KR101403585B1 - 용융물 제거기, 용융물 제거장치 및 용융물 제거장치의 나이프 교체방법 - Google Patents

용융물 제거기, 용융물 제거장치 및 용융물 제거장치의 나이프 교체방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용융물 제거기, 용융물 제거장치 및 용융물 제거장치의 나이프 교체방법에 관한 것으로서, 주편을 절단하는 과정에서 발생하는 용융물을 제거하는 장치의 나이프를 교체하는 방법으로서, 주편을 제공하는 과정과, 상기 주편에 형성된 용융물을 제거하는 과정과, 상기 나이프 내부에 형성되는 유로에 유체를 공급하고, 상기 공급되는 유체의 압력을 측정하는 과정과, 상기 측정된 유체의 압력에 변화가 발생하면 상기 용융물의 제거를 중단하는 과정 및 상기 나이프를 교체하는 과정을 포함하여, 나이프를 적절한 시기에 교체함으로써 절단설의 제거 효율을 향상시키는 동시에 원가 상승을 방지할 수 있다.

Description

용융물 제거기, 용융물 제거장치 및 용융물 제거장치의 나이프 교체방법{Burr remover, removing apparatus for burr and replacing method for knife of thereof}
본 발명은 용융물 제거기, 용융물 제거장치 및 용융물 제거장치의 나이프 교체방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주편 등과 같은 제품을 절단하는 과정에서 발생하는 용융물을 제거하는 용융물 제거기, 용융물 제거장치 및 용융물 제거장치의 나이프 교체방법에 관한 것이다.
일반적으로 연속주조공정은, 전기로 혹은 정련로에서 제조된 용강을 래들에 주입 후, 턴디쉬에 용강을 주입하고, 턴디쉬의 침지 노즐을 통하여 용강을 주형에 공급하여 인발되는 공정을 거치게 된다. 이때, 주형 하면에 더미바 헤드를 삽입하여 밀폐한 후 주편을 인발하게 되는데, 주조공정 초기에 더미바가 인발되며 헤드 홈통과 맞물린 주편의 인발이 유도되는 것이다. 원하는 길이의 주편이 인발되면 더미바는 주편에서 분리되며, 더미바와 분리된 주편의 중앙 부분에 돌출되는 형상으로 헤드 크롭이 형성된다. 이처럼 주조되는 주편은 수요자의 요구에 맞게 적절한 길이로 절단된다.
도 1을 참조하여 종래의 주편 절단 과정을 설명한다. 주편을 절단하는 커팅 머신부(Torch Cutting Machine, 10)는 감지 센서(미도시)와 버너(12)를 포함한다. 길이 방향으로 연장 형성되는 주편(S)이 절단되는 절단 길이(혹은 절단 위치)는 작업자가 설정할 수 있고, 커팅 머신부(10)의 감지 센서에 의해 설정된 길이를 인지할 수 있다. 주편(S)이 절단 장치로 진입하여 설정된 위치에 오면, 커팅 머신부(10)는 이송로(1) 상에서 주편(S)의 이송방향을 따라 이동하고, 커팅 머신부(10)의 양 측면에 구비된 버너(12)가 내측으로 주행하면서 1차 절단 작업을 진행한다. 양측의 버너(12)가 주편(S)의 폭방향에서 내측으로 진행하다가, 주편(S) 폭 방향으로 소정 영역을 남기고 1차 절단 작업을 중단한다. 또한 양 버너(12)가 만나면 일 측의 버너(12)는 홈 포지션으로 복귀되고, 타 측의 버너(12)는 절단작업을 잠시 중단하고 대기한다. 이어서, 레일(22)과 복수의 롤러(24)를 포함하여 구성되는 시프팅 테이블(20)이 주편(S)의 이송방향을 따라 이동하고, 커팅 머신부(10)는 주편(S)의 이동 속도와 동일한 속도로 이동된다. 이후, 주편(S)이 시프팅 테이블(20)의 이송이 완료되면 대기 중인 버너(50)에 의해 절단작업이 재실행되며, 1차 절단작업 후 남은 주편(S)의 미절단부를 절단하는 2차 절단작업이 수행되며, 주편(S)은 시프팅 테이블(20) 전방의 런 아웃 롤러(21)로 이송된다.
