KR101430233B1 - 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치와 열가소성 수지 분체도료가 코팅된 주철관 - Google Patents
열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치와 열가소성 수지 분체도료가 코팅된 주철관 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 코팅 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치는 이송 컨베이어를 통해서 주철관을 수평으로 이송시키는 이송 어셈블리와, 다수 개의 회전 롤러와 승하강 실린더를 이용하여 주철관을 회전시키도록 상기 이송 어셈블리의 하측에 설치되는 다수 개의 회전 어셈블리와, 에어 실린더와 상기 에어 실린더 단부에 설치된 아이들 롤러를 이용하여 상기 회전 어셈블리를 통해서 회전되는 주철관의 상부를 눌러주는 누름 어셈블리와, 상기 회전 어셈블리를 통해서 회전되는 주철관 내부를 연마대차에 장착된 연마축의 단부에 설치된 연마석을 통해서 주철관 내주면을 연마시키는 연마 어셈블리와, 에어 분사관 단부에 설치된 노즐을 통해서 분사되는 압축 공기를 이용하여 주철관 내부에 이물질을 제거하는 이물질 제거 어셈블리와, 회전 치구에 장착된 노즐을 이용하여 상기 회전 어셈블리를 통해서 회전되는 주철관 소켓부의 이물질을 제거하는 소켓부 청소 어셈블리와, 이송 컨베이어를 통해서 이동되는 주철관을 가열시키는 가열로와, 상기 가열로를 거친 주철관을 정전 분체 도장건을 이용하여 소켓부 및 외단면부를 도장하는 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리와, 도장관 단부에 설치된 노즐을 통해서 주철관 내면을 도장하는 분체 도장 어셈블리를 포함하되, 상기 소켓부 청소 어셈블리는 노즐이 장착된 회전 치구와, 상기 회전 치구를 작동시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치와 주철관에 관한 것으로서, 주철관 내면을 연마하고 열가소성 수지 분체도료를 내면에 용융 코팅한 주철관과 이를 제조하기 위한 내면 코팅 장치에 관한 것이다.
주철관은 상하수도관 및 기타 액체의 수송에 주로 사용되는 것으로 대부분 원심주조법에 의해 대량 생산된다.
그리고 원심주조법에 의해 제조된 주철관은 지하에 매설되기 때문에 여러 가지 외부환경에 견디도록 내, 외주면에 코팅을 한다.
이러한 코팅에 사용되는 도료는 액상 또는 분체로 이루어진 것이 사용되는데, 주철관 내면 부식방지 도장재로서, 시멘트 몰탈라이닝 또는 에폭시 분체도료 등이 이미 개발되어 사용되고 있다.
에폭시 분체도료는 내구성, 가공성 및 피도체와의 접착력이 우수하고, 또한 기계적, 화학적 내성이 커서 널리 사용되고 있으나, 액상 도료는 제조 및 사용시 휘발성 유기화합물에 의해 대기 오염이나, 수질오염 등의 문제가 발생하거나 작업자의 안전에도 좋지 않은 영향을 미치며 BPA 에폭시 수지는 최근 인체 유해성 논란이 꾸준히 제기되고 있다. 최근 이러한 액상 에폭시 도료의 문제점을 해결하기 위해 휘발성 유기화합물이 전혀 없는 에폭시수지 분체 도료를 주철관 내면에 도장하는 방법이 개발되어 사용되고 있다.
이때 에폭시수지 분체도료를 주철관 내면에 도장하는 방법은 먼저 도료가 잘 부착되도록 주철관의 표면을 전처리하고 주철관을 가스오븐 또는 인덕션 코일을 이용하여 160℃∼380℃ 정도로 예열시킨다.
다음으로 예열된 주철관을 일정한 속도로 회전시키고 내부에 분사노즐을 삽입하여 분체도료를 일정한 두께가 형성되도록 분사하여 주철관 표면에 부착되게 하면 열에 의해 분체도료는 녹으면서 코팅되어 도막을 형성하고 일정시간이 지나면 경화된다.
