KR101881291B1 - 주조물 가공장치 및 이를 이용한 주조물의 가공방법 - Google Patents

Abstract

주조물 가공장치 및 이를 이용한 주조물 가공방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스 프레임; 주조물 안내 레일; 베이스판; 커팅장치; 및 공기 분사 유닛;을 포함하고, 커팅장치는 구동 모터; 샤프트; 절삭날; 및 카메라;를 포함하며, 공기 분사 유닛은, 에어 컴프레셔로부터 공급된 압축 공기를 절삭날을 향해 배출하기 위한 복수 개의 배출 유로를 포함하는 커버; 복수 개의 배출 유로를 선택적으로 개폐하는 개폐부; 및 샤프트에 연결되어 개폐부를 조작하는 축부;를 포함하고, 커버는, 절삭날의 둘레면을 따라 절삭날의 일부를 커버하는 내측면을 포함하는 커버 바디; 에어 컴프레셔로부터 공급된 공기가 유입되는 유입 유로; 공기가 유입되는 일단부, 및 공기가 상기 절삭날로 배출되도록 절삭날을 향해 개방된 타단부를 포함하고, 커버 바디의 일측에 형성되는 제1 배출 유로; 공기가 유입되는 일단부, 및 공기가 상기 절삭날로 배출되도록 절삭날을 향해 개방된 타단부를 포함하고, 커버 바디의 타측에 형성되는 제2 배출 유로; 및 유입 유로로부터 분지되어, 유입 유로를 제1 배출 유로와 제2 배출 유로에 연통시키는 연결 유로;를 포함하는, 주조물 가공장치가 제공된다.

Description

주조물 가공장치 및 이를 이용한 주조물의 가공방법{PROCESSING APPARATUS FOR CASTING AND METHOD OF USING THE SAME}

본 발명은 주조물 가공장치 및 이를 이용한 주조물의 가공방법에 대한 발명이다.

일반적으로 주조는 모래, 진흙 등으로 성형된 주형에 금속이 용해된 용탕을 주입하여 원하는 제품(주조 제품)을 생산하는 공정으로, 이러한 용탕이 주형의 형상으로 응고한 것을 주조물이라 한다. 주조 내에는 주조물에 대응되는 형상을 가지는 캐비티, 및 이러한 캐비티에 용탕이 공급되는 통로에 해당하는 탕도가 형성되어 있다.

또한, 복수 개의 주조 제품을 하나의 주형에서 제조할 경우, 주조 내에는 복수 개의 주조 제품을 형성하기 위한 복수 개의 캐비티, 및 용탕이 공급되는 부분의 탕도뿐만 아니라, 이러한 복수 개의 캐비티를 연결시키기 위한 탕도도 마련되게 된다. 복수 개의 캐비티 중 하나에 공급된 용탕은 탕도를 통해 다른 캐비티로 흘러들어갈 수 있게 된다.

이처럼 복수 개의 주조 제품을 하나의 주형에서 제조할 경우, 탕도 내의 용탕이 굳어짐으로써 주조 제품에 불용물이 부착되게 된다. 이러한 불용물은 하나의 줄기처럼 형성되고 복수의 주조 제품과 일체로 형성되어 있다. 따라서 주조물을 처리하여 불용물을 제거하는 후처리 공정이 요구된다.

이러한 불용물을 주조 제품로부터 제거하기 위한 주조물 처리 방법의 종래기술로는 등록실용신안공보 제20-0334208호에 공개되어 있다. 이러한 종래 기술에서는 내부에 소정공간의 절단실을 마련하며, 일측에는 피가공물인 주조물이 진입되는 주조물 장착홈이 형성되고, 타측에는 절단기 진입홈이 형성되는 절단박스; 주조물을 파지하고 절단박스 외부에서 내부로 운반하여 절단위치에 고정시키는 파지구; 및 절단박스 외부에 위치하는 절단모터와 상기 절단박스내부로 진입되어 있는 절단톱을 구비하고, 절단박스에서 수직이송 및 수평이송되며 주조물에서 불용물을 절단 제거하는 절단기를 포함하는 주조품의 불용물 제거장치가 등록공개되어 있다.

그러나 이러한 불용물 제거 장치는 불용물과 주조 제품의 연결부분을 절단함으로써, 복수 개의 주조 제품을 불용물로부터 분리해내게 되고, 이러한 절단 공정은 휴지시간 없이 연속적으로 진행될 수 있다. 이 경우, 불용물 제거 장치에 설치된 절삭날은 연속적인 절단 공정에 의해 과도하게 가열되고, 이로 인해 절삭날의 수명이 현저하게 감소하게 된다는 문제가 발생한다. 또한, 주조 제품의 표면을 따라 불용물을 정밀하게 제거하고자 할 경우, 절삭날이 가열되어 열화된 상태에서 절단 공정이 진행되면 주조 제품에서의 불용물 제거면도 매끄럽지 못하게 되어, 주조 제품의 품질 불량해진다는 문제가 발생한다.

