KR102037604B1 - 소화기 자동화 제조라인 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소화기를 자동화 방식으로 제조하는 생산라인 시스템을 형성함에 있어서: 컨베이어(22) 상으로 소화기 용기의 이송을 위한 경로를 형성하는 용기공급부(20); 상기 경로의 중간에서 용기에 인젝터(35)를 삽입하고 약제를 주입하는 약제주입부(30); 상기 경로의 중간에서 용기에 인젝터(45)를 삽입하고 질소를 주입하는 질소주입부(40); 및 상기 용기의 밸브에 레버를 결합하여 완성품을 생성하는 조립완성부(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 따르면, 신규의 분말소화기를 제조하는 현장에서 화학약제 처리와 기계적 장치들이 어우러진 일련의 자동화 공정들이 효율적이면서도 일관되게 이어지게끔 구성하면서도 부분적인 생력화(省力化) 구현을 위한 각 장치마다의 속도와 흐름 등이 유연하게 이어지도록 배치 구성하고, 때로는 수작업 공정을 일부 가미하여 전체적 관점에서의 제품완성도를 크게 높일 수 있음과 동시에 생산성과 작업 안전성 향상을 도모하는 효과가 있다.

Description

소화기 자동화 제조라인 시스템{Automatic production system for fire extinguisher}
본 발명은 소화기 자동화 제조라인에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 신규의 분말소화기를 제조하는 현장에서 화학약제 처리와 기계적 장치들이 어우러진 일련의 자동화 공정들이 효율적이면서도 일관되게 이어지게끔 구성하면서도 부분적인 생력화(省力化) 구현을 위해 각 장치마다의 속도와 흐름 등이 유연하게 이어지도록 배치 구성하고, 때로는 수작업 공정을 일부 가미하여 전체적 관점에서의 제품완성도를 크게 높일 수 있도록 한 소화기 자동화 제조라인 시스템에 관한 것이다.
통상 분말소화기는 초기 화재에 대응하는 진화도구로서, 한국소방산업기술원으로부터 형식승인을 받은 제품에 대해서만 생산과 판매가 허용된다. 근래에 들어 자원 활용과 환경보호 측면에서 폐기되는 분말소화기를 수거하여 재활용하는 방안이 강구되기도 한다. 어느 경우에나 분말소화기의 양산에 있어서는 거의 대부분의 공정을 수작업에 의존하는 실정이다.
소화기 제조와 관련하여 한국 공개특허공보 제2016-0082299호(선행문헌 1), 한국 공개특허공보 제1996-0040390호(선행문헌2) 등을 참조할 수 있다.
선행문헌 1은 난연성 에폭시 내에 소화가스가 기포 상으로 분산 주입된 소화부재를 제조하는 주입 단계와, 주입 단계에 의해 형성된 소화부재를 부직포의 일측 면에 도포하여 결합시키는 도포 단계와, 부직포에 도포된 소화부재를 경화시켜서 부직포와 소화부재를 고정하는 경화 단계를 포함한다.
선행문헌 2는 분출용가스를 충진하여 분출용 가스의 분출력에 의해 소화제를 분사시킬 수 있도록 한 분말소화제를 제조함에 있어서, 상기 분출용 가스는 냉각시켜 고상(固狀)으로 만들고 이를 상기 소화제와 함께 용기 내에 충진한 다음 용기를 밀폐시키는 방법을 제안한다.
그러나 선행문헌 1에 의하면 공정이 까다로운 분말소화기에 관련되지 않고 선행문헌 2에 의하면 분말소화제의 제조에 국한되므로 분말소화기 양산의 자동화를 위한 선행기술 자료로 삼기에는 매우 미흡한 실정이다.
한국 공개특허공보 제2016-0082299호 "자동 소화기 및 그의 제조방법" (공개일자 : 2016.07.08.) 한국 공개특허공보 제1996-0040390호 "분말소화기 및 그 제조방법" (공개일자 : 1996.12.17.)
