KR20120033058A - 철강 소재 절단장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철강 소재 절단장치에 관한 것으로, 베이스플레이트(10)의 상부에 가이드봉(20)을 따라 승강 가능한 프레임(30)이 설치되고, 상기 프레임(30)에 스크류로드(33)를 따라 이동하는 용접기장착바디(40)이 설치되며, 상기 용접기장착바디(40)에 용접기바디(50)가 장착되고, 상기 용접기바디(50)에 대용량 토치(51)가 구비된다.
상기 토치(51)로부터 대형 화염이 형성되어 두꺼운 소재의 원-패스(one-pass) 절단이 가능하고, 토치(51)의 상하 위치 조절이 가능하며, 절단 이동과 복귀가 자동으로 이루어진다. 따라서, 작업이 용이하고 신속하게 이루어진다.

Description

철강 소재 절단장치{apparatus for cutting steel material}
본 발명은 철강 소재 절단장치에 관한 것으로, 특히 두께가 두꺼운 철강 소재를 용이하게 절단할 수 있도록 된 철강 소재 절단장치에 관한 것이다.
제철공장에서는 고로 또는 전기로에서 용융된 쇳물을 래들에서 정련하고, 이를 연주설비의 턴디쉬에 부어 턴디쉬 하측의 몰드를 통해 연속적으로 배출함으로써 연속주조를 실시하고 있다.
연속주조를 통해서 슬라브, 빔블랑크, 빌렛 등의 중간제품이 제조되며, 상기 중간제품을 압연하여 다양한 형상의 빔, 철근, 강판 등의 완제품을 제조한다.
상기와 같은 중간제품 및 완제품을 제조할때 정상 제품이 될 수 없는 부분 즉, 제품의 단부를 절단장치를 이용하여 절단한다.
본 발명은 상기와 같은 철강 소재를 신속하고 용이하게 절단할 수 있는 철강 소재 절단장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 사용이 간편하며, 다양한 소재 사이즈에 용이하게 대응할 수 있도록 된 철강 소재 절단장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한, 장치 및 작업자의 안전성이 향상된 철강 소재 절단장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
베이스플레이트와;
상기 베이스플레이트에 승강 가능하게 설치된 프레임과,
상기 프레임에 좌우 이동 가능하게 설치된 용접기장착바디와,
상기 용접기장착바디에 장착된 용접기바디와,
상기 용접기바디의 단부에 구비된 대용량 토치를 포함한다.
또한, 상기 프레임은 상기 베이스플레이트에 장착된 가이드봉을 따라 상하 이동하도록 설치된다.
또한, 상기 프레임의 하면에 암나사홀이 형성된 암나사하우징이 형성되고, 상기 베이스플레이트에 측면의 손잡이를 돌리면 상방으로 돌출된 승강스크류가 회전하는 승강기어박스가 설치되며, 상기 암나사하우징에 상기 승강스크류가 삽입되어 나사 결합된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임에 모터로 구동되는 스크류로드가 설치되고, 상기 용접기장착바디의 하면에 형성된 연결단부의 구멍에 상기 스크류로드가 삽입되어 나사 결합된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임에 상기 스크류로드와 평행한 가이드로드가 설치되고, 상기 용접기장착바디의 하면에 형성된 또 다른 연결단부의 구멍에 상기 가이드로드가 삽입되어 상기 용접기장착바디의 이동 경로를 가이드하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 용접기장착바디에 지지파이프가 수직으로 설치되고, 상기 지지파이프의 상단과 상기 용접기바디의 앞쪽 단부가 와이어로 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 와이어는 턴버클을 매개로 상기 지지파이프에 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 용접기바디의 후단에 밸런스웨이트가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스플레이트의 상면에 상기 모터의 작동을 제어하는 스위치를 구비한 콘트롤박스가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임에 리미트스위치가 설치되고, 상기 용접기장착바디에 상기 리미트스위치의 감지레버를 밀어주는 레버조작편이 설치되며, 상기 레버조작편이 상기 감지레버를 밀어주면 상기 콘트롤박스는 상기 모터의 회전방향을 역전시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스플레이트에 휠과 손잡이가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스플레이트의 전방에 열과 절단 불똥을 차단하는 보호판이 장착된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스플레이트의 후단에 나사홀이 형성되고, 상기 나사홀에 나사봉 형태의 스토퍼가 나사결합되며, 상기 스토퍼의 상단에 손잡이가 구비된 것을 특징으로 한다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면,
대용량 토치의 사용에 의해 화염의 길이가 길어짐으로써 소재의 원-패스 절단이 가능해진다. 따라서, 작업 시간이 단축되며, 소재 미절단 현상도 해소된다.
