KR100587569B1

KR100587569B1 - 강관의 도장처리 시스템

Info

Publication number: KR100587569B1
Application number: KR1020050109284A
Authority: KR
Inventors: 이일준
Original assignee: (주)유성티엔에스
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2006-06-08

Abstract

본 발명은 강관의 도장처리 시스템에 관한 것으로서, 하우징 내로 진입되어 이송되는 표면처리대상 강관에 연마볼을 투사 및 투사된 연마볼을 회수하여 재공급할 수 있도록 강관 이송 경로 상에 설치된 숏블라스팅 장치와, 숏블라스팅 장치를 거쳐 이송되는 강관에 도료를 분무하여 피막하는 도장부와, 숏블라스팅 장치부터 도장부로 이어지는 이송 경로상에 설치되어 숏블라스팅 장치를 거치면서 강관 내에 인입된 연마볼을 숏블라스팅 장치의 하우징 내로 토출되게 압축공기를 강관 내에 분사할 있게 설치된 2차 연마볼 회수기를 구비한다. 이러한 강관의 도장처리시스템에 의하면, 숏 블라스팅 작업시 강관의 내부로 유입된 연마볼을 용이하게 회수할 수 있어 작업환경 오염을 저감시킴과 아울러 도장 효율을 높일 수 있다.

Description

강관의 도장처리 시스템{steel pipe painting system}

도 1은 본 발명에 따른 강관의 도장처리시스템을 나타내 보인 블록도이고,

도 2는 도 1의 숏블라스팅 장치와 연마볼 2차 회수처리기의 배치 구조를 개략적으로 나타내 보인 평면도이고,

도 3은 도 2의 숏블라스팅 장치의 일 예를 개략적으로 나타내 보인 도면이고,

도 4는 도 2의 연마볼 2차 회수처리기를 개략적으로 나타내 보인 사시도이고,

도 5는 도 4의 연마볼 2차 회수처리기의 센터링 장치를 개략적으로 발췌하여 나타내 보인 도면이고,

도 6은 도 4의 고정기를 부분발췌하여 나타내 보인 단면도이고,

도 7은 연마볼 2차 회수처리기에 도달된 강관 내의 연마볼이 고압공기에 의해 숏블라스터 장치의 하우징 내로 배출되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

130: 숏블라스팅 장치 150: 연마볼 2차 회수 처리기

158: 분사구

본 발명은 강관의 도장처리 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 강관의 표면 처리를 위해 투사된 연마볼 중 강관 내부로 유입된 연마볼을 용이하게 회수할 수 있도록 된 강관의 도장처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 성형 금속파이프는 스트립상의 금속 파이프 모재를 성형롤러에 의해 환형 형태로 성형하고, 성형된 파이프 모재를 고주파 유도 가열방식에 의해 용접하여 제조한다. 이러한 성형 파이프를 제조하는 조관기는 형성하고자 하는 파이프의 직경에 대응되게 판상의 코일을 일정 폭으로 절단하는 절단기, 절단된 판상의 코일을 환형형태로 성형하는 성형롤러, 성형된 파이프 모재를 고주파 유도가열에 의해 용접하는 용접장치, 성형된 파이프를 일정 크기로 절단하는 절단기를 구비한다. 또한, 강관의 외주면 및 내부면에 에어를 분사하여 강관을 1차 클리닝하는 에어 블로기가 통상적으로 컷팅기 이전에 설치되어 있다.

이렇게 제조된 강관에 컬러 도장을 수행하는 페인팅 공정까지 연속적으로 수행할 수 있도록 된 경우 절단된 강관의 표면에 부착된 이물질을 제거함과 아울러 도료의 접착효율을 높이기 위해 숏트 블라스팅 작업을 수행한 후 도료를 분무하여 컬러 강관을 제조한다.

