KR20240009088A - 에어나이프 시프팅 장치 - Google Patents

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KR20240009088A
KR20240009088A KR1020220086164A KR20220086164A KR20240009088A KR 20240009088 A KR20240009088 A KR 20240009088A KR 1020220086164 A KR1020220086164 A KR 1020220086164A KR 20220086164 A KR20220086164 A KR 20220086164A KR 20240009088 A KR20240009088 A KR 20240009088A
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류준열
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Abstract

에어나이프 시프팅 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 에어나이프 시프팅 장치는, 에어나이프의 노즐 립의 결함 위치를 검출하기 위한 검출 센서, 및 검출 센서가 노즐 립의 결함 위치 검출 시 노즐 본체를 노즐 본체의 폭 방향을 따라서 일측 방향으로 이동시켜 주기 위한 시프팅부, 및 시프팅부의 작동을 제어하기 위한 작동 제어부를 포함한다.

Description

에어나이프 시프팅 장치{DEVICE FOR SHIFTING AIR KNIFE}
본 발명은 에어나이프 시프팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 용융 아연 도금 공정은 냉연 코일의 양면에 용융 아연을 코팅하는 공정으로서, 가장 중요한 공정은 용융 아연을 강판에 부착하는 아연 포트(Zn Pot)~에어나이프(Air Knife) 사용 구간이다.
에어나이프는 용융 아연 도금 공정 등에서 도금량을 제어하는 설비로서, 아연 포트(Pot)를 통과하는 강판 표면의 아연을 고압의 유체를 분사하여 도금량을 제어한다.
에어나이프는 설비의 특성상 고압의 유체가 노즐 립(Lip)이라는 장치 사이의 작은 간격(예컨대, 1~3㎜)으로 분사되는데, 분사된 고압의 유체와 용융 아연과의 충돌로 가루 형태의 아연이 날리게 된다.
이 과정에서 가루 형태의 아연이 에어나이프의 노즐 립 사이에 부착되어 고압의 유체가 나오는 통로를 막게 되는 에어나이프의 노즐 립 막힘과 같은 결함이 발생되며, 이로 인해 유체가 분사되지 않는 부분에는 강판에 길이 방향으로 줄형태의 결함을 유발하게 된다.
이와 같이, 에어나이프의 노즐 립에 막힘이 발생되면, 작업자가 이 막힘 부위의 고위험 지역으로 출입하여 수동으로 청소를 해야 하므로, 작업자의 안전 사고 유발성이 있으며, 청소 작업 시 라인 정지로 인해 생산성이 하락되며, 에어나이프를 부정기적으로 교체해야 하므로 이에 따른 인적, 물적 낭비를 동반하게 된다.
본 발명은 용융 아연 도금 공정 등에서 에어나이프의 노즐 립의 결함 발생 시, 에어나이프의 노즐 립의 결함 발생되지 않은 부위 쪽을 사용할 수 있도록 에어나이프를 이동시킬 수 있도록 한 에어나이프 시프팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 에어나이프 시프팅 장치는, 강판에 기체를 분사하도록 제공된 노즐 본체와, 노즐 본체의 출구에 설치된 노즐 립을 포함하는 에어나이프의 시프팅 장치일 수 있다.
에어나이프 시프팅 장치는, 노즐 립에 설치되고 노즐 립의 결함 위치를 검출하기 위한 검출 센서, 및 노즐 본체에 설치되고 검출 센서가 노즐 립의 결함 위치 검출 시 노즐 본체를 노즐 본체의 폭 방향을 따라서 일측 방향으로 이동시켜 주기 위한 시프팅부를 포함할 수 있다.
에어나이프 시프팅 장치는, 검출 센서 및 시프팅부에 각각 연결되고, 검출 센서로부터 검출된 노즐 립의 결함 검출 위치 정보를 수신하여 노즐 본체를 노즐 본체의 일측 방향으로 이동시키도록 시프팅부의 작동을 제어하기 위한 작동 제어부를 포함할 수 있다.
노즐 립은, 노즐 본체의 일측으로부터 설정 길이로 배치되어 1차로 사용하기 위한 메인 구간, 및 메인 구간으로부터 노즐 본체의 타측으로 연장되어 메인 구간에서 결함 검출 시 메인 구간 대신 사용하기 위한 서브 구간을 포함할 수 있다.
