KR20190022276A - 유압사출성형기의 통합유압공급장치 - Google Patents

Abstract

본 출원은 유압사출성형기의 통합유압공급장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 유압사출성형기의 통합유압공급장치는, 복수의 유압 사출 성형기의 유압회로에 각각 연결되는 복수의 연결유로관; 상기 복수의 연결유로관에 연결되어 작동유를 공급하며, 상기 연결유로관 내의 유압을 기 설정된 설정유압으로 유지하는 통합유압펌프; 및 상기 복수의 유압사출성형기들의 운전시 소요되는 상기 작동유의 피크유압을 최소화하도록 상기 복수의 유압 사출 성형기의 운전조건을 설정하고, 상기 운전조건에 따라 상기 복수의 유압 사출 성형기의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

유압사출성형기의 통합유압공급장치 {Integrated apparatus for supplying hydraulic pressure for injection molding machine}

본 출원은 유압사출성형기의 통합유압공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 유압사출성형기에 공급하는 작동유를 통합하여 제공할 수 있는 유압사출성형기의 통합유압공급장치에 관한 것이다.

사출 성형기는 가열 실린더 내에서 가열되어 용융된 수지를 고압으로 금형 장치의 캐비티 공간에 사출한 후 상기 캐비티 공간 내에서 냉각하여 고화시키는 것에 의해 성형품을 얻을 수 있는 장치이다. 이를 위하여 사출 성형기는 형체 장치 및 사출 장치를 구비하고, 상기 형체 장치는 고정 형판 및 이동 형판을 구비하며, 형체용 실린더가 이동 형판을 전후진시키는 것에 의해 형폐, 형개 등을 수행할 수 있도록 되어 있다. 상기 사출 장치는 호퍼에서 공급된 수지를 가열하여 용융시키는 가열 실린더 및 용융된 수지를 사출하는 사출 노즐을 구비하고, 상기 가열 실린더 내에 스크루가 회전이 자유롭게 되도록, 또한 전후진이 자유롭게 되도록 설치된다. 그리고 상기 스크루를 전진시켜서 사출 노즐에 의해 수지를 사출함과 동시에 스크루를 후퇴시킴으로써 수지를 계량할 수 있다.

일반적으로, 생산량 증대 등을 위하여 다수의 사출성형기를 구비하여 제품을 생산할 수 있으며, 이때 각각의 사출성형기에 개별적으로 유압펌프들을 설치할 수 있다. 다만, 모든 유압사출성형기에 개별적으로 유압펌프를 구비하는 경우에는, 공장내 설치된 전체 유압사출성형기의 동작시 요구되는 최대 유압을 크게 넘어설 수 있다. 즉, 실제 사용되는 유압펌프의 용량에 비하여 과도하게 유압설비 등이 구비될 수 있다. 또한, 유압사출성형기들의 유압펌프를 개별적으로 구동하는 경우, 각각의 유압펌프에서 사용되는 전력사용량이 중첩되어 피크전력이 높게 발생할 수 있으므로, 이를 위한 추가적인 전력설비 등이 요구될 수 있다. 이외에도, 개별 유압사출성형기 별로 유압펌프가 구비되는 경우에는, 유압펌프에 대한 통합적인 관리나 유지보수가 어려운 등의 문제도 존재한다.

본 출원은, 복수의 유압사출성형기에 공급하는 작동유를 통합하여 제공할 수 있는 유압사출성형기의 통합유압공급장치를 제공하고자 한다.

본 출원은, 복수의 유압사출성형기들의 형체부와 사출부를 구별하여, 형체부에 공급하는 작동유와, 사출부에 공급하는 작동유를 각각 통합하여 제공할 수 있는 유압사출성형기의 통합유압공급장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유압사출성형기의 통합유압공급장치는, 복수의 유압 사출 성형기의 유압회로에 각각 연결되는 복수의 연결유로관; 상기 복수의 연결유로관에 연결되어 작동유를 공급하며, 상기 연결유로관 내의 유압을 기 설정된 설정유압으로 유지하는 통합유압펌프; 및 상기 복수의 유압사출성형기들의 운전시 소요되는 상기 작동유의 피크유압을 최소화하도록 상기 복수의 유압 사출 성형기의 운전조건을 설정하고, 상기 운전조건에 따라 상기 복수의 유압 사출 성형기의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제어부는 상기 복수의 유압 사출 성형기의 유압액추에이터로 공급되는 작동유의 유량을 조절하는 복수의 제어밸브의 동작을 제어할 수 있다.

여기서, 상기 연결유로관은 상기 유압 사출 성형기의 형체부 및 사출부에 구비된 각각의 형체유압회로 및 사출유압회로를 상기 통합유압펌프와 연결할 수 있다.

여기서 상기 제어부는, 상기 복수의 유압 사출 성형기들의 구동시점에 각각 지연시간을 적용하여 상기 운전조건으로 설정할 수 있다.

