KR101682696B1

KR101682696B1 - 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드

Info

Publication number: KR101682696B1
Application number: KR1020150088661A
Authority: KR
Inventors: 이희만
Original assignee: 이희만; 주식회사 삼정산업
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2016-12-07

Abstract

본 발명은 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잔류응력의 제거를 통해 평탄도를 장기간 동안 유지시킬 수 있도록 하고, 상대적으로 부식 및 마모 등에 취약한 커팅부분 즉 측면부분과 표면부분을 가공함으로써 보드의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드에 관한 것이다.
본 발명은 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법에 있어서, 철판을 스틸보드의 형상으로 커팅하는 커팅단계와, 커팅된 철판의 평탄도를 교정하는 레벨링단계와, 상기 철판의 커팅면을 가공하는 측면 가공단계와, 상기 철판의 모서리 부분을 가공하는 모서리 가공단계 및 모서리 가공 후 철판에 존재하는 잔류응력을 제거하는 잔류응력 제거단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드 {Manufacturing method of the steel board for concrete product machine and the steel board manufactured by the method}

본 발명은 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잔류응력의 제거를 통해 평탄도를 장기간 동안 유지시킬 수 있도록 하고, 상대적으로 부식 및 마모 등에 취약한 커팅부분 즉 측면부분을 가공함으로써 보드의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드에 관한 것이다.

일반적으로, 콘크리트 블록, 콘크리트 경계석, 콘크리트 보도블럭 등의 도로용 블록이나 콘크리트재로 이루어지는 건축재 등의 콘크리트 제품을 생산하는 과정에서 스틸보드(철받침)가 사용되는데, 상기 스틸보드는 콘크리트 제품의 연속적인 대량 생산을 위해 필수적으로 사용되는 제품이다.

즉, 상기 스틸보드는 콘크리트 제품 생산시 금형과 일체가 되어 콘크리트 제품을 생산하고, 이를 컨베이어를 통해 양생실로 이송하여 양생한 후, 양생된 콘크리트 제품은 들어내고, 콘크리트 제품과 분리된 스틸보드는 다시 사용할 수 있도록 함으로써 콘크리트 제품 생산 기계 시스템 안에서 이동하면서 콘크리트 제품을 연속적으로 생산할 수 있도록 하는 것이다.

최근 들어, 콘크리트 건축재의 불량으로 인한 산업재해가 다발하여 현재 각국에서는 콘크리트 제품의 치수와 강도 등을 보다 엄격하게 관리하고 있는 추세이다. 따라서, 콘크리트 제품의 생산시 품질에 절대적인 영향을 주는 보드를 과학적으로 정밀하게 만들어야 한다는 필요성이 대두되고 있다.

종래의 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법은 물리적인 샤링(shearing) 방법이나, 플라즈마, 레이저, 산소 등을 이용한 커팅 가공을 통해 단순히 사각 형상으로 보드를 가공하는 방법을 사용하였다.

하지만, 상기와 같은 방법에 의해 가공된 스틸보드는 대각공차가 일정하지 않고, 평탄도가 떨어지게 되어 콘크리트 제품 성형시 진동이 몰드에 제대로 전달되지 않게 되고, 콘크리트 제품의 강도가 불균일해지는 단점이 있다.

또한, 스틸보드의 치수와 대각공차의 편차가 심하여 성형된 콘크리트 제품을 컨베이어를 통해 양생실로 이동시키는 과정에서 문제가 발생되어 잦은 오작동을 일으키게 되고, 전체적인 길이가 길거나 표면적이 넓은 스틸보드의 경우 콘크리트 제품의 제조과정에서 깨짐 현상 등의 파손이 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로 대한민국 등록특허공보 제10-1248234호에는 원스톱 철받침 생산시스템이 게재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 철판을 절단하기 위한 커팅장치와, 상기 커팅장치에 의해 절단된 철판을 가공하기 위한 가공장치 및 상기 가공장치에 의해 가공이 완료된 철받침의 평탄도를 검사하기 위한 자동검사장치 등을 포함하여 구성된 것에 그 특징이 있다.

즉, 상기 종래기술은 두 개의 토치를 이용하여 철판을 양쪽에서 동시에 가공함으로써, 가공시 발생하는 열변형 등의 물리적 변형을 최소화함과 동시에 연속적인 생산과정에서의 지속적인 교정작업을 통해 보다 정확한 치수의 정밀한 철받침(스틸보드)을 생산할 수 있도록 구성된 것에 그 특징이 있으나, 가공시 발생되는 잔류응력에 의해 보드의 평탄도가 잘 유지되지 않는 단점이 있다.

