KR100956185B1

KR100956185B1 - 헤비게이지 시어링장치

Info

Publication number: KR100956185B1
Application number: KR1020070137678A
Authority: KR
Inventors: 황동연
Original assignee: 주식회사 아이디에이치
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2010-05-04
Also published as: CN101468406A; CN101468406B; KR20090069864A

Abstract

본 발명은 코일상태에서 공급되는 헤비게이지의 금속판재와 함께 이동하면서 금속판재와 시어의 속도가 일치할 때 절단하고, 다시 원래의 상태로 복귀하여 금속판재 이송방향으로 이동하면서 절단하는 동작을 반복함으로서 대형 금속판재의 절단작업을 중단없이 연속적으로 빠른 속도로 수행할 수 있도록 한 헤비게이지 시어링장치에 관한 것으로서,

일정 간격을 유지하여 양측에 세워지는 메인프레임과, 상기 메인프레임의 중앙에 공급되는 금속판재를 절단할 수 있도록 구비하는 시어와, 상기 메인프레임의 전측에 구비하여 시어를 메인프레임에 대하여 왕복운동시키는 피더로 구성한다.

헤비게이지, 시어링

Description

헤비게이지 시어링장치{HEAVY GAUGE SHEARING SYSTEM}

본 발명은 헤비게이지 시어링장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 넓은 폭을 가지면서 두께가 두꺼운 금속판재를 용이하게 절단(전단) 할 수 있도록 한 개선된 시어링장치의 제공에 관한 것이다.

시어링장치는 코일링 상태에서 공급되는 금속판재를 일정한 길이로 연속적으로 절단하여 배출하는 것이다.

상기와 같은 시어링장치는 종래에도 여러 종류가 개발되어 사용되고 있는 실정이며, 코일링 상태에서 공급되는 금속판재를 원하는 길이로 절단하게 되는 데 시어링장치는 고정된 상태에 있고 공급되는 금속판재를 상,하측에 구비되는 나이프에 의하여 절단하도록 하는 구성이다.

이러한 시어링장치를 이용하여 금속판재를 절단할 때에는 그 두께가 10㎜ 이하의 얇은 것은 물론 절단되는 금속판재의 폭 또한 1,000㎜ 이하의 소폭에 한정되어 적용되고 있는 실정이다.

상기와 같이 종래 기술의 시어링장치는 금속판재의 두께와 폭이 얇고 소폭이기 때문에 10∼25.4㎜의 두께와 1,000∼2,550㎜ 폭을 가지는 헤비게이지의 금속판재를 절단하지 못하고 있다.

즉, 이와 같이 헤비게이지의 금속판재는 통상 제철과정에서 일정한 폭과 길이로 성형하여 이송하고, 현장에서 레이저 또는 용접기와 같은 전용의 절단기를 이용하여 원하고자 하는 모양과 형상으로 절단하는 형태를 취하고 있다.

이와 같이 큰 상태의 소재를 이송하는 데에도 상당한 어려움이 따르는 것은 물론, 현장으로 이송한 상태에서 절단하는 과정에서도 상당히 많은 공간을 차지하고, 절단하기 전까지 금속판재를 보관하는 것과 더불어 절단하는 과정에서도 긴 길이의 금속판재 전체를 평평한 상태로 유지할 수 있도록 시어링장치의 후방으로 상당한 길이의 여유공간을 필요로 하기 때문에 상당한 어려움이 따른다.

또한 근자에 들어서는 제철과정에서 두꺼운 금속판재의 경우에도 코일링 상태로 공급되고는 있으나, 코일링 상태에 있는 두꺼운 금속판재를 그대로 공급하면서 연속적으로 절단을 수행하는 시어링 하는 장치는 아직까지 개발되지 못하고 있는 실정이다.

