KR20050109402A

KR20050109402A - 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치

Info

Publication number: KR20050109402A
Application number: KR1020040084574A
Authority: KR
Inventors: 박영진; 권장우
Original assignee: 지앤티소결 주식회사; 권장우
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2005-11-21
Also published as: KR100551761B1

Abstract

본 발명은 폴리우레탄과 같은 발포수지를 사용하여 신발밑창 등으로 제조하게 되는 발포수지 금형에서 가스를 외부로 용이하게 배출할 수 있게 결합되어 있는 가스배출용 벤트를 기계적으로 자동 교환할 수 있게 한 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동 교환장치에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 각 구성부재를 지지하는 메인프레임(5)과, 메인프레임(5)의 내측으로 설치되는 마주보는 한 쌍의 안내판(6)과, 금형고정용 클램프(8)가 구비되는 상/하형 고정부재(7a)(7b)로 구성되고, 절첩부(7c) 및 상/하형 고정부재(7a)(7b) 선단에 안내핀(7d)(7e)(7f)이 결합되며, 안내판(6)에 형성된 안내공(6a)과 2개의 결합공(6b)(6c) 및 호형 안내공(6d)을 따라서 이동할 수 있도록 결합한 금형고정구(7)와, 금형고정구(7)의 절첩부(7e)에 고정된 안내핀(7d)이 고정되도록 메인프레임(5)에 설치되며 정역모터(9)로 구동되는 컨베이어벨트(10)와, 하형 고정부재(7b)의 아래측에 결합되는 작동축(11a)을 90°방향으로 회동시키도록 작동축(11a)에 실린더(11b)를 연결하고, 작동축(11a)과 상형 고정부재(7a)를 연결로드(11c)로 연결하여 금형(2)을 180°로 개방하는 금형회동수단(11)과, 하형 고정부재(7b) 측방에 고정되는 호형 래크(12) 및 호형 래크(12)와 치 결합되고 금형회동용 모터(13)로 구동되는 피니언(14)과, 정역모터(15a)로 구동되는 스크류(15b)와 스크류(15b)를 지지하는 하우징(15c)에 고정된 레일(15d)과 레일(15d)을 따라서 이동하도록 레일(15d)에 결합되며 스크류(15b)와 결합된 너트(15e)가 고정된 이송구(15f)를 포함하며 안내판(6)과 나란하게 메인프레임 상측으로 설치되는 전후이송수단(15)과,

정역모터(16a)로 구동되는 스크류(16b)와 스크류(16b)를 지지하는 하우징(16c)에 고정된 레일(16d)과 레일(16d)을 따라서 이동하도록 레일(16d)에 결합되며 스크류(16b)와 결합된 너트(16e)가 고정된 이송구(16f)를 포함하며 안내판(6)과 직방향으로 전후이송수단(15)의 이송구(15f)에는 설치되는 좌우이송수단(16)과, 좌우이송수단(16)에 결합된 이송구(16f)의 전후방에 결합되는 벤트결합수단(17) 및 벤트분리수단(26)으로 구성되며,

상기 벤트결합수단(17)은 이송구(16f)에 고정된 실린더(17a)에 의해 승강하는 승강구(17b)의 전방에는 금형(2)의 상형(2a)에 형성된 벤트결합공(3)과 동일한 직경의 내경을 갖는 타설안내관(18)을 고정하고 타설안내관(18) 내측으로는 승강구(17b)에 고정 설치된 가압실린더(19)의 실린더축(19a)에 결합된 가압구(19b)를 내입하며, 타설안내관(18)의 측방으로는 벤트(4)를 적층 공급하는 공급슈트(21)를 수직방향으로 세우고 하단을 타설안내관(18)과 공급로(22)로 연결 구성하며, 공급로(22) 반대측으로는 고압 공기를 간헐적으로 공급하는 에어노즐(23)을 설치하여 공급슈트(21)에 적층되어 있는 벤트(4)를 1개씩 타설안내관(18)으로 공급되게 구성되며, 상기 벤트분리수단(26)은 이송구(16f)에 고정된 실린더(26a)에 의해 승강하는 승강구(26b)에는 금형(2)의 상형(2a)에 형성된 벤트결합공(3)에 선단이 끼움되는 안내관(27)을 설치하고, 안내관(27)의 내측으로는 승강구(26b)에 고정 설치된 가압실린더(28)의 실린더축(28a)에 결합된 가압구(28b)를 내입하여 가압구(28b)가 벤트결합공(3)으로 내입되게 하며, 상기 메인프레임(5) 측면 내측에는 상기 각 구성부재의 모터, 실린더, 센서를 기 입력되어 있는 금형(2)에 형성된 벤트결합공(3)의 좌표값에 따라 일관적으로 제어하는 제어부(30)를 더 포함한 것으로써, 벤트(4)교환 작업을 빠른 시간에 정확하게 행할 수 있으며, 벤트(4)교환 과정에서 발생하는 금형(2) 손상의 염려도 일소할 수 있고, 중량인 금형(2)을 들어서 옮기는 작업을 최소화 할 수 있으므로 각종 산업재해 발생률도 현저히 줄일 수 있는 등 기대이상의 효과를 제공할 수 있는 것이다.

