KR200481141Y1 - 컵 성형장치 - Google Patents

Abstract

컵 성형장치가 개시된다. 개시된 컵 성형장치는 필름을 이용하여 컵을 성형하는 컵 성형장치에 있어서, 상부금형 및 하부금형; 상기 하부금형을 회전가능하게 지지하는 회전지지부재; 상기 회전지지부재를 상하로 승강시켜, 상기 하부금형을 상하운동하게 하는 하부금형승강부; 및, 상기 하부금형의 상하이동시, 상기 하부금형이 소정각도 회동되게 하는 하부금형회동부;를 포함하고, 상기 하부금형회동부는, 상기 하부금형과 연동하여 회전하는 가이드암; 상기 가이드암의 끝단에 회전가능하게 설치되는 롤러부재; 및, 상기 롤러부재가 삽입된 상태로 상기 롤러부재를 안내하는 "ㄴ"자 형태의 가이드공을 구비하는 가이드판;을 포함하며, 상기 하부금형은 상하 이동시 상기 롤러부재가 상기 가이드공을 따라 구름운동하면서 안내되어 소정각도 회동되도록 구성되되, 상기 하부금형은 상승시 상방향을 향하고, 하강시 전방을 향하도록 회동되는 것을 특징으로 한다.

Description

컵 성형장치{PLASTIC CUP THERMO AIR PRESSURE FORMING MACHINE}

본 고안은 컵 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하부금형의 상하 이동을 원할하게 조절할 뿐 아니라, 상승시 하부금형이 상방향을 향하고 하강시 전방을 향하도록 상하 이동과정에서 용이하게 소정각도 회동할 수 있는 컵 성형장치에 관한 것이다.

최근 테이크아웃(TAKE OUT) 문화가 활발해지면서 커피를 비롯한 각종 음료를 포장하여 야외에서 즐기는 경우가 많다. 이에 음료를 수용할 수 있는 1회용 플라스틱 컵의 수요가 증가되고 있다.

플라스틱 컵은 플라스틱 수지에 열을 가한 후, 상하 금형에 의해 성형하여 제조되고 있다. 이러한 플라스틱 컵 성형장치는 등록특허 제10-0851327호 "수지용기 제조장치"에 개시된 바 있다.

개시된 바와 같은 종래 컵 성형장치는 중심으로부터의 반경이 상이하게 형성된 캠이 회전하고, 이 캠의 외주연과 승강축이 접하면서 캠의 직경 차이만큼 승강축이 상하로 이동되며 하부 금형이 승강되게 된다.

그런데, 종래 하부금형 승강장치는 캠의 형상을 정밀하게 제조하기 어려운 문제가 있었고, 캠 외주연의 돌기가 사용 중 자주 파손되는 문제가 있었다. 이렇게 캠의 형상이 파손되면 캠 전체를 교체해야하므로 유지관리 비용이 상승하는 문제가 있었다.

더구나, 종래 하부금형 승강장치는 회전각도와 승강높이가 정해지므로 플라스틱 컵을 형성하는 플라스틱 수지의 두께가 상이할 경우 호환하여 사용할 수 없는 문제가 있었다. 이에 따라 폴리프로필렌(P.P)나 폴리에스테르(P.S) 보다 상대적으로 두께가 두껍고 열에 의해 백화현상이 발생되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(P.E.T)는 가해지는 절단압력이 약해 호환하여 사용할 수 없는 한계가 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자 본 출원인은 크랭크축의 회전을 하부금형의 상하운동으로 변환하여 구동되는 방식을 적용하여 종래의 캠형상에 의한 구동시보다 작동이 안정적인 신뢰성을 유지할 수 있는 컵 성형장치를 제시하였다. (등록실용신안 20-0469065호)

다만, 본 출원인의 기 등록실용신안 20-0469065호는 하부금형이 하부금형승강부에 의해 상하운동만을 하면서 컵을 성형하므로 하부금형이 상승하여 컵이 성형된 후, 하부금형이 하강하면서 성형된 컵을 분리하여 배출해내 정리하는 것이 것이 어려웠으며, 아울러, 성형된 컵을 배출해내는 구성이 복잡해져 장치 전체의 부품 수가 많아지고 구조가 복잡해지는 문제가 있었다.

