KR101915798B1 - 골프공을 제조하기 위한 연속 주조 공정 - Google Patents

Abstract

시스템은 분배부 및 상부 및 하부 주형 부분 패스를 포함한다. 상기 분배부는 복수의 상부 주형 부분 및 복수의 하부 주형 부분의 하나 이상의 반구형 캐비티들로 재료들을 분배하도록 배치된다. 복수의 상부 주형 부분은 상기 상부 주형 부분 패스를 따라 제1 속도로 운반되고, 복수의 하부 주형 부분은 하부 주형 부분 패스를 따라 제2 속도로 운반된다. 상기 분배부는 다양한 속도로 이동하도록 배치되는 여섯-축의 로봇 부재에 접속된 적어도 하나의 노즐을 포함할 수 있다.

Description

골프공을 제조하기 위한 연속 주조 공정{CONTINUOUS CASTING PROCESS FOR MAKING GOLF BALLS}

본 출원은 미국에서 2010년 12월 29일 출원된 출원번호 60/428,120의 우선권 주장이며, 그 전체 내용에 관하여 여기서 통합된다.

본 명세서는 골프공을 제조하기 위한 주조 공정에 관계한다.

도 1을 참고하면, 최근 골프공(100)은 일반적으로 다중 레이어들을 포함하고, 상기 다중 레이어들은 "커버"로 호칭되는 외부 레이어(102) 및 "코어"로 호칭되는 내부 바디(104)를 포함한다. 많은 최근 골프공은 또한 "맨틀(mantle)"로 호칭되는, 상기 코어(104) 외부에 동심으로 위치하는, 적어도 하나의 추가적인 레이어를 가진다. 상기 커버(102)는 일반적으로 상기 맨틀(106) 주위에 형성되고, 상기 커버는 일반적으로 상기 맨틀과 함께 동심(concentric)이며, 상기 맨틀과 코어는 상기 커버 내부로 밀폐(sealed)된다. 여기에 기술된 목적에서, 상기 코어가 하나 이상의 레이어들을 포함하는 것과 관계없이, 상기 용어 "코어"는 일반적으로 상기 커버 내부에 위치하고 상기 커버가 형성되는 표면을 제공하는 골프공의 부분을 의미한다.

상기 커버를 형성하기 위해 사용되는 종래 기술들은 주조(casting), 압축(compression), 성형(molding), 및 사출 성형(injection moding)을 포함한다. 주조(또는 "주조-성형(casting-molding)")는 각각이 반구형(hemispherical) 캐비티(cavity)를 정의하는 두 개의 주형 밸브들(mold valves)을 합쳐 형성되는 공 캐비티(ball cavity)에서 수행된다.

주조는 특히, 열경화성(thermoset) 재료의 커버를 형성하기 위해 적합하다. 액상 열경화성 수지(liquid thermoset lesin)의 정확한 양은 상기 반구형 캐비티들로 삽입되고, 부분적으로 경화(cured)-겔화(gelled)-된다.

상기 코어는 제1 반주형(mold half)의 상기 반구형 캐비티에 배치되고, 부분적으로 경화 수지에 의해 지지된다. 제2 반주형은 상대적으로 상기 제1 반주형에 배치되어 생성된 공 캐비티에서 상기 코어 및 수지를 둘러싼다. 상기 주형 밸브들이 합쳐져, 상기 수지는 상기 코어 주위를 흐르고, 상기 커버를 형성한다. 주형 바디(mold body)는 일시적으로 상기 수지를 경화하기 위해 열처리되고, 그 다음, 상기 주형 바디로부터 상기 공의 제거를 위해 냉각된다. 주조의 장점은 센터링 핀들을 사용하지 않고, 커버 두께의 실질적 균일성을 달성하도록 하는 것과, 주조가 사출 성형 또는 압축 성형보다 주형 내부에서 더 낮은 압력으로 수행될 수 있도록 하는 것이다.

종래 주조 기술들은, 재료를 분배하고, 주조 밸브들로 코어들/맨틀들을 삽입하고, 상기 주형을 조립하고, 골프공을 제조하기 위한 상기 주형들을 분해하기 위해 불연속 "자주 멎었다 가는(stop-and-go)" 타입 동작이 요구된다. 종래 시스템의 불연속 공정과 연관된 딜레이들을 줄이기 위한 더 연속적인 주조 공정을 제공하는 향상된 주조 방법 및 시스템을 제공될 것이 요구된다.

일 예로서, 골프공을 제조하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 상부 주형 부분의 이동하는 반구형 캐비티에 정렬하도록 분배 부재의 노즐을 이동시키는 단계-상기 상부 주형 부분은 상부 주형 부분 패스를 따라 제1 속도로 상부 주형 부분 패스를 따라 이동함-, 및 상기 주형 부분 패스를 따라 제1 속도로 상기 분배 부재의 노즐을 이동시키면서 상기 노즐을 통해 상기 주형 부분의 반구형 캐비티로 재료를 분배하는 단계를 포함한다. 상기 상부 주형 패스에 관련한 분배 부재의 노즐의 속도는 변화될 수 있고, 상기 분배 부재의 노즐은 제2 속도로 하부 주형 부분 패스를 따라 이동하는 하부 주형 부분과 함께 하부 주형 부분의 이동하는 반구형 캐비티와 정렬하여 이동할 수 있다. 재료는 상기 노즐을 통해 상기 하부 주형 부분 패스를 따라 제2 속도로 상기 분배 부재의 노즐을 이동하면서 상기 하부 주형 부분의 반구형 캐비티로 분배될 수 있다.

몇몇의 예시에서, 상기 상부 및 하부 주형 부분은 복수의 캐비티들을 포함한다. 상기 노즐을 통해 상기 상부 주형 부분의 제1 반구형 캐비티로 재료를 분배하는 단계 이후에, 상기 상부 주형 부분 패스를 고려하여 상기 분배 부재의 노즐의 속도가 변화될 수 있고, 상기 노즐은 상기 상부 주형 부분의 이동하는 제2 반구형 캐비티에 정렬하도록 이동될 수 있다. 이후, 재료는 상기 상부 주형 부분 패스를 따라 제1 속도로 상기 분배 부재의 노즐을 이동시키면서 상기 노즐을 통해 상기 상부 주형 부분의 제2 반구형 캐비티로 재료를 분배될 수 있다.

몇몇의 예시에서, 상기 상부 주형 부분 패스를 따라 제1 회전 인덱스 테이블에 상기 상부 주형 부분이 향하게 될 수 있고, 상기 하부 주형 부분 패스를 따라 제2 회전 인덱스 테이블에 상기 하부 주형 부분이 향하게 될 수 있다. 각각의 상부 주형 부분이 각각의 하부 주형 부분에 수직으로 정렬될 때까지 제1 회전 인덱스 상에서 상기 상부 주형 부분이 회전되고 제2 회전 인덱스 상에서 상기 하부 주형 부분을 회전될 수 있다. 각각의 상부 및 하부 주형 부분의 반구형 캐비티들이 서로 마주보도록 상기 각각의 상부 또는 하부 주형 부분의 하나가 뒤집힐 수 있다. 각각의 상부 및 하부 주형 부분을 결합하여 주형 어셈블리가 형성될 수 있다. 몇몇의 예시에서, 상기 각각의 상부 주형 부분 또는 하부 주형 부분의 뒤집어짐은 제1 또는 제2 회전 인덱스 테이블이 회전하면서 수행된다.

몇몇의 예시에서, 상기 상부 또는 하부 주형 부분이 상기 제1 또는 제2 회전 인덱스 테이블에 위치하면서 코어 부재가 상기 상부 또는 하부 주형 부분의 반구형 캐비티들로 삽입된다. 또한, 하나 이상의 선형 동작 가이드를 이용하여 각각의 상부 및 하부 주형 부분이 정렬될 수 있다. 상기 선형 동작 가이드는 각각의 상부 및 하부 주형 부분의 측면 이동을 기록(register)하는 레일을 포함할 수 있다.