여기서, 상기 제어부는 상기 복수의 유압 사출 성형기들의 공정에 따라 소요되는 작동유의 유압패턴을 각각 추출하고, 상기 유압패턴들을 중첩하여 중첩유압패턴을 생성하며, 상기 중첩유압패턴에 나타난 피크유압을 최소화하도록 상기 유압패턴들의 시간축 위치를 조절하여, 상기 지연시간을 설정할 수 있다.

여기서 상기 제어부는, 상기 복수의 유압 사출 성형기들의 각 공정별 상이한 지연시간을 설할 수 있다.

여기서 상기 통합유압펌프는, 적어도 상기 피크유압 이상의 공급용량을 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 통합유압공급장치는, 복수의 유압 사출 성형기의 형체부에 구비된 형체유압회로와 연결되는 복수의 형체유로관; 상기 복수의 유압 사출 성형기의 사출부에 구비된 사출유압회로와 연결되는 복수의 사출유로관; 상기 복수의 형체유로관에 연결되어 작동유를 공급하며, 상기 형체유로관 내의 유압을 기 설정된 형체유압으로 유지하는 형체유압펌프부; 상기 복수의 사출유로관에 연결되어 작동유를 공급하며, 상기 사출유로관 내의 유압을 기 설정된 사출유압으로 유지하는 사출유압펌프부; 및상기 복수의 유압 사출 성형기들의 운전시 소요되는 상기 작동유의 피크유압을 최소화하도록 상기 복수의 유압 사출 성형기의 운전조건을 설정하고, 상기 운전정보에 따라, 상기 복수의 유압 사출 성형기의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

여기서 상기 제어부는 상기 복수의 유압 사출 성형기들의 구동시점에 각각 지연시간을 적용하여, 상기 운전조건으로 설정할 수 있다.

여기서 상기 제어부는 상기 복수의 유압 사출 성형기들의 공정에 따라 소요되는 작동유의 유압패턴을 각각 추출하고, 상기 유압패턴들을 중첩하여 중첩유압패턴을 생성하며, 상기 중첩유압패턴에 나타난 피크유압을 최소화하도록 상기 유압패턴들의 시간축 위치를 조절하여, 상기 지연시간을 설정할 수 있다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유압사출성형기의 통합유압공급장치에 의하면, 복수의 유압사출성형기에 공급하는 작동유를 통합하여 제공하는 것이 가능하다. 따라서, 각각의 유압펌프 등을 구성하는 경우에 비하여 유압설비 등에 대한 설비투자를 크게 절감시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유압사출성형기의 통합유압공급장치에 의하면, 유압펌프 등의 설비를 통합하여 관리하므로, 유압펌프 등 유압설비에 대한 수리, 교체, 추가 등의 관리가 용이하다. 또한, 유압사출성형기를 추가하는 등의 경우에도 용이하게 통합유압공급장치의 공급용량을 변경시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유압사출성형기의 통합유압공급장치에 의하면, 복수의 유압사출성형기들의 사출부와 형체부를 구별하여 유압을 공급할 수 있다. 이 경우, 사출부와 형체부 사이에 유로관이나 제어선 등이 위치하지 않으므로, 작업환경을 개선할 수 있으며 안전사고 등을 방지할 수 있다.

도1은는 본 발명의 일 실시예에 의한 유압사출성형기 및 이의 유압패턴을 나타내는 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 유압사출성형기의 유압회로를 나타내는 개략도이다.
도3은 복수의 유압사출성형기의 동작에 따른 중첩된 유압패턴을 나타내는 그래프이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 통합유압공급장치를 나타내는 블록도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 통합유압공급장치의 동작을 나타내는 개략도이다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 통합유압공급장치를 나타내는 블록도이다.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 통합유압공급장치의 동작을 나타내는 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도1 및 도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 유압사출성형기 및 이의 유압회로를 나타내는 개략도이다.

도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 유압사출성형기(1)는 형체부(10), 사출부(20) 및 유압회로(30)를 포함할 수 있다.

이하, 도1 및 도2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 유압사출성형기(1)를 설명한다.

형체부(10)는 고정형판(11), 이동형판(12), 타이 바(tie bar, 13) 및 형체용 실린더(14) 등을 포함할 수 있다. 고정형판(11)은 고정된 플레이트(plate)이며, 삽입 홀(11a)을 포함할 수 있다. 삽입 홀(11a)에는 상부 금형(17)의 볼록부가 삽입되어, 상부 금형(17)이 고정형판(11)에 부착될 수 있다. 고정형판(11)는 복수의 타이 바(13) 상에 설치될 수 있으며, 고정형판(11)은 타이 바(13)의 우측 단부에 고정될 수 있다.

