KR20230125380A

KR20230125380A - 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템

Info

Publication number: KR20230125380A
Application number: KR1020220021893A
Authority: KR
Inventors: 김혜원
Original assignee: 김혜원
Priority date: 2022-02-21
Filing date: 2022-02-21
Publication date: 2023-08-29

Abstract

본 발명의 일실시예에 따르면, 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템에서 시스템 누적 구동 시간과 단위 구동 시간별 불량 성형물의 발생 회수 및 최대 불량 발생 위치를 기반으로 금형상 이형제 분사 위치와 분사량이 자동으로 산출되어 분사되도록 함으로써 종래 사람에 의해 수작업으로 진행되는 이형제 분사작업이 필요없게 되어 인력 낭비를 줄이고 작업 효율성을 높일 수 있으며, 금형상 필요한 위치에 적정량의 이형제가 분사됨으로써 사출 성형물의 품질을 높일 수 있다.

Description

이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템{INJECTION MOLDING SYSTEM CAPABLE OF INJECTING RELEASE AGENTS}

본 발명은 사출 성형 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출 성형 시스템에서 시스템 누적 구동 시간과 단위 구동 시간별 불량 성형물의 발생 회수 및 최대 불량 발생 위치를 기반으로 금형상 이형제 분사 위치와 분사량이 자동으로 산출되어 분사되도록 함으로써 종래 사람에 의해 수작업으로 진행되는 이형제 분사작업이 필요없게 되어 인력 낭비를 줄이고 작업 효율성을 높일 수 있으며, 금형상 필요한 위치에 적정량의 이형제가 분사됨으로써 사출 성형물의 품질을 높일 수 있도록 하는 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 사출 성형 시스템은 플라스틱 수지를 고온의 열에 의해 용융시키고, 이와 같이 용융된 플라스틱 수지를 높은 사출 압력을 통해 금형 내의 공간으로 주입하여 원하는 성형품을 생산하는 기계 관련 장비를 통칭할 수 있다.

이러한 사출 성형 시스템에 구비되는 사출 성형용 금형은 이동 금형과 고정 금형의 형태로 구성되어 일련의 성형 공정을 수행하게 되며, 이러한 성형 공정은 용융 수지 주입후 금형 닫힘, 사출, 보압, 냉각, 금형 열림, 제품 취출 등의 공정을 포함할 수 있다.

한편, 위와 같은 사출 성형 공정을 진행할 때에는 필요에 따라 성형된 제품을 손상시키지 않고 용이하게 인출시키기 위해 실리콘 수지 등으로 된 이형제를 도 1에서 보여지는 바와 같이 사출 성형기의 내부에 위치한 금형(110)의 표면에 주기적으로 분무하는 작업을 수행하게 된다.

그러나, 종래 이형제를 분무하는 작업에 있어서는, 작업자가 사출 성형 시스템의 안전 도어가 개방된 상태에서 일일이 수작업으로 분무를 해야하기 때문에 그 과정이 매우 번거로워 작업 능률이 떨어지며, 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 이형제를 분무하기 위한 작업 인력이 필요하여 인건비 부담이 가중되며, 항상 최적의 위치에서 적정한 양의 이형제를 분무할 수가 없으므로 성형 제품의 품질을 유지하기 어렵고, 이형제의 분무 작업시 안전 사고 발생의 위험성이 있는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허번호 10-1539966호(등록일자 2015년 07월 22일)

