KR20240074449A - 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치 및 방법 - Google Patents

진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치 및 방법 Download PDF

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이승호
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Abstract

제조정밀성이 개선되도록, 본 발명은 평판형의 플라스틱 시트의 양단부를 클램핑하도록 폭방향 간격을 두고 이격되는 한쌍의 지그와, 상기 지그가 선택적으로 승강되도록 구동되는 승강수단을 포함하는 이송부; 상기 이송부의 상측에 이격되어 구비되되 상기 플라스틱 시트를 가열하도록 선택적으로 발열되는 가열부; 상기 이송부의 하측에 구비되되, 양측 테두리에 상기 지그의 하측에 대향 이격되는 안착부가 형성되고, 중앙부에 상기 플라스틱 시트가 가공될 형상에 대응되는 상면 윤곽을 가지며 함몰부가 하향 함몰 형성되고, 복수개의 진공흡착홀이 관통 형성되는 몰드부; 내부에 진공압이 형성되도록 수용공간이 형성되되, 상기 함몰부가 안착되도록 상부 중앙측이 개구되고, 양측 테두리에 상기 안착부가 안착되도록 지지부가 상향 돌출되는 진공챔버부; 및 상기 진공챔버부의 하부에 일단부가 연통되는 진공흡입관과, 상기 수용공간에 진공압이 형성되도록 상기 진공흡입관에 연결되는 진공펌프를 포함하는 진공흡착수단을 포함하는 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치를 제공한다.

Description

진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치 및 방법{apparatus and method for thermoforming plastic sheet using vacuum chamber}
본 발명은 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조정밀성이 개선되는 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라스틱 진공 성형기는 플라스틱 시트를 가열하는 히터, 플라스틱 시트를 고정시키는 클램프, 금형, 금형 안착 플레이트와 금형을 상하로 이동시키는 금형 업다운 실린더 및 챔버를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 금형, 상기 금형 안착 플레이트 및 상기 금형 업다운 실린더는 상기 챔버 내부에 위치될 수 있다. 상기 챔버는 상부면이 개방된 형상이며, 상부면에는 플라스틱 시트가 안착될 수 있다.
통상적으로, 플라스틱 진공 성형 방법은, 플라스틱 시트를 챔버 상부에 안착시키는 단계, 플라스틱 시트를 가열하여 연화시키는 단계, 가열된 플라스틱 시트를 블로잉하는 단계, 연화된 플라스틱 시트를 금형에 진공 압착시켜 제품을 성형하는 단계 및 성형된 제품을 금형으로부터 이형하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 플라스틱 시트를 블로잉하는 단계는 제품의 형상에 따라 생략될 수도 있다.
그러나, 종래에는 금형 자체에서 공기흡입을 할 수 있는 별도의 구성이 구비되지 않아 제조되는 제품의 품질이 불균일하여 제조정밀성이 저하되는 문제점이 있었다.
한국 공개특허 제10-2010-0094290호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제조정밀성이 개선되는 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치 및 방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 평판형의 플라스틱 시트의 양단부를 클램핑하도록 폭방향 간격을 두고 이격되는 한쌍의 지그와, 상기 지그가 선택적으로 승강되도록 구동되는 승강수단을 포함하는 이송부; 상기 이송부의 상측에 이격되어 구비되되 상기 플라스틱 시트를 가열하도록 선택적으로 발열되는 가열부; 상기 이송부의 하측에 구비되되, 양측 테두리에 상기 지그의 하측에 대향 이격되는 안착부가 형성되고, 중앙부에 상기 플라스틱 시트가 가공될 형상에 대응되는 상면 윤곽을 가지며 함몰부가 하향 함몰 형성되고, 복수개의 진공흡착홀이 관통 형성되는 몰드부; 내부에 진공압이 형성되도록 수용공간이 형성되되, 상기 함몰부가 안착되도록 상부 중앙측이 개구되고, 양측 테두리에 상기 안착부가 안착되도록 지지부가 상향 돌출되는 진공챔버부; 및 상기 진공챔버부의 하부에 일단부가 연통되는 진공흡입관과, 상기 수용공간에 진공압이 형성되도록 상기 진공흡입관에 연결되는 진공펌프를 포함하는 진공흡착수단을 포함하는 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치를 제공한다.
