KR100836964B1

KR100836964B1 - 형체결 장치

Info

Publication number: KR100836964B1
Application number: KR1020040030296A
Authority: KR
Inventors: 쯔지마꼬또; 요꼬야마히로시; 이따니신야
Original assignee: 도시바 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2003-05-01
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2008-06-10
Also published as: US20040247740A1; KR20040094632A; DE102004021701B4; CN1550311A; DE102004021701A1

Abstract

본 발명의 과제는 형개폐 및 형체결 동작에 필요로 하는 사이클 타임을 단축할 수 있고, 또한 타이바의 인발을 용이하게 행할 수 있는 형체결 장치를 제공하는 것이다. 형체결 장치는 고정 금형(5)을 보유 지지하는 고정반(3)과, 이동 금형(6)을 보유 지지하고, 형개폐 방향(A1, A2)으로 이동 가능하게 설치된 이동반(4)과, 자유단부에 피결합부(7a)를 구비하고, 이동반(4)에 의해 지지된 타이바(7)와, 이동반(4)에 설치되어 타이바(7)에 대해 이동반(4)을 구동하는 형체결용 실린더(9)와, 형개폐 방향(A1, A2)으로 이동반(4)을 이동시키고, 금형(5, 6)의 개폐를 행하는 이동 기구와, 타이바(7)의 자유단부(b)가 접촉함으로써 고정반(3)에 대해 타이바(7)를 소정 위치에 위치 결정하는 접촉 부재(30)와, 소정 위치에 위치 결정된 타이바(7)의 피결합부(7a)와 결합하고, 타이바(7)를 고정반(3)에 연결시키는 하프 너트(20)를 갖는다.

형체결 장치, 이동반, 고정반, 형체결용 실린더, 타이바, 접촉 부재

Description

형체결 장치 {MOLD CLAMPING DEVICE}

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 형체결 장치의 구조를 도시하는 도면.

도2는 도1의 형체결 장치의 구조를 도시하는 수평 방향의 단면도.

도3은 도1의 원(A) 내의 확대도.

도4 내지 도8은 제1 실시 형태의 형체결 장치의 동작의 일예를 나타내는 도면.

도9는 제1 실시 형태의 형체결 장치에 있어서의 타이바의 인발 방법을 설명하기 위한 도면.

도10은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 형체결 장치의 구조를 도시하는 도면.

도11은 도10에 도해한 형체결 장치의 구조를 도시하는 수평 방향의 단면도.

도12 내지 도16은 제2 실시 형태의 형체결 장치의 동작을 설명하는 도면.

도17은 제2 실시 형태의 형체결 장치에 있어서의 타이바의 인발 방법을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 형체결 장치

2 : 베이스

3 : 고정반

4 : 이동반

5 : 고정 금형

6 ; 이동 금형

7 : 타이바

8 : 피스톤

9 : 형체결용 실린더

20 : 하프 너트

30 : 접촉 부재

35 : 가이드부

40 : 이동 기구

41 : 비틀림축

43 : 서보 모터

44 : 가동 부재

본 발명은, 다이캐스트 장치나 플라스틱 사출 성형기 등의 성형 장치에 사용되는 형체결 장치에 관한 것이다.

다이캐스트 장치나 플라스틱 사출 성형기 등의 성형 장치에서는, 예를 들어 고정 금형에 이동 금형이 형체결되어 일체화되었을 때에 형성되는 캐비티에 성형 재료를 금형으로 사출하여 충전한다.

그와 같은 금형의 형체결을 행하는 형체결 장치로서는, 예를 들어 토글식 형체결 장치, 직압식 형체결 장치, 복합식 형체결 장치 등이 알려져 있다.

복합식 형체결 장치는, 예를 들어 일본 특허 공개 평10-52841호 공보, 실용신안 공개 평5-7419호 공보, 실용신안 공개 평5-49330호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 고정반에 대해 이동반을 이동시켜 금형의 개폐를 행하는 작동기와, 금형의 형체결을 행하는 작동기를 별도로 구비하고 있다.

그런데, 상기와 같은 복합식 형체결 장치로서는 타이바의 자유단부에 형성된 톱니형 홈부를 고정반에 설치된 하프 너트에 의해 결합함으로써 고정반과 이동반을, 타이바를 거쳐서 연결하는 것이 알려져 있다. 이 타이바의 형체결 장치에서는 이동반을 고정반에 대해 소정의 위치에 위치 결정한 후에 하프 너트의 개폐 동작을 행할 필요가 있고, 일련의 형개폐 및 형체결 동작의 사이클 타입이 길어지게 되는 불이익이 우려되고 있다.

특히, 다이캐스트 장치에 이용하는 형체결 장치에서는, 금형 교환을 하기 위해서는 타이바를 고정반으로부터 인발하여 교환해야 할 금형과 타이바의 간섭을 방지할 필요가 있다. 이 타이바를 고정반으로부터 인발하는 동작에는 전용의 실린더 장치 등의 기구가 필요하고, 장치 비용이 상승하게 되는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 형개폐 및 형체결 동작에 필요로 하는 사이클 타입을 단축할 수 있고, 또한 타이바의 인발을 용이하게 행할 수 있는 형체결 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제1 관점에 따르면, 제1 금형과 제2 금형을 형체결하는 형체결 장치이며, 제1 금형을 보유 지지하고, 베이스에 고정되어 있는 고정반과, 제2 금형을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 상기 제1 금형에 대해 제1 금형을 형체결 또는 형개방하기 위해, 상기 고정반에 대해 이동 가능하게 설치된 이동반과, 각각 자유단부에 피결합부를 구비하고, 상기 이동반의 상부 양단부에 지지되어 있는 한 쌍의 타이바와, 상기 이동반의 상부 양단부에 설치되어 상기 한 쌍의 타이바에 대해 상기 이동반을 구동하는 한 쌍의 형체결용 실린더와, 상기 형개폐 방향에 상기 이동반의 하부 양단부에 결합되어 상기 한 쌍의 금형의 개폐를 행할 때 상기 이동반을 이동시키는 한 쌍의 이동 기구와, 상기 한 쌍의 타이바 각각의 자유단부가 접촉함으로써 상기 고정반에 대해 상기 한 쌍의 타이바를 소정 위치에 위치 결정하는 한 쌍의 접촉 부재와, 상기 소정 위치에 위치 결정된 상기 한 쌍의 타이바의 상기 한 쌍의 피결합부와 결합하고, 상기 타이바를 상기 고정반에 해방 가능하게 연결시키는 결합 수단을 갖는 형체결 장치가 제공된다.

