KR101550232B1 - 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템 - Google Patents

Abstract

대차를 이용한 몰드의 이송시 방향 전환 부분에서 충격에 따른 몰드의 파손을 방지하여 생산성이 향상되도록, 본 발명은 상면을 따라 복수개의 대차가 이송되는 횡방향 이송로와, 상기 각 대차에 결합되어 종방향 프레임을 따라 이송되는 플라스크 몰드를 가압하여 상기 횡방향 이송로로 이송하는 푸셔를 포함하는 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템에 있어서, 상기 푸셔는 상기 횡방향 이송로의 길이방향 단부와 대향되도록 배치되되 일측에 가이더부가 구비된 베이스 프레임; 상기 가이더부에 의해 안내되어 상기 횡방향 이송로의 길이방향을 따라 수평이동되며, 일측단부에 상기 플라스크 몰드를 가압 및 지지하는 가압지지바가 구비되는 가압로드부; 상기 가압로드부와 평행하게 배치되는 스크류축과, 상기 가압로드부의 타측단부에 연결되되 상기 스크류축의 회전에 따라 전후 이동되는 스크류결합부를 포함하는 스크류장치; 및 상기 스크류축을 회전하는 인버터 모터를 포함하는 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템을 제공한다.

Description

인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템{transfer system of cart using inverter motor}

본 발명은 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대차를 이용한 몰드의 이송시 방향 전환 부분에서 충격에 따른 몰드의 파손을 방지하여 생산성이 향상되는 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 쉘 공법이란 주물사(鑄物沙)를 이용하여 금형을 제작한 후 상기 금형 사이에 용융된 쇳물을 채워 형성하는 것을 의미한다.

상세히, 상기 주물사를 이용한 금형은 제조하고자 하는 대상체의 외형에 대응되는 홈으로 형성되는 외측 주형과 상기 대상체의 내측 빈공간을 형성하기 위해 구비되는 내측 주형을 포함한다. 여기서, 상기 외측 주형은 상단부에 상기 쇳물이 주입되는 깔대기 형상의 주입구가 형성되며 이러한 형상에 의해 플라스크 몰드라고 칭하기도 한다.

한편, 상기 플라스크 몰드는 대차 이송시스템을 통해 연속주조라인을 따라 이송되며, 금속 주입, 금속 응고, 덤핑 등의 제반 주조작업에 사용될 수 있다.

이때, 상기 대차 이송시스템은 횡방향 이송로, 푸셔, 그리고, 종방향 프레임을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 횡방향 이송로는 한정된 공간에서 다량의 플라스크 몰드에 대한 주조작업이 가능하도록 상하 다단으로 배치된다.

그리고, 상기 각 횡방향 이송로의 양단을 따라 종방향 프레임이 각각 배치되며, 상기 플라스크 몰드는 대차의 상부에 결합된 상태에서 상기 종방향 프레임 및 상기 횡방향 이송로를 따라 이송될 수 있다.

여기서, 상기 종방향 프레임에는 상기 대차 내지는 상기 플라스크 몰드를 종방향으로 이동시키기 위한 이송수단이 구비되며, 상기 푸셔는 각 횡방향 이송로의 단부측에 배치되어 상기 플라스크 몰드를 가압함으로써 종방향 프레임을 따라 이송되는 플라스크 몰드를 상기 횡방향 이송로로 밀어주는 역할을 한다.

이에 따라, 상기 플라스크 몰드는 상기 푸셔에 의해 상기 종방향 프레임으로부터 벗어나 횡방향 이송로로 이송되되, 상기 종방향 프레임을 따라 연속적으로 공급되는 다른 플라스크 몰드가 상기 푸셔에 의해 횡방향 이송로로 이동됨에 따라 순차적으로 밀려 횡방향 이송로를 따라 이동될 수 있다.

그리고, 상기 횡방향 이송로의 타측단부로 이송된 플라스크 몰드는 종방향 프레임을 따라 다른 횡방향 프레임의 타측단부로 이동되며, 푸셔에 의해 가압/이동되는 과정을 반복하여 각 횡방향 프레임의 일단에서 타단, 타단에서 일단으로 이송될 수 있다.

그러나, 종래의 푸셔는 주조 공정에 따른 플라스크 몰드의 팽창으로 상기 플라스크 몰드 내지 대차가 횡방향 이송로에서 종방향 프레임으로 정확하게 이동되지 못하는 문제점이 있었다.

이에 따라, 상기 플라스크 몰드가 종방향 프레임의 상부에 정확하게 안착되지 못하고 종방향 이동시 프레임에서 분리되어 바닥으로 떨어지는 등 미경화된 주물 내지는 몰드 자체가 파손되는 경우가 많았다.

또한, 상기 횡방향 이송로에는 대량의 플라스크 몰드가 연속적으로 배열되는데, 각 플라스크 몰드가 주입된 용융 금속의 열로 팽창되는 경우에 푸셔에 의한 이동간격과 단부측에 배열된 플라스크 몰드의 이동간격 사이에 큰 차이가 발생되었다.

이에 따라, 횡방향 이송로를 따라 배열된 복수개의 플라스크 몰드 사이가 이격됨에 따라 푸셔에 의한 가압 이동시 몰드 간의 접촉 충격으로 몰드 내부의 주물이 변형되었으며, 팽창된 플라스크 몰드와 이동 간격의 차이로 인해 플라스크 몰드에 과도한 압력이 가해져 몰드가 파손되고 미경화된 주물이 파손된 부분으로 누출되는 등의 문제점이 있었다.

