KR102636280B1 - Automatic decoring apparatus for casting goods - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주조물 탈사 자동화 장치에 관한 것으로, 개개방된 소정의 지그 배치공간이 마련된 상부 프레임; 상기 상부 프레임에 마련된 지그 배치공간 내에 설치되며, 주조 공정을 통해 내부 코어 및 주물사를 포함한 상태로 마련된 주조물이 안착되어 해머링 공정 및 탈사 공정 진행 시 고정 지지상태가 유지될 수 있도록 하는 고정 지그(Jig) 유닛; 상기 고정 지그 유닛에서 고정 지지상태가 유지되고 있는 주조물의 일측을 타격하여 상기 내부 코어를 파쇄하는 적어도 하나 이상의 해머링(Hammering) 모듈; 장치 설치 프레임 상에 설치되어 상측으로 상기 상부 프레임이 연결되며, 일측에 상기 해머링 모듈이 설치되는 하부 프레임; 상기 상부 프레임 일측에 설치되며, 소정의 가진력으로의 출력을 통해 진동을 발생시키는 적어도 하나 이상의 바이브레이팅(Vibrating) 모듈; 및 상기 고정 지그 유닛, 해머링 모듈 및 바이브레이팅 모듈의 작동상태를 제어하는 제어모듈;을 포함한다.The present invention relates to an automated device for sand removal of castings, comprising: an upper frame provided with a predetermined open jig placement space; A fixing jig is installed in the jig placement space provided in the upper frame and allows the casting prepared through the casting process, including the inner core and molding sand, to be seated and maintained in a fixed support state during the hammering process and sand removal process. unit; At least one hammering module that crushes the inner core by hitting one side of the casting that is maintained in a fixed support state in the fixed jig unit; a lower frame installed on a device installation frame, connected to the upper frame on the upper side, and having the hammering module installed on one side; At least one vibrating module installed on one side of the upper frame and generating vibration through the output of a predetermined exciting force; and a control module that controls the operating states of the fixed jig unit, hammering module, and vibrating module.
Description
본 발명은 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물의 해머링 및 탈사 자동화를 통해 주조물로부터 내부 코어 및 주물사가 완전히 제거된 주물 제품을 마련하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for preparing a casting product in which the internal core and molding sand are completely removed from the casting through automation of hammering and sand removal of the casting, which is the result of a casting process based on an inorganic resin material.
탈사(Decoring)란 주조 공정을 통해 주형에 굳혀진 금속으을 주물사와 분리하고 잔재를 제거하는 공정을 의미하는데, 이와 같은 탈사 공정을 통해 제거하고자 하는 대상의 소재가 기존에는 유기 화합물에 해당하는 레진(Resin)이 적용되는 경우가 빈번했으나 환경 호르몬 배출과 같은 환경적 유해성 문제로 인해 무기 화합물에 해당하는 레진 소재를 이용하는 개선 방안이 제시되고 있다.Decoring refers to the process of separating the metal solidified in the mold through the casting process from the molding sand and removing the remaining material. The material to be removed through this decoring process is resin (resin), which is an organic compound. Resin) was frequently applied, but due to environmental hazard issues such as the emission of environmental hormones, improvement measures using resin materials, which are inorganic compounds, are being proposed.
특히 탈사 공정에서 레진 잔여물의 확실한 제거를 위해 작업자가 공정에 투입되는 경우가 발생하는데, 이 경우 포름알데이드, 실리카, 크롬 등의 각종 유해물질들에 작업자가 노출되어야하는 하다보니 작업자의 건강상의 안전문제가 지속 제기되고 있다.In particular, in the desanding process, workers are sometimes put into the process to ensure the removal of resin residues. In this case, workers are exposed to various harmful substances such as formaldehyde, silica, and chromium, which puts the workers' health and safety at risk. Problems continue to arise.
이러한 문제점을 고려하여 최근 사용되는 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물에 대한 탈사 공정은 환경적 유해성 및 작업자의 안전성 개선의 이점을 보이는 장점이 있지만 결집력이 높은 소재 물성상 잔재 불순물의 제거가 유기 레진 소재 기반의 주조물과 비교해 어려운 문제점이 존재하였다.Considering these problems, the desanding process for castings, which are the result of a casting process based on recently used inorganic resin materials, has the advantage of improving environmental hazards and worker safety, but due to the material properties with high cohesiveness, residual impurities are removed. There was a problem that removal was difficult compared to castings based on organic resin materials.
이에 따라, 더욱 탈사 공정을 정밀하고 확실하게 진행하여 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물로부터 잔재 불순물의 완전 탈사가 이루어질 수 있는 장치 및 기술의 개발이 지속 요구되고 있다.Accordingly, there is a continued need for the development of devices and technologies that can perform the sand removal process more precisely and reliably to completely remove residual impurities from the casting resulting from the casting process based on inorganic resin material.
이와 관련하여 주조품에 부착된 주물사를 별도로 설치된 타격수단에 의해 직접 타격하여 제거할 수 있도록 하기 위해 마련된 종래기술에 대한 선행문헌에는 대한민국 등록특허공보 제10-1210664호의 "주조품 탈사장치"(이하, '종래기술'이라고 함)가 있다.In relation to this, prior literature on the prior art prepared to remove the molding sand attached to the casting by directly hitting it with a separately installed striking means includes the "Casting sand removal device" (hereinafter referred to as 'Casting sand removal device' in Republic of Korea Patent Publication No. 10-1210664) (referred to as ‘prior art’).