등록실용신안공보 제20-0334208호

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 종래의 문제점에 착안하여 발명된 것으로서, 절삭날에 고압 공기를 블로윙하여, 불용물을 제거하기 위한 절단 공정이 진행되는 동안에도 절삭날을 냉각할 수 있는 주조물 가공장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임 상에 구비되며, 일 방향을 따라 연장되는 주조물 안내 레일; 상기 주조물 안내 레일을 따라 이동하는 베이스판; 상기 베이스판의 상면에 고정되어 이송해 온 주조물의 탕구를 제거하는 커팅장치; 및 상기 커팅장치에 압축 공기를 분사하는 공기 분사 유닛;을 포함하고, 상기 커팅장치는, 구동력을 제공하는 구동 모터; 상기 구동 모터에 의해 회전되는 샤프트; 상기 샤프트에 연결되어 회전하고, 원형의 형상을 가지는 절삭날; 및 상기 절삭날을 향해 배치되어 상기 절삭날이 탕구를 제거하는 과정을 촬영하고, 촬영된 영상을 외부의 모니터로 실시간 전송하는 카메라;를 포함하며, 상기 공기 분사 유닛은, 에어 컴프레셔로부터 공급된 압축 공기를 상기 절삭날을 향해 배출하기 위한 복수 개의 배출 유로를 포함하는 커버; 상기 복수 개의 배출 유로를 선택적으로 개폐하는 개폐부; 및 상기 샤프트에 연결되어 상기 개폐부를 조작하는 축부;를 포함하고, 상기 커버는, 상기 절삭날의 둘레면을 따라 상기 절삭날의 일부를 커버하는 내측면을 포함하는 커버 바디; 상기 에어 컴프레셔로부터 공급된 공기가 유입되는 유입 유로; 공기가 유입되는 일단부, 및 공기가 상기 절삭날로 배출되도록 상기 절삭날을 향해 개방된 타단부를 포함하고, 상기 커버 바디의 일측에 형성되는 제1 배출 유로; 공기가 유입되는 일단부, 및 공기가 상기 절삭날로 배출되도록 상기 절삭날을 향해 개방된 타단부를 포함하고, 상기 커버 바디의 타측에 형성되는 제2 배출 유로; 및 상기 유입 유로로부터 분지되어, 상기 유입 유로를 상기 제1 배출 유로와 상기 제2 배출 유로에 연통시키는 연결 유로;를 포함하는, 주조물 가공장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 주조물 가공 장치는 주조물로부터 불용물을 제거하기 위한 절단 공정이 진행되는 동안에도 절삭날을 냉각할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 주조물 가공 장치는 절삭날 케이싱 내부에서의 고압공기를 분사하여 절삭날의 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 주조물 가공 장치는 절삭날의 회전방향에 따라 고압공기의 분사 방향이 변동되어 절삭날의 냉각 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조물 가공장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 주조물 가공 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1의 주조물 가공장치에 구비되는 커팅장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 커팅장치의 측면도이다.
도 5는 도 4의 A-A 면에서 바라본 일 실시예에 따른 공기 분사 유닛의 횡단면도이다.
도 6은 도 4의 B-B 면에서 바라본 일 실시예에 따른 공기 분사 유닛의 횡단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 공기 분사 유닛의 종단면도이다.
도 8은 공기 분사 유닛의 축부가 회전하기 시작하여 가속되기 전일 때 푸쉬부와 레버가 맞닿는 것을 나타낸 것이다.
도 9는 공기 분사 유닛의의 축부가 가속됨으로써 푸쉬부가 회전 바디 내로 삽입되어 푸쉬부와 레버가 서로 맞닿지 않는 것을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 분사 유닛이 작동되는 과정을 나타내는 것이다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '접촉', '설치'된다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 접촉, 설치될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 좌측, 우측 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.

이하에서는, 우선 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주조물 가공장치 및 이를 이용한 주조물의 가공방법의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 주조물 가공장치(10)는, 소정 높이를 가지는 베이스 프레임(100); 베이스 프레임(100)에 설치되어 일 방향을 따라 연장되는 주조물 안내 레일(200); 이러한 주조물 안내 레일(200)을 따라 직선이동하는 베이스판(300); 베이스판(300)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동장치(400); 주조물 고정을 위한 클램프(500); 베이스판(300)의 상면에 고정되어 이송해 온 주조물의 탕구를 제거하는 커팅장치(600); 및 커팅장치(600)를 냉각시키기 위한 공기 분사 유닛(700)을 포함할 수 있다.

