KR101195971B1 - 표면가공장치 - Google Patents

Abstract

표면가공장치가 제공된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 피가공물에 투사재를 충돌시켜 그 표면을 가공하는 표면가공장치로서, 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 설치되어 상기 피가공물을 이송하는 피가공물 이송수단과, 상기 메인 프레임에 설치되어 상기 피가공물을 향하여 투사재를 투사하는 하나 이상의 투사수단과, 상기 메인 프레임에 설치되고 상기 피가공물 이송수단보다 낮은 위치에 배치되어 상기 투사수단에 의해 투사된 상기 투사재를 수집하는 투사재 수집부와, 상기 투사재를 상기 투사수단에 공급하는 투사재 공급부와, 상기 투사재 수집부에 의해 수집된 상기 투사재를 상기 투사재 공급부로 이송시키는 투사재 순환부를 포함하는 표면가공장치가 제공될 수 있다.

Description

표면가공장치{APPARATUS FOR PROCESSING SURFACE OF WORKPIECE}

본 발명은 표면가공장치에 관한 것으로, 피가공물에 투사재를 투사하여 피가공물의 표면을 가공하는 표면가공장치에 관한 것이다.

제품이나 소재의 표면에 부착된 이물질이나 도료, 표면에 발생된 부식 등을 제거하기 위한 표면가공방법으로 블라스팅(blasting)이 널리 활용되고 있다. 블라스팅은 제품이나 재료의 표면에 모래, 쇼트, 그릿 및 모래나 연마재를 첨가한 물 등의 투사재를 압축공기 등으로 강력하게 분사하여, 투사재가 제품이나 소재의 표면에 충돌되도록 함으로써 그 표면이 가공되도록 하는 것을 지칭한다.

현재 불라스팅은 다양한 산업분야에서 널리 사용되고 있는데, 블라스팅의 대상물인 피가공물의 소재나 그 목적에 따라 투사재의 종류가 변경될 수 있으며, 피가공물의 크기나 양에 따라 블라스팅이 행해지는 방법 또한 다양하게 변경될 수 있다.

투사재는 노즐의 분사에 의해 투사되는 방식과 원심력을 이용하여 투사되는 방식 등이 사용될 수 있다. 투사재를 노즐로 분사하는 방식은 피가공물의 표면의 특정 부위를 집중적으로 블라스팅 하거나 필요한 부분만을 선택적으로 블라스팅 할 수 있다는 장점이 있으나, 피가공물의 표면이 넓을 경우에는 투사재가 투사되는 범위를 확장시키기 위하여 노즐을 이동시키는 위빙(weaving)을 행해야 하는 단점이 있다.

특히 자동으로 블라스팅을 행하는 표면가공장치의 경우 노즐을 위빙시키기 위한 장치가 별도로 부가되어야 하는 단점이 있다. 또한, 노즐을 사용하는 블라스팅의 경우 앞에서 설명한 바와 같이 피가공물의 소재나 가공 목적에 따라 노즐을 교체해야 하는 번거로움이 발생될 수 있다.

한편, 종래의 표면가공장치 중 원심력을 이용하여 투사재를 투사하는 방식의 것들 중에는 장시간 사용으로 투사수단의 부품이 마모되었을 때 투사수단 전체를 교체하여야 함에 따라 유지 및 보수에 많은 시간과 노력이 소요되는 경우도 많았다.

일본 공개특허공보 특개평10-138144(공개일 1998년 5월 26일)

본 발명은 투사재의 투사범위가 넓고, 유지 및 보수가 용이한 표면가공장치를 제공하고자 한다.

그리고 본 발명은 피가공물의 상면 및 하면을 동시에 가공할 수 있는 표면가공장치를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 투사재의 종류가 변경되더라도 부품의 교체가 불필요한 표면가공장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 피가공물에 투사재를 충돌시켜 상기 피가공물의 표면을 가공하는 표면가공장치로서, 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 설치되어 상기 피가공물을 이송하는 피가공물 이송수단과, 상기 메인 프레임에 설치되어 상기 피가공물을 향하여 투사재를 투사하는 하나 이상의 투사수단과, 상기 메인 프레임에 설치되고 상기 피가공물 이송수단보다 낮은 위치에 배치되어 상기 투사수단에 의해 투사된 상기 투사재를 수집하는 투사재 수집부와, 상기 투사재를 상기 투사수단에 공급하는 투사재 공급부와, 상기 투사재 수집부에 의해 수집된 상기 투사재를 상기 투사재 공급부로 이송시키는 투사재 순환부를 포함하는 표면가공장치가 제공될 수 있다.

여기서 상기 표면가공장치에는 상기 메인 프레임에 설치되고 상기 피가공물 이송수단의 일부분 이상을 감싸서 상기 투사재 및 상기 피가공의 가공 과정에서 발생된 분진이 주변으로 비산되는 것을 방지하는 캐비닛이 더 포함될 수 있다.

그리고 상기 표면가공장치에는 상기 캐비닛에 흡입덕트에 의해 연결되고, 상기 흡입덕트로부터 유입되는 상기 투사재와 상기 분진의 혼합물로부터 상기 투사재를 분리하며, 상기 혼합물로부터 분리된 상기 투사재가 상기 피가공물 이송수단 및 상기 투사재 수집부로 재공급되도록 하는 투사재 회수기가 더 포함될 수 있다.

또한 상기 표면가공장치에는 상기 투사재 회수기에 연결되고, 상기 투사재 회수기로부터 유입되는 상기 분진을 포집하는 집진기가 더 포함될 수 있다.

상기 집진기에는, 상기 투사재 회수기와 연결된 집진기 본체와, 상기 집진기 본체 내의 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 블로어와, 상기 블로어에 의해 흡입된 공기로부터 상기 분진을 거르는 필터와, 상기 필터에 진동을 가하는 가진수단이 포함될 수 있다.

상기 투사재 회수기에는, 하측으로 갈수록 횡단면적이 좁아지는 용기 형상의 회수기 본체와, 상기 회수기 본체의 하단부에 일단부가 연결된 투사재 회수관이 포함되고, 상기 회수기 본체의 상측 외주면에는 상기 캐비닛에 연결되어 상기 투사재와 상기 분진의 혼합물이 유입되는 유입구 및 상기 집진기가 연결된 유출구가 각각 형성되며, 상기 회수기 본체로 유입된 상기 투사재와 상기 분진의 혼합물이 상기 유출구로 이동되는 중 상기 투사재 및 상기 분진의 중량차에 의해 상기 투사재는 상기 회수기 본체의 하측으로 낙하되고 상기 분진은 상기 유출구로 유출될 수 있다.

상기 피가공물 이송수단은 상기 메인 프레임에 설치된 메시(mesh) 컨베이어 벨트 또는 복수의 이송롤러일 수 있다.

이때, 상기 피가공물 이송수단이 상기 복수의 이송롤러일 경우, 상기 투사수단은 복수로 구비되고, 복수의 상기 투사수단 중 일부는 상기 투사재가 상기 피가공물의 상측 표면을 향하여 투사되도록 상기 피가공물보다 상측에 배치되며, 복수의 상기 투사수단 중 나머지는 상기 복수의 이송롤러 사이의 틈을 통하여 상기 투사재가 상기 피가공물의 하측 표면을 향하여 투사되도록 상기 이송롤러 보다 하측에 배치되어, 상기 피가공물의 상측 및 하측 표면이 동시에 가공될 수 있다.