따라서, 본 발명의 목적은 사출 성형 시스템에서 시스템 누적 구동 시간과 단위 구동 시간별 불량 성형물의 발생 회수 및 최대 불량 발생 위치를 기반으로 금형상 이형제 분사 위치와 분사량이 자동으로 산출되어 분사되도록 함으로써 종래 사람에 의해 수작업으로 진행되는 이형제 분사작업이 필요없게 되어 인력 낭비를 줄이고 작업 효율성을 높일 수 있으며, 금형상 필요한 위치에 적정량의 이형제가 분사됨으로써 사출 성형물의 품질을 높일 수 있도록 하는 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템은, 이동 금형이 설치되는 이동 플레이트와, 고정 금형이 설치되는 고정 플레이트와, 사출 성형을 수행하는 상기 이동 금형과 상기 고정 금형의 동작을 제어하는 금형 구동부와, 상기 이동 금형과 고정 금형으로 성형 재료를 공급하는 압출 공급부와, 상기 압출 공급부로 투여된 성형 재료를 기설정된 제1 온도로 가열하는 가열부와, 상기 제1 온도를 기반으로 상기 성형 재료가 상기 압출 공급부에서 상기 금형으로 공급되는 압출 압력값을 산출하고, 상기 압출 공급부를 제어하여 상기 성형 재료가 상기 압출 압력값으로 압출되도록 제어하는 사출 성형 제어부와, 상기 고정 플레이트에 설치되어 상기 이동 금형으로 이형제를 분사하는 복수의 분사노즐과, 분사노즐을 전후로 이동시켜 분사노즐과 이동 금형간 이격 거리를 조절하고, 분사노즐을 상하좌우로 이동시켜 상기 이동 금형상 이형제의 분사 위치를 조절하는 분사노즐 구동부와, 각 분사노즐로부터 분사되는 상기 이형제의 분사량을 조절하는 분사량 조절부와, 상기 시스템의 구동 시작 후, 구동 정지시까지 기설정된 단위 시간 구간별 상기 이동 금형상 복수의 기본 분사 위치와 각 분사 위치에서의 기본 분사량을 저장하는 이형제 분사 테이블과, 상기 시스템의 구동 시작 후부터 구동 시간을 카운트하는 구동시간 카운트부와, 상기 이형제 분사 테이블을 생성하고 관리하며, 상기 이형제 분사 테이블을 참조하여 상기 구동 시간에 해당하는 상기 테이블상 타겟 단위 시간 구간을 검색한 후, 검색된 타겟 단위 시간 구간에 대응하는 상기 이동 금형상 타겟 분사 위치와 각 타겟 분사 위치에서의 타겟 분사량을 추출하며, 상기 분사노즐 구동부를 제어하여 각 분사노즐이 각 타겟 분사 위치에 정렬되도록 하고, 상기 분사량 조절부를 제어하여 타겟 분사 위치에 정렬된 분사 노즐로부터 타겟 분사량이 분사되도록 제어하는 분사 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 시스템은, 각 노즐에서 분사되는 이형제의 분사량을 측정하는 분사량 측정부를 더 포함하고, 상기 분사 제어부는, 상기 이동 금형과 고정 금형에서 사출 성형물이 배출된 후, 기설정된 제1 시간 동안 각 분사 노즐로부터 상기 타겟 분사량이 분사되도록 제어하며, 상기 분사량 측정부에서의 측정 결과, 상기 제1 시간동안 각 분사노즐에서 분사된 실제 분사량이 상기 타겟 분사량과 다른 분사 노즐이 있는 경우 상기 해당 분사노즐의 문제가 있음을 판단하고, 상기 시스템의 프론트 판넬상 문제가 발생한 분사노즐을 표시시킬 수 있다.

또한, 상기 분사 제어부는, 상기 이형제 분사 테이블상 각 단위 시간 구간별 상기 기본 분사 위치를 설정함에 있어서, 단위 시간 구간별 상기 시스템에서 발생한 불량 성형물상 가장 많은 불량이 발생한 제1 위치에 대응되는 이동 금형상 제2 위치를 상기 기본 분사 위치로 설정하며, 상기 이형제 분사 테이블상 각 단위 시간 구간별 상기 기본 분사량을 설정함에 있어서, 단위 시간 구간별 상기 제2 위치에 대응하는 불량 성형물의 제1 개수에 대응되게 상기 기본 분사량을 설정할 수 있다.

또한, 상기 분사 제어부는, 상기 제1 개수를 기설정된 기준 개수와 비교하고, 상기 제1 개수가 기준 개수를 초과하는 경우, 상기 기본 분사량에서 상기 초과된 개수만큼 기설정된 제1 비율을 적용한 제1 오프셋 분사량을 산출하며, 상기 이형제 분사 테이블상 상기 기본 분사량을 상기 기본 분사량에 상기 제1 오프셋 분사량을 가산한 새로운 분사량 값으로 갱신시킬 수 있다.

또한, 상기 분사 제어부는, 상기 제1 개수를 기설정된 기준 개수와 비교하고, 상기 제1 개수가 기준 개수에 미달한 경우, 상기 기본 분사량에서 상기 미달된 개수만큼 상기 제1 비율을 적용한 제2 오프셋 분사량을 산출하며, 상기 이형제 분사 테이블상 상기 기본 분사량을 상기 기본 분사량에 상기 제2 오프셋 분사량을 감산한 새로운 분사량 값으로 갱신시킬 수 있다.

