KR101537779B1

KR101537779B1 - 코일 강판 가공 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101537779B1
Application number: KR1020140080045A
Authority: KR
Inventors: 표현학
Original assignee: 표현학
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2015-07-22

Abstract

본 발명은 코일 강판 가공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 이를 위해 코일 강판(1)이 일측에서 타측으로 이송되는 과정에서 코일 강판을 버(burr)없이 일정 간격으로 절단하는 레이저가공부(10); 상기 레이저가공부(10)의 일측에 구비되며, 절단된 코일 강판(1)을 고열로 가열하면서 기계적 특성을 갖게 하는 저주파 또는 고주파 유도가열가공부(20); 및 상기 유도가열가공부(20)의 일측에 구비되며, 도료를 안개 모양의 미세 입자로 하면서 코일 강판(1)에 전압을 가하여 도료를 코일 강판 표면에 흡착시키는 정전도장가공부(30);가 포함됨을 특징으로 하는 코일 강판 가공 시스템을 제공한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 코일 강판을 레이저가공과 유도가열가공 그리고 스프레이가공 공정을 거쳐 생산성과 제조공정의 극대화를 이룰 수 있도록 한 것이고, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.

Description

코일 강판 가공 시스템 및 방법{Steel coil processing system and method}

본 발명은 코일 강판 가공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코일 강판을 레이저가공과 유도가열가공 그리고 스프레이가공 공정을 거쳐 생산성과 제조공정의 극대화를 이룰 수 있도록 한 것이고, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피 제철소에서 제조되는 코일강판(Steel coil)은 일정두께로 열간압연 또는 냉간압연되어 제조되고, 제품의 특성에 따라서 도금처리된 다음, 절단기에 의해 전달되며, 일정한 지름을 갖도록 권취되어 포장된 후 출하된다.

이와 같이 출하된 강판코일은 비교적 큰 폭으로 제조되기 때문에 이를 공급받은 구매자는 비교적 큰 폭의 강판코일을 생산할 제품에 적합하도록 일정한 폭을 갖는 강판코일로 슬리팅(slitting)가공하며, 절단된 단위 강판코일들은 권취 롤러들에 각각 권취된 후 재포장된다.

상기 출하된 강판코일을 슬리팅 가공하여 복수개의 단위 강판코일들로 재포장하는 단계는 다음과 같다.

먼저, 큰 폭의 강판코일을 공급롤러에 안착시키고 강판코일의 일단이 슬리터(slitter)를 지나도록 하여 비교적 작은 폭의 여러 가닥의 단위강판코일들로 절단하며, 절단된 단위 강판코일들을 권취롤러에 각각 감는다.

이와 같이 슬리팅되어 권취된 단위 강판코일들은 포장공정을 거치면서 권취된 상태가 풀리지 않고 외부가 보호되도록 포장되며, 포장된 단위강판코일들은 적재된 후 필요한 장소로 운반되어 사용된다.

한편, 종래 코일 강판을 가공하는 과정을 도 1 을 보면서 설명하면 다음과 같다.

즉, 코일강판을 풀면서 슬리팅가공(컷팅)을 수행한다.

이후 컷팅된 코일강판을 열처리가공(납조)을 수행한다.

이어서 열처리된 코일강판을 도장가공(디핑)을 수행한다.

마지막으로 상기와 같이 도장가공된 코일강판을 권취하는 작업을 수행하여 작업을 종료한다.

그러나 상기한 종래 기술은 다음과 같은 커다란 문제점이 발생되었다.

즉, 상기 슬리팅가공(컷팅)은 슬리팅 날을 자주 교체해 주어야 하는 커다란 문제점이 발생되었다.

또한 상기 종래 기술의 열처리가공(납조)은 납조의 고 에너지에 의해 작업자가 위험하고 위해 물질(납)로 인해 작업자가 작업을 꺼리는 문제점도 있고, 특히 슬리팅 가공 공정에서 발생된 버(burr)를 제거시키는 못하는 커다란 문제점이 발생 되었다.

