KR101278883B1 - 사출성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 사출성형기는, 한 쌍의 금형을 고정하기 위한 고정반 및 가동반과, 고정반과 가동반에 각각 장착되며 또한 금형고정용의 고정면을 갖는 한 쌍의 클램프 플레이트(11, 12)와, 각 클램프 플레이트에 장비되며 고정면에 금형(M1, M2)을 고정하는 자력을 발생시키는 자력발생기구를 가지고, 적어도 한쪽의 클램프 플레이트에, 금형을 고정면으로부터 떼어내기 위하여 상기 자력발생기구를 작동정지시킨 상태에서, 가동반의 이동개시와 연동하여 고정면과 금형의 사이에 에어 갭(G)을 자동으로 형성하는 에어 갭 형성기구(30)를 설치하였다.

Description

사출성형기{INJECTION MOLDING MACHINE}

본 발명은 사출성형기에 관한 것으로서, 특히 한 쌍의 금형을 고정하기 위한 고정반과 가동반에, 자력발생기구가 조립된 클램프 플레이트를 각각 설치하여, 자력(磁力)에 의해 금형을 고정하도록 한 사출성형기에 있어서, 금형을 떼어낼 때 금형을 클램프 플레이트로부터 간단히 이탈시키도록 구성한 것에 관한 것이다.

종래, 사출성형기에서는, 고정반과 가동반에 금형(고정금형과 가동금형)이 고정되며, 고정반에 대하여 가동반이 접근·이격되도록 이동구동하여, 금형의 형 조임과 형 개방이 이루어진다. 금형이 조여진 상태에서, 이들 금형 내부의 캐비티에 용융상태의 합성수지가 주입되어 사출성형품이 성형되며, 그 후, 금형이 개방되어 이젝터기구에 의해 사출성형품이 이젝트된다.

여기서, 사출성형기의 고정반과 가동반에 대한 금형의 고정은, 복수의 볼트 또는 유압식의 클램프장치 등을 이용하여 수행되는 경우가 많은데, 최근에는 고정반과 가동반에 자석반(흡착반)을 장착하고, 그 자석반에서 발생시킨 자력에 의해, 자석반의 고정면에 금형을 흡착시켜 고정하는 금형고정장치가 실용화되고 있다.

특허문헌 1의 사출성형기에서는, 사출성형기의 고정반과 가동반에, 각각 대형의 영구자석으로 이루어지는 자석반이 설치되어 있다.

특허문헌 2의 사출성형기에서는, 사출성형기의 가동반에 형 흡착반이 장착되며, 상기 형 흡착반의 중앙부분에 조립설치 링이 고정되고, 형 흡착반에는, 조립설치 링의 외주측에 다수의 횡방향 원기둥형상의 알니코(alnico)자석이 설치되며, 이들 알니코자석의 외주측에 대형 코일이 감겨 장착되고, 알니코자석의 앞쪽에 대형 원형판이 설치되어 조립설치 링의 외측에 끼워져 있다.

특허문헌 3의 사출성형기에서는, 고정반과 가동반에 각각 복수의 마그넷유닛이 조립된 클램프 플레이트를 고정하고, 복수의 마그넷유닛으로 발생시키는 자력에 의해 금형을 클램프 플레이트의 고정면에 고정하도록 구성되어 있다.

상기한 각 마그넷유닛은, 스틸제의 블록과, 상기 스틸제의 블록의 외주측에 배치된 복수의 영구자석과, 스틸제의 블록의 배면측에 배치된 알니코자석과, 이 알니코자석의 외주를 에워싸는 코일을 가지며, 코일에 대한 통전(通電)방향에 따라서 알니코자석의 자계의 방향을 역방향으로 전환할 수가 있다. 금형을 흡착하는 클램프 상태에서는, 알니코자석과 복수의 영구자석에 의해, 금형이 자로의 일부가 되는 자계를 발생시키고, 금형의 고정을 해제하는 언클램프 상태에서는, 알니코자석의 자계의 방향을 전환함으로써, 금형을 자로의 일부로 하지 않는 자기회로를 형성하는 자계를 발생시킨다.

한편, 사출성형기에 금형을 반송하기 위하여, 고정반과 가동반의 하부에 복수의 반(盤)내 롤러를 설치하여 금형을 반입할 때에, 이들 금형 양측의 플랜지부를 양측의 반내 롤러에서 받아내어, 이들 반내 롤러 위를 이동시키는 방법이 이용되고 있다.

단, 반내 롤러가 장비되지 않은 사출성형기에서는, 금형을 크레인으로 매달아, 사출성형기의 상방으로부터 고정반과 가동반의 사이로 반입하는 방법도 이용되고 있다.

[특허문헌 1] 일본 실용신안공개공보 H5-24330호

[특허문헌 2] 일본 특허공개공보 제2001-88133호

[특허문헌 3] 일본 특허공개공보 제2005-169840호

특허문헌 3에 기재된 바와 같은 금형고정장치를 구비한 사출성형기에 있어서, 금형을 교환하기 위해, 복수의 마그넷유닛을 금형을 흡착하지 않는 작동정지상태로 전환한 상태에서도, 금형과 클램프 플레이트에 걸쳐 자속이 잔류한다. 이 때문에, 자성이 강하고 보자력(保磁力)이 큰 합금강으로 제작된 금형의 경우에는, 잔류하는 자속이 강하기 때문에 금형을 클램프 플레이트로부터 이탈시키는데 엄청난 노력과 시간이 소요된다는 문제가 있다.

