KR20000036712A - 강관의 제조공정중 인라인 도장방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강관의 제조공정중 인라인 도장방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명은 이를 위해 강관을 제조하는 공정에 있어서, 상기 포밍공정에 구비되며, 강관의 내주면을 세척하는 에어브로우잉공정(10); 상기 에어브로우잉공정의 다음에 구비되며, 고주파전기를 유도시켜 고열을 발생시킬때 이를 냉각시키는 임피더간접냉각공정(20); 상기 사이징공정과 컷팅공정의 사이에 구비되며, 강관의 외주면을 세척하는 클리닝공정(30); 상기 컷팅공정의 다음에 구비되며, 강관에 도장을 위해 모재의 온도를 일정한 수준까지 올려주는 중주파예열공정(40); 상기 중주파예열공정의 다음에 구비되며, 수요가의 요구에 따라 필요한 색상을 연속 스프레이식으로 도장하는 도장 및 집진공정(50); 상기 도장 및 집진공정의 다음에 구비되며, 선접촉에 의해 제품표면에 오염없이 이동가능한 콘베어에 의한 건조공정(70)으로 이루어지는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 온라인상에서 강관의 내·외면을 세정함은 물론 곧바로 제품표면에 도장한 후 벨트콘베이어에 의해 표면에 오염이 없이 일측으로 이송시킬 수 있도록 하여 제품의 품질과 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

강관의 제조공정중 인라인 도장방법 및 그 장치{EQUIPMENT AND PAINTING METHOD OF IN LINE MANUFACTURING PROCESS FOR STEEL PIPE}

본 발명은 강관의 제조공정중 인라인 도장방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온라인상에서 강관의 내·외면을 세정함은 물론 곧바로 제품표면에 도장한 후 벨트콘베이어에 의해 표면에 오염이 없이 일측으로 이송시킬 수 있도록 하여 제품의 품질과 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피 종래 칼라강관의 생산방법은 다음과 같은 방법으로 생산되었다.

즉, 일반적인 건설업체는 흑관(Black Pipe)을 매입한 후 곧바로 제품표면을 세정(산「酸:acid」으로 세척하거나 또는 「숏 블라스팅:shot blasting」)하고 이어서 스프레이식 수작업으로 도장공정을 수행한 후 제품을 건조하는 방법으로 칼라강관을 생산하였던 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술은 산으로 세척하는 과정과 숏 블라스팅으로 세척하는 과정에서 환경오염의 문제점이 발생됨은 물론 작업환경 또한 좋지 못하다는 문제점이 발생되었다.

또한 종래에 강관을 직접 생산하는 업체는 흑관을 생산한 다음 강관 내·외부의 오일을 제거한 후 C형강 공정으로 이동시킨 다음 도장을 하거나 강관을 숏 블라스트 공정 라인에 투입한 후 표면에 도장을 수행하여 강관을 생산하였던 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술은 강관 표면에 도장을 하여도 숏 블라스트 공법에 의한 돌기부에 의해 표면이 거칠다는 문제점과 아울러 이로 인해 제품의 품질이 저하되는 문제점이 발생되었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 종래에는 도 1 에 도시된 바와 같이 슬리터(100)에서 전단된 핫코일(HOT COIL)을 길이 방향으로 풀어주는 언코일러(UNCOILER)공정; 상기 언코일러공정(110)의 일측에는 설비를 연속적으로 가동시키기 위해 용접하는 동안 핫코일을 저장시키는 후프케이지(HOOP CAGE)공정(120); 상기 후프케이지공정(120)의 일측에 설치되어 용접이 될 수 있게 초기형상(원형)을 만들어주는 포밍(FORMING)공정(130); 상기 포밍공정(130)의 일측에는 모재와 동일수준으로 고주파 용접을 해주는 웰딩(WELDING)공정(140); 상기 웰딩공정(140)의 일측에 설치되어 강관의 최종 형상에 맞추어 칫수를 결정하는 사이징(SIZING)공정(150); 상기 사이징공정(150)의 일측에는 관의 길이에 따라 적당한 길이로 절단해주는 컷팅(CUTING)공정(160)이 구비되어 구성되는 것으로, 강관과 C형강을 직접 생산하는 업체는 흑관을 생산한 다음 강관 내·외부의 오일을 제거한 후 C형강 공정으로 이동시킴과 아울러 강관을 전면도장 작업에 투입한 후 건조로를 통과시키고 이후 후면도장을 한후 건조시키면 강관이 제조되는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술적 구성은 C형강 도장공정으로 이동할때 구조적으로 C형강 생산라인을 중단한 상태에서 도장작업을 수행하여야 하기 때문에 인력의 이중투입 및 생산성이 저하되는 커다란 문제점이 발생되었다.

