KR20020042088A - 수정진동자용 글라스 비드 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수정진동자용 글라스 비드 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 극히 소형인 글라스 비드를 불량품없이 자동으로 제조가능하면서도 요구되는 정밀도를 정확히 유지할 수 있도록 하는 것이다.

이는 글라스 파우더를 이용하여 글라스 비드를 성형함에 있어서, 하부 펀치(410)가 상승하여 금형(320)내의 공급위치(a)에 도달함과 동시에 중심부의 샤프트(321)가 상승하여 그 끝단이 금형(320)의 상단면과 일치한 상태에서 재료공급부재(210)가 금형(320)의 상단부로 이송되어 글라스 파우더를 금형(320)내로 초과공급토록 하는 재료공급공정과; 재료가 금형(320)내로 공급되는 동안 재료공급부재(210)를 별도의 동력에 의해 일정한 시간동안 진동을 이루도록 하여 재료의 공급을 원활히 하도록 하는 진동공정과; 하부펀치(410)가 공급위치(a)에서 정위치(b)로 상승하여 과공급된 재료를 재료공급부재(210)내로 회수하고, 이어서 재료공급부재(210)는 후진작동토록 하는 성형준비공정과; 상부펀치(510)가 하강하여 그 하단면이 금형(320)내로 삽입되어 대기위치(c)에서 정지됨과 동시에 그 중심부의 중심공(511)이 샤프트(321)의 끝단부와 결합토록 하는 상부펀치 하강공정과; 하부펀치(410)가 정위치(b)에서 성형위치(e)까지 상승하여 금형(320)내의 재료를 가압함으로써 1차성형토록 함과 아울러 성형위치(e)에서 최종성형위치(f)까지 순간적으로 상승되어 재차성형토록 하는 제품성형공정과; 상부펀치(510)는 상승하고 하부펀치(410)는 최종성형위치(f)에서 금형(320)의 상단면위치(d)까지 상승하여 성형된 제품을 금형(320)으로부터 이탈시킴과 동시에 재료공급부재(210)가 전진하여 성형된 제품을 밀어내는 제품배출공정;을 순차적으로 행하여 글라스 비드를 제조토록 하는 것이다.

Description

수정진동자용 글라스 비드 제조방법 및 그 장치{Production method of glass bead and its apparatus}

본 발명은 수정진동자용 글라스 비드 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 극히 소형인 글라스 비드를 불량품없이 자동으로 제조가능하면서도 요구되는 정밀도를 정확히 유지할 수 있도록 하는 것이다.

일반적으로 글라스 비드(Glass bead)는 각종 전자제품에 사용되는 수정진동자의 기능부품으로써 베이스와 와이어 사이의 전류를 차단하기 위하여 와이어가 움직이지 않도록 고정시켜 주는 기능을 가지는 것이며, 캡 등 다른 부품과 조립되어 진공상태를 형성하게 된다.

이러한 글라스 비드(B)는 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이 원통형으로 형성되면서도 중심부에는 상.하관통되는 중심공(C)이 형성되는 외형을 가지고 있으며, SiO2 65-72%, Ig Loss 3-4%, Binder 32-24% 등의 성분으로 이루어진 글라스 파우더(Glass powder)를 프레스 가공하고 소결하여 제조된다.

또한, 글라스 비드(B)는 수정진동자가 가장 핵심적인 기능부품으로서 그 특성상 매우 높은 정밀도와 강성이 요구되고 있다.

근자에는 각종 전자제품이 더욱 소형화 및 다양화됨에 따라 수정진동자 역시 이에 맞게 소형화, 정밀화되어야 하나, 이의 핵심부품인 글라스 비드를 소형화 및 정밀화하는데 따른 어려움이 야기되고 있다.

따라서 지금까지 알려진 기존의 프레스가공 방법만으로는 소형화 및 정밀화되는 수정진동자에 부합된 글라스 비드를 제조하기가 어려운 문제점이 있다.

즉, 종래의 글라스 비드의 제조방법을 살펴보면, 이는 첨부된 도면의 도 3에서 보는 바와 같이 금형(1)의 내부에 분말형의 글라스 파우더를 적정량(P)으로 투입하고, 상부펀치(2)를 투입구에 위치시켜 금형(1)의 상단부를 막은 다음 하부펀치(3)와 중심공 형성용 샤프트(4)를 상승시켜 글라스 비드(B)를 성형한다.

이어서 글라스 비드(B)가 성형완료되면 상부펀치(2)가 상승됨과 동시에 하부펀치(3)가 금형(1)의 상단부까지 상승되어 성형된 글라스 비드(B)를 토출시키게 되고, 토출된 글라스 비드(B)는 다음의 소결공정에서 소결되어 모든 성형이 완료되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 글라스 비드 제조방법은 금형(1)에 글라스 파우더를 투입시 금형(1)의 내경 및 샤프트(4)의 외경에 따른 표면장력 때문에 필요로 하는 적정량(P)의 재료가 정확히 투입되지 않아 불량품이 발생되는 등의 문제점이 있다.

