KR102427198B1 - 다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용해로에 투입되는 잉곳을 자동으로 투입하므로 작업성 및 안전성이 개선되며, 잉곳의 표면에 압축공기를 순간적으로 분출하여 잉곳에 묻어있는 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 잉곳 정렬부의 작동에 의해 불량하게 고정된 잉곳을 바르게 정렬시킬 수 있는 다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치에 관한 것이다.

Description

다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치{Ingot supplying device of die casting melting furnace}

본 발명은 다이캐스팅 용해로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용해로에 투입되는 잉곳을 자동으로 투입하므로 작업성 및 안전성이 개선되되며, 잉곳의 표면에 압축공기를 순간적으로 분출하여 잉곳에 묻어있는 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 잉곳 정렬부의 작동에 의해 불량하게 고정된 잉곳을 바르게 정렬시킬 수 있는 다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치에 관한 것이다.

일반적으로 다이캐스팅 제조방식은 자동차용 및 컴퓨터용 IT 부품 등과 같이 매우 정밀하면서도 대량으로 생산하는데 적합한 제품을 만들기 위한 가장 보편적인 방법으로서 금속주조용 금형을 이용하여 알루미늄, 마그네슘, 구리기 합금 등의 원료를 용해로에서 용해한 용탕을 금속 주형에 빠른 속도로 채우면서 식히는 주조 방법이다.

이러한 다이캐스팅 제조방법은 연속 작업과 자동화가 가능하여 대량생산에 적당하고, 생산성이 확보되면 제조공정 비용이 저렴하여 중소형의 부품을 제조하는데 적합한 방법으로서 오래 전부터 널리 사용되고 있다.

그러나, 종래의 다이캐스팅 자동화 시스템에 있어서는 잉곳을 용해로에 자동을 투입하는 장치가 별도로 갖추어져 있지 않기 때문에 작업자가 수작업에 의해 투입하고 있는 것이 현실이다.

즉, 대부분의 다이캐스팅 공장에서는 작업자가 집게 등의 기구를 사용하여 잉곳을 직접 용해로에 투입하거나 또는 자체적으로 개발한 레버식 투입기 등을 이용하여 잉곳을 용해로 투입하고 있음으로써 여러 가지 문제점을 야기시키고 있었다.

작업자가 집게 등의 기구를 이용하는 경우 잉곳의 무게와 부피 등으로 인하여 핸드링이 용이치 못랄 뿐만 아니라 용해로 주위의 높은 온도로 인하여 투입에 따른 작업성이 좋지 못한 문제점이 있었다.

특히 상기와 같은 문제점으로 잉곳을 용해로 속으로 깊숙히 투입치 못하고 용해로의 상부에서 잉곳을 낙하하는 방식에 의해 투입시키게 됨으로써 용탕이 외부로 튀어 작업자에게 화상을 입히게 되는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 용해로가 깨지는 등의 중대한 문제점이 있었다.

