KR20120035478A

KR20120035478A - 열연강판용 절단장치

Info

Publication number: KR20120035478A
Application number: KR1020100097006A
Authority: KR
Inventors: 조호준
Original assignee: 조호준
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2012-04-16

Abstract

본 발명의 열연강판용 절단장치(2)는 열연제품으로 생산하는 공정에서 사상압연을 끝낸 강판내 제품화되기 힘든 부분을 절단해 내는 장치로서, 열연강판을 이송시키는 런아웃 테이블(4)과 교차하는 레일(8)이 설치되고, 레일(8) 상에는 절단머신(10)과 슬라이딩 테이블(12)이 연동 슬라이딩 가능케 장치하며, 절단머신(10)은 절단용 구동실린더(24)의 전후 작동으로 상하부 나이프(28)(26) 중 하나가 상하운동하여 열연강판의 절단을 수행하도록 구성하며, 슬라이딩 테이블(12)은 이송작업시 런아웃 테이블(4)의 일부를 구성하며 절단작업 시에는 슬라이딩 테이블(12)의 위치로 진입하는 절단머신(10)에 밀려 물러나도록 구성한 것이다.

Description

열연강판용 절단장치{CUTTING MACHINE FOR HOT ROOLLED STEEL}

본 발명은 열연제품 생산설비에 관한 것으로, 특히 열연제품으로 생산하는 공정에서 사상압연을 끝낸 강판내 제품화되기 힘든 부분을 절단해 내는 절단장치에 관한 것이다.

열연제품은 열간 압연기(hot strip mill)에 의해서 생산된 코일상태의 열연강대와 이를 절판한 열연 강판을 의미한다. 열연 제품은 구조용 강판, 내후성강판, 자동차 구조용 강판, 강관용 강판, 고압가스 용기용 강판, 유정관용 강판, 송유관용 강판, 열연특수강판, 냉간압연용 강판 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.

이러한 열연 제품을 생산하기 위해서는 아래와 같은 5단계의 생산공정을 거치게 된다.

- 제1 공정: 가열로(reheating furnace)

연주공장 또는 분괴공정에서 이송된 슬라브를 가열로에서 충분히 가열한 후 추출하여 압연작업을 개시한다.

- 제2 공정: 조압연(roughing mill)

가열로에서 나온 슬라이브는 스케일 제거기에서 먼저 스케일이 제거되고, 그 다음 스케일 제거된 슬라브는 조압연기를 통해 적당한 형상과 두께 및 폭을 갖춘 압연소재로 만들어진다.

- 제3 공정: 사상압연(마무리 압연: finishing mill)

조압연기를 거친 후 압연소재는 마무리 압연기를 거치면서 사상압연이 이루어진다. 사상 압연의 목적은 판을 정해진 두께와 폭으로 조절하고 그 용도에 맞는 사상온도에서 양호한 표면과 형상으로 압연하는 것이다.

- 제4 공정: 런아웃 테이블(run-out table)과 권취

제3 공정의 사상 압연을 끝낸 강판은 롤들이 배열 형성된 런아웃 테이블을 통해 이송된 다음에 권취기에 권취된다. 런아웃 테이블의 이송롤 상을 얹혀서 이송되는 강판은 스프레이 되는 냉각수에 의해서 일정한 권취 온도(냉각온도: 약 300~900℃)까지 냉각이 이루어지며, 냉각수 스프레이는 런아웃 테이블에 일정 간격으로 배열 형성된다.

- 제5 공정: 정정(skin pass mill)

권취 되었던 강판은 정정공정에서 제품의 형상, 기계적 성질 및 표면형상의 개선을 위해 표면 결함, 형상 및 치수 측정 등의 각종 검사가 실시되어진다.