또한, 상기 종래기술은 커팅부위 즉, 각 모서리 부분을 부드럽게 하는 가공만 진행하게 되므로 커팅부위에 부식 및 마모가 발생되어 제품의 내구성이 떨어지게 되는 단점도 있다.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-1248234호(2013.04.02. 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 스틸보드의 가공 후 잔류응력을 제거함으로써 사용도중 잔류응력에 의한 휨 현상의 발생을 억제하고, 모든 방향에서의 평탄도 및 직진도가 유지될 수 있도록 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 보드의 각 측면과 모서리가 90도를 이루도록 함과 동시에 대각공차가 일정하도록 가공함으로써 콘크리트 제품 생산을 위한 기계장치와 보드 및 보드와 몰드 사이의 상호작용이 최상의 조건으로 이루어질 수 있도록 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드를 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 보드의 커팅부분 즉, 측면 가장자리 부분을 압연 등의 방법에 의해 조직의 조밀도를 높임으로써 내부식성 및 내마모성을 향상시킬 수 있도록 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 스틸보드의 표면에 형성되는 밀스케일(일종의 세라믹층)을 제거하고, 내부식 페인트를 이용한 도장이나 도금 등의 방법을 통해 내부식성을 향상시킴으로써 스틸보드의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,

콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법에 있어서, 철판을 스틸보드의 형상으로 커팅하는 커팅단계와, 커팅된 철판의 평탄도를 교정하는 레벨링단계와, 상기 철판의 커팅면을 가공하는 측면 가공단계와, 상기 철판의 모서리 부분을 가공하는 모서리 가공단계 및 모서리 가공 후 철판에 존재하는 잔류응력을 제거하는 잔류응력 제거단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 커팅단계는 철판을 길이방향으로 커팅하는 1차커팅단계와, 길이방향으로 커팅된 철판을 폭방향으로 커팅하는 2차커팅단계로 구성되고, 상기 1차커팅단계 및 2차커팅단계에서는 철판의 양측을 동시에 커팅하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레벨링단계는 커팅 완료된 철판을 다수 개의 열로 배치된 롤이 구비된 압연기에 각각 통과시키는 1차 레벨링단계와 2차 레벨링단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 측면가공단계는 절삭기를 이용하여 컨베이어를 통해 이송되는 철판의 테두리부분을 절삭하는 절삭 가공단계와, 브러싱장치를 이용하여 절삭 가공된 테두리부분의 표면처리를 하는 브러싱 가공단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 절삭 가공단계는 철판의 양 측면을 동시에 절삭하는 1차 절삭가공단계와, 1차 절삭된 철판을 90도만큼 회전시켜 나머지 측면을 동시에 절삭하는 2차 절삭가공단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 브러싱 가공단계는 컨베이어를 통해 이송되는 철판의 진행방향으로 좌, 우 양측에 각각 전,후 한 쌍씩 배치되는 브러싱 장치에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 브러싱 가공단계는 철판의 양 측면을 동시에 브러싱하는 1차 브러싱 가공단계와, 1차 브러싱된 철판을 90도만큼 회전시켜 나머지 측면을 동시에 브러싱하는 2차 브러싱 가공단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모서리 가공단계는 컨베이어를 통해 이송되는 철판의 네 모서리 부분이 곡면을 이루도록 순차적으로 가공하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 모서리 가공단계에서는 프레스기를 이용한 프레스 가공 또는 절삭기를 이용한 절삭가공에 의해 철판의 네 모서리를 순차적으로 가공하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 측면 가공단계 및 모서리 가공단계는 철판의 양 측면을 롤링 지지장치에 의해 지지한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 잔류응력 제거단계는 모서리 가공이 완료된 철판의 상,하 표면을 압연기를 통해 압연하는 표면 압연단계와, 측면 압연기를 통해 철판의 측면을 압연하는 측면 압연단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 표면 압연단계는 컨베이어를 통해 이송되는 철판을 두 차례에 걸쳐 압연하는 제1표면 압연단계와, 제1표면 압연단계 이후 철판을 90도 만큼 회전시켜 압연하는 제2표면 압연단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측면 압연단계는 컨베이어를 통해 이송되는 철판의 양 측면을 컨베이어의 좌,우 양측에 설치된 측면 압연기에 의해 압연하는 제1측면 압연단계와, 제1측면 압연단계 이후 철판을 90도 만큼 회전시켜 나머지 두 측면을 압연하는 제2측면 압연단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 잔류응력 제거단계 이후에 철판에 부식 방지를 위한 표면처리를 하는 표면처리단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 표면처리단계는 철판의 표면에 형성된 밀스케일을 제거하는 밀스케일 제거단계와, 밀스케일이 제거된 철판의 표면을 도장, 도금 또는 열처리 중의 어느 하나의 방법에 의해 내부식 처리하는 제1표면처리단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표면처리단계는 철판의 측면 테두리 부분을 도장 또는 도금에 의해 내부식 처리하는 제2표면처리단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 콘크리트 제품 생산용 스틸 보드는 전술한 방법들에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 스틸보드의 가공 후 잔류응력을 제거함으로써 사용도중 잔류응력에 의한 휨 현상의 발생을 억제하고, 모든 방향에서의 평탄도 및 직진도가 유지될 수 있도록 함으로써 고품질의 콘크리트 제품을 균일하게 양산할 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면 콘크리트 제품 생산을 위한 기계장치와 보드 및 보드와 몰드 사이의 상호작용이 최상의 조건으로 이루어질 수 있도록 함으로써 콘크리트 제품 생산과정에서 발생되는 사고 또는 불량 발생을 최소화하여 제조공정비를 저감시킬 수 있도록 하는 효과를 추가로 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면 측면 압연을 통해 보드의 커팅부분 즉, 측면 가장자리 부분의 조직 조밀도를 높임으로써 내부식성 및 내마모성을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 보드의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 추가로 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명 중 커팅단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명 중 레벨링단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 도 1에 나타낸 본 발명 중 절삭 가공단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 도 1에 나타낸 본 발명 중 브러싱 가공단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6의 (a),(b)는 도 1에 나타낸 본 발명 중 모서리 가공단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 7은 도 1에 나타낸 본 발명 중 모서리 가공단계에서의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면.
도 8은 도 1에 나타낸 본 발명 중 표면 압연단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 9는 (a) ~ (c)는 도 8에 나타낸 표면 압연단계에서의 다양한 실시예를 개략적으로 나타낸 도면.
도 10은 도 1에 나타낸 본 발명 중 측면 압연단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법에 의해 제조된 콘크리트 제품 생산용 스틸보드를 나타낸 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 본 발명 중 커팅단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1에 나타낸 본 발명 중 레벨링단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1에 나타낸 본 발명 중 절삭 가공단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1에 나타낸 본 발명 중 브러싱 가공단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 6의 (a),(b)는 도 1에 나타낸 본 발명 중 모서리 가공단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 7은 도 1에 나타낸 본 발명 중 모서리 가공단계에서의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 8은 도 1에 나타낸 본 발명 중 표면 압연단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 9의 (a) ~ (c)는 도 8에 나타낸 표면 압연단계에서의 다양한 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 10은 도 1에 나타낸 본 발명 중 측면 압연단계에서의 작업과정을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법에 의해 제조된 콘크리트 제품 생산용 스틸보드를 나타낸 사시도이다.

