KR101597533B1 - 유리 성형물 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리 성형물 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무부하상태로 금형체에 접촉한 상태로 예열시키는 예열수단을 구성하고, 성형챔버의 출구측에 냉각수라인을 구비한 배출냉각라인을 형성하여 성형챔버 내에서의 냉각시간을 줄여주어 전체적인 곡면부를 갖는 글라스 성형 사이클 타임을 줄여줄 수 있고, 금형체의 하부금형 바닥부에 진공압이 유입되는 다수의 흡입홀을 형성하여 성형동작시 흡입홀로 유입되는 진공압으로 소재를 흡착시켜 양질의 곡면부를 갖는 글라스를 성형할 수 있도록 하고, 또한 성형챔버의 입구측에 금형체를 진공처리하는 진공수단을 더 설치할 수 있도록 하여 적외선 유리렌즈를 성형하는 용도로도 사용할 수 있도록 한 유리 성형물 성형장치에 관한 것이다.

Description

유리 성형물 성형장치{Molding device of glass molding articles}

본 발명은 유리 성형물 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무부하상태로 금형체에 접촉한 상태로 예열시키는 예열수단을 구성하고, 성형챔버의 출구측에 냉각수라인을 구비한 배출냉각라인을 형성하여 성형챔버 내에서의 냉각시간을 줄여주어 전체적인 곡면부를 갖는 글라스 또는 유리 렌즈 성형 사이클 타임을 줄여줄 수 있고, 또한 성형챔버의 입구측에 금형체를 진공처리하는 진공수단을 더 설치할 수 있도록 하여 적외선 유리렌즈를 성형하는 용도로도 사용할 수 있도록 한 유리 성형물 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 유리성형물이라 함은 유리렌즈, 곡면부를 갖는 글라스가 대표적이다.

렌즈는 적외선 유리렌즈, 카메라렌즈등 다양한 카메라에 장착되는 것이고, 곡면부를 갖는 글라스는 현재 스마트폰과 같은 휴대단말기의 윈도우 글라스 또는 백커버에 주로 사용되고 있다.

이러한 곡면부를 갖는 글라스 성형장치의 종래기술로는 대한민국 선등록특허 제 10-1121449호가 개시되어 있다.

종래기술은 베이스의 상부를 전,후로 양분하여 베이스의 상부 전방에 평판형태의 소재가 투입된 금형체가 서서히 이송되면서 고온으로 가열되어 소재를 밴딩시키는 히팅라인을 형성하고, 베이스의 상부 후방에는 가열된 금형체가 서서히 이송되면서 냉각되는 냉각라인을 형성하며, 히팅라인을 통과한 금형체가 냉각라인으로 이송될 수 있도록 연결하는 연결라인을 히팅라인의 끝단에 형성하고, 히팅라인에는 질소가스가 충진되어 있는 챔버를 형성하되,

이송수단에 의해 히팅라인으로 순차 공급되는 금형체를 비접촉상태로 간접 가열하는 예열수단과;

예열된 금형체를 접촉상태로 직접 가열하여 금형체 내부의 소재를 밴딩시키는 성형수단과;

금형체를 히팅라인, 연결라인, 냉각라인으로 순차 공급 이송하는 이송수단; 으로 구성한 것이다.

그러나, 종래기술은 예열수단을 이루는 예열상부히터가 금형체에 접촉되지 않은 상태로 예열하므로 열전달효율이 떨어져 금형체를 빠른시간 내에 목적하는 예열온도로 상승시킬 수 없게되는 문제점이 발생하였고, 성형수단에 의해 높은 온도로 가열되면서 성형된 금형체를 바로 냉각라인으로 배출시켜 냉각되도록 함에 따라 급격한 온도변화에 의해 성형된 곡면부를 갖는 글라스가 파손되는 현상이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었으며, 전체적인 곡면부를 갖는 글라스 성형 사이클타임이 길어지는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무부하상태로 금형체에 접촉한 상태로 예열시키는 예열수단을 구성하고, 성형챔버의 출구측에 냉각수라인을 구비한 배출냉각라인을 형성하여 성형챔버 내에서의 냉각시간을 줄여주어 전체적인 곡면부를 갖는 글라스 또는 유리 렌즈 성형 사이클 타임을 줄여줄 수 있고, 또한 성형챔버의 입구측에 금형체를 진공처리하는 진공수단을 더 설치할 수 있도록 하여 적외선 유리렌즈를 성형하는 용도로도 사용할 수 있도록 한 유리 성형물 성형장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

