KR102603280B1 - 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다이캐스팅 금형에서 취출된 주조물(S)의 표면에 물을 분사하여 빠른 냉각을 유도하되 제품(a)의 크기에 따라 분사되는 스프레이(32)의 분사각(X)을 자동으로 조절되게 하여 냉각 최적화 및 설비 환경을 개선하는 것을 특징으로 하는 '다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템'에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다이캐스팅 장치(10)의 일측에 배치되어 금형에서 러너(c)를 파지하여 성형품(S)을 취출하는 다관절 로봇(20); 및 다관절 로봇(20)의 일측에 배치되고, 내부에 물이 채워진 수조(31)와, 수조(31)의 상측에는 수조(31) 내부에 구비되는 펌프(P)에 의해 수조(31)로부터 물을 공급받아 다관절 로봇(20)에 의해 이송된 주조물(S) 위로 분사하는 스프레이(32)가 구성되는 냉각장치(30);를 포함하되, 상기 스프레이(32)에서는 분사각(X)을 조절하여, 제품(a)의 크기에 따라 물이 분사되는 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 다이캐스팅 금형에서 취출된 주조물(S)의 표면에 물을 분사하여 빠른 냉각을 유도하되 제품(a)의 크기에 따라 분사되는 스프레이(32)의 분사각(X)을 자동으로 조절되게 하여 냉각 최적화 및 설비 환경을 개선하는 것을 특징으로 하는 '다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템'에 관한 것이다.
다이캐스팅은 금형 내부에 알루미늄, 아연과 같은 금속을 녹여 주입후 성형하는 것으로, 제품의 성형 후 냉각이 품질에 중요한 영향을 끼친다.
제품의 냉각 속도가 너무 빠르면 금속의 충격적인 수축이 발생하여 제품 내부에 응력이 발생할 수 있으며, 냉각 속도가 너무 느리면 결정의 크기가 커져 제품 내부에 구멍이 발생할 수 있고, 제품의 표면품질과 치수 안정성에 영향을 주어 제품의 재질과 형상에 따라 적절한 냉각 방법이 필요하다.
다이캐스팅에서 제품을 냉각하는 방법으로는 실온에서 냉각시키는 자연 냉각과 바람을 이용하여 냉각시키는 방법 공기 냉각, 주조물을 물속에서 냉각시키는 수중 냉각 및, 노즐을 이용하여 물 또는 기타 유체를 주조물에 분사하여 냉각시키는 스프레이 냉각이 있으며, 이중 스프레이 냉각은 물과 바람을 동시에 사용함으로 다른 냉각 방법보다 더욱 빠른 냉각 속도를 가져 생산성 향상에 유리하다.
본 발명에 의한 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템은 다음 사항을 해결하고자 한다.
다이캐스팅 장치에서는 여러 가지 금형을 교체해가며 서로 다른 다양한 크기의 제품을 생산하게 되며, 로봇의 핑거가 주조물의 러너를 파지한 상태에서 스프레이로 냉각한다고 할 때, 스프레이에서 물이 분사되는 각도 및 범위가 상대적으로 큰 주조물을 기준으로 세팅한 상태에서, 상대적으로 작은 주조물을 냉각시 주조물을 파지하고 있는 핑거에 물이 닿게 되므로, 로봇과 핑거의 내구성에 문제가 생길 수 있다. 따라서 다양한 크기의 주조물에 대하여 노즐의 분사각도 및 범위가 자동으로 최적화되게 하는 것이 주된 해결과제이다.
본 발명에 의한 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템은 상기 과제를 해결하기 위해서 다음과 같이 구성된다.