또한, 상기 분사 제어부는, 상기 분사노즐 구동부를 제어하여 상기 타겟 분사량에 대응되게 각 분사노즐이 전후 방향으로 이동되도록 하여 상기 이동 금형간 상기 이격 거리를 조절시키며, 상기 이격 거리가 조절된 경우, 상기 타겟 분사 위치에 대응되게 각 분사 노즐의 상하좌우 방향을 조절시킬 수 있다.

또한, 상기 분사 제어부는, 상기 이격 거리를 조절함에 있어서, 상기 타겟 분사량이 상기 제1 시간동안 타겟 분사 위치에 분사될 수 있도록 하는 각 분사노즐과 상기 이동 금형간 이격 거리를 산출하고, 상기 분사노즐 구동부를 제어하여 산출된 이격 거리로 조절되도록 할 수 있다.

또한, 상기 시스템은, 상기 이동 금형내 기설정된 복수의 센싱 위치내 설치되어 각 센싱 위치에서의 제2 온도를 실시간으로 측정하는 이동 금형 온도 센서를 더 포함하며, 상기 분사 제어부는, 상기 제2 온도에 대응되게, 상기 타겟 분사 위치를 조절하기 위한 제1 위치 조절 오프셋값과, 상기 타겟 분사량을 조절하기 위한 제1 분사량 조절 오프셋값을 산출한 후, 상기 타겟 분사 위치를 상기 제1 위치 조절 오프셋값만큼 조절시키고, 상기 타겟 분사량을 상기 제1 분사량 조절 오프셋값만큼 조절시킬 수 있다.

또한, 상기 시스템은, 상기 사출 성형물이 정상인 경우의 제1 외관 이미지를 저장하는 이미지 저장부와, 상기 사출 성형물의 외관을 촬영하여 제2 외관 이미지를 생성하는 카메라와, 상기 제1 외관 이미지와 상기 제2 외관 이미지를 비교하여 상기 사출 성형물 중 불량이 발생한 불량 성형물을 검출하고, 상기 불량 성형물상 불량 발생 위치를 검출하는 불량 검출부와, 단위 시간 구간별 상기 불량 성형물상 불량 발생 위치 정보를 수집하는 불량 위치 수집부와, 단위 시간 구간별 불량 성형물의 단위 개수를 카운트하는 불량 개수 카운트부를 더 포함하며, 상기 분사 제어부는, 상기 불량 발생 위치 수집부로부터 수집된 단위 시간 구간별 상기 불량 성형물상 불량 발생 위치 정보를 기반으로 상기 제1 위치를 산출하며, 상기 불량개수 카운트부로부터 카운트된 불량 성형물의 단위 개수 정보를 기반으로 상기 제2 위치에 대응하는 불량 성형물의 상기 제1 개수를 산출할 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래 사출 성형 시스템의 금형 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템의 상세 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사출 성형 시스템의 이형제 자동 분사부의 상세 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이형제 분사노즐 배치 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이형제 자동 분사 기능한 사출 성형 시스템에서 이형제 자동 분사 동작 제어 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 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.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템의 상세 블록 구성도를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사출 성형 시스템의 이형제 자동 분사부의 상세 블록 구성을 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이형제 분사노즐 배치 구성을 도시한 것이다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템(200)의 구조 및 각 구성요소에서의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 압출 공급부(242)는 수지 등의 사출 성형물을 제작하기 위한 성형 재료가 호퍼(240) 등으로 투입되는 경우 성형 재료를 사출 성형물의 제작 조건에 맞게 용융 상태로 변환하여 금형으로 공급한다. 이때, 이러한 사출 성형물은 배선용차단기, 누전차단기, 분전반용 차단기, 전자접촉기 및 개폐기, 과부하 계전기 등 회로를 개폐하는 다양한 전기 개폐용 소자의 하우징 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 온도 센서(250)는 가열부(244)에 의해 가열되는 성형 재료의 제1 온도를 측정한다.

가열부(244)는 압출 공급부로 주입된 성형 재료를 기설정된 제1 온도로 가열하여 성형 재료가 타겟 사출 성형물의 제작 조건에 맞는 용융 상태가 되도록 한다.

사출 성형용 금형(220)은 압출 공급부(242)로부터 공급되는 용융 수지 등의 가소화된 성형 재료를 고압 사출하여 특정 모양의 사출 성형물을 생성한다.

이러한 사출 성형용 금형은 이동 금형(210), 이동 플레이트(212), 고정 금형(214), 고정 플레이트(216), 작업대(218) 등의 장비를 포함할 수 있다. 이때, 사출 성형용 금형은 예를 들어 본 발명의 일실시예에서와 같이 고정 금형과 이동 금형을 포함하는 2단 사출 금형 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 3단 사출 금형 등 모든 사출 금형의 형태로 형성될 수 있다.

