KR20080003981A - 무인자동 주조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재해, 분진 소음 등 알루미늄 주조 및 후처리과정에서 발생하는 3D 직무기피 요인을 해소하고 생산성 향상 및 품질의 획기적 증대를 위한 무인자동 주조 시스템에 관한 것인바, 본 발명은 무인자동 주조 시스템에 있어서, 하부바디의 하단으로는 고정받침대가 구비되며 측면의 일측으로는 실린더가 설치되고 상부에는 메인바디가 고정 설치되며, 메인바디의 후면에는 서버모터가 축설되고 서버모터의 구동에 의해 회전하는 레들아암의 끝단에는 바스켓이 설치되어 이루어진 주탕장치와; 소정형태의 형상을 갖도록 하는 금형이 구비된 주조기와; 원재를 용융하여 융탕을 만드는 전기보온로와; 상기 금형이 고정 설치되며 실린더에 의해 제품을 취출시키는 취출장치와; 동력을 발생시키는 구동모터에는 벨트에 의해 무한 구동형태의 메쉬벨트가 프레임에 설치되고 프레임의 상부에는 냉각팬이 설치되며 상기 냉각팬은 노즐유니트에 의해 냉각된 에어가 하방향으로 분사 되도록 구성된 냉각콘베이어장치와; 내측의 절단기 외측에 발포알루미늄재로 이루어진 방음수단을 감싸 외부로 소음이 전파되는 것을 방지한 절단장치와; 전체 장비를 중앙제어로 컨트롤할 수 있는 중앙제어 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

무인자동 주조 시스템{Automatic Casting System}

도 1은 본 발명의 무인자동 주조 시스템의 설치상태를 보여주는 예시도.

도 2는 본 고안의 무인자동 주조 시스템의 일 실시예를 보여주는 평면예시도.

도 3은 본 발명의 요부인 주탕장치의 구조를 보여주는 사시도.

도 4는 본 발명의 요부인 취출장치와 금형의 설치상태를 보여주는 평면도.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 요부인 냉각콘베이어의 구조를 보여주는 정면도 및 측단면도이다.

도 6은 본 발명의 요부인 절단장치의 구조를 보여주는 평단면도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

10 : 주탕장치 11 : 하부바디

12 : 고정받침대 14 : 메인바디

15 : 서버모터 16 : 레들아암

17 : 바스켓 20 : 취출장치

21 : 실린더 22 : 이젝트핀

40 : 전기보온로 60 : 냉각콘베이어장치

61 : 구동모터 62 : 메쉬벨트

63 : 프레임 64 : 냉각팬

65 : 노즐유니트 70 : 절단장치

80 : 중앙제어 컨트롤러

본 발명은 무인자동 주조 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 재해, 분진 소음 등 알루미늄 주조 및 후처리과정에서 발생하는 3D 직무기피 요인을 해소하고 생산성 향상 및 품질의 획기적 증대를 위한 무인자동 주조 시스템에 관한 것이다.

현재 국내 중력주조에 의한 알루미늄 자동차부품 생산을 주 품목으로 하는 중소주조업체는 고열의 알루미늄 용탕 및 용탕 청정 공정 중의 심각한 분진, 자동화 미흡으로 인한 단순반복 공정으로 작업자에게 육체적으로 심각한 위험을 줄 수 있는 3D 산업의 일종으로 많은 노동인력이 기피하는 산업의 일종이 되어가고 있으며, 최근 중국의 저임금에 의한 저가 생산으로 인하여 국내 업체가 우수한 품질의 알루미늄 자동차 부품을 생산하면서도 많은 양의 알루미늄 자동차부품시장을 중국으로 빼앗기는 실정이다.

한편 무거운 용탕의 단순 반복 작업의 지양과 뜨거운 용탕으로 인한 화상 위험 감소, 작업자의 어깨 및 허리 통증으로 인한 산업재해 위험이 높고 뿐만 아니라 청각장애의 원인이 될 수 있는 문제점이 항상 상존하고 있다.

중소 주조업체의 대부분은 주조 작업자가 보온로 및 주조기 한가운데에서 뜨거운 보온로 상부에서부터 직접 고열의 무거운 알루미늄 용탕을 직접 퍼서 주조기에 단순 반복 주입작업을 함으로써 작업피로 누적에 의한 불량 주입, 단순 반복 작업 및 750℃이상의 고열 알루미늄 용탕 주변에서의 작업으로 인한 직업병 발생 및 화상 등 안전사고에 항상 노출되어 있으며, 주조 후처리(절단)공정의 경우 생산되는 주조품의 사이클에 맞추어 1분에 하나씩 하루 약 800~1000개의 압탕 절단공정을 거치는데, 절단공정에서 발생하는 소음에 무방비 한 실정으로 작업자가 장기간 노출시 청각장애 등의 심각한 직업병 발생의 빈도가 높은 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 공장 자동화 시스템 개발로 인한 무거운 용탕의 단순 반복 작업의 지양과 뜨거운 용탕으로 인한 화상 위험 감소, 작업자의 어깨 및 허리 통증으로 인한 산업재해위험을 현저히 낮출 수 있을 뿐만 아니라 청각장애의 원인이 될 수 있는 주조 후 탈사 및 절단공정에서의 기계소음을 감소시켜 깨끗하고 안정된 작업환경에서 작업자들이 작업할 수 있게 함으로써 자동화 효과와 더불어 생산성 증대 효과를 크게 기대할 수 있는 무인자동 주조 시스템을 제공하는데 있다