한국 등록실용신안 제20-0434516호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 대차를 이용한 몰드의 이송시 방향 전환 부분에서 충격에 따른 몰드의 파손을 방지하여 생산성이 향상되는 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템을 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 상면을 따라 복수개의 대차가 이송되는 횡방향 이송로와, 상기 각 대차에 결합되어 종방향 프레임을 따라 이송되는 플라스크 몰드를 가압하여 상기 횡방향 이송로로 이송하는 푸셔를 포함하는 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템에 있어서, 상기 푸셔는 상기 횡방향 이송로의 길이방향 단부와 대향되도록 배치되되 일측에 가이더부가 구비된 베이스 프레임; 상기 가이더부에 의해 안내되어 상기 횡방향 이송로의 길이방향을 따라 수평이동되며, 일측단부에 상기 플라스크 몰드를 가압 및 지지하는 가압지지바가 구비되는 가압로드부; 상기 가압로드부와 평행하게 배치되는 스크류축과, 상기 가압로드부의 타측단부에 연결되되 상기 스크류축의 회전에 따라 전후 이동되는 스크류결합부를 포함하는 스크류장치; 및 상기 스크류축을 회전시키되 회전속도가 제어되는 인버터 모터를 포함하되, 상기 스크류결합부는 상기 가압로드부를 완충하여 지지하도록 내부에 완충유체가 충진되되 상기 가압로드부의 타측단부가 삽입되는 완충공간이 형성되는 완충부와, 상기 완충부 및 상기 가압로드부의 결합 간격을 측정하도록 상기 완충부 및 상기 가압로드부의 결합 방향을 따라 다단으로 복수개 구비되는 근접센서를 포함하며, 상기 가압로드부의 인출시 상기 인버터 모터는 상기 결합 간격이 감소될수록 회전속도가 감소되도록 제어되고, 상기 가압로드부의 수납시 상기 인버터 모터는 상기 결합 간격이 감소될수록 회전속도가 증가되도록 제어됨을 특징으로 하는 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템을 제공한다.

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이때, 상기 푸셔는 한쌍으로 구비되어 상기 횡방향 이송로의 양측에 상호 대향되도록 배치되되, 상기 가압로드부는 상기 스크류축의 양측을 따라 한쌍으로 구비됨이 바람직하다.

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상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 상기 횡방향 이송로의 양단부측에 상호 대향 배치된 가압로드부는 인버터 모터에 의해 인출 및 수납 속도가 조절되어 일측 가압로드부에 의해 가압 이송된 대차가 타측의 가압로드부에 지지된 상태에서 타측 가압로드부의 수납에 따라 서서히 감속되어 이동되므로 과다한 이동 없이 정확하게 이송될 수 있으므로 몰드 간 이격을 방지하여 후속 이동시 접촉 충격에 따른 주물의 변형 내지는 몰드의 손상을 예방할 수 있다.

둘째, 상기 가압로드부 및 상기 스크류결합부의 연결부분에 완충부가 구비되므로 상기 가압로드부의 탄성적인 신축을 통해, 몰드 및 가압지지바의 접촉 시점 및 대차 이송시 몰드 간의 접촉 시점에서 발생될 수 있는 접촉 충격, 가압로드부의 수납을 통한 대차의 감속/정지시 가해질 수 있는 과도한 압력 등이 원활하게 해소되어 몰드의 파손 내지는 몰드 내부 주물의 변형이 방지될 수 있다.

셋째, 상기 완충부에 구비된 근접센서를 통해 가압로드부 및 상기 완충부의 결합 간격이 측정되되 측정된 결합 간격에 따라 인버터 모터의 회전속도가 제어되므로 가압로드부의 탄성적인 신축시 스크류결합부 및 가압지지바 사이의 위치 차이가 완충부의 유압 내지는 공압을 제어하는 복잡한 제어 기재 없이 인버터 모터의 회전속도를 증감하는 간단한 제어로 신속하고 정확하게 보정될 수 있다.

넷째, 상기 가압로드부 및 상기 스크류결합부가 완충부를 통해 탄성적으로 신축되도록 구비되되, 탄성적인 신축에 따른 가압로드부 및 완충부 간의 결합 간격 차이에 대응하여 인버터 모터의 회전속도가 증감되도록 제어되므로 고가의 서보 모터 없이도 대차의 이동거리에 따라 스크류축의 회전속도가 정확하게 조절될 수 있어 생산비를 절감하여 제품의 경제성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템의 푸셔를 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템의 푸셔를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템에서 가압로드부의 인출 및 수납 거리에 따른 회전속도 변화를 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템을 나타낸 예시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템의 푸셔를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템의 푸셔를 나타낸 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템에서 가압로드부의 인출 및 수납 거리에 따른 회전속도 변화를 나타낸 예시도이다.

도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템(100)은 횡방향 이송로(30), 대차(50), 종방향 프레임(40), 그리고 푸셔(10,20)를 포함한다.