즉, 비교적 크기가 큰 글라스 비드를 제조시에는 표면장력에 큰 제한을 받지 않기 때문에 성형이 가능하나, 소형의 글라스 비드를 성형시에는 상기한 방법만으로는 표면장력이 작용하게 되어 성형이 불가능한 문제점이 있다.

종래의 제조방법으로는 실험에 의해서 다음의 표 1에서 나타나는 제원보다는 큰 글라스 비드만이 성형이 가능한 것이고, 그 이하의 글라스 비드는 금형(1)내에 글라스 파우더가 적정량으로 채워지지 않기 때문에 성형이 불가능한 것이었다.

# 표 1

구 분	제 원
중 량	1.750 - 7.917 mg
외 경	1.87 mm
내 경	0.80 mm
높 이	2.10 - 2.20 mm

또한, 이러한 문제점외에도 글라스 비드(B)의 중심공(C)을 성형하는 샤프트(4)가 금형(2)내에서 정확한 수직을 유지하여야만 정밀도를 유지할 수 있으나, 글라스 파우더의 투입과정이나 상.하펀치(2)(3)의 작동과정에서 샤프트(4)가 흔들리기 때문에 요구되는 정밀도를 정확히 유지하는 제품을 제조하기가 어렵고 불량품도 많이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 지금까지 알려진 글라스 비드의 제조방법으로는 점차 소형화, 정밀화되는 추세에 부합할 수 없는 문제점이 있는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 여러 가지의 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 수정진동자의 기능부품으로 사용되는 글라스 비드를 보다 소형으로 제조할 수 있을 뿐만 아니라 불량품의 발생없이 정밀도를 유지할 수 있는 글라스 비드의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 글라스 비드의 제조방법에 따라 모든 성형공정을 기계적이고도 자동적으로 성형할 수 있도록 함으로써 제조성 및 생산성을 향상시키도록 하는 글라스 비드의 제조장치를 제공함에 있다.

이러한 목적은 개선된 글라스 비드의 제조방법을 제공함으로써 달성되며, 이 제조방법은 하부펀치를 충분히 하강하여 글라스 파우더를 금형에 공급함에 있어 적정량보다는 초과공급토록 함과 동시에 진동에 의해 금형내로 충분한 공급이 이루어지도록 하고, 이어서 하부펀치를 적정위치까지 상승시켜 초과공급된 재료를 회수토록 한 다음, 상부펀치가 금형내로 약간 삽입된 상태를 하강하여 중심샤프트를 지지한 상태에서 하부펀치가 재차 상승되어 제품을 성형토록 함을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 수정자용 글라스 비드를 보인 사시도

도 2는 도1의 정단면도

도 3은 종래 수정자용 글라스 비드의 제조방법을 보인 개략도

도 4는 본 발명 제조방법에 따른 공정도

도 5 내지 도 11은 본 발명 제조과정을 보인 과정도

도 12는 본 발명 제조장치의 전체적인 구성을 보인 사시도

도 13은 도12의 일부정면구성도

도 14는 본 발명 재료공급부의 구성을 보인 평면도

도 15는 도14의 측단면구성도

도 16은 본 발명 성형부를 보인 일부단면구성도

도 17은 본 발명 상.하펀치 승강부의 구성을 보인 측단면구성도

도 18은 도17에서 하부펀치 승강부의 요부를 보인 일부사시도

도 19는 도18의 결합된 작동상태도

도 20은 도17에서 상부펀치 승강부의 일부 단면하여 보인 측면구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:동력부101:모우터102:기어

103:체인기어104:체인200:재료공급부

210:재료공급부재211:공급호우스220:작동판

221:스프링222:가이드봉223:실린더

230:링크231:축핀232:고정핀

233:지지로울러234:종동축235:작동캠

300:성형부310:플레이트320:금형

321:샤프트322:가이드 봉323:고정판

400:하부펀치 승강부410:하부펀치420:하부작동봉

421:스톱퍼430:캠링크431:회전축

432:회전축440,450:누름로울러440a:경사면

440b:외주면460,470:성형캠500:상부펀치 승강부

510:상부펀치511:중심공520:승강구

521:가이드522:고정판530:상부작동봉

531:스톱퍼540:상부캠링크541:회전축

542:지지로울러550:작동캠

이하에서 본 발명의 제조방범을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 SiO2 65-72%, Ig Loss 3-4%, Binder 32-24% 등으로 이루어진 분말상태의 글라스 파우더(P)를 원료로 하여 금형에 넣고 프레스 가공방법으로 성형하고, 성형된 제품은 별도의 소결공정을 거침으로써 글라스 비드(B)의 제조를 완료하게 된다.

