KR20180073139A

KR20180073139A - 추진장약 제조장치 및 제조공정

Info

Publication number: KR20180073139A
Application number: KR1020160176667A
Authority: KR
Inventors: 김기영; 정장호
Original assignee: 주식회사 한화
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-07-02
Also published as: KR101917457B1

Abstract

본 발명은 추진장약 제조장치 및 제조공정에 관한 것으로, 가계량과 정밀계량을 통해 추진제(3)를 계량하고 상기 계량한 추진제(3)를 이송레일(50)을 통해 이송된 소진탄피(1)에 충전하는 계량 공정부(100)와 상기 추진제(3)가 충전된 소진탄피(1)에 캡(CAP)(7)을 공급하고 조립한 후 상기 캡 결합 깊이(L)를 측정하는 조립 공정부(200)와 상기 추진제(3)의 계량 적합 부적합 판단 및 상기 캡의 결합 깊이 적합 부적합 판단을 수행하며, 부적합 판단시 상기 부적합 판단된 소진탄피(1)를 상기 이송레일(50) 상에서 자동 배출시키는 검량부(300)를 포함한다.
본 발명은 추진장약 생산성, 품질관리에서 향상된 효과를 가지며 작업자의 노동강도를 줄이고 작업 안정성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

Description

추진장약 제조장치 및 제조공정{APPARATUS FOR MANUFACTURING PROPELLING CHARGE, AND MANUFACTURING PROCESS THEREOF}

본 발명은 추진장약 제조장치 및 제조공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 추진장약 제조시 추진제의 계량 및 조립 자동화가 가능하도록 구성한 추진장약 제조장치 및 제조공정에 관한 것이다.

155MM 모듈러 추진장약(K676 및 K677)은 국내에서 독자 개발한 추진장약으로 155MM K-9 자주포에 사용되고 있으며, 소진탄피 내에 추진제를 계량하여 주입 후 조립 공정을 거쳐 목재 파렛트에 파렛팅(1파렛트/30개 장약통 단위)하여 납품하고 있다.

종래에는 추진제를 계량하기 위해서 작업자가 직접 만져서 계량한 이후 소진탄피 내에 주입하였다.

종래 모듈러 LAP 공정에서도 모듈러 추진장약을 제조하는 설비를 보유하고는 있었으나, 설비가 조립 공정에 한해서만 공정이 설계되었고 추진제 계량의 신뢰성이 확보되지 않은 상황에서 여러 가지 품질 문제점을 내포하고 있었으며, 조립 공정 전의 계량 공정은 1차 설비 계량 후 2차 수동 정밀 계량을 해야하는 등 공정 한계점이 있었다.

종래 모듈러 LAP 공정은 도 1에 도시된 바와 같이, 소진탄피 마킹, 반제품 공급 및 준비, 추진제 계량 및 주입, 추진제 충전, 뚜껑 공급 및 조립, 깊이 측정, 접착제 도포 및 건조, 테이프 부착, 장약 묶음, 파렛팅 공정 순서로 진행된다.

종래 모듈러 LAP 공정에 설치되어 있는 추진제 계량기는 추진제를 용기에 담은 후 컨베이어로 이송하는 과정은 자동으로 이루어졌으나 계량의 정밀도가 떨어져 작업자가 다시 계량을 실시한 이후 수동으로 자동조립기에 공급하므로 자동조립기에 공급시 가동 스위치를 눌러야 자동조립기가 가동되었다.

또한, 이송컨베이어 위에 추진제가 담겨져 있는 용기를 1개씩 작업자가 손을 뻗쳐서 작업대로 이동시킨 후 정해진 추진제량을 맞추기 위해 추진제를 재계량 및 검량한 후 추진제 용기를 다시 들어 자동조립기로 공급하는 반복작업으로 인해 근골격계 질환 발생이 우려되고 노동강도가 높은 문제점이 있었다.

참고로, K677 1EA(용기+추진제) 무게는 2,320g, K676 1EA(용기+추진제) 무게는 7,802g이다.

더욱이 모듈러 추진장약 물량이 증가됨에 따라 중량물 취급으로 인해 추진제 계량 공정 작업자들의 노동강도가 높아지는 상황에서 이를 해소하기 위한 공정 개선이 절실히 필요한 실정이다.

