KR102616088B1 - 성형몰드의 투입탈형 이동장치 - Google Patents

성형몰드의 투입탈형 이동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 성형몰드의 투입과 탈형을 위하여 이동시키는 장치에 있어서: 복수로 평행하게 배치되는 투입컨베이어(21) 상에 성형물드의 지지를 위한 복수의 받침대(25)를 탑재한 제1이송부재(20); 상기 투입컨베이어(21) 사이로 유도되는 복수의 가이드레일(31) 상에 각각의 대차(32)와 받침롤러(35)를 탑재한 제2이송부재(30); 및 상기 제1이송부재(20)와 제2이송부재(30)를 제어기(42)의 설정된 알고리즘으로 제어하여 성형물드의 왕복 이동을 유발하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 콘크리트 파일이나 전신주를 제조하는 양산 현장에서 다수의 성형몰드를 투입 또는 탈형하는 위치로 순차적으로 이동시키므로 생력화를 통한 생산성 향상을 도모하는 효과가 있다.

Description

성형몰드의 투입탈형 이동장치{Mold transfer apparatus for loading and unloading work}
본 발명은 성형몰드 작업용 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 콘크리트 파일이나 전신주를 제조하는 양산 현장에 소요되는 성형몰드의 투입탈형 이동장치에 관한 것이다.
통상 콘크리트 파일이나 전신주와 같이 직경에 비하여 길이가 긴 제품은 이와 동일한 치수(직경x길이)의 성형몰드를 회전시키는 원심주조방식이 적합하다. 이 경우 로딩 장소에서 성형몰드로 제품 양생을 완료한 후에 이를 언로딩 장소로 이동시켜 탈형하는 과정을 반복한다. 탈형 작업 후에는 성형몰드의 청소와 탈형유 분사를 거치게 된다. 이에 길이가 긴 중량물인 성형몰드를 신속하고 안전하게 이동시키는 방안이 절실하다.
이와 관련하여 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 한국 공개특허공보 제2013-0024199호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제2248178호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.
선행문헌 1은 몰드의 좌우측에 각각 형성된 걸림부로 대형와이어를 이동시키기 위하여, 대형와이어를 거는 후크, 후크와 연결되는 소형와이어, 외부동력을 전달받아 회전하여 소형와이어를 권치하여, 후크를 이동시키는 권치드럼을 포함한다. 이에, 작업자 대신 소형와이어, 대형와이어, 이동 장치로 안전하고 용이한 체결작업 보장을 기대한다.
그러나, 상기한 선행문헌 1은 와이어를 기반으로 하므로 길이가 긴 중량물인 성형몰드에 적용하기 적합하지 않다.
선행문헌 2는 수평교정부재를 상하로 유동시키는 유압실린더부재를 몸체의 상부에 탑재시키고 몸체전체를 좌우로 유동시키는 이동프레임수단을 체인 컨베이어의 후단 양측에 대칭되게 각각 설치하여 수평교정부재를 통해 PHC파일 몰드의 수평을 바로잡음으로써, PHC파일 몰드의 수평 뒤틀림으로 인한 몰드 해체공정의 오류를 최소화하는 효과를 기대한다.
다만 상기한 선행문헌 2는 몰드의 수평 뒤틀림 해소를 요체로 하므로 로딩/언로딩 장소 사이를 이동시키기 미흡하다.
한국 공개특허공보 제2013-0024199호 "원심주조몰드 인양용 대형와이어 이동 장치" (공개일자 : 2013.03.08.) 한국 등록특허공보 제2248178호 "PHC파일 몰드의 수평을 자동으로 교정하는 장치 및 그 제어방법" (공개일자 : 2020.10.28.)
