KR20010064197A - 용접라인의 스트립 용접부위 이물질 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 용접작업시 발생하는 스패터 및 각종 이물질을 용접기와 같이 이동하는 제거용 브러쉬를 이용하여 용접부가 이동하기 전에 즉시 제거함으로서 제거효율을 높이고 제거시간을 단축시킬 수 있도록 된 용접라인의 스트립 용접부위 이물질 제거장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은, 스트립 양 측면 설비바닥에 수직으로 설치되는 수직프레임과 수직프레임 상단을 연결하고 하부에 랙이 형성된 이동바를 포함하여 용접기를 스트립의 폭방향으로 왕복 이동시켜 스트립을 용접하기 위한 용접장치에 있어서, 상기 이동바에 설치되어 이동바를 따라 스트립 폭방향으로 왕복이동되는 이동부와, 이동부에 연결설치되어 용접시 발생된 스트립의 스패터를 제거하기 위한 청소부로 이루어진 용접라인의 스트립 용접부위 이물질 제거장치를 제공한다.

Description

용접라인의 스트립 용접부위 이물질 제거장치{Device for removing spatter of strip in welding line}

본 발명은 스테인리스 생산공정에서 연속작업을 위해 스트립과 스트립을 용접하여 연결시키기 위한 용접라인에 관한 것으로, 특히 용접작업이 종료됨과 동시에 용접부 주위에 산재되어 있는 스패터를 제거할 수 있도록 된 스트립 용접부위 이물질 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 스테인리스 열연코일이나 냉연코일을 생산하기 위해서는 여러 공정을 거치게 되는 데, 각 공정의 입측에는 스트립의 연속적인 가공이 이루어질 수 있도록 선행 스트립의 선단과 후행 스트립의 후단을 용접하여 연결시키는 용접라인이 설치된다.

도 3은 대표적으로 열연코일의 스트립을 용접하기 위한 용접라인을 도시한 도면으로서, 스트립(150)이 진행하는 라인 일측에 스트립 폭방향으로 놓여지고 스트립 상부를 따라 진행하면서 스트립과 스트립에 용접을 실시하는 마그(MAG) 용접기(100)가 설치되어 있음이 예시되어 있다.

따라서 용접기는 스트립 폭방향으로 설치된 이동바를 따라 진행하면서 용접을 실시하게 된다.

이때, 용접 작업시에 발생되는 스패터가 용접부 주위로 비산되어 스트립 표면에 융착됨에 따라, 스트립 진행시 다음 공정 설비에 장착된 각종 롤의 표면에 부착되어 있다가 스트립 표면에 롤 마크를 발생시키는 주원인이 된다. 따라서 용접과정에서 스트립 표면에 부착된 스패터는 다음 공정으로 스트립을 진행시키기 전에 깨끗이 제거시키게 된다.

종래의 스패터 제거는 도 3에 도시된 바와 같이, 전적으로 작업자의 수작업에 의전하는 구조로서, 작업자가 용접작업 완료 후 스트립(150) 상부에서 와이어브러쉬(110)를 이용하여 용접부위를 일일이 쓸어 스패터를 제거하였다.

그러나 상기한 종래의 구조는 시간이 과다하게 소요되고, 작업자가 스트립 상부에 올라가 작업해야 하므로 안잔사고의 위험이 높을 뿐아니라, 제거가 제대로 다 이루어지지 않아 여전히 제품 불량이 발생할 소지가 높았다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 용접작업시 발생하는 스패터 및 각종 이물질을 용접기와 같이 이동하는 제거용 브러쉬를 이용하여 용접부가 이동하기 전에 즉시 제거함으로서 제거효율을 높이고 제거시간을 단축시킬 수 있도록 된 용접라인의 스트립 용접부위 이물질 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 용접라인의 스트립 용접부위 이물질 제거장치를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 이물질 제거장치의 부분 상세도,

도 3은 종래기술에 따른 스트립 용접라인을 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 수직플레이트 11 : 구동롤

12 : 주행모터 13,18 : 피니언기어

14 : 수평플레이트 15 : 승강바

16 : 랙 17 : 스텝모터

19 : 가이드롤 20 : 케이스

21 : 연마롤 22,24 : 구동모터

23 : 홈 25 : 회전판

26 : 브러쉬 28 : 에어파이프

29 : 노즐 30 : 에어호스

43 : 근접센서

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 스트립 상부의 폭방향으로 진행하는 용접기 뒤를 따라 진행하여 용접부위를 쓸고 표면을 청소하기 위한 청소부와 청소부를 스트립 폭방향으로 왕복이동시키기 위한 이동부로 이루어진다.

