KR20010112578A

KR20010112578A - 스트립의 접합부 자동 점검장치

Info

Publication number: KR20010112578A
Application number: KR1020000031747A
Authority: KR
Inventors: 이점수
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2001-12-20

Abstract

스트립(11)의 폭 보다 넓은 거리를 두고 대향하는 기둥(12),(12')과 기둥(13 ),(13')및 기둥(14),(14')을 세우고, 상기 기둥(12),(12')의 상부와 기둥(13),(13' )의 상부에는 가이드축(15)과 스크류축(16) 및 스크류축(17)을 각각 설치함과 더불어 상기 가이드축(15)에다 햄머헤드(18)의 고정대(19)를 설치하되 고정대(19)가 좌우로 이동 가능하도록 하며, 상기 고정대(19)에 연결고리(20)를 설치하여 연결고리 (20)에다 에어실린더(21)의 일단을 연결하고, 상기 스크류축(16)의 일단에 모터(22 )와 거리측정기(23)를 설치하여 모터(22)의 구동으로 상기 스크류축(16)상에서 에어실리더(21)의 좌우이동이 가능하도록 하며, 상기 가이드축(15)의 양단에는 앤드감지기(24),(24')를 설치함과 더불어 상기 스크류축(17)의 양단에 하우징(25),(25' )을 설치하고, 상기 기둥(14),(14')의 선단에 에어실린더(26),(26')를 설치함과 더불어 상기 스크류축(17) 상에서 좌우로 이동이 자유로운 감지기(27)를 스크류축(17 )에 설치하되, 상기 감지기(27)내에 원칩 마이크로 프로세서를 내장시킨 구성으로 스트립 접합부의 점검을 자동화 하여 작업부하의 해결로 생산성이 향상되고, 고품질의 제품을 생산할 수 있는 장점이 있는 스트립의 접합부 자동 점검장치이다.

Description

스트립의 접합부 자동 점검장치{AN APPARATUS FOR AUTOMATICALLY CHECKING JOIN PART OF STRIP}

본 발명은 스트립(strip) 접합부의 접합상태를 점검하는 장치에 관한 것으로서, 특히 열연 핫코일(hot coil)을 소재로 하는 냉연공정에서 코일 대형화 접합작업 후에 실시하는 스트립(strip) 접합부의 접합상태를 자동으로 정밀하게 점검할 수 있는 스트립의 접합부 자동 점검장치에 관한 것이다.

일반적으로 스트립의 연속작업이 이루어지는 냉연공정에서는 열연의 핫코일 (hot coil)을 소재로 코일의 대형화 작업을 실시하기 위해 냉연공정의 입측에서 선,후행 스트립을 입측설비인 자동 용접기로 용접한 다음 후공정으로 진행시켜 스트립 표면의 스케일작업을 실시하고, 수요자가 요구하는 폭으로 스트립을 가공하는 가공작업을 실시하게 된다. 이러한 가공작업 후에는 최종적으로 아연도금조에서 스트립을 아연으로 코팅(coating)함으로써 최종 제품이 완성되게 된다.

상기한 입측설비인 자동 용접기에서의 선,후행 스트립의 용접접합 중에는 여러가지 요인으로 스트립의 접합불량이 발생할 수 있기 때문에 작업자가 항상 스트립의 접합부를 점검하여 용접상태를 확인하면서 작업을 실시하게 된다. 이와 같이 스트립의 접합부를 점검하는 종래의 방법은 작업자가 직접 시각을 통해 스트립 접합부의 접합상태를 확인하게 되므로 접합상태의 확인이 제대로 되지 못하는 경우가 발생하게 된다. 따라서 스트립 접합부 불량을 제대로 확인하지 못하여 접합상태가불량한 스트립이 다음공정으로 진행하게 되면, 스트립 접합부의 균열이나 찢어짐 등이 발생하여 가동중인 라인상에서 접합부가 떨어지게 되는 판파단 현상이 발생하게 된다. 이와 같은 판파단 현상이 발생하게 되면 가동중인 라인이 장시간 정지하게 되며, 판파단 복구작업을 실시하여야 하므로 장시간의 라인휴지가 발생하게 되고, 그에 따라 생산감소와 제품의 결함을 초래하게 되어 원가손실 및 품질저하와 더불어 비능률적인 작업이 초래되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같이 스트립 접합부의 접합상태를 작업자가 시각을 통해서 확인하는 종래의 방법에서는 열연의 핫코일(hot coil) 용접 접합작업을 실시한 후 자동시스템에 의해 스트립의 접합부가 자동용접기로부터 약 5m 후방에 위치하는 점검대로 자동으로 이동되어 정지하게 된다. 그러면 한명의 작업자가 도 1에 도시한 바와 같이 스트립의 접합부위(1)를 수동햄머(2) 등을 이용하여 강하게 타격하면서 스트립 접합부의 접합상태를 테스트하는 작업을 실시여 육안으로 시각을 통해 접합상태를 점검하게 된다.

