KR101829011B1 - 탈사기 및 이를 이용한 주물의 가공방법 - Google Patents

Abstract

탈사기 및 이를 이용한 주물의 가공방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스프레임; 베이스프레임에 장착 지지되는 호퍼; 호퍼 상단에 고정 설치되는 고정커버와, 호퍼에 회동 가능하게 설치되는 개폐커버를 구비하는 커버부; 개폐커버를 개방 또는 폐쇄 구동하는 커버액츄에이터; 호퍼의 배출구 하측에 인접하게 배치되며, 상하 이동되어 배출구를 개방 또는 폐쇄시키는 방음캡; 방음캡을 상하 구동시키는 캡액츄에이터; 배출구로부터 배출되는 주물사를 포집하는 포집박스; 고정커버 후방에 연결 설치되어 커버부 내측으로부터 분진을 빨아들이는 집진덕트; 호퍼의 내측 상단에 배치되며, 제품이 안착 지지되는 스테이지; 제품을 타격하는 해머부; 및 해머부에 의한 타격시 제품을 지지하는 서포트유닛;을 포함하는, 탈사기가 제공될 수 있다.

Description

탈사기 및 이를 이용한 주물의 가공방법 {SAND REMOVING APPATUS AND PROCESSING METHOD OF CASTING USING THE SAME}

본 발명은 주물 제품으로부터 주물사를 제거하기 위한 탈사기 및 이를 이용한 주물의 가공방법에 관한 것이다.

금속 가공을 위한 오랜 방식 중 하나로 주조(鑄造)가 알려져 있다. 주조는 금속을 녹여 주형에 부여 제품(주물)을 가공하는 방식으로, 단조(鍛造) 등에 비해 세밀하고 입체적인 형상을 만들기 쉽다는 이점이 있다. 일반적으로 주조를 통해 제작된 제품은 인성 및 전연성이 떨어지는 단점이 있으나, 근래에는 탈가스 처리 등을 통한 조직 제어를 통해 많은 부분 보완이 이뤄지고 있으며, 복잡한 형상의 금속 제품을 제작하는데 여전히 많이 사용되고 있다. 예컨대, 실린더헤드, 실린더블록, 매니폴드 등 차량의 각종 부품은 알루미늄 및 철을 주조하여 제작되고 있다.

주형에서 탈형된 주물 제품에는 주물사(molding sand)가 부착되어 있기 때문에 주조 후 주물사를 제거하는 과정(탈사 공정)이 필요하다. 일반적으로 탈사 공정은 해머 등으로 제품을 타격하여 그 진동에 의해 주물사를 떨어뜨리는 방식으로 이뤄지고 있는데, 대부분의 작업장에서 작업자의 수작업에 의존하고 있다. 작업자가 해머로 제품을 직접 타격하여 제품에 부착된 주물사를 제거하는 것이다. 그러나 이러한 수작업 방식은 중량물인 주물 제품이나 해머를 작업자가 직접 취급함에 따라 안전사고의 위험성을 항상 내포하고 있다. 또한 주물사를 제거하는 과정에서 다수의 먼지가 발생되어 작업장에 비산되고, 시끄러운 타격 소음을 발생시킴으로써, 작업환경을 열악하게 하는 원인이 되고 있다.

상기와 같은 이유로 탈사 공정을 수행하기 위한 설비나 장치가 종래 제안된 바 있다. 예컨대, 등록실용신안공보 제20-0332278호는 주물 탈사용 햄머링 장치를 개시하고 있으며, 등록특허공보 제10-0986853호는 실린터 블록의 주물 탈사용 햄머링 장치를 개시하고 있다. 다만, 이와 같이 탈사 공정을 위해 고안된 종래의 설비나 장치는 여전히 개선의 여지를 가지고 있다.

등록실용신안공보 제20-0332278호(2003년 10월 27일 등록) 등록특허공보 제10-0986853호(2010년 10월 04일 등록)

