KR102414551B1

KR102414551B1 - 사출공정시스템

Info

Publication number: KR102414551B1
Application number: KR1020200102264A
Authority: KR
Inventors: 김정록
Original assignee: 주식회사 대경산업
Priority date: 2020-08-14
Filing date: 2020-08-14
Publication date: 2022-06-30
Also published as: KR20220021568A

Abstract

본 발명은 사출장치에서 사출성형을 마친 성형품을 용이하게 외부의 인쇄장치로 이송시킬 수 있고, 이를 통해 작업효율을 향상시킬 수 있는 사출공정시스템 및 이를 통한 사출공정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사출장치로 제공되는 플라스틱 원료를 제공 및 건조시키는 원료주입장치 및 건조장치를 사출장치와 다른 공간에 구비될 수 있도록 하여 협소한 공간에도 용이하게 설치될 수 있고, 수직방향으로 사출되는 성형품을 흡착한 뒤 이송레일에 수평하게 이송레일에 구비되도록 이송시켜 성형품이 이송하여 인쇄가공을 용이하게 수행할 수 있고, 작업효율 및 작업안정성을 향상시킬 수 있는 사출공정시스템 및 이를 통한 사출공정방법에 관한 것이다.

Description

사출공정시스템{SYSTEM AND METHOD FOR INJECTION PROCESS}

일반적으로 사출공정은 플라스틱 원료를 프레스금형 내 캐비티에 충진시킨 뒤 이후 플라스틱 재료를 고온가압하여 캐비티 형상과 대응되게 고형화시킨 후 대기 시간 이후에 사출성형된 제품을 프레스금형으로부터 추출하여 성형품을 생산하게 된다.

그러나 성형품의 크기가 작은 경우에는 추출시 쉽게 프레스금형 밖으로 성형품이 쉽게 튕겨져나가 다량의 성형품을 빠르게 제조할 수 있는 반면 성형품의 크기가 대형화되는 경우 프레스금형에서 성형품을 추출하기 어렵고, 이를 성형품을 후가공할 수 있는 인쇄장치 등 후가공장치로 전달하기가 어렵다는 문제가 존재한다.

특히, 패널과 같이 대형화되어 사출되는 성형품을 사출장치에서 빠르게 추출해내지 못할 경우 완성된 성형품이 사출장치 내에 거치되어 작업효율이 현저하게 저하되고, 성형품이 완전히 빠져나가지 못한 상태로 다음 성형품을 사출하는 경우 사출장치의 고장, 성형품의 불량 등의 문제 또한 발생될 수 있다.

더 나아가 종래의 선행기술의 경우 주로 사출공정에서 사출성형을 수행하는 사출장치 및 사출방법에 대한 기술에 대해서만 나와있고, 사출공정을 수행하는 사출공정시스템 및 사출공정방법에 대한 기술은 개발되지 않은 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2019-0063900호 "인서트 사출물의 레이저 커팅 자동제조시스템" 대한민국 등록특허 제10-0711544호 "고체 표면과 저발포 내부를 갖는 플라스틱 사출물의사출성형 방법"

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사출장치에서 사출성형을 마친 성형품을 용이하게 외부의 인쇄장치로 이송시킬 수 있고, 이를 통해 작업효율을 향상시킬 수 있는 사출공정시스템 및 이를 통한 사출공정방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 사출장치로 제공되는 플라스틱 원료를 제공 및 건조시키는 원료주입장치 및 건조장치를 사출장치와 다른 공간에 구비될 수 있도록 하여 협소한 공간에도 용이하게 설치될 수 있는 사출공정시스템 및 이를 통한 사출공정방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 수직방향으로 사출되는 성형품을 흡착한 뒤 이송레일에 수평하게 이송레일에 구비되도록 이송시켜 성형품이 이송하여 인쇄가공을 용이하게 수행할 수 있고, 작업효율 및 작업안정성을 향상시킬 수 있는 사출공정시스템 및 이를 통한 사출공정방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 용이하게 사출공정이 이루어지도록 각 사출공정단계를 수행하는 장치로부터 성형품을 이송시킬 수 있고, 인쇄장치로 이송된 성형품이 지정된 위치에 인쇄가공할 수 있도록 성형품을 적절한 위치에 정렬할 수 있는 단계를 수행하여 작업효율을 향상시키고, 성형품의 완성도를 높일 수 있으며, 불량품 생산을 현저하게 줄일 수 있는 사출공정시스템 및 이를 통한 사출공정방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 플라스틱 원료를 통해 성형품을 사출할 수 있는 사출공정시스템에 있어서,

플라스틱 원료를 제공하는 원료주입장치와, 상기 원료주입장치로 제공된 플라스틱 원료를 건조시키는 건조장치와, 플라스틱 원료로 성형품을 사출하는 사출장치 및 상기 사출장치에서 사출된 성형품을 이송레일로 이동시키는 이송장치로 구성되며, 상기 사출장치에서 사출성형을 마친 상기 성형품을 상기 이송장치가 감지하여 상기 사출장치 내측에 위치한 상기 성형품을 상기 이송레일로 이송시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 사출공정시스템은 상기 이송레일을 통해 이동된 성형품이 내부로 인입되어 인쇄가공을 수행하는 인쇄장치가 추가로 구비되며, 상기 원료주입장치는 플라스틱 원료가 투입되는 원료투입구와, 상기 원료투입구로부터 내부로 인입된 플라스틱 원료를 상기 사출장치측으로 이송시키는 원료이송관으로 구성되며, 상기 건조장치는 상기 원료이송관과 결합되어 내부가 연통되며, 상기 원료이송관 내측으로 온풍을 제공하여 습기가 제거된 플라스틱 원료가 상기 사출장치측으로 이송되도록 유도하고, 상기 건조장치와 맞닿은 상기 원료이송관의 일측과 타측에는 외부와 연통되는 공기순환구가 각각 구비되며, 일측의 상기 공기순환구로 상기 건조장치가 열풍을 제공하며, 타측의 상기 공기순환구로 습기를 포함한 온풍이 외부로 배출되고, 상기 사출장치는 본체프레임과, 상기 본체프레임 내부에 구비되며 합형되어 형성된 캐비티 내측에 플라스틱 원료가 융용 및 가압되어 사출성형이 이루어지는 한 쌍의 프레스금형; 상기 한 쌍의 프레스금형 중 하나의 프레스금형의 외측에 구비되어 상기 프레스금형을 수평이동시켜 상기 한 쌍의 프레스금형을 합형 및 분리시키는 프레스축과, 고정된 상기 프레스금형의 중앙에 구비되며, 상기 원료이송관과 연결되어 합형된 상기 프레스금형 내 캐비티에 플라스틱 원료를 공급하는 원료공급관과, 합형된 상기 프레스금형 내 사출성형된 성형품을 상기 프레스금형으로부터 분리시키는 이젝터 및 상기 프레스금형의 구동을 제어하는 제어부로 구성되고, 상기 이송장치는 상기 사출장치와 상기 이송장치의 양측에서부터 상측을 따라 구비되는 고정프레임과, 상기 고정프레임 상면에 구비되어 상기 고정프레임의 상면을 횡방향으로 이동하는 이동프레임과, 상기 이동프레임과 결합되어 승하강되고, 성형품과 흡착되며, 상기 흡착된 성형품을 상기 이동프레임의 이동에 따라 이송시키는 흡착프레임으로 구성되며, 상기 이동프레임은 제1 이동모듈 및 제2 이동모듈이 포함되고, 상기 제1 이동모듈은 상기 이동프레임을 종방향으로 관통하며, 상기 제2 이동모듈은 상기 제1 이동모듈과 결합되어 상기 제1 이동모듈의 연장방향을 따라 종방향으로 이동되고, 상기 흡착프레임은 상기 제2 이동모듈의 하측에 구비되며 승하강되는 프레임결합구와, 상기 프레임결합구와 상기 제2 이동모듈을 수직관통하여 상기 프레임결합구과 연장된 방향에 따라 승하강되도록 유도하는 승강레일과, 상기 프레임결합구의 일측에 구비되며 회전되는 회동부 및 상기 회동부의 외측면에 결합되며, 성형품과 직접 흡착 및 분리되어 상기 사출장치에서 사출성형된 성형품을 흡착하여 상기 이송레일 상측에서 분리하여 이송시키는 흡착구로 구성되고, 상기 인쇄장치는 상기 이송레일의 이동방향측 말단에 인입구가 형성되어 내측으로 성형품을 제공받고, 상기 인쇄장치를 통해 인쇄가공을 마친 성형품은 배출구를 통해 배출하며, 레이저를 조사하여 인쇄가공을 수행하는 레이저조사부와, 상기 레이저조사부를 이동시켜 성형품의 상면 및 양측면 중에 선택적으로 인쇄가공을 수행시키도록 하는 조사부가이드레일 및 상기 인입구를 통해 내부로 인입된 성형품의 위치를 정렬하는 정렬부로 구성되며, 상기 레이저조사부는 패널 형상을 가지며, 성형품과 대향되는 일면에 결합되어 레이저를 조사하는 조사모듈 및 상기 조사모듈의 상단이 내측에 구비되며, 상기 레이저조사부 일면에 격자무늬로 함몰형성되어 내측을 따라 상기 조사모듈이 이동되는 조사모듈이동레일로 구성된다.

