KR102079327B1 - 코팅층 제거 장치 및 이를 이용한 테일러 웰디드 핫 프레스 포밍 공법 - Google Patents

코팅층 제거 장치 및 이를 이용한 테일러 웰디드 핫 프레스 포밍 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치는 강판 상에 형성된 코팅층을 제거하는 것으로서, 상기 강판이 이동되는 소정의 이동 공간을 형성하는 가이드부; 상기 이동 공간 상에 배치되어 상기 강판을 가압하여 상기 코팅층을 제거하는 연마부; 및 상기 이동 공간 상에 이동되는 상기 강판이 상기 가이드부에 마찰되어 스크래치가 발생되는 것을 제한하도록 상기 강판과 상기 가이드부 간을 이격시키는 이격부;를 포함할 수 있다.

Description

코팅층 제거 장치 및 이를 이용한 테일러 웰디드 핫 프레스 포밍 공법{Coating layer removing apparatus and Method of taylor welded hot stamping}
본 발명은 코팅층 제거 장치 및 이를 이용한 테일러 웰디드 핫 프레스 포밍 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각각의 소재를 접합하기 위한 코팅층 제거 장치 및 이를 이용한 테일러 웰디드 핫 프레스 포밍 공법에 관한 것이다.
최근 자동차 부품의 경량화와 안전성 향상을 위하여 맞춤식 재단 용접 강판(TWB, Tailor Welded Blanks) 기술과 핫 프레스 포밍(Hot press forming) 기술을 동시에 적용한 복합기술이 개발되고 있다.
이는 사전에 이종 및 동종 두께의 보론 스틸(Boron steel)을 맞대기 용접하여 TWB 강판을 준비한 뒤, 핫 프레스 포밍(Hot press forming)을 진행하는 방식이다.
다만, 기존 기술에 의한 보론 스틸의 용접 시 TWB 강판 외부의 코팅층{Al-Si(Aluminum-Silicon)}에 의하여 용접부의 건전성이 저하되는 단점이 있다.
즉 Al-Si 코팅층(Coating)의 성분이 보론 스틸의 용접부에 유입되면서 부분적인 강도 저하가 발생된다.
도 1은 이러한 문제를 나타내는 그래프로서, 코팅층을 제거하지 않고 보론 스틸을 용접했을 때 용접부분에 강도 저하가 발생되는 것을 볼 수 있으며, 한편 코팅층을 제거한 후 보론 스틸을 용접했을 때는 용접부분에 강도 저하가 발생되지 않는 것을 볼 수 있다.
따라서, TWB 강판 상의 코팅층(Coating layer)을 제거할 필요가 있다. 이때는 레이저, 화학적, 기계적 방법으로 코팅층을 제거할 수 있으며, 이러한 기술이 현재 여러 철강 업체를 통해 대한민국특허청 출원번호 제10-2001-0021094호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2008-0085969호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2015-0051840호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2016-7032931호 등으로 다양하게 제안되고 있다.
그런데, 현존하는 종래기술의 경우에는 복잡한 구조임에도 불구하고 구조적인 한계로 인해 정밀 조정이 가능하지 않아 우수한 품질을 얻을 수 없을 뿐만 아니라 작업 효율이 떨어질 수 있다는 점을 고려해볼 때, 기존에 알려지지 않은 신개념의 TWB 강판의 코팅층 제거장치에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 코팅층을 정교하게 제거할 수 있어 용접 부위의 강도를 향상 시킬 수 있는 코팅층 제거 장치 및 이를 이용한 테일러 웰디드 핫 프레스 포밍 공법을 제공하고자 함이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치는 강판 상에 형성된 코팅층을 제거하는 것으로서, 상기 강판이 이동되는 소정의 이동 공간을 형성하는 가이드부; 상기 이동 공간 상에 배치되어 상기 강판을 가압하여 상기 코팅층을 제거하는 연마부; 및 상기 이동 공간 상에 이동되는 상기 강판이 상기 가이드부에 마찰되어 스크래치가 발생되는 것을 제한하도록 상기 강판과 상기 가이드부 간을 이격시키는 이격부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치 및 이를 이용한 테일러 웰디드 핫 프레스 포밍 공법에 의하면, 코팅층을 정교하게 제거할 수 있어 용접 부위의 강도를 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 코팅층을 제거의 효과를 설명하기 위한 개략 그래프.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치의 개략 측 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치의 이동부를 설명하기 위한 이동부의 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치의 가이드부 및 연마부를 설명하기 위한 개략 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치의 강판이 연마부에 의해 연마되는 것을 설명하기 위한 개략 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치의 가이드부 및 이격부를 설명하기 위한 개략 확대 단면도.