여기서, 상기 대차 이송시스템(100)은 대차(50) 내지는 대차(50)의 상부에 결합된 플라스크 몰드(M)를 연속주조라인을 따라 이송하는 장치를 의미하며, 상기 대차 이송시스템(100)을 통해 상기 플라스크 몰드(M)가 연속주조라인을 따라 이송되며 금속 주입, 응고, 덤핑 등의 제반 주조작업에 사용된다.

이때, 상기 횡방향 이송로(30)는 한정된 공간에서 다량의 몰드(M)에 대한 주조작업이 가능하도록 종방향을 따라 다단으로 배치되며, 상면을 따라 복수개의 대차가 이송될 수 있다.

그리고, 상기 종방향 프레임(40)은 상기 횡방향 이송로(30) 각각의 일단부 및 타단부를 따라 종방향으로 배치되되, 상기 대차를 종방향으로 이동하기 위한 이송수단을 포함한다.

예를 들어, 상기 이송수단은 상기 종방향 프레임의 상면을 따라 형성된 레일부에 결합되어 상하 이송되도록 구비될 수 있으며, 이송수단의 상면에는 상단부 및 하단부를 따라 상기 대차를 구속하는 구속부가 돌설될 수 있다.

이때, 상기 대차(50)는 구속부가 돌설되지 않은 상기 이송수단의 전방측 내지 후방측으로 상기 이송수단의 상부로 이동될 수 있으며, 상기 구속부를 통해 상기 이송수단의 종방향 이동에 구속되어 상하로 이송될 수 있다.

한편, 상기 대차(50)는 하면을 따라 횡방향으로 회전되는 이송롤러가 구비될 수 있으며, 상면에 상기 플라스크 몰드(M)를 클램핑하는 클램퍼(51)가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 푸셔(10,20)는 상기 종방향 프레임을 따라 이동되는 플라스크 몰드(M) 내지는 대차(50)를 가압하여 상기 횡방향 이송로(30)로 이송한다. 이때, 상기 푸셔(10,20)는 상기 각 횡방향 이송로(30)의 단부측에 배치될 수 있으며, 상기 푸셔(10,20) 및 상기 횡방향 이송로(30)의 단부 사이에 상기 종방향 프레임(40)이 배치될 수 있다.

상세히, 상기 대차(50)가 상기 종방향 프레임(40)을 따라 이동되어 상기 횡방향 이송로(30)의 일단부측에 배치되면 상기 푸셔(10)는 상기 대차(50) 내지는 상기 대차에 결합된 플라스크 몰드(M)를 가압하여 상기 횡방향 이송로(30)측으로 밀어주게 된다.

이에 따라, 상기 대차(50)는 상기 종방향 프레임(40)에서 벗어나 상기 횡방향 이송로(30)의 상부로 이동될 수 있다.

그리고, 상기 푸셔(10)는 상기 종방향 프레임(40)을 따라 이송된 다른 대차를 횡방향 이송로(30)측으로 가압하여 밀어주는 과정을 반복하게 되며, 상기 횡방향 이송로(30)에 배치된 대차는 후속 대차에 의해 순차적으로 밀려 횡방향 이송로의 타단부측으로 이송될 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 푸셔(10,20)는 베이스 프레임(21), 가압로드부(24), 스크류장치(25), 그리고 인버터 모터(29)를 포함한다.

여기서, 상기 푸셔(10)는 한쌍으로 구비되어 상기 각 횡방향 이송로(30)의 양측에 상호 대향되도록 배치됨이 바람직하다.

이때, 상기 횡방향 이송로(30)의 일측에 배치된 제1푸셔(10)는 상기 대차(50)를 밀어주는 역할을 수행하고, 상기 횡방향 이송로(30)의 타측에 배치된 제2푸셔(20)는 가압되어 이송되는 대차를 지지하여 대차의 이동속도를 감속시키되 종방향 프레임(40)에 정확하게 안착되도록 안내하는 역할을 할 수 있다.

즉, 상기 제1푸셔(10)는 상기 횡방향 이송로(30)에서 대차(50)의 진행방향에 선행되도록 배치되고, 상기 제2푸셔(20)는 대차(50)의 진행방향에 후행되도록 배치된다.

이때, 상기 횡방향 이송로(30)는 각단마다 상이한 대차의 진행방향을 갖도록 배치될 수 있으며, 2단이 동일한 대차의 진행방향을 갖되 2단 마다 상이한 대차의 진행방향을 갖도록 배치되는 것도 가능하다.

예를 들어, 각 단이 상이한 대차의 진행방향을 갖는 경우에 첫번째 횡방향 이송로의 좌측에는 제1푸셔, 우측에는 제2푸셔가 배치되고, 두번째 횡방향 이송로의 우측에 제1푸셔, 좌측에 제2푸셔가 배치될 수 있다.

이에 따라, 상기 대차가 첫번째 횡방향 이송로의 좌측에서 우측으로 이동되고, 우측의 종방향 프레임을 따라 이동되어 제2횡방향 이송로의 단부에 배치되면 제2횡방향 이송로를 따라 우측에서 좌측으로 이동되어 각 횡방향 프레임의 일단에서 타단, 타단에서 일단으로 이송될 수 있다.

이때, 상기 제1푸셔(10) 및 제2푸셔(20)는 동일한 구조 및 형상을 가지는 것도 가능하며, 제2푸셔(20)에는 후술될 완충구조가 구비되되 제1푸셔는 완충구조를 가지는 않도록 구비되는 것도 가능하다.