이와 같이 스트립 접합부의 점검작업을 수동으로 실시하다 보니 정밀한 점검이 미흡하게 되고, 스트립의 두께 및 재질별로 적절하게 햄머링하는 수작업이 곤란하여 스트립의 두께가 얇은 경우에 너무 강하게 햄머링 작업을 실시하다 보면 정상적으로 용접접합 작업이 완료된 부위까지도 찢어지는 경우가 빈번하게 발생게 된다. 그러면 또다시 재용접 작업을 실시하여야 하는 번거로움이 따르게 되고, 접합부의 불량이 점검되지 않아 자칫 모르고 접합불량한 스트립이 그대로 통과되면 접합상태 불량에 따라 판 찢어짐의 발생을 초래하게 되어 선, 후행 스트립의 접합부확인작업 미흡으로 작업중 스트립이 찢어지는 현상 발생에 따른 장시간 라인정지 현상이 발생될 수 있고, 그에 따른 생산량 감소와 계속되는 작업중 운전자는 근무의 심적 불안감이 증가하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래 수작업에 의한 스트립 접합부의 접합상태 확인작업에서 야기되는 각종 결점 및 문제점들을 해결하고자 발명한 것으로서, 에어실린더를 이용한 자동햄머로 스트립의 접합부를 자동으로 타격하되 그 타격의 강도는 스트립의 두께 및 재질별로 에어실린더의 순간적인 공기압력을 정형화 하여 조절하고, 타격의 횟수는 스트립의 폭에 따라 결정함과 더불어 스트립 접합부의 불량을 원칩 마이컴을 내장한 감지기로 점검하여 스트립(strip) 접합부의 접합상태를 자동으로 정밀하게 점검하는 스트립의 접합부 자동 점검장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 수작업에 의한 스트립 접합부의 점검방법을 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 발명 스트립의 접합부 자동 점검장치의 구성도,

도 3a는 본 발명 스트립의 접합부 자동 점검장치에 따른 햄머의 스트립 격 상태도,

도 3b는 본 발명 스트립의 접합부 자동 점검장치에 따른 햄머가 스트립을 타격하지 않을 때의 상태도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 스트립 접합부 2 : 햄머

11 : 스트립 12∼14' : 기둥

15 : 가이드축 16, 17 : 스크류축

18 : 햄머헤드 19 : 고정대

20 : 연결고리 21, 26, 26' : 에어실린더

27 : 감지기 28 : 스트립

29, 29', 30, 30' : 베어링블록 32 : 가이드축

33, 34 : 램프 35 : 모터

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 스트립의 접합부 자동 점검장치는 스트립(11)의 폭 보다 넓은 거리를 두고 대향하는 기둥(12),(12')과 기둥(13),(13')및 기둥(14),(14')을 세우고, 상기 기둥(12),(12')의 상부와 기둥(13),(13')의 상부에는 가이드축(15)과 스크류축(16) 및 스크류축(17)을 각각 설치함과 더불어 상기 가이드축(15)에다 햄머헤드(18)의 고정대(19)를 설치하되 고정대(19)가 좌우로 이동 가능하도록 하며, 상기 고정대(19)에 연결고리(20)를 설치하여 연결고리(20)에다 에어실린더(21)의 일단을 연결하고, 상기 스크류축(16)의 일단에 모터(22)와거리측정기(23)를 설치하여 모터(22)의 구동으로 상기 스크류축(16)상에서 에어실린더(21)의 좌우이동이 가능하도록 하며, 상기 가이드축(15)의 양단에는 앤드감지기(24),(24')를 설치함과 더불어 상기 스크류축(17)의 양단에 하우징(25),(25')을 설치하고, 상기 기둥(14),(14')의 윗쪽 선단에 에어실린더(26),(26')를 설치함과 더불어 상기 스크류축(17) 상에서 좌우로 이동이 자유로운 감지기(27)를 스크류축( 17)에 설치하되, 상기 감지기(27)내에 원칩 마이크로 프로세서를 내장시켜 구성한 것을 특징으로 한다.

