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KR100770324B1 - 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치 - Google Patents

스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치 Download PDF

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KR100770324B1
KR100770324B1 KR1020010082025A KR20010082025A KR100770324B1 KR 100770324 B1 KR100770324 B1 KR 100770324B1 KR 1020010082025 A KR1020010082025 A KR 1020010082025A KR 20010082025 A KR20010082025 A KR 20010082025A KR 100770324 B1 KR100770324 B1 KR 100770324B1
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wheel
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welding
fixing
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명은 스트립 시임 용접기의 휠이 장착되는 이동대차를 사용하여 용접기의 휠 마모에 따른 교체작업을 극히 용이하게 수행토록 하여 용접기의 가동율을 향상시킬 수 있도록 한 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치에 관한 것으로, 용접기 본체(226) 내부로 활주하면서 양측부에 용접휠 고정홈(107)이 형성된 이동대차(13) 및 이의 구동실린더(46)로 이루어지는 장치 이동부(140)와, 상기 이동대차(13)의 양측 상부면에 고정되는 지지원판(92) 및 회전원판(91)이 축결합되는 고정원판(17)과, 상기 지지원판(92)의 직선 유도홈(95)과 회전원판(91)의 곡선유도홈(14)에 삽입되는 다수개의 유도핀(2)에 고정되는 그리퍼(3) 및 상기 회전원판(91)의 원형기어(5)와 기어결합하는 랙기어(6)가 양측 상부면에 형성되면서 상기 이동대차(13)의 상부면을 활주하는 구동대차(7)로 이루어지는 용접휠 그립부(150)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치를 제공한다.
이와 같이, 본 발명은 스트립 시임용접기의 가동율을 향상시키고, 용접휠 교체에 따르는 인력손실을 감소시키는 효과가 있다.
시임용접기, 용접휠, 장치이동부, 용접휠그립부, 그리퍼, 회전원판

Description

스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치{APPARATUS FOR CHANGING AND FIXING THE WELDING WHEELS OF STRIP SEAM WELDING MACHINE}
도 1은 일반적인 스트립 용접기를 도시한 개략 사시도;
도 2는 종래 스트립 용접기의 작동상태를 도시한 요부 측면도;
도 3은 종래 스트립 용접기의 작동 상태를 도시한 개략적인 정면도;
도 4는 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치를 도시한 정면도;
도 5는 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치의 정면 구조를 나타낸 요부확대 정면도;
도 6은 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치의 요부 확대사시도;
도 7은 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치의 요부확대 분해사시도;
도 8은 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치의 구성을 도시한 확대 사시도;
도 9는 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치의 작동상태를 도시한 개략적인 측면도이다.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
2,2':유도핀 3,3':그리퍼 4,4':그립요홈 5:원형기어 6:랙기어
7:구동대차 10:고정바 11:구동대차 실린더 12:이동차륜
13:이동대차 14,14':곡선유도홈 15:고정핀 17:고정원판
18:상하 구동실린더 20:용접휠 91:회전원판 92:지지원판
93:걸림턱 94,94':경사면 95:직선 유도홈 97,97':고정 돌기부
61:고정가이드 60:사각홈 44:사각홈 46:이동대차 구동실린더
205:그립원판 226:용접기 본체 109:스토퍼 107:용접휠 고정홈
108:지지원판 고정홈
본 발명은 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스트립(Strip)의 연속공정을 수행토록 폭방향의 이음매(Seam)를 용접하는 용접기에 관한 것으로 보다 상세히는 스트립의 시임 부분에 접촉하여 실질적인 용접작업을 수행하는 용접기의 휠이 장착되는 이동대차를 사용하여 용접기의 휠 마모에 따른 교체작업을 극히 용이하게 수행토록 하여 용접기의 가동율을 향상시킬 수 있도록 한 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치에 관한 것이다.
일반적으로, 스트립의 제조공정에 있어서는 압연, 도금, 표면처리 및 가공 등의 여러 연속작업을 수행하는데 이와 같은 스트립의 연속공정을 수행하기 위해서 는 스트립 코일을 연속적으로 연결하기 위한 시임용접(Seam Welding)이 필요한데, 통상 상기와 같은 스트립의 시임용접 작업은 폭이 작은 스트립의 경우에 사용하며, 이와 같은 스트립의 시임작업은 도 1에서 개략적으로 도시하고 있다.
즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 페이오프릴(Pay Off Reel; 100)에서부터 풀이는 권취된 코일(110)의 스트립(S)은 테이블(120)상의 핀치롤(130)로서 이송되고, 상기 테이블(120)의 일측에 설치된 용접기(200)의 용접휠(210)이 스트립(S)의 시임(S')부분을 용접하여 연속 스트립공정을 수행토록 하는 것이다.