도 7은 일 실시예에 따른 강판을 설명하기 위한 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치는 강판 상에 형성된 코팅층을 제거하는 것으로서, 상기 강판이 이동되는 소정의 이동 공간을 형성하는 가이드부; 상기 이동 공간 상에 배치되어 상기 강판을 가압하여 상기 코팅층을 제거하는 연마부; 및 상기 이동 공간 상에 이동되는 상기 강판이 상기 가이드부에 마찰되어 스크래치가 발생되는 것을 제한하도록 상기 강판과 상기 가이드부 간을 이격시키는 이격부;를 포함할 수 있다.
또, 상기 이격부는 상기 강판에 대해 상기 가이드부와 이격되는 방향으로 외력을 가할 수 있다.
또, 상기 이격부는 상기 강판과 상기 가이드부 간의 이격의 이격을 위해 상기 강판에 대해 유체를 분사할 수 있다.
또, 상기 이격부는 상기 연마부에 의해 상기 코팅층이 제거된 상기 강판 상에 유체를 분사하여 이물질을 제거할 수 있다.
또, 상기 이격부는 상기 강판을 가압하는 상기 연마부 상에 유체를 분사하여 이물질을 제거할 수 있다.
또, 상기 가이드부는 상기 강판이 상기 이동 공간 상에서 제1 방향으로 이동되는 것을 제한하는 제1 가이드부 및 상기 강판이 상기 이동 공간 상에서 상기 제1 방향과 다른 방향인 제2 방향으로 이동되는 것을 제한하는 제2 가이드부를 구비하고, 상기 이격부는 상기 강판에 대해 상기 제2 방향으로 유체를 분사하는 제1 이격부 및 상기 강판에 대해 상기 제1 방향으로 유체를 분사하는 제2 이격부를 구비할 수 있다.
또, 상기 이격부는 상기 이동 공간 상에서, 상기 연마부가 배치된 영역에 대해서는, 상기 연마부가 배치되지 않은 영역보다 상기 강판에 가하는 유체 분사압이 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치는 강판 상에 형성된 코팅층을 제거하는 장치로서 배치 공간을 형성하는 케이스부; 상기 배치 공간 상에 배치되며 상기 강판이 이동되는 소정의 이동 공간을 형성하는 가이드부; 및 상기 이동 공간 상에 배치되어 상기 강판을 가압하여 상기 코팅층을 제거하는 연마부;를 포함하며, 상기 연마부는 상기 강판의 일면을 가압하여 상기 일면 상의 상기 코팅층을 제거하는 제1 연마부 및 상기 강판의 타면을 가압하여 상기 타면 상의 상기 코팅층을 제거하는 제2 연마부를 구비하고, 상기 제1 연마부 및 상기 제2 연마부는 상기 강판이 상기 제1 연마부에 가압 해제된 후 상기 제2 연마부에 가압되도록, 상호 오버랩되지 않을 수 있다.
또, 상기 제1 연마부는 제1-1 연마부 및 상기 제1-1 연마부와 이격 배치되는 제1-2 연마부를 구비하고, 상기 제2 연마부는 제2-1 연마부 및 상기 제2-1 연마부와 이격 배치되는 제2-2 연마부를 구비하며, 상기 제1-1 연마부 및 상기 제1-2 연마부는 상기 강판이 상기 제1-1 연마부에 가압 해제된 후 상기 제1-2 연마부에 가압되도록, 상호 오버랩되지 않고, 상기 제2-1 연마부 및 상기 제2-2 연마부는 상기 강판이 상기 제2-1 연마부에 가압 해제된 후 상기 제2-2 연마부에 가압되도록, 상호 오버랩되지 않을 수 있다.
또, 상기 제1-1 연마부와 상기 제1-2 연마부는 연마 정도가 다르며, 상기 제2-1 연마부와 상기 제2-2 연마부는 연마 정도가 다를 수 있다.
또, 상기 강판은 상기 이동 공간 상에서 상기 일면과 상기 타면의 측면이 지면을 향하도록 배치되고, 상기 강판을 파지하여 상기 강판을 상기 이동 공간 상에서 이동시키는 이동부;를 더 포함할 수 있다.
또, 상기 이동부는 유체의 압력을 조절하여 상기 강판의 파지력을 조절할 수 있다.
또, 상기 배치 공간 상에 배치되어 상기 코팅층 제거로 인해 발생되는 이물질을 포집하는 포집부; 및 상기 이물질을 계측하는 센서부;를 더 포함하며, 상기 센서부는 상기 포집부로 포집되는 상기 이물질을 계측할 수 있다.