본 고안은 본 출원인의 기 등록된 실용신안 20-0469065호에 제시된 컵 성형장치를 개선하여 안출된 것으로서, 상승시 하부금형이 상방향을 향하고 하강시 전방을 향하도록 할 수 있는 컵 성형장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 컵 성형장치는 필름을 이용하여 컵을 성형하는 컵 성형장치에 있어서, 상부금형 및 하부금형; 상기 하부금형을 회전가능하게 지지하는 회전지지부재; 상기 회전지지부재를 상하로 승강시켜, 상기 하부금형을 상하운동하게 하는 하부금형승강부; 및, 상기 하부금형의 상하이동시, 상기 하부금형이 소정각도 회동되게 하는 하부금형회동부;를 포함하고, 상기 하부금형회동부는, 상기 하부금형과 연동하여 회전하는 가이드암; 상기 가이드암의 끝단에 회전가능하게 설치되는 롤러부재; 및, 상기 롤러부재가 삽입된 상태로 상기 롤러부재를 안내하는 "ㄴ"자 형태의 가이드공을 구비하는 가이드판;을 포함하며, 상기 하부금형은 상하 이동시 상기 롤러부재가 상기 가이드공을 따라 구름운동하면서 안내되어 소정각도 회동되도록 구성되되, 상기 하부금형은 상승시 상방향을 향하고, 하강시 전방을 향하도록 회동되는 것을 특징으로 한다.

상기 하부금형의 하부에 결합되는 지지프레임을 더 포함하고, 상기 회전지지부재는 한 쌍으로 구성되어, 상기 지지프레임의 양단을 회전가능하게 지지하도록 구성할 수 있다.

상기 하부금형승강부는, 크랭크축; 상기 크랭크축에 결합된 크랭크암; 일단부는 서보모터에 연결되고 타단부는 상기 크랭크암에 연결되는 크랭크연결암; 상기 크랭크축의 일측에 결합되어 상기 크랭크암의 회전을 상기 하부금형의 상하운동으로 변환하는 커넥팅로드;를 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 커넥팅로드의 상단부는 상기 회전지지부재의 하단에 연결되도록 형성되어, 상기 커넥팅로드의 상하운동에 의해 상기 회전지지부재가 승강하도록 구성될 수 있다.

상기 지지프레임의 양단으로부터 연장되는 축부를 더 포함하며, 상기 축부는 상기 회전지지부재를 관통하는 형태로 회전가능하게 설치되며, 상기 회전지지부재의 외측으로 돌출된 상기 축부의 끝단에는 상기 가이드암이 고정결합되어, 상기 지지프레임의 회전에 따라 상기 가이드암이 연동되어 회전되도록 구성할 수 있다.

상기 하부금형승강부의 부하를 줄이도록 보조적으로 상기 회전지지부재를 승강시키는 제1공압실린더;을 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 하부금형의 승강시에 상기 하부금형이 부드럽게 회동되도록 상기 회전지지부재의 후방부를 밀거나 당기는 제2공압실린더;을 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기한 바에 따르면, 본 고안은 하부금형회동부에 의해 하부금형의 상승시 컵의 성형공정을 이루도록 하부금형이 상부를 향하는 자세가 되고, 하부금형의 하강시 성형된 컵을 배출하도록 하부금형이 전방을 향하는 자세가 되도록 회동됨으로써, 하부금형으로부터 성형된 컵의 배출을 용이하게 할 수 있고, 성형된 컵의 배출하기 위한 흡착피커등의 구성을 간단한 구조로 설계할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 고안은 하부금형회동부가 복잡하지 않고 간단한 구조로 되어 있어, 제작이 용이하여 제작단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 크랭크축의 회전을 하부금형의 상하운동으로 변환하여 구동되는 방식으로 정밀하고 용이한 상하구동이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 컵 성형장치의 정면구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 컵 성형장치의 측면구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 고안에 따른 컵 성형장치의 하부금형승강부의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 4는 본 고안에 따른 컵 성형장치의 하부금형승강부의 구성을 도시한 사시도,
도 5는 본 고안에 따른 컵 성형장치의 하부금형회동부의 구성의 일부를 분해하여 나타낸 일부분해도이고,
도 6은 도 2에서 하부금형이 상승한 상태를 나타낸 컵 성형장치의 일부 측면구성을 나타낸 도면이고,
도 7은 본 고안에 따른 컵 성형장치에서 하부금형이 하강하여 전방을 바라본 상태에서 하부금형의 내부구조를 나타낸 도면이고,
도 8a 내지 도 8d는 본 고안에 따른 컵 성형장치에서 컵 성형장치의 동작과정을 개략적으로 예시한 예시도면이다.

