KR20030008877A - 펄프몰드제어시스템 및 펄프몰드시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 성형물의 두께를 결정하는 1차 하부금형의 펄프흡입시간 및 성형물의 성형시간을 제어할 수 있으며, 온도센서를 병렬로 배열하므로서 금형의 온도 불평형을 제어할 수 있는 펄프몰드제어시스템에 관한 것이며, 또한, 2차하부금형이 철망형구조인 펄프몰드시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 펄프몰드제어시스템은 1차, 2차, 3차 금형에 각각 장착된 금형작동장치(31)와, 상기 금형작동장치(31)의 작동을 제어하는 제어수단(33)과, 상기 제어수단(33)에 전기적으로 연결되어 상기 제어수단(33)의 작동을 제어하는 제어부(35)와, 상기 제어부(35)로 상기 금형작동장치(31)의 작동시간을 입력하는 입력수단(37)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

펄프몰드제어시스템 및 펄프몰드시스템{Pulp mold control system and pulp mold system}

본 발명은 성형물의 두께를 결정하는 1차 하부금형의 펄프흡입시간 및 성형물의 성형시간을 제어할 수 있으며, 온도센서를 병렬로 배열하므로서 금형의 온도 불평형을 제어할 수 있는 펄프몰드제어시스템에 관한 것이며, 또한, 2차하부금형이 철망형구조인 펄프몰드시스템에 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.

그러나, 위에 소개된 실용신안등록출원 제98-22603호 및 제 99-19821호는 1차하부금형(5b)에서 제품의 두께를 결정하는 펄프진공흡입시간이 타이머에 의해 설정되어 있기 때문에 진공흡입시간을 변경이 어렵고, 2차 금형(7a, 7b)과 3차 금형 (9a, 9b)에서 제품의 이송시간(진공흡입시간 및 에어배출시간 등)을 제어할 수 없었으며, 제품의 구조가 복잡할 경우 2차 상부금형과 2차 하부금형이 서로 결합할 때 성형물에 포함된 수분에 의해 성형물이 터지거나 찌그러지는 문제점이 있었다.

또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 도 2에는 2차상부금형(7a)이 대표로 도시되어 있으나 2차하부금형 및 3차금형 또한 상기 2차상부금형(7a)과 같이 히터(11)에 온도센서(13)가 장착되어 있다.

종래의 펄프몰드시스템에서 온도제어방법은 금형(7a)을 가열하는 히터(11)의 중앙에 장착된 1개의 온도센서(13)를 통해 온도제어기(15)로 금형(7a)의 온도가 입력되어 히터의 작동을 제어한다.

그러나, 상기와 같은 온도제어방법은 도 2에서와 같이 a 및 c부분과 b부분의 온도차가 20℃ 이상 차이가 있어, 이러한 온도불평형으로 인하여 성형물의 건조가 고르지 못하고 성형물의 가장자리가 타는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 터치스크린 방식으로 금형에 장착된 각종 장치의 작동을 제어할 수 있어 제품의 구조에 따라 작업자가 용이하게 제어수치를 변경할 수 있는 펄프몰드제어시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 금형의 온도를 측정하는 복수개의 온도센서를 금형에 고르게 분포시켜 병렬로 배열하므로서 금형의 온도불평형을 제어할 수 있는 펄프몰드제어시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 2차하부금형을 철망형 구조로 변경하므로서 복잡한 구조의 성형물이 성형과정에서 터지거나 찌그러지는 것을 방지할 수 있는 펄프몰드시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펄프몰드제어시스템의 일례는 1차, 2차, 3차 금형에 각각 장착된 금형작동장치와, 상기 금형작동장치의 작동을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단에 전기적으로 연결되어 상기 제어수단의 작동을 제어하는 제어부와, 상기 제어부로 상기 금형작동장치의 작동시간을 입력하는 입력수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 입력수단은 터치 스크린으로써, 제어모드가 각각 1하두께조절, 1하에어시점, 1하에어조절, 1하흡입정지, 1차접촉시간, 1상흡입시작, 1상하강조절, 1상흡입정지, 2하흡입시작, 1.2접촉시간, 2상하강에어, 2하흡입정지, 2상흡입시작, 2.2접촉시간, 3상제품탈형으로 구분되며, 숫자판을 눌러 상기 각각의 제어모드의 현재값을 세팅하는 것을 특징으로 한다.

