KR19980033244A - 사출성형 동시 그림부착장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 그림 부착 시이트의 가열 온도 분포를 가급적 균일화시키고, 간소화, 경량화 및 코스트의 절감을 도모할 수 있음과 동시에, 얻고자 하는 성형품의 치수 형상에 대한 대응범위를 확대시킬 수 있는 사출성형 동시 그림부착용 열판을 제공한다. 제 1 판형상 가열부와 제 2 판형상 가열부가 그들의 가열면을 외측으로 해서 상호 소정의 개방 각도로 V자형상으로 결합한다. 상기 개방 각도를 가변으로 한다.

Description

사출성형 동시 그림부착장치 및 그 방법
본 발명은, 사출성형과 동시에 금형내에서 그림 부착 시이트를 사출수지 성형물의 표면에 일체적으로 접착해서 도형무늬나 문자 등이 그려진 성형품을 얻을 수 있도록 한 사출성형 동시 그림부착장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 그림 부착 시이트의 연장(예비 성형)을 효과적으로 행하기 위하여 그 전에 상기 그림 부착 시이트를 가열 연화시키기 위해 사용되는 열판을 개선시키는 것에 관한 것이다.
사출성형과 동시에 금형내에서 그림 부착 시이트를 사출수지 성형물의 표면에 일체적으로 접착하는 사출성형 동시 그림부착방법으로서는, 종래로부터 몇 가지의 형태가 제안되고 있으나, 그러한 것들의 대부분은 다음의 (a)∼(j) 공정의 전부 또는 일부를, 기술된 순서대로 혹은 그 순번을 뒤섞어서, 순차적 또는 복수의 공정을 동시에 중복하거나 또는 병렬적으로 행하도록 되어 있다.
(a) 그림 부착 시이트를 사출성형에 이용되는 암(female)형과 수(male)형의 분단면상에 공급하는 시이트 공급공정.
(b) 그림 부착 시이트를 암형의 분단(parting)면에 고정 지지하는 클램프 공정.
(c) 그림 부착 시이트를 열판 등에 의해 가열 연화시키는 가열 연화공정.
(d) 그림 부착 시이트를 진공 흡인 및/ 또는 압축공기 공급 등에 의해 암형의 캐비티(cavity)면을 따라 연장시키는 연장공정(예비 성형 공정).
(e) 암형과 수형의 한쪽(통상은 암형)을 다른 쪽(통상은 수형)으로 이동시켜서 금형밀폐를 행하는 금형밀폐공정.
(f) 캐비티 내에 수형측으로부터 유동상태의 수지(용융 수지)를 주입 충전해서 사출 성형을 행하는 사출성형공정.
(g) 암형과 수형을 이격시키는 금형개방 공정.
(h) 그림 부착 시이트 중의 사출 성형품에 반드시 접착시켜야 할 부분을 다른 부분(불필요한 부분)에서 잘라내는 트리밍 공정.
(i) 그림 부착 시이트가 접착된 사출성형품을 상기 암수 양 금형으로부터 꺼내는 취출공정.
또한, 복수의 공정을 동시에 중복해서 행한다 함은, 복수의 공정이 한 공정에 포함되는 것을 말하며, 예를 들어 상기 (e)의 금형밀폐 공정에 있어서 그림 부착 시이트를 암형과 수형 사이에 끼워서 고정 지지하도록 하면, 상기 금형 폐쇄 공정과 동시에 중복해서 상기 (b)의 클램프 공정이 행해지게 되며, 또 상기 (f)의 사출성형공정에 있어서 그림 부착 시이트를 사출된 용융 수지의 열과 압력에 의해 연장시키도록 하면, 상기 사출성형공정과 동시에 중복해서 상기 (d)의 연장공정이 행해지게 되는 경우를 말한다.
또한, 그림 부착 시이트로서는, 제품 종류에 따라 접착 적층 시이트(라미네이트)와 전사 시이트 중 어느 하나가 사용되며, 라미네이트 시이트인 경우에는 사출성형에 의해 그대로 그림 부착이 이루어지게 되며, 사출수지 성형물의 표면에 시이트 전체층이 접착 일체화되어 화장층(化粧層)이 된다. 그에 반해, 그림 부착 시이트가 전사 시이트인 경우에는, 사출수지 성형물의 표면에 일체화된 그림 부착 시이트 중의 지지체 시이트를 벗겨내서, 장식층 등의 전사층만을 사출수지 성형물측에 잔류시켜서 화장층으로 함으로써 그림 부착이 완료된다.
그런데, 상술한 바와 같은 사출성형 동시 그림부착을 행하는 사출성형 동시 그림부착장치에 있어서는, 통상, 상기 (e)의 그림 부착 시이트의 연장 공정 전에, 상기 (b)의 클램프 공정 및 상기 (c)의 가열 연화 공정을 행하기 때문에, 그림 부착 시이트를 암형의 분단면에 고정 지지하는 클램프 수단 및, 이러한 클램프 수단에 의해 압압 고정되어 있는 그림 부착 시이트를 가열하여 연화시키기 위해 그것에 접근 및 이격되어지는 열판을 구비하고 있다.
상기 클램프 수단으로서는, 특히 일본국 특개평7-227877호 공보 등에도 기재되어 있는 바와 같이, 얻고자 하는 성형품 형상이 고저차가 큰 요철형상이나 활 형상일 경우(예를 들어, 밥통의 조작 패널 등)에는, 상기 얻고자 하는 성형품 형상에 대응한 입체형의 것, 즉, 그림 부착 시이트를 암형의 분단면상에 압압 고정하기 위한 프레임형상 클램프부와, 그림 부착 시이트의 일부(외주부 이외의 대부분)를 암형의 캐비티내에 밀어 넣기 위한 2차원 방향으로 만곡 내지 돌출된 외형을 가진 시이트 압압부를 가진 입체형 클램퍼가 사용되는 수가 많다.
한편, 상기 열판으로서는, 적외선 복사에 의해 가열하는 것이 일반적이며, 종래, (1) 평판형(예를 들면, 일본국 특공소63-6339호, 일본국 특개평5-301250호 공보 등 참조), (2) 곡면 및 다면체형(본원의 출원인에 의한 일본국 특개평7-227827호 공보 참조), (3) 가요성 시이트형(가요성면 발열체를 이용함)의 것(본원의 출원인에 의한 일본국 특개형8-39602호 공보 참조)이 제안되어 있다.
그러나, 상기 종래의 상기 (1)의 평판형의 열판, 상기 (2)의 곡면 및 다면체형의 열판, 및 상기 (3)의 가요성 시이트형의 열판에 있어서는, 각각 다음과 같은 문제가 있었다.