이상의 본 고안의 목적, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 고안은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있음은 후술되는 실시예를 통해 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시 예를 상세히 설명한다. 아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 고안을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 또한, 고안을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 고안과 크게 관련 없는 부분들은 본 고안을 설명하는데 있어 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 컵 성형장치(1)는 위치가 고정되는 상부금형(100)과, 상하로 승강되며 내부에 컵몰드부(10)가 형서된 하부금형(200)과, 하부금형(200)으로 필름을 공급하는 필름공급부(300)와, 필름을 가열하는 필름가열부(400)와 상부금형(100)과 하부금형으로 공기를 공급하거나 회수하는 공기공급부(500)와, 하부금형(200)을 상하로 승강시키는 하부금형승강부(600)와, 하부금형(200)의 승강시 하부금형(200)을 소정각도 회동시키는 하부금형회동부(700)와, 상기 각 구성을 제어하는 제어부(800)를 포함한다. 상기의 각 구성들은 본체(10) 상에 지지되도록 구성될 수 있다.

여기서, 본 고안에 따른 컵 성형장치(1)를 통해 성형되는 컵은 플라스틱 수지에 의해 성형되는 다양한 크기와 두께의 컵일 수 있다.

상부금형(100)과 하부금형(200)은 서로 결합되어 공급된 필름을 컵(c)의 협상으로 성형되도록 한다. 하부금형(200)에는 컵(c)의 형상에 대응되는 컵 몰드부(210)가 함몰 형성된다.

하부금형(200)이 상승하여 상부금형(100)과 미세간격 이격된 상태에서, 공급된 필름이 공기압을 컵몰드(210) 내부에 형성하여 필름이 컵몰드(210) 내부로 압공압착되어 컵(c)의 성형되고, 하부금형(200)이 더 상승하여 상부금형(100)과 접촉되어 잉여의 필름이 커팅되어 컵(c) 성형품이 완료되는 구성은 본 출원인의 기 등록실용신안 20-0469065호의 구성과 동일하다.

하부금형(200)의 하부에는 지지프레임(220)이 결합된다. 지지프레임(220)의 양단에는 지지프레임(220)을 회전가능하게 지지하는 한 쌍의 회전지지부재(230)가 형성된다.

구체적으로 지지프레임(220)의 양단에는 각각 축부(223)가 연장되게 형성되며, 이 축부(223)가 회전지지부재(230)의 외측으로 돌출되도록 회전지지부재(230)를 관통하여, 이 축부(223)가 회전지지부재(230)에 대해 회전가능하도록 구성된다. 이때, 회전지지부재(230)의 내부와 축부(223) 사이에는 원활한 회전을 위해 베어링수단이 개재될 수 있다.

한편, 지지프레임(220)의 양단에는 외측으로 돌출되도록 일체형으로 한 쌍의 연장부(234)가 형성된다. 이 한 쌍의 연장부(234)는 상호 소정간격 이격되도록 구성되며, 각각의 연장부(234)에는 본체(10)에 수직하게 설치된 안내봉(240)이 관통되어, 연장부(234)가 이 안내봉(240)을 따라 상하 슬라이딩 가능하도록 형성된다.

회전지지부재(230)의 하단에는 커넥팅로드(630)의 프레임연결바(3635)가 설치되어, 하부금형승강부(600)의 구동에 따라 회전지지부재(230)가 상하 이동함으로써 하부금형(200)이 승강하도록 구성된다.

