KR101303891B1 - 회전형 나이프 조립체를 구비하는 디버링 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체와, 상기 본체에 회전 구동 가능하게 장착되며 슬래브의 배면에서 선회 동작하는 암과, 상기 암의 선단에 설치되는 나이프 조립체를 포함하고, 상기 나이프 조립체는 상기 암의 선단에 상기 암의 길이 방향을 따르는 축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 회전 지지체와, 상기 회전 지지체에 설치되며 상기 암의 선회 동작에 따라 상기 슬래브 배면의 버어(burr)를 제거하는 제1나이프와, 상기 회전 지지체에 상기 제1나이프와 다른 위치에 설치되며 상기 회전 지지체의 회전에 따라 상기 제1나이프에 대체되는 제2나이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 디버링 머신에 관한 것으로서, 나이프의 교체 회수를 감소시켜 사용자의 불편을 해소하고 전체 공정 시간을 단축시킬 수 있는 구조의 디버링 머신을 제공한다.

Description

회전형 나이프 조립체를 구비하는 디버링 머신{DEBURRING MACHINE HAVING ROTARY TYPE KNIFE ASSEMBLY}

본 발명은 슬래브 제조 후 절단 공정으로 인해 발생하는 버어(burr)를 제거하기 위한 디버링 머신에 관한 것이다.

일반적으로 연속 주조를 거친 슬래브(slab)는 일정한 길이를 갖도록 절단 공정을 거치게 된다. 이로 인해 절단면에 인접한 슬래브의 배면에는 돌출된 형상의 버어(burr)가 형성된다. 이와 같이 슬래브 배면에 발생하는 버어는 압연판의 품질을 저하시킬 뿐 아니라 슬래브를 이송하는 이송롤과 슬래브를 압연하는 압연롤에 흠을 발생시키는 문제를 발생시키는바, 슬래브의 버어를 반드시 제거해 주어야 한다.

슬래브의 버어 제거 공정은 나이프(또는 커터)를 이용해 버어를 제거하는 디버링 머신을 통해 이루어지며, 공개특허공보 제10-2011-0076024호는 종래 기술에 따른 디버링 머신을 개시하고 있다. 이에 따르면 디버링 머신은 슬래브의 폭 방향으로 복수로 배열된 원형 절삭 커터가 이송중인 슬래브에 접촉하면서 버어를 제거하는 구조를 갖거나, 구동부의 구동에 의해 절삭부가 슬래브의 폭 방향으로 이동하면서 버어를 제거하는 구조를 갖는다.

그러나 이와 같은 구조에 따르면 커터의 마모시 커터를 교체해 주어야만 하는데, 잦은 커터 교체 작업은 작업자에게 매우 불편할 뿐 아니라 전체 공정 시간이 증가시키는 문제점을 발생시킨다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 나이프의 교체 회수를 감소시켜 사용자의 불편을 해소하고 전체 공정 시간을 단축시킬 수 있는 구조의 디버링 머신을 제공하기 위한 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위해 본 발명은 본체와, 상기 본체에 회전 구동 가능하게 장착되며 슬래브의 배면에서 선회 동작하는 암과, 상기 암의 선단에 설치되는 나이프 조립체를 포함하고, 상기 나이프 조립체는 상기 암의 선단에 상기 암의 길이 방향을 따르는 축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 회전 지지체와, 상기 회전 지지체에 설치되며 상기 암의 선회 동작에 따라 상기 슬래브 배면의 버어(burr)를 제거하는 제1나이프와, 상기 회전 지지체에 상기 제1나이프와 다른 위치에 설치되며 상기 회전 지지체의 회전에 따라 상기 제1나이프에 대체되는 제2나이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 디버링 머신을 개시한다.

상기 회전 지지체와 암을 상대 회전 가능하게 연결하는 연결부는 상기 암의 선단에 형성되는 암 블록과, 상기 회전 지지체의 후단에 형성되며 상기 암 블록에 회전 가능하게 연결된 회전축을 갖는 회전 블록을 포함하는 구성을 가질 수 있다. 이러한 경우 상기 회전축과 암 블록 사이에는 회전용 베어링이 설치되며, 상기 암 블록과 회전 블록의 마주하는 면 사이에는 회전용 라이너가 설치될 수 있다.