한편, 본 발명은 몰드부의 양측 테두리에 형성된 안착부가 진공챔버부의 양측 테두리에 상향 돌출된 지지부에 안착되어 밀착됨과 동시에, 상기 몰드부의 중앙부에 하향 함몰 형성되되 복수개의 진공흡착홀이 관통 형성된 함몰부가 상기 진공챔버부의 내부에 형성된 수용공간의 개구된 상부 중앙측을 커버하며 정렬되는 제1단계; 평판형의 플라스틱 시트의 양단부를 클램핑하도록 폭방향 간격을 두고 이격되는 한쌍의 지그와, 상기 지그가 선택적으로 승강되도록 구동되는 승강수단을 포함하는 이송부의 상측에 이격되어 구비되는 가열부에 의해 가열되어 연화된 상기 플라스틱 시트의 양단부가 상기 지그에 의해 클램핑되어 상기 이송부의 하측에 구비된 상기 몰드부의 상측으로 이동되는 제2단계; 상기 진공챔버부의 하부에 연통되는 진공흡입관에 연결된 진공펌프를 통해 상기 수용공간에 진공압이 형성되며 연화된 상기 플라스틱 시트가 상기 함몰부의 표면 및 상기 진공흡착홀에 밀착되는 제3단계; 상기 플라스틱 시트가 상기 함몰부의 표면 및 상기 진공흡착홀에 밀착된 상태에서 냉각 및 경화되는 제4단계; 및 경화된 상기 플라스틱 시트가 상기 몰드부로부터 탈형되는 제5단계를 포함하는 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 방법을 제공한다.
상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 제조될 플라스틱 시트의 형상에 대응되는 복수개의 몰드부를 하나의 진공챔버부에 교체 및 착탈하는 것만으로 다양한 플라스틱 제품의 생산이 가능하므로 호환성 및 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
둘째, 진공챔버부의 지지부의 측벽부 상단으로부터 내측으로 절곡지게 연장 형성되는 절곡연장부의 상면에 몰드부의 안착부 하면이 밀착되므로 진공챔버부 내부의 진공흡착력의 누설이 최소화되며 각 진공흡착홀로 집중되어 진공흡착력이 현저히 개선될 수 있다.
셋째, 이송부의 지그가 가열부의 테두리 및 안착부 사이에 정렬되고 가열부의 중앙부 및 함몰부가 상하방향으로 이격 정렬되어 가열부를 통해 연화된 플라스틱 시트가 하강되는 즉시 몰드부의 함몰부 표면 및 각 진공흡착홀에 진공 흡착되며 제조될 형상으로 밀착되어 경화되므로 생산속도가 현저히 개선될 수 있다.
