KR20040097538A - 스트립 용접부 파단방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스트립 용접부 파단방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 트리밍장치에 의해 제거되는 과정에서 낙하되는 스트립 용접 비드를 포집하고, 트리밍공정을 거친 스트립의 용접부에서 발생되는 파단현상을 방지할 수 있는 스트립 용접부 파단방지장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스트립 용접부 파단방지장치는, 선행스트립과 후행스트립을 용접하는 과정에서 발생된 비드를 제거하기 위한 트리밍장치에 있어서,
트리밍장치의 하부에 설치되어 낙하하는 비드를 포집하는 비드포집구;
비드포집구의 내측에 진입되어 비드포집구로부터 포집된 비드를 수거하여 외부로 배출시키는 이동받침대; 및
냉각유를 비드포집구로 공급하는 냉각유탱크와, 이동받침대를 통해 공급된 냉각유를 배출시켜 스트립용접부로 공급하는 냉각유라인과, 냉각유를 순환시키는 펌프를 구비하는 냉각유공급장치로 구성된다.

Description

스트립 용접부 파단방지장치{Apparatus for preventing break of strip welding part}
본 발명은 스트립 용접부 파단방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 트리밍장치에 의해 제거되는 과정에서 낙하되는 스트립 용접 비드를 포집하고, 트리밍공정을 거친 스트립의 용접부에서 발생되는 파단현상을 방지할 수 있는 스트립 용접부 파단방지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 열연코일이나 냉연코일을 생산하기 위해서는 여러 공정을 거치게 되는데, 각 공정의 입측에는 스트립의 연속적인 가공이 이루어질 수 있도록 선행스트립의 선단과 후행스트립의 후단을 용접하여 연결시키는 용접공정 및 용접과정에서 발생된 비드를 제거하기 위한 트리밍공정을 거치게 된다.
도 1은 종래의 스트립 용접장치 및 트리밍장치를 나타내는 도면으로서, 스트립 용접장치(10)는 선행스트립(3)의 단부가 고정되는 고정전극(1)과, 후행스트립(4)의 단부가 고정되는 이동전극(2)으로 구성된다. 이 두 전극(1,2)에 강한 전류가 통전되면, 높은 저항열이 발생되며 이 저항열을 이용하여 두 스트립(3,4)의 단부가 용접된다.
트리밍장치(20)는 직선이동하면서 비드를 깍아내는 상, 하로 설치된 한 쌍의 트리밍바이트(21,22)로 구성된다. 이 트리밍바이트들(21,22)에 의해 제거되는 고온의 비드들은 아래로 낙하되는데, 이 낙하된 비드들로 인해 트리밍장치(20) 아래에 설치된 다수의 관련장치들이 오작동되는 문제점이 있으며, 자칫 화재로 발전되는 경우도 있어 안전상의 문제점도 발생된다.
도 2a 및 도 2b는 일반적인 트리밍장치에 의해 용접부에 발생된 비드가 제거되는 과정을 나타내는 도면으로서, 트리밍바이트(21,22)가 선/후행스트립(3,4)의 용접부를 직선이동하면서 비드(5)를 깍아낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 트리밍작업을 마친 선/후행스트립(3,4)의 스트립용접부에는 압연코일에 포함된 C, Mn, S, Si, P 등의 성분들에 의해 산화막(6)이 형성되는데, 스트립에 인장력이 가해질 경우 이 산화막(6)들은 길이가 확장된다. 확장된 산화막(6)들은 이후 산세공정에서 염산과 접촉되며 이 염산이 산화막(6)에 침투하여 용접부의 강도를 약하게 하여, 후공정의 압연작업시 스트립의 용접부가 파단되는 문제점이 발생된다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 고온의 비드가 낙하되는 것을 방지되고, 용접부가 파단되지 않는 스트립 용접부 파단 방지장치의 제공을 목적으로 한다.
도 1은 일반적인 스트립 용접장치 및 트리밍장치를 나타내는 사시도.
도 2a 및 2b는 일반적인 트리밍장치에 의해 용접부에 발생된 비드가 제거되는 과정을 나타내는 도면.
도 3은 비드가 제거된 후 스트립의 표면에 산화막이 형성된 상태를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 스트립 용접부 파단방지장치가 트리밍장치에 설치된 상태를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 스트립 용접부 파단방지장치의 분해사시도.