이러한 절단과정에 의하면, 이송되는 주편(S)을 평행하게 절단하기 위해서 커팅 머신부(10)는 주편의 이동 속도와 동일한 속도로 이동하면서 주편을 절단한다. 커팅 머신부(10)가 이동함에 따라 버너(12)로부터 분사되는 불꽃이 주편을 이송하는 롤러(24)를 손상시킬 우려가 있다. 이에 커팅 머신부(10)에서는 이를 감지하여 버너(12)의 절단작업을 중단하고 시프팅 테이블(20)을 전방 또는 후방으로 이동시켜 롤러(24)를 버너(12) 하부로부터 회피시킨 후 절단작업을 다시 진행하게 된다.
한편, 주편(S)이 절단되면서 용융물이 발생하는데, 이러한 용융물은 도 1에 도시된 것처럼 주편(S)의 절단면 하부에 융착되어 절단설(M, Burr)을 형성한다. 절단설(M)은 주편 절단 공정 이후에 나이프나 해머 등을 이용한 절단설 제거장치나 수동토치를 통해 제거된다.
도 2는 절단된 주편에 형성된 절단설을 용융물 제거장치로 제거하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 2에 도시된 용융물 제거장치는, 주편(S)이 이송되는 경로에 배치되는 본체(31)와, 본체(31)에 상하좌우방향으로 이동 가능하도록 연결되는 제거기(32)를 포함한다. 제거기(32)는 본체(31)에 직접 연결되는 샤프트와 샤프트 상부에 결합되는 나이프를 포함한다. 절단설(M) 제거 시 나이프는 그 상부면이 주편의 절단면 하부에 밀착되고, 샤프트와 함께 주편의 폭방향으로 왕복 이동하면서 주편 하부에 형성된 절단설(M)을 제거한다. 이와 같이 절단설(M)을 제거하는 과정에서 나이프는 주편과 접촉되기 때문에 사용함에 따라 도 2에 도시된 것처럼 주편과 접촉되도록 돌출 형성되는 커터부가 마모되어 그 높이(d)가 낮아지기 때문에 절단설(M)이제대로 제거되지 않는다. 따라서 나이프의 커터부가 어느 정도 마모되면 새로운 나이프로 교체해야된다.
그러나 종래에는 나이프의 교체 시기를 작업자의 판단으로 결정하고 있는데, 이 경우 단순히 교체 시기를 결정하는 기준이 없이 육안으로만 파악하고 있어 마모가 덜 된 상태에서 나이프를 교체하거나 과도하게 마모된 후 나이프를 교체하는 일이 종종 발생하고 있다. 전자와 같이 마모가 덜 된 상태에서 나이프를 교체하는 경우에는 유지 비용이 증가하는 문제점이 있고, 후자와 같이 과도하게 마모된 후 나이프를 교체하는 경우에는 절단설(M)의 제거율이 저하되어 주편의 품질 저하를 초래하며 이에 따라 후공정에서 제품이 결함이 발생하여 제품의 신뢰성 및 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
KR 0825556 B
본 발명은 마모된 나이프의 적절한 교체 시기를 용이하게 파악할 수 있는 용융물 제거기, 용융물 제거장치 및 용융물 제거장치의 나이프 교체방법을 제공한다.
본 발명은 주편에 형성된 절단설을 효과적으로 제거할 수 있는 용융물 제거기, 용융물 제거장치 및 용융물 제거장치의 나이프 교체방법을 제공한다.
본 발명은 유지보수 비용 및 생산 비용을 절감할 수 있는 용융물 제거기, 용융물 제거장치 및 용융물 제거장치의 나이프 교체방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 용융물 제거기는, 주편을 절단하는 과정에서 발생하는 용융물을 제거하는 제거기로서, 상기 제거기는, 내부를 관통하는 제1유로가 형성되는 샤프트; 및 상기 샤프트에 탈부착 가능하도록 결합되고, 상기 제1유로와 연통하는 제2유로가 형성되는 나이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 나이프는, 몸체와, 상기 몸체의 적어도 상부면 가장자리를 따라 상하방향으로 연장되어 형성되는 커터부를 포함하고, 상기 제2유로의 끝단은 상기 커터부 내부에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제2유로의 끝단은 상기 몸체의 일면에서 0.7 내지 0.8㎜ 높이에 배치되는 것이 좋다.
상기 몸체의 하부면 가장자리를 따라 상하방향으로 연장되어 형성되는 커터부가 더 형성되고, 상기 제2유로는 상기 나이프의 내부 상하방향에 복수 개 형성될 수도 있다.
