KR100555836B1

KR100555836B1 - 재질 시험편 자동 세척장치

Info

Publication number: KR100555836B1
Application number: KR1020010069699A
Authority: KR
Inventors: 김대하; 지상환; 김상호
Original assignee: 주식회사 포스코; 주식회사 엠.이.시
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2006-03-03
Also published as: KR20030038926A

Abstract

본 발명은 자동화 공정으로 재질 시험편에 부착된 이물질을 제거함과 동시에 이물질 제거에 사용된 세척액을 재활용하여 이용하는 재질 시험편 자동 세척장치에 관한 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 시험편을 자동으로 투입하는 시험편 투입부(50)와, 상기 시험편 투입부(50)로부터 이송된 시험편을 수용하여 세척액으로 초음파 세척하는 시험편 세척부(51)와, 상기 시험편 세척부(51)로부터 자동 배출된 시험편에 부착된 세척액을 제거하기 위한 시험편 건조부(52)와, 상기 시험편 세척부(51)로부터 발생된 폐세척액을 필터링한 다음 가열, 응축하여 재활용하는 폐세척액 재생부(53)로 구성되는 것을 특징으로 하는 재질 시험편 자동세척장치를 제공한다.

이와 같이, 본 발명은 일련의 자동화 공정으로 재질 시험편을 투입하여 초음파 세척하고, 발생되는 폐세척액을 정제하여 재활용함으로써 시험편의 높은 청정도를 유지하여 시험 측정치의 정확도를 높일 수 있음과 동시에 폐세척액을 재활용함으로써 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.

시험편, 자동세척장치, 시험편투입부, 폐세척액재생부, 시험편세척부

Description

재질 시험편 자동 세척장치{APPARATUS FOR AUTOMATICALLY CLEANING SPECIMEN FOR TESTING QUALITY OF MATERIALS}

도 1은 본 발명에 따른 재질 시험편 자동 세척장치의 전체 구성을 나타내는 구성도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

50:시험편 투입부 51:시험편 세척부 52:시험편 건조부

53:폐세척액 재생부 2:시험편 투입기 3:에어실린더

6:제1벨트 컨베이어 10:초음파 발생기 13:제2벨트 컨베이어

15:시험편 건조기 22:필터 25:가열조 27:응축 냉각기

28:응축 저장조 32:세척액 저장조

본 발명은 재질 시험편 자동 세척장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동화 공정으로 재질 시험편에 부착된 이물질을 제거함과 동시에 이물질 제거에 사용된 세척액을 재활용하여 이용하는 재질 시험편 자동 세척장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속의 재질 시험편은 소재로부터 절단된 다음, 반드시 이물질 제거공정을 거치게 되는데, 경도, 표면 조도 및 기계적 물성 측정용 등의 재질 시험용 시험편의 표면에 붙어있는 이물질 및 기름을 제거하여야만 정확한 시험을 수행할 수 있으며, 정밀한 시험 측정치를 구할 수 있기 때문이다. 특히 표면 조도나 경도, 시험편 두께 등 표면의 상태가 시험 측정치에 치명적으로 영향을 주는 경우에는 표면세척이 더욱 중요하다.

종래에는 시험실에서 일일이 사람의 수작업을 통하여 재질시험편의 표면을 닦아 내기 때문에 시간적인 문제와 시험편 표면의 청정도를 보장받을 수 없으며, 오히려 닦아내는 재질에 따라 역효과가 발생될 수 있다.

또한, 시험편의 높은 청정도를 얻기 위하여 초음파 세척공정을 도입하더라도 수작업으로 초음파 세척기에 시험편을 투입, 배출하기 때문에 작업상 번거로움의 난점이 있으며, 특히 아세톤, 알코올 등과 같은 휘발성이 강한 물질을 세척액으로 이용할 경우 작업자의 중독 위험성이 항상 내재하게 된다.

