KR100205964B1 - 압연롤러의 초크 어셈블리 탈착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연롤러(ROLLER)의 초크 어셈블리(CHOCK ASSEMBLY) 탈착장치에 관한 것으로, 대차의 리드거리를 제어하기 위한 리드엔코더 및 이의 감지를 위한 리드센서를 구비한 감속기와, 포스트에 장착되는 베드의 승.하강을 위한 리프팅실린더와 베드의 승.하강거리를 제어하기 위한 피치엔코더 및 이의 감지를 위한 피치센서를 구비한 리프팅메이스와, 리프팅케이스의 이송거리를 제어하기 위한 이송엔코더 및 이의 감지를 위한 이송센서와, 리프팅실린더의 승강을 중지시키기 위한 하중값이 입력된 프레서센서가 구비된 유압유니트와, 장비의 순차적 작동데이다가 입력된 PLC회로를 내장한 컨트롤박스 등의 구성요소를 구비한 2조의 대차로 구성시겨 초크 어셈블리 탈착작업을 단시간내에 자동적으로 진행시킬 수 있도록 구현된 압연롤러용 초크 어셈블리의 탈착장치를 제공한다.

Description

압연롤러의 초크 어셈블리 탈착장치.

제1도는 본 발명인 초크 어셈블리 탈착장치의 레이-아웃도.

제2a,b도는 종래 리프팅수단의 구성 및 작동상태도.

제3a,b도는 종래 리프팅수단의 다른 실시예의 구성 및 작동상태도.

제4도는 본 발명에 따른 대차의 구동부를 발췌한 정면도.

제5도는 본 발명에 따른 리프팅케이스를 발췌한 측면도.

제6도는 리프팅케이스의 설치상태를 발췌한 일부파절 정면도.

제7도는 본 발명에 따른 대차의 설치상태를 도시한 측면도.

제8a,b,c도는 리프팅장치의 작동상태를 보인 일부파절 측면도.

제9도는 본 발명에 따른 리프팅수단의 또다른 실시예의 일부파절 측면도.

제10도는 본 발명에 따른 컨트롤판넬의 정면도.

제11도는 본 발명에 따른 블록도.

제12도는 본 발명에 따른 장비의 동작순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10.10a : 대차 11.12 : 이송프레임

13.14 : 가이드로드 15 : 리프팅케이스

16.17 : 브라켓 18.19 : 슬라이딩부재

20 : 포스트 21 : 베드

22 : 지그 23 : 탈착블럭

24.24a : 리프팅실린더 30.31 : 플랜지

32 : 지지프레임 33 : 이송실린더

34 : 컨트롤박스 35 : 조작판넬

36 : 전원스위치 37 : 모드전환스위치

38 : 기종선택스위치 39 : 가동스위치

40 : 슬강실린더 41 : 하부블럭

42 : 상부블럭 43 : 베드

44 : 승강모터 45 : 웜

46 : 웜휠 47 : 스크류

48 : 베드 49 : 지그

50 : 가이드레일 104 : 스키드

c : 초크 어셈블리 e1 : 리드엔코더

e2 : 이송엔코더 e3 : 피치엔코더

g : 감속기 m : 구동모터

r : 압연롤러 s1 : 리드센서

s2 : 이송센서 s3 : 피치센서

u : 유압유니트 w : 콘크리트 구조물

본 발명은 초크 어셈블리(CHOCK ASSEMBLY) 탈착장치에 관한 것으로 특히, 합연롤러(ROLLER)의 양단부에 취부된 초크어셈블리를 자동으로 탈착시킬 수 있도록 발명된 초크 어셈블리 탈착장치에 관한 것이다.

제철소에서 압연공정에 이용되는 압연롤러는 종류에 따라 5TON - 50TON 가량으로 상당한 중량을 갖고 있으며, 압연롤러의 양단부에는 압연롤러를 보지(保持)하기 위한 수단으로 "초크 어셈블리"라는 요소를 취부시켜 사용하고 있다.

상기 초크 어셈블리는 압연롤러의 원활한 구동을 위하여 베어링 및 기타의 부품을 사용하게 되는데 중량의 압연롤러를 보지하고 있으므로 구성부품의 마모가 심하고 고장의 발생이 빈번하여 초크 어셈블리를 취외시켜 구성부품을 보수 또는 교환하는 작업이 수시로 이루어졌는바, 위 취외작업은 초크 어셈블리가 중량체(1,2TON - 24TON)이어서 기계적인 장비에 의존할 수 밖에 없었다.

