KR20130100677A

KR20130100677A - 사출성형기

Info

Publication number: KR20130100677A
Application number: KR1020130003320A
Authority: KR
Inventors: 히로시 모리타; 고지 모리타니; 다츠야 시바타; 아츠로 다무라
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2013-09-11
Also published as: JP2013180490A; TWI481492B; CN103286925A; JP5897933B2; KR101366409B1; TW201343363A; CN103286925B

Abstract

[과제] 리니어모터의 소비전력을 삭감시킬 수 있는 사출성형기를 제공하는 것.
[해결수단] 사출성형기(10)는, 가동자(31) 및 고정자(29)로 구성되고, 형개폐동작을 행하는 리니어모터(28)와, 소정방향(예컨대 형개방향, 또는 형폐방향)으로 이동중인 가동자(31)의 운동에너지의 적어도 일부를 흡수하여, 가동자(31)를 감속시키는 감속기구(70)를 구비한다.

Description

사출성형기{Injection molding machine}

본 출원은, 2012년 3월 1일에 출원된 일본 특허출원 제2012-045741호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.

본 발명은, 사출성형기에 관한 것이다.

사출성형기는, 금형장치의 캐비티공간에 용융된 수지를 충전하여, 고화시킴으로써 성형품을 제조한다. 금형장치는 고정금형 및 가동금형으로 구성되고, 형체시에 고정금형과 가동금형 사이에 캐비티공간이 형성된다. 금형장치의 형폐(型閉), 형체(型締) 및 형개(型開)는 형체장치에 의하여 행해진다. 형체장치로서, 형개폐동작에는 리니어모터를 이용하고, 형체동작에는 전자석을 이용한 것이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

국제공개 제 05/090052호 팸플릿

종래부터, 리니어모터의 소비전력의 저감이 요구되고 있다. 리니어모터는, 정속(定速)주행시보다 가속시나 감속시에 전력을 소비하기 쉽다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 리니어모터의 소비전력을 삭감할 수 있는 사출성형기의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 의한 사출성형기는,

가동자 및 고정자로 구성되고, 형개폐동작을 행하는 리니어모터와,

소정방향으로 이동중인 상기 가동자의 운동에너지의 적어도 일부를 흡수함으로써, 상기 가동자를 감속시키는 감속기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 일 양태에 의한 사출성형기는,

탄성체를 포함하고, 이 탄성체의 탄성복원력에 의하여 상기 가동자를 가속시키는 가속기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 리니어모터의 소비전력을 삭감할 수 있는 사출성형기가 제공된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 사출성형기의 형폐완료시의 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 사출성형기의 형개완료시의 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 제1 실시형태에 의한 사출성형기의 감속기구의 설명도이다.
도 4는 제2 실시형태에 의한 사출성형기의 감속기구의 설명도이다.
도 5는 제3 실시형태에 의한 사출성형기의 감속기구의 설명도이다.
도 6은 제4 실시형태에 의한 사출성형기의 가속기구의 설명도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면을 참조하여 설명하는데, 각 도면에 있어서, 동일 또는 대응하는 구성에 대해서는 동일 또는 대응하는 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 또한, 형폐를 행할 때의 가동플래튼의 이동방향을 전방이라 하고, 형개를 행할 때의 가동플래튼의 이동방향을 후방이라 하여 설명한다.

[제1 실시형태]

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 사출성형기의 형폐완료시의 상태를 나타내는 도면이다. 도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 사출성형기의 형개완료시의 상태를 나타내는 도면이다.

도면에 있어서, 10은 사출성형기, Fr은 사출성형기(10)의 프레임, Gd는 그 프레임(Fr) 상에 부설되는 2개의 레일로 이루어진 가이드, 11은 고정플래튼이다. 고정플래튼(11)은, 형개폐방향(도면에 있어서 좌우방향)으로 뻗는 가이드(Gd)를 따라 이동 가능한 위치조정베이스(Ba) 상에 설치되어도 된다. 다만, 고정플래튼(11)은 프레임(Fr) 상에 재치(載置; 올려놓음)되어도 된다.

고정플래튼(11)과 대향하여 가동플래튼(12)이 배치된다. 가동플래튼(12)은 가동베이스(Bb) 상에 고정되고, 가동베이스(Bb)는 가이드(Gd) 상을 주행 가능하다. 이로써, 가동플래튼(12)은, 고정플래튼(11)에 대하여 형개폐방향으로 이동 가능하다.

고정플래튼(11)과 소정의 간격을 두고, 또한, 고정플래튼(11)과 평행으로 리어플래튼(13)이 배치된다. 리어플래튼(13)은, 다리부(13a)를 통하여 프레임(Fr)에 고정된다.

고정플래튼(11)과 리어플래튼(13) 사이에 4개의 연결부재로서의 타이바(14)(도면에 있어서는, 4개의 타이바(14) 중 2개만을 나타냄)가 가설된다. 타이바(14)를 통하여 고정플래튼(11)이 리어플래튼(13)에 고정된다. 타이바(14)를 따라 가동플래튼(12)이 진퇴 가능하게 배치된다. 가동플래튼(12)에 있어서의 타이바(14)와 대응하는 부위에 타이바(14)를 관통시키기 위한 도시되지 않은 가이드구멍이 형성된다. 다만, 가이드구멍 대신에, 절결부(cutout)를 형성하도록 해도 된다.

