KR102017663B1

KR102017663B1 - 도금 강판 표면 보호장치

Info

Publication number: KR102017663B1
Application number: KR1020170177939A
Authority: KR
Inventors: 한상빈; 나상집
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2019-09-03
Also published as: KR20190076275A

Abstract

도금 강판 표면 보호장치는 강판 이송부, 보호판 청정부, 및 감지부를 포함한다. 강판 이송부는 구동 롤러와, 구동 롤러와 이격된 회전 롤러와, 구동 롤러와 회전 롤러를 감싸며 도금조에서 나온 도금 강판과 접촉하는 보호판을 포함한다. 보호판 청정부는 블레이드를 이용하여 보호판 표면에 묻은 도금칩을 긁어 제거하는 도금칩 제거부와, 회전 롤러에서 보호판을 향해 압축 공기를 분사하여 보호판 표면의 이물질을 털어 제거하는 공기 분사부를 포함한다. 감지부는 보호판을 밀며 회전하는 가압 롤러와, 보호판을 사이에 두고 가압 롤러와 이격된 접촉 센서를 포함한다.

Description

도금 강판 표면 보호장치 {SURFACE PROTECTION DEVICE FOR COATED STEEL SHEET}

본 발명은 도금 강판 표면 보호장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동 중인 도금 강판의 표면을 청정하게 유지시키기 위한 도금 강판 표면 보호장치에 관한 것이다.

도금 강판은, 용융된 도금액에 강판을 통과시켜 강판 표면에 도금액을 묻히고, 에어 커팅으로 도금액의 일부를 날려 적정 두께의 도금액이 강판 표면에 묻게 한 다음 도금액을 건조시키는 과정으로 제조된다. 도금조에서 나온 도금 강판은 롤러에 의해 이송되면서 에어 커팅과 건조 과정을 거치게 된다.

도금 강판과 롤러의 밀착에 의해 롤러 표면에 도금액이 부착되어 이물이 되고, 이물로 인해 후속 도금 강판의 표면에 결함이 발생할 수 있다. 최근 도금액이 묻지 않는 소재로 롤러 표면을 제작하는 기술이 제안되었으나, 시간 경과에 따라 롤러 표면이 마모되거나 흠이 발생하고, 그 곳에 도금액이 스며들어 이물로 성장할 수 있다.

롤러 표면에 이물이 발생하면 바로 예비 롤러와 교체해야 하는데, 교체에 상당한 시간이 소요된다. 또한, 롤러 표면에 부착된 이물을 알지 못하는 경우 스크랩 해야 하는 양이 증가하여 원가가 상승하며, 롤러와 접촉하는 부분이 도금 강판의 하부이므로 결함을 인지하지 못하고 작업하는 경우가 다수 발생할 수 있다.

본 발명은 도금 강판과 접촉하는 롤러 표면에 이물이 생기는 것을 방지하여 이동 중인 도금 강판의 표면을 청정하게 유지할 수 있는 도금 강판 표면 보호장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도금 강판 표면 보호장치는 강판 이송부, 보호판 청정부, 및 감지부를 포함한다. 강판 이송부는 구동 롤러와, 구동 롤러와 이격된 회전 롤러와, 구동 롤러와 회전 롤러를 감싸며 도금조에서 나온 도금 강판과 접촉하는 보호판을 포함한다. 보호판 청정부는 블레이드를 이용하여 보호판 표면에 묻은 도금칩을 긁어 제거하는 도금칩 제거부와, 회전 롤러에서 보호판을 향해 압축 공기를 분사하여 보호판 표면의 이물질을 털어 제거하는 공기 분사부를 포함한다. 감지부는 보호판을 밀며 회전하는 가압 롤러와, 보호판을 사이에 두고 가압 롤러와 이격된 접촉 센서를 포함하며, 보호판의 변형을 감지한다.

구동 롤러는 축 방향을 따라 분할된 복수의 제1 롤러와, 복수의 제1 롤러 사이에 위치하는 복수의 제1 돌기링을 포함할 수 있다. 제1 돌기링의 외경은 제1 롤러의 외경보다 작을 수 있다. 회전 롤러는 축 방향을 따라 분할된 복수의 제2 롤러와, 복수의 제2 롤러 사이에 위치하는 복수의 제2 돌기링을 포함할 수 있다. 제2 돌기링의 외경은 제2 롤러의 외경보다 작을 수 있다.

보호판은 복수의 제1 돌기링 및 복수의 제2 돌기링과 접촉하는 복수의 돌출부를 포함할 수 있고, 복수의 돌출부는 보호판의 내면을 1회전하는 고리 모양으로 형성될 수 있다.

