KR200366547Y1 - 자동 금형 주조 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동 금형 주조 장치에 관한 것으로, 와이어가 권선되어 모터(113)의 구동으로 와이어에 결합된 물체를 상하로 이송하는 와이어드럼(112)을 메인프레임(111)에 고정 형성하고, 와이어드럼(112)과 와이어로 쉬브(114)와 결합하여 상하 이송되는 고정구(115)를 형성하되, 고정구(115)의 하부에는 래들(2)의 양측에 형성된 지지축(3)을 지지하는 래들터릿(116)에 고정되어 모터(113)의 구동으로 래들(2)을 상하 이송하는 리프터(110)와, 상기 리프터(110)의 상부 좌우측으로 중앙에 이송휠(123)을 수납하는 이송레일(124)을 형성하고, 이송레일(124)에 수납된 이송휠(123)은 리프트(110)의 메인프레임(111) 상부 좌우측으로 연동되도록 결합 형성하며, 이송휠(123)에 이송모터(121)를 결합하여 이송모터(121)의 구동으로 이송휠(123)이 회전하면서 리프트(110)를 좌우로 이송하는 좌우 이송부(120)와, 상기 좌우이송부(120)의 상부에 주행휠(133)이 주행하는 주행레일(134)을 형성하고, 좌우이송부(120) 이송레일(124)의 상부에 주행휠(133)을 고정하며, 주행레일(134)에 안치된 주행휠(133)을 회전하도록 형성한 주행모터(131)의 구동으로 하부에 형성된 리프트(110)와 좌우이송부(120)를 횡행 주행하도록 형성한 횡행주행부(130)와, 상기 리프트(110)의 하부에 래들터릿(116)의 일측으로 래들(2)을 지지하도록 형성된 지지축(3)과 연동되도록 회전축(141)을 결합하고, 회전축(141)을 일정한 각도로 회전하도록 회전모터(142)를 래들터릿(116)의 일측으로 형성하여 래들(2)이 일정각도로 경사지도록 회전하여 용강을 공급하는 래들회전부(140)와, 상기 리프트(110)의 래들터릿(116) 일측으로 래들(2)의 상부로 내부의 상태를 감지하는 래들감지센서(151)를 형성하고, 횡행주행부(130)의 주행레일(134)의 주행휠(133)이 주행하는 상부측으로 횡행주행의 위치를 감지하는 위치감지센서(152)를 형성하며, 몰드(4)의 상부에 몰드의 상태를 감지하는 몰드감지센서(153)를 형성하여 몰드(4)의 상태, 래들(2)의 상태 및 리프터(110)의 위치를 감지하는 감지부(150)와, 상기 리프터(110)와 일정간격 이격된 위치에 원격으로 리프터(110)의 상하강, 좌우이송부(120)의 좌우이송, 횡행주행부(130)의 횡행주행 및 래들회전부(140)의 회전에 의한 용강주입을 감지부(150)의 감지정보와 각 모터(113, 121, 131, 142)의 회전 정보를 종합하여 순차적으로 작업을 제어하도록 연결된 중앙처리기(161)를 형성하고, 작업을 자동 및 수동으로 전환하는 자동수동전환기(162)를 전면에 형성하며, 수동으로 각 작업을 조작하는 수동조작반(163)을 형성하고, 감지부(150)에서 감지된 정보를 표시하는 센서표시구(164)를 형성하여 작업의 조작을 원격으로 제어하는 제어부(160)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 금형 주조 장치 {Device for Automatic Casting metallic pattern}

본 고안은 자동 금형 주조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용강로에서 용융된 용강을 래들로 공급하고, 용강이 공급된 래들을 자동으로 리프터를 이용하여 상하, 좌우, 전후로 제품의 종류와 몰드의 위치에 따라 각종 감지 센서와 엔코더 등의 정보를 종합하여 래들을 이송시켜 용강을 몰드에 주입하고, 원위치로 이동하여 주입작업을 반복하면서 주조되도록 구성하며, 비상시 및 수동조작이 필요한 상황에서 제어부에 부착된 수동조작반으로 각 단계별로 수동조작 함으로써, 자동으로 용강을 제어부에서 컨트롤 하면서 제품의 종류와 몰드의 위치에 따라 주입시켜 주입속도를 증대시키고, 래들이 상하, 좌우, 전후로 이송이 가능하여 다양한 몰드를 한 라인에서 생산함에 따라 범용성 및 생산성을 향상시키며, 제어부에서 각 단계별 작업이 자동이나 수동 시에도 원거리에서 원격으로 제어됨으로 고열의 용강과 이격된 장소에서 작업자가 작업을 실시하므로 작업환경을 개선시켜 생산효율을 증대시키는 자동 금형 주조 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주물을 생산하기 위한 생산방법의 일환인 주조는 주물의 설계, 주조 방안의 작성, 모형(模型)의 작성, 용해 및 주입, 제품으로의 끝손질의 순서로 진행된다. 우선 만들려고 하는 제품에 대하여 싸고도 질이 좋은 것을 주조하는 방법을 생각하여야 한다. 이를 위해서는 주형(鑄型)을 어떻게 설계하여 조합할 것인가가 중요한 문제인데, 원칙적으로는 코어(core:中型)를 가급적 사용하지 않고 되도록 전체를 2분할(二分割)하게 고안한다.

