KR101873046B1 - 금속 판재를 평탄화하고 절단하는 제조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 권취된 금속 판재를 평탄화하고 요구되는 길이의 치수로 절단하는 금속 판재의 제조 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 금속 판재의 제조 시스템은, 권취된 금속 판재가 탑재되어 그 회전에 의해 권취된 금속 판재가 풀려나가는 언코일러; 각각, 그 축선 방향이 금속 판재의 폭방향으로 배치되고 금속 판재의 표면과 접촉하여 응력을 가하는 복수 개의 레벨러; 레벨러들 사이에 배치되어 금속 판재의 측단면을 절단하는 사이드 트리머; 레벨러들의 하류에 배치되어 레벨러들에 의해 평탄화된 금속 판재를 이송하는 이송 장치; 및 이송 장치의 하류에 배치되어 평탄화된 금속 판재를 요구 치수의 길이로 절단하는 절단 장치를 포함하는 것이다.

Description

금속 판재를 평탄화하고 절단하는 제조 시스템{MANUFACTURING SYSTEM FOR PLATENING AND CUTTING OF METAL PLATE}

본 발명은 금속 판재를 평탄화하고 요구되는 길이의 치수로 절단하는 금속 판재의 제조 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 코일 형태로 권취되어 공급되는 금속 압연재를 언코일링하여 평탄화하고 평탄화된 금속 판재를 요구되는 치수로 절단하여 제조하는 시스템에 관한 것이다.

강판이나 알루미늄 판재와 같은 금속 판재는 압연에 의해 일정한 두께와 폭을 갖고 길이가 긴 상태로 제조되어 운송을 위하여 코일 형태로 권취되어 그 수요처에 공급된다.

이렇게 공급되는 코일 형태의 금속 압연재는 그 수요에 맞추어 권취 상태로부터 풀려서 다시 편평하게 가공되고, 필요로 하는 치수에 맞추어 그 길이 방향으로 절단된다.

도 1은 이러한 작업을 행하는 금속 판재를 평탄화하고 요구되는 길이의 치수로 절단하는 종래의 제조 설비(100)를 도시하고 있다.

도 1을 참조하여 설명하면, 금속 판재의 제조사로부터 공급되는 금속 판재는 코일 상태로 언코일러(110)에 장착된다. 금속 판재(101)은 언코일러(110)로부터 풀려나가서 제1 레벨러(120)에 도입되는데, 제1 레벨러(120)는 복수 개의 상하부 로울러가 상하로 일정 간격을 두고 배치되고, 이들 사이에 금속 판재(101)가 도입되어 배출되면서 상하부 로울러에 의해 가압 및 변형되면서 평탄화한다.

제1 레벨러(120)에서 배출되는 금속 판재(101)는 그 제조 설비(100)를 구성하는 각 기구에서의 이송 속도의 차이를 흡수하는 루프 테이블(130)을 거쳐 금속 판재의 측단면을 절단하는 사이드 트리머((Side Trimmer, 140)에 도입된다.

제조사에서 공급하는 금속 판재(100)는 그 측단면에 형태나 금속 조직 상의 결함을 가지고 있으므로 그 폭의 치수가 요구되는 폭의 치수에 대해 일정 정도의 여유를 가지도록 형성되어 있으므로, 절단 및 평탄화 설비(100)에서 수요에 맞는 폭의 치수에 맞게 절단되면서 결함을 갖는 그 측단면이 제거되어야 한다.

사이드 트리머(140)는 서로 맞물리는 2개의 절단날을 갖는 2개의 로울러로 구성되어 금속 판재(101)가 로울러 사이를 통과하면서 절단날에 의해 측단면이 연속적으로 절단된다.

사이드 트리머(140)에서 측단면이 절단되어 그 폭의 치수가 맞추어진 금속 판재(101)는 제2 레벨러(150)를 통과한다. 제2 레벨러(150)는 제1 레벨러(120)와 실질적으로 동일한 구성을 갖고 있되, 상하부 로울러의 직경이 제1 레벨러 그것보다 작게 형성되어 있어서, 금속 판재(101)에 잔류하는 길이 방향의 굴곡이나 평탄하지 않는 표면을 제거하여 최종적으로 수요가 요구하는 품질 수준으로 금속 판재를 평탄화하는 것이다.

이 제2 레벨러(150)를 통과한 금속 판재(101)는 플라잉 시어(Flying Shera)(150)에 도입되어 수요처에서 요구되는 길이로 절단이 되고, 검사 장치(170)를 거쳐 적재 테이블(180)에 적재되어 운송이 이루어진다.

한편, 금속 판재(101)는 언코일러(110)에서 풀려나와 플라잉 시어(150)에 의해 절단되기까지는 그 이송 방향으로 연속되어 있는 상태로 제1 레벨러(120), 사이드 트리머(140) 및 제2 레벨러(150) 등을 통과하게 된다.

제1 레벨러(120), 사이드 트리머(140) 및 제2 레벨러(150)는 그 상하의 로울러들이 이송되는 금속 판재(101)와 접촉하여 이를 소성 변형시키거나 절단하면서 길이 방향으로 밀거나 당기는 힘을 가하여 이송시키고, 이들은 각각이 구비하는 구동 모터에 의해 로울러들을 구동한다.

따라서, 제조 설비(100)에서 금속 판재(101)를 이송하는 로울러들은 서로 정확히 동일한 이송 속도로 금속 판재(101)를 이송하여야 하지만, 제조 설비(100)의 제어부(미도시)에서 각 로울러의 표면에서의 선속도가 금속 판재의 목표 이송 속도에 맞추어지도록 각 로울러를 구동하는 모터들에 제어 신호를 송신하여도, 실제 금속 판재의 이송 속도는 제어 신호에 따른 목표 이송 속도에 맞추어지지 않다.

특히, 제1 레벨러(120)와 제2 레벨러(150)에서는 금속 판재가 로울러 사이의 굴곡진 구간을 통과하면서 소성 변형되므로 제어부에서 각 로울러의 구동 모터에 신호에 따른 금속 판재의 이송 속도에 맞추어지지 않고 실제의 이송 속도에 편차가 생긴다. 이러한 이송 속도의 편차가 발생하는 경우에는 금속 판재와 로울러 사이에 미끄러짐이 발생하여 금속 판재에 스크래치가 생기는 등의 불량이 발생하고 금속 판재의 평탄화 공정이 원할하게 이루어지지 않아 품질이 저하한다.

종래의 제조 시스템(100)에서는 제1 레벨러(120)와 제2 레벨러(150) 사이에 루프 테이블(130)을 두어, 루프 테이블(130) 전후에서의 금속 판재의 이송 속도 차이를 완충하여 루프 테이블이 일종의 버퍼로서 작용하여, 제1 레벨러(120)를 통과한 금속 판재(101)은 루프 테이블(130) 상에서 늘어진 형태를 취하게 되고, 하류의 제2 레벨러(150)에서의 금속 판재(101)의 이송 속도가 제1 레벨러(120)에서의 이송 속도보다 빠르거나 느려지는 것을 완충하게 된다.

따라서, 종래의 제조 시스템(100)에서는 루프 테이블(130)을 배치하는 데 따라 설비 비용이 높아지며, 특히 루프 테이블의 차지하는 공간으로 인하여 전체 시스템의 길이가 매우 길어지게 된다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 루프 테이블(130)은 제1 레벨러(120)와 사이드 트리머(140) 사이에 설치되어 있으므로, 사이드 트리머(140)와 그 하류의 제2 레벨러(150) 사이에 이송 속도의 편차는 완충되지 않는다는 문제도 있다.

