KR20170115369A

KR20170115369A - Vertical centrifugal casting method and apparatus

Info

Publication number: KR20170115369A
Application number: KR1020160042969A
Authority: KR
Inventors: 이은희; 문수원; 박종성; 윤준영
Original assignee: 미래메탈테크(주)
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2017-10-17

Abstract

본 발명은 금형의 예열에서부터 주물의 성형 및 배출에 이르는 일련의 수직 원심주조 공정을 완전 자동화함으로써 생산성을 향상시킬 수 있게 한 수직 원심주조 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명의 수직 원심주조 방법은 상하 한 조로 구성되는 상부금형과 하부금형을 각각 소정 온도로 예열하는 금형예열단계(S100)와; 소정 온도로 각각 예열된 상부금형과 하부금형 내부를 세척수단(401)으로 금형세척단계(S200)와; 내부 세척이 완료된 상부금형과 하부금형 내부에 도형제를 도포하는 도형제도포단계(S300)와; 도형제 도포가 완료된 상부금형과 하부금형을 일정 각도씩 회전하는 턴테이블(601)에 설치된 금형회전장치(602)에 장착하는 금형장착단계(S400)와; 상기 금형회전장치(602)에 의해 고속으로 회전하는 금형 내부에 용탕을 주입하는 용탕주입단계(S500)와; 상기 금형을 일정 시간 고속 회전시켜 주물을 성형하는 주물성형단계(S600)와; 상기 주물 성형이 완료된 후, 상부금형을 분리하고, 주물을 취출한 후, 상기 상부금형과 하부금형을 금형예열부에 적재하는 분리배출단계(S700)를 포함하여 구성함으로써 수직 원심주조 공정을 완전 자동화하여 인건비를 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 생산성이 크게 향상되어 제조원가를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a vertical centrifugal casting method and apparatus that can improve productivity by fully automating a series of vertical centrifugal casting processes from preheating of a mold to molding and discharging of castings.
The vertical centrifugal casting method of the present invention includes a mold preheating step (S100) for preheating an upper mold and a lower mold, which are composed of upper and lower sets, to a predetermined temperature, respectively; A mold cleaning step (S200) of cleaning the inside of the upper mold and the lower mold preheated at a predetermined temperature by the cleaning means (401); (S300) of applying a mold-decorating agent to the inside of the upper mold and the lower mold after the inner cleaning is completed; A mold mounting step (S400) of mounting the upper mold and the lower mold, which have been coated with the mold, on a mold rotating device (602) installed in a turntable (601) rotating at a certain angle; A molten metal injection step (S500) of injecting molten metal into the mold rotating at high speed by the mold rotating device (602); A casting step (S600) for casting the casting by rotating the mold at a high speed for a predetermined time; And a separating and discharging step (S700) of separating the upper mold, removing the casting, and then stacking the upper mold and the lower mold on the mold preheating part after the casting is completed, Not only the labor cost can be greatly reduced, but also the productivity is greatly improved and the manufacturing cost can be greatly reduced.

Description

[0001] The present invention relates to a vertical centrifugal casting method and apparatus,

본 발명은 링 형상의 제품을 원심주조하기 위한 수직 원심주조 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형의 예열에서부터 주물의 성형 및 배출에 이르는 일련의 원심주조 공정을 완전 자동화함으로써 생산성을 향상시킬 수 있게 한 수직 원심주조 방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a vertical centrifugal casting method and apparatus for centrifugal casting a ring-shaped product, and more particularly, to a method of manufacturing a centrifugal casting process by fully automating a series of centrifugal casting processes from preheating of a mold to molding and discharging of a casting, The present invention relates to a vertical centrifugal casting method and apparatus therefor.

원심주조(遠心鑄造)란 금형을 회전시키면서 금형 내부에 용탕을 주입하여 회전하는 금형의 원심력을 이용하여 중공(中空)의 제품을 주조하는 주조법이다. Centrifugal casting is a casting method in which a hollow product is cast using the centrifugal force of a rotating mold by injecting a molten metal into the mold while rotating the mold.

즉, 형태가 복잡하거나, 미세한 주물의 경우에 원주를 따라 방사상으로 금형을 배치하고, 반지름 방향으로 용탕의 유로(流路)를 형성한 후, 300~3,000 rpm으로 고속 회전하는 금형의 중심으로 용탕을 공급함으로써 고속으로 회전하는 금형의 원심력에 의하여 조직이 치밀하면서도 비중 차에 의한 불순물의 분리가 이루어지면서 강도가 우수한 특성의 주물을 제조하는 주조법이다. That is, in the case of a complicated or minute casting, a mold is radially arranged along the circumference, a flow path of the molten metal is formed in the radial direction, and the molten metal is rotated at a high speed of 300 to 3,000 rpm And the impurities are separated by the specific gravity difference due to the centrifugal force of the metal mold rotating at a high speed, and the casting is produced with excellent strength.

원심주조는 수평형(가로형)과 수직형(세로형)으로 대별되는데, 수평형 원심주조는 금형을 회전시키는 회전축이 수평이고, 수직형은 회전축이 수직으로서, 수평형 원심주조는 주철관과 같이 긴 관 모양의 물건을 주조하는 데 적합하고, 수직형 원심주조는 짧은 관, 기어 등 링 모양의 물건을 주조하는데 적합하다.Centrifugal casting is roughly classified into a horizontal type (vertical type) and a vertical type (vertical type). In the horizontal type centrifugal casting, the rotary shaft for rotating the mold is horizontal, the vertical type is vertical, and the horizontal type centrifugal casting is long It is suitable for casting tubular objects, and vertical centrifugal casting is suitable for casting ring-shaped objects such as short tubes, gears and the like.

특히, 수직형 원심주조는 링 형상의 제품을 제조하는 과정에서 작업 시간이 단축되어 대량 생산에 가능할 뿐만 아니라, 수평형 원심주조와 비교할 때 별도로 제품을 절단할 필요가 없기 때문에 공정이 간소해지고, 조직이 더 치밀하고 미세하게 되어 조직 내부의 기공 형성을 방지함으로써 기계적 성질이 우수한 링 형상의 제품 생산이 용이하기 때문에 기어, 피스톤 링, 실린더, 베어링 등 우수한 기계적 강도를 필요로 하는 제품 생산에 광범위하게 적용되고 있다.Particularly, the vertical centrifugal casting is capable of mass production by shortening the working time in the process of manufacturing the ring-shaped product, and it is unnecessary to cut the product separately as compared with the horizontal centrifugal casting, Is widely used in the production of products requiring excellent mechanical strength such as gears, piston rings, cylinders, and bearings because it is easier to produce ring-shaped products with excellent mechanical properties by preventing the formation of pores in the inside of the structure. .

이러한 수직형 원심부조 방법이나 장치는 기존에도 다양하게 제안된 바 있는데, 대표적인 종래기술을 살펴보면 다음과 같다. The vertical centrifugal support method and apparatus have been proposed variously, and representative conventional technologies will be described as follows.

등록특허공보 제10-1212511호에는 링 주조장치에 있어서, 상기 주조장치는 용해로에서 용탕을 이동시켜 원심주조용 금형에 정량으로 공급하는 용탕주입장치(10)와, 용탕주입장치 하부에 형성되고, 냉각수단이 포함된 원심주조용 금형(30)이 구비되어 제품을 원심주조로 제조하는 원심주조용 금형장치(20)와, 원심주조용 금형장치 상부에 형성되고, 원심주조용 금형장치(20)의 원심주조용 금형으로부터 상금형(32)을 분리한 후 하금형(31)에 안치된 제품을 취출하여 이동시키는 이송장치(40)로 구성되는 것으로, 재료의 손실 및 주물 불량이 발생하는 것을 방지하고, 대량생산도 가능하여 생산성이 현저히 개선되는 효과를 가진 링 원심주조장치가 게재되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1212511 discloses a ring casting apparatus in which a casting apparatus is provided with a casting apparatus 10 for moving a casting molten metal in a melting furnace and supplying the molten casting to a centrifugal casting mold in a predetermined amount, A centrifugal casting mold apparatus 20 provided with a centrifugal casting mold 30 including a cooling means to produce a product by centrifugal casting, a centrifugal casting mold apparatus 20 formed above the centrifugal casting mold apparatus, a centrifugal casting mold apparatus 20, And a transfer device 40 for taking out the product placed on the lower mold 31 after the upper mold 32 is separated from the mold for casting the centrifugal casting of the casting mold 32. This prevents the loss of the material and the casting failure And a mass production is also possible, so that the productivity of the ring centrifugal casting apparatus is remarkably improved.