그런데, 숏트 블라스팅 수행과정에서 연마볼이 강관의 내부로 일부 유입되는 경우 이송 컨베이어를 타고 도장부로 이송되는 과정에서 연마볼이 강관 내부에서 외부로 이탈되어 공장작업장에 투하되거나, 강관 내부에 머무른 상태에서 도장이 이루어지는 경우가 있어 강관 내부로 유입된 연마볼을 적절하게 회수하는 것이 중요하다. 이를 위해 종래에는 숏트 블라스팅 공정 이전에 강관의 양단에 개구 폐쇄용 캡을 끼우는 방법을 적용하였으나 캡의 탈착에 소용되는 작업인원 및 작업시간이 많이 걸리는 문제점이 있다. 또 다르게는 강관의 종단이 숏트 블라스팅 하우징을 완전히 통과하기 이전에 강관의 타단이 상방으로 들려질 수 있는 리프팅시설을 추가하여 연마볼이 강관의 기울기에 의해 숏트 블라스팅 하우징 내로 회수될 수 있는 방법을 적용하였으나, 이 경우에도 강관 리프팅 공정에 소요되는 시간이 많이 걸리고, 강관 리프팅을 위한 시설이 복잡해 지는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 숏블라시팅시 강관 내부에 유입된 연마볼을 용이하게 회수할 수 있으면서 표면처리에 소요되는 공정 시간을 줄일 수 있는 강관의 도장처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 강관의 도장처리 시스템은 하우징 내로 진입되어 이송되는 표면처리대상 강관에 연마볼을 투사하고, 투사된 연마볼을 회수하여 재공급할 수 있도록 강관 이송 경로 상에 설치된 숏블라스팅 장치와, 상기 숏블라스팅 장치를 거쳐 이송되는 상기 강관에 도료로 피막하는 도장부를 구비하는 강관의 도장 시스템에 있어서, 상기 숏블라스팅 장치부터 상기 도장부로 이어지는 이송 경로상에 설치되어 상기 숏블라스팅 장치를 거치면서 상기 강관 내에 인입된 상기 연마볼을 상기 숏블라스팅장치의 하우징 내로 토출되게 압축공기를 상기 강관 내에 분사할 있게 설치된 연마볼 2차 회수처리기;를 더 구비한다.

바람직하게는 상기 연마볼 2차 회수처리기는 상기 숏블라스팅 장치로부터 상기 도장부로 이어지게 설치된 이송 컨베이어 외측에 상기 이송 컨베이어의 이송방향을 따라 설치된 레일을 따라 이송가능하게 설치된 메인 프레임과; 상기 메인 프레임을 상기 레일에 고정시킬 수 있게 상기 메인 프레임에 설치된 고정기와; 상기 메인 프레임을 따라 승하강 되면서 상기 이송 컨베이어를 타고 이송되는 상기 강관을 블로킹 및 언블록킹할 수 있도록 설치된 차단판과; 상기 차단판에 형성된 분사구를 통해 상기 차단판에 도달된 상기 강관 내에 상기 고압공기를 분출할 수 있게 설치된 고압공기 토출기와; 상기 차단판을 상기 메인 프레임에 대해 승하강 시키는 승하강 구동부;를 구비한다.

더욱 바람직하게는 상기 메인 프레임에는 상기 이송 컨베이어에 의해 이송되는 상기 강관이 상기 고압공기 토출기의 상기 차단판에 형성된 분사구로 센터링 되어 진입될 수 있게 외부로 갈수록 폭이 확장되게 형성된 가이드 플레이트를 갖는 센터링 장치;를 더 구비한다.

또한, 상기 숏블라스팅 장치에 진입되기 이전에 이송 컨베이어에 로딩된 상기 강관을 승하강에 의해 이송 차단 또는 차단해제시킬 수 있도록 설치된 강관로딩부;를 더 구비한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 강관의 도장처리 시스템을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 강관의 도장처리시스템을 나타내 보인 블록도이다.

