형(200)이 이동되는 방향을 푸쉬 방향 d로 정의한다.
상부 코어(290)은 피성형물(90)과 함께 코어 구멍(231)에 삽입될 수 있다. 상부 코어(290)은 코어 구멍(231) 내에서 피성형물을 가압할 수 있다. 상부 코어(290)이 피성형물을 정확하게 성형하도록, 코어 구멍(231)은 피성형물을 가압하는 상부 코어(290)의 움직임을 가이드할 수 있다.
판부(210) 및 가이드 기둥(230) 중 적어도 하나에는 판부(210)에 대해 가이드 기둥(230)를 정렬시키는 정렬부가 마련될 수 있다. 원주의 일부가 절개된 D컷 단면의 방향성 돌기(219) 및 방향성 홈(239)은 정렬부의 실시예이다. 가이드 기둥(230)에 대면되는 판부(210)의 일면에는 가이드 기둥(230)를 향해 돌출된 방향성 돌기(219)가 마련될 수 있다. 판부(210)에 대면되는 가이드 기둥(230)의 일면에는 방향성 돌기(219)에 삽입되는 방향성 홈(239)이 마련될 수 있다. 방향성 돌기(219)는 평면 형상이 'D'와 같이 형성될 수 있다. 방향성 홈(239)은 방향성 돌기(219)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 방향성 돌기(219)에 방향성 홈(239)이 삽입되면, 판부(210)에 대한 가이드 기둥(230)의 위치가 고정될 수 있다. 방향성 돌기(219)에 방향성 홈(239)이 삽입되면, 판부(210)에 대한 가이드 기둥(230)의 회동이 제한될 수 있다.
도시하지는 않았지만 이와 동일한 실시예가, 판부(210) 또는 금형(200) 전체에도 적용될 수 있다. 금형(200)의 회전 각도를 정해진 각도로 유지하거나, 금형(200)을 기준선에 대하여 평행한 상태로 위치시키기 위하여, 원형의 판부(210)의 일부를 절개하여 평면 형상이 'D' 형상이 되도록 할 수 있다. 절개된 'D' 형상의 직선 부분을 기준 평면에 접촉시키면 판부(210) 또는 금형(200) 전체의 회전 각도를 정렬시킬 수 있다.
센터링 막대(60)는 금형(200)의 최외곽부, 스토퍼링(250), 판부(210) 중 어느 하나가 원통 형상일 때, 원통 형상을 이용해서 금형(200)을 센터링시킬 수 있다. 센터링 막대(60)의 일면에는 'V'자 형상의 센터링 홈(61)이 형성될 수 있다. 원형으로 형성된 금형(200)의 최외곽부, 스토퍼링(250), 판부(210) 중 어느 하나는 'V'자 형상의 센터링 홈(61)에 2점 접촉되면서 원하는 위치에 정렬될 수 있다.
상부 코어(290)은 가이드 기둥(230)의 코어 구멍(231) 내에서 피성형물의 상측에 배치될 수 있다. 상부 코어(290)은 피성형물의 상면을 성형할 수 있다. 피성형물에 대면되는 상부 코어(290)의 일면에는 피성형물의 상면을 성형하는 제1 성형부(291)가 형성될 수 있다. 성형에 필요한 하강 거리를 확보하기 위하여, 상부 코어(290)은 가이드 기둥(230)로부터 돌출될 수 있다.
하부 코어(270)은 가이드 기둥(230)의 코어 구멍(231) 내에서 피성형물의 하측에 배치될 수 있다. 하부 코어(270)의 일단부는 판부(210)에 접촉 지지될 수 있다. 하부 코어(270)의 일면에는 피성형물의 하면을 성형하는 제2 성형부(271)가 형성될 수 있다.