그뿐만 아니라, 제품에 기포, 개재물의 혼입, 응고시의 부피감소로 인한 균열의 발생, 유동성 부족으로 용탕이 구석구석까지 돌아가지 못하여 부분적인 결함 등이 발생하지 않도록 고안되어야 할 것이다. 이를 달성하기 위해서는 그 재료의 주조성에 관한 과거의 자료를 잘 조사하고, 주형 속에서의 각부의 냉각상태, 응고의 진행상태 등을 잘 검토하고 용탕의 주입개소, 최후로 응고시키는 곳, 냉각시키거나, 모가 난 부분의 둥근 정도 등의 필요성을 검토하여야 한다.

또한, 매우 큰 주조품은 냉각하여 응고하는 속도도 그만큼 느리기 때문에 주물의 크기는 매우 중요한 인자이므로 이에 따른 배려가 필요하다. 주조성 중에서도 유동성과 응고시의 수축량이 특히 중요한데, 유동성이 좋지 않을 때에는 주입온도를 올리거나 다른 방법(외력)으로 용탕의 유동성을 향상시킬 것을 고려하여야 한다.

그리고, 응고수축률은 수축여유라 하여 재료에 따라 차이가 있으므로, 이 여유만큼 모형을 제품보다 크게 설계한다. 모형에는 나무, 금속, 석고, 플라스틱 등 여러 가지가 있으나, 목제(목형)와 금속제(금형)가 많다. 수축여유는 주철 중에서도 회주철(灰鑄鐵)은 약 1%, 백선주철(白銑鑄鐵)은 2% 정도이다. 주강(鑄鋼)은 보통 2%, 황동은 1.5∼1.8%, 청동은 0.8∼1.6%, 알루미늄합금의 사형주물(砂型鑄物)은 1∼1.5% 정도로 대강 정해져 있다. 더 자세한 것은 합금의 종류에 따라 다르므로 사전에 이 분량만큼 가산한 주물자를 준비하고 이것을 사용해서 모형을 제작한다.

주형의 재료로서는 모래, 금속 등이 있는데 제품의 제조 개수의 다소, 요구되는 치수정밀도, 제품의 모양 등을 고려하여 적당히 선정한다.

상기, 모래를 이용한 사형주물에는 대별하여 주물사(鑄物砂)에 몇%의 수분을 가하고 굳혀서 사용하는 생사형(生砂型)과, 이것을 가열하여 사용하는 건조형이 있다. 사형주물은 치수정밀도와 표면 등이 좋지 못하나 가장 값싼 주물의 제조법이다.

또한, 금속을 이용한 금형은 제조하려고 하는 제품 개수가 많지 않으면 금형가공비가 커서 채산성이 문제가 되고, 금형에 통기성이 없으므로 응고시에 발생하는 가스를 배출시키는 데 대한 배려가 있어야 한다. 또한 사형과는 달라서 금형을 파괴하여 주물을 주형에서 꺼내는 것이 아니므로, 금형설계에 신중을 기하여야 하지만, 제품은 치수정밀도가 좋고 얻어지는 주물도 결정립이 미세하며 사형주물보다는 강도도 크다. 사형, 금형 이외의 주형으로는 정밀주조에 사용되는 셸형, 가스형 등이 있다.

주조시의 용탕 주입방법으로는 중력을 이용하는 것이 보통이나 가압하여 금형에 용탕을 주입시키는 다이캐스팅법이 있으며, 폭약의 폭발력으로서 더욱더 강력한 압력으로 주입시키는 폭발주조법도 있다. 중력으로 주입하는 사형이나 금형의 주물에 비하면 다이캐스팅법은 능률적으로 외형치수가 정확한 제품을 만들 수 있으나 급랭 응고하기 때문에 문제가 있고 또한, 금형대금이 비싸므로 동일제품을 다량으로 제조하는 경우에만 유리하다. 그러나, 녹는점이 구리(1083℃)보다 높은 금속에 대해서는 금형의 내열성 등의 문제가 있어서 다이캐스팅은 곤란하다.

주조하기 위해 바탕금속, 합금원소 등을 녹여 섞으려면 보통 용해로에서 하고 도가니에 넣는다. 용해로의 가열방식은 희망하는 가열온도에 따라 코크스, 전기, 중유, 아크 등과 유도용해 등의 방법도 있다. 도가니의 재질로서는 흑연이 가장 많이 쓰이며, 용탕과의 반응을 방지하기 위해 라이닝을 한다.

상기와 같은 주조방법 중에 금형이 형성된 몰드에 용강을 주입하여 주물을 제작하는 종래 기술의 주조 장치를 도 1과 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

와이어가 권선된 와이어드럼(11)의 일측에 연동되도록 연결한 모터(12)의 구동으로 와이어로 결합된 회전쉬브(13)가 형성된 후크부(14)에 물체를 고정하여 상하로 작동하면서 상부에 형성된 주행부(15)로 횡행이동하는 호이스트(10)를 형성하고, 호이스트(10)의 후크부(14) 하부에 좌우로 용강이 수납되는 래들(2)을 지지하는 래들 터릿(16)을 형성하고, 래들터릿(16)의 일측으로 래들(2) 내부의 용강의 양을 조절하면서 공급하도록 회전부(17)를 형성하되, 회전부(17)의 일측으로 회전량을 조절하도록 형성된 핸들(18)을 포함하여 구성한다.

이렇게, 구성된 종래 기술의 주조장치는 용광로(1)의 용강을 래들(2)에 수납한 후, 호이스트(10)를 조작하여 상부로 이송한 상태에서 용강 공급위치까지 주행부(15)로 횡행 이동하고, 용강 공급위치에 도달하면 핸들(18)을 조작하여 회전부(17)와 연동되는 래들(2)을 회전시켜 래들(2)의 경사되는 경사각도에 따라 내부의 용강이 하부에 형성된 몰드(4)에 공급되도록 형성한다.

