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KR100494091B1 - 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치 - Google Patents

다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치 Download PDF

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Publication number
KR100494091B1
KR100494091B1 KR10-2000-0072236A KR20000072236A KR100494091B1 KR 100494091 B1 KR100494091 B1 KR 100494091B1 KR 20000072236 A KR20000072236 A KR 20000072236A KR 100494091 B1 KR100494091 B1 KR 100494091B1
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KR
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welding
clamp
clamping
strips
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류석현
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주식회사 포스코
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Publication date
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Abstract

본 발명은 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치에 관한 것으로 그 목적은, 실제 스트립을 용접하는 용접휠이 장착된 용접장치의 본체 일측으로 설치되는 입측 클램핑 유니트를 스트립을 다중으로 클램핑할 수 있도록 하여 스트립의 두께 및 그 이송속도에 따라 보다 신속하게 스트립의 용접작업을 수행토록 하여 냉연라인의 생산성을 향상시키도록 하는 데에 있다.
따라서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 선,후행 스트립 (10)(20)을 용접하는 용접휠(30) 및, 스트립의 전단을 수행토록 설치되는 나이프 (32)를 갖는 장치본체(40) 및, 상기 장치본체(40)의 양측으로 스트립의 전단 및 용접시 스트립을 클래핑하도록 설치되는 입,출측 클래핑 유니트(50)(70)를 포함하고, 상기 입측 클램핑 유니트(50)는 선행 및 후행 스트립(10)(20)을 동시에 클래핑하는 것이 가능하도록 하는 센터클램프(52)를 갖추는 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치를 제공한다.

Description

다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치{APPARATUS FOR WELDING STRIPS WITH MULTI-CLAMPING FUNCTION}
본 발명은 냉연공정에서 스트립의 연속 소둔작업등을 위하여 코일 스트립을 연속적으로 연결토록 용접하는 용접장치에 관한 것으로 보다 상세히는, 실제 스트립을 용접하는 용접휠이 장착된 용접장치의 본체 일측으로 설치되는 입측 클램핑 유니트를 스트립을 다중으로 클램핑할 수 있도록 하여 스트립의 두께 및 그 이송속도에 따라 보다 신속하게 스트립의 용접작업을 수행토록 하여 냉연라인의 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉연공정에서는 스트립의 냉간압연을 위하여 코일 스트립을 연속적으로 소둔시키는 소둔작업, 소둔된 스트립을 압연하는 압연작업 및 압연된 스트립을 표면처리하는 후처리공정이 연속적으로 수행되는데, 이를 위하여는 코일을 페이오프릴(POR)에서 풀면서 선행 및 후행 스트립을 연결하기 위한 용접작업이 필수적이고, 이와 같은 스트립의 용접라인은 도 1에서 도시하고 있다.
즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 대략 두께가 0.2-2.0t 이고 폭이 700-1700mm인 스트립 코일 즉, 선행코일(100a)이 제 1 페이오프릴(POR)(110a) 에서 풀리게 되면 가이드롤(120a)과 그 사이의 전단기(130a)를 통하여 그 후단부(100a')가 절단된 상태에서 용접장치(200)의 전방으로 설치된 텐션롤(140)에 의하여 용접장치 (200)의 본체(210) 전방에 설치된 출측 클램핑유니트(220)의 상,하부 클램프 (222)(224)사이에서 상측에 장착된 실린더(226)로서 압착 클램핑된다.
다음, 제 2 페이오프릴(110b)에서 다른 코일 스트립 즉, 후행 스트립(100b)이 풀리면서 가이드롤(120b)사이의 전단기(130b)에서 선단부(100b')가 절단되어 불량부를 제거한후 이송되어 입측 클램핑 유니트(230)의 상,하 클램프(232)(234)사이에서 상측의 실린더(236)로서 압착 클램핑 된다.