상기 투사수단에는, 복수의 연결봉에 의해 간격을 형성하며 나란히 결합된 한 쌍의 디스크와, 상기 한 쌍의 디스크 사이에 방사상으로 결합된 복수의 블레이드와, 상기 한 쌍의 디스크 중 하나에 연결된 회전축이 포함되고, 상기 한 쌍의 디스크 중 다른 하나의 중심부에는 상기 투사재 공급부로부터 상기 투사재가 공급되는 개구가 형성되어, 상기 회전축에 의해 상기 한 쌍의 디스크가 회전될 때 상기 개구를 통하여 상기 투사재가 공급되면 상기 블레이드에 의해 상기 투사재가 회전되고, 회전에 따른 원심력에 의해 상기 투사재가 상기 회전축을 중심으로 방사상으로 투사될 수 있다.

여기서, 상기 투사수단에는 상기 한 쌍의 디스크에 복수의 상기 블레이드가 각각 고정되도록 하는 복수의 고정핀이 더 포함되고, 상기 한 쌍의 디스크의 서로 마주 보는 면에는 복수의 상기 블레이드의 양측 가장자리 부분이 각각 삽입되어 지지되는 복수의 블레이드 결합홈이 상기 한 쌍의 디스크의 중심부로부터 가장자리까지 방사상으로 각각 형성되며, 복수의 상기 블레이드의 양측 가장자리 및 복수의 상기 블레이드 결합홈에는 핀홈이 각각 형성되어, 복수의 상기 고정핀이 복수의 상기 핀홈에 각각 삽입되면 복수의 상기 블레이드가 상기 한 쌍의 디스크에 각각 고정되고, 복수의 상기 고정핀이 복수의 상기 핀홈으로부터 각각 분리되면 복수의 상기 블레이드가 복수의 상기 블레이드 결합홈의 길이방향을 따라 각각 슬라이딩 이동되어 상기 한 쌍의 디스크로부터 각각 분리 가능할 수 있다.

상술한 바와 같은 표면가공장치에는, 상기 메인 프레임 또는 상기 캐비닛에 설치되고 상기 투사수단을 감싸는 형상으로 배치되며 일면이 개방된 사다리꼴 형상을 갖는 투사수단 커버가 더 포함되고, 상기 투사수단 커버의 개방된 일면이 향하는 방향에 의해 상기 투사수단으로부터 상기 투사재가 투사되는 방향이 조절될 수 있다.

상기 투사재 수집부에는, 상기 메인 프레임에 설치되고 상기 피가공물 이송수단 보다 하측에 배치된 호퍼와, 상기 호퍼의 하측 부분에 설치되어 상기 투사재를 상기 투사재 순환부와의 연결부로 이송시키는 스크루 컨베이어가 포함될 수 있다.

상기 투사재 순환부에는, 상기 투사재 수집부 및 상기 투사재 공급부를 연결하는 순환부 본체와, 상기 순환부 본체 내에 설치되어 상기 투사재 수집부로부터 공급되는 상기 투사재를 상기 투사재 공급부로 이송하는 투사재 이송수단이 포함될 수 있다.

여기서 상기 투사재 이송수단에는, 상기 순환부 본체의 상기 투사재 수집부와 연결된 부분 및 상기 투사재 공급부와 연결된 부분에 각각 설치된 복수의 버킷 구동 휠과, 상기 복수의 버킷 구동 휠에 결합된 버킷 구동 벨트와, 상기 버킷 구동 벨트에 결합된 복수의 버킷이 포함될 수 있다.

상기 투사재 공급부에는, 상기 투사재 순환부와 연결된 공급부 본체와, 상측은 상기 공급부 본체의 하측에 연결되고, 하측에는 상기 투사수단의 수에 상응하는 수의 호퍼부가 형성되며, 상기 호퍼부는 상기 투사수단에 연결되어 상기 투사재를 상기 투사수단에 공급하는 투사재 분배수단이 포함될 수 있다.

여기서, 상기 투사수단이 복수일 경우, 복수의 상기 호퍼부는 상기 투사재 순환부와 멀리 배치된 것일수록 그 횡단면적이 넓어지도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 공급부 본체의 일측에는 흡기창이 형성되고 상기 공급부 본체의 타측은 상기 흡입덕트에 연결되어, 상기 투사재 순환부로부터 공급되는 상기 투사재에 포함된 상기 분진이 상기 흡입덕트를 통하여 상기 투사재 회수기로 이동될 수 있다.

상기 투사재는, 금강사(emery), 모래(sand), 쇼트(shot), 글라스 비드(glass bead), 세라믹 비드(ceramic bead), 그리트(grit), 컷 와이어(cut wire), 메디아(media) 중 하나일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 원심력을 이용하여 투사재를 투사하는 투사수단을 이용함으로써 투사재의 투사범위가 넓어 질 수 있다,

그리고 본 발명의 실시예에 따르면 투사수단에 구비된 복수의 블레이드가 각각 교체 가능하게 설치됨으로써 유지 및 보수가 용이해질 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면 투사수단을 상측 및 하측에 배치함으로써 피가공물의 상면 및 하면을 동시에 가공할 수 있다.

또한 본 발명은 투사재의 종류가 변경되더라도 투사재의 투사를 위한 부품의 교체가 불필요할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치의 정면도
도 2는 도 1에 도시된 표면가공장치의 평면도
도 3은 도 1에 도시된 표면가공장치의 측면도
도 4는 도 1에 도시된 투사재 수집부의 평면도
도 5는 도 1에 도시된 투사재 순환부의 측면도
도 6은 도 1에 도시된 투사재 공급부의 정면도
도 7은 도 6에 도시된 투사재 공급부의 측면도
도 8은 도 1에 도시된 투사재 회수기의 단면도
도 9는 도 1에 도시된 집진기의 단면도
도 10은 도 1에 도시된 표면가공장치의 작동을 설명하기 위한 개념도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치에 구비된 투사수단의 분해사시도
도 12 및 도 13은 도 11에 도시된 투사수단의 작동을 설명하기 위한 개념도
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면가공장치의 작동을 설명하기 위한 개념도

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치의 정면도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 표면가공장치의 평면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 1에 도시된 표면가공장치의 측면도가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3을 함께 참조하여 설명한다.

도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치(1)에는 가공장치 본체부(110), 투사재 수집부(120), 투사재 순환부(130), 투사재 공급부(140), 투사재 회수기(150), 집진기(160), 투사수단(170) 및 투사수단 커버(180)가 포함될 수 있다.

가공장치 본체부(110)에는 메인 프레임(111), 캐비닛(112) 및 피가공물 이송수단이 포함될 수 있다.

여기서, 피가공물 이송수단은 아래에서 설명할 피가공물(도 10의 wp 참조)을 이송하기 위한 수단으로, 다양한 형식의 것이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치(1)에서는 피가공물 이송수단으로서 컨베이어 시스템이 사용된 것을 예시한 것으로, 피가공물 이송수단에는 가이드 레일(113), 컨베이어 구동수단(114), 컨베이어 구동 휠(114) 및 메시 컨베이어 벨트(116)가 포함될 수 있다. 메시 컨베이어 벨트(116)는 다수의 통공이 형성된 메시로 이루어진 컨베이어 벨트를 지칭하는 것임을 밝힌다.

