KR20010089164A

KR20010089164A - 사출성형기의 제품돌출장치 및 제품돌출방법

Info

Publication number: KR20010089164A
Application number: KR1020010007182A
Authority: KR
Inventors: 오카다노리히토
Original assignee: 오자와 미토시; 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2001-09-29
Also published as: EP1136224B1; EP1136224A3; ATE353750T1; DE60126528D1; KR100408882B1; US20010026032A1; CN1205014C; DE60126528T2; SG94786A1; CN1314238A; US6796787B2; JP2001260188A; EP1136224A2; JP3406561B2

Abstract

본 발명은 제1구동수단과, 이 제1구동수단을 구동함으로써 회전되는 제1전동부재와, 제2구동수단과, 이 제2구동수단을 구동함으로써 회전되는 제2전동부재와, 상기 제1전동부재의 동작에 따라 진퇴되는 이젝터 핀과, 상기 제2전동부재에 접속되어 제2전동부재의 동작에 따라 진퇴되는 가공부재를 가진다. 이 경우, 제1구동수단을 구동하여 제1전동부재를 진퇴시킴으로써 이젝터 핀을 진퇴시키고, 제2구동수단을 구동하여 제2전동부재를 진퇴시킴으로써 가공부재를 진퇴시킨다.

본 발명을 적용하면 가공부재와 이젝터 핀을 동시에 작동시킬 수 있어 성형 사이클 시간을 짧게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

사출성형기의 제품돌출장치 및 제품돌출방법 {Product Ejecting Apparatus And Method For An Injection Molding Machine}

본 발명은 사출성형기의 제품돌출장치 및 제품돌출방법에 관한 것이다.

종래, 예컨대 디스크 성형기에 있어서는, 가열실린더 내에 있어서 가열되어 용융된 성형재료로서의 수지를 금형장치로서의 디스크 성형용 금형의 캐버티 공간에 충전(充塡)하고, 냉각하여 고화(固化)시킴으로써 성형품으로서의 디스크를 성형하도록 되어 있다.

도 1은 종래의 사출성형기의 요부를 나타낸 단면도, 도 2는 종래의 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛의 동작을 나타낸 도면이다. 또한, 도 2에 있어서, 횡축에 시간을, 종축에 돌출량을 나타내고 있다.

도 1에 있어서, 11은 가동(可動) 플래튼(platen)이고, 이 가동 플래튼(11)의 전단(前端)면(도 1에 있어서의 우단(右端)면)(S1)에는 도시되지 않은 가동금형 유닛이, 상기 가동 플래튼(11)의 후단(後端)면(도 1에 있어서의 좌단(左端)면)(S2)에는 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛(12)이 장착된다. 상기 가동금형 유닛은 베이스 플레이트 및 이 베이스 플레이트에 장착된 경면(鏡面) 블록을 구비한다.

또, 상기 가동 플래튼(11)의 전방(도 1에 있어서의 우방)에는 도시되지 않은 고정 플래튼이 설치되고, 이 고정 플래튼에는 상기 가동금형 유닛과 대향시켜 도시되지 않은 고정금형 유닛이 장착된다. 이 고정금형 유닛은 베이스 플레이트, 이 베이스 플레이트에 장착된 경면 블록 및 이 경면 블록에 장착된 스탬퍼(stamper)를 구비한다.

그리고, 상기 가동 플래튼(11)의 후방(도 1에 있어서의 좌방)에는 도시되지 않은 형체장치(型締裝置)가 설치되어, 이 형체장치를 구동함으로써 가동 플래튼(11)을 진퇴(도 1에 있어서의 좌우방향으로 이동)시키고, 디스크 성형용 금형의 형폐(型閉), 형체(型締) 및 형개(型開)를 행할 수 있다.

상기 디스크를 성형하는 경우, 먼저, 상기 형체장치를 구동하여 가동 플래튼(11)을 전진(도 1에 있어서의 우방으로 이동)시켜 형폐를 행한 후, 상기 형체장치를 다시 구동하여 형체력(型締力)을 발생시켜 형체를 행한다. 이 때, 상기 가동금형 유닛 측의 경면 블록과 고정금형 유닛 측의 경면 블록의 사이에 캐버티 공간이 형성된다. 계속하여, 도시되지 않은 사출장치의 사출 노즐로부터 수지를 사출하여, 상기 캐버티 공간에 충전하고 냉각하여 디스크 원형(原型)을 성형한다. 그리고, 수지가 완전히 냉각되어 고화되기 전에 상기 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛(12)이 구동되고, 상기 디스크 원형에 펀치 구멍이 형성되어 디스크가 성형된다. 그 후, 상기 형체장치를 구동하여 가동 플래튼(11)을 후진(도 1에 있어서 좌방으로 이동)시켜 형개를 행하면서, 상기 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛(12)을 구동함으로써 도시되지 않은 이젝터 핀을 전진시켜, 상기 가동금형 유닛 측의 경면 블록으로부터 디스크를 돌출하여 이형(離型)시킨다.

다음으로, 상기 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛(12)에 대하여 설명한다.

