KR20090020931A

KR20090020931A - 알루미늄 버 제거 시스템

Info

Publication number: KR20090020931A
Application number: KR1020070085575A
Authority: KR
Inventors: 김영복
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2009-02-27
Also published as: KR101315759B1

Abstract

본 발명은 알루미늄 가공물에 버를 제거하기 위하여 얼음 메디아를 조성하여 물과 함께 강력 분사하는 알루미늄 버 제거 시스템에 관한 것이다.

이를 위하여, 제빙장치를 이용하여 얼음 메디아를 조성하고, 이 얼음 메디아와 물을 동시에 알루미늄 가공물에 강력 분사하여 버를 제거한 다음, 이 얼음 메디아와 물이 재제빙되어 사용되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 버 제거 시스템을 제공한다.

알루미늄, 알루미늄 가공라인, 버(burr), 얼음, 제빙장치

Description

알루미늄 버 제거 시스템{Removing system aluminium burr}

본 발명은 알루미늄 버 제거 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄 가공물에 버를 제거하기 위하여 얼음 메디아를 조성하여 물과 함께 강력 분사하는 알루미늄 버 제거 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 알루미늄 가공은 전공정과 후공정으로 나누어지는데, 전공정은 소재가 투입되면 가공기인 머시닝 센터로 홀드릴, 면 밀링, 보링가공 등으로 전체를 가공하고, 후공정은 가공된 소재를 세척->디버링->리크테스트 등 과정을 거쳐 마무리하는 공정으로 이루어진다.

자동차용 엔진의 부품 중 상기와 같은 전공정을 거쳐 알루미늄으로 가공된 부품은 가공 후에 잔존하는 버(burr)가 발생한다. 알루미늄은 연성이 있어 버(burr)가 쉽게 제거되지 않기 때문에 이를 제거하기 위하여, 종래에는 상기 디버링 과정에서 스틸 볼(steel ball)을 메디아로 사용하여 피가공물에 투사하였다.

첨부한 도 4는 알루미늄 가공물에 잔존하는 버를 도시한 사진도이고, 도 5는 알루미늄 가공라인을 도시한 개략적인 공정도이며, 도 6은 종래에 스틸 볼 메디아를 이용한 알루미늄 버 제거 시스템을 도시한 개략도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 종래에는 호퍼(2)에 담겨진 스틸 볼(1)을 공기로 강제 압송식켜 알루미늄 가공물(3)에 분사하여 버(burr)를 제거한다.

상기와 같은 종래의 알루미늄 버 제거 시스템은 스틸 볼을 이용하여 버를 제거하기 때문에, 알루미늄 가공물의 볼트 홀이나 기타 립(lib) 부위에 스틸 볼이 끼거나 잔존하는 문제가 발생하게 된다.

이에 따라 이를 검사 및 제거하기 위한 인원이 추가됨으로써 인건비가 증가하는 문제도 발생하게 된다.

또한, 장기적인 스틸 볼 사용으로 인해 스틸 볼의 파쇄시 그 분진으로 인한 작업환경이 오염되는 문제점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 알루미늄 가공물에 버를 제거하기 위하여 얼음을 메디아로 이용한 알루미늄 버 제거 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제빙장치를 이용하여 얼음 메디아를 조성하고, 이 얼음 메디아와 물을 동시에 알루미늄 가공물에 강력 분사하여 버를 제거한 다음, 이 얼음 메디아와 물이 재제빙되어 사용되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 버 제거 시스템을 제공한다.

그리고, 상기 알루미늄 가공물을 고정하는 고정 지그; 모터가 장착된 필터를 내장하여 상기 고정 지그 하부에 장착되며, 상기 알루미늄 가공물에 분사된 얼음 메디아와 물을 받는 호퍼; 상기 필터에서 걸러지는 칩(알루미늄 가공물로부터 제거된 버)을 배출하는 칩배출관; 상기 호퍼 하단부에 장착되어 얼음 메디아 유량을 조절하는 유량 콘트롤러; 상기 유량 콘트롤러에 연결된 투사관에 장착되어 상기 알루미늄 가공물에 얼음 메디아를 분사하는 노즐; 상기 호퍼와 배수관으로 연결되는 제빙장치;를 포함하여 구성되고, 상기 호퍼에서 배수관으로 흐르는 물이 상기 제빙장치에서 열을 뺏겨 얼음 메디아로 조성되어 상기 호퍼 하부로 공급되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 호퍼 하부에 연결되어 공기를 공급하는 공기공급관과, 상기 유량 콘트롤러에 연결되어 소량의 차가운 물을 공급하는 송수관과, 상기 칩배출관에서 배출되는 칩을 담기 위한 칩 박스가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제빙장치는 냉매를 액화하는 응축기와, 액화된 냉매를 기화하는 증발기와, 모터에 의해 가동되며 냉매를 조달 및 회수하는 압축기가 모세관으로 연결 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 알루미늄 버 제거 시스템은 얼음 메디아를 이용하여 알루미늄 가공물에 버를 제거하기 때문에 얼음 메디아가 알루미늄 가공물에 끼이거나 잔존하지 않는 효과가 있다.