넷째, 각 진공흡착홀에 진공챔버부의 진공압력을 공유하며 동일한 진공압이 형성되므로 플라스틱 시트가 함몰부의 표면에 균일하게 완전 밀착됨에 따라 제조된 제품의 성형품질이 현저히 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 몰드부가 진공챔버부에 결합되는 과정을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 몰드부가 진공챔버부에 결합된 상태를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 가열부가 플라스틱 시트를 가열하는 과정을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 플라스틱 시트가 가열되어 변형된 상태를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 가열된 플라스틱 시트가 몰드부에 진공 흡착된 상태를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 경화된 플라스틱 시트가 분리되는 과정을 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 몰드부의 제1변형예를 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 몰드부의 제2변형예를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치 및 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 몰드부가 진공챔버부에 결합되는 과정을 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 몰드부가 진공챔버부에 결합된 상태를 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 가열부가 플라스틱 시트를 가열하는 과정을 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 플라스틱 시트가 가열되어 변형된 상태를 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 가열된 플라스틱 시트가 몰드부에 진공 흡착된 상태를 나타낸 예시도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 경화된 플라스틱 시트가 분리되는 과정을 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 방법은 몰드부의 안착부가 진공챔버의 지지부에 안착되어 밀착됨과 동시에, 몰드부의 함몰부가 진공챔버의 내부에 형성된 수용공간의 개구된 상부 중앙측을 커버하며 정렬(s10), 가열부에 의해 가열되어 연화된 플라스틱 시트의 양단부가 한쌍의 지그에 의해 클램핑되어 몰드부의 상측으로 이동(s20), 진공챔버의 하부에 연통되는 진공흡입관에 연결된 진공펌프를 통해 수용공간에 진공압이 형성되며 연화된 플라스틱 시트가 함몰부의 표면 및 진공흡착홀에 밀착(s30), 플라스틱 시트가 함몰부의 표면 및 진공흡착홀에 밀착된 상태에서 냉각 및 경화(s40), 그리고 경화된 플라스틱 시트가 몰드부로부터 탈형(s50)의 일련의 단계를 포함한다.
더불어, 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치(100)는 이송부(10), 가열부(20), 몰드부(30), 진공챔버부(40), 진공흡착수단(50) 및 제어부(미도시)를 포함한다.
여기서, 상기 이송부(10)는 평판형의 플라스틱 시트(1a)의 양단부를 클램핑하도록 상기 플라스틱 시트(1a)의 폭방향 간격을 두고 이격되는 한쌍의 지그(11)와, 상기 지그(11)가 선택적으로 승강되도록 구동되는 승강수단(12)을 포함함이 바람직하다.
이때, 상기 플라스틱 시트(1a)는 사각 단면 형상으로 구비될 수 있으며, 기설정된 상하방향 두께를 갖도록 구비될 수 있으며, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 합성수지 재질로 구비됨이 바람직하다.
그리고, 상기 지그(11)는 상기 플라스틱 시트(1a)의 테두리 상면 및 하면을 동시에 선택적으로 상하방향으로 가압하여 클램핑하도록 구비될 수 있다. 이때, 상기 지그(11)는 상기 플라스틱 시트(1a)를 선택적으로 가압하도록 액츄에이터, 실린더 등을 포함하여 구비될 수 있다.
여기서, 상기 지그(11)는 상기 가열부(20)의 하부 테두리 및 상기 안착부(31)의 상부 사이에 정렬 배치됨이 바람직하다. 그리고, 각 상기 지그(11)의 폭은 상기 안착부(31)의 폭 이하로 설정됨이 바람직하다. 이때, 상기 가열부(20)의 하부 테두리 및 상기 안착부(31)의 상부는 상하방향으로 상호간 이격되며 정렬됨이 바람직하다.
더불어, 상기 플라스틱 시트(1a)의 중앙부는 상기 가열부(20)의 하부 중앙부 및 상기 함몰부(32)의 상부 사이에 정렬됨이 바람직하다. 즉, 상기 플라스틱 시트(1a)의 중앙부가 상기 가열부(20) 및 상기 함몰부(32) 사이에 정렬되도록 상기 가열부(20)의 하부 중앙부 및 상기 함몰부(32)의 상부는 상하방향으로 이격되며 정렬됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 이송부(10)의 지그(11)가 상기 가열부(20)의 하부 테두리 및 상기 안착부(31)의 상부 사이에 상호간 정렬되고 상기 가열부(20)의 하부 중앙부 및 상기 함몰부(32)의 상부가 상하방향으로 상호간 이격 정렬되어 상기 가열부(20)를 통해 연화된 플라스틱 시트(1b)가 하강되는 즉시 상기 함몰부(32) 표면 및 각 상기 진공흡착홀(33)에 제조될 형상으로 진공 흡착되며 밀착되므로 생산속도가 현저히 개선될 수 있다.
