KR101404112B1 - 슬러지 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 다수의 부품을 지지하는 고정판(100)과; 내부에 슬러지 방지액이 저장되며, 슬러지 방지액을 공급하는 공급탱크(110)와; 상기 공급탱크(110)의 일측에 연결되며, 슬러지 방지액을 선택적으로 공급하는 공급밸브(114)와; 상기 공급밸브(114)의 개방에 따라, 일정한 슬러지 방지액이 저장되는 저장소(120)와; 상기 저장소(120)의 일측에 연결되어, 상기 저장소(120)의 내부에 에어를 공급하는 에어공급수단(130)과; 상기 저장소(120)의 일측에 연결되어, 상기 에어공급수단(130)의 에어 공급에 의해 슬러지 방지액이 배출되도록 안내하는 배출배관(136)과; 상기 배출배관(136)에 연결되며, 선택적으로 개방되어 슬러지 방지액을 통과시키는 배출밸브(138)와; 상기 배출밸브(138)와 연결되며, 슬러지 방지액을 분출하는 분사구(142)를 포함하는 슬러지 방지장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 토치의 움직임을 감지하여 슬러지 방지액이 자동으로 도포되므로 작업시간을 단축시킬 수 있으며, 별도의 작업자가 확인할 필요없이 작업이 이루어져 작업능률이 향상되는 효과가 있다.
또한, 슬러지에 의해 고가의 강판에 발생하는 불량이 감소되어 재료비를 절감할 수 있으며, 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

슬러지 방지장치{Sludge Protection Device}

본 발명은 슬러지 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토치장착부의 일측에 설치되어 토치의 움직임을 감지하고 토치(torch)가 절단위치 원점으로 이동되면 슬러지 방지액을 강판의 상부에 도포하여 불규칙하게 방출되어 절단면의 슬러지가 부착되는 것을 방지하는 슬러지 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 절단을 실시하기 위해서는 제품에 해당되는 부분을 절단하기 전에 외측에 기준점이 되는 스타트포인트에 홀이 형성된 후 제품에 해당되는 부분으로 플라즈마 절단이 이루어진다.

상기와 같은 종래의 플라즈마 절단기는 한국등록특허10-0855930에 개시되어 있다. 상기와 같은 플라즈마 절단은 스타트포인트를 형성하기 위해 강판을 녹여 홀이 생성되므로, 강판의 스타트포인트에서 생성되는 용융액이 플라즈마에 의해 강판의 상부면에 불규칙하게 방출되어 제품에 해당되는 절단부에 슬러지가 부착되어 제품의 불량이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 절단기의 일측에 슬러지 방지장치가 설치되어, 토치의 움직임을 감지하여 슬러지 방지액을 강판의 상부에 도포하여 강판의 상부를 슬러지가 부착되는 것을 방지하는 슬러지 방지장치을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 슬러지 방지장치은, 다수의 부품을 지지하는 고정판과, 내부에 슬러지 방지액이 저장되며 슬러지 방지액을 공급하는 공급탱크와, 상기 공급탱크의 일측에 연결되며 슬러지 방지액을 선택적으로 공급하는 공급밸브와, 상기 공급밸브의 개방에 따라, 일정한 슬러지 방지액이 저장되는 저장소와, 상기 저장소의 일측에 연결되어 상기 저장소의 내부에 에어를 공급하는 에어공급수단과, 상기 저장소의 일측에 연결되어, 상기 에어공급수단의 에어 공급에 의해 슬러지 방지액이 배출되도록 안내하는 배출배관과, 상기 배출배관에 연결되며, 선택적으로 개방되어 슬러지 방지액을 통과시키는 배출밸브와, 상기 배출밸브와 연결되며 슬러지 방지액을 분출하는 분사구를 포함한다.

상기 저장소와 에어공급수단 사이에는 에어공급밸브가 설치되며, 상기 에어공급밸브는 상기 에어공급수단이 에어를 공급하는 경우에 개방된다.