또한, 용접기바디의 상하위치 조작이 가능하므로 다양한 크기의 소재를 절단할 수 있다.
또한, 용접기바디 즉, 토치의 절단 이동과 복귀가 자동화되어 작업이 간편하고 신속하게 이루어진다.
또한, 토치의 절단 이동이 정속으로 이루어져 소재 절단이 용이해지고, 절단면의 정도가 향상된다.
또한, 보호판이 구비되어 화염의 열과 절단 불똥이 차단됨으로써 작업자와 장치를 보호할 수 있게 된다.
또한, 베이스플레이트에 휠과 손잡이가 구비되어 장치의 위치 이동이 용이해지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 철강 소재 절단장치의 구성도,
도 2는 도 1의 우측면도,
도 3은 본 발명의 일 구성인 스토퍼의 설치 상태도이다.
이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 장치 전체를 지지할 수 있는 강도를 가지는 직사각형 판재인 베이스플레이트(10)의 상부에 구성된다.
상기 베이스플레이트(10)의 상면에 4개의 가이드봉(20)이 수직 상태로 고정되고, 상기 가이드봉(20)에 네 모서리부가 관통되어 상하방향으로 이동 가능한 프레임(30)이 설치된다.
상기 프레임(30)과 상기 가이드봉(20)의 사이에는 부시(31)가 개재되어 있어 프레임(30)의 상하방향 이동이 부드럽고 원활하게 이루어지도록 되어 있다.
상기 프레임(30)의 내측에는 장변(길이가 긴 변) 방향으로 상호 평행한 2개의 봉이 설치된다.
그 중 하나는 외주면에 이송용 나사산이 형성된 스크류로드(33)이고 다른 하나는 외주면이 매끈한 단순 원형 봉인 가이드로드(34)이다.
상기 스크류로드(33)와 가이드로드(34)의 상부에 용접기장착바디(40)가 설치된다.
상기 용접기장착바디(40)의 하면에는 중간에 원형 구멍이 형성된 연결단부(41,42)가 돌출 형성되어 있다. 상기 연결단부(41,42)에 상기 스크류로드(33)와 가이드로드(34)가 각각 관통되어 상기 용접기장착바디(40)는 상기 스크류로드(33)와 가이드로드(34)를 따라 좌우(도 2에서)로 직선 이동하도록 되어 있다.
상기 스크류로드(33)가 끼워지는 연결단부(41)의 구멍에는 스크류로드(33)에 상응하는 나사산이 형성되어 있어서 상호 나사 결합된다.
상기 스크류로드(33)의 일측 단부는 상기 프레임(30)의 일측면에 장착된 모터(90)에 연결되어 회전된다.
상기 모터(90)와 상기 스크류로드(33)의 사이에 감속기(91)가 설치되어 모터(90)의 고속회전을 적절한 수준으로 감속시킬 수 있도록 되어 있다.
따라서, 상기 모터(90)가 회전하면 상기 스크류로드(33)가 회전되고, 이에 상기 용접기장착바디(40)는 스크류로드(33)를 따라 좌 또는 우로 이동할 수 있다. 이동방향은 모터(90)의 회전방향에 따라 전환된다.
이때 상기 용접기장착바디(40)의 또 다른 연결단부(42)가 상기 가이드로드(34)에 관통되어 있으므로 가이드로드(34)의 안내 작용에 의해 상기 용접기장착바디(40)의 이동은 더욱 원활하고 안정적이며 정확한 경로를 따라 이루어진다.
한편, 상기 용접기장착바디(40)의 상면에는 용접기바디(50)가 수평으로 장착된다.
상기 용접기바디(50)는 용접가스와 산소가 지나가는 파이프로서 상기 용접기장착바디(40)에 별도의 장착용 브라켓과 볼트 등으로 장착될 수도 있고 직접 용접될 수도 있다.