즉, 상기 (1)의 평판형인 것에서는, 얻고자 하는 성형품 형상이 고저차가 큰 요철형이나 활 형상이고, 상기 입체형 클램퍼에 의해 그림 부착 시이트의 대부분이 암형 캐비티내에 열판에 의한 가열 연화전에 밀어 넣어지고, 요철형상으로 변형되도록 되어 있는 경우에는, 상기 평판형 열판의 가열면과 상기 그림 부착 시이트의 각 부분과의 이격 거리가 크게 벌어져, 이격 거리의 분포 범위가 커진다. 다시 말해, 열판이 평판형이기 때문에, 그림 부착 시이트 중, 암형의 분단면 근방에 위치하는 부분은 열판의 가열면에 근접하지만, 상기 입체형 클램퍼에 의해 암형 캐비티내에 깊게 삽입되어 있는 부분은, 열판의 가열면으로부터 상당히 떨어져 버린다. 바꿔 말하자면, 그림 부착 시이트의 피가열면과 열판의 가열면과의 최대 이격 거리와 최소 이격 거리의 차가 매우 커지며, 그 차가 커지면 그림 부착 시이트의 가열 온도 분포가 불균일(분포 범위가 큼)해지고, 그림 부착 시이트의 각 부에 있어서의 연장량이 차이가 나서, 그림 문양이 뒤틀리거나 그림 문양과 성형체가 위치가 어긋나게 되거나 해서, 심한 경우에는 그림 부착 시이트에 주름이 생기거나 찢어지는 경우도 있다.
그에 반해, 상기 (2)의 곡면 및 다면체형의 것에서는, 그림 부착 시이트의 피가열면과 열판의 가열면과의 최대 이격 거리와 최소 이격 거리의 차이를 작게 할 수 있으므로, 그림 부착 시이트의 가열 온도 분포를 상기 평판형에 비해 균일하게 할 수 있다는 이점을 얻을 수 있으나, 1) 열판(가열면)을 3차원 형상(입체형상)으로 제작 가공하지 않으면 안되므로 제작 코스트가 비싸짐과 동시에, 2) 상기 평판형의 것에 비해 중량도 대폭으로 증가하여, 그로 인해 열판을 유지하여 대기 위치와 시이트 가열 위치의 사이를 이동시키기 위한 유체압 실린더 등의 구동수단으로서 대형, 대용량의 것을 사용하는 것이 불가피하게 되어 설치 공간이나 설비 코스트의 면에서 불리해지며, 또한, 3) 그 외형(가열면)은 얻고자 하는 성형품의 형상(암형 캐비티의 형상)에 대응시킬 필요가 있는데, 외형을 변화시키는 것이 불가능하기 때문에, 얻고자 하는 성형품의 치수 형상에 대한 대응 범위가 좁고(기본적으로는 한 종류의 성형품에만 대응함), 성형품의 치수 형상이 바뀔 때마다 새롭게 그에 대응한 것을 다시 제작하지 않으면 안되기 때문에, 초기 단가(initial cost)가 높아진다고 하는 문제가 있다.
또, 상기 (3)의 가요성 시이트형의 것에서는, 상기 1) 내지 2)의 문제는 어느 정도 해소할 수 있으나, 가요성 시이트형의 열판을 유지 안내하여 대기 위치와 시이트 가열위치(입체형 클램퍼 내)와의 사이를 이동시키는 구동수단이 복잡하고 그 규모가 커지며, 설비 코스트가 늘어남과 동시에, 가요성면 발열체를 이용한 열판을 1회 사출(shot)마다 반복하여 변형시킬 필요가 있기 때문에, 상기 면발연체를 잦은 사용으로 의해 찢어지는 등의 고장이 발생하기 쉽고, 또한 상기 가요성 면발열체의 요곡 한계를 넘은 요철 단차나 곡율을 가진 성형품에는 적절히 대응시킬 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 종래의 평판형의 열판에 비해 그림 부착 시이트의 가열 온도 분포를 가급적 균일화시킬 수 있고, 또한 종래의 곡면 및 다면체형의 열판에 비해, 간소화, 경량화 및 코스트의 절감을 도모할 수 있음과 동시에, 얻고자 하는 성형품의 치수 형상에 대한 대응범위를 확대시킬 수 있고, 더욱이 종래의 가요성 시이트형의 열판에 비해 고장을 잘 일으키지 않게 할 수 있음과 동시에, 비교적 소형이고 간단한 구성의 구동수단에 의해 대기위치와 시이트 가열위치 사이를 이동시킬 수 있는, 개선된 열판을 구비한 사출성형 동시 그림부착장치 및 그것을 이용한 사출성형 동시 그림부착방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 사출성형 동시 그림부착장치의 일실시 형태를 도시하는 개략적인 사시도,
도 2는 도 1의 사출성형 동시 그림부착장치의 주로 열판 구동 수단을 도시하는 확대 사시도,
도 3은 도 1의 사출성형 동시 그림부착장치의 주로 열판 구동 수단의 동작 설명을 위한 도면,
도 4는 도 1의 사출성형 동시 그림부착장치의 주로 열판 구동 수단의 동작 설명을 위한 도면,
도 5는 본 발명에 의한 열판의 다른 실시의 형태를 도시하는 사시도,
도 6은 본 발명에 의한 열판의 변형예를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명에 의한 열판의 다른 실시의 형태를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명에 의한 사출성형 동시 그림부착장치에 이용되는 열판의 작용효과를 종래의 열판과 비교하여 설명하기 위해 사용되는 도면으로서, 도 8의 (A)는 종래의 평판형의 열판을 사용한 것, 도 8의 (B)는 본 발명의 V자형 열판을 사용한 것, 도 8의 (C) 종래의 곡면형의 열판을 사용한 것이다.
도 9는 본 발명의 사출성형 동시 그림부착장치에 사용되는 열판의 작용 효과를 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명의 사출성형 동시 그림부착장치에 사용되는 열판에 시이트 커터를 설치하고, 또한 클램퍼를 슬라이딩 로드로 구동하는 예를 도시하는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
S: 그림 부착 시이트 10: 사출성형 동시 그림부착장치
12: 암형 12a: 분단면
13: 캐비티 20: 입체형 클램퍼
25: 수형 30∼34: 열판
30A: 제 1 판형상 가열부 30B: 제 2 판형상 가열부
30a, 30b: 가열면 30c: 폐쇄측 연결부
40, 80: 개방 각도 조절기구 50: 열판 구동 수단
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 사출성형 동시 그림부착장치는, 기본적으로는 제 1 판형상 가열부와 제 2 판형상 가열부가 그들의 가열면을 바깥측으로 해서 상호 소정의 개방각도로 V자형상으로 결합되어 있는 열판을 구비하고 있다.
본 발명에 따른 열판은, 전도열을 이용하는 접촉 가열 방식, 또는 복사열이나 유전 가열을 이용하는 피접촉 가열 방식의 어느 것을 채용해도 무방하나, 가장 효과를 잘 발휘하는 것은 적외선 복사 등에 의한 비접촉 가열 방식으로 가열하는 경우이다(후술함). 또, 본 발명의 열판은, 종래의 평판형의 2개의 열판을 V자형상으로 결합하는 것(후술하는 실시의 형태를 도시하는 도 1에 있어서 부호 30으로 표시되어 있는 열판), 또는 종래의 가요성 시이트형의 열판을 V자형상으로 접어서 구부려뜨려서 적당한 지지수단으로 지지하는 것, 등에 의해 비교적 싼 가격으로 제작할 수 있다.