본 발명의 실시예들은 주물 제품으로부터 주물사를 제거할 수 있는 탈사기 및 이를 이용한 주물의 가공방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시예들은 탈사 공정에 있어서 안전사고의 위험을 줄이고, 먼지나 소음의 발생을 억제하여 작업환경을 개선할 수 있는 탈사기 및 이를 이용한 주물의 가공방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시예들은 종래 탈사 공정을 위한 설비 또는 장치에 비해 비교적 저비용으로 구현이 가능하고, 소형화가 가능한 탈사기 및 이를 이용한 주물의 가공방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스프레임; 상기 베이스프레임에 장착 지지되며, 상광하협의 형상을 가지고 하단에 배출구가 구비되는 호퍼; 상기 호퍼 상단에 고정 설치되는 고정커버와, 힌지를 통해 상기 호퍼에 회동 가능하게 설치되는 개폐커버를 구비하고, 상기 호퍼와 함께 소정의 내부공간을 형성하는 커버부; 일측이 상기 고정커버 측면에 설치된 제1브라켓에 회동 가능하게 장착되고, 타측이 상기 개폐커버 측면에 설치된 제2브라켓에 회동 가능하게 장착되어, 상기 개폐커버를 개방 또는 폐쇄 구동하는 커버액츄에이터; 상기 배출구 하측에 인접하게 배치되며, 상하 이동되어 상기 배출구를 개방 또는 폐쇄시키는 방음캡; 상기 방음캡 하부에 체결되어 상하로 구동되는 작동로드를 구비하고, 상기 방음캡을 상하로 구동시키는 캡액츄에이터; 상기 배출구로부터 배출되는 주물사를 포집하도록 상기 방음캡 하측에 배치되어 상기 베이스프레임에 장착 지지되는 포집박스; 상기 고정커버 후방에 연결 설치되어 상기 커버부 내측으로부터 분진을 빨아들이는 집진덕트; 상기 호퍼의 내측 상단에 배치되며, 제품이 안착 지지되는 스테이지; 상기 스테이지에 장착되어 상기 제품을 타격하는 해머부; 및 상기 해머부와 소정 간격 이격되도록 상기 스테이지에 장착되어 상기 해머부에 의한 타격시 상기 제품을 지지하는 서포트유닛;을 포함하는, 탈사기가 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 주조된 제품을 주형으로부터 탈형시키는 단계; 및 상기 제품을 전술한 탈사기에 설치하고, 상기 제품에 부착된 주물사를 제거하는 단계;를 포함하는 주물의 가공방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 탈사기는 주물 제품에 부착된 주물사를 해머부를 통해 용이하게 제거할 수 있다. 특히, 본 실시예의 탈사기는 탈사 공정이 이뤄지는 커버부 및 호퍼가 이중벽 구조로 형성되고, 개폐커버 및 방음캡에 의해 내부공간이 밀폐 또는 차폐된 상태에서 탈사 공정이 이뤄지게 되므로, 작업자 외부로 노출되는 분진이나 소음을 최소화시킬 수 있다. 또한, 본 실시예의 탈사기는 별도의 방음실 등이 요구되지 않으며, 호퍼 및 커버부 자체가 일종의 밀폐된 방음실을 형성하도록 하여, 장치의 소형화가 가능한 이점이 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 주물의 가공방법은 상기의 탈사기를 이용해 제품에 부착된 주물사를 제거할 수 있는 것으로, 전술한 기술적 효과를 동일하게 공유할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈사기의 측면 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 탈사기의 내부를 보여주는 측면 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 서포트유닛의 측면 및 평면 개략도이다.
도 4는 도 1에 도시된 방음캡의 확대도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈사기(100)의 측면 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 탈사기(100)는 베이스프레임(110)을 포함할 수 있다.

베이스프레임(110)은 탈사기(100)의 하부구조를 형성할 수 있다. 베이스프레임(110)은 후술할 호퍼(120) 등이 장착 지지될 수 있는 지지골격을 제공하게 된다. 베이스프레임(110)은 설치공간의 바닥면에 배치될 수 있으며, 필요에 따라 하부다리에 완충수단(111)이 장착될 수 있다. 완충수단(111)은 탈사기(100) 구동시의 소음 및 진동을 저감시킬 수 있다.

본 실시예의 탈사기(100)는 베이스프레임(110)에 지지되는 호퍼(120)를 포함할 수 있다.

호퍼(120)는 소정의 내부공간을 가지는 상광하협의 형상을 가지고 베이스프레임(110)에 장착 지지될 수 있다. 호퍼(120)의 상하단은 개방되어 있으며, 호퍼(120) 상부에서는 주물 제품의 탈사 공정이 이뤄질 수 있다. 호퍼(120) 하단에는 배출구(121)가 형성될 수 있다. 배출구(121)는 주물 제품으로부터 분리된 주물사를 호퍼(120) 외부로 배출시키게 된다. 호퍼(120)는 상하방향으로 배치될 수 있으며, 분리된 주물사는 자중에 의해 하단의 배출구(121)로 이동될 수 있다. 이와 같은 구조는 탈사기(100)의 구조를 간소화 및 소형화시키는데 유리한 이점이 있다.

본 실시예의 탈사기(100)는 호퍼(120) 상단에 장착되는 커버부(130)를 포함할 수 있다.

커버부(130)는 고정커버(131) 및 개폐커버(132)로 구성될 수 있다. 고정커버(131)는 호퍼(120) 상단에 고정 설치될 수 있으며, 개폐커버(132)는 힌지(132a)를 매개로 호퍼(120) 상단에 장착되어 회동 가능하도록 형성될 수 있다. 개폐커버(132)가 회동됨에 따라 호퍼(120) 내부공간은 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 고정커버(131) 및 개폐커버(132)의 형상은 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있으나, 바람직하게는 도시된 바와 같이 측면상 부채꼴 형태를 띄도록 형성될 수 있다. 이는 계폐구조를 간소화하면서도 커버부(130) 내부에 충분한 작업공간을 확보할 수 있도록 하는 한편, 후술할 에어노즐(210, 도 2 참조)의 배치에 있어서도 이점을 가질 수 있다.