타이 바(13)의 좌측 단부에는, 형체용 실린더(14)가 설치될 수 있다. 형체용 실린더(14)의 로드(rod)는 링크(link)부(15)를 사이에 두고 이동 형판(12)에 접속될 수 있다. 이동형판(12)은 하부 금형(16)이 부착되는 플레이트(plate)이며, 타이 바(13)에 의해 가이드될 수 있다. 즉, 형체용 실린더(14)의 로드(rod)가 신장되면, 이동형판(12)은 타이 바(13)에 가이드되어 고정형판(11) 측으로 이동할 수 있다.

사출부(20)는 사출 실린더(21), 가열부(22), 호퍼(hopper, 23), 스크루(24), 노즐부(25) 및 삽입 실린더(26) 등을 포함할 수 있다. 사출 실린더(21)의 로드(rod)에는 스크루(24)가 설치될 수 있으며, 사출 실린더(21)의 프레임에는 스크루(24)를 덮도록 가열부(22)가 일체로 형성될 수 있다. 가열부(22)의 선단부에는 노즐부(25)가 형성될 수 있다. 사출 실린더(21)의 로드는 유압 모터(46)와 접속될 수 있으며, 유압 모터(46)의 회전에 따라 스크루(24)를 회전시킬 수 있다.

가열부(22)에는 사출용 수지를 공급하기 위한 호퍼(23)가 설치될 수 있다. 호퍼(23) 내의 수지는 스크루(24)의 회전에 의하여, 노즐부(25)의 방향으로 이동할 수 있다. 이때 수지는 가열부(22)에서 가열되어 가소화(可塑化)될 수 있다.

사출 실린더(21), 가열부(22), 호퍼(23), 스크루(24) 및 노즐부(25)는, 삽입 실린더(26)에 의해 좌우 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 삽입 실린더(26)의 로드(rod)가 신장되면, 노즐부(25)가 고정형판(11)의 금형(17)에 삽입될 수 있다. 이후 사출 실린더(21)의 로드가 신장되면, 노즐부(25)는 고정 형판(11)의 상부 금형(17)을 통하여 내부에 가소화된 수지를 주입할 수 있다.

형체용 실린더(14), 사출 실린더(21), 삽입 실린더(26) 및 유압 모터(46) 등의 유압 액추에이터(actuator)는, 유압 회로(30)에 의해 작동유가 공급되어 작동할 수 있다. 유압 회로(30)는 유압 펌프(31)와 제어밸브(32, 34, 35, 41, 42, 44)들로 구성될 수 있다. 유압 펌프(31)는 각각의 유압 액추에이터에 공급하는 작동유를 유압 회로(30) 내에 압송할 수 있다. 유압 펌프(31)는, 형체용 실린더(14), 사출 실린더(21), 삽입 실린더(26) 및 유압 모터(46) 등의 유압 액추에이터를 동시에 작동시킬 수 있는 용량을 가질 수 있다. 다만, 실제로는 유압 액추에이터들이 모두 동시에 작동하지는 않으므로, 유압 모터(46)의 용량은, 유압사출성형기(1)가 실제로 필요로 하는 용량보다도 크게 설정될 수 있다.

여기서, 제1 제어밸브(32)는, 언로더 밸브(33)의 파일럿 압력을 제어해서 유압 펌프(31)의 토출 압력을 언로드(unload)시킬 수 있다. 이를 통하여, 동력 소비량을 가능한 적게 하는 동시에 유온(油溫) 상승을 방지하고, 펌프수명을 길게 할 수 있다. 즉, 제1 제어밸브(32)에 의해, 유압 펌프(31)를 부하 상태 또는 무부하 상태로 변환할 수 있다. 제2 제어밸브(34)는 형체용 실린더(14)에 공급되는 작동유를, 캡(cap) 측 압력실(14a) 또는 헤드(head) 측 압력실(14b)로 공급하도록 전환할 수 있다. 제3 제어밸브(35)는 헤드 측 압력실(14b)에 대한 작동유의 공급을 시작 또는 정지시킬 수 있다. 제4 제어밸브(41)는 삽입 실린더(26)에 대한 작동유의 공급방향을, 캡 측 압력실(26a) 또는 헤드 측 압력실(26b)로 전환할 수 있다. 제5 제어밸브(42)는, 사출 실린더(21)에 대한 작동유의 공급방향을 캡 측 압력실(21a) 또는 헤드 측 압력실(21b)로 전환할 수 있다. 제6 제어밸브(44)는 유압 모터(46)에 대한 작동유의 공급을 시작 또는 정지시킬 수 있다. 제7 제어밸브(47)와 릴리프 밸브(48, 49, 50)들은 사출 실린더(21) 및 삽입 실린더(26)의 배압(背壓) 조정 등에 이용될 수 있다.

이어서, 사출 성형기(1)의 동작을 설명한다. 사출 성형기(1)는, 형폐공정, 사출공정, 계량공정, 냉각공정 및 형개 공정을 순차로 진행하여 제품을 생산할 수 있다. 여기서, 제어밸브는 입력되는 제어신호들에 따라 동작할 수 있으며, 제어신호는 각각의 솔레노이드(32a, 34a, 34b, 35a, 41a, 41b, 42a, 42b, 44a, 47a, 47b)에 인가되는 전기신호일 수 있다.

