KR100822973B1

KR100822973B1 - 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치

Info

Publication number: KR100822973B1
Application number: KR1020020041040A
Authority: KR
Inventors: 김봉호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-07-13
Filing date: 2002-07-13
Publication date: 2008-04-16
Also published as: KR20040006698A

Abstract

본 발명은 롤 단위 변경 시 선행강판(先行鋼板)과 후행강판(後行鋼板)의 접속 폭 차(接續幅差:선행강판과 후행강판의 폭 차이로 인해 생기는 부분)를 제거하는 과정에서 판 겹침이나 중간소재의 투입 없이 한번의 작업으로 최소 폭의 선행 강판과 최대 폭의 후행 강판의 접속 폭 차 부분을 일시에 테이퍼 형태로 절단하는 것이 가능한 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치에 관한 것으로, 그 구성을 살펴보면 강판 연속 생산공정에서 용접기(25)의 후방에 설치되며 강판(S)의 원활한 진행을 위해서 선행 강판과 후행 강판의 접속 폭 차를 감소시키는 강판 연속 생산공정의 선행 강판과 후행 강판의 접속 폭 차 감소장치에 있어서, 상기 강판(S)의 하부에 설치된 베이스(110)의 일측에는 강판 폭 방향으로 상하부 지지롤러(120,121)가 설치되고 상기 베이스(110)의 타측 양쪽에는 각각 이송블럭(130)이 이동수단(140)에 의해 강판 폭 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 이송블럭(130)의 일측에는 커터 하우징(150)이 회동 가능하게 설치되고 그 커터 하우징(150)의 양쪽에는 커터(160)가 설치된다.

강판 연속 생산공정, 용접기, 지지롤러, 이송블럭, 커터 하우징

Description

선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치{Apparatus for reducing width difference in connecting parts of advancing strip and escorting strip}

도 1은 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치의 종래 한 예를 보인 도면

도 2는 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치의 종래 다른 예를 보인 도면

도 3은 강판 연속 생산라인을 보인 공정도

도 4는 본 발명의 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치를 보인 사시도

도 5는 본 발명의 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치를 보인 분리 사시도

도 6은 본 발명의 요부발췌 분리 사시도

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

20 : 코일카 21 : 페이스 오프 릴

22 : 프로세서 23 : 포토센서

24 : 디바이딩 쉐어 25 : 용접기

26 : 통판 테이블 27 : 텐션 브라이들 롤

S : 강판 110 : 베이스

120,121 : 상하부 지지롤러 120a : 베어링 블록

121a : 프레임 120b : 승하강 실린더

130 : 이송블럭 140 : 이동수단

141 : 가이드 바 142 : 이송 스크류

143 : 구동부 150 : 커터 하우징

160 : 커터

본 발명은 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 롤 단위 변경 시 선행강판(先行鋼板)과 후행강판(後行鋼板)의 접속 폭 차(接續幅差部分:선행강판과 후행강판의 폭 차이로 인해 생기는 부분)을 절단하는 과정에서 판 겹침이나 중간소재의 투입 없이 한번의 작업으로 최소 폭의 선행 강판과 최대 폭의 후행 강판의 접속 판 폭 차 부분을 일시에 테이퍼 형태로 절단하는 것이 가능한 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치에 관한 것이다.

일반적으로 강판을 소재로 연속 작업을 하는 생산라인에서는 강판의 후단에 수요자가 요구하는 치수를 맞추기 위하여 냉간 압연기 또는 조질 압연기를 설치하고 있으며, 이러한 냉간 압연기에는 다수의 작업 롤이 설치되는 데, 작업 롤의 수명을 일정시간 유지하고 품질이 뛰어난 제품을 위해서 일정량의 작업량을 미리 정 한다. 이때, 그 작업 단위를 롤 단위라 부른다.

하나의 롤 단위는 공정 사양에 따라서 최대 폭에서 시작하여 순차적으로 폭이 감소하여 최소 폭에서 마감되는 데, 이때 사용중인 작업 롤은 전량 교체하고 다시 새로운 롤 단위로 작업을 다시 개시한다.

새로운 롤 단위로 변경할 때에는 강판이 최소 폭에서 최대 폭으로 급격히 커지기 때문에 생산라인에서 강판의 폭 차이로 인하여 강판이 인접 설비와 부딪쳐 구부러지거나 겹치는 장애가 빈번히 발생된다.

