KR20040089697A - 야금제품에 대한 마킹기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 야금제품, 특히 연속주조된 제품의 마킹기계에 관한 것으로, 1개 이상의 마킹다이(25) 및 상기 마킹다이를 마킹될 제품에 충돌시키기 위한 충격장치(3)를 포함한다. 충격장치에는 충격핀(6) 및 상기 충격핀을 구동하는 충격스프링(8)이 구비된다. 상기 충격핀(6)은 상기 충격스프링(8)을 전기모터에 의해 구동되는 액튜에이트부재(12)에 의해 작동시킴으로써 충격위치로 위치된 마킹다이(25)에 충돌하고, 그럼으로써 상기 마킹다이를 마킹될 제품에 충돌시킨다. 상기 마킹다이(25)가 스프링의 작용 하에 놓일 때마다, 상기 마킹다이는 매우 큰 운동에너지를 받게 되고 그럼으로써 매우 큰 마킹의 충격깊이를 가져온다. 전기모터구동장치와 조합되어 상기 스프링은 빠르고, 정확하며 기계의 개별적인 작업단계의 수행을 용이하게 제어하는 것을 가능하게 한다. 이것은 큰 마킹반복속도를 보증한다.

Description

야금제품에 대한 마킹기계{MARKING MACHINE FOR METALLURGICAL PRODUCTS}

알려진 바와 같이, 이러한 타입의 기계는 야금제품 특히 빌렛, 슬래브 등과 같은 연속주조된 제품에 1개 이상의 조합된 마크(mark)로 이루어진 마킹(marking)을 형성하기 위하여 사용되고 있다. 마킹을 수행하기 위하여 마크가 구비된 다이는 충격위치로 옮겨지고, 그 후 상기 충격장치의 도움으로 마킹될 제품으로 구동된다. 본 가공의 목표는, 충격깊이(striking depth)를 최대한 크고 균일하게 하고, 마킹반복속도를 최대한 빠르게 하는 것이다. 이는, 특히 순차적으로 사용되는 복수의 다이에 의한 마킹가공에 해당하는 것이다.

서두에서 언급한 타입의 공지된 마킹기계에 있어서 상기 충격장치에는 유압구동장치가 구비되어 있다(EP 0094369 A2). 실린더, 밸브, 연결라인 및 상기 유압구동장치를 위하여 필요한 다른 장치들 때문에, 전반적인 구조와 컨트롤은 비용이 많이 들게 된다. 상기 장치들의 상대적으로 느리고 부정확한 작동도 단점으로 작용한다.

본 발명은, 1개 이상의 마킹다이(marking die) 및 상기 마킹다이를 마킹가공될 제품에 충돌시키기 위한 충격장치를 포함하는, 야금제품, 특히 연속주조되는 제품에 대한 마킹기계에 관한 것이다.

도1은 본 발명에 따른 리볼버헤드(revolve head)에 배치된 복수의 다이를 가지는 마킹기계의 충격장치를 도시하고 있다.

도2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ의 단면을 도시하고 있다.

도3은 긴장된 상태에 있는 도1의 충격장치를 모식적으로 약간 확대하여 도시하고 있다.

도4는 이완된 상태에 있는 도1의 충격장치를 모식적으로 약간 확대하여 도시하고 있다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1... 기계프레임 2... 캐리어하우징

3... 충격장치 4... 다이캐리어

5... 탑재구조체 6... 충격핀

7a,7b... 가이드슬리브 8... 충격스프링

9... 고정된 지지베어링 10... 지지컬러

11... 가이드부재 12... 캠부재

13... 캠캐리어 14a,14b... 캠

15... 전기모터 16... 워엄기어

17... 피구동축 19... 리볼버헤드

20... 회전축 21a,21b... 가이드디스크

23... 하우징 24... 지지플레이트

25... 마킹다이 26... 다이핀

27... 복귀스프링 28... 단부면마크(end face mark)

29... 서보모터 30... 치형기어

31... 치형링

본 발명의 과제는, 이러한 단점들을 회피하고 서두에서 언급된 타입의 마킹기계를 제공하는 것인데, 그 충격장치는 단순하고 유지보수작업이 용이한 구조이며 빠르고 정확하며 신뢰할 수 있는 작동모드를 가진다는 점에서 구별된다.

본 과제는, 본 발명에 따른 충격장치에 상기 마킹다이에 충돌하는 충격핀(striking pin)과, 충격핀을 구동하는 충격스프링 및 상기 충격스프링에 작용하는 전동(electromotive)구동수단을 구비한 액튜에이트부재가 구비됨으로써 해결된다.

본 발명에 따른 마킹다이에 가해지는 스프링하중은 균일하게 큰 운동에너지를 마킹다이에 전달하고, 그럼으로써 크고 균일한 마킹의 충격깊이를 가져온다. 상기 전동구동수단과 협동하여 상기 스프링하중은 빠르고, 정확하며 용이하게 제어할 수 있는 마킹기계의 각 작업단계의 진행을 가능하게 하고, 큰 하중이 가해지는 작동에서도 상기 마킹기계가 오작동없이 작동할 수 있다는 사실에 신뢰할 수 있게 기여한다.

