KR100775457B1 - 용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접을 위하여 연속 공급되는 선, 후행스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 연속적으로 철강제품을 제조하기 위하여 선행스트립테일(종단)부와 후행스트립톱(선단)부를 용접으로 연결할 때 스트립사이의 초기갭을 정확히 측정하고 용접간격을 조정하여 용접성을 높임으로서 불량률을 감소시키고 작업상의 안전을 확보할 수 있는 용접기에 연속공급되는 스트립사이의 초기갭측정용 피스설치장치에 관한 것이다.

본 발명의 용접기에 연속공급되는 스트립사이의 초기갭측정용 피스설치장치는, 연납으로 제조된 다수의 스트립갭측정용 피스를 저장하였다가 용접을 위하여 이송되는 스트립단부에 삽입할 수 있도록 공급하는 피스저장부와; 상기 피스저장부의 측면에 결합되고 피스저장부로부터 피스를 공급받아서 스트립의 단부에 설치하도록 스트립의 전단부에 설치되는 클램프장치부와; 상기 피스를 스트립단부의 특정위치에 설치하도록 상위제어부의 제어신호에 따라서 상기 클램프장치부를 레일을 따라서 수평이동시키며 피스를 스트립에 압착시키기 위한 공압을 상기 피스저장부 및 상기 클램프장치부에 제공하는 구동장치부를 포함한다.

스트립, 용접, 갭, 선행, 후행, 피스, 웰더,

Description

용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치{Piece install device for measuring welding gap between continous two strips feeded to welder}

도 1은 종래 사용되는 용접기의 외관을 나타내는 부분사시도,

도 2는 종래 스트립에 삽설되는 실납뭉치의 형상과 설치위치확대도,

도 3은 본 발명의 피스설치장치가 장착된 용접기의 부분사시도,

도 4는 본 발명의 피스의 설치상태를 나타내는 측단면도,

도 5는 본 발명의 피스설치장치의 구동장치부를 제외한 부분의 분해사시도,

도 6은 본 발명의 피스설치장치의 작동상태를 나타내는 플로우차트.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 웰더이동대 2 : 웰더고정대

3-1,3-2,3-3 : 실납피스 4,4-1: 스트립

5,6,7 : 실납피스 8 : 갭측정용피스

9 : 피스클램프 21: 실린더헤드커버

22: 실린더튜브 24: 실린더피스톤

27: 쿠션스프링 28: 실린더로드커버

30: 실린더 31: 실린더로드

32: 실린더로드엔드 34A,34B: 중간연결조인트

37A: 상부클램프 37B: 하부클램프

38A,38B: 클램프조인트 39: 공압밸브

40: 공기호스 41: 어답타

70: 피스저장조 75: 저장조보호덮개

76: 가이드 77: 피스공급판

78: 피스공급용실린더 80: 피스저장조이동용실린더

81: 고정판 82: 고정볼트

83: 몸체고정판

본 발명은 용접을 위하여 연속 공급되는 선, 후행스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 연속적으로 철강제품을 제조하도록 선행스트립테일(종단)부와 후행스트립톱(선단)부를 용접으로 연결할 때 각 스트립 사이의 초기갭을 정확히 측정하고 용접간격을 조정하여 용접성을 높임으로서 불량률을 감소시키고 작업상의 안전을 확보할 수 있는 용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉간압연공정은 연속작업을 수행하기 위하여 용접재료를 필요로 하지 않는 후레시버트웰더(flash butt welder)를 이용하여 선행 및 후행스트립을 접속하여 용접작업을 수행한다. 먼저 도 1을 참고하여 종래의 용접작업을 설명하면 다음과 같다.

선행코일 스트립(4)의 테일(tail)부가 웰더고정대(2)의 전극(미도시됨) 전방 약 1m 지점에서 정지되면 드라이브사이드(D/S)에 위치하였던 웰더고정대(2)의 로타리샤(미도시됨)가 스트립(4)을 절단한 후 워크사이드(W/S)로 이동한다. 그러면 웰더고정대(2)에 부착된 용접실린더(2-1)가 돌출된 후에 후행코일스트립의 톱(top)부가 웰더이동대(1)의 전극보다 약 30cm 정도 앞으로 돌출되어서 위치하게 된다.

