KR101654364B1 - 나노 샌딩 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전 공정을 자동으로 수행하여 대량생산에 적합하고 미세한 연마에 의해 불량품의 재생이 가능한 나노 샌딩 시스템에 관한 것이다.
종래의 샌딩장치는 공정이 자동화되어 있지 않아 대량생산에 부적합하며, 미세한 연마를 할 수 없다는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위하여 본 발명은 컨베이어벨트에 의해 내측으로 이송된 부품의 상측 면을 샌딩 가공하는 복수의 노즐과, 상기 노즐에 나노입자를 공급하는 공급부와, 상기 컨베이어벨트의 하측으로 낙하한 나노입자를 상기 공급부로 이송하는 이송관으로 구성된 평면샌딩장치와; 상기 평면샌딩장치와 집진관으로 연결되어 샌딩 가공 중에 발생하는 불순물을 배출하는 집진장치를 포함하여 구성되되, 상기 컨베이어벨트는 나노입자가 낙하할 수 있도록 철망으로 구성되며, 컨베이어벨트의 상측에는 간격을 이루며 결합된 고정판이 결합되고, 상기 고정판에는 중앙판 및 외측판이 길이 방향으로 결합되며, 상기 중앙판과 외측판의 사이에는 다양한 크기인 복수의 부품이 정렬되어 이송될 수 있도록 상기 고정판에는 외측판의 간격을 조절하는 슬롯이 형성된 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 미세한 나노입자에 의해 부품의 표면을 정밀하게 연마할 수 있기 때문에 도장이 완료된 불량부품을 도장의 일정 두께만을 제거함으로써 재생할 수 있어 폐기물의 재활용이 가능하고 제조비용을 절감할 수 있으며 대량생산에 적합하고 친환경적인 효과가 있다.

Description

나노 샌딩 시스템{Nano sanding system}

본 발명은 모래를 이용하여 부품의 표면을 연마하는 샌딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전 공정을 자동으로 수행하여 대량생산에 적합하고 미세한 연마에 의해 불량품의 재생이 가능한 나노 샌딩 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 샌드 블라스팅(Sand blasting)은 압축공기에 의해 모래를 물체 표면에 고속으로 뿜어 표면의 고착물을 청소하거나 광택을 내는데 이용되는 공법으로서 종래의 샌딩장치는 첨부된 도 1에서 도시한 바와 같이, 소정면적을 갖는 샌딩처리실 본체(1)에 피도물을 넣고 꺼낼 수 있는 도어(2)가 마련되고, 전면에는 본체(1) 내부를 들여다 볼 수 있는 투시창(3)이 설치되며, 그 하측에는 작업자가 두 팔을 넣어 작업할 수 있는 팔 수용공(4)이 형성되어 있다.

본체(1)의 내측에는 피도물을 재치시키기 위한 지그(도면에서 생략함)가 구비되며, 모래를 고압으로 분사시켜 표면 처리하기 위한 샌딩 건이 마련된다.

상기 샌딩 건은 본체(1)의 상측에 설치된 모래 공급수단(5)으로부터 공급호스로 연결 설치되어 본체(1)의 내부 소정위치에 비치되며, 본체(1)의 하측은 호퍼와 같이 하측으로 좁혀지는 형태로 구배져 분사되는 모래를 한 곳으로 수집할 수 있는 형상을 가지며, 본체의 하부는 모래를 공급수단 측으로 이송시킬 수 있는 순환관(6)이 상기 공급수단(5)과 연결 설치되어 있다.

상기 모래 공급수단(5)의 근접되는 위치에는 모래를 고압으로 분사시키거나 제어할 수 있는 컨트롤러가 설치되어 있는 구성이다.

상기와 같이 구성된 종래의 샌딩장치는 사용에 따른 작용을 설명하면, 사출성형된 피도물을 표면 처리하기 위해서 샌딩처리실의 본체(1)에 마련되는 도어(2)를 개방시키고 내측에 구비된 지그에 피도물을 고정시켜준다.

