KR20180012571A - Position detection type injection cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 위치 감지식 사출 실린더 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주입 실린더 내부에서 전후 방향으로 이동하는 스크류의 위치를 분석하여 사출 성형 장치의 정밀한 제어를 가능하게 하는 위치 감지식 사출 실린더 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 사출 성형 장치는 분말이나 펠릿 형태의 합성수지를 가열장치가 구비된 사출 실린더에 투입하여 용융시킨 후 사출 실린더의 내부에 설치된 이송 스크류를 이용하여 용용 재료를 주입한다.2. Description of the Related Art Generally, an injection molding apparatus is made by injecting powdered or pelletized synthetic resin into an injection cylinder equipped with a heating device, melting the injection cylinder, and then injecting the material using a transfer screw installed in the injection cylinder.
또한, 주입된 용융 재료를 사출 금형 내측의 캐비티(cavity)로 압입한 후 냉각ㆍ경화시킴으로써 원하는 제품을 성형하며, 통상적으로 합성수지로 된 제품을 대량 생산하는 데 널리 이용되고 있다.Further, the injected molten material is pressed into a cavity inside the injection mold and cooled and cured to form a desired product, and it is widely used to mass-produce a product usually made of a synthetic resin.
이를 위해, 도 1과 같이 한국등록특허 제10-0902480호에서는 배럴(사출 실린더)(11)의 내부에 스크류(12)를 설치하고, 볼 너트(15)에 나사결합된 스크류(12)를 모터(20)로 회전시켜서 스크류(12)를 전방으로 이동시킨다.1, a
따라서, 배럴(11) 내부에서 전방으로 이동하는 스크류(12)에 의해 배럴(11) 내부에 충진된 용융 재료가 사출 금형으로 압입되는데, 이때 사출 금형으로 주입되는 용용 재료의 주입량 혹은 주입시간 등을 검출한다.Therefore, the molten material filled in the barrel 11 is press-fitted into the injection mold by the
용융 재료의 주입량 혹은 주입시간은 모터(20)에 연결된 엔코더(21)를 통해 검출된 회전 속도를 이용하여 검출하며, 이를 통해 반복적으로 피드백 제어하여 사출 성형 공정을 제어한다.The injection amount or the injection time of the molten material is detected by using the rotation speed detected through the
예컨대, 한국등록특허 제10-1285371호와 같이 하나의 사출 금형으로 다수의 제품을 동시에 성형하기 위해 다수개의 캐비티가 있는 경우, 각각의 캐비티에 동일한 양의 용융 재료가 주입되도록 사출 성형 공정을 제어한다.For example, in Korean Patent No. 10-1285371, when there are a plurality of cavities for simultaneously molding a plurality of products using one injection mold, the injection molding process is controlled so that the same amount of molten material is injected into each cavity .
즉, 도 2와 같이, 사출 금형의 주입구(33a)로부터 수지 유로(31)를 통해 연결된 캐비티까지의 거리(D1~D3)가 서로 다르거나 혹은 캐비티마다 서로 다른 제품을 성형하도록 캐비티의 크기(부피)(S1~S3)가 다른 경우 각각의 핀 밸브를 독립 제어한다.That is, as shown in FIG. 2, the distances D1 to D3 from the
핀 밸브는 밸브 작동핀(39)으로 캐비티의 주입구를 개폐하는데, 고정 설치판(36)을 관통하여 밸브 실린더실에 가해지는 압력의 방향을 각각 솔밸브로 조절하여 서로 다른 타이밍으로 밸브 작동핀(39)을 승하강시킨다.The pin valve opens and closes the injection port of the cavity with the
따라서, 다수의 캐비티 마다 각각 독립적으로 설치된 핀 밸브를 서로 다른 타이밍에 개폐함으로써, 사출 금형의 주입구(33a)로부터 먼 거리에 있는 캐비티나 크기가 큰 캐비티를 단속하는 핀 밸브를 먼저 개방하여 모든 캐비티에 적정한 양의 용융 재료를 공급할 수 있도록 한다.Accordingly, by opening and closing the pin valves independently provided for each of the plurality of cavities at different timings, the pin valve for controlling the cavity located at a distance from the
그러나, 도 2와 같이 모든 캐비티에 동일한 시점에, 정량 또는 동일한 양의 용융 재료를 주입하기 위해, 도 1과 같이 모터(20)의 회전 속도를 엔코더(21) 및 제어부(22) 등을 통해 분석된 속도 정보를 이용하면 데이터 처리에 많은 시간이 소요되고 정밀한 타이밍 정보를 제공할 수 없다.However, as shown in Fig. 1, the rotational speed of the
따라서, 핀 밸브의 개폐 타이밍을 결정하기 위한 시간이 오래 소요되므로 제품의 성형 시간이 오래 걸리고, 모터(20) 혹은 스크류(12)의 회전 속도만을 기준으로 핀 밸브의 개폐 타이밍을 결정하면 정밀성이 떨어져 제품 불량이 발생한다.Therefore, it takes a long time to determine the opening / closing timing of the pin valve, so that the molding time of the product takes a long time. If the opening / closing timing of the pin valve is determined based only on the rotational speed of the
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주입 실린더 내부에서 전후 및 회전 이동하는 스크류의 위치를 분석하여 사출 성형 장치를 신속하고 정밀하게 제어할 수 있게 하는 위치 감지식 사출 실린더 장치를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a position sensing injection cylinder apparatus capable of quickly and precisely controlling the injection molding apparatus by analyzing the positions of screws moving back and forth and rotating in the injection cylinder .