이렇게 위치된 상태에서 웰더고정대(2)와 마찬가지로 웰더이동대(1)의 드라이브사이드(D/S)에 위치한 웰더이동대(1)의 로타리샤(미도시됨)가 웰더이동대(1)의 스트립(4-1)을 절단하여 워크사이드(W/S)에 위치하게 된다.

이 때 웰더이동대(1)의 트러버스실린더가 자동시퀀스에 의하여 웰더이동대(1)를 약 1500mm 정도 이동시키고 이동이 완료되면 웰더이동대(1)에 있는 처킹실린더(1-1)가 웰더고정대(2)에 있는 용접실린더(2-1)를 고정시킨다.

이 때 웰더고정대(2)에 위치한 스트립(4)과 웰더이동대(1)에 위치한 스트립(4-1)과의 간격에 따라서 용접품질이 결정되는데, 전기저항에 의하여 웰더이동대(1)와 웰더고정대(2)에 부착된 양 전극간에 전압을 인가한 뒤 접합면을 가볍게 단락시키면 스트립(4,4-1)에 큰전류가 흘러서 국부적으로 후레시(flash)가 발생되며, 이 때 접합면에 강한 압력을 가하여 용접이 수행된다. 그러나 상기와 같이 선행 및 후행스트립의 용접작업을 반복적으로 수행하면 스트립 사이의 갭(gap)이 벌어져서 용접성에 대한 신뢰가 저하되어 제품파손등의 문제가 발생된다.

이러한 문제를 해결할 수 있도록 선행 및 후행스트립간의 갭을 측정하기 위하여 실납을 이용하고 있다. 도 2를 참고하면 스트립(4,4-1) 사이의 갭의 측정을 위하여 3mm정도의 실납을 5 내지 6회 정도 꼬아서 실납피스(5)를 만든 후에 웰더고정대(2)에서 웰더이동대(1)를 이격시킨 후에 웰더고정대(2)의 스트립(4)의 전단면 3곳(3-1,3-2,3-3)에 실납뭉치(5)를 "ㄷ"자형태(b)로 삽입하고 웰더이동대(1)를 이동시켜 웰더고정대(2)에 접촉시킨다. 이 때 웰더이동대(1) 및 웰더고정대(2)가 이동하지 않도록 하기 위하여 먼저 웰더고정대(2)에 부착된 용접실린더(2-1)를 앞으로 전진시키고 웰더이동대(1)가 웰더고정대(2)의 용접실린더(2-1)에 삽입된 후 웰더이동대(1)에 부착된 처킹실린더(1-1)가 작동되어서 웰더고정대(2)의 용접실린더(2-1)를 상하로 고정시킨다. 이 때 고정대 스트립(4)의 전단면 3곳에 부착된 실납피스(5)에 요철홈(6)이 발생되며, 이것을 버니어캘리퍼스를 이용하여 선행 및 후행스트립(4,4-1)간의 초기갭을 측정한다. 정상적인 측정상태는 도 2의 (C)에 표시된 것과 같이 실납뭉치(6)의 굽혀진 부분이 스트립의 단부형상과 같이 약간 들어간 형태가 된다.

그러나 상기와 같이 선행 및 후행 스트립간의 초기갭 측정과정에서 얇고 날카로운 스트립단부에 의하여 스트립(4)의 전단부의 설치위치(3-1,3-2,3-3)에 삽입된 실납피스(5)의 굽혀진 부분이 절손된 실납피스(7)가 발생되고, 절손된 실납피스(7)의 분실, 또는 뭉게짐등으로 인하여 정확한 측정이 어려운 문제점이 있었다. 이에 따라서 스트립간의 용접이음효율이 저하되어 압연작업시에 용접부에서 스트립이 떨어지는 파단사고가 자주 발생하였으며, 압연작업공정의 능률저하 및 압 연롤에 의한 상처, 파단에 의한 설비파손 및 안전사고등이 발생되어서 막대한 피해를 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 연속적으로 철강제품을 제조하도록 선행스트립테일(종단)부와 후행스트립톱(선단)부를 용접으로 연결할 때 스트립 사이의 초기갭을 정확히 측정하여 용접성을 높임으로서 불량률을 감소시킬 수 있는 용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 단부가 날카로운 스트립에 피스삽입을 자동적으로 수행함으로서 종래 수작업에 의한 작업자의 부상을 방지할 수 있어서 작업상의 안전성을 높일 수 있는 용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 다음과 같다.

