KR20030052408A

KR20030052408A - 압연코일 시편 채취장치

Info

Publication number: KR20030052408A
Application number: KR1020010082354A
Authority: KR
Inventors: 온화섭; 김진상; 김용민; 조준길; 신동희; 이재홍; 최춘해; 원천수
Original assignee: 주식회사 포스코; 포철산기주식회사
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-06-27
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: KR100554744B1

Abstract

본 발명은 압연코일 생산라인과 연계된 압연코일 시편 채취장치를 설치하여 스크랩과 시편의 채취를 기계적으로 수행함으로서 안정적이면서 효율적인 작업을 수행하고 생산성의 향상등에 기여할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 생산되어 귄취된 압연코일(1)의 스크랩을 절단하고 시편(4)을 채취하기 위한 압연코일 시편 채취장치(10)를 구성함에 있어서,

상기 압연코일 시편 채취장치(10)는;

압연코일 생산라인(2)과 연계하여 생산된 압연코일(1)을 코일카(C)로부터 공급받을 수 있도록 압연코일 생산라인(2)의 끝공정의 일 측방이나 후미에 공급된 압연코일(1)의 스크랩(3)을 절단하고 시편(4)을 채취하는 채취부(100)와;

스크랩(3)의 절단과 시편(4)채취가 용이하도록 압연코일(1)을 지지하고 채취한 후 이완되어 느슨해진 코일을 재 권취하여 긴장된 상태로 유지하는 코일정리부(500)들을 포함하는 것이 특징이다.

Description

압연코일 시편 채취장치{A Sampling System for Hot Coil}

본 발명은 압연코일 시편 채취장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 맨드릴에 권취된 압연코일의 시편채취를 자동으로 수행할 수 있도록 한 압연 코일 시편 채취장치에 관한 것이다.

맨드릴에 최종 권취된 압연코일은 포장(밴딩에 의한)되기 전 파형으로 이루어진 끝단부의 스크랩을 절단하고, 시편을 채취하여 조직검사나 각종 테스트를 수행하게 된다.

상기와 같은 스크랩의 절단과 시편 채취작업을 종래에 수작업에 의존함으로서 하기와 같은 문제점들이 있었다.

권취된 압연코일 끝단부의 스크랩 절단과 테스트 및 분석을 위한 시편채취를 작업자가 가스토치(Gas torch)를 이용하여 채취하기 때문에, 절단되고 채취된 스크랩과 시편이 낙하하는 과정에서 안전사고의 발생이 높은 실정이다.

특히, 스크랩과 시편채취시 작업자가 압연코일의 폭방향으로 이동하면서 절단하기 때문에 균일한 상태의 절단과 채취가 불가능하게 되고, 압연코일의 두께가 두꺼울 경우에는 절단과 채취작업이 상당히 어렵게 되며, 절단 및 채취과정에서 발생하는 열기와 가스등으로 작업환경이 열악하여 전체적인 작업의 효율성과 능률이 저하되는 문제점을 가진다.

그리고, 스크랩과 시편을 채취하는 과정에서 압연코일의 후미가 이완되어 느슨한 상태로 되는데, 이를 인력으로 재권취하는 것도 어렵지만 재 권취할 경우에는 압연코일이 폭방향으로 요철이 발생하여 미관이 좋지않게 되는 등 여러 문제점들이있었다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 압연코일 생산라인과 연계된 압연코일 시편 채취장치를 설치하여 스크랩과 시편의 채취를 기계적으로 수행함으로서 안정적이면서 효율적인 작업을 수행하고 생산성의 향상등에 기여할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 기술인 압연코일 시편 채취장치의 설치 레이아웃도;

도 2는 본 발명의 기술인 압연코일 시편 채취장치의 일부생략상태 사시도;

도 3은 본 발명의 기술인 압연코일 시편 채취장치의 코일시편 채취부를 발췌한 사시도;

도 4는 도 2에 적용된 압연코일 시편 채취장치의 코일시편 채취부의 A-A선을 따라서 발췌한 단면 구성도;

도 5는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 필러를 발췌한 단면도;

도 6은 도 5에 적용된 필러를 발췌한 일부생략 상태의 사시도;

도 7은 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 백플레이트를 발췌한 단면도;

도 8은 도 7에 적용된 백플레이트를 도시한 사시도;

도 9는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 핀치로울러를 발췌한 단면도;

도 10은 도 9에 적용된 핀치로울러를 발췌한 일부생략 상태의 사시도;

도 11은 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 스키드를 발췌한 단면도;

도 12는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 마커를 발췌한 단면도;

도 13은 도 4에 적용된 코일 시편 채취부의 커터를 도시한 단면도;

도 14는 본 발명의 따른 압연코일 시편 채취장치의 코일정리부를 도시한 정면도;

도 15는 도 14에 적용된 압연코일 시편 채취장치의 코일정리부를 발췌한 간략 사시도;

도 16은 도 14에 적용된 코일정리부의 B방향에서 본 측면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1:압연코일

