KR20160119415A

KR20160119415A - 정밀주조용 정량주입장치

Info

Publication number: KR20160119415A
Application number: KR1020150047782A
Authority: KR
Inventors: 유승진
Original assignee: 유승진
Priority date: 2015-04-03
Filing date: 2015-04-03
Publication date: 2016-10-13
Also published as: KR101765288B1

Abstract

본 발명은 정밀주조용 정량주입장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 주행휠을 갖는 대차부와; 상기 대차부의 상부로 전,후진모터에 연결되며, 가이드레일에 의하여 받쳐진 슬라이드 가동부와; 상기 슬라이드 가동부의 상부에 구비된 로드셀과; 상기 로드셀에 얹혀진 레이들 커팅 프레임을 일정한 각도로 회동시켜 레이들에서 배출되는 용탕이 단속되게 구비된 단속부와; 상기 레이들 커팅 프레임에 일측이 아우터 힌지핀으로 결합되며, 타측이 기어로 맞물려지게 구비된 틸팅부; 및 상기 틸팅부의 내측에 인너 힌지핀으로 결합된 레이들로 구성됨을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 용탕이 단속부에 의하여 신속하게 단속될 수 있도록 함으로써, 몰드의 내부로 정량의 용탕이 주입될 수 있도록 하는 가운데 이를 통해 제품의 불량 발생율을 낮출 수 있도록 하고, 아울러 회수율을 높여 원가를 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

정밀주조용 정량주입장치{DOES INJECTION APPARATUS FOR PRECISION CASTING}

본 발명은 정밀주조용 정량주입장치에 관한 것으로서, 특히 주행 가능한 대차부에 얹혀진 로드셀을 갖는 슬라이드 가동부가 전,후로 이동되는 가운데 틸팅부에 의하여 레이들에서 용탕이 용이하게 배출될 수 있도록 하고, 아울러 용탕이 단속부에 의하여 신속하게 단속될 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 융해된 금속을 주형 속에 넣고 응고시켜 원하는 모양의 금속제품으로 만드는 것을 주물이라 하며, 사용하는 금속에 따라 주철주물·알루미늄합금주물·구리합금주물 등으로 분류되고, 주형의 종류와 용해된 금속의 유입법에 따라 분류된다.

주형의 재료는 주물사를 단단히 다져서 만드는 사형, 강 등의 금속에 조각해서 만드는 금형, 가열하면 단단해지는 합성수지의 입자에 모래를 혼합한 것을 미리 가열한 금속제의 모형 위에 떨어뜨려서 고화시켜 얇은 껍질 모양의 주형을 만드는 셸형 등 여러 가지가 있으며, 각각 사형주물·금형주물·셸몰드 등으로 나누어진다.

이러한 주물은 금형의 경우, 금속의 쇳물인 용탕을 흘려보내도 지장이 없고 내열성이 있는 금속체를 파서 오목한 부분을 갖는 주형을 만든다. 이때, 금형은 하나의 주형을 계속 사용하기 때문에, 만들어진 주물을 응고 후에 손쉽게 빼낼 수 있도록 분할되게 구비되어 있다.

사형은 매번 주형을 부수어 주물을 꺼내야 하므로 주형을 제품의 개수만큼 만들어 사용하게 된다. 이때, 보통 나무로 만든 제품의 모형을 몇 개로 나누어 만든 모형을 틀 속에 넣어 주위에 모래로 다져서 단단하게 한 후 모형을 빼내는 방법으로 주형을 만든다.

다음 융해로에서 금속이 용해된 용탕을 레이들에 넣고, 레이들을 이용하여 주형에 용탕이 주입되도록 하고, 경화되는 것을 기다려 제품을 꺼낸다. 이때, 사형이면 모래를 털어낸 다음 그대로 또는 주물표면을 잔손질하여 제품으로 마무리한다.