이의 제조방법은 글라스 파우더의 원료를 금형내에 초과공급하여 진동에 의해 충분한 공급이 이루어지도록 하고, 초과공급된 원료는 회수함과 동시에 성형이 이루어지도록 하며, 상기 성형시 상부펀치가 금형내로 삽입되어 중심샤프트를 지지토록 함으로써 정밀도를 유지할 수 있도록 제조하는 것으로 특징지워진다.

이와 같은 본 발명 제조방법을 첨부하는 공정도 및 도면을 참조하여 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1공정(재료공급공정)

하부 펀치(410)가 상승하여 금형(320)내의 공급위치(a)에 도달되면서 준비상태를 유지하게 됨과 동시에, 중심부로 샤프트(321)가 수직상승되어 그 끝단이 금형(320)의 상단면과 일치한 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태에서 재료공급부재(210)가 금형(320)의 상단부에 위치되면서 재료공급부재(210)를 통해 재료인 분말상태의 글라스 파우더(이하 "재료"라 함)가 금형(320)내로 투입공급된다.

즉, 재료공급공정은 도면의 도5 및 도 6에서 보는 바와 같이 하부펀치(410)는 금형(320)내로 재료가 초과공급될 수 있도록 정위치(b)보다는 약간 아래인 공급위치(a)에 머무르게 된다.

재료의 공급은 재료공급부재(210)가 슬라이드식으로 전진작동되어 그 내부의공급로가 금형(320)의 상부에 위치하게 됨으로써 재료는 자연낙하식으로 투입공급된다.

여기서 재료는 통상에서와 같은 글라스 파우더를 사용하게 되며, 이의 성분은 전술한 바와 같이 SiO2 65-72%, Ig Loss 3-4%, Binder 32-24% 등으로 이루어져 있다.

제2공정(진동공정)

재료가 금형(320)내로 공급되면 재료공급부재(210)는 별도의 동력에 의해 일정한 시간동안 진동이 이루어지고, 이의 진동에 의해 재료공급부재(210)를 통해 공급되는 재료는 금형(320)내의 표면장력에 관계없이 원활하고도 충분히 공급될 수 있다.

상기 진동작동은 재료공급부재(210)에 의해 재료가 공급되는 동안 이루어지고, 미세한 간격으로 일정시간동안 진퇴작동을 시킴으로써 이루어진다.

이 진동작동에 따라 재료공급부재(210)을 통하여 공급되는 글라스 파우더는 원활하게 공급되는 것이다.

제3공정(성형준비공정)

하부펀치(410)가 공급위치(a)에서 상승하여 정위치(b)에 도달되므로 과공급된 재료는 재료공급부재(210)내로 회수되고, 이어서 재료공급부재(210)는 후진작동되어 과공급된 재료를 회수하게 된다.

이의 공정이 완료되면 글라스 비드를 제조하는데 필요한 정량의 글라스 파우더(P)만이 금형(320)내에 남게 된다.

제4공정(상부펀치 하강공정)

상기의 공정에서 재료의 공급이 모두 완료되면 재료공급부재(210)가 후진한 위치에 상부펀치(510)가 하강하여 그 하단면이 금형(320)내로 삽입되어 대기위치(c)에 머무르게 된다.

상부펀치(510)는 도 7에서 보는 바와 같이 중심부에 샤프트(321)를 수용할 수 있는 중심공(511)이 형성됨에 따라 샤프트(321)는 하강된 상부펀치(510)의 중심공(511)으로 삽입되어 샤프트(321)를 유동없이 고정하게 된다.

이때, 상부펀치(510)는 금형(320)내의 대기위치(c)까지 하강함으로써 금형(320)의 상단면(d)과 대기위치(c)의 간격만큼을 가압하는 결과를 가져오게 된다.

제5공정(제품성형공정)

하부펀치(410)가 정위치(b)에서 1차 성형위치(e)까지 상승하여 금형(320)내의 재료를 가압함으로써 1차성형을 이루게 되고, 이어서 하부펀치(410)는 성형위치(e)에서 최종성형위치(f)까지 순간적으로 상승되어 재차성형됨으로써 성형을 완료하게 된다.

이 공정은 첨부된 도면의 도8에서 상세히 나타낸 바와 같이 하부펀치(410)가 상승하여 제품을 성형하면서도 1차 성형을 이룬다음, 마지막으로 약간 상승하여 최종적인 성형을 이루도록 하는 것이다.

제6공정(제품배출공정)

성형이 완료되면 상부펀치(510)는 도9에서와 같이 상승하여 금형(320)으로부터 이탈되고, 이어서, 하부펀치(410)는 도10에서와 같이 최종성형위치(f)에서 금형(320)의 상단면위치(d)까지 상승하여 성형된 제품을 금형(320)으로부터 이탈시키게 된다.

또 첨부된 도면의 도11에서 보는 바와 같이 재료공급부재(210)가 금형(320)에 재료를 공급하기 위하여 전진되는 작용에 의해 성형된 제품을 밀어내어 최종적으로 배출시키게 되는 것이다.

