KR100816792B1

KR100816792B1 - 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치

Info

Publication number: KR100816792B1
Application number: KR1020010067668A
Authority: KR
Inventors: 김기웅; 신경균; 이효식
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2008-03-25
Also published as: KR20030035559A

Abstract

본 발명은 냉간압연 공정에서 생산한 스트립이 이동되어지는 이동경로에 수평이동 가능하도록 상하로 마주하여 장착되어지는 한쌍의 플레쉬 트리머 프레임과, 상기 플래쉬 트리머 프레임상에 장착되어 수직방향으로 이동가능한 한쌍의 높이조정트러스트 축과, 상기 높이조정트러스트 축의 단부에 장착되어 상기 높이조정트러스트 축에 의하여 상기 스트립의 표면으로 이동한 후, 상기 스트립과 스트립을 연결하는 과정에서 발생된 용접비드를 절삭하는 마주하는 한쌍의 회전식 커터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치.

냉간압연

Description

회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치{An apparatus for trimming the welding portion by the rottery cutter}

도 1은 일반적인 스트립를 용접하기 위하여 이용되고 있는 용접기의 사시도.

도 2는 도 1의 "A" 부분을 상세하게 나타낸 사시도.

도 3은 종래의 용접부 트리밍 시에 이용되는 바이트 상태를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 의한 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에 의한 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명에 의한 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치를 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1:고정대측 용접기 2:이동대측 용접기

3:스트립 4:전극

5:용접비드 201:기존 플러쉬 트리머 프레임

203:용접부트리밍 바이트홀더 204:트리머 프레임 푸쉬 실린더

205:트리머 바이트높이 조정장치 302~305:트리머 바이트 절손 및 크랙 상태

401:플러쉬 트리머 높이조정장치 402:가이드

403:용접부 커팅장치 404:위치 감지 센서

405:회전식 커터기 406:기어 지지 프레임

407:라이너 가이드 409:커팅장치용 모터

410:커플링 411:베벨기어

413:동력 연결축 415:유도 레일

417:축 고정 베어링 418:높이조정 모터

419:콘트롤러(높이조정) 420:축 고정장치

421:높이조정 스러스트 축 422:가이드 슬리브

423:연결시트 424:피동기어

425:상하이송용 슬리브 427: 모터고정 베이스

428:기어 429:서보밸브

430:콘트롤러

본 발명은 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치에 관한 것으로서, 특히 냉연강판을 연속적으로 제조하는 과정에서 스트립과 스트립의 단부를 용접기를 이용하여 용접한 후 발생하는 용접부의 용접비드를 절삭하기 위한 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 스트립를 용접하기 위하여 이용되고 있는 용접기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 "A" 부분을 상세하게 나타낸 사시도이고, 도 3은 종래의 용접부 트리밍 시에 이용되는 바이트 상태를 나타내는 도면이다.

일반적으로 냉간압연에 의하여 스트립을 생산하는 과정에서 스트립과 스트립의 단부는 용접에 의하여 하나로 연결하게 된다. 이때, 스트립과 스트립이 마주하는 부위에는 용접비드가 형성되어 있는데, 이러한 용접비드를 제거하여 스트립의 표면을 동일하게 하여야 한다. 이러한 작업을 트리밍(trimming)이라고 한다. 이러한 트리밍 작업은 냉연강판 제조시에 특히 중요하다.

한편, 진행하는 선,후행 열연강판의 맞대기 용접작업을 실시하기 위하여 선행 스트립의 단부를 고정대측 용접기(1)사이에 위치 시킨다. 이후에 후행 스트립 상단부를 이동대측 용접기(2) 사이에 위치시킨 후, 전극(4)에 강한 전류를 통입시켜 이에 대한 저항열로 선,후행 강판의 앤드부가 열에 의해 용융 되도록 한다. 이와 동시에 급속하게 부재에 가압,변형을 주어 용접비드(5)를 형성시킨다

