KR102517655B1 - 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이 - Google Patents

진공성형으로 제조된 돌기형 트레이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이에 관한 것으로, 종래 진공성형 금형 및 공정에서는 구현하기 어려운 수평 방향의 돌기가 형성된, 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 진공성형 금형의 일측에 고정되는 몸체부; 상기 몸체부에 삽입되어 몸체부를 기준으로 상하 방향으로 유동 가능하도록 구비되는 가이드부; 상기 가이드부의 일측에 연결되는 힌지부; 및 상기 힌지부를 통해 가이드부의 일측에 연결되어, 힌지부를 중심으로 소정의 각도 범위 내에서 회동 가능하도록 구비되는 돌기 성형부;를 포함하고, 상기 몸체부는: 상기 진공성형 금형에 체결되도록 형성되는 소정의 체결구; 및 상기 가이드부의 일부분이 삽입되도록 형성되는 소정의 수용공간;을 포함하여, 제품과 상기 진공성형 금형을 분리하는 과정에서 상기 돌기 성형부가 힌지부를 중심으로 회동하여, 제품에 형성된 돌기로부터 돌기 성형부가 탈거되는, 진공성형 제품 돌기 성형장치를 포함하는 금형을 이용하여 제품을 제조하는 진공성형 방법에 있어서, 상기 진공성형제품 돌기 성형 금형에 원단을 안착시키는 단계; 상기 원단을 진공 가압하여 성형하는 단계; 성형된 제품을 금형으로부터 분리하는 단계; 및 상기 원단을 안착시키는 단계 내지 제품을 금형으로부터 분리하는 단계를 반복하여 다수의 제품을 생산하는 단계;를 포함하는 진공성형 방법과 그 진공성형 방법으로 제조된 돌기형 트레이를 제공한다.

Description

진공성형으로 제조된 돌기형 트레이{Protrusion tray manufactured by vacuum forming}
본 발명은 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이에 관한 것으로, 종래 진공성형 금형 및 공정에서는 구현하기 어려운 수평 방향의 돌기가 형성된, 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이에 관한 것이다.
일반적으로, 산업현장에서는 리튬이온전지를 비롯한 배터리셀 및 각종 전자제품에 사용되는 액정패널 등을 외부에서의 충격, 진동 등으로부터 안전하게 보호하고, 운반 및 보관을 용이하게 하기 위해 복수 개의 수납공간이 형성된 트레이에 수납한다.
상기와 같은 트레이는 일반적으로 제조단가의 절감을 위해 진공성형 방식으로 제조되며, 금형이 상하 방향으로 압축력을 가하여 소재를 변형시키는 형태의 가공방식인 진공성형 방식에서는 제품의 일부분에 수평 방향의 돌기가 형성될 수 없다.
사출 방식으로 트레이를 제조하는 경우 상기와 같은 수평 방향의 돌기를 형성할 수도 있으나, 사출금형 비용이 1억원 가량 소요되며 이에 따른 제품(트레이)의 가격이 매우 비싸진다는 문제점이 있다.
이에 반해 진공성형 방식으로 트레이를 제조하는 경우 금형비용은 500만원 가량이며, 제품 가격은 사출 방식으로 제조된 제품에 비해 1/4 가량으로 절감되므로 널리 이용되고 있다.
뿐만아니라 사출금형의 개발기간은 2~3개월 가량으로 매우 긴 편에 비해, 진공성형 금형은 3주 가량이면 개발할 수 있으므로 보다 다양한 형태의 제품(트레이)에 적용하기가 쉽다.