이런, 종래기술의 주조장치는 용광로에서 래들(2)에 용강을 수납한 상태에서 작업자가 호이스트(10)를 조작하여 몰드(4)의 위치로 래들(2)을 이송하고, 몰드(4)에 용강을 공급하도록 래들(2)의 일측에 형성된 회전부(17)와 핸들(18)로 회전시켜 주물을 제작하는 것으로, 래들(2)의 위치, 몰드(4)의 상태, 주물의 종류에 따른 주입구(5)의 위치, 래들(2)의 회전 경사각도 등의 각종 정보를 작업자의 육안으로 확인하면서 직접 핸들(18)과 호이스트(10)를 조작하여 주물을 생산하므로, 작업자에 따라 주물의 질이 결정되어 고도의 숙련도가 필요하고, 육안으로 확인하는 시간이 지체되어 생산효율이 저감되는 문제점이 있었다.

또한, 용강이 수납된 래들(2)을 일정한 경사 각도로 회전하기 위해 몰드(4)와 래들(2)을 육안으로 계속 확인하면서 용강을 공급하므로, 고온의 용강을 계속 육안으로 작업하기가 난해하여 작업속도가 지연됨에 따라 용강의 온도 변화에 따른 주물의 질이 저하되고, 고온의 용강을 계속적으로 육안으로 확인하면서 작업이 진행되므로 작업자의 집중도가 감소되어 조작의 실수로 인해 용강이 흘러넘치거나, 몰드(4)에서 벗어난 위치에서 고온의 용강을 공급하는 사고가 발생할 위험성이 상승하는 문제점이 있었다.

그리고, 용강이 수납된 래들(2)을 주입하기 위해서 회전부(17)를 핸들(18)로 회전하여 몰드(4)에 용강 주입 시에 용강의 점성으로 인하여 주입이 난해하여 래들(2)을 상하, 좌우로 유동을 발생시키면서 주입위치가 변위 되지 않는 미세 유동을 하여야 함으로, 호이스트(10)와 같은 기계적인 작동으로 미세 유동을 정밀하게 해내기 어려워 작업자가 직접 래들(2)을 잡고 흔들면서 작업함에 따라 부상의 위험이 항상 잔존하여 작업능률이 감소되고, 작업자의 부주의로 래들(2)의 용강이 흘러넘치면 큰 사고로 이어질 수 있는 개연성으로 인하여 안전에 문제점이 있었다.

아울러, 용강이 수납된 래들(2)을 상부로 이송시켜 횡행 주행하는 호이스트(10)로 몰드의 위치에 이송한 상태에서 핸들(18)의 조작으로 용강을 공급하므로, 호이스트(10)가 고정된 상태로 횡행 이동함으로, 제품의 크기와 모양에 따라 용강이 공급되는 주입구의 위치가 달라지는 다양한 제품을 한번에 작업을 수행하지 못하여 작업 할 때마다, 래들(2)이 장착된 호이스트(10)의 위치를 변경한 상태로 작업하여야 함으로 범용성이 축소되고, 단종의 제품만을 생산 하여 생산 효율이 감소되는 문제점이 있었다.

이와 같은, 문제점을 해결하고자 안출된 본 고안의 주목적은 용광로에서 용융된 용강을 래들로 공급하고 용강이 공급된 래들을 자동으로 리프터, 좌우이송부, 횡행주행부를 이용하여 상하, 좌우, 전후로 제품의 종류와 몰드의 위치에 따라 각종 감지 센서와 엔코더 등의 정보를 종합하여 래들을 이송시켜 용강을 몰드에 주입하고, 원위치로 이동하는 주입작업을 반복하면서 주조되도록 구성함에 따라, 각종 감지센서와 엔코더에서 수집된 정보를 제어부의 중앙처리장치에서 분석하여 자동으로 래들의 용강을 몰드에 주입하므로 자동화 공정에 따른 인력을 축소하고, 정확한 시간과 용강의 양을 미리 계산한 상태에서 최적의 용강의 온도로 몰드 내에 주입하여 제품의 질을 향상시켜 생산성을 극대화하는데 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 자동으로 용강을 제어부에서 컨트롤 하면서 제품의 종류와 몰드의 위치에 따라 주입시켜 주입속도를 증대시키고, 다양한 주물을생산하기 위해 몰드에 형성된 복수의 주입구의 위치에 따라 정확하게 자동으로 래들을 이송하여 주입하므로 다양한 주물을 한 라인에서 생산하여 범용성 및 생산성을 향상시키는데 있다.

그리고, 본 고안의 또 다른 목적은 래들의 용강 주입 시에 리프터와 좌우이송부를 미세조정하여 점도가 있는 용강의 주입을 용이하도록 구성하여 주입효율을 향상시키고, 용강을 주입하도록 래들을 경사지게 회전하는 래들회전부의 일측으로 일정시간이 되면 용강주입을 멈추도록 타이머를 형성하여 용강이 과도 주입되는 것을 방지하는 안전장치를 확보시켜 안전성을 증대하도록 하는데 있다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은 비상시 및 수동조작이 필요한 상황에서 제어부에 부착된 수동조작반으로 각 단계별로 수동조작 됨으로써, 제어부에서 각 단계별 작업이 자동이나 수동으로 원거리에서 원격으로 제어됨으로 고열의 용강과 이격된 장소에서 작업자가 작업을 실시하므로 작업환경을 개선시켜 생산효율을 증대하는데 있다.