베이스 프레임(100)은 주조물 가공장치(10)의 구성들을 지지할 수 있으며, 소정 높이를 가질 수 있다. 이러한 베이스 프레임(100)은 작업대로 이용될 수도 있다.

주조물 안내 레일(200)은 복수 개로 나란하게 제공될 수 있으며, 베이스판(300)의 이동경로를 제공한다. 이러한 주조물 안내 레일(200)은 베이스 프레임(100)의 외측으로부터 내측을 향해 연장될 수 있으며 직선형으로 구성될 수 있다. 이러한 주조물 안내 레일(200)은 베이스 프레임(100)의 하부에 제공될 수 있다.

베이스판(300)은 주조물을 고정시키기 위한 클램프(500)를 상부에 지지할 수 있고, 주조물 안내 레일(200)을 따라 이동할 수 있으며, 하측에 주조물 안내 레일(200)과 맞물리는 롤러를 구비할 수도 있다. 또한, 베이스판(300)은 관용의 회전장치에 의해 베이스 프레임(100)에 대해 수평축 또는 수직축을 중심으로 회전 가능하게 구성될 수도 있다.

구동장치(400)는 베이스판(300)의 이송을 위한 구동력을 제공할 수 있다. 이러한 구동장치(400)는 공압 실린더일 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과하므로, 구동장치(400)가 유압 실린더 전기모터 등으로 구성되는 것도 가능하다.

클램프(500)는 베이스판(300)이 진행하는 양측면에 한 쌍으로 설치되어 주조물을 견고하게 고정시킬 수 있다. 클램프(500)는 합성고무 또는 합성수지 재질의 패킹부재, 및 유압 실린더를 포함할 수 있고, 이를 통해 견고하게 주조물을 고정하면서도 주조물의 형상의 변형을 방지할 수 있다.

이하, 도 3 및 도 4를 더 참조하여, 커팅장치(600)를 설명한다.

도 3 및 도 4를 더 참조하면, 커팅장치(600)는 주조물 안내 레일(200)의 내측 단부에 설치될 수 있으며, 베이스판(300)에 고정된 주조물에서 불용물을 제거하도록 구성될 수 있다.

이러한 커팅장치(600)는, 주조물 안내 레일(200)의 내측 단부측에 설치되는 커팅장치 프레임(610); 수평 방향으로의 이동을 위하여 복수 개로 제공되고 주조물 안내 레일(200)이 연장되는 방향과 어긋나는 방향으로 연장되는 수평이송 레일(620); 수평이송 레일(620)에 설치되어 수평 방향으로 이동하는 수평이송 프레임(630); 수평이송 프레임(630)에 설치되어 수직 방향으로 연장되는 수직이송 레일(640); 수직이송 레일(640)을 따라 수직 방향으로 승강, 하강하는 수직이송 프레임(650); 수직이송 프레임(650)의 상부에 장착되어 주조물의 커팅위치를 표시해주는 레이저 발생기(660); 수평이송 프레임(630)의 상부에 설치된 브라켓(670); 브라켓(670)에 장착되고 피스톤 로드(681)를 구비하는 압박 실린더(680); 및 수직이송 프레임(650)의 하부에 장착되어 주조물로부터 불용물을 제거하는 절삭유닛(690);을 포함할 수 있다.

압박 실린더(680)는 브라켓(670)에 의해 고정될 수 있으며, 상하방향으로 이동하는 피스톤로드(681)를 포함할 수 있다. 피스톤로드(681)은 하강하여 수평이송 프레임(630)을 가압할 수 있다. 절삭유닛(690)은 수직이송 프레임(650)에 연결되므로 절삭유닛(690)이 가동되면 수직이송 프레임(650)이 진동하게 되고, 이러한 진동은 수직이송 프레임(650)에 연결된 수평이송 프레임(630)에도 전달될 수 있다. 그러나, 압박 실린더(680)가 수평이송 프레임(630)의 상면을 가압함으로써, 절삭유닛(690)에 의한 주조물의 커팅시 발생하는 떨림을 최소화할 수 있다.

필요에 따라, 수직이송 프레임(650) 하부에는 카메라(651)가 설치될 수 있다. 카메라(651)는 절삭유닛(690)을 향해 배치되어 주조물로부터 불용물을 제거(컷팅)하는 과정을 촬영하고, 장치 외부에 있는 모니터(미도시)로 실시간 전송할 수 있다. 이와 같은 경우, 작업자가 외부의 모니터를 통해 불용물 제거 과정을 실시간 모니터링함으로써, 오작동 등을 신속하게 파악할 수 있다.

절삭유닛(690)은, 구동력을 제공하는 구동 모터(691); 구동 모터(691)에 직접 또는 간접적으로 연결되어 구동 모터(691)에 의해 회전하는 샤프트(692); 및 샤프트(692)에 연결되어 회전하고 원형의 형상을 가지는 절삭날(693)을 포함할 수 있다.

