KR200242146Y1

KR200242146Y1 - 펄프몰드 서보모터 시스템

Info

Publication number: KR200242146Y1
Application number: KR2020010013133U
Authority: KR
Inventors: 강출성
Original assignee: 강출성
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2001-10-12

Abstract

본 고안은 서보모터를 이용하여 금형의 작동을 이속으로 제어하는 펄프몰드 서보모터 시스템에 관한 것이다.

본 고안에 따른 펄프몰드 서보모터 시스템은 상부금형(11, 13, 15)에 각각 서보모터(31, 33, 35)가 장착되어 상부금형(11, 13, 15)의 수직이동을 제어하고, 2차 및 3차 하부금형(17, 19)이 장착된 이송플레이트(37)가 이송용 서보모터(43)에 의해 가이드 레일(41)을 따라 이송되며, 1차 하부금형용 모터(45)에 의해 1차 하부금형(21)이 작동되는 것을 특징으로 한다.

Description

펄프몰드 서보모터 시스템{Pulp mold servo-motor system}

본 고안은 일반적으로 인스턴트 식품 포장용기 등으로 사용되는 펄프용기를 제조하는 펄프몰드 서브모터 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서보모터를 이용하여 금형의 작동을 이속으로 제어하는 펄프몰드 서보모터 시스템에 관한 것이다.

대량으로 펄프성형물을 제조하기 위한 펄프 몰드 시스템이 실용신안등록출원 제98-22603호 및 제 99-19821호에 소개되어 있다.

여기에 소개된 펄프 몰드 시스템은, 도 1에 도시된 바와같이, 1차 금형(5a, 5b), 2차 금형(7a, 7b) 및 3차 금형(9a, 9b)이 순서대로 배치되며, 펄프용액수조에 설치된 1차 상부금형(5a)이 하강운동을 하고, 1차 하부금형(5b)이 상승운동을 하여 1차 금형(5a, 5b)이 서로 일치되므로서 1차 펄프성형물을 성형하고, 1차 펄프성형물을 부착한 1차 상부금형(5a) 하부로 이송플레이트(11)에 장착된 2차 하부금형 (7b)이 이송된 후, 상기 2차 하부금형(7b)에 1차 펄프성형물이 놓이고, 상기 2차 하부금형(7b)이 다시 2차 상부금형(7a)으로 이송되고, 2차 상부금형(7a)이 하강하여 2차 펄프성형물을 성형한다. 그 후, 최종 성형물인 3차 펄프성형물이 2차 금형 (7a, 7b)에서와 마찬가지로 3차 금형(9a, 9b)에 의해 성형된다.

위에 소개된 실용신안등록출원 제98-22603호 및 제 99-19821호는 유압을 이용하여 금형을 작동시키기 때문에 설치, 보수가 어렵고, 수리, 보수시 작동유체의누유현상으로 작업환경이 오염되는 문제점이 있었으며, 금형이 일정한 속도로 이동하여 서로 결합하기 때문에 금형에 충격이 가해지는 단점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 시설 설치 및 보수가 용이하고, 누유현상이 원천적으로 없으며, 금형이 서로 결합할 때 충격 발생하지 않도록 서보모터를 이용하여 금형을 이속으로 제어할 수 있는 펄프몰드 서보모터시스템을 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 펄프몰드 서보모터 시스템의 일례는 상부금형들에 각각 서보모터가 장착되어 상기 상부금형의 수직이동을 제어하고, 2차 및 3차 하부금형이 장착된 이송플레이트가 이송용 서보모터에 의해 가이드 레일을 따라 이송되며, 1차 하부금형용 모터에 의해 1차 하부금형이 작동되는 것을 특징으로 한다.

상기 서보모터는 상부금형을 시작위치에서 저속으로 진행시키고, 가속지점부터 빠르게 하강시키며, 감속지점부터 감속시켜 정지위치에서 정지시키므로서 펄프소재가 서서히 가압 성형되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 이송용 서보모터는 이송플레이트를 시작지점에서 저속으로 진행시켜 가속지점부터 빠르게 이동하도록 가속시키고, 감속지점에서 다시 저속으로 감속시킨 후 정지지점에서 정지시키는 것을 특징으로 한다.

상기 서보모터는 기어박스를 통한 금형 또는 이송플레이트 구동방식과 서보모터가 직접 금형 또는 이송플레이트에 연결되는 방식으로 구분된다.

