KR200406981Y1 - 주물 절단장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 로봇암을 이용한 다이캐스팅 시스템의 절단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이캐스팅 시스템의 주조품 절단작업을 위한 주조품의 운반, 안착 등의 일련의 과정들이 자동화된 로봇에 의해 수행되도록 하여 작업자가 열악한 환경에 노출되는 것을 방지하고, 생산효율을 증대시킬 수 있으며, 다이캐스팅 시스템에 사용되는 절단장치에 도어를 구비하여, 절단작업이 이루어지는 공간을 밀폐함으로써, 절단작업시, 절단장치와 타 구성품 간의 열적, 물리적 간섭현상을 방지할 수 있음은 물론, 상기 도어와 로봇암이 제어수단의 제어신호에 따라 상호 유기적으로 구동되게 함으로써, 장치의 신속, 정확한 구동을 가능케 하는 다이캐스팅 시스템의 절단장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 고안은 로봇암을 이용한 다이캐스팅시스템에 있어서, 다이의 상단에 챔버가 형성되도록 프레임이 연장되며, 상기 챔버를 개방 또는 밀폐시키도록 상기 프레임에 개폐가능하게 설치되는 도어를 포함하는 몸체와; 상기 챔버 상에 위치하도록 상기 몸체에 설치되며, 구동수단에 의해 회전되는 절단날을 포함하는 절단유닛과; 로봇암에 의해 이동되는 피절단물이 안치되며, 상기 다이의 상면에 왕복 슬라이딩 가능하게 결합되어 안치된 피절단물이 상기 절단날에 의해 절단되도록 하는 슬라이딩유닛과; 상기 피절단물을 고정하도록 상기 슬라이딩유닛에 설치되는 지그와; 상기 로봇암과 신호를 송수신하기 위한 송수신부와 상기 신호에 따라 상기 도어를 개폐시키는 도어구동부를 포함하는 제어수단; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

절단, 이송, 피절단물, 센서, 감지, 제어

Description

주물 절단장치{A Cutter For Die Casting}

도 1은 본 고안에 따른 주물 절단장치를 나타낸 정면도,

도 2는 본 고안에 따른 주물 절단장치를 나타낸 측면도,

도 3은 본 고안에 따른 주물 절단장치에서 실린더의 구동에 의한 피절단물의 낙하됨을 나타낸 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 부품 3: 런너

5: 피절단물 10: 몸체

11: 다이 13: 프레임

15: 챔버 17: 도어

19: 도어구동부 20: 절단유닛

21: 회전축 23: 절단날

25: 풀리 27: 벨트

30: 슬라이딩유닛 31: 엘엠 가이드

33: 이송스크류 34: 슬라이딩본체

35: 지그 36: 안착면

37: 리밋센서 38: 제1경사면

39: 제2경사면 40: 실린더

41: 로드 50: 절단장치

M: 모터 R: 로봇암

본 고안은 주물 절단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이캐스팅 시스템의 주조품 절단작업을 위한 주조품의 운반, 안착 등의 일련의 과정들이 자동화된 로봇에 의해 수행되도록 하여 작업자가 열악한 환경에 노출되는 것을 방지하고, 생산효율을 증대시킬 수 있으며, 다이캐스팅 시스템에 사용되는 절단장치에 도어를 구비하여, 절단작업이 이루어지는 공간을 밀폐함으로써, 절단작업시, 절단장치와 타 구성품 간의 열적, 물리적 간섭현상을 방지할 수 있음은 물론, 상기 도어와 로봇암이 제어수단의 제어신호에 따라 상호 유기적으로 구동되게 함으로써, 장치의 신속, 정확한 구동을 가능케 하는 다이캐스팅 시스템의 절단장치에 관한 것이다.

일반적으로 주조는 주형에 금속용액을 넣고 응고시켜서 원하는 모양의 금속제품을 만드는 것을 말하는 것이다. 이러한 주조의 대표적인 예로는 정밀한 제품을 제조하기에 적합한 다이캐스팅이 있다. 상기 다이캐스팅은 형태를 갖는 금형에 금속용액을 압출시켜 응고한 후 금형에서 주물을 분리하여 표면에 피막을 형성하는 후처리과정과 주물의 불필요한 부분을 절단하는 과정으로 통해 주물을 제조하고 있 다.

통상, 상기와 같이 다이캐스팅에 의해 제조된 주조품은 그 자체가 최종 제품이 아닌 물리, 화학적 가공이 요구되는 1차 생산품이다. 따라서, 다이캐스팅 시스템에는 주조를 위한 주물장치에 타 장치가 부설되는데, 예로서, 상기 다이캐스팅 시스템에는 부품과 상기 부품을 달고 있는 뼈대에 해당되는 런너를 절단하여 분리시키기 위한 절단장치 등이 구비된다.