메인 프레임(111)은 가공장치 본체부(110)의 골조로서, 캐비닛(112), 피가공물 이송수단 및 호퍼(117) 등이 메인 프레임(111)에 설치될 수 있다.

메인 프레임(111)에는 수평 방향으로 한 쌍의 가이드 레일(113)이 설치될 수 있다. 한 쌍의 가이드 레일(113) 사이에는 컨베이어 구동 휠(115) 및 메시 컨베이어(116)가 설치될 수 있는데, 메시 컨베이어 벨트(116)는 가이드 레일(113)의 길이방향을 따라 배치되고 컨베이어 구동 휠(115)에 결합된다. 컨베이어 구동 휠(115)은 체인이나 벨트 등의 전동수단에 의해 컨베이어 구동수단(114)에 연결되어, 컨베이어 구동수단(114)의 회전방향에 따라 메시 컨베이어 벨트(116) 위에 안착된 피가공물이 일방향 또는 타방향으로 이송될 수 있다.

캐비닛(112)은 메인 프레임(111)에 설치될 수 있다. 캐비닛(112)은 앞에서 설명한 바와 같은 피가공물 이송수단의 일부분 이상을 감싸는 형상으로 설치될 수 있다. 이는 메시 컨베이어 벨트(116) 위에 안착된 피가공물이 아래에서 설명할 투사재(도 8의 T 참조)의 투사에 의해 가공되는 과정에서 발생되는 분진이나 투사재가 주변으로 비산되는 것을 방지할 수 있다.

참고로, 피가공물이 가공되는 과정에서 발생되는 분진에는 투사재가 피가공물의 표면과 충돌하면서 피가공물의 표면 일부가 탈락된 파편 및 투사재의 파편이 포함될 수 있다.

메인 프레임(111)에는 하나 이상의 투사수단(170)이 설치될 수 있다. 투사수단(170)은 원심력을 이용하여 메시 컨베이어 벨트(116) 위에 안착된 피가공물을 향하여 투사재를 투사하는데, 투사수단(170)의 수는 필요에 따라 가감될 수 있다. 투사수단(170)에 대해서는 아래에서 도 11을 참조하여 구체적으로 설명한다.

투사수단(170)에 의해 피가공물을 향해 투사된 투사수단(170)은 투사재 수집부(120)에 의해 수집될 수 있다. 투사재 수집부(120)에 대해서는 아래에서 설명한다.

도 4에는 도 1에 도시된 투사재 수집부의 평면도가 도시되어 있다. 도 4와 도 1 내지 도 3을 함께 참조하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 투사재 수집부(120)는 메인 프레임(111)에 설치되고, 앞에서 설명한 피가공물 이송수단보다 낮은 위치에 배치되어 투사수단(170)에 의해 투사된 투사재를 수집할 수 있다.

투사재 수집부(120)에는 호퍼(117), 수집부 본체(121), 투사재 이송관(122) 및 스크루 컨베이어(124, 124a, 126)가 포함될 수 있다.

투사수단(170)에 의해 투사된 투사재 중 피가공물이나 메시 컨베이어 벨트(116)와 충돌되지 않은 투사재는 메시 컨베이어 벨트(116)에 형성된 다수의 통공을 통하여 메인 프레임(111)의 하측까지 투사되어 주변으로 비산될 수 있다.

이를 방지하기 위하여 호퍼(117)는 메인 프레임(111)의 하측을 커버하는 형상으로 설치될 수 있다. 그리고 호퍼(117)는 하측으로 갈수록 횡단면적이 좁아지는 형상을 갖도록 형성되어 투사재가 호퍼(117)의 하측으로 수집되도록 할 수 있다.

수집부 본체(121)는 호퍼(117)의 하측에 결합될 수 있으며, 그 외주면에는 개방부(1211)가 형성되어 호퍼(117)에 의해 수집된 투사재가 수집부 본체(121) 내로 유입될 수 있다.

수집부 본체(121)에는 연결공(1221)이 형성될 수 있으며, 연결공(1221)에는 투사재 이송관(122)의 일측이 연결될 수 있다. 투사재 이송관(122)의 타측에는 아래에서 설명할 투사재 수집함(도 5의 132)과 연결되는 투사재 수집함 연결부(123)가 형성될 수 있다.

수집부 본체(121) 내에는 스크루 컨베이어(124, 124a)가 설치될 수 있고, 투사재 이송관(122)에도 스크루 컨베이어(126)가 설치될 수 있다.

따라서, 호퍼(177)에 의해 수집되어 수집부 본체(121) 내로 유입된 투사재는 스크루 컨베이어(124, 124a)에 의해 연결공(1221)을 향하여 이송될 수 있다. 이를 위하여 스크루 컨베이어(124, 124a)의 일측(124) 및 타측(124a)의 날개는 도시된 바와 같이 반대 방향으로 설치될 수 있다.

스크루 컨베이어(124, 124a)에 의해 연결공(1221)으로 이송된 투사재는 연결공(1221)을 통하여 투사재 이송관(122)으로 유입되고, 스크루 컨베이어(126)에 의하여 투사재 수집함 연결부(123) 방향으로 이송될 수 있다.

도시되지는 않았으나, 투사재 수집부(120)에는 수집부 본체(121) 내에 설치된 스크루 컨베이어(124, 124a) 및 투사재 이송관(122) 내에 설치된 스크루 컨베이어(126)를 구동시키기 위한 스크루 컨베이어 구동장치가 각각 더 포함될 수 있다.

투사재 수집함 연결부(123)로 이송된 투사재는 투사재 수집함(도 5의 132)으로 이송될 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 설명한다.

도 5에는 도 1에 도시된 투사재 순환부의 측면도가 도시되어 있다. 도 5와 도 1 내지 도 3을 함께 참조하여 설명한다.

도 5를 참조하면, 투사재 순환부(130)에는 순환부 본체(131) 및 투사재 이송수단이 포함될 수 있다.

순환부 본체(131)의 하측에는 투사재 수집함(132)이 형성되고, 순환부 본체(131)의 상측에는 투사재 유출구(1311)가 형성될 수 있다. 투사재 수집함(132)에는 앞에서 설명한 투사재 이송관(도 4의 122)에 형성된 투사재 수집함 연결부(도 4의 123)와 연결되는 투사재 이송관 연결부(133)가 형성된다.

투사재 수집함 연결부(123) 및 투사재 이송관 연결부(133)는 서로 연결되어, 투사재 이송관(122)으로부터 투사재 수집함(132)으로 투사재(도시되지 않음)가 유입될 수 있다.

투사재 이송수단에는 순환부 본체(131) 내의 상측 및 하측에 각각 설치된 복수의 버킷 구동 휠(135, 135a)과, 버킷 구동 휠(135, 135a)을 구동시키는 버킷 구동수단(134)과, 복수의 버킷 구동 휠(135, 135a)을 연결하며 결합된 버킷 구동 벨트(136) 및 버킷 구동 벨트(136)에 결합된 복수의 버킷(137)이 포함될 수 있다.