용탕의 유입방법으로는 중력을 이용하는 중력주조, 용탕을 가압하여 주형에 밀어넣는 다이캐스팅, 원심력을 이용하여 주형의 구석구석까지 용탕을 보내는 원심주조, 소량의 화약을 놓고 그 폭발의 압력으로 쇳물을 밀어넣는 폭발주조, 주형을 아래로 향하게 하여 그 일부를 쇳물의 표면에 조금 넣어 두고 쇳물의 면을 가스로 가압하여 주형 속에 쇳물을 넣는 동시에 주형의 밑에서는 배기하여 쇳물을 빨아올리는 사출주조법 등이 있다.

한편, 등록특허공보 제10-0590418호(2006.06.09)호의 자동금형 주조장치 및 그 방법이 제안되어 제품의 종류와 몰드의 위치에 따라 용강을 주입시켜 주입속도를 증대시키고, 래이들이 상하,좌우로 이송이 가능하도록 하여 다양한 몰드를 한 라인에서 생산함에 따라 범용성과 생산성을 높일 수 있도록 하고, 아울러 작업환경을 개선시켜 생산효율을 증대시킬 수 있도록 하였으나, 용강주입의 단속이 타이머에 의하여 작동되도록 하는 과정에서 타이머의 오작동에 의하여 정확한 단속이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점으로 인하여 제품에 불량이 발생되는 가운데 소재의 사용량이 증가되며, 회수율이 낮아지는 또 다른 문제점이 있었다.

한편, 등록특허공보 제10-1314755호(2013.09.27)의 자동주탕기의 제어방법 및 그 제어 시스템이 제안되어 레이들이 경사이동, 승강 및 진퇴 이동 등이 각각의 서보모터에 의하여 이루어지는 가운데 레이들의 중량변화의 감지를 통해 각각 제어되어 용탕이 주입 및 단속되도록 하였으나, 주형으로 용탕이 주입되는 과정 중에 레이들에서 배출되는 용탕이 정확하게 단속되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 이로 인하여 상기한 바와 같은 동일한 문제점이 여전이 내재되어 있었다.

등록특허공보 제10-0590418호(2006.06.09) 등록특허공보 제10-1314755호(2013.09.27)

본 발명은 레이들에서 몰드로 배출되는 용탕이 단속부에 의하여 신속하게 단속될 수 있도록 함으로써, 일정량의 용탕이 몰드로 정확하게 주입되도록 하여 불량 발생율을 낮추는 가운데 양질의 제품을 얻을 수 있도록 하고, 이를 통해 원가를 절감할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 주행휠을 갖는 대차부와; 상기 대차부의 상부로 전,후진모터에 연결되며, 가이드레일에 의하여 받쳐진 슬라이드 가동부와; 상기 슬라이드 가동부의 상부에 구비된 로드셀과; 상기 로드셀에 얹혀진 레이들 커팅 프레임을 일정한 각도로 회동시켜 레이들에서 배출되는 용탕이 단속되게 구비된 단속부와; 상기 레이들 커팅 프레임에 일측이 아우터 힌지핀으로 결합되며, 타측이 기어로 맞물려지게 구비된 틸팅부; 및 상기 틸팅부의 내측에 인너 힌지핀으로 결합된 레이들로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 대차부는 사다리형 프레임과; 상기 사다리형 프레임의 길이 방향 양측 단부에 결합된 주행휠; 및 상기 주행휠 중 어느 하나의 주행휠에 결합된 주행모터로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 전,후진모터는 사다리형 프레임의 내부에 구비된 지지패널에 얹혀지게 결합되며, 상기 전,후진모터의 모터축에 피니언기어가 결합되며, 상기 피니언기어에 맞물리는 랙기어가 슬라이드 가동부의 가동프레임 하부에 결합됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 단속부는 양측 단부에 수직되게 구비된 커팅지지프레임을 갖는 사각테두리형 커팅받침프레임과; 상기 커팅지지프레임의 외측 하부로 위치된 가동 프레임에 구비된 커팅모터와; 상기 커팅모터에 구비된 커팅구동 스프라켓휘일; 및 상기 커팅지지프레임에 커팅구동축이 구동축지지구에 의하여 회동가능하게 구비되며, 상기 커팅 구동스프라켓휘일에 맞물려지게 상기 커팅구동축에 결합된 커팅섹터휠로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 레이들 커팅 프레임은 수평부재의 양측 단부에 수직부재가 결합되어지고, 상기 수직부재의 전방 양측에 힌지아암이 구비되고, 상기 힌지아암과 대응되는 후방 양측에 모터지지부재가 구비되고, 상기 힌지아암과 모터지지부재 사이의 수직부재 외측에 상기 구동축 지지구가 결합됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 틸팅부는 틸팅 하부프레임의 양측에 섹터형태를 갖는 틸팅 사이드 프레임의 하부 모서리가 연결되게 구비되고, 상기 틸팅 사이드 프레임의 전방 양측 단부에 틸팅 힌지홀을 갖는 틸팅 아암이 형성되고, 상기 틸팅 사이드 프레임의 후방 양측에 기어가 형성되어 틸팅모터에 구비된 틸팅구동기어에 맞물려지고, 상기 틸팅사이드 프레임에 레이들 지지홀이 형성되어 레이들에 결합된 인너 힌지핀이 결합됨을 특징으로 한다.

