KR20100025206A - 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출 공정시에 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법을 제공하는데, 본 방법은 정상 충전이 이루어지는 경우에 있어서 시간 및 소정의 파라미터 사이의 관계를 나타내는 마스터 커브 및 소정의 허용범위를 입력하는 단계; 캐비티 센서 및 모니터링 장치를 이용하여 사출 공정 동안 상기 커넥터 금형 내부의 상기 파라미터를 측정하는 단계; 상기 측정된 파라미터 값과 상기 마스터 커브 상의 파라미터 값의 차이를 판단하는 단계; 및 상기 차이가 상기 허용범위를 벗어나면 사출 공정을 중단하고 알람을 발생시키는 단계;를 포함한다.

커넥터 금형, 가스 발생, 금형 보수, 가스 감지

Description

커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법 {METHOD FOR DETECTING GAS CHOKED IN A CONNECTOR MOLD}

본 발명은 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법, 즉 커넥터의 사출 성형시에 커넥터 금형의 내부에 과도하게 발생하는 가스를 감지하여 작업자에게 알림으로써 사출품의 품질을 유지할 수 있도록 하는 방법에 관한 발명이다.

일반적으로, 커넥터 금형(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 입자(12)로 구성된 코어(11)를 조립하여 제작된다. 한편, 사출성형이 시작되어 금형의 캐비티 내부에 수지가 주입되기 시작하면 캐비티 내에 가스가 발생하게 되는데, 커넥터 금형(10)은 다수의 입자(12)가 중첩되어 있는 구조이므로 가스 배출이 일반적인 금형에 비하여 매우 어렵다. 커넥터 금형(10)의 경우에, 사출의 초기에는 발생된 가스가 입자(12) 사이에 존재하는 간극(L)으로 배출되지만, 사출이 계속 진행됨에 따라 주입되는 수지가 간극(L)을 막게 되면 캐비티 내의 가스는 더 이상 쉽게 배출되지 못한다. 배출되지 못한 가스가 캐비티 내부에 남게 되면 사출품의 외관불량, 미성형, 말단부분의 버닝(burning)현상, 웰드라인(weld-line) 등 여러 가지 문제점이 발생하게 되어 제품의 품질에 악영향을 미치게 된다.

종래에는 금형 내부에 가스가 발생되는 상태를 정확하게 감지할 수 있는 방법이 없었다. 따라서, 금형 내부에서 가스 발생에 의한 상기 불량을 줄이기 위하여, 종래에는 도 1에 나타난 방법을 이용하여 왔다. 즉, 사출이 시작(단계 100)된 후에 사출 공정(단계 110), 즉 금형 닫힘(단계 102), 수지 충전(단계 102), 보압(단계 103), 금형 냉각(단계 104), 금형 열림(단계 105) 및 제품 취출(단계 106)이 종료되면, 취출된 제품의 품질을 육안으로 검사(단계 107)하여 양품인지 불량품인지를 판단하는 작업으로 이루어진다. 육안 검사에 의해 사출품이 양품으로 판단되면 다음 사출 공정을 계속하고, 불량품으로 판단되면 작업을 중단하고 금형을 수리 및 보수(단계 108)하게 되는 것이다. 이러한 종래의 방법에 의하면, 사출성형이 종료될 때마다 종료 직후에 모든 사출품을 육안으로 관찰하여 금형의 내부의 상태를 유추하여야 하므로 작업이 번거롭고 정확성이 떨어지게 된다.

이러한 방법과 병행하여, 종래에는 수지나 금형의 특성 등을 고려하여 일정한 주기로 금형을 분해하여 세정하여 왔다. 그러나, 이러한 종래의 방법에 의하면, 사출품의 불량이 발생할 정도의 가스가 금형 내부에 발생하지 않은 경우에도, 수리 작업이 수행되어 불필요하게 시간과 인력을 낭비하는 단점이 있었다.