한편, 상기와 같은 용접기(200)는 도 2및 도 3에서 도시된 바와 같이, 양측 베이스(220) 사이에 횡설된 스크류축(222)에는 저부에 설치된 구동휠(224)이 베이스(220)의 중앙 지지대(228)를 따라 이동하는 용접기본체(226)가 결속되어 상기 스크류축(222)의 회전시 상기 용접기본체(226)는 좌우 이동하며, 상기 용접기본체(226)의 양측으로 수직하게 내설된 에어실린더(230)의 하부에 설치된 이동블록(232)을 통하여 관통된 고정볼트(234)에 용접휠(210)이 너트(234')결합되는 것이다.
따라서, 상기와 같은 종래의 용접기(200)에 있어서는 상기 본체(236)의 에어실린더(230)가 작동함에 따라 용접휠(210)이 승하강하면서 테이블(120)상의 스트립(S)시임 용접을 수행하며, 상기 용접휠(210)은 상기본체 (236)양측에 설치된 스토퍼(236)에 의하여 하강폭이 조정되는 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 용접기, 특히 용접기 휠에 있어서는 스트립의 시임용접을 연속적으로 수행하면 용접휠(210)과 스트립(S)간의 마찰에 의하여 용접 휠(210)이 마모됨에 따라서 이와 같은 용접휠(210)은 주기적으로 교체해야하는데, 도 3에서 도시한 바와 같이, 고정볼트(234)와 너트(234')로서 본체(236) 양측에 고정됨으로 인하여, 일단 용접휠(210)의 분해시 작업자는 수작업으로 휠(210)을 잡은 상태에서 좁은 공간의 너트(234')를 해체하게 되어 용접휠(210)의 교체작업이 극히 지연되는 것이다.
결국, 용접휠(210)의 교체를 위한 용접기의 가동중단이 지속되고, 이는 스트립의 시임용접을 지연시키어 전체 생산성을 저하시키며, 특히 작업자가 수작업으로 용접휠(210)의 교체시 휠의 낙하로 인한 설비파손 및 작업자의 안전사고 등이 빈번하게 발생될 우려가 있는 것이다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 스트립의 시임 부분에 접촉하여 실질적인 용접공정을 수행하는 용접기의 휠을 장착한 이동대차를 사용하여 용접기의 휠 마모에 따른 교체작업을 극히 용이하게 수행토록 하여 용접기의 가동을 향상시키는 스트립 시임 용접기의 휠 교체장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 용접기 본체 하부면에 형성된 경사면을 활주하면서 양측부에 용접휠 고정홈이 형성된 이동대차와, 이의 하부면에 축고정되고 상기 용접기 본체 하부면에 고정된 이동대차 구동실린더로 이루어지는 장치 이동부와, 상기 장치 이동부를 구성하는 이동대차의 양측 상부면에 고정 되는 지지원판과, 이의 내측면에 유동 가능하도록 결합하면서 외주면에 기어가 형성된 회전원판과, 상기 지지원판과 회전원판이 축결합되는 고정원판과, 상기 지지원판의 직선 유도홈과 회전원판의 곡선유도홈에 삽입되는 다수개의 유도핀에 고정되면서 상기 고정원판의 외부면에 형성된 고정가이드에 의해서 안내되는 그리퍼와, 상기 회전원판의 외주면 기어와 기어결합하는 랙기어가 양측 상부면에 형성되면서 상기 이동대차의 상부면을 활주하도록 구동대차 구동실린더와 결합하는 구동대차로 이루어지는 용접휠 그립부로 구성되는 것을 특징으로 하는 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치를 제공하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치를 도시한 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치의 정면 구조를 나타낸 요부확대 정면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치의 요부 확대사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치의 요부확대 분해사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치의 구성을 도시한 확대 사시도이다.
도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치는 크게 장치 이동부(140)와 용접휠 그립부(150)로 구성된다.
상기 용접휠 그립부(150)는 좌우 용접휠(20)을 고정하게 되며, 교체시용접휠(20)로부터 분리된 다음, 이동대차(13)에 안착되어 경사면(94,94')을 따라 패스라인 밖으로 이동되게 구성되며, 상기 용접휠(20)에는 다수개의 그립요홈(4,4')과 사각홈(60)을 삽입할 수 있는 육각홈(60A)과 고정돌기부(97)삽입용 요홈(98,98')이 각각 천공된다.