필름공급부(300)는 하부금형(200)의 상면으로 필름을 공급한다. 필름공급부(300)는 하부금형(200)의 상부에 구비된 필름이송레일(310)을 구비하여, 하부금형승강부(600)의 구동주기에 연동하여 필름을 공급한다. 필름공급부(300)에서 공급되는 필름은 폴리프로필렌(P.P), 폴리에스테르(P.S), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(P.E.T) 등 다양한 종류가 사용될 수 있다.

필름가열부(400)는 필름으로 열을 인가하여 필름이 압공성형이 가능한 유연한 상태로 변화시킨다. 도 2에 도시된 바와 같이 필름가열부(400)는 필름공급부(300)로부터 공급되는 필름의 공급경로 상에 상하로 배치되어 필름을 직접 가열한다.

공기저장탱크(510)는 상부금형(100)과 하부금형(200)으로 공기를 공급한다. 공기저장탱크(510)는 하부금형(200)에 필름이 적재된 상태에서 공기압을 컵몰드부(210) 내부에 형성하여 필름이 컵몰드(210) 내부로 압공압착 성형되도록 한다.

공기공급부(500)는 제어부(700)의 제어에 의해 공기저장탱크(510)의 공기를 상부금형(100)과 하부금형(200)으로 공급하거나 회수한다.

하부금형승강부(600)는 제어부(700)의 제어에 따라 하부금형(200)을 상하로 승강시킨다. 하부금형(200)의 상하 승강 주기에 따라 컵이 성형되어 배출된다. 컵은 서보모터(670)의 1회전에 연동하여 성형이 완료된다.

도 3은 본 고안에 따른 하부금형승강부(600)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이고, 도 4는 하부금형승강부(600)의 결합구성을 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 하부금형승강부(600)는 크랭크축(610)의 회전을 하부금형(200)의 상하 승강운동으로 변환한다.

구체적으로, 하부금형승강부(600)는 크랭크축(610)과, 크랭크축(610) 상에 결합되는 크랭크암(620)과, 크랭크축(610)과 회전지지부재(230)를 연결하여 크랭크축(610)의 회전에 따라 하부금형(200)을 회전지지부재(230)를 승강시키는 커넥팅로드(630)와, 제어부(800)의 제어에 따라 구동력을 발생시키는 서보모터(670)와, 서보모터(670)의 구동력을 조절하는 감속기(640)와, 감속기(640)의 출력축(643)에 결합되는 모터연결암(650)과, 모터연결암(650)과 크랭크암(620)을 연결하는 크랭크연결암(660)을 포함한다. 한편, 감속기(640)와 모터연결암(650) 사이에 배치에는 베어링이 설치될 수 있다.

크랭크축(610)은 일체로 결합된 크랭크암(620)의 회전을 커넥팅로드(630)로 전달한다. 크랭크암(620)은 크랭크축(610)에 삽입되고, 크랭크암(620)의 일측 외주연에는 결합리브(621)가 일정 길이 반경방향 외측으로 돌출형성된다. 결합리브(621)는 크랭크연결암(660)과 결합된다.

커넥팅로드(630)는 크랭크축(610)의 양 측부에 결합된다. 커넥팅로드(630)는 크랭크축(610)에 결합된 축결합바(637)와, 회전지지부재(230)의 하단과 결합된 프레임연결바(635)에 상하로 링크결합된다. 커넥팅로드(630)는 크랭크축(610)의 회전시에 축결합바(637)의 위치에 따라 접혀지거나 펼쳐지면서 상하로 이동하며 회전지지부재(230)가 승강되도록 한다.

서보모터(670)는 제어부(700)의 제어에 따라 회전된다. 감속기(640)는 서보모터(670)와 모터연결암(650) 사이에 구비되어 서보모터(670)의 출력방향과 출력을 조절한다. 감속기(640) 내부에는 기어열이 구비되어 출력방향을 변경한다. 감속기(640)의 일측에는 입력축(641)이 구비되어 서보모터(670)의 구동축(671)과 결합된다. 감속기(640)의 전면에는 출력축(643)이 구비되어 베어링(680)을 통해 모터연결암(650)의 축결합공(651)에 삽입된다.

