KR100868226B1

KR100868226B1 - 전처리 탱크용 철분제거장치

Info

Publication number: KR100868226B1
Application number: KR1020070093136A
Authority: KR
Inventors: 강규택
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2008-11-11

Abstract

본 발명은 포집 하우징내에 별도의 자석봉 관을 구성하여 자석봉을 삽입 또는 이탈 가능하도록 구성하여 포집 하우징 내부에서 상기 자석봉 관을 통하여 미세 철분까지 제거하면서 자동 포집으로 치환청소가 가능하고, 설비 면적당 철분의 포집량을 극대화할 수 있도록 하는 전처리 탱크용 철분제거장치를 제공한다.

포집 하우징, 탈지, 철분, 자석봉, 전처리 탱크, 철분제거장치

Description

전처리 탱크용 철분제거장치{A BERR REMOVING DEVICE FOR PRE-TREATING TANK}

본 발명은 전처리 탱크용 철분제거장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 영구자석을 사용하여 미세 철분까지 제거하면서 자동 포집으로 치환청소가 가능하고, 설비 면적당 철분의 포집량을 극대화할 수 있도록 하는 전처리 탱크용 철분제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 생산 공정에 있어, 차체의 도장 공정은 고도의 방청과 미관을 요구하기 때문에, 일반의 도장과 비교할 때 복잡한 공정을 가지고 있으며, 방청을 주목적으로 한 전처리, 전착 공정과 미관을 목적으로 한 중도 공정, 상도 공정이 기본이다.

즉, 상기 차체 도장 공정은 차체가 완성된 후, 차체의 부식을 방지하고, 방음과 함께 미관을 수려하게 하여 상품성을 높이는 것으로, 이러한 차체 도장라인 및 그 공정은 차체 내외판에 부착되어 있는 이물질나 유지분을 완전히 제거함과 동시에, 철판면의 내식성 및 전착 도료와의 부착성을 좋게 하는 인산염 피막을 형성하는 전처리 공정과, 상기 전처리 공정의 건조로를 통과한 차체를 전착 도료 중에 전몰시켜 외판은 물론 차체 내부까지 균일하게 도장함으로서 방청과 표면광택의 인자가 되는 전착(하도) 공정을 진행한다.

이어서, 이음부 등에 실러를 도포하는 과정을 거친 후, 도료의 내 치핑성, 평활성, 내후성 등을 갖게 하는 중도 공정을 진행하고, 미관상의 광택감을 주는 상도 베이스 및 클리어 공정을 통하여 도장막을 형성하는 상도 공정를 수행하게 된다.

이와 같이, 차체에 도장이 완료되면, 육안검사를 통하여 차체 외관을 검사하는 외관검사 및 외관검사를 통하여 도장표면의 먼지, 이물질, 스크래치 등을 검사하며, 수정이 필요하면, 상도 베이스 및 클리어 공정을 통하여 재 도장하거나, 폴리싱 작업 등의 수정 공정을 통하여 수정한 후, 의장공장으로 투입하도록 이루어진다.

이러한 도장라인의 각 공정에서, 상기 전처리 공정은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 차체에 전착도장을 위한 준비공정으로, 탕세(S11), 예비탈지(S12), 탈지(S13), 제1,2수세공정(S14,S15)까지는 차체의 이물질, 유분, 철분을 제거하는 것이 주목적이며, 표면조정(S16), 화성피막(S17), 제3,4,5수세 공정(S18,S19,S20)은 전착 도장을 준비하기 위한 약품처리 공정이다.

여기서, 상기한 전착 차체의 품질 불량요인 중 80% 이상이 철분으로 인한 오염이며, 차체공장으로부터 투입되는 화이트 바디 상태의 차체로부터 철분(철가루)를 상기한 전처리 공정에서 얼마나 효율적으로 제거하는가가 전착 품질을 좌우하게 되며, 도장라인의 특성상 후 공정인 중도, 상도에서도 품질 및 재 도장에 따른 생 산원가에 까지 영향을 미치게 된다.