설정값은 디폴트(default)로 정해지며, 현재값은 작업자에 의해 설정된 설정값과 카운트값이 일치하면 제어부에서 제어수단을 제어하여 금형작동장치인 진공흡입장치, 에어장치 및 실린더의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 펄프몰드제어시스템은 1차상부금형의 히터, 2차하부금형의 히터, 2차상부금형의 히터, 3차하부금형의 히터, 3차하부금형의 히터에 복수개의 온도센서를 고르게 분포되며, 상기 온도센서가 병렬로 배치되어 온도제어기에 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 펄프몰드시스템은 2차하부금형이 철망형 구조로써, 2차하부금형의 표면에 조밀형 철망이 씌워지고, 상기 철망의 하부에 다수의 진공흡입홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 펄프몰드시스템을 도시한 개략도

도 2는 종래의 2차하부금형의 히터에 온도센서가 배치된 것을 도시한 개략도

도 3은 종래의 온도제어기와 온도센서의 접속을 도시한 회로도

도 4는 본 발명에 따른 펄프몰드제어시스템을 도시한 블록도

도 5는 본 발명에 따른 터치스크린의 화면을 도시한 개략도

도 6은 본 발명에 따른 펄프몰드제어시스템에 의해 작동되는 펄프몰드시스템을 도시한 개략도

도 7은 온도센서가 히터에 배치된 상태를 도시한 개략도

도 8은 본 발명에 따른 펄프몰드제어시스템에서 온도센서의 병렬배열을 도시한 회로도

도 9는 본 발명에 따른 2차하부금형을 도시한 개략도

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

31 : 금형작동장치 33 : 제어수단

35 : 제어부 37 : 입력수단

56 : 1차상부금형 61 : 2차하부금형

66 : 2차상부금형 71 : 3차하부금형

76 ; 3차하부금형 81, 82, 83, 84, 85 : 히터

86 : 온도센서 87 : 온도제어기

91 : 철망 92 : 진공흡입홀

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 펄프몰드제어시스템은 1차, 2차, 3차 금형 (도시하지 않음)에 각각 장착된 금형작동장치(31)와, 상기 금형작동장치(31)의 작동을 제어하는 제어수단(33)과, 상기 제어수단(33)에 전기적으로 연결되어 상기 제어수단(33)의 작동을 제어하는 제어부(35)와, 상기 제어부(35)로 상기 금형작동장치(31)의 작동시간을 입력하는 입력수단(37)으로 구성된다.

상기 금형작동장치(31)는 진공흡입장치, 에어장치 및 실린더이며, 상기 진공흡입장치, 에어장치, 실린더 및 히터가 1차, 2차, 3차 금형에 각각 장착되고 작동되는 것은 공지된 사실이기에 자세한 설명은 생략한다.

상기 제어수단(33)은 상기 진공흡입장치, 에어장치, 실린더 및 히터 등의 작동을 제어하는 장치로서 릴레이 스위치, 마그네트 스위치, 솔레노이드 밸브, 인버터 등일 수 있으며, 이의 작동 원리는 공지된 사실이기에 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제어부(35)는 PLC(programable logic controller)로써, 입력수단(7)에 의해 입력된 값에 따라 신호를 제어수단(33)으로 전송한다.

상기 입력수단(37)은 도 4에 도시된 것과 같은 터치 스크린으로써, 제어모드가 각각 1하두께조절, 1하에어시점, 1하에어조절, 1하흡입정지, 1차접촉시간, 1상흡입시작, 1상하강조절, 1상흡입정지, 2하흡입시작, 1.2접촉시간, 2상하강에어, 2하흡입정지, 2상흡입시작, 2.2접촉시간, 3상제품탈형으로 구분되며, 숫자판(38)을 눌러 상기 각각의 제어모드의 현재값을 세팅한다.

