KR20020025111A - 파이프 자동 페인팅 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파이프를 자동으로 페인팅하기 위한 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 길이가 긴 파이프를 세정, 건조, 외부페인팅, 열처리, 내부페인팅을 자동으로 할 수 있고, 특히 파이프를 페인팅장치에 적절하게 이송시키면서 내외부를 효과적으로 페인팅할 수 있게하는 장치에 관한 것이다.
파이프(P)를 평행하게 대기시키는 대기프레임(50)과, 파이프를 세정할 수 있는 세정장치(60)와, 열로서 물기를 건조시키는 건조장치(60')와, 파이프의 외면에 스프레이 방식으로 분사할 수 있는 페인팅부스(9)와, 파이프(P)에 열을 가하여 외면에 도포된 페인트를 건조시킬 수 있는 열처리부스(8)와, 바람을 불어 자연건조 및 냉각을 하는 냉각 및 건조장치(70)와, 내면을 페인팅 할 수 있는 내부 페인팅장치(200)를 차례로 연속 배열하며, 파이프(P)가 페인팅부스(9)와 열처리부스(8)를 통과하기 위한 페인팅이송장치(100)와 파이프 내부페인팅장치(200)로 구성되는 것이다.
본 발명은 파이프를 페인팅하는 공정이 자동연속으로 이루어질 수 있을 뿐 아니라, 전체적으로 골고루 페인팅할 수 있는 효과가 있고 품질이 우수한 페인팅된 파이프를 제공할 수 있으며, 파이프의 길이에 관계 없이 파이프의 내부에 페인팅을 할 수 있을 뿐만 아니라 페인트의 손실을 줄이면서 보다 더 간편하게 파이프 내부에 골고루 페인팅을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

파이프 자동 페인팅 장치{Auto painting device for pipe}
본 발명은 파이프를 자동으로 페인팅하기 위한 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 길이가 긴 파이프를 세정, 건조, 외부페인팅, 열처리, 내부페인팅을 자동으로 할 수 있고, 특히 파이프를 페인팅장치에 적절하게 이송시키면서 내외부를 효과적으로 페인팅할 수 있게하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 파이프의 단면은 원형과 정사각형 및 직사각형 등으로 구성되며, 용도에 따라 생산될 때의 길이가 다양하겠으나 통상 약 7미터에서 15미터로 생산되고 있다.
종래에는 상기와 같이 약 7미터에서 15미터로 생산되고 있는 파이프는 물론이고, 7미터 이하의 파이프도 자동으로 페인팅할 수 있는 장치나 방법이 없었기 때문에 사용자가 파이프에 페인팅을 하지 않고 사용하였고, 또는 부식을 방지하고 외관이 미려하도록 하기 위하여 스프레이로 페인팅을 하거나 붓과 같은 도구를 이용하여 페인팅을 하였던 것이다.
상기와 같이 스프레이 페인팅을 하거나 붓과 같은 도구를 이용하여 사용자가 페인팅을 하게 되면 표면이 미려하지 않고 특히, 자연건조에 의존할 수밖에 없으므로 페인트층의 강도가 매우 취약함은 당연한 결과였다.
따라서 가벼운 충격이나 마찰에도 페인트층이 쉽게 벗겨짐으로써 내부식성과 외관을 미려하게 하기 위한 본래의 목적을 충족시키지 못하였다.
그러므로 내부식성과 외관을 미려하게 하기 위한 용도에는 파이프에 도금을 한 것과 스테인레스 파이프를 주로 사용하였다.