이러한 2단 사출 금형에서는 이동 금형과 고정 금형의 결합에 의해 형성된 공간으로 용융된 성형 재료가 주입됨으로써 사출 성형물이 제작될 수 있다.

이동 금형(210)은 도 3에서 보여지는 바와 같이 작업대(218)의 상면에 위치한 이동 플레이트에 설치되어 이동 플레이트의 수평 왕복 운동에 따라 고정 금형과 결합되거나 분리되면서 사출 성형물을 생성한다.

고정 금형(214)은 작업대의 상면에 위치한 고정 플레이터에 설치되어 이동 금형과 결합되거나 분리되면서 사출 성형물을 생성한다.

이동 금형 온도 센서(252)는 이동 금형의 제2 온도를 측정한다. 이러한 이동 금형 온도 센서는 이동 금형의 표면상 복수의 센싱 위치에 설치되어 이동 금형의 제2 온도를 측정할 수도 있으며, 적외선 센서 등으로 구현되어 비접촉 방식으로 이동 금형의 제2 온도를 측정할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 이동 금형 온도 센서가 설치되는 복수의 센싱 위치는 사출 성형물의 구조적 특성상 이동 금형과 고정 금형으로부터 분리되는 과정에서 원활한 분리를 위해 이형제의 분사가 필요한 것으로 미리 계산된 적어도 하나의 위치로 미리 설정될 수 있다. 이러한 센싱 위치는 본 발명의 일실시예에 따라 이동 금형상 이형제(284)가 주기적으로 분사되는 위치이며, 각 센싱 위치에서 측정된 제2 온도에 따라 이형제가 분사된 후 이동 금형에 코팅되는 속도나 면적 등에 변화가 발생할 수 있다.

이에 따라, 이형제 자동 분사부(270)는 이형제 분사시 각 센싱 위치에서 측정되는 제2 온도에 따라 이형제의 분사량을 조절하는 등으로 제2 온도를 활용할 수 있다. 제2 온도에 따라 이형제의 분사량을 조절하는 내용은 이형제 자동 분사부에 대한 설명에서 후속하여 상세히 설명하기로 한다.

금형 구동부(230)는 이동 금형과 고정 금형을 구동하여 금형내로 주입된 가소화 상태의 성형 재료가 가압되도록 함으로써 사출 성형물이 생성되도록 하는 등 이동 금형과 고정 금형의 구동과 관련된 일련의 동작을 제어하며, 이동 금형과 고정 금형이 결합하여 생성된 공간내에서 생성된 사출 성형물이 금형으로부터 분리되도록 하는 동작을 제어한다.

구동시간 카운트부(248)는 사출 성형 시스템의 전원이 온되어 시스템이 구동되기 시작한 경우, 시스템의 구동 시작 후부터 구동 시간을 카운트한다.

프론트판넬(246)은 사출 성형 시스템의 동작 제어 등을 위한 각종 데이터의 입력을 위한 키패드(keypad) 등을 구비하여 작업자로부터의 동작 제어 설정 정보 또는 사출 공정 인자의 수동 조작 정보 등을 입력받아 사출 성형 제어부로 인가시킨다.

이미지 저장부(254)는 사출 성형물이 정상인 경우의 제1 외관 이미지를 저장한다.

카메라(256)는 이동 금형과 고정 금형으로부터 배출되는 사출 성형물이 이송되는 경로상 기설정된 일정 구간에서 사출 성형물의 외관을 촬영하여 제2 외관 이미지를 생성한다.

불량 검출부(258)는 제1 외관 이미지와 제2 외관 이미지를 비교하여 사출 성형물 중 불량이 발생한 불량 성형물을 검출하고, 불량 성형물상 불량 발생 위치를 검출한다.

불량 위치 수집부(260)는 단위 시간 구간별 불량 성형물상 불량 발생 위치 정보를 수집한다. 이때, 불량 발생 위치라 함은 사출 성형물을 이동 금형의 모양과 일치하도록 정렬시켰을 때 사출 성형물상 불량이 발생한 지점에 대한 정보를 의미할 수 있으며, 이러한 불량 발생 위치는 이동 금형상 위치로 대응시킬 수 있다.

불량 개수 카운트부(262)는 단위 시간 구간별 불량 성형물의 단위 개수를 카운트한다. 이때, 단위 시간 구간이 예를 들어 1시간이라고 가정하면, 불량 개수 카운트부는 1시간 경과시마다 사출 성형 시스템에서 검출되는 불량 성형물의 개수를 카운트하는 것을 의미할 수 있다.

