KR20040084615A - 사출성형기의 자가 공진회피 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형기의 진동을 감쇄시키기 위한 것으로, 일실시예로서 사출성형기 프레임의 하나 이상의 개소에 전압으로 점성이 변화되는 ER유체를 포함하는 작동기를 설치하는 단계와, 상기 프레임의 진동을 감지수단을 통해 감지하는 단계와; 상기 감지수단에 의해 감지된 진동 신호를 입력받아 주파수 분석기로 주 가진 주파수 성분을 판별하는 단계와; 상기 주파수 분석기에서 판별된 주 가진 주파수를 작동기 제어기에 의해 상기 작동기의 전압 값을 변화시켜 진동을 감쇄시키는 단계를 포함하여, 사출성형기 사출측과 형체측의 운행시 발생하는 진동을 감쇄시키므로 정밀한 고품질의 성형품을 생산해낼 수 있고, 사출성형기의 내구성을 높이는 효과를 갖는다.

Description

사출성형기의 자가 공진회피 장치 및 그 방법{Self sympathy preventing device and method of injection molding machine}

본 발명은 사출성형기의 진동을 감쇄시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 사출성형기의 지지부측 프레임에 발생되는 자가 공진을 제어할 수 있도록 하여 정밀한 고품질의 사출품을 얻을 수 있도록 한 사출성형기의 자가 공진회피 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형기는 플라스틱 사출품을 성형하기 위한 것으로 사출장치(injection unit)와 형체장치(clamping unit)로 나눌수 있다. 사출장치는 수지를 용융 압송시키고, 형체장치는 금형을 체결시켜 사출기로부터 압송된 용융수지를 받아들여 원하는 사출품을 제작한다.

종래, 사출성형기의 경우 도 1과 같이 사출장치(10)와 형체장치(20)가 철제 프레임(30)상에 배치된다. 사출장치(10)는 호퍼(11)에 투입된 수지가 배럴(12)내의 사출스크류에 의해 용융 압송되고, 정량의 수지가 계량되면 후퇴한 사출스크류가 다시 전진 이동하고, 형체장치(20)의 이동형판(21)과 이에 체결된 고정형판(22)과의 사이로 수지를 사출시킨다.

위 사출장치(20)의 경우 사출을 위해 사출스크류가 전,후진 운동을 갖고, 또 형체장치(20)의 경우에도 이동형판(21)이 고정형판(22)측으로 전,후진 이동운동을 갖게 된다.

이러한 이동형판(21)과 사출스크류의 전후진 운동은 철제 프레임(30)의 진동을 유발하는 가진원으로 작용하게 되어 성형시 사출기 전체에 심한 진동을 발생시키고, 이로 인해 정밀 사출시 성형 제품의 품질을 저하시키고 주요 부품들의 내구성을 저하시키게 된다.

따라서 사출성형기의 진동을 저감시키기 위해 종래의 기술은 프레임에 보강재를 설치하여 증대된 강성으로 진동을 제어하는 방식을 사용하거나 도 1과 같이 프레임 저면에 장착된 고무패드(5)를 적용하고 있다.

그러나 이러한 보강재나 고무패드의 설치구조만을 가지고는 사출기의 운용중에 발생하는 다양한 진동양상을 저감하는데는 한계를 가지고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사출성형기의 다양한 운전 조건하에서 발생하는 진동을 능동적으로 저감시켜 정밀한 고품질의 성형품을 얻을 수 있도록 한 사출성형기의 자가 공진회피 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 사출성형기의 전체적인 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사출성형기의 자가 공진회피 장치의 개념도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

30 : 프레임

100 : 작동기

110 : 감지수단

120 : 주파수 분석기

130 : 작동기 제어기

본 발명은 사출장치와 형체장치를 탑재하는 프레임의 진동을 제어하기 위해 먼저, ER유체(전기유변유체)를 갖는 작동기를 프레임에 설치한다.

작동기는 상기 프레임에 하나 이상의 개소에 설치되어 인가된 전압의 크기에 따라 액체에서 고체로 그 상이 변화되어 강성을 갖게 되는 ER유체를 포함한다.

다음, 상기 프레임으로부터 진동을 하나 이상의 진동센서로부터 감지받는다. 이때 진동센서로는 가속도계, 스트레인 게이지, 관성유 등이 될 수 있다.

그 다음, 진동센서에서 감지된 진동신호를 주파수 감지기를 통해 주 가진 주파수를 판독해낸다.

주 가진 주파수가 판독되면, 이 신호는 작동기 제어기를 통해 입력되고, 이 작동기 제어기는 주파수 판독기에 의해 제어될 작동기에 전압 신호를 인가시키는 방법으로 이루어진다.

작동기에 전압이 인가되면 ER유체가 고상으로 변화되어 강성이 증대되고, 이로 인해 프레임의 진동을 감쇄시키게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 사출성형기 자가 공진회피를 위한 바람직한 실시예의 장치를 상세히 설명한다.

도 2에서와 같이 본 발명은 사출장치(10)와 형체장치(20)를 탑재하는 프레임(30)에 하나 이상의 개소에 ER유체를 갖는 작동기(100)가 설치된다.

상기 ER유체(electrorheological fluid)라 함은 전기유변유체로서 전압이 가해지지 않은 경우에는 액체의 특성의 특성을 띠는 것으로, 거의 강성이 제로(zero)이지만, 일정량의 전압을 인가하면 전압의 크기에 따라 고체로 상이 변화하는 성질을 가진 물질로 정의된다.