상기와 같은 공정을 순차적으로 이루어 원통형의 글라스 비드(B)를 제조한 후에는 별도의 공정에서 소결함으로써 글라스 비드(B)를 최종적으로 제조할 수가 있는 것이다.

상기와 같은 글라스 비드의 제조방법은 본 발명에서 제시되는 글라스 비드 제조장치에 의해 기계적이고도 자동적으로 제조되는 것이며, 이러한 제조장치는 첨부된 도면의 도 12 이하에서 상세히 나타내고 있다.

도면의 도 12 및 도 13에서는 본 발명의 전체적인 구성을 상세히 나타내고 있다.

이는 동력을 발생시켜 각 기능부로 전달토록 하는 동력부(100)와, 글라스 파우더로 이루어진 재료를 공급토록 재료공급부(200)와, 공급된 재료를 가압하여 성형토록 하는 성형부(300)와, 하부펀치를 승강작동시키도록 하는 하부펀치 승강작동부(400)와, 상부펀치를 승강작동시키도록 하는 상부펀치 승강작동부(500)로 구성된다.

상기 동력부(100)는 본체의 일측면에 구성되고 모우터(101)의 회전동력을 기어(102) 및 체인기어(103), 체인(104) 등을 통하여 재료공급부(200) 및 상,하부펀치 승강작동부(400)(500)측으로 전달하게 된다.

상기 재료공급부(200)는 도 14 및 도 15에서 더욱 상세히 나타내고 있고, 본체 중심부의 플레이트에 안착되어 성형부(300)의 금형으로 슬라이드 작동되는 재료공급부재(210)가 갖추어져 구성된다.

재료공급부재(210)는 상부에 공급호우스(211)와 연결되어 미도시된 공급통으로부터 글라스 파우더(P)를 성형부(300)의 금형으로 공급하게 된다.

또 재료공급부재(210)의 후면에는 이를 슬라이드 작동시키는 작동판(220)이 연결되며, 작동판(220)의 후단에는 스프링(221)의 탄성력에 의해 탄력설치되는 가이드봉(222)이 형성된다.

가이드봉(222)은 실린더(223)내에 코일스프링(221)에 의해 설치되어 이의 탄성력에 의해 작동판(220)을 항상 전방으로 밀고있는 작용을 하게 된다.

또 작동판(220)의 상면 소정위치에는 본체와 축핀(231)으로 체결되어 이를 지지점으로 회동작동되는 링크(230)의 전단이 고정핀(232)에 의해 연결되어 작동판(220)을 슬라이드 작동시키게 된다.

링크(230)의 후단에는 지지로울러(233)가 형성되어 본체 일측면의 회전축(234)에 형성된 작동캠(235)에 접면되고, 이의 작동캠(235)의 회전작동에 따라 링크(230)가 회동작동된다.

작동캠(235)은 도면에서 보듯이 전진구간(235a)와 후진구간(235b)이 형성되며, 이 전진구간(235a)은 굴곡면을 형성하고 있음에 따라 지지로울러(233)가 위치하게 될 경우 미세하게 진퇴작동되므로 진동을 일으키게 된다.

또한, 재료공급부(200)에서 공급되는 재료를 글라스 비드의 형태로 성형토록 하는 성형부(300)는 본체 중심부에 횡방향으로 플레이트(310)가 형성되고, 이 플레이트(310)에는 금형(320)이 형성된다.

성형부(300)는 도 16에서 상세히 나타내고 있다.

금형(320)내의 중심에 수직방향으로 샤프트(321)가 설치되고, 이 샤프트(321)는 플레이트(310)의 하부에 다수개의 가이드 봉(322)에 의해 고정되는 고정판(323)에 고정되어 항상 금형(320)내에 위치하게 된다.

즉, 샤프트(321)의 상단부가 금형(320)의 상단면과 일치하는 위치에 항상 고정설치되며, 이는 글라스 비드(B)의 중심공을 성형하는 기능을 가지게 되는 것이다.

또 금형(320)의 내부에는 후술할 하부펀치 승강작동부(400)의 하부펀치(410)가 하부에서 승강작동되도록 구성되며, 금형(320)의 상부에는 상부펀치 승강부(500)의 상부펀치(510)가 승강작되도록 구성됨으로써 이들의 승강작동에 의해 금형(320)내로 공급되는 글라스 파우더를 가압성형하게 되는 것이다.

상기 하부펀치 승강부(400)는 도면의 도 16 내지 도 19에서 상세히 도시하고 있다.

이는 본체의 플레이트(310) 하부에 수직으로 형성되어 하부펀치(410)를 승강작동시키는 하부작동봉(420)이 갖추어져 구성되고, 이 하부작동봉(420)의 상단부에는 하부펀치(410)를 고정하여 가이드봉(322)에 의해 승강안내되는 슬라이드판(411)이 형성된다.