모터연결암(650)은 감속기(640)의 출력축(643)과 축결합공(651)이 결합되고, 크랭크연결암(660)과 타단(653)이 결합된다. 크랭크연결암(660)은 모터연결암(650)과 크랭크암(620)을 서로 연결한다.

이러한 연결구조에 의해 서보모터(670)가 회전되면, 회전각도에 따라 모터연결암(650)이 출력축(643)과 함께 회전되고, 크랭크연결암(660)의 타단부(663)가 모터연결암(650)과 함께 회전하게 된다. 크랭크연결암(660)의 회전에 따라 크랭크연결암(660)의 일단부(661)에 결합된 크랭크암(620)은 크랭크축(610)을 기준으로 좌우로 왕복 이동하게 된다.

크랭크축(610)이 크랭크암(620)과 함께 좌우로 일정각도 회동됨에 따라 크랭크축(610)에 결합된 커넥팅로드(630)는 축결합바(637), 프레임연결바(635)의 결합배치에 따라 상하로 이동하게 된다.

이처럼, 하부금형승강부(600)의 동작에 따라, 커넥팅로드(630)의 상단부 즉, 프레임연결바(635)의 상단에 결합된 회전지지부재(230)가 상하로 이동하게 되고, 이 회전지지부재(230)의 상하이동에 따라, 이와 연결된 하부금형(200)이 연동하여 상하로 이동하게 된다.

본 고안은 상기 하부금형승강부(600)에 의해 하부금형(200)이 상하이동하는 과정에서, 하부금형(200)이 상하이동하면서 소정각도로 회동하도록 하부금형회동부(700)를 포함한다.

하부금형회동부(700)는 가이드암(701), 롤러부재(703), 가이판(705)을 포함한다.

가이드암(701)은 일측단이 회전지지부재(230)의 외측으로 돌출된 지지프레임(220)의 축부(223)의 축단부(223a)에 축결합되어, 지지프레임(220)의 회전과 함께 회전되도록 구성된다. 따라서, 본 고안의 가이드암(701)은 지지프레임(220)에 형성된 하부금형(200)과 연동하여 함께 회동가능하도록 구성된다.

롤러부재(703)는 가이드암(701)의 끝단부에 회전가능하게 설치된다. 이 롤러부재(703)의 중심은 축단부(223a)의 중심과 일치하지 않고 편심된다.

가이드판(705)은 판형상으로 형성되며 본체(10)에 수직방향으로 고정지지되도록 설치된다. 이 가이드판(705)에는 "ㄴ" 형상으로 관통형성된 가이드공(706)이 구비된다.

가이드판(705)은 한 쌍의 연장부(234)의 사이에 배치되도록 설치되며, 롤러부재(703)가 가이드공(706)에 삽입된 상태에서, "ㄴ"자 형상의 가이드공(706)을 따라 구름운동하면서 안내되도록 구성된다.

본 고안은 하부금형승강부(600)의 구동에 의해 회전지지부재(230)가 승강함으로써 하부금형(200)이 상하운동하게 되는데, 회전지지부재(230)가 승강함에 따라 롤러부재(703)가 "ㄴ" 자 형상의 가이드공(706)에 안내되어 이동됨으로써, 가이드암(701)이 소정각도 회동되어 하부금형(200)이 소정각도 회동되게 된다. 이 경우, 롤러부재(703)가 "ㄴ"자 형상의 가이드공(704)에서 수직부분을 타고 움직일 때는 하부금형(200)이 상부를 향하게 되고, "ㄴ"자 형상의 가이드공(704)에서 수평부분을 타고 움직일 때는 하부금형(200)이 전방을 향하게 되며, 수직부분에서 수평부분으로 이동하거나 수평부분에서 수직부분을 타고 움직이는 과정에서 하부금형(200)이 대략 90도 회동운동하게 된다.

상기한 구성으로, 하부금형(200)이 상부금형(100)과 마주하여 컵을 성형하기 위해 하부금형(200)이 상승하도록 회전지지부재(230)가 상부로 이동되면 하부금형(200)이 상방향으로 향하게 되고, 회전지지부재(230)가 하부로 이동되면 하부금형(200)이 전방을 향하는 자세가 된다.