본 발명의 용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치는, 연납으로 제조된 다수의 스트립갭측정용 피스를 저장하였다가 용접을 위하여 이송되는 스트립단부에 삽입할 수 있도록 공급하는 피스저장부와; 상기 피스저장부의 측면에 결합되고 피스저장부로부터 피스를 공급받아서 스트립의 단부에 설치하도록 스트립의 전단부에 설치되는 클램프장치부와; 상기 피스를 스트립단부의 특정위치에 설치하도록 상위제어부의 제어신호에 따라서 상기 클램프장치부를 레일을 따라서 수평이동시키며 피스를 스트립에 압착시키기 위한 공압을 상기 피스저장부 및 클램프장치부에 제공하는 구동장치부를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 피스설치장치의 설치상태를 도시한 것으로서, 종래 스트립(4)을 고정하고 있는 웰더고정대(2)에 인접하여 설치되며, 피스(8)를 직접 스트립(4)에 설치하는 클램프장치부의 클램프(37)가 스트립(4)의 단부를 물고 있는 형태가 됨을 알 수 있다. 클램프(37)는 실린더(30)에 의하여 작동되어서 피스(8)를 스트립(4)의 단부에 압착시키며, 실린더(30)는 공기호스(40)를 통하여 공급되는 공압에 의하여 작동된다.

본 발명의 스트립갭측정용 피스설치장치의 홈포지션(정지상태), 즉 스트립(4)의 단부에 피스(8)를 설치하지 않고 선행 및 후행스트립(4,4-1)이 정상적으로 이송되는 상태에서는, 웰더고정대(2)의 일측단부를 벗어난 위치에 고정되어서 스트립의 진행에 방해를 주지 않고 있다가, 스트립 사이의 갭을 측정하기 위한 제어신호(상위제어부로부터 입력됨)에 의하여 구동장치부(50)가 레일(64-1,65-1)을 따라서 이동하면서 스트립(4)의 단부에 피스(8)를 삽입하도록 구성되어 있다. 구동장치부(50)에는 레일(64-1,65-1)위를 활주하기 위한 롤러(64,65)가 각각 설치되어 있으며, 도시되지 않았지만 상위제어부로부터의 제어신호에 따라서 작동되는 구동모터가 롤러(64,65)를 작동시키도록 롤러(64,65)의 축과 결합되어 있다.

피스(8)는 피스저장조(70)에 수직으로 겹쳐지는 형태로 저장되며, 공압이 제 공되면 피스공급용실린더(78)에 의하여 수평이동되어서 클램프(37)에 공급된다. 미설명부호 80은 피스저장조이동용실린더로서 피스저장조(70)를 이동시키는데 사용된다. 즉 피스(8)를 클램프장치부에 공급하기 위하여 스트립(4)의 단부에 인접하도록 이동하며, 공급이 완료되면 스트립(4)과 멀어지도록 이동하여서 클램프장치부가 이동하는데 지장을 주지 않는다.

도 4는 스트립(4)에 끼워진 본 발명에 의한 피스(8)의 설치상태를 나타내는 측단면도로서, 서로 용접에 의하여 결합되는 한 쌍의 스트립(4,4-1)의 중간부에 끼워진 피스(8)를 식별할 수 있다. 상기 피스(8)는 초기에는 상부에 도시된 바와 같이 스트립(4)에 먼저 끼워지게 되며, 끼워진 상태에서 우측상부와 같이 클램프(37)를 통하여 단부에 압력이 가해져서 상하부표면이 찌그러지면서 스트립(4)을 단단히 물게 된다.

피스(8)는 일단부가 개방된 "ㄷ"자형태를 가지며 막힌상태의 측면은 수직의 평탄한 면을 가진다. 상기와 같이 평탄한 측면에 후행스트립(4-1)이 접근하여 고정되면 정지위치에 따라서 측표면을 관통한 상태로 정지한다. 도 4의 우측하부에 표시된 것은 측표면이 약간 관통된 피스(8)의 측단면도이다. 따라서 거리(58)가 선행 및 후행스트립 사이의 갭(gap)이 되는 것이다.

