KR101186583B1 - 극박 표면부 이물질 세정장치 - Google Patents

극박 표면부 이물질 세정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자석을 통해 극박 시편의 일측면을 부착시켜 고정하는 제1 고정 플레이트; 상기 제1 고정 플레이트의 일측에 설치되어 상기 제1 고정 플레이트의 이동에 따라 상기 극박 시편의 타측면을 브러싱하는 제1 브러시; 상기 제1 고정 플레이트의 측부에 배치되고, 이동하는 상기 제1 고정 플레이트와 상, 하로 마주하게 배치되면, 다른 전자석을 통해 상기 극박 시편의 타측면을 부착시켜 고정하는 제2 고정 플레이트; 상기 제2 고정 플레이트의 일측에 설치되어 상기 제2 고정 플레이트의 이동에 따라 상기 극박 시편의 일측면을 브러싱하는 제2 브러시; 및 상기 제1 고정 플레이트 및 상기 제2 고정 플레이트를 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 표면부 이물질 세정장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 극박 시편을 판상의 플레이트에 전자석을 이용하여 고정한 다음 상기 플레이트를 회전하는 브러쉬로 이동시켜 극박 시편 표면부를 세정함으로써, 극박 시편의 구겨짐 없이 세정 및 건조가 가능하며, 특히, 단시간 내에 많은 극박 시편에 대한 세정 처리를 진행할 수 있고, 이를 통해, 재현성 및 안정성을 확보할 수 있다.

Description

극박 표면부 이물질 세정장치{APPARATUS FOR CLEANING IMPURITY OF ULTRATHIN STEEL SHEET SURFACE}
본 발명은 극박 표면부 이물질 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 극박 시편의 구겨짐을 방지할 수 있고, 이를 통해, 극박 시편의 고른 세정력을 확보할 수 있으며, 날카로운 극박 시편으로 인한 안전상해를 예방할 수 있는 극박 표면부 이물질 세정장치에 관한 것이다.
종래에는 압연 공정 중에 극박 표면부에 부착되어 있는 오일이나 먼지와 같은 이물질을 제거하기 위해, 회전하는 두 브러쉬롤 사이에 극박을 통과시키거나 도 1에 도시한 바와 같이, 작업자가 수작업을 통해 극박(1) 표면부의 이물질을 제거하였다.
그러나 대략 0.18㎜ 이하의 두께를 갖는 극박은 위와 같은 방법을 통한 세정작업 시 쉽게 구겨지는 문제가 있었다. 특히, 물성 측정을 위한 시편으로 사용되는 극박인 경우 이러한 구겨짐 발생에 의해 시험 데이터에 편차를 유발하여 측정된 데이터값에 대한 재현성 및 신뢰성을 확보할 수 없었다.
더불어, 작업자에 의한 수작업으로 극박 표면부의 이물질을 제거하는 경우 숙련된 작업자라 할지라도 세정 시 극박에 가해지는 압력에 필연적으로 오차가 발생될 수 밖에 없고, 무엇보다도 날카로운 에지면을 갖는 극박으로 인해 항상 안전사고의 위험에 노출되어 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 극박 시편을 판상의 플레이트에 전자석을 이용하여 고정한 다음 상기 플레이트를 회전하는 브러쉬로 이동시켜 극박 시편 표면부를 세정함으로써, 극박 시편의 구겨짐을 방지할 수 있고, 이를 통해, 극박 시편의 고른 세정력을 확보할 수 있으며, 날카로운 극박 시편으로 인한 안전상해를 예방할 수 있는 극박 표면부 이물질 세정장치의 제공을 그 목적으로 한다.
본 발명은 전자석을 통해 극박 시편의 일측면을 부착시켜 고정하는 제1 고정 플레이트; 상기 제1 고정 플레이트의 일측에 설치되어 상기 제1 고정 플레이트의 이동에 따라 상기 극박 시편의 타측면을 브러싱하는 제1 브러시; 상기 제1 고정 플레이트의 측부에 배치되고, 이동하는 상기 제1 고정 플레이트와 상, 하로 마주하게 배치되면, 다른 전자석을 통해 상기 극박 시편의 타측면을 부착시켜 고정하는 제2 고정 플레이트; 상기 제2 고정 플레이트의 일측에 설치되어 상기 제2 고정 플레이트의 이동에 따라 상기 극박 시편의 일측면을 브러싱하는 제2 브러시; 및 상기 제1 고정 플레이트 및 상기 제2 고정 플레이트를 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 표면부 이물질 세정장치를 제공한다.