2:시편채취장치

100:채취부

110:필러

150:백플레이트

200:핀치로울러

250:스키드

300:컨베이어

350:마커

400:커터

500:코일정리부

550:사이드가이드

600:프레스로울러

이하 첨부된는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술인 압연코일 시편 채취장치의 설치 레이아웃도, 도 2는 본 발명의 기술인 압연코일 시편 채취장치의 일부생략상태 사시도, 도 3은 본 발명의 기술인 압연코일 시편 채취장치의 코일시편 채취부를 발췌한 사시도, 도 4는 도 2에 적용된 압연코일 시편 채취장치의 코일시편 채취부 A-A선을 따라서 절취한 단면 구성도, 도 5는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 필러를 발췌한 단면도, 도 6은 도 5에 적용된 필러를 발췌한 일부생략 상태의 사시도, 도 7은 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 백플레이트를 발췌한 단면도, 도 8은 도 7에 적용된 백플레이트를 발췌한 일부생략 상태의 사시도, 도 9는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 핀치로울러를 발췌한 단면도, 도 10은 도 9에 적용된 핀치로울러를 발췌한 일부생략 상태의 사시도, 도 11은 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 스키드를 발췌한 단면도, 도 12는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 마커를 발췌한 단면도, 도 13은도 4에 적용된 코일시편 채취부의 커터를 발췌한 단면도, 도 14는 본 발명의 기술인 압연코일 시편 채취장치의 코일정리부를 도시한 정면도, 도 15는 도 14에 적용된 압연코일 시편 채취장치의 코일정리부를 발췌한 간략 사시도, 도 16은 도 14에 적용된 코일정리부의 B방향에서 본 측면도로서 함께 설명한다.

본 발명에서는 생산되어 권취된 압연코일(1)의 스크랩을 절단하고 시편을 기계적으로 채취하기 위한 압연코일 시편 채취장치(10)를 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 압연코일 시편 채취장치(10)는, 압연코일 생산라인(2)과 연계하여 생산된 압연코일(1)을 코일카(C)로 부터 공급받을 수 있도록 압연코일 생산라인(2)의 끝공정의 일 측방이나 후미에 공급된 압연코일(1)의 스크랩(3)을 절단하고 시편(4)을 채취하는 채취부(100)와, 스크랩(3)의 절단과 시편(4)채취가 용이하도록 압연코일(1)을 지지하고 채취후 이완되어 느슨해진 코일을 재 권취하여 긴장된 상태로 유지하는 코일정리부(500)로 구성한다.

상기 채취부(100)는 지면에 설치되는 레일(101)위에 안치되어 전,후방향으로 활주하여 이동할 수 있도록 채취프레임(102)이 구비된다.

상기 채취프레임(102)에는 압연코일(1)의 후단부를 이격시켜주는 필러(110)와, 이격된 압연코일(1)의 본체를 고정시키기 위한 백플레이트(150), 압연코일(1)의 이격된 부분을 눌러주는 핀치로울러(200), 채취된 시편(4)을 안치하는 스키드(250), 상기 스키드(250)로부터 시편(4)을 공급받아 배출하는 컨베이어(300), 채취될 압연코일(1)에 정보를 기재하는 마커(350), 압연코일(1)의스크랩(3)을 절단하고 시편(4)을 채취하는 커터(400)로 구성된다.

상기 코일정리부(500)는 생산라인(2)으로 부터 공급되는 압연코일(1)을 정,역방향으로 회전시킬 수 있도록 구동수단(501)을 가지는 맨드릴(502)과, 상기 맨드릴(502)의 일측으로 지지하는 맨드릴받침대(510)가 지면에 구비된다.

상기 맨드릴(502)과 맨드릴 받침대(510)의 외측에서 상방으로 세워지는 정리 프레임(505)에 압연코일(1)의 폭방향에 대한 요철을 제어하는 사이드가이드(550)와, 리와인딩시 이완되어 느슨해진 압연코일(1)을 밀착시켜 긴장된 상태로 권취하는 프레스로울러(600)로 구성된다.

상기 채취부(100)의 채취프레임(102)은 생산라인(2)과 연계되는 지면에 설치되는 레일(101)에 안치되는 하부베이스(103)의 후미에 세워지는 지지대(104)의 전방으로 상부베이스(105)를 돌출시켜 구성한다.

상기 하부베이스(103)에는 모터와 감속기로 구성되는 구동수단(106)에 작동하는 바퀴(107)를 구비하여 레일(101)위를 전,후방향으로 자유롭게 움직일 수 있도록 한다.

압연코일(1)의 후단부를 이격시켜 스크랩(3)의 절단과 시편(4)채취가 가능하도록 하는 필러(110)는, 편심된 후육부(111)상에 압연코일(1)의 끝단부를 이격시킬 수 있도록 첨예부(112)를 가지는 나이프(113)를 고정한 샤프트(114)를 구비한다.

상기 샤프트(114)의 양단부는 상부베이스(105)의 선측에서 하방으로 돌출되는 종프레임(115)에 고정되는 하우징(116)으로 회전이 자유롭게 유지한다.

상기 하우징(116)의 양측으로 돌출되는 샤프트(114)에는 암(117)을 돌출시켜상부베이스(105)의 양측 저면에 고정되는 필러실린더(120)의 로더 (121)와 연결하여 상기 필러실린더(120)의 작동에 의하여 샤프트(114)가 각 회동하여 압연코일(1)의 끝단부를 이격시킬 수 있도록 한다.