또한 잉곳은 용해로의 내부에 주기적으로 일정량씩 정확히 투입시켜야 하는 것이 절대적으로 요구되는 것이나, 지금까지는 오랜 숙련자의 수작업에 의해 투입시키는 방식임으로써 정확한 양을 적절한 시기에 투입시키기 못하고 지나치게 많이 넣거나 또는 적게 넣음으로써 용량이 과잉 내지는 미달되는 불량품을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0023872호(2012.03.14. 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 용해로에 투입되는 잉곳을 자동으로 투입하므로 작업성 및 안전성이 개선되는 다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 잉곳의 표면에 압축공기를 순간적으로 분출하여 잉곳에 묻어있는 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 잉곳 정렬부의 작동에 의해 불량하게 고정된 잉곳을 바르게 정렬시킬 수 있는 다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치를 제공함에 있다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명 다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치는, 내부에 잉곳이 투입되어 용해되는 급탕로가 구비되고, 상기 급탕로 주위의 벽체부에 설치되어 잉곳을 가열하여 용해시키는 가열부가 구비되는 용해로; 상기 용해로의 급탕로에 잉곳을 투입하는 잉곳 투입기가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 잉곳 투입기는, 상기 용해로의 일측에 설치되어 잉곳을 용해로 측으로 이송하는 이송부; 상기 이송부의 전단에 설치되고 이송된 잉곳을 공압실린더에 의해 진퇴작동되는 가위형의 고정핀으로서 하나씩 고정토록 하는 고정부와; 상기 이송부의 전면상에 설치되고, 이송부에 의해 이송되어 고정부에 의해 고정된 잉곳을 하나씩 파지하여 수직으로 승강작동 및 수평으로 이동작동시켜 용해로 측으로 공급작동시키도록 하는 작동부와; 상기 작동부의 하부에 설치되고, 공압실린더의 진퇴작동에 의해 한쌍의 집게가 가위형태와 같이 벌어지고 오므라져 잉곳을 파지토록 하는 파지부가 구비되고, 상기 이송부는 바디상에 모터의 구동력에 의해 무한궤도식으로 구동되는 콘베이어벨트가 수평으로 형성되고, 상기 콘베이어벨트에는 잉곳을 수직으로 세워서 체결할 수 있는 잉곳바스켓이 일정한 간격으로 다수 개 설치되며, 상기 잉곳바스켓은 개구되는 사각체로 구성되면서 내부 일측에는 여러 가지 크기를 달리하는 잉곳을 호환성있게 체결할 수 있도록 판스프링이 설치되고, 상기 고정부는 이송부의 콘베이어벨트와 직각 방향으로 브라켓트에 의해 설치되고, 상기 브라켓트에는 공압실린더가 수평으로 나란히 설치됨과 동시에 공압실린더의 로드에는 전방을 향해 양측으로 벌어진 형태의 고정핀이 설치되며, 상기 작동부는 수직으로 설치되는 프레임과, 이의 상단에 수평으로 설치되어 모터에 의해 회전되는 수평스크류축과, 수평스크류축에 결합되어 가이드레일을 따라 좌우 이송되는 지지판과, 상기 지지판에 수직으로 설치되어 또 다른 모터에 의해 회전구동되는 수직스크류축과, 상기 수직스크류축의 하단에 체결되면서 가이드봉에 의해 설치되어 상,하 승강작동되는 연결판을 갖추어 구성되고, 상기 파지부는 가이드봉의 하단부에 연결판이 설치되고, 이 연결판에는 실린더를 가지는 클램프바디가 회전축에 의해 축결합됨과동시에 클램프바디의 하부에는 실린더 로드와 연결된 작동캠이 설치되며, 상기 작동캠의 양측에는 링크가 회전축을 지지점으로 회동가능토록 축결합되고, 상기 링크의 하부에는 잉곳을 파지하는 집게가 각각 연결되며, 상기 작동캠은 하부가 좁고 상부를 향해 점차적으로 넓어지는 상광하협의 형태로 구성된다.

상기 이송부의 일측에 설치되어 잉곳의 표면에 묻어있는 오염물질을 제거하는 오염물질 제거부를 더 포함하며, 상기 오염물질 제거부는, 고정대; 외부의 공기공급수단으로부터 고정대 내부를 통해 고정대의 상부 일측으로 연장되는 공급라인; 상기 공급라인의 선단부에 장착되어 잉곳에 고압의 공기를 분사하여 잉곳에 묻어있는 오염물질을 제거하는 분사노즐이 구비되며, 상기 분사노즐은 내부에 공급로가 구비되고, 상기 공급로의 하부 중앙에는 공기가 분출되는 메인분출로가 형성되어 연통되며, 상기 메인분출로를 중심으로 방사상으로 보조분출로가 형성되어 공급로와 연통되고, 상기 보조분출로는 공기를 확산시키도록 공급로측으로 경사지게 형성되고, 상기 이송부의 양측에 설치되어 불량하게 고정된 잉곳의 측면을 가압하여 바르게 위치시키는 잉곳 정렬부가 더 구비되며, 상기 잉곳 정렬부는, 고정블럭; 상기 고정블럭에 장착되는 적어도 하나 이상의 작동실린더; 상기 작동실린더의 로드에 장착되어 잉곳의 측면을 가압하는 가압부가 구비되며, 상기 가압부는 축핀에 의해 상,하 회전 가능하게 결합되고, 제1,2,3부재의 3중 구조로 형성되어 잉곳의 양측면을 부드럽게 가압하게 되며, 로드와 연결되는 제1 부재는 금속재로 형성되고, 제2 부재는 연질의 합성수지 재질로 형성되며, 상기 제3 패드층은 내마모성 및 내후성이 높은 LSR(Liquid Silicone Rubber) 재질로 형성된다.

상기 가압부에 장착되어 불량하게 고정된 잉곳을 감지하는 감지센서가 더 구비되며, 상기 제1,2 부재는 중앙부가 관통형성되며, 상기 감지센서는 제2 부재에 장착되어 잉곳을 감지하게 된다.

본 발명에 의하면, 용해로에 투입되는 잉곳을 자동으로 투입하므로 작업성 및 안전성이 개선되는 이점이 있다.

또한 본 발명에 의하면 잉곳의 표면에 압축공기를 순간적으로 분출하여 잉곳에 묻어있는 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 이점이 있는 것이다.