설정값은 디폴트(default)로 정해지며, 현재값은 작업자에 의해 설정된 설정값과 카운트값이 일치하면 제어부(35)에서 제어수단(33)을 제어하여 금형작동장치 (31)인 진공흡입장치, 에어장치 및 실린더의 작동을 제어한다.

도 5에 도시된 터치 스크린과 도 6에 도시된 금형작동장치인 진공흡입장치, 에어장치 및 실린더의 작동관계를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

예를들어, 작업자가 1하두께조절을 누르고, 숫자판(38)을 눌러 원하는 현재값을 입력하면, NO46에 1차하부금형(51)의 진공흡입장치(52)의 작동시간이 입력되고 1차하부금형(51)이 펄프성형탱크(55)의 바닥으로 하강하여 정지하면 상기 진공흡입장치(52)가 작동을 시작하고 NO47에서 카운트를 시작한다. 그 후, NO47의 카운트값이 NO46의 입력값과 같아지면 상기 진공흡입장치(52)의 진공흡입량을 감소되어 상기 1차하부금형(51)에 부착된 펄프가 상기 1차하부금형(51)에서 떨어지지 않게 된다.

상기 1하에어시점은 1차하부금형(51)이 1차상부금형(56)에서 분리되는 시점부터 NO49에서 카운트를 시작하여 NO49의 카운트값과 NO48의 설정값이 같아지면 에어장치(53)를 작동시키므로서 1차하부금형(51)의 에어장치(53)의 작동시점을 제어한다. 즉, 1차하부금형(51)가 펄프성형탱크(55)로 하강하여 상기 펄프성형탱크 (55)에 잠기는 시점부터 상기 에어장치(53)가 작동하도록 상기 에어장치(53)의 작동시점을 딜레이시킨다.

1하에어조절은 1차하부금형(51)이 1차상부금형(56)과 결합된 후 펄프성형물을 1차하부금형(51)에서 분리시키기 위해 상기 1차하부금형(51)의 에어장치(53)가 펄프성형물을 불어내는 짧은 시간동안를 주기적으로 작동하는 횟수를 제어한다. 즉, 1차하부금형(51)이 1차상부금형(56)에서 분리될 때 1차하부금형(51)의 진공흡입장치(52)의 작동이 정지하는 시점부터 NO51가 카운트를 시작하여 NO51의 카운트값과 NO50의 설정값이 같아지면 상기 에어장치(53)의 작동이 정지된다.

1하흡입정지는 1차하부금형(51)의 진공흡입장치(52)의 정지시간을 제어한다. 즉, 일반적으로 1차하부금형(51)의 진공흡입장치(52)는 펄프성형탱크(55)내에서 펄프를 상기 1차하부금형(51)에 부착시키기 위해 흡입기능을 수행하지만, 펄프부착후에도 상기 1차상부금형(56)의 진공흡입장치(57)가 작동하는 시점까지 작동하기 때문에 1차하부금형(51)의 진공흡입장치(52)의 정지시간을 제어하여야 한다. NO47의 카운트가 완료되면 NO53가 카운트를 시작하여 NO53의 카운트값이 NO52의 설정값과 같아지면 1차하부금형(51)의 진공흡입장치(52)의 작동을 정지시킨다.

1차접촉시간은 1차하부금형(51)의 실린더장치(54)의 작동을 제어하여 1차상부금형(56)과 1차하부금형(51)의 결합시간을 제어한다. 즉, NO54의 설정값과 NO55의 카운트값이 같아지면 1차하부금형(51)의 실린더장치(54)를 작동시켜 1차하부금형(51)이 1차상부금형(56)에서 분리되도록 제어한다.

1상흡입시작은 1차상부금형(56)의 진공흡입장치(57)의 작동시간을 딜레이시킨다. 즉, 1차상부금형(56)과 1차하부금형(57)의 결합 후 1차하부금형(51)의 진공흡입장치(52)의 작동이 정지하고 에어장치(53)가 작동할 때까지 1차상부금형(56)의 진공흡입장치(57)의 작동을 딜레이시킨다. NO56의 설정값과 NO57의 카운트값이 같아지면 1차상부금형(56)의 진공흡입장치(57)을 작동시킨다.