하지만, 종래기술을 비롯한 기존의 주조물 탈사 장치의 경우, 결집력이 높은 소재 물성을 갖춘 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물에 대한 탈사 공정을 진행함에 있어 여전히 많은 잔재물을 남기며 완전한 탈사 작업이 이루어지지 못하는 성능상의 문제점이 있었다.However, in the case of existing casting desanding devices, including the prior art, when performing the desanding process on a casting that is the result of a casting process based on an inorganic resin material with high cohesive material properties, a large amount of residue is still left behind and complete desanding is performed. There was a performance problem that prevented this from being achieved.
또한, 종래기술을 비롯한 기존의 주조물 탈사 장치의 경우, 결집력이 높은 소재 물성을 갖춘 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물에 대한 완전 탈사를 목표로 타격을 일으키는 해머링 동작과 진동을 일으키는 바이브레이팅 동작을 동시에 진행하다보니 장치의 각 기능적 구성들의 설치 위치상의 위상 변화가 유발되거나 구성 자체의 내구성 확보에 어려움이 있어, 관리 및 유지 비용상의 문제가 발생하곤 했다.In addition, in the case of existing casting desoldering devices, including the prior art, hammering action and vibration that cause blows are aimed at completely descraping the castings that are the result of the casting process based on inorganic resin material with high cohesive material properties. As the vibrating operation was carried out simultaneously, a phase change in the installation location of each functional component of the device was caused, or there was difficulty in securing the durability of the component itself, which led to problems with management and maintenance costs.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 결집력이 높은 소재 물성을 갖춘 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물에 대한 완전 탈사가 이루어질 수 있도록 설계되어 작동하며, 탈사 과정에서 발생되는 작업 움직임이 탈사 성능은 고도하게 유지하되 장치 내 각종 기능을 수행하는 구성 및 프레임 구조들의 설치 위치 변화 및 내구성 감소에 끼치는 영향을 최소화한 주조물 탈사 자동화 장치를 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to design and operate the casting product that is the result of a casting process based on an inorganic resin material with high cohesive material properties so that complete sand removal can be achieved. The aim is to provide an automated device for casting sand removal that minimizes the impact of work movements generated during the sand removal process on changes in the installation positions and durability reduction of the composition and frame structures that perform various functions within the device while maintaining a high level of sand removal performance.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 주조물 탈사 자동화 장치는, 개방된 소정의 지그 배치공간이 마련된 상부 프레임; 상기 상부 프레임에 마련된 지그 배치공간 내에 설치되며, 주조 공정을 통해 내부 코어 및 주물사를 포함한 상태로 마련된 주조물이 안착되어 해머링 공정 및 탈사 공정 진행 시 고정 지지상태가 유지될 수 있도록 하는 고정 지그(Jig) 유닛; 상기 고정 지그 유닛에서 고정 지지상태가 유지되고 있는 주조물의 일측을 타격하여 상기 내부 코어를 파쇄하는 적어도 하나 이상의 해머링(Hammering) 모듈; 장치 설치 프레임 상에 설치되어 상측으로 상기 상부 프레임이 연결되며, 일측에 상기 해머링 모듈이 설치되는 하부 프레임; 상기 상부 프레임 일측에 설치되며, 소정의 가진력으로의 출력을 통해 진동을 발생시키는 적어도 하나 이상의 바이브레이팅(Vibrating) 모듈; 및 상기 고정 지그 유닛, 해머링 모듈 및 바이브레이팅 모듈의 작동상태를 제어하는 제어모듈;을 포함한다.In order to achieve the above object, the automatic casting desanding device of the present invention includes an upper frame provided with a predetermined open jig placement space; A fixing jig is installed in the jig placement space provided in the upper frame and allows the casting prepared through the casting process, including the inner core and molding sand, to be seated and maintained in a fixed support state during the hammering process and sand removal process. unit; At least one hammering module that crushes the inner core by striking one side of the casting that is maintained in a fixed support state in the fixed jig unit; a lower frame installed on a device installation frame, connected to the upper frame, and having the hammering module installed on one side; At least one vibrating module installed on one side of the upper frame and generating vibration through the output of a predetermined exciting force; and a control module that controls the operating states of the fixed jig unit, hammering module, and vibrating module.
그리고 상기 주조물 탈사 자동화 장치는, 소정의 탄성 지지력을 구비한 상태로 마련되며, 상기 상부 프레임의 하부와 상기 하부 프레임의 상부 사이 복수의 지점에 배치되어 상하 높이방향을 따라 상부 프레임과 하부 프레임간에 상호 전달되는 진동을 흡수하는 복수의 제1탄성방진부재; 및 소정의 탄성 지지력을 구비한 상태로 마련되며, 상기 하부 프레임의 하부와 상기 장치 설치 프레임의 상부 사이 복수의 지점에 배치되어 상하 높이 방향을 따라 하부 프레임과 장치 설치 프레임간에 상호 전달되는 진동을 흡수하는 복수의 제2탄성방진부재;를 더 포함할 수 있다.And the casting removal automation device is provided with a predetermined elastic support force, and is disposed at a plurality of points between the lower part of the upper frame and the upper part of the lower frame to mutually interact between the upper frame and the lower frame along the vertical height direction. A plurality of first elastic vibration isolating members that absorb transmitted vibrations; and is provided with a predetermined elastic support force, and is disposed at a plurality of points between the lower part of the lower frame and the upper part of the device installation frame to absorb vibration transmitted between the lower frame and the device installation frame along the vertical height direction. It may further include a plurality of second elastic vibration isolating members.