더 나아가서 종래에는 10초 이내의 초속으로 건조하는 시스템이 없다는 문제점도 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 온라인상에서 강관의 내·외면을 깨끗이 세정할 수 있도록 함을 제1목적으로 하는 것이고, 제2목적은 상기 세정공정후 생산라인의 중단없이 곧바로 제품표면에 도장할 수 있도록 한 것이며, 제3목적은 선접촉에 의한 벨트콘베이어에 의해 강관 표면에 오염이 없이 일측으로 이송시킬 수 있도록 한 것이고, 제4목적은 초속으로 제품을 건조시킬 수 있도록 한 것이며, 제5목적은 이로 인해 제품의 품질과 생산성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 강관의 제조공정중 인라인 도장방법 및 그 장치를 제공한다.

이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 슬리터에서 전단된 핫코일을 길이 방향으로 풀어주는 언코일러공정; 설비를 연속적으로 가동시키기 위해 용접하는 동안 핫코일을 저장시키는 후프케이지공정; 용접이 될 수 있게 초기형상을 만들어주는 포밍공정; 모재와 동일수준으로 고주파 용접을 해주는 웰딩공정; 강관의 최종 형상에 맞추어 칫수를 결정하는 사이징공정; 관의 길이에 따라 절단해주는 컷팅공정에 의해 강관을 제조하는 공정에 있어서,

상기 포밍공정에 구비되며, 강관의 내주면을 세척하는 에어브로우잉공정; 상기 에어브로우잉공정의 다음에 구비되며, 고주파전기를 유도시켜 고열을 발생시킬때 이를 냉각시키는 임피더간접냉각공정; 상기 사이징공정과 컷팅공정의 사이에 구비되며, 강관의 외주면을 세척하는 클리닝공정; 상기 컷팅공정의 다음에 구비되며, 강관에 도장을 위해 모재의 온도를 일정한 수준까지 올려주는 중주파예열공정; 상기 중주파예열공정의 다음에 구비되며, 수요가의 요구에 따라 필요한 색상을 연속 스프레이식으로 도장하는 도장 및 집진공정; 상기 도장 및 집진공정의 다음에 구비되며, 선접촉에 의해 제품표면에 오염없이 이동가능한 콘베어에 의한 건조공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 강관의 제조공정중 인라인 도장방법을 제공한다.

이하에서는 이러한 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 의 (a)는 종래에 강관을 제조하는 상태를 나타낸 개략적 구성의 평면도이고,

(b)는 종래에 강관을 제조하는 상태의 순서를 나타낸 블럭도이다.

도 2 의 (a)는 본 발명에 적용된 강관의 제조공정중 인라인 도장방법 및 그 장치의 개략적 구성의 평면도이고,

(b)는 상기 도 2 의 (a)에 대한 요부 정면도이다.

도 3 은 본 발명에 적용된 강관의 제조공정중 인라인 도장방법의 순서를 나타낸 블럭도.

도 4 의 (a)(b)는 본 발명에 적용되어 강관의 내면을 세척하는 기술적 구성을 보인 정면도 및 측면도.

도 5 는 본 발명에 적용된 임피더간접냉각공정의 기술적 구성을 나타낸 요부 단면도.

