KR20190034499A - 화성기 포일 이송 장치 및 그 작동 원리 - Google Patents

화성기 포일 이송 장치 및 그 작동 원리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 롤러 샤프트, 베어링 시트, 스크류 전동 롤러 및 메인 모터를 포함하는 화성기 포일 이송 장치 및 그 작동 원리를 개시한다. 베어링 시트에는 롤러 샤프트가 장착되고, 롤러 샤프트에는 스크류 전동 롤러가 장착되며, 롤러 샤프트의 일단은 벨트 풀리 및 벨트를 통해 터빈 샤프트와 연결된다. 터빈 샤프트에는 자분 클러치 및 터빈이 장착되며, 메인 모터는 체인 스프로킷 및 체인을 통해 마스터 슬레이브 전동 샤프트를 구동하고, 마스터 슬레이브 전동 샤프트는 웜을 회전 구동한다. 웜은 터빈 샤프트의 터빈 및 벨트 풀리를 회전 구동하며, 벨트 풀리는 벨트를 구동하고, 벨트는 스크류 전동 롤러를 회전 구동한다. 자분 클러치는 터빈 샤프트에 장착되어 전류 제어 테이블에 의해 제어된다.

Description

화성기 포일 이송 장치 및 그 작동 원리
본 발명은 화성기 포일 이송 시스템에 관한 것으로, 특히 화성기 포일 이송 장치 및 그 작동 원리에 관한 것이다.
화성기는 부식 포일 연속 화성 설비로서, 포일 이송 시스템을 통해 부식 포일을 연속적으로 화성기에 투입할 필요가 있다.
부식 포일 폭 방향의 장력과 진행 방향의 견인력은 생산의 연속성에 직접적인 영향을 미친다. 부식 포일의 폭 방향 장력이 균일하지 않으면 부식 포일에 주름이 생기게 되고, 진행 방향의 각 전동 롤러의 견인력이 균일하지 않으면 부식 포일의 렉 걸림, 국부 침적, 포일 끊김과 같은 비정상적인 상황을 유발할 수 있다. 진행 방향의 견인력이 너무 작아 탱크 순환 및 부식 포일 표면에 영향을 주게 되면, 부식 포일이 전동 롤러로부터 벗어나는 현상이 발생한다. 견인력이 너무 크면, 부식 포일 표면에 전동 롤러의 압흔이 남게 되어 제품의 품질에 영향을 미친다.
종래의 포일 이송 시스템은 웜 터빈이 롤러 샤프트를 통해 전동 롤러와 연결되는 방식으로서, 종래의 전동 롤러는 부식 포일을 구동해 포일 이송을 완료하는 호형의 롤러이다. 진행 방향의 견인력은 마찰 휠의 압력을 조절해 이루어지는데, 효과적인 수단이 없어 견인력의 조정이 개인의 경험에 의해 크게 좌우되며, 설비 작동 중에 마찰 휠의 마모 장력에 따라 변화되기도 한다. 종래의 호형 롤러는 부식 포일을 효과적으로 이동시킬 수는 있으나, 폭 방향으로 부식 포일에 작용하는 견인력이 균일하지 않아 부식 포일에 쉽게 주름이 생기게 된다.
본 발명의 목적은 상술한 결함을 극복하기 위해 부식 포일 진행 방향의 각 전동 롤러의 견인력을 정확하게 조절하고, 부식 포일이 폭 방향에서 쉽게 주름이 생기는 문제를 극복함으로써 포일 끊김을 감소시키고 제품의 표면 품질을 향상시킨 화성기 포일 이송을 구현하는 것이다.
본 발명의 목적은 이하 기술방안을 통해 구현된다.
화성기 포일 이송 장치는 롤러 샤프트, 베어링 시트, 스크류 전동 롤러 및 메인 모터를 포함하며, 상기 베어링 시트에는 롤러 샤프트가 장착되고, 상기 롤러 샤프트에는 스크류 전동 롤러가 장착되며, 상기 롤러 샤프트의 일단은 벨트 풀리 및 벨트를 통해 터빈 샤프트와 연결되고, 상기 터빈 샤프트에는 자분 클러치 및 터빈이 장착되며, 상기 메인 모터는 체인 스프로킷 및 체인을 통해 마스터 슬레이브 전동 샤프트의 일단과 연결되고, 상기 마스터 슬레이브 전동 샤프트의 다른 일단은 웜의 일단과 연결되며, 상기 웜의 다른 일단은 터빈 샤프트와 연결된다.