이하 본 발명의 일실시에를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 용접라인의 스트립 용접부위 이물질 제거장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이물질 제거장치의 부분 상세도이다.

상기한 도면에 의하면, 열연코일의 스트립(150)을 용접하기 위한 마그용접기는 와이어를 연속공급하기 위한 공급부(101)와 가스를 분사하기 위한 노즐(102)이 설치된 용접기 본체(100)와, 용접기 본체(100)를 스트립(150)의 폭방향으로 왕복 이동시킬 수 있도록 스트립(150) 양 측면 설비바닥에 수직으로 설치되는 수직프레임(103)과 수직프레임(103) 상단을 연결하고 하부에 랙(105)이 형성된 이동바(104), 용접기 본체(100) 상부에 설치되는 수직브라켓(106)에 설치되어 이동바(104) 상부를 따라 구르는 구동롤(107), 수직브라켓(106)에 수평 설치되는 스텝모터(108) 및, 스텝모터(108)의 회전축에 설치되어 이동바(104)의 랙(105)에 치합되는 피니언기어(109)로 이루어진다.

여기서 본 발명은 상기 이동바(104)의 길이를 더욱 연장하고, 이동부와 청소부로 이루어진 본 발명의 장치를 용접기 본체(100)와 같이 연장된 이동바(104)에 설치하여 이동바(104)를 따라 스트립(150) 폭방향으로 왕복이동시키도록 되어 있다.

먼저, 상기 이동부를 살펴보면 측상단에 이동바(104) 상부에 걸쳐져 회동되는 구동롤(11)이 설치되어 이동바(104) 측면에 수직으로 놓여지는 수직플레이트(10)와, 이동바(104) 하부에서 수직플레이트(10)에 수평 설치되는 주행모터(12), 주행모터(12)의 회전축에 설치되어 이동바(104)의 랙(105)에 치합되는 피니언기어(13), 수직플레이트(10) 하단에 설치되는 수평플레이트(14), 수평플레이트(14)를 관통하여 수직설치되고 일측 표면에 랙(16)이 형성된 승강바(15) 및, 수평플레이트(14)에 고정설치되는 스텝모터(17)와 스텝모터(17)의 회전축에 설치되어 승강바(15)의 랙(16)에 치합되는 피니언기어(18)로 이루어진다.

구동롤(11)은 수직플레이트(10) 상부에 두 개를 설치하여 수직플레이트(10)를 양단지지 함으로서 흔들림을 방지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 승강바(15)는 직사각형 단면형상으로 되어 양 측면에 랙(16)을 형성하고 각각의 랙(16)에 스텝모터(17)에 피니언기어(18)가 치합되도록 하며, 승강바(15)의 다른쪽 면에는 수평플레이트(14)에 회동가능하게 설치되는 가이드롤(19)이 밀착되도록 하여 유동을 방지한다.

한편, 본 발명에 따른 청소부는 스트립(150) 표면에 융착된 스패터(110)를 갈아내기 위한 연마수단과 연마수단에 의해 스트립(150)으로부터 떨어진 스패터(110)를 쓸어내기 위한 브러쉬수단과, 스패터(110)를 분사되는 에어에 의해 스트립(150) 외측으로 날려버리기 위한 제거수단으로 구성되어 스트립(150) 표면의 스패터(110)를 완벽하게 없앨 수 있게 된다.

상기 연마수단은 도 2에 도시된 바와 같이, 승강바(15) 하단에 부착설치되고 밑면이 개방된 케이스(20)와, 케이스(20)의 전방 하부에 스트립(150) 길이방향으로 회동가능하게 설치되는 연마롤(21), 케이스(20) 외측에 설치되어 연마롤(21)의 회전축에 연결되는 구동모터(22)로 이루어진다.

여기서 연마롤(21)의 중앙부분은 스트립(150)의 용접부위에 발생되는 비드가 지나갈 수 있도록 오목하게 홈(23)을 형성한다.