종래 진공성형 방식으로 제조된 트레이는 운반 및 보관 시에 부피를 최소화하기 위해 배터리셀이나 액정패널 등이 트레이 내부에 수납된 상태에서 적층되어 보관하게 되는데, 트레이를 적층시킬 때 상부트레이(A)를 회전시키지 않고 그대로 적층시키게 되면 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 상부트레이(A)와 하부트레이(B)가 겹쳐지게 된다. 이로 인해, 상부트레이(A)의 하면이 하부트레이(B)의 상면에 접촉하게 됨으로써 트레이의 수납공간에 수납되는 배터리셀이나 액정패널이 손상을 입게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 트레이가 겹쳐진 상태로 적층되지 않게 하기 위해서는 하부트레이(B) 위에 상부트레이(A)를 적층시킬 때 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 하부트레이(B)를 기준으로 상부트레이(A)를 수평방향으로 180도 회전시킨 상태로 적층시키는 것이 필수적이다. 트레이에 형성되는 복수 개의 수납공간이 트레이 상에서 대칭이 아니므로 상부트레이(A)를 수평방향으로 180도 회전시킨 상태로 적층시키게 되면 트레이가 겹쳐지지 않게 되기 때문이다. 그러나, 상술한 바에 따르면 상부트레이(A)를 적층시키기 이전에 하부트레이(B)를 기준으로 수평방향으로 회전시키는 과정이 필요하므로 회전 작업에 따른 설비의 투자 비용이 과다해진다는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-2042082호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전술한 종래 트레이 제조 장치/공정의 문제점을 해결하기 위해, 진공성형을 통해 제품(트레이 등)을 제조하면서도 제품의 내측면 등의 위치에 소정의 돌기를 형성시킬 수 있는 진공성형용 금형과, 그 금형에 배치되는 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치와, 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 전술한 종래 트레이 제조 장치/공정의 문제점을 해결하기 위해, 진공성형 금형의 일측에 배치되어, 진공성형에 의해 제조되는 제품의 일측에 금형 이송 방향과 수직한 방향으로 돌출된 돌기를 형성시키는 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치에 있어서, 상기 진공성형 금형의 일측에 고정되는 몸체부; 상기 몸체부에 삽입되어 몸체부를 기준으로 상하 방향으로 유동 가능하도록 구비되는 가이드부; 상기 가이드부의 일측에 연결되는 힌지부; 상기 힌지부를 통해 가이드부의 일측에 연결되어, 힌지부를 중심으로 소정의 각도 범위 내에서 회동 가능하도록 구비되는 돌기 성형부; 및 상기 몸체부의 하부에 배치되어 돌기 성형부에 소정의 자기력을 가하는 마그네트;를 포함하고, 상기 몸체부는: 상기 진공성형 금형에 체결되도록 형성되는 소정의 체결구; 및 상기 가이드부의 일부분이 삽입되도록 형성되는 소정의 수용공간;을 포함하며, 상기 몸체부 및 가이드부는 비자성체 소재로 구성되되, 돌기 성형부는 자성체 소재로 구성되어, 제품과 상기 진공성형 금형을 분리하는 과정에서 상기 돌기 성형부가 힌지부를 중심으로 회동하여, 제품에 형성된 돌기로부터 돌기 성형부가 탈거되는, 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치를 제공한다.
또한, 상기 돌기 성형부는: 상기 힌지부가 관통하는 제1힌지홀; 상기 제1힌지홀로부터 수평 방향으로 소정의 길이만큼 신장되며, 소정의 폭을 가지도록 형성되고, 상면이 소정의 평평한 평면으로 형성되는 돌출부; 상기 제1힌지홀의 상부에 형성되며, 상기 돌출부의 상면과 평행한 평면을 가지도록 평평하게 형성되는 수평지지면; 및 상기 제1힌지홀을 기준으로 돌출부가 위치한 방향의 반대 방향에 형성되며, 돌기 성형부의 회동 시 돌기 성형부의 각도가 소정의 각도보다 커지지 않도록 제한하는 수직지지면;을 포함하여, 상기 진공성형 금형이 소정의 압축력을 받을 때에는 상기 돌출부가 수평 방향을 향함으로써 제품에 수평 방향의 돌기가 형성되고, 상기 진공성형 금형이 분리될 때에는 상기 돌출부가 회동하며 상기 제품에 형성된 돌기로부터 탈거되도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 가이드부는: 상기 수평지지면에 대응되도록 가이드부의 상부에 형성되는 수평지지대;를 포함하여, 상기 진공성형 금형이 소정의 압축력을 받을 때에는 수평지지면이 수평지지대에 밀착하여 돌출부의 각도 하한을 제한하고, 상기 진공성형 금형이 분리될 때에는 상기 돌출부가 수평지지대에 걸리도록 형성되어 돌출부의 각도 상한을 제한하며, 상기 돌기 성형부의 상부는: 일부는 상기 수평지지면으로써 형성되고, 나머지 일부는 상기 힌지부의 중심과 동심을 가지는 호 형상 외곽선을 가지도록 형성되어, 상기 돌기 성형부의 회동 시, 수평지지대와 돌기 성형부 간의 간섭이 발생하지 않도록 구성될 수 있다.