이와 같은 과정에 있어서, 종래에는 강관이나 주철관 내면을 도장할 때 노즐이 장착된 기다란 공급관을 주철관 내부에 삽입하여 분체도료 분사작업을 수행하였다.
이러한 에폭시 분체 도장관 및 제조기술에 관련된 선행기술에는 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 제10-2006-0075736호, 제10-2009-0024732호 등이 있다.
그러나, 주철관은 도장을 위한 연마 과정에서 내면을 균일하게 연마하기 힘들고, 연마 과정에서 발생된 이물질을 완전히 제거하기 힘들다는 문제점이 있다.
또한, 주철관은 단부에 연결을 위한 소켓이 존재하고 이 부위에 이물질이 잔존하기 쉽고, 내면 도장 과정에서도 소켓 내면 및 삽구 끝단부 도장이 어렵다는 문제점이 있었다. 그리고 기존에 많이 사용되고 있는 BPA형 에폭시 도장의 경우 환경유해성 논란이 있다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치는 코팅 공정을 자동화하여 코팅면의 성능과 품질을 향상시킬 수 있는 코팅 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 에틸렌메타크릴산(EMAA)에 금속이온(Na 또는 Zn)을 결합시켜 만들어어진 열가소성 수지 분체도료를 덕타일 주철관 내면에 도장하여 인체 유해성 논란이 없고, 휘발성유기 화합물을 사용하지 않아 환경오염 등의 문제점이 없으며, 도막의 부착성, 내마모성, 방식성, 내화학성, UV 안전성 등 도막 성능을 높였다.
그리고, 코팅을 위한 주철관의 내면을 효율적으로 연마 및 도장할 수 있고, 연마 과정에서 발생된 이물질을 완전히 제거하여 뛰어난 품질을 가지는 열가소성 수지 분체도료 코팅 주철관을 생산할 수 있는 코팅 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치는 이송 컨베이어를 통해서 주철관을 수평으로 이송시키는 이송 어셈블리와, 다수 개의 회전 롤러와 승하강 실린더를 이용하여 주철관을 회전시키도록 상기 이송 어셈블리의 하측에 설치되는 다수 개의 회전 어셈블리와, 에어 실린더와 상기 에어 실린더 단부에 설치된 아이들 롤러를 이용하여 상기 회전 어셈블리를 통해서 회전되는 주철관의 상부를 눌러주는 누름 어셈블리와, 상기 회전 어셈블리를 통해서 회전되는 주철관 내부를 연마대차에 장착된 연마축의 단부에 설치된 연마석을 통해서 주철관 내주면을 연마시키는 연마 어셈블리와, 에어 분사관 단부에 설치된 노즐을 통해서 분사되는 압축 공기를 이용하여 주철관 내부에 이물질을 제거하는 이물질 제거 어셈블리와, 회전 치구에 장착된 노즐을 이용하여 상기 회전 어셈블리를 통해서 회전되는 주철관 소켓부의 이물질을 제거하는 소켓부 청소 어셈블리와, 이송 컨베이어를 통해서 이동되는 주철관을 가열시키는 가열로와, 상기 가열로를 거친 주철관을 정전 분체 도장건을 이용하여 소켓부 및 외단면부를 도장하는 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리와, 도장관 단부에 설치된 노즐을 통해서 주철관 내면을 도장하는 분체 도장 어셈블리를 포함하되, 상기 소켓부 청소 어셈블리는 노즐이 장착된 회전 치구와, 상기 회전 치구를 작동시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 누름 어셈블리는 에어 실린더와, 상기 에어 실린더의 단부에 설치되어 상하로 이동되면서 주철관의 외주면에 접촉되는 아이들 롤러를 포함하되, 상기 아이들 롤러의 위치를 감지하는 위치 감지센서와, 아이들 롤러의 정상 작동 여부를 확인하기 위한 근접센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 이송 어셈블리는 컨베이어 프레임에 설치되는 체인과, 주철관이 안착되도록 상기 체인에 설치되 브라켓과, 상기 체인을 구동시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 이물질 제거 어셈블리는 수평으로 착설되는 레일과, 상기 레일에 설치되는 청소 대차와, 상기 청소 대차에 설치되는 높이 조절부와, 상기 높이 조절부에 설치되는 에어 분사관과 상기 에어 분사관의 단부에 설치된 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리는 정전 분체 도장건이 설치된 이송 대차와, 상기 이송 대차를 수평 이동시키는 로보 실린더와 구동 휠과, 상기 이송 대차의 높이를 조절하는 서보모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분체 도장 어셈블리는 수평으로 착설되는 레일과, 상기 레일에 설치되는 이동 대차와, 상기 이동 대차에 설치되는 높이 조절부와, 상기 높이 조절부에 설치되는 도장관과 상기 도장관의 단부에 설치된 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