상기 용접기바디(50)의 앞쪽 단부에는 대용량 토치(51)가 설치되는데, 상기 대용량 토치(51)는 두꺼운 소재의 절단이 가능하도록 화염을 충분한 길이로 형성할 수 있으며 산소를 고압으로 분출할 수 있다.
상기 용접기바디(50)의 후단은 일반 용접기의 구성과 같이 용접가스(LNG, LPG, 아세틸렌 등)와 산소를 공급하기 위한 호스(52)가 연결된다. 공급가스의 양을 조절하기 위한 밸브가 구비됨은 물론이다.(일반적인 구성이므로 상세 도시는 생략함)
또한, 상기 용접기장착바디(40)의 앞쪽면과 상기 용접기바디(50)의 하면을 연결하는 보강지지대(46)가 구비되어 용접기바디(50) 지지강도가 향상됨으로써 용접기바디(50)의 선단 출렁거림을 방지할 수 있다.
따라서, 절단작업중 상기 대용량 토치(51)의 높이를 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 상기 용접기바디(50)의 후방에는 밸런스웨이트(60)가 구비된다.
이는 상기 용접기바디(50)가 몸체의 대부분이 상기 용접기장착바디(40)의 앞쪽으로 위치하도록 설치되어 있어서 장치의 무게중심이 앞쪽으로 쏠리는 것을 방지하기 위함이다. 상기 밸런스웨이트(60)에 의해 장치의 무게 균형이 잡힘으로써 이동 및 절단 작업시 안정적인 자세유지가 가능하다.
한편, 상기 용접기장착바디(40)에는 수직의 지지파이프(43)가 설치된다.
상기 지지파이프(43)는 도시된 바와 같이 디귿자 단면 형상을 가진 별도의 마운팅브라켓(44)을 용접기장착바디(40)에 선 장착하고, 그 상부에 장착할 수 있다. 그러나, 그 장착 위치나 방식에 별다른 제한은 없어서 상기 용접기장착바디(40)의 측면에 수직으로 용접될 수도 있다.
상기 지지파이프(43)는 상기 용접기바디(50)의 앞쪽 단부를 잡아주기 위한 수단으로서, 도시된 바와 같이 용접기바디(50)의 앞쪽 단부와 지지파이프(43)의 상단이 와이어(70)로 연결된다. 상기 와이어(70)는 체인 등의 부품으로 대체 가능하다.
상기 와이어(70)의 일단은 고정구(71)를 이용하여 상기 용접기바디(50)의 앞쪽 단부(대용량 토치(51)의 후방)에 고정되고, 타단은 턴버클(72)을 매개로 지지파이프(43)의 상단에 연결된다.
따라서, 상기 턴버클(43)을 조작하여 와이어(70)에 장력을 부여함으로써 용접기바디(50)의 앞쪽 단부를 상방으로 잡아당겨 줄 수 있도록 되어 있다.
따라서, 절단 작업 중이나 이동 중에 상기 용접기바디(50)의 출렁거림이 방지됨으로써 작업의 정도가 향상되고 이동이 안정적으로 이루어진다. 또한, 장기적으로는 용접기바디(50)의 처짐이 방지되는 효과가 있다.
한편, 상기 프레임(30)의 하부에는 암나사하우징(32)이 형성된다. 상기 암나사하우징(32)은 프레임(30)의 하면에 하방으로 돌출 성형되어 있으며, 중앙에 하방으로 개구된 암나사홀(32a)이 형성되어 있다.
상기 암나사하우징(32)의 하방에는 상기 베이스플레이트(10)의 상면에 승강기어박스(80)가 설치된다.
상기 승강기어박스(80)는 상면에 승강스크류(81)가 돌출되어 있고, 상기 승강스크류(81)는 상기 승강기어박스(80)의 일측면에 구비된 손잡이(82)를 돌림으로써 회전되도록 되어 있다.
또한, 상기 승강스크류(81)는 상기 암나사하우징(32)의 암나사홀(32a)에 삽입되어 나사 체결되어 있다. 상기 승강스크류(81)와 상기 암나사홀(32a)에 형성된 나사산 역시 상기 스크류로드(33)와 연결단부(41)의 구멍에 형성된 나사산과 동일한 이송용 나사산이다.