또한 본 발명에 의하면 잉곳 정렬부의 작동에 의해 불량하게 고정된 잉곳을 바르게 정렬시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치의 사진이다.
도 2는 본 발명 용해로의 단면구성도이다.
도 3은 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 정면구성도이다.
도 4는 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 평면구성도이다.
도 5는 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 측면구성도이다.
도 6은 본 발명의 이송부의 동력전달 구성도이다.
도 7은 도 5의 일부 확대도이다.
도 8은 본 발명의 잉곳바스켓의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 고정부의 평면구성도이다.
도 10은 본 발명의 고정부의 작동상태도이다.
도 11는 본 발명의 작동부의 측면구성도이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명 작동부의 수직작동 상태도이다.
도 15는 본 발명의 파지부의 작동상태도이다.
도 16은 본 발명의 이송부에 잉곳 정렬부가 설치된 상태의 평면구성도이다.
도 17은 본 발명의 이송부에 잉곳 정렬부와 오염물질 제거부가 설치된 상태의 측면구성도이다.
도 18은 본 발명의 오염물질 제거부를 타나탠 상태도이다.
도 19는 본 발명의 잉곳 정렬부의 가압부를 나타낸 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

본 발명 다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치는, 내부에 잉곳(200)이 투입되어 용해되는 급탕로(2a)가 구비되고, 상기 급탕로(2a) 주위의 벽체부에 설치되어 잉곳(200)을 가열하여 용해시키는 가열부(2b)가 구비되는 용해로(300); 상기 용해로(300)의 급탕로(2a)에 잉곳(200)을 투입하는 잉곳 투입기(1)가 구비된다.

도 1 내지 도 2에 도 시된 바와 같이, 상기 용해로(300)의 급탕로(2a)는 내부에 알루미늄의 잉곳(200)이 투입되어 용해가 이루어지도록 한다.

상기 가열부(2b)는 급탕로(2a)의 둘레에 코일형으로 형성되며, 고주파 발진기로부터 공급된 교류전류에 의해 열을 발생하여 급탕로(2a)에 투입된 잉곳(200)을 용해시키게 된다.

상기 잉곳(200)은 알루미늄 재질로 형성되며 긴 막대형상의 괴 형태로 이루어진다.

상기 잉곳(200)은 잉곳 투입기(1)를 통해 용해로(300)에 투입된다.

또한, 상기 잉곳 투입기(1)는 도 3 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 이송부(10), 고정부(20), 작동부(30), 파지부(40)로 구성된다.

즉, 이송부(10)에 의해 일렬로 이송되는 잉곳(200)을 용해로(300)의 근처로 이송시킨 후, 고정부(20)에 의해 하나씩 고정하고, 이어서 작동부(30)의 작동으로 상,하 및 좌,우 이동되는 파지부(40)로 하여금 잉곳(200)을 클램핑하여 용해로(300)의 내부로 하나씩 자동 투입토록 하는 구성이다.

상기 이송부(10)는 바디(11)상에 모터(12)의 구동력에 의해 무한궤도식으로 구동되는 콘베이어벨트(13)가 수평으로 형성되고, 상기 콘베이어벨트(13)에는 잉곳(200)을 수직으로 세워서 체결할 수 있는 잉곳바스켓(14)이 일정한 간격으로 다수개 설치된다.

상기 콘베이어벨트(13)는 체인 형태의 벨트로서 모터(12)에 의해 양측 스프로켓이 무한궤도식으로 회전되어 구동되고, 잉곳바스켓(14)은 개구되는 사각체로 구성되면서 내부에 괴 형태의 잉곳(200)을 수직으로 삽입체결할 수 있는 공간을 갖도록 구성된다.

상기 잉곳바스켓(14)는 여러 가지 크기를 달리하는 잉곳(200)을 호환성있게 체결할 수 있도록 내부에 일측에 판스프링(15)이 체결되어 삽입되는 잉곳(200)을 유동없이 안정되게 파지하는 기능을 제공하게 된다.

또한 상기 고정부(20)는 용해로(300)가 설치되는 이송부(10)의 전단 측면의 위치에 직각방향으로 설치되어 이송부(10)에 의해 이송된 잉곳(200)을 하나씩 공급하기에 앞서 파지부(40)에 의해 클램핑이 용이하도록 고정하는 기능을 제공하게 된다.

상기 고정부(20)는 이송부(10)의 콘베이어벨트(13)와는 직각 방향으로 브라켓트(21)에 의해 설치되고, 이 브라켓트(21)에는 공압실린더(22)가 나란히 설치됨과 동시에 공압실린더(22)의 로드(23)의 끝단에는 전방을 향해 양측으로 벌어진 가위형태로 한 쌍의 고정핀(24)이 설치된다.

