KR101525687B1 - 사출성형기 및 그의 사출 제어 방법 - Google Patents

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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
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Abstract

본 발명은 사출성형기 및 그의 사출 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 배럴에 저장된 용융 상태의 성형 재료를 스크루에 의해 가압하여 금형에 사출하는 사출성형기로서, 제어장치의 제어에 따라 상기 스크루를 전진 및 후퇴 작동하는 사출용 모터와; 상기 스크루의 작동에 따른 배럴 내부의 압력을 검출하여 제어장치에 입력하는 압력 검출부와; 상기 사출용 모터를 제어하여 스크류의 작동을 제어하되, 상기 스크루를 작동시켜 용융 상태의 성형 재료를 금형에 사출한 후에, 상기 스크루의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간 동안 대기하여 상기 배럴 내부의 용융 성형재료가 해당 성형재료의 자체 잔류 압력에 의해 노즐을 통해 금형에 이송케 하고서, 상기 압력 검출부를 통해 검출한 배럴 내부 압력이 설정된 보압 까지 떨어졌는지를 확인하고, 상기 스크루의 전후진 동작을 통해 배럴 내부 압력이 설정된 보압이 되도록 조절하는 제어장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출성형기를 제공한다.
본 발명에 의하면, 용융 상태의 성형 재료를 금형에 고속으로 사출하여 성형품을 만드는 경우에 사출 압력의 과다 증가를 방지함으로써 성형 재료의 오버 팩킹을 방지하므로, 사출 성형품의 과다 성형을 방지하여서 사출 성형품의 품질을 향상시키게 된다.

Description

사출성형기 및 그의 사출 제어 방법{Injection Molding Machine and Injection Control Method Thereof}
본 발명은 사출성형기에 관한 것으로, 특히 용융 상태의 성형 재료를 금형에 고속으로 사출하여 성형품을 만드는 경우에 사출 압력의 과다 증가를 방지함으로써 성형 재료의 오버 팩킹(over packing)을 방지하여 사출 성형품의 품질을 향상시키도록 하는 사출성형기 및 그의 사출 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사출성형기는 사출장치를 구비하고, 성형품의 주재료인 플라스틱 등의 성형 재료를 용융시켜 사출하여 금형에 주입함으로써 성형품을 제작하는 기능을 제공한다.
종래의 사출성형기는 호퍼를 통해 투입된 성형 재료를 배럴에 공급하고, 배럴에서 성형 재료를 용융시켜 개량하며, 해당 계량된 용융 성형 재료를 배럴 내부의 스크류에 의해 사출노즐 측으로 이송하여 사출시켜 금형에 주입함으로써 성형품을 제작한다.
이와 같은 종래의 사출성형기에서 용융 상태의 성형 재료를 고속으로 사출하여 성형품을 제작하는 경우에 사출노즐을 통해 금형에 사출되는 성형 재료의 사출 압력이 과다함에 기인하여 성형 재료의 오버 팩킹(over packing)을 유발하여서 성형품이 과다 성형되어 성형품의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 용융 상태의 성형 재료를 금형에 고속으로 사출하여 성형품을 만드는 경우에 사출 압력의 과다 증가를 방지함으로써 성형 재료의 오버 팩킹(over packing)을 방지하여서 사출 성형품의 과다 성형을 방지하여 사출 성형품의 품질을 향상시키도록 하는 사출성형기 및 그의 사출 제어 방법을 제공함에 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 배럴에 저장된 용융 상태의 성형 재료를 스크루에 의해 가압하여 금형에 사출하는 사출성형기로서, 제어장치의 제어에 따라 상기 스크루를 전진 및 후퇴 작동하는 사출용 모터와; 상기 스크루의 작동에 따른 배럴 내부의 압력을 검출하여 제어장치에 입력하는 압력 검출부와; 상기 사출용 모터를 제어하여 스크류의 작동을 제어하되, 상기 스크루를 작동시켜 용융 상태의 성형 재료를 금형에 사출한 후에, 상기 스크루의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간 동안 대기하고서, 상기 압력 검출부를 통해 검출한 배럴 내부 압력이 설정된 보압 까지 떨어졌는지를 확인하고, 상기 스크루의 전후진 동작을 통해 배럴 내부 압력이 설정된 보압이 되도록 조절하는 제어장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출성형기를 제공한다.