상술된 사출공정시스템을 이용한 사출공정방법에 있어서,

플라스틱 원료를 원료주입장치로 주입하는 원료주입단계와, 상기 원료주입단계를 통해 주입된 플라스틱 원료를 건조시키는 건조단계와, 제공받은 플라스틱 원료로 사출장치에서 성형품을 사출하는 사출단계 및 상기 사출단계에서 생산된 성형품을 이송레일로 이송시키는 이송단계로 이루어진다.

또한, 이송단계 이후 상기 이송레일을 통해 제공받은 성형품에 인쇄가공을 수행하는 인쇄단계가 추가로 포함되며, 상기 사출단계는 프레스금형이 합형되는 합형단계와, 합형된 상기 프레스금형 내측에 형성되는 캐비티에 용융된 플라스틱 원료를 제공하는 원료공급단계와, 상기 용융된 플라스틱 원료를 가압 및 냉각하여 사출성형을 수행하는 사출성형단계와, 상기 사출성형단계를 통해 성형품이 사출되면 상기 합형된 프레스금형을 분리하고, 상기 프레스금형으로부터 이젝터를 통해 성형품을 분리하는 금형 및 성형품 분리단계와, 상기 금형 및 성형품 분리단계에서 상기 프레스금형과 상기 성형품이 용이하게 분리되었는지를 금형감지센서를 통해 감지하는 체크단계 및 상기 체크단계에서 상기 프레스금형으로부터 상기 성형품이 충분히 분리됨을 확인하면 상기 이송장치측으로 상기 성형품의 이송을 요청하는 이송신호송출단계를 포함하며, 상기 이송신호송출단계를 통해 상기 이송단계가 수행되어지고, 상기 이송단계는 기 이송신호송출단계에서 송출된 이송신호를 수신받는 신호수신단계와, 상기 신호수신단계에서 이송신호 수신시 이동프레임이 상기 사출장치측으로 이동되는 이동프레임 이동단계와, 상기 사출장치 상측으로 이동된 이동프레임과 결합된 흡착프레임이 하강하여 상기 사출장치 내 성형품과 흡착하는 성형품 흡착단계와, 상기 성형품 흡착단계에서 상기 흡착프레임이 상기 성형품 흡착시 승강하여 상기 이송레일 상측으로 이동하는 성형품 이송단계와, 상기 이송레일 상측에 위치한 상기 흡착프레임이 흡착된 성형품과 분리되어 상기 이송레일 상측으로 성형품을 내려놓는 성형품 분리단계를 포함하며, 상기 인쇄단계는 상기 이송레일에서 제공되는 성형품이 인쇄장치 내측으로 인입되는 성형품 인입단계와, 상기 성형품 인입단계를 통해 상기 인쇄장치 내부로 인입된 성형품의 위치를 정렬하는 가공위치조절단계와, 상기 인쇄장치 내 인쇄가공을 수행하는 레이저조사부를 기설정된 조사위치에 맞게 조절하는 조사위치설정단계와, 상기 조사위치설정단계를 마친 상기 레이저조사부가 성형품측으로 레이저를 조사하여 레이저 인쇄가공을 수행하는 인쇄가공단계와, 상기 인쇄가공단계를 마친 성형품에 인쇄된 부분을 상기 인쇄장치에 내장된 촬영센서를 통해 촬영하는 검수단계 및 상기 검수단계를 마친 성형품을 상기 인쇄장치 외부로 배출하는 성형품 배출단계를 포함하며, 상기 검수단계는 상기 촬영센서를 통해 촬영된 인쇄부분이 기설정된 인쇄부분에 일치하지 않거나, 인쇄량이 저하될 경우 상기 인쇄가공단계를 재수행시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 사출장치에서 사출성형을 마친 성형품을 용이하게 외부의 인쇄장치로 이송시킬 수 있고, 이를 통해 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과를 보유한다.

또한, 사출장치로 제공되는 플라스틱 원료를 제공 및 건조시키는 원료주입장치 및 건조장치를 사출장치와 다른 공간에 구비될 수 있도록 하여 협소한 공간에도 용이하게 설치될 수 있는 효과를 보유한다.

또한, 수직방향으로 사출되는 성형품을 흡착한 뒤 이송레일에 수평하게 이송레일에 구비되도록 이송시켜 성형품이 이송하여 인쇄가공을 용이하게 수행할 수 있고, 작업효율 및 작업안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 보유한다.

또한, 용이하게 사출공정이 이루어지도록 각 사출공정단계를 수행하는 장치로부터 성형품을 이송시킬 수 있고, 인쇄장치로 이송된 성형품이 지정된 위치에 인쇄가공할 수 있도록 성형품을 적절한 위치에 정렬할 수 있는 단계를 수행하여 작업효율을 향상시키고, 성형품의 완성도를 높일 수 있으며, 불량품 생산을 현저하게 줄일 수 있는 효과를 보유한다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 사출공정시스템의 구성도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 원료주입장치 및 건조장치를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 사출장치를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 이송장치를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 이송레일 및 인쇄장치를 정면도로 나타낸 것이다.
도 6, 6a 및 6b는 본 발명에 따른 레이저조사부를 측면도로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 인쇄장치의 정렬부를 평면도로 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 사출공정방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 사출단계를 구체적으로 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 이송단계를 구체적으로 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 인쇄단계를 구체적으로 나타낸 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 사출공정시스템의 구성도를 개략적으로 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 원료주입장치 및 건조장치를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 사출장치를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 이송장치를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 이송레일 및 인쇄장치를 정면도로 나타낸 것이며, 도 6, 6a 및 6b는 본 발명에 따른 레이저조사부를 측면도로 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명에 따른 인쇄장치의 정렬부를 평면도로 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 사출공정시스템(1)은 원료주입장치(100), 건조장치(200), 사출장치(300), 이송장치(400), 이송레일(500)로 구성된다.

원료주입장치(100)는 상부에 형성된 원료투입구(110)를 통해 성형품(P)의 원재료인 플라스틱 원료를 투입하여 사출장치(300)로 전달하는 역할을 수행한다.

