KR20140041177A - 소재 절단장치 - Google Patents

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KR20140041177A
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이병구
황병원
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 소재 절단장치에 관한 것으로, 소재의 일측부를 소재의 이송방향과 나란하게 절단하는 고정나이프장치와, 고정나이프장치에 근접되거나 이격되게 이동되고, 소재의 타측부를 소재의 이송방향과 나란하게 절단하는 이동나이프장치와, 고정나이프장치와 이동나이프장치에 의해 양측부가 절단된 소재를 롤러부재의 회전 구동에 의해 이송시키는 롤러테이블과, 롤러테이블에 의해 이송 중인 소재의 양측부에 형성된 버를 연마하여 제거하는 버연마장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소재 절단장치{CUTTING APPARATUS FOR MATERIAL}
본 발명은 소재 절단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소재를 절단하고 소재의 절단면에 형성된 버(Burr)를 제거하는 소재 절단장치에 관한 것이다.
일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철을 고체로 변형시키는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
압연공정은 슬라브를 가열로에 장입하여 압연에 적합한 온도(1100~1300 ℃)로 재가열하여 추출한 후, 조압연기를 통해 폭압연 및 두께압연을 실시하고 사상압연기에서 수요자가 원하는 두께를 갖는 제품으로 최종 압연하는 일련의 공정으로 이루어진다.
관련 선행기술은 대한민국 공개실용신안공보 제2000-0009317호(2000.06.05. 공개, 고안의 명칭 : 슬라브 버 제거장치)에 개시되어 있다.
소재의 절단을 수행하는 공정과 소재의 절단면에 형성되는 버를 제거하는 공정을 연속하여 수행할 수 있는 소재 절단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일측면에 따른 소재 절단장치는, 소재의 일측부를 상기 소재의 이송방향과 나란하게 절단하는 고정나이프장치; 상기 고정나이프장치에 근접되거나 이격되게 이동되고, 상기 소재의 타측부를 상기 소재의 이송방향과 나란하게 절단하는 이동나이프장치; 상기 고정나이프장치와 상기 이동나이프장치에 의해 양측부가 절단된 상기 소재를 롤러부재의 회전 구동에 의해 이송시키는 롤러테이블; 및 상기 롤러테이블에 의해 이송 중인 상기 소재의 양측부에 형성된 버를 연마하여 제거하는 버연마장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 고정나이프장치 또는 상기 이동나이프장치는, 상기 소재의 이송 경로 하측에 위치되는 고정나이프부; 및 상기 고정나이프부 상측에 설치되고, 상기 고정나이프부와 접하도록 이동되면서 상기 소재를 절단하는 이동나이프부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 이동나이프부는, 상기 소재의 이송방향으로 연장되게 형성되고, 상기 고정나이프부를 향하는 부분에 곡면부가 형성되는 나이프본체; 및 상기 곡면부의 일측부에서 타측부에 이르기까지 순차적으로 상기 고정나이프부에 접하도록 상기 나이프본체를 회전시키는 나이프회전장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 버연마장치는, 상기 고정나이프장치의 절단 구동에 의해 상기 소재에 형성된 버를 연마하여 제거하는 고정연마부; 및 상기 이동나이프장치의 절단 구동에 의해 상기 소재에 형성된 버를 연마하여 제거하고, 상기 이동나이프장치와 동일한 변위로 이동되는 이동연마부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 고정연마부와 상기 이동연마부는, 경사지게 설치되고, 외주부에 연마면이 형성되는 연마롤러; 상기 연마롤러를 회전 구동시키는 구동모터; 및 상기 연마롤러가 회전가능하게 설치되는 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 이동연마부는, 상기 고정연마부측으로 연장되게 설치되고, 수나사부가 형성되는 스크류바; 상기 수나사부에 대응되는 암나사부가 형성되고, 상기 스크류바의 회전에 연동하여 상기 스크류바를 따라 이동되며, 상기 지지대와 연결되는 이동구; 및 상기 스크류바를 회전 구동시키면서 상기 이동구를 이동시키는 조정모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 고정나이프장치와 이동나이프장치로 소재를 원하는 폭으로 절단하는 공정과, 절단에 의해 소재의 양측부에 하향 돌출되게 형성된 버를 버연마장치로 제거하면서 소재를 후공정측으로 이송시키는 공정을 연속하여 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 연마롤러 한 쌍을 소재의 양측부를 향해 상향 경사지게 설치하고, 고정나이프장치와 이동나이프장치 각각과 일직선상에 위치시킴으로써, 소재의 측면, 저면과 접촉되어 소재를 손상시키는 일 없이 버만을 안정되게 연마, 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 이동나이프장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 이동나이프장치의 작동을 설명하고자 도시한 작동상태도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 고정나이프장치와 이동나이프장치에 의해 양측면이 절단된 상태의 소재를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 버연마장치를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 이동연마부를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 이동연마부의 작동을 설명하고자 도시한 작동상태도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 소재 절단장치의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 이동나이프장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 이동나이프장치의 작동을 설명하고자 도시한 작동상태도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 고정나이프장치와 이동나이프장치에 의해 양측면이 절단된 상태의 소재를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 버연마장치를 도시한 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 이동연마부를 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치의 이동연마부의 작동을 설명하고자 도시한 작동상태도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 소재 절단장치(200)는 고정나이프장치(210), 이동나이프장치(220), 롤러테이블(230), 버연마장치(240)를 포함한다.
