KR101304651B1

KR101304651B1 - 용접부 확인장치

Info

Publication number: KR101304651B1
Application number: KR1020110141891A
Authority: KR
Inventors: 조성태; 조창익; 최만순; 김종연
Original assignee: 김종연; 주식회사 포스코
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2013-09-05
Also published as: KR20130074038A

Abstract

본 발명은 용접부를 통해 접합된 스트립의 접합상태를 확인 가능한 용접부 확인장치에 관한 것으로 본 발명에 의하면 스트립의 판파단 문제를 사전에 예방할 수 있게 된다.

Description

용접부 확인장치{Apparatus for Testing Weld Zone}

본 발명은 하나의 스트립과 다른 하나의 스트립이 용접을 통해 접합된 경우 스트립의 접합상태를 검사하는 용접부 확인장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉연공정에서는 냉간압연을 거친 스트립을 소둔(annealing)하여 표면처리 하는 공정과 스트립 표면에 도금을 하는 후처리공정이 연속적으로 수행되는데 이를 위해서는 하나의 페이오프릴(POR)에 권취 된 스트립(이하, 제1코일)과 다른 하나의 페이오프릴에 권취된 스트립(이하, 제2코일)을 서로 연결하는 작업이 필수적이다.

도 1은 종래의 스트립 접합공정을 도시한 것으로 종래 스트립 접합공정(200)은 텐션롤러(3)의해 인출되는 스트립이 권취된 제1코일(1), 상기 제1코일에 권취된 스트립(11, 선행 스트립)이 모두 소진되면 상기 선행 스트립(11)에 접합되기 위한 스트립(41, 후행 스트립)을 공급하는 제2코일(4), 선행 스트립의 후단과 후행 스트립의 전단을 접합하는 용접기(6)를 포함한다.

상기 제1코일(1)에는 선행 스트립(11)이 권취되어 있는데 선행 스트립(11)은 텐션롤러(3)에 의해 용접기(6)가 위치한 방향으로 이동하고, 상기 용접기(6)와 제1코일(1) 사이에는 선행 스트립(11)을 지지하는 다수의 제1롤러(13)와 선행 스트립(11)의 후단을 절단하는 제1절단기(15)가 구비될 수 있다.

한편 후단이 절단된 선행 스트립(11)은 용접기(6)를 거쳐 제1클램핑유닛(2)으로 이동하고, 제1클램핑유닛(2)까지 이동한 선행 스트립(11)은 제1클램핑유닛(2)의 상부유닛(21)과 하부유닛(23)에 위해 위치가 고정된다.

상기 제2코일(4)에는 제1클램핑유닛(2)에 고정된 선행 스트립(11)에 접합될 후행 스트립(41)이 권취되어 있는데 상기 용접기(6)와 제2코일(4) 사이에는 후행 스트립(41)의 지지를 위한 제2롤러(43), 상기 후행 스트립(41)의 전단을 절단하는 제2절단기(45)가 구비될 수 있다.

전단이 절단된 후행 스트립(41)은 용접기(6) 방향으로 이동한 뒤 제2클램핑유닛(5)에 구비된 상부유닛(51)과 하부유닛(53)에 의해 위치가 고정되는데 이를 통해 선행 스트립(11)의 후단과 후행 스트립(41)의 전단은 접촉되고, 이 때 용접기(6)가 선행 스트립(11)과 후행 스트립(41)을 접합하게 된다.

그러나 상술한 종래 스트립 접합공정(200)은 선행 스트립과 후행 스트립의 접합부위가 제대로 용접되었는지 여부를 확인하기 어려운 문제가 있었다.

즉 종래 스트립 접합공정(200)에서 작업자는 선행 스트립과 후행 스트립의 접합부위(용접부)를 헤머와 같은 장비로 두들겨 용접상태를 확인하였기 때문에 용접부를 확인하는데 많은 시간이 소용되었을 뿐만 아니라 용접부의 상태를 정확히 확인하기 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 용접부를 통해 접합된 스트립의 접합상태를 확인 가능한 용접부 확인장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한 본 발명은 스트립의 판파단을 사전에 예방할 수 있는 용접부 확인장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