스트립(4)에 끼워지는 피스(8)는 피스저장조(70)에 저장되며, 후면에 설치된 피스공급용실린더(78)에 의하여 클램프(37)에 끼워진다. 클램프(37)는 그것의 후단에 설치되어 있는 실린더(31)에 의하여 스트립(4)의 단부에 끼워진 상태에서 압착된다. 피스(8)의 설치상태가 후에 설명된다. 클램프(37)에 끼워진 피스(8)를 압착하는 것은 실린더(30)로서, 이것도 역시 후에 상술된다.

실린더(30)는 공압공급용 공기호스(40)를 통하여 공급되는 공기압에 의하여 작동되며, 상세히 도시되지 않았지만 구동장치부(50)에는 외부로부터 공기압을 전달하기 위한 어답타가 더 연결된다.

도 5는 본 발명의 피스설치장치의 분해사시도로서, 먼저 본 발명의 피스저장부, 클램프장치부, 및 구동장치부에 대한 구조를 간단히 설명한다.

본 발명에서 피스저장부는, 스트립(4)의 단부가 끼워질 수 있는 "ㄷ"자 형태의 연납으로 제작된 피스(8)를 저장하기 위한 피스저장조(70)와 상기 피스저장조(70)에 저장된 피스(8)를 수평이동시키기 위한 피스공급용실린더(78)와, 피스저장조(70)를 전후 이동시키기 위한 피스저장조이동용실린더(80)를 포함한다.

또한 본 발명의 클램프장치부는, 상기 피스저장부의 피스저장조(70)로부터 이동되는 피스(8)를 스트립(4)에 압착하는 것으로 상부 및 하부클램프(37A,37B)로 구성되는 클램프(37)와, 상기 상부 및 하부클램프(37A,37B)와 각각 연결되는 중간연결조인트(34A,34B)와, 상기 중간연결조인트(34A,34B)와 연결되어서 공압의 공급상태에 따라서 작동되어 클램프(37)를 상하작동시키기 위한 실린더(30)로 구성된다.

또한 상기 실린더(30)는 상기 중간연결조인트(34A,34B)의 단부와 결합하기 위한 실린더로드엔드(32)와, 상기 실린더로드엔드(32)에 결합되는 실린더로드(31)와, 상기 클램프(37)에 압력을 가하는 쿠션스프링(27)과, 실린더피스톤(24)과, 실린더튜브(22)를 포함하며, 공압을 공급하기 위한 공기호스(40)를 연결하는 어답타(41)가 더 결합되어 있다.

또한 본 발명의 구동장치부는, 웰더고정대(2)의 측면에 부착된 한 쌍의 레일(64-1,65-1)위를 활주하기 위한 다수의 롤러(64,65)와, 상기 롤러(64,65)를 회동시키기 위한 구동모터와, 상기 피스저장부와 상기 클램프장치부를 장착하기 위한 공간을 제공하는 플레이트(59)로 구성되어 있다.

상기 플레이트(59)는 도 3에서 보는 바와 같이, 중간에 형성된 평판과 하부에 형성된 소형평판의 단부에 각각 롤러(64,65)가 부착되어 있으며, 내측으로는 도시되지 않았지만 구동모터가 더 설치되어 있다. 상기 구동모터는 상위제어부로부터의 제어신호에 따라서 작동되어서 롤러(64,65)를 회전시켜서 레일(64-1,65-1) 위를 활주하여 본 발명의 피스설치장치를 이동시킨다.

먼저 피스저장부의 구조는, 상하가 개방된 사각박스형태의 피스저장조(70)를 구비한다. 피스저장조(70)의 상부에는 저장조보호덮개(75)를 설치하여 차단하며, 고정볼트(71A)와 고정너트(71B)를 이용하여 저장조보호덮개(75)와 피스저장조(70)를 연결, 결합시킨다. 스프링(74)은 저장조보호덮개(75)와 피스누름판(73) 사이에 고정, 연결되도록 구성된다. 피스저장조(70)의 하부에는 피스공급용실린더(78)를 고정할 수 있고 피스(8)를 클램프장치부로 안내하는 가이드(76)가 용접에 의하여 피스저장조(70)에 고정되어 있다. 또한 가이드(76)의 일측에는 가이드 중심축으로부터 바깥쪽으로 벗어난 중심축선상에 피스공급용실린더(78)를 고정하기 위한 볼트홀이 구비되어 있어서 피스공급용실린더(78)를 고정볼트(78A)를 이용하여 고정시킬 수 있다. 또한 가이드(76)의 타단부에는 피스저장조(70)로부터 이송되는 피스(8)의 이탈을 방지하기 위하여 일정각도를 가지고 스토퍼가 구비되어 있다.

