KR20100041704A - 쇼트 블라스트 장치 - Google Patents

Abstract

워크피스를 쇼트 블라스트 처리하는 쇼트 블라스트 장치를 개시한다. 상기 쇼트 블라스트 장치는, 그 상부에 장착되며, 수평 방향으로 연장되는 레일(2)과, 상기 레일을 따라 이동 가능한 1 대 또는 2 대의 호이스트(3)와, 2 대의 반전 기구(4)를 포함한다. 각각의 반전 기구(4)는 하나의 워크피스(W)의 일단 또는 타단을 현가하여 지지하는 체인 슬링(1)과 상기 체인 슬링(1)을 공급하는 공급기를 포함한다. 쇼트 블라스트 장치 내의 포위체(B)는 일측면에 입구를 가지며, 내부에 투사실(5)을 규정한다. 포위체(B)의 상면에는 긴 개구(51)가 설치되어 있다. 투사실(5)은 체인 슬링(1)에 의해 지지된 워크피스(W)가 호이스트(3)의 주행에 의해 레일(2)이 연장되는 방향을 따라 이동 가능한 한편, 워크피스(W)가 레일(2)이 연장되는 방향에 평행한 회전축에 대하여 회전 가능한 용적을 가진다. 포위체(B)의 상면에는 체인 슬링(1)이 삽입 통과된 개구(51)를 폐쇄함으로써 투사재가 개구(51)로부터 분산되는 것을 방지하는 시일 기구(6)가 설치되어 있다.

Description

쇼트 블라스트 장치{SHORT-BLASTING MACHINE}

본 발명은 쇼트 블라스트 장치, 특히 대형 금속 제품의 쇼트 블라스트 처리에 적합한 쇼트 블라스트 장치에 관한 것이다.

워크피스(workpiece)로서의 대형 금속 제품을 쇼트 블라스트 처리하는 종래의 장치로서, 본원의 양수인에게 양도된 일본국 공개특허 평9-47966호 공보에 회전 테이블을 구비한 쇼트 블라스트 장치가 개시되어 있다. 상기 장치에서는, 워크피스가 회전 테이블 위에 위치하여, 워크피스를 회전시키면서 쇼트 블라스트 처리한다.

그런데 대형 금속 제품이 쇼트 블라스트 처리되는 경우, 회전 테이블식 쇼트 블라스트 장치에 있어서는, 워크피스가 회전 테이블 위에 배치되기 때문에, 회전 테이블이 워크피스에 대하여 투사의 맹점(blind spots in the projection)을 유발하게 된다(예를 들어, 워크피스의 바닥면, 또는 회전 테이블 자체의 그림자 내의 워크피스의 부분). 따라서 워크피스의 처리면에 대하여 동일하게 투사할 수 없다. 특히 워크피스가 복잡한 외형 형상을 갖거나 코어를 이용한 중공의 주조품인 경우, 워크피스의 맹점(blind spot)이 증가한다. 따라서, 투사가 불충분한 영역도 증가한다.

회전 테이블식 쇼트 블라스트 장치의 문제점을 해소하기 위하여, 일본국 공개특허 평9-234671호 공보에 개시된 바와 같이 호이스트(hoist)를 구비한 쇼트 블라스트 장치도 공지되어 있다. 호이스트식 쇼트 블라스트 장치에서는, 워크피스를 복수의 체인으로 현가(懸荷)하여, 체인의 길이를 조절함으로써, 쇼트 블라스트 처리하면서, 현가 상태의 워크피스를 경사 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 긴 워크피스는 그 길이 방향 축 양단(兩端)에서 한 쌍의 체인에 의해 현가되어, 각각의 체인의 길이를 조절함으로써, 현가된 워크피스가 경사 이동될 수 있다. 따라서 호이스트식 쇼트 블라스트 장치는 테이블식 쇼트 블라스트 장치에 비하여 투사의 맹점이 적어, 쇼트 블라스트 품질 면에서 우수하다.

그러나, 상기 일본국 공개특허 평9-234671호 공보의 호이스트식 장치에서는, 워크피스가 현가된 상태로 경사 이동될 수 있기는 하지만, 현가된 워크피스가, 예를 들어 그 길이 방향 주변으로 완전히 회전할 수는 없다.