따라서, 용접후 용접비드에 묻어 있는 용접 슬라그,산화물,용융금속을 제거하기 위하여 기존의 바이트 툴(Bite Tool)을 이용하여 용접비드를 트리밍하게 된다. 이 과정중 트리밍 바이트 불량 및 바이트 팁 파손에 의해 용접비드가 불량하게 되면 용접비드에 남아 있는 잔고(모재 표면보다 조금 높은 면으로 트리밍 되거나 트리밍이 되지 않아 용접 슬라그가 남아있는 상태)가 남아 냉간 압연 작업시 이 잔 고가 모재로 몰려들어가면서 압연판 파단 등을 유발한다. 또한 이로 인하여 선후행 강판(3)의 두께 목표치 대비 실제 두께의 편차 및 재질의 불일치, 강판의 형상, 상태에 따라 용접비드 트리밍 상태가 불량하게 된다.

한편, 도면부호 301∼304는 바이트가 절손 및 크랙된 상태를 나타내는 것이고, 용접부 트리밍 바이트 홀더(203)는 플러쉬 트리머 프레임(201)에 장착되어 진다. 또한 바이트를 지지하고 있는 플러쉬 트리머 프레임(201)은 트리머 프레임 푸쉬 실린더(204)에 의하여 수평이동 한다.

종래의 트리밍장치는 강판의 찢김,트리밍 바이트 파손 및 노후,불량에 의한 판터짐으로 인한 작업능률 저하 및 바이트 팁의 잦은 교체로 인한 원가상승등의 요인을 가져옴과 생산성이 저하되는 등의 문제점이 발생되고 있다.

또한 용접이 완료된 후 용접면에 묻어있는 용접 슬래그,산화물,용융금속을 제거하기 위하여 트리머 바이트를 이용하여 용접면을 트리밍 하고 있는데, 소재의 실 두께를 고려하지 않고 선,후행 스트립의 계산치 두께를 가지고 트리밍량이 결정되어 트리밍 하므로서 용접부 이외의 소재부분이 같이 트리밍 될뿐 아니라 나이프의 잦은 파손 및 파손우려로 인하여 트리머 바이트의 팁은 매 용접시마다 점검하고 결함이 있는 경우에는 곧바로 신품으로 교체해 가면서 작업을 하고 있어 작업자 부하 가중 및 원가상승,작업성 저하,안전 저해 요인등이 항상 잠재 되어 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉연강판을 연속적으로 제조하는 과정에서 스트립과 스트립의 단부를 용접기를 이용하여 용접한 후 발생하는 용접부의 용접비드를 절삭하기 위한 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치에 관한 것이다.

상술한 목적은 냉간압연 공정에서 생산한 스트립이 이동되어지는 이동경로에 수평이동 가능하도록 상하로 마주하여 장착되어지는 한쌍의 플레쉬 트리머 프레임과, 상기 플래쉬 트리머 프레임상에 장착되어 수직방향으로 이동가능한 한쌍의 높이조정트러스트 축과, 상기 높이조정트러스트 축의 단부에 장착되어 상기 높이조정트러스트 축에 의하여 상기 스트립의 표면으로 이동한 후, 상기 스트립과 스트립을 연결하는 과정에서 발생된 용접비드를 절삭하는 마주하는 한쌍의 회전식 커터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 용접부위 트리밍 장치에 의하여 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 의한 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치를 나타내는 도면으로서, 본 발명은 실린더(204)에 의하여 수평방향으로 이동하는 프레임(201)과, 상기 프레임(201)상에 형성되어 있는 홈(201a)의 내측벽면에 회전가능하게 장착되어지는 기어(428)와, 상기 기어의 구동에 따라 회전하는 피동기어(424)와, 상기 피동기어(424)의 회전에 의하여 수직방향으로 이동가능하며 그 외측에는 가이드 슬리브(422)를 가지는 높이조정 트러스트축(421)과, 상기 트러스트 축(421)의 하단에 모터고정베이스(427)상에 고정되어 상하이동가능한 커팅장치용 모터(409)와, 상기 커팅장치용 모터의 하단부에서 회전하는 한쌍의 베벨기어(411)와, 상기 베벨기어(411)의 회전에 의하여 회전하면서 스트립의 표면에 형성된 용접비드를 절삭하는 회전식 커터기로 이루여져 있다. 이하, 각각의 부품에 대하여 상세히 설명한다.