여기서, 상기 상부 프레임은, 양 측면 각각에 상기 바이브레이팅 모듈이 동일한 개수로 대응되어 설치되는 프레임 몸체부; 상기 프레임 몸체부의 일측으로부터 돌출되도록 연장 형성되는 제1지그 연결 프레임부; 및 상기 프레임 몸체부의 타측으로부터 돌출되도록 연장 형성되어 상기 제1지그 연결 프레임부와 사이에 상기 지그 배치공간을 마련하는 제2지그 연결 프레임부;를 포함하며, 상기 고정 지그 유닛은, 상기 제1지그 연결 프레임부 일측에 설치되어 상기 지그 배치공간에 배치된 주조물 일측을 상기 제2지그 연결 프레임부 측으로 탄성 지지하는 제1클램프부; 상기 제2지그 연결 프레임부 일측에 설치되어 상기 지그 배치공간에 배치된 주조물 타측을 흡착 고정시키는 제2클램프부; 및 상기 제2클램부의 주조물 타측과의 접촉면에 연통된 공기 흡입로를 통해 공기를 흡입하여 소정의 흡착 고정력을 제공하는 흡착 구동부;를 포함할 수 있다.Here, the upper frame includes a frame body portion in which the same number of vibrating modules are installed on each of both sides; a first jig connection frame portion extending to protrude from one side of the frame body portion; and a second jig connection frame portion that extends to protrude from the other side of the frame body portion and provides a space for placing the jig between the first jig connection frame portion, and the fixing jig unit includes the first jig unit. A first clamp unit installed on one side of the connection frame unit to elastically support one side of the casting placed in the jig placement space toward the second jig connection frame unit; A second clamp unit installed on one side of the second jig connection frame unit to adsorb and secure the other side of the casting placed in the jig placement space; It may include; and an adsorption drive unit that suctions air through an air suction path connected to the contact surface with the other side of the casting of the second clamp part and provides a predetermined adsorption fixing force.
아울러, 상기 제어모듈은 기 설정된 제1작동시간 동안 상기 고정 지그 유닛 및 해머링 모듈의 작동상태를 제어하여 주조물에 포함된 내부 코어를 파쇄하는 해머링 공정이 선 진행되도록 한 뒤, 기 설정된 제2작동시간 동안 상기 고정 지그 유닛 및 바이브레이팅 모듈의 작동상태를 제어하여 파쇄된 내부 코어 및 주물사가 떨어내진 주물 제품이 남도록 하는 탈사 공정이 후 진행되도록 할 수 있다.In addition, the control module controls the operating status of the fixing jig unit and the hammering module for a preset first operation time to allow the hammering process to crush the inner core included in the casting to proceed first, and then proceeds for a preset second operation time. By controlling the operating states of the fixing jig unit and the vibrating module, a sand removal process in which the crushed inner core and the casting product from which the molding sand has fallen can be left behind can be performed.
또한, 상기 제어모듈은 상기 해머링 모듈이 최대 50mm의 스트로크(Stroke) 및 최대 20hz의 Hammering rate인 상태로 주조물의 일측을 타격하는 해머링 공정이 20초 내지 30초의 제1작동시간동안 진행되도록 제어할 수 있다.In addition, the control module can control the hammering process of hitting one side of the casting to proceed for a first operating time of 20 to 30 seconds with the hammering module having a stroke of up to 50 mm and a hammering rate of up to 20 hz. there is.
또한, 상기 제어모듈은 상기 바이브레이팅 모듈이 790kg 내지 810kg의 원심력 (Centrifugal force) 및 28hz 내지 30hz의 Vibrating rate인 상태로 진동을 발생시켜 주조물의 탈사를 일으키는 탈사 공정이 60초 내지 70초의 제2작동시간동안 진행되도록 제어할 수 있다.In addition, the control module generates vibration in a state where the vibrating module has a centrifugal force of 790kg to 810kg and a Vibrating rate of 28hz to 30hz, and the desanding process that causes desoldering of the casting is performed in a second operation of 60 to 70 seconds. You can control the progress over time.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, the following effects are achieved.
첫째, 결집력이 높은 소재 물성을 갖춘 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물에 대한 완전 탈사가 이루어질 수 있으며, 이로 인해 내부 코어 및 주물사가 떨어내진 주물 제품의 품질이 우수하다.First, complete sand removal can be achieved in a casting that is the result of a casting process based on an inorganic resin material with high cohesive material properties, and as a result, the quality of the casting product from which the inner core and molding sand has been removed is excellent.
둘째, 탈사 과정에서 발생되는 작업 움직임이 탈사 성능은 고도하게 유지하되 장치 내 각종 기능을 수행하는 구성 및 프레임 구조들의 설치 위치 변화 및 내구성 감소에 끼치는 영향을 최소화할 수 있다.Second, the work movement that occurs during the sand removal process can minimize the impact of the work movement on changes in the installation position and reduced durability of the composition and frame structures that perform various functions within the device while maintaining a high level of sand removal performance.
셋째, 반복적인 탈사 작업의 장기간 진행에도 내열성, 내마모성, 내구성 등의 기계적 물성과 관련한 특성을 충분히 확보하고 있어 장치의 관리 및 유지 비용상의 경제성이 확보된다.Third, even when repeated sand removal operations are carried out for a long period of time, mechanical properties such as heat resistance, wear resistance, and durability are sufficiently secured, thereby ensuring economic feasibility in terms of management and maintenance costs of the device.
