KR20140034441A - 스트립 선단부 라운딩 장치 - Google Patents

Abstract

스트립을 코일 제품으로 생산하는 공정에서 스트립의 권취 시 선단부의 두께로 인하여 엔드마크가 발생되는 것을 방지할 수 있는 스윙 롤러테이블 및 이를 이용한 스트립 라운딩 장치에 관하여 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상하 방향으로 연결 설치된 상부 프레임 및 하부 프레임 사이에서 승강 구동하여 스트립 선단부를 라운드 형상으로 프레스 가공하는 상부 프레스부 및 하부 프레스부와, 상부 프레스부 및 하부 프레스부 간의 프레스 면을 사이에 두고 스트립 선단부의 진행 경로를 따라 분리 배치된 제1, 2 롤러테이블 사이에 연결 배치되되, 일측은 제1 롤러테이블과 분리 가능하며 타측은 제2 롤러테이블에 힌지 연결되는 동시에, 하부 프레스부의 승강에 연동하여 슬라이딩하며 회동하는 스윙 롤러테이블 및 하부 프레스부를 승강 구동시키는 승강 구동부를 포함하는 스트립 선단부 라운딩 장치를 제공한다.

Description

스트립 선단부 라운딩 장치{STRIP TOP PART ROUNDING APPARATUS}

본 발명은 스트립 선단부 라운딩 장치에 관한 것으로서, 스트립을 코일 제품으로 생산하는 공정에서 스트립의 권취 시 선단부의 두께로 인하여 엔드마크가 발생되는 것을 방지할 수 있는 스윙 롤러테이블을 구비한 스트립 라운딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스트립을 코일 제품으로 생산하는 냉연 및 도금 공정에서는 스트립 선단부의 두께로 인해 발생 가능한 결함(이를 '엔드마크' 또는 '굴곡마크'라 함)을 방지하는 작업을 실시한다.

종래에는 상기 엔드마크 발생을 방지하기 위한 방법으로서, 스트립의 두께가 2.0mm 이하일 경우에는 권취 설비인 텐션 릴의 슬리브로서 홈 슬리브 또는 연질 슬리브를 이용하여 엔드마크 발생을 방지하였다.

그리고 스트립의 두께가 2.0mm 이상인 경우에는 스트립 선단부를 경사지게 깎아내는 방법을 이용하였다. 또한, 최근 소개된 방법에 따르면, 권취 설비인 텐션 릴의 슬리브 원주 각도와 동일하게 상, 하부 프레스 다이를 제작하여, 스트립 선단부를 미리 라운드 처리해주는 방법이 알려져 있다. 이와 같은 방법을 이용하여 엔드마크의 발생을 방지하였다.

그런데, 상기에서 소개한 종래의 방법 중, 스트립의 선단부를 라운드 처리하는 방법을 이용할 경우, 무엇보다도 스트립의 선단부가 상, 하부 프레스 다이 사이에 정확히 정지될 수 있어야 한다. 그리고 라운딩 처리된 스트립 선단부는 롤러 테이블에 걸림 없이 이송될 수 있어야 한다.

만일, 여러 가지 작업 조건에 의해 스트립의 선단부가 상, 하부 프레스 다이 사이에 정확히 정지되지 못할 경우에는 코일 제품에 엔드마크가 발생될 수 있어 제품 품질이 저하될 수 있다.

또한, 라운드 처리된 스트립의 선단부가 이송 중에 롤러 테이블에 걸리는 경우 스트립의 손상 또는 파손이 유발될 수 있으며, 하부 프레스 다이와 스트립 간의 간섭이 발생하게 되면 하부 프레스의 마모와 스트립에 스크래치 등의 결함이 함께 일어날 수 있다.

도 1은 종래의 스트립 선단부 라운딩 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 종래의 스트립 선단부 라운딩 장치(1)는 제1, 2 롤러테이블(RT1, RT2) 사이에 상부 프레스 다이(10)와 하부 프레스 다이(20)가 수직으로 대향 배치된다. 그리고 이들 상, 하 프레스 다이(10, 20)는 상하로 연결된 상부 프레임(2)과 하부 프레임(3) 사이에 구비된다.

한편, 상부 프레스 다이(10)는 수직 하방으로 고정된 하부 프레스 다이(20) 쪽으로 승강 작동하여, 이들 사이의 정해진 위치에 정지한 스트립(S) 선단부를 라운드 형상으로 처리할 수 있다. 이를 위해, 상부 프레스 다이(10) 쪽에는 상부 프레스 다이(10)를 승강시키는 승강 실린더(6)와, 승강 경로를 안내해 주는 다수의 가이드 로드(8)가 구비된다. 그리고 상부 프레임(2)에는 스트립(S) 선단부가 상부 프레스 다이(10)와 하부 프레스 다이(20) 사이의 정해진 위치로 진입되는지를 감지하기 위하여 센서(9)가 마련되어 있다.

도 2는 종래의 스트립 선단부 라운딩 장치의 작용 효과를 살펴보기 위하여 도시한 작동상태도 이다.

