이중 사출물 성형 장치(Apparatus for forming double injection-molding product)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2013년11월07일
(11) 등록번호 10-1326647
(24) 등록일자 2013년11월01일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B29C 45/16 (2006.01) B29C 45/13 (2006.01)
B29C 45/40 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-0039984
(22) 출원일자 2012년04월17일
심사청구일자 2012년04월17일
(65) 공개번호 10-2013-0117451
(43) 공개일자 2013년10월28일
(56) 선행기술조사문헌
KR1020110038920 A*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
주식회사 유테크
경기도 안양시 만안구 전파로24번길 45, 3층 (안
양동)
(72) 발명자
유봉근
경기도 안양시 동안구 경수대로 462 현대홈타운2
차아파트 201동 2502호
김종선
경기도 성남시 분당구 판교역로 98 백현마을7단지
아파트 707동 1304호
(74) 대리인
천성훈
전체 청구항 수 : 총 8 항 심사관 : 조준배
(54) 발명의 명칭 이중 사출물 성형 장치
(57) 요 약
본 발명은 한 쌍의 금형을 구비하여 두 번의 사출 성형을 통해 1차 사출물과 2차 사출물이 일체로 결합된 이중
사출물을 형성하는 이중 사출물 성형 장치가 개시된다. 개시된 이중 사출물 성형 장치는, 서로 다른 재질 또는
컬러를 가진 1, 2 용융수지를 사출하여, 두께가 1mm 내지 5mm인 최종 사출물을 성형하는 이중 사출물 성형 장치
로서, 제1 위치와 제2 위치로 서로간에 위치가 교대 가능하며, 서로 동일한 형태의 하부 코어와 이를 고정 지지
하는 하부 원판을 각각 구비한, 한 쌍의 하부 금형; 및 상기 제1 위치에 위치하는 하부 금형과 밀착되어서 상기
제1 용융수지가 유입되어서 1차 사출물이 성형되는 제1 캐비티를 만드는 것으로, 상기 제1 캐비티로 향하는 제1
런너가 상기 제1 캐비티와 수직 방향으로 연통되며, 상기 하부 금형과 함께 3단 금형 형식을 이루는 제1 상부 금
형과; 상기 제2 위치에 위치하는 하부 금형과 밀착되어서 상기 제2 용융수지가 유입되어서 2차 사출물이 성형되
는 제2 캐비티를 만드는 것으로, 상기 제2 캐비티로 향하는 제2런너가 상기 제2 캐비티와 수평 방향으로 연통되
며, 상기 하부 금형과 함께 2단 금형 형식을 이루는 제2 상부 금형;을 구비한다.
대 표 도
등록특허 10-1326647
- 1 -
특허청구의 범위
청구항 1
삭제
청구항 2
서로 다른 재질 또는 컬러를 가진 1, 2 용융수지를 사출하여, 두께가 1mm 내지 5mm인 최종 사출물을 성형하는
이중 사출물 성형 장치로서,
제1 위치와 제2 위치로 서로간에 위치가 교대 가능하며, 서로 동일한 형태의 하부 코어와 이를 고정 지지하는
하부 원판을 각각 구비한, 한 쌍의 하부 금형; 및
상기 제1 위치에 위치하는 하부 금형과 밀착되어서 상기 제1 용융수지가 유입되어서 1차 사출물이 성형되는 제1
캐비티를 만드는 것으로, 상기 제1 캐비티로 향하는 제1런너가 상기 제1 캐비티와 수직 방향으로 연통되며, 상
기 하부 금형과 함께 3단 금형 형식을 이루는 제1 상부 금형과;
상기 제2 위치에 위치하는 하부 금형과 밀착되어서 상기 제2 용융수지가 유입되어서 2차 사출물이 성형되는 제
2 캐비티를 만드는 것으로, 상기 제2 캐비티로 향하는 제2런너가 상기 제2 캐비티와 수평 방향으로 연통되며,
상기 하부 금형과 함께 2단 금형 형식을 이루는 제2 상부 금형;을 구비하고,
상기 제1 상부 금형은, 외부로부터 제1 용융 수지가 주입되는 제1 상부 금형 베이스와, 상기 제1 위치에 위치한
하부 금형의 하부 코어에 밀착된 때 상기 제1 캐비티(cavity) 및 상기 제1 캐비티와 수직으로 연통되는 제1 런
너가 형성된 제1 상부 코어 블록과, 상기 제1 상부 코어 블록과 상기 제1 상부 금형 베이스 사이에 개재되어서
상기 제1 상부 코어 블록과의 사이에 상기 제1 용융 수지가 상기 제1 런너로 분배되도록 하는 분배 런너를 가지
도록 하는 런너 플레이트를 포함하고,
상기 제2 상부 금형은, 외부로부터 상기 제2 용융 수지가 주입되는 제2 상부 금형 베이스와, 상기 제2 위치에
위치한 하부 금형의 하부 코어에 밀착된 때, 상기 제2 용융 수지에 의해 상기 2차 사출물이 성형되는 제2 캐비
티 및 상기 제2 캐비티와 수평으로 연통되는 제2 런너가 형성되는 제2 상부 블록을 포함하며,
상기 제2 캐비티는 상기 제1 캐비티 외곽에 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 사출물 성형 장치.