여기서, 상기 제2 고정 플레이트의 측부에 형성되고, 상기 제2 고정 플레이트로부터 분리되는 상기 극박 시편에 잔존하는 세정액을 제거하는 세정액 제거롤을 더 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 세정액 제거롤로부터 배출되는 상기 극박 시편을 건조시키는 급속가열 건조부를 더 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
더불어, 상기 급속가열 건조부는 터널형태로 형성되고, 벽면에는 복수의 통공이 형성되어 있는 것에도 그 특징이 있다.
게다가, 상기 구동부는, 구동모터; 상기 구동모터와 연결되어 상기 구동모터로부터 발생된 회전운동을 직선운동으로 전환하여 상기 제1 고정 플레이트 또는 상기 제2 고정플레이트에 전달하는 스크류바; 및 상기 제1 고정 플레이트 또는 상기 제2 고정 플레이트를 이동 가능하게 안착시키는 가이드레일을 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 의하면, 극박 시편을 판상의 플레이트에 전자석을 이용하여 고정한 다음 상기 플레이트를 회전하는 브러쉬로 이동시켜 극박 시편 표면부를 세정함으로써, 극박 시편의 구겨짐 없이 세정 및 건조가 가능하며, 특히, 단시간 내에 많은 극박 시편에 대한 세정 처리를 진행할 수 있고, 이를 통해, 재현성 및 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 극박 표면부의 이물질 제거작업을 나타낸 사진.
도 2는 본 발명에 따른 극박 표면부 이물질 세정장치를 나타낸 사시도.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 극박 표면부 이물질 세정장치의 세정작업을 공정 순으로 나타낸 공정 단면도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
그러면, 본 발명에 따른 극박 표면부 이물질 세정장치에 대하여 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 극박 표면부 이물질 세정장치(100)는 극박 시편(10)을 대한 구겨짐 없이 세정하는 장치로, 제1 고정 플레이트(110), 제1 브러시(120), 제2 고정 플레이트(130), 제2 브러시(140) 및 구동부(150)를 포함하여 형성된다.
제1 고정 플레이트(110)는 판상으로 형성되어 극박 시편(10)을 부착시켜 고정하는 플레이트이다. 즉, 제1 고정 플레이트(110)는 그 상부면에 극박 시편(10)의 하부면을 안착시키는데, 이때, 제1 고정 플레이트(110)의 하부면에는 복수개의 전자석(110a)이 부착되어 있어, 이러한 전자석(110a)의 자력을 통해 극박 시편(10)을 부착 및 고정하게 된다. 이와 같이, 전자석(110a)을 이용하여 극박 시편(10)을 고정하면, 세척 작업에서도 극박 시편(10)의 펼쳐진 상태 그대로 구겨짐 없이 고정할 수 있다. 여기서, 전자석(110a)은 전류가 흐를 경우에만 자화되므로, 제1 고정 플레이트(110)의 상부면에 고정되어 있는 극박 시편(10)을 분리하고자 할 경우 전자석(110a)에 흐르는 전류의 공급을 차단함으로써, 손쉽게 극박 시편(10)을 분리할 수 있고, 이때, 극박 시편(10)에 물리적인 힘이 가해지지 않아 제1 고정 플레이트(110)와 극박 시편(10)의 분리 시에도 극박 시편(10)의 구겨짐을 방지할 수 있다.
상부면에 극박 시편(10)의 하부면을 부착시킨 제1 고정 플레이트(110)는 구동부(150)에 의해 제1 브러시(120)로 이동하게 되고, 극박 시편(10)의 상부 표면은 제1 브러시(120)에 의해 세척된다.
제1 브러시(120)는 극박 시편(10)의 상부 표면을 브러싱 즉, 세척하는 장치이다. 이를 위해, 제1 브러시(120)는 제1 고정 플레이트(110)의 일측 상부에 설치되는데, 보다 상세하게는, 제1 고정 플레이트(110)의 최초 이동방향을 기준으로, 제1 고정 플레이트(110)의 선단 상부에 설치된다. 이때, 제1 브러시(120)는 극박 시편(10)의 상부 표면을 브러싱하며 세척해야 하므로, 제1 브러시(120)와 제1 고정 플레이트(110)의 설치 간격은 극박 시편(10)의 두께에 의해 좌우된다. 이 경우, 다양한 두께의 극박 시편(10)에 대한 세척을 진행하기 위해서는 제1 브러시(120)와 제1 고정 플레이트(110) 간의 간격을 자유롭게 조절하는 것이 작업성 향상을 위해 필요한데, 이를 위해, 제1 고정 플레이트(110)의 일측에는 제1 고정 플레이트(110)의 높낮이를 조절할 수 있는 스크류잭(미도시)이 설치될 수 있다. 즉, 제1 브러시(120)와 제1 고정 플레이트(110) 간의 간격은, 제1 브러시(120)가 고정 설치된 상태에서 스크류잭(미도시)을 통해 제1 고정 플레이트(110)의 높낮이를 가변시킴으로써, 조절된다.
