TWI565538B - Fabrication system of metal strip and its conveying device - Google Patents

Description

金屬薄帶的製造系統及其輸送裝置

本發明是有關於一種製造系統及其輸送裝置，特別是指一種金屬薄帶的製造系統及其輸送裝置。

金屬薄帶的製造是將一呈熔融狀的金屬液澆鑄於一高速旋轉之冷卻輪裝置上，該金屬液在碰到該冷卻輪裝置後以每秒攝氏10⁴至10⁶度的速度急速冷卻，加上受到高速旋轉的離心力作用而形成一厚度約25微米的金屬薄帶，而該金屬薄帶會在特定角度飛射脫離該冷卻輪裝置。由於該冷卻輪裝置生成該金屬薄帶的速度約為每秒20至30公尺，因此需要一輸送裝置將飛射而出的金屬薄帶運送至一盤捲輪裝置內集中收集，否則大量生成之金屬薄帶將雜亂地堆滿產線，且容易損及該金屬薄帶的表面品質。

參閱圖1，於美國第5562151號發明專利案中揭露了一種金屬薄帶的製造系統1。該製造系統1包含一盛裝熔融金屬液的坩堝裝置11、一可旋轉地設置於該坩堝裝置11下方用以將該金屬液冷卻為一金屬薄帶2的冷卻輪裝置12、一與該冷卻輪裝置12間隔設置用以捲收該金屬薄帶2的捲收裝置13，及一設置於該冷卻輪裝置12及該捲收裝置13之間的輸送裝置14。參閱圖1及圖2，該輸送裝置14 包含一主體單元141、一圍繞該主體單元141設置的輸送帶單元142、一設置於該主體單元141上且位於該輸送帶單元142下方的吸力單元143，及二設置於該主體單元141內用以驅動該輸送帶單元142的驅動單元144。

該吸力單元143為一具有多個氣嘴140之結構，利用氣壓給予該結構一吸力，可將脫離該冷卻輪裝置12的金屬薄帶2吸附於該輸送帶單元142上，接著該驅動單元144帶動該輸送帶單元142及吸附的金屬薄帶2轉動，進而將該金屬薄帶2導引運輸至該捲收裝置13上，並由該捲收裝置13將該金屬薄帶2盤捲收集。但該吸力單元143的該等氣嘴140容易因吸入異物而堵塞，造成吸力不穩定，當吸力太小會導致吸力不足而不易吸取該金屬薄帶2，而吸力太大則會對吸取之金屬薄帶2造成局部應力，影響該金屬薄帶2之品質，且該輸送裝置14只能以單一角度將該金屬薄帶2送至該捲收裝置13，無法視狀況而調整盤捲該金屬薄帶2之張力，泛用性不足。

因此，本發明之目的，即在提供一種具有穩定吸附能力之金屬薄帶的輸送裝置。

於是，本發明金屬薄帶的輸送裝置，包含一可以一端為軸上下傾斜擺動的主體單元、一環設於該主體單元上並用以運輸一金屬薄帶的導引單元、一設置於該主體單元內並以磁力吸附該金屬薄帶的磁力單元，及至少一設置於該主體單元內且用以驅動該導引單元轉動的驅動單 元。該磁力單元以磁力使該金屬薄帶貼附於該導引單元上。該驅動單元驅動該導引單元可配合該主體單元以不同之傾斜角度輸送該金屬薄帶。

本發明之另一目的，即在提供一種具上述輸送裝置之金屬薄帶的製造系統。

於是，本發明金屬薄帶的製造系統，包含一用以盛裝熔融金屬液的坩堝裝置、一可旋轉地設置於該坩堝裝置下方並用以將由該坩堝裝置輸出之金屬液冷卻為一金屬薄帶的冷卻輪裝置、一與該冷卻輪裝置間隔設置並用以捲收該金屬薄帶的捲收裝置，及至少一設置於該冷卻輪裝置及該捲收裝置之間且能相對於該冷卻輪裝置改變傾斜角度的輸送裝置。該輸送裝置是以磁力吸附由該冷卻輪裝置冷卻成型之金屬薄帶，並將該金屬薄帶以不同之角度輸送。