상기 배출밸브와 상기 분사구 사이에는 "∩" 형상의 분사배관이 설치되어, 중력에 의해 슬러지 방지액을 누설되는 것이 방지된다.

상기 분사구는 분사방향을 조절할 수 있도록 상기 분사배관의 선단에 회전가능하게 설치된다.

토치장착부의 하부 이동이 토치이동감지수단에 감지되면 공급밸브가 개방되어 슬러지 방지액을 저장소에 공급하는 공급단계, 상기 저장소에 슬러지 방지액이 공급되면 배출밸브와 에어공급밸브가 개방되는 개방단계, 상기 배출밸브와 상기 에어공급밸브가 개방되면 상기 에어공급수단이 작동하여 압축공기를 공급하는 에어공급단계, 상기 에어공급수단에 의해 압축공기가 분사되면 상기 저장소에 보관된 슬러지 방지액이 분사구를 통해 배출되는 분사단계, 상기 저장소의 슬러지 방지액의 배출이 완료되면 배출밸브는 폐쇄되어 외부의 공기 유입을 차단하는 차단단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 슬러지 방지장치은 다음과 같은 효과가 있다.

토치의 움직임을 감지하여 슬러지 방지액이 자동으로 도포되므로 작업시간을 단축시킬 수 있으며, 별도의 작업자가 확인할 필요없이 작업이 이루어져 작업능률이 향상되는 효과가 있다.

또한, 슬러지에 의해 고가의 강판에 발생하는 불량률이 감소되어 재료비를 절감할 수 있으며, 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 플라즈마 절단기에 슬러지 방지장치가 장착된 상태를 나타내는 측면도.
도 2는 본 발명에 의한 플라즈마 절단기에 슬러지 방지장치가 장착된 상태를 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 토치장착부에 슬러지 방지장치가 플라즈마 절단기에 장착된 상태를 나타내는 상세도.
도 4는 본 발명에 의한 슬러지 방지장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 정면도.
도 5은 본 발명에 의한 에어공급수단에서 저장소로 압축공기가 전달되는 이동경로를 나타내는 정면도.
도 6은 본 발명에 의한 저장소에서 배출되는 슬러지 방지액의 이동경로를 나타내는 정면도.

이하 본 발명에 의한 슬러지 방지장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 슬러지 방지장치가 플라즈마 절단기에 장착된 상태를 나타내는 측면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 슬러지 방지장치가 플라즈마 절단기에 장착된 상태를 나타내는 상세도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 의한 토치장착부에 슬러지 방지장치가 플라즈마 절단기에 장착된 상태를 나타내는 상세도가 도시되어 잇다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 플라즈마 절단기(1)는 일정한 간격으로 이격되게 설치되는 가이드레일(2)이 양측에 설치되고, 상기 가이드레일(2)의 사이에 커팅테이블(3)이 구비되어 강판이 상부에 수평하게 안착된다.

상기 가이드레일(2)의 상부에 수직프레임(4)이 이동가능하게 설치되어, 상기 가이드레일(2)을 따라 이동한다. 상기 수직프레임(4)의 상부에는 수평프레임(5)이 수평하게 설치된다. 상기 수평프레임(5)에는 토치장착부(6)가 설치되어 상기 수평프레임(5)을 따라 상,하로 이동되어 강판의 절단작업이 이루어진다.

즉, 상기 토치장착부(6)에 토치가 설치되어 강판의 절단작업이 이루어지며, 상기 토치장착부(6)가 수평프레임(5)을 따라 상,하로 이동되고, 상기 수직프레임(4)이 가이드레일(2)을 따라 좌,우로 이동되어 강판에 대한 전방향의 절단작업이 이루어진다.