도 6 의 (a)는 본 발명에 적용되어 강관의 외면을 세척하기 위한 기술적 구성을 보인 정면도이고,

(b)는 상기 도 6 의 (a)에 나타난 기술적 구성의 요부 작동상태 단면도를 나타낸 것이다.

도 7 은 본 발명에 적용된 중주파예열장치와 도장실 및 집진장치를 나타낸 정면도.

도 8 의 (a)는 본 발명에 적용된 건조 콘베어를 나타낸 평면도이며,

(b)는 본 발명에 적용된 건조 콘베어를 나타낸 정면도이고,

(c)는 본 발명에 적용된 건조 콘베어를 나타낸 측면도이며,

(d)는 본 발명에 적용된 건조 콘베어의 요부를 나타낸 확대 단면이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 에어브로우잉(AIR BLOWING)공정 20 : 임피더(IMPEDER)간접냉각공정

30 : 클리닝(CLEANING)공정 40 : 중주파예열공정

50 : 도장 및 집진공정 70 : 콘베어(CONVEYOR)에 의한 건조공정

100 : 슬리터(SLITTER)공정 110 : 언코일러(UNCOILER)공정

120 : 후프게이지(HOOP CAGE)공정 130 : 포밍(FORMING)공정

140 : 웰딩(WELDING)공정 150 : 사이징(SIZING)공정

160 : 컷팅(CUTING)공정 170 : 패킹(PACKING)공정

본 발명에 적용된 강관의 제조공정중 인라인 도장방법 및 그 장치는 도 2 내지 도 8 도에 도시된 바와 같이 구성되는 것으로, 여기서 부호 100은 전단기(剪斷機)의 일종인 슬리터(SLITTER)이다.

부호 110은 상기 슬리터(100)에서 전단된 핫코일(HOT COIL)을 길이 방향으로 풀어주는 언코일러(UNCOILER)공정이다. 그리고 상기 언코일러공정(110)의 일측에는 설비를 연속적으로 가동시키기 위해 용접하는 동안 핫코일을 저장시키는 후프케이지(HOOP CAGE)공정(120)이 구비된다.

또한 부호 130은 상기 후프케이지공정(120)의 일측에 설치되어 용접이 될 수 있게 초기형상(원형)을 만들어주는 포밍(FORMING)공정(130)이고, 이 포밍공정(130)의 일측에는 모재와 동일수준으로 고주파 용접을 해주는 웰딩(WELDING)공정(140)이 구비된다.

부호 150은 사이징(SIZING)공정으로, 이 사이징공정(150)은 상기 웰딩공정(140)의 일측에 설치되어 강관의 최종 형상에 맞추어 칫수를 결정하는 것이다.

그리고 상기 사이징공정(150)의 일측에는 관의 길이에 따라 적당한 길이로 절단해주는 컷팅(CUTING)공정(160)이 구비된다.

본 발명에서는 특히 상기 포밍공정(130)의 적소에 노즐(11)을 설치하여 도면상 미 도시된 장치에서 공급된 에어로 강관의 내주면에 물이 고이지 않도록 하는 동시에 절삭유를 제거하는 강관의 내주면 에어브로우잉(AIR BLOWING)공정(10)의 기술적 구성이 포함되는 것이다.

또한 상기 포밍공정(130)에는 임피더코어(21)의 외주를 강관이 이동하는 과정에서 고주파전기를 유도시켜 고열을 발생시킬때 이를 냉각시키는 임피더(IMPEDER)간접냉각공정(20)의 기술적 구성이 포함되는 것이다.

부호 30은 강관의 외주면을 깨끗이 세척시키는 강관의 외주면 클리닝(CLEANING)공정의 기술적 구성으로, 일측으로 경사지게 분출공(35)이 형성된 진입관(34)의 일측단에 배출관(36)이 연결되고, 상기 진입관(34)의 외주면에는 통공(32)에 호스(33)가 연결된 하우징(31)이 구비되어 구성된다.