한편, 금속 판재는 코일 형태로 권취되어 있어서 언코일러에서 이를 풀려나올 때에는 불균일한 휨과 파형의 형태를 갖고 있으며 레벨러를 통과하면서 로울러 사이에서 반복적인 굽힘 하중을 받아서 평탄화한다.

레벨러는 복수 개의 로울러가 각각 상측과 하측에 배치되되, 상부 로울러와 하부 로울러가 지그재그 형태로 놓이면서 그들 이들 사이에 일정한 두께의 간극이 형성되어 있다. 금속 판재는 상부 로울러와 하부 로울러 사이의 간극을 통과하면서 상부 로울러와 하부 로울러에 의해 반복되는 굽힘 응력을 받으면서 평탄화된다.

이러한 레벨러에 관한 발명으로서는 특허공보 제10-1544556호(문헌 1)에 기재된 것이 있다.

문헌 1을 포함한 레벨러에 관한 기술을 개시하는 문헌들에서는 하나의 레벨로로서 금속 판재를 평탄화하는 것을 설명하고 있지만, 실제의 산업 현장에서는, 금속 판재의 구체적인 소재 및 그 두께에 따라 다르지만, 통상적으로는 도 1에 도시한 바와 같이 2대의 레벨러를 배치하여 금속 판재를 평탄화한다.

1대의 레벨러를 통과한 금속 판재는 일정 수준의 평탄도를 가지게 되지만, 금속 판재가 높은 평탄도를 갖도록 하기 위해서는 서로 상이한 직경의 로울러를 배치한 2대의 레벨러를 배치하고 금속 판재가 하나의 레벨러를 통과한 후에 하류의 레벨러를 통과하면서 높은 평탄도를 갖도록 한다.

이러한 로울러형 레벨로에 의한 금속 판재의 평탄화는 판재의 두께, 재료에 따라 로울러의 직경, 로울러 간의 피치 및 가압력 등을 조절하여 필요한 평탄도를 얻을 수 있지만, 로울러의 피치 및 가압력 보다는 판재의 두께와 소재에 따른 로울러의 직경이 가장 주요한 영향을 미친다.

따라서, 금속 판재의 평탄화를 위한 시스템에서는 가공하려는 판재의 두께의 범위에 따라 적절한 직경의 로울러를 갖춘 레벨러를 배치하고 사이드 트리머나 기타 장치와 함께 제조 시스템을 구성한다.

그러나, 이와 같이 구성되는 금속 판재의 평탄화 및 절단을 위한 제조 시스템에서는 일정 범위의 두께와 소재의 금속 판재만을 처리할 수 있을 뿐이고, 가공 가능한 두께를 넘어서는 금속 판재를 가공하기 위해서는 다른 직경의 로울러를 갖는 레벨러 및 트리머나 절단 장치를 구비한 제조 시스템을 추가로 구성하여야 하는 문제점이 있다.

특허공보 제10-1544556호

따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여 종래 기술에 비해 넓은 범위의 두께와 소재의 금속 판재를 평탄화할 수 있는 금속 판재의 제조 시스템을 제공하려는 것이다.

특히, 본 발명은 금속 판재의 두께에 따라 레벨러를 교체하거나 다른 직경이나 구조를 갖는 레벨러를 갖춘 새로운 제조 시스템을 구성하는 일이 없이 하나의 제조 시스템에서 넓은 범위의 두께와 소재의 금속 판재를 평탄화하고 절단할 수 있는 금속 판재의 제조 시스템을 제공하려는 것이다.

더욱이, 본 발명은 폭넓은 범위의 금속 판재를 평탄화할 수 있으면서도 금속 판재의 평탄도를 높일 수 있는 금속 판재의 제조 시스템을 제공하려는 것이다.

전술한 본 발명의 과제는 권취된 금속 판재를 평탄화하고 요구되는 길이의 치수로 절단하는 것인 본 발명의 금속 판재의 제조 시스템에 의해 달성된다.

본 발명의 금속 판재의 제조 시스템은, 권취된 금속 판재가 탑재되어 그 회전에 의해 권취된 금속 판재가 풀려나가는 언코일러; 각각, 그 축선 방향이 금속 판재의 폭방향으로 배치되고 금속 판재의 표면과 접촉하여 응력을 가하는 복수 개의 로울러를 구비하고, 금속 판재의 이송 방향으로 순차로 배치되는 복수 개의 레벨러; 레벨러들 사이에 배치되어 금속 판재의 측단면을 절단하는 사이드 트리머; 레벨러들의 하류에 배치되어 레벨러들에 의해 평탄화된 금속 판재를 이송하는 이송 장치; 및 이송 장치의 하류에 배치되어 평탄화된 금속 판재를 요구 치수의 길이로 절단하는 절단 장치를 포함하고, 각각의 레벨러는 금속 판재의 상측 표면과 접촉하는 상부 로울러들 및 금속 판재의 하부 표면과 접촉하는 하부 로울러들을 갖추고, 상부 로울러들과 하부 로울러들 사이에 금속 판재가 통과하면서 상부 로울러들과 하부 로울러들 사이에 작용하는 응력에 의해 금속 판재가 반복적인 굽힘 응력을 받아 평탄화되도록 구성되고, 레벨러들 각각은 다른 레벨러를 이루는 상부 로울러 및 하부 로울러와는 상이한 직경의 상부 로울러 및 하부 로울러를 포함하고, 금속 판재는 복수 개의 레벨러 중에서 평탄화하려는 금속 판재에 따라 선택되는 1개 이상의 레벨러에서 평탄화되고, 선택되지 않은 나머지 레벨러에서는 그 로울러들에 의한 응력을 받지 않고 통과하는 것이다.

이러한 본 발명의 구성에 따르면, 금속 판재는 서로 다른 직경의 로울러로 이루어진 복수 개의 레벨러들 중에서 그 금속 판재의 소재 종류, 두께 또는 형상 등에 의해 정해지는 일부의 레벨러에 의해 평탄화된다.

종래 기술에서 특정 범위의 두께와 소재의 금속 판재를 가공하기에 적합한 제조 시스템에서는 그 시스템에 마련되는 레벨러에 의해 평탄화하기에 적합하지 않은 금속 판재를 가공할 수 없었고, 가공하려는 금속 판재의 소재, 두께 및 폭 등에 따라 그 시스템에서 레벨러를 교체하거나 다른 구성의 레벨러를 포함하는 새로운 제조 시스템을 구성할 수 밖에 없다.

따라서, 종래 기술에서는 가공하려는 금속 판재에 따라 제조 시스템을 다시 구성하거나 여러가지 레벨러를 조합한 다수의 제조 시스템을 갖추어야 하므로, 제조 시스템을 다시 구성하는 경우에는 설비의 교체에 상당한 시간과 비용이 소요되는 것은 물론이고 고객이 원하는 납기를 맞출 수 없는 문제도 있으며, 서로 다른 레벨러의 조합을 갖는 다수의 제조 시스템을 갖추는 경우에는 그 설비 비용이 과다하게 되는 것은 물론이고 공장에 상당한 설치 공간이 요구되어 비효율적이고 상당한 비용도 소요된다는 문제점이 있다.

