KR100931800B1

KR100931800B1 - 전동식 사출 성형기

Info

Publication number: KR100931800B1
Application number: KR1020080009529A
Authority: KR
Inventors: 박기홍; 양영규
Original assignee: 엘에스엠트론 주식회사
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2009-12-14
Also published as: KR20090083618A

Abstract

본 발명은 사출시 스크루가 받는 성형 재료압을 검지하는 로드 셀의 조립 오차 및 변형을 방지하고 그에 따라 성형 재료압의 정확한 계측과 제어를 가능하게 한 전동식 서출 성형기의 로드 셀 장착 구조에 관한 것으로서, 로드 셀(120)의 전방에는 그의 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 내측에 위치하는 지점에 제1 축부(122a)가 돌출 형성되고, 상기 스러스트 하우징(130)에는 상기 로드 셀(120)의 제1 축부(122a)가 헐겁게 끼워지는 제1 구멍부(132a)가 형성되어, 상기 로드 셀(120)의 상기 제1 축부(122a)의 선단면(123)과 스러스트 하우징(130)의 제1 구멍부(132a)의 내측 단부면(133)을 성형 재료압을 로드 셀(120)에 전달하기 위한 축방향 밀착면으로 하고, 상기 로드 셀(120)의 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 외측에 위치하는 지점에는 제2 축부(125)를 돌출 형성하고, 상기 이송 베이스(60)에는 상기 제2 축부에 대응하는 환형의 결합홈(65)을 형성하여, 상기 이송 베이스(60)의 결합홈(65) 내경(D2)에 대해 상기 제2 축부(125)의 외경(d2)을 끼워 맞추어, 이송 베이스(60)의 결합홈(65) 내경(D2)과 상기 제2 축부(125)의 외경(d2)을 상기 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 반경 방향 끼워 맞춤부로 한다.

사출, 스크루, 로드 셀, 장착, 변형, 조립, 가공, 오차, 공차

Description

전동식 사출 성형기{ELECTRICALLY DRIVEN INJECTION MOLDING MACHINE}

본 발명은 가열 실린더 내에 스크루(screw)가 회전 및 이동가능하게 삽입되어 있는 전동식 서출 성형기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사출시 스크루가 받는 성형 재료압을 검지하는 로드 셀의 조립 오차 및 변형을 방지하고 그에 따라 성형 재료압의 정확한 계측과 제어를 가능하게 한 전동식 서출 성형기에 관한 것이다.

전동식 사출 성형기는, 가열 실린더 내부에서 용융된 수지를 금형의 캐비티(cavity)에 고압으로 사출하고, 냉각 및 고화시킴으로써 캐비티의 형태와 같은 제품을 성형하는 장치이다.

이러한 사출 성형기에 있어서의 사출 장치는, 성형 재료(원료 수지)를 가열하여 용융시키고, 용융된 성형 재료를 금형의 캐비티 내부로 사출하는 부분으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 전방에 노즐(11)이 구비되어 있고 후방 일측에 호퍼(12)가 연결되어 있으면서 상기 호퍼(12)로부터 투입되는 성형 재료를 가열하고 저장하는 가열 실린더(10)와, 상기 가열 실린더(10) 내부에 회전 및 이동 가능하게 삽입 된 스크루(20)와, 상기 스크루(20)를 회전시키는 모터(30)와 상기 스크루(20)를 연결함과 더불어 상기 모터(30) 측에, 예를 들어 스플라인(spline) 결합에 의해, 축방향으로 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 샤프트(40)와, 상기 샤프트(40)를 지지하고, 예를 들어 볼 스크루와 같은 이송 장치(50)에 의해, 축방향 전후방으로 이동하여 상기 샤프트(40) 및 스크루(20)를 전진 및 후퇴시키는 이송 베이스(60)와, 상기 스크루(20)에 작용하는 성형 재료압을 검지하여 성형 조건에 따라 계량 제어 및 사출 압력 제어를 가능케 하는 압력 검지부(100)를 포함한다. 그리고 상기 압력 검지부(100)는, 상기 이송 베이스(60) 후방에 직접 또는 이송 베이스(60)에 장착되는 지지블록(110)의 후방에 장착되는 로드 셀(120), 그리고 상기 샤프트(40)를 회전가능하게 지지하면서 상기 스크루(20)에 작용하는 성형 재료압을 상기 로드 셀(load cell)(120)에 전달하는 스러스트 하우징(thrust housing)(130)을 포함한다.

