KR20020044057A - 분말 공급 장치 및 분말 성형 장치 - Google Patents

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KR20020044057A
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Abstract

본 발명은 성형체가 각 스테이지 사이에 반송될 때, 상기 성형체가 쓰러지거나 위치가 어긋나는 것을 방지하여 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있는 분말 성형 장치를 제공한다.
본 발명의 구성에 따르면, 분말 성형 공간을 갖는 다이스(5) 및 상하 펀치유닛(6, 7)으로 이루어진 금형(2)과, 상기 상하 펀치유닛(6, 7)을 각각 독립하여 구동함으로써 가압 성형을 행하는 가압 구동 기구(3)를 구비한 분말 성형 장치로서, 상기 가압 성형된 성형체(1A)를 반송할 때에 상기 성형체(1A)에 하부 제 1, 제 2 펀치(7a, 7b:성형체 지지 수단)를 걸어맞춤으로써 지지한다.

Description

분말 공급 장치 및 분말 성형 장치{Powder feeding apparatus and powder forming apparatus}

본 발명은 세라믹 또는 식품, 약품 등의 분말 원료를 다이스 및 상하 펀치유닛으로 이루어진 금형에 의해 가압 성형을 행하도록 한 분말 성형 장치에 관한 것이다.

이 종류의 분말 성형 장치로서, 예를 들어 일본국 특허 공보 제 2695757호에제안된 것이 있다. 이 분말 성형 장치는 복수의 금형이 형성된 회전반을 캠 폴로어(cam follower) 및 궤도 레일에 의해 분말 공급부, 압축 성형부, 제품 배출부의 순서로 반송하는 구성을 이루고 있다. 이 장치에 의하면 성형체의 연속 생산이 가능해져 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 상기 분말 성형 장치에서는 금형의 클램프(clamp) 기구로서, 종래, 수동이나 자동인 경우 장착부의 여유를 없애는 관점에서, 가압 구동 방향과 동일 방향으로 회전하는 회전 클램프 기구를 사용하는 경우가 있다.

한편, 상기 금형을 분말 공급부, 압축 성형부, 제품 배출부에 순차 공급하는 경우, 종래에는 상하 금형을 동일 기판상에 고정한 상태로 반송하는 것이 일반적이었다. 이를 위한 상하 금형의 위치는 공급 정밀도 등에 좌우되지 않고, 접합 정밀도만으로 결정되게 된다.

상술한 분말 성형 장치에 있어서, 생산성의 향상을 도모하기 위하여 상기 회전반의 각 스테이지간의 반송 속도를 높이는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 회전반의 회전 속도를 높이면 성형체에 작용하는 관성력 등에 의해 성형체가 쓰러지거나 위치가 어긋날 우려가 있어, 반송 속도의 고속화에 대응할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 상기 종래의 분말 성형 장치에서는 캠 폴로어 및 궤도 레일로 금형의 위치를 규제하는 구조이기 때문에, 성형 공정은 상기 궤도 레일에 의해 결정되어 어떤 종류의 금형을 장착하더라도 전부 동일한 형태로 움직이게 된다. 따라서, 금형을궤도 레일에 맞춰서 설계해야만 하기 때문에, 성형 공정의 자유도가 낮다는 문제점이 있다.

상기 종래의 금형의 클램프 기구에 있어서, 가압 구동 방향과 클램프 방향을 동일 방향으로 한 경우에는 예를 들어, 가압 후의 탈형 공정에서 성형품과 금형이 이형(離型)되기 어려운 경우에, 금형의 클램프부를 느슨하게 이형할 수 없게 되고 또는 이형시에 성형품이 파손되거나 하는 등의 문제점이 발생할 우려가 있다.

상기 상하 금형을 동일 기판상에 고정한 상태로 반송하는 구조에서는 상하 금형을 일체로 반송하는 대규모 구조가 되기 쉽다. 따라서, 상하 금형 중 하나를 반송하는 것을 생각할 수 있는데, 이 경우에는 공급할 때마다 상하 금형의 위치 결정을 행할 필요가 있어 이 점에 대한 대책이 요구되고 있다.

본 발명은 상기 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 성형체를 반송할 때 쓰러지거나 위치가 어긋나는 것을 방지하여 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있도록 함과 동시에, 성형 공정의 자유도를 향상시킬 수 있고, 또한 이형시 파손 등의 문제를 해소할 수 있는 분말 성형 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 청구항 1, 2, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 20, 21, 22, 25의 발명의 제 1 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도 2는 상기 분말 성형 장치의 사시도이다.

도 3은 상기 분말 성형 장치의 반송 테이블의 동작을 나타내는 평면도이다.

도 4는 상기 분말 성형 장치의 분말 주입 기구의 동작을 나타내는 도면이다.

도 5는 상기 분말 성형 장치의 금형의 성형 위치 결정 수단의 단면도이다.

도 6은 상기 성형 위치 결정 수단의 단면도이다.

도 7은 상기 분말 성형 장치의 테이퍼 블록의 승강 구동 기구를 나타내는 단면도이다.

도 8은 상기 분말 성형 장치의 연결 수단의 분해 사시도이다.

도 9는 상기 연결 수단의 사시도이다.

도 10은 상기 연결 수단의 단면도이다.

도 11은 상기 분말 성형 장치의 유닛 지지 수단의 단면도이다.

도 12는 상기 유닛 지지 수단의 평면도이다.

도 13은 상기 분말 성형 장치의 하부 펀치유닛(성형체 지지 수단)에 의한 성형체의 지지 상태를 나타내는 도면이다.

도 14는 상기 하부 펀치유닛에 의한 성형체의 지지 상태를 나타내는 도면이다.

도 15는 상기 하부 펀치유닛에 의한 성형체의 지지 상태를 나타내는 도면이다.

도 16은 청구항 3, 4, 5, 6의 발명의 한 실시형태에 따른 성형체 지지 수단을 나타내는 도면이다.

도 17은 상기 성형체 지지 수단의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 18은 청구항 10의 발명의 한 실시형태에 따른 펀치 위치 결정 수단을 나타내는 도면이다.

도 19는 청구항 17의 발명의 한 실시형태에 따른 연결 수단을 나타내는 도면이다.

도 20은 상기 슬라이드 클로우의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 21은 청구항 19의 발명의 한 실시형태에 따른 연결 수단을 나타내는 도면이다.

도 22는 청구항 23의 발명의 한 실시형태에 따른 유닛 지지 수단을 나타내는 도면이다.

도 23은 청구항 24의 발명의 한 실시형태에 따른 유닛 지지 수단을 나타내는 도면이다.

도 24는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 분말 성형 장치의 하부 펀치유닛의연결 고정 상태를 나타내는 단면도이다.

도 25는 상기 하부 펀치유닛의 사시도이다.

도 26은 상기 하부 펀치유닛의 가압 램의 평면도이다.

도 27은 상기 하부 펀치유닛의 체결 상태를 나타내는 도면이다.

도 28은 상기 하부 펀치유닛의 체결 상태를 나타내는 도면이다.

도 29는 상기 분말 성형 장치의 동작을 나타내는 개략도이다.

도 30은 상기 분말 성형 장치의 반송 테이블의 동작을 나타내는 도면이다.

도 31은 청구항 25, 26의 발명의 한 실시형태에 따른 지지 기구를 나타내는 평면도이다.

도 32는 상기 지지 기구의 다른 실시형태에 따른 가압 부재를 나타내는 도면이다.

도 33은 청구항 27의 발명의 한 실시형태에 따른 직선운동 캠 부재를 나타내는 도면이다.

도 34는 상기 실시형태의 다른 실시형태에 따른 직선운동 캠을 나타내는 도면이다.

도 35는 상기 실시형태의 가이드 기구의 다른 실시형태에 따른 리니어 가이드를 나타내는 도면이다.

도 36은 상기 가이드 기구의 다른 실시형태에 따른 리니어 가이드를 나타내는 도면이다.

도 37은 청구항 28, 32, 33의 발명의 한 실시형태에 따른 유닛 지지 수단ㆍ지지 기구를 나타내는 도면이다.

도 38은 상기 지지 기구의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 39는 청구항 34의 발명의 한 실시형태에 따른 지지 기구의 직선운동 캠 부재를 나타내는 도면이다.

도 40은 상기 실시형태의 다른 실시형태에 따른 직선운동 캠 부재를 나타내는 도면이다.

도 41은 상기 실시형태의 가이드 기구의 다른 실시형태에 따른 리니어 가이드를 나타내는 도면이다.

도 42는 상기 가이드 기구의 다른 실시형태에 따른 리니어 가이드를 나타내는 도면이다.

도 43은 청구항 38의 발명의 한 실시형태에 따른 고정 수단을 나타내는 단면도이다.

도 44는 청구항 39의 발명의 한 실시형태에 따른 고정 수단을 나타내는 도면이다.

도 45는 청구항 40의 발명의 한 실시형태에 따른 고정 수단을 나타내는 단면도이다.

도 46은 상기 고정 수단의 고정 부시의 단면도이다.

도 47은 청구항 46, 47의 발명의 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도 48은 청구항 48의 발명의 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도 49는 본 발명의 한 실시형태에 따른 분말 성형 장치의 개략 구성도이다.

도 50은 청구항 49, 50, 52, 53의 발명의 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도 51은 청구항 51의 발명의 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도 52는 청구항 54, 55, 56, 57의 발명의 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도 53은 청구항 54, 55, 56, 57의 발명의 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도 54는 청구항 58의 발명의 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도 55는 상기 분말 성형 장치의 반송 테이블의 동작을 나타내는 평면도이다.

청구항 1의 발명은 분말 성형 공간을 갖는 다이스 및 상하 펀치유닛으로 이루어진 금형과, 상기 상하 펀치유닛을 각각 독립하여 구동함으로써 가압 성형을 행하는 가압 구동 기구를 구비한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 가압 성형된 성형체를 상기 다이스로부터 이형시킨 상태에서 소정 위치에 성형체 지지 수단을 형성한 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명은 청구항 1에 있어서, 상기 성형체 지지 수단은 상기 상하 펀치유닛 중 하나를 상기 성형체에 걸어맞춤으로써 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명은 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 성형체 지지 수단은 상기 다이스에 형성된 걸어맞춤부를 상기 성형체에 걸어맞춤으로써 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명은 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형체 지지 수단은 상기 성형체의 적어도 일부를 감싸도록 형성된 가이드 부재를 상기 성형체에 걸어맞춤으로써 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명은 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형체 지지 수단은 가압 기구에 의해 상기 성형체를 가압 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 6의 발명은 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형체 지지 수단은 유체 압력 발생 기구에 의한 유체압과 대기압과의 압력차에 의해 상기 성형체를 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 7의 발명은 청구항 1과 동일한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 상하 펀치유닛을 다이스에 위치 결정하는 펀치 위치 결정 수단을 형성한 것을 특징으로 한다.

청구항 8의 발명은 청구항 7에 있어서, 상기 펀치 위치 결정 수단은 상기 상하 펀치유닛의 적어도 한쪽에 장착된 테이퍼 블록과, 상기 다이스에 형성된 테이퍼부로 이루어지고, 상기 테이퍼부에 상기 테이퍼 블록을 테이퍼 끼워맞춤으로써 위치 결정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 9의 발명은 청구항 8에 있어서, 상기 테이퍼 블록은 상기 상하 펀치유닛과는 독립하여 구동되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 10의 발명은 청구항 7에 있어서, 상기 펀치 위치 결정 수단은 상기 다이스에 형성된 위치 결정 구멍과, 상기 상하 펀치유닛의 적어도 한쪽에 형성되어 첨예부를 갖는 가이드핀으로 이루어지고, 상기 첨예부를 상기 위치 결정 구멍에 걸어맞춰서 위치 결정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 11의 발명은 청구항 8 또는 9에 있어서, 상기 다이스 또는 테이퍼 블록에 분말 성형 공간 내의 공기를 흡인함으로써 감압하는 감압 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 12의 발명은 청구항 11에 있어서, 상기 감압 수단은 상기 다이스 또는 테이퍼 블록에 상기 분말 성형 공간에 연이어 통하도록 형성된 감압 통로와, 상기 감압 통로에 접속된 진공 발생원으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 13의 발명은 청구항 11에 있어서, 상기 테이퍼 블록은 상기 다이스의 분말 성형 공간 및 그 주위를 기밀하게 감싸도록 형성되어 있고, 상기 테이퍼 블록에 상기 감압 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 14의 발명은 청구항 11 내지 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감압 수단은 상기 분말 성형 공간에 분말을 공급할 때에 감압을 개시하고, 상기 감압 상태를 적어도 가압 성형을 행할 때까지 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 15의 발명은 분말 성형 공간을 갖는 다이스 및 상하 펀치유닛으로 이루어진 금형과, 상기 금형을 적어도 분말 공급 스테이지, 가압 성형 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에 반송하는 금형 반송 기구와, 상기 가압 성형 스테이지에서 상기 상하 펀치유닛을 각각 독립하여 구동함으로써 가압 성형을 행하는 가압 구동 기구를 구비한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 상하 펀치유닛의 가압 이동 방향과 직교 방향으로 이동시킴으로써 상하 펀치유닛의 적어도 하나를 상기 가압 구동 기구에 착탈 가능하게 연결하는 연결 수단을 형성한 것을 특징으로 한다.

청구항 16의 발명은 청구항 15에 있어서, 상기 연결 수단은 상기 가압 구동 기구에 배치 고정된 클램프 본체와, 상기 클램프 본체에 상기 직교 방향으로 이동 가능하게 지지된 슬라이드 클로우와, 상기 슬라이드 클로우를 상기 펀치유닛을 가압 구동 기구에 연결하는 연결 위치와 상기 연결을 해제하는 비연결 위치와의 사이에서 구동하는 슬라이드 구동 기구로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 17의 발명은 청구항 16에 있어서, 상기 슬라이드 클로우는 상기 펀치유닛에 테이퍼 끼워맞추는 테이퍼부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 18의 발명은 청구항 16 또는 17에 있어서, 상기 슬라이드 구동 기구는 상기 슬라이드 클로우를 직선 구동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 19의 발명은 청구항 16 또는 17에 있어서, 상기 슬라이드 구동 기구는 상기 슬라이드 클로우를 회전 구동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 20의 발명은 청구항 15와 동일한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 각스테이지 사이를 반송할 때에는 상기 하부 펀치유닛을 다이스에 지지하고, 상기 스테이지 중 하나에 반송할 때에는 상기 지지를 해제하는 유닛 지지 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 21의 발명은 청구항 20에 있어서, 상기 유닛 지지 수단은 상기 하부 펀치유닛을 가압 방향으로 이동 가능하게 지지하는 가이드 기구와, 상기 하부 펀치유닛을 상기 가이드 기구에 고정 지지 또는 지지 해제 중 하나를 행하는 지지 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 22의 발명은 청구항 21에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛에 회전축을 개재하여 축지지된 체결레버와, 상기 체결 레버를 회전축을 중심으로 회전운동 탄성 지지함으로써 상기 가이드 기구에 면 접촉시켜, 상기 하부 펀치유닛을 고정 지지하는 탄성 지지 부재를 구비하고, 상기 체결 레버를 탄성 지지 방향의 반대로 회전운동시킴으로써 상기 고정 지지를 해제하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 23의 발명은 청구항 22에 있어서, 상기 체결 레버에는 상기 가이드 기구와의 고정력을 증강시키는 영구 자석 또는 전자석이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 24의 발명은 청구항 21에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛에 회전축을 개재하여 축지지된 체결 레버와, 상기 체결 레버를 상기 가이드 기구에 자력에 의해 면 접촉시켜서 상기 하부 펀치유닛을 흡착 지지하는 영구 자석과, 전기적으로 통함으로써 상기 영구 자석의 자력을 취소하여 흡착력을 약화시키는 전자석을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 25의 발명은 청구항 21에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛으로 이동 가능하게 지지된 캠 부재와, 상기 캠 부재를 상기 가이드 기구에 선 접촉에 의한 마찰력으로 상기 하부 펀치유닛을 가압 고정하는 가압 부재를 구비하고, 상기 캠 부재를 가압 방향의 반대로 이동시킴으로써 상기 가압 고정을 해제하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 26의 발명은 청구항 25에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 하부 펀치유닛에 회전 대우(對偶)을 개재하여 회전운동이 가능하게 지지된 회전 캠에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 27의 발명은 청구항 25에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 하부 펀치유닛에 직선운동 대우을 개재하여 이동 가능하게 지지된 직선운동 캠에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 28의 발명은 분말 성형 공간을 갖는 다이스 및 상하 펀칭유닛으로 이루어진 금형과, 상기 금형을 적어도 분말 공급 스테이지, 가압 성형 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 반송하는 금형 반송 기구와, 상기 가압 성형 스테이지에서 상기 상하 펀치유닛을 각각 독립하여 구동함으로써 가압 성형을 행하는 가압 구동 기구를 구비한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 가압 성형된 성형체를 상기 다이스로부터 이형시킨 상태로 소정 위치에 지지하는 성형체 지지 수단과, 상기 상하 펀치 유닛을 다이스에 위치 결정하는 펀치 위치 결정 수단과, 상기 상하 펀치 유닛의 가압 이동 방향과 직교 방향으로 이동시킴으로써 상하 펀치유닛의 적어도 하나를 상기 가압 구동 기구에 착탈 가능하게 연결하는 연결 수단과, 상기 각 스테이지 사이를 반송할 때에는 상기 하부 펀치유닛을 다이스에 지지하고, 상기 스테이지 중 하나에 반송할 때에는 상기 지지를 해제하는 유닛 지지 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 29의 발명은 청구항 20에 있어서, 상기 유닛 지지 수단은 상기 하부 펀치유닛을 가압 방향으로 이동 가능하게 지지하는 가이드 기구와, 상기 가이드 기구와는 독립하여 형성된 브레이크 부재와, 상기 브레이크 부재에 상기 하부 펀치유닛을 고정 지지하는 지지 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 30의 발명은 청구항 29에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛에 회전축을 개재하여 축지지된 체결 레버와, 상기 체결 레버를 회전축을 중심으로 회전운동 탄성 지지함으로써 상기 브레이크 부재에 면 접촉시켜, 상기 하부 펀치유닛을 고정 지지하는 탄성 지지 부재를 구비하고, 상기 체결 레버를 탄성 지지 방향의 반대로 회전시킴으로써 상기 고정 지지를 해제하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 31의 발명은 청구항 30에 있어서, 상기 체결 레버에는 상기 브레이크 부재와의 고정력을 증강시키는 영구 자석 또는 전자석이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 32의 발명은 청구항 29에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛에 회전축을 개재하여 축지지된 체결 레버와, 상기 체결 레버를 상기 브레이크 부재에 자석에 의해 면 접촉시켜 상기 하부 펀치유닛을 흡착 지지하는 영구 자석과,전기적으로 통함으로써 상기 영구 자석의 자력을 취소하여 흡착력을 약화시키는 전자석을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 33의 발명은 청구항 29에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛에 이동 가능하게 지지된 캠 부재와, 상기 캠 부재를 상기 브레이크 부재에 선 접촉에 의한 마찰력으로 상기 하부 펀치유닛을 가압 고정하는 가압 부재를 구비하고, 상기 캠 부재를 가압 방향의 반대로 이동시킴으로써 상기 가압 고정을 해제하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 34의 발명은 청구항 33에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 하부 펀치유닛에 회전 대우를 개재하여 회전운동이 가능하게 지지된 회전 캠에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 35의 발명은 청구항 33에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 하부 펀치유닛에 직선운동 대우를 개재하여 직선운동이 가능하게 지지된 직선운동 캠에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 36의 발명은 청구항 15에 있어서, 다이스는 다이 셋트에 형성되고, 상하 펀치유닛은 적어도 제 1, 제 2 펀치를 가지며, 독립 구동은 제 1, 제 2 펀치를 구동축을 개재하여 구동함으로써 행해져, 상기 다이스에 제 1, 제 2 펀치를 가압 방향으로 상대 이동 가능하고, 탈락하지 않도록 연결하는 연결 수단과, 상기 다이스를 상기 다이 셋트에 제 1, 제 2 펀치와 함께 일괄하여 장착 고정하는 고정 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 37의 발명은 청구항 36에 있어서, 상기 연결 수단은 상기 제 1, 제 2펀치의 각 제 1, 제 2 펀치홀더에 형성된 가압 방향으로 연장하는 오목홈과, 상기 다이스 및 제 1 펀치홀더에 고정된 걸어맞춤핀으로 이루어지고, 상기 다이스의 걸어맞춤핀을 제 1 펀치홀더의 오목홈에 걸어맞추고, 상기 제 1 펀치홀더의 걸어맞춤핀을 제 2 펀치홀더의 오목홈에 걸어맞춰서 구성된 것을 특징으로 한다.

청구항 38의 발명은 청구항 36 또는 37에 있어서, 상기 고정 수단은 상기 다이스와 다이 셋트와의 사이에 끼워져 형성되고, 상기 다이스와 다이 셋트를 테이퍼 끼워맞추는 고정 부시에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 39의 발명은 청구항 36 또는 37에 있어서, 상기 고정 수단은 상기 다이스를 가압 부재를 개재하여 상기 다이 셋트에 가압 고정하는 작동기에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 40의 발명은 청구항 36 또는 37에 있어서, 상기 고정 수단은 상기 다이스와 다이 셋트와의 사이에 끼워져 형성되고, 내부에 충전된 압력 유체를 가압함으로써 상기 다이스를 다이 셋트에 가압 고정하는 유체 압력 고정 부재에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 41의 발명은 청구항 36과 동일한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 각 제 1, 제 2 펀치를 상기 구동축에 일괄하여 착탈 가능하게 체결하는 체결 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 42의 발명은 청구항 41에 있어서, 상기 체결 수단은 상기 각 구동축의 가압 램(ram)에 기립 형성된 갈고리 형상의 클로우 부재와, 상기 제 1, 제 2 펀치의 각 펀치홀더에 고정된 걸어맞춤핀으로 이루어지고, 걸어맞춤핀을 상기 클로우 부재에 걸어맞춰서 각 펀치홀더를 체결하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 43의 발명은 청구항 42에 있어서, 상기 각 펀치 홀더에는 작동기가 접속되어 있고, 상기 작동기에 의해 각 펀치홀더를 상기 가압 램에 일괄하여 체결하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 44의 발명은 청구항 36 내지 43 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이 셋트는 상기 금형을 분말 공급 스테이지, 가압 성형 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 반송하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 45의 발명은 청구항 36 및 41과 동일한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 다이스에 제 1, 제 2 펀치를 가압 방향으로 상대 이동 가능하고, 탈락하지 않도록 연결하는 연결 수단과, 상기 다이스를 상기 다이 셋트에 제 1, 제 2 펀치와 함께 일괄하여 장착 고정하는 고정 수단과, 상기 제 1, 제 2 펀치를 상기 구동축에 일괄하여 착탈 가능하게 체결하는 체결 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 46의 발명은 청구항 15에 있어서, 다이스와 상기 다이스를 사이에 두고 대향하도록 형성된 상부 펀치유닛 및 하부 펀치유닛으로 분말 성형 공간을 형성하고, 상기 상하 펀치유닛을 각각 구동축을 개재하여 독립적으로 구동함으로써 가압 성형을 행하고, 상기 하나의 구동축에 남은 구동축을 적재하여 상기 남은 구동축을 상기 하나의 구동축의 이동과 동시에 이동하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

청구항 47의 발명은 청구항 46에 있어서, 상기 다이스는 상하 펀치유닛에 대해 고정되고, 상기 상하 펀치유닛은 각각 제 1, 제 2 펀치를 구비하고 있고, 또한 상기 하나의 구동축에 의해 이동 구동되는 구동 베이스에 상기 남은 구동축이 적재되고, 상기 구동 베이스를 이동시킴으로써 상기 상부 제 1, 제 2 펀치 및 하부 제 1, 제 2 펀치가 동시에 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 48의 발명은 청구항 46 또는 47에 있어서, 상기 다이스는 반송 테이블에 형성되어 있고, 상기 반송 테이블은 상기 상하 펀치유닛의 이동 방향과 직교 방향으로 분말 공급 스테이지, 분말 가압 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 49의 발명은 청구항 15에 있어서, 다이스와 상기 다이스를 사이에 두고 대향하도록 형성된 상하 펀치로 분말 성형 공간을 형성하고, 상기 상하 펀치에 각각 구동축을 접속하고, 상기 각 구동축을 개재하여 상하 펀치를 구동원에 의해 각각 독립적으로 구동함으로써 가압 성형을 행하고, 상기 각 구동축을 하나의 기반에 의해 지지하고, 상기 기반에 상기 각 구동원을 집중적으로 배치한 것을 특징으로 한다.

청구항 50의 발명은 청구항 49에 있어서, 상기 기반은 다이스의 하측에 배치되어 있고, 상기 다이스는 상기 기반에 일체적으로 연장 형성된 프레임부에 배치 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 51의 발명은 청구항 49에 있어서, 상기 기반은 다이스의 하측에 배치되어 있고, 상기 다이스는 상기 기반과는 별도로 형성된 반송 테이블에 배치 고정되고, 상기 반송 테이블은 분말 공급 스테이지, 분말 가압 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 52의 발명은 청구항 49 내지 51 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부펀치에 장착된 금형 지지판에 상기 하나의 구동축의 상단부가 연결되어 있고, 상기 하부 펀치에 장착된 금형 지지판에 다른 구동축의 상단부가 연결되어 있고, 상기 각 구동원에 의해 하나의 구동축을 개재하여 금형 지지판을 하강시킴과 동시에, 다른 구동축을 개재하여 금형 지지판을 상승시킴으로써 가압 성형을 행하는 것을 특징으로 한다.

청구항 53의 발명은 청구항 49 내지 52 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동축은 기반에 축 지지된 볼나사이고, 상기 구동원은 상기 볼나사에 타이밍 벨트를 통하여 연결된 서보 모터인 것을 특징으로 한다.

청구항 54의 발명은 청구항 15에 있어서, 다이스와 상기 다이스를 사이에 두고 대향하도록 형성된 상하 펀치유닛으로 분말 성형 공간을 형성하고, 상기 상하 펀치유닛을 각각 구동축에 의해 독립적으로 구동함으로써 가압 성형을 행하도록 하고, 상기 상하 펀치유닛의 적어도 하나를 적어도 제 1, 제 2 펀치를 서로 상대 이동 가능하게 삽입하여 이루어지게 하고, 상기 제 1, 제 2 펀치에 제 1, 제 2 구동축을 연결하고, 상기 제 1, 제 2 구동축을 중공 외통 내부에 내통을 축심 방향으로 상대 이동 가능하게 삽입하여 이루어지게 한 것을 특징으로 한다.