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 콘크리트 파일이나 전신주를 제조하는 양산 현장에서 다수의 성형몰드를 투입하는 로딩 또는 탈형하는 언로딩을 위해 순차적으로 이동시키는 성형몰드의 투입탈형 이동장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 성형몰드의 투입과 탈형을 위하여 이동시키는 장치에 있어서: 복수로 평행하게 배치되는 투입컨베이어 상에 성형물드의 지지를 위한 복수의 받침대를 탑재한 제1이송부재; 상기 투입컨베이어 사이로 유도되는 복수의 가이드레일 상에 각각의 대차와 받침롤러를 탑재한 제2이송부재; 및 상기 제1이송부재와 제2이송부재를 제어기의 설정된 알고리즘으로 제어하여 성형물드의 왕복 이동을 유발하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제1이송부재는 투입컨베이어와 이격된 위치에 탈형컨베이어를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2이송부재는 대차 상에 장착되는 승강대를 개재하여 받침롤러의 승강을 유발하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2이송부재는 대향하는 받침롤러의 일측에 받침구동기를 연결하여 터닝을 유발하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제1이송부재와 상기 제2이송부재는 각각 스프라켓-체인을 개재하여 연동적 이동을 유발하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어기는 성형물드의 이동 위치를 검출하는 이동검출기, 승강대의 승강 위치를 검출하는 승강검출기, 성형물드의 플랜지 높이를 검출하는 높이검출기에 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 변형예로서, 상기 제어수단은 일부 대차에 탑재된 웨이트의 돌출길이를 조절하는 균형조절기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 콘크리트 파일이나 전신주를 제조하는 양산 현장에서 다수의 성형몰드를 투입 또는 탈형하는 위치로 순차적으로 이동시키므로 생력화를 통한 생산성 향상을 도모하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 장치를 전체적으로 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 입면으로 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 주요부를 평면으로 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 측면으로 나타내는 구성도
도 5는 본 발명에 따른 장치의 제어회로 연결을 나타내는 블록도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 성형몰드의 투입과 탈형을 위하여 이동시키는 장치에 관하여 제안한다. 콘크리트 파일이나 전신주와 같이 직경에 비하여 길이가 긴 제품을 주조하는 성형몰드(10)를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 성형몰드(10)는 상형과 하형으로 구성되고 각각의 변부 플랜지(15)에 100여개의 볼트/너트로 결합 가능하다. 로딩은 성형전의 투입 위치로 이동을 언로딩은 성형후 탈형 위치로 이동을 의미한다.
본 발명에 따르면 제1이송부재(20)가 복수로 평행하게 배치되는 투입컨베이어(21) 상에 성형물드의 지지를 위한 복수의 받침대(25)를 탑재한 구조를 이루고 있다.
도 1을 참조하면, 제1이송부재(20)를 구성하는 복수의 투입컨베이어(21)와 받침대(25)가 나타난다. 평면 상태에서 3개소에 투입컨베이어(21)가 배치된 상태를 나타내지만 성형물드의 다양한 규격에 대응하도록 증설이 가능하다. 각각의 투입컨베이어(21) 상에는 동일한 규격으로 형성된 받침대(25)가 동일한 간격으로 장착된다. 받침대(25)는 투입된 복수의 성형몰드(10)를 일정한 간격으로 유지한 상태로 안정적인 성형이 이루어지도록 긴밀하게 지지한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제1이송부재(20)는 투입컨베이어(21)와 이격된 위치에 탈형컨베이어(23)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 1에서, 제1이송부재(20)와 이격된 위치에 탈형컨베이어(23)가 배치된 상태를 나타낸다. 탈형컨베이어(23)는 성형물드를 탈형 위치에서 별도의 위치로 이동시킬 수 있다. 탈형컨베이어(23)는 투입컨베이어(21)와 동일 방향으로 배치할 수도 있고 직교하는 방향으로 배치할 수도 있다. 물론 탈형컨베이어(23)에도 복수의 받침대(25)가 장착된다.
또한, 본 발명에 따르면 제2이송부재(30)가 상기 투입컨베이어(21) 사이로 유도되는 복수의 가이드레일(31) 상에 각각의 대차(32)와 받침롤러(35)를 탑재한 구조를 이루고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제2이송부재(30)를 구성하는 가이드레일(31), 대차(32), 받침롤러(35) 등이 나타난다. 평면 상태에서 4개소에 가이드레일(31)이 배치된 상태를 나타내지만 투입컨베이어(21)와 마찬가지로 증설이 가능하다. 대차(32)는 각각의 가이드레일(31)에 하나씩 주행 가능하게 탑재된다. 대차(32)의 상측으로 배치되는 받침롤러(35)는 성형몰드(10)의 하단을 지지하는 구조이다. 대차(32)는 복수의 성형물드에 대한 순차적 로딩/언로딩 수행한다.
상기 제2이송부재(30)는 대차(32) 상에 장착되는 승강대(33)를 개재하여 받침롤러(35)의 승강을 유발하는 것을 특징으로 한다.