다이캐스팅 장치(10)의 일측에 배치되어 금형에서 러너(c)를 파지하여 성형품(S)을 취출하는 다관절 로봇(20); 및 다관절 로봇(20)의 일측에 배치되고, 내부에 물이 채워진 수조(31)와, 수조(31)의 상측에는 수조(31) 내부에 구비되는 펌프(P)에 의해 수조(31)로부터 물을 공급받아 다관절 로봇(20)에 의해 이송된 주조물(S) 위로 분사하는 스프레이(32)가 구성되는 냉각장치(30);를 포함하되, 상기 스프레이(32)에서는 분사각(X)을 조절하여, 제품(a)의 크기에 따라 물이 분사되는 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스프레이(32)는, 내부에 수조(31)로부터 물을 공급받는 유로(32a1)와, 유로(32a1)보다 작은 크기의 홀로 유로(32a1)와 연통되며 외부로 물이 배출되는 통로인 분사구(32a2)가 형성되는 몸체(32a);와 상기 몸체(32a)의 분사구(32a2) 외측 둘레에는 2개소 이상의 홈(32a3)이 일정간격마다 형성되며, 각 홈(32a3)에 힌지(h1)로 연결되어, 힌지(h1)를 중심으로 회동 가능하고, 냉각장치(30)의 인근에 구비되는 컴프레셔로부터 압축된 공기를 내부로 주입받는 주입구(32b4)가 외측면(32b1)에 형성되고, 주입구(32b4)로 유입 받은 압축된 공기를 분사구(32a2)에서 분사되는 물을 향하여 쏘아 물을 미립화 시키는 에어홀(32b5)이 내측면(32b2)에 형성되는 가이드(32b);와 상기 몸체(32a) 외주면에서부터 일정거리 떨어진 위치에는 몸체(32a)와 고정되도록 배치되며, 전류를 공급받으면 자기장을 형성하는 코일(32c);과 상기 코일(32c)과 몸체(32a) 사이에서 몸체(32a)로부터 전후 슬라이드 동작이 가능하며 코일(32c)에 형성되는 자기장에 의해 분사구(32a2) 방향으로 전진 이동하는 플런저(32d); 및 상기 플런저(32d)와 가이드(32b)에 양단이 힌지(h2)로 연결되는 링크(32e);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스프레이(32)는, 상기 각 가이드(32b)의 외측면(32b1)에는 일정깊이 파인 요홈(32b3)이 형성되고, 각 요홈(32b3)에 수용되어 각 가이드(32b)를 감싸며, 몸체(32a)와 가이드(32b)를 연결해주는 힌지(h1)로부터 분사구(32a2) 반대방향으로 일정 거리 떨어지게 위치한 고무링(32f);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각장치(30)는, 수조(31)와 스프레이(32) 사이 공간에 유입된 제품(a)의 전방과 측면에는 배치되어, 주조물(S)의 크기와 스프레이(32)에서 분사되는 물의 분사각(X)을 촬영하는 카메라(33); 및 상기 카메라(33)로부터 주조물(S)의 영상을 받아 크기를 확인하고, 스프레이(32)에서 분사되는 물이 주조물(S) 전체에 고르게 분사되도록 하되, 분사되는 물이 핑거(22)에 닿지 않도록 코일(32c)에 공급되는 전류의 세기를 조절함으로써, 분사각(X)을 조절하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수조(31) 내부의 펌프(P)와 스프레이(32) 사이의 배관에 설치되어, 스프레이(32)에서 물이 분사되는 각도가 상대적으로 작으면 제어부에서 유량제어밸브로 하여금 수조(31)에서 스프레이(32)로 공급되는 물의 양을 줄이고, 반대로 분사각(X)이 상대적으로 크면 스프레이(32)로 공급되는 물을 늘리도록 하여 스프레이(32)의 분사각(X) 대비 적절한 양의 물이 분무되도록 조절하는 전자식 유량제어밸브(V);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각장치(30)는, 수조(31) 내부에는 복수의 열로 배치되는 히트파이프(35); 및 수조(31) 외부에서 히트파이프(35)와 연결되어 수조(31) 내부 물의 열을 히트파이프(35)로 전달받아 수조(31) 외부로 방출하는 방열판(36);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각장치(30)는, 상기 수조(31)와 스프레이(32) 사이 공간이나 로봇의 헤드(21) 인근에 설치하여 주조물(S)의 온도를 측정하는 온도센서(34);를 포함하고, 주조물(S)이 설정 온도까지 도달할 동안 스프레이(32)에서 물을 분사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 해결수단에 의해서 다음과 같은 효과를 발휘할 수 있다.
스프레이로 제품을 냉각함에 있어, 스프레이는 제품의 크기에 따라 물이 분사되는 범위를 자동으로 조절하도록 하고, 제품의 크기마다 최적화된 범위로 물을 분사하여 로봇과 핑거에 물이 닿는 것을 줄여, 로봇 및 핑거의 내구도가 저하되는 것을 방지한다.
또한, 분사각의 크기에 비례하여 분사구에서 분사되는 물의 양을 주조물 위에 물이 고이게 되지 않을 정도로 자동으로 조절하도록 하여, 주조물을 생산하는 현장기계 및 바닥에 물이 떨어지는 것을 방지한다.