도면을 참조하면, 강관의 도장처리 시스템(100)은 강관 로딩부(110), 숏블라스팅 장치(130), 연마볼 2차 회수처리기(150), 도장부(180) 및 제어부(190)를 구비한다.

또한, 강관 로딩부(110) 이전부터 도장부(170) 까지는 도 2에 도시된 바와 같이 도장대상 강관을 이송하는 이송 컨베이어(120)가 설치되어 있다.

이송 콘베이어(120)는 다수의 이송롤러(121)가 구동원(미도시)에 의해 회전될 수 있게 지지프레임(123)에 설치된 것이 적용되었다.

강관 로딩부(110)는 제어부(190)에 제어되어 도장 대상 강관의 숏블라스팅 장치(130)로의 진입시기를 제어한다.

강관 로딩부(110)는 도 7에 도시된 바와 같이 이송롤러(121) 사이의 이격공간 내에 설치되어 이송롤러(121) 상부로 승하강 될 수 있는 스토퍼(112)와, 스토퍼(112)를 승하강 시키는 승하강 구동부가 적용되었다.

도시된 예에서는 승하강 구동부는 스토퍼(112)에 진퇴로드(114)를 결합한 실린더(116)가 적용되었다. 실린더(116)는 제어부(190)에 제어되어 진퇴로드(114)를 승강 및 하강시킨다.

강관 로딩부(110)는 도시된 예와 다른 구조가 적용될 수 있음은 물론이고, 일 예로서, 후술되는 연마볼 2차 회수처리기(150)의 구조에서 분사구(도 4 참조; 158)가 폐쇄된 형태의 것을 그대로 적용하여도 된다.

숏블라스팅 장치(130)는 연마볼을 투사하는 연마볼 투사기, 하우징 내에 투 사된 연마볼 및 강관으로부터 분리된 이물질을 회수하고, 회수된 입자 중에서 연마볼을 분리하여 연마볼 투사기로 재공급할 수 있도록 설치된 공지된 다양한 구조가 적용될 수 있다.

이러한 숏블라스팅 장치의 일 예를 도 3을 함께 참조하여 설명한다.

숏블라스팅 장치는 하우징(131), 연마볼 투사기(133), 회수 엘리베이터(135), 공급조(136), 싸이클론(137), 집진기(138), 흡입기(139)를 구비한다.

하우징(131)은 이송 콘베이어(120)의 이송경로를 따라 강관(200)이 입출될 수 있게 입구(131a)와 출구(131b)를 갖는다.

또한 하우징(131)은 투사된 연마볼(141) 및 강관(200)으로부터 이탈된 이물질의 수집이 용이하게 하부로 갈수록 폭이 좁아지게 원추형으로 형성되어 있고, 하부 배출구(131c)에는 회수관로(131d)를 통해 회수 엘이베이터(135)와 연결되어 있다.

하우징(131)의 내부에는 연마볼 투사기(133)가 복수개 설치되어 있다.

연마볼 투사기(133)는 공급조(136)의 배출구(136a)로부터 분기된 분기공급관(133a)을 통해 유입되는 연마볼(141)을 임펠러의 회전에 의해 케이싱의 출구를 통해 출사할 수 있도록 된 원심투사방식의 것이 적용되었다. 연마볼 투사기(133)는 도시된 방식 이외에도 공지된 다양한 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.

회수 엘리베이터(135)는 하우징(131)의 배출구(131c)와 연결된 회수관로(131d)를 통해 일단이 연결되어 유입된 연마볼을 승강시켜 공급조(136)로 이송한다. 여기서 회수관로(131d) 내에는 연마볼을 포함한 회수입자들을 이송하기 위한 이송 콘베이어(미도시)가 설치될 수 있음은 물론이다.

회수 엘리베이터(135)는 다양하게 형성될 수 있고 일 예로서 수직상으로 회전 궤도를 갖는 벨트에 일정 간격으로 버킷을 설치하여 버킷에 담겨진 연마볼을 공급조로 투할 수 있는 구조가 적용될 수 있다.