이러한 사출 성형기에 있어서, 호퍼(12)를 통해 가열 실린더(10)에 투입된 성형 재료(원료 수지 등)는, 가열 실린더(10) 내부에서 용융되고, 스크루(20)의 회전에 의해 혼련됨과 더불어 전방으로 이송된다. 이와 같은 과정을, 이송 장치(50)에 의해 스크루(20)를 설정 스트로크(stroke)만큼 서서히 후퇴시키면서 수행하면, 용융된 성형 재료는 해당 스트로크에 대응하는 양과 압력으로 가열 실린더(10)의 전방 부분에 저장된다(계량 공정). 이어서, 사출 장치를 전진시켜 가열 실린더(10) 선단의 노즐(11)을 형합(型合)된 금형의 탕구(sprue)에 밀착시키고, 이송 장치(50)에 의해 스크루(20)를 전진시켜 가열 실린더(10) 전방에 저장되어 있는 용융 성형 재료를 노즐(11)을 통해 소정의 압력으로 사출하고(사출 공정), 그 후 소정의 보 압(保壓)을 유지한 상태에서 냉각 및 고화시키게 된다.

이와 같은 사출 과정에 있어서, 상기 스크루(20)가 성형 재료를 미는 힘과 동일한 크기로 작용하는 반작용력(성형 재료압) 즉, 계량 공정에서의 배압(背壓), 사출 공정 시의 사출압 및 보압들은 모두 샤프트(40)를 통해 스러스트 하우징(130)에 전달되고, 스러스트 하우징(130)에 전달된 힘은 로드 셀(120)에서 검지되며, 로드 셀(120)로부터 인가되는 압력 신호를 사출 제어 모듈에서 성형 조건별 공정의 피드백 제어를 위한 데이터로서 활용한다.

도 2 및 도 3은 상기한 압력 검지부(100)의 구성요소들의 결합 상태를 상세하게 보여주는 것으로서, 도 2에는 결합 상태의 주요부 단면도가 도시되어 있고, 도 3에는 로드 셀(120)을 분리한 상태의 단면도가 도시되어 있다. 이하의 설명 및 특허청구범위에서는 지지블록(110)을 이송 베이스(60)의 몸체 일부로 취급하여 '이송 베이스(60)'라고 한다. 왜냐하면, 사출 장치에 따라서 로드 셀(120) 및 스러스트 하우징(130)을 이송 베이스(60)에 직접 장착하는 구조가 채용되기도 하고, 또는 이송 베이스(60)에 지지블록(110)을 장착한 후, 이 지지블록(110)에 로드 셀(120) 및 스러스트 하우징(130)을 장착하는 구조가 채용되기도 하므로, 어느 경우나, 로드 셀(120) 및 스러스트 하우징(130)이 이송 베이스(60) 쪽에 장착되는 것은 마찬가지이기 때문이다.

우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 그리고 전술한 바와 같이, 이송 베이스(60)에는 스러스트 하우징(130)이 끼워 맞추어져 있고, 로드 셀(120)은 상기 이송 베이스(60)의 후단과 스러스트 하우징(130)의 후단에 나사(141, 142) 등의 수단에 의해 장착되어 있다. 로드 셀(120)에는 원환 형태의 압력 감지 센서(예; 스트레인 게이지(strain gauge))(121)가 설치되어 있어, 스크루(20)의 축방향 압력인 성형 재료압이 스러스트 하우징(130)에 가해지고, 그 힘이 도 2의 끼워 맞춤부(A)에서 로드 셀(120)에 전달되면, 로드 셀(120)이 미세하게 변형되고, 그 변형량이 압력 감지 센서(121)에서 감지되어 도시되지 않는 신호선을 통해 사출 제어 모듈로 전송된다.

여기서, 상기 스러스트 하우징(130)으로부터 가해지는 힘(성형 재료압)이 로드 셀(120)에 정확하게 전달되기 위해서는, 스러스트 하우징(130), 로드 셀(120) 및 이송 베이스(60)의 3가지 부품이 서로 결합하는 부분 즉, '축방향 밀착면'과 '반경 방향 끼워 맞춤부'가 매우 정밀하고 정확하게 결합하여야 한다.