이러한 절삭유닛(690)에 구비되는 절삭날(693)은, 축방향에 수직하는 제1 면(693a), 축방향에 수직하고 제1 면(54a)의 반대측에 구비되는 제2 면(693b), 및 제1 면(693a)과 제2 면(693b) 사이의 둘레면을 포함할 수 있다. 절삭날(693)의 둘레면에는 커팅 엣지가 형성될 수 있으며, 이로 인해 절삭날(693)의 둘레면은 절단면의 역할을 할 수 있다. 절삭날(693)은 수평면에 대하여 수직으로 설치될 수 있다.

한편, 상술한 절삭유닛(690)은 공기 분사 유닛(700)에 의해 절삭 공정이 진행되는 도중에도 냉각될 수 있으므로, 이하에서는

도 5 내지 도 10을 더 참조하여, 공기 분사 유닛(700)에 대하여 설명한다.

먼저 도 5 내지 도 7을 더 참조하면, 공기 분사 유닛(700)은 절삭날을 커버하는 형태로 제공될 수 있다. 이러한 공기 분사 유닛(700)은 고압 공기의 배출 유로(7140, 7150)를 포함하는 커버(7100); 배출 유로(7140, 7150)를 개폐시키는 개폐부(7200); 개폐부(7200)를 조작하고 샤프트(692)에 연결되는 축부(7300); 및 후술할 커버(7100)의 유입 유로(7120)에 연결된 에어 컴프레셔(미도시)를 포함할 수 있다.

커버(7100)는 복수 개의 배출 유로(7140, 7150)를 포함하고, 에어 컴프레셔로부터 공기를 공급받아 복수 개의 배출 유로(7140, 7150)를 통해 절삭날(693)을 향해 배출할 수 있다. 이러한 커버(7100)는 절삭날(693)의 둘레면을 따라 절삭날(693)을 커버하는 커버 바디(7110); 에어 컴프레셔로부터 공급된 공기가 유입되어 유동하는 유입 유로(7120); 및 유입 유로(7120)로부터 분지되어 배출 유로(7140, 7150)와 연동하는 연결 유로(7130)를 더 포함할 수 있다. 또한, 앞서 서술한 배출 유로(7140, 7150)는 커버 바디(7110)의 일측에 형성되는 제1 배출 유로(7140); 및 커버 바디(7110)의 타측에 형성되는 제2 배출 유로(7150);를 포함할 수 있다.

커버 바디(7110)는 절삭날(693)을 제1 면(693a)의 일부 및 제2 면(693b)의 일부를 커버하고, 제1 면(693a)으로부터 제2 면(693b)으로 연장하는 둘레면의 일부를 커버할 수 있다. 이러한 커버 바디(7110)는 절삭날(693)의 전방측 또는 후방측 일부를 커버하도록 구성될 수 있다. 이러한 커버 바디(7110)의 내부에는 유입 유로(7120), 연결 유로(7130), 제1 배출 유로(7140) 및 제2 배출 유로(7150)가 형성될 수 있다.

유입 유로(7120)는 에어 컴프레셔로부터 공급받은 공기가 연결 유로(7130)로 흘러가도록, 일단부가 커버 바디(7110)의 외측면을 향해 개구될 수 있으며, 타단부가 연결 유로(7130)에 연결될 수 있다. 유입 유로(7120)의 일단부의 개구는 호스, 파이프 등을 통해 에어 컴프레셔(미도시)와 연결될 수 있다. 유입 유로(7120)의 타단부는 제1 배출 유로(7140)와 제2 배출 유로(7150)의 사이에서 연결 유로(7130)와 연결될 수 있다. 고압 공기는 유입 유로(7120)의 일단부를 통해 에어 컴프레셔로부터 유입되어 타단부를 통해 연결 유로(7130)로 빠져 나간다.

연결 유로(7130)는 유입 유로(7120)를 통해 유입된 공기가 제1 배출 유로(7140) 또는 제2 배출 유로(7150)로 흘러갈 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 연결 유로(7130)의 일단부는 제1 배출 유로(7140)와 연결되고, 연결 유로(7130)의 타단부는 제2 배출 유로(7150)와 연결되며, 연결 유로(7130)는 양측의 단부 사이에서 유입 유로(7120)와 연결될 수 있다. 이러한 연결 유로(7130)는 유입 유로(7120)로부터 연장되는 분지관의 역할을 할 수 있다.