본 발명의 제2 관점에 따르면, 제1 금형과 제2 금형을 형체결하는 형체결 장치이며, 제1 금형을 보유 지지하고, 베이스 상에 고정되어 있다. 고정반과, 제2 금형을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 상기 제1 금형에 대해 제1 금형을 형체결 또는 형개방하기 위해, 상기 고정반에 대해 이동 가능하게 설치된 이동반과, 각각 자유단부에 피결합부를 구비하고, 상기 고정반의 상부 양단부에 지지되어 있는 한 쌍의 타이바와, 상기 고정반의 상부 양단부에 설치되어 상기 한 쌍의 타이바를 상기 고정반에 대해 이동시키는 한 쌍의 형체결용 실린더와, 상기 형개폐 방향에 상기 이동반의 하부 양단부에 결합되어 상기 한 쌍의 금형의 개폐를 행할 때 상기 이동반을 이동시키는 한 쌍의 이동 기구와, 상기 한 쌍의 타이바 각각의 자유단부가 접촉함으로써, 상기 이동반에 대해 상기 한 쌍의 타이바를 소정 위치에 위치 결정하는 한 쌍의 접촉 부재와, 상기 소정 위치에 위치 결정된 상기 한 쌍의 타이바의 상기 한 쌍의 치결합부와 결합하여 상기 타이바를 상기 이동반에 해방 가능하게 연결시키는 결합 수단을 갖는 형체결 장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 첨부 도면을 참조하여 서술한다.

(제1 실시 형태)

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 형체결 장치의 구조를 도시하는 도면이고, 도2는 도1의 형체결 장치의 구조를 도시하는 수평 방향의 단면도이다.

본 실시 형태에 관한 형체결 장치(1)는, 예를 들어 다이캐스트 장치에 사용된다.

도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 형체결 장치(1)는 베이스(2)와, 고정반(3)과, 이동반(4)과, 한 쌍의 타이바(형체결 봉)(7, 7)와, 한 쌍의 형체결용 실린더(9, 9)와, 한 쌍의 이동 기구(40, 40)와, 한 쌍의 하프 너트(20, 20)와, 한 쌍의 접촉 부재(30, 30)와, 한 쌍의 가이드부(35, 35)를 갖는다.

또한, 고정반(3)은 본 발명의 고정반, 이동반(4)은 본 발명의 이동반, 타이바(7, 7)는 본 발명의 타이바, 형체결용 실린더(9, 9)는 본 발명의 형체결용 실린더, 이동 기구(40, 40)는 본 발명의 이동 기구, 하프 너트(20, 20)는 본 발명의 결합 수단, 접촉 부재(30, 30)는 본 발명의 접촉 부재, 가이드부(35, 35)는 본 발명의 가이드 수단의 각각 일실시예이다.

고정반(3)은 하부에 있어서, 평탄한 베이스(2) 상에 고정되어 있다. 고정반(3)은 이동반(4)과 대향하는 정면측에 있어서 고정 금형(5)을 보유 지지하고 있다. 고정반(3)의 상부의 양단부에는 한 쌍의 타이바(7, 7)가 삽입되는 한 쌍의 관통 구멍(3h, 3h)이 형성되어 있다.

이동반(4)은 이동 금형(6)을 전방면[고정반(3)에 대향하는 측]에 보유 지지하고 있다. 이 이동반(4)은 후술하는 이동 기구(40)에 형개방 방향(A1) 및 형폐쇄 방향(A2)으로 이동 가능하게 설치되어 있다.

이동 금형(6)이 고정 금형(5)을 향해 이동되어 고정 금형(5)과 이동 금형(6)의 한 쌍의 금형이 형폐쇄됨으로써 고정 금형(5)과 이동 금형(6) 사이에 캐비티가 형성된다. 고정반(3)의 배면에는 도시하지 않은 사출 장치가 설치되고, 이 사출 장치에 의해 용융 금속이 고정 금형(5)과 이동 금형(6) 사이에 형성되는 캐비티에 사출, 충전된다. 또한, 용융 금속이 캐비티에 사출, 충전될 때에는 고정 금형(5)과 이동 금형(6)을 형체결하고, 용융 금속이 고정 금형(5)과 이동 금형(6)의 분할면으로부터 누설되는 것을 방지한다.

한 쌍의 타이바(7, 7)는 각각 일단부가 이동반(4)의 상부에 있어서 이동 가 능하게 지지되어 있다. 타이바(7, 7)는 형개방 방향(A1) 및 형폐쇄 방향(A2)에 따라서 수평으로 지지되어 있다.

타이바(7, 7) 각각의 일단부에는 피스톤(8, 8)이 연결되고, 피스톤(8, 8)의 양측 부분이 이동반(4)에 형성된 한 쌍의 지지 구멍(4a : 4b, 4a : 4b)에 끼워 맞춤 삽입되어 있다. 지지 구멍(4a : 4b, 4a : 4b)에 의해 타이바(7, 7)의 각각은 일단부가 지지되어 있다.

타이바(7, 7)의 타단부인 자유단부에는 톱니형의 피결합 홈(7a, 7a)이 형성되어 있다. 또한, 피결합 홈(7a, 7a)은 본 발명의 피결합부의 일실시 형태이다.