특히, 비교적 소형인 금형의 경우에는, 금형이 클램프 플레이트에 강력하게 흡착되어 있기 때문에, 가동반을 형 개방방향으로 이동시켰다 하더라도, 금형의 자중(自重)에 의한 분리방향으로의 모멘트도 작기 때문에, 금형을 가동반이나 고정반으로부터 분리하기가 어려워, 그 분리에 노력과 시간이 소요된다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 자력발생기구가 조립된 클램프 플레이트를 고정반과 가동반에 장착한 사출성형기로서, 사용이 끝난 금형의 반출시에 금형을 클램프 플레이트로부터 간단히 분리할 수 있는 사출성형기를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 사출성형기는, 한 쌍의 금형을 고정하기 위한 고정반 및 가동반과, 고정반과 가동반에 각각 장착되며 또한 금형 고정용의 고정면을 갖는 한 쌍의 클램프 플레이트와, 각 클램프 플레이트에 장비되며 고정면에 금형을 고정하는 자력을 발생시키는 자력발생기구를 구비한 사출성형기로서, 적어도 한쪽의 클램프 플레이트에, 금형을 고정면으로부터 떼어내기 위하여 상기 자력발생기구에 의한 자력의 발생을 정지시킨 상태에서, 가동반의 이동개시와 연동하여 고정면과 금형의 사이에 에어 갭을 자동으로 형성하는 에어 갭 형성수단을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 상기 사출성형기를 부분적으로 변경한 변경예의 사출성형기에서는, 고정반에 장착된 클램프 플레이트의 하부에, 고정면 외측으로 돌출되는 금형 반송용의 복수의 제 1 반내 롤러를 설치하고, 가동반에 장착된 클램프 플레이트의 하부에, 고정면 외측으로 돌출되는 금형 반송용의 복수의 제 2 반내 롤러를 설치하며, 상기 에어 갭 형성수단은, 제 2 반내 롤러의 반송면을 제 1 반내 롤러의 반송면보다 소정의 작은 높이만큼 낮게 설정한 구성을 갖는 동시에, 금형을 고정면으로부터 떼어내기 위해 상기 자력발생기구에 의한 자력발생을 정지시킨 상태에서, 가동반의 이동개시와 연동하여 금형의 자중을 통해 양쪽의 고정면과 금형의 사이에 에어 갭을 자동으로 형성하도록 구성되어 있다.

본 발명의 사출성형기에 따르면, 적어도 한쪽의 클램프 플레이트에 에어 갭 형성수단을 설치하고, 금형을 고정면으로부터 떼어내기 위해 클램프 플레이트에 설치된 자력발생기구를 작동정지시킨 상태에서, 에어 갭 형성수단에 의해, 가동반의 이동개시와 연동하여 고정면과 금형의 사이에 에어 갭이 자동으로 형성된다.

따라서, 잔류자속의 자로가 클램프 플레이트와 금형 사이에서 상기 에어 갭에 의해 분단되기 때문에, 금형을 클램프 플레이트에 흡착하는 흡착력이 현저히 약해지므로, 클램프 플레이트로부터 금형을 간단히 분리시킬 수가 있다.

변경예에 관한 사출성형기에 따르면, 사출성형기로부터 사용이 끝난 금형을 반출할 때에, 자력발생기구의 작동을 정지시키고, 가동반을 고정반으로부터 이격되는 방향으로 약간 이동시켜, 금형의 하단부를 제 1, 제 2 반내 롤러에 의해 지지하면, 가동반에 설치된 제 2 반내 롤러의 반송면이 고정반에 설치된 반내 롤러의 반송면보다 소정의 작은 높이만큼 낮게 설정되어 있기 때문에, 가동반의 이동개시와 연동하여 금형의 자중을 통해 금형이 가동반쪽에서 낮아지는 경사자세가 된다. 이에 따라, 금형과 양쪽의 클램프 플레이트의 사이에 에어 갭이 형성되기 때문에, 본 발명과 마찬가지로 양쪽의 클램프 플레이트로부터 금형을 용이하게 분리할 수가 있다.

도 1은 실시예 1의 사출성형기의 주요부와 금형의 정면도이다.

도 2는 가동반과 클램프 플레이트의 측면도이다.

도 3은 고정반과 클램프 플레이트의 측면도이다.

도 4는 마그넷유닛의 구성을 나타내는 측면도이다.

도 5는 마그넷유닛의 분해 사시도이다.

도 6은 가동반의 클램프 플레이트(작동상태)의 단면도이다.

도 7은 가동반의 클램프 플레이트(작동정지상태)의 단면도이다.

도 8은 에어 갭 형성기구(조립설치 도중)의 단면도이다.

도 9는 에어 갭 형성기구(조립설치 후)의 단면도이다.

도 10은 변경예에 관한 유압공급계에 접속된 에어 갭 형성기구의 단면도이다.

도 11은 실시예 2의 사출성형기의 주요부와 금형의 정면도이다.

도 12는 고정반과 클램프 플레이트의 측면도이다.