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 신규의 분말소화기를 제조하는 현장에서 화학약제 처리와 기계적 장치들이 어우러진 일련의 자동화 공정들이 효율적이면서도 일관되게 이어지게끔 구성하면서도 부분적인 생력화(省力化) 구현을 위해 각 장치마다의 속도와 흐름 등이 유연하게 이어지도록 배치 구성하고, 때로는 수작업 공정을 일부 가미하여 전체적 관점에서의 제품완성도를 크게 높일 수 있도록 한 소화기 자동화 제조라인을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소화기를 자동화 방식으로 제조하는 생산라인 시스템을 형성함에 있어서: 컨베이어 상으로 소화기 용기의 이송을 위한 경로를 형성하고, 연속으로 이송되는 용기를 스토퍼로 일시 정지시킨 상태에서 설정된 복수의 단위로 약제주입부 또는 질소주입부에 투입하는 용기공급부; 상기 경로의 중간에서 용기에 인젝터를 삽입하고 약제를 주입하고, 클램프와 로딩기를 사용하여 용기를 인젝터에 맞물리는 약제주입부; 상기 경로의 중간에서 용기에 인젝터를 삽입하고 질소를 주입하고, 가조립기를 사용하여 용기의 주입구에 밸브를 가조립한 상태에서 인젝터를 맞물리는 질소주입부; 및 상기 용기의 밸브에 레버를 결합하여 완성품을 생성하기 위해 공정 초기에 용기의 레버를 수직으로 세운 상태로 유지하고, 공정 말기에 레버를 내리면서 안전핀을 삽입하여 로크하는 조립완성부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
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이상과 같이 본 발명에 의하면, 신규의 분말소화기를 제조하는 현장에서 화학약제 처리와 기계적 장치들이 어우러진 일련의 자동화 공정들이 효율적이면서도 일관되게 이어지게끔 구성하면서도 부분적인 생력화(省力化) 구현을 위해 각 장치마다의 속도와 흐름 등이 유연하게 이어지도록 배치 구성하고, 때로는 수작업 공정을 일부 가미하여 전체적 관점에서의 제품완성도를 크게 높일 수 있음과 동시에 생산성과 작업 안전성 향상을 도모하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템을 평면에서 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 시스템을 정면에서 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 시스템에서 약제주입부의 세부도.
도 4는 본 발명에 따른 시스템에서 질소주입부의 세부도.
도 5는 본 발명에 따른 시스템에서 조립완성부의 세부도.
도 6은 본 발명에 따른 시스템의 조립완성부를 상부에서 바라 본 평면도.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 소화기를 자동화 방식으로 제조하는 생산라인 시스템에 관하여 제안한다. 소화기는 소화 약제를 살포하는 분말소화기를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 자동화 생산라인은 일련의 공정 중에서 적어도 부분적 공정의 생력화를 포함하는 개념으로 설정된다.
도 1에서 분말소화기(10)는 용기(11), 밸브(12), 레버(13)로 구분하여 나타낸다. 약제가 충진된 완성품 분말소화기(10)에서 안전핀을 뽑고 레버(13)를 누르면 밸브(12)가 유로를 개방하여 약제의 분사를 유발한다. 소화기 양산을 위한 라인에서 용기(11)의 주입구에 밸브(12)와 레버(13)가 순차적으로 조립된다.