Description

발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치{The automatic vent changing device for exhausting gas of plastic foam mould}

본 발명은 폴리우레탄과 같은 발포수지를 사용하여 신발밑창 등으로 제조하게 되는 발포수지 금형에서 가스를 외부로 용이하게 배출할 수 있게 결합되어 있는 가스배출용 벤트를 기계적으로 자동 교환할 수 있게 한 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치에 관한 것이다.

신발의 밑창 등과 같은 발포수지 제품의 경우 상/하형으로 구성되는 금형의 캐비티에 발포제와 수지물을 적당한 비율로 투입하고 금형을 밀폐한 상태에서 적정의 온도로 가온하여 캐비티 내에서 발포 성형시키게 된다.

상기한 방법으로 발포수지 제품을 제조할 경우 캐비티 내에 있는 가스(공기)가 외부로 배출되어야 하는바, 종래 발포수지 금형의 경우 상형에 외부와 관통되는 적어도 1개 이상의 벤트공을 형성하여 가스의 배출이 이루어질 수 있게 하고 있다.

그러나 상기한 바와 같은 종래와 같은 벤트구조일 경우 원료 소모량이 많고 성형한 발포수지 제품에서 버러(burr)제거 작업을 별도로 행해야 하는 번거로움이 있었다. 즉, 상기한 벤트구조를 갖는 금형을 이용하여 발포수지 제품을 성형할 경우 캐비티 내부에 적당한 압력을 제공할 수 있어야 하는바 벤트공의 크기가 제한적으로 형성될 수밖에 없으므로 벤트공으로 충분한 가스배출이 어려워 기포발생이 많아지게 되는데 이를 해소코자 캐비티에 많은 양의 원료를 투입하여 제품을 성형하므로 원료 소모량이 많아지게 된다. 또한 발포과정에서 여분으로 투입된 원료는 금형틈새와 벤트공을 통해 캐비티 외부로 배출되므로 발포 후 금형 틈새 등으로 배출된 버러를 수작업으로 제거해야 하는 번거로움이 있고, 불량이 많으며 제조원가 상승으로 가격 경쟁력도 떨어지게 되는 등 다수의 문제점이 있었던 것이다.

근자에는 상기한 바와 같은 문제점을 해결코자 도 11과 같이 금형(20의 상형(2a)에 벤트결합공(3)을 형성하고 소결금속으로 구성된 표면적이 넓은 벤트(4)를 벤트결합공(3)에 끼워 캐비티 내부에서 발생하는 다량의 가스를 원활하게 배출할 수 있는 기술이 제공되고 있다. 이때 벤트결합공(3)은 캐비티측에서 발생하는 강한 가스 압력에 의해 벤트(4)가 임의적으로 분리되는 것이 방지될 수 있게 캐비티측으로 벤트(4)가 결합되는 직경이 큰 구멍을 형성하여 벤트(4)를 상형의 내측에서 결합되게 구성되어 있다.

이와 같이 소결금속 구성의 벤트(4)를 사용할 경우 가스 배출이 원활하게 이루어지는바 기포발생원인을 근본적으로 해결할 수 있어 제품 성형 시에 제품에 부합하는 적당한 양의 원료를 투입하여 원료 소모량을 최소화하면서도 버러(burr)없는 고품질의 발포수지 성형품을 제조하여 제조원가를 줄일 수 있는 등의 여러 이점을 제공하게 된다.

상기 벤트(4)는 장시간 사용 시 가스 배출 능력이 떨어지게 되므로 주기적으로 벤트(4)를 교체해야 하는데, 벤트(4)를 교환하기 위한 종래 방법으로는 금형(2)을 작업장으로 이동한 후 펀치 등으로 오래된 각 벤트(4)를 분리하고, 다시 새로운 벤트(4)를 끼워 고정해야 하였는바, 벤트(4) 교체작업의 경우 매우 힘들고 많은 시간을 요구하며, 또한 금형(2)의 손상도 염려되는 등의 여러 문제점이 있어 작업자에게 실질적 도움을 주지 못하고 있는 실정으로 업계에서는 벤트(4)를 보다 효과적으로 교환할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명자는 상기한 바와 같은 벤트 교환에 따른 제반 문제점을 일소코자 본 발명을 완성한 것이다.