本發明之功效在於：該輸送裝置可利用磁力於長時間運作下不需維修即可保持一穩定之吸力，且藉由角度的改變可調整該金屬薄帶盤捲時之張力，增加泛用性。

3‧‧‧製造系統

4‧‧‧坩堝裝置

5‧‧‧冷卻輪裝置

6‧‧‧捲收裝置

6A‧‧‧雙盤式盤捲輪

7‧‧‧輸送裝置

7A‧‧‧第一輸送裝置

7B‧‧‧第二輸送裝置

71‧‧‧主體單元

72‧‧‧導引單元

73‧‧‧磁力單元

74‧‧‧驅動單元

8‧‧‧金屬薄帶

91‧‧‧準備步驟

92‧‧‧選料步驟

93‧‧‧盤捲步驟

A‧‧‧位置

B‧‧‧位置

C‧‧‧位置

D‧‧‧位置

E‧‧‧包覆角

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一側視剖面圖，說明美國第5562151號發明專利案所揭露之一金屬薄帶的製造系統；圖2是一側視剖面圖，說明該製造系統之一輸送裝置；圖3是一示意圖，說明本發明金屬薄帶的製造系統之一較佳實施例； 圖4是一示意圖，說明在本實施例中，該製造系統之一輸送裝置以不同的傾斜角度與一捲收裝置配合之態樣；圖5是一示意圖，說明在本實施例中，該輸送裝置與該捲收裝置配合之另一態樣；圖6是一流程圖，說明在本實施例中，一金屬薄帶的製造系統之一應用方法；圖7(a)是一示意圖，說明該應用方法之一準備步驟及一選料步驟；圖7(b)及7(c)皆為示意圖，說明該應用方法之一盤捲步驟；及圖8是一示意圖，說明在本實施例中，該捲收裝置為一雙盤式盤捲輪時，與兩個輸送裝置配合之態樣。

參閱圖3，本發明金屬薄帶的製造系統3之一較佳實施例，包含一用以盛裝熔融金屬液的坩堝裝置4、一可旋轉地設置於該坩堝裝置4下方的冷卻輪裝置5、一與該冷卻輪裝置5間隔設置的捲收裝置6，及一設置於該冷卻輪裝置5及該捲收裝置6之間的輸送裝置7。該輸送裝置7包含一可以一端為軸上下傾斜擺動的主體單元71、一環設於該主體單元71上的導引單元72、一設置於該主體單元71的磁力單元73，及二設置於該主體單元71內的驅動單元74。

當該製造系統3開始運作後，該坩堝裝置4內的熔融金屬液會澆鑄於高速旋轉的冷卻輪裝置5上，金屬液接觸到該冷卻輪裝置5的表面後便以每秒攝氏10⁴至10⁶ 度的速度在該冷卻輪裝置5上急速冷卻固化，並在高速旋轉的離心力下脫離該冷卻輪裝置5，形成一金屬薄帶8。該輸送裝置7的導引單元72承接脫離該冷卻輪裝置5的金屬薄帶8，而該輸送裝置7的磁力單元73會以磁力吸附該金屬薄帶8，並使該金屬薄帶8服貼於該導引單元72上，而該等驅動單元74驅動該導引單元72轉動，以將該金屬薄帶8輸送至該捲收裝置6。該捲收裝置6是以旋轉的方式將該金屬薄帶8盤捲收集。在本實施例中，該輸送裝置7的導引單元72為一環繞該主體單元71設置的撓性輸送帶，且該捲收裝置6為一盤捲輪。

參閱圖4並配合圖3，該輸送裝置7的主體單元71朝向該捲收裝置6的一端可相對於朝向該冷卻輪裝置5的一端上下擺動，以配合不同之需求。當該主體單元71擺動至如圖4中一仰角較大的位置A時，該捲收裝置6與該金屬薄帶8的接觸面積較大，可增加該捲收裝置6抓取該金屬薄帶8時的穩定性及盤捲品質。當該主體單元71擺動至如圖4中一仰角較小的位置B時，該捲收裝置6盤捲該金屬薄帶8時所受到的盤捲張力較小，可避免該金屬薄帶8在高速盤捲中斷裂。藉由改變該主體單元71的傾斜角度，可視需求而對該金屬薄帶8進行盤捲張力之控制，避免該金屬薄帶8之品質受損並提升產能穩定性。

如圖5所示，當將該主體單元71朝向該冷卻輪裝置5之一端由低於該冷卻輪裝置5底端之位置C，改為設置於一高於該冷卻輪裝置5底端的位置D時，可增加該 金屬薄帶8在該冷卻輪裝置5上的包覆角，以增加該金屬薄帶8與該冷卻輪裝置5的接觸面積及正向力，進而提高該金屬薄帶8的冷卻速度。

該製造系統3藉由改變該輸送裝置7之主體單元71的傾斜角度和位置，可控制該金屬薄帶8的盤捲張力及增加該金屬薄帶8在該冷卻輪裝置5上的包覆角，進而使該金屬薄帶8的冷卻速度提高並使品質穩定。