종래에는 주물장치로부터 제조된 주조품을 작업자가 직접 절단장치로 운반, 안착시켜 주조품이 절단장치에 의해 절단되도록 하였다. 또한, 상기 절단장치는 주물장치와의 간섭에 의해 기기 및 제품에 악영향을 끼치는 것을 기피하여, 그리고, 작업자를 상기 주물장치에서 발생되는 열로부터 보호하기 위해 상기 주물장치와 비교적 큰 간격으로 이격 설치되었으며, 이에 따라, 주조품을 운반하는 작업자의 이동거리 및 운반시간이 증대되어 작업자의 수고로움이 배가될 뿐만 아니라, 생산효율이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 상기 절단장치는 절단작업이 이루어지는 공간이 밀폐되지 않아 작업자 및 타 구성품이 근접될 경우 절단작업시 발생되는 이물질에 의해 신체적 손상이나 기기의 파손 등의 문제점을 야기시켰다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 다이캐스팅 시스템의 주조품 절단작업을 위한 주조품의 운반, 안착 등의 일련의 과정들이 자동화된 로봇에 의해 수행되도록 하여 작업자가 열악한 환경에 노 출되는 것을 방지하고, 생산효율을 증대시킬 수 있는 로봇암을 이용한 다이캐스팅 시스템의 절단장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 본 고안의 목적은 다이캐스팅 시스템에 사용되는 절단장치에 도어를 구비하여, 절단작업이 이루어지는 공간을 밀폐함으로써, 절단작업시, 절단장치와 타 구성품 간의 열적, 물리적 간섭현상을 방지할 수 있는 로봇암을 이용한 다이캐스팅 시스템의 절단장치를 제공하는데 있다.

아울러, 본 고안의 또 다른 목적은 도어와 로봇암이 제어수단의 제어신호에 따라 상호 유기적으로 구동되게 함으로써, 장치의 신속, 정확한 구동을 가능케 하는 로봇암을 이용한 다이캐스팅 시스템의 절단장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 고안은 로봇암을 이용한 다이캐스팅시스템에 있어서, 다이의 상단에 챔버가 형성되도록 프레임이 연장되며, 상기 챔버를 개방 또는 밀폐시키도록 상기 프레임에 개폐가능하게 설치되는 도어를 포함하는 몸체와; 상기 챔버 상에 위치하도록 상기 몸체에 설치되며, 구동수단에 의해 회전되는 절단날을 포함하는 절단유닛과; 로봇암에 의해 이동되는 피절단물이 안치되며, 상기 다이의 상면에 왕복 슬라이딩 가능하게 결합되어 안치된 피절단물이 상기 절단날에 의해 절단되도록 하는 슬라이딩유닛과; 상기 피절단물을 고정하도록 상기 슬라이딩유닛에 설치되는 지그와; 상기 로봇과 제어신호를 송수신하기 위한 송수신부와 상기 제어신호에 따라 상기 도어를 개폐시키는 도어구동부를 포함하는 제어수단; 을 포함하여 구성된다.

이와 같은 특징을 갖는 본 고안은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 보다 명확히 설명될 수 있을 것이다. 이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 주물 절단장치(50)는 몸체(10), 절단유닛(20), 슬라이딩유닛(30), 제어수단(미도시)을 포함한다.

상기 몸체(10)는 대략 직육면체의 형상을 갖는 다이(11)의 상단에 챔버(15)가 형성되도록 판형의 프레임(13)이 연장되어 이루어진다. 상기 프레임(13)에는 상기 챔버(15)를 개방 또는 밀폐시키기도록 도어(17)가 개폐가능하게 설치된다. 여기서, 상기 챔버(15)는 후술될 절단유닛(20)에 의해 절단작업이 이루어지는 공간이 된다.

상기 절단유닛(20)은 상기 챔버(15) 상에 위치하며 구동수단인 모터(M)에 의해 회전되는 절단날(23)을 포함한다. 여기서, 상기 모터(M)에 의해 절단날(23)이 회전토록한 구성은 통상의 절단기 및 절단장치의 구성과 다름아니다. 즉, 이와 같은 구성은 상기 모터(M)와 회전축(21)이 풀리(25), 벨트(27)로 동력전달가능하게 연결되고 상기 회전축(21)의 일단에 절단날(23)이 결합됨으로써 구현될 수 있다.

상기 슬라이딩유닛(30)은 로봇암(R)에 의해 홀딩 및 이동되는 피절단물(5)이 안치되는 것으로서, 상기 다이(11)의 상면에 왕복 슬라이딩 가능하게 결합되어 왕복 슬라이딩됨에 의해 안치된 피절단물(5)이 상기 절단날(23)에 의해 절단되도록 한다.

