KR20190104766A

KR20190104766A - 이물질 제거장치

Info

Publication number: KR20190104766A
Application number: KR1020180025287A
Authority: KR
Inventors: 이강현; 김훈식
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2018-03-02
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2019-09-11
Also published as: KR102086219B1

Abstract

본 발명은 소둔로의 내부에 배치되어 스트립을 이송시키는 롤부재에 저온가스를 분사하여 상기 롤부재에 부착된 이물질의 탈락을 유도하는 탈락유도수단; 및, 상기 소둔로의 선행라인에 배치되고, 상기 소둔로 내부에서의 결함발생이 감지시 스트립에 요철부를 형성하는 요철형성수단;을 포함하는 이물질 제거장치를 제공한다.

Description

이물질 제거장치{Alien substance removing apparatus}

본 발명은 스트립의 결함을 방지할 수 있는 이물질 제거장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.

일반적으로 소둔로라고 하는 것은 냉간 압연된 소재를 가열하여 재질의 특성을 회복하는 역할을 수행한다.

이러한 소둔로는 널리 알려진 바와 같이 배치형과 연속식으로 구분되는데 현재는 대량생산을 위한 연속식 소둔로가 주로 사용되고 있다.

연속식 소둔로는 하나의 로에 가열대, 균열대, 서냉대가 있어 이 사이를 스트립이 차례대로 통과하면서 소둔이 완료된다.

이러한 연속식 소둔로는 스트립이 진입하도록 입구가 수평방향으로 형성되며, 입구 내측에는 스트립을 받쳐 지지하기 위한 롤이 설치된다.

도 1을 참조하면, 소둔로(F)를 통과 중 스트립(S)의 표면에서 석출된 이물질(D)이 롤부재(R)의 표면에 부착되는 현상이 발생하게 된다.

이때, 고온으로 가열된 롤부재(R)에 부착된 이물질은 스트립(S)에 접촉하면서 롤부재(R) 표면에 완전히 고착되어 스트립(S) 표면에 결함(E)을 발생시키게 되고 스트립(S) 표면 품질에 악영향을 끼치게 되는 현상이 발생한다.

이러한 경우 작업자는 와이어브러쉬이나 샌드 페이퍼를 이용하여 롤부재(R) 표면에 부착되어 있는 각종 스케일 등의 이물질(D)을 제거하게 된다.

하지만, 작업자가 밀폐공간인 소둔로(F) 내부로 직접 들어가서 롤부재(R)에 부착되어 결함(E)을 유발시키는 이물질(D)을 제거해야 하므로 작업자가 안전사고의 위험에 노출되는 문제점이 있다.

또한, 소둔로(F) 내부는 밀폐되어 있고 800℃이상의 고열지역으로 작업자가 접근을 할 수 없는 특수한 설비인 관계로, 요철성 결함(E)이 발생하면 작업자가 소둔로(F) 결함(D)의 제거를 위해 소둔로(F) 내부로 진입하기 위해서는 상당한 시간이 소요되는 점에서 제품의 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

KR 20-1999-013557

본 발명은 일 측면으로서, 결함제거 작업이 신속성이 향상되고, 작업자의 안전사고 발생을 예방할 수 있는 이물질 제거장치를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 소둔로의 내부에 배치되어 스트립을 이송시키는 롤부재에 저온가스를 분사하여 상기 롤부재에 부착된 이물질의 탈락을 유도하는 탈락유도수단; 및, 상기 소둔로의 선행라인에 배치되고, 상기 소둔로 내부에서의 결함발생이 감지시 스트립에 요철부를 형성하는 요철형성수단;을 포함하는 이물질 제거장치를 제공한다.

바람직하게, 탈락유도수단은, 상기 롤부재에 대향되도록 이격 배치되어, 상기 롤부재로 저온가스를 분사하는 분사수단; 및, 저온가스가 상기 롤부재의 표면을 수축시키고 분사압력에 의해 상기 롤부재에 부착된 이물질의 이탈을 유도하도록, 상기 분사수단으로 저온가스를 공급하는 가스공급수단;을 구비할 수 있다.

바람직하게, 가스공급수단은, 상기 분사수단으로 상기 롤부재의 표면으로 -30 ~ -40℃의 범위로 냉각된 질소가스를 공급할 수 있다.