또, 상기 연마부의 가동 여부를 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 센서부로부터 상기 이물질에 대한 계측정보를 기초로, 상기 연마부의 가동 여부를 제어할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 테일러 웰디드 핫 프레스 포밍 공법은 코팅층이 형성된 강판을 분비하는 강판 준비 단계; 상기 코팅층 제거 장치를 이용하여 상기 강판 상의 상기 코팅층을 제거하는 코팅층 제거 단계; 상기 코팅층이 제거된 복수의 상기 강판을 용접하여 용접판을 생성하는 용접 단계; 및 상기 용접판을 가열하고 가압하여 소정의 형상으로 가공하는 가공 단계;를 포함할 수 있다.
각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치의 개략 측 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치의 이동부를 설명하기 위한 이동부의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치의 가이드부 및 연마부를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치의 강판이 연마부에 의해 연마되는 것을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치의 가이드부 및 이격부를 설명하기 위한 개략 확대 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 강판을 설명하기 위한 단면도이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 보다 명확하게 표현하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상과 관련성이 떨어지거나 당업자로부터 용이하게 도출될 수 있는 부분은 간략화 하거나 생략하였다.
도 7은 강판(B)을 설명하기 위한 단면도로서, 상기 강판(B)은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치(10)에 의해 코팅층(B2, B3)이 제거되는 대상을 의미할 수 있다.
일례로, 상기 강판(B)은 스틸 재질의 모재(B1)와 상기 모재(B1)의 일면 상에 형성되는 일면 코칭층(B2)과 상기 모재(B1)의 타면 상에 형성되는 타면 코팅층(B3)으로 이루어 질 수 있다.
일례로, 상기 강판(B)은 보론 스틸(Boron steel)일 수 있으며, 상기 코팅층(B2, B3)은 Al-Si의 도금 코팅일 수 있다.
다만, 상기 강판(B)은 여기에 한정되는 것은 아니며, 모재(B1) 상에 형성된 모재(B1)와 다른 성분의 코팅층(B2, B3)이 형성된 구성이라면 상기 강판(B)에 해당할 수 있음은 물론이다.
여기서, 도 2 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 제거 장치(10)는 상기 강판(B) 상에 형성된 코팅층(B2, B3)을 제거하기 위한 연마/연삭 장치일 수 있다.
상기 코팅층 제거 장치(10)는 배치 공간(S1)을 형성하는 케이스부(100)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 케이스부(100)는 아래에서 설명될 다른 구성요소들이 배치되는 배치 공간(S1)을 형성하며, 나아가 제거된 상기 코팅층(B2, B3)이 작업자의 호흡기로 유입되는 것을 방지하기 위해 외부와 단절되는 상기 배치 공간(S1)을 형성할 수 있다.
즉, 상기 케이스부(100)는 먼지, 분진 등이 외부로 배출되는 것을 방지하도록 상기 배치 공간(S1)을 형성할 수 있다.
일례로, 상기 케이스부(100)는 상기 강판(B)이 외부로부터 상기 배치 공간(S1)으로 투입, 상기 배치 공간(S1)으로부터 외부로 배출되도록 투입구 및 배출구를 형성할 수도 있다.
여기서, 일례로, 상기 코팅층 제거 장치(10)는 상기 강판(B)이 이동되는 소정의 이동 공간(S2)을 형성하는 가이드부(200)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 가이드부(200)는 상기 배치 공간(S1) 상에 배치될 수 있으며, 상기 강판(B)이 이동되며 상기 코팅층(B2, B3)이 제거되는 경로인 상기 이동 공간(S2)을 형성할 수 있다.
상기 가이드부(200)는 아래에서 더욱 자세히 설명하겠다.
여기서, 일례로, 상기 코팅층 제거 장치(10)는 상기 강판(B)을 상기 이동 공간(S2) 상에서 이동시키는 이동부(500)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 이동부(500)는 상기 배치 공간(S1) 상에 배치될 수 있으며, 상기 강판(B)에 외력을 가해 상기 강판(B)을 상기 이동 공간(S2) 상에서 이동시키는 구성일 수 있다.
일례로, 상기 이동부(500)는 상기 강판(B)의 상면(B5)을 파지하여 상기 강판(B)을 이동시킬 수 있다.
즉, 상기 강판(B)은 상기 이동부(500)에 매달려 상기 이동 공간(S2) 상에서 이동될 수 있다.
그 결과, 상기 강판(B)은 상기 이동 공간(S2) 상에서 상기 일면과 상기 타면의 측면인 하면(B4)이 지면을 향하도록 배치되어 이동될 수 있다.
상기 강판(B)의 상기 하면(B4)은 상기 이동부(500)에 파지되지 않는 자유단일 수 있다.
일례로, 상기 이동부(500)는 외력의 의해 회전되는 회전축(530), 상기 회전축(530)과 기어 물림에 의해 이동되는 체인(520), 상기 체인(520)의 외측에 부착되어 상기 강판(B)을 파지하는 파지부(510)를 구비할 수 있다.