도 2의 (a)를 살펴보면, 핀치 롤(R)에 의해 스트립(S)의 선단부가 상, 하부 프레스 다이(10, 20) 사이로 진입하기 전의 모습을 보여준다. 이때, 하부 프레스 다이(20)는 양쪽으로 연결된 제1, 2 롤러테이블(RT1, RT2)의 패스 라인과 동일 선상으로 높이를 유지하며, 상부 프레스 다이(10)는 스트립(S)이 진행할 수 있도록 하부 프레스 다이(20)로부터 상향 이격하여 위치한다.

핀치 롤(R)에는 회전 량을 통해 스트립의 진행 길이를 연산하는 연산 수단이 내장되어 있으며, 핀치 롤(R)의 회전을 통해 제1 롤러테이블(RT1)을 따라 서서히 진입되는 스트립(S) 선단부는 센서(9)에 의해 인식된다. 이후, 센서(9)로부터 인식된 시점으로부터 스트립(S) 선단부를 상, 하부 프레스 다이(10, 20) 사이의 정해진 위치로 정지시키기 위한 핀치 롤(R)의 회전 량이 산출된다. 그리고 상기 산출된 회전 량만큼 핀치 롤(R)이 회전함에 따라 스트립(S) 선단부는 상, 하부 프레스 다이(10, 20) 사이의 정해진 위치까지 이송된 후 정지하게 된다.

도 2의 (b)를 살펴보면, 상, 하부 프레스 다이(10, 20) 사이의 정해진 위치에 정지된 스트립(S) 선단부를 향하여 상부 프레스 다이(10)가 수직 하방으로 위치 고정된 하부 프레스 다이(20)를 향하여 하강 가압한다. 이때, 상, 하부 프레스 다이(10, 20) 사이에 놓인 스트립(S) 선단부는 사전 준비된 프레스 조건(즉, 상, 하부 프레스 다이를 텐션 릴의 슬리브 원주 각도와 동일한 각도로 굴곡 형성한 조건)에 따라 라운드 처리된다. 이후, 상부 프레스 다이(10)는 원래의 위치인 수직 상방으로 상승하고 핀치 롤(R)에 의해 이송된 스트립(S)은 권취 공정으로 보내어진다.

이와 같이 도 1, 2를 통해 살펴본 종래의 스트립 선단부 라운딩 장치의 경우, 몇 가지 문제점을 지니고 있다. 도 3을 참조하여 이에 해당되는 문제점을 몇 가지 소개하기로 한다.

통상 스트립의 경우 고객사의 요청에 의하여 표면에 방청 용도로 오일을 도포하는 경우가 많다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같이 핀치 롤의 회전 량을 조절하여 스트립(S) 선단부를 상, 하부 프레스 다이 사이의 정해진 위치에 정확히 정지시켜야 함에도 불구하고, 스트립(S)과 핀치 롤(R) 사이에는 슬립이 발생되는 경우가 종종 발생된다. 아울러 표면 상에 도포된 오일에 의한 슬립을 제외하더라도 스트립의 강종, 반곡 등의 여러 요인에 의해 스트립 선단부는 정해진 위치에 정확히 정지되지 못하는 경우가 종종 발생한다.

도 3의 (a)는 스트립 선단부가 정해진 위치로부터 초과 진입되어 제2 롤러테이블(RT2)까지 이송된 경우(S1 참조)이며, 도 3의 (b)는 스트립 선단부가 정해진 위치까지 진입되지 못하고 정지 위치가 미달된 경우(S2 참조)이다.

이와 같이, 스트립 선단부가 상, 하부 프레스 다이(10, 20) 사이의 정해진 위치에 정확히 정지되지 못할 경우에는, 스트립 선단부의 라운딩 각도가 텐션 릴의 슬리브 각도와 일치되지 못한다. 그 결과 스트립이 코일 제품으로 권취 될 경우, 엔드마크가 여전히 나타나게 되며 고객사의 불만을 초래하게 되었다.

또한, 도 3의 (c)는 상, 하부 프레스 다이(10, 20)의 프레스 작업에 의해 라운드 처리된 스트립(S) 선단부가 제1 롤러테이블(RT1)와 하부 프레스 다이(20) 사이에 끼인 경우(S3')와, 하부 프레스 다이(20)와 제2 롤러테이블(RT2) 사이에 끼인 경우(S3)이다. 이 경우 스트립 선단부가 휘어지거나 파손되는 문제를 야기하였다.

또한, 도 3의 (d)는 스트립(S) 선단부가 하부 프레스 다이(20)를 지나 제2 롤러테이블(RT2) 쪽으로 과다하게 진행된 경우로서, 하부 프레스 다이(20)가 비 정상적으로 마모되거나 스트립의 하면에 스크래치 등의 결함이 발생하는 문제가 초래되었다.

본 발명은 코일 제품의 엔드마크 발생을 방지하고 설비의 손상을 방지하기 위하여 라운딩 작업이 이루어지는 위치에 스트립의 선단부를 정확히 정지시켜 줄 수 있는 스윙 롤러 테이블을 구비한 스트립 선단부 라운딩 장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상하 방향으로 연결 설치된 상부 프레임 및 하부 프레임 사이에서 승강 구동하여 스트립 선단부를 라운드 형상으로 프레스 가공하는 상부 프레스부 및 하부 프레스부; 상기 상부 프레스부 및 하부 프레스부 간의 프레스 면을 사이에 두고 스트립 선단부의 진행 경로를 따라 분리 배치된 제1, 2 롤러테이블 사이에 연결 배치되되, 일측은 상기 제1 롤러테이블과 분리 가능하며 타측은 상기 제2 롤러테이블에 힌지 연결되는 동시에, 상기 하부 프레스부의 승강에 연동하여 슬라이딩하며 회동하는 스윙 롤러테이블; 및 상기 하부 프레스부를 승강 구동시키는 승강 구동부;를 포함하는 스트립 선단부 라운딩 장치를 제공한다.

