KR20110067440A - 파이프 연속 자동 세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 연속 자동 세척장치에 관한 것으로, 그 목적은 파이프 생산공정에서 파이프를 자동으로 세척하여 우수한 세척성, 파이프 제품의 표면 품질을 향상시키고, 수작업에 따른 산업재해 발생을 방지할 수 있는 파이프 자동 세척장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 교정기에 의한 파이프 교정 후 표면에 부착된 교정유 및 이물질 제거를 위한 세척장치에 있어서; 교정기에서 배출되는 파이프가 내부로 공급되는 몸체부와, 상기 몸체부에 연결설치되어 파이프의 공급 및 배출을 감지하는 센서부와, 상기 몸체부 상측에 연결되어 세척수를 분사하는 세척수 공급노즐과, 상기 몸체부 양측에 위치하도록 설치되는 브러쉬부와, 상기 브러쉬부와 연결되어 브러쉬부를 수평이동시키도록 몸체부에 연결설치되는 실린더부와, 상기 몸체부 및 세척수 공급노즐과 연결설치되어 세척수 공급노즐에 의해 분사된 세척수를 회수 및 정제하여 다시 세척수 공급노즐로 공급하는 세척수 재처리부를 포함하도록 되어 있다.

파이프, 세척, 리싸이클링, 교정기, 자동세척

Description

파이프 연속 자동 세척장치{Automatic pipe cleaning system}

본 발명은 파이프 연속 자동 세척장치에 관한 것으로, 자세하게는 인발된 파이프에 대한 직진도 교정 후 파이프 표면에 접착된 교정유 및 이물질을 제거하는 세척 장치와 세척에 사용된 세척제를 리싸이클링 하는 파이프 연속 자동 세척장치에 관한 것이다.

일반적으로 파이프 제조공정은 크게 용해/주조, 압출, 인발/열처리, 교정공정으로 이루어져 있다. 용해/주조공정에서는 빌렛을 제조하고, 제조된 빌렛을 절단 및 가열하여 압출을 실시하여 파이프로 제조하게 된다. 압출된 파이프는 인발 및 열처리 공정을 통해서 원하는 규격의 파이프로 가공하고, 최종 공정인 교정공정을 통해서 제품화하고 있다.

상기 교정공정을 세분화하면 교정, 세척, 절단, 면취, 검사, 포장공정으로 세분화할 수 있으며, 상기 교정은 교정기에 의해 굽은 파이프를 곧게 교정하는 것으로, 상기 교정기는 서로 마주보며 설치되어 있는 다수쌍의 교정롤의 내측으로 파이프를 압지시켜 이송시켜 파이프를 수평이동시킴과 동시에 회전시킴으로써, 굽은 파이프를 곧게 교정하도록 되어 있다.

또한, 상기 공정 중 세척은 파이프생산 공정시에 파이프 외면에 묻게 되는 이물질 즉, 철가루, 기름, 먼지 등의 이물질을 세척하는 것으로, 고압세정수, 브러쉬 등에 의해 파이프 외면의 이물질을 제거한다.

그러나 상기와 같은 종래의 방법은 작업자에 의해 수동세척 작업에 의존하고 있는 실정이다. 파이프의 세척을 위해서 사용되는 세척제는 휘발성이 강한 솔벤트로써 산업재해 발생 위험이 크며, 교정 후 10분 ~ 60분정도 대기 후 세척이 이루어지기 때문에 파이프 표면에 접착된 교정유가 건조되어 세척상태가 안 좋고 얼룩이 남게 될 수 있다. 또한 파이프가 이동하는 동안 세척보루를 이용하여 작업자가 닦아내기 때문에 미세척 부분이 발생할 수 있었다.

또한, 길이가 길거나 부피가 큰 파이프의 경우, 작업자가 직접 수작업으로 파이프를 세척하기 곤란할 뿐 만 아니라, 다수의 작업자가 동시에 세척작업을 진행해야 하므로, 작업효율성이 좋게 않게 되어 생산성이 저하되며, 인건비의 상승을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 단순히 고압세척유를 분사하여 세척하는 경우에는 이물질의 제거효율이 높지 않고 세척후 이물질이 함유된 세척유를 파이프로부터 제거 처리하여야 하는 부수적인 작업이 따르는 문제점이 있었다.