상부 코어(290) 또는 하부 코어(270)은 코어 구멍(231)에 의해 좌우 유동이 제한되고, 상하 방향을 따라서만 움직일 수 있다. 상하 방향은 상부 코어(290)를 가압하는 상부 블록(300)이 움직이는 방향과 일치할 수 있다.
가이드 기둥(230)를 이송 수단이나 센터링 막대(60)로 밀면 가이드 기둥(230), 상부 코어(290), 하부 코어(270)이 흔들릴 수 있고, 성형 중인 피성형물에 측면 방향의 이송력이 작용할 수 있다. 이는 성형 불량을 유발할 수 있다. 측면 방향의 이송력이 가이드 기둥(230), 상부 코어(290), 하부 코어(270)에 작용하지 않도록 가이드 기둥(230)와 이격 상태로 스토퍼링(250)가 마련될 수 있다. 스토퍼링(250)는 가이드 기둥(230), 상부 코어(290), 하부 코어(270)에 작용하는 횡방향 외력을 차단할 수 있다.
한편, 스토퍼링(250)는 상부 코어(290)를 가압하는 상부 블록(300)의 하한 리미트를 결정할 수 있다. 하한 리미트는 하부 블록(400), 판부(210), 가이드 기둥(230), 상부 코어(290) 중 하나를 기준으로, 피성형물을 설정 형상으로 성형하기 위해 상부 블록(300)이 최대한 접근할 수 있는 거리 또는 위치를 나타낼 수 있다. 스토퍼링(250)가 마련되면, 상부 블록(300)은 스토퍼링(250)에 물리적으로 간섭될 때까지 움직이기만 하면 하한 리미트에 도달할 수 있다.
스토퍼링(250)는 판부(210)에 지지되고, 가이드 기둥(230)를 둘러쌀 수 있다. 스토퍼링(250)는 가이드 기둥(230)와 일정거리 이격되고, 중공을 갖는 파이프 형상으로 형성될 수 있다.
도 4와 같이 가압 단계 전에 상부 코어(290)의 높이는 스토퍼링(250)의 높이 h보다 높게 돌출될 수 있다. 도 5의 가압 단계에서 상부 블록(300)은 상부 코어(290)과 접촉이 개시된 지점부터 하한 리미트 지점까지의 가압 거리 P만큼 상부 코어(290)을 가압할 수 있다. 상부 블록(300)의 움직임은 스토퍼링(250)를 만나면서 기구적으로 멈추게 된다. 이때, 상부 블록(300)이 멈춘 위치는 하한 리미트를 정확하게 만족할 수 있다. 다양한 높이를 갖는 스토퍼링(250) 간의 교체가 가능하며, 스토퍼링(250)의 교체를 통해 다양한 규격의 하한 리미트가 만족될 수 있다.
한편, 스토퍼링(250)가 마련되면, 상부 블록(300)의 가압이 이루어진 후에도 상부 코어(290)의 일부는 가이드 기둥(230)로부터 돌출된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 피성형물의 성형이 완료된 후에 가이드 기둥(230)로부터 상부 코어(290)을 손쉽게 빼낼 수 있다.
본 발명의 멀티 캐비티 금형은 다음과 같이 조립될 수 있다.
정렬부를 이용해서 판부(210) 상에 가이드 기둥(230)가 설치될 수 있다. 가이드 기둥(230)의 코어 구멍(231)마다 하부 코어(270), 고브, 상부 코어(290)을 순서대로 집어넣을 수 있다.
스토퍼링(250)는 판부(210) 위에 놓여지고, 가이드 기둥(230), 하부 코어(270), 고브, 상부 코어(290)과 이격 상태로 위치할 수 있다. 스토퍼링(250)는 금형의 측면 이송력을 가이드 기둥(230), 하부 코어(270), 고브, 상부 코어(290)으로부터 차단할 수 있다.