본 발명에 따른 사출성형기에 의하면, 상기 압력 검출부는 스크루에 작용하는 성형 재료 압력을 검출하는 로드 셀을 포함한다.
그리고, 본 발명에 따른 사출성형기에 의하면, 상기 제어장치는 배럴 내부 압력이 설정된 보압 보다 낮거나 높으면, 압력 검출부를 통해 배럴 내부 압력을 확인하면서 상기 스크루를 작동시켜 배럴 내부 압력이 설정된 보압에 도달하도록 조절한다.
또한, 본 발명에 따른 사출성형기에 의하면, 상기 제어장치는 배럴 내부 압력이 설정된 보압 보다 낮으면 압력 검출부를 통해 배럴 내부 압력을 확인하면서 상기 스크루를 노즐 방향으로 전진시켜 배럴 내부 압력이 설정된 보압에 도달하도록 조절하고, 배럴 내부 압력이 설정된 보압 보다 높으면 압력 검출부를 통해 배럴 내부 압력을 확인하면서 상기 스크루를 노즐 반대방향으로 후퇴시켜 배럴 내부 압력이 설정된 보압에 도달하도록 조절한다. 아울러, 본 발명에 따른 사출성형기에 의하면, 상기 제어장치는 상기 스크루 구동을 정지한 상태에서 설정시간 동안 대기하고서, 상기 배럴 내부의 용융 성형재료가 해당 성형재료의 자체 잔류 압력에 의해 노즐을 통해 금형에 이송케 한다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 사출성형기의 사출 제어 방법으로서, 제어장치가 계량용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 계량용 모터를 구동하여서 스크루를 회전 작동시켜 배럴에 용융 성형 재료를 계량하는 단계와; 제어장치가 사출용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 사출용 모터를 구동하여서 스크루를 전진 작동시켜 노즐을 통해 금형에 용융 성형 재료를 사출하는 단계와; 제어장치가 사출용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 사출용 모터의 구동을 정지시켜 스크루의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간 동안 대기하여 상기 배럴 내부의 용융 성형재료가 해당 성형재료의 자체 잔류 압력에 의해 노즐을 통해 금형에 이송케 하는 단계와; 제어장치가 상기 설정 시간 동안 대기한 후에, 압력 검출부를 통해 검출한 배럴 내부의 압력이 설정된 보압까지 떨어졌는지를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출 제어 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 용융 상태의 성형 재료를 금형에 고속으로 사출하여 성형품을 만드는 경우에 사출 압력의 과다 증가를 방지함으로써 성형 재료의 오버 팩킹을 방지하므로, 사출 성형품의 과다 성형을 방지하여서 사출 성형품의 품질을 향상시키게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 사출성형기를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 사출성형기에 구비되는 제어장치를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 사출성형기에서의 사출 성형 작업 과정을 예시한 도면이다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 하나의 실시예로서 설명하는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
본 발명은 용융 상태의 성형 재료를 금형에 고속으로 사출하여 성형품을 만드는 경우에 사출 압력의 과다 증가를 방지함으로써 성형 재료의 오버 팩킹(over packing)을 방지하여서 사출 성형품의 과다 성형을 방지하여 사출 성형품의 품질을 향상시키도록 구현된다.
이와 같이 구현하기 위한 본 발명에 따른 사출성형기는 도 1에 예시된 바와 같이 이루어진다. 본 발명에 따른 사출성형기는, 배럴(10), 스크루(20), 계량용 모터(30, 샤프트(40), 사출용 모터(55), 이송 베이스(60) 및 압력 검출부(100)를 포함한다.
배럴(10)은 전방에 노즐(11)을 구비하고 있고 후방 일측에 호퍼(12)가 연결되어 있으면서 호퍼(12)로부터 투입되는 성형 재료를 가열하여 용융 상태로 저장하되, 스크루(20)의 작동에 따라 용융 상태의 성형 재료를 계량하여 노즐(11)을 통해 금형에 사출한다.
