KR20070088741A - 성형기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 성형 사이클 중의 금형의 가열, 성형소재의 사출 및 압력 유지, 냉각 등의 각 공정의 실행 타이밍을 자유롭게 설정할 수 있는 성형 시스템을 제공한다. 본 발명은, 일련의 성형 사이클을 반복하는 성형기 시스템으로서, 금형(100)의 각부에 배치한 3개의 온도 센서(101)와, 금형(100)에 가열용 유닛(1)으로부터의 가열용 매체, 냉각용 유닛(30)으로부터의 냉각용 매체, 압력 공기를 전환하여 공급하고, 회수 가능한 매체로를 구비하는 전환 밸브 유닛(50)과, 온도 판정용 프로그램, 타이머를 구비하는 전환 밸브 유닛(50)에 마련한 제어수단(64)을 가지며, 온도 판정용 프로그램에 의해 3개의 온도 센서(101)의 검출 온도를 판정하여, 이 판정 결과와, 타이머에 의한 시간 설정 신호를 조합시켜, 금형(100)으로 공급하는 가열용 매체, 냉각용 매체, 압력 공기의 임의의 공급 제어 및 금형(100)에 있어서의 성형소재의 임의의 공급 제어를 포함하는 성형 동작 제어를 행하는 것이다.

Description

성형기 시스템{MOLDING MACHINE SYSTEM}

본 발명은, 금형의 폐쇄 및 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 금형의 냉각 및 개방, 성형품의 꺼냄 및 다음 사이클을 위한 금형의 폐쇄를 포함하는 성형 사이클을 반복하는 성형기 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 프라스틱 제품 등을 성형하는 사출 성형기(injection molding machine), 블로 성형기(blow molding machine), 열 성형기(thermoforming machine) 등에 채용되는 성형 시스템에 있어서는, 가열 및 냉각 프로세스에 따라 금형에 가열용, 냉각용의 상이한 온도를 갖는 2 종류의 열 매체를 공급하고, 금형의 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 제품의 성형, 금형의 냉각 및 성형품의 꺼냄의 일련의 공정을 포함하는 성형 사이클을 반복적으로 수행하고 있다.

이러한 성형 시스템에 있어서, 통상적으로는, 성형 사이클 중의 금형의 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 금형의 냉각 등의 각 공정이, 미리 설정한 타이밍에 따라 수행되며, 이들 각 공정의 실행 타이밍을 자유롭게 설정할 수 있는 성형 시스템은 발견되지 않는 것이 실정이다.

하기의 특허문헌 1에는, 고정측 금형, 가동측 금형의 금형 유로 출구 가까이에 각각 매체 온도 검출 센서를 마련하고, 증기용 유입 전환 밸브나, 냉각수용 유 입 전환 밸브의 개방 시간과 매체 온도 검출 센서에 의한 유로내 매체 온도의 조합에 의해, 증기의 유입 및 회수, 폐쇄, 증기압 유지, 사출, 냉각수의 유입, 회수 등을 실행하도록 한 금형 온도 조정 장치 및 금형 온도 조정 방법이 제안되어 있다.

그렇지만, 이 특허문헌 1의 경우에 있어서도, 성형 사이클 중의 금형의 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 냉각 등의 각 공정의 실행 타이밍을 자유롭게 설정하는 것은 불가능하다. 또한, 특허문헌 1의 경우, 고정측 금형, 가동측 금형자체에 온도 검출 센서를 마련한 것이 아니기 때문에, 금형의 온도 검출을 정확하게 실행하여 이상적인 금형 온도 제어를 실행하는 것은 어렵다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 2001-18229 호

발명의 요약

종래 기술의 문제점을 감안하여, 본 발명의 목적은, 성형 사이클 중의 금형의 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 금형의 냉각 등의 각 공정의 실행 타이밍을 자유롭게 설정하는 것이 가능한 성형기 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 금형의 폐쇄, 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 금형의 냉각 및 개방, 성형품 꺼냄 및 다음 사이클을 위한 금형의 폐쇄를 포함하는 성형 사이클을 반복하는 성형기 시스템에 있어서, 금형의 소정 장소에 배치한 복수의 온도 검출부와, 금형에 가열용 유닛으로부터의 가열용 매체, 냉각용 유닛으로부터의 냉각용 매체 및 압력 공기를 전환하여 공급하고, 회수 가능한 매체로를 구비하는 전환 밸브 유닛과, 성형용의 온도 판정용 프로그램, 타이머를 구비하는 제어 수단을 갖고, 상기 온도 판정용 프로그램에 의해 상기 복수의 온도 검출부의 각각의 검출 온도를 판정하고, 이 판정 결과와, 상기 타이머에 의한 시간 설정 신호를 조합하여, 가열 공정시, 냉각 공정시의 상기 전환 밸브 유닛으로부터 상기 금형으로 공급하는 가열용 매체, 냉각용 매체의 임의의 공급 제어 및 상기 금형에 있어서의 성형 소재의 임의의 공급 제어를 포함하는 성형 동작 제어를 실행하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 본 명세서에 첨부하는 청구범위에 개시된 바와 같은 추가의 성형기 시스템을 제공한다.

본 발명에 의하면, 이하의 효과를 달성할 수 있다.

