KR101439636B1 - 스트립 클램프장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스트립 클램프장치는, 서로 협력하여 스트립을 클램핑하도록 제공되는 상부고정부와 하부고정부를 구비하는 클램프본체; 및 상기 상부고정부와 하부고정부 중 적어도 어느 하나에 상기 스트립을 추가압박 고정하도록 구성되는 보강고정수단;을 포함한다.
이와 같이 본 발명은, 하부고정부와 상부고정부로 이루어진 클램프본체와 별도로 스트립을 추가압박 고정하는 보강고정수단이 상부고정부와 하부고정부 각각에 설치됨으로써, 레이저절단기의 레이저에 의해 스트립을 절단하는 과정에서 절단가스의 분사에 의해서도, 스트립이 진동하지 않고 견고한 고정상태를 유지하여 폭방향에 대해 균일한 절단이 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 클램프몸체의 하부고정부와 상부고정부 각각 장착된 클램프 팁과 클램프 라이너가, 각각 서로 마주보는 면에 구배부와 같이 고정력을 높이는 표면구조를 이룸으로써, 스트립에 대한 견고한 고정을 가능하게 한다.

Description

스트립 클램프장치{Apparatus for clamping of strip}

본 발명은 스트립 클램프장치로서, 스트립을 레이저 절단하는 과정에서 견고하게 고정하는 스트립 클램프장치에 관한 것이다.

최근에는 조압연기와 마무리압연기 사이에서 선, 후행 금속판을 접합하여 마무리압연을 연속적으로 행할 수 있게 하는 연연속 압연 기술이 개발되고 있다.

도 1(a)는 용접장치에서 선행스트립과 후행스트립을 클램프장치로 고정한 후 레이저 절단하는 것을 나타낸 도이며, 도 1(b)는 용접장치에서 선행스트립과 후행스트립이 절단된 것을 나타낸 도이고, 도 1(c)는 용접장치에서 선행스트립과 후행스트립의 절단된 끝단을 서로 용접하기 위해 서로 근접시키고, 양측에 각각 배치된 클램프장치도 서로를 향해 근접시키는 것을 나타낸 것이다.

또한, 도 2는 클램프장치를 통과하는 선행스트립과 후행스트립이 클램프장치에 의해 고정된 후 절단되고 서로 근접된 후 용접되는 과정을 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 용접장치는 스트립의 진행방향을 따라서, 후방 핀치롤(2), 후방 센터링장치(3), 후방 클램핑장치(4), 본체(5), 전방 클램핑장치(6), 및 전방 핀치롤(8)이 순차적으로 배치된다. 이때, 본체(5)에는 용접기(5a)와 레이저절단기(5b)가 구비된다.

상기와 같이 구성되는 용접장치를 스트립이 통과하면서 절단 및 용접되는 과정을 살펴보면, 먼저 도 1(a), 및 도 2(a)와 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 선행스트립(1a)이 선행 이동되어 전방 클램핑장치(6)에 의해 고정된 후, 이어서 이동되는 후행스트립(1b)이 선행스트립(1)과 적정간격만큼 이동되면 후방 클램핑장치(4)에 의해 고정된다.

그런 다음, 도 1(a)와 도 1(b), 및 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 불규칙한 형상의 선행스트립(1a)의 후단부와 후행스트립(1b)의 전단부를 레이저절단기(5b)에 의해 일직선으로 절단한다.

다음으로, 도 1(c), 및 도 2(d)와 도 2(e)에 도시된 바와 같이, 선행스트립(1a)과 후행스트립(1b)을 이동시켜 서로에 대한 거리를 좁혀서 용접하기에 적정간격을 이루게 한 후, 용접기(5a)로 용접을 하여 접합한다.

상기와 같은 용접과정 중, 레이저절단기(5b)에 의해 스트립이 절단되는 과정에서, 레이저절단기(5b)를 따라 폭방향 이동하는 가스분사기(미도시)가 스트립(1)에서 레이저에 의해 녹은 부위를 하측으로 분사하여 제거한다.

