KR20170022399A - 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조장치 - Google Patents

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KR20170022399A
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두원메탈 주식회사
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Abstract

본 발명은 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬리팅(slitting)된 동 코일(coil)을 측면 라운드 가공 후 생산되는 부스바(busbar)의 좌ㆍ우 휨 발생을 교정하여 양질의 부스바(busbar)를 제조할 수 있기 위한 "측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조장치"에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조 장치는 교정프레임, 교정프레임의 양측부에 연결 설치되는 복수의 교정스크류, 교정스크류 상에 설치되어 교정스크류의 회전 운동에 의해서 좌우로 수평 이동되는 복수의 교정수직축, 교정수직축에 삽입되어 교정수직축의 수평 이동에 따라서 부스바 측면을 가압하는 복수의 교정롤을 구비한다.
또한, 교정롤은 부스바의 진행방향을 따라 부스바의 좌측 또는 우측에 교대로 배치되고, 부스바의 좌측면 또는 우측면을 가압하여 부스바의 굽힘을 교정한다.

Description

측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조장치{Busbar manufacturing apparatus using a side correction leveler}
본 발명은 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬리팅(slitting)된 동 코일(coil)을 측면 라운드 가공 후 생산되는 부스바(busbar)의 좌ㆍ우 휨 발생을 교정하여 양질의 부스바(busbar)를 제조할 수 있기 위한 "측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조장치"에 관한 것이다.
일반적으로, 부스바(BB, busbar)는 동대(銅帶)라고도 하며, 주로 변전실 내부의 큐비클 내부로 오가며, 연결되는 부위에 많이 설치하기도 하고, 도 1에 도시된 바와 같이, 부스덕트(BD, bus duct) 내부에 다수 열 설치하여 대용량의 전류를 이동시키기도 한다.
즉, 부스바(BB)는 배전반이나 분전반, 제어반 등에 사용되어 단자와 단자 사이를 접속하는 접속편으로, 동판이나 알루미늄 등의 두꺼운 판재로 이루어진다. 부스바(BB)는 동일한 부피의 도체에서 더욱 많은 전기를 전달할 수 있는 장점이 있어, 최근 대용량 배전 시스템에서 케이블의 대체품으로 널리 사용되고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기한 부스바(BB)의 제조공정은 용해공정(YH), 가열공정(HT), 압출공정(PC), 표면처리공정(ST), 인발공정(SS), 교정공정(RP), 절단공정(CT)으로 개략적으로 나눌 수 있다.
용해공정(YH)은 동 원료를 용해하여 원기둥 형태의 빌렛(BL)을 만들기 위한 공정이며, 후술하는 압출공정(PC)에서 실린더(CY)와 피스톤(PT)에 의해 압출이 용이하도록 원기둥 형태로 제조한다.
가열공정(HT)은 빌렛(BL)을 800~900℃의 온도로 가열하여 소성이 용이하도록 하며, 이를 통해 후속 공정인 압출공정(PC)에서 압출이 용이하다. 가열된 빌렛(BL)은 압출공정(PC)에서 압출기(PM)의 실린더(CY)와 피스톤(PT)에 의해 압출되며, 판형의 부스바 형태를 갖춘다. 판 형태로 압출된 부스바는 표면처리공정(ST)으로 이동한다.
표면처리공정(ST)은 판형으로 압출된 부스바의 표면을 세척하는 공정이며, 가열공정(HT)과 압출공정(PC)에서 표면에 생성된 산화 피막을 제거하기 위해 부스바를 묽은 황산에 담근 후 걸레로 세척한다.
표면처리공정(ST)을 마친 부스바는 인발공정(SS)의 인발 다이스(DS)를 통과시켜 네 모서리를 라운드 처리하며, 부스바(BB)가 완성된다. 부스바(BB)는 교정공정(RP)의 교정기(RM)에 의해 비틀림과 굽음 변형을 교정하고, 절단공정(CT)에서 절단기(CM)에 의해 소정의 길이로 절단된 후, 출하된다.
그러나 상기한 공정은 개별 공정이 각각 진행되어, 작업자가 개별 공정이 완료된 부스바를 다음 공정으로 직접 이동하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 이로 인해 제조시 많은 시간이 소요되어 생산량이 낮다는 문제점이 있었다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위해서, 한국 특허등록번호 제10-1500618호이고, 발명의 명칭이 "슬라브를 이용한 부스바 연속제조장치"인 기술이 제안된 바 있다.