도 13은 가동반과 클램프 플레이트의 측면도이다.

도 14는 금형을 분리할 때의 사출성형기의 주요부와 금형의 정면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1,1A : 사출성형기 2 : 고정반

3 : 가동반 13 : 마그넷유닛

30,30A,30B : 에어 갭 형성기구 31 : 수용구멍

32 : 가동부재 32b : 오목부

33 : 압축 스프링 34 : 볼트

40,41 : 제 1, 제 2 반내 롤러

상기 목적을 달성하기 위하여, 금형의 분리시 클램프 플레이트의 자력발생기구를 작동정지상태로 하였을 때, 클램프 플레이트의 고정면과 금형의 사이에 에어 갭을 자동으로 형성하는 에어 갭 형성수단을 설치하였다.

(실시예 1)

우선, 사출성형기(1)에 대하여 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이 사출성형기(1)는, 금형(M ; 고정금형(M1)과 가동금형(M2))을 고정하기 위한 서로 대향되는 고정반(2) 및 가동반(3)과, 금형(M)의 형 조임과 형 개방을 수행하기 위하여 고정반(2)에 대하여 가동반(3)을 접근/이격시키는 방향으로 구동하는 유압 실린더(또는 구동모터)를 갖는 가동반 구동기구(4)와, 가동반(3)을 접근/이격방향으로 이동가능하도록 가이드 지지하는 4개의 가이드 로드(5)와, 형 조임상태에서 금형(M) 내의 캐비티에 용융상태의 합성수지를 공급하기 위한 사출튜브(6a)를 갖는 사출기구(6)와, 가동금형(M2)으로부터 성형품을 꺼내는 이젝트기구(7) 등을 구비하고 있다.

상기 사출성형기(1)에 의해 사출성형을 수행할 경우, 가동반 구동기구(4)에 의해 가동반(3)이 고정반(2)에 접근하는 방향으로 구동되어, 고정금형(M1)으로 가동금형(M2)이 가압되어 형 조임상태가 되고, 이 상태에서, 사출튜브(6a)의 선단으로부터 금형(M) 내부로 용융상태의 합성수지가 사출되어 사출성형품이 성형된다. 그 후, 가동반 구동기구(4)에 의해 가동반(3)이 고정반(2)으로부터 이격되는 방향으로 구동되어, 가동금형(M2)이 고정금형(M1)으로부터 이격되어 형 개방상태가 된다. 이 상태에서, 이젝트기구(7)에 의해 사출성형품이 가동금형(M2)으로부터 이젝트된다.

이젝트기구(7)는, 이젝터 핀(8)과, 상기 이젝터 핀(8)의 기단부가 연결된 이젝터 판(8a)과, 상기 이젝터 판(8a)을 통해 이젝터 핀(8)을 진퇴구동하는 유체압실 린더(8b, 예컨대 에어 실린더)를 구비하고, 이젝터 핀(8)이, 가동반(3)의 중앙부분에 형성된 이젝터 핀 구멍(3c)에 삽입 관통되어 있다.

도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 고정반(2)과 가동반(3)은 각각 측면에서 볼 때 정방형으로 형성되고, 고정반(2)의 4개의 모서리부 근방부의 삽입관통구멍(2a)에, 4개의 가이드 로드(5)가 각각 삽입 관통된 상태로 고정되며, 가동반(3)의 4개의 모서리부 근방부의 삽입관통구멍(3a)에, 4개의 가이드 로드(5)가 각각 슬라이딩 가능하게 삽입관통되어, 가동반(3)이 고정반(2)에 대하여 접근/이격되는 방향으로 가이드되어 있다.

다음으로, 고정금형(M1)을 고정반(2)에 고정하는 금형고정장치(10A)와, 가동금형(M2)을 가동반(3)에 고정하는 금형고정장치(10B)에 대하여 설명한다.

도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이 금형고정장치(10A)는, 고정반(2)에 금형(M1)을 고정하기 위한 고정면(11a)을 구비한 클램프 플레이트(11)와, 클램프 플레이트(11)에 설치되며 자력에 의해 금형(M1)을 고정면(11a)에 고정하는 흡착력을 발생시키는 복수의 마그넷유닛(13)을 구비한다. 또한, 복수의 마그넷유닛(13)은 「자력발생기구」에 상당한다.

금형고정장치(10B)는, 가동반(3)에 금형(M2)을 고정하기 위한 고정면(12a)을 구비한 클램프 플레이트(12)와, 클램프 플레이트(12)에 설치되며 자력에 의해 금형(M2)을 고정면(12a)에 고정하는 흡착력을 발생시키는 복수의 마그넷유닛(13)을 구비한다. 또한, 복수의 마그넷유닛(13)은 「자력발생기구」에 상당한다.

클램프 플레이트(11)는, 고정반(2)과 거의 동일한 사이즈의 자성체인 스틸제 의 플레이트로서, 고정반(2)의 4개의 모서리부에 대응하는 거의 정방형의 부분이 제거되어 있다. 클램프 플레이트(11)는, 고정반(2)의 반면(盤面)에 복수의 볼트(15)에 의해 고정되어 있다.