기어박스를 통한 금형 또는 이송플레이트 구동방식은 서보모터에 연결된 웜기어와 샤프트에 형성된 웜이 맞물려 샤프트가 회전하게 되고, 상기 샤프트의 양단에 구비된 구동베벨기어와 종동베벨기어가 맞물려 상기 종동베벨기어가 회전하게 되며, 상기 종동베벨기어의 내주면에 형성된 나선과 LM가이드 외주면에 형성된 나선이 서로 맞물려 상기 종동베벨기어의 회전에 따라 금형이 연결된 LM가이드가 수직으로 이동하여 상기 금형을 상하로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

서보모터가 직접 금형 또는 이송플레이트에 연결되는 방식은 서보모터에 연결된 샤프트의 외주면에 나선이 형성되고, 고정된 센터 프레임에 암나사부가 형성되어 샤프트의 회전에 따라 서보모터가 장착된 상부 프레임과 금형이 상하로 작동하게 되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 펄프몰드 시스템을 도시한 개략도

도 2는 본 고안에 따른 시작상태의 펄프몰트 서보모터 시스템을 도시한 개략도

도 3은 서보모터에 의해 1차 금형의 결합을 도시한 개략도

도 4는 1차 상부금형 하부에 2차 하부금형이 위치한 상태를 도시한 개략도

도 5는 2차 금형의 결합 상태를 도시한 개략도

도 6은 본 발명에 따른 기어박스를 통한 금형의 작동방식을 도시한 개략도

도 7 및 도 8은 서보모터의 동력이 금형에 직접 전달되는 방식을 도시한 개략도

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

11, 13, 15 : 상부금형 31, 33, 35 : 서보모터

17 : 2차 하부금형 19 : 3차 하부금형

37 : 이송플레이트 41 : 가이드 레일

43 : 이송용 서보모터 45 : 1차 하부금형용 모터

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 고안에 따른 펄프몰드 서보모터 시스템은 상부금형(11, 13, 15)에 각각 서보모터(31, 33, 35)가 장착되어 상부금형(11, 13, 15)의 수직이동을 제어하고, 2차 및 3차 하부금형(17, 19)이 장착된 이송플레이트 (37)가 이송용 서보모터(43)에 의해 가이드 레일(41)을 따라 이송되며, 1차 하부금형용 모터(45)에 의해 1차 하부금형(21)이 작동된다.

상기 서보모터(31, 33, 35)는 처음 도 2에 도시된 바와같이 상부금형(11, 13, 15)을 시작위치(f)에서 저속으로 진행시키고, 가속지점(g)부터 빠르게 하강시키며, 도 4에 도시된 바와같이 감속지점(h)부터 상부금형(11, 13, 15)을 감속시켜 정지위치(k)에서 정지시키므로서 펄프소재가 서서히 가압 성형되도록 한다.

상기 이송용 서보모터(43)는 도 2에 도시된 바와같이 이송플레이트(37)를 시작지점(a)에서 저속으로 진행시켜 가속지점(b)부터 빠르게 이동하도록 가속시키고, 감속지점(c)에서 다시 저속으로 감속시킨 후 정지지점(d)에서 정지시킨다.

상기와 같이 구성된 펄프몰드 서보모터 시스템은 서보모터(31, 33, 35, 43)의 동력이 도 6에 도시된 것처럼 기어박스(51)를 통해 금형(11, 13, 15) 또는 이송플레이트(37)를 구동시키는 타입과 도 7에 도시된 것처럼 서보모터(31, 33, 35, 43)의 동력이 금형(11, 13, 15) 또는 이송플레이트(37)를 직접 구동시키는 타입으로 구분된다.

이하 설명의 편의상 도 6 및 도 7을 참조하여 1차 상부금형의 작동을 예를 들어 설명하기로 한다.

도 6을 참조하면, 기어박스(51)를 통한 금형(11) 구동방식은 서보모터(31)에 연결된 웜기어(worm gear ; 53)와 샤프트(55)에 형성된 웜(worm ; 57)이 맞물려 샤프트(55)가 회전하게 되고, 상기 샤프트(55)의 양단에 구비된 구동베벨기어(59a, 59b)와 종동베벨기어(61a, 61b)가 맞물려 상기 종동베벨기어(61a, 61b)가 회전하게 되며, 상기 종동베벨기어(61a, 61b)의 내주면에 형성된 나선과 LM가이드(63a, 63b) 외주면에 형성된 나선이 서로 맞물려 상기 종동베벨기어(61a, 61b)의 회전에 따라 금형(11)이 연결된 LM가이드(63a, 63b)가 수직으로 이동하여 상기 금형(11)을 상하로 이동시킨다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 서보모터가 직접 연결된 금형(11) 구동방식은 서보모터(31)에 연결된 샤프트(81)의 외주면에 나선이 형성되고, 고정된 센터 프레임 (81)에 암나사부(85)가 형성되어 샤프트(81)의 회전에 따라 서보모터(31)가 장착된 상부 프레임(87)과 금형(11)이 상하로 작동하게 된다.

이와같이 구성된 본 고안에 따른 펄프몰드 서보모터 시스템은 다음과 같이 작동한다.