슬라이드판(411)은 상.하 한쌍으로 형성되어 성형부(300)의 가이드봉(322)에 의해 지지된채로 하부작동봉(420)의 승강작동에 의해 하부펀치(410)를 금형(320)내에서 승강작동시키게 되는 것이다.

하부작동봉(420)의 하부에는 캠링크(430)의 전단이 스톱퍼(421)에 의해 체결되어 이의 작동에 의해 승강작동되고, 캠링크(430)는 회전축(431)에 의해 횡방향으로 형성되어 이를 지지점으로 시이소식으로 작동되며, 후면에는 한쌍의 누름로울러(440)(450)이 일정한 간격을 가지면서 형성된다.

누름로울러(440)(450)는 상호 동일한 구조를 가지며 중심부를 기준으로 일측은 원뿔형의 경사면(440a)을 가짐과 동시에, 타측은 외경이 동일한 외주면(440b)을 갖추어 구성된다.

상기 전단 누름로울러(440)에는 한쌍의 성형캠(460)(470)이 회전축(432)에 의해 체결된채로 접면되어 회전축(432)을 지지점으로 회전되면서 누름로울러(440)를 눌러줌에 따라 캠링크(430)를 작동시키게 된다.

즉, 상기 일측 성형캠(460)은 누름로울러(440)의 경사면(440a)에 밀착되고 타측성형캠(470)은 외주면(440b)에 밀착되어 동력부(100)의 동력을 전달받아 회전축(432)을 지지점으로 회전구동된다.

이때, 상기 성형캠(470)은 하부펀치(410)를 다단으로 승강작동시키는 기능을 제공하게 되고, 다른 성형캠(460)은 하부펀치(410)를 승강작동시켜 제품을 1차, 2차로 성형하는 기능을 제공하게 된다.

또, 후단 누름로울러(450)에는 캠링크(430)의 작동간격을 조절하기 위한 조절캠(480)이 지지축(481)에 의해 형성되며, 도면에는 상세히 도시하지 않았지만 지지축(481)의 위치를 상.하 이동시켜 줌에 따라 캠링크(430)의 작동간격을 조절할 수가 있다.

이 캠링크(430)의 조절은 결국 하부펀치(410)의 승강작동에 따른 미세한 조절이 가능하게 된다.

또한, 하부펀치 승강부(400)와 대향되는 상부펀치 승강부(500)는 도면의 도 17 및 도 20 에서 상세히 도시하고 있다.

이는 상부펀치(510)를 승강작동시키도록 하는 기능을 가지며, 본체 전면에 형성된 가이드(521)에 조립되어 승강작동되는 승강구(520)가 갖추어 구성되고, 이 승강구(520)의 저면에는 고정판(522)에 의해 상부펀치(510)가 형성된다.

상부펀치(510)는 금형(320)의 상부를 통해 그 내부로 약간 삽입되는 형태로 승강작동되며, 내부에는 금형(320)내에 위치한 샤프트(321)를 수용할 수 있는 중심공(511)이 형성되어 있는 것이다.

또, 승강구(520)의 상부에는 상부작동봉(530)이 수직형성되고, 상부작동봉(530)에는 스톱퍼(531)에 의해 상부캠링크(540)의 전단부가 체결되어 회전축(541)을 지지점으로 작동되며, 이 후단에는 지지로울러(542)가 형성된다.

지지로울러(542)는 동력부(100)와 연결되어 회전작동되는 작동캠(550)에 밀착되므로 이의 회전작동에 따라 캠링크(540)를 작동시키게 되는 것이다.

상기 작동캠(550)은 도면에서는 상세히 나타내지 않았지만 동력부(100)의 동력과 체인기어 및 체인으로 연결되어 회전동력을 전달받게 된다.

계속해서 본 발명의 작동상태를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 글라스 파우더(P)를 주재료하여 글라스 비드(B)를 제조토록 하는 제조장치로서, 글라스 파우더가 금형으로 자동 공급되면 상.하부펀치가 연계적으로 작동되어 글라스 비드를 성형한 후 토출시키게 되고, 토출된 성형품은 별도의 소결공정을 마침으로써 제조가 완료되는 것이다.

특히, 본 발명에서 요구되는 것은 지금까지 제안된 장치로서는 성형이 거의 불가능한 소형 글라스 비드(B)도 원활하게 제조할 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.

이러한 제조장치의 작동을 상세히 설명하면, 동력부(100)의 모우터(101)의 회전동력을 기어(102), 체인기어(103), 체인(104) 등을 통해 해당되는 관련부품으로 전달하게 된다.

이러한 동력을 이용하여 작동되는 재료공급부(200)는 첨부된 도면의 도 14에서 보는 바와 같이 동력부(100)와 연결된 회전축(234)이 회전함에 따라 작동캠(235)이 회전되고, 이 작동캠(235)에 의해 링크(230)는 축핀(231)을 지지점으로 회전작동되어 그 전단에 고정핀(232)으로 연결된 작동판(220)을 진퇴작동시키게 된다.

