KR102541805B1

KR102541805B1 - 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치

Info

Publication number: KR102541805B1
Application number: KR1020210131485A
Authority: KR
Inventors: 이정수
Original assignee: 주식회사 세화주철
Priority date: 2021-10-05
Filing date: 2021-10-05
Publication date: 2023-06-13
Also published as: KR20230048714A

Abstract

본 발명은 주물사(鑄物砂)를 단단하게 다져서 만드는 사형(sand mold, 砂型) 중 특히, 폭이 1000mm 이상의 중, 대형 사형의 제조에 있어 상, 하부 플라스크에 가압 하중이 전달될 때 가압 하중이 한 쌍의 레일에 전달되는 하중 압력 방향을 변경하여 장치의 수명을 연장함과 동시에 오작동에 따른 품질하락을 미연에 방지할 수 있는 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치에 관한 것으로,
가압 성형부(500)의 서포터(510)가 설치되는 베이스 플레이트(520)의 중심 일측에는 다각형의 형상을 구비하는 센터 플레이트(530)가 고정되되, 베이스 플레이트(520)에 비해 상측 방향으로 0.5 내지 10cm 높게 고정되며, 상기 센터 플레이트(530)에 대응할 수 있도록 사형 조형부(300)의 저면에는 상, 하 방향으로 승강 작동되는 거치 플레이트(330)가 설치 고정된다.

Description

중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치{Pressurized load change device for continuous automated manufacturing system for medium and large sand mold only}

본 발명은 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치에 관한 것으로 더욱 상세히는 주물사(鑄物砂)를 단단하게 다져서 만드는 사형(sand mold, 砂型) 중 특히, 폭이 1000mm 이상의 중, 대형 사형의 제조에 있어 상, 하부 플라스크에 가압 하중이 전달될 때 가압 하중이 한 쌍의 레일에 전달되는 하중 압력 방향을 변경하여 장치의 수명을 연장함과 동시에 오작동에 따른 품질하락을 미연에 방지할 수 있는 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치에 관한 것이다.

통상 주조에 사용되는 주형(mold, 鑄型)에는 주물사(鑄物砂)를 단단하게 다져서 만드는 사형(砂型)을 비롯하여 강(鋼) 등의 금속에 조각해서 만드는 금형(金型), 가열하면 단단해지는 합성수지의 입자에 모래를 혼합한 것을 미리 가열한 금속제의 모형(母型) 위에 떨어뜨려서 고화시켜 얇은 껍질 모양의 주형을 만드는 셀형(shell mold) 등이 이용되고 있다.

그 중에서 특히, 주물사(鑄物砂)를 이용하는 사형(砂型)의 경우는, 쇳물을 부어서 고착 후 주물을 꺼내면 파손이 불가피하므로, 생산이 필요한 주조품의 수량만큼 만들지 않으면 안 되고, 만약 필요한 주조물의 숫자가 대량으로 필요할 경우에는 그 주조물의 요구 수량에 맞는 개수로 대량생산이 필요했던 것이 사실이다.

이러한 요구에 따라 특허등록 제10-1751670호(발명의 명칭 : 사형의 연속 자동화 제조시스템)가 제시되었으나, 상기 특허등록 제10-1751670호는 조밀하고 세밀한 사형까지 모두 연속 자동화로 제조 가능하다는 상당한 장점이 있는 반면, 상, 하 2개가 1세트가 되는 플라스크의 규격이 폭 1000mm 이상인 사형에 대해서는 취약점이 있었다.

플라스크의 규격이 폭 1000mm 내지 1600mm 규격의 사형을 통상적으로 당 업계에서는 중, 대형 사형으로 분류하고 있으며, 이러한 중, 대형 사형은 현재까지 작업자의 수작업에 의존하고 있기 때문에 1시간에 겨우 2 내지 3세트의 제조가 한계였다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본원 출원인이 특허등록 제0-1833781호(발명의 명칭 : 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템)를 통해 그 해결책을 제시하였으며, 상기 특허로 인해 현장에서 상당한 기술의 발전과 더불어 대량 생산이 가능할 수 있게 된 것이다.