이때, 상기 스윙 롤러테이블은, 테이블 몸체와, 상기 테이블 몸체의 길이 방향을 따라 배치된 다수의 롤러를 포함한다.

또한, 상기 테이블 몸체는, 하단 측면을 관통하여 길이 방향으로 형성된 핀 가이드 홀을 구비하되, 상기 하부 프레스부를 통해 연결되는 제1 핀 부재가 상기 핀 가이드 홀을 동시에 관통할 수 있다.

또한, 상기 테이블 몸체는, 상기 제1 롤러테이블의 측면으로부터 수평 방향으로 돌출된 가이드 판에 면접하여 안착되기 위한 연결 홈을 구비할 수 있다.

또한, 상기 테이블 몸체는, 상기 제2 롤러테이블의 측면을 통해 관통되는 제2 핀 부재가 삽입되는 핀 고정 홀을 구비할 수 있다.

그리고, 상기 상부 프레스부는, 코일 제품의 권취 롤의 원주 각도에 대응하여 굴곡 형성된 프레스 상면을 구비하는 상부 프레스 다이; 상기 상부 프레스 다이의 굴곡 형성된 프레스 상면의 후방에 마련되어 스트립 선단부를 설정된 압력으로 가압하는 스트립 홀더; 상기 상부 프레임을 수직 방향으로 관통하여 상기 상부 프레스 다이를 승강 구동하는 승강 실린더; 및 상기 승강 실린더와 나란하게 일렬 배치되어 상기 상부 프레스 다이의 승강을 안내해주는 가이드 로드;를 포함한다.

또한, 상기 상부 프레스 다이와 상기 스트립 홀더 사이에는, 길이 방향을 따라 설정된 간격으로 이격 배치된 다수의 완충 부재가 개재될 수 있다.

그리고, 상기 하부 프레스부는, 코일 제품의 권취 롤의 원주 각도에 대응하여 굴곡 형성된 프레스 하면을 구비하는 하부 프레스 다이를 포함하되, 상기 굴곡 형성된 프레스 하면의 전방으로는 수직 상방으로 돌출되어 상기 스윙 롤러테이블을 슬라이딩 가능하게 연결시켜주는 연결부가 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 승강 구동부는, 상기 하부 프레스부의 하측으로 연결된 상부 승강블록; 상기 상부 승강블록과 상하 방향으로 경사면을 통해 접촉 배치되되, 상기 하부 프레임의 중공을 따라 길이 방향으로 이동함에 따라 상기 상부 승강블록을 승강 구동시키는 하부 승강블록; 상기 하부 승강블록의 길이 방향으로 마련된 나사 홈을 통해 삽입하여 체결되는 스크루 부재; 및 상기 스크루 부재의 타단부와 연결되어 회전 구동하는 승강 구동모터;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면 스트립을 코일 제품으로 생산하는 공정에서 스트립의 권취 시 발생되는 엔드마크를 방지할 수 있다.

특히, 상, 하부 프레스 다이를 이용하여 스트립 선단부의 라운딩 각도를 권취 설비인 텐션 릴의 슬리브 원주 각도와 동일하게 하여 두께가 2.0mm 이상인 스트립을 이용한 코일 제품의 엔드마크 발생을 방지할 수 있다.

이때, 표면 상에 도포된 오일에 의한 스트립의 슬립 발생은 물론, 스트립의 강종, 반곡 등과 같은 여러 가지 요인이 존재할 경우에도 스트립 선단부의 정지 위치를 정확하게 제어해 줄 수 있다.

그 결과, 코일 제품의 품질 저하를 방지할 수 있으며 고객 만족도를 향상시켜 줄 수 있다.

도 1은 종래의 스트립 선단부 라운딩 장치를 간략히 도시한 개념도.
도 2는 종래의 스트립 선단부 라운딩 장치를 이용한 작업 전, 후 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 종래의 스트립 선단부 라운딩 장치를 이용할 경우 나타나는 다양한 문제점을 소개하기 위해 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치를 간략히 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치 중 상부 프레임 및 상부 프레스 다이를 분리 도시한 분해사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치 중 하부 프레스 다이를 스윙 롤러테이블 및 하부 프레스 다이를 분리 도시한 분해사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치 중 하부 프레임 및 승강 구동부를 분리 도시한 분해사시도.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치의 작용 효과를 설명하기 위해 도시한 단계별 작동도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치를 이용하여 실시되는 작업 과정을 순차적으로 도시한 작업상태도.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 스윙 롤러테이블을 구비한 스트립 선단부 라운딩 장치(이하, 간략히 '스트립 선단부 라운딩 장치'라 함)의 바람직한 실시예에 관하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치를 간략히 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 스트립 선단부 라운딩 장치(100)는 스트립 선단부를 라운드 형상으로 프레스 가공하는 상부 프레스부(120) 및 하부 프레스부(140)와, 스윙 롤러테이블(160) 및 하부 프레스부(140)를 승강 구동시키는 승강 구동부(150)를 포함한다.