또한, 종래의 추진제 계량 공정은 작업자와 추진제 간 격리가 되지 않아 정전기로 인한 화재 발생시 주변으로 화재가 전파될 수 있는 위험성이 내포되어 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 추진장약 제조시 추진제 계량 및 조립의 완전 자동화가 가능하도록 구성한 추진장약 제조장치 및 제조공정을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 가계량과 정밀계량을 통해 추진제를 계량하고 상기 계량한 추진제를 이송레일을 통해 이송된 소진탄피에 충전하는 계량 공정부와 상기 추진제가 충전된 소진탄피에 캡(CAP)을 공급하고 조립한 후 상기 캡 결합 깊이를 측정하는 조립 공정부와 상기 추진제의 계량 적합 부적합 판단 및 상기 캡의 결합 깊이 적합 부적합 판단을 수행하며, 부적합 판단시 상기 부적합 판단된 소진탄피를 상기 이송레일 상에서 자동 배출시키는 검량부를 포함한다.

상기 소진탄피는 RFID가 부착된 파렛트에 올려져 상기 이송레일을 통해 이송되어 계량 공정이 수행되고 상기 계량 공정이 완료되면 검량 후 조립 공정부로 자동 이송되게 한다.

상기 계량 공정부는 4단계 계량 실시를 위해 1,2차 가계량 호퍼 및 1,2차 정밀계량 호퍼를 포함하며, 상기 2차 정밀계량 호퍼는 상기 소진탄피에 최종 계량된 추진제를 공급하도록 공급관을 구비한다.

상기 1,2차 가계량 호퍼 및 상기 1,2차 정밀계량 호퍼는 추진제를 계량하기 위해 중량 측정수단을 포함한다.

상기 파렛트에 최종 계량 확인을 위해 저울이 포함된다.

상기 공급관에 상기 소진탄피의 공급을 제어하기 위한 개폐 실린더가 배치된다.

상기 조립 공정부는 상기 캡을 상기 소진탄피에 연속 공급하기 위한 복수 개의 인덱스 피드를 구비한다.

상기 조립 공정부는 상기 캡 결합 깊이를 측정하기 위한 3점 측정 프로브 센서를 구비한다.

상기 검량부는 상기 RFID를 이용하여 추진제의 계량값을 추적하는 모니터링부와 상기 추적한 계량값 데이터를 저장 관리하는 저장부를 포함한다.

상기 계량 공정부는 작업자와 격리된 계량실 내에 배치한다.

추진제를 계량하는 단계와 상기 계량한 추진제를 소진탄피에 충전 및 다짐하는 단계와 상기 추진제의 계량이 목표 계량값에 적합한지 부적합한지를 검량하여 부적합시 불량으로 자동 배출하고, 적합시 조립 공정으로 이송시키는 단계와 상기 조립 공정으로 이송된 상기 소진탄피에 캡을 결합하는 단계와 상기 캡 결합 깊이를 측정하는 단계와 상기 캡 결합 깊이의 적합 부적합을 검량하여 부적합시 불량으로 자동 배출하고, 적합시 다음 공정으로 이송하는 단계를 포함한다.

본 발명은 추진제 계량 및 조립의 완전 자동화가 가능하므로 추진장약 생산성, 인원절감을 포함한 품질관리에서 향상된 효과가 있으며, 계량값 실시간 확인 및 계량값 추적 관리를 통해 추진장약 제조기술력을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 추진제의 계량 및 조립 공정의 완전 자동화로 작업자의 노동강도를 줄이고 정전기로 인한 화재 발생시 작업자의 위험요인을 원천적으로 차단하여 작업 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 모듈러 LAP 공정을 보인 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 추진장약 제조장치 및 공정을 보인 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 추진장약 제조공정을 보인 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 계량 공정부를 보인 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 조립 공정부에서 캡을 소진탄피에 공급하기 위한 인덱스 피드를 보인 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 조립 공정부에서 캡 결합 깊이를 측정하기 위한 3점 측정 프로브 센서를 보인 도면.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 추진장약 제조장치는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 계량 공정부(100), 조립 공정부(200), 검량부(300)를 포함한다.

계량 공정부(100)는 가계량과 정밀계량을 통해 추진제(3)를 계량하고 계량한 추진제(3)를 이송레일(50)을 통해 이송된 소진탄피(1)에 충전한다.

계량 공정부(100)는 4단계 계량 실시를 통해 추진제(3)의 정밀 계량이 가능하도록 한다.

계량 공정부(100)는 4단계 계량 실시를 위해 1,2차 가계량 호퍼(110,120) 및 1,2차 정밀계량 호퍼(130,140)를 포함한다. 1,2차 가계량 호퍼(110,120)에서 가계량이 수행되며, 1,2차 정밀계량 호퍼(130,140)에서 가계량한 추진제(3)의 정밀계량이 수행된다.

1차 가계량 호퍼(110)는 추진제(3)의 1차 가계량을 수행한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 1차 가계량 호퍼(110)는 추진제(3)가 저장된 컨테이너(90)로부터 추진제(3)를 공급받으며 중량 측정수단(111,113)을 이용하여 추진제 목표 계량값의 70% 이상을 계량할 수 있다. 중량 측정수단(111,113)은 1차 가계량 호퍼(110)에 구비된 로드셀(111)과 저울(113)일 수 있다.