도금칩 제거부는 블레이드와, 블레이드를 지지하는 지지대와, 보호판을 향해 지지대를 미는 가압부와, 블레이드에 의해 보호판으로부터 분리된 도금칩을 외부로 배출하는 배출판을 포함할 수 있고, 회전 롤러의 상측에 위치할 수 있다.

가압부는 가이드를 매개로 지지대에 결합된 연결대와, 연결대에 결합된 실린더와, 연결대를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다. 가이드는 중앙부와, 중앙부의 양측에 연결된 제1 및 제2 확장부를 포함할 수 있다.

연결대를 향한 지지대의 일측에 제1 확장부와 제1 스프링을 수용하는 내부 공간이 위치할 수 있고, 지지대를 향한 연결대의 일측에 제2 확장부와 제2 스프링을 수용하는 내부 공간이 위치할 수 있다. 실린더가 연결대를 미는 힘이 지지대를 통해 블레이드에 전달될 수 있다.

공기 분사부는 회전 롤러의 회전축 내부에 형성된 제1 공급홀과, 회전 롤러와 회전축을 관통하는 복수의 제2 공급홀과, 제1 공급홀로 압축 공기를 주입하는 공기 주입구를 포함할 수 있다.

블레이드는 제1 경사판에 의해 지지대에 고정될 수 있고, 제1 경사판 아래에서 복수의 배출구를 구비한 제2 경사판이 지지대에 고정될 수 있다. 지지대, 가이드, 연결대, 및 프레임을 순차적으로 관통하는 배출관이 구비되어 보호판으로부터 분리된 이물질을 배출할 수 있다.

본 발명에 따르면, 구동 롤러 대신 보호판이 도금 강판과 접촉하고, 보호판 청정부가 블레이드와 압축 공기를 이용하여 보호판 표면에 묻은 도금칩과 각종 이물질을 제거하여 외부로 배출한다. 따라서 보호판은 항상 청정한 표면 상태를 유지하여 도금 강판의 결함을 유발하지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 강판 표면 보호장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 도금 강판 표면 보호장치 중 강판 이송부의 상세 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시한 도금 강판 표면 보호장치 중 보호판 청정부의 상세 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시한 회전 롤러의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 도금 강판 표면 보호장치 중 감지부의 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 강판 표면 보호장치의 구성도이다.

도 1을 참고하면, 본 실시예의 도금 강판 표면 보호장치(100)는 도금 강판(S)과 접촉하는 보호판(10)을 포함하는 강판 이송부(40)와, 보호판(10)의 표면을 청정한 상태로 유지시키는 보호판 청정부(50)와, 보호판(10)의 변형을 감지하여 교체 시점을 알려주는 감지부(80)를 포함한다.

도금조(200) 내에 도금액이 수용되고, 도금액에 담금 롤러(201)가 잠겨 있다. 강판(S)은 담금 롤러(201)에 의해 도금조(200) 내부를 이동하면서 표면에 도금액이 묻게 되며, 강판 이송부(40)에 의해 다음 공정으로 이송된다.

강판 이송부(40)는 구동 롤러(20)와, 구동 롤러(20)와 이격된 회전 롤러(30)와, 구동 롤러(20)와 회전 롤러(30)를 감싸는 보호판(10)을 포함한다. 도금액이 묻은 도금 강판(S)은 구동 롤러(20)와 접촉하는 대신 구동 롤러(20)의 외면에 밀착된 보호판(10)과 접촉한다.

보호판(10)은 구동 롤러(20) 및 회전 롤러(30)에 밀착된 상태로 두 롤러(20, 30)와 같이 회전하며, 보호판(10) 중 구동 롤러(20)의 외면에 밀착된 부분이 도금 강판(S)과 접촉하면서 도금 강판(S)을 이송한다. 보호판(10)은 플라스틱과 같은 소프트한 소재로 제작될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시한 도금 강판 표면 보호장치 중 강판 이송부의 상세 구성도이다.

도 1과 도 2를 참고하면, 구동 롤러(20)의 회전축(21)은 베어링(도시하지 않음)을 매개로 고정대(41)에 설치되고, 고정대(41) 바깥에 구동 롤러(20)의 제1 모터(22)가 위치한다. 구동 롤러(20)는 축 방향을 따라 분할된 복수의 제1 롤러(23)로 구성되며, 이웃한 두 개의 제1 롤러(23) 사이에 제1 돌기링(24)이 위치한다.

