사출 성형 조건의 최적화 기술3

안전장치 : 안전장치는 사고의 위험으로부터 이용자를 보호하기 위해 꼭 필요한 장치이다. 비상정지 스위치 : 비상시를 대비해 사출기 전체의 전원을 차단하는 비상정지 스위치는 사출 성형기의 컨트롤 패널에 있으며 일반적으로 조작 측 안전문, 반 조작 측 안전문 부근에 설치되어 있고 로봇의 패널에도 설치되어 있다. 비상정지 버튼을 누르면 알람 램프가 깜빡이며 사출기의 모든 드라이브 모터가 그 즉시 정지하며 모든 사이클과 동작이 멈춘다. 비상정지 후 재시작하려고 할 때는 (1) 위험한 요소가 없는지 확인, (2) 비상정지 버튼을 시계방향으로 돌려 해체, (3) 알람을 확인하기 위하여 에러 확인키(정보 리켓 키)를 누름, (4) 모터 스위치를 켜는 순서로 진행하면 된다. 안전문 : 안전문은 조작 측과 반대편 조작 측에 각각 설치되어 있으며, 안전문을 열면 모든 위험한 동작이 차단된다. 안전문을 닫으면 다시 작동이 가능하다. 안전문과 연결된 안전장치는 기계식과 전기식 두 종류가 있으며, 유압식 사출 성형기에는 유압식 안전장치도 설치되어 있다. 퍼즈 커버 : 고정판과 가열 실린더 사이의 위험 공간을 갖고 있다. 그곳에 퍼즈 커버를 설치하여 사출 시 용융 수지에 의한 화상 방지, 노즐 전진 시 금형과의 압축 위험으로부터 방지하기 위함이다. 퍼즈 커버에는 안전 스위치를 설치하여 안전 영역 내에서만 작동이 가능하다. ① 형체 장치 반 조작 측 안전문 : 금형 이, 탈착 시 필요한 공간에 설치된 작업자 안전장치로 열면 모터의 전원이 차단되어 모든 작동이 정지된다. ② 기계 뒤쪽의 비상정지 버튼 : 반 조작 측에 설치된 작업자 안전장치로, 열면 모터의 전원이 차단되어 모든 작동이 정지한다. ③ 알람 램프 : 경보등으로 알람 발생 시 표시된다. 설치 위치는 쉽게 확인 가능한 곳에 있어야 하며 제작사 별로 차이가 있다. ④ 사출장치 반 조작 측 안전커버 : 반 조작 측 사출부 작동 부위가 외부로 노출되지 않도록 설치된 방호벽이다. ⑤ 메인 전원 스위치 : 기계의 전원을 차단, 공급하는 스위치가 설치되어 있다. 설치 위치는 제작사에 따라 다르다. ⑥ 사출 장치 - 조작 측 안전커버 : 조작 측 사출부 작동부위가 외부에 노출되지 않도록 설치된 방호벽이다. ⑦ 퍼즈 커버 : 노즐 전진, 사출 시 용융 수지의 누출에 대한 작업자 안전장치로 열면 최소한 노즐 전진, 사출 작동이 정지되어야 한다. ⑧ 제어 패널의 비상정지 버튼(작업자 측 비상정지 버튼) : 조작 측에 설치된 방호벽이다. ⑨ 형제 장치 조작 측 안전문 : 모든 제어 기능을 정지시킨다. 작업자 측에 필요한 공간에 설치된 작업자 안전장치를 열면 모든 작동이 정지되거나 최소한 금형 전전 작동을 정지하여야 한다. ⑩ 제품 받이 : 자동 낙하되는 제품을 받을 수 있는 가이드 장치이며 주로 소형 제품에 사용된다. 제어장치 : 작업자가 조작패널(모니터)에 데이터를 입력하고 기계를 작동하면 입력된 조건에 따라 컨트롤 시스템으로 지령을 내린다. 그에 따라 컨트롤 시스템은 각 서보 드라이브에 신호를 보낸다. 서보 드라이브는 프로그램이 내장되어 있어 컨트롤 시스템에서 받은 신호 값을 필터링하여 정확하게 서보 모터에 작동 명령을 내린다. 