본 발명은 커넥터 금형 내부에 발생하는 가스를 제거하기 위한 종래의 방법을 개선하여, 사출품의 불량을 야기할 정도의 가스가 금형 내부에 배출된 경우에만 금형을 분리 및 보수할 수 있는 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 사출 공정시에 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법을 제공하는데, 본 방법은 정상 충전이 이루어지는 경우에 있어서 시간 및 소정의 파라미터 사이의 관계를 나타내는 마스터 커브 및 소정의 허용범위를 입력하는 단계; 캐비티 센서 및 모니터링 장치를 이용하여 사출 공정 동안 상기 커넥터 금형 내부의 상기 파라미터를 측정하는 단계; 상기 측정된 파라미터 값과 상기 마스터 커브 상의 파라미터 값의 차이를 판단하는 단계; 및 상기 차이가 상기 허용범위를 벗어나면 사출 공정을 중단하고 알람을 발생시키는 단계;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법은 금형 내부에서 가스에 의한 막힘이 발생한 경우에 있어서 시간 및 소정의 파라미터 사이의 관계를 나타내는 가스발생 커브 및 소정의 제한범위를 입력하는 단계; 캐비티 센서 및 모니터링 장치를 이용하여 사출 공정 동안 상기 커넥터 금형 내부의 상기 파라미터를 측정하는 단계; 소정의 시간에서 상기 파라미터의 측정치와 상기 가스발생 커브 상의 상기 파라미터의 값의 차이를 판단하는 단계; 및 상기 차이가 상기 제한범위 내 에 있으면 사출 공정을 중단하고 알람을 발생시키는 단계;를 포함하는 것으로 이루어질 수도 있다.

상기 파라미터는 금형 내부의 압력 또는 온도가 될 수 있으며, 상기 값의 차이를 판단하는 단계는 사출 공정에서 소정의 시간 구역에서의 파라미터 값의 차이를 판단하게 된다.

또한, 상기 소정의 시간 구역은, 금형의 캐비티 내부가 충전이 완료된 시점을 포함하는 시간 구역을 포함하거나, 금형 내부의 압력이 최대가 되는 시점을 포함하는 시간 구역을 포함하도록 설정할 수 있다.

본 발명의 가스 발생 감지 방법에 의하면, 커넥터 금형 내부에 장치된 캐비티 센서와 모니터링 장비를 이용하여 가스가 발생되는 상태를 실시간으로 정확하게 감지하여 필요한 시점에 금형의 수리 작업을 수행할 수 있으므로 시간 및 인력의 낭비를 줄이고, 필요 이상의 유지보수로 인하여 야기되는 생산성 저하를 막을 수 있다. 또한, 제품의 이상 현상에 대한 정확한 불량을 진단할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법의 절차도를 나타내고, 도 4는 도 3의 방법에 사용되는 마스터 커브(MC), 양품이 생산될 수 있는 소정의 허용범위를 나타내는 양품 허용범위(S1), 및 가스에 의해 막힘이 발생한 상태 의 압력을 나타내는 가스발생 커브(IC)를 비교하여 도시하고 있다.

본 발명에 따른 커넥터 금형(10)에는 캐비티 내의 압력 또는 온도를 감지할 수 있도록 캐비티 센서(도면에 미 도시)가 설치되어 있다. 캐비티 센서는 수지가 주입되는 금형의 게이트 부근에 설치되는 것이 바람직하다. 한편, 커넥터 금형(10)의 구성과는 별도로, 커넥터 금형(10) 내에서 가스 발생에 의하여 불량품이 생산될 정도의 가스 막힘이 발생하였는지 여부를 판단하기 위하여 모니터링 장치(도면에 미 도시)가 구비되어 있다.

도 3을 참조하여 본 발명에 따른 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 전체 절차가 시작(단계 200)될 때, 먼저 가스 발생 감지 여부를 판단하기 위한 마스터 커브(MC) 및 양품 허용범위(S1)를 모니터링 장치에 입력(단계 201)한다. 단계 201은 모니터링이 시작되는 단계 202 전에만 모니터링 장치에 입력되면 되므로, 전체 절차가 시작되기 전에 미리 모니터링 장치에 입력해 둘 수도 있다. 캐비티 금형(10)이 닫히면서(단계 206) 사출 공정이 시작될 때, 캐비티 센서를 통한 모니터링 역시 시작된다(단계 202). 사출 공정(210)은 수지의 충전(단계 211) 및 보압(단계 212)을 가하고 금형을 냉각(단계 213)시킨 후에 금형을 개방(단계 214)하고 제품을 취출(단계 215)함으로써 이루어진다. 사출 공정(210) 동안 모니터링 장치에는 캐비티 센서를 통하여 측정된 금형(10) 캐비티에서의 압력 또는 온도를 시간에 대한 데이터로 저장(단계 203)하게 된다. 단계 203에서 측정 및 저장된 데이터는 도 4에 도시된 바와 같은 곡선과 유사하게 시간에 대한 압력(또는 온도) 곡선으로 나타낼 수 있다. 단계 203 후에, 단계 204에서는 단계 203에서 측정 및 저장된 금형(10) 내부의 시간-압력(또는 시간-온도) 커브를 단계 201에서 입력한 마스터 커브(MC)와 비교하고, 측정된 커브가 마스터 커브(MC)의 허용범위(S1) 내에 있을 때에는 단계 202로 되돌아가 측정 및 저장을 계속하고, 허용범위(S1)를 벗어나는 경우에는 별도의 장치를 통하여 작업자에게 알람을 발생(단계 205)한다. 알람이 발생된 경우에는 금형 내부에 가스 막힘이 발생하였음을 의미하는 것이므로, 다음 사출 공정으로 진행하지 않고 작업을 중단한 채 금형에 필요한 유지 및 보수를 행하게 된다(단계 208). 알람이 발생하지 않은 경우에는 단계 206으로 이동하여 다음 사출 공정(210)을 계속하여 진행하게 된다. 알람은 사출공정 중에 가스 발생이 발생한 순간에 곧바로 이루어질 수도 있고, 진행 중인 사출공정이 끝난 후에 이루어질 수도 있다.