제1 배출 유로(7140) 및 제2 배출 유로(7150)는 그 일단부가 연결 유로(7130)의 단부에 연결될 수 있으며, 타단부가 커버 바디(7110)의 내측면을 향해 개구될 수 있다. 제1 배출 유로(7140) 및 제2 배출 유로(7150)로 유입된 고압 공기는 그 타단부를 통해 절삭날(693)을 향해 빠져나간다. 제1 배출 유로(7140)는 커버 바디(7110)의 상측 단부에 구비될 수 있고, 제2 배출 유로(7150)는 커버 바디(7110)의 하측 단부에 구비될 수 있다. 이러한 제1 배출 유로(7140) 및 제2 배출 유로(7150) 중 어느 하나는 개폐부(7200)에 의해 열리거나 닫힐 수 있으므로, 이하에서는 개폐부(7200)에 대하여 설명한다.

개폐부(7200)는 제1 배출 유로(7140) 및 제2 배출 유로(7150) 중 어느 하나를 열고, 이와 함께 제1 배출 유로(7140) 및 제2 배출 유로(7150) 중 다른 하나를 닫을 수 있으며, 이와 반대로 배출 유로(7140, 7150)의 개폐를 조작하는 것도 가능하다. 이러한 개폐부(7200)는 제1 배출 유로(7140) 및 제2 배출 유로(7150) 중 어느 하나를 선택적으로 닫을 수 있고, 커버 바디(7110) 내에서 이동하는 이동 부재(7210); 이러한 이동 부재(7210)가 이동하는 경로를 제공하는 안내홈(7220); 이동 부재(7210)로부터 축부(7300)를 향해 연장되는 레버(7230); 및 이러한 레버(7230)의 이동경로를 제공하는 레버홈(7240)을 포함할 수 있다.

이동 부재(7210)는 레버(7230)가 푸쉬멤버(7320)에 의해 밀리게 됨으로써, 레버(7230)와 함께 원주방향(C)으로 이동할 수 있다. 이동 부재(7210)는 커버 바디(7110) 내에서 안내홈(7220)을 따라 이동할 수 있다. 이동 부재(7210)는 반경방향(R)으로 연장되는 가상의 축과 수직하게 배치되는 플레이트일 수 있다. 이동 부재(7210)는 제1 배출 유로(7140) 및 제2 배출 유로(7150) 중 어느 하나를 선택적으로 닫을 수 있도록 제1 배출 유로(7140) 및 제2 배출 유로(7150)의 유로 단면보다 더 큰 크기를 가질 수 있다.

본 명세서 전체에서, '반경방향(Radial direction; R)'은 절삭날(693)의 회전 중심(샤프트(692)의 회전중심(0))으로부터 외측으로 연장되는 방향을 의미하고, '축방향(Axial direction; A)'은 반경방향과 직교하고 샤프트와 평행한 방향을 의미한다. 축방향은 회전중심(O)을 반드시 지나는 것은 아니며, 샤프트와 나란한 방향을 포함한다. 또한, '원주 방향(Circumferential direction; C)'은 절삭날(693)의 둘레면을 따르는 방향으로서, 반경방향 및 축방향과 수직인 방향을 의미한다. 한편, 특별한 언급이 없다면, 상기 방향들은 양의 방향 및 음의 방향 모두를 포괄한다.

안내홈(7220)은 이동 부재(7210)의 이동경로를 제공하기 위해 커버 바디(7110) 내에 형성된 슬라이드 홈일 수 있다. 안내홈(7220)은 원주방향(C)으로 연장 형성될 수 있다.

레버(7230)는 이동 부재(7210)로부터 반경방향(R) 내측을 향해 연장되는 장형부재일 수 있다. 절삭유닛(690)이 가동되지 않을 때에 레버(7230)의 반경방향(R) 내측 단부는 후술할 푸쉬부(7321)의 반경방향(R) 외측 단부보다 샤프트(692)의 회전중심(O)에 더 가까이 위치할 수 있다. 레버(7230)는 소정의 탄성을 가질 수 있다.

레버홈(7240)은 안내홈(7220)으로부터 반경방향(R) 내측을 따라 커버 바디(7110)에 관통 형성될 수 있다. 레버홈(7240)은 레버(7230)가 이동할 수 있는 이동경로를 제공한다. 레버홈(7240)은 안내홈(7220)과 마찬가지로 원주방향(C)으로 연장 형성될 수 있다.

이러한 개폐부(7200)은 축부(7300)에 의해 이동하게 되므로, 이하에서는 도 8 및 도 9를 더 참조하여 축부를 설명한다.

도 8 및 도 9를 더 참조하면, 축부(7300)는 레버(7230)를 푸쉬하여 이동 부재(7210)를 이동시킴으로써 개폐부(7200)를 조작한다. 이러한 축부(7300)는 샤프트(692)와 동축으로 연결되는 회전 바디(7310), 회전 바디(7310) 내에 삽입된 푸쉬멤버(7320), 및 푸쉬멤버(7320)를 탄성 지지하는 탄성부재(7330)를 포함할 수 있다.