도 2에 도시된 것처럼 1차 하부금형(21)이 펄프가 저장된 펄프저장조(53)에 배치되고, 2차 및 3차 하부금형(17, 19)이 장착된 이송플레이트(37)가 시작위치(a)에 위치한 상태에서 도 3에 도시된 것처럼 1차 상부금형(11)이 서보모터(31)에 의해 이속으로 하강운동하고, 1차 하부금형(21)이 1차 하부금형용 모터(45)에 의해 상승운동하여 상기 1차 상부금형(11)과 1차 하부금형(21)이 서로 결합되어 펄프가 1차 성형되고, 1차 성형물이 1차 상부금형(11)에 부착된 상태에서 상기 1차 상부금형(11)이 이속으로 상승운동하고 1차 하부금형(21)이 펄프저장조(53)로 하강하게 한다. 이 때 2차 및 3차 금형(13 ; 17, 15 ; 19)이 함께 작동할 수 있으며, 1차 상부금형(11)이 이동구간에서 빠르게 이동하고 결합구간에서 저속으로 하강하여 금형이 서로 결합할 때 금형에 가해지는 충격이 종래에 비해 현저하게 줄어들게 된다.

그 후, 도 4에 도시된 것처럼, 이송플레이트(37)가 이송용 서보모터(43)에 의해 2차 하부금형(17)이 1차 상부금형(11) 하부에 위치된 후, 1차 상부금형(11)이 하강하여 2차 하부금형(17)에 1차 성형물이 놓이게 되고, 다시 1차 상부금형(11)이 상승하고, 2차 하부금형(17)이 2차 상부금형(13) 하부에 위치된다. 이때 이송용 서모터(43)에 의해 이송플레이트(37)의 이동속도가 이속으로 제어되어 이동할 때 빠르게 이동하고 정지할 때 저속인 상테에서 정지하게 된다.

그 후, 도 5에 도시된 것처럼, 2차 상부금형(17)이 이속으로 하강하여 2차 하부금형(17)과 결합하므로서 2차 성형물을 성형하고, 다시 상기 2차 상부금형(17)에 2차 성형물이 부착된 상태로 상기 2차 상부금형(17)이 상승한 후, 위에서 설명한 것과 같은 원리로 3차 상부금형(15)와 3차 하부금형(19)에 의해 최종 성형물이 성형된다. 이 때 2차 및 3차 상부금형(13, 15)이 이동구간에서 빠르게 이동하고 결합구간에서 저속으로 하강하여 금형이 서로 결합할 때 금형에 가해지는 충격이 종래에 비해 현저하게 줄어들게 된다.

위에서 설명한 바와같이 본 고안에 따른 서보모터를 사용하기 때문에 시설 설치 및 보수가 용이하고, 누유현상이 원천적으로 없으며, 금형의 이동속도를 이속으로 제어하기 때문에 금형이 서로 결합할 때 금형에 가해지는 충격이 현저하게 감소하는 효과가 있다.

Claims

상부금형(11, 13, 15)에 각각 서보모터(31, 33, 35)가 장착되어 상부금형 (11, 13, 15)의 수직이동을 제어하고, 2차 및 3차 하부금형(17, 19)이 장착된 이송플레이트(37)가 이송용 서보모터(43)에 의해 가이드 레일(41)을 따라 이송되며, 1차 하부금형용 모터(45)에 의해 1차 하부금형(21)이 작동되는 것을 특징으로 하는 펄프몰드 서보모터 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 서보모터(31, 33, 35)는 상부금형(11, 13, 15)을 시작위치(f)에서 저속으로 진행시키고, 가속지점(g)부터 빠르게 하강시키며, 감속지점(h)부터 상부금형 (11, 13, 15)을 감속시켜 정지위치(k)에서 정지시키므로서 펄프소재가 서서히 가압 성형되도록 하는 것을 특징으로 하는 펄프몰드 서보모터 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 이송용 서보모터(43)는 이송플레이트(37)를 시작지점(a)에서 저속으로 진행시켜 가속지점(b)부터 빠르게 이동하도록 가속시키고, 감속지점(c)에서 다시 저속으로 감속시킨 후 정지지점(d)에서 정지시키는 것을 특징으로 하는 펄프몰드서보모터 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

서보모터에 연결된 웜기어(53)와 샤프트(55)에 형성된 웜(57)이 맞물려 샤프트(55)가 회전하게 되고, 상기 샤프트(55)의 양단에 구비된 구동베벨기어(59a, 59b)와 종동베벨기어(61a, 61b)가 맞물려 상기 종동베벨기어(61a, 61b)가 회전하게 되며, 상기 종동베벨기어(61a, 61b)의 내주면에 형성된 나선과 LM가이드(63a, 63b) 외주면에 형성된 나선이 서로 맞물려 상기 종동베벨기어(61a, 61b)의 회전에 따라 금형이 연결된 LM가이드(63a, 63b)가 수직으로 이동하여 상기 금형을 상하로 이동시키는 것을 특징으로 하는 펄프몰드 서보모터 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

서보모터에 연결된 샤프트(81)의 외주면에 나선이 형성되고, 고정된 센터 프레임(81)에 암나사부(85)가 형성되어 샤프트(81)의 회전에 따라 서보모터(31)가 장착된 상부 프레임(87)과 금형이 상하로 작동하게 되는 것을 특징으로 하는 펄프몰드 서보모터 시스템.