먼저, 제1 제어밸브(32)는 입력되는 제어신호에 따라 유압 펌프(31)를 부하상태로 전환할 수 있다. 이후, 형폐공정에서는 제어신호에 따라 제1 제어밸브(32)의 솔레노이드(32a), 제2 제어밸브(34)의 솔레노이드(34a) 및 제3 제어밸브(35)의 솔레노이드(35a)에 전기신호가 인가될 수 있다. 이 경우, 이동형판(12)이 전진하여 하부 금형(16)의 볼록부(16a)가 상부 금형(17)의 오목부(17a)에 삽입될 수 있다. 또한, 제1 제어밸브(32)의 솔레노이드(32a) 및 제2 제어밸브(34)의 솔레노이드(34a)에 전기신호를 인가하여, 상부 금형(17) 및 하부 금형(16)을 고정시킬 수 있다. 즉, 형체용 실린더(14)는, 사출 공정시 하부 금형(16)이 받는 압력을 견딜 수 있는 압력을 공급할 수 있다. 이 때, 하부 금형(16)의 볼록부(16a)와 상부 금형(17)의 오목부(17a)의 사이에는, 공극(空隙)이 형성될 수 있다.

이후 사출공정에서는, 제1 제어밸브(32)의 솔레노이드(32a), 제2 제어밸브(34)의 솔레노이드(34a) 및 제4 제어밸브(41)의 솔레노이드(41b)에 전기신호를 인가하여, 사출 실린더(21), 가열부(22), 호퍼(23), 스크루(24) 및 노즐부(25)를 전진시킬 수 있다. 이 경우, 상부 금형(17)에 노즐부(25)가 삽입될 수 있다. 노즐부(25)가 삽입된 후, 제1 제어밸브(32)의 솔레노이드(32a), 제2 제어밸브(34)의 솔레노이드(34a) 및 제5 제어밸브(42)의 솔레노이드(42b)에 전기신호를 인가할 수 있다. 이 경우, 사출실린더(21)의 로드가 전진할 수 있으며, 가열부(22)의 선단부에 저류되어 있는 가소화된 수지가, 노즐부(25)및 금형(17)의 주입홀(17b)을 통해서, 하부 금형(16)의 볼록부(16a)와 상부 금형(17)의 오목부(17a)의 사이에 형성된 공극에 주입될 수 있다.

사출공정이 완료되면, 제1 제어밸브(32)의 솔레노이드(32a) 및 제4 제어밸브(41)의 솔레노이드(41a)에 전기신호를 인가하여, 사출 실린더(21), 가열 통(22), 호퍼(23), 스크루(24) 및 노즐부(25)를 후퇴시키고, 제1 제어밸브(32)의 솔레노이드(32a), 제7 제어밸브(47)의 솔레노이드(47b) 및 제6 제어밸브(44)의 솔레노이드(44a)에 전기신호를 인가하여 사출 실린더(21)의 로드를 후퇴시킬 수 있다. 이후, 금형(16)의 볼록부(16a)와 금형(17)의 오목부(17a)의 사이에 형성된 공극에 주입된 수지는 기 설정된 시간동안 냉각될 수 있다.

계량공정에서는, 유압 모터(46)를 구동하여 스크루(24)를 회전시킬 수 있으며, 스크루(24)의 회전에 따라 호퍼(23) 내의 수지가 가열부(22) 내에 공급될 수 있다. 또한, 가열부(22) 내에 공급된 수지는, 가열부(22)에서 가열되어서 용융될 수 있다.

냉각 공정 후에는, 형개 공정이 수행될 수 있다. 형개 공정에서는, 제1 제어밸브(32)의 솔레노이드(32a) 및 제2 제어밸브(34)의 솔레노이드(34b)에 전기신호를 인가하여 이동 형판(12)을 후퇴시킴으로써, 금형을 개방할 수 있다. 또한, 형성된 수지 제품은, 하부 금형(16)의 관통홀(16b)에서 돌출하는 실린더(도시하지 않음)에 밀려, 하부 금형(16)으로부터 제거될 수 있다.

한편, 사출성형기가 동작할 때 소요되는 유압은, 도1(b)에 도시한 유압패턴과 같을 수 있다. 즉, 사출성형기의 경우, 사출 공정에서 순간적으로 높은 유압이 필요할 수 있으며, 형폐, 형개 등의 공정에서도 유압이 요구될 수 있다.

도1에 도시한 바와 같이, 하나의 유압사출성형기(1)를 이용하여 제품을 생산할 수도 있으나, 다수의 유압사출성형기(1)를 하나의 공장에 설치하여 제품을 생산하는 것도 가능하다. 이 경우, 각각의 유압사출성형기(1)에 개별적으로 유압펌프들을 구비할 수 있으며, 각각의 유압펌프들의 용량은 유압회로에 연결된 전체 유압액추에이터가 동시에 동작하는 경우를 가정하여 설정될 수 있다.