넷째, 결집력이 높은 소재 물성을 갖춘 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물에 대한 완전 탈사가 이루어질 수 있도록 타겟 설계된 구성 및 구조적 특성과 함께 제어 방식 역시 기 설정된 명령에 따라 해머링 작업과 바이브레이팅 작업이 순차적으로 자동화되어 진행됨으로써, 작업 효율성까지 고도한 수준으로 갖추게 된다.Fourth, along with the target-designed composition and structural characteristics to ensure complete sand removal of the casting, which is the result of a casting process based on an inorganic resin material with high cohesion material properties, the control method also includes hammering and vibration according to preset commands. As the rating work is carried out sequentially and automatically, a high level of work efficiency is achieved.
도1 및 도2는 본 발명에 따른 주조물 탈사 자동화 장치의 형태를 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명에 따른 주조물 탈사 자동화 장치의 형태를 도시한 평면도이다.
도4는 본 발명에 따른 주조물 탈사 자동화 장치의 형태를 도시한 측면도이다.Figures 1 and 2 are perspective views showing the form of an automated casting desanding device according to the present invention.
Figure 3 is a plan view showing the form of an automated casting desanding device according to the present invention.
Figure 4 is a side view showing the form of an automated casting desanding device according to the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings, but already well-known technical parts will be omitted or compressed for brevity of explanation.
<주조물 탈사 자동화 장치에 관한 설명><Description of automated casting desilting device>
도1 내지 도2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 주조물 탈사 자동화 장치(100)는 결집력이 높은 소재 물성을 갖춘 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물에 대한 완전 탈사가 이루어질 수 있도록 상부 프레임(110); 고정 지그 유닛(120); 해머링 모듈(130); 하부 프레임(140); 바이브레이팅 모듈(150); 제어모듈(160); 제1탄성방진부재(170); 제2탄성방진부재(180); 및 탈사 작업물 모집 구조체(190);를 포함한다.1 to 2, the
우선, 주조물은 무기 레진(Resin) 소재(실시에 따라서는 유기 레진 소재 또한 적용 가능)와 모래의 혼합물을 이용해 주조 공정을 거치면서 생산되는 결과물로서 내부 코어 및 주물사가 포함된 상태이기 때문에, 탈사 공정을 통해 이들을 제거하여 존재물 없이 완전한 주형 제품이 수득될 수 있도록 하여야 한다.First, the casting is produced through a casting process using a mixture of inorganic resin material (organic resin material can also be applied depending on the implementation) and sand, and contains an internal core and molding sand, so the desanding process is performed. These must be removed so that a complete molded product can be obtained without any presence.
여기서, 무기 레진(Resin) 소재라 함은 NaOMe(소듐 메톡사이드)와 같은 금속 알콕사이드나 TEOS(테트라에 틸 오쏘실리케이트)와 같은 실리카 전구체 등의 무기 화합물 형태의 수지 조성물을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 무기 화합물 형태의 레진 소재로 대체 적용 가능하다.Here, the inorganic resin material may include, but is limited to, a resin composition in the form of an inorganic compound such as a metal alkoxide such as NaOMe (sodium methoxide) or a silica precursor such as TEOS (tetraethyl orthosilicate). It can be replaced with resin materials in the form of various inorganic compounds.
상부 프레임(110)은 개방된 소정의 지그 배치공간이 마련된 프레임 구조체로서 실질적인 탈사 공정이 이루어지는 최상측 영역에 해당한다.The
여기서, 상부 프레임(110)은 구조적으로 3가지 영역으로 구분되는데, 이들 각 영역을 상호 일체를 이루되 각기 다른 구조를 갖추고 있다.Here, the
구체적으로, 상부 프레임(110)은 도1 및 도3에 도시된 바와 같이 프레임 몸체부(111)를 기저로 하여 일측으로부터 돌출되는 형태로 연장 형성된 제1지그 연결 프레임부(112)와 타측으로부터 돌출되는 형태로 연장 형성된 제2지그 연결 프레임부(113)로 이루어져, 평면상 'ㄷ'자형 구조를 갖추게 된다.Specifically, as shown in Figures 1 and 3, the
일 예로 도1에 도시된 바와 같이 프레임 몸체부(111) 전방 좌측에서 제1지그 연결 프레임부(112)가 전방측으로 돌출되며 벽 구조의 프레임을 형성하고, 프레임 몸체부(111) 전방 우측에서 제2지그 연결 프레임부(113)가 전방측으로 돌출되며 벽 구조의 프레임을 형성한다.As an example, as shown in FIG. 1, the first