이러한 원료주입장치(100) 내부에는 임펠러(도면에 미도시) 등이 구비되어 투입된 플라스틱 원료가 뭉치지 않고 고르게 혼합되어 뭉침 현상 없이 원료이송관(120)과 연결된 사출장치(300)의 원료공급관(322)측으로 이동되도록 한다.

이때, 원료이송관(120)은 원료주입장치(100)에서 사출장치(300)측으로 갈수록 하강하는 형상의 경사를 가져 고체인 플라스틱 원료가 원료이송관(120)의 경사를 따라 하강하여 사출장치(300)의 원료공급관(322)으로 별도의 동력없이 용이하게 이동될 수 있도록 한다.

한편, 상기 원료주입장치(100)에서 주입되어 사출성형에 사용되는 플라스틱 원료는 습기를 포함하고 있기 때문에 양질의 제품을 사출성형할 수 있도록 원료 중에 포함된 습기를 제거할 필요가 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 원료의 습기를 제거할 수 있는 건조장치(200)가 구비된다.

건조장치(200)는 원료이송관(120)을 통해 사출장치(300)측으로 이동되는 플라스틱 원료를 건조시키는 것으로, 외부에서 공기를 흡입하여 내부의 열선을 통해 흡입된 공기를 가열한뒤 이를 원료이송관(120)측으로 배출하며, 상기 원료이송관(120) 내 고체의 플라스틱 원료를 온풍건조시켜 표면에 남아있는 수분을 건조시킬 수 있도록 한다.

이때, 건조장치(200)는 원료이송관(120)의 연장방향 및 경사를 따라 측면에 구비되며, 건조장치(200)와 밀착되는 원료이송관(120) 일측과, 상기 일측에 반대방향인 타측에는 각각 공기순환구(121)가 형성될 수 있으며, 일측에 형성된 공기순환구(121)를 통해 건조장치(200)에서 발생하는 온풍이 원료이송관(120) 내측으로 유입되어 내장된 플라스틱 원료를 온풍건조 시키고, 원료이송관(120)의 타측에 형성된 공기순환구(121)를 통해 상기 플라스틱 원료의 습기가 함유된 공기가 원료이송관(120) 밖으로 배출될 수 있도록 한다.

또한, 건조장치(200)는 흡입하는 외부 공기 중 먼지나 티끌 등의 이물질이 원료이송관(120)측으로 유입되는 것을 방지하기 위해 공기정화필터(도면에 미도시)가 추가로 구비되어 이물질이 제거된 외부 공기를 가열하여 생성된 온풍을 원료이송관(120)측으로 전달하도록 한다.

따라서, 플라스틱 원료에 함유된 습기를 제거하고, 제거시 이물질이 제거된 온풍을 이용함으로써 보다 양질의 성형품을 제조할 수 있다는 이점을 가진다.

또한, 공기순환구(121)를 통해 유입된 온풍의 풍압을 통해 플라스틱 원료 내 먼지 또한 타측에 형성된 공기순환구(121)측으로 습기와 함께 배출됨과 동시에 원료이송관(120) 내 플라스틱 원료를 보다 용이하게 원료공급관(322)측으로 이동시킬 수 있다.

이때, 공기순환구(121)는 플라스틱 원료의 입자보다 작은 다수개의 공기순환홈이 형성되어 있는 스크린(도면에 미도시)이 내측에 구비되어 건조장치(200)의 온풍으로 인해 플라스틱 원료가 공기순환구(121)로 배출되는 것을 방지할 수 있다.

상기 건조장치(200)를 통해 건조된 플라스틱 원료는 사출장치(300)로 유입되어 사출성형을 통한 성형품(P)이 제작되어진다.

사출장치(300)는 원료주입장치(100) 및 건조장치(200)를 통해 제공받은 플라스틱 원료를 용융한 뒤 이를 고온가압하여 사출성형하는 것으로, 본체프레임(310), 프레스금형(320), 제어부(330)로 구성된다.

먼저, 본체프레임(310)은 내측에 프레스금형(320)이 구비되어 사출성형이 이루어지는 공간을 보호하여 외부인, 외력, 이물질 등이 프레스금형(320)측으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 사출공정은 고온가압으로 이루어지기 때문에 자칫 안전사고 등이 발생하기 쉬운 환경이므로 본체프레임(310)을 통해 프레스금형(320)을 포함한 사출장치(300)의 내부구성을 외부로부터 차단되도록 한다.

이때, 본체프레임(310)의 상면은 개방되어 이송장치(400)가 인입되어 사출성형을 마친 성형품(P)을 사출장치(300) 밖으로 꺼내어 이송레일(500)측으로 이동시킬 수 있다.

이러한 본체프레임(310) 내측에는 금형감지센서(311)가 구비되어 프레스금형(320)의 위치, 이동여부, 사출성형된 성형품(P)이 이젝터(323)를 통해 프레스금형(320)으로부터 용이하게 배출되는지 등을 파악하고, 이를 후술된 제어부(330)의 디스플레이를 통해 안내할 수 있도록 한다.

프레스금형(320)은 한 쌍으로 이루어지며, 합형시 내측에는 성형품(P)과 동일한 형상의 캐비티가 형성되고, 상기 캐비티 내측으로 사출장치(300)로 제공된 플라스틱 원료가 주입되고, 이를 용융하여 합형된 프레스금형(320)의 캐비티를 충전하게 되고, 이를 고온가압하여 사출성형하도록 한다.

이때, 하나의 프레스금형(320a)은 고정되어 중앙에 원료공급관(322)이 관통되어 프레스금형(320a)의 함몰된 측과 연결됨으로써 한 쌍의 프레스금형(320)이 서로 합형시 일부 함몰된 일면측에 캐비티가 형성되고, 캐비티 내측으로 용융된 플라스틱 원료를 제공하여 사출성형되도록 한다. 또한, 다른 프레스금형(320b)은 수평이동되어 고정되는 프레스금형(320a)과 합형 또는 분리되어 사출성형될 수 있고, 이때 다른 프레스금형(320b)은 합형되는 면과 반대측 면에는 이동되는 프레스금형(320b)을 수평이동시켜 사출성형이 이루어지도록 한다.

상술된 바와 같이 프레스축(321)은 이동되는 프레스금형(320b)을 수평이동시켜 한 쌍의 프레스금형(320)이 합형되는 경우 내측에 형성되는 캐비티로 플라스틱 원료를 충전한 뒤 사출성형을 수행하여 성형품(P)을 생산하도록 하고, 프레스축(321)을 통해 프레스금형(320b)을 이동시켜 생산된 성형품(P)이 프레스금형(320)에서 떨어져나오게 한다.

또한, 원료공급관(322)은 고정되는 프레스금형(320a) 중앙에 구비되어 합형된 프레스금형(320a,320b) 내측에 구비되는 캐비티에 용융된 플라스틱 원료를 충전시키는 것으로, 원료이송관(120)과 연결되어 건조장치(200)를 거친 플라스틱 원료를 제공받아 사출장치(300) 내 프레스금형(320)측으로 이동시키는 역할을 수행한다.

이젝터(323)는 사출성형된 성형품이 합형되었던 프레스금형(320)에서 이동되는 프레스금형(320b)이 수평이동되면서 서로 이격되면 내측에 구비되어 밀착되는 성형품(P)이 용이하게 프레스금형(320)으로부터 분리시키는 역할을 수행한다.

상술된 프레스금형(320), 프레스축(321), 원료공급관(322) 및 이젝터(323)는 통상적으로 수평형 사출프레스에 구비되는 구성으로 성형품(P)의 사출성형이 용이하게 이루어지도록 하는 구성이다.