다만, 모든 유압사출성형기(1)에 개별적으로 유압펌프를 구비하는 경우에는, 공장 내 설치된 유압펌프들의 전체 용량이, 공장내 설치된 전체 유압사출성형기(1)의 동작시 요구되는 최대 유압을 크게 넘어설 수 있다. 즉, 실제 사용되는 유압펌프의 용량에 비하여 과도하게 유압설비 등이 구비될 수 있다. 또한, 유압사출성형기(1)들의 유압펌프를 개별적으로 구동하는 경우, 각각의 유압펌프에서 사용되는 전력사용량이 중첩되어 피크전력이 높게 발생할 수 있으므로, 이를 위한 전력설비 등이 요구될 수 있다. 이외에도, 개별 유압사출성형기(1) 별로 유압펌프가 구비되는 경우에는, 유압펌프에 대한 통합적인 관리나 유지보수가 어려운 등의 문제도 존재한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 통합유압공급장치는, 복수의 유압사출성형기들의 유압을 통합하여 제공할 수 있으므로, 상술한 문제점들을 용이하게 해결하는 것이 가능하다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 통합유압공급장치를 설명한다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 통합유압공급장치를 나타내는 블록도이고, 도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 통합유압공급장치의 유압회로를 나타내는 개략도이다.

도4 및 도5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 통합유압공급장치(100)는, 복수의 연결유로관(110), 통합유압펌프(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.

이하, 도4 및 도5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 통합유압공급장치를 설명한다.

연결유로관(110)은 복수의 유압 사출 성형기(1, 2, ... , n)의 유압회로에 각각 연결될 수 있다. 연결유로관(110)는 유압사출성형기들(1, 2, ... , n)의 유압회로와 통합유압펌프(120) 사이를 연결할 수 있으며, 통합유압펌프(120)가 공급하는 작동유를 각각의 유압회로로 공급할 수 있다. 즉, 도5에 도시한 바와 같이, 각각의 유압사출성형기들의 유압회로에는 유압펌프가 생략될 수 있으며, 유압펌프의 위치에 연결유로관(110)이 연결될 수 있다. 이를 통하여, 각각의 유압 사출 성형기의 유압회로들은, 연결유로관(110)을 통하여 통합유압펌프(120)가 제공하는 유압을 제공받을 수 있다.

한편, 도5를 참조하면, 연결유로관(110)을 기준으로 좌측은 형체부(10)에 작동유를 공급하는 형체유압회로이고, 우측은 사출부(20)에 작동유를 공급하는 사출유압회로에 해당한다. 여기서 연결유로관(110)은 형체유압회로와 사출유압회로에 모두 연결되어, 양측에 유압을 공급할 수 있다.

통합유압펌프(120)는 복수의 연결유로관(110)에 연결되어 연결유로관(110) 내에 작동유를 공급할 수 있다. 각각의 유압사출성형기(1, 2, ... , n)들은 유압액추에이터 등의 동작을 위하여 연결유로관(110)으로부터 작동유를 공급받을 수 있으며, 이 경우 연결유로관(110) 내의 유압이 떨어질 수 있다. 이때, 통합유압펌프(150)가 연결유로관(110)으로 공급하는 작동유의 유량을 증가시킬 수 있으므로, 연결유로관(110) 내의 유압을 설정유압으로 일정하게 유지하는 것이 가능하다. 즉, 통합유압펌프(120)는 각각의 연결유로관(110) 내의 유압을 설정유압으로 일정하게 유지하는 기능을 수행할 수 있으며, 유압사출성형기(1, 2, ... , n)들은 통합유압펌프(120)로부터 각 공정을 수행하기 위해 필요한 유압을 얻을 수 있다.

한편, 도4 및 도5에 도시한 바와 같이, 통합유압펌프(120)는 연결유로관(110)을 통하여 복수의 유압사출성형기(1, 2, ... , n)들과 연결될 수 있으며, 연결된 모든 연결유로관(110) 내의 유압을 설정유압으로 유지할 수 있다. 따라서, 개별 유압사출성형기들은 자체적으로 유압펌프를 구비할 필요가 없으며, 통합유압펌프(120)로부터 필요한 유압을 공급받을 수 있다.

다만, 통합유압펌프(120)에 연결되는 복수의 유압사출성형기들의 개수는 통합유압펌프(120)의 공급용량에 따라 결정될 수 있다. 즉, 통합유압펌프(120)는 공급용량의 범위 내에서 설정유압을 유지할 수 있으므로, 통합유압펌프(120)의 공급용량을 초과하지 않는 범위 내에서 유압사출성형기들을 추가할 수 있다. 실시예에 따라서는, 각각의 유압사출성형기들이 동시에 최대 유압을 요구하는 경우를 가정하여 통합유암펌프(120)에 연결되는 유압사출성형기들의 개수를 설정할 수 있다. 그러나, 이 경우 통합유압펌프(120)에 연결가능한 유압사출성형기의 개수가 지나치게 줄어들거나, 통합유압펌프(120)에 과도한 유압설비가 요구될 수 있다.