상기 토치장착부(6)의 플라즈마전달장치의 본체 사이에는 토치이동감지수단(미도시)이 설치된다. 상기 토치이동감지수단은 리미티드스위치, 적외선센서 등의 토치장착부(6)의 이동을 감지할 수 있는 센서기구는 어떠한 구성도 적용이 가능하다. 상기 토치이동감지수단()에 의해 토치장착부(6)의 상하 이동을 감지할 수 있다.

상기 토치장착부(6)의 좌측면에는 슬러지 방지장치(10)가 설치된다. 상기 슬러지 방지장치(10)는 슬러지 방지액을 스타트 포인트홀이 형성되는 강판의 상부면에 도포하여 슬러지에 의해 절단면이 불규칙하게 형성되는 것을 방지한다.

도 4에는 본 발명에 의한 슬러지 방지장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 정면도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명에 의한 에어공급수단에서 저장소로 압축공기가 전달되는 이동경로를 나타내는 정면도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명에 의한 저장소에서 배출되는 슬러지 방지액의 이동경로를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 슬러지 방지장치(10)는, 다수의 부품을 지지하는 고정판(100)과, 내부에 슬러지 방지액이 저장되며 슬러지 방지액을 공급하는 공급탱크(110)와, 상기 공급탱크(110)의 일측에 연결되며 슬러지 방지액을 선택적으로 공급하는 공급밸브(114)와, 상기 공급밸브(114)의 개방에 따라 일정한 슬러지 방지액이 저장되는 저장소(120)와, 상기 저장소(120)의 일측에 연결되어 상기 저장소(120)의 내부에 에어를 공급하는 에어공급수단(130)과, 상기 저장소(120)의 일측에 연결되어 상기 에어공급수단(130)의 에어 공급에 의해 슬러지 방지액이 배출되도록 안내하는 배출배관(136)과, 상기 배출배관(136)에 연결되며 선택적으로 개방되어 슬러지 방지액을 통과시키는 배출밸브(138)와, 상기 배출밸브(138)와 연결되며 슬러지 방지액을 분출하는 분사구(142) 등으로 구성된다.

상기 고정판(100)은 일정한 두께를 가지며, 사각형 판재로 이루어져 상기 토치장착부(6)의 좌측면에 설치된다(도 3참조). 상기 고정판(100)은 상기 토치장착부(6)에 나사 결합되어 견고하게 고정되며 다수의 부품을 지지한다.

상기 고정판(100)과 이격된 위치에는 공급탱크(110)가 설치된다. 상기 공급탱크(110)는 내부가 중공된 육면체 형상으로 형성되며, 내부에 슬러지 방지액이 저장된다. 상기 슬러지 방지액은 일반적인 스팟터(spatter) 부착방지제로 자세한 설명을 생략한다.

상기 공급탱크(110)의 하부 중앙부에는 공급배관(112)이 설치된다. 상기 공급배관(112)은 중공된 원통형의 관형상으로 형성되어, 상기 공급탱크(110)의 슬러지 방지액이 아래에서 설명할 공급밸브(114)에 공급되도록 안내하는 역할을 한다.

상기 공급배관(112)의 일단은 공급탱크(110)와 연결되고, 타단은 공급밸브(114)와 연결된다. 상기 공급밸브(114)는 일반적인 솔레노이드밸브로 자세한 설명은 생략한다. 상기 공급밸브(114)는 제어부(미도시)의 전기적 신호에 따라 개폐되며, 아래에서 설명할 저장소(120)에 일정량의 슬러지 방지액을 공급한다.

즉, 적은 양의 슬러지 방지액을 상기 저장소에 공급할 때에는 상기 공급밸브(114)의 개방시간을 짧게 하고, 많은 양의 슬러지 방지액을 상기 저장소에 공급할 때에는 상기 공급밸브(114)의 개방시간을 길게 한다.

상기 공급밸브(114)의 하부에는 연결배관(116)이 설치된다. 상기 연결배관(116)은 중공된 원통형의 관형상으로 형성되며, 일단은 상기 공급밸브(114)와 연결되고 타단은 아래에서 설명할 저장소(120)와 연결된다. 상기 연결배관(116)은 상기 공급밸브(114)가 개방되면 상기 저장소(120)에 슬러지 방지액이 공급되도록 안내하는 통로 역할을 한다.