따라서 워크피스의 처리면에 소정의 리세스(recess)나 오목부와 같은 포켓부가 형성되어 있는 경우, 투사재가 포켓부에 축적되어, 처리면을 완전하게 쇼트 블라스트 처리할 수 없다. 또한, 워크피스가 긴 경우, 경사 이동의 자유도를 높이기 위해, 투사실의 높이, 폭, 깊이를 워크피스의 장변보다 길게 할 필요가 있다. 또한 워크피스가 수직으로 긴 상태로 위치한 경우, 그 상태 자체가 워크피스를 불안정하게 하기 쉽다. 워크피스가 수평으로 긴 상태로 위치한 경우, 워크피스의 양 단을 지지하는 한 쌍의 체인 사이의 간격이 넓어져, 한 쌍의 체인의 경사각도 커지게 된다. 이로 인해, 체인을 그 구동 휠(wheel)로 원활하게 유도하기 위해, 투사 실의 천장에 설치되어 있는 시브 유닛(sieve unit)에 큰 하중이 가해진다. 따라서 시브 유닛의 마모에 의해 투사재가 투사실로부터 분산되어, 작업 환경이 악화되거나, 각 체인이 초기에 마모되어 절단될 우려가 있다. 또한, (워크피스가 긴 경우) 종래에는 워크피스의 균형를 고려하여, 쇼트 블라스트 처리하는 동안 워크피스가 그 길이 방향의 양단에서 현가된다. 이 경우, 종래에는 워크피스의 전체 원주면을 처리하기 위해, 긴 워크피스의 길이 방향의 양단을 상하로 이동시킨다. 예를 들어, 긴 워크피스가 길이 5m, 직경 0.2m라면, 워크피스의 양단을 상하로 이동시키기 위해, 수직 방향으로 5m×길이 5m×폭 0.2m의 투사실이 필요하다. 따라서 투사실의 용적이 비교적 커지기 때문에, 공간을 절약하고자 하는 관점에서 바람직하지 않다.

따라서, 본 발명의 일 목적은 연마 품질을 향상시키고, 투사실의 용적을 저감시키며, 투사재의 산란을 방지하고, 특히 대형 금속 제품의 쇼트 블라스트 처리에 적합한 쇼트 블라스트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 워크피스를 쇼트 블라스트 처리하는 쇼트 블라스트 장치는, 쇼트 블라스트 장치의 상부에 장착되며, 수평 방향으로 연장되는 레일과; 상기 레일을 따라 이동 가능하며, 수직 방향으로 이동 가능한 수직 이동 수단과; 하나의 워크피스의 일단 또는 타단을 지지하여 현가하는 엔드리스 부재와, 상기 엔드리스 부재를 공급하는 공급기(feeder)를 각각 구비하는, 상기 수직 이동 수단으로부터 현가된 2 대의 반전 기구로서, 워크피스를 그 양단이 상기 엔드리스 부재에 의해 지지된 현가 상태에서 상기 레일의 연장 방향에 평행한 축에 대하여 역회전 가능하게 회전시키도록 협동하는 2 대의 반전 기구와; 일측면에 입구를 가지며, 내부에 투사실을 규정하는 포위체(enclosure)로서, 상기 포위체의 상면에는 워크피스가 현가되어 있는 상기 엔드리스 부재용 통로를 형성하도록 상기 입구로부터 상기 레일이 연장되는 방향을 따라 연장되는 긴 개구가 설치되어 있으며, 상기 엔드리스 부재에 의해 지지된 워크피스가 상기 수직 이동 수단의 주행에 의해 레일의 연장 방향을 따라 이동할 수 있는 한편, 상기 워크피스가 상기 레일의 연장 방향에 평행한 회전 축에 대하여 회전할 수 있는 투사실의 용적을 가지는 포위체와; 상기 투사실 내에 장착되며, 투사재를 투사하는 투사기와; 상기 포위체의 상면에 장착되며, 투사재가 산란되는 것을 방지하기 위해, 상기 엔드리스 부재가 삽입 통과된 상기 개구를 폐쇄하는 시일 기구와; 상기 투사된 투사재를 회수하여, 상기 투사기로 재공급하는 투사재 순환 수단을 구비한다.

바람직하게는, 상기 시일 기구는 워크피스가 투사실 내의 쇼트 블라스트 처리되는 소정 위치에 위치하여, 상기 수직 이동 수단이 정지한 상태에서, 상기 개구에서 상기 엔드리스 부재가 배치되어 있지 않은 영역을 폐쇄하는 시일 부재를 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 시일 부재는, 상기 워크피스가 투사실 내의 쇼트 블라스트 처리되는 소정 위치에 위치하여, 상기 수직 이동 수단이 정지한 상태에서, 상기 포위체 상에서의 상기 2 대의 반전 기구 중 선행하는 반전 기구의 전방 위치와 후속하는 반전 기구의 후방 위치에 대응하는 위치에 배치되며, 상기 연장 방향에 직교하는 방향으로 슬라이딩 이동하도록 슬라이딩 가능하게 배열된 한 쌍의 제 1 외측 시일과, 상기 정지 상태에서, 상기 포위체 상에서의 2 대의 반전 기구 사이의 중심점에 대응하는 위치에 배치되며, 상기 연장 방향에 직교하는 방향으로 슬라이딩 가능한 제 2 내측 시일을 포함한다. 이 경우, 상기 시일 기구는, 상기 정지 상태에서, 상기 포위체 상에서의 정지된 2 대의 반전 기구의 위치에 대응하는 위치에 배치된 한 쌍의 제 3 시일을 더 포함하고, 상기 제 3 시일은 상기 연장 방향에 직교하는 방향을 따라 슬라이딩 이동하도록 슬라이딩 가능하게 배열되며, 상기 제 3 시일 각각에는 상기 엔드리스 부재가 측면 방향으로 삽입 통과되는 복수의 절결 또는 틈새가 형성되어 있다. 본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제 3 시일은, 또한 상기 연장 방향과 동일한 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 배열되어 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 수직 이동 수단은 상기 2 대의 반전 기구를 수직으로 이동시키는데 적합한 1 대 또는 2 대의 호이스트이다.