상기 종래 기술은 "부스바 제조장치는, 복수의 부스바들의 상부 및 하부에 각각 설치되는 상부압연축 및 하부압연축; 상기 상부압연축 및 하부압연축에 각각 설치되어 상기 상부압연축 및 상기 하부압연축과 함께 각각 회전가능하며, 외주면으로부터 함몰된 상부가공홈 및 하부가공홈이 대응되도록 형성되어 각각의 상기 부스바가 상기 상부가공홈 및 상기 하부가공홈에 각각 수용된 상태에서 라운딩가공되는 하나 이상의 상부압연롤 및 하나 이상의 하부압연롤; 그리고 각각의 상기 부스바의 양측에 설치되어 회전가능하며, 외주면으로부터 함몰된 제1 및 제2 가공홈이 대응되도록 형성되어 각각의 상기 부스바의 에지가 상기 제1 및 제2 가공홈에 각각 수용된 상태에서 라운딩가공되는 제1 및 제2 가공롤을 포함한다."를 특징으로 하고 있다.
그러나 상기 종래 기술에서도 부스바를 제조하는 과정에서 좌우 휨 현상이 자주 발생하고 이러한 문제점을 해결하지 못하고 제조 공정에서 일정 부분 불량으로 감내하여야 할 문제점이 있었다.
한국 공개특허공보 제10-2011-0122324호, 발명의 명칭 "부스바의 제조방법" (공개일자 2011.11.10.) 한국 특허등록번호 제10-1500618호, 발명의 명칭 "슬라브를 이용한 부스바 연속제조장치" (등록일자 2015.03.03.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 슬리팅(slitting)된 동 코일(coil)을 측면 라운드 가공 후 생산되는 부스바(busbar)의 좌ㆍ우 휨(crook) 발생을 효율적으로 교정할 수 있는 측면 교정 레벨러를 사용하여 양질의 부스바(busbar)를 제조할 수 있는 "측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조장치"를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 실시 예에 따른 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조 장치는 교정프레임, 교정프레임의 양측부에 연결 설치되는 복수의 교정스크류, 교정스크류 상에 설치되어 교정스크류의 회전 운동에 의해서 좌우로 수평 이동되는 복수의 교정수직축, 교정수직축에 삽입되어 교정수직축의 수평 이동에 따라서 부스바 측면을 가압하는 복수의 교정롤을 구비한다.
또한, 교정롤은 부스바의 진행방향을 따라 부스바의 좌측 또는 우측에 교대로 배치되고, 부스바의 좌측면 또는 우측면을 가압하여 부스바의 굽힘을 교정한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 종래에 부스바의 좌우 휨에 교정하기 어려운 문제점을 해결하여 측면 교정 레벨러를 통하여 부스바의 좌우 휨을 교정할 수 있는 이점이 있다.
또한, 부스바의 좌우 휨을 교정하므로 양질의 부스바를 제조할 수 있는 이점이 있다.
또한, 설치되는 장소에 적합하게 측면 교정 레벨러의 제조라인을 분리 배치할 수 있는 이점이 있다.
또한, 부스바의 좌우 휨 교정 전에 클리링 장치를 설치하여 부스바의 표면을 세척하므로 공정 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 다수의 부스바가 배치된 부스덕트 단면을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 부스바의 생산 공정을 나타내는 공정 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 부스바 제조공정을 개략적으로 나타내는 일부 공정 사진이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 부스바 제조공정을 나타내는 공정 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 슬리팅 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 슬리팅 장치 일부를 나타내는 사진이다.
도 7은 부스바(busbar)를 설명하기 위한 슬리팅 후의 개략적인 형상을 나타내는 도면이다.
도 8 및 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 압연롤장치를 나타내는 도면이다.
도 10은 슬리팅 후(a) 및 라운딩 후(b)의 부스바(busbar) 단면을 나타내는 도면이다.
도 11은 좌우 휨의 정도를 규정하는 예시적인 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 교정 레벨러를 나타내는 평면도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 교정 레벨러를 나타내는 횡단면도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시 예에 따른 클리링 장치를 나타내는 횡단면도면이다.
도 15는 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 교정 레벨러 및 클리링 장치를 나타내는 종단면도면이다.
도 16은 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 교정 레벨러 및 클리링 장치를 나타내는 샘플 사진이다.
도 17은 본 발명의 일실시 예에 따른 상하 교정장치를 나타내는 도면이다.
도 18은 절단 공정 후 부스바(busbar)가 작업대에 적재된 상태를 나타내는 샘플 사진이다.