또한, 상기 주형 어셈블리가 경화부로 향하게 될 수 있다.상기 주형 어셈블리에서 적외선을 향하게 하여 상기 주형 어셈블리는 상기 경화부에서 경화될 수 있다. 상기 경화부는 다른 온도를 가지는 복수의 열처리 영역을 포함하고, 상기 복수의 열처리 영역의 온도는 적외선에 의해 조절된다. 몇몇의 예시에서, 상기 경화부에서 상기 주형 어셈블리는 구불구불한 패스를 따라 이동될 수 있다.

몇몇의 예시에서, 상기 주형 어셈블리는 냉각부로 향하게 될 수 있고, 상기 주형 어셈블리에 냉각 압축 공기가 향하게 될 수 있다. 상기 냉각부는 회전 인덱스 테이블을 더 포함하고, 상기 냉각 압축 공기는 섭씨 0도 또는 그 이하의 온도에 해당할 수 있다.

몇몇의 예시에서, 상기 주형 어셈블리는 상부 및 하부 주형 부분으로 분리될 수 있고, 기계적 움직임에 의해 상기 상부 및 하부 주형 부분의 반구형 캐비티로부터 공이 분출될 수 있다. 상기 방법은 상기 상부 및 하부 주형 부분의 반구형 캐비티들로부터 공을 분출하기 위한 추가적 기계적 움직임이 요구되는지를 판단하기 위하여 어떤 공이 상기 상부 및 하부 주형 부분의 반구형 캐비티들에 있는지를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇의 예시에서, 상기 검출하는 단계는 상기 상부 및 하부 주형 부분의 반구형 캐비티들에 공이 있는지를 판단하기 위한 적외선 센서를 이용하여 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

또 다른 예시에서, 골프공을 제조하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 복수의 상부 주형 부분 및 복수의 하부 주형 부분의 하나 이상의 반구형 캐비티들로 재료들을 분배하기 위한 분배부를 포함한다. 상부 주형 부분 패스는 복수의 하부 주형 부분이 상기 상부 주형 부분 패스를 따라 제1 속도로 운반하도록 제공되고, 하부 주형 부분 패스는 상기 복수의 하부 주형 부분이 상기 하부 주형 부분 패스를 따라 제2 속도로 운반되도록 제공된다. 상기 분배부는 여섯-축의 로봇 부재에 연결되는 적어도 하나의 노즐을 포함하고, 상기 여섯-축의 로봇 부재는 다양한 속도로 상기 상부 주형 부분 패스 및 하부 주형 부분 패스 사이를 따라 이동하도록 배치되고, 상기 여섯-축의 로봇 부재는 상기 상부 주형 부분의 반구형 캐비티들로 재료가 분배될 때 제1 속도로, 상기 하부 주형 부분의 반구형 캐비티들로 재료가 분배될 때 제2 속도로, 상기 상부 주형 부분 패스 및 하부 주형 부분 패스 사이에 이동할 때 제1 및 제2 속도와 다른 속도로 이동하도록 배치될 수 있다.

몇몇의 예시에서, 제1 회전 인덱스 테이블은 상부 주형 부분을 수용하기 위해 제공된다. 상기 제1 및 제2 회전 인덱스 테이블은 각각의 상부 및 하부 주형 부분을 주형 어셈블리로 조립하기 위해 반대 방향으로 회전하도록 배치된다.

몇몇의 예시에서, 코어 삽입 부재는 상기 상부 및 하부 주형 부분이 상기 제1 및 제2 회전 인덱스 테이블 상에 수용될 때 상기 상부 또는 하부 주형 부분에 코어를 삽입하도록 배치된다. 또한, 상기 제1 회전 인덱스 테이블은 복수의 삽입 부재를 포함할 수 있고, 각각의 코어 삽입 부재는 제1 회전 인덱스 테이블의 복수의 허브들 중 하나와 관련된다. 몇몇의 예시에서, 제1 또는 제2 회전 인덱스 테이블 중 하나는 그것이 상기 상부 및 하부 주형 부분의 조립을 위한 위치로 이동할 때 상기 상부 또는 하부 주형 부분을 뒤집도록 배치된다.

다른 예시에서, 적외선 열처리 시스템을 포함하는 경화부가 제공될 수 있다. 상기 적외선 열처리 시스템은 적어도 두개의 다른 온도 영역을 포함할 수 있다. 상기 경화부는 상기 주형 어셈블리가 운반되는 구불구불한 패스를 포함할 수 있다.

다른 예시에서, 상기 냉각부 내에 주형 어셈블리를 냉각하기 위하여 냉각 압축 공기를 이용하는 냉각부가 제공될 수 있다. 상기 냉각부는 일반적으로 회전 방식으로 상기 주형 어셈블리를 이동시키기 위해 회전 인덱스 테이블을 포함할 수 있다.

몇몇의 예시에서, 적어도 하나의 물리적 분출 부재가 상기 상부 또는 하부 주형 어셈블리로부터 공을 분출하기 위해 배치되고, 적어도 하나의 센서가 상기 상부 또는 하부 주형 어셈블리로부터 공이 적절히 분출되었는지를 판단하기 위해 배치된다.

전술한 그 다른 목적, 특징 및 발명의 장점은 이하에 설명되는 명세서에서 수반되는 도면을 참고하여 설명됨으로써 더 명백하게 될 것이다.

여기서 설명된 상기 검출 시스템을 이용함으로써, 상기 시스템은 매치된 상부 및 하부 반주형이 모든 싸이클에서 함께 조립되는 것을 보증할 수 있고, 그에 의해 여기에 설명된 상기 시스템 및 방법을 이용하여 골프공의 생산과 관련되어 발생할 수 있는 잠재적 퀄리티 문제로 연구(investigation)를 향상시킬 수 있다.

도 1은 예시적인 골프공의 횡단면도를 설명한다.
도 2는 이중 회전 인덱스 테이블들을 이용하는 예시적인 주조 공정을 설명한다.
도 3은 예시적인 주조 공정의 부분을 설명하고, 이중 회전 인덱스 테이블들 및 분배 부재를 나타낸다.
도 4는 이중 회전 인덱스 테이블들을 이용하는 다른 예시적인 주조 공정을 설명한다.
도 5는 여기에 기술된 분배 부재들과 함게 사용을 위한 예시적인 분배 패턴을 설명한다.
도 6은 여기에 기술된 분배 부재들과 함게 사용을 위한 다른 예시적인 분배 패턴을 설명한다.
도 7은 여기에 기술된 분배 부재들과 함게 사용을 위한 다른 예시적인 분배 패턴을 설명한다.
도 8은 상부 주형 부분(top mold portion) 패스(path)를 따라 이동하는 예시적인 상부 주형 부분을 설명한다.
도 9a 및 도 9b는 준비부(ready position)와 삽입부(insert position) 간 이동하는 코어 삽입부(core insert station)를 설명한다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 주형 어셈블리부(mold assembly station)의 다른 위치들을 설명한다.

본 발명은 어떤 방법에서 제한하도록 의도되지 않는 대표 실시 예를 통해 설명된다. 본 출원 및 청구항에서 사용되는 것과 같이, 단수 형태는 문맥에서 명확하게 나타나지 않더라도 복수의 형태를 포함한다. 부가적으로, 포함한다는 용어는 이루어진다는 의미를 포함한다. 또한, 용어 접속된,의 의미는 연결된, 실장된 또는 부착된과 같은 다양한 방법을 포함하고, 접속된 사물들 간에 중간요소가 있음을 배제하는 것은 아니다.

이하 명세서에서, 어떤 용어들은 위, 아래, 더 위, 더 아래, 수평, 수직, 좌측, 우측 기타 유사한 종류로 사용될 수 있다. 이 용어들은 해당되는 곳에 상대적인 관계를 취급하는 경우 설명의 명확성을 제공하기 위해 사용된다. 하지만, 이 용어들은 절대적인 관계, 위치 및/또는 방향을 함축하도록 의도되지는 않는다. 예컨대, 사물에 관하여, 더 위에 해당하는 표면은 사물이 뒤집어질 경우에는 간단히 더 아래에 해당하는 표면이 될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 여전히 그것들은 같은 사물이다.