청구항 55의 발명은 청구항 54에 있어서, 상기 내통은 중공 외통의 양단 개구로부터 외측으로 돌출해 있고, 상기 중공 외통의 한 단에는 제 1 펀치가 제 1 금형 지지판을 개재하여 연결되고, 다른 단에는 제 1 구동원이 연결되어 있으며, 상기 내통의 한 단에는 제 2 펀치가 제 2 금형 지지판을 개재하여 접속되고, 다른 단에는 제 2 구동원이 연결되어 있고, 상기 제 1, 제 2 구동원에 의해 상기 중공 외통 및내통이 독립하여 구동되고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 56의 발명은 청구항 54 또는 55에 있어서, 상기 중공 외통 및 내통에는 각각 볼나사가 연결되어 있고, 상기 각 볼나사에는 타이밍 벨트를 개재하여 구동원으로서의 서보 모터가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 57의 발명은 청구항 54 내지 56 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공 외통은 가동 베이스에 지지되고, 상기 내통은 고정 베이스에 지지되어 있으며, 상기 고정 베이스에 일체적으로 연장 형성된 프레임부에 상기 다이스가 배치 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 58의 발명은 청구항 54 내지 56 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공 외통 및 내통은 공통의 가동 베이스에 지지되어 있고, 상기 다이스는 가동 베이스와는 별도로 형성된 반송 테이블에 배치 고정되고, 상기 반송 테이블은 분말 공급 스테이지, 분말 가압 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 59의 발명은 청구항 15에 있어서, 다이스에 분말 재료를 공급하는 분말 성형 공간이 형성되고, 분말 공급관이 접속된 분말 저장부와, 상기 분말 저장부의 바닥벽의 상기 분말 성형 공간에 면하는 부분에 형성된 분말 주입 구멍과, 상기 다이스에 슬라이딩하여 분말 성형 공간 외의 여분의 분말 원료를 문지르는 동시에, 상기 분말 주입 구멍을 막는 블레이드를 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 60의 발명은 청구항 59에 있어서, 상기 블레이드의 선단이 상기 다이스의 슬라이딩면에 대하여 날카롭게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 61의 발명은 청구항 59 또는 60에 있어서, 상기 블레이드가 세라믹으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 62의 발명은 청구항 59 내지 61 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말 공급관의 분말 공급구는 상기 분말 주입 구멍의 중심에서 측면으로 오프셋(offset)시켜서 배치되어 있고, 또한 상기 분말 저장부의 천장벽을 관통하여 내부까지 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 63의 발명은 청구항 59 내지 62 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말 주입 구멍의 가장자리에 상기 분말 주입 구멍을 막을 때 상기 블레이드의 선단이 걸어맞추는 테이퍼부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 64의 발명은 청구항 59 내지 63 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블레이드가 상기 분말 저장부와는 독립하여 형성되고, 상기 분말 저장부에 형성된 슬릿을 끼우고 통하여 분말 저장부 내에 연장하고, 또한 상기 분말 저장부의 외측에 형성된 작동기에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.

청구항 65의 발명은 분말 성형 공간을 갖는 금형을 적어도 분말 공급 스테이지, 가압 성형 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 반송하는 반송 테이블과, 상기 분말 공급 스테이지에서 상기 금형의 분말 성형 공간에 분말 원료를 공급하는 분말 공급 장치를 구비한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 분말 공급 장치는 분말 공급관이 접속된 분말 저장부와, 상기 분말 저장부의 바닥벽의 상기 분말 성형 공간에 면하는 부분에 형성된 분말 주입 구멍과, 상기 금형에 슬라이딩하여 분말 성형 공간 외의 여분의 분말 원료를 문지르는 동시에, 상기 분말 주입 구멍을 막는 블레이드를구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

[발명의 작용 효과]

청구항 1의 발명에 따른 분말 성형 장치에 의하면, 다이스로부터 이형시킨 성형체를 성형체 지지 수단에 의해 지지하였기 때문에, 성형체를 반송할 때에 상기 성형체가 쓰러지거나 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있어 생산 능력을 향상시킬 수 있다.

청구항 2의 발명에서는 하부 펀치유닛을 성형체에 걸어맞춤으로써 지지하였기 때문에, 하부 펀치유닛을 성형체의 형상에 따라 예를 들어, 성형체의 오목부나 볼록부에 끼워 장착함으로써 확실하게 지지할 수 있고, 다른 지지 기구를 형성하는 경우에 비해 비용 상승을 방지할 수 있다.

청구항 3의 발명에서는 다이스에 형성된 걸어맞춤 조각을 성형체에 걸어맞춰 지지하기 때문에, 반송 중에 쓰러지거나 어긋나는 것을 방지할 수 있고, 이 경우에도 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있다.

청구항 4의 발명에서는 가이드 부재에 의해 성형체를 감싸도록 하여 지지하기 때문에, 중력에 의존하지 않는 반송을 행할 수 있고, 상기와 동일하게 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있다.

청구항 5의 발명에서는 가압 기구에 의해 성형체를 가압 지지하기 때문에, 중력에 의존하지 않는 반송을 행할 수 있어, 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있다.

청구항 6의 발명에서는 유체 압력 발생 기구에 의해 성형체를 지지하기 때문에, 예를 들어 가압 공기 또는 진공 흡인에 의해 성형체를 지지함으로써 상기와 동일하게 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있다.

청구항 7의 발명에 의하면 상하 펀치유닛을 다이스에 위치 결정하는 펀치 위치 결정 수단을 형성하였기 때문에, 예를 들어 하부 펀치유닛을 다이스와 함께 반송하도록 한 경우의 상부 펀치유닛과 다이스와의 위치 결정을 확실하게 행할 수 있어, 성형체의 품질 및 치수 정밀도를 확보할 수 있다.

청구항 8의 발명에서는 상부 펀치유닛에 테이퍼 블록을 끼워 부착함과 동시에, 상기 테이퍼 블록을 다이스에 형성된 테이퍼부에 테이퍼 끼워맞추기 때문에 간단한 구조로 위치 결정을 확실하게 행할 수 있다.

청구항 9의 발명에서는 상기 테이퍼 블록을 상부 펀치유닛과는 독립하여 구동하였기 때문에, 테이퍼 블록을 다이스에 미리 위치 결정한 상태에서 상하 펀치유닛을 가압 구동함으로써 금형 파손 등의 문제점을 방지할 수 있어, 성형체의 품질 및 치수 정밀도를 확보할 수 있다.

청구항 10의 발명에서는 상부 펀치유닛에 형성된 가이드핀의 첨예부를 다이스에 형성된 위치 결정 구멍에 걸어맞춰서 위치 결정하기 때문에, 청구항 7과 동일하게 위치 결정을 확실하게 행할 수 있고, 성형체의 품질 및 치수 정밀도를 확보할 수 있다.

청구항 11의 발명에 의하면 다이스 및 상하 펀치유닛으로 형성된 분말 성형 공간 내의 공기를 흡인 감압하였기 때문에, 다이스 내에 충전된 분말의 틈새를 작게 할 수 있고 분말 밀도의 불규칙을 방지할 수 있음과 동시에, 가압 성형 시간을 단축할 수 있다.

청구항 12의 발명에서는 상기 다이스 또는 테이퍼 블록에 감압 통로를 형성하고, 상기 감압 통로에 진공 발생원을 접속하였기 때문에, 간단한 구조로 감압 수단을 구성할 수 있어 비용 상승을 억제할 수 있다.

청구항 13의 발명에서는 테이퍼 블록을 다이스의 분말 성형 공간 및 그 주변을 감싸도록 형성하였기 때문에, 다이스 주위에 분말이 비산하는 것을 방지할 수 있따.

청구항 14의 발명에서는 다이스에 분말을 충전할 때에 감압을 개시하고, 상기 감압 상태를 가압 성형을 행할 때까지 유지하였기 때문에, 상기 다이스에 분말을 공급할 때의 충전 속도를 높일 수 있음과 동시에, 충전시의 분말 비산을 방지할 수 있고 가압시의 감압을 불필요하게 할 수 있으며, 나아가서는 가압 성형 시간을 단축시킬 수 있다.

청구항 15의 발명에 의하면 연결 수단에 의해 가압 방향과 직교 방향으로 이동시킴으로써 하부 펀치유닛을 가압 구동 기구에 착탈 가능하게 연결하였기 때문에, 연결 방향으로 가압력이 작용하지 않고, 나아가서는 연결 수단을 콤팩트하게 할 수 있다. 즉, 종래의 연결 방향을 가압 방향과 동일한 방향으로 한 경우에는 가압 성형 후의 탈형 공정에서 금형과 성형체가 원활하게 이형하기 어려워지고, 성형체가 파손될 우려가 있었다. 따라서 연결 수단 및 그 주변 부품의 강도 향상을 도모할 필요가 있어, 구조가 복잡해진다는 문제점을 발명은 해결하는 것이다.

청구항 16의 발명에서는 연결 수단을 가압 구동 기구에 배치 고정한 클램프 본체와, 상기 클램프 본체에 이동 가능하게 형성된 슬라이드 클로우와, 상기 슬라이드 클로우를 이동 구동하는 슬라이드 클로우 구동 기구로 구성하였기 때문에, 슬라이드 클로우를 클램프 본체로부터 전진 ·후퇴 구동하는 간단한 구조로 연결 ·연결 해제 조작을 행할 수 있어 비용 상승을 억제할 수 있다.

청구항 17의 발명에서는 하부 펀치유닛에 테이퍼 끼워맞추는 테이퍼부를 슬라이드 클로우에 형성하였기 때문에, 하부 펀치유닛과 가압 구동 기구와의 연결을 확실하게 행할 수 있음과 동시에 위치 결정 정밀도를 높일 수 있다.

청구항 18의 발명에서는 슬라이드 클로우를 직선 이동시켜 연결 ·연결 해제를 행하도록 하였기 때문에 연결력을 높일 수 있다.

청구항 19의 발명에서는 슬라이드 클로우를 회전시켜 연결 ·연결 해제를 행하도록 하였기 때문에, 슬라이드 클로우의 회전력을 작게 할 수 있고 구동부를 콤팩트하게 할 수 있다.

청구항 20의 발명에 의하면 하부 펀치유닛을 각 스테이지 사이를 반송할 때에는 다이스에 지지하고, 어떤 하나의 스테이지에 반송할 때에는 지지를 해제하도록 하였기 때문에, 반송 중에 하부 펀치유닛이 이동하거나 탈락하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 스테이지에 반송할 때에는 하부 펀치유닛의 지지를 해제하기 때문에 하부 펀치유닛의 구동을 지장없이 행할 수 있다.

청구항 21의 발명에서는 가이드 기구에 의해 하부 펀치유닛을 가압 방향으로 이동 가능하게 지지하고, 지지 기구에 의해 하부 펀치유닛을 가이드 기구에 고정 지지 또는 지지 해제를 행하도록 하였기 때문에, 간단한 구조에 의해 하부 펀치유닛을 지지 ·지지 해제를 행할 수 있어 비용의 상승을 억제할 수 있다.

청구항 22의 발명에서는 하부 펀치유닛에 축지지된 체결 레버를 탄성 지지 부재에 의해 가이드 기구에 면 접촉시켜서 하부 펀치유닛을 고정 지지하도록 하였기 때문에, 간단한 구조와 최소한의 필요한 부품 수로 하부 펀치유닛을 지지할 수 있다.

청구항 23의 발명에서는 체결 레버에 가이드 기구와의 고정력을 증강시키기 위한 영구 자석 및 전자석을 형성하였기 때문에, 하부 펀치유닛을 보다 견고하게 고정 지지할 수 있다.

청구항 24의 발명에서는 체결 레버를 영구 자석에 의해 가이드 기구에 자력으로 면 접촉시켜서 흡착 지지하고, 상기 지지를 해제할 때에는 전자석에 전기적으로 통하게 함으로써 상기 영구 자석의 흡착력을 약화시켰기 때문에, 지지·지지 해제를 전기적으로 행할 수 있다.

청구항 25의 발명에서는 하부 펀치유닛에 이동 가능하게 지지된 캠 부재를 가이드 기구에 선 접촉에 의한 마찰력으로 상기 하부 펀치유닛을 가압 고정하도록 하였기 때문에, 캠 부재의 쐐기 효과를 이용함으로써 가이드 기구와의 선 접촉 압력을 증대시킬 수 있고, 하부 펀치유닛을 확실하게 지지할 수 있다. 이에 따라 캠 부재와 가이드 기구와의 가공 정밀도, 조립 정밀도에 불규칙이 생긴 경우에도 상기 불규칙을 흡수하여 충분한 접촉력을 얻을 수 있고, 하부 펀치유닛의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

청구항 26의 발명에서는 캠 부재를 회전 캠에 의해 구성하였기 때문에, 간단한 구조와 최소한의 필요한 부품 수로 하부 펀치유닛을 확실하게 고정 지지할 수 있다.

청구항 27의 발명에서는 캠 부재를 직선운동 캠에 의해 구성하였기 때문에, 가이드 기구에 대한 접촉 압력을 더욱 증대시킬 수 있고, 하부 펀치유닛을 보다 확실하게 지지할 수 있다.

청구항 28의 발명에서는 다이스로부터 이형시킨 성형체를 성형체 지지 수단에 의해 지지하였기 때문에, 성형체를 반송할 때에 상기 성형체가 쓰러지거나 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있어 생산 능력을 향상할 수 있다. 또한, 상하 펀치유닛을 다이스에 위치 결정하는 펀치 위치 결정 수단을 형성하였기 때문에 예를 들어, 하부 펀치유닛을 다이스와 함께 반송하도록 한 경우의 상부 펀치유닛과 다이스와의 위치 결정을 확실하게 행할 수 있고, 성형체의 품질 및 치수 정밀도를 확보할 수 있다. 또한 연결 수단에 의해 가압 방향과 직교 방향으로 이동시킴으로써 하부 펀치유닛을 가압 구동 기구에 착탈 가능하게 연결하였기 때문에, 연결 방향으로 가압력을 작용하지 않고, 나아가서는 연결 수단을 콤팩트하게 할 수 있다. 상기 하부 펀치유닛을 각 스테이지 사이를 반송할 때에는 다이스에 지지하고, 하나의 스테이지에 반송했을 때에는 지지를 해제하도록 하였기 때문에, 반송 중에 하부 펀치유닛이 이동하거나 탈락하는 것을 방지할 수 있다. 또한 스테이지에 반송했을 때에는 하부 펀치유닛의 지지를 해제하기 때문에 하부 펀치유닛의 구동을 지장없이 행할 수 있다.

청구항 29의 발명에서는 가이드 기구에 의해 하부 펀치유닛을 가압 방향으로 이동 가능하게 지지하고, 상기 가이드 기구와는 독립하여 형성된 브레이크 부재에하부 펀치유닛을 고정 지지하였기 때문에, 예를 들어 하부 펀치유닛을 가이드 기구에 고정하는 경우의 상기 하부 펀치유닛의 고정 지지에 동반하는 가이드 기구의 마모를 방지할 수 있고, 가이드 기구의 수명 및 하부 펀치유닛의 지지 정밀도를 향상할 수 있다. 또한, 브레이크 부재를 가이드 기구와는 다른 구조, 재질로 구성할 수 있고, 마찰 계수가 크고 비용이 저렴한 재료를 선택하는 것이 가능해진다.

청구항 30의 발명에서는 하부 펀치유닛에 축지지된 체결 레버를 탄성 지지 부재에 의해 브레이크 부재에 면 접촉시켜 하부 펀치유닛을 고정 지지하도록 하였기 때문에, 간단한 구조에 의해 하부 펀치유닛을 지지 ·지지해제를 행할 수 있어 비용의 상승을 억제할 수 있다.

청구항 31의 발명에서는 체결 레버에 브레이크 부재와의 고정력을 증강시키는 영구자석 및 전자석을 형성하였기 때문에, 하부 펀치유닛을 보다 견고하게 고정 지지할 수 있다.

청구항 32의 발명에서는 체결 레버를 영구 자석에 의해 브레이크 부재에 자력으로 면 접촉시켜서 흡착 지지하고, 상기 지지를 해제할 때에는 전자석에 전기적으로 통하게 함으로써 상기 영구자석의 흡착력을 약화시켰기 때문에, 지지 ·지지해제를 전기적으로 행할 수 있다.

청구항 33의 발명에서는 하부 펀치유닛에 이동 가능하게 지지된 캠 부재를 브레이크 부재에 선 접촉에 의한 마찰력으로 상기 하부 펀치유닛을 가압 고정하도록 하였기 때문에, 캠 부재의 쐐기 효과를 이용함으로써 브레이크 부재와의 선 접촉 압력을 증대시킬 수 있고, 하부 펀치유닛을 확실하게 지지할 수 있어, 청구항 25의 발명과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

청구항 34의 발명에서는 캠 부재를 회전 캠에 의해 구성하였기 때문에, 간단한 구조와 최소한의 필요한 부품 수로 하부 펀치유닛을 확실하게 고정 지지할 수 있다.

청구항 35의 발명에서는 캠 부재를 직선운동 캠에 의해 구성하였기 때문에, 브레이크 부재에 대한 접촉 압력을 더욱 증대시킬 수 있고, 하부 펀치유닛을 보다 확실하게 지지할 수 있다.

청구항 36의 발명에 따른 분말 성형 장치에 의하면, 다이스에 제 1, 제 2 펀치를 가압 방향으로만 이동을 허용하도록 연결하고, 상기 다이스를 다이 셋트에 제 1, 제 2 펀치와 함께 일괄하여 장착 고정하였기 때문에, 금형의 교환을 행하는 경우에는 다이 셋트에서 다이스를 떼어내는 간단한 작업으로 제 1, 제 2 펀치와 동시에 떼어낼 수 있다. 또한 새로운 금형을 부착하려면 다이스를 다이 셋트에 장착 고정하는 간단한 작업으로 가능하고, 종래의 다이 셋트마다 떼어내거나 부착하고, 또는 금형을 분리하거나 하는 경우에 비하여 금형 교환 시간을 단축할 수 있어, 작업성을 향상할 수 있다. 이에 따라 다품종 소량 생산을 행하는 경우, 금형의 교환을 용이하게 행할 수 있으며 생산 효율을 향상시킬 수 있어, 상술한 요청에 응답할 수 있다.

청구항 37의 발명에서는 각 제 1, 제 2 펀치홀더의 오목홈에 다이스, 제 1 펀치홀더의 걸어맞춤핀을 슬라이딩 자유자재로 걸어맞추도록 하였기 때문에, 간단한 구조로 다이스에 제 1, 제 2 펀치를 탈락 불가능하게 연결할 수 있다. 또한, 오목홈의 홈 폭을 걸어맞춤핀의 가로폭과 실질적으로 동일하게 함으로써, 펀치홀더의 축주변의 회전을 방지할 수 있다.

청구항 38의 발명에서는 다이스와 다이 셋트를 고정 부시에 의해 테이퍼 끼워맞추도록 하였기 때문에, 고정 부시를 다이 셋트에 장착하는 것만으로 다이스를 위치 결정 고정할 수 있고, 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있음과 동시에 작업성을 더욱 향상시킬 수 있다.

청구항 39의 발명에서는 다이스를 가압 부재를 개재하여 작동기에 의해 다이 셋트에 가압 고정하였기 때문에, 금형 교환 작업을 자동으로 행할 수 있게 되어 작업성을 더욱 향상시킬 수 있다.

청구항 40의 발명에서는 다이스와 다이 셋트를 유체 압력을 이용하여 가압 고정하였기 때문에, 간단한 작업으로 다이스를 장착 고정할 수 있고, 금형 교환 시간을 더욱 단축할 수 있으며 작업성을 향상할 수 있다. 또한 유체 압력에 의해 고정 부시가 반경 방향(내외)에 균일하게 팽창하기 때문에, 다이 셋트의 위치에 맞춰서 다이스를 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.

청구항 41의 발명에 의하면, 각 제 1, 제 2 펀치를 구동축에 일괄하여 착탈 가능하게 체결하였기 때문에, 금형의 교환을 행하는 경우에는 구동축에서 펀치유닛을 간단하게 떼어낼 수 있고, 금형 교환 시간을 단축할 수 있으며 작업성을 향상할 수 있다.

청구항 42의 발명에서는 각 구동축의 가압 램에 클로우 부재를 기립 형성하고, 각 펀치홀더의 걸어맞춤핀을 상기 클로우 부재에 걸어맞춰서 체결하도록 하였기 때문에, 간단한 구조로 착탈 작업을 행할 수 있어 이 점에서도 작업성을 향상할 수있다.

청구항 43의 발명에서는 펀치홀더를 작동기에 의해 가압 램에 체결하였기 때문에, 금형 교환 작업을 자동을 행하는 것이 가능해지고, 작업성을 더욱 향상시킬 수 있다.

청구항 44의 발명에서는 금형을 각 스테이지 사이에 반송하도록 하였기 때문에, 다품종 소량 생산에 대응하면서 연속 생산에 대응할 수 있다.

청구항 45의 발명에서는 다이스에 제 1, 제 2 펀치를 가압 방향으로만 이동을 허용하도록 연결하고, 상기 다이스를 다이 셋트에 제 1, 제 2 펀치와 함께 일괄하여 장착 고정하였기 때문에, 금형의 교환을 행하는 경우에는 다이 셋트에서 다이스를 떼어내는 간단한 작업으로 제 1, 제 2 펀치와 동시에 떼어낼 수 있어, 청구항 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 각 제 1, 제 2 펀치를 구동축에 일괄하여 착탈 가능하게 체결하였기 때문에, 금형의 교환을 행하는 경우에는 구동축에서 펀치유닛을 간단하게 떼어낼 수 있고 금형 교환 시간을 단축할 수 있어 작업성을 향상할 수 있다.

청구항 46의 발명에 따른 분말 성형 장치에 의하면, 상하 펀치유닛을 각각 독립 구동하는 각 구동축 중 하나의 구동축에 남은 구동축을 적재하고, 상기 남은 구동축을 상기 하나의 구동축의 이동과 동시에 이동시켰기 때문에, 가압 성형시에는 각 구동축에 의해 상하 펀치유닛을 독립하여 구동함으로써 분말 성형을 압축 성형하고, 탈형시에는 하나의 구동축을 구동함으로써 상하 펀치유닛을 펀치간 거리를 유지한 상태에서 이동시킬 수 있고, 다이스를 고정한 상태에서 성형체의 탈형을 행할 수있다. 그 결과, 상술한 분말 공급 및 성형체 배출 장치의 구조를 간략화할 수 있고 비용 상승을 억제할 수 있다.

청구항 47의 발명에서는 상기 다이스를 상하 펀치유닛에 대하여 고정하고, 상기 상하 펀치유닛을 각각 제 1, 제 2 펀치를 구비한 것으로 하고, 또한 상기 하나의 구동축에 의해 이동 구동되는 구동 베이스에 상기 남은 구동축을 적재하고, 상기 구동 베이스를 이동시킴으로써 상기 상부 제 1, 제 2 펀치 및 하부 제 1, 제 2 펀치를 동시에 이동시켰기 때문에, 각 제 1, 제 2 펀치를 펀치간 거리를 유지한 상태에서 성형체의 탈형을 행할 수 있어 청구항 1과 동일한 효과가 얻어진다.

청구항 48의 발명에서는 상기 다이스를 반송 테이블에 배치하고, 상기 반송 테이블을 분말 공급 스테이지, 분말 가압 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 이동시켰기 때문에, 성형체의 고속 연속 생산이 가능해져 생산성을 향상할 수 있다.

청구항 49의 발명에 따른 분말 성형 장치에 의하면, 상하 펀치를 구동하는 각 구동축을 하나의 기반에 의해 지지함과 동시에 상기 기반에 각 구동원을 집중시켜 배치하였기 때문에, 각 구동축 및 각 구동원을 장착하기 위한 기준면을 기반에 형성하는 것만으로 충분하다는 점에서, 구동부의 부착 정밀도를 확보하기 쉬워져 부착 작업 및 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 기반에 구동원 및 구동축의 중량물을 집중시켰기 때문에, 기반 자체의 강성을 높임으로써 장치 전체적으로 강성을 완화할 수 있고 소형화에 공헌할 수 있음과 동시에, 비용을 절감할 수 있다.

청구항 50의 발명에서는 기반을 다이스의 하측에 배치하고 상기 기반에 다이스가 배치 고정되는 프레임부를 연장 형성하였기 때문에, 강성이 높은 기반에 다이스를 지지 고정할 수 있으며 가압 압축시의 강성을 확보할 수 있다.

청구항 51의 발명에서는 기반을 다이스의 하측에 배치하고 상기 다이스를 반송 테이블에 배치 고정하고, 상기 반송 테이블을 각 스테이지 사이에서 이동시켰기 때문에, 성형체의 고속 연속 생산에 대응할 수 있어 생산성을 향상할 수 있다.

청구항 52의 발명에서는 상부 펀치에 장착된 상부 금형 지지판을 구동축에 의해 하강시킴과 동시에, 하부 펀치에 장착된 하부 금형 지지판을 구동축에 의해 상승시킴으로써 가압 성형을 행하기 때문에, 종래의 다이스 플레이트의 상측 및 하측에 구동부를 배치하는 경우에 비하여 장치의 높이 사이즈를 작게 할 수 있어, 더욱 소형화에 공헌할 수 있다.

청구항 53의 발명에서는 상하 펀치를 볼나사에 권회한 타이밍 벨트를 개재하여 서보 모터에 의해 구동하도록 하였기 때문에, 각 펀치의 스트로크 정밀도를 높일 수 있음과 동시에, 백래시(backlash)를 회피할 수 있고 나아가서는 성형체의 품질 및 치수 정밀도를 향상할 수 있다.

청구항 54의 발명에 따른 분말 성형 장치에 의하면, 각 펀치를 구동하는 제 1, 제 2 구동축을 중공 외통에 내통을 상대 이동 가능하게 삽입하여 형성하였기 때문에, 구동축의 배치 공간을 축소하는 것이 가능해져, 장치 전체의 소형화에 공헌할 수 있다. 또한, 펀치를 구동하는 구동축이 중공 외통에 내통을 삽입하여 이루어진 동심 구조이기 때문에, 내통의 위치에 맞춰서 중공 외통의 위치 정밀도가 높아지고가공 펀치 자체의 위치 정밀도도 높아진다.

청구항 55의 발명에서는 내통 및 중공 외통을 제 1, 제 2 금형 지지판을 개재하여 제 1, 제 2 구동원에 의해 각각 독립하여 구동하였기 때문에, 성형체의 형상 등에 대한 자유도를 높일 수 있음과 동시에, 성형체의 밀도를 균일하게 할 수 있다.

청구항 56의 발명에서는 내통 및 중공 외통을 볼나사에 연결한 타이밍 벨트를 개재하여 서보 모터에 의해 구동하도록 하였기 때문에, 각 펀치의 스트로크 정밀도를 높일 수 있음과 동시에, 백래시를 회피할 수 있고 나아가서는 성형체의 품질 및 치수 정밀도를 향상할 수 있다.

