KR20130086723A

KR20130086723A - 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치

Info

Publication number: KR20130086723A
Application number: KR1020120007605A
Authority: KR
Inventors: 임창호; 강태성
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2012-01-26
Filing date: 2012-01-26
Publication date: 2013-08-05

Abstract

본 발명은 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치에 관한 것으로, 도장면을 따라 움직일 수 있는 본체하우징; 상기 본체하우징의 선단 상면에 힌지점을 중심으로 회전가능하게 경사고정되고, 힌지점으로부터 떨어진 저면은 탄성스프링에 의해 지지되는 스크래퍼하우징; 상기 스크래퍼하우징에 탑재된 스크래퍼구동모터에 의해 회전구동되는 구동베벨기어; 상기 구동베벨기어와 맞물리는 종동베벨기어; 상기 스크래퍼하우징의 선단면을 관통하여 출몰가능하게 노출되고, 단부에는 스크래퍼가 구비된 스크래퍼로드; 일단은 상기 종동베벨기어에 편심되게 링크되고, 타단은 상기 스크래퍼로드에 링크된 커넥팅로드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 기계적 수단을 통해 자동으로 스크래핑하면서 강재 표면에 잔류된 도장 이물질을 밀어 제거할 수 있으므로 작업시간이 단축되고, 작업의 효율성이 향상되며, 편리하고 용이할 뿐만 아니라 작업이 수월하여 작업자의 근골격계 질환을 예방하는 효과도 얻을 수 있다.

Description

강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치{SCRAPING APPARATUS FOR REMOVING SUBSTANCE ATTATCHED STEEL SURFACE}

본 발명은 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강재의 표면에 부착된 이물질을 간편 용이하면서도 기계적 수단을 통해 적은 힘으로 편리하게 제거할 수 있도록 개선된 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박은 소조립, 중조립, 대조립 등의 조립공정을 통해 블록을 만들고, 이 블록들을 용접하여 건조되게 된다.

이러한 선박 건조공정 중 블록을 도장하는 공정이 포함되는데, 도장시 블록의 바닥면 모서리 부분 등에는 도장용 페인트가 돌출되거나 굳어 있는 경우가 많다.

이것은 도장시 페인트가 많이 뿌려지거나 혹은 경사에 따라 낮은 곳으로 흘러 과다하게 쌓이면서 발생하는 일종의 주름 현상이라고 볼 수 있다.

또한, 블라스팅 후 청소 누락으로 그리트가 쌓여 있는 상태에서 도장용 페인트가 스프레이될 경우 그리트가 페인트와 함께 강재 표면, 즉 블록의 표면에 굳으면서 이물질이 생기기도 한다.

이와 같이 도장시 발생되는 이물질은 도장검사 공정 수행시 반드시 제거해야 하는데, 보통 헤라라고 불리우는 납작한 칼날도구를 이용하여 작업자가 일일이 수작업으로 도장시 생긴 돌출된 이물질을 제거하고 있다.

하지만, 이러한 이물질들은 도장용 페이트와 함께 굳어 있는 상태이므로 쉽게 떨어지지 않기 때문에 칼날도구에 강한 힘을 가해 여러번 반복적으로 왕복시키는 형태 혹은 충격을 가하면서 작업해야만 제거가 가능하다.

따라서, 반복 작업에 따른 작업시간, 작업효율 저하는 물론 과도한 힘을 쏟아야 하므로 작업자의 어깨 부위 통증, 근골격계 질환 유발 등 많은 폐해가 있었다.

이에, 이러한 도장 후 이물질 제거에 적당한 스크래퍼 수단이 제공되면 사용상 편의성이 증진될 것이나, 지금까지는 이와 같은 도장 후 이물질 제거에 적당한 기계적 수단이 개시된 바 없었다.