상기 고정핀(24)은 공압실린더(22)의 진퇴작동에 의해 이송부(10)의 상부측으로 진퇴작동됨으로써 이송부(10)의 잉곳바스켓(14)에 수직으로 설치된 잉곳(200)을 고정하게 되는 것이다.

또한 상기 이송부(10)의 전단에는 수직으로 일정한 높이를 가지도록 지지프레임(31)이 설치되고, 이 지지프레임(31)의 상부에는 모터의 정,역 회전작동에 의해 파지부(40)를 상,하 및 좌,우 이동작동시키도록 하는 작동부(30)를 갖추어 구성된다.

상기 작동부(30)는 잉곳을 용해로에 투입하기 위하여 수평 및 수직으로 작동되는 것이며, 먼저 수평작동에 따른 구조는 프레임(31)의 상단에 수평방향으로 수평스크류축(32)이 공회전가능토록 설치되고, 이의 일측단에는 전원의 공급에 의해 정,역회전 작동되는 모터(33)가 설치되어 수평스크류축(32)에 나사결합된 지지판(34)을 좌,우 수평으로 이송작동시키게 된다.

상기 지지판(34)은 가이드레일(35)에 의해 안정된 상태로 좌,우 이송작동되면서 전단으로 약간 돌출되는 수평상태로 설치되고, 이 지지판(34)에는 한 쌍의 수직가이드봉(36)이 수직방향으로 설치되어 수직작동을 이루게 된다.

이 수직가이드봉(36)의 상단은 지지바(37)와 상호 일체로 연결되고, 지지바(37)의 하부 중심에는 수직스크류축(38)이 수직으로 설치되는데, 지지바(37)와 고정되지 않고 접면되는 상태로 설치된다.

또한 상기 수직스크류축(38)은 지지판(34)의 상면에 설치된 수직작동용 모터(39)와 감속기로서 결합되어져 상기 수직작동용 모터(39)의 정,역회전에 따른 동력이 감속기를 통해 수직스크류축(38)에 전달되어지고, 이에 따라 수직스크류축(38)은 지지판(34)을 중심으로 승강작동되면서 가이드봉(36)의 하단부에 설치되는 파지부(40)를 승강작동시키게 된다.

즉, 상기 수직스크류축(38)의 상단은 지지바(37)와 일체로 고정설치된 것이 아니라 상호 분리된 상태에서 단순히 밀착체결되는 구성으로 이루어져 있음에 따라 하강작동시에는 모터(39)의 회전력에 의해 수직스크류축(38)이 하강하게 되면 지지바(37) 및 가이드봉(36)은 자체의 중량 즉, 가이드봉(36)의 하단에 설치된 파지부의 자체중량에 의해 하강작동하게 된다.

이와는 반대로 상승작동시에는 모터(39)의 역회전력에 의해 수직스크류축(38)이 상승되면 그 상단면이 지지바(37)를 밀어 올리게 됨으로써 가이드봉(36)의 하단에 설치되는 파지부(40)를 상승작동시키게 되는 것이다.

이러한 구성은 하강하는 잉곳(200)이 정확하게 용해로(300)의 내부로 투입되지 못하고 용해로의 상면이나 벽면 등에 잘못 닿아 부하가 걸릴 경우 용해로 파손되는 등의 안전사고를 방지하기 위하여 더 이상 하강하지 못하고 정지토록 하기 위함이다.

즉, 상기와 같이 오작동이 이루어질 경우 도면의 도16에서 보듯이 수직작동용 모터(39)의 작동에 의해 수직스크류축(38)은 감지센서가 감지하는 동안까지는 순간적으로 하강하지만, 잉곳(200)은 부하가 걸리는 순간 그 즉시 정지토록 하여 안전사고를 미연에 방지하기 위한 것이다.

또 상기 파지부(40)는 수직가이드봉(36)의 하단부에 설치되어 잉곳(200)을 클램핑하는 기능을 제공하게 되는 것으로, 양측 수직가이드봉(36)과 수직스크류축(38)의 하단에는 연결판(41)이 설치됨과동시에, 이 연결판(41)의 하부에는 실린더(42)를 가지는 클램프바디(43)가 회전축(43a)에 의해 축결합되어 이를 지지점으로 회동작동되도록 구성된다.

즉, 상기 연결판(41)의 하부에는 클램프바디(43)가 회전축(43a)에 의해 축결합됨과동시에 클램프바디(43)의 상부에는 실린더(42)가 설치되고, 실린더(42)의 로드는 클램프바디(43)를 하부까지 상,하 관통하여 그 끝단에 작동캠(44)이 설치된다.