커버부(130)는 호퍼(120)와 함께 탈사기(100) 내부에 소정의 작업공간을 형성할 수 있다. 즉, 개폐커버(132)가 닫혀진 경우, 커버부(130) 및 호퍼(120)는 외부로부터 차폐된 소정의 내부공간을 형성할 수 있다. 이와 같은 내부공간은 주물 제품의 설치나 탈사 공정을 위한 작업공간으로 사용될 수 있으며, 후술할 바와 같이 외부로부터 밀폐되어 탈사 공정시 분진이나 소음이 외부로 노출되는 것을 억제하게 된다.

한편, 본 실시예의 탈사기(100)는 개폐커버(132)를 작동시키는 커버 액츄에이터(140)를 포함할 수 있다.

커버 액츄에이터(140)는 제1브라켓(141)을 매개로 고정커버(131) 일측에 장착될 수 있다. 제1브라켓(141)은 고정커버(131)에 장착될 수 있으며, 커버 액츄에이터(140)는 일단이 제1브라켓(141)에 회동 가능하게 체결될 수 있다. 또한, 커버 액츄에이터(140)의 작동로드는 제2브라켓(142)을 매개로 개폐커버(132)에 장착될 수 있다. 제2브라켓(142)은 개폐커버(132) 일측에 장착될 수 있으며, 커버 액츄에이터(140)의 타단(작동로드)은 제2브라켓(142)에 회동 가능하게 체결될 수 있다. 따라서 개폐커버(132)는 커버 액츄에이터(140)의 작동로드가 전, 후진됨에 따라 힌지(132a)를 중심으로 회동되어 개폐 작동되게 된다.

필요에 따라, 제1브라켓(141)은 개폐커버(132)의 개방 정도를 제한하는 스토퍼의 기능을 겸비할 수 있다. 고정커버(131) 일측에 장착된 제1브라켓(141)에 개폐커버(132)가 접촉되어 개방 위치가 제한되는 것이다. 보다 바람직하게, 개폐커버(132)에 접촉되는 제1브라켓(141) 일측에는 탄성 재질의 스토퍼(141a)가 장착될 수 있다. 이와 같은 탄성 재질의 스토퍼(141a)는 개폐커버(132)의 충돌시 소음, 진동을 저감시키는 한편, 충돌로 인한 개폐커버(132)의 손상을 방지하게 된다.

또한, 본 실시예의 탈사기(100)는 집진덕트(150)를 포함할 수 있다.

집진덕트(150)는 고정커버(131)의 후방 일측에 연결되어 내부의 작업공간과 연통될 수 있다. 집진덕트(150)를 탈사 공정시 커버부(130) 내부에서 발생된 분진을 빨아들여 개폐커버(132)를 개방시 분진이 외부 작업장으로 비산되지 않도록 한다. 집진덕트(150)는 탈사기(100) 외부에 배치된 집진탱크로 연결되어 분진을 집진탱크로 포집할 수 있다.

또한, 본 실시예의 탈사기(100)는 베이스프레임(110) 하부에 장착 배치되는 포집박스(160)를 포함할 수 있다.

포집박스(160)는 배출구(121) 하측에 배치되어 호퍼(120)로부터 배출되는 주물사를 포집하게 된다. 포집박스(160)는 대략 상부면이 개방된 사각 박스 형태로 형성될 수 있다. 바람직하게, 포집박스(160)는 베이스프레임(110)에 대해 전후로 슬라이드 가능하도록 베이스프레임(110)에 장착 설치될 수 있다. 즉, 포집박스(160)는 서랍식으로 슬라이드 개폐 가능하도록 베이스프레임(110)에 장착 설치될 수 있다. 필요에 따라, 베이스프레임(110) 전방으로 노출된 포집박스(160)의 전면에는 작업자의 파지를 위한 손잡이(161)가 부가될 수 있다. 이와 같은 서랍식 구조의 포집박스(160)는 포집된 주물사의 외부 배출을 용이하게 한다. 즉, 작업자는 포집박스(160)에 주물사가 가득 채워지면, 손잡이(161)를 당겨 포집박스(160)를 전방으로 슬라이드 이동시키고, 노출된 포집박스(160)로부터 적절한 작업수단을 통해 주물사를 제거할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예의 탈사기(100)는 호퍼(120) 하단의 배출구(121)와 인접하게 배치되어 배출구(121)를 개폐시키는 방음캡(170)을 포함할 수 있다.