성형 장치(91)의 외부로 배출된 멀티 캐비티 금형은 금형 분리 장치로 이동될 수 있다. 금형 분리 장치는 금형의 가이드 기둥(230)로부터 상부 코어(290)을 빼낼 수 있다. 상부 코어(290)가 분리되면 피성형물이 놓여진 하부 코어(270)가 노출될 수 있다. 하부 코어(270) 상에 적재된 피성형물을 떼어내면 피성형물의 금형 분리가 완료될 수 있다.
본 발명의 특징은 하나의 부품인 코어 패드(550)에 형성된 평면 대비 복수의 상부 코어(290)의 평면을 평면 대 평면으로 대면시키고 이를 진공 흡착에 의하여 들어올린다는 점이다. 또한, 곡면부를 갖는 피성형물(90)도 이보다 넓은 면적에 걸쳐 평면을 이루는 전달 아암(560)의 편평한 부분에 진공 흡착시킨다는 점이다. 따라서, 과다한 접촉력의 작용에 의한 상부 코어(290)의 스크래치나 피성형물(90)의 변형을 방지할 수 있다.
진공 흡착시 접촉면에 묻은 이물질을 제거하는 효과도 있다. 상부 블록과 상부 코어(290)의 가압력 작용면 및 열전도면이 되는 상부 코어(290)의 상부 평면은 스크래치 없는 깨끗한 상태를 유지할 수 있다. 피성형물(90)의 경우도 마찬가지이다.
각각의 상부 코어(290)의 상부는 평면을 이룰 수 있다. 코어 패드(550)가 상부 코어(290)에 대면되는 부분은 상부 코어(290)보다 넓은 면적에 걸쳐 평면을 이룰 수 있다. 상부 코어(290)의 흡인력 향상과 수직 상태로 분리가능하기 때문이다. 코어 패드(550)의 평면 부분에 복수의 상부 코어(290)의 상부 평면이 진공 흡착되므로 이물질과 스크래치 발생이 차단될 수 있다.
한편, 피성형물(90)의 경우도 마찬가지이다. 전달 아암(560)이 하부 코어(270)에 대면되는 부분은 피성형물(90)보다 넓은 면적에 걸쳐 평면일 수 있다. 전달 아암(560)이 평면을 이루는 부분에 복수의 피성형물(90)이 진공 흡착될 수 있다.
금형은 판부(210), 가이드 기둥(230), 상부 코어(290), 하부 코어(270), 스토퍼링(250) 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. 금형은 하부 코어(270)와 상부 코어(290)가 대면되는 형태를 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
상부 코어(290)는 피성형물(90)의 상측에 대면되고, 하부 코어(270)는 피성형물(90)의 하측에 대면될 수 있다. 피성형물(90)의 일측 및 타측은 상부 코어(290) 및 하부 코어(270)에 각각 접촉될 수 있다. 상부 코어(290) 및 하부 코어(270)의 좌우 이동은 코어 구멍(231)에 삽입되는 것에 의하여 규제될 수 있다. 가이드 기둥(230)에는 복수의 코어 구멍(231)이 형성되며 이를 멀티 캐비티 금형이라고 칭할 수 있다. 가이드 기둥(230), 하부 코어(270), 스토퍼링(250) 중 적어도 하나는 판부(210)에 접촉 지지될 수 있다. 이러한 구조의 금형으로부터 성형이 완료된 피성형물(90)을 인출하는 수단이 코어 패드(550) 및 전달 아암(560)이다.
코어 패드(550)는 금형으로부터 상부 코어(290)를 꺼낼 수 있다. 전달 아암(560)은 금형으로부터 피성형물(90)을 꺼낼 수 있다.
코어 패드(550) 및 전달 아암(560)이 금형을 핸들링하기 위하여, 금형은 제어부나 기구 설계시에 이미 정해진 규정 위치에 놓여져야 한다. 이를 위하여 센터링 막대(60) 또는 금형 지지대(65)가 마련될 수 있다.