본 발명의 상술한 바 및 그 밖의 목적과 이점은 첨부된 도면을 참조하는 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 쇼트 블라스트 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1의 쇼트 블라스트 장치를 그 입구측으로부터 바라본 정면도이다.

도 3은 도 1의 쇼트 블라스트 장치의 투사실의 평면도이며, 개구가 개방된 상태의 시일 구조를 나타내는 도면이다.

도 4는 도 3과 유사한 평면도이지만, 외측 시일 및 내측 시일이 개구를 폐쇄하고 있으며, 엔드리스 부재용 시일은 개구를 폐쇄하지 않은 상태로 나타낸 도면이다.

도 5는 도 4와 유사한 평면도이지만, 엔드리스 부재용 시일도 개구를 폐쇄한 상태로 나타낸 도면이다.

도 6은 도 3과 유사한 평면도이지만, 개방된 엔드리스 부재용 시일이 엔드리스 부재의 수평 주행 방향으로 이동한 상태를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 쇼트 블라스트 장치의 상부에는, 현가되는 워크피스(W; workpiece)의 하중을 지지 가능한 수평 레일(2)이 설치되어 있다. 상기 레일(2)은 워크피스(W)를 체인 슬링(1; chain sling)으로 감기 및 풀기 위한 작업 영역(S)의 상방으로부터 그 내부에 투사실(5)을 규정하는 포위체(B)의 상방으로 연장되어 있다.

레일(2)에는 상기 레일(2)을 따라 이동 가능하며, 예를 들어 각각 와이어(31)에 의해 수직 이동 가능한 2 대의 호이스트(3; 수직 이동 수단)이 설치되어 있다. 각 호이스트(3)의 와이어(31)에는 반전 기구(4)가 현가되어 있다. 상기 반전 기구(4)는 체인의 양단을 접속함으로써 엔드리스 부재(endless member)를 형성하는 체인 슬링(1)과, 상기 체인 슬링(31)을 공급하는 공급 기구를 포함한다. 체인 슬링(1)은 워크피스(W)의 원주면의 적어도 일부를 감을 수 있는 길이를 갖는다. 2 대의 반전 기구(4)는 하나의 워크피스(W)를 그 양단을 체인 슬링(1)에 의해 지지하면서 현가한 상태로 역회전, 정회전 및 경사 이동시키도록 서로 협동한다. 작업 영역(S)에 대면하는 포위체(B; enclosure)의 일단에는, 포위체(B)의 내부에 규정된 투사실(5)로 접근하기 위한 입구가 설치되어 있다. 또한, 투사실(5)의 상면을 규정하는 천장(52)에는, 긴 개구(51; 도 2, 도 3)가 설치되어 있다. 상기 긴 개구(51)는 워크피스(W)가 현가되어 있는 체인 슬링(1)용 통로를 형성하도록 레일(2)이 연장되는 방향을 따라 입구로부터 연장된다. 투사실(5)의 용적은, 체인 슬링(1)에 의해 지지된 워크피스(W)가 호이스트(3)의 주행에 의해 레일(2)이 연장되는 방향을 따라 이동 가능한 한편, 워크피스(W)가 레일(2)이 연장되는 방향에 실질적으로 평행한 회전 축에 대하여 회전할 수 있도록 선택된다.

투사실(5) 내에는, 투사재를 가속하여 투사하는 복수의 투사기(7)가 설치되어 있다. 각각의 투사기(7)는 종래의 공지된 장치를 이용할 수도 있다. 본 실시형태에서는 원심 투사기가 이용되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 대형 워크피스의 전체 원주면 중 한정된 부분만을 처리하는 경우에는, 투사재를 에어로 가속하여 투사하는 에어 투사기를 이용할 수도 있다.