여기서, 제1지그 연결 프레임부(112)과 제2지그 연결 프레임부(113) 사이의 개방된 공간은 지그 배치공간(110T)으로 마련되어 추후 설명될 고정 지그 유닛(120)의 설치 및 작동 영역으로 이용된다.Here, the open space between the first jig
또한, 프레임 몸체부(111)의 일측면과 타측면 각각에는 추후 설명될 바이브레이팅 모듈(150)이 동일한 개수로 대응되어 설치되어 각 측면 별로 적어도 하나 이상 바이브레이팅 모듈(150)이 설치된다. In addition, the same number of vibrating
고정 지그(Jig) 유닛(120)은 상부 프레임(110)에 마련된 지그 배치공간(110T) 내에 설치되며, 주조 공정을 통해 내부 코어 및 주물사를 포함한 상태로 마련된 주조물(C)이 안착되어 해머링 공정 및 탈사 공정 진행 시 고정 지지상태가 유지될 수 있도록 한다.The
이를 위해, 고정 지그(Jig) 유닛(120)은 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 제1클램프부(121), 제2클램프부(122), 흡착 구동부(123) 및 받침부(124)를 포함한다.For this purpose, the
우선, 제1클램프부(121)는 제1지그 연결 프레임부(112) 일측에 설치되어 지그 배치공간(110T)에 배치된 주조물(C) 일측을 제2지그 연결 프레임부(113) 측으로 탄성 지지한다.First, the
구체적으로, 제1클램프부(121)는 도2에 도시된 바와 같이 걸림턱과 같은 주조물(C) 일측을 안정적으로 안착시키거나 받치기 위해 마련된 소정의 돌출 구조가 구비된 판형 프레임 구조물인 안착판 부분(121a)의 각 꼭짓점 부근에 좌우 일정 제한 범위 내에서 이동 가능한 기둥구조와 해당 기둥구조 외측을 감싸며 안착판 부분(121a)의 바닥 하면(도2 기준 좌측면)을 받치는 스프링 부재로 이루어진 제1탄성 지지부분(122b)이 설치되어 있다.Specifically, as shown in Figure 2, the
따라서 제1클램프부(121)는 안착판 부분(121a) 제1지그 연결 프레임부(112) 측(도2 기준 좌측)을 향해 외력이 작용되더라도 제1탄성 지지부분(122b)의 탄성 지지력에 의해 좌우 위상이 복원되려 하여 안착판 부분(121a)이 제2지그 연결 프레임부(113) 측(도2 기준 우측)을 향해 주조물(C) 일측을 밀어줄 수 있도록 설계되어 있다.Therefore, even if an external force is applied toward the
또한, 제1클램프부(121)의 안착판 부분(121a)에는 도2에 도시된 바와 같이 중앙에 좌우 방향으로 개방된 해머 유동홀(121H)이 마련되어 추후 설명될 해머링 모듈(130)이 주조물(C) 일측을 타격하기 위해 좌우 방향을 기준으로 유동할 수 있는 소정의 작업 공간을 제공하게 된다.In addition, the
다음으로, 제2클램프부(122)는 제2지그 연결 프레임부(113) 일측에 설치되어 지그 배치공간(110T)에 배치된 주조물 타측을 흡착 구동부(123)와의 연동을 통해 흡착 고정시킨다.Next, the
구체적으로, 제2클램프부(122)는 도2에 도시된 바와 같이 판형 프레임 구조물인 흡착판 부분(122a)의 주조물(C) 타측과의 접촉면에 구비된 다수의 흡착공에 연통되도록 구조적 연결을 이루는 공기 흡입로를 통해 흡착 구동부(123)가 공기를 흡입함으로서 진공 흡착을 통한 소정의 고정 지지력을 제공하게 된다.Specifically, as shown in Figure 2, the
또한, 흡착판 부분(122a)의 각 꼭짓점 부근에는 기둥형태의 기둥 지지부분(122)이 설치되어 제2지그 연결 프레임부(113)과의 소정의 이격 거리를 형성한 상태로 판을 지지고하고, 이와 같이 형성된 상호 이격공간 내에는 소정의 탄성력을 갖춘 제2탄성 지지부분(122c)이 배치되어 추후 설명될 해머링 모듈(130)을 통해 주조물(C) 일측에 타격이 가해져 제2지그 연결 프레임부(113) 측(도2 기준 우측)으로 외력이 가해졌을 때 흡착판 부분(122a)을 탄성 지지하며 좌우방향 위상의 복원이 이루어질 수 있도록 한다.In addition, a pillar-shaped
더 나아가, 제1클램프부(121)와 제2클램프부(122)를 통해 양측에서 안착 지지되고 있는 주조물(C)의 하부는 받침부(124)에 의해 받쳐지며, 실시에 따라 받침부(124)에도 상측으로 개방된 다수의 흡착공이 형성되고 흡착 구동부(123)와의 공기 흡립로 형성을 통한 연동 설계가 이루어 주조물(C) 타측 뿐만 아니라 하측에서도 역시 진공 흡착을 통한 소정의 고정 지지력이 제공되도록 할 수 있다.Furthermore, the lower part of the casting (C), which is seated and supported on both sides through the
해머링(Hammering) 모듈(130)은 고정 지그 유닛에서 고정 지지상태가 유지되고 있는 주조물(C)의 일측을 타격하여 내부 코어를 파쇄하는 구성으로, 적어도 하나 이상 마련된다.At least one
여기서, 해머링 모듈(130)은 하부 프레임(140) 상 일측에 연결 설치되고, 타격 동작을 통해 안착판 부분(121a)에 구비된 해머 유동홀(121H)의 개방공간을 지나 주조물(C)의 일측을 타격할 수 있도록 위치하게 된다.Here, the
구체적으로, 해머링 모듈(130)은 직접적인 타격을 수행하는 기둥형 구조체인 해머부(131)가 공압 실린더 타입으로 마련된 해머 구동부(132) 일측에 연결되어 해머 구동부(132)가 공기압을 이용해 해머부(131)를 좌우 방향을 따라 유동시키며 타격 동작을 수행할 수 있도록 설계된다.Specifically, the
또한, 해머링 모듈(130)은 하부 프레임(140) 상 일측에 연결 설치되되, 주조물(C)의 일측을 타격할 수 있도록 해머 설치부(133)의 일측이 하부 프레임(140)에 연결되어 해머 설치부(133)의 타측이 해머 구동부(132)에 연결되는 설치 구조를 갖추며, 제1지그 연결 프레임부(112)의 중앙에는 좌우 방향을 따라 소정의 크기로 개방된 해머링 모듈 설치홀(121H)이 마련되어 해머 구동부(132)의 전단부(도2 기준 우측 단부) 혹은 해머부(131)의 후단부(도2 기준 좌측 단부)가 관통 배치될 수 있는 여유 공간을 제공하게 된다. In addition, the
하부 프레임(140)은 장치 설치 프레임(P) 상에 설치되어 상측으로 상부 프레임(110)이 연결되는 프레임 구조체로서 장치 설치 프레임(P)과 상부 프레임(110) 사이 영역에 해당한다.The
구체적으로, 도1 및 도4에 도시된 바와 같이 상부 프레임(110)과 하부 프레임(140) 사이에는 제1탄성방진부재(170)가 설치되어 상호 프레임간의 연결을 이루고, 장치 전체의 설치 공간을 제공하는 장치 설치 프레임(P)과 하부 프레임(140) 사이에는 제2탄성방진부재(180)가 설치되어 상호 프레임간의 연결을 이룬다.Specifically, as shown in Figures 1 and 4, a first elastic