또한, 상기 브러쉬수단은 케이스(20) 상부 중앙에 수직설치되는구동모터(24), 케이스(20) 내부로 관통된 구동모터(24)의 회전축에 연결설치되는 회전판(25), 회전판(25)에 보울트결합되고 하부에 스트립(150) 표면에 쓸어주기 위한 브러쉬(26)가 부착된 브러쉬판(26)으로 이루어진다.

그리고 상기 제거수단은 케이스(20) 후단에 스트립(150) 길이방향으로 설치되는 에어파이프(28)와 에어파이프(28)에 소정간격을 두고 배열 형성되어 스트립(150) 표면에 에어를 분사하기 위한 분사노즐(29), 에어파이프(28) 일측 선단에 연결되어 에어를 공급하기 위한 에어호스(30)로 이루어진다.

상기 분사노즐(29)은 케이스(20) 외측 즉, 브러쉬(26) 반대쪽으로 향하도록 형성되는 데 그 이유는 후에 설명된다.

도 1에서 미 설명된 도면 부호 (40)은 수직플레이트(10)에 설치되어 용접기의 수직브라켓(106)을 감지함으로서 두 설비의 충돌을 방지하기 위한 근접센서이고, 도 2에서 미 설명된 도면 부호 (41)과 (42)는 각각 승강바(15)의 승하강 범위를 제한하기 위해 수평플레이트(14)와 승강바(15)에 설치되는 감지센서와 감지편이다.

또한, 케이스(20) 전방에는 수직으로 근접센서(43)를 설치하여 스트립(150)을 감지할 수 있도록 되어 있다.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

하나의 이동바(104)를 통해 두 개의 설비가 왕복이동하게 되므로, 용접기와 본 발명의 이물질 제거장치는 스트립(150)을 사이에 두고 양쪽에 초기 위치한다.

이 상태에서 마그 용접기가 스트립(150)을 용접하고 원위치로 복귀하게 되면, 다음으로 수직플레이트(10)의 주행모터(12)를 작동시켜 이동바(104)를 따라 수직플레이트(10)를 스트립(150)쪽으로 이동시킨다.

주행모터(12)가 작동하게 되면 이동바(104) 하부의 랙(105)에 치합된 피니언기어(13)가 랙(105)을 따라 회전하면서 수직플레이트(10)를 이동시키게 되는 것이다.

수직플레이트(10)가 초기 준비 위치에서 스트립(150) 쪽으로 이동하게 되면, 수평플레이트(14)에 설치되어 있는 스텝모터(17)를 작동하여 승강바(15)를 하강시키게 되는 데, 스텝모터(17) 작동에 따라 피니언기어(18)와 랙(16)에 의해 승강바(15)가 하강하는 작동과정은 상기 수평플레이트(14)의 이동과 동일하다.

승강바(15)가 하강함에 따라 승강바(15) 하부에 설치되어 있는 케이스(20)는 스트립(150) 표면에 놓여지게 되는 데, 케이스(20)가 완전히 하강하여 케이스(20) 내부의 브러쉬(26) 및 연마롤(21)이 스트립(150)에 밀착되면 케이스(20)에 설치된 근접센서(43)에 스트립(150) 표면이 감지되면서 수평플레이트(14)에 설치된 주행모터(12)의 작동을 멈추게 된다.

그리고 이와 동시에 케이스(20)에 설치된 각 구동모터(22,24)가 작동되면서 연마롤(21)과 브러쉬판(27)을 회전시키게 된다.

이와같이 스패터(110) 제거준비가 마쳐지면, 수직플레이트(10)에 설치된 주행모터(12)가 계속 작동하여 천천히 케이스(20)를 스트립(150)의 폭방향으로 이동시키게 된다. 케이스(20)가 이동함에 따라 케이스(20)에 설치된 연마롤(21)이 먼저 용접부 주위에 융착되어 있는 스패터(110)를 연마하여 떨어내게 되고 다음으로 케이스(20) 중앙에 설치된 브러쉬(26)가 회전하면서 연마롤(21)에 의해 떨궈진 스패터(110)를 쓸어주게 된다.