투사실(5) 내에는 투사된 투사재를 회수하여 투사기에 재공급하는 투사재 순환 수단(8)도 설치되어 있다. 도 1 및 도 2에 있어서, 투사재 순환 수단(8)은 투사실(5)의 하부에 배치되어, 투사실(5)의 하부로 낙하된 투사재를 수평 방향으로 반송하는 오실레이트 컨베이어(81; oscillating conveyor)와, 상기 오실레이트 컨베이어(81)의 선단(leading end) 근방에 배치되어, 상기 컨베이어(81)에 의해 반송 된 투사재를 상방으로 반송하는 버킷 엘리베이터(82; bucket elevator)를 구비하고 있다. 버킷 엘리베이터(82)의 상단에는 투사재를 방출하는 방출구(83)가 설치되어 있다. 상기 방출구(83)의 근방에는, 방출된 투사재를 수용하도록 수평 스크류 컨베이어(84; screw conveyor)가 배열되어 있다. 상기 수평 스크류 컨베이어(84)에는 복수의 투사재 출구(84a)가 설치되어 있다. 수평 스크류 컨베이어(84)의 투사재 출구(84a)의 하부에는, 투사재를 저장하는 호퍼(85; hopper)가 배열되어 있어, 그 바닥부가 제 1 파이프(86)와 연통되어 있다. 제 1 파이프(86)에는 파이프(86)를 통해 흐르는 투사재의 양을 제어하도록 제 1 파이프(86)를 개폐하는 게이트(87)가 설치되어 있다. 다음으로, 게이트(87)의 바닥부는 투사재를 공급하는 각각의 투사기의 입구와 연통하는 제 2 파이프(88)에 연결되어 있다.

투사실(5)의 천장(52)에는, 투사된 투사재가 개구(51)로부터 분산되는 것을 방지하기 위해, 투사실(5)을 시일하는 시일 기구(6)가 장착되어 있다. 시일 기구(6)에는 체인 슬링(1)이 측면 방향으로 삽입 통과될 수 있는 복수의 절결이나 틈새가 설치되어 있어, 시일 기구에 삽입 통과된 체인 슬링(1)의 이동이나 회전을 방해하지 않으면서, 투사실(5)의 개구(51)로부터 투사재가 산란하거나 분진이 누설되는 것을 방지할 수 있도록 구성되어 있다. 시일 기구(6)는, 예를 들어, 개구(51) 내에 배치되는 체인 슬링(1)이 측면 방향으로 삽입 통과될 수 있는 복수의 절결을 가지는 한 쌍의 단층 고무판 또는 한 쌍의 다층 고무판과 같은 한 쌍의 탄성체로 구성될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 탄성체는 레일(2)이 연장되는 방향을 따른 수평 방향으로 체인 슬링(1)의 이동 경로(H; 도 3 참조)의 대향 측에서 서로 결합되어 있다. 상기 이동 경로(H)는 호이스트(3; 도 3에 미도시)의 이동 궤적에 대응한다. 또는, 각각의 탄성체는, 예를 들어 수지 또는 금속, 수지판, 스폰지 또는 천 브러시로 이루어진 묶인 와이어로 형성된 브러시 형상으로 형성될 수도 있다. 상기 브러시의 기어 사이의 간극에는 개구(51) 내에 배치된 체인 슬링(1)이 측면 방향으로 수용된다.

그러나, 쇼트 블라스트 처리되는 동안 체인 슬링(1)이 배치되지 않은 개구(51)의 일부 영역은, 각각의 체인 슬링(1)의 존재를 고려하지 않고, 단순히 폐쇄될 수 있다. 따라서, 이러한 영역을 시일하는 시일 기구(6)의 부분은, 시일 기구(6)의 내마모성 및 누설 방지성능을 향상시키기 위하여, 강성 재료, 예를 들어 강판으로 구성되는 것이 바람직하다. 쇼트 블라스트 처리되는 동안 체인 슬링(1)의 존재를 고려하지 않고 단순히 폐쇄될 수 있는 개구(51)의 영역은, 2 개의 반전 기구(4) 중 선행하는 반전 기구(4)의 전방 영역, 후속하는 반전 기구(4)의 후방 영역 및 2 대의 반전 기구(4) 사이의 영역이다. 호이스트(3)가 워크피스(W)를 투사실(5) 내의 쇼트 블라스트 처리되는 소정 위치에 위치시켜 정지한 상태에 대해 살펴본다. 도 2 및 도 3의 실시형태에 따른 시일 기구는, 각각 강판으로 이루어진 한 쌍의 제 1 외측 시일(61)과, 제 2 내측 시일(62)을 포함한다.

호이스트(3)가 워크피스(W)를 투사실(5) 내의 쇼트 블라스트 처리되는 소정 위치에 위치시켜 정지한 상태를 살펴보면, 한 쌍의 제 1 외측 시일(61)은 천장(52)에 있어서 2 대의 반전 기구(4) 중 선행하는 반전 기구(4)의 전방 위치와 후속하는 반전 기구(4)의 후방 위치에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 각각의 제 1 외측 시일(61)에는 슬라이드 기구, 예를 들어 에어 실린더(61a)가 구동 가능하게 결합되어 있어, 에어 실린더(61a)의 신축에 의해 이동 경로(H)에 직교하는 방향(V)으로 제 1 외측 시일(61)이 슬라이딩 이동할 수 있다. 호이스트(3)가 워크피스(W)를 투사실(5) 내의 쇼트 블라스트 처리되는 소정 위치에 위치시켜 정지한 상태를 살펴보면, 제 2 내측 시일(62)은 천장(52)에 있어서 2 대의 반전 기구(4)의 중심점에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 제 2 내측 시일(62)에는 슬라이드 기구, 예를 들어 에어 실린더(62a)가 구동 가능하게 결합되어 있어, 에어 실린더(62a)의 신축에 의해 이동 경로(H)에 직교하는 방향(V)으로 제 2 내측 시일(62)이 슬라이딩 이동할 수 있다. 제 1 시일(61)과 제 2 시일(62)이 겹쳐진 주변부에는, 투사된 투사재가 누설되는 것을 방지하기 위한 밀폐부(미도시)가 형성되어 있다.