여기서, 제1탄성방진부재(170)는 Marshmello 고무와 같이 소정의 탄성 지지력을 구비한 상태의 부재로서 복수개(가장 바람직하게는 4개)로 마련되어 상부 프레임(110)의 하부면상 각 꼭짓점 부근과 하부 프레임(140)의 상부면상 각 꼭짓점 부근 사이 복수의 지점에 배치되어 상하 높이방향을 따라 상부 프레임(110)과 하부 프레임(140)간에 상호 전달되는 진동을 흡수한다.Here, the first elastic
특히, 제1탄성방진부재(170)는 해머링 모듈(130) 및 추후 설명될 바이브레이팅 모듈(150)의 작동을 통해 상부 프레임(110) 상에 발생되는 진동의 수준이 하부 프레임(140) 자체 및 하부 프레임(140)을 거쳐 장치 설치 프레임(P) 상에도 최소한으로 전달되도록 한다. In particular, the first elastic
또한, 제2탄성방진부재(180)는 방진 마운트(Mount) 고무와 같이 소정의 탄성 지지력을 구비한 상태의 부재로서 복수개(가장 바람직하게는 4개)로 마련되어 하부 프레임(140)의 하부면상 각 꼭짓점 부근과 장치 설치 프레임(P)의 상부면상 각 꼭짓점 부근 사이 복수의 지점에 배치되어 상하 높이 방향을 따라 하부 프레임(140)과 장치 설치 프레임(P)간에 상호 전달되는 진동을 흡수한다.In addition, the second
특히, 하부 프레임(140)을 전달된 진동 및 해머링 모듈(130)의 작동을 통해 하부 프레임(140) 상에 발생되는 진동의 수준이 상부 프레임(110) 및 장치 설치 프레임(P) 상에 최소한으로 전달되도록 한다. In particular, the level of vibration transmitted to the
그리고 하부 프레임(140)의 지그 배치공간(110T) 아래에 해당하는 영역에는 도1 및 도4에 도시된 바와 같이 주물 제품으로부터 해머링 공정 및 탈사 공정을 통해 떨어내진 파쇄된 내부 코어 및 주물사가 아래로 모여 장치 설치 프레임(P) 상 마련될 모집공간(T)으로 낙하 이동되는 것을 가이드 하기 위한 탈사 작업물 모집 구조체(190)가 구비된다.And, as shown in Figures 1 and 4, in the area below the jig placement space 110T of the
바이브레이팅 모듈(150)은 상부 프레임(110) 일측에 설치되며, 소정의 가진력으로의 출력을 통해 진동을 발생시키는 구성으로, 적어도 하나 이상으로 마련된다.The vibrating
구체적으로, 바이브레이팅 모듈(150)은 내장 설치된 캠을 갖춘 모터의 회전 구동을 통해 가진력을 발생시키며, 앞 서 설명한 바와 같이 프레임 몸체부(111)의 일측면과 타측면 각각에 하나씩 대칭되어 설치됨이 바람직하다.Specifically, the vibrating
제어모듈(160)은 고정 지그 유닛(120)을 통한 주조물(C)의 흡착 고정, 해머링 모듈(130)을 통한 주조물(C)의 타격 파쇄 및 바이브레이팅 모듈(150)을 통한 주조물(C)의 진동 탈사와 같은 각각의 공정상 작동상태를 기 설정된 제어 명령신호를 기반으로 자동화 제어하는 구성에 해당한다.The
구체적으로, 결집력이 높은 소재 물성을 갖춘 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물에 대한 완전 탈사가 이루어질 수 있도록 하기 위해, 제어모듈(160)은 우선 기 설정된 제1작동시간 동안 고정 지그 유닛(120) 및 해머링 모듈(130)의 작동상태를 제어하여 탄성 및 흡착을 통한 고정 지지력이 제공되는 형태로 지그에 안착된 주조물에 포함된 내부 코어를 파쇄하는 해머링 공정이 선 진행되도록 한다.Specifically, in order to ensure complete sand removal of the casting, which is the result of a casting process based on an inorganic resin material with high cohesion material properties, the
이에 이이, 제어모듈(160)은 기 설정된 제2작동시간 동안 고정 지그 유닛(120) 및 바이브레이팅 모듈(150)의 작동상태를 제어하여 탄성 및 흡착을 통한 고정 지지력이 제공되는 형태로 지그에 안착된 주물 제품을 남기고 파쇄된 내부 코어 및 주물사가 완전히 떨어내져 탈사 작업물 모집 구조체(190)로 낙하하며 모인 뒤 장치 설치 프레임(P) 상 마련될 모집공간(T)으로 가이드 이동되는 형태로 탈사 공정이 후 진행되도록 한다.Accordingly, the
더 나아가, 제어모듈(160)은 해머링 모듈(130)이 최대 50mm의 스트로크(Stroke) 및 최대 20hz의 Hammering rate인 상태로 주조물(C)의 일측을 타격하는 해머링 공정을 수행하도록 작동 제어하며, 이러한 작동 제어가 20초 내지 30초의 제1작동시간동안 진행되도록 함이 결집력이 높은 소재 물성을 갖춘 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물에 대한 완전 탈사가 이루어지도록 함에 바람직하다.Furthermore, the
또한, 제어모듈(160)은 바이브레이팅 모듈(150)이 790kg 내지 810kg의 원심력 (Centrifugal force) 및 28hz 내지 30hz의 Vibrating rate인 상태로 진동을 발생시켜 주조물(C)의 탈사를 일으키는 탈사 공정을 수행하도록 작동 제어하며, 이러한 작동 제어가 60초 내지 70초의 제2작동시간동안 진행되도록 함이 결집력이 높은 소재 물성을 갖춘 무기 레진(Resin) 소재 기반의 주조 공정 결과물인 주조물에 대한 완전 탈사가 이루어지도록 함에 바람직하다.In addition, the
본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit but illustrate the technical idea of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these examples. The scope of protection should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the present invention.
100 : 주조물 탈사 자동화 장치
110 : 상부 프레임
111 : 프레임 몸체부
112 : 제1지그 연결 프레임부
113 : 제2지그 연결 프레임부
110T : 지그 배치공간
120 : 고정 지그 유닛
121 : 제1클램프부
121a : 안착판 부분 121b : 제1탄성 지지부분
121H : 해머 유동홀
122 : 제2클램프부
122a : 흡착판 부분 122b : 기둥 지지부분
122c : 제2탄성 지지부분