스크루(20)는 배럴(10) 내부에 회전 및 이동 가능하게 삽입 설치되어서, 계량용 모터(30)에 의해 회전 작동하여 용융 성형 재료를 계량하여 배럴(10) 내에 저장함과 아울러 사출용 모터(55)에 의해 노즐(11) 방향으로 전진하여 배럴(10)에 저장된 용융 상태의 성형 재료를 노즐(11) 측으로 밀어내어 사출하는 기능을 수행한다.
그리고, 샤프트(40)는 스크루(20)를 회전시키는 계량용 모터(30)와 스크루(20)를 연결함과 더불어 계량용 모터(30) 측에, 예를 들어 스플라인(spline) 결합에 의해, 축방향으로 미끄럼 이동 가능하게 결합 된다.
이송 베이스(60)는 샤프트(40)를 지지하고, 예를 들어 볼 스크루와 같은 이송 장치(50)에 의해, 축방향 전후방으로 이동하여 샤프트(40) 및 스크루(20)를 전진 및 후퇴시키는 기능을 한다. 이송 장치(50)는 일단이 지지대(53)에 의해 회전 가능하게 지지 되고 타단이 사출용 모터(55)에 결합 되어, 사출용 모터(55)에 의해 회전 구동하여서 이송 베이스(60)를 전진 또는 후퇴시킴으로써, 샤프트(40) 및 스크루(20)를 전진 및 후퇴시킨다.
또한, 압력 검출부(100)는 스크루(20)에 작용하는 성형 재료압을 검지하여 성형 조건에 따라 계량 제어 및 사출 압력 제어를 가능케 한다.
그리고 압력 검출부(100)는 로드 셀(load cell)(120)과 스러스트 하우징(thrust housing)(130)을 포함하여 이루어진다. 로드 셀(120)은 이송 베이스(60) 후방에 직접 또는 이송 베이스(60)에 장착되는 지지블록(110)의 후방에 장착되어서 스크루(20)에 작용하는 성형 재료압을 검출한다. 스러스트 하우징(130)은 샤프트(40)를 회전가능하게 지지하면서 스크루(20)에 작용하는 성형 재료압을 로드 셀(120)에 전달한다.
이러한 본 발명의 사출 성형기는 제어장치를 구비하여 해당 제어장치에 의해 사출 성형 작업을 제어한다.
호퍼(12)를 통해 배럴(10)에 투입된 성형 재료(원료 수지 등)는 배럴(10) 내부에서 용융되는데, 제어장치가 계량용 모터(30)에 의해 스크루(20)를 회전시킴에 의해 배럴(10) 내부의 용융된 성형 재료를 스크루(20)에 의해 혼련함과 더불어 전방으로 이송한다. 이와 같은 과정을, 사출용 모터(55)를 구동하여서 이송 장치(50)에 의해 스크루(20)를 설정 스트로크(stroke)만큼 서서히 후퇴시키면서 수행하면, 용융된 성형 재료는 해당 스트로크에 대응하는 양과 압력으로 배럴(10)의 전방 부분에 저장된다.
이어서, 사출 장치를 전진시켜 배럴(10) 선단의 노즐(11)을 형합(型合)된 금형의 탕구(sprue)에 밀착시키고, 사출용 모터(55)를 구동하여서 이송 장치(50)에 의해 스크루(20)를 전진시켜 배럴(10) 전방에 저장되어 있는 용융 성형 재료를 노즐(11)을 통해 소정의 압력으로 사출한다.
그 후에, 제어장치는 사출용 모터(55)의 구동을 정지시켜 스크루(20)의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간(예를 들어, 200ms) 동안 대기하여서, 배럴(10) 내부의 용융 성형 재료가 해당 성형 재료의 자체 잔류 압력에 의해 노즐(11)을 통해 금형에 이송케 함으로써, 노즐(11)을 통한 사출 압력의 과다한 증가를 방지한다.
이와 같이 제어장치는 스크루(20)의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간 동안 대기하고서, 압력 검출부(100)의 로드 셀(120)에 의해 배럴(10) 내부의 압력이 사용자에 의해 미리 설정된 보압 까지 떨어졌는지의 여부를 확인하고, 해당 확인 결과에 따라 배럴(10) 내부의 압력을 해당 설정된 보압이 되도록 조절한다.