시일 기구(6)가 상술한 바와 같이, 한 쌍의 제 1 외측 시일(61)과 제 2 내측 시일(62)을 포함하는 경우, 개구(51)에서 제 1 외측 시일(61)과 제 2 내측 시일(62) 사이의 영역은, 상술한 바와 같이 체인 슬링(1)이 삽입 통과될 수 있도록 구성된다. 이러한 구성은 도 2 및 도 3에 따른 실시형태에서 체인 슬링(1)이 삽입 통과될 수 있는 한 쌍의 제 3 시일(63)로서 도시되어 있다. 각각의 제 3 시일(63)은 기본적으로 강판으로 이루어져 있으나, 밀폐부(6S)를 포함한다. 밀폐부(6S)는, 상술한 바와 같이 체인 슬링(1)의 이동이나 회전을 방해하는 것을 방지하기 위해, 복수의 절결을 갖는 단층 또는 다층 고무판과 같은 탄성체를 포함한다. 실용상, 다양한 크기의 워크피스(W)가 처리될 수도 있으므로, 처리되는 워크피스(W)의 크기 차이로 인해, 쇼트 블라스트 처리하는 동안 2 대의 반전 기구(4)의 위치, 그로 인 한 체인 슬링(1)의 위치가 변경될 수도 있다. 따라서, 한 쌍의 제 3 시일(63)은, 체인 슬링(1)의 이동 경로(H)에 직교하는 방향(V)뿐만 아니라, 체인 슬링(1)의 이동 경로(H)를 따른 방향(호이스트(3)의 주행 방향)으로도 슬라이딩 이동할 수 있는 것이 바람직하다. 한 쌍의 제 3 시일(63)은 호이스트(3)가 워크피스(W)를 처리 지점에 배치하여 정지한 상태에서, 2 대의 반전 기구(4)에 대응하는 위치에서, 투사실(5)의 포위체(B)의 천장(52)에 장착되어 있다. 제 3 시일(63)은 에어 실린더(63a)와 같은 슬라이드 기구와, 한 쌍의 제 3 시일(63) 사이의 간격을 조절하는 일반적인 구동 모터(63b)를 구비한다. 따라서, 제 3 시일(63)은 에어 실린더(63a)의 신축에 의해 이동 경로(H)에 직교하는 방향(V)을 따라 슬라이딩 이동할 수 있으며, 구동 모터(63b)에 의해 이동 경로(H)와 동일한 방향을 따라 슬라이딩 이동할 수 있다. 제 3 시일(63)에는 각각 체인 슬링이 측면 방향으로 삽입 통과되는 U자 형상 절결(63U)이 형성되어 있다. 바람직하게는, 호이스트(3)는 각각 대응하는 체인 슬링(1)의 위치를 검출하는 위치 검출 센서(미도시)를 포함한다. 상기 위치 검출 센서에 의해 검출된 체인 슬링(1)의 위치가 대응하는 U자 형상 절결(63U)에 정렬되도록 제 3 시일(63)을 슬라이딩 이동시킴으로써, 체인 슬링(1)을 대응하는 U자 형상 절결(63U)에 측면 방향으로 삽입 통과시킬 수 있다.

제 1 (외측) 시일(61), 제 2 (내측) 시일(62) 및 체인 슬링(1)을 삽입 통과시킨 제 3 시일(63)의 강판에 있어서, 투사재에 의해 충돌되는 측면에는, 내마모성을 갖는 라이너를 설치하여도 좋다.

도시된 실시형태에서는 호이스트(3)를 2 대 이용하고 있으나, 2 대의 반전 기구(4) 사이의 간격을 고정 또는 변경할 수 있는 구성이라면, 호이스트는 1 대만 이용할 수도 있다. 1 대의 호이스트로 2 대의 반전 기구(4) 사이의 간격을 변경하기 위해, 적절한 수단은, 예를 들어 에어 실린더를 구비한 지지 프레임이 될 수도 있다. 이 경우, 2 대의 반전 기구(4)를 지지하도록 지지 프레임을 호이스트로부터 현가하여, 2 대의 반전 기구(4) 사이의 간격을 변경할 수 있다. 1 대 또는 2 대의 호이스트는, 전동 와이어 호이스트 또는 전동 체인 블록식 호이스트일 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 수직 이동 수단의 대안으로서, 호이스트 대신에, 유압 실린더 또는 서보 실린더를 이용할 수도 있다.