그러나, 그 가열면은 반드시 평탄면이 아니어도 되고, 얻고자 하는 성형품의 바깥 표면 형상(=그림 부착 시이트의 피가열면 형상)에 대응시켜서, 예를 들어 도 6(A)에 도시한 열판(31)과 같이, 가열면(31a)(31b)을 요철면으로 하거나, 도 6(B)에 도시된 열판(32)과 같이, 가열면(32a)(32b)을 곡면으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 성형품의 바깥 표면 형상(암형 캐비티 형상, 그림 부착 시이트의 피가열면 형상 및 입체형 클램퍼의 시이트 압압부의 외형이 거의 유사하게 됨)이 특정한 것에 대해서는, 그림 부착 시이트의 피가열면과 열판의 가열면과의 최대 이격 거리와 최소 이격 거리의 차를 작게 할 수 있기 때문에, 그림 부착 시이트의 가열 온도 분포를 상기 가열면이 평탄면의 V자형 열판에 비해 균일(분포 범위가 작음)하게 할 수 있다는 효과를 얻을 수 있으나, 다른 형상의 것에 대해서는 역효과가 되어, 열판의 범용성이 떨어진다.
본 발명의 바람직한 형태로는, 상기 열판으로서, 상기 제 1 판형상 가열부와 제 2 판형상 가열부와의 개방 각도를 가변으로 한 것이 사용된다.
상기 열판의 보다 바람직한 구체예로서는, 상기 제 1 판형상 가열부 및 제 2 판형상 가열부의 일단측을 힌지 부재로 연결하고, 또한 그들의 타단측을 상기 힌지 부재를 지점으로 하여 상호 역방향으로 상대 회전시키는 개방각도 조절기구를 구비한 것을 예로 들 수 있다.
상기 개방각도 조절기구로서는, 후술하는 실시의 형태예로 들고 있는 나사 이송식의 것(도 5)이나 요동 레버 구동식(도 7) 등, 수동식 또는 자동식의 여러 가지 형태를 채용할 수 있다.
상기한 바와 같은 열판을 구비한 본 발명에 따른 사출성형 동시 그림부착장치는, 바람직한 형태로는, 상호 대향 배치되어 한쪽이 다른쪽으로 이동되게 되어 있는 암형 및 수형과, 상기 암형의 분단면에 대해 직교하는 방향으로 이동가능하게 되고, 그림 부착 시이트를 상기 암형의 분단면에 압압하여 고정시키는 클램프 수단과, 상기 열판을 시이트 가열시에 그 폐쇄측 연결부를 암형 캐비티측을 향한 자세로 상기 암형 캐비티에 접근시킴과 동시에, 시이트 가열 완료후에는 상기 암수 양 금형 바깥의 대기 위치로 이동시키는 구동수단과, 상기 암형의 캐비티내에 상기 수형측으로부터 유동상태의 수지를 주입 충전하는 수지사출수단을 구비하고 있다.
그리고, 상기 클램프 수단이, 상기 그림 부착 시이트를 상기 암형의 분단면상에 압압 고정하기 위한 클램프부와, 상기 그림 부착 시이트의 일부를 상기 암형의 캐비티내에 밀어 넣기 위한 2차원 방향으로 만곡 내지 돌출된 외형을 가진 시이트 압압부를 가진 입체형 클램퍼로 이루어져 있으며, 상기 열판이 상기 구동수단에 의해 그 폐쇄측 연결부를 암형 캐비티측을 향한 자세로 상기 입체형 클램퍼에 의해 압압 고정되어 있는 그림 부착 시이트에 대하여 접근 및 이격된다.
상기 열판의 구동수단으로서는, 유체압 실린더 등으로 이루어진 이송 기구, 모터 등으로 이루어진 회동 기구, 안내 레일 등으로 이루어진 안내 기구 등을 구비한 것 등을 예로 들 수 있다.
또한, 상기 장치를 이용한 본 발명의 사출성형 동시 부착방법은, 그림 부착 시이트를 상기 암형의 분단면상에 공급하는 시이트 공급 공정과, 상기 그림 부착 시이트를 상기 암형의 분단면상에 상기 입체형 클램퍼로 압압 고정하는 클램프 공정과, 상기 열판을 상기 입체형 클램퍼에 의해 압압 고정되어 있는 상기 그림 부착 시이트에 접근시켜서 그 그림 부착 시이트를 상기 열판에 의해 가열 연화시키는 가열 연화공정과, 상기 그림 부착 시이트를 상기 암형의 캐비티면을 따라 연장시키는 연장 공정과, 상기 암형과 수형의 한쪽을 다른 쪽으로 이동시켜서 금형 밀폐를 행하여 양 금형간에 캐비티를 형성시키는 금형 밀폐 공정과, 상기 캐비티내에 유동 상태의 수지를 주입 충전하여 고화시키는 사출성형을 행하는 사출 성형 공정과, 상기 암형과 수형을 이격시키는 금형 개방 공정과, 그림 부착 시이트가 접착된 사출 성형품을 상기 암형으로부터 끄집어내는 취출공정을 포함하며, 상기 각 고정을 순서대로 또는 그 순번을 뒤바꿔서, 순차적, 또는 복수의 공정을 동시에 중첩하거나 병렬로 행하도록 되어 있다.
본 발명에서 사용되는 클램퍼로서는, 그림 부착 시이트를 상기 암형의 분단면상에 압압 고정하는 평면적인 클램프부 이외에, 상기 그림 부착 시이트의 일부를 상기 암형의 캐비티내에 밀어 넣기 위한, 얻고자 하는 성형품의 바깥 표면 형상에 대응한, 2차원 방향으로 만곡 내지 돌출된 외형을 가진 시이트 압압부를 구비하고 있는 입체형의 것이 바람직하지만, 그것에 한정되지 않으며, 상기 평면적인 클램프부라도 상관없다. 이러한 평면적인 클램프부인 클램퍼를 사용한 경우에는, 예를 들어 암형 캐비티에 개구되어 있는 진공흡인구를 통해 그림 부착 시이트를 적당한 양(상기 입체형 클램퍼에 의해 압입되는 양에 상당하는 양) 만큼 진공 흡인하여 그 일부를 상기 캐비티내에 끌어들이고, 이 상태로 본 발명에 따른 V자형의 열판으로 가열 연화시킨다.
암수형 두가지 금형은, 철, 구리 등의 금속 또는 세라믹 등으로 제작되며, 성형품 형상에 따라 분할구성(중간형 등을 설치함) 등으로 해도 된다. 또한, 암형 및 수형에 진공흡인이나 압축공기 공급용(예비성형용)으로, 작은 구멍(진공 흡인구 등) 또는 홈을 형성한다.
그림 부착 시이트의 그림 문양 등의 장식 패턴과 암형 캐비티면(성형품)의 위치 결정을 고정밀도로 행하기 위해서는, 그림 부착 시이트에, 예를 들어, [+]자형, [-]자형, [Ⅰ]자형 등의 위치 결정 마크를 설정해, 이것을 암형측 주변 또는 암형 자체에 설치한 광전관, 이미지 센서 등으로 검지하여 서보 모터 등의 시이트 공급수단의 동작을 제어하면 된다. 또, 고정밀도의 위치 결정을 요하지 않는 경우(그림 부착 시이트에 무늬가 없거나, 동일한 패턴 모양이 반복되는 경우)에는, 단순히 시이트 공급수단의 스텝 모터 등을 제어하여 시이트를 일정량 송출하도록 해도 된다.