그러나 우수한 품질의 사형을 대량 자동화 생산하는 과정에서 가압 하중에 의해 레일이 변형되기 시작하였고 그 이후에는 정확한 위치선정이 되지 않아 장비의 오작동을 야기하는 등의 문제점이 발생 되었다.

보다 구체적으로 상기 특허등록 제10-1833781호의 특징적인 구성을 살펴보면, 도 1 내지 3에서 도시된 바와 같이 상, 하가 1세트로 구성되는 중형 또는 대형 규격의 상, 하부 플라스크(1,2)를 안착시켜 사형 조형부(300)로 낱개씩 순차 공급하는 플라스크 공급부(100)와, 상기 플라스크 공급부(100)로부터 이송된 상, 하부 플라스크(1,2)를 사형 조형부(300)의 상측에 안착시켜 사형 가압부(500)로 왕복 이동 가능하도록 레일(210)이 설치된 플라스크 이동부(200)와, 상기 상, 하부 플라스크(1,2)가 각각 안착 되도록 상부 조형부(310)와 하부 조형부(320)로 구성되며, 플라스크 이동부(200)의 레일(210)을 타고 상, 하부 플라스크(1,2)를 순차적으로 사형 가압부(500) 및 플라스크 회전부(600)로 이송시키는 사형 조형부(300)와, 상기 사형 조형부(300)에 안착 된 상태로 이송된 상, 하부 플라스크(1,2)의 내부에 순차적으로 주물사를 공급하는 주물사 공급부(400)와, 상기 상, 하부 플라스크(1,2)의 내부에 주물사가 순차적으로 채워지면 사형이 강하고, 견고하게 형성되도록 상, 하부 플라스크(1,2)의 내부에 순차적으로 압력을 가하는 사형 가압부(500)와, 상기 주물사 공급부(400)에 의해 주물사가 채워진 상부플라스크(1)를 회전시키는 플라스크 회전부(600) 및 프로그램에 의한 각종 기기의 제어가 가능 한 마이컴을 내장하며, 플라스크 공급부(100), 플라스크 이동부(200), 사형 조형부(300), 주물사 공급부(400), 사형 가압부(500), 플라스크 회전부(600)의 모든 동작을 센서를 통해 정보를 입력받고 그에 따라 제어하는 제어부(700)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이때 상, 하부 플라스크(1,2)는 사형 조형부(300)에 안착 된 상태로 레일을 타고 사형 가압부(500)로 이송되고, 레일을 타고 있는 상태에서 가압이 이루어지는 구조이다.

상기와 같은 가압 방식은 작업의 신속성을 제공할 수 있고 비교적 작은 크기의 사형(砂型)을 제조할 때는 상당한 장점이 있는 반면, 폭이 1000mm 이상의 중, 대형 사형을 제조할 때는 가압시 하방으로 전달되는 하중 압력에 의해 레일의 변형을 야기 시키고 그로 인한 정확한 위치 선정이 되지 않아 장비가 오작동으로 연결되는 문제점이 발생하였다.

참고로 사형(砂型)은 상, 하 2개가 1세트가 되는 플라스크에 의해 제조되며, 이러한 플라스크는 재사용됨은 물론, 본원발명에서도 재사용되는 1세트의 플라스크를 시스템적으로 순환시키면서 사형(砂型)을 제조하는 것이다.