參閱圖6及圖7(a)，該金屬薄帶的製造系統的一應用方法包含一準備步驟91、一選料步驟92，及一盤捲步驟93。該應用方法是用以對該金屬薄帶8進行一選料動作，將製造過程中不合規範的金屬薄帶8輸送至他處收集，以避免影響該捲收裝置6的盤捲動作，亦避免將不合規格的金屬薄帶8捲入收集。在該準備步驟91中，準備兩個輸送裝置7，並定義其中一輸送裝置7為第一輸送裝置7A,另一輸送裝置7為第二輸送裝置7B。將該第一輸送裝置7A設置於一冷卻輪裝置5及一捲收裝置6之間，並將該第二輸送裝置7B設置於該捲收裝置6之另一側，使該捲收裝置6是如圖7(a)所示地位於該第一、第二輸送裝置7A、7B之間。

在該選料步驟92中，增加該第一輸送裝置7A之傾斜角度，使不合規格之金屬薄帶8如圖7(a)所示地越過該捲收裝置6，並輸送至該第二輸送裝置7B以將該金屬薄帶8輸送至他處收集。參閱圖6及圖7(b)，當已排除不合規格之金屬薄帶8時，則進行該盤捲步驟93，使該第一 輸送裝置7A回復到原傾斜角度，而使該金屬薄帶8是如圖7(b)所示地與該捲收裝置6接觸並產生一包覆角，接著於該第二輸送裝置7B與該捲收裝置6之間的位置將該金屬薄帶8切斷，使合乎規格的金屬薄帶8是如圖7(c)所示地由該捲收裝置6進行盤捲動作。利用前述之應用方法可對該金屬薄帶8進行選料動作，確保該金屬薄帶8之品質。

需要進一步說明的是該第一、第二輸送裝置7A、7B分別位於該捲收裝置6之兩側的配置方式也可以如圖8所示地配合不同類型之捲收裝置6使用。當該捲收裝置6為一雙盤式盤捲輪6A時，該金屬薄帶8是如圖8所示地直接與該雙盤式盤捲輪6A接觸並形成一包覆角E，接著於該第二輸送裝置7B與該雙盤式盤捲輪6A之間的位置將該金屬薄帶8切斷便可由該雙盤式盤捲輪6A進行捲收該金屬薄帶8的動作，而不需使用其他工具輔助製造該包覆角E，提升泛用性。

綜上所述，本發明透過該輸送裝置7之磁力單元73是以磁力進行吸附作用，不會產生氣吸式吸附方式而被異物堵塞的情形，故在製造過程中可以穩定的提供一吸附該金屬薄帶8的吸力。而藉由改變該主體單元71之傾斜角度，可控制盤捲該金屬薄帶8時之張力，進而避免該金屬薄帶8之品質受損並提升生產之穩定性。當該製造系統3配置兩個輸送裝置7時，可對該金屬薄帶8進行選料動作，並可配合不同態樣之捲收裝置6使用，進一步提升泛用性，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧製造系統

4‧‧‧坩堝裝置

5‧‧‧冷卻輪裝置

6‧‧‧捲收裝置

7‧‧‧輸送裝置

71‧‧‧主體單元

72‧‧‧導引單元

73‧‧‧磁力單元

74‧‧‧驅動單元

8‧‧‧金屬薄帶

Claims (5)

1. 一種金屬薄帶的輸送裝置，包含：一主體單元，可以一端為軸上下傾斜擺動；一導引單元，環設於該主體單元上，並用以運輸一金屬薄帶；一磁力單元，設置於該主體單元內並以磁力吸附該金屬薄帶，使該金屬薄帶貼附於該導引單元上；及至少一驅動單元，設置於該主體單元內且用以驅動該導引單元轉動，使該導引單元可配合該主體單元以不同之傾斜角度輸送該金屬薄帶。
2. 如請求項1所述金屬薄帶的輸送裝置，其中，該導引單元為一環繞該主體單元設置的輸送帶。
3. 一種金屬薄帶的製造系統，包含：一坩堝裝置，用以盛裝熔融金屬液；一冷卻輪裝置，可旋轉地設置於該坩堝裝置下方，用以將由該坩堝裝置輸出之金屬液冷卻為一金屬薄帶；一捲收裝置，與該冷卻輪裝置間隔設置，並用以捲收該金屬薄帶；及至少一輸送裝置，設置於該冷卻輪裝置及該捲收裝置之間且能相對於該冷卻輪裝置改變傾斜角度，該輸送裝置是以磁力吸附由該冷卻輪裝置冷卻成型之金屬薄帶，並可將該金屬薄帶以不同之角度輸送。
4. 如請求項3所述金屬薄帶的製造系統，其中，該輸送裝置包括一可相對於該冷卻輪裝置改變傾斜角度的主體 單元、一環設於該主體單元上並用以運輸該金屬薄帶的導引單元、一設置於該主體單元內並用以吸附該金屬薄帶的的磁力單元，及至少一設置於該主體單元內且用以驅動該導引單元的驅動單元。
5. 如請求項4所述金屬薄帶的製造系統，其中，該輸送裝置之導引單元為一環繞該輸送裝置之主體單元設置的輸送帶。