KR102637803B1 - 강관 인발용 화학 전처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치는 산성조, 산수세조, 피막조, 피막수세조, 중화조, 윤활유조, 이동부, 고정부 및 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 작업자의 최초 작업방법에 기초하여 상기 피가공물의 일측이 상기 피가공물의 타측보다 하방으로 기울어져 상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조 및 상기 윤활유조에 투입되며, 상기 피가공물이 기울어진 상태로 상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조 및 상기 윤활유조에 복수 회 상하로 이동되며 침지되도록 상기 이동부를 제어할 수 있다. 이로써, 강관의 인발용 화학 전처리를 효율적으로 자동화 할 수 있다.
Description
본 발명은 강관 인발용 화학 전처리장치에 관한 것이다.
인발이란 봉재나 관재를 이것보다 단면적이 작은 치수의 다이스에 통과시켜 인발하여 다이스 구경과 같은 형상의 단면제품을 얻는 가공법을 말한다. 직경이 가는 선의 인발은 특히 신선가공이라 불리고 있다.
일반적으로는 냉간 인발이 많다. 탄소강, 합금강, 비철 금속의 대부분에 적용된다. 봉재나 관재를 미리 니켈도금이나 동도금을 해 놓은 후 인발 가공을 하는 경우도 있다. 일반 가공시의 윤활성 향상과 재료의 산화방지 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 인발을 하기 전 화학 전처리를 하여야 금속이 인발 과정 중 파손되는 것이 방지되며 인발이 용이하게 수행될 수 있다. 다만, 인발을 하기 전 화학 전처리가 작업자에 의해 수동으로 수행됨에 따라 화학 전처리 과정 중 인력이 소모되고 작업속도가 느려지는 문제점이 존재하였다.
또한, 금속의 종류별로 화학 전처리 과정이 상이함에 따라 작업 숙련도에 따라 작업 속도의 차이가 심하며, 금속의 종류에 적합하지 않은 방식으로 작업이 수행되는 문제점이 존재하였다.
이에 따라, 최근에는 작업자의 작업 숙련도에 영향을 최소화 할 수 있는 화학 전처리 자동화 연구에 대한 필요성이 증대되고 있다. 또한, 금속의 종류별로 적합한 화학 전처리가 수행될 수 있는 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명의 실시예들은 작업자의 최초 작업을 인식하고 작업자의 최초 작업을 복사하여 자동으로 화학 전처리를 수행할 수 있는 강관 인발용 화학 전처리장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 강관의 종류에 따라 적합하게 화학 전처리가 수행되는지 판단하고 강관의 종류에 따라 적합한 화학 전처리를 수행할 수 있는 강관 인발용 화학 전처리장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 화학 전처리 수행 중 피가공물이 외부로 이탈되는 것을 최대한 방지할 수 있는 강관 인발용 화학 전처리장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 화학 전처리의 화학 특성을 고려하여 피가공물을 이송할 수 있는 강관 인발용 화학 전처리장치를 제공하고자 한다.
본 실시예들에 따르면, 강관 인발용 화학 전처리장치는 작업자의 최초 작업수행을 인식하고 작업자의 최초 작업수행을 복사하여 자동으로 강관에 화학 전처리를 수행할 수 있다.
구체적으로, 산성 용액이 수용되고, 피가공물이 투입되어 산성 용액에 담가지도록 구비되는 산성조, 상기 산성조의 후방에 배치되며, 상기 산성조를 통과한 상기 피가공물이 투입되어 세척수에 의해 세척되는 산수세조, 상기 산수세조의 후방에 배치되며, 상기 피가공물이 투입되어 상기 피가공물에 피막을 형성하는 피막조, 상기 피막조의 후방에 배치되며, 상기 피막조를 통과한 상기 피가공물이 투입되어 세척수에 의해 세척되는 피막수세조, 상기 피막수세조의 후방에 배치되며, 상기 피막수세조를 통과한 상기 피가공물이 투입되어 중화제에 의해 중화되는 중화조, 상기 중화조의 후방에 배치되며, 상기 중화조를 통과한 상기 피가공물이 투입되어 윤활유에 의해 코팅되는 윤활유조, 상기 피가공물이 상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조 및 상기 윤활유조에 차례대로 침지되도록 전후방향, 상하방향 및 좌우방향 이동 가능하도록 구비되는 이동부, 상기 이동부에 결합되며, 상기 피가공물을 상기 이동부에 고정시키는 고정부 및 상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조, 상기 윤활유조, 상기 이동부 및 상기 고정부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 작업자의 최초 작업방법에 기초하여 상기 피가공물의 일측이 상기 피가공물의 타측보다 하방으로 기울어져 상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조 및 상기 윤활유조에 투입되며, 상기 피가공물이 기울어진 상태로 상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조 및 상기 윤활유조에 복수 회 상하로 이동되며 침지되도록 상기 이동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 고정부는 상기 산성조에서부터 상기 산수세조까지 상기 피가공물을 고정시키는 제1고정부, 상기 산수세조에서 상기 피막수세조까지 상기 피가공물을 고정시키는 제2고정부, 상기 피막수세조에서 상기 중화조까지 상기 피가공물을 고정시키는 제3고정부 및 상기 중화조에서 상기 윤활유조까지 상기 피가공물을 고정시키는 제4고정부를 포함할 수 있다.
