KR0161671B1 - Grinding method and grinding system for billet - Google Patents
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Abstract
연마재(6)를 노즐(1, 108)로부터 강편(3, W)에 투사하여 연마하는 방법을 연속주조공정 또는 그 후공정에 적용하여 연마재를 혼입한 고압수를 강편의 표면에 제트로 하여 투사하여 그 표면등의 홈부분(12, 12', 12, 12')를 연삭하는 연삭방법 및 그 연삭방법을 실시하기 위한 연삭시스템으로서 고압액체와 연마재의 공급원(19-20, 103)과 이 공급원에 연결된 노즐장치(4, 102)와 필요에 따라 연삭처리후의 연마재를 회수하여 공급원에 반려하는 연마재회수장치(104)나 홈의 검출계통(15, 16, 101)를 조합한 계통을 가짐을 특징으로 하는 강편의 연삭방법 및 연삭시스템.The method of polishing the abrasive 6 from the nozzles 1 and 108 onto the slabs 3 and W is applied to a continuous casting process or a subsequent step, and the high-pressure water mixed with the abrasive is jetted onto the surface of the slabs. As a grinding method for grinding grooves 12, 12 ', 12, 12' such as the surface thereof, and a grinding system for carrying out the grinding method, as well as a source of high-pressure liquid and abrasives (19-20, 103) It has a system that combines the nozzle device (4, 102) connected to it, and the abrasive recovery device 104 and the detection system (15, 16, 101) of the groove to recover the abrasive after the grinding process as necessary and return to the source. Grinding method and grinding system
Description
제1도는 아브레시브워터제트에 연삭원리를 표시하는 연삭양태의 모식도.1 is a schematic diagram of a grinding mode showing a grinding principle on an abrasive water jet.
제2도는 아브레시브워터제트에 의한 부분적 깊이 연삭을 표시하는 연삭양태의 모식도.FIG. 2 is a schematic diagram of a grinding aspect showing partial depth grinding by an aggressive water jet. FIG.
제3도는 아브레시브워터제트에 의한 표면연삭의 연삭양태를 표시하는 모식도.3 is a schematic diagram showing a grinding mode of surface grinding by an aggressive water jet.
제4도는 스라브재의 표면연삭을 실시하고 있는 본 발명에 의한 연삭시스템의 요부를 표시하는 단면도.4 is a cross-sectional view showing the main part of the grinding system according to the present invention for performing surface grinding of slab material.
제5도는 제4도의 동일부 단면정면도.5 is a cross-sectional front view of the same part of FIG.
제6도는 스라브재의 표면의 흠결부와 노즐의 이동상태를 표시하는 평면도.6 is a plan view showing defects on the surface of the slab material and a moving state of the nozzle;
제7도는 제6도의 동종단면도.7 is a homogeneous cross-sectional view of FIG.
제8도는 본 발명에 의한 스라브재의 연삭시스템을 표시하는 블럭도.8 is a block diagram showing a grinding system of slab material according to the present invention.
제9도는 본 발명에 의한 스라브재의 연삭시스템의 평면도.9 is a plan view of a grinding system of slab material according to the present invention.
제10도는 제9도에 표시하는 연삭시스템의 요부를 표시하는 정면도.10 is a front view showing the main part of the grinding system shown in FIG.
제11도는 제9도에 표시하는 연삭시스템의 요부를 표시하는 측면도.11 is a side view showing the main part of the grinding system shown in FIG.
제12도는 본 발명의 다른 실시예를 표시하는 블럭도.12 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
제13도는 제12도에 표시된 실시예를 표시하는 평면도.FIG. 13 is a plan view showing an embodiment shown in FIG.
제14도는 제13도에 표시된 실시예를 표시하는 측면도.14 is a side view showing the embodiment shown in FIG.
제15도는 제13도에 표시된 실시예의 요부를 표시하는 정면도.FIG. 15 is a front view showing the main parts of the embodiment shown in FIG.
제16도는 제15도에 표시된 요부를 표시하는 측면도.FIG. 16 is a side view showing the main portion shown in FIG.
본 발명은 기재표면의 연삭에 관한 것으로, 특히 연속주조라인 및 그 후공정에 있어서, 강재표면에 홈부분을 연삭하는 방법 및 연삭시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to grinding of substrate surfaces, and more particularly, to a method and a grinding system for grinding grooves on steel surfaces in continuous casting lines and subsequent processes.
연속주조공정에서 주조되는 불룸, 스라브, 비렛 혹은 주조압연 가공된 강편은 그 주조나 압연과정에서 여러종류의 흠결을 수반하는 것이고, 그 흠결은 이어가는 후공정에서 제품의 보류나 제품품질의 저하를 초래하는 합당치 못한 경우가 있다.Blum, slab, bead or cast-rolled steel strips cast in continuous casting processes involve various types of defects during the casting or rolling process, and the defects lead to product retention or deterioration of product quality in subsequent subsequent processes. There is a case where it is unworthy.
그래서 이에 대처하기 위하여 흠결을 스라브, 불룸, 비렛등의 강편 제조의 단계에서 손질작업에 의하여 제거하고 그 흠이 제거된 강편을 이어가는 후공정에 공급하여 제품보류나 제품품질의 저하를 방지하게끔 하고 있다.Therefore, in order to cope with this problem, defects are removed by trimming at the stage of slab manufacturing such as slab, bloom, bead, etc., and supplied to the post-process which continues the strips from which the defects are removed to prevent product retention or product quality deterioration. .