특허공보 특1992-0004690호(1990. 06. 13.)Patent Publication No. 1992-0004690 (1990. 06. 13.) 등록특허공보 제10-1212511호(2012. 12. 14.)Patent Registration No. 10-1212511 (December 14, 2012) 등록특허공보 제10-1210630호(2012. 12. 11.)Patent Registration No. 10-1210630 (December 12, 2012)

이상과 같은 종래기술의 링 원심주조장치는 금형을 일정 온도로 예열시키는 예열장치를 갖추고 있지 않으므로, 초기 가동시에 금형에 1,400℃~1,800℃의 온도에 달하는 용탕을 주입하는 과정에서 금형의 온도와 용탕의 온도차가 크기 때문에 용탕의 급격한 온도변화로 인한 용탕의 주조성이 저하되고, 이로 인해 성형된 주물 조직의 치밀도가 떨어지는 단점이 있다.Since the ring centrifugal casting apparatus of the prior art does not have a preheating device for preheating the mold to a predetermined temperature, the temperature of the mold during the initial operation of injecting the molten metal at a temperature of 1,400 ° C to 1,800 ° C There is a disadvantage in that the main composition of the molten metal is lowered due to the rapid temperature change of the molten metal because of a large temperature difference of the molten metal and the compactness of the formed molten metal is lowered.

또한, 종래기술은 하금형(31)에 상금형(32)을 결합할 때, 볼트를 이용한 체결방식을 사용함으로써 하금형(31)에 상금형(32)의 분해 조립을 위해 볼트를 풀거나 조이는데 따른 작업 시간의 지연으로 인해 작업 편의성이 떨어져 생산성 저하의 원인이 된다.In the prior art, when the upper mold 32 is coupled to the lower mold 31, the bolt is loosened or fixed to the lower mold 31 for disassembling and assembling the upper mold 32, The operation time is delayed and the convenience of the work is reduced and the productivity is deteriorated.

아울러, 종래기술은 가열된 금형 내부에 고온의 용탕을 주입하기 전, 고온의 용탕이 금형 표면과 직접 접촉하면서 용탕이 금형 내표면에 융착되는 것을 방지하기 위하여 금형 내부에 열적, 화학적 장벽을 형성하는 도형제를 도포하게 되는데, 종래에는 이러한 도형제 도포 작업을 작업자가 직접 수작업으로 수행함으로써 작업 능률이 떨어질 뿐만 아니라, 도형제 도포 과정에서 고온으로 가열된 금형에 의해 작업자가 화상을 입는 경우도 빈번한 문제점이 있었다.In addition, prior art techniques have been used to form a thermal or chemical barrier inside a mold to prevent the melt from contacting with the inner surface of the mold while the hot molten metal is in direct contact with the surface of the mold before injecting the molten metal into the heated mold In the prior art, such an operation of applying a patterning agent is performed manually by a worker, and not only the work efficiency is lowered, but also the case where an operator wears an image due to a mold heated at a high temperature during the application of the patterning agent, .

또한, 주물이 완성된 후에는 금형 내부에서 주물을 취출한 후, 금형 내부에 불균일하게 남은 도형제를 압축공기 등을 이용해 제거한 후, 금형 내부에 용탕을 주입하기 전에 다시 금형 내부에 도형제를 도포하게 되는데, 이처럼 잔여 도형제를 제거하는 작업 역시 작업자가 일일이 수작업으로 수행함으로써 작업자의 노동 강도가 높고, 작업 능률이 떨어지면서 생산성이 저하되는 요인이 된다.After the casting is completed, the casting is taken out from the inside of the mold, the casting agent remaining unevenly in the inside of the mold is removed by using compressed air, and the casting agent is coated again inside the mold before injecting the molten metal into the mold In this way, the work of removing the residual mold agent is performed manually by the worker, which causes the worker's labor intensity to be high and the productivity to be lowered as the work efficiency is lowered.

따라서 금형의 예열과, 성형 전 금형 내부 세척 및 도형과 더불어 주물 제품의 원심주조 성형 후 금형의 분리와 제품의 배출에 이르는 일련의 공정을 완전 자동화함으로써 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 수직 원심주조 방법 및 그 장치의 개발이 절실한 실정이다. Therefore, the vertical centrifugal casting, which can greatly improve the productivity of the product by fully automating the series of processes from pre-heating of the mold, cleaning of the mold inside the mold before casting, centrifugal casting of the casting product, And the development of such a device is urgently needed.

본 발명의 수직 원심주조 방법 및 그 장치는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서, 상하 한 조로 구성되는 금형을 금형예열부에 상부금형과 하부금형으로 구분 정렬하여 자동 이송하면서 각각 소정 온도로 예열하는 금형예열단계(S100)와;The vertical centrifugal casting method and apparatus of the present invention are for the purpose of overcoming the above-mentioned problems of the prior art. The vertical mold casting method and the apparatus of the present invention are arranged to separate the upper and lower molds into an upper mold and a lower mold, A preheating step (S100) of preheating the mold to a predetermined temperature;

소정 온도로 각각 예열된 상부금형과 하부금형을 한 조씩 투입컨베이어(C) 상에 적재하여 자동 이송하면서 상부금형과 하부금형 내부를 세척수단(401)으로 자동 세척하는 금형세척단계(S200)와;(S200) for automatically washing the upper mold and the lower mold with the cleaning means (401) while automatically transferring the upper mold and the lower mold preheated at a predetermined temperature on an input conveyor (C) and automatically transferring the same;

상기 금형세척단계(S200)에서 내부 세척이 완료된 한 조의 상부금형과 하부금형 내부에 도형제를 자동으로 도포하는 도형제도포단계(S300)와; (S300) for automatically applying a patterning agent to a set of the upper mold and the lower mold that have been internally cleaned in the mold washing step (S200);

상기 도형제 도포가 완료된 한 조의 상부금형과 하부금형을 인덱스 모터에 의해 일정 각도씩 회전 구동되는 턴테이블(601)에 방사형으로 설치된 금형회전장치(602)에 순차적으로 장착하는 금형장착단계(S400)와;A mold mounting step S400 of sequentially mounting a pair of the upper mold and the lower mold on which the application of the patterning is completed to a mold rotating device 602 provided radially in a turntable 601 rotationally driven at a predetermined angle by an index motor ;

상기 금형회전장치(602)에 의해 고속으로 회전하는 한 조의 상부금형과 하부금형으로 구성된 금형 내부에 용탕을 주입하는 용탕주입단계(S500)와;A molten metal injecting step (S500) of injecting molten metal into a mold composed of a pair of an upper mold and a lower mold rotating at a high speed by the mold rotating device (602);

상기 용탕주입단계(S500)에서 용탕이 주입된 금형을 일정 시간 고속 회전시킨 후, 냉각시켜 금형 내부에서 주물을 성형하는 주물성형단계(S600)와;A casting step (S600) of rotating the mold in which the molten metal is injected at a high speed for a certain period of time in the molten metal injecting step (S500) and then cooling the molten metal to form a casting in the mold;

상기 주물성형단계(S600)에서 주물 성형이 완료된 후, 금형회전장치(602)에서 상부금형을 분리하여 상기 금형예열부에 적재하고, 하부금형 내부에서 주물을 취출한 후, 상기 하부금형을 상부금형과 구분하여 상기 금형예열부에 적재하는 분리배출단계(S700)를 포함하여 수직 원심주조 방법을 구성한다.After the casting is completed in the casting step S600, the upper mold is separated from the mold rotating device 602 and is loaded on the mold preheating part. After the casting is taken out from the lower mold, And a separating and discharging step (S700) for separating the mold from the mold preheating part.