특히 헤비게이지의 금속판재를 절단하기 위해서는 커다란 동력과 육중한 기계적 구조가 필요로 하는 것은 물론, 이러한 구조를 가지면서 연속적으로 중단없이 공급되는 급속판재의 속도와 동조시키면서 전단 할 수 있는 장치가 없기 때문에 종 래의 보편적인 방법으로 절단하고 있어 효율성 있는 작업이 불가능한 등의 문제를 가진다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 일정 간격을 유지하여 양측에 세워지는 메인프레임과, 상기 메인프레임의 중앙에 공급되는 금속판재를 절단할 수 있도록 구비하는 시어와, 상기 메인프레임의 전측에 구비하여 시어를 메인프레임에 대하여 왕복운동시키는 피더로 구성하고;

코일상태에서 공급되는 헤비게이지의 금속판재와 함께 이동하면서 금속판재와 시어의 속도가 일치할 때 절단하고, 다신 신속하게 후퇴하여 금속판재 이송 방향으로 이동하면서 절단하는 동작을 반복하여 수행하여 대형 금속판재의 절단작업을 중단없이 연속적이면서 빠른 속도로 수행할 수 있도록 함으로서 헤비게이지 금속판재의 물류와 보관 및 절단에 따르는 부수적인 비용과 공간 및 설비비용을 절감할 수 있도록 하는 데 목적이 있다.

본 발명은 헤비게이지의 금속판재를 코일링 상태에서 공급되면 공급속도에 맞게 나이프가 이동하면서 공급속도와 일치할 때 시어링하여 금속판재를 원하고자 하는 길이로 절단하도록 함으로서 헤비게이지 금속판재의 절단작업을 중단없이 연속적이면서 빠르게 수행할 수 있어 원 소재의 이송과 보관에 따르는 불편을 부수적으로 해결할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치를 도시한 정면 구성도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치를 도시한 측면 구성도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치를 도시한 평면 구성도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치의 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치의 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치의 C부위를 발취한 평단면도, 도 7은 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치의 D - D선을 따라서 취한 단면도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 헤비게이지 시어링장치(100)는, 일정 간격을 유지하여 양측에 세워지는 메인프레임(101)을 설치하고, 상기 메인프레임(101)의 중앙에는 공급되는 금속판재를 절단하기 위한 시어(Shear, 102)를 구비하고, 상기 메인프레임(101)의 전측에 설치하여 시어(102)를 왕복운동시키도록 하고, 시어(102)를 전진시킬 때에는 시어(102)와 금속판재의 속도가 일치할 때 절단하고, 절단 후 시어(102)를 신속하게 후퇴시켜 전진시키는 동작을 반복하여 시어링할 수 있도록 하는 피더(103)로 구성한다.

상기 시어(102)는 메인프레임(101)의 내측면 상측에 설치되는 레일(104)과 연접하여 활주할 수 있도록 전,후측에 활주로울러(105)를 가지고 전방에 설치되는 피더(103)와 연결되어 메인프레임(101)의 전,후 방향으로 움직이는 무빙프레임(106)을 구비한다.

상기 무빙프레임(106)의 상측에는 폭 방향으로 톱프레임(107)을 연결하여 하방에 고정되는 상부나이프블럭(108)의 선측에는 절단하고자 하는 금속판재의 용이한 진입을 유도하는 어퍼가이드플레이트(109)를 고정하고, 상기 어퍼가이드플레이트(109)의 후방에는 상부나이프(110)를 고정한다.

상기 톱프레임(107)의 하방위치 무빙프레임(106)의 중앙에는 종 방향으로 일정간격을 유지하여 설치되는 수직가이드(111)의 내측에 라이너(112)로 유지되는 하부나이프블럭(113)을 결합한다.

상기 하부나이프블럭(113)의 전측에는 상부나이프블럭(108)에 구비되는 어퍼가이드플레이트(109)와 협조하여 절단할 금속판재를 일시적으로 잡아주어 절단하기 용이하도록 하는 로어가이드플레이트(115)를 구비한다.

상기 로어가이드플레이트(115)는 하부나이프블럭(113)에 설치되는 다수개의 가이드실린더(116)와 가이드로드(117)와 연결하여 상,하 승강하면서 공급되는 금속판재를 가이드 할 수 있도록 한다.

상기 로어가이드플레이트(115)의 후방에는 상부나이프(110)와 협조하여 상,하방향으로 승강하면서 금속판재를 절단하기 위한 하부나이프(118)를 고정한다.