종래에는, 로드 셀(120)의 결합이 주로 끼워 맞춤부(A)(도 2 참조)에서 이루어지도록 한 구성으로 이루어져 있다. 즉 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 끼워 맞춤부(A)에 의해 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 반경 방향 중심을 맞춤과 아울러 축방향 밀착면을 일치시키도록 하고 있다.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 로드 셀(120)의 축부(122)와 스러스트 하우징(130)의 구멍부(132)를 끼워 맞추어 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 반경 방향 중심을 일치시키고, 로드 셀(120)의 축부(122)의 선단면(123)과 스러스트 하우징(130)의 구멍부(132)의 내측 단부면(133)을 밀착시켜 축방향 밀착면을 형성하여 스크루(20, 도 1 참조)에 의해 스러스트 하우징(130)에 가해진 성형 재료압이 이의 축방향 밀착면을 통해 상기 로드 셀(120)에 전달되도록 하고 있다. 이에 더하여, 로드 셀(120)의 장착면(124)이 상기 이송 베이스(60)의 장착 면(64)에 밀착되도록 하고 있다.

그런데 상기와 같이 이루어진 로드 셀 장착 구조를 가지는 종래의 전동식 사출 성형기에 있어서는, 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 반경 방향 끼워 맞춤 부분이 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 내측에 위치하는 구조이기 때문에, 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)을 조립할 때 압력 감지 센서(121)에 성형 재료압 이외의 다른 힘(오조립 등에 의한 힘)이 그대로 전달될 가능성이 크고, 그에 따라 성형 재료압의 정확한 계측과 정확한 제어를 저해한다. 예컨대, 로드 셀(120)의 축부(122)와 스러스트 하우징(130)의 구멍부(132)에 있어서, 축부(122)의 외경(d1)과 구멍부(132)의 내경(D1) 사이에 허용 공차상 죔새가 발생하거나, 축부(122)의 외경(d1)과 구멍부(132)의 내경(D1) 사이에 공차가 맞지 않아 죔새가 발생하면, 축부(122)와 구멍부(132)를 조립할 때 억지적으로 끼워 맞춰지고, 그 힘에 의해 상기 축부(122)에 축방향 하중(보통은 편향력)이 작용하여 압력 감지 센서(121)가 미리 변형을 일으키게 된다. 또한, 로드 셀(120)의 축부(122)와 스러스트 하우징(130)의 구멍부(132)가 미세하게라도 한쪽으로 기울어져 조립되는 경우, 그에 의한 힘(편향력)이 로드 셀(120)의 축부(122)에 그대로 전달되어 압력 감지 센서(121)의 변형을 초래하게 된다. 또한, 이 경우에는 축부(122)의 선단면(123)과 구멍부(132)의 내측 단부면(133)이 한쪽은 닿고 다른 한쪽은 닿지 않는 상태로 밀착될 가능성이 크기 때문에, 스러스트 하우징(130)의 구멍부(132)의 내측 단부면(133)으로부터 로드 셀(120)의 축부(122)의 선단면(123) 전체에 걸쳐 성형 재료압이 균일하게 작용하지 못하고 한쪽으로 치우쳐 작용하게 됨으로써, 성형 재료압이 정확하게 전달되지 못하게 된다.