즉, 상기 회전축(530)이 회전되면 상기 체인(520)이 폐 회로로 회전 이동되며, 상기 체인(520)에 부착된 상기 파지부(510)도 상기 체인(520)과 연동되어 폐 회로로 회전 이동될 수 있다.
이러한 상기 이동부(500)는 한 쌍으로 대향되게 배치되어, 그 사이에 삽입되는 상기 강판(B)은 상기 파지부(510)에 파지되어 상기 투입구로부터 상기 배출구 방향으로 상기 이동 공간(S2) 상에서 이동될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 파지부(510)는 튜브 형태일 수 있다.
즉, 상기 파지부(510)는 유체가 주입되는 주입 공간(K)을 형성하며, 상기 주입 공간(K)에 주입된 유체의 압력에 의해 상기 강판(B)을 파지할 수 있다.
상기 파지부(510)는 거칠기가 작은 탄성재질일 수 있으며, 그 결과 상기 강판(B)에 스크래치 등을 발생시키지 않을 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 이동부(500)는 유체의 압력을 조절하여 상기 강판(B)의 파지력을 조절할 수 있다.
즉, 상기 주입 공간(K)에 주입되는 유체의 양을 조절하여 상기 강판(B)의 무게, 종류 등에 따라 상기 강판(B)을 파지하는 파지력을 조절할 수 있다.
따라서, 상기 강판(B)의 파지에서 발생될 수 있는 스크래치 발생 등을 제한할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 코팅층 제거 장치(10)는 상기 이동 공간(S2) 상에 배치되어 상기 강판(B)을 가압하여 상기 코팅층(B2, B3)을 제거하는 연마부(400)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 연마부(400)는 상기 코팅층(B2, B3)을 제거하는 구성으로서 상기 이동 공간(S2) 상에서 이동되는 상기 강판(B)과 마찰되어 상기 코팅층(B2, B3)을 제거할 수 있다.
일례로, 상기 연마부(400)는 폐 회로를 형성하는 연마패드일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 종래 공지된 연마기가 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 연마부(400)는 아래에서 더욱 자세히 설명하겠다.
여기서, 일례로, 상기 코팅층 제거 장치(10)는 상기 이동 공간(S2) 상에 이동되는 상기 강판(B)이 상기 가이드부(200)에 마찰되어 스크래치가 발생되는 것을 제한하도록 상기 강판(B)과 상기 가이드부(200) 간을 이격시키는 이격부(300)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 강판(B)은 상기 이동부(500)에 의해 상기 투입구로부터 상기 배출구로 이동되며, 상기 가이드부(200)가 규정하는 상기 이동 공간(S2) 상에서 이동되어 상기 연마부(400)에 의해 연마될 수 있다.
이 때, 상기 강판(B)은 상기 연마부(400)의 가압에 의해 상기 이동 공간(S2) 상에서 상기 가이드부(200)와 부딪혀 스크래치가 발생될 수 있다.
이를 방지하고자, 일례로, 상기 이격부(300)는 상기 배치 공간(S1)에 배치되어 상기 이동 공간(S2) 상에서 이동되는 상기 강판(B)에 외력을 가해 상기 강판(B)이 상기 가이드부(200)와 부딪히는 것을 방지할 수 있다.
일례로, 상기 이격부(300)는 상기 강판(B)에 대해 상기 가이드부(200)와 이격되는 방향으로 외력을 가할 수 있다.
그 결과, 상기 강판(B)은 상기 가이드부(200)와 접촉되는 것이 방지될 수 있다.
일례로, 상기 이격부(300)는 상기 강판(B)과 상기 가이드부(200) 간의 이격을 위해 상기 강판(B)에 대해 유체를 분사할 수 있다.
즉, 상기 이격부(300)는 상기 이동 공간(S2) 상에 이동되는 상기 강판(B)에 대해 물 또는 공기 등의 유체를 분사하여 상기 가이드부(200)와 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는, 상기 가이드부(200) 및 상기 이격부(300)의 기능에 대해 더욱 자세히 설명하겠다.
상기 가이드부(200)는 상기 강판(B)이 상기 이동 공간(S2) 상에서 제1 방향으로 이동되는 것을 제한하는 제1 가이드부(210) 및 상기 강판(B)이 상기 이동 공간(S2) 상에서 상기 제1 방향과 다른 방향인 제2 방향으로 이동되는 것을 제한하는 제2 가이드부(220)를 구비할 수 있다.
일례로, 도 2에서, 상기 제1 방향은 우측 방향을 의미할 수 있으며, 상기 제2 방향은 좌측 방향을 의미할 수 있다.
일례로, 도 2는 상기 강판(B)이 상기 케이스부(100)가 형성하는 상기 투입구에 투입된 직후에 대한 측 단면도일 수 있다.