청구항 3
제2 항에 있어서,
상기 제1 상부 금형은 상기 제1 용융 수지를 상기 분배 런너까지 인도하는 제1 스프루를 더 구비하고,
상기 제2 상부 금형은 상기 제2 용융 수지를 상기 제2 런너까지 종방향으로 인도하는 제2 스프루를 더
구비하고,
상기 제2 런너는 상기 제2 스프루와 연결되어 상기 제2 용융 수지를 상기 제2 캐비티의 주변으로 인도하는 테두
리 런너와, 상기 테두리 런너와 연결되어 상기 제2 용융 수지를 상기 제2 캐비티로 인도하는 리브 런너(rib
runner)를 구비하는 것을 특징으로 하는 이중 사출물 성형 장치.
청구항 4
제3 항에 있어서,
상기 리브 런너는 7mm 내지 35mm 간격으로 복수개로 나란히 설치되며, 상기 리브 런너의 게이트 직경은 0.3mm
내지 0.4mm 인 것을 특징으로 하는 이중 사출물 성형 장치.
청구항 5
제4 항에 있어서,
상기 리브 런너의 게이트 직경은 상기 제2 스프루로부터 멀어질수록 커지도록 형성된 것을 특징으로 하는 이중
사출물 성형 장치.
등록특허 10-1326647
- 2 -
청구항 6
제3 항에 있어서,
상기 테두리 런너는 단부끼리 서로 만나지 않도록 개곡선을 이루는 것을 특징으로 하는 이중 사출물 성형 장치.
청구항 7
서로 다른 재질 또는 컬러를 가진 1, 2 용융수지를 사출하여, 두께가 1mm 내지 5mm인 최종 사출물을 성형하는
이중 사출물 성형 장치로서,
제1 위치와 제2 위치로 서로간에 위치가 교대 가능하며, 서로 동일한 형태의 하부 코어와 이를 고정 지지하는
하부 원판을 각각 구비한, 한 쌍의 하부 금형; 및
상기 제1 위치에 위치하는 하부 금형과 밀착되어서 상기 제1 용융수지가 유입되어서 1차 사출물이 성형되는 제1
캐비티를 만드는 것으로, 상기 제1 캐비티로 향하는 제1런너가 상기 제1 캐비티와 수직 방향으로 연통되며, 상
기 하부 금형과 함께 3단 금형 형식을 이루는 제1 상부 금형과;
상기 제2 위치에 위치하는 하부 금형과 밀착되어서 상기 제2 용융수지가 유입되어서 2차 사출물이 성형되는 제
2 캐비티를 만드는 것으로, 상기 제2 캐비티로 향하는 제2런너가 상기 제2 캐비티와 수평 방향으로 연통되며,
상기 하부 금형과 함께 2단 금형 형식을 이루는 제2 상부 금형;을 구비하고,
상기 제1 위치에 위치한 하부 금형이 상기 제1 상부 금형과 밀착 후 분리되면, 상기 제1 런너로 유입된 상기 제
1 용융 수지가 경화된 1차 사출 웨이스트(waste)가 남겨지도록 구성된 것을 특징으로 하는 이중 사출물 성형 장
치.
청구항 8
서로 다른 재질 또는 컬러를 가진 1, 2 용융수지를 사출하여, 두께가 1mm 내지 5mm인 최종 사출물을 성형하는
이중 사출물 성형 장치로서,
제1 위치와 제2 위치로 서로간에 위치가 교대 가능하며, 서로 동일한 형태의 하부 코어와 이를 고정 지지하는
하부 원판을 각각 구비한, 한 쌍의 하부 금형; 및
상기 제1 위치에 위치하는 하부 금형과 밀착되어서 상기 제1 용융수지가 유입되어서 1차 사출물이 성형되는 제1
캐비티를 만드는 것으로, 상기 제1 캐비티로 향하는 제1런너가 상기 제1 캐비티와 수직 방향으로 연통되며, 상
기 하부 금형과 함께 3단 금형 형식을 이루는 제1 상부 금형과;
상기 제2 위치에 위치하는 하부 금형과 밀착되어서 상기 제2 용융수지가 유입되어서 2차 사출물이 성형되는 제
2 캐비티를 만드는 것으로, 상기 제2 캐비티로 향하는 제2런너가 상기 제2 캐비티와 수평 방향으로 연통되며,
상기 하부 금형과 함께 2단 금형 형식을 이루는 제2 상부 금형;을 구비하고,
상기 이중 사출물은 중앙이 개방된 베젤(bezel)인 것을 특징으로 하는 이중 사출물 성형 장치.