123 : 흡착 구동부
124 : 받침부
130 : 해머링 모듈
131 : 해머부 132 : 해머 구동부
133 : 해머 설치부
140 : 하부 프레임
150 : 바이브레이팅 모듈
160 : 제어모듈
170 : 제1탄성방진부재
180 : 제2탄성방진부재
190 : 탈사 작업물 모집 구조체
C : 주조물
P : 장치 설치 프레임
T : 모집공간100: Automation device for desanding of castings
110: upper frame
111: frame body part
112: First jig connection frame part
113: Second jig connection frame part
110T: Jig placement space
120: Fixed jig unit
121: first clamp part
121a: Seating
121H: Hammer flow hole
122: Second clamp part
122a:
122c: Second elastic support part
123: Suction driving unit
124: base
130: Hammering module
131: hammer unit 132: hammer driving unit
133: Hammer installation part
140: lower frame
150: Vibrating module
160: Control module
170: First elastic vibration isolation member
180: Second elastic vibration isolation member
190: De-sanding work recruitment structure
C: Casting
P: Device installation frame
T: Recruitment space
Claims (6)
상기 상부 프레임에 마련된 지그 배치공간 내에 설치되며, 주조 공정을 통해 내부 코어 및 주물사를 포함한 상태로 마련된 주조물이 안착되어 해머링 공정 및 탈사 공정 진행 시 고정 지지상태가 유지될 수 있도록 하는 고정 지그(Jig) 유닛;
상기 고정 지그 유닛에서 고정 지지상태가 유지되고 있는 주조물의 일측을 타격하여 상기 내부 코어를 파쇄하는 적어도 하나 이상의 해머링(Hammering) 모듈;
장치 설치 프레임 상에 설치되어 상측으로 상기 상부 프레임이 연결되며, 일측에 상기 해머링 모듈이 설치되는 하부 프레임;
상기 상부 프레임 일측에 설치되며, 소정의 가진력으로의 출력을 통해 진동을 발생시키는 적어도 하나 이상의 바이브레이팅(Vibrating) 모듈;
상기 고정 지그 유닛, 해머링 모듈 및 바이브레이팅 모듈의 작동상태를 제어하는 제어모듈;
소정의 탄성 지지력을 구비한 상태로 마련되며, 상기 상부 프레임의 하부와 상기 하부 프레임의 상부 사이 복수의 지점에 배치되어 상하 높이방향을 따라 상부 프레임과 하부 프레임간에 상호 전달되는 진동을 흡수하는 복수의 제1탄성방진부재; 및
소정의 탄성 지지력을 구비한 상태로 마련되며, 상기 하부 프레임의 하부와 상기 장치 설치 프레임의 상부 사이 복수의 지점에 배치되어 상하 높이 방향을 따라 하부 프레임과 장치 설치 프레임간에 상호 전달되는 진동을 흡수하는 복수의 제2탄성방진부재;를 포함하며,
상기 상부 프레임은,
양 측면 각각에 상기 바이브레이팅 모듈이 동일한 개수로 대응되어 설치되는 프레임 몸체부;
상기 프레임 몸체부의 일측으로부터 돌출되도록 연장 형성되는 제1지그 연결 프레임부; 및
상기 프레임 몸체부의 타측으로부터 돌출되도록 연장 형성되어 상기 제1지그 연결 프레임부와 사이에 상기 지그 배치공간을 마련하는 제2지그 연결 프레임부;를 포함하며,
상기 고정 지그 유닛은,
상기 제1지그 연결 프레임부 일측에 설치되어 상기 지그 배치공간에 배치된 주조물 일측을 상기 제2지그 연결 프레임부 측으로 탄성 지지하는 제1클램프부;
상기 제2지그 연결 프레임부 일측에 설치되어 상기 지그 배치공간에 배치된 주조물 타측을 흡착 고정시키는 제2클램프부; 및
상기 제2클램프부의 주조물 타측과의 접촉면에 연통된 공기 흡입로를 통해 공기를 흡입하여 소정의 흡착 고정력을 제공하는 흡착 구동부;를 포함하며,
상기 제어모듈은 기 설정된 제1작동시간 동안 상기 고정 지그 유닛 및 해머링 모듈의 작동상태를 제어하여 주조물에 포함된 내부 코어를 파쇄하는 해머링 공정이 선 진행되도록 한 뒤, 기 설정된 제2작동시간 동안 상기 고정 지그 유닛 및 바이브레이팅 모듈의 작동상태를 제어하여 파쇄된 내부 코어 및 주물사가 떨어내진 주물 제품이 남도록 하는 탈사 공정이 후 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는
주조물 탈사 자동화 장치.
An upper frame with an open jig placement space;
A fixing jig is installed in the jig placement space provided in the upper frame and allows the casting prepared through the casting process, including the inner core and molding sand, to be seated and maintained in a fixed support state during the hammering process and sand removal process. unit;
At least one hammering module that crushes the inner core by hitting one side of the casting that is maintained in a fixed support state in the fixed jig unit;
a lower frame installed on a device installation frame, connected to the upper frame on the upper side, and having the hammering module installed on one side;
At least one vibrating module installed on one side of the upper frame and generating vibration through the output of a predetermined exciting force;
A control module that controls the operating states of the fixed jig unit, hammering module, and vibrating module;
