KR100705680B1 - 압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치 - Google Patents

압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치에 관한 것으로, 지지대(26)에 양단이 회전 가능하게 결합되고 구동모터(28)에 의해 회전 구동되는 회전축(24), 회전축(24)에 고정된 회전대(20), 회전대(20)에 회동 가능하게 장착되고 일단에 판재 형상의 막힘 감지판(10)이 고정되며 탄성부재(18)에 의해 막힘 감지판(10)이 하강되는 방향으로 탄성력을 제공받고 근접스위치(19)를 동작시키는 스트라이커(13)가 구비된 전달막대(12), 회전축(24)과 평행하게 설치된 레일(34), 레일(34)을 따라 이동 가능하게 장착되고 구동모터(36)에 의해 이동력을 제공받고 압연유 분사노즐(1)과 동일한 방향으로 경사진 베이스(40)를 갖는 대차(38), 베이스(40)의 경사를 따라 이동가능하게 장착되고 구동모터(44)가 구비된 이동판(42) 및, 구동모터(44)의 회전축에 고정되고 선단에 압연유 분사노즐이 끼워지는 끼움구가 형성된 노즐교환기(46)로 이루어짐으로써, 분사노즐의 어느 하나가 막혔을 때 이를 감지하여 자동으로 교체할 수 있다.
압연설비, 노즐, 교환, 자동

Description

압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치{Apparatus for exchanging rolling oil injection nozzle automatically in rolling facilities}
도1은 일반적인 압연유 분사노즐 장착상태가 전체적으로 도시된 구성도;
도2는 본 발명에 따른 압연유 분사노즐 자동 교체장치가 압연설비에 구비된 상태를 전체적으로 도시한 구성도;
도3은 본 발명의 폐노즐회수부를 일부 상세하게 도시한 단면도; 이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10 : 막힘감지판 12 : 전달막대
13 : 스트라이커 14 : 핀
18 : 탄성부재 19 : 근접스위치
20 : 회전대 24 : 회전축
28 : 구동모터 30 : 노즐보관대
32 : 노즐공급구 34 : 레일
36 : 구동모터 38 : 대차
40 : 베이스 42 : 이동판
44 : 구동모터 46 : 노즐교환기
50 : 폐기노즐회수부 52 : 베이스
54 : 이동판 56 : 경사판
58 : 미끄럼판 60 : 실린더
62 : 고정대
본 발명은 압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압연유를 분사시키는 분사노즐의 어느 하나가 막히는 등 고장이 발생되었을 때 이를 감지하여 자동으로 교체할 수 있도록 된 압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치에 관한 것이다.
일반적으로 압연설비에는 도1에 도시된 바와 같이 강판(S)의 폭 방향으로 일정 간격 떨어지게 다수개의 압연유 분사노즐(1)이 설치되고, 상기 압연유 분사노즐(1)은 헤더(2)에 고정되며, 상기 헤더(2)는 압연유 공급배관(3)으로부터 압연유를 공급받는다.
상기 압연유 분사노즐(1)을 통해 분사되는 압연유는 압연롤(4)을 냉각시키거나 그 압연롤(4)의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 역할을 하기도 한다.
이러한 압연유 분사노즐(1)에서 압연유가 연속적으로 분사되는 것이 매우 중요하며, 어느 하나의 압연유 분사노즐(1)이 막히는 경우 압연롤(4)의 냉각이 불균일하게 이루어져 이들 압연롤(4)을 통과한 후의 강판(S)의 소정 부분이 다른 부분보다 더 큰 두께를 갖는 등 제품불량의 요인이 된다.
그러나, 종래에는 압연유 분사노즐(1)이 막혔을 때 이를 효과적으로 해결하기 위한 기술이 개시되어 있지 않았고, 어느 하나의 압연유 분사노즐(1)이 막혔을 때 상당시간이 경과된 후에야 강판(S)의 상태를 보고 압연유 분사노즐(1)이 막혔음을 알게 되고, 게다가 이 경우에도 설비를 전체적으로 정지시킨 후 막힌 노즐을 수작업으로 교환하는 것이었다.