이와 같은 레이저 절단과정에서, 전방 클램핑장치(6)와 후방 클램핑장치(4)에 의해 스트립이 고정된 상태임에도 불구하고, 스트립에는 진동이 발생함에 따라 불규칙하면서도 일정하지 않은 절단면이 형성될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 스트립을 레이저 절단하는 과정에서 견고하게 고정하도록 스트립을 추가압박 고정하도록 구성되는 스트립 클램프장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스트립 클램프장치는, 서로 협력하여 스트립을 클램핑하도록 제공되는 상부고정부와 하부고정부를 구비하는 클램프본체; 및 상기 상부고정부와 하부고정부 중 적어도 어느 하나에 상기 스트립을 추가압박 고정하도록 구성되는 보강고정수단;을 포함한다.

여기에서, 상기 보강고정수단은, 일단부가 상기 상부고정부에 회동가능하게 고정되어 하방회동시 타단부가 상기 스트립을 하방압박하는 상부회동부재; 및 일단부가 상기 하부고정부에 회동가능하게 고정되어 상방회동시 타단부가 상기 스트립을 상방압박하는 하부회동부재;를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부고정부와 하부고정부의 전측부에는 각각 서로 마주보는 클램프 팁이 장착되며, 상기 상부회동부재의 타단부에는 상기 클램프 팁의 전단에서 상기 스트립을 하방압박하는 프레스 바가 장착되고, 상기 하부회동부재의 타단부에는 상기 클램프 팁의 전단에서 상기 스트립을 상방압박하는 스크랩 테이블이 장착되며, 상기 프레스 바와 스크랩 테이블에는 각각 레이저통과슬릿이 형성된 것이 바람직하다.

이때, 상기 클램프본체는, 상기 상부고정부에 회동고정된 상기 상부회동부재의 회동축에 피스톤이 랙피니언 체결되어 상기 회동축을 회전시키도록 구성되는 상부유압실린더; 및 상기 하부고정부에 회동고정된 상기 하부회동부재에 상기 클램프 팁 측으로 신장 및 수축되는 피스톤이 연결되어 상기 하부회동부재를 회동시키도록 구성되는 하부유압실린더;를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부고정부와 하부고정부의 후측부에는 각각 서로 마주보는 클램프 라이너가 장착되며, 상기 클램프 팁과 클램프 라이너는, 각각 서로 마주보는 면에 굴곡된 구배부가 형성될 수 있다.

대안으로써, 상기 상부고정부와 하부고정부의 후측부에는 각각 서로 마주보는 클램프 라이너가 장착되며, 상기 클램프 팁과 클램프 라이너는, 각각 서로 마주보는 면에 요철부가 형성될 수 있다.

이때, 상기 클램프 팁과 클램프 라이너는 탄성재질로 이루어진 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 스트립 클램프장치는, 하부고정부와 상부고정부로 이루어진 클램프본체와 별도로 스트립을 추가압박 고정하는 보강고정수단이 상부고정부와 하부고정부 각각에 설치됨으로써, 레이저절단기의 레이저에 의해 스트립을 절단하는 과정에서 절단가스의 분사에 의해서도, 스트립이 진동하지 않고 견고한 고정상태를 유지하여 폭방향에 대해 균일한 절단이 이루어질 수 있도록 하는 효과를 가진다.

또한, 클램프몸체의 하부고정부와 상부고정부 각각 장착된 클램프 팁과 클램프 라이너가, 각각 서로 마주보는 면에 구배부와 같이 고정력을 높이는 표면구조를 이룸으로써, 스트립에 대한 견고한 고정을 가능하게 하는 장점을 지닌다.

도 1(a)는 용접장치에서 선행스트립과 후행스트립을 클램프장치로 고정한 후 레이저 절단하는 것을 나타낸 도이다.
도 1(b)는 용접장치에서 선행스트립과 후행스트립이 절단된 것을 나타낸 도이다.
도 1(c)는 용접장치에서 선행스트립과 후행스트립의 절단된 끝단을 서로 용접하기 위해 서로 근접시키고, 양측에 각각 배치된 클램프장치도 서로를 향해 근접시키는 것을 나타낸 것이다.
도 2는 클램프장치를 통과하는 선행스트립과 후행스트립이 클램프장치에 의해 고정된 후 절단되고 서로 근접된 후 용접되는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스트립 클램프장치를 나타낸 도이다.
도 4는 도 3의 스트립 클램프장치에서 상부회동부재와 하부회동부재가 회동되어 스트립이 프레스 바와 스크랩 테이블에 의해 고정되는 것을 나타낸 도이다.
도 5는 도 4의 스트립 클램프장치에서 구배부가 각각 형성된 클램프 팁과 클램프 라이너가 작동되는 것을 나타낸 도이다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스트립 클램프장치를 나타낸 도이며, 도 4는 도 3의 스트립 클램프장치에서 상부회동부재와 하부회동부재가 회동되어 스트립이 프레스 바와 스크랩 테이블에 의해 고정되는 것을 나타낸 도이다.