타이바(14)의 전단부(도면에 있어서 우단부)에는 도시되지 않은 나사부가 형성되고, 그 나사부에 너트(n1)를 나사결합하여 조임으로써, 타이바(14)의 전단부가 고정플래튼(11)에 고정된다. 타이바(14)의 후단부는 리어플래튼(13)에 고정된다.

고정플래튼(11)에는 고정금형(15)이, 가동플래튼(12)에는 가동금형(16)이 각각 장착되고, 가동플래튼(12)의 진퇴에 따라 고정금형(15)과 가동금형(16)이 접속 분리되어, 형폐, 형체 및 형개를 행한다. 다만, 형체가 행해짐에 따라, 고정금형(15)과 가동금형(16) 사이에 도시되지 않은 캐비티공간이 형성되고, 캐비티공간에 용융된 수지가 충전된다. 고정금형(15) 및 가동금형(16)에 의하여 금형장치(19)가 구성된다.

흡착판(22)은, 가동플래튼(12)과 평행으로 배치된다. 흡착판(22)은 장착판(27)을 통하여 슬라이드베이스(Sb)에 고정되고, 슬라이드베이스(Sb)는 가이드(Gd) 상을 주행 가능하다. 이로써, 흡착판(22)은, 리어플래튼(13)보다 후방에 있어서 진퇴 가능하게 된다. 흡착판(22)은, 연(軟)자성재료로 형성되어도 된다. 다만, 장착판(27)은 없어도 되고, 이 경우, 흡착판(22)은 슬라이드베이스(Sb)에 직접 고정된다.

로드(39; rod)는, 후단부에 있어서 흡착판(22)과 연결시키고, 전단부에 있어서 가동플래튼(12)과 연결시켜서 배치된다. 따라서, 로드(39)는, 형폐시에 흡착판(22)이 전진함에 따라 전진되어 가동플래튼(12)을 전진시키고, 형개시에 흡착판(22)이 후퇴함에 따라 후퇴되어 가동플래튼(12)를 후퇴시킨다. 그로 인하여, 리어플래튼(13)의 중앙부분에 로드(39)를 관통시키기 위한 로드구멍(41)이 형성된다.

리니어모터(28)는, 가동플래튼(12)을 진퇴시키기 위한 형개폐구동부로서, 예컨대 가동플래튼(12)에 연결된 흡착판(22)과 프레임(Fr) 사이에 배치된다. 다만, 리니어모터(28)는 가동플래튼(12)과 프레임(Fr) 사이에 배치되어도 된다.

리니어모터(28)는, 고정자(29), 및 가동자(31)를 구비한다. 고정자(29)는, 프레임(Fr) 상에 있어서, 가이드(Gd)와 평행으로, 또한, 슬라이드베이스(Sb)의 이동범위에 대응시켜 형성된다. 가동자(31)는, 슬라이드베이스(Sb)의 하단에 있어서, 고정자(29)와 대향시켜, 또한, 소정의 범위에 걸쳐 형성된다.

가동자(31)는, 코어(34) 및 코일(35)을 구비한다. 코어(34)는, 고정자(29)를 향하여 돌출되는 복수의 자극(磁極)치(齒)(33)를 구비한다. 복수의 자극치(33)는, 형개폐방향과 평행한 방향으로 소정의 피치로 배열된다. 코일(35)은, 각 자극치(33)에 감긴다.

고정자(29)는, 도시되지 않은 코어, 및 이 코어 상에 설치되는 도시되지 않은 복수의 영구자석을 구비한다. 복수의 영구자석은, 형개폐방향과 평행한 방향으로 소정의 피치로 배열되고, 가동자(31)측의 자극이 N극과 S극으로 교대로 착자되어 있다.

가동자(31)의 코일(35)에 소정의 전류가 공급되면, 코일(35)을 흐르는 전류에 의하여 형성되는 자장과, 영구자석에 의하여 형성되는 자장의 상호작용으로, 가동자(31)가 진퇴된다. 그에 따라, 흡착판(22) 및 가동플래튼(12)이 진퇴되어, 형폐 및 형개가 행해진다. 리니어모터(28)는, 가동자(31)의 위치가 목표치가 되도록, 가동자(31)의 위치를 검출하는 위치센서(53)의 검출결과에 근거하여 피드백 제어된다.

다만, 본 실시형태에서는, 고정자(29)에 영구자석을, 가동자(31)에 코일(35)을 배치하도록 되어 있지만, 고정자에 코일을, 가동자에 영구자석을 배치할 수도 있다. 그 경우, 리니어모터(28)가 구동됨에 따라, 코일이 이동하지 않기 때문에, 코일에 전력을 공급하기 위한 배선을 용이하게 행할 수 있다.

전자석유닛(37)은, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에 흡착력을 발생시킨다. 이 흡착력은, 로드(39)를 통하여 가동플래튼(12)에 전달되어, 가동플래튼(12)과 고정플래튼(11) 사이에 형체력이 발생한다.