미설명 부호 28은 스트립 받침판, 29, 29', 30, 30'는 베어링블록, 31은 연결고리, 32는 가이드축, 33, 34는 램프, 35는 모터를 각각 나타낸다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 작용을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명 스트립의 접합부 자동 점검장치의 구성도, 도 3a는 본 발명 스트립의 접합부 자동 점검장치에 따른 햄머의 스트립타격 상태도, 도 3b는 본 발명 스트립의 접합부 자동 점검장치에 따른 햄머가 스트립을 타격하지 않을 때의 상태도로서, 먼저 본 발명 스트립의 접합부 자동 점검장치를 사용하기 위한 전제조건은 먼저 정형화를 필요로 한다. 예컨대 하기 표1에 나타낸 스트립의 두께에 따른 CQ(Commercial Quality), LQ(Lockforming Quality), DQ(Drawing Quality), PQ(Deep drawing Quality), EQ(Extra deep drawing Quality), HS(High strength Quality), ST(Structural Quality)의 재질에 따라 햄머의 타격횟수를 하기 표 2와 같이 정형화 하고, 에어실린더()의 공기압도 정형화 한다.

단위 : TON

재질두께	EQ, PQ, DQ	LQ	GHS	CQ	GST	비 고
0.35∼0.55	0.150	0.148	0.146	0.142	0.138	*편차(±0.002∼0.003
0.56∼0.75	0.180	0.178	0.175	0.172	0.169
0.76∼0.95	0.200	0.197	0.193	0.192	0.188
0.96∼1.15	0.200	0.217	0.214	0.211	0.196
1.16∼1.35	0.235	0.232	0.228	0.225	0.220
1.36∼1.55	0.250	0.245	0.242	0.238	0.233
1.56이상	0.290	0.287	0.285	0.281	0.277
탄소함량증감순서(저→고)	EQ →PQ →DQ →LQ →GSH →CQ →GST

스 트 립 폭	햄머로 타격할 부분의 수효	비 고
700∼850mm	3
851∼1,050mm	4
1,051∼1,250mm	5
1,251∼1,450mm	6
1,245mm	7

상기 표 1을 기준으로 일정하게 선택한 에어실린더(21)의 순간적인 압력과 일정한 간격으로 작업자가 원하는 횟수만큼 거리 측정기(23)에 의해 각 구간마다 자동타격함으로써 접합부를 자동 햄머링 테스터를 실시하여 접합상태를 점검하고, 이후에 감지기(26)가 좌우로 이동되어 지면서 미세한 균열부까지 결함부를 정밀하게 감지하게 된다.

하기 표 3은 스트립 접합부의 검사 결과를 표로서 나타낸 것이다.

형태구분	균열부	찢어짐	기 타결함생부	비 고
라인정상가동조건	0	0	0	양 호
재용접발생조건	0	0	X	불 량(한곳이라도 "X"판정시 재용접실시)
	0	X	0
	0	X	X
	X	0	0
	X	0	X
	X	X	0
	X	X	X
	0	0	0
	0	0	X
	0	X	0
	0	X	X
	X	0	0
	X	0	X
	X	X	0
	X	X	X

상기 표 3을 기준으로 이상 발생이 없을시에는 자동으로 연속라인이 가동되게 되며, 감지기(26)가 용접불량으로 판정시에는 라인가동이 되지 않고, 점검대의 5m 전방에 설치된 자동 용접기로 접합부가 자동 후진되어 재용접이 실시되며, 재점검작업을 자동으로 실시하게 된다. 상기한 바와 같이 스트립의 접합부는 연속라인의 특성상 치명적인 판파단으로 연결되므로 이는 자동시스템으로서, 후행 스트립의 접합부가 용접기까지 자동으로 전, 후진하게 되며, 정상으로 접합작업이 될 수 있도록 재접합작업이 이루어질 때까지 재접합작업을 실시하는 방법으로 작업중 야기될 수 있는 요인을 미연에 방지함으로써 장시간 라인휴지의 발생 및 그에 따르는 생산성 저해요인 현상과 비능률적인 판파단 복구작업을 방지할 수 있도록 스트립 접합부 자동 점검장치를 제공할 수 있게 된다.

상기한 본 발명 스트립의 접합부 자동 점검장치는 냉연공정에서 자동용접기로 선, 후행 스트립 접합작업을 자동으로 한 후 접합부가 자동으로 검사위치에 도달하게 되면, 거리측정기(23)에 설정되어 있는 설정값에 따라 모터(22)가 구동되고, 그에 따라 에어실린더(21)가 스트립(11)의 폭에 맞게 운전자가 세트한 횟수 만큼 자동으로 동작되면서 고정대(19) 하단에 장착된 햄머(18)가 설정된 에어실린더( 21)의 공기압의 힘으로 스트립 접합부를 타격하고, 이후 후단에 설치된 감지기( 27)가 장착된 에어실린더(26),(26')의 작동으로 스트립(11)과 감지기(27)의 거리가 조정된 후에 모터(35)의 작동으로 감지기(27)가 스크류축(17) 상에서 좌우로 이동하면서 레이저를 이용하여 스트립 접합부의 균열, 찢어짐, 기타 결합부 상태를 체크하고 그 감지기(27)에 내장된 원칩 마이크로 프로세서가 이상상태를 판단하여 정상상태로 판단한 경우는 초록색 램프(33)가 점등되어 정상상태임을 나타내고, 라인은 정상적으로 가동되며, 이상상태로 판단한 경우는 적색 램프(34)가 점등되어 이상상태를 경고하고, 이경우 감지기(27)의 이상상태 판단신호에 의해 스트립(11)은 자동으로 용접기 까지 후진하여 재용접 작업을 실시한 다음 완벽한 스트립(11)의 정상용접 이후에 라인이 가동되게 된다.