그러나, 본 발명에 따른 제조 시스템에서는 복수의 레벨러를 금속 판재의 이송 방향으로 배치하고, 평탄화하려는 금속 판재의 두께나 소재에 맞추어 그에 적합한 레벨러만에 의해 금속 판재를 평탄화하고 금속 판재가 나머지 레벨러에서는 가공 압력이나 굽힙 응력을 받는 일이 없이 통과함으로써, 별도의 레벨러 교체 작업이나 새로운 시스템을 구성하는 일이 없이 다양한 두께와 소재의 금속 판재를 평탄화하고 절단하는 작업이 가능하게 되므로, 하나의 제조 시스템만으로 다양한 두께와 소재 및 형상을 갖는 금속 판재를 가공할 수 있게 된다.

다음으로, 본 발명의 레벨러의 구성에 관한 부가적 특징에 대해 설명한다.

본 발명의 제1의 부가적 특징으로서, 본 발명에 따른 금속 판재의 제조 시스템에 있어서, 복수 개의 레벨러 중에서 일부의 레벨러는 상부 로울러들 및 하부 로울러들 사이의 간극이 각각 개별적으로 조정 가능하게 구성되고, 나머지 레벨러는 상부 로울러들과 하부 로울러들이 각각 일체로 가동되는 상부 로울러 세트 및 하부 로울러 세트를 구성하고, 상부 로울러 세트와 하부 로울러 세트는 각각 금속 판재와 직접 접촉하는 작용 로울러들, 작용 로울러들과 접촉하여 작용 로울러들을 지지하는 지지 로울러들로 이루어지며, 상부 로울러 세트와 하부 로울러 세트 중의 하나 이상은 금속 판재의 진입 측에서의 상부 로울러와 하부 로울러 사이의 간극 및 금속 판재의 진출 측에서의 간극이 서로 다르게 조절될 수 있는 것으로 구성될 수 있다.

이러한 부가적 특징에 따르면, 본 발명의 금속 판재의 제조 시스템에는 서로 다른 구성을 갖는 레벨러들이 마련된다. 한가지 구성의 레벨러는 레벨러를 이루는 각각의 로울러가 개별적으로 위치 조정이 되어 상부 로울러와 하부 로울러 사이의 간극이 개별적으로 조정될 수 있는 것이다. 다른 한 가지 구성의 레벨러는 상부 로울러들과 하부 로울러들이 각각 세트를 이루어 세트 전체로서 간극이 조절된다.

레벨러의 로울러는 금속 판재의 폭방향으로 길게 연장되어 금속 판재에 응력을 가하므로 길이 방향에서의 큰 굽힘 응력을 받아 굴곡될 수 있다. 따라서, 금속 판재와 직접 접촉하여 응력을 가하는 작용 로울러가 굴곡되지 않도록 지지 로울러를 설치하여 굴곡을 방지하지만, 이러한 구성에서는 지지 로울러와 작용 로울러를 개별적으로 조정하여 상하부 로울러 사이의 간극을 조정하기 어렵고, 상부 로울러들과 하부 로울러들을 각각 하나의 세트로 구성하여 세트 단위로 위치를 조정하여 상부 로울러와 하부 로울러 사이의 금속 판재가 이동하는 간극을 조절하고 금속 판재에 작용하는 응력을 조절할 수 있다.

다만, 이와 같이 구성하는 경우에는 각각의 로울러의 위치를 개별적으로 조정하는 경우에 비하여 금속 판재에 대한 평탄화 작동의 조절이 용이하지 않다.

따라서, 전술한 본 발명의 부가적 특징에 따르면, 로울러 사이의 간극을 개별적으로 조정하는 구성의 레벨러와 상하부 로울러를 세트로 구성하여 간극을 전체로서 조정하는 구성의 레벨로를 하나의 제조 시스템에 배치하고, 금속 판재의 두께와 소재에 따라 이들을 선택적으로 작동시킬 수 있다.

특히, 직경이 큰 로울러의 경우에는 상대적으로 강성이 크기 때문에 금속 판재에 대한 평탄화 작동 중의 응력에 대한 굽힘이 적으므로 별도의 지지 로울러를 사용하지 않고 로울러의 위치를 개별적으로 조정하는 것이 가능하고, 직경이 작은 로울러는 굽힘이 크므로 지지 로울러를 설치하되, 상하부 로울러들을 세트로 구성하여 그 위치를 조절하도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 부가적 특징에 따르면, 금속 판재의 제조 시스템의 구성에 있어서 로울러의 직경에 따라 서로 다른 간극 조정 방식을 갖는 레벨러들을 배치하고, 공급되는 금속 판재의 직경이나 소재에 따라 서로 다른 구성의 레벨러들을 선택적으로 작동시킬 수 있다.

본 발명의 제2의 부가의 특징으로서, 본 발명에 따른 금속 판재의 제조 시스템에 있어서, 금속 판재의 이송 방향의 상류 측의 레벨러를 이루는 상부 로울러 및 하부 로울러의 직경이 하류 측의 레벨러를 이루는 상부 로울러 및 하부 로울러의 직경보다 크게 구성할 수 있다.

이러한 본 발명의 부가적 특징에 따르면, 복수 개의 레벨러 중에서 금속 판재의 두께나 소재에 따라 일부의 레벨러를 선택적으로 작동시키되, 언코일러에서 풀려 나오는 금속 판재가 우선적으로 평탄화처리되는 레벨러는 선택된 레벨러 중에서 로울러의 직경이 가장 큰 레벨러가 된다.

언코일러에서 풀려 나오는 금속 판재는 전체적으로 상당한 굴곡을 가진 상태에 있으므로, 이러한 상태의 금속 판재는 직경이 큰 레벨러를 통하여 대체적으로 평탄화한 상태로 가공하고, 후속하는 레벨러에서 직경이 작은 로울러에 의해 평탄도를 높이는 가공을 행함으로써, 금속 판재의 평탄도를 효율적으로 높일 수 있게 된다.

이러한 제2의 부가적 특징에 제1의 부가적 특징을 추가하여, 복수 개의 레벨러 중에서 언코일러에 가장 가깝게 배치되는 레벨러는 상부 로울러들 및 하부 로울러들 사이의 간극이 각각 개별적으로 조정 가능하게 구성되는 것이고, 나머지 레벨러는 상부 로울러들과 하부 로울러들이 각각 일체로 가동되는 상부 로울러 세트 및 하부 로울러 세트를 구성하고, 상부 로울러 세트와 하부 로울러 세트는 각각 금속 판재와 직접 접촉하는 작용 로울러들, 작용 로울러들과 접촉하여 작용 로울러들을 지지하는 지지 로울러들로 이루어지며, 상부 로울러 세트와 하부 로울러 세트 중의 하나 이상은 금속 판재의 진입 측에서의 상부 로울러와 하부 로울러 사이의 간극 및 금속 판재의 진출 측에서의 간극이 서로 다르게 조절될 수 있는 것으로 구성할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 언코일러에서 풀려 나오는 금속 판재는 우선 로울러의 직경이 가장 크며 각각의 로울러들이 위치 조정되어 상하부 로울러의 간극이 개별적으로 조정되는 첫번째의 레벨러를 통과하게 된다. 이를 통하여 금속 판재, 특히 두께가 상대적으로 두꺼운 금속 판재는 언코일러에서 풀려 나오면서 첫번째의 레벨러에서 큰 직경의 로울러를 가지고 로울러 사이의 간극이 개별 조정되는 레벨러를 통하여 상당한 수준의 평탄화를 달성할 수 있고, 이어지는 작은 직경의 레벨러를 통하여 요구되는 수준의 평탄화를 달성할 수 있다.