상기 연결배관(116)의 하부에는 저장소(120)가 설치된다. 상기 저장소(120)는 내부가 중공된 육면체 형상으로 형성되며, 상기 공급밸브(114)에서 공급되는 슬러지 방지액이 저장된다.

상기 저장소(120)의 좌측면에는 에어공급홀(122)이 형성된다. 상기 에어공급홀(122)은 상기 저장소(120)의 좌측면에 원형으로 관통 형성된다. 상기 에어공급홀(122)에 의해 아래에서 설명할 에어공급수단(130)에 의해 공급되는 압축공기가 상기 저장소(120)의 내부로 공급된다.

상기 에어공급홀(122)의 좌측에는 에어배출배관(124)이 설치된다. 상기 에어배출배관(124)은 내부가 중공된 원통 형상의 관으로 형성된다. 상기 에어배출배관(124)의 일단은 상기 에어공급홀(122)에 연결되고 타단은 아래에서 설명할 에어공급밸브(126)에 연결된다. 상기 에어배출배관(124)은 아래에서 설명할 에어공급수단(130)에 의해 공급되는 압축공기가 상기 저장소(120)에 공급되도록 안내하는 통로 역할을 한다.

상기 에어배출배관(124)의 우측에는 에어공급밸브(126)가 설치된다. 상기 에어공급밸브(126)는 일반적인 솔레노이드밸브로 자세한 설명은 생략한다. 상기 에어공급밸브(126)는 제어부(미도시)의 전기적 신호에 따라 개폐된다. 상기 에어공급밸브(126)는 아래에서 설명할 에어공급수단(130)에 의해 압축공기가 공급되면 상기 에어공급밸브(126)는 개방되어 상기 에어배출배관(124)에 압축공기를 전달한다.

상기 에어공급밸브(126)의 상부에는 에어공급수단(130)이 설치된다. 상기 에어공급수단(130)은 일반적인 에어레귤레이터(Air regulator)로 자세한 설명을 생략한다. 상기 에어공급수단(130)은 상기 플라즈마 절단기(1)에서 공급되는 압축공기를 일정한 압력으로 조절하여 에어공급밸브(126)에 분사한다.

상기 에어공급수단(130)과 상기 에어공급밸브(126) 사이에는 에어공급배관(112)이 설치된다. 상기 에어공급배관(112)은 중공된 원통 형상의 관으로 형성되어, 일단은 에어공급수단(130)에 연결되고 타단은 에어공급밸브(126)에 연결된다. 상기 에어공급배관(112)은 상기 에어공급수단(130)에서 배출되는 압축공기를 상기 에어공급밸브(126)에 공급되도록 안내하는 역할을 한다.

상기 저장소(120)의 우측면에는 배출홀(134)이 형성된다. 상기 배출홀(134)의 원형으로 관통되게 형성되며, 상기 저장소(120)에 저장된 슬러지 방지액이 압축공기과 함께 상기 배출홀(134)을 통해 상기 저장소(120)의 외부로 방출된다.

상기 배출홀(134)의 우측에는 배출배관(136)이 설치된다. 상기 배출배관(136)은 중공된 원통 형상의 관으로 형성되어, 일단은 상기 배출홀(134)에 연결되고 타단은 아래에서 설명할 배출밸브(138)에 연결된다. 상기 배출배관(136)은 압축공기에 의해 배출되는 슬러지 방지액이 배출밸브(138)로 공급되도록 안내한다.