본 발명에 따르면, 액튜에이트부재는 전기모터에 의해 구동되는데, 이에 의해 상기 충격스프링이 긴장되고, 긴장된 상태로 유지될 수 있으며 그 후, 긴장이 완화되도록 제어된다.

상기 충격핀 상의 충격스프링은 편의상 고정된 지지베어링과 상기 충격핀의 지지컬러(collar) 사이에 배치되고, 상기 충격스프링을 긴장시키는 방향으로 상기 지지컬러에 대하여 가압하는 캠부재에 의해 작동된다.

충격장치의 충격주기를 높이기 위해 본 발명에 따르면, 상기 캠부재는 전기모터에 의해 회전될 수 있으며 2개의 직경방향으로 배열된 캠을 구비한 캠캐리어(cam carrier)를 포함한다.

따라서, 상기 캠캐리어를 회전시킴으로써 1개의 캠으로 상기 충격스프링을 긴장시키고 그 후 순간적으로 긴장을 완화하는 것이 가능하다.

충격장치가 상기 충격핀을 위한 가이드베어링을 구비한 탑재구조체(mounting structure)를 포함하고, 상기 충격장치의 지지컬러가 상기 탑재구조체에 배치된 가이드부재를 따라 미끄러질 수 있을 때에, 상기 충격핀이 튼튼하고 정확하게 축방향으로 가이드된다는 점에서 유리하다.

상기 가이드베어링 중 1개는 편의상 상기 충격스프링의 고정된 지지베어링으로서 제공된다.

이하에서 본 발명은 실시예와 도면을 참조하여 더 자세히 설명될 것이다.

도1 내지 도4에 도시되어 있는 마킹기계는 캐리어하우징(2)을 구비한 기계프레임(1)을 포함하는데, 상기 캐리어하우징(2)은 기계프레임(1)에 고정되어 있으며 그 내부에는 충격장치(3) 및 다이캐리어(4)가 부착되어 있다.

도1 내지 도4로부터 알 수 있는 바와 같이, 충격장치(3)는 충격핀(6)을 구비한 탑재구조체(5)를 포함하고, 상기 충격핀(6)은 2개의 가이드슬리브(7a,7b) 내부에서 축방향으로 가이드되어, 상기 충격핀(6) 상에 위치되어 있는 충격스프링(8)에 의해 하중이 가해질 수 있다. 상기 충격스프링(8)은 고정된 지지베어링(9) 및 상기 충격핀(6)에 제공된 지지컬러(10) 사이에 부착된다. 상기 지지베어링(9)은 가이드슬리브(7a) 내부로 나사결합되어 있다. 충격핀(6)의 지지컬러(10)를 위한 가이드부재(11)가 상기 탑재구조체(5)에 배치되어 있다.

상기 충격스프링(8)은 캠부재(12)의 형태인 액튜에이트부재에 의해 작동될 수 있는데, 상기 캠부재(12)는 2개의 직경방향으로 배치된 캠(14a,14b)을 구비한 캠캐리어(13)를 포함한다.

상기 캠부재(12)는 워웜기어(16)를 경유하여 전기모터(15)에 의해 구동될 수 있는데, 이에 의하여 피구동축(17)에 위치되어 있는 캠캐리어(13)가 회전될 수 있다. 상기 캠캐리어(13) 및 서보모터(15) 사이에는 커플링(18)이 배치되어 있다.

도1에서 알 수 있는 바와 같이, 다이캐리어(4)는 회전축(20) 및 2개의 가이드디스크(21a,21b)를 구비한 리볼버헤드(19)를 포함한다. 상기 회전축(20)은 지지플레이트(24)에 고정되어 있는 하우징(23)에 탑재된다. 상기 리볼버헤드(19)는 다이핀(26)을 구비한 환형으로 배치된 마킹다이(25)를 포함하고 있는데, 상기 각 다이핀(26)은 복귀스프링(27,restoring spring) 및 단부면마크(28, end face mark)를 포함하며 리볼버헤드(19)의 회전축(20)과 축방향으로 평행하게 상기 리볼버헤드(19)의 가이드디스크(21a,21b) 내에서 가이드된다.

상기 리볼버헤드(19)는 치형기어(toothed gearing,30)를 경유하여 전기 서보모터(20)에 의해 구동되는데, 상기 치형기어(30)는 리볼버헤드(10)에 고정된 치형링(toothed ring) 및 상기 서보모터(29)의 구동축(32) 상에 위치된 피니언(33)을 포함한다.

아래에서 상기에서 설명한 마킹기계의 작동을 설명한다:

초기에 충격장치(3) 및 마킹다이(25)를 구비한 리볼버헤드(19)가 도3에 도시한 작동위치로 위치되는데, 여기에서 작동될 마킹다이(25)는 마킹될 제품(34)에 대하여 원하는 충격위치로 위치된다. 충격핀(6)은 상기 마킹다이(25)와 축선이 일치하도록(coaxially) 향해진다. 지지컬러(10) 상에 가압하는 캠(14a)은 서보모터(15)의 도움으로, 충격핀(6)을 도시되어 있는 초기위치로 유지하는데, 여기에서 충격스프링(8)은 긴장되고 충격핀(6)은 상기 마킹다이(25)로부터 약간 떨어져있다.