청구항 9
서로 다른 재질 또는 컬러를 가진 1, 2 용융수지를 사출하여, 두께가 1mm 내지 5mm인 최종 사출물을 성형하는
이중 사출물 성형 장치로서,
제1 위치와 제2 위치로 서로간에 위치가 교대 가능하며, 서로 동일한 형태의 하부 코어와 이를 고정 지지하는
하부 원판을 각각 구비한, 한 쌍의 하부 금형; 및
상기 제1 위치에 위치하는 하부 금형과 밀착되어서 상기 제1 용융수지가 유입되어서 1차 사출물이 성형되는 제1
캐비티를 만드는 것으로, 상기 제1 캐비티로 향하는 제1런너가 상기 제1 캐비티와 수직 방향으로 연통되며, 상
기 하부 금형과 함께 3단 금형 형식을 이루는 제1 상부 금형과;
상기 제2 위치에 위치하는 하부 금형과 밀착되어서 상기 제2 용융수지가 유입되어서 2차 사출물이 성형되는 제
2 캐비티를 만드는 것으로, 상기 제2 캐비티로 향하는 제2런너가 상기 제2 캐비티와 수평 방향으로 연통되며,
상기 하부 금형과 함께 2단 금형 형식을 이루는 제2 상부 금형;을 구비하고,
상기 제2 위치에 위치한 하부 금형이 상기 제2 상부 금형과 밀착 후 분리되면, 상기 제2 런너로 유입된 상기 제
등록특허 10-1326647
- 3 -
2 용융 수지가 경화된 2차 사출 웨이스트(waste)가 남겨지고,
상기 최종 사출물을 픽업(pick-up)하고, 상기 최종 사출물로부터 상기 이중 사출물과 상기 2차 사출 웨이스트를
분리하는 취출 로봇(robot)을 더 구비하며,
상기 취출 로봇은 상기 이중 사출물을 잡을 수 있는 집게와, 상기 2차 사출 웨이스트를 상기 이중 사출물로부터
분리할 수 있는 스프레더(spreader)를 구비한 것을 특징으로 하는 이중 사출물 성형 장치.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 한 쌍의 금형을 구비하여 두 번의 사출 성형을 통해 1차 사출물과 2차 사출물이 일체로 결합된 이중[0001]
사출물을 형성하는 이중 사출물 성형 장치에 관한 것이다.
배 경 기 술
이중 사출은 두 종류의 다른 수지 또는 두 종류 색상의 수지를 사용하여 순차적으로 사출 성형함으로써 하나의[0002]
제품을 형성하는 사출 방법이다. 이중 사출은 두 종류의 사출물을 조립하여 제품을 만들거나 인서트 몰딩
(insert molding) 방식으로 제품을 만드는 것보다 제조 공정을 간소화할 수 있어 원가 및 시간 절감에
유리하다.
근래에 평판 디스플레이 패널을 사용하는 TV, 스마트폰과 같은 디스플레이 기기의 테두리 부분인 베젤(bezel)에[0003]
미적인 효과를 강조하기 위하여 이중 사출물을 적용하는 사례가 증가되고 있다. 디스플레이 기기의 베젤은 폭과
두께가 얇아서, 이를 이중 사출 방식으로 생산하는 이중 사출물 성형 장치는 1차 사출용 금형과 2차 사출용 금
형을 모두 3단 금형으로 구비하였다. 이로 인해 사출 작업에서 제품 이외의 부분으로 버려지는 수지, 즉 웨이스
트(waste)가 많고, 완제품 취출시 작업 수가 많아 전체적인 생산 속도가 느려 생산성이 낮아진다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 1차 사출용 금형은 3단 금형으로 구비하고 2차 사출용 금형은 2단 금형으로 구비한 이중 사출물 성형[0004]
장치를 제공한다.
본 발명은 사출 작업에 소모되는 수지를 줄이고, 2차 사출용 금형의 개방과 완제품의 취출을 빠르게 수행할 수[0005]
있는 이중 사출물 성형 장치를 제공한다.
과제의 해결 수단
본 발명은, 서로 다른 재질 또는 컬러를 가진 1, 2 용융수지를 사출하여, 두께가 1mm 내지 5mm인 최종 사출물을[0006]
성형하는 이중 사출물 성형 장치로서, 제1 위치와 제2 위치로 서로간에 위치가 교대 가능하며, 서로 동일한 형
태의 하부 코어와 이를 고정 지지하는 하부 원판을 각각 구비한, 한 쌍의 하부 금형; 및 상기 제1 위치에 위치
하는 하부 금형과 밀착되어서 상기 제1 용융수지가 유입되어서 1차 사출물이 성형되는 제1 캐비티를 만드는 것
으로, 상기 제1 캐비티로 향하는 제1런너가 상기 제1 캐비티와 수직 방향으로 연통되며, 상기 하부 금형과 함께
3단 금형 형식을 이루는 제1 상부 금형과; 상기 제2 위치에 위치하는 하부 금형과 밀착되어서 상기 제2 용융수
지가 유입되어서 2차 사출물이 성형되는 제2 캐비티를 만드는 것으로, 상기 제2 캐비티로 향하는 제2런너가 상
기 제2 캐비티와 수평 방향으로 연통되며, 상기 하부 금형과 함께 2단 금형 형식을 이루는 제2 상부 금형;을 구
비한 것을 특징으로 하는 이중 사출물 성형 장치를 제공한다.