이때, 링크(231)의 후단에 형성된 지지로울러(233)가 작동캠(235)의 전진구간(235a)에 위치할 경우에는 전진구간(235a)의 굴곡면에 의해 미세하게 진퇴작동을 반복함으로써 작동판(220)을 진동시키게 된다.

이와 같이 재료를 금형(320)으로 공급함과 동시에 진동이 이루어지도록 하는 것은 극히 소형의 글라스 비드를 제조할 경우 금형(320) 내부의 표면장력과, 금형(320) 중심부에 위치하는 샤프트(321)의 표면장력 때문에 글라스 파우더의 공급이 원활하게 이루어지지 않는 것을 개선한 것이다.

즉, 다음의 표 2에서와 같은 제원의 글라스 비드를 제조하고자 할 경우, 글라스 비드(B)의 외경은 물론 내경이 너무 소형이기 때문에 이와 대향되는 금형(320) 역시 그 내경이 작고, 또 샤프트(321)의 외경이 소형임으로써 글라스 파우더를 금형(320)내로 정량 공급하는 것은 매우 어려웠다.

따라서, 재료공급부재(210)를 통하여 금형(320)내로 글라스 파우더를 공급함과 동시에 진동을 일으키게 함으로써 원활한 공급을 이룰 수가 있는 것이다.

# 표 2

구 분	제 원
중 량	1.15 - 1.16 mg
외 경	1.15 mm
내 경	0.60 mm
높 이	1.60 - 1.65 mm

또한, 작동판(220)은 후방의 가이드봉(222)에 의해 안정되게 지지된채로 진퇴작동되고, 전단에는 글라스 파우더를 공급토록 하는 재료공급부재(210)가 장착됨으로써 재료를 성형부(300)측으로 원활하게 공급하게 된다.

즉, 작동판(220)이 전진할 경우에는 재료공급부재(210)가 성형부(300)의 금형(320)에 위치하여 공급호우스(211)를 통해 재료를 금형(320) 내부로 공급하게 되고, 공급이 완료되면 후진되어 다음 공급을 대기하게 된다.

이때, 상기 작동판(220)의 후진작동은 가이드봉(222)이 실린더(223)내에서 스프링(221)에 의해 탄력설치되어 있음으로써 이의 탄성력에 의해 원활하게 후진작동된다.

이와 같이 재료가 공급되면, 첨부된 도면의 도 17 내지 도 19에서 보는 바와 같이 동력부(100)의 동력에 의해 회전축(432)이 회전되고, 이에 따라 한쌍의 성형캠(460)(470)이 회전되면서 누름로울러(440)를 눌러 캠링크(430)를 작동시키게 된다.

캠링크(430)는 회전축(431)을 지지점으로 회동작동되어 그 전단의 스톱퍼(421)와 결합되어 있는 하부작동봉(420)을 승강작동시키게 된다.

하부작동봉(420)이 승강작동됨에 따라 그 상단에 체결된 슬라이드판(411)을 승강작동시키게 되고, 이 슬라이드판(411)은 가이드봉(322)에 안내되면서 하부펀치(410)를 금형(320)내로 승강작동시키게 된다.

이때, 상기 하부펀치(410)를 승강작동시키는 원동력은 한쌍의 성형캠(460)(470)이고, 이 성형캠(460)(470)의 외주연 형태에 따라 하부펀치(410)를 성형방법에 따라 다단으로 승강작동시키게 됨으로써 글라스 비드(B)의 원활한 성형이 이루어지게 된다.

이러한 성형과정은 전술한 성형공정에서 상세히 설명한 바 있기 때문에 여기서는 생략하기로 한다.

또한, 상기 하부펀치(410)가 승강작동되는 작동에 맞추어 상부펀치 승강부(500)의 상부펀치(510)도 승강작동된다.

이는 첨부된 도면의 도 20에서 상세히 나타낸 바와 같이 역시 동력부(100)의 동력을 전달받아 작동캠(550)이 회전구동되고, 이 작동캠(550)의 회전작동에 따라 지지로울러(542)와 접면된 캠링크(540)를 회전축(541)을 지지점으로 회동작동시키게 된다.

캠링크(540)는 그 전단이 스톱퍼(531)에 의해 상부작동봉(530)과 연결되어 있음에 따라 상부작동봉(530)을 수직으로 승강작동시키게 되므로 상부작동봉(530)은 승강구(520)를 승강작동시키게 됨으로써 이 승강구(520)의 하부에 고정판(522)으로 고정된 상부펀치(510)가 금형(320)으로 부터 승강작동되는 것이다.