컨테이너(90)는 중력에 의해 추진제(3)를 1차 가계량 호퍼(110)에 공급하는 공급부(91)를 구비하며, 공급부(91)에는 개폐밸브(93)가 구비되어 1차 가계량 호퍼(110)에 추진제(3)를 공급하는 양을 제어할 수 있다.

그 방법은 컨테이너(90)에 저장된 추진제를 1차 가계량 호퍼(110)로 공급하는 중 1차 가계량 호퍼(110)의 중량 측정수단(111,113)에서 측정한 추진제(3)의 중량이 목표 계량값의 70% 이상이 되면 개폐밸브(93)가 작동하여 공급부(91)를 통한 추진제의 공급이 차단되도록 하는 것이다.

2차 가계량 호퍼(120)는 1차 가계량된 추진제의 2차 가계량을 수행한다.

2차 가계량 호퍼(120)는 1차 가계량 호퍼(110)로부터 추진제를 공급받으며 중량 측정수단(121,123)을 이용하여 추진제 목표 계량값의 95% 이상을 계량할 수 있다. 중량 측정수단(121,123)은 2차 가계량 호퍼(120)에 구비된 로드셀(121)과 저울(123)일 수 있다.

1차 가계량 호퍼(110)는 중력에 의해 추진제를 2차 가계량 호퍼(120)에 공급하는 공급부(115)를 구비하며, 공급부(115)에는 개폐밸브(117)가 구비되어 2차 가계량 호퍼(120)에 추진제를 공급하는 양을 제어할 수 있다.

그 방법은 1차 가계량 호퍼(110)에서 1차 가계량된 추진제를 2차 가계량 호퍼(120)로 공급하는 중 2차 가계량 호퍼(120)의 중량 측정수단(121,123)에서 측정한 추진제의 중량이 목표 계량값의 95% 이상이 되면 개폐밸브(117)가 작동하여 공급부(115)를 통한 추진제의 공급이 차단되도록 하는 것이다.

1차 정밀계량 호퍼(130)는 2차 가계량된 추진제의 1차 정밀계량을 수행한다.

1차 정밀계량 호퍼(130)는 2차 가계량 호퍼(120)로부터 추진제를 공급받으며 중량 측정수단(131,133)을 이용하여 추진제 목표 계량값의 99% 이상을 계량할 수 있다. 중량 측정수단(131,133)은 1차 정밀계량 호퍼(130)에 포함된 로드셀(131)과 저울(133)일 수 있다.

2차 가계량 호퍼(120)는 중력에 의해 추진제를 1차 정밀계량 호퍼(130)에 공급하는 공급부(125)를 구비하며, 공급부(125)에는 개폐밸브(127)가 구비되어 1차 정밀계량 호퍼(130)에 추진제를 공급하는 양을 제어할 수 있다.

그 방법은 2차 가계량 호퍼(120)에서 2차 가계량된 추진제를 1차 정밀계량 호퍼(130)로 공급하는 중 1차 정밀계량 호퍼(130)의 중량 측정수단(131,133)에서 측정한 추진제의 중량이 목표 계량값의 99% 이상이 되면 개폐밸브(127)가 작동하여 공급부(125)를 통한 추진제의 공급이 차단되도록 하는 것이다.

2차 정밀계량 호퍼(140)는 1차 정밀계량된 추진제의 2차 정밀계량을 수행한다.

2차 정밀계량에 의해 추진제(3)의 최종 계량이 완료될 수 있다.

2차 정밀계량 호퍼(140)는 1차 정밀계량 호퍼(130)로부터 추진제를 공급받으며 중량 측정수단(미도시)을 이용하여 추진제 목표 계량값의 100%를 계량할 수 있다. 중량 측정수단은 2차 정밀계량 호퍼(140)에 포함된 로드셀과 저울일 수 있다.

1차 정밀계량 호퍼(130)는 중력에 의해 추진제를 2차 정밀계량 호퍼(140)에 공급하는 공급부(135)를 구비하며, 공급부(135)에는 개폐밸브(137)가 구비되어 2차 정밀계량 호퍼(140)에 추진제를 공급하는 양을 제어할 수 있다.

그 방법은 1차 정밀계량 호퍼(130)에서 1차 정밀계량된 추진제를 2차 정밀계량 호퍼로 공급하는 중 2차 정밀계량 호퍼(140)의 중량 측정수단에서 측정한 추진제의 중량이 목표 계량값의 100%가 되면 개폐밸브(137)가 작동하여 공급부(135)를 통한 추진제의 공급이 차단되도록 하는 것이다.