회전 바디(7310)는 샤프트(692)와 동축으로 연결될 수 있으며, 샤프트(692)와 함께 회전할 수 있다. 회전 바디(7310)는 그 내부에 푸쉬멤버(7320)가 반경방향(R)을 따라 이동할 수 있는 공간을 제공한다. 회전 바디(7310)의 홈은 푸쉬멤버(7320)의 푸쉬부(7321) 측은 외측을 향해 뚫려있고, 푸쉬멤버(7320)의 웨이트부(7323) 측은 막혀있도록 구성된다. 웨이트부(7323)측은 막혀있기 때문에, 절삭유닛(690)이 가동되어 원심력에 의해 웨이트부(7323)가 반경방향(R) 외측으로 이동하더라도, 웨이트부(7323)가 회전 바디(7310) 밖으로 돌출되어 레버(7230)에 접촉하지는 않는다.

푸쉬멤버(7320)는 레버(7230)를 푸쉬하는 푸쉬부(7321), 푸쉬부(7321)로부터 반경방향(R) 내측으로 연장되는 연결부(7322), 및 푸쉬부(7321)의 반대측에서 연결부(7322)의 단부에 연결되는 웨이트부(7323)를 포함할 수 있다. 푸쉬부(7321)와 연결부(7322)는 일체형으로 연장 형성되는 장형 부재일 수 있다. 푸쉬멤버(7320)는 절삭유닛(690)이 가동되어 축부(7300)가 회전하면, 웨이트부(7323)가 반경방향(R) 외측으로 이동하도록 구성된다.

절삭유닛(690)이 가동되기 전의 상태를 기준으로, 푸쉬부(7321)는 회전중심(O)으로부터 반경방향(R)으로 제1 길이(d1)로 연장되는 장형 부재 일 수 있고, 연결부(7322)는 푸쉬부(7321)로부터 웨이트부(7323)를 향하여 제2 길이(d2)로 연장되는 장형부재일 수 있다.

이러한 제2 길이(d2)는 제1 길이(d1)의 5%이상 50% 미만의 짧은 길이로 형성되므로 웨이트부(7323)의 무게 중심에 대한 회전 반경이 푸쉬부(7321)의 무게 중심에 대한 회전 반경보다 작게 구성될 수 있다. 그러나, 웨이트부(7323)의 무게 중심의 회전 반경이 작더라도, 이러한 회전 반경의 차이를 극복하고 웨이트부(7323)의 원심력이 푸쉬부(7321)의 원심력보다 더 크게 구성되도록, 웨이트부(7323)는 푸쉬부(7321) 보다 더 큰 질량을 가진다. 다시 말해, 웨이트부(7323)는 푸쉬부(7321) 보다 작은 회전 반경을 가지지만, 푸쉬부(7321) 보다 무거운 중량을 가지므로, 푸쉬부(7321) 보다 더 큰 원심력을 받을 수있다. 따라서, 웨이트부(7323)는 회전 바디(7310)가 회전하면 원심력에 의해 반경방향(R) 외측으로 이동할 수 있다.

탄성부재(7330)는 웨이트부(7323)가 원심력에 의해 반경방향(R) 외측으로 이동한 후, 절삭유닛(690)의 가동이 정지되어 회전 바디(7310)가 회전하지 않을 때에 웨이트부(7323)가 가동 전 위치로 돌아오도록 복원력을 가할 수 있다. 탄성부재(7330)는 그 일단부가 웨이트부(7323)의 반경방향(R)의 외측에 접하고, 타 단부가 회전 바디(7310) 내부에 고정되도록 배치될 수 있다. 또한, 탄성부재(7330)는 (691)가 가동되어 회전 바디(7310)가 회전할 때 웨이트부(7323)가 받는 원심력의 반대방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 따라서, 탄성부재(7330)는 구동 모터(691)의 가동 초반에 회전속도가 충분하지 않아서 웨이트부(7323)가 작은 원심력을 받는 경우, 웨이트부(7323)를 지지함으로써, 푸쉬부(7321)는 회전 바디(7310) 측으로 삽입되지 않거나 덜 삽입되어 레버(7230)를 원주방향(C)으로 밀 수 있다.

작업자는 상기와 같은 구성을 가지는 주조물 가공장치를 이용하여 주조물을 가공할 수 있다. 이러한 주조물 가공방법은, 베이스판(300)에 주조물을 고정하는 1단계; 베이스판(300)에 주조물이 고정되면 주조물 안내 레일(200)을 이용하여 베이스판(300)을 커팅장치(600) 측으로 이동시키는 2단계; 커팅장치(600)를 구동하고 베이스판(300)에 의해 이송되어 온 주조물로부터 탕구를 제거하는 3단계; 및 커팅장치(600)가 구동되는 동안 공기 분사 유닛(700)이 상기 커팅장치(600)의 절삭날(693)에 고압공기를 분사하는 4단계;를 포함할 수 있다.