상기 가동 플래튼(11)의 후단면(S2)에 하우징 수용 구멍(14)이 개구되어 형성되고, 이 하우징 수용 구멍(14)을 덮도록 상기 후단면(S2)에 고리 모양의 베어링 하우징(15)이 장착되고, 이 베어링 하우징(15)의 전단(도 1에 있어서의 우단)에 바닥이 있는 통 모양의 하우징(16)이 상기 하우징 수용 구멍(14) 내에 수용된 상태로 장착된다. 상기 베어링 하우징(15) 내에는 2개의 베어링(17, 18)이 설치되고, 이 베어링(17, 18)에 의하여 제1볼 너트(19)가 회전 가능하게 지지된다. 이 제1볼 너트(19)는 후단(도 1에 있어서의 좌단)에 플랜지부(21)를 구비하고, 이 플랜지부(21)에 고리 모양의 종동(從動)측 풀리(22)가 고정되며, 이 풀리(22)에 제2볼 너트(23)가 장착된다. 또한, 이 제2볼 너트(23)는 전단에 플랜지부(24)를 구비하고, 이 플랜지부(24)가 상기 풀리(22) 내에 끼워 넣어져 고정된다.

또, 구동수단으로서의 서보 모터(26)가 설치되고, 이 서보 모터(26)의 출력축(27)에 장착된 구동(驅動)측 풀리(28)와 상기 풀리(22)의 사이에 타이밍 벨트(29)가 설치된다. 또한, 상기 풀리(22, 28) 및 타이밍 벨트(29)에 의하여 회전을 전달하는 회전전달수단이 구성된다. 또, 31은 상기 서보 모터(26)의 회전속도를 검출하기 위한 회전속도검출기로서의 인코더이다.

상기 제1볼 너트(19)에 있어서, 상기 베어링(17)의 후단에 인접시켜 단(段)부착부(stepped portion;33)가 형성되고, 베어링(18)의 전단에 인접시켜 제1볼 너트(19)의 외주면에 통 모양의 위치결정 링(34)이 설치된다. 그리고, 상기 제1볼 너트(19)의 전단과 위치결정 너트(35)가 나사 결합되고, 이 위치결정 너트(35)를 조여서 단부착부(33) 및 위치결정 링(34)에 의하여 베어링(17, 18)을 사이에 놓음으로써, 상기 제1볼 너트(19)를 베어링 하우징(15)에 대하여 위치 결정할 수 있다.

또, 상기 가동 플래튼(11)을 관통시켜 구멍(43)이 형성되고, 이 구멍(43), 제1볼 너트(19) 및 베어링 하우징(15) 내에 통 모양의 컷 펀치 유닛(37)이 진퇴 가능하게 설치된다. 이 컷 펀치 유닛(37)은 후단으로부터 전단에 걸쳐 순서대로, 외주면에 예컨대, 우(右)나사가 형성된 볼 나사축부(38), 외주면에 스플라인 톱니가 형성된 스플라인부(39) 및 컷 펀치용 로드(rod)(44)를 구비한다. 그리고, 상기 제1볼 너트(19)의 내주면에는 제1볼 너트(19)와 상기 볼 나사축부(38)를 나사 결합시키기 위한 우나사가 형성되고, 상기 하우징(16)에는 하우징(16)과 상기 스플라인부(39)를 스플라인 맞물림시키기 위한 스플라인 톱니가 형성된다. 또, 상기 가동금형 유닛 내에는 가공부재로서의 통 모양의 컷 펀치가 설치되고, 이 컷 펀치의 후단과 상기 컷 펀치용 로드(44)의 전단이 연결된다. 또한, 상기 제1볼 너트(19) 및 볼 나사축부(38)에 의하여, 제1볼 너트(19)의 회전운동을 볼 나사축부(38)의 직선운동으로 변환하는 운동방향 변환수단이 구성되고, 스플라인부(39)에 의하여 컷 펀치 유닛(37)의 회전을 규제하는 회전규제수단이 구성된다.

상기 베어링 하우징(15)의 후단면에는 2개의 가이드 바(45, 46)가 후방을 향하여 돌출하여 장착되고, 이 가이드 바(45, 46)를 따라 플레이트(47)가 진퇴 가능하게 설치된다. 그리고, 이 플레이트(47)에는 전방을 향하여 돌출시켜서 볼 나사축(48)이 장착된다. 이 볼 나사축(48)의 외주면에는 볼 나사축부(38)의 외주면의 나사와 반대의 나사, 예컨대 좌(左)나사가 형성되고, 상기 제2볼 너트(23)의 내주면에는 제2볼 너트(23)와 상기 볼 나사축(48)을 나사 결합시키기 위하여, 예컨대좌나사가 형성된다. 또한, 상기 볼 나사축(48)의 전단에는 전방으로 돌출되면서 상기 컷 펀치 유닛(37) 내를 관통하여 뻗은 이젝터용 로드(51)가 형성된다. 또한, 상기 컷 펀치 내에는 이젝터 핀이 설치되고, 이 이젝터 핀의 후단과 상기 이젝터용 로드(51)의 전단이 연결된다. 또, 상기 제2볼 너트(23) 및 볼 나사축(48)에 의하여, 제2볼 너트(23)의 회전운동을 볼 나사축(48)의 직선운동으로 변환하는 운동방향변환수단이 구성되고, 플레이트(47)에 의하여 볼 나사축(48)의 회전을 규제하는 회전규제수단이 구성된다.

다음으로, 상기 구성의 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛(12)의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 도시되지 않은 제어장치의 구동제어수단에 의하여 상기 서보 모터(26)를 정방향으로 구동하면, 정방향의 회전이 출력축(27), 풀리(28), 타이밍 벨트(29) 및 풀리(22)를 통하여 제1, 제2볼 너트(19, 23)에 전달된다. 이에 따라, 컷 펀치 유닛(37)이 전진되고, 컷 펀치가 도 2의 선(L2)으로 나타낸 바와 같이 전진하고, 디스크 원형에 구멍뚫기 가공이 시행되어 디스크 원형에 펀치 구멍이 형성된다. 이 때, 상기 볼 나사축(48)이 후퇴되고, 이젝터 핀이 도 2의 선(L1)으로 나타낸 바와 같이 후퇴한다.

