박판 심용접 장치(THIN SHEETS SEAM WELDING APPARATUS IN THE SILICON STEEL SHEETS MAKING PROCESS)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2008년05월26일
(11) 등록번호 10-0832343
(24) 등록일자 2008년05월20일
(51) Int. Cl.

B23K 11/06 (2006.01) B21B 15/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2007-0050136
(22) 출원일자 2007년05월23일
심사청구일자 2007년05월23일
(56) 선행기술조사문헌
KR1020060129404 A
(뒷면에 계속)
(73) 특허권자
주식회사 포스코
경북 포항시 남구 괴동동 1번지
(72) 발명자
박순복
경북 포항시 북구 장성동 장성럭키아파트
103-1102
(74) 대리인
홍성철
전체 청구항 수 : 총 4 항 심사관 : 이영민
(54) 박판 심용접 장치
(57) 요 약
본 발명은 박판 심용접 장치에 관한 것으로, 규소강판의 선,후행코일이 심용접되는 지점에 코일의 폭보다 넓은
크기를 갖고 상부가이드레일을 따라 전후방향으로 이동가능한 상부베이스와; 상기 상부베이스의 일측면에 설치되
고, (-)전원이 연결되며, 선,후행코일이 포개진 하면에 접촉되는 하부심휠과; 상기 상부베이스의 상면에 길이방
향을 따라 다수 형성되고, 일측은 직각이고 타측은 경사형성된 펀치수용홈과; 상기 상부베이스의 상면 양단부에
고정되고, 하면 일부에는 상기 선,후행코일이 통과될 수 있는 패스홈을 가진 용접기하우징과; 상기 용접기하우징
의 일측면에 상기 하부심휠과 대응되게 설치되며, ( )전원이 연결되고, 선,후행코일이 포개진 상면에 접촉되는
상부심휠과; 상기 용접기하우징에 내장되고, 상기 펀치수용홈과 대응되는 지점에 고정된 다수의 펀치수납대와;
상기 펀치수납대에 삽입설치되고 상기 펀치수용홈 속으로 진퇴되는 펀치와; 상기 펀치수납대의 상면에 고정되고,
상기 펀치의 상단에 연결된 펀치실린더로 구성된 박판 심용접 장치를 제공한다.
이에 따라, 본 발명은 경한 성질을 갖는 규소강판중 특히 박판이면서 표면에 오일이 잔존하더라도 보다 견고하고
안정적인 접합을 이룰 수 있고, 이를 통해 설비사고는 물론 안전재해도 예방하는 효과가 있으며, 나아가 생산성
향상에 일조하는 효과도 제공한다.
대표도 - 도2
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등록특허 10-0832343
(56) 선행기술조사문헌
KR2019970021111 U
KR1020000039455 A
JP03060873 A
KR200117747 Y1
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등록특허 10-0832343
특허청구의 범위
청구항 1
규소강판의 선,후행코일(1,2)이 심용접되는 지점에 코일의 폭보다 넓은 크기를 갖고 상부가이드레일(140)을 따
라 전후방향으로 이동가능한 상부베이스(150)와;
상기 상부베이스(150)의 일측면에 설치되고, (-)전원이 연결되며, 선,후행코일(1,2)이 포개진 하면에 접촉되는
하부심휠(310)과;
상기 상부베이스(150)의 상면에 길이방향을 따라 다수 형성되고, 일측은 직각이고 타측은 경사형성된 펀치수용
홈(152)과;
상기 상부베이스(150)의 상면 양단부에 고정되고, 하면 일부에는 상기 선,후행코일(1,2)이 통과될 수 있는 패스
홈(210)을 가진 용접기하우징(200)과;
상기 용접기하우징(200)의 일측면에 상기 하부심휠(310)과 대응되게 설치되며, ( )전원이 연결되고, 선,후행코
일(1,2)이 포개진 상면에 접촉되는 상부심휠(320)과;
상기 용접기하우징(200)에 내장되고, 상기 펀치수용홈(152)과 대응되는 지점에 고정된 다수의 펀치수납대(210)
와;
상기 펀치수납대(210)에 삽입설치되고 상기 펀치수용홈(152) 속으로 진퇴되는 펀치(220)와;
상기 펀치수납대(210)의 상면에 고정되고, 상기 펀치(220)의 상단에 연결된 펀치실린더(230)로 구성된 것을 특
징으로 하는 박판 심용접 장치.