1상하강조절은 처음 펄프몰드장치가 작동을 시작할 때 1차상부금형(56)의 하강대기시간을 제어한다. 펄프몰드장치가 파워온되면 NO59가 카운트를 시작하여 NO58의 설정값과 같아지면 1차상부금형(56)의 실린더장치(59)를 작동시킨다.

1상흡입정지는 1차상부금형(56)이 2차하부금형(61)과 결합하여 1차상부금형 (56)의 진공흡입장치(57)의 작동이 정지되는 시간을 제어한다. 즉, 1차상부금형장치(56)의 진공흡입장치(57)가 작동하기 시작할 때부터 NO61이 카운터를 시작하여 NO60의 입력값과 같아지면 진공흡입장치(57)의 작동을 정지시킨다.

2하흡입시작은 1차상부금형(56)의 진공흡입장치(57)의 작동이 정지될 때 2차하부금형(61)의 진공흡입장치(62)가 작동되는 시점을 딜레이시킨다. 즉, NO60의 설정값과 NO61의 카운트값이 일치할 때 NO63이 카운트를 시작하여 NO63의 카운트값과 NO62의 설정값이 일치하면 2차하부금형(61)의 진공흡입장치(62)를 작동시킨다.

1.2접촉시간은 1차상부금형(56)의 실린더장치(59)의 작동을 제어하여 1차상부금형(56)과 2차하부금형(61)의 결합시간을 제어한다. 즉, 1차상부금형(56)의 실린더장치(59)가 정지하면 NO64의 값과 NO65의 카운트값이 같아지면 1차상부금형 (56)의 실린더장치(59)를 작동시켜 1차상부금형(56)이 2차하부금형(61)에서 분리되도록 제어한다.

2상하강에어는 2차하부금형의 에어장치(63)가 작동하는 시기를 딜레이시킨다. 즉, 2차상부금형(66)이 하강하여 2차하부금형(62)과 결합할 때부터 NO67이 카운트를 시작하여 상기 NO67의 카운트값이 NO66의 설정값과 같아지면 2차하부금형 (61)의 에어장치(63)를 작동시킨다.

2하흡입정지는 2차하부금형(61)의 진공흡입장치(62)의 정지시간을 딜레이시킨다. 즉, 2차상부금형과 2차하부금형이 결합될 때부터 NO69에서 카운트를 시작하여 NO69의 카운트값이 NO68의 설정값과 일치하면 2차하부금형(61)의 진공흡입장치 (62)를 정지시킨다.

2상흡입시작은 2차상부금형(66)의 진공흡입장치(67)의 작동시점을 딜리이시킨다. 즉, NO69의 카운트값이 NO68의 설정값과 일치하면 NO71이 카운트를 시작하여 NO71의 카운트값이 NO70의 설정값과 일치하면 2차상부금형(66)의 진공흡입장치(67)를 작동시킨다.

2.2접촉시간은 2차상부금형(66)과 2차하부금형(61)의 결합시간을 제어한다. 즉, 2차상부금형(66)과 2차하부금형(61)이 결합하는 시점부터 NO73에서 카운트를 시작하여 NO73의 카운트값이 NO72의 설정값과 일치하면 2차상부금형(66)의 실린더장치(69)를 작동시켜 2차상부금형(66)이 2차하부금형(61)에서 분리되도록 한다.

3상탈형은 최종성형물이 3차상부금형(76)에서 분리되도록 3차상부금형(76)의 에어장치(78)의 작동을 제어하고, 스프레이는 1차하부금형(51)이 1차상부금형(56)에서 분리되어 펄프성형탱크(55)로 하강하기전에 1차하부금형(51)에 물을 살포하여 1차하부금형(51)에 묻은 찌거기를 제거하도록 스프레이의 작동을 제어한다.

또한, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 펄프몰드제어시스템은 1차 상부금형(56)의 히터(81), 2차하부금형(61)의 히터(82), 2차상부금형(66)의 히터 (83), 3차하부금형(71)의 히터(84), 3차하부금형(76)의 히터(85)에 복수개의 온도센서(86)를 고르게 분포되며, 상기 온도센서(86)가 병렬로 배치되어 온도제어기 (87)에 연결된다.