마지막으로, 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치를 이용하여 내면은 에틸렌메타크릴산(EMAA)에 금속이온(Na+ 또는 Zn+)을 결합하여 제조되는 열가소성 수지 분체도료를 코팅하고, 외면은 아스팔트 도료 또는 변성 알키드 도료로 도장한 열가소성 수지 분체도료 도장 덕타일 주철관을 포함한다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 분체도료를 용융코팅하기 위한 주철관용 내면 코팅 연마 장치는 주철관의 외면을 누름 어셈블리로 밀착한 상태에서 주철관을 회전시키면서 내면을 연마하여 주철관의 타원, 곡관 등에 의한 진동을 줄여 주므로 효율적인 연마가 가능토록 하고, 내면 전처리 상태가 우수한 상태에서 도장하여 도막 부착력 및 도장의 품질을 높여주는 장점이 있다.
내면 이물질 제거 장치는 본체 내면뿐만 아니라 소켓부의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 하고, 소켓 내면 및 삽구 단면부의 코팅 공정을 수행하는 어셈블리를 통해서 코팅 공정을 자동화하여 코팅면의 성능과 품질을 향상시킬 수 있는 코팅 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 에틸렌메타크릴산(EMAA)에 금속이온(Na 또는 Zn)을 결합시켜 만들어진 열가소성 수지 분체도료를 상기와 같은 코팅 장치를 이용하여 덕타일 주철관 내면에 용융 코팅함으로서, 균일한 도막 두께를 가질 뿐만 아니라, 금속면과 도료의 부착력을 높이고 방식성, 내마모성 및 UV 안전성이 우수하며, 환경유해성이 없는 도막을 형성하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치를 이용한 코팅 공정을 도시하는 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치의 이송 어셈블리를 도시하는 정면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 연마 어셈블리를 도시하는 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회전 어셈블리와 누름 어셈블리를 도시하는 측면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이물질 제거 어셈블리를 도시하는 측면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 소켓부 청소 어셈블리를 도시하는 측면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가열로를 도시하는 측면도.
도 7a는 도 7의 정면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리를 도시하는 측면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 분체 도장 어셈블리를 도시하는 측면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치의 이송 어셈블리를 도시하는 정면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 연마 어셈블리를 도시하는 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회전 어셈블리와 누름 어셈블리를 도시하는 측면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이물질 제거 어셈블리를 도시하는 측면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 소켓부 청소 어셈블리를 도시하는 측면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가열로를 도시하는 측면도.
도 7a는 도 7의 정면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리를 도시하는 측면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 분체 도장 어셈블리를 도시하는 측면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치를 이용한 코팅 공정을 도시하는 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치를 이용한 코팅 공정은 제품 이송과, 내면 연마, 이물질 제거, 예열, 단부 도장, 내면 도장을 거쳐서 최종적으로 외부 도장과 마킹 공정으로 이루어진다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치는 이송 어셈블리, 다수 개의 회전 어셈블리, 누름 어셈블리, 연마 어셈블리, 이물질 제거 어셈블리, 소켓부 청소 어셈블리, 가열로, 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리 및 분체 도장 어셈블리를 포함한다.