이를 위해, 본 발명에 따른 위치 감지식 사출 실린더 장치는 금형 내부의 캐비티로 용융 재료를 주입하도록 전방측 단부에 토출구가 형성되어 있는 주입 실린더와; 상기 주입 실린더 내부에서 전후 이동 및 회전 가능하게 설치된 스크류와; 상기 주입 실린더의 후방측 개구를 통해 상기 스크류의 후단부에 결합된 연결 로드와; 회전축이 상기 연결 로드에 결합되어 상기 연결 로드를 통해 상기 스크류를 회전시키는 전동 모터와; 상기 전동 모터를 전후방으로 이동시키는 액츄에이터와; 상기 연결 로드에 회전 가능하게 결합되되, 상기 액츄에이터의 작동시 상기 연결 로드와 함께 전후 방향으로 이동하는 측정 로드와; 상기 측정 로드의 이동 거리를 측정하는 거리 측정부; 및 상기 거리 측정부의 측정 결과를 분석하여, 상기 주입 실린더 내에서의 스크류의 위치를 분석하고, 위치 정보에 따라 성형 장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the position sensing injection cylinder apparatus according to the present invention comprises: an injection cylinder having a discharge port formed at a front side end thereof for injecting a molten material into a cavity inside the mold; A screw installed in the injection cylinder so as to be movable forward and backward and rotatable; A connection rod coupled to a rear end of the screw through a rear side opening of the injection cylinder; An electric motor coupled to the connection rod to rotate the screw through the connection rod; An actuator for moving the electric motor forward and backward; A measuring rod rotatably coupled to the connecting rod, the measuring rod moving in the back and forth direction together with the connecting rod when the actuator is operated; A distance measuring unit measuring a moving distance of the measuring rod; And a control unit for analyzing the measurement result of the distance measuring unit, analyzing the position of the screw in the injection cylinder, and controlling the molding apparatus according to the position information.
이때, 상기 측정 로드는 상기 연결 로드에 축 결합된 베어링에 고정되어 상기 연결 로드에 회전 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.In this case, the measuring rod is preferably fixed to the bearing coupled to the connecting rod and rotatably coupled to the connecting rod.
또한, 상기 거리 측정부는 상기 연결 로드의 전후 이동 방향을 따라 길게 배치된 포텐셔미터인 것이 바람직하다.In addition, the distance measuring unit may be a potentiometer disposed along the moving direction of the connection rod.
또한, 상기 제어부는 상기 거리 측정부의 측정 결과에 따라 상기 금형 내부에 형성된 다수개의 캐비티(cavity) 내로 상기 용융 재료의 투입을 단속하는 제어 밸브를 제어하는 것이 바람직하다.The control unit may control the control valve to control the injection of the molten material into the plurality of cavities formed in the mold according to the measurement result of the distance measuring unit.
또한, 상기 제어부는 상기 전동 모터의 회전 수, 회전 속도 및 회전 시간 중 어느 하나 이상을 더 검출하여 상기 제어 밸브를 제어하는 것이 바람직하다.Preferably, the control unit further detects at least one of the rotational speed, the rotational speed, and the rotational time of the electric motor to control the control valve.