서브 구간은 메인 구간의 적어도 1배 이상의 길이로 설정될 수 있다.
시프팅부는, 노즐 본체에 설치되고 노즐 본체를 노즐 본체의 폭 방향을 따라 이송하기 위한 이송 스크류, 및 이송 스크류와 결합되고 이송 스크류를 회전시켜 주기 위한 구동모터를 포함할 수 있다.
노즐 본체에는 이송 스크류와 나사 결합되기 위한 결합구멍이 배치될 수 있다.
결합구멍은 노즐 본체의 일측으로부터 타측으로 노즐 본체의 폭 방향을 따라서 배치될 수 있다.
작동 제어부는, 노즐 립의 결함 검출 위치 정보를 수신하여 노즐 본체를 결함 검출 위치로부터 노즐 본체의 기준 위치로 이동시키도록 구동모터의 작동을 제어할 수 있다.
본 발명의 구현예에 따르면, 용융 아연 도금 공정 등에서 에어나이프의 노즐 립의 결함 발생 시, 노즐 립의 결함 발생되지 않은 부위 쪽을 사용할 수 있도록 에어나이프를 이동시킬 수 있다.
이에 따라, 작업자의 안전 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 생산성을 향상할 수 있으며, 에어나이프를 부정기적으로 교체해야 하는 횟수를 줄일 수 있으므로 이에 따른 인적, 물적 낭비를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어나이프 시프팅 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어나이프 시프팅 장치의 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어나이프 시프팅 장치의 시프팅 방식을 설명하기 위한 일부 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어나이프 시프팅 장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어나이프 시프팅 장치의 일부 사시도로서, 설명의 편의를 위하여 지지 프레임 및 연결 프레임을 생략한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어나이프 시프팅 장치의 시프팅 방식을 설명하기 위한 일부 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어나이프 시프팅 장치는, 강판(S)의 폭에 대응하여 기체(예: 공기)를 분사하도록 제공된 노즐 본체(11)와, 노즐 본체(11)의 출구에 설치되어 노즐 본체(11)의 출구 단면적을 좁혀 공기의 분사 압력을 높이기 위한 노즐 립(13)을 포함하는 에어나이프(10)에 적용될 수 있다.
에어나이프(10)는 강판(S)에 묻은 용융 도금액을 조절하기 위해 강판(S)에 대해 직교한 상태에서 공기를 분사하도록 설치될 수 있다.
또한, 노즐 본체(11)는 일측으로부터 고압, 고온의 공기가 공급될 수 있으며, 이를 강판(S)으로 분사하여 강판(S) 표면에 부착된 도금량을 제거할 수 있다.
실시예에 따른 에어나이프 시프팅 장치는, 검출 센서(100), 시프팅부(200), 작동 제어부(300)를 포함할 수 있다.
검출 센서(100)는, 노즐 립(13)에 근접 설치되고, 노즐 립(13)의 막힘 등의 결함 위치를 검출할 수 있다.
시프팅부(200)는, 노즐 본체(11)에 연결 설치되고, 검출 센서(100)가 노즐 립(13)의 결함 위치 검출 시 노즐 본체(11)를 노즐 본체(11)의 폭 방향(도 1의 X 방향)을 따라 작업측(타측) 방향으로부터 구동측(일측) 방향으로 이동시킬 수 있다.
그리고, 작동 제어부(300)는, 검출 센서(100) 및 시프팅부(200)에 각각 연결되고, 검출 센서(100)로부터 검출된 노즐 립(13)의 결함 검출 위치 정보를 수신하여 노즐 본체(11)를 구동측(일측) 방향으로 이동시키도록 시프팅부(200)의 작동을 제어할 수 있다.
검출 센서(100)는 노즐 립(13)의 막힘 등의 결함 위치를 검출할 수 있도록 노즐 립(13)의 적어도 어느 일측면에 설치될 수 있다.
또한, 노즐 립(13)은 노즐 본체(11)의 구동측(일측)의 기준 위치(O1-O1선)로부터 설정 길이로 배치되어 1차로 사용하기 위한 메인 구간(L1)과, 메인 구간(L1)으로부터 노즐 본체(11)의 작업측(타측)으로 연장되어 메인 구간(L1)에서 노즐 립(13)의 결함 검출 시 메인 구간(L1) 대신 사용하기 위한 서브 구간(L2)을 포함할 수 있다.