바람직하게, 분사수단은, 상측에 배치된 복수 개의 롤부재의 하측을 향하여 저온가스를 분사하여 롤부재의 표면수축을 유도하는 상부분사수단; 및, 하측에 배치된 복수 개의 롤부재의 상측을 향하여 저온가스를 분사하여 롤부재의 표면수축을 유도하는 하부분사수단;을 구비할 수 있다.

바람직하게, 가스공급수단은, 내부에서 회전되면서 형성된 와류를 매개로 고온가스와 저온가스로 분리하고, 분리된 저온가스를 상기 분사수단으로 공급하는 볼텍스부재; 상기 볼텍스부재에 의해 공급된 저온가스가 축척되는 냉각모음관; 및, 상기 냉각모음관과 상기 분사수단의 사이에 설치되어, 상기 분사수단으로 저온가스의 이동을 개폐하는 컨트롤밸브;를 포함할 수 있다.

바람직하게, 분사수단의 분사압력이 증가되도록, 상기 가스공급수단에서 공급된 가스에 비해 상대적으로 고압의 가스를 상기 분사수단으로 공급하는 압력증가수단;을 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 소둔로 내부에서 스트립에 결함이 발생하는지 여부를 감지하는 결함감지수단; 및, 상기 결함감지수단에 결함이 감지여부에 따라, 상기 탈락유도수단의 가동여부를 제어하는 분사제어수단;을 더 포함하는 이물질 제거장치.

바람직하게, 결함감지수단은, 상기 소둔로로 인입되는 스트립에 결함의 존재여부를 감지하는 화상인식장치인 제1 감지수단; 상기 소둔로에서 인출되는 스트립에 결함의 존재여부를 감지하는 화상인식장치인 제2 감지수단; 및, 상기 제1 감지수단과 상기 제2 감지수단에서 감지된 결함을 비교하여, 상기 소둔로의 내부에서 추가결함이 생성되는지 여부를 비교연산하는 결함비교수단;을 구비할 수 있다.

바람직하게, 요철형성수단은, 이송되는 스트립을 사이에 두고 대향되게 설치되고, 외주면에 요철부가 형성되는 요철롤; 및, 상기 요철롤을 스트립 방향으로 승강시켜 스트립에 요철부를 형성하는 롤승강부재;를 구비할 수 있다.

바람직하게, 롤승강부재는, 상기 요철롤에 결합되는 스크류잭; 상기 스크류잭을 승강시키도록 회전축을 회전 구동시키는 승강모터; 상기 스크류잭과 상기 회전축 사이에 설치되고, 상기 회전축의 회전운동을 상기 스크류잭의 선형운동으로 전환하는 기어조립체; 및, 상기 회전축에 연계되도록 설치되어, 상기 회전축의 회전량을 측정하여 상기 요철롤의 승강거리를 측정하는 거리측정부재;를 구비할 수 있다.

바람직하게, 소둔로의 후행라인에 배치되고, 상기 요철형성수단에 의해 형성된 요철부를 가압하여 표면이 평활한 스트립이 되도록 가압하는 가압수단;을 더 포함하는 이물질 제거장치.

바람직하게, 소둔로의 내부에 배치되는 상기 롤부재의 회전속도를 개별적으로 제어하는 속도제어수단;을 더 포함하고, 상기 속도제어수단은, 이물질이 부착된 상기 롤부재의 회전속도를 인접한 스트립의 이동라인 상에 배치되는 상기 롤부재에 비해 가속시켜 스트립과 롤부재의 마찰력을 증가시킬 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 일 측면으로서, 본 발명은 소둔로의 내부에 배치되어 스트립을 이송시키는 롤부재로 저온가스를 분사하는 분사수단; 및, 저온가스가 상기 롤부재의 표면을 수축시키고 분사압력에 의해 상기 롤부재에 부착된 이물질의 이탈을 유도하도록, 상기 분사수단으로 저온가스를 공급하는 가스공급수단;을 구비하는 이물질 제거장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 결함제거 작업이 신속성이 향상되고, 작업자의 안전사고 발생을 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 소둔로 내부에 배치되는 롤부재에 이물질이 부착되어 스트립에 결함이 발생하는 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 소둔로의 전체 배치도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치가 설치된 배치상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 A부분의 확대상세를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 B부분의 확대상세를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 이물질 제거장치의 분사수단 및, 가스공급수단 등의 상세를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 이물질 제거장치의 요철형성수단의 상세를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는 탈락유도수단(100) 및, 요철형성수단(200)을 포함하고, 추가적으로 결함감지수단(300), 분사제어수단(400), 가압수단(500), 속도제어수단(600)을 포함할 수 있다.