도 6은 본 발명을 구성하는 비드포집구와 이동받침대의 분해사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20...트리밍장치 110...비드포집구 111...포집구
112...수납부 113...유량센서 114...필터
115...가이드레일 120...이동받침대 121...이동본체
121a...안내홈 121b...냉각유 공급홀 122...냉각유 배출수단
122a...안내유로 123...에어실린더 125...지지브라켓
130...냉각유공급장치 131...냉각유탱크 132...냉각유라인
134...펌프
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 선행스트립과 후행스트립을 용접하는 과정에서 발생된 비드를 제거하기 위한 트리밍장치에 있어서,
트리밍장치의 하부에 설치되어 낙하하는 비드를 포집하는 비드포집구;
비드포집구의 내측에 진입되어 비드포집구로부터 포집된 비드를 수거하여 외부로 배출시키는 이동받침대; 및
냉각유를 비드포집구로 공급하는 냉각유탱크와, 이동받침대를 통해 공급된 냉각유를 배출시켜 스트립용접부로 공급하는 냉각유라인과, 냉각유를 순환시키는 펌프를 구비하는 냉각유공급장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비드포집구는 상부로 확장된 개구부를 가지는 포집구와, 개방된 상하부를 가지며 포집구 하부에 설치되고, 전방을 통해 진입하는 이동받침대를 수납하는 수납부와, 수납부 일측에 설치되어 수납부로 유입되는 냉각유의 수위를 감지하는 유량센서와, 수납부 상부 내측면에 부착되어 포집구를 통해 낙하하는 비드를 필터링하는 필터와, 수납부 내측벽면 양측에 수평설치되어 이동받침대의 진입을 유도하는 가이드레일을 구비한다.
또한, 상기 이동받침대는 상기 비드포집구의 가이드레일에 대응되도록 양측에 형성된 안내홈 및 일측에 형성된 냉각유 공급홀을 가지는 이동본체와, 이동본체를 비드포집구측으로 이동시키기 위해 전면에 연결되는 에어실린더와, 이동본체의 바닥에 부착되고 양측에 형성되는 냉각유 배출용 안내유로를 가지는 냉각유 배출수단과, 이동본체 및 에어실린더를 지지하는 지지브라켓을 구비한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.
본 발명이 적용되는 트리밍장치는 열연코일을 용접하는 스트립용접장치와 함께 설치되어 스트립용접장치에 의해 선행스트립과 후행스트립이 용접되는 과정에서 발생된 비드를 제거하는 장치이다. 본 트리밍장치 및 스트립용접장치는 상술한 종래기술에서 이미 설명되었으므로 여기서의 상세한 설명은 생략한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스트립 용접부 파단 방지장치는 트리밍장치(20)의 하부에 설치되는 비드포집구(110)와, 비드포집구(110)로 진입되는 이동받침대(120)와, 비드포집구(110)에 냉각유를 공급하고 이동받침대(120)를 통해 공급된 냉각유를 배출시킨뒤 스트립용접부에 공급하는 냉각유공급장치(130)로 구성된다.
비드포집구(110)는 트리밍장치(20)로부터 제거된 비드를 포집할 수 있도록 트리밍장치(20) 하부에 설치되며, 상부로 확장된 개구부를 가지는 포집구(111)와, 포집구(111)와 통하도록 포집구(111) 하부에 설치되고, 개방된 상하부를 가지며 전방을 통해 진입하는 이동받침대(120)가 수납되는 수납부(112)와, 수납부(112) 일측에 설치되어 수납부(112) 내부로 유입되는 냉각유의 수위를 감지하는 유량센서(113)와, 수납부(112) 상부 내측면에 부착되어 포집구(111)를 통해 낙하하는 비드를 필터링하는 필터(114)와, 이동받침대(120)의 진입을 유도하도록 수납부(112) 내측벽면 양측에 수평설치된 가이드레일(115)을 구비한다.
필터(114)는 수납부(112) 양측에 길이방향으로 설치된 지지대에 다수가 용접고정된다. 비드포집구(110)는 포집구(111)의 개방상부를 가로지르는 플레이트(116)가 용접고정되고, 이 플레이트(116)를 관통하는 체결용 볼트(117)로써 트리밍장치(20)의 하부바이트(22)에 결합된다.
이동받침대(120)는 비드포집구(110)의 수납부(112)로 진입되어 포집된 비드를 수거하기 위하여, 비드포집구(110)의 가이드레일(115)에 대응되도록 양측에 형성된 안내홈(121a)과 일측에 형성된 냉각유 공급홀(121b)을 가지는 이동본체(121)와, 이동본체(121)를 비드포집구(110)측으로 이동시키기 위해 이동본체(121) 전면에 연결된 에어실린더(123)와, 이동본체(121)의 바닥에 부착되고 양측에 형성되는 냉각유 배출용 안내유로(122a)를 가지는 냉각유 배출수단(122)과, 이동본체(121) 및 에어실린더(123)를 지지하는 지지브라켓(125)으로 구성된다.