본 발명에 따르면, 용기공급부(20)가 컨베이어(22) 상으로 소화기 용기의 이송을 위한 경로를 형성하는 구조이다. 용기공급부(20)는 소화기 생산라인의 전체 공정에 걸쳐 다수의 컨베이어(22)로 연결되는 경로를 형성한다. 컨베이어(22)의 상류단에는 다수의 용기를 수용하고 대기하는 공급대(15)가 설치된다. 공급대(15)의 하류측으로 이송되는 용기를 가지런히 맞추기 위한 정렬기(24)가 설치된다. 정렬기(24)는 현장 상황에 따라서 용기를 일렬 또는 복렬 등으로 정렬한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 용기공급부(20)는 연속으로 이송되는 용기를 스토퍼(26)로 일시 정지시킨 상태에서 설정된 복수의 단위로 약제주입부(30) 또는 질소주입부(40)에 투입하는 것을 특징으로 한다. 도 1에서 후술하는 약제주입부(30)의 상류측과 후술하는 질소주입부(40)의 상류측에 각각 스토퍼(26)가 설치된 상태를 예시한다. 스토퍼(26)는 연속적 경로로 이송되는 용기 중에서 약제주입부(30) 및 질소주입부(40)에 요구되는 수량 단위로 투입하기 위함이다. 물론 약제주입부(30) 및 질소주입부(40)의 처리 능력에 따라 공급대(15)에서 컨베이어(22)로 로딩되는 수량도 조절된다.
또, 본 발명에 따르면 약제주입부(30)가 상기 경로의 중간에서 용기에 인젝터(35)를 삽입하고 약제를 주입하는 구조이다. 약제주입부(30)는 설정된 단위로 투입된 용기에 소화 약제를 설정된 용량으로 주입하는 공정을 수행한다. 도 2를 참조하면, 상류측에 인접한 스토퍼(26)를 거쳐 2개 단위의 용기가 약제주입부(30)에 로딩되는 것으로 예시한다. 약제주입부(30)의 상측에는 약제호퍼(16)가 배치되고, 약제호퍼(16)의 하측에는 인젝터(35)가 연결된다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 약제주입부(30)는 클램프(31)와 로딩기(33)를 사용하여 용기를 인젝터(35)에 맞물리는 것을 특징으로 한다. 클램프(31)는 설정된 단위의 용기를 긴밀하게 파지하여 정확한 자세를 유지한다. 로딩기(33)는 경로와 이격된 위치에 배치된 인젝터(35)로 클램프(31)와 용기를 로딩한다. 로딩기(33)는 수평운동과 수직운동을 선택적 또는 병용적으로 수행할 수 있다. 인젝터(35)는 용기의 주입구에 맞물리는 치수로 형성되고, 로딩기(33)에 대응하여 상하 운동을 수행할 수 있다.
한편, 약제주입부(30)는 인젝터(35)로 용기에 약제를 주입하는 과정에서 누출되는 약제를 제거하기 위한 세척기(37)를 더 구비한다. 세척기(37)는 용기의 주입구 및 인젝터(35)의 주변으로 공기를 분사하는 방식이 선호되지만 이에 한정되는 것은 아니다. 약제주입부(30)는 세척기(37)에 의하여 비산(飛散)되는 약제 분진을 포집하는 집진기(도시 생략)도 구비한다.
또, 본 발명에 따르면 질소주입부(40)가 상기 경로의 중간에서 용기에 인젝터(45)를 삽입하고 질소를 주입하는 구조이다. 질소주입부(40)는 설정된 단위로 투입된 용기에 질소를 설정된 압력으로 주입하는 공정을 수행한다. 도 4를 참조하면, 상류측에 인접한 스토퍼(26)를 거쳐 2개 단위의 용기가 약제주입부(30)에 로딩되는 것으로 예시한다. 클램프(41)는 설정된 단위의 용기를 긴밀하게 파지하여 정확한 자세를 유지한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 질소주입부(40)는 가조립기(43)를 사용하여 용기의 주입구에 밸브를 가조립한 상태에서 인젝터(45)를 맞물리는 것을 특징으로 한다. 가조립기(43)는 용기의 주입구에 설정된 토크로 밸브를 가조립하여 충진되는 질소가 누출되지 않도록 한다. 인젝터(45)는 용기에 장착된 밸브를 통하여 질소를 설정된 압력으로 주입한다. 물론 가조립기(43)는 적어도 일부 공정, 예컨대 밸브를 용기의 주입구에 로딩하는 공정을 수작업에 할당할 수 있다. 인젝터(45)는 용기의 밸브에 긴밀하게 맞물리는 치수로 형성된다. 클램프(41)는 인젝터(45)에 대응하여 수평운동, 수직운동, 회전운동 등을 선택적으로 수행할 수 있다.