이 경우, 상기 제1 상부 금형은, 외부로부터 제1 용융 수지가 주입되는 제1 상부 금형 베이스와, 상기 제1 위치[0007]
에 위치한 하부 금형의 하부 코어에 밀착된 때 상기 제1 캐비티(cavity) 및 상기 제1 캐비티와 수직으로 연통되
는 제1 런너가 형성된 제1 상부 코어 블록과, 상기 제1 상부 코어 블록과 상기 제1 상부 금형 베이스 사이에 개
재되어서 상기 제1 상부 코어 블록과의 사이에 상기 제1 용융 수지가 상기 제1 런너로 분배되도록 하는 분배 런
너를 가지도록 하는 런너 플레이트를 포함하고, 상기 제2 상부 금형은, 외부로부터 상기 제2 용융 수지가 주입
되는 제2 상부 금형 베이스와, 상기 제2 위치에 위치한 하부 금형의 하부 코어에 밀착된 때, 상기 제2 용융 수
지에 의해 상기 2차 사출물이 성형되는 제2 캐비티 및 상기 제2 캐비티와 수평으로 연통되는 제2 런너가 형성되
등록특허 10-1326647
- 4 -
는 제2 상부 블록을 포함하며, 상기 제2 캐비티는 상기 제1 캐비티 외곽에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 상부 금형은 상기 제1 용융 수지를 상기 분배 런너까지 인도하는 제1 스프루를 더 구비하고, 상[0008]
기 제2 상부 금형은 상기 제2 용융 수지를 상기 제2 런너까지 종방향으로 인도하는 제2 스프루를 더 구비하고,
상기 제2 런너는 상기 제2 스프루와 연결되어 상기 제2 용융 수지를 상기 제2 캐비티의 주변으로 인도하는 테두
리 런너와, 상기 테두리 런너와 연결되어 상기 제2 용융 수지를 상기 제2 캐비티로 인도하는 리브 런너(rib
runner)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 리브 런너는 7mm 내지 35mm 간격으로 복수개로 나란히 설치되며, 상기 리브 런너의 게이트 직경은[0009]
0.3mm내지 0.4mm 일 수 있다. 이 경우, 상기 리브 런너의 게이트 직경은 상기 제2 스프루로부터 멀어질수록 커
지도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 테두리 런너는 단부끼리 서로 만나지 않도록 개곡선을 이루는 것이 바람직하다.[0010]
한편, 상기 제1 위치에 위치한 하부 금형이 상기 제1 상부 금형과 밀착 후 분리되면, 상기 제1 런너로 유입된[0011]
상기 제1 용융 수지가 경화된 1차 사출 웨이스트(waste)가 남겨지도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 이중 사출물은 중앙이 개방된 베젤(bezel)일 수 있다. [0012]
한편, 상기 제2 위치에 위치한 하부 금형이 상기 제2 상부 금형과 밀착 후 분리되면, 상기 제2 런너로 유입된[0013]
상기 제2 용융 수지가 경화된 2차 사출 웨이스트(waste)가 남겨지고, 상기 최종 사출물을 픽업(pick-up)하고,
상기 최종 사출물로부터 상기 이중 사출물과 상기 2차 사출 웨이스트를 분리하는 취출 로봇(robot)을 더 구비하
며, 상기 취출 로봇은 상기 이중 사출물을 잡을 수 있는 집게와, 상기 2차 사출 웨이스트를 상기 이중 사출물로
부터 분리할 수 있는 스프레더(spreader)를 구비할 수 있다.
발명의 효과
본 발명의 이중 사출물 성형 장치는 이중 사출물이 성형되는 금형은 2단 금형으로 구성되어, 그 금형이 3단 금[0014]
형으로 구성된 이중 사출물 성형 장치에 비해 런너(runner)를 짧게 할 수 있다. 따라서, 사출 작업에서 제품 이
외의 부분으로 버려지는 수지, 즉 웨이스트(waste)를 줄일 수 있다. 또한, 이중 사출물 취출시 작업 수가 적어
져 생산 속도가 빨라지고, 생산성이 향상된다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 실시예에 이중 사출물 성형 장치를 도시한 구성도이다. [0015]
도 2는 도 1의 제1 상부 원판의 저면도이다.
도 3은 도 1의 제2 상부 원판의 저면도이다.
도 4는 도 1의 이중 사출물 성형 장치를 이용하여 성형한 1차 사출물 및 1차 사출 웨이스트를 도시한 사시도이
다.