도1(b)에 도시한 바와 같이, 일반적으로 유압사출성형기의 각 공정별로 필요한 유압이 상이하므로, 복수의 유압사출성형기(1, 2, ... , n)들의 운전조건을 조절하면, 통합유압펌프(120)에 요구되는 유압을 분산시킬 수 있다. 즉, 유압사출성형기들에 대한 운전조건 설정을 통하여, 통합유압펌프(120)에 요구되는 피크유압을 감소시킬 수 있으므로, 유압설비의 추가없이, 통합유압펌프(120)에 연결되는 유압사출성형기들의 개수를 증가시키는 것이 가능하다. 각각의 유압사출성형기들에 대한 구체적인 운전조건은 제어부(130)에서 설정할 수 있다.

한편, 실시예에 따라서는, 통합유압펌프(120)를 복수의 유압펌프들이 연결되는 형태로 구현할 수 있다. 즉, 통합유압펌프(120)에 연결되는 유압펌프를 추가하는 방식으로 통합유압펌프(120)의 공급용량을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 유압펌프 등의 유압설비를 일정한 장소에서 통합하여 관리할 수 있으므로, 종래의 유압사출성형기별로 유압펌프를 구비하는 경우에 비하여, 유압펌프 등 유압설비의 추가나 교체, 관리 등이 유리한 장점이 있다.

제어부(130)는 복수의 유압 사출 성형기(1, 2, ... , n)의 운전조건을 설정할 수 있으며, 각각의 운전조건에 따라 제어밸브의 동작을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제어밸브는 제어신호에 따라 유압 사출 성형기(1, 2, ... , n)의 유압액추에이터로 공급되는 작동유를 제어할 수 있으며, 이를 통해 각각의 유압액추에이터를 구동시킬 수 있다. 여기서, 제어밸브로 인가되는 제어신호는 제어밸브의 솔레로이드로 전송되는 전기신호일 수 있다. 제어부(130)는 형폐, 사출, 계량, 냉각, 형개 및 취출 공정에 대응하는 제어신호를 순차적으로 전송하여, 유압사출성형기가 각각의 공정을 수행하도록 제어할 수 있다.

한편, 제어부(130)는 복수의 유압 사출 성형기(1, 2, ... , n)에 대하여 운전조건을 각각 설정할 수 있다. 여기서, 유압 사출 성형기별로 설정되는 운전조건은, 각각의 유압 사출성형기들의 구동시점 및 각각의 구동시점에 설정된 지연시간일 수 있다.

유압사출성형기는 설정된 구동시점부터 시작하여, 순차적으로 형폐, 사출, 계량, 냉각, 형개 및 취출 공정을 반복하여 수행할 수 있다. 다만, 복수의 유압 사출 성형기들이 동시에 각 공정을 수행하는 경우에는, 도3(a) 및 도3(b)에 도시한 바와 같이, 각각의 유압사출성형기들의 유압패턴이 중첩되어 통합유압펌프(120)에 요구되는 피크유압이 크게 증가하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 여기서, 복수의 유압사출성형기들이 반드시 동일한 공정을 동시에 수행해야하는 것은 아니므로, 복수의 유압사출성형기들이 모두 동시에 동일한 공정을 수행하는 경우를 가정하여 공장의 유압설비를 구비하는 것은 비용과 설비의 낭비일 수 있다.

따라서, 제어부(130)는 각각의 유압 사출성형기들의 운전조건을 설정하여 각각의 유압 사출성형기들의 동작을 제어함으로써, 전체 유량패턴에서 피크유압을 낮출 수 있다. 구체적으로, 유압사출성형기들 중 적어도 일부는 수행하는 공정이 상이하도록 제어하여, 전체 유압사출성형기들이 사용하는 전체 유압패턴의 피크유압을 낮출 수 있다 이 경우, 복수의 유압사출성형기의 유압패턴은 도3(c)에 도시한 바와 같이 분산되므로, 동시에 동일한 공정을 수행하도록 하는 도3(b)의 경우에 비하여 피크유압을 감소시킬 수 있다.

구체적으로, 제어부(130)는 구동시점을 분산시켜 통합유압펌프(120)에 요구되는 피크유압의 크기를 감소시킬 수 있다. 즉, 제어부(130)는 도(c)와 같이 복수의 유압 사출 성형기들의 피크유압을 최소화시키도록, 복수의 유압 사출성형기들의 구동시점을 설정할 수 있다.