다만, 상대적으로 두께가 얇은 금속 판재의 경우에는 이러한 첫번째의 레벨러에서 평탄화되는 것이 적절하지 않을 수 있다. 이 경우에는 첫번째의 레벨러를 평탄화 없이 통과하고 후속하는 레벨러에서 평탄화가 이루어질 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 금속 판재의 제조 시스템에 따르면, 종래 기술에 비해 넓은 범위의 두께와 소재의 금속 판재를 평탄화할 수 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 금속 판재의 두께에 따라 레벨러를 교체하거나 다른 직경이나 구조를 갖는 레벨러를 갖춘 새로운 제조 시스템을 구성하는 일이 없이 하나의 제조 시스템에서 넓은 범위의 두께와 소재의 금속 판재를 평탄화하고 절단할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 금속 판재의 제조 시스템에서는 폭넓은 범위의 금속 판재를 평탄화할 수 있으면서도 금속 판재에서 요구되는 수준의 평탄도를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 금속 판재의 절단 및 평탄화 설비의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 금속 판재의 제조 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 3에 도시한 실시예의 제조 시스템에서 제1 레벨러의 구성을 보여주는 측면도, 평면도 및 정면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시한 실시예의 제조 시스템에서 제3 레벨러의 구성을 보여주는 측면도, 평면도 및 정면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 판재의 제조 시스템의 개략적인 구성을 설명한다.

도 2에는 금속 판재로서 알루미늄 판재가 코일 상태로 공급되어 그 수요처에 공급할 수 있는 상태의 요구되는 치수 및 편평도를 갖는 알루미늄 판재로 가공되는 시스템을 도시하고 있다.

도면의 우측으로부터 알루미늄 판재(1)가 코일 상태로 공급되어 풀리어 나가게 되는 언코일러(10), 언코일러(10)에서 풀려나오는 알루미늄 판재가 평탄화되는 제1 레벨러(20), 알루미늄 판재의 측단면에 존재하는 조직 상의 결함을 제거함과 더불어 알루미늄 판재의 폭방향 치수를 요구되는 치수에 맞추어 절단하는 사이드 트리머(30), 제2 내지 제4 레벨러(40, 50, 60), 레벨러를 통과하면서 평탄화된 알루미늄 판재를 후속 공정으로 이송하는 이송 장치로서의 엔드 피더(70, end feeder), 알루미늄 판재의 폭방향으로 배치되는 상하부 나이프를 구비하여 알루미늄 판재를 요구되는 길이로 절단하는 절단 장치(80), 이송 컨베이어(91), 평탄화 및 절단된 알루미늄 판재를 적재하여 출하를 위한 포장 준비가 이루어지는 적재대(92)가 배치되어 있다.

한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 본 발명의 제조 시스템에는 알루미늄 판재의 폭방향으로 배치되는 상하부 나이프를 구비하여 제1 레벨러(20)를 통과한 알루미늄 판재의 선단면을 절단하는 절단 장치, 절단 장치에 하류에 배치되어 알루미늄 판재(1)에 부착되어 있는 이물질 등을 제거하도록 세척하는 세척 장치, 레벨러들을 통과하면서 평탄화된 알루미늄 판재에 보호 필름을 코팅하는 비닐 코팅 장치 등이 더 마련될 수도 있다.

이러한 배치에 따른 작동을 설명하면, 알루미늄 판재(1)는 코일 상태로 공급되어 언코일러(10)에 적재된다. 본 실시예의 제조 시스템의 가동은 언코일러(10)에 적재된 코일 상태의 알루미늄 판재를 풀어내어 제1 레벨러(20)에 투입하는 것으로부터 시작된다.

언코일러(10)에서 하류측에는 언코일러(10)로부터 코일 상태의 알루미늄 판재(1)를 풀어내는 코일 오프너(미도시)가 마련되어 있어서, 코일 상태의 알루미늄 판재의 선단부를 제1 레벨러(20)에 투입한다.

알루미늄 판재(10는 그 형상이나 재질에 특별한 문제가 없는 이상, 7.0 mm 미만의 두께를 갖는 것은 제1 레벨러(20)에서 별도의 평탄화 처리가 이루어지지 않고, 제1 레벨러(20)의 상류에 배치되어 있는 핀치 로울러(도 3a의 17, 18)를 통과하면서 이후의 처리 공정에서 요하는 수준으로 펼쳐지게 된다.

제1 레벨러(20)를 통과한 알루미늄 판재(1)는 사이드 트리머(30)로 투입된다. 알루미늄 판재(1)의 폭방향 측단면은 불규칙한 크기를 가지며 일부 소재의 결함도 존재한다. 따라서, 알루미늄 판재(1)는 그 요구되는 폭방향 치수에 비해 약간 큰 치수를 갖는 것이 공급되고, 사이드 트리머(30)에서 요구되는 폭방향 치수에 맞추어 절단함과 동시에 측단면에 존재하는 결함이 제거된다.

사이트 트리머(30)를 통과한 알루미늄 판재는 그 이송 방향을 따라 순차로 배치되어 잇는 제2 내지 제4 레벨러(40, 50, 60)을 통과한다.

제1 내지 제4 레벨러(20, 40, 50, 60)에 대해서는 뒤에서 구체적으로 설명하겠지만, 이들은 복수개의 로울러가 알루미늄 판재의 상하부에 배치되어 알루미늄 판재의 양 표면과 접촉하면서 반복적으로 굽힘 응력을 가함으로써 알루미늄 판재를 평탄화하는 것이고, 각각의 레벨러는 다른 레벨러들과 다른 직경의 로울러를 갖추고 있다.

레벨러들을 통과하면서 평탄화된 알루미늄 판재는 그 상측 표면과 하측 표면에 각각 접촉하여 회전 구동되는 상하부 로울러를 갖는 엔드 피더(70)에 의해 절단 장치(80)로 이송된다.

알루미늄 판재는 절단 장치(80)를 통과하면서 요구되는 길이방향 치수로 절단되어 그 수요에 맞춘 최종적인 치수의 알루미늄 판재가 된다. 절단된 개개의 알루미늄 판재는 이송 컨베이어(91)에 의해 적재대(92)로 옮겨져 적층되고, 적재대(92)에서 포장이 이루어진다.

도 3a 내지 도 3c에는 각각 제1 레벨러(20)의 측면도, 평면도 및 정면도가 도시되어 있다. 정면도는 알루미늄 판재의 이송 방향 하류측에서 바라본 것이다.

이들 도면을 참고하여 제1 레벨러(20)의 구성 및 작동을 설명한다.

제1 레벨러(20)는 본 실시예의 제조 시스템이 배치되는 공장의 바닥에 고정되는 하부 프레임(22) 및 하부 프레임의 상측에 배치되는 상부 프레임(21), 하부 프레임(22)의 상면에서 알루미늄 판재의 이송 방향으로 순차로 배치되며 그 길이 방향이 알루미늄 판재의 폭방향으로 배치되어 있는 5개의 하부 로울러들(24) 및 상부 프레임의 하면에서 알루미늄 판재의 이송 방향으로 순차로 배치되며 그 길이 방향이 알루미늄 판재의 폭방향으로 배치되어 있는 4개의 상부 로울러들(23)을 포함하고 있다.

상부 로울러들(23)은 판재의 이송 방향에서 각각 하부 로울러들(24) 사이에 교호로 배치되어, 이들이 서로 근접하였을 때에 상하부 로울러들 사이에 파형의 간극(d)이 형성되도록 배치되어, 이 간극 사이로 알루미늄 판재가 통과하면서 반복적이면서도 그 방향이 뒤바뀌는 굽힘 응력을 받게 된다.

