KR100270124B1 - 토치 커터 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 주조설비에서 생산되는 슬라브 혹은 블룸 및 빌레트를 적정한 길이로 절단하는 토치 커터 머신에 관한 것으로, 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 폭을 조정하며 조정된 폭 데이터를 출력하는 폭 조정장치와, 연속주조설비를 제어하기 위하여 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 조업 데이터를 저장하며 조업 데이터 중에서 길이와 폭의 절단 데이터를 자동으로 출력하는 상위 제어장치와, 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 길이와 폭의 절단 데이터를 수동으로 입력하고 입력된 데이터를 출력하고 입력장치에서 수동으로 입력된 절단 데이터 또는 상위 제어장치에서 자동으로 출력되는 절단 데이터를 선택하도록 하는 선택신호를 출력하는 수동입력장치와, 선택신호에 따라 폭 조정장치, 수동입력장치 또는 상위 제어장치의 출력 데이터를 사용하여 토치 커터 머신이 절단을 시작하는 길이와 폭의 위치를 결정하여 토치 커터 머신에 출력하는 토치 커터 머신 제어장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하여, 슬라브의 폭 검출장치인 콘택트 필러와 상하강 장치를 제거하고 토치 커터 머신과 관계설비 및 장치와 정보를 공유토록 하여 설비를 자동화하는 효과가 있다.

Description

토치 커터 머신

본 발명은 연속 주조설비에서 생산되는 슬라브 혹은 블룸 및 빌레트를 적정한 길이로 절단하는 토치 커터 머신에 관한 것으로 특히 슬라브의 폭 검출장치인 콘택트필러와 상하강 장치를 제거 또는 개선하고 토치 커터 머신과 관계 설비 및 장치와 정보를 공유토록 하여 설비가 자동화되도록 하는 토치 커터 머신에 관한 것이다.

제1도는 연속주조공정의 레이 아웃도로서, 여기에서 도시한 바와 같이 연속 주조공정은 주조 폭을 조절하는 폭 조정장치(110)와, 연속 주조중 슬라브를 인발하는 핀치롤(120) 및 슬라브의 길이를 측정하여 절단하는 절단장치(130)로 구성되어 있다.

또한 절단장치는 절단장치가 슬라브의 절단을 시작하여야 하는 지점을 알기 위하여 슬라브의 폭을 측정하는 토치 커터 머신의 슬라브의 폭 검출장치와, 슬라브의 폭을 측정한 후 피 절단 물체인 슬라브를 적정의 높이에서 절단하기 위해 절단장치를 상부 또는 하부의 요구하는 목적지로 이동시키는 토치 커터 머신의 상하강장치를 포함하고 있다.

제2도는 슬라브 폭 검출장치 및 상하강 장치의 상세도로서 여기에서 도시한 바와 같이 슬라브 폭 검출장치 및 상하강 장치는 슬라브의 유무 및 폭을 검출하는 콘택트 필러(1)와, 콘택트 필러를 지지하고 그 동작상태를 크랭크에 전달하는 연결바(2)와, 연결바의 동작상태를 연결봉에 전달하는 크랭크(3)와, 크랭크의 동작상태를 감지판에 전달하고 크랭크와 로드의 움직임을 원활히 하는 연결봉(4)과, 콘택트 필러의 감지상태에 따라 콘택트 필러 상한 위치 검출 근접 스위치를 동작시키는 감지판(5)과, 로드 및 감지판의 상하강 움직임 거리조정을 위한 양정조정너트(6)와, 크랭크와 로드를 연결시키기 위한 고정핀(7)과, 크랭크와 연결바를 연결하기 위한 고정핀(8)과, 연결바에 콘택트 필러를 고정시키는 연결 볼트(9)와, 감지판과 로드를 고정시키는 고정 볼트(10)와, 감지판이 상승하여 접근시 온 되어 콘택트 필러 상승 위치를 검출하는 콘택트 필러 상한 위치 검출 근접 스위치(11)와, 상하강 장치의 하강위치 검출을 위한 상하강 장치 하강 위치 근접 스위치(12)와, 상하강 장치의 상승위치 검출을 위한 상하강 장치 상승 위치 근접 스위치(13)과, 토치 커터 머신 본체(14)와, 모터 상하강 장치 구동용 모터(16)와, 상하강 장치의 감속기(15)와 체인에 동력을 전달하기 위한 스프라켓(17)과, 감속기(15)의 동력을 이용 버너 고정판 상하강 시키기 위한 체인(18)과, 버너를 고정시키고 상하강 장치에 연결되어 버너를 상하강 시키기 위한 버너 고정판(19)과, 슬라브를 절단하기 위한 장치로 산소를 이용하여 절단을 실시하는 버너(20)와, 연속 주조공정에 의해 생산되는 제품으로 냉연 및 열연 제품의 기초 원자재인 슬라브(21)와, 연결봉의 동작상태를 감지판에 전달하는 로드(22)로 구성되어 있다.