이러한 관점에서, 상기 차체의 투입 순서대로 탕세(S11), 예비탈지(S12), 탈지(S13), 수세공정(S14,S15) 순으로 철분량이 많기 때문에 이 공정에서는 철분제거장치가 필요하다.

여기서, 상기 탕세(S11)와 예비탈지(S12) 공정에서는 탱크가 작아 간편하게 치환청소를 할 수 있기 때문에 철분에 의한 오염도가 높아도 청소 등, 유지보수가 가능하지만, 탈지 공정(S13)에서는 탱크의 용량이 상대적으로 크며(즉, 탕세 탱크의 용량은 17톤, 예비탈지 탱크의 용량은 13톤, 탈지 탱크의 용량은 140톤), 탈지액의 비용이 고가이어서 치환청소가 어려운 단점이 있다.

뿐만 아니라, 상기 탈지 탱크의 치환청소는 1년에 약 2회 정도 실시하고 있으나, 그 용량이 크기 때문에 탈지액 용량에 비하여 철분 함유량이 극히 적어서 철분을 제거하기도 쉽지가 않은 실정이다.

따라서 상기한 철분제거장치는 탈지 탱크의 탈지액에 포함되어 있는 철분을 포집하는 것이 가장 효율적이며, 종래의 철분제거장치는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 자석봉(100)을 탈지 탱크(101)의 서브수조(103)에 다수개 설치하여 운용된다.

그러나 상기한 바와 같은 자석봉을 이용한 철분제거장치는 미세 철분 등의 포집효율이 좋은 반면, 탈지 탱크의 주기적인 치환청소가 필요하며, 자석봉이 철분에 의해 오염되는 경우, 작업성이 저하되고, 철분이 많은 탱크 바닥부에는 설치가 어렵다는 단점이 있다.

반면, 상기한 자석봉 이외의 철분제거장치는 미세 철분의 포집능력이 떨어지고, 필터 교체 등의 부가적인 비용이 들어가는 등, 처리효율이 낮다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 포집 하우징내에 별도의 자석봉 관을 구성하여 자석봉을 삽입 또는 이탈 가능하도록 구성하여 포집 하우징 내부에서 상기 자석봉 관을 통하여 미세 철분까지 제거하면서 자동 포집으로 치환청소가 가능하고, 설비 면적당 철분의 포집량을 극대화할 수 있도록 하는 전처리 탱크용 철분제거장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전처리 탱크용 철분제거장치는 내부가 밀폐된 중공의 포집실로 형성되며, 일측 상부에는 상기 전처리 탱크의 바닥면과 서브수조의 바닥면에 연결되는 제1, 제2순환 배관의 일단이 하나로 연결되는 흡입관이 구성되고, 상기 흡입관의 하부에는 상기 전처리 탱 크의 일측방으로 연결되는 제3순환배관의 일단이 연결되는 토출관이 구성되며, 하부 중앙에는 드레인 배관과 연결되는 배출관이 구성되는 포집 하우징; 상기 포집 하우징의 포집실 내부에서 포집 하우징의 상면에 세로방향으로 설치되어 상단은 외부로 개구되는 다수개의 자석봉 관; 상기 각 자석봉 관에 삽입이탈 가능하도록 배치되어 상단이 승하강판에 고정되는 다수개의 자석봉; 상기 포집 하우징의 외주면 양측에 각각 장착되며, 작동로드를 통하여 상기 승하강판의 양측단에 연결되어 승하강판을 승하강 작동시키는 승하강 실린더; 상기 포집 하우징의 포집실 하부에 설치되어 상기 자서봉 관을 향하여 용수를 분사하도록 외부의 스프레이 배관과 연결되는 다수개의 스프레이 노즐로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 포집 하우징은 그 하부가 반구형상으로 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 자석봉 관은 상기 포집 하우징 내부에서 하단이 밀폐된 금속관으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 자석봉은 영구자석으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 승하강 실린더는 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1순환 배관과 제3순환 배관은 바이패스 배관을 통하여 상호 연결되는 것을 특징으로 하며, 상기 제1순환 배관 상에는 제어신호에 따라 작동하는 순환펌프가 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전처리 탱크용 철분제거장치에 의하면, 포집 하우징내에 별도의 자석봉 관을 구성하여 자석봉을 삽입 또는 이탈 가능하도록 구성하여 포집 하우징의 포집실 내부에서 상기 자석봉 관을 통하여 미세 철분까지 제거하면서 자동 포집으로 치환청소가 가능하고, 설비 면적당 철분의 포집량을 극대화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