본 발명은 잔류응력의 제거를 통해 평탄도가 장기간 동안 유지될 수 있도록 하고, 상대적으로 부식 및 마모 등에 취약한 커팅부분 즉 측면부분을 가공함으로써 보드의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 스틸보드(100)에 관한 것으로, 본 발명에 따른 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법은 도 1에 나타낸 바와 같이, 크게 커팅단계(S10), 레벨링단계(S20), 측면 가공단계(S30), 모서리 가공단계(S40) 및 잔류응력 제거단계(S50)를 포함하여 이루어진다.

보다 상세히 설명하면, 상기 커팅단계(S10)는 스틸보드(100)의 재료로 사용되는 철판을 소정의 크기, 즉 스틸보드의 형상으로 커팅하는 단계에 관한 것으로, 컨베이어(10) 등의 이송수단을 통해 이송되는 철판을 불꽃, 레이저, 플라즈마, 워터젯 등과 같은 커팅수단을 분사하도록 구성된 CNC(Computerized Numerical Control) 토치 또는 절단기 등의 커팅수단(20)을 이용하여 스틸보드(100)의 외형을 갖도록 커팅하게 된다.

이때, 상기 커팅단계(S10)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 철판을 길이방향으로 커팅하는 1차 커팅단계(S12)와, 길이방향으로 커팅된 철판을 다시 폭방향으로 커팅하는 2차 커팅단계(S14)로 구성되는데, 상기 1차 커팅단계(S12)에서는 두 개의 커팅수단(20)을 이용하여 철판의 양측을 동일한 힘으로 동시에 커팅할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 상기 2차 커팅단계(S14)에서는 다수 개의 커팅수단(20)을 이용하여 1차 커팅단계(S12)에서 길이방향으로 커팅된 철판을 폭방향으로 커팅하게 되는데, 이때, 1차 커팅단계(S12)에서 사용되는 커팅수단(20)과, 2차 커팅단계(S14)에서 사용되는 커팅수단(20)은 서로 커팅 진행방향이 수직을 이루도록 설치되어 2차 커팅단계(S14)에서 한꺼번에 다수 개의 스틸보드(100) 외형이 형성될 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 상기 1차 커팅단계(S12)와 2차 커팅단계(S14)에서는 철판의 양측이 동시에 커팅될 수 있도록 구성되어 있는데, 이는 커팅작업시 발생되는 철판의 변형을 최소화하기 위한 것이다.

즉, 하나의 커팅수단을 이용하여 철판을 360도 회전시키면서 커팅하는 경우, 커팅작업시 발생되는 열변형에 의해 뒤틀림 등이 발생하여 정확한 치수로 커팅이 이루어지기 어려운 단점이 있는 것임에 비해, 두 개의 커팅수단(20)을 이용하여 철판을 양쪽에서 동일한 힘으로 동시에 가공하면 양 방향에서 같은 힘으로 변형을 일으키려는 힘이 발생하게 되어 철판에 작용하는 힘이 균형을 이룸으로써 가공 변형을 최소화시킬 수 있으므로 보다 정확한 치수로 철판을 커팅할 수 있게 되는 것이다.