클램프 플레이트(12)는, 가동반(3)과 거의 동일한 사이즈의 자성체인 스틸제의 플레이트로서, 가동반(3)의 4개의 모서리부에 대응하는 거의 정방형의 부분이 제거되어 있다. 클램프 플레이트(12)는, 가동반(3)의 반면에 복수의 볼트(15)에 의해 고정되어 있다.

도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 클램프 플레이트(11)에 있어서, 후단부에 한 쌍의 커넥터 박스(21)가 장착되고, 중앙부분에 로케이트 링(11c)이 장착되며, 하단부에 금형(M1)의 낙하를 방지하기 위한 낙하방지블록(25)이 장착되어 있다. 한 쌍의 커넥터 박스(21)는, 복수의 마그넷유닛(13)에 전류를 공급하는 제어기반으로부터의 전기배선을 접속하는 것이다. 로케이트 링(11c)은, 금형(M1)의 로케이트 링(도시생략)을 끼움결합시켜 금형(M1)을 고정면(11a)에 용이하게 위치결정하는 것이다.

도 1, 도 3에 나타내는 바와 같이 클램프 플레이트(12)에 있어서, 후단부에 한 쌍의 커넥터 박스(26)가 장착되고, 하단부에 금형(M2)의 낙하를 방지하기 위한 낙하방지블록(27)이 장착되며, 중앙부에 한 쌍의 이젝터 핀 구멍(29)이 형성되어 있다. 한 쌍의 커넥터 박스(26), 낙하방지블록(27)은, 고정반(2)의 클램프 플레이트(11)에 설치된 것과 동등한 기능을 갖는다. 또한, 고정금형(M1)과 가동금형(M2)의 상단부에 행잉 링(도시생략)을 장착함으로써, 그 금형(M1,M2)을 와이어 등에 의 해 매달아 반송한다.

다음으로, 마그넷유닛(13)에 대하여 상세히 설명한다.

상술한 바와 같이, 클램프 플레이트(11,12)에는 배치를 달리 하여 복수의 마그넷유닛(13)이 설치되어 있으나, 마그넷유닛(13)은 기본적으로 구조가 동일한 것이므로, 클램프 플레이트(12)에 설치된 마그넷유닛(13)에 대하여 도 4∼도 7에 따라 후술하도록 한다. 한편, 복수의 마그넷유닛(13)의 배치에 대해서는, 클램프 플레이트(11, 12)의 형상과 사이즈, 고정할 예정인 금형(M)의 형상과 사이즈 등에 기초하여 적당히 변경할 수 있다.

예컨대, 도 2에 나타내는 바와 같이, 고정반(2)의 클램프 플레이트(11)에는, 3개의 마그넷유닛(13)을 상하좌우방향으로 인접한 형상으로 설치해 1세트의 마그넷유닛그룹으로 하여, 클램프 플레이트(11)의 중심을 기준으로 하는 점대칭 위치에 4세트의 마그넷유닛그룹, 즉 합계 12개의 마그넷유닛(13)이 설치되어 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 가동반(3)의 클램프 플레이트(12)에는, 4개의 마그넷유닛(13)을 상하좌우로 인접한 형상으로 설치해 1세트의 제 1 마그넷유닛 그룹으로 하여, 클램프 플레이트(12)의 중심을 기준으로 하는 점대칭 위치에 4세트의 마그넷유닛그룹, 즉 합계 16개의 마그넷유닛(13)이 설치되어 있다.

다음으로, 클램프 플레이트(12)에 조립된 마그넷유닛(13)에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 도 4∼도 6에 나타내는 바와 같이, 마그넷유닛(13)은, 표면이 고정면(12a)의 일부를 형성하는 자성체로 이루어진 스틸제의 블록(20)과, 그 배후부의 알니코자석(21)과, 알니코자석(21)에 감겨장착된 코일(22)과, 스틸제의 블록(20)을 에워싸도록 설치된 복수(예컨대, 8개)의 네오듐자석으로 이루어진 영구자석(23)을 가지며, 인접하는 마그넷유닛(13) 사이의 영구자석(23)은, 이들 마그넷유닛(13)의 영구자석(23)으로서도 겸용된다.

스틸제의 블록(20)과 알니코자석(21)은 정방형상으로 형성되며, 스틸제의 블록(20)에는 볼트구멍(20a)이 형성되고, 알니코자석(21)에는 구멍부(21a)가 형성되어 있다. 오목부(12b)에 배치된 알니코자석(21)과 코일(22)을, 스틸제의 블록(20)과 클램프 플레이트(12)의 바닥벽부(12c)와의 사이에 끼워넣은 상태에서, 이들은, 볼트구멍(20a)과 구멍부(21a)를 삽입관통하는 비자성체(예컨대, SUS304)로 이루어진 육각구멍이 형성된 볼트(24)에 의해, 클램프 플레이트(12)에 체결되어 있다. 복수의 영구자석(23)은, 어떠한 고정수단에 의해 스틸제의 블록(20)이나 클램프 플레이트(12)에 고정부착되어 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 이웃하는 2개의 마그넷유닛(13)에 있어서, 한 쪽의 스틸제의 블록(20)에 대한 영구자석(23)의 자극과, 다른 쪽의 스틸제의 블록(20)에 대한 영구자석(23)의 자극은 반대로 되어 있다. 알니코자석(21)은, 코일(22)에서 발생하는 자계의 자기유도에 의해 자극을 반전할 수 있는 것인데, 이웃하는 2개의 마그넷유닛(13)에 있어서, 한쪽의 스틸제의 블록(20)에 대한 알니코자석(21)의 자극과, 다른 쪽의 스틸제의 블록(20)에 대한 알니코자석(21)의 자극은 반대로 되어 있다.