반전 기구(4) 각각은 도시된 실시형태로 한정되는 것이 아니며, 환형의 엔드리스 부재와, 상기 엔드리스 부재를 공급하는 공급기를 포함하는 것이면 된다. 엔드리스 부재는, 체인 슬링(1) 대신에, 그 양단을 접속하여 환형의 엔드리스 부재를 형성하며, 워크피스(W)의 원주면에 적어도 부분적으로 감겨질 수 있는 다른 구성일 수도 있다. 예를 들어, 슬링 벨트 또는 환형 와이어가 엔드리스 부재로서 이용될 수도 있다.

시일의 각각의 슬라이드 기구는 워크피스(W)가 투사실(5) 내에서 주행하는 동안 개구(51)로부터 퇴피(retract)하며, 워크피스(W)가 쇼트 블라스트 처리되는 동안 개구(51)에 밀착한다. 각 슬라이드 기구는, 피벗식 링크 장치를 구비한 도어로 대체될 수도 있다. 슬라이드 기구 또는 도어를 구동하는 구동 수단은 도시된 에어 실린더, 유압 실린더, 회전식 실린더, 서보 실린더 또는 모터로 대체될 수도 있다. 예를 들어, 모터에 랙·피니언 기구를 조합함으로써, 슬라이드 기구를 대신 할 수도 있다.

도시된 투사재 순환 수단(8)은, 오실레이트 컨베이어(81), 버킷 엘리베이터(82), 스크류 컨베이어(84)를 포함하고 있지만, 투사실(5)의 내부 용적 또는 설치되는 공장의 레이아웃 또는 모두에 기초하여, 투사재의 수송 및 주물사로부터의 분리, 임의의 분진의 제거가 가능한 다른 구성으로 대체될 수도 있다.

본 발명의 실시형태에서 쇼트 블라스트 장치의 작동에 대하여, 워크피스(W)로서의 주조품으로부터 주물사를 제거하는 처리예를 참조하여 설명한다. 이 처리예는 본 발명의 쇼트 블라스트 장치의 작동을 설명하기 위한 일례로서, 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.

처리 조건

사용된 워크피스(W)는 공작 기계용 머시닝 센터(machining center)의 칼럼이었다. 워크피스(W)는 주철제이며, 길이 4000mm, 폭 2000mm, 두께 450mm였다. 쇼트 블라스트 장치에 있어서의 투사실(5)은 길이 8000mm, 폭 5000mm, 높이 6500mm였다. 8 대의 원심 투사기(7)가 투사실(5)의 측면에 장착되었다. 쇼트 블라스트 처리를 수행하는데 사용된 투사재는 스틸 쇼트(steel shot)였다. 그 입자 크기는 2.5mm, 투사 속도는 70m/s, 투사되는 스틸 쇼트의 양은 각각의 원심 투사기(7)마다 150kg/min였다. 워크피스(W)를 반송하는데 2 대의 호이스트(3)가 사용되었으며, 각각 최대 매달림 하중(hanging load)은 12톤, 최대 감아 올림 속도(rolling-up speed)는 8m/min 및 최대 주행 속도는 10m/min였다. 최대 매달림 하중이 10 톤인 2 대의 반전 기구(4)가 사용되었으며, 각각은 체인 슬링식 반전 기구(일본 호이스 트 주식회사제)였다. 각 반전 기구에 있어서, 체인 슬링의 길이는 12m였으며, 그 최대 공급 속도는 4m/min였다.

동작

워크피스(W)는 작업 영역(S)에서, 체인 슬링(1)에 감겨져 현가된다. 그런 다음, 호이스트(3)가 레일(2)을 따라 이동하여, 현가된 워크피스(W)가 투사실(5)의 단면에 장착된 반입출 도어를 통해 투사실(5) 내로 이동한다. 워크피스(W)가 쇼트 블라스트 처리되는 소정 위치에 도달하면, 각 반전 기구(4)는 체인 슬링(1)을 공급하여, 워크피스(W)를 일정 속도로 회전시킨다. 동시에, 한 쌍의 제 1 (외측) 시일(61)과 제 2 (내측) 시일(62)이 슬라이딩 이동하여, 개구(51)를 커버한다. 엔드리스 부재용 제 3 시일(63)이 체인 슬링(1)의 주행 경로의 방향을 따라 이동하여, 제 3 시일(63)을 체인 슬링(1)의 위치에 정렬시킨다. 다음으로, 제 3 시일(63)이 개구(51)로 슬라이딩 이동하여, 체인 슬링(1)이 제 3 시일(63)의 대응하는 U자 형상의 절결(63U)에 수용됨으로써 삽입 통과된다. 따라서, 개구(51)는 제 1, 제 2 및 제 3 시일에 의해 완전히 차폐된다. 개구(51)가 차폐된 후, 원심 투사기(7)가 구동하여, 투사재가 투사실(5) 내로 투사된다.

