KR20090000242U - 사출성형금형 - Google Patents

Abstract

본 고안은 사출성형금형에 관한 것으로, 특히 상부 금형 및 하부 금형으로 구분되는 사출성형용 금형, 상기 금형의 상부 금형 또는 하부 금형에 매입되어 매입된 금형의 결합면으로부터 마주보는 금형의 결합면까지의 거리를 측정하는 적어도 2개의 레이저 거리측정센서 및, 상기 레이저 거리측정센서로부터 신호를 수신하여 거리를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형금형에 관한 것이다.

이를 통하여 현장에서 바로 금형의 습합정도 및 가공면의 불균일도를 측정하여 플래쉬나 버(BURR) 발생의 원인을 처치하여 이를 막을 수 있고, 다이스포팅기를 포함한 금형의 이동부 구동의 잘못으로 인한 습합면 이탈을 막을 수 있어서, 불량발생시의 금형 및 사출기의 불량원인분석을 명확히 할 수 있다.

금형, 레이저

Description

사출성형금형 {INJECTION MOLDING DIE}

도 1은 본 고안의 사출성형금형에 대한 일 실시예를 개략적으로 도시한 시스템 개략도이다.

도 2는 본 고안의 사출성형금형에 대한 다른 실시예를 개략적으로 도시한 시스템 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 금형 12: 상부 금형

15: 하부 금형 20: 레이저 거리측정센서

30: 표시부(또는 제어부) 40: 레이저 송출부 및 수신부

50: 정렬구멍 60: 조명기구

70: 카메라

본 고안은 사출성형금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현장에서 바로 금형의 습합정도 및 가공면의 불균일도를 측정하여 플래쉬나 버(BURR) 발생의 원인을 처치하여 이를 막을 수 있고, 다이스포팅기를 포함한 금형의 이동부 구동의 잘못으 로 인한 습합면 이탈을 막을 수 있어서, 불량발생시의 금형 및 사출기의 불량원인분석을 명확히 하여 이의 제거를 용이하게 하는 사출성형금형에 관한 것이다.

사출성형금형에 있어서, 분리된 금형의 어느 하나를 이동하여 두 부분을 접합하고 수지를 주입하여 사출물을 성형하게 되는데, 이와 같이 두 부분의 맞물림 상태를 습합이라고 하고 이를 확인하는 것을 습합 점검이라 한다.

사출성형공정에서 이러한 습합이 제대로 이루어지지 못하는 경우에는 사출시 버(burr)가 발생하거나 플래쉬가 발생하는 문제점이 있는데, 이와 같이 습합이 이루어지지 못하는 이유는 2가지로 구분된다. 먼저는 접합하는 금형의 두 부분의 결합면이 평행하지 못한 경우이고, 나머지는 금형의 이동이 불균일하여 결합면이 기울어진 상태로 결합하는 경우이다.

따라서 이러한 습합이 올바르게 유지되도록 하기 위해서는 금형의 겹합면이 우선 평행하게 제작되어야 하고, 다음으로 사출성형공정에서 금형의 이동이 올바르게 이루어져야한다.

그러나 이러한 습합공차는 0.02 내지 0.03 ㎜로 그 공차가 매우 tight하므로 금형의 제작시에 여러 번의 반복 수정작업이 필요하고, 이러한 수정작업시에 전체적인 프로파일을 알 수 없어 수정작업 회수가 늘어나는 문제점이 있고, 사출성형공정에서 금형의 이동에서는, 일반적으로 다이스포트 기계의 상하 플레이트 평행 허용공차가 0.2 내지 0.3 ㎜로 습합면 공차에 비하여 상당히 크고, 이는 주로 2개의 유압식 실린더에 의한 압력전달방식으로 동력이 전달되므로 압력이 평행을 이루지 못하는 경우에는 접합면이 기울어져 금형의 제작이 올바른 경우에도 습합이 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

따라서 이러한 문제점을 해결하여 제작시 신속하고 정확하게 습합면을 제작하고, 사출성형공정에서 금형을 올바르게 가이드할 수 있는 금형 및 이의 제어방법에 대한 개발이 절실한 실정이다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 고안은 현장에서 바로 금형의 습합정도 및 가공면의 불균일도를 측정하여 플래쉬나 버(BURR) 발생의 원인을 처치하여 이를 막을 수 있고, 다이스포팅기를 포함한 금형의 이동부 구동의 잘못으로 인한 습합면 이탈을 막을 수 있어서, 불량발생시의 금형 및 사출기의 불량원인분석을 명확히 하여 이의 제거를 용이하게 하는 사출성형금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은

상부 금형 및 하부 금형으로 구분되는 사출성형용 금형;

상기 금형의 상부 금형 또는 하부 금형에 매입되어 매입된 금형의 결합면으로부터 마주보는 금형의 결합면까지의 거리를 측정하는 적어도 2개의 레이저 거리측정센서; 및,

상기 레이저 거리측정센서로부터 신호를 수신하여 거리를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형금형을 제공한다.