전자석유닛(37)은, 리어플래튼(13)측에 형성된 전자석(49), 및 흡착판(22)측에 형성된 흡착부(51)로 이루어진다. 흡착부(51)는, 흡착판(22)의 흡착면(전단면)의 소정의 부분, 예컨대, 흡착판(22)에 있어서 로드(39)를 포위하고, 또한, 전자석(49)과 대향하는 부분에 형성된다. 또한, 리어플래튼(13)의 흡착면(후단면)의 소정의 부분, 예컨대, 로드(39)의 둘레에는, 전자석(49)의 코일(48)을 수용하는 홈(45)이 형성된다. 홈(45)보다 내측에 코어(46)가 형성된다. 코어(46)의 둘레에 코일(48)이 감긴다. 리어플래튼(13)의 코어(46) 이외의 부분에 요크(47)가 형성된다.

다만, 본 실시형태에 있어서는, 리어플래튼(13)과는 별도로 전자석(49)이, 흡착판(22)과는 별도로 흡착부(51)가 형성되지만, 리어플래튼(13)의 일부로서 전자석을, 흡착판(22)의 일부로서 흡착부를 형성해도 된다. 또한, 전자석과 흡착부의 배치는 반대이어도 된다. 예컨대, 흡착판(22)측에 전자석(49)을 설치하고, 리어플래튼(13)측에 흡착부(51)를 설치해도 된다. 또한, 전자석(49)의 코일(48)의 수는, 복수이어도 된다.

전자석유닛(37)에 있어서, 코일(48)에 전류를 공급하면, 전자석(49)이 구동되고, 흡착부(51)를 흡착하여, 형체력을 발생시킬 수 있다. 전자석유닛(37)은, 형체력을 검출하는 형체력센서(55)의 검출결과에 근거하여, 형체력이 목표치가 되도록 피드백 제어된다. 형체력센서(55)는, 예컨대 형체력에 따라 신장하는 타이바(14)의 변형(신장량)을 검출하는 변형센서이어도 된다. 다만, 형체력센서(55)로서는, 예컨대 로드(39)에 걸리는 하중을 검출하는 로드셀 등의 하중센서, 전자석(49)의 자장을 검출하는 자기센서가 사용 가능하며, 형체력센서(55)의 종류는 다종 다양해도 된다.

제어부(60)는, 예컨대 CPU 및 메모리 등을 구비하고, 메모리에 기록된 제어 프로그램을 CPU에 의하여 처리함으로써, 리니어모터(28) 및 전자석(49)의 동작을 제어한다.

다음으로, 상기 구성의 사출성형기(10)의 동작에 대하여 설명한다. 사출성형기(10)의 각종 동작은, 제어부(60)에 의한 제어하에서 행해진다.

제어부(60)는, 형폐공정을 제어한다. 도 2의 상태(형개완료시 상태)에 있어서, 제어부(60)가 리니어모터(28)의 코일(35)에 소정의 전류를 공급하면, 가동자(31)가 후퇴한계위치로부터 전방을 향하여 이동개시한다. 가동자(31)는, 설정속도까지 가속된 후, 설정속도로 전방으로 이동하고, 그 후, 감속되어, 전진한계위치에서 정지한다. 이때, 고정금형(15)과 가동금형(16)이 맞닿아, 형폐공정이 완료된다. 이때, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이, 즉 전자석(49)과 흡착부(51) 사이에는, 갭(δ)이 형성된다. 다만, 형폐에 필요하게 되는 힘은, 형체력과 비교되어 충분히 작아진다.

계속해서, 제어부(60)는, 형체공정을 제어한다. 제어부(60)는, 도 1 상태(형폐완료시 상태)에서, 전자석(49)의 코일(48)에 직류전류를 공급한다. 그렇게 하면, 코일(48)을 흐르는 직류전류에 의하여 코일(48) 내에 자장이 발생하여, 코어(46)가 착자되고, 자장이 강화된다. 그리고, 소정의 갭을 두고 대향하는 전자석(49)과 흡착부(51) 사이에 흡착력이 발생하고, 이 흡착력이 로드(39)를 통하여 가동플래튼(12)에 전달되고, 가동플래튼(12)과 고정플래튼(11) 사이에 형체력이 발생한다. 형체상태의 금형장치(19)의 캐비티공간에 용융된 수지가 충전되고, 냉각, 고화되어 성형품이 된다.

이어서, 제어부(60)는, 전자석(49)의 코일(48)에의 전력공급을 정지 후, 형개공정을 제어한다. 제어부(60)가 리니어모터(28)의 코일(35)에 소정의 전류를 공급하면, 가동플래튼(12)이 전진한계위치로부터 후방을 향하여 이동개시한다. 가동자(31)는, 설정속도까지 가속된 후, 설정속도로 후방으로 이동하고, 그 후, 감속되어, 후퇴한계위치에서 정지하여, 형개공정이 완료된다. 형개공정 완료 후, 도시되지 않은 이젝터장치에 의하여 가동금형(16)으로부터 성형품을 밀어내어, 성형품이 얻어진다.