이때, 상기 용접장치의 본체(210)에 설치된 상,하 나이프(240a)(240b)로서 상기 선,후행 스크립(100a)(100b)의 선,후단부(100a')(100b')를 용접될 면에 평행하게 전단한후 0.75-1.75mm 정도 겹친후 본체(210)에 설치된 상,하 용접휠 (212)(214)로서 500-1500kgf의 압력으로 누르면서 대략 20-30KA의 전류를 인가시키어 스트립의 겹친부분을 용접하여 선행 및 후행 스트립(100a)(100b)의 용접작업을 완료하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 용접장치(200)에 의한 스트립의 용접작업에 있어서는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 용접장치(200)의 본체 양측에 설치되는 입,출측 클램핑 유니트(230)(220)에는 선행 또는 후행중 하나의 스트립(100a)(100b)만을 클램핑 할 수 있어 선행 스트립(100a)의 후단부가 출측 클램핑 유니트(220)까지 이동될때 후행 스트립(100b)은 이동되지 못하여 보다 원활한 스트립 용접작업이 불가능하여 전체 라인의 가동율을 저하시키는 문제가 있는 것이다.
특히, 스트립의 두께가 0.6t 이하인 박판 용접작업시에는 고속 운전이 가능한데, 상기와 같은 문제로 인하여 스트립의 용접작업이 지연되는 문제가 있는 것이다.
결국, 냉연공정의 후 연속공정 자체가 지연되어 냉연 스트립의 제조생산성을 저하시키는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키시 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 용접되는 스트립의 두께 즉, 0.6t이하의 박판과 0.6t 이상의 후판인 경우에 용접작업시의 스트립 이송속도를 감안하여 선행 스트립의 클램핑을 위한 후행 스트립의 대기시간이 필요없도록 용접장치의 입측 크램핑 유니트에서 다중으로 스트립을 클램핑 할 수 있도록 한 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치를 제공하는 데에 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 보다 원활한 스트립의 용접작업을 수행함으로서 냉연공정 전체라인의 가동율을 높이어 스트립의 제조생산성을 향상시키는 한편, 스트립을 보다 원활하게 용접라인에 최소의 시간으로 투입할 수 있도록 한 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치을 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 선,후행 스트립을 용접하는 용접휠 및, 스트립의 전단을 수행토록 설치되는 나이프를 갖는 장치본체 및, 상기 장치본체의 양측으로 스트립의 전단 및 용접시 스트립을 클래핑하도록 설치되는 입,출측 클래핑 유니트를 포함하고,
상기 입측 클램핑 유니트는 선행 및 후행 스트립을 동시에 클래핑하는 것을 가능하도록 하는 센터클램프를 갖추는 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치를 마련함에 의한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명인 용접장치에 의한 스트립 용접작업 라인을 도시한 전체 구성도이며, 도 4은 본 발명인 용접장치에서 다중 클램핑작업을 가능토록 하는 입측 클램핑유니트를 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명인 입측 클램핑 유니트의 압착패드를 도시한 요부 구조도이다.
도 2 및 도 3에서는 본 발명인 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치(1)를 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 장치(1)는 크게 선,후행 스트립(10)(20)을 용접하는 용접휠(30) 및, 스트립의 전단을 수행토록 설치되는 나이프(32)를 갖는 장치본체(40) 및, 상기 장치본체(40)의 양측으로 스트립의 전단 및 용접시 스트립을 클래핑하도록 설치되는 입,출측 클래핑 유니트(50)(70)로 나눌수 있다.
그리고, 상기 용접휠(30)은 본체(40)의 상,하측에 겹쳐진 스트립(10)(20)의 폭방향으로 이동하면서 일정압력으로 전류를 인가하여 스트립의 용접을 수행하는 상,하부 용접휠(30a)(30b)로 이루어 지고, 상기 장치본체(40)는 통상적인 압연라인즉, 선행 및 후행 스트립(10)(20) 코일을 푸는 제 1,2 페이오프릴(2)(4)과 그 일측의 전단기(8a)(8b) 및 가이드롤(6)과 선행 스트립(10)을 당기는 덴션롤(9) 사이에 설치된다.
또한, 도 2 에서 도시한 바와 같이, 상기 출측 클램프(70)는 통상적으로 가이드핀(78)으로서 연결되는 상 부판(72a)과 유니트 본체(72b)사이에 위치되는 상,하부 클램프(72)(74)를 갖추고, 상기 상부판(72a)에 수직 설치된 실린더(76)가 상기 상부 크램프(72)에 연결되어 상기 실린더 작동시 상기 상,하부 클램프(72)(74)사이에 스트립 즉, 선행스트립(10)이 고정된다.
다음, 도 2 및 도 4에서는 상기 입측 클래핑 유니트(50)를 도시하고 있는데, 실제 본 발명의 장치(1)에서는 상기 입측 클램핑 유니트(50)가 그 구성상의 특징이 있는데, 이와 같은 입측 클램핑 유니트(50)는 선행 및 후행 스트립(10)(20)을 동시에 클래핑하는 것이 가능하도록 하는 센터클램프(52)를 갖춘다.