상기 작동캠(44)은 하부가 좁고 상부를 향해 점차적으로 넓어지는 형태의 캠으로 구성되어 후술할 링크를 작동시키게 된다.

또 상기 클램프바디(43)의 하부 양측에는 각각 집게(45)를 가지는 한 쌍의 링크(46)가 회전축(47)을 지지점으로 회전작동이 가능토록 대향되게 축결합되고, 이 링크(46)의 상부에는 롤러(48)가 축결합되어 작동캠(44)의 양측에 각각 밀착되게 체결되어 구성된다.

또 상기 한 쌍의 링크(46)에 설치되는 집게(45)는 링크(46)에 의해 벌어졌다 오므라졌다하여 잉곳(200)을 파지하거나 또는 파지하고 있던 잉곳(200)을 놓아주도도록 하는 기능을 하는 것으로, 공급되는 잉곳(200)을 파지하여 용해로(300)의 위치로 이송한 다음 용해로(300)내에 투입하는 기능을 제공하게 된다.

이때, 상기 집게(45)는 잉곳(200)의 크기나 높이, 또는 용해로(300)내의 용탕이 튀는 현상 등을 감안하여 다소 길게 형성하면서도 잉곳이 잡히는 내측 하단부에는 파지를 용이하게 하도록 돌기를 갖추는 것이 보다 바람직하다 할 것이다.

한편, 상기 연결판(41)의 하부에 클램프바디(43)가 회전축(43a)에 의해 축결합되어 이를 지지점으로 회동이 가능토록 구성되는 것은 하부의 집게(45)에 클램핑되는 잉곳(200)이 하강작동시 용해로(300)의 벽면 등에 걸려질 경우 회전축(43a)을 지지점으로 회동됨으로써 안전사고를 미연에 방지토록 하기 위함이다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명은 통상에서와 같은 다이캐스팅 제조장치의 용해로에 설치하여 사용할 수 있는 것으로, 사용에 따른 작동상태를 살펴보면 이는 첨부된 도면의 도1 에서 보는 바와 같이 먼저 이송부(10)의 콘베이어벨트(13)상에 형성되는 다수의 잉곳바스켓(14)에 해당되는 잉곳(200)을 수직으로 꽂아서 체결한다.

상기 잉곳(200)은 대체적으로 직사각형의 괴 형태로 형성되는 것임에 따라 그 일측을 잉곳바스켓(14)에 꽂아줌으로써 용이하게 체결할 수 있고, 특히 잉곳바스켓(14)의 내부에는 탄성을 가지는 판스프링(15)이 설치됨으로써 잉곳(200)의 크기에 관계없이 일정한 범위내에서는 호환성있게 사용할 수가 있다.

이러한 상태에서 미도시된 제어부를 작동시키게 되면, 이송부(10)의 콘베이어벨트(13)가 무한궤도식으로 작동되어 잉곳바스켓(14)에 체결되는 잉곳(200)을 하나씩 용해로(300)로 공급하게 된다.

즉, 용해로(300)가 위치한 선단에 잉곳(200)이 정확히 도착하게 되면, 이를 감지한 센서의 신호에 의해 콘베이어벨트(13)는 정지함과 동시에 고정부(20)가 작동된다.

고정부(20)의 공압실린더(22)가 전진작동되면서 로드(23)의 선단에 가위형으로 형성된 양측 고정핀(24)이 전진 작동되고, 이에 따라 고정핀(24)이 수직으로 위치한 잉곳(200)을 유동없이 고정하게 된다.

이어서 작동부(30)의 작동에 의해 즉, 모터(33)의 회전작동에 의해 수평스크류축(32)이 회전되면서 이에 나사결합된 지지판(34)이 콘베이어벨트(13)의 선단으로 후진작동하게 되고, 이러한 상태에서 또다른 모터(39)가 작동되어 수직스크류축(38)을 회전시킴으로써 그 하단의 연결판(41)에 설치된 파지부(40)를 잉곳(200)의 위치까지 하강시키게 된다.

이때 상기 연결판(41)은 수직스크류축(38)의 회전작동에 의해 승강 작동되는 것으로, 양측의 가이드봉(36)에 안내되면서 안정된 상태로 승강작동이 이루어지는 것이며, 그 하부에는 잉곳(200)을 클램핑하기 위한 파지부(40)가 설치되어 있는 것이다.

상기 파지부(40)의 하강이 완료되어 즉, 양측의 가위형 집게(45)가 잉곳(200)을 클램핑하도록 양측에 위치하게 되면, 클램핑바디(43)의 상부에 설치된 실린더(42)가 전진작동되면서 그 선단의 작동캠(44)을 전진작동시키게 된다.