즉, 본 발명에서는 금형에서 벤트를 분리 및 결합하는 작업을 하나의 기계상에서 연속적으로 이루어질 수 있게 함으로써 벤트 교환 작업을 빠른 시간에 정확하게 행하며, 벤트 교환과정에서 발생하는 금형 손상의 염려도 일소함에 본 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

상기 기술적 과제를 해결할 수단으로 본 발명에서는 금형고정구로 금형의 상하형을 90°로 개방한 상태에서 고정한 후 상형이 외부면에 상부에 노출되게 회전시킨 상태에서 제어부에 기 입력되어 있는 좌표를 근거로 해서 X, Y방향으로 설치되어 있는 전후 및 좌우이송수단에 의해 정밀하게 이동되도록 좌우이송수단에 설치되어 있는 벤트분리수단을 좌표값으로 이동한 상태에서 벤트가 분리되게 하였으며, 상기한 동작이 이루어지고 난 후 금형고정구를 최초 위치로 복원시킨 후 금형을 180°개방한 상태에서 상기 전후 및 좌우이송수단에 의해 정밀하게 이동되도록 좌우이송수단에 설치되어 있는 벤트결합수단을 제어부에 기 입력되어 있는 좌표값으로 이동한 상태에서 벤트를 조립되게 한 것이다.

또한 좌우이송수단에 제어부와 전기적으로 연결 구성된 카메라를 설치하여 금형을 촬영, 스캔하여 각 벤트결합공의 정확한 좌표값을 산출할 수 있게 함으로써, 좌표 입력에 따른 불편을 해소할 수 있게 한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보인 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 정면도, 도 3은 본 발명의 평면도 등을 도시한 것으로서,

본 발명에서 제공코자 하는 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치(1)는 도 12에 도시된 바와 같은 벤트(4) 결합상태에 착안하여 상/하형(2a)(2b)으로 구성된 금형(2)을 클램핑 한 상태에서 상형(2a)의 내면 또는 표면을 수평상태로 제공하고, 상형(2a)에 형성되어 있는 벤트결합공(3)의 위치에 부합되게 벤트결합수단(17) 및 벤트분리수단(26)을 정해진 좌표값으로 이동시켜 벤트(4)를 분해 조립토록 한 것으로서, 이하에서 본 발명의 구성을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 각 구성부재를 지지하는 메인프레임(5)의 내측으로 마주보는 한 쌍의 안내판(6)을 설치하고, 각 안내판(6)의 상단에는 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 전후방향으로 길이가 긴 안내공(6a)을 형성하되, 안내공(6a)에는 금형을 고정할 수 있는 클램프와 같은 고정수단(8)이 구비되는 상/하형 고정부재(7a)(7b)로 구성되는 금형고정구(7)의 절첩부(7c) 및 하형 고정부재(7b) 선단에 결합된 안내핀(7d)(7e)을 결합하며, 절첩부(7c)에 고정된 안내핀(7d)은 안내공(6a)의 바깥쪽으로 연장하고 정역모터(9)에 의해 정역 구동되도록 메인프레임(5)에 설치되어 있는 컨베이어벨트(10)에 고정하여 절첩부(7c) 및 하형 고정부재(7b)의 선단에 고정된 안내핀(7e)이 정역모터(9)의 구동에 의해 안내공(6a)을 따라서 전후 이동되게 한다.

상기 안내공(6a)의 중간과 후단에는 안내공(6a)과 연결되는 상향 개구된 결합공(6b)(6c)을 형성하여 금형회동수단(11)으로 금형을 180°로 개방할 때 상형 고정부재(7a)에 결합된 안내핀(7f)이 안내공(6a)의 후단에 형성된 결합공(6c)을 통해 안내공(6a)에 안치되게 한다.

금형회동수단(11)은 도 6에 도시된 바와 같이 하형 고정부재(7b)의 아래측에 결합되는 작동축(11a)을 90°방향으로 회동시키도록 작동축(11a)에 실린더(11b)를 연결하고, 작동축(11a)과 상형 고정부재(7a)를 연결로드(11c)로 연결한 구성이다.

안내공(6a)의 중간 아래측에는 안내공(6a) 후단을 중심으로 한 호형 안내공(6d)을 안내공(6a)과 연결되게 형성하며, 하형 고정부재(7b) 측방에는 호형 래크(12)를 고정하고, 안내판(6)에는 정역 구동되는 금형회동용 모터(13)로 구동되는 피니언(14)을 호형 래크(12)와 기어 물림되게 설치해서 금형(2)을 90°로 개방한 후 상기 정역모터(9)로 컨베이어벨트(10)를 구동하여 금형고정구(7)를 안내공(6a) 후단으로 이동한 상태에서 금형회동용 모터(13)를 구동할 때 하형 고정부재(7b)의 선단에 결합된 안내핀(7e)이 호형 안내공(6d)을 따라서 이동되게 한다.

그리고 상기 일측 안내판(6)의 외측 메인프레임(5) 상에는 도 7 내지 도 8과 같이 정역모터(15a)로 구동되는 스크류(15b)와, 스크류(15b)를 지지하는 하우징(15c)에 고정된 레일(15d)과, 레일(15d)을 따라서 이동하도록 레일(15d)에 결합되며 스크류(15b)와 결합된 너트(15e)가 고정된 이송구(15f)를 포함하는 전후이송수단(15)을 안내판(6)과 나란히 설치한다.