상기 샤프트와 나이프를 결합 시, 상기 제1유로는 상기 복수 개의 제2유로 중 어느 하나와 연통될 수도 있다.
상기 제2유로의 끝단은 상기 커터부를 따라 복수의 위치에 배치될 수도 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 용융물 제거장치는, 주편을 절단하는 과정에서 발생하는 용융물을 제거하는 장치로서, 내부에 유로가 형성되는 제거기와; 상기 제거기에 유체를 공급하는 유체공급배관과; 상기 유체공급배관에 구비되어 상기 유체공급배관 내의 압력을 측정하는 검지부; 및 상기 검지부에 연결되어 상기 검지부에서 측정되는 압력 변화를 검출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제거기는, 내부를 관통하는 제1유로가 형성되는 샤프트; 및 상기 샤프트에 탈부착 가능하도록 결합되고, 상기 제1유로와 연통하는 제2유로가 형성되는 나이프;를 포함할 수도 있다.
상기 나이프는, 몸체와, 상기 몸체의 적어도 일면 가장자리를 따라 상하방향으로 연장되어 형성되는 커터부를 포함하고, 상기 제2유로의 끝단은 상기 커터부 내부에 배치될 수도 있다.
상기 제2유로의 끝단은 상기 몸체의 일면에서 0.7 내지 0.8㎜ 높이에 배치될 수도 있다.
상기 몸체의 하부면 가장자리를 따라 상하방향으로 연장되어 형성되는 커터부가 더 형성되고, 상기 제2유로는 상기 나이프의 내부 상하방향에 복수 개 형성될 수도 있다.
상기 샤프트와 나이프를 결합 시, 상기 제1유로는 상기 복수 개의 제2유로 중 어느 하나와 연통될 수도 있다.
상기 제2유로의 끝단은 상기 커터부를 따라 복수의 위치에 배치될 수도 있다.
상기 용융물 제거장치는 경보를 발생시키는 알람부를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 용융물 제거장치의 나이프 교체방법은, 주편을 절단하는 과정에서 발생하는 용융물을 제거하는 장치의 나이프를 교체하는 방법으로서, 주편을 제공하는 과정과, 상기 주편에 형성된 용융물을 제거하는 과정과, 상기 나이프 내부에 형성되는 유로에 유체를 공급하고, 상기 공급되는 유체의 압력을 측정하는 과정과, 상기 측정된 유체의 압력에 변화가 발생하면 상기 용융물의 제거를 중단하는 과정 및 상기 나이프를 교체하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유체의 공급과 유체의 압력을 측정하는 과정은 상기 용융물을 제거하는 과정의 전 또는 후에 수행될 수도 있다.
또한, 상기 유체의 공급과 유체의 압력을 측정하는 과정은 상기 용융물을 제거하는 과정과 동시에 수행될 수도 있다.
상기 유체의 압력을 측정하는 과정에서, 상기 유체의 압력이 낮아지면 상기 나이프가 기 설정된 마모 한계까지 마모된 것으로 판단한다.
상기 측정된 유체의 압력을 측정하는 과정에서, 측정된 유체의 압력에 변화가 발생하면 알람을 발생시킬 수도 있다.
상기 나이프를 교체하는 과정에서 상기 나이프를 반전시켜 교체하거나 또는 새로운 나이프로 교체할 수도 있다.
본 발명에 따른 용융물 제거기, 용융물 제거장치 및 용융물 제거장치의 나이프 교체방법은, 주편과 직접 접촉하여 절단설을 제거하는 나이프의 마모 한계를 검지하는 검지부를 설치하여 나이프를 적절한 시기에 교체할 수 있다. 따라서 마모가 덜 상태에서 나이프를 교체함으로써 발생하는 원가 상승을 방지할 수 있다. 또한, 나이프가 과도하게 마모된 상태에서 절단설을 제거함으로써 발생할 수 있는 제품의 품질 저하도 억제할 수 있다. 이에 따라 절단설을 원활하게 제거할 수 있으므로 고품질의 제품을 생산할 수 있다.
도 1은 일반적인 주편 절단 작업 공정을 도시한 개략도.
도 2는 절단된 주편에 형성된 절단설을 용융물 제거장치로 제거하는 과정을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 용융물 제거장치의 개략도.
도 4는 도 3에 도시된 제거기의 분리 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 샤프트의 평면도 및 단면도.