상기와 같은 공정들을 통해 열연제품을 생산함에 있어, 제4 공정에서 권취전 런아웃 테이블의 이송롤에 얹힌 강판 스트립의 꼬리부는 그 특성상 제품화되게 어려운 부분(평탄도가 많이 나쁨)이다. 또 강판 스트립 내에는 불량요소가 있을 수 있으므로, 강판 스트립에서 제품화되기 어려운 꼬리부나 불량요소가 포함된 부분은 권취기로 권취 전에 제거해야 한다.

제4 공정중 강판 스트립의 꼬리부나 불량요소를 제거하기 위한 기존의 방법은 런아웃 테이블 상의 강판 스트립의 이송을 중지시키고 가스토치 등으로 수동 절단해내는 것이었다.

하지만 이러한 절단방법은 수작업이 힘들고 번거로우며 생산성을 떨어 뜨리며 제품의 전단 품질확보도 원활치 않다는 단점이 있다. 또 설비에 문제를 야기시킬 수도 있다.

따라서 본 발명의 목적은 열연제품으로 생산하는 공정에서 사상압연을 끝낸 강판내 제품화되기 힘든 부분을 절단해 내되 생산성이 향상되고 전단품질이 확보되며 자동으로 절단할 수 있도록 해주는 절단장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라 본 발명은, 열연강판을 이송시키는 런아웃 테이블과 교차하는 레일이 설치되고, 레일 상에는 절단머신과 슬라이딩테이블이 연동 슬라이딩 가능케 장치하며, 상기 절단머신은 절단용 구동실린더의 전후 작동으로 상하부 나이프 중 하나가 상하운동하여 열연강판의 절단을 수행하도록 구성하며, 상기 슬라이딩테이블은 이송작업시 런아웃 테이블의 일부를 구성하며 절단작업시에는 슬라이딩테이블의 위치로 진입하는 절단머신에 밀려 물러나도록 구성함을 특징으로 하는 열연강판용 절단장치이다.

또 본 발명에서, 상기 절단머신과 슬라이딩테이블의 각 하부에는 실린더에 의해 작동하는 위치고정용 클램프가 장착됨을 특징으로 한다.

또 본 발명에서, 상기 절단머신의 출입구에는 로킹레버가 축설되어서 록킹용 구동실린더에 의해 잠금 및 해제작동하게 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 열연강판을 이송시키는 런아웃 테이블에 삽입될 수 있도록 하부에 바퀴 설치된 절단머신을 구비하되, 상기 절단머신은 일측방에 개방된 출입구를 갖는 본체의 하부에는 하부 나이프가 설치되고 본체의 상부에는 절단용 구동실린더에 전후 작동으로 상하 작동하는 상부 나이프가 설치되며, 상기 본체 출입구에는 록킹용 구동실린더에 의해서 잠금 및 해제 작동한 로킹레버가 축설치되게 구성하여 로킹레버에 의해 개방 출입구가 잠궈진 본체가 절단작업에 의한 뒤틀림을 잡아주도록 함을 특징으로 하는 열연강판용 절단장치이다.

또 본 발명에서, 하부 나이프를 지지하는 나이프 홀더에는 상하 나이프의 클리어런스를 조절하는 조절볼트들이 체결되게 구성하며, 나이프의 좌우 클리어런스 조절을 위해 상부 나이프의 상하작동시 경사안내면을 제공하는 조정부재가 본체에 체결 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 열연제품으로 생산하는 공정에서 사상압연을 끝낸 강판 스트립내 제품화되기 힘든 부분을 절단해 내되 런아웃 테이블의 오프라인 상에 설치된 절단장치를 이용하여 자동으로 절단해 내어 주므로, 제품의 생산성이 향상은 물론이고 전단품질이 확보되며 설비에 문제도 야기시키지 않도록 해주는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열연강판용 절단장치가 런아웃테이블과 관련하여 설치된 배치 평면도,
도 2는 도 1의 열연강판용 절단장치의 정면도,
도 3은 도 1의 열연강판용 절단장치의 평면도,
도 4는 도 2의 열연강판용 절단장치를 구성하는 절단머신의 사시도,
도 5는 절단머신의 정면도,
도 6은 절단머신의 측면도,
도 7은 절단머신에서의 상하 나이프의 클리어런스를 조정하기 위한 구성요소를 설명하기 위한 도면,
도 8은 절단머신에서의 나이프 좌우 클리어런스를 조정하기 위한 구성요소를 설명하기 위한 도면,
도 9는 도 5의 절단머신의 출입구 부분 절단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에서와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 열연강판용 절단장치(2)는 다수의 이송롤(6)들이 배열된 런아웃 테이블(4)의 부근에 설치된다. 런아웃 테이블(4)의 각 이송롤(6)들은 각 모터(6a)에 의해서 회전될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하며, 런아웃 테이블(4)의 좌우에는 냉각수 스프레이(3)들이 엇갈리게 배열 설치된다.