도 1은 본 발명의 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템의 평면도.
도 2는 본 발명이 제시하는 냉각장치(30)의 종단면도.
도 3은 본 발명이 제시하는 스프레이(32)의 사시도.
도 4는 도 3의 스프레이(32)에서 분사각(X)이 조절되는 것을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명이 제시하는 냉각장치(30)의 종단면도.
도 3은 본 발명이 제시하는 스프레이(32)의 사시도.
도 4는 도 3의 스프레이(32)에서 분사각(X)이 조절되는 것을 나타낸 단면도.
이하, 본 발명의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 발명에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 발명에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하, 첨부되는 도면과 함께 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 다이캐스팅 금형에서 취출된 주조물(S)의 표면에 물을 분사하여 빠른 냉각을 유도하되 제품(a)의 크기에 따라 분사되는 스프레이(32)의 분사각(X)을 자동으로 조절되게 하여 냉각 최적화 및 설비 환경을 개선하는 것을 특징으로 하는 '다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템'에 관한 것으로, 도 1 내지 4와 같이, 다이캐스팅 장치(10)와 다관절 로봇(20), 냉각장치(30), 트리밍 장치(40) 및 컨베이어(50)를 포함하여 구성된다.
다이캐스팅 장치(10)는 내부의 금형에 알루미늄이나 아연 등의 액체 상태의 금속을 주입받아 주조물(S)을 성형한다. 위 주조물(S)은 금형 내부의 캐비티에서 성형된 제품(a)과 캐비티 내부로 액체 상태의 금속이 주입되는 경로인 게이트(b)와 러너(c)로 이루어진다.
다이캐스팅 장치(10)의 일측에는 금형에서 성형품(S)을 취출하는 다관절 로봇(20)이 구비된다. 다관절 로봇(20)의 헤드(21)에는 상기 주조물(S)에서 러너(c) 부위를 파지하는 핑거(22)가 구비되고, 다관절 로봇(20)의 일측에 배치되는 냉각장치(30)와 트리밍 장치(40)에 주조물(S)을 이송하게 된다.
냉각장치(30)에서는 다관절 로봇(20)에 의해 이송된 주조물(S)에 물을 분사하여 냉각시킨다. 다이캐스팅 장치(10)에서는 여러 가지 금형을 교체해가며 서로 다른 다양한 크기의 제품(a)을 생산하게 되는데, 냉각장치(30)에 구비되는 스프레이(32)에서는 분사각(X)을 조절하여, 제품(a)의 크기에 따라 물이 분사되는 범위를 조절할 수 있도록 구성된다.
냉각장치(30)의 구성으로는 내부에 물이 채워진 수조(31)가 구비되고, 수조(31)의 상측에는 수조(31) 내부에 구비되는 펌프(P)에 의해 수조(31)로부터 물을 공급받아 주조물(S) 위로 분사하는 스프레이(32)가 하나 이상 배치된다.
수조(31)와 스프레이(32) 사이에는 다관절 로봇(20)으로부터 이송된 주조물(S)이 유입될 수 있는 공간이 형성되고, 다관절 로봇(20)의 핑거(22)가 주조물(S)을 파지한 상태로 공간 내부로 이송시키게 되면 스프레이(32)에서 주조물(S)으로 물을 분사하게 된다.
이와 같이 주조물(S)에 물을 분사하는 과정에서 로봇의 핑거(22)에 물이 닿게 되면 핑거(22)에 먼지와 같은 오염물질이 부착되어 내구도가 저하되는데, 위에서 서술한 바와 같이 크거나 작은 다양한 크기의 주조물(S)을 생산한다고 하였을 때, 상대적으로 큰 주조물(S)의 냉각을 위하여 분사각(X)을 크게 세팅한 상태에서, 상대적으로 작은 주조물(S)을 생산하게 되면 로봇의 핑거(22)에 물이 닿게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로 스프레이(32)는 물의 분사각(X)을 조절할 수 있도록 구성되며, 이를 위한 스프레이(32)는 몸체(32a)와 가이드(32b), 코일(32c), 플런저(32d), 링크(32e) 및 고무링(32f)을 포함하여 구성된다.
몸체(32a)는 내부에 수조(31)로부터 물을 공급받는 유로(32a1)와, 유로(32a1)보다 작은 크기의 홀로 유로(32a1)와 연통되며 외부로 물이 배출되는 통로인 분사구(32a2)가 형성된다.