아울러, 상기 가이드부는: 소정의 도형을 상기 도형의 형성면인 고정면에 수직한 방향으로 밀어내기(Extrude)한 형상으로 형성되는 가이드몸체; 상기 가이드몸체의 일측을 관통하도록 형성되는 가이드고정홀; 및 상기 가이드고정홀에 체결되어, 가이드가 몸체부로부터 이탈하지 않도록 구속하는 가이드고정축;을 포함하고, 상기 몸체부는: 상기 수용공간이 상기 가이드몸체에 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 가이드고정축이 안착되되, 가이드부의 상하 이동에 따라 가이드고정축이 이동하는 경로를 제공하는 가이드레일;을 포함할 수 있다.
또한, 진공성형 금형의 일측에 고정되는 몸체부; 상기 몸체부에 삽입되어 몸체부를 기준으로 상하 방향으로 유동 가능하도록 구비되는 가이드부; 상기 가이드부의 일측에 연결되는 힌지부; 및 상기 힌지부를 통해 가이드부의 일측에 연결되어, 힌지부를 중심으로 소정의 각도 범위 내에서 회동 가능하도록 구비되는 돌기 성형부;를 포함하고, 상기 몸체부는: 상기 진공성형 금형에 체결되도록 형성되는 소정의 체결구; 및 상기 가이드부의 일부분이 삽입되도록 형성되는 소정의 수용공간;을 포함하여, 제품과 상기 진공성형 금형을 분리하는 과정에서 상기 돌기 성형부가 힌지부를 중심으로 회동하여, 제품에 형성된 돌기로부터 돌기 성형부가 탈거되는, 진공성형 제품 돌기 성형장치를 포함하는 금형을 이용하여 제품을 제조하는 진공성형 방법에 있어서, 상기 진공성형제품 돌기 성형 금형에 원단을 안착시키는 단계; 상기 원단을 진공 가압하여 성형하는 단계; 성형된 제품을 금형으로부터 분리하는 단계; 및 상기 원단을 안착시키는 단계 내지 제품을 금형으로부터 분리하는 단계를 반복하여 다수의 제품을 생산하는 단계;를 포함하는 진공성형 방법을 제공한다.
그리고, 상기와 같은 진공성형 방법에 의하여 제조된, 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이를 제공한다.
아울러, 복수개의 트레이가 적층되도록 형성되는 적층부를 포함하되, 상기 적층부는: 상부보다 하부의 단면적이 더 크도록 형성되며, 하부에 적층된 트레이의 적층부 하단이, 상부에 적층된 트레이의 돌기에 안착되어, 상기 트레이에 배치된 물품이 상부에 적층된 트레이와 접촉하지 않도록 적층된 트레이 사이에 소정의 내부공간이 형성되는, 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 진공성형을 통해 제작되는 트레이의 수용공간 내측면에 역구배 형상의 적층돌기를 형성시킬 수 있다.
또한, 상기와 같은 적층돌기를 통해 트레이들을 적층할 때 상부트레이를 회전시키지 않고도 상부트레이의 하면과 하부트레이에 수납된 수납물이 접촉되지 않고 일정 간격만큼 이격시킬 수 있다.