본 발명의 실시 예에 따른 열연강판용 절단장치(2)를 구성하기 위해 열연강판을 이송시키는 런아웃 테이블(4)과 교차하는 레일(8)이 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 바닥에 설치된다.

레일(8) 상에는 열연강판을 절단하기 위한 절단머신(10)과 슬라이딩 테이블(12)을 장치하되, 절단머신(10)과 슬라이딩 테이블(12)은 링크(13) 연결로 서로 연동되며 레일(8) 상에서 슬라이딩 된다.

슬라이딩 테이블(12)은 런아웃 테이블(4)이 열연강판을 이송시키는 작업을 하는 평소에는 런아웃 테이블(4)의 일부를 구성하게 되며, 그 테이블 상부에는 1~3개의 이송롤(6)이 바람직하게 장치된다.

그리고 열연강판 이송작업 이외에 열연강판의 불필요한 부분을 제거하기 위한 절단작업이 수행될 경우에는 절단머신(10)이 슬라이딩 테이블(12)에 있던 자리로 진입하게 되며 그와 동시에 슬라이딩테이블(12)은 절단머신(10)에 밀려서 뒤로 물러나게 된다.

절단머신(10)과 슬라이딩테이블(12) 각각의 바닥부에는 레일(8) 위에 타고 움직일 수 있도록 휠(14)들이 전후좌우 4곳 모서리 부근에 축설치 됨과 함께 실린더에 의해 작동하는 위치고정용 클램프(16)들이 전후좌우 4곳 모서리 부근에 장치되게 구성한다.

절단머신(10)과 슬라이딩테이블(12)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 절단머신(10)의 본체(20) 하부에 길게 연장 설치된 왕복이송용 구동실린더(22)의 작동에 의해서 연동되며 함께 움직일 수 있고, 이송작업시나 절단작업시에 맞도록 절단머신(10)과 슬라이딩테이블(12)이 위치되면 절단머신(10)과 슬라이딩테이블(12)의 각 위치고정용 클램프(16)들이 I자형 레일(8)을 클램핑함으로써 절단머신(10)과 슬라이딩테이블(12)이 현위치에 위치고정된다.

미설명부호로서, 도 3의 "60"는 주제어부, "62"는 도 2의 조작판넬, "64"는 전선 및 신호선이 집속된 케이블이다.

도 4 및 도 5는 절단머신(10)의 사시도와 정면도를 보여주는 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하여 절단머신(10)의 구성에 대해서 보다 상세히 설명하면, 절단머신(10)은 바닥부 4곳에 휠(14)들이 각각 설치되며 일측방이 개방된 출입구를 갖는 "ㄷ"자형 본체(20)를 구비한다.

절단머신(10)의 "ㄷ"자형 본체(20)는 공간부 하부에 하부 나이프(26)가 설치되고 공간부 상부에는 절단용 구동실린더(24)의 전후 작동으로 상하 작동하는 상부 나이프(28)가 설치되며, 본체(20)의 일측 개방된 출입구에는 록킹용 구동실린더(30)에 의해서 잠금 및 해제 작동한 로킹레버(32)가 축설치되게 구성한 것이다.