방음캡(170)은 배출구(121)를 막아 폐쇄시키거나, 하강되어 배출구(121)를 개방시킬 수 있다. 개폐커버(132)가 닫히고, 방음캡(170)이 배출구(121)를 폐쇄시킨 경우, 호퍼(120) 및 커버부(130)가 형성하는 내부공간은 외부로부터 밀폐된 구조를 이룰 수 있다. 이와 같이 밀폐된 내부공간에서 탈사 공정이 이뤄짐으로써, 소음 및 분진의 외부 배출이 최소화될 수 있다. 방음캡(170)에 대한 보다 상세한 설명은 후술할 도 4를 참조하여 부연하기로 한다.

필요에 따라, 개폐커버(132) 하단에는 장애물감지센서(132b)가 구비될 수 있다.

장애물감지센서(132b)는 개폐커버(132)의 닫힘시 개폐커버(132) 하부에 장애물(작업자의 신체나 주물 제품 등)이 있는지 여부를 감지하고, 장애물 감지시 후술할 제어부로 감지신호를 제공할 수 있다. 이와 같은 경우, 제어부는 커버 액츄에이터(140)의 구동을 정지시켜 안전사고나 제품의 파손을 미연에 방지하게 된다.

또한, 필요에 따라, 전술한 개폐커버(132), 고정커버(131) 및 호퍼(120)는 이중벽 구조로 형성될 수 있다.

도 1의 경우 호퍼(120)를 예시하여 이중벽 구조를 확대 도시하고 있는바, 이를 중심으로 설명하면, 호퍼(120)를 이루는 벽면은 내벽(W2)과 외벽(W1)을 포함하는 이중벽 구조로 형성될 수 있다. 내벽(W2)과 외벽(W1)은 소정 간격 이격되어 사이에 소정의 공간을 형성할 수 있다. 필요에 따라, 내벽(W2)과 외벽(W1) 사이에는 복수의 격벽(D)이 소정의 간격으로 배치될 수 있으며, 격벽(D)이 구획하는 내벽(W2)과 외벽(W1) 간의 각 공간에는 흡음재(N)가 충진될 수 있다. 이와 같은 이중벽 구조는 탈사 공정에서 발생되는 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다. 한편, 도시되지 않았으나, 개폐커버(132) 및 고정커버(131) 또한 이와 유사한 이중벽 구조가 채용될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 탈사기(100)의 내부를 보여주는 측면 개략도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 탈사기(100)는 제품(P)이 안착 배치되는 스테이지(180)를 포함할 수 있다.

스테이지(180)는 호퍼(120) 및 커버부(130)가 형성하는 작업공간 내부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 스테이지(180)는 호퍼(120)의 내측 상단에 배치될 수 있다. 스테이지(180)는 소정의 지지면을 형성하며 탈사 공정을 위한 제품(P)을 지지할 수 있다. 다시 말하면, 제품은 스테이지(180) 위에 안착 지지될 수 있다. 또한, 스테이지(180)는 후술할 해머부(200)가 장착 지지될 수 있는 지지골격을 제공할 수 있다.

바람직하게, 스테이지(180)는 슬랫(slat) 구조로 형성될 수 있다. 즉, 스테이지(180)는 일 방향으로 연장 형성된 바(bar) 형태의 슬랫(181)이 복수개 연결되어 형성될 수 있다. 복수의 슬랫(181)은 나란하게 이격 배치될 수 있다. 이와 같이 복수의 슬랫(181)으로 구성된 스테이지(180)는 상부의 제품(P)으로부터 분리된 주물사가 하부의 호퍼(120)로 원활히 유입될 수 있도록 한다.

한편, 본 실시예의 탈사기(100)는 스테이지(180)에 장착되는 서포트유닛(190)을 포함할 수 있다.

서포트유닛(190)은 제품(P)을 사이에 두고 후술할 해머부(200) 반대측에 배치될 수 있다. 서포트유닛(190)은 해머부(200)의 타격면 반대측에서 제품(P) 측면을 지지하게 된다. 서포트유닛(190)은 제품(P)의 형상, 크기 등에 따라 스테이지(180) 상에 복수개가 장착될 수 있다.

도 3의 (a)는 도 2에 도시된 서포트유닛(190)의 측면 개략도이며, 도 3의 (b)는 도 2에 도시된 서포트유닛(190)을 위에서 내려다면 평면 개략도이다.

도 3을 참조하면, 서포트유닛(190)은 제1지지편(191) 및 제2지지편(192)으로 구성될 수 있다. 제1, 2지지편(191, 192)은 대략 사각 블록 형태로 형성될 수 있으며, 조임나사(193)를 통해 상호 결합될 수 있다. 조임나사(193)는 제1, 2지지편(191, 192)에 나합되어 제1, 2지지편(191, 192)을 결합시키는 것으로, 복수개가 구비될 수 있다. 본 실시예의 경우, 조임나사(193)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상하로 한 쌍이 구비되며, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상하 한 쌍의 조임나사(193)가 다시 좌우 한 쌍이 마련되어, 총 4개의 조임나사(193)가 구비되고 있다.