또한, 상기 승강수단(12)은 각 상기 지그(11)에 연결되되 각 상기 지그(11)가 동시에 승강되도록 구동되는 구동모터와, 상기 구동모터와 각 상기 지그(11) 사이에 구비되어 상기 구동모터의 구동력을 전달하는 기어 등의 동력전달수단을 포함하여 구비될 수 있다.
한편, 상기 가열부(20)는 상기 이송부(10)의 상측에 이격되어 구비되되 상기 플라스틱 시트(1a)를 가열하도록 선택적으로 발열되는 발열장치로서 구비됨이 바람직하다. 또한, 상기 가열부(20)는 상기 플라스틱 시트(1a)의 면적 이상의 면적을 갖도록 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 가열부(20)는 상기 플라스틱 시트(1a)에 대응되어 사각 단면 형상을 갖도록 구비될 수 있다. 이러한 상기 가열부(20)는 전원이 공급됨에 따라 전기 저항에 의해 발열될 수 있으며, 발열 방식이 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 가열부(20)는 상기 플라스틱 시트(1a)가 용융되어 중앙부가 아래로 오목하게 늘어지면서 변형되도록 선택적으로 기설정된 온도로 가열될 수 있다. 이때, 상기 플라스틱 시트(1a)는 상기 가열부(20)의 하측에 이격 정렬된 상태에서 기설정된 시간이 경과됨에 따라 용융될 수 있다.
한편, 상기 몰드부(30)는 상기 이송부(10)의 하측에 구비되되, 양측 테두리에 상기 지그(11)의 하측에 대향 이격되는 안착부(31)가 형성되고, 중앙부에 상기 플라스틱 시트(1a)가 가공될 형상에 대응되는 상면 윤곽을 가지며 함몰부(32)가 하향 함몰 형성되고, 복수개의 진공흡착홀(33)이 관통 형성됨이 바람직하다.
이러한 상기 몰드부(30)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 상기 안착부(31) 및 상기 함몰부(32)가 상호 일체로 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 안착부(31)는 상기 진공챔버부(40)에 형성된 후술될 절곡연장부(43a)의 상면에 하면이 선택적으로 밀착되도록 상기 몰드부(30)의 양측으로 연장 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 안착부(31)의 상면은 상기 가열부(20)의 하면과 평행하게 연장되며, 상기 안착부(31)의 상면은 상기 가열부(20)의 하면과 상하방향으로 상호 이격 배치됨이 바람직하다.
그리고, 상기 함몰부(32)에는 상기 안착부(31)로부터 내측으로 갈수록 하향 경사지게 경사면(32a)이 형성되고, 상기 경사면(32a)의 내측으로 바닥면(32b)이 연속적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 진공흡착홀(33)은 상기 경사면(32a) 및 상기 바닥면(32b)를 포함하는 상기 함몰부(32)에 종방향 및 횡방향을 따라 상호 균일한 간격을 두고 복수개소 관통 형성되며, 각 상기 진공흡착홀(33)의 상단은 상기 함몰부(32)의 상측으로 연통되며 하단은 상기 진공챔버부(40)의 수용공간(41)에 연통됨이 바람직하다.
이를 통해, 각 상기 진공흡착홀(33)이 상기 진공챔버부(40)의 진공압력을 공유하며 동일한 진공압이 형성되므로 플라스틱 시트가 상기 함몰부(32)의 표면에 균일하게 완전 밀착됨에 따라 제조된 제품의 성형품질이 현저히 개선될 수 있다.
더욱이, 경우에 따라 각 상기 진공흡착홀(33)에는 각 상기 진공흡착홀(33)에 밀착된 플라스틱 시트(1c)가 상기 수용공간(41) 내부로 유입되는 것이 차단되도록 복수개의 다공이 형성된 메쉬망(미도시)이 구비될 수도 있다. 예컨대, 상기 메쉬망(미도시)는 각 상기 진공흡착홀(33)의 상부를 커버하도록 배치될 수 있으며, 각 상기 진공흡착홀(33)의 내부에 충진될 수도 있다.