공급조(136)에는 유입된 입자들 중 연마볼(141)은 낙하되고, 먼지 또는 이물질은 흡입력에 의해 부유되어 집진관로(137a)를 통해 배출될 수 있게 집진관로(137a)가 설치되어 있다.

참조부호 137은 싸이클로트론이고, 138은 집진용 필터가 내장된 집진기이며, 139는 공기흡입기이다.

한편 도시된 예와 다르게 회수 엘리베이터(135) 내에 수집된 입자들 중 이물질과 먼지를 분리 수거할 수 있게 회수 엘리베이터(135)에 직접 싸이클로트론 및 집진기를 연결한 구조 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

이러한 숏블라스팅 장치(130)는 강관(200)이 하우징(131) 내를 관통하여 이송되는 과정에서 투사된 연마볼(141)에 의해 표면에 부착된 이물질이 제거되고, 표면에 미세한 요철이 형성되어 이후의 도장공정시 도료와의 접착성을 높인다.

연마볼 2차 회수처리기(150)는 숏블라스팅 장치(130)와 도장부(170) 사이의 이송경로 상에 설치되어 있다.

연마볼 2차 회수처리기를 도 4 내지 도 6을 함께 참조하여 설명한다.

연마볼 2차 회수처리기(150)는 메인 프레임(151), 고정기(160), 고압공기 토출기, 차단판(155), 승하강 구동부를 구비한다.

메인 프레임(151)은 이송컨베이어(120)가 관통되게 설치될 수 있는 공간을 제공할 수 있도록 형성되어 이송 콘베이어(120) 외측에 설치된 레일(167)을 따라 이송될 수 있게 형성되어 있다.

메인 프레임(151)에는 핸들(162)의 회전에 따라 승하강 되어 메인 프레임(151)을 레일(167)에 고정시킬 수 있는 고정기(160)가 메인 프레임(151)의 양측에 각각 설치되어 있다.

고정기(160)는 도 6에 도시된 바와 같이 메인 프레임(151)과 접합되어 있으며 중공 내에 나사선이 형성된 나사관(161)과, 나사관(161) 내에 삽입되어 핸들(162)의 회전에 의해 승하강될 수 있게 외주면에 나사선이 형성된 스크류(163) 및 스크류(162)의 종단에서 레일(167)의 내측으로 진입되게 돌출된 압착판(164)을 갖는 구조로 되어 있다.

이러한 고정기(160)는 핸들(162)의 회전에 의해 스크류(161)가 승하강되면서 레일(164)에 압착판(164)이 밀착 및 분리되며, 도시된 예와 다른 고정 및 분리 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.

메인 프레임(151)의 상단에는 진퇴 로드(157)를 진퇴 시킬 수 있게 승하강 구동부로 적용된 실린더(156)가 장착되어 있다.

또한, 진퇴로드(157)에는 차단판(155)이 연결되어 있다. 차단판(155)은 메인 프레임(151)의 전방 수직바(151a)(151b)의 내측에 형성된 안내홈((152)을 따라 수직상으로 슬라이딩 가능하게 구속되어 있다.

차단판(155)의 중앙에는 분사구(158)가 형성되어 있고, 분사구(158)를 통해 고압 공기를 분사할 수 있는 압축공기 공급관(159)이 연결되어 있다.

생략된 압축공기 공급관(159)의 종단에는 고압공기를 생성하여 공급하는 압축공기 생성기가 접속되어 있다.

여기서, 고압공기 토출기는 차단판의 분사구(158)를 통해 고압공기를 분사하는 압축공기 공급관(159) 및 압축공기 생성기를 포함한다.

차단판(155) 전면에는 이송롤러(123)를 통해 이송되는 강관(200)의 개구가 분사구(158)에 중심이 맞게 얼라인 될 수 있는 센터링 장치가 마련되어 있다.