상기 본체의 일측에는 상기 슬래브를 연속적으로 이송시키는 이송 유닛이 설치될 수 있으며, 상기 본체는 상기 슬래브의 이송 방향과 수직한 방향으로 전후진되는 구성을 가질 수 있다.

상기 디버링 머신은 상기 회전 지지체가 자동으로 회전하도록 상기 회전 지지체를 회전 구동시키는 회전 구동부를 더 포함하는 구성을 가질 수 있다. 이러한 경우, 디버링 머신은 상기 암을 회전 구동시키는 암 구동부와, 상기 암 구동부에 설치되며 상기 암의 누적 회전량을 감지하는 엔코더, 및 상기 엔코더의 감지 결과를 근거로 상기 제1나이프의 교체 시점에서 상기 회전 구동부를 동작시키는 제어부를 더 포함하는 구성을 가질 수 있다. 아울러, 상기 제어부에는 상기 제2나이프의 교체 시점에서 사용자에게 알람을 제공하는 알람부가 추가로 연결될 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 슬래브 배면 상을 선회 동작하는 암에 제1 및 제2나이프를 갖는 회전형 나이프 조립체를 설치한 구조를 통해 제1나이프 마모시 제2나이프를 사용할 수 있는바, 나이프의 교체 횟수를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디버링 머신의 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 암 및 나이프 조립체의 측면도.
도 3은 도 1에 도시된 나이프 조립체의 사시도.
도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디버링 머신의 작동 상태도.
도 6은 도 2 및 3에 도시된 나이프 조립체의 다른 형태를 예시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디버링 머신의 구성 및 작동을 나타내는 블록 다이어그램.

이하, 본 발명과 관련된 디버링 머신에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디버링 머신의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 암 및 나이프 조립체의 측면도이다. 그리고 도 3은 도 1에 도시된 나이프 조립체의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디버링 머신은 본체(110), 암(120), 및 나이프 조립체(130)를 포함한다.

본체(110)는 암(120)을 지지하기 위한 것으로서, 베이스(115)에 직선 이동 가능하게 안착된 구조를 가질 수 있다. 베이스(115)에는 본체(110)의 직선 이동을 가이드하기 위한 레일(111)이 구비되어 있다.

암(120)은 본체(110)에 회전 구동 가능하게 설치되며, 슬래브(10)의 배면에서 선회 동작하는 구성을 갖는다. 암(120)은 피봇축(125)을 중심으로 본체(110)에 회전 가능하게 설치되며, 본체(110)에 설치된 암 구동부(112)에 의해 회전 구동된다. 암 구동부(112)에는 회전수 감속을 위한 감속기(113)가 연결되며, 감속기(113)와 암(120)의 후단 사이에는 동력 전달 구조(114)가 설치되어 암(120)의 후단을 좌우로 반복 이동시킨다.

나이프 조립체(130)는 암(120)의 선단에 설치되며 슬래브(10) 배면과 접촉할 수 있게 배치된다. 나이프 조립체(130)는 암 구동부(112)의 구동에 따른 암(120)의 선회 동작에 따라 슬래브(10) 배면의 버어를 제거하기 위한 것으로서 상세한 구조에 대해서는 추후 상세히 설명하기로 한다.

본체(110)의 일측에는 복수의 슬래브(10)를 연속적으로 이송시키기 위한 이송 유닛(150)이 설치되며, 이송 유닛(150)은 일정 간격을 두고 복수로 배열된 이송롤의 형태를 가질 수 있다. 이송롤의 회전에 따라 이송롤 위에 놓인 슬래브(10)가 이송되게 된다.

베이스(115)에는 본체(110)를 슬래브(10)의 이송 방향에 수직한 방향, 즉 슬래브(10)의 폭 방향으로 전후진시키는 전후진 구동부(117)가 설치된다. 전후진 구동부(117)는 모터에 볼 스크루 또는 랙-피니언 기어가 연결된 구조를 갖거나 리니어 모터에 의한 직선 구동 구조 등을 가질 수 있다.

도 2 및 3을 참조하면, 나이프 조립체(130)는 회전 지지체(131), 제1나이프(132), 및 제2나이프(132)를 포함한다.

회전 지지체(131)는 암(120)의 선단에 암(120)의 길이 방향을 따르는 축을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 회전 지지체(131)는 연결부(140)에 의해 암(120)에 상대 회전 가능하게 연결된다.