제어부(330)는 상기 사출장치(300)의 구동을 제어하고, 상기 본체프레임(310)에 구비된 금형감지센서(311)를 통해 사출장치(300)가 기설정된 동작을 수행하는지 여부 등을 파악하고, 기설정된 동작을 수행하지 못하는 경우 외부로 알림을 송출하는 역할을 수행한다.

즉, 제어부(330)는 사출장치(300)의 작업환경의 온도, 충진량 등을 제어할 수 있고, 사출장치(300)의 구동상태 또한 제어할 수 있다.

또한, 제어부(330)에는 별도의 디스플레이가 구비되어 금형감지센서(311)를 감지된 센서값과 통해 기설정된 프레스금형(320) 및 성형품(P)의 위치를 비교하여 각 공정단계마다 프레스금형(320) 및 사출된 성형품(P)의 위치가 기설정된 위치와 다른 경우 제어부(330)가 먼저 사출장치(300)의 구동을 정지시키고, 이를 디스플레이, 스피커 등을 통해 관리자에게 이상상태를 안내하여 관리자가 오작동된 사출장치(300)를 점검할 수 있도록 유도할 수 있다.

상술된 구성을 통해 사출성형 된 성형품(P)은 이젝터(323)를 통해 프레스금형(320)으로부터 분리되는데 본체프레임(310)으로 인해 측면에서 관리자 또는 기계를 통해 사출하기 어렵고, 특히 대형으로 제작된 성형품(P)의 경우 이동에 더욱 어려움이 존재하며, 사출성형으로 인해 성형품(P) 자체가 고온화되어 사출장치(300)로부터 꺼내기 어렵다는 불편함이 존재한다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 이송장치(400)가 사출장치(300)로부터 사출제작된 성형품(P)을 인출하여 외부의 이송레일(500)로 이송시키게 된다.

이송장치(400)는 도 4와 같이 사출장치(300) 및 이송레일(500)의 상측에 구비되며, 사출장치(300)가 사출제작을 마친 후 성형품(P)을 프레스금형(320)으로부터 분리되면 사출장치(300)측으로 이동한 뒤 개방된 본체프레임(310) 상면으로 하강하여 성형품(P)을 잡고, 다시 승강 및 이송레일(500)측으로 이동하여 상기 이송레일(500) 상면에 성형품(P)을 이송시켜 자동으로 성형품(P)이 이송레일(500)로 이송시키는 역할을 수행한다.

이러한 이송장치(400)는 고정프레임(410), 이동프레임(420) 및 흡착프레임(430)으로 구성된다.

먼저, 고정프레임(410)은 도 4와 같이 사출장치(300)와 이송레일(500)의 상측을 따라 구비되며, 이러한 고정프레임(410)의 상면을 따라 이동프레임(420)이 이동될 수 있도록 한다.

이동프레임(420)은 고정프레임(410)의 상면을 따라 횡방향으로 이동하며, 상기 이동프레임(420)을 수직관통하여 종방향으로 연장된 제1 이동모듈(421)이 구비되며, 상기 제1 이동모듈(421)을 따라 종방향으로 이동되는 제2 이동모듈(422)이 구비된다.

따라서, 이동프레임(420)을 통해 성형품(P)을 흡착 및 이송시키는 흡착프레임(430)이 종방향 및 횡방향으로 이동될 수 있다.

상술된 제2 이동모듈(422)과 상하방향으로 결합되어 성형품(P)을 흡착 및 이송시키는 흡착프레임(430)은 승하강하는 프레임결합구(431)와, 상기 프레임결합구(431)를 상하방향으로 관통하여 프레임결합구(431)를 승하강시키는 승강레일(432), 상기 프레임결합구(431)의 일측에 구비되어 회동이 가능한 회동부(433) 및 상기 회동부(433)와 연결되어 성형품(P)과 흡착되어 이송시키는 흡착구(434)로 구성된다.

승강레일(432)은 제2 이동모듈(422)을 상하방향으로 관통하여 제2 이동모듈(422)의 이동에 따라 종방향으로 이동되어지고, 수직방향으로 연장된 승강레일(432)을 따라 프레임결합구(431)가 승하강될 수 있다.

회동부(433)와 결합되는 흡착구(434)는 다수개로 이루어져 있으며, 먼저 상면 중앙이 회동부(433)와 결합되어 회동되고, 종방향으로 연장되는 제1 흡착관(434a)과, 상기 제1 흡착관(434a)의 양단에 각각 구비되어 횡방향으로 연장되고, 각각 연장된 말단에는 흡착구(434)가 각각 구비되는 제2 흡착관(434b)을 포함한다.

이때, 제2 흡착관(434b)은 제1 흡착관(434a)의 하면에 결합되어지며, 상기 제1 흡착관(434a)의 하면을 따라 횡방향으로 이동될 수 있고, 흡착구(434)는 제2 흡착관(434b) 하면에 결합되어지며, 상기 제2 흡착관(434b)의 하면을 따라 종방향으로 이동되어질 수 있다.

따라서, 다양한 형상이나 크기를 갖는 성형품(P)에 맞춰 각 가장자리가 맞닿는 꼭지점 측에 흡착구(434)과 흡착되어 성형품(P)에 밀착고정됨으로써 안정적으로 성형품(P)과 흡착 및 이송시킬 수 있도록 한다.

한편, 사출장치(300)는 성형품(P)을 수평방향으로 프레스금형(320)을 합형시켜 사출성형하는 반면, 이송레일(500)은 상기 프레스금형(320)으로부터 성형품(P)이 수직하여 분리된 상태로 이송시키는 경우 성형품(P)은 패널형상을 가지기 때문에 안정적으로 이송시키기 어렵다는 문제점이 존재한다.

따라서, 도 4와 같이 회동부(433)를 통해 제1 및 2 흡착관(434a, 434b)과 흡착구(434)가 수평사출되는 성형품(P)의 넓은면에 밀착될 수 있도록 수직하게 회동되어 사출장치(300) 내부로 인입된 후 성형품(P)과 흡착 및 이송시킬 수 있고, 성형품(P)이 흡착된 상태로 이송레일(500) 상측으로 이송시킨 후 회동부(433)가 90도 회동되어 성형품(P)의 넓은면이 이송레일(500) 상면과 맞닿게 배치시킨 뒤 흡착구(434)와 성형품(P)을 분리시킴으로써 안정적으로 이송레일(500) 상면에 구비될 수 있도록 한다.

이때, 흡착구(434)는 이송장치(400)에 구비된 에어모터(도면에 미도시)를 통해 맞닿은 성형품(P)이 접촉면과 진공흡착될 수 있도록 하여 흡착력 및 고정력을 향상시킬 수 있도록 한다. 또한, 이송레일(500) 상측으로 성형품(P)을 구비한 후 에어모터의 구동을 멈춰 자동으로 성형품(P)이 흡착구(434)와 분리되어 이송레일(500) 상면에 구비될 수 있도록 한다.

이송레일(500)은 사출장치(300)와 횡방향으로 이격되어 구비되며, 일단에는 인쇄장치(600)가 구비되어 상술된 이송장치(400)를 통해 이송레일(500) 상면에 구비된 성형품(P)이 인쇄장치(600)측으로 이동되도록 하는 것으로, 통상적인 컨베이어 벨트 등으로 이루어질 수 있다.

이러한 이송레일(500)의 말단은 사출장치(300)의 인입구(601)측으로 연장되어 사출장치(300) 외부측면에 구비된 이송레일(500)의 일단 상면에 성형품(P)이 구비되면 이송레일(500)의 구동을 통해 성형품(P)이 인쇄장치(600)측으로 이동되어 인쇄가공을 수행할 수 있도록 한다.