그리고 이와 같은 강편 손질작업의 수단으로서는 하트스카프에 의한 용삭, 그라인더에 의한 연삭이 일반적으로 사용되고 있고 전자의 하트스카프에 의한 용삭으로는 예를들어 특개소 52-5644호 공보발명과 같이 문형 후레임 비임을 두개 평행으로 배치한 측변 및 상면이 지지비임에 복수의 화구를 가지는 상하동, 횡이동 가능하게 부착한 화구조작대를 설치하게 하거나 특개소 52-81048호 공보발명과 같이 횡렬시킨 복수개의 토치를 사용하여 용삭하고, 보조용삭을 행함이 없이 넓은폭의 음결의 제거를 가능하게 하는 등의 방법이 알려져 있다.As a means for refining the steel slabs, grinding with a heart scarf and grinding with a grinder are generally used, and a grinding frame with a former heart scarf is used, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-5644. The side and top surfaces of two parallel beams are installed on the support beam, and the vertical and horizontal movements are provided with a plurality of craters, or by using a plurality of torches arranged horizontally as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-81048. BACKGROUND OF THE INVENTION There are known methods for allowing the removal of a wide range of grains without melting and performing auxiliary grinding.
또, 그라인더에 의한 연삭으로서는 예를 들어 특개소 48-46993호 공보발명과 같이 그라인더차를 유압실린더나 공기실린더를 사용하여 연삭성을 향상시켜 비렛 등의 연삭을 행하거나, 또는 특개평 1-242729호 공보발명과 같이 스테인레스 주물편, 스테인레스 강편을 그라인더에 의하여 연삭할 때 특정온도 범위에서 그라인더 손질을 하고 스테인레스의 자경성을 회피하여 효과적 흠결을 제거하는 방법등도 안출되어 있다.As the grinding by the grinder, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-46993, grinding of the grinder is performed by using a hydraulic cylinder or an air cylinder to improve the grinding property, for example, by grinding a bead or the like. As described in the present invention, when grinding stainless casting pieces and stainless steel pieces by a grinder, a method of removing grinds by removing grinds and avoiding the hardening of stainless steels in a specific temperature range has been devised.
상술한 하트스카프에 의한 용삭이나 그라인더에 의한 연삭등의 흠결 제거의 수단이외의 강편제조의 관계에서 탈스케일을 주체로한 방법으로서는 예를 들어 특개소 51-97894호 공보발명과 같이 스테인레스 강편의 표면에 습십으로 소정의 연마재를 노즐로부터 분사하여 연삭과 탈스케일을 병용하는 등의 각종의 강편 손질수단이 제안되어 있다.As a method mainly based on descaling in relation to the manufacture of steel slabs other than the means for removing defects such as grinding by a heart scarf or grinding by a grinder, for example, the surface of a stainless steel slab as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-97894. Various kinds of steel sheet trimming means have been proposed, such as spraying a predetermined abrasive material from a nozzle in a wet manner and using grinding and descaling together.
그러나, 상술한 각종의 강편손질수단은 다음과 같은 문제가 있다.However, the above-described various pieces of steel sheet trimming means have the following problems.
먼저, 스카프 용삭에 관한 특개소 52-5644호 공보발명과 같이 문형플레임 비임을 두개 평형배치한 측면 및 상면의 화구조작대 지지비임에 복수의 화구를 가지는 상하동, 횡이동 가능하게 부착한 화구조작대를 설치하는 양태나 특개소 52-81048호 공보발명과 같이 횡렬시킨 복수개의 토치를 사용하여 용삭하고, 보조용재를 행함이 없이 광폭흠결의 용삭을 가능하게 하는 등의 방식에서는 하트스카프 작업자체가 고온, 고분진을 수반하는 것으로서 작업환경을 현저하게 악화하는 불합리가 있을 뿐만 아니라 하트스카프 처리후의 용삭 강편의 표면에 잔존하는 흠결의 판별이 곤란하다는 난점이 있다.First, as in the invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-5644, Scarf Frame Beams have two side-by-side beam frame beams arranged horizontally and vertically and horizontally. In the method of installing the slit and using a plurality of horizontal torches as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-81048, the heart-scarp worker body can be heated at high temperatures, such as to enable wide-ranging defects without using auxiliary materials. In addition to the high dust, there is an unreasonable deterioration of the working environment, and it is difficult to discriminate defects remaining on the surface of the steel sheet after the heart scarf treatment.
더욱, 하트스카프 방식에서는 용삭깊이의 콘트롤이 불가능하고 용삭얼룩이 발생하며 이 때문에 흠결의 제거잔재 방지를 위하여 하트스카프량이 많아지는 결점이 있다.Further, in the heart scarf method, it is impossible to control the depth of cutting and a cutting smear occurs, which causes a drawback in that the amount of the heart scarf is increased to prevent the removal of defects.
더욱, 이와 같은 하트스카프 방식에서 작업환경의 개선과 작업효율의 향상을 위하여 자동화를 도모할때도 다른방법에 비하여 대규모설비를 필요로하고 경제적으로 코스트가 높아진다는 불리점이 있다.In addition, in the heart-scarf method, when it is automated to improve the working environment and work efficiency, there is a disadvantage in that it requires a large-scale facility and increases the cost economically.