끝단부가 이격된 압연코일(1)의 본체를 눌러 유동하지 않도록 하는 백플레이트(150)는, 필러(110)의 샤프트(114) 끝단부에 샤프트(114)의 회전에 지장이 없도록 절곡된 암(151)을 결합한다.

상기 암(151)에 돌출되는 상측브리지(152)에는 상부베이스(105)의 양측단부 저면에 고정되는 백플레이실린더(153)의 로드(154)와 연결하고, 하측브리지(155)에는 호형상의 박스(156)와 연결하여 끝단부가 이격된 압연코일(1) 본체를 눌러줄 수 있도록 한다.

이격된 압연코일(1)의 스크랩(3) 절단과 시편(4)채취시 유동을 방지할 수 있도록 하는 핀치로울러(200)는, 상부베이스(105)의 선측에서 하방으로 돌출되는 종프레임(115) 내측에 중앙부가 힌지(201) 고정되는 스윙암(202)을 구비한다.

상기 스윙암(202)에 구비되는 상부암(203)은 상부베이스(105)에 형성되는 개부(204)를 통하여 상부베이스(105)의 상방으로 돌출시키고, 상부베이스(105)의 상면에 고정되는 핀치실린더(210)의 로더(211)와 연결시켜 스윙시킬 수 있도록 한다.

상기 스윙암(202)에 구비되는 하부암(212)에는 이격된 압연코일(1)의 내측에 위치한 필러(110)의 샤프트(114)와 연접될 수 있는 로울러(220)를 구비하여 이격된 압연코일(1)을 샤프트(114)와 함께 유동을 방지할 수 있도록 구성한다.

체취된 시편(4)을 안치하는 스키드(250)는 채취프레임(102)이 활주할 수 있도록 설치되는 레일(101)의 내측에 스키드레일(251)을 더 설치하고, 상기 스키드레일(251)에는 모터와 감속기로 구성되는 구동수단(252)과 바퀴(254)를 가지는 스키드 베이스(260)을 구비한다.

상기 스키드베이스(260)에는 채취되는 시편(4)의 이탈을 방지할 수 있도록 전,후측에는 돌출부(261)를 형성하고 중앙에는 요홈(262)을 형성한 스키드플레이트(263)를 등간격으로 고정한 스키드프레임(266)의 후미를 힌지(267) 고정한다.

상기 스키드프레임(266)의 선측은 스키드베이스(260)의 전방에서 내측으로 돌출되는 암축(270)에 고정된 스윙암(271)의 상부암(272)에 연결한다.

상기 스윙암(271)의 하부암(273)은 스키드베이스(260)의 내측에 고정되는 스키드실린더(274)의 로더(275)와 연결하여 스키드프레임(266)을 승,하강시킬 수 있도록 하여 채취한 시편(4)을 컨베이어(300)로 자연스럽게 이관할 수 있도록 한다.

상기 스키드(250)로부터 시편(4)을 공급받아 외부로 배출하는 컨베이어(300)는, 채취프레임(102)을 구성하는 하부베이스(103)의 상면에 설치되는 제1컨베이어(302)와 상기 제1컨베이어(302)의 측방에 연결되어 채취프레임(102)외측으로 돌출되는 제2컨베이어(303)로 구성된다.

상기 제1컨베이어(302)는 하부베이스(103)의 상면에 일정간격(폭)을 유지하여 설치되는 컨베이어프레임(305)에 다수개의 컨베이어로울러(306)를 등간격으로 배치한다.

상기 컨베이어로울러(306)의 후미에는 체인기어(307)를 고정하여 체인(308)으로 연결하여 컨베이어프레임(305)의 측방에 구비되는 모터의 동력을 전달받아 회전할 수 있도록 한다.

상기 제1컨베이어(302)의 컨베이어로울러(306)는 컨베이어프레임(305)의 전방으로 돌출시켜 스키드(250)로 부터 시편(4)을 공급받을 수 있도록 한다.

상기 제2컨베이어(303)는 일정간격(폭)을 유지하여 설치되는 컨베이어프레임(310)에 다수개의 컨베이어로울러(311)를 등간격으로 배치한 컨베이어프레임(310)을 제1컨베이어(302)의 돌출된 컨베이어로울러(306)의 끝부분에 설치하여 시편(4)을 자연스럽게 전달받아 외부로 배출할 수 있도록 한다.

상기 시편(4)에 정보를 기재하는 마커(400)와 스크랩(3) 및 시편(4)을 절단하는 커터(500)는, 상부베이스(105)의 저면에서 횡방향으로 설치되고 브라켓(401)으로 유지되는 슬라이딩레인(402)에 결합되는 슬라이딩블럭(403)에 고정되는 수납박스(410)에 설치한다.

상기 수납박스(410)의 내부 상방에는 서보모터(404)를 고정하고 상기 서보모터(404)의 축에는 피니언(405)을 고정하여 슬라이딩레일(402)의 내측에 고정된 랙(406)과 결합시켜 수납박스(410)을 횡방향으로 왕복시킬 수 있도록 한다.

상기 수납박스(410)의 내부 하방에는 통상적인 마킹머신(450)과 커팅수단으로 플라즈마토치(Plasma torch;550)를 구비한다.