이에 따라 작동캠(44)이 양측 집게(45)가 설치된 링크(46)의 롤러(48)를 양측으로 밀어내게 됨으로써 링크(46)는 회전축(47)을 지지점으로 오므라들게 되어 그 하단에 결합된 집게(45)로 하여금 잉곳(200)을 클램핑하도록 하는 것이다.

상기와 같이 파지부(40)에 의해 잉곳(200)이 클램핑되면, 전술한 역순의 작동에 의해 하강하였던 연결판(41)이 상승작동되면서 파지부(40)가 상승되고, 이어서 수평스크류축(32)의 회전작동에 의해 후진되었던 지지판(34)을 용해로(300)의 위치로 전진작동시키게 됨으로써 파지부(40) 역시 용해로(300)의 위치로 이동시키게 된다.

잉곳(200)을 클램핑한 파지부(40)가 용해로(300)의 이송이 완료되면, 모터(39)에 의해 수직스크류축(38)의 작동으로 용해로(300)의 직상부로 하강하게 되고, 이어서 파지부(40)의 클램핑바디(43)에 설치된 실린더(42)가 후진 작동되어 작동캠(44)이 링크(46)로 부터 이탈됨으로써 집게(45)는 벌어지게 되어 파지하고 있던 잉곳(200)을 놓게 되고, 이에 따라 잉곳(200)은 자체의 중량에 의해 용해로(300)내의 용탕으로 투입되는 것이다.

한편, 상기와 같이 작동중 파지부(40)에 클램핑된 잉곳(200)이 잘못 하강하여 용해로(300)의 내부로 정확하게 투입되지 못하여 상면이나 내벽면 등에 닿을 경우에는 잉곳으로부터 부하가 걸리게 되고, 이에 따라 수직스크류축(38)의 상단면과 지지바(37)가 고정된 상태가 아님으로써 수직스크류축(38)은 하강하게 되지만 잉곳(200)을 파지한 파지부(40)는 정지된 상태를 유지하게 된다.

즉, 파지부(40)의 하부에 클램핑된 잉곳(200)이 어딘가에 걸리게 되면, 도면의 도16에서 보듯이 모터(39)의 작동에 의해 수직스크류축(38)은 일시적(미도시된 센서가 감지할 때까지)으로 하강하는 반면에 파지부(40)를 포함한 잉곳(200)과 가이드봉(36) 및 지지바(37) 등이 모두 그 즉시 정지됨으로써 용해로의 파손 등에 따른 안전사고를 미연에 방지할 수가 있다.

이와 더불어 파지부(40)의 연결판(41)에 설치되는 클램프바디(43)는 이와 회전축(43a)으로 축결합되어 있음으로써 하강하는 잉곳(200)에 전,후로 부하가 걸릴경우 이를 지지점으로 회동작동됨으로써 역시 안전사고를 미연에 방지할 수가 있는 것이다.

또한, 도 16 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 이송부(10)의 일측에 설치되어 잉곳(200)의 표면에 묻어있는 오염물질을 제거하는 오염물질 제거부(400)를 더 포함할 수 있다.

상기 오염물질 제거부(400)는, 잉곳 정렬부(500)가 설치되는 설치대의 상부에 고정대(410)가 수직으로 설치되고, 상기 고정대(410)에는 외부의 공기공급수단(미도시)으로부터 공기가 공급되도록 상부 일측으로 연장되는 공급라인(420)이 설치되며, 상기 공급라인(420)의 선단부에는 수직으로 분사노즐(430)이 나사식으로 고정된다.

상기 분사노즐(430)은 내부에 공기가 공급되는 공급로(431)가 형성되며, 상기 공급로(431)의 하단부는 공기의 공급을 원활하게 하도록 곡면으로 형성되어 있다.

상기 공급로(431)의 하부 중앙에는 공기가 분출되도록 수직으로 관통되는 메인분출로(432)가 형성되고, 상기 메인분출로(432)를 중심으로 방사상으로 보조분출로(433)가 형성된다.

여기서 상기 메인분출로(432)는 보조분출로(433)보다 유로의 직경이 크게 형성되고, 보조분출로(433)는 공기 확산이 가능하도록 메인분출로(432)를 중심으로 하여 외향으로 경사지게 형성된다.

또한, 상기 이송부(10)의 양측에 설치되어 잉곳바스켓(14)에 불량하게 고정된 잉곳(200)의 측면을 가압하여 잉곳(200)을 바르게 위치시키는 잉곳 정렬부(500)가 더 구비된다.

상기 잉곳(200)이 불량하게 고정되어 있으며 고정부(20)에서 잉곳(200)을 제대로 고정할 수 없게 되므로 잉곳 정렬부(500)는 이러한 현상을 방지할 수 있게 된다.