상기 금형세척단계(S200)에서는 세척제로서 드라이아이스 입자를 고압으로 고속 분사하여 금형 내부를 세척하고, In the mold washing step (S200), dry ice particles as a cleaning agent are sprayed at a high pressure at high speed to clean the interior of the mold,

상기 도형제도포단계(S300)에서는 도형제로서 세라믹분말을 도포하며, In the graphic patterning step S300, a ceramic powder is applied as a patterning material,

상기 금형세척단계(S200)와 도형제도포단계(S300) 간에는 상기 드라이아이스 입자가 공기와 접촉하여 완전 승화되도록 지연 시간을 주는 아이들단계(S800)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The method may further include an idle step (S800) between the mold washing step (S200) and the graphic form embedding step (S300) to give a delay time so that the dry ice particles contact with air and completely sublimate.

또한, 상하 한 조로 구성되는 금형 중 상부금형만을 컨베이어 상에 일정 간격으로 정렬하여 자동 이송하면서 소정 온도로 예열하는 상부금형예열부(100)와;An upper mold preheating unit 100 that aligns only the upper molds of the upper and lower molds at predetermined intervals on the conveyor and automatically preheats the molds to a predetermined temperature while being automatically transferred;

상기 상하 한 조로 구성되는 금형 중 하부금형만을 컨베이어 상에 일정 간격으로 정렬하여 자동 이송하면서 소정 온도로 예열하는 하부금형예열부(200)와;A lower mold preheating unit 200 for aligning only the lower molds on the conveyor at predetermined intervals and preheating the molds to a predetermined temperature while automatically transferring the upper and lower molds;

상기 상부금형예열부(100)와, 상기 하부금형예열부(200)에서 소정 온도로 예열된 후 배출되는 상부금형과 하부금형을 각각 픽업하여 투입컨베이어(C) 상에 상하 한 조로 적재하는 금형이송부(300)와;A mold for picking up the upper mold and the lower mold which are preheated by the upper mold preheating part 100 and the lower mold preheating part 200 and then discharging the upper mold and the lower mold and stacking the upper and lower molds on the charging conveyor C, A transmitter 300;

상기 투입컨베이어(C)에 의해 이송되는 한 조의 상부금형과 하부금형 내부를 세척수단(401)으로 세척하는 금형세척부(400)와;A mold cleaning unit 400 for cleaning the upper mold and the lower mold by a cleaning unit 401, which is transported by the charging conveyor C;

상기 금형세척부(400)에서 세척이 완료된 후 투입컨베이어(C)에 의해 이송된 한 조의 상부금형과 하부금형 내부에 도형제를 자동으로 도포하는 금형도형부(500)와; A metal mold part 500 for automatically applying a molding material to a set of upper and lower molds transferred by the input conveyor C after the completion of cleaning in the mold cleaning part 400;

인덱스 모터에 의해 일정 각도씩 회전 구동되는 턴테이블(601)에 다수의 금형회전장치(602)를 방사형으로 설치하여 상기 금형도형부(500)에서 도형제 도포를 마친 한 조의 상부금형과 하부금형을 상기 금형회전장치(602)에 장착하여 각각의 금형회전장치(602)를 회전시키는 인덱스 테이블부(600)와;A plurality of mold rotating devices 602 are radially provided on a turntable 601 which is driven to rotate at a predetermined angle by an index motor so that a set of upper mold and lower mold completed in the mold- An index table part 600 mounted on the mold rotating device 602 to rotate the respective mold rotating devices 602;

고온의 용탕을 상기 인덱스 테이블부(600)의 각 금형회전장치(602)에 순차적으로 공급하는 용탕공급부(700)와;A molten metal supplying unit 700 for sequentially supplying molten metal of high temperature to each of the mold rotating apparatuses 602 of the index table unit 600;

상기 용탕 공급 후 주물 성형이 완료된 상기 금형회전장치(602)에서 상부금형을 픽업하여 상기 상부금형예열부(100)에 적재하고, 주물을 취출한 후, 하부금형을 픽업하여 상기 하부금형예열부(200)에 적재하는 분리배출부(800)를 포함하여 수직 원심주조 장치를 구성한다. The upper mold is picked up from the mold rotating device 602 after the casting is completed and is loaded on the upper mold preheating part 100. After the casting is taken out, the lower mold is picked up and the lower mold preheating part And a separating and discharging unit 800 for mounting the separating and discharging unit 800 in the vertical centrifugal casting apparatus.

본 발명의 수직 원심주조 방법 및 그 장치는 이상과 같은 구성을 통해서 금형의 예열과, 성형 전 금형 내부 세척 및 도형과 더불어 주물 제품의 원심주조 성형 후 금형의 분리와 제품의 배출에 이르는 일련의 공정을 완전 자동화함으로써 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 목적을 달성할 수 있다. The vertical centrifugal casting method and apparatus of the present invention can be used for pre-heating a mold through the above-described structure, cleaning the interior of the mold before molding, drawing a mold after centrifugal casting of the casting product, So that it is possible to achieve the object of significantly improving the productivity of the product.

본 발명의 수직 원심주조 방법 및 그 장치는 주물 제품을 성형하기에 앞서 금형을 일정 온도로 예열한 후, 금형 내부의 세척과 금형 내부에 도형제를 도포하는 작업뿐만 아니라, 금형을 조립하고, 용탕을 주입한 후, 금형을 고속 회전시켜 주물 제품을 원심주조 성형한 후, 조립된 금형을 분리하고, 제품을 취출하는 일련의 공정을 완전 자동화함으로써 인건비를 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 생산성이 크게 향상되어 제조원가를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.The vertical centrifugal casting method and apparatus of the present invention can be used not only for pre-heating a mold to a predetermined temperature prior to molding a cast product, then washing the interior of the mold and applying the mold- The molds are rotated at a high speed, the cast product is centrifugally cast, the assembled mold is separated, and the series of processes for taking out the product are fully automated. In addition, the labor cost can be greatly reduced, So that the manufacturing cost can be greatly reduced.

도 1은 본 발명의 수직 원심주조 방법 및 그 장치의 실시 예에 따른 수직 원심주조 방법을 나타낸 공정순서도.
도 2는 본 발명의 수직 원심주조 방법 및 그 장치의 실시 예에 따른 수직 원심주조 장치의 구성을 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 수직 원심주조 방법 및 그 장치의 실시 예에 따른 상부금형과 하부금형을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 수직 원심주조 방법 및 그 장치의 실시 예에 따른 금형회전장치에 상부금형과 하부금형이 장착된 상태를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 수직 원심주조 방법 및 그 장치의 실시 예에 따라 제조된 링 형상의 주물 제품을 나타낸 사시도.1 is a process flow diagram illustrating a vertical centrifugal casting method according to the present invention and a vertical centrifugal casting method according to an embodiment of the apparatus.
2 is a plan view showing a vertical centrifugal casting method according to the present invention and a vertical centrifugal casting apparatus according to an embodiment of the apparatus.
3 is a perspective view illustrating an upper mold and a lower mold according to an embodiment of the vertical centrifugal casting method and apparatus of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a vertical centrifugal casting method of the present invention and a state in which an upper mold and a lower mold are mounted on a mold rotating apparatus according to an embodiment of the apparatus.
5 is a perspective view showing a vertical casting method of the present invention and a ring-shaped casting product manufactured according to an embodiment of the apparatus.

이하, 본 발명의 수직 원심주조 방법 및 그 장치의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the vertical centrifugal casting method and apparatus according to preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 수직 원심주조 방법은 상하 한 조로 구성되는 상부금형과 하부금형을 각각 소정 온도로 예열하는 금형예열단계(S100)와; 소정 온도로 각각 예열된 상부금형과 하부금형 내부를 세척수단(401)으로 금형세척단계(S200)와; 내부 세척이 완료된 상부금형과 하부금형 내부에 도형제를 도포하는 도형제도포단계(S300)와; 도형제 도포가 완료된 상부금형과 하부금형을 일정 각도씩 회전하는 턴테이블(601)에 설치된 금형회전장치(602)에 장착하는 금형장착단계(S400)와; 상기 금형회전장치(602)에 의해 고속으로 회전하는 금형 내부에 용탕을 주입하는 용탕주입단계(S500)와; 상기 금형을 일정 시간 고속 회전시켜 주물을 성형하는 주물성형단계(S600)와; 상기 주물 성형이 완료된 후, 상부금형을 분리하고, 주물을 취출한 후, 상기 상부금형과 하부금형을 금형예열부에 적재하는 분리배출단계(S700)를 포함하여 구성한다. The vertical centrifugal casting method of the present invention includes a mold preheating step (S100) for preheating an upper mold and a lower mold, which are composed of upper and lower sets, to a predetermined temperature, respectively; A mold cleaning step (S200) of cleaning the inside of the upper mold and the lower mold preheated at a predetermined temperature by the cleaning means (401); (S300) of applying a mold-decorating agent to the inside of the upper mold and the lower mold after the inner cleaning is completed; A mold mounting step (S400) of mounting the upper mold and the lower mold, which have been coated with the mold, on a mold rotating device (602) installed in a turntable (601) rotating at a certain angle; A molten metal injection step (S500) of injecting molten metal into the mold rotating at high speed by the mold rotating device (602); A casting step (S600) for casting the casting by rotating the mold at a high speed for a predetermined time; And a separating and discharging step (S700) for separating the upper mold after the casting is completed, taking out the casting, and then stacking the upper mold and the lower mold on the mold preheating part.