도 6에 도시된 바와같이, 이동본체(121)는 냉각유 공급홀(121a)을 통해 유입된 냉각유가 외부로 누출되지 않도록 비드포집구(110)의 수납부(112) 내측면에 밀착되도록 형성되며 이동본체(121)의 바닥에는 냉각유 배출수단(122)이 설치된다.
냉각유 배출수단(122)은 이동본체(121)의 하부를 통해 누수된 냉각유를 일정방향으로 흘러 모이도록 일측으로 경사지게 형성된 한쌍의 냉각유 배출용 안내유로(122a)를 가진다. 본 실시예에서의 냉각유 배출수단(122)은 전방 즉, 에어실린더(123)측으로 냉각유가 배출되도록 경사지게 형성되었다. 한편, 안내유로(122a)의 양측으로 터치바(124)가 부착되어 이동본체(121)의 이동을 감지한다.
지지브라켓(125)은 트리밍장치(20)의 하부에 고정되며, 이동본체(121)와 에어실린더(123)가 위치된다. 그리고, 측면 일측에 상기 터치바(124)와 대응되는 위치센서(126)가 부착되어 이동본체(121)의 이동을 감지한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 냉각유공급장치(130)는 냉각유를 비드포집구(110)로 공급하는 냉각유탱크(131)와, 이동받침대(120)로부터 공급된 냉각유를 배출시켜 스트립용접부로 공급하는 냉각유라인(132)과, 냉각유를 순환시키는 펌프(134)를 구비한다.
냉각유탱크(131)는 비드포집구(110)보다 상부에 설치되며, 냉각유탱크(131)를 왕복이동시키기 위하여 에어실린더(136)와, 냉각유탱크(131)가 이동되기 위한 이동레일(137)이 구비된다. 또한, 비드포집구(110)로 냉각유를 공급하기 위한 에어밸브(138)가 냉각유탱크(131) 일측에 설치되며, 이동레일(137)의 일측에는 냉각유탱크(131)의 위치를 감지하는 위치센서(139)가 설치된다.
냉각유라인(132)의 일단은 이동본체(121)의 냉각유 공급홀(121a)들과 연결되도록 분기되며, 타단은 트리밍장치(20)의 하부를 통과하여 상부바이트(21)와 하부바이트(22)의 사이에서 상,하로 수직분기된다. 분기된 상,하부 유로의 단부에는 각각 노즐(133)이 수직으로 마주보도록 설치된다. 이 노즐(133)들은 상부바이트(21) 일측에 설치된 스트립센서(134)의 신호에 따라 작동된다.
도 6에 도시된 바와같이, 냉각유 공급홀(121a)에 연결된 냉각유 분기단부는 각각 냉각유 배출용 안내유로(122a)로부터 배출된 냉각유가 유입되는 유입홀(135a)을 가진 유입라인(135)이 구비된다. 이 유입라인(135)은 펌핑과정에서 외부공기가 유입홀(135a)을 통해 유입되지 않도록 V자로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라서 유입홀(135a)은 유입라인(135)의 양단에 형성된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 스트립 용접부 파단방지장치에 의 작용을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
스트립용접이 완료된 후 선/후행스트립(3,4)이 전극(1,2)에 안착되면 에어실린더(123)가 이동본체(121)를 밀어내어 수납부(112)로 진입시킨다. 이 때, 지지브라켓(125)의 위치센서(126)는 터치바(124)를 통해 이동본체(121)의 움직임을 감지하여 에어실린더(123)를 작동을 제어한다. 즉, 이동본체(121)의 진입이 위치센서(126)에 의해 확인되면 에어실린더(123)는 작동은 멈추게 된다. 이동본체(121)가 수납부(112)내로 완전히 진입하면 이동본체(121)의 상부와 수납부(112) 사이에는 밀폐된 공간이 형성된다.
한편, 에어실린더(123)의 작동이 중지되면, 냉각유탱크(131)측 에어실린더(136)가 작동되면서 냉각유탱크(131)를 비드포집구(110)측 상부로 이동시킨다. 안내레일(137)에 설치된 위치센서(139)에 의해 냉각유탱크(131)의 이동이 완료되면 에어밸브(138)가 열리면서 비드포집구(110)측으로 냉각유가 공급되며 이동본체(121)의 상부와 수납부(112) 사이에 형성된 밀폐공간에 냉각유가 저장된다.
비드포집구(110) 내측에 설치된 유량센서(113)가 냉각유를 감지하면 에어밸브(138)가 닫히면서 냉각유의 공급이 중지되며 이와 동시에 트리밍작업이 개시된다.