그리고, 진공성형을 통해 트레이를 제작하는 과정에서 트레이에 충격이나 원치 않는 변형을 발생시키지 않으며, 추가적인 공정 없이도 트레이에 역구배 형상의 적층돌기를 형성시킬 수 있다.
아울러, 사출 성형 대비 현저하게 낮은 비용으로 제품을 제조하면서도, 사출금형에서만 형성시킬 수 있었던 돌기 형상이 있는 제품(품질/강도가 사출 성형 제품 대비 동등한 수준의 제품)을 제조할 수 있다.
또한, 금형의 개발기간이 짧아 다양한 형상의 제품에 적용하기 쉽다.
도 1 은 종래의 트레이를 적층시킨 모습을 나타낸 정면도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 진공성형 제품 돌기 성형장치의 분해사시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 진공성형 제품 돌기 성형장치가 돌기를 형성하는 위치를 나타낸 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 진공성형 제품 돌기 성형장치의 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 진공성형 제품 돌기 성형장치의 동작순서도이다.
도 6 은 본 발명의 실시 예에 따른 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이가 적층된 상태에서의 적층부를 나타낸 도면이다.
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본 문서에서, "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 하나 이상"은, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어(operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
발명의 설명에서 사용되는 용어 "수직, 수평, 상하, 상면, 상단, 저면, 상형, 하형" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이러한 용어에 의하여 각 구성의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 진공성형 금형의 일측에 배치되어, 진공성형에 의해 제조되는 제품의 일측에 금형 이송 방향과 수직한 방향으로 돌출된 돌기를 형성시키는 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치(D)에 있어서, 상기 진공성형 금형의 일측에 고정되는 몸체부(1); 상기 몸체부(1)에 삽입되어 몸체부(1)를 기준으로 상하 방향으로 유동 가능하도록 구비되는 가이드부(2); 상기 가이드부(2)의 일측에 연결되는 힌지부(4); 상기 힌지부(4)를 통해 가이드부(2)의 일측에 연결되어, 힌지부(4)를 중심으로 소정의 각도 범위 내에서 회동 가능하도록 구비되는 돌기 성형부(3); 및 상기 몸체부(1)의 하부에 배치되어 돌기 성형부(3)에 소정의 자기력을 가하는 마그네트(6);를 포함하고, 상기 몸체부(1)는: 상기 진공성형 금형에 체결되도록 형성되는 소정의 체결구(11); 및 상기 가이드부(2)의 일부분이 삽입되도록 형성되는 소정의 수용공간(10);을 포함하며, 상기 몸체부(1) 및 가이드부(2)는 비자성체 소재로 구성되되, 돌기 성형부(3)는 자성체 소재로 구성되어, 제품과 상기 진공성형 금형을 분리하는 과정에서 상기 돌기 성형부(3)가 힌지부(4)를 중심으로 회동하여, 제품에 형성된 돌기로부터 돌기 성형부(3)가 탈거되는, 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치를 제공한다.
상기 기재에서 '제품의 일측'이란, '일측 이상'을 의미할 수 있다. 다시말해, 상기 '돌기(P)'는 제품(A, B)에 하나 이상 형성될 수 있으며, 이를 위해 하나 이상의 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치(D)가 금형의 곳곳에 배치될 수 있다.
상기 '금형 이송 방향과 수직한 방향으로 돌출된 돌기'란, 진공성형에서 상형 및 하형이 수직한 방향으로 이송되어 분리될 때, 기존 진공성형 방식에서는 금형과의 간섭으로 제품이 취출되지 않는 형상의 제품 일부분을 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 형태의 돌기를 금형 자체에서 형성하도록 하는 경우, 제품과 금형이 정상적으로 분리되지 않는다.
상기 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치는 금형에 스크류 또는 핀 등의 소정의 체결부재와 상기 체결구(11)를 통해 체결될 수 있다.
상기 '소정의 각도 범위'는 바람직하게는 75도 내지 90도일 수 있다. 제품을 성형하는 과정에서는 돌기 성형부(3)가 수평 방향으로 유지되며, 제품을 취출하는 과정에서는 돌기 성형부(3)가 상부를 향하도록 회동할 수 있다.