절단머신(10)의 상부나이프(28)를 구동하기 위한 절단용 구동실린더(24)의 일단에는 전후 작동대(34)가 링크 연결되며, 전후 작동대(34)에는 2개의 상측 날개레버(36)와 하측 날개레버(38)를 축설치하되, 상측 날개레버(36)의 타단은 본체(20)의 상측부에 축연결되고 하측 날개레버(38)의 타단에는 상부 나이프(28)가 체결 고정되는 상부나이프홀더(40)에 축설치된다. 그러므로 절단용 구동실린더(24)가 전후 작동함에 따라 전후 작동대(34)가 전후 작동되며, 상측 날개레버(36)의 타탄축을 기준으로 상하측 날개레버(36)(38)가 펴지거나 접혀지면서 상부나이프홀더(40)에 체결 고정된 상부 나이프(28)가 상하 운동을 하게 된다. 즉 전후 작동대(34)가 전진하면 상하측 날개레버(36)(38)가 펴지면서 상부 나이프(38)가 하강하게 되고(도 5의 (b)), 전후 작동대(34)가 후진하면 상하측 날개레버(36)(38)가 접혀지면서 상부 나이프(38)가 상승하게 되는 것이다(도 5의 (a)).

한편 하부 나이프(26)는 하부나이프홀더(42)에 체결고정되며, 하부나이프홀더(42)는 브라켓(48)의 장공을 통해 상방에서 체결된 체결볼트(44)에 의해서 본체(20) 하부에 고정된다. 그리고 하부 나이프(26)를 취부한 하부나이프홀더(42)는 브라켓(48) 전방에 구비된 다수개의 클리어런스 조절볼트(46)에 의해서 상하부 나이프(26)(28)의 상하간 클리어런스가 조절된다.

상부의 체결볼트(44)들을 풀어놓은 상태에서 다수개의 클리어런스 조절볼트(46)를 예컨대 시계방향으로 회전시키면 상하 나이프 갭(gap)이 줄어들고 반대로 회전시키면 상하 나이프 갭(gap)이 넓어진다. 클리어런스 조절볼트(46)에 의해서 조절되는 상하간 나이프(26)(28)의 클리어런스는 절단할 열연강판의 두께에 따라 조절되어지되 판두께의 8~12%내에서 그 기준값이 설정되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서는 절단머신(10)을 장기간 운전을 함에 따라 상하 나이프(24)(26)가 외부 요인등에 의해서 미세하게 좌우 뒤틀림현상이 발생할 수 있는데 이를 방지 및 개선하기 위해 내측 경사안내면을 갖는 조정부재(50)를 본체(20) 양측에 직립설치한다. 조정부재(50)의 직립설치 방향은 상부 나이프홀더(40)가 상하운동하는 방향이다. 본체(20) 양측의 각 조정부재(50)는 상부 나이프(28)의 좌우 클리어런스 조절을 위한 것으로 경사안내면부가 직립지지블록 내측에 체결 고정된 구조이며, 조정부재(50)의 위치 및 그 내측 경사면 정도는 좌우 뒤틀림이 방지되도록 조정된다.

특히 본 발명에서는 절단머신(10)이 상하부 나이프(28)(26)로 열연강판을 절단시 "ㄷ"자 형상의 본체(20) 상하부가 비틀어질 수 있고 절단대상인 열연강판이 외부로 힘에 밀려서 빠져나올 수도 있는 문제가 있는데, 이러한 것을 방지하기 위해 절단머신(10)의 본체(20) 출입구에는 로킹레버(32)가 축설치되고 그 로킹레버(32)는 록킹용 구동실린더(36)에 의해 구동되어서 잠금 및 해제작동되게 구성한 것이다.

도 9에서는 도 5의 절단머신(10)의 출입구 부분 단면도로서, 로킹레버(32)에 의해 본체(20)의 출입구가 잠궈지므로 "ㄷ"자형 본체(20) 구조가 완전 폐쇄되어서 절단작업시 본체(20)의 뒤틀림을 방지되게 한다.