제1, 2지지편(191, 192)은 슬랫(181)에 클램핑 방식으로 장착될 수 있다. 즉, 제1지지편(191)의 후면(191a)을 향하는 제2지지편(192)의 전면 하단에는 단차부(192a)가 형성될 수 있으며, 이와 같은 단차부(192a)는 제1지지편(191) 후면(191a)과의 사이에서 슬랫(181)의 체결을 위한 체결홈(194)을 형성할 수 있다. 서포트유닛(190)은 체결홈(194)에 슬랫(181)을 끼워 넣고 조임나사(193)를 조여 제1, 2지지편(191, 192) 사이에 슬랫(181)이 고정됨으로써, 슬랫(181)에 견고하게 장착 설치될 수 있다.

한편, 제1지지편(191)의 전면에는 직각 삼각형 형상의 지지리브(195)가 구비될 수 있다. 지지리브(195)는 제1지지편(191) 전면과 스테이지(180) 사이를 지지하여 제품(P) 타격시 제1, 2지지편(191, 192)의 지지력을 보조할 수 있다. 필요에 따라, 지지리브(195)는 복수개가 구비될 수 있으며, 복수의 지지리브(195)는 제1지지편(191) 전면에 좌우로 이격 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 2개의 지지리브(195)가 좌우로 이격 배치되어 있다.

상기와 같이 제1, 2지지편(191, 192)으로 구성된 서포트유닛(190)은 필요에 따라 조임나사(193)를 풀어 설치 위치를 변경할 수 있으며, 새로운 서포트유닛(190)의 설치 또한 용이하기 때문에, 적용 제품(P)의 형상이나 크기에 따라 서포트유닛(190)의 개수나 배치를 조절하기 용이한 이점이 있다.

다시 도 2를 참조하면, 본 실시예의 탈사기(100)는 서포트유닛(190)과 이격되어 스테이지(180)에 장착 설치되는 해머부(200)를 포함할 수 있다.

해머부(200)는 제품(P)을 타격하여 부착된 주물사를 분리 제거하기 위한 것으로, 해머(201) 및 에어실린더(202)를 포함하여 구성될 수 있다. 해머(201)는 에어실린더(202)에 의해 전후진 구동되어 제품(P) 외면을 타격하게 되며, 이와 같은 타격시의 충격으로 제품(P)에 부착된 주물사가 분리될 수 있다. 분리된 주물사는 호퍼(120)를 거쳐 탈사기(100) 하단의 포집박스(160)로 떨어지게 된다.

필요에 따라, 해머부(200)는 해머(201) 및 에어실린더(202)를 감싸도록 형성된 분진보호커버(203)를 구비할 수 있다. 이와 같은 경우, 해머(201) 및 에어실린더(202)는 분진보호커버(203) 내부에 수용되고, 분진보호커버(203) 일면에 형성된 출납홀을 통해 해머(201)만이 외부로 노출될 수 있다. 분진보호커버(203)는 해머(201)의 타격시 발생되는 분진이 에어실린더(202) 등으로 유입되는 것을 방지하여 분진으로 인한 파손이나 오작동을 방지할 수 있다.

필요에 따라, 본 실시예의 탈사기(100)는 제품(P)으로 에어를 분사하는 에어노즐(210)을 포함할 수 있다.

에어노즐(210)은 커버부(130) 내측에 배치되어 제품(P)을 향해 고압의 에어를 분사하도록 형성될 수 있다. 보다 바람직하게, 에어노즐(210)은 고정커버(131)의 내측 상면부에 배치되어 제품(P)을 향해 전방 하측으로 에어를 분사하도록 형성될 수 있다. 이와 같은 에어노즐(210)은 해머부(200)의 타격에 의해 제품(P)으로부터 분리된 주물사를 에어를 통해 날려 보냄으로써, 주물사가 보다 원활히 제거될 수 있도록 한다. 특히, 제품(P)의 상면 등에 부착된 주물사는 해머부(200)의 타격에 의해 분리되더라도 제품(P) 상면에 그대로 남아 있게 되는데, 에어노즐(210)은 고압의 에어를 통해 이와 같이 제품(P) 상면 등에 남아 있는 주물사를 제거할 수 있게 된다.

또한, 에어노즐(210)은 제품(P)을 향해 전방 하측으로 에어를 분사하게 되므로, 해머부(200)를 분진으로부터 보호하는 기능을 겸비할 수 있다. 즉, 해머부(200)가 제품(P)을 타격함과 함께 에어노즐(210)에서는 전방 하측으로 고압의 에어가 분사되게 되는데, 이와 같이 분사된 에어는 해머부(200) 전방에 일종의 에어커튼을 형성하여 타격시 발생되는 분진이 해머부(200)로 유입되는 것을 소정 정도 제한하는 것이다.