소재(102)가 투입되는 상부금형(201)과 하부금형(203)으로 이루어진 금형체(200)가 이송되는 성형챔버(3)를 베이스(1)의 상부에 설치하고, 성형챔버(3)의 일측에는 금형체(200)가 성형챔버(3) 내부로 투입되기 위한 투입챔버(2)를 형성하며, 성형챔버(3)의 타측에는 성형챔버(3) 내부를 통과한 금형체(200)를 배출시키기 위한 배출챔버(4)를 형성하고,

성형챔버(3) 내부에는 금형체(200)를 예열온도로 가열하는 예열수단(10)과;

예열된 금형체(200)를 성형온도로 가열하면서 가압하여 소재(102)가 곡면부를 갖는글라스 또는 유리렌즈로 성형되도록 하는 성형수단(30)과;

성형수단(30)을 통과한 금형체(200)를 서서히 냉각시키는 냉각수단(40); 을 설치하여 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 무부하상태로 금형체에 접촉한 상태로 예열시키는 예열수단을 구성하고, 성형챔버의 출구측에 냉각수라인을 구비한 배출냉각라인을 형성하여 성형챔버 내에서의 냉각시간을 줄여주어 전체적인 곡면부를 갖는 글라스 또는 유리 렌즈 성형 사이클 타임을 줄여줄 수 있고, 또한 성형챔버의 입구측에 금형체를 진공처리하는 진공수단을 더 설치할 수 있도록 하여 적외선 유리렌즈를 성형하는 용도로도 사용할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 곡면부를 갖는 글라스가 적용된 휴대단말기를 보인 도면.
도 2 는 본 발명에 사용되는 금형체를 보인 도면.
도 3 은 본 발명의 유리 성형물 성형장치를 보인 정면도.
도 4 는 본 발명의 유리 성형물 성형장치를 보인 평면도.
도 5 는 본 발명에 적용된 예열수단의 제 1 실시예를 보인 도면.
도 6 은 본 발명에 적용된 예열수단의 제 2 실시예를 보인 도면.
도 7 은 예열수단의 제 2 실시예가 적용된 성형장치를 예시한 도면.
도 8 과 도 9 는 본 발명에 적용된 금형이송수단의 작동상태를 보인 도면.
도 10 은 본 발명에서 흡착력을 이용한 실시상태를 예시한 도면.
도 11 은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도면.
도 12와 도 13은 본 발명의 변형된 실시예를 보인 도면.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 13 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은,

소재(102)가 투입되는 상부금형(201)과 하부금형(203)으로 이루어진 금형체(200)가 이송되는 성형챔버(3)를 베이스(1)의 상부에 설치하고, 성형챔버(3)의 일측에는 금형체(200)가 성형챔버(3) 내부로 투입되기 위한 투입챔버(2)를 형성하며, 성형챔버(3)의 타측에는 성형챔버(3) 내부를 통과한 금형체(200)를 배출시키기 위한 배출챔버(4)를 형성하고,

성형챔버(3) 내부에는 금형체(200)를 예열온도로 가열하는 예열수단(10)과;

예열된 금형체(200)를 성형온도로 가열하면서 가압하여 소재(102)가 곡면부를 갖는글라스 또는 유리렌즈로 성형되도록 하는 성형수단(30)과;

성형수단(30)을 통과한 금형체(200)를 서서히 냉각시키는 냉각수단(40); 을 설치하여 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명으로 평판형태의 소재를 밴딩하고자 할때에는, 도 2 에 도시된 바와같이 금형체(200)는 상부금형(201)과 하부금형(203)으로 이루어지고, 상부금형(201)의 저면에는 볼록면(202)이 형성되며 하부금형(203)의 상부에는 오목면(204)이 형성된다.

따라서, 평판형태의 소재(102)가 상부금형(201)과 하부금형(203) 사이에 투입된 상태에서 고온의 환경 하에서 가압되면 소재(102)가 휘어진 형태, 즉, 밴딩된 형태로 성형될 수 있게되는 것이다.

그리고, 하부금형(203)의 바닥부에는 다수의 흡입홀(205)이 형성되어 있으며, 금형체(200)가 성형수단에 의해 성형될때 상기 흡입홀(205)을 통해 진공압이 유입되면서 소재(102)의 밴딩부위가 하부금형(203)의 바닥면에 완전히 밀착되면서 양질의 곡면부를 갖는 글라스를 성형할 수 있게된다.