청구항 1, 2의 발명에 의하면, 가열 공정에 있어서의 금형 내로의 가열 매체로서의 증기의 유입 타이밍, 금형 내로의 성형재로서의 수지의 사출 타이밍, 금형 냉각 공정에 있어서의 금형 내로의 가열 매체로서의 냉각수의 유입 타이밍, 및 금형 냉각 공정에 있어서의 금형의 과냉각 방지를 위한 에어(air)(압력공기)의 불어 넣기 타이밍을 자유롭게 변경하는 것이 가능해진다. 이것에 의해서, 금형의 온도를 중시하거나 또는 금형의 온도 제어의 자유도를 갖는 성형 사이클을 실현하는 것이 가능한 성형기 시스템을 제공할 수 있다.

또, 예컨대 3개의 온도 센서가 복수의 온도 검출부로서 제공되거나 또는 3개의 온도 센서에 의해 검출된 온도 중 어느 하나가 판정 결과로서 사용되도록 구성되어 있으면, 보다 한층 신속하게 판정 결과를 얻어서 가열 공정 및 냉각 공정의 동작 제어를 실행할 수 있다. 또한, 예를 들면 3개의 온도 센서에 의해 검출된 온 도 중 둘 이상 또는 그의 평균치를 판정 결과적으로 이용하도록 하면, 금형의 온도를 정확하게 반영시할 수 있는 가열 공정 및 냉각 공정의 동작 제어를 실행할 수 있는 성형기 시스템을 제공할 수 있다.

청구항 3, 4의 발명에 의하면, 상기 제어 수단을 전환 밸브 유닛의 제어 패널에 마련한 구성에서, 청구항 1, 2의 발명의 경우와 같이, 금형의 온도를 중시하고, 또한 금형의 온도를 정확하게 반영할 수 있는 금형 가열 공정 및 냉각 공정의 동작 제어를 실행할 수 있는 성형기 시스템을 제공할 수 있다.

청구항 5, 6의 발명에 의하면, 상기 제어 수단을 성형기 본체의 제어 패널에 마련한 구성에서, 청구항 1, 2의 발명의 경우와 같이 금형의 온도를 중시하고, 또한 금형의 온도를 정확하게 반영할 수 있는 금형 가열 공정 및 냉각 공정의 동작 제어를 실행할 수 있는 성형기 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 성형기 시스템을 구성하는 각 요소의 배관 구성도,

도 2는 실시예 1에 따른 온도 센서 및 제어 수단을 도시하는 블록 다이어그램,

도 3은 실시예 1에 따른 성형 사이클 중의 금형 온도의 변화와 각 공정의 실행 타이밍을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 성형기 시스템을 구성하는 각 요소의 배 관 구성도,

도 5는 실시예 2에 따른 온도 센서 및 제어 수단을 도시하는 블록 다이어그램.

금형의 가열, 성형소재의 사출 및 압력 유지, 금형 냉각 등의 성형 사이클에서의 각 단계의 실행 타이밍을 자유롭게 설정하는 것이 가능한 성형기 시스템을 제공하는 본 발명의 목적은, 다음과 같이 구성되는 성형기 시스템에 의해서 실현될 수 있다.

즉, 금형의 폐쇄 및 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 금형의 냉각 및 개방, 성형품 꺼냄 및 다음 사이클을 위한 금형의 폐쇄 공정을 포함하는 성형 사이클을 반복하는 성형기 시스템에서, 금형의 소정 장소에 배열한 복수의 온도 검출부와, 금형에 가열용 유닛으로부터의 가열용 매체, 냉각용 유닛으로부터의 냉각용 매체 및 압력공기를 전환하여 공급하고, 회수 가능한 매체로를 구비하는 전환 밸브 유닛과, 성형용의 온도 판정용 프로그램 및 타이머를 구비하는 성형 제어 수단을 갖고, 상기 온도 판정용 프로그램에 의해 상기 복수의 온도 검출부의 검출 온도에 기초하여, 이들의 검출 온도 중 하나 또는 복수 혹은 평균치가 설정 온도에 접근하는 것을 판정한다. 온도 판정 프로그램에 의해 제공되는 판정 결과 중 어느 하나와 상기 타이머에 의한 시간 설정 신호를 조합하여, 가열 공정시의 상기 전환 밸브 유닛으로부터 상기 금형에 공급하는 가열용 매체의 임의의 공급 종료 타이밍 제어와, 냉각 공정시의 상기 전환 밸브 유닛으로부터 상기 금형에 공급하는 냉각용 매체의 공급 지연 제어 및 금형 냉각 공정시의 금형 내에 공급되는 압력 공기의 임의의 공급 제어를 실행하는 동시에, 상기 금형 내로의 성형 소재의 임의의 공급 제어를 실행하는 것이 가능하다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예에 따른 성형기 시스템을 첨부 도면을 참조해서 상세히 설명한다.

(실시예 1)

본 발명의 실시예 1에 따른 성형기 시스템을 도시하는 도 1에서, 이 성형기 시스템은, 가열용 유닛(1), 냉각용 유닛(30), 전환 밸브 유닛(50) 및 금형(100)을 포함하고 있다.

가열용 유닛(1)은, 원수(raw water)(A)를 연수기(softener)(21)에 의해 연수로 하고 또 약액 주입장치(chemical injector)(22)로 방부제 등의 약액을 주입한 후 보일러(20)에 공급하고, 보일러(20)에서 증기(B)로서 토출 밸브(23)로부터 증기공급구(50c)를 거쳐서 전환 밸브 유닛(50)에 공급하도록 구성하고 있다.