도 4는 단계 201에서 입력되는 마스터 커브(MC) 및 양품 허용범위(S1)의 예를 도시하고 있다. 마스터 커브(MC)는, 해당 캐비티 금형(10)에 있어서 양질의 성형품 취출될 때, 사출공정 시간(t)에 대한 캐비티 내의 압력(P)의 관계로 표현된다. 한편, 마스터 커브(MC)를 중심으로 소정의 범위로 양품 허용범위(S1)를 설정하게 된다. 전술한 바와 같이, 단계 203에서 측정되어 모니터링 장치에 저장된 금형 내부의 시간(t)에 따른 압력(P) 커브는, 단계 204에서 마스터 커브(MC)와 비교되어 양품 허용범위(S1) 내에 들어가는지 여부가 판단되게 된다.

가스 막힘이 발생되었을 때는, 일반적으로 도 4의 가스발생 커브(IC)와 적어도 일부가 유사한 커브 형태를 보이게 된다. 즉, 커넥터 금형(10)의 내부에서 수지의 충전이 거의 완료되는 시점을 포함하는 시간 간격(a), 금형 내부에서 최대 압 력이 발생되는 시점을 포함하는 시간 간격(b), 및 금형의 냉각이 진행되는 시점을 포함하는 시간 간격(c)에서 각각 마스터 커브(MC)와는 확연한 차이가 발생하게 된다. 캐비티 내에서 수지 충전이 완료되는 시간 간격(a)에서 캐비티 내부에 가스가 발생하게 되면 발생된 가스는 캐비티 내에 갇혀서 압축되어 순간적인 압력 및 온도 상승을 유발하게 된다. 같은 원리로, 최대 압력이 발생되는 시간 간격(b)에서도 캐비티 내에 가스가 발생된 경우에는 가스 막힘에 의하여 압력 및 온도가 급격하게 상승되어 도 4의 가스발생 커브(IC)와 같은 거동을 보이게 된다. 금형을 냉각시키는 시간 간격(c)에 있어서도 캐비티 내부의 가스에 의해 마스터 커브(MC)의 압력 하강 기울기와 비교하여 도 4와 같은 비정상적인 곡선의 형태를 보일 수도 있다. 이와 같이, 캐비티 내부에 가스 막힘이 발생하게 되면, 캐비티 내부의 압력 및 온도의 상승 및 하강 시점, 압력 및 온도의 상승 및 하강 기울기 등의 변화가 발생하게 되므로, 단계 203에서 측정된 커브와 단계 201에서 입력된 마스터 커브(MC)를 서로 비교하여 사출 성형이 정상적으로 이루어지고 있는지 판단할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 사출품의 품질에 영향을 미칠 정도로 캐비티 내부에서 가스가 발생하는 경우에는, 주로 금형의 캐비티 내부가 충전이 완료된 시점을 포함하는 시간 구역(a), 금형 내부의 압력 및 온도가 최대가 되는 시점을 포함하는 시간 구역(b), 및/또는 금형의 냉각이 진행되는 시점을 포함하는 시간 구역(c)에서 특징적인 압력 및 온도 특성을 나타내게 되므로, 이러한 시간 구역(a, b, c) 중 적어도 하나에서만, 단계 203에서 측정된 압력 또는 온도에 관한 데이터를 마스터 커브(MC) 상의 압력 또는 온도와 비교할 수도 있다. 이 경우에는 사출 공정 전체에 서 캐비티 내의 압력 또는 온도를 측정할 필요가 없고, 특정 시간 영역에서만 데이터를 측정하여 비교하면 되므로 연산 과정이 간단해지고, 더욱 정확한 비교가 가능하게 된다.