또, 그라인더에 의한 연삭방법으로서는 상기한 특개소 48-46993호 공보발명에 표시된 바와 같이 그라인더차를 유압실린더나 공기실린더를 사용하여 연삭성을 향상시켜 비렛 등의 연삭을 행하는 방법이나 특개평 1-242729호 공보발명과 같이 스테인레스 주물편, 스테인레스 강편을 그라인더에 의하여 연삭할때에 특정온도범위에서 그라인더 손실을 행하는 방법도 강편의 종류에 따라서는 상술한 하트스카프 방식과 같이 고온, 고분진 발생이란 악환경하에서의 작업이 되고 또한 연삭후의 표면에 잔존하는 흠결의 판별도 상술과 같이 곤란하다는 불합리점이 있고, 흠제거 코스트도 지극히 높은등의 디메리트를 부수하는 것이다.As a grinding method using a grinder, as described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-46993, a grinding wheel is used to grind a grinder by using a hydraulic cylinder or an air cylinder to improve grinding property, and the like. As in the invention of No. 242729, the method of performing grinder loss when grinding stainless casting pieces and stainless steel pieces by a grinder in a specific temperature range is also bad in high temperature and high dust generation, as described in the Heart Scarf method, depending on the type of steel sheet. There is an irrational point that it is difficult to discriminate defects remaining on the surface after grinding and work in the environment as described above, and it is accompanied by a demerit of extremely high defect removal cost.
그리고, 그라인더 폭을 넓게 하면 불필요한 연삭량이 많고 구동력이 크게 되며 런닝코스트가 크게 된다.In addition, when the grinder width is widened, the amount of unnecessary grinding is large, the driving force is large, and the running cost is large.
이 때문에 그라인더의 폭을 좁게하면 능률이 저하하고 많은 그라인더를 필요로하며 손질시간이 길게되어 바람직하지 못한점이 있고, 또 전기한 특개소 51-97894호 공보 발명과 같이 스테인레스 강판 표면에 습식으로 연마재를 노즐로부터 분사하여 연삭과 탈스케일을 행하는 등의 강편의 흠결제거 방식은 현상태에서는 후자의 탈스케일을 행하는 것이 주체이고 강편의 흠결을 연삭제거하기 위하여는 기술적으로 아직 불충분하고 실효상 사용할 수 없는 것이다.For this reason, narrowing the width of the grinder decreases the efficiency, requires a lot of grinders, and lengthens the cleaning time, which is not desirable. Also, as described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-97894, the abrasive is wetted on the surface of a stainless steel sheet. The flaw removal method of a slab, such as grinding and descaling by spraying from a nozzle, is mainly subject to the latter descaling in the present state, and technically insufficient to effectively remove the flaws of the slab, which is still technically ineffective.
이 출원의 발명의 목적은 상술한 종래 기술에 기하는 강편손질의 문제점을 해결하게끔 기술적 과제로 하고 작업환경의 개선, 자동화에 임하여 중요한 연삭후의 강편이나 주물편의 표면에 잔존하는 흠결의 판별을 용이하게 할 수 있을뿐만 아니라 흠결의 상태를 따라서 그 흠결부를 선택적으로 제거가능하게 하여 제품의 코스트다운을 도모하고 더욱 제품의 품질도 확실하게 보정할 수 있게 하여 제철산업에 있어서의 가공기술분야에 이익이 되는 훌륭한 강편연삭방법을 제공하고자 하는 것이다.The object of the invention of this application is to solve the problems of the above-mentioned prior art, which is the technical problem, and to improve the working environment and to easily identify the defects remaining on the surface of the steel slabs or cast pieces after the important grinding process. Not only can it be done, but the defects can be selectively removed according to the condition of the defects, so that the cost of the product can be reduced and the quality of the product can be reliably corrected, which is beneficial to the processing technology field in the steel industry. It is to provide a good method for grinding the steel.
이 출원의 발명에 의한 연삭방법은 전술한 과제를 해결하기 위하여 가넷트샌드, 규사, 알루미나, 사철, 주철, 그릿 등의 소정의 연마재를 소정압의 고압력수로 혼합한 상태에서 초고속수 분류적으로 하고, 노즐에 의하여 연속하여 소정의 작은사이즈의 가는 지름의 제트로서 분출하고 스라브 등의 강편의 표면에 충돌적으로 투사하는 것으로서 그 강편의 표면근방에 존재하는 제품으로서는 유해한 결함이나 흠을 비접촉방식으로 자동적으로 연삭 제거하게 하고 더욱 연삭가공의 전후의 한쪽 또는 양쪽에 있어서 강편의 표면 및 표면근방을 자동적으로 센싱하여 결함이나 흠의 유무, 위치등을 설치하는 기능을 부가하는 것으로서 연삭라인의 완전자동화 무인화를 가능하게 한 기술적 수단을 강구한 것이다.The grinding method according to the invention of this application is classified into ultra high speed water in a state in which predetermined abrasive materials such as garnet sand, silica sand, alumina, sand iron, cast iron, and grit are mixed in a high pressure water at a predetermined pressure. The nozzle is ejected continuously as a jet of a small diameter of a predetermined small size and collided onto the surface of a slab, such as a slab, and a product present near the surface of the slab is a non-contact method. Automatic grinding of the grinding line by adding the function of automatically detecting the surface and the vicinity of the surface of the slab on the one or both sides before and after grinding, and installing the presence or absence of defects or flaws. The technical means to enable this is to be found.