그리고, 본 발명으로 유리렌즈를 성형하고자 할 때에는 상부금형(201)과 하부금형(203) 내에 볼 형태의 소재가 투입될 수 있도록 하고, 상부금형(201)고 하부금형(203) 내에는 유리렌즈 형상의 홈이 형성되도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명은 유리 성형을 위한 성형장치에 관한 것으로, 유리밴딩, 유리렌즈 등 다양한 유리제품을 성형할 수 있는 것이며, 이후 동작설명은 평판형태의 소재를 밴딩하는 것을 예로하여 설명한다.

성형챔버(3)의 입구측에는 투입챔버(2)가 형성되고 출구측에는 배출챔버(4)가 형성되는데, 투입챔버(2)의 외측에는 투입챔버(2) 내에 위치하는 금형체(200)를 성형챔버(3) 내부로 투입하기 위한 투입실린더(5)가 설치되며, 투입챔버(2)와 성형챔버(3) 사이에는 금형체(200) 투입시 상승하면서 개방되는 도어가 형성된다.

그리고, 배출챔버(4)의 외측에는 성형챔버(3) 내의 끝단에 위치하는 금형체(200)를 배출챔버(4) 내부로 이동시키기 위한 취출실린더(6)가 설치되고, 취출실린더(6)에 의해 좌,우 방향으로 움직이면서 금형체(200)를 이동시키는 취출바(7)가 역 'ㄷ'자 모양으로 설치된다.

상기 취출바(7)는 금형체(200) 보다 약간 높은 위치에 존재하다가 미도시된 상하실린더에 의해 취출바(7)와 취출실린더(6)가 하강한 상태에서 취출실린더(6)가 작동하여 취출바(7)가 도면상의 좌측으로 움직이면서 금형체(200)를 배출챔버(4)로 이동시킨다.

한편, 본 발명에서는 예열수단(10)으로서 무부하 상태로 금형체(200)의 상부면에 접촉된 상태로 예열하는 제 1 실시예와 IR램프(25) 또는 고주파발생기(24)를 이용한 제 2 실시예로 구분할 수 있다.

제 1 실시예의 예열수단(10)은 도 5 에 도시된 바와같이 성형챔버(3)의 바닥면에 다수의 예열하부히터(14)를 설치하고, 예열하부히터(14)의 직상부에는 상부라인(15)과 하부라인(16)으로 유입되는 공압에 따라 예열피스톤(12)을 상하로 작동시키는 다수의 예열실린더(11)를 설치하며, 예열피스톤(12)의 끝단에는 예열하부히터(14) 위에 놓여지는 금형체(200)의 상부면에 접촉된 상태로 가열하는 예열상부히터(13)를 설치하되,

예열동작시 예열실린더(11)에 가해진 하중에 상응하는 보상압을 하부라인(16)으로 공급하면서 상부라인(15)으로는 보상압 보다 크되 예열상부히터(13)가 금형체(200) 상부에 무부하상태로 접촉하도록 하는 공기압을 상부라인(15)으로 공급하는 에어펌프(17)를 상부라인(15)과 하부라인(16)에 연결하여 구성한다.

일반적으로 공압으로 작동하는 실린더에는 피스톤을 하강시키는 방향으로 공기압이 공급되는 상부라인(15)과 피스톤을 상승시키는 방향으로 공기압이 공급되는 하부라인(16)이 구비되어 상부라인(15) 또는 하부라인(16)으로 공급되는 공기압에 의해 피스톤이 상하로 움직이게 된다.

예열수단(10)은 금형체(200)를 예열온도로 가열하는 것인데, 금형체(200)를 빠르게 예열온도로 상승시키기 위해 예열상부히터(13)를 금형체(200)에 접촉시키게 되면 잘못하면 하중에 의해 평판형태의 소재(102)가 파손되는 현상이 발생하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 예열동작시 예열실린더(11)에 가해진 하중에 상응하는 보상압을 하부라인(16)으로 공급하면서 상부라인(15)으로는 보상압 보다 크되 예열상부히터(13)가 금형체(200) 상부에 무부하상태로 접촉하도록 하는 공기압을 상부라인(15)으로 공급하는 에어펌프(17)를 상부라인(15)과 하부라인(16)에 연결하여 예열상부히터(13)가 금형체(200)의 상부에 접촉되더라도 금형체(200)에 전혀 하중이 가해지지 않도록 한 것이다.