청구항 2
청구항 1에 있어서;
상기 펀치수납대(210)의 내부에는 상하방향으로 다수의 리브(240)가 돌출형성되고, 상기 펀치(220)는 상기 리브
(240)의 중앙을 관통하여 배치됨과 동시에 길이 일부에는 최하단의 리브(240)보다 낮게 위치되는 누름판(270)이
일체로 고정되며, 상기 펀치수납대(210)의 바닥면과 상기 누름판(270) 사이에는 스프링(260)이 개재되고, 상기
스프링(260) 및 리브(240)에는 이를 관통하여 바(250)가 고정된 것을 특징으로 하는 박판 심용접 장치.
청구항 3
청구항 1에 있어서;
상기 상부베이스(150)의 타측면에는 실린더로드(160)가 고정되고, 상기 실린더로드(160)는 전후이동실린더(17
0)에 연결된 것을 특징으로 하는 박판 심용접 장치.
청구항 4
청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 있어서;
상기 상부베이스(150)의 하부에는 하부베이스(110)가 더 구비되고, 상기 하부베이스(110)의 상면에는 상기 상부
가이드레일(140)이 고정되며, 상기 하부베이스(110)의 하부에는 그 하면이 끼워지는 하부가이드레일(100)이 상
기 상부베이스(150)와 직교되는 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 박판 심용접 장치.
명 세 서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 박판 심용접 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 규소강판을 통해 박판을 제조할 때에 그 표면에<12>
오일이 잔존하더라도 이의 유무에 상관없이 심용접후 용접부가 떨어져 분리되는 현상이 발생하지 않도록 하여
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고품위의 박판 제품을 생산할 수 있도록 개선된 박판 심용접 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 냉간압연된 강판, 특히 규소강판은 수요가의 요구길이에 맞추기 위해 심용접(Seam Welding)에 의해<13>
선행코일의 후단과 후행코일의 선단을 연결하고 있다.
그런데, 이와 같은 규소강판은 냉간압연시 강판 표면에 오일을 도포하고 있기 때문에 심용접된 부위가 서로 쉽<14>
게 떨어져 분리되는 현상이 빈번하게 발생되며, 이를 복구하는데 있어서도 강판 자체에 규소함량이 많아 장시간
이 소요되고 연결작업이 번거롭고 불편한 문제가 있었다.
즉, 도 1의 예시와 같이, 종래에는 선행코일(1)의 끝단부 상면에 후행코일(2)의 선단부를 포개어 겹친 후 심휠<15>
(3)에는 ( )전원을 인가하고, 통전판(4)에는 (-)전원을 인가한 상태에서 상기 심휠(3)을 규소강판의 폭방향으로
왕복운동시킬 때 이 심휠(3)과 통전판(4) 사이에서 발생되는 저항열을 이용하여 선행코일(1)과 후행코일(2)을
평면 접합시켰던 관계로 이들 코일의 표면에 잔존하는 오일의 영향으로 완전한 접합이 이루어지지 않게 되고,
결국 공정진행중 가해지는 인장력에 의해 접합부가 쉽게 떨어지게 되는 문제를 유발시키게 된다.