즉, 상기 제2푸셔(20)의 가압로드부(24)는 스크류결합부(25a)의 측부에 연결되되 내부에 완충유체가 충진된 완충부(25c)에 삽입되어 연결되도록 구비되고, 상기 제1푸셔(10)의 가압로드부는 상기 스크류결합부의 측부에 별도의 완충구조 없이 연결되도록 구비될 수 있다.

이하에서는, 제1푸셔(10) 및 제2푸셔(20)가 동일한 구조로 구비되어 완충구조를 갖는 것을 예로써 설명한다.

여기서, 상기 베이스 프레임(21)은 상기 횡방향 이송로(30)의 길이방향 단부와 대향되도록 배치되되 일측에 가이더부(22)가 구비된다. 이때, 상기 가이더부(22)는 상기 베이스 프레임(21)에서 상기 횡방향 이송로(30)와 대향되는 부분을 따라 형성된다.

그리고, 상기 가이더부(22)는 상기 가압로드부(24)가 관통되도록 중공형으로 구비되되, 내주를 따라 가압로드부(24)의 외주를 지지하는 베어링 부재가 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 가압로드부(24)는 상기 가이더부(22)에 의해 안내되어 상기 횡방향 이송로(30)의 길이방향을 따라 수평이동되며, 일측단부에 상기 플라스크 몰드(M)를 가압 및 지지하는 가압지지바(23)가 구비된다.

상세히, 상기 가압로드부(24)는 상기 베이스 프레임(21)의 길이 방향을 따라 연장된 바 형상으로 일측단부가 상기 가이더부(22)를 관통하여 상기 베이스 프레임(21)의 외측에 배치되고, 타측단부는 상기 스크류장치(25)에 연결되어 수평 이동을 위한 구동력을 전달받을 수 있다.

예를 들어, 상기 횡방향 이송로(30)의 일측단부에 상기 대차가 배치되면, 상기 제1푸셔(10)의 가압로드부는 상기 베이스 프레임의 후방으로 인출되어 상기 대차 내지는 상기 대차에 결합된 플라스크 몰드를 가압하여 타측으로 밀어줄 수 있다.

그리고, 상기 제1푸셔(10)의 가압로드부가 최대 인출되어 대차의 이동이 완료되면, 종방향 프레임을 따라 후속 이송되는 대차를 가압하도록 베이스 프레임의 내측으로 재수납되고, 인출되는 과정을 반복하게 된다.

이때, 상기 가압로드부(24)는 외주가 상기 가이더부(22)의 내주에 지지된 상태에서 수평이동되어 흔들림이 최소화되므로 상기 대차(50)를 상기 횡방향 이송로의 진행방향을 따라 정확하게 밀어줄 수 있다.

그리고, 상기 각 대차는 후속 대차가 제1푸셔(10)에 의해 가압 이동됨에 따라 순차적으로 밀려 상기 횡방향 이송로의 타측단부측으로 이송될 수 있다.

이때, 상기 제2푸셔(20)의 가압로드부는 베이스 프레임의 전방을 따라 인출된 상태에서 상기 플라스크 몰드 내지는 대차를 지지할 수 있다.

그리고, 상기 플라스크 몰드 내지는 대차가 제2푸셔의 가압지지바(23)에 접촉되면, 상기 제2푸셔의 가압로드부(24)는 상기 제1푸셔의 가압로드부 인출속도에 대응하여 베이스 프레임의 내측으로 수납된다.

이때, 상기 플라스크 몰드 내지 대차는 서서히 감속되며 상기 횡방향 프레임의 타측단부로 이동되고 상기 종방향 프레임의 상부에 안착될 수 있다.

즉, 상기 플라스크 몰드 내지는 대차가 이동 종료 시점에서 저속으로 이동될 수 있으므로 가압 이동시 가속으로 설정된 위치보다 먼거리로 과다하게 이동되는 것을 방지할 수 있다.

이에 따라, 횡방향 이송로를 따라 다단 배치된 몰드 사이가 이격되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 대차가 종방향 프레임에 구비된 이송수단의 중앙부에 정확하게 안착될 수 있다.

이로 인해, 이송수단을 통한 이동시 대차가 종방향 프레임으로부터 분리되어 낙하되는 등의 작업 지연을 방지하고, 낙하에 따른 주물 내지는 몰드의 손상을 방지하여 제품의 생산성이 향상될 수 있다.

그리고, 상기 대차가 종방향 프레임을 따라 하측으로 이동되면, 상기 제2푸셔의 가압지지바(23)는 상기 횡방향 이송로의 타측단부측에 배치되어 차회 제1푸셔(10)의 가압시 이동될 대차를 지지하도록 인출되고, 상기 제1푸셔(10)의 가압에 따른 대차의 이동시 수납되는 과정을 반복하게 된다.

한편, 상기 가이더부(22)를 관통한 상기 가압로드부(24)의 일측단부에는 상기 가압지지바(23)가 구비된다.

여기서, 상기 가압지지바는 제1푸셔(10)에서 가압로드부의 수평이동에 따른 힘을 상기 플라스크 몰드 내지는 대차의 일면으로 전달하되, 몰드와 넓은 접촉면을 갖도록 구비되어 가압로드부의 가압력을 분산하고 가압시 몰드의 손상을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 스크류장치(25)는 상기 가압로드부(24)와 평행하게 배치되는 스크류축(25a)과, 상기 가압로드부(24)의 타측단부에 연결되되 상기 스크류축(25a)의 회전에 따라 전후 이동되는 스크류결합부(25b)를 포함한다.