상기 산수세조는 상기 산성조와 마주하도록 배치되며, 제1온도의 세척수로 상기 피가공물을 세척하는 전방산수세조 및 상기 전방산수세조의 후방에 배치되며, 제2온도의 세척수로 상기 피가공물을 세척하는 후방산수세조를 포함하고, 상기 제1온도는 상기 제2온도보다 낮게 구비될 수 있다.
또한, 상기 산수세조, 상기 피막수세조, 상기 중화조에 각각 구비되어 상기 제1고정부와 상기 제2고정부, 상기 제2고정부와 상기 제3고정부, 상기 제3고정부와 상기 제4고정부를 교체하는 교체부를 더 포함할 수 있다.
상기 교체부는 상기 산수세조, 상기 피막수세조, 상기 중화조의 각각 양단부 외측에 구비되는 교체본체부, 상기 교체본체부에 구비되어 상기 산수세조, 상기 피막수세조, 상기 중화조의 각각 양단부에서 상기 이동부 사이를 이동 가능하도록 구비되는 교체이동부, 상기 교체이동부의 단부에 구비되어 상기 제1고정부, 상기 제2고정부, 상기 제3고정부 및 상기 제4고정부의 위치를 조절하는 교체파지부, 상기 교체이동부와 상기 교체파지부 사이에 배치되어 상기 교체이동부가 움직이도록 구비되는 교체운동부 및 상기 교체파지부의 단부에 구비되어 상기 교체파지부와 상기 제1고정부, 상기 제2고정부, 상기 제3고정부 및 상기 제4고정부 사이의 마찰력을 증대시키는 교체마찰부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조, 상기 윤활유조 각각의 내부에 구비되어 상기 피가공물의 침지 시 상기 피가공물의 기울어진 위치를 유지시키는 위치유지부를 더 포함할 수 있다.
상기 위치유지부는 상기 피가공물의 일측에서 상기 피가공물의 타측을 향하여 복수 개로 배치되며, 상기 피가공물의 일측에서 상기 피가공물의 타측을 향할수록 높이가 높게 구비될 수 있다.
상기 위치유지부는 상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조, 상기 윤활유조에 연결되는 위치유지본체부, 상기 위치유지본체부의 상측에서 하측으로 만입되어 상기 피가공물이 안착되어 지지되는 위치유지안착부 및 상기 피가공물의 일측 단부를 마주하도록 배치되어 상기 피가공물이 상기 고정부에서 이탈되는 것을 방지하는 위치이탈방지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 작업자의 최초 작업을 인식하고 작업자의 최초 작업을 복사하여 자동으로 화학 전처리를 수행할 수 있는 강관 인발용 화학 전처리장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 강관의 종류에 따라 적합하게 화학 전처리가 수행되는지 판단하고 강관의 종류에 따라 적합한 화학 전처리를 수행할 수 있는 강관 인발용 화학 전처리장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 화학 전처리 수행 중 피가공물이 외부로 이탈되는 것을 최대한 방지할 수 있는 강관 인발용 화학 전처리장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 화학 전처리의 화학 특성을 고려하여 피가공물을 이송할 수 있는 강관 인발용 화학 전처리장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 산수세조(피막수세조,중화조)를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 산수세조(피막수세조,중화조)를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치의 모식도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치(S)는 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E), 이동부(5), 고정부(6) 및 제어부(P)를 포함할 수 있다.
산성조(1)는 산성 용액이 수용되고, 피가공물이 투입되어 산성 용액에 담가지도록 구비될 수 있다. 즉, 산성조(1)는 내부에 공간이 형성되어 산성 용액이 수용될 수 있고, 피가공물이 이동부(5)에 의해 산성조(1) 내부로 투입되어 산성 용액에 의해 불순물이 제거될 수 있다. 피가공물은 강관으로 구비될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 인발이 수행되는 모든 대상을 포함할 수 있다.
산수세조(2)는 산성조(1)의 후방에 배치되며, 산성조(1)를 통과한 피가공물이 투입되어 세척수에 의해 세척될 수 있다. 즉, 산수세조(2)는 내부에 공간이 형성되어 세척수가 수용될 수 있고, 산성 용액에 침지 되었던 피가공물이 세척수에 의해 세척될 수 있다. 이에 따라, 피가공물에서 산성 용액을 제거하여 피막조(3)에 의해 피막작업이 용이하게 수행되도록 할 수 있다.