다음으로, 금형(M)을 떼어낼 때, 복수의 마그넷유닛(13)을 작동정지시킨 상태(금형(M)을 고정하는 자력의 발생을 정지시킨 상태)에 있어서, 가동반(3)의 이동개시와 연동하여 고정면(12a)과 금형(M2)의 사이에 에어 갭(예컨대, 두께 0.5∼1.0 mm)을 형성하는 에어 갭 형성기구(30)에 대하여 설명하도록 한다. 도 3, 도 8, 도 9에 나타낸 바와 같이 에어 갭 형성기구(30)는, 클램프 플레이트(12)의 고정면(12a) 중심부의 약간 하측 부위에서 클램프 플레이트(12)에 조립되어 있다.

에어 갭 형성기구(30)는, 클램프 플레이트(12)의 고정면(12a)에 개방형상으로 형성된 수용구멍(31)과, 가동부재(32)와, 압축 스프링(33)과, 규제부재로서의 볼트(34) 등으로 구성되어 있다. 도 8은 에어 갭 형성기구(30)를 클램프 플레이트(12)에 조립설치하는 도중의 상태(압축 스프링(33)이 자유 길이인 상태)를 나타내고, 도 9는 에어 갭 형성기구(30)를 클램프 플레이트(12)에 조립설치한 상태를 나타내고 있다.

가동부재(32)는, 짧은 원기둥체에 볼트구멍(32a)과 볼트 헤드부(34a)를 수용하는 오목부(32b)를 형성한 것으로서, 가동부재(32)는 수용구멍(31)의 외측단 부분에 축심방향으로 슬라이딩 가능하도록 수용되며, 가동부재(32) 선단의 외주부는 45도로 모따기되어 있다. 압축 스프링(33)은, 수용구멍(31) 내의 가동부재(32)보다 안쪽에 수용되어, 가동부재(32)를 고정면(12a)쪽으로, 금형(M2)쪽으로 탄성가압한다.

상기 압축 스프링(33)은 단면이 직사각형인 스프링 스틸제의 선재(線材)로 이루어지는 나선코일로 구성되며, 커다란 스프링 정수를 갖는다. 규제부재로서의 볼트(34)는, 가동부재(32)와 압축 스프링(33)을 삽입관통하여 클램프 플레이트(12)의 볼트구멍(35)에 나사결합되며, 볼트(34)의 헤드부(34a)는 가동부재(32)의 오목 부(32b) 내에 수용되어 오목부(32b)의 바닥면에 맞닿아, 가동부재(32)가 고정면(12a) 외측으로 에어 갭의 두께에 상당하는 소정 길이(Δ, 도 9 참조)만큼 돌출한 위치보다 외측으로 이동하지 않도록 규제한다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 금형(M)을 고정하지 않은 상태에서는, 가동부재(32)가 고정면(12a)으로부터 상기 소정 길이(Δ, 예컨대 0.5∼1.0mm)만큼 돌출한다. 클램프 플레이트(12)의 복수의 마그넷유닛(13)을 작동시켜 자력에 의해 금형(M)을 흡착한 상태에서는, 가동부재(32)가 금형(M)에 의해 눌려 고정면(12a) 외측으로 돌출하지 않는 상태가 된다. 이러한 흡착상태일 때, 압축 스프링(33)은, 예컨대 1,000∼1,500N의 탄성력을 금형(M)에 작용시킨다. 단, 상기 탄성력의 값은 일례이며 이 값으로 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 상기 사출성형기(1)의 금형고정장치(10A,10B)의 작용·효과에 대하여 설명한다. 우선, 금형고정장치(10A,10B)에 의해 금형(M)을 고정반(2)과 가동반(3)에 고정할 경우, 크레인 등의 반송수단에 의해, 형 조임한 상태의 금형(M)을 고정반(2)과 가동반(3)의 사이로 반송한다. 이 때, 클램프 플레이트(11,12)의 복수의 마그넷유닛(13)을 도 7과 같이 작동정지시킨 상태에서, 금형(M)에 복수의 마그넷유닛(13)에 의한 자력이 작용하지 않도록 하여 수행한다.

다음으로, 고정반(2), 가동반(3)의 클램프 플레이트(11,12)의 고정면(11a,12a)에, 금형(M1,M2)을 위치결정하여 맞닿게 하고, 금형(M1)의 원형 볼록부를 클램프 플레이트(11)의 로케이트 링(11c)에 끼움결합시켜 중심을 맞춘다.

금형(M1,M2)을 클램프 플레이트(11,12)의 고정면(11a,12a)에 고정할 경우, 조작반을 조작함으로써, 각 마그넷유닛(13)에 제어반으로부터 전력이 공급되어, 코일(22)에 각각 소정의 방향으로 몇 초간 통전되며, 도 6에 나타내는 바와 같이 알니코자석(21)에 의한 자속의 방향이 영구자석(23)에 의한 자속의 방향과 같아지도록 알니코자석(21)의 자극이 전환되어, 금형(M)을 자로의 일부로 하는 자기회로가 형성된다. 따라서, 금형(M1,M2)에 쇄선으로 나타낸 바와 같이 자속이 지나고, 금형(M1,M2)이 고정면(11a,12a)에 흡착고정된다.