상기 배출배관(136)의 상부에는 배출밸브(138)가 설치된다. 상기 배출밸브(138)는 일반적인 솔레노이드밸브로 자세한 설명을 생략한다. 상기 배출밸브(138)는 제어부(미도시)의 전기적 신호에 따라 개폐된다. 상기 배출밸브(138)는 아래에서 설명할 에어공급수단(130)에 의해 압축공기가 공급되면 상기 배출밸브(138)는 개방되어 슬러지 방지액이 상기 배출밸브(138)를 통과하여 외부로 배출되도록 안내한다. 상기 배출밸브(138)는 상기 에어공급수단(130)에 공급되는 압축공기의 분사가 완료되면 폐쇄되어 외부의 공기가 상기 저장소(120)의 내부로 유입되는 것을 차단한다.

상기 배출밸브(138)의 상부에는 분사배관(140)이 설치된다. 상기 분사배관(140)은 중공된 원통 형상의 관으로 이루어지며, "∩" 형상으로 형성된다. 상기 분사배관(140)의 일단은 상기 배출밸브(138)와 연결되고, 타단은 아래에서 설명할 분사구(142)와 연결된다. 상기 분사배관(140)은 상기 저장소(120) 보다 상부에 위치되며, "∩" 형상으로 형성되어 중력에 의해 슬러지 방지액이 누설되는 것을 방지할 수 있다.

상기 분사배관(140)의 하부에는 분사구(142)가 설치된다. 상기 분사구(142)는 일반적인 스프레이노즐로 자세한 설명을 생략한다. 상기 분사구(142)는 토치 방향으로 일정각도 꺽이도록 설치되며, 압축공기와 함께 배출되는 슬러지 방지액이 강판에 균일하게 도포되도록 한다.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 슬러지 방지장치의 작용에 대해 도 1 내지 도 6를 참조하여 살펴본다.

먼저, 슬러지 방지방법은, 최초의 토치 하부 이동이 감지되면 공급밸브(114)가 개방되어 슬러지 방지액을 저장소(120)에 공급하는 공급단계(S100)와, 상기 저장소(120)에 슬러지 방지액이 공급되면 배출밸브(138)와 에어공급밸브(126)가 개방되는 개방단계(S110)과, 상기 배출밸브(138)와 상기 에어공급밸브(126)가 개방되면, 상기 에어공급수단(130)이 작동하여 압축공기를 공급하는 에어공급단계(S120)와, 상기 에어공급수단(130)에 의해 압축공기가 분사되면 상기 저장소(120)에 보관된 슬러지 방지액이 분사구(142)를 통해 배출되어 강판의 상부에 도포되는 분사단계(S130)와, 상기 저장소(120)의 슬러지 방지액 배출이 완료되면 배출밸브(138)는 폐쇄되어 외부의 공기 유입을 차단하는 차단단계(S140) 등으로 구성된다.

플라즈마 절단기가 강판을 절단하기 위해 작동하면 스타트 포인트홀을 형성하기 위해 제품이 형성되는 부분과 근접한 위치에 스타트포 인트홀을 생성한다. 상기 플라즈마 절단기의 토치장착부(6)는 스타트 포인홀이 형성되는 위치로 이동한다. 상기 토치장착부(6)는 하부로 이동하여 강판의 상부면과 토치의 거리를 감지한다.

상기 토치장착부(6)와 강판의 상부면의 거리가 감지되면 상기 토치장착부(6)는 일정 높이 만큼 상부로 이동한다. 상기 토치장착부(6)가 상부로 이동되면 상기 토치장착부(6)의 움직임을 감지하는 토치이동감지수단(미도시)이 토치장착부(6)를 감지하고 제어부에 의해 공급밸브(114)가 개방되어 일정량의 슬러지 방지액이 저장소(120)에 공급되어 저장된다.

상기 토치장착부(6)가 플라즈마 절단작업을 위해 하부로 이동되어, 상기 토치이동감지수단의 감지영역을 벗어나면, 이를 감지하여 제어부에 송신하고 제어부는 에어공급밸브(126)와 배출밸브(138)를 개방하고, 에어공급수단(130)을 작동시켜 압축공기를 분사하여 분사구(142)를 통해 슬러지 방지액을 스타트 포인트홀이 형성되는 인접한 위치에 도포한다.

