KR101624681B1 - 친환경 부표의 측면 용접장치와 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 부표의 측면 용접장치와 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스치로폼을 발포하여 성형한 스치로폼 부표의 양쪽 측면을 원형으로 형성한 측면덮개를 접합하고 원통형으로 형성한 열수축 시트로 이루어진 몸통 커버를 결합하여 양쪽 선단에서 부표의 형태를 따라 접합되도록 하며 몸통 커버 양쪽의 측면 돌출부와 측면덮개의 사이에 열풍을 가하면서 외측면에서 용접 로울러로 압력을 가하여 용접하여 내부로 물이 스며들지 않으면서 스치로폼 부표를 열수축으로 감싸 고정하여 바다의 오염을 방지할 수 있도록 하는 친환경 부표의 측면 용접장치와 그 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 폴리에틸렌을 발포하여 성형하는 원통형의 몸체 양쪽으로 형성된 절곡홈의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면으로 이루어지는 스치로폼 부표의 외경을 감싼 후 몸통커버의 측면 돌출부와 측면 덮개가 일체형이 되도록 용접하는 친환경 부표의 측면 용접장치에 있어서,
스치로폼 부표가 공급되는 동력봉과 회전봉이 일정한 간격을 두고 기본 후레임의 상측에 설치하며 상기 스치로폼 부표가 동력봉과 회전봉의 상측에서 회전 가능하도록 설치되는 회전장치와;
상기 기본 후레임의 상측으로 돌출된 측면 후레임에 설치되며 상부 회전봉이 연결되는 상하 이동대의 하측으로 실린더 축과 유압실린더를 설치하여 상기 상하 이동대를 상, 하 방향으로 구동시켜 스치로폼 부표를 고정하는 높이 조절장치와;
상기 기본 후레임이 일정한 간격을 갖도록 연결한 하측 후레임의 상측에 위치조절 실린더가 연결되며 LM 가이드에 결합되어 왕복 이동하도록 연결하는 이동 작업대 상측에 열풍기 설치대와 열풍기를 설치하고, 상기 열풍기의 전방에 열풍 노즐을 설치하며, 상기 몸통커버의 측면 돌출부 외측을 눌러 용접하는 용접 로울러가 설치되는 송풍 용접장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

친환경 부표의 측면 용접장치와 그 방법{The method and device aspects of green welding buoy}

본 발명은 친환경 부표의 측면 용접장치와 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스치로폼을 발포하여 성형한 스치로폼 부표의 양쪽 측면을 원형으로 형성한 측면덮개를 접합하고 원통형으로 형성한 열수축 시트로 이루어진 몸통 커버를 결합하여 양쪽 선단에서 부표의 형태를 따라 접합되도록 하며 몸통 커버 양쪽의 측면 돌출부와 측면덮개의 사이에 열풍을 가하면서 외측면에서 용접 로울러로 압력을 가하여 용접하여 내부로 물이 스며들지 않으면서 스치로폼 부표를 열수축으로 감싸 고정하여 바다의 오염을 방지할 수 있도록 하는 친환경 부표의 측면 용접장치와 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 수산양식에 사용하는 부표는 스치로폼으로 성형한 부표와 합성수지를 브로워몰딩으로 성형한 부표가 있는데, 그 중에는 스치로폼 부표가 많이 사용되고 있다.

종래 스치로폼 부표는 원통형으로 성형한 양쪽에 결속 선을 감아서 사용하는데, 절곡홈에 많은 힘이 가해지므로 부표를 장시간 사용하게 되면 파도나 조수 및 해일 등에 의해서 파손되거나 변형되기 쉽다.

그리고 스치로폼은 표면이 매끄럽지 않아서 파도 등의 바닷물에 대한 충격이 그대로 전달되어 쉽게 파손되거나 변형되는 단점이 있다.

또한, 부표가 파손되면 부서진 파편에 의해서 해양의 오염을 초래하고, 절곡홈이 조금만 파손되더라도 사용하기 어려워 해안가나 야적장에 적재하여 두거나 폐기물 처리한다.

이러한 결점을 해소하기 위하여 부표를 내경에 공간이 형성되는 몸체를 합성수지로 브로워몰딩에 의해 성형한 것을 사용하게 되는데, 이 합성수지 부표는 스치로폼 부표의 단점인 내구성이 약하여 수명이 짧은 단점이나 환경오염 등의 문제는 보완하였으나 제작상 고가인 단점이 있고, 양식장에 부표를 설치하거나 수거시에 사용되는 공구 즉, 갈고리나 집게 등을 사용해서 작업하는데 있어서는 부표가 잘 깨지고 부서지는 등의 단점이 있으며, 작업 속도도 느려서 작업의 효율성이 떨어지는 단점이 있다.