금형(M2)이 자력에 의해 고정면(12a)에 고정될 때, 에어 갭 형성기구(30)의 가동부재(32)가 금형(M2)에 의해 눌리기 때문에, 가동부재(32)가 고정면(12a)으로부터 돌출되지 않는 상태가 되어, 금형(M2)에 상기와 같은 탄성가압력을 작용시키는 상태가 된다.

금형(M1,M2)이 클램프 플레이트(11,12)의 고정면(11a,12a)에 고정된 상태에서는, 코일(22)에 대한 통전은 불필요하게 되기 때문에 전력소비도 없고, 또한, 정전이 되었을 경우에도, 금형흡착력은 소멸하지 않기 때문에 안전성이 우수하게 된다.

이와 같이, 고정반(2)과 가동반(3)에 금형(M1,M2)이 고정된 상태에서, 가동반 구동기구(4)에 의해 가동반(3)이 고정반(2)에 대하여 접근·이격되는 방향으로 이동구동되어, 금형(M1,M2)의 형 조임과 형 개방이 실시된다. 금형(M1,M2)이 형 조임된 상태에서, 이들 금형(M1,M2) 내부의 캐비티에, 사출기구(6)에 의해 용융합성수지가 주입되어 사출성형품이 성형되고, 그 후, 금형(M1,M2)이 형 개방되어 이젝터기구(7)에 의해 사출성형품이 이젝트된다.

한편, 금형(M1,M2)을 클램프 플레이트(11,12)의 고정면(11a,12a)으로부터 고정해제할 경우, 조작반을 조작함으로써 각 마그넷유닛(13)에 제어반으로부터 전력이 공급되어 코일(22)에 금형(M1,M2)을 고정하는 경우와는 반대방향으로 몇 초간 통전되고, 도 7에 나타낸 바와 같이 알니코자석(21)의 자극이 반전되어 작동정지상태가 되며, 알니코자석(21)에 의한 자속이 고정면(11a,12a)으로부터 나오지 않게 되어 금형(M1,M2)에는 자력이 작용하지 않게 된다.

그 고정해제상태가 되어도, 잔류자속에 의해 금형(M1,M2)을 고정면(11a,12a)에 흡착하는 힘이 작용하지만, 에어 갭 형성기구(30)의 가동부재(32)가 금형(M2)을 누르는 가압력이, 잔류자속에 의한 흡착력보다 강하기 때문에, 가동반(3)의 형 개방방향으로의 이동개시와 연동하여, 금형(M2)과 고정면(12a)의 사이에 상기 소정 길이(Δ)와 같은 에어 갭(G)이 자동으로 형성된다. 상기 에어 갭(G)이 형성되면, 잔류자속의 자로가 에어 갭(G)에 의해 차단되기 때문에, 잔류자속에 의한 흡착력이 매우 작아진다. 이 상태가 되면, 고정반(2)의 클램프 플레이트(11)로부터 잔류자속에 의한 흡착력이 작용하게 될 뿐이므로, 크레인에 의해 매달려 지지된 금형(M1,M2)을 고정반(2)의 클램프 플레이트(11)로부터 용이하게 분리시킬 수가 있다.

여기서, 상기 실시예 1을 부분적으로 변경하는 예에 대하여 설명하도록 한다.

[1] 상기 실시예 1에서는, 클램프 플레이트(12)에 1개의 에어 갭 형성기구(30)를 설치하였으나, 금형(M)의 크기, 마그넷유닛(13)의 수 등에 따라 필요할 경우에는 클램프 플레이트(12)에 복수의 에어 갭 형성기구(30)를 설치하여도 무방하며, 또한, 고정반(2)쪽의 클램프 플레이트(11)에도 1개 또는 복수 개의 에어 갭 형성기구(30)를 설치하여도 무방하다.

[2] 상기 실시예 1의 마그넷유닛(13)의 구성은 일례를 나타내는 것으로서, 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니며, 각종 형식의 자력발생기구를 클램프 플레이트에 설치하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.

[3] 상기 에어 갭 형성기구(30)는, 압축 스프링(33)의 탄성가압력에 의해 가동부재(32)를 가압하는 구성으로 하였으나, 가압공기의 공기압을 가동부재(32)가 받도록 하여 가동부재(32)를 가압하는 구성으로 할 수도 있다. 단, 이 경우, 가동반(3)과 클램프 플레이트(12)에 공기통로를 형성하고, 그 공기통로를 가압공기 공급수단에 접합한다.

상기 에어 갭 형성기구(30) 대신에, 다음과 같은 유압식의 에어 갭 형성기구(30A)를 이용할 수도 있다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 에어 갭 형성기구(30A)는, 클램프 플레이트(12)에 조립된 유압 실린더(50)와, 상기 유압 실린더(50)에 유압을 공급하는 유압공급계(51)를 갖는다. 유압공급계(51)는, 전동모터(52)에 의해 구동되는 유압펌프(53)와, 전자방향 전환제어밸브(54)와, 오일탱크(51a)를 갖는다. 유압 실린더(50)는, 실린더 본체(55)와, 피스톤부재(56)와, 상기 피스톤부재(56)를 퇴입위치로 가압하는 압축 스프링(57)을 갖는다.