이상과 같은 본 발명은 주입 실린더 내부에서 전후 및 회전 이동하는 스크류의 위치를 검출하여 용융 재료의 주입 시점 및 주입 량을 분석할 수 있게 한다. 따라서, 제어 루프 타임을 줄여 사출 성형 장치를 신속하게 제어하면서도 위치에 근거한 정확한 정보를 통해 정밀한 제어를 가능하게 한다.As described above, the present invention detects the positions of the screws moving back and forth and rotating inside the injection cylinder to analyze the injection timing and injection amount of the molten material. Thus, the control loop time can be reduced to quickly control the injection molding apparatus while allowing precise control through accurate information based on the position.
도 1은 종래 기술에 따른 사출 실린더 장치를 나타낸 도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 사출 금형의 핀 밸브를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 위치 감지식 사출 실린더 장치를 나타낸 제1 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 위치 감지식 사출 실린더 장치를 나타낸 제2 상태도이다.
도 5는 본 발명의 측정 로드 결합 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명에 적용 가능한 사출 금형을 나타낸 개략 사시도이다.1 is a view showing an injection cylinder apparatus according to the prior art.
2 is a view showing a pin valve of an injection mold according to the prior art.
3 is a first state view showing a position sensing injection cylinder apparatus according to the present invention.
4 is a second state diagram showing the position sensing injection cylinder apparatus according to the present invention.
5 is a partial cross-sectional view showing the state of the measuring rod assembly of the present invention.
6 is a schematic perspective view showing an injection mold applicable to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 감지식 사출 실린더 장치에 대해 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a position sensing injection cylinder apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 및 도 4와 같이, 본 발명에 따른 위치 감지식 사출 실린더 장치는 금형(M1, M2)에 용융 재료를 주입하기 위한 구성으로 주입 실린더(110), 스크류(120), 연결 로드(130), 전동 모터(140) 및 액츄에이터(150)를 포함한다.3 and 4, the position sensing injection cylinder apparatus according to the present invention includes an
특히, 본 발명은 이상과 같은 구성에 의해 용융 재료를 주입시 주입 실린더(110) 내에서의 스크류(120)의 위치를 감지할 수 있도록 측정 로드(160), 거리 측정부(170) 및 제어부(180)를 더 포함한다.Particularly, the present invention has a structure in which the
따라서, 본 발명은 상술한 구성에 의해 분석된 위치 정보를 이용하여 용융 재료의 주입 시작 시점, 용융 재료의 주입량 및 스크류(120)의 위치에 따른 용융 재료의 압입 압력을 신속하고 정밀하게 분석할 수 있게 한다.Accordingly, the present invention can quickly and precisely analyze the press-in pressure of the molten material depending on the starting point of injection of the molten material, the injection amount of the molten material, and the position of the
뿐만 아니라, 금형(M1, M2) 내부에 제품 형상에 대응하는 다수의 캐비티(cavity)가 형성되어 있는 경우 각각의 캐비티로 유입되는 용융 재료를 단속하기 위한 제어 밸브(CV)를 제어하는 등 성형 장치 전반에 걸친 제어를 가능하게 한다.In addition, when a plurality of cavities corresponding to the product shape are formed in the molds M1 and M2, the control valve CV for controlling the molten material flowing into the respective cavities is controlled, Thereby enabling control over the entire period.