더하여 상기 종래 기술의 도장가공(디핑;dipping)은 코일 강판을 액상 도료 용액에 담그었다가 빼내기 때문에 코팅 두께가 일정하지 못하다는 커다란 문제점이 발생되었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 아래와 같은 선행기술문헌이 등록된바 있으나, 상기한 문제점을 치유하지 못하는 커다란 문제점이 발생 되었다.

(선행기술문헌 1) 등록실용신안 제0235881호(2001. 06. 14)(강판 코일의 눌림 마크를 방지하는 원형 롤러장치)가 등록된바 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 레이저가공부와 유도가열가공부 그리고 정전도장가공부가 구비됨을 제1목적으로 한 것이고, 상기한 기술적 구성에 의한 본 발명의 제2목적은 코일 강판을 레이저가공과 유도가열가공 그리고 스프레이가공 공정을 거쳐 생산성과 제조공정의 극대화를 이룰 수 있도록 한 것이고, 제3목적은 코일 강판을 레이저로 절단하기 때문에 종래와 같이 슬리팅 날을 교체해줄 필요가 없는 장점이 있도록 한 것이며, 제4목적은 코일 강판을 유도가열가공부로 가공하기 때문에 종래와 같이 납으로 인한 위해물질과 위험성으로부터 작업자를 보호할 수 있도록 한 것이고, 제5목적은 레이저 가공부는 버(burr)를 완벽하게 제거하기 때문에 고품질을 제공할 수 있도록 한 것이며, 제6목적은 코일 강판을 정전도장가공부로 착색하기 때문에 종래와 같이 디핑작업으로 인한 코팅 두께가 일정하지 못하는 문제점을 일거에 해소시킬 수 있도록 한 것이고, 제7목적은 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 코일 강판 가공 시스템 및 방법을 제공한다.

이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 코일 강판이 일측에서 타측으로 이송되는 과정에서 코일 강판을 버(burr)없이 일정 간격으로 절단하는 레이저가공부; 상기 레이저가공부의 일측에 구비되며, 절단된 코일 강판을 고열로 가열하면서 필요한 기계적 성질을 갖게 하는 저주파 또는 고주파 유도가열가공부; 및 상기 유도가열가공부의 일측에 구비되며, 도료를 안개 모양의 미세 입자로 하면서 코일 강판에 전압을 가하여 도료를 코일 강판 표면에 흡착시키는 정전도장가공부;가 포함됨을 특징으로 하는 코일 강판 가공 시스템을 제공한다.

또한 본 발명은 일측에서 타측으로 이송되는 코일 강판을 국부적으로 가열하여 버(burr)없이 미세한 가공을 수행하는 레이저가공단계; 이후 코일 강판을 300~800로 가열하여 코일 강판 재료의 기계적특성을 갖도록 한 유도가열가공단계; 및 이어서 코일 강판에는 "+"전압을 전극스프레이에는 "-"전압을 가하여 도료를 코일 강판 표면에 흡착시키는 정전도장가공단계;가 포함됨을 특징으로 하는 코일 강판 가공 방법을 제공한다.

상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 레이저가공부와 유도가열가공부 그리고 정전도장가공부가 구비되도록 한 것이다.

상기한 기술적 구성에 의한 본 발명은 코일 강판을 레이저가공과 유도가열가공 그리고 스프레이가공 공정을 거쳐 생산성과 제조공정의 극대화를 이룰 수 있도록 한 것이다.

그리고 본 발명은 코일 강판을 레이저로 절단하기 때문에 종래와 같이 슬리팅 날을 교체해줄 필요가 없는 장점과 함께 버(burr)가 발생되지 않은 장점을 갖도록 하는 것이다 .

또한 본 발명은 코일 강판을 유도가열가공부로 가공하기 때문에 종래와 같이 납으로 인한 위해물질과 위험성으로부터 작업자를 보호할 수 있도록 한 것이다.

아울러 본 발명은 레이저 절단 가공부는 버(burr)를 완벽하게 제거하기 때문에 고품질을 제공할 수 있도록 한 것이다.