이때, 상기 승강구(520)는 가이드(521)에 의해 정확한 위치에서 승강작동이 이루어지게 되며, 상부펀치(510)는 전술한 제조공정에서 설명한 바와 같이 하부펀치(410)와 유기적으로 작동되어 글라스 비드(B)를 성형하게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 첨부된 도면의 도 16에서 보는 바와 같이 상.하펀치의 한 조가 상호 작동되어 하나의 글라스 비드(B)를 제조토록 나타내고 있으나, 이는 하나의 실시예에 지나지 않는 것이며, 여러 조로 구성하여 한번의 성형작동에 의해 다수개의 글라스 비드(B)를 동시에 성형할 수가 있다.

즉, 도면에서는 상세히 나타내고 있지 않지만, 성형부(400)의 고정판(323) 및 슬라이드판(411)상에 다수개의 샤프트(321) 및 하부펀치(410)를 각각 다수개로 형성하고, 또한 이에 맞게 플레이트(310)에 금형(320)을 형성함과 동시에 이와 대향되게 상부펀치(510)를 형성하면 되는 것이다.

본 발명의 글라스 비드 제조장치는 기계적이고도 자동적으로 이루어지는 것이며, 즉, 동력부(100)의 모우터 동력으로써 재료공급부(200)를 통해 재료를 원활하게 공급함과 동시에 공급된 재료를 성형부(300)에서 성형하게 되며, 이의 성형부(300)는 상,하부펀치 승강부(400)(500)의 유기적인 작동에 의해 성형됨으로써 글라스 파우더를 이용하여 글라스 비드를 연속적으로 성형할 수가 있는 것이다.

따라서, 본 발명에 의한 제조방법과 제조장치를 이용하여 전술한 표2에서와 같은 소형의 글라스 비드는 물론이고, 이것보다 더 소형인 글라스 비드를 제조할 수 있었음을 실험에 의해 확인할 수 있었다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 글라스 비드 제조방법은 글라스 파우더를 과잉공급하여 소형인 금형내로 충분한 재료의 공급이 이루어지도록 한 다음 초과공급되는 재료를 다시 회수하고, 이어서 제품의 성형이 이루어지도록 함으로써 표2에서와 같은 소형의 글라스 비드 까지도 제조할 수가 있는 효과를 가지게 되는 것이다.

또한, 글라스 비드의 중심공을 성형하는 샤프트를 상.하부 펀치가 모두 안정되게 지지함으로써 요구되는 글라스 비드의 정밀도를 유지할 수 있는 효과도 가지게 됨은 물론이고, 제조방법이 간단하여 대량 생산이 가능하게 되는 효과를 가지게 되는 것이다.

그리고, 상기와 같은 제조방법에 의해 글라스 비드를 제조함에 있어서, 재료의 공급과 성형, 그리고 성형된 제품을 배출시키는 모든 제조과정을 기계적이고도 자동적으로 이루어지도록 함으로써 생산성의 향상을 기할 수 있다.

특히, 지금까지 제안된 제조장치를 이용하여서는 제조할 수 없었던 소형 글라스 비드는 매우 정밀도를 유지하는 글라스 비드까지도 제조할 수 있는 장점을 가지게 되는 것이다.

Claims (7)

1. 글라스 파우더를 이용하여 글라스 비드를 성형함에 있어서,

   하부 펀치(410)가 상승하여 금형(320)내의 공급위치(a)에 도달함과 동시에 중심부의 샤프트(321)가 상승하여 그 끝단이 금형(320)의 상단면과 일치한 상태에서 재료공급부재(210)가 금형(320)의 상단부로 이송되어 글라스 파우더를 금형(320)내로 초과공급토록 하는 재료공급공정과;

   재료가 금형(320)내로 공급되는 동안 재료공급부재(210)를 별도의 동력에 의해 일정한 시간동안 진동을 이루도록 하여 재료의 공급을 원활히 하도록 하는 진동공정과;

   하부펀치(410)가 공급위치(a)에서 정위치(b)로 상승하여 과공급된 재료를 재료공급부재(210)내로 회수하고, 이어서 재료공급부재(210)는 후진작동토록 하는 성형준비공정과;

   상부펀치(510)가 하강하여 그 하단면이 금형(320)내로 삽입되어 대기위치(c)에서 정지됨과 동시에 그 중심부의 중심공(511)이 샤프트(321)의 끝단부와 결합토록 하는 상부펀치 하강공정과;

   하부펀치(410)가 정위치(b)에서 성형위치(e)까지 상승하여 금형(320)내의 재료를 가압함으로써 1차성형토록 함과 아울러 성형위치(e)에서 최종성형위치(f)까지 순간적으로 상승되어 재차성형토록 하는 제품성형공정과;

   상부펀치(510)는 상승하고 하부펀치(410)는 최종성형위치(f)에서 금형(320)의 상단면위치(d)까지 상승하여 성형된 제품을 금형(320)으로부터 이탈시킴과 동시에 재료공급부재(210)가 전진하여 성형된 제품을 밀어내는 제품배출공정;을 순차적으로 행하여 글라스 비드를 제조토록 하는 수정자용 글라스 비드 제조방법.
2. 글라스 파우더를 금형에 넣고 상.하부펀치를 가압하여 원통형 글라스 비드를 제조함에 있어서,