상기 마킹머신(450)은 서보모터(451)와 볼스크류(452) 및 스플라인샤프트(453) 및 마킹헤더(455)로 구성하여 마킨헤더(455)가 수납박스(410)의 전방으로 출입할 수 있도록 한다.

상기 플라즈마토치(550)는 마킹머신(45)과 같이 서보모터(551)와 볼스크류(552) 및 스플라인샤프트(553) 및 토치헤더(555)로 구성하여 토치헤더(555)가 수납박스(410)의 전방으로 출입할 수 있도록 함은 물론, 수납박스(410)의 세로방향으로도 엘엠가이드(560)와 서보모터(561)를 설치하여 상,하방향으로 승,하강할 수 있도록 하여 스크랩(3)의 절단과 시편(4)채취 위치를 자유롭게 결정할 수 있도록 한다.

물론, 상기 수납박스(410)의 전방에는 마킹헤더(455)와 토치헤더(555)를 보호하기 위한 헤더커버(580)를 더 구비함은 당연할 것이다.

상기 코일정리부(500)의 맨드릴(502)과 맨드릴받침대(510)는 압연생산라인이나 생산된 압연코일을 재권취하는 라인에서 압연코일(1)을 권취하는데 사용되는 통상적인 장치들이므로 상세한 설명은 생략하고, 사이드가이드(550)와 프레스로울러(600)의 구성을 살펴 설명한다.

상기 사이드가이드(550)는 맨드릴(502)의 양측에 위치하는 제1가이드(551)와 맨드릴받침대(510)의 양측에 위치하는 제2가이드(552)로 구성된다.

상기 제1가이드(551)는 정리프레임(505)의 저면에 돌출되는 지지대(553)에 고정되는 베이스(554)의 상,하측에 가이드바(555)를 구비하고, 상기 가이드바(555)의 중앙에는 제1가이딩실린더(556)를 설치한다.

상기 가이드바(555)와 제1가이딩실린더(556)의 로드(557)단부에는 제1가이드판(558)을 연결하여 압연코일(1)의 일측면과 연접되어 가이딩할 수 있도록 한다.

상기 제2가이드(551)는 제1가이드(551)의 대향측 정리프레임(505)의 저면에돌출되는 브라켓(560)에 스윙암(561)을 고정한다.

상기 스윙암(561)중 상측스윙암(562)에는 정리프레임(505)의 내부에 설치되는 제2가이딩실린더(563)의 로드(564)와 연결하고, 하측스윙암(565)에는 제2가이드판(566)을 연결하여 압연코일(1)의 또다른 일측면을 가이딩할 수 있도록 한다.

상기 프레스로울러(600)는 정리프레임(505)에 형성되는 개구(601)에 세워지는 브라켓(602)에 가이드바(603)와 프레싱실린더(604)를 설치하고, 상기 가이드바(603)의 단부와 프레싱실린더(604)의 로드(605)에는 로울러(610)를 가지는 로울러가이드(611)와 연결하여 압연코일(1)의 상면을 눌러줄 수 있도록 한다.

상기와 같은 본 발명의 시편 채취장치(10)의 작용관계를 살펴보면 다음과 같다.

생산라인(2)으로부터 압연코일(1)이 코일카(C)를 통하여 코일정리부(500)의 맨드릴(502)에 삽입되고, 맨드릴받침대(510)에 의하여 안정된 상태로 유지된다.

이러한 상태에서 시편(4)을 채취하고자 할 경우에는 채취프레임(102)의 구동수단(106)을 작동시켜 채취프레임(102) 전체를 압연코일(1)방향으로 이동시킨다.

채취프레임(102)의 구동수단(106)이 작동함으로서 하부베이스(105)에 구비되는 바퀴(107)가 레일(101)위를 활주하여 압연코일(1) 방향으로 이동할 수 있게된다.

이러한 상태에서 필러(110)를 압연코일(1)에 밀착시킨 후 맨드릴(502)을 역회전 시켜 압연코일(1)의 끝단부가 필러(110)에 의하여 이격되도록 함으로서 스크랩(3)의 절단과 시편(4)을 채취할 수 있는 준비단계에 들어간다.

이는 필러(110)가 압연코일(1)의 외면과 밀착된 상태에 있다가 압연코일(1)의 끝단부가 필러(110)의 나이프(113)와 연접됨으로서 나이프(113)의 첨예부(112)가 끝단부를 이격시키게 된다.

이때 필러실린더(120)가 작동함으로서 하우징(116)으로 유지되는 샤프트(114)의 양단부에 구비되는 암(117)이 회전되어 샤프트(114)를 압연코일(1)의 외측방향으로 각회동시키게 된다.

그러면, 샤프트(114)에 고정된 나이프(113)의 첨예부(112)가 함께 회동함으로서 압연코일(1)의 끝단부를 압연코일(1)의 본체와는 일정간격이 유지되도록 한상태로 이격시키는 것이며, 이격된 압연코일(1)의 끝단부는 압연코일(1)과 거의 연접된 상태로 있는 백플레이트(150)의 후방과 핀치로울러(200)의 전방 사이의 공간으로 전입된다.