그리고 상기 레이들은 상부만이 개방된 레이들 몸체의 양측에 리프팅 결합구가 구비되고, 상기 레이들 몸체의 전방에 용탕 배출구가 형성되며, 상기 용탕 배출구의 양측에 힌지 결합편이 돌출되게 구비됨을 특징으로 한다.

본 발명은 주행 가능한 대차부에 얹혀진 틸팅부에 의하여 레이들에서 용탕이 용이하게 배출될 수 있도록 하는 가운데 용탕이 단속부에 의하여 신속하게 단속될 수 있도록 함으로써, 몰드의 내부로 정량의 용탕이 주입될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이를 통해 제품의 불량 발생율을 낮출 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이를 통해 양질의 제품을 얻을 수 있는 효과가 있다.

그리고 이를 통해 회수율을 높여 원가를 절감할 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 정밀주조용 정량주입장치를 도시한 사시도.
도2는 본 발명에따른 정밀주조용 정량주입장치의 분해 사시도.
도3은 본 발명에 따른 정밀주조용 정량주입장치의 배면 사시도.
도4는 본 발명에 따른 정밀주조용 정량주입장치의 저면 사시도.
도5a 내지 도5d는 본 발명에 따른 정밀주조용 정량주입장치의 작동상태를 도시한 예시도.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 정밀주조용 정량주입장치는 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 주행 가능한 대차부에 얹혀진 레이들에서 용탕이 용이하게 배출될 수 있도록 하는 가운데 단속부에 의하여 용탕이 신속하게 단속될 수 있도록 하여 몰드 내부로 항상 정량의 용탕이 주입될 수 있도록 한 것으로 대차부(10), 슬라이드 가동부(20), 로드셀(30), 단속부(40), 틸팅부(50) 및레이들(60)로 구성되어 있다.

여기에서, 상기 대차부(10)는 모든 부품 또는 장치가 안정되게 지지될 수 있도록 하는 가운데 하부에 구비된 주행휠(11)에 의하여 용탕 주입 장소로 즉, 몰드가 있는 장소로 이동이 가능하게 구비되어 있다.

이러한 상기 대차부(10)는 사다리형 프레임(101)의 길이 방향 양측 단부에 각각 주행휠(11)이 구비되어 주행레일(R)을 따라 원활한 이동이 가능하게 구비되어 있고, 상기 주행휠(11) 중 어느 하나의 주행휠(11)에 주행모터(12)가 구비되어 미도시한 제어부에 의하여 구동될 수 있게 구비되어 있다.

