KR20200002623A - 열화상카메라를 이용한 금형 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기 - Google Patents

열화상카메라를 이용한 금형 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열화상카메라를 이용한 금형 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사출 공정에서 금형으로부터 사출물 취출 후 열화상카메라를 이용하여 촬영된 금형에 대한 열화상 이미지를 이용해 사출물 또는 사출잔존물의 존재 여부 등을 판단하여 금형 보호 기능을 활성화할 수 있는 열화상카메라를 이용한 금형 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기에 관한 것이다.
본 발명에서는, 금형 보호 기능을 가지는 사출성형기(100)에 있어서, 열화상카메라(121)로부터 생성된 금형(110)에서의 사출물(200) 취출 후에 상기 금형(110)의 캐비티를 포함하는 영역에 대한 제1 열화상 이미지를 저장하는 열화상이미지저장부(120); 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단하는 영상판단부(130); 및 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는 경우, 상기 금형(110)에 대한 보호 기능을 수행하는 금형보호부(140);를 포함하는 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100)를 제공한다.

Description

열화상카메라를 이용한 금형 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기 {MOLD PROTECTION METHOD USING THERMAL IMAGING CAMERA AND INJECTION MOLDING MACHINE THEREOF}
본 발명은 열화상카메라를 이용한 금형 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사출 공정에서 금형으로부터 사출물 취출 후 열화상카메라를 이용하여 촬영된 금형에 대한 열화상 이미지를 이용해 사출물 또는 사출잔존물의 존재 여부 등을 판단하여 금형 보호 기능을 활성화할 수 있는 열화상카메라를 이용한 금형 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기에 관한 것이다.
일반적으로 사출 성형은 가열에 의해 용융된 플라스틱 등의 사출 재료를 금형으로 주입하여 고화 또는 경화시켜 사출물을 만드는 성형법의 하나로서, 빠른 생산 속도 등 다양한 장점으로 플라스틱 등 다양한 사출 재료의 성형에 폭넓게 적용되고 있다.
도 1에 도시된 사출성형기(1)는 사출물의 재료인 플라스틱 등의 사출 재료를 용융시켜 금형으로 주입하여 사출물을 제작하게 된다.
보다 구체적으로, 사출성형기(1)는 사출 재료를 계량(Metering)한 후, 형폐(Mold closing), 충진(Filling), 보압(Packing), 냉각(Cooling) 및 형개(Mold opening) 공정을 거쳐 사출물을 취출하게 된다.
그런데, 상기 사출 공정 중 허용 범위를 넘어서는 사출 재료가 금형에 주입되는 등의 경우 고가의 금형이 손상될 수 있으므로, 금형을 보호하기 위한 다양한 방식의 기술이 사용되고 있다.
예를 들어, 종래부터 금형으로 사출 재료를 주입하는 힘이나 압력을 제한하거나 압력이 인가되는 시간을 제한하여 금형을 보호하는 방식 등이 사용되었다. 보다 구체적인 예를 들어, 종래 전동식 사출기에서 금형 보호 구간 내에서 모터 토크의 상한 및 하한 값을 설정하여 금형에 인가되는 압력을 제한하거나, 유압식 사출기에서 형이송 실린더에 장착된 압력 센서나 구동 범퍼의 압력 값을 이용하여 금형에 인가되는 압력의 상한 및 하한 값을 조절하여 금형 보호 기능을 구현하거나, 금형 보호 구간에서 소요 시간의 상한치를 설정하여 금형을 보호하기도 하였다.
그런데, 상기한 종래 금형 보호 기술의 경우, 금형 및 기계의 노후화에 따라 사출기의 토글링크 및 금형 가이드핀의 마모 등으로 힘이나 압력, 토크의 변동이 발생할 수 있고, 이로 인한 오동작으로 인해 싸이클 정지 등이 발생하는 문제가 따랐다.
또한, 종래 금형 보호 기술에서는, 작업자에 따라 금형 보호 감도를 조정하는 방식이 달라지면서 균일한 품질 관리가 어려웠으며, 나아가 금형 및 기계의 노후화에 따라 상기 압력이나 시간의 상한치 등을 크게 설정하거나 금형 보호 기능을 해제하여 사용하는 경우도 흔하게 발생하였다.
이와 관련하여, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래에는 CCD 카메라 등 영상 카메라(3)를 이용하여 형폐 동작 전에 금형을 촬영한 영상 이미지와 사출물 취출 후에 금형을 촬영한 영상 이미지를 화상처리부(5)에서 비교하여 사출물의 미취출이나 취출 후 잔존물의 존부를 판단하고 경고음 등을 발생시키는 경고부(13)를 이용하여 작업자에게 알리는 금형 보호 기능을 구현하기도 하였다.