즉, 제1 브러시(120)는 구동부(150) 또는 별도의 구동장치(미도시)에 의해 일 방향으로 회전하게 되고, 회전하는 제1 브러시(120)에는 별도의 세정액 분사노즐(미도시)로부터 세정액이 분사되며, 이러한 제1 브러시(120)의 회전과 분사되는 세정액에 의해 극박 시편(10)의 상부 표면이 세척된다. 이러한 제1 브러시(120)는 제2 브러시(140)와 함께 탈지부를 이루게 된다.
제2 고정 플레이트(130)는 제1 고정 플레이트(110)와 동일한 형태로 형성된다. 즉, 제2 고정 플레이트(130)는 판상으로 형성되어 극박 시편(10)을 부착시켜 고정하는 플레이트로, 제1 고정 플레이트(110)와는 반대로, 그 하부면에 극박 시편(10)의 상부면을 부착시켜 고정한다. 이를 위해, 제2 고정 플레이트(130)의 상부면에는 복수개의 전자석(130a)이 부착되어, 그 자력을 통해 극박 시편(10)을 고정하게 된다. 또한, 제2 고정 플레이트(130)는 극박 시편(10)의 상부면을 그 하부면에 부착시키기 위해, 제1 고정 플레이트(110)보다 상측에 위치되어야 함은 물론이다. 이 상태에서, 극박 시편(10)이 상부면에 부착된 제1 고정 플레이트(110)가 탈지부인 제1 브러시(120)를 통과해 1차적으로 세척된 다음 계속 이동되어 제2 고정 플레이트(130)의 하부에 배치 즉, 가운데 극박 시편(10)을 개재한 상태에서, 제1 고정 플레이트(110)와 제2 고정 플레이트(130)가 상, 하로 마주하게 배치되면, 제1 고정 플레이트(110)에 형성되어 있는 전자석(110a)에 흐르는 전류를 차단시키고, 제2 고정 플레이트(130)에 형성되어 있는 전자석(130a)에 전류를 흘려준다. 그러면, 극박 시편(10)의 상부면은 전자석(130a)에 의해 제2 고정 플레이트(130)의 하부면에 부착되고, 그 하부면은 제1 고정 플레이트(110)의 상부면으로부터 분리되어 자유로운 상태가 된다.
여기서, 하부면에 극박 시편(10)이 부착된 제2 고정 플레이트(130)는 2차 세척을 위해, 구동부(150)에 의해 제2 브러시(140)로 이동하게 되고, 극박 시편(10)이 분리된 제1 고정 플레이트(110)는 구동부(150)에 의해 역이동되어 최초 위치로 복귀하게 된다.
제2 브러시(140)는 제1 브러시(120)와 함께 탈지부를 이루는 장치로, 제1 브러시(120)와는 반대인 극박 시편(10)의 하부면을 세척하게 된다. 이를 위해, 제2 브러시(140)는 제2 고정 플레이트(130)의 최초 이동방향을 기준으로, 제2 고정 플레이트(130)의 선단 하부에 설치된다. 그리고 제2 고정 플레이트(130)의 일측에는 제2 브러시(140)와 제2 고정 플레이트(130)의 설치 간격 조절을 위한 스크류잭(미도시)이 설치될 수 있다.
즉, 제2 브러시(140)는 그 상부를 이동하는 제2 고정 플레이트(130)의 하부면에 부착되어 있는 극박 시편(10)의 하부면을 세척하기 위해, 구동부(150) 또는 별도의 구동장치(미도시)에 의해 일 방향으로 회전하게 되고, 회전하는 제2 브러시(140)에는 별도의 세정액 분사노즐(미도시)로부터 세정액이 분사되며, 이러한 제2 브러시(140)의 회전과 분사되는 세정액에 의해 극박 시편(10)의 하부 표면에 세척된다.