하부 로울러들(24)은 쐐기 블록으로 이루어지는 위치 조정 기구(26)에 의해 상하 방향의 위치가 조정되며, 이러한 위치는 제1 레벨러(20)의 초기 설치 시에 설정되고 필요에 따라 조정될 수도 있다.

상부 로울러들(23)은 그 길이 방향 양단이 각각의 베어링 블록들(231)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있으며, 각각의 베어링 블록(231)은 그 상부의 각각의 위치 조정 기구(25)에 의해 그 상하 방향의 위치가 조정된다.

각각의 위치 조정 기구(25)는 상부 로울러(23)의 길이 방향 일측에서 상부 프레임(21)에 고정되어 있는 구동 모터(251), 각각의 베어링 블록(231)의 상면에 일단이 고정되는 로드(252), 구동 모터에 의해 회전하여 로드(252)를 상하 이동시키는 스크류 장치(253) 및 구동 모터의 회전력을 반대측 스크류 장치에 전달하는 회전축(254)로 구성되어 있다.

상하부 로울러(23, 24)를 구동하는 구동 기구(26)가 알루미늄 판재의 폭방향 일측에 배치되어 있다. 구동 기구(26)는 하나의 구동 모터(261), 이 구동 모터로부터의 회전력을 상하부 7개의 로울러에 배분하는 동력 배분기(262) 및 동력 배분기와 각각의 로울러를 연결하는 동력전달축(미도시)으로 구성되어 있다.

상하부 로울러(23, 24)의 상류측, 즉 언코일러(10) 측으로는 한쌍의 핀치 로울러(27, 28)가 배치되어 있다. 핀치 로울러(27, 28)는 그 표면에 우레탄 재질의 커버가 부착되어 있고 언코일러(10)에서 풀려나오는 알루미늄 판재(1)가 그들 사이에 협지되어 이송된다.

이러한 구성에 따라, 알루미늄 판재의 이송 전에 위치 조정 기구(25)에 의해 각각의 상부 로울러(23)의 위치가 조정된다. 위치 조정 기구의 구동 모터(251)가 회전하면 그 회전력은 일측의 스크류 장치(252)로 전달되고 회전축(254)을 통하여 타측의 스크류 장치(253)에도 전달되며, 이에 의해 로드(252)가 상방 또는 하방으로 이동함으로써 베어링 블록(231)이 상방 또는 하방으로 이동하여 베어링 블록(231)에 양단이 지지되어 있는 상부 로울러(23)의 위치가 구동 모터의 회전량에 따라 상하로 조절된다. 이러한 상부 로울러(23) 각각의 상하 방향의 위치 조절에 의해 상부 로울러(23)와 하부 로울러(24) 사이의 간극이 각각 조절된다.

예컨대, 알루미늄 판재가 도입되는 상류측의 상부 로울러(23)는 그 마주보는 하부 로울러(24)과 근접하게 배치되어 알루미늄 판재에 큰 굽힘 응력을 인가하도록 하고, 하류쪽으로 갈수록 상부 로울러(23)가 마주보는 하부 로울러(24)로부터 이격됨으로써 알루미늄 판재에 가해지는 응력을 작게하여 알루미늄 판재가 평탄화하도록 조절할 수 있다.

언코일러(10)로부터 풀려나오는 알루미늄 판재는 핀치 로울러(27, 28)에 의해 상하부 로울러(23, 24) 사이의 간극으로 들어오고, 상하부 로울러는 구동 모터(261)의 회전에 따라 동일한 회전수로 서로 반대 방향으로 회전하고, 알루미늄 판재는 이들 사이의 간극을 통과하면서 반복적인 굽힘 응력을 받으면서 평탄화된다.

다음으로, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 제2 레벨러(40)의 구성과 작동을 설명한다. 도 4a 내지 도 4c에는 제2 레벨러(40) 에는 각각 측면도, 평면도 및 정면도가 도시되어 있다. 정면도는 알루미늄 판재의 이송 방향 하류측에서 바라본 것이다.

제2 레벨러(40)는 본 실시예의 제조 시스템이 배치되는 공장의 바닥에 고정되는 하부 프레임(42) 및 하부 프레임의 상측에 배치되는 상부 프레임(41)이 상하로 배치되어 있다. 상부 프레임(41)에는 상부 로울러 세트(43)가 장착되어 있고, 하부 프레임(42)에는 하부 로울러 세트(44)가 장착되어 있다.

상부 로울러 세트(43)는 그 최하단에 배치되고 알루미늄 판재의 표면과 접촉하여 알루미늄 판재에 응력을 가하는 6개의 작동 로울러(431)가 배치되어 있고, 작동 로울러(431)의 위에는 알루미늄 판재의 이송 방향에서 작동 로울러들 사이에 배치되며 작동 로울러(431)와 접촉하여 작동 로울러(431)의 회전에 따라 회전 운동을 하는 8개의 중간 로울러(432)가 배치되어 있다. 작동 로울러들(431)와 중간 로울러들(432)은 각각 모두 알루미늄 판재의 이송 방향으로 순차로 배치되며 그 길이 방향이 알루미늄 판재의 폭방향으로 배치되어 있다.

중간 로울러(432)의 위에는 중간 로울러들 사이에 배치되고 중간 로울러(432)와 접촉하여 중간 로울러의 회전에 따라 회전 운동을 하는 9개 열의 지지 로울러(433)가 배치되어 있다. 각 열의 지지 로울러들(433)은 로울러의 축선 방향, 즉 알루미늄 판재의 폭 방향으로 5개의 지지 로울러(433)가 대체로 일렬로 정렬되어 있는데, 이들은 대체로 하나의 축선 상에 배치되어 있지만, 각각의 쐐기 블록을 이용한 위치 조정 기구(434)에 의해 그 상하 방향의 위치가 조절될 수 있다.

작동 로울러(431)는 알루미늄 판재의 표면에 직접 접촉하여 회전하면서 응력을 가하며, 그러한 응력에 따라 작동 로울러(431)에 휨이 발생하지 않도록 중간 로울러(432)는 작동 로울러(431)와 접촉하여 회전하면서 작동 로울러를 지지하고, 중간 로울러(432)는 지지 로울러(433)에 의해 지지되어 있다.

1열을 이루는 5개의 지지 로울러(433)는 각각의 위치 조정 기구(434)에 의해 개별적으로 위치가 조정되어, 작동 로울러(431)에 작용하는 응력에 따라 또는 알루미늄 판재의 폭방향의 휘어짐에 따라 위치가 조정될 수 있게 구성되어 있다.

하부 로울러 세트(44)는 상부 로울러 세트(43)와 대칭으로 배치되어 있는데, 7개의 작동 로울러(441)가 최상단에 배치되어 있고, 그 아래에 8개의 중간 로울러(442), 중간 로울러 아래에 9개 열의 지지 로울러(443)가 배치되어 있다. 1열의 지지 로울러(443)는 각각의 위치 조정 기구(444)에 의해 위치 조정이 되는 5개의 로울러로 구성되어 있다. 이들의 구성과 작동은 상부 로울러 세트(43)와 동일하므로 추가의 설명은 생략한다.

이러한 구성에서 상부 로울러 세트의 작동 로울러(431)와 하부 로울러 세트의 작동 로울러(441)는 알루미늄 판재의 이송 방향에 대해 교호로 배치되고 이들 사이에 파형의 간극(g)을 이루고 있어서, 이 간극으로 알루미늄 판재가 이송되면서 작동 로울러들(431, 441)에 의해 반복적인 굽힘 하중을 받으면서 평탄화된다.