냉각용 유닛(30)에서, 냉각수(C)가 냉각수 공급구(30a)를 거쳐서 냉각탑(cooling Tower)[또는 냉각기(chiller)(31)]에 공급되어, 이 냉각수(C)의 온도가 열교환기에 의해 10℃ 내지 상온 사이의 범위로 조정된다. 그 다음, 냉각수(C)는 펌프(32)에 의해 냉각수 토출구(30b)를 거쳐서 상기 전환 밸브 유닛(50)에 공급된다.

또한, 전환 밸브 유닛(50)으로부터 냉각수 복귀구(30c)를 거쳐서 복귀되는 냉각수(C)는 냉각탑(31)의 상부로부 유입하여 그 내부에 분산되므로, 필요한 열교환을 수행한다.

전환 밸브 유닛(50)은, 모두 에어(air) 제어로 개폐 동작하는 4개의 전환 밸브(71, 72, 73, 74)를 구비하고 있다. 즉, 상기 전환 밸브 유닛(50)은, 상기 냉각용 유닛(30)의 냉각수 토출구(30b)로부터의 냉각수(C)를 냉각수 수납구(50a)를 거쳐서 펌프(76)에 유입시켜, 펌프(76)에서 가압시킨 다음, 전환 밸브(71)를 거치고 또 매니폴드(61)를 거쳐서 상기 금형(100)에 공급시키도록 구성되어 있다.

또, 금형(100) 내에서 순환한 냉각수(C)는 매니폴드(62)를 거치고 또 추가로 전환 밸브(72)를 거쳐서 냉각수 배수구(50b)에 이른 다음, 상기 냉각용 유닛(30)의 냉각수 복귀구(30c)내로 유입한다. 또한, 펌프(76)의 토출측과 전환 밸브(72)의 출구측의 사이에, 전환 밸브(73) 및 벤튜리 기구를 포함하는 밸브[소음기(silent reducer)(75)]를 접속하고, 이 밸브(75)에는 매니폴드(62)의 출구측으로부터의 증기를 유입시키도록 구성하고 있다.

4 개의 전환 밸브(71 내지 74)의 개폐 제어용의 에어(air)(압력공기)(D)는, 도시하지 않는 에어원으로부터 에어 필터(56), 에어 조정기(57)를 거쳐서 공급하도록 되어 있다.

또, 도시하지 않는 에어 원으로부터, 에어 필터(56) 및 에어 조정기(57)를 거쳐서 공급되는 공기(압력 공기)(D)는, 코크(cock)(58) 및 스톱 밸브(59)를 거쳐서 전환 밸브(71, 74)의 출구측의 관로에 공급될 수 있다.

금형(100)은 고정식 금형 및 가동식 금형을 포함하며, 금형(100)이 폐쇄되면, 금형(100) 내에 공동이 형성된다. 금형(100)의 온도는, 고정식 금형 및 가도식 금형상에 또는 그 내부에 또는 금형의 부근에 마련된 하나 이상(예컨대, 3개)의 온도 센서(101)에 의해 검출된다. 각 온도 센서(101)의 검출 온도의 신호는 전환 밸브 유닛(50)의 제어 패널(63)에 탑재한 제어 수단(64)에 송출(귀환)된다.

상기 온도 센서(101)의 수는, 상술한 3개 이외에, 예를 들면 2개, 4개, 5개등의 임의 개수로 선택할 수 있다.

상기 제어 수단(64)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 온도 판정용 프로그램을 저장하는 프로그램 저장부(65)와, 시간 설정 신호를 출력하는 타이머(66)와, 제어 신호 생성부(67)를 포함한다. 제어 신호 생성부(67)는, 온도 판정용 프로그램에 의한 판정 결과와, 상기 시간 설정 신호를 기초로, 상기 전환 밸브 유닛(50)에 의한 상기 금형(100)으로의 가열용 매체, 냉각용 매체 및 압력 공기의 전환 공급 제어를 위한 제어 신호(s1)와, 상기 금형(100)에 있어서 금형 폐쇄, 금형 개방 등의 성형 동작을 제어하기 위한 제어 신호(s2)를 생성한다.

상기 프로그램 저장부(65)에 저장된 온도 판정용 프로그램은, 상기 각 온도 센서(101)의 검출 온도에 근거하여, 이들 검출 온도 중 하나 이상 또는 그의 평균치가 설정 온도에 도달한 것을 판정하고, 판정 결과를 상기 제어 신호 생성부(67)에 송출하도록 되어 있다.

온도 판정용 프로그램이 가열 공정 또는 냉각 공정에서 설정 온도에 이른 것을 판정하자마자, 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 타이머(66)가 시간 측정을 개시하여 시간 설정 신호를 상기 제어 신호 생성부(67)에 송출하게 되어 있다.

다음에, 본 실시예 1의 성형 시스템에 의한 예컨대 수지 제품의 성형 동작에 대해서, 도 3을 참조해서 설명한다. 도 3은 성형 사이클 중의 금형 온도의 변화와 각 공정의 실행 타이밍을 도시하는 것이다.

[금형(100)의 폐쇄 및 가열 공정]

금형(100)의 폐쇄 및 가열 공정에 있어서는, 상기 제어 신호 생성부(67)로부터 금형(100)에의 제어 신호(s2), 상기 전환 밸브 유닛(50)으로의 제어 신호(s1)에 근거하여, 금형(100)의 폐쇄가 시작하는 동시에, 도 1에 도시하는 상기 전환 밸브(74)를 개방한 상태로 제어하고, 전환 밸브(71, 72)를 폐쇄한 상태로 제어한다. 또한, 전환 밸브(73)를 개방한 상태로 제어한다.