It is provided with a predetermined elastic support force, and is disposed at a plurality of points between the lower part of the upper frame and the upper part of the lower frame to absorb vibrations transmitted to each other between the upper frame and the lower frame along the vertical height direction. First elastic vibration isolation member; and
It is provided with a predetermined elastic support force, and is disposed at a plurality of points between the lower part of the lower frame and the upper part of the device installation frame to absorb vibrations transmitted between the lower frame and the device installation frame along the vertical height direction. It includes a plurality of second elastic vibration isolation members,
The upper frame is,
A frame body portion in which the same number of vibrating modules are installed on each side;
a first jig connection frame portion extending to protrude from one side of the frame body portion; and
It includes a second jig connection frame portion that extends to protrude from the other side of the frame body portion and provides a space for placing the jig between the first jig connection frame portion,
The fixed jig unit is,
A first clamp unit installed on one side of the first jig connection frame unit to elastically support one side of the casting placed in the jig placement space toward the second jig connection frame unit;
A second clamp unit installed on one side of the second jig connection frame unit to adsorb and secure the other side of the casting placed in the jig placement space; and
It includes an adsorption driving unit that sucks air through an air suction path connected to the contact surface with the other side of the casting of the second clamp part and provides a predetermined adsorption fixing force,
The control module controls the operating status of the fixing jig unit and the hammering module for a preset first operation time to allow the hammering process to crush the inner core included in the casting to proceed, and then for a preset second operation time. Characterized in that the operating state of the fixed jig unit and the vibrating module is controlled to allow the sand removal process to proceed afterwards so that the crushed inner core and the casting product from which the molding sand has fallen remain.
Casting desanding automation device.
상기 제어모듈은 상기 해머링 모듈이 최대 50mm의 스트로크(Stroke) 및 최대 20hz의 Hammering rate인 상태로 주조물의 일측을 타격하는 해머링 공정이 20초 내지 30초의 제1작동시간동안 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는
주조물 탈사 자동화 장치.
According to paragraph 1,
The control module is characterized in that it controls the hammering process of hitting one side of the casting to proceed for a first operating time of 20 to 30 seconds with the hammering module having a stroke of up to 50 mm and a hammering rate of up to 20 hz. doing
Casting desanding automation device.
상기 제어모듈은 상기 바이브레이팅 모듈이 790kg 내지 810kg의 원심력 (Centrifugal force) 및 28hz 내지 30hz의 Vibrating rate인 상태로 진동을 발생시켜 주조물의 탈사를 일으키는 탈사 공정이 60초 내지 70초의 제2작동시간동안 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는
주조물 탈사 자동화 장치.According to paragraph 1,
The control module generates vibration in a state where the vibrating module has a centrifugal force of 790kg to 810kg and a Vibrating rate of 28hz to 30hz, and the dedusting process that causes desilting of the casting is performed for a second operating time of 60 to 70 seconds. Characterized by controlling the progress
Casting desanding automation device.
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