상하 방향으로 상부 프레임(110) 및 하부 프레임(130)이 연결 설치된다.

상부 프레임의 구체적인 형상은 도 5를 참조하여 확인할 수 있듯이, 양측 방향(즉, Y축 방향)으로 이격 형성되어 입설되는 한 쌍의 칼럼 부재(111)와, 상기 칼럼 부재(111)의 상단을 가로질러 연결된 거더 부재(113)를 포함한다. 즉, 상부 프레임(110)은 갠트리 형태로 설치되는 구조를 갖는다.

하부 프레임(130)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프레임의 칼럼 부재의 하단을 가로질러 연결되는 몸체 부재를 의미하며, 후술될 승강 구동부(150)를 내장한다.

상부 프레스부(120) 및 하부 프레스부(140)는 상부 및 하부 프레임의 사이에 상, 하 방향으로 대향 배치되어 승강 작동하는 부재로서, 상기 대향 배치된 공간으로 진입한 스트립 선단부를 라운드 형상으로 프레스 가공한다. 상기 상부 프레스부(120) 및 하부 프레스부(140)에 대한 구체적인 설명은 해당 도면(즉, 도 5 및 도 6)의 설명 시 상세히 다루기로 한다.

그리고 도 4를 참조하면, 상부 프레스부(120) 및 하부 프레스부(140) 간의 프레스 면을 사이에 두고 스트립 선단부의 진행 경로를 따라 전, 후로 제1, 2 롤러테이블(RT1, RT2)이 분리 배치되는 것을 확인할 수 있다. 여기서, '프레스 면'이란 상부 프레스부(120) 및 하부 프레스부(140)이 서로 대향 배치되어 스트립 선단부를 라운드 형상으로 가공하는 면을 의미한다.

스윙 롤러테이블(160)은 상기 제1, 2 롤러테이블(RT1, RT2)가 분리된 배치된 사이의 프레스 면 상에 연결 배치되며, 이들 제1, 2 롤러테이블(RT1, RT2) 사이에서 하부 프레스부(140)의 승강 동작에 연동하여 슬라이딩하여 회동한다.

특히, 스윙 롤러테이블(160)은 일렬 배치되는 다수의 롤러(160b)와, 상기 다수의 롤러가 내측 중앙 길이 방향으로 장착되는 테이블 몸체(160a)를 포함한다. 이러한 형상은 스윙 롤러테이블(160)의 전후 방향(즉, X축 방향)으로 이격 배치되어 나란히 연결되는 제1, 2 롤러테이블(RT1, RT2)의 형상 및 구조와 동일 또는 유사한 형태로 이루어질 수 있다.

더 구체적으로 설명하면, 스윙 롤러테이블(160)의 일측은 제1 롤러테이블(RT1)과 면접되어 연결되거나 또는 시계 방향 회동 시 접촉이 해제되어 분리되는 구조를 가진다. 그리고 스윙 롤러테이블(160)의 타측은 제2 롤러테이블(RT2)에 의해 힌지 연결된다. 또한, 스윙 롤러테이블(160)은 하부 프레스부(140)의 승강에 연동하여 슬라이딩하며 회동하는 구조로 되어 있다.

이러한 스윙 롤러테이블(160)의 구체적인 형상 및 구조, 그리고 이의 작용 효과는 해당 도면(도 6 및 도 8 내지 10)을 참조하여 구체적으로 다루기로 한다.

한편, 이와 같은 스윙 롤러테이블(160)의 슬라이딩 및 회동을 가능하게 해주기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치(100)는 하부 프레스부(140)를 승강 구동시키는 승강 구동부(150)를 포함한다.

승강 구동부(150)는 하부 프레스부(140)의 수직 하방으로 연결되어 상하 방향(즉, Z축 방향)으로 이동하는 상부 승강블록(153)과, 상부 승강블록(153)과 경사면을 통해 접촉 배치되어 길이 방향(즉, Y축 방향)으로 이동하는 하부 승강블록(151)을 포함한다.

그리고 하부 승강블록(151)의 길이 방향으로 마련된 나사 홈을 통해서는 스크루 부재(155)가 삽입 체결되며, 이 스크루 부재(155)는 하부 프레임(130)의 외측에 구비된 승강 구동모터(157)에 의해 회전 작동하게 된다.

즉, 승강 구동모터(157)의 구동 제어에 따라, 스크루 부재(155)의 회전 방향이 달리 설정되며, 스크루 부재(155)의 회전 방향에 따라 좌우 방향 이동하는 하부 승강블록(151)의 동작에 연동하여 상부 승강블록(153)은 상향 또는 하향 이동한다. 이로써, 하부 프레스부(140)의 승강 동작이 구현된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치 중 상부 프레임 및 상부 프레스 다이를 분리 도시한 분해사시도이다.

도시된 바와 같이, 상부 프레스부(120)는 상부 프레임(110)의 거더 부재(113)의 수직 하방에 배치되는 상부 프레스 다이(121)를 포함한다. 상기 상부 프레스 다이(121)의 프레스 면(이하, 상부 프레스 다이의 프레스 면을 '프레스 상면(上面)이라 한다)은 코일 제품의 권취 롤의 원주 각도에 대응하여 굴곡 형성된 라운드 면 형태로 제작된다. 이때, '코일 제품'이란 스트립을 코일 형태로 감아 만드는 제품을 의미한다.