더하여 본 발명은 상기한 효과로 인해 코일 강판을 정전도장가공부로 착색하기 때문에 종래와 같이 디핑작업으로 인한 코팅 두께가 일정하지 못하는 문제점을 일거에 해소시킬 수 있도록 한 것이고,

본 발명은 상기한 효과로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

이하에서는 이러한 효과 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 종래 코일 강판 가공 방법의 블럭 구성도.
도 2 는 본 발명에 적용된 코일 강판 가공 방법의 블럭 구성도.
도 3 은 본 발명에 적용된 코일 강판 가공 시스템의 간략 구성도.
도 4 는 본 발명에 적용된 레이저가공부의 요부 사시도.
도 5 는 본 발명에 적용된 유도가열가공부의 요부 단면도.
도 6 은 본 발명에 적용된 정전도장가공부의 요부 단면도.

본 발명에 적용된 코일 강판 가공 시스템 및 방법은 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 본 발명은 도 2, 3 에 도시된 바와 같이 코일 강판(1)이 일측에서 타측으로 이송되는 과정에서 코일 강판을 일정 간격으로 절단하는 레이저가공부(10)가 구비된다.

그리고 본 발명은 상기 레이저가공부(10)의 일측에 구비되며, 절단된 코일 강판(1)을 고열로 가열하면서 기계적 특성 또는 성질(인장강도 증가 또는 피로도 풀림)을 갖게 하는 저주파 또는 고주파 유도가열가공부(20)가 구비된다.

즉, 상기 유도가열가공부는 기계적 성질을 부여할 수 있는 공정(온도가 높으면 기계적 강도 등이 늘어나며, 온도가 낮은 풀림 처리하면 연성이 증가함)이다.

또한 본 발명은 상기 유도가열가공부(20)의 일측에 구비되며, 도료를 안개 모양의 미세 입자로 하면서 코일 강판(1)에 전압을 가하여 도료를 코일 강판 표면에 흡착시키는 정전도장가공부(30)가 포함된 코일 강판 가공 시스템을 제공한다.

상기한 본원발명의 보다 구체적인 기술적 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 4 에 도시된 바와 같이 상기 레이저가공부(10)는 전후좌우로 이송되는 이송부(11)에 의해 코일 강판(1)을 일정 간격으로 절단하되, 이때 상기 이송부(11)는 다음과 같이 구성된다.

즉, 레일(12)을 따라 전후로 이송되는 컬럼(13)이 구비된다.

그리고 상기 컬럼(13)에 구비되어 좌우로 이송되는 가이드봉(14)이 구비된다.

또한 상기 가이드봉(14)에 구비되어 코일 강판(1)을 절단하는 복수개의 레이저노즐(15)이 구비된다.

특히 본 발명의 상기 이송부(11)에는 일측에서 타측으로 이송되는 코일 강판(1)의 가공시에 발생되는 들뜸 현상이 없도록 일정 간격으로 복수개의 한 쌍의 로울러(16)가 상하로 구비됨이 바람직하다.

또한 본 발명에 적용된 상기 레이저노즐(15)은 코일 강판(1)의 크기에 따라 절단 치수를 달리할 수 있도록 가이드봉(14)을 따라 위치조절이 가능하게 조립 설치됨이 바람직하다.

한편, 본 발명에 적용된 상기 유도가열가공부(20)는 도 5 에 도시된 바와 같이 구성된다.

즉, 내부에 코일 강판(1)을 300~800로 가열할 수 있도록 코일(22)이 권취되고, 코일 강판(1)이 통과될 때 기계적 성질을 부여하는 가열포트(21)가 구비된다.

또한 상기 유도가열가공부(20)의 일측에는 유도가열가공부(20)를 통과한 코일 강판(1)에 핫에어공급공(26)과 분출공(27)을 통해 분출된 고열의 바람을 공급시켜 코일 강판 재료의 기계적 성질을 부여하는 한 핫에어부(25)가 구비된다.