피막조(3)는 산수세조(2)의 후방에 배치되며, 피가공물이 투입되어 피가공물에 피막을 형성할 수 있다. 피막조(3)는 내부에 공간이 형성되어 피막을 형성하는 피막제가 수용될 수 있고 산수세조(2)에서 산성 용액이 제거된 피가공물이 투입되어 피막이 형성 될 수 있다. 피가공물에 형성된 피막은 윤활유조(E)에 윤활유 코팅이 용이하게 되는데 도움을 줄 수 있다.
피막수세조(4)는 피막조(3)의 후방에 배치되며, 피막조(3)를 통과한 피가공물이 투입되어 세척수에 의해 세척될 수 있다. 즉, 피막수세조(4)는 피가공물에 존재하는 피막제를 제거하여 후술할 중화와 윤활이 용이하게 수행되도록 할 수 있다.
중화조(D)는 피막수세조(4)의 후방에 배치되며, 피막수세조(4)를 통과한 피가공물이 투입되어 중화제에 의해 중화될 수 있다. 즉, 중화조(D)는 산성조(1)를 통과하며 피가공물의 표면이 산성을 띄울 수 있고, 윤활이 용이하게 수행되도록 피가공물의 표면을 중화할 수 있다. 구체적으로, 중화조(D)는 피가공물의 표면이 약알칼리성을 띄게하여 윤활이 효과적으로 수행되도록 할 수 있다.
윤활유조(E)는 중화조(D)의 후방에 배치되며 중화조(D)를 통과한 피가공물이 투입되어 윤활유에 의해 코팅될 수 있다. 즉, 산세, 피막, 중화를 거친 후 인발이 용이하도록 피가공물의 표면에 윤활유가 코팅될 수 있다. 코팅이란 사전적의미를 포함하여 피가공물 표면에 윤활유가 존재하는 상태를 의미할 수 있다. 즉, 피가공물은 표면에 비눗칠이 되어 인발이 용이하게 진행될 수 있다.
또한, 피가공물은 산성조(1)에 투입되기 전 예열되어 투입될 수 있다. 즉, 피가공물이 예열되어 산세, 피막, 중화 및 윤활이 용이하게 수행될 수 있다. 피가공물의 예열은 건조로에 배치되는 IR램프나 열풍을 통해 수행될 수 있다.
이동부(5)는 피가공물이 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D) 및 윤활유조(E)에 차례대로 침지되도록 전후방향, 상하방향 및 좌우방향 이동 가능하도록 구비될 수 있다.
즉, 이동부(5)는 모든방향으로 자유로이 이동하여 피가공물을 화학 전처리 과정에 따라 순서대로 이동시킬 수 있다. 이동부(5)는 호이스트로 구비되어 단부의 후크에 고정부(6)가 걸려 고정되고 고정부(6)에 안착된 피가공물이 고정부(6)의 이동에 따라 이동될 수 있다.
제어부(P)는 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E), 이동부(5) 및 고정부(6)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(P)는 강관 인발용 화학 전처리장치(S)의 전체적인 제어를 수행할 수 있다.
구체적으로, 제어부(P)는 작업자의 최초 작업방법에 기초하여 피가공물의 일측이 피가공물의 타측보다 하방으로 기울어져 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D) 및 윤활유조(E)에 투입되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(P)는 피가공물이 기울어진 상태로 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D) 및 윤활유조(E)에 복수 회 상하로 이동되며 침지되도록 이동부(5)를 제어할 수 있다.
즉, 피가공물이 내부가 관통된 형태로 구비될 수 있고, 제어부(P)는 피가공물을 기울여 침지시켜 내부의 공기가 빠져나오면서 피가공물 내부 전체가 효과적으로 화학 전처리 되도록 할 수 있다. 만약, 피가공물을 일자로 침지시킨다면 피가공물 내부에 공기가 갇히면서 내부에 화학 전처리가 되지 못하는 부분이 발생할 수 있다.
또한, 제어부(P)는 피가공물이 외부에 노출되었다가 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D) 및 윤활유조(E) 내부에 잠기도록 복수 회 반복할 수 있어 피가공물 내부까지 화학 전처리를 더 효율적으로 진행할 수 있다.
또한, 피가공물의 종류, 직경 및 길이에 따라 효과적인 인발 전 화학전처리를 위해 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D) 및 윤활유조(E)에 침지되는 횟수나 침지되는 시간이 달라질 수 있다.
이에 따라, 작업자가 매뉴얼에 따라 최초 작업을 수행할 수 있고, 제어부(P)는 해당 최초 작업을 인식하고 최초 작업을 복사하여 동일하게 수행할 수 있다.
즉, 작업자의 최초 작업 간 피가공물의 특성에 따라 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D) 및 윤활유조(E)에 침지되는 횟수나 침지되는 시간을 설정하고 작업을 수행할 수 있고, 제어부(P)는 해당 작업을 인식하고 그대로 반복하여 사용자가 최초 작업만 수행하면 같은 종류의 피가공물은 별도의 조작없이 자동으로 화학 전처리가 되도록 하여 사용편리성을 극대화할 수 있다.