상기 슬라이드 가동부(20)는 대차부(10)의 상부에서 대차부(10)의 길이 방향에 대해 직각되는 방향으로 가동프레임(201)이 왕복 이동되도록 하여 레이들(60)의 용탕배출구(603)와 몰드(M) 사이의 간격을 맞출 수 있도록 한 것으로 상기 대차부(10)의 상부로 전,후진모터(21)에 연결되며, 가이드레일(25)에 의하여 받쳐지도록 구비되어 상기 전,후진모터(21)의 구동에 의하여 슬라이드 가동부(20)가 가이드레일(25)을 따라 전,후진 이동될 수 있게 구비되어 있다.

상기 전,후진모터(21)는 사다리형 프레임(101)의 내부에 구비된 지지패널(12)에 얹혀져 볼트 또는 스크류에 의하여 유동이 방지될 수 있게 결합되고, 상기 전,후진모터(21)는 모터축(22)에 피니언기어(23)가 결합되며, 상기 피니언기어(23)에 맞물리는 랙기어(24)가 슬라이드 가동부(20)의 가동프레임(201) 하부에 결합되어 피니언기어(23)에 의하여 랙기어(24)가 슬라이드 이동될 수 있게 구비되어 있다.

상기 로드셀(30)은 레이들 몸체(601)의 내부에 들어 있는 용탕의 무게와 용탕이 배출된 무게를 실시간으로 감지(측정)하여 미도시한 제어부의 신호에 따라 틸팅부(50)의 틸팅모터(56)와 단속부(40)의 커팅모터(43)가 작동될 수 있게 구비되어 있다.

이러한 상기 로드셀(30)은 슬라이드 가동부(20)의 상부에 구비되어 커팅받침프레임(42)과 틸팅부(50) 및 레이들(60) 및 레이들(60)의 레이들 몸체(601)에 들어 있는 용탕의 무게를 측정할 수 있게 구비되어 있다.

상기 단속부(40)는 레이들(60)의 레이들 몸체(601)에 들어 있는 용탕이 용탕배출구(603)를 통해 배출되는 과정에서 용탕배출구(603)가 들어 올려 배출되는 용탕이 단속되는 기능을 갖는 것으로 상기 로드셀(30)에 얹혀진 레이들 커팅 프레임(41)을 일정한 각도로 회동시켜 레이들(60)에서 배출되는 용탕이 단속되게 구비되어 있다.

이러한 상기 단속부(40)는 양측 단부에 수직되게 구비된 커팅지지프레임(421)을 갖는 사각테두리형 커팅받침프레임(42)의 외측 하부로 위치된 가동 프레임(201)에 커팅모터(43)가 구비되고, 상기 커팅모터(43)에 구비된 커팅구동 스프라켓휘일(44)에 상기 커팅지지프레임(421)에 구비된 커팅구동축(45)이 구동축지지구(46)에 의하여 회동가능하게 구비되어 있다.

상기 커팅 구동스프라켓휘일(44)은 레이블 커팅 프레임(41)에 지지된 커팅구동축(45)에 결합된 커팅섹터휠(44)이 맞물려지게 구비되어 있다.

상기 레이들 커팅 프레임(41)은 수평부재(411)의 양측 단부에 수직부재(412)가 결합되고, 상기 수직부재(412)의 전방 양측에 힌지아암(413)이 구비되고, 상기 힌지아암(413)과 대응되는 후방 양측에 모터지지부재(414)가 구비되어 있다.

상기 힌지아암(413)과 모터지지부재(414) 사이의 중간인 수직부재(412) 외측에는 상기 구동축 지지구(46)가 결합되어 커팅 구동축(45)이 안정되게 회동될 수 있게 구비되어 있다.

상기 틸팅부(50)는 레이들 몸체(601)가 안정되게 기울여질 수 있도록 하는 기능을 갖는 것으로 상기 레이들 커팅 프레임(41)에 일측이 아우터 힌지핀(51)으로 결합되며, 타측이 기어(52)로 맞물려지게 구비되어 있다.