도면을 참조하면, 상부고정부(21)와 하부고정부(22)를 구비하는 클램프본체와, 상기 상부고정부(21)와 하부고정부(22) 각각에 구성되는 보강고정수단을 포함한다.

상기 클램프본체는 스트립의 이동경로의 상측에 배치되는 상부고정부(21)와, 상기 이동경로의 하측에 배치되는 하부고정부(22)를 구비한다.

여기에서, 상기 하부고정부(22)는 바닥에 설치되어 고정됨으로써 위치고정되며, 상부고정부(21)는 하부고정부(22)의 상측에 배치되며 상하이동 가능하게 설치된다.

이때, 상기 상부고정부(21)의 상하이동은 구동모터 또는 상하구동 유압실린더에 의해 구동력을 제공받아 구현될 수 있으며, 이를 위한 구체적인 구동력 전달구조는 본 발명에 의해 한정되지 않고 어떠한 기어체결도 활용될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 구성되는 클램프본체는, 상부고정부(21)가 하측으로 이동하여 하부고정부(22)에 맞대어지면, 상부고정부(21)와 하부고정부(22) 사이에 배치된 스트립을 압박함에 따라 스트립을 고정할 수 있다.

구체적으로, 상기 상부고정부(21)와 하부고정부(22)의 일측부에는 각각 서로 마주보는 클램프 팁(91)이 장착되고, 타측부에는 각각 서로 마주보는 클램프 라이너(92)가 장착된다.

이에 의해 하부고정부(22)에 상부고정부(21)가 이동하면, 하부고정부(22)와 상부고정부(21)의 일측부에 각각 배치된 클램프 팁(91)이 서로 맞대어지면서 압박됨에 따라, 그 사이의 스트립의 일정부위를 고정하게 된다.

아울러, 하부고정부(22)에 상부고정부(21)가 이동하면, 하부고정부(22)와 상부고정부(21)의 타측부에 각각 배치된 클램프 라이너(92)가 서로 맞대어지면서 압박됨에 따라, 그 사이의 스트립의 일정부위를 고정하게 된다.

이와 같은 클램프 팁(91)과 클램프 라이너(92)의 구체적인 구조에 대해서는 후술하기로 한다.

한편, 본 발명의 기술적 특징으로서, 스트립을 추가적으로 압박고정하도록, 클램프본체에 구성되는 보강고정수단을 포함할 수 있다.

상기 보강고정수단은 상부고정부(21)와 하부고정부(22)의 각각에 스트립을 추가압박고정하도록 구성된다.

구체적으로, 보강고정수단은, 상부고정부(21)에 구성되는 상부회동부재(30)와, 하부고정부(22)에 구성되는 하부회동부재(50)를 구비한다.

여기에서, 상기 상부회동부재(30)는 일단부가 상부고정부(21)에 회동가능하게 고정되어 하방회동시 타단부가 스트립을 하방압박한다.

또한, 상기 하부회동부재(50)는 일단부가 하부고정부(22)에 회동가능하게 고정되어 상방회동시 타단부가 스트립을 상방압박한다.

여기에서, 상기 클램프본체는, 상부회동부재(30)와 하부회동부재(50)를 각각 회동시키도록 상부고정부(21)와 하부고정부(22)에 각각 구성되는 상부유압실린더(40)와 하부유압실린더(60)를 구비할 수 있다.

상기 상부유압실린더(40)는 상부고정부(21)에 회동고정된 상부회동부재(30)의 회동축(31)에 피스톤(41)이 랙피니언 체결되어 상기 회동축(31)을 회전시키도록 구성된다.

즉, 상부회동부재(30)의 회동축(31)을 회전시키는 상부회동부재(30)는 상기 회동축(31)을 중심으로 회동하게 되는데, 이러한 회동축(31)은 상부유압실린더(40)의 피스톤(41)에 랙피니언 체결되어 피스톤(41)이 신장 또는 수축함에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하게 된다.