이러한 종래의 구체적인 기술로는 실용신안등록번호 제0309039호(2003. 03. 17. 등록), 실용신안공개번호 제2000-0020942호(2000. 12. 15. 공개), 특허등록번호 제0857470호(2008. 09. 02. 등록), 실용신안등록번호 제227202호(2001. 04. 02. 등록)가 있으며, 이러한 종래기술은 상기에서 지적한 단점 이외에 부표의 외경으로 커버를 씌워 부표를 보호할 수 있도록 하였으나, 부표를 씌울 수 없는 한 부분에서는 끈을 사용하여 고정시켜야 하는 단점이 있으며, 야간의 경우 부표가 잘 인식되지 않아서 사고의 위험성과 스치로폼으로 이루어진 경우 부력을 조절하는 것이 어려운 단점과, 표면에 조개 껍질 등 이물질이 붙어서 부력에 영향이 발생하므로 정기적인 청소를 해 주어야 하는데, 이때에 스치로폼의 일부가 같이 떨어지면서 불량이 발생하여 부력을 상실하는 결점이 있었다.

이러한 결점을 방지하기 위한 발명특허 제1200020호(2002. 11. 05. 등록)는 스치로폼 또는 합성수지로 이루어진 외경을 따라서 압출성형한 봉지를 조사 가교 한 후 연신시켜 가열에 의해 일체형으로 성형되는 수산양식용 부표 및 그 제조방법에 관한 것으로, 스치로폼과 공간을 갖는 몸체의 양쪽에 절곡홈을 형성하여 결속 선을 결합하여 사용하는 수산양식용 부표에 있어서,

2겹으로 압출하여 성형하고 조사 가교한 후 20∼30% 연신시켜 성형한 봉지를 상기 스치로폼과 공간을 갖는 몸체의 외경에 씌워 가열에 의해 일체형이 되도록 하는 것이다.

그러나 이러한 종래의 기술은 봉지를 몸체의 외경에 씌워 가열에 의해 일체형이 되도록 하는 과정에서 몸체에는 고정하는 것이 간편하게 이루어지지만, 몸체의 양쪽이 라운드지게 측면으로 형성되어 있어서, 상기 측면의 라운드부를 일체형으로 감싸 고정하는 것이 불가능하여 완성되지 못하였다.

또한, 봉지를 감싸는 경우 어느 한 부분에서 구멍이 발생하게 되면 이 구멍으로 해수가 침투하게 되어 미생물이 살 수 있는 공간을 제공하거나, 부풀어 올라 결국에는 터져버리는 결점과 함께 구멍으로 어·패류가 침입하여 서식하므로 부표의 기능을 상실하게 되는 결점이 있었다.

한편, 스치로폼 부표(60)의 몸체(61)를 원형으로 감싸도록 성형하며 절곡홈(62)의 형태를 따라 측면(63)에 이르도록 결합하고, 양쪽에 형성된 측면(63)에서 측면 캡(75)을 공급하여 원통형에서 몸체와 캡을 용접하는 과정으로 성형하게 되었다.

그러나 온도와 파도 및 충격으로 원통형의 커버가 연결되는 부분에서 쉽게 분리되는 문제점이 발생하게 되며, 몸체에서 원통형으로 용접하는 용접선이 양쪽으로 형성되므로 용접을 진행하는 것이 어려워 생산성이 떨어지는 결점과, 커버의 취약한 부분이 터지는 결점 및 용접 부분이 쉽게 분리되는 결점이 발생하였다.

문헌 1. 실용신안등록번호 제0309039호(2003. 03. 17. 등록) 문헌 2. 실용신안공개번호 제2000-0020942호(2000. 12. 15. 공개) 문헌 3. 특허등록번호 제0857470호(2008. 09. 02. 등록) 문헌 4. 실용신안등록번호 제227202호(2001. 04. 02. 등록) 문헌 5. 특허등록번호 제1200020호(2002. 11. 05. 등록)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 해결과제는, 부표의 측면 선단을 감싸도록 원형으로 성형한 측면덮개를 고정한 후 원통형으로 성형한 열수축 시트로 이루어진 몸통 커버가 몸체를 감싸도록 결합하여 스치로폼 부표의 형태를 따라서 감싸도록 하면서 측면 돌출부가 측면덮개를 감싸도록 결합한 후 측면 돌출부와 측면덮개가 만나는 부분에서 송풍에 의해 용접하는 용접장치와 그 방법으로 완성된 친환경 부표를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 측면 돌출부와 측면 덮개의 사이에서 열풍으로 용접되며 외측면에서 용접 로울러가 누르는 힘으로 정확한 용접이 이루어지도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 폴리에틸렌을 발포하여 성형하는 원통형의 몸체 양쪽으로 형성된 절곡홈의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면으로 이루어지는 스치로폼 부표의 외경을 감싼 후 몸통커버의 측면 돌출부와 측면 덮개가 일체형이 되도록 용접하는 친환경 부표의 측면 용접장치에 있어서,
스치로폼 부표가 공급되는 동력봉과 회전봉이 일정한 간격을 두고 기본 후레임의 상측에 설치하며 상기 스치로폼 부표가 동력봉과 회전봉의 상측에서 회전 가능하도록 설치되는 회전장치와;
상기 기본 후레임의 상측으로 돌출된 측면 후레임에 설치되며 상부 회전봉이 연결되는 상하 이동대의 하측으로 실린더 축과 유압실린더를 설치하여 상기 상하 이동대를 상, 하 방향으로 구동시켜 스치로폼 부표를 고정하는 높이 조절장치와;
상기 기본 후레임이 일정한 간격을 갖도록 연결한 하측 후레임의 상측에 위치조절 실린더가 연결되며 LM 가이드에 결합되어 왕복 이동하도록 연결하는 이동 작업대 상측에 열풍기 설치대와 열풍기를 설치하고, 상기 열풍기의 전방에 열풍 노즐을 설치하며, 상기 몸통커버의 측면 돌출부 외측을 눌러 용접하는 용접 로울러가 설치되는 송풍 용접장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