청구항 57의 발명에서는 중공 외통을 가동 베이스에 지지하고 내통을 고정 베이스에 지지함과 동시에, 상기 고정 베이스에 일체적으로 연장 형성된 프레임부에 다이스를 배치 고정하였기 때문에, 강성이 높은 고정 베이스에 의해 내통 및 다이스를 지지할 수 있고 가압 압축시의 강성을 확보할 수 있다.

청구항 58의 발명에서는 중공 외통 및 내통을 공통의 가동 베이스에 지지하고, 다이스를 가동 베이스와는 별도로 형성된 반송 테이블에 배치 고정하고, 상기 반송 테이블을 각 스테이지 사이에서 이동시켰기 때문에, 성형체의 고속 연속 생산에 대응할 수 있어 생산성을 향상할 수 있다.

청구항 59의 발명에 따른 분말 공급 장치에 의하면 분말 저장부의 바닥벽에 분말 주입 구멍을 형성하고, 분말 성형 공간 밖에 비어져 나온 분말 원료를 문지르는 동시에 상기 분말 주입 구멍을 막는 블레이드를 형성하였기 때문에, 블레이드를이동시키는 것만으로 여분의 분말 원료를 문지르는 것과 분말 주입 구멍을 막는 것을 동시에 행할 수 있고, 종래의 분말 공급 상자 전체를 이동시키거나 다이스에 항상 슬라이딩시킬 필요 없이, 슬라이딩 면적이 작은 다이스에도 채용할 수 있음과 동시에, 연속 성형기에도 채용이 가능해진다.

청구항 60의 발명에서는 블레이드의 선단을 다이스 슬라이딩면에 대하여 날카롭게 형성하였기 때문에, 분말 성형 공간 밖의 여분의 분말 원료를 비산시키지 않고 원활하게 문지를 수 있고 분말 원료를 문지르는 면의 평면도를 균일하게 할 수 있어, 분말의 충전 밀도 및 공급량의 불규칙을 방지할 수 있다.

청구항 61의 발명에서는 블레이드를 세라믹에 의해 형성하였기 때문에, 반복하여 문지르는 조작을 행하여도 블레이드 선단의 마모를 억제할 수 있고 종래의 펠트(felt)를 부착하는 경우에 비하여 수명을 향상할 수 있다.

청구항 62의 발명에서는 분말 공급관을 분말 주입 구멍에서 측면으로 오프셋시켰기 때문에, 호퍼(hopper) 내의 잔량 변화에 의한 분말 압력이 분말 주입 구멍에 직접 작용하지 않고, 분말 저장부 내에서의 분말 밀도의 불규칙을 방지할 수 있고, 나아가서는 충전 밀도의 불규칙을 방지할 수 있다.

또한 상기 분말 공급관을 분말 저장부의 천장벽에서 내부로 삽입하였기 때문에, 분말 저장부 내에 공간을 남겨둘 수 있고 상기 호퍼의 잔량 변화에 의한 분말 저장부에서의 분말 밀도의 변화를 억제할 수 있어, 이 경우도 충전 밀도의 불규칙을 방지할 수 있다.

분말 공급관을 분말 주입 구멍에서 측면으로 오프셋시켜 분말 저장부의 천장벽에서 내부로 삽입하였기 때문에, 주입된 분말 원료가 분말 저장부의 바닥벽에서 상부의 분말 공급관에 걸쳐 부풀어 올라(브리지(bridge) 상태), 그 이상 분말이 공급되지 않아서 분말 원료를 필요한 만큼 공급할 수 있다.

청구항 63의 발명에서는 분말 주입 구멍의 가장자리에 블레이드의 선단을 걸어맞추는 테이퍼부를 형성하였기 때문에, 블레이드에 의해 분말 주입 구멍을 막을 때 양자간의 틈새를 없앨 수 있으며 분말 원료가 바닥에 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

청구항 64의 발명에서는 블레이드를 분말 저장부와는 독립하여 형성하고 상기 블레이드를 분말 저장부의 외부에서부터 구동하였기 때문에, 블레이드의 형성으로 인한 분말 저장부 내의 용적 변화를 작게 할 수 있고, 분말 저장부 내에서의 분말 저장량을 유지할 수 있다.

청구항 65의 발명에서는 반송 테이블에 의해 금형을 분말 공급 스테이지, 분말 가압 스테이지, 성형체 배출 스테이지의 순서로 반송함으로써 성형체를 형성하도록 한 분말 성형 장치에 상기 분말 공급 장치를 사용하였기 때문에, 분말 공급 스테이지에 있어서의 분말 공급을 주변에 비산시키지 않고 원활하게 행할 수 있어 연속 생산에 대응할 수 있다.

[발명의 실시형태]

이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 설명한다.

도 1∼도 15는 청구항 1, 2, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 20, 21, 22, 28의 발명의 제 1 실시형태에 의한 분말 성형 장치를 설명하기 위한 도이다. 도 1및 도 2는 분말 성형 장치의 개략 구성도 및 사시도이고, 도 3은 반송 테이블의 회전 동작을 나타내는 평면도이며, 도 4는 분말 주입 기구의 동작을 나타낸다. 도 5 및 도 6은 금형의 성형체 위치 결정 수단을 나타내는 단면도, 도 7은 테이퍼 블록의 승강 기구를 나타내는 단면도, 도 8, 도 9, 도 10은 각각 연결 수단의 분해 사시도, 사시도, 단면도이다. 도 11 및 도 12는 유닛 지지 수단의 단면도 및 평면도, 도 13, 도 14, 도 15는 각각 하부 펀치유닛에 의한 성형체의 지지 상태를 나타낸다.

도면에서 참조부호 1은 세라믹 분말 원료를 가압 성형함으로써 세라믹 전자부품 소자를 제조하는 분말 성형 장치를 나타낸다. 이 분말 성형 장치(1)는 분말 성형 공간을 갖는 다이스(5) 및 상하 펀치유닛(6,7)으로 이루어진 금형(2)과, 상기 금형(2)을 분말 공급 스테이지 A, 가압 성형 스테이지 B, 기계 가공 스테이지 C, 성형체 배출 스테이지 D 사이에서 반송하는 원판 형상의 반송 테이블(금형 반송 기구:8)과, 상기 세라믹 분말 원료의 가압 성형을 행하는 가압 구동 기구(3)와, 상기 각 스테이지 A∼D의 소정 위치에 하부 펀치유닛(7)을 가압 구동 기구(3)에 착탈 가능하게 연결하는 연결 수단(9)과, 상기 하부 펀치유닛(7)을 반송 테이블(8)에 착탈 가능하게 지지하는 유닛 지지 수단(4)과, 상기 분말 공급 스테이지 A에서 금형(2)에 분말 원료를 주입하는 분말 주입 기구(100)를 포함하고 있다.

상기 다이스(5)는 반송 테이블(8)의 외주부에 90도 각도마다 배치 고정된다. 상기 상부 펀치유닛(6)은 원통 형상의 상부 제 1 펀치(6a) 내에 코어핀(core pin)으로 이루어진 상부 제 2 펀치(6b)를 상대 이동할 수 있게 삽입하여 이루어지고, 또한 상기 하부 펀치유닛(7)은 상기와 동일하게 원통 형상의 하부 제 1 펀치(7a) 내에 코어핀으로 이루어진 하부 제 2 펀치(7b)를 상대 이동할 수 있게 삽입하여 이루어진다. 상기 상부 펀치유닛(6)은 가압 성형 스테이지 B에만 형성되고, 상기 하부 펀치유닛(7)은 반송 테이블(8)의 각 다이스(5)의 하측에 형성된다.

상기 반송 테이블(8)은 외부에 장착된 회전 구동 기구(도시하지 않음)에 의해 회전 구동되고, 상기 금형(2)을 분말 공급 스테이지 A, 분말 가압 스테이지 B, 기계 가공 스테이지 C, 성형체 배출 스테이지 D의 순서로 연속하여 반송하도록 구성된다.

상기 반송 테이블(8)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 후술할 분말 주입 기구(100)에 의해 다이스(5) 내에 세라믹 분말 원료가 충전되면 화살표 a방향으로 90도 회전한다. 이에 따라 세라믹 분말 원료가 충전된 금형(2)은 분말 가압 스테이지 B에 반송되고, 여기에서 상하 펀치유닛(6,7)에 의해 가압 성형이 행해진다. 이 때, 상기 분말 공급 스테이지 A에 반송된 다음의 다이스(5) 내에 세라믹 분말 원료가 충전된다.

가압 성형이 종료하면 반송 테이블(8)이 90도 회전하고 가압 성형된 성형체는 기계 가공 스테이지 C에 반송되어, 여기에서 절삭, 천공, 또는 버르 제거 등의 기계 가공이 행해진다. 이 때의 상기 분말 가압 스테이지 B 에서는 다음의 세라믹 분말 가압 성형이 행해지고, 상기 분말 공급 스테이지 A에서는 그 다음의 다이스(5)에 세라믹 분말이 충전된다.

기계 가공 스테이지 C에서 소정의 기계 가공이 종료하면 반송 테이블(8)이 90도 회전하고 가공이 끝난 성형체를 성형체 배출 스테이지 D에 반송하고, 여기에서성형체를 외부로 꺼내어 소정 위치로 회수한다. 그 후, 속이 빈 다이스(5)는 분말 공급 스테이지 A에 다시 반송된다. 이와 같이 하여 반송 테이블(8)을 차례대로 회전시킴으로써 성형체가 연속 생산된다.

상기 분말 주입 기구(100)는 반송 테이블(8)의 상측에 승강 가능하게 배치된 실질적으로 밀폐 상자 형상의 분말 저장부(101), 상기 분말 저장부(101) 내에 분말 원료(105)를 공급하는 분말 공급관(102), 상기 분말 저장부(101)의 바닥벽(101a)의 중심부에 형성되어 상기 다이스(5) 내에 분말 원료(105)를 주입하는 분말 주입 구멍(101b), 상기 분말 주입 구멍(101b)을 개폐하는 블레이드(103)를 포함한다.

상기 분말 공급관(102)은 상기 분말 주입 구멍(101b)에 면하는 위치보다 측면에 오프셋시켜 배치되고, 천장벽(101c)을 관통하여 분말 저장부(101) 내의 상하 중간 부분에 위치하도록 삽입된다. 또한 상기 분말 공급관(102)의 상단에는 호퍼(도시하지 않음)가 접속되어 있다.

상기 블레이드(103)는 세라믹제로 이루어지고 이 블레이드의 선단(103a)은 날카롭게 형성된다. 이 블레이드(103)는 분말 저장부(101)의 외측에 배치된 작동기(107)에 지지 부재(106)를 개재하여 연결되고, 이 작동기(107)에 의해 상기 분말 주입 구멍(101b)을 닫는 폐위치(閉位置)와, 상기 블레이드 주입 구멍(101b)을 여는 개위치(開位置)와의 사이에 개폐 구동된다. 상기 지지 부재(106)는 분말 저장부(101)의 측벽(101d)에 형성된 슬릿(108)을 개재하여 상기 작동기(107)에 연결된다.

또한, 상기 분말 주입 구멍(101b)의 가장자리에는 상기 블레이드(103)의선단(103a)을 걸어맞추는 테이퍼부(109)가 형성된다. 상기 블레이드(103)가 개위치에서 폐위치로 이동하면, 블레이드의 선단(103a)이 테이퍼부(109)에 접촉하여 조금 위로 올라오게 된다.

상기 분말 주입 기구(100)는 도 4a∼도 4d에 나타낸 바와 같이, 분말 공급 스테이지 A에 다이스(5)가 반송되면 대기 위치에 있는 분말 저장부(101)는 바닥벽(101a)이 다이스(5) 상면에 접촉하는 위치까지 하강한다. 이 하강 위치에서 분말 주입 구멍(101b)과 다이스(5)의 공동(空洞:cavity)과는 일치한다.

상기 작동기(107)에 의해 블레이드(103)가 뒷쪽으로 이동하면, 분말 주입 구멍(101b)이 열리고, 상기 분말 주입 구멍(101b)에서 분말 원료(105)가 흘러나와 다이스(5)의 공동에 주입된다.

그 후, 작동기(107)에 의해 블레이드(103)가 앞쪽으로 이동하면 블레이드의 선단(103a)이 다이스(5)의 상면을 슬라이딩하여 공동에서 비어져 나온 여분의 분말 원료(105)를 문질러서, 분말 저장부(101) 내로 되돌려 분말 주입 구멍(101b)을 닫는다. 이 때에 블레이드의 선단(103a)이 테이퍼부(109)로 조금 올라가 주입 구멍(101b)을 막는다. 그 후, 분말 저장부(101)가 상기 대기 위치로 상승한다.

상기 가압 구동 기구(3)는 이하의 구조로 되어 있다. 상기 반송 테이블(8)의 하측에는 구동 베이스(10)가 상하로 움직일 수 있게 배치되고, 상기 구동 베이스(10)의 하측에는 고정 베이스(11)가 이동 불가능하게 배치 고정된다. 상기 구동 베이스(11)의 하측에는 고정 베이스(11)가 이동 불가능하게 배치 고정된다. 이 고정 베이스(11)에는 구동축의 한쪽을 구성하는 상부 제 1 볼나사(12)가베어링(13)을 개재하여 자유롭게 회전하도록 지지되고, 상기 각 베어링(13)은 고정 베이스(11)에 장착 고정된다. 상기 각 제 1 볼나사(12)에는 상기 구동 베이스(10)에 장착 고정된 너트(14)가 나사식으로 장착된다.

상기 구동 베이스(10)에는 아래쪽을 향한 コ형상의 지지대(17)가 장착 고정되고, 상기 지지대(17)의 상면에는 구동축의 다른쪽을 구성하는 원통 형상의 상부 제 1 지지 기둥(18)이 형성된다. 이 각 지지 기둥(18)의 상단 사이에는 상부 제 1 금형 지지판(19)이 걸쳐져 고정되어 있고, 상부 제 1 금형 지지판(19)의 하면에 상기 상부 제 1 펀치(6a)가 장착 고정된다. 상기 각 상부 제 1 볼나사(12)를 회전시킴으로써 구동 베이스(10), 양쪽의 상부 제 1 지지 기둥(18)과 함께 제 1 펀치(6a)가 상하로 움직이게 된다.

상기 구동 베이스(10)에는 상부 제 2 볼나사(21)가 베어링(22)을 통하여 자유롭게 회전하도록 지지되고, 상기 각 베어링(22)은 구동 베이스(10)에 장착 고정된다. 이 각 제 2 볼나사(21)는 상기 지지대(17)에 자유롭게 슬라이딩하도록 지지된 상부 제 2 지지 기둥(16) 내에 삽입되고, 상기 상부 제 2 지지 기둥(16)의 하단부에 삽입 고정된 너트(23)에 나사식으로 장착된다. 또한, 상기 상부 제 2 지지 기둥(16)의 상단 사이에는 상부 제 2 금형 지지판(20)이 걸쳐져 고정되고, 상기 금형 지지판(20)의 하면에 상기 상부 제 2 펀치(6b)가 장착 고정된다. 상기 각 제 2 볼나사(21)를 회전시킴으로써 양쪽의 제 2 지지 기둥(16)과 함께 상부 제 2 펀치(6b)가 상하로 움직이도록 구성된다.

상기 각 상부 제 1 지지 기둥(18)은 중공 원통 형상으로 이루어지고, 상기 각상부 제 1 지지 기둥(18) 내에는 상기 상부 제 2 지지 기둥(16)이 동일 축심을 이루도록 상대 이동 가능하게 삽입된다. 이와 같이, 제 1 지지 기둥(18) 내에 이것과 동일 축심을 이루도록 상부 제 2 지지 기둥(16)을 삽입하였기 때문에, 각 지지 기둥을 병렬로 배치하는 경우에 비하여 구동 베이스(10)의 가로폭 크기를 작게 할 수 있어 장치 전체의 소형화에 공헌할 수 있다.

상기 구동 베이스(10)에는 하부 제 1 볼나사(25)가 베어링(26)을 통하여 자유롭게 회전하도록 지지되고, 상기 각 베어링(26)은 구동 베이스(10)에 장착 고정된다. 이 각 하부 제 1 볼나사(25)는 지지대(17)에 슬라이딩 가능하게 지지된 하부 제 1 지지 기둥(27) 내에 삽입되고, 상기 하부 제 1 지지 기둥(27)의 하단부에 삽입 고정된 너트(28)에 나사식으로 장착된다.

상기 각 하부 제 1 지지 기둥(27)의 상단 사이에는 상술한 연결 수단(9)을 개재시켜 하부 제 1 금형 지지판(29)이 착탈 가능하게 연결되고, 상기 금형 지지판(29)의 상면에 상기 하부 제 1 펀치(7a)가 장착 고정된다. 이에 따라, 각 하부 제 1 볼나사(25)를 회전시킴으로써 양쪽의 하부 제 1 지지 기둥(27)과 함께 하부 제 1 펀치(7a)가 상하로 움직인다.

상기 구동 베이스(10)의 각 하부 제 1 볼나사(25) 사이에는 제 2 볼나사(30)가 베어링(31)을 통하여 자유롭게 회전하도록 지지되고, 상기 베어링(31)은 구동 베이스(10)에 장착 고정된다. 이 하부 제 2 볼나사(30)는 지지대(17)에 자유롭게 슬라이딩하도록 지지된 하부 제 2 지지 기둥(32) 내에 삽입되고, 상기 하부 제 2 지지 기둥(32)의 하단부에 삽입 고정된 너트(33)에 나사식으로 장착된다.

또한, 하부 제 2 지지 기둥(32)의 상단부에는 상기 연결 수단(9)을 개재시켜 하부 제 2 금형 지지판(34)이 착탈 가능하게 연결되고, 상기 금형 지지판(34)의 상면에 상기 하부 제 2 펀치(7b)가 장착 고정된다. 상기 하부 제 2 볼나사(30)를 회전시킴으로써 하부 제 2 지지 기둥(32)과 함께 하부 제 2 펀치(7b)가 상하로 움직인다. 이와 같이 모든 볼나사(12,21,25,30)는 구동 베이스(10)에 집중시켜 배치된다.

상기 상부 제 2 볼나사(21) 및 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)는 구동 베이스(10)에 삽입되고 통하여 하측으로 돌출되고, 상기 각 돌출부에는 각각 종동 풀리(37,44,45)가 장착된다.

상기 각 상부 제 2 볼나사(21)의 종동 풀리(driven pulley:37)에는 상부 제 2 타이밍 벨트(38)가 권회되어 있고, 상기 타이밍 벨트(38)는 상부 제 2 서보 모터(39)에 장착된 구동 풀리(driving pulley:40)에 권회되어 있다. 이에 따라 상부 제 2 서보 모터(39)가 회전하면 양쪽의 상부 제 2 지지 기둥(16)과 함께 상부 제 2 펀치(6b)가 상하로 움직인다.

상기 각 하부 제 1 볼나사(25)의 종동 풀리(44)에는 하부 제 1 타이밍 벨트(46)가 권회되어 있고, 상기 타이밍 벨트(46)는 하부 제 1 서보 모터(47)에 장착된 구동 풀리(48)에 권회되어 있다. 이 하부 제 1 서보 모터(47)가 회전하면 양쪽의 하부 제 1 지지 기둥(27)과 함께 하부 제 1 펀치(7a)가 상하로 움직인다.

상기 하부 제 2 볼나사(30)의 종동 풀리(45)에는 하부 제 2 타이밍 벨트(49)가 권회되어 있고, 상기 타이밍 벨트(49)는 하부 제 2 서보 모터(50)의 구동 풀리(51)에 권회되어 있다. 이 하부 제 2 서보 모터(50)가 회전하면 하부 제 2 지지기둥(32)과 함께 하부 제 2 펀치(7b)가 상하로 움직인다.

상기 각 상부 제 1 볼나사(12)는 고정 베이스(11)에 삽입되고 통하여 하측으로 돌출해 있고, 상기 각 돌출부에는 종동 풀리(43)가 장착된다. 이 각 종동 풀리(43)에는 상부 제 1 타이밍 벨트(52)가 권회되고, 상기 타이밍 벨트(52)는 상부 제 1 서보 모터(53)에 장착된 구동 풀리(54)에 권회된다.

상기 각 서보 모터(53,39,47,50)는 구동 베이스(10) 주위에 집중시켜 배치되고, 상부 제 1 서보 모터(53)는 고정 베이스(11)에, 또한 상부 제 1 서보 모터(39) 및 하부 제 1, 제 2 서보 모터(47,50)는 구동 베이스(10)에 각각 브래킷(bracket) 등을 통하여 장착 고정된다.

상기 각 서보 모터(53,39,47,50)에 의해 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 각각 독립시켜 구동함으로써, 예를 들어 원통 형상, 종단면 H 형상, 또는 종단면 십자 형상의 성형체를 가공할 수 있게 되어 있다. 즉, 상부 제 1, 제 2 볼나사(12,21)의 공급에 의해 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b)가 하강하고, 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)의 공급에 의해 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)가 상승하고, 이에 따라 압축 성형을 행한다. 이 경우, 구동 베이스(10)의 하강에 동반하는 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)의 하강은 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)의 공급량을 상부 제 1 볼나사(12)의 공급량에 의해 크게 함으로써 흡수한다.

또한, 상기 상부 제 2 서보 모터(39) 및 하부 제 1, 제 2 서보 모터(47,50)의 회전을 정지시킨 상태에서, 상부 제 1 서보 모터(53)가 회전하면 구동 베이스(10)와 함께 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)가 동시에 상하로 움직인다. 이와 같이 하여 펀치간의 거리를 유지한 상태에서 반송 테이블(8)로부터 성형체의 탈형을 행할 수 있게 되어 있다. 즉, 가압 성형 공정이 종료하면 상부 제 2 서보 모터(39) 및 하부 제 1, 제 2 서보 모터(47,50)를 정지하고, 이에 따라 상부 제 2 볼나사(21) 및 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)를 고정한다. 이 상태에서 상부 제 1 서보 모터(53)에 의해 각 상부 제 1 볼나사(12)를 회전시킨다. 그러면 구동 베이스(10)의 상승과 함께 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)가 각각 펀치간의 거리를 유지한 상태로 상승하게 된다.

상기 금형(2)에는 가압 성형 스테이지 B에 반송된 다이스(5)에 상부 펀치유닛(6)을 위치 결정하는 펀치 위치 결정 수단이 형성된다. 이 위치 결정 수단은 도 5∼도 7에 나타낸 바와 같이, 상부 펀치유닛(6)의 제 1 펀치(6a)가 삽입된 테이퍼 블록(60)과 상기 다이스(5)의 상부 개구부에 일체로 형성된 테이퍼부(5a)로 구성되고, 상기 테이퍼 블록(60)의 하부 내주면에는 상부 제 1 펀치(6a)의 직경보다 큰 직경의 오목 테이퍼면(60a)이 형성된다.

상기 다이스(5)의 테이퍼부(5a)는 반송 테이블(8)의 상면에 돌출해 있고, 상기 테이퍼부(5a)의 외주면에는 상기 오목 테이퍼면(60a)이 테이퍼 끼워맞춰지는 볼록 테이퍼면(5b)이 형성된다. 또한 상기 테이퍼 블록(60)은 승강 구동 기구(58)에 의해 상부 펀치유닛(6)과는 독립하여 승강 구동된다. 이 승강 구동 기구(58)는 실린더(58a) 내에 테이퍼 블록(60)을 삽입함과 동시에, 상기 테이퍼 블록(60)에 장착 고정된 피스톤(58b)에 의해 상기 실린더(58a) 내를 2개로 구분한 구조로, 각 실린더(58a) 내에 압축 공기를 공급함으로써 테이퍼 블록(60)이 승강하도록 되어 있다.

상기 테이퍼 블록(60)에는 분말 성형 공간 내의 공기를 흡인하여 감압하는 감압 수단이 형성된다. 이 감압 수단은 상기 테이퍼 블록(60)에 형성된 감압 통로(60b)와 상기 감압 통로(60b)에 흡인 호스(61)를 통하여 연결 접속된 진공 펌프(도시하지 않음)로 구성된다. 또한, 상기 감압 수단은 분말 공급 스테이지 A에서 다이스(5)에 분말 원료를 충전할 때 분말 성형 공간 내의 감압을 개시하고, 이 감압을 다음의 가압 성형 스테이지 B에서 가압 성형할 때까지 유지하도록 구성된다.

상기 하부 펀치유닛(7)은 성형체 지지 수단으로서 기능한다. 이 하부 펀치유닛(7)의 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)는 상술한 바와 같이, 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)에 의해 각각 독립 구동되고 상기 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 성형체의 형상에 맞춰 걸어맞춤으로써 지지하도록 되어 있다.

예를 들면, 도 13a, 도 13b에 나타낸 바와 같이, 성형체(1A)가 종단면 H 형상인 경우에는, 성형체(1A)를 다이스(5)로부터 이형한 후, 하부 제 2 펀치(7b)를 성형체(1A)의 오목부에 끼워 장착시킴으로써 지지한다. 그리고 이 상태에서 성형체 배출 스테이지 D에 반송하고, 상기 스테이지 D에서 하부 제 2 펀치(7b)를 하강시킴으로써 성형체(1A)를 배출하게 된다.

또한, 도 14a, 도 14b에 나타낸 바와 같이, 성형체(1B)가 종단면 십자 형상인 경우에는, 상기 성형체(1B)의 볼록부에 하부 제 1 펀치(7a)를 끼워 장착시킴으로써 지지한다. 또한, 도 15a, 도 15b에 나타낸 바와 같이, 성형체(1C)가 원기둥 형상인경우에는, 이형한 후, 성형체(1C)의 일부를 다이스(5) 내로 후퇴시키고, 상기 다이스(5)와 하부 펀치유닛(7)으로 지지한다.

상기 연결 수단(9)은 각 스테이지 A∼D에 배치되어 있으며, 상기 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,34)이 반송되면 하부 제 1, 제 2 지지 기둥(27,32)에 연결하고, 반송할 때에는 상기 연결을 해제하도록 구성되어 있다.

상기 연결 수단(9)은 도 8∼도 10에 나타낸 바와 같이, 각 하부 제 1 지지 기둥(27)의 상단면에 고정된 클램프 본체(63)와, 상기 클램프 본체(63)에 수평 방향(가압 방향과 직교 방향)으로 전진ㆍ후퇴 가능하게 지지된 슬라이드 클로우(64)와, 상기 슬라이드 클로우(64)를 이동 구동하는 에어 실린더 기구(슬라이드 구동 기구:65)를 구비하고 있다. 상기 클램프 본체(63)에는 하부 제 1 금형 지지판(29)의 하면을 지지하는 좌면(63a)이 계단식으로 형성되어 있다.