1. 특허등록 제10-1751670호(발명의 명칭 : 사형의 연속 자동화 제조시스템) 2. 특허등록 제10-1833781호(발명의 명칭 : 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템)

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 일소키 위해 안출한 것으로 주물사(鑄物砂)를 단단하게 다져서 만드는 사형(sand mold, 砂型) 중 특히, 폭이 1000mm 이상의 중, 대형 사형의 제조에 있어 상, 하부 플라스크에 가압 하중이 전달될 때 가압 하중이 한 쌍의 레일에 전달되는 하중 압력 방향을 변경하여 장치의 수명을 연장함과 동시에 오작동에 따른 품질하락을 미연에 방지할 수 있는 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치는 사형을 가압시키는 가압플레이트(540)가 승강할 수 있도록 설치고정되는 가압 성형부(500)는 서포터(520)에 의해 지지 고정되며, 그 서포터(510)가 설치되는 베이스 플레이트(520)의 중심 일측에는 다각형의 형상을 구비하는 센터 플레이트(530)가 고정되되, 베이스 플레이트(520)에 비해 상측 방향으로 0.5 내지 10cm 높게 고정되며, 상기 센터 플레이트(530)에 대응할 수 있도록 사형 조형부(300)의 저면에는 상, 하 방향으로 승강 작동되는 거치 플레이트(330)가 설치 고정되는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 센터 플레이트(530)는 하나 이상 설치가 될 수 있으며, 복수 개가 설치되는 경우에도 센터 플레이트(530) 중심과 가압 플레이트(540)의 중심은 동일 선상에 위치되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 거치 플레이트(330)는 상, 하 방향으로 제어부의 동작제어에 따라 작동될 수 있도록 대칭 방향으로 설치 고정되는 복수 개의 승강용 실린더(340)가 구성되며, 사형 조형부(300)가 센터 플레이트(530)의 상측 방향에 정 위치되면 승강용 실린더(340)의 작동에 따라 거치 플레이트(330)가 하강을 하여 센터 플레이트(530)와 면 접촉이 이루어지면서 하중을 받쳐주는 기능을 수행하게 되고, 가압이 종료된 이후에는 상승을 하여 후속 공정으로 이동되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본원 발명의 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치는 주물사(鑄物砂)를 단단하게 다져서 만드는 사형(sand mold, 砂型) 중 특히, 폭이 1000mm 이상의 중, 대형 사형제조시 상, 하부 플라스크에 전달되는 가압 하중의 압력 방향을 변경함으로써 장치의 수명을 연장할 수 있음과 동시에 오작동에 따른 품질하락을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템을 도시한 정면 구성도
도 2는 도 1의 평면 구성도
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 요부 발췌 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 부분 발췌 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시 예의 베이스 플레이트를 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시 예의 사형 조형부를 도시한 저면 사시도
도 7은 도 6의 사형 조형부의 거치플레이트가 하강한 상태를 도시한 작동상태도

이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시 예에 따라 본 발명에서 제공하는 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치에 대해 설명한다.

먼저, 본 발명에서 제공하는 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치는 도 3 내지 7에서 도시된 바와 같이 사형을 가압시키는 가압플레이트(540)가 승강할 수 있도록 설치고정되는 가압 성형부(500)는 서포터(520)에 의해 지지 고정되며, 그 서포터(510)가 설치되는 베이스 플레이트(520)의 중심 일측에는 다각형의 형상을 구비하는 센터 플레이트(530)가 고정된다.

다각형의 형상이라 표현을 하였으나 굳이 다각형의 형상에 제한을 둘 필요는 없이 원 또는 반원의 형상으로 고정하여도 무방한 것으로 하나 이상 설치될 수 있다.

또한, 복수 개가 설치되는 경우에는 센터 플레이트(530) 중심과 가압 플레이트(540)의 중심은 동일 선상에 위치되도록 설치되되, 베이스 플레이트(520)에 비해 상측 방향으로 0.5 내지 10cm 높게 고정된다.

상기 센터 플레이트(530)에 대응되는 거치 플레이트(330)는 도 6 내지 7에서 도시된 바와 같이 사형 조형부(300)의 저면에 위치되며, 상, 하 방향으로 승강 작동되도록 설치 고정된다.