또한, 파이프를 세척하기 위한 자동 파이프 세척 장치가 있으나, 이 장치는 교정 공정 중 In-Line 시스템으로 이루어지는 것이 아니고 교정-절단-면취 작업 완료 후 별도의 공간에 설치되어 있는 세척장치로 파이프를 이동시켜야 하므로, 작업 시간이 많이 소요되고, 작업능률 및 생산성이 저하될 뿐 만 아니라, 세척수의 자동 공급에 따른 세척수의 사용량이 증가되고, 파이프의 이동에 따른 생산공정의 오염도가 심화되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 파이프 생산공정에서 파이프를 자동으로 세척하여 우수한 세척성, 파이프 제품의 표면 품질을 향상시키고, 수작업에 따른 산업재해 발생을 방지할 수 있는 파이프 자동 세척장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 고압세척수 분사 및 브러쉬에 의한 이중세척을 통해 파이프의 세척효율을 향상시키고, 분사된 세척수를 재사용 및 효율적으로 처리하여 생산공정 환경을 개선할 수 있는 파이프 자동 세척장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 교정기에 연속되도록 설치되어, 최소의 설비에 의해 파이프를 효율적으로 자동 세척하고, 교정작업에 따른 이물질을 신속하게 제거하여 얼룩을 방지할 수 있는 파이프 자동 세척장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 교정기에서 배출되는 파이프가 내부로 공급되는 몸체부와, 상기 몸체부에 설치되어 파이프의 공급 및 배출을 감지하는 센서부와, 상기 몸체부 상측 에 연결되어 세척수를 분사하는 세척수 공급노즐과, 상기 몸체부 양측에 위치하도록 설치되는 브러쉬부와, 상기 브러쉬부와 연결되어 브러쉬부를 수평이동시키도록 몸체부에 연결설치되는 실린더부와, 상기 몸체부 및 세척수 공급노즐과 연결 설치되어 세척수 공급노즐에 의해 분사된 세척수를 회수 및 정제하여 다시 세척수 공급노즐로 공급하는 세척수 재처리부를 포함하도록 되어 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명은 파이프를 교정하는 교정기에 연속되도록 설치하여, 교정기의 교정롤에 의해 회전배출되는 파이프를 로울러에 의해 가이드하고, 가이드되는 파이프에 고압세척수를 분사시킴과 동시에 유압실린더에 의한 브러쉬를 수평이동시켜 파이프 외면에 묻어 있는 이물질을 자동 제거하도록 되어 있어, 파이프의 외면을 고르게 세척할 수 있으며, 이를 통해 세척효율을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 파이프를 자동세척하므로, 작업자에 의한 수동 세척에 대한 파이프 표면 세척 상태 불량 문제 및 작업자의 재해 발생 위험, 생산속도 저하 문제를 해소할 수 있으며, 또한 수작업에 따른 인건비 상승을 억제할 수 있을 뿐 만 아니라, 파이프 외면의 품질 향상과 후공정의 원활한 품질을 유지하여 생산원가를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 파이프의 세척이 일정공간내에서 이루어지고, 분사된 세척수를 정제후 재사용하도록 되어 있어, 세척작업시의 주변환경오염을 방지하고, 적은 세척수를 통해 효율적인 세척이 이루어지도록 되어 있다.

또한, 본 발명은 레이저 센서에 의해 파이프의 진입과 통과 완료를 인식하여 세척판을 자동 작동하도록 되어 있어, 파이프 세척작업에 대한 무인 자동화를 이룰 수 있다.

또한, 본 발명은 교정기 후면에 연결되도록 설치하여, 교정기 교정롤에 의한 파이프의 회전을 이용하도록 되어 있어, 설비를 간소화하고, 공정을 간단하게 하며, 설비비를 절감시킬 수 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 또다른 구성(측면)을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 전체 구성을 보인 블록 예시도를 도시한 것으로,

본 발명은 파이프 제조를 위해서 직진 교정 후 파이프 표면에 부착된 교정유 및 이물질을 제거하기 위해 파이프 표면을 세척하는 자동세척장치로써, 기존 작업자 세척에 의해 진행되던 방식인 수동세척에 대해서 자동화하는 장치이다.

즉, 본 발명은 교정기에서 배출되는 파이프가 공급되는 몸체부(10)와, 상기 몸체부(10)에 연결설치되어 파이프의 공급 및 배출을 감지하는 센서부(20)와, 상기 몸체부(10) 상측에 위치하도록 연결되어 세척수를 분사하는 세척수 공급노즐(30)과, 상기 몸체부(10) 양측에 위치하도록 설치되는 브러쉬부(40)와, 상기 브러쉬부(40)와 연결되어 브러쉬부(40)를 수평이동시키도록 몸체부(10)에 고정설치되는 실린더부(50)와, 상기 몸체부(10) 및 세척수 공급노즐(30)과 연결설치되어 세척수 공급노즐(30)에 의해 분사된 세척수를 회수 및 정제하여 다시 세척수 공급노즐(30)로 공급하는 세척수 재처리부(60)를 포함하도록 되어 있다.