이에, 상기 슬라이딩유닛(30)은 크게 슬라이딩본체(34), 안착면(36), 실린더(40)로 구성된다.

상기 슬라이딩본체(34)는 엘엠 가이드(LM Guide)(31)를 통해 상기 다이(11)의 상면에 왕복 슬라이딩 가능하게 결합되며, 모터(M)에 의해 회전되는 이송스크류(33)와의 결합을 통해 슬라이딩 이동을 위한 구동력을 부여받는다.

상기 안착면(36)은 상기 슬라이딩본체(34)의 상단에 회동가능하도록 힌지결합되며, 후술되는 실린더(40)의 작동에 의해 회동력을 부여받는다.

상기 실린더(40)는 상기 슬라이딩본체(34)에 내설되는 것으로서, 구동시 로드(41)가 상기 안착면(36)을 가압하도록 하여 상기 안착면(36)을 회동시킨다.

또한, 상기 슬라이딩유닛(30)에는 안치되는 피절단물(5)을 고정하도록 지그(35)가 설치되는데, 상기 지그(35)는 상기 슬라이딩유닛(30)의 이동범위를 제한하기 위한 리밋센서(37)를 포함한다.

한편, 상기 슬라이딩유닛(30)에는 절단된 피절단물(5)을 안내하여 수집하기 위해 하향 경사지도록 경사면(38,39)이 설치된다. 이때, 상기 피절단물(5)은 통상 다이캐스팅 시스템에서 부품(1)과 상기 부품(1)을 달고 있는 뼈대에 해당하는 런너(3)(Runner)가 일체된 상태이고, 절단시 상기 부품(1)과 런너(3)가 분리된다. 따라서, 상기 경사면(38,39)은 분리된 부품(1)과 런너(3)가 각각 개별적으로 안내되어 수집될 수 있도록 복수개가 설치되는 것이 바람직하다. (이하의 설명에서 도면상 좌측의 경사면을 제1경사면이라하고, 도면상 우측의 경사면을 제2경사면이라 칭한다.)

한편, 전술한 바 있는 제어수단은 상기 로봇암(R)의 동작에 따라 상기 몸체(10)의 도어(17)를 개폐하는 것을 주목적으로 하며, 상기 로봇암(R)과 제어신호를 송수신하기 위한 송수신부와 상기 제어신호에 따라 상기 도어(17)를 개폐시키는 도어구동부(19)를 포함한다.

보다 상세히 설명하면, 상기 제어수단은 상기 로봇암(R)에 구성되는 제1송수신부(미도시)와 상기 로봇암(R)의 제1송수신부와 제어신호를 송수신하기 위해 상기 몸체(10) 등에 구성되는 제2송수신부(미도시), 그리고 상기 도어(17)의 개폐를 위한 도어구동부(19)로 구성된다.

여기서, 상기 제어수단은 작업공정이 프로그래밍된 마이크로 프로세서(마이크로프로세서)를 포함할 수 있고, 전술한 지그(35) 및 실린더(40)와 전기적으로 연결되어 작업공정에 맞게 상기 지그(35) 및 실린더(40)의 작동을 제어할 수 있다.

더불어, 상기와 같은 제어수단은 상기 지그(35)의 리밋센서, 상기 이송스크류(33)를 회전시키는 모터와 전기적으로 연결된 구성을 가져 상기 슬라이딩유닛(30)의 구동을 제어할 수 있음도 당연하다.

이하에서는 상기와 같은 구성 및 구조를 갖는 본 고안에 따른 절단장치의 작동관계를 설명한다. 또한, 이하의 설명은 본 고안에 따른 절단장치(50)가 다이캐스팅 시스템에 존속되어 주물장치로부터 주조품 인 피절단물(5)이 로봇암(R)에 의해 상기 절단장치(50)로 이동되는 것을 예시함을 밝혀둔다.

로봇암(R)에 의해 피절단물(5)이 홀딩되면, 상기 로봇암(R)의 제1송수신부는 제2송수신부로 홀딩완료 신호를 전송하게 된다. 이에 제어수단의 마이크로프로세서는 제어신호에 의해 도어구동부(19)를 구동시켜 도어(17)를 개방하게 되며, 도어(17) 개방 후, 상기 제2송수신부는 다시, 상기 제1송수신부로 도어(17)의 개방된 상태를 송신하게 된다.