전후이송수단(15)의 이송구(15f)에는 정역모터(16a)로 구동되는 스크류(16b)와, 스크류(16b)를 지지하는 하우징(16c)에 고정된 레일(16d)과, 레일(16d)을 따라서 이동하도록 레일(16d)에 결합되며 스크류(16b)와 결합된 너트(16e)가 고정된 이송구(16f)를 포함하는 전후이송수단(16)을 상기 안내판(6)과 직방향으로 설치하며, 좌우이송수단(16)에 결합된 이송구(16f)의 전후방에는 도 9와 같이 각각 벤트결합수단(17)과 벤트분리수단(26)을 결합한다.

상기 좌우이송수단(16)의 이송구 전방에 결합되는 벤트결합수단(17)은 이송구(16f)에 고정된 실린더(17a)에 의해 승강하는 승강구(17b)를 마련하고, 승강구(17b)의 전방에는 금형(2)의 상형(2a)에 형성된 벤트결합공(3)과 동일한 직경의 내경을 갖는 타설안내관(18)을 고정하고 타설안내관(18) 내측으로는 승강구(17b)에 고정 설치된 가압실린더(19)의 실린더축(19a)에 결합된 가압구(19b)를 내입하여 벤트(4)를 가압할 수 있게 한다. 타설안내관(18)의 측방으로는 벤트(4)를 적층 공급할 수 있게 투명관등으로 구성된 공급슈트(21)를 수직방향으로 세우고 하단을 타설안내관(18)과 공급로(22)로 연결 구성하며, 공급로(22) 반대측으로는 고압 공기를 간헐적으로 공급하는 에어노즐(23)을 설치하여 공급슈트(21)에 적층되어 있는 벤트(4)를 1개씩 타설안내관(18)으로 공급되게 한다. 상기 타설안내관(18)의 하단에는 벤트(4)의 공급유무를 확인할 수 있는 센서(24)가 설치되며, 타설안내관(18) 또는 공급슈트(21) 아래측에는 금형(2)과 적정 거리를 감지하는 센서(25)가 설치된다. 상기 공급로(22) 반대측으로는 도 10과 같이 실린더(31)(또는 솔레노이드)를 설치하여 푸시작동에 의해 공급슈트(21)에 적층되어 있는 벤트(4)를 1개씩 타설안내관(18)으로 공급되게 하여도 무방하다.

상기 좌우이송수단(16)의 이송구(16f) 후방에 결합되는 벤트분리수단(26)은 이송구(16f)에 고정된 실린더(26a)에 의해 승강하는 승강구(26b)를 마련하고, 승강구(26b)의 전방에는 금형(2)의 상형(2a)에 형성된 벤트결합공(3)에 선단이 끼움되는 안내관(27)을 설치하고, 안내관(27)의 내측으로는 승강구(26b)에 고정 설치된 가압실린더(28)의 실린더축(28a)에 결합된 가압구(28b)를 내입하여 벤트결합공(3)으로 내입되면서 벤트(4)를 가압 분리 할 수 있게 한다. 상기 안내관(27)의 아래측에도 금형(2)과 적정 거리를 감지하는 센서(25)가 설치된다.

그리고 상기 벤트결합수단(17) 또는 벤트분리수단(26)에는 후술할 제어부(30)와 전기적으로 연결 구성된 디지털카메라(29)를 설치하여 금형(2)의 표면을 촬영(스캔)할 수 있게 한다.

한편 상기 메인프레임(5) 측면 내측에는 상기 모터, 실린더, 센서를 일관적으로 제어하는 제어부(30)가 마련되며, 금형(2)에 형성되어 있는 벤트결합공(3)의 좌표값은 제어부(30)에 부속되는 컴퓨터를 통해 입력하거나 또는 디지털카메라(29)로 촬영된 영상을 통해 제어부(30)에서 좌표값을 계산 제공한다.

본 발명에서 도시되지는 않았지만 각 구성부재의 행정거리를 제어하는 센서가 다수개 설치됨은 당연한 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치(1)는 금형(2)을 90°개방한 상태로 고정한 후 상판(2a)의 바깥면이 상측으로 향하게 금형(2)을 개방한 상태에서 전방으로 90°회동시킨 후 벤트(4)를 분리하고, 금형(2)을 180°완전 개방한 상태에서 벤트(4)를 조립하는 작동이 연속적으로 행해질 수 있게 함으로 해서 벤트(4)교환이 이루어질 수 있게 한 것으로, 이하에서 본 발명의 사용례에 따른 작용 등을 구체적으로 설명한다.

본 발명에서 제공하는 벤트 자동교환장치(1)로 금형(2)의 상판(2a)에 결합되어 있는 벤트(4)를 교환교자 할 시에는 먼저 금형고정구(7)를 구성하는 상/하형 고정부재(7a)(7a)에 각각 금형(2)의 상/하판(2a)(2b)을 90°개방한 상태로 안치하여 클램프(8)로 클램핑 고정한다.