아울러, 본 고안의 또 다른 목적은 래들을 상하, 전후, 좌우로 이송하는 이송부분의 말단으로 리미트 스위치를 부착하여 자동 조작 시에 이송범위를 이탈하는 사고를 방지하여 안전성을 향상시키는데 있다.

도 1은 종래기술의 금형 주조장치를 나타내는 정면도.

도 2는 종래기술의 금형 주조장치를 나타내는 측면도.

도 3은 본 고안의 자동 금형 주조장치의 래들 용강주입 상태를 나타내는 정면도.

도 4는 본 고안의 자동 금형 주조장치의 몰드 용강 주입상태를 나타내는 정면도.

도 5는 본 고안의 자동 금형 주조장치를 나타내는 측면도.

도 6은 본 고안의 자동 금형 주조장치의 사용상태를 나타내는 블록도.

도 7은 본 고안의 자동 금형 주조장치의 사용상태를 나타내는 제어흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 용광로 2 : 래들

3 : 지지축 4 : 몰드

5 : 주입구

100 : 주조장치 110 : 리프터

111 : 메인프레임 112 : 와이어드럼

113 : 모터 113a : 엔코더

114 : 쉬브 115 : 고정구

116 : 래들터릿 117 : 가이드

117a : 가이드 휠 118 : 로드쉘

119 : 리미트스위치 120 : 좌우이송부

121 : 이송모터 122 : 엔코더

123 : 이송휠 124 : 이송레일

125 : 리미트스위치 130 : 횡행주행부

131 : 주행모터 132 : 엔코더

133 : 주행휠 134 : 주행레일

135 : 리미트스위치 140 : 래들회전부

141 : 회전축 142 : 회전모터

143 : 엔코더 144 : 타이머

145 : 리미트스위치 150 : 감지부

151 : 래들감지센서 152 : 위치감지센서

153 : 몰드감지센서 160 : 제어부

161 : 중앙처리기 162 : 자동수동전환기

163 : 수동조작반 164 : 센서표시구

이와 같은, 목적을 달성하고자 안출된 본 고안의 자동 금형 주조 장치는 와이어가 권선되어 모터의 구동으로 와이어에 결합된 물체를 상하로 이송하는 와이어드럼을 메인프레임에 고정 형성하고, 와이어드럼과 와이어로 쉬브와 결합하여 상하 이송되는 고정구를 형성하되, 고정구의 하부에는 래들의 양측에 형성된 지지축을 지지하는 래들터릿이 고정되어 모터의 구동으로 래들을 상하 이송하는 리프터와, 상기 리프터의 상부 좌우측으로 중앙의 이송휠을 수납하는 이송레일을 형성하고, 이송휠은 리프트의 메인프레임 상부 좌우측으로 연동되도록 결합 형성하며, 이송휠에 이송모터를 결합하여 이송모터의 구동으로 이송휠이 회전하면서 리프트를 좌우로 이송하는 좌우 이송부와, 상기 좌우이송부의 상부에 주행휠이 주행하는 주행레일을 형성하고, 좌우이송부 이송레일의 상부에 주행휠을 고정하며, 주행레일에 안치된 주행휠을 회전하도록 형성한 주행모터의 구동으로 하부에 형성된 리프트와 좌우이송부를 횡행 주행하도록 형성한 횡행주행부와, 상기 리프트의 하부에 래들터릿의 일측으로 래들을 지지하도록 형성된 지지축과 연동되도록 회전축을 결합하고, 회전축을 일정한 각도로 회전하도록 회전모터를 래들터릿의 일측으로 형성하여 래들을 일정각도로 경사지도록 회전하여 용강을 공급하는 래들회전부와, 상기 리프트의 래들터릿 일측으로 래들의 상부로 내부의 상태를 감지하는 래들감지센서를 형성하고, 횡행주행부의 주행레일의 주행휠이 주행하는 상부측으로 횡행주행의 위치를 감지하는 위치감지센서를 형성하며, 몰드의 상부에 몰드의 상태를 감지하는 몰드감지센서를 형성하여 몰드의 상태, 래들의 상태 및 리프터의 위치를 감지하는 감지부와, 상기 리프터와 일정간격 이격된 위치에 원격으로 리프터의 상하강, 좌우이송부의 좌우이송, 횡행주행부의 횡행주행 및 래들회전부의 회전에 의한 용강주입을 감지부의 감지정보와 각 모터의 회전 정보를 종합하여 순차적으로 작업을 제어하도록연결된 중앙처리기를 형성하고, 작업을 자동 및 수동으로 전환하는 자동수동전환기를 전면에 형성하며, 수동으로 각 작업을 조작하는 수동조작반을 형성하고, 감지부에서 감지된 정보를 표시하는 센서표시구를 형성하여 작업의 조작을 원격으로 제어하는 제어부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리프터는 래들터릿 상부 좌우측으로 가이드 휠을 형성하여 메인프레임에 고정된 가이드를 따라서 상하 이송 시에 래들을 가이드하면서 모터의 구동으로 상하로 이송하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 리프트는 와이어가 권선된 와이어드럼의 하부에 와이어의 상하 이송으로 달라지는 중량을 측정하는 로드쉘을 형성하여 하중에 따른 래들의 위치를 감지하여 제어부의 중앙제어기에 전송하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 래들회전부는 회전모터의 일측에 정해진 시간에 따라 래들의 용강 공급을 멈추도록 회전하는 타이머를 형성하여 과도한 공급을 중단하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 리프터의 모터, 좌우이송부의 이송모터, 횡행주행부의 주행모터 및 래들회전부의 회전모터의 일측으로 전기신호로 각 모터의 속도를 제어부의 중앙처리기에 전송하도록 엔코더를 설치하여 각 모터의 구동상황을 인지하면서 제어할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 리프터의 상하강의 한계인 상사점과 하사점에 리미트스위치를 형성하고, 좌우이송부의 좌측 및 우측의 한계점에 리미트스위치를 형성하며, 횡행주행부의 횡행주행 한계점에 각각 리미트스위치를 형성하고, 래들회전부의 래들이회전되는 각도 최대점과 최소 한계점에 리미트스위치를 형성하여 각 작업시 리미트스위치의 감지로 한계점을 벗어나는 것을 방지하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 구성된 본 고안의 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 자동 금형 주조장치의 래들 용강주입 상태를 나타내는 정면도이고, 도 4는 본 고안의 자동 금형 주조장치의 몰드 용강 주입상태를 나타내는 정면도이며, 도 5는 본 고안의 자동 금형 주조장치를 나타내는 측면도이고, 도 6은 본 고안의 자동 금형 주조장치의 사용상태를 나타내는 블록도이며, 도 7은 본 고안의 자동 금형 주조장치의 사용상태를 나타내는 제어흐름도이다.