여기서, 메인 구간(L1)은 노즐 본체(11)의 구동측(일측)으로부터 노즐 립(13)의 폭 방향 길이를 가리키며, 서브 구간(L2)은 메인 구간(L1)의 일단부로부터 노즐 본체(11)의 작업측(타측)까지의 노즐 립(13)의 폭 방향 길이를 가리킬 수 있다.
또한, 시프팅부(200)는, 이송 스크류(210), 및 구동모터(220)를 포함할 수 있다.
이송 스크류(210)는 노즐 본체(11)에 설치되고, 노즐 본체(11)를 노즐 본체(11)의 폭 방향(도 1의 X 방향)을 따라 이송할 수 있다.
구동모터(220)는, 이송 스크류(210)와 결합되고, 이송 스크류(210)를 회전시킬 수 있다.
구동모터(220)와 대향한 위치에 이송 스크류(210)의 일단과 결합되어 이송 스크류(210)의 이송을 안내하기 위한 가이드 부재(240)가 배치될 수 있다.
구동모터(220) 및 가이드부재(240)에는 이 구동모터(220), 및 구동모터(220)와 이송 스크류(210)에 의하여 결합된 에어나이프(10)를 지지하기 위한 복수의 지지 프레임(230, 231)이 연결 프레임(233)에 연결되어 지지될 수 있다.
지지 프레임(230, 231)은 지면 또는 설치면 등에 고정 결합되어 지지될 수 있다.
또한, 가이드 부재(240)는 지지 프레임(231)에 결합되어 지지되며, 가이드 부재(240)에는 이송 스크류(210)와 나사 결합되기 위한 제1 결합구멍(241)이 배치될 수 있다.
노즐 본체(11)에는 시프팅부(200)의 이송 스크류(210)와 나사 결합되기 위한 제2 결합구멍(12)이 배치될 수 있다.
제2 결합구멍(12)은 이송 스크류(210)의 노즐 본체(11)의 용이한 이송을 위하여 노즐 본체(11)의 일측으로부터 타측으로 노즐 본체(11)의 폭 방향을 따라서 배치될 수 있다.
구동모터(220)의 회전축(221)은 이송 스크류(210)의 일단부와 일체로 결합될 수 있다.
그리고, 작동 제어부(300)는, 검출 센서(100)로부터 검출된 노즐 립(13)의 결함 검출 위치 정보를 수신하여 노즐 본체(11)를 결함 검출 위치(도 3의 P1)로부터 노즐 본체(11)의 구동측의 기준 위치(O1-O1선)로 이동시키도록 시프팅부(200)의 구동모터(220)의 작동을 제어할 수 있다.
이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어나이프 시프팅 장치의 작동에 대해서 설명한다.
에어나이프(10)는 강판(S)에 묻은 용융 도금액을 조절하기 위해 강판(S)의 폭에 대해 직교한 상태로 공기를 분사하게 된다.
즉, 노즐 본체(11)는 강판(S)의 폭에 대응하여 기체를 분사하며, 노즐 립(13)은 노즐 본체(11)의 출구에 설치되어 노즐 본체(11)의 기체 분사 시 노즐 본체(11)의 출구 단면적을 좁혀 공기의 분사 압력을 높이게 할 수 있다(도 2 참고).
이때, 노즐 립(13)의 일측면에 설치된 검출 센서(100)가 노즐 립(13)의 메인 구간(L1)에서 막힘 등의 결함을 검출하게 되면, 이 결함 검출 위치 정보를 작동 제어부(300)로 전송하게 된다.
작동 제어부(300)는 검출 센서(100)의 결함 검출 위치 정보를 수신하게 되면, 노즐 본체(11)를 결함 검출 위치(예, 도 3의 P1)로부터 구동측의 기준 위치(O1-O1선)로 이동시키도록 시프팅부(200)의 구동모터(220)의 작동을 제어할 수 있다.
예컨대, 메인 구간(L1)에서 결함 검출 위치(P1)가 구동측의 기준 위치(O1-O1선)로부터 설정 거리(L11)에 위치하게 되면, 작동 제어부(300)는 구동모터(220)를 회전시켜 이송 스크류(210)를 회전시키도록 제어한다.