상기 금형예열단계(S100)는 상하 한 조로 구성되는 금형을 두 개로 구분된 금형예열부에 각각 상부금형과 하부금형으로 구분 정렬하여 각각 자동 이송하면서 150 내지 250℃의 온도로 예열한다. In the mold preheating step (S100), the upper and lower molds are divided into two upper molds and lower molds, respectively, and heated to a temperature of 150 to 250 ° C.

상기 금형세척단계(S200)는 상기 금형예열부에서 각각 소정 온도로 상부금형과 하부금형을 하나씩 투입컨베이어(C) 상에 적재하여 한 조로 구성한 후, 투입컨베이어(C)를 이용해 자동으로 이송하면서 세척수단(401)을 이용하여 상부금형과 하부금형 내부를 각각 세척한다.In the mold cleaning step S200, the upper mold and the lower mold are stacked one by one on the charging conveyor C at a predetermined temperature in the mold preheating unit, and then the unit is automatically transferred using the charging conveyor C, The upper mold and the lower mold are cleaned by means 401, respectively.

상기 세척수단(401)은 모터에 의해 회전하면서 자동으로 승강하여 상부금형과 하부금형 내부로 투입되면서 상부금형과 하부금형 내면의 이물질을 브러싱하여 세척하는 브러시를 사용하거나, 투입컨베이어(C)의 상부에 수직으로 분사노즐을 설치하여 투입컨베이어(C)에 의해 상부금형과 하부금형이 이송되면, 상기 상부금형과 하부금형의 위치를 위치감지수단(S)을 이용해 검출하여 상기 상부금형과 하부금형 내부에 미세 드라이아이스 입자를 고압으로 분사하여 상부금형과 하부금형 내면의 이물질을 제거하는 방식 중 어느 한 가지 이상을 적용할 수 있다.The cleaning means 401 may be a brush which is automatically lifted and lowered while being rotated by a motor and is used for brushing and cleaning the foreign matters on the inner surface of the upper mold and the lower mold while being injected into the upper and lower molds, The position of the upper mold and the lower mold is detected by using the position sensing means S to detect the position of the upper mold and the lower mold, And spraying the fine dry ice particles at a high pressure to remove foreign substances on the inner surface of the upper mold and the inner surface of the lower mold.

상기 도형제도포단계(S300)는 상기 금형세척단계(S200)에서 내부 세척이 완료된 한 조의 상부금형과 하부금형 내부에 도형제를 자동으로 도포한다.In the figure embedding step S300, the mold is automatically applied to a set of the upper mold and the lower mold that have been internally cleaned in the mold cleaning step S200.

상기 도형제는 통상의 원심주조법에서 금형 표면을 보호하고 용탕의 충진성을 향상시키기 위해 단열성을 확보함과 동시에 용이한 이형작업을 위해 윤활성을 부여하고, 금형의 반복 사용을 위한 내마모성 확보를 위해 사용하는 것으로서, 점결제로서 물유리, 점토, 벤토나이트 등을 사용하며 도형기재로서는 흑연, 규조토, 버미큐라이트, 알루미나, 내화점토 등을 단독, 혹은 복합으로 사용하고, 첨가제로서는 과망간산칼륨, 붕사, 알루미늄분말, 훼로실리콘, 각종 셀룰로오즈 등을 사용하여 제조한 도형제를 사용하는데, 이처럼 도형제의 종류는 다양하며, 주물의 원료가 되는 금속의 종류나 생산방법, 공정 조건, 주형과 바인더의 특성에 따라 사용하는 도형제의 선택이 달라지므로 도형제의 종류를 한정하지는 않으나, 점결력이 뛰어나 강한 도형층을 생성하면서도 금형 표면과 도형층을 화학적으로 잘 결합시키는 인산염계 도형제 또는 다시 단열성과 윤활성이 뛰어나고 도포 작업성이 우수한 실리카계 도형제를 사용하는 것이 바람직하다. The mold release agent is used for securing the heat insulating property in order to protect the surface of the mold in the ordinary centrifugal casting method and to improve the filling property of the molten metal and at the same time to impart lubricity for easy releasing work and to secure abrasion resistance for repeated use of the mold Graphite, diatomaceous earth, vermiculite, alumina, refractory clay and the like are used singly or in combination, and examples of the additives include potassium permanganate, borax, aluminum powder, Ferrosilicon, various types of cellulose, etc. The types of the moldings are various, and they are used depending on the kind of the raw material of the casting, the production method, the process conditions, the characteristics of the mold and the binder Since the choice of the patterning agent is different, the type of the patterning agent is not limited, but the pointing force is excellent, While Castle excellent phosphate-based shape or the heat-insulating property and lubricating property again to bond well to the mold surface and the mold wash layer in the chemical it is preferable to use a silica-based coating workability is excellent shapes claim.

상기 금형세척단계(S200)와 도형제도포단계(S300) 간에는 상기 드라이아이스 입자가 공기와 접촉하여 완전 승화되도록 지연 시간을 주는 아이들단계(S800)를 더 포함할 수 있다. Between the mold cleaning step (S200) and the graphic designating step (S300), an idle step (S800) may be performed to give a delay time so that the dry ice particles contact with air and completely sublimate.

상기 금형장착단계(S400)는 상기 도형제도포단계(S300)에서 도형제 도포가 완료된 한 조의 상부금형과 하부금형을 인덱스 모터에 의해 일정 각도씩 회전 구동되는 턴테이블(601) 상에 방사형으로 설치된 금형회전장치(602)에 순차적으로 장착한다.In the mold mounting step S400, a set of upper and lower molds, which have undergone the application of the patterning process, are mounted on a turntable 601, which is rotationally driven at a predetermined angle by an index motor, And sequentially mounted on the rotating device 602.

즉, 한 조의 상부금형과 하부금형으로 구성된 금형을 개별적으로 회전시킬 수 있게 구성된 금형회전장치(602)를 방사형으로 배치한 턴테이블(601) 상의 어느 하나의 금형회전장치(602)에 도형제가 도포된 하부금형을 먼저, 장착한 후, 이어서 상부금형을 상기 금형회전장치(602)에 장착된 하부금형 상부에 적재함으로써 금형회전장치(602)의 클램핑수단(602a) 상기 상부금형과 하부금형을 동시에 클림핑함으로써 상부금형과 하부금형의 견고한 결합이 이루어진다. That is, any one of the mold rotating devices 602 on the turntable 601 on which the mold rotating device 602 configured to individually rotate the molds consisting of the upper mold and the lower mold is arranged in a radial manner, The lower mold is first mounted and then the upper mold is placed on the lower mold mounted on the mold rotating device 602 so that the clamping means 602a of the mold rotating device 602 can simultaneously clamp the upper mold and the lower mold, The upper mold and the lower mold are firmly coupled by pinging.

상기 턴테이블(601) 상에서는 다수의 금형회전장치(602)가 방사형으로 설치되어 있으므로 각 금형회전장치(602)에 각각 한 조씩의 상부금형과 하부금형을 장착하게 되며, 하나의 금형회전장치(602)에 한 조씩의 상부금형과 하부금형의 장착이 완료되면, 턴테이블(601)은 일정한 각도씩 회전을 반복함으로써 턴테이블(601) 상에 방사형으로 설치된 다수의 금형회전장치(602)에 금형을 연속적으로 장착할 수 있게 된다. Since a plurality of mold rotating devices 602 are radially installed on the turntable 601, a pair of upper and lower molds are mounted on each of the mold rotating devices 602, and one mold rotating device 602, The turntable 601 is repeatedly rotated at a predetermined angle to continuously mount the mold on the plurality of mold rotating devices 602 provided radially on the turntable 601 .