이때, 이송레일(500)의 구동은 이송장치(400) 및 인쇄장치(600)와 연결되어 이송장치(400) 상면에 성형품(P)이 구비되면 인입구(601)측으로 이송되도록 이송레일(500)을 구동시키되, 인쇄장치(600)에서 성형품(P)이 인쇄가공을 수행하는 경우 이송레일(500)을 정지시켜 인쇄장치(600)가 성형품(P)을 개별적으로 인쇄가공시키도록 성형품(P) 인입을 조절할 수 있도록 한다.

한편, 상술된 사출공정시스템(1)을 통해 용이하게 성형품(P)을 사출성형할 수 있으나, 성형품(P)에 품번, 스펙, 제품명, 브랜드로고 등을 새겨 제품활용도를 높이기 위해 후가공될 수 있다. 이러한 후가공을 수행할 수 있도록 인쇄장치(600)를 추가로 포함할 수 있다.

인쇄장치(600)는 이송레일(500)로부터 제공받은 성형품(P)의 외측면에 문자 등을 인쇄하여 제품성을 높이는 것으로, 레이저 인쇄를 수행하는 것이 바람직하나 반드시 인쇄장치(600)가 아닌 성형품(P)을 후가공할 수 있는 장치로도 대체할 수 있다.

이러한 인쇄장치(600)는 이송레일(500)과 맞닿은 부분에 이송레일(500)로부터 전달받은 성형품(P)이 인쇄장치(600) 내부로 유입될 수 있는 인입구(601)와, 상기 인입구(601)와 반대측에 구비되어 인쇄가공을 마친 성형품(P)이 외부로 배출될 수 있는 배출구(602)가 형성된다.

이러한 인쇄장치(600)는 레이저 인쇄를 수행하는 레이저조사부(610)와, 상기 레이저조사부(610)가 이동될 수 있는 조사부가이드레일(620) 및 상기 인쇄장치(600) 내부로 이동한 성형품(P)이 인쇄가공을 수행할 수 있도록 정해진 위치에 정렬될 수 있도록 하는 정렬부(630)가 구성된다.

먼저, 레이저조사부(610)는 레이저 조사를 통해 성형품(P) 외측면에 레이저 인쇄가 수행되도록 하는 것으로, 레이저를 조사하는 조사모듈(611)과, 상기 조사모듈(611)이 내측을 따라 종방향 및 횡방향으로 이동될 수 있도록 격자형태를 가지는 조사모듈 이송레일(500)로 구성된다.

따라서, 레이저조사부(610)의 본체에서 성형품(P)과 대향되는 일면에는 조사모듈이동레일(612)이 함몰형성되며, 상기 조사모듈이동레일(612)의 내측으로 조사모듈(611)이 구비되어 상기 조사모듈(611)이 조사모듈이동레일(612) 내측을 따라 이동함으로써 조사모듈(611)이 관리자가 원하는 위치에 따라 레이저 인쇄가 되도록 도 6b에 도시된 화살표와 같이 조사모듈(611)이 적절한 레이저인쇄위치에 위치될 수 있고, 이를 통해 레이저인쇄가공이 수행될 수 있도록 한다.

한편, 레이저조사부(610)가 성형품(P)의 상측에 고정되는 경우 성형품(P)의 상면 중 원하는 위치에 따라 레이저 인쇄 가공을 수행할 수 있는 반면, 레이저인쇄가 이루어지는 공간이 성형품(P)의 상면에만 한정된다는 문제가 존재한다.

따라서, 상측이 굴곡되어 성형품(P)의 상면 뿐만 아니라 성형품(P)의 측면도 인쇄가공할 수 있도록 조사부가이드레일(620)이 구비된다.

조사부가이드레일(620)은 도 6과 같이 상단측이 굴곡되고, 이러한 조사부가이드레일(620)의 내측굴곡을 따라 레이저조사부(610)가 이동될 수 있도록 하여 레이저조사부(610)가 성형품(P)의 상면 뿐만 아니라 측면측에도 대향할 수 있도록 이동되어 성형품(P)의 양측면에도 용이하게 레이저 인쇄가공이 수행될 수 있도록 한다.

정렬부(630)는 인쇄장치(600) 내부로 인입된 성형품(P)이 레이저 인쇄가공이 용이하게 이루어질 수 있도록 인쇄장치 내 작업대 가장자리의 외측에 구비되며, 작업대 상면에 구비되는 성형품(P)의 중앙이 작업대 정중앙에 위치할 수 있도록 패널 형상의 성형품(P) 가장자리를 중앙측으로 밀어 용이하게 인쇄가공이 수행될 수 있도록 정렬시키는 역할을 수행한다.

이러한 정렬부(630)는 가압봉(631), 수평관(632), 제1 수평기어부(633), 수직기어부(634), 제2 수평기어부(635) 및 수평스크류관(636)으로 구성된다.

먼저, 가압봉(631)은 성형품(P)의 가장자리 측면과 맞닿아 성형품(P)이 작업대 정중앙에 위치할 수 있도록 가압하는 역할을 수행한다.

이때, 성형품(P)의 사면에 각각 위치한 정렬부(630)는 대응되는 방향의 모서리를 가압할 시 동일하게 가압되지 않고, 가압봉(631)이 작업대 상측으로 동일한 정도로 연장될 수 있도록 성형품(P)의 위치에 맞게 성형품(P)측이나 성형품(P) 외측으로 수평이동되어진다. 따라서, 정렬을 마친 가압봉(631)은 동일한 정도로 성형품(P)측을 향해 가압되도록 한다.

가압봉(631)에서 성형품(P)측, 즉 작업대 중앙측을 향한 말단에는 'V' 형상으로 이루어진 밀착부재(631a)가 구비된다.

밀착부재(631a)는 "V"의 갈라진 양말단이 성형품(P)의 가장자리와 밀착되어 가압력을 분산하여 안정적으로 성형품(P)을 가압하여 작업대 중앙측으로 밀 수 있다.

이때, 밀착부재(631a)는 탄성력을 가져 가압력이 클 수록 가압력을 분산함으로써 일측의 가압봉(631)으로 인해 성형품(P)이 삐뚤어지거나 한측으로 쏠리는 등의 문제를 방지할 수 있다.

이러한 가압봉(631)은 한 쌍으로 이루어져 성형품(P)의 한 가장자리를 중심으로 양측에 각각 구비될 수 있도록 하며, 한 쌍의 가압봉(631) 중앙에는 양단이 각각의 가압봉(631)과 결합되어 상기 가압봉(631)을 동일하게 수평이동시킬 수 있는 수평관(632)이 구비된다.

수평관(632)은 한 쌍의 가압봉(631) 중 하나의 가압봉(631)의 가압력이 다른 하나의 가압봉(631)의 가압력보다 클 경우 성형품(P)이 작업대 위에서 회전하여 삐뚤어질 우려가 존재한다.

따라서, 수평관(632)을 통해 한 쌍의 가압봉(631)이 동일하게 성형품(P) 측으로 이동 또는 이격되어 가압을 조절함으로써 성형품(P) 가장자리가 동일하게 가압력을 전가받을 수 있다.

또한 수평관(632)의 일측에는 다수개의 톱니가 형성되며, 이러한 수평관(632)과 기어결합되어 상기 수평관(632)을 포함한 가압봉(631)이 수평관(632)의 연장방향을 따라 이동될 수 있도록 하는 제1 수평기어부(633)가 형성된다.

제1 수평기어부(633)는 내측에 기어가 형성되어 수평관(632)과 기어결합되고, 이를 통해 수평관(632)이 성형품(P)의 가장자리 중앙을 중심으로 양측에 각각 구비될 수 있도록 수평이동하는 것을 가이드하는 역할을 수행한다.