즉, 자석봉을 간접적으로 이용하여 미세 철분 등의 포집효율을 높이며, 탈지 탱크의 주기적인 치환청소 없이도 자석봉이 철분에 의해 오염되지 않아 작업성이 향상되며, 탱크 바닥부의 철분도 제거할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전처리 탱크용 철분제거장치의 구성도이고, 도 4와 도 5는 본 발명이 실시예에 따른 전처리 탱크용 철분제거장치의 사시도 및 투영 사시도이다. 그리고 도 6과 도 7은 본 발명이 실시예에 따른 전처리 탱크용 철분제거장치의 승하강 실린더 작동 상태의 사시도 및 투영 사시도이다.

본 실시예에 따른 전처리 탱크용 철분제거장치(10)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 기본적으로 포징 하우징(11)을 구비한다.

상기 포집 하우징(11)은, 도 4 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 내부가 밀폐된 중공의 포집실(13)로 형성되고, 그 일측 상부에는 상기 전처리 탱크(1)의 바닥면과 서브수조(3)의 바닥면에 연결되는 제1, 제2순환 배관(P1,P2)의 일단이 하나로 연결되는 흡입관(15)이 구성된다.

상기 포집 하우징(11)은 그 하부가 반구형상으로 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제2순환 배관(P2)은 일단이 상기 제1순환 배관(P1)에 연결된다.

그리고 상기 포집 하우징(11)은 그 흡입관(15)의 하부에 상기 전처리 탱크(1)의 일측방으로 연결되는 제3순환 배관(P3)의 일단이 연결되는 토출관(17)이 구성되며, 그 하부 중앙에는 드레인 배관(P5)과 연결되는 배출관(19)이 구성된다.

또한, 상기 제1순환 배관(P1)과 제3순환 배관(P3)은 바이패스 배관(P4)을 통하여 상호 연결되며, 상기 제1순환 배관(P1) 상에는 제어신호에 따라 작동하는 순환펌프(PP1)가 구성된다.

상기 제1순환 배관(P1) 상에는 제어신호에 따라 제1순환 배관(P1)을 개폐 제어하는 제1솔레노이드 밸브(SV1)가 상기 순환펌프(PP1)와 흡입관(15) 사이에 장착된다.

상기 제3순환 배관(P3) 상에는 제어신호에 따라 제3순환 배관(P3)을 개폐 제어하는 제2솔레노이드 밸브(SV2)가 장착된다.

상기 바이패스 배관(P4) 상에는 제어신호에 따라 바이패스 배관(P4)을 개폐 제어하는 제3솔레노이드 밸브(SV3)가 장착된다.

상기 드레인 배관(P5) 상에는 제어신호에 따라 드레인 배관(P5)을 개폐 제어하는 제4솔레노이드 밸브(SV4)가 장착된다.

그리고 상기 포집 하우징(11)의 포집실(13) 내부에는 포집 하우징(11)의 상면에 세로방향으로 설치되어 상단은 외부로 개구되는 다수개의 자석봉 관(21)이 구 성된다.

또한, 상기 각 자석봉 관(21)에 삽입이탈 가능하도록 다수개의 자석봉(23)이 배치되는데, 각 자석봉(23)은 그 상단이 승하강판(25)에 고정된다.

여기서, 상기 자석봉 관(21)은 상기 포집 하우징(11) 내부에서 하단이 밀폐된 금속관으로 형성되며, 상기 자석봉(23)은 영구자석으로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 포집 하우징(11)의 외주면 양측에는 승하강 실린더(27)가 각각 장착되는데, 상기 각 승하강 실린더(27)는 그 작동로드(29)를 통하여 상기 승하강판(25)의 양측단에 연결되어 승하강판(25)을 승하강 작동시키도록 구성된다.