형체결용 실린더(9, 9)는 이동반(4)의 내부에 형성되어 있고, 이동반(4)에 피스톤(8, 8)이 이동 가능하게 내장되어 있다. 형체결용 실린더(9, 9)의 실린더실에 고압의 작동유를 공급함으로써 이동반(4)과 타이바(7, 7) 사이에 힘이 작용하여 타이바(7, 7)에 대해 이동반(4)이 상대적으로 이동된다.

타이바(7, 7)에 연결된 피스톤(8, 8)의 가동 범위, 즉 형체결용 실린더(9, 9)를 갖는 스트로크의 범위 내에서 이동반(4)을 타이바(7, 7)에 대해 이동 가능하다.

한 쌍의 이동 기구(40, 40)는 베이스(2)의 내부에 내장되어 있고, 한 쌍의 이동 기구(40, 40)의 각각은 비틀림축(41)과, 지지 부재(42)와, 서보 모터(43)와, 가동 부재(44)를 갖는다.

지지 부재(42)는 비틀림축(41)의 일단부를 회전 가능하게 지지하고 있다.

비틀림축(41)의 타단부는 서보 모터(43)에 접속되어 있다.

비틀림축(41)은 가동 부재(44)에 비틀려 끼워져 있다.

한 쌍의 가동 부재(44)는 이동반(4)의 양측에 고정되어 있다.

이동 기구(40, 40)에 있어서, 서보 모터(43, 43)를 회전 제어함으로써 비틀림축(41, 41)의 회전하고, 비틀림축(41, 41)의 회전이 가동 부재(44, 44)의 직선 운동으로 변환된다. 이에 의해 양측이 한 쌍의 가동 부재(44)로 고정되어 있는 이동반(4)이 형개방 방향(A1) 또는 형폐쇄 방향(A2)으로 구동된다.

하프 너트(20, 20)는 고정반(3)의 한 쌍의 관통 구멍(3h, 3h)의 배면에 배치되어 있다. 하프 너트(20, 20)에는 타이바(7, 7)의 피결합 홈(7a, 7a)과 맞물리는 도시하지 않은 홈이 형성되어 있다.

하프 너트(20, 20)의 각각은 하프 너트 개폐 실린더(21)에 의해 개폐되고, 하프 너트(2)가 폐쇄되어 타이바(7)의 피결합 홈(7a)과 맞물리면(결합) 타이바(7)와 고정반(3)이 연결된다. 하프 너트(20)가 개방되면 타이바(7)와 고정반의 연결이 풀어진다.

접촉 부재(30, 30)는 타이바(7, 7)의 자유단부(7b, 7b)가 접촉함으로써 타이바(7, 7)를 소정 위치에 위치 결정한다. 이 소정 위치는 하프 너트(20, 20)가 타이바(7, 7)의 피결합 홈(7a, 7a)에 결합 가능한 위치이다. 타이바(7, 7)는 접촉 부재(30, 30)로 돌출됨으로써 이동이 규제된다.

접촉 부재(30, 30)는 고정반(3)의 배면에 도시하지 않은 연결 부재를 거쳐서 고정되어 있다.

도3은 도1의 원(A) 내의 확대도이며, 가이드부(35)의 구조를 도시하는 단면 도이다.

가이드부(35)는 중공의 내통형의 가이드 부재(37)를 갖는다.

가이드 부재(36)는 선단부에 제1 관통 구멍(36a)을 갖고, 또한 제1 관통 구멍(36a)에 연속하여 제1 관통 구멍(36a)보다도 대경인 제2 관통 구멍(36b)을 갖고 있다.

가이드 부재(36)는 고정반(3)의 전방면에 관통 구멍(3h)과 동심에 고정되어 있다.

제1 관통 구멍(36a)의 내주면에는 밀봉 부재(37)가 설치되고, 제2 관통 구멍(36b)의 내주에는 부쉬(38)가 설치되어 있다.

밀봉 부재(37)의 내주에는 타이바(7)의 축부가 끼워 맞춤 삽입된다. 밀봉 부재(37)로서는, 예를 들어 수지제의 것이 사용된다. 밀봉 부재(37)는 가이드 부재(36) 내에, 주조시에 금형에 사용하는 이형제 등의 이물질이 침입하는 것을 방지한다. 이에 의해, 타이바(7)의 피결합 홈(7a)에 이물질이 부착하는 것을 방지할 수 있고, 타이바(7)의 피결합 홈(7a)과 하프 너트(20)의 결합이 확실해진다.

부쉬(38)는, 예를 들어 수지나 금속 등의 재료로 형성되어 있다. 부쉬(38)는 외주가 가이드 부재(26)의 제2 관통 구멍(36b)에 끼워 맞추어져 있다. 또한, 부쉬(38)의 내주에 타이바(7)의 축부가 끼워 맞추어진다. 부쉬(18)는 타이바(7)가 끼워 맞추어짐으로써, 축방향으로 이동 가능하게 타이바(7)를 지지한다. 이에 의해, 타이바(7)에 휨이 발생하기 어려워진다.

또한, 가이드부(35)의 축방향의 길이는 고정 금형(5)과 이동 금형(6)의 개폐 를 행하는 범위에 있어서, 타이바(7)의 피결합 홈(7a)이 가이드 부재(36) 내에 수납되는 데 필요한 길이를 갖고 있다.

타이바(7)의 피결합 홈(7a)의 외경은 밀봉 부재(37) 및 부쉬(38)의 내경보다도 작게 되어 있고, 밀봉 부재(37) 및 부쉬(38) 사이에서 공간적으로 간섭하지 않도록 되어 있다.

상기 구성의 형체결 장치에 대해 설명한다.

도1 및 도2에 도시한 상태의 형체결 장치(1)는 이동반(4)이 소정의 형개방 위치로 이동한 상태에 있다. 이 상태에 있어서, 피스톤(8, 8)은 실린더실 내에 있어서 금형측에 위치하고 있다.