또한, 수평관(632)의 양측 말단에는 가압봉(631)이 관통하는 수평봉결합프레임(632a)이 구비되는데, 수평관(632)은 상기 수평봉결합프레임(632a)을 수평방향으로 관통결합되고, 또한 수평봉결합프레임(632a)을 상하방향으로 수직관통하는 수직기어부(634)가 추가로 구비된다.

수직기어부(634)는 성형품(P)의 높이에 따라 상하방향으로 수평관(632)을 포함한 가압봉(631)이 이동될 수 있도록 하여 성형품(P)의 높이에 맞게 가압봉(631)이 성형품(P) 측면 가장자리를 밀 수 있도록 가압봉(631)의 높이를 조절하는 역할을 수행한다.

한편, 제1 수평기어부(633)와 결합되며, 상기 제1 수평기어부(633)를 포함한 수평관(632) 및 가압봉(631)을 성형품(P) 가장자리를 따라 수평이동시킬 수 있는 제2 수평기어부(635)와 상기 제2 수평기어부(635)를 관통결합하여 모터(M)에 의한 회전을 통해 제2 수평기어부(635)를 수평이동시킬 수 있는 수평스크류관(636)이 구비된다.

즉, 제1 수평기어부(633)는 성형품(P) 가장자리 중앙에 맞게 수평관(632)의 중앙을 맞출 수 있고, 성형품(P) 가장자리 중앙에 맞게 제2 수평기어부(635)가 이동됨으로써 정렬부(630)가 각 성형품(P) 가장자리 중앙에 맞춰 수평이동될 수 있도록 한다.

따라서, 제1 및 2 수평기어부(633,635)를 통해 정렬부(630)의 구성들이 모두 성형품(P) 가장자리 중앙에 맞추거나, 한 쌍으로 이루어지는 경우 성형품(P) 가장자리 중앙을 중심으로 양측이 대칭되도록 배치되어 작업대 정중앙에 성형품(P)이 구비될 수 있도록 한다.

특히, 성형품(P)이 흐트러진 상태로 인쇄장치(600) 내 작업대 상으로 이동된 경우 각 정렬부(630)측으로 튀어나온 부분을 가압하여 평면이 정사각형 형상이 되도록 가압해야하는데 이때 제2 수평기어부(635)를 정렬부(630)측으로 튀어나온 부분으로 이동시켜 가압봉(631)을 통해 가압함으로써 용이하게 정렬될 수 있도록 한다.

이러한 정렬부(630)는 도 7과 같이 패널 형상을 이루는 성형품(P)의 각 가장자리에 맞게 4개로 형성되어 각 면에 맞닿아 작업대 정중앙측으로 성형품(P)이 위치할 수 있도록 정렬시키는 역할을 수행한다.

이는 다수개의 성형품(P)을 자동으로 인쇄가공하는 반면 성형품(P)의 위치가 흐트러지는 경우 동일위치에 레이저 인쇄가공을 수행할 수 없기 때문에 반드시 성형품(P)을 인쇄장치(600) 내에서 정렬한 뒤 인쇄가공을 수행함으로써 다수번의 인쇄가공에도 동일한 위치에 인쇄가공이 수행될 수 있도록 한다.

한편, 레이저 인쇄 가공은 무형의 레이저로 인쇄되는 것이기 때문에 충분히 인쇄되지 못한 상태로 배출구(602)를 통해 외부로 배출될 우려가 존재한다.

따라서, 레이저조사부(610)에 촬영센서(640)가 추가적으로 구비될 수 있다.

이러한 촬영센서(640)는 레이저조사부(610)의 가장자리를 따라 구비되며, 이를 통해 조사모듈이동레일(612)을 따라 이동하는 조사모듈(611)에 영향을 받지 않도록 하며, 조사모듈(611)이 수행하는 레이저 인쇄를 마친 성형품(P)을 촬영센서(640)가 촬영하여 레이저 인쇄된 부분을 식별하고, 이를 통해 기저장된 인쇄부분과 일치하지 않거나, 일정 인쇄부분 이하로 인쇄될 경우 조사모듈(611)이 레이저 인쇄가공을 재수행하도록 하며, 기저장된 일정 인쇄부분 이상으로 인쇄가공된 것을 확인할 경우 배출구(602)를 통해 배출될 수 있도록 한다.

한편, 이송레일(500)을 통해 인쇄장치(600)로 이동되는 성형품(P)은 반드시 단일개로 인입되어야 개별적으로 성형품(P)에 인쇄가공을 수행할 수 있다.

반면, 이송장치(400)를 통해 이송레일(500) 상면에 성형품(P)이 단일개로 이송될 수 있으나, 인쇄장치(600)에서 소요되는 인쇄가공시간에 비해 사출장치(300)에서 성형품(P)을 사출하는 시간이 상대적으로 짧기 때문에 이송레일(500)에서 성형품(P)이 인쇄장치(600)측으로 이동하기 전 성형품(P)이 사출되면 이송레일(500) 상면에 다수개의 성형품(P)이 적층된 상태로 인쇄장치(600)측으로 이동될 수 있다. 이러한 경우 인쇄장치(600)에 다수개로 적층된 상태의 성형품(P)이 인입될 수 있으며, 이로인해 최상측에 위치한 성형품(P)에만 인쇄가공이 수행될 수 있고, 하측으로 적층된 성형품(P)들은 인쇄가공을 수행하지 못한 상태로 인쇄장치(600) 밖으로 배출되어 불량품이 생산될 우려가 존재한다.

따라서, 이송레일(500)을 통해 적층될 우려가 존재하는 성형품(P)이 용이한 인쇄가공을 수행할 수 있도록 인쇄장치(600)에 단일개로 인입될 수 있도록, 인쇄장치(600)의 인입구(601)와 이송레일이 맞닿는 측에는 인입가이드부(650)가 추가로 구비될 수 있다.

인입가이드부(650)는 인입구(601) 외측 상부와 측면을 따라 구비되며, 하측으로는 이송레일(500)의 말단이 구비되어 상기 이송레일(500) 말단, 즉 인쇄장치(600)의 인입구(601)측으로 이동되는 성형품(P)은 인입가이드부(650)를 거쳐 인입구(601)로 이동되도록 한다.

이러한 인입가이드부(650)는 이송레일(500)에서 인입구(601)측으로 이동되는 성형품(P)이 단일개로 인쇄장치(600)에 인입될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

상술된 인입가이드부(650)는 입인가이드돌기(651), 인입솔(652) 및 측면이동부(653)로 구동된다.

먼저, 입인가이드돌기(651) 및 인입솔(652)은 인입가이드부(650)의 상측, 즉 인입구(601) 외측 상부에 구비되며, 측면이동부(653)는 인입가이드부(650)의 양측면, 즉 인입구(601) 외측 측면에 각각 형성되어 이송레일(500) 말단 측면에 대응되게 구비된다.

입인가이드돌기(651)는 이송레일(500) 상면에서 단일개의 성형품(P) 높이에 대응되게 상측으로 이격되어 구비되고, 이송레일(500)을 따라 이동하는 성형품(P)을 충분히 밀어낼 수 있는 강도로 인입구(601) 외측에 결합고정되도록 구비된다.

따라서, 이송레일(500)의 상면을 따라 적층된 성형품(P)의 상부를 입인가이드돌기(651)가 최하층에 구비된 성형품(P)을 제외한 상측에 위치한 성형품(P)을 밀어내어 이송레일(500)의 상면측으로 밀어내어 이송시키는 역할을 수행한다.

입인가이드돌기(651)가 구비되는 인입구(601) 외측 상단에는 다수개의 솔 형상을 가지는 인입솔(652)이 구비되어 인입구(601)측으로 이동되는 성형품(P)의 상면을 인입솔(652)이 쓸어내려 이물질없이 인쇄장치(600)측으로 이동될 수 있도록 한다.