나아가, 이와 같은 문제 발생시 신속한 조치가 불가하여 생산성 저하는 물론 작업효율이 떨어지고, 안전사고의<16>
위험이 매우 높게 되는데 이는 규소함량이 많은 규소강판의 특성상 경(硬)하기 때문이다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 심용접되는 용<17>
접부위의 형상을 평면용접이 아닌 요철용접 형태로 개선하여 용접부 표면에 오일이 잔존하더라도 그것의 유무와
상관없이 보다 견고하고 안정적인 접합상태를 이룰 수 있도록 하여 생산성 향상은 물론 작업의 안전상도 확보할
수 있도록 한 박판 심용접 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
발명의 구성 및 작용
본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 규소강판의 선,후행코일이 심용접되는 지점에 코일의 폭보다<18>
넓은 크기를 갖고 상부가이드레일을 따라 전후방향으로 이동가능한 상부베이스와; 상기 상부베이스의 일측면에
설치되고, (-)전원이 연결되며, 선,후행코일이 포개진 하면에 접촉되는 하부심휠과; 상기 상부베이스의 상면에
길이방향을 따라 다수 형성되고, 일측은 직각이고 타측은 경사형성된 펀치수용홈과; 상기 상부베이스의 상면 양
단부에 고정되고, 하면 일부에는 상기 선,후행코일이 통과될 수 있는 패스홈을 가진 용접기하우징과; 상기 용접
기하우징의 일측면에 상기 하부심휠과 대응되게 설치되며, ( )전원이 연결되고, 선,후행코일이 포개진 상면에
접촉되는 상부심휠과; 상기 용접기하우징에 내장되고, 상기 펀치수용홈과 대응되는 지점에 고정된 다수의 펀치
수납대와; 상기 펀치수납대에 삽입설치되고 상기 펀치수용홈 속으로 진퇴되는 펀치와; 상기 펀치수납대의 상면
에 고정되고, 상기 펀치의 상단에 연결된 펀치실린더로 구성된 박판 심용접 장치를 제공함에 그 특징이 있다.
이때, 상기 펀치수납대의 내부에는 상하방향으로 다수의 리브가 돌출형성되고, 상기 펀치는 상기 리브의 중앙을<19>
관통하여 배치됨과 동시에 길이 일부에는 최하단의 리브보다 낮게 위치되는 누름판이 일체로 고정되며, 상기 펀
치수납대의 바닥면과 상기 누름판 사이에는 스프링이 개재되고, 상기 스프링 및 리브에는 이를 관통하여 바가
고정된 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 상부베이스의 타측면에는 실린더로드가 고정되고, 상기 실린더로드는 전후이동실린더에 연결된 것에<20>
도 그 특징이 있다.
뿐만 아니라, 상기 상부베이스의 하부에는 하부베이스가 더 구비되고, 상기 하부베이스의 상면에는 상기 상부가<21>
이드레일이 고정되며, 상기 하부베이스의 하부에는 그 하면이 끼워지는 하부가이드레일이 상기 상부베이스와 직
교되는 방향으로 배치된 것에도 그 특징이 있다.
이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.<22>
도 2는 본 발명에 따른 박판 심용접 장치의 예시적인 일부 절개 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 박<23>
판 심용접 장치의 작동상태도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박판 심용접 장치는 종래 심휠(도 1의 '3')과 통전판(도 1<24>
의 '4')이 설치되었던 위치에 설치된다.
즉, 선행코일(1)의 후단부와, 그 상면에 포개지는 후행코일(2)의 선단부가 서로 겹치는 부위에 하부가이드레일<25>
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(100)이 고정되고, 상기 하부가이드레일(100)에는 하부베이스(110)가 결합된다.
이때, 상기 하부가이드레일(100)은 코일형 스트립의 폭방향으로 배치되며, 상기 하부베이스(110)는 이를 따라<26>
이동가능하게 설치된다.
또한, 상기 하부베이스(110)의 유동을 위해 그 일측단에는 실린더로드(120)가 연결되고, 상기 실린더로드(120)<27>
는 좌우이동실린더(130)에 연결설치된다.
따라서, 상기 좌우이동실린더(130)의 전후진에 따라 상기 실린더로드(120)가 유동되고, 이와 연결된 상기 하부<28>
베이스(110)가 상기 하부가이드레일(100)을 타고 코일형 스트립의 폭방향으로 유동가능하게 된다.
