KR102183565B1 - Casting system of two cavity type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 주형으로 용탕을 주입하고 굳혀 주물을 제조하는 저압주조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한 번에 두 개의 주조품을 동시에 주조할 수 있는 투 캐비티형이고, 주조된 주조품의 불량 여부와 주형의 하형 상태를 카메라로 촬영하고 분석하여 자동으로 검사하는 자동검사수단을 구비하고, 합형된 주형의 간극을 감지하여 주조품의 불량 발생을 사전에 방지할 수 있는 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a low-pressure casting system for manufacturing a casting by injecting and solidifying molten metal into a mold, and more specifically, it is a two-cavity type capable of casting two castings at the same time, and whether or not the cast product is defective and the mold Two cavity equipped with automatic inspection means for automatically inspecting the lower mold condition of the body by photographing and analyzing the condition of the molded mold, and automatic inspection means for aluminum wheels that can prevent the occurrence of defects in the cast by detecting the gap between the molded mold. It relates to a low-pressure casting system.
자동차용 알류미늄 휠과 같은 제품은 일반적으로 주조기를 이용해 주조한다. Products such as aluminum wheels for automobiles are generally cast using a casting machine.
주조기는 주형과, 용융된 금속의 용탕이 담기는 용탕로(일반적으로 '홀딩로'로고 칭하기도 함)와, 용탕로 위에 장착되고 그 위에는 주형이 장착되는 바텀플레이트와, 용탕로로 압축 공기를 주입하여 용탕이 주형의 내부로 충진되도록 하는 용탕공급유닛을 포함하여 이루어진다. The casting machine uses a mold, a molten metal furnace containing molten metal molten metal (generally referred to as a'holding furnace' logo), a bottom plate mounted on the molten metal furnace and on which the mold is mounted, and compressed air through the molten metal furnace. It comprises a molten metal supply unit for injecting the molten metal to be filled into the inside of the mold.
주조기에 관한 종래기술로는 등록실용신안 제20-0408795호 "알루미늄휠 저압 주조장치", 등록특허 제10-0832248호 "알루미늄 휠 주조장치", 등록특허 제10-1808336호 "틸팅 캐스팅에 의한 용탕 단조 주조기 및 그 주조 방법" 등이 개시되었다. As the prior art for the casting machine, registered utility model No. 20-0408795 "Aluminum Wheel Low Pressure Casting Device", Registered Patent No. 10-0832248 "Aluminum Wheel Casting Device", Registered Patent No. 10-1808336 "Molten Metal by Tilting Casting A forging casting machine and its casting method" and the like have been disclosed.
종래기술에 따른 주조기는 한 번에 하나의 주조품을 주조하는 방식으로 생산성이 낮다. The casting machine according to the prior art has low productivity by casting one casting product at a time.
용탕로의 용탕은 750도 정도의 고온으로서, 용탕로 위에 배치된 바텀플레이트에 주형을 교체하여 장착하는 작업은 난해하고 작업자의 고충이 대단한 작업이다. The molten metal in the furnace is at a high temperature of about 750 degrees, and the work of replacing and installing the mold on the bottom plate placed on the furnace is difficult and the work of the worker is a great task.
종래기술에 따른 주조기에서는 고온의 바텀플레이트 위에 주형의 하형을 작업자가 볼트로 체결하여 고정하는 작업을 진행하였다. 고온의 용탕로 위에 배치되는 바텀플레이트와 주형 주변의 온도는 250도 정도로서 바텀플레이트에 주형을 체결하는 작업은 고도의 기능과 인내와 땀을 필요한 어려운 작업이다. In the casting machine according to the prior art, the work of fixing the lower mold of the mold on the hot bottom plate by bolting it with bolts was performed. The temperature around the bottom plate and the mold that is placed on the hot molten metal furnace is about 250 degrees Celsius, and the work of fastening the mold to the bottom plate is a difficult task that requires high level of function, patience, and sweat.
본 발명처럼 바텀플레이트 위에 2 세트의 주형을 장착한 투 캐비티형 저압 주조기에서는 2 세트의 주형을 동시에 교체하기 위한 체결 작업이 더욱더 어려운 작업이다. In a two-cavity type low-pressure casting machine equipped with two sets of molds on a bottom plate as in the present invention, it is more difficult to perform a fastening operation for simultaneously replacing two sets of molds.
주형에서 꺼낸 고열 상태의 주조품은 현장에서 그 양부를 검사해서 양품과 불량품을 분리하여 처리하게 된다.Castings in a high temperature state taken out of the mold are inspected at the site and processed by separating good and defective products.
주조품의 양부 검사는 일반적으로 작업자가 수작업으로 하고 있다. 주형에서 꺼낸 주조품은 고온의 열을 방출시키고 있어서 검사환경이 열악하고 안전사고의 위험이 있다. 그리고 작업자가 주조품의 곳곳을 검사하기 위해 고열상태의 주조품을 돌리고 뒤집는 작업을 해야하는데, 작업자가 하루에 생산되는 주조품을 검사하기 위해 돌리고 뒤집는 작업을 하루에 수백번에서 수천번 정도를 반복해야 하는 고된 극한의 작업이다. In general, the inspection of the quality of cast products is performed manually by a worker. Castings taken out of the mold emit high-temperature heat, so the inspection environment is poor and there is a risk of safety accidents. In addition, the operator has to rotate and turn over the castings in high temperature to inspect the castings everywhere, and the laborer has to repeat hundreds to thousands of times a day to rotate and turn over the castings produced in a day. It is an extreme work.
따라서 안전사고를 예방하고, 신속하고 정확한 검사를 위해 주조품과 주형의 하형의 표면 상태를 보고 주조품의 양부를 자동으로 검사하는 검사수단이 필요한데, 종래기술에서는 아직 자동 검사수단을 구비하지 않고 있다. Therefore, for preventing safety accidents and for quick and accurate inspection, there is a need for inspection means for automatically inspecting the quality of the castings by looking at the surface conditions of the castings and the lower molds of the molds, but in the prior art, automatic inspection means is not yet provided.
주형으로 주입되는 용탕의 불순물을 제거하기 위해서 하형의 탕구에는 필터볼이 투입된다. 탕구로 주입되는 용탕이 필터볼을 통과하면서 불순물이 필터볼이 부착되어 제거된다. In order to remove impurities from the molten metal injected into the mold, a filter ball is inserted into the lower mold. As the molten metal injected into the sprue passes through the filter ball, impurities are attached to the filter ball and removed.
참고로, 필터볼은 주조품에 붙어서 주형에서 분리되고, 주조품의 후가공 공정에서 주조품에서 펀칭되어 분리된다. For reference, the filter ball is attached to the cast product and separated from the mold, and is punched and separated from the cast product in the post-processing process of the cast product.
필터볼은 주조품을 주조할 때마다 탕구에 투입되는데, 작업자가 고온의 환경에서 하루에 수백번씩 투입하는 수작업은 위험하고 고된 작업이다. Filter balls are put into the sprue every time a cast product is cast, and the manual work that an operator puts hundreds of times a day in a high temperature environment is dangerous and laborious.
일반적으로 필터볼은 스테인레스 와이어를 손으로 뭉쳐서 볼 형태로 만드는데, 스테인렌스 와이어는 쉽게 뭉쳐지는 반면에 약해서 쉽게 변형된다. 그래서 운반이나 보관 과정에서 필터볼들을 쌓아놓으면 아래에 위치한 필터볼은 하중에 눌려 모양이 변형되고, 모양이 변형된 필터볼은 작업자가 탕구로 투입전에 손으로 만져서 볼 형태로 다시 만들어야 하는 번거로움이 발생한다. In general, filter balls are made into a ball shape by gluing stainless wires together by hand. While stainless wires are easily lumped together, they are weak and easily deformed. So, if filter balls are piled up during transportation or storage, the filter balls located underneath are deformed by the load, and the shape of the filter balls is deformed. Occurs.
주조품의 주조를 반복하다 보면 주형의 내면에 잔존물(용탕이 굳은 것)이 조금씩 들러붙게 되고, 들러붙는 잔존물이 늘어나면 주형의 합형에 간극이 발생하고, 주형으로 투입된 용탕이 합형의 간극으로 흘러나와서 주조품의 버가 발생된다. 버는 후가공에서 제거해는 공정의 추가를 발생시키고, 주조품의 품질을 저하시키는 요인이 된다. If you repeat the casting of the cast product, the residue (solidified molten metal) sticks to the inner surface of the mold little by little, and when the sticking residue increases, a gap is created in the consolidation of the mold, and the molten metal injected into the mold flows out into the gap of the mold. There is a burr in the casting. Burr causes the addition of a removing process in post-processing, and becomes a factor that deteriorates the quality of the casting.