먼저, 이송 어셈블리는 코팅하고자 하는 주철관을 수평이동시키는 것으로 전체적으로 공정순서에 따라 수평으로 설치된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치의 이송 어셈블리를 도시하는 정면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이송 어셈블리는 이송 컨베이어를 통해서 주철관을 수평으로 이송시키는 것으로, 컨베이어 프레임(25)에 설치되는 체인(26)과 주철관이 안착되는 브라켓(27)이 양쪽으로 설치되고, 구동 모터(21)를 통해서 회전되면 주철관이 수평으로 이동된다.
따라서, 코팅하고자 하는 주철관은 관 이송 대차를 이용하여 상기 이송 어셈블리의 브라켓(27)에 올려지게 되고, 주철관은 이송 컨베이어를 통해서 수평으로 이동되면서 연마 및 도장 공정이 진행된다.
구체적인 동작원리를 살펴보면, 일측에 구비된 구동 모터(22)는 체인 커플링(23)을 통해서 회전축(29)에 동력을 전달하고, 상기 회전축에 고정된 양쪽의 스프라켓(24)를 통해서 체인이 구동되고, 체인에 고정된 브라켓(27)을 통해서 주철관을 공정별로 이동시키게 된다.
이때 회전축(29)에 회전감지 치차와 센서를 설치하여 회전축 1회 회전시 이를 감지하여 이송 어셈블리가 감속 및 정지하도록 하여 주철관의 공정별 이동이 가능토록 하고, 구동 모터(21)의 반대쪽 스프라켓에는 체인 텐션 조정용 스크류를 설치하여 체인의 텐션을 조정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회전 어셈블리와 누름 어셈블리를 도시하는 측면도이다.
다수 개의 회전 어셈블리는 다수 개의 회전 롤러와 승하강 실린더를 이용하여 주철관을 회전시키도록 상기 이송 어셈블리의 하측에 설치되고, 누름 어셈블리는 에어 실린더와 상기 에어 실린더 단부에 설치된 아이들 롤러를 이용하여 상기 회전 어셈블리를 통해서 회전되는 주철관의 상부를 눌러주는 역할을 하게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이 체인(26)의 이동에 따라서 이동되는 주철관(3)은 회전 어셈블리(130)를 통해서 회전되고, 회전되는 주철관(3)의 안정적인 회전을 가이드하기 위하여 주철관(3)의 상부면을 눌러 주어서 주철관의 유동이나 이탈을 방지하게 된다.
회전 어셈블리(130)는 다수 개의 회전 롤러(131)와 승하강 실린더(132)를 포함하며, 승하강 실린더(132)를 통해서 승강되어 회전하고자 하는 주철관에 접촉되고, 구동 모터를 통해서 회전되는 회전 롤러(131)를 마찰력에 의해서 회전시키게 된다.
그리고, 누름 어셈블리(150)는 에어 실린더(154)와 상기 에어 실린더(154) 단부에 설치된 아이들 롤러(151)를 포함하여 회전되는 주철관의 상부면을 눌러주는 역할을 한다.
구체적인 구성에 대해 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이 아이들 롤러(151), 에어 실린더(154)이외에도 롤러 가이드(152), 구동모터(155), LM가이드(156), 위치 감지센서(157)를 포함하여 이루어지고, 주철관의 크기에 따라 아이들 롤러(151)의 위치가 위치감지센서(157)에 의해 자동으로 결정되며, 아이들 롤러(151)는 에어 실린더(152) 단부에 장착되어 관의 회전과 내면 연마에 의한 진동이나 유동에 효과적으로 지지될 수 있도록 한다.
아이들 롤러(151)의 일측에는 근접 센서(154)가 설치되어 아이들 롤러(151)가 주철관의 상부면에 접촉되면 롤러 가이드(153)가 상승되면서 이를 감지하여 정상 작동여부를 확인한다.
다음으로, 연마 어셈블리에 대해 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 연마 어셈블리를 도시하는 평면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 주철관의 이송 방향에 수직으로 설치되는 연마 어셈블리는 상기 회전 어셈블리를 통해서 회전되는 주철관 내부를 연마대차에 장착된 연마축의 단부에 설치된 연마석을 통해서 주철관 내주면을 연마시키는 역할을 한다.