다만, 타 분야의 예로, 공개특허 제2005-0117227호가 개시된 바 있으나, 이는 온돌 마루판 제거에 사용되는 것으로, 유압 또는 공압을 통해 물체에 순간적으로 타격을 가하는 일종의 브레이커이기 때문에 칼날과 같은 부재를 강재 표면에 밀착시킨 상태에서 전진시키면서 이물질을 밀어 긁어내야 하는 본 발명 분야와는 거리가 멀어 적용가능성이 거의 없으므로 이를 인용하는 것은 현실적으로 불가능하다는 한계가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 자동으로 스크래핑할 수 있는 기계적 수단을 갖추어 도장 후 강재 표면에 잔류된 돌출형 이물질들을 쉽고 편리하면서 단시간에 효율적으로 제거할 수 있도록 한 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 도장면을 따라 움직일 수 있는 본체하우징; 상기 본체하우징의 선단 상면에 힌지점을 중심으로 회전가능하게 경사고정되고, 힌지점으로부터 떨어진 저면은 탄성스프링에 의해 지지되는 스크래퍼하우징; 상기 스크래퍼하우징에 탑재된 스크래퍼구동모터에 의해 회전구동되는 구동베벨기어; 상기 구동베벨기어와 맞물리는 종동베벨기어; 상기 스크래퍼하우징의 선단면을 관통하여 출몰가능하게 노출되고, 단부에는 스크래퍼가 구비된 스크래퍼로드; 일단은 상기 종동베벨기어에 편심되게 링크되고, 타단은 상기 스크래퍼로드에 링크된 커넥팅로드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치를 제공한다.

이때, 상기 본체하우징의 선단 상면은 상기 스크래퍼하우징을 경사설치할 수 있도록 테이퍼진 형태로 경사면이 형성되고, 상기 경사면에는 상기 스크래퍼하우징이 힌지결합될 수 있도록 고정브라켓이 돌출된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 스크래퍼하우징의 선단쪽 내부에는 상기 스크래퍼로드의 출몰을 안내하는 볼부쉬(Ball Bush)가 더 구비된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 스크래퍼는 상기 스크래퍼로드의 단부에 나사식으로 분리가능하게 체결 고정되는 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 본체하우징은 전,후 양측에 각각 제1,2 회전샤프트가 구비되고, 상기 제1,2 회전샤프트 각각에는 자석휠이 고정되며, 상기 제1,2 회전샤프트 중 어느 하나에는 종동기어가 고정되고, 상기 종동기어에는 구동기어가 맞물리며, 상기 구동기어는 본체하우징의 내부에 탑재된 본체구동모터의 회전축에 고정되어, 움직일 수 있도록 구성된 것에도 그 특징이 있다.

나아가, 상기 제1,2 회전샤프트 중 어느 하나에는 구동스프라켓이 고정되고, 나머지 하나에는 종동스프라켓이 고정되며, 상기 구동스프라켓과 종동스프라켓은 체인에 의해 동력전달될 수 있게 연결된 것에도 그 특징이 있다.

그리고, 상기 구동스프라켓과 종동스프라켓 사이의 본체하우징 내벽에는 상기 체인이 경유되는 아이들스프라켓이 더 구비되어 상기 체인의 장력을 유지하는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 제1,2 회전샤프트 중 어느 하나에는 구동풀리가 고정되고, 나머지 하나에는 종동풀리가 고정되며, 상기 구동풀리와 종동풀리는 벨트에 의해 동력전달될 수 있게 연결된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 구동풀리와 종동풀리 사이의 본체하우징 내벽에는 상기 벨트가 경유되는 아이들풀리를 더 구비하여 상기 벨트의 장력을 유지하는 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 기계적 수단을 통해 자동으로 스크래핑하면서 강재 표면에 잔류된 도장 이물질을 밀어 제거할 수 있으므로 작업시간이 단축되고, 작업의 효율성이 향상되며, 편리하고 용이할 뿐만 아니라 작업이 수월하여 작업자의 근골격계 질환을 예방하는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치의 예시적인 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치의 구조를 보인 개략적인 평면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치는 본체하우징(100)을 포함한다.

상기 본체하우징(100)은 사각형상의 부재로서, 추진력을 갖도록 구동에 필요한 수단들을 탑재한다.