상기와 같은 파이프는 내부식성에 대한 효과는 있으나 가격이 비싸고 다양한 칼라를 갖는 파이프를 제공할 수 없기 때문에 소비자가 선택할 수 있는 폭이 제한적일 수밖에 없는 등의 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 세정, 건조, 외부페인팅, 열처리, 내부페인팅 등을 연속으로 실시할 수 있도록 구성하고 이러한 공정을 따라 체인컨베이어로써 파이프를 적절하게 물고 파이프 페인팅머신의 페인팅부스와 열처리부스를 경유토록 하는 장치를 제공하며, 특히 체인컨베어는 파이프를 이동시키는 중에 소정의 위치에서 파이프를 180도 각도로 회전시킬 수 있게 함으로써 파이프에 페인팅을 할 때 장해가 되지 않게 하여 파이프의 외부 전체에 골고루 페인팅하고 열처리할 수 있으며, 파이프의 내부에도 적절한 페인팅을 가할 수 있는 자동 파이프 페인팅장치를 제공하는데 소기의 목적하는 바가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 페인팅장치의 전체구성을 연결하여 나타낸 정면도
도 3은 본 발명의 페인팅이송장치의 개략적 구성을 보인 정면도
도 4는 본 발명의 체인컨베어의 구성을 보인 평면도
도 5는 본 발명에 따른 체인컨베어의 일부를 확대한 평면도
도 6은 본 발명에 따른 체인컨베어의 일부를 확대한 측면도
도 7은 본 발명에 따른 사각뿔형 지그를 확대한 정면도
도 8은 페인팅부스에 설치된 사각뿔형 지그 회전부를 보인 정면도
도 9는 본 발명에 따른 체인컨베어 이송장치를 보인 정면도
도 10은 본 발명의 파이프 내부 페인팅장치를 보인 정면도
도 11은 도 10의 평면도
도 12는 본 발명에 따른 페인트 분사노즐의 단면도
도 13은 본 발명의 따른 페인트 흡입구의 단면도
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
1: 사각뿔형 지그 2, 3: 안내체인기어 4, 4': 체인컨베어
5: 피동체인기어 6: 원동체인기어 7: 가이드레일
8: 열처리부스 9: 페인팅부스 11: 감속기
12: 롤러축 13: 기어 14: 스프링
15: 사각체 16: 상하 가이드봉 17: 렉기어
18: 프레임 18': 레일 19: 체인
19': 체인기어 21: 페인트공급부 22: 페인트회수부
23: 레일 24: 페인트분사노즐 25: 페인트흡입구
26: 페인트공급관 27: 분사공 28: 공기공급공
29: 실린더 31: 흡입공 32: 페인트회수관
50: 대기프레임 60: 세정장치 70: 냉각 및 건조장치
100: 페인팅이송장치 200: 내부페인팅장치
본 발명의 파이프 자동 페인팅 장치를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저 일측으로부터 페인팅 작업할 많은 수의 파이프(P)를 평행하게 대기시킬 수 있는 대기프레임(50)과, 파이프를 세정할 수 있는 세정장치(60)와, 열을 가하여 물기를 건조하는 건조장치(60')와, 파이프의 외면에 스프레이 방식으로 분사할 수 있는 페인팅부스(9)와, 파이프(P)에 열을 가하여 외면에 도포된 페인트를 건조시킬 수 있는 열처리부스(8)와, 바람을 불어 자연건조 및 냉각을 하는 건조 및 냉각장치(70)와, 내면을 페인팅 할 수 있는 내부 페인팅장치(200)를 차례대로 연속 배열을 한다.
그리고 파이프(P)가 페인팅부스(9)와 열처리부스(8)를 통과하기 위하여 페인팅이송장치(100)를 설치하는데, 이는 페인팅부스(9)와 열처리부스(8)를 경유하도록 양쪽에 가이드레일(7)을 구성하며, 가이드레일(7)의 선부와 후미에 피동체인기어(5)와 원동체인기어(6) 및 안내체인기어(2)(3)를 구비시켜 체인컨베어(4)(4')를 설치하되 한쪽 체인컨베어(4')는 프레임(18)에 설치하여 대응하는 체인컨베어(4)쪽으로 거리를 조절할 수 있도록 프레임(18)을 레일(18')위에 설치하며, 프레임(18)은 구동축의 체인기어(19)와 연결된 체인(19')에 고정시킨다.