도 6은 도 4에 도시된 나이프의 평면도 및 단면도.
도 7은 샤프트에 나이프를 결합한 상태를 보여주는 단면도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 용융물 제거장치의 나이프 교체 과정을 순차적으로 보여주는 순서도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 용융물 제거장치의 사용상태도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명에 따른 용융물 제거장치 및 용융물 제거장치의 나이프 교체방법은 불꽃 등과 같은 열을 이용하여 대상물을 절단 또는 가공할 때 발생하는 용융물을 제거하는데 적용될 수 있다. 본 실시 예에서는 연속주조로 제조되는 주편을 절단할 때 발생하는 절단설을 제거하는 적용되는 싱글 나이프 타입의 용융물 제거장치에 대해서 설명한다.
여기에서는 싱글 나이프 형태의 용융물 제거장치에 대해서 설명하지만, 다양한 형태의 나이프를 구비하는 용융물 제거장치에도 적용될 수 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 용융물 제거장치의 개략도이다. 도 4는 도 3에 도시된 제거기의 분리 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 샤프트의 평면도 및 단면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 나이프의 평면도 및 단면도이다. 그리고 도 7은 샤프트에 나이프를 결합한 상태를 보여주는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 용융물 제거장치는 주편(S)의 이송 경로에 배치되는 절단설(M)와, 절단설(M)에 연결되어 주편(S)의 절단면에 형성된 절단설(M)을 제거하는 제거기(100)와, 유체를 저장하는 유체저장부(200)와, 제거기(100)와 유체저장부(200)를 연결하고 유체저장장부에 저장된 유체를 제거기(100)에 공급하는 유체공급배관(220)과, 유체공급배관(220)에 구비되어 유체공급배관(220) 내의 유체 압력을 측정하는 검지부(300) 및 검지부(300)와 연결되어 검지부(300)에서 측정되는 유체의 압력 변화를 감시하는 제어부(400)를 포함한다. 여기에서 제어부(400)에는 유체 압력이 변화되면 외부로 경보를 발생하는 알람부(500)가 연결될 수도 있다.
제거기(100)는 본체(101)에 구동부(102)를 통해 절단설(M)에 상하 및 좌우방향으로 이동 가능하도록 연결된다. 절단된 주편(S)이 제공되면 제거기(100)는 구동부(102)의 구동을 통해 상승하여 주편(S)의 절단면 하부에 밀착된 상태로 주편(S)의 폭방향을 따라 왕복 이동하면서 주편(S)의 절단면 하부에 형성된 절단설(M)을 제거한다.
도 4를 참조하면, 제거기(100)는 본체(101)에 연결되는 샤프트(110)와, 샤프트(110)에 연결되는 나이프(120) 및 샤프트(110)에 나이프(120)를 고정시키는 고정부재(130)를 포함한다. 제거기(100)는 주편(S)의 이송경로 상에 구비되는 구동부(102)에 연결되어, 주편(S)의 폭 방향을 따라 왕복 이동하면서 주편(S)의 절단면에 형성되어 있는 절단설(M)을 제거한다.
도 5를 참조하면, 샤프트(110)는 구동부(102)를 통해 본체(101)에 연결되는 체결부(112)와, 체결부(112) 상부에 돌출 형성되어 나이프(120)를 고정시키는 고정부(114)가 형성된 캡(111)을 포함한다. 체결부(112)와 캡(111)에는 고정부(114)의 외측에 나이프(120)를 고정하기 위한 고정부재(130)가 삽입되는 고정홈(118)이 형성된다. 체결부(112), 캡(111) 및 고정부(114)는 개별적으로 형성되어 결합될 수도 있고, 일체로 형성될 수도 있다.
샤프트(110)의 하부에는 유체가 유입되는 유입구(115)가 형성되고, 샤프트(110)의 상부, 즉 고정부(114)에는 유체가 배출되는 배출구(117)가 형성되며, 유입구(115)와 배출구(117)는 샤프트(110)의 내부에 형성되는 제1유로(116)에 의해 연통된다. 배출구(117)는 샤프트(110)와 나이프(120)의 결합 방법에 따라 다양한 위치에 형성될 수 있으나, 본 실시 예에서는 고정부(114)의 측면에 형성된다.