그림 부착 시이트는, 기본재 시이트와 그 위에 적층된 장식층으로 이루어지며, 기본재 시이트를 성형품과 밀착 일체화시킨 채로 최종 제품으로서 사용하는 접착 적층 시이트(라미네이트 시이트), 또는 일단 그림 부착 시이트와 성형품을 일체화시킨 후, 장식층(전사층)만을 성형품측에 남겨 기본재 시이트(지지체 시이트)를 벗겨내는 전사 시이트인 경우 어느 것이든지 사용할 수 있다.
상기 기본재 시이트로서는, 폴리염화비닐, 아크릴, 폴리스티렌, ABS수지, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지를 이용할 수 있다. 기본재 시이트의 두께는, 보통 20∼500㎛ 정도이다. 장식층은 인쇄 무늬층, 착색 또는 투명 도포막, 금속 박막 등의 시각적 의장을 부여하는 층 이외에, 경질 도포막, 방담(defogging) 도포막, 도전층 등의 기능성을 지닌 층이어도 좋다.
수지 사출 수단으로부터 사출되는 유동상태의 수지로서는, ABS(아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌 공중합체), 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지를 가열 용융시킨 것, 또는 이액 경화형, 촉매경화형의 수지, 예를 들면 폴리우레탄, 불포화 폴리에스테르 등의 미경화액 등의 사출성형 동시 그림부착용으로 종래부터 알려져 있는 재료를 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 사출성형 동시 그림부착장치 및 방법의 바람직한 형태로는, 도 8(B)에 개략적으로 도시한 바와 같이, 그림 부착 시이트(S)를 암형(12)의 분단면(12a)상에 공급한 후, 상기 그림 부착 시이트(S)를 상기 암형(12)의 분단면(12a)상에, 시이트 압압 고정용의 클램프부(21)와 상기 그림 부착 시이트(S)의 일부를 상기 암형의 캐비티내에 밀어 넣기 위한 2차원 방향으로 만곡 내지 돌출된 외형을 가진 시이트 압압부(22)를 갖는 입체형 클램퍼(20)로 압압 고정하고, 그 다음에 상기 V자형의 열판(30)을 상기 입체형 클램퍼(20)에 의해 압압 고정되어 있는 상기 그림 부착 시이트(S)에 접근시켜서 그 그림 부착 시이트(S)를 상기 열판(30)에 의해 가열 연화시킨다.
여기에서, 열판으로서, 상기 도 8(B)에 도시된 본 발명의 V자형의 열판(30)을 사용한 경우와, 도 8(A)에 도시된 바와 같이, 평탄한 가열면(130a)을 가진 종래의 평판형의 열판(130)을 사용한 경우와, 도 8(C)에 도시한 바와 같이, 클램프된 시이트의 표면 형상과 일치된 단면이 반원 내지 반타원형인 원통형상 곡면의 가열면(230a)을 가진 종래의 곡면형의 열판(230)을 사용한 경우를, 동일한 암형(12) 및 입체형 클램퍼(20) 등을 사용한 동일 조건하에서 비교하여 그 작용 효과를 설명한다.
각 열판(130)(30)(230)의 가열면(130a)(30a)(230a)과 그림 부착 시이트(S)의 가열면(Sa)과의 최대 이격 거리(△Xmax, △Ymax, △Zmax) 및 최소 이격 거리(△Xmin, △Ymin, △Zmin) 는 다음 식의 관계를 충족시킨다.
△Xmax- △Xmin＞ △Ymax- △Ymin＞ △Zmax- △Zmin≒ 0
즉, 도 8(B)의 본 발명의 열판(30)과 도 8(A)의 종래의 평판형의 열판(130)을 비교하면, 본 발명의 열판(30)은, 그 가열면(30a)과 그림 부착 시이트(S)의 피가열면(Sa)과의 최대 이격 거리(△Ymax)와 최소 이격 거리(△Ymin)의 차(△y)가, 상기 평판형의 열판(130)에 있어서의 그들의 차(△Xmax-△Xmin=△x)보다 작아지며, 따라서 그림 부착 시이트(S)의 가열 온도 분포를 상기 평판형의 열판(130)에 비해 균일(분포 범위가 작음)하게 할 수 있다.
그에 반해, 본 발명의 열판(30)과 도 8(C)의 종래의 곡면형의 열판(230)을 비교하면, 본 발명의 열판(30)은, 그 가열면(30a)과 그림 부착 시이트(S)의 피가열면(Sa)과의 최대 이격 거리(△Ymax)와 최소 이격 거리(△Ymin)의 차(△y)가, 상기 곡면형의 열판(230)에 있어서의 그들의 차(△Zmax-△Zmin=△z≒0)보다 커지고, 그로 인해 그림 부착 시이트(S)의 가열 온도 분포는 상기 곡면형의 열판(230)에 비해 불균일(분포 범위가 큼)하게 된다.
단, 열판을 그림 부착 시이트(S)에 접촉시키지 않는 비접촉 가열방식(△Xmin＞ 0, △Ymin＞ 0, △Zmin＞ 0)에 의해 그림 부착 시이트(S)를 가열하는 경우에는, 본 발명의 열판(30)과 종래의 곡면형의 열판(230)의 차이는 근소하게 된다.
그 이유는, 복사되는 적외선의 강도(그림 부착 시이트(S)의 피가열면(Sa)에 있어서의 조도)는, 열판(30)의 가열면(30a)과 그림 부착 시이트(S)의 피가열면(Sa)과 이격 거리(△Y)의 제곱에 반비례하기 때문이다. 도 9를 참조하면 잘 알 수 있는 바와 같이, 이격 거리(△Y)의 제곱분의 1의 값의, 이격 거리(△Y)의 증가에 따른 변화량, 즉 1/(△Ymin)2와 1/(△Ymax)2의 차는, 이격 거리(△Y)가 커짐에 따라 감소해간다 (△Ymax- △Ymin=△Y가 일정한 경우).
그로 인해, 최대 이격 거리(△Ymax)가 최소 이격 거리(△Ymin)보다 크고, 또한 그들이 모두 0보다 클수록, 1/(△Ymin)2와 1/(△Ymax)2의 차가 작아지며, 이격거리(△Y)의 분포 범위의 영향을 받기 힘들기 된다. 따라서, 본 발명의 V자형의 열판(30)은, 그림 부착 시이트(S)에 있어서의 가열 온도 분포의 균일화라는 관점에서 보면, 종래의 평판형의 열판(130)보다는 현저히 뛰어나고, 또 비접촉 가열방식에 의해 그림 부착 시이트(S)를 가열하는 경우는, 그림 부착 시이트(S)의 피가열면(Sa)의 형상과 열판(30)의 가열면(30a)의 형상이 완전히 일치하지 않아도, 의외로 상기 곡면형의 열판(230)과 거의 동등한 효과를 얻을 수 있다.