따라서, 플라즈마 절단기가 스타트 포인트홀을 형성하면서 발생하는 용융액이 불규칙하여 방출되어 강판의 상부면에 부착되어도 도포된 슬러지 방지액에 의해 강판의 상부면이 코팅되어 강판의 손상을 방지할 수 있으며, 강판의 절단부에 슬러지가 부착되는 것을 방지할 수 있다.

상기 슬러지 방지액의 분사가 완료되면 상기 배출밸브(138)는 폐쇄되어 내부로 유입되는 공기를 차단하여 상기 저장소(120)에 잔류하는 슬러지 방지액이 공기와 접촉하여 산화되는 것을 방지한다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

100. 고정판 110. 공급탱크
114. 공급밸브 120. 저장소
126. 에어공급밸브 130. 에어공급수단
136. 배출배관 138. 배출밸브
140. 분사배관 142. 분사구

Claims (5)

1. 플라즈마 절단기의 토치장착부(6)에 설치되며, 토치이동감지수단에 의해 감지되는 토치장착부(6)의 상,하 이동을 감지하여 강판의 상부에 슬러지 방지액을 도포하여 강판의 상부를 코팅하고, 플라즈마의 강판 절단작업시 발생되는 용융액이 분출되어 강판이 손상되는 것을 방지하는 슬러지 방지장치에 있어서,
   상기 토치장착부(6)의 일측에 설치되며, 다수의 부품을 지지하는 고정판(100)과;
   내부에 슬러지 방지액이 저장되며, 슬러지 방지액을 공급하는 공급탱크(110)와;
   상기 공급탱크(110)의 일측에 연결되며, 슬러지 방지액을 선택적으로 공급하는 공급밸브(114)와;
   상기 공급밸브(114)의 개방에 따라, 일정 양의 슬러지 방지액이 저장되고, 압축공기가 혼합되어 외부로 배출되는 저장소(120)와;
   상기 저장소(120)의 일측에 연결되어, 강판에 상기 토치장착부(6)이 인접한 경우에 상기 저장소(120)의 내부에 압축공기를 공급하는 에어공급수단(130)과;
   상기 저장소(120)와 상기 에어공급수단(130) 사이에 설치되며, 강판에 상기 토치장착부(6)가 인접한 경우에 제어부의 신호에 따라 선택적으로 개방되어 상기 저장소(120)에 압축공기가 공급되도록 안내하는 에어공급밸브(126)와;
   관 형태로 이루어져 상기 저장소(120)의 일측에 연결되며, 압축공기와 혼합된 슬러지 방지액이 상기 저장소(120)의 외부로 배출되도록 안내하는 배출배관(136)과;
   상기 배출배관(136)에 연결되며, 선택적으로 개방되어 압축공기와 혼합된 슬러지 방지액이 외부로 배출되도록 안내하고, 압축공기와 혼합된 슬러지 방지액의 배출이 완료되는 경우에는 차단되어 상기 저장소(120)의 내부에 오염된 공기가 유입되는 것을 차단하는 배출밸브(138)와;
   상기 배출밸브(138)의 상측에 설치되며, "∩"자 형상의 관(管)형태로 이루어져, 압축공기와 혼합된 슬러지 방지액의 분사시에는 외부로 슬러지 방지액이 분사되도록 안내하고, 슬러지 방지액의 분사가 완료되는 경우에 관내에 잔류하는 슬러지 방지액이 하부로 누수되는 것을 방지하는 분사배관(140)과;
   상기 분사배관(140)의 끝단에 설치되며, 스프레이노즐로 이루어져 토치방향으로 일정 각도 경사지게 설치되어 압축공기와 혼합된 슬러지 방지액을 강판에 도포하는 분사구(142);를 포함하는 슬러지 방지장치.
   
   
   
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