이하, 도 10을 더 참조하여 위에서 언급한 주조물 가공방법의 4단계를 더 설명한다.

도 10을 더 참조하면, 커팅장치(600)가 구동되기 시작하여 샤프트(692)가 처음 수회 회전할 동안에는, 완전히 가속되지 않아서 회전 바디(7310)의 회전속도가 느리므로, 웨이트부(7323)가 받는 원심력은, 웨이트부(7323)는 원심력의 반대방향으로 작용하는 탄성부재(7330)의 탄성력 보다 작다. 다시 말해, 회전 바디(7310)가 회전하더라도 푸쉬부(7321)는 레버(7230)를 원주방향(C)으로 밀 수 있을 정도로 회전 바디(7310)로부터 반경방향(R)으로 충분히 돌출되어 있다[도 10(a)].

따라서, 레버(7230)는 푸쉬부(7321)에 의해 원주방향(C)으로 밀리게 되고, 레버(7230)에 의해 이동 부재(7210)가 밀려서 이동하게 된다[도 10(b)]. 이후, 이동 부재(7210)가 안내홈(7220) 단부까지 이동하면 레버(7230)는 탄성으로 휘어지고, 푸쉬부(7321)가 레버(7230)에서 떨어지게 된다[도 10(c)]. 이후, 회전 바디(7310)의 회전속도가 충분히 빨라져서 웨이트부(7323)가 충분한 원심력을 받게 되고, 푸쉬부(7321)가 회전 바디(7310) 내에 삽입되어 레버(7230)와 접촉하지 않는다[도 10(d)].

이러한 구성에 따르면 이동 부재(7210)는 절삭날(693) 및 이에 연결된 회전 바디(7310)의 회전 방향에 따라 제1 배출 유로(7140)와 제2 배출 유로(7150) 중 어느 하나를 선택적으로 닫을 수 있게 되고, 주조물의 파편, 찌꺼기 등이 배출되는 측으로 고압 공기가 가해질 수 있다. 예를 들어, 도 10과 같이 절삭날(693)이 시계방향으로 회전하는 경우, 이동 부재(7210)에 의해 제2 배출 유로(7150)가 닫히고, 제1 배출 유로(7140)를 통해 공기가 분사된다.

절삭날(693)이 시계방향으로 회전할 때 고압 공기는 제1 배출 유로(7140)에서 분사됨으로써, 절삭날(693)에 의해 주조물의 파편, 찌꺼기가 배출되는 측(시계방향 회전일 때의 배출측, 도 5, 도 6, 도 10에서 절삭날의 좌측) 에서 분사될 수 있다. 고압 공기는 배출측에서 분사됨으로써 커버(7100) 내로 유입되는 것을 방지될 수 있다. 또한, 절삭날(693)은 주조물을 절단한 직후에 고압 공기에 의해 곧바로 냉각되므로 효과적으로 절삭날(693)이 냉각될 수 있다. 또한, 절삭날(693)이 시계방향으로 회전할 때 공기가 제1 배출 유로(7140)에서 분사됨으로써, 절삭 공정으로 인해 가열된 주변 공기가 커버(7100) 내로 유입되는 것이 방지될 수 있다.

한편, 절삭날(693)이 반시계방향으로 회전할 때에는 이동 부재(7210)가 제1 배출 유로(7140)를 닫게되어, 공기가 제2 배출 유로(7150)에서 배출된다. 따라서, 본 실시예에 따른 공기 분사 유닛(700)은 회전 방향이 바뀌더라도 고압 공기는 주조물의 파편, 찌꺼기가 배출되는 측(반시계방향 회전일 때의 배출측, 도 5, 도 6, 도 10에서 절삭날의 우측)에서 분사되므로, 상기의 효과가 유지될 수 있다. 또한, 고압 공기의 분사 방향은 별도의 동력장치 없이도, 회전방향에 따라 달라질 수 있다는 효과가 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 주조물 가공 장치 및 이를 이용하여 주조물을 가공하는 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

10: 주조물 가공 장치 100: 프레임
200: 주조물 안내 레일 300: 베이스판
400: 구동장치 500: 클램프
600: 커팅장치 610: 커팅장치 프레임
620: 수평이송 레일 630: 수평이송 프레임
640: 수직이송 레일 650: 수직이송 프레임
660: 레이저 발생기 670: 브라켓
680: 압박 실린더 690: 절삭유닛
691: 구동 모터 692: 샤프트
693: 절삭날
700: 공기 분사 유닛 7110: 커버 바디
7120: 유입 유로 7130: 연결 유로
7140: 제1 배출 유로 7150: 제2 배출 유로
7200: 개폐부
7210: 이동 부재 7220: 안내홈
7230: 레버 7240: 레버홈
7300: 축부 7310: 회전 바디
7320: 푸쉬멤버 7321: 푸쉬부
7322: 연결부 7323: 웨이트부
7330: 탄성부재