사출 성형 제어부(290)는 사출 성형 시스템의 전반적인 동작을 제어하며, 또한 제1 온도를 기반으로 성형재료가 압출 공급부에서 이동 금형과 고정 금형이 결합된 금형틀로 공급되는 압출 압력값을 산출하고, 압출 공급부를 제어하여 성형 재료가 압출 압력값으로 압출되도록 제어한다.

이형제 자동 분사부(270)는 이동 금형의 기설정된 위치에 주기적으로 이형제를 분사하여 이동 금형과 고정 금형이 결합한 내부 공간에서 응고되어 생성된 사출 성형물이 손상 없이 이동 금형과 고정 금형으로부터 용이하게 분리될 수 있도록 한다.

이때, 이형제 자동 분사부는 이형제의 분사에 있어서, 이동 금형과 고정 금형이 분리되어 사출 성형물이 분리된 후, 다음 사출 성형물의 생성을 위해 이동 금형이 고정 금형으로 이동하기 전에 대기하는 시간에 이형제를 분사할 수도 있으며, 사출 성형 시스템이 구동된 시간 또는 사출 성형물의 생산 개수 등을 기준으로 기설정된 시간이 경과하거나 기설정된 개수의 생산이 수행된 후 일정 시간 금형의 가동이 중지된 시점에 이형제를 분사할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이러한 이형제 자동 분사부는 도 3에서 보여지는 바와 같이 분사노즐(272), 분사노즐 구동부(274), 분사량 조절부(278), 이형제 분사 테이블(280), 분사량 측정부(276), 분사 제어부(282) 등을 포함할 수 있다.

분사노즐(272)은 예를 들어 사출 성형 시스템의 고정 플레이트(216)에 설치될 수 있으며, 이동 금형으로 이형제를 분사한다. 이러한 분사노즐은 도 4에서 보여지는 바와 같이 고정 플레이트상 고정 금형의 주변에 복수개로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

분사노즐 구동부(274)는 분사 제어부의 제어에 따라 분사노즐을 전후로 이동시켜 분사노즐과 이동 금형간 이격 거리를 조절하고, 분사노즐을 상하좌우로 이동시켜 이동 금형상 이형제의 분사 위치를 조절한다.

분사량 조절부(278)는 분사 제어부의 제어에 따라 각 분사노즐로부터 분사되는 이형제의 분사량을 조절한다.

이형제 분사 테이블(280)은 시스템(200)의 구동 시작 후, 구동 정지시까지 기설정된 단위 시간 구간별 이동 금형상 복수의 기본 분사 위치와 각 분사 위치에서의 기본 분사량 등의 데이터를 저장한다.

분사 제어부(282)는 이형제 분사 테이블을 생성하고 관리하며, 이형제 분사 테이블을 참조하여 구동 시간에 해당하는 이형제 분사 테이블상 타겟 단위 시간 구간을 검색한다. 이어, 분사 제어부는 검색된 타겟 단위 시간 구간에 대응하는 이동 금형상 타겟 분사 위치와 각 타겟 분사 위치에서의 타겟 분사량을 추출하며, 분사노즐 구동부를 제어하여 각 분사노즐이 각 타겟 분사 위치에 정렬되도록 하고, 분사량 조절부를 제어하여 타겟 분사 위치에 정렬된 분사 노즐로부터 타겟 분사량이 분사되도록 제어한다.

또한, 분사 제어부는 이동 금형과 고정 금형에서 사출 성형물이 배출된 후, 기설정된 제1 시간 동안 각 분사 노즐로부터 타겟 분사량이 분사되도록 제어하며, 분사량 측정부에서의 측정 결과, 제1 시간동안 각 분사노즐에서 분사된 실제 분사량이 타겟 분사량과 다른 분사 노즐이 있는 경우 해당 분사노즐의 문제가 있음을 판단하고, 시스템의 프론트판넬(246)상 문제가 발생한 분사노즐을 표시시킬 수 있다.