도 3 및, 도 4를 참조하면, 이물질 제거장치는 소둔로(F)의 내부에 배치되어 스트립(S)을 이송시키는 롤부재(R)에 저온가스를 분사하여 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 탈락을 유도하는 탈락유도수단(100) 및, 상기 소둔로(F)의 선행라인에 배치되고, 상기 소둔로(F) 내부에서의 결함(E)발생이 감지시 스트립(S)에 요철부(T)를 형성하는 요철형성수단(200)을 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 소둔로(F)는, 내부공간이 형성된 소둔로본체와, 소둔로본체의 내부공간에 배치되어 스트립(S)을 이송시키는 복수 개의 롤부재(R)를 구비할 수 있다.

본 발명의 이물질 제거장치가 적용되는 스트립(S)은 다양한 종류의 금속이 적용될 수 있다.

일 예로, 본 발명의 이물질 제거장치가 적용되는 얇은 박판소재인 스트립(S)은 스틸 또는 스테인레스 등의 강재로 구성될 수 있다.

도 4 및, 도 5를 참조하면, 탈락유도수단(100)은 소둔로(F)의 내부에 배치되어 스트립(S)을 이송시키는 롤부재(R) 방향으로 저온가스(냉각가스)를 분사하여 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 탈락을 유도할 수 있다.

도 3을 참조하면, 요철형성수단(200)은 소둔로(F)의 선행라인에 배치되고, 소둔로(F) 내부에서의 결함(E)발생이 감지시 소둔로(F)로 인입되기 전의 스트립(S)에 요철부(T)를 형성할 수 있다.

스트립(S)에 요철부(T)가 형성될 경우, 스트립(S)에 이격 형성된 요철부(T)가 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)을 가압하면서 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)이 제거될 수 있다.

탈락유도수단(100)은 롤부재(R)에 분사된 저온가스에 의한 롤부재(R)의 표면수축 및, 저온가스의 분사압력에 의해 상기 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 이탈을 유도할 수 있다.

구체적으로, 탈락유도수단(100)은 상기 롤부재(R)에 분사된 저온가스에 의한 롤부재(R)의 표면수축효과에 의해 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 이탈을 1차적으로 유도하고, 분사된 저온가스의 분사압력에 의해 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 이탈을 2차적으로 유도하여 중첩적 방식에 의해 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 이탈을 효과적으로 유도할 수 있다.

이는, 롤부재(R)에 이물질(D)이 견고하게 박혀 있는 경우에는 가스의 분사만으로는 롤부재(R)에서 분사압력을 상당히 높이지 않고는 이물질(D)의 제거가 어렵기 때문이다.

따라서, 본 발명의 이물질 제거장치는 탈락유도수단(100)은 상기 롤부재(R)에 분사된 저온가스에 의해 롤부재(R)의 표면을 수축시켜 롤부재(R)와 이물질(D)의 결합면을 분리시키고, 분사된 저온가스의 분사압력에 의해 롤부재(R)에 박힌 이물질(D)을 이탈시켜 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)을 보다 효과적으로 제거하여 스트립(S)의 결함(E)을 방지할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는 탈락유도수단(100)과, 요철형성수단(200)의 조합에 의해 소둔로(F)의 내부에 배치되는 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)을 제거하고자 한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 탈락유도수단(100)은 분사수단(110) 및, 가스공급수단(130)을 구비할 수 있다.

탈락유도수단(100)은, 롤부재(R)에 대향되도록 이격 배치되어, 상기 롤부재(R)로 저온가스를 분사하는 분사수단(110) 및, 저온가스가 상기 롤부재(R)의 표면을 수축시키고 저온가스의 분사압력에 의해 상기 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 이탈을 유도하도록, 상기 분사수단(110)으로 저온가스를 공급하는 가스공급수단(130)을 구비할 수 있다.

도 5를 참조하면, 분사수단(110)은 롤부재(R)를 사이에 두고 스트립(S)과 대향되도록 설치되고, 롤부재(R)에서 소정의 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다.

일례로, 스트립(S)은 롤부재(R)의 상측과 접촉되고, 분사수단(110)은 롤부재(R) 하측에서 하측 방향으로 이격 배치되어 롤부재(R)의 하측으로 가스를 분사할 수 있다.