이 때, 냉각용 유닛(30)으로부터의 냉각수(C)는, 펌프(76), 전환 밸브(73) 및 밸브(75)를 거쳐서 냉각용 유닛(30)에 복귀하는 순환 상태, 즉 냉각수(C)가 금형(100)을 통과하지 않고 순환로에서 흐르는 상태가 된다.

또, 가열용 유닛(1)에서 생성된 증기(B)는, 전환 밸브(74) 및 매니폴드(61)를 거쳐서 금형(100)을 통과하고, 그에 따라 금형(100)을 소정 온도로 가열하는 가열 공정이 실행되고, 또한 상기 증기는 매니폴드(62) 및 상기 벤트리 기구를 포함하는 밸브(75)를 거쳐서 냉각수(C)의 순환로에 유입한다.

이러한 가열 공정에 있어서, 금형(100)의 폐쇄는, 폐쇄 개시 후 소정시간에서 종료하고, 또 상기 3개의 온도 센서(101)는 금형(100)의 3 군데의 온도를 검출한다. 이들 검출 신호는 상기 프로그램 저장부(65)에 전송된다.

상기 온도 판정용 프로그램은, 3개의 온도 센서(101)로부터의 각 검출 온도에 근거하여, 이들의 검출 온도 중 하나 또는 복수 혹은 평균치가 설정 온도가 된 것을 판정하고, 판정 결과(온도 판정치)를 상기 제어 신호 생성부(67)에 송출한다. 또한, 상기 온도 판정용 프로그램에 의한 판정 결과는, 상기 타이머(66)에 보내져, 이로써 타이머(66)는 시간 측정을 시작하고, 도 3에 도시하는 바와 같이 시간 설정 신호를 상기 제어 신호 생성부(67)에 송출한다.

상기 제어 신호 생성부(67)는, 상기 판정 결과(온도 판정치)에 근거하여 상기 금형(100)에 대한 제어 신호(s2)인 사출 개시 신호(s21)를 출력하고, 금형(100)에 있어서 성형 소재인 수지의 사출이 실행된다.

또, 상기 판정 결과(온도 판정치)와, 상기 시간 설정 신호에 기인하는 상기제어 신호 생성부(67)에 의한 제어에 의해, 가열 공정에서 전환 밸브 유닛(50)의 전환 밸브(74)를 밸브 개방 상태로부터 밸브 폐쇄 상태로 전환하는 타이밍, 즉 증기(B)의 유입을 중단하여 가열 공정을 종료하는 타이밍을, 온도 판정시[도 3: 가열 공정(a)], 사출 도중[도 3: 가열 공정(b)], 압력 유지 도중[도 3: 가열 공정(c)] 등의 임의 설정으로 하는 것이 가능해진다.

동일하게, 상기 제어 신호 생성부(67)에 의한 제어에 의해, 성형 소재인 수지의 금형(100) 내로의 사출 타이밍도, 도 3(d), 도 3(e)에 도시하는 바와 같이 임의로 하는 것이 가능해진다.

상술한 가열 공정에 있어서, 상기 밸브(75)에 유입한 증기(B)는, 벤튜리 기구의 흡입 작용에 의해 상기 순환로 내로 원활하게 배출될 수 있다. 즉, 밸브(75)의 노즐부에서 냉각수의 유속이 상승하고, 증기의 흡입 부분의 기압이 저하하여, 밸브(75)에 있어서의 증기의 흡입과, 순환로 내로의 배출이 원활하게 행하여진다. 이 결과, 증기(B)의 상기 순환로 내로의 배출을 원활하게 실행할 수 있고, 가열 공정 때에 있어서의 금형(100)의 소정 레벨로의 승온 시간을 단축할 수 있다.

[금형(100)의 냉각 공정]

상술한 가열 공정 및 사출/압력 유지 공정의 종료 후, 상기 금형(100)의 냉각 공정을 시작한다. 냉각 공정에 있어서는, 전환 밸브(73, 74)를 폐쇄한 상태와, 상기 전환 밸브(71, 72)를 개방한 상태로 제어해서 냉각수(C)에 의한 금형(100)의 냉각을 실행한다.

즉, 상기 전환 밸브(73, 74)를 폐쇄한 상태와, 전환 밸브(71, 72)를 개방한 상태로 함으로써, 냉각수(C)는 펌프(32), 펌프(76), 전환 밸브(71), 매니폴드(61), 금형(100), 매니폴드(62), 전환 밸브(72), 냉각탑(31) 및 다시 펌프(32)에 이르는 냉각수(C)의 순환이 행하여지고, 금형(100)의 냉각이 실행된다.

그 다음, 금형(100)을 냉각 완료 후 제어 신호 생성부(67)로부터의 금형 개방 가능 신호(s22)에 근거해서, 금형(100)을 개방하고 성형품을 꺼낸다. 그 후에, 상술한 금형 폐쇄 및 가열 공정으로 이행하는 일련의 공정을 반복하여 실행한다.

이 경우, 금형(100) 내로의 수지의 사출 종료 후, 금형(100)을 소정 온도(통상은 고온)로 유지한 상태에서, 전환 밸브 유닛(50)이 냉각 공정의 동작을 실행하는 타이밍을, 상술한 경우에서와 같이 다양하게 변경할 수 있다.