이에 더하여, 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 반경 방향 끼워 맞춤이 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 내측에서 이루어지는 구조에 의해, 종래에는, 로드 셀(120)의 축부(122)와 스러스트 하우징(130)의 구멍부(132)가 비교적 작은 직경으로 이루어질 수밖에 없기 때문에, 구멍부(132)의 정밀한 가공이 어려워 전술한 문제들을 증폭시키게 된다. 예컨대, 로드 셀(120)의 축부(122)와 스러스트 하우징(130)의 구멍부(132)는 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 반경 방향 조립의 기준이 되는 중요한 결합부이기 때문에 통상적으로 그들의 표면을 정밀 연삭한다. 그런데 축부(122)의 외경(d1)은 연삭 휠(grind wheel)과 외접하기 때문에, 축부(122)를 연마하는 연삭 휠의 직경은 축부(122)의 외경(d1)에 비해 수 배~수십 배 더 큰 직경으로 이루어지고, 그에 따라 연삭 휠의 마모가 적어 축부(122)를 정밀하게 연삭할 수 있다. 이에 비하여, 구멍부(132)를 연마하는 연삭 휠은, 구멍부(132)의 내경(D1)보다 작은 직경의 연삭 휠을 사용하여야만 함으로써 연삭 휠의 마모가 심하게 발생한다. 연삭 휠의 마모가 심하면, 구멍부(132)의 입구로부터 내측 단부까지 연삭 휠을 이송시킬 때, 구멍부(132)의 입구측에서는 연삭이 제대로 이루어지나 내측 단부로 갈수록 연삭이 덜 이루어져 구멍부(132)가 테이퍼 형태로 가공되는 현상이 생기게 되는 등, 축부(122)의 외경 연삭에 비해 정밀 연삭이 어렵고 공차를 맞추기도 어렵다. 예컨대, IT 끼워 맞춤 공차를 실제 가공부에 적용할 때, 구멍부의 등급을 축부의 등급보다 큰 등급으로 적용하는 이유가 여기에 있는 것이다. IT 등급이 클수록 허용 공차 범위가 넓어지기 때문에, 구멍부는 연삭의 어 려움을 감안하여 축부의 공차 등급보다 큰 공차 등급을 적용하는 것이다.

따라서, 종래와 같이 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 반경 방향 끼워 맞춤 부분인 축부(122)와 구멍부(132)가 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 내측에 위치하는 구조에 의하면, 축부(122)와 구멍부(132)의 끼워 맞춤 상태가 압력 감지 센서(121)에 직접적인 영향을 주기 쉬워, 조립시 압력 감지 센서(121)의 변형을 초래하게 되고, 그에 더하여 구멍부(132)의 내경(D1)이 작아 정밀 가공이 어려워 조립시 압력 감지 센서(121)의 변형을 증폭시키게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은, 조립시 로드 셀의 변형을 방지함과 더불어 로드 셀의 가공 및 조립 오차를 줄여, 성형 재료압의 정확한 계측과 제어를 가능하게 하는 전동식 사출 성형기를 제공하는 것에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 가열 실린더 내부에 회전 및 이동 가능하게 삽입된 스크루와, 상기 스크루와 모터를 연결하는 샤프트와, 상기 샤프트를 지지하고 이송 장치에 의해 축방향 전후방으로 이동하여 상기 샤프트 및 스크루를 전진 및 후퇴시키는 이송 베이스와, 상기 이송 베이스 후방에 장착되며 압력 감지 센서가 구비된 로드 셀, 그리고 상기 샤프트를 회전가능하게 지지하면서 상기 이송 베이스에 삽입되어 상기 스크루에 작용하는 성형 재료압을 상기 로드 셀에 전달하는 스러스트 하우징을 포함하는 전동식 사출 성형기로서, 상기 로드 셀의 전방에는 그의 압력 감지 센서보다 반경 방향 내측에 위치하는 지점에 제1 축부가 돌출 형성되고, 상기 스러스트 하우징에는 상기 로드 셀의 제1 축부가 헐겁게 끼워지는 제1 구멍부가 형성되어, 상기 로드 셀의 상기 제1 축부의 선단면과 스러스트 하우징의 제1 구멍부의 내측 단부면을 밀착시켜, 상기 제1 축부 선단면과 스러스트 하우징의 제1 구멍부의 내측 단부면이 이루는 밀착면이 상기 스크루로부터 상기 스러스트 하우징에 가해진 성형 재료압을 상기 로드 셀로 전달하기 위한 축방향 밀착면으로서 작용하고, 상기 로드 셀의 압력 감지 센서보다 반경 방향 외측에 위치하는 지점에는 제2 축부를 돌출 형성하고, 상기 이송 베이스에는 상기 제2 축부에 대응하는 환형의 결합홈을 형성하여, 상기 이송 베이스의 결합홈 내경에 대해 상기 제2 축부의 외경을 끼워 맞추어, 이송 베이스의 결합홈 내경과 상기 제2 축부의 외경이 상기 로드 셀과 스러스트 하우징의 반경 방향 중심을 일치시키기 위한 반경 방향 끼워 맞춤부로서 작용하도록 한 구성으로 이루어진다.