분사수단(110)은 롤부재(R)에서 이격하여 배치되고, 롤부재(R)의 폭방향으로 배치될 수 있다.

롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 제거가 용이하도록 분사수단(110)에서 분사된 저온가스는 적어도 스트립과 접촉되는 롤부재(R)의 폭방향 전체에 걸쳐서 분사될 수 있다.

가스공급수단(130)은 분사수단(110)으로 상기 롤부재(R)의 표면으로 -30 ~ -40℃의 범위로 냉각된 질소가스를 공급할 수 있다.

일례로, 분사수단(110)은 -30 ~ -40℃로 냉각되고, 1.5 ~ 2kg/㎠의 압력을 가진 저온, 고압의 질소가스를 분사하여 롤부재(R)의 표면을 급냉시켜 롤부재(R)의 표면을 수축시켜 롤부재(R)와 부착된 이물질(D)의 경계면을 분리시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 분사수단(110)은, 상측에 배치된 복수 개의 롤부재(R)의 하측을 향하여 저온가스를 분사하여 롤부재(R)의 표면수축을 유도하는 상부분사수단(111) 및, 하측에 배치된 복수 개의 롤부재(R)의 상측을 향하여 저온가스를 분사하여 롤부재(R)의 표면수축을 유도하는 하부분사수단(113)을 구비할 수 있다.

상측에 배치된 롤부재(R)의 상측은 스트립(S)과 접촉되고, 상부분사수단(111)은 롤부재(R) 하측에서 하방으로 이격 배치된 상태에서 롤부재(R)의 하측으로 가스를 분사할 수 있다.

하측에 배치된 롤부재(R)의 하측은 스트립(S)과 접촉되고, 하부분사수단(113)은 롤부재(R) 상측에서 상방으로 이격 배치된 상태에서 롤부재(R)의 상측으로 가스를 분사할 수 있다.

도 6을 참조하면, 가스공급수단(130)은 볼텍스부재(131), 냉각모음과, 컨트롤밸브(135)를 구비할 수 있다.

가스공급수단(130)은, 내부에서 회전되면서 형성된 와류를 매개로 고온가스와 저온가스로 분리하고, 분리된 저온가스를 상기 분사수단(110)으로 공급하는 볼텍스부재(131)와 상기 볼텍스부재(131)에 의해 공급된 저온가스가 축척되는 냉각모음관(133) 및, 상기 냉각모음관(133)과 상기 분사수단(110)의 사이에 설치되어, 상기 분사수단(110)으로 저온가스의 이동을 개폐하는 컨트롤밸브(135)를 포함할 수 있다.

볼텍스부재(131)는 고압의 질소가스 공급탱크(150)에서 질소가스를 공급받도록 구성될 수 있다.

볼텍스부재(131)는 내부에서 회전되면서 형성된 와류를 매개로 고온가스와 저온가스로 분리하고, 냉각된 저온가스는 냉각모음관(133)으로 이동시키고 고온가스는 볼텍스부재(131)의 외부의 공기중으로 배출할 수 있다.

컨트롤밸브(135)가 닫힌 상태에서, 볼텍스부재(131)에 의해 냉각모음관(133)으로 저온가스가 축척되고, 축척된 고압의 저온가스는 분사수단(110)을 매개로 롤부재(R)로 분사되어 롤부재(R)의 표면을 냉각시켜(일례로, -30 ~ -40℃로 급냉시켜) 롤부재(R)의 표면을 수축시키고 표면의 수축력에 의해 롤부재(R)의 표면에 부착된 이물질(D)이 탈락되도록 유도할 수 있다.

도 6을 참조하면, 탈락유도수단(100)은, 상기 분사수단(110)의 분사압력이 증가되도록, 상기 가스공급수단(130)에서 공급된 가스에 비해 상대적으로 고압의 가스를 상기 분사수단(110)으로 공급하는 압력증가수단(170)을 더 포함할 수 있다.

압력증가수단(170)은 상온의 질소가스를 분사수단(110)의 측면을 통해 유입시켜 분사수단(110)의 분사압력을 증가시킬 수 있다.

압력증가수단(170)은 공급탱크(150)에서 공급된 질소가 압력배관(171)을 매개로 분사수단(110)의 측면과 연결되고, 압력조절밸브(173)가 개폐되면서 분사수단(110)으로 고압의 가스가 공급될 수 있다.