참고로, 도시되지는 않았으나 버킷 구동수단(134) 및 버킷 구동 휠(135)은 체인이나 벨트 등의 전동수단에 의해 서로 연결될 수 있다. 그리고 버킷(137)은 버킷 구동 벨트(136) 전체에 다수가 설치될 수 있으나, 도 5에는 편의상 두 개만 예시하고 나머지는 생략하였음을 밝힌다.

버킷 구동수단(134)에 의해 버킷 구동 벨트(136)가 구동되면 버킷(137)이 이동됨에 따라 투사재 수집함(132) 내로 유입된 투사재(도시되지 않음)는 버킷(137)에 의해 순환부 본체(131)의 상방향으로 이송된 후 투사재 유출구(1311)를 통하여 유출될 수 있다.

투사재 유출구(1311)는 앞에서 설명한 투사재 공급부(140)의 투사재 유입구(도 6의 1421 참조)에 연결되는데, 이에 대해서는 아래에서 도 6을 참조하여 설명한다.

이와 같이, 순환부 본체(131)는 투사재 수집부(120) 및 투사재 공급부(140)를 연결하여, 투사재 수집부(120)로부터 공급되는 투사재를 투사재 공급부(140)로 이송할 수 있다.

참고로, 투사재 수집함(132)에는 투사재 보충구(1321)가 형성될 수 있다. 투사재에 의해 피가공물이 가공되는 과정에서 투사재 중 일부는 피가공물과의 충돌에 의해 파괴될 수 있다. 이와 같이 파괴된 투사재는 피가공물의 가공효과가 현저히 낮아질 수 있으므로 파괴되어 소모된 투사재의 양만큼 투사재를 보충할 필요가 있다. 투사재 보충구(132)는 이와 같은 보충을 위한 투사재를 투입하기 위한 것이다.

도 6에는 도 1에 도시된 투사재 공급부의 정면도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6에 도시된 투사재 공급부의 측면도가 도시되어 있다. 도 6 및 도 7을 도 1 내지 도 3과 함께 참조하여 설명한다.

도 6, 도 7 및 도 1 내지 도 3을 참조하면, 투사재 공급부(140)에는 공급부 본체(141) 및 투사재 분배수단(145)이 포함될 수 있다.

공급부 본체(141)에는 투사재 순환부(130)와 연결되는 투사재 이송관(142)이 형성된다. 더 상세하게는, 투사재 이송관(142)에는 투사재 유입구(1421)가 형성되고, 투사재 유입구(1421)는 순환부 본체(도 5의 131)에 형성된 투사재 유출구(도 5의 1311)에 연결된다.

투사재 이송관(142) 내에는 스크루 컨베이어(144)가 설치되어, 투사재 순환부(도 5의 130)에 의해 투사재 유입구(1421)로 유입되는 투사재를 공급부 본체(141)의 하측에 연결된 투사재 분배수단(145)으로 이송되도록 할 수 있다. 스크루 컨베이어 구동수단(143)은 스크루 컨베이어(144)를 구동시킨다.

투사재 분배수단(145)의 상측은 공급부 본체(141)에 연결되고, 하측에는 투사수단(170)의 수에 상응하는 수의 호퍼부가 형성된다. 앞에서 설명했던 바와 같이, 투사수단(170)의 수는 필요에 따라 가감될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치(1)에는 세 개의 투사수단(170)이 구비되는 것을 예로 든 것이며, 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치(1)에는 세 개의 호퍼부(146a, 146b, 146c)가 구비된다.

호퍼부(146a, 146b, 146c)는 하측으로 갈수록 횡단면적이 좁아지는 형상을 갖는다. 그리고 호퍼부(146a, 146b, 146c)에는 세 개의 투사수단(170)에 각각 연결된 투사재 공급관(147a, 147b, 147c)이 각각 연결된다.

스크루 컨베이어(144)에 의해 공급부 본체(141) 내로 이송된 투사재는 투사재 분배수단(145)의 호퍼부(146a, 146b, 146c)로 유입되는데, 세 방향으로 분기된 호퍼부(146a, 146b, 146c)에 의해 투사재 공급관(147a, 147b, 147c)을 통하여 세 개의 투사수단(170)으로 각각 유입된다. 세 개의 투사수단(170)은 유입된 투사재를 각각 투사한다.

참고로, 도시되지는 않았으나, 투사수단이 하나일 경우에는 호퍼부 또한 하나가 구비되므로, 공급부 본체(141)를 거쳐 투사재 분배수단(145)으로 유입된 투사재는 모두 하나의 호퍼로 유입될 수 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치(1)에는 앞에서 설명한 바와 같이 세 개의 투사수단(170)이 구비되므로, 세 개의 호퍼부(146a, 146b, 146c)가 구비된다. 이때, 호퍼부(146a, 146b, 146c)에 의해 분배되는 투사재의 양에 따라 세 개의 투사수단(170)으로 유입되어 투사되는 투사재의 양이 결정된다. 이와 같이 세 개의 투사수단(170)으로 유입되는 투사재의 양을 조절하기 위해서는 세 호퍼부(146a, 146b, 146c)로 유입되는 투사재의 양이 조절될 필요가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치(1)에 구비된 호퍼부(146a, 146b, 146c)는 투사재 순환부(130)와 멀리 배치된 것일수록 호퍼부(146a, 146b, 146c)의 횡단면적이 넓어지도록 형성되어 세 호퍼부(146a, 146b, 146c)로 유입되는 투사재의 양이 최대한 균일해지도록 구성된다.

즉, 세 호퍼부(146a, 146b, 146c) 중 투사재 순환부(130)와 가장 가까운 것, 즉 투사재 유입구(1421)와 가장 거리가 가까운 호퍼부(146a)의 경우, 호퍼부(146a)의 상단부의 횡단면적은 A와 C의 곱이 될 수 있다. 그리고, 투사재 유입구(1421)와 가장 거리가 먼 호퍼부(146c)의 상단부 횡단면적은 B와 C의 곱이 될 수 있다. 또한, 세 호퍼부(146a, 146b, 146c) 중 중간에 위치한 호퍼부(146b)의 상단부의 횡단면적은 A와 B의 합에 D를 곱한 것이 될 수 있다.

따라서 세 호퍼부(146a, 146b, 146c)의 상단부의 횡단면적을 비교하면 투사재 유입구(1421)로부터 가장 먼 호퍼부(146c)의 단면적이 가장 넓고, 그 다음으로는 중간에 위치한 호퍼부(146b)이며, 투사재 유입구(1421)와 가장 가까운 호퍼부(146a)의 단면적이 가장 좁을 수 있다.

한편, 공급부 본체(141)의 일측에는 흡기창(1411)이 형성되고, 타측에는 아래에서 설명할 흡입덕트(166)가 연결되는 흡입덕트 연결구(1412)가 형성될 수 있다. 흡기창(1411) 및 흡입덕트 연결구(1412)에 대해서는 아래에서 다시 설명한다.

도 8에는 도 1에 도시된 투사재 회수기의 단면도가 도시되어 있다. 도 8 및 도 1 내지 도 3을 함께 참조하여 설명한다.