또, 본 발명에 의한 연삭시스템은 종래의 습식 블라스트 가공이나 액체호닝 가공을 더욱 발전시켜 고압력(통상 300 ㎏f/㎠ 이상)과 에너지 밀도의 향상을 계획하고 가공효율을 높인 아브레시브워터제트에 의한 강재 스라브와 같은 기재표면의 연삭시스템이고, 기재표면의 흠을 검지하는 흠결검출계통과, 흠결검출계통으로부터 검출한 흠정보에 따라서 제어된 연삭조건을 발신하는 연삭제어계통과, 연삭제어계통으로 부터의 신호에 따라 연마재의 공급을 제어하는 연마재공급계통과, 연삭제어계통으로 부터의 신호에 따라 기재와 상대이동하는 노즐을 설치한 연삭노즐장치계통과, 연삭처리후의 연마재를 회수하여 전기한 연마재의 공급계통에 반려하는 연마재회수계통을 각각 필요에 따라 조합한 시스템으로 이룬다.In addition, the grinding system according to the present invention further develops conventional wet blasting and liquid honing, and is designed to improve the processing efficiency of high pressure (usually 300 kgf / cm 2 or more) and energy density, and to increase the processing efficiency. Grinding system for the surface of the substrate such as steel slab, and for the defect detection system that detects the flaw of the substrate surface, the grinding fish system that transmits the grinding conditions controlled according to the flaw information detected from the defect detection system, and the soft deletion system. The abrasive supply system which controls the supply of abrasive according to the signal from the abrasive, the grinding nozzle system equipped with the nozzle that moves relative to the substrate according to the signal from the soft-fishing system, and the abrasive after recovering the abrasive after the grinding treatment Each system consists of a combination of abrasive recovery systems that are in line with the supply system.
기재표면의 흠을 검지하는 흠결검출계통에 사용하는 흠결검출장치로서는 자력분말탐상, 초음파탐상 또는 TV 카메라에 의항 화상처리장치 등을 사용할 수 있다.As the flaw detection apparatus used for the flaw detection system which detects the flaw of the base surface, magnetic powder flaw detection, ultrasonic flaw detection, or an image processing apparatus by a TV camera can be used.
아브레시브워터제트에 의한 연삭은 비열적인 가공법이고 열영향이나 소재표면의 용융에 의한 표면결함의 흐트림을 하등 발생하지 않으므로 가공후의 흠검출이 용이하고, 또한 가동의 ON/OFF도 용이하므로 연삭시와 같은 점화미스가 없고 더욱 더 비접촉 가공이기 때문에 연삭그라인더의 경우와 같은 공구수명에 관한 문제가 적으므로 자동화시스템을 용이하게 구축할 수 있다.Grinding by abrasive water jet is a non-thermal processing method and does not cause any disturbance of surface defects due to heat effect or melting of the surface of the material, so it is easy to detect flaws after machining and also to turn on / off operation easily. Since there is no ignition miss like seams and more and more non-contact machining, there is less problem with tool life like in grinding grinder, so it is easy to build an automation system.
더욱 사용후의 연마재의 회수계통을 고압 유체제트에 혼합되는 연마재의 공급계통에 연결시킨 경우에는 아브레시브워터제트를 넓은 구역의 연속한 표면연삭에 적응한 경우에 연마재의 순환계통이 성립한다.Further, when the recovery system of the used abrasive is connected to the supply system of the abrasive mixed in the high pressure fluid jet, the circulation system of the abrasive is established when the abrasive water jet is adapted to continuous surface grinding in a wide area.
복수의 기재에 대하여 상대이동하는 아브레시브워터제트 노즐을 광폭기재 표면의 연삭에 적응하여도 연속조업을 행하는 것이 가능하게 된다.Continuous operation can be performed even if an abrasive water jet nozzle which is relatively moved with respect to a plurality of substrates is adapted to grinding of the surface of the wide base material.
제1-3도는 연마재를 혼입한 고압수분류(아브레시브워터제트)에 의한 주조스라브의 연삭원리의 모식도이고, 부호 1은 소위 아브레시브워터제트 장치의 노즐이고 도시하고 있지 않는 믹싱챔버에 공급된 소정압의 미립상의 예를 들어 가넷샌드, 규사, 알루미나, 사철, 주철, 그릿 등의 연마재를 혼입시켜서 소정의 작은사이즈에 가는 지름의 제트 2를 형성하여 피연마재인 스라브재 3에 초고속으로 분사하게 되어, 노즐 1의 스라브재 3에 대하여 상대 트라버스속도(노즐송출속 또는 스라브 3의 송급속도)를 빠르게(늦게)한 경우의 절단(연삭)의 각종의 양태를 표시하고 있다.1-3 is a schematic diagram of the grinding principle of the cast slab by the high-pressure water jet (absive water jet) in which the abrasive is mixed. Reference numeral 1 denotes a nozzle of the so-called abrasive water jet apparatus, which is not shown in the mixing chamber. For example, abrasive particles such as garnet sand, silica sand, alumina, sand iron, cast iron, and grit are mixed to form a jet 2 having a small diameter, which is a predetermined small size. The injection is performed, and various aspects of cutting (grinding) are shown when the relative traverse speed (nozzle feeding speed or feeding speed of slab 3) is increased (late) to the slab material 3 of the nozzle 1.
그리고, 제1도는 연삭되는 스라브재 3의 두께 t의 전부에 연삭을 거쳐서 절단하는 통상의 절단에 사용되는 양태이고, 상대속도 영력은 스라브재 3를 양호하게 절단가능한 충분한 저속영역이 사용되는 경우이고, 스라브재 3의 두께 t에 결쳐서 드러그라인4가 형성된다.1 is an aspect used for the normal cutting which cuts all the thickness t of the slab material 3 to be ground through grinding, and a relative speed Young's force is a case where sufficient low speed area | region which can cut | disconnect the slab material 3 satisfactorily is used. The grain 4 is formed by binding to the thickness t of the slab 3.
이에 대하여 제2도는 제1도의 경우보다 고속이고 노즐 1과 스라브재 3를 상대이동시키는 경우이고, 스라브재 3의 두께 t의 밑부분까지는 절단이 행하여지지 않으므로 절단깊이 h1을 절단밑부분에 있어서 절단현상적으로는 △h1의 차만큼 주기적으로 변동하게 하는 양태이다.On the other hand the second and turning the case of high speed and relatively moving the nozzle 1 and the slab material 3 than the first degree, does not cut is performed until the bottom of the thickness t of slab material 3 in the bottom of the cut the cutting depth h 1 by cutting the phenomenal aspect is that change periodically as the difference △ h 1.
