KR980008166U - 아연 도금조의 탕면 드로스 자동 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 아연도금조의 탕면 드로스 자동제거장치에 관한 것으로, 케이스의 내측에 설치 된 실린더와 이 실린더에 의해 동작되는 실린더로드에 개폐 가능하게 드로스제거용 삽을 설치한 상태에서 상기 케이스의 전부분에 진동을 가해주는 진동수단과 충격을 방지하는 완충스프링을 각각 설치함에 따라, 드로스의 제거효율을 높이고 로봇팔에 가해지는 충격을 상쇄 및 흡수하게된 것이다.

Description

아연 도금조의 탕면 드로스 자동 제어장치

제1도(가)(나)는 일반적인 아연도금조(ZINC POT)의 평면 및 측면구성도.

제2도(가)(나)는 종래의 수동 드로스 제거기구를 나타낸 사시도.

제3도는 종래의 드로스 제거장치를 나타낸 측면도.

제4도는 본 고안의 드로스 자동제거장치를 나타낸 사시도.

제5도 (가)(나)는 본 고안의 드로스 제거장치의 작동상태 측면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 아연 도금조 2 : 스트림 4 : 에어 나이프

6 : 드로스 9 : 드로스 긁게 12 : 삽

20 : 케이스 22 : 지지편 23 :핀축

24 : 기판 25 : 결속구 30,50 : 실린더

31,51 : 실린더 로드 33 : 삽작동체 40 : 드로스 제거용 삽

52 : 보조플레이트 60 : 진동수단 70 : 로봇팔

71 : 연결부 72 : 완충스프링

본 고안은 아연도금조의 탕면 드로스 자동제거 장치, 더욱 상세하게는 도금강판(Strip)을 연복용융아연도금할 때 아연도금조(zinc Pot)에 수용되어 있는 용융 아연의 산화반응 및 에어나이프에서 분출되는 공기에 의해 탕면에 생성되는 드로스(산화아연 부유물)를 자동으로 제거하여 도금강판의 품질을 향상시키고 안전한 상태에서 효율적으로 제거작업을 할 수 있게한 아연도금조의 탕면드로스 자동 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소 냉연공정의 연속용융아연도금(continuous galvanizing)공정은, 제1도에서와 같이 풀림(annealing)처리 된 스트립(2)을 아연도금조(1)의 용융아연속을 통과시켜서 스트립 (2)에 아연을 도금시키는 공정이다.

이때 상기 스트립(2)은 스나우트(5)를 통하여 용융아연 탕 내로 들어오며 싱크롤(3)을 지나서 에어나이프(4)사이를 통과하여 따져 나간다. 이 에어나이프(4)는 길고 좁은 틈세를 형성하면서, 고속의 공기를 분출시켜 그 틈새를 통과하는 스트립(2)에 묻은 용융아연의 두께를 조절하는 장치로서 작동시 심한 소음이 발생한다. 통상적으로, 드로스(6)는 고온(450°C 가량)의 용융아연의 산화 반응 및 에어나이프(4)에서 분출되는 공기와 용융아연의 반응에 의해 생성되어 아연도금조(1) 탕면에 떠 있는 산화아연 부유물로서, 이 드로스(6)가 스트립(2)에 묻을 경우 도금 강판의 품질이 저하되므로 정기적으로 드로스(6)를 제거해 주어야 한다.

현재 사용중인 드로스 제거 방법은, 제2도에서 와 같이 에어 나이프(4)근처에서 발생된 드로스를 작업자가 드로스 긁게(9)로 긁어서 전면 드로스 제거구역(7) 혹은 후면 드로스 제거 구역(8)으로 모은 후, 드로스 제거용 삽(10)으로 떠서 회수 통에 버리는 수작업에 의해 이루어지고 있다.