이렇게 강판(스트립)이 최대 폭에서 최소 폭으로 급격히 변경될 경우에는 그 사이에 중간소재를 사용하는 바, 그 중간소재로는 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차가 200㎜ 이내인 2 개 내지 3개의 스트립 선단을 용접 연결하여 작업을 하고 있다.

도 1은 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치의 종래 한 예를 보인 것으로, 베이스(1)의 가이드 레일(2)을 따라 이동되며 강판(스트립)(S)의 선단이 놓여지는 받침대(3)와, 상기 받침대(3)를 이동시키는 이동 실린더(4)와, 받침대(3)의 양측에 승하강 되며 강판(S)의 접속 부분(용접 부)을 제거하는 노처(4)와, 받침대(3)를 이동시키는 실린더(5)로 이루어진다.

이와 같이 구성된 종래 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치에서는 강판(스트립)의 진행 시 접속 부분에 의해 강판의 이동이 방해되지 않도록 접속 강판의 폭 차가 150㎜ 이내인 경우에는 1회 노칭되며, 접속 강판의 폭 차가 250㎜ 이내인 경우에는 2회 노칭되며, 접속 스트립 폭 차가 350㎜ 이내인 경우에는 처음부 터 수동으로 3회 이상 노칭된다.

그러나, 종래와 같이 강판을 소재로 연속 생산하는 라인에서는 강판이 인접설비에 부딪치거나 겹치지 않도록 강판의 접속 부위를 여러 번 노칭 작업을 해야 하므로 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 도 2는 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치의 종래 다른 예를 보인 것으로, 베이스(10)의 가이드 레일(11)을 따라 이송 블럭(12)이 이송 가능하게 설치되고, 이송 블럭(12)은 모터(13)의 이송 스크류(14)에 의해서 이동될 수 있도록 구성된다. 그리고 커터(15)는 이송 블록(12) 위에서 각도 조절되면서 강판(S)을 절단하도록 구성된다.

종래 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치에서는 커터가 강판의 일정 길이를 테이퍼 형상으로 절단하는 바, 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차가 큰 경우에는 배출 스크랩(절단된 부분)의 처리에 장애를 일으킬 수 있기 때문에 커터가 절단하고자 하는 부위를 한꺼번에 절단하지 못하고 반복 이송하면서 서서히 절단해야 한다. 따라서, 작업시간이 지연되고 작업성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 롤 단위 변경 시 선행강판과 후행강판의 접속 판 폭 차 부분을 절단하는 과정에서 판 겹침이나 중간소재의 투입 없이 한번의 작업으로 최소 폭의 선행강판과 최대 폭의 후행강판의 접속 폭 차를 일시에 테이퍼 형태로 절단하는 것이 가능하기 때문에 최소 폭에서 최대 폭으로 폭 역전이 이루어질 때의 설비 트러블을 사전에 예방하여 생산성 향상 및 원가를 절감할 수 있는 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 구성은, 강판 연속 생산공정에서 용접기의 후방에 설치되며 강판의 원활한 진행을 위해서 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차를 감소시키는 강판 연속 생산공정의 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치에 있어서, 상기 강판의 하부에 설치된 베이스의 일측에는 강판 폭 방향으로 상하부 지지롤러가 설치되고 상기 베이스의 타측 양쪽에는 각각 이송블럭이 이동수단에 의해 강판 폭 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 이송블럭의 일측에는 커터 하우징이 회동 가능하게 설치되고 그 커터 하우징의 양쪽에는 커터가 설치된다.

상기 이송블럭 이동수단은, 상기 베이스 상면에 상기 상하부 지지롤러와 평행하게 2개의 가이드 바가 설치되고, 상기 가이드 바에는 상기 이송블럭이 이동 가능하게 끼워지며, 상기 가이드 바 사이에는 이송 스크류가 구동부에 의해서 회전되게 설치되고 상기 이송 스크류에는 상기 이송블럭이 이송 가능하게 나사 결합된다.

상기 하부 지지롤러의 양단은 상기 베이스에 설치된 프레임에 의해 지지되고, 상기 상부 지지롤러의 양단은 베어링 블록에 의해 지지되며, 상기 베어링 블록은 승하강 실린더에 의해 승하강 되게 설치된다.

