KR20030008864A - 게이트 테이블이 일체형으로 구비된 유압식 업커트 타입의전단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉연 공정의 산세 압연 라인 입측에서 라인내의 안정적인 작업을 위해 열연 코일의 톱부 및 테일부의 불량부를 제거하는 유압식 업커트 타입의 전단 장치에 있어서, 하부 나이프블록과 삼각형 지지 구조로 조립된 게이트 실린더에 의해 회전 운동이 가능한 게이트 테이블을 하부 나이프블록의 일단에 부착시켜 구성하되, 게이트 실린더에 의한 게이트 테이블의 지향 방향에 따라 열연 코일을 후속작업으로 경유시키는 기능과 스크랩을 낙하 유도시키는 기능을 겸할 수 있는 유압식 업커트 타입의 전단 장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 스크랩 처리 과정에서 작게 절단된 스크랩이 전단 장치에 끼어 발생하는 설비사고를 근원적으로 해결할 뿐만 아니라 원격 운전 설비에서 마지막 스크랩의 형상 불량에 따른 핀치롤의 이송력 하락에 따라 스크랩이 낙하하지 않게 되어 잔류 스크랩에 의한 후행하는 통판 작업의 방해를 일으키지 않아 스크랩 처리 지연에 따른 생산성 하락을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Description

게이트 테이블이 일체형으로 구비된 유압식 업커트 타입의 전단 장치{shearing machine}

본 발명은 냉연 공정의 산세 압연 라인 입측에서 라인내의 안정적인 작업을 위해 열연 코일의 톱부 및 테일부의 불량부를 제거하는 유압식 업커트 타입의 전단 장치에 있어서, 하부 나이프블록과 삼각형 지지 구조로 조립된 게이트 실린더에 의해 회전 운동이 가능한 게이트 테이블을 하부 나이프블록의 일단에 부착시켜 구성하되, 게이트 실린더에 의한 게이트 테이블의 지향 방향에 따라 열연 코일을 후속작업으로 경유시키는 기능과 스크랩을 낙하 유도시키는 기능을 겸할 수 있는 유압식 업커트 타입의 전단 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산세 압연 라인에서는 일정의 공정을 거친 후, 선행과 후행하는 열연 코일 상호를 용접하게 되는데, 이러한 용접부의 안정적인 작업성을 위해 불량률이 높은 열연 코일의 톱부 및 테일부를 전단하게 되는데 통상적으로 절단기인 전단 장치(shear)를 사용한다.

일반적인 산세 압연 라인의 공정은, 우선 페이오프릴에 코일 상태로 감겨있는 열연 코일을 통판성(평탄도) 향상을 위해 프로세서에 통과시키게 된다.

그 후, 열연 코일 감지센서를 통해 열연 코일 위치를 검출하고, 공정 순서에 따라 전단 장치에서 시편채취나 불량부를 짤라내고, 통판테이블을 경유해 용접기로 이송시킨다.

용접기에서는 선행하는 열연 코일의 테일부와 후행하는 열연 코일의 톱부를용접하여 열연 코일을 대형화 시킨 후, 텐션 브라이들 롤의 구동에 의해 코일 상태로 감아내고 후속작업(산세, 압연 등)에 공급하게 된다.

이 때 열연 코일의 톱부 및 테일부를 짤라내어 통판성을 향상시키는 전단 장치를 도 1의 개략적인 사시도로 도시한다.

도 1 에 도시한 바와 같이, 종래의 업커트 타입의 전단 장치는 일단이 프레임(미도시)에 고정되고 타일단이 실린더(미도시)에 연결되어 스크랩 처리시 회전 운동과 함께 열연 코일에 구동력을 부여하는 상부 핀치롤(10a)과, 이에 대응하여 비구동으로 회전하며 열연 코일의 패스라인 높이를 맞추는 하부 핀치롤(10b)을 구비한다.

또한 상부 나이프블록(20a)의 하부에는 열연 코일의 진입시 안정된 유도를 위한 에이프런(30)이 구비되며, 상부 나이프블록(20a) 및 하부 나이프블록(20b)의 일단에는 나이프 홀더(25)를 클램핑하는 클램프 실린더(27:도2a 참조)가 구비된다.

나이프(미도시)는 나이프 홀더(25)에 볼트, 너트에 의해 고정되며, 상하 운동이 가능한 하부나이프 블록(20b)의 하단에는 링크장치(40)가 연결되어 커팅 실린더(50)의 작동에 의하여 링크장치(40)의 각도가 변환하게 된다.