상기 용탕주입단계(S500)는 상기 금형회전장치(602)에 장착되어 회전하는 한 조의 상부금형과 하부금형으로 구성된 금형이 금형회전장치(602)에 의해 고속 회전하는 과정에서 상기 상부금형의 중심부에 형성된 용탕주입구를 통해 용탕을 주입한다. The molten metal injecting step S500 is a step of injecting molten metal into the central portion of the upper mold in a process of being rotated at a high speed by the mold rotating device 602 by a mold composed of a set of upper mold and lower mold mounted on the mold rotating device 602, The molten metal is injected through the formed molten metal inlet.

상기 주물성형단계(S600)는 상기 용탕주입단계(S500)에서 용탕이 주입된 금형이 상기 금형장치에 의해 고속으로 회전함에 따라서 작용하는 원심력에 의해 링 형상으로 된 주물의 성형이 이루어지며 주물 성형이 완료되면 일정 시간 주물을 냉각시켜 원심주조에 의해 성형된 주물 조직을 안정화시킨다. In the casting step S600, the casting in the ring shape is performed by the centrifugal force acting as the metal mold into which the molten metal is injected is rotated at a high speed by the mold apparatus in the casting step S500, Upon completion, the casting is cooled for a predetermined time to stabilize the casting structure formed by centrifugal casting.

상기 냉각은 냉각수를 이용한 냉각수단을 이용하는 것이 바람직한데, 냉각수를 이용한 금형 냉각수단은 본 발명의 기술 분야에서 주지된바, 냉각수단에 대한 도면의 도시나 구체적인 설명은 생략한다.The mold cooling means using cooling water is well known in the technical field of the present invention, and a drawing or a detailed description of the cooling means will be omitted.

상기 분리배출단계(S700)는 상기 주물성형단계(S600)에서 주물 성형이 완료된 후, 금형회전장치(602)에서 상부금형을 분리하여 상부금형예열부(100)에 적재하고, 하부금형 내부에서 주물을 취출하여 주물보관장소에 별도 배출한 후, 금형회전장치(602)에 남아있는 하부금형을 금형회전장치(602)에서 분리하여 상기 상부금형이 적재된 상부금형예열부(100)와 별도 구분된 하부금형예열부(200)에 적재함으로써 상기 주물성형단계(S600)에서 주물 성형 후 냉각수에 의해 냉각이 이루어진 금형은 다시 150 내지 250℃의 온도로 예열된다. In the separation and discharge step S700, after the casting is completed in the casting step S600, the upper mold is separated from the mold rotating device 602 and is loaded on the upper mold preheating part 100, The upper mold is separated from the upper mold preheating unit 100 in which the upper mold is loaded and the lower mold remaining in the mold rotating apparatus 602 is separated from the mold rotating apparatus 602, The mold having been cooled by the cooling water after the casting in the casting forming step S600 is preheated again to a temperature of 150 to 250 ° C by being mounted on the lower mold preheating part 200.

따라서 본 발명의 수직 원심주조 방법은 상하 한 조로 구성되는 상부금형과 하부금형을 각각 소정 온도로 예열하는 금형예열단계(S100)와; 소정 온도로 각각 예열된 상부금형과 하부금형 내부를 세척수단(401)으로 금형세척단계(S200)와; 내부 세척이 완료된 상부금형과 하부금형 내부에 도형제를 도포하는 도형제도포단계(S300)와; 도형제 도포가 완료된 상부금형과 하부금형을 일정 각도씩 회전하는 턴테이블(601)에 설치된 금형회전장치(602)에 장착하는 금형장착단계(S400)와; 상기 금형회전장치(602)에 의해 고속으로 회전하는 금형 내부에 용탕을 주입하는 용탕주입단계(S500)와; 상기 금형을 일정 시간 고속 회전시켜 주물을 성형하는 주물성형단계(S600)와; 상기 주물 성형이 완료된 후, 상부금형을 분리하고, 주물을 취출한 후, 상기 상부금형과 하부금형을 금형예열부에 적재하는 분리배출단계(S700)가 순차적으로 반복됨으로써 링 형상으로 된 제품의 원심주조 공정을 완전 자동화할 수 있게 된다. Accordingly, the vertical centrifugal casting method of the present invention includes a mold preheating step (S100) for preheating an upper mold and a lower mold, which are composed of upper and lower sets, to a predetermined temperature, respectively; A mold cleaning step (S200) of cleaning the inside of the upper mold and the lower mold preheated at a predetermined temperature by the cleaning means (401); (S300) of applying a mold-decorating agent to the inside of the upper mold and the lower mold after the inner cleaning is completed; A mold mounting step (S400) of mounting the upper mold and the lower mold, which have been coated with the mold, on a mold rotating device (602) installed in a turntable (601) rotating at a certain angle; A molten metal injection step (S500) of injecting molten metal into the mold rotating at high speed by the mold rotating device (602); A casting step (S600) for casting the casting by rotating the mold at a high speed for a predetermined time; After the completion of the casting, the upper mold is removed, the casting is taken out, and then the upper mold and the lower mold are stacked on the mold preheating part (S700). The casting process can be fully automated.

한편, 본 발명의 수직 원심주조 장치는 상하 한 조로 구성되는 금형 중 상부금형만을 예열하는 상부금형예열부(100)와; 상기 상하 한 조로 구성되는 금형 중 하부금형만을 예열하는 하부금형예열부(200)와; 상기 예열된 한 조의 상부금형과 하부금형을 각각 픽업하여 투입컨베이어(C) 상에 적재하는 금형이송부(300)와; 상기 투입컨베이어(C)에 의해 이송되는 한 조의 상부금형과 하부금형 내부를 세척수단(401)으로 세척하는 금형세척부(400)와; 상기 세척이 완료된 한 조의 상부금형과 하부금형 내부에 도형제를 도포하는 금형도형부(500)와; 일정 각도씩 회전 구동되는 턴테이블(601)에 방사형으로 설치된 금형회전장치(602)에 상기 상부금형과 하부금형을 장착하여 회전시키는 인덱스 테이블부(600)와; 고온의 용탕을 상기 인덱스 테이블부(600)의 각 금형회전장치(602)에 순차적으로 공급하는 용탕공급부(700)와; 주물 성형이 완료된 상기 금형회전장치(602)에서 상부금형과 하부금형을 분리하여 상기 상부금형예열부(100)와 하부금형예열부(200)에 각각 적재하고, 완성된 주물은 별도 취출하는 분리배출부(800)를 포함하여 구성한다. The vertical centrifugal casting apparatus of the present invention includes an upper mold preheating unit 100 for preheating only the upper mold among the upper and lower molds; A lower mold preheating unit 200 for preheating only the lower mold among the upper and lower molds; A mold transferring unit 300 for picking up the preheated upper mold and the lower mold, respectively, and loading the upper mold and the lower mold on an input conveyor C; A mold cleaning unit 400 for cleaning the upper mold and the lower mold by a cleaning unit 401, which is transported by the charging conveyor C; A mold part 500 for applying a molding agent to the inner part of the upper mold and the lower part of the mold after the cleaning is completed; An index table part 600 for mounting and rotating the upper mold and the lower mold on a mold rotating device 602 provided radially on a turntable 601 rotated at a predetermined angle; A molten metal supplying unit 700 for sequentially supplying molten metal of high temperature to each of the mold rotating apparatuses 602 of the index table unit 600; The upper mold and the lower mold are separated from each other in the mold rotating apparatus 602 in which casting has been completed and are then placed on the upper mold preheating section 100 and the lower mold preheating section 200 respectively and the finished casting is separately taken out (800).

상기 상부금형예열부(100)는 상하 한 조로 구성되는 금형 중 상부금형만을 적재하여 이송하는 컨베이어와, 상기 컨베이어 상에 일정 간격으로 정렬 이송되는 상부금형을 소정 온도로 예열하는 가열수단을 구비한다.The upper mold preheating unit 100 includes a conveyor for transferring only the upper mold among the upper and lower molds and a heating unit for preheating the upper mold, which is aligned and conveyed on the conveyor, at a predetermined temperature.