다음, 상기 레벨링단계(S20)는 커팅단계(S10)에서 커팅된 철판의 평탄도를 교정하는 단계에 관한 것으로, 통상의 압연기와 같은 평면교정기가 사용된다.

즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 커팅단계(S10)에서 커팅된 철판을 컨베이어(10)를 통해 이송시키는 과정에서 압연기와 같은 평면교정기를 이용하여 철판을 상,하로 가압시킴으로써 철판의 평탄도를 교정하게 되는 것이다.

상기 레벨링단계(S20)는 1차 레벨링단계(S22)와 2차 레벨링단계(S24)로 분리될 수 있는데, 상기 1차 레벨링단계(S22)는 상부 롤과 하부 롤이 지그재그 형상으로 다수 개의 열로 배치된 제1평면교정기(30a)에 커팅 완료된 철판을 통과시키는 단계에 관한 것이고, 2차 레벨링단계(S24)는 1차 레벨링이 완료된 철판을 다시 한 번 제2평면교정기(30b)에 통과시킴으로써 철판의 평탄도가 보다 양호해지도록 하는 단계에 관한 것이다.

이때, 도시하지는 않았지만, 상기 1차 레벨링단계(S22)의 완료 후 철판을 90도 만큼 회전시킨 상태에서 2차 레벨링단계(S24)를 진행함으로써 철판의 평탄도가 방향에 관계없이 일정하게 유지될 수 있도록 하거나, 추가적인 평면교정기를 이용한 3차, 4차 레벨링단계를 추가적으로 실시할 수도 있음은 물론이다.

다음, 상기 측면 가공단계(S30)는 레벨링 작업이 완료된 철판의 커팅면, 즉 네 측면 부분을 가공하는 단계에 관한 것으로, 절삭 가공단계(S32)와 브러싱 가공단계(S34)를 포함하여 이루어진다.

보다 상세히 설명하면, 상기 절삭 가공단계(S32)는 절삭기를 이용하여 컨베이어를 통해 이송되는 철판의 커팅면 즉, 네 측면 부분을 다시 한 번 절삭함으로써 철판을 보다 정확하고 균일한 치수로 가공하는 단계에 관한 것이다.

즉, 상기 커팅단계(S10)에서 커팅수단(20)으로 CNC 토치를 사용하는 경우, 커팅 과정에서 철판에 변형이 발생될 우려가 있고, 상기 레벨링단계(S20)에서의 평탄도 교정에 의해 철판의 전체적인 형상이 변형될 수 있으므로, 가공에 의한 변형이 거의 발생되지 않는 절삭기를 이용한 절삭 가공단계(S32)를 통해 커팅단계(S10)에서의 커팅면 즉, 철판의 네 측면 테두리 부분을 다시 한 번 가공함으로써 보다 정확하고 균일한 치수를 갖는 스틸보드를 생산할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 절삭 가공단계(S32)를 통해 철판의 각 모서리 부분이 정확히 90도를 이루도록 하고, 철판의 대각공차가 일정해지도록 함으로써 콘크리트 제품 생산 과정에서 스틸보드의 크기가 불균일함에 따라 발생되는 문제점들을 해소할 수 있게 되고, 콘크리트 제품 생산을 위한 기계장치와 보드 및 보드와 몰드 사이의 상호작용이 최상의 조건으로 이루어질 수 있게 된다.

이때, 상기 절삭 가공단계(S32)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 컨베이어(10)의 양측에 위치되는 한 쌍의 제1절삭기(40a)를 이용하여 컨베이어(10)를 통해 이송되는 철판의 길이 방향 양 측면을 동시에 절삭하는 1차 절삭가공단계(S32a)와, 1차 절삭된 철판을 턴테이블(미도시) 등의 회전수단을 통해 90도 만큼 회전시킨 후 마찬가지로 컨베이어(10)의 양 측에 위치되는 한 쌍의 제2절삭기(40b)를 이용하여 철판의 폭 방향 양 측면을 동시에 절삭하는 2차 절삭가공단계(S32b)로 구성된다.

다음, 상기 브러싱 가공단계(S34)는 철판이 이송되는 컨베이어(10)의 양 측에 각각 설치되는 브러싱장치를 이용하여 절삭 가공이 완료된 철판의 테두리 부분을 표면처리하는 단계에 관한 것으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 1차 브러싱 가공단계(S34a)와 2차 브러싱 가공단계(S34b)로 구성된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 1차 브러싱 가공단계(S34a)는 컨베이어(10)의 양 측에 전,후로 각각 한 쌍씩 배치되는 제1브러싱 장치(60a)를 이용하여 컨베이어(10)를 통해 이송되는 철판의 길이방향 양 측면을 동시에 브러싱 가공하는 단계에 관한 것으로, 상기와 같은 브러싱 가공에 의해 철판의 테두리 부분 중 날카로운 부분 즉, 어깨 모서리 부분이 부드럽게 가공된다.