이를 위해, 상기 주입 실린더(110)는 금형(M1, M2) 내부의 캐비티로 용융 재료를 주입하도록 전방측(즉, 금형을 바라로는 측) 단부에는 토출구가 형성되어 있다. 반면, 후방측에는 연결 로드(130)의 연결을 위한 개구가 형성되어 있다.To this end, the
주입 실린더(110)로부터 용융 재료를 공급받는 금형(M1, M2)은 일 예로 각각 반부의 캐비티가 형성된 제1 금형부(M1) 및 제2 금형부(M2)로 이루어지며, 후방부의 제2 금형부(M2)가 전방으로 이동하여 제1 금형부(M1)부에 밀착 조립된다.The molds M1 and M2 to which the molten material is supplied from the
또한, 주입 실린더(110)를 바라보는 제1 금형부(M1)에는 주입구(도 6의 'IN' 참고)가 형성되고, 주입구(IN)는 일 예로 수지 유로를 통해 캐비티에 연결되며, 주입구(IN)에는 상술한 주입 실린더(110)의 토출구가 끼워진다.6) is formed in the first mold part M1 facing the
이러한 주입 실린더(110)는 흔히 '배럴(barrel)'이라고도 불리는 것으로, 그 내부에 용융 재료가 수용되는 공간을 가지며, 일 예로 분말이나 펠릿 타입의 고체 원료(R1)가 투입되는 호퍼(111)가 설치되어 있다. 부가적으로 주입 실린더(110)의 몸체에는 히팅 장치(112)가 둘러싸여 설치될 수 있다.This
따라서, 호퍼(111)를 통해 주입 실린더(110) 내부로 투입된 고체상의 원료(R1)는 스크류(120)의 회전에 의한 분쇄, 마찰 및 고압으로 인해 용융되어 용융 재료(R2)가 되고, 용융 재료(R2)는 금형(M1, M2) 내부로 압입된다.Therefore, the solid raw material R1 injected into the
다만, 히팅 장치(112)가 더 부가된 경우에는 스크류(120)의 회전과 함께 히팅 장치(112)에 전원을 공급하여 발열된 열로 고체상의 원료(R1)를 용융시킬 수도 있으며, 그 외 호퍼(111)를 통해 처음부터 용융 재료(R2)를 공급받을 수도 있다.When the
스크류(120)는 이상과 같은 주입 실린더(110) 내부에서 전후 이동 및 회전 가능하게 설치된다. 즉, 스크류(120)는 통상적인 부품으로 회전축의 외주면에 다수의 날개가 돌출된 것이 사용되며 주입 실린더(110)의 중공부에 축설된다.The
주입 실린더(110)와 스크류(120)가 결합된 구조를 흔히 사출축이라고도 하는데, 사출축, 전동 모터(140) 및 액츄에이터(150) 등을 비롯한 장치 전체는 LM 가이드 등에 의해 금형(M1, M2)부로부터 멀어지거나 가까워지도록 함께 이동된다.The entire apparatus including the injection shaft, the
즉, 도 3과 같이 사출 성형 공정이 시작되면 주입 실린더(110) 등을 포함한 전체 장비가 금형(M1, M2)을 향해 이동하여 주입 실린더(110)의 전방 단부에 형성된 토출구가 금형(M1, M2)에 형성된 주입구(IN)에 끼워져 압입을 가능하게 한다.3, when the injection molding process is started, the entire equipment including the
반면, 도시는 생략하였지만 사출 성형을 마친 이후에는 주입 실린더(110)를 포함한 사출 성형 장치 전체가 LM 가이드 등에 의해 후방으로 이동하여 금형(M1, M2)으로부터 이탈되고 대기 위치로 돌아온다.On the other hand, although the illustration is omitted, after the injection molding is completed, the entire injection molding apparatus including the
연결 로드(130)는 주입 실린더(110)의 후방측 개구를 통해 스크류(120)의 후단부에 결합되는 것으로, 스크류(120)가 주입 실린더(110) 내부에서 전후 이동되거나 회전할 수 있도록 동력을 전달한다.The connecting
연결 로드(130)는 일 예로 스크류(120)의 후단부에 구비된 커넥터(121)에 연결되는데, 바람직하게 커넥터(121)는 주입 실린더(110)의 후방측 개구를 막는 실링 역할을 하도록 주입 실린더(110)의 중공부와 동일한 단면 형상을 갖는다.The
따라서, 연결 로드(130)의 전단부는 스크류(120)의 커넥터(121)에 연결되고, 연결 로드(130)의 후단부는 전동 모터(140)의 회전축에 연결되면, 스크류(120)에 동력을 전달하면서도 후방 개구를 통해 용융 재료(R2)가 누설되는 것을 방지한다.The front end of the connecting
전동 모터(140)는 그 회전축이 연결 로드(130)에 결합된다. 이때 연결 로드(130)는 상술한 바와 같이 스크류(120)에 연결된다. 따라서, 전동 모터(140)가 작동하면 연결 로드(130)를 통해 스크류(120)가 회전된다.The rotation shaft of the
이러한 전동 모터(140)는 제어부(180)에 의해 제어된다. 제어부(180)는 일 예로 전동 모터(140)의 작동 시작 및 정지 명령을 전달하며, 바람직하게는 피드백 제어에 의해 전동 모터(140)를 실시간으로 감시하고 회전 속도 등을 제어한다.The