주형의 합형부위와 내면에 들러붙은 이물질과 작은 알루미늄 알갤이 등의 잔존물은 작업자가 제거해야 하는데, 들러붙은 잔존물의 발견은 일반적으로 주조품에 버가 발생된 것을 보고나서야 알게된다. 즉, 버의 발생을 사전에 알 수 없으며, 예방하지 못하여 사후에 큰 힘과 시간을 들어여 처리를 반복하는 것이 현실이다. Workers need to remove foreign substances and small aluminum grains that are stuck to the joint part of the mold and the inner surface of the mold, and the discovery of the sticking remains is generally known only after seeing burrs in the casting. In other words, the occurrence of burrs cannot be known in advance, and it is not possible to prevent them, so it is a reality that the treatment is repeated with great effort and time.
본 발명은 이처럼 종래기술에 따른 저압주조 시스템이 갖는 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 용탕로 위의 바텀플레이트에 2 세트의 주형을 장착하여 한 번에 두 개의 주조품을 동시에 주조하여 생산성이 획기적으로 향상되고, 주조된 주조품의 양부와 하형의 상태를 카메라 등의 자동검사수단을 이용해 검사하여 안전사고를 예방하고 검사의 속도와 정확도가 개선되고, 캐쳐유닛으로 주조품을 주형에서 분리이송하는 과정에서 필터볼이 탕구에 자동으로 투입되고, 주형의 합형부에 간극이 발생되기 전에 들러붙은 이물질과 알갱이와 이형재 등의 잔존물을 미리 감지하여 사전에 제거할 수 있는 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템을 제공함을 목적으로 한다. The present invention is an invention conceived to solve the problem of the low-pressure casting system according to the prior art, and by installing two sets of molds on the bottom plate on the molten metal furnace, two castings are simultaneously casted, resulting in a breakthrough in productivity. In the process of separating and transferring the cast product from the mold by means of the catcher unit to prevent safety accidents, improve the speed and accuracy of the inspection, and to inspect the state of the cast product's upper and lower mold using automatic inspection means such as a camera. A two-cavity equipped with an aluminum wheel automatic inspection means that can detect and remove in advance foreign substances, particles, and remnants, etc., when filter balls are automatically inserted into the sprue, and before a gap is created in the joint part of the mold It aims to provide a low-pressure casting system.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 본 발명에 따른 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템은 A two-cavity type low-pressure casting system equipped with an automatic aluminum wheel inspection means according to the present invention according to the present invention for achieving this object is
두 개의 주형이 장착되는 바텀플레이트;A bottom plate on which two molds are mounted;
상기 두 개의 주형에 용탕을 공급하는 용탕로;A molten metal furnace for supplying molten metal to the two molds;
상기 주형에서 주조된 알루미늄 휠 주조품을 받아서 이송시키는 캐쳐유닛;A catcher unit receiving and transferring the cast aluminum wheel cast from the mold;
주조품이 분리된 상기 주형의 하형을 촬영하는 카메라와, 상기 캐쳐유닛이 이송한 주조품을 촬영하는 카메라를 포함하는 자동검사수단;을 포함하여 이루어진다. And an automatic inspection means including a camera for photographing the lower mold of the mold from which the cast product is separated, and a camera for photographing the cast product transferred by the catcher unit.
그리고 상기 자동검사수단은 And the automatic inspection means
상기 캐쳐유닛의 이송부재에 구비되고, 상기 주조품이 올려지는 투명판과, A transparent plate provided on the transfer member of the catcher unit and on which the cast product is placed,
상기 투명판을 통해 상기 주조품의 하부측을 촬영하는 하부카메라와, A lower camera for photographing the lower side of the cast product through the transparent plate,
상기 주조품의 상부측을 촬영하는 상부카메라와, An upper camera for photographing the upper side of the cast product,
상기 이송부재의 하부에 구비되어서 주조품이 분리된 주형의 하형 내부를 촬영하는 하형카메라와, A lower type camera provided under the transfer member to photograph the inside of the lower mold of the mold from which the cast product is separated,
상기 이송부재에서 상기 투명판을 회전시키는 회전유닛과, A rotating unit for rotating the transparent plate in the transfer member,
상기 이송부재에 의해 상기 투명판이 이송됨에 따라 상기 하부카메라의 상부를 열거나 덮는 보호판과,A protective plate that opens or covers an upper portion of the lower camera as the transparent plate is transferred by the transfer member;
상기 상부카메라와 하부카메라 앞에 고압의 에어를 분사하여 에어커튼을 형성하는 에어노즐을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고, It characterized in that it comprises an air nozzle for forming an air curtain by spraying high-pressure air in front of the upper and lower cameras,
필터볼을 공급하는 필터볼 공급유닛;A filter ball supply unit for supplying a filter ball;
상기 캐쳐유닛의 이송부재에 구비되고, 상기 필터볼공급유닛이 공급하는 필터볼을 상기 주형의 하형에 형성된 탕구로 투입시키는 필터볼 투입유닛;을 더 포함하되, A filter ball input unit provided on the transfer member of the catcher unit and for introducing the filter ball supplied by the filter ball supply unit into a sprue formed in the lower mold of the mold; further comprising,
상기 필터볼은 스테인레스 와이어를 뭉쳐 만들고, 볼 형태가 유지되도록 표면에 알루미늄이 코팅된 것을 특징으로 하고, The filter ball is made by aggregating stainless wire, and aluminum is coated on the surface to maintain the ball shape,
상기 주형은 상형, 하형 및 사이드형으로 구성되고, The mold is composed of an upper mold, a lower mold and a side mold,
상기 상형과 사이드형을 각각 수직방향과 수평방향으로 전후진시켜서, 상기 바텀플레이트에 장착된 하형에 합형시키는 제1실린더유닛과 제2실린더유닛;을 더 포함하고, A first cylinder unit and a second cylinder unit for moving the upper mold and the side mold forward and backward in a vertical direction and a horizontal direction, respectively, and incorporated into a lower mold mounted on the bottom plate; and
상기 제1실린더유닛이나 제2실린더유닛 또는 제1실린더유닛 및 제2실린더유닛에는 합형된 상기 상형의 전진거리를 감지하여 합형된 주형의 간극을 체크하는 간극감지센서가 구비되는 것을 특징으로 한다. The first cylinder unit, the second cylinder unit, or the first cylinder unit and the second cylinder unit are provided with a gap detection sensor that detects the advance distance of the merged upper mold and checks the gap of the merged mold.
본 발명에 따른 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템은 한 번에두 개의 주조품을 동시에 주조하여 생산성이 높고, 주조품의 양부를 자동검사수단을 통해 자동으로 검사하여 작업자의 안전사고를 방지하고, 양부 검사를 보다 신속하고 정확하게 할 수 있고, 필터볼은 주조품을 주형에 분리배출시키는 과정은 투입수단을 통해 자동으로 탕구에 주입되어 효율적이며 필터볼은 알루미늄 코팅되어 모양의 변형이 방지되고, 실린더유닛에 간극감지센서가 구비되어서 주형에 간극이 발생되면 즉시 작업자에게 알려 주형에 부착된 잔존물을 제거함으로써 주조품에 버가 발생되는 것을 사전에 방지할 수 있는 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템이고, The two-cavity type low-pressure casting system equipped with the automatic inspection means for aluminum wheels according to the present invention has high productivity by casting two castings at the same time, and automatically inspects the quality of the castings through the automatic inspection means, resulting in a safety accident for the operator. The process of separating and discharging the cast product into the mold is efficient because the filter ball is automatically injected into the sprue through the input means, and the filter ball is coated with aluminum to prevent deformation of the shape. And, the cylinder unit is equipped with a gap detection sensor, so when a gap occurs in the mold, it immediately informs the operator and removes the remains attached to the mold, thereby preventing the occurrence of burrs in the cast product. It is a two cavity type low pressure casting system,
알루미늄 휠 주조품을 주조하는 현장의 상황을 중앙 통제실(관리실)에서 실시간으로 확인하고, 주조품의 품질을 확인하여 통제할 수 있는 시스템으로서, 4차 산업혁명과 5G 시대에 맞는 산업형 저압주조 시스템으로서,As a system that can check the status of the casting site of aluminum wheel castings in real time in the central control room (management room), and check the quality of the castings, as an industrial low-pressure casting system suitable for the 4th industrial revolution and the 5G era.
산업발전에 매우 유용한 발명이다. It is a very useful invention for industrial development.