도 3 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 고안의 자동 금형 주조장치(100)는 용광로(1)에서 용융된 용강이 수강되는 래들(2)을 상부로 이송하는 리프터(110)와, 상기 리프터(110)의 상부에 리프터(110)와 래들(2)을 좌우로 이송하도록 형성한 좌우이송부(120)와, 상기 좌우이송부(120)의 상부에 리프터(110)와 좌우이송부(120)를 횡행으로 이동하도록 주행하는 횡행주행부(130)와, 상기 리프트(110)에 안치된 래들(2)과 연동되면서 회전시켜 래들(2) 내의 용강을 몰드(4)에 주입하는 래들회전부(140)와, 상기 리프터(110)의 위치, 몰드(4) 및 래들(2)의 상태를 감지하는 감지부(150)와, 상기 리프터(110)와 일정간격 이격된 위치에서 감지부(150)에서 감지된 정보를 수집하여 작업을 순차적으로 제어하는 제어부(160)를 포함하여 구성한다.

상기 리프트(110)는 와이어가 권선되어 모터(113)의 구동에 의해 와이어에결합된 물체를 상하로 이송하는 와이어드럼(112)을 메인프레임(111)에 고정 형성하고, 와이어드럼(112)과 와이어로 쉬브(114)와 결합하여 상하 이송되는 고정구(115)를 형성하되, 고정구(115)의 하부에는 래들(2)의 양측에 형성된 지지축(3)을 지지하는 래들터릿(116)이 고정되어 모터(113)의 구동으로 래들(2)을 상하 이송하도록 구성한다.

또한, 리프터(110)는 래들터릿(116) 상부 좌우측으로 가이드 휠(117a)을 형성하여 메인프레임(111)에 고정된 가이드(117)를 따라서 상하 이송 시에 레들(2)을 가이드하면서 모터(113)의 구동으로 상하로 이송하도록 구성한다.

그리고, 리프트(110)는 와이어가 권선된 와이어드럼(112)의 하부에 와이어의 상하 이송으로 달라지는 중량을 측정하는 로드쉘(118)을 형성하여 하중에 따른 래들(2)의 위치를 감지하여 제어부(160)의 중앙제어기(161)에 전송하도록 구성한다.

상기 좌우이송부(120)는 리프터(110)의 상부 좌우측으로 중앙의 이송휠(123)을 수납하는 이송레일(124)을 형성하고, 이송휠(123)은 리프트(110)의 메인프레임(111) 상부 좌우측으로 연동되도록 결합 형성하며, 이송휠(123)에 이송모터(121)를 결합하여 이송모터(121)의 구동으로 이송휠(123)이 회전하면서 리프트(110)를 좌우로 이송하도록 구성한다.

상기 횡행주행부(130)는 좌우이송부(120)의 상부에 주행휠(133)이 주행하는 주행레일(134)을 형성하고, 좌우이송부(120) 이송레일(124)의 상부에 주행휠(133)을 고정하며, 주행레일(134)에 안치된 주행휠(133)을 회전하도록 형성한 주행모터(131)의 구동으로 하부에 형성된 리프트(110)와 좌우이송부(120)를 횡행 주행하도록 구성한다.

상기 래들회전부(140)는 리프트(110)의 하부에 래들터릿(116)의 일측으로 래들(2)을 지지하도록 형성된 지지축(3)과 연동되도록 회전축(141)을 결합하고, 회전축(141)을 일정한 각도로 회전하도록 회전모터(142)를 래들터릿(116)의 일측으로 형성하여 래들(2)이 일정각도로 경사지도록 회전하여 용강을 공급하도록 구성한다.

또한, 래들회전부(140)는 회전모터(142)의 일측에 정해진 시간에 따라 래들(2)에 용강 공급을 멈추도록 회전하는 타이머(144)를 형성하여 과도한 공급을 중단하도록 구성한다.

여기서, 리프터(110)의 상하강의 한계인 상사점과 하사점에 리미트스위치(119)를 형성하고, 좌우이송부(120)의 좌측 및 우측의 한계점에 리미트스위치(125)를 형성하며, 횡행주행부(130)의 횡행주행 한계점에 각각 리미트스위치(135)를 형성하고, 래들회전부(140)의 래들(2)이 회전되는 각도 최대점과 최소 한계점에 리미트스위치(145)를 형성하여 각 작업시 리미트스위치(119, 125, 135, 145)의 감지로 한계점을 벗어나는 것을 방지하도록 구성한다.