상기 고정볼트(32)는 이동블록(34) 내에 삽입 고정되고, 고정볼트(32) 중앙에는 가장자리에 경사면(206)을 가지는 그립원판(205)과 직각이 되도록 고정 용접되며, 상기 용접휠(91)이 순차적으로 체결되고, 상기 회전원판(91)에는 내측에서 가장자리 방향으로 곡선유도홈(14,14')이 다수개 천공되며, 중앙에는 고정볼트(1)를 고정시키기 위한 관통형(96)이 구성되어 고정핀(15)에 의해 고정볼트(1)를 빠지지 못하게 고정시킨다.
상기 회전원판(91) 하단부에는 랙기어(6)와 맞물리는 원형기어(5)가 부분적으로 가공되며, 상기 지지원판(92)은 관통공(96)과 곡선유도홈(14,14')과 일치되게 직선 유도홈(95)이 다수개 가공되고, 상기 고정원판(17) 상단에는 고정가이드(61)가 120도의 각도로 분할되는 지점에 각각 용접되고, 여기에는 그리퍼(Gripper; 3,3')가 끼워져 왕복운동을 하게 된다.
상기 그리퍼(3,3')상부에는 유도핀(2,2')이 용접되고, 끝단에는 그립원판(205)을 잡기 위한 걸림턱(93)이 소정 각도로 구성되며, 상기 너트가공부(204)는 고정원판(17)중앙 상단에 형성되어 고정볼트(1)의 나사가공부(16)가 끼워져 체결되고, 상기 사각홈(60)을 취하는 사각홈(60)은 고정원판(17)하단부에 형성되며 육각홈(60A)내 끼워져 조립되며 육각홈(60A)내 끼워진 사각홈(60)내에는 사각키(8)가 삽입되어진다.
상기 고정원판(17)외접부 원둘레에는 180도 방향 지점에 고정돌기부(97,97')가 하향되게 돌출되어 요홈(98,98') 내에 삽입되어 진다.
한편, 상기한 구성으로 이루어진 용접휠 그립부(150)를 이동시키는 장치 이동부(140)를 구성하는 이동대차(13)는 경사면(94)위에 안착되어 이동대차 구동실린더(46)에 의해 전후진된다.
상기 이동대차(13)의 상부면에는 또 다른 구동실린더(11)에 의해 전후진되는 구동대차(7)가 안착되어 구성된다.
상기 이동대차(13)의 양측에는 스토퍼(109)가 형성되며 휠(20) 안착용 고정홈(107)이 가공된다.
상기 용접휠 그립부(150)를 구성하는 구동대차(7) 양측에는 지지원판(92) 안착용 고정홈(108)이 가공되고, 고정홈(108) 내측에는 회전원판(91) 하단에 가공된 원형기어(5)와 맞물리는 랙기어(6)가 구성되어진다.
상기 구동대차(7)는 이동대차(13) 상부에 고정 위치한 구동대차 구동실린더(11)에 의해 전후진되어진다.
상기 구동대차 구동실린더(11)의 실린더로드는 연결대에 의해 고정바와 체결되고 고정바는 구동대차(7)하단에 고정 용접된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용에 관하여 상세하게 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치의 작동상태를 도시한 개략적인 측면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 용접휠(20) 사용중 파손이나 마모로 인해 교체하 기 위해서는 먼저 구동모터(160)를 역회전시켜 용접기(200)를 양측 베이스(220')에 위치시킨 후, 장치 이동부(140)를 구성하는 이동대차(13)를 이동대차 구동실린더(46)를 작동시켜 휠(20) 하단부에 근접시킨다.
이 때, 랙기어(6)와 회전원판(91)의 원형기어(5)와 맞물린 상태를 유지시킨다.
이어서, 용접휠 그립부(150)를 구성하는 구동대차 구동실린더(11)를 작동시켜 구동대차(7)를 후진시키면 랙기어(6)와 맞물린 회전원판(91)은 시계방향으로 회전되면서 곡선유도홈(14,14') 내에 삽입된 유도핀(2,2')은 밖으로 밀려나면서 그리퍼(3,3')를 밀치게되고, 이 때 그리퍼(3,3')의 걸림턱(93)이 잡고있던 그립원판(205)을 놓게 되는 것이다.
상기 고정볼트(1)는 고정핀(15)에 의해 회전원판(91)에 고정되어 회전되므로 너트가공부(204) 내에 나사 결합된 상태에서 풀리게 되는 것이다.
상기와 같이 회전원판(91)이 시계방향으로 회전됨으로써 고정볼트(1)는 너트가공부(204)로부터 분리되고, 그리퍼(3,3')가 잡고있던 그립원판(205)을 놓은 상태에서, 고정볼트(32)를 당기게되면 상기 고정볼트(32)의 사각키(8)는 사각홈(60)으로부터 분리됨으로써 용접휠(20)은 용접휠 고정홈(107)에 안착된다.