상기의 체인컨베어(4)(4')가 설치된 원동체인기어(6)에는 감속기(11)로부터 동력을 전달받아 이동할 수 있도록하여 가이드레일(7)을 따라 페인팅부스(9)와 열처리부스(8)의 내부를 차례로 순회할 수 있게 하였다.
상기와 같은 구성으로 페인팅부스(9)와 열처리부스(8)를 차례로 순회할 수 있도록 구성된 체인컨베어(4)(4')의 롤러축(12)에는 사각뿔형 지그(1)를 각각 설치한다.
상기의 사각뿔형 지그(1)는 체인컨베어(4)(4')를 구성하는 롤러축(12)에 설치함에 있어서는 사각뿔형 지그(1)에 기어(13)를 고정하여 스프링(14)과 함께 설치하고 사각뿔형 지그(1)의 후미에는 사각체(15)를 고정하여 가이드레일(7)의 일측에 형성된 상하 가이드봉(16)에 끼워져 이동할 수 있도록 하며, 페인팅부스(9)내부에 소정의 위치에 상기의 사각뿔형 지그(1)에 고정된 기어(13)가 이동하면서 180도 각도로 회전할 수 있도록 렉기어(17)를 고정하여 구성된 것이다.
그 다음으로는 파이프의 내경을 페인팅 할 수 있는 내부페인팅장치(200)를 살펴보면,
파이프 내부 페인팅장치(200)는 실린더(29)를 각각 구비한 페인트 공급부(21)와 페인트 회수부(22)로 서로 마주보게 구성하는 한편, 페인트 회수부(22)는 레일(23)에 이동가능하게 설치하여 페인트 공급부(21)쪽으로 가깝게 또는 멀리 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다.
상기의 페인트 공급부(21)는 여러개의 페인트 분사노즐(24)로 구성되어 있고 또, 페인트 회수부(22)도 여러개의 페인트 흡입구(25)로 구성되어 있다.
상기의 페인트 분사노즐(24)은 원추형으로 구성되면서 후미에 페인트 공급관(26)이 연결되어 있고 또, 중심부와 주변에 분사공(27)을 뚫어 후미에 뚫어진 공기 공급공(28)과 연결되어 있다.
상기의 페인트 흡입구(25)도 원추형으로 구성되면서 중심부에 흡입공(31)이 뚫어져 있고 또, 후미에는 페인트 회수관(32)이 연결되어 있다.
도면의 미설명 부호 41은 스프레이, 42는 체인컨베어(4')의 이송장치, 43은 원동체인기어(6)를 회전시키는 체인을 표시한 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 파이프 자동 페인팅 장치에 관한 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
대기프레임(50)에 적재된 파이프(P)를 하나씩 세정이송수단(80)의 요홈(81)에 안착시키고 크레인(미 도시됨) 등의 공지의 수단을 이용하여 세정장치(60)에 담그었다가 꺼낸다.
세정을 끝낸 파이프(P)는 세정이송수단(60)으로부터 들어낸 후 건조장치(70)를 통과하게 한 다음, 페인팅이송장치(100)를 이용하여 페인팅부스(9)와 열처리부스(8)를 통과하게 되는데, 이러한 과정을 살펴보면, 페인팅부스(9)와 열처리부스(8)의 내부를 차례로 순회하도록 양쪽에 설치된 체인컨베어(4)(4') 중에 체인컨베어(4')의 이송장치(42)를 구성하는 체인기어(21)를 회전시키면 체인(20)이 이동하여 레일(19) 위에 설치된 프레임(18) 및 체인컨베어(4')를 체인컨베어(4)쪽으로 가깝게 이동시키거나 또는 멀리 이동시켜 체인컨베어(4)(4') 사이의 거리를 조절하고 난 후에 이동장치(42)를 정지시키면 되는 것이다.
이때 체인컨베어(4)(4')를 구성하는 사각뿔형 지그(1) 사이의 파이프(P)의 단부가 끼워져서 파이프(P)가 이동할 때 빠지지 않도록 거리를 조절하는 것이 중요하다.