제3도는 제2도의 경우보다 노즐1과 스라브재 3과의 상대속도를 더욱 고속으로 트라버스를 행하게 한 경우이고, 절단깊이 h2는 얕게 되나 밑깊이 변동 △h2는 작고 따라서 절단홈 밑면은 평활화 되게 되어, 소위 홈절삭 연삭이 가능하게 되는 양태이다.3 in the case a perform a traverse a second relative speed of more nozzle 1 and the slab material 3, if a separate in a more high-speed turn, and the cutting depth h 2 is shallow, but the bottom depth change △ h 2 is small, thus cutting the groove base are It is an aspect which becomes smooth and what is called groove cutting grinding is attained.
그래서, 이 출원의 발명은 아브레시브워터제트의 이와 같은 연삭원리, 절삭 속도 영역을 강편의 스라브재 3의 표면연삭에 응용하는 것이다.Therefore, the invention of this application is to apply such a grinding principle and a cutting speed region of an aggressive water jet to the surface grinding of slab material 3 of a steel slab.
또, 이 출원의 발명에서는 상술한 원리를 사용하는 것으로서 강편 스라브재 3의 표면은 고압수에 연마재를 혼입한 초고속 제트 분류중의 연마재의 입자가 스라브재 3에 대한 에로딩(Eroding) 작동에 의하여 미시적이기는 하나, 확실한 연삭작용을 받아 열발생이 없는 이상적인 상태에서 흠결을 제거하는 것이 가능하게 된다.In addition, in the present invention, the above-described principle is used, and the surface of the slab slab 3 is characterized in that the particles of the abrasive in the ultrafast jet jet in which the abrasive is mixed in the high-pressure water are subjected to the eroding operation of the slab 3. Although microscopic, it is possible to remove defects in an ideal state without heat generation under certain grinding operations.
상술한 제트분류를 형성하는 노즐 1부분의 상대송출조작의 방법에 의하여 강편의 스라브재 3의 표면을 고르게 혹은 표면 또는 그 근방에 존재하는 흠결부위만을 부분, 선택적으로 연삭을 거쳐서 평활화 할 수 있는 것이다.By the method of the relative feeding operation of one part of the nozzle forming the jet classification described above, the surface of the slab material 3 of the steel piece can be smoothed or only the defects existing on the surface or in the vicinity thereof can be smoothed by partial grinding. .
그리고, 상술한 연삭가공의 전, 후 어느것인가 한쪽 또는 쌍방에 대하여 겸용된 흠결등의 검출을 행하는 시스템에 의하여 강편 스라브재 3의 표면 또는 그 근방의 흠결의 유무 및 위치, 사이즈의 검출이 가능하게 되고 이것을 연삭 가공에서의 대처 정보로 하여 인푸트하거나 피드백하는 것으로서 강편의 표면등의 흠결이나 흠의 제거공정을 안정시켜, 또한 확실하게 보증할 수 있음과 동시에, 더욱 작업공정의 완전자동화를 달성할 수 있다.In addition, the presence or absence of the defect of the surface of the slab slab 3, or the position and the size thereof can be detected by the system which detects the defect, such as the combined use of one or both, before and after the above-described grinding processing. By injecting or feeding back the information as a countermeasure in the grinding process, it is possible to stabilize and reliably remove the defects or defects on the surface of the steel sheet, and at the same time achieve complete automation of the work process. Can be.
그리고, 연삭가공후의 강편의 연삭면은 산화스케일 등에 의하여 덮혀짐이 없으므로 절살가공후에 있어서의 결함의 검출체크도 비교적 용이하게 행할 수 있게 된다.In addition, since the grinding surface of the steel piece after grinding processing is not covered by an oxide scale or the like, detection of defects after cutting is relatively easy to perform.
다음의 이 출원의 발명의 실시예를 제4도 이하의 도면에 따라 설명한다.Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings of FIG. 4.
또한, 이하의 설명에 있어서 제1-3도와 같은 부분을 같은 부호를 붙여 설명하는 것으로 한다.In addition, in the following description, the same code | symbol is attached | subjected and described the same part as FIG. 1-3.
제4-5도는 이 출원의 발명의 1실시예에 있어서의 강편 스라브재 3의 연삭양태를 노즐헤드 4의 구조와 합쳐서 표시한 것이고, 측면 공급형의 아브레시브노즐헤드 4에 있어서, 호스 5등에 의하여 공급되는 가넷샌드등의 연마재 6은 고압수배관 7에 접속하는 워터노즐 8로서 발생한 초고속의 수분류 9의 벤츄리효과에 의하여 생긴 부압을 이용하여 믹싱 챔버 10에 흡인 공급되어, 이 믹싱챔버 10으로부터 연결되는 아브레시브노즐 1내부에 있어서, 상기한 수분류 9와 연마재 6의 혼합되고 가속되어 그 아브레시브 1로부터 가는 지름의 제트 2로 스라브재 3의 소정부에 투사되어, 상대이동하는 스라브재 3의 표면을 전술한 가공원리에 의하여 연삭한다.4-5 shows the grinding | polishing aspect of the slab slab material 3 in Example 1 of this invention combined with the structure of the nozzle head 4, and the hose 5 in the side feed type abrasive nozzle head 4 is shown. Abrasive 6 such as garnet sand, etc., supplied by the gas is sucked and supplied to the mixing chamber 10 by using the negative pressure generated by the Venturi effect of the ultra high-speed water 9 generated as the water nozzle 8 connected to the high pressure water pipe 7. In the interior of the nozzle No. 1 connected from the above, the water flow 9 and the abrasive 6 are mixed and accelerated and projected to the predetermined part of the slab material 3 by a jet 2 having a diameter from the Ave. The surface of the slab 3 is ground by the processing principle described above.