이 상태로 계속 스트립(150) 위를 진행하여 케이스(20)에 설치된 근접센서(43)에 스트립(150)이 감지되지 않으면, 센서(43)의 신호에 따라 연마롤(21)과 브러쉬(26)를 회전시키는 구동모터(22,24)가 정지되고 주행모터(12)가 역회전하여 수직플레이트(10)를 초기위치로 복귀시키게 된다.

이때, 주행모터(12)의 역회전과 동시에 에어호스(30)를 통해 케이스(20)에 설치되어 있는 에어파이프(28)로 에어가 공급되어 에어파이프(28)에 형성된 노즐(29)을 통해 스트립(150) 표면에 에어가 분사되게 된다.

따라서 연마롤(21)과 브러쉬(26)에 의해 떨궈진 스패터(110)가 노즐(29)을 통해 분사되는 강력한 에어에 의해 스트립(150) 외측으로 날려가게 되는 것이다.

에어 분사 작동시간 또한 수직플레이트(10) 이동에 따라 케이스(20)가 스트립(150) 외측으로 벗어날 때까지로, 케이스(20)에 설치된 근접센서(43)에 스트립(150)이 감지되지 않게 되면 에어호스(30)로부터 에어의 공급이 차단되어 노즐(29)을 통해 에어가 분사되지 않게 된다.

주행모터(12)는 계속 후진하여 수직플레이트(10)가 초기 설정위치에 복귀되면 수직플레이트(10) 측면에 설치된 감지편(44)이 이동바(104) 하부에 설치된 감지센서(45)에 감지되면서 주행모터(12)의 구동을 멈추게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 용접라인의 스트립 용접부위 이물질제거장치에 의하면, 용접 후 발생되는 스패터를 빠른 시간내에 제거할 수 있게 되어 용접라인의 가동시간을 단축할 수 있고 따라서 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 수작업시 발생되는 안전사고를 방지할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 스트립 양 측면 설비바닥에 수직으로 설치되는 수직프레임과 수직프레임 상단을 연결하고 하부에 랙이 형성된 이동바를 포함하여 용접기를 스트립의 폭방향으로 왕복 이동시켜 스트립을 용접하기 위한 용접장치에 있어서,

   상기 이동바에 설치되어 이동바를 따라 스트립 폭방향으로 왕복이동되는 이동부와, 이동부에 연결설치되어 용접시 발생된 스트립의 스패터를 제거하기 위한 청소부로 이루어진 용접라인의 스트립 용접부위 이물질 제거장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동부가 측상단에 상기 이동바 상부에 걸쳐져 회동되는 구동롤이 설치되어 이동바 측면에 수직으로 놓여지는 수직플레이트와, 이동바 하부에서 수직플레이트에 수평 설치되는 주행모터, 주행모터의 회전축에 설치되어 이동바의 랙에 치합되는 피니언기어, 수직플레이트 하단에 설치되는 수평플레이트, 수평플레이트를 관통하여 수직설치되고 일측 표면에 랙이 형성된 승강바 및, 수평플레이트에 고정설치되는 스텝모터와 스텝모터의 회전축에 설치되어 승강바의 랙에 치합되는 피니언기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 용접라인의 스트립 용접부위 이물질 제거장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 청소부가 상기 승강바 하단에 부착설치되고 밑면이 개방된 케이스와, 케이스의 전방 하부에 스트립 길이방향으로 회동가능하게 설치되는 연마롤, 케이스 외측에 설치되어 연마롤의 회전축에 연결되는 구동모터로 이루어진 연마수단과;

   케이스 상부 중앙에 수직설치되는 구동모터, 케이스 내부로 관통된 구동모터의 회전축에 연결설치되는 회전판, 회전판에 보울트결합되고 하부에 스트립 표면에 쓸어주기 위한 브러쉬가 부착된 브러쉬판으로 이루어진 브러쉬수단;

   케이스 후단에 스트립 길이방향으로 설치되는 에어파이프와 에어파이프에 소정간격을 두고 배열 형성되어 스트립 표면에 에어를 분사하기 위한 분사노즐, 에어파이프 일측 선단에 연결되어 에어를 공급하기 위한 에어호스로 이루어진 제거수단;

   으로 이루어진 것을 특징으로 하는 용접라인의 스트립 용접부위 이물질 제거장치.