   본체의 일측에 형성되고 모우터의 동력을 각 기능부품으로 전달토록 하는 동력부(100)와;

   상기 동력부(100)의 동력을 전달받은 작동캠(235)의 회전작동에 따라 링크(230)와 작동판(220)을 통해 재료공급부재(210)를 진퇴작동시켜 글라스 파우더를 금형(320)으로 공급토록 하는 재료공급부(200)와;

   플레이트(310)의 내부에 형성된 금형(320)의 내부로 상부펀치(510) 및 하부펀치(410)가 승강작동되어 제품을 성형토록 하는 성형부(300)와;

   상기 플레이트(310)의 하부에 형성되어 동력부(100)의 동력을 전달받아 하부펀치(410)를 다단으로 승강작동시키도록 하는 하부펀치 승강부(400)와;

   상기 플레이트(310)의 상부에 형성되어 동력부(100)의 동력을 전달받아 상부펀치(510)를 금형(320)내로 승강작동시키도록 하는 상부펀치 승강부(500):로 구성됨을 특징으로 하는 수정진동자용 글라스 비드 제조장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 재료공급부(100)는 동력부(100)와 연결되어 회전작동되는 회전축(234)에 형성되는 작동캠(235)과, 축핀(231)을 지지점으로 회동작동되고 후단의 지지로울러(233)가 작동캠(235)에 접면되어 작동되는 링크(230)와, 상기 링크(230)의 전단에 고정핀(232)으로 연결되어 진퇴작동되는 작동판(220)과, 작동판(220)의 전단에 조립되어 글라스 파우더를 금형으로 공급토록 하는 재료공급부재(210)와, 작동판(220)의 후단에 형성되고 실린더(223)내의 스프링(221)에 의해 탄력설치되는 가이드봉(222)으로 구성됨을 특징으로 하는 수정진동자용 글라스 비드 제조장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 재료공급부(100)의 작동캠(235)은 링크(230)의 지지로울러(233)가 접면되는 표면의 일부에 굴곡면을 가지는 전진구간(235a)을 갖추어 재료를 공급할 시 굴곡면에 의해 미세한 진퇴작동이 이루어지도록 하여 진동되도록 구성하고, 나머지에는 후진구간(235b)을 갖도록 구성함을 특징으로 하는 수정진동자용 글라스 비드 제조장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 성형부(300)는 금형(320)의 내부로 상부펀치(510)가 약간 진입되게 승강작동되고, 하부펀치(410)는 금형(320)내의 하부에서공급위치(a), 대기위치(b), 1차성형위치(c), 최종성형위치(d), 토출위치(e) 등 다단으로 승강작동되어 제품을 성형 및 배출토록 구성함을 특징으로 하는 수정진동자용 글라스 비드 제조장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 하부펀치 승강부(400)는 상단부에 성형부(300)의 하부펀치(410)가 장착도어 승강작동되는 하부작동봉(420)과,

   하부작동봉(420)의 하부에 스톱퍼(421)에 의해 그 전단이 결합되어 회전축(431)을 지지점으로 회동작동되는 캠링크(430)와,

   캠링크(430)에 형성되고 일면은 원뿔형의 경사면(440a)을, 타면은 외경이 동일한 외주면(440b)을 가지는 한쌍의 누름로울러(440)(450)와,

   상기 일측 누름로울러(440)의 경사면(440a)(440b)에 각각 접면되게 형성되고, 동력부(100)에 의해 회전구동되어 캠링크(430)를 작동시키는 한쌍의 성형캠(460)(470)과,

   상기 타측 누름로울러(440)에 접면되도록 지지축(481)에 의해 형성되고 이 지축(48)의 위치조절로 캠링크(430)의 작동위치를 조절토록 하는 조절캠(480)으로 구성함을 특징으로 하는 수정진동자용 글라스 비드 제조장치
7. 제2항에 있어서, 상기 상부펀치 승강부(500)는 본체 전면에 형성된가이드(521)에 조립되어 승강작동되는 승강구(520)와,

   이 승강구(520)의 하부에 고정판(522)에 의해 고정되고 금형(320)의 상부를 통해 그 내부로 약간 삽입되는 형태로 승강작동되며, 내부에는 금형(320)내에 위치한 샤프트(321)를 수용할 수 있는 중심공(511)을 가지는 상부펀치(510)와,

   승강구(520)의 상부에 수직으로 형성되는 상부작동봉(530)과,

   상기 상부작동봉(530)에 그 전단이 결합되고 동력부(100)에 의해 회전구동되는 작동캠(550)의 회전작동에 따라 회전축(541)을 지지점으로 회동작동되어 상부작동봉(530)을 승강시키는 캠링크(540)로 구성함을 특징으로 하는 수정진동자용 글라스 비드.