또한, 상기 하부유압실린더(60)는 하부고정부(22)에 회동고정된 하부회동부재(50)에 클램프 팁(91) 측으로 신장 및 수축되는 피스톤(61)이 연결되어 하부회동부재(50)를 회동시키도록 구성된다.

즉, 하부회동부재(50)는 하부고정부(22)에 대해 원활한 회동을 위해, 클램프 팁(91)이 장착된 회동몸체(51)와 상기 회동몸체(51)를 하부고정부(22)와 연결하는 연결브라켓(52)을 구비한다.

상기 연결브라켓(52)은 일단부가 하부고정부(22)에 회동가능하게 브라켓회동축(53)으로 연결되며, 회동 시 회동몸체(51)가 클램프 팁(91) 측으로 이동될 수 있도록 회동몸체(51)의 핀(51a)이 끼움되어 슬라이드되는 슬라이드홈(52a)이 형성된다.

이에 따라, 하부유압실린더(60)의 피스톤(61)이 신장되면, 하부회동부재(50)의 회동몸체(51)와 연결브라켓(52)이 모두 회동하는데, 이때 회동몸체(51)에 대해 연결브라켓(52)이 약간의 슬라이드 이동하면서 회동하게 된다.

상기와 같이 회동가능하게 구성되는 상부회동부재(30)와 하부회동부재(50)는, 본 발명의 명세서에는 대표적인 일 실시예로서 상부유압실린더(40)와 하부유압실린더(60)에 의해 회동구동을 이루었지만, 이에 한정하지 않고 구동모터 등 종래의 여러 가지 구동원에 의해 회동할 수 있으며, 아울러 그 회동을 위한 구체적인 체결구조도 어떠한 체결구조도 활용될 수 있음은 물론이다.

이러한 상기 상부회동부재(30)의 타단부에는 클램프 팁(91)의 전단에서 스트립을 하방압박하는 프레스 바(70)가 장착된다.

또한, 상기 하부회동부재(50)의 타단부에는 클램프 팁(91)의 전단에서 스트립을 상방압박하는 스크랩 테이블(80)이 장착된다.

이에 의해 상부회동부재(30)가 하방회동하고 하부회동부재(50)가 상방회동하는 경우, 각각의 타단부에 장착된 프레스 바(70)와 스크랩 테이블(80)이 서로 맞대어지는 구조를 이룬다.

여기에서, 상기 프레스 바(70)에는 레이저통과슬릿(70a)이 형성되며, 상기 레이저통과슬릿(70a)은 스트립을 절단하기 위해 레이저절단기에 의해 상측에서 하측으로 발사되는 레이저가 통과할 수 있는 통로이다.

상기와 같이 구성되는 보강고정수단은, 상기 상부고정부(21)와 하부고정부(22) 각각에 회동가능하도록 설치됨으로써, 하부고정부(22)와 상부고정부(21)로 이루어진 클램프본체와 별도로 스트립을 추가압박 고정하는 기능을 수행함에 따라, 레이저절단기의 레이저에 의해 스트립을 절단하는 과정에서 절단가스의 분사에 의해서도, 스트립이 진동하지 않고 견고한 고정상태를 유지하여 폭방향에 대해 균일한 절단이 될 수 있도록 한다.

이때, 본 발명의 스트립 클램프장치에서의 레이저절단기과 절단가스를 분사하는 가스분사기의 구성에 대해서는 구체적으로 한정하지 않으며, 종래의 어떠한 레이저절단기과 가스분사기도 활용될 수 있음은 물론이다.

도 5는 도 4의 스트립 클램프장치에서 구배부가 각각 형성된 클램프 팁과 클램프 라이너가 작동되는 것을 나타낸 도이다.

도면을 참조하면, 상기 클램프 팁(91)과 클램프 라이너(92)는, 스트립에 대한 압박고정력을 높이기 위해, 각각 서로 마주보는 면에 굴곡된 구배부(91a)(92b)가 형성될 수 있다.

즉, 스트립이 일정두께 이상이고 그 표면의 형상에 있어서 반곡이 있는 경우, 고정된 하부고정부(22)의 클램프 라이너(92)에 대해 상부고정부의 클램프 팁(91)이 하측 이동되어 스트립을 압박한다고 하더라도, 견고한 고정을 이루는 데에는 한계가 있다.