전동 모터(140)의 작동 상태를 감시하는 방법으로는 도 1을 통해 설명한 종래기술과 마찬가지로, 전동 모터(140)의 회전축에 연결된 엔코더(21)의 검출값을 A/D 변환한 후 분석하는 방식 등이 사용될 수 있다.As a method of monitoring the operation state of the
액츄에이터(150)는 전동 모터(140)를 전후방으로 이동시킨다. 액츄에이터(150)로는 전동 모터(140)를 전후방으로 이동시킬 수만 있으면 모터에 기어가 결합된 기어드 모터(geared motor) 등 다양한 것이 적용될 수 있다.The
도 3에서는 액츄에이터(150)의 일 예로 유압(혹은 공압) 실린더를 도시하였다. 따라서, 유압 실린더의 실린더 로드를 전동 모터(140)에 연결하면 실린더 로드의 인입 또는 인출에 따라 전동 모터(140)가 전후방으로 이동한다.In FIG. 3, an example of the
나아가 전동 모터(140)가 전후방으로 이동하면 전동 모터(140)에 연결된 연결 로드(130) 및 스크류(120) 역시 전동 모터(140)와 함께 전후방으로 이동하고, 그 이동에 따라 주입 실린더(110) 내에서의 스크류(120)의 위치가 변경된다.The connecting
따라서, 도 4와 같이 액츄에이터(150)가 작동하여 스크류(120)가 전방으로 이동되면 주입 실린더(110)의 용융 재료(R2)가 금형(M1, M2) 내부로 압입된다. 반면, 스크류(120)를 후방으로 이동시킨 후(도시 생략)에는 호퍼(111)를 통해 원료(R1)를 주입하여 다시 용융 재료(R2)를 준비한다.4, when the
한편, 측정 로드(160)는 상술한 연결 로드(130)에 회전 가능하게 결합된다. 그와 동시에 액츄에이터(150)의 작동시 연결 로드(130)와 함께 전후 방향으로 이동하도록 연결 로드(130)에 연결된다.On the other hand, the measuring
따라서, 전동 모터(140)에 의해 연결 로드(130)가 회전하더라도 측정 로드(160)는 그 자리에서 자세를 유지한다. 반면, 액츄에이터(150)에 의해 연결 로드(130)가 전방으로 이동되는 경우에는 측정 로드(160) 역시 연결 로드(130)와 함께 전방으로 이동한다.Therefore, even if the connecting
일 예를 들면, 도 5와 같이 측정 로드(160)의 상단부에는 베어링(161)이 설치되고, 베어링(161)은 연결 로드(130)에 회전 가능하게 축 결합이 이루어짐에 따라 연결 로드(130)와 함께 전후방으로 이동 가능하게 된다.5, a
이때, 베어링(161)의 볼(ball)은 연결 로드(130)의 표면에 형성된 끼움 홈(131)에 안착되어 연결 로드(130)의 회전을 지지하면서도 연결 로드(130)와 함께 이동한다. 물론, 필요하다면 끼움 홈(131)의 전후방 외측에 보조 홈(132)을 더 포함하여 베어링(161)의 바디에 형성된 돌기 역시 끼워질 수 있다.At this time, the ball of the
거리 측정부(170)는 이상과 같이 연결 로드(130)와 함께 전후방으로 이동하는 측정 로드(160)의 이동 거리를 측정한다. 연결 로드(130)의 이동을 측정하는 장치로는 적외선 거리 센서 등을 비롯한 각종 비접촉식 센서가 사용될 수 있다.The
따라서, 도 3과 같이 스크류(120)가 주입 실린더(110) 내부에서 후방으로 이동한 상태에서 전동 모터(140)에 의해 스크류(120)가 회전하면 고체 원료(R1)가 용융되고, 용융된 재료(R2)가 스크류(120) 날개가 회전하면서 발생된 압력에 의해 전방으로 이동한다. 이때, 스크류(120)의 위치는 P1으로 측정된다.3, when the
그 후 도 4와 같이 용융된 재료를 금형(M1, M2) 내부의 캐비티로 압입하기 위해 액츄에이터(150)가 작동하여 스크류(120)가 주입 실린더(110) 내부에서 전방으로 이동한다. 이때, 스크류(120)의 위치는 P2로 측정된다. 따라서, 이동거리는 L(L=P1-P2)로 측정된다.Then, as shown in FIG. 4, the
한편, 도 3 및 도 4에 일 실시예로써 도시한 바와 같이 거리 측정부(170)는 포텐셔미터(potentiometer)가 사용될 수 있으며, 포텐셔미터는 연결 로드(130)의 전후 이동 방향을 따라 길게 배치된다.3 and 4, a potentiometer may be used as the
포텐셔미터는 기계적인 위치 변화를 통해서 전기적인 출력 신호의 양 또는 크기를 조절하는 역할을 하는 것으로 측정 로드(160)의 하단에 구비된 컨택부(171)와 접촉 혹은 비접촉식으로 연결된다.The potentiometer controls the amount or size of the electrical output signal through a mechanical position change and is connected to the
공지된 바와 같이 비접촉식은 자기 저항형이라고도 불리며, 자계의 강도에 따라 저항값이 변화한다. 자기 저항소자를 저항체로서 사용한 것이다.As is well known, the non-contact type is also called magnetoresistive type, and the resistance value changes depending on the strength of the magnetic field. And the magnetoresistive element is used as a resistor.