예컨대, 상기 본체하우징(100)에는 길이방향을 따라 서로 간격을 둔 2개의 제1,2 회전샤프트(110a,110b)를 구비한다.

이때, 상기 제1 회전샤프트(110a)는 본체하우징(100)의 후단에 가깝게 설치되고, 제2 회전샤프트(110b)는 본체하우징(100)의 선단에 가깝게 설치되는데, 이들은 각각 본체하우징(100)을 폭방향으로 관통하여 배치된다.

그리고, 상기 제1,2 회전샤프트(110a,110b) 각각에는 자석휠(120)이 고정된다.

이는 본 발명 장치가 사용될 대상이 강재, 즉 철재이기 때문에 자력에 의해 흡착될 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 상기 제1 회전샤프트(110a) 쪽 본체하우징(100) 내부에는 본체구동모터(130)가 고정되고, 상기 본체구동모터(130)의 회전축에는 구동기어(132)가 고정되며, 상기 구동기어(132)는 종동기어(112)와 치결합된다.

이 경우, 상기 구동기어(132)와 종동기어(112) 사이에는 아이들기어가 개재될 수 있다.

아울러, 상기 종동기어(112)는 제1 회전샤프트(110a) 상에 고정되는데, 바람직하기로는 키(key)를 이용하여 일체를 이루도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 본체하우징(100) 내부에는 전원공급원인 배터리(140)가 구비되고, 상기 배터리(140)는 상기 본체구동모터(130)의 구동을 위한 동력으로 사용될 수 있도록 전기적으로 연결된다.

여기에서, 상기 배터리(140)와 본체구동모터(130) 사이에는 제1 스위치(162)와 제2 스위치(164)로 이루어진 스위치부(160)를 통해 통전 제어될 수 있도록 연결되며, 상기 스위치부(160)는 PLC 혹은 마이콤과 같은 제어부(미도시)에 의해 제어되도록 설계되는데, 이 제어부는 본체하우징(100) 상에 탑재된다.

이때, 상기 본체구동모터(130)는 제1 스위치(162)의 온/오프에 따라 동작되며, 제2 스위치(164)는 후술할 스크래퍼구동모터(230)의 구동 제어를 위해 사용된다.

다만, 이러한 제어부는 공지된 것이고, 본 발명은 제어방법을 특징으로 하는 것이 아니라, 기계적 구성을 특징으로 하는 것이므로 제어에 관한 세부적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 제1 회전샤프트(110a)의 길이 일부에는 상기 종동기어(112)와 간섭되지 않게 구동스프라켓(114)이 일체로 고정된다.

그리고, 상기 제2 회전샤프트(110b)의 길이 일부, 특히 상기 구동스프라켓(114)과 대응되는 위치에 종동스프라켓(116)이 구비되며, 이들 구동스프라켓(114)과 종동스프라켓(116)은 체인(150)에 의해 동력전달 가능하게 연결된다.

이때, 상기 제1,2 회전샤프트(110a,110b) 사이의 본체하우징(100) 일측면에는 아이들스프라켓(118)이 더 구비될 수 있는데, 상기 아이들스프라켓(118)은 상기 구동스프라켓(114), 종동스프라켓(116)과 대략 삼각형상을 이룬 상태에서 체인(150)에 의해 연결됨으로써 체인(150)의 장력을 조절하도록 함이 바람직하다.

물론, 상술한 예는 스프라켓과 체인을 사용한 것으로 예시적으로 설명하였으나, 반드시 이것으로 한정될 필요는 없고 풀리와 벨트를 사용하여 구현할 수도 있음은 물론이다.

또한, 상기 본체하우징(100)의 선단 상부 모서리에는 테이퍼진 경사면(102)이 형성되고, 상기 경사면(102)에는 고정브라켓(170)이 고정되며, 상기 고정브라켓(170)에는 스크래퍼하우징(200)의 선단부가 회전가능하게 축 고정된다.