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이러한 본 발명은 폴리에틸렌 원료를 공급하여 금형에서 발포에 의해 원통형의 몸체 양쪽으로 로프를 고정할 수 있는 절곡홈이 형성되고, 상기 절곡홈의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면으로 이루어지는 스치로폼 부표를 금형에서 성형한 후에는 건조과정을 통하여 외측에 묻어있는 수분을 제거하는 스치로폼 부표 성형단계; 폴리에틸렌 원료를 압출하여 시트로 성형한 후 측면의 외측 선단을 감싸는 측면덮개를 원형으로 재단하고, 상기 측면덮개의 한쪽 측면에 측면 접착제를 전체면에 고르게 도포한 후 측면 접착제가 측면의 외측 선단에서 측면덮개를 고정되도록 하는 접합단계; 폴리에틸렌 원료를 압출하여 0.8∼2.8mm의 두께를 갖도록 시트형태로 성형하고 연신기에 공급하여 열을 가하면서 15∼50%의 인장을 통하여 성형한 열수축 시트는 원통형으로 성형하기 위해 사각형이 되도록 재단작업을 수행한 후 몸통커버를 성형하는 장치에서 원형으로 말아 양쪽 선단이 겹치도록 공급하는 몸통커버 접합단계; 상기 몸통커버를 공급하여 스치로폼 부표를 코팅하도록 용접되는 친환경 부표의 측면 용접방법에 있어서,
상기 양쪽 선단이 겹치는 몸통 용접부에 380∼550℃의 열풍을 공급하며 상측과 하측에서 원형의 로울러를 회전시키는 방법으로 눌러서 몸통 용접부가 일체형이 되도록 성형한 후 상기 몸체의 외경으로 원통형의 몸통커버를 결합하여 측면의 외측으로 측면 돌출부가 돌출되도록 하고 스치로폼 부표를 회전시키면서 150∼200℃의 온도로 가열되는 오븐에 공급하여 회전시키면서 절곡홈이 위치하는 부분을 눌러주면, 몸통커버가 가열되는 온도에 의해 수축되면서 몸체를 감싸면서 일체형으로 고정시키는 동시에 측면 돌출부가 열수축되어 절곡부를 성형하며 측면의 형상을 따라서 수축되어 측면덮개의 외측면을 감싸면서 고정되도록 하는 몸통커버 접합단계;
상기 스치로폼 부표를 동력봉과 회전봉의 상측에 올려놓고 유압실린더의 실린더축으로 상하 가이드를 이동시켜 상부 회전봉이 스치로폼 푸표의 상측에 공급되도록 하는 스치로폼 부표 공급단계;
모터를 회전시켜 동력봉과 회전봉 및 상부 회전봉으로 스티로폼 부표가 회전되도록 하고, 위치조절 실린더를 구동시켜 이동 작업대의 위치를 조절하여 열풍 노즐이 측면 돌출부와 측면 덮개의 사이에 위치하도록 용접을 준비하는 마감 용접부 용접 준비단계;
상기 측면 돌출부와 측면덮개가 만나는 원형부분의 마감 용접부를 따라서 송풍장치의 노즐이 진입한 상태에서 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 측면 돌출부의 외측에서 선단을 따라 용접 로울러가 설치되어 압착하면서 회전하는 것으로 측면 돌출부와 측면 덮개를 용접에 의해 마감하여 친환경 부표를 성형하는 마감 용접부 용접단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

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본 발명은 부표의 측면 선단을 감싸도록 원형으로 성형한 측면덮개의 한쪽에 접착제를 도포하여 고정한 후 소정의 두께를 갖는 시트를 합성수지로 성형하여 가열하면서 연신한 열수축 시트로 이루어진 몸통 커버가 몸체를 감싸도록 결합하여 스치로폼 부표를 회전시키며 가열하는 과정에서 부표의 형태를 따라서 수축되며 일체형이 되도록 감싸도록 하면서 측면 돌출부가 측면덮개의 일부를 감싸도록 결합한 후 측면 돌출부와 측면덮개가 만나는 부분에서 380∼550℃의 열풍을 송풍시켜 열수축되도록 하고 외측에서는 용접 로울러가 압력을 가하여 원주방향에서 용접에 의해 파도와 온도의 영향을 전혀 받지 않고 손상되지 않아 바다의 오염을 방지할 수 있는 친환경 부표를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 측면 돌출부와 측면 덮개의 사이에서 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 외측면에서 용접 로울러가 누르는 힘으로 정확하고 균일한 용접이 이루어져 오랫동안 사용할 수 있는 친환경부표를 제공하는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 스치로폼 부표에 몸통커버를 결합한 상태의 정면도
도 2 는 본 발명의 측면 돌출부와 측면덮개의 사이를 용접하는 상태의 단면도
도 3 은 본 발명의 몸통커버가 스치로폼 부표의 외경을 따라 수축한 상태의 정면 단면도
도 4 는 본 발명의 친환경 부표에 대한 완성상태 사시도
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 정면도
도 6 은 본 발명의 설치상태를 나타낸 평면도
도 7 은 본 발명의 회전장치에 대한 설치상태 평면도
도 8 은 본 발명의 송풍 용접장치에 대한 설치상태 측면도
도 9 는 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 측면도
도 10 은 본 발명의 송풍 용접장치에 대한 주요 부분의 평면도
도 11 은 본 발명의 송풍 용접장치에 대한 주요 부분의 정면도
도 12 는 본 발명의 송풍 용접장치에 부표를 결합한 상태의 평면도
도 13 은 본 발명의 송풍 용접장치에 부표를 결합한 상태의 측면도
도 14 는 본 발명의 송풍 용접장치로 부표를 용접하는 상태를 나타낸 평면도
도 15 는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 블럭도