상기와 같이 금형(2)을 고정한 상태에서 제어부(30)에 금형(2)의 상판(2a)에 형성되어 있는 벤트결합공(3)의 정확한 좌표값(위치)을 부속되어 있는 컴퓨터 등을 이용하여 입력한다. 이때 좌표값은 여러 벌의 금형(2)에 적합한 좌표를 먼저 입력 저장하였다가 필요할 때 로딩 사용하는 것이 바람직하다. 또한 제어부(30)와 전기적으로 연결 구성된 디지털카메라(29)가 벤트결합수단(17) 또는 벤트분리수단(26)에 함께 설치된 경우 전후이송수단(15) 및 좌우이송수단(16)을 구동하여 금형(2) 상판(2a)의 표면을 촬영(스캔)하고, 촬영된 영상을 통해 제어부(30)에서 좌표값을 계산 제공되게 할 경우 좌표값을 임의로 입력하는 번거로움을 해결할 수 있다.

상기와 같이 좌표값이 정해진 상태에서 제어부(30)에 전원을 인가하면,

1) 금형(2)을 컨베이어벨트(10)로 이동시킨 상태에서 상판(2a)의 바깥면이 상측으로 노출되게 금형고정구(7)를 회동하는 단계,

2) 전후이송수단(15)과 좌우이송수단(16)의 구동에 따라 좌우이송수단(16)의 이송구(16f)에 설치된 벤트분리수단(26)을 상판(2a)에 형성되어 있는 벤트결합공(3) 상측으로 이동시킨 후 벤트(4)를 분리하는 단계,

3) 벤트(4)가 분리된 상태에서 금형(2)이 최초 클램핑한 위치로 복원된 상태에서 금형회동수단(11)으로 금형(2)을 180°개방한(펼친) 후 전후이송수단(15)과 좌우이송수단(16)의 구동에 따라 좌우이송수단(16)의 이송구(16f)에 설치된 벤트결합수단(17)을 상판(2a)에 형성되어 있는 벤트결합공(3) 상측으로 이동시킨 상태에서 벤트결합공(3)에 벤트(4)를 결합하는 단계의 작업이 연속적으로 이루어지게 되며,

4) 벤트(4) 교환이 이루어진 상태에서 금형고정구(7)에서 금형을 분리하는 단계를 동해 벤트(4) 교환작업이 이루어지게 되는 것으로 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.

상기와 같이 금형고정구(7)에 금형(2)을 90°개방한 상태로 안치하여 클램프(8)로 클램핑한 상태에서 제어부(30)에 전원을 인가하게 되면 먼저 컨베이어벨트(10)에 의해 금형(2)이 고정된 금형고정구(7)가 안내판(6)의 안내공(6a)을 따라서 후방으로 이동된다.

금형고정구(7)가 후방으로 이동되면 금형고정구(7)의 하형 고정부재(7b) 측방에 마련되어 있는 호형 래크(12)가 안내판(6)에 설치된 피니언(14)에 결합되므로 금형고정구(7)의 이동이 완료됨과 동시에 피니언(14)을 구동하는 금형회동용 모터(13)의 구동력으로 금형(2)이 고정된 금형고정구(7)가 회동하게 된다. 즉, 피니언(14)에 의해 호형 래크(12)가 구동되면 금형고정구(7)는 컨베이어벨트(10)와 결합되어 있는 절첩부(7c)에 결합된 안내핀(7d)을 중심으로 해서 상판고정부재(7b)가 전방으로 회동되며, 이때 상판고정부재(7b)의 선단에 결합되어 있는 안내핀(7f)이 안내판(6)에 형성되어 있는 안내공(6a)의 중간 상측으로 안내공(6a)과 연결되게 형성된 결합공(6c)을 통해 안내공(6a)에 안치되고 금형회동용 모터(13)는 정지된다.

금형안치구(7)가 상기와 전방으로 90°회동된 상태로 정지되면 제어부(30)에서는 정해진 좌표값에 따라 전후이송수단(15)과 좌우이송수단(16)의 정역모터(15a)(16a)를 동시에 구동하면 정역모터(15a)(16a)에 의해 구동하는 스크류(15b)(16b)에 결합된 너트(15e)(16e)와 결합되어 있는 이송구(15f)(16f)가 레일(15d)(16d)을 따라서 이동되므로 벤트분리수단(26)을 상형(2a)에 형성되어 있는 벤트결합공(3) 상측으로 이동시킨다. 이때 벤트분리수단(26)은 하측에 설치되어 있는 센서(25)에 의해 상형(2a)에서 일정한 거리를 유지한 상태로 이동하게 되며, 정해진 좌표값과 부합하는 위치에서 전후이송수단(15)과 좌우이송수단(16)이 정지된 상태에서 벤트분리수단(26)에 의한 벤트(4)분리 작업이 행해진다. 벤트(4) 분리작업은 먼저 좌우이송수단(16)의 이송구(16f)에 고정된 실린더(26a)의 작동에 의해 승강구(26b)가 하강하여 승강구(26b)에 설치되어 있는 안내관(27)의 선단이 금형(2)의 상형(2a)에 형성된 벤트결합공(3)에 끼움되게 한 상태에서 가압실린더(28)를 작동하게 되면 실린더축(28a)에 결합된 가압구(28b)가 안내관(27)을 통해 상형(2a)의 벤트결합공(3)으로 내입되면서 벤트(4)를 가압하여 분리가게 된다. 통상 금형(2)에는 복수의 벤트(4)가 결합되므로 상기와 같은 동작이 수회 반복되면서 각 벤트결합공(3)에 결합된 벤트(4)를 분리하게 된다.