그리고, 타이밍(t1)이 되면, 상기 구동제어수단이 상기 서보 모터(26)를 정지시킨 후에 역방향으로 구동하고, 역방향의 회전이 풀리(28), 타이밍 벨트(29) 및 풀리(22)를 통하여 제1, 제2볼 너트(19, 23)에 전달된다. 이에 따라, 컷 펀치 유닛(37)이 후퇴되고, 컷 펀치가 선(L2)으로 나타낸 바와 같이 후퇴되어 펀치 구멍으로부터 뽑아진다. 이 때, 상기 볼 나사축(48)이 전진되어, 이젝터 핀이 선(L1)으로 나타낸 바와 같이 전진하여 디스크를 돌출하여 이형시킨다. 그 후, 타이밍(t2)이 되면, 상기 구동제어수단은 서보 모터(26)를 정지시킨다.

이와 같이, 디스크 원형에 구멍뚫기 가공을 시행하기 위하여 서보 모터(26)가 사용되므로, 컷 펀치의 위치 정밀도를 높일 수 있다.

그러나, 상기 종래의 디스크 성형용 금형에 있어서는 이젝터 핀을 돌출하여 디스크를 이형시키도록 하면 컷 펀치가 후퇴되므로, 컷 펀치에 의하여 디스크를 지지할 수 없게 된다. 즉, 컷 펀치와 이젝터 핀을 동시에 작동시킬 수 없다.

따라서, 소정의 시간만큼 컷 펀치에 의하여 디스크를 지지하고자 하면, 이젝터 핀의 돌출동작을 그만큼 지연할 필요가 있으며, 성형 사이클 시간이 길어지게 된다.

본 발명은 상기 종래의 디스크 성형용 금형의 문제점을 해결하여 가공부재와 이젝터 핀을 동시에 작동시킬 수 있어 성형 사이클 시간을 짧게 할 수 있는 사출성형기의 제품돌출장치 및 제품돌출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 사출성형기의 요부를 나타낸 단면도,

도 2는 종래의 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛의 동작을 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 사출성형기의 요부를 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛의 동작을 나타낸 도면,

도 5는 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 사출성형기의 요부를 나타낸 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 디스크 성형용 금형

65, 81, 265 : 서보 모터

78 : 볼 너트

112, 212 : 볼나사축 유닛

130, 131 : 스프링

133, 134 : 브레이크

135 : 스톱퍼

이를 위하여, 본 발명의 사출성형기의 제품돌출장치에 있어서는 제1구동수단과, 이 제1구동수단을 구동함으로써 회전되는 제1전동(傳動)부재와, 제2구동수단과, 이 제2구동수단을 구동함으로써 회전되는 제2전동부재와, 상기 제1전동부재의 동작에 따라 진퇴되는 이젝터 핀과, 상기 제2전동부재에 접속되어 제2전동부재의동작에 따라 진퇴되는 가공부재를 가진다.

이 경우, 제1구동수단을 구동하여 제1전동부재를 동작시킴으로써 이젝터 핀을 진퇴시키고, 제2구동수단을 구동하여 제2전동부재를 동작시킴으로써 가공부재를 진퇴시킨다.

따라서, 이젝터 핀을 돌출하여 성형품을 이형시키려고 하는 때에 가공부재를 전진위치에 놓을 수 있으므로 가공부재에 의하여 성형품을 지지할 수 있다. 즉, 가공부재와 이젝터 핀을 동시에 동작시킬 수 있다.

그 결과, 가공부재에 의하여 성형품을 지지하기 위하여 이젝터 핀의 돌출동작을 지연할 필요가 없어지므로 성형 사이클 시간을 짧게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 사출성형기의 요부를 나타낸 단면도, 도 4는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛의 동작을 나타낸 도면이다. 또한, 도 4에 있어서 횡축에 시간을, 종축에 돌출량을 나타낸다.

도 3에 있어서, 부호 10은 금형장치로서의 디스크 성형용 금형, 부호 11은 가동 플래튼이고, 이 가동 플래튼(11)의 전단면(도 3에 있어서의 우단면)(S1)에는 도시되지 않은 가동금형 유닛이, 상기 가동 플래튼(11)의 후단면(도 3에 있어서의 좌단면)(S2)에는 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛(62)이 장착된다. 상기 가동금형 유닛은 베이스 플레이트 및 이 베이스 플레이트에 장착된 경면 블록을 구비한다.

또한, 상기 가동 플래튼(11)의 전방(도 3에 있어서의 우방)에는 도시되지 않은 고정 플래튼이 설치되고, 이 고정 플래튼에는 상기 가동금형 유닛과 대향시켜도시되지 않은 고정금형 유닛이 장착된다. 이 고정금형 유닛은 베이스 플레이트, 이 베이스 플레이트에 장착된 경면 블록, 및 이 경면 블록에 장착된 스탬퍼를 구비한다.

그리고, 상기 가동 플래튼(11)의 후방(도 3에 있어서의 좌방)에는 도시되지 않은 형체장치가 설치되고, 이 형체장치를 구동함으로써 가동 플래튼(11)을 진퇴(도 3에 있어서의 좌우방향으로 이동)시키고, 디스크 성형용 금형(10)의 형폐, 형체 및 형개를 행할 수 있다.