상부 로울러 세트의 작동 로울러(431)와 하부 로울러 세트의 작동 로울러(441)는 각각의 구동 기구(45, 46)에 의해 회전 구동된다.

구동 기구(45, 46)는 구동 모터(451, 461), 동력배분기(452, 462) 및 각각의 작동 로울러에 결합되는 동력 전달축(453, 463)으로 구성되어, 하나의 구동 모터의 회전력이 각각의 작동 로울러에 전달된다.

상하부 로울러 세트(43, 44)의 상류측으로는 한쌍의 로울러로 구성되는 핀치 로울러(49)가 배치되어 있다. 핀치 로울러(49)는 그 표면에 우레탄 재질의 커버가 부착되어 있고 앞선 장치에서 이송되어 오는 알루미늄 판재(1)가 그들 사이에 협지되어 제2 레벨러(40)의 작동 로울러(431, 441) 사이의 간극으로 들어가게 안내한다.

도 4c를 참조하면, 상부 로울러 세트(43)의 상하 방향의 위치를 조절하는 2개 세트의 위치 조정 기구(47, 48)가 상부 프레임(41)에서 알루미늄 판재의 이송 방향의 전후에 배치되어 있다.

이들 위치 조정 기구(47, 48)는 배치 위치만 상이할 뿐이고 구조와 작동이 동일하므로, 알루미늄 판재의 이송 하류에 배치되는 위치 조정 기구(47)만을 설명한다.

위치 조정 기구(47)는 알루미늄 판재의 폭 방향 일측에 배치되는 구동 모터(471), 구동 모터의 회전에 의해 회전하고 알루미늄 판재의 폭 방향 양측에 각각 배치되는 스크류 장치(472, 473), 구동 모터의 회전을 반대측의 스크류 장치(473)에 전달하는 회전축(474) 및 각각의 스크류 장치(472, 473)에 의해 상하 방향으로 이동하고 일단이 상부 로울러 세트(43)에 고정된 각각의 로드(미도시)로 이루어져 있다.

스크류 장치(472, 473))는 구동 모터(471)에 의해 회전하면서 그 회전을 직선 운동으로 변환하여 로드가 상하 방향으로 이동하게 해주는 장치이다.

이러한 구성에 따라서, 위치 조정 기구(47)의 구동 모터(471)가 회전하면 그 회전에 의해 폭방향 양측의 로드가 동일한 변위와 방향으로 상하 이동하고, 이에 따라 상부 로울러 세트(43)의 일측, 즉 알루미늄 판재의 이송 방향의 하류쪽이 들리거나 내려가게 된다.

마찬가지로, 알루미늄 판재의 이송 방향 상류측의 위치 조정 기구(48)의 구동 모터를 작동하면, 상부 로울러 세트(43)에서 알루미늄 판재의 이송 방향의 상류쪽이 들려 올라가거나 내려가게 된다.

이러한 2개의 위치 조정 기구(47, 48)의 작동을 조합하면, 상부 로울러 세트(43)가 전체적으로 상측으로 이동하거나 하측으로 내려가면서 상부 로울러 세트의 작동 로울러들(431)과 하부 로울러 세트의 작동 로울러(441) 사이의 간극이 전체적으로 넓어지거나 좁아질 수 있다.

이러한 작동에 따라, 알루미늄 판재의 두께와 소재에 따라 간극을 좁히거나 넓힐 수 있고 알루미늄 판재에 작용하는 굽힘 응력을 조절할 수 있게 된다.

또한, 예컨대, 이송 방향 상류 측의 위치 조정 기구(48)를 하향 이동 시키고 하류 측의 위치 조정 기구(47)를 상향 이동 시키는 경우, 상부 로울러 세트(43)는 이송 방향 상류 측이 아래쪽으로 기울어지게 되어, 작동 로울러(431, 441)의 간극은 상류 측에서는 좁어지고 하류 측에서는 넓어지게 될 수 있다.

이와 같이 조절하는 경우에, 제2 레벨러(40)에 이송되는 알루미늄 판재는 진입하는 쪽, 제2 레벨러(40)의 상류쪽에서는 작동 로울러(431, 441) 사이의 좁은 간극에서 큰 굽힘 응력을 받지만, 하류쪽으로 갈수록 간극이 넓어지면서 작은 굽힘 응력을 받으면서 평탄화될 수 있다.

이와 같이, 제2 레벨러(40)는 제1 레벨러(20)와는 달리 각각의 작동 로울러의 간극이 개별적으로 조절되지는 않지만, 상부 로울러 세트(43)의 위치와 기울기를 조절함으로써 알루미늄 판재에서 요구되는 평탄도를 조절할 수 있다.

제3 레벨러(50)와 제4 레벨러(60)는 기본적으로 제2 레벨러(40)와 동일한 구조를 가지고 있어서, 상하부의 로울러들을 각각 상부 로울러 세트와 하부 로울러 세트로 나누어 구성하고, 각각은 알루미늄 판재와 접촉하여 평탄화하는 작동 로울러, 작동 로울러를 지지하는 중간 로울러, 중간 로울러를 지지하는 지지 로울러로 구성되고, 상부 로울러 세트의 위치와 기울기가 조절되는 구성을 가지고 있다. 다만, 작동 로울러의 직경과 그 갯수가 상이하다.

이상과 같이, 본 실시예의 금속 판재의 제조 시스템에서 제1 내지 제4 레벨러의 구성과 작동을 설명하였으며, 언코일러(10), 사이드 트리머(30), 절단 장치(70), 이송 컨베이어(80) 및 적재대(90)는 널리 알려진 것을 이용할 수 있으므로, 그 구체적인 설명을 생략한다.

한편, 사이드 트리머(30)는 본 발명의 출원인이 제출한 대한민국 특허출원 제10-2016-0095774호에 기재된 '금속 판재의 측단면 절단 장치'의 발명에 따른 것을 이용할 수도 있다.

전술한 구성의 제1 내지 제4 레벨러(20, 40, 50, 60)에서 알루미늄 판재와 직접 접촉하는 제1 레벨러의 상하부 로울러들(이하, '작동 로울러'라 칭함)과 제2 내지 제4 레벨러의 작동 로울러는 각각 직경이 220 mm, 150 mm, 95 mm, 75 mm이다.

이와 같이, 작동 로울러의 직경이 큰 것을 알루미늄 판재의 이송 방향 상류에 두고 작은 것을 순차로 하류 측으로 배치함으로써 금속 판재를 평탄화하는 제조 시스템에서 상당한 잇점을 얻을 수 있다.

본 실시예의 제조 시스템에서는 두께가 1.0 ~ 18.0 mm인 알루미늄 판재를 평탄화하는데, 이러한 두께 범위의 알루미늄 판재의 평탄화에는 각 두께의 판재 마다 사용하기에 적합한 레벨러가 서로 상이하다.

따라서, 종래 기술에서는 가공하는 금속 판재에 적합한 레벨러들을 선정하고 그 전용의 제조 시스템을 구성하였다.