유압작동실(58)은 유압공급계(51)에 접속되며, 유압작동실(58)에 유압이 공급되면, 피스톤부재(56)의 선단이 클램프 플레이트(12)의 고정면(12a)으로부터 약 3mm정도 돌출되는 진출위치로 전환되어, 고정면(12a)과 금형(M2)의 사이에 에어 갭(도시생략)을 형성한다. 유압작동실(58)의 유압이 드레인압이 되면, 압축 스프링(57)의 탄성가압력에 의해 피스톤부재(56)가 고정면(12a)보다 퇴입된 퇴입위치로 전환된다.

전자방향 전환제어밸브(54)는 복수의 마그넷유닛(13)을 제어하는 제어장치(도시생략)에 의해 제어되며, 금형(M)의 고정을 해제하기 위하여 복수의 마그넷유닛(13)에 몇 초간 통전할 때 또는 통전한 직후에, 도시된 공급위치로 자동으로 전환되어 유압 실린더(50)에 유압을 공급한다. 한편, 상기 유압공급계(51) 대신에, 소정 압력의 가압유가 수용된 소형의 어큐뮬레이터(accumulator)로부터 유압 실린더(50)에 유압을 공급하도록 구성하여도 무방하다. 이 경우, 상기 에어 갭 형성기구(30)와 마찬가지로, 복수의 마그넷유닛(13)이 작동 정지상태가 되면, 유압 실린더(50)의 가압력에 의해 고정면(12a)과 금형(M2)의 사이에 자동으로 에어 갭을 형성할 수가 있다.

[4] 그 밖에, 당업자라면 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상기 실시예 1에 변경을 부가한 형태로 실시할 수 있음은 물론이다.

(실시예 2)

다음으로, 실시예 2에 관한 사출성형기(1A)에 대하여 도 11∼도 14에 기초하여 설명하도록 한다. 본 사출성형기(1A)는 상기 사출성형기(1)와 거의 같은, 고정반(2), 가동반(3), 고정반(2)에 고정된 클램프 플레이트(11), 가동반(3)에 고정된 클램프 플레이트(12), 각 클램프 플레이트(11,12)에 조립된 복수의 마그넷유닛(13) 등을 구비하고 있으므로, 상기 사출성형기(1)와 동일한 구성부재에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명을 생략하고, 다른 구성에 대해서만 설명하도록 한다.

상기 사출성형기(1A)는, 금형(M)을 고정반(2)과 가동반(3)의 사이로 반입하기 위한 콘베이어기구(도시생략)와 복수의 제 1, 제 2 반내 롤러(40,41)를 구비하며, 이들 제 1, 제 2 반내 롤러(40,41)를 활용한 에어 갭 형성기구(30B)가 구성되어 있다.

도 11, 도 12에 나타낸 바와 같이, 고정반(2)에 장착된 클램프 플레이트(11)의 하부에, 고정면(11a) 외측으로 돌출되는 금형 반송용의 복수(예컨대, 5개)의 제 1 반내 롤러(40)가 설치되어 있다. 복수의 제 1 반내 롤러(40)의 반송면(40a)은 수평하며, 제 1 반내 롤러(40)는 클램프 플레이트(11)에 수직으로 나사결합되어 고정된 수평한 축부재에 래디얼 베어링(radial bearing)을 통해 통형상의 롤러본체를 회전가능하게 장착하여, 롤러본체를 축부재에 위치규제하는 기구를 설치한 것이다.

마찬가지로, 도 11, 도 13에 나타낸 바와 같이, 가동반(3)에 장착된 클램프 플레이트(12)의 하부에, 고정면(12a) 외측으로 돌출되는 금형 반송용의 복수(예컨대, 5개)의 제 2 반내 롤러(41)가 설치되어 있다. 복수의 제 2 반내 롤러(41)의 반송면은 수평하며, 제 2 반내 롤러(41)는 제 1 반내 롤러(40)와 구조가 동일한 것이다. 제 2 반내 롤러(41)의 반송면(41a)이 제 1 반내 롤러(40)의 반송면(40a)보다 소정의 작은 거리(예컨대, 0.5∼1.0mm)만큼 낮게 설정되어 있다.

에어 갭 형성기구(30B)는, 제 2 반내 롤러(41)의 반송면을 제 1 반내 롤러(40)의 반송면보다 소정의 작은 거리(α)만큼 낮게 설정한 구성을 갖는 동시에, 금형(M)을 고정면(11a,12a)으로부터 떼어내기 위하여 복수의 마그넷유닛(13)을 작동정지시킨 상태에서, 가동반(3)의 이동개시와 연동하여 금형(M)의 자중을 통해 양쪽 고정면(11a,12a)과 금형(M)의 사이에 에어 갭(G1,G2)을 자동으로 형성하도록 구성되어 있다.