고정나이프장치(210)는 소재(10)의 폭방향(소재(10)의 이송방향(도 1의 우측방향)과 직각인 방향) 일측부에 위치되고, 소재(10)의 폭방향 일측부를 소재(10)의 이송방향과 나란하게 절단한다.
본 발명의 일실시예에 따른 고정나이프장치(210)는 고정나이프부(211)와 이동나이프부(212)를 포함한다.
고정나이프부(211)는 소재(10)의 이송 경로 하측에 위치되고, 이동나이프부(212)와 접하는 일측부에 절단날이 형성된다.
이동나이프부(212)는 소재(10)의 이송 경로 상측에, 즉 고정나이프부(211) 상측에 위치된 상태를 유지하다가, 고정나이프부(211)와 접하도록 이동되면서 소재(10)를 절단한다.
이동나이프부(212) 중 고정나이프부(211)의 절단날과 접하는 부분에는 절단날이 형성되며, 이동나이프부(212)의 이동에 의해 고정나이프부(211)와 이동나이프부(212)에 형성된 절단날이 엇갈려 접하면서 소재(10)를 절단하게 된다.
도 1을 참조하면, 이동나이프장치(220)는 소재(10)의 폭방향 타측부에 위치되고, 소재(10)의 폭방향 타측부를 소재(10)의 이송방향과 나란하게 절단한다.
이동나이프장치(220)는 수요자가 원하는 다양한 주문폭에 맞추어 소재(10)를 절단할 수 있도록, 고정나이프장치(210)에 근접되거나 이격되게 소재(10)의 폭방향으로 이동된다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동나이프장치(220)는 고정나이프장치(210)와 마찬가지로 고정나이프부(221)와 이동나이프부(222)를 포함하고, 레일(227)을 따라 이동가능하게 설치된다.
이동나이프장치(220)의 고정나이프부(221)는, 고정나이프장치(210)의 고정나이프부(211)와 동일한 구조를 가지고, 이동나이프장치(220)의 이동나이프부(222)는 고정나이프장치(210)의 이동나이프부(212)와 동일한 구조를 가진다.
이동나이프부(212, 222)는 나이프본체(223)와 나이프회전장치(224)를 포함한다.
나이프본체(223)는 소재(10)의 이송방향(도 1, 도 2에서 우측방향)으로 연장되게 형성되고, 고정나이프부(221)를 향하는 일측부(하부)가 나이프본체(223)의 길이방향 단부(도 2에서 좌우방향)측으로 갈수록 상향되는 형태의 곡면을 이룬다.
본 발명의 설명에서는 상기와 같이 고정나이프부(211)를 향하는 일측부에 곡면을 이루어 형성된 부분을 '곡면부(223a)'라 한다.(도 2 참조)
나이프회전장치(224)는 곡면부(223a)가 일측부에서 타측부에 이르기까지 순차적으로 고정나이프부(221)에 접하도록 나이프본체(223)를 회전시킨다.
나이프회전장치(224)는 나이프본체(223)의 회전 중심부에 연결되고 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되는 모터부재와, 나이프본체(223)와 모터부재가 설치되는 골조를 이루는 지지부재를 포함하여 이루어질 수 있다.
나이프회전장치(224)로 나이프본체(223)를 도 3의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 정방향, 역방향으로 회전시키는 것을 반복하면서 소재(10)를 그 이송방향과 나란하게 연속하여 절단할 수 있다.
소재(10)의 양측부(폭방향 양측부)는, 고정나이프부(211, 221)의 절단날과 이동나이프부(212, 222)의 절단날 사이에 위치된 상태에서, 상기와 같이 이동되는 이동나이프부(212, 222)의 하향 가압력에 의해 전단(剪斷)된다.
상기와 같이 고정나이프장치(210)와 이동나이프장치(220)에 의해 양측부가 전단된 소재(10)는, 도 4에 도시된 바와 같이 양측부의 하부에 버(Burr)(13)가 형성된 상태가 된다.