즉, 생산설비가 가동된 상태에서 압연유 분사노즐(1)을 교체시킬 수 없었던 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은, 설비가 가동되는 중에 압연유를 분사시키는 분사노즐의 막힘을 감지하여 이를 자동으로 교체할 수 있도록 된 압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 압연롤러의 길이방향으로 설치된 헤더에 나사 결합으로 다수개 장착되어 압연유를 분사하도록 된 압연유 분사노즐을 교체하기 위한 장치에 있어서, 지지대에 양단이 회전 가능하게 결합되고 구동모터에 의해 회전 구동되는 회전축, 상기 회전축에 고정된 회전대, 상기 회전대에 회동 가능하게 장착되고 일단에 판재 형상의 막힘 감지판이 고정되며 탄성부재에 의해 상기 막힘 감지판이 하강되는 방향으로 탄성력을 제공받고 근접스위치를 동작시키는 스트라이커가 구비된 전달막대, 상기 회전축과 평행하게 설치된 레일, 상기 레일을 따라 이동 가능하게 장착되고 구동모터에 의해 이동력을 제공받고 상기 압연유 분사노즐과 동일한 방향으로 경사진 베이스를 갖는 대차, 상기 베이스의 경사를 따라 이동가능하게 장착되고 구동모터가 구비된 이동판 및, 상기 구동모터의 회전축에 고정되고 선단에 압연유 분사노즐이 끼워지는 끼움구가 형성된 노즐교환기로 이루어짐을 특징으로 하는 압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치를 마련함에 의한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도2는 본 발명에 따른 압연유 분사노즐 자동 교체장치가 압연설비에 장착된 상태를 전체적으로 도시한 사시도로서, 압연롤(4)쪽으로 압연유를 분사시키도록 된 압연유 분사노즐(1)이 강판(S)의 폭방향으로 일정한 간격 떨어지도록 다수개 배치되어 있음이 보인다.
상기 압연유 분사노즐(1)의 각각에 대응되며 소정 면적으로 갖는 사각 판재형상으로 된 막힘 감지판(10)이 구비되고, 상기 막힘 감지판(10)의 각각은 소정 길이를 갖는 전달막대(12)의 일단에 고정된다.
상기 전달막대(12)의 타단부는 강판(S)의 폭방향으로 위치된 회전대(20)에 핀(14)과 브라켓(16)을 매개로 상, 하 방향으로 회동 가능하게 장착되며, 상기 전달막대(12)에는 스트라이커(13)가 일체로 고정되며, 상기 스트라이커(13)는 탄성부재(18)에 의해 상기 전달막대(12)가 하강하는 방향으로 탄성력을 제공한다.
그리고, 상기 회전대(20)에는 상기 스트라이커(13)의 각각에 대응되어 그 스 트라이커(13)가 근접되었을 때 이를 감지할 수 있도록 된 근접센서(19)가 설치되며, 따라서 상기 전달막대(12)의 막힘 감지판(10)측이 상승하는 방향으로 회전되면 상기 스트라이커(13)가 근접센서(19)쪽으로 근접하는 방향으로 회전되어 상기 근접센서(19)가 스트라이커(13)를 감지할 수 있게 된다.
또한, 상기 회전대(20)는 연결대(22)를 매개로 강판(S)의 폭방향으로 길게 형성된 회전축(24)에 고정되고, 상기 회전축(24)의 양단은 상기 강판(S)의 양측을 벗어난 부분에 수직하게 설치된 지지대(26)에 회전 가능하게 장착된다.
상기 회전축(24)은 지지대(26)에 고정된 구동모터(28)에 연결되어 회전 구동력을 제공받는다.
그리고, 상기 지지대(26)의 일측에 근접한 위치에 노즐보관대(30)가 설치되어 노즐공급구(32)를 통해 새로운 분사노즐이 공급될 수 있게 하며, 이 노즐보관대(30)의 구성에 대한 상세한 설명은 생략하는바 이는 종래에 알려진 부품 공급 장치가 갖는 구조의 어느 하나이면 족하다.