그리고 상부 프레스부(120)는 상부 프레임(110)의 거더 부재(113)를 수직 방향으로 관통하는 다수의 승강 실린더(129)를 포함한다.

승강 실린더(129)는 유압 또는 공압에 제어에 의해 신축 구동되는 장치이다. 즉, 승강 실린더(129)는 상부 프레스 다이(121)를 수직 방향(즉, Z축 방향)으로 승강 시켜 하부 프레스 다이(도 4의 141)와 사이에서 스트립 선단부가 프레스 가공될 수 있게 해준다.

그리고 상부 프레스부(120)는 상기 승강 실린더(129)와 나란하게 일렬 배치되는 가이드 로드(127)를 포함한다.

가이드 로드(127)는 도시된 바와 같이 다수 개가 구비될 수 있으며, 바람직하게는 승강 실린더(129)의 양측으로 한 쌍씩 구비되는 것이 좋다. 이를 통해 상부 프레스 다이(121)의 승강 경로가 원활하게 안내될 수 있다.

여기서, 승강 실린더(129)와 가이드 로드(127)의 단부는 상부 프레스 다이의 상면에 구비된 체결 홈(121b)을 통해 연결된다.

한편, 상부 프레스 다이(121)의 프레스 상면의 후방에는 스트립 홀더(125)가 하향으로 탄성 지지되어 결합된다. 스트립 홀더(125)는 상부 프레스 다이(121)가 스트립 선단부를 가압하여 라운드 형상으로 프레스 가공할 때, 미리 스트립 선단부를 탄성 가압하여 고정시켜주는 부재이다.

더 구체적으로는, 상기 상부 프레스 다이와 상기 스트립 홀더 사이에는 길이 방향을 따라 설정된 간격으로 이격 배치된 다수의 완충 부재(123)가 개재될 수 있다.

즉, 상부 프레스 다이(121)의 체결 홈(121b)의 후방에는 다수의 볼트 체결 공(121a)이 일렬로 배치되며, 이 볼트 체결 공((121a)을 관통한 고정 볼트(126)들은 완충 부재(123)를 통과한 후 스트립 홀더의 상면에 마련된 체결 홈(125a) 내부로 연결된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치 중 하부 프레스 다이를 스윙 롤러테이블 및 하부 프레스 다이를 분리 도시한 분해사시도이다.

도시된 바와 같이, 하부 프레스부(140)는 코일 제품의 권취 롤의 원주 각도에 대응하여 굴곡 형성된 프레스 면(이하, 하부 프레스 다이의 프레스 면을 '프레스 하면(下面)이라 한다)을 구비하는 하부 프레스 다이(141)를 포함한다.

도 6을 참조하면, 스트립 선단부를 라운드 형상으로 프레스 가공하기 위해 마련된 라운드면(141a)의 구체적인 형상을 확인할 수 있다. 라운드면(141a)은 하부 프레스 다이 내에서 프레스 하면을 따라 선단 쪽이 라운드 형성된 홈 형태를 이룬다. 그리고, 상기 프레스 하면을 따라 형성된 라운드면(141a)의 전방에는 수직 상방으로 돌출되어 스윙 롤러테이블(160)이 핀 연결되는 연결부(143)가 마련되어 있다.

그리고 상기 연결부(143)의 상단에는 제1 핀 부재(P1)가 스윙 롤러테이블(160)의 핀 가이드 홀(163)과 동시 관통되는 핀 삽입 공(144a)이 마련된다.

이와 함께, 상기 핀 삽입공의 일측으로는 제1경사단면(144)이 마련되는데, 상기 제1경사단면(144)과, 핀 삽입 공(114a)을 통해 돌출되는 형상은 리브(rib) 형태의 돌기 형상을 갖는다.

여기서 제1경사단면(144)은 하부 프레스 다이(141) 상부에서 전후 방향(즉, X축 방향으로 진입된 스트립 선단부가 스윙 롤러테이블(160)의 슬라이딩 및 회동에 따라 하부 프레스 다이(141) 쪽으로 놓여질 때, 라운드면(141a) 위로 안착될 수 있도록 안내하는 면이 될 수 있다. 그리고 상기 리브 형태의 돌기는 다수 구비되며 이들 사이에는 제2경사단면(145)이 형성된다. 여기서, 상기 제2경사단면(145)는 스윙 롤러테이블(160)의 핀 가이드 홀(163)이 상기 제1핀 부재(P1)에 지지되어 슬라이딩하게 되는 미끄럼 면으로 작용할 수 있다.

전후 방향으로 나란히 이격 배치된 제1, 2 롤러테이블(RT1, RT2)의 사이에 배치되는 스윙 롤러테이블(160)은 하부 프레스부(140)로부터 돌출된 연결부(143)의 상단에서 제1 핀 부재(P1)에 의해 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 연결된다. 이와 동시에, 스윙 롤러테이블(160)은 제2 롤러테이블(RT2)과도 제2 핀 부재(P2)에 의해 힌지 연결된다. 이를 위해 제2 핀 부재(P2)가 삽입되는 핀 고정 홀(165)이 마련되어 있다.