성형품으로서의 디스크를 성형하는 경우, 먼저 상기 형체장치를 구동하여 가동 플래튼(11)을 전진(도 3에 있어서의 우방으로 이동)시켜 형폐를 행한 후, 상기 형체장치를 다시 구동하여 형체력을 발생시켜 형체를 행한다. 이 때, 상기 가동금형 유닛 측의 경면 블록과 고정금형 유닛 측의 경면 블록의 사이에 캐버티 공간이 형성된다. 계속하여, 도시되지 않은 사출장치의 사출 노즐로부터 성형재료로서의 수지를 사출하여 상기 캐버티 공간에 충전하고 냉각하여 디스크 원형을 성형한다. 그리고, 수지가 완전히 냉각되어 고화하기 전에 상기 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛(62)이 구동되어, 상기 디스크 원형에 펀치 구멍이 형성되어 디스크가 성형된다. 그 후, 상기 형체장치를 구동하여 가동 플래튼(11)을 후퇴(도 3에 있어서의 좌방으로 이동)시켜 형개를 행하면서, 상기 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛(62)을 구동함으로써 도시되지 않은 이젝터 핀을 전진시켜 상기 가동금형 유닛 측의 경면 블록으로부터 디스크를 돌출하여 이형시킨다.

다음으로, 상기 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛(62)에 대하여 설명한다.

상기 가동 플래튼(11)의 후단면(S2)에 하우징 수용 구멍(14)이 개구되어 형성되고, 이 하우징 수용 구멍(14) 내에 있어서, 가동 플래튼(11)으로부터 후방을 향하여 돌출되어 여러 개의, 본 실시형태에 있어서는 2개의 가이드 바(63, 64)가 형성되며, 이 가이드 바(63, 64)의 후단(도 3에 있어서의 좌단)에 제1구동수단으로서의 이젝터용 서보 모터(65)가 장착된다. 이 서보 모터(65)를 구동함으로써 제1전동부재로서의 볼 나사축 유닛(112)이 회전된다.

상기 서보 모터(65)는 고리 모양 플레이트(101, 102) 및 고리 모양 플레이트(101, 102) 사이에 설치된 통 모양의 프레임(103)으로 이루어지는 모터 케이스(66), 상기 고리 모양 플레이트(101, 102)의 내주면에 설치된 베어링(104, 105), 이 베어링(104, 105)에 의하여 회전 가능하게 지지된 중공(中空)의 출력축(106), 이 출력축(106)에 장착된 로터(107), 이 로터(107)보다 지름방향 외부방향에 있어서 상기 프레임(103)에 장착된 스테이터(108) 및 이 스테이터(108)에 바깥감김(卷裝)된 스테이터 코일(109)로 이루어진다. 또한, 110은 상기 로터(107) 및 출력축(106)의 회전속도를 검출하기 위한 회전속도검출기로서의 제1인코더이다.

또, 바닥이 있는 통 모양의 하우징(72)이 상기 하우징 수용 구멍(14) 내에 수용된 상태에서 상기 가이드 바(63, 64)를 따라 진퇴 가능하게 설치된다. 이를 위하여, 상기 하우징(72)의 외주면에는 상기 가이드 바(63)용의 관통 구멍을 구비한 이부(耳部)(a1, a2) 및 상기 가이드 바(64)용의 관통 구멍을 구비한 이부(b1, b2)가 하우징(72)과 일체로 형성된다. 그리고, 이 하우징(72)의 후단에 베어링부(91)가, 중앙에 스플라인부(91)가, 전단에 컷 펀치용 로드(93)가 형성된다. 또한, 상기가동금형 유닛 내에는 가공부재로서 통 모양의 컷 펀치가 설치되고, 이 컷 펀치의 후단과 상기 컷 펀치용 로드(93)의 전단이 상기 가동 플래튼(11)을 관통하여 형성된 구멍(43)을 통하여 연결된다. 따라서, 상기 하우징(72)을 진퇴시킴으로써 컷 펀치를 진퇴시킬 수 있다.

또한, 상기 하우징(72)의 축 방향에 있어서의 서보 모터(65)측으로의 이동을 규제하기 위하여, 이부(a1, b1)와 모터 케이스(66)의 사이에 제1이동규제수단으로서의 스프링(130, 131)이 각각 가이드 바(63, 64)에 밖에서 끼워진다.

그리고, 컷 펀치용 로드(93) 및 이젝터 로드(97)를 후퇴시켜 가동금형 유닛 측으로부터 퇴피(退避)시키기 위하여, 이부(a2, b2)와 가동 플래튼(11)의 사이에 퇴피수단으로서의 스프링(136, 137)이 각각 가이드 바(63, 64)에 밖에서 끼워져 스프링(136, 137)의 반력을 하우징(72)에 부여할 수 있도록 되어 있다.

상기 베어링부(91)의 내측에는 지지수단으로서의 2개의 베어링(73, 74)이 설치되어, 이 베어링(73, 74)은 통 모양 풀리(75)를 회전 가능하게 지지하고, 또한 스러스트(thrust) 하중을 받는다. 상기 통 모양 풀리(75)는 후단의 종동측의 풀리(76) 및 이 풀리(76)보다 전방으로 뻗는 통 모양부(77)를 일체로 함으로써 형성되어, 이 통 모양부(77)에 제2전동부재로서의 볼 너트(78)가 끼워 넣어진다. 이 볼 너트(78)는 전방에 플랜지부(79)를 구비한다.