상기 에어 실린더 기구(65)는 실린더 본체(65a) 내에 피스톤 로드(65b)를 전진ㆍ후퇴 가능하게 삽입하여 이루어지며, 상기 피스톤 로드(65b)에는 제 1, 제 2 링크(66, 67)를 통하여 슬라이드 클로우(64)가 연결되어 있다.

상기 피스톤 로드(65b)가 수축하면 제 1, 제 2 링크(66,67)가 반시계 방향으로 회전운동하여 슬라이드 클로우(64)를 돌출시키고, 상기 슬라이드 클로우(64)와 좌면(63a)으로 하부 제 1 금형 지지판(29)을 클램프하며, 또한 양쪽의 하부 제 1 지지 기둥(27)에 의해 하부 제 1 펀치(7a)를 위치 결정 고정한다. 상기 피스톤 로드(65b)가 신장하면 제 1, 제 2 링크(66,67)가 시계 방향으로 회전운동하여 슬라이드 클로우(64)를 후퇴시켜, 이에 따라 하부 제 1 금형 지지판(29)의 클램프를 해제한다.

또한, 상기 하부 제 2 지지 기둥(32)의 상단면에는 한쌍의 클램프 본체(도시하지 않음)가 대향하도록 배치 고정되어 있고, 상기 각 클램프 본체에 형성된 각 슬라이드 클로우(도시하지 않음)에 의해 하부 제 2 금형 지지판(34)을 클램프, 언클램프(unclamp)하도록 구성되어 있으며, 기본적인 구성은 상술한 것과 실질적으로 동일하다.

상기 유닛 지지 수단(4)은 반송 테이블(8)의 이동중에는 하부 펀치유닛(7)의 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,34)을 탈락 불가능하게 지지하고, 각 스테이지 A∼D의 소정 위치에서는 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,34)의 지지를 해제하여 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)가 상하로 움직이는 것을 허용하도록 구성되어 있다.

상기 유닛 지지 수단(4)은 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 반송 테이블(8)의 하면에 각 다이스(5)의 외주부를 감싸도록 삽입 고정된 복수개의 가이드 포스트(가이드 기구:70)와, 상기 가이드 포스트(guidepost:70)에 상하 이동 가능하게 끼워 부착된 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,34)과, 각 금형 지지판(29,34)을 상기 가이드 포스트(70)에 고정 지지하는 지지 기구를 구비하고 있다. 상기 각 금형 지지판(29,34)에는 각 가이드 포스트(70)를 삽입하여 통하게 하는 삽입구멍(29a,34a)이 형성되어 있다.

상기 지지 기구는 각 금형 지지판(29,34)에 회전축(72)에 의해 요동 가능하게 축 지지된 체결 레버(73)와, 상기 체결 레버(73)를 가이드 포스트(70)에 가압 탄성 지지하는 스프링(74)으로 구성되어 있으며, 이 스프링(74)에 의해 체결 레버(73)를가이드 포스트(70)에 면 접촉시킴으로써 하부 펀치유닛(7)을 고정 지지하고 있다. 상기 체결 레버(73)는 가이드 포스트(70)의 외주면을 따르도록 만곡 형성된 파지부(gripper:73a)와, 상기 파지부(73a)에 이어져 상기 슬라이드 클로우(64)에 대향하도록 연장된 암부(73b)로 이루어지며, 상기 슬라이드 클로우(64)가 돌출하여 암부(73b)를 탄성 지지 방향의 반대로 회전운동시킴으로써 상기 가이드 포스트(70)와의 체결을 해제하도록 되어 있다.

상기 유닛 지지 수단(4) 및 연결 수단(9)의 동작에 대하여 설명한다. 유닛 지지 수단(4)에 의해 고정 지지된 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,34)이, 예를 들면 분말 공급 스테이지 A에서 가압 성형 스테이지 B로 반송되면, 하부 제 1, 제 2 지지 기둥(27,32)이 상승하여 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,34)에 클램프 본체(63)의 좌면(63a)이 접촉한다. 이어서 슬라이드 클로우(64)가 돌출하고, 상기 슬라이드 클로우(64)와 클램프 본체(63)로 각 금형 지지판(29,34)을 클램프하여 위치 결정 고정한다. 이 동작과 동시에 슬라이드 클로우(64)가 체결 레버(73)를 회전운동하고, 파지부(73a)가 가이드 포스트(70)로부터 떨어져서 체결을 해제한다. 이에 따라 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)는 상하로 움직일 수 있도록 하부 제 1, 제 2 지지 기둥(27,32)에 연결된다. 이 상태에서 상하 펀치유닛(6,7)이 상하로 움직여서 상술한 가압 성형이 행해진다.

가압 성형이 종료되면, 슬라이드 클로우(64)가 후퇴하여 클램프를 해제함과 동시에 체결 레버(73)의 가압을 해제하고, 체결 레버(73)는 스프링(74)의 탄성 지지력에 의해 가이드 포스트(70)에 체결된다. 이에 따라 연결이 해제됨과 동시에, 하부제 1, 제 2 펀치(7a,7b)가 반송 테이블(8)에 지지된다. 이 상태에서 다음 기계 가공 스테이지 C에 반송된다.

다음으로 본 실시형태의 작용 효과를 설명한다.

본 실시형태의 분말 성형 장치(1)에 의하면, 가압 성형 스테이지 B에서 가압 성형된 성형체(1A)를 하부 펀치유닛(7)에 의해 지지한 상태로 기계 가공 스테이지 C, 성형체 배출 스테이지 D에 반송하였기 때문에, 반송중에 성형체(1A)가 쓰러지거나 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있으며, 나아가서는 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있어, 생산 능력을 향상할 수 있다. 또한, 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 성형체(1A∼1C)의 형상에 따라 끼워 장착시킴으로써 용이하고 확실하게 지지할 수 있고, 다른 지지 기구를 형성하는 경우에 비해 비용 상승을 회피할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)에 의해 성형체를 지지한 경우를 예로 설명하였으나, 본 발명의 성형체 지지 수단은 이에 한정되는 않는다.

도 16a∼도 16f는 청구항 3, 4, 5, 6의 발명의 한 실시형태에 따른 성형체 지지 수단을 나타내고 있으며, 도면 중, 도 13∼도 15와 동일한 부호는 동일 또는 해당 부분을 나타낸다.

도 16a는 다이스(5)에 출몰 가능하게 형성된 걸어맞춤 조각(80)을 형성체(1D)의 외주면에 걸어맞춤으로써 지지한 예이다. 도 16b는 성형체(1D)의 외표면을 감싸도록 형성된 가이드 부재(81)에 의해 지지한 예이다.

또한, 도 16c는 한쌍의 가압 부재(가압 기구:82,82)에 의해 성형체(1D)를 수평 방향으로 끼워서 지지한 예이고, 도 16d는 성형체(1D)의 상측에서 가압 부재(가압 기구:83)를 내리눌러서 지지한 예이다.

도 16e는 하부 제 1 펀치(7a) 및 반송 테이블(8)에 분말 성형 공간 내에 연이어 통하는 흡인 통로(유체 압력 발생 기구:84)를 형성하고, 흡인 펌프에 의해 흡인 통로(84)를 통하여 분말 성형 공간 내의 공기를 흡인함으로써 성형체(1D)를 지지한 예이다. 또한 도 16f는 공기 압력 공급 부재(85)에 의해 가압 공기를 성형체(1D)에 부가함으로써 지지한 예이다. 상기 어떠한 예에 있어서도, 반송중에 성형체(1D)가 쓰러지거나 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있으며, 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 도 17a∼도 17f에 나타낸 바와 같이, 상술한 하부 펀치유닛(7)과 걸어맞춤 조각(80), 가이드 부재(81) 등을 조합함으로써 성형체를 지지해도 된다. 예를 들면, 도 17a는 하부 제 2 펀치(7a)와 걸어맞춤 조각(80) 및 가이드 부재(81)로 성형체(1E)를 지지한 예이고, 도 17b는 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)와 가이드 부재(81)로 성형체(1E)를 지지한 예이다. 또한, 도 17c는 하부 제 2 펀치(7b)와 한쌍의 가압 부재(82,82)로 성형체(1E)를 지지한 예이고, 도 17d는 하부 제 2 펀치(7b)와 가압 부재(83)로 지지한 예이다. 또한 도 17e는 걸어맞춤 조각(80)과 흡인 통로(84)로 성형체(1E)를 지지한 예이고, 도 17f는 하부 제 1 펀치(7a)와 공기 압력 공급 부재(85)로 성형체(1E)를 지지한 예이다. 이 어떠한 경우에도, 상기와 마찬가지로 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있으며, 요컨대 성형체의 형상, 반송 속도 등에 따라 어느 하나를 단독으로 사용하거나 조합한다.

본 실시형태에 따르면, 상부 제 1 펀치(6a)에 테이퍼 블록(60)을 끼워 부착함과 동시에, 상기 테이퍼 블록(60)의 오목 테이퍼면(60a)을 다이스(5)의 볼록 테이퍼면(5b)에 테이퍼 끼워맞춰서 위치 결정하였기 때문에, 하부 펀치유닛(7)을 반송 테이블(8)에 의해 각 스테이지 A∼D 사이를 반송하는 경우의 상부 펀치유닛(6)과의 위치 결정을 간단한 구조로 확실하게 행할 수 있어, 성형체의 품질 및 치수 정밀도를 확보할 수 있다.

또한, 상기 테이퍼 블록(60)을 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b)와는 독립하여 승강 구동하였기 때문에, 테이퍼 블록(60)을 다이스(5)에 미리 위치 결정한 상태에서 상하 펀치유닛(6,7)을 가압 구동할 수 있고, 금형의 파손 등의 문제를 방지할 수 있어, 성형체의 품질 및 치수 정밀도를 향상할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 상부 펀치유닛(7)을 테이퍼 블록(60)을 개재하여 다이스(5)에 테이퍼 끼워맞춘 경우를 설명하였으나, 본 발명의 펀치 위치 결정 수단은 이에 한정되지 않으며, 예를 들면 도 18에 나타낸 바와 같이, 상부 제 1 펀치(7a)가 고정된 상부 제 1 금형 지지판(19)에 첨예부(88a)가 형성된 가이드 핀(88)을 고정하고, 반송 테이블(8) 또는 다이스(5)에 상기 첨예부(88a)가 걸어맞춰지는 위치 결정 구멍(89)을 형성해도 된다. 이와 같이 한 것이 청구항 10의 발명이다. 이 경우에도, 상기 실시형태와 마찬가지로 위치 결정을 확실하게 행할 수 있다.

본 실시형태에서는 상기 테이퍼 블록(60)에 다이스(5)의 분말 성형 공간과 연이어 통하는 감압 통로(60b)를 형성하고, 상기 감압 통로(60b)에 흡인 호스(61)를통하여 진공 펌프를 접속하여 상기 분말 성형 공간 내의 공기를 감압하였기 때문에, 간단한 구조로 다이스(5) 내에 충전된 분말의 공극을 작게 할 수 있고, 분말밀도의 불규칙을 방지할 수 있음과 동시에, 가압 성형 시간을 단축할 수 있다.

또한, 분말 공급 스테이지 A에서 다이스(5)에 분말을 충전할 때에 감압을 개시하고, 상기 감압을 가압 성형 스테이지 B에서 가압 성형을 행할 때까지 유지하였기 때문에, 상기 다이스(5)에 분말을 공급할 때의 충전 속도를 높일 수 있음과 동시에, 충전시의 분말 비산을 방지할 수 있고, 또한 가압시의 감압을 불필요하게 할 수 있는 만큼 가압 시간을 단축할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 위치 결정용 테이퍼 블록(60)에 감압 통로를 형성하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 다이스의 분말 성형 공간 및 그 주변을 감싸도록 형성된 상자 형상의 블록에 감압 통로를 접속 형성해도 되며, 이와 같이 한 것이 청구항 13의 발명이다. 이러한 경우에는 다이스 주변에 분말이 비산하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 하부 펀치유닛(7)과 구동부로서의 하부 제 1, 제 2 지지 기둥(27,32)을 착탈 가능하게 연결하는 연결 수단(9)을, 각 지지 기둥(27,32)에 배치 고정된 클램프 본체(63)와, 상기 클램프 본체(63)에 가압 방향과 직교 방향으로 이동 가능하게 지지된 슬라이드 클로우(64)와, 상기 슬라이드 클로우(64)를 전진ㆍ후퇴 구동하는 에어 실린더 기구(65)로 구성하였기 때문에, 슬라이드 클로우(64)를 전진ㆍ후퇴 구동하는 에어 실린더 기구(65)에 가압 성형시의 가압력이 가해지지 않고, 가압력은 메카니즘 구조에서 부여받는 것이 가능해진다. 이에 따라, 에어 실린더 기구(65)의 구동부를 콤팩트하게 할 수 있다. 즉, 상기 슬라이드 클로우(64)를 가압 방향과 동일한 방향으로 이동시킨 경우에는, 예를 들면 가압 성형 후의 탈형 공정에서, 금형과 성형체가 원활하게 이형하기 어려워지고, 성형체가 손상될 우려가 있다. 따라서, 에어 실린더 기구(65) 및 그 주변 부품의 강도 향상을 도모할 필요가 있어, 구조가 복잡해진다는 문제가 발생한다.

상기 클램프 본체(63)와 슬라이드 클로우(64)와의 여유(clearnace)를 작게 함으로써, 금형 지지판(29,34)을 덜거덕거리지 않게 클램프할 수 있으며, 위치 결정 정밀도를 향상할 수 있다.

또한, 상기 슬라이드 클로우(64)를 제 1, 제 2 링크(66,67)를 통하여 전진ㆍ후퇴 구동하였기 때문에, 슬라이드 클로우(64)를 작은 힘으로 구동할 수 있고, 에어 실린더 기구(65)를 콤팩트하게 할 수 있다.

여기에서, 도 19에 나타낸 바와 같이, 상기 슬라이드 클로우(64)에 테이퍼부(64a)를 형성하고, 상기 테이퍼부(64a)를 금형 지지판(29)의 테이퍼면에 테이퍼 끼워맞추도록 해도 되며, 이와 같이 한 것이 청구항 17의 발명이다. 이 경우에는 금형 지지판(29)을 고정밀도로 확실하게 클램프할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 슬라이드 클로우(64)와 클램프 본체(63)의 좌면(63a)으로 금형 지지판(29,34)을 클램프한 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 20a에 나타낸 바와 같이, コ 형상의 슬라이드 클로우(90)를 전진ㆍ후퇴 구동함으로써 금형 지지판(29)을 꽉 쥐거나, 또는 도 20b에 나타낸 바와 같이, 돌기부(91a)를 갖는 슬라이드 클로우(91)를 전진ㆍ후퇴 구동함으로써, 금형 지지판(29)의 오목부(29a)에 끼워맞추도록 해도 되며, 이 경우에도 상기 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 각 슬라이드 클로우(64,90,91)를 직선 이동시킴으로써 연결ㆍ연결 해제를 행하도록 하였으나, 본 발명은 상기 각 슬라이드 클로우를 회전 구동함으로써 연결ㆍ연결 해제를 행할 수도 있으며, 이와 같이 한 것이 청구항 19의 발명이다. 예를 들면 도 21a, 도 21b에 나타낸 바와 같이, 좌우 한쌍의 コ 형 슬라이드 클로우(90)에 회전 링크 기구(93)를 통하여 1개의 로터리 작동기(94)를 접속하고, 상기 각 슬라이드 클로우(90)를 회전 구동함으로써 금형 지지판(29)을 연결ㆍ연결 해제하도록 해도 된다. 이 경우에는 1개의 작동기(94)로 복수개의 슬라이드 클로우(90)를 동시에 구동할 수 있어, 컴팩트화가 가능해짐과 동시에, 비용 절감을 도모할 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 하부 펀치유닛(7)을 각 스테이지 A∼D 사이를 반송할 때에는 지지하고, 어느 하나의 스테이지 A∼D에 반송했을 때에는 상기 지지를 해제하는 유닛 지지 수단(4)을 형성하였기 때문에, 즉, 하부 펀치유닛(7)을 가압 구동 기구(3)의 각 지지 기둥(27,32)에 연결할 때에는 지지를 해제하여 하부 펀치유닛(7)이 상하로 움직이는 것을 허용하고, 상기 연결을 해제했을 때에는 하부 펀치유닛(7)을 반송 테이블(8)에 지지하기 때문에, 펀치 위치를 유지한 상태에서 하부 펀치유닛(7)을 반송할 수 있으며, 또한 반송중에 하부 펀치유닛(7)이 이동하거나 탈락하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 종래의 캠 폴로어 및 궤도 레일에 의해 금형을 반송 지지 하는 경우에 비하여 스페이스 절약을 도모할 수 있음과 동시에,비용을 절감할 수 있다.

또한, 상기 유닛 지지 수단(4)을, 반송 테이블(8)에 고정된 복수개의 가이드 포스트(70)와, 상기 가이드 포스트(70)에 상하로 움직일 수 있게 끼워 부착된 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,34)과, 상기 금형 지지판(29,34)을 가이드 포스트(70)에 고정 지지하는 체결 레버(73)로 구성하였으므로, 간단한 구조에 의해 하부 펀치유닛(7)의 지지·지지 해제를 행할 수 있고, 비용 상승을 억제할 수 있다.

또한, 상기 체결 레버(73)를 스프링(74)에 의해 탄성 지지함으로써 가이드 포스트(70)에 고정하였기 때문에, 간단한 구조와 최소한의 필요한 부품 수로 하부 펀치유닛(7)을 지지할 수 있어, 비용 상승을 억제할 수 있다.

본 실시형태에서는 연결 수단(9)의 슬라이드 클로우(64)의 전진ㆍ후퇴 동작에 연동하여 상기 체결 레버(73)를 회전운동 조작하도록 하였기 때문에, 다른 기구에 의한 지지ㆍ지지 해제 조작을 불필요하게 할 수 있으며, 비용 상승을 억제할 수 있다. 또한, 하부 펀치유닛(7)을 상기 연결 위치에 유지한 상태에서 다음의 스테이지에 반송할 수 있고, 하부 펀치유닛(7)의 위치 정밀도를 확보할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 체결 레버(73)를 스프링(74)의 탄성 지지력으로 가이드 포스트(70)에 면 접촉에 의해 고정한 경우를 설명하였으나, 본 발명은 도 22에 나타낸 바와 같이, 체결 레버(73)의 파지부(73a)에 영구 자석(95)을 배치하여 상기 영구 자석(95)에 의해 체결력을 증가시키도록 해도 되며, 이와 같이 한 것이 청구항 23의 발명이다. 이 경우에는, 하부 펀치유닛(7)을 보다 견고하게 지지할 수 있다.

또한, 도 23에 나타낸 바와 같이, 체결 레버(73)의 파지부(73a)에 영구 자석(95)을 배치함과 동시에, 체결 레버(73)에 전자석(96)을 형성하며, 상기 영구 자석(95)에 의해 하부 펀치유닛(7)을 가이드 포스트(70)에 흡착 지지하고, 상기 지지를 해제할 때에는 상기 전자석(96)에 전기적으로 통하게 함으로써 영구 자석(95)의 자력을 취소하도록 구성해도 되며, 이와 같이 한 것이 청구항 24의 발명이다.

여기에서, 상술한 각 실시형태에서는 체결 레버(73)를 가이드 포스트(70)에 스프링(74), 영구 자석(95) 등에 의해 고정한 경우를 설명하였으나, 본 발명은 도시하지 않았지만, 가이드 포스트와는 독립하여 원기둥 형상의 브레이크 부재를 형성하고, 상기 브레이크 부재에 체결 레버를 면 접촉시킴으로써 금형 지지판을 고정 지지하도록 해도 되며, 이와 같이 한 것이 청구항 28, 29, 30, 31의 발명이다.

상기 브레이크 부재를 가이드 포스트와는 독립하여 형성하고, 상기 브레이크 부재에 체결 레버를 고정하여 금형 지지판을 지지한 경우에는, 체결 레버를 가이드 포스트에 고정하는 경우에 비하여 상기 가이드 포스트의 마모를 방지할 수 있으며, 가이드 포스트의 수명 및 금형 지지판의 지지 정밀도를 향상할 수 있다. 또한 브레이크 부재를 가이드 포스트와는 다른 재질의 것으로 구성할 수 있고, 마찰계수가 크고, 또한 비용이 저렴한 부재를 선택하는 것이 가능해진다.

도 31은 청구항 25, 26의 발명의 한 실시형태에 따른 지지 기구를 설명하기 위한 도면으로, 도면 중, 도 12와 동일한 부호는 동일 또는 해당 부분을 나타낸다.

본 실시형태의 지지 기구는 금형 지지판(29)에 회전축(300)에 의해 회전운동 가능하게 지지된 회전 캠 부재(301)와, 상기 회전 캠 부재(301)를 가이드포스트(70)에 가압 탄성 지지하는 스프링(가압 부재:302)으로 구성되어 있으며, 이 스프링(302)에 의해 회전 캠 부재(301)의 회전 캠(301a)을 가이드 포스트(70)에 선 접촉에 의한 마찰력으로 가압 고정하고 있다. 또한, 슬라이드 클로우(64)가 돌출하여 회전 캠 부재(301)를 탄성 지지 방향의 반대로 회전운동시킴으로써 상기 가이드 포스트(70)와의 고정을 해제하도록 되어 있다.

본 실시형태에서는 회전 캠 부재(301)의 쐐기 효과를 이용함으로써 가이드 포스트(70)와의 선 접촉 압력을 증대시킬 수 있고, 하부 펀치유닛(7)을 확실하게 지지할 수 있다. 이에 따라 회전 캠 부재(301)와 가이드 포스트(70)와의 가공 정밀도, 조립 정밀도에 불규칙이 생긴 경우에도 상기 불규칙을 흡수하여 충분한 접촉력을 얻을 수 있고, 반송시의 하부 펀치유닛(7)의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

또한, 상기 지지 기구를 회전 캠 부재(301)와 스프링(302)으로 구성하였기 때문에, 간단한 구조와 최소한의 필요한 부품 수로 하부 펀치유닛(7)을 확실하게 고정 지지할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 스프링(302)에 의해 회전 캠 부재(301)를 가압 고정하고, 슬라이드 클로우(64)에 의해 가압 고정을 해제하도록 하였으나, 본 발명은 도 32a, 도 32b에 나타낸 바와 같이, 원판 형상의 회전 캠(303)에 고정된 회전축(304)에 구동 모터(305)를 직접 연결하고, 상기 구동 모터(305)에 의해 회전 캠(303)을 회전 구동하도록 해도 된다. 이와 같은 경우에도 상기 실시형태와 실질적으로 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한 상기 실시형태에서는, 회전 캠 부재(301)를 회전운동시켜 가이드포스트(70)에 가압한 경우를 설명하였으나, 본 발명은 도 33에 나타낸 바와 같이, 직선운동 캠 부재(306)를 직선 이동시킴으로써 가이드 포스트(70)에 가압하도록 해도 되며, 이와 같이 한 것이 청구항 27의 발명이다. 이 경우에는 가이드 포스트(70)로의 접촉 압력을 더욱 증대시킬 수 있고, 하부 펀치유닛(7)을 보다 확실하게 지지할 수 있다.

또한, 도 34는 쐐기 형상의 직선운동 캠 부재(307)를 상하 방향으로 슬라이드시켜서 가이드 포스트(70)에 가압한 예이고, 이 경우에도 가이드 포스트(70)로의 접촉 압력을 더욱 증대시킬 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 가이드 포스트(70)에 의해 금형 지지판(29)을 가압 방향으로 이동 가능하게 지지한 경우를 설명하였으나, 본 발명의 가이드 기구는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 35에 나타낸 바와 같이, 금형 지지판(29)을 리니어 가이드(310)에 의해 가압 방향으로 이동 가능하게 지지하고, 상기 금형 지지판(29)을 원형의 회전 캠(311)에 의해 리니어 가이드(linear guide:310)에 가압 고정하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 리니어 가이드(310)에 의해 고정밀도로 금형 지지판(29)을 지지할 수 있다.

또한, 도 36은 금형 지지판(29)을 리니어 가이드(310)에 의해 가압 방향으로 이동 가능하게 지지함과 동시에, 상기 금형 지지판(29)을 타원형의 회전 캠(312)에 의해 리니어 가이드(310)에 가압 고정한 예이다.

도 37은 청구항 28, 32, 33의 발명의 한 실시형태에 따른 유닛 지지 수단, 지지 기구를 설명하기 위한 도면으로, 도면 중, 도 31과 동일한 부호는 동일 또는 해당 부분을 나타낸다.

본 실시형태의 유닛 지지 수단은 가이드 포스트(70)에 의해 가압 방향으로 이동 가능하게 지지된 금형 지지판(29)에 회전축(300)을 개재하여 회전 가능하게 지지된 회전 캠 부재(301)와, 상기 금형 지지판(29)의 외측에 가이드 포스트(70)와는 독립하여 형성된 사각 기둥 형상의 브레이크 부재(350)와, 상기 회전 캠 부재(301)를 브레이크 부재(350)에 선 접촉에 의한 마찰력으로 가압 고정하는 스프링(가압 부재:302)으로 구성되어 있다.

본 실시형태에서는, 회전 캠 부재(301)의 쐐기 효과를 이용함으로써 브레이크 부재(350)와의 선 접촉 압력을 증대시킬 수 있고, 하부 펀치유닛(7)을 확실하게 지지할 수 있으며, 상술한 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 상기 브레이크 부재(350)를 가이드 포스트(70)와는 독립한 금형 지지판(29)의 외측에 형성하고, 상기 브레이크 부재(350)에 회전 캠 부재(301)를 가압 고정하였기 때문에, 가이드 포스트(70)에 스프링(302)의 가압력이 작용하지 않아 가이드 포스트(70)의 마모를 방지할 수 있다. 그 결과, 가이드 포스트(70)의 수명 및 금형 지지판(29)의 지지 정밀도를 향상할 수 있다. 또한, 상기 브레이크 부재(350)를 가이드 포스트(70)와는 다른 재질의 것으로 구성할 수 있고, 마찰 계수가 크고, 또한 비용이 저렴한 재료를 채용할 수 있다.