투사재 회수기(150)에는 회수기 본체(151) 및 회수기 본체(151)의 하단부에 일단부가 연결된 투사재 회수관(152)을 포함할 수 있다.

회수기 본체(151)는 하측으로 갈수록 횡단면적이 좁아지는 용기 형상을 갖는다. 회수기 본체(151)의 상측 외주면에는 흡입덕트(166)가 연결되는 유입구(1511) 및 아래에서 설명할 집진기(도 9의 160)에 연결된 집진덕트(167)가 연결되는 유출구(1512)가 형성될 수 있다.

참고로, 집진덕트(167)는 집진기(160)에 설치된 블로어(163)의 작동에 의해 음압이 가해지는데, 이 음압에 의해 회수기 본체(151) 및 흡입덕트(166) 내부의 공기가 집진덕트(167)를 통하여 블로어(163)로 유동될 수 있다. 도면에 표시된 af1 및 af2는 이러한 공기의 유동방향을 나타낸 것이다.

흡입덕트(166)는 일단부가 유입구(1511)에 연결되고, 타단부는 도시된 바와 같이 복수로 분기되어 캐비닛(112) 및 공급부 본체(도 7의 141)의 흡입덕트 연결구(1412)에 연결될 수 있다.

캐비닛(112) 내에서는 투사재에 의해 피가공물이 가공되므로, 이 과정에서 앞에서 설명한 바와 같은 분진이 다량 발생된다. 이러한 분진은 앞에서 설명한 바와 같이 피가공물의 파편 및 파괴된 투사재 외에도 재사용이 가능한 투사재가 상당량 혼합된다.

분진의 중량에 비하여 재사용이 가능한 투사재(T)의 중량이 크므로, 캐비닛(112)에 연결된 흡입덕트(116)를 통하여 이러한 분진과 투사재의 혼합물이 투사재 회수기(150)로 유입되도록 하면, 이러한 중량차에 의해 회수기 본체(151)로 유입된 투사재(T)와 분진의 혼합물이 유입구(1511)로부터 유출구(1512)로 이동되는 중 투사재(T)는 회수기 본체(151)의 하측으로 낙하되고 분진은 공기의 유동(af2)에 따라 유출구(1512)로 유출될 수 있다.

회수기 본체(151)의 하측으로 낙하된 분진은 투사재 회수관(152)을 통하여 회수기 본체(151) 외부로 이동되는데, 투사재 회수관(152)의 타단부는 캐비닛(112)의 외측으로 노출된 메시 컨베이어 벨트(116) 상에 배치되어 투사재(T)가 호퍼(117)로 이동되도록 하거나, 투사재 보충구(도 5의 1321)로 이동되도록 할 수 있다.

이와 같이, 투사재 회수기(150)는 흡입덕트(166)로부터 유입되는 투사재(T)와 분진의 혼합물로부터 투사재(T)를 분리하며, 혼합물로부터 분리된 투사재(T)가 피가공물 이송수단 및 투사재 수집부(120)로 재공급되도록 할 수 있다.

한편, 앞에서 설명한 공급부 본체(도 7의 141)에 형성된 흡입덕트 연결구(1412)에도 흡입덕트(166)의 분기관이 연결되고, 흡입덕트(166)에는 음압이 작용되므로 흡기창(도 7의 1411)을 통하여 공기가 유입될 수 있다.

이는 캐비닛(112) 내에서 발생된 분진이 호퍼(117)를 통하여 수집된 후 투사재 순환부(130)를 거쳐 투사재 공급부(140)로 공급될 수 있기 때문이다. 따라서 투사재가 공급부 본체(141)를 거쳐 투사재 분배수단(145)으로 이동되는 중 흡기창(1411)을 통하여 유입되어 흡입덕트(166)로 유동되는 공기의 흐름을 관통하도록 하면 혼합되어 있던 분진이 흡입덕트(166)를 통하여 투사재 회수기(150)로 유동될 수 있다.

투사재 회수기(150)에서는 앞에서 설명한 바와 같이 재사용이 가능한 투사재(T)가 분리될 수 있다.

투사재 회수기(150)로부터 유출된 분진은 집진덕트(167)를 통해 집진기(도 9의 160)로 이동되어 포집된다. 집진기(160)에 대해서는 도 9를 참조하여 설명한다.

도 9에는 도 1에 도시된 집진기의 단면도가 도시되어 있다.

도 9를 참조하면, 집진기(160)에는 집진기 본체(161), 블로어(163), 블로어 구동수단(164), 필터(162) 및 가진수단(165)가 포함될 수 있다.

집진기 본체(161)에는 집진덕트(167)가 연결되는 집진덕트 연결구(1611) 및 분진 배출구(1612)가 형성될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 분진 배출구(1612)에는 개폐밸브가 설치되어 집진덕트 내에 누적된 분진을 배출시킬 때에는 개폐밸브가 개방되고, 집진기(160)가 작동 중일 때에는 폐쇄되도록 할 수 있다.

블로어(163)는 블로어 구동수단(164)에 의해 구동되는데, 블로어(163)가 구동되면 집진기 본체(161) 내의 공기가 흡입되어 외부로 배출된다. 필터(162)는 블로어(163)에 의해 유동되는 공기를 거르도록 설치되는데, 이 공기에는 투사재 회수기(150)로부터 유입된 분진이 포함되어 있다. 따라서 블로어(163)가 작동됨에 따라 분진은 필터(162)에 의해 걸러져서 집진기 본체(161) 내에 누적된다.

참고로, 필터(162)로는 백 필터(bag filter)가 사용될 수 있다.

집진기 본체(161) 내에 분진이 누적됨에 따라 필터(162)의 효율이 저하되므로, 소정량 이상의 분진이 누적된 후에는 집진기 본체(161) 외부로 분진을 배출시킬 필요가 있다. 그런데 분진 중 상당량은 필터(162)의 표면에 부착되어 있으므로, 필터(162)에 진동을 가할 수 있는 가진수단(165)을 이용하여 부착된 분진을 필터(162)로부터 탈락시킬 수 있다.

가진수단(165)에는 가진레버(1651)가 포함될 수 있다. 가진레버(1651)의 단부는 체인 등에 의해 필터(162)가 고정되어 있는 부분에 연결될 수 있는데, 작업자가 가진레버(1651)를 잡고 흔들면 이 진동이 필터(162)로 전달될 수 있다. 참고로, 가진수단(165)으로는 다양한 방식의 것이 사용될 수 있고, 전동기 등을 이용하여 자동화 또한 가능하다.

가진수단(165)에 의해 필터(162)로부터 탈락된 분진은 집진기 본체(161)의 하부에 누적될 수 있다. 이때 블로어 구동수단(164)의 작동을 정지시킨 후 분진 배출구(1612)에 설치된 개폐밸브(도시되지 않음)를 개방하면 누적된 분진을 집진기 본체(161) 외부로 배출시켜 처리할 수 있다.

도 10에는 도 1에 도시된 표면가공장치의 작동을 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있다.

도 10을 참조하면, 메시 컨베이어 벨트(116) 상에 안착된 피가공물(wp)이 캐비닛(112)에 의해 화살표로 예시한 바와 같이 이송되는 동안 피가공물(wp)의 표면은 투사수단(170)에 의해 투사되는 투사재에 의해 가공된다.