도 1 은 본 발명에 따른 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템에서 자동검사수단으로 하드웨어적인 구조를 요부로 하는 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템에서 자동검사수단으로 소프트웨어적인 구조를 요부로 하는 블럭도.
도 3 은 본 발명에 따른 투 캐비티형 주조 시스템의 정면도.
도 4a,b 는 상형 체결유닛의 두 실시례를 각각 도시한 도면.
도 5 는 바텀플레이트 위의 사이드형 체결유닛과 하형 체결유닛을 도시한 평면도와 정면도.
도 6 은 사이드형 체결유닛을 요부로 도시한 평면도와 정면도.
도 7 은 하형 체결유닛을 요부로 도시한 평면도와 정면도.
도 8 은 틸팅 체결유닛을 도시한 도면. 1 is a view showing a hardware structure as a main part as an automatic inspection means in a two-cavity type low-pressure casting system equipped with an aluminum wheel automatic inspection means according to the present invention.
Figure 2 is a block diagram of a software structure as a main part of the automatic inspection means in the two-cavity type low pressure casting system equipped with an aluminum wheel automatic inspection means according to the present invention.
3 is a front view of a two cavity type casting system according to the present invention.
Figures 4a, b is a view showing two embodiments of the upper type fastening unit, respectively.
5 is a plan view and a front view showing a side type fastening unit and a lower type fastening unit on a bottom plate.
6 is a plan view and a front view showing a side-type fastening unit as a main part.
7 is a plan view and a front view showing a lower type fastening unit as a main part.
8 is a view showing a tilting fastening unit.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템에 대하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, a two-cavity type low-pressure casting system having an automatic aluminum wheel inspection means according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템에 관하여 보다 구체적으로 설명하기에 앞서, Prior to a more detailed description of the two-cavity type low-pressure casting system equipped with the automatic aluminum wheel inspection means according to the present invention,
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention will be described in detail in the text of the bar, implementation (態樣, aspect) (or embodiment) that can apply various changes and can have various forms. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.In each drawing, the same reference numerals, in particular the number of tens and ones, or the same number of tens, ones, and alphabet indicate members having the same or similar functions, and unless otherwise specified, each of the drawings The member indicated by the reference number can be identified as a member conforming to these criteria.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.In addition, the components in each drawing are expressed by exaggeratingly large (or thick) or small (or thin) or simplified the size or thickness in consideration of the convenience of understanding, but this limits the scope of protection of the present invention. It shouldn't be.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments (sun, 態樣, aspect) (or examples), and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as ~include~ or ~consist~ are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of the presence or addition.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
먼저, 도1과 도2를 참조하여, 본 발명에 따른 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템에서 자동검사수단에 대하여 설명한다. First, referring to Figs. 1 and 2, an automatic inspection means in a two-cavity type low pressure casting system equipped with an automatic inspection means for an aluminum wheel according to the present invention will be described.
상기 자동검사수단은 주형에서 주조된 주조품(1)과, 주조품이 분리된 하형(13)의 불량여부를 자동으로 검사한다. The automatic inspection means automatically inspects whether or not the cast product 1 cast from the mold and the
도1을 참조하면, 상기 자동검사수단으로 하드웨어적인 구성은 투명판(310), 하부카메라(320), 하상부카메라(330), 하형카메라(370), 회전유닛(340), 보호판(350), 에어노즐(360)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the hardware configuration as the automatic inspection means is a
상기 투명판(310)은 주조품을 주형에서 받아서 이송시키는 캐쳐유닛(60)의 이송부재(61)의 상부에 장착되고, 그 위에 주조품(1)이 올려진다. The
상기 투명판(310)은 상기 하부카메라(320)가 투시하여 촬영할 수 있도록 투명한 재질로 이루어진다. 투명판(310)은 고온에 견딜 수 있는 내열성과 열의 전차를 차단할 수 있는 단열성의 유리를 사용할 수 있다. 투명판(310)이 장착된 부위의 이송부재(61)도 투명한 재질로 이루어진다. The
상기 투명판(310)의 가장자리에는 올려진 주조품(1)이 이탈되지 않도록 하며, 주조품(1)이 정위치에 정렬되도록 하는 경사진 정렬부(311)가 형성된다. An
상기 상부카메라(330)와 하부카메라(320)는 각각 상기 이송부재(61)의 상부와 하부에 배치되어서 상기 주조품(1)의 상부측과 하부측을 촬영한다. 상기 하부카메라(320)는 투명한 이송부재(61)와 투명판(310)을 통해 주조품(1)의 하부측을 촬영한다. The
상기 하상부카메라(330)와 하부카메라(320)는 주조품(1)의 미세 판독이 가능하도록 고화질의 고해상도 카메라를 사용하는 것이 바람직하다. It is preferable that the
상기 상부카메라(330)와 하부카메라(320)는 촬영방향의 조절이 가능하도록 틸팅 기능을 구비하고, 정밀 검사가 필요한 부위를 확대하여 촬영할 수 있도록 줌인/줌아웃 기능을 구비하는 것이 바람직하다. It is preferable that the
상기 하형카메라(370)는 상기 이송부재(61)의 하부에 장착되어서, 이송부재(61)가 주조품(11)을 상형(11)에서 받는 때에 하형(13)의 내부를 촬영한다. 상기 하형카메라(370)는 주로 하형(13)에 형성된 탕구가 막혔는지를 주로 감시하고, 이외에도 하형(13) 내면에 눈에 보일 정도 크기의 잔존물이 부착되거나 손상이 없는 지 등을 감시하게 된다. The
상기 회전유닛(340)은 상기 투명판(310)을 회전시켜서 주조품(1)의 전 부위가 상부카메라(330)오 하부카메라(320)에 촬영될 수 있도록 한다. The
상기 회전유닛(340)은 상기 투명판(310)의 외주면을 잡아주는 홀더링(341)과, 상기 홀더링(341)의 내측에서 상기 투명판(310)이 회전되도록 하는 베어링(342)과, 상기 투명판(310)의 외주연에 치합되어 결합되는 회전기어(343)와, 상기 회전기어(343)를 회전시키는 모터(344)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이외에도 상기 회전유닛(340)은 다른 다양한 실시례를 가질 수 있다. The
상기 회전유닛(340)은 상기 투명판(310)을 정회전 및 역회전시키면서 주조품(1)을 촬영이 필요한 위치에서 정지시킬 수 있고, 회전속도의 조절이 가능하다. The
상기 보호판(350)은 상기 하부카메라(320)의 상부에 배치되고, 전후진하여 하부카메라(320)의 상부를 열거나 덮는다. 즉, 하부카메라(320)를 노출시켜 주조품(1)을 촬영할 수 있도록 하거나, 하부카메라(320)의 상부를 덮어 하부카메라(320)를 외부충격이나 고온으로부터 보호한다. 이러한 보호판(350)은 상부카메라(330)의 앞에도 구비될 수 있다. The
상기 보호판(350)은 상기 캐쳐유닛(60)의 이송부재(61)의 이송에 연동되어 작동되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 주조품(1)을 갖고 하부카메라(320) 위로 이송부재(61)가 이송되어오면 보호판(350)이 열리고, 이송부재(61)가 새로운 주조품(1)을 가져오기 위해 주형으로 이송되면 보호판(350)이 닫혀서 하부카메라(320)를 덮는 것이 바람직하다. It is preferable that the
상기 에어노즐(360)은 상기 상부카메라(330)와 하부카메라(320) 앞에서 고압의 에어를 분사하여 에어커튼을 형성함으로써, 고온의 주조품(1)에서 발산되는 열이 상부카메라(330)와 하부카메라(320)에 전달되지 않도록 하여 보호한다. 에어노즐(360)도 보호판(350)처럼 이송부재(61)의 이송에 연동되어 고압의 에어를 분사하고, 에어의 분사를 중단하는 것이 바람직하다. The
도2를 참조하면, 상기 자동검사수단으로 소프트웨어적인 구성은 메모리(372), 모니터(371), 인공지능 분석모듈(373), 제어부(375), 입력부(374)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the software configuration of the automatic inspection means includes a memory 372, a monitor 371, an artificial
상기 메모리(372)는 상기 상부카메라(330)와 하부카메라(320)가 촬영하는 영상을 저장한다. The memory 372 stores images captured by the upper and
상기 모니터(371)는 상기 상부카메라(330)와 하부카메라(320)가 촬영하는 영상이나 상기 메모리(372)에 저장된 영상을 디스플레이 한다. The monitor 371 displays an image captured by the
상기 인공지능 분석모듈(373)은 상기 상부카메라(330)와 하부카메라(320)가 촬영하여 전송하는 영상이나 상기 메모리(372)에 저장된 영상을 분석하여 주조품(1)의 양부를 판단한다. The artificial
상기 인공지능 분석모듈(373)은 양품과 불량품으로 판단된 영상들을 누적하고 학습하여 양부 판단의 오류를 줄이고, 통제실로 양부의 판단 결과를 실시간으로 전송하여, 통제실에서 실시간 확인 및 운영이 되도록 한다. The artificial
상기 제어부(375)는 자동검사수단을 전반적으로 제어한다. The control unit 375 generally controls the automatic inspection means.