쇼트 블라스트 처리 중, 워크피스(W)는 일정 시간 회전한 후 정지한다. 정지된 상태에서, 형상이 복잡하여 긴 처리 시간을 갖는 워크피스(W)의 소정 부분이 투사재에 의한 충돌이 많이 일어날 수 있는 위치에 배치된다. 워크피스(W)는 일정 시간 정지한 후, 그 반대 방향으로 회전한다. 쇼트 블라스트 처리 중에, 이러한 방식으로 워크피스(W)는 회전 단계, 정지 단계 및 역회전 단계를 반복한다. 워크 피스(W)가 투사재가 포켓부 또는 포켓부들에 축적될 수도 있는 형상을 가진 경우, 상기 정지 단계를 감속 정회전 단계 또는 감속 역회전 단계로 대신할 수도 있다.

본 실시형태에서, 투사 시간은 총 15분이었다. 투사 처리 완료 후, 워크피스(W)는 일정 시간 회전하여, 충돌후 워크피스(W)에 부착되어 남아 있던 일부 투사재를 탈락시킨다. 이어서, 개구(51)를 차폐하도록 폐쇄된 각 시일(61, 62 및 63)을 개구(51)를 개방하는 방향으로 슬라이딩 이동시킨다. 그 후, 호이스트(3)가 레일(2)을 따라 이동하여, 워크피스(W)가 작업 영역(S)에 도달한다. 그런 다음, 워크피스(W)가 체인 슬링(1)으로부터 제거되어 동작이 완료된다. 상술한 방식으로 쇼트 블라스트 처리된 워크피스(W)는, 그 전면이 결함이 없이 우수한 품질로 균일하게 쇼트 블라스트 처리된 것이 관찰되었다.

본 발명의 쇼트 블라스트 장치에 따르면, 반전 기구(4)의 체인 슬링(1)을 워크피스(W)에 감아, 반전 기구(4)를 구동함으로써 현가된 상태에서 워크피스(W)를 그 수평축에 대하여 회전시킨다. 이러한 방식으로 워크피스(W)의 포켓부 또는 포켓부들을 하향시켜, 남아 있던 일부 투사재를 탈락시킬 수 있어, 처리될 포켓부의 내부를 노출시킬 수 있다. 현가된 워크피스(W)가 회전함으로써, 그 원주면 전체의 처리가 가능하므로, 포켓부 또는 포켓부들 내의 임의의 남아 있는 투사재가 적절하게 탈락될 수 있다. 따라서, 워크피스(W)의 원주면의 어느 위치에 포켓부가 존재하여도, 워크피스의 포켓부 또는 포켓부들 내의 임의의 바람직하지 않은 투사재의 축적을 방지할 수 있다. 따라서, 워크피스의 쇼트 블라스트 처리되는 표면을 정기적으로 노출시켜 개선된 처리 품질로 균일하게 처리할 수 있다. 또한, 시일 기 구(6)는 투사재의 바람직하지 않은 산란을 방지할 수 있다. 또한 체인 슬링(1)에 의해 워크피스(W)를 안정된 상태로 지지할 수도 있으므로, 워크피스(W)의 낙하 사고를 방지할 수도 있다.

워크피스(W)의 이동은, 레일(2)의 연장 방향을 따라 이동하며, 엔드리스 부재(1)에 의해 현가되어 지지된 상태에서 그 수평축에 대해 회전한다. 따라서, 워크피스(W)가 긴 경우, 본 발명의 쇼트 블라스트 장치는 워크피스(W)의 길이 방향 축을 레일(2)의 연장 방향에 정렬시키므로, 투사실(5)의 용적을 과도하게 크게 할 필요가 없다. 공간을 절약하고자 하는 목적에서, 투사실(5)의 용적을 작게 할 수 있다. 예를 들어, 길이 5m×직경 0.2m의 긴 워크피스가 처리되는 경우, 종래의 쇼트 블라스트 장치에서는, 긴 워크피스(W)용으로 가능한 수직 간격 5m, 길이 5m, 폭 0.2m의 투사실을 필요로 하였다. 동일한 긴 워크피스를 본 발명의 쇼트 블라스트 장치로 처리하는 경우, 긴 워크피스를 그 길이 방향 축에 대하여 회전시키기 때문에, 투사실(5)의 용적은 높이 0.2m×길이 5m×폭 0.2m만을 필요로 한다.