2차 정밀계량 호퍼(140)는 소진탄피(1)에 최종 계량된 추진제(3)를 공급하도록 공급관(141)을 구비한다. 공급관(141)은 정밀계량을 위해 추진제(3)가 하나씩 배출될 수 있는 크기로 형성되며 추진제(3)의 공급을 확인할 수 있도록 일부가 개방된 형상으로 된다.

공급관(141)에는 추진제(3)의 공급을 제어하기 위해 공급관(141)을 개폐하는 개폐 실린더(143)가 배치된다. 개폐 실린더(143)는 소진탄피(1)에 추진제(3)가 공급되는 중 후술할 파렛트(150)의 중량 측정수단(153)에서 측정된 실시간 무게 데이터를 근거로 작동이 수행되어 공급관(141)을 개폐한다.

1,2차 가계량 호퍼(110,120) 및 1차 정밀계량 호퍼(130)의 각 개폐밸브(117,127,137), 2차 정밀계량 호퍼(140)의 개폐 실린더(143)의 작동은 1,2차 가계량 호퍼(110,120) 및 1,2차 정밀계량 호퍼(130,140)의 각 중량 측정수단과 파렛트(150)의 중량 측정수단(153)이 감지한 신호를 전달받은 제어부(미도시) 또는 후술할 검량부(300)가 제어할 수 있다.

2차 정밀계량 호퍼(140)는 추진제(3)가 배치되는 면이 공급관(141)을 향하여 경사진 형태로 형성되어 공급관(141)을 개방하면 자연스럽게 추진제(3)가 공급관(141)을 통해 하나씩 소진탄피(1) 내로 공급될 수 있도록 된다.

바람직하게는 2차 정밀계량 호퍼(140)는 전압 공급에 따른 진동에 의해 추진제(3)가 회전형식의 홀을 타고 공급관(141)에 하나씩 순차적으로 공급될 수 있게 구성된 공급피더일 수 있다.

소진탄피(1)는 RFID(151)가 부착된 파렛트(150)에 올려져 이송레일(50)을 통해 이송되어 계량 공정이 수행된다.

이송레일(50) 상에는 소진탄피(1)가 올려진 파렛트(150)가 각 해당 공정 위치에 정확하게 위치되었는지 유무를 감지하는 센서(160)가 구비된다. 이송레일(50)을 통해 파렛트(150)를 이송하는 과정에서 해당 공정에 각각 배치된 센서(160)에 파렛트(150) 신호가 감지되면 파렛트(150)의 이송을 정지시켜 파렛트(150)가 해당 공정의 위치에 정확히 위치될 수 있도록 한다.

RFID(151)에는 추진제(3)의 계량값 정보가 저장된다. RFID(151)에 저장된 계량값 정보는 검량부(300)에 전송된다.

계량 공정부(100)에서 계량 공정이 완료되면 추진제(3)가 충전된 소진탄피(1)는 검량 후 조립 공정부(200)로 자동 이송된다. 소진탄피(1)의 조립 공정부(200) 이송은 RFID(151)의 계량값 정보를 제공받은 검량부(300)가 제어할 수 있다.

계량 공정부(100)에서 계량 공정이 완료된 후 다짐(tamping) 공정이 더 수행된다. 다짐 공정은 1,2차 다짐 공정부(170,180)에서 수행하며, 추진제(3)가 충전된 소진탄피(1)를 흔들어 추진제 깊이 넣음으로써 고르게 메우는 작업이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 조립 공정부(200)는 추진제(3)가 충전된 소진탄피(1)에 캡(CAP)을 공급하고 조립한 후 캡 결합 깊이(L)를 측정한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 조립 공정부(200)는 캡(7)을 이송되는 소진탄피(1)에 하나씩 연속 공급하기 위한 복수 개의 인덱스 피드(210)를 구비한다.

캡(7)은 추진제(3)를 덮은 일종의 커버로 소진탄피(1) 내에 결합된다.

인덱스 피드(210)는 복수 개의 캡(7)이 적층되어 있는 형태이며 적층되어 있는 캡(7)에 실린더로 진공을 걸어 소진탄피(1)에 캡(7)을 하나씩 공급할 수 있다. 본 실시예에서는 8단형 인덱스 피드(210)를 설치하여 캡(7) 공급의 작업 효율을 높이고 노동강도를 감소시킬 수 있다.

조립 공정부(200)는 캡 결합 깊이(L)를 측정하기 위한 3점 측정 프로브 센서(221,223,225)를 구비한다.