제어부(180)는 거리 측정부(170)의 측정 결과에 따라 성형 장치를 제어하는 것으로, 거리 측정부(170)에서 감지된 스크류(120)의 위치 정보를 분석하여 확인 가능한 유용한 정보로 가공하고, 이를 통해 성형 장치를 제어한다.The
예컨대, 스크류(120)의 위치 정보를 이용하면 용융 재료(R2)의 주입 시작 시점, 용융 재료(R2)의 주입량, 스크류(120)의 위치에 따른 용융 재료(R2)의 압입 압력 등을 유추할 수 있으므로 이를 다양한 제어에 이용할 수 있다.For example, when the positional information of the
또한, 상술한 성형 장치의 다양한 제어에는 스크류(120)의 전후 왕복 운동, 스크류(120)의 회전 속도 및 시간, 액츄에이터(150)의 작동 거리 및 작동 속도 역시 포함하며, 이들 역시 위치 정보를 이용한 제어 대상에 포함될 수 있다.The various controls of the above-described molding apparatus also include the forward and backward movement of the
특히, 본 발명은 상술한 위치 정보를 이용하여 금형(M1, M2)부에 설치된 밸브(CV)를 제어한다. 즉, 제어부(180)는 거리 측정부(170)의 측정 결과에 따라 금형(M1, M2) 내부에 형성된 다수개의 캐비티(cavity) 내로 용융 재료(R2)의 투입을 단속하는 제어 밸브(CV)를 제어한다.Particularly, the present invention controls the valve CV provided in the molds M1 and M2 using the above-described positional information. That is, the
구체적으로, 제어부(180)는 거리 측정부(170)에 연결된 A/D 보드(181)로부터 디지털로 변환된 데이터를 입력받고, A/D 보드(181)에서 제공된 데이터를 처리하여 스크류(120)의 위치 정보를 추출한다.The
또한 추출된 위치 정보를 이용하여 릴레이(182)를 제어하고, 릴레이(182)는 제어 밸브(CV)를 제어한다. 제어 밸브(CV)로는 솔밸브가 사용될 수 있으며, 후술하는 바와 같이 핀 밸브의 개폐에 사용되는 유압이나 공압의 공급 시점 및 방향(밸브 의 개방 또는 폐쇄를 선택)을 결정한다.Further, the
도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 하나의 사출 금형으로 다수의 제품을 동시에 성형하기 위해 다수개의 캐비티가 있는 경우, 본 발명의 제어부(180)는 각각의 캐비티에 동일한 양의 용융 재료(R2)가 주입되도록 사출 성형 공정을 제어한다.As described with reference to FIG. 2, when there are a plurality of cavities for simultaneously molding a plurality of products with one injection mold, the
이때, 사출 금형의 주입구(33a)로부터 수지 유로(31)를 통해 연결된 캐비티까지의 거리(D1~D3)가 서로 다르거나 혹은 캐비티마다 서로 다른 제품을 성형하도록 캐비티의 크기(부피)(S1~S3)가 다른 경우 각각의 핀 밸브를 독립 제어한다.At this time, the distances D1 to D3 from the
이때, 핀 밸브의 밸브 작동핀(39)으로 캐비티의 입구를 개폐하는데, 고정 설치판(36)을 관통하여 밸브 실린더실에 가해지는 압력의 방향(실린더 헤드를 기준으로 제1실 또는 제2실)을 각각 제어 밸브(CV)로 조절하여 서로 다른 타이밍으로 밸브 작동핀(39)을 승강시킨다.At this time, the opening of the cavity is opened and closed by the
따라서, 다수의 캐비티 마다 각각 독립적으로 설치된 핀 밸브를 서로 다른 타이밍에 개방함으로써, 사출 금형의 주입구(33a)로부터 먼 거리에 있는 캐비티나 크기가 큰 캐비티를 단속하는 핀 밸브를 먼저 개방하여 모든 캐비티에 동시에 적정한 양의 용융 재료(R2)를 공급할 수 있도록 한다.Therefore, by opening the pin valves independently provided for each of the plurality of cavities at different timings, the pin valve for interrupting the cavity at a distance from the