상기 하부나이프(118)의 상,하 방향으로의 승강은 무빙프레임(106)의 하방에 구비되는 나이프작동자(M)에 의하여 이루어지도록 하고, 상기 나이프작동자(M)는 하부나이프블럭(113)의 저면 양측에 형성되는 로드홀(120)에 무빙프레임(106)의 하방에 횡 방향으로 설치되는 크랭크샤프트(121)와 커넥팅로드(122)로 연결하여 크랭 크샤프트(121)의 회전에 의하여 커넥팅로드(122)가 하부나이프블럭(113) 전체를 승,강 시킬 수 있도록 한다.

상기 크랭크샤프트(121)는 메인프레임(101)의 측방에 구비되는 구동수단(123)과 유니버설조인트(124)로 연결하여 전,후 방향으로 왕복하는 무빙프레임(106)의 움직임에 대응할 수 있도록 한다.

물론, 상기 유니버설조인트(124)가 연결되는 위치의 메인프레임(101)에는 크랭크샤프트(121)와 유니버설조인트(124)가 움직이는 데 지장 없도록 무빙홀(125)을 형성함은 당연할 것이다.

또한 상기 유니버설조인트(124)는 회전상태에서 안전사고의 우려 등을 배제할 수 있도록 케이스로 마감함은 당연할 것이다.

상기 피더(103)는 메인프레임(101)의 전측에 세워지는 피딩베이스(130)의 상측에 구비되는 기어박스(131) 사이에는 피딩모터(132)와 감속기(133)로부터 동력을 전달받는 피딩샤프트(134)를 설치한다.

상기 기어박스(131)내에 위치하는 피딩샤프트(134)에는 피니언(135)을 고정하여 기어박스(131) 상측에 구비되는 다수개의 가이드로울러(136)에 의하여 유지되는 피팅바(137)의 저면에 고정한 랙(138)과 연접하여 피딩바(137)를 전,후진 시킬 수 있도록 한다.

상기 피딩바(137)의 선단부는 무빙프레임(106)과 브라켓(139)으로 연결하여 피더(103)에 의하여 상,하부나이프(110,118)를 가지는 무빙프레임(106)을 왕복시킬 수 있도록 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 헤비게이지 시어링장치(100)는,

초기 상태에는 시어(102)가 피더(103)에 의하여 전진한 상태에 있고, 이러한 상태에서 코일로부터 금속판재가 공급되면 센서의 감지에 의하여 정보를 인가받은 콘트롤러(미도시)에 의하여 피더(103)가 작동하여 시어(102)를 금속판재의 이동방향으로 이동시키면서 시어(102)와 금속판재의 속도가 일치할 때 절단하도록 한다.

물론, 절단된 금속판재는 시어링장치(100)의 후방에 구비되는 배출수단에 의하여 신속하게 배출되고, 시어(102)는 피더(103)에 의하여 신속하게 전방으로 이동하여 앞서 수행한 동작을 반복함으로서 공급되는 금속판재를 연속하여 중단없이 절단하게 되는 것이다.

이러한 동작을 보다 상세하게 살펴보면, 시어(102)를 메인프레임(101)의 전,후로 왕복운동시키는 피더(103)는 피딩모터(132)와 감속기(133)를 통하여 피딩베이스(130) 상측에 구비되는 기어박스(131) 사이를 횡 방향으로 설치되는 피딩샤프트(134)를 정,역방향으로 회전시킨다.

그러면, 피딩샤프트(134)에 구비되는 피니언(135)이 기어박스(131)의 상측에서 가이드로울러(136)에 의하여 유지되는 피딩바(137)의 저면에 고정된 랙(138)과 연접되어 있으므로 피딩바(137)가 전,후진하게 된다.

상기 피딩바(137)는 메인프레임(101) 사이에 설치되는 무빙프레임(106)과 브라켓(139)으로 연결하고 있으므로 무빙프레임(106)이 메인프레임(101)을 왕복할 수 있게 된다.

상기 무빙프레임(106)의 경우에는 전,후측에 설치되는 활주로울러(105)가 메인프레임(101)의 내측면에 설치되는 레일(104)에 연접된 상태에 있으므로 메인프레임(106)에 대하여 전,후 방향으로 왕복 가능하게 되는 것이다.