즉, 보상압이 예열상부히터(13)의 하중에 상응하고 상부라인(15)으로 공급되는 공기압은 보상압 보다 미세하게 커지도록 설정하여 하강한 예열상부히터(13)가 금형체(200) 상부면에 접촉되더라도 금형체(200)로는 하중이 거의 가해지지 않게되고, 이에의해 예열상부히터(13)의 열이 금형체(200)에 접촉된 상태로 전달되므로 매우 빠른 속도로 금형체(200)를 예열할 수 있게된다.

한편, 금형체(200)를 다음 위치로 이송시키기 위해 예열상부히터(13)를 상승시키고자 할 때에는 하부라인(16)으로 높은 압력의 공기압이 공급되도록 하여 상승시킨다.

한편, 제 2 실시예의 예열수단(10)은

성형챔버(3)의 바닥면에 다수의 예열하부히터(14)를 설치하고, 예열하부히터(14)의 직상부에는 상부라인(15)과 하부라인(16)으로 유입되는 공압에 따라 예열피스톤(12)을 상하로 작동시키는 다수의 예열실린더(11)를 설치하며, 예열피스톤(12)의 끝단에는 돔 형태의 예열커버(23)를 결합하고, 예열커버(23)의 내측에는 금형체로 적외선을 방사하여 예열시키는 다수의 IR램프(25)를 도 6a와 같이 설치하여 구성한다.

IR램프(25)를 이용한 예열수단(10)은 도면과 같이 예열커버(23)가 금형체(200)의 상부를 덮은 상태에서 IR램프(25)에서 조사되는 적외선이 금형체(200)를 예열온도로 가열하게 된다.

그리고, 도 6b와 같이 예열커버(23)의 내측에 금형체로 고주파를 발생시켜 예열시키는 고주파발생기(26)를 설치하여 구성할 수 있다.

상기 예열커버(23)의 내주면에는 빛 또는 고주파를 금형체(200)를 향해 반사하는 반사면(24)을 형성하여 금형체(200)가 빨리 가열될 수 있도록 한다.

또한, 도 6c는 하나의 예열커버(23)로 복수개의 금형체(200)를 한번에 예열할 수 있도록 한 실시예를 도시한 것이다.

한편, 예열수단(10)의 후단에는 금형체(200)를 성형온도로 가열하면서 가압하여 성형하는 성형수단이 설치되는데,

상기 성형수단(30)은 예열하부히터(14)의 후단에 위치하도록 성형챔버(3)의 바닥면에 다수의 성형하부히터(33)를 설치하고, 성형피스톤(32)이 성형챔버(3) 내부에서 상하로 움직이는 다수의 성형실린더(31)를 성형챔버(3)의 상부에 세워 설치하며, 상기 성형피스톤(32)에 성형상부히터(34)를 결합하여 예열수단(10)을 통과한 금형체(200)의 상부에 성형상부히터(34)가 접촉된 상태로 성형온도로 가열하도록 구성한다.

또한, 성형수단(30)의 후단에는 성형온도로 가열된 금형체(200)를 냉각시키는 냉각수단(40)이 설치되는데,

상기 냉각수단(40)은 성형하부히터(34)의 후단에 위치하도록 성형챔버(3)의 바닥면에 다수의 냉각하부히터(43)를 설치하고, 냉각피스톤(42)이 성형챔버(3) 내부에서 상하로 움직이는 다수의 냉각실린더(41)를 성형챔버(3)의 상부에 세워 설치하며, 상기 냉각피스톤(42)에 냉각상부히터(44)를 결합하되, 냉각하부히터(43)와 냉각상부히터(44)가 성형온도 보다 낮은 온도로 발열토록하여 성형수단(30)을 통과한 금형체(200)의 상부에 냉각상부히터(44)가 접촉된 상태로 금형체(200)를 냉각하도록 구성한다.

한편, 본 발명에서는 도 8 에 도시된 바와같이 배출챔버(4)의 출구측에 베이스(1)의 전방으로 부터 투입챔버(2) 측으로 꺽여지도록 배출냉각라인(50)을 형성하고, 이 배출냉각라인(50)의 내부에는 냉각수가 순환하는 냉각수라인(51)을 형성하여 금형체(200)가 빠르게 냉각되도록 구성한다.

배출냉각라인(50)에서 꺽여진 부분에는 금형체(200)의 진행방향을 바꿔주는 푸쉬실린더(52)가 설치되어 있어서 이 푸쉬실린더(52)에 의해 금형체(200)가 배출냉각라인(50)의 꺽여진 부분으로 이송되는 것이다.