도 3은, 제1 실시형태에 의한 사출성형기의 감속기구의 설명도이다. 도 3 (a)는 형개방향으로 이동 중인 가동자의 정속(定速)주행시의 상태, 도 3 (b)는 가동자의 감속시 상태를 나타낸다.

사출성형기(10)는, 리니어모터(28)의 소비전력을 삭감하기 위해, 형개방향(도면에 있어서의 왼쪽방향)으로 이동중인 가동자(31)의 운동에너지의 적어도 일부를 흡수하여, 가동자(31)를 감속시키는 감속기구(70)를 구비한다. 감속기구(70)는, 예컨대 도 3에 나타내는 바와 같이, 탄성체로서의 스프링(71) 등으로 구성된다.

다만, 감속기구(70)는, 가동자(31)를 감속시킬 때, 가동자(31)의 운동에너지뿐만 아니라, 가동자(31)와 함께 이동하는 부재(예컨대 슬라이드베이스(Sb), 흡착판(22), 로드(39), 가동플래튼(12), 및 가동금형(16))의 운동에너지도 흡수해도 된다.

스프링(71)은 예컨대 코일스프링으로서, 스프링(71)의 신축방향은 형개방향과 평행으로 되어 있다. 스프링(71)은, 가동자(31)와 함께 이동하는 제1 가동부재로서의 슬라이드베이스(Sb)와, 고정부재(77) 사이에 배치되고, 슬라이드베이스(Sb)와 고정부재(77) 중 어느 일방(도 3에서는 고정부재(77))에만 장착되어 있다. 고정부재(77)는, 슬라이드베이스(Sb)보다 후방에 설치되고, 프레임(Fr)에 대해서 고정되어 있다.

형체공정 완료상태에서, 리니어모터(28)의 코일(35)에 소정의 전류가 공급되면, 가동자(31)가 전진한계위치로부터 후방을 향하여 이동개시하고, 형개가 개시된다. 가동자(31)는, 설정속도까지 가속된 후, 설정속도로 후방으로 이동한다. 이때, 도 3 (a)에 나타내는 바와 같이 슬라이드베이스(Sb)는 스프링(71)과 접촉하고 있지 않아서, 스프링(71)은 자연상태로서 탄성변형되어 있지 않다.

계속해서, 슬라이드베이스(Sb)가 스프링(71)과 접촉하면, 도 3 (b)에 나타내는 바와 같이 스프링(71)이 슬라이드베이스(Sb)와 고정부재(77) 사이에 끼어져서, 탄성적으로 축소된다. 그렇게 하여, 슬라이드베이스(Sb) 및 가동자(31)의 운동에너지의 적어도 일부가 스프링(71)의 탄성에너지로 변환되고, 슬라이드베이스(Sb)나 가동자(31)가 감속된다. 따라서, 가동자(31)의 감속을 위해서 리니어모터(28)의 코일(35)에 흘리는 전류를 저감시킬 수 있다. 가동자(31)가 감속되는 동안, 리니어모터(28)의 코일(35)에의 통전이 차단되어도 된다.

그 후, 가동자(31)가 후퇴한계위치에서 정지하여, 형개공정이 완료된다. 이때, 스프링(71)은 가장 축소된 상태가 되며, 스프링(71)의 탄성복원력은 가장 높아져 있다. 스프링(71)의 탄성복원력에 의하여, 슬라이드베이스(Sb) 및 가동자(31), 가동금형(16)이 형폐방향(도면에 있어서의 우측방향)으로 바이어스되고 있다.

형개공정 완료 후, 이젝터장치에 의하여 가동금형(16)으로부터 성형품을 밀어내는 동안, 가동금형(16)을 정지시키기 위하여, 제어부(60)는 리니어모터(28)의 코일(35)에 전류를 공급하여 가동자(31)를 정지시킨다. 가동자(31)를 정지시키는 시간은 짧아, 성형품을 밀어낸 후, 즉시 형폐공정이 개시된다.

형폐공정 개시시에는, 스프링(71)의 탄성복원력으로 형폐방향으로 가동자(31)가 가속된다. 따라서, 가동자(31)의 가속을 위해서 리니어모터(28)의 코일(35)에 흘리는 전류를 저감시킬 수 있다. 스프링(71)의 길이가 자연길이로 돌아올 때까지, 리니어모터(28)의 코일(35)에의 통전이 차단되어도 된다.

이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 가동자(31)의 후퇴한계위치에서 되돌아갈 때에, 가동자(31)의 감속 및 가속이 감속기구(70)에 의하여 행해지므로, 리니어모터(28)의 소비전력을 삭감시킬 수 있다. 여기서, 감속기구(70)에 의하여 삭감할 수 있는 전기에너지는, 가동자(31)의 정지에 필요한 전기에너지보다 충분히 많아, 전체적으로 절전이 가능하다. 절전효율이 높아지도록, 스프링(71)의 스프링상수가 최적화되어 있다.

스프링(71)은, 고정부재(77)와, 슬라이드베이스(Sb) 중 어느 일방에만 장착되어 있으므로, 가동자(31)가 후퇴한계위치 부근에 있을 때에만, 스프링(71)이 탄성변형되어 가동자(31)를 감속, 가속한다. 따라서, 가동자(31)의 정속주행이 안정화된다.