여기서, 상기 제1 가이드부(210)는 상기 강판(B)이 상기 제1 방향, 즉 우측 방향으로 이동되는 것을 제한하도록 상기 투입구의 우측 상에 배치될 수 있으며, 상기 제2 가이드부(220)는 상기 강판(B)이 상기 제2 방향, 즉 좌측 방향으로 이동되는 것을 제한하도록 상기 투입구의 좌측 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 가이드부(210)와 상기 제2 가이드부(220)는 상호 이격되어 상기 강판(B)이 이동되는 상기 이동 공간(S2)을 형성할 수 있다.
상기 제1 가이드부(210)와 상기 제2 가이드부(220)는 상기 투입구 측으로부터 상기 배출구 방향으로 나란히 연장되어 배치될 수 있다.
여기서, 상기 이격부(300)는 상기 이동 공간(S2) 상으로 상기 유체를 분사할 수 있다.
일례로, 상기 이격부(300)는 상기 가이드부(200)를 통해 상기 이동 공간(S2) 상으로 상기 유체를 분사할 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 상기 이격부(300)는 상기 강판(B)에 대해 상기 제2 방향으로 유체를 분사하는 제1 이격부(310) 및 상기 강판(B)에 대해 상기 제1 방향으로 유체를 분사하는 제2 이격부(320)를 구비할 수 있다.
일례로, 상기 제1 이격부(310)는 상기 제1 가이드부(210)를 통해 상기 이동 공간(S2) 상으로 유체를 분사하여, 결과적으로 상기 강판(B)에 대해 상기 제2 방향인 좌측 방향으로 유체를 분사할 수 있다.
상기 제2 이격부(320)는 상기 제2 가이드부(220)를 통해 상기 이동 공간(S2) 상으로 유체를 분사하여, 결과적으로 상기 강판(B)에 대해 상기 제1 방향인 우측 방향으로 유체를 분사할 수 있다.
상기 이동 공간(S2) 상에서 이동되는 상기 강판(B)은 상기 제1 이격부(310) 및 상기 제2 이격부(320)가 분사하는 유체의 압력에 의해 요동이 제한되어 상기 제1 가이드부(210) 및 상기 제2 가이드부(220)와 부딪히는 문제가 없어질 수 있다.
일례로, 상기 제1 가이드부(210)는 상기 제1 이격부(310)가 분사하는 유체가 유입되는 제1 유입구(H3)를 형성할 수 있으며, 상기 제1 유입구(H3)에 유입된 유체가 상기 이동 공간(S2)으로 분사될 수 있도록 제1 유출구(H1)를 형성할 수 있다.
상기 제1 유입구(H3) 및 상기 제1 유출구(H1)는 상기 제1 가이드부(210) 상에 복수 개 형성될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2 가이드부(220)는 상기 제2 이격부(320)가 분사하는 유체가 유입되는 제2 유입구(H4)를 형성할 수 있으며, 상기 제2 유입구(H4)에 유입된 유체가 상기 이동 공간(S2)으로 분사될 수 있도록 제2 유출구(H2)를 형성할 수 있다.
상기 제2 유입구(H4) 및 상기 제2 유출구(H2)는 상기 제2 가이드부(220) 상에 복수 개 형성될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 연마부(400)는 상기 강판(B)의 일면을 가압하여 상기 일면 상의 상기 코팅층(B2)을 제거하는 제1 연마부(410) 및 상기 강판(B)의 타면을 가압하여 상기 타면 상의 상기 코팅층(B3)을 제거하는 제2 연마부(420)를 구비할 수 있다.
일례로, 상기 제1 연마부(410)는 상기 제1 가이드부(210)가 배치된 라인 상에 배치될 수 있으며, 상기 제2 연마부(420)는 상기 제2 가이드부(220)가 배치된 라인 상에 배치될 수 있다.
일례로, 상기 제1 연마부(410)는 상기 강판(B)이 일면의 상기 코팅층(B2)을 제거하는 구성일 수 있으며, 상기 제2 연마부(420)는 상기 강판(B)의 타면의 상기 코팅층(B3)을 제거하는 구성일 수 있다.
상기 연마부(400)는 상기 이동부(500)가 파지하지 않는 상기 강판(B) 부분을 연마할 수 있도록 상기 배치 공간(S1)에 배치될 수 있다.
여기서, 도 4 및 도 5는 상기 연마부(400)가 배치된 높이에서 자른 단면을 상측에서 바라본 도면으로서, 도면의 하측이 상기 투입구일 수 있으며, 도면의 상측이 상기 배출구일 수 있다.
즉, 상기 강판(B)은 상기 도 4 및 도 5에서, 하측에서 상측 방향으로 이동될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 일례로, 상기 제1 연마부(410) 및 상기 제2 연마부(420)는 상기 강판(B)이 상기 제1 연마부(410)에 가압 해제된 후 상기 제2 연마부(420)에 가압되도록, 상호 오버랩되지 않게 배치될 수 있다.