그리고, 상기 볼 너트(78)의 축방향에 있어서의 이동을 규제하고, 하우징(72)을 소정의 위치로 고정하기 위하여 상기 이부(a2, b2)에 각각 제2이동규제수단으로서의 브레이크(133, 134)가 가이드 바(63, 64)에 밖에서 끼워진다.

상기 통 모양부(77)에는 상기 베어링(73)의 후단에 인접시켜 단부착부(90)가 형성되어, 이 단부착부(90) 및 상기 플랜지부(79)의 후단에 의하여 베어링(73, 74)을 사이에 둠으로써 상기 볼 너트(78)를 하우징(72)에 대하여 위치결정할 수 있다. 또한, 부호 87은 베어링(73, 74)을 하우징(72)에 대하여 위치결정하기 위한 조여붙임구(締付具)이다.

또한, 상기 스플라인부(92)의 내측에는 외주면에 스플라인(95)이 형성된 통 모양의 베어링 하우징(94)이 진퇴 가능하게 설치되고, 상기 스플라인부(92)의 내주면에는 상기 스플라인(95)과 스플라인 맞물림되는 스플라인 톱니가 형성된다. 그리고, 상기 베어링 하우징(94)의 전단에는 브래킷(96)을 통하여 이젝터 로드(97)가 장착된다. 상기 가동금형 유닛의 상기 컷 펀치 내에는 이젝터 핀이 설치되고, 이 이젝터 핀의 후단과 상기 이젝터 로드(97)의 전단이 연결된다.

또한, 베어링 하우징(94)의 내측에는 지지수단으로서 2개의 베어링(98, 99)이 설치되고, 이 베어링(98, 99)은 볼 나사축 유닛(112)을 회전 가능하게 지지하며 또한 스러스트 하중을 받는다. 또한, 스플라인부(92) 및 베어링 하우징(94)에 의하여 하우징(72)과 베어링 하우징(94) 사이의 상대적인 회전을 규제하는 제1회전규제수단이 구성된다.

또한, 제2구동수단으로서 컷 펀치용의 서보 모터(81)가 설치되고, 이 서보 모터(81)가 상기 하우징(72)과 일체로 형성된 브래킷(82)에 장착되어, 상기 서보 모터(81)의 출력축(83)에 장착된 구동측의 풀리(84)와 상기 풀리(76)의 사이에 타이밍 벨트(85)가 팽팽하게 설치된다. 또한, 상기 풀리(76, 84) 및 타이밍 벨트(85)에 의하여 회전을 전달하는 회전전달수단이 구성된다. 또한, 부호 86은 상기 서보 모터(81)의 회전속도를 검출하기 위한 회전속도검출기로서의 제2인코더이다. 도시되지 않은 제어장치는 제1, 제2인코더(110, 86)의 출력 위상차(位相差)를 제어함으로써 서보 모터(65, 81)를 동시에 구동할 수 있다.

그리고, 상기 서보 모터(81)를 구동하여 볼 너트(78)를 회전시켰을 때, 컷 펀치용 로드(93)를 전진시키기 위하여 상기 볼 나사축 유닛(112)이 진퇴 가능하게 설치된다. 이 볼 나사축 유닛(112)은 후단에서 전단으로의 순으로, 외주면에 스플라인이 형성된 스플라인부(113), 볼 나사축 유닛(112)의 축 방향에 있어서의 서보 모터(65) 측으로의 이동을 규제하는 제3이동규제수단으로서의 스톱퍼(135), 외주면에 나사가 형성된 볼 나사축부(114) 및 상기 베어링(98, 99)에 의하여 회전 가능하게 지지된 축부(115)를 구비한다. 또한, 이 축부(115)의 전단에 조여붙임(締付) 너트(116)가 설치되고, 이 조여붙임 너트(116)를 조여붙임으로써 상기 베어링(98, 99)을 하우징(72)에 대하여 위치결정할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 제3이동규제수단으로서 상기 스톱퍼(135)를 사용하고 있으나, 스톱퍼(135)를 대신하여 스플라인부(113)에 밖에서 끼워지는 스프링, 브레이크 등을 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 출력축(106)의 전단에 장착된 스플라인 너트(121)의 내주면에는 상기 스플라인부(113)와 스플라인 맞물림되는 스플라인 톱니가 형성되고, 상기 볼 너트(78)의 내주면에는 볼 너트(78)와 상기 볼 나사축부(114)를 나사 결합시키기 위한 나사가 형성된다.

또한, 상기 볼 너트(78) 및 볼 나사축 유닛(112)에 의하여 볼 너트(78)의 회전운동을 볼 나사축 유닛(112)의 직선운동으로 변환하는 운동방향변환수단이 구성되고, 스플라인부(113) 및 스플라인 너트(121)에 의하여 스플라인부(113)와 스플라인 너트(121) 사이의 상대적인 회전을 규제하는 제2회전규제수단이 구성된다.

다음으로, 상기 구성의 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛(62)의 동작에 대하여 설명한다. 또한, 제어장치는 서보 모터(65)를 구동하기 위한 제1구동제어수단 및 서보 모터(81)를 구동하기 위한 제2구동제어수단을 구비한다.

