KR20040094500A

KR20040094500A - 주물용탕 자동 주입장치

Info

Publication number: KR20040094500A
Application number: KR1020030028290A
Authority: KR
Inventors: 송진수; 손희식; 최동준
Original assignee: 중소기업진흥공단
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2004-11-10
Also published as: KR100558313B1

Abstract

본 발명은 용융된 주물용탕(鑄物熔湯)을 주형(mold)에 연속 주입하는 작업을 자동화하여 그 작업이 정확하고 신속하게 이루어질 수 있게 함으로써 작업 및 생산성 향상에 크게 기여할 수 있는 주물용탕 자동 주입장치를 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명에서는 몰딩머신(10)에서 공급되는 주형(20)을 이송하는 컨베이어(30)와 나란하게 설치되어 주형(20)에 주물용탕을 주입하는 주입장치(40)는 레일(41)을 따라 컨베이어(30)와 동일 방향으로 이동하는 이동대차(42)와, 상기 이동대차(42)와 직교되게 전,후 방향으로 이동하도록 된 이송장치(44)와, 래들(50)이 적재되는 래들거치대(46)의 회전작동부(47)가 축핀(47a)으로 고정되어 상기 래들거치대(46)가 실린더(48)에 의해 축핀(47a)을 중심으로 회전 운동하며 주물용탕을 주형(20)에 주입하도록 되고, 상기 주입장치(40)와 주형(20)의 위치를 추적하는 위치제어수단(70) 및 주형(20)에 주입되는 주물용탕의 양을 계량하는 계량수단(60)과, 이들을 제어하는 콘트롤러(C)로 구성됨을 특징으로 함.

Description

주물용탕 자동 주입장치{The cast-iron feed device}

본 발명은 주물용탕 주입장치에 관한 것으로, 특히 용융된 주물용탕(鑄物熔湯)을 주형(mold)에 연속 주입하는 작업을 자동화하여 그 작업이 정확하고 신속하게 이루어질 수 있게 함으로써 작업 및 생산성 향상에 크게 기여할 수 있는 주물용탕 자동 주입장치를 제공함에 있는 것이다.

주지된 바와 같이 금속은 용해성(溶解性)이 있어 고온으로 가열하면 용해된다. 이 용해된 금속을 준비된 주형(鑄型:mould)에 주입하여 일정한 형상과 모양의 제품(ingot)으로 주조(鑄造:casting)하여 성형된 제품을 주물이라 한다.

이러한 주조기술은 금속 성형기술 중에서 가장 기본적인 것으로 금속산업의 발전에 중요한 역할을 하고 있다.

종래에는 컨베이어 상에 일정한 간격으로 다수의 주형을 배치하여 상기 주형이 컨베이어를 따라 선회하도록 되고, 상기 주형의 일측 전방에는 용융금속을 채워 넣는 주입장치가 설치되어 상기 주물용탕을 주입하도록 되어 있다.

하지만 종래에는 주형에 용탕주물을 주입하는 주입장치는 주형에 주입되는 주물용탕의 양을 계측할 수 있는 장치가 마련되지 않고 있어 주물용탕의 주입작업이 작업자의 경험치와 숙련도에 의존하게 됨으로써 그 양이 일정하지 않아 제품의 중량도 서로 상이하다는 문제점이 있다.

또한, 주형에 주입하기 위한 용탕주물의 주입작업은 사전에 세팅된 일정한매뉴얼을 이용하여 구동되는 반자동으로 구성되고 있어 그 정확도와 신로도가 떨어지는 등의 문제점을 안고 있다.

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 극복하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 컨베이어에 의해 이송되는 주형에 주물용탕을 연속으로 주입하는 작업이 자동으로 행해질 수 있게 하고, 그 작업도 보다 정확하면서도 신속하게 이루어질 수 있게 하여 품질과 신뢰도 증진에 크게 기여할 수 있는 주물용탕 자동 주입장치를 제공함에 있는 것이다.