여기서 게시되는, 골프공의 커버를 주조하기 위한 주형 바디는 일반적으로 두 개의 주형 밸브들(예컨대, 상부 및 하부 주형부)을 포함하고, 각각의 주형 밸브들은 "플레이트(plate)" 또는 유사한 지지 부재(support member)를 포함한다. 각각의 플레이트는 그것에 실장된 적어도 하나의 개별적인 주형-캐비티 삽입체(mold-cavity insert)를 고정한다. 각각의 주형-캐비티 삽입체는 실질적으로 상기 주형에 형성된 공 커버에 형성되는 바람직한 특징에 해당하는 표면 특징(예컨대, 딤플 볼록면(dimple convexities))을 가지는 각각의 반구형 캐비티를 정의할 수 있다. 공 커버를 주조하기 위한 준비에서, 서로 다른 주형-캐비티 삽입체들은 마주보는 접촉으로 합쳐져, 그들 각각의 반구형 캐비티들은 공 커버가 주조될 수 있는 구형 공 캐비티를 형성한다.

그들이 합쳐지는 것이 용이하도록, 상기 두 개의 주형 밸브들은 책모양으로 또는 조개뚜껑이 달린 방식으로 서로 경첩(hinged)이 달릴 수 있으며, 공 캐비티를 열고 또는 닫도록 피봇(pivoted)될 수 있다.

선택적으로, 하나 또는 두 개의 주형 밸브는 선형 방식(linear manner)으로 마주보게 합쳐져 선형 슬라이드(linear slides) 상에 실장될 수 있다. 또한, 선택적으로, 적어도 하나의 상기 주형 밸브는 다양한 동작(motion) 중 어떤 것에 의해 상기 두 개의 주형 밸브들이 합쳐지는 로봇 장치(robotic device)에 실장될 수 있다. 또한, 선택적으로, 상기 주형 밸브는 간단히 이동하도록 배치될 수 있고, 수동으로 합쳐지도록 배치될 수 있다.

제1 반주형 상에 각각의 주형-캐비티 삽입체는 제2 반주형 상의 각각의 주형-캐비티 삽입체에 일치한다. 결과적으로, 상기 주형 바디의 상기 두 반주형들은 합칠 때, 각각의 공 캐비티를 정의함(defining)에 서로 협조하는 적어도 하나의(바람직하게는 4개 또는 8개와 같은 다중의) 서로 다른 주형-캐비티 삽입체 쌍(pair)을 포함한다. 공 커버를 주조하기 위해 적합한 방법에서 완전히 상기 공 캐비티를 정의하기 위해, 상기 서로 다른 주형-캐비티 삽입체의 각각의 "분리면(parting surfaces)"은 서로 완전하게 접촉하게 된다.

종래의 주조 공정들은 다양한 공정부에서 자주 일련의 "자주 멎었다 가는(stop-and-go)" 이동을 요구한다.예컨대, 몇몇의 종래 시스템에서, 상기 주형 캐비티의 이동은 하나 이상의 공정부-재료 분배부, 코어/맨틀 삽입부, 주형 어셈블리부, 및 탈형부를 포함-에서 중단된다. 결과적으로, 전체 공정 사이클 시간은 증가되고, 반대로 라인의 생산성에 영향을 준다. 이와 같은 "자주 멎었다 가는(stop-and-go)" 이동은 또한 라인이, 모든 상기 "자주 멎었다 가는(stop-and-go)" 이동을 조절하기 위하여 길고/거나 큰 풋프린트(footprint)를 가지도록 요구할 수 있다.

이하의 시스템 및 방법은 골프공을 형성하기 위한 주조 공정의 생산성을 향상시킴과 동시에 그 자체로 골프공의 퀄리티를 향상시킬 수 있다. 도 2 및 도 4는 골프공을 주조하기 위한 두 개의 예시적 시스템(120)을 설명한다. 도 2 및 도 4를 참고하면, 시스템(120)은 하나 이상의 다음 요소-예열부(122), 분배부(124), 주형 어셈블리부(126), 경화(curing)부, 냉각부(130), 탈형부(132) 및 공 제거 및 세정부(134)-를 포함한다.

여기에 게시되는 상기 시스템 및 방법은 골프공을 주조하기 위한 단일(single) 캐비티 주형에 결합되어 사용될 수 있다. 하지만, 그것들은 다중의 캐비티 주형과 함께 사용될 때 특히 유용할 수 있다. 상기 시스템 및 방법에 결합되어 사용되는 상기 주형에 캐비티들의 수는 다양할 수 있다. 하지만, 바람직하게 상기 주형은 1 내지 12개 캐비티들을 가지고, 더 바람직하게 2 내지 8개 캐비티들을 가지고, 심지어 더 바람직하게 4 내지 6개 캐비티들을 가진다. 여기에 게시되는 상기 시스템 및 방법은 보통 골프공 커버를 주조하기 위해 사용되는 임의의 재료들과 함께 결합하여 사용될 수 있다. 이러한 시스템들은 열경화성 폴리우레탄(polyurethanes) 및 폴리우레아(polyureas); 및 발라타(balata)(천연 또는 합성)와 같은 천연 또는 합성 고무들, 폴리부타디엔(polybutadien), 폴리알케나머(polyalkenamer); 또는 이것들 몇몇의 합성물을 포함할 수 있다. 특히, 폴리우레아 또는 폴리우레탄 프리폴리머(prepolymer)(개별적으로 폴리아민 및 폴리올을 이용한 polyisoscyanate의 반응에 의해 형성되는)의 결합에 의해 형성되는 열경화성 폴리우레아 및 폴리우레탄 재료 및 폴리아민(polyamine), 폴리올(polyols) 또는 그것들의 결합을 포함하는 경화제(curing agent)가 바람직하다. 이러한 시스템의 예들이 1960년 10월 20일자 미국특허번호 3,147,324, 1998년 2월 4일자 미국특허번호 6,793,864 및 2000년 1월 25일자 미국특허번호 6,719,646에 설명된다.

분배부(Dispensing Stations)

도 3을 참고하면, 분배부(124)는 두 주형 부분의 반구형 캐비티들로 재료(예컨대, 액상 열경화성 수지)의 정확한 양을 분배할 수 있는 분배 부재(150)를 포함하는 일 예가 설명된다. 각각의 주형 어셈블리(140)는 상부 주형 부분(142) 및 하부 주형 부분(144)을 포함할 수 있다. 상부 및 하부 주형 부분들(142,144)은 주조 사이클의 임의의 분할(segment) 동안에 다른 패스(paths)(예컨대, 분리된 컨베이어 상에서)를 따라 이동할 수 있다. 예컨대, 상부 주형 부분 패스(146)는 상기 상부 주형 부분(142)을 위해 제공되고, 하부 주형 부분 패스(148)는 상기 하부 주형 부분(142)을 위해 제공된다. 이 분리된 패스 분할들은, 예열부(122) 및/또는 분배부(124)와 같은, 상기 두 주형 부분들은 함께 모이지 않는 사이클의 하나 이상의 분할을 위해 제공될 수 있다.

분배 부재(150)는 분배부(124)의 부근에 상기 상부 및 하부 주형 부분(142,144)의 이동에 관련한 다양한 속도에서 동작할 수 있는 여섯-축의 로봇을 포함한다. 몇몇의 예에서, 분배 부재(150)는 한번에 하나 이상의 주형 캐비티로 재료를 분배하기 위한 단일 분배 유닛을 포함한다. 상기 분배 부재(150)는 그들이 다양한 패스를 따라 이동하므로 단일 분배 챔버로부터 노즐을 통해 하나 이상의 주형 캐비티로 재료(예컨대, 우레탄 프리폴리머 및 큐러티브(curative)의 혼합)를 분배하면서 x, y 및 z 방향으로 이동하기 위해 배치될 수 있다. 다른 예에서, 다중의 분배 챔버들이 제공될 수 있다.