먼저, 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서 본 발명은 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시 예의 구성 요소가 해당 실시 예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시 예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시 예가 통합된 하나의 실시 예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
그리고 도면의 도시에 있어서 요소들 간의 크기 비율이 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 간의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면상에 나타나는 표현의 차이는 해당 분야의 종사자들이 용이하게 이해 가능한 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 부스바 제조공정을 개략적으로 나타내는 일부 공정 사진이고, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 부스바 제조공정을 나타내는 공정 블록도이다.
이하에서는 동 재질인 슬라브(slab)를 사용하여 부스바(busbar)를 제조하며, 각각의 공정은 단계별로 슬라브의 투입을 통해 부스바가 제조될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 슬라브(slab)는 슬리팅(slitting) 공정(S100)을 통해 복수의 부스바로 제조되며, 부스바(busbar)는 라운딩(rounding) 공정(S200)을 통해 네 모서리 및 에지(edge)에 대한 라운드 처리가 완료된다. 이후, 부스바(busbar)는 교정 공정(S300)을 통해 비틀림 및 굽음 변형이 교정되며, 절단 공정(S400)을 통해 원하는 길이로 절단된다.
이때, 본 발명은 종래 교정 공정에서 좌우 휨을 확실히 교정하지 못하는 문제점을 해결하여 KS 규격에 적합한 양질의 부스바(busbar)를 제조할 수 있는 기술을 제공할 수 있다.
이하에서는 각각의 공정에 사용되는 장치를 구체적으로 설명한다.
1. 슬리팅(SLITTING) 공정(S100)
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 슬리팅 장치(100)를 개략적으로 나타내는 도면이고 도 6은 슬리팅 장치(100) 일부를 나타내는 사진이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 슬리팅(slitting) 장치(100)는 예비슬리팅 유닛(110) 및 메인슬리팅 유닛(120)을 포함하며, 슬라브(S)의 이송방향을 기준으로, 메인슬리팅 유닛(120)은 예비슬리팅 유닛(110)의 다음에 위치한다. 슬라브(S)는 예비슬리팅 유닛(110) 및 메인슬리팅 유닛(120)을 차례로 통과하여 복수의 부스바(s1)로 절단(또는 슬리팅(slitting))된다.
한편, 슬라브(S)는 언코일러(미도시)에 감겨진 상태에서 피딩장치(미도시)를 통해 언코일러로부터 풀리면서 일 방향으로 이송될 수 있으며, 예비슬리팅 유닛(110) 및 메인슬리팅 유닛(120)으로 이동할 수 있다.
상기한 슬리팅 장치(100)는 부스바(s1)의 너비(폭)를 용도에 따라 조정 설정하여 절단할 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 예비슬리팅 유닛(110)은 절개회전축(미도시) 및 절개이송롤러(111), 그리고 절개블레이드(113)를 구비한다. 절개회전축은 슬라브(S)의 양측에 설치된 절개프레임(115)에 연결되며, 절개프레임(115)은 절개회전축의 양측을 지지한다. 절개회전축은 별도의 구동모터(미도시)에 연결되어 구동모터에 의해 회전된다. 절개이송롤러(111) 및 절개블레이드(113)는 절개회전축 상에 설치되며, 절개회전축과 함께 회전한다.
절개블레이드(113)는 슬라브(S)를 절개하는 원주형 칼날로, 슬라브(S)의 상부 또는 하부에 위치한다. 절개이송롤러(111)는 상호 이격되어 절개회전축 상에 설치되며, 절개블레이드(113)는 절개회전축 상에 설치되어 절개이송롤러(111) 사이에 배치된다. 절개블레이드(113)는 원판 형상이며, 절개블레이드(113)는 절개이송롤러(111)보다 큰 직경을 가진다. 절개블레이드(113)는 원형의 가공날을 가진다. 절개블레이드(113)는 절개회전축과 함께 회전하며, 회전시 절개블레이드(113)의 가공날을 통해 슬라브(S)의 면을 이동 방향을 따라 절개하여 절개부를 형성한다.
한편, 절개부 형성시, 절개부는 슬라브(S) 두께의 절반 이상의 깊이를 가질 수도 있다. 이후, 슬라브(S)는 절개이송롤러(111)을 통해 메인슬리팅 유닛(120)을 향해 이동한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 메인슬리팅 유닛(120)은 절단회전축(미도시) 및 절단이송롤러(121), 그리고 절단디스크(123)를 구비한다. 절단회전축(미도시)은 슬라브(S)의 양측에 설치된 절단프레임(125)에 연결되며, 절단프레임(125)은 절단회전축의 양측을 지지한다. 절단회전축은 별도의 구동모터(미도시)에 연결되어 구동모터에 의해 회전된다. 절단이송롤러(121) 및 절단디스크(123)는 절단회전축 상에 설치되며, 절단회전축과 함께 회전한다.