즉, 상기 제어 신호 생성부(67)에 의한 제어에 의해, 도 3에 도시하는 가열 공정에 있어서의 시간 설정 신호 종료 후, 즉시 냉각 공정을 이행하거나[도 3: 냉각 공정(f)], 도 3에 도시된 가열 공정에 있어서의 시간 설정 신호 종료 후, 소정시간 지연시켜서 냉각 공정을 개시하여, 냉각 공정에 있어서의 상기 3개의 온도 센서(101)의 검출 온도에 근거하는 판정 결과(온도 판정치)가 나올 때까지 실행하거나[도 3: 냉각 공정(g)], 또는 냉각 공정에 있어서의 소정 시간 지연 후 상기 타이머(66)로부터의 시간 설정 신호가 종료할 때까지[도 3: 냉각 공정(h)] 냉각 공정을 실행하는 등의 임의의 제어가 가능해진다.

또, 상기 제어 신호 생성부(67)에 의한 제어에 의해, 냉각 공정에 있어서의 판정 결과(온도 판정치)출력 후, 상기 타이머(66)로부터의 시간설정 신호가 종료할 때까지의 시간 중, 도시하지 않는 에어 원으로부터 에어필터(56) 및 에어 조정기(57)를 거치고 그리고 추가로 코크(58) 및 스톱밸브(59)를 거쳐서, 상기 전환 밸브(71, 74)의 출구측의 관로에 에어(압력공기)(D)를 공급하여, 매니폴드(61)를 거쳐서 금형(100) 내에 에어(D)를 불어 넣어 금형(100)의 과 냉각을 억제한다[도 3: 냉각 공정(i)].

또한, 에어(D)는, 저온의 냉각수(C)가 고온의 증기(B)로 전환될 때, 상온의 에어(D)를 금형(D)에 불어 넣기에서 금형(100)으로부터 냉각수(C)를 퍼지(purge) 하기 위해서 사용될 수도 있다.

도 3에 도시하는 금형(100)의 온도 특성 곡선에 있어서, 실선은 냉각 공정에서 상기 타이머(66)로부터의 시간 설정 신호를 사용하지 않을 경우의 특성을 나타내고, 점선 부분은 냉각 공정에서 상기 타이머(66)로부터의 시간설정 신호를 사용했을 경우의 특성을 나타낸다.

또, 상기 제어 신호 생성부(67)는, 상기 3개의 온도 센서(101)의 검출 온도에 근거하는 판정 결과(온도 판정치)가 나온 시점에서, 상기 금형(100)에 대한 제어 신호(s2)로서 금형 개방 가능 신호(22)를 출력한다.

(스탠바이 시)

본 실시예 1의 성형 시스템의 스탠바이시에 있어서는, 상기 전환 밸브(73)만을 개방 상태로 제어하고, 다른 3개의 전환 밸브(71, 72, 74)는 닫힌 상태로 제어한다. 이 때, 상기 냉각용 유닛(30)으로부터의 냉각수(C)는, 펌프(76), 전환 밸브(73) 및 밸브(75)를 거쳐서 냉각용 유닛(30)에 복귀하는 순환 상태가 된다. 또한, 가열용 유닛(1)으로부터의 증기(B)는, 전환 밸브(74)가 폐쇄된 상태이기 때문에, 금형(100)에는 공급되지 않는다.

상술한 본 실시예 1에 따른 성형기 시스템에 의하면, 상기 3개의 온도 센서(101)의 검출 온도에 근거하는 판정 결과(온도 판정치)와, 상기 타이머(66)로부터의 시간 설정 신호를 조합해서, 금형(100) 및 전환 밸브 유닛(50)의 동작 제어를 실행한다. 이에 의해서, 가열 공정에 있어서의 금형(100)으로의 증기(B)의 유입 타이밍, 금형(100) 내로의 수지의 사출 타이밍, 냉각 공정에 있어서의 금형(100)으로의 냉각수(C)의 유입 타이밍, 냉각 공정에 있어서의 금형(100)으로의 과냉각 방지를 위한 에어(압력공기)(D)의 송풍 타이밍을 자유롭게 변경하는 것이 가능해진다. 따라서, 금형(100)의 온도를 중시하거나 또는 금형(100)의 온도 제어가 자유로운 성형 사이클을 실현할 수 있다.

즉, 상술한 판정 결과(온도 판정치)와, 시간 설정 신호를 조합한 제어를 실행하는 것에 의해, 제품의 성형에 필요한 알맞은 온도 범위에서의 가열 공정 및 냉각 공정을 실행해서 제품의 품질의 안정성을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 3개의 온도 센서(101)의 검출 온도에 근거하여, 온도 판정용 프로그램에 의해 이들 검출 온도 중 어느 하나 또는 복수 혹은 평균치가 설정 온도가 된 것을 판정하고, 그 판정 결과를 이용하는 경우에 있어서, 예컨대 3개의 온도 센서(101)의 검출 온도 중 어느 하나를 판정 결과로서 이용하도록 하면, 보다 한층 신속한 판정 결과를 얻어서 가열 공정 및 냉각 공정의 동작 제어를 실행할 수 있다. 또한, 예를 들면 3개의 온도 센서(101)의 검출 온도 중 둘 이상 또는 평균치를 판정 결과로서 이용하도록 하면, 금형(100)의 온도를 적확하게 반영시킨 가열 공정 및 냉각 공정의 동작 제어를 실행할 수 있다.