이 상태로부터 서보 모터(43, 43)를 구동하여 이동반(4)을 형폐쇄 방향(A2)을 향해 이동시킨다. 이동반(4)의 이동 속도는 사이클 타임의 단축의 관점으로부터 고속으로 행한다. 이동반(4)을 형폐쇄 방향(A2)으로 이동해 가면, 도4에 도시한 바와 같이 타이바(7, 7)의 자유단부(7b, 7b)가 접촉 부재(30, 30)에 접촉하고, 타이바(7, 7)는 정지한다. 이 위치에 있어서, 타이바(7, 7)의 피결합 홈(7a, 7a)은 하프 너트(20, 20)와 결합 가능하게 되어 있다.

또한, 충격 완화의 관점으로부터 타이바(7, 7)의 자유단부(7b, 7b)가 접촉 부재(30, 30)에 충돌하기 직전에 서보 모터(43, 43)의 회전 속도를 감속하는 것이 바람직하다.

타이바(7, 7)의 자유단부(7b, 7b)가 접촉 부재(30, 30)에 접촉한 상태에서는 형체결용 실린더(9, 9)에 고압의 작용유는 공급되어 있지 않다. 이로 인해, 피스 톤(8, 8)은 형체결용 실린더(9, 9)의 실린더실 내를 이동 가능하게 되어 있다.

도4에 도시한 바와 같이, 타이바(7, 7)의 자유단부(7b, 7b)가 접촉 부재(30, 30)에 접촉하고, 타이바(7, 7)가 위치 결정된 곳에서 하프 너트 개폐 실린더(21, 21)를 구동하여 하프 너트(20, 20)를 폐쇄한다.

상기한 하프 너트(20, 20)를 폐쇄하는 동작과 병행하여 이동 기구(40, 40)에 의한 이동반(4)의 형폐쇄 방향(A2)에의 이동이 계속해서 행해진다. 타이바(7, 7)에 대해 이동반(4)이 소정의 형폐쇄 위치까지 이동하고, 도5에 도시한 바와 같이 이동 금형(6)과 고정 금형(5)의 형폐쇄가 완료된다. 즉, 이동반(4)은 타이바(7, 7)가 위치 결정된 후, 형체결용 실린더(9, 9)를 가진 스트로크의 범위 내에서 이동하여 형폐쇄가 행해진다. 피스톤(8, 8)은 실린더실 내에 있어서 이동 금형(6)과 반대측으로 이동한다.

이에 의해, 이동반(4)의 이동 중에 하프 너트(20, 20)와 타이바(7, 7)의 피결합 홈(7a, 7b)과의 결합 동작이 중복하여 행해진다.

다음에, 도5에 도시한 바와 같이 이동반(4)이 소정의 형폐쇄 위치로 이동한 곳에서 도5에 도시한 바와 같이 형체결용 실린더(9, 9)의 고정반(3)측의 실린더실로 고압의 작동유(PL)를 공급하여 형체결을 행한다. 실린더실에의 고압의 작동유(PL)의 공급에 의해 피스톤(8, 8)은 이동 금형(6)과는 반대측으로 더 이동한다. 이에 의해, 타이바(7, 7)가 신장되어 타이바(7, 7)의 신장량에 따른 형체결력이 발생한다.

이 형체결력은 실린더실로 공급하는 작동유(PL)의 압력을 조정함으로써 제어 할 수 있다.

예를 들어, 고정 금형(5)과 이동 금형(6)에 의해 형성되는 캐비티 내로의 용융 금속의 사출 동작과 연동시켜 형체결력을 제어할 수 있다. 이에 의해, 이동 금형(6)과 고정 금형(5)의 분할면으로부터의 용융 금속의 불어내어짐을 방지하면서 최소의 형체결력으로 주조를 행하는 것이 가능해진다. 형체결력을 작게 함으로써 이동 금형(6)과 고정 금형(5)의 손상을 방지하여 수명을 연장시킬 수 있다.

캐비티에의 용융 금속의 사출, 충전이 완료된 후, 도6에 도시한 바와 같이 형체결용 실린더(9, 9)의 형체결시와는 반대측의 실린더실로 고압의 작동유(PL)가 공급된다.

형체결용 실린더(9, 9)는 소정의 스트로크를 갖고 있으므로, 이 스트로크의 범위 내에서 이동반(4)이 형개방 방향(A1)으로 이동하여 형체결이 풀어진다.

이 때, 타이바(7, 7)에는 축방향으로 형체결을 해방하는 해방력이 작용하지만, 이 해방력은 접촉 부재(30, 30)에 의해 받아내어진다.

피스톤(8, 8)은 실린더실 내에 있어서 금형측을 향해 이동한다.

이 형체결의 해방 동작과 중복하여 하프 너트(20, 20)가 해방된다. 이에 의해, 타이바(7, 7)와 고정반(3)의 연결이 풀어진다. 형체결의 해방 동작과 하프 너트(20, 20)의 해방 동작을 중복하여 행함으로써 사이클 시간이 단축된다.

계속해서, 서보 모터(43, 43)가 구동되어 도7에 도시한 바와 같이 저속으로 소정 위치까지 이동반(4)이 후퇴된다. 저속으로 이동반(4)을 이동하는 것은, 금형을 개방한 직후에 고속으로 급격하게 이동반(4)을 후퇴시키면 주조품이나 금형이 손상되는 등의 문제점이 발생할 가능성이 있기 때문이다.

이동반(4)이 저속으로 소정 위치까지 후퇴되면, 도8에 도시한 바와 같이 도1과 같은 형개방 위치까지 이동반(4)이 고속으로 후퇴된다.

이상의 동작에 의해 일련의 형체결 동작이 완료된다.

도9는 상기한 타이바(7, 7)를 고정반(3)으로부터 인발하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

다이캐스트 장치에 이용하는 형체결 장치에서는, 금형 교환을 하기 위해서는 크레인 등을 이용하여 형체결 장치의 상방으로 인상할 필요가 있다. 이 때, 타이바(7, 7)가 금형(5, 6)의 근처에 있으면, 타이바(7, 7)와 금형(5, 6)이 간섭하여 금형 교환을 행할 수 없다.