도 6을 참조하면, 나이프(120)는 중심부에 고정부(114)가 삽입되는 관통구(124)가 형성되는 몸체(121)와, 몸체(121)의 가장자리에서 상하방향으로 연장 형성되는 커터부(122)를 포함한다. 몸체(121)에는 관통구(124)의 외측에 샤프트(110)와 나이프(120)를 고정하기 위한 고정부재(130)가 삽입되는 고정홀(128)이 형성되며, 고정홀(128)은 샤프트(110)의 체결부(112)에 형성된 고정홈(118)과 대응하는 위치에 형성된다.
나이프(120)의 내부에는 샤프트(110)의 제1유로(116)와 연통하는 제2유로(126)가 형성된다. 제2유로(126)의 일단은 샤프트(110)와 나이프(120)를 결합한 상태에서 고정부(114)에 형성된 배출구(117)와 연통하는 도입구(미도시)가 형성되고, 끝단(126a)은 외부와 연통되지 않도록 나이프(120)의 내부에서 밀폐되도록 형성된다. 보다 구체적으로 설명하면, 제2유로(126)는 커터부(122)의 마모 한계(X, Y)를 파악하기 위한 구성으로서 끝단(126a)이 커터부(122) 내에 배치되어 유체저장부(200)로부터 공급되는 유체가 제1유로(116) 및 제2유로(126) 내에 정체된다. 커터부(122)는 절단설(M)을 제거함에 따라 주편(S)과의 마찰로 인해 마모되는데 커터부(122)의 잔류 높이가 일정 길이 이하인 경우에는 절단설(M)이 제대로 제거되지 않는다. 따라서 제2유로의 끝단(126a)을 커터부(122) 내에 배치하여 커터부(122)의 높이가 초기 높이(d)에서 일정 길이 마모되어 미리 설정된 마모 한계(X, Y)에 다다르게 되면(d-X 또는 d-Y), 제2유로의 끝단(126a)이 외부에 노출되어 제1유로(116) 및 제2유로(126) 내에 정체되어 있던 유체가 제2유로의 끝단(126a)을 통해 외부로 배출된다.
이에 제2유로의 끝단(126a)은 몸체(121)의 상부면 또는 하부면으로부터 일정 길이 이상 연장되도록 형성될 수 있다. 커터부(122)의 마모 한계(X, Y)는 다음과 같이 설정될 수 있다.
하기의 [표 1]은 커터부(122)의 마모 한계(X, Y)를 설정하기 위하여 하나의 나이프(120)를 이용하여 주편(S)의 절단설(M)을 제거한 경우, 처리한 주편(S) 매수와 불량 매수를 나타낸 결과이다.
커터부의
잔류 높이(㎜)		 처리한 주편 매수 불량 매수 커터부의
잔류 높이(㎜)		 처리한 주편 매수 불량 매수
3.0 50 0 1.5 50 0
2.9 48 0 1.4 56 0
2.8 52 0 1.3 54 0
2.7 60 0 1.2 50 0
2.6 46 0 1.1 60 0
2.5 40 0 1.0 42 0
2.4 50 0 0.9 60 0
2.3 54 0 0.8 48 0
2.2 56 0 0.7 58 1
2.1 54 0 0.6 52 1
2.0 52 0 0.5 46 4
1.9 52 0 0.4 48 5
1.8 46 0 0.3 44 6
1.7 48 0 0.2 42 8
1.6 42 0 0.1 44 10
[표 1]에 의하면, 남아 있는 커터부(122)의 높이가 낮아짐에 따라 절단설(M)이 제대로 제거되지 않은 불량 주편 매수가 증가함을 알 수 있다. 특히, 커터부(122)의 높이가 0.7㎜ 이하인 경우 절단설(M)이 제대로 제거되지 않은 불량 주편이 발생하고 있다. 이에 따라 커터부(122)의 잔류 높이(마모 한계, X, Y)가 적어도 0.7㎜ 내지 0.8㎜일 때까지 절단설(M)을 효과적으로 제거할 수 있음을 알 수 있다. 이와 같은 커터부(122)의 마모 한계(X, Y)는 반복적인 실험으로 얻어진 결과를 회귀분석을 통한 커터부(122)의 남은 높이와 불량 매수 간의 상관관계를 분석하여 도출되었다.
따라서 제2유로의 끝단(126a)을 커터부(122)의 마모 한계(X, Y)인 0.7㎜ 내지 0.8㎜ 정도의 높이까지 형성함으로써 커터부(122)의 교체 시기를 판단할 수 있다.