도 5 내지 도 7은 몇몇의 예시적인 분배 부재(150)를 위한 분배 패스를 설명한다. 물론, 분배 패턴들(154,156,158)은 단지 예시적으로 설명되고, 다른 분배 패턴들이 이용될 수 있음이 이해되어야 한다.

도 5 내지 도 7 각각에서 보는 것과 같이, 복수의 상부 주형 부분(142)은 화살표(152)에 의해 나타나는 방향으로 상부 주형 부분 패스(146)을 따라 이동될 수 있다. 동시에, 복수의 하부 주형 부분(142)는 같은 방향으로 하부 주형 패스(148)를 따라 이동될 수 있다. 같은 방향으로 상부 및 하부 주형 부분들이 이동하면서, 바람직하다면, 그것들은 다른 속도로 이동될 수 있다는 점을 주목해야 한다. 그러므로, 상부 주형 부분들은 제1 속도로 이동할 수 있고, 하부 주형 부분들은 제2 속도로 이동할 수 있다.

분배 부재(150)는 상부 및 하부 주형 부분(142,144)의 하나 이상의 캐비티로 재료를 분배하도록 배치된다. 분배부에서 자주 멎었다 가는(stop-and-go) 동작을 줄이기 위하여, 바람직하게 상부 및 하부 주형 부분(142,144)은 분배 부재(150)가 다양한 주형 부분들의 주형 캐비티들로 재료를 분배하면서 이동을 계속하도록 고려된다. 분배부에서 상기 상부 및 하부 주형 부분들의 이동을 유지하기 위하여, 분배 부재(150)는 다른 속도에서 이동하도록 배치되어 주형 부분의 제1 캐비티로 재료를 분배할 수 있고, 이후, 그 지점으로부터 다른 주형 부분의 캐비티로 재료를 분배하기 위한 또 다른 위치로 이동한다. 따라서, 예컨대, 분배 부재는 주형 부분-그것이 재료를 여기로 분배-의 속도에 맞는 제1 속도로 이동하고, 이후, 다른 주형 부분에 맞춰 속도를 올리거나 줄이고, 한번 주형 부분과 맞춰지면, 새로운 주형 부분-그것이 재료를 여기로 분배-의 속도에 맞추기 위해 속도를 다시 변화한다. 이와 같이 다양한 속도로 이동하기 위한 분배 부재를 배치함으로써, 분배 사이클 사이에 불필요한 중단이 감소되고/되거나 제거될 수 있다.

도 5는 분배 부재(150)가 상부 주형 부분 패스(146)을 따라 이동하는 제1 상부 주형 부분(142a)의 하나 이상의 주형 캐비티로 재료를 분배하는 분배 패턴(154)의 제1 예를 설명한다. 이후, 분배 부재(150)는 제1 하부 주형 부분(144a)의 하나 이상의 캐비티로 재료들을 분배하기 위하여 하부 주형 부분 패스(148)를 따라 이동하는 제1 하부 주형 부분(144a)으로 이동한다.

분배 부재(150)가 특정 주형 부분의 주형 캐비티로 재료를 분배하므로, 분배 부재(150)는 상기 주형 부분처럼 같은 속도에서 화살표(152) 방향으로 이동될 수 있다. 이와 같이, 상기 주형 부분들의 이동을 중단 또는 중지하는 것 없이 주형 부분들의 하나 이상의 캐비티들이 채워질 수 있다.

도 6은 단일 패스(예컨대, 상부 주형 부분 패스(146) 또는 하부 주형 패스(148))를 따라 이동하는 두 개의 주형 부분들이, 분배 부재(150)가 다른 패스를 따라 이동하는 상기 주형 부분들로 재료를 분배하기 위하여 다른 패스로 이동하기 전에 분배 부재(150)로부터 재료를 받는, 제2 예시적인 분배 패턴(156)을 설명한다. 따라서, 예컨대, 상부 주형 부분들(142a 및 142b)에서 하나 이상의 캐비티는, 분배 부재(150)가 하부 주형 부분들(144b 및 144c)로 재료를 배달하기 전에 재료를 받는다.

도 7은 단일 패스(예컨대, 상부 주형 부분 패스(146) 또는 하부 주형 패스(148))를 따라 이동하는 세 개의 주형 부분들이, 분배 부재(150)가 다른 패스를 따라 이동하는 상기 주형 부분들로 재료를 분배하기 위하여 다른 패스로 이동하기 전에 분배 부재(150)로부터 재료를 받는, 제3 예시적인 분배 패턴(158)을 설명한다. 따라서, 예컨대, 상부 주형 부분들(142a 142b 및 142c)에서 하나 이상의 캐비티는, 분배 부재(150)가 하부 주형 부분들(144a, 144b 및 144c)로 재료를 배달하기 전에 재료를 받는다.

하나 또는 두 패스(146,148)를 따라 상기 주형 부분들의 이동을 중단하는 것 없이 주형 부분들 사이를 이동하기 위하여, 분배 부재(150)는 다른 속도로 이동하도록 배치된다. 예컨대, 도 6을 참고하면, 상부 주형 부분(142a)의 캐비티로 재료를 분배하면서, 분배 부재(150)은 화살표(152) 방향으로 상부 주형 부분(142a)의 일반 속도와 같게 이동한다. 이것은 상기 재료를 수용하는 상부 주형 부분(142a)의 캐비티와 정렬을 유지하기 위해 분배 부재(150)의 노즐을 허용한다. 하지만, 한번 분배 부재(150)이 상부 주형 부분(142a)으로 재료를 분해하는 것을 완료한다면, 이후, 그것은 다른 주형 부분-도 6에서 상부 주형 부분(142b)-으로 이동할 것이다. 상부 주형 부분(142b)의 캐비티와 정렬하여 이동하기 위하여, 분배 부재(150)는 상부 주형 부분(142b)에 비례하여 그것의 속도를 줄여야한다. 이후, 일단 상부 주형 부분(142b)이 분배 부재(150)를 "따라잡고(catches up)", 분배 부재(150)의 노즐이 상부 주형 부분(142b)의 캐비티와 정렬되면, 분배 부재(150)는 화살표(152)의 방향으로 상부 주형 부분(142b)의 일반 속도와 같게 이동하기 시작한다. 한편, 상부 주형 부분의 일반 속도와 같게 이동함으로써, 분배 부재(150)의 노즐은 상기 재료를 받는 상기 주형 부분의 캐비티와 정렬을 유지할 수 있다.

분배 부재(150)가 상부 주형 부분 패스(146) 및 하부 주형 부분 패스(148) 사이를 이동할 때, 패스(146,148) 상에 주형 부분들의 속도에 비례하여 다시 속도를 변화할 수 있다. 이용되는 상기 분배 패턴에 의존하여, 분배 부재(150)는 속도를 올리거나 내릴 수 있고, 또는 상부 주형 부분 패스(146) 및 하부 주형 부분 패스(148)를 이동하는 동안 속도를 유지시킬 수 있다. 예컨대, 도 5를 참고하면, 분배 부재(150)가 상부 주형 부분(142a)으로부터 하부 주형 부분(144a)로 이동할 때, 분배 부재(150)는 하부 주형 부분(144a)와 정렬하여 이동하기 위하여 속도를 내릴 수 있다(또는 심지어 역방향으로). 다른 한편으로, 도 7을 참고하면, 분배 부재(150)가 상부 주형 부분(142c)에서 하부 주형 부분(144a)로 이동할 때, 분배 부재(150)는 하부 주형 부분(144a)을 따라잡기 위해 화살표(152) 방향으로 속도를 증가시킬 수 있다.

유사하게, 분배 부재(150)의 속도는 단일 이동하는 주형 부분(single moving mold portion)의 캐비티들 사이를 이동할 때 다를 수 있다. 위에서 언급한 것과 같이, 각각의 주형 부분은 하나 이상의 캐비티들을 포함할 수 있다. 도 8은 네개의 캐비티들(158a,158b,158c 및 158d)를 포함하는 상부 주형 부분(142)을 설명한다. 단일 주형 부분에 복수의 캐비티들이 있을 때, 캐비티들 사이의 분배 부재(150)의 이동은 상부 주형 부분들 및 하부 주형 부분들(142,144) 사이에 분배 부재(150)의 이동에 대하여 상기 설명된 것과 유사할 수 있다.