피도물의 고정되는 부위는 표면처리의 필요성이 없는 피도물의 내측면을 위주로 하여 지지시켜 주는데, 여기서 피도물은 하나 이상 설치할 수도 있다.

한편, 피도물이 안내된 상태에서 도어(2)를 닫은 후 작업자는 본체의 전면에 형성된 팔 수용공(4)에 양팔을 넣어 샌딩 건을 쥐고 작업한다.

피도물이 고정된 상태에서 작업자는 샌딩 건을 이용하여 고압의 모래를 분사시켜 피도물의 외표면을 가공하게 되는데, 분사되는 모래는 피도물의 외표면의 일부위에 분사되게 하여 표면가공을 하고, 표면 가공된 하나 또는 복수 이상의 완성제품은 모래분사를 완료한 후 정지상태에서 상기 도어를 개방시켜 제품을 인수할수 있었다.

따라서, 미가공된 새로운 피도물을 표면처리 하기 위해서는 상술한 바와 같이, 일정시간의 경과가 필요하며, 사실상 작업과정에서도 본체에 투시창을 통해 작업자가 직접 샌딩 건을 여러 방면으로 이동시켜 작업하는 과정에 있어 시계상태가 양호하지 못하고, 작업자의 실수로 피도물의 한 방향에 편중되게 분사되는 사례가 빈번하여 제품에 대한 품질이 양호하지 못한 단점이 있다.

상기와 같은 작업은 고도의 숙련공이 필요하기 때문에 제품생산에 있어 작업시간이 오래 걸리는 반면, 양질의 제품을 얻기가 매우 어려운 문제점으로 지적되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전 공정을 자동으로 수행함으로써 대량생산에 적합한 나노 샌딩 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 표면을 정밀하게 연마할 수 있어 도장이 완료된 불량부품을 도장의 일정 두께만을 제거함으로써 재생할 수 있는 나노 샌딩 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 의한 나노 샌딩 시스템은 컨베이어벨트에 의해 내측으로 이송된 부품의 상측 면을 샌딩 가공하는 복수의 노즐과, 상기 노즐에 나노입자를 공급하는 공급부와, 상기 컨베이어벨트의 하측으로 낙하한 나노입자를 상기 공급부로 이송하는 이송관으로 구성된 평면샌딩장치와; 상기 평면샌딩장치와 집진관으로 연결되어 샌딩 가공 중에 발생하는 불순물을 배출하는 집진장치를 포함하여 구성되되, 상기 컨베이어벨트는 나노입자가 낙하할 수 있도록 철망으로 구성되며, 컨베이어벨트의 상측에는 간격을 이루며 결합된 고정판이 결합되고, 상기 고정판에는 중앙판 및 외측판이 길이 방향으로 결합되며, 상기 중앙판과 외측판의 사이에는 다양한 크기인 복수의 부품이 정렬되어 이송될 수 있도록 상기 고정판에는 외측판의 간격을 조절하는 슬롯이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 나노 샌딩 시스템에 의하면, 미세한 나노입자에 의해 부품의 표면을 정밀하게 연마할 수 있기 때문에 도장이 완료된 불량부품을 도장의 일정 두께만을 제거함으로써 재생할 수 있어 폐기물의 재활용이 가능하고 제조비용을 절감할 수 있으며 대량생산에 적합하고 친환경적인 효과가 있다.

도 1은 종래의 샌딩장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 평면샌딩시스템의 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 평면샌딩시스템의 정면도,
도 4는 본 발명에 의한 평면샌딩장치의 단면도,
도 5는 도 4의 우측면도,
도 6은 본 발명에 의한 테두리샌딩시스템의 사시도,
도 7은 본 발명에 의한 테두리샌딩시스템의 정면도,
도 8은 본 발명에 의한 테두리샌딩장치의 단면도,
도 9는 도 8의 우측면도.
도 10은 본 발명의 컨베이어벨트와 안착부의 결합관계를 나타낸 일측면도,
도 11은 도 10의 평면도,

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명의 나노 샌딩 시스템은 도 2에 도시된 평면샌딩시스템(100)과 도 6에 도시된 측면샌딩시스템(200)으로 구분 구성되며, 가공하고자 하는 제품의 상태에 따라 두 시스템 중 어느 하나에서 작업이 종료되거나, 두 시스템이 일련의 연속동작으로 진행될 수 있다.