그러나, 상기 작업은 주변 설비의 간섭으로 인해 작업자의 작업이 불편하고 약450°C의 용융 아연도금조로 인해 안전사고의 위험이 있으며, 아연도금조 주변은 용융아연의 복사열로 인해 고온이고 특히 에어나이프에서 발생되는 소음으로 인해 작업 환경이 매우 열악하므로 자동화에 의한 근로조건 개선이 절실히요구되 고 있다.

한편, 수작업으로 드로스를 제거할 때 도로스 긁게로 탕면의 드로스를 드로스 제거구역으로 모은 다음, 드로스 제거용삽을 이용하여 드로스를 떠서 드로스 회수 통에 버리게 되는데, 이때 드로스 제거용 삽에 드로스가 고착되는 것을 막기 위해서는 드로스를 버릴 때 삽의 면이 아래로 향하도록 180°정도 드로스 제거용삽을 뒤집은후, 드로스 회수 통에 2∼3회 두드려 충격을 주면서 드로스 제거용삽에 묻은 드로스를 털어내었다.

그러나 상기한 작업을 산업용 로봇으로 대치하고자 할 때 다음과 같은 몇가지의 문제점이 있다.

첫째, 산업용 로봇의 손목부(end-effector)에 부착된 삽으로 드로스를 떠서 버릴 때 삽은 180°정도 뒤집어 주어야 하는데, 이는 로봇으로 하여금 비교적 큰 운동 영역으로 움직이게 함과 아울러 균형을 요구하게 되어 제작에 어려움이 많았다.

둘째, 로봇의 손목부에 부착된 삽의 길이가 길어지면, 이에 비례하여 큰 작업영역이 요구되므로 주위의 설비와 간섭을 일으킬 우려가 있다.

셋째, 드로스 제거용 삽에 묻은 드로스를 털어 내기 위해 삽으로 드로스 회수통을 강타하는 동작은 로봇에 충격을 주게되는 문제점이 있었다. 한편, 제3도는 상기 로봇의 손목부에 설치할 드로스 제거장치의 문제점을 감안하여 제안된 것으로, 실선의 경우는 드로스를 떠내기 위해 삽이 닫힌 상태의 모습이고, 점선은 드로스를 회수통에 버리기 위해 삽이 개방된 상태이다.

이 드로스 제거장치의 작동 원리를 자세히 설명하면, 삽(12)을 개방한 상태로 드로스가 떠 있는 용융 아연탕면에 담그고 삽 개폐용 실린더(13)를 작동시켜 실선과 같이 삽을 닫은 후 들어올리면, 삽에 뚫려 있는 구멍을 통해 순수 용융아연은 아연도금조로 흘려내리는 반면, 드로스는 삽위에 남아 있게 된다. 다음에 드로스 회수통 위로 이동하여 다시 삽 개폐용 실린더를 작동시켜 shovel을 열어서 드로스를 떨어 뜨린다.

이 드로스 제거장치는 수작업에 의한 드로스 제거작업을 로봇에 의한 자동화 작업으로 대치하기 위하여 고안된 본 출원인의 선출원된 고안(출원번호 : 95-32315)이나, 드로스 자동 제거작업시 가장 큰 문제점이 되고 있는 삽에 고착된 드로스의 제거에 대책이 미흡한 결함이 있었다

본 고안은 위와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 드로스 제거장치에 진동수단을 장착하여 지속적인 미세진동을 가하면서 삽에 잔류된 드로스를 제거하고, 이러한 미세진동이 로봇의 손목부에 주는 악영향을 막기 위하여 스프링 어댑터를 로봇 손목부와 드로스 제거장치 사이에 개입 설치한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 탕면 드로스 자동제거 장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명 한다.

제4도는 본 고안의 실시예의 탕면 드로스 자동제어장치이고, 제5도는 그 작동상태 측면도로서, 덮개(21)를 갖는 케이스(20)의 내측에 실린더(30)의 후단이 힌지결합되고, 실린더로드(31)의 선단부에 형성된 체결구(32)에는 지지편(22)과 핀축(23)으로 체결된 삽작동체(33)의 일단부와 연결되어 있다.