따라서, 상기 손잡이(82)를 돌리면 상기 승강스크류(81)가 회전되고, 이에 상기 암나사하우징(32)이 승강스크류(81)상에서 상하로 승강됨으로써 상기 프레임(30)이 승강된다.
즉, 상기 손잡이(82)를 조작하여 상기 프레임(30)을 승강시킴으로써 상기 용접기바디(50) 즉, 상기 대용량 토치(51)의 상하 위치를 조정할 수 있도록 되어 있다.
한편, 상기 베이스플레이트(10)의 상면 후방에는 콘트롤박스(100)가 설치된다.
상기 콘트롤박스(100)는 상기 모터(90)의 작동을 on/off하고, 회전방향을 전환하는 스위치를 구비한다.
또한, 상기 콘트롤박스(100)는 상기 프레임(30)에 설치된 리미트스위치(110)와 연결되어, 리미트스위치(110)로부터 전달된 신호에 의해 상기 모터(90)의 회전방향을 역전시키는 기능을 수행한다.
상기 리미트스위치(110)는 상기 용접기장착바디(40)의 초기 위치와는 반대쪽 방향으로 상기 프레임(30)의 일측 변 상부에 설치된다.
또한, 상기 리미트스위치(110)의 감지레버(111)를 밀어주기 위한 레버조작편(45)이 상기 용접기장착바디(40)의 일측면에 설치된다.
따라서, 상기 모터(90)가 작동하여 상기 용접기장착바디(40)가 초기위치로부터 반대쪽 방향으로 이동하다가 상기 레버조작편(45)이 상기 리미트스위치(110)의 감지레버(111)를 밀어주면, 이를 감지한 상기 콘트롤박스(100)는 상기 모터(90)의 회전방향을 역전시켜 상기 용접기장착바디(40)를 다시 초기위치로 복귀시킨다.
따라서, 절단 작업을 끝낸 후 용접기장착바디(40)가 자동으로 초기위치로 복귀됨으로써 보다 간편하고 신속한 작업의 진행이 가능하다.
한편, 상기 베이스플레이트(10)의 하면에는 네 모서리에 휠(11)이 구비되고, 상면에는 손잡이(12)가 설치됨으로써 장치를 밀어 원하는 곳으로 쉽게 이동시킬 수 있도록 되어 있다.
또한, 작업위치로 이동한 후 절단작업중 장치의 위치를 고정하기 위해 스토퍼(13)가 구비된다.
상기 스토퍼(13)는 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스플레이트(10)의 후단 중앙(손잡이(12)가 설치된 방향)에 형성된 나사홀(10a)에 삽입되어 나사결합된 나사봉으로서, 상단에 회전 조작이 용이하도록 직각으로 절곡된 형태의 손잡이(13a)가 구비된다.
따라서, 상기 손잡이(13a)를 돌려서 스토퍼(13)를 하강시켜 스토퍼(13)의 하단이 공장 바닥에 맞닿게 함으로써 베이스플레이트(10)의 이동을 억제할 수 있고, 상기 손잡이(13a)를 반대로 돌려서 스토퍼(13)를 상승시키면 스토퍼(13)가 바닥과 떨어지므로 장치의 이동이 자유롭게 된다.
한편, 상기 베이스플레이트(10)의 앞쪽 단부(손잡이(12)가 설치된 위치의 반대쪽 방향)에는 장치의 전면을 가려주는 보호판(120)이 장착된다.
상기 보호판(120)은 대용량 토치(51)에서 발생하는 화염으로부터 전달되는 열과 절단시 발생하는 불똥을 차단하여 장치와 작업자를 보호한다.
이제 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.
상기 대용량 토치(51)는 용접기바디(50)를 통해 충분한 양의 용접가스와 산소를 공급받아 화염을 길게 형성할 수 있으므로 두께가 두꺼운 소재를 원-패스로 절단할 수 있다.
즉, 상기 대용량 토치(51)가 소재의 상부를 1회 지나가는 것만으로 소재의 절단이 완료됨으로써 하나의 소재 절단을 위해 장치가 동일한 경로를 수회 반복 이동할 필요가 없게 되어 작업시간이 단축되는 효과가 있다. 즉, 절단 성능이 향상된다. 따라서, 소재 미절단 현상을 해소할 수 있다.