한편, 인젝터(45)가 용기의 밸브에 맞물려 질소를 주입한 후에 이탈되어도 내부 스프링(도시 생략)에 의하여 유로가 차단되므로 질소나 약제가 외부로 누출되지 않는다.
또, 본 발명에 따르면 조립완성부(50)가 상기 용기의 밸브에 레버를 결합하여 완성품을 생성하는 구조이다. 조립완성부(50)는 가조립된 밸브를 조인 다음 밸브에 레버를 결합하는 공정으로서, 현장의 상황을 고려하여 많은 부분을 수작업으로 처리할 수 있다. 특히, 다품종 소량 생산이 적용되는 생산라인에서 조립완성부(50)의 완전한 생력화(省力化)는 생산관리의 유연성을 저하시키는 동시에 고비용과 안전사고를 초래할 수 있다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 조립완성부(50)는 공정 초기에 용기의 레버를 수직으로 세운 상태로 유지하고, 공정 말기에 레버를 내리면서 안전핀을 삽입하여 로크하는 것을 특징으로 한다. 조립완성부(50)에서 작업자가 미완성 분말소화기(10)를 취급할 때 무의식중에 레버를 눌러 약제가 분출되는 사고를 방지하기 위해 질소주입부(40)를 통과하는 순간. 레버를 세운 상태로 유지한다. 이후 각각의 작업자가 미완성 분말소화기(10)의 레버를 원위치로 내리고 안전핀(도시 생략)을 세팅하면 완성품 분말소화기(10)가 생성된다.
이러한 본 발명에 따르면, 신규의 분말소화기를 제조하는 현장에서 화학약제 처리와 기계적 장치들이 어우러진 일련의 자동화 공정들이 효율적이면서도 일관되게 이어지게끔 구성하면서도 부분적인 생력화(省力化) 구현을 위해 각 장치마다의 속도와 흐름 등이 유연하게 이어지도록 배치 구성하고, 때로는 수작업 공정을 일부 가미하여 전체적 관점에서의 제품완성도를 크게 높일 수 있음과 동시에 생산성과 작업 안전성 향상을 도모하는 효과가 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 분말소화기 11: 용기
12: 밸브 13: 레버
15: 공급대 16: 약제호퍼
20: 용기공급부 22: 컨베이어
24: 정렬기 26: 스토퍼
30: 약제주입부 31: 클램프
33: 로딩기 35: 인젝터
37: 세척기 40: 질소주입부
41: 클램프 43: 가조립기
45: 인젝터 50: 조립완성부

Claims (5)

  1. 소화기를 자동화 방식으로 제조하는 생산라인 시스템을 형성함에 있어서:
    컨베이어(22) 상으로 소화기 용기의 이송을 위한 경로를 형성하고, 연속으로 이송되는 용기를 스토퍼(26)로 일시 정지시킨 상태에서 설정된 복수의 단위로 약제주입부(30) 또는 질소주입부(40)에 투입하는 용기공급부(20);
    상기 경로의 중간에서 용기에 인젝터(35)를 삽입하고 약제를 주입하고, 클램프(31)와 로딩기(33)를 사용하여 용기를 인젝터(35)에 맞물리는 약제주입부(30);
    상기 경로의 중간에서 용기에 인젝터(45)를 삽입하고 질소를 주입하고, 가조립기(43)를 사용하여 용기의 주입구에 밸브를 가조립한 상태에서 인젝터(45)를 맞물리는 질소주입부(40); 및
    상기 용기의 밸브에 레버를 결합하여 완성품을 생성하기 위해 공정 초기에 용기의 레버를 수직으로 세운 상태로 유지하고, 공정 말기에 레버를 내리면서 안전핀을 삽입하여 로크하는 조립완성부(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소화기 자동화 제조라인 시스템.
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