즉, 상기 이동 공간(S2) 상에서 이동되는 상기 강판(B)은 상기 제1 연마부(410)에 접촉이 해제된 후 상기 제2 연마부(420)에 접촉이 시작될 수 있다.
만약, 상기 제1 연마부(410)와 상기 제2 연마부(420)가 동기에 상기 강판(B)을 연마하는 경우 상기 제1 연마부(410)의 가압력과 상기 제2 연마부(420)가 가압력이 상호 전달되어 상기 연마부(400)의 파손이 발샐될 수 있다.
따라서, 상기 제1 연마부(410)와 상기 제2 연마부(420)는 상호간의 외력이 상기 강판(B)을 통해 전달되지 않도록 상기 이동 공간(S2)을 따라 서로 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 제1 연마부(410)는 제1-1 연마부(411) 및 상기 제1-1 연마부(411)와 이격 배치되는 제1-2 연마부(413)를 구비하고, 상기 제2 연마부(420)는 제2-1 연마부(421) 및 상기 제2-1 연마부(421)와 이격 배치되는 제2-2 연마부(423)를 구비할 수 있다.
일례로, 상기 제1-1 연마부(411) 및 상기 제1-2 연마부(413)는 상기 강판(B)이 상기 제1-1 연마부(411)에 가압 해제된 후 상기 제1-2 연마부(413)에 가압되도록 상호 오버랩되지 않고, 상기 제2-1 연마부(421) 및 상기 제2-2 연마부(423)는 상기 강판(B)이 상기 제2-1 연마부(421)에 가압 해제된 후 상기 제2-2 연마부(423)에 가압되도록 상호 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다.
일례로, 상기 강판(B)은 상기 제1-1 연마부(411)에 연마된 후 상기 제2-1 연마부(421)에 연마될 수 있고, 상기 제2-1 연마부(421)에 연마된 후 상기 제1-2 연마부(413)에 연마될 수 있으며, 상기 제1-2 연마부(413)에 연마된 후 상기 제2-2 연마부(423)에 연마될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 제1-1 연마부(411)와 상기 제1-2 연마부(413)는 연마 정도가 다르며, 상기 제2-1 연마부(421)와 상기 제2-2 연마부(423)는 연마 정도가 다를 수 있다.
상기 제1-1 연마부(411)와 상기 제2-1 연마부(421)는 상대적으로 연마 거칠기가 커 상기 강판(B)을 거칠게 연마할 수 있고, 상기 제1-2 연마부(413)와 상기 제2-2 연마부(423)는 상대적으로 연마 거칠기가 작아 상기 강판(B)을 부드럽게 연마할 수 있다.
그 결과, 상기 강판(B)은 상기 코팅층(B2, B3)이 완전히 제거된 양질의 연마 상태로 연마될 수 있다.
여기서, 일례로, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 이동 공간(S2)은 상기 연마부(400)가 배치된 배치영역(A2) 및 상기 연마부(400)가 배치되지 않은 미 배치영역(A1)으로 나뉠 수 있다.
상기 강판(B)은 상기 이동 공간(S2) 상에서 이동되면서 상기 배치영역(A2)과 상기 미 배치영역(A1) 상으로 번갈아 가며 이동될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 이격부(300)는 상기 연마부(400)에 의해 상기 코팅층(B2, B3)이 제거된 상기 강판(B) 상에 유체를 분사하여 이물질을 제거할 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 상기 이동 공간(S2) 상에서 이동되는 상기 강판(B)은 상기 제1-1 연마부(411)에 의해 상기 일면이 연마되고, 그 후 상기 제2-1 연마부(421)를 향해 이동될 수 있다.
이 때, 상기 제1-1 연마부(411)에 연마가 종료된 상기 강판(B)의 상기 일면은 상기 제1 이격부(310)가 분사하는 유체에 의해 가압될 수 있으며, 상기 일면 상에 남아있는 이물질은 상기 제1 이격부(310)가 분사하는 유체에 의해 제거될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2-1 연마부(421)에 의해 연마가 종료된 상기 강판(B)의 상기 타면은 상기 제1-2 연마부(413)를 향해 이동될 수 있으며, 이 때, 상기 제2 이격부(320)는 상기 타면에 대해 유체를 분사함에 따라 상기 타면 상에 남아있는 이물질은 제거될 수 있다.
또한, 여기서, 일례로, 상기 이격부(300)는 상기 강판(B)을 가압하는 상기 연마부(400) 상에 유체를 분사하여 이물질을 제거할 수도 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 상기 강판(B)이 상기 제1-1 연마부(411)에 의해 연마된 후 상기 제2-1 연마부(421)로 이동되는 경우, 상기 제1-1 연마부(411)에 대향하는 상기 제2 이격부(320)는 상기 제1-1 연마부(411)를 향해 유체를 분사하여, 상기 제1-1 연마부(411)에 남아있는 이물질을 제거할 수 있다.