제1나이프(132)는 회전 지지체(131)에 설치되며, 슬래브(10)의 배면에 접촉되어 암(120)의 선회 동작에 따라 버어를 제거한다. 본 실시예는 제1나이프(132)가 원형 칼날의 형태로 형성된 것을 예시하고 있으나 다른 형태도 가능하다.

제2나이프(132)는 회전 지지체(131)에 제1나이프(132)와 다른 위치에 설치되며, 회전 지지체(131)의 회전에 따라 제1나이프(132)에 대체되는 구성을 갖는다. 제2나이프(132)는 제1나이프(132)와 동일한 형태를 갖는 것이 바람직하며, 제1나이프(132)가 마모된 경우 회전 지지체(131)를 회전시켜 제2나이프(132)가 제1나이프(132)가 있던 위치로 이동하도록 한다.

제1 및 제2나이프(132,133)는 서로 반대 방향을 향하도록 설치될 수 있으며, 이러한 경우 회전 지지체(131)를 180도 회전시켜 제1 및 제2나이프(132,133)의 위치를 서로 바꿀 수 있다.

도 3은 회전 지지체(131)와 암(120)의 연결을 위한 연결부(140)의 내부 구조를 나타내고 있다. 연결부(140)는 암(120)의 선단에 형성된 암 블록(141)과, 회전 지지체(131)의 후단에 형성된 회전 블록(142)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 회전 블록(142)에는 암 블록(141)에 회전 가능하게 연결된 회전축(143)이 형성되며, 회전축(143)과 암 블록(141) 사이에는 회전용 베어링(144)이 설치될 수 있다. 암 블록(141)과 회전 블록(142)의 마주하는 면 사이에는 윤활을 위한 회전용 라이너(145)가 설치되며, 암 블록(141)과 회전 블록(142)에는 디버링 공정시 이들 사이의 고정을 위한 고정핀(146)이 설치될 수 있다.

도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디버링 머신의 작동 상태도이다.

도 4를 참조하면, 본체(110)가 베이스(115) 상을 직선 이동함에 따라 암(120)이 이송 상태에 있는 슬래브(10)의 폭 방향을 따라 이동하게 되며, 이 과정에서 암(120)이 선회 이동함에 따라 나이프 조립체(130)가 좌우로 반복 이동하여 제1나이프(132)가 슬래브(10) 배면의 버어를 제거한다.

이와 같이 슬래브(10)의 이송과 본체(110)의 전후진 이동, 및 암(120)의 선회 이동을 반복적으로 수행하여 복수의 슬래브(10)의 디버링 공정을 연속적으로 수행할 수 있다.

계속적인 디버링 공정에 따라 제1나이프(132)가 마모되어 디버링 공정이 불가능한 경우, 도 5와 같이 나이프 조립체(130)의 회전 지지체(131)를 회전시켜 제1나이프(132)를 제2나이프(132)로 대체시킨다. 이와 같이 제2나이프(132)를 추가로 구비함으로써 디버링 공정시 나이프 교체 횟수를 절반으로 줄일 수 있다. 본 실시예의 경우 2개의 나이프만을 사용한 것을 예로 들었으나, 나이프의 개수를 그 이상으로 확장시킨 구성도 가능할 것이다.

예를 들면 도 6은 도 2 및 3에 도시된 나이프 조립체의 다른 형태를 예시한 도면으로서, 도 6은 회전 지지체(131)에 4개의 나이프(132 내지 135)가 설치된 구성을 예시하고 있다. 이에 따르면 회전 지지체(131)가 90도만큼 회전할 때마다 마모된 나이프(예를 들어 132)가 그에 인접한 나이프(예를 들어 133)에 의해 대체되게 되는 것이다. 이로써 나이프 교체 횟수를 단일 나이프 대비 1/4로 줄일 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디버링 머신의 구성 및 작동을 나타내는 블록 다이어그램이다.

앞선 실시예와 같이 회전 지지체(131)를 수동으로 회전시키는 구성도 가능하나, 회전 지지체(131)를 회전 구동시키는 회전 구동부(180)를 추가로 구비하여 회전 지지체(131)를 자동으로 회전시키는 구성도 가능하며 본 실시예는 이러한 경우의 구성을 나타내고 있다. 이러한 경우 회전 구동부(180)는 암(120)에 회전축(143)과 연결되도록 설치 가능하다.