먼저, 평면샌딩시스템은 도 2 및 도 3에서 나타낸 바와 같이 컨베이어벨트(10)에 의해 자동으로 샌딩가공을 하는 평면샌딩장치(30)와, 상기 평면샌딩장치(30)와 집진관(51)으로 연결된 집진장치(50)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 평면샌딩시스템(100)은 다양한 재질로 이루어진 부품을 컨베이어벨트(10)로 이송하는 동시에 샌딩 가공함으로써 표면을 연마하는 것으로서, 미세한 분말로 이루어진 나노입자(예를 들어 알루미늄 나노입자)를 고압의 에어와 함께 분사함으로써 부품의 상측 면을 가공할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 평면샌딩장치(30)의 일측에는 나노입자가 하측으로 배출될 수 있도록 철망으로 이루어진 컨베이어벨트(10)가 구비되어 있으며, 상기 컨베이어벨트(10)의 상측에는 금속으로 이루어진 중앙판(20)이 컨베이어벨트(10)의 상측 면과 소정의 간격을 이루며 길이 방향으로 연장 형성되어 있다.

상기 중앙판(20)의 양측에는 간격을 이루며 한 쌍의 외측판(21)이 길이 방향으로 구비되어 있으며, 상기 중앙판(20) 및 외측판(21)은 볼트 및 너트에 의해 고정판(22)의 저면에 결합됨으로써 상기 컨베이어벨트(10)의 상측 면과 간격을 이루게 된다.

상기 고정판(22)은 중앙판(20) 및 외측판(21)과 직각을 이루며 테이블의 상측에 고정되고, 상기 외측판(21)이 중앙판(20)과 다양한 거리를 이루며 결합될 수 있도록 고정판(22)의 양측에는 슬롯(23)이 형성되어 있다.

상기 고정판(22)은 중앙판(20) 및 외측판(21)의 상측에 간격을 이루며 복수가 결합됨으로써 중앙판(20)과 외측판(21)이 일정한 간격을 유지하게 하며, 이러한 중앙판(20)과 외측판(21)의 사이에 형성된 공간에는 샌당 가공을 위한 복수의 부품이 정렬되어 컨베이어벨트(10)에 의해 평면샌딩장치(30)의 내측으로 이송된다.

상기 평면샌딩장치(30)의 상측에는 나노입자를 공급하는 공급부(31)가 형성되어 있으며, 상기 공급부(31)의 외주면 일측에는 나노입자를 이송하는 이송관(32)이 결합되어 있고, 공급부(31)의 타측에는 집진장치(50)와 연결된 집진관(51)이 연결되어 있다.

상기 집진장치(50)는 샌딩 작업 도중에 발생하는 부품의 가루와 먼지 및 이물질을 집진관(51)을 통해 집진하기 위한 장치로서, 상기 평면샌딩장치(30)가 자동으로 샌딩 가공을 수행하는 동시에 집진을 수행함으로써 불순물이 나노입자와 섞이는 것을 방지할 뿐만 아니라, 작업환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.

한편, 평면샌딩장치(30)의 내측에는 도 4에서 나타낸 바와 같이 컨베이어벨트(10)이 상측에 복수의 노즐(40)이 간격을 이루고 형성되어 있으며, 상기 노즐(40)은 평면샌딩장치(30)의 내측으로 삽입된 공급부(31)의 하측가 연결되어 나노입자를 공급받게 된다.