이와 같이 형성된 제2유로(126)는 나이프(120) 내부에 상하방향으로 대칭되도록 형성될 수도 있다. 즉, 나이프(120)의 커터부(122)는 몸체(121)의 상부 및 하부에 각각 형성될 수 있는데, 몸체(121) 상부에 형성되는 커터부(122)가 마모 한계에 다다르면 나이프(120)를 샤프트(110)로부터 분리한 후, 반전시켜 재결합하여 사용할 수 있다.
제2유로(126)의 도입구는 몸체(121)의 상부면과 하부면으로부터 동일한 거리에 각각 형성되며, 나이프(120)를 샤프트(110)에 결합했을 때 도 7에 도시된 바와 같이 한 쌍의 제2유로(126) 중 하나의 유로만 제1유로(116)와 연통된다. 도 5에 도시된 바와 같이 캡(111)의 상부면으로부터 제1유로(116) 상부까지의 거리(A)는 몸체(121) 하부면에서 한 쌍의 제2유로(126) 중 상부에 위치하는 제2유로(126)의 상부까지의 거리(B)와, 몸체(121) 상부면에서 나머지 제2유로(126)의 하부까지의 거리(C)는 동일한 거리로 형성된다. 따라서 제2유로(126) 각각은 서로 독립적으로 형성되어, 나이프(120)를 반전시켜 샤프트(110)에 연결하더라도 한 쌍의 제2유로(126)는 제1유로(116)와 연통될 수 있다. 예컨대 몸체(121)의 상부에 형성되는 커터부(122)를 사용하여 절단설(M)을 제거하는 경우, 한 쌍의 제2유로(126) 중 상부에 형성된 제2유로(126)가 제1유로(116)와 연통되고, 몸체(121)의 하부에 형성된 커터부(122)를 사용하여 절단설(M)을 제거하는 경우에는 한 쌍의 제2유로(126) 중 하부에 형성된 제2유로(126)가 제1유로(116)와 연통된다. 여기에서 제2유로(126)가 나이프(120)의 내부에 상하방향으로 대칭되도록 형성되는 것으로 설명하고 있으나, 제2유로(126)의 도입구가 동일한 위치에 형성되어 나이프(120)를 반전시켜 제1유로(116)와 연통될 수 있다면, 그 형태는 이에 한정되지 않는다.
제2유로(126)는 그 끝단(126a)을 나이프(120)의 커터부(122)를 따라 복수의 위치에 형성함으로써 커터부(122)의 마모가 어느 한 쪽으로 편중되어 발생하더라도 나이프(120)의 교체 시점을 용이하게 알 수 있도록 할 수도 있다.
유체저장부(200)는 에어, 물 등의 유체를 저장한다. 유체저장부(200)는 주편(S)의 특성을 저해하지 않는 성분의 유체가 저장되는 것이 바람직하다. 유체저장부(200)는 유체공급배관(220)을 통해 제거기(100)에 연결되어 제거기(100), 즉 샤프트(110) 및 나이프(120) 내에 형성된 제1유로(116) 및 제2유로(126)에 유체를 공급한다. 유체저장부(200)에는 제어부(400)의 제어에 의해 유체를 배출 및 차단할 수 있는 밸브가 구비될 수도 있다.
유체공급배관(220)은 일측이 유체저장부(200)에 연결되고, 타측은 샤프트(110)의 체결부(112)에 연결된다. 유체공급배관(220)은 체결부(112)에 형성되어 있는 유입구(115)에 직접 연결될 수도 있으나, 샤프트(110)와 구동부(102)의 연결구조에 따라서 구동부(102)에 연결되어 샤프트(110) 내의 제1유로(116)에 유체를 공급할 수도 있다. 또한, 유체공급배관(220)에는 제어부(400)의 제어에 의해 유체공급배관(220)을 개폐할 수 있는 밸브가 구비될 수도 있다. 유체공급배관(220)은 이동하면서 절단설(M)을 제거하는 샤프트(110)에 연결되기 때문에 유연한 재질로 형성하는 것이 좋다.
검지부(300)는 유체공급배관(220)에 연결되어 유체공급배관(220) 내의 유체 압력을 측정한다. 검지부(300)는 유체공급배관(220) 내의 유체 압력을 지속적으로 측정하며, 측정된 결과를 제어부(400)에 전달한다.