다만, 본 실시형태에서는, 제1 가동부재로서, 슬라이드베이스(Sb)가 이용되지만, 예컨대 흡착판(22), 또는 가동플래튼(12)이 이용되어도 된다.

또한, 본 실시형태의 스프링은, 제1 가동부재와 고정부재(77) 사이에 배치되지만, 가동자(31)와 고정부재(77) 사이에 배치되어도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 스프링(71)으로서, 코일스프링이 이용되지만, 에어스프링이 이용되어도 되고, 스프링의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 스프링(71)대신, 고무가 탄성체로서 이용되어도 된다.

[제2 실시형태]

상기 제1 실시형태의 스프링(71)은, 가동자(31) 또는 가동자(31)와 함께 이동하는 제1 가동부재와, 고정부재(77) 사이에 배치되고, 어느 일방에만 장착되어 있다.

이에 대해서, 본 실시형태의 스프링은, 가동금형(16)과 함께 이동하는 제2 가동부재와, 가동자(31) 사이에 배치되고, 양자를 연결하는 점에서 상위하다. 이하, 상위점을 중심으로 설명한다.

도 4는, 제2 실시형태에 의한 사출성형기의 감속기구의 설명도이다. 도 4 (a)는 형개완료시의 상태, 도 4 (b)는 형개완료 후, 가동자의 감속시의 상태를 나타낸다.

감속기구(170)는, 형개방향(도면에 있어서의 좌측방향)으로 이동중인 가동자(31)의 운동에너지의 적어도 일부를 흡수하여, 가동자(31)를 감속시킨다. 감속기구(170)는, 스프링(171) 등으로 구성된다.

스프링(171)은 예컨대 코일스프링으로서, 스프링(171)의 신축방향은 형개폐방향과 평행으로 되어 있다. 스프링(171)은, 가동금형(16)과 함께 이동하는 제2 가동부재로서의 슬라이드베이스(Sb)와, 슬라이드베이스(Sb)보다 전방에 배치되는 가동자(31) 사이에 배치되고, 슬라이드베이스(Sb)와 가동자(31)를 연결한다. 슬라이드베이스(Sb)의 후퇴한계위치를 규정하는 스토퍼(177)가, 슬라이드베이스(Sb)보다 후방에 설치되고, 프레임(Fr)에 대해서 고정되어 있다.

형체공정 완료상태에서, 리니어모터(28)의 코일(35)에 소정의 전류가 공급되고, 가동자(31)가 전진한계위치로부터 후방을 향하여 이동개시하면, 스프링(171)이 가동자(31)와 슬라이드베이스(Sb) 사이에 끼어져, 탄성적으로 축소된다. 이 상태에서, 가동자(31)가 더욱 후방으로 이동되면, 슬라이드베이스(Sb)가 후퇴하고, 형개가 개시된다.

가동자(31)는, 설정속도까지 가속된 후, 설정속도로 후방으로 이동한다. 그 후, 슬라이드베이스(Sb)가 후방의 스토퍼(177)와 맞닿으면, 도 4 (a)에 나타내는 바와 같이, 가동금형(16)이 정지하고, 형개공정이 완료된다.

형개공정 완료 후, 도 4 (b)에 나타내는 바와 같이, 스프링(171)은 가동자(31)의 관성력에 의하여 슬라이드베이스(Sb)를 향하여 가압되어, 더욱 축소된다. 가동자(31)의 운동에너지의 적어도 일부가 스프링(171)의 탄성에너지로 변환되어, 가동자(31)가 감속된다. 따라서, 가동자(31)의 감속을 위하여 리니어모터(28)의 코일(35)에 흐르는 전류를 저감시킬 수 있다. 가동자(31)가 감속하는 동안, 리니어모터(28)의 코일(35)에의 통전이 차단되어도 된다.

가동자(31)의 감속이 완료되었을 때, 스프링(171)은 가장 축소된 상태가 되고, 스프링(171)의 탄성복원력은 가장 높아져 있다. 스프링(171)의 탄성복원력에 의하여, 가동자(31)는 형폐방향(도면에 있어서의 우측방향)으로 바이어스되고 있다.

계속해서, 스프링(171)의 탄성복원력으로 형폐방향으로 가동자(31)가 가속된다. 따라서, 가동자(31)의 가속을 위하여 리니어모터(28)의 코일(35)에 흐르는 전류를 저감시킬 수 있다. 스프링(171)의 길이가 자연길이로 돌아올 때까지, 리니어모터(28)의 코일(35)에의 통전이 차단되어도 된다.

가동자(31)가 더욱 전진하면, 슬라이드베이스(Sb)가 스토퍼(177)로부터 떨어져 전진하고, 형폐공정이 개시된다. 형개공정 완료로부터, 형폐공정 개시까지의 사이에, 정지한 가동금형(16)으로부터 성형품이 취출된다.

본 실시형태에서는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 가동자(31)의 후퇴한계위치에서 되돌아갈 때에, 가동자(31)의 감속 및 가속이 감속기구(170)에 의하여 행해지므로, 리니어모터(28)의 소비전력을 삭감시킬 수 있다.