도 7에서는 온도센서를 점으로 표시하였으며, 온도센서의 배치형태를 도시한 개략도이며, 도 8은 온도센서가 병렬로 온도제어기에 연결된 회로도이다.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명에 따른 펄프몰드제어시스템은 온도센서 (86)가 병렬로 배열되어 히터(81∼85)의 평균온도가 온도제어기(87)로 입력되기 때문에 상기 히터(81∼85)에 의해 가열되는 금형(56, 61, 66, 71, 76)의 평균온도분포가 크지 않게 된다. 이것에 의해 금형의 온도불평형 및 부분과열을 방지할 수 있다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 펄프몰드시스템은 2차하부금형(61)이 철망형 구조로써, 표면에 조밀형 철망(91)이 씌워지고, 상기 철망(91)의 하부에 다수의 진공흡입홀(92)이 형성된다.

상기 진공흡입홀(92)은 금형의 형상에 상관없이 많은 수가 형성될 수 있다.

일반적으로 다량의 수분이 함유된 1차성형물을 2차성형할 때(2차상부금형과 2차하부금형이 밀착될 때) 엄청난 수증기가 발생하게 된다. 이 때 본 발명에 따른 2차하부금형 (61)은 많은 수의 진공흡입홀(92)를 통해 수증기를 모두 흡입할 수 있어, 복잡한 구조 또는 평면구조의 성형물이 찌그러지거나 터지는 것을 방지할 수 있다.

위에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 펄프몰드제어시스템 및 펄프몰드시스템은 터치스크린 방식으로 금형에 장착된 각종 장치의 작동을 제어할 수 있어 제품의 구조에 따라 작업자가 용이하게 제어수치를 변경할 수 있으며, 금형의 온도를 측정하는 복수개의 온도센서를 금형에 고르게 분포시켜 병렬로 배열하므로서 금형의 온도불평형을 제어하고, 2차하부금형을 철망형 구조로 변경하므로서 복잡한 구조의 성형물이 성형과정에서 터지거나 찌그러지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1차, 2차, 3차 금형에 각각 장착된 금형작동장치(31)와, 상기 금형작동장치 (31)의 작동을 제어하는 제어수단(33)과, 상기 제어수단(33)에 전기적으로 연결되어 상기 제어수단(33)의 작동을 제어하는 제어부(35)와, 상기 제어부(35)로 상기 금형작동장치(31)의 작동시간을 입력하는 입력수단(37)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 펄프몰드제어시스템.

제 1 항에 있어서,

상기 입력수단(37)은 터치 스크린으로써, 제어모드가 각각 1하두께조절, 1하에어시점, 1하에어조절, 1하흡입정지, 1차접촉시간, 1상흡입시작, 1상하강조절, 1상흡입정지, 2하흡입시작, 1.2접촉시간, 2상하강에어, 2하흡입정지, 2상흡입시작, 2.2접촉시간, 3상제품탈형으로 구분되며, 숫자판(38)을 눌러 상기 각각의 제어모드의 현재값을 세팅하는 것을 특징으로 하는 펄프몰드제어시스템.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

설정값은 디폴트(default)로 정해지며, 현재값은 작업자에 의해 설정된 설정값과 카운트값이 일치하면 제어부(35)에서 제어수단(33)을 제어하여 금형작동장치(31)인 진공흡입장치, 에어장치 및 실린더의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 펄프몰드제어시스템.

1차상부금형(56)의 히터(81), 2차하부금형(61)의 히터(82), 2차상부금형(66)의 히터 (83), 3차하부금형(71)의 히터(84), 3차하부금형(76)의 히터(85)에 복수개의 온도센서(86)를 고르게 분포되며, 상기 온도센서(86)가 병렬로 배치되어 온도제어기(87)에 연결되는 것을 특징으로 하는 펄프몰드제어시스템.

1차, 2차 3차 금형으로 구성된 펄프몰드시스템에 있어서,

2차하부금형(61)이 철망형 구조로써, 표면에 조밀형 철망(91)이 씌워지고, 상기 철망(91)의 하부에 다수의 진공흡입홀(92)이 형성되는 것을 특징으로 하는 펄프몰드시스템.