트리밍작업으로 인해 발생된 고온의 비드는 비드포집구(110)로 낙하되어 비드필터(114)에 의해 수납부(112) 상부 중앙으로 유도된 후 냉각유에 의해 냉각된다. 따라서, 트리밍작업에 의해 발생되는 비드들은 모두 포집되며, 종래와 같이 낙하되는 고온의 비드로 인해 트리밍장치(20) 아래에 설치된 다수의 관련장치들이 오작동되거나 화재로 번지는 현상을 방지할 수 있다.
트리밍작업에 의해 비드가 발생되면 상부바이트(21)의 스트립센서(134)가 이를 감지하여 냉각유공급장치(130)를 작동시키는 동시에 냉각유공급장치(130)의 펌프(134)를 가동시킨다. 펌프(134)가 가동되면 밀폐공간에 저장된 냉각유는 냉각유로를 따라 노즐(133)을 통해 스트립용접부에 도포된다.
도포된 냉각유는 스트립용접부에 유막을 형성하여 이후, 산세과정에서의 염산성분에 의해 스트립의 표면에 형성된 산화막이 손상되지 않도록 보호함으로써 용접부의 강도가 취약해지는 것을 방지한다.
한편, 냉각유 배출수단(122)은 이동본체(121)로부터 누수되는 냉각유를 냉각유 배출용 안내유로(122a)를 통해 외부로 배출시키면 배출되는 냉각유는 냉각유라인(132)의 단부에 설치된 유입라인(135)의 유입홀(135a)을 통해 회수된다. 이때, 유입라인(135)을 V자로 형성하면 펌핑과정에서 외부공기가 유입홀을 통해 유입되는것이 방지된다.
이후, 트리밍작업이 완료되면 냉각유 도포과정도 중지되며, 모든장치들이 원위치로 복귀되면서 초기상태에서 대기한다. 한편, 비드포집구(110) 내측에 포집되었던 비드 조각들은 이동받침대(120)가 초기상태로 복귀되면서 냉각유와 함께 개방된 수납부(112) 하단을 통해 외부로 배출된다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 스트립 용접부 파단방지장치에 따르면,
비드포집구를 통해 트리밍작업시 발생되는 비드들이 모두 포집되므로 종래와 같이, 낙하된 고온의 비드로 인해 트리밍장치 아래에 설치된 관련장치들의 오작동 및 화재발생을 방지 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도포된 냉각유가 스트립용접부에 유막을 형성함으로써 이후, 산세과정에서의 투여되는 염산성분에 의해 스트립의 표면에 형성된 산화막이 손상되지 않도록 보호되므로 용접부의 강도가 취약해지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화 될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 포함되어야 한다.

Claims (3)

  1. 선행스트립과 후행스트립을 용접하는 과정에서 발생된 비드를 제거하기 위한 트리밍장치에 있어서,
    트리밍장치(20)의 하부에 설치되어 낙하하는 비드를 포집하는 비드포집구(110);
    비드포집구(110)의 내측에 진입되어 비드포집구(110)로부터 포집된 비드를 수거하여 외부로 배출시키는 이동받침대(120); 및
    냉각유를 비드포집구(110)로 공급하는 냉각유탱크(131)와, 이동받침대(120)를 통해 공급된 냉각유를 배출시켜 스트립용접부로 공급하는 냉각유라인(132)과, 냉각유를 순환시키는 펌프(134)를 구비하는 냉각유공급장치(130)를 포함하는 스트립 용접부 파단방지장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 비드포집구(110)는,
    상부로 확장된 개구부를 가지는 포집구(111);
    개방된 상하부를 가지며 포집구(111) 하부에 설치되고, 전방을 통해 진입하는 이동받침대(120)를 수납하는 수납부(112);
    수납부(112) 일측에 설치되어 수납부(112)로 유입되는 냉각유의 수위를 감지하는 유량센서(113);
    수납부(112) 상부 내측면에 부착되어 포집구(111)를 통해 낙하하는 비드를 필터링하는 필터(114); 및
    수납부(112) 내측벽면 양측에 수평설치되어 이동받침대(120)의 진입을 유도하는 가이드레일(115)을 구비하는 것을 특징으로 하는 스트립 용접부 파단방지장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 이동받침대(120)는
    상기 비드포집구(110)의 가이드레일(115)에 대응되도록 양측에 형성된 안내홈(121a)과, 일측에 형성된 냉각유 공급홀(121b)을 가지는 이동본체(121);
    이동본체(121)를 비드포집구(110)측으로 이동시키기 위해 전면에 연결되는 에어실린더(123);
    이동본체(121)의 바닥에 부착되고 양측에 형성된 냉각유 배출용 안내유로(122a)를 가지는 냉각유 배출수단(122); 및
    이동본체(121)와 에어실린더(123)을 지지하는 지지브라켓(125)을 구비하는 것을 특징으로 하는 스트립 용접부 파단방지장치.
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