금형을 금형 분리 장치(92)에 가져다 놓을 때 제어 장치나 작업자는 규정 위치를 알 수는 있지만 항상 규정 위치에 금형이 놓여지는 것은 기대하기 어려울 수 있다. 금형 지지대(65)가 고정 상태이고 금형과 금형 지지대(65)가 접촉되는 위치를 규정 위치로 설계했다 치더라도, 금형의 공급시 항상 규정 위치에 갖다놓기 어려울 수 있다.
따라서, 금형 지지대(65)와 센터링 막대(60)를 금형의 일측 및 타측에 접촉시키고, 센터링 막대(60)를 1회 이상 움직여 금형을 규정 위치로 안내할 수 있다. 코어 패드(550) 및 전달 아암(560)이 금형에 접근하기 전에 금형을 규정 위치에 정렬시키는 과정이 필요할 수 있다. 센터링 막대(60)와 금형 지지대(65)는 금형을 사이에 두고 서로 반대 위치에 마련될 수 있다. 센터링 막대(60)는 금형의 측면에 대면되고, 금형의 측면에 1회 이상 충돌하여 금형을 규정 위치에 정렬시킬 수 있다.
코어 패드(550)와 전달 아암(560)의 충돌 방지를 위하여 서로 배치된 방향이 수직인 것이 바람직할 수 있다.
금형이 놓여지는 일정한 위치가 규정 위치로서 정해질 수 있다. 코어 패드(550)는 규정 위치에 수직 방향으로 배치될 수 있다. 전달 아암(560)은 규정 위치의 측면 방향에 배치될 수 있다. 코어 패드(550)가 먼저 동작하며 피성형물(90)을 노출시키고, 노출된 피성형물(90)은 성형이 완료되었으므로 전달 아암(560)에 의하여 적재부(570)로 이송될 수 있다.
코어 패드(550)의 수직 이동 수단이 필요하다. 코어 패드(550)는 전기 액츄에이터(552)에 의하여 승강될 수 있다. 일정하지 않은 속도 프로파일에 대응하기 위함이다. 그러나, 모터 구동에 의한 접촉은 접촉력 제어가 없이는 파손 염려가 있다. 그래서 충돌 직전까지는 모터 등의 전기 구동이고 그 다음은 진공 흡인에 의하는 것이 본 발명의 특징이다. 코어 패드(550) 또는 전달 아암(560)은 금형으로부터 소정 거리 범위 밖에서 전기 구동에 의하여 움직일 수 있다. 코어 패드(550) 또는 전달 아암(560)은 금형으로부터 소정 거리 범위 내에 들어오면 충돌 방지를 위하고 접촉력 제어 로직을 구동할 필요가 없도록, 전기 구동은 중단되고 진공 흡착력에 의하여 상부 코어(290) 또는 피성형물(90)을 흡착할 수 있다.
금형으로부터 코어 패드(550)가 제1 높이 이상이면 전기 액츄에이터(552)는 코어 패드(550)를 제1 속도로 하강시키며, 금형으로부터 코어 패드(550)가 제1 높이보다 작으면 전기 액츄에이터(552)는 코어 패드(550)를 제2 속도로 하강시키고, 제2 속도는 제1 속도보다 작을 수 있다.
코어 패드(550)는 금형을 향하여 하강한 후 상부 코어(290)에 비접촉 상태로 정지할 수 있다. 진공 연결부(554)로 공급된 음압으로 상부 코어(290)를 상부로 흡인할 수 있다. 상기 진공 흡인력에 의하여 상부 코어(290)가 코어 패드(550)에 달라붙을 수 있다.
코어 패드(550)가 상부 코어(290)를 금형의 수직 방향으로 도피시킨 빈 공간에 전달 아암(560)이 금형의 원거리에서 금형의 측면으로 접근할 수 있다. 전달 아암(560)에 마련된 진공 흡입부(562)가 하부 코어(270)에 놓여진 피성형물(90)을 금형으로부터 꺼낼 수 있다.