상기와 같은 상태에서 감속기(11)를 구동시키면 원동체인기어(6)와 연결된 체인(43)이 이동하여 각 원동체인기어(6)가 회전시키므로 체인컨베어(4)(4')가 이동하게 된다.
그러면 체인컨베어(4)(4')가 가이드레일(7)과 안내체인기어(2)(3)를 따라서 페인팅부스(9)와 열처리부스(8)의 내부를 서서히 순회하게 되는 것이다.
상기와 같은 상태에서 체인컨베어(4)(4')를 구성하는 사각뿔형 지그(1) 사이에 파이프(40)의 양단을 순차적으로 끼운다.
상기와 같이 사각뿔형 지그(1)에 끼워진 파이프(40)들이 체인컨베어(4)(4')에 의해 페인팅부스(9)와 열처리부스(8)를 차례로 이동하면서 먼저 페인팅부스(9)에 있는 스프레이(41)에서 분사되는 페인트가 파이프(P)의 외부에 페인팅을 하게 되는 것이다.
이와 같은 과정에서 사각뿔형 지그(1)에 고정된 기어(13)가 렉기어(17)를 경유하면서 렉기어(17)에 의해서 180도 각도로 회전한다.
상기와 같이 체인컨베어(4)(4')의 사각뿔형 지그(1)를 180도 각도로 회전시키는 이유는 페인팅스(9)의 스프레이(41)가 파이프(P)의 상부에 설치되어 있기 때문에 페인트를 페인팅할 때 파이프(P)의 상부에 페인트가 집중적으로 페인팅되고 반면에 하부에는 페인트팅된 페인트의 두께가 부족하므로 파이프(P)를 180도 각도로 회전시켜 페인트가 파이프(P)에 골고루 페인팅될 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기와 같은 과정으로 페인트가 페인팅된 파이프(P)는 계속 이동하여 약 220내지 260도를 유지하고 있는 열처리부스(8)를 경유하면서 건조와 열처리가 되고 체인컨베어(4)(4')가 벌어지는 후미에 도달하면서 배출되는 것이다.
상기와 같이 사각뿔형 지그(1)에 끼워진 파이프(P)를 180도 각도로 회전하는 과정과 이동하는 중에 사각뿔형 지그(1)가 임의로 돌아가지 않고 일정한 위치를 유지하면서 이동하는 것은 사각뿔형 지그(1)의 후미에 고정되어 있는 사각체(15)가 상하 가이드봉(16)에 끼워져 가이드봉(16)을 따라 안내되면서 이동하기 때문에 가능한 것이다.
페인팅부스(9)와 열처리부스(8)를 통과한 파이프(P)는 내부페인팅장치(200)를 통과하게 되는데,
우선, 페인트 회수부(22)를 페인트 공급부(21) 쪽으로 가깝게 또는 멀리 이동시켜 페인트 분사노즐(24)과 페인트 흡입구(25)의 거리를 파이프(P)가 진입할 수 있도록 맞춘다.
상기와 같은 상태에서 페인트 분사노즐(24)과 페인트 흡입구(25) 사이에 파이프(P)를 위치시키고 페인트 공급부(21)와 페인트 회수부(22)에 구비된 실린더(29)를 전진 작동시키면 페인트 공급부(21)와 페인트 회수부(22)가 일정한 폭으로 각각 전진한다.
그러면 페인트 분사노즐(24)과 페인트 흡입구(25)의 일부분이 파이프(P)의 양단부에 형성된 파이프 구멍으로 끼워진다.
상기와 같은 상태에서 공기 공급공(28)으로 계산된 시간 동안 공기를 공급시키는 동시에 페인트 공급관(26)에서도 일정량의 페인트를 공급시킨다.
이와 같이 공급된 페인트가 공기와 함께 파이프(P)의 내부로 혼합/분사되면서 파이프(P)의 내부에 페인팅을 하는 것이다.
상기한 것과 같이 파이프(P)의 내부에 페인팅을 하는 과정에서 페인트 회수부(22)를 구성하는 페인트 흡입구(25)의 흡입공(31)에서는 공지의 작용으로 흡입력을 발생시켜 상기한 페인팅의 과정에 페인트의 이동 속도를 가속시키고 특히, 파이프(P)의 내부를 페인팅하고 남은 페인트를 회수시키는 것이다.