상기 컨베이어는 상기 히팅수단에 의한 예열 과정에서 열손실 방지를 위하여 단열 챔버 구조를 가지는 것이 바람직하며, 상기 히팅수단은 통상의 전기 히팅 방식을 사용하는 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.It is preferable that the conveyor has an adiabatic chamber structure in order to prevent heat loss in the preheating process by the heating means, and it is preferable to use a conventional electric heating method, but the present invention is not limited thereto .

또한, 상기 히팅수단에 의한 상부금형의 예열 온도는 150 내지 250℃로 하되, 상기 예열온도는 주물의 원료가 되는 금속의 종류나 설계 기준에 따라서 적절한 온도로 조절 가능함은 물론이다. It is needless to say that the preheating temperature of the upper mold by the heating means is 150 to 250 ° C, and that the preheating temperature can be adjusted to an appropriate temperature according to the kind of metal or the design standard of the raw material of the casting.

상기 하부금형예열부(200)는 상기 상하 한 조로 구성되는 금형 중 하부금형만을 적재하여 이송하는 컨베이어와, 상기 컨베이어 상에 일정 간격으로 정렬 이송되는 하부금형을 소정 온도로 예열하는 히팅수단을 구비한다.The lower mold preheating part 200 includes a conveyor for transferring only the lower mold among the upper and lower molds and a heating unit for preheating the lower mold, which is aligned and conveyed on the conveyor, at a predetermined temperature .

또한, 상기 히팅수단에 의한 하부금형의 예열 온도는 상기 상부금형 예열온도와 마찬가지로 150 내지 250℃로 하되, 상기 예열온도는 주물의 원료가 되는 금속의 종류나 설계 기준에 따라서 적절한 온도로 조절 가능함은 물론이다. Also, the preheating temperature of the lower mold by the heating means is 150 to 250 ° C, which is similar to the preheating temperature of the upper mold, and the preheating temperature can be adjusted to an appropriate temperature according to the kind of metal or the design standard of the raw material of the casting Of course.

상기 금형이송부(300)는 상기 상부금형예열부(100)와, 상기 하부금형예열부(200)에서 소정 온도로 예열된 후 배출되는 상부금형과 하부금형을 각각 픽업하여 투입컨베이어(C) 상에 상하 한 조의 상부금형과 하부금형을 나란히 적재하기 위하여 모터에 의한 수직 이송 및 수평 이송이 가능한 픽업장치(301)를 구비한다.The mold transferring unit 300 picks up the upper mold and the lower mold which are preheated at the predetermined temperature in the upper mold preheating unit 100 and the lower mold preheating unit 200, Up device 301 capable of vertically and horizontally transporting a pair of upper and lower pairs of upper and lower molds by a motor so as to be placed side by side.

상기 픽업장치(301)는 모터에 의한 정밀한 수직, 수평 이송을 가능케 하기 위하여 모터, 볼스크류, LM가이드, 위치감지센서 등을 구비하는데, 이러한 픽업장치는 본 발명의 기술 분야에서 주지된바, 그에 대한 구체적인 도면의 도시나 상세한 설명은 생략한다. The pickup device 301 includes a motor, a ball screw, an LM guide, a position detection sensor, and the like in order to enable precise vertical and horizontal feeding by a motor. Such a pickup device is well known in the technical field of the present invention, And the detailed description of the drawings will be omitted.

상기 금형세척부(400)는 상기 투입컨베이어(C)에 의해 이송되는 한 조의 상부금형과 하부금형 내부를 세척하는 세척수단(401)을 구비한다.The mold cleaning unit 400 includes a pair of upper and lower molds conveyed by the input conveyor C and a cleaning unit 401 for cleaning the inside of the lower mold.

상기 세척수단(401)은 상기 픽업장치(301)와 마찬가지로 정밀한 수직, 수평 이동을 가능케 하기 위하여 모터, 볼스크류, LM가이드, 위치감지센서 등을 구비한다.The cleaning unit 401 includes a motor, a ball screw, an LM guide, a position sensor, and the like so as to enable precise vertical and horizontal movement in the same manner as the pickup apparatus 301.

또한, 상기 세척수단(401)은 상기 모터에 의해 회전하면서 자동으로 승강하여 상부금형과 하부금형 내부로 투입되면서 상부금형과 하부금형 내면의 이물질을 브러싱하여 세척하는 브러시를 사용하거나, 투입컨베이어(C)의 상부에 드라이아이스공급기와 연결된 분사노즐을 투입컨베이어(C) 상부에 수직으로 설치함으로써 투입컨베이어(C)에 의해 상부금형과 하부금형이 이송되면, 상기 상부금형과 하부금형의 위치를 위치감지수단(S)을 이용해 검출하여 상기 상부금형과 하부금형 내부에 미세 드라이아이스 입자를 고압으로 분사하여 상부금형과 하부금형 내면의 이물질을 제거하는 방식 중 어느 한 가지 이상을 적용할 수 있다.In addition, the cleaning means 401 may be a brush which rotates and rotates by the motor to automatically brush up and brush foreign materials on the inner surfaces of the upper mold and the lower mold while being inserted into the upper mold and the lower mold, The injection nozzle connected to the dry ice supply unit is installed vertically above the charging conveyor C so that when the upper mold and the lower mold are transferred by the charging conveyor C, And a method of removing foreign materials on the inner surface of the upper mold and the inner surface of the lower mold by injecting the fine dry ice particles into the upper mold and the lower mold at high pressure by using the means S to remove the foreign matter.

상기 금형도형부(500)는 상기 금형세척부(400)에서 세척이 완료된 후 투입컨베이어(C)에 의해 이송된 한 조의 상부금형과 하부금형 내부에 도형제를 자동으로 도포하기 위하여 도형제공급부와 연결된 도포수단(501)을 투입컨베이어(C) 상부에 수직으로 설치함으로써 투입컨베이어(C)에 의해 상부금형과 하부금형이 이송되면, 상기 상부금형과 하부금형의 위치를 위치감지수단(S)을 이용해 검출하여 상기 도포수단(501)을 이용해 상기 상부금형과 하부금형 내부에 도형제를 도포한다. The mold shank 500 is provided with a pair of upper and lower molds conveyed by the closing conveyor C after the cleaning of the mold cleaning part 400 is completed, When the upper mold and the lower mold are transported by the charging conveyor C by vertically installing the connected application means 501 on the charging conveyor C, the position of the upper mold and the lower mold is detected by the position sensing means S And the patterning agent is applied to the interior of the upper mold and the lower mold using the application means 501. [

상기 도형제는 통상의 원심주조법에서 금형 표면을 보호하고 용탕의 충진성을 향상시키기 위해 단열성을 확보함과 동시에 용이한 이형작업을 위해 윤활성을 부여하고, 금형의 반복 사용을 위한 내마모성 확보를 위해 사용하는 것으로서 점결력이 뛰어나 강한 도형층을 생성하면서도 금형 표면과 도형층을 화학적으로 잘 결합시키는 인산염계 도형제 또는 다시 단열성과 윤활성이 뛰어나고 도포 작업성이 우수한 실리카계 도형제를 사용하는 것이 바람직하다. The mold release agent is used for securing the heat insulating property in order to protect the surface of the mold in the ordinary centrifugal casting method and to improve the filling property of the molten metal and at the same time to impart lubricity for easy releasing work and to secure abrasion resistance for repeated use of the mold And it is preferable to use a phosphate type demolding agent that chemically bonds the mold surface and the mold layer chemically, or a silica type demolding agent that is excellent in heat insulating property and lubricating property and is excellent in the coating workability.

상기 인덱스 테이블부(600)는 인덱스 모터에 의해 일정 각도씩 회전 구동되는 턴테이블(601)과, 상기 턴테이블(601) 상부에 다수를 방사형으로 설치한 금형회전장치(602)와, 금형장치에 장착된 한 조의 상부금형과 하부금형으로 이루어진 금형 내부에 용탕을 주입할 때, 용탕의 원활한 주입을 가능케 하는 가이드컵장치(603)와, 상기 투입컨베이어(C)에 의해 공급되는 상부금형과 하부금형을 픽업하여 상기 금형회전장치(602)에 장착하는 장착로봇(604)을 구비한다.The index table unit 600 includes a turntable 601 that is driven to rotate at a predetermined angle by an index motor, a mold rotating device 602 in which a plurality of radial plates are disposed on the turntable 601, A guide cup device 603 for allowing the molten metal to be injected smoothly when the molten metal is injected into a mold made up of a pair of the upper mold and the lower mold and a guide cup device 603 for picking up the upper mold and the lower mold, And a mounting robot 604 for mounting the mold rotating device 602 on the mold rotating device 602.