그리고, 상기 입측 클램핑 유니트(50)는 유니트 본체(50a)상에 장착된 하부 플램프(54)와, 상기 하부 클램프(54)의 양측으로 나사 고정되는 가이드핀(56)이 통과하며, 상기 가이드핀(56)의 상단에 나사 고정된 상부판(58)상에 수직 설치된 제 1 실린더(60)가 중앙에 연결되는 상부 클램프(62)를 구비한다.
또한, 상기 센터크램프(52)는 상기 상부 클램프(62)의 양단부에 수직 설치된 제 2 실린더(64)가 양측에 연결되면서 상기 상,하부 클램프(54)(62)사이에 배치되어 상기 상부와 센터 및, 센터 및 하부 클램프(62)(52)(54)사이에서는 상기 선,후행 스트립(10)(20)이 동시에 클래핑되는 것이 가능하도록 구성된다.
다음, 도 4 및 도 5에서는 본 발명의 장치(1)에서 다중 클램핑 작동시 후행 스트립(20)이 클램핑 해제되는 것을 추가적으로 방지하는 압착수단(66)을 도시하고 있는데, 이와 같은 압착수단(66)은 상기 상부 클램프(62)의 양측에 클램핑되는 스트립을 압착하는 압착패드(66a)가 하단부에 일체로 고정되고 상기 상부 클램프(62)에 너트(66b) 고정되는 고정축(66c)이 내부에 안착되는 케이스(66d)의 내부에 상기 압착패트(66a)를 누르는 스프링(66e)이 탄성적으로 설치된다.
한편, 상기 상, 하부 클램프(62)(54)의 일측에는 스트립의 진입을 감지하는 포토센서(S1)가 각각 장착되고, 상기 유니트의 본체(50a)상에 설치된 센서 브라켓트(50b)에는 상기 각 클램프의 스트립 클램핑 작동을 감지하는 복수의 근접센서 (S2)가 각각 설치되며, 상기 센터클램프(52)에는 상기 포토센서(S1)의 구분작동을 가능하게 하는 반사판(S1')이 설치되는 구성으로 이루어 진다.
상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 작용 및 효과를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 냉연공정에서 스트립의 소둔과 같은 연속공정을 위하여는 스트립 즉, 선행 및 후행 스트립의 연결을 위한 용접작업이 필수적인데, 이때 선행 및 후행스트립의 두께 및 그 이송속도에 따라 보다 효율적으로 스트립을 클램핑하면서 신속하게 용접작업을 수행토록 한 본 발명의 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치(1)는 다음과 같다.
본 발명의 용접장치(1)는 스트립(10)(20)의 두께가 0.6t 이상인 후판과 0.6t 이하인 박판의 경우로 나우어서 그 작용을 살펴볼 필요가 있는데, 이는 박판의 경우에 그 이송속도 즉, 용접장치(1)에 투입되는 스트립의 이송속도가 빠르기 때문에 후행 스트립(20)을 보다 신속하게 투입할 필요가 있고, 이경우 본 발명의 입측 클램핑 유니트(50)로서 다중 클램핑작업을 수행하도록 한다.
도 2 및 도 3에서는 다음에 설명할 다중 클램핑 작업을 도시하고 있는데, 이들을 참조하여 통상적인 방법으로 용접작업을 수행하는 후판의 경우에는 그 이송속도가 그다지 빠르지 않기 때문에 스트립의 투입속도 즉, 용접대기를 위한 후행강판(20)의 투입속도를 빠르게 하지 않아도 된다.
즉, 선행 및 후행 스트립(10)(20)이 용접장치(1)의 입,출측 클램핑 유니트 (50)(70)에 각각 고정되면서 나이프(32)에 의한 전단 및 용접휠(30)에 의한 용접작업이 수행되는 것인데, 이를 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 선행강판(10)이 제 1 페이오프릴(2)에서 거의 풀리어 그 후단(10')은 불량부분이 전단기(8a)에서 전단된후 텐션롤(9)로서 당기어 지면서 입측 클램핑 유니트(50)를 통하여 용접장치(1)의 본체(40) 까지 이송되면, 출측 크램핑 유니트(70)가 작동하여 그 상,하부 플램프(72)(74)사이에 고정된다.