한편, 상기 가이드(76)에 연결된 피스공급용실린더(78)는 공압실린더로서 그 축의 말단에는 피스저장조(70)에서 가이드(76) 상부로 이송되는 피스(8)를 클램프장치부로 삽입할 수 있도록 하는 "ㄷ"자형의 피스공급판(77)이 구성되어 있다. 또한 피스공급판(77)과 피스공급용실린더(78)의 연결은 개방되지 않은 피스공급판(77)의 몸체에 중심축을 이뤄 연결, 결합하며 이렇게 함으로써 피스저장부가 이동될 때 스트립(4)에 간섭되지 않는다. 상기 피스공급판(77)은 피스저장조(70)의 하부에서 가이드(76)의 상부에 위치하도록 구성한다.

한편, 피스저장조(70)의 측면에는 피스공급용실린더(78)와 연결되어 일체를 이루어서 피스저장조(70)를 전, 후이동시키기 위한 피스저장조이동용실린더(80)와 결합하기 위한 볼트홀이 구비되어 있으며, 이것을 통하여 피스저장조이동용실린더(80)의 축에 연결, 고정되는 고정판(81)과 고정볼트(82)에 의하여 연결, 고정된다.

또한 상기 피스저장조이동용실린더(80)의 몸체에는 몸체고정판(83)과 결합할 수 있는 볼트홀이 구비되어 있으며 이것을 통하여 피스저장조이동용실린더(80)의 몸체와 몸체고정판(83)상의 나사산이 마련된 볼트홀과 연결되어 고정볼트(84)로 고정된다. 상기와 같이 피스저장조(70), 피스공급용실린더(78), 피스저장조이동용실린더(80)가 연결, 결합되어서 피스저장부를 구성한다.

한편, 피스(8)는 도 4에 도시된 바와 같이 연납으로 제작되어 피스저장조(70)의 내부에 저장되어 있다가 스프링(74)에 의한 피스누름판(73)의 작 용으로 피스저장조(70)의 하부에 구성된 가이드(76)로 내려와 피스공급용실린더(78)의 작용으로 클램프장치부로 공급된다. 피스(8)의 제작제원은 예를 들어 높이 14mm, 폭 14mm, 스트립에 피스삽입이 용이하도록 3mm의 갭을 형성하고, 내부홈은 6mm로 피스가 스트립에 삽입된후 자유롭게 이동할 수 있도록 구성되었다. 물론 스트립의 두께에 따라서 상기 제원이 변경될 수 있음은 명백하다.

또한 클램프장치부는, 탄소구조용강으로 제작할 수 있으며 클램프(37)는 상부클램프(37A)와 하부클램프(37B)의 결합에 의하여 구성된다. 상부클램프(37A)의 전단하부에는 열처리되고 단부가 연마된 요철형의 클램프조인트(38A) 2개가 부착되고 하부클램프(37B)에도 역시 요철형의 클램프조인트(38B)가 하나 설치되어 있다.

상기 상하부클램프(37A,37B)의 후단에는 중간연결조인트(34A,34B)와 결합할 수 있도록 클램프연결고리(35C,35F)가 설치되어 있으며, 중간연결조인트(34A,34B)의 홈을 클램프연결고리(35C,35F)의 홈에 일치시킨 후에 상하고정핀(35A,35D)을 삽입하고 분할핀(35B,35E)을 이용하여 고정시킨다. 또한 실린더로드엔드(32)를 중간연결조인트(34A,34B)의 후단 관통홈(32A)과 일치시켜 고정핀(33)과 분할핀(33A)으로 고정시킨다.