예컨대, 분배 부재(150)의 노즐이 캐비티(158a)에서 캐비티(158b)로 정렬하여 이동할 때, 화살표(152) 방향에서 그것의 속도는 변화가 필요없다. 즉, 분배 부재(150)는 상부 주형 부분(142)와 같이 일반 속도와 같이 이동하는 것을 계속할 수 있다. 캐비티(158b)의 정렬은 상기 노즐의 위치를 변화시킴으로써 달성될 수 있으나, 화살표(152) 방향에서 분배 부재(150)의 속도는 그렇지 않다. 하지만, 분배 부재(150)의 노즐이 제1 열에서 캐비티의 정렬로부터(예컨대, 우측 캐비티(158a), 좌측 캐비티(158b)) 제2 열에서 캐비티 정렬까지(예컨대, 우측 캐비티(158c), 좌측 캐비티(158d)) 이동할 때, 분배 부재(150)의 노즐의 위치를 "따라잡기" 위하여 제2 열에 캐비티를 허용하도록 분배 부재(150)는 상부 주형 부분(142)에 비례하여 속도를 줄여야한다. 비록 도 8이 주형 부분에서 네 개의 캐비티들을 설명할지라도, 여기서 설명된 것과 같이, 다른 수의 캐비티들도 고려될 수 있음을 이해해야 할 것이다.

따라서, 위에서 설명한 것과 같이, 각각의 주형 부분으로부터/에, 및 (상기 주형 부분이 다중의 캐비티들을 포함한다면) 주형 부분의 각각의 다른 캐비티로부터/에 x, y, 및 z 패스에 따른 분배 부재의 속도는 다양한 분배 시퀀스들을 채택하기 위해 조정되고 변화될 수 있다. 또한, 각각의 주형 부분으로부터/에, 및 주형 부분의 각각의 다른 캐비티로부터/에 x, y, z 패스에 따른 분배 부재의 속도는 인덱스 테이블 이동의 다양한 속도뿐 아니라(이하에서 더 자세히 설명됨), 상부 주형 부분 패스(146) 및 하부 주형 부분 패스(148)에 따른 상기 주형 부분들의 다양한 속도에 적합하도록 조정되고 변화될 수 있다. 결과적으로, 상기 재료(예컨대, 우레탄 프리폴리머를 포함하는 혼합물)의 겔 타임(gel time)을 조정하고, 바람직하게는 줄이는 것이 가능하다. 동시에, 분배 부재(150)의 이동의 적응성(adaptability) 및 조정성(adjustability)은 주조 공정의 다른 부분들을 제어하기 위한 더 큰 유연성(flexibility)을 제공한다.

회전-타입 인덱스 테이블(Rotary-Type Index Tables)

일반적으로 골프공을 주조하기 위한 종래 방법들은 사이클에서 다양한 공정들 간에 더 긴 대기 기간을 가지도록 각각의 주형을 요구하는 부(stations)의 선형 배열을 사용한다. 여기서 설명하는 것과 같이, 이중 회전-타입 인덱스 테이블은 불필요한 중지의 발생을 줄이고 어떤 경우에 상기 공의 동심(concentricity)을 향상시키기 위한 코어 또는 맨틀 삽입체 및 주형 어셈블리의 공정을 위해 적용될 수 있다.

도 3을 다시 참고하면, 코어 삽입부(160)는 주형 어셈블리부(126)의 제1 회전 인덱스 테이블(164)에 인접해 위치된다. 일단, 상부 주형 부분(142)이 코어 삽입부(160)에 도달하면, 코어들은 상기 상부 주형 부분(142)의 캐비티들로 즉시 로드(loaded)되고, 상기 상부 주형 부분(142)은 제1 회전 인덱스 테이블(164) 상의 최초 위치로부터 90도인 위치로 화살표(162)의 방향으로 상기 인덱스 테이블 상에서 회전된다. 상부 주형 부분(삽입된 코어와 함께)은 그 위치로 회전할 때, 상부 주형 부분(142)은 각각의 하부 주형 부분(144)과 함께 조립을 위한 위치에 있도록 뒤집어진다(inverted).

각각의 하부 주형 부분(144)은 제2 회전 인덱스 테이블(166) 상에서 받아진다. 제2 회전 인덱스 테이블(166)은 코어 삽입 테이블보다 더 낮게 형성된다. 하부 주형 부분(144)은 제2 회전 인덱스 테이블(166) 상의 최초 위치로부터 -90도인 위치로 화살표(168)의 방향으로 회전된다. 결과적으로, 하부 주형 부분(144)는 그것 각각의 상부 주형 부분(142)와 함께 조립을 위한 위치에 있다. 조립된 주형 어셈블리(140)로 상부 및 하부 주형 부분(142,144)을 조립한 후, 상기 주형 어셈블리는 다시 상부 주형 부분(142)의 최초 위치로부터 -180도인 위치(예컨대, 엔트리(entry) 위치)로 제1 회전 인덱스 테이블(164) 상에서 회전된다. 그 위치에서, 주형 어셈블리(140)는 이후, 경화 챔버(128)에 상기 조립된 주형 부분들을 옮기는 컨베이어(170) 상에서 나갈 수 있다.

여기서 설명되는 이중 회전 인덱스 테이블들(164,166)은 코어 삽입, 주형 플리핑(mold flipping) 및 상기 테이블이 이동하는 동안 수행되는 주형 어셈블리를 포함하는 몇몇 또는 모든 공정을 허용함으로써 유리하게 사이클 시간을 줄일 수 있다. 주형 부분(142,144)의 상기 엔트리 및 출구 지점들, 및 주형 어셈블리(140)의 출구 지점은 변화될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예컨대, 어떤 시스템에서는, 도 3에 도시된 위치로부터 -90도인 위치에서 제1 회전 인덱스 테이블에 들어가는 상부 주형 부분(142)을 가지는 것이 바람직하다. 예컨대, 이러한 위치는 조립을 위해 뒤집어지기 전에 상부 주형 부분(142)의 캐비티들에 위치되는 코어 삽입을 위한 더 긴 기간을 제공하기 위해 바람직할 수 있다. 다른 배치들이 고려될 수 있다.

몇몇 예시에서, 회전 인덱스 테이블들(164,166)은 서보 모터(servo motors)를 이용하는 인덱스 드라이브에 의해 구동될 수 있다. 하지만, 바람직한 예시에서, 회전 인덱스 테이블들(164,166)은 롤러 베어링(roller bearings)을 이용하는 인덱스 드라이브를 이용하여 구동될 수 있다. 롤러 베어링을 이용하는 인덱스 드라이브는 서보 모터보다 더 향상된 정확성 및 내구성을 제공할 수 있다. 몇몇 예시에서, 상기 롤러 베어링은 구형(globoidal) 인덱스 드라이브를 포함할 수 있다.

각각의 회전 인덱스 테이블은 4 내지 16 개의 주형 허브(mold hub)를 가질 수 있고, 바람직하게는 6 내지 12 개의 허브를 가질 수 있고, 더 바람직하게는 8 내지 10개의 허브를 가질 수 있다. 도 3에서 도시된 것처럼, 회전 인덱스 테이블들(164,166)은 종래 방법과 같은 대기시간 없이 코어 삽입 및 주형 어셈블리의 연속 공정을 수행하기 위하여 반대 방향으로 회전하도록 배치될 수 있다.