제어장치는 배럴(10) 내부의 압력이 사용자에 의해 미리 설정된 보압 까지 떨어지지 않은 경우, 사출용 모터(55)를 구동하여서 이송 장치(50)를 회전 구동시켜 이송 베이스(60)에 의해 스크루(20)를 전진 및 후퇴시켜서 배럴(10) 내부의 압력을 조절함으로써 배럴(10) 내부의 압력을 미리 설정된 보압이 되도록 조절하는데, 배럴(10) 내부의 압력이 미리 설정된 보압 보다 낮으면 로드 셀(120)을 통해 배럴(10) 내부의 압력을 확인하면서 스크루(20)를 노즐(11) 방향으로 전진시켜 배럴(10) 내부의 압력을 높여서 설정 보압에 도달하도록 조절하고, 배럴(10) 내부의 압력이 미리 설정된 보압 보다 높으면 로드 셀(120)을 통해 배럴(10) 내부의 압력을 확인하면서 스크루(20)를 노즐(11) 반대방향으로 후퇴시켜 배럴(10) 내부의 압력을 낮추어 설정 보압에 도달하도록 조절한다.
그리고, 이와 같이 배럴(10) 내부의 압력을 미리 설정된 보압이 되게 조절한 후에, 제어장치는 계량용 모터(30)를 회전 구동하여 배럴(10)에 용융된 성형 재료를 계량하고, 설정 대기 시간 동안 대기하였다가 사출용 모터(30)에 의해 스크루(20)를 노즐(11) 방향으로 구동하여 노즐(11)을 통해 금형에 용융 성형 재료를 사출한다.
성형 재료 사출 후에, 제어장치는 스크루(20)의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간(예를 들어, 200ms) 동안 대기하여서, 배럴(10) 내부의 용융 성형 재료가 해당 성형 재료의 자체 잔류 압력에 의해 노즐(11)을 통해 금형에 이송케 하는 상술한 공정을 반복 수행하고, 배럴(10) 내부 압력을 설정된 보압이 되게 조절하는 상술한 공정과, 배럴(10)에 용융 성형 재료를 계량하는 상술한 공정과, 설정 대기 시간 동안 대기하였다가 해당 계량된 성형 재료를 금형에 사출하는 상술한 공정을 반복 수행함으로써, 사출 성형 작업을 진행한다.
상술한 본 발명의 사출성형기에서 사출 성형 작업의 진행을 제어하는 제어장치(90)는, 도 2에 예시된 바와 같이, 마이컴(91), 메모리(92). 표시부(93), 입력부(94) 및 정합부(95)를 포함하여 이루어진다.
마이컴(91)은 메모리(92)에 저장되어 있는 프로그램에 의거하여서 사출을 제어하여서 사출 성형 작업을 진행한다. 표시부(93)는 마이컴(91)의 제어에 따라 사출성형기의 구동 상태를 표시한다.
입력부(94)는 수동 조작되는 키패드 등의 입력수단을 구비하여 사출 성형 작업 진행을 지시하는 제반 명령을 마이컴(91)에 입력하되 보압 설정을 위한 제반 명령 및 데이터를 마이컴(91)에 입력한다. 정합부(95)는 배럴(10) 내부의 압력을 검출하기 위한 압력 검출부(100)와, 계량용 모터(30)를 구동시키기 위한 계량용 모터 구동부(도면에 도시하지 않음)와, 사출용 모터(55)를 구동시키기 위한 사출용 모터 구동부(도면에 도시하지 않음)를 정합하되, 해당 압력 검출부(100)로부터 입력되는 검출신호를 정합하여 마이컴(91)에 입력하고, 마이컴(91)으로부터의 계량용 모터 제어신호를 정합하여 계량용 모터 구동부에 출력하고, 마이컴(91)으로부터의 사출용 모터 제어신호를 정합하여 사출용 모터 구동부에 출력한다.
또한, 메모리(92)는 사출을 제어하여 사출 성형 작업을 진행하기 위한 제반 프로그램을 저장하고. 해당 프로그램을 마이컴(91)에 제공하며, 마이컴(91)에 의한 사출 제어 처리 시에 발생하는 제반 데이터를 저장한다.