상기한 본 발명의 전동식 사출 성형기에 있어서, 상기 이송 베이스의 결합홈의 내경은, 상기 이송 베이스에 상기 스러스트 하우징을 결합하기 위한 결합 구멍의 내경인 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 전동식 사출 성형기에 있어서, 상기 제2 축부의 축방향 돌출 길이는, 1mm ~ 10mm로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 축부의 반경 방향 위치는, 상기 로드 셀을 상기 이송 베이스에 체결하기 위한 나사 체결공과 상기 압력 감지 센서 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 로드 셀의 반경 방향 끼워 맞춤 부위가 압력 감지 센서보다 반경 방향 외측에 형성되기 때문에, 조립시 압력 감지 센서에 영향을 미치지 않게 되고, 그에 따라 정확한 성형 재료압의 전달과 계측이 가능해지며, 반경 방향 끼워 맞춤 부위의 직경이 커져서 가공 정밀도 향상에 도움이 되어 더욱 정밀하고 안정적인 끼워 맞춤이 가능해진다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.

첨부 도면 도 4 및 도 5에는 본 발명에 따른 로드 셀의 장착 구조를 보여주는 단면도가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 부분과 동일한 부분에 대하여는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전동식 사출 성형기의 로드 셀 장착 구조는, 스러스트 하우징(130)에 대한 로드 셀(120)의 끼워 맞춤부 즉, 축방향 밀착면은 종래의 축방향 밀착면을 그대로 이용하여, 제1 축부(122a)의 선단면과 제1 구멍부(132a)의 내측 단부면에서 이루어지도록 하고(도 4의 'C' 부분), 반경 방향 끼워 맞춤부는, 압력 감지 센서(121)로부터 반경 방향 외측에 제2 축부(125)를 추가로 형성하여, 이의 제2 축부(125)를 상기 이송 베이스(60)의 결합홈(65)과 끼워 맞추는 것에 의해 형성한 것이다(도 4의 'B' 부분).

구체적으로, 상기 제1 축부(122a)는, 상기 로드 셀(120)의 전방에 상기 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 내측에 위치하는 지점에 돌출 형성되고, 이에 대응하는 제1 구멍부(132a)는, 상기 스러스트 하우징(130)의 후방에 상기 로드 셀(120)의 제1 축부(122a)에 대응하여 형성된다. 본 발명에서는 특히, 상기 제1 축부(122a)와 제1 구멍부(132a)는, 상기 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 반 경 방향 중심을 일치시키기 위한 반경 방향 끼워 맞춤부의 역할은 배제되고, 성형 재료압을 전달하기 위한 축방향 밀착면의 역할만을 담당하도록 한다. 따라서, 상기 제1 축부(122a)의 외경(d1-1)과 제1 구멍부(132a)의 내경(D1-1)은 어떠한 죔새가 생길 수 없을 정도로 헐겁게 구성하여도 되기 때문에, 가공 정밀도를 필요 이상 높게 유지할 필요가 없고, 단지 제1 축부(122a)의 선단면(123)과 제1 구멍부(132a)의 내측 단부면(133)이 이루는 축방향 밀착면의 가공 정밀도를 높은 수준(종래와 동일한 수준)으로 유지하기만 하면 된다.

또한, 제2 축부(125)는, 전술한 바와 같이, 상기 로드 셀(120)의 전방에 상기 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 외측 지점에 돌출 형성되고, 그에 대응하여, 상기 이송 베이스(60)의 후단에는 환형의 결합홈(65)이 형성된다. 이러한 제2 축부(125)와 결합홈(65)은 로드 셀(120)의 반경 방향 끼워 맞춤부의 역할 즉, 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 중심을 맞추는 끼워 맞춤부의 역할을 담당하도록 한 구성이다. 즉, 상기 이송 베이스(60)의 결합홈(65) 내경(D2)에 대해 상기 제2 축부(125)의 외경(d2)을 끼워 맞춤에 따라 상기 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 반경 방향 중심이 일치되도록 한 것이다. 이와 같이, 제2 축부(125)와 결합홈(65)이 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 외측에 형성되면, 그 부분은 로드 셀(120)이 (스러스트 하우징(130)이 아닌) 이송 하우징(60)에 나사 체결되는 부위에 인접하기 때문에, 설령 죔새가 발생하거나 억지 끼워 맞춤에 따른 편향력이 작용하더라도 이것이 압력 감지 센서(121)에 거의 영향을 주지 못하는 것이다.