그러나, 본 실시예의 제조 시스템에서는 서로 다른 작동 방식과 작동 로울러의 직경이 다른 레벨러를 다수 개 배치하되, 작동 로울러 사이의 간극을 개별적으로 조정할 수 있으며 작동 로울러의 직경이 가장 큰 제1 레벨러를 최상류에 배치하고, 이어서 상부 로울러 세트의 위치와 기울기를 조절함으로써 작동 로울러 사이의 간극을 조절하는 구성의 제2 내지 제4 레벨러를 그 직경의 크기의 순으로 상류로부터 순차로 배치하고 있다.

이러한 구성 방식에 따르면, 우선 본 발명의 기본적인 특징에 따라, 제1 내지 제4 레벨러 중에서 평탄화하려는 알루미늄 판재의 두께에 적합한 일부의 레벨러만을 작동시키고 나머지 레벨러는 비작동 상태로 둘 수 있다.

알루미늄 판재를 포함한 금속 판재의 평탄화는 레벨러를 이루는 작동 로울러의 직경, 상하부의 작동 로울러 사이의 간극 및 작동 로울러 사이의 피치 등이 금속 판재에 평탄화에 미치는 변수이지만, 가장 주요한 변수는 작동 로울러의 직경이다.

따라서, 본 실시예에서는 4개의 서로 직경이 다른 레벨러 중에서 금속 판재의 두께에 적합하게 작용할 수 있는 레벨러를 선택하고, 선택된 레벨러들에 의해서만 알루미늄 판재가 가공되도록 할 수 있고, 나머지 레벨러들은 작동을 하지 않고 상하부의 작동 로울러가 알루미늄 판재에 접촉하지 않는 상태로 둘 수 있다.

알루미늄 판재는 언코일러(10)에서 풀려나오는 상태에서는 상당한 굴곡을 가진 상태로 되고, 이 상태에서는 높은 굽힘 응력을 가하여 이후의 가공에 적합한 수준의 평탄도를 갖도록 가공하여야 한다. 이러한 평탄화에서는 큰 직경의 작동 로울러를 갖는 레벨러를 통하여 평탄화를 진행하는 것이 적절하다.

이렇게 낮은 수준으로 평탄화된 알루미늄 판재는 후속하는 직경이 더 작은 작동 로울러를 갖춘 레벨러에서 상대적으로 낮은 수준의 굽힘 응력을 가함으로써 더 높은 수준의 평탄도를 얻도록 가공하는 것이 적절하다.

따라서, 본 실시예에서는 작동 로울러의 직경이 큰 레벨러를 상류에 배치함으로써, 레벨러들 중에서 작동하도록 선택된 레벨러 중에서 직경이 큰 레벨러가 상류에 배치되므로, 알루미늄 판재의 평탄화가 낮은 수준의 평탄화에서 점차 높은 수준의 평탄화가 가능하게 된다.

레벨러에서의 알루미늄 판재의 평탄화는 그 직경 만이 아니라 상하부의 작동 로울러 사이의 간극 및 작동 로울러 사이의 피치 등이 변수로 되지만, 이러한 부가적인 변수들은 가공하려는 알루미늄 판재의 소재나 불량의 정도 등에 따라 맞추어지는 것이고, 기본적으로는 소재의 두께에 따른 작동 로울러의 직경이 주요 변수로 된다.

본 실시예에 따른 배치와 구성을 갖는 제조 시스템에서는 제1 내지 제4 레벨러 중에서 알루미늄 판재의 두께에 따라 작동하도록 선택되어야 할 레벨러가 선택될 수 있고, 그 구체적인 조성이나 물성, 불량의 정도에 따른 평탄화는 선택된 레벨러들에서 작동 로울러 사이의 간극 등을 조절함으로써 적절히 이루어질 수 있다.

구체적으로는 두께가 11.0 mm 이상이고 18.0 mm 이하인 알루미늄 판재는 제1 및 제2 레벨러에 의해 평탄화되고, 두께가 7.0 이상이고 11.0 mm 미만인 알루미늄 판재는 제1 내지 제3 레벨러에 의해 평탄화되며, 두께가 4.0 이상이고 7.0 mm 미만인 알루미늄 판재는 제2 내지 제4 레벨러에 의해 평탄화되고, 두께가 1.0 이상이고 4.0 mm 미만인 알루미늄 판재는 제3 및 제4 레벨러에 의해 평탄화되는 것인 적합하다. 다만, 이상과 같이 조합된 레벨러들을 통하여 제조되는 알루미늄 판재의 형상 등의 품질이 요구되는 품질에 미치지 못하는 경우에는 제1 내지 제4 레벨러 전체를 이용하여 평탄화 작업이 이루어질 수도 있다.

다음으로, 본 실시예의 제조 시스템에서 레벨러들의 로울러들의 회전이 서로 동기화되는 구성에 대해 설명한다.

제1 레벨러(20)에서 상하부 로울러(23, 24), 제2 내지 제4 레벨러(40 ~ 60)에서 상하부 로울러 세트(43, 44)의 작동 로울러(431, 441)는 그 구동 모터들에 의해 회전 구동되어, 알루미늄 판재에 접촉하여 응력을 가하면서 알루미늄 판재를 그 이송 방향으로 이송한다.

또한, 제2 내지 제4 레벨러(40 ~ 60)의 상류에는 각각 핀치 로울러(49)가 마련되고 제1 레벨러(20)의 상류에도 핀치 로울러(27, 28)가 마련되어 각각의 레벨러에 투입되는 알루미늄 판재의 상하부에 접촉하여 이를 각각의 레벨러로 이송하고, 앞서 설명하지 않았지만 사이드 트리머(30)에도 이들에 투입되는 알루미늄 판재와 접촉하여 이송하는 핀치 로울러가 마련되어 있고, 엔드 피터(70)도 알루미늄 판재와 접촉하여 이송하는 상하부 로울러로 이루어져 있다.

구체적으로, 핀치 로울러 중에서 제3 내지 제4 로울러(50, 60) 및 사이드 트리머(30)의 상류에 배치되는 핀치 로울러는 제3 내지 제4 로울러(50, 60) 및 사이드 트리머(30)의 로울러들을 구동하는 구동 모터에 의해 구동되고, 각각 제1 및 제2 레벨러(20, 40)의 상류에 배치되는 핀치 로울러(27, 28, 49) 및 엔드 피더(70)를 이루는 로울러들은 별도의 구동 모터에 의해 구동된다.

이와 같이 알루미늄 판재와 접촉하여 이송하는 로울러들은 구동 모터에 의해 회전하고, 제조 시스템의 제어부(미도시)로부터 각각의 구동 모터의 회전 속도에 대한 제어 신호를 보내어 구동 모터가 회전한다.

알루미늄 판재의 이송 속도가 설정되고 제조 시스템이 작동을 개시하면, 제어부는, 엔드 피더(70)의 로울러들을 포함하여 구동 모터에 의해 구동되는 모든 로울러들이 알루미늄 판재의 설정된 이송 속도에 상응하는 회전 속도로 회전하도록 제어 신호를 송신하고, 로울러들이 회전한다.

엔드 피더(70)의 로울러에는 그 회전 속도의 센서로서 엔코더(미도시)가 부착되어 있고, 제조 시스템의 작동 중에 엔코더가 측정한 엔드 피터(70)의 로울러들의 회전 속도는 제어부에 입력된다.

제어부는 이러한 엔드 피더의 로울러의 회전 속도에 기초하여 다른 로울러들, 즉 제1 내지 제4 레벨러(20, 40, 50, 60) 중에서 작동하는 레벨러, 사이드 트리머(30)의 로울러들과 그들 각각의 상류에 배치되는 핀치 로울러의 회전 속도에 대한 수정된 제어 신호를 그들 각각의 구동 모터에 송출한다.