소진탄피(1)에 추진제(3) 및 후술할 조정약(5)을 충전하고 그 상부에 캡(7)을 조립후 캡(7)을 접착제(9)로 고정한 상태를 추진장약(10)이라 하며, 이러한 추진장약(10)을 다수 개 결합한 것을 모듈러 추진장약(20)이라 한다.

다수 개의 추진장약(10)을 결합하기 위해 캡 결합 깊이(L)가 중요한데, 캡 결합 깊이가 너무 얇으면 다른 추진장약과 결합이 되지 않으므로 캡 결합 깊이를 측정하게 된다.

3점 측정 프로브 센서(221,223,225)는 승하강 가능한 프로브 몸체(220)에 구비되어 프로브 몸체(220)의 하강시 소진탄피(1) 내에 삽입되어 캡 결합 깊이(L)를 측정하게 된다. 3점 측정 프로브 센서(221,223,225)가 측정한 결과는 검량부(300)에 전송되어 적합 부적합을 검량하는 데이터로 사용된다.

3점 측정 프로브 센서(221,223,225)는 캡(7)이 결합된 소진탄피(1)가 이송레일(50)을 통해 이송되어 해당 위치에 정지되면 캡 결합 깊이(L)를 자동 측정하게 된다.

여기서 해당 위치는 프로브 몸체(220)와 대응되는 위치의 이송레일(50)에 설치된 센서(160)가 파렛트(150)를 감지하고 감지한 신호를 전달받은 제어부 또는 검량부(300)가 파렛트(150)의 이송을 정지시킨 위치가 될 수 있다.

프로브 몸체(220)는 하강하여 3점 측정 프로브 센서(221,223,225)가 캡(7)에 접촉시 충격에 의해 손상되지 않도록 충격완화를 위한 탄성부재를 구비한다.

프로브 몸체(220)의 승하강은 유압 또는 공압 실린더를 이용하여 수행할 수 있다.

검량부(300)는 소진탄피(1)에 충전된 추진제(3)의 계량 적합 부적합 판단 및 캡의 결합 깊이 적합 부적합 판단을 수행한다. 검량부(300)는 판단 결과 부적합 판단시 부적합 판단된 소진탄피(1)를 이송레일(50) 상에서 자동 배출시킨다.

검량부(300)는 RFID(151)를 이용하여 추진제의 계량값을 추적하는 모니터링부(310)와 추적한 계량값 데이터를 저장 관리하는 저장부(330)를 포함한다.

모니터링부(310)는 RFID(151)를 이용하여 부품(예: 캡) 누락 또는 추진제 중복을 확인하여 소진탄피(1)를 이송레일(50) 상에서 배출할 수 있다.

또한, 모니터링부(310)는 추진제(3)의 4단계 계량 후 최종 검량으로 품질을 관리한다. 예를 들어, 파렛트(150)의 중량 측정수단(153)에서 측정한 추진제의 계량값이 0.3g 초과시 불량으로 판단하고 추진제(3)가 충전된 소진탄피(1)를 이송레일(50) 상에서 배출할 수 있다.

또한, 모니터링부(310)는 소진탄피(1)의 캡 결합 깊이(L)가 설정값 미만일 경우 캡(7)이 결합된 소진탄피(1)를 이송레일 상에서 배출할 수 있다.

저장부(330)에는 실시간 계량값 데이터가 저장된다.

한편, 계량 공정부(100)는 작업자와 격리된 계량실 내에 배치한다. 계량 공정부(100)와 조립 공정부(200) 사이에는 계량실 격리를 위한 계량실 문이 배치된다. 계량실 문에는 인터록을 설치하여 작업 안정성을 확보한다.

계량 공정부(100)와 조립 공정부(200) 사이에는 이송레일(50) 및 추진제(3)가 충전된 소진탄피(1)가 통과할 수 있는 오픈부(400)가 형성되어 계량 공정이 완료된 소진탄피(1)가 이송레일(50)을 통해 조립 공정(200)으로 자동 이송될 수 있다.

이하에서는 추진장약 제조공정을 설명하기로 한다.

추진장약 제조공정은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 추진제를 계량하는 단계와, 계량한 추진제(3)를 소진탄피(1)에 충전 및 다짐하는 단계와, 추진제의 계량이 목표 계량값에 적합한지 부적합한지를 검량하여 부적합시 불량으로 자동 배출하고 적합시 조립 공정(200)으로 이송시키는 단계와, 조립 공정(200)으로 이송된 소진탄피(1)에 캡(7)을 결합하는 단계와, 캡 결합 깊이(L)를 측정하는 단계와, 캡 결합 깊이(L)의 적합 부적합을 검량하여 부적합시 불량으로 자동 배출하고 적합시 다음 공정으로 이송하는 단계를 포함한다.