그러므로, 도 6과 같이, 본 발명 역시 사출 성형 장치를 제어하는 일 예로 거리 측정부(170)에서 검출한 스크류(120)의 위치 정보를 이용하여 금형(M1, M2)의 주입구(IN)로부터 각각의 핀 밸브(PV)까지의 거리(L1, L2, L3)가 서로 다른 경우(L1≠L2≠L3) 이들이 개방되는 타이밍을 조절한다.6, the present invention may also be applied to the injection molding machine, for example, from the injection port IN of the molds M1 and M2 using the position information of the
일 예로 제어부(180)는 위치 정보를 이용하여 금형(M1, M2) 중심부의 주입구(IN)로부터 서로 다른 거리에 있는 캐비티까지 모두 용융 재료(R2)가 도달한 이후에 핀 밸브(PV)를 동시에 개방한다.For example, when the molten material R2 arrives from the injection port IN at the center of the molds M1 and M2 to the cavities at different distances from the center of the molds M1 and M2 using the positional information, Open.
핀 밸브(PV)의 개방 그 자체는 도 2 등을 이미 공지된 바와 같이, 금형(M1, M2)에 내부까지 연결되도록 설치된 압력 공급관(예: 고압 공급관)(도시 생략)을 이용하여 핀 밸브의 실린더실에 공급되는 압력의 방향을 조절함으로써 핀 밸브의 승하강을 제어한다.The opening of the pin valve PV is performed by using a pressure supply pipe (for example, a high pressure supply pipe) (not shown) provided so as to connect the inside of the molds M1 and M2 to the interior of the molds M1 and M2 And controls the upward and downward movement of the pin valve by adjusting the direction of the pressure supplied to the cylinder chamber.
따라서, 본 발명은 스크류(120)의 위치 정보로 핀 밸브(PV)의 개방 전까지의 주입량을 파악하고 이를 통해 용융 재료(R2)가 모든 캐비티의 입구까지 도달하였는지 판단하므로, 제어 루프 타임을 줄여 사출 성형 장치를 신속하게 제어하면서도 위치에 근거한 정확한 정보를 통해 정밀한 제어를 가능하게 한다.Therefore, according to the present invention, it is possible to determine the injection amount of the molten material (R2) until the opening of the pin valve (PV) reaches the opening of the screw (120) Enabling precise control through precise information based on the position while quickly controlling the molding apparatus.
다만, 본 발명의 제어부(180)는 밸브의 개폐를 제어시 전동 모터(140)의 회전 수, 회전 속도 및 회전 시간 중 어느 하나 이상을 더 검출하여 위치 정보와 함께 제어 밸브(CV)를 제어하는 제어 파라미터로 사용할 수 있으며, 이는 도 4와 같이 액츄에이터(150)가 작동 중인 경우에도 마찬가지이다.However, the
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. The specific embodiments of the present invention have been described above. It is to be understood, however, that the scope and spirit of the present invention is not limited to these specific embodiments, and that various modifications and changes may be made without departing from the spirit of the present invention. If you have, you will understand.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, The invention is only defined by the scope of the claims.