한편, 상기 진공챔버부(40)는 내부에 진공압이 형성되도록 용기 형태로 구비되어 상기 수용공간(41)이 형성되되, 양측 테두리에 상기 안착부(31)가 안착되도록 지지부(43)가 상향 돌출됨이 바람직하다. 그리고, 상기 진공챔버부(40)에는 상기 함몰부(32)가 안착되도록 상부 중앙측이 개구됨이 바람직하다.
상세히, 상기 지지부(43)는 기설정된 폭을 갖도록 구비되어 상기 진공챔버부(40)의 바닥면 테두리로부터 상향 연장되는 측벽부와, 상기 측벽부의 상단으로부터 내측으로 절곡지게 기설정된 길이로 일체로 연장 형성되는 절곡연장부(43a)를 포함함이 바람직하다. 또한, 상기 절곡연장부(43a)의 내측단에는 개구부(42)가 형성됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 지지부의 측벽부 상단으로부터 내측으로 절곡지게 기설정된 길이로 일체로 연장 형성되는 상기 절곡연장부(43a)의 상면에 상기 안착부(31)의 하면이 밀착되므로 상기 진공챔버부(40) 내부에 형성되는 진공흡착력의 누설이 최소화되며 각 상기 진공흡착홀(33)로 집중되어 진공흡착력이 현저히 개선될 수 있다.
한편, 상기 진공흡착수단(50)은 상기 진공챔버부(40)의 하부에 일단부가 연통되는 진공흡입관(51)과, 상기 진공흡입관(51)의 타단부에 연결되는 진공탱크(52)와, 상기 진공흡입관(51)에 연결된 상기 진공탱크(52)에 연결되되 상기 수용공간(41)에 진공압이 형성되도록 구동되는 진공펌프(53)를 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 진공흡입관(51)은 일단부가 상기 진공챔버부(40)의 바닥면 또는 측벽부 하측에 연통될 수 있으며, 타단부가 상기 진공탱크(52)에 연통될 수 있다. 더욱이, 상기 진공흡입관(51)상에는 상기 진공흡입관(51)을 선택적으로 개폐하도록 밸브(미도시)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 진공탱크(52)는 내부에 공간이 형성되며, 상기 진공펌프(53)가 연결될 수 있다.
이를 통해, 상기 진공탱크(53)에 확보된 진공압력으로 상기 진공챔버부(40) 내부의 공기를 빠른 속도로 흡입하게 되어 생산속도가 증가될 수 있으며, 상기 몰드부(30)에 공기흡입을 위한 별도의 진공라인이나 진공챔버가 요구되지 않아 제조비용이 현저히 절감될 수 있다.
그리고, 상기 제어부(미도시)는 상기 이송부(10)의 지그(11) 및 승강수단(12), 상기 가열부(20), 상기 진공흡착수단(50)의 진공펌프(53)를 각각 제어하도록 상기 이송부(10)의 지그(11) 및 승강수단(12), 상기 가열부(20), 상기 진공흡착수단(50)의 진공펌프(53)에 회로 또는 통신 연결될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 안착부(31)가 상기 지지부(43)의 상단에 형성된 상기 절곡연장부(43a)에 안착되어 밀착됨과 동시에, 상기 함몰부(32)가 상기 수용공간(41)의 개구된 상부 중앙측을 커버하며 정렬된다(s10).
상세히, 상기 몰드부(30)의 양측 테두리에 형성된 상기 안착부(31)가 상기 진공챔버부(40)의 양측 테두리에 상향 돌출된 상기 지지부(43)에 안착되어 밀착된다. 이와 동시에, 상기 몰드부(30)의 중앙부에 평판형의 상기 플라스틱 시트(1a)가 가공될 형상에 대응되는 상면 윤곽을 가지며 하향 함몰 형성되되 복수개의 상기 진공흡착홀(33)이 관통 형성된 상기 함몰부(32)가 상기 진공챔버부(40)의 내부에 형성된 상기 수용공간(41)의 개구된 상부 중앙측의 개구부(42)를 커버하며 정렬된다.