도 1을 참조하면, 롤러테이블(230)은 고정나이프장치(210)와 이동나이프장치(220)에 의해 양측부가 절단된 소재(10)를 롤러부재(231)의 회전 구동에 의해 일측으로 이송시킨다.
롤러부재(231)는 지면과 수평을 이루도록 설치되며, 소재(10)의 이송방향을 따라 복수개가 배열된다.
복수개의 롤러부재(231)의 상단은 평판형 소재(10)를 복수개의 개소에서 하단 지지하는 받침면을 형성한다.
소재(10)는 복수개의 롤러부재(231)의 상단이 수평방향으로 배열되어 이루는 상면에 안착된 상태로 롤러부재(231)의 회전 구동에 의해 롤러부재(231)의 배열방향을 따라 후(後) 공정을 위해 일측(도 1의 우측방향)으로 이송된다.
도 1을 참조하면, 버연마장치(240)는 소재(10)의 이송방향을 따라 이격되게 배치되는 롤러부재(231) 사이에 설치되고, 롤러테이블(230)에 의해 이송 중인 소재(10)의 양측부에 형성된 버(13)를 연마하여 제거한다.
도 1, 도 5, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 버연마장치(240)는 고정연마부(240A)와 이동연마부(240B)를 포함한다.
고정연마부(240A)는 고정나이프장치(210)의 절단 구동에 의해 소재(10)의 폭방향 일측부에 형성된 버(13)를 연마하여 제거한다.
이동연마부(240B)는 이동나이프장치(220)와 동일한 변위로 이동되면서, 이동나이프장치(220)의 절단 구동에 의해 소재(10)의 폭방향 타측부에 형성된 버(13)를 연마하여 제거한다.
고정연마부(240A)와 이동연마부(240B)는 연마롤러(241), 구동모터(244), 지지대(245)를 포함하며, 이동연마부(240B)는 스크류바(246), 이동구(247), 조정모터(248)를 더 포함한다.
연마롤러(241)는 소재(10)의 평탄한 저면이나 측면과 접하여 소재(10)를 손상시키는 것을 방지하면서 소재(10)의 가장자리에 하향 돌출되게 형성된 버(13)만을 연마, 제거할 수 있도록, 경사지게 설치된다.
도 5를 참조하면, 고정연마부(240A)의 연마롤러(241)는 소재(10)의 좌측단부에 형성된 버(13)와 명확하게 접하면서, 소재(10)의 좌측면 또는 소재(10)의 평탄한 저면과는 접촉되지 않도록 좌측으로 경사지게 설치된다.
또한, 이동연마부(240B)의 연마롤러(241)는 소재(10)의 우측단부에 형성된 버(13)와는 명확하게 접하면서, 소재(10)의 좌측면 또는 소재(10)의 평탄한 저면과는 접촉되지 않도록 우측으로 경사지게 설치된다.
연마롤러(241)의 외주부에는, 연마롤러(241)의 회전 구동에 의해 버(13)와 효율적으로 마찰 접촉될 수 있는 미세 요철을 가지는 연마면(242)이 형성된다.
연마면(242)은, 연마롤러(241)의 외주부에 권취하여 고정시키거나 이탈(착탈)시킬 수 있는 시트형 연마 저석(Grindstone)으로 형성할 수 있다.
구동모터(244)는 연마롤러(241)의 회전축(243)과 연결되고, 연마롤러(241)를 회전 구동시킨다.
지지대(245)는 구동모터(244)와 연마롤러(241)가 설치되는 골조를 이루는 부분으로, 연마롤러(241)가 회전가능하게 설치되며, 연마롤러(241)와 회전축(243)과 연결되는 구동모터(244)가 고정설치된다.
도 6을 참조하면, 이동연마부(240B)의 스크류바(246)는 외주부에 수나사부를 구비하여 고정연마부(240A)측으로 연장되게 설치된다.
스크류바(246)의 양단부는 스크류바(246) 하측에 스크류바(246)와 나란하게 연장되는 가이드바(249)의 양단부에 고정된다.
이동연마부(240B)의 이동구(247)는 스크류바(246)의 수나사부에 대응되는 암나사부를 구비하여 스크류바(246)에 나사체결되고, 이동연마부(240B)의 지지대(245)와 연결된다.
이동구(247)는 스크류바(246)의 회전에 연동하여 지지대(245)와 함께 스크류바(246)를 따라 직선 이동된다.
이동구(247)는 스크류바(246)의 상면과 접한 상태로 회전이 구속되어 스크류바(246)를 따라 직선 이동만을 하게 된다.
조정모터(248)는 스크류바(246)와 동축상에 연결된 상태로 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되면서, 이동연마부(240B)의 이동구(247)와 지지대(245)를 인접하거나 이격시키는 방향으로 시킨다.