주철관 내면에 도장(코팅)을 하기 위해서는 내면 전처리 단계에서 효과적인 내면 절삭 가공을 수행하여야 하며, 다수개의 회전 롤러와 승하강 실린더로 구성된 회전 어셈블리(130) 위에서 일정속도로 회전하는 주철관 내면을 연마대차(145)에 장착된 연마축(12)에 의해 회전동력이 전달되어 고속 회전하는 연마석(14)을 전후진 시킨다.
이때, 연마축(142)의 길이는 주철관 길이의 1/2보다 길게 제작되며, 주철관의 양측에 2개의 연마 어셈블리가 설치되어 동시에 연마하는 것이 바람직하다.
즉, 주철관의 일측에서 연마대차(145)가 전진하며 주철관 내면을 절삭가공을 시작하면, 일정한 시간차를 두고 반대측편에서 연마대차가 전진하여 동시에 주철관 내면 연마를 시행하도록 하면, 연마 공정 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이 연마 어셈블리(140)는 구동 모터를 통해서 회전되는 연마축(142)의 단부에는 연마석(141)이 설치되고, 연마축은 수평으로 착설된 레일(149)를 통해서 이동되는 이동 대차(145)에 설치된다.
따라서, 앞서 살펴본 회전 어셈블리(130)를 통해서 회전되는 주철관의 내부를 수평으로 이동하면서 내면을 연마하게 된다.
다음으로, 이물질 제거 어셈블리에 대해 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이물질 제거 어셈블리를 도시하는 측면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이 이물질 제거 어셈블리(210)는 수평으로 착설되는 레일(216)과, 상기 레일(216)에 설치되는 청소 대차(219)와, 상기 청소 대차(219)에 설치되는 높이 조절부(214)와, 상기 높이 조절부(214)에 설치되는 에어 분사관(212)과 상기 에어 분사관(212)의 단부에 설치된 노즐(211)을 포함한다.
앞서 살펴본 연마 어셈블리를 통해서 연마된 주철관의 내부에 남아있는 이물질을 제거하기 위하여 내면 청소대차(219)에 설치된 분사관(212)를 통해 고압의 압축공기를 노즐(211)을 통해 분사한다.
이때, 주철관(3)의 크기에 따라 분사 노즐의 높이를 조정할 수 있도록 높이 조절부(214:LM가이드를 이용)를 청소대차(219)의 분사관 고정부(217)에 설치하고, 하부에는 서보모터(213)를 설치하여 분사관 고정부(217)를 상하 이동할 수 있도록 한다.
또한, 상기 청소대차(219)는 대차 이동 레일(216)위에 안착되고, 청소대차(219)는 모터(215)의 회전력과 체인을 이용하여 대차를 전후진 할 수 있도록 한다.
다음으로, 소켓부 청소 어셈블리에 대해 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 소켓부 청소 어셈블리를 도시하는 측면도이다.
소켓부 청소 어셈블리는 주철관 소켓부의 이물질을 제거하는 역할을 하며, 도 6에 도시된 바와 같이 노즐이 장착된 회전 치구(261)와, 상기 회전 치구(261)를 작동시키는 구동 모터(263)를 포함한다.
주철관의 소켓부는 조립용 홈이 형성되어 있어 상기 이물질 제거 어셈블리를 통해서 효과적으로 이물질을 제거할 수 없다. 따라서 종래에는 수작업을 통해서 이러한 소켓부에 잔존하는 이물질을 제거하여야 하는 등 어려움이 많이 있었다.
본 발명에서는 소켓부 청소 어셈블리를 별로로 추가하여 이러한 어려움을 해결하고자 하였다.
도 6에 도시된 바와 같이 고압의 압축공기를 분사하는 소켓부 청소용 노즐(262)이 회전치구(261)에 장착되고, 구동 모터(263)를 통해서 회전치구(261)가 90도 회전이 가능하여 주철관의 소켓부 청소가 용이토록 한다.