이러한 상태에서 스크랩(3)을 절단하게 되는데 이때에는 맨드릴(502)의 움직임은 정지되고 백플레이트(150)가 백플레이트실린더(153)의 작동으로 박스(156)가 압연코일(1)의 외면과 견고한 상태로 밀착되어 압연코일(1)이 느슨하게 되는 것을 방지하게 된다.

그런다음, 핀치로울러(200)의 핀치실린더(210)가 작동하여 스윙암(202)의 상부암(203)을 당겨줌으로서 스윙암(202)의 하부암(212)이 힌지(201)를 중심으로 각 회전하여 압연코일(1) 방향으로 이동한다.

그러면, 하부암(212)에 고정된 로울러(220)가 필러(110)의 샤프트(114)후미의 압연코일(1)을 견고하게 밀어서 움직임이 없도록 한다.

이러한 상태에서 커터(500)가 작동하여 압연코일(1) 끝단부인 스크랩(3)을 절단하고 절단된 스크랩(3)은 하방의 스크랩박스(3)에 낙하하고, 스크랩박스(5)는 레일(6)을 활주하여 시편채취장치(10)의 외부로 이동하게 된다.

상기 커터(500)의 작동은 상부베이스(105)의 저면에 설치되는 브라켓(401)에 구비되는 슬라이딩레일(402)에 결합된 슬라이딩블럭(403)에 고정된 수납박스(410)상에 위치한다.

상기 수납박스(410)의 내부 하방에 마커(400)와 함께 설치되는 플라즈마토치(550)에 의하여 절단된다.

즉, 서보모터(551)의 동력을 전달받은 볼스크류(552)가 회전하여 스플라인샤프트(553)를 전진시킴으로서 상기 스플라인샤프트(553)에 고정된 토치헤더(555)가 전진하여 절단할 스크랩(3)과 근접한 위치에서 정지한다.

이러한 상태에서 토치헤더(555)가 작동하고, 수납박스(410)의 상부 저면에 고정된 서보모터(404)가 작동하여 피니언(405)을 구동시키고, 상기 피니언(405)은 슬라이딩레일(402)에 설치된 랙(406)과 연접된 상태에 있음으로서 토치헤더(555)가 압연코일(1)의 횡방향으로 이동하여 스크랩(3)을 절단하는 것이다.

스크랩(3)의 절단이 완료되면 수납박스(410)상방의 서보모터(404)가 역회전하여 초기의 위치로 복귀하고, 수납박스(410)하방의 서보모터(551)가 작동하여 토치헤더(555)를 원위치시킨다.

상기와 같이 스크랩(3)의 절단이 완료되고 커터(500)가 원위치하면 핀치로울러(200)와 백플레이트(150)도 원위치하고, 맨드릴(502)는 다시 압연코일(1)을시편(4) 채취할 수 있을 정도로 역회전시킨 후 정지하게 된다.

이러한 상태에서 스트랩(3) 절단시와 같이 백플레이트(150)와 핀치로울러(200)가 순차적으로 작동하여 압연코일(1)의 유동을 방지하게 되고, 마커(400)가 작동하여 채취할 시편(4)에 정보를 마킹하게 된다.

상기 마커(400)의 작동은 상부베이스(105)의 저면에 설치되는 브라켓(401)에 구비되는 슬라이딩레일(402)에 결합된 슬라이딩블럭(403)에 고정된 수납박스(410)상에 위치한다.

상기 수납박스(410)의 내부 하방에 커터(500)와 함께 설치되는 마킹머신(450)에 의하여 마킹이 이루어진다.

상기 마킹머신(450)의 작동은 상부베이스(105)의 저면에 설치되는 브라켓(401)에 구비되는 슬라이딩레일(402)에 결합된 슬라이딩블럭(403)에 고정된 수납박스(410)상에 위치한다.

상기 수납박스(410)의 내부 하방에 커터(500)와 함께 설치되는 마킹머신(450)에 의하여 절단된다.

즉, 서보모터(451)의 동력을 전달받은 볼스크류(452)가 회전하여 스플라인샤프트(453)를 전진시킴으로서 상기 스플라인샤프트(453)에 고정된 마킹헤더(455)가 전진하여 채취할 시편(4)의 중앙위치에 근접한 상태에서 정지한다.

이러한 상태에서 마킹헤더(455)가 작동하고, 수납박스(410)의 상부 저면에 고정된 서보모터(404)가 작동하여 피니언(405)을 구동시키고, 상기 피니언(405)는 슬라이딩레일(402)에 설치된 랙(406)과 연접된 상태에 있음으로서 마킹헤더(455)가 압연코일(1)의 횡방향으로 이동하여 마킹을 수행하는 것이다.

채취할 시편(4)에 마킹이 완료되면 수납박스(410) 상방향의 서보모터(404)가 역회전하여 초기의 위치로 복귀하고, 수납박스(410)하방의 서보모터(451)가 작동하여 마킹헤더(455)를 원위치 시킨다.

상기와 같이 마킹이 완료되고 마커(400)가 원위치하면 핀치로울러(200)와 백플레이트(150)는 그대로 있는 상태에서 커터(500)가 전진하여 시편(4)을 절단하게 된다.