상기 작동기(100)는 예로, 상기 프레임에 ER유체가 직접 내장되는 ER유체 저장부를 1개소 이상 구비시켜서 구성될 수 있다.

또한 상기 작동기(100)는 ER유체가 내장된 ER유체 저장통을 프레임(30)에 접착제를 통해 부착 설치 구성할 수도 있다.

상기 프레임(30)측에는 사출장치(10)와 형체장치(20)의 운동에너지에 의해 발생되는 진동을 감지하기 위해 적정 개소에 부착된 감지수단(110)을 갖는다.

상기 감지수단(110)은, 가속도계, 스트레인 게이지(strain gage), 광섬유 센서 등이 적용될 수 있다.

상기 감지수단(110)에 의해 감지된 진동 신호를 입력받아 주 가진 주파수 성분을 판별하기 위해 주파수 분석기(120)가 구비되어 감지수단(110)과 전기적으로 연결된다.

상기 주파수 분석기(120)는 복수개의 감지수단(110)으로부터 출력된 진동 신호를 입력받아 그 진동 주파수를 판독해 내어 가진동 주파수를 찾아낸다. 따라서 감지수단(110)은 적어도 하나 이상 설치함이 바람직하다.

상기 주파수 분석기(120)에는 작동기 제어기(130)가 전기적으로 연결되어 있고, 이 작동기 제어기(130)는 주파수 분석기(120)에서 판별된 주 가진 주파수에 따라 상기 작동기(100)의 ER유체의 전압 값을 변화시키는 기능을 수행한다.

따라서 작동기 제어기(130)는 복수개의 작동기(100)를 개별적으로 또는 동시에 제어하고, 그 결과 작동기(100)의 ER유체의 점성이 액상에서 고상으로 변화시키는 기능을 한다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

사출장치(10)의 운전이나 형체장치(20)측 이동형판(21)의 이동 운동에 따라 프레임(30)에 진동이 유발되면, 유발된 진동은 사출장치(10)와 형체장치(20)를 지지하는 프레임(30)에 전달되어 프레임(30)을 가진시키게 된다.

이같이 프레임(30)이 가진되어 진동할 경우 프레임(30)에 부착된 감지수단(110)이 프레임(30)의 진동을 감지하여 주파수 분석기(120)에 진동 신호를 입력하여 준다.

주파수 분석기(120)에서는 이러한 진동 신호를 분석하여 주 가진 주파수 성분을 판별한다.

주파수 분석기(120)에서의 주파수 분석이 완료되면 프레임(30)의 주 가진 주파수에 대한 정보를 작동기 제어기(130)로 전달하고, 작동기 제어기(130)는 주 가진 주파수를 감쇄시키기 위해 작동기(100)에 부과되는 전압을 조절하게 된다.

상기 작동기 제어기(130)에서 부과된 저압의 크기에 따라 해당 작동기(8)의 점성에 따른 강성이 변화하게 되고, 이러한 작동기(8)의 강성 변화는 프레임(30)의 강성을 높여 주가진 주파수를 감쇄시켜, 결국 사출성형기 전체의 진동을 감쇄시키게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 사출성형기의 자가 공진회피 장치 및 그 방법에 따르면, 사출성형기 사출측과 형체측의 운행시 발생하는 진동을 감쇄시키므로 정밀한 고품질의 성형품을 생산해낼 수 있고, 사출성형기의 내구성을 높이는 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 사출장치와 형체장치를 탑재하는 프레임(30)의 진동을 제어하기 위한 장치에 있어서,

   상기 프레임(30)의 하나 이상의 개소에 설치되고 전압값에 의해 작동하는 ER유체를 포함하는 작동기(100)와;

   상기 프레임(30)의 진동을 감지하기 위해 프레임(30)의 적정 개소에 부착된 감지수단(110)과;

   상기 감지수단(110)에 의해 감지된 진동 신호를 입력받아 주 가진 주파수 성분을 판별하도록 감지수단(110)과 전기적으로 연결된 주파수 분석기(120)와;

   상기 주파수 분석기(120)에서 판별된 주 가진 주파수에 따라 상기 작동기(100)의 ER유체의 전압 값을 변화시켜 진동을 감쇄시키며, 주파수 분석기(120)와 전기적으로 연결된 작동기 제어기(130)를 포함한 것을 특징으로 하는 사출성형기의 자가 공진회피 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 프레임(30)에는 ER유체가 직접 내장되는 ER유체 저장부가 1개소 이상 구비된 것을 특징으로 하는 사출성형기의 자가 공진회피 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 작동기(100)는 프레임(30)에 직접 접착제를 통해 부착 설치된 것을 특징으로 하는 사출성형기의 자가 공진회피 장치.
4. 사출장치와 형체장치를 탑재하는 프레임의 진동을 제어하기 위한 방법에 있어서,

   상기 프레임의 하나 이상의 개소에 전압으로 점성이 변화되는 ER유체를 포함하는 작동기를 설치하는 단계와,

   상기 프레임의 진동을 감지수단을 통해 감지하는 단계와;

   상기 감지수단에 의해 감지된 진동 신호를 입력받아 주파수 분석기로 주 가진 주파수 성분을 판별하는 단계와;

   상기 주파수 분석기에서 판별된 주 가진 주파수를 작동기 제어기에 의해 상기 작동기의 전압 값을 변화시켜 진동을 감쇄시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 사출성형기의 자가 공진회피 방법.