본 실시 형태에서는 하프 너트(20, 20)를 해방하고, 이동 기구(40, 40)를 구동하여 이동반(4)을 후퇴시키고, 도9에 도시한 바와 같이 타이바(7, 7)의 자유단부를 고정반의 관통 구멍(3h, 3h) 및 가이드부(35, 35)로부터 인발한다. 이에 의해, 금형 교환을 하기 위한 충분한 공간을 확보할 수 있다.

이와 같이, 금형(5, 6)을 개폐하기 위한 이동 기구(40, 40)를 이용하여 타이바(7, 7)의 인발을 행할 수 있으므로, 장치 구성을 간략화할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 형체결 장치(1)는 토글식 형체결 장치와 같은 링크 하우징이나 링크가 불필요해, 장치의 소형화, 경량화가 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에 관한 형체결 장치(1)에서는 형폐쇄 동작과 함께 하프 너트(20, 20)의 폐쇄 동작을 중복하여 행할 수 있으므로, 형체결 동작의 사이클 타 임을 단축할 수 있다.

또한 본 실시 형태에 관한 형체결 장치(1)에서는 형체결을 해방하는 동작과 중복하여 하프 너트(20, 20)를 해방하는 동작을 행할 수 있으므로, 형체결 동작의 사이클 타임을 더 단축할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 형체결 장치(1)에서는 형체결을 해방하였을 때에 발생하는 해방력을 타이바(7, 7)를 위치 결정하기 위한 접촉 부재(30, 30)에 의해 받아내기 때문에, 비틀림축(41, 41) 등을 포함하는 이동 기구(40, 40)에 과하중이 가해지는 것을 방지할 수 있다.

(제2 실시 형태)

도10 내지 도17을 참조하여 본 발명의 형체결 장치의 제2 실시 형태를 서술한다.

도10은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 형체결 장치의 구조를 도시하는 도면이고, 도11은 도10의 형체결 장치의 구조를 도시하는 수평 방향의 단면도이다.

제2 실시 형태에 관한 형체결 장치(1A)는 제1 실시 형태와 마찬가지이고, 다이캐스트 장치에 사용된다.

제1 실시 형태의 형체결 장치(1)와 제2 실시 형태의 형체결 장치(1A)의 상이를 서술한다.

도1 및 도2에 도해한 제1 실시 형태의 형체결 장치(1)에 있어서는 피스톤(8, 8) 및 형체결 실린더(9, 9)가 이동반(4)측에 설치되어 있었다. 이에 대해, 도10 및 도12에 도해한 형체결 장치(1A)에 있어서는 피스톤(8, 8) 및 형체결 실린더(9, 9)를 고정반(3)측에 설치하였다. 이와 같이, 구조적으로는 피스톤(8, 8) 및 형체결 실린더(9, 9)를 제1 실시 형태와 같이 이동반(4)측에 배치할 것인지, 제2 실시 형태와 같이 고정반(3)측에 배치할 것인지의 상이가 있지만, 기본적인 구조는 유사하다.

또한, 제1 실시 형태의 형체결 장치(1)에 있어서도, 제2 실시 형태의 형체결 장치(1A)에 있어서도 고정반(3)에 대해 이동 기구(40, 40)를 거쳐서 이동반(4)을 상대적으로 이동시킴으로써 고정 금형(5)과 이동 금형(6)을 형폐쇄 또는 형개방을 행한다는 동작은 같다.

이하, 제1 실시 형태와의 상이점을 중심으로 제2 실시 형태의 형체결 장치(1A)에 대해 서술한다.

도10 및 도11에 도시한 바와 같이 제2 실시 형태의 형체결 장치(1A)도 제1 실시 형태의 형체결 장치(1)와 마찬가지이고, 고정반(3)과, 이동반(4)과, 한 쌍의 타이바(7, 7)와, 한 쌍의 형체결용 실린더(9, 9)와, 한 쌍의 이동 기구(40, 40)와, 한 쌍의 하프 너트(20, 20)와, 한 쌍의 접촉 부재(30, 30)와, 한 쌍의 가이드부(35, 35)를 갖는다.

이동반(4)에는 타이바(7, 7)가 삽입되는 관통 구멍(4h)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(4h)은, 예를 들어 이동반(4)의 상부의 양단부에 형성되어 있다.

타이바(7, 7)는 각각 일단부가 이동반(4)에 의해 이동 가능하게 지지되어 있다. 타이바(7, 7)는 형개방 방향(A1) 및 형폐쇄 방향(A2)에 따라서 수형으로 지지되어 있다.

타이바(7, 7) 각각의 일단부에는 피스톤(8, 8)이 연결되고, 피스톤(8, 8)의 양측 부분이 고정반(3)에 형성된 지지 구멍(3a, 3b)에 끼워 맞춤 삽입되어 있다. 지지 구멍(3a, 3b)에 의해 타이바(7, 7)는 일단부가 지지되어 있다.

타이바(7, 7) 각각의 타단부인 자유단부에는 톱니형의 피결합 홈(7a)이 형성되어 있다.

형체결용 실린더(9, 9)는 고정반(3)의 내부에 형성되어 있고, 고정반(3)에 피스톤(8, 8)이 이동 가능하게 내장되어 있다. 형체결용 실린더(9, 9)의 실린더실에 고압의 작동유를 공급함으로써, 고정반(3)과 타이바(7, 7) 사이에 힘이 작용하여 타이바(7, 7)가 고정반(3)에 대해 구동된다.

타이바(7, 7)에 연결된 피스톤(8, 8)의 가동 범위, 즉 형체결용 실린더(9, 9)를 갖는 스트로크의 범위 내에서 타이바(7, 7)는 고정반(3)에 대해 이동 가능하다.