제1 돌기링(24)의 외경은 제1 롤러(23)의 외경보다 작으며, 제1 돌기링(24)의 외주면에 복수의 돌기가 형성된다. 보호판(10)은 복수의 제1 돌기링(24)을 향해 돌출된 복수의 돌출부(11)를 포함한다. 복수의 돌출부(11)는 보호판(10)의 내면을 1회전하는 고리 모양을 가진다.

제1 돌기링(24)은 복수의 돌기로 보호판(10)의 돌출부(11)를 가압하여 구동 롤러(20)의 축 방향에 따른 보호판(10)의 흔들림을 방지한다.

회전 롤러(30)의 회전축(31)은 베어링(도시하지 않음)을 매개로 고정대(41)에 설치되고, 고정대(41) 바깥에 회전 롤러(30)의 제2 모터(32)가 위치한다. 회전 롤러(30) 역시 축 방향을 따라 분할된 복수의 제2 롤러(33)로 구성되며, 이웃한 두 개의 제2 롤러(33) 사이에 제2 돌기링(34)이 위치한다.

제2 돌기링(34)의 외경은 제2 롤러(33)의 외경보다 작으며, 제2 돌기링(34)의 외주면에 복수의 돌기가 형성된다. 제2 돌기링(34)은 복수의 돌기로 보호판(10)의 돌출부(11)를 가압하여 회전 롤러(30)의 축 방향에 따른 보호판(10)의 흔들림을 방지한다.

도금액이 묻은 도금 강판(S)은 보호판(10)과 접촉하면서 구동 롤러(20)의 동력에 의해 이송되며, 도금 강판(S)과 접촉 후 분리된 보호판10()의 표면에는 도금액과 도금칩 등의 각종 이물질이 남게 된다. 보호판 청정부(50)는 보호판(10) 표면의 도금칩과 각종 이물질을 제거한다.

도 3은 도 1에 도시한 도금 강판 표면 보호장치 중 보호판 청정부의 상세 구성도이다.

도 1과 도 3을 참고하면, 보호판 청정부(50)는 회전 롤러(30)의 상측에서 보호판(10)과 접촉하는 블레이드(61)를 포함하는 도금칩 제거부(60)를 포함한다.

도금칩 제거부(60)는 블레이드(61)와, 블레이드(61)를 지지하는 지지대(62)와, 블레이드(61)가 항상 보호판(10)과 접촉하도록 보호판(10)을 향해 지지대(62)를 미는 가압부(63)와, 블레이드(61)에 의해 보호판(10)으로부터 분리된 도금칩을 외부로 배출하는 배출판(64)을 포함한다.

블레이드(61)와 지지대(62) 사이에 제1 경사판(65)이 위치할 수 있고, 블레이드(61)는 교체가 가능하도록 제1 경사판(65)에 볼트(66)로 결합될 수 있다. 쐐기 모양의 블레이드(61)는 가압부(63)에 의해 보호판(10)의 표면에 밀착되어 보호판(10) 표면의 도금칩을 긁어 제거한다.

배출판(64)은 블레이드(61) 바로 옆에 설치되어 보호판(10)으로부터 분리된 도금칩을 외부로 배출하며, 도금칩 배출이 용이하도록 경사지게 설치될 수 있다.

가압부(63)는 가이드(631)를 매개로 지지대(62)에 결합된 연결대(632)와, 연결대(632)에 결합된 실린더(633)와, 연결대(632)를 지지하는 프레임(634)을 포함한다. 가이드(631)는 아령 모양의 부재로서, 중앙부(6311)와, 중앙부(6311)의 양측에 연결된 제1 및 제2 확장부(6312, 6313)를 포함한다. 가이드(631)는 상측 가이드와 하측 가이드의 한 쌍으로 구비될 수 있다.

연결대(632)를 향한 지지대(62)의 일측에는 제1 확장부(6312)를 수용하는 내부 공간이 위치하고, 지지대(62)를 향한 연결대(632)의 일측에는 제2 확장부(6313)를 수용하는 내부 공간이 위치한다. 이때 제1 스프링(635)이 제1 확장부(6312)와 함께 지지대(62)의 내부 공간에 삽입될 수 있고, 제2 스프링(636)이 제2 확장부(6313)와 함께 연결대(632)의 내부 공간에 삽입될 수 있다.

실린더(633)는 프레임(634) 외측에 고정되며, 실린더(633)의 피스톤이 프레임(634) 내측의 연결대(632)에 결합된다. 실린더(633)는 피스톤의 확장으로 보호판(10)을 향해 연결대(632)를 밀고, 실린더(633)가 연결대(632)를 미는 힘이 지지대(62)를 통해 블레이드(61)에 전달되어 블레이드(61)가 보호판(10)에 밀착된다.