상기 마그네트(6)는 몸체부(1)의 하단부 외주면에 대응되는 크기의 직육면체 형상으로 형성될 수 있다.
제품(A)을 금형으로부터 취출한 뒤, 마그네트(6)가 돌기 성형부(3)를 끌어당기는 자기력에 의해 가이드부(2)가 하부 방향으로 이송되며, 이에 따라 가이드부(2)의 미복귀에 따른 공정 불량을 방지할 수 있다.
또한, 상기 돌기 성형부(3)는: 상기 힌지부(4)가 관통하는 제1힌지홀(30); 상기 제1힌지홀(30)로부터 수평 방향으로 소정의 길이만큼 신장되며, 소정의 폭을 가지도록 형성되고, 상면이 소정의 평평한 평면으로 형성되는 돌출부(31); 상기 제1힌지홀(30)의 상부에 형성되며, 상기 돌출부(31)의 상면과 평행한 평면을 가지도록 평평하게 형성되는 수평지지면(32); 및 상기 제1힌지홀(30)을 기준으로 돌출부(31)가 위치한 방향의 반대 방향에 형성되며, 돌기 성형부(3)의 회동 시 돌기 성형부(3)의 각도가 소정의 각도보다 커지지 않도록 제한하는 수직지지면(33);을 포함하여, 상기 진공성형 금형이 소정의 압축력을 받을 때에는 상기 돌출부(31)가 수평 방향을 향함으로써 제품에 수평 방향의 돌기가 형성되고, 상기 진공성형 금형이 분리될 때에는 상기 돌출부(31)가 회동하며 상기 제품에 형성된 돌기로부터 탈거되도록 구성될 수 있다.
상기 돌출부(31)의 저면(312)에는 소정의 각도를 가지는 역구배면(312)이 형성될 수 있다.
상기 역구배면(312)과 수직지지면(33) 사이에는 가이드부(2)와 접촉하는 수평접촉면(35)이 형성될 수 있으며, 역구배면(312)-수평접촉면(35)-수직지지면(33) 사이의 연결부분은 소정의 곡률을 가지도록 형성될 수 있다.
제품을 성형하는 과정에서는 상기 돌출부(31)의 평면(311; 돌출부(31)의 상면)이 수평 방향(지면과 평행한 방향)으로 유지되면서 수평접촉면(35)이 가이드부(2)와 밀착한 상태로 고정되고, 제품을 취출하는 과정에서는 돌출부(31)가 상부를 향하도록 회동하며 수직지지면(33)이 가이드부(2)에 밀착한 상태 또는 수직지지면(33)과 수평지지면(32) 사이의 단부가 가이드부(2)에 걸린 상태로 고정될 수 있다. 수직지지면(33)이 가이드부(2)에 밀착한 상태 또는 수직지지면(33)과 수평지지면(32) 사이의 단부가 가이드부(2)에 걸린 상태에서, 상기 역구배면이 지면에 대해 수직한 각도가 유지되도록 역구배면 및 수직지지면(33)의 구배(각도)가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 힌지부(4)는 가이드부(2)에 형성된 제2힌지홀(24)과 돌기 성형부(3)의 제1힌지홀(30)을 관통하도록 체결된다.
그리고, 상기 가이드부(2)는: 상기 수평지지면(32)에 대응되도록 가이드부(2)의 상부에 형성되는 수평지지대(21);를 포함하여, 상기 진공성형 금형이 소정의 압축력을 받을 때에는 수평지지면(32)이 수평지지대(21)에 밀착하여 돌출부(31)의 각도 하한을 제한하고, 상기 진공성형 금형이 분리될 때에는 상기 돌출부(31)가 수평지지대(21)에 걸리도록 형성되어 돌출부(31)의 각도 상한을 제한하며, 상기 돌기 성형부(3)의 상부는: 일부는 상기 수평지지면(32)으로써 형성되고, 나머지 일부는 상기 힌지부(4)의 중심과 동심을 가지는 호 형상 외곽선을 가지도록 형성되어, 상기 돌기 성형부의 회동 시, 수평지지대(21)와 돌기 성형부(3) 간의 간섭이 발생하지 않도록 구성될 수 있다.