그리고, 상기 하부베이스(100)의 상면에는 상기 하부가이드레일(100)과 직교되는 방향으로 상부가이드레일(14<29>
0)이 고정되고, 상기 상부가이드레일(140)에는 이를 따라 이동가능한 상부베이스(150)가 결합된다.
이때, 상기 상부베이스(150)의 일단에는 실린더로드(160)가 연결되고, 상기 실린더로드(160)는 전후이동실린더<30>
(170)에 결합되며, 상기 전후이동실린더(170)는 하부베이스(110)상에 고정되는 형태를 가짐으로써 상기 상부베
이스(150)가 상부가이드레일(140)을 타고 전후방향, 즉 코일형 스트립의 길이방향으로 왕복이동가능하게 된다.
아울러, 상기 상부베이스(150)의 임의 지점에는 그 길이방향으로 다수의 펀치수용홈(152)이 요입형성되는데, 이<31>
펀치수용홈(152)의 일측은 도 3,4에서와 같이 직각으로 형성되고, 타측은 경사지게 형성된다.
뿐만 아니라, 상기 상부베이스(150)의 선단면, 이를테면 코일형 스트립이 진행되어 오는 방향을 바라보는 앞쪽<32>
면상에는 (-)전원이 인가되는 하부심휠(310)이 연결고정된다.
한편, 상기 상부베이스(150)의 상면에는 용접기하우징(200)이 고정된다.<33>
상기 용접기하우징(200)은 대략 사각 박스형상의 부재로서, 하단면에는 코일형 스트립의 폭보다 큰 패스홈(21<34>
0)을 갖고 그 양측단부만이 상부베이스(150)에 고정되는 형태로 구비된다.
따라서, 코일형 스트립은 상기 패스홈(210)을 경유하여 통판(Line Pass)되는데 전혀 지장을 받지 아니하며, 이<35>
때 통판되는 상기 코일형 스트립을 중심으로 그 상측에는 용접기하우징(200)이 배치된 상태이고, 하측에는 상부
베이스(150)를 비롯한 하부베이스(110) 등이 배치된 상태이다.
그리고, 상기 용접기하우징(200)의 전면 하단에는 상기 하부심휠(310)과 대응되게 상부심휠(320)이 설치된다.<36>
이때, 상기 상부심휠(320)에는 ( )전원이 연결되며, 상기 하부심휠(310)과 상부심휠(320)은 약간 떨어진 상태를<37>
유지하며, 그 사이로 코일형 스트립이 지나가게 되고, 지나가는 도중 이들 휠들과 접촉되면서 통전에 의한 저항
열로 심용접되게 된다.
뿐만 아니라, 상기 용접기하우징(200) 내부에는 상기 펀치수용홈(152)에 맞추어 다수의 펀치수납대(210)가 설치<38>
된다.
상기 펀치수납대(210)는 대략 사각 박스형상으로 형성되고, 그 중앙을 상하로 관통하여 펀치(220)가 설치되며,<39>
상기 펀치(220)의 상단은 펀치실린더(230)와 연결되고, 상기 펀치실린더(230)는 상기 펀치수납대(210)의 상단면
에 고정된다.
그리고, 상기 펀치수납대(210)의 내부에는 상하방향으로 다수의 리브(240)가 돌출형성되고, 상기 리브(240)에는<40>
이를 상하로 관통하여 바(bar)(250)가 고정되며, 상기 리브(240)중 최하단의 것과 펀치수납대(210)의 내부 바닥
면 사이에는 스프링(260)이 구비되고, 또한 상기 스프링(260)은 상기 바(250)에 끼워진 상태를 유지하게 된다.
아울러, 상기 펀치(220)의 길이 일부에는 누름판(270)이 일체로 형성되고, 상기 누름판(270)은 상기 리브(240)<41>
중 최하단의 것보다 낮게 배치된 상태에서 상기 바(250)에 끼워져 상하로 유동될 수 있게 구성된다.