센터링 장치는 분사구(158)를 중심으로 상호 대칭되는 거리로 이격되되 차단판(155)으로부터 일정길이 부분은 상호 나란하게 연장된 평형 가이드부분과, 평형 가이드부분으로부터 외부로 멀어질 수록 이격 폭이 확장된 형태의 확장부분을 갖는 진입 안내 플레이트(168)와, 진입 안내 플레이트(168)의 이격 폭을 핸들(169)의 조정에 의해 조정할 수 있는 센터링 부재를 갖는다.

이러한 센터링 장치를 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 센터링 장치는 제1 및 제2 지지판(171)(172), 이동 가이드봉(173), 스크류(177), 너트(175) 및 구속링(176)을 구비한다.

제1 및 제2지지판(171)(172)은 차단판(155)의 분사구(158)를 중심으로 상호 일정 거리 대칭되는 이격거리 상에 수직상으로 상호 나란하게 설치되어 있다.

이동 가이드봉(173)은 제1 및 제2 지지판(171)(172)를 상호 연결하는 방향으로 설치되어 있다.

스크류(177)는 이동 가이드봉(173) 전방에서 제1 및 제2 지지판(171)(172)에 핸들(169)의 회전에 연동되어 회전가능하게 설치되어 있다.

가이드 플레이트(168)는 접합된 너트(175) 및 구속링(176)이 각각 스크류(177) 및 이동 가이드봉(173)에 관통되게 결합되어 있다.

따라서, 핸들(169)을 회전시키면 이동 가이드봉(173)에 구속되는 구속링(176)에 의해 가이드 플레이트(168)는 스크류(177)의 회전에 따라 분사구(158)를 중심으로 대칭적으로 수평방향에서 좌우로 이동되어 폭이 조정된다.

센터링 장치는 도시된 구조와 다르게 차단판(155)에 일정간격으로 착탈구를 형성하고, 착탈구에 가이드 플레이트(168)를 착탈할 수 있는 구조 등 다양한 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.

이러한 연마볼 2차 회수처리기(150)는 차단판(155)과 하우징(131) 사이의 이격거리가 도 7에 도시된 바와 같이 처리대상 강관(200)의 길이 보다 약간 짧고 하우징(131)의 입구와 차단판(155)과의 이격거리는 강관(200)의 길이 보다 긴 적절한 위치에 설치되면 된다.

도장부(180)는 연마볼 2차 회수처리기(150)를 거쳐 이송롤러(121)를 타고 진입되는 강관(200)에 도료를 분무하여 도장할 수 있도록 되어 있고, 통상적으로 도료 분무기 및 건조기로 되어 있으며 공지된 다양한 구조가 적용될 수 있다.

이하에서는 이러한 도장 시스템의 작동을 도 7을 함께 참조하여 설명한다.

먼저, 숏블러스터 장치(130)의 전단에서 이송롤러(121) 사이에 설치되어 이송롤러(121)의 높이 보다 일정 높이 높은 위치 및 이송롤러(121) 보다 낮은 위치 사이를 수직상으로 진퇴할 수 있게 설치된 강관로딩부(110)의 스토퍼(112)에 의해 숏블라스터 장치(130)로의 강관(200) 진입 여부가 제어된다.

따라서, 스토퍼(112)가 강관(200)을 스토핑 할 수 있는 상승 위치에서 하강하게 되면 강관(200)은 이송롤러(121)의 회전에 의해 숏블라스팅 장치(130)의 하우징(131)내로 진입되고, 분사된 연마볼에 의해 표면처리가 되면서 계속 이송된다. 이후 연마볼 2차 회수처리기(150)의 센터링장치의 가이드 플레이트(168)의 안내를 받아 차단판(155)에 도달되면 제어부(190)는 고압공기를 분사구(158)를 통해 설정된 시간 동안 분출되게 압축공기 생성기를 제어한다. 이 과정에서 강관(200) 내로 유입된 고압공기에 의해 강관(200) 내에 잔류된 연마볼은 강관(200)의 내부 관로를 따라 하우징(131) 내로 배출된다. 이후, 차단판(155)이 승강하면 강관(200)은 이송롤러(121)를 따라 도장부(180)로 진입되어 도장작업이 수행되고, 이전에 상승상태를 유지하던 강관 로딩부(110)의 스토퍼(112)가 다시 하강시켜 다음 차수의 강관(200)이 숏블라스팅 장치(130)의 하우징(131)내로 진입시킨다. 이때 차단판(155)은 다시 하강상태로 대기한다.