상기 수평지지대(21)가 구비되지 않는 경우에는 진공성형 과정에서 소정의 압축력 등에 의해 돌출부(31)가 상부 또는 하부 방향으로 꺾여, 생산된 제품들의 돌기들이 허용공차를 벗어날 수 있다. 또한, 제품의 취출 과정에서 돌출부(31)가 90도 이상 회동하여 제품이 취출된 이후에도 원복(수평한 상태)되지 않는 경우가 발생할 수도 있다. 이러한 문제를 방지하기 위하여, 상기와 같이 수평지지대(21)를 통해 돌기 성형부(3)의 각도 상한 및 하한을 물리적으로 제한할 수 있다.
상기 돌기 성형부(3)의 상부 일부분에는 소정의 호 형상 외곽선을 형성함으로써, 돌기 성형부(3)가 회동할 때 수평지지대(21)와 간섭 및 마찰하지 않도록 방지할 수 있다.
아울러, 상기 가이드부(2)는: 소정의 도형을 상기 도형의 형성면인 고정면에 수직한 방향으로 밀어내기(Extrude)한 형상으로 형성되는 가이드몸체(22); 상기 가이드몸체(22)의 일측을 관통하도록 형성되는 가이드고정홀(23); 및 상기 가이드고정홀(23)에 체결되어, 가이드가 몸체부(1)로부터 이탈하지 않도록 구속하는 가이드고정축(5);을 포함하고, 상기 몸체부(1)는: 상기 수용공간(10)이 상기 가이드몸체(22)에 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 가이드고정축(5)이 안착되되, 가이드부(2)의 상하 이동에 따라 가이드고정축(5)이 이동하는 경로를 제공하는 가이드레일(12);을 포함할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치가 동작하는 과정을 설명한다.
진공성형 공정에 의해 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치의 외주면을 따라 성형된 제품에는 소정의 돌기, 보다 구체적으로는 역구배 돌기가 형성될 수 있다.
진공성형 금형의 상형 및 하형을 분리시키는 과정에서 금형을 분리시키는 동력에 의해 제품과 그 돌기에 연결된 돌기 성형부(3) 및 가이드부(2)가 상부로 이송된다. 가이드부(2)는 가이드레일(12)을 따라 수직 위쪽 방향으로 이송될 수 있으며, 가이드고정축(5)이 가이드레일(12)의 상단에 걸리면서 이송이 중단된다. 하형에 고정된 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치의 몸체부(1)에 의해 돌기 성형부(3)와 제품 사이에 소정의 인장 하중이 가해지게 되며, 이러한 인장 하중에 의해 돌기 성형부(3)가 회동하며 돌출부(31)가 돌기로부터 탈거된다.
돌출부(31)가 돌기로부터 탈거되면 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치와 제품이 서로 분리되므로, 가이드부(2) 및 돌기 성형부(3)는 자중에 의해 다시 하부로 이송된다.
또한, 상기와 같은 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치를 포함하는, 진공성형제품 돌기 성형 금형을 제조하는 방법에 있어서, 상기 돌기 성형부(3)를 가이드부(2)에 힌지부(4)로 체결하는 단계; 상기 돌기 성형부(3)를 몸체부(1)에 삽입하는 단계; 상기 돌기 성형부(3)에 가이드고정축(5)을 체결하는 단계; 상기 몸체부(1)의 하부에 마그네트(6)를 안착시켜 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치(D)를 제조하는 단계; 및 상기 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치(D)를 진공성형 금형의 일측에 체결하는 단계;를 포함하는, 진공성형제품 돌기 성형 금형을 제조하는 방법을 제공한다.