예를 들면, 캐쳐유닛(60)에 의해 주조품(1)이 이송되어 상부카메라(330)와 하부카메라(320) 앞에 배치되면, 에어노즐(360)을 작동시켜 에어커튼이 형성되도록 하고, 상부카메라(330)와 하부카메라(320)가 작동하여 촬영방향의 조절과 줌인/줌아웃 등이 실행되면서 주조품(1)을 촬영하도록 하고, 회전유닛(340)을 구동시켜 주조품(1)의 곳곳을 상부카메라(330)와 하부카메라(320)가 촬영할 수 있도록 하고, 인공지능 분석모듈(373)의 판단에 따른 주조품(1)의 양부를 생산과의 검사관리자에게 알려 처리되도록 하고, 입력부(374)를 통해 입력되는 작업자의 명령을 처리한다. For example, when the cast product 1 is transferred by the
이와 같이 구성되는 자동검사수단은 주형에서 분리된 고온의 주조품을 즉시 검사를 하여 양부 검사가 신속하고, 카메라가 촬영하는 주조품의 주형에 대한 영상을 원격지의 통제실에서 관리자가 감시할 수 있고, 경우에 따라서는 관리자 이외에 고객도 현장의 주조 상황과 주조품의 상태를 볼 수 있고, 주조품에 대한 현재와 과거의 불량율과 표면 품질을 상시적으로 객관성 있게 확인하여 평가할 수 있고, 시스템의 통제와 관리 이용이 가능하도록 한다. The automatic inspection means constituted in this way immediately inspects the hot castings separated from the mold, so that the quality inspection is quick, and the image of the mold of the cast product photographed by the camera can be monitored by the manager in a remote control room. Therefore, not only the manager, but also the customer can see the casting situation and the state of the casting product at the site, and the current and past defect rates and surface quality of the casting product can be constantly objectively checked and evaluated, and the control and management of the system can be used. Do it.
또한, 자동검사수단을 통해 경영자, 부서 책입자, 현장 작업자 등은 주조 상황을 실시간으로 확인하여 지시, 조치 등을 할 수 있고, 이러한 저압주조 시스템은 4차산업혁명 시대와 5G 시대의 기술을 적극 활용한 시스템으로서 주조기술을 한차원 높게 발전시킬 수 있다. In addition, through the automatic inspection means, managers, department bookkeepers, field workers, etc. can check the casting situation in real time and take instructions and measures, and this low-pressure casting system actively utilizes the technologies of the 4th industrial revolution and 5G era. As a utilized system, casting technology can be developed to a higher level.
상기 캐쳐유닛(60)은 상기 주형에서 주조된 주조품(1)을 상기 상부카메라(330)와 하부카메라(320) 등이 구비된 검사장소로 이동시킨다. The
도1을 참조하면, 상기 캐쳐유닛(60)은 주형이 장착된 프레임(50)과 상부카메라(330)와 하부카메라(320) 등이 구비된 검사장소를 오가는 이송부재(61)와, 상기 이송부재(61)가 이송되도록 구동시키는 구동부재(63)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the
상기 이송부재(61) 판구조로 이루어지고, 전방의 상부에는 주조품(1)이 올려지는 투명판(310)이 장착된다. The
상기 이송부재(61)는 전후진하는 슬라이드방식으로 주형이 있는 프레임(50)과 검사장소를 오갈 수 있고, 회전하는 스윙방식으로 상기 프레임(50)과 검사장소를 오갈 수 있다. 도1에는 상기 이송부재(61)의 후방이 포스트(51)에 회전 가능하게 결합되어서 전방이 프레임(50)과 검사장소를 오가는 스윙방식의 이송부재(61)가 도시되어 있다. The
상기 구동부재는 상기 이송부재(61)가 이송되도록 구동시키는 구성으로서, 모터, 실린더 등이 사용될 수 있다. The drive member is a configuration that drives the
상기 필터볼 공급유닛은 용탕의 불순물을 제거하는 필터볼(3)을 공급하고, 상기 필터볼 투입유닛은 필터볼(3)을 주형의 하형(13)에 형성된 탕구(미도시)에 투입한다. The filter ball supply unit supplies a
전술한 바와 같이 종래기술에서는 작업자가 매번 새로운 필터볼(3)을 직접 탕구에 투입하였지만, 본 발명은 공급유닛과 투입유닛을 통해 필터볼(3)이 탕구에 자동으로 투입되도록 한다. As described above, in the prior art, the operator inserts a
상기 필터볼 공급유닛은 필터볼(3)들이 담기는 호퍼(411)와, 상기 호퍼(411)의 배출구를 개폐하는 개폐판(413)과, 상기 개폐판(413)을 개폐시키는 구동기(미도시)를 포함하여 이루어진다. The filter ball supply unit includes a
상기 필터볼 투입유닛은 상기 캐쳐유닛(60)의 이송부재(61)에 구비되고 상기 필터볼 공급유닛에서 배출되는 필터볼(3)을 받아서 저장하는 저장통(421)과, 상기 저장통(421)의 필터볼(3)을 꺼내서 상기 하형(13)의 탕구에 투입시키는 투입부재를 포함하여 이루어진다. 상기 투입부재는 도면과 같이 상기 저장통(421)의 단부에서 하부를 향해 경사지게 형성된 토출구와(423), 상기 토출구(423)를 개폐하여 필터볼(3)이 하형(13)으로 토출되도록 하는 개폐판(425)과, 상기 개폐판(425)을 개폐시키는 구동기(미도시)로 이루어질 수 있다. 또 다른 투입부재로 상기 필터볼(3)을 잡거나 놓는 핑거부재와, 상기 핑거부재를 상기 저장통과 하형(13) 위로 이동시키는 로봇팔을 사용할 수 있고, 다른 다양한 실시례가 가능하다. The filter ball input unit is provided in the
상기 필터볼 투입유닛은 상기 캐쳐유닛(60)이 상형(11)에 붙어있는 주조품(1)을 받으려고 이송부재(61)가 그 아래에 대기할 때 필터볼(3)을 하형(13)의 탕구로 투입시킨다. When the
상기 필터볼(3)은 스테인레스 와이어를 뭉쳐서 볼 형태로 만든 제품으로, 스테인레스 와이어는 다소 무른 성질이 있어서 필터볼(3)은 외력이 작용하면 쉽게 찌그러져 변형될 수 있다. 호퍼(411)의 아래에 위치한 필터볼(3)은 위의 필터볼(3)이 누르는 압력에 의해 찌그러질 수도 있다. The
필터볼(3)이 변형되면 호퍼(411)에서 배출이 원활하지 않거나, 저장통(421)의 토출구(423)에서 토출지 원활하지 않을 수 있고, 핑거부재가 필터볼(3)을 잡기 어려울 수 있다.If the
이에 본 발명은 필터볼(3)의 표면을 알루미늄으로 코팅하여 견고히 함으로써 필터볼(3)이 찌그러지는 변형이 방지하고, 그에 따라 필터볼 투입유닛이 필터볼(3)을 하형(13)의 탕구에 에러 없이 투입할 수 있도록 한다. Accordingly, in the present invention, the
상기 간극감지센서(430)는 합형된 주형에 간극이 발생되었는지를 감지한다. The
하형(13), 상형(11) 및 사이드형(15)으로 구성되는 주형은 상형(11)과 사이드형(15)이 각각 제1실린더유닛(210)과 제2실린더유닛(250)에 의해 하형(13)을 향해 수직방향과 수평방향으로 전후진되어서 서로 합형되거나 합형이 분해된다. 이때, 합형된 하형(13), 상형(11) 및 사이드형 간에 간극이 발생되면 주형으로 주입된 용탕이 간극을 통해 누설되고, 그에 따라 주조된 주조품(1)이 버가 발생된다. 합형된 주형에 간극이 발생되는 원인은 잔존물(주로, 주형으로 주입된 작은 용탕 알갱이와 이형제 등)이 주형의 합형부 내면에 들러붙기 때문이다. In the mold consisting of the
상기 주형의 간극은 상형(11)이나 사이드형(15)이 정확한 합형을 위해 전진해야 하는 거리를 못가면 발생되므로, 상기 간극감지센서(430)는 상형(11)이나 사이드형을 전후진시키는 제1실린더유닛(210)이나 제2실린더유닛(250) 또는 제1실린더유닛(210)과 제2실린더유닛(250) 모두에 구비된다. Since the gap between the mold is generated when the
도3을 참조하면, 상기 간극감지센서(430)는 프레임(50)의 포스트(51)에 장착되고, 승하강하는 상기 제1실린더유닛(210)의 제1무빙플레이트(211)에는 가압바(431)가 연결된다. 상기 가압바(431)는 일단이 상기 제1무빙플레이트(211)에 연결되어서 함께 승하강되고, 타단은 상기 간극감지센서(430) 위에 배치되어서 제1무빙플레이트가 하강한 때에 상기 간극감지센서(430)를 가압하여 작동되도록 한다. Referring to FIG. 3, the
상기 간극감지센서(430)는 주형의 간극을 정밀하게 감지하고, 감지된 간극의 크기를 디지털로 표시하여 작업자에게 표시한다. The
상기 간극감지센서(430)에서 감지되는 간극이 기준치를 넘어서면 컨트롤러가 이를 관리자나 작업자에 통보하여, 통보 받은 작업자가 주조 공정을 잠시 중단하고 주형에 붙어있는 잔존물을 미리 제거한 후에 주조 공정을 재개할 수 있도록 한다. When the gap detected by the
상기 간극감지센서(430)는 상기 제1실린더유닛에 구비된 것을 설명하고 도면에 도시하였지만, 사이드형을 전후진시키는 제2실린더유닛에도 구비될 수 있다. The
도3 내지 도8을 참조하면, 본 발명에 따른 투 캐비티형 주조 시스템은 주형, 바텀플레이트(20), 틸팅플레이트(30), 용탕로(40), 프레임(50), 실린더유닛들, 체결유닛들 등을 포함하여 이루어진다. 3 to 8, the two cavity type casting system according to the present invention includes a mold, a
참고로, 도면에서 상기 체결유닛과 실린더유닛에 관하여 정밀하게 도시하지 않았으나, 이들의 구성요소와 작동 매커니즘을 파악하고 이해하는데 아무런 문제가 없는 수준으로 도시하고 있다. For reference, although the fastening unit and the cylinder unit are not precisely illustrated in the drawings, they are illustrated at a level without any problems in grasping and understanding their components and operation mechanisms.