또한, 제어부(P)는 AI학습, 반복학습을 통해 특정 피가공물에 대한 작업 데이터를 수집할 수 있고, 특정 피가공물에 대한 최적의 화학 전처리 과정을 도출할 수 있다. 또한, 제어부(P)는 외부의 데이터를 수집하여 외부 데이터와 반복 학습을 통해 학습된 데이터를 통해 최적의 화학 전처리 과정을 도출할 수도 있다.
나아가, 제어부(P)는 특정 피가공물에 대한 작업자의 최초 작업 전 제어부(P)를 통해 도출된 최적의 화학 전처리 과정을 작업자에게 제공하거나 작업자의 최초 작업 없이 제어부(P)가 도출한 최적의 화학 전처리 과정을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(P)는 특정 피가공물에 대한 작업자의 최초 작업이 제어부(P)를 통해 도출된 최적의 화학 전처리 과정과 다를 경우 작업을 진행하지 않고 작업자에게 해당 정보를 제공하여 작업자의 입력을 받을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 산수세조(피막수세조,중화조)를 나타낸 도면이다. 도 1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 강관 인발용 화학 전처리장치(S)의 고정부(6)는 제1고정부(61), 제2고정부(63), 제3고정부(65) 및 제4고정부(67)를 포함할 수 있다.
제1고정부(61)는 산성조(1)에서부터 산수세조(2)까지 피가공물을 고정시킬 수 있다. 즉, 피가공물은 산성조(1)에서부터 산수세조(2)까지 제1고정부(61)에 의해 고정되어 이동부(5)를 통해 이동될 수 있다.
또한, 제2고정부(63)는 산수세조(2)에서 피막수세조(4)까지 피가공물을 고정시킬 수 있다. 즉, 피가공물은 산수세조(2)에서 피막수세조(4)까지 제2고정부(63)에 의해 고정되어 이동부(5)를 통해 이동될 수 있다.
제1고정부(61)는 산성조(1)에서 피가공물이 침지될 때 함께 산성용액에 담가져 산성용액이 표면에 존재할 수 있고, 산수세조(2)에서 씻기지 않은 부분이 존재할 수 있다. 이에 따라, 산수세조(2)에서 피가공물을 고정하는 고정부(6)가 제1고정부(61)에서 제2고정부(63)로 교체될 수 있다.
피가공물이 피막조(3)와 피막수세조(4)에 투입될 때에는 제2고정부(63)가 피가공물을 고정시켜 피막조(3)의 피막제와 제1고정부(61)에 존재할 수 있는 산성용액이 만나 피막제가 오염되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
제3고정부(65)는 피막수세조(4)에서 중화조(D)까지 피가공물을 고정시킬 수 있다. 즉, 피가공물은 피막수세조(4)에서 중화조(D)까지 제3고정부(65)에 의해 고정되어 이동부(5)를 통해 이동될 수 있다.
제2고정부(63)는 피막조(3)에서 피가공물이 침지될 때 함께 피막제에 담가져 피막제가 표면에 존재할 수 있고, 피막수세조(4)에서 씻기지 않은 부분이 존재할 수 있다. 이에 따라, 피막수세조(4)에서 피가공물을 고정하는 고정부(6)가 제2고정부(63)에서 제3고정부(65)로 교체될 수 있다.
피가공물이 중화조(D)에 투입될 때에는 제3고정부(65)가 피가공물을 고정시켜 중화조(D)의 중화제와 제2고정부(63)에 존재할 수 있는 피막제가 만나 중화제가 오염되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
제4고정부(67)는 중화조(D)에서 윤활유조(E)까지 피가공물을 고정시킬 수 있다. 즉, 피가공물은 중화조(D)에서 윤활유조(E)까지 제4고정부(67)에 의해 고정되어 이동부(5)를 통해 이동될 수 있다.
제3고정부(65)는 중화조(D)에서 피가공물이 침지될 때 함께 중화제에 담가져 중화제가 표면에 존재할 수 있다. 이에 따라, 중화조(D)의 외측에서 피가공물을 고정하는 고정부(6)가 제3고정부(65)에서 제4고정부(67)로 교체될 수 있다.
피가공물이 윤활유조(E)에 투입될 때에는 제4고정부(67)가 피가공물을 고정시켜 윤활유조(E)의 윤활유와 제3고정부(65)에 존재할 수 있는 중화제가 만나 윤활유가 오염되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 산수세조(2)는 전방산수세조(21) 및 후방산수세조(23)를 포함할 수 있다. 전방산수세조(21)는 산성조(1)와 마주하도록 배치되며 제1온도의 세척수로 피가공물을 세척할 수 있다. 후방산수세조(23)는 전방산수세조(21)의 후방에 배치되며, 제2온도의 세척수로 피가공물을 세척할 수 있다.
제1온도는 제2온도보다 낮게 구비될 수 있다. 즉, 전방산수세조(21)는 산성조(1)에 침지되었던 피가공물이 바로 투입됨에 따라 피가공물의 온도가 높아 후방산수세조(23)보다 더 낮은 세척수로 피가공물을 세척하여 피가공물을 효과적으로 세척할 수 있다.