상기 초크 어셈블리의 취외작업은 콘크리트 구조물상에 배설된 소정갯수의 스키드(SKID)와, 리프팅장치를 구비한 대차에 의해 이루어졌다.

상기 대차에 구비된 리프팅장치에는 초크 어셈블리의 탈착을 위한 지그가 착설된 베드가 장착되는데, 베드의 승.하강을 위한 리프팅수단은 실린더와 블럭을 이용는 방식과 모터와 스크류를 이용하는 방식이 선택적으로 사용되었다.

상기 리프팅수단에 있어서 실린더와 블록을 이용한 방식은 제2a,b도에 도시된 바와 같이 대응되는 경사면을 갖는 상.하부의 블록을 연접시켜 하부블럭(41)의 일단에 실린더(40)의 롯드를 체결하고 상부블럭(42)의 상단에 베드(43)를 장착한 것으로 실린더(40)의 전.후진에 의해 상부블럭(42)에 착설된 베드(43)가 하부블럭(41)의 경사면을 따라 승.하강되도록 한 것이었으며, 모터와 스크류를 이용한 방식은 제3a, b도에 도시된 바와 같이 모터(44)의 구동축에 축설된 웜(45)에 웜휠(46)에 치합시키고 웜휠(46)에 삽설되는 스크류(47)의 상단에 베드(48)를 착설시킨 것으로 모터(44)의 정.역회전에 의해 베드(48)가 승.하강되도록 한 것이었다.

상기한 종래의 장비는 스키드상에 압연롤러를 안착시킨 후, 대차를 수동으로 조작하여 작업하고자 하는 압연롤러가 안착된 스키드상으로 이동시킨 다음 대차에 설치된 리프팅장치를 수동으로 조작하며 베드에 착설된 지그를 초크 어셈블리 저부에 밀착시켜 취외시키는 것으로, 초크 어셈블리의 취외를 위한 대차의 이동 및 리프팅장치의 수동조작을 위한 숙련된 전문요원이 필요할 뿐만 아니라 초크 어셈블리의 취외작업에 소요되는 시간이 방대하였으며 작업과장이 번거롭고 수동조작에 따른 안전사고의 발생이 많다는 결점이 있었다. 또한, 리프팅수단에 있어서 실린더와 블록을 이용한 방식은 상부블럭의 승.하강을 위한 하부블럭의 길이가 길어져 장비가 비대해지고 상.하부블럭의 마찰면에서 발생하는 하중이 상당하여 대용량의 실린더를 채택해야 하는 결점이 있었다. 그리고, 모터와 스크류를 이용한 방식은 구조적으로 견고하지 못하였음은 물론 승.하강되는 스크류의 길이를 수용할 저부의 공간이 필요하므로 대차의 체고가 높아지고 큰 용량을 갖는 모터를 필요로 한다는 등의 결점이 이었다.

상기 결점들은 압연공저으이 조업효율을 저하시키는 직접적인 요인과, 장비의 제작설치를 까다롭게 만드는 요인으로 지적되고 있는바, 그 개선책이 절실하다.

따라서, 본 발명의 목적은 대차의 부피를 최소화시켜 탈착장치의 제작 및 설치를 용이하게 하고, 초크 어셈블리를 탈착하기 위한 모든 공정을 단시간내에 자동으로 수행할 수 있도록 구현된 초크 어셈블리 탈착장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 대차의 리드거리와 속도제어를 위한 리드엔코더 및 리드센서를 장착한 감속기와, 베드가 착설된 포스트가 입설되는 리프팅케이스와, 베드의 승.하강을 위한 리프팅실린더와, 베드의 승.하강거리와 속도제어를 위한 피치엔코더 및 피치센서와, 리프팅케이스의 좌.우이송을 위한 이송 실린더와, 리프팅케이스의 이송거리와 속도제어를 위한 이송엔코더 및 이송센서와, 장비의 순차적인 작동데이타가 입력된 제1 PLC수단과 외부의 입력신호를 상기 제1 PLC수단으로 전달하기 위한 제2 [LC수단을 구비하는 2조의 대차로 구성되어짐을 특징으로 하며 이하 첨부된 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 초크 어셈블리 탈착장치의 설치상태를 보인 레이-아웃도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 초크 어셈블리 탈착장치는 소정갯수의 스키드(104)가 배설된 콘크리트 구조물(W)의 양측으로 배설되는 가이드레일(50)상에 2조의 대차(10.10a)를 안착시킨 구성으로 압연롤러(r)의 양단에 취부된 초크 어셈블리(c)를 양측에서 탈착시키는 것이다. 따라서, 가이드레일(50)상에 안착된 각각의 대차(10.10a)상에 구비되는 구성요소도 동일한 구성요소가 상호 대응되도록 장착되는 것인바, 일측의 대차(10)를 선택하여 본 발명의 상세한 구성을 설명하면 하기와 같다.