상기 주형은 하형(13), 상형(11) 및 사이드형(15)으로 구성되고, 이들은 합형되어 내부에 주조품(1)의 형상에 따른 공간을 형성한다. The mold is composed of a lower mold (13), an upper mold (11) and a side mold (15), which are combined to form a space according to the shape of the cast product (1) therein.
상기 하형(13)은 베이스(14)에 결합되고, 베이스(14)는 하형 체결유닛(130)을 통해 바텀플레이트(20)에 체결되어 고정된다. The
상기 하형(13)은 베이스(14), 바텀플레이트(20) 및 틸팅플레이트(30)를 통해 용탕로(40)로부터 용융된 용탕을 주입받는다. The
상기 상형(11)은 상기 프레임(50)에 장착된 제1실린더유닛(210)을 통해 수직방향(즉, 상하방향)으로 전후진한다. The
상기 제1실린더유닛(210)은 프레임(50)에 고정되어 장착되는 실린더(213)와, 실린더(213)에서 인출입하여 승하강하는 피스톤(215)과, 상기 피스톤(215)의 하단에 결합되는 제1무빙플레이트(211)와, 상기 프레임(50)에 승하강 가능하게 결합되어서 제1무빙플레이트(211)의 승하강을 가이드하는 가이드봉(217)을 포함하여 이루어진다. The
상기 사이드형(15)은 상기 바텀플레이트(20)의 상부면 가장자리에 장착된 제2실린더유닛(250)을 통해 수평방향(즉, 좌우방향)으로 전후진한다. 상기 사이드형(15)은 복수개로 구성된다. The
상기 제2실린더유닛(250)은 상기 바텀플레이트(20)의 상부면 가장자리에 고정설치되는 고정몸체(257)와, 상기 고정몸체(257)에 장착되는 실린더(253)와, 상기 실린더(253)에서 인출입하여 전후진하는 피스톤(255)과, 상기 피스톤(255)의 전단에 결합되는 제2무빙플레이트(251)를 포함하여 이루어진다. The
상기 바텀플레이트(20)는 상기 용탕로(40)의 상부에 배치되고, 그 위에 상기 하형(13)이 장착되고, 상형(11)과 사이드형(15)이 합형되는 공간을 제공한다. The
상기 틸팅플레이트(30)는 상부에 상기 바텀플레이트(20)가 적층되어 결합되고, 타측이 상기 용탕로(40)에 회전 가능하도록 결합되어서 용탕로(40)에서 타측을 축으로 회전하여 일측이 젖혀질 수 있게 결합된다. The tilting
상기 틸팅플레이트(30)를 젖혀 용탕로(40)의 상부를 개방시켜 용탕로(40) 내부의 유지보수 작업이 가능하고, 틸팅플레이트(30) 위에 결합된 바텀플레이트(20)와 프레임(50) 등의 교체 작업이 용이해 진다. By tilting the tilting
상기 용탕로(40)는 상기 바텀플레이트(20)의 하부에 배치되고, 내부에는 용융된 금속, 즉, 용탕이 담긴다. The
상기 프레임(50)은 상기 용탕로(40)의 위에 배치되는 바텀플레이트(20)의 상부측에 설치된다. The
상기 프레임(50)은 바텀플레이트(20)의 가장자리에서 상부로 설치되는 포스트(51)와, 포스트(51)들을 수평방향으로 연결하여 제1실린더유닛(210) 등이 장착되는 장착판(53)을 포함하여 이루어진다. The
상기 포스트(51)에는 상기 주형에서 주조된 주조품(1)을 분리이탈시키는 캐쳐유닛(60)이 구비된다. 상기 캐쳐유닛(60)은 상기 포스트(51)를 따라 내외측으로 회전하여, 주조품을 스위방식으로 검사장소로 이송시킨다. The
도4에는 상기 상형(11)을 제1실린더유닛(210)에 체결하여 제1실린더유닛(210)에 의한 승하강이 가능하도록 하는 상형 체결유닛(110)이 도시되어 있다. FIG. 4 shows an upper
먼저, 도4a를 참조하여, 제1실시례에 따른 상형 체결유닛(110)에 대하여 설명한다. First, with reference to FIG. 4A, the upper
제1실시례에 따른 상기 상형 체결유닛(110)은 관통핀(111), 캠블럭(112), 제1구동부재(113)를 포함하여 이루어진다. The upper
상기 관통핀(111)은 다수개가 상기 제1실린더유닛(210)의 제1무빙플레이트(211)에서 가장자리는 관통한다. 안정적인 체결을 위해서 상기 관통핀(111)은 3개 이상을 사용하고, 관통핀(111)들은 등 간격으로 방사상으로 배치되는 것이 바람직하다.A plurality of the through
상기 캠블럭(112)은 상기 제1무빙플레이트(211)를 관통한 상기 관통핀(111)의 하단에 구비되며, 직경이 긴 락킹부(112a)와 직경이 짧은 해제부(112b)를 갖는다. 이때, 상기 락킹부(112a)의 상부면은 회전하는 일방향으로 가면서 두께가 점차 두꺼워지는 구배가 형성된다. The
상기 제1구동부재(113)는 상기 제1무빙플레이트(211)를 관통한 상기 관통핀(111)의 상단에 구비되어서, 상기 관통핀(111)을 회전시킨다. 상기 제1구동부재(113)는 모터 등의 동력기기를 이용해 자동으로 관통핀(111)을 회전시킬 수 있고, 사용자가 직접 손으로 잡고 돌리는 레버를 사용할 수도 있다. 물론, 제1구동부재(113)로 모터 등의 동력기기와 수동 레버를 모두 구비할 수도 있다. The
상기 상형(11)의 상부에는 직경이 긴 상부면 아래에 직경이 짧아지는 결합부(11a)가 형성되고, 상기 관통핀(111)은 상형(11)의 상부측 측면을 지나고, 상기 캠블럭(112)은 결합부(11a) 옆에 배치된다. An upper portion of the
상기 제1구동부재(113)가 상기 관통핀(111)을 일방향으로 회전시키면 상기 캠블럭(112)의 락킹부(112a)가 상기 상형(11)의 결합부(1a) 내부로 진입하여 결합부(11a)의 하부면에 걸림결합된다. 이때, 상기 캠블럭(112)의 상부면에 형성되는 구배는 회전할수록 결합부의 하부면을 보다 강력하게 가압하여 고정시킨다. When the first driving
반대로 상기 제1구동부재(113)가 상기 관통핀(111)을 타방향으로 회전시키면 상기 캠블럭(112)의 락킹부(112a)가 상기 상형(11)의 결합부(11a)에서 이탈하여 걸림결합이 해제 되고, 상기 캠블럭(112)의 해제부(112b)가 상형(11)의 결합부(11a)의 옆에 배치된다. 이때, 상기 해제부(112b)는 직경이 짧아서 결합부의 내측으로 진입하지 않는다. Conversely, when the first driving
상기 제1구동부재(113)가 상기 관통핀(111)을 회전시켜서 제1무빙플레이트(211)에 상형(11)을 자동으로 락킹하여 체결하거나 체결을 해제하는 경우에, 상기 캠블럭(112)이 상기 상형(11)의 결합부(11a)에 강력하게 락킹된 지점과 해제된 지점을 감지할 수 있도록 리미트 스위치를 사용할 수 있다. When the first driving
다음으로, 도4b를 참조하여, 제2실시례에 따른 상형 체결유닛(110A)에 대하여 설명한다. Next, referring to FIG. 4B, a description will be given of the upper
제2실시례에 따른 상형(11)체결유닛은 상기 제1실린더유닛(210)의 제1무빙플레이트(211)를 관통하고, 하부는 상형(11)의 상부에 고정되어 결합되는 관통봉(114)과, 제1무빙플레이트(211)를 관통한 관통봉(114)의 상부에 형성되는 걸림홈(115)과, 상기 제1무빙플레이트(211)의 상부에서 전후진하여 상기 걸림홈(115)에 삽입되어 걸리거나 분리이탈되는 걸림키(116)와, 상기 걸림키(116)를 전후진시키는 구동부재(117)를 포함하여 이루어진다. The
상기 관통봉(114)의 하부측에는 상기 제1무빙플레이트(211)의 하부면에 접촉되어 걸리는 단턱(118)이 돌출되어 형성되고, 상기 걸림홈(115)의 상부와 상기 걸림키(116)의 상부는 경사진 구조를 갖는다. 그래서 상기 걸림키(116)가 상기 걸림홈(115)으로 깊이 삽입될 수로 관통봉(114)을 상부로 들어올려서 제1무빙플레이트(211)에 관통봉(114)이 강력하게 체결되도록 한다. The lower side of the through