결국, 상기 펀치(220)는 그와 일체로 형성된 상기 누름판(270)이 스프링(260)을 누르고 있는 형태가 되며, 상기<42>
펀치실린더(230)에 의해 가압된 후 복귀시에는 상기 스프링(260)의 복귀력이 작용하게 된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 동작관계를 설명하면 다음과 같다.<43>
수요가의 요구길이에 맞추기 위해 선행코일(1)과 후행코일(2)을 겹친 후 좌우이동실린더(130)을 조정하여 용접<44>
기하우징(200)이 코일형 스트립의 폭 정중앙에 위치되도록 조절한다.
이때, 상기 용접기하우징(200)을 센터링시키는 방식은 상기 좌우이동실린더(130)을 전진 혹은 후진시키면서 미<45>
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세조정하게 되면 하부베이스(110)가 하부가이드레일(100)을 타고 이동되면서 상부베이스(150)도 함께 이동되게
되고, 이 상부베이스(150)에 고정된 용접기하우징(200)도 같이 움직이기 때문에 간단히 센터링시킬 수 있게 된
다.
센터링이 완료되면 전후이동실린더(170)를 조작하여 상부베이스(150)가 상부가이드레일(140)을 타고 이동되면서<46>
펀치(220)와 펀치수용홈(152)이 일치되도록 조절하여 준다.
이렇게 하여, 펀치(220)와 펀치수용홈(152)이 일치되면 모든 실린더의 동작을 멈춘 후 펀치실린더(230)를 하강<47>
시켜 펀치(220)로 하여금 펀치수용홈(152) 내부로 들어하게 하여 준다.
이 과정에서, 도 3, 4와 같이 펀치(220)는 스프링(260)를 압축하면서 하강하게 되고, 어느 순간 선행코일(1)과<48>
후행코일(2)의 겹쳐진 부분을 뚫고 펀치수용홈(152)으로 들어가게 되는데, 이때 펀칭된 겹침부위는 도시와 같이
피펀치편(P)을 형성하게 된다.
즉, 상기 피펀치편(P)은 상기 펀치수용홈(152)을 향해 하향돌출된 형태를 유지하게 된다.<49>
이 상태에서, 펀치(220)는 다시 상승하게 되고, 이어 전후이동실린더(170)가 후진되면서 동시에 상부심휠(320)<50>
과 하부심휠(310)에는 전원이 인가되어 겹침부에서의 용접이 일어나게 되고, 또한 피펀치편(P)은 도 4에서와 같
이 펀치수용홈(152)의 직각부에 밀려나면서 접혀 겹침부의 배면에 밀착되게 되며, 이후 상부심휠(320)과 하부심
휠(310)에 의해 심용접되면서 보다 견고히 접합되게 된다.
이와 같이, 선후행 코일의 겹침부 일부를 뚫어 접은 후 다시 용접하는 형태를 취함으로써 그들 사이에 오일이<51>
잔존하더라도 그와 상관없이 보다 견고하고 안정적인 접합관계를 유지할 수 있게 된다.
발명의 효과
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 경한 성질을 갖는 규소강판중 특히 박판이면서 표면에 오일이 잔<52>
존하더라도 보다 견고하고 안정적인 접합을 이룰 수 있고, 이를 통해 설비사고는 물론 안전재해도 예방하는 효
과가 있으며, 나아가 생산성 향상에 일조하는 효과도 제공한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 종래 박판 심용접 장치를 보인 예시도,<1>
도 2는 본 발명에 따른 박판 심용접 장치의 예시적인 일부 절개 사시도,<2>
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 박판 심용접 장치의 작동상태도.<3>
♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧<4>
1....선행코일 2....후행코일<5>
100....하부가이드레일 110....하부베이스<6>
130....좌우이동실린더 140....상부가이드레일<7>
150....상부베이스 170....전후이동실린더<8>
200....용접기하우징 210....펀치수납대<9>
220....펀치 230....펀치실린더<10>
310....하부심휠 320....상부심휠<11>
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도면2
도면3
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