도 5는 도 1의 이중 사출물 성형 장치를 이용하여 성형한 최종 사출물을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1의 이중 사출물 성형 장치로부터 이중 사출물을 취출하는 취출 로봇을 도시한 사시도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이중 사출물 성형 장치를 상세히 설명한다. 본 명세서[0016]
에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서,
이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용
어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 이중 사출물 성형 장치를 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에[0017]
따른 이중 사출물 성형 장치(50)는 제1 위치와 제2 위치로 서로간에 위치가 교대 가능한 한 쌍의 하부 금형
(51A, 51B)과, 1차 사출물(10)(도 4 참조)이 성형되도록 상기 한 쌍의 하부 금형(51A, 51B) 중 상기 제1 위치에
위치한 하부 금형(도 1에서 51A)의 상측에 위치하여 이에 밀착되는 제1 상부 금형(61)과, 상기 1차 사출물(10)
및 이와 다른 2차 사출물(12)(도 5 참조)이 일체화된 이중 사출물(5)(도 5 참조)이 성형되도록 상기 한 쌍의 하
부 금형(51A, 51B) 중 상기 제2 위치에 위치한 하부 금형(도 1에서 51B)의 상측에 위치하여 이에 밀착되는 제2
등록특허 10-1326647
- 5 -
상부 금형(81)을 구비한다. 상기 이중 사출물(5)은 두께가 1mm 내지 5mm로 얇은 두께를 가진다. 상기 이중 사출
물(5)은 디스플레이 기기의 테두리 부분인 베젤(bezel)로서, 중앙이 개방될 수 있다.
한 쌍의 하부 금형(51A, 51B)은 서로 동일한 형태의 하부 코어(58A, 58B)와, 이를 고정 지지하는 하부 원판[0018]
(56A, 56B)을 각각 구비한다. 또한, 상기 하부 원판(56A, 56B)을 스페이서(55A, 55B)가 중간에 개재된 상태로
지지하는 하부 금형 베이스(52A, 52B)와, 최종 사출물(15)(도 5 참조)을 하부 코어(58A, 58B)에서 분리하는 밀
핀(미도시)을 밀어 올리는 밀판(53A, 53B)을 구비한다.
한편, 제1 상부 금형(61) 아래측이 제1 위치이고, 제2 상부 금형(81)의 아래측이 제2 위치이다. 도 1에서는 제1[0019]
위치에 하부 금형(51A)이 위치하고, 제2 위치에 하부 금형(51B)가 위치하지만, 이들은 서로 위치 교대될 수 있
으므로 제1 위치에 하부 금형(51B)이 위치하고, 제2 위치에 하부 금형(51A)이 위치할 수도 있다.
도 2는 도 1의 제1 상부 원판의 저면도이고, 도 3은 도 1의 제2 상부 원판의 저면도이며, 도 4는 도 1의 이중[0020]
사출물 성형 장치를 이용하여 성형한 1차 사출물 및 1차 사출 웨이스트를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 1의 이
중 사출물 성형 장치를 이용하여 성형한 최종 사출물을 도시한 사시도이다. 도 1, 도 2, 및 도 4를 함께 참조하
면, 제1 상부 금형(61)은 고정된 제1 상부 금형 베이스(62)와, 그 하단에 상기 제1 상부 금형 베이스(62)에 결
합된 런너 플레이트(67)와, 그 하단에 제1 상부 원판(68) 및 제1 상부 코어(73)를 구비한다. 상기 제1 상부 원
판(68) 및 제1 상부 코어(73)를 합하여 제1 상부 코어 블록으로 통칭한다.
제1 상부 금형 베이스(62)에는 수지 사출 입구(64)가 형성되어 외부의 수지 사출 유닛(미도시)로부터 제1 용융[0021]
수지가 주입된다.
제1 상부 코어(73)가 제1 위치에 위치한 하부 금형(51A)의 하부 코어(58A)에 밀착된 때 제1 상부 금형(61) 내부[0022]
로 주입된 제1 용융 수지에 의해 한 쌍의 1차 사출물(10)이 성형되도록 제1 상부 코어(73)의 저측면에는 제1 캐
비티(cavity)(75)(도 2 참조)가 형성된다. 제1 상부 원판(68)은 제1 상부 코어(73)를 고정 지지한다.
이 경우, 제1 상부 금형 베이스(62) 및 런너 플레이트(67)에서 이격되는 방향으로 탄성 바이어스(bias)되어 있[0023]
을 수 있다. 따라서, 제1 위치에 위치한 하부 금형(51A)이 제1 상부 금형(61) 측으로 이동하여 하부 코어(58A)
와 제1 상부 원판(68)이 밀착되면 제1 상부 원판(68)도 이에 밀려 제1 상부 금형 베이스(62) 및 런너 플레이트
(67)에 밀착되나, 상기 하부 금형(51A)이 제1 상부 금형(61)과 분리되는 위치로 복귀하면 제1 상부 원판(68)은
탄성력에 의해 제1 상부 금형 베이스(62) 및 런너 플레이트(67)에서 분리 이격될 수 있다. 즉, 1차 사출물(10)
이 성형되는 일 측의 금형은 하부 금형(51A), 제1 상부 코어(68), 및 제1 상부 금형 베이스(62)로 분리 가능한
3단 금형이다.
제1 상부 원판(68)에는 제1 용융 수지를 제1 캐비티(75)로 인도하는 제1 런너(runner)(70)가 형성되어 있다. 또[0024]
한, 제1 상부 금형(61)에는 수지 사출 입구(64)로 주입된 제1 용융 수지를 제1 런너(70)까지 종방향, 즉 제1 상
부 금형(61)에서 하부 금형(51A)을 향하는 방향으로 인도하는 제1 스프루(sprue)(65)가 구비된다. 상기 제1 스
프루(65)는 제1 런너(70)에 가까울수록 내경이 커지게 구성된다.