이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 스치로폼 부표에 몸통커버를 결합한 상태의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 몸통커버가 스치로폼 부표의 외경을 따라 수축한 상태의 정면 단면도, 도 3은 본 발명의 측면 돌출부와 측면덮개의 사이를 용접하는 상태의 단면도, 도 4는 본 발명의 친환경 부표에 대한 완성상태 사시도를 나타낸 것이다.

폴리에틸렌 원료를 공급하여 금형에서 발포에 의해 고밀도의 스치로폼 부표(60)를 성형하는 것이며, 상기 고밀도 스치로폼 부표(60)는 원통형의 몸체(61) 양쪽으로 로프를 고정할 수 있는 절곡홈(62)이 형성되고, 상기 절곡홈(62)의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면(63)으로 이루어지는 것이다.

상기 스치로폼 부표(60)를 금형에서 성형한 후에는 건조과정을 통하여 외측에 묻어있는 수분을 제거하는 것이다.

상기 스치로폼 부표(60)의 외경 전체면을 감싸서 성형하기 위한 친환경 부표(670)는 몸체(61)와 절곡홈(62) 및 측면(63)의 안쪽 일부에서 일체형으로 접합되도록 하는 몸통커버(71)로 이루어지는 것이다.

상기 몸통커버(71)는 합성수지를 압출하여 0.8∼2.8mm의 두께를 갖도록 시트형태로 성형하는 것이다.

상기 압출된 시트는 열을 가하면서 15∼50%의 인장을 통하여 열수축 시트를 성형하는 것이다.

상기 열수축 시트는 원통형으로 성형하기 위해 사각형이 되도록 재단작업을 수행한 후 몸통커버(71)을 성형하는 장치에 원형으로 말아 양쪽 선단이 겹치되도록 공급하되;

상기 양쪽 선단이 겹치는 몸통 용접부(76)에 380∼550℃의 열풍을 공급하며 상측과 하측에서 원형의 로울러를 회전시키는 방법으로 눌러서 몸통 용접부(76)가 일체형이 되도록 성형하는 것이다.

상기 측면(63)을 감싸기 위한 측면덮개(75)는 시트를 압출시켜 인장을 통하여 열수축 시트를 성형한 것이거나, 인장을 하지 않은 시트를 측면(63)의 선단 부분을 감쌀 수 있도록 원형으로 재단하여 공급하는 것이다.

상기 측면덮개(75)의 한쪽 측면에는 측면 접착제를 스프레이로 고르게 분포하도록 공급한 후 측면(63)에 각각 접합하여 고정하는 것이다.

상기 측면(63)에 측면덮개(75)를 측면 접착제로 고정한 후에는 원통형의 몸통커버(71)를 결합하여 측면(63)의 외측으로 측면 돌출부(73)가 돌출되도록 하는 것이다.

상기 측면덮개(75)를 결합한 후에는 스치로폼 부표(60)를 회전시키면서 150∼200℃의 온도로 가열되는 오븐에 공급하여 회전시키면서 절곡홈(62)이 위치하는 부분을 눌러주면, 몸통커버(71)가 가열되는 온도에 의해 수축되면서 몸체(61)를 감싸면서 일체형으로 고정시키는 동시에 측면 돌출부(73)가 열수축되어 절곡부(72)를 성형하며 측면(63)의 형상을 따라서 수축되어 측면덮개(75)의 외측면을 감싸면서 고정되는 것이다.

상기 측면 돌출부(73)가 측면덮개(75)의 외측을 감싸면서 고정된 후에는 측면 돌출부(73)를 감싸도록 캡을 씌워 성형상태가 안정되게 유지하도록 추가 고정작업을 수행한다.