제어부(400)는 검지부(300)로부터 전달되는 측정결과를 분석하여 유체공급배관(220) 내의 유체 압력의 변화를 감시한다. 감시결과 유체 압력의 변화가 발생하면 나이프(120) 교체 시기가 된 것으로 판단하여, 제거기(100)를 통한 절단설(M)의 제거를 중단시키는 동시에, 제거기(100)로의 유체 공급을 차단한다. 또한, 알람부(500)에 나이프(120) 교체 시기를 알리는 경보 발생 신호를 전달하여, 운전반 등에 알람을 발생시킨다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 용융물 제거장치를 이용하여 절단설을 제거하는 과정에서 나이프(120)를 교체하는 방법에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 용융물 제거장치의 나이프 교체 방법을 순차적으로 보여주는 순서도이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 용융물 제거장치의 사용상태도로서, 서로 연관지어 설명한다.
먼저, 토치커팅머신에서 절단되어 제공(S110)되는 주편(S)으로부터 절단설(M)을 제거한다(S114, 도 9의 (a)). 주편(S)은 이송 경로 상에 정지된 상태로 배치되고, 용융물 제거장치의 나이프(120)는 주편(S)의 절단면 하부에 접촉된 상태로 주편(S)의 폭방향을 따라 왕복 이동하면서 주편(S)의 절단면 하부에 형성된 절단설(M)을 제거한다. 이와 같이 절단설(M)을 제거하는 과정에서 유체저장부(200)에 저장된 유체를 유체공급배관(220)을 통해 샤프트(110) 및 나이프(120) 내의 제1 및 제2유로(116, 126)에 공급하며, 검지부(300)에서는 유체공급배관(220) 내부의 유체 압력을 지속적으로 검출(S112)하고, 그 검출결과를 제어부(400)에 전달한다. 유체의 공급과 유체 압력의 측정은 절단설(M)을 제거하는 과정의 전후에 수행되거나 절단설(M)을 제거하는 과정과 동시에 수행될 수도 있다.
주편(S)의 절단설(M)을 제거하는 동안 측정되는 유체 과정에서 나이프(120)의 커터부(122)가 마모되어 마모 한계에 다다르면 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 제2유로의 끝단(126a)이 노출되고, 노출된 제2유로(126)로부터 유체가 분출된다. 이에 유체공급배관(220) 내의 압력이 낮아지게 되고, 검지부(300)에서 측정된 검출결과가 제어부(400)로 전달된다. 제어부(400)에서는 전달된 검출결과로부터 유체공급배관(220) 내의 유체의 압력 변화가 감지(S116)되면, 유체의 공급을 차단하고, 절단설(M) 제거를 중단(S118)시킨다. 이에 절단설(M) 제거를 위해 이동하던 제거기(100), 즉 샤프트(110) 및 나이프(120)는 홈 포지션으로 복귀(S120)시킨다. 또한, 제어부(400)는 나이프(120)가 마모 한계까지 마모되어 교체 시기가 되었음을 작업자가 알 수 있도록 알람부(500)에 알람 작동 신호를 전달할 수도 있다. 알람부(500)는 운전반 등에 경보나 경광등을 작동시켜 작업자가 나이프(120)를 교체할 수 있도록 알려준다.
작업자는 홈 포지션에 복귀되어 있는 샤프트(110)로부터 나이프(120)를 분리하여 새로운 나이프(120)로 교체(S122)한다. 또는, 나이프(120)를 분리한 후 사용되지 않은 커팅부를 이용하여 절단설(M)을 제거할 수 있도록 반전시켜 샤프트(110)에 재결합시킨다.