이하 본 고안을 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

본 고안은 사출성형금형에 관한 것으로 상부 금형(12) 및 하부 금형(15)으로 구분되는 사출성형용 금형(10), 상기 금형(10)의 상부 금형(12) 또는 하부 금형(15)에 매입되어 매입된 금형의 결합면으로부터 마주보는 금형의 결합면까지의 거리를 측정하는 적어도 2개의 레이저 거리측정센서(20) 및, 상기 레이저 거리측정센서(20)로부터 신호를 수신하여 거리를 표시하는 표시부(30)를 포함하여 구성된다.

이에 대한 구체적인 예를 도 1에 도시한 바와 같이, 본 고안의 사출성형금형은 금형(10)의 내부에 레이저 거리측정센서(20)를 구비하여 금형의 결합시에 상태편 금형의 결합면과의 거리를 알 수 있으므로 이를 통하여 바로 금형 접합면이 평면도를 알 수 있게 된다. 따라서 이를 통하여 금형의 적절한 가공이 이루어졌는지를 바로 판단할 수 있다.

여기서 상기 금형은 통상의 사출성형용 금형을 지칭하는 것으로, 그 형상이나 구성에 한정이 있는 것은 아니고, 상기 레이저 거리 측정센서도 통상의 거리측정에 사용되는 레이저 거리측정센서를 의미하는 것으로 바람직하게는 거리 측정의 정밀도가 습합공차보다 작은 것이어야 한다.

또한, 이에 추가하여 도 2에 도시한 바와 같이 상기 금형(10)의 접합면 일측의 가장자리와 나란한 수직 격자무늬를 조영하는 조명기구(60) 및 상기 접합면을 촬영하는 카메라(70)를 더 포함하여 구성할 수 있는데, 이를 통하여 레이저가 실제로 측정하는 지점 이외의 부분에 대한 프로파일을 인식할 수 있다. 즉, 상기 레이 저 거리측정센서의 경우에 금형의 공간적 한계로 일정한 개수 이상 설치하는 것이 불가능하다. 따라서 거리를 측정하는 측정점에는 그 개수에 한계가 있으므로 전체 습합면의 높이에 대한 프로파일을 이를 통하여 얻기가 어렵다. 따라서 도 2에 도시한 바와 같은 격자무늬의 조명기구로 접합면에 격자무늬가 형성되도록 하는 경우에는 상기 격자무늬의 간격을 좁게하고 격자선의 굵기를 가늘게 조정하면 미세한 높이의 변화가 접합면에 비추어진 격자선 사이의 간격의 변화로 나타나게 되므로 레이저를 통한 거리 데이터와 접합면에 형성된 격자무늬를 함께 고려하게 되면 작업자는 접합면 전체의 높이에 대한 프로파일에 대해 인식할 수 있으므로 접합면(습합면)을 수정하는 작업의 회수를 대폭적으로 줄이고, 한번 또는 두 번만에 접합면의 수정작업을 마칠 수 있다.

상기 조명기구는 단순한 격자무늬 생성용 조명기구를 적용할 수도 있고, 바람직하게는 다수의 스트라이프형 레이저를 적용하거나, 이와 같은 다수의 스트라이프형 레이저를 구비하는 것이 어려운 경우에는, 하나 또는 서로 수직한 두개의 스트라이프형 레이저를 일정한 간격으로 이동하면서 순차적으로 조영하는 식으로 격자무늬 전체를 순차적으로 조영하고, 대신에 카메라는 모든 조영이 끝날 때까지 계속적으로 노출하도록 하는 경우에 실질적으로는 격자무늬 조명을 가한 것은 아니나 카메라에서 얻는 이미지는 격자무늬 조영을 한 것과 유사한 이미지를 얻을 수 있다. 따라서 이를 통하여 종래의 고가장비인 프로파일 측정 장비를 사용하지 않고도 이와 유사한 효과를 카메라로 획득한 격자무늬 이미지와 일정한 수의 거리측정 데이터를 통하여 저렴한 장비로 얻을 수 있다.

이와 같은 방법으로 현장에서 바로 습합면의 측정 및 필요한 경우 수정작업을 완료한 금형은 사출성형공정을 수행하게 되는데, 사출성형 공정시에도 상기 표시부(30)에는 계속적으로 거리 데이터가 나타나고, 데이터를 얻을 수 있으므로 이를 이용하여 다이스포트나 다른 금형의 구동장치에 따라 발생하는 습합불량을 제거할 수 있다. 즉, 상기 본 고안의 사출성형금형은 상기 금형(10)의 이동부를 이송하여 금형을 결합 또는 분리하는 적어도 2개의 구동부 및, 상기 구동부가 금형을 결합하는 경우에 상기 표시부의 각 거리가 일치하도록 상기 구동부의 이동량을 제어하는 제어부를 더 포함하도록 구성할 수 있다. 따라서 상기 제어부는 금형의 이동에 2개 이상의 구동부 예를 들면 유압 실린더가 작동하는 경우에 이의 압력이 균일하지 못함에 따라 발생하는 플레이트 면의 기울어짐에 다른 습합불량을 제거할 수 있다.