본 고안에서, 하부금형(200)이 향하는 방향은 컵몰드부(210)가 향하는 방향으로서, 컵몰드부(210)는 하부금형(200)의 상면에 형성되어 있고, 따라서, 하부금형(200)의 상승시, 하부금형(200)의 상면이 상방향을 향하게 되고, 하부금형(200)의 하강시, 하부금형(200)의 상면이 전방을 향한다.

본 고안에서 하부금형승강부(600)는 크랭크 구조로 이루어져 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 회전지지부재(230)를 승강시켜줄 수 있는 여타의 형태로 이루어질 수도 있다.

이하, 본 고안에 따라 컵 성형장치(10)의 컵 성형과정을 도 8a 내지 도 8d를 참조하여 설명한다.

초기상태에서 하부금형(200)은 최저높이로 내려온 상태이며 하부금형(200)이 전방을 향하는 자세를 나타낸다(도 2, 도 7 및 도 8a 참조). 이때, 하부금형승강부(600)는 감속기(640)의 출력축(643)이 3시 방향으로 이동된 상태이고, 커넥팅로드(630)가 최저높이에 위치하게 된다.

이와 같이, 하부금형(200)이 최저높이로 내려와서 전방을 향하고 있을 때, 외부의 흡착피커(미도시)가 하부금형(200)의 컵몰드부(210)에 성형된 컵(c)을 흡착하여 인출하여 후공정으로 이송시킬 수 있다.

한편, 서보모터(670)가 회전하여 출력축(643)이 12시 방향으로 90도 정도 회전하게 되면, 커넥팅로드(630)가 상승하면서 회전지지부재(230)를 밀어올려 하부금형(200)이 상승하게 되는데, 이때, 롤러부재(701)가 가이드공(706)의 수평부분을 타고 이동하다가 롤러부재(701)가 가이드공(706)의 수평부분과 수직부분을 연결하는 모서리부분을 지나면서 하부금형(200)이 상부를 향해 90도 회동하게 된다(도 8b 및 도 8c 참조).

이후, 서보모터(670)가 더 회전하여 출력축(643)이 12시 방향에서 2시 방향으로 대략 60도 더 회전하게 되면, 커넥팅로드(630)가 더 상승하면서 회전지지부재(230)를 밀어올려 하부금형(200)이 성형높이로 상승하게 되는데, 이때, 롤러부재(701)가 가이드공(706)의 수직부분을 타고 상방향으로 이동하게 되고, 아울러, 하부금형(200)은 상부를 향한 자세를 유지하면서 성형높이로 상승하게 된다(도 8d참조). 여기서, 성형높이라는 것은 하부금형(200)이 성형을 시작하는 높이를 의미한.

이와 같이 하부금형(200)이 상부를 향한 상태로 성형높이로 상승되면, 하부금형(200)과 상부금형(100)이 서로 이격상태로 만나고, 공급된 필름이 공압에 의해 컵몰드부(210) 표면에 압공압착되어 컵(c)이 성형될 수 있다.

이후, 출력축(643)이 210도 더 회전하게 되면, 하부금형(200)이 상부를 향한 상태로 최상높이로 상승해, 상부금형(100)과 접촉되면서 성형품이 절단된 후, 하부금형(200)이 하강하여 원위치로 복귀할 경우, 도 7 및 도 8a와 같이 하부금형(200)이 최저위치로 하강하여 전방을 향하는 자세가 되게 되며, 이러한 상태에서 하부금형(200)으로부터 성형된 컵(c)을 배출시킬 수 있게 된다.

이처럼, 본 고안은 가이드암(701), 롤러부재(703) 및 "ㄴ"자 형상의 가이드공(706)을 구비한 가이드판(705)으로 된 간단한 구성의 하부금형회동부(700)에 의해, 하부금형(200)의 승강시, 하부금형(200)이 상부 또는 전방을 향하도록 용이하게 회동가능하도록 구성되어 있기 때문에, 하부금형(200)의 상승시, 컵몰드부(210)가 상부를 향하도록 하여 하부금형(200)과 상부금형(100)이 만나 컵(c)을 성형하고, 하부금형(200)의 하강시, 컵몰드부(210)가 전방을 향하도록 하부금형(200)이 90도 회동하게 됨으로써, 전방을 향하는 컵몰드부(210)에 성형된 컵(c)을 용이하게 배출시킬 수 있으며, 이 전방을 향하는 컵몰드부(210)로부터 컵(c)을 배출하기 위한 배출구성을 간단한 구조로 제작할 수 있다.