또한, 상기 몸체부(10)의 전/후단에는 교정기(100)내에서 배출되는 파이프(200)를 몸체부(10)내로 가이드하는 공급로울러(70)와, 세척된 파이프를 외부로 배출시키는 배출로울러(80)가 더 설치되어 있다.

상기 몸체부(10)는 실린더부에 의해 작동되는 브러쉬부(40)를 수평가이드하는 수평가이드(13)와, 상기 수평가이드(13) 하부에 설치되어 분사된 세척수가 저장되는 세척수 저장조(14)를 더 포함한다.

또한, 상기 몸체부(10)는 수평가이드(13)와 세척수 저장조(14) 사이에 설치되어 세척수를 세척수 저장조(14)내로 이동시키는 경사판(15)을 더 포함한다.

또한, 상기 몸체부(10)는 하나의 케이스 형상 또는 커버 형상을 구비하고, 일측에 관찰창(12)을 구비한 몸체(11)가 더 설치되어 있다.

상기 수평가이드(13)는 브러쉬부(40)와 연결되어 브러쉬부(40)를 수평이동시키는 가이드(16)와, 상기 가이드(16)를 지지하는 지지대(17)를 포함하다. 상기 가이드(16)는 지지대(17) 상측에 위치하도록 설치되어 브러쉬부(40)를 수평이동시키는 것으로, 가이드봉 또는 가이드레일 등을 포함한다.

상기 세척수 저장조(14)는 몸체부 하단에 위치하도록 설치되어 있으며, 하나의 저장조로 이루어지거나, 2개로 분할되어 설치될 수 있다.

즉, 상기 세척수 저장조(14)는 세척수 공급노즐 하부에 위치하고 분사된 세척수를 저장하는 제1저장조(14a)와, 상기 제1저장조(14b) 보다 낮은 위치에 위치하도록 설치되고 세척수 재처리부(60)와 연결되어 제1저장조(14a)로부터 넘친 세척수를 저장 및 배출시키는 제2저장조(14b)를 포함하며, 상기 제2저장조(14b)는 제1저장조(14a) 보다 큰 용적을 구비한다.

상기 제1저장조(14a)는 세척수를 일정높이로 저장하기 위한 격벽(18a,18b)과, 세척수의 확산(튀김현상)을 방지하기 위한 방지판(19)이 더 설치되어 있으며, 상기 격벽은 방지판(19)을 중심으로 양측에 위치하도록 제1격벽(18a)과 제2격벽(18b)이 설치되고, 상기 방지판(19)은 하단에 세척수 유출구(19a)를 구비한다.

즉, 상기와 같이 이루어진 세척수 저장조(14)는 제1저장조(14a)내에 모인 세척수가 제1격벽(18a)에 의해 일정 수위를 유지하게 되며, 제1격벽(18a)을 넘은 세척수는 방지판의 세척수 유입구(19a)를 통해 이동된 후, 제2격벽(18b)을 넘어 제2저장조(14b)내로 이동된다. 이때, 세척수는 제1격벽(18a) 및 제2격벽(18b)에 의해 일정수위를 유지하게 되므로, 세척수내에 포함된 이물질은 제1,2격벽(18a,18b)에 의해 제2저장조(14b)내로 이동되지 않고 제1저장조(14a)내에 남아있게 되며, 제2저장조(14b)내로 이동된 세척수는 세척수 재처리부로 이동되게 된다.

상기 방지판(19)은 높이(h1)가 제1,2격벽의 높이(h2)보다 높도록 되어 있어, 제1저장조(14a)내로 세척수의 하강에 따른 세척수의 확산(튀김현상)을 방지할 뿐 만 아니라, 제1저장조(14a)내로 세척수가 급속하게 공급되더라도, 이물질이 포함된 세척수가 제2저장조(14b)로 이동되는 것을 방지하는 기능을 구비한다.

상기 센서부(20)는 파이프의 세척구간을 설정하는 것으로, 몸체부(10)에 설치되어 파이프(200)의 공급을 감지하는 제1센서(21)와, 상기 제1센서(21)와 이격되어 몸체부(10)에 설치되고 파이프(200)의 배출을 감지하는 제2센서(22)를 포함하며, 상기 제1센서(21)와 제2센서(22)는 브러쉬부(40)를 중심으로 양측에 위치하도록 또한 동일높이를 구비하도록 설치되어 있다.