프레임(201)은 상기 냉각압연에 의하여 생산되어진 스트립이 이동되는 스트립의 이동경로에 상하로 마주하여 설치되어지는데, 내측으로 홈(201a)이 형성되어 있다. 한편, 프레임(201)은 트리머 프레임 푸쉬 실린더(204)에 의하여 수평방향으로 이동하게 된다. 한편, 상하로 마주하여 설치되는 프레임(201)은 서보밸브(429)에 의하여 동일한 속도로 이동할 수 있도록 구성되어지며, 서보밸브(429)는 콘트롤러(430)로 부터 출력된 신호에 의하여 실린더(204)를 수평방향으로 이동시킨다.

피동기어(424)는 기어(428)의 구동에 의하여 회전하는데, 그 내측이 중공으로 이루여져 있어 그 형태가 폐고리 형태로 이루어져 있다. 한편, 피동기어(424)의 내측에는 연결시트(423)가 고정되어지는데, 연결시트(423)의 내측면에는 암나사부가 형성되어 있다.

높이조정 트러스트 축(421)은 그 외측에 수나사부가 형성되어 있는데, 수나사부는 상술한 암나사부에 체결되어 진다. 한편, 기어(428)가 구동함에 따라, 피동기어(424)가 회전하게 되고, 그 동력이 높이조정트러스트축(421)의 외측에 형성된 나사부를 회전시켜서 높이조정트러스트축(421)을 수직방향으로 이동할 수 있도록 구성된다. 기어(428)는 높이조정모터(418)에 의하여 구동되어진다.

한편, 커팅장치용 모터(409)는 상술한 높이조정트러스트축의 하단부에 상하이동가능하도록 결합되어지는데, 커팅장치용 모터(409)는 상하이송용 슬리브(425)상에 고정된다. 상하이송용 슬리브(425)의 외측면에는 수직방향으로 홈이 형성되어 있다. 이러한 홈은 후술하는 가이드라이너(407)상에 형성된 유도레일(415)에 접하게 된다. 한편, 커팅장치용모터(409)는 모터고정베이스에 의하여 상기 상하이송용 슬리브의 내측에 안정적으로 고정된다.

한쌍의 베벨기어(411)는 상기 커팅장치용 모터의 하단부에 위치한 커플링(410)에 의하여 회전가능하게 결합되어 진다. 한쌍의 베빌기어(411) 중에서 한개의 베벨기어는 수평방향으로 장착되어 지고, 또 다른 베벨기어(411)는 수직방향으로 설치되어 지며, 수직방향으로 설치되어진 베벨기어(411)상에는 회전식 커터기(405)가 장착되어 회전하게 된다. 한편, 스트립두께 측정센서(404)는 플레쉬 트리머 프레임(201)상에 장착되어 스트립의 두께를 측정하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 작동 및 기능에 대하여 설명한다.

도 6은 본 발명에 의한 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치를 나타내는 도면으로서, 용접비드를 트리밍하기 위해서는 우선, 용접되어진 스트립(3)의 두께를 실측하는 센서(404)에 의하여 실두께를 측정하고, 측정된 데이터는 콘트롤러(419)로 전송되어진다. 이후에 콘트롤러(419)에서 계산된 정보는 회전식커터기(405)의 수평이동 위치를 결정한다. 용접비드 트리밍량의 높이 설정은 용접기 전극(4) 교환후 트리머 프레임의 높이를 기준으로 하여 설정된다.

스트립의 두께가 센서(404)에 의하여 측정되어진 후, 회전식 커터기(405)는 고속으로 회전을 하게된다. 회전식 커터기(405)가 고속으로 회전하는 상태에서 플레쉬 트리머 프레임(401)은 실린더(408)가 전진함에 따라 수평방향으로 이동하면서 용접비드를 트리밍하게 된다. 한편, 실린더(408)는 서보밸브(429)에 의하여 정밀하게 제어되어지며, 서보 밸브(429)는 콘트롤러(430)에 의하여 제어되어 진다.