엔드 피더(70)의 로울러의 측정된 회전 속도는 엔드 피더에 의해 이송되는 알루미늄 판재의 이송 속도를 반영하는 것이고, 제어 시스템의 작동 개시에서 제어부가 엔드 피더(70)의 구동 모터에 송출한 제어 신호에서의 회전 속도와 달라질 수 있다.

제어부는 엔드 피더(70)의 로울러의 측정된 회전 속도에 따라 제1 내지 제4 레벨러에서 작동 중인 레벨러들의 구동되는 로울러들 및 그들의 핀치 로울러의 회전 속도를 다시 산출하고, 그렇게 산출된 각각의 회전 속도를 그 구동 모터에 각각 송출한다.

이러한 작동은 제조 시스템이 작동 중에 계속하여 이루어지고, 이러한 작동을 통하여 알루미늄 판재와 접촉하여 이를 이송하는 로울러들의 회전 속도는 엔드 피더(70)의 로울러의 실제 회전 속도에 동기화되고, 각각의 로울러들은 서로 알루미늄 판재의 이송 속도에 편차가 없는 상태로 가동된다.

따라서, 본 실시예의 제조 시스템에서는 각 장치에서의 알루미늄 판재의 이송 속도에 편차가 없거나 최소화하므로, 종래 기술의 제조 시스템에서의 루프 테이블과 같은 가공 중인 알루미늄 판재에 대한 버퍼가 없어도, 알루미늄 판재가 레벨러에서 미끄러짐이 발생하여 스크래치가 발생하거나 이송 속도의 편차에 따른 가공 불량에 의해 알루미늄 판재의 평탄도의 저하가 일어나지 않는다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으며, 특히 이러한 실시예는 알루미늄 판재의 평탄화에 대한 것으로 설명하였다. 그러나, 본 발명의 금속 판재의 제조 시스템은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 특히 알루미늄 판재의 가공에 한정되지 않고, 금속 재질의 판재를 평탄화하는 제조 시스템 전반에 적용될 수 있다.

또한, 본 발명은 특허청구의 범위에 기재한 범위 내에서 다양한 변경과 변형 및 구성 요소의 부가가 가능하며, 그러한 것은 모두 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

10: 언코일러 20, 40, 50, 60: 제1 내지 제4 레벨러
30: 사이드 트리머 70: 절단 장치
80: 이송 컨베이어 90: 적재대

Claims (5)

1. 삭제
2. 권취된 금속 판재를 평탄화하고 요구되는 길이의 치수로 절단하는 금속 판재의 제조 시스템로서,
   권취된 금속 판재가 탑재되어 그 회전에 의해 권취된 금속 판재가 풀려나가는 언코일러; 각각, 그 축선 방향이 금속 판재의 폭방향으로 배치되고 금속 판재의 표면과 접촉하여 응력을 가하는 복수 개의 로울러를 구비하고, 금속 판재의 이송 방향으로 순차로 배치되는 복수 개의 레벨러; 레벨러들 사이에 배치되어 금속 판재의 측단면을 절단하는 사이드 트리머; 레벨러들의 하류에 배치되어 레벨러들에 의해 평탄화된 금속 판재를 이송하는 이송 장치; 및 이송 장치의 하류에 배치되어 평탄화된 금속 판재를 요구 치수의 길이로 절단하는 절단 장치를 포함하고,
   각각의 레벨러는 금속 판재의 상측 표면과 접촉하는 상부 로울러들 및 금속 판재의 하부 표면과 접촉하는 하부 로울러들을 갖추고, 상부 로울러들과 하부 로울러들 사이에 금속 판재가 통과하면서 상부 로울러들과 하부 로울러들 사이에 작용하는 응력에 의해 금속 판재가 반복적인 굽힘 응력을 받아 평탄화되도록 구성되고,
   레벨러들 각각은 다른 레벨러를 이루는 상부 로울러 및 하부 로울러와는 상이한 직경의 상부 로울러 및 하부 로울러를 포함하고,
   금속 판재는 복수 개의 레벨러 중에서 평탄화하려는 금속 판재에 따라 선택되는 1개 이상의 레벨러에서 평탄화되고, 선택되지 않은 나머지 레벨러에서는 그 로울러들에 의한 응력을 받지 않고 통과하고,
   복수 개의 레벨러 중에서 일부의 레벨러는 상부 로울러들 및 하부 로울러들 사이의 간극이 각각 개별적으로 조정 가능하게 구성되고, 나머지 레벨러는 상부 로울러들과 하부 로울러들이 각각 일체로 가동되는 상부 로울러 세트 및 하부 로울러 세트를 구성하고, 상부 로울러 세트와 하부 로울러 세트는 각각 금속 판재와 직접 접촉하는 작용 로울러들, 작용 로울러들과 접촉하여 작용 로울러들을 지지하는 지지 로울러들로 이루어지며, 상부 로울러 세트와 하부 로울러 세트 중의 하나 이상은 금속 판재의 진입 측에서의 상부 로울러와 하부 로울러 사이의 간극 및 금속 판재의 진출 측에서의 간극이 서로 다르게 조절될 수 있는 것인 금속 판재의 제조 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   금속 판재의 이송 방향의 상류 측의 레벨러를 이루는 상부 로울러 및 하부 로울러의 직경이 하류 측의 레벨러를 이루는 상부 로울러 및 하부 로울러의 직경보다 크게 구성되는 것인 금속 판재의 제조 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   복수 개의 레벨러 중에서 언코일러에 가장 가깝게 배치되는 레벨러는 상부 로울러들 및 하부 로울러들 사이의 간극이 각각 개별적으로 조정 가능하게 구성되는 것이고, 나머지 레벨러는 상부 로울러들과 하부 로울러들이 각각 일체로 가동되는 상부 로울러 세트 및 하부 로울러 세트를 구성하고, 상부 로울러 세트와 하부 로울러 세트는 각각 금속 판재와 직접 접촉하는 작용 로울러들, 작용 로울러들과 접촉하여 작용 로울러들을 지지하는 지지 로울러들로 이루어지며, 상부 로울러 세트와 하부 로울러 세트 중의 하나 이상은 금속 판재의 진입 측에서의 상부 로울러와 하부 로울러 사이의 간극 및 금속 판재의 진출 측에서의 간극이 서로 다르게 조절될 수 있는 것인 금속 판재의 제조 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   금속 판재는 알루미늄 판재이고, 금속 판재의 이송 방향에 따라 제1 내지 제4 레벨러가 배치되며, 제1 레벨러를 이루는 로울러들은 220 mm의 직경을 갖고, 제2 레벨러를 이루는 로울러들은 150 mm의 직경을 가지며, 제3 레벨러를 이루는 로울러들은 95 mm의 직경을 가지고, 제4 레벨러를 이루는 로울러들은 75 mm의 직경을 가지는 것이며,
   두께가 11.0 mm 이상이고 18.0 mm 이하인 알루미늄 판재는 제1 및 제2 레벨러에 의해 평탄화되고, 두께가 7.0 이상이고 11.0 mm 미만인 알루미늄 판재는 제1 내지 제3 레벨러에 의해 평탄화되며, 두께가 4.0 이상이고 7.0 mm 미만인 알루미늄 판재는 제2 내지 제4 레벨러에 의해 평탄화되고, 두께가 1.0 이상이고 4.0 mm 미만인 알루미늄 판재는 제3 및 제4 레벨러에 의해 평탄화되는 것인 금속 판재의 제조 시스템.

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