금형(M)을 고정반(2)과 가동반(3)의 사이로 반입할 때에는, 가동반(3)을 약간 형 개방한 상태로 하고, 사출성형기(1A) 앞쪽에 설치된 콘베이어기구에 의해 금형(M)을 사출성형기(1A) 부근까지 반송하며, 그 후에 금형(M) 양쪽의 플랜지부를 제 1, 제 2 반내 롤러(40,41)에 의해 지지하여, 제 1, 제 2 반내 롤러(40,41) 위를 이송함으로써, 금형(M)을 고정반(2)과 가동반(3)의 사이에 반입한다. 그 다음에, 금형(M)의 원형 볼록부를 클램프 플레이트(11)의 로케이트 링(11c)에 끼움결합시켜 금형(M)을 위치결정한 다음 가동반(3)을 형 폐쇄방향으로 최대한 이동시킨다.

다음으로, 클램프 플레이트(11,12)의 복수의 마그넷유닛(13)을 작동상태로 전환하여, 금형(M1)을 복수의 마그넷유닛(13)의 자력에 의해 클램프 플레이트(11)에 고정하는 동시에, 금형(M2)을 복수의 마그넷유닛(13)의 자력에 의해 클램프 플레이트(12)에 고정한다. 이와 같이 금형(M1,M2)을 클램프 플레이트(11,12)에 고정한 상태에서는, 금형(M1)의 플랜지부는 일부의 제 1 반내 롤러(40)의 반송면(40a)에 접촉되어 있지만, 금형(M2)의 플랜지부는 제 2 반내 롤러(41)의 반송면으로부터 약간 부상(浮上)한 상태가 된다. 그 후, 그 금형(M1,M2)을 이용하여 원하는 횟수만큼 사출성형을 실행한다.

사출성형의 완료 후에, 일체화된 상태의 금형(M)을 고정면(11a,12a)으로부터 떼어낼 때에는, 복수의 마그넷유닛(13 ; 자력발생기구)에 고정해제방향으로 몇 초간 통전하여 작동정지상태로 한 다음, 가동반(3)을 형 개방방향으로 약간 이동시키면, 도 14에 나타낸 바와 같이, 그 이동개시와 연동하여 금형(M)의 자중에 의해 가동반(3)쪽에서 낮아지도록 금형(M)이 경사자세가 되어, 금형(M) 양쪽의 플랜지부가 제 1, 제 2 반내 롤러(40,41)에 의해 지지되고, 양쪽의 고정면(11a,12a)과 금형(M)의 사이에 에어 갭(G1,G2, 예컨대 두께 0.5∼1.0mm)이 자동으로 형성된다.

그 결과, 사출성형기(1)의 경우와 마찬가지로, 금형(M) 내부로 이어지는 잔류자속의 자로가 에어 갭에 의해 차단되어, 금형(M)을 흡착하는 자력이 작용하지 않게 되기 때문에, 금형(M)을 제 1, 제 2 반내 롤러(40,41)상을 원활하게 이송시켜 사출성형기(1A) 외측으로 반출할 수가 있다.

한편, 본 실시예 2의 제 1, 제 2 반내 롤러(40,41)의 크기, 배치, 구조 등은 일례에 지나지 않으며, 적당히 변경을 부가한 형태로도 실시가능하다.

그 밖에, 당업자라면 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 상기 실시예 2에 변경을 부가한 형태로도 실시가능함은 물론이다.

금형을 고정하기 위한 자력발생기구를 갖는 클램프 플레이트가 장비된 각종 사출성형기에 적용가능하며, 금형을 떼어낼 때의 생산성을 높일 수가 있다.

Claims (5)

1. 한 쌍의 금형을 고정하기 위한 고정반 및 가동반과, 고정반과 가동반에 각각 장착되며 또한 금형 고정용의 고정면을 갖는 한 쌍의 클램프 플레이트와, 각 클램프 플레이트에 장비되며 고정면에 금형을 고정하는 자력을 발생시키는 자력발생기구를 구비한 사출성형기로서,

   적어도 한쪽의 클램프 플레이트에, 금형을 고정면으로부터 떼어내기 위하여 상기 자력발생기구를 작동정지시킨 상태에서, 잔류자속에 의한 금형과 고정면의 흡착력보다 강한 가압력에 의해 금형을 가압하고, 가동반의 이동개시와 연동하여 고정면과 금형의 사이에 에어 갭을 자동으로 형성하는 에어 갭 형성수단을 설치한 것을 특징으로 하는 사출성형기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 에어 갭 형성수단은 가동반에 장착된 클램프 플레이트에 설치된 것을 특징으로 하는 사출성형기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 에어 갭 형성수단은,

   상기 클램프 플레이트의 고정면에 개방형상으로 형성된 수용구멍과, 상기 수용구멍에 가동장착된 가동부재와, 수용구멍 내의 가동부재보다 안쪽에 수용되어 가동부재를 고정면쪽으로 탄성가압하는 압축 스프링과, 가동부재가 고정면 외측으로 상기 에어 갭의 두께에 상당하는 소정 길이만큼 돌출된 위치보다 외측으로 이동하지 않도록 규제하는 규제부재를 구비한 것을 특징으로 하는 사출성형기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 규제부재는, 가동부재와 압축 스프링을 삽입관통하여 클램프 플레이트에 나사결합된 볼트로 구성되며, 상기 볼트의 헤드부는 가동부재에 형성된 오목부에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
5. 삭제

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