명령에 따라 서보 모터가 구동되고 사출 성형기가 작동한다. 사출 성형기가 작동하면 기계에 부착되어 있는 센서 또는 서보 모터의 센서가 움직이는 값이 서보 드라이브에 전달된다. 이때 입력 신호와 출력 값을 확인하여 클로즈 루프 컨트롤(closed-loop control)한다. 서보 드라이브는 받은 값을 컨트롤 시스템에 전달하여 컨트롤 패널에 모니터링한다. 즉 서보 모터의 엔코더를 통해 위치를 제어하고 모터의 회전수와 토크를 제어함으로 각 위치에 따른 속도와 힘을 임의로 조정하여 사용할 수 있다. 형체부 : 사출 시 금형이 밀리지 않게 강한 형체력으로 금형을 체결하고 사출 된 수지가 냉각되면 금형을 열어 성형품을 취출 하는 역할을 한다. 형체 장치 : 형체 장치는 금형을 여닫고 형체력을 발생시키는 장치인데, 그 기능과 역할은 동일하지만 각 제작사마다 구조는 매우 다르다. 서보 모터에 타이밍 벨트를 연결하여 볼 스크루를 작동한 구조이다. 이는 타이밍 벨트의 장력에 따라 응답성과 반복 재현성이 다소 떨어질 수 있는 구조이다. 반면, 이 구조는 타이밍 벨트가 전력비를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 서보모터가 직접 동력을 전달하게 되므로 응답속도가 빠르고 반복 재현성이 우수하고, 구조가 간단한 장점이 있다. 그렇지만 구동하는 서보 모터의 축 동력이 커지므로 대형 기계에는 적합하지 않다. 이젝터 장치 : 성형된 제품을 이형하여 뽑아내는 장치로서, 이동판 후면에 설치되어 있다. 이동판 후면 부위의 공간이 협소하고 복잡하여 서보 모터와 타이밍 벨트를 연결하여 사용한다. 타이밍 벨트는 볼 스크루 두 개 또는 네 개와 연결하며, 볼 스크루 작동에 따라 이젝터 전, 후진함으로 금형에 설치되어있는 밀핀을 밀어내어 제품을 취출 한다. 이와 같이 타이밍 벨트를 사용하는 경우, 벨트는 사용 중 늘어나서 장력이 떨어질 수 있으므로 장력을 조정하기 용이하여야 한다. 금형 두께 조절 장치 : 성형하고자 하는 금형의 두께를 조절할 때만 사용하는 장치로, 보통 형체부 끝에 위치한 플레이트(후판)에 설치되어 있다. 금형 두께 모터를 구동하면 이동판에 설치된 금형과 토글 장치, 이젝터 장치 등 형체부 전체를 이송하여 금형의 두께를 조절하게 되어있다. 주로 토글식 기계에만 사용하는 장치로써 금형 두께의 조절 상태에 따라 형체력이 결정된다. 금형 두께 조절 장치에는 기어 방식과 체인 연결 방식을 주로 사용한다. 최근에는 필요 형체력을 설정하고 자동 조정 기능을 사용하면 작업자가 쉽게 금형 두께 및 형체력을 조정할 수 있다. 다만 조정하는 작동 방법은 각 제작사마다 다르게 프로그래밍되어 있다. 사출부 : 플라스틱 원료를 용융시키고 일정량을 가소화 하여 금형 속으로 밀어 넣는 역할을 한다. 스크루와 가열 실린더 : 가열 실린더 외측에 히터와 열전대(온도센서)를 설치하여 내부에 있는 원료를 용융시킨다. 가열 실린더 내부에 있는 스크루는 원료를 공급해주고 혼합하며, 사출 시 원료가 역류(back flow) 하지 않도록 스크루 선단부에 역류 방지 링(check ring)을 설치한다. 노즐은 금형의 스플 부시와 밀착하여 사출 시 원료가 밖으로 노출되지 않게 하며 용융 수지의 경로를 만들어 준다.