여기서, 상기 이송 베이스(65)의 결합홈(65)의 내경(D2)은, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 이송 베이스(60)에 상기 스러스트 하우징(130)을 결합하기 위한 결합 구멍의 내경과 공통으로 사용하는 것이 바람직하다. 그러면, 이송 베이스(60)에 상기 제2 축부(125)를 끼워 맞추기 위한 별도의 홈을 형성하지 않고 스러스트 하우징(130)의 후단에만 홈부(135)를 형성하면 되는 간편함이 있고, 특히 이송 베이스(60)에 대한 스러스트 하우징(130)과 로드 셀(120)의 반경 방향 끼워 맞춤부(또는 조립 기준면)를 결합홈(결합 구멍)(65) 하나로 공통으로 사용할 수가 있어 가공 및 조립 정밀도 향상에 도움이 된다. 이 경우, 상기 결합홈(65)의 형성을 위해 상기 스러스트 하우징(130)에 형성되는 홈부(135)의 축방향 깊이는 당연히 상기 제2 축부(125)의 돌출 길이보다 깊게 형성하고, 홈부(135)의 외경(D3)은 당연히 상기 제2 축부(125)의 내경(d3)보다 충분히 작게 형성하여, 제2 축부(125)의 내경(d3)와 홈부(135)의 외경(D3) 사이에 충분한 틈새가 유지되도록 한다.

여기서, 상기 제2 축부(125)의 축방향 돌출 길이는 1mm ~ 10mm로 이루어지는 것이 바람직하다. 제2 축부(125)의 축방향 돌출 길이가 1mm 미만으로 지나치게 짧을 경우에는 가공 및 조립 안전성이 떨어질 우려가 있고, 10mm를 초과하여 지나치게 길 경우에는 운반이나 조립 과정에서 손상되기 쉽다.

또한, 상기 제2 축부(125)는, 상기 로드 셀(120)을 상기 이송 베이스(60)에 체결하기 위한 나사 체결공(126)과 상기 압력 감지 센서(121) 사이에 배치하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 나사 체결에 불편을 주지 않으면서도, 이송 하우징(60)에 대한 로드 셀(120)의 제2 축부(125)의 반경 방향 끼워 맞춤부와 스러스트 하우징(130)의 반경 방향 끼워 맞춤부를 결합홈(결합 구멍)(65) 하나로 공통으로 활용할 수 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 전동식 사출 성형기는, 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 내측에 위치하는 제1 축부(122a)와 제1 구멍부(132a)에서는, 로드 셀(120)의 제1 축부(122a)의 선단면(123)과 스러스트 하우징(130)의 제1 구멍부(132a)의 내측 단부면(133)만을 축방향 밀착면으로 활용하고, 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 외측에 로드 셀(120)의 제2 축부(125)와 이송 베이스(60)의 결합공(65)을 추가로 형성하여, 이의 로드 셀(120)의 제2 축부(125)의 외경(d2)과 이송 베이스(60)의 결합공(65) 내경(D2)을 반경 방향 끼워 맞춤부로 활용하고 있다.

종래에는 로드 셀(120)의 반경 방향 끼워 맞춤부가 로드 셀(120)의 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 내측에 형성되는 구조를 가지기 때문에, 해당 반경 방향 끼워 맞춤부의 조립 오차 및 그에 따른 편향력이 로드 셀(120)에 거의 그대로 전달되어 압력 감지 센서(121)의 변형을 초래함으로써 정확한 성형 재료압을 계측하기 어려웠다. 그러나 본 발명에 의하면, 로드 셀(120)의 반경 방향 끼워 맞춤부가 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 외측에 형성되는 제2 축부(125)와 결합홈(65)에 의해 이루어짐에 따라 조립시 편향력이 작용하더라도 그 힘이 압력 감지 센서(121)에 거의 영향을 주지 못하게 되므로 성형 재료압을 보다 정확하게 측정할 수 있으며, 반경 방향 끼워 맞춤부의 직경이 커짐에 따라 정밀한 가공도 가능해져서 더욱 정밀하고 안정적인 조립이 가능해지게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 로드 셀을 장착하는 구조를 전동식 사출 성형기에 적용하는 경우, 매우 정밀하고 안정된 조립 상태를 실현하여, 로드 셀(압력 감지 센서)의 변형을 방지하고 정확한 성형 재료압을 계측할 수 있어, 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있는 사출 성형기를 구현할 수 있다.