상기 삽작동체(33)의 타단부는 드로스제거용삽(40)의 일단부와 연결설치되고, 상기 케이스(20)의 타측 즉, 창기 실린더(30)의 반퍼측에는 실린더(50)가 설치되어 그 실린더로드(51)의 끝단부에 보조플레이트(52)가 취부되어 있다.

상기 케이스(20)의 하부에 형성된 기판(24)에는 모터축에 접합된 편심추에 의해 진동을 일으키는 진동수단(60)이 장착되어 있다.

또한 케이스(20)의 일측에는 로봇팔(70)에 탈착가능하게 체결되는 결속구(25)가 형성되고, 이 결속구(25)에 대응하는 로봇팔(70)의 연결부(71)에는 진동 및 충격을 흡수하는 완충스프링(72)이 개재되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 효과를 설명하면 다음과 같다.

아연도금조에 모아진 드로스를 제거하기 위하여 실린더(30)를 작동시키게되면, 실린더(30)는 그 실린더로드(31)를 돌출시키면서 도로스제거용삽(40)을 작동시키게 되는데, 이때 삽작동체(33)는 지지편(22)에 의하여 핀축(23)을 기점으로 회동하게 된다.

한편, 드로스제거용삽(40)이 닫힐 때에는 케이스(20)의 외부 일측에 설치된 실린더(50)가 돌출작동하면서 보조플레이트(52)를 내려주게되어 드로스제거용삽(40)의 개구부와 보조플레이트(52)의 끝단부가 긴밀히 결합된다.

상기 드로스제거용삽(40)에는 미세공이 무수히 형성되어 있으므로, 도금액은 빠져나가고 드로스만 드로스제거용삽(40)에 남아있게 되는 것이다.

이어서, 로봇(도시하지 않음)의 동작에 의해 로봇팔(70)이 케이스(20)를 회수통으로 이동시킨 상태에서 실린더(30)가 동작되어 실린더로드(31)가 재차 돌출되면, 도로스 제거용삽(40)이 개방되어 이에 잔류된 드로스가 낙하된다.

이때, 케이스(20)의 기판(24)에 장착된 진동수단(60)이 동작됨으로써 케이스의 전부분, 특히 외팔보 형태의 실린더로드(31)에 취부되어 있는 상긴 드로스제거용삽(40)에 집중적인 진동이 가해지게 됨에 따라 청결한 상태로 드로스가 제거된다.

상기와 같이 케이스(20)에서 발생된 진동은 연결부(71)를 통해 로봇팔(70)에 전달되나, 연결부에 개재된 완충스프링(72)에 의해 대부분 상쇄 및 흡수되어 아주 미미한 진동을 전달하게 되므로, 결국 로봇팔(70)에는 전혀 영향을 주지 않게 된다.

이상과 같은 본 고안은 드로스의 제거효율을 향상시켜, 아연도금의 품질을 향상 할 수 있는 효과는 물론, 그로 인하여 작업성 향상과 인력 낭비 및 안전성을 기대할 수 있는 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 케이스(20)의 내측에 설치된 실린더(30)의 실린더로드(31)에 체결구(32)를 형성하되 이에 드로스제거용삽(40)이 취부된 삽작동체 (33)를 타단에 연결하여 지지편(22)에 축착된 핀축(23)을 기점으로 회동되게 하고, 케이스(20)의 타측 외부에 또 다른 실린더(50)를 설치하여 그 실린더로드(51) 끝단부에 보조플레이트(52)를 설치한 것에 이어서, 상기케이스(20)의 하부에 형성된 기판(24)에 착설되어 진동을 발생시키는 진동수단(60)과, 상기 케이스(20)의 일측에 형성된 결속구(25)가 접속되는 로봇팔(70)의 연결부(71)사이에 개재된 완충스프링(72)을 포함한 구성을 특징으로 하는 아연도금조의 탕면드로스자동 제거장치

   ※참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.