여기서, 상기 스크류축(25a)은 상기 베이스 프레임(21)의 중앙을 따라 배치되고, 외주에 나사산이 형성된다. 그리고, 상기 스크류축(25a)의 일측단부는 상기 베이스 프레임(21)의 회전지지부(26)에 회전되도록 지지되고 상기 스크류축(25a)의 타측단부는 상기 인버터 모터(29)와 연결된다.

이때, 상기 스크류결합부(25b)는 상기 스크류축(25a)에 나사 결합되되 상기 가압로드부(24)의 타측단부에 연결됨에 따라 회전이 제한되어, 스크류축(25a)의 회전방향에 따라 전방 내지 후방으로 이동될 수 있다.

여기서, 상기 가압로드부(24)는 상기 스크류축(25a)의 양측을 따라 한쌍으로 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 가이더부는 상기 각 가압로드부의 일측단부에 대응되도록 한쌍으로 구비되되, 상기 스크류결합부(25b)는 상기 각 가압로드부의 타측단부에 연결될 수 있다.

이에 따라, 상기 스크류결합부(25b)가 한쌍의 가압로드부에 연결된 상태에서 수평 상태를 정확하게 유지할 수 있으며, 상기 스크류축의 회전력이 상기 스크류결합부로 정확하게 전달될 수 있다.

이때, 상기 가압지지바는 각 가압로드부의 일측단부에 연결되며, 도시된 바와 같이 2개의 가압로드부의 일측단부에 연결될 수 있다. 물론, 2단 이상의 횡방향 이송로가 동일한 대차의 진행방향을 갖도록 배치되는 경우에는 상기 가압지지바는 2개 이상의 푸셔, 4개 이상의 가압로드부에 연결되는 것도 가능하다.

물론, 상기 가압로드부(24)를 인출 및 수납하기 위한 구동수단은 회전을 직진운동으로 변환하는 볼스크류 장치 외에도, 렉피니언 장치 내지는 컨베이어 밸트장치 등으로 구비되는 것도 가능하다.

한편, 상기 인버터 모터(29)는 상기 스크류축(25a)을 회전한다. 여기서, 상기 인버터 모터(29)는 내부에 전원으로부터 공급된 전력을 입력받아 전압과 주파수를 변화시키는 인버터가 구비되어 인버터의 제어를 통해 회전구동축(29c)의 회전속도가 조절될 수 있다.

이때, 상기 인버터 모터(29)는 상기 스크류축(25a)의 회전속도를 감지하는 엔코더(29a)를 더 포함함이 바람직하다.

상세히, 상기 인버터 모터(29)는 상기 스크류축(25a)의 상부에 구비될 수 있으며, 상기 인버터 모터(29)의 후방에는 회전구동축(29c)과 상기 회전구동축(29c)에 연결된 제1회동기어(29d)가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 스크류축(25a)의 후단에는 상기 제1회동기어(29d)와 타이밍 밸트(29b)에 의해 연결된 제2회동기어(29e)가 구비될 수 있다. 이때, 상기 엔코더(29a)는 상기 제2회동기어(29e)의 회전속도를 감지하도록 배치됨이 바람직하다.

여기서, 상기 제2회동기어(29e)에는 기설정된 각도 간격으로 복수개의 슬릿이 구비될 수 있으며, 상기 엔코더(29e)는 상기 슬릿을 통해 스크류축(25a)의 회전속도를 감지하도록 광학식으로 구비될 수 있다.

이때, 상기 횡방향 이송로의 양단부측에 구비된 제1푸셔 및 제2푸셔는 상호 대향되는 방향으로 인출 및 수납되는 가압로드부를 갖는다. 여기서, 상기 가압로드부의 인출 및 수납속도는 스크류축(25a)의 회전속도에 따라 조절될 수 있다.

그리고, 상기 엔코더(29e)를 통해 감지된 각 스크류축(25a)의 회전속도에 따라 각 인버터 모터의 회전속도가 조절되어 각 가압로드부의 인출속도 및 수납속도가 조절될 수 있다.

이때, 상기 제1푸셔는 베이스 프레임의 외측으로 인출되는 가압로드부를 통해 상기 대차를 가압하여 횡방향 이송로를 따라 이동시키되, 상기 제2푸셔는 가압로드부가 베이스 프레임의 외측으로 인출된 상태에서 가압로드부에 접촉된 대차를 지지한다.

그리고, 상기 제1푸셔의 가압로드부가 인출되는 속도에 따라 상기 제2푸셔의 가압로드부의 수납속도가 조절되되, 상기 제2푸셔의 가압로드부가 베이스 프레임의 내부로 수납되며 상기 대차가 서서히 감속되어 이동될 수 있다.

이에 따라, 상기 대차가 가압 이송시의 가속으로 인한 과다한 이동 없이 상기 횡방향 이송로의 타측단부 내지는 상기 종방향 프레임의 상부에 정확하게 이동될 수 있다.

즉, 이동 초기의 접촉 충격을 최소화화기 위한 저속 이동과, 이동 중기에 빠른 이동, 이동 말기에 타 대차와의 접촉 충격을 방지하고 정확한 위치에서 이동을 멈추기 위한 저속 이동이 구현될 수 있다.