본 실시예 1에 따른 성형기 시스템을 채용함으로써, 두꺼운 제품의 성형 사이클을 종래에 비해서 약 1/3정도로 단축하는 것이 가능해졌다.

또, 가열용의 매체로서 증기(B), 냉각용의 매체로서 물(C)을 사용할 경우, 상기 밸브(75)에 금형(100)으로부터 유출해 오는 증기를 따라 넣을 때의 진동이나 소음을 작게 할 수 있다.

(실시예 2)

다음에, 도 4 및 도 5를 참조해서 본 발명의 실시예 2에 따른 성형기 시스템에 있어서 설명한다. 본 실시예 2에 따른 성형기 시스템의 기본적 구성은 실시예 1의 경우와 대략 동일하기 때문에, 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여서 도시하고 그 설명은 생략할 것이다.

본 실시예 2에서는, 상기 제어 수단(64)을 전환 밸브 유짓(50)의 제어 패널(63)이 아니라 성형기 본체(80)의 제어 패널(81)에 탑재하고, 이 제어 수단(64)에 의해 전환 밸브 유닛(50) 및 금형(100)의 동작 제어를 실행하는 구성으로 한 것이 특징이며, 이밖의 구성은 실시예 1의 경우와 동일하다.

상기 성형기 본체(80)로서는, 사출 성형기, 블로우 성형기, 열 성형기(thermoforming machine) 등과 같은 각종의 성형기를 구성하는 본체를 들 수 있다.

본 실시예 2에 따른 성형기 시스템에 있어서, 제어 수단(64)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 온도 판정용 프로그램을 저장하는 저장부(65)와, 시간 설정 신호를 출력하는 타이머(66)와, 제어 신호 생성부(67)를 포함한다. 제어 신호 생성부(67)는, 온도 판정용 프로그램에 의한 판정 결과와, 상기 시간 설정 신호를 기초로, 상기 전환 밸브 유닛(50)에서 상기 금형(100)으로의 가열용 매체, 냉각용 매체 및 압력 공기의 전환 공급 제어를 위한 제어 신호(s1)와, 상기 금형(100)에서 금형 폐쇄 및 금형 개방 등의 성형 동작을 실행하기 위한 제어 신호(s2)를 생성하는 제어 신호 생성부(67)를 갖고 있다.

상기 프로그램 저장부(65)에 저장된 온도 판정용 프로그램은, 실시예 1의 경우와 같이(예컨대, 3개의) 온도 센서(101)의 각 검출 온도에 근거하여, 이들의 검출 온도 중 하나 또는 그 이상 혹은 그의 평균치가 설정 온도에 도달한 것을 판정하고, 판정 결과를 상기 제어 신호 생성부(67)에 송출하게 되어 있다.

실시예 1의 경우와 같이 예를 들면 가열 공정 또는 냉각 공정에 있어서, 온도 판정용 프로그램이 설정 온도가 된 것을 판정하자 마자, 상기 타이머(66)가 시간 측정을 시작해서 시간 설정 신호를 상기 제어 신호 생성부(67)에 송출하게 되어 있다.

상술한 본 실시예 2의 성형기 시스템에서, 금형(100)의 폐쇄 및 가열 공정, 수지의 사출 및 압력 유지, 금형 냉각 공정, 금형 개방, 제품 꺼냄 및 스탠바이시의 각 동작은, 실시예 1의 경우와 같이 상기 3개의 온도 센서(101)에 의한 검출 온도에 근거하여, 성형기 본체(80)의 제어 패널(81)에 탑재한 제어 수단(64)에 의해서 도 3에 도시된 것과 같은 타이밍을 따라서 실행된다.

상술한 본 실시예 2의 성형기 시스템에 의하면, 상기 3개의 온도 센서(101)의 검출 온도에 근거하는 판정 결과(온도 판정치)와, 상기 타이머(66)로부터의 시간 설정 신호를 조합하여, 성형기 본체(80)의 제어 패널(81)에 탑재한 제어 수단(64)에 의해서, 금형(100) 및 전환 밸브 유닛(50)의 동작 제어를 실행하도록 한다. 이에 의해서, 실시예 1의 경우와 같이, 가열 공정에 있어서의 금형(100)으로의 증기(B)의 유입 타이밍, 금형(100)으로의 수지의 사출 타이밍, 냉각 공정에 있어서의 금형(100)으로의 냉각수(C)의 유입 타이밍, 냉각 공정에 있어서의 금형(100)으로의 과 냉각 방지를 위한 에어(압력공기)(D)의 송풍 타이밍을 자유롭게 변경하는 것이 가능해진다. 따라서, 금형(100)의 온도를 중시한 성형 사이클을 실현할 수 있다.

즉, 상술한 판정 결과(온도 판정치)와, 시간 설정 신호를 조합한 제어를 실행하는 것에 의해, 제품의 성형에 필요한 최적의 온도 범위에서 가열 공정 및 냉각 공정을 실행해서 제품의 품질의 안정성을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 3개의 온도 센서(101)의 검출 온도에 근거하여, 온도 판정용 프로그램에 의해, 이들 검출 온도 중 어느 하나 또는 복수 혹은 평균치가 설정 온도에 도달한 것을 판정하고, 그 판정 결과를 이용할 경우에 있어서, 3개의 온도 센서(101)의 검출 온도 중 어느 하나를 판정 결과로서 이용하도록 하면, 신속하게 판정 결과를 얻을 수 있고, 가열 공정 및 냉각 공정의 동작 제어를 실행할 수 있다. 또한, 3개의 온도 센서(101)의 검출 온도 중 둘 또는 그 이상 혹은 그의 평균치를 판정 결과로서 이용하면, 금형(100)의 온도를 정확하게 반영시킨 가열 공정 및 냉각 공정의 동작 제어를 실행할 수 있다.