또한, 본 발명은 상기 강판(S)의 폭방향으로 길게 된 레일(34)을 갖는바, 상기 레일(34)에는 구동모터(36)에 의해 회전 구동되는 바퀴(미도시)를 갖는 대차(38)가 이동가능하게 장착되고, 상기 대차(38)는 설치되어 있는 압연유 분사노즐(1)과 동일한 방향 및 경사각을 갖도록 기울어진 베이스(40)를 가지며, 상기 베이스(40)에는 압연유 분사노즐의 압연유 분사방향과 동일한 방향으로 길게된 슬롯형 홈(41)이 형성되고, 상기 슬롯형 홈(41)에는 이동판(42)이 실린더(미도시)에 의해 미끄럼 가능하게 장착되며, 상기 이동판(42)의 상부에는 구동모터(44)가 고정 장착되고, 상기 구동모터(44)의 회전축 선단에는 영구자석(미도시)이 내장된 노즐교환기(46)가 고정된다.
상기 노즐교환기(46)의 선단에는 압연유 분사노즐(1)의 선단부 형상에 대응되는 사각 단면의 분사노즐 끼움구(미도시)가 형성된다.
그리고, 상기 노즐보관대(30)의 일측에는 폐기노즐회수부(50)가 설치되고, 상기 폐기노즐회수부(50)는 강판(S)의 폭방향으로 긴 슬롯형 홈(53)을 갖는 베이스(52)를 포함하며, 상기 베이스(52)의 홈(53)에는 이동판(54)이 끼워져 실린더(52a)에 의해 이동 가능하게 장착되고, 상기 이동판(54)에는 상기 베이스(52)와 동일한 방향 및 동일한 각도를 갖도록 기울어진 경사판(56)이 고정되며, 상기 경사판(56)에는 기울어진 방향으로 긴 슬롯형 홈(57)이 형성되며, 상기 홈(57)에는 미끄럼판(58)이 끼워져 미도시된 실린더에 의해 미끄럼 이동되게 장착된다.
상기 미끄럼판(58)의 상단에는 실린더(60)와 원통형 고정대(62)가 고정되고, 상기 원통형 고정대(62)는 도3에 보다 상세하게 도시된 바와 같이 실린더(60)의 로드(61)가 동작하는 방향에 위치되고, 이 원통형 고정대(62)의 내부 중앙에는 전방쪽으로 갈수록 그 내경이 선형적으로 감소되는 내경감소부(64)가 위치되며, 상기 로드(61)의 단부에는 상기 원통형 고정대(62)의 내경보다 약간 작은 내경을 갖는 원판(66)이 고정되고, 상기 원판(66)의 원주방향에 대한 다수개소에는 탄력성 있는 다수개의 노즐고정판(68)이 고정된다.
즉, 상기 실린더(60)를 전진시켜 로드(61)와 함께 원판(66) 및 노즐고정판(68)이 전진되는 경우 상기 노즐고정판(68)의 선단부가 상기 내경감소부(64)를 지나면서 내측으로 절곡되어 압연유 분사노즐(1)의 후단부를 집어 고정시킬 수 있도록 한다.
또한, 상기 폐기노즐회수부(50)에는 노즐폐기통(59)이 구비된다.
그리고, 필요한 개소에 다수개의 근접센서 및 리미트스위치가 설치되어 본 발명의 구성요소들이 동작되는 것을 감지하여 미도시된 콘트롤러에 제공하고, 콘트롤러에 소정의 프로그램을 입력시킴으로써 본 장치를 자동화시키는 것이 바람직하다.
상기한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.
압연유 분사노즐(1)을 통해 압연유가 분사되는 도중에 본 발명의 장치는 구동모터(28)를 구동시켜 그에 연결된 회전축(24)을 회전시킴으로써 상기 회전축(24)에 연결대(22)를 매개로 연결된 회전대(20)를 회전 상승시켜 상기 회전대(20)에 전달막대(12)를 매개로 연결된 막힘감지판(10)을 상기 압연유 분사노즐(1)의 선단위치에서 벗어난 상태를 유지시킨다.
강판(S)을 용접에 의해 연결시킨 부분이 압연롤(4)을 통과할 때 압연유 분사노즐(1)을 통한 압연유 분사가 잠시 중단되며, 이때 상기 구동모터(28)를 구동시켜 그에 연결된 회전축(24)을 상기와 반대의 방향으로 회전시킴으로써 상기 회전축(24)에 연결된 회전대(20)를 회전 하강시킨다.