추진제를 계량하는 단계는, 도 4에 도시된 바와 같이, 추진제가 저장된 컨테이너(90)로부터 추진제를 공급받는 1차 가계량 호퍼(110)에서 중량 측정수단(111,113)을 이용하여 목표 계량값의 70% 이상을 계량하는 1차 가계량 단계와, 1차 가계량 호퍼(110)로부터 추진제를 공급받는 2차 가계량 호퍼(120)에서 중량 측정수단(121,123)을 이용하여 목표 계량값의 95% 이상을 계량하는 2차 가계량 단계와, 2차 가계량 호퍼(120)로부터 추진제를 공급받는 1차 정밀계량 호퍼(130)에서 중량 측정수단(131,135)을 이용하여 목표 계량값의 99% 이상을 계량하는 1차 정밀계량 단계와, 1차 정밀계량 호퍼(130)로부터 추진제를 공급받는 2차 정밀계량 호퍼(140)에서 중량 측정수단을 이용하여 목표 계량값의 100%를 계량하는 2차 정밀계량 단계를 포함한다.

1차 가계량 단계, 2차 가계량 단계, 1차 정밀계량 단계 및 2차 정밀계량 단계의 목표 계량값은 위에서 제시한 수치에서 크게 벗어나지 않은 범위에서 변경될 수 있다.

중량 측정수단(111,113,121,123,131,135)은 로드셀과 저울일 수 있다.

소진탄피(1)는 RFID(151)가 부착된 파렛트(150)에 올려져 이송레일(50)을 통해 각 공정으로 이송되며 각 공정 위치에 설치된 센서(160)가 파렛트(150)를 감지하여 소진탄피(1)가 해당 공정의 정 위치에 위치될 수 있다.

소진탄피(1)는 소진탄피 공급부(80)를 통해 탄피 계량부(60)에 공급된 후, 탄피 계량부(60)에서 하나씩 이송레일(50) 상의 파렛트(150)에 자동 공급할 수 있다(도 2 참조).

2차 정밀계량 단계에 의해 계량된 추진제는 2차 정밀계량 호퍼(140)에 구비된 공급관(141)을 통해 소진탄피(1)에 공급하여 충전하며, 공급관(141)에 개폐 실린더(143)를 배치하여 소진탄피(1)의 공급을 제어한다.

개폐 실린더(143)는 소진탄피(1)에 추진제(3)가 공급되는 중 소진탄피(1)가 올려진 파렛트(150)에 구비된 중량 측정수단(153)에 의해 측정된 실시간 무게 데이터를 근거로 작동이 수행되어 공급관(141)을 개폐하므로 추진제(3)의 정밀한 계량이 가능하다.

파렛트(150)에 구비된 중량 측정수단(153)은 저울일 수 있다.

파렛트(150)에 구비된 중량 측정수단(153)은 0점 조정된 상태이므로 소진탄피(1)에 충전되는 추진제(3)의 무게를 정확하게 측정할 수 있다.

계량한 추진제를 소진탄피(1)에 충전 및 다짐하는 단계 후, 추진제(3)의 계량이 목표 계량값에 적합한지 부적합한지를 검량하는 단계가 수행되기 전, 계량 조정을 위해 소진탄피(1)에 추진제에 비해 상대적으로 크기가 작은 조정약(5)을 충전하는 단계가 포함될 수 있다.

추진제(3)의 크기로 인해 목표 계량값에 미세 조정이 필요할 수 있다. 이 경우 추진제(3)에 비해 상대적으로 크기가 작은(중량이 작은) 조정약(5)을 충전하여 미세 조정을 수행할 수 있다.

조정약(5)의 충전은 필수적인 것을 아니고 필요에 따라 추진제(3)와 더불어 소진탄피(1)에 충전될 수 있다.

조정약(5)의 충전은 추진제 충전을 위한 계량 공정부(100)와 유사한 계량 공정부를 이송레일(50) 상에 더 구비하여 수행할 수 있다.

소진탄피(1)에 충전 및 다짐하는 단계가 완료되면, 검량부(300)가 RFID(151)를 이용하여 추진제 계량을 검량하며 검량 적합시 조립 공정으로 자동 이송되게 한다.

조립 공정으로 이송된 소진탄피(1)에 캡(7)을 결합하는 단계는 복수 개의 인덱스 피드(210)를 이용하여 캡(7)을 소진탄피(1)에 연속 공급할 수 있도록 한다.

캡 결합 깊이를 측정하는 단계는 3점 측정 프로브 센서(221,223,225)를 이용하여 캡 결합 깊이를 자동 측정한다.

추진제의 계량값, 추진제의 계량이 목표 계량값에 적합한지 부적합한지를 검량한 데이터 및 캡 결합 깊이의 적합 부적합을 검량한 데이터는 모니터링부(310)를 통해 실시간 모니터링되고 저장부(330)에 저장 관리된다.