상기 감지부(150)는 리프트(110)의 래들터릿(116) 일측으로 래들(2)의 상부로 내부의 상태를 감지하는 래들감지센서(151)를 형성하고, 횡행주행부(130)의 주행레일(134)의 주행휠(133)이 주행하는 상부측으로 횡행주행의 위치를 감지하는 위치감지센서(152)를 형성하며, 몰드(4)의 상부에 몰드의 상태를 감지하는 몰드감지센서(153)를 형성하여 몰드(4)의 상태, 래들(2)의 상태 및 리프터(110)의 위치를 감지하도록 구성한다.

상기 제어부(160)는 리프터(110)와 일정간격으로 이격된 위치에 원격으로 리프터(110)의 상하강, 좌우이송부(120)의 좌우이송, 횡행주행부(130)의 횡행주행 및 래들회전부(140)의 회전에 의한 용강주입을 감지부(150)의 감지정보와 각 모터(113, 121, 131, 142)의 회전 정보를 종합하여 순차적으로 작업을 제어하도록 연결된 중앙처리기(161)를 형성하고, 작업을 자동 및 수동으로 전환하는 자동수동전환기(162)를 전면에 형성하며, 수동으로 각 작업을 조작하는 수동조작반(163)을 형성하고, 감지부(150)에서 감지된 정보를 표시하는 센서표시구(164)를 형성하여 작업의 조작을 원격으로 제어하도록 구성한다.

여기서, 리프터(110)의 모터(113), 좌우이송부(120)의 이송모터(121), 횡행주행부(130)의 주행모터(131) 및 래들회전부(140)의 회전모터(142)의 일측으로 전기신호로 각 모터(113, 121, 131, 142)의 속도를 제어부(160)의 중앙처리기(161)에 전송하도록 엔코더(113a, 122, 132, 143)를 설치하여 각 모터(113, 121, 131, 142)의 구동상황을 인지하면서 제어할 수 있도록 구성한다.

이와 같이, 구성된 본 고안의 자동 금형 주조장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

자동으로 금형을 주조 시에는 먼저, 제어부(160)에 형성된 자동수동전환기(162)를 조작하여 자동 및 수동 작업을 선택하는 자동수동전환기(162)에서 자동을 선택하면 주물의 종류에 따라 몰드(4)의 주입구(5) 위치 및 용강의 주입량을 설정하고, 몰드(4)의 위치에 따른 몰드번호를 지정하여 지정된 위치에 형성된 몰드(4)에 용강을 주입하도록 작업을 설정한다.

이렇게, 작업이 설정되면 래들(2)에 용광로(1)에서 형성된 용강을 공급하고, 용강이 공급된 래들(2)을 래들감지센서(151)로 용강의 량과 상태를 감지하여 제어부(160)의 중앙처리기(161)에서 리프터(110) 상승신호에 따라 모터(113)가 회전하면 와이어로프가 권선된 와이어드럼(112)이 연동하여 쉬브(114)가 결합된 고정구(115)가 상승하며, 고정구(115)와 서합된 래들터릿(116)이 좌우에 가이드휠(117a)이 형성된 가이드(117)를 따라서 상부로 회전하고, 모터(113)의 회전수를 측정하는 엔코더(113a)의 신호와 로드쉘(118)에서 측정된 래들(2)의 높이측정 신호를 중앙처리기(161)에서 인지하여 지정된 위치까지 회전되면 모터(113)를 정지하는 래들(2)을 리프팅하도록 상부로 권상한다.

상기와 같이, 상승된 래들(2)을 미리 설정된 몰드(4)의 위치로 중앙처리기(161)가 신호에 따라 횡행주행부(130)의 주행모터(131)를 엔코더(132)로 속도에 따른 주행거리를 측정하면서 주행휠(133)을 회전시켜 주행레일(134)을 따라서 작업위치로 래들(2)을 횡행 주행하여 횡행 이송된 래들(2)을 주물에 따라 미리 설정된 주입위치로 중앙처리기(161)의 신호에 따라 좌우이송부(120)의 이송모터(121)를 엔코더(122)로 속도에 따른 이송거리를 측정하면서 이송휠(123)을 회전시켜 이송레일(124)을 따라서 래들(2)을 몰드(4)의 설정된 주입구(5)로 좌우 이송한다.

이렇게, 래들(2)이 몰드(4)의 주입구(5) 위치에 도달하면 감지부(150)의 래들감지센서(151)가 래들(2) 내부의 상태를 감지하고, 위치감지센서(152)에서 래들(2)의 위치를 감지하며, 몰드감지센서(153)로 몰드(4)의 내부상태를 감지한 상태에서 중앙처리기(161)가 래들(2)의 주입여부를 종합적으로 판단하여 주입이 결정되면중앙처리기(161)의 신호에 따라 래들회전부(140)의 회전모터(142)를 구동하면 회전축(141)이 회전하면서 래들(2)이 일정각도로 기울어져 내부의 점성을 가지는 용강을 주입구(5)로 몰드(4) 내로 주입 시에 리프터(110)와 좌우이송부(120)를 구동하여 상하, 좌우로 유동을 주면서 주입이 용이하도록 하고, 장착된 타이머(144)가 일정시간이 지나면 래들(2)을 복귀하여 주입을 멈추도록 형성하여 몰드(4)에 용강이 주입한다.