또한 상기 실시형태에서는, 회전 캠 부재(301)를 스프링(302)에 의해 가압한 경우를 설명하였으나, 본 발명은 도 38에 나타낸 바와 같이, 원판 형상의 회전 캠(351)의 회전축(352)에 구동 모터(353)를 연결하고, 상기 구동 모터(353)에 의해회전 캠(351)을 회전 구동함으로써 브레이크 부재(350)에 가압 고정하도록 해도 된다. 이 경우에도 상기 실시형태와 실질적으로 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상기 실시형태에서는, 회전 캠 부재(301)를 회전운동시켜 브레이크 부재(350)에 가압 고정한 경우를 설명하였으나, 본 발명은 도 39에 나타낸 바와 같이, 직선운동 캠 부재(355)를 직선 왕복 이동시킴으로써 원기둥 형상의 브레이크 부재(356)에 가압 고정해도 되며, 이와 같이 한 것이 청구항 34의 발명이다. 이 경우에는, 브레이크 부재(356)로의 접촉 압력을 더욱 증대시킬 수 있고, 하부 펀치유닛(7)을 보다 확실하게 지지할 수 있다.

또한, 도 40에 나타낸 바와 같이, 금형 지지판(29)과 브레이크 부재(358) 사이에 쐐기 형상의 직선운동 캠 부재(357)를 형성하고, 상기 직선운동 캠 부재(357)를 상하 방향으로 슬라이드시킴으로써 금형 지지판(29)을 브레이크 부재(358)에 가압 고정해도 된다. 이 경우에도 브레이크 부재(358)로의 접촉 압력을 증대시킬 수 있다.

또한 상기 실시형태에서는, 금형 지지판(29)을 가이드 포스트(70)에 의해 가압 방향으로 이동 가능하게 지지한 경우를 설명하였으나, 본 발명은 도 41에 나타낸 바와 같이, 금형 지지판(29)을 리니어 가이드(360)에 의해 가압 방향으로 이동 가능하게 지지하고, 상기 금형 지지판(29)을 원형의 회전 캠(361)에 의해 브레이크 부재(362)에 가압 고정하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 금형 지지판(29)을 정밀도 좋게 지지할 수 있다.

또한 도 42는, 금형 지지판(29)을 리니어 가이드(360)에 의해 이동 가능하게지지함과 동시에, 타원형의 회전 캠(363)에 의해 금형 지지판(29)을 브레이크 부재(362)에 가압 고정한 예로, 상기 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 실시형태의 분말 주입 기구(100)에 의하면, 분말 원료(105)가 저장된 분말 저장부(101)의 바닥벽(101a)에 분말 주입 구멍(101b)을 형성하고, 상기 분말 주입 구멍(101b)을 개폐하는 블레이드(103)를 배치하며, 상기 블레이드(103)의 선단(103a)으로 다이스(5)로부터의 여분의 분말 원료(105)를 문지름으로써 분말 저장부(101)로 되돌렸기 때문에, 다이스(5)의 주변에 분말 원료(105)를 비산시키지 않고 소정량의 분말을 다이스(5) 내에 충전할 수 있다.

또한 상기 블레이드(103)에 의해 여분의 분말 원료(105)를 문지르도록 하였기 때문에, 문질러진 면의 평면도를 높일 수 있어 분말의 공급량, 충전 밀도를 균일하게 할 수 있다.

상기 블레이드(103)를 세라믹으로 형성하였기 때문에, 문지르는 조작의 반복에 의해 블레이드의 선단(103a)이 마모하는 것을 억제할 수 있고, 수명을 향상할 수 있다.

본 실시형태에서는, 분말 공급관(102)을 분말 주입 구멍(101b)에 면하는 위치에서 측면으로 오프셋시켰기 때문에, 분말 공급관(102)으로부터 공급된 분말 원료가 분말 주입 구멍(101b)으로부터 직접 주입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 분말 공급관(102)을 분말 저장부(101)의 천장벽(101c)을 관통시켜 내부까지 삽입하였기 때문에, 분말 저장부(102) 내에 분말 원료(105)를 공급할 때에 공간을 남겨둘 수 있고, 호퍼 내의 분말 잔량의 변화에 의한 분말 저장부(101)에서의 분말 밀도의 변화를 억제할 수 있어, 다이스(5)로의 분말 충전 밀도의 불규칙을 방지할 수 있다.

본 실시형태에서는, 상기 분말 주입 구멍(101b)의 가장자리에 블레이드의 선단(103a)이 걸어맞춰지는 테이퍼부(109)를 형성하였기 때문에, 블레이드의 선단(103a)이 테이퍼부(109)에 올라감으로써 주입 구멍(101b)을 확실하게 막을 수 있어, 분말 원료(105)가 바닥에 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 상기 분말 저장부(101)의 측벽(101d)에 슬릿(108)을 형성하고, 상기 슬릿(108)을 개재하여 외측의 작동기(107)에 의해 블레이드(103)을 개폐 구동하도록 하였기 때문에, 분말 저장부(101)의 분말 저장 용적을 증가시킬 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 상부 제 1 볼나사(12,12)에 의해 상하로 움직일 수 있게 지지된 구동 베이스(10)에 상부 제 1 지지 기둥(18,18)을 개재하여 상부 제 1 펀치(6a)를 고정하고, 이 구동 베이스(10)에 남은 상부 제 2 볼나사(21) 및 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)를 탑재함과 동시에, 상기 각 볼나사(21,25,30)에 의해 상부 제 2 펀치(6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 각각 독립 구동하였기 때문에, 가압 성형시에는 상술한 바와 같이 각 볼나사(12,21,25,30)를 개재하여 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)에 의해 세라믹 분말 원료를 압축 성형할 수 있고, 균일한 압축 밀도를 갖는 성형체를 형성할 수 있다.

또한, 탈형시에는 상부 제 2 볼나사(21) 및 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)를 고정한 상태에서 상부 제 1 볼나사(12)를 개재하여 구동 베이스(10)를 상승시킴으로써, 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)가 동시에 상승하여, 펀치간 거리를 유지한 상태에서 다이스(5)로부터 성형체의 탈형을 행할 수 있다. 이에 따라 분말을 공급하거나 성형체를 배출하는 장치의 구조를 간략화할 수 있고, 그 만큼 비용 상승을 억제할 수 있다.

본 실시형태에서는, 각 볼나사(12,21,25,30)를 구동 베이스(10)에 집중시켜 배치함과 동시에, 각 서보 모터(53,39,47,50)를 구동 베이스(10), 고정 베이스(11) 주위에 집중시켜 배치하였기 때문에, 구동 베이스(10)에 기준면을 형성함으로써 각 볼나사(12,21,25,30) 및 각 서보 모터(53,39,47,50)의 접합 정밀도를 높일 수 있으며, 접합 작업 및 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 반송 테이블(8)의 하측의 구동 베이스(10)에 가압 구동계를 집중시켜 배치하였기 때문에, 장치 전체의 높이 치수를 작게 할 수 있어 소형화에 공헌할 수 있다.

도 24 내지 도 30은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 도면으로, 도면 중, 도 1, 도 4∼도 7과 동일한 부호는 동일 또는 해당 부분을 나타낸다. 본 실시형태의 분말 성형 장치(200)는 분말 성형 공간을 갖는 다이스(5)와 상하 펀치유닛(6,7)으로 이루어진 금형(2)과, 상기 금형(2)을 분말 공급 스테이지 A, 가압 성형 스테이지 B, 기계 가공 스테이지 C, 성형체 배출 스테이지 D 사이에서 반송하는 원판 형상의 반송 테이블(다이 셋트:8)과, 상기 상하 펀치유닛을 독립 구동하여 세라믹 분말 원료의 가압 성형을 행하는 가압 구동 기구(201)를 구비하고 있고, 기본적인 구조는 제 1 실시형태와 실질적으로 동일하다.

상기 상부 펀치유닛(6)은 상부 제 1 펀치(6a)에 상부 제 2, 제 3펀치(6b,6c)를 각각 서로 상대 이동 가능하게 삽입하여 이루어지는 것이고, 또한 상기 하부 펀치유닛(7)은 상기와 마찬가지로 하부 제 1 펀치(7a)에 하부 제 2, 제 3 펀치(7b,7c)를 서로 상대 이동 가능하게 삽입하여 이루어지는 것이다. 상기 상부 펀치유닛(6)은 가압 성형 스테이지 B의 상측에 형성되어 있고, 상기 하부 펀치유닛(7)은 반송 테이블(8)의 각 다이스(5)에 후술하는 연결 지지 수단을 개재하여 연결되어 있다.

상기 가압 구동 기구(201)는 상부 제 1, 제 2, 제 3 구동축(210,211,212)을 볼나사(도시하지 않음)를 개재하여 서보 모터에 의해 각각 독립하여 승강 구동하는 상부 구동부(203a)와, 하부 제 1, 제 2 제 3 구동축(213,214,215)을 마찬가지로 볼나사(도시하지 않음)를 개재하여 서보 모터에 의해 각각 독립하여 승강 구동하는 하부 구동부(203b)로 이루어지고, 이 상하 구동부(203a,203b)는 공통의 구동 베이스(도시하지 않음)에 배치되어 있다.

상기 각 상부 제 1, 제 2, 제 3 구동축(210,211,212)의 상단 사이에는 각각 원판 형상의 상부 제 1, 제 2, 제 3 가압 램(218,219,220)이 접속되어 있고, 또한 각 하부 제 1, 제 2, 제 3 구동축(213,214,215)의 상단 사이에는 각각 원판 형상의 하부 제 1, 제 2, 제 3 가압 램(221,222,223)이 접속되어 있다. 이 각 가압 램(218∼223)에는 후술하는 체결 수단을 통하여 상기 상부 제 1∼제 3 펀치(6a∼6c) 및 하부 제 1∼제 3 펀치(7a∼7c)가 체결되어 있다. 이와 같이 하여 상기 서보 모터에 의해 볼나사를 개재하여 상부 제 1∼제 3 펀치(6a∼6c) 및 하부 제 1∼제 3 펀치(7a∼7c)를 각각 독립시켜 구동함으로써, 예를 들면 원통 형상, 원기둥 형상,종단면 H 형상, 또는 종단면 십자 형상의 성형체를 가공할 수 있도록 되어 있다.

상기 상부 제 1, 제 2, 제 3 펀치(6a,6b,6c)에는 각각 상부 제 1, 제 2, 제 3 펀치홀더(225,226,227)가 접속되어 있고, 하부 제 1, 제 2, 제 3 펀치(7a,7b,7c)에는 각각 하부 제 1, 제 2, 제 3 펀치홀더(228,229,230)가 접속되어 있다.

상기 각 상하 펀치홀더(225∼227,228∼230)들은 연결 지지 수단에 의해 서로 상대 이동 가능하게 연결되어 있다. 이 연결 지지 수단은 상하 모두 동일한 구조이기 때문에, 하부 펀치유닛(7)의 연결 지지 수단에 대해서만 설명한다.

하부 제 1 펀치홀더(228)는 도 24에 나타낸 바와 같이, 다이스(5) 내에 자유롭게 슬라이딩하도록 삽입된 원기둥 형상의 상부 홀더부(228a)에, 하측으로 연장하는 원통 형상의 하부 홀더부(228b)를 일체로 형성하여 이루어지고, 상기 상부 홀더부(228a)의 외벽에는 축심 방향(가압 방향)으로 연장하는 복수개의 오목홈(228c)이 원주 방향으로 소정 간격을 두고 형성되어 있다.

또한, 상기 다이스(5)의 하단부에는 걸어맞춤핀(232,232)이 삽입 고정되어 있고, 각 걸어맞춤핀(232)은 상기 오목홈(228c)에 슬라이딩 가능하게 걸어맞춰져 있다. 이 오목홈(228c)의 상하 길이는 가압 토로크보다 약간 길게 설정되어 있고, 또한 홈 폭은 상기 걸어맞춤핀(232)의 직경보다 약간 크게 형성되어 있다(도 27의 화살표 A참조). 이에 따라 하부 제 1 펀치홀더(228)는 다이스(5)에 의해 회전 및 탈락 불가능하게 또한 자유롭게 승강하도록 지지되어 있다.

하부 제 2 펀치홀더(229)는 상기 하부 제 1 펀치홀더(228)의 하부 홀더부(228b) 내에 자유롭게 슬라이딩하도록 삽입된 원기둥 형상의 상부홀더부(229a)에, 하측으로 연장하는 원통 형상의 하부 홀더부(229b)를 일체로 형성하여 이루어지고, 상부 홀더부(229a)의 외벽에는 축심 방향으로 연장하는 복수개의 오목홈(229c)이 원주 방향으로 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 이 각 오목홈(228c)에는 상기 제 1 펀치홀더(228)의 하부 홀더부(228b)에 삽입 고정된 걸어맞춤핀(233)이 슬라이딩 가능하게 걸어맞춰져 있고, 이 걸어맞춤핀(233)의 일부는 하부 홀더부(228b)로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있다.

또한, 상기 제 3 펀치홀더(230)는 상기 하부 제 2 펀치홀더(229)의 하부 홀더부(229b)에 자유롭게 슬라이딩하도록 삽입된 원기둥 형상의 홀더 본체(230a)에 축 방향으로 연장하는 복수개의 오목홈(230c)을 원주 방향으로 소정 간격을 두고 형성하여 이루어지고, 이 각 오목홈(230c)에는 상기 제 2 펀치홀더(229)의 하부 홀더부(229b)에 삽입 고정된 걸어맞춤핀(234)이 슬라이딩 가능하게 걸어맞춰져 있으며, 기본적인 구조는 상기와 실질적으로 동일하다. 또한, 상기 홀더 본체(230a)의 하부에는 걸어맞춤핀(235)이 양단부를 직경 방향 외측으로 돌출시켜 삽입 고정되어 있다.

상기 다이스(5)에는 고정 수단으로서의 고정 부시(237)가 장착되어 있다. 이 고정 부시(237)는 상기 다이스(5)가 삽입된 원통체(237a)의 상측 가장자리에 고정 플랜지(237b)를 일체로 형성하여 이루어지는 것이고, 이 고정 플랜지(237b)는 상기 다이스(5)와 함께 반송 테이블(8)에 2개의 홀더(238)에 의해 체결 고정되어 있다.

상기 각 상하 펀치홀더(225∼227,228∼230)는 체결 수단에 의해 상기 상하 제 1∼제 3 가압 램(218∼220,221∼223)에 착탈 가능하게 체결되어 있다. 이 체결 수단은 상하 모두 동일한 구조이기 때문에, 하부 제 3 가압 램(223)의 체결 수단에 대해서만 설명한다.

상기 하부 제 3 가압 램(223)의 상면에는 원형 형상의 클로우 부재(239)가 형성되어 있다. 이 클로우 부재(239)는 종벽(239a)과 상기 종벽(239a)의 상단에서 내측으로 굴곡하는 상벽(239b)으로 이루어진 종단면이 갈고리 형상인 것으로, 상벽(239b)에는 직경 방향으로 대향하도록 노치부(239c)가 형성되어 있다. 상기 클로우 부재(239)의 내부직경은 상기 하부 제 3 펀치홀더(230)가 삽입 가능한 크기로 설정되어 있고, 상기 상벽(239b)은 노치부(239c)로부터 원주 방향으로 갈수록 높이가 작아지도록 설정되어 있다.

그리고, 하부 제 3 펀치홀더(230)를 클로우 부재(239) 내에 삽입함과 동시에 걸어맞춤핀(235)을 상기 노치부(239c)에서 클로우 부재(239) 내에 끼워 넣고, 이 상태에서 펀치홀더(230)를 회전시킨다. 그러면 걸어맞춤핀(235)이 상벽(239b) 내면에 마찰력으로 체결 고정된다.

다음으로 본 실시형태의 작용 효과에 대하여 설명한다.

반송 테이블(8)에 하부 펀치유닛(7)을 장착하기 위해서는 우선, 미리 다이스(5)에 제 1∼제 3 펀치(7a∼7b)를 연결하여 유닛화해 둔다. 그리고, 상기 다이스(5)를 고정 부시(237)의 원통체(237a) 내에 삽입하고, 고정 부시(237)를 반송 테이블(8)의 장착 구멍(8a)에 삽입한다. 이 상태에서, 상술한 바와 같이 하부 제 1∼제 3 펀치홀더(228,229,230)를 하부 제 1 가압 램(221,222,223)에 일괄하여 체결한다. 이 경우, 각 펀치홀더(228∼230)는 각 오목홈(228c∼230c)에 걸어맞춘 걸어맞춤핀(232∼234)에 의해 서로 회전 불가능하게 되어 있기 때문에, 각 펀치홀더(228∼230)를 일괄하여 동시에 가압 램(221∼223)에 체결하는 것이 가능하다. 다음으로, 각 홀더(238)에 의해 다이스(5)를 고정 부시(237)와 함께 반송 테이블(8)에 단단히 죄어 고정한다. 또한, 상부 제 1∼제 3 펀치홀더(225∼227)를 상부 제 1∼제 3 가압 램(218∼220)에 상기와 동일한 순서로 일괄하여 체결한다.

상기 금형(2)을 교환하는 경우에는 각 홀더(238)를 풀어 떼어내고, 하부 제 1∼제 3 펀치홀더(228∼230)를 회전시켜 하부 제 1∼제 3 가압 램(221∼223)으로부터 일괄하여 떼어내며, 이 상태에서 고정 부시(237)를 반송 테이블(8)로부터 빼낸다. 이에 따라 다이스(5) 및 하부 펀치유닛(7)도 동시에 떨어지게 된다. 또한, 상기 상부 펀치유닛(6)에 대해서도 상기와 마찬가지로 상부 제 1∼제 3 펀치홀더(225∼227)를 상부 제 1∼제 3 가압 램(218∼220)으로부터 일괄하여 떼어낸다.

이와 같이 본 실시형태에 따르면, 다이스(5)에 하부 제 1∼제 3 펀치홀더(228∼230)를 서로 상대 이동 가능하게 또한 탈락 및 회전 불가능하게 연결하고, 상기 다이스(5)를 고정 부시(237)에 삽입하여, 상기 고정 부시(237)를 다이스(5)와 함께 반송 테이블(8)에 볼트로 죄어 고정하였기 때문에, 금형의 교환을 행하는 경우에는 각 볼트(238)를 떼어내고, 하부 제 1∼제 3 펀치홀더(228∼230)를 하부 제 1∼제 3 가압 램(221∼223)으로부터 떼어내는 것만으로, 다이스(5) 및 하부펀치유닛(7)을 반송 테이블(8)로부터 빼낼 수 있다. 또한, 새로운 금형을 접합하기 위해서는 고정 부시(237)를 반송 테이블(8)의 장착 구멍(8a)에 삽입하고, 하부 제1∼제 3 펀치홀더(228∼230)를 각 가압 램(221∼223)에 체결한 후, 다이스(5)를 볼트로 죄어 고정하는 간단한 작업이면 되기 때문에, 금형의 교환을 단시간에 용이하게 행할 수 있어 작업성을 향상할 수 있다. 이에 따라 다품종 소량생산을 행하는 경우의 금형 교환을 실질적으로 원터치로 행할 수 있어, 생산효율을 향상할 수 있다.

본 실시형태에서는, 각 하부 제 1∼제 3 펀치홀더(228∼230)에 오목홈(228c∼230c)을 형성하고, 각 오목홈(228c∼230c)에 각각 다이스(5), 제 1, 제 2 펀치홀더(228,229)의 걸어맞춤핀(232∼234)을 걸어맞췄기 때문에, 제 1∼제 3 펀치홀더(228∼230)들을 간단한 구조로 회전 불가능하게 또한, 탈락 불가능하게 연결할 수 있다. 또한, 상부 펀치유닛(6)에 대해서도 상기 하부 펀치유닛(7)과 동일한 구조로 연결하였기 때문에, 이 경우에도 간단한 구조로 회전 및 탈락 불가능하게 연결할 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 상부 제 1∼제 3 가압 램(218∼220) 및 하부 제 1∼제 3 가압 램(221∼223)에 각각 클로우 부재(239)를 형성하고, 상기 각 클로우 부재(239)에 상부 제 1∼제 3 펀치홀더(225∼227) 및 하부 제 1∼제 3 펀치홀더(228∼230)의 각 걸어맞춤핀(233∼235)을 걸어맞춤으로써 체결하였기 때문에, 각 펀치홀더(225∼227,228∼230)를 각 구동축(210∼212,213∼215)에 일괄하여 착탈할 수 있어, 금형의 교환을 단시간에 용이하게 행할 수 있으며, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 종벽(239a)과 상벽(239b)으로 이루어지는 갈고리 형상의 클로우 부재(239)에 각 펀치홀더의 걸어맞춤핀(233∼235)을 삽입하여 회전시킴으로써 체결하도록 하였기 때문에, 간단한 구조로 착탈 작업을 용이하게 행할 수 있다.

상기 분말 공급 장치(100)는 도 49에 나타낸 바와 같이, 분말 공급 스테이지 A의 반송 테이블(8)의 상측에 승강 가능하게 배치된 실질적으로 밀폐 상자 형상의 분말 저장부(101)와, 상기 분말 저장부(101) 내에 분말 원료(105)를 공급하는 분말 공급관(102)과, 상기 분말 저장부(101)의 바닥벽(101a)의 상기 분말 성형 공간(500a)에 면하는 부분에 형성된 분말 주입 구멍(101b)과, 상기 분말 주입 구멍(101b)을 개폐하는 블레이드(103)를 구비하고 있다.

상기 분말 공급관(102)은 이것의 분말 공급구(102a)를 상기 분말 주입 구멍(101b)의 중심에서 측면으로 t만큼 오프셋시켜서 배치되어 있고, 분말 공급관(102)의 축선 방향에서 보았을 때 분말 공급구(102a)가 분말 주입 구멍(101b)에 오버랩되도록 배치되어 있다.

또한, 상기 분말 공급관(102)은 천장벽(101c)을 관통하여 분말 저장부(101) 내에 삽입되어 있고, 상기 분말 공급구(102a)는 분말 저장부(101)의 상하 방향의 실질적으로 중간 부분에 위치하고 있다. 여기에서 상기 천장벽(101c)으로부터의 분말 공급구(102a)의 삽입 길이(L)는 분말 원료의 재질 및 특성 등에 따라 설정되게 된다. 예를 들면, 분말 원료의 마찰 계수가 큰 경우에는 삽입 길이(L)를 작게 하고, 마찰 계수가 작은 경우에는 삽입 길이(L)를 크게 한다. 또한, 상기 분말 공급관(102)의 상류단에는 분말 원료가 충전된 호퍼(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 이 호퍼로부터의 분말 공급은 분말 원료의 자체중량에 의한 자연 공급으로 되고 있다.

상기 블레이드(103)는 산화 지르코늄 등의 세라믹제로 이루어지고, 이 블레이드의 선단(103a)은 다이스(5)의 상면에 대하여 예각이 되도록 형성되어 있다. 이 블레이드(103)는 상기 분말 저장부(101)의 외측에 배치된 실린더 기구 등의 작동기(107)에 지지 부재(106)를 개재하여 연결되어 있고, 상기 작동기(107)에 의해 상기 분말 주입 구멍(101b)을 막는 폐위치와, 상기 주입 구멍(101b)을 여는 개위치 사이에서 개폐 구동된다. 상기 지지 부재(106)는 분말 저장부(101)의 측벽(101d)에 형성된 슬릿(108)에 삽입되어 통하여 상기 작동기(107)에 연결되어 있다.

상기 분말 주입 구멍(101b)의 가장자리에는 상기 블레이드(103)의 선단(103a)이 걸어맞춰지는 테이퍼부(109)가 형성되어 있다. 또한, 상기 지지 부재(106)에는 상기 지지 부재(106)를 상하 방향으로 요동 가능하게 지지하는 요동축(110)이 삽입되어 있다. 또한, 상기 지지 부재(106)는 계단식 면(106b)을 가지며, 이 계단식 면(106b)은 지지 부재(106)가 전진하면 캠(111)의 계단식 면(111b)에 걸어맞춰지도록 되어 있다. 상기 캠(111)은 스프링 부재(도시하지 않음)에 의해 다이스(5)의 상면 방향으로 탄성 지지되어 있고, 지지 부재(106)의 후퇴시에는 스프링 부재에 의해 상기 지지 부재(106)의 상면(106a)과 캠(111)의 바닥면(111a)이 걸어맞춰지도록 되어 있다.

상기 블레이드(103)가 상기 지지 부재(106)의 전진에 의해 여분의 분말 원료를 문지르는 동시에 상기 계단식 면(106b)이 상기 캠(111)의 계단식 면(111b)과 걸어맞춰지고, 지지 부재(106)가 요동축(110)을 중심으로 회전하여 블레이드(103)를 상측으로 조금 들어올림으로써 블레이드의 선단(103a)이 테이퍼부(109)에 올라간다. 상기 지지 부재(106)가 더욱 전진함으로써 상기 계단식 면(106b)과 상기 계단식 면(111b)이 포개져서 블레이드(103)를 막는 위치에 위치 결정 지지한다.

본 실시형태의 분말 주입 기구(100)에 의하면, 실질적으로 밀폐 상자 형상의 분말 저장부(101)의 바닥벽(101a)에 분말 주입 구멍(101b)을 형성하고, 분말 성형 공간(500a)밖에 비어져 나온 분말 원료(105)를 문지르는 것과 실질적으로 동시에 상기 분말 주입 구멍(101b)을 막는 블레이드(103)를 형성하였기 때문에, 상기 블레이드(103)를 개폐 이동시키는 것만으로 여분의 분말 원료(105)를 문지르는 것과, 분말 주입 구멍(101b)을 막는 것을 거의 동시에 행할 수 있고, 종래의 분말 공급 상자 전체를 이동시키거나 다이스에 항상 슬라이딩시킬 필요가 없어, 슬라이딩 면적이 작은 다이스에도 채용할 수 있음과 동시에, 연속 생산에 대응할 수 있다.

또한, 상기 블레이드(103)의 선단(103a)을 다이스 슬라이딩면에 대하여 예각으로 형성하였기 때문에, 분말 성형 공간(500a) 밖의 여분의 분말 원료(105)를 비산시키지 않고 원활하게 문지를 수 있고, 분말 원료(105)의 문지르는 면의 평면도를 균일하게 할 수 있어, 분말의 충전 밀도 및 공급량의 불규칙을 방지할 수 있다.

또한, 상기 블레이드(103)을 산화 지르코늄 등으로 이루어진 세라믹에 의해 형성하였기 때문에, 연속 생산을 행하여도 블레이드 선단(103a)의 마모를 억제할 수 있고, 종래의 펠트를 부착하는 경우에 비하여 수명을 향상할 수 있다.

본 실시형태에서는, 상기 분말 공급관(102)을 분말 주입 구멍(101b)의 중심에서 t만큼 측면으로 오프셋시켰기 때문에, 호퍼 내의 잔량 변화에 의한 분체 압력이 분말 주입 구멍(101b)에 직접 작용하는 일 없이, 분말 저장부(101) 내에서의 분말밀도의 불규칙을 방지할 수 있으며, 나아가서는 다이스(5)에의 충전 밀도의 불규칙을 방지할 수 있다.