이 경우 아브레시브노즐 1의 축선을 스라브재 3의 종류에 따라 그 스라브재 3에 대하여 적당한 각도에서 유지하면서, 표면의 흠결등을 충분히 커버하게 끔 적절한 속도와 피치송출로 요동, 또는 회전시키면서 스라브재 3에 대하여 상대적으로 이동시키는 것으로서 연삭등을 행할 수 있다.In this case, while maintaining the axis of the abrasive nozzle 1 at an appropriate angle with respect to the slab material 3 according to the type of slab material 3, the slab is swung or rotated at an appropriate speed and pitch delivery so as to sufficiently cover the surface defects. Grinding etc. can be performed by making it move relatively with respect to the ashes 3.
실험에 의하면 연마제를 0.5㎏/min 이상에서 공급함과 동시에 압력 1,000㎏f/㎠ 이상, 유량 2ℓ/min 이상에서 고압수를 공급하고 노즐과 강편까지의 분사거리를 200㎜ 이내로 한 경우 예를 들어 스라브재 3으로의 투사각은 10°-170° 이고 아브레시브노즐 1의 요동, 회전시의 그 스라브재 3과 그 아브레시브노즐 1의 상대속도는 1-10 m/min 정도이면, 지극히 양호한 결과를 얻을 수 있었다.According to the experiment, when the abrasive is supplied at 0.5 kg / min or more, the high pressure water is supplied at a pressure of 1,000 kgf / cm 2 or more, and the flow rate is 2 l / min or more, and the injection distance between the nozzle and the slab is within 200 mm. If the throw angle to ash 3 is 10 ° -170 ° and the oscillation of the aggressive nozzle 1 and the relative speed of the slab 3 and the aggressive nozzle 1 during rotation are about 1-10 m / min, the result is extremely good. Could get
다만, 이 조건은 연마재 6의 종류등의 조건에 따라 약간 상이하다.However, this condition is slightly different depending on the conditions such as the type of abrasive 6.
제6도, 제7도는 상기한 아브레시브노즐 1의 조작방법의 예에 대하여 더욱 상술한 것이고, 그림에 표시하는 바와 같이 흠결 12, 12', 12, 12'에 대한 아브레시브노즐 1의 요동방법은 스라브재 3에 대한 절삭범위, 방향, 피치송출이 도시한 바와 같은 각종의 조합양태가 채용 가능하다.6 and 7 illustrate the above-described example of the operation method of the nozzle No. 1, and as shown in the figure, the nozzle No. 1 for the defect Nos. 12, 12 ', 12, and 12' is shown in FIG. As the swinging method, various combination modes such as the cutting range, direction, and pitch feeding of the slab 3 can be employed.
또한, 제7도에 표시하는 실시예에서는 제6도에 표시하는 흠결 12, 12', 12, 12' 부분에 대한 연삭가공부 3'와 미가공부 3의 경계부에 있어서 극단적인 판두께차(단차)가 생기지 않게 적당히 모서리가공을 시행하고 있다.In addition, in the embodiment shown in FIG. 7, the extreme plate thickness difference (step difference) at the boundary between the grinding part 3 'and the unprocessed part 3 for the flaws 12, 12', 12, and 12 'shown in FIG. The edge is properly processed to prevent the formation of cracks.
그리고, 아브레시브노즐 1에 대하여는 요동 대신 적당한 반지름의 회전운동과 피치송출에 의하여도 상술한 바와 같이 연삭이 가능하다.In addition, the abrasive nozzle 1 can be ground as described above by the rotational movement of the appropriate radius and the pitch feeding instead of the swing.
다음, 제8도는 검사공정을 포함한 시스템전체를 표시하는 블럭양태도이고, 해당양태에 있어서는 아브레시브노즐 1의 구동장치 13로 다관절로보트를 사용하게끔 되어 있고, 연삭의 절단의 검사스테이지 14에서 얻은 설치결과를 스라브재 3의 흠결 12등의 연삭의 위치정보(장소, 크기 깊이등)로 하여 CCD카메라등의 흠결 검출기구 15에 의하여 흠결검출시스템 16으로 입력하고, 그에 따라 연삭(스카핑)스테이지 17에서 자동적으로 연삭을 행하게 하고 있다.Next, FIG. 8 is a block diagram showing the whole system including the inspection process. In this aspect, the articulated robot is used as the drive device 13 of the azzle nozzle 1, and the inspection stage 14 for cutting of grinding The result of the installation is used as position information (location, size depth, etc.) of grinding such as defect 12 of slab 3, and inputted into the defect detection system 16 by the defect detector tool 15 such as a CCD camera. In step 17, grinding is performed automatically.
연삭면 판정시스템에 있어서의 카메라 구동제어장치로 부터의 신호에 의하여 작동하는 카메라 구동장치로서 TV, 카메라를 연속주조 강편의 전면을 주사시켜 그 정보를 화상처리장치에 의하여 홈의 크기, 형상, 면적, 깊이 등을 포함하여 그 위치를 강편 표면에 대응하여 좌표 변환함과 동시에 이 좌표에 기하여 강편표면에 번지화한다.A camera driving device that operates by a signal from a camera driving control device in a grinding surface determination system, which scans the front surface of a continuous cast steel piece with a TV and a camera, and the information is transferred to the size, shape, and area of the groove by an image processing device. Coordinate transformation is performed to correspond to the surface of the slab, including depth, depth, and the like, and addressed to the slab surface based on this coordinate.