도5와 도6에는 주형의 사이드형(15)을 제2실린더유닛(250)에 체결하는 사이드형 체결유닛(150)이 도시되어 있다. 5 and 6 show a side
상기 사이드형 체결유닛(150)은 인출입블럭(151), 스프링(152), 구동블럭(153), 제2구동부재(157), 연결핀(155) 등을 포함하여 이루어진다. The side
상기 인출입블럭(151)은 상기 제2실린더유닛(250)의 전방에 구비되는 제2무빙플레이트(251)의 내부 좌우에서 외측방향으로 인출입 가능하게 구비된다. 상기 제2무빙플레이트(251)에서 인출된 상기 인출입블럭(151)은 상기 사이드형(15)의 외측에 결합된 결합부(15a)에 상하방향으로 형성된 걸림홈(15b)에 삽입된다. The
상기 스프링(152)은 상기 제2무빙플레이트(251)의 내부에서 상기 인출입블럭(151)의 내측을 탄성지지하여 상기 인출입블럭(151)이 인출될 수 있도록 한다. The
상기 구동블럭(153)은 상기 제2무빙플레이트(251)의 내측에서 상하방향으로 이동 가능하게 구비되고, 내측에는 경사면(153a)이 형성되고, 경사면(153a)이 형성된 위치의 내외측으로는 관통홀(153b)이 형성된다. The driving
상기 제2구동부재(157)는 상기 구동블럭(153)을 상하방향으로 이동시킨다. 상기 제2구동부재(157)는 정역회전하는 회전체(157a)와, 상기 회전체(157a)의 양단에서 각각 상기 구동블럭(153)과 힌지결합되는 힌지핀(157b)과 상기 회전체(157a)를 회전시키는 회전축(157c)을 포함하여 이루어진다. The
상기 연결핀(155)은 일단이 상기 인출입블럭(151)에 연결되고, 타측은 상기 구동블럭(153)의 관통홀(153b)을 관통한다. 상기 관통홀(153b)을 관통한 상기 연결핀(155)의 타단에는 걸림핀(156)이 돌출되어 구비된다. 상기 걸림핀(156)은 상기 구동블럭(153)의 경사면(153a)에 접촉되어 걸린다. One end of the
상기 제2구동부재(157)의 회전체(157a)가 일방향으로 회전하면 제2무빙플레이트(251)의 좌우 양측에 각각 배치되는 상기 구동블럭(153)이 상방향과 하방향으로 이동하고, 그러면 구동블럭(153)의 경사면을 타고 연결핀(155)이 내측으로 당겨져서 인출입블럭(151)이 제2무빙플레이트(251)의 내측으로 인입되고, 그러면 인출입블럭(151)이 사이드형(15)의 걸림홈(11b)에서 이탈되어 제2실린더유닛(250)과 사이드형(15)의 체결이 해제된다. When the
반대로, 상기 제2구동부재(157)의 회전체(157a)가 타방향으로 회전하면 양측의 상기 구동블럭(153)이 각각 하방향과 상방향으로 이동하고, 그러면 스프링(152)이 미는 인출입블럭(151)이 제2무빙플레이트(251)의 외측으로 인출되고, 이때 연결핀(155)의 걸림핀(156)은 구동블럭(153)의 경사면(153a)을 타고 이동하여 연결핀(155)은 인출입블럭(151)과 함께 외측으로 이동하고, 제2무빙플레이트(251)에서 인출된 인출입블럭(151)은 사이드형(15)의 걸림홈(15b)에 삽입되어 걸림으로써, 제2실린더유닛(250)에 사이드형(15)이 체결된다. On the contrary, when the
상기 사이드형(15)을 수평방향에 전후진시키는 상기 제2실린더유닛(250)은 바텀플레이트(20)의 가장자리에 고정되어 장착되는 고정몸체(257)와, 상기 고정몸체(257)의 상부에 장착되는 실린더(253)와, 상기 실린더에서 인출입되는 피스톤(255)을 포함하여 이루어진다. 상기 바텀플레이트(20)의 표면을 고온이어서, 고정몸체(257)를 통해 실린더(253)를 바텀플레이트(20)에 장착시키는 것이 바람직하다. The
도5와 도7에는 상기 하형(13)을 상기 바텀플레이트(20)에 체결하여 고정시키는 하형 체결유닛(130)이 도시되어 있다. 5 and 7 illustrate a lower
하형(13)이 결합된 베이스(14)를 상기 바텀플레이트(20) 위에 지그핀 등을 이용해 정위치에 정렬시킨 후에 상기 하형 체결유닛(130)을 통해 바텀플레이트(20)에 가압하여 고전시킨다. After aligning the base 14 to which the
상기 하형 체결유닛(130)은 가압블럭(131), 전후진블럭(133), 상부탄성핀(135), 전방탄성핀(136), 후방탄성핀(137) 등을 포함하여 이루어진다. The lower
상기 가압블럭(131)은 상기 바텀플레이트(20)의 가장자리에 장착된 상기 고정몸체(257)의 내부를 관통하여 형성된 가이드홀(257a)에 삽입되어 가이드홀(257a)을 따라 전후진이 가능하다. 상기 가압블럭(131)의 전방에는 상기 하형(13)이 장착된 베이스(14)의 상부면 가장자리를 가압하여 고정하는 가압부(131a)가 형성되고, 후방에는 후퇴돌기(131b)가 하부로 돌출되어 형성된다. The
상기 전후진블럭(133)은 상기 고정몸체(257)의 가이드홀(257a)에 삽입되고, 제3실린더유닛(230) 에 연결되어서 전후진한다. 상기 전후진블럭(133)의 전방에는 상부로 돌출된 걸림돌기(133b)가 형성되고, 걸림돌기(133b)에서 후방으로 가는 상부면에는 경사진 경사면(133a)이 형성된다. 상기 전후진블럭(133)은 전진시에 상기 가압블럭(131)의 후방을 밀어 가압블럭(131)을 전진시키고, 후진시에 상기 걸림돌기(133b)가 상기 가압블럭(131)의 후퇴돌기(131b)에 걸려 당김으로써 가압블럭(131)을 후진시킨다. 그리고 상기 전후진블럭(133)의 전진시에 상기 가압블럭(131)의 후퇴돌기(131b)가 전후진블럭(133)의 경사면(133a)을 타고 이동하여 가압블럭(131)의 후방이 상부로 들리고, 그에 따라 가압블럭(131)의 전방이 하부로 눌리게 되어서 상기 가압블럭(131)의 전방에 형성된 가압부(131a)가 하형(13)의 베이스(14)를 가압하여 고정시킨다. The forward/
상기 상부탄성핀(135)은 상기 고정몸체(257)의 결합되어 가이드홀(257a)의 상부에 구비된다. 상기 상부탄성핀(135)은 상기 가압블럭(131)의 상부면을 탄성지지한다. 그래서 전후진블럭(133)이 전후진하는 때에 상기 가압블럭(131)의 후퇴돌기(131b)가 전후진블럭(133)의 경사면을 타고 전후진하면서 시소운동을 하도록 한다. 즉, 가압블럭(131)이 전진시에 전방은 아래로 눌리고 후방은 위로 들리고, 반대로 후진시에 전방은 위로 들리고 후방은 아래로 눌리는 시소운동을 하도록 한다. The upper
상기 전방탄성핀(136)은 상기 가압블럭(131)의 전방에 구비되어서 상기 하형(13) 베이스(14)의 측면을 탄성지지한다. 상기 전방탄성핀(136)은 상기 가압블럭(131)이 전진시에 가압블럭(131) 보다 먼저 하형(13)의 베이스(14)에 접촉되어서 가압블럭(131)이 하형(13)의 베이스(14)에 충돌하는 충격을 흡수한다.The front
상기 후방탄성핀(137)은 상기 전후진블럭(133)의 전방으로 돌출되도록 구비되어서 상기 가압블럭(131)의 후방을 밀어준다. 상기 후방탄성핀(137)은 상기 전후진블럭(133)이 상기 가압블럭(131)의 후방을 부드럽게 접촉하여 밀어주도록 한다. 상기 후방탄성핀(137)의 탄성력은 상기 전방탄성핀(136)의 탄성력 보다 강하여, 상기 전후진블럭(133)은 상기 가압블럭(131)을 끝까지 밀어준다. The rear
도8a에는 틸팅플레이트(30)가 용탕로(40)에서 일측으로 젖혀져 있는 모습이 도시되어 잇고, 도8b에는 틸팅플레이트(30)를 용탕로(40)의 상부에 체결시키는 틸팅 체결수단(170)이 도시되어 있다. Figure 8a shows the tilting