몸체(32a)의 분사구(32a2) 외측 둘레에는 2개소 이상의 홈(32a3)이 일정간격마다 형성되며, 각 홈(32a3)에 힌지(h1)로 연결되어, 힌지(h1)를 중심으로 회동 가능한 가이드(32b)가 구비된다.
가이드(32b)는 냉각장치(30)의 인근에 구비되는 컴프레셔(미도시)로부터 압축된 공기를 내부로 주입받는 주입구(32b4)가 외측면(32b1)에 형성되고, 주입구(32b4)로 유입 받은 압축된 공기를 분사구(32a2)에서 분사되는 물을 향하여 쏘아 물을 미립화 시키는 에어홀(32b5)이 내측면(32b2)에 형성된다.
몸체(32a) 외주면에서부터 일정거리 떨어진 위치에는 몸체(32a)와 고정되도록 배치되며, 전류를 공급받으면 자기장을 형성하는 코일(32c)이 구비되고, 코일(32c)과 몸체(32a) 사이에는 몸체(32a)로부터 전후 슬라이드 동작이 가능하며 코일(32c)에 형성되는 자기장에 의해 분사구(32a2) 방향으로 전진 이동하는 플런저(32d)가 구비된다.
플런저(32d)가 전진하게 되면 힌지(h1)를 중심으로 가이드(32b)의 내면이 분사구(32a2) 방향으로 기울어지도록 회동하게 되는데 이를 위하여, 플런저(32d)와 가이드(32b)에 양단이 힌지(h2)로 연결되는 링크(32e)가 구비된다.
위 코일(32c)에 전류가 흐르지 않을 때는 가이드(32b)가 분사구(32a2) 반대방향으로 회동하도록 하는 힘을 가하는 수단이 있어야 하며, 이를 위한 구성으로 각 가이드(32b)의 외측면(32b1)에는 일정깊이 파인 요홈(32b3)이 형성되고, 각 요홈(32b3)에 수용되어 각 가이드(32b)를 감싸는 고무링(32f)이 구비된다.
고무링(32f)은 몸체(32a)와 가이드(32b)를 연결해주는 힌지(h1)로부터 분사구(32a2) 반대방향으로 일정 거리 떨어지게 위치하여, 코일(32c)에 전류가 흐르지 않을 때에는 가이드(32b)의 내측면(32b2)이 분사구(32a2)로부터 벌어지도록 한다.
위와 같이 코일(32c)에 형성되는 자기장에 의해 가이드(32b)의 내측면(32b2)이 분사구(32a2) 방향으로 좁아지게 회동하도록 하고, 분사구(32a2)에서 분사되는 물이 내측면(32b2)에 유도되어 분사각(X)을 조절할 수 있게 한다.
분사각(X)의 미세 조절은 코일(32c)에 흐르는 전류의 세기를 조절함으로써 분사각(X)의 크기를 조절이 이루어지며, 주조물(S)의 크기와 스프레이(32)에서 분사되는 물의 분사각(X)을 확인하기 위한 수단으로 공간에 유입된 제품(a)의 전방과 측면에는 카메라(33)가 구비된다.
카메라(33)는 주조물(S)의 크기를 확인하고 스프레이(32)에서 분사되는 물의 분사각(X)이 주조물(S)을 전체적으로 커버하기에 충분한지를 확인하며 분사각(X)을 미세조절하도록 영상 데이터를 냉각장치(30) 인근에 구비되는 제어장치(미도시)에 송신한다.
제어장치에서는 카메라(33)로부터 주조물(S)의 영상을 받아 크기를 확인하고, 스프레이(32)에서 분사되는 물이 주조물(S) 전체에 고르게 분사되도록 하되, 분사되는 물이 핑거(22)에 닿지 않도록 코일(32c)에 공급되는 전류의 세기를 조절함으로써, 분사각(X)을 조절하게 된다.
분사각(X)이 상대적으로 작을 때에 분사구(32a2)에서 분사되는 물이 유량이 분사각(X)이 상대적으로 클 때와 같다면 물입자가 미립화되는 정도가 줄어 주조물(S) 위에 물이 고이게 될 수 있고, 주조물(S)을 생산하는 현장기계 및 바닥에 물이 지저분하게 떨어질 수 있다.