도 2에서, 성형몰드의 승강전 하강행정단을 부호 10′로 승강후 상승행정단을 부호 10으로 나타난다. 각각의 승강대(33)는 상면에 한 쌍의 받침롤러(35)를 지지한다. 승강대(33)는 대차(32)의 상측으로 승강구동기(37)를 개재하여 연결된다. 승강구동기(37)는 구동모터에 웜기어-피니언-래크-승강축을 연결하여 저속ㆍ저토크로 가동되도록 구성할 수 있다.
상기 제2이송부재(30)는 대향하는 받침롤러(35)의 일측에 받침구동기(38)를 연결하여 터닝을 유발하는 것을 특징으로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 승강대(33) 상의 일측 받침구동기(38)에 받침구동기(38)가 연결된 상태를 나타낸다. 받침구동기(38)는 구동모터와 벨트 또는 체인 전동기구를 연결하여 구성할 수 있다. 성형몰드(10)의 투입과 탈형을 자동적으로 처리하는 과정에서 양측 플랜지(15)의 높이가 동일하게 유지되어야 볼트/너트의 조립과 해체가 용이하다. 받침구동기(38)는 성형물드의 이동 과정에서 틀어진 플랜지(15)의 높이를 맞추도록 가동된다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제1이송부재(20)와 상기 제2이송부재(30)는 각각 스프라켓-체인을 개재하여 연동적 이동을 유발하는 것을 특징으로 한다.
도 2 및 도 3에서, 제2이송부재(30)에 장착되는 스프라켓(36A)-체인(36B)이 나타난다. 대차구동기(36)는 각각의 대차(32)에 연결된 스프라켓(36A)-체인(36B)을 하나의 샤프트를 통하여 구동모터에 동시에 연결하여 구성된다. 도시하지 않으나 제1이송부재(20)의 투입컨베이어(21)도 이와 동일한 방식으로 하나의 구동모터를 사용하는 대차구동기(36)를 적용할 수 있다. 다수의 성형몰드(10)를 거치하여 순차적으로 이동시키는 과정에서 각각의 받침대(25)와 받침롤러(35)의 기구적 연결을 기반으로 연동화의 신뢰성을 높인다.
또한, 본 발명에 따르면 제어수단(40)이 상기 제1이송부재(20)와 제2이송부재(30)를 제어기(42)의 설정된 알고리즘으로 제어하여 성형물드의 왕복 이동을 유발하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 제어수단(40)의 주요 구성품인 제어기(42)가 제1이송부재(20) 및 제2이송부재(30)에 연결되는 상태를 나타낸다. 제어기(42)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 마이컴 회로로 구성한다. 성형물드를 왕복으로 이동시키는 알고리즘은 메모리에 프로그램과 데이터 형태로 저장되고 마이크로프로세서에 의해 실행한다. 제어기(42)의 출력인터페이스에는 대차구동기(36), 승강구동기(37), 받침구동기(38) 등이 연결된다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어기(42)는 성형물드의 이동 위치를 검출하는 이동검출기(44), 승강대(33)의 승강 위치를 검출하는 승강검출기(45), 성형물드의 플랜지 높이를 검출하는 높이검출기(46)에 연결되는 것을 특징으로 한다.
도 5에서, 제어기(42)의 입력인터페이스에 연결되는 이동검출기(44), 승강검출기(45), 높이검출기(46) 등이 나타난다. 이동검출기(44)는 리미트스위치 등의 접촉방식 이나 근접센서 등의 비접촉 방식을 적용하고 받침대(25)와 받침롤러(35)가 설정된 위치(왕복 행정단)에 도달하는 신호를 검출한다. 승강검출기(45)는 대차(32) 상에서 승강대(33)와 받침롤러(35)가 설정된 높이에 도달하는 신호를 검출한다. 높이검출기(46)는 성형물드의 탈형시 볼팅 해제 직전 또는 탈형후 재볼팅 직전에 양측 플랜지(15)가 수평을 이루는 상태를 검출한다.