즉, 다수개의 적층된 성형품(P) 중 최하단에 위치한 성형품(P)만이 입인가이드돌기(651)를 통해 인입구(601)로 이동될 때, 상측에 위치한 성형품(P)과의 마찰 등으로 인해 먼지나 부스러기 등이 최하단에 위치한 성형품(P) 상면에 구비될 우려가 존재한다.

따라서, 입인가이드돌기(651)를 통해 단일개로 인입구(601)측으로 인입되는 성형품(P)의 상면을 인입솔(652)로 쓸어낸 뒤 인입구(601)로 이동되도록 하여 상술된 문제점을 해결할 수 있도록 한다.

또한, 인입구(601) 외부 양측면에는 이송레일(500)측으로 다수개의 바퀴가 구비되는 측면이동부(653)를 통해 인입구(601)측으로 이동되는 성형품(P)이 빠르게 인입구(601)측으로 이동되게 가이드하는 역할을 할 뿐만 아니라, 입인가이드돌기(651)로 인해 자칫 최하단의 성형품(P) 또한 이동되는 것이 방해될 우려가 존재하므로, 최하단의 성형품(P)은 측면이동부(653)를 통해 용이하게 이송될 수 있도록 한다.

따라서, 상술된 인입가이드부(650)를 통해 인쇄장치(600)에 성형품(P)이 단일개로 인입되어 용이하게 인쇄장치(600)를 통해 성형품(P)이 인쇄가공을 수행할 수 있도록 한다.

상술된 사출공정시스템(1)을 통해 사출장치(300)에서 사출성형을 마친 성형품을 용이하게 외부의 인쇄장치(600)로 이송시킬 수 있고, 이를 통해 작업효율을 향상시킬 수 있다는 효과를 보유한다.

이러한 사출공정시스템(1)을 통한 사출공정방법은 아래와 같다.

먼저, 상술된 사출공정시스템(1) 중 원료주입장치(100)를 통해 플라스틱 원료를 주입하는 원료주입단계(S10)를 수행한다. 이러한 원료주입단계(S10)는 상기 원료주입장치(100)의 원료투입구(110)를 통해 관리자가 직접 플라스틱 원료를 주입할 수 있도록 한다.

원료주입단계(S10)를 수행한 플라스틱 원료는 원료이송관(120)을 통해 이동하면, 상기 원료이송관(120)과 연결된 건조장치(200)를 통해 열풍을 원료이송관(120) 내부로 배출하여 건조시키는 건조단계(S20)를 수행한다.

건조단계(S20)에서 배출되는 열풍을 통해 원료이송관(120) 내 플라스틱 원료의 습기를 제거하고, 원료이송관(120)이 사출장치(300)측으로 이동하도록 열풍을 제공하도록 한다. 이때, 건조단계(S20)에서 열풍을 통한 건조는 진공상태로 이루어지도록 함이 바람직하다.

건조단계(S20)를 수행한 플라스틱 원료는 사출장치(300)로 이동하여 성형품(P)을 사출하는 사출단계(S30)를 수행하도록 한다.

이때, 사출단계(S30)는 도 9와 같이 사출장치(300) 내 프레스금형(320)이 합형되는 합형단계(S31), 상기 합형된 프레스금형(320) 내 캐비티로 원료공급관(322)으로부터 플라스틱 원료를 캐비티로 공급하는 원료공급단계(S32), 상기 원료공급단계(S32)를 통해 캐비티에 플라스틱 원료가 충전되면 이를 고온을 통해 용융한 뒤 가압하여 사출성형을 수행하는 사출성형단계(S33), 상기 사출성형단계(S33)를 통해 성형품(P)을 사출하면 합형된 프레스금형(320)을 분리하고, 이후 이젝터(323)를 통해 성형품(P)을 프레스금형(320)으로부터 분리하는 금형 및 성형품 분리단계(S34), 합형된 프레스금형(320)과 상기 프레스금형(320)으로부터 성형품(P)이 충분히 분리되었는지를 금형감지센서(311)를 통해 감지하는 체크단계(S35) 및 상기 체크단계(S35)에서 합형된 프레스금형(320)과 성형품(P)이 충분히 분리됨을 확인하면 이송장치(400)로 사출품 이송준비가 완료되었다는 이송신호를 송출하는 이송신호송출단계(S36)로 이루어진다.

따라서, 상술된 합형단계(S31), 원료공급단계(S32), 사출성형단계(S33), 금형 및 성형품 분리단계(S34), 체크단계(S35) 및 이송신호송출단계(S36)로 이루어진 사출단계(S30)를 통해 성형품(P)을 용이하게 사출성형하고, 이를 이송장치(400)를 통해 이송레일(500)측으로 이송될 수 있다.

상기 이송신호송출단계(S36)를 통해 이송장치(400)가 사출장치(300) 내 사출성형을 마친 성형품(P)을 이송레일(500)측으로 이송시키는 이송단계(S40)를 수행하게 된다.

이송단계(S40)는 상기 이송신호송출단계(S36)에서 사출장치(300)로부터 수신된 이송신호를 이송장치(400)가 수신하는 신호수신단계(S41)와, 이동프레임(420)이 고정프레임(410)을 따라 사출장치(300) 내 성형품(P) 상측으로 이동되는 이동프레임 이동단계(S42)와, 상기 이동프레임 이동단계(S42)를 통해 성형품(P) 상측으로 구비된 흡착프레임(430)이 하강되어 사출장치(300) 내 성형품(P)에 흡착되는 성형품 흡착단계(S43)와, 상기 성형품(P)과 흡착프레임(430)이 흡착된 상태로 승강 및 이동되어 이송레일(500) 상측으로 흡착된 성형품(P)을 이송시키는 성형품 이송단계(S44)와, 상기 성형품 이송단계(S44)를 통해 이송레일(500) 상면에 성형품(P)을 이송시킨 후 흡착프레임(430)으로부터 성형품(P)을 분리하여 이송레일(500) 상면에 구비하도록 하는 성형품 분리단계(S45)로 이루어진다.

이때, 성형품 이송단계(S44)에서는 상기 흡착프레임(430)이 위치하는 장소, 즉 사출장치(300)의 상측인지 이송레일(500)의 상측인지에 따라 회동부(433)가 자동으로 제어되는 회동부제어단계가 포함된다.

이는 사출장치(300)의 상측에 위치할 경우 회동부(433)가 90도 상측으로 회전되어 수평사출된 성형품(P)의 넓은 면과 흡착프레임(430)이 밀착될 수 있음과 동시에 서로 이격된 프레스금형(320)간의 협소한 공간으로 흡착프레임(430)이 용이하게 인입되어 성형품(P)과 흡착한 뒤 이를 이송할 수 있도록 하며, 이송레일(500) 상측에 위치할 경우 회동부(433)가 90도 하측으로 회동되어 성형품(P)의 넓은면이 이송레일(500) 상면측에 구비될 수 있도록 하기 위함이다.

따라서, 상술된 이송단계(S40)를 통해 사출장치(300)에서 사출성형된 성형품(P)이 용이하게 이송레일(500)측으로 이송되도록 하여 성형품(P)이 후가공되는 인쇄장치(600)측으로 용이하게 이송될 수 있도록 한다.

상술된 이송단계(S40)를 거쳐 이송레일(500)을 따라 성형품(P)이 인쇄장치(600)측으로 이동 및 인입되면 인쇄단계(S50)를 추가로 수행할 수 있다.