즉, 상기 제1센서(21)는 파이프 진행방향(A)에 대하여 브러쉬부 후단에 위치하도록 설치되어 세척을 위해 브러쉬부로 이동되는 파이프의 진입을 감지하고, 제2센서(22)는 파이프 진행방향(A)에 대하여 브러쉬부 선단에 위치하도록 설치되어 세척된 파이프의 배출을 감지한다. 이때, 상기 제1,2센서(21,22)는 레이저 센서로 이루어진 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어진 센서부(20)는 파이프 세척구간(제1센서와 제2센서 사이의 거리)내에서는 브러쉬부가 파이프 외부면에 압착되게 되도록 실린더부에 신호를 전달하고, 파이프가 세척구간을 통과 완료 시 세척판이 원상태로 벌어지도록 실린더부에 신호를 전달하게 된다. 센서부의 신호에 따른 실린더부의 구동은 공지된 기술수단이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 세척수 공급노즐(30)은 세척수 재처리부(60)와 연결되어 세척수를 분사 즉, 파이프(200) 표면와 브러쉬부(40)로 분사공급하는 것으로, 몸체부의 몸체 상단에 위치하도록 다수개가 설치되어 있다.

상기 브러쉬부(40)는 파이프(200)의 외면에 접촉되어 파이프의 이물질을 제거하는 것으로, 일측이 실린더부(50)에 연결되어 있으며, 또다른 일측이 수평가이드(13)에 연결설치되어 있어, 실린더부(50)의 구동시, 몸체부 내측에 설치된 수평가이드(13)에 의해 파이프 외면에 접촉되도록 수평방향으로 이동되어 파이프 외면 이물질을 제거한다. 이와 같은 브러쉬부(40)는 파이프(200)를 중심으로 양측에 위치하도록 설치된다.

상기 실린더부(50)는 몸체부의 몸체 양측에 위치하도록 각각 설치되며, 유압실린더 또는 공압실린더로 이루어져 있다.

상기 세척수 재처리부(60)는 교정유, 이물질 등이 포함된 사용된 세척수를 정제하여 세척수 공급노즐(30)로 재공급하기 위한 것으로, 세척수 저장조(14)와 연결되어 세척수를 정제하는 정제부(61)와, 상기 정제된 세척수를 저장하는 리싸이클링 탱크(62)와, 상기 리싸이클링 탱크(62)내의 세척수를 세척수 공급노즐(30)로 이송하기 위한 공급펌프(63)를 포함한다.

또한, 상기와 같이 구성된 본 발명은 개방형으로 형성할 수 있다. 즉, 개방형 자동세척장치는 몸체부를 상부가 개방된 테이블 형상으로 형성하고, 상기 몸체부의 상측에 수평가이드를 설치하며, 상기 수평가이드에 연결되도록 실린더부 및 브러쉬부를 설치하고, 상기 브러쉬부를 중심으로 양측에 위치하도록 몸체부 상측에 센서부를 각각 설치하여 개방된 형태의 자동세척장치를 구비할 수 있다. 이와 같이 형성된 개방형 자동세척장치는 상측에 세척수 공급노즐이 설치되고, 몸체부 하측에 세척수 저장조가 설치되게 된다.

이하 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 교정기를 통과한 파이프가 자동세척기에 진입시 제1센서를 이용하여 파이프의 진입을 인식하고 이를 실린더부에 전달하여 자동으로 브러쉬부가 작동되도록 되어 있다.

즉, 본 발명은 파이프가 몸체부로 진입시 제1센서를 통해 파이프의 진입을 감지하고, 실린더부를 구동시켜 브러쉬를 파이프 외부면에 압착시킴과 동시에 세척수 공급노즐을 통해 파이프 외부면 및 브러쉬에 세척수를 분사시킴으로써, 파이프 표면을 세척한다. 이때, 상기 파이프는 교정기에 의해 회전을 하면서 배출되므로, 본 발명 자동세척장치내로 공급되는 파이프는 회전을 하게 되며, 이와 같은 파이프 의 회전, 세척수의 분사 및 브러쉬의 압착에 의해 파이프 표면에 대한 세척이 이루어지게 된다.

또한, 세척되어 외부로 배출되는 파이프는 제2센서가 파이프의 후미부분이 감지하게 되며, 이와 같은 제2센서의 감지에 의해 실린더부가 작동되어 브러쉬부가 원상태로 벌어지도록 되어 있다.