여기서, 상기 몰드부(30)는 상기 진공챔버부(40)의 상측으로부터 하강되며, 상기 안착부(31)의 하면은 상기 절곡연장부(43a)의 상면에 밀착되고, 상기 함몰부(32)는 상기 수용공간(41) 내부로 수용됨이 바람직하다. 이때, 각 상기 진공흡착홀(33)의 하단이 상기 수용공간(41)에 연통됨이 바람직하다.
그리고, 도 4를 참조하면, 평판형의 상기 플라스틱 시트(1a)의 양단부가 한쌍의 상기 지그(11)에 의해 클램핑되어 상기 승강수단(12)이 제1방향으로 구동됨에 따라 상기 가열부(20)의 하측에 인접하게 이동됨이 바람직하다.
여기서, 평판형의 상기 플라스틱 시트(1a)는 상기 가열부(20)의 하측에 이격 정렬되며, 각 상기 지그(11)도 상기 가열부(20)의 하측에 이격 정렬될 수 있다. 이때, 상기 승강수단(12)이 제1방향으로 구동되면 상기 지그(11)가 상승되고, 상기 제1방향과 반대 방향인 제2방향으로 구동되면 상기 지그(11)가 하강됨으로 이해함이 바람직하다.
그리고, 평판형의 상기 플라스틱 시트(1a)를 가열하도록 상기 가열부(20)가 발열되면 상기 가열부(20)의 하측에 이격 정렬된 상태에서 기설정된 시간이 경과됨에 따라 평판형의 상기 플라스틱 시트(1a)가 가열되어 연화된다. 이에 따라, 상기 플라스틱 시트(1a)가 용융되어 중앙부가 아래로 오목하게 늘어지면서 변형된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 평판형의 상기 플라스틱 시트(1a)가 도 5에 도시된 바와 같이 연화된 플라스틱 시트(1b)로 변형된다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 가열부(20)에 의해 가열되어 연화된 상기 플라스틱 시트(1b)의 양단부가 한쌍의 상기 지그(11)에 의해 클램핑되어 상기 몰드부(30)의 상측으로 하강 이동된다(s20).
이때, 상기 승강수단(12)이 상기 제2방향으로 구동됨에 따라 상기 가열부(20)의 하측에 인접하게 이동됨이 바람직하다. 또한, 상기 지그(11)의 하면이 상기 안착부(31)의 상면에 안착될 수 있다.
이와 동시에, 연화된 상기 플라스틱 시트(1b)의 양단부가 한쌍의 상기 지그(11)에 의해 클램핑된 상태에서 연화된 상기 플라스틱 시트(1b)의 중앙부가 상기 함몰부(32)의 상측에 인접하게 이동될 수 있다.
그리고, 도 6을 참조하면, 상기 진공챔버부(40)의 하부에 연통되는 상기 진공흡입관(51)에 연결된 상기 진공펌프(53)를 통해 상기 수용공간(41)에 진공압이 형성되며 연화된 상기 플라스틱 시트(1b)가 상기 함몰부(32)의 표면 및 각 상기 진공흡착홀(33)에 밀착된다(s30).
이어서, 상기 함몰부(32)의 표면 및 각 상기 진공흡착홀(33)에 밀착된 상기 플라스틱 시트(1c)가 상기 함몰부(32)의 표면 및 각 상기 진공흡착홀(33)에 밀착된 상태에서 냉각 및 경화된다(s40).