제1 경사판(65) 아래로 지지대(62)의 측면 하부에 가이드 롤러(67)가 설치되어 보호판(10)에 밀착될 수 있다.

도 4는 도 2에 도시한 회전 롤러의 단면도이다.

도 3과 도 4를 참고하면, 공기 분사부(70)는 회전 롤러(30)에 제공되며, 회전 롤러(30)에 밀착된 보호판(10)으로 압축 공기를 분사하여 보호판(10) 표면의 이물질을 털어 제거한다.

공기 분사부(70)는 회전 롤러(30)의 회전축(31) 내부에 형성된 제1 공급홀(71)과, 복수의 제2 롤러(33)와 회전축(31)을 관통하는 복수의 제2 공급홀(72)과, 제1 공급홀(71)로 압축 공기를 주입하는 공기 주입구(73)를 포함한다. 제1 공급홀(71)의 한쪽 끝은 공기 주입구(73)와 통해 있고, 반대쪽 끝은 막혀 있다.

공기 주입구(73)를 통해 제1 공급홀(71)로 주입된 압축 공기는 복수의 제2 공급홀(72)을 통해 빠져나오면서 회전 롤러(30)에 밀착되어 있던 보호판(10)을 터는 작용을 하고, 이로 인해 보호판(10)의 표면에 묻어 있던 이물질이 보호판(10)으로부터 분리된다. 보호판(10)으로부터 분리된 이물질은 가압부(63)에 구비된 배출 구조를 통해 가압부(63) 뒤쪽으로 배출될 수 있다.

도 3을 참고하면, 제1 경사판(65) 아래에 복수의 배출구를 구비한 제2 경사판(74)이 위치하고, 배출관(75)이 지지대(62), 상측 가이드(631), 연결대(632), 및 프레임(634)을 순차적으로 관통한다. 보호판(10)으로부터 분리된 이물질은 제2 경사판(74)의 배출구를 통해 제1 경사판(65)과 제2 경사판(74) 사이로 모이고, 배출관(75)의 내부를 통해 프레임(634) 뒤쪽으로 배출될 수 있다.

도 5는 도 1에 도시한 도금 강판 표면 보호장치 중 감지부의 구성도이다.

도 1과 도 5를 참고하면, 감지부(80)는 회전 롤러(30)에서 구동 롤러(20)를 향하는 보호판(10)의 이동 경로 상에 위치할 수 있다. 감지부(80)는 일정한 장력으로 보호판(10)을 미는 가압 롤러(81)와, 보호판(10)을 사이에 두고 가압 롤러(81)와 일정 거리를 두고 이격된 접촉 센서(82)를 포함한다.

가압 롤러(81)의 고정축(83)은 제3 스프링(84)을 매개로 조립대(85)에 설치되며, 보호판(10)은 가압 롤러(81)와 접촉하는 지점에서 약간의 꺾임이 발생하면서 제3 스프링(84)을 압축시킨다. 가압 롤러(81)는 제3 스프링(84)의 탄성 복원력에 의해 보호판(10)을 일정한 힘으로 밀며, 보호판(10)이 이동함에 따라 회전한다.

보호판(10)의 사용 시간이 증가하면서 변형이 일어나는 경우, 예를 들어 보호판(10)이 전체적으로 늘어나는 경우, 가압 롤러(81)가 접촉 센서(82)를 향해 점진적으로 이동하며, 어느 순간 보호판(10)이 접촉 센서(82)에 닿게 된다. 접촉 센서(82)는 보호판(10)이 접촉한 순간 경고 신호를 출력하여 보호판(10)의 교체 시기를 알린다.

다시 도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 도금 강판 표면 보호장치(100)에서 도금 강판(S)은 구동 롤러(20)와 접촉하는 대신 보호판(10)과 접촉하며, 보호판(10)은 구동 롤러(20)와 회전 롤러(30) 사이를 반복하여 이동한다.