또한 실린더(30)는 실린더로드(31)의 좌측스크류를 실린더로드엔드(32)의 관통홈(32B)에 연결하고 실린더로드커버(28A,28B)를 실린더로드관통홈(30A,30B)을 통하여 실린더로드(31)에 삽입한 후에 쿠션스프링(27)을 실린더로드커버(28A,28B)에 밀착시킨다. 쿠숀스프링(27)은 실린더로드커버(28A,28B)를 팽창시키는 형태로 설치된다. 실린더로드(31)는 턱부분을 실린더로드고정용링(23B)으로 취부한 다음에 실 린더피스톤(24)의 홈에 관통시킨 후 피스톤고정너트(23A)로 체결한다.

그리고 실린더로드(31)에 연결된 부분을 실린더튜브(22)안으로 삽입하여 스텃볼트(20A,20B) 4개를 이용하여 실린더헤드커버(21)와 실린더로드커버(28A,28B)의 홈을 관통시켜 실린더헤드커버 쪽의 4개의 너트(20D)와 실린더로드커버 쪽의 4개의 너트(20C)를 이용하여 볼트를 체결한다.

그리고 클램프실린더커버(25A,25B)를 이용하여 실린더튜브(22)를 홈에 밀착시킨 후 볼트(26A,26B)와 너트로 체결하고, 상부 및 하부클램프(37A,37B)를 홈에 밀착시킨 후 볼트(36A,36B)와 너트로 체결시킨 다음, 공기호스(40)를 실린더헤드커버의 후단 공기인입구(44)에 어답타(41)를 이용하여 공기호스(40)와 공압밸브(39)를 연결시킨다.

상기와 같이 구성된 클램프장치부의 바깥쪽 클램프실린더커버(25A)의 볼트홀과 상기 피스저장조(70), 피스공급용실린더(78), 및 피스저장조이동용실린더(80)가 결합되어 일체가 된 몸체고정판(83)에 형성된 볼트홀이 상호 연결되어 고정볼트(26B)에 의하여 고정되어 상기 피스저장부와 클램프장치부가 일체로 구성된다. 그러나 피스저장조(70)는 자유로이 이동이 가능하다.

한편, 상기와 같이 연결, 결합되어 일체가 된 피스저장조(70)와 클램프장치부는 도 3에서와 같이, 구동장치부(50)에 장착된다. 상기 구동장치부(50)는 용접기의 웰더고정대(2)의 전면에 설치된 한 쌍의 레일(64-1,65-1)위에서 구동이 원활하도록 롤러(64,65)를 이용하여 레일(64-1,65-1)의 좌우로 자유롭게 구동되도록 하였으며 롤러(64,65)는 구동모터(미도시됨)의 축과 기어로 연결, 결합되어 구동모터의 회전력에 의하여 구동할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 롤러(64,65)가 레일(64- 1,65-1)위에서 이동할 때 이탈되지 않도록 지지용롤러를 더 설치하여 지지할 수 있다.

또한 공압밸브(39)의 타단부가 플레이트(59)에 고정되어 있으며, 이것을 통하여 공기호스(40)에 공압이 공급된다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치의 작동상태를 설명한다.

본 발명에 사용되는 피스는 열연코일을 소재로 하여 연속적인 제품생산을 하기 위하여 코일형으로 감긴 열연코일을 풀어 스트립을 용접기를 이용하여 연결하여 제품생산을 하는데 있어서 용접기의 사용빈도에 따라서 용접간극이 흐트러져 선행, 후행스트립간의 갭을 측정하여 용접간극을 정확하게 맞추기 위한 것이다.

선행 및 후행 스트립간의 간극을 측정하기 위하여 먼저 용접기의 웰더이동대(1)는 웰더고정대(2)로부터 떨어지면서 웰더이동대(1)와 웰더고정대(2)간의 사이가 벌어진다(100).

상기와 같이 웰더이동대(1)와 웰더고정대(2)가 벌어지면 웰더고정대(2)의 하부에 설치되어 홈포지션에 있던 스트립갭측정용 피스설치장치가 스트립(4)에 피스(8)를 공급하기 위하여 한 쌍의 레일(64-1,65-1)을 따라서 전진한다. 이것은 스트립갭측정용 피스설치장치에 전원이 공급되면 스트립갭측정용 피스설치장치의 구동장치부(50)에 설치된 구동모터가 회전되고, 구동모터로부터 기어를 통하여 회전력을 전달받은 롤러(64,65)가 구동되어 이동된다.