용접부를 통해 접합된 스트립의 접합상태를 점검하는 용접부 확인장치에 있어서 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 상기 스트립의 하부에 구비되는 지지판, 상기 지지판에 구비되되 상기 용접부의 하부에 위치하는 절곡홈이 구비된 지지부와, 상기 스트립의 상부에 구비되는 고정프레임과, 상기 고정프레임의 하부에 위치하는 가압판, 상기 가압판을 상기 용접부를 향해 이동시키는 액추에이터, 상기 가압판에 구비되되 상기 용접부를 가압하여 상기 절곡홈에 삽입시키는 돌기가 구비된 가압부를 포함하고, 상기 절곡홈은 상기 지지판의 상부면이 오목하게 절곡되어 구비되고 상기 용접부의 길이방향과 나란한 방향을 따라 구비되며, 상기 돌기는 상기 가압판의 하부면에서 돌출되어 구비되되, 상기 용접부의 길이방향과 나란한 방향을 따라 구비되고, 상기 돌기는 다수 개가 상기 용접부의 길이방향을 따라 서로 이격되어 구비되는 것을 특징으로 하는 용접부 확인장치를 제공한다.

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본 발명은 용접부를 통해 접합된 스트립의 접합상태를 확인 가능한 용접부 확인장치를 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

또한 본 발명은 스트립의 판파단을 사전에 예방할 수 있는 용접부 확인장치를 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 종래 스트립 접합공정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명 용접부 확인장치가 구비된 스트립 접합공정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명 용접부 확인장치의 사시도 및 측면도이다.
도 4는 본 발명 용접부 확인장치의 작동과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명 용접부 확인장치의 다른 실시예를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 당해 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명 용접부 확인장치(7)는 스트립 접합공정(100)에 구비된 장치들 중 텐션롤러(3)와 제1클램핑유닛(2) 사이에 구비되어 선행 스트립(11)과 후행 스트립(41)의 용접상태를 확인한다.

즉 스트립 접합공정(100)은 텐션롤러(3)의해 인출되는 선행 스트립(11)이 권취된 제1코일(1), 상기 제1코일에 권취된 선행 스트립(11)이 모두 소진되면 상기 선행 스트립(11)에 접합되는 후행 스트립(41)을 공급하는 제2코일(4), 선행 스트립(11)의 후단과 후행 스트립(41)의 전단을 접합하는 용접기(6)를 포함한다.

상기 제1코일(1)에 권취된 선행 스트립(11)은 텐션롤러(3)에 의해 일정한 장력이 유지된 상태로 용접기(6)로 이동하고, 상기 용접기(6)와 제1코일(1) 사이에는 선행 스트립(11)을 지지하는 다수의 제1롤러(13)와 선행 스트립(11)의 후단을 절단하는 제1절단기(15)가 구비될 수 있다.

한편 상기 제1절단기(15)에 의해 후단이 절단된 선행 스트립(11)은 제1클램핑유닛(2)의 상부유닛(21)과 하부유닛(23)에 의해 위치가 고정된다.

제1클램핑유닛(2)에 의해 선행 스트립(11)이 고정되면 상기 제2코일(4)에 권취된 후행 스트립(41)은 제2롤러(43)의 지지를 받아 용접기(6)가 위치한 방향으로 공급되는데 후행 스트립(41)의 전단은 제2절단기(45)에 의해 절단된다.

후행 스트립(41)은 그 전단이 선행 스트립(11)의 후단에 접촉하도록 용접기(6)를 향해 이동하고, 선행 스트립의 후단과 후행 스트립의 전단이 접촉되면 상기 후행 스트립은 제2클램핑유닛(5)에 구비된 상부유닛(51)과 하부유닛(53)에 의해 위치가 고정된다.

이후 용접기(6)에 구비된 상부 용접 휠(61, 도 2참고)과 하부 용접 휠(63, 도2참고)이 선행 스트립의 후단과 후행 스트립의 전단을 용접함으로써 선행 스트립(11)과 후행 스트립(41)을 연결하게 된다.

두께가 0.2 내지 2.0mm이고 폭이 700 내지 1700mm인 스트립을 접합할 경우를 기준으로 스트립의 접합과정을 보다 상세히 설명하자면 선행 스트립(11)의 후단과 후행 스트립(41)의 전단은 클램핑유닛(2, 5)에 의해 0.75 내지 1.75mm정도 겹치도록 고정되고, 상기 용접기(6)는 용접기에 구비된 상부 용접 휠(61)과 하부 용접 휠(63)이 500 내지 1500Kgf의 압력으로 선행 스트립과 후행 스트립이 겹쳐진 부분을 누르는 동안 20 내지 30KA의 전류가 인가됨으로써 스트립을 용접하게 된다.