또한, 본 발명은 주형에 주입되는 주물용탕은 로드셀에 의해 일정하게 계량된 양만큼씩 주형에 주입될 수 있도록 함으로써 제품의 중량이 일정하고, 주형과 주입장치는 위치제어를 통해 주물용탕의 주입이 보다 정확하게 이루어질 수 있는 주물용탕 주입장치를 제공함을 또 다른 목적으로 하고 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 그 구성 및 작용 효과를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 주물용탕 자동 주입장치를 설명하기 위한 참고도,

도 2는 본 발명에 따른 주입장치의 구성을 나타낸 예시도,

도 3은 본 발명의 주물용탕 자동 주입장치의 작동관계를 나타낸 예시도,

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 몰딩머신 20 : 주형

22,52: 주입구 30 : 컨베이어

40 : 주입장치 41 : 레일

42 : 이동대차 45 : 바퀴

44 : 이송장치 46 : 래들거치대

47 : 회전작동부 48 : 실린더

49 : 축핀 50 : 래들

55 : 요함부 60 : 계량수단

70 : 위치제어수단 70a,70b: 위치센서

C : 콘트롤러

도 1은 본 발명에 따른 주물용탕 자동 주입장치를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 참고도 이고, 도 2는 본 발명에 따른 주입장치의 구성을 나타낸 예시도 이다.

본 발명의 주물용탕 자동 주입장치는 몰딩머신(10)에서 공급되는 주형(20)을 이송하는 컨베이어(30)와 나란하게 설치되어 상기 주형(20)에 주물용탕을 주입하는주입장치(40)가 구비되는 것에 있어서, 상기 주입장치(40)와 주형(20)의 위치를 추적하는 위치제어수단(70) 및 주형(20)에 주입되는 주물용탕의 양을 계량하는 계량수단(60)과, 이들을 제어하는 콘트롤러(C)로 구성된다.

상기 몰딩머신(10)의 일측에는 일방향으로 주회하도록 된 컨베이어(30)가 설치되어 상기 몰딩머신(10)에서 공급되는 주형(20)은 컨베이어(30)에 의해 일방향으로 이동하도록 되고, 컨베이어(30)의 일측에는 주형(20)과 마주하도록 대향되게 배치되어 컨베이어(30)와 동일방향으로 이동할 수 있도록 된 주입장치(40)가 설치된다.

주입장치(40)는 컨베이어(30)와 동일 방향으로 나란히 설치되는 레일(41)을 따라 이동하도록 된 이동대차(42)와, 상기 이동대차(42)의 상면을 따라 구름 운동하는 바퀴(45)에 의해 이동대차(42)와 직교되는 방향(전,후 방향)으로 이동하도록 된 이송장치(44)와, 상기 이송장치(44)에 설치되어 래들(50)을 지지하도록 된 래들거치대(46)와, 상기 래들거치대(46)를 소정의 각도만큼 회전 운동시키는 실린더(48)로 구성된다.

상기 이송장치(44)의 바퀴(45)는 콘트롤러와 연결되는 모터에 의해 정,역 회전하면서 이송장치(44)를 전,후로 이동시키면서 주형(20)과의 거리(폭)를 조정하도록 되어 있다.

래들거치대(46)의 그 일측에는 회전작동부(47)가 형성되어 상기 회전작동부(47)가 회전할 수 있도록 이송장치(44)와 축핀(49)으로 조립되고, 상기 래들거치대(46)와 이송장치(44)는 콘트롤러(C)에 의해 구동되는 실린더(48)로 연결되어 상기 실린더(48)가 래들거치대(46)를 소정의 각도만큼 기울어지도록 회전시켜 래들(50)에 담겨진 주물용탕이 주형(20)에 주입될 수 있도록 되어 있다.

래들(50)은 그 내측에 저장공간이 형성된 용기로 되고, 상기 래들(50)은 상광하협 즉, 상부측은 넓고 하부측은 그 보다 좁게 형성되는 컵 모양으로 구성되어 상기 래들(50)의 하부측이 래들거치대(46)에 끼워 넣는 것만으로 래들(50)이 래들거치대(46)에 안착되도록 되고, 래들(50)의 외주면에는 래들거치대(46)에 안착되는 래들(50)이 과도하게 끼워지는 것을 방지할 수 있도록 서로 대향되는 위치에 한 쌍의 스토퍼(52)가 형성되고 있다.