절단디스크(123)는 원판 형상이고, 도 6에 도시한 바와 같이, 절단회전축 상에 설치되며 복수 개를 구성한다.
마찬가지로, 절단이송롤러(121)는 슬라브(S)의 상부 및 하부에 위치한다. 절단이송롤러(121)는 슬라브(S)의 표면과 접촉하며, 절단회전축(미도시)과 함께 회전하여 슬라브(S)를 이송한다. 절단이송롤러(121)는 절단회전축 상에 설치되며, 절단이송롤러(121)는 절단디스크(123) 사이에 배치된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 예비슬리팅 유닛(110)을 통과한 슬라브(S)는 메인슬리팅 유닛(120)으로 이동하며, 절단디스크(123)는 절개부를 선상 일측에 배치된다. 앞서 설명한 바와 같이, 절단디스크(123)는 회전시 인입되는 슬라브(S)의 절개부 일측을 아래쪽으로 가압한다. 따라서, 슬라브(S)는 절개부를 선상 일측이 가압되며, 슬라브(S)는 절개부를 따라 절단되어 복수의 부스바(s1)를 형성한다.
다시 말해, 절단디스크(123)는 슬라브(S)가 통과할 때 회전판에 의해 슬라브(S)를 소정 간격 폭으로 분리하며, 분리된 복수의 부스바들(s1)은 절단이송롤러(121)에 의해 이송 및 배출된다. 이와 같은 방법을 통해, 슬라브(S)는 연속적으로 분리(또는 슬리팅)될 수 있으며, 복수의 부스바(s1)을 연속적으로 형성할 수 있다.
부스바(s1)의 절단면을 살펴보면, 절단면은 절개블레이드(113)를 통해 절개부를 형성하는 과정에서 형성되며, 절개부의 모서리는 슬라브(S)의 분리시 버(burr)가 발생하는 것을 최소화할 뿐만 아니라, 부스바(s1)의 변형을 방지한다. 이후, 절단디스크(123)는 절개부를 따라 슬라브(S)를 부스바(s1)로 분리할 수 있다. 즉, 절단디스크(123)를 통해 가공되는 부분을 최소화함으로써 부스바(s1)의 변형을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 버(burr)의 발생을 최소화할 수 있다. 따라서, 부스바(s1)의 버(burr)를 제거하는 추가 작업을 생략하거나 최소화할 수 있다.
한편, 도 7은 부스바(busbar)를 설명하기 위한 개략적인 형상을 나타내는 도면으로, 여기서 부스바의 폭은 W, 두께는 t, 길이는 L로 표시하여 이해를 돕고자 한다.
2. 라운딩(ROUNDING) 공정(S200)
도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 압연롤장치(200)를 나타내는 도면이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 슬리팅 장치(100)를 통해 제조된 부스바(s1)는 압연롤장치(200)를 통과하여 모서리에 대한 각진 부분을 유선형의 라운드(round)로 처리한다.
상부압연축(201a)은 부스바(s1)의 상부에 설치되며, 상부압연롤(203a)은 상부압연축(201a) 상에 설치된다. 마찬가지로, 하부압연축(201b)은 부스바(s1)의 하부에 설치되며, 하부압연롤(203b)은 하부압연축(201b) 상에 설치된다. 본 실시 예에서는 압연롤장치(200)가 한 쌍의 상부압연롤(203a) 및 하부압연롤(203b)로 예시적으로 구성되어 있다.