본 실시형태에서는, 제1 실시형태와 상이하게, 가동자(31)의 감속중이나 가속중에 슬라이드베이스(Sb)나 가동금형(16)이 정지하는 시간이 있고, 그동안에 가동금형(16)으로부터의 성형품의 돌출을 행할 수 있다. 따라서, 가동금형(16)을 정지시키기 위한, 리니어모터(28)의 코일(35)에의 통전이 불필요하다.

다만, 본 실시형태에서는, 제2 가동부재로서, 슬라이드베이스(Sb)가 이용되지만, 예컨대 흡착판(22), 또는 가동플래튼(12)이 이용되어도 된다. 가동플래튼(12)이 이용되는 경우, 가동플래튼(12)보다 전방에 가동자(31)가 배치된다.

또한, 본 실시형태에서는, 스프링(171)으로서, 코일스프링이 이용되지만, 에어스프링이 이용되어도 되고, 스프링의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 스프링(171) 대신에, 고무가 탄성체로서 이용되어도 된다.

[제3 실시형태]　

상기 제 1 실시형태의 감속기구(70)는, 형개방향으로 이동중인 가동자(31)의 운동에너지의 적어도 일부를 스프링(71)으로 흡수하여, 가동자(31)를 감속시킨다.

이에 대하여, 본 실시형태의 감속기구는, 상기 운동에너지의 적어도 일부를 댐퍼로 흡수하여, 가동자(31)를 감속시키는 점에서 상위하다. 이하, 상위점을 중심으로 설명한다.

도 5는, 제3 실시형태에 의한 사출성형기의 감속기구의 설명도이다. 도 5 (a)는 형개방향으로 이동중인 가동자의 정속주행시의 상태, 도 5 (b)는 가동자의 감속시의 상태를 나타낸다.

감속기구(270)는, 형개방향(도면에 있어서의 좌측방향)으로 이동중인 가동자(31)의 운동에너지의 적어도 일부를 흡수하여, 가동자(31)를 감속시킨다. 감속기구(270)는, 댐퍼(271) 등으로 구성된다.

다만, 감속기구(270)는, 가동자(31)를 감속시킬 때, 가동자(31)의 운동에너지뿐만 아니라, 가동자(31)와 함께 이동하는 부재(예컨대 슬라이드베이스(Sb), 흡착판(22), 로드(39), 가동플래튼(12), 및 가동금형(16))의 운동에너지도 흡수하여도 된다.

댐퍼(271)는, 가동자(31)와 함께 이동하는 제3 가동부재로서의 슬라이드베이스(Sb)와, 고정부재(277) 사이에 배치되어, 슬라이드베이스(Sb)와 고정부재(277) 중 어느 일방(도 5에서는 고정부재(277))에만 장착되어 있다. 고정부재(277)는, 슬라이드베이스(Sb)보다 후방에 설치되고, 프레임(Fr)에 대해서 고정되어 있다.

댐퍼(271)는, 예컨대 실린더(272)와, 실린더(272) 내를 왕복이동 가능한 피스톤(273)과, 피스톤(273)과 연결되는 로드(274)로 구성된다. 실린더(272)의 내부공간은, 피스톤(273)으로 전실(275)과 후실(276)로 구획되어 있으며, 전실(275) 및 후실(276)은 각각 오일 등의 액체로 채워져 있다. 피스톤(273)에는, 오리피스구멍(273a)이 형성되어 있다. 피스톤(273)이 후방으로 압입되면, 후실(276)의 액체가 오리피스구멍(273a)을 통과하여 전실(275)로 이동하고, 그때에 발생하는 유동저항으로 피스톤(273)을 후방으로 압입하는 힘이 흡수된다. 로드(274)의 축방향은, 형개폐방향과 평행으로 되어 있다. 댐퍼(271)의 일단부(예컨대 실린더(272))는, 고정부재(277)에 장착되어 있다.

형체공정 완료상태에서, 리니어모터(28)의 코일(35)에 소정의 전류가 공급되고, 가동자(31)가 전진한계위치로부터 후방을 향하여 이동개시하고, 형개가 개시된다. 가동자(31)는, 설정속도까지 가속된 후, 설정속도로 후방으로 이동한다. 이때, 도 5 (a)에 나타내는 바와 같이 슬라이드베이스(Sb)는 댐퍼(271)의 타단부(예컨대 로드(274))와 접촉하고 있지 않다.

계속해서, 슬라이드베이스(Sb)가 로드(274)와 접촉하고, 피스톤(273)이 후방으로 압입되면, 후실(276)의 액체가 오리피스구멍(273a)을 통과하여 전실(275)로 이동하고, 그때에 발생하는 유동저항으로 열이 발생한다. 슬라이드베이스(Sb)나 가동자(31)의 운동에너지의 적어도 일부가 액체의 열에너지로 변환되고, 슬라이드베이스(Sb)나 가동자(31)가 감속된다. 따라서, 가동자(31)의 감속을 위하여 리니어모터(28)의 코일(35)에 흘리는 전류를 저감시킬 수 있다. 가동자(31)가 감속되는 동안, 리니어모터(28)의 코일(35)에의 통전이 차단되어도 된다.