따라서 상기 장착로봇(604)이 상기 투입컨베이어(C)에 의해 이송된 하부금형을 먼저 픽업하여 상기 턴테이블(601) 상부에 방사형으로 설치된 다수의 금형회전장치(602) 중 장착대기위치에 위치한 금형회전장치(602) 상부에 장착한 후, 이어서 상기 투입컨베이어(C)에 의해 이송된 상부금형을 픽업하여 상기 금형회전장치(602) 상부에 장착한 하부금형 상부에 결합하면, 금형회전장치(602)의 클램핑수단(602a)이 상기 상부금형과 하부금형을 동시에 클림핑함으로써 상부금형과 하부금형의 견고한 결합이 이루어진다. Therefore, the mounting robot 604 picks up the lower mold transferred by the input conveyor C and rotates the mold rotating device 602 located at the mounting standby position among the plurality of mold rotating devices 602 radially installed on the turntable 601, The mold rotating device 602 is mounted on the upper part of the apparatus 602 and then the upper mold transferred by the input conveyor C is picked up and coupled to the upper part of the lower mold mounted on the mold rotating device 602, The clamping means 602a clamps the upper mold and the lower mold at the same time so that the upper mold and the lower mold are firmly coupled.

그리하여 상기 금형회전장치(602)에 한 조의 상부금형과 하부금형이 장착되면, 상기 인덱스모터에 의해 턴테이블(601)이 일정 각도로 회전함으로써 또 다른 금형회전장치(602)가 장착대기위치로 이동하면, 상기와 같이 장착로봇(604)이 금형회전장치(602) 상부에 또 다른 한 조의 상부금형과 하부금형을 장착하는 과정을 반복 수행한다.When the upper mold and the lower mold are mounted on the mold rotating device 602, the turntable 601 rotates at a predetermined angle by the index motor so that another mold rotating device 602 moves to the mounting standby position , The mounting robot 604 repeats the process of mounting another set of the upper mold and the lower mold on the mold rotating device 602 as described above.

상기 용탕공급부(700)는 고온의 용탕을 상기 인덱스 테이블부(600)의 각 금형회전장치(602)에 순차적으로 공급하기 위하여 고온의 용탕을 보관하는 용탕조(701)와, 상기 용탕조(701)에 담긴 용탕을 떠서 상기 인덱스 테이블부(600)에 구비된 가이드컵장치(603)와 함께 상기 금형회전장치(602)에 장착된 금형 내부에 용탕을 주입하는 용탕주입로봇(702)을 구비한다. The molten metal supply unit 700 includes a molten metal tank 701 for storing a high temperature molten metal to sequentially supply molten metal of high temperature to each of the metal mold rotating apparatuses 602 of the index table unit 600, And a molten metal injection robot 702 for injecting the molten metal into the mold mounted on the mold rotating device 602 together with the guide cup device 603 provided in the index table portion 600 .

상기 분리배출부(800)는 상기 용탕 공급 후 주물 성형이 완료된 상기 금형회전장치(602)에서 상부금형을 픽업하여 상기 상부금형예열부(100)에 적재하고, 주물을 취출한 후, 하부금형을 픽업하여 상기 하부금형예열부(200)에 적재하기 위하여 모터에 의한 수직 이송 및 수평 이송이 가능한 픽업장치(801)를 구비한다.The separating and discharging unit 800 picks up the upper mold from the mold rotating apparatus 602 after the casting after the supply of molten metal is completed and loads the upper mold on the upper mold preheating unit 100. After the casting is taken out, Up device 801 capable of vertically and horizontally conveying by a motor to be picked up and loaded on the lower mold preheating part 200.

상기 픽업장치(801)는 모터에 의한 정밀한 수직, 수평 이송을 가능케 하기 위하여 모터, 볼스크류, LM가이드, 위치감지센서 등을 구비하는데, 이러한 픽업장치는 본 발명의 기술 분야에서 주지된바, 그에 대한 구체적인 도면의 도시나 상세한 설명은 생략한다. The pickup device 801 includes a motor, a ball screw, an LM guide, a position detection sensor, and the like in order to enable precise vertical and horizontal transfer by a motor. Such a pickup device is well known in the technical field of the present invention, And the detailed description of the drawings will be omitted.

이상과 같은 본 발명의 기술이 적용된 수직 원심주조 방법 및 그 장치에 의한 링 형상의 주물 제품 원심주조 과정을 설명하면 다음과 같다. The vertical centrifugal casting method to which the present invention is applied and the centrifugal casting process of the ring-shaped casting product by the apparatus will be described as follows.

상하 한 조로 구성되는 상부금형과 하부금형은 각각 상부금형예열부(100)와 하부금형예열부(200)에 구비된 컨베이어에 상에 종류별로 다수가 적재되어 이송되면서 가열수단에 의해 150 내지 250℃의 온도로 예열된다.The upper mold and the lower mold, which are composed of upper and lower molds, are stacked on a conveyor provided in the upper mold preheating part 100 and the lower mold preheating part 200, respectively, Lt; / RTI >

상기와 같이 소정 온도로 예열된 상부금형과 하부금형이 각각 이송되면, 금형이송부(300)의 픽업장치(301)가 상부금형예열부(100)의 컨베이어 상에 적재된 상부금형과, 하부금형예열부(200)에 적재된 하부금형을 순차적으로 픽업하여 투입컨베이어(C) 상에 한 조씩 나란히 적재한다.When the upper mold and the lower mold preheated to a predetermined temperature are respectively transported as described above, the pick-up device 301 of the mold transferring unit 300 is disposed on the conveyor of the upper mold preheating unit 100, The lower molds loaded in the preheating unit 200 are picked up sequentially and a set of the molds are stacked on the loading conveyor C side by side.

투입컨베이어(C) 상에 상부금형과 하부금형이 한 조로 되어 나란히 적재되어 이송되면, 투입컨베이어(C) 상부에 설치된 분사노즐을 이용해 미세한 드라이아이스 입자를 상부금형과 하부금형 내부에 분사함으로써 상부금형과 하부금형 내부의 도형제 잔여물과 같은 각종 이물질을 효과적으로 제거할 수 있게 된다. When the upper mold and the lower mold are stacked on the loading conveyor C and are stacked and transported in parallel, the fine dry ice particles are jetted into the upper mold and the lower mold using the injection nozzles provided on the charging conveyor C, It is possible to effectively remove various foreign substances such as mold residues in the upper mold and the lower mold.

상기와 같이 세척이 완료된 상부금형과 하부금형은 투입컨베이어(C)에 의해 계속 이송되어 투입컨베이어(C) 상부에 설치된 금형도형부(500)의 도포수단(501)에서 도형제가 분사되어 상부금형과 하부금형 내면에 도포된다. The upper mold and the lower mold which have been cleaned as described above are continuously conveyed by the input conveyor C and the mold is sprayed from the application means 501 of the mold part 500 provided on the upper part of the input conveyor C, And is applied to the inner surface of the lower mold.

상기와 같이 도형제가 도포된 상부금형과 하부금형이 이송되어 인덱스 테이블부(600)에 근접하면, 인덱스 테이블부(600)에 구비된 장착로봇(604)이 상기 하부금형을 먼저 픽업한 후 인덱스 모터에 의해 일정 각도씩 회전 구동되는 턴테이블(601)에 방사형으로 설치된 다수의 금형회전장치(602) 중에서 장착대기위치에 있는 금형회전장치(602) 상부에 하부금형을 먼저, 장착하고, 이어서 투입컨베이어(C) 상의 상부금형을 픽업하여 상기 금형회전장치(602) 상부에 장착된 하부금형 상부에 장착한다. When the upper mold and the lower mold coated with the graphic material are transferred as described above and are brought close to the index table unit 600, the mounting robot 604 provided in the index table unit 600 picks up the lower mold first, The lower mold is first mounted on the upper portion of the mold rotating device 602 in the mounting standby position among the plurality of mold rotating devices 602 provided radially in the turntable 601 driven by the rotary conveyor 601, C is picked up and mounted on the upper part of the lower mold mounted on the upper part of the mold rotating device 602.