제4도는 대차(10)의 구동부를 발췌한 정면도이고, 제5도는 리프팅케이스(15)를 발췌한 일부파절 측면도이며, 제6도는 리프팅장치의 설치상태를 보인 정면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 대차(10)는 구동모터(m)와 감속기(g)로 구성되는 구동부에 의해 전.후진되는데, 상기 감속기(g)에는 각각의 스키드(104)위치에 따른 대차(10)의 리드거리 및 속도를 제어하여 주기 위한 리드정보가 설정된 리드엔코더(el)와, 이의 감지를 위한 리드센서(sl)가 장착된다.

상기 대차(10)내에 횡설된 이송프레임(11.12)상에 가이드로드(13.14)를 착설하고, 일측의 이송프레임(12)에는 스키드(104)에 안착되는 각각의 초크 어셈블리(c)에 따른 리프팅케이스(15)의 이송거리 및 속도를 제어하기 위한 위치정보가 설정된 이송엔커더(e2)를 장착한다.

상기 가이드로드(13.14)에 브라켓(16.17)이 형성된 리프팅케이스(15)를 안착한다.

상기 리프팅케이스(15)는 내측벽에 플랜지(30)를 체결하였으며, 리프팅케이스(15)의 일측 브라켓(17)에는 이송프레임(12)에 장착된 이송엔코더(e2)의 위치정보를 감지하기 위한 이송센서(s2)가 장착된다.

상기 리프팅케이스(15)내에 상.하로 슬라이드 가능토록 입설되는 4조의 포스트(20)상단에 베드(21)를 장착하여 그 상단에 탈착블럭(23)을 구비한 지그(22)를 장착하고, 베드(28)의 저면에 플랜지(31)를 체결한다.

상기 리프팅케이스(15) 전.후측의 소정위치에 베드(21)를 승.하강시키기 위한 2조의 리프팅실린더(24)를 장착하여 리프팅실린더(24)의 롯드를 베드(21)저면에 체결되는 플랜지(31)에 체결한다.

한편 상기 리프팅케이스(15)의 소정위치에는 각각의 스키드(104)에 안착된 초크어셈블리(c)에 따른 베드(21)의 승.하강거리 및 속도제어를 위한 피치정보가 설정된 피치엔코어(e3)를 장착하고, 베드(22)의 소정위치에는 엔코더(e3)의 위치정보를 감지하기 위한 피치센서(s3)를 장착한다.

대차(10)내의 지지프레임(32)상에 장착된 이송실린더(33)의 롯드를 리프팅케이스(15)내에 체결된 플랜지(30)에 나삽시켜 리프팅케이스(15)가 이송실린더(33)에 의해 좌.우로 이송될 수 있도록 한다.

제7제도는 본 발명에 따른 대차의 설치상태를 도시한 측면도이다.

도시된 바와 같이 대차(10)상에는 각 실린더의 유압조절을 위한 유압유니트(U)와 컨트롤박스(34)가 설치되며, 상기 컨트롤박스(34)내에는 장비의 순차적인 작동데이타가 입력된 제1PLC수단(63)과, 장비의 기동을 위한 다수의 스위치 및 계기판이 구비된 조작판넬(35)이 장착된다.

그리고 예시되는 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 유압유니트(U)내에는 리프팅실린더(24)의 승강을 중지시키기 위한 하중값이 입력된 프레서센서가 장착되고, 조작판넬(35)의 후면에는 제2 PLC수단이 장착되어 있다.

상기 제2 PLC수단은 스위치의 입력신호를 제1 PLC수단으로 전달하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 대차중 어느 일측의 대차는 그 전폭과 구성부품이 타측 대차에 비해 소정폭이 길어지도록 구성함이 바람직하다 할 것인바, 그 이유는 각 기종의 압연롤러에 있어서 양단부중의 일측 단부에 구동수단이 축설되는 압연롤로가 있는데 그러한 경우 구동수단이 축설되는 일측은 그 단부가 타측보다 소정폭 돌출되므로 취부되는 초크 어셈블리(c)의 탈착거리가 길어지기 때문이다.

제9도는 본 발명에 따른 리프팅수단의 다른 실시예를 보인 단면도이다.