또한, 손잡이(82)를 조작하여 상기 대용량 토치(51)의 높낮이를 자유로이 조절할 수 있으므로 다양한 크기의 소재를 절단하는데 유리하다.
또한, 모터(90)에 의해 용접기바디(50)의 자동 주행이 가능하므로 절단 작업이 자동으로 이루어지며, 주행 속도가 일정하여 절단 속도가 일정하게 유지되므로 절단이 용이하게 이루어지고 절단면의 정도가 향상된다.
또한, 휠(11)과 손잡이(12)를 구비하여 작업자가 손잡이(12)를 잡고 밀어서 용이하게 이동시킬 수 있다. 즉, 이동성이 향상되어 장치의 위치 변경이 용이하다.
한편, 장치의 전방에 보호판(120)이 구비되어 작업중 발생하는 열과 불똥을 차단함으로써 장치의 손상과 작업자의 부상을 방지할 수 있다.
10 : 베이스플레이트 11 : 휠
12 : 손잡이 13 : 스토퍼
13a : 손잡이 20 : 가이드봉
30 : 프레임 31 : 부시
32 : 암나사하우징 32a : 암나사홀
33 : 스크류로드 34 : 가이드로드
40 : 용접기장착바디 41,42 : 연결단부
43 : 지지파이프 44 : 마운팅브라켓
45 : 레버조작편 46 : 보강지지대
50 : 용접기바디 51 : 대용량 토치
52 : 호스 60 : 밸런스웨이트
70 : 와이어 71 : 고정구
72 : 턴버클 80 : 승강기어박스
81 : 승강스크류 82 : 손잡이
90 : 모터 91 : 감속기
100 : 콘트롤박스 110 : 리미트스위치
111 : 감지레버

Claims (13)

  1. 베이스플레이트와;
    상기 베이스플레이트에 승강 가능하게 설치된 프레임과,
    상기 프레임에 좌우 이동 가능하게 설치된 용접기장착바디와,
    상기 용접기장착바디에 장착된 용접기바디와,
    상기 용접기바디의 단부에 구비된 대용량 토치
    를 포함하는 철강 소재 절단장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임은 상기 베이스플레이트에 장착된 가이드봉을 따라 상하 이동하도록 설치된 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임의 하면에 암나사홀이 형성된 암나사하우징이 형성되고, 상기 베이스플레이트에 측면의 손잡이를 돌리면 상방으로 돌출된 승강스크류가 회전하는 승강기어박스가 설치되며, 상기 암나사하우징에 상기 승강스크류가 삽입되어 나사 결합된 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임에 모터로 구동되는 스크류로드가 설치되고, 상기 용접기장착바디의 하면에 형성된 연결단부의 구멍에 상기 스크류로드가 삽입되어 나사 결합된 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 프레임에 상기 스크류로드와 평행한 가이드로드가 설치되고, 상기 용접기장착바디의 하면에 형성된 또 다른 연결단부의 구멍에 상기 가이드로드가 삽입되어 상기 용접기장착바디의 이동 경로를 가이드하도록 된 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 용접기장착바디에 지지파이프가 수직으로 설치되고, 상기 지지파이프의 상단과 상기 용접기바디의 앞쪽 단부가 와이어로 연결된 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 와이어는 턴버클을 매개로 상기 지지파이프에 연결된 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 용접기바디의 후단에 밸런스웨이트가 구비된 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 베이스플레이트의 상면에 상기 모터의 작동을 제어하는 스위치를 구비한 콘트롤박스가 설치된 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 프레임에 리미트스위치가 설치되고, 상기 용접기장착바디에 상기 리미트스위치의 감지레버를 밀어주는 레버조작편이 설치되며, 상기 레버조작편이 상기 감지레버를 밀어주면 상기 콘트롤박스는 상기 모터의 회전방향을 역전시키는 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스플레이트에 휠과 손잡이가 구비된 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스플레이트의 전방에 열과 절단 불똥을 차단하는 보호판이 장착된 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스플레이트의 후단에 나사홀이 형성되고, 상기 나사홀에 나사봉 형태의 스토퍼가 나사결합되며, 상기 스토퍼의 상단에 손잡이가 구비된 것을 특징으로 하는 철강 소재 절단장치.

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