성형챔버(3) 내에서 성형된 후 냉각수단(40)을 거쳐 일정온도 냉각된 금형체가 배출챔버(4)로 배출된 후 배출실린더(8)의 배출피스톤(9)에 의해 배출냉각라인(50)으로 배출되어지면 배출냉각라인(50)을 이송하는 과정에서 배출냉각라인(50)의 내부에 형성된 냉각수라인(51)을 따라 순환되는 냉각수에 의해 금형체(200)의 냉각속도가 더욱 빨라지게 된다.

이러한 효과에 의해 성형챔버(3) 내에서의 냉각 시간을 줄여줄 수 있게되어 전체적인 성형 사이클 타임을 줄여줄 수 있게되는 것이다.

한편, 본 발명에서는 도 10에 도시된 바와같이 성형수단(30)을 이루는 성형하부히터(33)의 중앙부에 진공압이 인가되는 진공홀(206)을 형성하고, 상기 금형체(200)의 하부금형(203) 바닥부에 다수의 흡입홀(205)을 형성하여 성형시 흡입홀(205)로 인가되는 진공압에 의해 소재(102)가 흡착되면서 소재(102)가 밴딩되도록 구성한다.

진공압은 미도시된 진공펌프로 부터 인가될 수 있도록 구성하며, 상기와같이 성형 동작시 하부금형(203)의 흡입홀(205)로 진공압이 인가되면 금형체(200) 내에 투입되어 있는 소재(102)의 밴딩부위가 진공압에 의해 흡착되면서 하부금형(203)의 바닥면에 완전히 밀착하면서 밴딩이 이루어지게되어 밴딩성형품의 품질이 월등히 향상되는 효과를 기대할 수 있게된다.

상기 설명과 같은 진공홀(206)은 냉각수단(40)의 냉각하부히터(43)에도 형성하여 냉각과정에서도 지속적으로 소재의 밴딩부위를 흡착하여 밴딩시킬 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 성형챔버(3) 내에서 금형체(200)를 예열수단(10), 성형수단(30), 냉각수단(40)으로 순차 이송시키는 금형이송수단(60)을 더 구성하되,

상기 금형이송수단(60)은

금형이송시 금형체(200)의 일측을 받쳐주는 받침부재(71)와;

받침부재(71)에 의해 일측이 받쳐진 금형체(200)를 성형챔버(3)의 입구측에서 출구측으로 순차 이송시키는 이송부재(61); 로 구성한다.

받침부재(71)는

성형챔버(4)의 전방 하측을 관통하도록 설치되는 회전축(73)과, 성형챔버(4)의 외측에 설치되고 금형체 이송시 회전축(73)을 성형챔버(4) 내측을 향해 회전시키는 회전구동부(72)와,

회전축(73)의 외부에 설치되고, 회전하여 금형체(200)의 일측에 맞대어지면서 받쳐주는 받침바(74)로 구성하고,

이송부재(61)는 성형챔버(3)의 후방에 제 1 액튜에이터(66)에 의해 좌우 방향으로 움직이는 이송판(65)을 설치하고, 성형챔버(3)의 내부 후단에는 금형체(200)의 사이사이로 끼워지는 걸림부(63)가 돌출되게 형성되어 있는 이송바(62)를 길이방향으로 형성하며, 상기 이송바(62)를 전후방향으로 작동시키는 제 2 액튜에이터(64)를 이송판(65)에 설치하여 구성한다.

성형챔버(3) 내에서 금형체(200)를 이송시키고자 할 때에는 받침부재(71)의 회전구동부(72)가 회전동작하여 받침바(74)를 도 9 와 같이 일방향으로 회전시켜 받침바(74)가 금형체(200)의 전방을 받쳐주도록 한 후 이송부재(61)의 제 2 액튜에이터(64)가 전진작동하여 이송바(62)를 전진시켜 걸림부(63)가 도 8 및 도 9b 와 같이 금형체(200)의 사이사이로 끼워지도록 하며, 이러한 상태에서 제 1 액튜에이터(66)가 전진작동하여 이송판(65)을 전진시킴에 따라 금형체(200) 들이 한칸씩 다음 위치로 이동하게되는 것이다.