또한, 상기 2차 브러싱 가공단계(S34b)는 1차 브러싱 가공이 완료된 철판을 회전수단을 통해 90도 만큼 회전시킨 후, 마찬가지로 컨베이어(10)의 양 측에 전,후로 각각 한 쌍씩 배치되는 제2브러싱 장치(60b)를 이용하여 철판의 나머지 양 측면 즉, 폭 방향 양 측면의 어깨 모서리 부분을 부드럽게 가공하는 단계에 관한 것이다.

따라서, 상기 브러싱 가공단계(S34)에서는 컨베이어(10)의 양 측에 전,후로 각각 한 쌍씩 배치되는 제1 및 제2브러싱 장치(60a,60b)를 통해 철판의 모든 절단면 중 어깨 모서리 부분을 두 차례에 걸쳐 브러싱 가공할 수 있도록 함으로써, 모든 측면을 균일하게 가공할 수 있을 뿐만 아니라, 콘크리트 제품 생산 과정에서 스틸보드(100)의 측면 날카로움으로 인한 작업자들의 부상을 미연에 방지할 수 있게 된다.

한편, 철판이 이송되는 컨베이어(10)의 양측에는 다수의 롤링 지지장치(50)가 설치되어 있는데, 상기 롤링 지지장치(50)는 컨베이어(10)를 통해 이송되는 철판의 양 측면을 견고히 지지함으로써 측면 가공단계(S30)에서의 철판이 항상 정위치를 유지할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

즉, 전술한 절삭 가공단계(S32)에서의 절삭 과정 또는 브러싱 가공단계(S34)에서의 브러싱 과정에서 철판이 흔들리거나 움직이는 경우, 균일한 절삭 또는 브러싱이 이루어지지 않게 되므로, 컨베이어(10)의 양측에 설치된 롤링 지지장치(50)에 의해 컨베이어(10) 상을 이동하는 철판의 양 측면을 견고히 지지함으로써 각각의 철판들의 모든 측면에서 균일한 절삭 또는 브러싱 작업이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

이때, 상기 롤링 지지장치(50) 대신 컨베이어(10)의 양측에 후술할 측면 압연기를 설치하여, 절삭 가공단계(S32)에서의 절삭 과정 또는 브러싱 가공단계(S34)에서의 브러싱 과정 도중 철판의 측면을 견고히 지지함과 동시에 측면 압연을 통해 철판에 존재하는 잔류응력을 제거할 수 있도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

다음, 상기 모서리 가공단계(S40)는 컨베이어(10)를 통해 이송되는 철판의 네 모서리 부분이 곡면을 이루도록 가공함과 동시에 철판의 대각공차가 일정하도록 가공하는 단계에 관한 것이다.

즉, 완성된 스틸보드(100)의 모서리 부분이 날카롭게 형성될 경우 콘크리트 제품 생산 과정에서 작업자가 날카로운 부위에 의해 상해를 입거나 스틸보드(100)의 이동 경로 주변의 장치들이 스틸보드(100)와의 충돌로 인해 손상될 우려가 있으므로, 모서리 가공단계(S40)에서 철판의 네 모서리 부분을 부드럽게 가공하는 것이다.

또한, 완성된 스틸보드의 대각 공차가 일정하지 않을 경우, 콘크리트 제품을 스틸보드(100)의 상부에 안치하여 컨베이어를 통해 양생실로 이동하는 과정에서 충돌 등의 문제가 발생되거나, 콘크리트 블록을 성형하기 위한 블록 성형기 등의 장치에서 오작동이 발생되는 등의 문제가 생길 우려가 있으므로 철판의 모서리 가공을 통해 철판들이 일정한 대각공차를 갖도록 하는 것이다.

이때, 상기 모서리 가공단계(S40)는 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 프레스기(70)를 이용한 프레스 가공 또는 절삭기(80)를 이용한 절삭가공에 의해 이루어질 수 있는데, 컨베이어(10)를 통한 철판의 이송 과정에서 네 모서리 부분이 순차적으로 가공될 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 컨베이어(10)의 일측에 일정 간격으로 4대의 프레스기(70)를 설치하고, 하나의 모서리 가공이 완료될 때마다 철판을 일방향으로 90도씩 회전시킴으로써 네 모서리 부분이 순차적으로 가공되도록 하거나, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 컨베이어(10)의 양측에 4대의 프레스기(70)를 지그재그 형상으로 설치하여 철판의 회전없이 컨베이어를 통한 이송과정에서 철판의 네 모서리 부분이 순차적으로 가공될 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 모서리 가공단계(S40)에서도 정확한 모서리 가공을 위해 전술한 절삭 가공단계(S32) 및 브러싱 가공단계(S34)와 마찬가지로 컨베이어(10)의 양측에 설치되는 롤링 지지장치(50)에 의해 철판이 견고히 지지된 상태에서 모서리 가공이 이루어질 수 있도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

또한, 보다 정확한 치수의 모서리 가공을 위해 프레스기(70)를 이용한 프레스 가공 후에 절삭기(80)를 이용한 곡면 가공을 추가로 실시하는 방법을 사용할 수도 있다.