코어 패드(550)는 금형에 비접촉 상태로 정지하기까지 비일정한 속도, 일정하지 않은 속도나 임의의 속도 프로파일을 가지며 하강될 수 있다. 이를 위하여 전기로 구동되는 액츄에이터(552)에 의하여 코어 패드(550)의 하강 속도가 제어될 수 있다.
다음은 하부 코어(270)의 승강 수단에 대하여 설명한다.
금형이 놓여지는 일정한 위치가 규정 위치로서 정해질 수 있다. 코어 패드(550) 및 전달 아암(560)이 설치되는 프레임(501)에 대하여 리프터(520)가 승강 가능하게 설치될 수 있다. 리프터(520)는 규정 위치에서 상승하면서 금형의 하부 및 코어 구멍(231)을 관통할 수 있다. 프레임(501)이나 금형의 판부(210)에는 리프터(520)가 관통되도록 충분한 크기를 갖는 리프터 구멍(510)이 형성될 수 있다. 리프터(520)는 하부 코어(270)를 밀어올려 피성형물(90)을 코어 패드(550)에 접근시킬 수 있다.
프레임(501)은 금형 분리 장치(92)의 골격을 이루며, 프레임(501)은 코어 패드(550) 및 전달 아암(560)의 지지대가 되고, 이들에 대한 고정부가 될 수 있다. 프레임(501)에는 규정 위치가 정의될 수 있다. 성형 장치(91)에서 배출되는 금형은 배출 수단(4)에 의하여 금형 분리 장치(92)의 규정 위치로 이동될 수 있다. 프레임(501)의 규정 위치에 금형이 놓여지면, 금형의 내부에서 하부 코어(270)를 이동시키는 수단으로서 리프터(520)가 마련될 수 있다.
하부 코어(270)의 밀어올리는 리프터(520)가 금형의 하부를 관통할 수 있다. 리프터(520)가 최대로 승강되면 리프터(520) 단부의 리프터 헤드(522)가 프레임(501)과 접촉 간섭될 수 있다. 리프터 헤드(522)가 프레임(501)에 접촉되면 리프터(520)는 더 이상 상승하지 못할 수 있다. 따라서, 하부 코어(270)의 상승 높이가 규제될 수 있고, 코어 패드(550)에 대한 피성형물(90)의 접근 거리도 규제될 수 있다.
전달 아암(560)은 금형에서 이격된 위치로부터 금형을 수직 방향으로 내려다보는 위치로 접근할 수 있다. 상부 코어(290)를 수직 방향으로 움직이려면 상부 코어(290)에 접근하는 각도가 수직인 것이 바람직하다. 전달 아암(560)이 하부 코어(270)와 대면되면 전달 아암(560)의 진공 흡입부(562)가 하부 코어(270)로부터 피성형물(90)을 들어올릴 수 있다.
이와 같이 본 발명의 코어 패드(550)에 상부 코어(290)가 부착된 상태 및 전달 아암(560)에 피성형물(90)이 부착된 상태는 진공 흡입에 의하는 획득되는 것이 본 발명의 특징이다.
상부 코어(290)는 가이드 기둥(230)으로부터 돌출되고, 가이드 기둥(230)으로부터 돌출된 부분이 코어 패드(550)에 진공 흡착될 수 있다. 스포터링은 판부(210) 또는 가이드 기둥(230)에 설치될 수 있고, 이들과 반지름 방향으로 적당 거리 이격될 수 있다. 금형 측면의 외력이 가이드 기둥(230)에 전달되지 않도록 하기 위함이다. 스토퍼링(250)의 상면은 성형 장치(91)의 상부 블록에 접촉되므로 성형 장치(91)에서 배출되는 금형은 스토퍼링(250)과 상부 코어(290)의 높이가 동일할 수 있다. 여기세 금형 분리 장치(92)의 코어 패드(550)가 접근하는 경우에도 코어 패드(550)는 스토퍼링(250)을 무시하고 상부 코어(290)에 접촉되기 어렵다. 성형 장치(91)에서 스토퍼링(250)은 상부 코어(290)의 하한 리미트를 결정할 수 있다. 금형 분리 장치(92)에서 코어 패드(550)의 최대 하강 위치는 스토퍼링(250)에 의하여 제한될 수 있다.