심지어 더 짧은 사이클 시간을 위하여, 각각의 허브는 코어 삽입 및 주형 어셈블리와 같은 부(stations)로 대체될 수 있다. 따라서, 예컨대, 상부 주형 부분(142)은 제1 회전 인덱스 테이블(164)을 따라 다양한 위치로 들어갈 수 있고, 각각의 엔트리 지점은 그 지점에서 상기 주형 부분의 주형 캐비티들로 코어를 삽입하기 위해 배치되는 코어 삽입부를 포함할 수 있다. 그러한 예에서, 각각의 회전 인덱스 테이블(164,166)은 4 내지 16 개의 주형 부(stations)을 가질 수 있으며, 바람직하게는 6 내지 12 개의 부, 더 바람직하게는 8 내지 10 개의 부를 가질 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 주형 부분들로 코어 삽입 방법을 설명한다. 도 9a는 상부 주형 부분(142)으로 하향하는 복수의 코어들(172)을 이동하기 위한 메커니즘을 포함하는 코어 삽입부(160)를 설명한다. 도 9b는 코어들(172)과 함께 상부 주형 부분(142)의 캐비티에 인접하여 위치하는, 삽입부에 코어들(172)을 설명한다. 코어들(172)이 하향으로 이동할 때, 더 낮은 부재는 아래로부터 상부 주형 부분(142)의 플레이트를 리프트 업(lift up) 한다.

받침(gantry, 176)은 제1 회전 인덱스 테이블(164)에서 컨베이어(예컨대, 패스(146))로부터 코어 삽입부(160)로 상부 주형 부분(142)을 이동하기 위해 제공될 수 있다. 하나 이상의 선형 동작 가이드(174)는 코어 삽입부(160)와 함께 상부 주형 부분(142)의 측면 정렬을 돕기 위해 제공될 수 있다. 몇몇의 예시에서, 선형 동작 가이드(174)는 정확하게 위 아래로 이동하는 상부 주형 부분(142)을 허용하기 위하여 상부 주형 부분(142)의 측면 이동을 기록(register)하는 스테인리스 스틸 레일들을 포함할 수 있다. 추가적인 측면 정렬은 리프팅 플레이트(178) 및 상부 주형 부분(142)의 주형 플레이트 사이에 핀(pins) 및 홀(holes)을 제공함으로써 달성될 수 있다. 더욱이, 몇몇의 예시에서, 광학 센서들 및/또는 근접 센서들이 정렬 및 생선상을 향상시키기 위해 더 제공될 수 있다.

선형 동작 가이드(174)는 정확한 방법에서 주형 플레이트의 수직 이동의 제어를 향상시킬 수 있다. 리프팅 플레이트 및 주형 플레이트의 이동 거리는 정확하게 하나 이상의 서보 모터를 사용하여 제어될 수 있다. 몇몇의 예시에서, 코어 삽입부(160)의 다양한 엘리먼트들의 속도는 바람직한 양의 정확도를 유지하면서, 코어 삽입 공정의 속도를 최대화하도록 추가적으로 제어될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 준비 위치(예컨대, 도 9a)에서 삽입 위치(예컨대, 도 9b)로 이동하는 상기 코어 삽입의 초기 속도는 삽입 위치에서 실제로 코어들이 특정 주형 부분의 캐비티에 재료를 접하는 위치로 이동하는 코어 삽입의 속도보다 더 빠를 수 있다. 위에서 언급한 것과 같이, 상기 코어 삽입부(160)의 다양한 이동을 위한 다른 속도를 이용함으로써, 상기 시스템은 더 나은 퀄리티 및 향상된 생선상을 달성할 수 있다.

도 10a 내지 도 10c는 주형 어셈블리부(126)의 다른 예를 설명한다. 코어 삽입부(160)에 대하여 위에 나타난 것과 유사한 방법에서, 하나 이상의 선형 동작 가이드(174)는 상부 주형 부분(142)와 하부 주형 부분(144)이 정렬되도록 제공될 수 있다. 도 10a는 조립 전의 상부 및 하부 주형 부분(142,144)을 설명하고, 도 10b 및 도 10c는 조립된 상태의 상부 및 하부 주형 부분(142,144)을 설명하며, 도 10b는 정면도, 도 10c는 측면도이다.

경화부(Curing Stations)

일반적으로 주형 어셈블리를 열처리하는 종래 방법은 전기 히터 및 송풍기를 가지는 대류 열처리 시스템(convection heating system)을 이용한다. 하지만, 그러한 시스템은 에너지가 오븐의 온도를 바람직한 온도로 조정하고 오븐에 동질성(homogeneity)을 유지하려고 노력하는데 에너지가 낭비되기 때문에, 효율적이지 않을 수 있다.

몇몇의 예시에서, 적외선(IR) 열처리는 주형 어셈블리를 경화하기 위해 이용될 수 있다. 이 방법을 이용할 때, 오븐을 통해 동질의 온도를 얻기 위하여 더 적은 에너지가 요구되기 때문에, IR은 매우 열-효율적일 수 있다. 더욱이, IR 시스템은 온도가 빨리 도달되거나 변화될 수 있기 때문에 상대적으로 간단히 온도를 제어할 수 있고, 주형 어셈블리를 경화하기 위한 에너지원으로 IR의 비용-효율성을 향상시킬 수 있다. 몇몇의 예시에서, 경화부와 함께 열 분배를 더 향상시키기 위하여, 송풍기가 IR 히터와 함께 이용될 수 있다.

또한, IR 열처리는 경화부(128)에 걸친 다른 온도 영역들의 사용을 허용한다. 예컨대, 입구 및 출구 영역은 상기 경화부의 중간 영역보다 더 높거나 낮은 온도로 설정될 수 있다. 다른 온도 영역을 제공하기 위한 (예컨대, 섹션 사이에 물리적 장벽을 갖는) 분리된 섹션을 요구하는 종래의 히터들과 달리, IR 열처리는 어떤 그러한 분리 요구 없이 다른 온도 영역의 설정을 허용한다. 따라서, IR 열처리의 사용은 퀄리티 및 생산성을 위한 공정 윈도우를 향상시킬 수 있고, 용이하게 시스템 내의 적합성을 더 허용할 수 있으며, 빨리 경화부(128)의 열처리 파라미터들을 변경할 수 있다.

또한, 경화부(128)내의 주형 어셈블리(140)의 운송 수단들은 비-선형 패스를 가질 수 있다. 따라서, 예컨대, 상기 패스는 체류 시간(residence times)에서 중요한 감소 요구 없이 경화부(128)의 풋프린트를 짧게 하기 위해 구불구불(예컨대, S-형태)할 수 있다. 다른 예시에서, 다중 레이어의 패스(예컨대, 컨베이어들)는 경화부의 길이를 더 증가시키는 것 없이 경화부(128)의 이용가능한 부피를 증가시키기 위해 제공될 수 있다.

냉각부(Cooling Stations)

몇몇의 예시에서, 냉각부(130)는 주형 어셈블리(140)를 냉각하기 위해 압축 공기를 이용할 수 있다. 종래 시스템은 일반적으로 바람직한 양 주형 어셈블리를 냉각하기 위해 물을 이용한다. 그러한 종래 냉각 방법은 주형 캐비티(예컨대, 워터 샤워(water shower)를 이용함으로써)의 표면에 직접적으로 차가운 물을 이용한다. 하지만, 물 냉각은 많은 단점을 가진다. 예컨대, 물 냉각은 잔여 화학 물질 및 냉각 공정에서 생성된 재료를 제거하기 위해 많은 양의 물을 여과하는 것이 필요하므로, 낭비적 물 처리 문제를 제공한다. 또한, 물 냉각은 물이 골프공을 형성하기 위해 이용되는 다양한 재료(예컨대, 우레탄 프리폴리머)와 함께 바람직하지 않은 반응을 야기할 수 있기 때문에, 상기 주형 어셈블리로부터 골프공을 분배하기 전에 상기 캐비티 표면으로부터 잔여 습기를 제거하기 위한 부가적 공정들을 요구한다. 또한 잔여의 물은 상기 주형 및 캐비티 표면의 부식을 야기할 수 있고, 상기 도구의 라이프 시간을 짧게 할 수 있다.

냉각 매체로 냉각 압축 공기를 이용함으로써, 앞서 언급한 물 냉각의 결점은 줄여지거나 제거될 수 있다. 더욱이, 주형 플레이트의 냉각 채널로 압축 공기를 제공하는 것은 냉각부(130)의 냉각 효율성을 향상시킬 수 있다. 몇몇의 예시에서, 전체 냉각부는, 내부에 냉각 공기를 순환시키는 격리된 냉각 챔버를 포함할 수 있다.