스트립(4)의 갭을 측정하기 위한 피스설치위치는 스트립의 워크사이드, 센 터, 및 드라이브사이드의 세 곳을 측정하게 된다. 이하 워크사이드는 "가", 센터는 "나", 그리고 드라이브사이드는 "다"로 지칭하며 본질적으로 도 2의 3-1, 3-2, 및 3-3과 동일한 위치가 될 수 있다. 각각의 피스설치위치는 장치제어부 또는 상위제어부로부터의 구동모터 제어신호에 의하여 결정된다. 다시말하면 구동모터에 인가되는 전원공급시간을 조정하여 스트립(4)에서의 피스설치위치(가, 나, 다)를 조정한다. 피스설치장치가 장치제어부 또는 상위제어부로부터 전원을 공급받아서 "가"의 위치에 도달하면 전원공급이 중단되어 피스설치장치는 정지하게 된다(200).

상기와 같이 피스설치장치가 "가"위치에 도달하여 정지한 후에 클램프장치부로 피스(8)를 공급하기 위하여 피스저장조이동용실린더(80)에 공압이 전달되어서 피스저장조이동용실린더(80)가 스트립(4)의 단부에 인접하도록 전진한다. 상기 공압전달은 상세히 도시되지 않았지만 공기호스를 통하여 공급된다.

이에 따라서 실린더(80)의 축에 고정된 몸체고정판(81)에 연결된 피스저장조(70)가 전진하고 피스저장조(70)의 위치와 클램프장치부의 클램프(37)의 수평위치를 일치시키게 된다(300).

상기와 같이 피스저장조(70)와 클램프(37)가 일치되면 선행스트립(4)에 갭측정용 피스(8)를 공급하기 위한 피스공급용실린더(78)에 공압이 공급되어 피스공급용실린더(78)가 전진되고 이에 따라서 피스저장조(70)에 저장된 갭측정용피스(8)가 스트립(4)의 단부를 문 상태로 클램프(37)의 내부에 삽입된다(400).

상기와 같이 스트립의 갭을 측정하기 위한 피스(8)의 공급이 완료되면 먼저 피스공급용실린더(78)에 공압이 차단되어 피스공급용실린더축에 고정된 "ㄷ"자형의 피스공급판(77)이 원위치되고 이에 따라서 피스저장조(70)의 몸체 내부에 저장된 피스(8)가, 스프링(74)의 탄성에 의해 작동되는 피스누름판(73)에 의하여 눌려저서, 피스저장조(70)의 하부에 구성된 가이드(76)로 내려온 후에 스토퍼에 의하여 정지된 상태로 대기한다.

상기 과정이 완료되면 피스저장조이동용실린더(80)에 공급되던 공압이 차단되어 피스저장조이동용실린더(80)가 후진(원위치)하게 되고 그 축에 연결된 몸체고정판(81)에 고정된 피스저장조(70)가 후진된다. 이것은 클램프(37)의 내부에 고정된 선행 스트립(4)에 의해 본 발명의 스트립갭측정용 피스설치장치가 이동하는데 방해받지 않도록 하기 위한 것이다(500).

상기와 같이 클램프(37)에 물린 선행스트립(4)에 피스(8)의 공급이 완료되면 공압밸브(39)에 연결된 공기호스(40)를 통하여 공압이 공급된다. 이 공압은 실린더튜브(22)의 내부에 있는 실린더피스톤(24)을 밀어주고 쿠숀스프링(27)을 밀어줌으로써 실린더(30)에 포함된 실린더로드(31)가 전진하면서 클램프(37)의 후단에 설치된 클램프 중간연결 조인트(34A,34B)를 작동시켜 상하클램프(37A,37B)가 서로 물림작동되면서 피스(8)를 스트립(4)에 견고하게 압착시켜준다(600). 압착상태가 도 4에 상세히 도시되어 있다.