도시된 바와 같이 리프팅케이스(15)내의 저면에 용량이 큰 램(RAM)타입의 유압실린더(24a)를 착설하고, 유압실린더(24a)의 롯드를 베드(21)저면에 체결하여 베드(21)를 리프팅케이스(15)의 저부에서 승.하강시키도록 구성할 수 있으며, 그와 같이 구성하여도 초크 어셈블리(c)의 탈착시 대등한 효과를 얻을 수 있다.

제11도는 본 발명에 따른 장비의 블록도이다.

도시된 바를 통해 조작판넬(35)의 이면에 장착된 제2PLC수단(60)과 컨트롤박스(34)내의 소정위치에 장착된 제1 PLC수단(63)이 상호 연계되어 데이터를 주고받음을 알 수 있으며, 제2 PL수단(60)은 표시부(61)와 입력부(62)로 구성된다.

상기 제1 PLC수단(63)은 메인컨트롤부로서 각각의 스키드(104)위치에 따른 대차(10)의 리드거리 및 속도제어를 위한 모터 제어부(64)와, 스키드(104)에 안착되는 각각의 초크 어셈블리(c)에 따른 리프팅케이스(15)의 좌.우 이송거리 및 속도제어를 위한 이송실린더 제어부(65)와, 각각의 초크 어셈블리(c)에 따른 베드(21)의 승.하강거리 및 속도제어를 위한 리프팅실린더 제어부(66)와, 센서신호 입력부(67)로 구성된다.

제12도는 본 발명에 따른 동작순서도이다.

본 발명은 수동/자동을 선택할 수 있으며, 조작판넬(35)상의 전원스위치(36)를 켠 후,(70단계) 모드전환스위치(37)를 이용하여 작업방법을 선택한다. (71단계) 수동모드의 선택시 조작판넬(35)상에 구비된 각각의 조작스위치를 조작하여 취외공정을 수행한다. (72단계) 자동모드를 선택하였을시 조작판넬(35)상의 기종선택스위치(38)를 조작하여 압연롤러(r)가 거치된 임의의 스키드(104)를 지정한다. (73단계) 스키드(104)를 지정한 상태에서 장비의 가동스위치(39)를 눌러 주면(74단계) 대차(10)가 구동모터(m)에 의해 지정 스키드(104)상으로 이동된다. (75단계) 이동되던 대차(10)가 지정 스키드(104)상의 소정거리내에 근접하면 리드엔코더(el)에 설정된 리드정보를 감지한 리드센서(sl)의 작동(76단계)에 의해 대차(10)가 서행을 하며(77단계) 지정 스키드(104)상에 정지한다. (78단계) 대차(10)가 지정 스키드(104)상에 정지하면 이송실린더(33)가 리프팅케이스(15)를 압연롤러(r)에 취부된 초크 어셈블리(c)의 하단 영역으로 이송시킨다. (79단계) 리프팅케이스(15)가 초크 어셈블리(c)의 하단 영역에 근접하게 되면 이송엔코더(e2)에 설정된 위치정보를 감지한 이송센서((s2)의 작동(80단계)에 의해 이송실린더(33)가 리프팅케이스(15)를 서서히 이송시키다가(81단계) 초크 어셈블리(c) 저부 영역의 정확한 위치에 정지시켜 준다. (82단게, 제8a도 단계) 리프팅케이스(15)의 이송이 중단되면 리프팅실린더(24)에 의해 베드(21)가 승강되는데,(82단계) 베드(21)가 초크 어셈블리(c)의 저부에 근접하게 되면 피치엔코더(e3)에 설정된 위치정보를 감지한 피치센서(s3)의 작동(84단계)에 의해 리프팅실린더(24)의 상승속도가 늦추어져 베드(21)가 서서히 승강하며(85단계) 상단에 착설된 지그(22)를 초크 어셈블리(c)의 저부에 밀착시킨다. (86단계) 지그(22)가 초크 어셈블리(c)의 저부에 밀착되면 지속적으로 승강하려는 리프팅실린더(24)에 하중이 발생되는데, 이때 발생된 하중을 감응한 프레서센서의 작동(87단계)에 의해 리프팅실린더(24)의 승강이 중지된다. (88단계, 제8b도 단계)

리프팅실린더(24)의 승강이 중단되면 이송실린더(33)가 리프팅케이스(15)가 반대 방향으로 서서히 이송시켜 지그(22)상의 초크 어셈블리(c)를 취외시키다. (89단계) 취외된 초크 어셈블리(c)가 적재되어 있는 리프팅케이스(15)가 지속적으로 이송되어 소정거리에 도달하면 이송엔코더(e2)에 설정된 위치정보를 감지한 이송센서(s2)에 의해 이송실린더(33)의 작동이 중단된다. (90단계, 제8c도 단계) 이송실린더(33)의 이송이 중단됨과 동시에 구동모터(B)에 의해 대차(10)가 소망 위치로 이동되고(91단계) 초크 어셈블리(c)의 취외공정이 마무리된다.