상기한 것 이외에, 본 발명의 사출성형 동시 그림부착장치 및 방법에 이용되는 열판은, 종래의 곡면 및 다면체형의 열판에 비해 간소화 및 코스트 절감을 도모할 수 있음과 동시에, 제 1 판형상 가열부와 제 2 판형상 가열부와의 개방 각도를 가변으로 함으로써, 얻고자 하는 성형품의 치수 형상에 대한 대응 범위를 확대시킬 수 있어 초기 단가를 저감시킬 수 있고, 더욱이 빈번하게 접어서 구부러뜨릴 필요가 없으므로, 종래의 가요성 시이트형의 열판에 비해 잦은 사용으로 인해 찢어지는 등의 고장 발생의 우려를 적게 함과 동시에, 비교적 소형이고 간단한 구성의 구동수단에 의해 대기 위치와 시이트 가열 위치 사이를 이동시킬 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
이하에, 도면을 참조하여 본 발명의 실시의 형태를 상세히 설명하고자 한다.
도 1 및 도 2는, 본 발명에 따른 사출성형 동시 그림부착장치의 일실시의 형태를 도시하고 있다.
본 실시형태의 사출성형 동시 그림부착장치(10)는, 얻고자 하는 성형품에 대응한 요철형상의 암형(12)과 수형(25)을 구비하고, 암형(12)은 그 바닥부가 가동판(11)에 고정되어 있고, 유체압 실린더의 램(15)에 의해 도 1에 있어서 좌우방향 (P(수평방향)), 바꿔 말하면 수형(25)에 대하여 접근/이격하는 방향으로 전후진하도록 되어 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 상기와 같이 암형(12)이 가동형으로 되어 있어서 수평방향으로 이동하게 되어 있는데, 이에 한정되는 것이 아니라 예를 들어, 수형, 암형을 상하에 대향 배치하여 그들의 한쪽을 연직방향으로 이동시키는 등의 형태를 채용할 수도 있다.
또, 상기 암형(12)에는, 얻고자 하는 성형품(여기에서는 활모양의 것) 형상에 따른 오목형상의 캐비티(13)가 형성됨과 동시에, 상기 캐비티(13)에 개구하도록 진공흡인구(18)(도면에서는 간략화되어 있음)가 형성되며, 상기 진공흡인구(18)는 진공흡인통로(17) 및 도관(19)을 통해서 외부의 진공펌프에 접속되어 있다. 더욱이, 암형(12)의 분단면(12a)에는, 상기 캐비티면(13)의 외주연을 주회하듯이, O-링이 장착되어 있으나 여기에서는 도시가 생략되어 있다.
한편, 상기 수형(25)은, 사출성형기의 노즐(28)이 장착되는 고정판(27)에 고정되어 있고, 이 수형(25)에는 그 중앙에 상기 성형품 형상에 대응한 볼록부(코어부)(26)가 돌출 형성됨과 동시에, 상기 사출성형기의 노즐(28)로부터의 용융수지를 상기 암형(12)의 캐비티(13)내에 주입 충전하기 위한 탕도(runner) 및 탕구(gate)(도시 생략)가 형성되어 있다.
또한, 상기 암형(12) 및 수형(25)의 일측에는, 그림 부착 시이트(S)를 상기 암형(12)의 분단면(12a)상에 압압 고정하기 위한 구형 프레임형상의 클램프부(21)와, 1 사출분의 상기 그림 부착 시이트(S)의 일부(외주부를 제외한 대부분)를 상기 암형의 캐비티(13)내에 밀어 넣기 위한, 2차원 방향으로 만곡 내지 돌출된 외형을 가진, 전후 한 쌍의 시이트 압압부(22)(22)를 가진 입체형 클램퍼(20)가 유체형 실린더(24) 등의 구동수단에 의해 암형(12)의 분단면(12a)에 따른 방향(전후 방향(Q))으로 전후진 가능하고, 또한 암형(12)의 분단면(12a)에 직교하는 방향(좌우방향(P))으로 이동가능하게 배치되어 있다.
그리고, 상기 암형(12) 및 수형(25)의, 상기 입체형 클램퍼(20)는, 반대편의 측방에는, 그림 부착 시이트(S)를 가열 연화시키기 위한 열판(30)이 후술하는 도 2 내지 도 4에 도시되는 바와 같은 구동수단(50)에 지지되고, 상기 좌우방향(P) 및 전후방향(Q)으로 전후진 가능하게 배치되어 있다.
상기 열판(30)은 적외선 복사 등의 비접촉 가열 방식으로 그림 부착 시이트(S)를 가열하는 종래의 평판형의 한 쌍의 열판으로 이루어진 제 1 판형상 가열부(30A)와 제 2 판형상 가열부(30B)를 가지며, 그러한 제 1 판형상 가열부(30A)와 제 2 판형상 가열부(30B)가 자신의 가열면(30a)(30b)을 바깥측으로 해서 상호 소정의 개방 각도로 V자형으로 결합되어진다. 이 열판(30)은, 상기 구동수단(50)에 의해
그림 부착 시이트 가열시에는, 그 폐쇄측 연결부(30c)를 암형(12)의 캐비티(13)측을 향한 자세로 상기 암형(12)의 캐비티(13)에 대해 접근 및 이격되어지고, 그림 부착 시이트 가열 완료후에는 상기 암수 양 금형(12)(25) 바깥의 대기 위치(도 2)로 이동된다.
상기 열판의 구동수단은, 상기 암형(12)의 측면에, 상기 좌우방향(P)을 따라 상하로 일정한 간격을 두고 상호 평행하게 배설된 H형 강으로 이루어진 한 쌍의 안내 레일(51)(52)과, 이 안내 레일(51)(52)에 슬라이딩이 자유롭게 지지된 슬라이더(53)(54)와, 이 슬라이더(53)(54)에 그 상하 가장자리부가 연결 고정된 コ자형상 지지체(56)와, 이 コ자형상 지지체(56)의 상하 가장자리부와 슬라이더(53)(54)에 심어져서 고정된 상하 한 쌍의 지지핀(57)(58)과, 이 지지핀(57)(58)에 각각 로크 기구가 장착된 기어 박스(61) 및 베어링(62)을 통해 회전이 자유롭게 지지된, 도 2에서 봤을 때 좌측면 및 가까운 쪽의 면이 개구된 열판 지지 케이스(60)와, 상기 기어 박스(61)를 통해 상기 열판 지지 케이스(60)를 상기 지지핀(57)(58)의 축선(C) 주위에 정, 역방향으로 선택적으로 회전시키는 모터(63)와, 상기 コ자형 지지체(56)를 상기 안내 레일(51)(52)을 따라 상기 전후방향(P)으로 전후진시키는 전체 이송용의 유체압 실린더(65)와, 상기 열판(30)을 상기 열판 지지 케이스 (60)의 좌측면으로부터 출입하는 방향으로 전후진시키는 열판 전후진용 유체압 실린더(67)를 구비하고 있다.
상기 열판 전후진용 유체압 실린더(67)는, 상기 열판 지지케이스(60)의 세로 가장자리부에 그에 직교하는 자세로 장착 고정되어 있으며, 이 피스톤 로드(67a)의 선단이, 상기 열판(30)에 있어서의 제 1 판형상 가열부(30A)와 제 2 판형상 가열부(30B)의 개방 측단부에 고정된 연결판(36)에 연결 고정되어 있다.