구체적으로, 제2온도는 피가공물의 표면온도의 0.7 내지 0.9로 구비될 수 있고, 제1온도는 제2온도의 0.92 내지 0.95로 설정될 수 있다. 이에 따라, 피가공물의 화학 전처리가 효율적으로 이루어지도록 피가공물의 온도를 유지하며 세척을 진행할 수 있다.
보다 구체적으로, 구체적으로, 제2온도는 피가공물의 표면온도의 0.77 내지 0.83로 구비될 수 있고, 제1온도는 제2온도의 0.935 내지 0.945로 설정될 수 있다. 이에 따라, 피가공물의 화학 전처리가 더 효율적으로 이루어지도록 피가공물의 온도를 유지하며 세척을 진행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치(S)는 교체부(7)를 포함할 수 있다. 교체부(7)는 산수세조(2), 피막수세조(4), 중화조(D)에 각각 구비되어 제1고정부(61)와 제2고정부(63), 제2고정부(63)와 제3고정부(65), 제3고정부(65)와 제4고정부(67)를 교체할 수 있다.
구체적으로, 교체부(7)는 교체본체부(71), 교체이동부(73), 교체파지부(75), 교체운동부(77) 및 교체마찰부(79)를 포함할 수 있다. 교체본체부(71)는 산수세조(2), 피막수세조(4), 중화조(D)의 각각 양단부 외측에 구비될 수 있다. 즉, 교체본체부(71)는 외관을 형성하며, 산수세조(2), 피막수세조(4), 중화조(D)의 외측에 고정될 수 있다.
교체이동부(73)는 교체본체부(71)에 구비되어 산수세조(2), 피막수세조(4), 중화조(D)의 각각 양단부에서 이동부(5) 사이를 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 구체적으로, 교체이동부(73)는 교체이동본체부(731), 교체회전승강부(733) 및 교체회전이동부(735)를 포함할 수 있다.
교체이동본체부(731)는 외관을 형성하며, 교체회전승강부(733)를 통해 교체본체부(71)에 연결될 수 있다. 교체회전승강부(733)는 교체본체부(71)와 교체이동본체부(731) 사이에 배치되어 회전 가능하며, 상하로 이동가능할 수 있다. 이에 따라, 교체회전승강부(733)는 교체이동본체부(731)의 상하위치를 이동시킬 수 있고, 교체이동본체부(731)가 360도 회전하도록 할 수 있다.
교체회전이동부(735)는 산수세조(2), 피막수세조(4), 중화조(D)의 중앙을 향하여 가까워지거나 멀어지도록 이동될 수 있고, 교체이동본체부(731)의 일부를 상하로 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 교체회전이동부(735)는 교체이동본체부(731)의 전후방 위치를 조절할 수 있고, 교체이동본체부(731)가 상하로 회전되도록 할 수 있다.
즉, 교체이동본체부(731)는 교체회전승강부(733) 및 교체회전이동부(735)를 통해 위치가 자유로이 배치될 수 있어 이동부(5)에 고정되어 있는 고정부(6)를 효과적으로 교체할 수 있다.
교체파지부(75)는 교체이동부(73)의 단부에 구비되어 제1고정부(61), 제2고정부(63), 제3고정부(65) 및 제4고정부(67)의 위치를 조절할 수 있다. 즉, 교체파지부(75)는 교체이동본체부(731)와 연결되어 제1고정부(61), 제2고정부(63), 제3고정부(65) 및 제4고정부(67)를 파지할 수 있어 이동부(5)에 선택적으로 걸거나 분리할 수 있다.
교체운동부(77)는 교체이동부(73)와 교체파지부(75) 사이에 배치되어 교체이동부(73)가 움직이도록 구비될 수 있다. 교체운동부(77)는 볼조인트로 구비되어 교체파지부(75)의 위치를 용이하게 조절할 수 있다. 이에 따라, 교체부(7)는 이동부(5)와 고정부(6)의 위치에 관계없이 고정부(6)를 용이하게 이동부(5)에 고정하거나 분리시킬 수 있다.
교체마찰부(79)는 교체파지부(75)의 단부에 구비되어 교체파지부(75)와 제1고정부(61), 제2고정부(63), 제3고정부(65) 및 제4고정부(67) 사이의 마찰력을 증대시킬 수 있다. 즉, 교체마찰부(79)는 교체파지부(75)의 내측면과 내측면 사이에 형성되는 공간을 의미할 수 있다. 또한, 교체마찰부(79)는 교체파지부(75)에 의해 고정부(6)가 파지될 때 미끄러지는 것을 방지하여 작업효율을 증대시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치(S)는 위치유지부(8)를 포함할 수 있다. 위치유지부(8)는 산성조(1), 산수세조(2), 피막조, 피막수세조(4), 중화조(D) 및 윤활유조(E) 각각의 내부에 구비되어 피가공물의 침지 시 피가공물의 기울어진 위치를 유지시킬 수 있다.