뿐만 아니라, 상기 본체하우징(100)의 상면 일부에는 고정대(104)가 구비되고, 상기 고정대(104)에는 탄성스프링(180)의 일단이 고정되며, 탄성스프링(180)의 타단은 상기 스크래퍼하우징(200)의 저면 일부에 고정된다.

따라서, 상기 스크래퍼하우징(200)은 경사 고정된 상태에서 상기 고정브라켓(170)에 회전가능하게 고정된 축을 회동점으로 하여 상기 탄성스프링(180)에 의해 탄성완충되면서 일종의 진동 가능한 상태를 유지하게 된다.

그리고, 상기 스크래퍼하우징(200)의 선단면에는 이를 관통하여 스크래퍼로드(210)가 배치되고, 상기 스크래퍼로드(210)의 선단에는 납작한 날 형태의 스크래퍼(220)가 고정된다.

이때, 상기 스크래퍼(220)는 상기 스크래퍼로드(210)에 나사식으로 체결 조립되게 하여 교체 가능하게 구성하면 마모시 수명연장 측면에서 더욱 좋다.

또한, 상기 스크래퍼로드(210)는 스크래퍼하우징(200) 내부에 고정된 볼부쉬(Ball Bush)(240)에 의해 가이드되도록 함으로써 원활한 출몰동작을 유도할 수 있다.

아울러, 상기 스크래퍼로드(210)의 후단에는 커넥팅로드(250)의 일단이 링크되고, 상기 커넥팅로드(250)의 타단은 종동베벨기어(260) 상에 편심된 상태로 링크되며, 종동베벨기어(260)는 구동베벨기어(270)와 치결합되고, 구동베벨기어(270)는 스크래퍼구동모터(230)의 회전축 상에 고정된다.

이때, 상기 종동베벨기어(260)는 스크래퍼하우징(200)의 내벽상에 고정된 고정축(262)을 통해 회전가능하게 구비된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

먼저, 스크래퍼구동모터(230)가 구동되면 구동베벨기어(270)가 회전되면서 이와 맞물려 있는 종동베벨기어(260)도 회전된다.

이때, 이들 베벨기어는 동력을 직각방향으로 전환하여 전달하게 되므로 모터나 스크래퍼로드 등의 설치를 용이하게 하여 준다.

이와 같이, 종동베벨기어(260)가 회전되면 이에 편심되게 링크되어 있는 커넥팅로드(250)가 종동베벨기어(260)의 원주방향으로 같이 회전하면서 편심량만큼 밀고 당기기를 반복하게 되고, 이에 따라 스크래퍼로드(210)가 스크래퍼하우징(200)으로부터 출몰 동작하게 된다.

동시에, 스크래퍼로드(210)의 단부에 고정된 스크래퍼(220)는 도장면에 돌출된 이물질을 커팅하면서 제거하게 된다.

이 경우, 스크래퍼(220)는 전진시 도장면에 닿으면서 반발력이 발생하게 되는데, 그 반발력은 스크래퍼하우징(200)으로 전달되고, 이로 인해 고정브라켓(170)의 축, 즉 힌지점을 중심으로 스크래퍼하우징(200)의 후단쪽이 하강하게 된다.

이러한 하강력은 탄성스프링(180)에 의해 탄성완충되면서 탄성스프링(180)의 밀어 올리는 힘에 의해 스크래퍼하우징(200)의 후단부가 항상 상방향으로 힘을 받기 때문에 스크래퍼(220)는 항상 도장면과 접촉상태를 유지하게 된다.

그리고, 본체하우징(100)은 본체구동모터(130)의 구동에 따라 체인(150)이 회전됨으로써 자석휠(120)이 회전되어 전진하게 된다.

이때, 상기 자석휠(120)은 도장면에 흡착된 상태로 움직이게 되는데, 이는 도장면이 철판 표면에 형성되어 있기 때문에 상기 자석휠(120)의 자력에 의해 도장면 상에 상당한 힘으로 흡착된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 스크래핑 작업시 상기 자석휠(120)은 본체하우징(100)이 쉽게 밀리지 않고 버틸 수 있는 지지력도 제공하며, 제어부의 제어에 따라 스크래핑 작업이 이루어지면서 동시에 자석휠(120)의 구동에 의한 위치 이동도 가능하다.