제어장치(90)의 마이컴(91)은 입력부(94)를 통한 명령에 따라 계량용 모터(30)를 구동하여 스크루(20)를 회전 작동하여서 용융 성형 재료를 계량함과 아울러 사출용 모터(55)를 구동하여 스크루(20)를 노즐(11) 측으로 전진 작동하여서 사출 작업을 진행하되, 배럴(10)의 노즐(11)을 통한 사출 압력의 과다 증가를 방지하도록 사출 제어한다.
마이컴(91)은 스크루(20)를 전진 작동하여 배럴(10)에 저장된 용융 성형 재료를 노즐(11)을 통해 설정 압력으로 금형에 사출한 후에, 정합부(95)를 통해 사출용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 사출용 모터(55)의 구동을 정지시켜 스크루(20)의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간(예를 들어, 200ms) 동안 대기하여서, 배럴(10) 내부의 용융 성형 재료가 해당 성형 재료의 자체 잔류 압력에 의해 노즐(11)을 통해 금형에 이송케 함으로써, 노즐(11)을 통한 사출 압력의 과다한 증가를 방지한다.
마이컴(91)은 이와 같이 스크루(20)의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간 동안 대기한 후에, 압력 검출부(100)의 로드 셀(120)로부터 정합부(95)를 통해 입력되는 압력검출신호에 의해 배럴(10) 내부의 압력이 사용자에 의해 미리 설정된 보압 까지 떨어졌는지의 여부를 확인하고, 해당 확인 결과에 따라 정합부(95)를 통해 사출용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 사출용 모터(55)에 의해 스크루(20)를 작동하여서 배럴(10) 내부의 압력을 해당 설정된 보압이 되도록 조절한다.
마이컴(91)은 배럴(10) 내부의 압력이 사용자에 의해 미리 설정된 보압 까지 떨어지지 않은 경우, 정합부(95)를 통해 사출용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 사출용 모터(55)에 의해 스크루(20)를 전진 및 후퇴시켜서 배럴(10) 내부의 압력을 조절함으로써 배럴(10) 내부의 압력을 미리 설정된 보압이 되도록 조절한다.
이때, 마이컴(91)은 배럴(10) 내부의 압력이 미리 설정된 보압 보다 낮으면, 로드 셀(120)로부터 정합부(95)를 통해 입력되는 압력검출신호에 의거하여 배럴(10) 내부의 압력을 확인하면서 스크루(20)를 노즐(11) 방향으로 전진시켜 배럴(10) 내부의 압력을 높여서 설정 보압에 도달하도록 조절하며, 배럴(10) 내부의 압력이 미리 설정된 보압 보다 높으면, 로드 셀(120)로부터 정합부(95)를 통해 입력되는 압력검출신호에 의거하여 배럴(10) 내부의 압력을 확인하면서 스크루(20)를 노즐(11) 반대방향으로 후퇴시켜 배럴(10) 내부의 압력을 낮추어 설정 보압에 도달하도록 조절한다.
또한, 이와 같이 배럴(10) 내부의 압력을 미리 설정된 보압이 되게 조절한 후에, 마이컴(91)은 정합부(95)를 통해 계량용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 계량용 모터(30)를 구동하여서 스크루(20)를 회전 작동시켜 배럴(10)에 용융된 성형 재료를 계량하고, 설정 대기 시간 동안 대기하였다가 정합부(95)를 통해 사출용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 사출용 모터(55)에 의해 스크루(20)를 노즐(11) 방향으로 구동하여서 노즐(11)을 통해 금형에 용융 성형 재료를 사출한다.
아울러, 성형 재료 사출 후에, 마이컴(91)은 스크루(20)의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간(예를 들어, 200ms) 동안 대기하여서, 배럴(10) 내부의 용융 성형 재료가 해당 성형 재료의 자체 잔류 압력에 의해 노즐(11)을 통해 금형에 이송케 하는 상술한 공정을 반복 수행하고, 배럴(10) 내부 압력을 설정된 보압이 되게 조절하는 상술한 공정과, 배럴(10)에 용융 성형 재료를 계량하는 상술한 공정과, 설정 시간 동안 대기하였다가 해당 계량된 성형 재료를 금형에 사출하는 상술한 공정을 반복 수행함으로써, 사출 성형 작업을 진행한다.