상기 돌기 성형부(3), 힌지부(4), 몸체부(1), 가이드부(2) 등의 구성은 소정의 금속 소재로 구성될 수 있다. 도면에 도시된 형태의 돌기 성형부(3), 힌지부(4), 몸체부(1) 및 가이드부(2) 각각의 구성을 도시된 형상으로 가공하는 것은 통상의 기술자가 본 발명의 설명을 참조하여 실시할 수 있을 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기와 같은 진공성형 제품 돌기 성형장치(D)를 포함하는 금형을 이용하여 제품을 제조하는 진공성형 방법에 있어서, 상기 진공성형제품 돌기 성형 금형에 원단을 안착시키는 단계; 상기 원단을 진공 가압하여 성형하는 단계; 성형된 제품을 금형으로부터 분리하는 단계; 및 상기 원단을 안착시키는 단계 내지 제품을 금형으로부터 분리하는 단계를 반복하여 다수의 제품을 생산하는 단계;를 포함하는 진공성형 방법을 제공한다.
그리고, 상기와 같은 진공성형 방법에 의하여 제조된, 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이(A, B)를 제공한다.
아울러, 복수개의 트레이(A, B)가 적층되도록 형성되는 적층부(S)를 포함하되, 상기 적층부(S)는: 상부(S1)보다 하부(S2)의 단면적(내부의 단면적)이 더 크도록 형성되며, 하부에 적층된 트레이(B)의 적층부 하단(S3)이, 상부에 적층된 트레이(A)의 돌기(P)에 안착되어, 상기 트레이(B)에 배치된 물품이 상부에 적층된 트레이(A)와 접촉하지 않도록 적층된 트레이(A, B) 사이에 소정의 내부공간(I)이 형성되는, 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이(A, B)를 제공한다.
진공성형에서는 상기와 같이 적층부(S)의 상부(S1)보다 하부(S2)의 단면적이 더 크도록 형성되어야 금형으로부터 제품(A)이 쉽게 취출될 수 있으며, 적층 시 하부의 트레이(B)의 적층부 상부(S1)가 상부의 트레이(A)의 적층부 하부(S2) 내측으로 삽입되어 안착된다.
그러나 이러한 구조에서는 도 1 a와 같이 적층되는 트레이(A, B) 사이에 공간이 형성되지 않아 하부의 트레이(B)에 안착된 물품이 상부의 트레이(A)에 의해 눌려져 파손/변형된다는 문제점이 있으며, 이러한 문제를 방지하기 위해서는 하부에 위치한 트레이(B)와 상부에 위치한 트레이(A)를 서로 90도씩 교차하여 적층해야 하므로, 트레이를 회전시키기 위한 장비/공정이 추가됨에 따른 비용 상승 및 택타임 증가가 초래될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 상기와 같이 트레이의 적층부(S)에 돌기(P)를 형성함으로써, 적층되는 복수의 트레이들 사이에 소정의 공간이 형성되도록 하여 트레이에 안착된 물품이 상부의 트레이와 접촉하지 않도록 이격시킬 수 있게 되며, 그럼에도 사출 성형 방식이 아닌 진공성형 방식을 유지할 수 있어서 매우 경제적이다.