필요에 따라, 상기와 같은 에어노즐(210)은 복수개가 구비될 수 있으며, 복수의 에어노즐(210)은 고정커버(131)의 내측 상면부를 따라 이격 배치될 수 있다. 특히, 본 실시예의 고정커버(131)는 측면상 대략 부채꼴의 형태를 띄고 있으므로, 상기와 같이 고정커버(131) 내측 상면부를 따라 배치된 복수의 에어노즐(210)은 측면상 원호형의 배치를 이루게 된다. 따라서 복수의 에어노즐(210)에서 분사되는 에어는 원호형의 중심인 스테이지(180) 중앙을 향해 집중될 수 있으며, 제품(P)을 스테이지(180) 중앙에 배치하여 에어 분사에 의한 효과를 좀 더 극대화시킬 수 있게 된다.

도 4는 도 1에 도시된 방음캡(170)의 확대도이다.

도 4를 참조하면, 전술한 방음캡(170)은 배출구(121) 하측에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 방음캡(170)은 캡 액츄에이터(171)를 통해 상하 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 캡 액츄에이터(171)는 방음캡(170) 하부에 장착되어 상하로 구동되는 작동로드를 구비할 수 있으며, 브라켓 등을 통해 베이스프레임(110)에 장착 지지될 수 있다. 방음캡(170)은 이와 같은 캡 액츄에이터(171)에 의해 상하 이동되어 배출구(121)를 폐쇄시키거나 개방시킬 수 있다.

바람직하게, 방음캡(170)은 원추형 또는 절두 원추형으로 형성될 수 있다. 또한, 이와 같은 경우, 방음캡(170)의 밑면은 배출구(121)보다 소정 정도 큰 반경으로 형성될 수 있다. 이러한 형상의 방음캡(170)은 상단 중앙으로부터 하단을 향해 하향 경사진 경사면(172)을 구비하게 된다. 원추형 또는 절두 원추형의 방음캡(170)은 배출구(121)를 보다 견고한 구조로 폐쇄할 수 있어 해머부(200)의 타격시 소음이나 분진이 배출구(121)를 통해 외부 배출되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기와 같은 원추형 또는 절두 원추형의 방음캡(170)은 배출구(121)로부터 쏟아져 나오는 주물사가 포집박스(160)에 보다 넓게 분포되며 쌓일 수 있도록 가이드하는 기능도 갖는다. 부연하면, 방음캡(170)이 하강되어 배출구(121)가 개방되면, 탈사 공정에서 발생된 주물사가 호퍼(120) 내부에 쌓여있다가 배출구(121)를 통해 쏟아져 나오게 된다. 이때, 배출구(121)는 도 1과 같이 포집박스(160)의 대략 중앙 부위에 배치되어 있으므로, 별도의 안내 수단이 없다면 배출구(121)로 쏟아져 나오는 주물사는 포집박스(160)의 중앙에만 집중적으로 쌓일 수 있다. 이와 같은 경우, 포집박스(160)의 다른 부위(가장자리 부위)에는 충분히 공간의 여부가 있음에도 불구하고, 중앙에 집중적으로 쌓인 주물사로 인해 배출구(121)가 막힐 수 있으며, 이로 인해 작업자가 포집박스(160)를 자주 비워줘야 하는 번거로움이 있게 된다. 따라서 본 실시예의 탈사기(100)는 방음캡(170)을 경사면(172)이 구비된 형태로 형성하여, 배출구(121)를 통해 쏟아져 나오는 주물사가 포집박스(160)의 전체 부위에 고르게 쌓일 수 있도록 안내하는 기능을 부가한 것이다.

또한, 상기와 같은 방음캡(170)은 방음캡(170)을 구동하는 하부의 캡 액츄에이터(171)를 위에서 쏟아져 나오는 주물사로부터 보호하는 기능도 겸비할 수 있다.

한편, 방음캡(170)은 배출구(121)의 밀폐력을 향상시키고, 호퍼(120) 하단과의 접촉시 충격을 완화시킬 수 있도록 고무 등의 탄성재질로 이뤄질 수 있다.

또한, 필요에 따라 호퍼(120) 하단의 배출구(121) 둘레에는 확경부(122)가 형성될 수 있다. 확경부(122)는 호퍼(120) 하단으로부터 연장 형성되되, 방음캡(170)의 경사면(172)에 대응되도록 반경 외측을 향해 소정 정도 확경된 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 확경부(122)는 배출구(121)의 폐쇄시 방음캡(170)의 경사면(172)에 접촉되어 방음캡(170)에 의한 밀폐력을 향상시키는 한편, 배출구(121)의 개방시 경사면(172)과 함께 주물사가 넓게 쏟아져 나오도록 가이드하는 기능을 가질 수 있다.