상부압연축(201a) 및 하부압연축(201b)은 별도의 구동모터(미도시)에 연결되어 구동모터에 의해 회전되며, 상부압연롤(203a) 및 하부압연롤(203b)은 상부압연축(201a) 및 하부압연축(201b)과 함께 회전할 수 있다. 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 부스바(s1)는 상부압연롤(203a)과 하부압연롤(203b)의 사이에 배치되어 상부압연롤(203a)과 하부압연롤(203b)의 회전에 의해 진행된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 상부압연롤(203a)은 외주면으로부터 함몰된 상부가공홈(205a)을 가지며, 마찬가지로, 하부압연롤(203b)은 외주면으로부터 함몰된 하부가공홈(205b)을 가진다. 이때, 상부가공홈(205a)과 하부가공홈(205b)은 서로 대응되도록 배치된다. 상부가공홈(205a) 및 하부가공홈(205b)은 각각 회전축과 대체로 나란한 저면 및 상기 저면의 양측에 형성된 라운드진 형상의 측면을 가진다. 부스바(s1)는 상부가공홈(205a) 및 하부가공홈(205b)에 수용되며, 부스바(s1)의 상부면은 상부가공홈(205a)의 저면과 접촉하고, 부스바(s1)의 하부면은 하부가공홈(205b)의 저면과 접촉한다. 또한, 부스바(s1)의 상부측 모서리는 상부가공홈(205a)의 라운드진 측면과 접촉하고, 부스바(s1)의 하부측 모서리는 하부가공홈(205b)의 측면과 접촉한다. 상부압연롤(203a) 및 하부압연롤(203b)은 일정한 압력으로 부스바(s1)를 가압하면서 회전하며, 이로 인해, 부스바(s1)의 네 모서리는 상부가공홈(205a) 및 하부가공홈(205b)에 의해 라운드 처리될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 절개블레이드(113)를 통해 절개부를 형성하고 절단디스크(123)를 통해 절개부를 따라 슬라브(S)를 부스바(s1)로 분리할 경우, 절단이송롤러(121)의 이송압에 의해 라운드진 모서리를 형성함으로써 버(burr)의 발생을 최소화할 수 있으나, 부스바(s1)의 네 모서리를 원하는 형태로 라운드 처리할 수 없는 단점이 있으며, 실제 라운드진 모서리를 형성하는 것이 원활하지 않을 수 있다. 따라서, 상부압연롤(203a) 및 하부압연롤(203b)을 통해 부스바(s1)를 라운드 처리함으로써 버(burr)를 제거함과 동시에 원하는 형태로 라운드 처리가 가능하다.
따라서, 도 10에 도시한 바와 같이, 슬리팅 후(a) 또는 라운딩 후(b)의 부스바(s1)의 개략적인 단면을 통하여 라운드 처리 결과를 이해할 수 있을 것이다.
3. 교정 공정(S300)
도 11은 좌우 휨의 정도를 규정하는 예시적인 도면이고, 도 12는 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 교정 레벨러(310)를 나타내는 평면도면이며, 도 13은 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 교정 레벨러(310)를 나타내는 횡단면도면이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 부스바(busbar)는 KS D 5530의 5.3항에 따라 부스바의 길이(L) 2000mm당 폭(W)의 굽음이 3.5mm이하로 규정되어 있다.
따라서 종래 기술은 좌우 휨의 정도인 폭(W)의 굽음이 KS 규격을 만족하는 데 어려움이 있었으나 본 발명을 통하여 이러한 문제점을 해결할 수 있었다.
도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 부스바(s1)는 후술하는 클리링 장치(320)를 통과한 후, 측면 교정 레벨러(310)를 통과하여 좌우 휨(crook) 변형이 교정된다.
측면 교정 레벨러(310)는 교정수직축(311), 교정롤(313), 그리고 교정스크류(315)를 구비한다.
교정스크류(315)는 교정프레임(317)의 양측부에 연결 설치되며, 교정프레임(317)은 교정스크류(315)의 양측을 지지한다.
교정스크류(315)는 별도의 구동모터(미도시)에 연결되어 구동모터에 의해 회전된다.
교정수직축(311)은 교정스크류(315) 상에 설치되며, 교정스크류(315)의 회전에 의해서 좌우로 수평 이동한다.
교정수직축(311)은 좌측교정수직축(311a) 및 우측교정수직축(311b)으로 구별된다.
좌측교정수직축(311a)은 부스바(s1)의 좌측에 설치되며, 좌측교정롤(313a)는 좌측교정수직축(311a) 상에 설치된다.
마찬가지로, 우측교정수직축(311b)은 부스바(s1)의 우측에 설치되며, 우측교정롤(313b)는 우측교정수직축(311b) 상에 설치된다.
교정롤(313)은 중공의 원통형상으로 교정수직축(311)의 상에 설치되고, 교정수직축(311)을 중심으로 독립 회전하며, 교정수직축(311)과 마찰을 최소화하기 위해서 베어링이 중간에 개입될 수 있다.
교정롤(313)은 부스바(s1)가 수용되는 가압홈(314)이 외주면에 형성되며, 교정수직축(311)에 삽입되어 부스바(s1)의 좌측면 또는 우측면을 가압할 수 있도록 복수 개 형성된다.
본 발명에서 교정롤(313)은 좌측교정롤(313a) 및 우측교정롤(313b)로 구별되고, 좌측교정롤(313a) 및 우측교정롤(313b) 각각은 복수 개가 형성된다.
좌측교정롤(313a)은 부스바(s1)의 좌측에 설치되고, 우측교정롤(313b)은 부스바(s1)의 우측에 설치된다.