또한, 상기 하측의 안내 레일(52)에는, 상기 コ자형상의 지지체(56)가 소정의 전진 위치까지 전진된 것을 검출하기 위한, 광전 릴레이 등의 전진용 위치 결정 센서(71) 및 상기 コ자형상 지지체(56)가 소정의 후퇴 위치(대기 위치)까지 후퇴되어진 것을 검출하기 위한, 광전 릴레이 등의 후퇴용 위치 결정 센서(72)가 각각 배설되어 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시의 형태의 사출성형 동시 부착장치에 있어서는, 1사출분의 그림 부착 시이트(S)를 암형(12)의 분단면(12a)상에 공급한 후, 상기 그림 부착 시이트(S)를 상기 암형(12)의 분단면(12a)상에, 상기 입체형 클램퍼(20)로 압압 고정하고, 그 다음에 상기 V자형의 열판(30)을 상기 입체형 클램퍼(20)에 의해 압압 고정되어 있는 상기 그림 부착 시이트(S)에 접근시켜 그 그림 부착 시이트(S)를 상기 열판(30)에 의해 가열 연화시키게 된다.
즉, 상기 열판(30)에 의해 그림 부착 시이트(S)를 가열 연화시키는 가열 연화 공정 개시시에 있어서는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 전체 이송용 유체압 실린더(65)의 피스톤 로드(65a)가 최대한 삽입되어져 열판(30), 열판 지지케이스(60), コ자형 지지체(56) 등은 대기위치에 놓여져 있다. 이 대기상태로부터, 상기 전체 이송용 유체압 실린더(65)의 피스톤 로드(65a)를 돌출시키면, 상기 コ자형 지지체(56) 등이 상기 안내 레일(51)(52)을 따라 전진되고, 상기 전진용 위치 결정 센서(71)에 의해 상기 コ자형 지지체(56)가 소정의 전진위치까지 전진된 것이 검출되면, 상기 유체압 실린더(65)의 신장 동작이 정지되고, 상기 コ자형 지지체(56)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 그 전진방향 선단부가 상기 암형(12)의 분단면(12a)을 통과한 위치에서 정지된다.
다음에, 상기 모터(63)가 정회전 방향으로 구동되고, 열판 지지케이스(60)가 위에서부터 봤을 때 상기 지지핀(57)(58)을 지축으로 해서 시계 방향으로 90°회전된다. 이로 인해, 상기 열판(30)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 그림 부착 시이트(S)를 압압 고정하고 있는 상기 입체형 클램퍼(20)보다 수형(25)측에 위치된다.
계속해서, 상기 열판 전후진용 유체압 실린더(67)의 피스톤 로드(67a)가 미리 정해진 설정 길이만큼 돌출되어진다. 이것으로 인해, 상기 열판(30)이, 도 4에 도시되는 바와 같이, 상기 암형(12)의 캐비티(13) 및 상기 입체형 클램퍼(20)에 대향하는 위치(바로 옆)까지 전진된다.
다음으로, 상기 전체 이송용 유체압 실린더(65)의 피스톤 로드(65a)가 미리 정해진 설정 길이만큼 삽입된다. 이것에 의해, 상기 コ자형 지지체(56)가 상기 설정 길이 만큼 P방향으로 후퇴되고, 상기 열판(30)은, 도 8(B)에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 그 선단부(폐쇄측 연결부(30c)가 상기 입체형 클램퍼(20)의 프레임형상의 클램프부(21)를 통과하여, 상기 그림 부착 시이트(S)의 피가열면(Sa)에 대하여 소정의 거리(최소 이격 거리(△Ymin))만큼 이격된 위치까지 접근된다.
여기에서, 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태의 열판(30)과 도 8(A)의 종래의 평판형의 열판(130)을 비교하면, 본 발명의 열판(30)은, 그 가열면(30a)과 그림 부착 시이트(S)의 피가열면(Sa)의 최대 이격 거리(△Ymax)와 최소 이격 거리(△Ymin)의 차(△y)가, 상기 평판형의 열판(130)에 있어서의 그러한 차이(△Xmax-△Xmin=△x)보다 작아지므로, 그림 부착 시이트(S)의 가열온도 분포를 상기 평판형의 열판(130)에 비해 균일(분포 범위가 작음)하게 할 수 있다.
또한, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 그림 부착 시이트(S)의 피가열면(Sa)에 있어서의 조도는, 열판(30)의 가열면(30a)과 그림 부착 시이트(S)의 피가열면(Sa)과 이격 거리(△Y)의 제곱에 반비례하고, 이격 거리(△Y)의 제곱분의 1의 값의, 이격 거리(△Y)의 증가에 따른 변화량, 즉 1/(△Ymin)2와 1/(△Ymax)2의 차는, 이격 거리(△Y)가 커짐에 따라 감소되므로, 최대 이격 거리(△Ymax)와 최소 이격 거리(△Ymin)가 모두 0보다 클수록, 1/(△Ymin)2와 1/(△Ymax)2의 차가 작아지며, 이격거리(△Y)의 분포 범위의 영향을 받기 어렵게 된다.
그렇기 때문에, 본 발명의 V자형의 열판(30)은, 그림 부착 시이트(S)에 있어서의 가열 온도 분포의 균일화라는 관점에서 보면, 비접촉 가열방식보다 그림 부착 시이트(S)를 가열하는 경우는, 그림 부착 시이트(S)의 피가열면(Sa)의 형상과 열판(30)의 가열면(30a)의 형상이 완전히 일치하지 않아도, 상기 곡면형의 열판(230)과 거의 손색이 없다.
상기 이외에, 본 실시의 형태의 사출성형 동시 그림부착장치(10)에 사용되는 열판(30)은, 종래의 곡면 및 다면체형의 열판(230)에 비해 간소하기 때문에, 경량화 및 저코스트화를 도모할 수 있고, 또한 빈번하게 구부러뜨릴 필요가 없으므로, 종래의 가요성 시이트형의 열판에 비해 잦은 사용으로 인한 찢어짐 등의 고장을 일으킬 우려가 적어짐과 동시에, 비교적 소형이고 간단한 구성의 구동수단에 의해 대기위치와 시이트 가열위치 사이를 이동시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 그림 부착 시이트 가열연화 공정 완료후에는, 종래와 마찬가지로, 상기 진공 흡인구(18)를 통해서 진공흡인을 행함으로써 상기 그림 부착 시이트(S)를 상기 암형(12)의 캐비티(13)를 따라 연장시키는 연장공정이 행해지고, 그 다음에 상기 암형(12)을 수형(25)측으로 이동시켜서 금형 밀폐를 행하여 두가지 금형 사이에 캐비티(13)를 형성시키는 금형 밀폐 공정과, 상기 캐비티(13)내에 수형(25)측으로부터 유동 상태의 수지를 주입 충전하고, 계속해서 상기 수지를 고화시켜서 사출 성형을 행하는 사출성형공정과, 상기 암형(12)과 수형(25)을 이격시키는 금형 개방 공정과, 그림 부착 시이트(S)가 접착된 사출성형품을 외부로 꺼내는 취출공정이 순차적으로 행해진다.
도 5는, 본 발명에 따른 열판의 다른 실시의 형태를 도시한다. 도시하는 열판(33)은, 제 1 판형상 가열부(33A)와 제 2 판형상 가열부(33B)를, 그들 자신의 가열면(33a)(33b)을 바깥측으로 하여 V자 형상을 띠도록 소정의 힌지 부재(경첩)(41)로 개폐가 자유롭게 연결되고, 그 개방 각도를 이송나사 로드(45A)(45B)를 구비한 개방 각도 조절기구(40)에 의해 변화시킬 수 있도록 한 것이다.