이송 스크류(210)가 구동모터(220)의 회전축(221)의 회전에 의하여 회전됨에 따라 제1 결합구멍(241) 및 제2 결합구멍(12)을 따라 회전되며, 이에 따라 노즐 본체(11)를 결함 검출 위치(P1)로부터 노즐 본체(11)의 구동측(일측)의 기준 위치(O1-O1선)로 예컨대, 설정 거리(L11) 이동시킨다.
따라서, 노즐 립(13)의 사용 가능한 구간은, 메인 구간(L1)에서 설정 거리(L11)만큼 뺀 나머지 길이와, 서브 구간(L2)에서 설정 거리(L11)만큼 구동측(일측)으로 이동한 설정 거리(L11)만큼 사용할 수 있다.
이에 따라, 메인 구간(L1)의 끝단부, 즉 서브 구간(L2)에 접한 경계부에서 결함 발생 시에는 메인 구간(L1)의 전체가 노즐 본체의 구동측(일측)으로 이동하게 되므로, 서브 구간(L2) 전체를 사용할 수 있게 되는 것이다.
이와 같이, 시프팅부(200) 및 작동 제어부(300)에 의하여 노즐 립(13)의 사용 가능한 구간을 최대한 연장할 수 있으므로, 따라서, 작업자의 안전 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 생산성을 향상할 수 있으며, 에어나이프를 부정기적으로 교체해야 하는 횟수를 줄일 수 있으므로 이에 따른 인적, 물적 낭비를 줄일 수 있다.
또한, 노즐 본체(11)의 구동측(일측)으로 이동한 노즐 립(13)의 일단부로부터 결함 검출 위치(P1) 구간은, 사용하지 않는 강판(S)의 간섭 없는 구간이므로, 노즐 립의 막힘 등의 결함을 청소하거나 제거하여 원상태로 복구할 수 있게 되는 것이다.
본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
10: 에어나이프
11: 노즐 본체
13: 노즐 립
100: 검출 센서
200: 시프팅부
300: 작동 제어부

Claims (7)

  1. 강판에 기체를 분사하도록 제공된 노즐 본체와, 상기 노즐 본체의 출구에 설치된 노즐 립을 포함하는 에어나이프의 시프팅 장치로서,
    상기 노즐 립에 설치되고, 상기 노즐 립의 결함 위치를 검출하기 위한 검출 센서, 및
    상기 노즐 본체에 설치되고, 상기 검출 센서가 상기 노즐 립의 결함 위치 검출 시 상기 노즐 본체를 상기 노즐 본체의 폭 방향을 따라서 일측 방향으로 이동시켜 주기 위한 시프팅부, 및
    상기 검출 센서 및 상기 시프팅부에 각각 연결되고, 상기 검출 센서로부터 검출된 상기 노즐 립의 결함 검출 위치 정보를 수신하여 상기 노즐 본체를 상기 노즐 본체의 일측 방향으로 이동시키도록 상기 시프팅부의 작동을 제어하기 위한 작동 제어부를 포함하는, 에어나이프 시프팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 립은,
    상기 노즐 본체의 일측으로부터 설정 길이로 배치되어 1차로 사용하기 위한 메인 구간, 및
    상기 메인 구간으로부터 상기 노즐 본체의 타측으로 연장되어 상기 메인 구간에서 결함 검출 시 상기 메인 구간 대신 사용하기 위한 서브 구간을 포함하는, 에어나이프 시프팅 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서브 구간은 상기 메인 구간의 적어도 1배 이상의 길이로 설정되는, 에어나이프 시프팅 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시프팅부는,
    상기 노즐 본체에 설치되고, 상기 노즐 본체를 상기 노즐 본체의 폭 방향을 따라 이송하기 위한 이송 스크류, 및
    상기 이송 스크류와 결합되고, 상기 이송 스크류를 회전시켜 주기 위한 구동모터를 포함하는, 에어나이프 시프팅 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 노즐 본체에는 상기 이송 스크류와 나사 결합되기 위한 결합구멍이 배치되는, 에어나이프 시프팅 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 결합구멍은 상기 노즐 본체의 일측으로부터 타측으로 상기 노즐 본체의 폭 방향을 따라서 배치되는, 에어나이프 시프팅 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 작동 제어부는, 상기 노즐 립의 결함 검출 위치 정보를 수신하여 상기 노즐 본체를 결함 검출 위치로부터 상기 노즐 본체의 기준 위치로 이동시키도록 상기 구동모터의 작동을 제어하는, 에어나이프 시프팅 장치.
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