상기와 같이, 용강이 몰드(4) 내에 완전히 주입된 것을 몰드감지센서(153)로 감지하면 용강의 주입을 중단하도록 래들회전부(140)의 회전모터(142)를 작동하여 래들(2)을 수직이 되도록 복귀한 상태로 횡행주행부(130)와 좌우이송부(120)로 다음 몰드(4) 위치로 이송하여 몰드(4)의 용강주입단계(S8)를 반복하고, 래들(2)의 용강이 다 소모되면 원위치를 복귀하여 용광로(1)의 용강을 공급받아 주입작업을 자동으로 반복실시하여 용강이 몰드(4)에 자동으로 주입되면서 주조작업을 실시한다.

또한, 비상시 및 수동조작이 필요한 상황에서 수동조작을 실시하면 먼저, 제어부(160)에 형성된 자동수동전환기(162)를 조작하여 수동이 선택되면 래들(2)에 용광로(1)에서 형성된 용강을 래들(2)에 공급한다.

이렇게, 래들(2)에 용강이 공급되면 래들감지센서(151)에서 용강의 량과 상태를 감지하여 센서표시구(164)에 표시하고, 작업자가 이를 인지하면서 수동조작반(163)으로 리프터(110)를 조작하여 래들(2)을 상부로 이송하고, 상부로 이송된 래들(2)을 횡행주행부(130)를 조작하여 몰드(4)의 위치로 횡행이동시킨 후에 주물의종류에 따라 주입구(5) 위치에 좌우이송부(120)를 조작하여 래들(2)을 주입위치에 위치하는 래들주입위치이송단계(S11)에서 이송된 래들(2)이 정위치되면 위치감지센서(152), 몰드감지센서(153) 및 래들감지센서(151)에서 검출된 정보를 센서표시부(164)에서 인지하면서 작업자가 수동조작반(163)을 조작하여 래들회전부(140)를 회전시켜 래들(2) 내부 용강이 몰드(4)에 주입되도록 하고, 용강의 점성에 의해 주입이 용이하지 않을 때는 리프터(110)와 좌우이송부(120)를 미세조정하여 주입이 용이하도록 하며, 일정시간이 지나면 주입을 멈추도록 래들(2)을 용강이 주입되지 않는 위치로 회전시키도록 래들회전부(140)의 일측에 형성된 타이머(144)가 형성되어 몰드(4)에 용강이 주입된다.

상기와 같이, 몰드(4)에 용강이 주입되면 몰드(4) 내에 완전히 주입된 것을 몰드감지센서(153)로 감지하면 용강의 주입을 중단하도록 수동조작반(163)을 조작하여 래들회전부(140)를 회전시켜 용강의 주입을 정지하고 다음 몰드(4) 위치로 이송하여 몰드(4)에 용강의 주입을 반복하고, 래들(2)의 용강이 다 소모되면 원위치를 복귀하여 용광로(1)의 용강을 공급받아 주입작업을 수동으로 반복 실시하여 용강이 몰드(4)에 수동으로 주입되면서 주조작업을 실시한다.

이와 같이, 구성된 본 고안의 자동 금형 주조 장치는 용광로에서 용융된 용강을 래들로 공급하고 용강이 공급된 래들을 자동으로 몸체부의 상하구동모터, 주행모터 및 좌우 주행부를 이용하여 상하, 좌우, 전후로 제품의 종류와 몰드의 위치에 따라 각종 감지 센서와 엔코더 등의 정보를 종합하여 래들을 이송하여 용강을 콘베이어로 이송되는 몰드에 주입하고, 원위치로 이동하여 주입작업을 반복하면서 주조되도록 구성함에 따라, 각종 감지센서와 엔코더에서 수집된 정보를 제어부의 중앙처리장치에서 분석하여 자동으로 래들의 용강을 몰드에 주입하므로 자동화 공정에 따른 인력을 축소하고, 정확한 시간과 용강의 양을 미리 계산한 상태에서 최적의 용강의 온도로 몰드 내에 주입하여 제품의 질을 향상시켜 생산성을 극대화하는 효과를 제공한다.

또한, 자동으로 용강을 제어부에서 컨트롤 하면서 제품의 종류와 몰드의 위치에 따라 주입시켜 주입속도를 증대시키고, 다양한 주물을 생산하기 위해 몰드에 형성된 복수의 주입구의 위치에 따라 정확하게 자동으로 래들을 이송하여 주입하므로 다양한 주물을 한 라인에서 생산하여 범용성 및 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.

그리고, 래들의 용강 주입 시에 리프터와 좌우이송부를 미세조정하여 점도가 있는 용강의 주입을 용이하도록 구성하여 주입효율을 향상시키고, 용강을 주입하도록 래들을 경사지게 회전하는 래들회전부의 일측으로 일정시간이 되면 용강주입을 멈추도록 타이머를 형성하여 용강이 과도 주입되는 것을 방지하는 안전장치를 확보시켜 안전성을 증대시키는 효과를 제공한다.

또한, 비상시 및 수동조작이 필요한 상황에서 제어부에 부착된 수동조작반으로 각 단계별로 수동조작 되도록 구성하여, 제어부에서 각 단계별 작업이 자동이나 수동으로 원거리에서 원격으로 제어됨으로 고열의 용강과 이격된 장소에서 작업자가 작업을 실시하게되어 안전사고 예방 등 작업환경을 개선시켜 생산효율을 증대시키는 효과를 제공한다.