그런데, 상기 영상 카메라(3)를 이용한 금형 보호 기능의 경우 조명 상태에 따라 영상 이미지 비교 성능 및 판단 결과가 크게 달라질 수 있어 영상 이미지의 촬영 환경이 균일하게 유지되어야 하는 제약이 따르므로, 조명 등 작업 환경의 관리가 균일하게 이루어질 수 있는 공장 등으로 적용 가능 환경이 제한될 수 있었고, 나아가 조명의 제약으로 인하여 일정 크기 이상 제품의 경우 적용이 어려워 소형 제품에 한정되어 적용되는 한계점을 가지고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0004467호(2009.01.12)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 종래 기술에 따라 영상 카메라를 이용하여 촬영된 영상 이미지를 이용하여 사출물의 미취출이나 취출 후 잔존물의 존부를 판단하여 금형 보호 기능을 구현하는 경우, 조명 등 작업 환경의 관리가 균일하게 이루어질 수 있는 공장 등으로 적용 가능 환경이 제한되거나, 일정 크기 이상 제품의 경우에 적용이 어려운 문제점을 해결할 수 있는 열화상카메라를 이용한 금형 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100)는, 금형 보호 기능을 가지는 사출성형기(100)로서, 열화상카메라(121)로부터 생성된 금형(110)에서의 사출물(200) 취출 후에 상기 금형(110)의 캐비티를 포함하는 영역에 대한 제1 열화상 이미지를 저장하는 열화상이미지저장부(120); 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단하는 영상판단부(130); 및 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는 경우, 금형보호부(140)가 상기 금형(110)에 대한 보호 기능을 수행하는 금형보호부(140);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지를 상기 금형(110)에 대한 사출물(200) 취출 전의 제2 열화상 이미지와 대비하여 상기 캐비티에 대한 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 금형(110)은 복수의 캐비티를 구비하는 멀티-캐비티 금형(110)이며, 상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 복수의 캐비티 각각에 대하여 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
이때, 상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지 중 상기 복수의 캐비티에 대응하는 각 영역을 서로 비교하여 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
나아가, 상기 영상판단부(130)는 상기 복수의 캐비티를 미리 정해진 둘 이상의 그룹 별로 나누어, 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 각 그룹 별로 각 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지 중 상기 캐비티에 대응하여 미리 설정된 특정 영역을 이용하여 상기 캐비티에 대한 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 복수의 캐비티 중 제1 캐비티에 사출물(200)이 존재하는 경우, 상기 금형보호부(140)가 상기 제1 캐비티에 대한 취출 동작을 다시 수행하도록 할 수 있다.
또한, 상기 복수의 캐비티 중 제1 캐비티에 사출물(200)이 존재하는 경우, 상기 금형보호부(140)가 후속 사출 공정 진행시 상기 제1 캐비티를 제외한 나머지 캐비티에 대해서만 사출 공정을 진행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기(100)는, 열화상카메라(121)를 이용하여 사출물 취출 후의 금형(110)에 대한 제1 열화상 이미지를 촬영하고 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단함으로써, 촬영시의 조명 환경이나 제품의 크기 등에 따른 제약없이 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 정확하게 판단하여 금형(110)을 효과적으로 보호할 수 있게 된다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 통상의 사출성형기(1)의 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 영상 카메라를 이용한 금형 보호 기능을 가지는 사출성형기(1)의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100)의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 방법에 대한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100)의 구성 및 동작을 설명하는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100)의 동작을 설명하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.
이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기의 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100)의 구성 및 동작을 설명하고 있다.
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형 보호 기능을 가지는 사출성형기(100)는, 열화상카메라(121)로부터 생성된 금형(110)에서의 사출물(200) 취출 후에 상기 금형(110)의 캐비티를 포함하는 영역에 대한 제1 열화상 이미지를 저장하는 열화상이미지저장부(120) 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단하는 영상판단부(130) 및 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는 경우, 상기 금형(110)에 대한 보호 기능을 수행하는 금형보호부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)을 이용한 금형(110) 보호 방법에 대한 순서도를 도시하고 있다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)을 이용한 금형(110) 보호 방법은, 열화상카메라(121)가 금형(110)에서의 사출물(200) 취출 후에 상기 금형(110)의 캐비티를 포함하는 영역에 대한 제1 열화상 이미지를 생성하는 제1 열화상 이미지 생성 단계(S110), 영상판단부(130)에서 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단하는 사출물 존부 판단 단계(S121) 및 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는 경우, 금형보호부(140)가 상기 금형(110)에 대한 보호 기능을 수행하는 금형 보호 기능 수행 단계 (S130)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기(100)는, 영상 카메라(3)를 이용하여 촬영된 영상 이미지를 이용하여 금형(110)에 잔존하는 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존부를 판단하는 대신, 열화상카메라(121)를 이용하여 사출물 취출 후의 금형(110)에 대한 제1 열화상 이미지를 촬영하고 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단함으로써, 촬영시의 조명 환경이나 제품의 크기 등에 따른 제약없이 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 정확하게 판단하여 금형(110)을 효과적으로 보호할 수 있게 된다.