또 한편, 본 발명에 적용된 상기 정전도장가공부(30)는 도 6 에 도시된 바와 같이 구성된다.

즉, 진공하우징(31)에 복수개의 전극스프레이(32)를 구비하되, 코일 강판(1)에는 "+"전압을 전극스프레이(32)에는 "-"전압을 가하여 도료를 코일 강판 표면에 흡착시키도록 구성된다.

한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명 코일 강판 가공 시스템 및 방법의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 코일 강판을 레이저가공과 유도가열가공 그리고 스프레이가공 공정을 거쳐 생산성과 제조공정의 극대화를 이룰 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 도 2, 3 에 도시된 바와 같이 일측에서 타측으로 이송되는 코일 강판(1)을 국부적으로 가열하여 미세한 절단가공을 수행하는 레이저가공단계를 거친다.

이를 보다 상세히 설명하면, 도 4 에 도시된 바와 같이 이송부(11)는 모터(M1)의 구동에 의해 컬럼(13)이 레일(12)을 따라 전후로 이송 작동하게 된다.

그리고 모터(M2)의 구동에 의해 가이드봉(14)이 좌우로 이송 작동하는 것으로, 이때 가이드봉(14)에 일정 간격으로 구비된 레이저노즐(15)에서 발생된 레이저로 코일 강판(1)을 미세하게 절단 가공하게 된다.

상기 가공에서 레이저노즐(15)은 가이드봉(14)을 따라 간격을 조절할 수 있도록 하여 코일 강판(1)의 크기(폭)에 따라 간격을 조절하여 편리하게 사용할 수 있도록 한 것이다.

더하여 상기 코일 강판(1)의 상하부에는 한 쌍의 로울러(16)가 구비되어 코일 강판이 일측에서 타측으로 이송되는 과정에서 들뜸 현상이 없도록 하여 더욱더 미세한 가공이 가능하도록 한 것이다.

본 발명은 상기한 레이저가공단계 이후 코일 강판(1)을 300~800로 가열하여 핫에어부(25)부에 의해 코일 강판 재료의 피로도를 완화시키거나, 기계적성질을 부여하는 유도가열가공단계를 거치게 된다.

즉, 도 5 에 도시된 바와 같이 코일 강판(1)이 가열포트(21)를 통과하게 되는데, 이때 가열포트(21)의 내부에 내장된 코일(22)에서 발생된 300~800 열로 코일 강판을 가열하게 되면 기계적 특성을 갖게할 수 있다.

본 발명은 상기와 같이 가열포트(21)를 통과한 코일 강판(1)을 핫에어부(25)통과시키게 된다.

즉, 상기 코일 강판을 핫에어부(25)로 통과시키게 되면 고열의 바람에 의해 코일 강판 재료의 기계적 특성을 갖게 하는 효과를 제공하게 된다.

본 발명은 상기한 유도가열가공단계를 거친 이후 정전도장가공단계를 거치게 된다.

즉, 도 6 에 도시된 바와 같이 코일 강판(1)에는 "+"전압을, 전극스프레이(32)에는 "-"전압을 가하여 도료를 코일 강판 표면에 흡착시키는 정전도장가공단계를 거치는 것이다.

특히 본 발명에 적용된 상기 정전도장가공단계는 도료를 안개 모양의 미세 입자로 하면서 코일 강판(1)에 전압을 가하여 도료를 코일 강판 표면에 흡착시키게 된다.

이때 상기 정전도장가공단계는 코일 강판(1)을 내부가 진공인 진공하우징(31)의 내부를 통과되도록 하여 도료가 코일 강판 표면에 잘 흡착되도록 하게 된다.