위치유지부(8)는 피가공물의 일측에서 피가공물의 타측을 향하여 복수 개로 배치되며, 피가공물의 일측에서 피가공물의 타측을 향할수록 높이가 높게 구비될 수 있다.
즉, 위치유지부(8)는 피가공물이 기울어져 산성조(1), 산수세조(2), 피막조, 피막수세조(4), 중화조(D) 및 윤활유조(E) 내부를 복수회 상하로 이동하며 침지됨에 따라 고정부(6)에서 피가공물이 이탈하는 것을 방지하며, 피가공물의 일측이 산성조(1), 산수세조(2), 피막조, 피막수세조(4), 중화조(D) 및 윤활유조(E)의 바닥면에 접촉되어 파손되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
또한, 위치유지부(8)는 피가공물의 일측의 하방에 배치되는 위치유지부(8)에서 피가공물의 타측의 하방에 배치되는 위치유지부(8)를 향할수록 위치유지부(8)의 높이가 가변될 수 있다. 이에 따라, 위치유지부(8)는 피가공물의 종류 및 무게에 관계없이 기울어짐을 효과적으로 유지하며 피가공물이 고정부(6)에서 이탈되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
구체적으로, 위치유지부(8)는 위치유지본체부(81), 위치유지안착부(83) 및 위치이탈방지부(85)를 포함할 수 있다. 위치유지본체부(81)는 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E)에 연결될 수 있다. 즉, 위치유지본체부(81)는 하면과 측면이 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E)에 고정될 수 있다.
위치유지안착부(83)는 위치유지본체부(81)의 상측에서 하측으로 만입되어 피가공물이 안착되어 지지될 수 있다. 즉, 위치유지안착부(83)는 위치유지본체부(81)의 상면에 형성되어 복수 개의 피가공물이 안정적으로 위치가 유지되도록 할 수 있다.
위치이탈방지부(85)는 피가공물의 일측 단부를 마주하도록 배치되어 피가공물이 고정부(6)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 위치이탈방지부(85)는 피가공물의 일측보다 외측에 배치되어 피가공물이 고정부(6)에서 쏟아지더라도 피가공물의 일측 단부를 지지하여 피가공물이 고정부(6)에서 이탈되는 것을 최대한 방지하여 안전성을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치(S)는 와류형성부(9)를 포함할 수 있다. 와류형성부(9)는 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E)의 각각에 구비될 수 있다.
구체적으로, 와류형성부(9)는 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E)의 중앙에 배치되어 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E) 내부에 수용된 용액에 와류를 발생시켜 용액과 피가공물에 접촉을 더 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 와류형성부(9)는 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E)의 양면 중 하나의 면 중앙에만 구비되어 와류발생을 더 효율적으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치(S)는 농도측정부(F) 및 온도측정부(G)를 포함할 수 있다. 농도측정부(F)는 와류형성부(9)는 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E) 각각에 구비되어 내부에 수용된 각각 용액의 농도를 측정할 수 있다.
또한, 온도측정부(G)는 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E) 각각에 구비되어 내부에 수용된 각각 용액의 온도를 측정할 수 있다.
또한, 제어부(P)는 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E) 내부의 용액 온도와 용액 농도를 파악하여 최적범위에서 5%이상 오차가 발생되면 작업자에게 알람을 발생시켜 화학 전처리가 최대한 정확하게 수행되도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리의 순서도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 인발용 화학 전처리장치(S)는 작업인식단계(A1), 작업복사단계(A2), 산성침지단계(B1), 산수세단계(B2), 제1고정부교체단계(B3), 피막단계(B4), 피막수세단계(B5), 제2고정부교체단계(B6), 중화단계(B7), 제3고정부교체단계(B8) 및 윤활단계(B9)를 포함할 수 있다.
작업인식단계(A1)는 작업자의 최초작업을 인식할 수 있다. 즉, 작업자의 최초작업 시 작업자가 산성조(1), 산수세조(2), 피막조(3), 피막수세조(4), 중화조(D), 윤활유조(E) 각각의 피가공물 침지횟수 및 침지시간을 인식할 수 있다. 작업자의 작업 인식은 카메라 등의 촬영장비를 통해 수행할 수 있다.
작업복사단계(A2)는 작업인식단계(A1)에서 인식된 작업자의 최초작업 방법을 똑같이 따라하면서 자동으로 수행할 수 있다. 또한, 작업복사단계(A2)는 작업자가 직접 입력을 통해 자동화 과정을 수정하거나 반복학습을 통해 도출된 최적 과정으로 작업이 수행될 수도 있다.
산성침지단계(B1)는 피가공물을 산성조(1)에 침지시킬 수 있다. 침지횟수는 30회에서 50회 사이로 구비될 수 있고, 침지시간은 5분 내지 10분으로 설정될 수 있다.