본 실시예 2에 따른 성형기 시스템을 채용함으로써, 두꺼운 제품의 성형 사이클의 시간을 종래의 경우에 비해서 약 1/3정도로 단축할 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명은, 수지 성형을 실행하는 상술한 성형기 뿐만 아니라, 금속 재료로 이루어지는 성형품을 제조하는 다양한 성형기에도 폭 넓게 적용 가능하다.

Claims (6)

1. 금형의 폐쇄 및 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 상기 금형의 냉각 및 개방, 성형품의 꺼냄 및 다음 사이클을 위한 금형의 폐쇄 공정을 포함하는 성형 사이클을 반복하는 성형기 시스템에 있어서,

   상기 금형의 각 부분에 배열된 복수의 온도 검출부와,

   가열용 유닛으로부터의 가열용 매체, 냉각용 유닛으로부터의 냉각용 매체 및 압력공기를 상기 금형에 전환하여 공급하고 또 상기 금형으로부터 회수하는 열 매체로를 구비하는 전환 밸브 유닛과,

   상기 복수의 온도 검출부의 각 검출 온도를 판정하여 판정 결과를 제공하는 온도 판정 프로그램과 시간 설정 신호를 제공하는 타이머를 구비하는 금형 제어 수단을 포함하고,

   상기 온도 판정용 프로그램에 의한 판정 결과와 상기 타이머에 의한 시간 설정 신호를 조합하여 성형 동작 제어를 실행하고,

   상기 성형 동작 제어는, 금형 가열 공정시와 금형 냉각 공정시에 상기 전환 밸브로부터 상기 금형 내에 공급되는 상기 가열용 매체 및 냉각용 매체의 임의의 공급 제어와, 상기 금형 내에 공급되는 상기 성형 소재의 임의의 공급 제어를 가능하게 하는

   성형기 시스템.
2. 금형의 폐쇄 및 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 상기 금형의 냉각 및 개방, 성형품의 꺼냄 및 다음 사이클을 위한 금형의 폐쇄 공정을 포함하는 성형 사이클을 반복하는 성형기 시스템에 있어서,

   상기 금형의 각 부분에 배열된 복수의 온도 검출부와,

   가열용 유닛으로부터의 가열용 매체, 냉각용 유닛으로부터의 냉각용 매체 및 압력공기를 상기 금형에 전환하여 공급하고 또 상기 금형으로부터 회수하는 열 매체로를 구비하는 전환 밸브 유닛과,

   상기 복수의 온도 검출부의 각 검출 온도를 판정하여 상기 각 검출 온도 중 하나 이상 또는 평균치가 설정 온도에 도달한 판정 결과를 제공하는 온도 판정 프로그램과 시간 설정 신호를 제공하는 타이머를 구비하는 금형 제어 수단을 포함하고,

   상기 온도 판정용 프로그램에 의한 판정 결과 중 어느 하나와 상기 타이머에 의한 시간 설정 신호를 조합하여 성형 동작 제어를 실행하고,

   상기 성형 동작 제어는, 금형 가열 공정시에 상기 전환 밸브로부터 상기 금형 내에 공급되는 상기 가열용 매체의 임의의 공급 완료 타이밍 제어와, 상기 금형 냉각 공정시에 상기 전환 밸브 유닛으로부터 상기 금형 내에 공급되는 상기 냉각 매체의 임의의 공급 완료 타이밍 제어와, 상기 금형 냉각 공정시에 상기 금형 내에 공급되는 상기 압력 공기의 임의의 공급 제어와, 상기 금형 내에 공급되는 상기 성형 소재의 임의의 공급 제어를 가능하게 하는

   성형기 시스템.
3. 금형의 폐쇄 및 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 상기 금형의 냉각 및 개방, 성형품의 꺼냄 및 다음 사이클을 위한 금형의 폐쇄 공정을 포함하는 성형 사이클을 반복하는 성형기 시스템에 있어서,

   상기 금형의 각 부분에 배열된 복수의 온도 검출부와,

   가열용 유닛으로부터의 가열용 매체, 냉각용 유닛으로부터의 냉각용 매체 및 압력공기를 상기 금형에 전환하여 공급하고 또 상기 금형으로부터 회수하는 열 매체로를 구비하는 전환 밸브 유닛과,

   상기 복수의 온도 검출부의 각 검출 온도를 판정하여 판정 결과를 제공하는 온도 판정 프로그램과 시간 설정 신호를 제공하는 타이머를 구비하고, 상기 전환 밸브 유닛상에 제공되는 금형 제어 수단을 포함하고,

   상기 온도 판정용 프로그램에 의한 판정 결과와 상기 타이머에 의한 시간 설정 신호를 조합하여 성형 동작 제어를 실행하고,

   상기 성형 동작 제어는, 금형 가열 공정 및 금형 냉각 공정시에 상기 전환 밸브로부터 상기 금형 내에 공급되는 상기 가열용 매체, 냉각용 매체 및 압력 공기의 임의의 공급 제어와, 상기 금형 내에 공급되는 상기 성형 소재의 임의의 공급 제어를 가능하게 하는