인쇄단계(S50)는 상술된 인쇄장치(600)의 인입구(601)측으로 성형품(P)이 인입되는 성형품 인입단계(S51)와, 상기 성형품 인입단계(S51)를 통해 인쇄장치(600) 내부로 이동된 성형품(P)이 인쇄가공을 용이하게 수행할 수 있도록 인쇄장치(600) 내 정렬부(630)를 통해 가공위치를 조절하는 가공위치조절단계(S52)와, 상기 가공위치조절단계(S52)를 통해 인쇄가공이 수행되는 위치에 성형품(P)이 용이하게 위치하면 적합한 위치에 레이저 인쇄를 수행할 수 있도록 레이저조사부(610)의 위치를 조절하는 조사위치설정단계(S53)와, 상기 조사위치설정단계(S53)를 마쳐 레이저조사부(610)의 위치가 고정되면 조사모듈(611)을 통해 레이저를 조사하여 레이저 인쇄가공이 수행되는 인쇄가공단계(S54)와, 상기 인쇄가공단계(S54)를 마친 성형품(P)의 인쇄부분을 촬영센서(640)를 통해 인쇄가공의 완성도를 파악하는 검수단계(S55)와, 상기 검수단계(S55)를 통해 기설정된 인쇄가공의 완성도와 적합하면 인쇄장치(600)의 배출구(602)로 인쇄가공이 완성된 성형품(P)을 배출하는 성형품 배출단계(S56)를 포함한다.

이때, 검수단계(S54)는 촬영센서(640)를 통해 성형품(P)의 인쇄가공면을 촬영하고, 이에 따라 인쇄된 부분을 식별하여 기설정된 인쇄부분 위치에 일치하지 않거나, 인쇄량이 저하된 경우 상기 인쇄가공단계(S54)를 재수행시키도록 한다.

따라서, 상술된 인쇄단계(S50)를 통해 적합한 위치에 성형품(P) 배치와, 인쇄가공을 수행하여 완성도 높은 성형품(P)을 생산하고, 이를 통해 불량상태의 성형품(P)이 생산되는 것을 방지할 수 있다.

상술된 사출공정방법을 통해 용이하게 사출공정을 수행함은 물론, 이를 통해 생산된 성형품(P)을 용이하게 후가공하는 인쇄장치(600)측으로 이송시켜 인쇄가공을 수행시킬 수 있다.

또한, 작업효율을 향상시키고, 성형품의 완성도를 높일 수 있으며, 불량품 생산을 현저하게 줄일 수 있는 효과를 보유한다.

도면과 명세서에서 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1. 사출공정시스템
P. 성형품
100. 원료주입장치
200. 건조장치
300. 사출장치
400. 이송장치
500. 이송레일
600. 인쇄장치
S10. 원료주입단계
S20. 건조단계
S30. 사출단계
S40. 이송단계
S50. 인쇄단계

Claims

플라스틱 원료를 통해 성형품을 사출할 수 있는 사출공정시스템에 있어서,
플라스틱 원료를 제공하는 원료주입장치;
상기 원료주입장치로 제공된 플라스틱 원료를 건조시키는 건조장치;
플라스틱 원료로 성형품을 사출하는 사출장치; 및
상기 사출장치에서 사출된 성형품을 이송레일로 이동시키는 이송장치;로 구성되며,
상기 사출장치에서 사출성형을 마친 상기 성형품을 상기 이송장치가 감지하여 상기 사출장치 내측에 위치한 상기 성형품을 상기 이송레일로 이송시키고,
상기 사출공정시스템은 상기 이송레일을 통해 이동된 성형품이 내부로 인입되어 인쇄가공을 수행하는 인쇄장치;가 추가로 구비되며,
상기 원료주입장치는 플라스틱 원료가 투입되는 원료투입구와, 상기 원료투입구로부터 내부로 인입된 플라스틱 원료를 상기 사출장치측으로 이송시키는 원료이송관으로 구성되며,
상기 건조장치는 상기 원료이송관과 결합되어 내부가 연통되며, 상기 원료이송관 내측으로 온풍을 제공하여 습기가 제거된 플라스틱 원료가 상기 사출장치측으로 이송되도록 유도하고,
상기 건조장치와 맞닿은 상기 원료이송관의 일측과 타측에는 외부와 연통되는 공기순환구가 각각 구비되며, 일측의 상기 공기순환구로 상기 건조장치가 열풍을 제공하며, 타측의 상기 공기순환구로 습기를 포함한 온풍이 외부로 배출되고,
상기 사출장치는,
본체프레임; 상기 본체프레임 내부에 구비되며 합형되어 형성된 캐비티 내측에 플라스틱 원료가 융용 및 가압되어 사출성형이 이루어지는 한 쌍의 프레스금형; 상기 한 쌍의 프레스금형 중 하나의 프레스금형의 외측에 구비되어 상기 프레스금형을 수평이동시켜 상기 한 쌍의 프레스금형을 합형 및 분리시키는 프레스축; 고정된 상기 프레스금형의 중앙에 구비되며, 상기 원료이송관과 연결되어 합형된 상기 프레스금형 내 캐비티에 플라스틱 원료를 공급하는 원료공급관; 합형된 상기 프레스금형 내 사출성형된 성형품을 상기 프레스금형으로부터 분리시키는 이젝터; 및 상기 프레스금형의 구동을 제어하는 제어부;로 구성되고,
상기 이송장치는,
상기 사출장치와 상기 이송장치의 양측에서부터 상측을 따라 구비되는 고정프레임; 상기 고정프레임 상면에 구비되어 상기 고정프레임의 상면을 횡방향으로 이동하는 이동프레임; 상기 이동프레임과 결합되어 승하강되고, 성형품과 흡착되며, 상기 흡착된 성형품을 상기 이동프레임의 이동에 따라 이송시키는 흡착프레임;으로 구성되며,
상기 이동프레임은 제1 이동모듈 및 제2 이동모듈이 포함되고, 상기 제1 이동모듈은 상기 이동프레임을 종방향으로 관통하며, 상기 제2 이동모듈은 상기 제1 이동모듈과 결합되어 상기 제1 이동모듈의 연장방향을 따라 종방향으로 이동되고,
상기 흡착프레임은,
상기 제2 이동모듈의 하측에 구비되며 승하강되는 프레임결합구; 상기 프레임결합구와 상기 제2 이동모듈을 수직관통하여 상기 프레임결합구과 연장된 방향에 따라 승하강되도록 유도하는 승강레일; 상기 프레임결합구의 일측에 구비되며 회전되는 회동부; 및 상기 회동부의 외측면에 결합되며, 성형품과 직접 흡착 및 분리되어 상기 사출장치에서 사출성형된 성형품을 흡착하여 상기 이송레일 상측에서 분리하여 이송시키는 흡착구;로 구성되고,
상기 인쇄장치는 상기 이송레일의 이동방향측 말단에 인입구가 형성되어 내측으로 성형품을 제공받고, 상기 인쇄장치를 통해 인쇄가공을 마친 성형품은 배출구를 통해 배출하며,
레이저를 조사하여 인쇄가공을 수행하는 레이저조사부; 상기 레이저조사부를 이동시켜 성형품의 상면 및 양측면 중에 선택적으로 인쇄가공을 수행시키도록 하는 조사부가이드레일; 및 상기 인입구를 통해 내부로 인입된 성형품의 위치를 정렬하는 정렬부;로 구성되며,
상기 레이저조사부는, 성형품과 대향되는 일면에 결합되어 레이저를 조사하는 조사모듈; 및 상기 조사모듈의 상단이 내측에 구비되며, 상기 레이저조사부 일면에 격자무늬로 함몰형성되어 내측을 따라 상기 조사모듈이 이동되는 조사모듈이동레일;로 구성되는 것을 특징으로 하는 사출공정시스템.
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