상기 틸팅 체결수단(170)은 타측이 용탕로(40)에 회전 가능하게 힌지결합되는 틸팅플레이트(30)의 일측을 용탕로(40)에 체결하여 고정시킨다. The tilting fastening means 170 fastens one side of the tilting
상기 틸팅 체결수단(170)은 체결블럭(171), 걸림핀(173), 고정핀(175), 해제핀(177), 제4구동부재(179)를 포함하여 이루어진다. The tilting fastening means 170 includes a
상기 체결블럭(171)은 상기 틸팅플레이트(30)의 일측 하부면에 구비된다. 상기 체결블럭(171)에는 상기 고정핀(175)이 삽입되는 중공(171a)이 형성된다. The
상기 걸림핀(173)은 상기 체결블럭(171)에서 상기 중공(171a)으로 인출입되도록 스프링(172)으로 탄성지지된다. 상기 걸림핀(173)의 하부는 경사진 구조를 갖는다. The
상기 고정핀(175)은 상기 용탕로(40)의 일측에 고정되어 구비되고, 상기 체결블럭(171)의 중공(171a)으로 삽입되면서 상기 걸림핀(173)을 밀어 체결블럭(171)으로 인입시킨다. 상기 고정핀(175)의 상부는 경사진 구조를 가져서 상기 걸림핀(173)을 밀어 체결블럭(171)이 내부로 인입시키고, 하부에는 폭이 좁아지는 걸림턱(175a)이 형성되어서 상기 걸림핀(173)의 상부에 걸림결합된다. The fixing
상기 해제핀(177)은 상기 용탕로(40)의 일측에 승하강이 가능하게 구비되어서, 승강시 상기 체결블럭(171)의 중공(171a)으로 전진하여 걸림핀(173)을 체결블럭(171)의 내부로 인입시킴으로써 걸림핀(173)과 고정핀(175)의 걸림결합을 해제시키고, 하강시 체결블럭(171)의 중공(171a)에서 벗어나면서 상기 걸림핀(173)에 중공(171a)으로 인출되도록 한다. 상기 해제핀(177)의 상부에는 테이퍼진 테이펴면(177a)이 형성되어서 승강시 접촉된 상기 걸림핀(173)을 밀어 인입시킨다. 그리고 상기 걸림핀(173)은 위에서 보면 사각형 모양으로 이루어지고 상기 해제핀(177)은 걸림핀(173)의 주변을 감싸는 모양으로 이루어져서 상기 해제핀(177)은 걸림핀(173)을 따라 승하강한다. The
상기 제4구동부재(179)는 상기 해제핀(177)은 모터나 실린더 등을 이용해 자동으로 승하강시킨다. 상기 제4구동부재(179)는 작업자가 수동으로 해제핀(177)을 승하강시키는 레버(179a)를 포함할 수 있다. The
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 투 캐비티형 주조 시스템은 볼트 체결 없이 주형의 하형(13), 상형(11) 및 사이드형(15)을 바텀플레이트(20)와 실린더유니에 간편하고 신속하게 그리고 견고하게 체결시키고, 특히 하형(13)의 경우 강력한 체결력과 신속하게 바텀플레이트(20)의 정위치에 체결된다. The two-cavity casting system according to the present invention constituted as described above is simple, quick and robust to the
본 발명은 주형(특히, 하형(13))의 교체에 기존 방식 대비 1/10 수준으로 교체시간을 단축시킨다. The present invention shortens the replacement time to a level of 1/10 compared to the conventional method for replacing the mold (in particular, the lower mold 13).
도면에는 특별히 도시하지 아니하였으나, 본 발명은 주형의 하형(13), 상형(11), 사이드형(15)의 정확한 체결여부와 정위치 고정여부를 리미트스위치, 홀센서, 광센서 등을 이용하여 센싱하여 확인하고, 확인 결과 문제가 없으면 다음 단계로 진행되도록 한다. Although not specifically shown in the drawings, the present invention determines whether the
다시 말해, 본 발명에 따른 투 캐비티형 주조 시스템의 컨트롤러는 체결유닛들의 체결(락킹)과 해제(언락킹)의 동작을 자동으로 제어하고, 이때, 작업자의 안전사고를 예방하기 위해 각 체격유닛의 상태를 각종 센서(예; 리미트 스위치, 홀센서, 초음파 센서, 광센서 등)를 통해 감지하여 체결유닛들의 체결이나 해제의 과정이 단계적으로 안정적으로 진행되도록 한다. 즉, 1단계의 과정이 안정적으로 완료된 것이 확인되면 2단계가 과정이 진행되도록 한다. In other words, the controller of the two-cavity casting system according to the present invention automatically controls the operation of fastening (locking) and releasing (unlocking) of the fastening units, and at this time, in order to prevent safety accidents of workers, the controller of each physique unit The state is sensed through various sensors (eg, limit switch, hall sensor, ultrasonic sensor, optical sensor, etc.) so that the process of fastening or disengaging of the fastening units proceeds step by step and stably. That is, when it is confirmed that the process of step 1 has been stably completed, step 2 allows the process to proceed.
이와 같은 주형이 교체시에 작업자의 안정성 확보와, 주형의 신속하며 정확한 교체를 통해 생산성의 향상을 위해, 본 발명에 따른 투 캐비티형 주조 시스템의 컨트롤러에는 체결유닛들의 구동회로, 감지회로 등이 구비된다. When such a mold is replaced, the controller of the two-cavity casting system according to the present invention is provided with a driving circuit and a sensing circuit for fastening units to secure the operator's stability and to improve productivity through rapid and accurate replacement of the mold. do.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템은 증강현실 기술을 접목하여 현장의 시스템 운전자가 3D 증강현실(가상환경) 안경을 착용하고 주조된 알루미늄휠을 보면서 불량발생문제의 원인을 추적하여 해결할 수 있다. The two-cavity type low-pressure casting system equipped with an aluminum wheel automatic inspection means according to the present invention configured as described above incorporates augmented reality technology so that the on-site system driver wears 3D augmented reality (virtual environment) glasses and casts aluminum wheels By looking at it, you can trace and solve the cause of the problem.