캡 결합 깊이(L)의 적합 부적합을 검량하여 적합시 다음 공정인 접착 공정(700)으로 이송된다.

접착 공정(700)에서는 접착제(9)를 사용하여 소진탄피(1)에 조립된 캡(7)을 고정한다. 접착제(9)는 아세톤과 면약을 포함하는 물질일 수 있으며, 소진탄피(1)와 캡(7)이 맞닿은 면에 주입하여 접착할 수 있다.

접착 공정(700) 후 소진탄피(1)는 접착제(9)를 건조시키는 건조 공정(600)으로 이송되고, 건조가 완료되면 최종 검량을 더 수행하여 불량으로 검량되는 경우 자동 배출(700)할 수 있다.

최종 검량 후 적합으로 판정된 추진장약(10)은 다수 개를 결합하여 모듈러 추진장약(20)으로 제작한다.

아래의 표 1은 본 발명의 제조공정 적용시 생산성을 종래와 비교한 결과를 나타낸 것이다.

공정 구분	K676 생산성(M-hr/발)		K677 생산성(M-hr/발)
계량 및 조립 공정 (LAP)	종래	본 발명	종래	본 발명
	0.582	0.482	0.740	0.659
	17.2%		11.0%
	32명이 55발 생산	53명이 110발 생산	37명이 50발 생산	56명이 85발 생산
절감공수 (M-hr/발)	0.100		0.081

[K676은 추진장약 3개를 결합한 모듈러 추진장약이고, K677은 추진장약 5개를 결합한 모듈러 추진장약이다.]

표 1에 의하면 자동화된 추진제의 계량 및 조립 공정을 적용한 본 발명은 155MM 모듈라 추진장약 제조공정의 M-hr 생산성이 종래 대비 14% 이상 향상(6명 절감)되었고, 추진장약 LAP 생산능력이 종래 대비 1.7~2배 이상 증대되었음을 확인할 수 있다.

이를 통해 본 발명은 추진장약 생산성, 품질관리, 안전 측면에서 향상된 효과가 있으며, 계량값 실시간 확인 및 계량값 추적 관리를 통해 추진장약 제조기술력을 더욱 향상시킬 수 있음이 확인된다.

또한, 계량 및 조립 공정의 완전 자동화로 작업자의 위험요인을 원천적으로 차단하여 작업 안정성을 확보할 수 있도록 한다.

본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 소진탄피 3: 추진제
5: 조정약 7: 캡
9: 접착제 10: 추진장약
20: 모듈러 추진장약 50: 이송레일
60: 탄피 계량부 80: 소진탄피 공급부
90: 컨테이너 100: 계량 공정부(계량 공정)
110: 1차 가계량 호퍼 120: 2차 가계량 호퍼
130: 1차 정밀계량 호퍼 140: 2차 정밀계량 호퍼
141: 공급관 143: 개폐 실린더
150: 파렛트 151: RFID
160: 센서 200: 조립 공정부(조립 공정)
210: 인덱스 피드 220: 프로브 몸체
221,223,225: 프로브 센서 300: 검량부
310: 모니터링부 330: 저장부
400: 오픈부 500: 접착 공정
600: 건조 공정 700: 배출