종래 토치 커터 머신의 상하강장치는 토치 커터 머신의 절단장치인 버너를 상하로 이동시키기 위한 장치로 버너 모터가 절단을 위해 피 절단 물체인 슬라브 측으로 이동하여 검출장치인 콘택트 필러가 슬라브에 접촉하면 콘택트 필러에 연결된 로드가 상승하여 리미트 스위치를 동작시키게 되고, 이때 상하강 장치가 상승되면 콘택트 필러의 리미트 스위치가 해제되면서 절단장치가 절단을 개시하게 되어 있는데 절단장치 주행방향은 버너 모터의 주행방향이 되며 절단장치의 역주행방향은 버너 모터의 역주행방향이 된다.

제3a,b,c도는 종래 토치 커터 머신의 절단 흐름도로서, 여기에서 도시한 도면에 의거하여 종래 장치의 작동원리를 살펴보면 피 절단물체인 슬라브의 생산길이를 펄스제너레이터 등의 센서를 이용하여 검출하여 적정의 절단개시시점에 절단 명령이 내려지면 토치 커터 머신이 피 절단 물체인 슬라브의 폭을 검출하기 위해 토치 커터 머신의 버너 모터가 피 절단 물체인 슬라브 쪽으로 주행하면 슬라브 폭 검출장치인 콘택트 필러에 피 절단 물체인 슬라브가 접촉하게 되면(s1) 콘택트 필러와 연결대는 뒤로 밀리게 되고 여기에 연결된 크랭크에 의해 이 운동은 수직운동으로 변환되어 연결봉에 전달되면 이에 따라 감지판이 상승되면서(s2) 필러 상승위치 검출 리미트 스위치가 동작한다. 필러 상승위치 검출 리미트 스위치가 동작되면 (s3) 토치 커터 머신버너 모터의 주행이 정지되고 상하강장치의 모터에 의해 상하강 장치가 상승되게 되며 이때 스프라켓 및 체인에 의해 상하강 장치에 연결된 절단장치가 함께 상승하게 된다. 상승-정지 위치까지 상하강 장치가 상승하게 되면 상승위치 리미트 스위치가 동작하게 되어 상승이 정지하게 된다. 상하강 장치가 상승위치에서 정지하게 되면 버너 모터가 다시 주행을 시작하면서 절단장치가 절단을 실시하게 되며 이때 버너 모터의 훨에 설치된 펄스제너레이터에 의해 절단장치의 위치가 계속적으로 계산된다. 절단이 완료되면 절단장치의 버너 모터가 역 주행하여 정지위치에 도달하면 역 주행이 정지되는데 역 주행 정지위치는 초기 절단 시작 주행시 폭 검출장치의 콘택트 필러와 슬러브가 접촉되어 콘택트 필러 상승 위치 리미트 스위치가 동작된 지점의 펄스제너레이터 카운트 값을 기억시켜 두었다가 역주행시는 이 기억값보다도 약 150mm를 더 역 주행후 정지하게 된다.

종래 토치 커터 머신에서의 문제점 발생원인을 살펴보면 위치검출장치인 콘택트 필러와 상하강 장치의 구조적 결함으로 토치 커터 머신의 작동 불능이 초래되고 있는 것이다. 더 구체적으로 토치 커터 머신의 절단장치의 이탈 및 탈착 동작불능이 발생하는 원인을 살펴보면 구조상의 결함에 있어서 콘택트 필러의 접촉부 마모가 발생하여 절단장치의 버너 모터 주행시 과주행되어 콘택트 필러 상승불능의 발생으로 절단장치의 이탈 및 탈착이 발생하고 절단장치 버너 모터 역 주행후 정지시 정지 위치보다 적게 역주행후 상하강장치가 하강되어 절단장치의 이탈 및 탈락이 발생한다. 또한 접촉부 구조적 모순으로 인하여 접촉 위치의 슬라브 표면이 매끄럽지 못할 시 상승불능으로 절단장치 이탈 및 탈락 발생한다. 그리고 슬라브 검출장치 구조적 모순으로 로드부의 고착 발생 등으로 상승불능이 발생하며 리미트 스위치의 오동작 혹은 파손으로 상하강 장치 모터의 브레이크 갭 조정 난이로 모터 소손 및 모터 동작불능 발생하며 체인 상하강의 빈번한 동작으로 체인 파손이 발생한다.