한 쌍의 이동 기구(40, 40)의 구성 및 한 쌍의 이동 기구(40, 40)와 이동반(4)과의 관계는 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

한 쌍의 하프 너트(20, 20)는 이동반(4)의 관통 구멍(4h, 4h)의 배면에 배치되어 있다. 하프 너트(20, 20)는 타이바(7, 7)의 피결합 홈(7a, 7b)과 맞물리는 도시하지 않은 홈이 형성되어 있다.

하프 너트(20, 20)는 하프 너트 개폐 실린더(21, 21)에 의해 개폐되고, 하프 너트(20, 20)가 폐쇄되어 타이바(7, 7)의 피결합 홈(7a, 7a)과 맞물리면(결합), 타이바(7, 7)와 이동반(4)이 연결된다. 하프 너트(20, 20)가 개방되면 타이바(7, 7) 와 이동반(4)의 연결이 풀어진다.

한 쌍의 접촉 부재(30, 30)는 타이바(7, 7)의 자유단부(7b, 7b)가 접촉함으로써 타이바(7, 7)를 이동반(4)에 대해 소정 위치에 위치 결정한다. 이 소정 위치는 하프 너트(20, 20)가 타이바(7, 7)의 피결합 홈(7a, 7a)에 결합 가능한 위치이다. 타이바(7, 70)는 접촉 부재(30, 30)로 돌출됨으로써 이동이 규제된다.

도10에 도해한 원(A) 내의 가이드부(35)의 구조는 도3에 확대하여 도해한 것과 마찬가지이다.

도12 내지 도16을 참조하여 제2 실시 형태의 형체결 장치의 동작에 대해 설명한다. 제2 실시 형태의 형체결 장치(1A)의 동작은 기본적으로 제1 실시 형태의 형체결 장치(1)의 동작과 마찬가지이다.

제2 실시 형태의 형체결 장치(1A)는 이동반(4)이 소정의 형개방 장치로 이동한 상태에 있다. 이 상태에 있어서, 피스톤(8, 8)은 실린더실 내에 있어서 금형측에 위치하고 있다. 이 상태로부터 서보 모터(43, 43)를 구동하여 이동반(4)을 형폐쇄 방향(A2)을 향해 이동시킨다.

이동반(4)의 이동 속도는 사이클 타임의 단축화의 관점으로부터 고속으로 행한다. 이동반(4)을 형폐쇄 방향(A2)으로 이동해 가면, 도12에 도시한 바와 같이 타이바(7, 7)의 자유단부(7b, 7b)가 접촉 부재(30, 30)에 접촉하고, 타이바(7, 7)는 이동반(4)에 대해 정지한다. 이 위치에 있어서, 타이바(7, 7)의 피결합 홈(7a, 7a)은 하프 너트(20, 20)와 결합 가능하게 되어 있다.

또한, 충격 완화의 관점으로부터 타이바(7, 7)의 자유단부(7b, 7b)가 접촉 부재(30, 30)에 충돌하기 직전에 서보 모터(43)의 회전 속도를 감속하는 것이 바람직하다.

타이바(7, 7)의 자유단부(7b, 7b)가 접촉 부재(30, 30)에 접촉한 상태에서는, 형체결용 실린더(9, 9)에 고압의 작동유는 공급되어 있지 않다. 이로 인해, 피스톤(8)은 형체결용 실린더(9, 9)의 실린더실 내를 이동 가능하게 되어 있다.

도12에 도시한 바와 같이, 타이바(7, 7)의 자유단부(7b, 7)가 접촉 부재(30, 30)에 접촉하고, 타이바(7, 7)가 위치 결정된 곳에서 하프 너트 개폐 실린더(21, 21)를 구동하여 하프 너트(20, 20)를 폐쇄한다.

하프 너트(20, 20)를 폐쇄하는 동작과 병행하여 이동 기구(40, 40)에 의한 이동반(4)의 형폐쇄 방향(A2)에의 이동이 계속해서 행해진다. 타이바(7, 7)에 대해 이동반(4)이 소정의 형폐쇄 위치까지 이동하고, 도13에 도시한 바와 같이 이동 금형(6)과 고정 금형(5)의 형폐쇄가 완료된다. 즉, 이동반(4)은 타이바(7, 7)가 이동반(4)에 대해 위치 결정된 후, 형체결용 실린더(9, 9)를 갖는 스트로크의 범위 내에서 이동하여 형폐쇄가 행해진다. 피스톤(8, 8)은 실린더실 내에 있어서 금형과는 반대측[고정반(3)의 배면측]으로 이동한다.

이에 의해, 이동반(4)의 이동 중에 하프 너트(20, 20)와 타이바(7, 7)의 피결합 홈(7a, 7a)의 연결 동작이 중복하여 행해진다.

계속해서, 도13에 도시한 바와 같이 이동반(4)이 소정의 형폐쇄 위치로 이동한 곳에서 형체결용 실린더(9, 9)의 이동반(4)측의 실린더실(9a, 9a)로 고압의 작동유(PL)를 공급하여 형체결을 행한다. 실린더실(9a, 9a)에의 고압의 작동유(PL)의 공급에 의해 피스톤(8, 8)은 고정 금형(5)과는 반대측으로 더 이동한다. 이에 의해, 타이바(7, 7)가 신장되어 타이바(7, 7)의 신장량에 따른 형체결력이 발생한다.

이 형체결력은 실린더실(9a, 9a)로 공급하는 작동유(PL)의 압력을 조정함으로써 제어할 수 있다. 예를 들어, 고정 금형(5)과 이동 금형(6)에 형성되는 캐비티에의 용융 금속의 사출 동작과 연동시켜 형체결력을 제어할 수 있다. 이에 의해, 이동 금형(6)과 고정 금형의 분할면으로부터의 용융 금속의 불어내어짐을 방지하면서 최소한의 형체결력으로 주조를 행하는 것이 가능해진다. 형체결력을 작게 함으로써 이동 금형(6)과 고정 금형(5)의 손상을 방지하여 수명을 연장시킬 수 있다.