도 9를 참조하면, 로킹레버(32)의 자유단은 잠금홈부가 형성되어 있고, 절단머신(10)의 본체(20)의 출입구의 일측(하부)에는 고정핀(33)이 형성되어 있어서, 로킹레버(32)의 자유단 잠금홈부가 고정핀(33)에 삽입됨에 의해 래치 결합되는 구조를 갖는다.

이러한 로킹레버(32)의 잠금구조는 본체(20)의 상하를 일체로 잡아주므로 열연강판 절단작업시 상부 나이프의 그 사이에 있는 열연강판에 육중하게 가해주는 힘에 의해 본체(20)의 출입구 개방된 상하단의 틀어짐을 사전에 방지하게 되며, 그에 따라 열연강판의 절단이 보다 쉽고 말끔하게 이루어진다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 열연강판용 절단장치(2)는 하기와 같이 작동을 한다.

열연강판용 절단장치(2)의 작동은 조작판넬(도 3의 62)에 구비된 각종 버튼을 누름에 의거하여 주제어부(60) 제어 하에 이루어진다.

런아웃 테이블(4)의 이송롤(6)에 얹혀서 이송되는 열연강판의 꼬리부는 그 특성상 제품화되게 어려운 부분(평탄도가 많이 나쁨)이므로 제거해야 하며, 또 열연강판 스트립 내에 불량요소가 있는 부분도 권취기(도 1의 5)에 권취되기 전에 제거해야 한다.

런아웃 테이블(4)상에 이송되는 열연강판중 제거해야할 부분이 발생하면 런아웃테이블(4)의 이송롤(6) 구동을 중지시킴과 동시에 냉각수 스프레이(3)의 작동도 중지시키고, 그 다음으로는 열연강판용 절단장치(2)를 구성하는 절단머신(10)과 슬라이딩 테이블(12)의 각 위치고정용 클램프(16)를 레일(8)로부터 언클램핑시킨다.

그리고, 록킹용 구동실린더(30)를 수축작동시켜서 절단머신(10)의 출입구에 있는 로킹레버(32)를 언클램핑시킨다.

그 후에는 왕복이송용 구동실린더(22)를 신장되게 구동시켜서 절단머신(10)이 레일(8)을 타고 전진함과 아울러 절단머신(10)과 연동된 슬라이딩테이블(12)도 레일(8)을 타고 전진하게 된다. 그에 따라 절단머신(10)은 런아웃 테이블(4)내 슬라이딩 테이블(12)에 있던 위치로 이동하게 되고 슬라이딩 테이블(12)은 그 만큼 앞으로 더 나아가게 된다.

이렇게 자리이동을 하게 되면 런아웃 테이블(4)에 얹혀 있던 열연강판이 절단머신(10)의 출입구를 통과해서 상하부 나이프(26)(28) 사이에 놓이게 되며, 이 상태에서 절단머신(10)과 슬라이딩 테이블(12)의 각 위치고정용 클램프(16)를 이용해서 레일(8)에 클램핑시키므로 위치고정이 이루어지게 한다.

그 다음에는 로킹레버(32)를 내려서 홀더홈부가 핀에 록킹되게 하며, 절단용 구동실린더(24)를 작동시켜서 상부 나이프(28)를 하강시키므로 고정되어진 하부 나이프(26)와 교차하면서 놓여진 열연강판이 절단되게 하며, 그 후에는 상부 나이프(28)를 다시 상승시킨다.

열연강판의 절단이 완료되면, 절단머신(10)의 출입구에 있는 로킹레버(32)를 다시 언클램핑시키고, 절단머신(10)과 슬라이딩 테이블(12)의 각 위치고정용 클램프(16)도 레일(8)로부터 언클램핑시킨다.