따라서, 몰드 간 이격이 방지되어 후속 대차와 이전 대차가 밀착된 상태가 유지될 수 있으므로 후속 대차의 이동시 몰드 간 접촉 충격에 따른 주물의 변형 내지는 몰드의 손상을 예방할 수 있다.

또한, 플라스크 몰드가 부드럽게 감속된 상태에서 횡방향 이송로에서 벗어나 종방향 프레임의 상부에 안착될 수 있으므로 플라스크 몰드의 균열 및 손상에 따른 주물의 불량을 방지하여 제품의 생산성이 향상될 수 있다.

한편, 상기 스크류결합부(25b)는 상기 가압로드부(24)를 완충하여 지지하는 완충부(25c)와, 상기 가압로드부(24)의 단턱부(24c)를 감지하여 상기 완충부(25c) 및 상기 가압로드부(24)의 결합 간격을 측정하는 근접센서(25d,25e)를 포함함이 바람직하다.

이때, 상기 인버터 모터(29)는 상기 측정된 결합 간격에 대응하여 회전속도가 제어됨이 바람직하다.

상세히, 상기 가압로드부(24)의 타측단부는 상기 완충부(25c)에 연결되되, 상기 가압로드부(24) 및 상기 완충부(25c)의 연결부분은 탄성부재 내지는 유체를 통해 완충될 수 있으나, 본 실시예에서는 완충유체를 이용한 구조를 예로써 설명한다.

즉, 상기 완충부(25c)는 상기 스크류결합부(25b)에 지지되고, 내부에 완충유체가 충진되되 상기 가압로드부(24)의 타측단부(24b)가 삽입되는 완충공간이 형성됨이 바람직하다.

이에 따라, 상기 가압로드부의 탄성적인 신축을 통해, 몰드 및 가압지지바의 접촉 시점 및 대차 이송시 몰드 간의 접촉 시점에서 발생될 수 있는 접촉 충격, 가압로드부의 수납을 통한 대차의 감속/정지시 가해질 수 있는 과도한 압력 등이 원활하게 해소되어 몰드 간 충격, 몰드 및 가압지지바의 접촉시 충격에 따른 몰드의 파손 내지는 몰드 내부 주물의 변형이 방지될 수 있다.

즉, 상기 몰드(M) 외면과 가압지지바의 접촉 시점은 상기 대차의 이송을 위해 제1푸셔의 가압로드부가 인출되어 상기 몰드를 밀어주는 이동 시작 시점, 기인출된 제2푸셔의 가압로드부에 이송된 대차가 접촉되는 수납 시작 시점, 횡방향 이송로의 타측단부측 대차가 종방향 프레임의 이송수단에 안착된 후 하부로 이동되고, 상기 제2푸셔의 가압로드부가 후속 대차측으로 인출되어 접촉되는 시점을 의미할 수 있다.

그리고, 대차 이송시 몰드 간 접촉 시점은 제1푸셔의 가압로드부의 가압에 따라 이송되는 대차가 선행 이송된 대차와 접촉되는 이동 종료 시점을 의미할 수 있다.

한편, 상기 가압로드부(24)의 외주에는 단턱부(24c)가 구비되며, 상기 완충부(25c)에는 상기 가압로드부(24)의 측부를 따라 연장된 센서장착부에 상기 근접 센서(25d,25e)가 장착될 수 있다. 여기서, 상기 근접센서(25d,25e)는 적외선을 통해 인접한 물체를 감지하는 적외선 센서로 구비될 수 있다.

상세히, 상기 가압로드부(24)의 타측단부(24b)가 상기 가압지지바(23)에 가해진 압력에 의해 상기 완충부(25c)의 내측으로 삽입되면, 상기 가압로드부(24) 및 상기 완충부(25c) 사이의 결합 간격이 감소될 수 있다.

그리고, 상기 가압지지바(23)에 가해진 압력이 해제되면 상기 가압로드부(24)의 타측단부(24b)가 상기 완충부(25c)의 외측으로 인출되어 상기 가압로드부(24) 및 상기 완충부(25c) 사이의 결합 간격이 정상으로 복원될 수 있다.

이때, 상기 근접센서(25d,25e)는 상기 단턱부(24c)의 위치 차이를 감지하도록 상기 가압로드부(24) 및 상기 완충부(25c)의 결합 방향을 따라 다단으로 복수개 구비됨이 바람직하다.

즉, 하나의 근접센서(25d)는 상기 가압로드부(24)가 상기 완충부(25c)와 최대로 이격된 상태에서 상기 단턱부(24c)의 위치를 감지할 수 있는 위치에 구비되고, 다른 하나의 근접센서(25e)는 상기 가압로드부(24)가 상기 완충부(25c)와 최소로 이격된 상태에서 상기 단턱부(24c)의 위치를 감지할 수 있는 위치에 구비됨이 바람직하다.

이때, 상기 근접센서(25d,25e)는 센서 간의 거리, 각 센서에서의 단턱부(24c) 감지 여부 등을 통해 상기 가압로드부(24)와 상기 완충부(25c) 간의 결합 간격을 측정할 수 있다.