이것은 커팅 실린더(50)에서 발생한 힘이 링크장치(40)에 의하여 하부나이프 블록(20b)에 전달되어지는 구조이며, 게이트(60)의 후단에 위치한 게이트 고정 프레임(65)은 게이트(60)를 양단에서 지지하게 된다.

게이트(60)는 전단 장치(1)가 통판 작업을 수행하지 않을 때는, 전단 장치(1)와 캐리 오버 테이블(90)을 연결하여, 후속 공정으로 열연 코일을 경유시키는 역할을 수행하게 된다.

반면 전단 장치(1)가 통판 작업을 수행할 경우, 게이트 실린더(70)에 의해 게이트(60)가 위로 올려지게 되며, 통판성을 유지하기 위해 불량부로서 절단된 스크랩은 스크랩 슈트(80)를 따라 전단 장치(1)의 하부로 유도되어 낙하된다.

도 2a 에서 도 2c 까지는 종래의 전단 장치에서 스크랩 커팅 작동을 설명하기 위한 작업 상태도이다.

도 2a에 도시한 바와 같이 텐션 브라이들 롤의 구동력에 의하여 열연 코일(5)이 페이오프릴에서 풀려 나오고 열연 코일(5)의 테일부가 감지센서를 통과하면, 텐션 브라이들 롤은 구동을 멈추게 된다.

이때 게이트 실린더(70)의 로드는 사출되어 게이트(60)를 수평 유지시켜 열연 코일(5)을 후속 공정으로 경유하게 한다.

도 2b에서는 상부 핀치롤(10a)이 실린더(미도시)에 의해 하강되어 열연 코일(5)을 잡은 상태에서 커팅 실린더(50)의 축방향 운동력이 링크장치(40)에 전달되면, 링크장치(40)의 각도 변환값이 180도로 될 때 하부 나이프블록(20b)을 상승되고 상사점에 이르러 열연 코일(5)의 테일부를 스크랩 처리로 분리시키게 된다.

이어 커팅 실린더(50)의 로드가 최대값으로 전진함에 따라 링크장치(40)의 각도는 역상으로 변환되어지고, 아울러 하부 나이프블록(20b)이 하사점에 이르러 커팅 실린더(50)에 공급되는 유압이 차단되면, 텐션 브라이들 롤의 구동이 재개된다.

이에 따라 스크랩 처리되어 통판성을 확보한 열연 코일(5)은 용접기로 이동되어진 후 후행하는 열연 코일(5)의 톱부 진입을 대기한다.

한편 텐션 브라이들 롤의 구동력에 의하여 열연 코일(5)이 일정거리 이상 게이트(60)에서 벗어나면 도 2c와 같이, 게이트 실린더(70)에 공급되는 에어의 힘에 의해 게이트(60)가 상승하며 스크랩 슈트(80)를 오픈시킨다.

전단된 스크랩(S)은 상부 핀치롤(10a)의 구동력에 의해 이송되며 스크랩 슈트(80)의 유도에 따라 하부로 낙하하게 된다.

상술한 바와 같이 전단 장치(1)에 의해 발생하는 스크랩(S)은 때때로 열연 코일(5)의 형상 불량에 기인하는 이송장애에 의하여 극히 작게 전단되는 경우가 있으며, 작은 전단부으로 인해 상부 핀치롤(10b)로부터 충분한 구동력을 얻지 못하게 된다.

이러한 경우에 스크랩(S)은 스크랩 슈터(80)까지 이송하지 못하게 되고, 하부 나이프블록(20b) 하강시에 스크랩 슈터(80)와 하부 나이프블록(20b) 사이에 끼게 된다.

이것은 하부 나이프블록(20b)의 재커팅 상승 동작시 클램프 실린더(27)나 공급 유압호스를 파손시키는 등의 스크랩 끼임에 의한 설비사고의 유발 원인이 되고 있다.

또한 발생한 스크랩(S)이 상부 핀치롤(10a)의 구동력을 지속적으로 공급받지 못할 경우, 스크랩(S)의 형상에 따른 이송 스피드 변화 등의 이유로 스크립 슈트(80)로 낙하하지 못하고 그대로 에이프런(30)에 남게 될 수 있으며, 이러한 상태에서 작업 순서에 따라 후행하는 열연 코일(5)이 진입하면 톱부 전단 작업을 방해하게 되고 결국 작업 지연을 유발시킨다.