이때, 제2 브러시(140)를 통과하며 세척된 극박 시편(10)은 제2 고정 플레이트(130)로부터 분리되는데, 이는 제2 고정 플레이트(130)의 전자석(130a)에 흐르는 전류를 차단함으로써 이루어진다.
여기서, 탈지부를 이루는 제1 브러시(120) 및 제2 브러시(140)에 의해 상, 하부면이 세척된 극박 시편(10)에는 각종 수분 및 세정액이 잔존하게 된다. 이를 위해, 극박 시편(10)의 진행방향을 기준으로, 제2 브러시(140)의 전방에는 세정액 제거롤(160)이 형성될 수 있다.
세정액 제거롤(160)은 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 롤로 구성되고, 회전하는 한 쌍의 롤 사이로 극박 시편(10)을 통과시켜 극박 시편(10)의 상, 하부면에 잔존하는 세정액을 제거하게 된다.
그리고 세정액이 제거된 극박 시편(10)에는 여전히 수분이 남아 있게 된다. 이러한 극박 시편(10)을 완전히 건조하기 우해, 세정액 제거롤(160)의 전방에는 급속가열 건조부(170)가 형성될 수 있다.
급속가열 건조부(170)는 터널형태로 형성되어 유입되는 극박 시편(10)의 상, 하부면을 동시에 건조시킬 수 있다. 이때, 터널 벽면에는 복수의 통공(미도시)이 형성되어 극박 시편(10)에 대한 건조효율을 보다 향상시킬 수 있다.
구동부(150)는 제1 고정 플레이트(110)와 제2 고정 플레이트(130)를 이동시키는 장치이다. 이러한 구동부(150)는 구동모터(151a, 151b), 스크류바(152a, 152b) 및 가이드레일(153a, 153b)을 포함하여 형성될 수 있다. 여기서, 각각 한 쌍으로 구비되는 구동모터(151a, 151b), 스크류바(152a, 152b) 및 가이드레일(153a, 153b)은 제1 고정 플레이트(110)와 제2 고정 플레이트(130)를 각각 이동시키는 수단으로 하기에는 제1 고정 플레이트(110)를 기준으로 설명하기로 한다.
즉, 제1 고정 플레이트(110)는 구동모터(151a)에 의해 회전하는 스크류바(152a)와 연결된다. 이때, 도시하진 않았지만, 제1 고정 플레이트(110)의 직선 이동은 스크류바(152a)와 연결되고 이의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 각종 기어류에 의해 발생된다. 그리고 제1 고정 플레이트(110)는 구동모터(151a)의 작동 시 그 하부에 배치되어 있는 가이드레일(153a)을 타고 전, 후로 이동하게 된다. 즉, 가이드레일(153a)은 제1 고정 플레이트(110)의 전, 후 이동을 가이드하고, 측방 움직임을 구속하여 제1 고정 플레이트(110)가 탈지부로 안전하게 이동되도록 한다.
여기서, 제2 고정 플레이트(130)를 가이드하는 가이드레일(153b)은 제2 고정 플레이트(130)의 상부에 배치된다.
그러면, 본 발명에 따른 극박 표면부 이물질 세정장치의 작용에 대해 설명하기로 한다.
극박 시편(10)이 제1 고정 플레이트(110)의 상부면에 안착되면, 제1 고정 플레이트(110) 하부면에 설치되어 있는 전자석(110a)에 의해 극박 시편(10)이 제1 고정 플레이트(110)에 부착된다. 그리고 제1 고정 플레이트(110)에 부착된 극박 시편(10)은 구동모터(151a)의 작동에 따라 가이드레일(153a)을 따라 이동하는 제1 고정 플레이트(110)에 의해 제1 브러시(120) 하부를 통과하게 된다. 이때, 제1 브러시(120)에는 세정액이 분사되고, 자축을 중심으로 회전하는 제1 브러시(120)에 의해 극박 시편(10)의 상부 표면에 부착된 이물질이 세척된다.
또한, 제1 브러시(110)를 통과한 극박 시편(10)은 제1 고정 플레이트(110)에 의해 계속 이동되어 제2 고정 플레이트(110) 하부에 위치하게 된다. 이때, 극박 시편(10)의 하부면을 부착시킨 전자석(110a)에 흐르는 전류는 차단되고, 제2 고정 플레이트(130)에 설치된 전자석(130a)에 전류가 흘러 극박 시편(10)의 상부면은 제2 고정 플레이트(130)의 하부면에 부착된다. 그리고 극박 시편(10)을 분리시킨 제1 고정 플레이트(110)는 반대방향으로 이동되어 최초 위치로 복귀된다.