이러한 본 발명의 목적은 무인자동 주조 시스템에 있어서, 하부바디의 하단으로는 고정받침대가 구비되며 메인바디의 후면에는 서버모터가 축설되고 서버모터의 구동에 의해 회전하는 레들아암의 끝단에는 바스켓이 설치되어 이루어진 주탕장치와; 소정형태의 형상을 갖도록 하는 금형이 구비된 주조기와; 원재를 용융하여 융탕을 만드는 전기보온로와; 상기 금형이 고정 설치되며 실린더에 의해 제품을 취출시키는 취출장치와; 동력을 발생시키는 구동모터에는 벨트에 의해 무한 구동형태의 메쉬벨트가 프레임에 설치되고 프레임의 상부에는 냉각팬이 설치되며 상기 냉각팬은 노즐유니트에 의해 냉각된 에어가 하방향으로 분사 되도록 구성된 냉각콘베이어장치와; 내측의 절단기 외측에 발포알루미늄재로 이루어진 방음수단을 감싸 외부로 소음이 전파되는 것을 방지한 절단장치와; 전체 장비를 중앙제어로 컨트롤할 수 있도록 각 장치와 연결된 중앙제어 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무인자동 주조 시스템에 의하여 달성된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명의 무인자동 주조 시스템의 구조를 보여주는 예시도이고 도 2는 본 고안의 무인자동 주조 시스템의 일 실시예를 보여주는 평면예시도로써 이에 따르면 본 발명의 무인자동 주조 시스템은 금속 등을 유도가열에 의해서 용융하는 주탕장치(10)와, 금형 내에 있던 제품을 자동으로 취출시키는 취출장 치(20)와, 소정형태의 형상을 갖도록 하는 금형이 구비된 주조기(90)와 알루미늄을 용융하는 전기보온로(40)와, 취출된 성형품을 이송시키면서 냉각하는 냉각콘베이어장치(60)와, 제품의 불필요 부분을 절단하는 절단장치(70)와, 중앙제어 컨트롤러(80)로 대별 구성된다.

상기 주탕장치(10)는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 금속 등을 유도가열에 의해서 용융하고 응고되지 않도록 보온하면서 저장하는 전기보온로(40)에서 용융된 용탕을 퍼서 금형에 용탕을 주입하는 장치로서 이의 구조는 하부바디(11)의 하단으로는 고정받침대(12)가 구비되고 상부에는 메인바디(14)가 고정 설치되며, 상기 메인바디(14)의 후면에는 서버모터(15)가 설치되되 서버모터(15)의 구동에 의해 회전하는 레들아암(16)의 끝단에는 바스켓(17)이 설치되어 이루어진 구조이다.

상기 취출장치(20)는 첨부도면 도 1및 도 2에 도시된 바와 같이 소정형태의 형상을 갖도록 하는 금형이 구비된 주조기(90) 하단으로는 실린더(21)에 의해 제품을 취출시키는 이젝트핀(22)이 구비된 취출장치(20)가 설치된다.

상기 취출된 성형품을 이송시키면서 냉각하는 냉각콘베이어장치(60)는 첨부도면 도 1 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 동력을 발생시키는 구동모터(61)에는 무한 구동형태의 메쉬벨트(62)가 프레임(63)에 설치되고 프레임(63)에는 냉각팬(64)이 설치되며 상기 냉각팬(64)은 노즐유니트(65)에 의해 냉각된 에어가 하방향으로 분사 되도록 구성된 구조이다.

한편 제품의 불필요 부분을 절단하는 절단장치(70)는 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 내측에 설치된 통상의 절단기(71)의 외측에 발포알루미늄재로 이루어 진 방음수단(72)을 감싸 외부로 소음이 전파되는 것을 방지할 수 있도록 한 구조이다.

상기 중앙제어 컨트롤러(80)는 전체 장비를 중앙제어로 컨트롤 할 수 있도록 만들어진 중앙 집중 제어 장치로 한 사람이 모든 프로세스를 제어할 수 있도록 각 장치와 연결 구성되어 있다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 무인자동 주조 시스템의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 전체 장비를 중앙제어로 컨트롤할 수 있도록 만들어진 상기 중앙제어 컨트롤러(80)를 작동시키면 금속 등을 750℃이상의 유도가열에 의해서 금속이 용융하고 응고되지 않도록 보온되면서 전기보온로(40)에 의해 용융된 용탕이 저장된다.

상기 용탕이 전기보온로(40)에 저장되면 상부본체(14)에 고정 설치된 서보모터(15)가 작동하여 레들아암(16)이 회전하게 된다.