또한, 상기 초음파 세척공정에 이용된 세척액은 대부분 유독성 화학물질이고, 더구나 이용된 세척액에는 다량의 이물질이 포함되어 있으므로 폐세척액이 많이 발생되면 환경오염의 문제점과, 이를 처리하는 비용이 증가하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 일련의 자동화 공정으로 재질 시험편을 투입하고, 이에 부착된 이물질을 제거함과 동시에 이물질 제거에 사용된 세척액을 정제하여 재활용하는 재질 시험편 자동 세척장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 시험편 공급 호퍼 내부에 회전가능하도록 축결합된 회전식 시험편 투입기와, 이의 하부에 구비되어 투입된 시험편을 상기 호퍼 하부에 형성된 배출구로 밀어내는 에어실린더와, 이로부터 배출된 시험편을 이송하는 제1벨트 컨베이어로 이루어지는 시험편 투입부와,

상기 시험편 투입부의 제1벨트 컨베이어로 이송된 시험편이 낙하하여 안착하는 제2벨트 컨베이어가 수용된 세척조와, 이의 하부에 구비된 초음파 발생기와, 상기 세척조의 상부에 설치되어 증발된 세척액 기체를 포집하여 배출하는 배출덕트로 이루어지는 시험편 세척부와,

상기 시험편 세척부의 제2벨트 컨베이어로 이송되는 시험편에 부착된 세척액을 제거하도록 상기 세척조의 배출부에 구비된 에어분사기와, 이로부터 세척액이 제거된 시험편의 잔존 세척액 성분을 가열하여 증발시키는 시험편 건조기로 이루어지는 시험편 건조부와,

상기 시험편 세척부의 세척조 하부 바닥에 설치된 배수관을 통하여 폐세척액을 펌핑하는 펌프와, 이로부터 펌핑된 세척액을 걸러주는 필터와, 이로부터 걸러진 세척액을 저장하여 가열하는 가열조와, 이로부터 가열되어 증발된 세척액 기체를 응축시켜 저장하는 응축 저장조와, 이의 하부 배출관으로 정제된 세척액을 배출하여 저장하는 저장조와, 이의 하부에 구비된 배출관으로부터 상기 세척조로 정제된 세척액을 펌핑하여 재공급하는 펌프로 이루어지는 폐세척액 재생부로 구성되는 것을 특징으로 하는 재질 시험편 자동세척장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 폐세척액 재생부의 세척액을 걸러주는 필터와, 이로부터 걸러진 세척액을 저장하여 가열하는 상기 가열조 사이에 구비되어 걸러진 세척액을 바로 상기 저장조로 공급할 수 있는 배관부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재질 시험편 자동세척장치를 제공하게 된다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 재질 시험편 자동 세척장치는 크게 시험편 투입부(50)와, 시험편 세척부(51), 시험편 건조부(52) 및 폐세척액 재생부(53)로 구성된다.

상기 시험편 투입부(50)는 시험편(47)이 호퍼(1)의 상부로 투입되어 저속 회전식 시험편 공급기(2)에 의해 상기 호퍼(1)의 하부 바닥으로 낙하되며, 상기 낙하된 시험편(47)은 상기 호퍼(1)의 일측 하부에 설치된 에어실린더(Air Cylinder; 3)의 왕복작동을 통하여 상기 호퍼(1)의 하부 타측에 마련된 배출구(4)를 통하여 배출되며, 상기 배출된 시험편(47)은 가이드(5)를 통하여 안내되어 제1벨트 컨베이어(Belt Conveyor; 6)에 의해서 후술하는 시험편 세척부(51)로 이송된다.

상기 시험편 투입부(50)로부터 배출된 시험편(47)을 상기 제1벨트 컨베이어(6)를 통하여 시험편 세척부(51)를 구성하는 세척조(8)로 이송되는데, 상기 세척조(8)에는 세척 목표에 따른 이물질 제거에 적합한 세척액(14)이 수용되어 있다.

즉, 일반적으로 재질 시험편의 세척에 많이 이용되는 세척액은 메틸 알코올(Methyl Alcohol)이며, 세척 목적에 따라 에틸 알코올(Ethyl Alcohol) 및 아세톤(Acetone) 등의 다양한 세척액이 사용될 수 있다.

상기와 같은 세척액(14)이 수용된 세척조(8)에 시험편(47)이 투입되면, 상기 세척조(8)에 수용된 세척액(14)에 일측부가 잠긴 상태로 유지된 제2벨트 컨베이어(13)에 안착하게 되고, 시험편(47)이 안착되면 상기 세척조(8)의 하부에 설치된 초음파 발생기(10)로부터 초음파가 발생되어 상기 세척조(8)에 수용된 세척액(14)이 심하게 진동되어 마치 물보라처럼 일어나게 된다.