또한, 상기 무빙프레임(106)이 전,후 방향으로 왕복 운동할 때, 무빙프레임(106)의 하방에 설치되는 크랭크샤프트(121)로 구동수단(123)과 연결하여 동력을 전달하는 유니버설조인트(124)의 연결부위는 메인프레임(101)에 더 형성하는 무빙홀(125)에 의하여 간섭현상이 없어지게 되므로 작동에 지장을 받지 않게 된다.

상기와 같이 피더(103)에 의하여 공급되는 금속판재와 동일한 방향으로 이동하면서 속도가 일치할 때 시어(102)가 금속판재를 절단하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

피더(103)에 의하여 공급되는 금속판재와 동일한 방향으로 이동하면서 무빙프레임(106)의 하측에 설치되는 수직가이드(111)에 라이너(112)를 개재하여 결합 되는 하부나이프블럭(113)의 전방에 구비되는 가이드실린더(116)가 신장하여 가이드실린더(116)와 가이드로드(117)에 연결된 로어가이드플레이트(115)로 하여금 금속판재를 톱프레임(107)에 고정되는 상부나이프블럭(108)의 전측에 구비되는 어퍼가이드플레이트(109)와 함께 금속판재를 절단할 수 있도록 가이드 하도록 한다.

이러한 상태에서 시어(102)의 속도가 금속판재와 일치할 때 메인프레임(101)의 측방에 구비되는 구동수단(123)의 동력을 유니버설조인트(124)로 연결되어 무빙프레임(106)의 하측에 설치된 크랭크샤프트(121)가 회전한다.

상기 크랭크샤프트(121)의 회전으로 크랭크샤프트(121)와 커넥팅로드(122)로 연결된 하부나이프블럭(113)은 수직가이드(111)를 따라 상승하게 되고, 어퍼 및 로어가이드플레이트(109,115)에 의하여 정렬되어 가이드 되고 상부나이프(110)와 연접되어 있는 금속판재를 커넥팅로드(122)의 상사점 위치로 상승하는 하부나이프(118)가 절단하게 되는 것이다.

상기와 같이 금속판재의 절단이 이루어진 후에는 하부나이프블럭(113)이 커넥팅로드(122)의 하사점에 도달함으로서 하강하게 되고, 동시에 로어가이드플레이트(115)는 가이드실린더(116)가 수축함으로서 하강하여 차기 동작 대기 상태에 있게 된다.

물론, 상기 무빙프레임(106)은 피더(103)에 의하여 금속판재의 공급방향으로 신속하게 이동하여 절단을 위한 동작 대기 상태에 있게 되고, 연속적으로 공급되는 금속판재가 절단하고자 하는 길이에 근접하여 다시 이동하면서 상기와 같은 동작을 반복하면서 절단하게 되는 것이다.

상기 금속판재의 공급상태와 속도 등은 센서에 의하여 감지되어 메인콘트롤러로 인가하고, 메인콘트롤러에서 시어(102)와 피더(103)를 작동시켜 피더(103)로 하여금 시어(102)를 이동시켜 시어(102)와 금속판재의 속도가 일치할 때 절단되도록 하는 제어 적인 부분은 통상적으로 이루어질 수 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

이러한 본 발명은 실질적으로 금속판재를 절단하는 시어(102)가 피더(103)에 금속판재의 이동방향으로 움직이면서 금속판재의 이동속도와 일치할 때 절단한 후 신속하게 후퇴하여 다시 금속판재의 이동방향으로 움직이는 동작을 지속적으로 반 복하면서 공급되는 금속판재를 중단없이 연속적으로 절단할 수 있도록 함으로서 헤비게이지 금속판재 절단에 새로운 방식을 제공하면서 절단작업의 효율성을 극대화시킬 수 있는 등 기대되는 장점이 많은 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치를 도시한 정면 구성도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치를 도시한 측면 구성도.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치를 도시한 평면 구성도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치의 A - A선을 따라서 취한 단면도.

도 5는 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치의 B - B선을 따라서 취한 단면도.

도 6은 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치의 C부위를 발취한 평단면도.