이와 같이 2개의 핀에 의해 연결되되, 제2 롤러테이블(RT2)과 핀 고정되는 부위에서는 힌지 형태로 회동 가능하게 연결되고, 하부 프레스부(140)와 연결되는 부위에서는 핀을 중심으로 슬라이딩 가능한 형태로 연결되는 구조를 갖는다. 이에 따라, 하부 프레스부(140)가 상향 이동할 경우, 스윙 롤러테이블(160)은 시계 방향으로 회동하는 움직임을 갖게 된다. 즉, 하부 프레스 다이(141)가 상향으로 노출되는 동작을 취할 수 있게 된다.

그리고 스윙 롤러테이블(160)이 슬라이딩되어 회동하기 전에는 제1 롤러테이블(RT1)의 측면에 면접하여 안정적으로 연결된다. 이를 위해 제1 롤러테이블(RT1)의 측면에는 평탄하게 돌출된 가이드 판(L)이 구비되며, 상기 가이드 판(L)을 통해 스윙 롤러테이블(160)의 일측이 안착되어 상호 간의 상면이 수평을 이룰 수 있도록, 상기 안착되는 부위에는 평탄한 연결 홈(167)이 마련될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치 중 하부 프레임 및 승강 구동부를 분리 도시한 분해사시도이다.

하부 프레임(130)은 앞서 도 4를 통해 설명한 바와 같이 양단을 통해 상부 프레임(110)과 연결되는 몸체 부재이다.

바람직한 예시적 형상은 도 7에 도시된 바와 같이, 내측 길이 방향으로 중공(131a)이 형성되며 상면이 개방된 중공 부재(131)와, 이의 양측 방향(즉, Y축 방향)으로 결합된 한 쌍의 커버 부재(133a, 133b)를 포함한다.

다만, 도시된 중공(131a)의 형상은 사각 형상으로 제시되어 있으나 본 발명은 이에 한정될 필요가 없으며, 다양한 형상으로 조금씩 변경하여 실시되어도 무방하다.

그리고, 하부 프레임(130)의 중공(131a)을 따라 하부 승강블록(151)이 길이 방향으로 이동 가능하게 내장된다. 그리고 하부 승강블록(151)의 일측에는 스크루 부재(155)가 길이 방향으로 삽입되기 위한 나사 홈(151b)이 마련된다.

즉, 스크루 부재(155)는 외측에 구비된 승강 구동모터(157)에 연결되어 시계 또는 반 시계 방향으로 회전하는 부재로서, 상기 스크루 부재의 회전 방향에 따라 하부 승강블록(151)은 Y축 방향으로 이동한다.

그리고 하부 승강블록(151)의 경사면(151a)은 도 6에 도시된 상부 승강블록(153)의 경사면(153a)과 대면 접촉하는 구조를 가지므로, 상부 승강블록(153)의 승강 동작이 구현된다.

여기서, 상호 대면 접촉하는 하부 승강블록의 경사면(도 7의 도면부호 151a)와, 상부 승강블록의 경사면(도 6의 도면부호 153a) 간에는 면상 마찰이 저감된 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치의 작용 효과를 설명하기 위해 도시한 단계별 작동도 이다.

도 8 내지 도 10을 병행 참조하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치를 이용한 스트립 선단부 라운드 처리 작업에 관하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

먼저, 도 8은 스트립(S) 선단부가 스윙 롤러테이블(160)의 상부로 진입한 모습을 나타낸다.

이때, 상부 프레스부(120)는 최초 위치에 상향 배치되고, 미 도시된 제1, 2 롤러테이블(도 4의 도면부호 RT1, RT2)의 스트립 이송 경로와 동일하게 스윙 롤러테이블(160)의 롤러(160b) 상면이 위치하게 되어, 스트립(S)의 선단부는 라운드 형상 프레스 가공을 위한 정 위치까지 원활하게 진입된다.

도 9를 참조하면, 스트립(S) 선단부가 설정된 위치까지 이동하게 되면, 스트립 선단부의 라운드 형상 프레스 가공을 위하여, 하부 프레스부(140)가 상승 이동, 즉 승강 하게 된다.

이때, 제2 핀 부재(P2)는 미 도시된 제2 롤러테이블에 고정된 상태를 유지하므로, 스윙 롤러테이블(160)은 P2 지점을 중심으로 시계 방향으로 회동한다. 이와 동시에, 제1 핀 부재(P1)와 핀 가이드 홀(163)에 의해 하부 프레스부(140)와 연결된 스윙 롤러테이블(160)은 P2 지점을 중심으로 원활하게 회동될 수 있도록 P1 지점을 슬라이딩하게 된다.

즉, 스윙 롤러테이블(160)은 하부 프레스 다이(141)를 노출시키는 방향으로 회동한다.

한편, 도 8에서 스윙 롤러테이블(160)을 따라 진입된 스트립(S) 선단부는 하부 프레스 다이(141)에 정확히 위치하여 안착되게 된다.

이어서, 도 9를 참조하면, 하부 프레스 다이(141)에 안착된 스트립(S)의 선단부(S')가 라운드 형상으로 프레스 가공되는 모습을 확인할 수 있다.