다음, 상기 잔류응력 제거단계(S50)는 모서리 가공까지 완료된 철판에 존재하는 잔류응력을 제거함으로써 가공 완료 후 잔류응력에 의한 휨 변형 등의 변형이 발생되는 것을 방지하기 위한 단계이다.

즉, 상기 레벨링단계(S20)에 의해 철판의 평탄도를 교정하였다 하더라도, 커팅단계(S10)와 측면 가공단계(S30) 및 모서리 가공단계(S40)에서 발생되는 잔류응력에 의해 철판에 휨 변형이 발생하게 되고, 휨 변형이 발생될 경우 전술한 바와 같이, 콘크리트 제품 생산시 진동이 제대로 전달되지 않게 되므로 양질의 컨테이너 제품을 생산할 수 없게 될 뿐만 아니라, 기계 오작동을 일으키는 원인이 될 수 있으므로, 잔류응력 제거단계(S50)를 통해 철판에 존재하는 잔류응력을 제거함으로써 상기와 같은 문제점들을 해결할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 잔류응력 제거단계(S50)는 표면 압연단계(S52)와, 측면 압연단계(S54)로 구성되는데, 상기 표면 압연단계(S52)는 모서리 가공까지 완료된 철판의 상,하 표면을 압연기(30)를 통해 압연시킴으로써 철판에 존재하는 잔류응력을 제거하는 단계에 관한 것으로, 그 일실시예로 도 8에 나타낸 바와 같이, 총 세 차례에 걸친 표면 압연을 통해 잔류응력을 제거함과 동시에 철판의 평탄도를 장기간 동안 유지시킬 수 있도록 구성되어 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 표면 압연단계(S52)는 제1표면 압연단계(S52a)와 제2표면 압연단계(S52b)로 분리 구성될 수 있는데, 상기 제1표면 압연단계(S52a)는 컨베이어(10)를 통해 이송되는 철판의 상,하 표면을 두 차례에 걸쳐 길이 방향으로 압연기(30)를 통해 압연시킴으로써 철판의 길이 방향 평탄도를 향상시킴과 동시에 철판 내에 존재하는 잔류응력을 제거하는 역할을 하는 것이고, 상기 제2표면 압연단계(S52b)는 제1표면 압연단계(S52a) 이후 철판을 90도 만큼 회전시킨 상태에서 폭 방향으로 압연시킴으로써 철판의 폭 방향 평탄도를 향상시킴과 동시에 철판 내에 존재하는 잔류응력을 제거하는 역할을 하는 것이다.

또한, 상기와 같은 표면 압연단계(S52)를 통하여 철판의 표면 조밀도가 상승하게 되고, 그에 따라 철판 표면의 내부식성 및 내마모성이 향상된다.

한편, 상기 표면 압연단계(S52)에서 사용되는 압연기(30)는 다양한 롤의 설치 형태를 가질 수 있는데, 도 9의 (a) ~ (c)에 나타낸 바와 같이, 세로로 2개의 롤이 구비된 2hi 형태와, 세로로 6개의 롤이 구비된 6hi 형태 및 세로로 총 12개의 롤이 구비된 12hi 형태의 압연기(30)가 사용될 수 있고, 각각의 형태의 압연기(30)는 필요에 따라 제1 및 제2표면 압연단계(S52a, S52b)에서 선택적으로 사용될 수 있다.

다음, 상기 측면 압연단계(S54)는 컨베이어(10)의 양측에 설치되는 측면 압연기(90)를 이용하여 컨베이어(10)를 통해 이송되는 철판의 측면을 압연하는 단계에 관한 것으로, 철판의 측면 압연을 통해 철판에 잔존하는 잔류응력을 최종적으로 제거함과 동시에 측면 부분의 조밀도를 향상시킴으로써 내부식성 및 내마모성을 향상시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

즉, 스틸보드(100)의 측면 부위는 커팅면(절단면)이 존재하므로 다른 부분에 비해 상대적으로 부식이 빨리 진행되고 마모가 많이 발생되는 구조적 취약성을 갖게 되는데, 측면 압연을 통해 측면 부분의 조밀도를 향상시킴으로써 내부식성 및 내마모성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 측면 압연단계(S54) 또한 전술한 표면 압연단계(S52)와 마찬가지로 제1측면 압연단계(S54a)와 제2측면 압연단계(S54b)로 구성되는데, 상기 제1측면 압연단계(S54a)는 도 10에 나타낸 바와 같이, 컨베이어(10)의 양측에 설치되는 다수 개의 롤이 구비된 측면 압연기(90)를 이용하여 컨베이어(10)를 통해 이송되는 철판의 길이방향 양 측면을 압연시키는 단계에 관한 것이고, 상기 제2측면 압연단계(S54b)는 제1측면 압연단계(S54a) 이후 철판을 90도 만큼 회전시켜 마찬가지로 측면 압연기(90)를 통해 철판의 나머지 양 측면, 즉 폭 방향 양 측면을 압연시키는 단계에 관한 것이다.

