사출 공정에서는 사출기를 중심으로 다양한 장비가 사용되고 있습니다.
공정에서 사용하는 주변 기기와 용도에 대해 알아봅시다
취출로봇 (Take out robot)
취출 로봇은 사출기에서 성형이 완료된 제품을 밖으로 꺼내는 장비입니다. 병뚜껑과 같은 단순한 사출품은 로봇 없이 금형 에젝터에 충격을 주어 자유 낙하로 취출 하기도 하지만, 이외의 제품은 훼손이 발생 할 수 있으므로 작업자 또는 취출 로봇이 이를 수행하죠. 취출 로봇의 용도 자체는 단순하지만 인건비 측면에서 효율적이고 사출 사이클 타임도 훨씬 짧기 때문에 대부분의 생산 라인에서 작업자 대신 로봇을 사용하고 있습니다. 사출기, 금형 만큼이나 필수적인 장비로 볼 수 있죠.
취출 로봇은 기본적으로 특정 동작을 변형 없이 높은 정확도로 반복 작동하며 이를 사용자가 방향, 속도, 동작 거리 등을 지정 할 수 있도록 프로그래밍 되어 있습니다. 대부분 사출기 위에 설치 되며 사출기와 시그널을 연결하기 때문에 두 장비는 실시간으로 통신을 주고 받으며 동작합니다. 사이클 타임의 최소화는 물론 작업자 안전 등을 위해서도 사출기-취출로봇의 연동은 꼭 필요합니다.
취출 로봇의 구동 방식에 따라 실린더, 모터, 등으로 나눌 수 있으며 공압에 의한 흡착 또는 집게로 집어내는 방식으로 제품을 취출 합니다. 제품 취출은 다관절 로봇도 가능하지만 장비 가격의 차이가 심하기 때문에 일반적으로 직교 로봇의 형태가 가장 많이 사용되고 있으며 기술의 발전으로 취출 시 제품 무게 측정, 사출품에 부품 삽입, 표면 처리 등의 공정 추가, 조립 등의 기능이 추가된 로봇도 있습니다.
온도 조절 장치 (Tempeature Controller)
사출 성형에서 금형 온도는 제품 품질과 성형 속도 등에 영향을 미칩니다. 물론 사출기에서 금형의 온도를 조절 하지만 한계가 있기 때문에 온도 조절 장치를 사용하여 조건에 따라 온도를 정밀하게 조절하죠. 성형 효율 향상, 불량 감소 및 외관 개선 뿐만 아니라 에너지 절약 등의 효과도 기대 할 수 있습니다.
금형 온도 조절기는 금형의 온도를 일정하게 유지하는 역할을 하는 장치로, 사용자가 온도를 설정하면 물, OIL 등의 열 매체를 사용하여 금형의 온도를 일정하게 유지 될 수 있도록 조절합니다. 금형 온도를 실시간으로 감지하여 설정값 이하로 내려가면 매체 가열 후 이송시켜 온도를 높이고, 반대로 금형 온도가 설정값보다 높아지면 매체를 차갑게 하여 보내 금형 온도를 낮춰줍니다.
칠러는 사출 성형 뿐만아니라 제품 표면 처리, 초음파 세척, 코팅 기기, 포장, 인쇄 등 다양한 분야에서 사용하는 장비로 사출 공정에서는 금형의 온도를 상온 이하로 내려주는 역할을 합니다. 냉각 매체에 따라 수냉식/공냉식으로 나눌 수 있으며 금형 냉각 시간이 줄어들기 때문에 사이클 타임을 개선 할 수 있습니다.
원재료 관리
사출기에 투입하는 원재료를 건조 및 이송 등을 관리하는 시스템으로 일반적으로 장비 단품 보다는 공장 단위로 설치 및 작동합니다. 플라스틱 원료의 수분을 제거하고 공장 내 각 사출기로 분배하는 시스템을 통틀어 원재료 관리 장비로 볼 수 있습니다.
드라이어는 가열, 제습제, 압축 공기 등을 사용하여 원재료의 수분을 제거하는 장치입니다. 공장 레이아웃, 사용자의 요구에 따라 원재료 내 수분 제거 후 각 사출기로 분배 또는 각 사출기 마다 드라이어를 직접 설치하여 건조 직후 투입하는 등 다양한 방법으로 수분을 제거 합니다. 이러한 방식에 따라 드라이어를 압축 공기 건조기, 멀티 건조기, 제습 건조기 등으로 분류 하죠. 공정에 따라 차이는 있지만 사출기 공급 전 원재료 내 수분을 필수로 제거 한다는 점은 동일합니다.
로더는 공압으로 원재료를 이송하는 장치입니다. 재료 탱크-드라이어-사출기 등 각 사출 공정 라인 사이 사이에 설치되어 이송 방향에 공압을 형성하여 원재료를 운반합니다. 밸브와 비슷한 역할로 볼 수 있죠. 이송 뱡항과 장착 위치에 따라 호퍼 로더, 단상 로더, 상향식 로더 등으로 나눌 수 있으며 필터, 재료 용량 감지 등의 기능을 하기도 합니다.
혼합기는 원재료의 혼합을 담당하는 장비입니다. 사출기에 공급하는 원재료의 부피 또는 중량을 측정하여 지정된 비율로 재료를 혼합합니다. 필수 장비는 아니며 혼합이 필요한 공정에서만 사용됩니다.
이 외에도 사출 공정에서는 컨베이어, 분쇄기, 재료탱크 등 다양한 주변기기가 활용되고 있습니다.
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