또한, 상기 근접센서(25d,25e)가 결합 간격이 최소 및 최대인 경우의 단턱부(24c) 위치를 감지하도록 구비되므로 결합 간격이 최소 및 최대인 경우에 인버터 모터를 정지하기 위한 회전 제어 등이 한층 정확하게 이루어질 수 있다.

이때, 상기 인버터 모터(29)는 상기 측정된 결합 간격이 감소되면, 상기 결합 간격이 복원되도록 회전속도를 제어할 수 있다.

즉, 상기 대차 내지는 몰드와 상기 가압지지바(23)의 접촉시 가해진 압력에 의해 상기 가압로드부(24)이 탄성적으로 신축되면, 압력이 해제되는 방향으로 회전속도를 증가시키거나 감소시켜 상기 가압로드부(24) 및 상기 완충부(25c) 사이의 결합 간격이 일정하게 유지될 수 있다.

이때, 상기 가압로드부(24)의 단부에 구비된 가압지지바(23) 및 상기 스크류결합부(25b) 사이의 위치 차이가 보정될 수 있다.

이에 따라, 상기 가압로드부(24)의 탄성적인 신축에 따른 스크류결합부(25b) 및 상기 가압지지바(23) 사이의 위치 차이가 완충부(25c)의 유압 내지는 공압을 제어하는 복잡한 제어 기재 없이 인버터 모터의 회전속도를 증감하는 간단한 제어로 신속하고 정확하게 보정될 수 있다.

한편, 상기 가압로드부(24)의 인출시 상기 인버터 모터(29)는 상기 결합 간격이 감소될수록 회전속도가 감소되도록 제어되고, 상기 가압로드부(24)의 수납시 상기 인버터 모터(29)는 상기 결합 간격이 감소될수록 회전속도가 증가되도록 제어됨이 바람직하다.

도 4를 참조하면, 상기 몰드(M) 내지 상기 대차(50)는 정지상태에 가압지지바(23)와 접촉되어 이동을 시작하는 이동 초기에는 저속으로, 다른 대차와의 접촉 없이 안정적으로 이동될 수 있는 이동 중기에서는 고속으로, 타 몰드의 접촉이 가까워지는 이동 말기에는 저속으로 이동되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 몰드(M)가 충격으로 인한 손상 없이 이동을 시작할 수 있으며, 정확한 위치로 이동되어 정지되고, 몰드(M)의 이격이 방지될 수 있다.

이를 위해, 상기 가압로드부는 베이스 프레임의 내부에 수납된 상태에서 인출 초기에는 저속으로 인출되고, 일정 거리 이상에서는 고속으로 인출되고, 인출 완료시에는 저속으로 인출됨이 바람직하다.

여기서, 상기 가압로드부의 인출은 상기 인버터 모터에 의해 회전되는 스크류축에 의해 조절될 수 있는데, 상기 가압로드부의 인출 거리를 스크류축의 회전 횟수로 환산하고 환산된 회전 횟수에 따라 스크류축의 회전속도를 조절하기 위해서는 일회의 회전을 정밀하게 제어할 수 있는 서보 모터가 필요하다.

상기 서보 모터는 매우 고가의 장치이기 때문에 연속주조라인 전체에 다량 구비되는 대차시스템에 모두 구비되는 것이 실질적으로 힘들뿐만 아니라, 주조공정으로 인해 용융 금속 조각이나 주물사 잔여물이 다량 존재하는 환경에서는 정밀한 유지 보수가 힘들었다.

이때, 상기 가압로드부의 완충과 함께 가압로드부 및 완충부의 결합 간격에 따른 인버터 모터의 회전속도 조절을 통해 고가의 서보 모터 없이도 인출 거리에 따른 회전속도 제어가 가능하다.

즉, 상기 가압로드부가 상기 대차 내지는 몰드를 가압 이송하기 위해 최초 인출된다. 이때, 상기 몰드는 종방향 프레임에 안착되어 정지된 상태로 상기 가압로드부가 인출되어 상기 몰드에 접촉되면, 상기 가압지지바 및 몰드의 접촉 충격을 완충하며 결합 간격이 감소되며, 상기 인버터 모터는 회전속도가 감소되도록 제어된다.

이에 따라, 상기 가압로드부의 완충으로 몰드에 가해지는 충격이 최소화된 상태에서 상기 인버터 모터의 저속회전으로 상기 몰드 및 대차가 부드럽게 이동될 수 있다.

그리고, 상기 몰드가 이동되기 시작하면, 상기 가압지지바에 부하되는 압력이 감소되고 유체의 복원에 의해 상기 결합 간격이 증가하여 회전속도가 증가될 수 있다. 이에 따라, 안정적인 이동이 이루어지는 구간에서 상기 몰드 및 대차가 신속하게 이동될 수 있다.

이때, 상기 몰드가 이전 이동된 몰드와 접촉하게 되면 상기 가압로드부에 의해 충격이 완충되며 결합 간격이 감소되고, 상기 인버터 모터의 회전속도가 감소된다. 그리고, 상기 몰드가 더 이상 이동될 수 없으면 결합 간격이 최소화된 상태에서 상기 모터가 회전이 정지될 수 있다.

이로 인해, 몰드 간 접촉충격을 가압로드부의 신축으로 해소하며, 몰드 사이가 벌어지지 않도록 저속으로 이동시키며 몰드를 정확한 위치로 이동시킬 수 있다.