상기 승하강 실린더(27)는 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것이 바람직하며, 이러한 상기 승하강 실린더(27)는 그 작동압을 공급하는 공압배관(P7) 상에 제어신호에 따라 공압배관(P7)을 개폐 제어하는 제6솔레노이드 밸브(SV6)가 장착되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 포집 하우징(11)의 포집실(13) 하부에는 다수개의 스프레이 노즐(31)이 설치되어 상기 자서봉 관(21)을 향하여 용수를 분사하도록 외부의 스프레이 배관(P6)과 연결되어 구성된다.

상기 스프레이 배관(P6) 상에는 제어신호에 따라 스프레이 배관(P6)을 개폐 제어하는 제5솔레노이드 밸브(SV5)가 장착된다.

또한, 상기 스프레이 배관(P6) 상에는 제어신호에 따라 작동하는 스프레이 펌프(PP2)가 구성된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 전처리 탱크용 철분제거장치(10)의 단계별 작동을 도 8을 통하여 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 8A의 S1단계에서와 같이, 평상시, 전처리 탱크(1)의 운용을 통하여 차체에 전처리 공정을 수행하는 동안에는 제1,2솔레노이드 밸브(SV1,SV2)를 개방 제어하여 제1,2순환 배관(P1,P2)을 통하여 전처리 탱크(1)(특히, 탈지 탱크; 이하, 전처리 탱크로 칭함) 및 서브수조(3)로부터의 전처리액이 포집 하우징(11)의 포집실(13)을 통과하여 제3순환 배관(P3)을 통하여 다시 전처리 탱크(1)로 순환되도록 한다.

이때, 상기 승하강 실린더(27)는 하강한 상태로, 상기 각 자석봉 관(21)의 내부에 자석봉(23)이 삽입된 상태를 유지시키게 되는데, 이에 따라 상기 순환하는 전처리액에 포함된 철분은 상기 자석봉 관(21)에 흡착되어 포집된다.

이러한 상태에서, 상기 자석봉 관(21)에 포집된 철분을 제거하기 위해서는, 도 8B의 S2단계에서와 같이, 먼저, 상기 제1,2솔레노이드 밸브(SV1,SV2)를 폐쇄 제어하고, 상기 제3솔레노이드 밸브(SV3)를 개방제어하여 상기 제1,2순환 배관(P1,P2)을 통하여 전처리 탱크(1) 및 서브수조(3)로부터의 전처리액이 포집 하우징(11)의 포집실(13)을 거치지 않고, 제3순환 배관(P3)을 통하여 바이패스되어 전처리 탱크(1)로 순환되도록 한다.

이러한 상태로, 상기 제6솔레노이드 밸브(SV6)를 제어하여 승하강 실린더(27)를 상승 작동시켜 각 자석봉(23)이 자석봉 관(21)으로부터 탈거되도록 한다.

그러면, 상기 자석봉 관(21)에 작용하던 자력이 제거되어 자석봉 관(21)에 포집된 철분이 자석봉 관(21)으로부터 포집실(13)의 하부로 떨어지게 된다.

이때, 도 8C의 S3단계에서와 같이, 제4솔레노이드 밸브(SV4)를 개방 제어하여 드레인 배관(P5)을 통하여 철분과 함께 전처리액을 외부로 배출하게 되며, 이어서, 제5솔레노이드 밸브(SV5)를 개방 제어함과 동시에, 스프레이 펌프(PP2)를 구동시킨다.

그러면, 상기 각 스프레이 노즐(31)을 통하여 각 자석봉 관(21)을 향하여 용수를 분사하여 자석봉 관(21)에 떨어지지 않고 묻어있던 잔여 철분을 떨어트려 상기 드레인 배관(P5)을 통하여 완전히 배출하게 된다.

이와 같이, 포집 하우징(11) 내에 포진된 철분을 완전히 제거한 후에는, 도 8D의 S4단계에서와 같이, 상기 제5솔레노이드 밸브(SV5)를 폐쇄 제어하고, 스프레이 펌프(PP2)를 정지 제어하여, 스프레이 노즐(31)을 통하여 분사되던 용수를 차단하고, 상기 제6솔레노이드 밸브(SV6)를 제어하여 승하강 실린더(27)를 하강 구동시킨다.