상기 측면 돌출부(73)와 측면덮개(75)가 만나는 원형부분의 마감 용접부(74)를 따라서 용접하여 친환경 부표(70)를 성형하는 것이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 정면도이고, 도 6은 본 발명의 설치상태를 나타낸 평면도, 도 7은 본 발명의 회전장치에 대한 설치상태 평면도, 도 8은 본 발명의 송풍 용접장치에 대한 설치상태 측면도, 도 9는 본 발명에 대한 설치상태를 나타낸 측면도, 도 10은 본 발명의 송풍 용접장치에 대한 주요 부분의 평면도, 도 11은 본 발명의 송풍 용접장치에 대한 주요 부분의 정면도, 도 12는 본 발명의 송풍 용접장치에 부표를 결합한 상태의 평면도, 도 13은 본 발명의 송풍 용접장치에 부표를 결합한 상태의 측면도, 도 14는 본 발명의 송풍 용접장치로 부표를 용접하는 상태를 나타낸 평면도에 관한 것이다.

정면도를 기준으로 양쪽에 설치한 기본 후레임(20)을 하측 후레임(21)으로 연결한 후 기본 후레임(20)의 상측으로 측면 후레임(22)을 설치하고, 상기 측면 후레임(22)의 상측을 상부 후레임(23)으로 연결하는 것이다.

상기 기본 후레임(20)의 전방에 설치한 동력봉(13)과 후방에 설치한 회전봉(16)의 상측에 스티로폼 부표(60)를 공급하여 동일한 속도로 회전시키도록 하는 회전장치(10)와;

상기 측면 후레임(22)의 전방에 설치되어 상부 회전봉(55)의 높이를 조절하는 높이 조절장치(50)와;

상기 하측 후레임(21)의 상측에서 왕복 이동하도록 설치하는 열풍기(33)와 용접 로울러(39)를 통하여 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(75)가 용접되도록 하는 송풍 용접장치(30)를 설치하는 것이다.

상기 회전장치(10)는 모터(11)로부터 동력체인(12)으로 동력봉(13)을 회전하도록 연결하고, 상기 동력봉(13)과 회전봉(16)을 회전체인(15)으로 연결하여 회전하도록 설치한다.

상기 동력봉(13)은 양쪽에서 동력축(14)이 돌출되어 기본 후레임(20)의 상측에서 회전 가능하도록 연결되어 있으며, 상기 회전봉(16)은 양쪼에서 회전축(17)이 돌출되어 기본 후레임(20)의 상측에서 회전 가능하도록 연결되어 있고, 상기 동력봉(13)과 회전봉(16)의 상측에는 스티로폼 부표(60)를 회전시키도록 한다.

상기 높이조절장치(50)는 측면 후레임(22)의 전방에 설치한 상하 가이드(54)에 연결된 상하 이동대(53)에 상부 회전봉(55)의 양쪽이 회전 가능하게 연결되어 있으며, 상기 상하 이동대(53)의 하측에는 실린더축(52)이 유압실린더(51)를 통하여 높이를 제어하도록 기본 후레임(20)의 상측에 설치되는 것이다.

상기 열풍 용접장치(30)는 하측 후레임(21)의 상측에 설치한 LM 가이드(32a)에 이동 작업대(31)가 결합되어 있어서 좌우 방향으로 왕복 이동 가능하도록 설치되고, 상기 이동 작업대(31)에서 어느 한 방향으로 경사지게 열풍기 설치대(32)가 올려진 상태로 고정되며, 상기 열풍기 설치대(32)에는 열풍기(33)가 고정되어 있되; 상기 열풍기(33)의 선단에는 한쪽으로 경사지게 열풍 노즐(34)이 돌출되는 것이다.

그리고 상기 이동 작업대(31)의 일측에는 위치조절 실린더(35)가 설치되어 이동 작업대(31)를 좌우 방향으로 왕복 이동시킬 수 있도록 설치하는 것이다.

상기 위치조절 실린더(35)의 반대방향에는 차단판(21a)을 설치하여 측면 돌출부(73)를 양쪽에서 동시에 용접할 수 있도록 설치하는 것이다.

상기 이동 작업대(31)의 상측에는 고정받침(36)이 고정되고 상측으로 로울러 고정대(37)가 돌출되어 클램프(38)가 고정되어 있으며, 상기 클램프(38)에는 용접 로울러(39)의 로울러 축(40)이 연결되어 있다.

상기 열풍 용접장치(30)는 측면 후레임(22)의 사이에 하나 이상 여러 개를 설치할 수 있는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 스치로폼 부표(60)의 양쪽 측면(63)에 측면 덮개(75)를 고정한 후 몸통 커버(71)를 몸체(61)의 외경으롤 결합하여 몸통 용접장치에서 몸통 커버(71)의 외경에 열을 가하면서 회전시켜 절곡부(72)와 측면 돌출부(73)가 용접되도록 한 후 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(75)를 용접하는 것이다.

상기 몸통 커버(71)가 용접된 스치로폼 부표(60)는 양쪽에서 용접이 이루어져야 하므로 동력봉(13)과 회전봉(16)의 상측에 스치로폼 부표(60)를 올려놓고, 회전장치(10)의 모터(11)를 회전시켜 동력체인(12)과 회전체인(15)을 통하여 동력봉(13)과 회전봉(16)이 회전되도록 한다.

그리고 높이 조절장치(50)의 유압 실린더(51)를 구동시켜 실린더 축(52)으로 상하 이동대(53)를 상하 가이드(54)에서 왕복 이동시켜 상부 회전봉(55)이 스치로폼 부표(60)의 상측면을 눌러 고정하도록 조절한다.