상술한 바와 같은 기능을 구비하는 본 발명의 사출성형기에 의해 사출 성형 작업을 진행하는 경우 도 3에 예시한 바와 같이 진행한다.
먼저, 제어장치(90)의 마이컴(91)은 정합부(95)를 통해 계량용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 계량용 모터(30)를 구동하여서 스크루(20)를 회전 작동시켜 배럴(10)에 용융 성형 재료를 계량하고(S110), 설정 대기 시간 동안 대기하였다가(S120), 정합부(95)를 통해 사출용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 사출용 모터(55)를 구동하여서 스크루(20)를 전진 작동시켜 노즐(11)을 통해 금형에 용융 성형 재료를 사출한다(S130).
이와 같이 금형에 용융 성형 재료를 사출한 후에, 제어장치(90)의 마이컴(91)은 정합부(95)를 통해 사출용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 사출용 모터(55)의 구동을 정지시켜 스크루(20)의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간(예를 들어, 200ms) 동안 대기하여서(S140)(S150), 배럴(10) 내부의 용융 성형 재료가 해당 성형 재료의 자체 잔류 압력에 의해 노즐(11)을 통해 금형에 이송케 함으로써, 노즐(11)을 통한 사출 압력의 과다한 증가를 방지한다.
제어장치(90)의 마이컴(91)은 이와 같이 스크루(20)의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간 동안 대기한 후에, 압력 검출부(100)의 로드 셀(120)로부터 정합부(95)를 통해 입력되는 압력검출신호에 의해 배럴(10) 내부의 압력이 사용자에 의해 미리 설정된 보압 까지 떨어졌는지의 여부를 확인하고(S160), 해당 압력 확인 결과에 따라 정합부(95)를 통해 사출용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 사출용 모터(55)에 의해 스크루(20)를 작동하여서 배럴(10) 내부의 압력을 해당 설정된 보압이 되도록 조절한다(S170).
이때, 제어장치(90)의 마이컴(91)은 배럴(10) 내부의 압력이 미리 설정된 보압 보다 낮으면, 로드 셀(120)로부터 정합부(95)를 통해 입력되는 압력검출신호에 의거하여 배럴(10) 내부의 압력을 확인하면서 스크루(20)를 노즐(11) 방향으로 전진시켜 배럴(10) 내부의 압력을 높여서 설정 보압에 도달하도록 조절하며, 배럴(10) 내부의 압력이 미리 설정된 보압 보다 높으면, 로드 셀(120)로부터 정합부(95)를 통해 입력되는 압력검출신호에 의거하여 배럴(10) 내부의 압력을 확인하면서 스크루(20)를 노즐(11) 반대방향으로 후퇴시켜 배럴(10) 내부의 압력을 낮추어 설정 보압에 도달하도록 조절한다.
그리고, 제어장치(90)의 마이컴(91)은 입력부(94)를 통해 작업 종료 지시가 입력되는지를 확인하고(S180), 작업 종료 지시가 입력되지 않았으면 S110으로 귀환하여 상술한 처리를 반복 수행하고, 작업 종료 지시가 입력되었으면 작업 종료한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 사출성형기는 용융 상태의 성형 재료를 금형에 사출한 후에, 스크루(20)의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간 동안 대기하여서, 배럴(10) 내부의 용융 성형 재료가 해당 성형 재료의 자체 잔류 압력에 의해 노즐(11)을 통해 금형에 이송케 함으로써 노즐(11)을 통한 사출 압력의 과다한 증가를 방지하므로, 용융 성형 재료를 금형에 고속으로 사출하여서 성형품을 제작하는 경우에 성형 재료의 오버 팩킹을 방지하여서 사출 성형품의 과다 성형을 방지하여 사출 성형품의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변경하여 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당된다고 할 것이다.