상기 래들(50)에는 그 내용물(주물용탕)을 주형(20)에 주입될 수 있도록 안내하는 주입구(52)가 연설되고, 상기 주입구(52)에는 반구형으로 된 요함부(55)가 설치되고, 상기 요함부(55)에는 계량수단(60)이 장착되어 주형(20)에 주입 주물용탕을 계량하도록 되어 있다.

상기 계량수단(60)은 주형(20)에 주입되는 주물용탕을 계량할 수 있는 로드셀 또는 중량센서 등이 이용될 수 있고, 상기한 구성 외에 주입구(52)를 통해 주형(20)에 주입되는 주물용탕을 정확하게 계량할 수 있는 것이면 그 어느 것을 사용하여도 무방하다.

그리고 위치제어수단(70)은 서로 마주하도록 컨베이어(30) 및 주입장치(40)에 대향되게 설치되는 위치센서(70a,70b)로 구성되어 상기 위치센서(70a,70b)가 주형(20)과 래들(50)의 주입구(54)의 위치가 서로 일치하는지의 여부를 판단하도록 되어 있다.

상기 위치센서(70a,70b)는 콘트롤러(C)와 연결되어 이들의 위치가 서로 일치하지 않은 경우에는 콘트롤러(30)가 이동대차(42)를 작동시켜 그 위치를 자동으로 추적하여 주물용탕의 주입작업이 정확하게 이루어지도록 되어 있다.

그리고 위치제어수단(70) 및 실린더(48), 이송장치(44), 이송대차(42)는 이들을 제어하는 콘트롤러(C)와 연결되고, 상기 콘트롤러(C)는 일정한 메뉴 구성을 갖는 프로그램과 연동하도록 사전에 세팅된 조건에 따라 작동하도록 구성된다.

이송대차(42)의 일측에는 주물용탕이 저장된 래들(50)에 첨가제를 투여하는 첨가제저장탱크(80)가 설치되고, 상기 첨가제는 첨가제저장탱크(80)에 연결된 정량공급장치가 구비된 이송장치(82)를 통해서 래들(50)에 투여하도록 되어 있다.

또한 주물용탕이 담겨지는 래들(50)은 상부측이 개방된 상태이므로 작업중에 이물질이 유입될 염려가 있다. 따라서 바람직하기로는 래들(50)의 일측으로 열고 닫을 수 있는 별도의 보호덮개(57)를 설치하여 노에서 용융된 주물용탕을 그 내측으로 담고자 하는 경우에는 덮개(57)를 개방하여 내용물을 담고, 크레인을 이용하여 래들을 이동하거나 작업중에는 덮개(57)를 닫아 그 상부측이 폐쇠되어질 수 있도록 구성할 수 있는 것이다.

이와 같이 구성 결합된 본 발명의 작용 효과를 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 주조를 위해서는 이송장치(40)의 이송대차(42)를 이용하여 래들(50)에 주물용탕을 운반하거나 또는 주물용탕이 담겨진 래들(50)을 크레인을 이용하여 이송장치(40)의 래들거치대(46)에 장착하여 주형에 주물용탕을 주입할 수 있도록 준비한다.

그런 다음 컨베이어(30)에 전원을 인가시키면 컨베이어(30)는 몰딩머신(10)에서 공급되는 주형(20)을 순차적으로 이송하게 되고, 이때 이송되는 주형(20)이 서서히 이동하여 주형의 주입구(22)와 래들의 주입구(52)가 동일 직선상에 위치하면 위치센서(70a,70b)가 이를 감지하여 콘트롤러(C)에 신호를 보내 컨베이어(30)를 정지시킨다.

이처럼 컨베이어(30)가 정지하면 콘트롤러(C)는 주형(20)에 주물용탕을 주입하기 위해 실린더(48)를 작동시키게 되고, 상기 실린더(48)에 의해 래들거치대(46)와 함께 래들(50)은 한쪽방향으로 기울게 되어 그 내측에 담겨진 주물용탕은 주입구(52)를 경유하여 주형(20)의 주입구(22)에 주입되게 된다.