투사수단 커버(180)는 일면이 개방된 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다. 투사수단 커버(180)가 투사수단(170)을 감싸는 형상으로 배치되면, 투사수단(170)에 의해 투사되는 투사재는 투사수단 커버(180)의 개방된 일면 방향으로만 투사되므로, 투사수단 커버(180)의 개방된 일면이 향하는 방향에 따라 투사재가 투사되는 방향이 조절될 수 있다.

따라서, 도시된 바와 같이 투사수단 커버(180)는 캐비닛(112)에 설치될 수 있는데, 투사수단 커버(180)의 개방된 일면이 메시 컨베이어 벨트(116) 방향을 향하도록 함으로써, 메시 컨베이어 벨트(116)에 의해 이송되는 피가공물(wp)의 표면이 투사재에 의해 가공되도록 할 수 있다.

참고로, 설명하지 않은 도면부호 1129는 러버 커튼으로, 피가공물(wp)이 캐비닛(112) 내부 또는 외부로 이송되도록 하되, 캐비닛(112) 내에서 비산되고 있는 분진이나 투사재가 외부로 유출되는 것을 차단하기 위한 것이다.

도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치에 구비된 투사수단의 분해사시도가 도시되어 있다.

투사수단(170)에는 한 쌍의 디스크(171, 172)와, 복수의 연결봉(173)과, 복수의 블레이드(174)와, 복수의 고정핀(175), 복수의 체결부재(176) 및 회전축(177)이 포함될 수 있다.

한 쌍의 디스크(171, 172)를 편의상 제1 디스크(171) 및 제2 디스크(172)로 칭한다. 제1 디스크(171)에는 중심부를 포함하는 개구(1711) 및 중심점(O 참조)을 중심으로 방사상으로 배치된 복수의 통공(1712)이 형성될 수 있다.

제2 디스크(172)에는 중심점(O)을 중심으로 방사상으로 배치된 복수의 체결공(1721)이 형성되는데, 통공(1712) 및 체결공(1721)은 상응하는 위치에 상응하는 수만큼 형성될 수 있다.

그리고 제2 디스크(172)에는 복수의 블레이드 결합홈(1722)이 형성된다. 복수의 블레이드 결합홈(1722)에는 중심점(O)으로부터 가장자리까지 방사상으로 형성된다. 블레이드 결합홈(1722)에는 도시된 바와 같이 핀홈(1723)의 일부가 형성될 수 있다.

복수의 블레이드 결합홈(1722)은 복수의 블레이드(174)의 가장자리 부분이 각각 삽입될 수 있도록 형성되며, 핀홈(1723)은 고정핀(175)의 단부(1725) 중 일부가 삽입될 수 있도록 형성된다.

고정핀(175)에는 핀 본체(1751)가 포함될 수 있는데, 핀 본체(1751)는 도시된 바와 같이 ㄷ 형상을 가지며, 양단부(1752)는 양측 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 핀 본체(1751)는 탄성을 갖는 소재로 제조되어 가압하면 양단부(1752) 사이의 거리가 좁혀질 수 있다.

블레이드(174)는 양측 가장자리 부분 중 일부가 블레이드 결합홈(1722)에 삽입될 수 있도록 형성되며, 블레이드(174)의 양측 가장자리 부분에는 핀홈(1741)이 형성될 수 있다.

이때, 블레이드(174)에 형성된 핀홈(1741)은, 블레이드(174)가 블레이드 결합홈(1722)에 결합되었을 때 블레이드 결합홈(1722)에 형성된 핀홈(1723)과 상응하는 위치에 형성될 수 있다.

따라서, 블레이드(174)가 블레이드 결합홈(1722)에 결합되었을 때 핀홈(1723) 및 핀홈(1741)이 형성하는 홈에 핀 본체(1751)의 단부(1752)가 삽입되도록 하면, 핀홈(1723)에는 단부(1725) 중 일부가 삽입되고, 나머지는 핀홈(1741)에 삽입되므로, 블레이드(174)가 블레이드 결합홈(1722)을 따라 슬라이드 이동되지 않게 고정된다.

한편, 한 쌍의 디스크(171, 172) 사이에는 연결봉(173)이 배치된다. 연결봉(173)은 그 중심축을 따라 통공(1731)이 형성될 수 있다. 체결부재(176)가 제1 디스크(171)의 통공(1712), 연결봉(173)의 통공(1731)을 관통하여 제2 디스크의 체결공(1721)에 체결되도록 하면, 한 쌍의 디스크(171, 172)는 연결봉(173)에 의해 간격을 형성하며 나란히 배치된 상태로 결합될 수 있다.

여기서, 연결봉(173)은 하나만을 대표로 도시한 것으로, 연결봉(173)은 통공(1712)의 수에 상응하는 수가 구비될 수 있다.

도시되지는 않았으나, 제1 디스크(171)의 제2 디스크(172)와 마주보는 면에는 앞에서 설명한 복수의 블레이드 결합홈(1722) 및 복수의 핀홈(1723)이 각각 형성된다. 따라서, 복수의 블레이드(174)는 그 양측 가장자리 부분이 복수의 블레이드 결합홈(1722, 일측은 도시되지 않음)에 삽입되어 지지될 수 있는데, 이때 복수의 블레이드(174)는 블레이드 결합홈(1722, 일측은 도시되지 않음)을 따라 한 쌍의 디스크(171, 172)의 가장자리로부터 중심부를 향하는 방향으로 슬라이딩 이동되어 각각 삽입될 수 있다.

이후 핀 본체(1751)를 가압하여 양단부(1725) 사이의 거리를 단축시켜 한 쌍의 디스크(171, 172) 사이로 삽입한 후 양단부(1725)가 핀홈(1723, 1741)이 형성하는 홈에 삽입되도록 하면 블레이드(174)가 블레이드 결합홈(1722)을 따라 슬라이딩 이동되지 않도로곡 한 쌍의 디스크(171, 172) 사이에 고정될 수 있다. 복수의 블레이드(174)가 이와 같은 방법으로 각각 한 쌍의 디스크(171, 172)에 고정될 수 있다.

제2 디스크(172)에는 회전축(177)이 결합되는데, 제2 디스크(172)의 중심점(O) 및 회전축(177)의 중심축이 일치되도록 결합될 수 있다. 회전축(177)에는 투사수단 구동장치(도 1의 179)가 연결되어 투사수단(170)이 구동되도록 할 수 있다.

제1 디스크(171)에 형성된 개구(1711)에는 투사재 공급관(147)이 삽입된다. 투사재 공급관(147)에는 투사재 공급공(1471)이 형성될 수 있는데, 투사재 공급공(1471)을 통하여 투사재 공급부(140)로부터 공급된 투사재가 유출된다.

따라서, 투사수단 구동장치(179)의 작동에 따라 투사수단(170)이 회전되는 중에 투사재가 투사재 공급공(1471)을 통하여 유출되면, 투사재는 회전되는 블레이드(174)의 일면에 접하게 되고, 일시적으로 블레이드(174)와 함께 회전하게 되며, 이 과정에서 투사재에 원심력이 작용되어 한 쌍의 디스크(171, 172) 사이의 간격을 통해 외부로 투사된다.