마킹작동을 개시하기 위하여, 캠(14a)이 회동되어 캠부재(12)가 지지컬러(10)로부터 벗어나도록 서보모터(15)에 의하여 회동된다. 그 결과, 충격스프링(8)은 갑자기 긴장이 완화되어 상기 충격핀(6)을 마킹될 제품을 향하여 구동한다. 충격핀(6)은 마킹다이(25)를 때리고 이 과정에서 큰 운동에너지를 상기 마킹다이(25)에 전달하는데, 이것은 상기 다이(25)가 마킹될 제품에 이에 상응하는 큰 충격력으로써 충격을 가할 수 있다는 것을 의미한다. 이는 요구되는 표준깊이가 얻어지는 것을 보증한다.

마킹작업을 반복하기 위하여, 상기 캠부재(12)는 캠(14b)이 지지컬러(10) 상에 가압할 때까지 서보모터(15)에 의해 더욱 회전되어 충격핀(6)이 충격스프링(8)과 함께 도3에 도시되어 있는 위치로 복귀한다. 그 후, 상기에서 설명한 바와 같이작동이 계속된다.

마킹을 바꾸기 위해서, 원하는 마크를 구비한 마킹다이가 도3에 도시된 충격위치로 위치될 때까지 먼저 리볼버헤드(19)가 회전된다. 그 후, 상기에서 설명한 바와 같이 마킹작업이 수행된다. 따라서, 복수의 마크가 마킹작업에 사용된다.

전체 제어장치의 프로그래밍은 전동구동장치에 의해 용이하게 된다. 충격스프링(8)의 충격력은 가이드슬리브(7a) 내의 지지베어링(9)을 돌려넣거나(screwing in) 푸는 것(unscrewing)으로써 양호하게 조절될 수 있다.

전술된 마킹기계에는 다이캐리어로서 회전가능한 리볼버헤드(19)가 구비되므로, 상기 다이캐리어를 회전시킴에 의해 각 마킹다이(25)는 원하는 충격위치로 옮겨진다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서, 예컨대 다이캐리어로서 변위장치를 제공하여, 각 다이가 다이캐리어를 변위시키는 것에 의해 충격위치로 옮겨지도록 하는 것도 가능하다.

명백하게 본 발명의 범위 내에서 단지 1개의 마킹다이를 가지는 다이캐리어를 제공하는 것도 가능하다.

충격스프링(8)을 긴장된 상태로 유지할 수 있는 어떠한 종류의 전기구동모터도 본 발명에 따른 충격장치를 위한 구동모터로서 사용될 수 있으며, 예컨대 적절한 보유메커니즘(retention mechanism)과 조합되어 사용되는 것도 가능한데, 그 이유는 상기 보유메커니즘이 이완된 상태에서 상응하는 모멘트를 가할 수 있기 때문이다.

Claims (7)

1개 이상의 마킹다이(25) 및 상기 마킹다이(25)를 마킹될 제품에 대하여 충돌시키기 위한 충격장치(3)를 포함하는 야금제품, 특히 연속주조된 제품의 마킹기계에 있어서,

상기 충격장치(3)에는, 상기 마킹다이(25)에 충돌하는 충격핀(6)과, 상기 충격핀(6)을 구동하는 충격스프링(8) 및 구동장치(15)에 의해 상기 충격스프링(3)에 작용하는 액튜에이트부재(12)가 구비되는 것을 특징으로 하는 야금제품의 마킹기계.

제1항에 있어서,

상기 액튜에이트부재(12)는 전기모터(15)에 의해 구동되고, 이에 따라 상기 충격스프링(8)은 긴장되고, 그 후 긴장된 상태로 유지되고, 그 후 긴장이 이완되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 야금제품의 마킹기계.

제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 충격핀(6) 상의 충격스프링(8)은, 고정된 지지베어링(9) 및 상기 충격핀(6)에 제공된 지지컬러(10) 사이에 배치되어, 상기 충격스프링(8)을 긴장시키는 방향으로 상기 지지컬러(10)에 대하여 가압하도록 캠부재(12)에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 야금제품의 마킹기계.

제3항에 있어서,

상기 캠부재(12)는, 전기모터(15)에 의해 회전가능하고 2개의 직경방향으로 배치된 캠(14a,14b)이 구비된 캠캐리어(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 야금제품의 마킹기계.

제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 캠부재(12)는 워웜기어(16)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 야금제품의 마킹기계.

제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 충격장치(3)는 충격핀(6)을 위한 가이드베어링(7a,7b)을 구비한 탑재구조체(5)를 포함하고, 상기 지지컬러(10)는 캐리어하우징(5)에 설치된 가이드부재(11)를 따라 미끄러지는 것을 특징으로 하는 야금제품의 마킹기계.

제6항에 있어서,

1개의 가이드베어링(7a)은, 상기 충격스프링(8)을 위한 고정된 지지베어링(9)로서 사용되는 것을 특징으로 하는 야금제품의 마킹기계.