상기와 같이 벤트(4)가 완전히 분리되면 전후 및 좌우이송수단(15)(16)에 의해 벤트분리수단(26)은 금형고정구(7)의 외측으로 이동하여 대기상태에 있게 되고, 금형회동용 모터(13)가 역 구동되면서 전방으로 90°회동되어 있는 금형고정구(7)를 본래 위치로 회동 복원시키고, 이어서 컨베이어벨트(10)가 역 구동되어 금형고정구(7)를 최초 위치로 복원시키게 된다.

다음으로 벤트(4)조립이 이루어지게 되는데, 벤트(4) 조립은 상기와는 반대로 상판(2a)의 내측 즉, 캐비티측에서 이루어져야 하는바 먼저 금형고정구(7)의 하형 고정부재(7b) 아래측에 결합되어 있는 실린더(11b)를 구동시켜 작동축(11a)을 회동시키면 작동축(11a)과 연결로드(11c)로 연결 구성되어 있는 상형 고정부재(7a)가 후방으로 회동되어 금형(2)의 상판(2a)의 내측(캐비티측)이 상측으로 노출되게 180°개방이 이루어지게 된다. 이때 금형고정구(7)의 상판고정부재(7a) 선단에 결합되어 있는 안내핀(7f)은 컨베이어벨트(10)와 결합되어 있는 절첩부(7c)에 결합된 안내핀(7d)을 중심으로 해서 회동되어 안내판(6)의 상단에 형성되어 있는 안내공(6a) 후단에 상향 개구되게 형성되어 있는 결합공(6c)을 통해 안내공(6a)에 안치된다.

이러한 상태에서 제어부(30)에서는 정해진 좌표값에 따라 전후이송수단(15)과 좌우이송수단(16)의 정역모터(15a)(16a)를 동시에 구동하여 상기와 같이 이동함으로 해서 벤트결합수단(17)을 상형(2a)에 형성되어 있는 벤트결합공(3) 상측으로 이동시킨다. 이때 벤트결합수단(17)은 하측에 설치되어 있는 센서(25)에 의해 금형(2)에서 일정한 거리를 유지한 상태로 이동하게 되며, 정해진 좌표값과 부합하는 위치에서 전후이송수단(15)과 좌우이송수단(16)이 정지된 상태에서 벤트결합수단(17)에 의해 벤트(4)결합작업이 행해진다. 벤트(4)결합작업은 먼저 좌우이송수단(16)의 이송구(16f)에 고정된 실린더(17a)의 작동에 의해 승강구(17b))가 하강하여 승강구(17b)에 설치되어 있는 타설안내관(18)이 벤트결합공(3)의 상측과 근접위치에 도달하도록 한 상태에서 공급슈트(21)의 하단 측방으로 설치되어 있는 에어노즐(23)로 고압 공기를 순간적으로 공급한다.

상기와 같이 에어노즐(23)로 고압 공기가 공급되면 공급슈트(21)의 최하단에 위치하는 벤트(4)가 공급로(22)를 통해 타설안내관(18)으로 공급되고, 센서(24)에 의해 공급유무가 확인되면 타설안내관(18)의 상측으로 설치되어 있는 가압실린더(19)가 작동하게 되고, 가압실린더(19)의 실린더축(19a)상에 결합되어 있는 가압구(19b)가 타설안내관(18) 하단으로 이동되어 벤트결합공(3) 위쪽에 대기하고 있는 벤트(4)를 가압하여 벤트 (4)조립을 하게 된다. 이때 상기 공급슈트(21)가 투명관으로 구성되므로 적층되어 있는 벤트(4)의 수량을 작업자가 쉽게 확인할 수 있게 하여 연속 작업이 이루어질 수 있는 것이다.

한편 상이 공급슈트(21)의 하단 측방으로 실린더(31)(또는 솔레노이드)를 설치하여 푸시작동에 의해 이루어지게 할 수도 있다.

이와 같은 방법으로 금형(2)의 상판(2a)에 형성되어 있는 수개의 벤트결합공(3)에 벤트(4)교환이 완료되면 금형회동수단(11)의 실린더(11b)가 역으로 작동하여 작동축(11a)을 역방향으로 회동시켜 작동축(11a)과 연결로드(11c)로 연결되어 있는 상형 고정부재(7a)를 세워서 최초 클램핑 상태와 같이 복원시키고 금형고정구(7)의 상/하형 고정부재(7a)(7b)에 마련된 클램프(8)를 언클램핑 한 상태에서 금형(2)을 분리하면 작업이 완료되는 것이다.