또한 본 발명은 상기 컷팅공정(160)의 다음에 강관에 도장을 위해 모재의 온도를 일정한 수준까지 올려주는 중주파예열공정(40)이 구비됨은 물론 상기 중주파예열공정(40)의 다음에는 수요가의 요구에 따라 필요한 색상을 연속 스프레이식으로 도장하는 도장 및 집진공정(50)이 구비되는 것으로, 이 도장은 일반적인 스프레이 방식으로 강관에 도장하는 것이고, 집진도 일반적인 흡수방식의 기술적 구성이 구비되는 것이다.

그리고 상기 도장 및 집진공정(50)의 일단에는 선접촉에 의해 제품표면에 오염없이 이동가능한 콘베어에 의한 건조공정(70)이 구비되는 것으로, 지지대(71)의 양 적소에 구동축(74)과 피동축(74a)이 구비되고, 이 구동축(74)과 피동축(74a)의 외주면에는 벨트(75)가 연결되며, 상기 구동축(74)의 일단에는 구동풀리(73)가 모터(72)와 연결되어 구동되게 구성된다. 그리고 상기 벨트(75)의 양 적소에는 일정 간격으로 브라켓트(76)가 구비되는 것으로, 양 브라켓트(76)의 사이에는 지지축(78)이 구비되고, 이 지지축(78)의 외주면에는 회전로울러(77)가 구비되고, 이 회전로울러(77)의 외주면에는 일정 간격으로 요철부(77a)가 형성되어 구비되는 것이다.

또한 부호 60은 면취공정으로, 상기 도장 및 집진공정(50)의 일단에 구비되어 강관의 냉각이 완료되면 관의 양단면을 다듬어 외관이 미려하게 보이도록 한 기술적 구성이다.

또한 상기 콘베어에 의한 건조공정(70)의 일단에는 제품을 일정 장소에 보관시킬 수 있도록 한 패킹공정(80)이 구비되어 구성되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명 강관의 제조공정중 인라인 도장방법 및 그 장치의 작용은 다음과 같다.

우선, 슬리터공정(100)에서 전단된 핫코일을 언코일러공정(110)에서 길이 방향으로 풀어주게 된다.

이어서 상기 언코일러공정(110)의 일측에 구비된 후프케이지공정(120)은 설비를 연속적으로 가동시키기 위해 용접하는 동안 핫코일을 저장시켜주게 된다.

상기와 같은 상태에서 후프케이지공정(120)의 일측 포밍공정(130)에서는 용접이 될 수 있도록 초기형상(원형)을 만들어주게 된다. 이때 상기 포밍공정(130)에는 종래와 같은 유지방분의 솔리브 오일 대신 수용성 절삭유를 사용하여 페인트와 혼합시 밀착성이 좋도록 하는 것이다.

또한 상기 포밍공정(130)에는 도 4 에 도시된 바와 같이 내면 절삭유 제거용 강관의 내주면 에어브로우잉공정(10)이 수행되는 것으로, 핫코일 진입 방향으로 노즐(11)을 통해 에어를 분출시켜 조관유 내의 물이 고이지 않도록 하는 것이다.

이어서 상기 에어브로우잉공정(10)의 다음에는 도 5 에 도시된 바와 같이 임피더간접냉각공정(20)이 수행되는 것으로, 임피더코어(21)의 외주를 강관이 이동하는 과정에서 고주파전기를 유도시켜 고열을 발생시킬때 이를 냉각시키는 것이며, 이로 인해 전기용접 강관 제조공정에서 고주파 용접시 핫코일의 유도전류를 효율적으로 흐르게 하고, 간접냉각 방식에 의해 인라인(IN LINE) 상에서 도장을 하여도 아무런 문제가 없도록 하는 것이다.

상기와 같은 임피더간접냉각공정(20)의 다음에는 모재와 동일 수준으로 고주파 용접을 해주는 웰딩공정(140)이 수행되고, 이 웰딩공정(140)의 다음에는 강관의 최종 형상에 맞추어 정형해주고 치수를 결정하는 사이징공정(150)이 순차적으로 수행된다.