그러면, 상기 자석봉(23)은 자석봉 관(21)으로 다시 삽입되며, 이어서, 도 8A의 S1단계에서와 같이, 상기 제3,4솔레노이드 밸브(SV3,SV4)를 폐 쇄제어하고, 제1,2솔레노이드 밸브(SV1,SV2)를 개방 제어하여 제1,2순환 배관(P1,P2)을 통하여 전처리 탱크(1) 및 서브수조(3)로부터의 전처리액이 포집 하우징(11)의 포집실(13)을 통과하여 제3순환 배관(P3)을 통하여 다시 전처리 탱크(1)로 순환되도록 한다.

도 1은 일반적인 차체 도장라인에서, 전처리 공정의 개념도이다.

도 2는 일반적인 전처리 탱크용 철분제거장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전처리 탱크용 철분제거장치의 구성도이다.

도 4와 도 5는 본 발명이 실시예에 따른 전처리 탱크용 철분제거장치의 사시도 및 투영 사시도이다.

도 6과 도 7은 본 발명이 실시예에 따른 전처리 탱크용 철분제거장치의 승하강 실린더 작동 상태의 사시도 및 투영 사시도이다.

도 8A 내지 도 8D는 본 발명의 실시예에 따른 전처리 탱크용 철분제거장치의 단계별 작동 상태도이다.

Claims

전처리 탱크용 철분제거장치에 있어서,

내부가 밀폐된 중공의 포집실로 형성되며, 일측 상부에는 상기 전처리 탱크의 바닥면과 서브수조의 바닥면에 연결되는 제1, 제2순환 배관의 일단이 하나로 연결되는 흡입관이 구성되고, 상기 흡입관의 하부에는 상기 전처리 탱크의 일측방으로 연결되는 제3순환배관의 일단이 연결되는 토출관이 구성되며, 하부 중앙에는 드레인 배관과 연결되는 배출관이 구성되는 포집 하우징;

상기 포집 하우징의 포집실 내부에서 포집 하우징의 상면에 세로방향으로 설치되어 상단은 외부로 개구되는 다수개의 자석봉 관;

상기 각 자석봉 관에 삽입이탈 가능하도록 배치되어 상단이 승하강판에 고정되는 다수개의 자석봉;

상기 포집 하우징의 외주면 양측에 각각 장착되며, 작동로드를 통하여 상기 승하강판의 양측단에 연결되어 승하강판을 승하강 작동시키는 승하강 실린더;

상기 포집 하우징의 포집실 하부에 설치되어 상기 자서봉 관을 향하여 용수를 분사하도록 외부의 스프레이 배관과 연결되는 다수개의 스프레이 노즐로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 포집 하우징은

그 하부가 반구형상으로 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 자석봉 관은

상기 포집 하우징 내부에서 하단이 밀폐된 금속관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 자석봉은

영구자석으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 승하강 실린더는

그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 제1순환 배관과 제3순환 배관은

바이패스 배관을 통하여 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 제1순환 배관 상에는

제어신호에 따라 작동하는 순환펌프가 구성되는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 제1순환 배관 상에는

제어신호에 따라 제1순환 배관을 개폐 제어하는 제1솔레노이드 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 제3순환 배관 상에는

제어신호에 따라 제3순환 배관을 개폐 제어하는 제2솔레노이드 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 바이패스 배관 상에는

제어신호에 따라 바이패스 배관을 개폐 제어하는 제3솔레노이드 밸브가 장착 되는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 드레인 배관 상에는

제어신호에 따라 드레인 배관을 개폐 제어하는 제4솔레노이드 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 스프레이 배관 상에는

제어신호에 따라 스프레이 배관을 개폐 제어하는 제5솔레노이드 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 스프레이 배관 상에는

제어신호에 따라 작동하는 스프레이 펌프가 구성되는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.
제1항에 있어서,

상기 승하강 실린더는

그 작동압을 공급하는 공압배관 상에 제어신호에 따라 공압배관을 개폐 제어 하는 제6솔레노이드 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는 전처리 탱크용 철분제거장치.