커터(500)가 전진할 때에는 하방의 스키드(250)도 함께 전진하여 절단되는 시편(4)을 안치할 수 있도록 준비하게 된다.

상기 스키드(250)의 전진은 채취프레임(102)의 내측에 더 설치되는 스키드레일(251)에 안치되는 스키드베이스(260)가 구동수단(252)과 바퀴(254)에 의하여 활주하면서 전진하게 된다.

상기 스키드베이스(260)의 전진으로 다수개의 스키드플레이트(263)을 고정하여 스키드베이스(260)와 힌지 고정된 스키드프레임(266)도 함께 전진하여 스키드플레이트(263)가 절단된 시편(4)하방에 위치하게 된다.

이러한 상태에서 커터(500)의 플라즈마토치(550)가 작동하고, 수납박스(410)의 상부 저면에 고정된 서보모터(404)가 작동하여 피니언(405)을 구동시킨다.

상기 피니언(405)는 슬라이딩레일(402)에 설치된 랙(406)과 연접된 상태에 있음으로서 토치헤더(555)가 압연코일(1)의 횡방향으로 이동하여 압연코일(1)을 절단하여 시편(4)을 채취하게 되고, 절단되어 채취된 시편(4)은 하방의 스키드플레이트(263)상에 안치된다.

시편(4)의 채취가 완료되면 수납박스(410)상방의 서보모터(404)가 역회전하여 초기의 위치로 복귀하고, 수납박스(410)하방의 서보모터(551)가 작동하여 토치헤더(555)를 원위치시키게 된다.

상기와 같이 시편(4)이 채취되고 스크랩(3)의 절단이 완료되고 커터(500)가 원위치하면 핀치로울러(200)와 백플레이트(150)도 원위치하고, 스키드(250)도 구동수단(252)에 의하여 원래위치로 복귀하게 된다.

스키드(250)가 복귀하면 스키드플레이트(263)는 제1컨베이어(302)의 컨베이어로울러(306)상단에 위치한 상태에 있게 되는데, 이때 스키드베이스(260)의 내측에 설치된 스키드실린더(274)가 작동하여 스윙암(271)을 각회동시킨다.

그러면, 후미는 스키드베이스(260)와 힌지고정되고 선측은 스윙암(271)과 연결된 스키드프레임(266)이 하강하게 되고, 스키드플레이트(263)가 제1컨베이어(302)의 컨베이어로울러(306)보다 낮게 하강할 때 시편(4)은 자연스럽게 컨베이어로울러(306)상에 안치하게 된다.

시편(4)이 제1컨베이어(302)상에 안치되면 제1컨베이어(302)의 모터(309)가작동하고 상기 모터(309)의 작동으로 체인기어(307)와 체인(308)으로 연결된 각 제1,2컨베이어(302, 303)의 컨베이어로울러(306, 311)는 회전하게 된다.

그러면 제 1,2컨베이어(302, 303)상의 시편(4)은 채취프레임(102)외측에 위치한 시편박스(1000)에 수납되는 것이다.

상기 시편(4)이 제1컨베이어(302)를 지났을 때에는 스키드실린더(274)가 작동하여 스키드프레임(266)을 원위치시켜 차기동작 대기상태에 들어가고, 동시에 정리부(500)의 사이드가이드(550)와 프레스로울러(600)가 작동하여 압연코일(1)을 정리하게 된다.

상기 압연코일(1)의 정리과정을 살펴보면:

상기 정리프레임(505)의 저면에 돌출되는 지지대(550)와 베이스(554)상에 구비되는 제1가이딩실린더(556)가 작동하여 제1가이드판(558)을 압연코일(1)의 일측면에 연접시킨다.

동시에 상기 정리프레임(505)의 내부에 설치된 제2가이딩실린더(563)가 작동하여 스윙암(561)을 각회동시키고, 상기 스윙암(561)의 하측스윙암(565)에 고정된 제2가이드판(566)이 압연코일(1)의 다른측에 연접된다.

또, 정리프레임(505)의 상면에 형성되는 개구(601)를 통하여는 프레싱실린더(604)의 작동으로 하강하는 로울러(610)가 하강하여 압연코일(1)의 상면과 연접되어 강하게 눌러준다.

상기와 같이 사이드가이드(550)와 프레스로울러(600)가 압연코일(1)의 양측면과 상면에 연접되면, 맨드릴(502)이 스크랩(3)과 시편(4)채취때 와는 반대방향으로 회전하게 된다.

상기와 같이 압연코일(1)이 맨드릴(502)에 의하여 회전하면 스크랩(3)의 절단과 시편(4) 채취과정에서 폭방향으로 발생한 요철이나 이완에 의하여 느슨해진 상태가 보정된다.

이는 압연코일(1)의 폭방향에 대한 요철은 압연코일(1)이 회전하는 과정에서도 사이드 가이드(550)의 제1가이드(551)와 제2가이드(552)가 압연코일(1)의 양측에 연접된 상태에 있음으로서 요철을 보정할 수 있게 된다.

그리고, 압연코일(1)이 느슨해진 것은 압연코일(1)의 상방에서 눌러주는 프레스로울러(600)에 의하여 초기에 공급된 상태와 같은 긴장된 상태로 만들어 주는 것이다.