산수세단계(B2)는 피가공물을 세척수에 침지시켜 피가공물에 존재하는 산성용액을 제거할 수 있다. 침지횟수는 5회에서 10회사이로 구비될 수 있고, 침지시간은 30초 내지 1분으로 설정될 수 있다.
제1고정부교체단계(B3)는 산수세조(2)에서 제1고정부(61)를 제2고정부(63)로 교체하여 산성용액과 피막제가 섞여서 오염되는 것을 방지할 수 있다. 피막단계(B4)는 피가공물을 피막제에 침지시켜 피가공물 표면에 피막을 형성할 수 있다. 침지횟수는 50회에서 60회 사이로 구비될 수 있고, 침지시간은 8분 내지 12분으로 설정될 수 있다.
피막수세단계(B5)는 피가공물을 세척수에 침지시켜 피가공물에 존재하는 피막제를 제거할 수 있다. 침지횟수는 5회에서 10회사이로 구비될 수 있고, 침지시간은 30초 내지 1분으로 설정될 수 있다. 또한, 피막수세조(4)의 세척수의 온도는 제3온도로 제2온도의 1.05 내지 1.1로 설정되어 더 효과적으로 세척을 수행할 수 있다.
제2고정부교체단계(B6)는 피막수세조(4)에서 제2고정부(63)를 제3고정부(65)로 교체하여 피막제와 중화제가 섞여서 오염되는 것을 방지할 수 있다. 중화단계(B7)는 피가공물을 중화제에 침지시켜 피가공물의 산성을 알칼리성이나 중성으로 중화할 수 있다. 침지횟수는 15회에서 20회 사이로 구비될 수 있고, 침지시간은 1분 내지 3분으로 설정될 수 있다.
제3고정부교체단계(B8)는 중화조(D)의 외측에서 제3고정부(65)를 제4고정부(67)로 교체하여 중화제와 윤활유가 섞여서 오염되는 것을 방지할 수 있다. 윤활단계(B9)는 피가공물을 윤활유에 침지시켜 피가공물의 표면을 윤활유로 코팅할 수 있다. 침지횟수는 70회에서 80회 사이로 구비될 수 있고, 침지시간은 12분에서 15분 사이로 구비될 수 있다. 이에 따라, 인발 전 피가공물에 효과적으로 화학 전처리를 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
S: 전처리장치 P: 제어부
D: 중화조 E: 윤활유조
F: 농도측정부 1: 산성조
2: 산수세조 3: 피막조
4: 피막수세조 5: 이동부
6: 고정부 7: 교체부
8: 위치유지부 9: 와류형성부
D: 중화조 E: 윤활유조
F: 농도측정부 1: 산성조
2: 산수세조 3: 피막조
4: 피막수세조 5: 이동부
6: 고정부 7: 교체부
8: 위치유지부 9: 와류형성부
Claims (5)
- 산성 용액이 수용되고, 피가공물이 투입되어 산성 용액에 담가지도록 구비되는 산성조;
상기 산성조의 후방에 배치되며, 상기 산성조를 통과한 상기 피가공물이 투입되어 세척수에 의해 세척되는 산수세조;
상기 산수세조의 후방에 배치되며, 상기 피가공물이 투입되어 내부에 수용된 피막제에 의해 상기 피가공물에 피막을 형성하는 피막조;
상기 피막조의 후방에 배치되며, 상기 피막조를 통과한 상기 피가공물이 투입되어 세척수에 의해 세척되는 피막수세조;
상기 피막수세조의 후방에 배치되며, 상기 피막수세조를 통과한 상기 피가공물이 투입되어 상기 산성조를 통과하여 산성을 띄는 상기 피가공물의 표면이 중화제에 의해 중화되는 중화조;
상기 중화조의 후방에 배치되며, 상기 중화조를 통과한 상기 피가공물이 투입되어 윤활유에 의해 코팅되는 윤활유조;
상기 피가공물이 상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조 및 상기 윤활유조에 차례대로 침지되도록 전후방향, 상하방향 및 좌우방향 이동 가능하도록 구비되는 이동부;
상기 이동부에 결합되며, 상기 피가공물을 상기 이동부에 고정시키는 고정부; 및
상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조, 상기 윤활유조, 상기 이동부 및 상기 고정부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는
작업자의 최초 작업방법에 기초하여 상기 피가공물의 일측이 상기 피가공물의 타측보다 하방으로 기울어져 상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조 및 상기 윤활유조에 투입되며,
상기 피가공물이 기울어진 상태로 상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조 및 상기 윤활유조에 복수 회 상하로 이동되며 침지되도록 상기 이동부를 제어하며,
상기 고정부는
상기 산성조에서부터 상기 산수세조까지 상기 이동부에 결합되어 상기 피가공물을 고정시키는 제1고정부;
상기 산수세조에서 상기 피막수세조까지 상기 이동부에 결합되어 상기 피가공물을 고정시키는 제2고정부;
상기 피막수세조에서 상기 중화조까지 상기 이동부에 결합되어 상기 피가공물을 고정시키는 제3고정부; 및
상기 중화조에서 상기 윤활유조까지 상기 이동부에 결합되어 상기 피가공물을 고정시키는 제4고정부;를 포함하며,
상기 산수세조는
상기 산성조와 마주하도록 배치되며, 제1온도의 세척수로 상기 피가공물을 세척하는 전방산수세조; 및
상기 전방산수세조의 후방에 배치되며, 제2온도의 세척수로 상기 피가공물을 세척하는 후방산수세조;를 포함하고,
상기 제1온도는 상기 제2온도보다 낮게 구비되며,