한편, 도시되지 않았으나, 본 실시예의 탈사기(100)는 제어부를 포함할 수 있다.

제어부는 커버 액츄에이터(140), 캡 액츄에이터(171), 집진덕트(150), 해머부(200), 에어노즐(210) 등을 구동 제어할 수 있다.

이상과 같은 탈사기(100)의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다. 개폐커버(132)가 개방되면, 주형으로부터 탈형된 주물 제품(P)이 스테이지(180)에 안착 배치된다. 제품(P)의 배치는 작업자나 로봇 아암 등에 의해 이뤄질 수 있다. 스테이지(180)에 장착된 서포트유닛(190)은 제품(P)의 크기나 형상에 맞게 그 개수나 장착 위치가 미리 조정된다.

제품(P)이 배치되면, 커버 액츄에이터(140)를 구동되어 개폐커버(132)를 닫는다. 이와 함께, 제어부는 캡 액츄에이터(171)를 구동시켜 방음캡(170)을 상승 이동시키게 되며, 방음캡(170)은 호퍼(120) 하단의 배출구(121)를 폐쇄하게 된다. 개폐커버(132)가 닫히고, 방음캡(170)에 의해 배출구(121)가 폐쇄되면, 커버부(130) 및 호퍼(120)가 형성하는 내부공간은 외부로부터 밀폐 또는 차폐된 상태가 된다. 또한, 커버부(130) 및 호퍼(120)는 전술한 바와 같이 흡음재(N)를 포함하는 이중벽 구조로 이뤄져 있으므로, 내부공간에서 발생되는 소음, 분진 등이 외부로 배출되는 것이 최소화되게 된다.

상기와 같이 개폐커버(132) 및 방음캡(170)이 닫히면, 에어실린더(202)가 구동되어 해머(201)가 스테이지(180)에 배치되느 제품(P) 일측을 타격하게 된다. 타격시의 충격에 의해 제품(P)에 부착되어 있던 주물사는 제품(P)으로부터 분리된다. 또한, 해머부(200)의 타격과 함께 에어노즐(210)이 구동되어 제품(P)을 향해 전방 하측으로 고압의 에어를 분사한다. 분사된 에어는 제품(P) 상면 등으로부터 주물사를 완전히 분리하는 한편, 해머부(200)의 보호를 위한 에어커튼으로 기능할 수 있음은 전술한 바와 같다.

상기와 같은 탈사 공정이 완료되면, 해머부(200) 및 에어노즐(210)의 구동이 중지되고, 방음캡(170)이 하강되어 배출구(121)가 개방된다. 제품(P)으로부터 분리되어 호퍼(120) 하부에 쌓여 있던 주물사는 배출구(121)를 통해 하부의 포집박스(160)에 포집된다. 이 과정에서 방음캡(170)은 주물사가 포집박스(160) 전체에 고르게 쌓일 수 있도록 유도한다. 또한, 배출구(121)의 개방과 함께 집진덕트(150)가 가동되어 커버부(130) 내부에 산재하는 분진을 제거한다.

상기와 같이 주물사의 배출 및 분진의 집진이 완료되면, 개폐커버(132)가 열리고, 탈사 공정이 완료된 제품(P)은 작업자가 로봇 아암 등에 의해 스테이지(180)로부터 탈거되며, 다시 새로운 제품(P)이 스테이지(180)에 설치된 후, 상기와 같은 과정이 반복되게 된다.

이상과 같이 본 실시예에 따른 탈사기(100)는 주물 제품(P)에 부착된 주물사를 해머부(200)를 통해 용이하게 제거할 수 있다. 특히, 본 실시예의 탈사기(100)는 탈사 공정이 이뤄지는 커버부(130) 및 호퍼(120)가 이중벽 구조로 형성되고, 개폐커버(132) 및 방음캡(170)에 의해 내부공간이 밀폐 또는 차폐된 상태에서 탈사 공정이 이뤄지게 되므로, 작업자 외부로 노출되는 분진이나 소음을 최소화시킬 수 있다. 또한, 본 실시예의 탈사기(100)는 별도의 방음실 등이 요구되지 않으며, 호퍼(120) 및 커버부(130) 자체가 일종의 밀폐된 방음실을 형성하도록 하여, 장치의 소형화가 가능한 이점이 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 실시예의 탈사기(100)를 사용한 주물의 가공방법이 제공될 수 있다.