물론, 압력증가수단(170)에 의해 냉각되지 않은 가스가 공급되나, 분사압력의 일부를 보강하는 정도의 가스가 혼합되어 분사노즐을 통해 분사되는바, 분사된 가스의 온도가 크게 상승하는 것은 아닌바, 분사수단(110)에 의해 롤부재(R)의 표면수축을 유도하기에는 충분할 수 있다.

압력증가수단(170)은 가스공급수단(130)에 비해 공급되는 가스의 온도는 상대적으로 낮고, 압력은 상대적으로 높은 가스를 공급할 수 있다.

일례로, 가스공급수단(130)은 -30 ~ -40℃로 냉각되고, 1.5 ~ 2kg/㎠의 압력을 가진 질소가스를 공급할 수 있고, 압력증가수단(170)은 상온이고, 5 ~ 7kg/㎠의 압력을 가진 질소가스를 공급하여 분사수단(110)에 의해 분사되는 가스의 분사압력을 증가시킬 수 있다.

도 3 및, 도 6을 참조하면, 이물질 제거장치는 소둔로(F) 내부에서 스트립(S)에 결함(E)이 발생하는지 여부를 감지하는 결함감지수단(300) 및, 상기 결함감지수단(300)에 결함(E)이 감지여부에 따라, 상기 탈락유도수단(100)의 가동여부를 제어하는 분사제어수단(400)을 더 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 결함감지수단(300)은 소둔로(F) 내부에서 스트립(S)에 결함(E)이 발생하는지 여부를 감지한다.

일례로, 결함감지수단(300)은 소둔로(F)로 스트립(S)이 인입되는 부분과, 소둔로(F)에서 스트립(S)인 인출되는 부분에 스트립(S)의 결함(E)을 감지하는 화상인식장치로 구성될 수 있다.

다른 일례로, 결함감지수단(300)은 소둔로(F)의 내부를 관찰 가능한 화상인식장치로 구성될 수 있다.

결함감지수단(300)에 결함(E)이 감지될 경우, 분사제어수단(400)은 탈락유도수단(100)을 가동시켜 저온가스를 롤부재(R)로 분사하여 이물질(D)을 탈락시킬 수 있다.

결함감지수단(300)에 결함(E)이 감지되지 않는 경우, 분사제어수단(400)은 탈락유도수단(100)의 가동을 중지시켜 불필요한 설비의 가동을 방지하여 비용을 절감할 수 있다.

일례로, 소둔로(F)의 내부에는 구간별로 상이한 직경을 가지는 롤부재(R)가 배치될 수 있다.

이에 따라, 이물질(D)이 부착되는 결함(E)이 발생한 롤부재(R)의 직경에 따라 스트립(S)에 발생되는 결함(E)의 간격이 달라질 수 있다.

따라서, 분사제어수단(400)은 결함감지수단(300)에 의해 감지된 스트립(S)에 형성된 결함(E)의 간격정보를 통해 결함(E)이 발생한 롤부재(R)의 직경을 연산하고, 연산된 직경을 가지는 롤부재(R)가 설치된 영역에서 저온가스를 분사하도록 제어하여 결함(E)이 발생한 영역에만 저온가스를 분사하도록 제어하여 설비 가동비용을 절감할 수 있다.

구체적으로, 소둔로(F) 내에 상이한 직경을 가지는 롤부재(R)의 그룹이 각각 설치되는 제1 구역(롤부재의 직경: A1, 결함 발생시 결함간격: D1), 제2 구역(롤부재의 직경: A2, 결함 발생시 결함간격: D3), 제3 구역(롤부재의 직경: A3, 결함 발생시 결함간격: D3)이 형성될 수 있다.

이때, 스트립(S)에 결함(E)이 발생시, 소둔로(F)에서 인출되는 스트립(S)에 형성된 결함간격(D1, D2, D3)에 따라 해당지역의 탈락유도수단(100)을 가동하여 해당지역에 발생한

일례로, 소둔로(F)에서 인출되는 스트립(S)에 형성된 결함간격이 D1 일 경우, 제1 구역에 설치된 롤부재(R)의 그룹에 대해 탈락유도수단(100)이 저온가스를 분사하여 이물질(D)의 탈락을 유도할 수 있다.