상기에서 본 고안은 출력축(643)이 시계반대방향으로 회전하는 동작에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 출력축(643)이 시계방향으로 회전하여도 상기와 같은 동일한 하부금형(200)의 동작이 이루어질 수 있게 된다.

한편, 본 고안은 도 1과 같이, 본체(10)와 회전지지부재(230)의 연장부(234)를 연결하는 제1공압실린더(810)를 더 구비할 수 있다. 이 제1공압실린더(810)는 공기저장탱크(510)로부터 압축공기를 공급받아 구동될 수 있으며, 제어부(800)에 의해 신축동작이 제어될 수 있도록 구성된다.

제1공압실린더(810)는 하부금형승강부(600)의 부하를 줄여주기 위하여, 하부금형승강부(600)에 의해 회전지지부재(230)를 밀어주는 힘과 더불어, 제1공압실린더(810)가 신장하면서 회전지지부재(230)를 함께 밀어줌으로써, 하부금형승강부(600)의 부하를 줄여주어, 서보모터(670)의 고장을 줄이고, 각 구성의 기계적인 결합상태의 마모나 손상을 줄일 수 있게 해준다.

상기에서 제1공압실린더(810)는 한 쌍의 회전지지부재(230) 중 하나에만 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 2개로 구성되어 한 쌍의 회전지지부재(230)의 양측에 각각 설치될 수 있음은 물론이다.

또한, 본 고안은 도 1과 같이, 본체(10)와 지지프레임(220)을 연결하는 제2공압실린더(820)를 더 구비할 수 있다. 이 제2공압실린더(820)는 공기저장탱크(510)로부터 압축공기를 공급받아 구동될 수 있으며, 제어부(800)에 의해 신축동작이 제어될 수 있도록 구성된다.

제2공압실린더(820)의 양단은 각각 본체(10)와 지지프레임(220)에 힌지되게 설치되고, 또한, 제2공압실린더(320)의 상단은 지지프레임(220)의 후방측에 연결되도록 구성된다.

제2공압실린더(820)은 하부금형(200)이 상하이동하면서 하부금형회동부(700)에 의해 전방으로 회동하거나 상부로 회동할 때, 하부금형(200)이 충격을 받지 않고 보다 부드럽게 회동될 수 있도록 지지프레임(220)의 후방측을 밀거나 당겨줄 수 있는 것이다.

도 7을 참조하면, 본 고안은 하부금형(200)의 컵몰드부(210)에 성형된 컵(c)을 외부로 밀어내기 위한 푸쉬유닛(260)을 더 포함할 수 있다.

푸쉬유닛(260)은 지지프레임(220)의 하단에 설치되는 실린더본체(261)와, 이 실린더본체(261)로부터 지지프레임(220)의 하단을 관통하는 신축로드(263)와, 이 신축로드(263)의 전단에 설치되며 하부금형(200)을 관통하여 각 컵몰드부(210)에 성형된 컵(c)을 밀어내는 복수의 푸쉬바(265)를 포함하도록 구성된다.

신축로드(263)가 실린더본체(261)로부터 신장 또는 수축하여, 지지프레임(220)의 내부공간에서 전진 또는 후진하면, 이와 연동하는 푸쉬바(265)가 각 컵몰드부(210)에 성형된 컵(c)을 외측으로 밀어줄 수 있다.

상기한 구성으로, 하부금형승강부(600)의 구동에 의해 하부금형(200)이 최저높이로 하강하여 전방을 향한 자세를 유지하고, 이러한 상태에서 푸쉬유닛(260)이 가동되어, 푸쉬바(265)과 컵몰드부(210)에 성형된 컵(c)을 하부금형(200)의 바깥으로 밀어내고, 이와 동시에 별도의 흡착피커(미도시)가 컵(c)을 흡착하여 후공정으로 이송시킬 수 있다.