따라서 본 발명은 종래의 토치 커터 머신에서 절단장치의 이탈 및 탈착을 방지하고 점검 및 수리가 용이토록 하며 작동불능으로 인한 조업중단 등을 방지하기 위해 폭 검출장치인 콘택트 필러와 상하강 장치를 제거 또는 개선하고 토치 커터 머신과 관계 설비 및 장치와 정보를 공유토록 하여 설비의 자동화를 기하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 이루기 위한 본 발명의 수단은 연속주조설비에서 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트를 적정한 길이로 절단하는 토치 커터 머신에 있어서, 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 폭을 조정하며 조정된 폭 데이터를 출력하는 폭 조정장치와, 연속주조설비를 제어하기 위하여 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 조업 데이터를 저장하며 조업 데이터 중에서 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 길이와 폭의 절단 데이터를 자동으로 출력하는 상위 제어장치와, 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 길이와 폭의 절단 데이터를 수동으로 입력하고 입력된 데이터를 출력하는 입력장치와, 입력 장치에서 수동으로 입력된 절단 데이터 또는 상위 제어장치에서 자동으로 출력하는 절단 데이터를 선택하도록 하는 선택신호를 출력하는 선택장치와, 선택장치의 선택신호에 따라 폭 조정장치, 입력장치 또는 상위 제어장치의 출력 데이터를 사용하여 토치 커터 머신이 절단을 시작하는 길이와 폭의 위치를 결정하며 특히 토치 커터 머신이 절단을 시작하는 폭의 위치는 토치 커터 머신의 홈 위치간의 거리에서 입력장치에서 입력되는 폭 데이터 또는 상위 제어장치에서 입력되는 폭 데이터를 뺀 값을 2로 나누어 절단을 시작하는 위치를 계산하여 토치 커터 머신에 입력하는 토치 커터 머신 제어장치를 포함하여 구성되어 있다.

제1도는 연속주조공정의 레이아웃도.

제2도는 종래 토치 커터 머신의 슬라브 폭 측정장치 및 상하강장치의 구성도.

제3a,b,c도는 종래 토치 커터 머신의 절단 흐름도.

제4도는 본 발명의 토치 커터 머신의 구성도.

제5도는 본 발명 장치의 절단개시 위치 검출도.

제6a,b,c,d는 본 발명의 토치 커터 머신의 절단 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

41 : 토치 커터 머신 제어장치 42 : 수동입력장치

43 : 상위 제어장치 44 : 폭 조정장치

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세하게 설명하고자 한다.

제4도는 본 발명에 따른 실시예의 토치 커터 머신 구성도로서, 여기에서 도시한 바와 같이 연속주조설비에서 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트를 적정한 길이로 절단하는 토치 커터 머신은, 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 폭을 조정하며 조정된 폭 데이터를 출력하는 폭 조정장치(44)와, 연속주조설비를 제어하기 위하여 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 조업 데이터를 저장하며 조업 데이터 중에서 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 길이와 폭의 절단 데이터를 자동으로 출력하는 상위 제어장치(43)와, 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 길이와 폭의 절단 데이터를 수동으로 입력하고 입력된 데이터를 출력하며 상위 제어장치에서 자동으로 입력되는 절단 데이터와 입력 장치에서 수동으로 입력된 절단 데이터를 선택하도록 하는 선택신호를 출력하는 수동입력장치(42)와, 수동입력장치의 선택신호에 따라 폭 조정장치(44), 수동입력장치(42) 또는 상위제어장치(41)의 출력 데이터를 사용하여 토치 커터 머신이 절단을 시작하는 길이와 폭의 위치를 결정하며 특히 토치 커터 머신이 절단을 시작하는 폭의 위치는 토치 커터 머신의 홈 위치간의 거리에서 입력 장치에서 입력되는 폭 데이터 또는 상위 제어장치에서 입력되는 폭 데이터를 뺀 값을 2로 나누어 절단을 시작하는 위치를 계산하여 토치 커터 머신에 입력하는 토치 커터 머신 제어장치(41)를 포함하여 구성되어 있다.

본 발명의 토치 커터 머신의 상세 내용을 살펴보면 종래의 장치에서 슬라브 폭 검출을 위해 사용하던 콘택트 필러 부분(도3의 s1)부터 센서인 콘택트 필러 상한 위치 근접 스위치 부분(도3의 s2,s3)까지를 제거 또는 설치하지 않으며 또한 상하강 모터와 상하강 감속기 부분마저 제거 또는 설치하지 않으면서 수동입력장치, 상위제어장치 또는 폭 조정장치에서 가지고 있는 조업 데이터 즉 생산중인 슬라브의 폭 정보를 토치 커터 머신 제어장치인 피.엘.시(Programmable Logic Controller)가 입력을 받아서 이 데이터에 의해 절단장치 버너 모터가 슬라브의 폭만큼 진행하여 절단을 개시한다.