캐비티에의 용융 금속의 사출, 충전이 완료된 후, 도14에 도시한 바와 같이 형체결용 실린더(9, 9)의 형체결시와는 반대측의 실린더실(9b, 9b)로 고압의 작동유(PL)가 공급된다. 형체결용 실린더(9, 9)는 소정의 스트로크를 갖고 있으므로, 이 스트로크의 범위 내에서 이동반(4)이 형개방 방향(A1)으로 이동하여 형체결이 해방된다.

이 때, 타이바(7, 7)에는 축방향에 형체결을 해방하는 해방력이 작용하지만, 이 해방력은 접촉 부재(30, 30)에 의해 받아내어진다.

이 형체결의 해방 동작과 중복하여 하프 너트(20, 20)가 해방된다. 이에 의해, 타이바(7, 7)와 이동반(4)의 연결이 해방된다. 형체결의 해방 동작과 하프 너 트(20, 20)의 해방 동작을 중복하여 행함으로써 사이클 시간을 단축할 수 있다.

계속해서, 서보 모터(43)가 구동되고, 도15에 도시한 바와 같이 저속으로 소정의 위치까지 이동반(4)이 후퇴된다. 저속으로 이동반(4)을 이동하는 것은, 금형(5, 6)을 개방한 직후에 고속으로 급격하게 이동반(4)을 후퇴시키면 주조품이나 금형이 손상되는 등의 문제점이 발생할 가능성이 있기 때문이다.

이동반(4)이 저속으로 소정 위치까지 후퇴되면, 도16에 도시한 바와 같이 도10과 같은 형개방 위치까지 이동반(4)이 고속으로 후퇴된다.

이상의 동작에 의해 일련의 형체결 동작이 완료된다.

도17은 타이바(7, 7)를 고정반(3)으로부터 인발하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

다이캐스트 장치에 이용하는 형체결 장치에서는, 금형 교환을 하기 위해서는 크레인 등을 이용하여 형체결 장치의 상방으로 인상할 필요가 있다. 이 때, 타이바(7, 7)가 고정 금형(5), 이동 금형(6)의 근처에 있으면, 타이바(7, 7)와 고정 금형(5), 이동 금형(6)이 간섭하여 금형 교환을 행할 수 없다.

본 실시 형태에서는 하프 너트(20, 20)를 해방하고, 이동 기구(40, 40)를 구동하여 이동반(4)을 후퇴시키고, 도17에 도시한 바와 같이 타이바(7, 7)의 자유단부를 이동반(4)의 관통 구멍(4h, 4h) 및 가이드부(35, 35)로부터 인발한다. 이에 의해, 금형 교환을 하기 위한 충분한 공간을 확보할 수 있다.

고정 금형(5), 이동 금형(6)을 개폐하기 위한 이동 기구(40, 40)를 이용하여 타이바(7, 7)의 인발을 행할 수 있으므로, 장치 구성을 간략화할 수 있다.

이상과 같이, 제2 실시 형태에 관한 형체결 장치(1A)에 의해서도 제1 실시 형태의 형체결 장치(1)와 같은 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명은 상술한 제1 및 제2 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

상술한 실시 형태에서는 형체결 장치를 다이캐스트 장치에 적용한 경우에 대해 설명하였지만, 수지를 사용한 사출 성형기에 적용하는 것도 가능하다.

또한, 이동 기구로서 비틀림축이나 서보 모터를 이용한 경우를 예로 들었지만, 예를 들어 실린더 장치 등, 이동반의 동작을 행할 수 있는 작동이이면 좋다.

본 발명에 따르면, 형개폐 및 형체결 동작에 필요로 하는 사이클 타임을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 타이바의 인발을 용이하게 행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 형개폐 및 형체결 동작에 필요로 하는 사이클 타입을 단축할 수 있고, 또한 타이바의 인발을 용이하게 행할 수 있는 형체결 장치가 제공된다.

Claims

제1 금형과 제2 금형을 형체결하는 형체결 장치이며,

제1 금형을 보유 지지하고, 베이스에 고정되어 있는 고정반과,

제2 금형을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 상기 제1 금형에 대해 제2 금형을 형폐쇄 또는 형개방하기 위해, 상기 고정반에 대해 이동 가능하게 설치된 이동반과,