그 후, 가동자(31)는, 후퇴한계위치에서 정지하고, 형개공정이 완료된다. 형개공정 완료 후에, 이젝터장치에 의하여 가동금형(16)으로부터 성형품이 돌출된다. 성형품이 돌출되는 동안, 리니어모터(28)의 코일(35)에의 통전은 차단되어 있다.

이어서, 리니어모터(28)의 코일(35)에 소정의 전류가 공급되고, 가동자(31)가 형폐방향으로 가속되어, 형폐가 개시된다. 형폐개시 후, 다음의 형개개시까지의 동안에, 피스톤(273)의 위치가 원래의 위치로 되돌려진다.

본 실시형태에서는, 가동자(31)의 후퇴한계위치에서의 리턴시에, 가동자(31)의 감속이 감속기구(270)에 의하여 행해지므로, 제1 실시형태와 마찬가지로, 리니어모터(28)의 소비전력을 삭감할 수 있다.

댐퍼(271)는, 고정부재(277)와, 슬라이드베이스(Sb) 중 어느 일방에만 장착되어 있으므로, 가동자(31)가 후퇴한계위치 부근에 있을 때만, 댐퍼(271)가 가동자(31)를 감속한다. 따라서, 가동자(31)의 정속주행이 안정화된다.

다만, 본 실시형태에서는, 제3 가동부재로서, 슬라이드베이스(Sb)가 이용되지만, 예컨대 흡착판(22), 또는 가동플래튼(12)이 이용되어도 된다.

다만, 댐퍼(271)는, 제2 실시형태에 있어서의 스프링(171)과 마찬가지로, 가동금형(16)과 함께 이동하는 제4 가동부재와 가동자(31) 사이에 배치되고, 제4 가동부재와 가동자(31)를 연결해도 된다. 제4 가동부재로서는, 예컨대 슬라이드베이스(Sb), 흡착판(22), 또는 가동플래튼(12)이 이용되어도 된다.

다만, 본 실시형태의 댐퍼(271)는, 오일댐퍼이지만, 에어댐퍼이어도 되고, 댐퍼(271)의 구성은 특별히 한정되지 않는다.

[제4 실시형태]

상기 제1 실시형태의 사출성형기는, 소정방향으로 이동중인 가동자(31)의 운동에너지의 적어도 일부를 스프링(71)으로 흡수하여, 가동자(31)를 감속시키는 감속기구를 구비한다.

이에 대하여, 본 실시형태의 사출성형기는, 스프링의 탄성복원력으로 가동자를 소정방향으로 가속시키는 가속기구를 구비한다. 이하, 상이점을 중심으로 설명한다.

도 6은, 제4 실시형태에 의한 사출성형기의 가속기구의 설명도이다. 도 6 (a)는 형체시의 상태, 도 6 (b)는 형개 중의 상태를 나타낸다.

가속기구(370)는, 탄성체로서의 스프링(371) 등으로 구성되고, 스프링(371)의 탄성복원력에 의하여 가동자(31)를 형개방향으로 가속시킨다. 가속기구(370)는, 가동자(31)를 가속시킬 때, 가동자(31)와 함께 이동하는 부재(예컨대 슬라이드베이스(Sb), 흡착판(22), 로드(39), 가동플래튼(12), 및 가동금형(16))도 가속시킨다.

스프링(371)은 예컨대 코일스프링으로서, 스프링(371)의 신축방향은 형개폐방향과 평행으로 되어 있다. 스프링(371)은, 가동자(31)와 함께 이동하는 흡착판(22)과, 리어플래튼(13) 사이에 배치되고, 흡착판(22)과 리어플래튼(13) 중 어느 일방(도 6에서는 리어플래튼(13))에만 장착되어 있다.

스프링(371)은, 로드(39)의 둘레에 등(等)피치로 복수 배치되어도 된다. 예컨대 도 6에 나타내는 바와 같이, 스프링(371)은, 로드(39)를 사이에 끼우고 상하 한 쌍 설치되어도 된다. 스프링(371)의 탄성복원력에 의하여 흡착판(22)이나 리어플래튼(13)이 기우는 것을 저감시킬 수 있다.

형폐공정에 있어서, 리니어모터(28)의 코일(35)에 소정의 전류가 공급되면, 가동자(31)가 후퇴한계위치로부터 전방을 향하여 이동개시한다. 가동자(31)는, 설정속도까지 가속된 후, 설정속도로 전진한다. 그 후, 가동자(31)가 감속되어, 정지하면, 흡착판(22)과 리어플래튼(13)의 갭이 설정치가 된다. 가동자(31)가 정지하였을 때, (1) 흡착판(22)이 스프링(371)과 접촉하고 있어서, 스프링(371)이 탄성변형되어 있어도 되고, (2) 흡착판(22)이 스프링(371)과 접촉하고 있지 않아서, 스프링(371)이 자연상태로서 탄성변형되어 있지 않아도 된다. (1)의 경우, 리니어모터(28)의 가동자(31)의 정지로부터, 전자석(49)에 의한 형폐, 형체로의 이행을 원활하게 행할 수 있다. 한편, (2)의 경우, 리니어모터(28)에 공급되는 전류를 저감시킬 수 있고, 전기에너지의 소비량을 삭감시킬 수 있다.