상기와 같은 동작의 반복으로 압연코일(1)의 끝단부인 스크랩(3)의 제거와 시편(4)의 채취를 기계적으로 수행함으로서 전체적인 작업의 효율설을 높일 수 있음은 물론, 안전사고의 위험을 배제할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 압연코일 생산라인과 연계된 압연코일 시편 채취장치를 설치하여 스크랩과 시편의 채취를 기계적으로 수행함으로서 안정적이면서 효율적인 작업을 수행하고 생상성의 향상등에 기여할 수 있는 등 많은 효과를 가진다.

Claims

생산되어 권취된 압연코일(1)의 스크랩을 절단하고 시편(4)을 채취하기 위한 압연코일 시편 채취장치(10)에 있어서;

압연코일 생산라인(2)과 연계하여 생산된 압연코일(1)을 코일카(C)로부터 공급받을 수 있도록 압연코일 생산라인(2)의 끝공정의 일 측방이나 후미에 공급된 압연코일(1)의 스크랩(3)을 절단하고 시편(4)을 채취하는 채취부(100)와;

스크랩(3)의 절단과 시편(4)채취가 용이하도록 압연코일(1)을 지지하고 채취후 이완되어 느슨해진 코일을 재 권취하여 긴장된 상태로 유지하는 코일정리부(500)로 구성하고;

상기 채취부(100)는 지면에 설치되는 레일(101)위에 안치되어 전,후방향으로 이동할 수 있도록 구동수단(106)과 바퀴(107)을 가지고 하부베이스(103)와 지지대(104) 및 상부베이스(105)을 구비하는 채취프레임(102)과;

상기 채취프레임(1020에 구비되어 압연코일(1)의 후단부를 이격시켜주는 필러(110)와;

이격된 압연코일(1)의 본체를 고정시키기 위한 백플레이트(150);

압연코일(1)의 이격된 부분을 눌러주는 핀치로울러(200);

채취된 시편(4)을 안치하는 스키드(250);

상기 스키드(25)로 부터 시편(4)을 공급받아 배출하는 컨베이어(300);

채취될 압연코일(1)에 정보를 기재하는 마커(350)와 압연코일(1)의스크랩(3)을 절단하고 시편(4)을 채취하는 커터(400)를 포함하고;

상기 코일정리부(500)는 생산라인(2)으로 부터 공급되는 압연코일(1)을 정,역방향으로 회전시킬 수 있도록 구동수단(5010을 가지는 맨드릴(502)과 맨드릴(502)의 일측을 지지하는 맨드릴받침대(510)와;

상기 맨드릴(502)과 맨드릴받침대(510)의 외측에서 상방으로 세워지는 정리프레임(505)에 구비되어 압연코일(1)의 폭방향에 대한 요철을 제어하는 사이드가이드(550)와;

압연코일(1) 리와인딩시 이완되어 느슨해진 압연코일(1)을 밀착시켜 긴장된 상태로 권취하는 프레스로울러(600)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압연코일 시편 채취장치.
제 1항에 있어서;

상기 필러(110)는;

편심된 후육부(111)상에 압연코일(1)의 끝단부를 이격시킬 수 있도록 첨예부(112)를 가지는 나이프(113)를 고정하여 구비되는 샤프트(114);

상기 상부베이스(105)의 선측에서 하방으로 돌출되는 종프레임(115)에 고정되어 샤프트(114)의 양단부를 유지하는 하우징(116);

상기 하우징(116)의 양측으로 돌출되는 샤프트(114)에 구비되는 암(117)을 포함하고;

상기 암(117)은 상부베이스(105)의 양측 저면에 고정되는 필러실린더(120)의로더(121)와 연결되어 각 회동으로 압연코일(1)의 끝단부를 이격시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 압연코일 시편 채취장치.
제 1항에 있어서;

상기 백플레이트(150)는;

상기 필러(110)의 샤프트(114) 끝단부에 샤프트(114)의 회전에 지장이 없도록 결합되는 암(151)을 구비하고;

상기 암(151)의 상측브리지(152)는 상부베이스(105) 양측단부 저면에 고정되는 백플레이트실린더(153)의 로드(154)와 연결하고;

상기 암(151)의 하측브리지(155)는 끝단부가 이격된 압연코일(1)의 본체를 눌러줄 수 있는 호형상의 박스(156)와 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압연 코일 시편 채취장치.
제 1항에 있어서;

상기 핀치로울러(200)는;

상기 상부베이스(105)의 선측에서 하방으로 돌출되는 종프레임(115) 내측에 힌지(201) 고정되어 구비되는 스윙암(202);

상기 스윙암(202)의 상부암(203)은 상부베이스(105)에 형성되는 개구(204)를 통하여 상방으로 돌출시켜 상부베이스(105)의 상면에 고정되는 핀치실린더(210)의 로더(211)와 연결하고;

상기 스윙암(202)의 하부암(212)에는 이격된 압연코일(1)을 눌러주기 위한 로울러(220)를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압연코일 시편 채취장치.
제 1항에 있어서;

상기 스키드(250)는;

상기 채취프레임(102)이 활주할 수 있도록 설치되는 레일(101)의 내측에 설치되는 스키드레일(251)과;