한편, 도 11 은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 로딩/언로딩 로봇장치(300)를 성형챔버(3) 내에 설치하여 성형챔버(3) 내에서 로봇장치(300)에 의해 금형체(200)의 로딩 및 언로딩이 이루어지도록 하여 금형체(200)가 고온 상태에서 성형 사이클이 반복 실행되도록 하여 금형체(200)를 빠르게 성형온도로 가열할 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 다른 실시예는

평판유리로 이루어진 소재(102)가 투입되는 상부금형(201)과 하부금형(203)으로 이루어진 금형체(200)가 이송되는 성형챔버(3)를 베이스(1)의 상부에 설치하고,

성형챔버(3) 내부에는

금형체(200)를 예열온도로 가열하는 예열수단(10)과;

예열된 금형체(200)를 성형온도로 가열하면서 가압하여 소재(102)가 곡면부를 갖는글라스로 성형되도록 하는 성형수단(30)과;

성형수단(30)을 통과한 금형체(200)를 서서히 냉각시키는 냉각수단(40)과;

냉각수단(40)을 통과한 금형체(200)로 부터 성형된 곡면부를 갖는 글라스(100)를 분리한 후 금형체(200) 내부에 소재(102)를 투입하여 예열수단(10)으로 공급하는 로딩/언로딩 로봇장치(300); 를 구성하여

챔버분위기 이면서 질소 분위기 상태를 구성하여 산화를 방지하고, 금형체(200)의 온도가 고온인 상태에서 지속적으로 성형 사이클을 반복할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예와 같이 성형챔버(3) 내에 로딩/언로딩 로봇장치(300)를 설치하면 냉각수단(40)을 통과한 금형체(200)의 온도가 고온이더라도 로봇장치(300)가 신속하게 성형된 곡면부를 갖는 글라스를 언로딩한 후 금형체(200)에 다시 소재를 투입하여 예열위치로 로딩할 수 있게되므로, 고온 상태에서 금형체(200)가 다시 예열 및 성형됨에 따라 금형체(200)를 신속하게 예열온도 및 성형온도로 가열할 수 있게 되므로 그만큼 성형기의 성형사이클 타임을 줄여줄 수 있게되는 효과를 기대할 수 있다.

한편, 도 12와 도 13은 적외선 유리렌즈를 성형할 수 있는 본 발명의 변형된 실시예를 도시한 것으로서,

적외선 유리 렌즈 성형용 소재가 투입되는 상부금형과 하부금형으로 이루어진 금형체(200)가 이송되는 성형챔버(3)를 베이스(1)의 상부에 설치하고, 성형챔버(3)의 일측에는 금형체(200)가 성형챔버(3) 내부로 투입되기 위한 투입챔버(2)를 형성하며, 성형챔버(3)의 타측에는 성형챔버(3) 내부를 통과한 금형체(200)를 배출시키기 위한 배출챔버(4)를 형성하고,

성형챔버(3) 내부에는

소재가 투입된 금형체(200)를 진공화하면서 질소를 투입하여 성형중에 산화되지 않도록 하는 진공수단(90)과;

금형체(200)를 예열온도로 가열하여 소재를 예열시키는 예열수단(10)과;

예열된 금형체(200)를 성형온도로 가열하면서 가압하여 소재(102)를 적외선 유리렌즈로 성형하는 성형수단(30)과;

성형수단(30)을 통과한 금형체(200)를 서서히 냉각시키는 냉각수단(40); 을 설치하여 구성하고,

진공수단(90)은,

캡실린더(91)에 의해 하강작동하여 금형체(200)를 밀폐시키는 캡(92)과;

캡(92) 상부에 연결되어 진공펌프로 부터 공급되는 진공압으로 캡(92) 내부를 진공상태로 만드는 흡입관(93)과;

캡(92) 상부에 연결되어 캡(92) 내부로 질소가스를 투입하는 공급관(94)

으로 구성한 것을 특징으로 한다.

적외선 유리렌즈 제조에 사용되는 금형체(200)는 상부금형과 하부금형으로 이루어지고, 그 금형 내부에 소재가 투입된 상태로 가압되었을때 소재가 적외선 유리렌즈 형상으로 성형될 수 있는 모양으로 형성된다.

본 발명의 변형된 실시예는 성형챔버(3)의 입구측에 진공수단(90)을 더 구성하여 투입챔버(2)로 부터 공급되는 금형체(200)를 진공상태로 만든 후 질소가스를 투입하여 성형중에 소재가 산소와 접촉되지 않도록 하여 산화되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

진공수단(90)은 성형챔버(3) 내에 상하로 작동하여 금형체(200)를 밀폐시키는 캡(92)을 설치하는데, 이 캡(92)을 상하 구동시키는 수단으로 성형챔버(3)의 상부에 캡실린더(91)를 수직방향으로 설치하고, 캡실린더(91)에 의해 상하로 움직이는 캡작동바(95)의 끝단에 캡(92)을 결합하여 캡(92)이 캡실린더(91)에 의해 성형챔버(3) 내에서 상하로 움직이도록 하며, 상기 캡(92)의 하단에는 캡(92)이 하강하였을때 하부히터 표면에 밀착되어 금형체(200)를 밀폐시키는 오링(96)을 결합하였다.