이후 상기 사이징공정(150)의 다음에는 도 6 에 도시된 바와 같이 강관의 외주면 클리닝공정(30)이 수행되는 것으로, 도면상 미 도시된 장치에 의해 대기중의 공기를 흡입한 후 진입관(34)으로 진행되는 강관의 외주면을 하우징(31)의 호스(33)와 통공(32) 그리고 진입관(34)의 분출공(35)을 통해 분출시켜 강관의 외관에 묻은 절삭유를 제거하여 강관의 도장공정 앞단에서 피도체의 표면을 깨끗히 하여주는 것이다.

이어서 상기 강관의 외주면 클리닝공정(30)의 이후에는 강관을 일정 길이로 절단하는 컷팅공정(160)이 수행되고 이 컷팅공정(160)의 이후에는 중주파예열공정(40)이 수행되는 것이다.

즉, 도 7 에 도시된 바와 같이 상기 중주파예열공정(40)은 도장을 위해 모재의 온도를 약 80℃의 수준까지 올려주며 약 1m 내에서 100m/min의 속도로 이동시키며,이의 기술적 구성은 일반적인 스팀방식등이 적용되는 것이다.

또한 상기 중주파예열공정(40)의 일측에는 도장 및 집진공정(50)이 구비되는 것으로, 수요가의 요구에 따라 강관의 표면에 필요한 색상을 연속 스프레이식으로 도장하는 동시에 먼지 등은 모아서 외부로 배출시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 도장 및 집진고정(50)의 수행 이후에는 콘베어에 의한 건조공정(70)이 수행되는 것으로, 도장후 제품표면에 오염없이 이동 가능하도록 한 것이다.

즉, 도 8 에 도시된 바와 같이 모터(72)의 구동에 의해 구동풀리(73)가 회전하면 이와 연결된 구동축(74)이 회전하고 이 구동축(74)의 회전에 의해서는 피동축(74a)과 외주면에 씌워진 벨트(75)를 회전시킨다. 그리고 상기 벨트(75)의 이동에 의해서는 벨트(75)에 일정간격으로 다수개 고정된 브라켓트(76)를 이동시키는 것으로, 지지축(78)의 외주면에 설치된 회전로울러(77)가 강관을 일측으로 이송시키면서 제품표면에 오염없이 이동 가능하도록 한 것이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 강관의 표면에 도장후에는 지촉건조 시간이 약 10초 정도가 소요되나 상기 회전로울러(77)의 외주면에 일정간격으로 요철부(77a)가 형성됨으로 인해 강관과 선접촉하여 이송됨으로 결과적으로 페인트가 벗겨지지 않고 강관이 오염없이 일측으로 이송되며 도장면이 미려하게 되는 것이다.

상기와 같이 콘베어에 의한 건조공정(70)의 수행 이후에는 냉각이 완료된 강관의 양단면을 다듬는 일반적인 면취공정((60)이 수행되고, 이 면취공정(60)의 수행 이후에는 패킹공정(80)에 의해 제품을 포장하는 것으로, 상기와 같은 공정이 본 발명 강관의 제조공정중 인라인 도장방법 및 장치의 특징인 것이다.

이상과 같이 본 발명은 온라인상에서 강관의 내·외면을 깨끗이 세정할 수 있도록 한 것이고, 상기 세정공정후 생산라인의 중단없이 곧바로 제품표면에 도장할 수 있도록 한 것이며, 선접촉에 의한 벨트콘베이어에 의해 강관 표면에 오염이 없이 일측으로 이송시킬 수 있도록 한 것이다. 또한 초속으로 제품을 건조시킬 수 있도록 함은 물론 이로 인해 제품의 품질과 생산성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (4)

1. 슬리터에서 전단된 핫코일을 길이 방향으로 풀어주는 언코일러공정; 설비를 연속적으로 가동시키기 위해 용접하는 동안 핫코일을 저장시키는 후프케이지공정; 용접이 될 수 있게 초기형상을 만들어주는 포밍공정; 모재와 동일수준으로 고주파 용접을 해주는 웰딩공정; 강관의 최종 형상에 맞추어 칫수를 결정하는 사이징공정; 관의 길이에 따라 절단해주는 컷팅공정에 의해 강관을 제조하는 공정에 있어서,