탈형(언로딩) 작동의 일예로서, 성형작업이 완료된 4개의 성형몰드(10)가 각각의 받침대(25) 상에 대기하면, 그 하측에 대기중인 승강대(33)가 동시에 상승하여 하나의 성형몰드(10)를 받침대(25)에서 충분히 이격시키고, 그 상태로 대차(32)를 부호 32′의 위치로 이동시켜 성형물드를 초기의 높이로 하강하고, 투입컨베이어(21)에 의해 다음 성형물드가 대기하는 동안 대차(32)가 이동하여 동일한 작동을 순자적으로 반복한다. 성형물드의 투입(로딩) 작동도 동일한 원리로 진행된다.
한편, 탈형 위치에 도달한 성형물드는 언볼팅, 상하형 분리, 제품인출 후에 세척, 도유 등을 거쳐 재볼팅되며, 이 과정에서 탈형컨베이어(23)를 가동하여 위치 이동을 유발할 수 있다. 탈형컨베이어(23)가 투입컨베이어(21)와 직교하는 방향인 경우 대차(32)와 간섭을 피하도록 단속적으로 설치하고 각각의 받침대(25)를 이동 가능하게 구성한다.
본 발명의 변형예로서, 상기 제어수단(40)은 일부 대차(32)에 탑재된 웨이트의 돌출길이를 조절하는 균형조절기(48)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 다수의 대차(32) 중에서 최외곽에 배치된 것에 균형조절기(48)를 설치할 수 있다. 중간의 대차(32)는 양측으로 하중이 분산되지만 최외곽의 대차(32)는 편재 하중을 받아 가이드레일(31)과의 접촉이 고르지 않을 수 있다. 균형조절기(48)는 성형물드의 중량 변화를 고려하여 웨이트를 당기거나 미는 위치 변동이 가능한 것이 좋다. 균형조절기(48)는 슬라이드 기구에 구동모터를 연결하여 구성할 수 있다. 물론 웨이트를 수동으로 증감하는 수동적 구성을 배제하는 것은 아니다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 성형몰드 15: 플랜지
20: 제1이송부재 21: 투입컨베이어
23: 탈형컨베이어 25: 받침대
30: 제2이송부재 31: 가이드레일
32: 대차 33: 승강대
35: 받침롤러 36: 대차구동기
37: 승강구동기 38: 받침구동기
40: 제어수단 42: 제어기
44: 이동검출기 45: 승강검출기
46: 높이검출기 48: 균형조절기

Claims (7)

  1. 성형몰드의 투입과 탈형을 위하여 이동시키는 장치에 있어서:
    복수로 평행하게 배치되는 투입컨베이어(21) 상에 성형물드의 지지를 위한 복수의 받침대(25)를 탑재한 제1이송부재(20);
    상기 투입컨베이어(21) 사이로 유도되는 복수의 가이드레일(31) 상에 각각의 대차(32)를 설치하고 대차(32)의 상측에 성형몰드(10)의 하단을 지지하는 복수의 받침롤러(35)를 탑재한 제2이송부재(30); 및
    상기 제1이송부재(20)와 제2이송부재(30)를 제어기(42)의 설정된 알고리즘으로 제어하여 성형물드의 왕복 이동을 유발하는 제어수단(40);을 포함하되,
    상기 제1이송부재(20)는 투입컨베이어(21)와 이격된 위치에 탈형컨베이어(23)를 더 구비하고,
    상기 제2이송부재(30)는 대차(32) 상에 장착되는 승강대(33)를 개재하여 받침롤러(35)의 승강을 유발하며,
    상기 제2이송부재(30)는 성형몰드(10)의 양측 플랜지(15)의 높이가 동일하게 유지되도록 대향하는 받침롤러(35)의 일측에 받침구동기(38)를 연결하여 터닝을 유발하고,
    상기 제어수단(40)은 일부 대차(32)에 탑재된 웨이트의 돌출길이를 조절하는 균형조절기(48)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 성형몰드의 투입탈형 이동장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1이송부재(20)와 상기 제2이송부재(30)는 각각 스프라켓-체인을 개재하여 연동적 이동을 유발하는 것을 특징으로 하는 성형몰드의 투입탈형 이동장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기(42)는 성형물드의 이동 위치를 검출하는 이동검출기(44), 승강대(33)의 승강 위치를 검출하는 승강검출기(45), 성형물드의 플랜지 높이를 검출하는 높이검출기(46)에 연결되는 것을 특징으로 하는 성형몰드의 투입탈형 이동장치.
  7. 삭제
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