상기와 같은 세척액(14) 속에 담겨진 시험편(47)은 초음파의 작용에 의해서 표면에 부착된 이물질이 완전히 제거되며, 일정 세척시간이 경과된 다음, 상기 제2벨트 컨베이어(13)를 작동시켜 세척 완료된 시험편(47)을 배출하게 된다.

상기 제2벨트 컨베이어(13)는 상기 세척조(8)로부터 시험편(47)을 배출하기 위하여 오르막 경사부(13')를 구성하여 작동하는데, 상기 오르막 경사부(13')로 시험편(47)을 이송하기 위하여 벨트부의 일정간격으로 시험편(47)을 걸어 이송할 수 있는 시험편 지지대(48)가 형성되어 있다.

또한, 상기 시험편 세척부(51)의 상부에는 배출덕트(7)가 설치되어 있는데, 이는 세척조(8) 바닥면에서 초음파를 발생시키면 휘발성이 강한 세척액이 심하게 진동하여 마치 물보라처럼 생성되어 실내에 세척액의 냄새가 발생되기 때문에 배출덕트(7)의 배출구(도시하기 않음)에 팬모터(Fan Motor; 도시하지 않음) 설치하고 실외까지 연결설치 하여 실내의 환경을 좋게 유지시켜주는 장치이다.

상기 시험편 세척부(51)로부터 세척이 완료된 시험편(47)은 상기 제2벨트 컨베이어(13)에 의하여 시험편 건조부(52)의 건조기(15)로 이송하게 되는데, 시험편 건조기(15)로 이송되기에 앞서, 세척조(8)로부터 배출된 시험편(47)은 다량의 세척액이 부착되어 있기 때문에 이를 제거하기 위하여 세척조(8)의 배출 측부의 상부에는 에어분사기(12)가 설치되어 있다.

상기 에어분사기(12)는 에어밸브(12')를 통하여 공급된 고압의 에어가 다수개의 에어노즐을 통하여 분사됨으로써 시험편(47)에 부착된 다량의 세척액을 제거하여 세척조(8) 안으로 다시 떨어뜨리거나, 세척조(8) 배출 측부에 구비된 세척액 보조 회수조(11)로 떨어뜨리게 된다.

상기 에어분사기(12)에 의해서 다량의 세척액이 제거된 시험편(47)은 시험편 건조기(15)로 제2벨트 컨베이어(13)에 의해서 이송되며, 상기 시험편 건조기(15)는 시험편(47)에 부착된 잔존 세척액 성분을 가열하여 완전 제거하도록 가열기(17)와, 이로부터 발열된 열을 불어주는 팬모터(16)로 구성된다.

상기 시험편 건조기(15)에서 일정시간이 경과되어 여분의 세척액 성분이 제거된 시험편(47)은 제2벨트 컨베이어(13)로 계속 이송되어 시편 회수조(18)로 회수되어진다.

또한, 본 발명에 따른 재질 시험편 자동 세척장치는 사용된 폐세척액의 재활용을 위하여 폐세척액 재생부(53)를 구비하는데, 폐세척액 재생부(53)는 상기 시험편 세척부(51)의 세척조(8) 하부 바닥에 설치된 폐세척액 배수관(46)과, 세척조(8) 일측부에 설치된 세척액 보조 회수조(11)의 하부에 설치된 폐세척액 배수관(45)의 밸브(19, 20)를 개방하여 배출된 폐세척액을 펌핑하는 펌프(23)와, 이로부터 펌핑된 세척액을 걸러주는 필터(22)와, 이로부터 걸러진 세척액을 저장하여 가열하는 가열조(25)와, 이로부터 가열되어 증발된 세척액 기체를 응축시키는 응축 냉각기(27)와, 이로부터 냉각된 세척액을 저장하는 응축 저장조(28)와, 이의 하부 배출관(41)으로 정제된 세척액을 배출하여 저장하는 세척액 저장조(32)와, 이의 하부에 구비된 배출관(40)으로부터 상기 세척조(8)로 정제된 세척액을 펌핑하여 재공급하는 펌프(34)로 이루어진다.