이와 같은 문제점을 해결하고자 대한민국 실용신안 출원번호 20-1995-017858은 전단 장치 하단에 안내채널을 설치하고 전단 장치 사이에 시편이 끼는 것을 방지하고 있지만, 용도 대상이 산세 후의 용접을 완료한 열연 코일이므로 스크랩이 낙하하지 않고 전단 장치에 남아 있을 경우에 대한 대안으로서는 문제점이 계속 남게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제시된 것으로서, 하부 나이프 블록과 스크랩 슈터 사이의 공간을 근원적으로 없앰으로서 스크랩의 끼임 현상에 의한 설비의 파손을 방지하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 스크랩을 유도하여 일정의 장소로 낙하시키는 기능을 게이트 테이블에 함께 부여하여 부속품의 숫자를 줄여 정비효율을 향상시키고 안정적인 생산 작업이 가능하게 하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 게이트 테이블을 경유하는 스크랩에 이송력을 부여할 수 있게 컨베이어를 부설하여 스크랩이 이송력 부족으로 전단 장치에 남아있게 되는 문제점을 해결하고자 하는데 있다.

도 1 은 일반적인 냉연공정 중에서 통용되고 있는 전단 장치의 개략 사시도이다.

도 2a 에서 도 2c 까지는 종래의 전단 장치에서 스크랩 커팅 작동을 설명하기 위한 작업 상태도이다.

도 3 은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 유압식 업커트 타입의 전단 장치에 대한 사시도이다.

도 4a 에서 도 4c 까지는 본 발명인 업커트 타입의 전단 장치에서의 스크랩 커팅 작동을 설명한 작업 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : 전단 장치 10a : 상부 핀치롤 10b : 하부 핀치롤

20a : 상부 나이프블록 20b : 하부 나이프블록 30 : 에이프런

40 : 링크장치 50 : 커팅 실린더 70 : 게이트 실린더

90 : 캐리 오버 테이블 100 : 게이트 테이블 110 : 컨베이어

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전단 장치는 게이트 실린더에의해 회전 운동이 가능하며, 열연 코일이 후공정으로 진행될 수 있도록 열연 코일을 지지하는 게이트 테이블을 전단 장치의 하부나이프 블록에 일체형으로 부착시켜 구성한다.

또한 게이트 테이블의 중앙부에는 모터로부터 동력을 받아 구동되는 소형 컨베이어를 구비하고, 열연 코일의 불량부 처리나 시편 채취시 발생되는 스크랩에 이송력을 부여하여 스크랩 슈터 등의 별도 장치없이 게이트 테이블에 의해 스크랩을 소정의 장소로 유도시킬 수 있게 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 따른 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 업커트 타입의 전단 장치의 사시도이다.

열연 코일의 이송 기능과 스크랩 유도 기능을 겸비할 수 있는 게이트 테이블(100)을 구비하고, 하부 나이프블록(20b)의 일단을 오목하게 요홈으로 가공하여 게이트 테이블(100)을 장착한다.

게이트 테이블(100)의 양단에는 회전핀(103)이 있고, 하부 나이프블록(20b)과 볼트로 고정되는 고정 블록(105)에 의해 회전핀(103)이 고정됨으로서 게이트 테이블(100)을 하부 나이프블록(20b)과 연결되도록 한다.

즉, 오목하게 형성된 요홈 안으로 게이트 테이블(100)이 삽입되는 형태가 되며, 이로 인해 게이트 테이블(100)과 하부 나이프블록(20b) 사이의 불필요한 공간이 제거된다.

게이트 실린더(70)는 게이트 테이블(100)의 일단을 하부 나이프블록(20b)에 삼각형 지지 구조로 조립시켜, 게이트 실린더(70)의 작용에 의해 게이트 테이블(100)에 회전 운동을 부여할 수 있도록 한다.

한편 게이트 테이블(100)의 중앙부에는 컨베이어 모터(115)로부터 동력을 받아 구동되는 소형 컨베이어(110)를 구비하여, 열연 코일의 불량부 처리나 시편 채취시 발생되는 스크랩에 이송력을 부여할 수 있게 한다.

이러한 구성을 갖는 전단 장치의 작동을 구체적인 실시예를 통해 살펴보면 다음과 같다.

도 4a에 도시한 바와 같이 텐션 브라이들 롤의 구동력에 의하여 열연 코일(5)이 페이오프릴에서 풀려 나오고 열연 코일(5)의 테일부가 감지센서를 통과하면, 텐션 브라이들 롤은 구동을 멈추게 된다.

이 때 게이트 실린더(70)의 로드는 최대로 사출되어 게이트 테이블(100)이 캐리 오버 테이블(90)과 전단 장치(1)를 연결하여 열연 코일이 이송될 수 있도록 수평을 유지한다.