   상기 포밍공정에 구비되며, 강관의 내주면을 세척하는 에어브로우잉공정;

   상기 에어브로우잉공정의 다음에 구비되며, 고주파전기를 유도시켜 고열을 발생시킬때 이를 냉각시키는 임피더간접냉각공정;

   상기 사이징공정과 컷팅공정의 사이에 구비되며, 강관의 외주면을 세척하는 클리닝공정;

   상기 컷팅공정의 다음에 구비되며, 강관에 도장을 위해 모재의 온도를 일정한 수준까지 올려주는 중주파예열공정;

   상기 중주파예열공정의 다음에 구비되며, 수요가의 요구에 따라 필요한 색상을 연속 스프레이식으로 도장하는 도장 및 집진공정;

   상기 도장 및 집진공정의 다음에 구비되며, 선접촉에 의해 제품표면에 오염없이 이동가능한 콘베어에 의한 건조공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 강관의 제조공정중 인라인 도장방법.
2. 슬리터에서 전단된 핫코일을 길이 방향으로 풀어주는 언코일러부; 설비를 연속적으로 가동시키기 위해 용접하는 동안 핫코일을 저장시키는 후프케이지부; 용접이 될 수 있게 초기형상을 만들어주는 포밍부; 모재와 동일수준으로 고주파 용접을 해주는 웰딩부; 강관의 최종 형상에 맞추어 칫수를 결정하는 사이징부; 관의 길이에 따라 절단해주는 컷팅부에 의해 강관을 제조하는 강관의 제조장치에 있어서,

   상기 포밍부의 적소에 구비되며, 에어를 노즐을 통해 분출시켜 강관의 내주면을 세척하는 에어브로우잉부;

   상기 에어브로우잉부의 일측에 구비되며, 임피더코어의 외주연을 따라 진행되는 강관에 고주파전기를 유도시켜 고열을 발생시킬때 이를 냉각시키는 임피더간접냉각부;

   상기 사이징부과 컷팅부의 사이에 구비되며, 적소에 분출공이 형성된 진입관의 일측단에 배출관이 연결되고, 상기 진입관의 외주면에는 통공에 호스가 연결된 하우징이 구비되어 구성되는 강관의 외주면을 세척하는 클리닝부;

   상기 컷팅부의 일측에 구비되며, 강관에 도장을 위해 모재의 온도를 일정한 수준까지 올려주는 중주파예열부;

   상기 중주파예열공정의 일측에 구비되며, 수요가의 요구에 따라 필요한 색상을 연속 스프레이식으로 도장하는 도장 및 집진공정;

   상기 도장 및 집진공정의 일측에 구비되며, 지지대의 양 적소에 구동축과 피동축이 구비되고, 이 구동축과 피동축의 외주면에는 벨트가 연결되며, 상기 구동축의 일단에는 구동풀리가 모터와 연결되어 구동되게 구성되고, 상기 벨트의 양 적소에는 일정 간격으로 브라켓트가 구비되는 동시에 양 브라켓트의 사이에는 지지축이 구비되고, 이 지지축의 외주면에는 회전로울러가 구비되어 선접촉에 의해 제품표면에 오염없이 이동가능한 콘베어에 의한 건조부로 이루어짐을 특징으로 하는 강관의 제조공정중 인라인 도장장치.
3. 청구항 2 에 있어서,

   상기 분출공은 강관이 진행되는 정면에서 분출되도록 일측으로 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 강관의 제조공정중 인라인 도장장치.
4. 청구항 2 에 있어서,

   상기 회전로울러의 외주면에는 선접촉에 의해 제품표면에 오염없이 이동가능하도록 일정 간격으로 요철부가 구비됨을 특징으로 하는 강관의 제조공정중 인라인 도장장치.