3...메인 챔버 10...예열 유니트
30...성형 유니트 40...냉각 유니트
60...센터링 막대 61...센터링 홈
65...금형 지지대
90...피성형물 91...성형 장치
92...금형 분리 장치 200...금형
210...판부 219...방향성 돌기
230...가이드 기둥 231...코어 구멍
239...방향성 홈 250...스토퍼링(Stopper Ring)
270...하부 코어 271...제2 성형부
290...상부 코어 291...제1 성형부
300...상부 블록 400...하부 블록
501...프레임(Frame) 510...리프터 구멍
520...리프터(Lifter) 522...리프터 헤드(Lifer Head)
550...코어 패드(Core Pad) 552...전기 액츄에이터
554...진공 연결부 556...진공 채널
560...전달 아암 562...진공 흡입부
570...적재부

Claims (17)

  1. 피성형물에 접촉되는 상부 코어 및 하부 코어를 구비하고, 상기 상부 코어 및 하부 코어가 삽입되는 코어 구멍이 형성되며, 상기 하부 코어를 지지하는 가이드 기둥 또는 판부를 구비하는 금형;
    상기 금형으로부터 상기 상부 코어를 꺼내는 코어 패드;
    상기 금형으로부터 상기 피성형물을 꺼내는 전달 아암; 을 포함하고,
    상기 금형이 놓여지는 일정한 위치가 규정 위치로서 정해지고,
    상기 코어 패드는 상기 규정 위치에 수직 방향으로 배치되며,
    상기 전달 아암은 상기 규정 위치의 측면 방향에 배치되고,
    상기 코어 패드가 먼저 동작하며 상기 피성형물을 노출시키고, 상기 노출된 피성형물은 상기 전달 아암에 의하여 적재부에 수직한 위치로 이동된 후 상기 적재부의 적재 위치로 이송되며,
    상기 코어 패드는, 상기 상부 코어를 꺼낼시 상기 규정 위치에 수직한 제1 수직축을 따라 동작하고,
    상기 전달 아암은, 상기 피성형물을 꺼낼시 상기 제1 수직축을 따라 동작하고, 상기 피성형물 적재시 상기 적재 위치에 수직한 제2 수직축을 따라 상기 적재 위치로 동작하며, 상기 제1 수직축 및 제2 수직축에 수직한 수평축을 따라 동작하고,
    상기 코어 패드를 상기 제1 수직축에 정렬시키는 제1 정렬수단이 마련되고, 상기 전달 아암을 상기 제1 수직축 또는 상기 제2 수직축에 정렬시키며 상기 제1 정렬수단과 별개로 독립 구동되는 제2 정렬수단이 구비되는 금형 분리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금형의 측면에 대면되고, 상기 금형의 측면에 1회 이상 충돌하여 상기 금형을 규정 위치에 정렬시키는 센터링 막대를 포함하는 금형 분리 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코어 패드는 전기 액츄에이터에 의하여 승강되고,
    상기 금형으로부터 상기 코어 패드가 제1 높이 이상이면 상기 전기 액츄에이터는 상기 코어 패드를 제1 속도로 하강시키며,
    상기 금형으로부터 상기 코어 패드가 제1 높이보다 작으면 상기 전기 액츄에이터는 상기 코어 패드를 제2 속도로 하강시키고,
    상기 제2 속도는 제1 속도보다 작은 금형 분리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코어 패드는 상기 금형을 향하여 하강한 후 상기 상부 코어에 비접촉 상태로 정지하고, 진공 연결부로 공급된 음압으로 상기 상부 코어를 상부 방향으로 흡인하며, 진공 흡인력에 의하여 상기 상부 코어가 상기 코어 패드에 달라붙는 금형 분리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코어 패드가 상기 상부 코어를 상기 금형의 수직 방향으로 도피시킨 공간에 상기 전달 아암이 상기 금형의 측면에서 접근하고,