또한, 상기 분말 공급관(102)을 분말 저장부(101)의 천장부(101c)에서 내부로 삽입하였기 때문에, 분말 저장부(101) 내에 공간을 남겨둘 수 있고 상기 호퍼의 잔량 변화에 의한 분말 저장부(101)에서의 분말 밀도의 변화를 억제할 수 있어, 이점에서도 충전 밀도의 불규칙을 방지할 수 있다.

본 실시형태에서는, 분말 주입 구멍(101b)의 가장자리에 블레이드(103)의 선단(103a)을 걸어맞추는 테이퍼부(109)를 형성하였기 때문에, 블레이드(103)에 의해 분말 주입 구멍(101b)을 막음과 동시에 블레이드의 선단(103a)이 테이퍼부(109)에 올라가게 되며, 이에 따라 양자(101b,103)간의 틈새를 확실하게 없앨 수 있어, 분말 원료(105)가 낙하하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 블레이드(103)를 분말 저장부(101)와는 독립하여 형성하고, 상기 블레이드(103)를 지지 부재(106)를 개재하여 분말 저장부(101)의 외측에서 작동기(107)에 의해 개폐 구동하였기 때문에, 블레이드(103)를 형성함으로 인한 분말 저장부(101) 내의 용적 변화를 극히 작게 할 수 있고, 분말 저장부(101) 내에서의 분말 저장량을 안정되게 유지할 수 있다.

또한, 상기 다이스(5)를 반송 테이블(8)에 의해 분말 공급 스테이지 A, 분말 가압 스테이지 B, 기계 가공 스테이지 C, 성형체 배출 스테이지 D의 순서로 반송하였기 때문에, 분말 공급 스테이지 A에서의 분말 공급을 주변에 비산시키지 않고 원활하게 행할 수 있고, 연속 생산에 대응할 수 있다.

또한 상기 실시형태에서는, 다이스(5)를 반송 테이블(8)에 의해 각 스테이지 A∼D에 반송함으로써 연속 생산을 행하도록 한 분말 성형 장치를 예로 설명하였으나, 본 발명의 분말 공급 장치는 이 연속 생산형 분말 성형 장치에 한정되지 않고, 금형을 이동 불가능하게 고정한 상태에서 가압 성형을 행하는 성형 장치에도 적용할 수 있다.

또한 상기 실시형태에서는, 볼트(238)에 의해 고정 부시(237)를 다이스(5)와 함께 반송 테이블(8)에 단단히 죄어 고정한 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

도 43은 청구항 38의 발명의 한 실시형태에 따른 고정 수단을 나타내고 있다. 본 실시형태의 고정 수단은 고정 부시(400)의 내주면에 오목 테이퍼부(400a)를 형성함과 동시에, 다이스(5)의 외주면에 볼록 테이퍼부(500a)를 형성하고, 양쪽의 테이퍼부(500a, 400a)를 끼워맞춤으로써 다이스(5)를 반송 테이블(8)에 고정한 예이다. 이 경우에는, 다이스(5)의 위치 결정을 확실하게 행할 수 있음과 동시에, 상기 다이스(5)를 원터치로 장착 고정하는 것이 가능하고, 볼트에 의한 체결을 불필요하게 할 수 있어, 금형 교환 시간을 더욱 단축할 수 있다.

도 44a, 도 44b는 청구항 39의 발명의 한 실시형태에 따른 고정 수단을 나타내고 있다. 이는 다이스(5)를 가압 플레이트(410)를 개재하여 에어 실린더 또는 유압 실린더 등의 작동기(420)에 의해 반송 테이블(8)에 가압 고정하도록 한 예이다. 이 경우에는, 다이스(5)의 고정을 자동으로 행하는 것이 가능해져, 작업성을 더욱 향상할 수 있다.

도 45 및 도 46은 청구항 40의 발명의 한 실시형태에 따른 고정 수단을 나타내고 있다. 이 고정 수단은 고정 부시(유체 가압 고정 부재:450)에 작동 오일(460)이 충전된 오일 재킷(450a)을 형성함과 동시에, 상기 재킷(450a) 내의 작동 오일(460)을 가압하는 플러그(470)를 전진ㆍ후퇴 가능하게 나사식으로 붙여서 구성되어 있다. 그리고, 플러그(470)를 비틀어 넣으면 유압에 의해 오일 재킷(450a)이 팽창하고, 이에 따라 고정 부시(450)가 반경 방향으로 균일하게 팽창하여 다이스(5)를 반송 테이블(8)에 가압 고정하게 되어, 반송 테이블(8)에 대한 다이스(5)의 위치 정밀도를 향상할 수 있다. 본 실시형태에서는, 플러그(470)를 비틀어 넣는 것만으로 다이스(5)를 고정할 수 있어, 금형 교환 시간을 더욱 단축하는 것이 가능하다.

또한, 상기 다이스(5)의 플랜지(5c)에는 위치 결정 핀(480)이 끼워 부착되어 있고, 이 위치 결정 핀(480)을 반송 테이블(8)의 위치 결정 구멍(8c)에 삽입함으로써, 다이스(5)의 장착 위치 및 장착 방향이 규제되고 있다.

또한 상기 실시형태에서는, 상하 제 1∼제 3 펀치홀더(225∼227,228∼230)의 각 걸어맞춤핀(233∼235)을 각 가압 램(218∼220,221∼223)의 클로우 부재(39)에 회전시킴으로써 체결한 경우를 설명하였으나, 본 발명은 작동기, 예를 들면 에어 실린더, 유압 실린더 등에 의해 각 펀치홀더를 가압 램에 체결해도 되며, 이와 같이 한 것이 청구항 8의 발명이다. 이 경우에는, 금형 교환 작업을 자동으로 행하는 것이 가능해져, 작업성을 더욱 향상할 수 있다.

또한 상기 실시형태에서는, 상하 펀치유닛을 제 1, 제 2, 제 3 펀치를 구비한것을 예로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 2개 또는 4개 이상의 펀치를 구비한 펀치유닛에도 물론 적용할 수 있다.

도 47은 청구항 46, 47의 발명의 한 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도면에서, 참조부호 1′는 세라믹 분말 원료를 가압 성형함으로써 세라믹 전자부품 소자를 제조하는 분말 성형 장치를 나타내고 있다. 이 분말 성형 장치(1′)는 주로 세라믹 분말이 충전되는 금형(2)과, 상기 금형(2)을 개재하여 세라믹 분말 원료를 압축 성형하는 상하 구동부(300,304)를 구비하고 있다. 이 상부 구동부(300)는 금형(2)의 상측에 배치되고, 하부 구동부(304)는 금형(2)의 아래에 배치되어 있다.

상기 금형(2)은 다이스(5)가 배치된 다이스 플레이트(900)와, 상기 다이스(5)를 사이에 두고 대향하도록 삽입되어 배치된 상부 펀치유닛(6) 및 하부 펀치유닛(7)으로 이루어지고, 상기 다이스(5)와 상하 펀치유닛(6, 7)으로 둘러싸인 부분이 분말 성형 공간(2a)이 되고 있다. 상기 다이스 플레이트(900)는 이동 불가능하게 고정되어 있다.

상기 상부 펀치유닛(6)은 원통 형상의 상부 제 1 펀치(6a) 내에 핀 형상의 상부 제 2 펀치(6b)를 상대 이동 가능하게 삽입하여 이루어진 것이고, 상기 하부 펀치유닛(7)은 상기와 마찬가지로 원통 형상의 하부 제 1 펀치(7a) 내에 핀 형상의 하부 제 2 펀치(7b)를 상대 이동 가능하게 삽입하여 이루어진 것이다. 이 각 펀치유닛(6,7)을 각각 독립시켜 구동함으로써, 균일한 밀도를 갖는 각종 성형체를형성할 수 있으며, 예를 들면 원통 형상, 원기둥 형상, 단면 H 형상, 또는 단면 십자 형상의 성형체의 가공이 가능하다.

상기 다이스 플레이트(900)의 하측에는 구동 베이스(10)가 상하로 움직일 수 있게 배치되어 있고, 상기 구동 베이스(10)의 하측에는 고정 베이스(11)가 이동 불가능하게 배치 고정되어 있다. 이 고정 베이스(11)에는 상부 제 1 볼나사(12,12)가 베어링(13,13)을 개재하여 자유롭게 회전하도록 지지되어 있고, 상기 각 베어링(13)은 고정 베이스(11)에 장착 고정되어 있다. 상기 각 상부 제 1 볼나사(12)에는 상기 구동 베이스(10)에 장착 고정된 너트(14, 14)가 나사식으로 장착되어 있다.

상기 구동 베이스(10)에는 아래쪽을 향한 コ 형상의 지지대(17)가 장착 고정되어 있다. 이 지지대(17)의 상면에는 다이스 플레이트(900)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지된 상부 제 1 지지 기둥(18, 18)이 기립 형성되어 있고, 상기 각 지지 기둥(18)의 상단부는 다이스 플레이트(900)에 삽입되고 통하여 상측에 위치하고 있다. 이 각 지지 기둥(18)의 상단 사이에는 상부 제 1 금형 지지판(19)이 걸쳐져 고정되어 있고, 상기 금형 지지판(19)의 하면에 상기 상부 제 1 펀치(6a)가 장착 고정되어 있다. 이와 같이 하여 각 상부 제 1 볼나사(12)를 회전시킴으로써 구동 베이스(10), 양쪽의 상부 제 1 지지 기둥(18)과 함께 상부 제 1 펀치(6a)가 상하로 움직이도록 되어 있다.

상기 상부 제 1 금형 지지판(19)의 상측에는 상부 제 2 금형 지지판(20)이 상하로 움직일 수 있게 형성되어 있고, 상기 제 2 금형 지지판(20)의 하면에 상기 상부 제 2 펀치(6b)가 장착 고정되어 있다. 상기 상부 제 1 금형 지지판(19)에는 상부 제 2 볼나사(21,21)가 베어링(22,22)을 개재하여 자유롭게 회전하도록 지지되어 있고, 상기 각 베어링(22)은 상기 금형 지지판(19)에 장착 고정되어 있다. 상기 각 상부 제 2 볼나사(21)에는 상부 제 2 금형 지지판(20)에 장착 고정된 너트(23,23)가 나사식으로 장착되어 있으며, 상기 볼나사(21)를 회전시킴으로써 상부 제 2 금형 지지판(20)과 함께 상부 제 2 펀치(6b)가 상하로 움직이도록 되어 있다.

상기 구동 베이스(10)에는 하부 제 1 볼나사(25,25)가 베어링(26,26)을 개재하여 자유롭게 회전하도록 지지되어 있고, 상기 각 베어링(26)은 구동 베이스(10)에 장착 고정되어 있다. 이 각 하부 제 1 볼나사(25)는 지지대(17)에 슬라이딩 가능하게 지지된 하부 제 1 지지 기둥(27,27) 내에 삽입되며, 상기 하부 제 1 지지 기둥(27)의 하단부에 삽입 고정된 너트(28,28)에 나사식으로 장착되어 있다. 또한, 상기 각 하부 제 1 지지 기둥(27)의 상단 사이에는 하부 제 1 금형 지지판(29)이 걸쳐져 연결되어 있고, 상기 금형 지지판(29)의 상면에 상기 하부 제 1 펀치(7a)가 장착 고정되어 있다. 이에 따라 각 하부 제 1 볼나사(25)를 회전시킴으로써 구동 베이스(10), 양쪽의 하부 제 1 지지 기둥(27)과 함께 하부 제 1 펀치(7a)가 상하로 움직인다.

상기 구동 베이스(10)의 각 하부 제 1 볼나사(25) 사이에는 하부 제 2 볼나사(30)가 베어링(31)을 통하여 자유롭게 회전되도록 지지되어 있고, 상기 베어링(31)은 구동 베이스(10)에 장착 고정되어 있다. 이 하부 제 2 볼나사(30)는 지지대(17)에 자유롭게 슬라이딩하도록 지지된 하부 제 2 지지 기둥(32) 내에 삽입되고, 상기 하부 제 2 지지 기둥(32)의 하단부에 삽입 고정된 너트(33)에 나사식으로 장착되어 있다. 또한, 하부 제 2 지지 기둥(32)의 상단부에는 하부 제 2 금형 지지판(34)이 연결되어 있고, 상기 금형 지지판(34)의 상면에 상기 하부 제 2 펀치(7b)가 장착 고정되어 있다. 상기 하부 제 2 볼나사(30)를 회전시킴으로써 하부 제 2 금형 지지판(34), 하부 제 2 지지 기둥(32)과 함께 하부 제 2 펀치(7b)가 상하로 움직인다.

상기 각 상부 제 2 볼나사(21)는 상부 제 2 금형 지지판(20)에 삽입되고 통하여 상측으로 돌출되어 있고, 상기 돌출부에는 종동 풀리(37,37)가 장착되어 있다. 이 각 종동 풀리(37)에는 상부 제 2 타이밍 벨트(38)가 권회되어 있고, 상기 타이밍 벨트(38)는 상부 제 2 서보 모터(39)에 장착된 구동 풀리(40)에 권회되어 있다. 이에 따라 상부 제 2 서보 모터(39)가 회전하면 상기 상부 제 2 금형 지지판(20)과 함께 상부 제 2 펀치(6b)가 상하로 움직인다.

상기 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,25,30)는 구동 베이스(10)에 삽입되고 통하여 하측으로 돌출되어 있고, 상기 각 돌출부에는 각각 종동 풀리(44,44,45)가 장착되어 있다.

상기 각 하부 제 1 볼나사(25)의 종동 풀리(44)에는 하부 제 1 타이밍 벨트(44)가 권회되어 있고, 상기 타이밍 벨트(46)는 하부 제 1 서보 모터(47)에 장착된 구동 풀리(48)에 권회되어 있다. 이 하부 제 1 서보 모터(47)가 회전하면 양쪽의 하부 제 1 지지 기둥(27)과 함께 하부 제 1 펀치(7a)가 상하로 움직인다.

상기 하부 제 2 볼나사(30)의 종동 풀리(45)에는 하부 제 2 타이밍 벨트(49)가 권회되어 있고, 상기 타이밍 벨트(49)는 하부 제 2 서보 모터(50)의 구동 풀리(51)에 권회되어 있다. 이 하부 제 2 서보 모터(50)가 회전하면 하부 제 2 지지 기둥(32)과 함께 하부 제 2 펀치(7b)가 상하로 움직인다.

상기 각 상부 제 1 볼나사(12)는 고정 베이스(11)에 삽입되고 통하여 하측으로 돌출되어 있고, 상기 각 돌출부에는 종동 풀리(43,43)가 장착되어 있다. 이 각 종동 풀리(43)에는 상부 제 1 타이밍 벨트(52)가 권회되어 있고, 상기 타이밍 벨트(52)는 상부 제 1 서보 모터(53)에 장착된 구동 풀리(54)에 권회되어 있다.

그리고, 상기 상부 제 1 서보 모터(39) 및 하부 제 1, 제 2 서보 모터(47,50)를 정지시킨 상태에서, 상부 제 1 서보 모터(53)가 회전하면 구동 베이스(10)와 함께, 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)가 동시에 상하로 움직이도록 되어 있다.

다음으로 본 실시형태의 작용 효과에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 분말 성형 장치(1′)에 의해 세라믹 성형체를 제조하기 위해서는, 상부 펀치유닛(6)을 다이스(5) 상측의 소정 위치에 대기시킴과 동시에, 다이스(5)의 하면을 하부 펀치유닛(7)으로 막고, 분말 성형 공간(2a) 내에 세라믹 분말 원료를 충전한다. 이 상태에서 각 서보 모터(53,39,47,50)에 의해 각 펀치(6a,6b,7a,7b)를 각각 독립하여 승강 구동한다. 이에 따라 세라믹 분말 원료가 가압되어, 소정 형상의 세라믹 성형체가 형성된다. 즉, 상부 제 1, 제 2 볼나사(12, 21)의 공급에 의해 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b)가 하강하고, 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)의 공급에 의해 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)가 상승하며, 이에 따라 압축 성형이 행해진다. 이 경우, 구동 베이스(10)의 하강에 동반하는 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)의 하강은 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)의 공급을 압축 성형에 필요한 공급량에 더하여, 상부 제 1 볼나사(12)의 공급량만큼 상승시킴으로써 흡수된다.

그리고 소정의 가압 성형이 종료하면, 상부 제 2 서보 모터(39) 및 하부 제 1, 제 2 서보 모터(47,50)를 정지하고, 이에 따라 상부 제 2 볼나사(21) 및 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)를 고정한다. 이 상태에서 상부 제 1 서보 모터(53)에 의해 각 상부 제 1 볼나사(12)를 회전시킨다. 그러면 구동 베이스(10)가 상승하고, 이에 따라 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)가 각각 펀치간 거리를 유지한 상태로 상승하며, 이에 따라 다이스(5)로부터 성형체의 탈형을 행하고, 그런 후 성형체를 배출한다.

이와 같이 본 실시형태에 따르면, 상부 제 1 볼나사(12,12)에 의해 상하로 움직일 수 있게 지지된 구동 베이스(10)에 상부 제 1 지지 기둥(18,18)을 개재하여 상부 제 1 펀치(6a)를 고정하고, 이 구동 베이스(10)에 남은 상부 제 2 볼나사(21) 및 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)를 탑재함과 동시에, 상기 각 볼나사(21,25,30)에 의해 상부 제 2 펀치(6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 각각 독립 구동하였기 때문에, 가압 성형시에는 상술한 바와 같이 각 볼나사(12,21,25,30)를 개재하여 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)에 의해 세라믹 분말 원료를 압축 성형할 수 있고, 균일한 압축 밀도를 갖는 성형체를 형성할 수 있다.

또한, 탈형시에는 상부 제 2 볼나사(21) 및 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)를고정한 상태에서 상부 제 1 볼나사(12)를 개재하여 구동 베이스(10)를 상승시킴으로써, 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 동시에 상승하여, 펀치간 거리를 유지한 상태에서 다이스(5)로부터 성형체의 탈형을 행할 수 있다. 이에 따라 분말을 공급하거나 성형체를 배출하는 장치의 구조를 간략화할 수 있어, 비용 상승을 억제할 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 상하 펀치유닛(6,7)을 볼나사(12,21,25,30)에 권회된 타이밍 벨트(52,38,46,49)를 개재하여 서보 모터(53,39,47,50)에 의해 각각 독립하여 구동하도록 하였기 때문에, 성형체의 밀도를 균일화할 수 있음과 동시에 형상상이 자유도를 높일 수 있고, 또한 구동시의 마찰 저항을 작게 할 수 있음과 동시에, 백래시를 억제할 수 있으며, 나아가서는 성형체의 품질 및 치수 정밀도를 향상할 수 있다.

도 48 및 도 3은 청구항 48의 발명의 한 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 도면으로, 도 48은 분말 성형 장치의 개략 구성도이고, 도 3은 반송 테이블의 동작을 나타내는 평면도이다. 도면 중, 도 47과 동일한 부호는 동일 또는 해당 부분을 나타내고, 중복하는 부호에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태의 분말 성형 장치(160)는 상부 제 1 볼나사(12,12)에 의해 구동 베이스(10)를 상하로 움직일 수 있게 지지하고, 상기 구동 베이스(10)에 상부 제 2 볼나사(21) 및 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)를 탑재하고, 상기 구동 베이스(10)의 상하 움직임과 함께 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 동시에 상하로 움직이도록 구성되어 있으며, 기본적인 구성은 제 1 실시형태와실질적으로 동일하다.

상기 상부 제 2 볼나사(21, 21)는 구동 베이스(10)에 베어링(22)을 통하여 지지되어 있으며, 이에 따라 구동 베이스(10)에 모든 볼나사(12,21,25,30)를 집중시켜서 배치함과 동시에, 각 서보 모터(53,39,47,50)를 집중시켜서 배치한 구조로 되어 있다. 또한, 상기 상부 제 2 볼나사(21)는 상부 제 2 지지 기둥(61,61)에 삽입 고정된 너트(23,23)에 나사식으로 장착되어 있고, 상기 각 상부 제 2 지지 기둥(61)의 상단 사이에 걸쳐서 고정된 상부 제 2 금형 지지판(20)에 상부 제 2 펀치(6b)가 장착 고정되어 있다.

그리고, 다이스(5)는 반송 테이블(8)에 형성되어 있다. 이 반송 테이블(8)은 원판 형상이며, 상기 반송 테이블(8)의 외주부에 90도 각도 간격마다 상기 각 다이스(5)가 배치 고정되어 있다. 또한, 상기 반송 테이블(8)의 각 다이스(5)에는 하부 펀치유닛(7) 및 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,34)이 형성되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 반송 테이블(8)에는 외측에 부착된 회전 구동 기구(도시하지 않음)가 연결되어 있고, 상기 회전 구동 기구에 의해 반송 테이블(8)은 분말 공급 스테이지 A, 분말 가압 스테이지 B, 기계 가공 스테이지 C, 성형체 배출 스테이지 D의 순서로 회전 구동된다(도 3의 회살표 a방향).

상기 각 스테이지 A∼D에는, 상기 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,34)을 클램프하여 상기 스테이지 A∼D의 소정 위치에 위치 결정하고, 반송시에는 클램프를 해제하는 클램프 기구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 또한, 상기 반송 테이블(8)에는 반송중에는 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,34)을 지지하여 탈락을방지하고, 각 스테이지 A∼D의 소정 위치에서는 하부 펀치유닛(7)의 지지를 해제하여 상하로 움직이는 것을 허용하는 지지 기구(도시하지 않음)가 형성되어 있다.

상기 분말 성형 장치(160)의 동작에 대하여 설명한다.

분말 공급 스테이지 A에 위치하는 다이스(5) 내에 세라믹 분말 원료가 공급되면, 반송 테이블(8)이 화살표 a방향으로 90도 회전한다. 이에 따라 세라믹 분말 원료가 충전된 다이스(5) 및 하부 펀치유닛(7)은 분말 가압 스테이지 B에 반송되고, 여기에서 상하 펀치유닛(6,7)에 의해 가압 성형이 행해진다. 이 때 상기 분말 공급 스테이지 A에 반송된 다음의 다이스(5) 내에 세라믹 분말 원료가 공급된다.

가압 성형이 종료되면, 반송 테이블(8)이 90도로 회전하고, 가압 성형된 성형체는 기계 가공 스테이지 C에 반송되며, 여기에서 필요에 따라 절삭, 천공 등의 기계 가공이 행해진다. 이 때, 상기 분말 가압 스테이지 B에서는 다음의 세라믹 분말 가압 성형이 행해지고, 상기 분말 공급 스테이지 A에서는 그 다음의 다이스(5)에 세라믹 분말이 공급된다.

그리고, 기계 가공 스테이지 C에서 소정의 가공이 종료하면, 반송 테이블(8)이 90도로 회전하고, 가공이 끝난 성형체를 성형체 배출 스테이지 D에 반송하며, 여기에서 성형체를 배출한다. 이와 같이 하여 반송 테이블(62)을 순차 회전시킴으로써 성형체가 고속으로 연속 생산된다.

본 실시형태에 따르면, 상부 제 1 볼나사(12, 12)에 의해 구동 베이스(10)를 상하로 움직일 수 있게 지지하고, 상기 구동 베이스(10)에 상부 제 2 볼나사(21) 및 하부 제 1, 제 2 볼나사(25,30)를 탑재하며, 상기 구동 베이스(10)의 상하 움직임과함께 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 동시에 상하로 움직이도록 하였기 때문에, 펀치간 거리를 유지한 상태에서 다이스(5)로부터 성형체의 탈형을 행할 수 있으며, 상기 제 1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 각 볼나사(12,21,25,30)를 구동 베이스(10)에 집중시켜서 배치함과 동시에, 각 서보 모터(53,39,47,50)를 구동 베이스(10) 주위에 집중시켜 배치하였기 때문에, 구동 베이스(10)에 기준면을 형성함으로써 접합 정밀도를 높일 수 있고, 접합 작업 및 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 다이스(5) 하측의 구동 베이스(10)에 구동계를 형성하였기 때문에, 다이스의 상측 및 하측에 각각 구동계를 형성하는 경우에 비하여 장치 전체의 높이 치수를 작게 할 수 있어, 소형화에 공헌할 수 있다.

도 50은 청구항 49, 50, 52, 53의 발명의 한 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도면에서, 참조부호 101은 세라믹 분말 원료를 가압 성형함으로써 세라믹 전자부품 소자를 형성하는 분말 성형 장치를 나타내고 있다. 이 분말 성형 장치(101)는 주로 세라믹 분말이 충전되는 금형(2)과, 상기 금형(2)에 충전된 세라믹 분말을 압축하는 구동부(3′)와, 상기 금형(2) 및 구동부(3′)를 지지하는 고정 프레임(기반:4′)을 구비하고 있다.

상기 금형(2)은 원통 형상의 다이스(5)와, 상기 다이스(5)를 사이에 두고 대향하도록 삽입 배치된 상부 펀치유닛(6) 및 하부 펀치유닛(7)으로 이루어지고, 상기다이스(5)와 상하 펀치유닛(6, 7)으로 둘러싸인 부분이 분말 성형 공간(2a)이 되고 있다.

상기 상부 펀치유닛(6)은 원통 형상의 상부 제 1 펀치(6a) 내에 핀 형상의 상부 제 2 펀치(6b)를 상대 이동 가능하게 삽입하여 이루어진 것이고, 상기 하부 펀치유닛(7)은 상기와 마찬가지로 원통 형상의 하부 제 1 펀치(7a) 내에 핀 형상의 하부 제 2 펀치(7b)를 상대 이동 가능하게 삽입하여 이루어진 것이다. 이 각 펀치유닛(6, 7)을 각각 독립시켜 구동함으로써 각종 성형체를 형성할 수 있으며, 예를 들면 원통 형상, 원기둥 형상, 단면 H 형상, 또는 단면 십자 형상의 성형체를 가공할 수 있게 된다.

상기 상부 제 1 펀치(6a)의 상단면에는 상부 제 1 금형 지지판(10′)이 장착 고정되어 있고, 상기 상부 제 2 펀치(6b)의 상단면에는 상부 제 2 금형 지지판(11′)이 장착 고정되어 있다. 이 상부 제 1, 제 2 금형 지지판(10′,11′)은 서로 간섭하지 않도록 상하 방향으로 떨어져 배치되어 있다. 또한, 상기 하부 제 1 펀치(7a)의 하단면에는 하부 제 1 금형 지지판(29)이 장착 고정되고, 하부 제 2 펀치(7b)의 하단면에는 하부 제 2 금형 지지판(13′)이 장착 고정되어 있으며, 이 각 금형 지지판(29,13′)은 상기와 마찬가지로 상하 방향으로 떨어져 배치되어 있다.