그리고, 알루미늄 가공물에 분사한 얼음 메디아는 다시 제빙하여 사용할 수 있어 교환 및 보충이 불필요한 장점이 있다.

또한, 버를 제거하는 과정에서 먼지가 발생하지 않는 효과도 있다.

본 발명의 실시 예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 바람직한 일실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대하여 중복되는 설명은 생략되는 것도 있다.

바람직한 일실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 더욱 잘 이해할 수 있게 되며, 이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세하게 설명한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따라 바람직하게 구현된 알루미늄 버 제거 시스템의 일실시 예를 도시한 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따라 얼음 메디아와 물에 의해 버가 제거되는 것을 도시한 사진도이며, 도 3은 본 발명에 따라 버를 제거한 알루미늄 가공물을 도시한 사진도이다.

본 발명에 따라 바람직하게 구현되는 알루미늄 버 제거 시스템은 알루미늄으로 가공된 자동차 부품에 버(burr)를 제거하기 위한 메디아로 얼음을 사용한다.

본 발명의 일실시 예는 제빙장치(30)를 이용하여 얼음 메디아(10)를 만들고 알루미늄 가공물(11)에 상기 얼음 메디아(10)를 강력 분사하여 버를 제거한다.

이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이 얼음 메디아(10)를 만들기 위하여 제빙장치(30)를 마련한다.

상기 제빙장치(30)는 일반 냉장고의 작동 원리와 같이 모세관(34)으로 냉매를 순환(조달 및 회수)시키는 방식으로 동작하여 얼음 메디아(10)를 조성한다.

그 구성을 살펴보면, 상기 제빙장치(30)는 모터(32)에 의해 동작하는 압축기(33)와, 열을 방출하여 기체 상태인 냉매를 액화하는 응축기(35)와, 열을 흡수하면서 액화된 냉매를 기화하는 증발기(31) 등이 모세관(34)으로 연결 구성된다.

한편, 본 발명에 따라 알루미늄 가공물(11)을 고정하기 위한 고정 지그(28)가 구성되고, 그 하부에 필터(21)가 내장된 호퍼(20)가 장착된다.

이 호퍼(20)는 상기 필터(21)에 의해 상하로 이분되는데, 상부에는 알루미늄 가공물(11)에 분사된 후 낙하된 물이 배출되는 배수관(23)이 상기 증발기(31)에 연결되어 상기 호퍼(20)의 하부로 연결 구성된다.

또한, 상기 호퍼(20)의 하부에는 공기를 공급하기 위한 공기공급관(24)이 장착되고, 상기 필터(21)에는 걸러지는 칩(알루미늄 가공물로부터 제거된 버)(12)을 칩배출관(22)으로 배출할 수 있도록 동작시키는 모터(21a)가 장착된다.

그리고, 상기 칩배출관(22)으로 배출된 칩(12)을 담기 위해 칩 박스(29)를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 호퍼(20)의 하단부에는 유량 콘트롤러(26)가 장착되며, 이 유량 콘트롤러(26)의 일측에는 소량의 차가운 물을 공급하는 송수관(25)이 연결되고, 다른 일측에는 소량의 물이 섞인 얼음을 알루미늄 가공물(11)에 투사하는 노즐(27a)이 장착된 투사관(27)이 연결된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 일실시 예의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 고정 지그(28)에 알루미늄 가공물(11)을 고정하고, 제빙장치(30)의 모터(32)를 동작시킨다.

그럼, 압축기(33)가 동작하여 고압의 냉매가 모세관(34)을 흐르게 되고, 응축기(35)에서 열을 방출하며 냉매가 액화된다.

액화된 냉매는 다시 모세관(34)을 통해 증발기(31)로 흐르게 되고, 이 증발기(31)에서 열을 흡수하여 기체 상태로 된다.

이때, 상기 증발기(31)를 지나는 물이 열을 뺏김으로 인해 고체화되어 단단한 얼음 메디아(10)가 마련되고, 이 얼음 메디아(10)가 배수관(23)을 지나 호퍼(20) 하부로 공급된다.

또한, 공기공급관(24)을 통해 차가운 공기가 호퍼(20) 하부에 공급되어 상기 얼음 메디아(10)가 서로 달라붙지 않게 한다.