    상기 전달 아암에 마련된 진공 흡입부가 상기 하부 코어에 놓여진 상기 피성형물을 상기 금형으로부터 꺼내는 금형 분리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코어 패드는 상기 금형에 비접촉 상태로 정지하기까지 비 일정한 속도로 하강되고,
    전기로 구동되는 액츄에이터에 의하여 상기 코어 패드의 비 일정한 하강 속도가 제어되는 금형 분리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 코어 패드 및 상기 전달 아암이 설치되는 프레임에 대하여 리프터가 승강 가능하게 설치되며,
    상기 리프터는 상기 규정 위치에서 상승하면서 상기 금형의 하부 또는 상기 코어 구멍을 관통하고,
    상기 리프터는 상기 하부 코어를 밀어올려 상기 피성형물을 상기 코어 패드에 접근시키는 금형 분리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코어 패드 및 상기 전달 아암이 프레임에 설치되고,
    상기 프레임의 규정 위치에 상기 금형이 놓여지면,
    리프터가 상기 금형의 내부에서 상기 하부 코어를 이동시키는 금형 분리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 금형은 프레임에 놓여지고,
    상기 하부 코어를 밀어올리는 리프터가 상기 프레임 및 상기 금형의 하부를 관통하고,
    상기 리프터 단부의 리프터 헤드가 상기 프레임과 접촉 간섭되면 상기 리프터의 상승 한계가 결정되는 금형 분리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전달 아암은 상기 금형에서 이격된 위치로부터 상기 금형을 수직 방향으로 내려다보는 위치로 접근하고,
    상기 전달 아암이 상기 하부 코어와 대면되면
    상기 전달 아암의 진공 흡입부가 상기 하부 코어로부터 상기 피성형물을 흡인하는 금형 분리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 코어 패드에 상기 상부 코어가 부착된 상태 및 상기 전달 아암에 상기 피성형물이 부착된 상태는 진공 흡입에 의하는 획득되는 금형 분리 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 상부 코어는 상기 가이드 기둥으로부터 돌출되고, 상기 가이드 기둥으로부터 돌출된 부분이 상기 코어 패드에 진공 흡착되는 금형 분리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 판부 또는 상기 가이드 기둥에 설치되는 스토퍼링이 마련되고,
    상기 스토퍼링은 상기 상부 코어의 하강 리미트를 결정하며,
    상기 코어 패드의 최대 하강 위치는 상기 스토퍼링에 의하여 제한되는 금형 분리 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 상부 코어의 상부는 평면을 이루고, 상기 코어 패드가 상기 상부 코어에 대면되는 부분은 상기 상부 코어보다 넓은 면적에 걸쳐 평면을 이루며, 상기 코어 패드의 평면 부분에 상기 복수의 상부 코어의 상부 평면이 진공 흡착되는 금형 분리 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 전달 아암이 상기 하부 코어에 대면되는 부분은 상기 피성형물보다 넓은 면적에 걸쳐 평면이고, 상기 전달 아암이 평면을 이루는 부분에 상기 피성형물이 진공 흡착되는 금형 분리 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 코어 패드 또는 상기 전달 아암은 상기 금형으로부터 소정 거리 범위 밖에서 전기 구동에 의하여 움직이고, 상기 소정 거리 범위 내에 들어오면 상기 전기 구동은 중단되고 진공 흡착력에 의하여 상기 상부 코어 또는 피성형물을 흡착하는 금형 분리 장치.
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