한편 본 발명 용접부 확인장치(7)는 접합된 스트립에 형성된 용접부(W, 도 3 참고)를 가압할 수 있는 위치에 구비되는데 도 2는 용접부 확인장치(7)가 제1클램핑유닛(2)과 텐션롤러(3) 사이에 구비되는 경우를 일례로 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 용접부 확인장치(7)는 접합된 스트립의 하부에 위치하는 지지부(71), 상기 스트립의 상부에 위치한 고정프레임(73), 상기 고정프레임(73)에 구비되어 스트립의 상부면을 가압하는 가압부(75)를 포함할 수 있다.

상기 지지부(71)는 용접부(W)가 구비된 스트립(접합 스트립, S)의 하부에 위치하여 접합 스트립의 하부면을 지지하는 지지판(711), 상기 지지판의 상부면이 오목하게 절곡되어 구비되되 상기 용접부(W)의 길이방향을 따라 구비되는 절곡홈(713)을 포함한다.

상기 고정프레임(73)은 접합 스트립(S)의 상부에 위치하여 상기 가압부(75)를지지하는 구성이다.

이를 위해 본 발명 용접부 확인장치(7)는 상기 고정프레임(73)을 접합 스트립(S)의 상부면으로부터 소정 거리 이격된 위치에 고정시키기 위한 고정수단(미도시)이 더 구비될 수 있다.

상기 고정수단(미도시)은 일단은 작업장의 바닥에 고정되고 타단은 상기 고정프레임(73)에 연결되는 브라켓 등으로 구비될 수도 있고, 접합 스트립(S)를 운송하기 위해 접합 스트립(S)의 하부에 위치한 컨베이어(C)와 고정프레임(73)을 연결하는 브라켓으로 구비될 수도 있다.

상기 고정프레임(73)에는 가이더 관통홀(731)과 샤프트 관통홀(733)이 구비되는데 상기 가이더 관통홀(731)과 샤프트 관통홀(733)은 후술할 가압부(75)에 구비된 가이더(755) 및 샤프트(7533)이 각각 삽입될 수 있도록 고정프레임(73)을 관통하여 구비된다.

상기 고정프레임(73)의 하부에는 접합 스트립의 용접부(W)를 가압하여 용접부(W)가 지지부의 절곡홈(713)에 삽입되도록 하는 가압부(75)가 구비된다.

상기 가압부(75)는 상기 고정프레임(73)과 접합 스트립(S)의 상부면 사이에 위치하는 가압판(751), 상기 가압판이 용접부(W)를 향해 이동할 수 있도록 구비되는 액추에이터(753)를 포함한다.

상기 액추에이터(753)는 다양한 형태로 구비될 수 있는데 도 3은 액추에이터(753)가 고정프레임(73)의 상부에 위치하는 실린더(7531), 일단은 상기 실린더(7531) 내부에 위치하고 타단은 상기 가압판(751)에 고정되는 샤프트(7533)로 구비되는 경우를 일례로 도시한 것이다.

샤프트 관통홀(733)을 통해 가압판(751)에 고정된 샤프트(7533)는 실린더(7531) 내부에 저장된 유체의 압력에 의해 가압판(751)을 용접부(W) 방향으로 이동시킬 수도 있고, 고정프레임(73)의 하부면을 향해 이동시킬 수도 있다.

한편 상기 가압판(751)의 하부면에는 용접부(W)의 길이방향을 따라 연속적으로 구비되는 돌기(752)가 구비된다.

따라서 상기 액추에이터(753)에 의해 가압판(751)이 접합 스트립(S)을 향해 이동하면 가압판에 구비된 돌기(752)가 접합 스트립의 용접부(W)를 가압하여 지지판(711)에 구비된 절곡홈(713)에 용접부(W)를 삽입하게 된다.

나아가 상기 가압부(75)는 상기 가압판(751)의 이동을 안내하기 위한 가이더(755)를 더 포함할 수 있다.

상기 가이더(755)는 고정프레임(73)에 구비된 가이더 관통홀(731)에 삽입되어 구비되는데 일단은 상기 가압판(751)에 고정되고, 타단은 상기 고정프레임(73)의 상부에 위치한다.

나아가 상기 가이더의 타단(고정프레임의 상부에 위치한 가이더의 일단)에는 가이더(755)가 가이더 관통홀(731)을 통해 고정프레임(73)의 하부로 인출되는 것을 방지하는 고정턱(7551)이 더 구비될 수 있다.