상기 잉곳 정렬부(500)는, 이송부(10)의 양측에 설치된 설치대에 고정블럭(510)이 고정되고, 상기 고정블럭(510)의 내부에는 다수의 작동실린더(520)가 수직으로 장착된다.

상기 작동실린더(520)의 로드에는 잉곳(200)의 양측면을 가압하여 정렬시키는 가압부(530)가 장착된다.

여기서 상기 가압부(530)는 로드의 선단부와 축핀을 통해 결합되며, 각각의 가압부(530)는 축핀을 중심으로 상,하 회전이 가능하게 된다.

상기 가압부(530)는 3중 구조로 형성되며, 로드와 결합되는 제1 부재(531)는 금속재로 형성되고, 제1 부재(531)에는 제2,3 부재(532)(533)가 차례로 형성되어 잉곳(200)을 천천히 가압하게 된다.

상기 제2 부재(532)는 연질의 합성수지 재질로 형성되고, 제3 부재(533)는 내마모성 및 내후성이 높은 LSR(Liquid Silicone Rubber) 재질로 형성된다.

즉, 제1,2,3 부재(531)(532)(533)의 3중 구조인 가압부(530)는, 작동시 LSR 재질의 제3 부재(533)가 잉곳(200)의 양측면에 밀착되면서 잉곳(200)의 가압시 발생하는 소음을 줄일 수 있고, 잉곳(200)을 순간적으로 세게 가압하여 잉곳(200)이 정렬되지 않고 더 불량하게 고정되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 잉곳 정렬부(500)의 가압부(530)에는 불량하게 고정된 잉곳(200)을 감지하는 감지센서(600)가 더 구비될 수 있다.

상기 감지센서(600)는 잉곳 투입기(1)를 작동시키는 콘트롤부(미도시)와 전기적으로 연결되어 있다.

상기 감지센서(600)가 장착되는 가압부(530)는 제1,2 부재(531)(532)의 중앙부가 관통형성되어 있으며, 상기 감지부재(600)는 제2 부재(532)에 장착되어 잉곳(200)의 고정상태를 감지하게 된다.

상기 감지센서(600)가 불량하게 고정된 잉곳(200)을 감지하게 되면 무한궤도식으로 회전하고 있던 콘베이어밸트(13)의 회전이 중지되고, 잉곳 정렬부(500)가 작동하여 잉곳(200)을 바르게 정렬시키게 되며, 상기 잉곳(200)을 바르게 정렬시키게 되면 제어부는 콘베이어밸트(13)를 다시 회전시키게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

1: 잉곳 투입기
10: 이송부
20: 고정부
30: 작동부
40: 파지부
200: 잉곳
300: 용해로
400: 오염물질 제거부
410: 고정대
420: 공급라인
430: 분사노즐
500: 잉곳 정렬부
510: 고정블럭
520: 작동실린더
530: 가압부
600: 감지센서

Claims (4)