또한, 미도시된 진공펌프로 부터 공급되는 진공압으로 캡(92) 내부를 진공상태로 만드는 흡입관(93)을 캡(92) 상부에 결합하고, 캡(92) 내부로 질소를 투입하는 공급관(94)을 캡(92) 상부에 결합하여 금형체(200)를 캡(92)이 밀폐한 상태에서 흡입관(93)을 통해 공급되는 진공압으로 금형체(200)와 소재 주변이 완전 진공상태가 되는 것이며, 진공이 이루어진 이후에는 공급관(94)을 통해 공급되는 질소가스가 금형체(200)로 공급되므로서 금형체(200) 내의 소재가 산소와 접촉되지 않게되므로 성형도중 쉽게 산화되지 않도록 하는 것이다.

상기와 같은 진공수단(90)에 의해 진공처리된 금형체(200)는 앞서 설명한 바와같은 예열수단(10), 성형수단(30), 냉각수단(40)을 통과하면서 고온상태로 가압 성형되어 적외선 유리렌즈가 성형되는 것이다.

1: 베이스, 2: 투입챔버,
3: 성형챔버, 4: 배출챔버,
5: 투입실린더, 6: 취출실린더,
7: 취출바, 8: 배출실린더,
9: 배출피스톤, 10: 예열수단,
11: 예열실린더, 12: 예열피스톤,
13: 예열상부히터, 14: 예열하부히터,
15: 상부라인, 16: 하부라인,
17: 에어펌프, 23: 예열커버,
24: 반사면, 25: IR램프,
26: 고주파발생기, 30: 성형수단,
40: 냉각수단, 50: 배출냉각라인,
51: 냉각수라인, 52: 푸쉬실린더,
60: 금형이송수단, 61: 이송부재,
62: 이송바, 63: 걸림부,
64: 제 2 액튜에이터, 65: 이송판,
66: 제 1 액튜에이터, 71: 받침부재,
72: 회전구동부, 73: 회전축,
74: 받침바, 90: 진공수단,

Claims (12)

1. 소재(102)가 투입되는 상부금형(201)과 하부금형(203)으로 이루어진 금형체(200)가 이송되는 성형챔버(3)를 베이스(1)의 상부에 설치하고, 성형챔버(3)의 일측에는 금형체(200)가 성형챔버(3) 내부로 투입되기 위한 투입챔버(2)를 형성하며, 성형챔버(3)의 타측에는 성형챔버(3) 내부를 통과한 금형체(200)를 배출시키기 위한 배출챔버(4)를 형성하고,
   성형챔버(3) 내부에는 금형체(200)를 예열온도로 가열하는 예열수단(10)과;
   예열된 금형체(200)를 성형온도로 가열하면서 가압하여 소재(102)가 곡면부를 갖는글라스 또는 유리렌즈로 성형되도록 하는 성형수단(30)과;
   성형수단(30)을 통과한 금형체(200)를 서서히 냉각시키는 냉각수단(40); 을 설치하여 구성하고,
   예열수단(10)은
   성형챔버(3)의 바닥면에 다수의 예열하부히터(14)를 설치하고, 예열하부히터(14)의 직상부에는 상부라인(15)과 하부라인(16)으로 유입되는 공압에 따라 예열피스톤(12)을 상하로 작동시키는 다수의 예열실린더(11)를 설치하며, 예열피스톤(12)의 끝단에는 예열하부히터(14) 위에 놓여지는 금형체(200)의 상부면에 접촉된 상태로 가열하는 예열상부히터(13)를 설치하되,
   예열동작시 예열실린더(11)에 가해진 하중에 상응하는 보상압을 하부라인(16)으로 공급하면서 상부라인(15)으로는 보상압 보다 크되 예열상부히터(13)가 금형체(200) 상부에 무부하상태로 접촉하도록 하는 공기압을 상부라인(15)으로 공급하는 에어펌프(17)를 상부라인(15)과 하부라인(16)에 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 유리 성형물 성형장치.
   