이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 실용신안등록청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

1 : 컵성형장치 100 : 상부금형
200 : 하부금형 210 : 컵몰드
220 : 지지프레임 230 : 회전지지부재
300 : 필름공급부 400 : 필름가열부
500 : 공기공급부 510 : 공기저장탱크
600 : 하부금형승강부 610 : 크랭크축
620 : 크랭크암 621 : 결합리브
630 : 커넥팅로드 635 : 프레임연결바
637 : 축결합바 640 : 감속기
641 : 입력축 643 : 출력축
650 : 모터연결암 660 : 크랭크연결암
661 : 일단부 663 : 타단부
670 : 서보모터 700 : 하부금형회동부
701 : 가이드암 703 : 롤러부재
705...가이드판 706 : 가이드공
800 : 제어부

Claims (6)

1. 필름을 이용하여 컵을 성형하는 컵 성형장치에 있어서,
   상부금형 및 하부금형;
   상기 하부금형의 하부에 결합되는 지지프레임;
   한 쌍으로 구성되어 상기 지지프레임의 양단을 회전가능하게 지지하는 회전지지부재;
   상기 회전지지부재가 관통된 형태로 형성되어 상기 회전지지부재가 상하 직선운동하도록 가이드하는 안내봉;
   상기 회전지지부재를 상하로 승강시켜, 상기 하부금형을 상하운동하게 하는 하부금형승강부; 및,
   상기 하부금형의 상하이동시, 상기 하부금형이 소정각도 회동되게 하는 하부금형회동부;를 포함하고,
   상기 하부금형회동부는,
   상기 하부금형과 연동하여 회전하는 가이드암;
   상기 가이드암의 끝단에 회전가능하게 설치되는 롤러부재; 및,
   상기 롤러부재가 삽입된 상태로 상기 롤러부재를 안내하는 "ㄴ"자 형태의 가이드공을 구비하는 가이드판;을 포함하며,
   상기 하부금형은 상하 이동시 상기 롤러부재가 상기 가이드공을 따라 구름운동하면서 안내되어 소정각도 회동되도록 구성되되, 상기 하부금형은 상승시 상방향을 향하고, 하강시 전방을 향하도록 회동되며,
   상기 하부금형승강부는,
   크랭크축;
   상기 크랭크축에 결합된 크랭크암;
   일단부는 서보모터에 연결되고 타단부는 상기 크랭크암에 연결되는 크랭크연결암;
   상기 크랭크축의 일측에 결합되어 상기 크랭크암의 회전을 상기 하부금형의 상하운동으로 변환하는 커넥팅로드;를 포함하며,
   상기 커넥팅로드의 상단부는 상기 회전지지부재의 하단에 연결되도록 형성되어, 상기 커넥팅로드의 상하운동에 의해 상기 회전지지부재가 승강하도록 구성되며,
   상기 지지프레임의 양단으로부터 연장되는 축부를 더 포함하며,
   상기 축부는 상기 회전지지부재를 관통하는 형태로 회전가능하게 설치되며, 상기 회전지지부재의 외측으로 돌출된 상기 축부의 끝단에는 상기 가이드암이 고정결합되어, 상기 지지프레임의 회전에 따라 상기 가이드암이 연동되어 회전되며,
   상기 하부금형승강부의 부하를 줄이도록 보조적으로 상기 회전지지부재를 승강시키는 제1공압실린더; 및,
   상기 하부금형의 승강시에 상기 하부금형이 부드럽게 회동되도록 상기 회전지지부재의 후방부를 밀거나 당기는 제2공압실린더;
   상기 하부금형에 형성된 복수의 컵몰드부에서 성형된 컵을 외부로 밀어내는 푸쉬유닛을 더 포함하고,
   상기 푸쉬유닛은,
   상기 지지프레임의 하단에 설치되는 실린더본체;
   상기 실린더본체로부터 상기 지지프레임의 하단을 관통하는 신축로드;
   상기 신축로드의 전단에 설치되며 상기 하부금형을 관통하여 상기 복수의 컵몰드에 성형된 컵을 밀어내는 복수의 푸쉬바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컵 성형장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

Images