즉, 열판(33)에는, 제 1 판형상 가열부(33A)와 제 2 판형상 가열부(33B)의 개방 측단부 양측에 각각, 긴 홀(42a)(42b)(42c)(42d)이 형성되고, 그러한 긴 홀(42a)(42b)(42c)(42d)에, 각각 플랜지부(44a)(44b)(44c)(44d)가 부착된 사각 너트 부재(44A)(44B)(44C)(44D)가 회전이 저지된 상태로 슬라이딩 가능하게 끼워져 있다. 상기 사각 너트 부재(44A)(44B)(44C)(44D) 중에서, 상하에 위치한 쌍을 이루는 사각 너트 부재(44A)와 (44B), 및 사각 너트 부재(44C)와 (44D)는, 각각 내부에 형성된 암나사부가 역나사(예를 들면, 상측의 것이 왼나사, 하측의 것의 오른 나사)로 되어 있으며, 그러한 암나사부에, 이송 나사 로드(45A)(45B)의 바깥 둘레에 형성된 수나사부(45a)(45b)가 나사 결합되어 있다.
또한, 상기 제 1 판형상 가열부(33A)와 제 2 판형상 가열부(33B)의 폐쇄측 연결부(33c) 근방의 양측에, 각각 가스 댐퍼(47)(48)의 양단이 회전 가능하게 고정되어 있다. 이 가스 댐퍼(47)(48)는, 상기 제 1 판형상 가열부(33A)와 제 2 판형상 가열부(33B)를 넓히는 방향, 다시 말해 그들의 개방 각도를 크게 하는 방향으로 힘을 가한다.
또, 상기 제 2 판형상 가열부(33B)의 개방 측단부 근방에는, 상기한 열판 전후진용 유체압 실린더(67)와 상기 열판(33)을 연결하기 위한 L형 연결 로드(49)의 선단이 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 열판(33)에 있어서는, 상기 이송 나사 로드(45A)(45B)의 중앙부에 고정 설치된 회전 조작부(46A)(46B)를 한 방향으로 돌리면, 상하에 위치한 쌍을 이루는 사각 너트 부재(44A)와 (44B), 및 사각 너트 부재(44C)와 (44D)는 각각 서로 접근하는 방향으로 나사 이송되며, 그로 인해 제 1 판형상 가열부(33A)와 제 2 판형상 가열부(33B)도 상기 가스 댐퍼(47)(48)의 부세력에 반항하여, 상기 사각 너트 부재(44A)(44B)(44C)(44D)의 플랜지부(44a)(44b)(44c)(44d)에 밀려 그들의 개방 각도가 좁혀지고, 상기 이송 나사 로드(45A)(45B)의 회전 조작부(46A)(46B)를 역방향으로 돌리면, 상하에 위치한 쌍을 이루는 사각 너트 부재(44A)와 (44B) 및 사각 너트 부재(44C)와 (44D)는 각각 서로 거스르는 방향으로 나사 이송되며, 그것으로 인해 제 1 판형상 가열부(33A)와 제 2 판형상 가열부(33B)가 상기 가스 댐퍼(47)(48)의 부세력에 의해, 상기 사각 너트 부재(44A)(44B)(44C)(44D)의 플랜지부(44a)(44b)(44c)(44d)에 계지되는 위치까지 개방되어 그들의 개방각도가 넓어진다.
또한, 상기 이송 나사 로드(45A)(45B)는, 상기 회전 조작부(46A)(46B)를 이용하여 수동으로 돌려도 되고, 모터 등의 구동수단을 이용하여 돌려도 된다.
상기 열판(33)에 있어서는, 개방각도 조절기구(40)에 의해 개방각도를 변경할 수 있도록 되어 있으므로, 개방각도(가열면의 형상)가 고정되어 있음에 비해, 얻고자 하는 성형품의 치수 형상에 대한 대응범위를 확대시킬 수 있어 범용성이 커지고, 초기 단가를 저감시킬 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 열판의 또 다른 실시의 형태를 도시한다. 도시하는 열판(34)은, 제 1 판형상 가열부(34A)와 제 2 판형상 가열부(34B)를, 그들 자신의 가열면(34a)(34b)을 바깥측으로 하여 V자형상을 띠도록 소정의 힌지 부재(경첩)(81)으로 개폐가 자유롭게 연결되고, 그 개방 각도를, 상기 제 1 판형상 가열부(34A)와 제 2 판형상 가열부(34B)에 직교하는 면내에서 스윙이 가능하도록 요동 레버(82)를 구비한 개방각도 조절기구(80)에 의해 변화시킬 수 있도록 한 것이다.
즉, 본 실시의 형태의 열판(34)에 있어서는, 제 1 판형상 가열부(34A)의 면내측에 상기 요동 레버(82)의 고정단이 회전이 가능하게 고정되어 있다. 한편, 제 2 판형상 가열부(34B)의 내면에는, 상기 요동 레버(82)의 가동단이 그 일단부에 회전 가능하게 고정된 래크(84)와, 이 래크(84)가 상기 제 1 판형상 가열부(34A)와 제 2 판형상 가열부(34B)에 직교하는 내면에서 직선적으로 슬라이딩하도록 안내하는 노치 프레임형상의 안내 부재(86)와, 상기 래크(84)에 맞물리는 피니언(87)과, 이 피니언(87)을 정, 역방향으로 선택적으로 회전 구동하는 로크 기구가 부착된 기어드 모터(88)와, 이 기어드 모터(58)의 회전축(58a)을 회전 가능하게 고정시키는 베어링 부재(89)가 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 열판(34)에 있어서는, 상기 기어드 모터(88)가 예를 들면, 정방향으로 회전 구동되면, 상기 피니언(87)이 맞물려져 있는 래크(84)가 상기 제 2 판형상 가열부(84B)로부터 바깥측(비스듬한 아래쪽)으로 돌출하는 방향으로 이동되고, 그에 따라 상기 요동 레버(82)의 가동단이 상기 제 2 판형상 가열부(34B)의 개방측단부 방향으로 이동되며, 그로 인해 제 1 판형상 가열부(34A)와 제 2 판형상 가열부(34B)의 개방각도가 좁혀진다.
그에 대해, 상기 기어드 모터(88)가 예를 들어, 역방향으로 회전구동되면, 상기 피니언(87)이 맞물려져 있는 래크(84)가 상기 제 2 판형상 가열부(34B)가 안쪽으로 삽입되는 방향으로 이동되고, 그에 따라 상기 요동 레버(82)의 가동단이 제 2 판형상 가열부(34B)의 폐쇄측 연결부(34c)방향으로 이동된다. 그로 인해, 제 1 판형상 가열부(34A)와 제 2 판형상 가열부(34)의 개방 각도가 넓어진다.