따라서, 분사각(X)의 크기에 비례하여 분사구(32a2)에서 분사되는 물의 양을 조절할 수 있는데, 이를 위한 수단으로 수조(31) 내부의 펌프(P)와 스프레이(32) 사이의 배관에 전자식 유량제어밸브(V)가 구비된다.
즉, 스프레이(32)에서 물이 분사되는 각도가 작으면 제어부에서 유량제어밸브로 하여금 수조(31)에서 스프레이(32)로 공급되는 물의 양을 줄이고, 반대로 분사각(X)이 크면 스프레이(32)로 공급되는 물을 늘리도록 하여 스프레이(32)의 분사각(X) 대비 적절한 양의 물이 분무되도록 조절한다.
그리고 위와 같이 주조물(S)을 수조(31)의 물을 이용하여 냉각하게 되면 주조물(S)의 열을 물이 전달받음으로 물의 온도가 높아지게 되는데, 수조(31) 내부의 물 온도를 낮춰주기 위한 수단으로 수조(31) 내부에는 복수의 열로 배치되는 히트파이프(35)와 수조(31) 외부에서 히트파이프(35)와 연결되어 수조(31) 내부 물의 열을 히트파이프(35)로 전달받아 수조(31) 외부로 방출하는 방열판(36)이 구비되어, 수조(31) 내부의 물 온도가 높아지는 것을 줄여준다.
스프레이(32)에서 물이 분사되는 시간은 타이머를 설정하여 일정한 시간 분사되게 하거나, 주조물(S)의 온도를 측정하는 온도센서(34)를 수조(31)와 스프레이(32) 사이 공간이나 로봇의 헤드(21) 인근에 설치하여 주조물(S)이 설정 온도까지 도달할 동안 물을 분사하도록 할 수 있다.
위와 같이 냉각과정을 마친 주조물(S)은 다관절 로봇(20) 일측에 배치되는 트리밍 장치(40)에서 제품(a)으로부터 게이트(b)와 러너(c)를 절단하여 제거하고, 제품(a)은 트리밍 장치(40) 일측에 배치되는 컨베이어(50)로 이송 및 출하된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
주조물(S) 제품(a)
게이트(b) 러너(c)
펌프(P) 힌지(h1, h2)
분사각(X) 전자식 유량제어밸브(V)
다이캐스팅 장치(10) 다관절 로봇(20)
헤드(21) 핑거(22)
냉각장치(30) 수조(31) 스프레이(32)
몸체(32a) 유로(32a1) 분사구(32a2)
홈(32a3) 가이드(32b)
외측면(32b1) 내측면(32b2) 요홈(32b3)
주입구(32b4) 에어홀(32b5)
코일(32c) 플런저(32d)
링크(32e) 고무링(32f)
카메라(33) 온도센서(34)
히트파이프(35) 방열판(36)
트리밍 장치(40) 컨베이어(50)
게이트(b) 러너(c)
펌프(P) 힌지(h1, h2)
분사각(X) 전자식 유량제어밸브(V)
다이캐스팅 장치(10) 다관절 로봇(20)
헤드(21) 핑거(22)
냉각장치(30) 수조(31) 스프레이(32)
몸체(32a) 유로(32a1) 분사구(32a2)
홈(32a3) 가이드(32b)
외측면(32b1) 내측면(32b2) 요홈(32b3)
주입구(32b4) 에어홀(32b5)
코일(32c) 플런저(32d)
링크(32e) 고무링(32f)
카메라(33) 온도센서(34)
히트파이프(35) 방열판(36)
트리밍 장치(40) 컨베이어(50)
Claims (7)
- 내부의 금형에 액체 상태의 금속을 주입받아, 금형 내부의 캐비티에서 성형된 제품(a)과 캐비티 내부로 액체 상태의 금속이 주입되는 경로인 게이트(b)와 러너(c)로 이루어지는 주조물(S)을 제작하는 다이캐스팅 장치(10)에 있어서,
다이캐스팅 장치(10)의 일측에 배치되어 금형에서 러너(c)를 파지하여 성형품(S)을 취출하는 다관절 로봇(20); 및
다관절 로봇(20)의 일측에 배치되고, 내부에 물이 채워진 수조(31)와, 수조(31)의 상측에는 수조(31) 내부에 구비되는 펌프(P)에 의해 수조(31)로부터 물을 공급받아 다관절 로봇(20)에 의해 이송된 주조물(S) 위로 분사하는 스프레이(32)가 구성되는 냉각장치(30);
를 포함하되,
상기 스프레이(32)에서는 분사각(X)을 조절하여, 제품(a)의 크기에 따라 물이 분사되는 범위를 조절하고,
상기 스프레이(32)는,
내부에 수조(31)로부터 물을 공급받는 유로(32a1)와, 유로(32a1)보다 작은 크기의 홀로 유로(32a1)와 연통되며 외부로 물이 배출되는 통로인 분사구(32a2)가 형성되는 몸체(32a);