   성형기 시스템.
4. 금형의 폐쇄 및 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 상기 금형의 냉각 및 개방, 성형품의 꺼냄 및 다음 사이클을 위한 금형의 폐쇄 공정을 포함하는 성형 사이클을 반복하는 성형기 시스템에 있어서,

   상기 금형의 각 부분에 배열된 복수의 온도 검출부와,

   가열용 유닛으로부터의 가열용 매체, 냉각용 유닛으로부터의 냉각용 매체 및 압력공기를 상기 금형에 전환하여 공급하고 또 상기 금형으로부터 회수하는 열 매체로를 구비하는 전환 밸브 유닛과,

   상기 복수의 온도 검출부의 각 검출 온도를 판정하여 상기 각 검출 온도 중 하나 이상 또는 평균치가 설정 온도에 도달하였다는 판정 결과를 제공하는 온도 판정 프로그램과 시간 설정 신호를 제공하는 타이머를 구비하는 금형 제어 수단을 포함하고,

   상기 온도 판정용 프로그램에 의한 판정 결과 중 어느 하나와 상기 타이머에 의한 시간 설정 신호를 조합하여 성형 동작 제어를 실행하고,

   상기 성형 동작 제어는, 금형 가열 공정시에 상기 전환 밸브로부터 상기 금형 내에 공급되는 상기 가열용 매체의 임의의 공급 완료 타이밍 제어와, 상기 금형 냉각 공정시에 상기 전환 밸브 유닛으로부터 상기 금형 내에 공급되는 상기 냉각 매체의 공급 지연 제어 및 임의의 공급 완료 타이밍 제어와, 상기 금형 냉각 공정시에 상기 금형 내에 공급되는 상기 압력 공기의 임의의 공급 제어와, 상기 금형 내에 공급되는 상기 성형 소재의 임의의 공급 제어를 가능하게 하는

   성형기 시스템.
5. 금형의 폐쇄 및 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 상기 금형의 냉각 및 개방, 성형품의 꺼냄 및 다음 사이클을 위한 금형의 폐쇄 공정을 포함하는 성형 사이클을 반복하는 성형기 시스템에 있어서,

   상기 금형의 각 부분에 배열된 복수의 온도 검출부와,

   가열용 유닛으로부터의 가열용 매체, 냉각용 유닛으로부터의 냉각용 매체 및 압력공기를 상기 금형에 전환하여 공급하고 또 상기 금형으로부터 회수하는 열 매체로를 구비하는 전환 밸브 유닛과,

   상기 복수의 온도 검출부의 각 검출 온도를 판정하여 판정 결과를 제공하는 온도 판정 프로그램과 시간 설정 신호를 제공하는 타이머를 구비하며, 성형기 본체상에 제공되는 금형 제어 수단을 포함하고,

   상기 온도 판정용 프로그램에 의한 판정 결과와 상기 타이머에 의한 시간 설정 신호를 조합하여 성형 동작 제어를 실행하고,

   상기 성형 동작 제어는, 금형 가열 공정 및 금형 냉각 공정시에 상기 전환 밸브로부터 상기 금형 내에 공급되는 상기 가열용 매체, 냉각용 매체 및 압력 공기의 임의의 공급 제어와, 상기 금형 내에 공급되는 상기 성형 소재의 임의의 공급 제어를 가능하게 하는

   성형기 시스템.
6. 금형의 폐쇄 및 가열, 성형 소재의 사출 및 압력 유지, 상기 금형의 냉각 및 개방, 성형품의 꺼냄 및 다음 사이클을 위한 금형의 폐쇄 공정을 포함하는 성형 사 이클을 반복하는 성형기 시스템에 있어서,

   상기 금형의 각 부분에 배열된 복수의 온도 검출부와,

   가열용 유닛으로부터의 가열용 매체, 냉각용 유닛으로부터의 냉각용 매체 및 압력공기를 상기 금형에 전환하여 공급하고 또 상기 금형으로부터 회수하는 열 매체로를 구비하는 전환 밸브 유닛과,

   상기 복수의 온도 검출부의 각 검출 온도를 판정하여 상기 각 검출 온도 중 하나 이상 또는 평균치가 설정 온도에 도달하였다는 판정 결과를 제공하는 온도 판정 프로그램과 시간 설정 신호를 제공하는 타이머를 구비하고, 성형기 본체상에 제공되는 금형 제어 수단을 포함하고,

   상기 온도 판정용 프로그램에 의한 판정 결과 중 어느 하나와 상기 타이머에 의한 시간 설정 신호를 조합하여 성형 동작 제어를 실행하고,

   상기 성형 동작 제어는, 금형 가열 공정시에 상기 전환 밸브로부터 상기 금형 내에 공급되는 상기 가열용 매체의 임의의 공급 완료 타이밍 제어와, 상기 금형 냉각 공정시에 상기 전환 밸브 유닛으로부터 상기 금형 내에 공급되는 상기 냉각 매체의 공급 지연 제어 및 임의의 공급 완료 타이밍 제어와, 상기 금형 냉각 공정시에 상기 금형 내에 공급되는 상기 압력 공기의 임의의 공급 제어와, 상기 금형 내에 공급되는 상기 성형 소재의 임의의 공급 제어를 가능하게 하는

   성형기 시스템.

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