조정모터(248)는 가이드바(249)의 일단부에 고정설치된 상태로 스크류바(246)의 일단부와 연결된다.
조정모터(248)의 정방향 회전 시 스크류바(246)는 정방향으로 함께 회전되고, 이동연마부(240B)의 연마롤러(241), 구동모터(244), 지지대(245)는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 이동구(247)와 함께 고정연마부(240A)측으로 이동된다.
조정모터(248)의 역방향 회전 시 스크류바(246)는 역방향으로 함께 회전되고, 이동연마부(240B)의 연마롤러(241), 지지대(245)는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 이동구(247)와 함께 고정연마부(240A)로부터 이격되게 이동된다.
상기와 같은 이동연마부(240B)의 이동은 이동나이프장치(220)와 동일한 변위로 이루어지게 되어, 이동나이프장치(220)의 절단 구동에 의해 형성된 버(13)를 안정적으로 연마, 제거할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 소재 절단장치(200)는, 고정나이프장치(210)와 이동나이프장치(220)로 소재(10)를 원하는 폭으로 절단하는 공정과, 절단에 의해 소재(10)의 양측부에 하향 돌출되게 형성된 버(13)를 버연마장치(240)로 제거하면서 소재(10)를 후공정측으로 이송시키는 공정을 연속하여 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 연마롤러(241) 한 쌍을 소재(10)의 양측부를 향해 상향 경사지게 설치하고, 고정나이프장치(210)와 이동나이프장치(220) 각각과 일직선상에 위치시킴으로써, 소재(10)의 측면, 저면과 접촉되어 소재(10)를 손상시키는 일 없이 버(13)만을 안정되게 연마, 제거할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 소재 13 : 버
200 : 소재 절단장치 210 : 고정나이프장치
211, 221 : 고정나이프부 212, 222 : 이동나이프부
220 : 이동나이프장치 223 : 나이프본체
224 : 나이프회전장치 227 : 레일
230 : 롤러테이블 231 : 롤러부재
240 : 버연마장치 240A : 고정연마부
240B : 이동연마부 241 : 연마롤러
242 : 연마면 243 : 회전축
244 : 구동모터 245 : 지지대
246 : 스크류바 247 : 이동구
248 : 조정모터 249 : 가이드바

Claims (6)

  1. 소재의 일측부를 상기 소재의 이송방향과 나란하게 절단하는 고정나이프장치;
    상기 고정나이프장치에 근접되거나 이격되게 이동되고, 상기 소재의 타측부를 상기 소재의 이송방향과 나란하게 절단하는 이동나이프장치;
    상기 고정나이프장치와 상기 이동나이프장치에 의해 양측부가 절단된 상기 소재를 롤러부재의 회전 구동에 의해 이송시키는 롤러테이블; 및
    상기 롤러테이블에 의해 이송 중인 상기 소재의 양측부에 형성된 버를 연마하여 제거하는 버연마장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 절단장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정나이프장치 또는 상기 이동나이프장치는,
    상기 소재의 이송 경로 하측에 위치되는 고정나이프부; 및
    상기 고정나이프부 상측에 설치되고, 상기 고정나이프부와 접하도록 이동되면서 상기 소재를 절단하는 이동나이프부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 절단장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동나이프부는,
    상기 소재의 이송방향으로 연장되게 형성되고, 상기 고정나이프부를 향하는 부분에 곡면부가 형성되는 나이프본체; 및
    상기 곡면부의 일측부에서 타측부에 이르기까지 순차적으로 상기 고정나이프부에 접하도록 상기 나이프본체를 회전시키는 나이프회전장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 절단장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버연마장치는,
    상기 고정나이프장치의 절단 구동에 의해 상기 소재에 형성된 버를 연마하여 제거하는 고정연마부; 및
    상기 이동나이프장치의 절단 구동에 의해 상기 소재에 형성된 버를 연마하여 제거하고, 상기 이동나이프장치와 동일한 변위로 이동되는 이동연마부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 절단장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정연마부와 상기 이동연마부는,
    경사지게 설치되고, 외주부에 연마면이 형성되는 연마롤러;
    상기 연마롤러를 회전 구동시키는 구동모터; 및
    상기 연마롤러가 회전가능하게 설치되는 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 절단장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이동연마부는,
    상기 고정연마부측으로 연장되게 설치되고, 수나사부가 형성되는 스크류바;
    상기 수나사부에 대응되는 암나사부가 형성되고, 상기 스크류바의 회전에 연동하여 상기 스크류바를 따라 이동되며, 상기 지지대와 연결되는 이동구; 및
    상기 스크류바를 회전 구동시키면서 상기 이동구를 이동시키는 조정모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 절단장치.
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