이때, 사용된 세척수에 대해서는 세척수 재처리부에 의한 리싸이클링을 통해 재활용되게 된다. 즉, 사용된 세척수는 리싸이클링 탱크로 흘러들어가는 도중 정제부에 의해 정제된 다음 리싸이클링 탱크에 보관되며, 리싸이크링 탱크에 보관된 세척수는 공급펌프에 의해 세척제 공급노즐로 공급되어 세척 시에 재사용되게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 또다른 구성(측면)을 보인 예시도

도 3 은 본 발명에 따른 전체 구성을 보인 블록 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 몸체부 (11) : 몸체

(12) : 관찰창 (13) : 수평가이드

(14) : 세척수 저장조 (14a) : 제1저장조

(14b) : 제2저장조 (15) : 경사판

(16) : 가이드 (17) : 지지대

(18a) : 제1격벽 (18b) : 제2격벽

(19) : 방지판 (19a) : 세척수 유출구

(20) : 센서부 (21) : 제1센서

(22) : 제2센서 (30) : 세척수 공급노즐

(40) : 브러쉬부 (50) : 실린더부

(60) : 세척수 재처리부 (61) : 정제부

(62) : 리사이클링 탱크 (63) : 공급펌프

(70) : 공급로울러 (80) : 배출로울러

(100) : 교정기 (200) : 파이프

(300) : 자동세척장치

Claims (8)

1. 교정기에 의한 파이프 교정 후 표면에 부착된 교정유 및 이물질 제거를 위한 세척장치에 있어서;

   상기 교정기에서 배출되는 파이프가 공급되는 몸체부와,

   상기 몸체부에 설치되어 파이프의 공급 및 배출을 감지하는 센서부와,

   상기 몸체부 상측에 연결설치되어 세척수를 분사하는 세척수 공급노즐과,

   상기 몸체부 양측에 위치하도록 설치되는 브러쉬부와,

   상기 브러쉬부와 연결되어 브러쉬부를 수평이동시키도록 몸체부에 설치되는 실린더부와,

   상기 몸체부 및 세척수 공급노즐과 연결설치되어 세척수 공급노즐에 의해 분사된 세척수를 회수 및 정제하여 다시 세척수 공급노즐로 공급하는 세척수 재처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 연속 자동 세척장치.
2. 청구항 1 에 있어서;

   상기 몸체부의 전/후단에는 교정기내에서 배출되는 파이프를 몸체부로 가이드하는 공급로울러와, 세척된 파이프를 외부로 배출시키는 배출로울러가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 연속 자동 세척장치.
3. 청구항 1 에 있어서;

   상기 몸체부는 실린더부에 의해 작동되는 브러쉬부를 수평가이드하는 수평가이드와, 상기 수평가이드 하부에 설치되어 분사된 세척수가 저장되는 세척수 저장조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
4. 청구항 1 또는 청구항 3 에 있어서;

   상기 몸체부는 수평가이드와 세척수 저장조 사이에 설치되어 세척수를 세척수 저장조내로 이동시키는 경사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 연속 자동 세척장치.
5. 청구항 3 에 있어서;

   상기 세척수 저장조는 세척수 공급노즐 하부에 위치하고 분사된 세척수를 저장하는 제1저장조와, 상기 제1저장조 보다 낮은 위치에 위치하도록 설치되고 세척수 재처리부와 연결되어 제1저장조의 세척수를 저장 및 배출시키는 제2저장조를 포함하는 거을 특징으로 하는 파이프 연속 자동 세척장치.
6. 청구항 5 에 있어서;

   상기 제1저장조는 세척수를 일정높이로 저장하기 위한 격벽과, 세척수의 확산(튀김현상)을 방지하기 위한 방지판이 더 설치되어 있으며, 상기 격벽은 방지판을 중심으로 양측에 위치하도록 제1격벽과 제2격벽이 설치되고, 상기 방지판은 하단에 세척수 유출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 파이프 연속 자동 세척장치.
7. 청구항 1 에 있어서;

   상기 센서부는 몸체부에 연결설치되어 파이프의 공급을 감지하는 제1센서와, 상기 제1센서와 이격되도록 몸체부에 설치되고 파이프의 배출을 감지하는 제2센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 연속 자동 세척장치.
8. 청구항 1 에 있어서;

   상기 세척수 재처리부는 세척수 저장조와 연결되어 세척수를 정제하는 정제부와, 상기 정제된 세척수를 저장하는 리싸이클링 탱크와, 상기 리싸이클링 탱크내의 세척수를 세척수 공급노즐로 이송하기 위한 공급펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 연속 자동 세척장치.

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