아울러, 래들이 상하, 전후, 좌우로 이송하는 이송부분의 말단으로 리미트 스위치를 부착하여 자동 조작 시에 이송범위를 이탈하는 사고를 방지하여 안전성을 향상시키는 효과를 제공한다.

Claims (6)

1. 와이어가 권선되어 모터(113)의 구동으로 와이어에 결합된 물체를 상하로 이송하는 와이어드럼(112)을 메인프레임(111)에 고정 형성하고, 와이어드럼(112)과 와이어로 쉬브(114)와 결합하여 상하 이송되는 고정구(115)를 형성하되, 고정구(115)의 하부에는 래들(2)의 양측에 형성된 지지축(3)을 지지하는 래들터릿(116)이 고정되어 모터(113)의 구동으로 래들(2)을 상하 이송하는 리프터(110)와,

   상기 리프터(110)의 상부 좌우측으로 중앙의 이송휠(123)을 수납하는 이송레일(124)을 형성하고, 이송휠(123)은 리프트(110)의 메인프레임(110) 상부 좌우측으로 연동되도록 결합 형성하며, 이송휠(123)에 이송모터(121)를 결합하여 이송모터(121)의 구동으로 이송휠(123)이 회전하면서 리프트(110)를 좌우로 이송하는 좌우 이송부(120)와,

   상기 좌우이송부(120)의 상부에 주행휠(133)이 주행하는 주행레일(134)을 형성하고, 좌우이송부(120) 이송레일(124)의 상부에 주행휠(133)을 고정하며, 주행레일(134)에 안치된 주행휠(133)을 회전하도록 형성한 주행모터(131)의 구동으로 하부에 형성된 리프트(110)와 좌우이송부(120)를 횡행 주행하도록 형성한 횡행주행부(130)와,

   상기 리프트(110)의 하부에 래들터릿(116)의 일측으로 래들(2)을 지지하도록 형성된 지지축(3)과 연동되도록 회전축(141)을 결합하고, 회전축(141)을 일정한 각도로 회전하도록 회전모터(142)를 래들터릿(116)의 일측으로 형성하여 래들(2)이일정각도로 경사지도록 회전하여 용강을 공급하는 래들회전부(140)와,

   상기 리프트(110)의 래들터릿(116) 일측으로 래들(2)의 상부로 내부의 상태를 감지하는 래들감지센서(151)를 형성하고, 횡행주행부(130)의 주행레일(134)의 주행휠(133)이 주행하는 상부측으로 횡행주행의 위치를 감지하는 위치감지센서(152)를 형성하며, 몰드(4)의 상부에 몰드의 상태를 감지하는 몰드감지센서(153)를 형성하여 몰드(4)의 상태, 래들(2)의 상태 및 리프터(110)의 위치를 감지하는 감지부(150)와,

   상기 리프터(110)와 일정간격 이격된 위치에 원격으로 리프터(110)의 상하강, 좌우이송부(120)의 좌우이송, 횡행주행부(130)의 횡행주행 및 래들회전부(140)의 회전에 의한 용강주입을 감지부(150)의 감지정보와 각 모터(113, 121, 131, 142)의 회전 정보를 종합하여 순차적으로 작업을 제어하도록 연결된 중앙처리기(161)를 형성하고, 작업을 자동 및 수동으로 전환하는 자동수동전환기(162)를 전면에 형성하며, 수동으로 각 작업을 조작하는 수동조작반(163)을 형성하고, 감지부(150)에서 감지된 정보를 표시하는 센서표시구(164)를 형성하여 작업의 조작을 원격으로 제어하는 제어부(160)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 자동 금형 주조 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 리프터(110)는 래들터릿(116) 상부 좌우측으로 가이드 휠(117a)을 형성하여 메인프레임(111)에 고정된 가이드(117)를 따라서 상하 이송 시에 래들(2)을 가이드하면서 모터(113)의 구동으로 상하로 이송하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 자동 금형 주조 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 리프트(110)는 와이어가 권선된 와이어드럼(112)의 하부에 와이어의 상하 이송으로 달라지는 중량을 측정하는 로드쉘(118)을 형성하여 하중에 따른 래들(2)의 위치를 감지하여 제어부(160)의 중앙처리기(161)에 전송하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 자동 금형 주조 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 래들회전부(140)는 회전모터(142)의 일측에 정해진 시간에 따라 래들(2)의 용강 공급을 멈추도록 회전하는 타이머(144)를 형성하여 과도한 공급을 중단하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 자동 금형 주조 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 리프터(110)의 모터(113), 좌우이송부(120)의 이송모터(121), 횡행주행부(130)의 주행모터(131) 및 래들회전부(140)의 회전모터(142)의 일측으로 전기신호로 각 모터(113, 121, 131, 142)의 속도를 제어부(160)의 중앙처리기(161)에 전송하도록 엔코더(113a, 122, 132, 143)를 설치하여 각 모터(113, 121, 131, 142)의 구동상황을 인지하면서 제어할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 자동 금형 주조 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 리프터(110)의 상하강의 한계인 상사점과 하사점에 리미트스위치(119)를 형성하고, 좌우이송부(120)의 좌측 및 우측의 한계점에 리미트스위치(125)를 형성하며, 횡행주행부(130)의 횡행주행 한계점에 각각 리미트스위치(135)를 형성하고, 래들회전부(140)의 래들(2)이 회전되는 각도 최대점과 최소 한계점에 리미트스위치(145)를 형성하여 각 작업시 리미트스위치(119, 125, 135, 145)의 감지로 한계점을 벗어나는 것을 방지하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 자동 금형 주조 장치.