도 7은 본 발명의 기술이 적용된 헤비게이지 시어링장치의 D - D선을 따라서 취한 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 시어링장치

102; 시어

103; 피더

106; 무빙프레임

110; 상부나이프

118; 하부나이프

135; 피니언

137; 피딩바

138; 랙

Claims

일정 간격을 유지하여 양측에 세워지는 메인프레임(101)과;

상기 메인프레임(101)의 중앙에 공급되는 금속판재를 절단할 수 있도록 구비하는 시어(102)와;

상기 메인프레임(101)의 전측에 설치하여 시어(102)를 왕복운동시켜 연속하여 공급되는 금속판재를 중단없이 시어링할 수 있도록 하는 피더(103)로 구성하는 헤비게이지 시어링장치에 있어서;

상기 시어(102)는 메인프레임(101)의 내측면 상측에 설치되는 레일(104)과;

상기 레일(104)과 연접하여 활주할 수 있도록 전,후측에 활주로울러(105)를 가지고 피더(103)에 의하여 메인프레임(101)의 전,후 방향으로 움직이는 무빙프레임(106)과;

상기 무빙프레임(106)의 상측에 연결하는 톱프레임(107)과;

상기 톱프레임(107) 하방에 고정되는 상부나이프블럭(108)의 선측에 금속판재의 진입을 유도하는 어퍼가이드플레이트(109)와;

상기 어퍼가이드플레이트(109)의 후방에 고정하는 상부나이프(110)와;

상기 무빙프레임(106)의 중앙에 종방향으로 설치되는 수직가이드(111)에 라이너(112)로 유지되는 하부나이프블럭(113)과;

상기 하부나이프블럭(113)의 전측에 구비하여 어퍼가이드플레이트(109)와 협조하여 절단할 금속판재를 절단하기 용이하도록 잡아주는 로어가이드플레이트(115)와;

상기 로어가이드플레이트(115)의 후방에 구비하여 상부나이프(110)와 협조하여 상,하방향으로 승강하면서 금속판재를 절단하는 하부나이프(118)와;

상기 무빙프레임(106)의 후방에 구비되어 하부나이프(118)의 상,하 방향으로 승강시키는 나이프작동자(M)를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤비게이지 시어링장치.
삭제
제 1 항에 있어서;

상기 피더(103)는 메인프레임(101)의 전측에 세워지는 피딩베이스(130)의 상측에 구비되는 기어박스(131)와;

상기 기어박스(131) 사이에 피딩모터(132)와 감속기(133)로부터 동력을 전달받도록 설치하는 피딩샤프트(134)와;

상기 기어박스(131)내의 피딩샤프트(134)에 고정하는 피니언(135)과;

상기 기어박스(131) 상측에 가이드로울러(136)로 유지되고 저면에 랙(138)을 고정하여 피니언(135)과 연접시켜 전,후 이동가능하게 하는 피딩바(137)과;

상기 피딩바(137)의 선단부와 무빙프레임(106)을 연결하여 무빙프레임(106)을 왕복시키는 브라켓(139)을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤비게이지 시어링장치.
제 1 항에 있어서;

상기 로어가이드플레이트(115)는 하부나이프블럭(113)에 설치되는 다수개의 가이드실린더(116)와 가이드로드(117)와 연결하여 상,하 승강하면서 금속판재를 가이드하는 것을 특징으로 하는 헤비게이지 시어링장치.
제 1 항에 있어서;

상기 나이프작동자(M)는 하부나이프블럭(113)의 저면 양측에 형성되는 로드홀(120)과;

상기 무빙프레임(106)의 하방에 횡 방향으로 설치되는 크랭크샤프트(121)와;

상기 로드홀(120)과 크랭크샤프트(121)를 연결하여 나이프블럭(113)을 승,강시키는 커넥팅로드(122)와;

상기 메인프레임(101)의 측방에 구비되는 구동수단(123)과 크랭크샤프트(121)를 연결하여 동력을 전달하는 유니버설조인트(124)와;

상기 유니버설조인트(124)가 연결되는 위치의 메인프레임(101)에는 무빙프레임(106)의 움직임을 따라 유니버설조인트(124)가 움직이는 데 지장 없도록 형성하는 무빙홀(125)을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤비게이지 시어링장치.