상기 상부 제 1 금형 지지판(10′)의 양단부에는 원통 형상의 상부 제 1 구동축(15′,15′)의 상단면이 접속 고정되어 있고, 상기 각 상부 제 1 구동축(15′) 내에는 상부 제 1 볼나사(16′)가 삽입되어 있다. 이 상부 제 1 볼나사(16′)는 상기 상부 제 1 구동축(15′)의 하단부에 장착 고정된 너트(17′)가 나사식으로 장착되어있으며, 상기 상부 제 1 볼나사(16′)를 회전시킴으로써 상부 제 1 구동축(15′)이 상하로 움직이고, 이에 따라 상부 제 1 금형 지지판(10′)을 개재하여 상부 제 1 펀치(6a)가 상하로 움직인다.

또한, 상기 상부 제 2 금형 지지판(11′)의 양단부에는 원통 형상의 상부 제 2 구동축(18′, 18′)의 상단면이 접속 고정되어 있고, 상기 각 상부 제 2 구동축(18′) 내에는 상기와 마찬가지로 너트(19′)에 나사식으로 장착된 상부 제 2 볼나사(20′)가 삽입되어 있다. 이 상부 제 2 볼나사(20′)를 회전시킴으로써 상부 제 2 구동축(18′)을 개재하여 상부 제 2 펀치(6b)가 상하로 움직인다.

상기 하부 제 1 금형 지지판(29)의 양단부에는 하부 제 1 구동축(21′)의 상단면이 접속 고정되어 있고, 상기 각 하부 제 1 구동축(21′) 내에는 하부 제 1 볼나사(22′)가 삽입되어 있다. 이 하부 제 1 볼나사(22′)에는 상기 하부 제 1 구동축(22′)의 하단부에 장착 고정된 너트(23′)가 나사식으로 장착되어 있으며, 상기 하부 제 1 볼나사(22′)를 회전시킴으로써 하부 제 1 구동축(21′)이 상하로 움직이고, 이에 따라 하부 제 1 금형 지지판(12′)을 개재하여 하부 제 1 펀치(7a)가 상하로 움직인다.

또한, 상기 하부 제 2 금형 지지판(13′)에는 하부 제 2 구동축(25′)의 상단면이 접속 고정되어 있고, 상기 하부 제 2 구동축(25′) 내에는 상기와 마찬가지로 너트(26′)에 나사식으로 장착된 하부 제 2 볼나사(27′)가 삽입되어 있다. 이 하부 제 2 볼나사(27′)을 회전시킴으로써 하부 제 2 구동축(25′)을 개재하여 하부 제 2 펀치(7b)가 상하로 움직인다. 상기 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)는 서로 평행하게 수직으로 향하여 배치되어 있고, 후술하는 서보 모터에 의해 각각 독립하여 회전 구동된다.

상기 각 구동축(15′,18′)은 각 볼나사(16′,20′)와 함께 상기 고정 프레임(4′)에 의해 지지되어 있고, 나머지 구동축(21′,25′)은 볼나사(22′,27′)를 개재하여 고정 프레임(4′)에 의해 지지되어 있다. 이 고정 프레임(4′)은 상기 다이스(5)의 하측에 위치하는 기반부(4a)와, 상기 기반부(4a)의 양측단으로부터 수직 방향으로 상측으로 연장된 측면 프레임부(4b,4b)와, 상기 양쪽의 측면 프레임부(4b,4b)의 상단 사이에 결합된 상부 프레임부(4c)를 일체로 형성하여 이루어지는 직사각형의 상자 형상이다.

상기 상부 프레임부(4c)에 의해 상부 제 1, 제 2 구동축(15′,18′)이 자유롭게 슬라이딩하도록 지지되어 있고, 또한 상부 프레임부(4c)에는 상기 다이스(5)가 배치 고정되어 있다.

상기 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)는 상기 기반부(4a)에 배치 고정된 각 베어링(30)에 의해 자유롭게 회전하도록 지지 고정되어 있다. 이 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)는 기반부(4a)에 삽입되고 통하여 하측으로 연장되어 있고, 각 하단부에는 종동 풀리(31′,32′,33′,34′)가 장착되어 있다.

상기 상부 제 1 볼나사(16′,16′)의 각 종동 풀리(31′)에는 상부 제 1 타이밍 벨트(35′)가 권회되어 있고, 상기 상부 제 1 타이밍 벨트(35′)는 상부 제 1 서보 모터(37′)에 장착된 구동 풀리(36′)에 권회되어 있다. 이 상부 제 1 서보 모터(37′)가 회전하면 상기 각 상부 제 1 구동축(15′,15′)이 동시에 상하로 움직인다.

또한, 상기 상부 제 2 볼나사(20′,20′)의 각 종동 풀리(32′)에는 상부 제 2 타이밍 벨트(38′)가 권회되어 있고, 상기 상부 제 2 타이밍 벨트(38′)는 상부 제 2 서보 모터(39′)에 장착된 구동 풀리(40′)에 권회되어 있다. 이 상부 제 2 서보 모터(39′)가 회전하면 상기 각 상부 제 2 구동축(18′,18′)이 동시에 상하로 움직인다.

상기 하부 제 1 볼나사(22′,22′)의 각 종동 풀리(33′)에는 하부 제 1 타이밍 벨트(41′)가 권회되어 있고, 상기 하부 제 1 타이밍 벨트(41′)는 하부 제 1 서보 모터 (42′)에 장착된 구동 풀리(43′)에 권회되어 있다. 이 하부 제 1 서보 모터(42′)가 회전하면 상기 각 하부 제 1 구동축(21′)이 동시에 상하로 움직인다.

또한, 상기 하부 제 2 볼나사(27′)의 종동 풀리(34′)에는 하부 제 2 타이밍 벨트(44′)가 권회되어 있고, 상기 하부 제 2 타이밍 벨트(44′)는 하부 제 2 서보 모터(45′)에 장착된 구동 풀리(46′)에 권회되어 있다. 이 하부 제 2 서보 모터(45′)가 회전하면 하부 제 2 구동축(25′)이 상하로 움직인다.

그리고, 상기 각 서보 모터(37′,39′,42′,45′)는 기반부(4a) 주위에 집중시켜 배치되어 있고, 브래킷(도시하지 않음) 등을 통하여 기반부(4a)에 지지 고정되어 있다.

다음으로, 본 실시형태의 작용 효과에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 분말 성형 장치(101)에 의해 세라믹 성형체를 제조하기 위해서는, 상부 펀치유닛(6)을 다이스(5)의 상측에 대기시킴과 동시에, 다이스(5)의 하면을 하부 펀치유닛(7)으로 막는다. 이 상태에서 분말 성형 공간(2a) 내에 세라믹 분말 원료를 충전한다. 그리고, 각 서보 모터(37′,39′,42′,45′)에 의해 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b)를 하강시킴과 동시에, 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 상승시킴으로써 세라믹 원료분이 가압되어 소정 형상의 세라믹 성형체가 형성된다. 그런 후, 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b)를 상기 대기 위치로 상승시키고, 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 상승시켜 다이스(5)로부터 성형체를 배출한다.

본 실시형태에 따르면, 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)를 프레임(4′)의 기반부(4a)에 집중시켜서 배치함과 동시에 베어링(30′)에 의해 지지 고정하였기 때문에, 상기 기반부(4a)에 기준면을 형성하고, 상기 기준면에 각 베어링(30′) 및 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)를 접합할 수 있으며, 종래의 장치의 상, 하부에 각각 접합한 경우에 비하여 접합 정밀도를 확보하기 쉬워져, 접합 작업 및 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 상기 기반부(4a)의 주위에 각 서보 모터(37′,39′,42′,45′)를 집중시켜서 배치하였기 때문에, 상기 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)와의 접합 정밀도를 확보하기 쉽고, 이러한 점에서도 접합 작업 및 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 상기 기반부(4a)에 볼나사(16′,20′,22′,27′) 및 서보 모터(37′,39′,42′,45′) 등의 중량물을 집중시켰기 때문에, 기반부(4a) 자체의 강성을 높임으로써 장치 전체로서의 강성을 완화할 수 있으며, 소형화에 공헌할 수 있음과 동시에, 비용을 절감할 수 있다.

또한, 상기 기반부(4a)에 상측으로 연장된 측면 프레임부(4b,4b)를 형성함과 동시에, 양쪽의 측면 프레임부(4b,4b)의 상단 사이에 상부 프레임부(4c)를 결합하여 직사각형 상자형의 프레임(4′)을 형성하고, 상기 상부 프레임부(4c)에 다이스(5)를 배치 고정하였기 때문에, 강성이 높은 프레임(4′)에 의해 다이스(5)를 지지 고정할 수 있으며, 가압 성형시의 강성을 확보할 수 있다.

본 실시형태에서는, 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b)를 상부 제 1, 제 2 금형 지지판(10′,11′)을 개재하여 볼나사(16′,20′)에 의해 하강시킴과 동시에, 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29, 13′)을 개재하여 볼나사(22′,27′)에 의해 상승시켜 가압 성형을 행하도록 하였기 때문에, 장치 전체의 높이 치수를 종래의 다이스 플레이트의 상측 및 하측에 구동부를 배치하는 경우에 비하여 작게 할 수 있어, 더욱 소형화에 공헌할 수 있다.

본 실시형태에서는, 상하 펀치유닛(6,7)을 볼나사(16′,20′,22′,27′)에 권회된 타이밍 벨트(35′,38′,41′,44′)를 개재하여 서보 모터(37′,39′,42′,45′)에 의해 각각 독립하여 구동하도록 하였기 때문에, 성형체의 밀도를 균일화할 수 있고, 또한 구동시의 마찰 저항을 작게 할 수 있음과 동시에, 백래시를 억제할 수 있으며, 나아가서는 성형체의 품질 및 치수 정밀도를 향상할 수 있다.

도 51 및 도 3은 청구항 51의 발명의 한 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도면 중, 도 50과 동일한 부호는 동일 또는 해당 부분을 나타내고 있고, 중복하는 부호에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태의 분말 성형 장치(50′)는 다이스(5)의 하측에 기반(51′)을 배치함과 동시에, 상기 기반(51′)에 각 볼나사(16′,20′,22′,27′) 및 각 서보 모터(37′,39′,42′,45′)를 집중시켜서 배치하여 이루어지고, 기본적인 구성은 도 50의 실시형태와 실질적으로 동일하다.

그리고, 상기 기반(51′)의 상측에는 이와는 독립하여 반송 테이블(8)이 형성되어 있고, 상기 반송 테이블(8)에 다이스(5)가 형성되어 있다. 이 반송 테이블(8)은 원형 형상이며, 상기 반송 테이블(8)의 외주부에 90도 간격마다 상기 각 다이스(5)가 삽입 고정되어 있다. 또한, 상기 반송 테이블(8)의 하면의 각 다이스(5)에는 하부 펀치유닛(7) 및 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,13′)이 형성되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 반송 테이블(8)에는 외측에 부착된 회전 구동 기구(도시하지 않음)가 접속되어 있고, 상기 회전 구동 기구에 의해 반송 테이블(8)은 분말 공급 스테이지 A, 분말 가압 스테이지 B, 기계 가공 스테이지 C, 성형체 배출 스테이지 D의 순서로 회전 구동된다(도 3의 화살표 a방향).

상기 각 스테이지 A∼D에는, 상기 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,13′)을 클램프하여 상기 스테이지의 소정 위치에 위치 결정 고정하고, 반송시에는 클램프를 해제하는 클램프 기구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 또한, 상기 반송 테이블(8)에는 반송중에는 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(29,13′)을 지지하여 탈락을 방지하고, 각 스테이지 A∼D의 소정 위치에서는 지지를 해제하여 하부 펀치유닛(7)이 상하로 움직이는 것을 허용하는 지지 기구(도시하지 않음)가 형성되어 있다.

상기 분말 성형 장치(50′)의 동작에 대하여 설명한다.

분말 공급 스테이지 A에 위치하는 다이스(5) 내에 세라믹 분말 원료가 공급되면, 반송 테이블(8)이 화살표 a방향으로 90도 회전한다. 이에 따라 세라믹 분말 원료가 충전된 다이스(5) 및 하부 펀치유닛(7)은 분말 가압 스테이지 B에 반송되고, 여기에서 상하 펀치유닛(6,7)에 의해 가압 성형이 행해진다. 이 때 상기 분말 공급 스테이지 A에 반송된 다음의 다이스(5) 내에 세라믹 분말 원료가 공급된다.

가압 성형이 종료하면, 반송 테이블(8)이 90도 회전하고, 가압 성형된 성형체는 기계 가공 스테이지 C에 반송되며, 여기에서 필요에 따라 절삭, 천공 등의 기계 가공이 행해진다. 이 때, 상기 분말 가압 스테이지 B에서는 다음의 세라믹 분말의 가압 성형이 행해지고, 상기 분말 공급 스테이지 A에서는 그 다음의 다이스(5)에 세라믹 분말이 공급된다.

그리고, 기계 가공 스테이지 C에서 소정의 가공이 종료하면, 반송 테이블(8)이 90도 회전하고, 가공이 끝난 성형체를 성형체 배출 스테이지 D에 반송하며, 여기에서 성형체를 배출한다. 이와 같이 하여 반송 테이블(8)을 순차 회전시킴으로써 성형체가 연속 생산된다.

본 실시형태에 따르면, 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)를 베어링(30′)을 통하여 1개의 기반(51)에 의해 지지하고, 상기 기반(51)에 각 서보 모터(37′,39′,42′,45′)를 집중시켜서 배치하였기 때문에, 접합성을 향상시킬 수 있음과 동시에 소형화할 수 있으며, 도 50의 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 52는 청구항 54, 55, 56, 57의 발명의 한 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 개략 구성도이다.

도면에서, 참조부호 101′은 세라믹 분말 원료를 가압 성형함으로써 세라믹 전자부품 소자를 제조하는 분말 성형 장치를 나타내고 있다. 이 분말 성형 장치(101′)는 주로 세라믹 분말이 충전되는 금형(2)과, 상기 금형(2)에 충전된 세라믹 분말을 압축하는 구동부(3′)와, 상기 금형(2) 및 구동부(3′)를 지지하는 고정 프레임(4′)을 구비하고 있다.

상기 금형(2)은 원통 형상의 다이스(5)와, 상기 다이스(5)를 사이에 두고 대향하도록 삽입 배치된 상부 펀치유닛(6) 및 하부 펀치유닛(7)으로 이루어지고, 상기 다이스(5)와 상하 펀치유닛(6,7)으로 둘러싸인 부분이 분말 성형 공간(2a)이 되고 있다.

상기 상부 펀치유닛(6)은 원통 형상의 상부 제 1 펀치(6a) 내에 핀 형상의 상부 제 2 펀치(6b)를 자유롭게 상대 이동할 수 있게 삽입하여 이루어진 것이고, 상기 하부 펀치유닛(7)은 상기와 마찬가지로 원통 형상의 하부 제 1 펀치(7a) 내에 핀 형상의 하부 제 2 펀치(7b)를 자유롭게 상대 이동할 수 있게 삽입하여 이루어진 것이다. 이 각 펀치유닛(6,7)을 각각 독립시켜 구동함으로써, 균일한 밀도를 갖는 각종 성형체를 형성할 수 있으며, 예를 들면 원통 형상, 원기둥 형상, 단면 H 형상, 또는 단면 십자 형상의 성형체가 형성된다.

상기 상부 제 1 펀치(6a)의 상단면에는 상부 제 1 금형 지지판(10′)이 장착 고정되어 있고, 상기 상부 제 2 펀치(6b)의 상단면에는 상부 제 2 금형 지지판(11′)이 장착 고정되어 있다. 이 제 1, 제 2 금형 지지판(10′,11′)은 서로 간섭하지 않도록 떨어져 배치되어 있다. 또한, 상기 하부 제 1 펀치(7a)의 하단면에는 하부 제 1 금형 지지판(12′)이 장착 고정되고, 하부 제 2 펀치(7b)의 하단면에는 하부 제 2 금형 지지판(13′)이 장착 고정되어 있으며, 이 각 금형 지지판(12′,13′)은 상기와 마찬가지로 상하로 떨어져 배치되어 있다.

상기 고정 프레임(4′)은 고정 베이스부(4a)의 양측 단부에 수직 방향으로 연장되는 측면 프레임부(4b,4b)를 일체 형성함과 동시에, 상기 양쪽의 측면 프레임부(4b)의 상단부 사이에 상부 프레임부(4c)를 일체 형성하여 이루어지는 직사각형 상자 형상으로, 이 상부 프레임부(4c)에 상기 다이스(5)가 배치 고정되어 있다. 또한, 상기 고정 프레임(4′) 내에는 가동 베이스(9′)가 상하로 움직일 수 있게 배치되어 있다.

상기 하부 제 1 금형 지지판(12′)의 양단부에는 원통 형상의 하부 제 1 구동축(21′,21′)의 상단면이 접속 고정되어 있고, 상기 각 하부 제 1 구동축(21′) 내에는 하부 제 1 볼나사(22′)가 삽입되어 있다. 이 하부 제 1 볼나사(22′)에는 상기 하부 제 1 구동축(21′)의 하단부에 장착 고정된 너트(23′)가 나사식으로 장착되어 있고, 상기 하부 제 1 볼나사(22′)를 회전시킴으로써 하부 제 1 구동축(21′)이 상하로 움직이며, 이에 따라 하부 제 1 금형 지지판(12′)을 개재하여 하부 제 1 펀치(7a)가 상하로 움직인다.

또한, 상기 하부 제 2 금형 지지판(13′)에는 하부 제 2 구동축(25′)의 상단면이 접속 고정되어 있고, 상기 하부 제 2 구동축(25′) 내에는 상기와 마찬가지로너트(26′)에 나사식으로 장착된 하부 제 2 볼나사(27′)가 삽입되어 있다. 이 하부 제 2 볼나사(27′)를 회전시킴으로써 하부 제 2 구동축(25′)을 개재하여 하부 제 2 펀치(7b)가 상하로 움직인다. 상기 각 하부 제 1 구동축(21′) 및 하부 제 2 구동축(25′)은 상기 가동 베이스(9′)에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.

상기 상부 제 1 금형 지지판(10′)의 양단부에는 상부 제 1 구동축(15′,15′)의 상단면이 접속 고정되어 있다. 이 상부 제 1 구동축(15′)은 중공 원통 형상으로, 상기 각 상부 제 1 구동축(15′)의 하단은 상기 가동 베이스(9′)상에 고정되어 있고, 상단부는 상부 프레임부(4c)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.

상기 가동 베이스(9′)의 양단부에는 상부 제 1 볼나사(16′)가 삽입되어 있다. 이 상부 제 1 볼나사(16′)에는 상기 가동 베이스(9′)에 장착 고정된 너트(17′)가 나사식으로 장착되어 있고, 상기 상부 제 1 볼나사(16′)를 회전시킴으로써 가동 베이스(9′)를 개재하여 상부 제 1 구동축(15′)이 상하로 움직이며, 이에 따라 상부 제 1 금형 지지판(10′)을 개재하여 상부 제 1 펀치(6a)가 상하로 움직인다.

또한, 상기 상부 제 2 금형 지지판(11′)의 양단부에는 상부 제 2 구동축(18′,18′)의 상단면이 접속 고정되어 있고, 상기 각 상부 제 2 구동축(18′) 내에는 상부 제 2 볼나사(20′)가 삽입되어 있다. 이 상부 제 2 볼나사(20′)에는 상부 제 2 구동축(18′)의 하부에 장착 고정된 너트(19′)가 나사식으로 장착되어 있고, 상기 상부 제 2 볼나사(20′)를 회전시킴으로써 상부 제 2 구동축(18′)이 상하로 움직이며, 이에 따라 상부 제 2 금형 지지판(11′)을 개재하여 상부 제 2 펀치(6b)가상하로 움직인다.

그리고, 상기 각 상부 제 1 구동축(15′) 내에는 상부 제 2 구동축(18′)이 동일 축심을 이루도록 삽입되어 있고, 양 제 1, 제 2 구동축(15′, 18′)은 축 방향으로 상대 이동 가능하게 되어 있다. 이 상부 제 2 구동축(18′)은 상부 제 1 구동축(15′)의 양단 개구로부터 외측으로 돌출되어 있고, 상기 상부 제 2 구동축(18′)의 하단부는 상기 가동 베이스(9′)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.

상기 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)는 서로 평행하게 수직으로 향하여 배치되어 있고, 상기 고정 베이스부(4a)에 배치 고정된 각 베어링(30)에 의해 자유롭게 회전하도록 지지되어 있다. 또한, 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)의 하단부는 고정 베이스부(4a)에 삽입되고 통하여 하측으로 연장되어 있고, 각 하단부에는 종동 풀리(31′,32′,33′,34′)가 장착되어 있다.

상기 상부 제 1 볼나사(16′,16′)의 각 종동 풀리(31′)에는 상부 제 1 타이밍 벨트(35′)가 권회되어 있고, 상기 상부 제 1 타이밍 벨트(35′)는 상부 제 1 서보 모터(37′)에 장착된 구동 풀리(36′)에 권회되어 있다. 이 상부 제 1 서보 모터(37′)가 회전하면 상기 가동 베이스(9′)와 함께 각 상부 제 1 구동축(15′,15′)이 동시에 상하로 움직인다.

또한, 상기 상부 제 2 볼나사(20′,20′)의 각 종동 풀리(32′)에는 상부 제 2 타이밍 벨트(38′)가 권회되어 있고, 상기 상부 제 2 타이밍 벨트(38′)는 상부 제 2 서보 모터(39′)에 장착된 구동 풀리(40′)에 권회되어 있다. 이 상부 제 2 서보 모터(39′)가 회전하면 상기 각 상부 제 2 구동축(18′,18′)이 동시에 상하로움직인다.

상기 하부 제 1 볼나사(22′,22′)의 각 종동 풀리(33′)에는 하부 제 1 타이밍 벨트(41′)가 권회되어 있고, 상기 하부 제 1 타이밍 벨트(41′)는 하부 제 1 서보 모터(42′)에 장착된 구동 풀리(43′)에 권회되어 있다. 이 하부 제 1 서보 모터(42′)가 회전하면 각 하부 제 1 구동축(21′)이 동시에 상하로 움직인다.

또한, 상기 하부 제 2 볼나사(27′)의 종동 풀리(34′)에는 하부 제 2 타이밍 벨트(44′)가 권회되어 있고, 상기 하부 제 2 타이밍 벨트(44′)는 하부 제 2 서보 모터(45′)에 장착된 구동 풀리(46′)에 권회되어 있다. 이 하부 제 2 서보 모터(45′)가 회전하면 하부 제 2 구동축(25′)이 상하로 움직인다.

다음으로, 본 실시형태의 작용 효과에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 분말 성형 장치(101′)에 의해 세라믹 성형체를 제조하기 위해서는, 상부 펀치유닛(6)을 다이스(5)의 상측에 대기시킴과 동시에, 다이스(5)의 하면을 하부 펀치유닛(7)으로 막는다. 이 상태에서 분말 성형 공간(2a) 내에 세라믹 분말 원료를 충전한다. 그리고, 각 서보 모터(37′,39′,42′,45′)를 회전 구동하여 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b)를 하강시킴과 동시에, 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 상승시켜 세라믹 원료분을 가압한다. 이에 따라, 소정 형상의 세라믹 성형체를 형성한다. 그런 후, 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b)를 상기 대기 위치로 상승시키고, 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 상승시킴으로써 다이스(5)로부터 성형체를 배출한다.

본 실시형태에 따르면, 원통 형상의 상부 제 1 구동축(15′) 내에 이와 동일축심을 이루도록 내통으로서의 상부 제 2 구동축(18′)을 상대 이동 가능하게 삽입하였기 때문에, 종래의 각 구동축을 병렬로 배치하는 경우에 비하여 배치 스페이스를 축소할 수 있어, 장치 전체의 소형화에 공헌할 수 있다.

본 실시형태에서는, 각 상부 제 1, 제 2 구동축(15′,18′)을 상부 제 1, 제 2 금형 지지판(10′,11′)을 개재하여 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b)에 접속하고, 상기 상부 제 1, 제 2 구동축(15′,18′)을 볼나사(16′,20′)에 권회된 타이밍 벨트(35′, 38′)를 개재하여 서보 모터(37′,39′)에 의해 각각 독립하여 구동하였기 때문에, 성형체의 형상 등에 대한 자유도를 높일 수 있음과 동시에, 성형체의 밀도를 균일하게 할 수 있다.

또한, 상기 상부 제 1, 제 2 펀치(6a,6b) 및 하부 제 1, 제 2 펀치(7a,7b)를 볼나사(16′,20′,22′,27′)에 의해 승강 구동하였기 때문에, 마찰 저항을 작게 할 수 있음과 동시에, 백래시를 억제할 수 있으며, 나아가서는 성형체의 품질 및 치수 정밀도를 향상할 수 있다.

본 실시형태에서는, 상부 제 1 구동축(15′)을 가동 베이스(9′)에 고정하고, 상부 제 2 구동축(18′)을 고정 베이스부(4a)에 고정함과 동시에, 상기 고정 베이스부(4a)에 일체로 연장 형성된 상부 프레임부(4c)에 다이스(5)를 배치 고정하였기 때문에, 강성이 높은 고정 프레임(4′)에 의해 상부 제 1, 제 2 구동축(15′,18′) 및 다이스(5)를 지지할 수 있고, 가압시의 강성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)를 고정 베이스부(4a)에 의해 집중하여 지지하였기 때문에, 상기 고정 베이스부(4a)를 기준면으로 하여 각베어링(30′) 및 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)를 접합할 수 있고, 접합 정밀도를 확보하기 쉬워서 접합 작업 및 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 상기 고정 베이스부(4a)에 각 서보 모터(37′,39′,42′,45′)를 집중시켜서 배치하였기 때문에, 상기 각 볼나사(16′,20′,22′,27′)와의 접합 정밀도를 확보하기 쉽고, 이러한 점에서도 접합 작업 및 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있다.

게다가 또한, 상기 고정 베이스부(4a)에 볼나사(16′,20′,22′,27′) 및 서보 모터(37′,39′,42′,45′) 등의 중량물을 집중시켰기 때문에, 고정 베이스부(4a) 자체의 강성을 높임으로써 장치 전체로서의 강성을 완화할 수 있으며, 소형화에 공헌할 수 있음과 동시에, 비용을 절감할 수 있다.