계속해서, 전자석(49)의 코일(48)에 소정의 전류가 공급되고, 전자석(49)의 흡착력에 의하여 흡착판(22)이 리어플래튼(13)에 당겨져서, 형폐, 형체가 행해진다.

형체시의 상태에서는, 도 6 (a)에 나타내는 바와 같이, 스프링(371)은, 흡착판(22)과 리어플래튼(13) 사이에 끼워져 탄성적으로 압축되어 있다. 스프링(371)의 탄성복원력은, 전자석(49)에 의한 흡착력보다 충분히 작다.

형개공정에 있어서, 전자석(49)의 코일(48)에의 통전이 차단되면, 도 6 (b)에 나타내는 바와 같이, 스프링(371)의 탄성복원력에 의하여, 흡착판(22)이나 가동자(31)가 형개방향으로 가속된다. 따라서, 가동자(31)의 가속을 위해서 리니어모터(28)의 코일(35)에 흘리는 전류를 저감시킬 수 있다. 스프링(371)의 길이가 자연길이로 돌아올 때까지, 리니어모터(28)의 코일(35)에의 통전이 차단되어도 된다.

스프링(371)은, 흡착판(22)과 리어플래튼(13) 중 어느 일방(도 6에서는 리어플래튼(13))에만 장착되어 있으므로, 가동자(31)가 전진한계위치 부근에 있을 때에만, 스프링(371)이 탄성변형한다. 따라서, 가동자(31)의 정속주행이 안정화된다.

다만, 본 실시형태에서는, 형체력을 발생시키는 전자석(49)의 흡착력에 의하여 스프링(371)을 탄성변형시키지만, 리니어모터(28)를 구동하여 스프링(371)을 탄성변형시켜도 된다.

이상, 본 발명의 제1~제4 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에서, 여러 가지의 변형, 반전이 가능하다.

예컨대, 상기 실시형태의 감속기구(70~270)는, 형개방향으로 이동중인 가동자(31)의 운동에너지의 적어도 일부를 흡수하여 가동자(31)를 감속시키는 기구이지만, 형폐방향으로 이동중인 가동자(31)의 운동에너지의 적어도 일부를 흡수하여 가동자(31)를 감속시키는 기구로서도 사용 가능하다. 또한, 양방의 감속기구가, 하나의 사출성형기에 구비되어도 된다.

10 사출성형기
15 고정금형
16 가동금형
19 금형장치
22 흡착판
28 리니어모터
29 고정자
31 가동자
35 코일
60 제어부
70 감속기구
71 스프링(탄성체)
77 고정부재
271 댐퍼
Sb 슬라이드베이스

Claims

가동자 및 고정자로 구성되고, 형개폐동작을 행하는 리니어모터와,
소정 방향으로 이동중인 상기 가동자의 운동에너지의 적어도 일부를 흡수함으로써, 상기 가동자를 감속시키는 감속기구를 구비하는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 1에 있어서,
상기 감속기구는, 상기 운동에너지의 적어도 일부를 흡수하여 탄성변형되는 탄성체를 포함하고, 상기 탄성체의 탄성복원력에 의하여 상기 가동자를 상기 소정방향과 반대방향으로 가속시키는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 2에 있어서,
상기 탄성체는, 상기 가동자 또는 상기 가동자와 함께 이동하는 제1 가동부재와, 고정부재 사이에 배치되고, 상기 가동자 또는 상기 제1 가동부재와, 상기 고정부재 중 어느 일방에만 장착되어 있는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 2에 있어서,
상기 탄성체는, 가동금형과 함께 이동하는 제2 가동부재와 상기 가동자 사이에 배치되어, 상기 제2 가동부재와 상기 가동자를 연결하는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 1에 있어서,
상기 감속기구는, 상기 운동에너지의 적어도 일부를 흡수하는 댐퍼를 포함하는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 5에 있어서,
상기 댐퍼는, 상기 가동자 또는 상기 가동자와 함께 이동하는 제3 가동부재와, 고정부재 사이에 배치되고, 상기 가동자 또는 상기 제3 가동부재와, 상기 고정부재 중 어느 일방에만 장착되어 있는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 5에 있어서,
상기 댐퍼는, 가동금형과 함께 이동하는 제4 가동부재와 상기 가동자 사이에 배치되어, 상기 제4 가동부재와 상기 가동자를 연결하는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
가동자 및 고정자로 구성되고, 형개폐동작을 행하는 리니어모터와,
탄성체를 포함하고, 상기 탄성체의 탄성복원력에 의하여 상기 가동자를 소정방향으로 가속시키는 가속기구를 구비하는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 8에 있어서,
형체력을 발생시키는 전자석의 흡착력에 의하여 상기 탄성체를 탄성변형하고,
상기 전자석의 흡착력이 해제될 때, 상기 탄성체의 탄성복원력에 의하여 상기 가동자가 형개방향으로 가속되는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.