그리고, 도 7을 참조하면, 경화된 상기 플라스틱 시트(1d)가 상기 몰드부(30)로부터 탈형된다(s50). 이때, 경화된 상기 플라스틱 시트(1d)의 양단부가 한쌍의 상기 지그(11)에 의해 클램핑되어 상기 승강수단(12)이 제1방향으로 구동됨에 따라 상측으로 이동되어 상기 몰드부(30)로부터 제거될 수 있다. 이어서, 상기 지그(11)의 클램핑이 해제됨에 따라 경화된 상기 플라스틱 시트(1d)가 분리될 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 몰드부의 제1변형예를 나타낸 예시도이다. 본 변형예에서 함몰부(132)를 제외한 나머지 구성이 상술한 일실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
도 8에서 보는 바와 같이, 상기 몰드부(130)는 상호 일체로 형성된 안착부(131) 및 함몰부(132)를 포함하여 구비됨이 바람직하며, 상기 함몰부(132)에는 복수개의 진공흡착홀(133)이 관통 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 함몰부(132)는 중앙부에 형성되는 바닥면(132c)과, 상기 바닥면(132c)의 양측단 및 상기 안착부(131)의 내측단 사이에 형성되되 폭방향 양측으로 갈수록 상호간 상이한 경사각도로 상향 연장되는 제1경사면(132a) 및 제2경사면(132b)을 포함함이 바람직하다.
이에 따라, 상기 몰드부(130)를 상기 진공챔버부(도 2의 40)에 선택적으로 착탈할 수 있다. 따라서, 제조될 플라스틱 시트의 형상에 대응되는 상기 몰드부(130)를 하나의 상기 진공챔버부(도 2의 40)에 교체 및 착탈하는 것만으로 다양한 플라스틱 제품의 생산이 가능하므로 호환성 및 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치에서 몰드부의 제2변형예를 나타낸 예시도이다. 본 변형예에서 함몰부(232)를 제외한 나머지 구성이 상술한 일실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
도 9에서 보는 바와 같이, 상기 몰드부(230)는 상호 일체로 형성된 안착부(231) 및 함몰부(232)를 포함하여 구비됨이 바람직하며, 상기 함몰부(232)에는 복수개의 진공흡착홀(233)이 관통 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 함몰부(232)는 중앙부에 상호간 상이한 경사각도로 형성되는 제1바닥면(232c) 및 제2바닥면(232d)을 포함함이 바람직하다. 또한, 상기 함몰부(232)는 제1바닥면(232c)의 외측단 및 상기 안착부(131)의 내측단 사이에 형성되되 폭방향 외측으로 갈수록 상향 연장되는 제1경사면(232a)과, 제2바닥면(232d)의 외측단 및 상기 안착부(131)의 내측단 사이에 형성되되 폭방향 외측으로 갈수록 상향 연장되는 제2경사면(232b)을 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 제1경사면(232a) 및 상기 제2경사면(232b)은 상호간 상이한 경사각도로 형성됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 몰드부(230)를 상기 진공챔버부(도 2의 40)에 선택적으로 착탈할 수 있다. 따라서, 제조될 플라스틱 시트의 형상에 대응되는 상기 몰드부(230)를 하나의 상기 진공챔버부(도 2의 40)에 교체 및 착탈하는 것만으로 다양한 플라스틱 제품의 생산이 가능하므로 호환성 및 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100: 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치
10: 이송부 11: 지그
12: 승강수단 20: 가열부
30: 몰드부 31: 안착부
32: 함몰부 33: 진공흡착홀
40: 진공챔버부 41: 수용공간
42: 개구부 43: 지지부
43a: 절곡연장부 50: 진공흡착수단
51: 진공흡입관 52: 진공탱크