나이프(120)가 교체되면, 샤프트(110) 및 나이프(120) 내의 제1 및 제2유로(116, 126)에 유체를 다시 공급하고 유체공급배관(220) 내의 유체 압력을 측정하면서 절단설(M) 제거 작업을 다시 시작한다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 제거기 110 : 샤프트
120 : 나이프 130 : 고정부재
200 : 유체저장부 220 : 유체공급배관
300 : 검지부 400 : 제어부
500 : 알람부

Claims (20)

  1. 주편을 절단하는 과정에서 발생하는 용융물을 제거하는 제거기로서,
    상기 제거기는,
    내부를 관통하는 제1유로가 형성되는 샤프트; 및
    상기 샤프트에 탈부착 가능하도록 결합되고, 상기 제1유로와 연통하는 제2유로가 형성되는 나이프;를 포함하고,
    상기 나이프는,
    몸체와,
    상기 몸체의 적어도 상부면 가장자리를 따라 상하방향으로 연장되어 형성되는 커터부를 포함하고,
    상기 제2유로의 끝단은 상기 커터부 내부에 배치되는 용융물 제거기.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2유로의 끝단은 상기 몸체의 일면에서 0.7 내지 0.8㎜ 높이에 배치되는 용융물 제거기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 몸체의 하부면 가장자리를 따라 상하방향으로 연장되어 형성되는 커터부가 더 형성되고, 상기 제2유로는 상기 나이프의 내부 상하방향에 복수 개 형성되는 용융물 제거기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 샤프트와 나이프를 결합 시, 상기 제1유로는 상기 복수 개의 제2유로 중 어느 하나와 연통되는 용융물 제거기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2유로의 끝단은 상기 커터부를 따라 복수의 위치에 배치되는 용융물 제거기.
  7. 주편을 절단하는 과정에서 발생하는 용융물을 제거하는 장치로서,
    내부에 유로가 형성되는 제거기와;
    상기 제거기에 유체를 공급하는 유체공급배관과;
    상기 유체공급배관에 구비되어 상기 유체공급배관 내의 압력을 측정하는 검지부; 및
    상기 검지부에 연결되어 상기 검지부에서 측정되는 압력 변화를 검출하는 제어부;
    를 포함하는 용융물 제거장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제거기는,
    내부를 관통하는 제1유로가 형성되는 샤프트; 및
    상기 샤프트에 탈부착 가능하도록 결합되고, 상기 제1유로와 연통하는 제2유로가 형성되는 나이프;를 포함하는 용융물 제거장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 나이프는,
    몸체와,
    상기 몸체의 적어도 일면 가장자리를 따라 상하방향으로 연장되어 형성되는 커터부를 포함하고,
    상기 제2유로의 끝단은 상기 커터부 내부에 배치되는 용융물 제거장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2유로의 끝단은 상기 몸체의 일면에서 0.7 내지 0.8㎜ 높이에 배치되는 용융물 제거장치.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 몸체의 하부면 가장자리를 따라 상하방향으로 연장되어 형성되는 커터부가 더 형성되고, 상기 제2유로는 상기 나이프의 내부 상하방향에 복수 개 형성되는 용융물 제거장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 샤프트와 나이프를 결합 시, 상기 제1유로는 상기 복수 개의 제2유로 중 어느 하나와 연통되는 용융물 제거장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2유로의 끝단은 상기 커터부를 따라 복수의 위치에 배치되는 용융물 제거장치.
  14. 청구항 7에 있어서,
    경보를 발생시키는 알람부를 포함하는 용융물 제거장치.
  15. 주편을 절단하는 과정에서 발생하는 용융물을 제거하는 장치의 나이프를 교체하는 방법으로서,
    주편을 제공하는 과정과,
    상기 주편에 형성된 용융물을 제거하는 과정과,
    상기 나이프 내부에 형성되는 유로에 유체를 공급하고, 상기 공급되는 유체의 압력을 측정하는 과정과,
    상기 측정된 유체의 압력에 변화가 발생하면 상기 용융물의 제거를 중단하는 과정 및
    상기 나이프를 교체하는 과정을 포함하는 용융물 제거장치의 나이프 교체방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 유체의 공급과 유체의 압력을 측정하는 과정은 상기 용융물을 제거하는 과정의 전 또는 후에 수행되는 용융물 제거장치의 나이프 교체방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 유체의 공급과 유체의 압력을 측정하는 과정은 상기 용융물을 제거하는 과정과 동시에 수행되는 용융물 제거장치의 나이프 교체방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 유체의 압력을 측정하는 과정에서,
    상기 유체의 압력이 낮아지면 상기 나이프가 기 설정된 마모 한계까지 마모된 것으로 판단하는 용융물 제거장치의 나이프 교체방법.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 측정된 유체의 압력을 측정하는 과정에서, 측정된 유체의 압력에 변화가 발생하면 알람을 발생시키는 용융물 제거장치의 나이프 교체방법.
  20. 청구항 15 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나이프를 교체하는 과정에서 상기 나이프를 반전시켜 교체하거나 또는 새로운 나이프로 교체하는 용융물 제거장치의 나이프 교체방법.
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