부가적으로, 소켓부 끝단에는 관받침 롤러(264)를 설치하여 주철관 회전시 소켓부측으로 밀리지 않도록 하고, 주철관 내부의 이물질을 효과적으로 제거하기 위해 회전 어셈블리를 설치하여, 주철관을 회전시키면서 압축공기를 분사하면 소켓부의 이물질 제거 효과를 높일 수 있다.
그리고, 이물질 흡입을 위한 상부 후드(25)를 설치하여 압축공기 분사에 의해 비산되는 이물질을 집진할 수 있도록 하고, 소켓부 청소 어셈블리 하부에는 하부 후드(27)를 설치하여 소켓부 청소 어셈블리 아래로 떨어지는 이물질을 용이하게 집진할 수 있도록 한다.
다음으로, 가열로에 대해 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가열로를 도시하는 측면도이고, 도 7A는 도 7의 정면도이다.
상기 연마와 청소 공정이 완료된 주철관을 이송 컨베이어를 통해서 이동되고 설치된 가열로에 진입하여 주철관을 가열시키게 된다.
이 가열로에서 열가소성 수지 분체도료를 주철관 내면에 용융코팅하기 적합한 온도인 160 내지 380도씨로 가열하게 된다.
가열로(300)의 양측에 버너(310)가 설치되고 가열로(300) 내부 온도를 일정하게 유지하는데, 효과적인 가열을 위해 버너(310)의 위치는 상하, 좌우 대칭으로 설치하여 가열로 내부의 뜨거운 공기가 쉽게 순환될 수 있도록 한다.
또한, 가열로 내부는 세라믹 보온 소재로 전체를 보온하여 효과적으로 가열토록 하며, 제품은 자동 게이트(34)를 통해 투입하는데, 도 7a에 도시된 바와 같이 자동 게이트(340)는 도어(344), 도어 가이드(345), 도어 승하강 체인(341), 동력전달 축(342), 동력 전달 모터(343)로 구성되며, 동력 전달 모터(343)의 회전력이 동력전달 축(342)에 전달되고, 동력 전달 봉(342)에 조립된 체인기어가 회전하여 도어와 연결된 승하강체인(341)을 구동시켜 도어를 승하강시킨다.
여기서, 도어 가이드(345)는 도어의 승하강 시 유동을 방지하게 되며, 도어 가이드(345)에 설치된 위치감지 센서(346)를 통해 도어의 열림 정도를 감지할 수 있도록 한다.
즉, 가열로로 투입되는 주철관의 직경에 따라 열리는 높이를 자동 설정 가능하므로 가열로 내 열손실을 최소화할 수 있도록 한다.
마지막으로, 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리와 분체 도장 어셈블리에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에서는 청소 과정과 마찬가지로 주철관의 특성상 홈과 굴곡진 면으로 이루어져 균일한 도장이 어려운 소켓부 및 외다면부 도장 어셈블리와 본체의 도장 어셈블리를 별도로 구성하였다.
먼저, 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리에 대해 살펴보면, 도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리를 도시하는 측면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이 상기 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리는 가열로를 거친 주철관을 정전 분체 도장건을 이용하여 소켓부 및 외단면부를 도장하는 역할을 하는데 주철관의 소켓, 삽구 양측에 설치되어 있다.
구체적으로는 정전 분체 도장건(411)이 설치된 이송 대차(413)와, 상기 이송 대차(413)를 수평 이동시키는 구동 휠(412)과, 상기 이송 대차(413)의 높이를 조절하는 실린더(414)를 포함한다.
가열로에서 적정한 도장 온도로 가열된 주철관이 가열로 출구를 통해서 도장 부스로 이송되면, 소켓부 내면에 열가소성 수지 분체도료를 정전 분체도장한다.