그러면 동력봉(13)과 회전봉(16)의 상측에 스치로폼 부표(60)가 올려지고, 상기 스치로폼 부표(60)의 상측에서는 상부 회전봉(55)이 위치한 상태에서 회전하게 되며, 위치조절 실린더(35)를 구동하여 이동 작업대(31)의 위치를 제어하는 것으로,

이동 작업대(31)는 하측의 LM 가이드(32a)를 통하여 왕복 이동하며 위치를 제어하게 되므로 열풍 노즐(34)이 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(75)의 사이에 있는 마감 용접부(74)에 위치하도록 한다.

상기 위치조절 실린더(35)를 구동하는 경우 측면 돌출부(73)의 한쪽을 용접할 수 있도록 하거나, 반대편에 차단판(21a)을 설치하여 스치로폼 부표(60)를 공급한 상태에서 위치조절 실린더(35)를 구동하여 측면 돌출부(73)를 양쪽에서 송풍 용접장치(30)로 동시에 용접할 수 있도록 세팅하여 작용하는 것이 가능하다.

상기 열풍기(33)의 위치를 제어하여 열풍 노즐(34)이 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(75)의 사이에 있는 마감 용접부(74)에 위치하면 열풍기(33)에서 380∼550℃의 열풍을 공급하면 열풍 노즐(34)에서 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(75)의 사이에 공급되어 마감 용접부(74)의 용접이 이루어지며, 측면 돌출부(73)의 외측에서 선단을 따라 용접 로울러(39)가 설치되어 압착하면서 회전하므로 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(75)를 용접에 의해 마감하여 친환경 부표(50)를 성형하는 것이다.

상기 용접 로울러(39)는 로울러 축(40)이 클램프(38)에 결합되어 자유 회전이 이루어지도록 하며, 하측의 로울러 고정대(37)와 고정받침(36)을 통하여 이동 작업대(31)에 설치되어 있으므로 마감 용접부(74)의 외측에서 안정된 용접이 이루어지도록 하는 것이다.

이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 도 10의 블럭도를 통하여 상세하게 설명하기로 한다.

가. 스치로폼 부표 성형단계

폴리에틸렌 원료를 공급하여 금형에서 발포에 의해 원통형의 몸체(61) 양쪽으로 로프를 고정할 수 있는 절곡홈(62)이 형성되고, 상기 절곡홈(62)의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면(63)으로 이루어지는 스치로폼 부표(60)를 성형하는 것이다.

상기 스치로폼 부표(60)를 금형에서 성형한 후에는 건조과정을 통하여 외측에 묻어있는 수분을 제거하는 것으로 스치로폼 부표 성형단계(S10)를 수행하는 이다.

나. 측면덮개 결합단계

폴리에틸렌 원료를 압출하여 시트로 성형한 후 측면(63)의 외측 선단을 감싸는 측면덮개(75)를 원형으로 재단하고, 상기 측면덮개(75)의 한쪽 측면에 측면 접착제를 전체면에 고르게 도포한 후 측면 접착제가 측면(63)의 외측 선단에서 측면덮개(75)를 고정할 수 있도록 접합단계(S20)를 수행하는 것이다.

다. 몸통커버 접합단계

폴리에틸렌 원료를 압출하여 0.8∼2.8mm의 두께를 갖도록 시트형태로 성형하고 연신기에 공급하여 열을 가하면서 15∼50%의 인장을 통하여 열수축 시트를 성형한다.

상기 열수축 시트는 원통형으로 성형하기 위해 사각형이 되도록 재단작업을 수행한 후 몸통커버(30)을 성형하는 장치에 원형으로 말아 양쪽 선단이 겹치도록 공급하되;

상기 양쪽 선단이 겹치는 몸통 용접부(76)에 380∼550℃의 열풍을 공급하며 상측과 하측에서 원형의 로울러를 회전시키는 방법으로 눌러서 몸통 용접부(76)가 일체형이 되도록 성형한다.

상기 몸체(61)의 외경으로 원통형의 몸통커버(71)를 결합하여 측면(63)의 외측으로 측면 돌출부(73)가 돌출되도록 하고 스치로폼 부표(60)를 회전시키면서 150∼200℃의 온도로 가열되는 오븐에 공급하여 회전시키면서 절곡홈(62)이 위치하는 부분을 눌러주면, 몸통커버(71)가 가열되는 온도에 의해 수축되면서 몸체(61)를 감싸면서 일체형으로 고정시키는 동시에 측면 돌출부(73)가 열수축되어 절곡부(72)를 성형하며 측면(63)의 형상을 따라서 수축되어 측면덮개(75)의 외측면을 감싸면서 고정되는 것이다.

상기 측면 돌출부(73)가 측면덮개(75)의 외측을 감싸면서 고정된 후에는 측면 돌출부(73)를 감싸도록 캡을 씌워 성형상태가 안정되게 유지하도록 추가 고정작업을 수행하는 몸통커버 접합단계(S30)를 수행하는 것이다.