다음, 선행 강판(20)이 제 2 페이오프릴(4)에서 풀리어 그 선단부분이 전단기(8a)에서 전단되어 가이드롤(6)을 통하여 입측 클램핑 유니트(50)의 상부 및 센터 클램프(62)(52)사이에 진입되면 상측의 제 1 실린더(60)가 작동하여 상부 크램프(62)를 하강시키어 스트립(20)을 고정하면, 결국 선행 스트립(10)과 후행 스트립(20)의 선,후단부는 용접장치(1)의 나이프(32)에서 그 용접면이 평행하게 전단된후, 용접되고, 이때 제 2 페이오프릴(4)은 작동하여 용접연결된 스트립 (10)(20)의 연속작업이 수행되는 것이다.
다음, 도 2 및 도 3 에서 도시한 바와 같이, 스트립(10)(20)의 두께가 0.6t이하인 박판의 용접작업을 살펴보면, 연속 작업중인 선행 스트립(10)이 제 1 페이오프릴(2)에 거의 풀리게 되는 시점에서 제 2 페이오프릴(4)에서 후행 스트립(20)의 선단부(20')가 전단되어 가이드롤(6)을 통과하면 상기 하브 클램프(54)와 상부 클램프(62)에 설치된 포토센서(S1)에 의하여 스트립의 진입이 감지되면 그 전에 본체(50a)상의 브라켓트(50b)에 설치된 근접센서(S2)는 센터클램프(52)의 위치를 감지하여 상기 상부 클램프(62)에 설치된 제 2 실린더(64)를 작동시키어 센서 클램프(52)와 상부 클램프(62)사이에 후행 스트립(20)의 선단부(20')가 진입하여 상기 상부판(54)에 설치된 제 1,2 실린더(60)(64)가 다운 작동하면 상기 각 클램프(62)(52)(54)사이에는 상측에서 부터 후행 스트립(20)과 선행 스트립(10)이 고정되는 것이다.
이때, 상기 출측 크램핑 유니트(70)에는 상기 선행 스트립(10)이 고정되어 있어, 결국 상기 입측 클램핑 유니트(50)에는 선행 및 후행 스트립(10)(20)이 동시에 클램핑될 수 있는데, 이는 박판의 경우에 종래에 선행강판의 후단부가 후진 이동하여 출측 클램핑 유니트(70)에 고정될 때 까지, 후행 스트립(20)을 투입을 못하면서 용접작업이 지연되는 것을 피하도록 하는바, 즉 하나의 입측 클램핑 유니트(50)에 선행 및 후행 스트립(10)(20)을 동시에 고정하게 된다.
그리고, 상기 고정된 선,후행 스트립(10)(20)을 용접장치 본체(40)의 상하 나이프(32a)(32b)를 작동시키어 그 용접면이 평행하게 하도록 한후 용접휠(30a)(30b)로서 용접작업을 수행하는데, 이때 상기의 나이프 작동을 수행한후에는 선행강판(10)의 끝부분은 되감기를 하여 처리해야 하므로, 상기 제 1,2 실린더(60)(64)를 작동시키어 상기 센터크램프(52)와 하부 클램프(54)사이의 간격을 형성시키면서 선행강판의 필요없는 부분을 제거하고, 제 2 페이오프릴(40을 가동시키어 스트립의 연속라인으로의 투입을 가능하게 하는 것이다.
이때, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 상부 클램프(62)의 양측에는 클램핑되는 스트립을 압착하는 압착패드(66a)가 하단부에 일체로 고정되고 상기 상부 클램프(62)에 너트(66b) 고정되는 고정축(66c)이 내부에 안착되는 케이스 (66d)의 내부에 상기 압착패트(66a)를 누르는 스프링(66e)이 탄성적으로 설치되는 스트립 압착수단(66)이 각각 장착된다.
따라서, 제 1,2 실린더(60)(64)의 작동속도가 차이가 날 경우에는 선행스트립(10)의 제거를 위한 개방작업시 상부 크램프(62)와 센터크램프(52)사이의 후행 스트립(20)의 선단부(20')가 크램핑상태에서 이탈되는 것을 상기 압착수단(66)의 패드(66a)가 방지토록 하는 것이다.