상기 산수세조, 상기 피막수세조, 상기 중화조에 각각 구비되며, 상기 제1고정부와 상기 제2고정부, 상기 제2고정부와 상기 제3고정부, 상기 제3고정부와 상기 제4고정부를 각각 파지하여 상기 이동부에 분리 및 결합시켜 교체하는 교체부;를 더 포함하며,
상기 교체부는
상기 산수세조, 상기 피막수세조, 상기 중화조의 각각 양단부 외측에 구비되는 교체본체부;
상기 교체본체부에 구비되어 상기 산수세조, 상기 피막수세조, 상기 중화조의 각각 양단부에서 상기 이동부 사이를 이동 가능하도록 구비되는 교체이동부;
상기 교체이동부의 단부에 구비되어 상기 제1고정부, 상기 제2고정부, 상기 제3고정부 및 상기 제4고정부의 위치를 조절하는 교체파지부;
상기 교체이동부와 상기 교체파지부 사이에 배치되어 상기 교체이동부가 움직이도록 구비되는 교체운동부; 및
상기 교체파지부의 단부에 구비되어 상기 교체파지부와 상기 제1고정부, 상기 제2고정부, 상기 제3고정부 및 상기 제4고정부 사이의 마찰력을 증대시키는 교체마찰부;를 포함하고,
상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조, 상기 윤활유조 각각의 내부에 구비되어 상기 피가공물의 침지 시 상기 피가공물의 기울어진 위치를 유지시키는 위치유지부;를 더 포함하며,
상기 위치유지부는 상기 피가공물의 일측에서 상기 피가공물의 타측을 향하여 복수 개로 배치되며, 상기 피가공물의 일측에서 상기 피가공물의 타측을 향할수록 높이가 높게 구비되며,
상기 위치유지부는
상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조, 상기 윤활유조에 연결되는 위치유지본체부;
상기 위치유지본체부의 상측에서 하측으로 만입되어 상기 피가공물이 안착되어 지지되는 위치유지안착부; 및
상기 피가공물의 일측 단부를 마주하도록 배치되어 상기 피가공물이 상기 고정부에서 이탈되는 것을 방지하는 위치이탈방지부;를 포함하며,
상기 교체이동부는
외관을 형성하는 교체이동본체부;
상기 교체이동본체부와 상기 교체본체부 사이에 배치되어 회전 가능하며, 상하로 이동 가능하도록 구비되는 교체회전승강부; 및
상기 산수세조, 상기 피막수세조, 상기 중화조의 중앙을 향하여 가까워지거나 멀어지도록 이동되고, 상기 교체이동본체부의 일부를 상하로 회전시키도록 구비되는 교체회전이동부;를 포함하고,
상기 산성조, 상기 산수세조, 상기 피막조, 상기 피막수세조, 상기 중화조, 상기 윤활유조 각각의 중앙에 배치되어 와류를 발생시키는 와류형성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 인발용 화학 전처리장치. - 삭제
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230125341A KR102637803B1 (ko) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 강관 인발용 화학 전처리장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230125341A KR102637803B1 (ko) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 강관 인발용 화학 전처리장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102637803B1 true KR102637803B1 (ko) | 2024-02-16 |
Family
ID=90056011
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020230125341A KR102637803B1 (ko) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 강관 인발용 화학 전처리장치 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR102637803B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040096479A (ko) * | 2004-09-21 | 2004-11-16 | 제진수 | 냉간단조를 위한 윤활피막 형성방법 및 장치 |
| KR20100052085A (ko) * | 2008-11-10 | 2010-05-19 | 최용준 | 냉간단조용 수용성 윤활처리장치 |
| KR101843551B1 (ko) | 2016-11-04 | 2018-03-30 | 한성정밀강관(주) | 금속성 파이프의 인발을 위한 아연 피막 생성 방법 |
| KR20210133460A (ko) * | 2020-04-29 | 2021-11-08 | 주식회사 디에이치지 | 로봇을 이용한 가공 부품 이송 시스템 및 이를 이용한 소재 가공방법 |
| KR102530164B1 (ko) * | 2022-11-04 | 2023-05-19 | 주식회사 켐프 | 금속 부품을 코팅하기 위한 설비 및 금속 부품의 코팅 방법 |
-
2023
- 2023-09-20 KR KR1020230125341A patent/KR102637803B1/ko active IP Right Grant
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