마찬가지로, 상기 강판(B)이 상기 제2-1 연마부(421)에 의해 연마된 후 상기 제1-2 연마부(413)로 이동되는 경우, 상기 2-1 연마부(400)에 대향하는 상기 제1 이격부(310)는 상기 제2-1 연마부(421)를 향해 유체를 분사하여, 상기 제2-1 연마부(421)에 남아있는 이물질을 제거할 수 있다.
그 결과, 상기 이격부(300)는 상기 강판(B)과 상기 가이드부(200)가 접촉되는 것을 방지하는 동시에 상기 강판(B)의 연마된 부분에 남아있는 이물질 및 상기 연마부(400)에 남아있는 이물질을 제거할 수도 있다.
여기서, 도 6은 상기 제1-1 연마부(411)가 상기 강판(B)을 연마하는 것을 나타내기 위한 부분 측 단면도로서, 상기 제1-1 연마부(411)가 상기 제2 방향으로 상기 강판(B)을 가압하여 상기 일면에 형성된 코팅층(B2)을 제거하는 것을 볼 수 있다.
이 때, 상기 이격부(300)는 상기 이동 공간(S2) 상에서, 상기 연마부(400)가 배치된 영역에 대해서는, 상기 연마부(400)가 배치되지 않은 영역보다 상기 강판(B)에 가하는 유체 분사압이 클 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제1-1 연마부(411)는 상기 제2 방향으로 상기 강판(B)을 가압한다는 점에서, 상기 강판(B)이 제대로 연마되기 위해서 상기 강판(B)은 상기 제2 이격부(320)에 의해 상기 제1 방향으로 강하게 가압되어야 한다.
따라서, 상기 제1-1 연마부(411)가 배치된 상기 배치영역(A2)에서 상기 제2 이격부(320)는 상대적으로 상기 연마부(400)가 배치되지 않은 미 배치영역(A1)보다 상기 강판(B)에 대해 분사하는 유체 분사압이 크다.
마찬가지로, 상기 제1-1 연마부(411)가 배치된 상기 배치영역(A2)에서 상기 제1 이격부(310)는 상대적으로 상기 연마부(400)가 배치되지 않은 미 배치영역(A1)보다 상기 강판(B)에 대해 분사하는 유체 분사압이 크다.
그러나, 이때, 상기 제1-1 연마부(411)가 배치된 상기 배치영역(A2)에서, 상기 상기 제2 이격부(320)가 상기 제1 이격부(310)보다 상기 강판(B)에 가하는 유체 분사압이 더 커, 상기 강판(B)이 상기 제1 방향으로 가압됨에 따라 상기 강판(B)은 상기 제1-1 연마부(411)에 의해 강하게 가압되어 연마될 수 있다.
그 결과, 상기 강판(B)이 상기 제1-1 연마부(411)에 의해 강하게 가압되어 연마될 때, 상기 강판(B)은 상기 배치영역(A2)에서 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 요동되는 것이 방지될 수 있다.
한편, 도 2와 같이, 상기 강판(B)이 상기 미 배치영역(A1)에 있는 경우, 상기 강판(B)은 상기 연마부(400)에 의해 가압되지 않는다는 점에서, 상기 이격부(300)는 상대적으로 상기 배치영역(A2)보다 상기 강판(B)에 대해 유체를 분사하는 유체 분사압이 작다.
이를 구현하기 위해, 상기 가이드부(200) 상의 상기 유출구(H1, H2)는 상기 배치영역(A2)과 상기 미 배치영역(A1)에 따라 크기 및/또는 개수가 다를 수 있으며, 또는 상기 이격부(300)는 상기 배치영역(A2)과 상기 미 배치영역(A1) 상으로 구별되는 분사 노즐을 구비할 수도 있다.
여기서, 일례로, 상기 코팅층 제거 장치(10)는 상기 배치 공간(S1) 상에 배치되어 상기 코팅층(B2, B3) 제거로 인해 발생되는 이물질을 포집하는 포집부(600)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 포집부(600)는 상기 연마부(400)에 의해 제거된 상기 코팅층(B2, B3)을 포집하는 구성일 수 있다.
일례로, 상기 포집부(600)는 상기 이동 공간(S2) 상의 공기를 흡입하는 흡기 펌프를 더 구비할 수도 있다.
그 결과, 상기 이물질은 상기 포집부(600)로 이동되어 저장될 수 있다.
이 때, 상기 코팅층 제거 장치(10)는 상기 이물질을 계측하는 센서부(700)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 센서부(700)는 상기 포집부(600)로 포집되는 상기 이물질을 계측하는 구성일 수 있다.