53: 진공펌프

Claims (5)

  1. 평판형의 플라스틱 시트의 양단부를 클램핑하도록 폭방향 간격을 두고 이격되는 한쌍의 지그와, 상기 지그가 선택적으로 승강되도록 구동되는 승강수단을 포함하는 이송부;
    상기 이송부의 상측에 이격되어 구비되되 상기 플라스틱 시트를 가열하도록 선택적으로 발열되는 가열부;
    상기 이송부의 하측에 구비되되, 양측 테두리에 상기 지그의 하측에 대향 이격되는 안착부가 형성되고, 중앙부에 상기 플라스틱 시트가 가공될 형상에 대응되는 상면 윤곽을 가지며 함몰부가 하향 함몰 형성되고, 복수개의 진공흡착홀이 관통 형성되는 몰드부;
    내부에 진공압이 형성되도록 수용공간이 형성되되, 상기 함몰부가 안착되도록 상부 중앙측이 개구되고, 양측 테두리에 상기 안착부가 안착되도록 지지부가 상향 돌출되는 진공챔버부; 및
    상기 진공챔버부의 하부에 일단부가 연통되는 진공흡입관과, 상기 수용공간에 진공압이 형성되도록 상기 진공흡입관에 연결되는 진공펌프를 포함하는 진공흡착수단을 포함하는 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부는 기설정된 폭을 갖도록 구비되어 상기 진공챔버부의 바닥면 테두리로부터 상향 연장되는 측벽부와, 상기 측벽부의 상단으로부터 내측으로 절곡지게 기설정된 길이로 일체로 연장 형성되는 절곡연장부를 포함하고, 상기 절곡연장부의 내측단에는 개구부가 형성되며,
    상기 안착부는 상기 절곡연장부의 상면에 하면이 선택적으로 밀착되도록 상기 몰드부의 양측으로 연장 형성됨을 특징으로 하는 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 함몰부에는 상기 안착부로부터 내측으로 갈수록 하향 경사지게 경사면이 형성되고, 상기 경사면의 내측으로 바닥면이 연속적으로 형성되되,
    상기 진공흡착홀은 상기 경사면 및 상기 바닥면에 종방향 및 횡방향을 따라 상호 균일한 간격을 두고 복수개소 관통 형성되며 각각 상기 수용공간에 연통됨을 특징으로 하는 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공흡착수단은 상기 진공흡입관의 타단부에 연결되는 진공탱크를 더 포함하되, 상기 진공펌프는 상기 진공탱크에 연결되고,
    상기 지그는 상호간 상하방향으로 이격된 상기 가열부의 하부 테두리 및 상기 안착부의 상부 사이에 배치되되,
    상기 플라스틱 시트의 중앙부가 상기 가열부 및 상기 함몰부 사이에 정렬되도록 상기 가열부의 하부 중앙부 및 상기 함몰부의 상부는 상호간 상하방향으로 이격되며 정렬됨을 특징으로 하는 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 장치.
  5. 몰드부의 양측 테두리에 형성된 안착부가 진공챔버부의 양측 테두리에 상향 돌출된 지지부에 안착되어 밀착됨과 동시에, 상기 몰드부의 중앙부에 하향 함몰 형성되되 복수개의 진공흡착홀이 관통 형성된 함몰부가 상기 진공챔버부의 내부에 형성된 수용공간의 개구된 상부 중앙측을 커버하며 정렬되는 제1단계;
    평판형의 플라스틱 시트의 양단부를 클램핑하도록 폭방향 간격을 두고 이격되는 한쌍의 지그와, 상기 지그가 선택적으로 승강되도록 구동되는 승강수단을 포함하는 이송부의 상측에 이격되어 구비되는 가열부에 의해 가열되어 연화된 상기 플라스틱 시트의 양단부가 상기 지그에 의해 클램핑되어 상기 이송부의 하측에 구비된 상기 몰드부의 상측으로 이동되는 제2단계;
    상기 진공챔버부의 하부에 연통되는 진공흡입관에 연결된 진공펌프를 통해 상기 수용공간에 진공압이 형성되며 연화된 상기 플라스틱 시트가 상기 함몰부의 표면 및 상기 진공흡착홀에 밀착되는 제3단계;
    상기 플라스틱 시트가 상기 함몰부의 표면 및 상기 진공흡착홀에 밀착된 상태에서 냉각 및 경화되는 제4단계; 및
    경화된 상기 플라스틱 시트가 상기 몰드부로부터 탈형되는 제5단계를 포함하는 진공챔버부를 이용한 플라스틱 시트의 몰딩 열성형 방법.
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