이때, 제1 시간은 이동 금형과 고정 금형에서 사출 성형물이 배출된 후, 다음 사출 성형물의 생산을 위해 이동 금형이 고정 금형으로 이동하기 전 일시적으로 대시하는 시간이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 분사 제어부는 이형제 분사 테이블상 각 단위 시간 구간별 상기 기본 분사 위치를 설정함에 있어서, 단위 시간 구간별 시스템에서 발생한 불량 성형물상 가장 많은 불량이 발생한 제1 위치에 대응되는 이동 금형상 제2 위치를 기본 분사 위치로 설정할 수 있다. 또한, 분사 제어부는 이형제 분사 테이블상 각 단위 시간 구간별 기본 분사량을 설정함에 있어서, 단위 시간 구간별 제2 위치에 대응하는 불량 성형물의 제1 개수에 대응되게 기본 분사량을 설정할 수 있다.

또한, 분사 제어부는 제1 개수를 기설정된 기준 개수와 비교하고, 제1 개수가 기준 개수를 초과하는 경우, 기본 분사량에서 초과된 개수만큼 기설정된 제1 비율을 적용한 제1 오프셋 분사량을 산출하며, 이형제 분사 테이블상 저장된 기본 분사량 값을 기존 저장된 기본 분사량에 제1 오프셋 분사량을 가산한 새로운 분사량 값으로 갱신시킬 수 있다.

또한, 분사 제어부는 제1 개수를 기설정된 기준 개수와 비교하고, 제1 개수가 기준 개수에 미달한 경우, 기본 분사량에서 미달된 개수만큼 제1 비율을 적용한 제2 오프셋 분사량을 산출하며, 이형제 분사 테이블상 저장된 기본 분사량 값을 기존 저장된 기본 분사량에 제2 오프셋 분사량을 감산한 새로운 분사량 값으로 갱신시킬 수 있다.

또한, 분사 제어부는 분사노즐의 이동과 방향을 조절함에 있어서, 분사노즐 구동부를 제어하여 타겟 분사량에 대응되게 각 분사노즐이 전후 방향으로 이동되도록 하여 이동 금형간 이격 거리를 조절시키며, 이격 거리가 조절된 경우, 타겟 분사 위치에 대응되게 각 분사 노즐의 상하좌우 방향을 조절시킬 수 있다.

또한, 분사 제어부는 이격 거리를 조절함에 있어서, 타겟 분사량이 제1 시간동안 타겟 분사 위치에 분사될 수 있도록 하는 각 분사노즐과 이동 금형간 이격 거리를 산출하고, 분사노즐 구동부를 제어하여 산출된 이격 거리로 조절되도록 할 수 있다.

또한, 분사 제어부는 이동 금형 온도 센서로부터 측정된 제2 온도에 대응되게, 타겟 분사 위치를 조절하기 위한 제1 위치 조절 오프셋값과, 타겟 분사량을 조절하기 위한 제1 분사량 조절 오프셋값을 산출한 후, 타겟 분사 위치를 제1 위치 조절 오프셋값만큼 조절시키고, 타겟 분사량을 제1 분사량 조절 오프셋값만큼 조절시킬 수 있다.

또한, 분사 제어부는 불량 발생 위치 수집부(260)로부터 수집된 단위 시간 구간별 불량 성형물상 불량 발생 위치 정보를 기반으로 제1 위치를 산출하며, 불량개수 카운트부(262)로부터 카운트된 불량 성형물의 단위 개수 정보를 기반으로 제2 위치에 대응하는 불량 성형물의 제1 개수를 산출할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이형제 자동 분사 기능한 사출 성형 시스템에서 이형제 자동 분사 동작 제어 흐름을 도시한 것이다. 이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 사출 성형 시스템(200)은 시스템의 전원이 온되어 시스템이 구동되는 경우 시스템의 구동 시작 후부터 구동 시간을 카운트한다(S10).

이어, 사출 성형 시스템은 단위 시간 구간별 이동 금형상 복수의 기본 분사 위치와 각 분사 위치에서의 기본 분사량을 저장하고 있는 이형제 분사 테이블(280)을 참조하여 현재 구동 시간에 해당하는 테이블상 타겟 단위 시간 구간을 검색한 후, 검색된 타겟 단위 시간 구간에 대응하는 이동 금형상 타겟 분사 위치와 각 타겟 분사 위치에서의 타겟 분사량을 추출한다(S12).

이어, 사출 성형 시스템(200)은 분사노즐 구동부(274)를 제어하여 각 분사노즐이 각 타겟 분사 위치에 정렬되도록 한다.

이때, 각 분사노즐이 각 타겟 분사 위치에 정렬되도록 제어함에 있어서, 사출 성형 시스템(200)은 분사노즐 구동부를 제어하여 타겟 분사량에 대응되게 각 분사노즐이 전후 방향으로 이동되도록 하여 이동 금형간 상기 이격 거리를 조절시키며(S14), 이격 거리가 조절된 경우, 타겟 분사 위치에 대응되게 각 분사 노즐의 상하좌우 방향을 조절시킬 수 있다(S16).