즉, 상기 회전대(20)에 전달막대(12)를 매개로 연결된 막힘감지판(10)이 상기 압연유 분사노즐(1)의 선단위치로 이동된다.
이 상태로 유지되다가 상기 강판(S)의 용접부가 압연롤(4)을 통과하여 상기 압연유 분사노즐(1)을 통해 압연유 분사가 시작되면, 소정 시간이 지난 후에 상기 구동모터(28)를 다시 반대방향으로 구동시켜 상기 막힘감지판(10)을 상기 압연유 분사노즐(1)의 선단위치에서 벗어나게 한다.
상기 막힘감지판(10)이 소정 시간 동안 상기 압연유 분사노즐(1)의 선단부에 있도록 유지될 때, 상기 압연유 분사노즐(1)을 통해 압연유가 소정 압력으로 분사되는 경우와 압연유 분사노즐(1)이 막혀 압연유가 분사되지 않는 경우에 상기 막힘감지판(10)이 서로 다르게 거동되는바, 이에 대하여 상세하게 설명한다.
즉, 상기 압연유 분사노즐(1)을 통해 압연유가 소정 압력으로 분사되면, 그 압력은 상기 막힘감지판(10)을 통해 전달막대(12)에 전달되고, 따라서 상기 전달막대(12)는 핀(14)을 중심으로 탄성부재(18)의 탄성력을 극복하면서 회전 상승되며, 이에 의해 상기 전달막대(12)에 고정 형성된 스트라이커(13)가 근접스위치(19)를 동작시킨다.
반면, 상기 압연유 분사노즐(1)이 막혀 그를 통해 압연유가 분사되지 않는 경우, 상기 막힘방지판(10)은 그 위치가 유지되며, 따라서 스트라이커(13)도 근접스위치(19)로부터 소정 거리 떨어진 상태를 유지되므로 상기 근접스위치(19)가 동작되지 않는다.
즉, 상기 근접스위치(19)중 스트라이커(13)에 의해 동작되지 않는 근접스위치(19)에 대응되는 압연유 분사노즐(1)에 막힘이 발생되었음을 의미하고, 이러한 압연유 분사노즐(1)을 교체하기 위한 동작이 개시된다.
우선, 구동모터(44)가 구동되어 대차(38)가 막힘이 발생된 압연유 분사노즐(1) 하부쪽으로 이동된 후 정지되고, 이 상태는 상기 대차(38)의 이동판(42)에 설치된 노즐교환기(46)의 선단 끼움구(미도시)가 상기 압연유 분사노즐(1)의 선단에 근접된 상태가 된다.
계속하여 상기 대차(38)의 상부에 설치된 이동판(42)이 베이스(40)의 홈(41)을 따라 압연유 분사노즐(1)쪽으로 이동되고, 이에 의해 상기 이동판(42)의 노즐교환기(46) 선단 끼움구에 상기 압연유 분사노즐(1)의 선단이 끼워지며, 이 상태에서 상기 노즐교환기(46)를 구동모터(44)의 회전구동에 의해 회전시키면 상기 압연유 분사노즐(1)이 회전되면서 헤더로부터 분리된다.
상기와 같이 압연유 분사노즐(1)이 헤더로부터 분리되어 노즐교환기(46)의 선단 끼움구에 끼워진 상태가 되면, 상기와는 반대의 동작에 의해 상기 대차(38)를 폐기노즐회수부(50)쪽으로 이동시킨다.
상기 대차(38)가 폐기노즐회수부(50)의 미끄럼판(58)에 구비된 고정대(62)의 전방에 도달되면, 상기 대차(38)의 이동을 정지시키고, 미끄럼판(58)을 대차(38)쪽으로 이동시켜 상기 미끄럼판(58)의 고정대(62) 내부에 상기 노즐교환기(46)가 물고 있는 압연유 분사노즐(1)의 후단이 끼워지게 한다.
계속하여 상기 미끄럼판(58)의 실린더(60)를 전진시켜 로드(61)에 고정된 노즐고정판(68)의 선단을 절곡시킴으로써 상기 압연유 분사노즐(1)의 후단이 상기 노즐고정판(68)에 의해 고정대(62) 내부에 고정되게 한다.