그리고, 상기 가압로드부의 복귀를 위해 상기 인버터 모터가 회전되면, 결합 간격이 최초 상태로 넓게 유지되므로 인버터 모터는 고속 회전을 유지하여 가압로드부를 빠르게 복귀시킬 수 있다.

이때, 상기 제2푸셔의 가압로드부가 상기 대차를 지지하도록 인출되면, 대차가 접촉되지 않는 구간에서 결합 간격은 넓은 상태로 유지되며 빠르게 인출되고, 상기 몰드에 접촉되면 결합 간격이 줄어듦에 따라 모터의 회전속도가 감소되고 가압로드부가 느리게 인출되며, 결합 간격이 최소가 되면 모터가 정지될 수 있다.

한편, 상기 제2푸셔의 가압로드부가 인출된 상태에서 몰드를 안내하도록 수납되는 경우를 살펴보면, 기인출된 가압로드부는 몰드에 접촉된 상태로 결합 간격이 좁게 유지된다

이때, 상기 인버터 모터는 감소된 결합 간격에 대응하여 증가된 회전속도로 회전되며, 상기 가압로드부는 빠르게 수납되며 상기 가압지지바에 가해지는 압력이 해제되며 몰드의 충격을 흡수할 수 있는 상태로 가압로드부 및 완충부 사이의 결합 간격이 복원될 수 있다.

그리고, 가압로드부의 수납에 따라 몰드와의 접촉 압력이 감소되면 상기 인버터 모터는 저속으로 회전되며, 대차의 이동속도를 줄이게 된다. 이때, 상기 몰드의 이동이 종료되면 상기 결합 간격은 최초 상태로 복원되어 넓게 유지되고 모터의 회전이 정지될 수 있다.

이처럼, 상기 가압로드부 및 상기 스크류결합부가 완충부를 통해 탄성적으로 신축되도록 구비되되, 탄성적인 신축에 따른 가압로드부 및 완충부 간의 결합 간격 차이에 대응하여 인버터 모터의 회전속도가 제어됨에 따라 고가의 서보 모터 없이도 대차의 이동거리에 따라 스크류축의 회전속도가 정확하게 조절될 수 있어 생산비를 절감하여 제품의 경제성이 향상될 수 있다.

즉, 이동 초기의 저속 회전, 이동 중기의 고속 회전, 이동 말기의 저속 회전등이 정확하게 구현될 수 있다.

더욱이, 몰드의 팽창 등으로 가압로드부(24)의 인출 거리가 감소되어야 하는 경우에도 가압로드부(24)의 인출시 결합 간격이 감소됨에 따라 인버터 모터의 회전속도가 감소되고 결합 간격이 최소가 되면 모터의 회전이 정지됨에 따라 몰드에 과도한 압력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

100: 대차 이송시스템 10,20: 푸셔
21: 베이스 프레임 22: 가이더부
23: 가압지지바 24: 가압로드부
24c: 단턱부 25: 스크류장치
25a: 스크류축 25b: 스크류결합부
25c: 완충부 25d,25e: 근접센서
29: 인버터 모터 29a: 엔코더
30: 횡방향 이송로 40: 종방향 프레임
50: 대차 M: 몰드

Claims (5)

1. 상면을 따라 복수개의 대차가 이송되는 횡방향 이송로와, 상기 각 대차에 결합되어 종방향 프레임을 따라 이송되는 플라스크 몰드를 가압하여 상기 횡방향 이송로로 이송하는 푸셔를 포함하는 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템에 있어서, 상기 푸셔는
   상기 횡방향 이송로의 길이방향 단부와 대향되도록 배치되되 일측에 가이더부가 구비된 베이스 프레임;
   상기 가이더부에 의해 안내되어 상기 횡방향 이송로의 길이방향을 따라 수평이동되며, 일측단부에 상기 플라스크 몰드를 가압 및 지지하는 가압지지바가 구비되는 가압로드부;
   상기 가압로드부와 평행하게 배치되는 스크류축과, 상기 가압로드부의 타측단부에 연결되되 상기 스크류축의 회전에 따라 전후 이동되는 스크류결합부를 포함하는 스크류장치; 및
   상기 스크류축을 회전시키되 회전속도가 제어되는 인버터 모터를 포함하되,
   상기 스크류결합부는 상기 가압로드부를 완충하여 지지하도록 내부에 완충유체가 충진되되 상기 가압로드부의 타측단부가 삽입되는 완충공간이 형성되는 완충부와, 상기 완충부 및 상기 가압로드부의 결합 간격을 측정하도록 상기 완충부 및 상기 가압로드부의 결합 방향을 따라 다단으로 복수개 구비되는 근접센서를 포함하며,
   상기 가압로드부의 인출시 상기 인버터 모터는 상기 결합 간격이 감소될수록 회전속도가 감소되도록 제어되고, 상기 가압로드부의 수납시 상기 인버터 모터는 상기 결합 간격이 감소될수록 회전속도가 증가되도록 제어됨을 특징으로 하는 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 푸셔는 한쌍으로 구비되어 상기 횡방향 이송로의 양측에 상호 대향되도록 배치되되,
   상기 가압로드부는 상기 스크류축의 양측을 따라 한쌍으로 구비됨을 특징으로 하는 인버터 모터를 이용한 대차 이송시스템.

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