이하, 본 발명의 구성을 설명하기 앞서 본 발명이 적용되는 강판 연속 생산 공정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 강판 연속 생산 공정도로서, 강판 연속 생산공정에는 코일강판을 준비하는 코일카(20)와, 장입 후 강판을 풀기 위한 페이스 오프 릴(21)과, 코일강판(S)의 통판을 가이드 하는 프로세서(22)와, 강판 유무를 판단하는 포토센서(23)와, 테일부의 불량 부위를 절단하는 디바이딩 쉐어(24)와, 선행강판과 후행강판의 선단을 연결하도록 노처(4)를 갖는 용접기(25)와, 강판(스트립)을 이동시키는 통판 테이블(26)과, 강판을 페이 오프릴(21)에서 풀어내 스트립화 하는 텐션 브라이들 롤(27)이 구비된다.

도 4는 본 발명의 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치를 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명의 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치를 보인 분리 사시도이며, 도 6은 본 발명의 요부발췌 분리 사시도이다.

도 3내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 강판 연속 생산공정의 선행강판과 후행강판 접속 폭 차 감소장치(100)는 강판 연속 생산공정에서 용접기(25)의 후방에 설치되며 강판(S)의 원활한 진행을 위해서 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차를 감소시킬 수 있도록 구성된다.

즉, 강판(S)의 하부에 설치된 베이스(110)의 일측에는 강판 폭 방향으로 상하부 지지롤러(120,121)가 설치되는 데, 하부 지지롤러(121)의 양단은 서포트(121a)에 지지되고 서포트(121a)의 하단은 베이스(110) 바닥면에 용접된다. 상기 하부 지지롤러(121)는 강판(S:스트립) 절단 시 강판의 떨림을 방지하는 역할을 한다.

베이스(110)의 타측 양쪽에는 각각 이송블럭(130)이 이동수단(140)에 의해 강판 폭 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

다시 말하면, 상기 이송블럭 이동수단(140)으로 베이스(110) 상면에는 상하부 지지롤러(120,121)와 평행하게 2개의 가이드 바(141)가 설치되고, 가이드 바(141)에는 이송블럭(130)이 이동 가능하게 끼워진다.

상기 가이드 바(141)가 헛돌거나 움직이지 않도록 가이드 바(141)의 양단은 반원형상으로 형성되고 가이드 바(141)를 지지하는 베이스(110)의 후면 양쪽도 반원형상으로 이루어져 있으며, 상기 가이드 바(141)의 양단은 고정 클램프(141a)에 의해 볼트(B) 체결된다.

가이드 바(141) 사이에는 이송 스크류(142)가 구동부(143)에 의해서 회전되게 설치되는 데, 이송 스크류(142)에는 이송블럭(130)이 이송 가능하게 나사 결합된다.

다시 말하면, 이송블럭(130)의 전면에 형성된 2개의 관통홀(H1)을 통해서 두 개의 가이드 바(141)가 삽입되어 있고 1개의 관통홀(H2)을 통해서 이송 스크류(142)가 삽입되어 있다.

이송 스크류(142)와 이송블럭(130)의 이송너트(130a)가 나사 결합되어 있기 때문에, 이송 스크류(142)가 회전될 때 이송블럭(130)은 이송 스크류(142)를 따라 이동하며 이때, 가이드 바(141)는 이송블럭(130)의 이송을 가이드 한다.

이송 스크류(142)의 일단은 자유단이고 타단은 구동부(143)가 연결되어 있기 때문에 구동부(143)의 회전력에 의해 이송 스크류(142)는 자전(自轉) 하도록 구성 된다.

구동부(143)는 기어드 모터(143a)와 피엘지(펄스 발생기:143b)로 나뉘어지며, 이들은 커플링(143c)으로 연결되며 베이스(110) 일측에 볼트(B) 체결된다.

상기 이송블럭(130)의 일측에는 커터 하우징(150)이 회동 가능하게 설치되고 그 커터 하우징(150)의 양쪽에는 커터(160)가 설치된다.