한편, 회전식 커터(405)는 스트립의 두께에 맞추어 수직방향으로 이동하게 되는데, 수직방향으로 이동되는 거리는 콘트롤러(419)에 의하여 조정되어진다. 콘트롤러(419)로 부터 출력된 제어신호는 높이조정모터(418)가 회전함에 따라 기어(428)를 회전시키게 되고, 기어(428)의 회전에 의하여 피동기어(424)를 회전시키게 된다.

이때, 기어와 일체로 결합되어진 연결시트(423) 내측면에 형성된 암나사에 체결된 높이조정트러스트축(421)은 하강하기 시작한다. 이러한 동작이 가능한 것은 높이조정트러스트축(421)의 외측에 형성된 숫나사부분에 의하여 피동기어(424)의 회전에 의하여 가이드슬리브(422)가 상하로 이동하게 할 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명에의한 모든 장치는 스트립을 중심으로 하여 상하로 마주하여 한쌍이 장착되어지는데, 높이조정트러스트축(421)역시 스트립의 이동경로를 기준으로 하여 상하로 장착되어진다. 한편, 스트립을 중심으로 하여 상하로 장착된 높이조정모터(418)은 항상 반대방향으로 회전하여 한개의 높이조정트러스트축(421)이 하강하면 또다른 높이조정트러스트축(421)은 상승할 수 있도록 작동한다.

스트립의 상부에 위치한 높이조정트러스트축(421)은 하강하고 하부에 위치한 높이조정트러스트축(421)은 상승하게 되면, 회전식커터(405)도 수직방향으로 동일 하게 이동하여 회전식커터(405)의 끝단부가 스트립의 표면에 위치하게 된다. 이후에 실린더(204)가 전진하면서 용접비드가 회전식 커터(405)에 의하여 절삭되어지게 된다. 한편, 회전식 커터는 한쌍의 베벨기어(411)에 의하여 회전하게 된다.

한편, 선후행 스트립(3)의 두께가 다를 경우에는 용접점비드(5) 트리밍량 계산은 선행스트립 실제 두께에서 후행 스트립의 실제 두께차를 반으로 나눈 후 기존의 종래에 설정된 바이트 레벨 수식에 대한 편차값을 다시수정하여 실제 레벨을 설정한다.

본 발명에 의하여 스트립과 스트립을 연결하는 과정에서 발생한 용접비드를 절삭공구를 이용하여 절삭하므로서 표면상태를 깨끗하게 유지할 수 있는 효과가 있고, 트리밍 작업시간을 줄일 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims

냉간압연 공정에서 생산한 스트립이 이동되어지는 이동경로의 좌우로 수평이동 가능하며, 상하로 마주하여 장착되어지는 한쌍의 플레쉬 트리머 프레임과,

상기 각각의 플래쉬 트리머 프레임상에 장착되어 스트립 표면에 대해 수직방향으로 상하 이동가능한 한쌍의 높이조정트러스트 축과,

상기 각각의 높이조정트러스트 축의 단부에 장착되어 상기 높이조정트러스트 축에 의하여 상기 스트립의 표면으로 이동한 후, 상기 스트립과 스트립을 연결하는 과정에서 발생된 용접비드를 절삭하는 마주하는 한쌍의 회전식 커터를 포함하여 이루어지고,

상기 높이조정트러스트 축은, 상기 플레쉬 트리머 프레임 상에 형성되어 있는 홈의 내측벽면에 회전가능하게 장착되어지는 기어의 구동에 따라 회전하는 피동기어의 회전에 의하여 수직방향으로 상하 이동가능하며, 일단에는 상하이송용 슬리브가 고정되며,

상기 회전식 커터는, 상기 높이조정트러스트 축의 일단의 상하이송용 슬리브에 고정된 모터고정베이스 상에 고정되어 상하이동가능한 커팅장치용 모터의 하단부에서 회전하는 한쌍의 베벨기어의 회전에 의하여 회전하면서, 스트립의 표면에 형성된 용접비드를 절삭하는 것을 특징으로 하는 회전식 커터를 이용한 용접부위 트리밍 장치.