라. 스치로폼 부표 공급단계

스치로폼 부표(60)를 동력봉(13)과 회전봉(16)의 상측에 올려놓고 유압실린더(51)의 실린더축(52)으로 상하 가이드(54)를 이동시켜 상부 회전봉(55)이 스치로폼 푸표(60)의 상측에 공급되도록 하는 스치로폼 부표 공급단계(S40)를 수행하는 것이다.

마. 마감 용접부 용접 준비단계

모터(11)를 회전시켜 동력봉(13)과 회전봉(16) 및 상부 회전봉(55)으로 스티로폼 부표(60)가 회전되도록 하고, 위치조절 실린더(35)를 구동시켜 이동 작업대(31)의 위치를 조절하여 열풍 노즐(34)이 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(75)의 사이에 위치하도록 용접을 준비하는 마감 용접부 용접 준비단계(S50)를 수행하는 것이다.

바. 마감 용접부 용접단계

측면 돌출부(73)와 측면덮개(75)가 만나는 원형부분의 마감 용접부(40)를 따라서 송풍장치(60)의 노즐(61)이 진입한 상태에서 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 측면 돌출부(73)의 외측에서 선단을 따라 용접 로울러(65)가 설치되어 압착하면서 회전하는 것으로 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(20)를 용접에 의해 마감하여 친환경 부표(50)를 성형하는 마감 용접부 용접단계(S60)를 수행하는 것이다.

본 발명은 스치로폼 부표의 양쪽 측면을 원형으로 감싸도록 접합한 후 몸체와 측면을 원통형의 몸통커버로 감싼 후 양쪽으로 돌출되는 측면 돌출부가 열수축에 의해 측면덮개를 감싸면서 접합된 상태를 공급하여 측면 돌출부와 측면덮개의 사이에 열풍을 공급하면서 외측에서 용접 로울러로 눌러 마감 용접부로 용접함으로써 바다의 오염을 방지하는 친환경 부표를 성형하는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

10 : 회전장치 11 : 모터
12 : 동력체인 13 : 동력봉
14 : 동력축 15 : 회전체인
16 : 회전봉 17 : 회전축
20 : 기준 후레임 21 : 하측 후레임
22 : 측면 후레임 23 : 상부 후레임
30 : 송풍 용접장치 31 : 이동 작업대
32 : 열풍기 설치대 32a : LM 가이드
33 : 열풍기 34 : 열풍노즐
35 : 위치조절 실린더 36 : 고정받침
37 : 로울러 고정대 38 : 클램프
39 : 용접 로울러 40 : 로울러 축
50 : 높이조절 실린더 51 : 유압실린더
52 : 실린더축 53 : 상하 이동대
54 : 상하 가이드 55 : 상부 회전봉
60 : 스치로폼 부표 61 : 몸체
62 : 절곡홈 63 : 측면
70 : 친환경 부표 71 : 몸통커버
72 : 절곡부 73 : 측면 돌출부
74 : 마감 용접부 75 : 측면덮개
76 : 몸통 용접부

Claims (7)

1. 폴리에틸렌을 발포하여 성형하는 원통형의 몸체(61) 양쪽으로 형성된 절곡홈(62)의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면(63)으로 이루어지는 스치로폼 부표(60)의 외경을 감싼 후 몸통커버(71)의 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(75)가 일체형이 되도록 용접하는 친환경 부표의 측면 용접장치에 있어서,
   스치로폼 부표(60)가 공급되는 동력봉(13)과 회전봉(16)이 일정한 간격을 두고 기본 후레임(20)의 상측에 설치하며 상기 스치로폼 부표(60)가 동력봉(13)과 회전봉(16)의 상측에서 회전 가능하도록 설치되는 회전장치(10)와;
   상기 기본 후레임(20)의 상측으로 돌출된 측면 후레임(22)에 설치되며 상부 회전봉(55)이 연결되는 상하 이동대(53)의 하측으로 실린더 축(52)과 유압실린더(51)를 설치하여 상기 상하 이동대(53)를 상, 하 방향으로 구동시켜 스치로폼 부표(60)를 고정하는 높이 조절장치(50)와;
   상기 기본 후레임(20)이 일정한 간격을 갖도록 연결한 하측 후레임(21)의 상측에 위치조절 실린더(35)가 연결되며 LM 가이드(32a)에 결합되어 왕복 이동하도록 연결하는 이동 작업대(31) 상측에 열풍기 설치대(32)와 열풍기(33)를 설치하고, 상기 열풍기(33)의 전방에 열풍 노즐(34)을 설치하며, 상기 몸통커버(71)의 측면 돌출부(73) 외측을 눌러 용접하는 용접 로울러(39)가 설치되는 송풍 용접장치(30)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 부표의 측면 용접장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 회전장치(10)는 스치로폼 부표(60)가 공급되는 동력봉(13)과 회전봉(16)이 일정한 간격을 두고 기본 후레임(20)의 상측에 동력축(14)과 회전축(17)으로 회전 가능하게 설치하고, 모터(11)와 동력축(14)이 동력체인(12)으로 연결되고, 동력축(14)과 회전축(17)이 회전체인(15)으로 연결되어 상기 스치로폼 부표(60)를 회전시키도록 설치하는 것을 특징으로 하는 친환경 부표의 측면 용접장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 높이 조절장치(50)는 기본 후레임(20)의 상측으로 돌출된 측면 후레임(22)에 설치되며 상부 회전봉(55)이 연결되며 상기 측면 후레임(22)의 전방에 설치한 상하 가이드(54)에 결합한 상하 이동대(53)의 하측으로 실린더 축(52)과 유압실린더(51)를 설치하여 상하 이동대(53)를 상하 방향으로 구동시켜 스치로폼 부표(60)를 고정하는 것을 특징으로 하는 친환경 부표의 측면 용접장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 송풍 용접장치(30)의 용접 로울러(39)는 이동 작업대(31)의 상측에 설치된 고정받침(36)의 상측으로 돌출되는 로울러 고정대(37)에 클램프(38)를 설치하고, 상기 클램프(38)에 로울러축(40)이 회전 가능하게 연결되어 측면 돌출부(73)를 눌러 스치로폼 부표(60)의 마감 용접부(74)가 용접되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 친환경 부표의 측면 용접장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 송풍 용접장치(30)의 열풍기(33)는 이동 작업대(31)의 상측에 열풍기 설치대(32)가 위치조절 실린더(35) 방향으로 경사지도록 연결되고 전방으로 돌출된 열풍노즐(34)이 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(75)의 사이에서 마감 용접부(74)에 380∼550℃의 열풍을 공급하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 친환경 부표의 측면 용접장치.
   