이하, 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기(100)를 보다 자세하게 설명한다.
먼저, 상기 제1 열화상 이미지 생성 단계(S110)에서는, 상기 열화상카메라(121)가 금형(110)에서의 사출물(200) 취출 후에 상기 금형(110)의 캐비티를 포함하는 영역에 대한 제1 열화상 이미지를 생성하면, 상기 열화상이미지저장부(120)가 상기 금형(110)의 캐비티를 포함하는 영역에 대한 제1 열화상 이미지를 메모리 장치 등에 저장하게 된다.
이때, 상기 열화상카메라(121)로서 적외선(Infra-Red, IR) 카메라 등이 사용될 수 있겠으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 상기 금형(110)의 온도에 따른 열화상을 적절하게 생성할 수 있는 다양한 카메라가 사용될 수도 있다.
또한, 상기 금형(110)은 단일 캐비티를 포함하는 금형(110)이 사용될 수도 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 복수의 캐비티를 포함하는 멀티-캐비티 금형(110)이 사용될 수도 있다.
이에 따라, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 열화상 이미지 생성 단계(S110)에서는 적외선(IR) 카메라 등 열화상카메라(121)를 이용하여 상기 금형(110)에서의 사출물(200) 취출 후에 상기 금형(110)의 캐비티를 포함하는 영역에 대한 제1 열화상 이미지를 생성하며, 이어서 상기 생성된 열화상 이미지를 유선 또는 무선 통신을 통해 영상판단부(130)로 전송하거나, 혹은 상기 생성된 열화상 이미지로부터 소정의 온도 데이터를 산출하여 상기 영상판단부(130)로 전송할 수도 있다.
보다 구체적으로, 상기 열화상카메라(121)는 상기 금형(110)에서 사출품(200)이 취출된 이동측금형이나 고정측금형 중 하나 또는 모두를 촬영할 수 있으며, 나아가 상기 금형(110)의 전체 면을 촬영하거나 캐비티를 포함하는 일부 영역만을 촬영할 수도 있다.
또한, 상기 열화상카메라(121)에서는 일부 영역을 온도 데이터 측정 영역으로 설정하여, 상기 설정된 영역에서 온도 최대값이나 온도 평균값을 산출하여 상기 영상판단부(130)로 전송할 수도 있다.
또는, 상기 열화상카메라(121)가 촬영된 열화상 이미지를 그대로 영상판단부(130)로 전송하고, 상기 영상판단부(130)에서 상기 열화상 이미지를 처리하여 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 판단하도록 할 수도 있다.
이에 따라, 상기 영상판단부(130)에서는 상기 열화상카메라(121)로부터 전송된 열화상 이미지에 대한 영상 처리 프로세스를 통해, 각 캐비티에 대한 캐비티 영역을 산출하거나 미리 설정된 캐비티 영역에 대하여 각 캐비티 영역별로 온도 최대값과 온도 평균값을 계산하고, 각 캐비티에 대한 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 판단할 수 있다.
다음으로, 상기 사출물 존부 판단 단계(S121)에서는, 영상판단부(130)에서 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단하게 된다.
이때, 상기 영상판단부(130)는 앞서 설명한 바와 같이 상기 열화상 이미지를 상기 열화상카메라(121)로부터 직접 전송받아 각 캐비티 영역에 대한 온도 최대값과 온도 평균값 등 온도 데이터를 산출하고, 이를 이용하여 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있겠으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
보다 구체적으로, 상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지를 상기 금형(110)에 대한 사출물(200) 취출 전의 제2 열화상 이미지와 대비하여 상기 캐비티에 대한 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 영상판단부(130)는 상기 금형(110)에 대한 사출물(200) 취출 후에 촬영된 상기 제1 열화상 이미지(도 6(a))를 사출물(200) 취출 전에 촬영된 제2 열화상 이미지(도 6(b))와 대비하게 된다.