상기 컨베이어벨트(10)의 끝단 하측에는 노즐(40)을 통해 분사된 나노입자가 하측으로 배출될 수 있도록 경사부(33)가 형성되어 있으며, 상기 경사부(33)의 끝단에는 구동모터에 의해 회전하면서 나노입자가 평면샌딩장치(30)의 하측에 골고루 쌓일 수 있도록 이송하는 이송스크류(34)가 결합되어 있다.

상기 이송관(32)은 도 5에서 나타낸 바와 같이 하단이 평면샌딩장치(30)의 하측에 결합되고, 상단은 공급부(31)에 결합됨으로써 컨베이어벨트(10)와 경사부(33) 및 이송스크류(34)를 통해 낙하한 나노입자를 고압에어를 이용하여 공급부(31)로 다시 이송한다.

그리고 상기 노즐(40)은 중앙판(20)의 양측에 2열로 이송되는 부품을 동시에 가공할 수 있도록 도 4와 같이 2열로 결합되어 있으며, 상기 노즐(40)은 회전하는 캠(35)에 편심으로 회전할 수 있도록 결합됨으로써 전후로 소정의 각도로 반복 회전하며 부품의 상측 면에 나노입자를 골고루 분사할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 노즐(40)은 공급부(31)에 연결되어 나노입자를 공급받는 나노입자관(41)과, 고압의 에어가 공급되는 에어관(42)으로 구성되어 있어 부품의 상측 면으로 나노입자를 분사하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 평면샌딩시스템(100)은 두께가 얇은 부품의 표면을 자동으로 샌딩 가공할 때 사용되는 것이다.

한편, 두께가 있는 부품이나 스마트폰 후면커버의 측면을 샌딩 가공할 때에는 도 6 및 도 7에서 나타낸 바와 같은 측면샌딩시스템(200)을 이용할 수 있다.

상기 측면샌딩시스템(200)은 컨베이어벨트(10a)의 이송에 의해 자동으로 샌딩 가공을 하는 측면샌딩장치(70)와, 상기 측면샌딩장치(70)와 집진관(51)으로 연결된 집진장치(50)로 구성되어 있다.

상기 측면샌딩장치(70)의 상측에는 나노입자를 공급하는 공급부(71)가 형성되어 있으며, 상기 공급부(71)의 외주면 일측에는 나노입자를 이송하는 이송관(72)이 결합되어 있고, 공급부(71)의 타측에는 집진장치(50)와 연결된 집진관(51)이 연결되어 있다.

상기 측면샌딩장치(70)에는 도 8에서 나타낸 바와 같이 컨베이어벨트(10a)의 상측에 복수의 이동축(60)이 간격을 이루며 결합되어 있고, 상기 이동축(60)의 상측에는 부품을 안착할 수 있도록 안착부(61)가 결합되어 있다.

상기 안착부(61)는 다양한 크기 및 형상의 부품을 안착하여 가공할 수 있도록 이동축(60)의 상측에 다양한 크기 및 형상(예: 삼각, 사각, 원형, 타원, 다각형 등)으로 결합될 수 있는데, 이를 위하여 볼트 등의 결합수단을 이용하여 착탈식으로 구성되어 있다.

상기 안착부(61)에 안착되어 측면샌딩장치(70)의 내측으로 이송된 부품은 도 9에서 나타낸 바와 같이 안착부(61)의 전면과 후면에 결합된 노즐(40)을 통과하면서 전면과 후면의 측면(테두리)가 가공된다.

이렇게 전면과 후면이 가공된 부품은 이동축(60)이 90°로 회전함으로써 다음 단에 결합된 노즐(40)에 의해 좌측면과 우측면이 가공되며, 측면샌딩장치(70)에 표시된 그 외의 구성은 상기 평면샌딩장치(30)와 동일함으로 상세한 설명을 생략한다.

도 10 및 도 11은 안착부(61)를 90°로 회전시키기 위한 구성을 나타낸 것으로서, 컨베이어벨트(10a)에 결합된 이동축(60)의 하단에는 사각 형상의 회전판(62)이 이동축(60)과 함께 회전할 수 있도록 결합되어 있다.