계속해서, 장치 이동부(140)를 구성하는 이동대차 구동실린더(46)를 당기게되면 이동대차(13)는 경사면(94,49')을 따라 하향됨과 동시에 용접기(200)로부터 용접휠(20)이 분리되는 것이다.
한편, 예비 용접휠(20)을 용접기(200)내 결합하기 위해서는 상기 훼손된 용 접휠(20)을 교환 후 이동대차(13)를 밀어서 용접기(200)측의 고정볼트(32)와 육각홈(60A)이 일직선상에 위치하는 지점에서 정지시킨다.
이어서, 상기 고정볼트(32)를 밀어 넣게 되면 사각키(8)는 사각홈(60)내 끼워지고, 동시에 그립원판(205)은 휠(20)에 밀착된다.
계속해서 후진 위치한 구동대차(7)를 당기게 되면, 랙기어(6)와 맞물린 원형기어(5)에 의해 회전원판(91)은 도5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 반시계 방향으로 회전하면서 버려져있던 그리퍼(3,3')가 좁혀지면서 걸림턱(93)은 그립원판(205)을 잡아주어 이탈되지 못하게 잡아주게 된다.
상기 고정볼트(1)는 회전원판(91)이 회전되므로 인해 나사가공부(16)는 너트가공부(204) 내에 삽입되어 조여지면서 결합된다.
계속해서 밀쳐진 이동대차(13)를 당기게 되면 이동대차(13)는 경사면(94,94')면을 따라 빠져 나오면서 맞물려 있던 랙기어(6)와 원형기어(5)는 분리된다.
이와 같이 본 발명은 스트립의 시임용접을 수행하는 용접기 휠(20)의 교체작업을 극히 용이하면서도 안전하게 수행할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 스트립의 시임 부분에 접촉하여 실질적인 용접작동을 수행하는 용접기의 휠을 장착한 이동대차를 사용하여 용접기의 휠 마모에 따른 교체작업을 극히 용이하게 수행토록 하여 용접기의 가동율을 향상시키는 이점이 있으며, 작업자가 용접기 본체 측의 좁은 공간에서 조임 작동을 할 필요가 없어 용접휠의 교체시 발생되는 작업자의 협착 등과 같은 안전사고와 휠 낙하에 따른 설비파손 등을 미연에 방지시킬 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims (5)

  1. 용접기 본체(226) 하부면에 형성된 경사면(94)을 활주하면서 양측부에 용접휠 고정홈(107)이 형성된 이동대차(13)와, 이의 하부면에 축고정되고 상기 용접기 본체(226) 하부면에 고정된 이동대차 구동실린더(46)로 이루어지는 장치 이동부(140)와;
    상기 장치 이동부를 구성하는 이동대차(13)의 양측 상부면에 고정되는 지지원판(92)과, 이의 내측면에 유동 가능하도록 결합하면서 외주면에 기어(5)가 형성된 회전원판(91)과, 상기 지지원판(92)과 회전원판(91)이 축결합되는 고정원판(17)과, 상기 지지원판(92)의 직선 유도홈(95)과 회전원판(91)의 곡선유도홈(14)에 삽입되는 다수개의 유도핀(2)에 고정되면서 상기 고정원판(17)의 외부면에 형성된 고정가이드(61)에 의해서 안내되는 그리퍼(3)와, 상기 회전원판(91)의 외주면 기어(5)와 기어결합하는 랙기어(6)가 양측 상부면에 형성되면서 상기 이동대차(13)의 상부면을 활주하도록 구동대차 구동실린더(11)와 결합하는 구동대차(7)로 이루어지는 용접휠 그립부(150)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용접휠 그립부(150)를 구성하는 그리퍼(3)는 원주방향으로 120도의 각도의 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교 체장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용접휠 그립부(150)를 구성하는 고정원판(17)의 내측면에서 상기 용접휠(20)을 고정할 수 있는 한 쌍의 고정 돌기부(97,97')가 형성된 것을 특징으로 하는 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용접휠 그립부(150)를 구성하는 지지원판(92)은 원주방향으로 120도 간격으로 직선 유도홈(95)이 형성되는 것을 특징으로 하는 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 용접휠 그립부(150)를 구성하는 회전원판(91)은 원주방향으로 120도의 간격으로 곡선유도홈(14)이 형성되는 것을 특징으로 하는 스트립 시임 용접기의 휠 고정 및 교체장치.
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