상기에서는 표면 압연단계(S52)와 측면 압연단계(S54)를 순차적으로 진행하는 것으로 설명하였으나, 필요에 따라 순서에 상관없이 진행될 수도 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 따른 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법은 가공이 완료된 철판을 표면처리하는 표면처리단계(S60)를 더 포함하여 구성될 수도 있는데, 상기 표면처리단계(S60)는 스틸보드(100)의 내부식성을 향상시키기 위하여 진행된다.

이때, 상기 표면처리단계(S60)는 밀스케일(mill scale) 제거단계(S62), 제1표면처리단계(S64)를 포함하여 구성될 수 있는데, 먼저, 상기 밀스케일 제거단계(S62)는 스틸보드(100)의 제조과정에서 철판의 표면에 생성되는 밀스케일층을 쇼트 블라스트 공법 또는 산세 공법 등의 의해 제거하는 단계에 관한 것이다.

즉, 스틸보드(100)를 제조하기 위한 철판의 가공(압연 가공 등) 과정에서 철판의 표면에 밀스케일(mill scale)이라 불리우는 산화철층이 형성될 수 있는데, 철판의 표면에 밀스케일층이 형성될 경우 부식이 빠르게 진행될 뿐만 아니라, 후술할 제1 및 제2표면처리단계(S64,S66)에서 내부식성 향상을 위해 수행되는 도장 또는 도금 공정시 도장층 또는 도금층이 철판의 표면에 제대로 형성되지 않게 되므로 쇼트 블라스트 또는 염산, 황산 등을 이용한 산세 공법에 의해 밀스케일층을 제거하는 것이다.

다음, 상기 제1표면처리단계(S64)는 밀스케일층을 제거한 철판의 표면에 내부식 처리를 하는 단계에 관한 것으로, 철판의 표면에 내부식 페인트를 이용한 도장(塗裝) 또는 도금(鍍金)처리를 하거나, 철판의 열처리를 통해 내부식성을 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 상기 표면처리단계(S60)는 제2표면처리단계(S66)를 더 포함하여 구성될 수도 있는데, 상기 제2표면처리단계(S66)는 상대적으로 부식 및 마모에 취약한 철판의 절단면 즉, 측면 테두리 부분에 도금(鍍金) 또는 도장(塗裝)과 같은 방법에 의해 표면처리를 함으로써 내부식성을 향상시킬 수 있도록 하는 단계에 관한 것이다.

이때, 상기 제1표면처리단계(S64)와 제2표면처리단계(S66)는 순서에 상관없이 진행될 수 있고, 필요에 따라 제1표면처리단계(S64) 또는 제2표면처리단계(S66)를 선택적으로 실시할 수도 있음은 물론이다.

상기와 같은 과정에 의해 제조된 콘크리트 제품 생산용 스틸보드(100)를 도 11에 나타내었다.

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 스틸보드(100)의 가공 후 잔류응력을 제거함으로써 사용도중 잔류응력에 의한 휨 현상의 발생을 억제하고, 모든 방향에서의 평탄도 및 직진도가 유지될 수 있도록 함으로써 고품질의 콘크리트 제품을 균일하게 양산할 수 있게 되고, 콘크리트 제품 생산을 위한 기계장치와 보드 및 보드와 몰드 사이의 상호작용이 최상의 조건으로 이루어질 수 있도록 함으로써 콘크리트 제품 생산과정에서 발생되는 사고 또는 불량 발생을 최소화하여 제조공정비를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 측면 압연을 통해 보드의 커팅부분 즉, 측면 가장자리 부분의 조직 조밀도를 높임으로써 내부식성 및 내마모성을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 보드의 내구성을 향상시킬 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

S10 : 커팅단계 S12 : 1차 커팅단계
S14 : 2차 커팅단계 S20 : 레벨링단계
S22 : 1차 레벨링단계 S24 : 2차 레벨링단계
S30 : 측면 가공단계 S32 : 절삭 가공단계
S32a : 1차 절삭가공단계 S32b : 2차 절삭가공단계
S34 : 브러싱 가공단계 S34a : 1차 브러싱 가공단계
S34b : 2차 브러싱 가공단계 S40 : 모서리 가공단계
S50 : 잔류응력 제거단계 S52 : 표면 압연단계
S52a : 제1표면 압연단계 S52b : 제2표면 압연단계
S54 : 측면 압연단계 S54a : 제1측면 압연단계
S54b : 제2측면 압연단계 S60 : 표면처리단계
S62 : 밀스케일 제거단계 S62 : 제1표면처리단계
S66 : 제2표면처리단계
10 : 컨베이어 20 : 커팅수단
30 : 압연기 30a : 제1평면교정기
30b : 제2평면교정기 40a : 제1절삭기
40b : 제2절삭기 50 : 롤링지지장치
60a : 제1브러싱장치 60b : 제2브러싱장치
70 : 프레스기 80 : 절삭기
90 : 측면 압연기 100 : 스틸보드