상기 틸팅부(50)의 내측에는 인너 힌지핀(61)으로 레이들(60)이 결합되도록 구비되어 있다.

상기 틸팅부(50)는 틸팅 하부프레임(53)의 양측에 섹터형태를 갖는 틸팅 사이드 프레임(54)의 하부 모서리가 연결되게 구비되고, 상기 틸팅 사이드 프레임(54)의 전방 양측 단부에 틸팅 힌지홀(551)을 갖는 틸팅 아암(55)이 형성되어 있다.

상기 틸팅 사이드 프레임(54)의 후방 양측에는 기어(52)가 형성되어 틸팅모터(56)에 구비된 틸팅구동기어(561)에 맞물려져 회동 가능하게 결합되어 있다.

상기 틸팅사이드 프레임(54)에는 레이들 지지홀(541)이 형성되어 레이들(60)에 결합된 인너 힌지핀(61)이 결합되어 있다.

한편, 상기 레이들(60)은 상부만이 개방된 레이들 몸체(601)의 양측에 리프팅 결합구(602)가 구비되어 있고, 상기 레이들 몸체(601)의 전방에 용탕 배출구(603)가 형성되며, 상기 용탕 배출구(603)의 양측에 힌지 결합편(604)이 돌출되게 구비되어 리프팅 결합구(602)에 의하여 리프팅된 상태에서 틸팅 사이드 프레임(54)이 틸팅모터(56)에 의하여 회동되는 만큼 레이들 몸체(601)가 기울려져 용탕배출구(603)를 통해 용탕이 몰드(M)로 배출됨과 동시에 주입될 수 있게 된다.

도5a 내지 도5d는 본 발명에 따른 정밀주조용 정량주입장치의 작동상태를 도시한 예시도이다.

이와 같은 정밀주조용 정량주입장치는 먼저, 도5a에 도시된 바와 같이, 레이들(60)의 레이들 몸체(601)에 용탕이 들어 있는 상태에서 미도시한 몰드가 있는 곳으로 주행모터(12)의 구동에 의하여 대차부(10)가 이동되도록 한 후 도5b에 도시된 바와 같이, 전,후진 모터(21)의 구동에 따라 피니언기어(23)가 반시계방향으로 회전함과 동시에 피니언기어(23)에 맞물려 있는 랙기어(24)가 좌측에서 우측으로 이동하게 된다.

다음, 도5c에 도시된 바와 같이, 틸팅모터(56)의 구동으로 인하여 틸팅구동기어(561)가 구동됨과 동시에 틸팅사이드프레임(54)에 구비된 기어(52)가 맞물려 회동함으로써, 틸팅사이드프레임(54)은 틸팅아암(55)에 결합된 틸팅힌지홀(551) 및 아우터힌지핀(51)을 중심으로 반시계방향으로 회동하는 가운데 레이들 몸체(601)는 레이들지지홀(541)에 끼워진 인너힌지핀(61)을 중심으로 반시계방향으로 회동하여 용탕배출구(603)를 통해 용탕이 배출되어 미도시한 몰드로 주입된다.

다음, 용탕이 용탕배출구(603)를 통해 배출되는 과정에서 미도시한 제어부의 신호에 따라 커팅모터(43)가 구동됨과 동시에 커팅구동스프라켓휘일(44)에 의하여 세팅섹터휠(46)이 시계방향으로 회전함으로써, 도5d에 도시된 바와 같이, 레이들 커팅 프레임(41)이 레이들몸체(601)가 일점쇄선에서 실선으로 젖혀져 용탕배출구(603)를 들어 배출되는 용탕이 단속된다.

이어 다음 몰드에는 도5b 내지 도5d의 과정을 반복하여 나머지 몰드에도 용탕이 주입될 수 있게 된다.