본 발명은 성형 재료를 사출하여 성형품을 만드는 다양한 사출성형기에 적용할 수 있을 것이다. 본 발명에 의하면, 용융 상태의 성형 재료를 금형에 고속으로 사출하여 성형품을 만드는 경우에 사출 압력의 과다 증가를 방지함으로써 성형 재료의 오버 팩킹을 방지하므로, 사출 성형품의 과다 성형을 방지하여서 사출 성형품의 품질을 향상시키게 된다.
10; 배럴 11; 노즐
12; 호퍼 20; 스크루
30; 계량용 모터 40; 샤프트
50; 이송 장치 55; 사출용 모터
60; 이송 베이스 90; 제어장치
100; 압력 검출부 110; 지지블록
120; 로드 셀 130; 스러스트 하우징

Claims (10)

  1. 배럴에 저장된 용융 상태의 성형 재료를 스크루에 의해 가압하여 금형에 사출하는 사출성형기로서,
    제어장치의 제어에 따라 상기 스크루를 전진 및 후퇴 작동하는 사출용 모터와;
    상기 스크루의 작동에 따른 배럴 내부의 압력을 검출하여 제어장치에 입력하는 압력 검출부와;
    상기 사출용 모터를 제어하여 스크류의 작동을 제어하되, 상기 스크루를 작동시켜 용융 상태의 성형 재료를 금형에 사출한 후에, 상기 스크루의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간 동안 대기하여 상기 배럴 내부의 용융 성형재료가 해당 성형재료의 자체 잔류 압력에 의해 노즐을 통해 금형에 이송케 하고서, 상기 압력 검출부를 통해 검출한 배럴 내부 압력이 설정된 보압 까지 떨어졌는지를 확인하고, 상기 스크루의 전후진 동작을 통해 배럴 내부 압력이 설정된 보압이 되도록 조절하는 제어장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력 검출부는 스크루에 작용하는 성형 재료 압력을 검출하는 로드 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어장치는 배럴 내부 압력이 설정된 보압 보다 낮거나 높으면, 압력 검출부를 통해 배럴 내부 압력을 확인하면서 상기 스크루를 작동시켜 배럴 내부 압력이 설정된 보압에 도달하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어장치는 배럴 내부 압력이 설정된 보압 보다 낮으면, 압력 검출부를 통해 배럴 내부 압력을 확인하면서 상기 스크루를 노즐 방향으로 전진시켜 배럴 내부 압력이 설정된 보압에 도달하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어장치는 배럴 내부 압력이 설정된 보압 보다 높으면, 압력 검출부를 통해 배럴 내부 압력을 확인하면서 상기 스크루를 노즐 반대방향으로 후퇴시켜 배럴 내부 압력이 설정된 보압에 도달하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
  6. 삭제
  7. 사출성형기의 사출 제어 방법으로서,
    제어장치가 계량용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 계량용 모터를 구동하여서 스크루를 회전 작동시켜 배럴에 용융 성형 재료를 계량하는 단계와;
    제어장치가 사출용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 사출용 모터를 구동하여서 스크루를 전진 작동시켜 노즐을 통해 금형에 용융 성형 재료를 사출하는 단계와;
    제어장치가 사출용 모터 구동부에 제어신호를 출력하여 사출용 모터의 구동을 정지시켜 스크루의 구동을 정지한 상태에서 설정 시간 동안 대기하여 상기 배럴 내부의 용융 성형재료가 해당 성형재료의 자체 잔류 압력에 의해 노즐을 통해 금형에 이송케 하는 단계와;
    제어장치가 상기 설정 시간 동안 대기한 후에, 압력 검출부를 통해 검출한 배럴 내부의 압력이 설정된 보압까지 떨어졌는지를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 배럴 내부의 압력이 설정된 보압 보다 낮으면, 제어장치가 압력 검출부를 통해 배럴 내부 압력을 확인하면서 상기 스크루를 노즐 방향으로 전진시켜 배럴 내부 압력이 설정된 보압에 도달하도록 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출 제어 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 배럴 내부의 압력이 설정된 보압 보다 높으면, 제어장치가 압력 검출부를 통해 배럴 내부 압력을 확인하면서 상기 스크루를 노즐 반대방향으로 후퇴시켜 배럴 내부 압력이 설정된 보압에 도달하도록 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 사출 제어 방법.
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