본 실시예의 가공방법은 주조된 제품을 주형으로부터 탈형시키는 단계, 탈형된 제품을 전술한 실시예의 탈사기(100)에 설치하는 단계 및, 전술한 실시예의 탈사기(100)를 통해 제품에 부착된 주물사를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이와 같은 과정은 전술한 탈사기(100)를 통해 설명한 바와 유사하므로, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 탈사기 110: 베이스프레임
120: 호퍼 130: 커버부
140: 커버 액츄에이터 150: 집진덕트
160: 포집박스 170: 방음캡
180: 스테이지 190: 서포트유닛
200: 해머부 210: 에어노즐

Claims (5)

1. 베이스프레임(110);
   상기 베이스프레임(110)에 장착 지지되며, 상광하협의 형상을 가지고 하단에 배출구(121)가 구비되는 호퍼(120);
   상기 호퍼(120) 상단에 고정 설치되는 고정커버(131)와, 힌지(132a)를 통해 상기 호퍼(120)에 회동 가능하게 설치되는 개폐커버(132)를 구비하고, 상기 호퍼(120)와 함께 소정의 내부공간을 형성하는 커버부(130);
   일측이 상기 고정커버(131) 측면에 설치된 제1브라켓(141)에 회동 가능하게 장착되고, 타측이 상기 개폐커버(132) 측면에 설치된 제2브라켓(142)에 회동 가능하게 장착되어, 상기 개폐커버(132)를 개방 또는 폐쇄 구동하는 커버 액츄에이터(140);
   상기 배출구(121) 하측에 인접하게 배치되며, 상하 이동되어 상기 배출구(121)를 개방 또는 폐쇄시키는 방음캡(170);
   상기 방음캡(170) 하부에 체결되어 상하로 구동되는 작동로드를 구비하고, 상기 방음캡(170)을 상하로 구동시키는 캡 액츄에이터(171);
   상기 배출구(121)로부터 배출되는 주물사를 포집하도록 상기 방음캡(170) 하측에 배치되어 상기 베이스프레임(110)에 장착 지지되는 포집박스(160);
   상기 고정커버(131) 후방에 연결 설치되어 상기 커버부(130) 내측으로부터 분진을 빨아들이는 집진덕트(150);
   상기 호퍼(120)의 내측 상단에 배치되며, 제품(P)이 안착 지지되는 스테이지(180);
   상기 스테이지(180)에 장착되어 상기 제품(P)을 타격하는 해머부(200); 및
   상기 해머부(200)와 소정 간격 이격되도록 상기 스테이지(180)에 장착되어 상기 해머부(200)에 의한 타격시 상기 제품(P)을 지지하는 서포트유닛(190);을 포함하되,
   상기 방음캡(170)은,
   탄성 재질로 형성되고, 밑면의 반경이 상기 배출구(121)의 반경보다 소정 정도 큰 원추형 또는 절두 원추형으로 형성되어, 상단 중앙으로부터 하단을 향해 하향 경사진 경사면(172)을 구비하며,
   상기 호퍼(120)는,
   상기 배출구(121) 둘레를 따라 하부로 연장 형성되되, 반경방향 외측을 향해 소정 정도 확경된 형태로 형성되어, 상기 경사면(172)에 접촉되는 확경부(122)를 구비하는, 탈사기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 호퍼(120) 및 상기 커버부(130)는,
   내벽(W2)과 외벽(W1)을 구비하는 이중벽 구조로 형성되고, 상기 내벽(W2)과 외벽(W1) 사이의 공간에는 흡음재(N)가 충진되며,
   상기 개폐커버(132)는,
   폐쇄 동작시 상기 개폐커버(132) 하부에 장애물이 있는지 여부를 감지할 수 있는 장애물감지센서(132b)가 구비되고,
   상기 포집박스(160)는,
   상부면이 개방된 사각 박스 형태로 형성되되, 상기 베이스프레임(110)에 전후로 슬라이드 이동 가능하도록 장착되고, 전면에 손잡이(161)가 구비되어, 서랍식으로 개폐 가능하도록 형성되며,
   상기 제1브라켓(141)은,
   상기 개폐커버(132)의 개방시 상기 개폐커버(132)에 접촉되는 일측에 탄성 재질의 스토퍼(141a)가 구비되는, 탈사기.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정커버(131)의 내측 상면부에 배치되어 상기 제품(P)을 향해 전방 하측으로 에어를 분사하는 에어노즐(210);을 더 포함하고,
   상기 해머부(200)는,
   해머(201), 상기 해머(201)를 전후진 구동시키는 에어실린더(202) 및, 상기 해머(201)와 상기 에어실린더(202)를 내부에 수용하고 상기 해머(201) 전단 일부만을 외부로 노출시키도록 형성된 분진보호커버(203)를 구비하는, 탈사기.
5. 주조된 제품을 주형으로부터 탈형시키는 단계; 및
   상기 제품을 청구항 1, 2 또는 4 중 어느 한 항의 탈사기에 설치하고, 상기 제품에 부착된 주물사를 제거하는 단계;를 포함하는 주물의 가공방법.

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