아울러 본 실시예의 디버링 머신은 제1나이프(132)의 교체 시점에서 자동으로 교체가 수행되도록 구성된다. 이를 위하여 암 구동부(112)에는 암(120)의 누적 회전량을 감지하는 엔코더(160)가 설치되며, 엔코더(160)와 회전 구동부(180)에는 엔코더(160)의 감지 결과를 근거로 회전 구동부(180)의 동작을 제어하는 제어부(170)가 연결된다.

암(120)의 누적 회전량과 제1나이프(132)의 교체 시점의 상관 관계는 실험적으로 얻을 수 있으며, 이로부터 제1나이프(132)의 교체 시점에서의 암(120)의 누적 회전량을 얻을 수 있으며, 제어부(170)는 기설정된 누적 회전량과 엔코더(160)에서 감지된 값을 비교하여 제1나이프(132)의 교체 시점을 획득할 수 있다. 제어부(170)는 이와 같이 획득한 제1나이프(132)의 교체 시점에서 회전 구동부(180)를 동작시켜 나이프의 교체가 이루어지도록 한다.

한편, 제1나이프(132)에서 제2나이프(132)로 교체한 후 제2나이프(132)까지 모두 마모된 경우 제1 및 제2나이프(132,133)를 모두 교체해 주어야 한다. 이를 위해 제어부(170)에는 제2나이프(132)의 교체 시점에서 사용자에게 알람을 제공하는 알람부(190)가 추가로 연결될 수 있다. 알람부(190)는 음향 또는 디스플레이 등의 형태로 사용자에게 교체 알람을 전달할 수 있다. 제1나이프(132)의 교체 시점의 두 배에 해당하는 시점이 제2나이프(132)의 교체 시점에 해당하며, 제어부(170)는 엔코더(160)의 감지 결과를 근거로 제2나이프(132)의 교체시점에서 알람부(190)를 동작시키게 된다.

이상에서는 본 발명에 따른 디버링 머신을 첨부한 도면들을 참조로 하여 설명하였으나,　본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (9)

1. 본체;
   상기 본체에 회전 구동 가능하게 장착되며, 슬래브의 배면에서 선회 동작하는 암;
   상기 암의 선단에 상기 암의 길이 방향을 따르는 축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 회전 지지체;
   상기 회전 지지체에 설치되며, 상기 암의 선회 동작에 따라 상기 슬래브 배면의 버어를 제거하는 제1나이프;
   상기 회전 지지체에 상기 제1나이프와 다른 위치에 설치되며, 상기 회전 지지체의 회전에 따라 상기 제1나이프에 대체되는 제2나이프;
   상기 회전 지지체가 자동으로 회전하도록 상기 회전 지지체를 회전 구동시키는 회전 구동부;
   상기 본체에 설치되며, 상기 암을 회전 구동시키는 암 구동부;
   상기 암 구동부에 설치되며, 상기 암의 누적 회전량을 감지하는 엔코더; 및
   상기 엔코더의 감지 결과를 근거로 상기 제1나이프의 교체 시점에서 상기 회전 구동부를 동작시키는 제어부를 포함하는 디버링 머신.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2나이프는 서로 반대 방향을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 디버링 머신.
3. 제1항에 있어서,
   상기 회전 지지체와 암을 상대 회전 가능하게 연결하는 연결부를 더 포함하고,
   상기 연결부는,
   상기 암의 선단에 형성되는 암 블록; 및
   상기 회전 지지체의 후단에 형성되며, 상기 암 블록에 회전 가능하게 연결된 회전축을 갖는 회전 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 디버링 머신.
4. 제3항에 있어서,
   상기 회전축과 암 블록 사이에는 회전용 베어링이 설치되며,
   상기 암 블록과 회전 블록의 마주하는 면 사이에는 회전용 라이너가 설치되는 것을 특징으로 하는 디버링 머신.
5. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 일측에는 상기 슬래브를 연속적으로 이송시키는 이송 유닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 디버링 머신.
6. 제5항에 있어서,
   상기 본체가 직선 이동 가능하게 안착되는 베이스;
   상기 본체를 상기 슬래브의 이송 방향과 수직한 방향으로 전후진시키는 전후진 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디버링 머신.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 제어부에 연결되며, 상기 제2나이프의 교체 시점에서 사용자에게 알람을 제공하는 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디버링 머신.

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