그리고, 상기 미끄럼판(58)을 상기와는 반대방향으로 후진시키면 상기 압연유 분사노즐(1)이 노즐교환기(46)에서 빠져나오게 된다.
따라서, 상기 미끄럼판(58)의 고정대(62)에 의해 상기 노즐교환기(46)로부터 빠져진 압연유 분사노즐(1)은 노즐폐기통(59)에 폐기된다.
반면, 상기 노즐교환기(46)는 대차(38)의 이동에 의해 노즐공급구(32)로 이동되고, 이 상태로 상기 노즐교환기(46)에는 새로운 압연유 분사노즐(1)이 공급된다.
그리고, 대차(38)를 이동시켜 상기와 유사한 동작으로 새로운 압연유 분사노즐(1)이 장착된다. 물론, 이때는 상기 노즐교환기(46)가 헤더에서 압연유 분사노즐(1)을 제거할 때와 반대방향으로 회전된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치에 의하면, 압연롤에 압연유를 고압으로 분사시키는 압연유 분사노즐이 막히는 것을 감지한 후 막힌 압연유 분사노즐을 제거하고 그 부분에 새로운 압연유 분사노즐을 장착할 수 있는 효과를 갖는다.
게다가, 이러한 압연유 분사노즐의 막힘 감지 및 교환 작업이 설비가 가동된 상태로 이루어진다.

Claims (3)

  1. 압연롤러의 길이방향으로 설치된 헤더에 나사 결합으로 다수개 장착되어 압연유를 분사하도록 된 압연유 분사노즐을 교체하기 위한 장치에 있어서,
    지지대(26)에 양단이 회전 가능하게 결합되고 구동모터(28)에 의해 회전 구동되는 회전축(24), 상기 회전축(24)에 고정된 회전대(20), 상기 회전대(20)에 회동 가능하게 장착되고 일단에 판재 형상의 막힘 감지판(10)이 고정되며 탄성부재(18)에 의해 상기 막힘 감지판(10)이 하강되는 방향으로 탄성력을 제공받고 근접스위치(19)를 동작시키는 스트라이커(13)가 구비된 전달막대(12), 상기 회전축(24)과 평행하게 설치된 레일(34), 상기 레일(34)을 따라 이동 가능하게 장착되고 구동모터(36)에 의해 이동력을 제공받고 상기 압연유 분사노즐(1)과 동일한 방향으로 경사진 베이스(40)를 갖는 대차(38), 상기 베이스(40)의 경사를 따라 이동가능하게 장착되고 구동모터(44)가 구비된 이동판(42) 및, 상기 구동모터(44)의 회전축에 고정되고 선단에 압연유 분사노즐이 끼워지는 끼움구가 형성된 노즐교환기(46)로 이루어짐을 특징으로 하는 압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노즐교환기(46)에 새로운 압연유 분사노즐(1)을 공급하기 위한 노즐공급구(32)를 갖는 노즐보관대(30)가 더 포함됨을 특징으로 하는 압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치.
  3. 제1항에 있어서, 강판의 폭방향으로 홈(53)이 형성된 베이스(52), 상기 베이스(52)의 홈(53)을 따라 실린더(52a)에 의해 이동되게 장착된 이동판(54), 상기 이동판(54)에 고정되고 상기 베이스(40)와 동일한 방향 및 동일한 각도로 경사지며 경사진 방향으로 홈(57)이 형성된 경사판(56), 상기 경사판(56)의 홈(57)을 따라 실린더에 의해 이동되게 장착된 미끄럼판(58), 상기 미끄럼판(58)에 고정된 실린더(60), 상기 실린더(60)의 로드(61)를 수용시키도록 미끄럼판(58)에 고정되고 내부 중앙에 전방으로 갈수록 그 내경이 축소되는 내경감소부(64)가 형성된 고정대(62), 상기 로드(61) 선단에 고정된 원판(66) 및 상기 원판(66)의 외경부에 다수개 고정된 탄력성 있는 노즐고정판(68)으로 이루어진 노즐폐기통(59)이 더 포함됨을 특징으로 하는 압연설비의 압연유 분사노즐 자동 교체장치.
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