10:대차부 11:주행휠
12:주행모터 20:슬라이드 가동부
21:전,후진모터 22:모터축
23:피니언기어 24:랙기어
25:가이드레일 30:로드셀
40:단속부 43:커팅모터
50:틸팅부 56:틸팅모터
60:레이들

Claims

주행휠을 갖는 대차부와;
상기 대차부의 상부로 전,후진모터에 연결되며, 가이드레일에 의하여 받쳐진 슬라이드 가동부와;
상기 슬라이드 가동부의 상부에 구비된 로드셀과;
상기 로드셀에 얹혀진 레이들 커팅 프레임을 일정한 각도로 회동시켜 레이들에서 배출되는 용탕이 단속되게 구비된 단속부와;
상기 레이들 커팅 프레임에 일측이 아우터 힌지핀으로 결합되며, 타측이 기어로 맞물려지게 구비된 틸팅부; 및
상기 틸팅부의 내측에 인너 힌지핀으로 결합된 레이들로 구성됨을 특징으로 하는 정밀주조용 정량주입장치.
제1항에 있어서,
상기 대차부는 사다리형 프레임과;
상기 사다리형 프레임의 길이 방향 양측 단부에 결합된 주행휠; 및
상기 주행휠 중 어느 하나의 주행휠에 결합된 주행모터로 구성됨을 특징으로 하는 정밀주조용 정량주입장치.
제1항에 있어서,
상기 전,후진모터는 사다리형 프레임의 내부에 구비된 지지패널에 얹혀지게 결합되며, 상기 전,후진모터의 모터축에 피니언기어가 결합되며, 상기 피니언기어에 맞물리는 랙기어가 슬라이드 가동부의 가동프레임 하부에 결합됨을 특징으로 하는 정밀주조용 정량주입장치.
제1항에 있어서,
상기 단속부는 양측 단부에 수직되게 구비된 커팅지지프레임을 갖는 사각테두리형 커팅받침프레임과;
상기 커팅지지프레임의 외측 하부로 위치된 가동 프레임에 구비된 커팅모터와;
상기 커팅모터에 구비된 커팅구동 스프라켓휘일; 및
상기 커팅지지프레임에 커팅구동축이 구동축지지구에 의하여 회동가능하게 구비되며, 상기 커팅 구동스프라켓휘일에 맞물려지게 상기 커팅구동축에 결합된 커팅섹터휠로 구성됨을 특징으로 하는 정밀주조용 정량주입장치.
제4항에 있어서,
상기 레이들 커팅 프레임은 수평부재의 양측 단부에 수직부재가 결합되어지고, 상기 수직부재의 전방 양측에 힌지아암이 구비되고, 상기 힌지아암과 대응되는 후방 양측에 모터지지부재가 구비되고, 상기 힌지아암과 모터지지부재 사이의 수직부재 외측에 상기 구동축 지지구가 결합됨을 특징으로 하는 정밀주조용 정량주입장치.
제1항에 있어서,
상기 틸팅부는 틸팅 하부프레임의 양측에 섹터형태를 갖는 틸팅 사이드 프레임의 하부 모서리가 연결되게 구비되고, 상기 틸팅 사이드 프레임의 전방 양측 단부에 틸팅 힌지홀을 갖는 틸팅 아암이 형성되고, 상기 틸팅 사이드 프레임의 후방 양측에 기어가 형성되어 틸팅모터에 구비된 틸팅구동기어에 맞물려지고, 상기 틸팅사이드 프레임에 레이들 지지홀이 형성되어 레이들에 결합된 인너 힌지핀이 결합됨을 특징으로 하는 정밀주조용 정량주입장치.
제1항에 있어서,
상기 레이들은 상부만이 개방된 레이들 몸체의 양측에 리프팅 결합구가 구비되고, 상기 레이들 몸체의 전방에 용탕 배출구가 형성되며, 상기 용탕 배출구의 양측에 힌지 결합편이 돌출되게 구비됨을 특징으로 하는 정밀주조용 정량주입장치.