이때, 도 6(a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 금형(110)의 캐비티에서 사출물(200)이 취출되지 못하여 남아 있거나(도 6(a)의 캐비티 A), 상기 금형(110)의 캐비티에 사출잔존물(210)이 잔존하는 경우(도 6(a)의 캐비티 B), 상기 제1 열화상 이미지에서 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는 영역에는 고온으로 표시되는 등 상기 제1 열화상 이미지가 상기 제2 열화상 이미지와 상이하게 되므로, 상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지를 상기 제2 열화상 이미지와 대비하여 상기 캐비티에 대한 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 판단할 수 있게 된다.
또한, 상기 금형(110)이 복수개의 캐비티를 구비하는 멀티-캐비티 금형(110)인 경우, 상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 복수의 캐비티 각각에 대하여 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
이때, 상기 영상판단부(130)는 상기 금형(110)의 전체 영역에서 온도 분포를 이용하여 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존부 여부를 판단할 수도 있으며, 나아가 각 캐비티로 설정된 영역 각각에 대하여 온도 분포를 이용하여 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 판단할 수도 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기(100)에서는, 앞서 설명한 바와 같이 취출 공정 후에 촬영된 제1 열화상 이미지를 취출 공정 전에 미리 촬영된 제2 열화상 이미지와 비교하여 금형(110)에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단할 수도 있으나, 나아가 상기 제2 열화상 이미지 없이 상기 제1 열화상 이미지만을 이용하여 금형(110)에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단할 수도 있다.
보다 구체적으로, 상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지 중 상기 복수의 캐비티에 대응하는 각 영역을 서로 비교하여 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 7(a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 캐비티 A 영역에 사출물(200)이 취출되지 못하고 존재하는 경우, 상기 캐비티 A 영역의 온도 분포는 다른 캐비티 B-D 영역의 온도 분포와 상이한 값을 가지게 되는 바, 상기 전체 금형(110)의 영역에 대한 열화상 이미지 중 캐비티 A 영역의 온도 분포가 달라지게 되어 상기 캐비티 A 영역에 사출물(200)이 잔존함을 판단할 수 있게 된다.
나아가, 상기 캐비티 B 영역에 상기 사출물(200) 전부가 아닌 일부의 사출잔존물(210)이 존재하는 경우에도, 상기 일부의 사출잔존물(210)에 의한 온도 분포의 상이점을 열화상 이미지를 통해 판단할 수 있는 바, 상기 금형(220)의 일부 영역에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재함을 판단할 수 있게 된다.
또한, 상기 영상판단부(130)에서는 상기 복수의 캐비티를 미리 정해진 둘 이상의 그룹 별로 나누어, 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 각 그룹 별로 각 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 7(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 캐비티 A와 캐비티 B의 온도 분포 특성이 유사하고, 캐비티 C와 캐비티 D의 온도 분포 특성이 유사한 경우, 캐비티 A와 캐비티 B를 그룹 (G1)로 나누고, 캐비티 C와 캐비티 D를 그룹 (G2)로 나누어, 상기 그룹 (G1), (G2) 별로 각 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단함으로써, 온도 분포 특성 별로 나누어진 그룹 별로 보다 정확하게 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 잔존 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지 중 상기 캐비티에 대응하여 미리 설정된 특정 영역을 이용하여 상기 캐비티에 대한 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 판단할 수도 있다.
보다 구체적으로, 영상 처리의 속도 측면에서 볼 때, 금형(110)의 전체 영역이 아닌 특정 영역을 지정하여 영상 처리를 수행하는 경우, 낮은 처리 능력을 가지는 열화상카메라(121) 또는 영상판단부(130) 만으로도 처리가 가능한 바, 사출성형기(1)의 단가 상승을 억제하면서도 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기(100)를 구현하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기(100)에서는, 열화상 이미지를 이용하여 산출되는 온도 분포를 이용하여 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있는 바, 금형(110) 등이 완전히 정지하지 않은 상태 또는 동작 중인 상태에서도 촬영이 가능하여, 사출 공정의 진행을 보다 빠르고 효율적으로 수행할 수 있다는 장점도 가질 수 있다.
이어서, 상기 금형 보호 기능 수행 단계(S130)에서는, 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는 경우, 금형보호부(140)가 상기 금형(110)에 대한 보호 기능을 수행하게 된다.
보다 구체적으로, 상기 금형보호부(140)에서는, 화면에 경고 메시지를 출력하거나 경고음을 내는 등의 방법으로 작업자에게 금형(110) 보호가 필요함을 알릴 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
나아가, 상기 금형보호부(140)는 상기 금형(110)에 대한 후속 공정을 중단시키는 등 보다 적극적인 방법 등으로 금형(110)을 보호할 수도 있다.