1. 내부에 잉곳(200)이 투입되어 용해되는 급탕로(2a)가 구비되고, 상기 급탕로(2a) 주위의 벽체부에 설치되어 잉곳(200)을 가열하여 용해시키는 가열부(2b)가 구비되는 용해로(300);
   상기 용해로(300)의 급탕로(2a)에 잉곳(200)을 투입하는 잉곳 투입기(1)가 구비되며,
   상기 잉곳 투입기(1)는,
   상기 용해로(300)의 일측에 설치되어 잉곳(200)을 용해로(300) 측으로 이송하는 이송부(10);
   상기 이송부(10)의 전단에 설치되고 이송된 잉곳(200)을 공압실린더에 의해 진퇴작동되는 가위형의 고정핀으로서 하나씩 고정토록 하는 고정부(20)와;
   상기 이송부(10)의 전면상에 설치되고, 이송부(10)에 의해 이송되어 고정부(20)에 의해 고정된 잉곳(200)을 하나씩 파지하여 수직으로 승강작동 및 수평으로 이동작동시켜 용해로(300) 측으로 공급작동시키도록 하는 작동부(30)와;
   상기 작동부(30)의 하부에 설치되고, 공압실린더(22)의 진퇴작동에 의해 한쌍의 집게(45)가 가위형태와 같이 벌어지고 오므라져 잉곳(200)을 파지토록 하는 파지부(40)가 구비되고,
   상기 이송부(10)는 바디(11)상에 모터(12)의 구동력에 의해 무한궤도식으로 구동되는 콘베이어벨트(13)가 수평으로 형성되고, 상기 콘베이어벨트(13)에는 잉곳(200)을 수직으로 세워서 체결할 수 있는 잉곳바스켓(14)이 일정한 간격으로 다수 개 설치되며,
   상기 잉곳바스켓(14)은 상부가 개구되는 사각체로 구성되면서 양측면에는 작동홀(16)이 관통형성되며, 내부 일측에는 여러 가지 크기를 달리하는 잉곳(200)을 호환성있게 체결할 수 있도록 판스프링(15)이 설치되고,
   상기 고정부(20)는 이송부(10)의 콘베이어벨트(13)와 직각 방향으로 브라켓트(21)에 의해 설치되고, 상기 브라켓트(21)에는 공압실린더(22)가 수평으로 나란히 설치됨과 동시에 공압실린더(22)의 로드(23)에는 전방을 향해 양측으로 벌어진 형태의 고정핀(24)이 설치되며,
   상기 작동부(30)는 수직으로 설치되는 프레임(31)과, 이의 상단에 수평으로 설치되어 모터(33)에 의해 회전되는 수평스크류축(32)과, 수평스크류축(32)에 결합되어 가이드레일(35)을 따라 좌우 이송되는 지지판(34)과, 상기 지지판(34)에 수직으로 설치되어 또 다른 모터(39)에 의해 회전구동되는 수직스크류축(38)과, 상기 수직스크류축의 하단에 체결되면서 가이드봉(36)에 의해 설치되어 상,하 승강작동되는 연결판(41)을 갖추어 구성되고,
   상기 파지부(40)는 가이드봉(35)의 하단부에 연결판(41)이 설치되고, 이 연결판(41)에는 실린더(42)를 가지는 클램프바디(43)가 회전축(43a)에 의해 축결합됨과동시에 클램프바디(43)의 하부에는 실린더(42) 로드와 연결된 작동캠(44)이 설치되며, 상기 작동캠(44)의 양측에는 링크(46)가 회전축(47)을 지지점으로 회동가능토록 축결합되고, 상기 링크(46)의 하부에는 잉곳을 파지하는 집게(45)가 각각 연결되며,
   상기 작동캠(44)은 하부가 좁고 상부를 향해 점차적으로 넓어지는 상광하협의 형태로 구성되고,
   상기 이송부(10)의 일측에 설치되어 잉곳(200)의 표면에 묻어있는 오염물질을 제거하는 오염물질 제거부(400)를 더 포함하며,
   상기 오염물질 제거부(400)는,
   고정대(410);
   외부의 공기공급수단으로부터 고정대(410) 내부를 통해 고정대(410)의 상부 일측으로 연장되는 공급라인(420);
   상기 공급라인(420)의 선단부에 장착되어 잉곳(200)에 고압의 공기를 분사하여 잉곳(200)에 묻어있는 오염물질을 제거하는 분사노즐(430)이 구비되며,
   상기 분사노즐(430)은 내부에 공급로(431)가 구비되고, 상기 공급로(431)의 하부 중앙에는 공기가 분출되는 메인분출로(432)가 형성되어 연통되며, 상기 메인분출로(432)를 중심으로 방사상으로 보조분출로(433)가 형성되어 공급로(431)와 연통되고, 상기 보조분출로(433)는 공기를 확산시키도록 공급로(431)측으로 경사지게 형성되고,
   상기 이송부(10)의 양측에 설치되어 불량하게 고정된 잉곳(200)의 측면을 가압하여 바르게 위치시키는 잉곳 정렬부(500)가 더 구비되며,
   상기 잉곳 정렬부(500)는,
   고정블럭(510);
   상기 고정블럭(510)에 장착되는 적어도 하나 이상의 작동실린더(520);
   상기 작동실린더(520)의 로드에 장착되어 잉곳(200)의 측면을 가압하는 가압부(530)가 구비되며,
   상기 가압부(530)는 축핀에 의해 상,하 회전 가능하게 결합되고, 제1,2,3부재(531)(532)(533)의 3중 구조로 형성되어 잉곳(200)의 양측면을 부드럽게 가압하게 되며, 로드와 연결되는 제1 부재(531)는 금속재로 형성되고, 제2 부재(532)는 연질의 합성수지 재질로 형성되며, 상기 제3 부재(533)는 내마모성 및 내후성이 높은 LSR(Liquid Silicone Rubber) 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치.
   
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4. 청구항 1에 있어서,
   상기 가압부(530)에 장착되어 불량하게 고정된 잉곳(200)을 감지하는 감지센서(600)가 더 구비되며,
   상기 제1,2 부재(531)(532)는 중앙부가 관통형성되며, 상기 감지센서(600)는 제2 부재(532)에 장착되어 잉곳(200)을 감지하게 되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 용해로의 잉곳 투입장치.
   
   
   
   

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