다양한 압축 공기 시스템이 냉각부(130)와 함께 사용을 위해 고려된다. 예컨대, 볼텍스(vortex) 공기 튜브는 압축을 위해 및 주형 어셈블리로 냉각 공기를 향하도록 사용될 수 있다. 몇몇의 예시에서, 상기 압축 공기는 바람직하게 섭씨 0도 아래 온도를 가진다. 볼텍스 공기 뷰트 또는 다른 유사한 시스템을 이용할 때, 상기 튜브를 나오는 공기는 상기 튜브로 들어가는 공기보다 상당히 더 낮은 온도에 해당하고, 그것에 의해 상기 튜브에 배달 전에 주입구 공기가 냉각되어야하는 양을 감소시켜, 상기 시스템의 효율성을 향상시킨다. 몇몇의 예시에서, 상기 튜브를 나가는 압축 공기의 온도를 더 감소시키기 위한 상기 냉각부 그 자체의 더 낮은 온도를 이용하기 위하여 상기 튜브는 냉각부(130)의 냉각 챔버에 접촉할 수 있다.

도 2에 도시된 것처럼, 냉각부(130)는 냉각 챔버의 요구되는 사이즈를 감소시키기 위하여 회전 인덱스 테이블을 이용할 수 있다. 상기 회전 인덱스 테이블은 주형 어셈블리들(140)을 받을 수 있고, 일반적으로 그것들이 냉각부(130)를 나가기 전에 냉각부(130) 내의 원형 패스에 그것들을 이동시킬 수 있다.

공 제거(Ball Removal)

몇몇의 예시에서, IR 센서가 공이 주형의 좌측에 있는지 검출을 돕기 위해 제공될 수 있다. 일반적으로, 종래의 시스템은 상기 주형으로부터 공을 분출하기 위해 반복적 물리적 메카니즘을 제공한다. 일반적으로 이 시스템은 스마트하지 않다; 하지만, 어떤 공이 상기 주형에 캡쳐될지 상기 물리적 분출 단계를 반복한다. 앞서 설명된 것과 같은 IR 검출 센서를 이용함으로써, 상기 IR 센서가 특정 주형에 더 이상 공이 남지 않는 것을 검출하자마자 그러한 물리적 메카니즘들을 반복하는 것이 중단될 수 있다.

다른 예시에서, 공은 상기 주형으로부터 제거될 수 있고, 같은 방향에 수용 트레이(receiving tray)로 배달될 수 있다. 그것들이 상기 주형에서 상기 수용 트레이로 이동할 때, 같은 방향에서 각각의 상기 공을 유지함으로써, 상기 심(seam)(예컨대, 심 버핑(seam buffin)을 제거하기 위한 공의 공정이 부가적 정렬 기능을 요구하는 것 없이 추가적으로 수행될 수 있다.

주형 매칭을 위한 검출 시스템(Detector Systems for Mold Matching)

여기서 설명된 우레탄 주조 라인과 같이, 주형 라인은 컨베이어 시스템 상에 계속되는 다중의 주형 베이스(bases)를 가질 수 있다. 예컨대, 몇몇의 예시에서, 반복적으로 조립되고 분해되는 100 이상의 반주형이 있을 수 있다. 반주형이 분해되고, 다시 조립되는 예시에서, 발생할 수 있는 어떤 잠재적인 퀄리티 문제를 식별하고 중재하는(troubleshoot) 것을 돕기 위해 각각의 사이클 동안에 같은 반주형을 다시 조립하는 것이 바람직할 수 있다. 그런 이유로, 라인 상에 조립되는 주형 쌍이 기대되거나 그렇지 않으면 함께 조립되기에 바람직한 주형의 쌍이 아닌 예시들을 식별하기 위해 검출 시스템이 제공될 수 있다.

하나의 예시로, 상기 검출 시스템은 상기 반주형상에 제공되는 식별 정보를 읽기 위해 배치되는 하나 이상의 검출기를 포함할 수 있다. 상기 식별 정보는 관찰될 수 있거나 그렇지 않으면 각각의 반주형에 대한 정보를 얻기 위한 검출기에 의해 읽힐 수 있는 어떤 정보를 포함할 수 있다. 하나의 예시로, 예컨대, 각각의 반주형은 3 자리 수 시스템과 같은, 그 자신의 고유의 식별자(indentifier)를 포함할 수 있다. 상기 검출기는 상기 주형 식별 정보(예컨대, 3 자리 수)를 인식하도록 배치되는 하나 이상의 광학 센서를 포함할 수 있다. 일단 상기 주형 식별 정보가 인식되면, 그 정보는 시스템에 의해 각각의 조립된 반주형의 쌍이 기대되고/되거나 바람직한 반주형을 포함하는지를 판단하기 위해 이용될 수 있다. 수 식별자는 여기서 예시로서 제공될 수 있다; 하지만, 다른 심볼들 또는 심볼들의 결합이 상기 반주형에 대한 정보로 제공되기 위해 이용될 수도 있음이 이해되어야 할 것이다. 예컨대, 상기 시스템은 하나의 고유의 식별자(예컨대, 글자와 숫자를 쓴 식별자(alphanumeric identifier 100A)를 갖는 반주형이 다른 고유의 식별자(예컨대, 글자와 숫자를 쓴 식별자(alphanumeric identifier 100B)를 갖는 다른 반주형과 매치되어야 하는 것을 인식하기 위해 프로그램될 수 있다. 상부 및 하부 주형 식별이 상기 시스템에 의해 수용된 후, 그 정보는 상기 프로그램된 주형 매칭 정보가 주형 쌍의 실제 매칭과 매치되는지를 판단하기 위해 처리될 수 있다.

상기 시스템은, 식별자가 센서에 의해 읽힐수 있고 다른 것으로부터 하나의 반주형을 구별하기 위한 상기 시스템에 운반될 수 있는 한 상기 식별자를 이용할 수 있다. 유사하게, 광학 센서외의 검출기는, 상기 검출기가 반주형의 특정 조립 쌍이 미리 결정된 예상되고/되거나 바람직한 두 반주형의 결합을 포함하는지를 결정할 수 있는 한, 이용될 수 있다.

앞서 언급한 것처럼, 검출 시스템은 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 일 예로, 광학 센서의 쌍은 각각이 상부 주형 상의 식별 정보 및 하부 주형 상의 식별 정보를 검출하기 위하여 이용될 수 있다. 선택적으로, 단일 검출기는 읽기 위해 또는 그렇지 않으면 상부 및 하부 주형들로부터 상기 식별 정보를 얻기 위해 배치될 수 있다.

만일 반주형의 조립 쌍이 미스매치(예컨대, 조립된 반주형이 예상되고/되거나 바람직한 반주형의 쌍으로 일치되지 않음) 된 것으로 보이면, 이후, 상기 시스템은 적절한 조치를 취하도록 배치될 수 있다. 몇몇의 예시에서, 이 조치는 반주형의 부적절한 쌍을 바로잡기 위한 기회를 제공하기 위하여 공정을 중단하는 것을 포함할 수 있다. 선택적으로, 또는 상기 공정을 중단하는 것에 부가하여, 상기 시스템은 반주형의 부적절한 쌍을 식별하는 경보(alert)를 울리기 위해 배치될 수 있다.

하나 이상의 검출기의 위치는 변할 수 있다. 몇몇의 예시에서, 상기 검출기는 미스매치 쌍이 식별될 때, 바람직한 조치를 위한 충분한 공간이 있는 라인을 따라 위치할 수 있다. 예컨대, 만일 반주형의 미스매치 쌍을 검출한 후 상기 시스템이 상기 공정을 중단하도록 배치된다면, 안내(attendant)에 의해 접근될 수 있는 위치에서 반주형의 미스매치 쌍을 가지는 상기 공정을 중단하는 것은 바람직할 수 있다. 따라서, 몇몇의 예시에서, 상기 검출기는 상기 반주형이 일반적으로 안내에 접근이 쉬운 라인의 위치에 또는 인접한 위치에 위치할 수 있다. 일 예로서, 이 위치는 일반적으로 반주형의 미스매치 쌍의 너비의 적어도 세 배인 길이의 접근할 수 있는 영역을 가지는 라인의 중단되지 않는 섹션을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 라인으로부터 반주형의 미스매치 쌍을 제거하거나 그렇지 않으면 반주형의 그러한 쌍을 바로잡기 위하여 충분한 공간이 제공될 수 있다.