먼저, 하부 프레스 다이(141)에 놓여진 스트립(S)을 향해 상부 프레스부(120)로부터 하향 돌출되어 탄성 지지된 스트립 홀더가 아래로 내려와 스트립(S)의 위치를 가압 고정한다. 이어서, 상부 프레스 다이(121)이 하부 프레스 다이(141) 쪽으로 가압되어 스트립 선단부(S')를 라운드 형상으로 프레스 가공한다.

이로써, 별도의 광학 검출 방식 센싱 수단을 사용하지 않고서도, 표면에 오일이 도포된 스트립 선단부의 라운드 처리를 정확하게 실시할 수 있게 되어, 제품의 품질 향상은 물론 작업 속도를 신속하게 해 줄 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 선단부 라운딩 장치를 이용하여 실시되는 작업 과정을 순차적으로 도시한 작업상태도 이다. 이를 참조하여, 스트립 선단부를 라운드 처리하는 전체적인 작업 과정을 간략히 살펴보기로 한다.

먼저, 도 11의 (a)를 참조하면, 핀치 롤(R)을 통해 진행된 스트립(S) 선단부는 제1 롤러테이블(RT1)를 따라 스윙 롤러테이블(160) 상부로 진입된다. 이때, 제1 롤러테이블(RT1)과 스윙 롤러테이블(160)을 통한 스트립(S)의 이송 경로는 동일 선상에 유지된다.

다음으로, 도 11의 (b)를 참조하면, 하부 프레스부(140)가 승강 작동한다. 이는 승강 구동부(150)에 포함된 승강 구동모터(157)의 작동에 의해 가능해진다.

하부 프레스부(140)의 승강에 연동하여 스윙 롤러테이블(160)은 하부 프레스부(140)를 개방하면서 시계 방향으로 회동하게 되며, 이때 스트립(S) 선단부는 하부 프레스부(140) 상부의 설정된 위치 상에 놓여지게 된다.

다음으로, 도 11의 (c)를 참조하면, 스트립(S) 선단부의 전진 후 정지 위치는 스트립(S)의 표면 상에 도포된 오일 등으로 기인된 슬립 현상에 의해 오차가 발생될 수 있다. 이 때문에, 스트립 선단부의 정지 위치를 더욱 더 정확하게 제어하기 위하여, 스트립 진행 거리에 대한 연산 기능을 수행하는 핀치 롤(R)을 제어한다.

구체적인 예로는 하부 프레스부(140) 상에서 라운드 형상으로 프레스 가공되는 정 위치로부터 스트립(S) 선단부를 소정의 길이만큼 더 진행시키도록 핀치 롤(R)을 제어한다. 이에 따라, 스트립(S) 선단부는 하부 프레스부(140)의 끝까지 진입된 길이보다 소정의 길이만큼 더 진행하여 포물선 형태의 모양을 이루게 된다. 그리고 이와 같이 소정의 길이를 더 진행시키도록 제어하는 것은 반드시 수행해야 하는 과정으로 이해될 필요는 없으며, 경우에 따라 선택적으로 실시되어도 무방하다.

다음으로, 도 11의 (d)를 참조하면, 상부 프레스부(120)가 하강하여 하부 프레스부(140)의 상부에 놓인 스트립(S) 선단부를 라운드 형상으로 프레스 가공하는 모습을 나타낸다.

다음으로, 도 11의 (e)를 참조하면, 상부 프레스부(120)와 하부 프레스부(140) 간의 프레스 작용에 의해 이들 사이에 고정 배치되었던 스트립(S) 선단부가 라운드 형상으로 프레스 가공된 이후, 상부 프레스부(120)는 승강하여 원 위치로 복귀한다. 이어서, 핀치 롤(R)에 의해 라운드 처리된 스트립(S) 선단부는 반대 방향으로 후진하게 되며, 제1 롤러테이블(RT1)의 상부에 놓여지게 된다. 즉, 라운드 처리된 스트립(S) 선단부는 하부 프레스부(140)로부터 벗어난 위치 상에 놓여지게 된다.

다음으로, 도 11의 (f)를 참조하면, 상기 도 11의 (e)를 통해 살펴보았듯이 하부 프레스부(140)로부터 스트립(S)의 선단부가 벗어나 위치하게 된 경우, 승강 구동부(150)에 포함된 승강 구동모터(157)를 구동시켜 하부 프레스부(140)를 하강시킨다.

이로써, 스윙 롤러테이블(160)은 다시 초기 위치로 복원되어 제1 롤러테이블(RT1)과 제2 롤러테이블(RT2) 사이를 연결하게 된다. 그리고 핀치 롤(R)의 회전에 따라 선단부가 라운드 처리된 스트립(S)은 제1 롤러테이블, 스윙 롤러테이블 및 제2 롤러테이블을 순차적으로 거친 후 권취 공정으로 보내어 질 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면 스트립을 코일 제품으로 생산하는 공정에서 스트립의 권취 시 발생되는 엔드마크를 방지할 수 있다.

특히, 상, 하부 프레스 다이를 이용하여 스트립 선단부의 라운딩 각도를 권취 설비인 텐션 릴의 슬리브 원주 각도와 동일하게 하여 두께가 2.0mm 이상인 스트립을 이용한 코일 제품의 엔드마크 발생을 방지할 수 있다.