이러한 거치 플레이트(330)는 상, 하 방향으로 제어부의 동작제어에 따라 작동될 수 있도록 대칭 방향으로 설치 고정되는 복수 개의 승강용 실린더(340)가 구성되고, 상기 승강용 실린더(340)는 도 6 내지 7에서 도시된 바와 같이 로더가 지지프레임(350)과 융착 고정됨과 동시에 지지프레임(350)에 융착 고정된 지지축(351)이 거치 플레이트(330)와 융착 고정되어 승강용 실린더(340) 작동시 거치 플레이트(330)가 승강 작동을 하게 되는 것이다.

뿐만 아니라, 사형 조형부(300)가 센터 플레이트(530)의 상측 방향에 정 위치되면 승강용 실린더(340)의 작동에 따라 거치 플레이트(330)가 하강을 하여 센터 플레이트(530)와 면 접촉이 이루어지면서 하중을 받쳐주는 기능을 수행하게 되고, 가압이 종료된 이후에는 상승을 하여 후속 공정으로 이동되는 것이다.

따라서, 사형 가압부(500)의 가압 플레이트(540)가 하강을 하여 가압이 진행될 때 종래에는 사형 조형부(300)가 레일(210)에 올라타 있는 상태에서 진행되었으나, 지금은 레일(210)과 무관하게 센터 플레이트(530)에 안착 된 상태가 되기 때문에 가압 압력이 변경되는 것이다.

이로 인해 레일(210)에 전달된 가압 압력이 사라짐으로써 레일의 변형을 방지할 수 있으며, 레일의 변형 방지는 곧 정확한 위치 세팅이 가능하게 되어 장비의 오작동을 사전에 방지할 수 있게 되는 것이다.

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

D: 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템
1: 상부 플라스크 2: 하부 플라스크
100: 플라스크 공급부 200: 플라스크 이동부
210: 레일 220: 이동 롤러
300: 사형 조형부 310: 상부 조형부
320: 하부 조형부 330: 거치플레이트
340: 승강 실린더 350: 지지프레임
351: 지지축 400: 주물사 공급부
500: 사형 가압부 510: 서포트
520: 베이스 플레이트 530: 센터 플레이트
540: 가압 플레이트 600: 플라스크 회전부
700: 제어부

Claims

사형을 가압시키는 가압플레이트(540)가 승강할 수 있도록 설치고정되는 가압 성형부(500)는 서포터(520)에 의해 지지 고정되며, 그 서포터(510)가 설치되는 베이스 플레이트(520)의 중심 일측에는 다각형의 형상을 구비하는 센터 플레이트(530)가 고정되되, 베이스 플레이트(520)에 비해 상측 방향으로 0.5 내지 10cm 높게 고정되며,
상기 센터 플레이트(530)에 대응할 수 있도록 사형 조형부(300)의 저면에는 상, 하 방향으로 승강 작동되는 거치 플레이트(330)가 설치 고정되는 것을 특징으로 하는 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치.
제1항에 있어서,
상기 센터 플레이트(530)는 하나 이상 설치가 될 수 있으며, 복수 개가 설치되는 경우에도 센터 플레이트(530) 중심과 가압 플레이트(540)의 중심은 동일 선상에 위치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치.
제1항에 있어서,
상기 거치 플레이트(330)는 상, 하 방향으로 제어부의 동작제어에 따라 작동될 수 있도록 대칭 방향으로 설치 고정되는 복수 개의 승강용 실린더(340)가 구성되며, 사형 조형부(300)가 센터 플레이트(530)의 상측 방향에 정 위치되면 승강용 실린더(340)의 작동에 따라 거치 플레이트(330)가 하강을 하여 센터 플레이트(530)와 면 접촉이 이루어지면서 하중을 받쳐주는 기능을 수행하게 되고, 가압이 종료된 이후에는 상승을 하여 후속 공정으로 이동되도록 한 것을 특징으로 하는 중, 대형 사형 전용 연속 자동화 제조시스템의 가압 하중 변경 장치.