6. 삭제
7. 폴리에틸렌 원료를 공급하여 금형에서 발포에 의해 원통형의 몸체(61) 양쪽으로 로프를 고정할 수 있는 절곡홈(62)이 형성되고, 상기 절곡홈(62)의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면(63)으로 이루어지는 스치로폼 부표(60)를 금형에서 성형한 후에는 건조과정을 통하여 외측에 묻어있는 수분을 제거하는 스치로폼 부표 성형단계(S10); 폴리에틸렌 원료를 압출하여 시트로 성형한 후 측면(63)의 외측 선단을 감싸는 측면덮개(75)를 원형으로 재단하고, 상기 측면덮개(75)의 한쪽 측면에 측면 접착제를 전체면에 고르게 도포한 후 측면 접착제가 측면(63)의 외측 선단에서 측면덮개(75)를 고정되도록 하는 접합단계(S20); 폴리에틸렌 원료를 압출하여 0.8∼2.8mm의 두께를 갖도록 시트형태로 성형하고 연신기에 공급하여 열을 가하면서 15∼50%의 인장을 통하여 성형한 열수축 시트는 원통형으로 성형하기 위해 사각형이 되도록 재단작업을 수행한 후 몸통커버(71)를 성형하는 장치에서 원형으로 말아 양쪽 선단이 겹치도록 공급하는 몸통커버 접합단계(30); 상기 몸통커버(71)를 공급하여 스치로폼 부표(60)를 코팅하도록 용접되는 친환경 부표의 측면 용접방법에 있어서,
   상기 양쪽 선단이 겹치는 몸통 용접부(76)에 380∼550℃의 열풍을 공급하며 상측과 하측에서 원형의 로울러를 회전시키는 방법으로 눌러서 몸통 용접부(76)가 일체형이 되도록 성형한 후 상기 몸체(61)의 외경으로 원통형의 몸통커버(71)를 결합하여 측면(63)의 외측으로 측면 돌출부(73)가 돌출되도록 하고 스치로폼 부표(60)를 회전시키면서 150∼200℃의 온도로 가열되는 오븐에 공급하여 회전시키면서 절곡홈(62)이 위치하는 부분을 눌러주면, 몸통커버(71)가 가열되는 온도에 의해 수축되면서 몸체(61)를 감싸면서 일체형으로 고정시키는 동시에 측면 돌출부(73)가 열수축되어 절곡부(72)를 성형하며 측면(63)의 형상을 따라서 수축되어 측면덮개(75)의 외측면을 감싸면서 고정되도록 하는 몸통커버 접합단계(S30);
   상기 스치로폼 부표(60)를 동력봉(13)과 회전봉(16)의 상측에 올려놓고 유압실린더(51)의 실린더축(52)으로 상하 가이드(54)를 이동시켜 상부 회전봉(55)이 스치로폼 푸표(60)의 상측에 공급되도록 하는 스치로폼 부표 공급단계(S40);
   모터(11)를 회전시켜 동력봉(13)과 회전봉(16) 및 상부 회전봉(55)으로 스티로폼 부표(60)가 회전되도록 하고, 위치조절 실린더(35)를 구동시켜 이동 작업대(31)의 위치를 조절하여 열풍 노즐(34)이 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(75)의 사이에 위치하도록 용접을 준비하는 마감 용접부 용접 준비단계(S50);
   상기 측면 돌출부(73)와 측면덮개(20)가 만나는 원형부분의 마감 용접부(40)를 따라서 송풍장치(60)의 노즐(61)이 진입한 상태에서 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 측면 돌출부(73)의 외측에서 선단을 따라 용접 로울러(65)가 설치되어 압착하면서 회전하는 것으로 측면 돌출부(73)와 측면 덮개(75)를 용접에 의해 마감하여 친환경 부표(50)를 성형하는 마감 용접부 용접단계(S60); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 부표의 측면 용접방법.

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