Claims

가계량과 정밀계량을 통해 추진제를 계량하고 상기 계량한 추진제를 이송레일을 통해 이송된 소진탄피에 충전하는 계량 공정부;
상기 추진제가 충전된 소진탄피에 캡(CAP)을 공급하고 조립한 후 상기 캡 결합 깊이를 측정하는 조립 공정부; 및
상기 추진제의 계량 적합 부적합 판단 및 상기 캡의 결합 깊이 적합 부적합 판단을 수행하며, 부적합 판단시 상기 부적합 판단된 소진탄피를 상기 이송레일 상에서 자동 배출시키는 검량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 소진탄피는 RFID가 부착된 파렛트에 올려져 상기 이송레일을 통해 이송되어 계량 공정이 수행되고 상기 계량 공정이 완료되면 검량 후 조립 공정부로 자동 이송되게 한 것을 특징으로 하는 추진장약 제조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 계량 공정부는
4단계 계량 실시를 위해 1,2차 가계량 호퍼 및 1,2차 정밀계량 호퍼를 포함하며, 상기 2차 정밀계량 호퍼는 상기 소진탄피에 최종 계량된 추진제를 공급하도록 공급관을 구비하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조장치.
청구항 3에 있어서,
상기 1,2차 가계량 호퍼 및 상기 1,2차 정밀계량 호퍼는 추진제를 계량하기 위해 중량 측정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조장치.
청구항 3에 있어서,
상기 파렛트에 최종 계량 확인을 위해 저울이 포함되는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조장치.
청구항 3에 있어서,
상기 공급관에 상기 소진탄피의 공급을 제어하기 위한 개폐 실린더가 배치된 것을 특징으로 하는 추진장약 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 조립 공정부는
상기 캡을 상기 소진탄피에 연속 공급하기 위한 복수 개의 인덱스 피드를 구비하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 조립 공정부는
상기 캡 결합 깊이를 측정하기 위한 3점 측정 프로브 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 검량부는
상기 RFID를 이용하여 추진제의 계량값을 추적하는 모니터링부;
상기 추적한 계량값 데이터를 저장 관리하는 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 계량 공정부는 작업자와 격리된 계량실 내에 배치한 것을 특징으로 하는 추진장약 제조장치.
추진제를 계량하는 단계;
상기 계량한 추진제를 소진탄피에 충전 및 다짐하는 단계;
상기 추진제의 계량이 목표 계량값에 적합한지 부적합한지를 검량하여 부적합시 불량으로 자동 배출하고, 적합시 조립 공정으로 이송시키는 단계;
상기 조립 공정으로 이송된 상기 소진탄피에 캡을 결합하는 단계;
상기 캡 결합 깊이를 측정하는 단계; 및
상기 캡 결합 깊이의 적합 부적합을 검량하여 부적합시 불량으로 자동 배출하고, 적합시 다음 공정으로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조공정.
청구항 11에 있어서,
상기 소진탄피는 RFID가 부착된 파렛트에 올려져 상기 이송레일을 통해 이송되어 상기 소진탄피에 충전 및 다짐하는 단계가 완료되면, RFID를 이용하여 검량부가 검량하며 검량 적합시 조립 공정으로 자동 이송되게 한 것을 특징으로 하는 추진장약 제조공정.
청구항 11에 있어서,
상기 추진제를 계량하는 단계는,
추진제가 저장된 컨테이너로부터 추진제를 공급받는 1차 가계량 호퍼에서 중량 측정수단을 이용하여 목표 계량값의 70% 이상을 계량하는 1차 가계량 단계와,
상기 1차 가계량 호퍼로부터 추진제를 공급받는 2차 가계량 호퍼에서 중량 측정수단을 이용하여 목표 계량값의 95% 이상을 계량하는 2차 가계량 단계와,
상기 2차 가계량 호퍼로부터 추진제를 공급받는 1차 정밀계량 호퍼에서 중량 측정수단을 이용하여 목표 계량값의 99% 이상을 계량하는 1차 정밀계량 단계와,
상기 1차 정밀계량 호퍼로부터 추진제를 공급받는 2차 정밀계량 호퍼에서 중량 측정수단을 이용하여 목표 계량값의 100%를 계량하는 2차 정밀계량 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조공정.
청구항 13에 있어서,
상기 2차 정밀계량 단계에 의해 계량된 추진제는 상기 2차 정밀계량 호퍼에 구비된 공급관을 통해 상기 소진탄피에 공급하여 충전하며,
상기 공급관에 개폐 실린더를 배치하여 상기 소진탄피의 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조공정.
청구항 14에 있어서,
상기 개폐 실린더는 상기 소진탄피에 추진제가 공급되는 중 측정된 실시간 무게 데이터를 근거로 작동이 수행되어 상기 공급관을 개폐하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조공정.
청구항 11에 있어서,
상기 조립 공정으로 이송된 상기 소진탄피에 캡을 결합하는 단계는
복수 개의 인덱스 피드를 이용하여 상기 캡을 상기 소진탄피에 연속 공급하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조공정.
청구항 11에 있어서,
상기 캡 결합 깊이를 측정하는 단계는
3점 측정 프로브 센서를 이용하여 상기 캡 결합 깊이를 자동 측정하는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조공정.
청구항 12에 있어서,
상기 추진제의 계량값, 상기 추진제의 계량이 목표 계량값에 적합한지 부적합한지를 검량한 데이터 및 상기 캡 결합 깊이의 적합 부적합을 검량한 데이터는 상기 RFID를 통해 정보를 전달받은 검량부의 모니터링부를 통해 실시간 모니터링되고 저장부에 저장 관리되는 것을 특징으로 하는 추진장약 제조공정.
청구항 11에 있어서,
상기 계량한 추진제를 소진탄피에 충전 및 다짐하는 단계 후,
상기 추진제의 계량이 목표 계량값에 적합한지 부적합한지를 검량하는 단계가 수행되기 전,
계량 조정을 위해 상기 소진탄피에 상기 추진제에 비해 상대적으로 크기가 작은 조정약을 충전하는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 추진장약 제조공정.