또한, 사출 성형 시스템(200)은 위와 같이 각 분사노즐이 각 타겟 분사 위치에 정렬된 경우, 분사량 조절부(278)를 제어하여 타겟 분사 위치에 정렬된 분사 노즐로부터 타겟 분사량이 분사되도록 제어한다(S18). 이어, 사출 성형 시스템(200)은 위와 같은 이형제 분사 과정을 각 단위 시간 구간마다 반복하여 수행하는 것을 사람에 의한 수작업 없이도 자동으로 이형제 분사를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템에서 시스템 누적 구동 시간과 단위 구동 시간별 불량 성형물의 발생 회수 및 최대 불량 발생 위치를 기반으로 금형상 이형제 분사 위치와 분사량이 자동으로 산출되어 분사되도록 함으로써 종래 사람에 의해 수작업으로 진행되는 이형제 분사작업이 필요없게 되어 인력 낭비를 줄이고 작업 효율성을 높일 수 있으며, 금형상 필요한 위치에 적정량의 이형제가 분사됨으로써 사출 성형물의 품질을 높일 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

272 : 분사노즐 274 : 분사노즐 구동부
276 : 분사량 측정부 278 : 분사량 조절부
280 : 이형제 분사 테이블 282 : 분사 제어부

Claims

이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템으로서,
이동 금형이 설치되는 이동 플레이트와,
고정 금형이 설치되는 고정 플레이트와,
사출 성형을 수행하는 상기 이동 금형과 상기 고정 금형의 동작을 제어하는 금형 구동부와,
상기 이동 금형과 고정 금형으로 성형 재료를 공급하는 압출 공급부와,
상기 압출 공급부로 투여된 성형 재료를 기설정된 제1 온도로 가열하는 가열부와,
상기 제1 온도를 기반으로 상기 성형 재료가 상기 압출 공급부에서 상기 금형으로 공급되는 압출 압력값을 산출하고, 상기 압출 공급부를 제어하여 상기 성형 재료가 상기 압출 압력값으로 압출되도록 제어하는 사출 성형 제어부와,
상기 고정 플레이트에 설치되어 상기 이동 금형으로 이형제를 분사하는 복수의 분사노즐과,
분사노즐을 전후로 이동시켜 분사노즐과 이동 금형간 이격 거리를 조절하고, 분사노즐을 상하좌우로 이동시켜 상기 이동 금형상 이형제의 분사 위치를 조절하는 분사노즐 구동부와,
각 분사노즐로부터 분사되는 상기 이형제의 분사량을 조절하는 분사량 조절부와,
상기 시스템의 구동 시작 후, 구동 정지시까지 기설정된 단위 시간 구간별 상기 이동 금형상 복수의 기본 분사 위치와 각 분사 위치에서의 기본 분사량을 저장하는 이형제 분사 테이블과,
상기 시스템의 구동 시작 후부터 구동 시간을 카운트하는 구동시간 카운트부와,
상기 이형제 분사 테이블을 생성하고 관리하며, 상기 이형제 분사 테이블을 참조하여 상기 구동 시간에 해당하는 상기 테이블상 타겟 단위 시간 구간을 검색한 후, 검색된 타겟 단위 시간 구간에 대응하는 상기 이동 금형상 타겟 분사 위치와 각 타겟 분사 위치에서의 타겟 분사량을 추출하며, 상기 분사노즐 구동부를 제어하여 각 분사노즐이 각 타겟 분사 위치에 정렬되도록 하고, 상기 분사량 조절부를 제어하여 타겟 분사 위치에 정렬된 분사 노즐로부터 타겟 분사량이 분사되도록 제어하는 분사 제어부
를 포함하는 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스탬.
제 1 항에 있어서,
상기 시스템은,
각 노즐에서 분사되는 이형제의 분사량을 측정하는 분사량 측정부를 더 포함하고,
상기 분사 제어부는,
상기 이동 금형과 고정 금형에서 사출 성형물이 배출된 후, 기설정된 제1 시간 동안 각 분사 노즐로부터 상기 타겟 분사량이 분사되도록 제어하며,
상기 분사량 측정부에서의 측정 결과, 상기 제1 시간동안 각 분사노즐에서 분사된 실제 분사량이 상기 타겟 분사량과 다른 분사 노즐이 있는 경우 상기 해당 분사노즐의 문제가 있음을 판단하고, 상기 시스템의 프론트 판넬상 문제가 발생한 분사노즐을 표시시키는 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 분사 제어부는,