상기 몸체(32a)의 분사구(32a2) 외측 둘레에는 2개소 이상의 홈(32a3)이 일정간격마다 형성되며, 각 홈(32a3)에 힌지(h1)로 연결되어, 힌지(h1)를 중심으로 회동 가능하고, 냉각장치(30)의 인근에 구비되는 컴프레셔로부터 압축된 공기를 내부로 주입받는 주입구(32b4)가 외측면(32b1)에 형성되고, 주입구(32b4)로 유입 받은 압축된 공기를 분사구(32a2)에서 분사되는 물을 향하여 쏘아 물을 미립화 시키는 에어홀(32b5)이 내측면(32b2)에 형성되는 가이드(32b);
상기 몸체(32a) 외주면에서부터 일정거리 떨어진 위치에는 몸체(32a)와 고정되도록 배치되며, 전류를 공급받으면 자기장을 형성하는 코일(32c) ;
상기 코일(32c)과 몸체(32a) 사이에서 몸체(32a)로부터 전후 슬라이드 동작이 가능하며 코일(32c)에 형성되는 자기장에 의해 분사구(32a2) 방향으로 전진 이동하는 플런저(32d) ; 및
상기 플런저(32d)와 가이드(32b)에 양단이 힌지(h2)로 연결되는 링크(32e);
를 포함하며,
상기 냉각장치(30)는,
수조(31)와 스프레이(32) 사이 공간에 유입된 제품(a)의 전방과 측면에는 배치되어, 주조물(S)의 크기와 스프레이(32)에서 분사되는 물의 분사각(X)을 촬영하는 카메라(33); 및
상기 카메라(33)로부터 주조물(S)의 영상을 받아 크기를 확인하고, 스프레이(32)에서 분사되는 물이 주조물(S) 전체에 고르게 분사되도록 하되, 분사되는 물이 핑거(22)에 닿지 않도록 코일(32c)에 공급되는 전류의 세기를 조절 함으로써, 분사각(X)을 조절하는 제어장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 스프레이(32)는,
상기 각 가이드(32b)의 외측면(32b1)에는 일정깊이 파인 요홈(32b3)이 형성되고, 각 요홈(32b3)에 수용되어 각 가이드(32b)를 감싸며, 몸체(32a)와 가이드(32b)를 연결해주는 힌지(h1)로부터 분사구(32a2) 반대방향으로 일정 거리 떨어지게 위치한 고무링(32f);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수조(31) 내부의 펌프(P)와 스프레이(32) 사이의 배관에 설치되어, 스프레이(32)에서 물이 분사되는 각도가 상대적으로 작으면 제어부에서 유량제어밸브로 하여금 수조(31)에서 스프레이(32)로 공급되는 물의 양을 줄이고, 반대로 분사각(X)이 상대적으로 크면 스프레이(32)로 공급되는 물을 늘리도록 하여 스프레이(32)의 분사각(X) 대비 적절한 양의 물이 분무되도록 조절하는 전자식 유량제어밸브(V);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 냉각장치(30)는,
수조(31) 내부에는 복수의 열로 배치되는 히트파이프(35); 및
수조(31) 외부에서 히트파이프(35)와 연결되어 수조(31) 내부 물의 열을 히트파이프(35)로 전달받아 수조(31) 외부로 방출하는 방열판(36);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 냉각장치(30)는,
상기 수조(31)와 스프레이(32) 사이 공간이나 로봇의 헤드(21) 인근에 설치하여 주조물(S)의 온도를 측정하는 온도센서(34);
를 포함하고, 주조물(S)이 설정 온도까지 도달할 동안 스프레이(32)에서 물을 분사하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020230049894A KR102603280B1 (ko) | 2023-04-17 | 2023-04-17 | 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템 |
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|---|---|---|---|
| KR1020230049894A KR102603280B1 (ko) | 2023-04-17 | 2023-04-17 | 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR102603280B1 true KR102603280B1 (ko) | 2023-11-17 |
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ID=88968777
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| KR (1) | KR102603280B1 (ko) |
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