한편, 제1 런너(70)는 제1 스프루(65)와 연결되어 제1 용융 수지를 횡방향, 즉 상기 종방향에 직교하는 방향으[0025]
로 인도하는 분배 런너(71)와, 상기 분배 런너(71)와 연결되어 제1 용융 수지를 제1 캐비티(75)로 인도하는 종
방향 런너(vertical runner)(72)를 구비한다. 종방향 런너(72)는 제1 캐비티(75)에 가까울수록 내경이 작아지게
구성된다.
제1 위치에 위치한 하부 금형(51A)이 제1 상부 금형(61)으로 접근하여 하부 코어(58A)와 제1 상부 코어(73)가[0026]
밀착되고 제1 용융 수지가 제1 상부 금형(61) 내부로 주입되면, 제1 스프루(65), 분배 런너(71), 종방향 런너
(72), 및 제1 캐비티(75)가 순차적으로 제1 용융 수지로 채워진다. 미리 정해진 일정 시간이 경과하여 상기 제1
용융 수지가 경화되면 도 4에 도시된 바와 같이 1차 사출물(10) 및 1차 사출 웨이스트(waste)(20)가 일체로 성
형된다. 1차 사출 웨이스트(20)는 제1 용융 수지가 제1 스프루(65)에 채워져 성형된 제1 스프루 웨이스트(21),
제1 용융 수지가 분배 런너(71)에 채워져 성형된 분배 런너 웨이스트(23), 및 제1 용융 수지가 종방향 런너(7
2)에 채워져 성형된 종방향 런너 웨이스트(26)를 구비한다.
제1 용융 수지의 경화 후 하부 금형(51A)이 원위치로 복귀하면 하부 코어(58A)가 제1 상부 코어(73)로부터 분리[0027]
이격됨과 동시에 탄성력에 의해 제1 상부 원판(68)이 제1 상부 금형 베이스(62) 및 런너 플레이트(67)에서 분리
이격된다. 이에 따라 1차 사출물(10)과 1차 사출 웨이스트(20)가 분리되어 상기 1차 사출물(10)은 하부 코어
(58A)에 남겨지고, 상기 1차 사출 웨이스트(20)는 제1 상부 원판(68)에 남겨진다. 1차 사출물(10)이 하부 코어
등록특허 10-1326647
- 6 -
(58A)에 남겨진 하부 금형(51A)은 2차 사출 과정 수행을 위해 제2 위치로 이동된다.
도 1, 도 3, 및 도 5를 함께 참조하면, 제2 상부 금형(81)은 고정된 제2 상부 금형 베이스(82)와, 그 하단에 제[0028]
2 상부 원판(88) 및 제2 상부 코어(90)를 구비한다. 상기 제2 상부 원판(88) 및 제2 상부 코어(90)를 합하여 제
2 상부 코어 블록이라 칭한다.
또한, 상기 상부 금형 베이스(82)와 상기 제2 상부 원판(88) 사이에는 상기 제2 상부 금형 베이스(82)에 고정[0029]
결합된 중간판(87)이 형성될 수 있다.
제2 상부 금형 베이스(82)에는 수지 사출 입구(84)가 형성되어 외부의 수지 사출 유닛(미도시)로부터 제2 용융[0030]
수지가 주입된다.
제2 위치에 위치한 하부 금형(51B)의 하부 코어(58B)에는 한 쌍의 1차 사출물(10)이 남겨져 있다. 제2 상부 코[0031]
어(90)가 상기 하부 코어(58B)에 밀착된 때 제2 상부 금형(81) 내부로 주입된 제2 용융 수지에 의해 상기 한 쌍
의 1차 사출물(10)에 일체화된 한 쌍의 2차 사출물(10)이 성형되도록 제2 상부 코어(90)의 저측면에는 제2 캐비
티(cavity)(97)(도 3 참조)가 형성된다. 또한, 상기 제2 상부 코어(90)에는 제2 용융 수지를 제2 캐비티(97)로
인도하는 제2 런너(runner)(92)가 형성된다.
제2 상부 원판(88)은 제2 상부 코어(90)를 고정 지지하며 제2 상부 금형 베이스(82)에 이격 가능하도록 지지된[0032]
다. 따라서, 이중 사출물(5)이 성형되는 타 측의 금형은 하부 금형(51B)과 함께 2단 금형 형식을 이룬다.
제2 상부 금형(81)에는 수지 사출 입구(84)로 주입된 제2 용융 수지를 제2 런너(92)까지 종방향, 즉 제2 상부[0033]
금형(81)에서 하부 금형(51B)을 향하는 방향으로 인도하는 제2 스프루(sprue)(85)가 더 구비된다. 상기 제2 스
프루(65)는 제2 런너(92)에 가까울수록 내경이 커지게 구성된다. 한편, 제2 런너(92)는 제2 스프루(85)와 연결
되어 제2 용융 수지를 제2 캐비티(97)의 주변으로 인도하는 테두리 런너(93)와, 상기 테두리 런너(93)와 연결되
어 제2 용융 수지를 제2 캐비티(97)로 인도하는 리브 런너(rib runner)(95)를 구비한다.