투사재에 가해지는 원심력은 투사수단(170)의 회전속도가 빠를수록 커지며, 이 원심력이 커질수록 투사재가 투사되는 속도가 증가된다.

도 12 및 도 13에는 도 11에 도시된 투사수단의 작동을 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있다. 도 10을 함께 참조하여 설명한다.

우선 도 12를 도 10과 함께 참조하면, 투사수단(170)의 회전에 따라 블레이드(174)에 의해 캐비닛(112) 내에서 이송되는 피가공물(wp)을 향하여 투사재(T)가 투사되고 있다. 여기서, 앞에서 설명한 바와 같이 투사수단 커버(180)는 피가공물(wp)을 향하여 투사재(T)가 투사되도록 배치될 수 있다.

이때 투사재(T)가 투사되는 투사범위(R)는 도시된 바와 같이 투사수단(170)으로부터 멀어질수록 확장되는 형상을 갖는데, 피가공물(wp)의 표면이 투사재(T)에 의해 가공되도록 하기 위해서는 이 투사범위(R) 내에 피가공물(wp)이 배치되도록 하여야 한다. 즉, 투사범위(R)의 피가공물(wp)이 배치된 부분에서의 폭(W)이 피가공물(wp)을 커버할 수 있어야 한다.

이러한 조건은 도 13에 도시된 바와 같이 투사수단(170)이 반대로 회전되는 경우에도 동일하게 적용된다.

참고로, 도 12 및 도 13에 화살표로 표시한 바와 같이 투사수단(170)에 의해 투사재(T)가 투사되는 방향이 상이할 수 있는데, 이에 따라 가공된 피가공물(wp)의 표면상태가 상이할 수 있다.

따라서, 피가공물(wp)의 표면이 균일하게 가공되도록 하기 위하여, 본 발명의 일 실시예와 같이 투사수단(170)의 수가 복수일 경우에는 투사수단(170)의 일부는 회전방향이 상이하도록 설정할 수도 있다.

투사수단(170)이 장시간 사용될 경우, 블레이드(174)가 투사재(T)와 마찰되면서 점차 마멸될 수 있다. 따라서 마멸된 블레이드(174)는 새 것으로 교체될 수 있어야 한다.

다시 도 11을 참조하면, 복수의 블레이드(174)가 한 쌍의 디스크(171, 172) 사이에 고정되어 있을 때, 복수의 블레이드(174) 중 어느 하나를 분리하기 위해서는 해당 위치의 고정핀(175)의 핀 본체(1751)를 가압하여 분리하고, 이후 해당 블레이드(174)를 블레이드 결합홈(1722)을 따라 슬라이딩 이동시켜 한 쌍의 디스크(171, 172)로부터 분리할 수 있다. 따라서, 복수의 블레이드(174) 중 일부가 파손된 경우에는 해당되는 것만을 교체할 수 있다.

그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치(1)에 구비된 투사수단(170)은 블레이드(174)를 용이하게 교체할 수 있다. 예를 들어 도시되지는 않았으나, 캐비닛(112)에 도어 등을 설치한 후 도어를 통하여 손상된 블레이드(174)만을 선택하여 교체할 수 있으므로, 투사수단(170) 전체를 분해하는 등의 작업이 불필요하다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치(1)는 유지 및 보수에 소요되는 시간 및 노력이 절약될 수 있다.

한편, 투사재로는 용도에 따라 금강사, 모래, 쇼트, 글라스 비드, 세라믹 비드, 그릿, 컷 와이어, 메디아 등 다양한 것이 사용될 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 투사재를 노즐로 분사하는 경우에는 투사재의 종류에 따라 적합한 것으로 교체하여 사용하여야 하는 불편함이 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표면가공장치(1)의 투사수단(170)은 투사재의 종류에 상관없이 사용될 수 있는 장점이 있다.

도 14에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면가공장치의 작동을 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면가공장치(도시되지 않음)에는 피가공물 이송수단으로 복수의 이송롤러(216)가 사용된다.

여기서, 캐비닛(212), 가이드 레일(213), 투사수단(270) 및 투사수단 커버(280)는 앞에서 설명한 캐비닛(112), 가이드 레일(113), 투사수단(170)과 각각 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표면가공장치에는 이송롤러(216)보다 낮은 위치에 배치되고, 이송롤러(216) 중 캐비닛(212) 내에 배치된 한 쌍의 이송롤러(2161, 2162) 사이에 배치된 투사수단(270)이 더 포함된다.

투사수단(270)는 투사재를 하방향으로부터 상방향으로 투사하는데, 이를 위하여 투사수단 커버(280) 또한 개방된 일면이 상방향, 즉 피가공물(wp)의 표면 중 저면을 향하도록 배치된다.

자세히 도시되지는 않았으나, 투사수단(270)에는 앞에서 설명한 바와 같은 투사재 공급관(도 11의 147 참조)이 추가로 연결될 수 있으며, 투사재 커버(280)는 캐비닛(212)의 하측에 결합되어 고정될 수 있다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면가공장치는 피가공물(wp)의 표면 중 상면 및 하면을 동시에 가공할 수 있으므로, 가공 효율이 증가될 수 있다.

참고로, 투사수단(280)의 양측에 배치된 한 쌍의 롤러(2161, 2162)가 투사수단(280)에 의해 투사재가 투사되는 투사범위(도 12의 R 참조) 내에 들어올 경우 투사범위(R 참조)가 감소되거나 롤러(2161, 2162)가 손상될 수 있다. 따라서, 이러한 한 쌍의 롤러(2161, 2162) 사이의 간격(D)은 한 쌍의 롤러(2161, 2162) 중 하나라도 투사수단(280)의 투사범위(R 참조) 내에 배치되지 않도록 설정되어야 한다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 따른 표면가공장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예들에 제한되지 아니한다. 즉, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예들을 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1: 표면가공장치 111: 메인 프레임
117: 호퍼 120: 투사재 수집부
130: 투사재 순환부 140: 투사재 공급부
150: 투사재 회수기 160: 집진기
170: 투사수단 180: 투사수단 커버

Claims (18)