보다 구체적으로, 상기 금형 보호 기능 수행 단계(S130)에서는, 상기 복수의 캐비티 중 제1 캐비티에 사출물(200)이 존재하는 경우, 상기 금형보호부(140)가 상기 제1 캐비티에 대한 취출 동작을 다시 수행하도록 할 수 있다.
이에 따라, 상기 영상판단부(130)에서 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200)이 존재한다고 판단하는 경우, 상기 금형보호부(140)는 사출 공정을 제어하는 사출성형제어부(150)로 미리 정해진 제1 신호 등을 전송하여 상기 제1 캐비티에 대한 취출 동작을 다시 수행하도록 함으로써, 상기 금형(110)의 캐비티에 잔존하는 사출물(200)을 다시 취출하도록 시도할 수 있다.
또한, 상기 금형 보호 기능 수행 단계(S130)에서는, 상기 복수의 캐비티 중 제1 캐비티에 사출물(200)이 존재하는 경우, 상기 금형보호부(140)가 후속 사출 공정 진행시 상기 제1 캐비티를 제외한 나머지 캐비티에 대해서만 사출 공정을 진행하도록 할 수도 있다.
이에 따라, 상기 영상판단부(130)에서 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200)이 존재한다고 판단하는 경우, 상기 금형보호부(140)는 사출 공정을 제어하는 사출성형제어부(150)로 미리 정해진 제2 신호 등을 전송하여 후속 사출 공정 진행시 상기 제1 캐비티를 제외한 나머지 캐비티에 대해서만 사출 공정을 진행하도록 할 수도 있다.
이에 따라, 상기 사출성형제어부(150)에서는 상기 캐비티에 대응하여 사출 재료의 양을 조절하고 노즐에 구비되는 스토퍼 등을 제어하여 상기 제1 캐비티를 제외한 나머지 캐비티에 대해서만 사출 공정을 진행하게 된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상카메라(121)를 이용한 금형(110) 보호 방법 및 이를 적용한 사출성형기(100)에서는, 적외선(IR) 카메라 등 열화상카메라(121)를 이용하여 사출물(200) 취출 후에 금형(110)에 대한 제1 열화상 이미지를 촬영하고, 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 정확하게 판단하여 금형(110)을 효과적으로 보호할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(100) : 사출성형기 (110) : 금형
(120) : 열화상이미지저장부 (121) : 열화상카메라
(130) : 영상판단부 (140) : 금형보호부
(150) : 사출성형제어부 (200) : 사출물
(210) : 사출잔존물

Claims (8)

  1. 금형 보호 기능을 가지는 사출성형기(100)에 있어서,
    열화상카메라(121)로부터 생성된 금형(110)에서의 사출물(200) 취출 후에 상기 금형(110)의 캐비티를 포함하는 영역에 대한 제1 열화상 이미지를 저장하는 열화상이미지저장부(120);
    상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단하는 영상판단부(130); 및
    상기 금형(110)의 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는 경우, 상기 금형(110)에 대한 보호 기능을 수행하는 금형보호부(140);를 포함하는 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지를 상기 금형(110)에 대한 사출물(200) 취출 전의 제2 열화상 이미지와 대비하여 상기 캐비티에 대한 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금형(110)은 복수의 캐비티를 구비하는 멀티-캐비티 금형(110)이며,
    상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 상기 복수의 캐비티 각각에 대하여 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지 중 상기 복수의 캐비티에 대응하는 각 영역을 서로 비교하여 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100).
  5. 제3항에 있어서,
    상기 영상판단부(130)는 상기 복수의 캐비티를 미리 정해진 둘 이상의 그룹 별로 나누어,
    상기 제1 열화상 이미지를 이용하여 각 그룹 별로 각 캐비티에 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)이 존재하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상판단부(130)는 상기 제1 열화상 이미지 중 상기 캐비티에 대응하여 미리 설정된 특정 영역을 이용하여 상기 캐비티에 대한 사출물(200) 또는 사출잔존물(210)의 존재 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100).
  7. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 캐비티 중 제1 캐비티에 사출물(200)이 존재하는 경우,
    상기 금형보호부(140)가 상기 제1 캐비티에 대한 취출 동작을 다시 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100).
  8. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 캐비티 중 제1 캐비티에 사출물(200)이 존재하는 경우,
    상기 금형보호부(140)가 후속 사출 공정 진행시 상기 제1 캐비티를 제외한 나머지 캐비티에 대해서만 사출 공정을 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 금형(110) 보호 기능을 가지는 사출성형기(100).
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