다음에 본 발명 스트립의 접합부 자동 점검장치의 동작을 보다 구체적으로 상세하게 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이 열연의 핫코일(hot coil)인 스트립(11)이 냉연공정에서 코일의 대형화 작업을 위해 용접기 에서 용접접합된 후 화살표 방향으로 진행하다가 스트립(11)의 접합부가 스트립 받침판(28) 상에 오게되면, 고정대(19)의 연결고리(20)에 연결된 에어실린더(21)가 거리측정기(23)의 스트립폭 데이터를 전송받아 스트립 폭에 알맞는 횟수(미리 정형화하여 설정하여 둔 횟수) 만큼 모터(22)가 동작하게 된다. 그에 따라 에어실린더(21)는 스크류축(16) 상에서 가이드축(15)으로 가이드 되어 이동하면서 스트립의 폭에 따라 설정된 에어압의 힘으로 작동하게 된다. 따라서 고정대(19)의 일측 선단에 설치한 햄머헤드(18)가 적합한 세기로 스트립(11)의 접합부를 도 3a에 나타낸 바와 같이 타격하게 된다. 그후에는 스트립(11)이 화살표 방향으로 더욱더 진행하게 되어 스트립의 접합부가 감지기(27) 아래에 오면, 먼저 에어실린더(26),(26')의 작동으로 감지기(27)와 스트립(11) 사이의 거리가 적합하게 조정되고, 이 상태에서 모터(35)가 작동하여 감지기(27)가 스크류축 (17) 상을 좌우로 이동하면서 레이저광을 스트립(11)의 접합부로 조사하면서 레이저 광의 반사광을 받아 내장된 원칩 마이크로 프로세서로 스트립 접합부의 불량상태를 체크하게 된다.

그에 따라 스트립 접합부의 용접불량인 경우는 감지기(27)의 제어신호에 따라 스트립(11)이 자동으로 용접기 까지 후진하여 재용접된 후에 다시 접합부 점검라인으로 진행하게 되며, 스트립 접합부의 용접상태가 양호한 경우는 그 이후의 공정이 연속적으로 진행되게 된다.

상기한 바와 같이 작용하는 본 발명 스트립의 접합부 자동 점검장치는 냉연공정의 코일 대형화 작업 실시후 스트립 접합부의 용접상태를 자동으로 점검하여 사전조치로 스트립의 찢어짐이나 판파단 현상의 발생을 방지하여 작업인원 감축에 따른 작업부하를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 라인휴지의 발생을 방지하여 생산성이 향상되고, 수작업이 따르는 판파단 복구작업을 최소화 하여 고 품질의 제품을 생산할 수 있는 장점이 있다.

Claims

스트립(11)의 폭 보다 넓은 거리를 두고 대향하는 기둥(12),(12')과 기둥(13 ),(13')및 기둥(14),(14')을 세우고, 상기 기둥(12),(12')의 상부와 기둥(13), ( 13')의 상부에는 가이드축(15)과 스크류축(16) 및 스크류축(17)을 각각 설치함과 더불어 상기 가이드축(15)에다 햄머헤드(18)의 고정대(19)를 설치하되 고정대(19)가 좌우로 이동 가능하도록 하며, 상기 고정대(19)에 연결고리(20)를 설치하여 연결고리(20)에다 에어실린더(21)의 일단을 연결하고, 상기 스크류축(16)의 일단에 모터(22)와 거리측정기(23)를 설치하여 모터(22)의 구동으로 상기 스크류축(16)상에서 에어실리더(21)의 좌우이동이 가능하도록 하며, 상기 가이드축(15)의 양단에는 앤드감지기(24),(24')를 설치함과 더불어 상기 스크류축(17)의 양단에 하우징( 25),(25')을 설치하고, 상기 기둥(14),(14')의 윗쪽 선단에 에어실린더(26),(26')를 설치함과 더불어 상기 스크류축(17) 상에서 좌우로 이동이 자유로운 감지기(27)를 스크류축(17)에 설치하되, 상기 감지기(27)내에 원칩 마이크로 프로세서를 내장시켜 구성한 것을 특징으로 하는 스트립의 접합부 자동 점검장치.