이 황성처리장치로 부터의 정보는 통괄제어계산기에 인푸트되어 인푸트된 흠의 형상, 깊이, 연삭범위, 수순 위치의 정보는 연삭시스템에 구동지령 되어 노즐구동제어장치, 구동장치와 연마재혼입, 고압수제어장치를 제어 구동하여 연마재분사용 고압유체노즐을 번지화된 유동기구에 의하여 강편위를 주사시켜 연삭한다.The information from the yellowing treatment device is injected into the integrated control calculator, and the information of the shape, depth, grinding range, and procedure position of the indented flaw is commanded to the grinding system to control the nozzle drive control device, drive device and abrasive material, The high pressure water control device is controlled to drive the high pressure fluid nozzle using a bungee flow mechanism to scan and grind the steel deflection.
또, 필요에 따라 연삭중 및 연삭후에 있어서의 검사를 광학적수단에 의하여 흠결검출기구 15', 15와 흠결 검출시스템 16를 거쳐 병용하고, 그 결과를 연삭중의 피드백 또는 재연삭에 이용하는 것도 가능하다.In addition, if necessary, the inspection during and after grinding may be used in combination with the defect detection mechanisms 15 'and 15 and the defect detection system 16 by optical means, and the results may be used for feedback or regrinding during grinding. .
또, 해당 실시예에 있어서는 사용이 끝난 연마재 6를 회수하여 연마재 공급장치 19에 공급하여 재이용하는 방식을 채용하고 미분상으로 분쇄하여 미립화된 연마재를 회수, 재송장치 18로서 분리 제거하고 있다.In this embodiment, the used abrasive 6 is recovered, supplied to the abrasive supply device 19, and reused. The abrasive is pulverized into fine powder to be separated and removed as a retransmission device 18.
또한 20은 고압수 발생장치, 7'는 고압수 배관, 21은 노즐 구동제어장치, 22는 전체적인 연삭제어 장치이고, 23은 폐기연마재, 24는 신연마재, 25는 검사스테이지이다.In addition, 20 is a high pressure water generating device, 7 'is a high pressure water pipe, 21 is a nozzle drive control device, 22 is a total soft control device, 23 is a waste polishing material, 24 is a new polishing material, and 25 is an inspection stage.
제9도, 제10도, 제11도는 제8도에 표시하는 실시예의 시스템전체의 외간도의 양태를 표시하고 있고 해당시스템에서는 평균 7분의 덱트타임으로서 연속하여 강편 스라브재 3등의 표면연삭을 행하기 때문에, 3대의 다관절로버트에 의한 협조동작을 행하는 양태이다.9, 10, and 11 show aspects of the external system of the entire system of the embodiment shown in FIG. 8. In this system, surface grinding such as slab slab 3 and the like is successively performed with an average time of 7 minutes. This is an aspect in which cooperative operation is performed by three articulated robots.
또한 스라브재 3은 화살표 방향으로 반송되는 것이다.In addition, the slab material 3 is conveyed in the arrow direction.
다음에 제12-16도를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12-16.
이들의 그림에 있어서, 이 시스템은 흠결검출기구 101와, 아브레시브워터 제트노즐장치 102와, 노즐의 고압수와 연마재를 공급하는 공급계통 103과, 사용한 연마재를 회수하여 공급계통 103에 재공급하기 위한 회수처리계통 104로 이룬다.In these figures, the system includes a fault detection mechanism 101, an abrasive water jet nozzle apparatus 102, a supply system 103 for supplying the high pressure water and the abrasive of the nozzle, and a used abrasive to recover and resupply the supply system 103. It consists of a recovery processing system 104 for the purpose of
그리고, 이들의 각 계통으로부터의 정보는 연삭제어장치 105에 입력되어, 또 입력된 정보는 연삭제어장치 105에 있어서의 판단기능에 의하여 각 계통을 제어하게끔 구성되어 있다.The information from each of these systems is input to the soft control device 105, and the inputted information is configured to control each system by the judgment function of the soft control device 105.
또 처리되는 스라브 W는 검사스테이지 S1과, 연삭스테이지 S2와 검사 스테이지 S3의 3단계를 거쳐 처리된다.The slab W to be processed is processed through three stages: an inspection stage S 1 , a grinding stage S 2, and an inspection stage S 3 .
검사스테이지 S1및 검사스테이지 S3은 어느것을 생략하여도 좋다.The inspection stage S 1 and the inspection stage S 3 may be omitted.
흠결검출기구 101은 연삭전의 스라브 표면의 흠결검출 때문에 흠결검출 기구 111과, 연삭과정중의 표면흠결의 상태를 검출하는 흠결검출기구 112와 다음공정을 위한 연삭후의 스라브표면의 흠결검출을 행하는 흠결검출기구 113를 가지고, 각각의 단계에서 표면흠결의 상태를 검출하고, 그 정보는 연삭제어장치 105에 입력되어 그 변동에 의하여 아브레시브워터제트노즐장치 102와 공급계통 103이 제어된다.The flaw detection mechanism 101 detects the flaw detection mechanism 111 for detecting flaws on the surface of the slab before grinding, the flaw detection mechanism 112 for detecting the state of the surface flaw during the grinding process, and the flaw detection for flaw detection of the slab surface after grinding for the next step. With the mechanism 113, at each step, the state of the surface defect is detected, and the information is input to the soft control device 105 so that the asynchronous water jet nozzle device 102 and the supply system 103 are controlled by the change.