상기한 취외과정은 장비의 순차적 작동데이타가 입력된 제1 PLC 수단(63)의 제어에 의해 이루어지며, 취부작업은 상기 과정의 역순으로 진행된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 리프팅수단을 개선하여 대차의 부피를 최소화 시키므로서 장비의 제작 및 설치를 용이하게 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 초크 어셈블리의 탈착을 위한 모든 공정을 자동으로 수행할 수 있도록 하여 장비의 수동조작으로 인한 오조작에 따른 안전사고를 방지할 수 있다.

그리고, 단시간내에 초크 어셈블리의 탈착작업을 완료시킬 수 있도록 함으로서 압연공정의 조업효율을 높일 수 있는 동 그 기대되는 효과가 매우 다채로운 유익한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 소정갯수로 배설되는 각각의 스키드(104)에 따른 대차(10)의 리드거리와 속도를 제어해 주기 위한 리드엔코더(el) 및 리드센서(sl)가 장착된 감속기(g)와 : 이송프레임(11.12)상에 착설된 가이드로드(13.14)에 좌.우로 슬라이딜되도록 안착되는 리프팅케이스(15)와 : 상기 이송프레임(12)과 리프팅케이스(15)의 일측 브라켓(17)에 장착되어 각각의 초크 어셈블리(c)에 따른 리프팅케이스(15)의 이송거리와 속도를 제어하여 주기위한 이송엔코더(e2) 및 이송센서(s2)와; 상기 리프팅케이스(15)에 상.하로 슬라이딩되도록 입설되는 포스트(20)와; 상기 포스트(20)의 상단에 착설되도록 한 베드(21)와; 상기 리프팅케이스(15)의 전.후측에 착설하고, 그 롯드를 베드(21)에 체결시켜 베드(21)를 승.하강시켜 주도록 리프팅실린더(24)와 : 상기 리프팅케이스(15)와 베드(21)의 소정위치에 장착시켜 각각의 초크 어셈블리(c)에 따른 베드(21)의 승.하강거리 및 속도를 제어하여 주도록 한 피치엔코더(e3) 및 피치센서(s3)와 : 지지프레임(32)상에 장착시켜 그 롯드를 리프팅케이스(15)내의 플랜지(30)에 체결되도록 한 이송실린더(33)와 : 리프팅실린더(24) 및 이송실린더(33)의 유압조절을 위한 유압유니트(U)와 : 상기 유압유니트(U)내에 장착되어 리프팅실린더(24)의 승강을 중지시켜 주기 위한 프레서센서와 : 장비의 순차적인 작동데이타가 입력된 제1 PLC수단(63)과, 외부의 입력신호를 제1 PLC수단(63)으로 전달하기 위한 제2 PLC수단(60)을 부착시킨 조작판넬(35)이 장착된 컨트롤박스(34)를 구비하는 제2조의 대차로 구성되어짐을 그 특징으로 하는 압연롤러의 초크 어셈블리 탈착장치.
2. 상기한 제1항에 있어서 : 리프팅케이스(15)내의 저부에 RAM타입의 리프팅실린더(24a)를 장착하여 그 롯드를 베드(21) 저면에 체결하고, 이송실린더(33)의 롯드를 리프팅케이스(15)의 외측에 체결된 플랜지(30)에 체결시켜 리프팅케이스(15)내에서 베드(281를 승.하강시킬 수 있도록 구성되어짐을 그 특징으로 하는 압연롤러의 초크 어셈블리 탈착장치.
3. 상기한 제1항에 있어서 : 2조의 대차(10.10a)가 스키드(104)가 배설되는 콘크리트 구조물(w)의 좌우로 배설된 가이드레일(50)상에 안착되어 전.후진하며 스키드(104)상에 거치된 압연롤러(r)의 양단부에 취부된 초크 어셈블리(c)를 양측에서 동시에 탈착시킬 수 있도록 구성되어짐을 그 특징으로 하는 압연롤러의 초크 어셈블리 탈착장치.

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