110: 주입 실린더
111: 호퍼
112: 히팅 장치
120: 스크류
130: 연결 로드
140: 전동 모터
150: 액츄에이터
160: 측정 로드
161: 베어링
162: 컨택부
170: 거리 측정부(포텐셔미터)
180: 제어부110: injection cylinder
111: Hopper
112: Heating device
120: Screw
130: Connection Load
140: Electric motor
150: Actuator
160: Measurement load
161: Bearings
162:
170: Distance measuring part (potentiometer)
180:
Claims (5)
상기 주입 실린더(110) 내부에서 전후 이동 및 회전 가능하게 설치된 스크류(120)와;
상기 주입 실린더(110)의 후방측 개구를 통해 상기 스크류(120)의 후단부에 결합된 연결 로드(130)와;
회전축이 상기 연결 로드(130)에 결합되어 상기 연결 로드(130)를 통해 상기 스크류(120)를 회전시키는 전동 모터(140)와;
상기 전동 모터(140)를 전후방으로 이동시키는 액츄에이터(150)와;
상기 연결 로드(130)에 회전 가능하게 결합되되, 상기 액츄에이터(150)의 작동시 상기 연결 로드(130)와 함께 전후 방향으로 이동하는 측정 로드(160)와;
상기 측정 로드(160)의 이동 거리를 측정하는 거리 측정부(170); 및
상기 거리 측정부(170)의 측정 결과를 분석하여, 상기 주입 실린더(110) 내에서의 스크류(120)의 위치를 분석하고, 위치 정보에 따라 성형 장치를 제어하는 제어부(180);를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 감지식 사출 실린더 장치.An injection cylinder 110 having a discharge port formed at a front end portion thereof to inject the molten material R2 into a cavity inside the molds M1 and M2;
A screw 120 installed to be movable forward and backward and rotatable within the injection cylinder 110;
A connection rod 130 coupled to a rear end of the screw 120 through a rear side opening of the injection cylinder 110;
An electric motor 140 coupled to the connection rod 130 to rotate the screw 120 through the connection rod 130;
An actuator 150 for moving the electric motor 140 forward and backward;
A measuring rod 160 rotatably coupled to the connecting rod 130 and moving in the back and forth direction together with the connecting rod 130 when the actuator 150 is operated;
A distance measuring unit 170 for measuring a moving distance of the measuring rod 160; And
And a control unit 180 analyzing the measurement result of the distance measuring unit 170 to analyze the position of the screw 120 in the injection cylinder 110 and controlling the molding apparatus according to the position information Wherein the position sensing cylinder is located at a predetermined position.
상기 측정 로드(160)는,
상기 연결 로드(130)에 축 결합된 베어링(161)에 고정되어 상기 연결 로드(130)에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 위치 감지식 사출 실린더 장치.The method according to claim 1,
The measuring rod (160)
Is fixed to a bearing (161) axially coupled to the connecting rod (130) and is rotatably coupled to the connecting rod (130).
상기 거리 측정부(170)는,
상기 연결 로드(130)의 전후 이동 방향을 따라 길게 배치된 포텐셔미터인 것을 특징으로 하는 위치 감지식 사출 실린더 장치.3. The method of claim 2,
The distance measuring unit 170 measures a distance
Wherein the connection rod (130) is a potentiometer arranged to be long along the forward and backward movement directions of the connection rod (130).
상기 제어부(180)는,
상기 거리 측정부(170)의 측정 결과에 따라 상기 금형(M1, M2) 내부에 형성된 다수개의 캐비티(cavity) 내로 상기 용융 재료(R2)의 투입을 단속하는 제어 밸브(CV)를 제어하는 것을 특징으로 하는 위치 감지식 사출 실린더 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The control unit 180,
And controls the control valve CV for interrupting the introduction of the molten material R2 into a plurality of cavities formed in the molds M1 and M2 according to the measurement result of the distance measuring unit 170. [ Wherein the position sensing cylinder is mounted on the cylinder head.
상기 제어부(180)는,
상기 전동 모터(140)의 회전 수, 회전 속도 및 회전 시간 중 어느 하나 이상을 더 검출하여 상기 제어 밸브(CV)를 제어하는 것을 특징으로 하는 위치 감지식 사출 실린더 장치.
5. The method of claim 4,
The control unit 180,
Wherein the controller controls the control valve CV by further detecting at least one of the rotation speed, the rotation speed and the rotation time of the electric motor 140. [
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CN109049543A (en) * | 2018-08-27 | 2018-12-21 | 格力电器(杭州)有限公司 | Valve needle control system and method for injection molding machine mold and storage medium |
KR20200140189A (en) * | 2019-06-05 | 2020-12-15 | (주)케이엠피 | Integrated multiple injection molds and injection molding method for the same |
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- 2016-07-27 KR KR1020160095574A patent/KR20180012571A/en not_active Application Discontinuation
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