즉, 상기 세척조(8)와 보조 회수조(11)의 하부에 설치된 배수관(45,46)으로부터 배수된 폐세척액을 펌핑하여 필터링(Filtering)한 다음, 세척액 가열조(25)로 필터링된 세척액을 일정량 수용시켜 상기 가열조(25)의 양측부에 마련된 가열기(26)를 가열하면 휘발성이 강한 세척액은 쉽게 휘발하며, 이의 상부 배관(42)에 구비된 응축 냉각기(27)에 의해서 휘발되거나 기화된 세척액 성분이 응축되어 상기 가열조(25) 일측부에 배관(42)으로 연결된 응축 저장조(28)로 인도되어 저장되며, 상기 저장된 재생 세척액은 다시 펌프(30)로 펌핑되어 세척액 저장조(32)로 이송되며, 상기 세척액 저장조(32)에 저장된 재생 세척액은 필요시 상기 시험편 세척부(51)의 세척조(8)로 연결된 배관(40)을 통하여 펌프(24)로 펌핑되어 공급되어진다.

또한, 폐세척액의 정제(가열, 응축)단계를 실시할 시간적 여유가 없이 세척액을 사용할 경우에는 상기 폐세척액 재생부(53)를 구성하는 세척액을 걸러주는 필 터(22)와, 이로부터 걸러진 세척액을 저장하여 가열하는 가열조(25) 사이에 필터에 의해서 걸러진 세척액을 바로 상기 세척액 저장조(32)로 공급할 수 있는 배관부(44) 및 밸브(39)가 구비되어 있어 필터링 공정에 의해서 이물질이 제거되고, 정제되지 않은 재생 세척액을 바로 세척조(8)로 이송시켜 이용할 수도 있다.

본 발명은 일련의 자동화 공정으로 재질 시험편을 투입하고, 이에 부착된 이물질을 초음파 세척에 의하여 제거함과 동시에 이물질 제거에 사용된 세척액을 정제하여 재활용함으로써 시험편의 높은 청정도를 일정하게 유지하여 시험 측정치의 정확도를 높일 수 있음과 동시에 폐세척액을 정제하여 재활용함으로써 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

시험편 공급호퍼(1) 내부에 회전가능하도록 축결합된 회전식 시험편 투입기(2)와, 이의 하부에 구비되어 투입된 시험편을 상기 호퍼(1) 하부에 형성된 배출구(4)로 밀어내는 에어실린더(3)와, 이로부터 배출된 시험편을 이송하는 제1벨트 컨베이어(6)로 이루어지는 시험편 투입부(50)와,

상기 시험편 투입부(50)의 제1벨트 컨베이어(6)로 이송된 시험편이 낙하하여 안착하는 제2벨트 컨베이어(13)가 수용된 세척조(8)와, 이의 하부에 구비된 초음파 발생기(10)와, 상기 세척조(8)의 상부에 설치되어 증발된 세척액 성분을 포집하여 배출하는 배출덕트(7)로 이루어지는 시험편 세척부(51)와,

상기 시험편 세척부(51)의 제2벨트 컨베이어(13)로 이송되는 시험편에 부착된 세척액을 제거하도록 상기 세척조(8)의 배출부에 구비된 에어분사기(12)와, 이로부터 세척액이 제거된 시험편의 잔존 세척액 성분을 가열하여 증발시키는 시험편 건조기(15)로 이루어지는 시험편 건조부(52)와,

상기 시험편 세척부(51)의 세척조(8) 하부바닥에 설치되어 펌핑된 폐세척액을 걸러주는 필터(22)와, 이로부터 걸러진 세척액을 저장하여 가열하는 가열조(25)와, 이로부터 증발된 세척액 기체를 응축시켜 저장하는 응축 저장조(28)와, 이의 하부 배출관(41)으로 정제된 세척액을 배출하여 저장하는 세척액 저장조(32)와, 이로부터 정제된 세척액을 펌핑하여 세척조(8)로 재공급하는 펌프(34)로 이루어지는 폐세척액 재생부(53)로 구성되는 것을 특징으로 하는 재질 시험편 자동세척장치.
제1항에 있어서,

상기 폐세척액 재생부(53)는 상기 세척액을 걸러주는 필터(22)와, 이로부터 걸러진 세척액을 저장하여 가열하는 상기 가열조(25) 사이에 구비되어 걸러진 세척액을 바로 상기 세척액 저장조(32)로 공급할 수 있는 배관부(44)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재질 시험편 자동세척장치.