하부면에 극박 시편(10)을 부착시킨 제2 고정플레이트(130)는 구동모터(151b)에 의해 상부에 설치되어 있는 가이드레일(153b)을 타고 전방에 설치되어 있는 제2 브러시(140)의 상부를 통과하게 된다. 이때, 제2 브러시(140)에는 세정액이 분사되고, 자축을 중심으로 회전하는 제2 브러시(140)에 의해 극박 시편(10)의 하부 표면에 부착된 이물질이 세척된다.
극박 시편(10)이 제2 브러시(140)를 통과하게 되면, 제2 브러시(140)를 부착시킨 전자석(130a)에 흐르는 전류가 차단되어, 극박 시편(10)은 제2 브러시(140)로부터 분리되고, 분리된 극박 시편(10)은 잔존하는 세정액을 제거하는 세정액제거롤(160)로 유입된다. 그리고 세정액제거롤(160)을 통과한 극박시편(10)은 급속가열 건조부(170)로 유입되어 가열을 통해 건조된다.
이와 같이, 극박 시편(10)이 극박 표면부 이물질 세정장치(100)를 통과하면, 극박 시편(10) 상, 하부면에 부착되어 있는 이물질이 효율적으로 제거됨은 물론, 세정 작업 동안 극박 시편(10)에 물리적인 힘이 가해지지 않아 세정된 극박 시편(10)은 최초 상태 그대로 구겨짐 없이 평탄한 상태가 된다. 그리고 극박 표면부 이물질 세정장치(100)는 제1 고정 플레이트(110), 제1 브러시(120), 제2 고정 플레이트(130), 제2 브러시(140), 세정액제거롤(160) 및 급속가열 건조부(170)가 인라인 상으로 배치되고 구동부(150)에 의해 자동으로 진행됨으로써, 단시간 내에 많은 극박 시편(10)에 대한 세정 처리를 진행할 수 있고, 이를 통해, 재현성 및 안정성을 확보할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 극박 표면부 이물질 세정장치 110: 제1 고정 플레이트
110a, 130a: 전자석 120: 제1 브러시
130: 제2 고정 플레이트 140: 제2 브러시
150: 구동부 151a, 151b: 구동모터
152a, 152b: 스크류바 153a, 153b: 가이드레일
160: 세정액 제거롤 170: 급속가열 건조부

Claims (5)

  1. 전자석을 통해 극박 시편의 일측면을 부착시켜 고정하는 제1 고정 플레이트;
    상기 제1 고정 플레이트의 일측에 설치되어 상기 제1 고정 플레이트의 이동에 따라 상기 극박 시편의 타측면을 브러싱하는 제1 브러시;
    상기 제1 고정 플레이트의 측부에 배치되고, 이동하는 상기 제1 고정 플레이트와 상, 하로 마주하게 배치되면, 다른 전자석을 통해 상기 극박 시편의 타측면을 부착시켜 고정하는 제2 고정 플레이트;
    상기 제2 고정 플레이트의 일측에 설치되어 상기 제2 고정 플레이트의 이동에 따라 상기 극박 시편의 일측면을 브러싱하는 제2 브러시; 및
    상기 제1 고정 플레이트 및 상기 제2 고정 플레이트를 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 표면부 이물질 세정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 고정 플레이트의 측부에 형성되고, 상기 제2 고정 플레이트로부터 분리되는 상기 극박 시편에 잔존하는 세정액을 제거하는 세정액 제거롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 표면부 이물질 세정장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 세정액 제거롤로부터 배출되는 상기 극박 시편을 건조시키는 급속가열 건조부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 표면부 이물질 세정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 급속가열 건조부는 터널형태로 형성되고, 벽면에는 복수의 통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 극박 표면부 이물질 세정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    구동모터;
    상기 구동모터와 연결되어 상기 구동모터로부터 발생된 회전운동을 직선운동으로 전환하여 상기 제1 고정 플레이트 또는 상기 제2 고정플레이트에 전달하는 스크류바; 및
    상기 제1 고정 플레이트 또는 상기 제2 고정 플레이트를 이동 가능하게 안착시키는 가이드레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 표면부 이물질 세정장치.
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