도 2는 예열부(122) 및 분배부(124) 사이에 위치하는 검출 시스템(151)을 설명한다. 상기 분배부 전에 검출 시스템(151)이 위치함으로써, 두 주형 부분의 캐비티로 상기 재료의 분배 이전에 주형 쌍의 어떤 미스매치가 해결될 수 있다. 비록 상기 주형으로 재료를 분배하기 이전에 주형 미스매치 문제를 해결하는 것이 다소 더 효율적이더라도, 위에서 언급한 바와 같이, 상기 검출 시스템(151)은 상기 라인을 따라 다른 위치에 위치될 수 있음을 이해해야할 것이다.

따라서, 여기서 설명된 상기 검출 시스템을 이용함으로써, 상기 시스템은 매치된 상부 및 하부 반주형이 모든 싸이클에서 함께 조립되는 것을 보증할 수 있고, 그에 의해 여기에 설명된 상기 시스템 및 방법을 이용하여 골프공의 생산과 관련되어 발생할 수 있는 잠재적 퀄리티 문제로 연구(investigation)를 향상시킬 수 있다.

설명된 발명의 원칙이 적용될 수 있는 많은 가능한 예들을 고려하여, 상기 설명된 예들은 단지 본 발명의 바람직한 예이고, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아님을 이해해야 할 것이다. 오히려, 본 발명의 범위는 이하 청구항에 의해 정의된다. 그러므로 이 청구항의 범위 및 의미 내에서 본 발명이 범위가 청구되어야할 것이다.

시스템(120)
예열부(122)
분배부(124)
주형 어셈블리부(126)
경화 챔버(128)
냉각부(130)
탈형부(132)
공 제거 및 세정부(134)
상부 주형 부분(142)
하부 주형 부분(144)
상부 주형 부분 패스(146)
하부 주형 부분 패스(148)
분배 부재(150)
검출 시스템(151)

Claims (29)

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16. 복수의 상부 주형 부분 및 복수의 하부 주형 부분의 하나 이상의 반구형 캐비티들로 재료들을 분배하기 위한 분배부;
    상부 주형 부분 패스-상기 복수의 상부 주형 부분은 상기 상부 주형 부분 패스를 따라 제1 속도로 운반됨-; 및
    하부 주형 부분 패스-상기 복수의 하부 주형 부분은 상기 하부 주형 부분 패스를 따라 제2 속도로 운반됨-;을 포함하고,
    상기 분배부는 로봇 부재에 연결되는 적어도 하나의 노즐을 포함하고, 상기 로봇 부재는 다양한 속도로 상기 상부 주형 부분 패스 및 하부 주형 부분 패스 사이에서 이동하도록 배치되고, 상기 로봇 부재는 상기 상부 주형 부분의 반구형 캐비티들로 재료가 분배될 때 제1 속도로, 상기 하부 주형 부분의 반구형 캐비티들로 재료가 분배될 때 제2 속도로, 상기 상부 주형 부분 패스 및 하부 주형 부분 패스 사이에 이동할 때 제1 및 제2 속도와 다른 속도로 이동하도록 배치되는 골프공 제조 장치.
    
17. 제16항에 있어서, 상기 장치는
    상부 또는 하부 주형 부분을 수용하기 위한 적어도 하나의 회전 인덱스 테이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.
    
18. 제17항에 있어서, 상기 장치는
    각각의 주형 어셈블리의 상부 및 하부 주형 부분으로부터 식별 정보를 얻기 위해 배치되는 검출 시스템을 더 포함하고,
    상기 검출 시스템은 각각의 주형 어셈블리가 적절히 맞춰졌는지를 판단하기 위하여 상기 식별 정보와 미리 결정된 주형 매칭 정보를 비교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.
    
19. 제18항에 있어서, 상기 장치는
    상기 회전 인덱스 테이블은 복수의 코어 삽입 부재를 더 포함하고,
    각각의 코어 삽입 부재는 회전 인덱스 테이블의 복수의 허브들 중 하나와 관련되는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.
    
20. 제17항에 있어서,
    상기 회전 인덱스 테이블은 그것이 상기 상부 및 하부 주형 부분의 조립을 위한 위치로 이동할 때 상기 상부 또는 하부 주형 부분을 뒤집도록 배치되는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.
    
21. 제17항에 있어서, 상기 장치는
    적외선 열처리 시스템을 포함하는 경화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.
    
22. 제21항에 있어서,
    상기 적외선 열처리 시스템은 적어도 두개의 다른 온도 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.
    
23. 제21항에 있어서,
    상기 경화부는 상기 주형 어셈블리가 운반되는 구불구불한 패스를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.
    
24. 제17항에 있어서, 상기 장치는
    냉각부 내에서 냉각 또는 압축된 공기를 사용하여 주형 어셈블리를 냉각시키기 위한 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.
    
25. 제17항에 있어서, 상기 장치는
    상기 상부 또는 하부 주형 부분으로부터 공을 분출하도록 배치되는 적어도 하나의 물리적 분출 부재; 및
    상기 상부 또는 하부 주형 부분으로부터 공이 적절히 분출되었는지를 판단하기 위해 배치되는 적어도 하나의 센서를 더 포함하여 배치되는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.
    
26. 제17항에 있어서, 상기 장치는
    각각의 주형 어셈블리의 상부 및 하부 주형 부분으로부터 식별 정보를 얻기 위해 배치되는 검출 시스템을 더 포함하고,
    상기 검출 시스템은 각각의 주형 어셈블리가 적절히 맞춰졌는지를 판단하기 위하여 상기 식별 정보와 미리 결정된 주형 매칭 정보를 비교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.
    
27. 상부 주형 부분 패스-복수의 상부 주형 부분은 상기 상부 주형 부분 패스를 따라 제1 속도로 운반됨-;
    하부 주형 부분 패스-복수의 하부 주형 부분은 상기 하부 주형 부분 패스를 따라 제2 속도로 운반됨-;
    복수의 상부 주형 부분 및 복수의 하부 주형 부분의 하나 이상의 반구형 캐비티들로 재료들을 분배하도록 배치되는 분배부-상기 분배부는 로봇 부재에 접속되는 적어도 하나의 노즐을 포함하고, 상기 로봇 부재는 제1 및 제2 속도를 포함하는 다양한 속도로 상부 주형 부분 패스 및 하부 주형 부분 패스 사이에서 이동하도록 배치됨-;
    상부 또는 하부 주형 부분을 수용하기 위한 적어도 하나의 회전 인덱스 테이블을 포함하는 골프공 제조 장치.
    
28. 제27항에 있어서,
    상기 로봇 부재는 상기 상부 주형 부분의 반구형 캐비티들로 재료가 분배될 때 제1 속도로, 상기 하부 주형 부분의 반구형 캐비티들로 재료가 분배될 때 제2 속도로, 상기 상부 주형 부분 패스 및 하부 주형 부분 패스 사이에 이동할 때 제1 및 제2 속도와 다른 속도로 이동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.
    
29. 제27항에 있어서, 상기 장치는
    상기 상부 또는 하부 주형 부분이 상기 회전 인덱스 테이블 상에 수용될 때 상기 상부 또는 하부 주형 부분에 코어를 삽입하도록 배치되는 코어 삽입 부재를 더 포함하고,
    상기 회전 인덱스 테이블은 그것이 상기 상부 및 하부 주형 부분의 조립을 위한 위치로 이동할 때 상기 상부 또는 하부 주형 부분을 뒤집도록 배치되는 것을 특징으로 하는 골프공 제조 장치.

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