1 : 몸체부
10 : 수용공간
11 : 체결구
12 : 가이드레일
2 : 가이드부
21 : 수평지지대
22 : 가이드몸체
23 : 가이드고정홀
24 : 제2힌지홀
3 : 돌기 성형부
30 : 제1힌지홀
31 : 돌출부
311 : 돌출부 평면
312 : 돌출부 저면(역구배면)
32 : 수평지지면
33 : 수직지지면
34 : 호 형상 외곽선
35 : 수평접촉면
4 : 힌지부
5 : 가이드고정축
6 : 마그네트
A : 상부트레이(제품)
B : 하부트레이
D : 마그네트가 구비된 진공성형 제품 돌기 성형장치
S : 적층부
S1 : 적층부 상부
S2 : 적층부 하부
S3 : 돌기 안착부
P : 제품에 형성된 돌기
I : 내부공간

Claims (5)

  1. 진공성형 금형의 일측에 고정되는 몸체부; 상기 몸체부에 삽입되어 몸체부를 기준으로 상하 방향으로 유동 가능하도록 구비되는 가이드부; 상기 가이드부의 일측에 연결되는 힌지부; 및 상기 힌지부를 통해 가이드부의 일측에 연결되어, 힌지부를 중심으로 소정의 각도 범위 내에서 회동 가능하도록 구비되는 돌기 성형부;를 포함하고, 상기 몸체부는: 상기 진공성형 금형에 체결되도록 형성되는 소정의 체결구; 및 상기 가이드부의 일부분이 삽입되도록 형성되는 소정의 수용공간;을 포함하여, 제품과 상기 진공성형 금형을 분리하는 과정에서 상기 돌기 성형부가 힌지부를 중심으로 회동하여, 제품에 형성된 돌기로부터 돌기 성형부가 탈거되는,
    진공성형 제품 돌기 성형장치를 포함하는 금형을 이용하여 제품을 제조하는 진공성형 방법에 있어서,
    상기 진공성형제품 돌기 성형 금형에 원단을 안착시키는 단계;
    상기 원단을 진공 가압하여 성형하는 단계;
    성형된 제품을 금형으로부터 분리하는 단계; 및
    상기 원단을 안착시키는 단계 내지 제품을 금형으로부터 분리하는 단계를 반복하여 다수의 제품을 생산하는 단계;를 포함하되,
    상기 돌기 성형부는:
    상기 힌지부가 관통하는 제1힌지홀; 상기 제1힌지홀로부터 수평 방향으로 소정의 길이만큼 신장되며, 소정의 폭을 가지도록 형성되고, 상면이 소정의 평평한 평면으로 형성되는 돌출부; 상기 제1힌지홀의 상부에 형성되며, 상기 돌출부의 상면과 평행한 평면을 가지도록 평평하게 형성되는 수평지지면; 및 상기 제1힌지홀을 기준으로 돌출부가 위치한 방향의 반대 방향에 형성되며, 돌기 성형부의 회동 시 돌기 성형부의 각도가 소정의 각도보다 커지지 않도록 제한하는 수직지지면;을 포함하여, 상기 진공성형 금형이 소정의 압축력을 받을 때에는 상기 돌출부가 수평 방향을 향함으로써 제품에 수평 방향의 돌기가 형성되고, 상기 진공성형 금형이 분리될 때에는 상기 돌출부가 회동하며 상기 제품에 형성된 돌기로부터 탈거되고,
    상기 가이드부는:
    상기 수평지지면에 대응되도록 가이드부의 상부에 형성되는 수평지지대;를 포함하여, 상기 진공성형 금형이 소정의 압축력을 받을 때에는 수평지지면이 수평지지대에 밀착하여 돌출부의 각도 하한을 제한하고,상기 진공성형 금형이 분리될 때에는 상기 돌출부가 수평지지대에 걸리도록 형성되어 돌출부의 각도 상한을 제한하며,
    상기 돌기 성형부의 상부는:
    일부는 상기 수평지지면으로써 형성되고, 나머지 일부는 상기 힌지부의 중심과 동심을 가지는 호 형상 외곽선을 가지도록 형성되어, 상기 돌기 성형부의 회동 시, 수평지지대와 돌기 성형부 간의 간섭이 발생하지 않도록 구성되는 진공성형 방법
  2. 청구항 1항의 진공성형 방법에 의하여 제조된, 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이
  3. 청구항 2항에 있어서,
    복수개의 트레이가 적층되도록 형성되는 적층부를 포함하되,
    상기 적층부는:
    상부보다 하부의 단면적이 더 크도록 형성되며,
    하부에 적층된 트레이의 적층부 하단이, 상부에 적층된 트레이의 돌기에 안착되어,
    상기 트레이에 배치된 물품이 상부에 적층된 트레이와 접촉하지 않도록 적층된 트레이 사이에 소정의 내부공간이 형성되는, 진공성형으로 제조된 돌기형 트레이
  4. 삭제
  5. 삭제
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