교정스크류(315)는 별도의 구동모터(미도시)에 연결되어 구동모터에 의해 회전할 수 있으며, 교정스크류(315)의 회전에 의해 교정수직축(311)이 좌우로 수평 이동을 통하여 연계된 교정롤(313)이 좌우 이동하므로 부스바(s1)의 좌측 또는 우측을 가압하게 된다.
좌측교정롤(313a) 및 우측교정롤(313b)은 부스바(s1)의 이송방향에 따라 좌우측에 교대로 배치되고, 교정스크류(315)의 회전에 의해 교정수직축(311)이 좌나 우로 움직이고, 이에 따른 좌측교정롤(313a) 및 우측교정롤(313b)의 좌우 이동으로 부스바의 좌측 또는 우측을 가압할 수 있으며, 좌측교정롤(313a) 및 우측교정롤(313b) 사이의 간격은 부스바(s1)의 폭(W)보다 작을 수 있다.
따라서, 부스바(s1)는 교정스크류(315)의 회전에 따른 좌측 및 우측교정롤(313a, 313b)의 좌우 이동으로 좌측 및 우측이 가압되며, 이를 통해 부스바(s1)는 좌우 휨을 교정될 수 있다.
좌측 및 우측교정롤(313a, 313b)은 좌측 및 우측교정수직축(311a, 311b)을 중심으로 설치되고, 교정스크류(315)은 좌측 및 우측교정수직축(311a, 311b)에 연계되어 별도의 구동모터(미도시)에 연결되어 구동모터에 의해 회전할 수 있으며, 부스바(s1)는 교정스크류(315)의 회전에 따른 연계된 좌측 및 우측교정롤(313a, 313b)의 좌우 이동에 의해 좌측 또는 우측으로 가압될 수 있다.
본 발명의 일실시 예에서는 5개의 좌측교정롤(313a) 및 5개의 우측교정롤(313b)로 예시적으로 구성되어 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에서는 16개의 좌측교정롤(313a) 및 16개의 우측교정롤(313b)로 구성하여 실험하였고 매우 만족한 결과를 얻었다.
즉, 교정롤(313)의 수량은 설치공간에 따라 유동적일 수 있으나, 가능한 수량을 증가시키므로 좌우 휨 또는 굽힘을 교정하는 데 유리하다는 결과를 도출하였다.
특히, 종래에는 부스바(s1)의 비틀림이나 굽힘 변형에 대해서 상하 굽힘 교정은 상하 교정하는 장치를 사용하여 가능하였으나, 좌우를 교정하는 장치가 별도로 없었고 좌우 굽힘 교정은 힘들었다.
왜냐하면, 부스바(s1)는 도 7에 도시한 바와 같이, 좌우 폭(W)에 비해서 상하 두께(t)가 상대적으로 작아서, 상하 교정장치를 사용하여 부스바(s1)의 상측면 또는 하측면을 가압하여도 그 형상이 변형되지 않으면서 상하 교정이 가능하였다.
그러나 부스바(s1)는 좌우 폭(W)의 양측으로 가압하면 부스바(s1) 좌우의 굽힘을 교정하기보다는 그 형상이 틀어지고 변형되었다. 이러한 부스바(s1)의 좌우 굽힘을 해결하기 위하여 부스바(s1) 측면을 상호 대칭인 한 쌍의 수평롤로 복수 배열하여 가압하여 보았으나 이 또한, 좌우 굽힘을 해결하지 못하고 그 형상만 상하 모서리로 돌출되는 문제점만 발생하였다.
따라서, 종래에는 부스바(s1)에 대한 측면 교정은 해결하지 못한 체, 부스바(s1)을 다음 공정으로 진행되도록 좌우측면으로 가압하지는 못하고 안내하는 정도였다.
즉, 부스바(s1) 측면을 좌우 대칭되는 한 쌍의 수평롤로 가이드(guide)하는 정도였으며 또한, 좌우 가이드는 상호 대응하여 마주보고 배치되어 복수 열로 구성되는 정도였다.
또한, 측면 교정 레벨러(310)를 종래 부스바(s1) 좌우 가이드처럼 상호 대응하여 마주보며 배치하여 좌우 휨 또는 굽힘을 교정할 경우 본 발명과 같은 효과를 얻지 못하였다.
따라서, 도 12에 도시한 바와 같이, 측면 교정 레벨러(310)는 복수의 좌측교정롤(313a) 및 복수의 우측교정롤(313b)을 상호 대응하여 마주보지 않고 지그재그로 교차되게 엇갈려 배치하는 것이 좌우 굽힘 또는 휨을 교정하는 데, 보다 효과적이다.