각각 자유단부에 피결합부를 구비하고, 상기 이동반의 상부 양단부에 지지되어 있는 한 쌍의 타이바와,

상기 이동반의 상부 양단부에 설치되어 상기 한 쌍의 타이바에 대해 상기 이동반을 구동하는 한 쌍의 형체결용 실린더와,

상기 이동반의 하부 양단부에 형개폐 방향으로 결합되어 상기 한 쌍의 금형의 개폐를 행할 때 상기 이동반을 이동시키는 한 쌍의 이동 기구와,

상기 한 쌍의 타이바 각각의 자유단부가 접촉됨으로써, 상기 한 쌍의 타이바를 상기 고정반에 대한 위치로 위치 결정하는 한 쌍의 접촉 부재와,

상기 위치에 위치 결정된 상기 한 쌍의 타이바의 상기 한 쌍의 피결합부와 결합하고, 상기 타이바를 상기 고정반에 해방 가능하게 연결시키는 결합 수단을 갖는 형체결 장치.
제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 타이바 각각의 자유단부가 상기 한 쌍의 접촉 부재에 접촉하여 상기 위치에 위치 결정된 후, 상기 한 쌍의 형체결용 실린더를 갖는 스트로크 내에서 상기 이동반이 상기 한 쌍의 타이바에 대해 이동함으로써 상기 제1 및 제2 금형의 형체결을 행하는 형체결 장치.
제2항에 있어서, 상기 한 쌍의 타이바가 상기 한 쌍의 접촉 부재에 의해 위치 결정된 후, 상기 형폐쇄가 완료되기까지의 동안에 상기 결합 수단이 상기 한 쌍의 타이바 각각의 피결합부에 결합하는 형체결 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 형체결용 실린더를 형체결시와는 역방향으로 구동함으로써 형체결 상태에 있는 상기 제1 및 제2 금형의 형개방을 행하는 형체결 장치.
제4항에 있어서, 상기 한 쌍의 접촉 부재는 상기 형체결 상태에 있는 상기 제1 및 제2 금형의 형개방에 의해 상기 한 쌍의 타이바에 작용하는 해방력을 지지하는 형체결 장치.
제4항에 있어서, 상기 형체결 상태에 있는 상기 제1 및 제2 금형의 형개방 동작과, 상기 결합 수단의 해방을 중복하여 행하는 형체결 장치.
제4항에 있어서, 형체결 상태에 있는 상기 제1 및 제2 금형의 형개방을 한 후, 상기 한 쌍의 이동 기구에 의해 상기 이동반을 이동시켜 상기 한 쌍의 금형에 형개방을 행하는 형체결 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 타이바 각각의 도중에는 상기 한 쌍의 형체결용 실린더의 각각에 내장되는 피스톤이 연결되어 있고,

상기 타이바의 피스톤의 양측부가 상기 이동반에 의해 이동 가능하게 지지되어 있는 형체결 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합 수단은 상기 고정반의 배면측에 설치되어 있고, 상기 고정반을 관통한 상기 한 쌍의 타이바 각각의 피결합부에 결합하는 형체결 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 금형의 형폐쇄 또는 형개방을 행하는 범위에서 상기 한 쌍의 타이바 각각의 피결합부를 외부로부터 밀봉하고, 또한 상기 한 쌍의 타이바를 이동 가능하게 지지하는 한 쌍의 가이드 수단을 더 갖는 형체결 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 이동 기구는 상기 이동반을 상기 고정반에 대해 후퇴시킴으로써 상기 한 쌍의 타이바를 상기 고정반으로부터 인발하는 형체결 장치.
제1 금형과 제2 금형을 형체결하는 형체결 장치이며,

제1 금형을 보유 지지하고, 베이스에 고정되어 있는 고정반과.

제2 금형을 보유 지지하고, 상기 베이스 상에 상기 제1 금형에 대해 제2 금형을 형폐쇄 또는 형개방하기 위해, 상기 고정반에 대해 이동 가능하게 설치된 이동반과,

각각 자유단부에 피결합부를 구비하고, 상기 고정반의 상부 양단부에 지지되어 있는 한 쌍의 타이바와,

상기 고정반의 상부 양단부에 설치되어 상기 한 쌍의 타이바를 상기 고정반에 대해 이동시키는 한 쌍의 형체결용 실린더와.

상기 이동반의 하부 양단부에 형개폐 방향으로 결합되어 상기 한 쌍의 금형의 개폐를 행할 때 상기 이동반을 이동시키는 한 쌍의 이동 기구와,

상기 한 쌍의 타이바 각각의 자유단부가 접촉됨으로써, 상기 한 쌍의 타이바를 상기 이동반에 대한 위치로 위치 결정하는 한 쌍의 접촉 부재와,

상기 위치에 위치 결정된 상기 한 쌍의 타이바의 상기 한 쌍의 피결합부와 결합하고, 상기 타이바를 상기 이동반에 해방 가능하게 연결시키는 결합 수단을 갖는 형체결 장치.
제12항에 있어서, 상기 한 쌍의 타이바 각각의 자유단부가 상기 한 쌍의 접촉 부재에 접촉하여 상기 위치에 위치 결정된 후, 상기 한 쌍의 형체결용 실린더를 갖는 스트로크 내에서 상기 고정반에 대해 상기 한 쌍의 타이바가 이동함으로써 상기 제1 및 제2 금형의 형체결을 행하는 형체결 장치.
제13항에 있어서, 상기 한 쌍의 타이바가 상기 한 쌍의 접촉 부재에 의해 위치 결정된 후, 상기 형폐쇄가 완료되기까지의 동안에 상기 결합 수단이 상기 한 쌍의 타이바 각각의 결합부에 결합하는 형체결 장치.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 형체결용 실린더를 형체결시와는 역방향으로 구동함으로써 형체결 상태에 있는 상기 제1 및 제2 금형을 행하는 형체결 장치.
제15항에 있어서, 상기 한 쌍의 접촉 부재는 상기 형체결 상태에 있는 상기 제1및 제2 금형의 형개방에 의해 상기 한 쌍의 타이바에 작용하는 해방력을 지지하는 형체결 장치.
제15항에 있어서, 상기 형체결 상태에 있는 상기 제1 및 제2 금형의 형개방 동작과, 상기 결합 수단의 해방을 중복하여 행하는 형체결 장치.
제15항에 있어서, 형체결 상태에 있는 상기 제1 및 제2 금형의 형개방을 한 후, 상기 한 쌍의 이동 기구에 의해 상기 이동반을 구동시켜 상기 한 쌍의 금형에 형개방을 행하는 형체결 장치.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 타이바 각각의 중도에는 상기 한 쌍의 형체결용 실린더의 각각에 내장되는 피스톤이 연결되어 있고,

상기 타이바의 피스톤의 양측부가 상기 고정반에 의해 이동 가능하게 지지되어 있는 형체결 장치.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합 수단은 상기 이동반의 배면측에 설치되어 있고, 상기 이동반을 관통한 상기 한 쌍의 타이바 각각의 피결합부에 결합하는 형체결 장치.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 금형의 형체결 또는 형개방을 행하는 범위에서 상기 한 쌍의 타이바 각각의 피결합부를 외부로부터 밀봉하고, 또한 상기 한 쌍의 타이바를 이동 가능하게 지지하는 한 쌍의 가이드 수단을 더 갖는 형체결 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 이동 기구는 상기 이동반을 상기 고정반에 대해 후퇴시킴으로써 상기 한 쌍의 타이바를 상기 이동반으로부터 인발하는 형체결 장치.