본 발명은 더 나아가, 상기 스크류 전동 롤러의 양측에 복수의 호형 오목홈이 설치되는 것으로, 상기 호형 오목홈의 길이는 스크류 전동 롤러 길이의 1/10~1/5이고, 상기 오목홈의 폭은 5mm~10mm이며, 상기 오목홈의 간격은 10mm~20mm이고, 상기 오목홈의 깊이는 2mm~4mm이다.
본 발명은 더 나아가, 상기 스크류 전동 롤러의 중간에 양단 방향으로 스크류 방향과 상반된 스트립형 오목홈이 형성된다.
화성기 포일 이송 장치의 작동 원리는, 상기 메인 모터가 체인 스프로킷 및 체인을 구동한 후 마스터 슬레이브 전동 샤프트를 구동하고, 상기 마스터 슬레이브 전동 샤프트는 웜을 회전 구동하며, 상기 웜은 터빈 샤프트의 터빈 및 벨트 풀리를 회전 구동한다. 상기 벨트 풀리는 벨트를 구동하고, 상기 벨트는 스크류 전동 롤러를 회전 구동하며, 상기 자분 클러치는 터빈 샤프트에 장착되어 전류 제어 테이블의 출력 전류 조절을 통해 자분 클러치 자화 전류의 조절을 구현한다. 화성 생산 과정에서 전류 제어 테이블의 출력 전류는 잠긴 상태이며, 자화 전류가 일정하면 토크가 안정적으로 전달된다. 생산 전에 전류 제어 테이블의 출력 전류를 조절하기만 하면 토크를 정확하게 제어할 수 있어, 견인력을 제어하고자 하는 목적을 달성할 수 있다.
종래 기술과 비교했을 때, 본 발명은 기존의 포일 이송 시스템에 존재하는, 견인력을 정확하게 제어하기 어렵고 부식 포일에 쉽게 주름이 지며 끊기는 문제를 극복해, 부식 포일 진행 방향의 각 전동 롤러의 견인력을 정확하게 조절할 수 있으며, 생산 효율성 및 제품 품질을 향상시켰다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 구조 모식도이다.
도 2는 도 1의 부분 모식도이다.
이하 구체적인 실시예를 조합해 본 발명에 대해 추가적으로 설명하나, 본 발명은 이하 실시예에 한정되지 않는다. 상기 방법은 달리 설명하지 않는 한 모두 일반적인 방법이다.
도 1~2에서는 본 발명에 따른 화성기 포일 이송 장치의 구체적인 실시방식을 도시했다. 화성기 포일 이송 장치는 롤러 샤프트(1), 베어링 시트(3), 스크류 전동 롤러(2) 및 메인 모터(12)를 포함하며, 상기 베어링 시트(3)에는 롤러 샤프트(1)가 장착되고, 상기 롤러 샤프트(1)에는 스크류 전동 롤러(3)가 장착된다. 상기 롤러 샤프트(1)의 일단은 벨트 풀리(4) 및 벨트(5)를 통해 터빈 샤프트(6)와 연결된다. 상기 터빈 샤프트(6)에는 자분 클러치(10) 및 터빈(7)이 장착되며, 상기 메인 모터(12)는 체인 스프로킷(8) 및 체인(9)을 통해 마스터 슬레이브 전동 샤프트(13)의 일단과 연결되고, 상기 마스터 슬레이브 전동 샤프트(13)의 다른 일단은 웜(11)의 일단과 연결되며, 상기 웜(11)의 다른 일단은 터빈 샤프트(6)와 연결된다. 상기 스크류 전동 롤러(2)의 양측에는 복수의 호형 오목홈이 설치되는데, 상기 호형 오목홈의 길이는 스크류 전동 롤러(2) 길이의 1/10~1/5이고, 상기 오목홈의 폭은 5mm~10mm이며, 상기 오목홈의 간격은 10mm~20mm이고, 상기 오목홈의 깊이는 2mm~4mm이다. 상기 스크류 전동 롤러의 중간에는 양단 방향으로 스크류 방향과 상반된 스트립형 오목홈이 형성된다.