그러면, 로봇암(R)은 챔버(15)로 내입되어 피절단물(5)을 슬라이딩유닛(30)에 안치시키게 되고, 상기 로봇암(R)이 상기 챔버(15)로부터 빠져나가게 되면, 다시, 상기 도어(17)는 폐쇄(닫힘)되어 상기 챔버(15)가 밀폐될 수 있도록 한다. 이 후, 피절단물(5)이 안치된 슬라이딩유닛(30)은 마이크로프로세서의 제어신호에 의해 절단날(23) 측으로 이동된다. 이에 따라, 상기 피절단물(5)이 상기 절단날(23)에 의해 절단되는데, 여기서, 상기 지그(35)의 리밋센서(37)는 상기 피절단물(5)이 절단된 후 상기 슬라이딩유닛(30)의 이동거리를 감지하고 마이크로프로세서는 상기 리밋센서(37)로부터 신호를 수신받아 상기 슬라이딩유닛(30)의 이동거리를 제한함과 동시에 실린더(40)를 구동시키게 된다.

여기서, 상기 실린더(40)의 구동과 동시에 상기 지그(35)는 상기 제어수단의 제어신호에 의해 풀림상태(피절단물(5)을 고정하지 않는 상태)가 되어야 함은 당연하다.

상기한 바에 의해 피절단물(5)(런너와 부품으로 분리된)이 슬라이딩유닛(30)으로부터 이탈되는 것을 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 런너(3)는 절단후 자중에 의해 낙하되고 상기 제2경사면(39)을 통해 안내되어 수집된다. 상기 부품(1)은 상기 실린더(40)의 구동에 따라 상기 제1경사면(38)을 통해 안내되어 수집되는데, 이 는 상기 실린더(40)의 구동시 로드(41)가 상기 안착면(36)을 가압하게 되고 이에 따라 상기 안착면(36)이 회동되어 일정각도(바람직하게는 상기 제1경사면의 경사각과 동일한 각도)로 경사를 이룸으로써 가능하다. 상기와 같은 원리에 의해 상기 런너(3)와 부품(1)이 상기 안착면(36)으로부터 이탈되어 개별적으로 수집되는 것이다.

상기와 같이, 피절단물(5)이 절단된 후에는 상기 슬라이딩유닛(30)이 제어수단의 제어신호에 따라 다시 초기위치로 복원되어야 함은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 다이캐스팅 시스템의 주조품 절단작업을 위한 주조품의 운반, 안착 등의 일련의 과정들이 자동화된 로봇에 의해 수행되도록 하여 작업자가 열악한 환경에 노출되는 것을 방지하고, 생산효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 다이캐스팅 시스템에 사용되는 절단장치에 도어를 구비하여, 절단작업이 이루어지는 공간을 밀폐함으로써, 절단작업시, 절단장치와 타 구성품 간의 열적, 물리적 간섭현상을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기와 같은 효과는 다이캐스팅 시스템에서 각 장치를 보다 근접하여 집적시키는 것을 가능하게 하여 로봇암의 이동궤적과 설비 공간을 줄일 수 있는 파생되는 효과를 더불어 발생시키게 된다.

아울러, 본 고안은 상기 도어와 로봇암이 제어수단의 제어신호에 따라 상호 유기적으로 구동되게 함으로써, 장치의 신속, 정확한 구동을 가능케 하여 작업효율을 배가시키고 장치의 자동화에 부합할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 로봇암과 네트워크를 통해 결합된 주물 절단장치에 있어서,

   다이의 상단에 챔버가 형성되도록 프레임이 연장되며, 상기 챔버를 개방 또는 밀폐시키도록 상기 프레임에 개폐가능하게 설치되는 도어를 포함하는 몸체와;

   상기 챔버 상에 위치하도록 상기 몸체에 설치되며, 구동수단에 의해 회전되는 절단날을 포함하는 절단유닛과;

   상기 로봇암에 의해 이동되는 피절단물이 안치되며, 상기 다이의 상면에 왕복 슬라이딩 가능하게 결합되어 안치된 피절단물이 상기 절단날에 의해 절단되도록 하는 슬라이딩유닛과;

   상기 피절단물을 고정하도록 상기 슬라이딩유닛에 설치되는 지그와;

   상기 로봇암과 신호를 송수신하기 위한 송수신부와 상기 신호에 따라 상기 도어를 개폐시키는 도어구동부를 포함하는 제어수단;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주물 절단장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬라이딩유닛에는 절단된 피절단물을 안내하여 수집하기 위해 하향 경사진 경사면이 설치된 것을 특징으로 하는 주물 절단장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 슬라이딩유닛은

   상기 다이의 상면에 왕복 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩본체와;

   피절단물이 안착되며, 상기 슬라이딩본체의 상단에 회동가능하도록 힌지결합되는 안착면과;

   구동시 로드가 상기 안착면의 일측을 상방 회동시켜 상기 피절단물이 경사면을 따라 이탈되도록 상기 슬라이딩본체에 내설되는 실린더;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주물 절단장치.

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