도 53은 청구항 54, 55, 56, 57의 발명의 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도면 중, 도 52와 동일한 부호는 동일 또는 해당 부분을 나타내고 있고, 중복하는 부호에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태의 분말 성형 장치(150)는 상부 펀치유닛(51′)을 제 1∼제 3 펀치 (51a′∼51c′)의 3개로 분할하여 이루어지고, 외측에 위치하는 원통 형상의 제 1 펀치(51a′) 내에 원통 형상의 제 2 펀치(51b′)를 삽입하고, 상기 제 2 펀치(51b′) 내에 원통 형상의 제 3 펀치(51c′)를 삽입한 구조로 되어 있다. 또한, 각 제 1∼제 3 펀치(51a′∼51c′)에는 제 1∼제 3 금형 지지판(52′,53′,54′)을 개재하여 제 1∼제 3 구동축(55′,56′,57′)이 접속되어 있고, 이 각 구동축(55′∼57′)은 제 1∼제 3 서보 모터(58′,59′,60′)에 의해 각각 독립하여구동된다. 참조부호 61′는 고정 베이스이고, 참조부호 62′는 제 2 구동축(56′)이 접속 고정된 제 1 가동 베이스이며, 참조부호 63′는 제 1 구동축(55′)이 접속 고정된 제 2 가동 베이스이다.

그리고, 상기 제 1∼제 3 구동축(55′∼57′)은 원통 형상의 제 1 구동축(55′) 내에 동일한 원통 형상의 제 2 구동축(56′)을 동일 축심을 이루도록 상대 이동 가능하게 삽입함과 동시에, 상기 제 2 구동축(56′)에 제 3 구동축(57′)을 동일 축심을 이루도록 상대 이동 가능하게 삽입한 구조로 되어 있다.

본 실시형태에서는, 제 1, 제 2, 제 3 구동축(55′,56′,57′)을 동일 축심을 이루도록 서로 상대 이동 가능하게 삽입함으로써 3축 동심구조로 하였기 때문에, 구동축의 배치 스페이스를 더욱 축소할 수 있어, 장치 전체를 소형화할 수 있다.

도 54 및 도 55는 청구항 58의 발명의 한 실시형태에 따른 분말 성형 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도면 중, 도 52와 동일한 부호는 동일 또는 해당 부분을 나타내고 있다.

본 실시형태의 분말 성형 장치(70)는 상부 제 1 구동축(15′) 내에 동일 축심을 이루도록 상부 제 2 구동축(18′)을 상대 이동 가능하게 삽입하고, 상기 상부 제 1, 제 2 구동축(15′,18′)을 상부 제 1, 제 2 서보 모터(37′,39′)에 의해 각각 독립적으로 구동하여 이루어지며, 기본적인 구성은 도 52의 실시형태와 실질적으로 동일하다.

또한, 상부 제 1 볼나사(16′,16′)는 고정 베이스(71′)에 베어링(30′)을 통하여 지지되어 있고, 상부 제 2 볼나사(20′) 및 하부 제 1, 제 2볼나사(22′,27′)는 가동 베이스(72′)에 베어링(30′)을 통하여 지지되어 있다. 상기 각 상부 제 1 볼나사(16′)에 의해 가동 베이스(72′)를 개재하여 상부 제 1 구동축(15′)이 상하로 움직이고, 상부 제 2 볼나사(20′)에 의해 상부 제 2 구동축(18′)이 가동 베이스(72′)에 대하여 상대적으로 상하로 움직인다.

그리고, 상기 가동 베이스(72′)의 상측에는 이와는 독립하여 반송 테이블(73′)이 형성되어 있다. 이 반송 테이블(73′)은 원형 형상으로, 상기 반송 테이블(73′)의 외주부에는 90도 각도 간격마다 상기 다이스(5)가 삽입 고정되어 있다. 또한, 상기 반송 테이블(73′)의 하면의 각 다이스(5)에는 하부 펀치유닛(7) 및 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(12′,13′)이 형성되어 있다.

도 55에 나타낸 바와 같이, 상기 반송 테이블(73′)에는 외측에 부착된 회전 구동 기구(도시하지 않음)가 접속되어 있고, 상기 회전 구동 기구에 의해 반송 테이블(73′)은 분말 공급 스테이지 A, 분말 가압 스테이지 B, 기계 가공 스테이지 C, 성형체 배출 스테이지 D의 순서로 회전 구동된다(도 55의 화살표 a방향).

상기 각 스테이지 A∼D에는 상기 하부 펀치유닛(7), 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(12′,13′)을 클램프하여 상기 스테이지의 소정 위치에 위치 결정하고, 반송시에는 클램프를 해제하는 클램프 기구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 또한, 상기 반송 테이블(73′)에는 반송중에는 하부 제 1, 제 2 금형 지지판(12′,13′)을 지지하여 탈락을 방지하고, 각 스테이지 A∼D의 소정 위치에서는 하부 펀치유닛(7)의 지지를 해제하여 상하로 움직이는 것을 허용하는 지지 기구(도시하지 않음)가 형성되어 있다.

상기 분말 성형 장치(70)의 동작에 대하여 설명한다.

분말 공급 스테이지 A에 위치하는 다이스(5) 내에 세라믹 분말 원료가 공급되면, 반송 테이블(73′)이 화살표 a방향으로 90도 회전한다. 이에 따라 세라믹 분말 원료가 충전된 다이스(5) 및 하부 펀치유닛(7)은 분말 가압 스테이지 B에 반송되고, 여기에서 상하 펀치유닛(6,7)에 의해 가압 성형이 행해진다. 이 때, 상기 분말 공급 스테이지 A에 반송된 다음의 다이스(5) 내에 세라믹 분말 원료가 공급된다.

가압 성형이 종료하면, 반송 테이블(73′)이 90도 회전하고, 가압 성형된 성형체는 기계 가공 스테이지 C에 반송되며, 여기에서 필요에 따라 절삭, 천공 등의 기계 가공이 행해진다. 이 때, 상기 분말 가압 스테이지 B에서는 다음의 세라믹 분말의 가압 성형이 행해지고, 상기 분말 공급 스테이지 A에서는 그 다음의 다이스(5)에 세라믹 분말이 공급된다.

그리고, 기계 가공 스테이지 C에서 소정의 가공이 종료하면, 반송 테이블(73′)이 90도 회전하고, 가공이 끝난 성형체를 성형체 배출 스테이지 D에 반송하며, 여기에서 성형체를 배출한다. 이와 같이 하여, 반송 테이블(73′)을 차례대로 회전시킴으로써 성형체가 연속 생산된다.

본 실시형태에 따르면, 상부 제 1 구동축(15′,15′) 내에 이와 동일 축심을 이루도록 상부 제 2 구동축(18′)을 상대 이동 가능하게 삽입하였기 때문에, 배치 스페이스를 축소할 수 있어 장치 전체를 소형화할 수 있으며, 도 52의 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 분말 성형 장치에 의하면 성형체를 반송할 때에 상기 성형체가 쓰러지거나 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있어, 반송 속도의 고속화에 대응할 수 있음과 동시에, 성형 공정의 자유도를 향상시킬 수 있고, 또한 이형시의 파손 등의 문제를 해소할 수 있다.

Claims (65)

  1. 분말 성형 공간을 갖는 다이스 및 상하 펀치유닛으로 이루어진 금형과, 상기 상하 펀치유닛을 각각 독립하여 구동함으로써 가압 성형을 행하는 가압 구동 기구를 구비한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 가압 성형된 성형체를 상기 다이스로부터 이형시킨 상태에서 소정 위치에 지지하는 성형체 지지 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 성형체 지지 수단은 상기 상하 펀치유닛 중 하나를 상기 성형체에 걸어맞춤으로써 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 성형체 지지 수단은 상기 다이스에 형성된 걸어맞춤부를 상기 성형체에 걸어맞춤으로써 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형체 지지 수단은 상기 성형체의 적어도 일부를 감싸도록 형성된 가이드 부재를 상기 성형체에 걸어맞춤으로써 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형체 지지 수단은 가압 기구에 의해 상기 성형체를 가압 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형체 지지 수단은 유체 압력 발생 기구에 의한 유체압과 대기압과의 압력차에 의해 상기 성형체를 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  7. 분말 성형 공간을 갖는 다이스 및 상하 펀치유닛으로 이루어진 금형과, 상기 상하 펀치유닛을 각각 독립하여 구동함으로써 가압 성형을 행하는 가압 구동 기구를 구비한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 상하 펀치유닛을 다이스에 위치 결정하는 펀치 위치 결정 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 펀치 위치 결정 수단은 상기 상하 펀치유닛의 적어도 한쪽에 장착된 테이퍼 블록과, 상기 다이스에 형성된 테이퍼부로 이루어지고, 상기 테이퍼부에 상기 테이퍼 블록을 테이퍼 끼워맞춤으로써 위치 결정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 테이퍼 블록은 상하 펀치유닛과는 독립하여 구동되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 펀치 위치 결정 수단은 상기 다이스에 형성된 위치 결정 구멍과, 상기 상하 펀치유닛의 적어도 한쪽에 형성되어 첨예부를 갖는 가이드핀으로 이루어지고, 상기 첨예부를 상기 위치 결정 구멍에 걸어맞춰서 위치 결정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  11. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 다이스 또는 테이퍼 블록에 분말 성형 공간 내의 공기를 흡인함으로써 감압하는 감압 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 감압 수단은 상기 다이스 또는 테이퍼 블록에 상기 분말 성형 공간과 연이어 통하도록 형성된 감압 통로와, 상기 감압 통로에 접속된 진공 발생원으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 테이퍼 블록은 상기 다이스의 분말 성형 공간 및 그 주위를 기밀하게 감싸도록 형성되어 있고, 상기 테이퍼 블록에 상기 감압 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  14. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감압 수단은 상기 분말 성형 공간에 분말을 공급할 때에 감압을 개시하고, 상기 감압 상태를 적어도 가압성형을 행할 때까지 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  15. 분말 성형 공간을 갖는 다이스 및 상하 펀치유닛으로 이루어진 금형과, 상기 금형을 적어도 분말 공급 스테이지, 가압 성형 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에 반송하는 금형 반송 기구와, 상기 가압 성형 스테이지에서 상기 상하 펀치유닛을 각각 독립하여 구동함으로써 가압 성형을 행하는 가압 구동 기구를 구비한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 상하 펀치유닛의 가압 이동 방향과 직교 방향으로 이동시킴으로써 상하 펀치유닛의 적어도 하나를 상기 가압 구동 기구에 착탈 가능하게 연결하는 연결 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 연결 수단은 상기 가압 구동 기구에 배치 고정된 클램프 본체와, 상기 클램프 본체에 상기 직교 방향으로 이동 가능하게 지지된 슬라이드 클로우와, 상기 슬라이드 클로우를 상기 펀치유닛을 가압 구동 기구에 연결하는 연결 위치와 상기 연결을 해제하는 비연결 위치와의 사이에서 구동하는 슬라이드 구동 기구로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 슬라이드 클로우는 상기 펀치유닛에 테이퍼 끼워맞추는 테이퍼부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서, 상기 슬라이드 구동 기구는 상기 슬라이드 클로우를 직선 구동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  19. 제 16항 또는 제 17항에 있어서, 상기 슬라이드 구동 기구는 상기 슬라이드 클로우를 회전 구동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  20. 분말 성형 공간을 갖는 다이스 및 상하 펀치유닛으로 이루어진 금형과, 상기 금형을 적어도 분말 공급 스테이지, 가압 성형 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에 반송하는 금형 반송 기구와, 상기 가압 성형 스테이지에서 상기 상하 펀치유닛을 각각 독립하여 구동함으로써 가압 성형을 행하는 가압 구동 기구를 구비한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 각 스테이지 사이를 반송할 때에는 상기 하부 펀치유닛을 다이스에 지지하고, 상기 스테이지 중 하나에 반송할 때에는 상기 지지를 해제하는 유닛 지지 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 유닛 지지 수단은 상기 하부 펀치유닛을 가압 방향으로 이동 가능하게 지지하는 가이드 기구와, 상기 하부 펀치유닛을 상기 가이드 기구에 고정 지지 또는 지지 해제 중 하나를 행하는 지지 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛에 회전축을 개재하여 축지지된 체결 레버와, 상기 체결 레버를 회전축을 중심으로 회전운동 탄성 지지함으로써 상기 가이드 기구에 면 접촉시켜, 상기 하부 펀치유닛을 고정 지지하는 탄성 지지 부재를 구비하고, 상기 체결 레버를 탄성 지지 방향의 반대로 회전운동시킴으로써 상기 고정 지지를 해제하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 체결 레버에는 상기 가이드 기구와의 고정력을 증강시키는 영구 자석 또는 전자석이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  24. 제 21항에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛에 회전축을 개재하여 축지지된 체결 레버와, 상기 체결 레버를 상기 가이드 기구에 자력에 의해 면 접촉시켜서 상기 하부 펀치유닛을 흡착 지지하는 영구 자석과, 전기적으로 통함으로써 상기 영구 자석의 자력을 취소하여 흡착력을 약화시키는 전자석을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  25. 제 21항에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛으로 이동 가능하게 지지된 캠 부재와, 상기 캠 부재를 상기 가이드 기구에 선 접촉에 의한 마찰력으로 상기 하부 펀치유닛을 가압 고정하는 가압 부재를 구비하고, 상기 캠 부재를 가압 방향의 반대로 이동시킴으로써 상기 가압 고정을 해제하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 하부 펀치유닛에 회전 대우을 개재하여 회전운동이 가능하게 지지된 회전 캠에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  27. 제 25항에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 하부 펀치유닛에 직선운동 대우을 개재하여 이동 가능하게 지지된 직선운동 캠에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  28. 분말 성형 공간을 갖는 다이스 및 상하 펀칭유닛으로 이루어진 금형과, 상기 금형을 적어도 분말 공급 스테이지, 가압 성형 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 반송하는 금형 반송 기구와, 상기 가압 성형 스테이지에서 상기 상하 펀치유닛을 각각 독립하여 구동함으로써 가압 성형을 행하는 가압 구동 기구를 구비한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 가압 성형된 성형체를 상기 다이스로부터 이형시킨 상태로 소정 위치에 지지하는 성형체 지지 수단과, 상기 상하 펀치 유닛을 다이스에 위치 결정하는 펀치 위치 결정 수단과, 상기 상하 펀치 유닛의 가압 이동 방향과 직교 방향으로 이동시킴으로써 상하 펀치유닛의 적어도 하나를 상기 가압 구동 기구에 착탈 가능하게 연결하는 연결 수단과, 상기 각 스테이지 사이를 반송할 때에는 상기 하부 펀치유닛을 다이스에 지지하고, 상기 스테이지 중 하나에 반송할 때에는 상기지지를 해제하는 유닛 지지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  29. 제 20항에 있어서, 상기 유닛 지지 수단은 상기 하부 펀치유닛을 가압 방향으로 이동 가능하게 지지하는 가이드 기구와, 상기 가이드 기구와는 독립하여 형성된 브레이크 부재와, 상기 브레이크 부재에 상기 하부 펀치유닛을 고정 지지하는 지지 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛에 회전축을 개재하여 축지지된 체결 레버와, 상기 체결 레버를 회전축을 중심으로 회전운동 탄성 지지함으로써 상기 브레이크 부재에 면 접촉시켜, 상기 하부 펀치유닛을 고정 지지하는 탄성 지지 부재를 구비하고, 상기 체결 레버를 탄성 지지 방향의 반대로 회전시킴으로써 상기 고정 지지를 해제하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 체결 레버에는 상기 브레이크 부재와의 고정력을 증강시키는 영구 자석 또는 전자석이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  32. 제 29항에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛에 회전축을 개재하여 축지지된 체결 레버와, 상기 체결 레버를 상기 브레이크 부재에 자석에 의해 면접촉시켜 상기 하부 펀치유닛을 흡착 지지하는 영구 자석과, 전기적으로 통함으로써 상기 영구 자석의 자력을 취소하여 흡착력을 약화시키는 전자석을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  33. 제 29항에 있어서, 상기 지지 기구는 상기 하부 펀치유닛에 이동 가능하게 지지된 캠 부재와, 상기 캠 부재를 상기 브레이크 부재에 선 접촉에 의한 마찰력으로 상기 하부 펀치유닛을 가압 고정하는 가압 부재를 구비하고, 상기 캠 부재를 가압 방향의 반대로 이동시킴으로써 상기 가압 고정을 해제하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  34. 제 33항에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 하부 펀치유닛에 회전 대우을 개재하여 회전운동이 가능하게 지지된 회전 캠에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  35. 제 33항에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 하부 펀치유닛에 직선운동 대우을 개재하여 직선운동이 가능하게 지지된 직선운동 캠에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  36. 제 15항에 있어서, 상기 다이스는 다이 셋트에 형성되고, 상기 상하 펀치유닛은 적어도 제 1, 제 2 펀치를 가지며, 상기 독립 구동은 제 1, 제 2 펀치를 구동축을 개재하여 구동함으로써 행해져, 상기 다이스에 제 1, 제 2 펀치를 가압 방향으로 상대 이동 가능하고, 탈락하지 않도록 연결하는 연결 수단과, 상기 다이스를 상기 다이 셋트에 제 1, 제 2 펀치와 함께 일괄하여 장착 고정하는 고정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  37. 제 36항에 있어서, 상기 연결 수단은 상기 제 1, 제 2 펀치의 각 제 1, 제 2 펀치홀더에 형성된 가압 방향으로 연장하는 오목홈과, 상기 다이스 및 제 1 펀치홀더에 고정된 걸어맞춤핀으로 이루어지고, 상기 다이스의 걸어맞춤핀을 제 1 펀치홀더의 오목홈에 걸어맞추고, 상기 제 1 펀치홀더의 걸어맞춤핀을 제 2 펀치홀더의 오목홈에 걸어맞춰서 구성된 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  38. 제 36항 또는 제 37항에 있어서, 상기 고정 수단은 상기 다이스와 다이 셋트와의 사이에 끼워져 형성되고, 상기 다이스와 다이 셋트를 테이퍼 끼워맞추는 고정 부시에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  39. 제 36항 또는 제 37항에 있어서, 상기 고정 수단은 상기 다이스를 가압 부재를 개재하여 상기 다이 셋트에 가압 고정하는 작동기에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  40. 제 36항 또는 제 37항에 있어서, 상기 고정 수단은 상기 다이스와 다이 셋트와의 사이에 끼워져 형성되고, 내부에 충전된 압력 유체를 가압함으로써 상기 다이스를 다이 셋트에 가압 고정하는 유체 압력 고정 부재에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  41. 제 36항에 있어서, 상기 각 제 1, 제 2 펀치를 상기 구동축에 일괄하여 착탈 가능하게 체결하는 체결 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  42. 제 41항에 있어서, 상기 체결 수단은 상기 각 구동축의 가압 램에 기립 형성된 갈고리 형상의 클로우 부재와, 상기 제 1, 제 2 펀치의 각 펀치홀더에 고정된 걸어맞춤핀으로 이루어지고, 걸어맞춤핀을 상기 클로우 부재에 걸어맞춰서 각 펀치홀더를 체결하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  43. 제 42항에 있어서, 상기 각 펀치 홀더에는 작동기가 접속되어 있고, 상기 작동기에 의해 각 펀치홀더를 상기 가압 램에 일괄하여 체결하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  44. 제 36항 내지 제 43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이 셋트는 상기 금형을 분말 공급 스테이지, 가압 성형 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 반송하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  45. 제 36항에 있어서, 상기 다이스에 제 1, 제 2 펀치를 가압 방향으로 상대 이동 가능하고, 탈락하지 않도록 연결하는 연결 수단과, 상기 다이스를 상기 다이 셋트에 제 1, 제 2 펀치와 함께 일괄하여 장착 고정하는 고정 수단과, 상기 제 1, 제 2 펀치를 상기 구동축에 일괄하여 착탈 가능하게 체결하는 체결 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  46. 제 15항에 있어서, 다이스와 상기 다이스를 사이에 두고 대향하도록 형성된 상부 펀치유닛 및 하부 펀치유닛으로 분말 성형 공간을 형성하고, 상기 상하 펀치유닛을 각각 구동축을 개재하여 독립적으로 구동함으로써 가압 성형을 행하고, 상기 하나의 구동축에 남은 구동축을 적재하여 상기 남은 구동축을 상기 하나의 구동축의 이동과 동시에 이동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  47. 제 46항에 있어서, 상기 다이스는 상하 펀치유닛에 대해 고정되고, 상기 상하 펀치유닛은 각각 제 1, 제 2 펀치를 구비하고 있고, 또한 상기 하나의 구동축에 의해 이동 구동되는 구동 베이스에 상기 남은 구동축이 적재되고, 상기 구동 베이스를 이동시킴으로써 상기 상부 제 1, 제 2 펀치 및 하부 제 1, 제 2 펀치가 동시에 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  48. 제 46항 또는 제 47항에 있어서, 상기 다이스는 반송 테이블에 형성되어 있고, 상기 반송 테이블은 상기 상하 펀치유닛의 이동 방향과 직교 방향으로 분말 공급 스테이지, 분말 가압 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  49. 제 15항에 있어서, 다이스와 상기 다이스를 사이에 두고 대향하도록 형성된 상하 펀치로 분말 성형 공간을 형성하고, 상기 상하 펀치에 각각 구동축을 접속하고, 상기 각 구동축을 개재하여 상하 펀치를 구동원에 의해 각각 독립적으로 구동함으로써 가압 성형을 행하고, 상기 각 구동축을 하나의 기반에 의해 지지하고, 상기 기반에 상기 각 구동원을 집중적으로 배치한 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  50. 제 49항에 있어서, 상기 기반은 다이스의 하측에 배치되어 있고, 상기 다이스는 상기 기반에 일체적으로 연장 형성된 프레임부에 배치 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  51. 제 49항에 있어서, 상기 기반은 다이스의 하측에 배치되어 있고, 상기 다이스는 상기 기반과는 별도로 형성된 반송 테이블에 배치 고정되고, 상기 반송 테이블은 분말 공급 스테이지, 분말 가압 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  52. 제 49항 내지 제 51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 펀치에 장착된 금형 지지판에 상기 하나의 구동축의 상단부가 연결되어 있고, 상기 하부 펀치에 장착된 금형 지지판에 다른 구동축의 상단부가 연결되어 있고, 상기 각 구동원에 의해 하나의 구동축을 개재하여 금형 지지판을 하강시킴과 동시에, 다른 구동축을 개재하여 금형 지지판을 상승시킴으로써 가압 성형을 행하는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  53. 제 49항 내지 제 52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동축은 기반에 축 지지된 볼나사이고, 상기 구동원은 상기 볼나사에 타이밍 벨트를 통하여 연결된 서보 모터인 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  54. 제 15항에 있어서, 다이스와 상기 다이스를 사이에 두고 대향하도록 형성된 상하 펀치유닛으로 분말 성형 공간을 형성하고, 상기 상하 펀치유닛을 각각 구동축에 의해 독립적으로 구동함으로써 가압 성형을 행하도록 하고, 상기 상하 펀치유닛의 적어도 하나를 적어도 제 1, 제 2 펀치를 서로 상대 이동 가능하게 삽입하여 이루어지게 하고, 상기 제 1, 제 2 펀치에 제 1, 제 2 구동축을 연결하고, 상기 제 1, 제 2 구동축을 중공 외통 내부에 내통을 축심 방향으로 상대 이동 가능하게 삽입하여 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  55. 제 54항에 있어서, 상기 내통은 중공 외통의 양단 개구로부터 외측으로 돌출해 있고, 상기 중공 외통의 한 단에는 제 1 펀치가 제 1 금형 지지판을 개재하여 연결되고, 다른 단에는 제 1 구동원이 연결되어 있으며, 상기 내통의 한 단에는 제 2펀치가 제 2 금형 지지판을 개재하여 접속되고, 다른 단에는 제 2 구동원이 연결되어 있고, 상기 제 1, 제 2 구동원에 의해 상기 중공 외통 및 내통이 독립하여 구동되고 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  56. 제 54항 또는 제 55항에 있어서, 상기 중공 외통 및 내통에는 각각 볼나사가 연결되어 있고, 상기 각 볼나사에는 타이밍 벨트를 개재하여 구동원으로서의 서보 모터가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  57. 제 54항 내지 제 56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공 외통은 가동 베이스에 지지되고, 상기 내통은 고정 베이스에 지지되어 있으며, 상기 고정 베이스에 일체적으로 연장 형성된 프레임부에 상기 다이스가 배치 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  58. 제 54항 내지 제 56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공 외통 및 내통은 공통의 가동 베이스에 지지되어 있고, 상기 다이스는 가동 베이스와는 별도로 형성된 반송 테이블에 배치 고정되고, 상기 반송 테이블은 분말 공급 스테이지, 분말 가압 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 성형 장치.
  59. 제 15에 있어서, 다이스에 분말 재료를 공급하는 분말 성형 공간이 형성되고, 분말 공급관이 접속된 분말 저장부와, 상기 분말 저장부의 바닥벽의 상기 분말 성형 공간에 면하는 부분에 형성된 분말 주입 구멍과, 상기 다이스에 슬라이딩하여 분말 성형 공간 외의 여분의 분말 원료를 문지르는 동시에, 상기 분말 주입 구멍을 막는 블레이드를 구비한 것을 특징으로 하는 분말 공급 장치.
  60. 제 59항에 있어서, 상기 블레이드의 선단이 상기 다이스의 슬라이딩면에 대하여 날카롭게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 공급 장치.
  61. 제 59항 또는 제 60항에 있어서, 상기 블레이드가 세라믹으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 공급 장치.
  62. 제 59항 내지 제 61항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말 공급관의 분말 공급구는 상기 분말 주입 구멍의 중심에서 측면으로 오프셋시켜서 배치되어 있고, 또한 상기 분말 저장부의 천장벽을 관통하여 내부까지 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 공급 장치.
  63. 제 59항 내지 제 62항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말 주입 구멍의 가장자리에 상기 분말 주입 구멍을 막을 때 상기 블레이드의 선단이 걸어맞추는 테이퍼부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분말 공급 장치.
  64. 제 59항 내지 제 63항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블레이드가 상기 분말 저장부와는 독립하여 형성되고, 상기 분말 저장부에 형성된 슬릿을 끼우고 통하여 분말 저장부 내에 연장하고, 또한 상기 분말 저장부의 외측에 형성된 작동기에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 분말 공급 장치.
  65. 분말 성형 공간을 갖는 금형을 적어도 분말 공급 스테이지, 가압 성형 스테이지, 성형체 배출 스테이지 사이에서 반송하는 반송 테이블과, 상기 분말 공급 스테이지에서 상기 금형의 분말 성형 공간에 분말 원료를 공급하는 분말 공급 장치를 구비한 분말 성형 장치에 있어서, 상기 분말 공급 장치는 분말 공급관이 접속된 분말 저장부와, 상기 분말 저장부의 바닥벽의 상기 분말 성형 공간에 면하는 부분에 형성된 분말 주입 구멍과, 상기 금형에 슬라이딩하여 분말 성형 공간 외의 여분의 분말 원료를 문지르는 동시에, 상기 분말 주입 구멍을 막는 블레이드를 구비하고 있는 것을 특징으로하는 분말 성형 장치.
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