그리고 현장의 시스템 운전자, 기술자, 관계자 등이 3D 증강현실 안경의 화면창을 보면서 프로그램된 주조 공정의 세팅값(예; 용탕온도, 가압력, 단계별 주탕시간, 주형 각부의 온도 타이밍과 주형 온도 등)을 확인하고 현장의 실제 상황과 비교하여 협의하고 문제를 해결할 수 있다. In addition, system drivers, technicians, officials, etc. in the field view the screen window of the 3D augmented reality glasses and check the programmed casting process settings (e.g., molten metal temperature, pressing force, step-by-step pouring time, temperature timing and mold temperature, etc.). It can be checked and compared to the actual situation in the field to discuss and solve problems.
본 발명은 현장위 생산 상황을 경영자, 책임자, 고객 등이 원격지에서도 상황확인, 통제, 문제 해결, 즉시 수정진행이 가능한 현재 세계에서 최초로 개발되는 4차산업형 주조 시스템이다. The present invention is a fourth industrial casting system developed for the first time in the world at present, enabling a manager, a manager, a customer, etc. to check the situation, control, troubleshoot, and immediately correct the situation at a remote location.
본 발명은 거리에 관계없이 5G 통신망을 이용하여 알루미늄휠 스마트 생산시스템을 구성하고 주조 기계 간 또 전후 공정 간 자동연결할 수 있게 된다. The present invention makes it possible to construct an aluminum wheel smart production system using a 5G communication network regardless of distance, and to automatically connect between casting machines and before and after processes.
본 발명은 미래의 불량없는 자동생산을 위해서 본 발명의 촬영데이타와, 불량방지 감지센서 기능과, 주조 프로그램 데이타를 결합하여 현장을 스마트 팩토리 시스템으로 첨단화하는데 큰 역활을 할 것으로 예상된다.The present invention is expected to play a large role in upgrading the field into a smart factory system by combining the photographing data of the present invention, the defect prevention sensor function, and the casting program data for future defect-free automatic production.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above description of the present invention, a two-cavity type low-pressure casting system having an aluminum wheel automatic inspection means having a specific shape and structure has been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art. And, these modifications and changes should be construed as belonging to the scope of the present invention.
11 : 상형 13 : 하형
14 : 베이스 15 : 사이드형
20 : 바텀플레이트 30 : 틸팅플레이트
40 : 용탕로 50 : 프레임
110 : 상형 체결유닛 130 : 하형 체결유닛
150 : 사이드형 체결유닛 170 : 틸팅 체결유닛
210 : 제1실린더유닛 230 : 제3실린더유닛
250 : 제2실린더유닛
310 : 투명판 320 : 하부카메라
330 : 상부카메라 340 : 회전유닛
350 : 보호판 360 : 에어노즐
370 : 하형카메라
411 : 호퍼 421 : 저장통
423 : 토출구 425 : 개폐판
430 : 간극감지센서 431 : 가압막대11: upper type 13: lower type
14: base 15: side type
20: bottom plate 30: tilting plate
40: melting furnace 50: frame
110: upper type fastening unit 130: lower type fastening unit
150: side type fastening unit 170: tilting fastening unit
210: first cylinder unit 230: third cylinder unit
250: second cylinder unit
310: transparent plate 320: lower camera
330: upper camera 340: rotating unit
350: protective plate 360: air nozzle
370: Bottom type camera
411: hopper 421: storage bin
423: discharge port 425: opening and closing plate
430: gap detection sensor 431: pressure rod
Claims (4)
상기 두 개의 주형에 용탕을 공급하는 용탕로;
상기 주형에서 주조된 알루미늄 휠 주조품을 받아서 이송시키는 캐쳐유닛;
주조품이 분리된 상기 주형의 하형을 촬영하는 카메라와, 상기 캐쳐유닛이 이송한 주조품을 촬영하는 카메라를 포함하는 자동검사수단;을 포함하여 이루어지는 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템에 있어서,
상기 주형은 상형, 하형 및 사이드형으로 구성되고,
상기 상형과 사이드형을 각각 수직방향과 수평방향으로 전후진시켜서, 상기 바텀플레이트에 장착된 하형에 합형시키는 제1실린더유닛과 제2실린더유닛;을 더 포함하고,
상기 제1실린더유닛이나 제2실린더유닛 또는 제1실린더유닛 및 제2실린더유닛에는 합형된 상기 상형의 전진거리를 감지하여 합형된 주형의 간극을 체크하는 간극감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템. A bottom plate on which two molds are mounted;
A molten metal furnace for supplying molten metal to the two molds;
A catcher unit receiving and transferring the cast aluminum wheel cast from the mold;
Automatic inspection means including a camera for photographing the lower mold of the mold from which the cast product is separated, and a camera for photographing the cast product transferred by the catcher unit; In,
The mold is composed of an upper mold, a lower mold and a side mold,
A first cylinder unit and a second cylinder unit for moving the upper mold and the side mold forward and backward in a vertical direction and a horizontal direction, respectively, and incorporated into a lower mold mounted on the bottom plate; and
Aluminum, characterized in that the first cylinder unit, the second cylinder unit or the first cylinder unit and the second cylinder unit are provided with a gap detection sensor that detects the advance distance of the merged upper mold and checks the gap of the merged mold. Two cavity type low pressure casting system with automatic wheel inspection means.
상기 두 개의 주형에 용탕을 공급하는 용탕로;
상기 주형에서 주조된 알루미늄 휠 주조품을 받아서 이송시키는 캐쳐유닛;
주조품이 분리된 상기 주형의 하형을 촬영하는 카메라와, 상기 캐쳐유닛이 이송한 주조품을 촬영하는 카메라를 포함하는 자동검사수단;을 포함하여 이루어지는 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템에 있어서,
상기 자동검사수단은
상기 캐쳐유닛의 이송부재에 구비되고, 상기 주조품이 올려지는 투명판과,
상기 투명판을 통해 상기 주조품의 하부측을 촬영하는 하부카메라와,
상기 주조품의 상부측을 촬영하는 상부카메라와,
상기 이송부재의 하부에 구비되어서 주조품이 분리된 주형의 하형 내부를 촬영하는 하형카메라와,
상기 이송부재에서 상기 투명판을 회전시키는 회전유닛과,
상기 이송부재에 의해 상기 투명판이 이송됨에 따라 상기 하부카메라의 상부를 열거나 덮는 보호판과,
상기 상부카메라와 하부카메라 앞에 고압의 에어를 분사하여 에어커튼을 형성하는 에어노즐을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템. A bottom plate on which two molds are mounted;
A molten metal furnace for supplying molten metal to the two molds;
A catcher unit receiving and transferring the cast aluminum wheel cast from the mold;
Automatic inspection means including a camera for photographing the lower mold of the mold from which the cast product is separated, and a camera for photographing the cast product transferred by the catcher unit; In,
The automatic inspection means
A transparent plate provided on the transfer member of the catcher unit and on which the cast product is placed,
A lower camera for photographing the lower side of the cast product through the transparent plate,
An upper camera for photographing the upper side of the cast product,
A lower type camera provided under the transfer member to photograph the inside of the lower mold of the mold from which the cast product is separated,
A rotating unit for rotating the transparent plate in the transfer member,
A protective plate that opens or covers an upper portion of the lower camera as the transparent plate is transferred by the transfer member;
A two-cavity type low-pressure casting system comprising an air nozzle for forming an air curtain by spraying high-pressure air in front of the upper and lower cameras.
필터볼을 공급하는 필터볼 공급유닛;
상기 캐쳐유닛의 이송부재에 구비되고, 상기 필터볼공급유닛이 공급하는 필터볼을 상기 주형의 하형에 형성된 탕구로 투입시키는 필터볼 투입유닛;을 더 포함하되,
상기 필터볼은 스테인레스 와이어를 뭉쳐 만들고, 볼 형태가 유지되도록 표면에 알루미늄이 코팅된 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 자동검사수단을 구비한 투 캐비티형 저압주조 시스템. The method according to claim 1 or 2,
A filter ball supply unit for supplying a filter ball;
A filter ball input unit provided in the transfer member of the catcher unit and for introducing the filter ball supplied by the filter ball supply unit into a sprue formed in the lower mold of the mold; further comprising,
The filter ball is a two-cavity type low-pressure casting system having an automatic aluminum wheel inspection means, characterized in that the filter ball is made by aggregating stainless wire and coated with aluminum on the surface to maintain the ball shape.
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