1. 피가공물에 투사재를 충돌시켜 상기 피가공물의 표면을 가공하는 표면가공장치로서,
   메인 프레임;
   상기 메인 프레임에 설치되어 상기 피가공물을 이송하는 피가공물 이송수단;
   상기 메인 프레임에 설치되어 상기 피가공물을 향하여 상기 투사재를 투사하는 하나 이상의 투사수단;
   상기 메인 프레임에 설치되고 상기 피가공물 이송수단보다 낮은 위치에 배치되어 상기 투사수단에 의해 투사된 상기 투사재를 수집하는 투사재 수집부;
   상기 투사재를 상기 투사수단에 공급하는 투사재 공급부; 및
   상기 투사재 수집부에 의해 수집된 상기 투사재를 상기 투사재 공급부로 이송시키는 투사재 순환부를 포함하고,
   상기 투사재 수집부는,
   상기 메인 프레임에 설치되고 상기 피가공물 이송수단 보다 하측에 배치된 호퍼; 및
   상기 호퍼의 하측 부분에 설치되어 상기 투사재를 상기 투사재 순환부와의 연결부로 이송시키는 스크루 컨베이어를 포함하는 표면가공장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인 프레임에 설치되고 상기 피가공물 이송수단의 일부분 이상을 감싸서 상기 투사재 및 상기 피가공물의 가공 과정에서 발생된 분진이 주변으로 비산되는 것을 차단하는 캐비닛을 더 포함하는 표면가공장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 캐비닛에 흡입덕트에 의해 연결되고, 상기 흡입덕트로부터 유입되는 상기 투사재와 상기 분진의 혼합물로부터 상기 투사재를 분리하며, 상기 혼합물로부터 분리된 상기 투사재가 상기 피가공물 이송수단 및 상기 투사재 수집부로 재공급되도록 하는 투사재 회수기를 더 포함하는 표면가공장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 투사재 회수기에 연결되고, 상기 투사재 회수기로부터 유입되는 상기 분진을 포집하는 집진기를 더 포함하는 표면가공장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 집진기는,
   상기 투사재 회수기와 연결된 집진기 본체;
   상기 집진기 본체 내의 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 블로어;
   상기 블로어에 의해 흡입된 공기로부터 상기 분진을 거르는 필터; 및
   상기 필터에 진동을 가하는 가진수단을 포함하는 표면가공장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 투사재 회수기는,
   하측으로 갈수록 횡단면적이 좁아지는 용기 형상의 회수기 본체; 및
   상기 회수기 본체의 하단부에 일단부가 연결된 투사재 회수관을 포함하고,
   상기 회수기 본체의 상측 외주면에는 상기 캐비닛에 연결되어 상기 투사재와 상기 분진의 혼합물이 유입되는 유입구 및 상기 집진기가 연결된 유출구가 각각 형성되며,
   상기 회수기 본체로 유입된 상기 투사재와 상기 분진의 혼합물이 상기 유출구로 이동되는 중 상기 투사재 및 상기 분진의 중량차에 의해 상기 투사재는 상기 회수기 본체의 하측으로 낙하되고 상기 분진은 상기 유출구로 유출되는 표면가공장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 피가공물 이송수단은,
   상기 메인 프레임에 설치된 메쉬 컨베이어 벨트 또는 복수의 이송롤러인 표면가공장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 피가공물 이송수단이 상기 복수의 이송롤러일 경우,
   상기 투사수단은 복수로 구비되고, 복수의 상기 투사수단 중 일부는 상기 투사재가 상기 피가공물의 상측 표면을 향하여 투사되도록 상기 피가공물보다 상측에 배치되며,
   복수의 상기 투사수단 중 나머지는 상기 복수의 이송롤러 사이의 틈을 통하여 상기 투사재가 상기 피가공물의 하측 표면을 향하여 투사되도록 상기 이송롤러 보다 하측에 배치되어, 상기 피가공물의 상측 및 하측 표면이 동시에 가공되는 표면가공장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 투사수단은,
   복수의 연결봉에 의해 간격을 형성하며 나란히 결합된 한 쌍의 디스크;
   상기 한 쌍의 디스크 사이에 방사상으로 결합된 복수의 블레이드; 및
   상기 한 쌍의 디스크 중 하나에 연결된 회전축을 포함하고,
   상기 한 쌍의 디스크 중 다른 하나의 중심부에는 상기 투사재 공급부로부터 상기 투사재가 공급되는 개구가 형성되어, 상기 회전축에 의해 상기 한 쌍의 디스크가 회전될 때 상기 개구를 통하여 상기 투사재가 공급되면 상기 블레이드에 의해 상기 투사재가 회전되고, 회전에 따른 원심력에 의해 상기 투사재가 상기 회전축을 중심으로 방사상으로 투사되는 표면가공장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 투사수단은 상기 한 쌍의 디스크에 복수의 상기 블레이드가 각각 고정되도록 하는 복수의 고정핀을 더 포함하고,
    상기 한 쌍의 디스크의 서로 마주 보는 면에는 복수의 상기 블레이드의 양측 가장자리 부분이 각각 삽입되어 지지되는 복수의 블레이드 결합홈이 상기 한 쌍의 디스크의 중심부로부터 가장자리까지 방사상으로 각각 형성되며,
    복수의 상기 블레이드의 양측 가장자리 및 복수의 상기 블레이드 결합홈에는 핀홈이 각각 형성되어, 복수의 상기 고정핀이 복수의 상기 핀홈에 각각 삽입되면 복수의 상기 블레이드가 상기 한 쌍의 디스크에 각각 고정되고, 복수의 상기 고정핀이 복수의 상기 핀홈으로부터 각각 분리되면 복수의 상기 블레이드가 복수의 상기 블레이드 결합홈의 길이방향을 따라 각각 슬라이딩 이동되어 상기 한 쌍의 디스크로부터 각각 분리 가능한 표면가공장치.
    
11. 제2항에 있어서,
    상기 메인 프레임 또는 상기 캐비닛에 설치되고 상기 투사수단을 감싸는 형상으로 배치되며 일면이 개방된 사다리꼴 형상을 갖는 투사수단 커버를 더 포함하고,
    상기 투사수단 커버의 개방된 일면이 향하는 방향에 의해 상기 투사수단으로부터 상기 투사재가 투사되는 방향이 조절되는 표면가공장치.
    
12. 삭제
13. 제1항에 있어서,
    상기 투사재 순환부는,
    상기 투사재 수집부 및 상기 투사재 공급부를 연결하는 순환부 본체; 및
    상기 순환부 본체 내에 설치되어 상기 투사재 수집부로부터 공급되는 상기 투사재를 상기 투사재 공급부로 이송하는 투사재 이송수단을 포함하는 표면가공장치.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 투사재 이송수단은,
    상기 순환부 본체의 상기 투사재 수집부와 연결된 부분 및 상기 투사재 공급부와 연결된 부분에 각각 설치된 복수의 버킷 구동 휠;
    상기 복수의 버킷 구동 휠에 결합된 버킷 구동 벨트; 및
    상기 버킷 구동 벨트에 결합된 복수의 버킷을 포함하는 표면가공장치.
    
15. 제4항에 있어서,
    상기 투사재 공급부는,
    상기 투사재 순환부와 연결된 공급부 본체; 및
    상측은 상기 공급부 본체의 하측에 연결되고, 하측에는 상기 투사수단의 수에 상응하는 수의 호퍼부가 형성되며, 상기 호퍼부는 상기 투사수단에 연결되어 상기 투사재를 상기 투사수단에 공급하는 투사재 분배수단을 포함하는 표면가공장치.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 투사수단이 복수일 경우,
    복수의 상기 호퍼부는 상기 투사재 순환부와 멀리 배치된 것일수록 그 횡단면적이 넓어지도록 형성된 표면가공장치.
    
17. 제15항에 있어서,
    상기 공급부 본체의 일측에는 흡기창이 형성되고, 상기 공급부 본체의 타측은 상기 흡입덕트에 연결되어, 상기 투사재 순환부로부터 공급되는 상기 투사재에 포함된 상기 분진이 상기 흡입덕트를 통하여 상기 투사재 회수기로 이동되는 표면가공장치.
    
18. 제1항에 있어서,
    상기 투사재는 금강사, 모래, 쇼트, 글라스 비드, 세라믹 비드, 그릿, 컷 와이어, 메디아 중 하나인 표면가공장치.

Images