먼저, 상기 제2구동제어수단에 의하여 상기 서보 모터(81)를 정방향으로 구동하면, 정방향의 회전이 출력축(83), 풀리(84) 및 타이밍 벨트(85)를 통하여 풀리(76) 및 볼 너트(78)에 전달된다. 이 경우, 상기 제1구동제어수단에 의하여 서보 모터(65)의 회전위치(회전방향에 있어서의 위치)가 고정되어, 볼 나사축 유닛(112)은 회전되지 않는다. 따라서, 볼 너트(78)는 회전하면서 전진된다. 이에 따라, 하우징(72)이 전진되어 컷 펀치가 도 4의 선(L11)에 나타낸 바와 같이 전진되고, 디스크 원형에 구멍뚫기 가공이 시행되어 디스크 원형에 펀치 구멍이 형성되고 디스크가 성형된다. 또한, 하우징(72)이 전진함으로써 스프링(136, 137)이 압축된다. 또한, 컷 펀치를 전진시킬 때의 부하가 큰 경우 볼 나사축 유닛(112)이 회전하면서 후퇴하는 일이 있다. 이 경우, 볼 나사축 유닛(112)의 후퇴에 따라 스톱퍼(135)가 스플라인 너트(121)에 맞닿으면, 그 이상의 볼 나사축 유닛(112)의 후퇴가 저지되므로, 볼 너트(78)를 확실히 전진시킬 수 있다. 그리고, 타이밍(t11)에 있어서 상기 제2구동제어수단이 서보 모터(81)를 정지시켜 볼 너트(78) 및 하우징(72)을 정지시킨다. 그 결과, 컷 펀치가 전진위치에서 정지된다. 그리고, 브레이크(133, 134)는 하우징(72)을 가이드 바(63, 64)에 고정한다. 또한, 그동안 서보 모터(65)는 구동되지 않고, 볼 나사축 유닛(112)은 전진되지 않으며, 이젝터 핀도 전진되지 않는다.

계속해서, 타이밍(t12)에 있어서, 상기 제1구동제어수단이 상기 서보 모터(65)를 정방향으로 구동하면, 정방향의 회전이 출력축(106) 및 스플라인 너트(121)를 통하여 볼 나사축 유닛(112)에 전달된다. 이 때, 볼 나사축 유닛(112)의 회전에 따라 볼 너트(78)도 회전하려고 하지만, 상기 제2구동제어수단에 의하여 서보 모터(81)의 회전위치가 고정됨으로써 볼 너트(78)는 회전하지 않는다. 따라서, 볼 너트(78)와 볼 나사축 유닛(112)은 상대적으로 회전되고 또한 상호 상대적으로 축방향으로 이동된다.

이 경우, 볼 나사축 유닛(112)이 전진함에 따라 볼 너트(78) 및 하우징(72)이 후퇴하려 하지만, 브레이크(133, 134)에 의하여 하우징(72)이 가이드 바(63, 64)에 고정되어 있으므로 후퇴가 저지된다. 따라서, 볼 나사축 유닛(112)은 회전하면서 전진되고, 이에 따라 베어링 하우징(94), 브래킷(96) 및 이젝터 로드(97)가 전진되어, 이젝터 핀이 도 4의 선(L12)에 나타낸 바와 같이 전진하고 디스크가 돌출된다.

이 사이에, 컷 펀치는 선(L11)에 나타낸 바와 같이 전진위치에 놓이므로, 디스크의 돌출에 따라 디스크가 낙하하지는 않는다.

그리고, 타이밍(t13)에 있어서 상기 제1구동제어수단이 서보 모터(65)를 정지시켜, 출력축(106) 및 스플라인 너트(121)를 정지시키고, 이젝터 핀을 전진위치에서 정지시킨다. 계속하여, 브레이크(133, 134)가 해방되면, 스프링(136, 137)의 반력에 의하여 하우징(72)이 후퇴되고, 컷 펀치용 로드(93) 및 이젝터 로드(97)가 후퇴되고, 이 때 동시에 상기 제1구동제어수단이 서보 모터(65)를 역방향으로 구동하면, 역방향의 회전이 출력축(106) 및 스플라인 너트(121)를 통하여 볼 나사축 유닛(112)에 전달되어 서보 모터(65)가 후퇴된다. 이 때, 볼 나사축 유닛(112)의 회전에 따라 볼 너트(78)도 회전하려고 하지만, 제2구동제어수단에 의하여 서보 모터(81)의 회전위치가 고정되어 있으므로 볼 너트(78)는 회전하지 않는다. 따라서, 볼 너트(78)와 볼 나사축 유닛(112)은 상대적으로 회전되고 또한 상호 상대적으로 축방향으로 이동된다.

가령, 볼 나사축 유닛(112)이 후퇴하려고 함에 따라 볼 너트(78) 및 하우징(72)이 전진하려고 한 경우, 상기 제어장치의 제동제어수단은 상기 브레이크(133, 134)를 작동시켜, 하우징(72)을 가이드 바(63, 64)에 대하여 고정한다. 따라서, 하우징(72)의 전진이 저지되므로, 볼 나사축 유닛(112)은 회전하면서 후퇴되어, 베어링 하우징(94), 브래킷(96) 및 이젝터 로드(97)가 후퇴되고 이젝터 핀이 후퇴된다.

이와 같이, 디스크 원형에 구멍뚫기 가공을 시행하기 위하여 서보 모터(81)가 사용되므로 컷 펀치의 위치 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 이젝터 핀을 돌출하여 디스크를 이형시키고자 하는 때에, 컷 펀치를 전진위치에 놓을 수 있으므로, 컷 펀치에 의하여 디스크를 지지할 수 있다. 즉, 컷펀치와 이젝터 핀을 동시에 작동시킬 수 있다. 따라서, 컷 펀치에 의하여 디스크를 지지하기 위하여 이젝터 핀의 돌출동작을 지연시킬 필요가 없어지므로, 성형 사이클 시간을 짧게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는 서보 모터(81)를 구동시킴으로써 발생된 회전을 풀리(84), 타이밍 벨트(85) 및 풀리(76)를 통하여 볼 너트(78)에 전달하도록 되어 있지만, 서보 모터(81)와 볼 너트(78)를 직접 연결하는 것도 가능하다.