한편, 도 3 및 도 4에 따른 방법에 의하면, 정상품이 취출되는 경우를 나타내는 마스터 커브(MC)를 이용하고 있으므로, 캐비티 내부에 가스 발생에 의한 막힘 현상에 대한 진단뿐만 아니라, 마스터 커브(MC)의 허용범위(S1)을 벗어나서 불량품을 발생시키는 다른 경우에 대해서도 진단이 가능하게 된다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 가스 발생 감지 방법의 다른 실시예를 나타낸다. 도 5에 도시된 가스 발생 감지 방법의 순서도는 단계 301을 제외하고는 도 3의 경우와 동일하다. 따라서, 도 5에 사용된 300번대의 참조번호가 가리키는 단계는 도 3에 사용된 200번대의 참조번호가 가리키는 단계와 동일하다.

도 3과 유일하게 다른 도 5의 단계 301에서는, 가스발생 커브(IC) 및 소정의 제한범위(S2)를 모니터링 장치에 입력하게 된다. 본 실시예가 전술한 실시예와 다른 점은, 단계 303에서 측정 및 저장된 사출 시간(t)에 따른 금형 내부의 압력(P) 커브를, 단계 304에서 가스발생 커브(IC)와 비교하여 측정된 커브가 제한범위(S2) 내에 속하면 금형 내부에 가스가 발생한 것을 의미하므로 단계 305로 진행하여 알람이 발생되고, 제한범위(S2)에 속하지 않는 경우에는 정상적인 상태를 의미하는 것이므로 사출 공정을 계속하게 된다.

도 6은 도 5의 실시예에서 사용되는 가스발생 커브(IC) 및 제한범위(S2)를 도시하고 있다. 도 6의 가스발생 커브(IC)는 도 4에 도시된 가스발생 커브(IC)와 동일하므로, 관련된 설명은 생략한다.

도 1은 금형 내부의 가스 발생을 감지하는 종래의 방법을 나타내는 절차도이다.

도 2는 커넥터 금형 및 금형에 사용되는 입자 코어를 나타내는 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 커넥터 금형의 가스발생 감지방법의 실시예를 나타내는 절차도이다.

도 4는 도 3의 방법에 사용되는 마스터 커브, 양품 허용범위 및 가스발생 커브를 나타내는 그래프이다.

도 5는 본 발명에 따른 커넥터 금형의 가스발생 감지방법의 다른 실시예를 나타내는 절차도이다.

도 6은 도 5의 방법에 사용되는 가스발생 커브 및 제한범위를 나타내는 그래프이다.

Claims (7)

1. 사출 공정시에 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법에 있어서,

   정상 충전이 이루어지는 경우에 있어서 시간 및 소정의 파라미터 사이의 관계를 나타내는 마스터 커브 및 소정의 허용범위를 입력하는 단계;

   캐비티 센서 및 모니터링 장치를 이용하여 사출 공정 동안 상기 커넥터 금형 내부의 상기 파라미터를 측정하는 단계;

   상기 측정된 파라미터 값과 상기 마스터 커브 상의 파라미터 값의 차이를 판단하는 단계; 및

   상기 차이가 상기 허용범위를 벗어나면 사출 공정을 중단하고 알람을 발생시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법.
2. 사출 공정시에 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법에 있어서,

   금형 내부에서 가스에 의한 막힘이 발생한 경우에 있어서 시간 및 소정의 파라미터 사이의 관계를 나타내는 가스발생 커브 및 소정의 제한범위를 입력하는 단계;

   캐비티 센서 및 모니터링 장치를 이용하여 사출 공정 동안 상기 커넥터 금형 내부의 상기 파라미터를 측정하는 단계;

   소정의 시간에서 상기 파라미터의 측정치와 상기 가스발생 커브 상의 상기 파라미터의 값의 차이를 판단하는 단계; 및

   상기 차이가 상기 제한범위 내에 있으면 사출 공정을 중단하고 알람을 발생시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 값의 차이를 판단하는 단계는 사출 공정에서 소정의 시간 구역에서의 파라미터 값의 차이를 판단하는 것을 특징으로 하는 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 파라미터는 금형 내부의 압력인 것을 특징으로 하는 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 소정의 시간 구역은, 금형의 캐비티 내부가 충전이 완료된 시점을 포함하는 시간 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 소정의 시간 구역은, 금형 내부의 압력이 최대가 되는 시점을 포함하는 시간 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 파라미터는 금형 내부의 온도인 것을 특징으로 하는 커넥터 금형의 가스 발생 감지 방법.

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