상기 열판(34)에 있어서도, 개방각도 조절기구(80)에 의해 개방각도를 자동적으로 변경할 수 있도록 되어 있기 때문에, 상기 개방각도 조절기구(40)를 구비한 열판(33)과 마찬가지로, 개방각도(가열면의 형상)가 고정된 것임에 비해, 얻고자 하는 성형품의 치수 형상에 대한 대응 범위를 확대시킬 수 있어 범용성이 커지고, 초기 단가를 저감시킬 수 있다. 또한, 도 7에서는, 판형상 가열부(34A)(34B)의 폐쇄측 연결부(34C)측의 단부가 선단으로 갈수록 두께가 얇아지도록 경사져 있다. 이와 같은 형상으로 함으로써, 개방각도를 가변시켜도 폐쇄측 연결부(34C) 근방의 비가열부분(34A)(34B)사이의 극간)을 없앨 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 열판(30')과 같이, 그림 부착 시이트 공급 측단부에 시이트 커터(90)를 설치하고, 열판(30')이 시이트 가열위치로 이동되었을 때, 그림 부착 시이트(S)를, 상기 시이트 커터(90)에 의해, 가열되고 있는 다음 사출부분과 그림 부착 시이트(S)의 공급측 상류부 사이에서 절단하도록 해도 된다.
이 경우, 시이트 커터(90)에 의해 그림 부착 시이트를 절단하는 타이밍은, 그림 부착 시이트(S)가 입체형 클램퍼(20)에 의해 암형(12)의 분단면(12a)에 압압 고정된 이후에 가열이 완료할 때까지의 동안이라면, 열판(30')이 시이트 가열 위치 정지되기 직전이나, 그와 동시이거나, 직후라도 어느것이나 상관없다.
그림 부착 시이트를 상기한 바와 같이 절단함으로써, 그림 부착 시이트에 가해지는 열응력이나 변형왜곡 등의 악영향이 그 그림 부착의 상류측 부분(다음 사출분 이후)에 소급하는 것이 방지된다. 또한, 시이트 커터(90)로서는, 칼이나 가열 필라멘트 등을 사용할 수 있다.
또한, 도 10의 형태에서는, 입체형 클램퍼(20)는, 암형(12) 내부를 슬라이딩 자유롭게 관통하여 이루어진 슬라이딩 로드(20a)(4개 존재)와 연결되어 있으며, 예를 들면, 이젝터 플레이트(도시하지 않음)와 연동하여 슬라이딩 로드(20a)가 암형과 수형을 연결하는 방향으로 전후진함으로써, 클램퍼(20)가 분단면(12a)에 접근 및 이격하여 그림 부착 시이트(S)를 클램프하거나, 해방할 수 있는 기구로 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 사출성형 동시 그림부착장치 및 방법에 이용되는 열판은, 종래의 평판형의 열판에 비해 그림 부착 시이트의 가열온도분포를 가급적 균일화시킬 수 있고, 또 종래의 곡면 및 다면체형의 열판에 비해 간소화, 경량화, 및 저코스트화를 도모할 수 있음과 동시에, 개방각도를 가변으로 함으로써, 얻고자 하는 성형품의 치수 형상에 대한 대응 범위를 확대시킬 수 있고, 또한, 종래의 가요성 시이트형의 열판에 비해 고장을 잘 일으키지 않게 함과 동시에, 비교적 소형이고 간단한 구성의 구동수단에 의해 대기 위치와 시이트 가열위치의 사이를 이동시킬 수 있다고 하는 뛰어난 효과를 발휘한다.

Claims (5)

  1. 제 1 판형상 가열부와 제 2 판형상 가열부가 그들의 가열면을 바깥측으로 해서 상호 소정의 개방 각도로 V자형으로 결합되어 있는 열판을 구비하는 것을 특징으로 하는 사출성형 동시 그림부착장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열판의 제 1 판형상 가열부와 제 2 판형상 가열부와의 개방 각도를 가변 형성하는 것을 특징으로 하는 사출성형 동시 그림부착장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 1 판형상 가열부 및 제 2 판형상 가열부의 일단측이 힌지 부재로 연결되고, 그들의 타단측을 상기 힌지 부재를 지점으로 하여 상호 역방향으로 상대 회전시키는 개방각도 조절기구가 구비되어 있는 열판을 구비하는 것을 특징으로 하는 사출성형 동시 그림부착장치.
  4. 상호 대향 배치되어 한쪽이 다른 쪽으로 이동되도록 되어 있는 암형 및 수형과, 상기 암형의 분단면에 대해 직교하는 방향으로 이동가능하게 되고, 그림 부착 시이트를 상기 암형의 분단면에 압압하여 고정시키는 클램프 수단과, 제 1 판형상 가열부와 제 2 판형상 가열부가 그들의 가열면을 바깥측으로 해서 상호 소정의 개방각도로 V자형으로 결합되는 열판과, 상기 열판을 그림 부착 시이트 가열시에는 그 폐쇄 연결부를 암형 캐비티측을 향한 자세로 상기 암형 캐비티에 접근시킴과 동시에, 시이트 가열 완료후에는 상기 암수 양 금형 바깥의 대기 위치로 이동시키는 구동수단과, 상기 암형의 캐비티내에 상기 수형측으로부터 유동상태의 수지를 주입 충전하는 수지사출수단을 구비하며,
    상기 클램프 수단이, 상기 그림 부착 시이트를 상기 암형의 분단면상에 압압 고정하기 위한 클램프부와, 상기 그림 부착 시이트의 일부를 상기 암형의 캐비티내에 밀어 넣기 위한 2차원 방향으로 만곡 내지 돌출된 외형을 가진 시이트 압압부를 가진 입체형 클램퍼로 이루어져 있으며,
    상기 열판이 상기 구동수단에 의해 상기 입체형 클램퍼에 의해 압압 고정되어 있는 그림 부착 시이트에 대하여 접근 및 이격되는 것을 특징으로 하는 사출성형 동시 그림부착장치.
  5. 제 4항에 기술된 사출성형 동시 그림부착장치를 이용한 사출성형 동시 그림부착방법에 있어서,
    그림 부착 시이트를 상기 암형의 분단면상에 공급하는 시이트 공급 공정과, 상기 그림 부착 시이트를 상기 암형의 분단면상에 상기 입체형 클램퍼로 압압 고정하는 클램프 공정과, 상기 열판을 상기 입체형 클램퍼에 의해 압압 고정되어 있는 상기 그림 부착 시이트에 접근시켜서 그 그림 부착 시이트를 상기 열판에 의해 가열 연화시키는 가열 연화공정과, 상기 그림 부착 시이트를 상기 암형의 캐비티면을 따라 연장시키는 연장 공정과, 상기 암형과 수형의 한쪽을 다른 쪽으로 이동시켜서 금형 밀폐를 행하여 양 금형간에 캐비티를 형성시키는 금형 밀폐 공정과, 상기 캐비티내에 유동 상태의 수지를 주입 충전하여 고화시키는 사출성형을 행하는 사출 성형 공정과, 상기 암형과 수형을 이격시키는 금형 개방 공정과, 그림 부착 시이트가 접착된 사출 성형품을 상기 암형으로부터 끄집어 내는 취출공정을 포함하며, 상기 각 고정을 순서대로 또는 그 순번을 뒤바꿔서, 순차적, 또는 복수의 공정을 동시에 중첩하거나 병렬로 행하는 것을 특징으로 하는 사출성형 동시 그림부착방법.
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