즉, 상기 센서부(700)는 상기 이동 공간(S2)으로부터 상기 포집부(600)로 이동되는 상기 이물질을 센싱하는 장치일 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 코팅층 제거 장치(10)는 상기 연마부(400)의 가동 여부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 제어부는 상기 센서부(700)로부터 상기 이물질에 대한 계측정보를 기초로, 상기 연마부(400)의 가동 여부를 제어할 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 상기 연마부(400)의 고장 등으로 인해 상기 센서부(700)로부터 계측되는 상기 이물질의 유무 및/또는 양에 이상이 있는 경우, 상기 제어부는 이러한 상기 계측 정보를 기초로 상기 연마부(400)의 고장 여부를 판단할 수 있고, 상기 연마부(400)를 정지시킬 수도 있으며, 관리자의 전자장치로 이러한 알람을 송신할 수도 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 테일러 웰디드 핫 프레스 포밍 공법은 코팅층(B2, B3)이 형성된 강판(B)을 분비하는 강판 준비 단계, 상기 코팅층 제거 장치(10)를 이용하여 상기 강판(B) 상의 상기 코팅층(B2, B3)을 제거하는 코팅층 제거 단계, 상기 코팅층(B2, B3)이 제거된 복수의 상기 강판(B)을 용접하여 용접판을 생성하는 용접 단계 및 상기 용접판을 가열하고 가압하여 소정의 형상으로 가공하는 가공 단계를 포함할 수 있다.
상기 강판 준비 단계는 상기 강판(B)을 상기 코팅층 제거 장치(10)에 투입기키기 위해 배치하는 단계를 의미할 수 있다.
작업자는 상기 강판 준비 단계 후 상기 강판(B)을 상기 코팅층 제거 장치(10)에 투입시켜 상기 코팅층(B2, B3)을 제거할 수 있다.
그 후, 상기 용접 단계는 레이저, 가열 등의 용접 장치를 통해 코팅층(B2, B3)이 제거된 복수의 상기 강판(B)을 용접하여 하나의 상기 용접판을 생성할 수 있다.
그 후, 상기 가공 단계는 상기 용접판을 가열하고 프레스 금형에 투입시킨 후 소정의 형상으로 가공할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100: 케이스부
200: 가이드부
300: 이격부
400: 연마부
500: 이동부

Claims (8)

  1. 강판 상에 형성된 코팅층을 제거하는 코팅층 제거 장치에 있어서,
    상기 강판이 이동되는 소정의 이동 공간을 형성하는 가이드부;
    상기 이동 공간 상에 배치되어 상기 강판을 가압하여 상기 코팅층을 제거하는 연마부; 및
    상기 이동 공간 상에 이동되는 상기 강판이 상기 가이드부에 마찰되어 스크래치가 발생되는 것을 제한하도록 상기 강판과 상기 가이드부 간을 이격시키는 이격부;를 포함하며,
    상기 이격부는,
    상기 강판에 대해 상기 가이드부와 이격되는 방향으로 외력을 가하고,
    상기 이격부는,
    상기 강판과 상기 가이드부 간의 이격의 이격을 위해 상기 강판에 대해 유체를 분사하며,
    상기 이격부는,
    상기 연마부에 의해 상기 코팅층이 제거된 상기 강판 상에 유체를 분사하여 이물질을 제거하고,
    상기 이격부는,
    상기 이동 공간 상에서,
    상기 연마부가 배치된 영역에 대해서는,
    상기 연마부가 배치되지 않은 영역보다 상기 강판에 가하는 유체 분사압이 큰,
    코팅층 제거 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이격부는,
    상기 강판을 가압하는 상기 연마부 상에 유체를 분사하여 이물질을 제거하는,
    코팅층 제거 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 강판이 상기 이동 공간 상에서 제1 방향으로 이동되는 것을 제한하는 제1 가이드부 및
    상기 강판이 상기 이동 공간 상에서 상기 제1 방향과 다른 방향인 제2 방향으로 이동되는 것을 제한하는 제2 가이드부를 구비하고,
    상기 이격부는,
    상기 강판에 대해 상기 제2 방향으로 유체를 분사하는 제1 이격부 및
    상기 강판에 대해 상기 제1 방향으로 유체를 분사하는 제2 이격부를 구비하는,
    코팅층 제거 장치.
  7. 삭제
  8. 코팅층이 형성된 강판을 분비하는 강판 준비 단계;
    제1항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 코팅층 제거 장치를 이용하여 상기 강판 상의 상기 코팅층을 제거하는 코팅층 제거 단계;
    상기 코팅층이 제거된 복수의 상기 강판을 용접하여 용접판을 생성하는 용접 단계; 및
    상기 용접판을 가열하고 가압하여 소정의 형상으로 가공하는 가공 단계;를 포함하는,
    테일러 웰디드 핫 프레스 포밍 공법.
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