따라서, 정전 분체도장 건(411)이 장착된 도장건 이송 대차(413)는 상부에 구동 휠(412)이 설치되어 이송 대차(413)이 전후진 시에 지지 및 이동을 가능하게 하며, 이송 대차(413)의 하부에는 실린더(414)를 설치하고 연결 브라켓(415)으로 이송 대차(413)와 연결하여 이송 대차(413)를 전후진 시키는 동력을 전달한다.
여기서, 도장건(411)의 위치는 도장건 이송 대차(413)를 승하강시킴에 따라서 결정되는데 도장건 이송 대차(413) 하부에 서보모터(422)와 회전 스크류(423)을 설치하여, 서보모터 회전 속도와 회전 방향에 따라 회전 스크류를 통해 승하강 속도와 상승 하강 방향을 결정할 수 있도록 한다.
즉, 주철관의 소켓부 형상이나 관경에 따라 도장건의 높이를 손쉽게 조절할 수 있으며, 도장건을 설정된 속도와 거리만큼 전후진 시키면서 정전분체도장 함으로써 보다 효율적이고, 균일한 두께의 도장이 가능토록 한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 분체 도장 어셈블리를 도시하는 측면도이다.
상기 분체 도장 어셈블리는 도장관 단부에 설치된 노즐을 통해서 주철관 내면을 도장하는 역할을 하며, 도 9에 도시된 바와 같이 회전 어셈블리(130)의 회전롤러 위에 올려 일정 속도로 회전시키면서 관 길이보다 소폭 길게 제작된 도장 관(512)를 통해 공급된 열가소성 수지 분체도료를 분사 노즐(511) 끝에서 분사하여 도장한다.
도 9에 도시된 바와 같이 분체 도장 어셈블리(510)는 수평으로 착설되는 레일(540)과, 상기 레일(540)에 설치되는 이동 대차(520)와, 상기 이동 대차(520)에 설치되는 높이 조절부(517)와, 상기 높이 조절부(517)에 설치되는 도장관(512))과 상기 도장관(512)의 단부에 설치된 노즐(511)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
부가적으로, 도장관(512)은 고온으로 가열된 관 내부로 삽입되므로 열에 의해서 도장 관(512) 내부의 분체도료가 용융되거나 뭉쳐지는 것을 방지하기 위하여 냉각수를 순환시켜 도장관을 냉각시키는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명은 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치를 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
3: 주철관
20: 이송 어셈블리
21: 구동 모터
25: 컨베이어 프레임
26: 체인
27: 브라켓
29: 회전축
130: 회전 어셈블리
131: 다수 개의 회전 롤러
132: 승하강 실린더
140: 연마 어셈블리
141: 연마석
142: 연마축
145: 연마 대차
149: 레일
150: 누름 어셈블리
151: 아이들 롤러
154: 에어 실린더
210: 이물질 제거 어셈블리
211: 노즐
212: 에어 분사관
213: 서보 모터
214: 높이 조절부
215: 구동 모터
216: 레일
217: 고정부
219: 청소 대차
260: 소켓 청소 어셈블리
261: 회전 치구
262: 노즐
263: 구동 모터
300: 가열로
410: 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리
411: 정전 분체 도장건
412: 구동 휠
413: 이송 대차
414: 실린더
510: 분체 도장 어셈블리
511: 노즐
512: 도장관
517: 높이 조절부
520: 이동 대차
540: 레일
20: 이송 어셈블리
21: 구동 모터
25: 컨베이어 프레임
26: 체인
27: 브라켓
29: 회전축
130: 회전 어셈블리
131: 다수 개의 회전 롤러
132: 승하강 실린더
140: 연마 어셈블리
141: 연마석
142: 연마축
145: 연마 대차
149: 레일
150: 누름 어셈블리
151: 아이들 롤러
154: 에어 실린더
210: 이물질 제거 어셈블리
211: 노즐
212: 에어 분사관
213: 서보 모터
214: 높이 조절부
215: 구동 모터
216: 레일
217: 고정부
219: 청소 대차
260: 소켓 청소 어셈블리
261: 회전 치구
262: 노즐
263: 구동 모터
300: 가열로
410: 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리
411: 정전 분체 도장건
412: 구동 휠
413: 이송 대차
414: 실린더
510: 분체 도장 어셈블리
511: 노즐
512: 도장관