테두리 런너(93)는 단부끼리 서로 만나지 않도록 개곡선을 이루는 것이 바람직하다. 다시 말하면 제2 캐비티를[0034]
둘러싸도록 형성된 테두리 런너 전체가 연통되도록 폐속선을 이루고 있지 않으며, 제2 스프루로부터 먼지점에
단부가 서로 절단되어 있다. 이에 따라서 후에 최종 사출물을 2차 사출 웨이스트(waste)(30)로부터 분리시켜서
취출할 때, 테두리 런너(93)를 벌릴 수 있게 되어서, 상기 제2차 사출 웨이스트가 리브 런너와 부딪침으로써 발
생할 수 있는 파손이나, 흠집 발생을 예방할 수 있다.
리브 런너(rib runner)(95)는 7mm 내지 35mm 간격으로 복수개로 나란히 설치되는 것이 바람직하다. 상기 리브[0035]
런너 간의 간격이 7mm 보다 작은 경우에는 리브 런너의 제작이 어려우며, 비용이 증가하게 되며, 성형 컨트롤이
쉽지 않다. 반면, 리브 런너 간의 간격이 35mm 보다 큰 경우에는, 사출물이 휨이 발생하게 되고, 제2 캐비티에
제2 용융 수지가 신속하고 충분히 충진되지 않게 된다.
이 경우, 상기 리브 런너의 게이트 직경은 0.3mm 내지 0.4mm 인 것이 바람직한데, 이는 성형밸런스 때문이다.[0036]
한편, 상기 리브 런너의 게이트 직경은 상기 제2 스프루로부터 멀어질수록 커지도록 형성된 것이 바람직한데,[0037]
이는 용융 수지가 균일한 속도로 캐비티 내로 유입되도록 하기 위함이다.
따라서, 1차 사출물(10)이 남겨져 있고 제2 위치에 위치한 하부 금형(51B)이 제2 상부 금형(81)으로 접근하여[0038]
하부 코어(58B)와 제2 상부 코어(90)가 밀착되고 제2 용융 수지가 제2 상부 금형(81) 내부로 주입되면, 제2 스
프루(85), 테두리 런너(93), 리브 런너(95), 및 제2 캐비티(97)가 순차적으로 제2 용융 수지로 채워진다. 미리
정해진 일정 시간이 경과하여 상기 제2 용융 수지가 경화되고 하부 금형(51B)이 원위치로 복귀하면 도 5에 도시
된 바와 같은 최종 사출물(15)이 하부 코어(58B)에 남겨진다. 최종 사출물(15)은 일체로 성형된 1차 사출물
(10), 2차 사출물(12), 및 2차 사출 웨이스트(waste)(30)를 포함한다.
1차 사출물(10)과 그 외주부에 성형된 이차 사출물(20)은 이후에 2차 사출 웨이스트(30)로부터 분리되어 이중[0039]
사출물(5)을 구성한다.
2차 사출 웨이스트(30)는 제2 용융 수지가 제2 스프루(85)에 채워져 성형된 제2 스프루 웨이스트(31), 제2 용융[0040]
수지가 테두리 런너(93)에 채워져 성형된 테두리 런너 웨이스트(33), 및 제2 용융 수지가 리브 런너(95)에 채워
져 성형된 리브 런너 웨이스트(36)를 구비한다. 최종 사출물(15)이 하부 코어(58B)에 남겨진 하부 금형(51B)은
이중 사출물(5) 취출 과정 수행을 위해 제1 위치로 다시 이동된다.
한편, 제1 위치에 위치한 하부 금형(51A)과 제2 위치에 위치한 하부 금형(51B)은 동시에 제1 상부 금형(61)과[0041]
등록특허 10-1326647
- 7 -
제2 상부 금형(81) 측으로 각각 이동하여 이들에 밀착된다. 그리고, 미리 정해진 일정 시간 경과 후 동시에 제1
상부 금형(61) 및 제2 상부 금형(81)으로부터 각각 분리되고, 하부 코어(58A, 58B)에 제1 사출물(10)과 최종 사
출물(15)이 남겨진 상태로 미리 정해진 다른 일정 시간 경과 후 동시에 제1 위치와 제2 위치를 서로 교환한다.
도 6은 도 1의 이중 사출물 성형 장치로부터 이중 사출물을 취출하는 취출 로봇을 도시한 사시도이다. 도 5 및[0042]
도 6을 참조하면, 하부 금형(51B)의 위치 교환으로 제1 위치로 이동된 최종 사출물(15)은 취출 로봇(100)에 의
해 픽업(pick-up)되고, 이중 사출물(5)과 2차 사출 웨이스트(30)가 분리된다. 취출 로봇(100)은 프레임(103)과,
이중 사출물(5)을 잡을 수 있는 한 쌍의 집게(110, 120)와, 2차 사출 웨이스트(30)를 이중 사출물(5)로부터 분
리할 수 있는 한 쌍의 스프레더(spreader)(130, 140)와, 상기 집게(110, 120) 및 스프레더(130, 140)의 동작을
제어하는 콘트롤러(controller)(150)를 구비한다.