실시예 1~3: 전류 제어 테이블의 전류 설정 비교
4단 화성기에는 모두 22단 벨트 전동 장치가 설치되며, 그 중 자분 클러치의 정격 토크는 12Nㆍm이다. 두께가 125μm인 부식 포일 관통기를 사용해, 제1단 벨트 전동 장치의 전류 제어 테이블의 전류를 160mA, 180mA, 220mA로 설정하면 각 단의 전류는 3mA씩 감소한다. 채택한 스크류 전동 롤러의 구조는 다음과 같다. 가장자리 양측의 호형 오목홈은 각각 스크류 전동 롤러 길이의 1/6을 차지하며, 오목홈의 폭은 8mm, 오목홈 간격은 15mm, 오목홈 깊이는 2.5mm이다. 전송 속도는 50m/h, 최고 화성 전압은 560V로 설정해 화성 작업을 진행한다.
실시예 4:
4단 화성기에는 모두 22단 벨트 전동 장치가 설치되며, 그 중 자분 클러치의 정격 토크는 12Nㆍm이다. 두께가 125μm인 부식 포일 관통기를 사용해, 제1단 벨트 전동 장치의 전류 제어 테이블의 전류를 180mA로 설정하면 각 단의 전류는 3mA씩 감소한다. 채택한 스크류 전동 롤러의 구조는 다음과 같다. 가장자리 양측의 호형 오목홈은 각각 스크류 전동 롤러 길이의 1/6을 차지하며, 오목홈의 폭은 8mm, 오목홈 간격은 15mm, 오목홈 깊이는 2.5mm이다. 전송 속도는 50m/h, 최고 화성 전압은 730V로 설정해 화성 작업을 진행한다.
실시예 5~7: 오목홈 깊이 비교
5단 화성기에는 모두 28단 벨트 전동 장치가 설치되며, 그 중 자분 클러치의 정격 토크는 12Nㆍm이다. 두께가 125μm인 부식 포일 관통기를 사용해, 제1단 벨트 전동 장치의 전류 제어 테이블의 전류를 220mA로 설정하면 각 단의 전류는 2mA씩 감소한다. 채택한 스크류 전동 롤러의 구조는 다음과 같다. 가장자리 양측의 호형 오목홈은 각각 스크류 전동 롤러 길이의 1/6을 차지하며, 오목홈의 폭은 8mm, 오목홈 간격은 15mm, 오목홈 깊이는 각각 1.5mm, 2.5mm, 3.5mm이다. 전동 속도는 45m/h, 최고 화성 전압은 730V로 설정해 화성 작업을 진행한다.
표 1:
Figure pct00001
다단식 벨트 전동 장치는 자분 클러치의 자화 전류를 조정함으로써 견인력의 정확한 조정을 구현하고, 최고 화성 전압의 차이에 따라 전류 제어 테이블의 전류 및 스크류 전동 롤러의 오목홈 깊이를 조정한다. 제1단 벨트 전동 장치에서 전류 제어 테이블의 전류는 140mA~220mA이며, 이후 각 단의 전류는 2~4mA씩 감소하는데, 그 이유는 반응이 진행됨에 따라 뒤로 갈수록 반응의 정도가 낮아지기 때문이다. 동시에, 부식 포일 표면의 산화막이 두꺼워지고 전류가 적절히 감소되어 견인력이 낮아지면, 부식 포일이 구동 롤러로부터 벗어나지 않게 되며 과도한 장력으로 인해 부식 포일 표면에 압흔이 생기는 것도 방지할 수 있다.
최고 화성 전압이 높아지면 전류 제어 테이블의 전류가 증가해 스크류 전동 롤러 오목홈의 깊이가 감소하므로, 최대 화성 전압의 차이에 따라 자분 클러치의 자화 전류도 조정할 필요가 있다. 화성 전압이 높을수록 홈 내의 반응이 더 강해지며, 전류 제어 테이블의 출력 전류 또한 커져야 한다.
상기 스크류 전동 롤러는 롤러의 중간을 따라 양단 방향으로 스크류 방향과 상반된 오목홈이 형성되며, 롤러 가장자리 양측에는 호형의 오목홈이 형성되고, 스크류 전동 롤러는 방향이 상반된 스크류 오목홈을 통해 부식 포일 표면에 양단 방향으로 넓어지는 정지 마찰력을 생성해, 생산 과정에서 부식 포일에 주름이 생기는 상황을 방지한다. 롤러 양측의 호형 오목홈은 부식 포일의 표면에 진행 방향에 따른 견인력을 생성하는데, 호형 오목홈은 폭 방향에서 비교적 작은 위치를 차지하며 롤러의 가장자리에 위치하기 때문에 부식 포일에 쉽게 주름이 생기지 않는다.
화성 전압이 높을수록 자분 클러치의 자화 전류를 높여야 하지만, 동시에 부식 포일도 취약해지고 산화막도 두꺼워져 표면에 압흔이 생기기 쉬워지므로, 오목홈 깊이를 이에 맞게 감소시킬 필요가 있다.