517: 높이 조절부
520: 이동 대차
540: 레일
Claims (8)
- 이송 컨베이어를 통해서 주철관을 수평으로 이송시키는 이송 어셈블리와;
다수 개의 회전 롤러와 승하강 실린더를 이용하여 주철관을 회전시키도록 상기 이송 어셈블리의 하측에 설치되는 다수 개의 회전 어셈블리와;
에어 실린더와 상기 에어 실린더 단부에 설치된 아이들 롤러를 이용하여 상기 회전 어셈블리를 통해서 회전되는 주철관의 상부를 눌러주는 누름 어셈블리와;
상기 회전 어셈블리를 통해서 회전되는 주철관 내부를 연마대차에 장착된 연마축의 단부에 설치된 연마석을 통해서 주철관 내주면을 연마시키는 연마 어셈블리와;
에어 분사관 단부에 설치된 노즐을 통해서 분사되는 압축 공기를 이용하여 주철관 내부에 이물질을 제거하는 이물질 제거 어셈블리와;
회전 치구에 장착된 노즐을 이용하여 상기 회전 어셈블리를 통해서 회전되는 주철관 소켓부의 이물질을 제거하는 소켓부 청소 어셈블리와;
이송 컨베이어를 통해서 이동되는 주철관을 가열시키는 가열로와;
상기 가열로를 거친 주철관을 정전 분체 도장건을 이용하여 소켓부 및 외단면부를 도장하는 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리와;
도장관 단부에 설치된 노즐을 통해서 주철관 내면을 도장하는 분체 도장 어셈블리;를 포함하되,
상기 소켓부 청소 어셈블리는,
노즐이 장착된 회전 치구와, 상기 회전 치구를 작동시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 누름 어셈블리는,
에어 실린더와, 상기 에어 실린더의 단부에 설치되어 상하로 이동되면서 주철관의 외주면에 접촉되는 아이들 롤러를 포함하되,
상기 아이들 롤러의 위치를 감지하는 위치 감지센서와, 아이들 롤러의 정상 작동 여부를 확인하기 위한 근접센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치.
- 제 1 항에 있어서,
이송 어셈블리는,
컨베이어 프레임에 설치되는 체인과, 주철관이 안착되도록 상기 체인에 설치되 브라켓과, 상기 체인을 구동시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 이물질 제거 어셈블리는,
수평으로 착설되는 레일과, 상기 레일에 설치되는 청소 대차와, 상기 청소 대차에 설치되는 높이 조절부와, 상기 높이 조절부에 설치되는 에어 분사관과 상기 에어 분사관의 단부에 설치된 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 소켓부 및 외단면부 도장 어셈블리는,
정전 분체 도장건이 설치된 이송 대차와, 상기 이송 대차를 수평 이동시키는 로보 실린더와 구동 휠과, 상기 이송 대차의 높이를 조절하는 서보 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 분체 도장 어셈블리는,
수평으로 착설되는 레일과, 상기 레일에 설치되는 이동 대차와, 상기 이동 대차에 설치되는 높이 조절부와, 상기 높이 조절부에 설치되는 도장관과 상기 도장관의 단부에 설치된 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치.
- 제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제7항 중 어느 한 항에 의한 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치를 이용하여 내면은 에틸렌메타크릴산(EMAA)에 금속이온(Na+ 또는 Zn+)을 결합하여 제조되는 열가소성 수지 분체도료를 코팅하고, 외면은 아스팔트 도료 또는 변성 알키드 도료로 도장한 열가소성 수지 분체도료가 코팅된 덕타일 주철관.
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| KR1020120136744A KR101430233B1 (ko) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | 열가소성 수지 분체도료 도장용 주철관 내면 코팅 장치와 열가소성 수지 분체도료가 코팅된 주철관 |
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2012
- 2012-11-29 KR KR1020120136744A patent/KR101430233B1/ko active IP Right Grant
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