또한, 상기 하우징(72)에 도시되지 않은 리니어 인코더를 설치하고, 이 리니어 인코더에 의하여 하우징(72)의 위치를 검출하여 위치제어를 행할 수도 있다.

다음으로, 본 발명의 제2실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 제1실시형태와 동일 구조를 가지는 것에 대해서는 동일 부호를 부여함으로써 그 설명을 생략한다.

이 경우, 2개의 가이드 바(63, 64)의 후단(도면에 있어서의 좌단)에 모터 지지부(266)가 장착되고, 이 모터 지지부(266)에 제1구동수단으로서의 이젝터용 서보 모터(265)가 장착된다. 이 서보 모터(265)를 구동함으로써 제1전동부재로서의 볼 나사축 유닛(212)을 회전시킬 수 있다. 상기 모터 지지부(266)에 대하여 종동측의 풀리(276)가 베어링(277)에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 그리고, 상기 서보 모터(265)의 출력축(283)에 장착된 구동측의 풀리(284)와 상기 풀리(276) 사이에 타이밍 벨트(285)가 팽팽하게 설치된다. 또한, 부호 210은 회전속도검출기로서의 제1인코더이다.

또한, 제2구동수단으로서의 컷 펀치용 서보 모터(81)가 설치되고, 이 서보 모터(81)가 하우징(72)과 일체로 형성된 브래킷(82)에 장착되며, 상기 서보 모터(81)의 출력축(83)에 장착된 구동측의 풀리(84)와 상기 풀리(76)의 사이에 타이밍 벨트(85)가 팽팽하게 설치된다.

그리고, 서보 모터(81)를 구동함으로써 컷 펀치용 로드(93)를 진퇴(도면에 있어서의 좌우방향으로 이동)시키거나, 서보 모터(265)를 구동함으로써 이젝터 로드(97)를 진퇴시키기 위하여, 볼 나사축 유닛(212)이 진퇴 가능하게 설치된다. 이 볼 나사축 유닛(212)은 후단에서 전단(도면에 있어서의 우단)으로의 순으로, 외주면에 스플라인이 형성된 스플라인부(213), 볼 나사축 유닛(212)의 축방향의 이동을 규제하는 제3이동규제수단으로서의 스톱퍼(135), 외주면에 나사가 형성된 볼 나사축부(114) 및 지지수단으로서의 베어링(98, 99)에 의하여 회전 가능하게 지지된 축부(115)를 구비한다.

그리고, 상기 풀리(276)의 내주면에는 상기 스플라인부(213)와 스플라인 맞물림되는 스플라인 톱니가 형성되며, 제2전동부재로서의 볼 너트(78)의 내주면에는 볼 너트(78)와 상기 볼 나사축부(114)를 나사 결합시키기 위한 나사가 형성된다. 또한, 스플라인부(213) 및 풀리(276)에 의하여 볼 나사축 유닛(212)과 풀리(276) 사이의 상대적인 회전을 규제하는 제2회전규제수단이 구성된다.

다음으로, 상기 구성의 컷 펀치ㆍ이젝터 유닛(62)의 동작에 대하여 설명한다. 또한, 도시되지 않은 제어장치는 서보 모터(265)를 구동하기 위한 제1구동제어수단 및 서보 모터(81)를 구동하기 위한 제2구동제어수단을 구비한다.

먼저, 상기 제2구동제어수단에 의하여 상기 서보 모터(81)를 정방향으로 구동하면, 정방향의 회전이 출력축(83), 풀리(84) 및 타이밍 벨트(85)를 통하여 풀리(76) 및 볼 너트(78)에 전달된다. 이 경우, 상기 제1구동제어수단에 의하여 서보 모터(265)의 회전위치가 고정됨으로써, 볼 나사축 유닛(212)은 회전하지 않는다. 따라서, 볼 너트(78)는 회전하면서 전진(도면에 있어서 우방으로 이동)된다. 이에 따라, 하우징(72)이 전진되어 도시되지 않은 가공부재로서의 컷 펀치가 도 4의 선(L11)에 나타낸 바와 같이 전진되고, 디스크 원형에 구멍뚫기 가공이 시행되어 펀치 구멍이 형성되고 디스크가 성형된다. 또한, 하우징(72)이 전진함으로써 스프링(136, 137)이 압축된다. 그리고, 타이밍(t11)에 있어서 상기 제2구동제어수단이 서보 모터(81)를 정지시켜 볼 너트(78) 및 하우징(72)을 정지시킨다. 그 결과, 컷 펀치가 전진위치에서 정지된다. 그리고, 브레이크(133, 134)에 의하여 하우징(72)이 가이드 바(63, 64)에 고정된다.

계속하여, 타이밍(t12)에 있어서 상기 제1구동제어수단이 상기 서보 모터(265)를 정방향으로 구동하면, 정방향의 회전이 출력축(283), 풀리(284), 타이밍 벨트(285) 및 풀리(276)를 통하여 볼 나사축 유닛(212)에 전달된다. 이 때, 볼 나사축 유닛(212)의 회전에 따라 볼 너트(78)도 회전하려고 하지만, 상기 제2구동제어수단에 의하여 서보 모터(81)의 회전위치가 고정됨으로써 볼 너트(78)는 회전하지 않는다. 따라서, 볼 너트(78)와 볼 나사축 유닛(212)은 상대적으로 회전하고 또한 상호 상대적으로 축방향으로 이동된다.