다음, 상기 호퍼(20) 하부로 공급된 얼음 메디아(10)는 유량 콘트롤러(26)에서 투사관(27)으로 적정량 조절되어 내보내진다.

이때, 상기 얼음 메디아(10)는 원활한 흐름을 위해 송수관(25)을 통해 유량 콘트롤러(26)에 공급되는 소량의 차가운 물과 섞여 투사관(27)으로 자연스럽게 흐르게 된다.

다음, 상기 투사관(27)에 장착된 노즐(27a)을 통해 소량의 물이 섞인 얼음 메디아(10)를 알루미늄 가공물(11)에 강하게 분사하면, 상기 알루미늄 가공물(11)에 버가 제거되고 이때, 얼음 메디아의 끼임이나 잔존 현상이 발생하더라도 녹아서 호퍼(20)에 흘러내리게 된다.

분사된 얼음 메디아(10)와 제거된 칩(12)은 호퍼(20)로 떨어지고, 상기 호퍼(20)에 필터(21)를 통해 대부분 걸러진다.

그리고, 상기 칩(12)은 모터(21a)로 가동된 상기 필터(21)에 의해 칩배출관(22)을 통하여 칩 박스(29)로 배출되고, 얼음 메디아(10)가 녹아서 섞인 물은 배수관(23)으로 흐르게 된다.

한편, 상기 증발기(31)를 지나면서 기화된 냉매는 압축기(33)에 의해 회수되 고, 응축기(35)에서 액화되어 증발기(31)로 흘러 기화되는 과정을 반복하면서 얼음 메디아(10)를 조성하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 과정을 반복하여 계속적으로 알루미늄 가공물(11)의 버를 제거할 수 있다.

그리고, 본 발명은 분사된 얼음 메디아를 다시 제빙하여 사용할 수 있으므로 교환 및 보충이 불필요하고, 얼음과 물을 이용하여 버를 제거하므로 먼지발생이 억제되는 등 친환경적인 디버링(deburring) 시스템이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시 예들을 모두 포함한다.

도 1은 본 발명에 따라 바람직하게 구현된 알루미늄 버 제거 시스템의 일실시 예를 도시한 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따라 얼음 메디아와 물에 의해 버가 제거되는 것을 도시한 사진도,

도 3은 본 발명에 따라 버를 제거한 알루미늄 가공물을 도시한 사진도,

도 4는 알루미늄 가공물에 잔존하는 버를 도시한 사진도,

도 5는 알루미늄 가공라인을 도시한 개략적인 공정도,

도 6은 종래 스틸 볼을 이용하는 알루미늄 버 제거 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 얼음 메디아 11 : 알루미늄 가공물

12 : 칩 20 : 호퍼

21 : 필터 21a : 모터

22 : 칩배출관 23 : 배수관

24 : 공기공급관 25 : 송수관

26 : 유량 콘트롤러 27 : 투사관

27a : 노즐 28 : 고정 지그

29 : 칩 박스 30 : 제빙장치

31 : 증발기 32 : 모터

33 : 압축기 34 : 모세관

35 : 응축기

Claims

제빙장치를 이용하여 얼음 메디아를 조성하고, 이 얼음 메디아와 물을 동시에 알루미늄 가공물에 강력 분사하여 버를 제거한 다음, 이 얼음 메디아와 물이 재제빙되어 사용되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 버 제거 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 알루미늄 가공물을 고정하는 고정 지그;

모터가 장착된 필터를 내장하여 상기 고정 지그 하부에 장착되며, 상기 알루미늄 가공물에 분사된 얼음 메디아와 물을 받는 호퍼;

상기 필터에서 걸러지는 칩(알루미늄 가공물로부터 제거된 버)을 배출하는 칩배출관;

상기 호퍼 하단부에 장착되어 얼음 메디아 유량을 조절하는 유량 콘트롤러;

상기 유량 콘트롤러에 연결된 투사관에 장착되어 상기 알루미늄 가공물에 얼음 메디아를 분사하는 노즐;

상기 호퍼와 배수관으로 연결되는 제빙장치;

를 포함하여 구성되고, 상기 호퍼에서 배수관으로 흐르는 물이 상기 제빙장치에서 열을 뺏겨 얼음 메디아로 조성되어 상기 호퍼 하부로 공급되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 버 제거 시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 호퍼 하부에 연결되어 공기를 공급하는 공기공급관과, 상기 유량 콘트롤러에 연결되어 소량의 차가운 물을 공급하는 송수관과, 상기 칩배출관에서 배출되는 칩을 담기 위한 칩 박스가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 버 제거 시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 제빙장치는 냉매를 액화하는 응축기와, 액화된 냉매를 기화하는 증발기와, 모터에 의해 가동되며 냉매를 조달 및 회수하는 압축기가 모세관으로 연결 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 버 제거 시스템.