본 발명의 쇼트 블라스트 장치에 적합한 용도는, 프레스 금형의 상부 금형 및 하부 금형 홀더, 공작 기계용 선반 헤드, 머시닝 센터의 칼럼, 판금 가공기의 프레임, 산업 기계용 석션 케이싱, 기어 감속기의 기어 케이스, 소위 직경 500mm 이상의 주철관, 압축기용 스파이럴 케이싱, 감속기가 설치된 하우징을 일체로 성형한 토출 엘보와 같은 대형, 예를 들어 중량 1톤을 초과하는 주조품으로부터 주물사를 제거하기 위한 쇼트 블라스트 처리일 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 쇼트 블라스트 장치는, 예를 들어 교량, 조선, 철탑의 대형 용접 구조체에 사용되는, 부품이 소정의 형상으로 용접된 프레임 구조체와 같은 품목의 스케일의 제거, 코팅 처리 전의 표면 준비, 마찰 특성 향상을 위한 표면 거칠기 등을 목적으로 하는 쇼트 블라스트 처리에도 적용 가능하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

특정 실시형태 및 그 대안적인 실시형태에 대하여, 특정 치수와 함께 상술한 바와 같이 설명하였으나, 이들 실시형태 및 치수는 예시를 목적으로 한 것이며, 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다. 당업자라면, 첨부된 청구항에 규정된 본 발명의 요지를 벗어나지 않고, 상술한 실시형태 및 치수에 다양한 변형이나 변경이 가능함을 명확하게 알 수 있다.

Claims (6)

1. 워크피스를 쇼트 블라스트 처리하는 쇼트 블라스트 장치로서,

   상기 쇼트 블라스트 장치의 상부에 장착되며, 수평 방향으로 연장되는 레일과;

   상기 레일을 따라 이동 가능하며, 수직 방향으로 이동 가능한 수직 이동 수단과;

   하나의 워크피스(workpiece)의 일단 또는 타단을 지지하여 현가하는 엔드리스 부재(endless member)와, 상기 엔드리스 부재를 공급하는 공급기(feeder)를 각각 구비하는, 상기 수직 이동 수단으로부터 현가된 2 대의 반전 기구로서, 상기 워크피스를 그 양단이 상기 엔드리스 부재에 의해 지지된 현가 상태에서 상기 레일이 연장되는 방향에 평행한 축에 대하여 역회전 가능하게 회전시키도록 협동하는 2 대의 반전 기구와;

   일측면에 입구를 가지며, 내부에 투사실을 규정하는 포위체(enclosure)로서, 상기 포위체의 상면에는 상기 워크피스가 현가되어 있는 상기 엔드리스 부재용 통로를 형성하도록 상기 입구로부터 상기 레일이 연장되는 방향을 따라 연장되는 긴 개구가 설치되어 있으며, 상기 엔드리스 부재에 의해 지지된 상기 워크피스가 상기 수직 이동 수단의 주행에 의해 상기 레일이 연장되는 방향을 따라 이동할 수 있는 한편, 상기 워크피스가 상기 레일이 연장되는 방향에 평행한 회전 축에 대하여 회전할 수 있는 투사실의 용적을 가지는 포위체와;

   상기 투사실 내에 장착되며, 투사재를 투사하는 투사기와;

   상기 포위체의 상면에 장착되며, 상기 투사재가 분산되는 것을 방지하기 위해, 상기 엔드리스 부재가 삽입 통과된 상기 개구를 폐쇄하는 시일 기구와;

   상기 투사된 투사재를 회수하여, 상기 투사기로 재공급하는 투사재 순환 수단을 구비하는, 쇼트 블라스트 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 시일 기구는 상기 워크피스가 상기 투사실 내의 쇼트 블라스트 처리되는 소정 위치에 위치하여, 상기 수직 이동 수단이 정지한 상태에서, 상기 개구에서 상기 엔드리스 부재가 배치되어 있지 않은 영역을 폐쇄하는 시일 부재를 포함하는, 쇼트 블라스트 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 시일 부재는,

   상기 워크피스가 상기 투사실 내의 쇼트 블라스트 처리되는 소정 위치에 위치하여, 상기 수직 이동 수단이 정지한 상태에서, 상기 포위체 상에서의 상기 2 대의 반전 기구 중 선행하는 반전 기구의 전방 위치와 후속하는 반전 기구의 후방 위치에 대응하는 위치에 배치되며, 상기 연장 방향에 직교하는 방향으로 슬라이딩 이동하도록 슬라이딩 가능하게 배열된 한 쌍의 제 1 외측 시일과;

   상기 정지 상태에서, 상기 포위체 상에서의 상기 2 대의 반전 기구 사이의 중심점에 대응하는 위치에 배치되며, 상기 연장 방향에 직교하는 방향으로 슬라이딩 가능한 제 2 내측 시일을 포함하는, 쇼트 블라스트 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 시일 기구는, 상기 정지 상태에서, 상기 포위체 상에서의 상기 정지된 2 대의 반전 기구의 위치에 대응하는 위치에 배치된 한 쌍의 제 3 시일을 더 포함하며, 상기 제 3 시일은 상기 연장 방향에 직교하는 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 배열되며, 상기 제 3 시일 각각에는 상기 엔드리스 부재가 측면 방향으로 삽입 통과되는 복수의 절결 또는 틈새가 형성되어 있는, 쇼트 블라스트 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 3 시일은 또한 상기 연장 방향과 동일한 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 배열된, 쇼트 블라스트 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 수직 이동 수단은 상기 2 대의 반전 기구를 수직으로 이동시키는데 적합한 1 대 또는 2 대의 호이스트(hoist)인, 쇼트 블라스트 장치.

Images