본 발명은 화성기에 사용되어 부식 포일 진행 방향의 각 전동 롤러의 견인력을 정확하게 조절함으로써, 부식 포일이 폭 방향에서 쉽게 주름이 생기는 문제를 극복하고 포일 끊김을 감소시켜, 제품의 표면 품질을 향상시켰다.
출원인은 또한, 상술한 실시예를 통해 본 발명의 구현 방법 및 장치 구조를 설명했으나 본 발명은 상술한 실시방식에 한정되지 않는다는 점, 즉, 본 발명은 반드시 상술한 방법 및 구조에 의해서만 실시할 수 있는 것이 아니라는 점을 주장했다. 본 발명에 대해 실시한 변경, 본 발명에서 채택한 구현 방법과 효과가 동등한 교체, 단계 추가 및 구체적인 방식의 선택 등은 모두 본 발명의 보호범위 및 개시된 범위 내에 포함된다는 것을 당업자는 이해해야 한다.
본 발명은 상술한 실시방식에 한정되지 않으며, 본 발명과 유사한 구조 및 방법으로 본 발명의 과제를 구현하는 방식은 모두 본 발명의 보호범위 내에 포함된다.
1: 롤러 샤프트 2: 스크류 전동 롤러
3: 베어링 시트 4: 벨트 풀리
5: 벨트 7: 터빈
8: 체인 스프로킷 9: 체인
10: 자분 클러치 11: 웜(worm)
12: 메인 모터 13: 마스터 슬레이브 전동 샤프트

Claims (4)

  1. 롤러 샤프트(1), 베어링 시트(3), 스크류 전동 롤러(2) 및 메인 모터(12)를 포함하며, 상기 베어링 시트(3)에는 롤러 샤프트(1)가 장착되고, 상기 롤러 샤프트(1)에는 스크류 전동 롤러(2)가 장착되며, 상기 롤러 샤프트(1)의 일단은 벨트 풀리(4) 및 벨트(5)를 통해 터빈 샤프트(6)와 연결되고, 상기 터빈 샤프트(6)에는 자분 클러치(10) 및 터빈(7)이 장착되며, 상기 메인 모터(12)는 체인 스프로킷(8) 및 체인(9)을 통해 마스터 슬레이브 전동 샤프트(13)의 일단과 연결되고, 상기 마스터 슬레이브 전동 샤프트(13)의 다른 일단은 웜(11)의 일단과 연결되며, 상기 웜(11)의 다른 일단은 터빈 샤프트(6)와 연결되는 것을 특징으로 하는 화성기 포일 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스크류 전동 롤러(2)의 양측에 복수의 호형 오목홈이 설치되고, 상기 호형 오목홈의 길이는 스크류 전동 롤러(2) 길이의 1/10~1/5이고, 상기 오목홈의 폭은 5mm~10mm이며, 상기 오목홈의 간격은 10mm~20mm이고, 상기 오목홈의 깊이는 2mm~4mm인 것을 특징으로 하는 화성기 포일 이송 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스크류 전동 롤러(2)의 중간에 양단 방향으로 스크류 방향과 상반된 스트립형 오목홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 화성기 포일 이송 장치.
  4. 상기 메인 모터(12)가 체인 스프로킷(8) 및 체인(9)을 구동한 후 마스터 슬레이브 전동 샤프트(13)를 구동하고, 상기 마스터 슬레이브 전동 샤프트(13)는 웜(11)을 회전 구동하며, 상기 웜(11)은 터빈 샤프트(6)의 터빈(7) 및 벨트 풀리(4)를 회전 구동하고, 상기 벨트 풀리(4)는 벨트(5)를 구동하고, 상기 벨트(5)는 스크류 전동 롤러(2)를 회전 구동하며, 상기 자분 클러치(10)는 터빈 샤프트(6)에 장착되어 전류 제어 테이블의 출력 전류 조절을 통해 자분 클러치 자화 전류의 조절을 구현하고, 화성 생산 과정에서 전류 제어 테이블의 출력 전류는 잠긴 상태이며, 자화 전류가 일정하면 토크가 안정적으로 전달되고, 생산 전에 전류 제어 테이블의 출력 전류를 조절하기만 하면 토크를 정확하게 제어할 수 있어, 견인력을 제어하고자 하는 목적을 달성할 수 있는 것을 특징으로 하는 제1항에 따른 화성기 포일 이송 장치의 작동 원리.
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