좌우 커터 하우징(150)은 진행방향 직 상부에서 내려볼 때 그 안쪽으로 휘어진 형태로 이루어지는 바, 원형 커터가 2㎜ 정도 겹쳐 위치될 수 있도록 상하 동일선상을 통과하는 수평 베어링 안착홀(H)이 4개 형성되어 있고, 그 구부러진 정점(4개의 베어링 안착홀을 상하로 2등분)에서 상하 베어링 안착홀(H) 사이에 2차 스크랩이 원활하게 배출되도록 라인 진행방향으로 점차 확대되는 2차 스크랩 배출구가 형성되어 있다.

또한, 좌우 커터 하우징(150)은 평면상에서 볼 때 베어링 안착홀(H)의 중심선과 축의 연장선에서 직각으로 만나도록 구성되며, 커터 하우징(150)은 축(150a)을 중심으로 회동되도록 구성되고, 실린더(150b)에 의해서 커터 하우징(150)의 각도가 조절되도록 구성된다.

또한 관통홀(150c) 주변 모서리는 적절히 곡면 모따기 가공되어야 커터 하우징(150)이 원활하게 회동될 수 있는 것이다.

또한, 커터 하우징(150)의 길이방향 외측 일정 지점에 실린더(150b)를 연결하기 위한 브래킷(150d)이 설치되고, 커터 하우징(150)의 베어링 안착홀(H)에는 축(e)에 의해 커터(160)가 회전 가능하게 설치됨과 동시에 보호캡(f), 리테이너(g), 베어링(h) 등이 설치된다.

상기 하부 지지롤러(121)의 양단은 베이스(110)에 설치된 프레임(121a)에 의해 지지되고, 상부 지지롤러(120)의 양단은 베어링 블록(120a)에 의해 지지되며, 베어링 블록(120a)은 승하강 실린더(120b)에 의해 승하강 되게 설치된다. 여기서 베어링 블록(120a)의 양쪽과 그와 접하는 베이스의 양쪽에는 각각 가이드 홈(R1)과 가이드 레일(R2)이 형성된다.

미 설명 부호 V는 이송블록 내부에 먼지 등이 들어가지 않도록 하는 커버를 보인 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 선행 강판과 후행 강판의 접속 폭 차 감소장치(100)는 통상적으로 용접기(25) 뒤쪽과 텐션 브라이들 롤(27) 사이에 설치되는 바, 연속 생산공정에서 라인 피엘씨(도시하지 않음)가 선행 스트립과 후행 스트립의 폭 차를 감지한다.

이때, 선행강판과 후행강판의 폭 차가 150㎜를 넘지 않는 경우에는 라인 피엘씨는 용접 완료 후 페이 오프릴(21)과 텐션 브라이들 롤(27) 구간(이하, 연동구간이라 약칭 함)을 구동시켜서 용접 부(선행강판과 후행강판의 접속부위)를 이동시키며, 이때 텐션 브라이들 롤(27)의 후단에 설치된 피엘지의 펄스 값에 따라 연산거리를 계산한다.

강판의 용접부가 노처(4) 포지션에 위치하면, 다시 연동구간을 정지시키며, 이때 노쳐(4)가 하강하면서 노칭 작업(선행강판과 후행강판의 용접부위에 생긴 폭 차를 제거하는 작업)을 완료하고 작업을 종료한다.

만약, 라인 피엘씨에서 감지한 선행강판과 후행 판의 폭 차가 150㎜를 넘으면, 연동구간을 다시 구동시키고 강판의 용접부를 노처 위치로 이동시킨다.

이후 실린더(120b)가 작동하여 베어링 블록(120a)을 하강시키며 이때 가이드 레일(R1)과 가이드 홈(R2)에 의하여 베어링 블록(120a)은 원활하게 하강된다.

베어링 블록(120a)의 하강으로 베어링 블록(120a)에 지지되어 있는 상부 지지롤러(120)가 강판(스트립)(S)을 하방으로 누르며, 이때 강판(S)은 하부 지지롤러(121)와 상부 지지롤러(120) 사이에 위치되어 컷팅 작업 시에도 흔들리지 않는다.

이때, 실린더(150b)가 작동하여 커터 하우징(150)을 안쪽으로 끌어당기는 데, 커터 하우징(150)은 축(150a)을 중심으로 회전되면서 안쪽으로 좁혀지며, 폭 조정모터인 기어모터(143a)가 최소 폭(선행 스트립 폭)의 APC(Auto Position Control:자동 위치 조절)를 실시한다. 여기서 기어모터(143a)의 작동으로 이송 스크류(142)가 회전하면 이송블럭(130)이 이송 스크류(142)를 따라 이송되는 것이다.