스트립갭측정용 피스(8)가 상기와 같이 압착되면 실린더(30)에 공압이 차단되고 쿠숀스프링(27)의 힘에 의하여 실린더로드(31)가 원위치되며 상하 클램프(37A,37B)는 다시 벌어지게 된다. 상기와 같이 하나의 피스(8) 설치가 완료되면 본 발명의 피스설치장치는 "나"위치로 이동하기 위하여 다시 구동모터에 전원 이 공급되어 구동모터가 작동된다. 이에 따라서 회전력을 전달받은 롤러(64,65)가 구동되어 선행스트립(4)의 센터인 "나"위치로 이동되고, 상기에서 설명된 작동단계(300~600)을 반복수행한다. 또한 "나"위치에 피스(8)의 공급이 완료되면 "다"위치로 피스설치장치가 이동하여 작동단계(300~600)을 반복수행함으로서 스트립(4)의 세곳(가, 나, 다)에 피스(8)의 설치가 완료된다.

상기한 바와 같이, "가","나","다"의 위치에 피스(8)들의 공급이 완료되면 본 발명의 피스설치장치에는 다시 전원이 공급되어 구동모터가 회전된다. 이 때 구동모터의 회전방향은 역방향이 되도록 전원이 인가되며, 이에 따라서 롤러(64,65)가 구동되어 용접기의 측면에 구비된 홈포지션으로 이동되어 다음 측정을 대기하게 된다(700).

한편, 피스설치장치에 의하여 선행 스트립(4)의 단부 3곳(가, 나, 다)에 압착, 설치된 피스(8)는 웰더이동대(1)가 전진되어 후행 스트립(4-1)의 전단부(top)에 의하여 피스(8)의 전면부에 요홈이 형성되고 웰더이동대(2)를 다시 오픈한 후에 작업원이 피스(8)의 전면에 형성된 요홈 깊이를 버어니어 캘리퍼스로 측정하여 스트립간의 갭을 측정하도록 하는 것이다(800).

이와 같이 본 발명의 피스설치장치에 의하면 피스를 이용한 갭측정장치의 분실 및 절단등으로 인하여 정확한 갭측정이 가능하며, 양호한 용접품질을 이뤄 스트립간의 용접품질신뢰를 높일 수 있고 피스공급을 자동으로 할 수 있어 작업원에 의해 반복적으로 작업을 해야 하는 번거로움과 시간낭비 그리고 실납형태의 피스를 삽입하는 과정에서 발생되는 안전사고등의 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 용접을 위하여 연속공급되는 스트립 사이의 갭을 측정하기 위하여 피스를 설치하는 장치에 있어서,

   연납으로 제조된 다수의 스트립갭측정용 피스를 저장하였다가 용접을 위하여 이송되는 스트립단부에 삽입할 수 있도록 공급하는 피스저장부와; 상기 피스저장부의 측면에 결합되고 피스저장부로부터 피스를 공급받아서 스트립의 단부에 설치하도록 스트립의 전단부에 설치되는 클램프장치부와; 상기 피스를 스트립단부의 특정위치에 설치하도록 상위제어부의 제어신호에 따라서 상기 클램프장치부를 레일을 따라서 수평이동시키며 피스를 스트립에 압착시키기 위한 공압을 상기 피스저장부 및 상기 클램프장치부에 제공하는 구동장치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 피스저장부가, 스트립(4)의 단부가 끼워질 수 있는 "ㄷ"자 형태의 연납으로 제작된 피스(8)를 저장하기 위한 피스저장조(70)와, 상기 피스저장조(70)에 저장된 피스(8)를 수평이동시키기 위한 피스공급용실린더(78)와, 피스저장조(70)를 전후 이동시키기 위한 피스저장조이동용실린더(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 클램프장치부가, 상기 피스저장부의 피스저장조(70)로부터 이동되는 피스(8)를 스트립(4)에 압착하는 것으로 상부 및 하부클램프(37A,37B)로 구성되는 클램프(37)와, 상기 상부 및 하부클램프(37A,37B)와 각각 연결되는 중간연결조인트(34A,34B)와, 상기 중간연결조인트(34A,34B)와 연결되어서 공압의 공급상태에 따라서 작동되어 클램프(37)를 상하작동시키기 위한 실린더(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 구동장치부가, 웰더고정대(2)의 측면에 부착된 한 쌍의 레일(64-1,65-1)위를 활주하기 위한 다수의 롤러(64,65)와, 상기 롤러(64,65)를 회동시키기 위한 구동모터와, 상기 피스저장부와 상기 클램프장치부를 장착하기 위한 공간을 제공하는 플레이트(59)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접기에 연속공급되는 스트립 사이의 초기갭측정용 피스설치장치.

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