이러한 제어부(190)의 각 요소의 제어는 이송컨베이어(120)의 이송속도 및 고압공기 분사 적용시간을 고려하여 설정된 타이밍 시퀀스에 의해 강관 로딩부(110) 및 연마볼 2차 회수처리기(150)를 제어하도록 설정하면된다.

이와는 다르게 강관(200)의 이송위치를 제어부(190)가 판단할 수 있도록 이송컨베이어(120) 상에 또는 차단판(155), 가이드 플레이트(168)상에 강관(200)의 진입여부를 검출할 수 있는 센서(미도시)가 설치되고, 센서의 출력신호를 이용하여 제어부(190)가 각 요소를 제어하도록 구축될 수 있음은 물론이다.

지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 강관의 도장처리시스템에 의하면, 숏 블라스팅 작업시 강관의 내부로 유입된 연마볼을 용이하게 회수할 수 있어 작업환경 오염을 저감시킴과 아울러 도장 효율을 높일 수 있다.

Claims

삭제
하우징 내로 진입되어 이송되는 표면처리대상 강관에 연마볼을 투사하고, 투사된 연마볼을 회수하여 재공급할 수 있도록 강관 이송 경로 상에 설치된 숏블라스팅 장치와, 상기 숏블라스팅 장치를 거쳐 이송되는 상기 강관에 도료로 피막하는 도장부를 구비하는 강관의 도장 시스템에 있어서,

상기 숏블라스팅 장치부터 상기 도장부로 이어지는 이송 경로상에 설치되어 상기 숏블라스팅 장치를 거치면서 상기 강관 내에 인입된 상기 연마볼을 상기 숏블라스팅장치의 하우징 내로 토출되게 압축공기를 상기 강관 내에 분사할 있게 설치된 연마볼 2차 회수처리기;를 더 구비하고,

상기 연마볼 2차 회수처리기는

상기 숏블라스팅 장치로부터 상기 도장부로 이어지게 설치된 이송 컨베이어 외측에 상기 이송 컨베이어의 이송방향을 따라 설치된 레일을 따라 이송가능하게 설치된 메인 프레임과;

상기 메인 프레임을 상기 레일에 고정시킬 수 있게 상기 메인 프레임에 설치된 고정기와;

상기 메인 프레임을 따라 승하강 되면서 상기 이송 컨베이어를 타고 이송되는 상기 강관을 블로킹 및 언블록킹할 수 있도록 설치된 차단판과;

상기 차단판에 형성된 분사구를 통해 상기 차단판에 도달된 상기 강관 내에 상기 고압공기를 분출할 수 있게 설치된 고압공기 토출기와;

상기 차단판을 상기 메인 프레임에 대해 승하강 시키는 승하강 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 강관의 도장처리 시스템.
제2항에 있어서, 상기 메인 프레임에는 상기 이송 컨베이어에 의해 이송되는 상기 강관이 상기 고압공기 토출기의 상기 차단판에 형성된 분사구로 센터링 되어 진입될 수 있게 외부로 갈수록 폭이 확장되게 형성된 가이드 플레이트를 갖는 센터링 장치;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강관의 도장처리 시스템.
제3항에 있어서,

상기 숏블라스팅 장치에 진입되기 이전에 이송 컨베이어에 로딩된 상기 강관을 승하강에 의해 이송 차단 또는 차단해제시킬 수 있도록 설치된 강관로딩부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강관의 도장처리 시스템.