이를 보완하기 위해, 클램프 팁(91)과 클램프 라이너(92)는 각각 서로 마주보는 면에 중앙부가 서로를 향해 굴곡돌출된 구배부(91a)(92b)가 형성됨으로써, 스트립에 대한 압박고정력을 높일 수 있다.

물론, 이때의 클램프 팁(91)과 클램프 라이너(92)는 탄성재질로 이루어짐으로써, 스트립에 접촉하는 구배부(91a)(92b)가 압박을 받는 경우, 전체적으로 밀도가 높아지면서 일정정도 수축될 수 있다.

나아가, 상기 클램프 팁(91)과 클램프 라이너(92)는, 스트립에 대한 압박고정력을 높이기 위해 각각 서로 마주보는 면에 요철부(미도시)가 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 스트립이 움직이지 않고 견고한 고정을 이룰 수 있는 구조라면 어떠한 구조도 활용될 있음은 물론이다.

이와 같이 클램프 팁(91)과 클램프 라이너(92)는, 각각 서로 마주보는 면에 구배부(91a)(92b)와 같이 고정력을 높이는 표면구조를 이룸으로써, 스트립에 대한 견고한 고정을 가능하게 한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

21 : 상부고정부 22 : 하부고정부
30 : 상부회동부재 31 : 회동축
40 : 상부유압실린더 41 : 피스톤
50 : 하부회동부재 51 : 회동몸체
51a : 핀 52 : 연결브라켓
52a : 슬라이드홈 53 : 브라켓회동축
60 : 하부유압실린더 61 : 피스톤
70 : 프레스 바 70a : 레이저통과슬릿
80 : 스크랩 테이블 91 : 클램프 팁
92 : 클램프 라이너 91a, 92a : 구배부

Claims (7)

1. 서로 협력하여 스트립을 클램핑하도록 제공되는 상부고정부(21)와 하부고정부(22)를 구비하는 클램프본체; 및 상기 상부고정부(21)와 하부고정부(22) 중 적어도 어느 하나에 상기 스트립을 추가압박 고정하도록 구성되는 보강고정수단;을 포함하며,
   상기 보강고정수단은, 일단부가 상기 상부고정부(21)에 회동가능하게 고정되어 하방회동시 타단부가 상기 스트립을 하방압박하는 상부회동부재(30); 및 일단부가 상기 하부고정부(22)에 회동가능하게 고정되어 상방회동시 타단부가 상기 스트립을 상방압박하는 하부회동부재(50);를 구비하며,
   상기 상부고정부(21)와 하부고정부(22)의 일측부에는 각각 서로 마주보는 클램프 팁(91)이 장착되며, 상기 상부고정부(21)와 하부고정부(22)의 타측부에는 각각 서로 마주보는 클램프 라이너(92)가 장착되며,
   상기 상부회동부재(30)의 타단부에는 상기 클램프 팁(91)의 전단에서 상기 스트립을 하방압박하는 프레스 바(70)가 장착되고, 상기 하부회동부재(50)의 타단부에는 상기 클램프 팁(91)의 전단에서 상기 스트립을 상방압박하는 스크랩 테이블(80)이 장착되며,
   상기 프레스 바(70)에는 레이저통과슬릿(70a)이 형성된 것을 특징으로 하는 스트립 클램프장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 클램프본체는,
   상기 상부고정부(21)에 회동고정된 상기 상부회동부재(30)의 회동축(31)에 피스톤(41)이 랙피니언 체결되어 상기 회동축(31)을 회전시키도록 구성되는 상부유압실린더(40); 및 상기 하부고정부(22)에 회동고정된 상기 하부회동부재(50)에 상기 클램프 팁(91) 측으로 신장 및 수축되는 피스톤(61)이 연결되어 상기 하부회동부재(50)를 회동시키도록 구성되는 하부유압실린더(60);
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 스트립 클램프장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 클램프 팁(91)과 클램프 라이너(92)는, 각각 서로 마주보는 면에 굴곡된 구배부(91a)(92b)가 형성된 것을 특징으로 하는 스트립 클램프장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 클램프 팁(91)과 클램프 라이너(92)는, 각각 서로 마주보는 면에 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 스트립 클램프장치.
   
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 클램프 팁(91)과 클램프 라이너(92)는 탄성재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 스트립 클램프장치.

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