이상과 같이 구성 및 작용되는 본 발명의 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치(1)는 금형(2)에서 벤트(4)를 분리 및 결합하는 작업을 하나의 기계상에서 연속적으로 이루어질 수 있도록 금형고정구(7)에 클램핑 고정되는 금형(2) 상판(2a)의 바깥면 또는 캐비티가 형성된 안쪽면을 선택적으로 수평상태로 노출되게 하고, 메인프레임(5) 상측에는 제어부(30)에 기 입력되어 있는 좌표값에 의해 구동되는 전후 및 좌우이송수단(15)(16)을 설치하며, 좌우이송수단(16)의 이송구(16f) 상에 벤트분리수단(26) 및 벤트결합수단(17)을 설치하여 벤트(4)를 교환할 수 있게 한 것으로서, 본 발명에 의하면 벤트(4)교환 작업을 빠른 시간에 정확하게 행할 수 있으며, 벤트(4)교환 과정에서 발생하는 금형(2) 손상의 염려도 일소할 수 있고, 중량인 금형(2)을 들어서 옮기는 작업을 최소화 할 수 있으므로 각종 산업재해 발생률도 현저히 줄일 수 있는 등 기대이상의 효과를 제공할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보인 사시도

도 2는 본 발명의 정면도

도 3은 본 발명의 평면도

도 4는 본 발명의 금형고정구 결합상태를 보인 요부 발췌 분해 사시도

도 5a는 본 발명의 요부 발췌 측 단면도로서 금형고정구에 금형을 고정한 상태도

도 5b는 본 발명의 요부 발췌 측 단면도로서 금형고정구를 후방으로 이동한 상태에서 전방으로 90°회동시킨 상태도

도 5c는 본 발명의 요부 발췌 측 단면도로서 금형고정구를 180°로 개방한 상태도

도 6은 본 발명의 금형고정구를 180°상태로 개방하기 위한 금형회동수단 발췌 사시도

도 7은 본 발명의 전후 및 좌우이동수단 발췌 사시도

도 8은 본 발명의 전후이동수단에 좌우이동수단이 결합된 상태를 보인 단면도

도 9는 본 발명의 벤트결합수단과 벤트분리수단의 결합상태를 보인 단면도

도 10은 본 발명의 공급슈트에서 공급로로 벤트를 공급하기 위한 다른 실시예를 보인 요부 발췌 단면도

도 11은 금형의 상형에 벤트가 결합된 상태를 보인 상태 금형 단면도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1:벤트 자동교환장치 2:금형

2a:상형 2b:하형

3:벤트결합공 4:벤트

5:메인프레임 6:안내판

6a:안내공 6b,6c:결합공

6d:호형 안내공 7:금형고정구

7a:상형 고정부재 7b:하형 고정부재

7c:절첩부 7d,7e,7f:안내핀

8:클램프 9:정역모터

10:컨베이어벨트 11:금형회동수단

11a:작동축 11b:실린더

11c:연결로드 12:호형 래크

13:금형회동용 모터 14:피니언

15:전후이동수단 15a,16a:정역모터

15b,16b:스크류 15c,16c:하우징

15d,16d:레일 15e,16e:너트

15f,16e:이송구 16:좌우이송수단

17:벤트결합수단 17a,26a:실린더

17b,26b:승강구 18:타설안내관

19,28:가압실린더 19a,28a:실린더축

19a,28b:가압구 21:공급슈트

22:공급로 23:에어노즐

24,25:센서 26:벤트분리수단

27:안내관 29:디지털카메라

30:제어부

Claims

각 구성부재를 지지하는 메인프레임(5)과,

메인프레임(5)의 내측으로 설치되는 마주보는 한 쌍의 안내판(6)과,

금형고정용 클램프(8)가 구비되는 상/하형 고정부재(7a)(7b)로 구성되고, 절첩부(7c) 및 상/하형 고정부재(7a)(7b) 선단에 안내핀(7d)(7e)(7f)이 결합되며, 안내판(6)에 형성된 안내공(6a)과 2개의 결합공(6b)(6c) 및 호형 안내공(6d)을 따라서 이동할 수 있도록 결합한 금형고정구(7)와,

금형고정구(7)의 절첩부(7e)에 고정된 안내핀(7d)이 고정되도록 메인프레임(5)에 설치되며 정역모터(9)로 구동되는 컨베이어벨트(10)와,

하형 고정부재(7b)의 아래측에 결합되는 작동축(11a)을 90°방향으로 회동시키도록 작동축(11a)에 실린더(11b)를 연결하고, 작동축(11a)과 상형 고정부재(7a)를 연결로드(11c)로 연결하여 금형(2)을 180°로 개방하는 금형회동수단(11)과,

하형 고정부재(7b) 측방에 고정되는 호형 래크(12) 및 호형 래크(12)와 치 결합되고 금형회동용 모터(13)로 구동되는 피니언(14)과,

정역모터(15a)로 구동되는 스크류(15b)와, 스크류(15b)를 지지하는 하우징(15c)에 고정된 레일(15d)과, 레일(15d)을 따라서 이동하도록 레일(15d)에 결합되며 스크류(15b)와 결합된 너트(15e)가 고정된 이송구(15f)를 포함하며, 안내판(6)과 나란하게 메인프레임 상측으로 설치되는 전후이송수단(15)과,