소둔로(F)에서 인출되는 스트립(S)에 형성된 결함간격이 D2 일 경우, 제2 구역에 설치된 롤부재(R)의 그룹에 대해 탈락유도수단(100)이 저온가스를 분사하여 이물질(D)의 탈락을 유도할 수 있다.

소둔로(F)에서 인출되는 스트립(S)에 형성된 결함간격이 D3 일 경우, 제3 구역에 설치된 롤부재(R)의 그룹에 대해 탈락유도수단(100)이 저온가스를 분사하여 이물질(D)의 탈락을 유도할 수 있다.

도 3를 참조하면, 결함감지수단(300)은, 상기 소둔로(F)로 인입되는 스트립(S)에 결함(E)의 존재여부를 감지하는 화상인식장치인 제1 감지수단(310)과, 상기 소둔로(F)에서 인출되는 스트립(S)에 결함(E)의 존재여부를 감지하는 화상인식장치인 제2 감지수단(330) 및, 상기 제1 감지수단(310)과 상기 제2 감지수단(330)에서 감지된 결함(E)을 비교하여, 상기 소둔로(F)의 내부에서 추가결함(E)이 생성되는지 여부를 비교연산하는 결합비교수단(350)을 구비할 수 있다.

결합비교수단(350)은 제1 감지수단(310)에서 감지되지 않던 결함(E)이 제2 감지수단(330)에서 감지된 경우, 소둔로(F)의 내부에서 결함(E)이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

이 경우, 결합비교수단(350)은 소둔로(F)의 선행라인에 설치된 요철형성수단(200) 및, 소둔로(F) 내부에 설치된 탈락유도수단(100)을 가동시키도록 신호를 보내서 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)이 탈락되도록 유도할 수 있다.

도 7을 참조하면, 요철형성수단(200)은 요철롤(210) 및, 롤승강부재(230)를 구비할 수 있다.

요철형성수단(200)은, 이송되는 스트립(S)을 사이에 두고 대향되게 설치되고, 외주면에 요철부(T)가 형성되는 요철롤(210) 및, 상기 요철롤(210)을 스트립(S) 방향으로 승강시켜 스트립(S)에 요철부(T)를 형성하는 롤승강부재(230)를 구비할 수 있다.

요철롤(210)의 외주면에는 요철부(T)가 이격하여 형성될 수 있다.

요철롤(210)은 스트립(S)을 사이에 두고 적어도 한 쌍이 설치될 수 있고, 롤구동모터에 의해 회전구동될 수 있다.

요철롤(210)은 롤승강부재(230)에 의해 스트립(S)의 상면과 하면 방향으로 각각 이동 가능하게 설치되고, 스트립(S)을 표면을 가압하여 스트립(S)에 요철부(T)를 형성할 수 있다.

도 7을 참조하면, 롤승강부재(230)는, 상기 요철롤(210)에 결합되는 스크류잭(231)과, 상기 스크류잭(231)을 승강시키도록 회전축(234)을 회전 구동시키는 승강모터(233)와, 상기 스크류잭(231)과 상기 회전축(234) 사이에 설치되고, 상기 회전축(234)의 회전운동을 상기 스크류잭(231)의 선형운동으로 전환하는 기어조립체(235) 및, 상기 회전축(234)에 연계되도록 설치되어, 상기 회전축(234)의 회전량을 측정하여 상기 요철롤(210)의 승강거리를 측정하는 거리측정부재(237)를 구비할 수 있다.

도 3을 참조하면, 이물질 제거장치는 소둔로(F)의 후행라인에 배치되고, 상기 요철형성수단(200)에 의해 형성된 요철부(T)를 가압하여 표면이 평활한 스트립(S)이 되도록 가압하는 가압수단(500)을 더 포함할 수 있다.

이는, 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 탈락을 유도하기 위해, 요철형성수단(200)에 의해 스트립(S)에 형성된 요철부(T)를 가압하여 표면이 평활한 스트립(S)을 생산하여 후공정에서의 권취작업 등을 용이하게 할 수 있다.

도 6을 참조하면, 이물질 제거장치는 소둔로(F)의 내부에 배치되는 상기 롤부재(R)의 회전속도를 개별 적으로 제어하는 속도제어수단(600)을 더 포함할 수 있다.