이 경우, 볼 나사축 유닛(212)이 전진함에 따라 볼 너트(78) 및 하우징(72)이 후퇴(도면에 있어서의 좌방으로 이동)하려 하지만, 제2이동규제수단으로서의 브레이크(133, 134)에 의하여 하우징(72)이 가이드 바(63, 64)에 고정되어 있으므로 후퇴가 저지된다. 따라서, 볼 나사축 유닛(212)은 회전하면서 전진되고, 이에 따라 베어링 하우징(94), 브래킷(96) 및 이젝터 로드(97)가 전진되며, 도시되지 않은 이젝터 핀이 도 4의 선(L12)에 나타낸 바와 같이 전진되어 디스크가 돌출된다.

이 사이에 컷 펀치는 도 4의 선(L11)에 나타낸 바와 같이 전진위치에 놓이므로 디스크의 돌출에 따라 디스크가 낙하하지 않는다.

그리고, 타이밍(t13)에 있어서 상기 제1구동제어수단이 서보 모터(265)를 정지시켜, 볼 나사축 유닛(212)을 정지시키고 이젝터 핀을 전진위치에 놓는다. 계속하여, 브레이크(133, 134)가 해방되면, 스프링(136, 137)의 반력에 의하여 하우징(72)이 후퇴되고 컷 펀치용 로드(93) 및 이젝터 로드(97)가 후퇴되며, 이때 동시에 상기 제1구동제어수단이 서보 모터(265)를 바로 역방향으로 구동하면, 역방향의 회전이 풀리(284), 타이밍 벨트(285) 및 풀리(276)를 통하여 볼 나사축 유닛(212)에 전달되어 볼 나사축 유닛(212)이 후퇴된다. 이 때, 볼 나사축 유닛(212)의 회전에 따라 볼 너트(78)도 회전하려고 하지만, 상기 제2구동제어수단에 의하여 서보 모터(81)의 회전위치가 고정됨으로써 볼 너트(78)는 회전하지 않는다. 따라서, 볼 너트(78)와 볼 나사축 유닛(212)은 상대적으로 회전되고 또한 상호 상대적으로 축방향으로 이동된다.

가령, 볼 나사축 유닛(212)이 후퇴함에 따라, 볼 너트(78) 및 하우징(72)이 전진하려 한 경우, 상기 제어장치의 제동제어수단은 브레이크(133, 134)를 작동시켜, 하우징(72)을 가이드 바(63, 64)에 대하여 고정한다. 따라서, 하우징(72)의 전진이 저지되므로, 볼 나사축 유닛(212)은 회전하면서 후퇴되어, 베어링 하우징(94), 브래킷(96) 및 이젝터 로드(97)가 후퇴되고 이젝터 핀이 후퇴된다.

상기 각 실시형태에 있어서는, 모터로서 서보 모터(65, 265, 81)가 사용되고 있지만, 통상의 모터를 사용하는 경우 브레이크 부착 모터가 사용된다. 이 경우, 상기 제1, 제2구동제어수단은 브레이크 부착 모터의 브레이크를 선택적으로 작동시켜 모터의 회전위치를 고정한다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 근거로 하여 여러가지로 변형시킬 수 있으며, 이들을 본 발명의 범위에서 배제하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명을 적용하면 가공부재와 이젝터 핀을 동시에 작동시킬 수 있으며, 성형 사이클 시간을 짧게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

(a) 제1구동수단과,

(b) 이 제1구동수단을 구동함으로써 회전되는 제1전동부재와,

(c) 제2구동수단과,

(d) 이 제2구동수단을 구동함으로써 회전되는 제2전동부재와,

(e) 상기 제1전동부재의 동작에 따라 진퇴되는 이젝터 핀과,

(f) 상기 제2전동부재에 접속되어, 제2전동부재의 동작에 따라 진퇴되는 가공부재를 가지는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 제품돌출장치.
제1항에 있어서, 상기 제1, 제2전동부재에 의하여 운동방향변환수단이 구성되는 사출성형기의 제품돌출장치.
제1항에 있어서, 상기 제1전동부재의 축방향에 있어서의 이동을 규제하는 이동규제수단이 설치된 사출성형기의 제품돌출장치.
제1항에 있어서, 상기 제2전동부재의 축방향에 있어서의 이동을 규제하는 이동규제수단이 설치된 사출성형기의 제품돌출장치.
제1항에 있어서,

(a) 상기 제1구동수단을 구동하는 제1구동제어수단과,

(b) 상기 제2구동수단을 구동하는 제2구동제어수단을 가짐과 동시에,

(c) 상기 제1구동제어수단이 제1구동수단을 구동하는 동안 제2구동제어수단은 제2구동수단의 회전위치를 고정하고,

(d) 상기 제2구동제어수단이 제2구동수단을 구동하는 동안 제1구동제어수단은 제1구동수단의 회전위치를 고정하는 사출성형기의 제품돌출장치.
(a) 제1구동수단을 구동함으로써 제1전동부재를 회전시키고,

(b) 제2구동수단을 구동함으로써 제2전동부재를 회전시키며,

(c) 상기 제1전동부재의 동작에 따라 이젝터 핀을 진퇴시키고,

(d) 상기 제2전동부재의 동작에 따라 가공부재를 진퇴시키는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 제품돌출방법.