상기 회전판(62)은 가이드(63)를 따라 이동하다가 도 11과 같이 회전유도바(64)와 밀착하게 되면 화살표 방향으로 90° 회전하여 이동하게 됨으로써 안착부(61)가 회전하게 된다.

이에 따라 부품의 전면과 후면, 좌측면과 우측면이 모두 가공되며, 회전된 안착부(61)는 컨베이어벨트(10a)의 하방에 구비된 또 다른 회전유도바(도면 미표시)에 의해 90° 회전하여 원상복귀된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 나노 샌딩 시스템은 미세한 나노입자에 의해 부품의 표면을 정밀하게 연마할 수 있어 도장 전의 가공은 물론이고, 도장이 완료된 불량부품을 도장의 일정 두께만을 제거함으로써 재생할 수 있는 장점이 있다.

즉, 스마트폰의 후면커버와 같이 여러 층으로 도장 되는 부품은 어느 한 층의 도장이 불량이더라도 폐기 처분하였는데, 본 발명을 이용할 경우에는 미세한 연마가 가능하여 불량 도장층을 제거할 수 있다.

따라서 폐기물의 재활용이 가능함으로써 제조비용을 절감할 수 있으며 대량생산에 적합하고 친환경적인 효과가 있다.

10,10a : 컨베이어벨트 20 : 중앙판
21 : 외측판 22 : 고정판
23 : 슬롯 30 : 평면샌딩장치
31,71 : 공급부 32,72 : 이송관
33,73 : 경사부 34 : 이송스크류
35 : 캠 40 : 노즐
41 : 나노입자관 42 : 에어관
50 : 집진장치 51 : 집진관
60 : 이동축 61 : 안착부
62 : 회전판 63 : 가이드
64 : 회전유도바 70 : 측면샌딩장치
100 : 평면샌딩시스템 200 : 측면샌딩시스템

Claims (7)

1. 컨베이어벨트(10)에 의해 내측으로 이송된 부품의 상측 면을 샌딩 가공하는 복수의 노즐(40)과, 상기 노즐(40)에 나노입자를 공급하는 공급부(31)와, 상기 컨베이어벨트(10)의 하측으로 낙하한 나노입자를 상기 공급부(31)로 이송하는 이송관(32)으로 구성된 평면샌딩장치(30)와; 상기 평면샌딩장치(30)와 집진관(51)으로 연결되어 샌딩 가공 중에 발생하는 불순물을 배출하는 집진장치(50);를 포함하여 구성되되,
   상기 컨베이어벨트(10)는 나노입자가 낙하할 수 있도록 철망으로 구성되며, 컨베이어벨트(10)의 상측에는 간격을 이루며 결합된 고정판(22)이 결합되고, 상기 고정판(22)에는 중앙판(20) 및 외측판(21)이 길이 방향으로 결합되며,
   상기 중앙판(20)과 외측판(21)의 사이에는 다양한 크기인 복수의 부품이 정렬되어 이송될 수 있도록 상기 고정판(22)에는 외측판(21)의 간격을 조절하는 슬롯(23)이 형성된 것을 특징으로 하는 나노 샌딩 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 노즐(40)은 공급부(31)와 연결되어 나노입자를 공급받는 나노입자관(41)과, 고압의 에어를 공급받는 에어관(42)으로 구성되며, 회전하는 캠(35)에 편심으로 결합되어 전후로 반복 회전할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 나노 샌딩 시스템.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 컨베이어벨트(10)의 끝단에는 나노입자를 낙하하는 경사부(33)가 형성되고, 상기 경사부(33)의 끝단에는 나노입자가 하측에 골고루 쌓일 수 있도록 이송하는 이송스크류(34)가 회전할 수 있도록 결합된 것을 특징으로 하는 나노 샌딩 시스템.
   
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