이에 따라서, 스트립의 두께에 따라 각각의 클램핑 유니트(50)(70)에 선행 및 후행 스트립(10)(20)을 고정 용접작업을 수행하거나 아니면, 선행 스트립(10)과 후행 스트립(20)을 하나의 입측 클램핑 유니트(50)에 동시에 클래핑하여 스트립의 전단 및 용접작업을 수행하도록 하여 선,후행 스트립(10)(20)의 용접 대기에 따른 작업시간의 지연이 거의 완전하게 해소할 수 있는 것이다.
이와 같이 본 발명인 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치에 의하면, 용접되는 스트립의 두께 즉, 0.6t이하의 박판과 0.6t 이상의 후판인 경우에 용접작업시의 스트립 이송속도를 감안하여 선행 스트립의 클램핑을 위한 후행 스트립의 대기시간이 필요없도록 용접장치의 입측 크램핑 유니트에서 다중으로 스트립을 클램핑 할 수 있는 잇점이 있다.
그리고, 보다 원활한 스트립의 용접작업을 수행함으로서 냉연공정 전체라인의 가동율을 높이어 스트립의 제조생산성을 향상시키는 한편, 스트립을 보다 원활하게 용접라인에 최소의 시간으로 투입할 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.
도 1의 (a) 및 (b)는 종래의 일반적인 스트립 용접라인 및 용접장치를 도시한 사시도
도 2는 본 발명에 따른 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치를 도시한 사시도
도 3은 본 발명인 용접장치에 의한 스트립 용접작업 라인을 도시한 전체 구성도
도 4은 본 발명인 용접장치에서 다중 클램핑작업을 가능토록 하는 입측 클램핑유니트를 도시한 분해 사시도
도 5는 본 발명인 입측 클램핑 유니트의 압착패드를 도시한 요부 구조도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1.... 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치
2,4.... 페이오프릴 6.... 가이드롤
8.... 전단기 9.... 텐션롤
10,20.... 선,후행 스트립 30.... 용접휠
32.... 나이프 40.... 장치본체
50,70.... 클래핑 유니트 52.... 센터 클램프
54.... 하부 크램프 62.... 상부 크램프
66.... 압착수단

Claims (4)

  1. 선,후행 스트립(10)(20)을 용접하는 용접휠(30) 및, 스트립의 전단을 수행토록 설치되는 나이프(32)를 갖는 장치본체(40); 및,
    상기 장치본체(40)의 양측으로 스트립의 전단 및 용접시 스트립을 클래핑하도록 설치되는 입,출측 클래핑 유니트(50)(70)를 포함하고,
    상기 입측 클램핑 유니트(50)는 선행 및 후행 스트립(10)(20)을 동시에 클래핑하는 것이 가능하도록 하는 센터클램프(52)를 갖추는 것을 특징으로 하는 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치
  2. 제 1항에 있어서, 상기 입측 클램핑 유니트(50)는 유니트 본체(50a)상에 장착된 하부 플램프(54)와, 상기 하부 클램프(54)의 양측으로 나사 고정되는 가이드핀(56)이 통과하며, 상기 가이드핀(56)의 상단에 나사 고정된 상부판(58)상에 수직 설치된 제 1 실린더(60)가 중앙에 연결되는 상부 클램프(62)를 갖추고,
    상기 센터크램프(52)는 상기 상부 클램프(62)의 양단부에 수직 설치된 제 2 실린더(64)가 양측에 연결되면서 상기 상,하부 클램프(54)(62)사이에 배치되어 상기 상부와 센터 및, 센터 및 하부 클램프(62)(52)(54)사이에서는 상기 선,후행 스트립(10)(20)이 동시에 클래핑되는 것이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치
  3. 제 2항에 있어서, 상기 상부 클램프(62)의 양측에는, 클램핑되는 스트립을 압착하는 압착패드(66a)가 하단부에 일체로 고정되고 상기 상부 클램프(62)에 너트(66b) 고정되는 고정축(66c)이 내부에 안착되는 케이스(66d)의 내부에 상기 압착패트(66a)를 누르는 스프링(66e)이 탄성적으로 설치되는 스트립 압착수단(66)이 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치
  4. 제 2항에 있어서, 상기 상, 하부 클램프(62)(54)의 일측에는 스트립의 진입을 감지하는 포토센서(S1)가 각각 장착되고, 상기 유니트의 본체(50a)상에 설치된 센서 브라켓트(50b)에는 상기 각 클램프의 스트립 클램핑 작동을 감지하는 복수의 근접센서(S2)가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 다중 클램핑 기능을 갖는 스트립 용접장치
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