Claims

콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법에 있어서,
철판을 스틸보드의 형상으로 커팅하는 커팅단계와,
커팅된 철판의 평탄도를 교정하는 레벨링단계와,
상기 철판의 커팅면을 가공하는 측면 가공단계와,
상기 철판의 모서리 부분을 가공하는 모서리 가공단계 및
모서리 가공 후 철판에 존재하는 잔류응력을 제거하는 잔류응력 제거단계를 포함하여 구성되되,
상기 잔류응력 제거단계는 모서리 가공이 완료된 철판의 상,하 표면을 압연기를 통해 압연하여 철판에 존재하는 잔류응력을 제거하는 표면 압연단계와, 측면 압연기를 통해 철판의 측면을 압연하여 철판에 잔존하는 잔류응력을 최종적으로 제거하고 측면 부분의 조밀도를 향상시키는 측면 압연단계로 구성되고,
상기 표면 압연단계는 컨베이어를 통해 이송되는 철판을 두 차례에 걸쳐 압연하는 제1표면 압연단계와, 제1표면 압연단계 이후 철판을 90도 만큼 회전시켜 압연하는 제2표면 압연단계로 구성되며,
상기 측면 압연단계는 컨베이어를 통해 이송되는 철판의 양 측면을 컨베이어의 좌,우 양측에 설치된 측면 압연기에 의해 압연하는 제1측면 압연단계와, 제1측면 압연단계 이후 철판을 90도 만큼 회전시켜 나머지 두 측면을 압연하는 제2측면 압연단계로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸 보드의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 커팅단계는 철판을 길이방향으로 커팅하는 1차커팅단계와, 길이방향으로 커팅된 철판을 폭방향으로 커팅하는 2차커팅단계로 구성되고, 상기 1차커팅단계 및 2차커팅단계에서는 철판의 양측을 동시에 커팅하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 레벨링단계는 커팅 완료된 철판을 다수 개의 열로 배치된 롤이 구비된 압연기에 각각 통과시키는 1차 레벨링단계와 2차 레벨링단계로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 측면가공단계는 절삭기를 이용하여 컨베이어를 통해 이송되는 철판의 테두리부분을 절삭하는 절삭 가공단계와, 브러싱장치를 이용하여 절삭 가공된 테두리부분의 표면처리를 하는 브러싱 가공단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 절삭 가공단계는 철판의 양 측면을 동시에 절삭하는 1차 절삭가공단계와, 1차 절삭된 철판을 90도만큼 회전시켜 나머지 측면을 동시에 절삭하는 2차 절삭가공단계로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 브러싱 가공단계는 컨베이어를 통해 이송되는 철판의 진행방향으로 좌, 우 양측에 각각 전,후 한 쌍씩 배치되는 브러싱 장치에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법.
제 6항에 있어서,
상기 브러싱 가공단계는 철판의 양 측면을 동시에 브러싱하는 1차 브러싱 가공단계와, 1차 브러싱된 철판을 90도만큼 회전시켜 나머지 측면을 동시에 브러싱하는 2차 브러싱 가공단계로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 모서리 가공단계는 컨베이어를 통해 이송되는 철판의 네 모서리 부분이 곡면을 이루도록 순차적으로 가공하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법.
제 8항에 있어서,
상기 모서리 가공단계에서는 프레스기를 이용한 프레스 가공 또는 절삭기를 이용한 절삭가공에 의해 철판의 네 모서리를 순차적으로 가공하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 측면 가공단계 및 모서리 가공단계는 철판의 양 측면을 롤링 지지장치에 의해 지지한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸보드의 제조방법.
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 잔류응력 제거단계 이후에 철판에 부식 방지를 위한 표면처리를 하는 표면처리단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸 보드의 제조방법.
제 14항에 있어서,
상기 표면처리단계는 철판의 표면에 형성된 밀스케일을 제거하는 밀스케일 제거단계와, 밀스케일이 제거된 철판의 표면을 도장, 도금 또는 열처리 중의 어느 하나의 방법에 의해 내부식 처리하는 제1표면처리단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸 보드의 제조방법.
제 14항에 있어서,
상기 표면처리단계는 철판의 측면 테두리 부분을 도장 또는 도금에 의해 내부식 처리하는 제2표면처리단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸 보드의 제조방법.
제 1항 내지 제 10항, 제 14항 내지 제 16항 중의 어느 한 항에 해당되는 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품 생산용 스틸 보드.