이는 부스바(s1)를 기준으로 상호 엇갈려 배치되어 교차되는 좌측 및 우측의 교정롤(313)들이 상호 지렛대 역할을 하여 부스바(s1) 측면 가압에 따른 교정이 보다 원활하게 이루지도록 유도하는 것으로 판단된다.
도 14는 본 발명의 일실시 예에 따른 클리링 장치(320)를 나타내는 도면이다.
클리링 장치(320)는 선택사양으로, 측면 교정 레벨러(310) 전단계에 설치될 수 있다.
측면 교정 레벨러(310) 전단에 위치한 클리링 장치(320)는 부스바(s1)를 교정하는 중에 부스바(s1) 표면에 묻은 이물질이나 기타 불순물로 인하여 부스바(s1)의 품질이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 설치되는 장치이다.
도 14에 도시한 바와 같이, 클리링 장치(320)는 상기한 장치들을 통과하면서 부스바(s1) 표면에 점착되거나 발생된 각종 이물질, 압연유 등을 제거하는 장치로서, 상, 하 방향으로 적어도 하나 이상 배치된 중심(321)에 다수의 우레탄의 탄성 재질을 사용하고 그 표면에 수세미 등과 같은 닦을 수 있는 것(322)을 고정하여 부스바(s1)의 표면을 세척하는 작업을 한다.
클리링 장치(320)에 의한 표면세척작업은 금속재료, 즉, 본 발명에 따른 부스바(s1) 표면상에 이종 재질을 물리적 처리방법 등을 통해 표면을 청소하므로 종래 작업환경보다 한결 쾌적한 분위기에서 작업이 이루어질 수 있고 양질의 부스바(s1)를 생산하는 데 도움을 준다.
도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 교정레벨러(310) 및 클리링 장치(320)를 예시적으로 확인할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일실시 예에 따른 상하 교정장치(330)를 나타내는 도면이다.
도 17에 도시한 바와 같이, 부스바(s1)는 측면 교정 레벨러(310)를 통과한 후, 상부 및 하부교정롤러(331, 332)를 통과하여 상하 변형이 교정된다. 상부교정롤러(331)는 부스바(s1)의 상부에 설치되고, 하부교정롤러(332)는 부스바(s1)의 하부에 설치된다. 상부 및 하부교정롤러(331, 332)는 별도의 구동모터(미도시)에 연결되어 구동모터에 의해 회전될 수 있으며, 부스바(s1)는 상부 및 하부교정롤러(331, 332)의 회전에 의해 진행될 수 있다. 상부교정롤러(331) 및 하부교정롤러(332)는 부스바(s1)의 진행방향에 따라 교대로 배치되며, 상부교정롤러(331)와 하부교정롤러(332) 사이의 간격은 부스바(1a)의 두께(t)보다 작을 수 있다. 따라서, 부스바(s1)는 상부 및 하부교정롤러(331, 332)에 의해 상부방향 및 하부방향으로 가압되며, 이를 통해 부스바(s1)는 상하 교정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예로 부스바(s1)는 상하 교정장치(330)를 통과한 후, 2차 측면 교정 레벨러를 통과하여 좌우 굽힘 변형이 교정될 수 있다.
이는 생산 현장에서 허용할 생산라인의 길이가 제한적이거나 원활한 장비 배치를 위하여 측면 교정 레벨러(310)를 분활 배치할 수 있다.
즉, 측면 교정 레벨러(310)는 상하 교정장치(330) 전후로 하여 1차 측면 교정 레벨러 및 2차 교정 레벨러로 나누어 배치할 수 있다.
따라서, 교정 공정(S300)은 다음과 같이 실시할 수 있다.
실시 예 1)
라운딩 공정(S200)을 통과한 부스바(s1)는 클리링 장치(320)를 통과하면서 세척되고, 통과된 부스바(s1)는 측면 교정 레벨러(310)에 의해서 좌우 굽힘 변형이 교정되며, 측면 교정된 부스바(s1)는 상하 교정장치(330)를 통하여 상하 교정되어 다음 공정인 절단 공정(S400)으로 이송된다.
실시 예 2)
라운딩 공정(S200)을 통과한 부스바(s1)는 클리링 장치(320)를 통과하면서 세척되고, 통과된 부스바(s1)는 1차 측면 교정 레벨러(310)에 의해서 좌우 굽힘 변형이 교정되며, 측면 교정된 부스바(s1)는 상하 교정장치(330)를 통하여 상하 교정되고, 상하 교정된 부스바(s1)는 2차 측면 교정 레벨러(310)에 의해서 좌우 굽힘 변형이 교정되어 다음 공정인 절단 공정(S400)으로 이송된다.