속도제어수단(600)은 이물질(D)이 부착된 상기 롤부재(R)의 회전속도를 인접한 스트립(S)의 이동라인 상에 배치되는 상기 롤부재(R)에 비해 가속시켜 스트립(S)과 롤부재(R)의 마찰력을 증가시켜 롤부재(R)에서 이물질(D)을 보다 용이하게 이탈시킬 수 있다.

즉, 탈락유도수단(100)은 상기 롤부재(R)에 분사된 저온가스에 의한 롤부재(R)의 표면수축효과에 의해 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 이탈을 1차적으로 유도하고, 분사된 저온가스의 분사압력에 의해 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 이탈을 2차적으로 유도하고, 이물질(D)이 부착된 상기 롤부재(R)의 회전속도를 인접한 스트립(S)의 이동라인 상에 배치되는 상기 롤부재(R)에 비해 가속시켜 스트립(S)과 롤부재(R)의 마찰력을 증가시켜 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 이탈을 3차적으로 유도하여 중첩적 방식에 의해 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 이탈을 효과적으로 유도할 수 있다.

일례로, 소둔로(F)의 내부를 관찰 가능한 화상인식장치로 구성된 결함감지수단(300)에 의해 이물질(D)이 부착된 롤부재(R)를 특정할 수 있다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는 분사수단(110) 및, 가스공급수단(130)을 포함할 수 있다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 이물질 제거장치는 소둔로(F)의 내부에 배치되어 스트립(S)을 이송시키는 롤부재(R)로 저온가스를 분사하는 분사수단(110) 및, 저온가스가 상기 롤부재(R)의 표면을 수축시키고 분사압력에 의해 상기 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)의 이탈을 유도하도록, 상기 분사수단(110)으로 저온가스를 공급하는 가스공급수단(130)을 구비할 수 있다.

분사수단(110)은 소둔로(F)의 내부에 배치되어 스트립(S)을 이송시키는 롤부재(R)에 대향되도록 이격 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는 롤부재(R)에 분사된 저온가스에 의해 롤부재(R)의 표면을 수축시켜 롤부재(R)와 이물질(D)의 결합면을 분리시키고, 분사된 저온가스의 분사압력에 의해 롤부재(R)에 박힌 이물질(D)을 이탈시켜 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)을 보다 효과적으로 제거하여 스트립(S)의 결함(E)을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는 분사수단(110)과, 가스공급수단(130)의 조합에 의해 소둔로(F)의 내부에 배치되는 롤부재(R)에 부착된 이물질(D)을 제거하고자 한다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이물질 제거장치의 분사수단(110) 및, 가스공급수단(130)의 구성은 이미 설명한 바와 동일한바 이에 대한 자세한 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는 앞서 설명한 바와 같이, 추가적으로 결함감지수단(300), 분사제어수단(400), 가압수단(500), 속도제어수단(600)을 포함할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

100: 탈락유도수단 110: 분사수단
111: 상부분사수단 113: 하부분사수단
130: 가스공급수단 131: 볼텍스부재
133: 냉각모음관 135: 컨트롤밸브
150: 공급탱크 170: 압력증가수단
171: 압력배관 173: 압력조절밸브
200: 요철형성수단 210: 요철롤
230: 롤승강부재 231: 스크류잭
233: 승강모터 234: 회전축
235: 기어조립체 237: 거리측정부재
300: 결함감지수단 310: 제1 감지수단
330: 제2 감지수단 350: 결함비교수단
400: 분사제어수단 500: 가압수단
600: 속도제어수단 D: 이물질
E: 결함 F: 소둔로
R: 롤부재 S: 스트립
T: 요철부