아브레시브워터제트노즐장치 102는 연삭제어장치 105에 대하여 제어되는 노즐구동제어장치 106과 노즐구동장치 107에 대하여 구동되는 노즐 108로 이루고 있다.The aggressive water jet nozzle device 102 is composed of a nozzle drive control device 106 controlled for the soft control device 105 and a nozzle 108 driven for the nozzle drive device 107.
제13-16도는 상기한 제12도에 표시하는 시스템의 구체적인 배치를 표시하는 그림이다.13-16 are diagrams showing the specific arrangement of the system shown in FIG.
노즐에 고압수를 공급하기 위한 고압수 발생장치 31과 제12도에 표시하는 연마재공급장치 32로 이루는 공급계통 103과, 전후에 배치된 스라브 상면연삭용 노즐 장치 121과, 반전장치 42에 의하여 회전된 스라브 하면 연삭용의 노즐장치 122로 이룬다.It is rotated by a supply system 103 comprising a high pressure water generator 31 for supplying high pressure water to the nozzle and an abrasive supply device 32 shown in FIG. 12, a nozzle device 121 for slab top grinding disposed before and after, and an inverter 42. If the slab is turned into a nozzle device 122 for grinding.
각각의 노즐장치 121, 122는 연속주조기 41에 의하여 생산된 강판스라브 W의 길이방향으로 각각 3개 배치된 노즐 108를 가지고, 각각의 노즐 108은 스라브이동마루 109를 걸터앉은 기대 113에 배치된 노즐안내 114위에 설치된 6축로보트 115의 선단에 부착되어 있고 각각의 노즐 108은 제 12도에 표시하는 노즐 구동장치 106과 노즐구동장치 107에 의하여 구동제어된다.Each nozzle apparatus 121, 122 has three nozzles 108 arranged in the longitudinal direction of the steel plate slab W produced by the continuous casting machine 41, and each nozzle 108 is arranged on the base 113 on which the slab moving floor 109 is laid. It is attached to the tip of the six-axis robot 115 provided on the guide 114, and each nozzle 108 is driven and controlled by the nozzle driver 106 and the nozzle driver 107 shown in FIG.
이 노즐 108의 구동장치로는로보트, NC장치를 사용할 수 있고 로보트는 다관절로보트를 지상설비 또는 천장에 매달림, 벽걸이 또는 이들의 조합으로 사용하고 한 대 또는 복수대 사용할 수 있다.As the driving device of the nozzle 108, a robot or NC device can be used, and the robot can use one or more articulated robots by hanging them on the ground or the ceiling, by wall hangings, or a combination thereof.
또, 구동장치는 고정하여도 좋고 본 그림과 같이 한축이상 주행시켜도 좋다.The drive device may be fixed or may be driven more than one axis as shown in the figure.
또 아브레시브노즐헤드로서는 직접 분사방식(고압이고 연마재와 물을 미리 혼합하여 두어 노즐부로부터 슬라리 상태에서 고압상태 분사시키는 방식)를 사용하거나 노즐조작방법으로서는 회전요동운동을 각종 조합할 수 있는 등 각종 양태가 채용 가능하다.In addition, a direct nozzle method (high pressure and mixing of abrasive and water in advance and spraying in a high pressure state in a slurry state from the nozzle part) is used as the nozzle head, or as a nozzle operation method, various rotational swing motions can be combined. Various aspects, such as these, are employable.
이상 이 출원의 발명에 의하여 연마재를 혼입한 고압수 제트를 강편에 분출시키는 것으로서 비접촉으로 자동적인 연삭이 가능하고, 종래 수동으로 실시하고 있던 스카핑(용삭)이나 그라인더 연삭등에 의하여 흠결부나 상처부의 제거수단을 사용하는 것에 의한 소음이나 열을 부수한 가혹한 작업환경의 현저한 개선(무인화등)이 가능하게 되고 더하여 강편의 표면 또는 그 근방에 존재하는 유해흠결이나 흠을 안정하여 확실하게 제거할 수 있고 소재에 대한 하등의 용융이나 열적 변질등을 수반함이 없이 소요길이로 제거할 수 있는 훌륭한 효과를 가져온다.According to the invention of the present application, high-pressure water jets containing abrasives are ejected to steel slabs, so that automatic grinding can be performed in a non-contact manner, and defects and scratches are removed by scarfing or grinder grinding, which has been conventionally performed manually. By using the means, it is possible to make a remarkable improvement (unmanned, etc.) of the harsh working environment that accompanied noise and heat, and to stably and reliably remove harmful defects or blemishes existing on or near the surface of the steel sheet. It has a great effect that can be removed to the required length without entailing some kind of melting or thermal alteration.
필요에 따라 연마재의 순환이용 계통을 병용하면 아브레시브워터제트 자체의 기능을 저하함이 없이 연속작업이 가능하게 되고 자원의 절약이나 코스트다운도 되는 훌륭한 시스템의 제공이 가능하게 된다.The use of the abrasive recycling system as needed allows continuous operation without compromising the function of the abrasive water jet itself, and provides an excellent system that saves resources and reduces costs.
또, 강편의 표면에 상처의 제거의 필요는 소재의 고성능화 요구의 수반에 의하여 점점 증가의 경향이 있고 이 출원의 발명은 이에 대하여 상당히 유익한 제조가공수단을 제공할 수 있다는 우수한 효과를 가져오게 하는 것이다.In addition, the necessity of removing the wound on the surface of the steel sheet tends to increase gradually with the demand for higher performance of the material, and the invention of the present application has an excellent effect that it can provide a significantly advantageous manufacturing process. .
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