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6. 제 1 항에 있어서,
   배출챔버(4)의 출구측에 베이스(1)의 전방으로 부터 투입챔버(2) 측으로 꺽여지도록 배출냉각라인(50)을 형성하고, 이 배출냉각라인(50)의 내부에는 냉각수가 순환하는 냉각수라인(51)을 형성하여 금형체(200)가 빠르게 냉각되도록 구성한 것을 특징으로 하는 유리 성형물 성형장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   성형수단(30)을 이루는 성형하부히터(33)의 중앙부에 진공압이 인가되는 진공홀(206)을 형성하고, 상기 금형체(200)의 하부금형(203) 바닥부에 다수의 흡입홀(205)을 형성하여 성형시 흡입홀(205)로 인가되는 진공압에 의해 소재(102)가 흡착되면서 소재(102)가 성형되도록 구성한 것을 특징으로 하는 유리 성형물 성형장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   진공홀(206)은 냉각수단(40)의 냉각하부히터(43)에도 형성한 것을 특징으로 하는 유리 성형물 성형장치.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   성형챔버(3) 내에서 금형체(200)를 예열수단(10), 성형수단(30), 냉각수단(40)으로 순차 이송시키는 금형이송수단(60)을 더 구성하되,
   상기 금형이송수단(60)은
   금형이송시 금형체(200)의 일측을 받쳐주는 받침부재(71)와;
   받침부재(71)에 의해 일측이 받쳐진 금형체(200)를 성형챔버(3)의 입구측에서 출구측으로 순차 이송시키는 이송부재(61); 로 구성한 것을 특징으로 하는 유리 성형물 성형장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    받침부재(71)는
    성형챔버(4)의 전방 하측을 관통하도록 설치되는 회전축(73)과, 성형챔버(4)의 외측에 설치되고 금형체 이송시 회전축(73)을 성형챔버(4) 내측을 향해 회전시키는 회전구동부(72)와,
    회전축(73)의 외부에 설치되고, 회전하여 금형체(200)의 일측에 맞대어지면서 받쳐주는 받침바(74)로 구성하고,
    이송부재(61)는 성형챔버(3)의 후방에 제 1 액튜에이터(66)에 의해 좌우 방향으로 움직이는 이송판(65)을 설치하고, 성형챔버(3)의 내부 후단에는 금형체(200)의 사이사이로 끼워지는 걸림부(63)가 돌출되게 형성되어 있는 이송바(62)를 길이방향으로 형성하며, 상기 이송바(62)를 전후방향으로 작동시키는 제 2 액튜에이터(64)를 이송판(65)에 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 유리 성형물 성형장치.
    
11. 소재(102)가 투입되는 상부금형(201)과 하부금형(203)으로 이루어진 금형체(200)가 이송되는 성형챔버(3)를 베이스(1)의 상부에 설치하고,
    성형챔버(3) 내부에는
    금형체(200)를 예열온도로 가열하는 예열수단(10)과;
    예열된 금형체(200)를 성형온도로 가열하면서 가압하여 소재(102)가 곡면부를 갖는글라스 또는 유리렌즈로 성형되도록 하는 성형수단(30)과;
    성형수단(30)을 통과한 금형체(200)를 서서히 냉각시키는 냉각수단(40)과;
    냉각수단(40)을 통과한 금형체(200)로 부터 성형물을 분리한 후 금형체(200) 내부에 소재(102)를 투입하여 예열수단(10)으로 공급하는 로딩/언로딩 로봇장치(300); 를 구성하여
    챔버분위기 이면서 질소 분위기 상태를 구성하여 산화를 방지하고, 금형체(200)의 온도가 고온인 상태에서 지속적으로 성형 사이클을 반복할 수 있도록 구성하되,
    예열수단(10)은
    성형챔버(3)의 바닥면에 다수의 예열하부히터(14)를 설치하고, 예열하부히터(14)의 직상부에는 상부라인(15)과 하부라인(16)으로 유입되는 공압에 따라 예열피스톤(12)을 상하로 작동시키는 다수의 예열실린더(11)를 설치하며, 예열피스톤(12)의 끝단에는 예열하부히터(14) 위에 놓여지는 금형체(200)의 상부면에 접촉된 상태로 가열하는 예열상부히터(13)를 설치하되,
    예열동작시 예열실린더(11)에 가해진 하중에 상응하는 보상압을 하부라인(16)으로 공급하면서 상부라인(15)으로는 보상압 보다 크되 예열상부히터(13)가 금형체(200) 상부에 무부하상태로 접촉하도록 하는 공기압을 상부라인(15)으로 공급하는 에어펌프(17)를 상부라인(15)과 하부라인(16)에 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 유리 성형물 성형장치.
    한 것을 특징으로 하는 유리 성형물 성형장치.
    
    
    
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