이때, 표면 상에 도포된 오일에 의한 스트립의 슬립 발생은 물론, 스트립의 강종, 반곡 등과 같은 여러 가지 요인이 존재할 경우에도 스트립 선단부의 정지 위치를 정확하게 제어해 줄 수 있다. 그 결과, 코일 제품의 품질 저하를 방지할 수 있으며 고객 만족도를 향상시켜 줄 수 있다.

이상으로 본 발명인 스윙 롤러테이블을 구비한 스트립 선단부 라운딩 장치의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

S: 스트립
RT1: 제1 롤러테이블 RT2: 제2 롤러테이블
R: 핀치 롤
100: 스트립 선단부 라운딩 장치
110: 상부 프레임
111: 칼럼 부재 113: 거더 부재
120: 상단 프레스부
121: 상단 프레스 다이 123: 완충 부재
125: 스트립 홀더 126: 고정 볼트
127: 가이드 로드 129: 승강 실린더
130: 하부 프레임
131: 중공 부재 133a, 133b: 커버 부재
140: 하부 프레스부
141: 하부 프레스 다이 141a: 라운드면
143: 스윙 롤러테이블 연결부 144: 제1경사단면
144a: 핀 삽입 공 145: 제2경사단면
150: 승강 구동부
151: 하부 승강블록 151a: 하부 승강블록의 경사면
153: 상부 승강블록 153a: 상부 승강블록의 경사면
155: 스크루 부재 157: 승강 구동모터
160: 스윙 롤러테이블
161a: 테이블 몸체 161b: 롤러
163: 핀 가이드 홀 165: 핀 고정 홀
167: 연결 단부

Claims (9)

1. 상하 방향으로 연결 설치된 상부 프레임 및 하부 프레임 사이에서 승강 구동하여 스트립 선단부를 라운드 형상으로 프레스 가공하는 상부 프레스부 및 하부 프레스부;
   상기 상부 프레스부 및 하부 프레스부 간의 프레스 면을 사이에 두고 스트립 선단부의 진행 경로를 따라 분리 배치된 제1, 2 롤러테이블 사이에 연결 배치되되, 일측은 상기 제1 롤러테이블과 분리 가능하며 타측은 상기 제2 롤러테이블에 힌지 연결되는 동시에, 상기 하부 프레스부의 승강에 연동하여 슬라이딩하며 회동하는 스윙 롤러테이블; 및
   상기 하부 프레스부를 승강 구동시키는 승강 구동부;를 포함하는 스트립 선단부 라운딩 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 스윙 롤러테이블은,
   테이블 몸체와, 상기 테이블 몸체의 길이 방향을 따라 배치된 다수의 롤러를 포함하는 스트립 선단부 라운딩 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 테이블 몸체는,
   하단 측면을 관통하여 길이 방향으로 형성된 핀 가이드 홀을 구비하되, 상기 하부 프레스부를 통해 연결되는 제1 핀 부재가 상기 핀 가이드 홀을 동시에 관통하는 스트립 선단부 라운딩 장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 테이블 몸체는,
   상기 제1 롤러테이블의 측면으로부터 수평 방향으로 돌출된 가이드 판에 면접하여 안착되기 위한 연결 홈을 구비하는 스트립 선단부 라운딩 장치.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 테이블 몸체는,
   상기 제2 롤러테이블의 측면을 통해 관통되는 제2 핀 부재가 삽입되는 핀 고정 홀을 구비하는 스트립 선단부 라운딩 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 상부 프레스부는,
   코일 제품의 권취 롤의 원주 각도에 대응하여 굴곡 형성된 프레스 상면을 구비하는 상부 프레스 다이;
   상기 상부 프레스 다이의 굴곡 형성된 프레스 상면의 후방에 마련되어 스트립 선단부를 설정된 압력으로 가압하는 스트립 홀더;
   상기 상부 프레임을 수직 방향으로 관통하여 상기 상부 프레스 다이를 승강 구동하는 승강 실린더; 및
   상기 승강 실린더와 나란하게 일렬 배치되어 상기 상부 프레스 다이의 승강을 안내해주는 가이드 로드;를 포함하는 스트립 선단부 라운딩 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 상부 프레스 다이와 상기 스트립 홀더 사이에는,
   길이 방향을 따라 설정된 간격으로 이격 배치된 다수의 완충 부재가 개재되는 스트립 선단부 라운딩 장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 하부 프레스부는,
   코일 제품의 권취 롤의 원주 각도에 대응하여 굴곡 형성된 프레스 하면을 구비하는 하부 프레스 다이를 포함하되,
   상기 굴곡 형성된 프레스 하면의 전방으로는 수직 상방으로 돌출되어 상기 스윙 롤러테이블을 슬라이딩 가능하게 연결시켜주는 연결부가 더 구비되는 스트립 선단부 라운딩 장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 승강 구동부는,
   상기 하부 프레스부의 하측으로 연결된 상부 승강블록;
   상기 상부 승강블록과 상하 방향으로 경사면을 통해 접촉 배치되되, 상기 하부 프레임의 중공을 따라 길이 방향으로 이동함에 따라 상기 상부 승강블록을 승강 구동시키는 하부 승강블록;
   상기 하부 승강블록의 길이 방향으로 마련된 나사 홈을 통해 삽입하여 체결되는 스크루 부재; 및
   상기 스크루 부재의 타단부와 연결되어 회전 구동하는 승강 구동모터;를 포함하는 스트립 선단부 라운딩 부재.

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