보호판 청정부(50)는 보호판(10) 표면에 묻은 도금칩을 긁어 제거하고, 보호판(10) 표면의 이물질을 털어 제거한다. 보호판(10)은 보호판 청정부(50)의 작동에 의해 항상 청정한 표면 상태를 유지할 수 있으며, 도금 강판(S)의 표면에 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

보호판(10)의 사용 수명이 다하여 변형되면 감지부(80)가 보호판(10)의 변형을 감지하여 경고 신호를 출력한다. 작업자는 감지부(80)의 신호에 의해 보호판(10)의 교체 시기를 파악하여 보호판(10)을 신품으로 교체할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 보호판 20: 구동 롤러
30: 회전 롤러 40: 강판 이송부
50: 보호판 청정부 60: 도금칩 제거부
61: 블레이드 62: 지지대
63: 가압부 70: 공기 분사부
80: 감지부 81: 가압 롤러
82: 접촉 센서

Claims

구동 롤러와, 상기 구동 롤러와 이격된 회전 롤러와, 상기 구동 롤러와 상기 회전 롤러를 감싸며 도금조에서 나온 도금 강판과 접촉하는 보호판을 포함하는 강판 이송부;
블레이드를 이용하여 상기 보호판 표면에 묻은 도금칩을 긁어 제거하는 도금칩 제거부와, 상기 회전 롤러에 제공된 복수의 공급홀을 통해 상기 회전 롤러의 내부로부터 상기 회전 롤러와 맞닿은 상기 보호판의 내면을 향해 압축 공기를 분사하여 상기 보호판 외면의 이물질을 털어 제거하는 공기 분사부를 포함하는 보호판 청정부; 및
상기 보호판을 밀며 회전하는 가압 롤러와, 상기 보호판을 사이에 두고 상기 가압 롤러와 마주하며 상기 보호판과 이격된 접촉 센서를 포함하며, 상기 보호판의 변형에 의해 상기 보호판이 상기 접촉 센서와 접촉 시 상기 보호판 교체를 위한 경고 신호를 출력하는 감지부
를 포함하는 도금 강판 표면 보호장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 롤러는 축 방향을 따라 분할된 복수의 제1 롤러와, 상기 복수의 제1 롤러 사이에 위치하는 복수의 제1 돌기링을 포함하며,
상기 제1 돌기링의 외경은 상기 제1 롤러의 외경보다 작은 도금 강판 표면 보호장치.
제2항에 있어서,
상기 회전 롤러는 축 방향을 따라 분할된 복수의 제2 롤러와, 상기 복수의 제2 롤러 사이에 위치하는 복수의 제2 돌기링을 포함하며,
상기 제2 돌기링의 외경은 상기 제2 롤러의 외경보다 작은 도금 강판 표면 보호장치.
제3항에 있어서,
상기 보호판은 상기 복수의 제1 돌기링 및 상기 복수의 제2 돌기링과 접촉하는 복수의 돌출부를 포함하며,
상기 복수의 돌출부는 상기 보호판의 내면을 1회전하는 고리 모양으로 형성되는 도금 강판 표면 보호장치.
제1항에 있어서,
상기 도금칩 제거부는 상기 블레이드와, 상기 블레이드를 지지하는 지지대와, 상기 보호판을 향해 상기 지지대를 미는 가압부와, 상기 블레이드에 의해 상기 보호판으로부터 분리된 도금칩을 외부로 배출하는 배출판을 포함하며, 상기 회전 롤러의 상측에 위치하는 도금 강판 표면 보호장치.
제5항에 있어서,
상기 가압부는 가이드를 매개로 상기 지지대에 결합된 연결대와, 상기 연결대에 결합된 실린더와, 상기 연결대를 지지하는 프레임을 포함하고,
상기 가이드는 중앙부와, 상기 중앙부의 양측에 연결된 제1 및 제2 확장부를 포함하는 도금 강판 표면 보호장치.
제6항에 있어서,
상기 연결대를 향한 상기 지지대의 일측에 상기 제1 확장부와 제1 스프링을 수용하는 내부 공간이 위치하고, 상기 지지대를 향한 상기 연결대의 일측에 상기 제2 확장부와 제2 스프링을 수용하는 내부 공간이 위치하며,
상기 실린더가 상기 연결대를 미는 힘이 상기 지지대를 통해 상기 블레이드에 전달되는 도금 강판 표면 보호장치.
제5항에 있어서,
상기 공기 분사부는 상기 회전 롤러의 회전축 내부에 형성된 제1 공급홀과, 상기 회전 롤러와 상기 회전축을 관통하는 복수의 제2 공급홀과, 상기 제1 공급홀로 압축 공기를 주입하는 공기 주입구를 포함하는 도금 강판 표면 보호장치.
제6항에 있어서,
상기 블레이드는 제1 경사판에 의해 상기 지지대에 고정되고,
상기 제1 경사판 아래에서 복수의 배출구를 구비한 제2 경사판이 상기 지지대에 고정되며,
상기 지지대, 상기 가이드, 상기 연결대, 및 상기 프레임을 순차적으로 관통하는 배출관이 구비되어 상기 보호판으로부터 분리된 이물질을 배출하는 도금 강판 표면 보호장치.