그후 절단머신(10)과 슬라이딩 테이블(12)을 원위치로 후진시켜서 슬라이딩 테이블(12)이 런아웃 테이블(4)의 일부가 되게 하고, 절단머신(10)과 슬라이딩 테이블(12)의 각 위치고정용 클램프(16)를 이용하여 레일(8)에 절단머신(10)과 슬라이딩 테이블(12)를 클램핑시켜서 위치 고정이 이루어지게 한다. 또 로킹레버(32)도 내려서 그 선단의 홀더홈부가 핀에 록킹되게 한다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

본 발명은 열연제품을 생산하는데 이용될 수 있으며, 특히 열연제품으로 생산하는 공정에서 사상압연을 끝낸 강판내 제품화되기 힘든 부분을 절단해 내되 생산성이 향상되고 전단품질이 확보되며 자동으로 절단할 수 있도록 해준다.

(2)-- 열연강판용 절단장치 (4)-- 런아웃 테이블
(6)-- 이송롤 (8)-- 레일
(10)-- 절단머신 (12)-- 슬라이딩 테이블
(13)-- 링크 (14)-- 휠
(16)-- 위치고정용 클램프 (20)- 본체
(22)-- 왕복이송용 구동실린더 (24)-- 절단용 구동실린더
(26)-- 하부 나이프 (28)-- 상부 나이프
(30)-- 록킹용 구동실린더 (32)-- 로킹레버
(34)-- 전후 작동대 (36)(38)-- 상하측 날개레버
(40)(42)-- 상하부 나이프홀더 (44)-- 체결볼트
(46)-- 클리어런스 조절볼트 (48)-- 브라켓
(50)-- 조정부재

Claims

열연강판을 이송시키는 런아웃 테이블과 교차하는 레일이 설치되고, 레일 상에는 절단머신과 슬라이딩테이블이 연동 슬라이딩 가능케 장치하며, 상기 절단머신은 절단용 구동실린더의 전후 작동으로 상하부 나이프 중 하나가 상하운동하여 열연강판의 절단을 수행하도록 구성하며, 상기 슬라이딩테이블은 이송작업시 런아웃 테이블의 일부를 구성하며 절단작업시에는 슬라이딩테이블의 위치로 진입하는 절단머신에 밀려 물러나도록 구성함을 특징으로 하는 열연강판용 절단장치.
제1항에 있어서, 상기 절단머신과 슬라이딩테이블의 각 하부에는 실린더에 의해 작동하는 위치고정용 클램프가 장착됨을 특징으로 하는 열연강판용 절단장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 절단머신의 출입구에는 로킹레버가 축설되어서 록킹용 구동실린더에 의해 잠금 및 해제작동하게 구성함을 특징으로 하는 열연강판용 절단장치.
열연강판을 이송시키는 런아웃 테이블에 삽입될 수 있도록 하부에 바퀴 설치된 절단머신을 구비하되, 상기 절단머신은 일측방에 개방된 출입구를 갖는 본체의 하부에는 하부 나이프가 설치되고 본체의 상부에는 절단용 구동실린더에 전후 작동으로 상하 작동하는 상부 나이프가 설치되며, 상기 본체 출입구에는 록킹용 구동실린더에 의해서 잠금 및 해제 작동한 로킹레버가 축설치되게 구성하여 로킹레버에 의해 개방 출입구가 잠궈진 본체가 절단작업에 의한 뒤틀림을 잡아주도록 함을 특징으로 하는 열연강판용 절단장치.
제4항에 있어서, 하부 나이프를 지지하는 하부 나이프홀더에는 상하 나이프의 클리어런스를 조절하는 클리어런스 조절볼트들이 체결되게 구성함을 특징으로 하는 열연강판용 절단장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 나이프의 좌우 클리어런스 조절을 위해 상부 나이프의 상하작동시 경사안내면을 제공하는 조정부재가 본체에 체결 구성함을 특징으로 하는 열연강판용 절단장치.