프레임(103)은 바(bar)(101)에 고정되며, 상기 바(101)가 그 길이 방향 및 상기 길이 방향에 직교하는 방향으로[0043]
이동하여 프레임(103)을 이동시킬 수 있다. 상기 프레임(103)의 중앙에는 최종 사출물(15)을 픽업할 때 제2 스
프루 웨이스트(31)가 삽입될 수 있게 개방된 관통공(104)이 형성되어 있다. 한 쌍의 집게(110, 120)는 한 쌍의
이중 사출물(5)의 픽업 지점(7)을 각각 집을 수 있게 이격되어 배치된다. 상기 픽업 지점(7)은 이중 사출물(5)
의 네 변 중에서 제2 스프루 웨이스트(31)로부터 가장 이격된 한 변 상의 지점이다. 테두리 런너(92)(도 3
참조)의 형상에 의해 픽업 지점(7) 주변의 테두리 런너 웨이스트(33)는 단절되어 있다. 이러한 형상으로 인해
집게(110, 120)로 픽업 지점(7)을 잡아 최종 사출물(15) 픽업할 때 핑거(114, 124)가 용이하게 픽업 지점(7)으
로 접근할 수 있다.
집게(110, 120)는 프레임(103)에 고정된 집게 서포트(support)(111, 121)와, 상기 집게 서포트(111, 121)에 결[0044]
합된 한 쌍의 핑거(finger)(114, 124)와, 상기 핑거(114, 124)를 구동하는 집게 액추에이터(112, 122)를 구비
한다. 상기 집게 액추에이터(112, 122)는 유압 실린더, 또는 공압 실린더를 포함할 수 있다.
한 쌍의 스프레더(130, 140)는 한 쌍의 집게(110, 120)를 잇는 가상의 직선으로 양분되는 일 측과 타 측에 하나[0045]
씩 배치된다. 스프레더(130, 140)는 프레임(103)에 고정된 스프레더 서포트(support)(131, 141)와, 상기 스프레
더 서포트(131, 141)에 결합된 한 쌍의 돌출 부재(134, 144)와, 상기 돌출 부재(134, 144)를 구동하는 스프레더
액추에이터(132, 142)를 구비한다. 상기 스프레더 액추에이터(132, 142)는 유압 실린더, 또는 공압 실린더를 포
함할 수 있다.
제1 위치로 이동된 하부 금형(51B)의 하부 코어(58B)에 남겨진 최종 사출물(15)은 밀핀(미도시)에 의해 하부 코[0046]
어(58B)에서 분리된다. 상기 프레임(103)이 상기 최종 사출물(15)로 접근하고, 한 쌍의 서로 마주보는 핑거
(114, 124)가 픽업 지점(7)를 사이에 두고 오므려져 최종 사출물(15)이 픽업(pick-up)된다. 최종 사출물(15)이
픽업되면 스프레더(130, 140)의 돌출 부재(134, 144)는 한 쌍의 이중 사출물(5)의 양 측변과 그 주변의 테두리
런너 웨이스트(33) 사이의 공간(8)에 끼워진다.
최종 사출물(15) 픽업 후 프레임(103)은 2차 사출 웨이스트 위로 적재부(미도시)로 이동한다. 여기서, 마주보는[0047]
돌출 부재(134, 144)를 서로 멀어지는 방향으로 벌리면 리브 런너 웨이스트(36)와 2차 사출물(12) 사이의 연결
이 끊어져 이중 사출물(5)로부터 2차 사출 웨이스트(30)가 분리된다. 상기 마주보는 돌출 부재(134, 144)를 원
위치로 복귀시키면 상기 2차 사출 웨이스트(36)는 아래로 떨어져 상기 2차 사출 웨이스트 적재부에 투하된다.
다시 프레임(103)은 이중 사출물 적재부(미도시) 위로 이동한다. 여기서, 오므린 핑거(114, 124)를 벌어지도록[0048]
원위치로 복귀시키면 상기 한 쌍의 이중 사출물(5)이 아래로 떨어져 상기 이중 사출물 적재부에 투하된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의[0049]
지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본
발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
부호의 설명
5: 이중 사출물 10: 1차 사출물[0050]
12: 2차 사출물 50: 이중 사출물 성형 장치
51A, 52B: 하부 금형 61: 제1 상부 금형
70: 제1 런너 75: 제1 캐비티
등록특허 10-1326647
- 8 -
81: 제2 상부 금형 92: 제2 런너
97: 제2 캐비티 100: 취출 로봇
도면
도면1
등록특허 10-1326647
- 9 -
도면2
등록특허 10-1326647
- 10 -
도면3
등록특허 10-1326647
- 11 -
도면4
등록특허 10-1326647
- 12 -
도면5
등록특허 10-1326647
- 13 -
도면6
등록특허 10-1326647
- 14 -