이때, 래들(50)의 주입구(52)로 공급되는 주물용탕은 주입구(52)의 요함부(55)에 장착된 계량수단(60)은 그 양을 계량하게 되어 주형에 주입되는 주입량은 일정하게 된다.

주물용탕이 주형(20)에 주입되면 콘트롤러(C)는 실린더(48)에 신호를 보내 래들(50)을 이전과 반대되게 회전시킴에 따라 컨베이어(C)는 다시 구동되어 주물용탕이 주입된 주형(20)을 일측방향으로 이동시킴에 따라 인접되는 또 다른 주형(20)은 주입위치로 이동하게 되는 일련의 과정을 반복하면서 주형(20)에 주물용탕을 주입하는 작업이 연속적으로 이루어질 수 있게 된다.

한편, 컨베이어(30)에 의해 이송되는 주형(20)의 주입구(22)와 래들(50)의 주입구(52)가 서로 불일치하게 되는 경우에는 이송장치(40)측 위치센서(70b)가 마주하는 위치센서(70a)의 위치를 추적하게 되고, 그 위치가 추적되면 콘트롤러(C)는 이들이 동일 선상에 위치하도록 이송대차(42)를 작동시킴으로써 이들은 항상 일치하게 되어 주물용탕의 주입작업이 보다 확실하게 이루어질 수 있게된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 주물용탕 주입장치에 의하면, 몰딩머신(10)에서 공급되는 주형(20)을 이송하는 컨베이어(30)와 나란하게 배치되어 주형(20)에 주물용탕을 주입하는 주입장치(40)와 주형(20)의 위치를 감지하는 위치제어수단(70) 및 주형(20)에 주입되는 양을 정확하게 계량하는 계량수단(60)이 구비됨으로써 주형에 주물용탕을 주입하는 작업이 보다 정확하게 이루어지는 이점이 있고, 상기한 작업의 자동화는 무인 작업도 가능하므로 작업 및 생산성 향상에 크게 기여할 수 있는 이점이 있다.

또한, 주형에 주입되는 주물용탕은 계량수단을 이용하여 일정하게 계량하여 공급도록 구성됨으로써 제품의 중량을 일정하게 유지할 수 있게되어 품질과 신뢰도도 높일 수 있는 등의 작용 효과를 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

몰딩머신(10)에서 공급되는 주형(20)을 이송하도록 된 컨베이어(30)의 전방에 설치되는 주입장치(40)를 이용하여 주형(20)에 주물용탕을 주입하는 것에 있어서, 상기 주입장치(40)는 레일(41)을 따라 컨베이어(30)와 동일 방향으로 이동하는 이동대차(42)가 부설되고 상기 이동대차(42)에는 이동대차(42)와 직교되게 전,후 방향으로 이동하도록 된 이송장치(44)가 장착되며, 상기 이송장치(44)에는 래들(50)이 적재되는 래들거치대(46)의 회전작동부(47)를 축핀(47a)으로 고정되게 연결하여 상기 래들거치대(46)가 이송장치(44)에 조립된 실린더(48)에 의해 축핀(47a)을 기점으로 회전 운동하며 주물용탕을 주형(20)에 주입하도록 되고, 상기 주형(20)의 위치를 추적을 위해 상기 컨베이어(30) 및 주입장치(40)에 서로 마주하도록 위치센서(70a,70b)가 설치되는 것을 특징으로 하는 주물용탕 자동 주입장치.
제 1항에 있어서, 상기 주입장치(40)에 장착되는 래들(50)의 주입구(52)에는 주형으로 주입되는 주물용탕의 양을 계량하는 로드셀(60)이 장착되는 것을 특징으로 하는 주물용탕 자동 주입장치.
제 2항에 있어서, 상기 이송대차(42)의 일측에 첨가제저장탱크(80)가 설치되어 상기 첨가제는 첨가제저장탱크(80)와 연결된 이송장치(82)를 통해 래들(50)에 공급하도록 됨을 특징으로 하는 주물용탕 자동 주입장치.