여기서, 1차 측면 교정 레벨러 및 2차 측면 교정 레벨러는 동일한 기능을 가지는 측면 교정 레벨러(310)로서, 설치되는 공간 및 장소에 따라서 측면 교정 레벨러(310)의 길이가 연장되거나 축소되어 설치된다.
4. 절단 공정(S400)
본 발명의 절단 공정(S400)은 상기 공정을 통하여 생산된 부스바(s1)를 소정 길이 절단하여 제품으로 완성하는 공정으로, 종래의 기술들을 적용하며 그 구체적인 설명은 생략한다.
도 18에 도시한 바와 같이, 절단 공정 후에 부스바(busbar)가 작업대에 적재된 상태를 나타내는 샘플 사진이다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조장치는 라운딩 가공된 부스바를 굽힘 교정하는 것으로, 교정프레임(317), 교정프레임(317)의 양측부에 연결 설치되는 복수의 교정스크류(315), 교정스크류(315) 상에 설치되어 교정스크류(315)의 회전 운동에 의해서 좌우로 수평 이동되는 복수의 교정수직축(311), 교정수직축(311)에 삽입되어 교정수직축(311)의 수평 이동에 따라서 부스바(s1) 측면을 가압하는 복수의 교정롤(313)을 구비한다.
또한, 교정롤(313)은 부스바(s1)의 진행방향을 따라 부스바(s1)의 좌측 또는 우측에 교대로 배치되고, 부스바(s1)의 좌측면 또는 우측면을 가압하여 부스바(s1)의 좌우 굽힘을 교정한다.
또한, 교정스크류(315)는 외부에 연결되어 있는 구동 장치에 의해서 회전하는 나선(螺旋) 모양의 홈이 형성되어 있다.
또한, 교정수직축(311)과 교정롤(313) 사이에는 베어링(미도시)이 개입되어 있다.
또한, 교정프레임(317) 일측에 상, 하 방향으로 적어도 하나 이상 배치된 중심으로 탄성 재질을 사용하여 부스바(s1)의 표면을 세척하는 클리링 장치(320)를 더 구비한다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조장치는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
종래에 부스바의 좌우 휨에 교정하기 어려운 문제점을 해결하여 측면 교정 레벨러를 통하여 부스바의 좌우 휨을 교정할 수 있는 이점이 있다. 또한, 부스바의 좌우 휨을 교정하므로 양질의 부스바를 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 설치되는 장소에 적합하게 측면 교정 레벨러의 제조라인을 분리 배치할 수 있는 이점이 있다. 또한, 부스바의 좌우 휨 교정 전에 클리링 장치를 설치하여 부스바의 표면을 세척하므로 부스바의 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
지금까지 실시 예를 통하여 본 발명에 따른 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조장치에 대하여 설명하였다. 본 명세서와 도면에는 본 발명의 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 및 변형이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이라 할 수 있다.
100 : 슬리팅 장치
200 : 압연롤 장치
310 : 측면 교정 레벨러
320 : 클리링 장치
330 : 상하 교정장치

Claims (4)

  1. 라운딩 가공된 부스바를 굽힘 교정하는 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조 장치에 있어서,
    교정프레임,
    상기 교정프레임의 양측부에 연결 설치되는 복수의 교정스크류,
    상기 교정스크류 상에 설치되어 상기 교정스크류의 회전 운동에 의해서 좌우로 수평 이동되는 복수의 교정수직축,
    상기 교정수직축에 삽입되어 상기 교정수직축의 수평 이동에 따라서 상기 부스바 측면을 가압하는 복수의 교정롤을 구비하되,
    상기 교정롤은 상기 부스바의 진행방향을 따라 상기 부스바의 좌측 또는 우측에 교대로 배치되고, 상기 부스바의 좌측면 또는 우측면을 가압하여 상기 부스바의 굽힘을 교정하는 것을 특징으로 하는 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교정스크류는 외부에 연결되어 있는 구동 장치에 의해서 회전하는 나선(螺旋) 모양의 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 교정수직축과 교정롤 사이에는 베어링이 개입되어 있는 것을 특징으로 하는 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 교정프레임 일측에 상, 하 방향으로 적어도 하나 이상 배치된 중심으로 탄성 재질을 사용하여 상기 부스바의 표면을 세척하는 클리링 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 측면 교정 레벨러를 이용한 부스바 제조 장치.
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