그리하여 금형회전장치(602) 상부에 하부금형과 상부금형이 순차적으로 장착 완료되면, 상기 턴테이블(601)이 인덱스모터에 의해 일정 각도로 회전함으로써 또 다른 금형회전장치(602)가 다시 장착대기위치에 이동하여 상기와 같은 상부금형과 하부금형의 장착 과정을 반복하게 된다.When the lower mold and the upper mold are sequentially mounted on the mold rotating device 602, the turntable 601 is rotated at a predetermined angle by the index motor so that the other mold rotating device 602 is returned to the mounting standby position So that the mounting process of the upper mold and the lower mold is repeated.

한편, 상기와 같이 상부금형과 하부금형을 상부에 장착한 금형회전장치(602)가 턴테이블(601)의 회전에 의해 용탕주입위치로 이동하게 되면, 금형회전장치(602)에 의해 상부금형과 하부금형 한 조로 된 금형이 고속으로 회전하는 동시에, 인덱스 테이블부(600)의 가이드컵장치(603)가 가이드컵을 상부금형의 중심부에 형성된 용탕주입구 상부에 위치시키고, 이어서 용탕공급부(700)의 용탕주입로봇(702)이 고온의 용탕을 보관하고 있는 용탕조(701)에서 일정량의 용탕을 떠서 상기 가이드컵에 부어줌으로써 용탕이 상부금형 중심부에 형성된 용탕주입구를 통해 금형 내부로 주입된다.When the mold rotating device 602 having the upper mold and the lower mold mounted thereon moves to the molten metal injection position by the rotation of the turntable 601 as described above, the mold rotating device 602 rotates the upper mold and the lower mold The guide cup device 603 of the index table portion 600 is positioned above the injection port of the molten metal formed in the central portion of the upper mold and then the molten metal of the molten metal The injection robot 702 drains a predetermined amount of the molten metal from the molten metal bath 701 storing the molten metal at a high temperature and pours the molten metal into the guide cup so that the molten metal is injected into the mold through the molten metal injection port formed in the central portion of the upper mold.

이때, 상기 금형은 금형회전장치(602)에 의해 고속으로 회전하고 있는 상태이므로 용탕주입구로 주입된 용탕은 원심력에 의해 중공(中空)을 가진 링 형상의 주물이 된다. At this time, since the mold is rotating at a high speed by the mold rotating device 602, the molten metal injected into the molten metal injection port becomes a ring-shaped casting having a hollow by centrifugal force.

상기와 같이 금형의 회전에 의해 주물이 형성되는 동안에 턴테이블(601)은 일정 각도씩 회전하여 주물 성형이 완료된 금형회전장치(602)가 인덱스 테이블부(600) 일측에 구비된 분리배출부(800)의 픽업장치(801)에 근접하면, 상기 픽업장치(801)가 주물 성형이 완료된 금형회전장치(602)의 상부금형을 픽업하여 상기 상부금형예열부(100)에 적재하고, 하부금형 상부에 위치하는 주물을 취출하여 별도의 배출컨베이어 상에 적재하여 배출한 후, 금형회전장치(602)에 있는 하부금형을 픽업하여 상기 하부금형예열부(200)에 적재함으로써 링 형상으로 된 제품의 원심주조 공정을 완전 자동화할 수 있게 된다. While the casting is being performed by the rotation of the mold as described above, the turntable 601 rotates at a predetermined angle to complete the casting, and the mold rotator 602 is provided with the separating and discharging unit 800 provided at one side of the index table unit 600, The pick-up device 801 picks up the upper mold of the mold rotating device 602 that has completed casting and loads the upper mold on the upper mold preheating part 100, The casting is taken out and loaded on a separate discharge conveyor, and then the lower mold in the mold rotating device 602 is picked up and stacked on the lower mold preheating part 200 to perform a centrifugal casting process Can be fully automated.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

A: 상부금형 B: 하부금형
C: 주물
S100: 금형예열단계 S200: 금형세척단계
S300: 도형제도포단계 S400: 금형장착단계
S500: 용탕주입단계 S600: 주물성형단계
S700: 분리배출단계 S800: 아이들단계
100: 상부금형예열부 200: 하부금형예열부
300: 금형이송부 400: 금형세척부
500: 금형도형부 600: 인덱스 테이블부
601: 턴테이블 602: 금형회전장치
603: 가이드컵장치 604: 장착로봇
700: 용탕공급부 701: 용탕조
702: 용탕주입로봇 800: 분리배출부A: upper mold B: lower mold
C: Casting
S100: mold preheating step S200: mold washing step
Step S300: Drawing step S400: Step of mounting the mold
S500: Molten metal injection step S600: Casting molding step
S700: Separation and discharge step S800:
100: upper mold preheating part 200: lower mold preheating part
300: mold sending part 400: mold washing part
500: die mold part 600: index table part
601: turntable 602: mold rotating device
603: guide cup device 604: mounting robot
700: molten metal supply unit 701: molten metal tank
702: molten metal injection robot 800:

Claims

A mold preheating step (S100) for automatically preheating the molds consisting of the upper and lower sets by dividing the molds into an upper mold and a lower mold in the mold preheating part and automatically transferring them to a predetermined temperature;
(S200) for automatically washing the upper mold and the lower mold with the cleaning means (401) while automatically transferring the upper mold and the lower mold preheated at a predetermined temperature on an input conveyor (C) and automatically transferring the same;
(S300) for automatically applying a patterning agent to a set of the upper mold and the lower mold that have been internally cleaned in the mold washing step (S200);
A mold mounting step S400 of sequentially mounting a pair of the upper mold and the lower mold on which the application of the patterning is completed to a mold rotating device 602 provided radially in a turntable 601 rotationally driven at a predetermined angle by an index motor ;
A molten metal injecting step (S500) of injecting molten metal into a mold composed of a pair of an upper mold and a lower mold rotating at a high speed by the mold rotating device (602);
A casting step (S600) of rotating the mold in which the molten metal is injected at a high speed for a certain period of time in the molten metal injecting step (S500) and then cooling the molten metal to form a casting in the mold;
After the casting is completed in the casting step S600, the upper mold is separated from the mold rotating device 602 and is loaded on the mold preheating part. After the casting is taken out from the lower mold, (S700) for separating the mold from the mold preheating section (S700).

An upper mold preheating unit 100 that aligns only the upper molds on the conveyor at predetermined intervals and preheats the molds to a predetermined temperature while automatically transferring the upper molds;
A lower mold preheating unit 200 for aligning only the lower molds on the conveyor at predetermined intervals and preheating the molds to a predetermined temperature while automatically transferring the upper and lower molds;
A mold for picking up the upper mold and the lower mold which are preheated by the upper mold preheating part 100 and the lower mold preheating part 200 and then discharging the upper mold and the lower mold and stacking the upper and lower molds on the charging conveyor C, A transmitter 300;
A mold cleaning unit 400 for cleaning the upper mold and the lower mold by a cleaning unit 401, which is transported by the charging conveyor C;
A metal mold part 500 for automatically applying a molding material to a set of upper and lower molds transferred by the input conveyor C after the completion of cleaning in the mold cleaning part 400;
A plurality of mold rotating devices 602 are radially provided on a turntable 601 which is driven to rotate at a predetermined angle by an index motor so that a set of upper mold and lower mold completed in the mold- An index table part 600 mounted on the mold rotating device 602 to rotate the respective mold rotating devices 602;
A molten metal supplying unit 700 for sequentially supplying molten metal of high temperature to each of the mold rotating apparatuses 602 of the index table unit 600;
The upper mold is picked up from the mold rotating device 602 after the casting is completed and is loaded on the upper mold preheating part 100. After the casting is taken out, the lower mold is picked up and the lower mold preheating part (200), and a separating and discharging unit (800) for stacking the vertical centrifugal casting unit (200).

The method according to claim 1,
In the mold washing step (S200), dry ice particles as a cleaning agent are sprayed at a high pressure at high speed to clean the interior of the mold,
In the graphic patterning step S300, a ceramic powder is applied as a patterning material,
Further comprising an idle step (S800) between the mold washing step (S200) and the graphic form embedding step (S300) to provide a delay time so that the dry ice particles contact with air and completely sublimate.