또한 이에 부가하여 상기 금형은 도 1에 그 구체적인 예를 도시한 바와 같이 금형(10)의 일측에 레이저 송출부와 수신부(40)를 더 매입하고, 이의 반대편 금형에는 상기 송출 및 수신되는 레이저가 통과하는 직경을 갖고 내경에는 흡광재가 도포되고 바닥면은 반사면으로 처리된 정렬구멍(50)과 상기 레이저 송출부의 레이저 송출이 있는 경우에 상기 레이저 수신부가 레이저를 수신하는지 여부를 검출하여 이를 표시하는 제어부를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

즉, 금형의 이동부가 구동부에 의하여 이동하는 경우에 구동부의 불균형으로 인하여 금형이 삐뚤어지는 경우에 이를 작업자에게 표시하여 주도록 하기 위한 것으로 습합면의 정렬이 제대로 이루어지는 경우에는 정렬구멍에 입사한 레이저는 반 사면에서 반사되어 다시 수신부로 돌아가지만, 결합면(습합면)이 삐뚤어지는 경우에는 입사한 레이저가 흡광재(레이저가 반사되어 수신부로 가는 것을 막는 것을 통칭하는 것으로 레이저를 흡수하는 경우뿐만 아니라 이를 난반사하거나, 다른 곳으로 반사하는 재질도 포함한다.)에 의하여 수신부로 돌아가지 못하도록 하여 줌으로써, 작업자가 습합 불량의 원인을 찾는데 이를 고려할 수 있도록 하는 것이다.

이는 단순히 작업자가 원인파악 시 고려 대상에 속하는 것으로 최종적으로 습합이 이루어지는 것은 최종단계에서 금형의 정렬이 문제되는 것이지, 이동구간 중의 정렬불량은 실제 제품의 불량과는 무관한 것이므로, 작업자는 수신부의 불수신이 어느 과정에서 일어나는지, 얼마나 일어나는지를 파악하여 불량원인을 찾는데 이를 고려할 수 있다.

상기와 같은 본 고안의 사출성형금형에 따르면 단순하고 저렴한 장비의 구성만으로 현장에서 바로 금형의 습합정도 및 가공면의 불균일도를 측정하여 플래쉬나 버(BURR) 발생의 원인을 차단하고, 이러한 불량이 발생하는 경우에 이를 현장에서 바로 신속하게 처치하여 이를 해결할 수 있고, 금형의 이동부를 이동하는 경우에 습합을 고려하여 이를 제어하므로 다이스포팅기를 포함한 금형의 이동부 구동의 잘못으로 인한 습합면 이탈을 막을 수 있어서, 불량률을 줄이는 효과를 얻을 수 있으며, 금형 이동에 따른 불량을 근원적으로 제거할 수 있으므로 습합에 따른 불량이 발생하는 경우에 금형 및 사출기의 불량원인분석을 쉽게 찾아 이를 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 고안의 상세한 설명 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 고안의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

Claims (4)

1. 상부 금형 및 하부 금형으로 구분되는 사출성형용 금형;

   상기 금형의 상부 금형 또는 하부 금형에 매입되어 매입된 금형의 결합면으로부터 마주보는 금형의 결합면까지의 거리를 측정하는 적어도 2개의 레이저 거리측정센서; 및,

   상기 레이저 거리측정센서로부터 신호를 수신하여 거리를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형금형.
2. 제1항에 있어서,

   상기 금형의 이동부를 이송하여 금형을 결합 또는 분리하는 적어도 2개의 구동부; 및,

   상기 구동부가 금형을 결합하는 경우에 상기 표시부의 각 거리가 일치하도록 상기 구동부의 이동량을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형금형.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 금형은 금형의 일측에 레이저 송출부와 수신부를 더 매입하고, 이의 반대편 금형에는 상기 송출 및 수신되는 레이저가 통과하는 직경을 갖고 내경에는 흡광재가 도포되고 바닥면은 반사면으로 처리된 정렬구멍을 더 포함하고,

   상기 레이저 송출부의 레이저 송출이 있는 경우에 상기 레이저 수신부가 레이저를 수신하는지 여부를 검출하여 이를 표시하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형금형.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 금형의 접합면 일측의 가장자리와 나란한 수직 격자무늬를 조영하는 조명기구 및 상기 접합면을 촬영하는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형금형.

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