상기 이형제 분사 테이블상 각 단위 시간 구간별 상기 기본 분사 위치를 설정함에 있어서, 단위 시간 구간별 상기 시스템에서 발생한 불량 성형물상 가장 많은 불량이 발생한 제1 위치에 대응되는 이동 금형상 제2 위치를 상기 기본 분사 위치로 설정하며,
상기 이형제 분사 테이블상 각 단위 시간 구간별 상기 기본 분사량을 설정함에 있어서, 단위 시간 구간별 상기 제2 위치에 대응하는 불량 성형물의 제1 개수에 대응되게 상기 기본 분사량을 설정하는 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 분사 제어부는,
상기 제1 개수를 기설정된 기준 개수와 비교하고, 상기 제1 개수가 기준 개수를 초과하는 경우, 상기 기본 분사량에서 상기 초과된 개수만큼 기설정된 제1 비율을 적용한 제1 오프셋 분사량을 산출하며, 상기 이형제 분사 테이블상 상기 기본 분사량을 상기 기본 분사량에 상기 제1 오프셋 분사량을 가산한 새로운 분사량 값으로 갱신시키는 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 분사 제어부는,
상기 제1 개수를 기설정된 기준 개수와 비교하고, 상기 제1 개수가 기준 개수에 미달한 경우, 상기 기본 분사량에서 상기 미달된 개수만큼 상기 제1 비율을 적용한 제2 오프셋 분사량을 산출하며, 상기 이형제 분사 테이블상 상기 기본 분사량을 상기 기본 분사량에 상기 제2 오프셋 분사량을 감산한 새로운 분사량 값으로 갱신시키는 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 분사 제어부는,
상기 분사노즐 구동부를 제어하여 상기 타겟 분사량에 대응되게 각 분사노즐이 전후 방향으로 이동되도록 하여 상기 이동 금형간 상기 이격 거리를 조절시키며, 상기 이격 거리가 조절된 경우, 상기 타겟 분사 위치에 대응되게 각 분사 노즐의 상하좌우 방향을 조절시키는 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 분사 제어부는,
상기 이격 거리를 조절함에 있어서,
상기 타겟 분사량이 상기 제1 시간동안 타겟 분사 위치에 분사될 수 있도록 하는 각 분사노즐과 상기 이동 금형간 이격 거리를 산출하고, 상기 분사노즐 구동부를 제어하여 산출된 이격 거리로 조절되도록 하는 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 시스템은,
상기 이동 금형내 기설정된 복수의 센싱 위치내 설치되어 각 센싱 위치에서의 제2 온도를 실시간으로 측정하는 이동 금형 온도 센서를 더 포함하며,
상기 분사 제어부는,
상기 제2 온도에 대응되게, 상기 타겟 분사 위치를 조절하기 위한 제1 위치 조절 오프셋값과, 상기 타겟 분사량을 조절하기 위한 제1 분사량 조절 오프셋값을 산출한 후, 상기 타겟 분사 위치를 상기 제1 위치 조절 오프셋값만큼 조절시키고, 상기 타겟 분사량을 상기 제1 분사량 조절 오프셋값만큼 조절시키는 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 시스템은,
상기 사출 성형물이 정상인 경우의 제1 외관 이미지를 저장하는 이미지 저장부와,
상기 사출 성형물의 외관을 촬영하여 제2 외관 이미지를 생성하는 카메라와,
상기 제1 외관 이미지와 상기 제2 외관 이미지를 비교하여 상기 사출 성형물 중 불량이 발생한 불량 성형물을 검출하고, 상기 불량 성형물상 불량 발생 위치를 검출하는 불량 검출부와,
단위 시간 구간별 상기 불량 성형물상 불량 발생 위치 정보를 수집하는 불량 위치 수집부와,
단위 시간 구간별 불량 성형물의 단위 개수를 카운트하는 불량 개수 카운트부를 더 포함하며,
상기 분사 제어부는,
상기 불량 발생 위치 수집부로부터 수집된 단위 시간 구간별 상기 불량 성형물상 불량 발생 위치 정보를 기반으로 상기 제1 위치를 산출하며, 상기 불량개수 카운트부로부터 카운트된 불량 성형물의 단위 개수 정보를 기반으로 상기 제2 위치에 대응하는 불량 성형물의 상기 제1 개수를 산출하는 이형제 자동 분사 가능한 사출 성형 시스템.