이상에서는 첨부도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명의 바람직한 형태에 대한 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시예들은 당연히 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속한다.

도 1은 일반적인 전동식 사출 성형기를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 2는 종래의 로드 셀의 장착 구조를 보여주는 주요부 단면도이다.

도 3은 도 2에서 로드 셀을 분리한 상태로 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 로드 셀의 장착 구조를 보여주는 주요부 단면도이다.

도 5는 도 4에서 로드 셀을 분리한 상태로 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 가열 실린더 11: 노즐

12: 호퍼 20: 스크루

30: 모터 40: 샤프트

50: 이송 장치 60: 이송 베이스

65: 결합홈 120: 로드 셀

121: 압력 감지 센서 122a: 제1 축부

123: (제1 축부의) 선단면 125: 제2 축부

126: 나사 체결공 130: 스러스트 하우징

132a: 제1 구멍부 133: (제1 구멍부의) 내측 단부면

135: 홈부

Claims

가열 실린더(10) 내부에 회전 및 이동 가능하게 삽입된 스크루(20)와, 상기 스크루(20)와 모터를 연결하는 샤프트(40)와, 상기 샤프트(40)를 지지하고 이송 장치에 의해 축방향 전후방으로 이동하여 상기 샤프트 및 스크루를 전진 및 후퇴시키는 이송 베이스(60)와, 상기 이송 베이스(60) 후방에 장착되며 압력 감지 센서(121)가 구비된 로드 셀(120), 그리고 상기 샤프트(40)를 회전가능하게 지지하면서 상기 이송 베이스(60)에 삽입되어 상기 스크루(20)에 작용하는 성형 재료압을 상기 로드 셀(120)에 전달하는 스러스트 하우징(130)을 포함하는 전동식 사출 성형기로서,

상기 로드 셀(120)의 전방에는 그의 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 내측에 위치하는 지점에 제1 축부(122a)가 돌출 형성되고, 상기 스러스트 하우징(130)에는 상기 로드 셀(120)의 제1 축부(122a)가 헐겁게 끼워지는 제1 구멍부(132a)가 형성되어, 상기 로드 셀(120)의 상기 제1 축부(122a)의 선단면(123)과 스러스트 하우징(130)의 제1 구멍부(132a)의 내측 단부면(133)을 밀착시켜, 상기 제1 축부(122a) 선단면(123)과 스러스트 하우징(130)의 제1 구멍부(132a)의 내측 단부면(133)이 이루는 밀착면이 상기 스크루(20)로부터 상기 스러스트 하우징(130)에 가해진 성형 재료압을 상기 로드 셀(120)로 전달하기 위한 축방향 밀착면으로서 작용하도록 하고,

상기 로드 셀(120)의 압력 감지 센서(121)보다 반경 방향 외측에 위치하는 지점에는 제2 축부(125)를 돌출 형성하고, 상기 이송 베이스(60)에는 상기 제2 축부에 대응하는 환형의 결합홈(65)을 형성하여, 상기 이송 베이스(60)의 결합홈(65) 내경(D2)에 대해 상기 제2 축부(125)의 외경(d2)을 끼워 맞추어, 이송 베이스(60)의 결합홈(65) 내경(D2)과 상기 제2 축부(125)의 외경(d2)이 상기 로드 셀(120)과 스러스트 하우징(130)의 반경 방향 중심을 일치시키기 위한 반경 방향 끼워 맞춤부로서 작용하도록 한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동식 사출 성형기.
제1항에 있어서,

상기 이송 베이스(65)의 결합홈(65)의 내경(D2)은, 상기 이송 베이스(60)에 상기 스러스트 하우징(130)을 결합하기 위한 결합 구멍의 내경인 것을 특징으로 하는 전동식 사출 성형기.
제1항에 있어서,

상기 제2 축부(125)의 축방향 돌출 길이는, 1mm ~ 10mm로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동식 사출 성형기.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 제2 축부(125)의 반경 방향 위치는, 로드 셀(120)을 이송 베이스(60)에 체결하기 위한 나사 체결공(126)과 압력 감지 센서(121) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전동식 사출 성형기.