본 발명 코일 강판 가공 시스템 및 방법의 기술적 사상은 실제로 동일결과를 반복 실시 가능한 것으로, 특히 이와 같은 본원발명을 실시함으로써 기술발전을 촉진하여 산업발전에 이바지할 수 있어 보호할 가치가 충분히 있다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 코일 강판
10: 레이저가공부
20: 유도가열가공부
30: 정전도장가공부

Claims

코일 강판(1)이 일측에서 타측으로 이송되는 과정에서 코일 강판을 버(burrr) 없이 일정 간격으로 절단하는 레이저가공부(10);
상기 레이저가공부(10)의 일측에 구비되며, 절단된 코일 강판(1)을 고열로 가열하면서 기계적 성질을 부여하는 저주파 또는 고주파 유도가열가공부(20); 및
상기 유도가열가공부(20)의 일측에 구비되며, 도료를 안개 모양의 미세 입자로 하면서 코일 강판(1)에 전압을 가하여 도료를 코일 강판 표면에 흡착시키는 정전도장가공부(30);가 포함됨을 특징으로 하는 코일 강판 가공 시스템.
청구항 1 에 있어서,
상기 레이저가공부(10)는 전후좌우로 이송되는 이송부(11)에 의해 코일 강판(1)을 일정 간격으로 절단하되, 이때 상기 이송부(11)는,
레일(12)을 따라 전후로 이송되는 컬럼(13);
상기 컬럼(13)에 구비되어 좌우로 이송되는 가이드봉(14);
상기 가이드봉(14)에 구비되어 코일 강판(1)을 절단하는 복수개의 레이저노즐(15);이 포함됨을 특징으로 하는 코일 강판 가공 시스템.
청구항 2 에 있어서,
상기 이송부(11)에는,
일측에서 타측으로 이송되는 코일 강판(1)의 가공시에 발생되는 들뜸 현상이 없도록 일정 간격으로 복수개의 한 쌍의 로울러(16)가 상하로 더 구비됨을 특징으로 하는 코일 강판 가공 시스템.
청구항 2 에 있어서,
상기 레이저노즐(15)은,
코일 강판(1)의 크기에 따라 절단 치수를 달리할 수 있도록 가이드봉(14)을 따라 위치조절이 가능하게 조립 설치됨을 특징으로 하는 코일 강판 가공 시스템.
청구항 1 에 있어서,
상기 유도가열가공부(20)는,
내부에 코일 강판(1)을 300~800로 가열할 수 있도록 코일(22)이 권취되고, 코일 강판(1)이 통과될 때 기계적 특성을 갖게 하는 가열포트(21);가 포함됨을 코일 강판 가공 시스템.
청구항 5 에 있어서,
상기 유도가열가공부(20)의 일측에는,
유도가열가공부(20)를 통과한 코일 강판(1)에 핫에어공급공(26)과 분출공(27)을 통해 분출된 고열의 바람을 공급시켜 코일 강판 재료의 기계적 특성을 갖게 하는 핫에어부(25);가 더 포함됨을 특징으로 하는 코일 강판 가공 시스템.
청구항 1 에 있어서,
상기 정전도장가공부(30)는,
진공하우징(31)에 복수개의 전극스프레이(32)를 구비하되, 코일 강판(1)에는 "+"전압을 전극스프레이(32)에는 "-"전압을 가하여 도료를 코일 강판 표면에 흡착시킴을 특징으로 하는 코일 강판 가공 시스템.
일측에서 타측으로 이송되는 코일 강판(1)을 국부적으로 가열하여 미세한 가공을 수행하는 레이저가공단계;
이후 코일 강판(1)을 300~800로 가열하여 핫에어부(25)부에 의해 코일 강판 재료의 기계적 특성을 갖게 하는 유도가열가공단계; 및
이어서 코일 강판(1)에는 "+"전압을 전극스프레이(32)에는 "-"전압을 가하여 도료를 코일 강판 표면에 흡착시키는 정전도장가공단계;가 포함됨을 특징으로 하는 코일 강판 가공 방법.
청구항 8 에 있어서,
상기 정전도장가공단계는,
코일 강판(1)을 내부가 진공인 진공하우징(31)의 내부를 통과되도록 하여 도료가 코일 강판 표면에 잘 흡착되도록 함을 특징으로 하는 코일 강판 가공 방법.