텐션 브라이들 롤(27)의 후단에 설치된 피엘지(도시하지 않음)의 펄스 값에 따라 연산거리가 자동 계산되어 강판의 용접부가 노처 포지션에 이르면, 연동구간을 정지시킴과 동시에 강판(S)의 용접부에 라인 트랙킹용 홀을 펀칭하고 작업을 완료한다.

기어모터(143a)가 이송 스크류(142)를 회전시키고 이송블럭(130)을 이송시키면서 강판(S)의 최소 폭(선행 스트립의 폭)의 APC를 완료하면, 연동구간을 구동하고, 커터 하우징(150)의 회전을 가능케 하는 한편, 기어모터(143a)가 오픈방향으로 강판(S)의 최대 폭의 APC를 수행한다.

따라서, 커팅 작업은 초기에 선행강판의 폭으로 절단되기 시작하다가 자연스럽게 바깥쪽으로 절단되는 것이다. 이는, 축(150a)의 중심점과 2차 스크랩의 절단점이 이루는 절단각도와, 연동구간의 구동에 의한 추진력과, 평행 연장선상에 형성되는 합력점 때문에 최종 완료 후에는 절단부분이 테이터진 형상으로 형성되는 것이다.

또한, 연동구간의 구동속도와, 기어모터의 APC속도 제어에 의해서 후행강판의 테이퍼 각도가 자유롭게 조절되며, 테이퍼 각도는 테이퍼 량을 결정하는 데 중요한 역할을 한다.

이상과 같이 롤 단위 변경 시 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차를 절단하는 과정에서 판 겹침이나 중간소재의 투입 없이 한번의 작업으로 최소 폭의 선행강판과 최대 폭의 후행강판의 접속 폭 차를 일시에 테이퍼 형태로 절단하는 것이 가능하기 때문에 최소 폭에서 최대 폭으로 폭 역전이 이루어질 때의 설비 트러블을 사전에 예방할 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 롤 단위 변경 시 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차를 제거하는 과정에서 판 겹침이나 중간소재의 투입 없이 한번의 작업으로 최소 폭의 선행강판과 최대 폭의 후행강판의 접속 폭 차를 일시에 테이퍼 형태로 절단하는 것이 가능하기 때문에 최소 폭에서 최대 폭으로 폭 역전이 이루어질 때의 설비 트러블을 사전에 예방함으로써 생산성 향상 및 원가를 절감할 수 있다.

Claims

강판 연속 생산공정에서 용접기(25)의 후방에 설치되며 강판(S)의 원활한 진행을 위해서 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차를 감소시키는 강판 연속 생산공정의 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치에 있어서,

상기 강판(S)의 하부에 설치된 베이스(110)의 일측에는 강판 폭 방향으로 상하부 지지롤러(120,121)가 설치되고 상기 베이스(110)의 타측 양쪽에는 각각 이송블럭(130)이 이동수단(140)에 의해 강판 폭 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 이송블럭(130)의 일측에는 커터 하우징(150)이 회동 가능하게 설치되고 그 커터 하우징(150)의 양쪽에는 커터(160)가 설치된 것을 특징으로 하는 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치.
제1항에 있어서, 상기 이송블럭 이동수단(140)은,

상기 베이스(110) 상면에 상기 상하부 지지롤러(120,121)와 평행하게 2개의 가이드 바(141)가 설치되고, 상기 가이드 바(141)에는 상기 이송블럭(130)이 이동 가능하게 끼워지며, 상기 가이드 바(141) 사이에는 이송 스크류(142)가 구동부(143)에 의해서 회전되게 설치되고 상기 이송 스크류(142)에는 상기 이송블럭(130)이 이송 가능하게 나사 결합된 것을 특징으로 하는 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치.
제1항에 있어서, 상기 하부 지지롤러(121)의 양단은 상기 베이스(110)에 설치된 프레임(121a)에 의해 지지되고, 상기 상부 지지롤러(120)의 양단은 베어링 블록(120a)에 의해 지지되며, 상기 베어링 블록(120a)은 승하강 실린더(120b)에 의해 승하강 되게 설치된 것을 특징으로 하는 선행강판과 후행강판의 접속 폭 차 감소장치.