정역모터(16a)로 구동되는 스크류(16b)와, 스크류(16b)를 지지하는 하우징(16c)에 고정된 레일(16d)과, 레일(16d)을 따라서 이동하도록 레일(16d)에 결합되며 스크류(16b)와 결합된 너트(16e)가 고정된 이송구(16f)를 포함하며 안내판(6)과 직방향으로 전후이송수단(15)의 이송구(15f)에는 설치되는 좌우이송수단(16)과,

공급슈트(21)에서 타설안내관(18)으로 공급되는 벤트(4)를 가압실린더(19)의 실린더축(19a)에 결합된 가압구(19b)로 가압하여 금형(2)의 상형(2a)에 형성된 벤트결합공(3)에 가압하도록 좌우이송수단(16)에 결합된 이송구(16f)의 전방에는 결합되는 벤트결합수단(17)과,

가압실린더(28)의 실린더축(28a)에 결합된 가압구(28b)로 금형(2)의 상형(2a)에 형성된 벤트결합공(3)에서 벤트(4)를 분리하도록 좌우이송수단(16)에 결합된 이송구(16f)의 후방에 결합되는 벤트분리수단(26)을 포함하며,

상기 메인프레임(5) 측면 내측에는 상기 각 구성부재의 모터, 실린더, 센서를 기 입력되어 있는 금형(2)에 형성된 벤트결합공(3)의 좌표값에 따라 일관적으로 제어하는 제어부(30)를 더 포함한 구성인 것을 특징으로 하는 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치.
제 1항에 있어서,

금형(2)에 형성된 벤트결합공(3)의 좌표값은 제어부(30)에 부속되는 컴퓨터를 통해 수작업으로 입력하는 것을 특징으로 하는 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치.
제 1항에 있어서,

상기 벤트결합수단(17) 또는 벤트분리수단(26)에는 제어부(30)와 전기적으로 연결 구성된 디지털카메라(29)를 설치하여 금형(2)의 표면을 촬영(스캔)할 수 있게 하고,

상기 디지털카메라(29)로 촬영된 영상을 통해 제어부(30)에서 금형(2)에 형성된 벤트결합공(3)의 좌표값을 계산 제공토록 한 것을 특징으로 하는 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치.
제 1항에 있어서,

상기 벤트결합수단(17)의 타설안내관(18) 또는 공급슈트(21) 아래측과, 벤트분리수단(26)의 아래측에는 금형(2)과 적정 거리를 감지하는 센서(25)가 설치된 것을 특징으로 하는 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치.
제 1항에 있어서,

상기 벤트결합수단(17)은 이송구(16f)에 고정된 실린더(17a)에 의해 승강하는 승강구(17b)의 전방에는 금형(2)의 상형(2a)에 형성된 벤트결합공(3)과 동일한 직경의 내경을 갖는 타설안내관(18)을 고정하고 타설안내관(18) 내측으로는 승강구(17b)에 고정 설치된 가압실린더(19)의 실린더축(19a)에 결합된 가압구(19b)를 내입하며, 타설안내관(18)의 측방으로는 벤트(4)를 적층 공급하는 공급슈트(21)를 수직방향으로 세우고 하단을 타설안내관(18)과 공급로(22)로 연결 구성하며, 공급로(22) 반대측으로는 고압 공기를 간헐적으로 공급하는 에어노즐(23)을 설치하여 공급슈트(21)에 적층되어 있는 벤트(4)를 1개씩 타설안내관(18)으로 공급되게 구성한 것을 특징으로 하는 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치.
제 5항에 있어서,

상기 벤트결합수단(17)의 타설안내관(18)에는 벤트(4)의 공급유무를 확인할 수 있는 센서(24)가 설치된 것을 특징으로 하는 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치.
제 5항에 있어서,

상기 벤트결합수단(17)의 공급슈트(21)의 하단에는 공급로(22) 반대측으로 실린더를 설치하여 푸시작동에 의해 공급슈트(21)에 적층되어 있는 벤트(4)를 1개씩 타설안내관(18)으로 공급되게 한 것을 특징으로 하는 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치.
제 1항에 있어서,

상기 벤트분리수단(26)은 이송구(16f)에 고정된 실린더(26a)에 의해 승강하는 승강구(26b)에는 금형(2)의 상형(2a)에 형성된 벤트결합공(3)에 선단이 끼움되는 안내관(27)을 설치하고, 안내관(27)의 내측으로는 승강구(26b)에 고정 설치된 가압실린더(28)의 실린더축(28a)에 결합된 가압구(28b)를 내입하여 가압구(28b)가 벤트결합공(3)으로 내입되게 한 것을 특징으로 하는 발포수지 금형의 가스배출용 벤트 자동교환장치.