도 4b에서는 상부 핀치롤(10a)이 실린더(미도시)에 의해 하강되어 열연 코일(5)을 잡은 상태에서 커팅 실린더(50)의 축방향 운동력이 링크장치(40)에 전달되면, 링크장치(40)의 각도 변환값이 180도로 될 때 하부 나이프블록(20b)을 상승시켜 상사점에 이르러 열연 코일(5)의 테일부를 스크랩 처리로 분리시키게 된다.

이어 커팅 실린더(50)의 로드가 최대값으로 전진함에 따라 링크장치(40)의 각도는 역상으로 변환되어지고, 아울러 하부 나이프블록(20b)이 하사점에 이르러커팅 실린더(40)에 공급되는 유압이 차단되면, 텐션 브라이들 롤의 구동이 재개된다.

이에 따라 스크랩 처리되어 통판성을 확보한 열연 코일(5)은 용접기로 이동되어진 후 후행하는 열연 코일(5)의 톱부 진입을 대기한다.

한편 텐션 브라이들 롤의 구동력에 의하여 열연 코일(5)이 게이트 테이블(100)에서 벗어나면 게이트 실린더(70)의 로드가 수축되면서 게이트 테이블(100)의 지향방향이 경사지도록 한다.

도 4c에 도시한 바와 같이 이 후, 전단된 스크랩(S)은 상부 핀치롤(10a)의 구동력에 의해 이송되고, 게이트 테이블(100)의 유도에 따라 하부로 낙하하게 된다.

이 때 컨베이어(110)도 구동되면서 스크랩(S)의 이송을 돕게되므로, 상부 핀치롤(10a)의 구동력 부족에 의한 스크랩(S)의 잔류를 방지한다.

특히 마지막 잔류 스크랩(S)이 지속적인 상부 핀치롤(10a)의 이송력을 공급받지 못하여 자유 낙하하는 경우에도, 적어도 스크랩(S)의 일단부가 컨베이어(110)에 걸쳐있게 되어 컨베이어(110)의 구동력에 의해 낙하방향으로 계속 진행하게 된다.

스크랩(S)의 낙하가 완료되면 게이트 실린더(70)의 로드는 재차 사출되어 게이트 테이블(100)을 수평 유지시키고 상부 핀치롤(10a) 또한 상승되어 커팅 작업을 종료한다.

또한 열연 코일의 톱부 시편 채취시에는 종래에는 게이트(60)를 오픈 시킨후 열연 코일을 적정 길이로 절단하고 상부 핀치롤(10a)을 이용하여 스크랩 슈트(80)의 유도에 따라 낙하되는 시편을 얻어왔다.

하지만 본 발명에서 절단된 시편을 게이트 테이블(100)의 컨베이어(110)를 이용하여 캐리 오버 테이블(90)상으로 이송시킬 수 있어 시편 채취 작업의 편리성 및 협소한 작업공간에서 안전한 작업을 이룩할 수 있게 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정된 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변환 및 변경이 가능한 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백하다 할 것이다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 하부 나이프 블록과 스크랩 슈터 사이의 공간을 근원적으로 없앰으로서 스크랩의 끼임 현상에 의한 설비의 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한 스크랩을 유도하여 일정의 장소로 낙하시키는 기능을 게이트 테이블에 함께 부여하여 부속품의 숫자를 줄여 정비효율을 향상시키고 안정적인 생산 작업이 가능하게 한다.

본 발명은 게이트 테이블을 경유하는 스크랩에 이송력을 부여할 수 있게 컨베이어를 부설하여 스크랩이 이송력 부족으로 전단 장치에 남아있게 되는 문제점을 해결할 수 있다.

Claims (2)

1. 냉연 공정의 산세 압연 라인 입측에서 라인내의 안정적인 작업을 위해 열연 코일의 톱부 및 테일부의 불량부를 제거하는 유압식 업커트 타입의 전단 장치에 있어서,

   하부 나이프블록(20b)과 삼각형 지지 구조로 조립된 게이트 실린더(70)에 의해 회전 운동이 가능한 게이트 테이블(100)을 상기 하부 나이프블록(20b)의 일단에 부착시켜 구성하되, 상기 게이트 실린더(70)에 의한 게이트 테이블(100)의 지향 방향에 따라 상기 열연 코일(5)을 후속작업으로 경유시키는 기능과 스크랩(S)을 낙하 유도시키는 기능을 겸하게 하는 것을 특징으로 하는 게이트 테이블이 일체형으로 구비된 유압식 업커트 타입의 전단 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 테이블(100)은 중앙부에 컨베이어 모터(115)로부터 동력을 받아 구동되는 컨베이어(110)를 구비하여, 스크랩 처리시 스크랩(S)에 이송력을 부여하는 것을 특징으로 하는 게이트 테이블이 일체형으로 구비된 유압식 업커트 타입의 전단 장치.