따라서 본 발명에 구비된 상기 가압판(751)은 가이더(755)의 안내를 받으면서 접합 스트립(S)을 향해 이동할 수 있으므로 돌기(752)가 용접부(W)를 정확하게 가압할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 도 4를 참고하여 본 발명 용접부 확인장치(100)의 작동과정에 대해 살펴본다.

도 4 (a)는 용접기(6)를 통해 선행 스트립과 후행 스트립이 접합된 상태의 스트립(S)이 본 발명 용접부 확인장치(7)로 이동한 상태를 도시한 것이다.

이 경우 접합 스트립(S)에 구비된 용접부(W)는 지지판(711)에 구비된 절곡홈(713)과 가압판(751)에 구비된 돌기(752) 사이에 위치하게 된다.

접합 스트립(S)의 용접부(W)가 절곡홈(713)의 상부, 돌기(752)의 하부에 위치하게 되면 액추에이터(753)에 구비된 샤프트(7533)가 동작하여 가압판(751)을 접합 스트립(S)을 향해 이동시킨다.

액추에이터(753)에 의해 가압판(751)이 접합 스트립(S)을 향해 이동하면 가압)판에 구비된 돌기(752)는 용접부(W)를 가압하여 용접부(W)가 절곡홈(713)에 삽입되도록 한다(도 4 (b) 참고).

이후 상기 가압판(751)은 액추에이터(753)에 의해 고정프레임(73) 방향으로 이동하므로 절곡홈(713)에 수용되었던 용접부(W)는 절곡홈(713)에서 빠져 나와 도 4 (a)와 같은 상태가 된다.

한편 선행 스트립과 후행 스트립의 용접에 문제가 있는 경우 용접부(W)는 돌기(752)에 의해 절곡홈(713)에 삽입되었다가 빠져 나오는 과정에서 파단될 것이므로 작업자는 용접부(W)에 의한 스트립의 접합상태가 불량한지 여부를 쉽게 확인 할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명 용접부 확인장치(100)의 다른 실시예를 도시한 것으로 본 실시예에 따른 용접부 확인장치(100)는 가압판(751)에 구비된 돌기(752)의 형상이 도 3에 도시된 실시예와 구별된다.

즉 본 실시예에 따른 돌기(752)는 가압판(751)의 하부면에 다수 개가 구비되는데 다수의 상기 돌기(752)들은 용접부(W)의 길이방향(L)을 따라 서로 이격되어 구비되는 것이 특징이다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 즉 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 필수 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100: 스트립 접합공정 1: 제1코일
11: 선행 스트립 13: 제1롤러
15: 제1절단기 2: 제1클램핑유닛
21: 상부유닛 23: 하부유닛
3: 텐션롤러 4: 제2코일
41: 후행 스트립 43: 제2롤러
45: 제2절단기 5: 제2클램핑유닛
6: 용접기 61: 상부 용접 휠
63: 하부 용접 휠 7: 용접부 확인장치
71: 지지부 711: 지지판
713: 절곡홈 73: 고정프레임
731: 가이더 관통홀 733: 샤프트 관통홀
75: 가압부 751: 가압판
752: 돌기 753: 액추에이터
7531: 실린더 7533: 샤프트
755: 가이더

Claims

용접부를 통해 접합된 스트립의 접합상태를 점검하는 용접부 확인장치에 있어서,
상기 스트립의 하부에 구비되는 지지판, 상기 지지판에 구비되되 상기 용접부의 하부에 위치하는 절곡홈이 구비된 지지부;
상기 스트립의 상부에 구비되는 고정프레임;
상기 고정프레임의 하부에 위치하는 가압판, 상기 가압판을 상기 용접부를 향해 이동시키는 액추에이터, 상기 가압판에 구비되되 상기 용접부를 가압하여 상기 절곡홈에 삽입시키는 돌기가 구비된 가압부;를 포함하고,
상기 절곡홈은 상기 지지판의 상부면이 오목하게 절곡되어 구비되고 상기 용접부의 길이방향과 나란한 방향을 따라 구비되며, 상기 돌기는 상기 가압판의 하부면에서 돌출되어 구비되되, 상기 용접부의 길이방향과 나란한 방향을 따라 구비되고, 상기 돌기는 다수 개가 상기 용접부의 길이방향을 따라 서로 이격되어 구비되는 것을 특징으로 하는 용접부 확인장치.
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