상기와 같은 과정으로 파이프(P)의 내부에 페인팅을 하고 난 후에는 페인트 공급부(21)와 페인트 회수부(22)에 구비된 실린더(29)를 후진 작동시키면 페인트 공급부(21)와 페인트 회수부(22)가 서로 후진하게 되므로 파이프(P)를 배출시킬 수 있는 것이다.
파이프(P)가 내부페인팅장치(200)를 통과하면서 파이프(P)의 내부가 페인팅 완료되면 포장작업을 통하여 출하된다.
이상과 같은 본 발명은 파이프를 페인팅하는 공정이 자동연속으로 이루어질 수 있을 뿐 아니라, 사각뿔형 지그에 파이프의 양단을 끼워서 체인컨베어로 페인팅부스를 경유시키면서 180도 각도로 회전시켜 페인팅을 하게 되므로 파이프를 홀딩한 흔적 없이 전체적으로 골고루 페인팅할 수 있는 효과가 있고, 열처리를 통하여 페인트층의 강도를 매우 강하게 함으로써 품질이 우수한 페인팅된 파이프를 제공할수 있는 효과가 있다
또 페인트의 색상을 다양하게 선택하여 페인팅을 할 수기 때문에 수요자가 요구하는 다양한 칼라를 갖는 파이프를 생산할 수 있는 효과가 있다.
그리고 내부페인팅장치(200)에 의해 페인트 분사노즐에서 일정량의 페인트를 파이프 속으로 분사시키면 페인트가 파이프 속으로 이동하면서 파이프의 내부에 페인팅하고 또, 남은 페인트는 대향하는 쪽에 설치된 페인트 흡입구로 회수되게 함으로써 파이프의 길이에 관계 없이 파이프의 내부에 페인팅을 할 수 있을 뿐만 아니라 페인트의 손실을 줄이면서 보다 더 간편하게 파이프 내부에 골고루 페인팅을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 파이프(P)를 평행하게 대기시키는 대기프레임(50)과, 파이프를 세정할 수 있는 세정장치(60)와, 열로서 물기를 건조시키는 건조장치(60')와, 파이프의 외면에 스프레이 방식으로 분사할 수 있는 페인팅부스(9)와, 파이프(P)에 열을 가하여 외면에 도포된 페인트를 건조시킬 수 있는 열처리부스(8)와, 바람을 불어 자연건조 및 냉각을 하는 냉각 및 건조장치(70)와, 내면을 페인팅 할 수 있는 내부 페인팅장치(200)를 차례대로 연속 배열을 하며,
    파이프(P)가 페인팅부스(9)와 열처리부스(8)를 통과하기 위한 페인팅이송장치(100)를 설치하되 이는 체인컨베이어(4)(4')가 가이드레일(7)을 따라 페인팅부스(9)와 열처리부스(8)의 내부를 차례로 순회할 수 있게 하고, 체인컨베어(4)(4')의 롤러축(12)에는 사각뿔형 지그(1)를 각각 설치하여 사각뿔형 지그(1)에 파이프(P)가 외삽되어 이동되도록 하고 사각뿔형 지그(1)에 기어(13)를 고정함과 동시에 페인팅부스(9)내부에 소정의 위치에 상기의 사각뿔형 지그(1)에 고정된 기어(13)가 맞물려 회전할 수 있도록 렉기어(17)를 고정시키며,
    파이프 내부페인팅장치(200)는 실린더(29)를 각각 구비한 페인트 공급부(21)와 페인트 회수부(22)로 서로 마주보게 구성하고, 상기의 페인트 공급부(21)는 원추형으로된 여러개의 페인트 분사노즐(24)로 구성하고 또, 페인트 회수부(22)도 원추형으로된 여러개의 페인트 흡입구(25)로 구성함을 특징으로 하는 파이프 자동 페인팅 장치.
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