상기 스키드레일(251)에 구동수단(252)과 바퀴(254)를 가지고 안치되는 스키드베이스(260);

상기 스키드베이스(260)에는 시편(4)의 이탈방지를 위한 돌출부(261)와 요입홈(262)을 가지는 스키드플레이트(263)를 고정한 스키드프레임(266)의 후미를 힌지(267)고정하고;

상기 스키드프레임(266)의 선측은 스키드베이스(260)의 전방 내측에 구비되는 암축(270)에 고정된 스윙암(271)의 상부암(272)과 연결하고;

상기 스윙암(271)의 하부암(273)은 스키드베이스(260)의 내측에 고정되는 스키드실린더(274)의 로더(275)와 연결하여 구성하는 것을 특징으로 하는 압연코일 시편 채취장치.
제 1항에 있어서;

상기 컨베이어(300)는;

상기 하부베이스(103)의 상면에 설치되는 제1컨베이어(302)와;

상기 제1컨베이어(302)의 측방에 연결되어 채취프레임(102)외측으로 돌출되는 제2컨베이어(303)로 구성하고;

상기 제1컨베이어(302)는 하부베이스(103)의 상면에 설치되는 컨베이어프레임(305)에 구비되어 컨베이어프레임(305)의 전방으로 더 돌출되도록 한 컨베이어로울러(306)와;

상기 컨베이어로울러(306)의 후미에 고정되는 체인기어(307) 상단을 연결하는 체인(308)과;

상기 컨베이어로울러(306) 구동수단으로 컨베이어프레임(305)의 측방에 구비되는 모터(309)를 포함하고;

컨베이어프레임(310)에 다수개의 컨베이어로울러(311)를 등간격으로 배치한 제2컨베이어(303)는 상기 제1컨베이어(302)의 돌출된 컨베이어로울러(306)의 끝부분에 설치하는 것을 특징으로 하는 압연코일 시편 채취장치.
제 1항에 있어서;

상기 마커(400)와 커터(500)는;

상기 상부베이스(105)의 저면에서 횡방향으로 설치되는 브라켓(401)으로 유지되는 슬라이딩레일(402)과 결합되는 슬라이딩블럭(403)에 고정되는 수납박스(410);

상기 수납박스(410)의 내부 상방에 고정되는 서보모터(404)와;

상기 서버모터(404)의 축에 고정되어 슬라이딩레일(402)의 내측에 고정된 랙(406)과 결합되는 피니언(405)을 포함하고;

상기 수납박스(410)의 내부 하방에는 통상적인 마킹머신(450)과 커팅수단으로 플라즈마토치(Plasma torch;550)를 구비하고;

상기 마킹머신(450)은 서보모터(451)와 볼스크류(452), 스플라인샤프트(453), 마킹헤더(455)를 포함하여 마킹헤더(455)가 수납박스(410)의 전방으로 출입할 수 있도록 하고;

상기 플라즈마토치(550)는 서보모터(551)와 볼스크류(552), 스플라인샤프트(553), 토치헤더(555)를 포함하여 수납박스(410)의 전방으로 출입할 수 있도록 하고;

상기 수납박스(410)의 세로방향으로도 엘엠가이드(560)과 서보모터(561)를 더 구비하여 상,하방향으로 승,하강할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 압연코일 시편 채취장치.
제 1항에 있어서;

상기 사이드가이드(550)는 맨드릴(502)의 양측에 위치하는 제1가이드(551)와 맨드릴받침대(510)의 양측에 위치하는 제2가이드(552)로 구성하고;

상기 제1가이드(551)는 정리프레임(505)의 저면에 돌출되는 지지대(553)와;

상기 지지대(553)에 고정되는 베이스(553);

상기 베이스(554)의 상,하측에 구비되는 가이드바(555);

상기 가이드바(555)의 중앙에 설치되는 제1가이딩실린더(556);

상기 가이드바(555)와 제1가이딩시린더(556)의 로드(557)단부에 연결되어 압연코일(1)의 일측면을 가이딩하는 제1가이드판(558)을 포함하고;

상기 제2가이드(551)는 제1가이드(551)의 대향측 정리프레임(505)의 저면에 돌출되는 브라켓(560)에 고정되는 스윙암(561)과;

상기 스윙암(561)의 상측스윙암(562)은 정리프레임(505)의 내부에 설치되는 제2가이딩실린더(563)의 로드(564)와 연결하고;

상기 스윙암(561)의 하측스윙암(565)에는 압연코일(1)의 다른측면을 가이딩 할 수 있도록 제2가이드판(566)을 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 압연코일 시편 채취장치.
제 1항에 있어서;

상기 프레스로울러(600)는;

상기 정리프레임(505)에 형성되는 개구(601)에 세워지는 브라켓(602)과;

상기 브라켓(602)에 설치되는 가이드바(603)와 프레싱실린더(604)를 포함하고;

상기 가이드바(603)의 단부와 프레싱실린더(604)의 로드(605)에는 압연코일(1)의 상면을 눌러줄 수 있도록 로울러(610)을 가지는 로울러가이드(611)와 연결하는 것을 특징으로 하는 압연코일 시편 채취장치.