상기 서보모터(15)의 작동에 의하여 레들아암(16)이 회전되면 이의 끝단에 설치된 바스켓(17)이 전기보온로(40)에 저장되어 있는 용탕을 퍼 나르게 된다.

상기 용탕이 바스켓(17)에 담겨지게 되면 구동모터(14)가 작동하여 레들아암(16)을 180°를 회전시키면 상기 레들아암(16)의 위치가 반대 방향으로 이동하게 된다.

상기 중앙제어 컨트롤러(80)에 의해 금형이 구비된 주조기(90)가 위치하는 부분에서 정지하게 된다.

상기 주탕장치(10)가 이동하여 금형에 위치함과 동시에 서보모터(15)가 작동하여 레들아암(16)의 끝단에 구비된 바스켓(17)의 용탕을 금형에 주입한 후 다시 주탕장치(10)를 원위치가 되도록 이동시키게 된다.

상기와 같이 주탕장치(10)에 의해 용탕이 자동으로 금형에 주입되면 750℃이상의 고열 용탕을 작업자들이 단순작업으로 반복하여 발생할 수 있는 직업병 발생 및 화상 등의 위험요소를 제거할 수 있게 된다.

상기 주조기(90)의 금형에 주입된 용탕이 응고되어 제품이 완성되면 주탕장치(10)에 의해 금형 내에 부어진 알루미늄이 충분한 시간 동안 응고된 후 제품이 형성되고, 금형이 열리고 금형 내에 있던 제품을 취출장치(20)에서 자동으로 꺼내어 냉각컨베이어(60)로 이송시킨다.

상기 취출장치(20)에 의해 냉각컨베이어(60)로 이송된 제품은 동력을 발생시키는 구동모터(61)의 작동에 의해 무한회전하는 메쉬벨트(62) 상에서 이동중 도 5에 도시된 바와 같이 프레임(63)에 설치된 냉각팬(64)에서 공급되는 냉각에어가 노즐유니트(65)에 의해 분사되므로 이를 통과시 냉각되게 된다.

상기와 같이 냉각되어진 제품은 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 절단장치(70)의 내측에 설치된 통상의 절단기(71)에 의해 제품의 필요없는 부분이 절단되며 이때 발생되는 소음은 외측에 설치된 발포알루미늄재의 방음수단(72)에 의하여 소음이 차단되는 것이다.

상기 절단장치(70)에 의해 외부로 소음이 전파되는 것을 방지됨으로 생산되는 주조품의 사이클에 맞추어 1분에 하나씩 하루 약 800~1000개의 압탕 절단공정을 거치는데, 절단공정에서 발생하는 소음에 무방비한 실정으로 작업자가 장기간 노출시 청각장애 등의 심각한 직업병 발생의 우려를 방지하게 되며, 상기와 같이 제품의 필요없는 부분이 절단된 완성품은 적재되어 보관되게 된다.

이와 같은 구조로 이루어져 작동되는 본 발명의 무인자동 주조 시스템은 공장 자동화 시스템 개발로 인한 무거운 용탕의 단순 반복 작업의 지양과 뜨거운 용탕으로 인한 화상 위험 감소, 작업자의 어깨 및 허리 통증으로 인한 산업재해위험을 현저히 낮출 수 있을 뿐만 아니라 청각장애의 원인이 될 수 있는 주조 후 탈사 및 절단공정에서의 기계소음을 감소시켜 깨끗하고 안정된 작업환경에서 작업자들이 작업할 수 있게 함으로써 자동화 효과와 더불어 생산성 증대 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 무인자동 주조 시스템에 있어서,

   하부바디의 하단으로는 고정받침대가 구비되며 측면의 일측으로는 실린더가 설치되고 상부에는 메인바디가 고정 설치되며, 메인바디의 후면에는 서버모터가 축설되고 서버모터의 구동에 의해 회전하는 레들아암의 끝단에는 바스켓이 설치되어 이루어진 주탕장치와;

   소정형태의 형상을 갖도록 하는 금형이 구비된 주조기와;

   원재를 용융하여 융탕을 만드는 전기보온로와;

   상기 금형이 고정 설치되며 실린더에 의해 제품을 취출시키는 취출장치와;

   동력을 발생시키는 구동모터에는 벨트에 의해 무한 구동형태의 메쉬벨트가 프레임에 설치되고 프레임의 상부에는 냉각팬이 설치되며 상기 냉각팬은 노즐유니트에 의해 냉각된 에어가 하방향으로 분사 되도록 구성된 냉각콘베이어장치와;

   내측의 절단기 외측에 발포알루미늄재로 이루어진 방음수단을 감싸 외부로 소음이 전파되는 것을 방지한 절단장치와;

   전체 장비를 중앙제어로 컨트롤할 수 있도록 각 장치와 연결된 중앙제어 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무인자동 주조 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 주탕장치의 레들아암이 180°로 회전하는 것을 특징으로 하는 무인자동 주조 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전기보온로를 중심으로 주조기가 대향되게 설치된 것을 특징으로 하는 무인자동 주조 시스템.

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