제어부(130)는 도3(a)와 같이 각각의 유압사출성형기들의 공정에 따라 소요되는 작동유의 유압패턴을 추출할 수 있으며, 도3(b)와 같이 복수의 유압패턴을 중첩하여 중첩유압패턴을 생성할 수 있다. 여기서, 유압패턴은 유압사출성형기의 구동시 소요되는 시간별 유압을 나타내는 패턴으로, 유압사출성형기가 수행하는 각각의 공정별로 구별될 수 있다. 이후, 제어부(130)는 유압패턴들을 시간축 상에서 이동하여, 도3(c)와 같이 중첩유압패턴의 피크유압이 최소값을 가지는 유압패턴들의 위치를 설정할 수 있다. 이 경우, 피크유압이 최소화되는 유압패턴들의 위치를 기준으로, 각각의 유압패턴에 대응하는 유압사출성형기들의 구동시점에 대한 지연시간을 설정할 수 있다. 여기서, 지연시간은 최초에 동작을 시작하는 하나의 유압사출성형기의 구동시점을 기준으로 하여, 각각의 유압사출성형기들의 구동시점까지 소요되는 시간일 수 있다. 예를들어, 제1 유압 사출 성형기의 구동시점이 9시 10분인 경우, 제2 유압 사출 성형기는 5분의 지연시간을 설정하여 9시15분을 구동시점으로 설정할 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 피크유압을 최소화할 수 있는 유압사출성형기들의 지연시간을 설정할 수 있으며, 이에 따라 제어신호를 생성하여 각각의 유압사출성형기들이 동작하도록 제어할 수 있다. 즉, 전체 시스템 내의 유압이 특정시간에 집중되지 않고 분산되도록 함으로써, 유압사출성형기를 효율적으로 구동시킬 수 있으며, 전체 시스템에 필요한 유압설비를 줄일 수 있다.

한편, 실시예에 따라서는, 각각의 유압사출성형기의 구동시간에 대한 지연시간이 아니라, 각각의 공정에 대한 지연시간을 설정할 수 있으며, 이때 각각의 공정별로 상이한 지연시간을 설정하는 것도 가능하다. 예를들어, 어느 하나의 유압사출성형기에 대하여, 사출공정의 시작시점에는 2초의 지연시간을 적용하고, 계량 공정의 시작시점에는 4초의 지연시간을 적용할 수 있다. 즉, 피크유압을 최소화하기 위하여, 각각의 공정별 시작시점에 대하여도 공정별 지연시간을 달리 설정할 수 있다.

도6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 통합유압공급장치를 나타내는 블록도이고, 도7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 통합유압공급장치의 유압회로를 나타내는 개략도이다.

도6 및 도7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 통합유압공급장치는 형체유로관(111), 사출유로관(112), 형체유압펌프부(121), 사출유압펌프부(122) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.

이하, 도6 및 도7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 통합유압공급장치를 설명한다.

형체유로관(111)은 복수의 유압 사출 성형기(1, 2, ... , n)의 형체부(10)에 구비된 형체유압회로와 연결되어, 형체유압회로를 형체유압펌프부(121)와 연결할 수 있다. 또한, 사출유로관(112)은 복수의 유압 사출 성형기의 사출부에 구비된 사출유압회로와 연결되어, 사출유압회로를 사출유압펌프부(122)와 연결할 수 있다.

형체유압펌프부(121)는 복수의 형체유로관(111)에 연결되어 작동유를 공급할 수 있으며, 이를 통하여 형체유로관 내의 유압을 기 설정된 형체유압으로 유지할 수 있다. 또한, 사출유압펌프부(122)는 복수의 사출유로관(112)에 연결되어 작동유를 공급하며, 사출유로관 내의 유압을 기 설정된 사출유압으로 유지할 수 있다. 즉, 형체유압펌프부(121)와 사출유압펌프부(122)는 각각의 형체유로관(111)과 사출유로관(112)에 작동유를 공급하여, 형체부(10)와 사출부(20)에 위치하는 유압액추에이터들을 동작시킬 수 있다.

도6 및 도7에 도시한 바와 같이, 형체유압회로와 사출유압회로는 각각 구별될 수 있으며, 서로 연결되지 않고 독립적으로 형성될 수 있다. 종래에는 유압사출성형기의 형체부와 사출부를 하나의 유압회로로 구성하였으므로, 사출부와 형체부 사이에 유로관이나 제어선 등이 복잡하게 연결되는 등의 문제가 있었다. 반면에, 도6 및 도7에 도시한 바와 같이 구성하는 경우에는, 형체유압회로와 사출유압회로가 서로 분리될 수 있으므로, 형체부(10)와 사출부(20) 사이에 위치하는 유로관이나 제어선 등을 없애거나 최소화할 수 있다. 나아가, 형체유압펌프부(121)와 사출유압펌프부(122)를 각각 구별하여 구비하므로, 유압구동계의 안정성을 높일 수 있으며, 각각의 고장검출이나 고장에 대한 대응을 용이하게 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 제어부(130)는 복수의 유압 사출 성형기(1, 2, ... , n)들의 운전시 소요되는 작동유의 피크유압을 최소화하도록 상기 복수의 유압 사출 성형기의 운전조건을 설정할 수 있으며, 운전조건에 대응하는 제어신호를 생성할 수 있다. 제어부(130)가 생성한 제어신호는 각각의 유압사출성형기의 제어밸브로 전송될 수 있다. 다만, 제어부(130)의 운전조건 설정 및 제어신호 생성은 앞서 설명하였으므로, 여기서는 구체적인 설명을 생략한다.