Claims

소둔로의 내부에 배치되어 스트립을 이송시키는 롤부재에 저온가스를 분사하여 상기 롤부재에 부착된 이물질의 탈락을 유도하는 탈락유도수단; 및,
상기 소둔로의 선행라인에 배치되고, 상기 소둔로 내부에서의 결함발생이 감지시 스트립에 요철부를 형성하는 요철형성수단;을 포함하는 이물질 제거장치.
제1항에 있어서, 상기 탈락유도수단은,
상기 롤부재에 대향되도록 이격 배치되어, 상기 롤부재로 저온가스를 분사하는 분사수단; 및,
저온가스가 상기 롤부재의 표면을 수축시키고 분사압력에 의해 상기 롤부재에 부착된 이물질의 이탈을 유도하도록, 상기 분사수단으로 저온가스를 공급하는 가스공급수단;을 구비하는 이물질 제거장치.
제2항에 있어서, 상기 가스공급수단은,
상기 분사수단으로 상기 롤부재의 표면으로 -30 ~ -40℃의 범위로 냉각된 질소가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
제2항에 있어서, 상기 분사수단은,
상측에 배치된 복수 개의 롤부재의 하측을 향하여 저온가스를 분사하여 롤부재의 표면수축을 유도하는 상부분사수단; 및,
하측에 배치된 복수 개의 롤부재의 상측을 향하여 저온가스를 분사하여 롤부재의 표면수축을 유도하는 하부분사수단;을 구비하는 이물질 제거장치.
제2항에 있어서, 상기 가스공급수단은,
내부에서 회전되면서 형성된 와류를 매개로 고온가스와 저온가스로 분리하고, 분리된 저온가스를 상기 분사수단으로 공급하는 볼텍스부재;
상기 볼텍스부재에 의해 공급된 저온가스가 축척되는 냉각모음관; 및,
상기 냉각모음관과 상기 분사수단의 사이에 설치되어, 상기 분사수단으로 저온가스의 이동을 개폐하는 컨트롤밸브;를 포함하는 이물질 제거장치.
제2항에 있어서,
상기 분사수단의 분사압력이 증가되도록, 상기 가스공급수단에서 공급된 가스에 비해 상대적으로 고압의 가스를 상기 분사수단으로 공급하는 압력증가수단;을 더 포함하는 이물질 제거장치.
제1항에 있어서,
상기 소둔로 내부에서 스트립에 결함이 발생하는지 여부를 감지하는 결함감지수단; 및,
상기 결함감지수단에 결함이 감지여부에 따라, 상기 탈락유도수단의 가동여부를 제어하는 분사제어수단;을 더 포함하는 이물질 제거장치.
제7항에 있어서, 상기 결함감지수단은,
상기 소둔로로 인입되는 스트립에 결함의 존재여부를 감지하는 화상인식장치인 제1 감지수단;
상기 소둔로에서 인출되는 스트립에 결함의 존재여부를 감지하는 화상인식장치인 제2 감지수단; 및,
상기 제1 감지수단과 상기 제2 감지수단에서 감지된 결함을 비교하여, 상기 소둔로의 내부에서 추가결함이 생성되는지 여부를 비교연산하는 결함비교수단;을 구비하는 이물질 제거장치.
제1항에 있어서, 상기 요철형성수단은,
이송되는 스트립을 사이에 두고 대향되게 설치되고, 외주면에 요철부가 형성되는 요철롤; 및,
상기 요철롤을 스트립 방향으로 승강시켜 스트립에 요철부를 형성하는 롤승강부재;를 구비하는 이물질 제거장치.
제9항에 있어서, 상기 롤승강부재는,
상기 요철롤에 결합되는 스크류잭;
상기 스크류잭을 승강시키도록 회전축을 회전 구동시키는 승강모터;
상기 스크류잭과 상기 회전축 사이에 설치되고, 상기 회전축의 회전운동을 상기 스크류잭의 선형운동으로 전환하는 기어조립체; 및,
상기 회전축에 연계되도록 설치되어, 상기 회전축의 회전량을 측정하여 상기 요철롤의 승강거리를 측정하는 거리측정부재;를 구비하는 이물질 제거장치.
제1항에 있어서,
상기 소둔로의 후행라인에 배치되고, 상기 요철형성수단에 의해 형성된 요철부를 가압하여 표면이 평활한 스트립이 되도록 가압하는 가압수단;을 더 포함하는 이물질 제거장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소둔로의 내부에 배치되는 상기 롤부재의 회전속도를 개별적으로 제어하는 속도제어수단;을 더 포함하고,
상기 속도제어수단은,
이물질이 부착된 상기 롤부재의 회전속도를 인접한 스트립의 이동라인 상에 배치되는 상기 롤부재에 비해 가속시켜 스트립과 롤부재의 마찰력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
소둔로의 내부에 배치되어 스트립을 이송시키는 롤부재로 저온가스를 분사하는 분사수단; 및,
저온가스가 상기 롤부재의 표면을 수축시키고 분사압력에 의해 상기 롤부재에 부착된 이물질의 이탈을 유도하도록, 상기 분사수단으로 저온가스를 공급하는 가스공급수단;을 구비하는 이물질 제거장치.