Claims (4)

1. 베이스 프레임(100);
   상기 베이스 프레임(100) 상에 구비되며, 일 방향을 따라 연장되는 주조물 안내 레일(200);
   상기 주조물 안내 레일(200)을 따라 이동하는 베이스판(300);
   상기 베이스판(300)의 상면에 고정되어 이송해 온 주조물의 탕구를 제거하는 커팅장치(600); 및
   상기 커팅장치(600)에 압축 공기를 분사하는 공기 분사 유닛(700);을 포함하고,
   상기 커팅장치(600)는,
   구동력을 제공하는 구동 모터(691);
   상기 구동 모터(691)에 의해 회전되는 샤프트(692);
   상기 샤프트(692)에 연결되어 회전하고, 원형의 형상을 가지는 절삭날(693); 및
   상기 절삭날(693)을 향해 배치되어 상기 절삭날(693)이 탕구를 제거하는 과정을 촬영하고, 촬영된 영상을 외부의 모니터로 실시간 전송하는 카메라(651);를 포함하며,
   상기 공기 분사 유닛(700)은,
   에어 컴프레셔로부터 공급된 압축 공기를 상기 절삭날(693)을 향해 배출하기 위한 복수 개의 배출 유로(7140, 7150)를 포함하는 커버(7100);
   상기 복수 개의 배출 유로(7140, 7150)를 선택적으로 개폐하는 개폐부(7200); 및
   상기 샤프트(692)에 연결되어 상기 개폐부(7200)를 조작하는 축부(7300);를 포함하고,
   상기 커버(7100)는,
   상기 절삭날(693)의 둘레면을 따라 상기 절삭날(693)의 일부를 커버하는 내측면을 포함하는 커버 바디(7110);
   상기 에어 컴프레셔로부터 공급된 공기가 유입되는 유입 유로(7120);
   공기가 유입되는 일단부, 및 공기가 상기 절삭날(693)로 배출되도록 상기 절삭날(693)을 향해 개방된 타단부를 포함하고, 상기 커버 바디의 일측에 형성되는 제1 배출 유로(7140);
   공기가 유입되는 일단부, 및 공기가 상기 절삭날(693)로 배출되도록 상기 절삭날(693)을 향해 개방된 타단부를 포함하고, 상기 커버 바디의 타측에 형성되는 제2 배출 유로(7150); 및
   상기 유입 유로(7120)로부터 분지되어, 상기 유입 유로(7120)를 상기 제1 배출 유로(7140)와 상기 제2 배출 유로(7150)에 연통시키는 연결 유로(7130);를 포함하는, 주조물 가공장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 개폐부(7200)는,
   원주 방향을 따라 상기 커버 바디(7110)의 내부에서 연장 형성되고, 일측에서 상기 제1 배출 유로(7140)를 관통하고 타측에서 상기 제2 배출 유로(7150)를 관통하는 안내홈(7220);
   상기 안내홈(7220)을 따라 이동하고, 상기 안내홈(7220)의 일측으로 이동하였을 때에 상기 제1 배출 유로(7140)를 닫고, 상기 안내홈(7220)의 타측으로 이동하였을 때에 상기 제2 배출 유로(7150)를 닫도록 구성되는 이동 부재(7210);
   상기 이동 부재(7210)로부터 상기 축부를 향해 연장되는 레버(7230); 및
   상기 레버(7230)가 이동하기 위해 상기 안내홈(7220)으로부터 상기 축부를 향해 관통 형성되며, 상기 원주 방향을 따라 연장되는 레버홈(7240);을 포함하는, 주조물 가공장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 축부(7300)는,
   상기 샤프트에 연결되어 상기 샤프트와 함께 회전하는 회전 바디(7310);
   상기 회전 바디(7310) 내에서 반경방향을 따라 이동하고, 상기 레버를 선택적으로 밀어주는 푸쉬멤버(7320); 및
   상기 축부(7300)가 회전하지 않을 때에 상기 푸쉬멤버(7320)가 상기 레버(7230)로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재(7330);를 포함하고,
   상기 푸쉬멤버(7320)는,
   상기 레버(7230)와 선택적으로 맞닿고, 반경방향을 따라 연장되는 푸쉬부(7321);
   상기 푸쉬부(7321)로부터 연장되고 상기 푸쉬부(7321) 보다 짧은 길이로 형성되는 연결부(7322); 및
   상기 연결부(7322)의 단부에 연결되는 웨이트부(7323);를 포함하는, 주조물 가공장치.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 주조물 가공장치를 사용해 주조물로부터 탕구를 제거하는, 주조물 가공방법.

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