이와 같이, 기계적 수단을 활용하게 되면 도장면 상에 돌출된 이물질을 간편 용이하게 제거할 수 있게 된다.

100 : 본체하우징 110a : 제1 회전샤프트
110b : 제2 회전샤프트 120 : 자석휠
130 : 본체구동모터 140 : 배터리
150 : 체인 160 : 스위치부
170 : 고정브라켓 180 : 압축스프링
200 : 스크래퍼하우징 210 : 스크래퍼로드
220 : 스크래퍼 230 : 스크래퍼구동모터
240 : 볼부쉬 250 : 커넥팅로드
260 : 종동베벨기어 270 : 구동베벨기어

Claims

도장면을 따라 움직일 수 있는 본체하우징;
상기 본체하우징의 선단 상면에 힌지점을 중심으로 회전가능하게 경사고정되고, 힌지점으로부터 떨어진 저면은 탄성스프링에 의해 지지되는 스크래퍼하우징;
상기 스크래퍼하우징에 탑재된 스크래퍼구동모터에 의해 회전구동되는 구동베벨기어;
상기 구동베벨기어와 맞물리는 종동베벨기어;
상기 스크래퍼하우징의 선단면을 관통하여 출몰가능하게 노출되고, 단부에는 스크래퍼가 구비된 스크래퍼로드;
일단은 상기 종동베벨기어에 편심되게 링크되고, 타단은 상기 스크래퍼로드에 링크된 커넥팅로드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치.
청구항 1에 있어서;
상기 본체하우징의 선단 상면은 상기 스크래퍼하우징을 경사설치할 수 있도록 테이퍼진 형태로 경사면이 형성되고, 상기 경사면에는 상기 스크래퍼하우징이 힌지결합될 수 있도록 고정브라켓이 돌출된 것을 특징으로 하는 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치.
청구항 1에 있어서;
상기 스크래퍼하우징의 선단쪽 내부에는 상기 스크래퍼로드의 출몰을 안내하는 볼부쉬(Ball Bush)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치.
청구항 1에 있어서;
상기 스크래퍼는 상기 스크래퍼로드의 단부에 나사식으로 분리가능하게 체결 고정되는 것을 특징으로 하는 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치.
청구항 1에 있어서;
상기 본체하우징은 전,후 양측에 각각 제1,2 회전샤프트가 구비되고, 상기 제1,2 회전샤프트 각각에는 자석휠이 고정되며, 상기 제1,2 회전샤프트 중 어느 하나에는 종동기어가 고정되고, 상기 종동기어에는 구동기어가 맞물리며, 상기 구동기어는 본체하우징의 내부에 탑재된 본체구동모터의 회전축에 고정되어, 움직일 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치.
청구항 5에 있어서;
상기 제1,2 회전샤프트 중 어느 하나에는 구동스프라켓이 고정되고, 나머지 하나에는 종동스프라켓이 고정되며, 상기 구동스프라켓과 종동스프라켓은 체인에 의해 동력전달될 수 있게 연결된 것을 특징으로 하는 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치.
청구항 6에 있어서;
상기 구동스프라켓과 종동스프라켓 사이의 본체하우징 내벽에는 상기 체인이 경유되는 아이들스프라켓이 더 구비되어 상기 체인의 장력을 유지하는 것을 특징으로 하는 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치.
청구항 5에 있어서;
상기 제1,2 회전샤프트 중 어느 하나에는 구동풀리가 고정되고, 나머지 하나에는 종동풀리가 고정되며, 상기 구동풀리와 종동풀리는 벨트에 의해 동력전달될 수 있게 연결된 것을 특징으로 하는 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치.
청구항 8에 있어서;
상기 구동풀리와 종동풀리 사이의 본체하우징 내벽에는 상기 벨트가 경유되는 아이들풀리를 더 구비하여 상기 벨트의 장력을 유지하는 것을 특징으로 하는 강재 표면 이물질 제거용 스크래핑 장치.