추가적으로, 도6 및 도7에서는 형체유압펌프부(121)와 사출유압펌프부(122)가 각각 별도로 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 실시예에 따라서는, 하나의 통합유압펌프(120) 내에 각각의 기능을 수행하도록 구현되는 것도 가능하다. 즉, 도6 및 도7에 도시한 바와 같이, 형체유압펌프부(121)와 사출유압펌프부(122)가 물리적으로 분리되어 각각 형체부와 사출부에 별도로 유압을 공급할 수도 있으나, 하나의 통합유압펌프(120)가 각각 형체부와 사출부로 유압을 공급하는 것도 가능하다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

1: 유압사출성형기 10: 형체부
20: 사출부 30: 유압회로
100: 통합유압공급장치 110: 연결유로관
111: 형체유로관 112: 사출유로관
120: 유압펌프부 121: 형체유압펌프부
122: 사출유압펌프부 130: 제어부

Claims (10)

1. 복수의 유압 사출 성형기의 유압회로에 각각 연결되는 복수의 연결유로관;
   상기 복수의 연결유로관에 연결되어 작동유를 공급하며, 상기 연결유로관 내의 유압을 기 설정된 설정유압으로 유지하는 통합유압펌프; 및
   상기 복수의 유압사출성형기들의 운전시 소요되는 상기 작동유의 피크유압을 최소화하도록 상기 복수의 유압 사출 성형기의 운전조건을 설정하고, 상기 운전조건에 따라 상기 복수의 유압 사출 성형기의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 통합유압공급장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 복수의 유압 사출 성형기의 유압액추에이터로 공급되는 작동유의 유량을 조절하는 복수의 제어밸브의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 통합유압공급장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 연결유로관은
   상기 유압 사출 성형기의 형체부 및 사출부에 구비된 각각의 형체유압회로 및 사출유압회로를 상기 통합유압펌프와 연결하는 것을 특징으로 하는 통합유압공급장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 복수의 유압 사출 성형기들의 구동시점에 각각 지연시간을 적용하여, 상기 운전조건으로 설정하는 것을 특징으로 하는 통합유압공급장치.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 복수의 유압 사출 성형기들의 공정에 따라 소요되는 작동유의 유압패턴을 각각 추출하고, 상기 유압패턴들을 중첩하여 중첩유압패턴을 생성하며, 상기 중첩유압패턴에 나타난 피크유압을 최소화하도록 상기 유압패턴들의 시간축 위치를 조절하여, 상기 지연시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 통합유압공급장치.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 복수의 유압 사출 성형기들의 각 공정별 상이한 지연시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 통합유압공급장치.
   
7. 제5항에 있어서, 상기 통합유압펌프는
   적어도 상기 피크유압 이상의 공급용량을 제공하는 것을 특징으로 하는 통합유압공급장치.
   
8. 복수의 유압 사출 성형기의 형체부에 구비된 형체유압회로와 연결되는 복수의 형체유로관;
   상기 복수의 유압 사출 성형기의 사출부에 구비된 사출유압회로와 연결되는 복수의 사출유로관;
   상기 복수의 형체유로관에 연결되어 작동유를 공급하며, 상기 형체유로관 내의 유압을 기 설정된 형체유압으로 유지하는 형체유압펌프부;
   상기 복수의 사출유로관에 연결되어 작동유를 공급하며, 상기 사출유로관 내의 유압을 기 설정된 사출유압으로 유지하는 사출유압펌프부; 및
   상기 복수의 유압 사출 성형기들의 운전시 소요되는 상기 작동유의 피크유압을 최소화하도록 상기 복수의 유압 사출 성형기의 운전조건을 설정하고, 상기 운전정보에 따라, 상기 복수의 유압 사출 성형기의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 통합유압공급장치.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 복수의 유압 사출 성형기들의 구동시점에 각각 지연시간을 적용하여, 상기 운전조건으로 설정하는 것을 특징으로 하는 통합유압공급장치.
   
10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 복수의 유압 사출 성형기들의 공정에 따라 소요되는 작동유의 유압패턴을 각각 추출하고, 상기 유압패턴들을 중첩하여 중첩유압패턴을 생성하며, 상기 중첩유압패턴에 나타난 피크유압을 최소화하도록 상기 유압패턴들의 시간축 위치를 조절하여, 상기 지연시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 통합유압공급장치.

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