제5도는 본 발명의 장치의 절단개시 위치 검출도로서, 본 발명의 슬라브의 폭 검출 및 계산 방법은 상세하게 살펴보면 생산되는 슬라브의 폭을 폭 조정장치 (44) 혹은 상위제어장치(43), 수동입력장치(42)를 통해 입력받고 실측한 절단장치 버너 정위치간 거리에서 생산중인 슬라브의 폭을 차감하여 이를 다시 2로 나누면 절단장치인 버너가 주행하여 절단을 개시할 시점이 된다. 즉, Y=(X-Z)/2이다. 여기에서 X는 절단장치 정위치간 거리 Z는 생산중인 슬라브 폭이며 Y는 버너 정위치에서 절단할 슬라브까지의 거리로서 종래 장치에서의 콘택트 필러가 슬라브에 접촉되어 슬라브 폭을 검출하던 값과 동일한 값이 된다. 토치 커터 머신은 이 Y값 즉 절단 개시 위치까지 버너 모터가 주행한 후 절단을 실시하게 되면 이 때 종래의 장치처럼 상하강 장치가 상승동작을 행하지 않고 즉시 절단을 개시하게 되어 절단시간을 단축시키게 된다. 또한 절단 중에는 종래의 장치와 마찬가지로 펄스제너레이터를 통해 절단장치의 현 위치를 계속적으로 계산하게 되면 절단완료시에는 역주행하여 절단개시 시점 즉 Y값 위치에서 150mm를 더 역 주행한 다음 정지한 후 종래의 장치에서와 같은 하강동작을 행하지 않고 다음 절단 명령을 기다리게 된다.

제6a,b,c,d도는 본 발명의 토치 커터 머신의 절단 흐름도로소, 여기에서 도시한 바와 같이 연속주조설비에서 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트를 적정한 길이로 절단하는 토치 커터 머신의 제어방법은, (1) 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 폭을 조정하며 조정된 폭 데이터를 출력하는 단계와, (2) 연속주조설비를 제어하기 위하여 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 조업 데이터를 저장하며 조업 데이터중에서 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 길이와 폭의 절단 데이터를 자동으로 출력하는 단계(s11)와 (3) 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 길이와 폭의 절단 데이터를 수동으로 입력하고 입력된 데이터를 출력하는 단계와(s12), (4)(3)의 단계에서 수동으로 입력된 절단 데이터 또는 (2)의 단계에서 자동으로 출력되는 절단 데이터를 선택하도록 하는 선택신호에 따라 (1)의 단계, (2)의 단계 또는 (3)의 단계의 출력 데이터를 사용하여 토치 커터 머신이 절단을 시작하는 길이와 폭의 위치를 결정하며 특히 토치 커터 머신이 절단을 시작하는 폭의 위치는 토치 커터 머신의 홈 위치간의 거리(s13)에서 (3)의 단계에서 입력되는 폭 데이터 (s16) 또는 (2)의 단계에서 입력되는 폭 데이터(s14)를 뺀 값을 2로 나누어 절단을 시작하는 폭의 위치를 계산(s15,s17)하여 토치 커터 머신에 입력하는 단계를 포함하여 구성된다.

그러므로 본 발명에서는 절단 개시 위치 검출을 위한 검출장치가 불필요하게 되었으며 절단 개시 위치 검출후 상하강 장치가 상승되고 또한 절단 완료후 버너 모터가 역주행후 정지 위치에 도달하여 상하강 장치가 하강되는 동작이 필요 없게 되므로 상하강 장치가 불필요하다.

본 발명을 사용하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 슬라브 검출장치가 불필요하게 되므로 이를 제거 또는 설치할 필요가 없으며 이로 인한 절단장치의 이탈 및 탈락을 방지할 수 있다.

(2) 상하강 장치가 필요 없게 되므로 이를 제거 또는 설치할 필요가 없으며 이로인한 절단장치의 이탈 및 탈락을 방지하고 모터 및 브레이크 고장 등으로 인한 광을 방지할 수 있다.

(3) 접촉에 의한 슬라브 폭 검출에서 통신 및 입력 장치를 통한 입력으로 정확한 위치 선정이 용이하고 관련 설비와 유기적인 자동화를 이룩할 수 있다.

(4) 슬라브 폭 검출을 위한 주행 및 상하강 동작을 행하지 않아 절단시간을 줄일 수 있어 조업 효율이 높아진다.

(5) 불안정 설비의 제거로 안전사고를 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 연속주조설비에서 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트를 적정한 길이로 절단하는 토치 커터 머신에 있어서, 상기 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 폭을 조정하며 상기 조정된 폭 데이터를 출력하는 폭 조정수단과, 상기 연속주조설비를 제어하기 위하여 상기 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 조업 데이터를 저장하며 상기 조업 데이터중에서 상기 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 길이와 폭의 절단 데이터를 자동으로 출력하는 상위 제어수단과, 상기 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 길이와 폭의 절단 데이터를 수동으로 입력하고 입력된 상기 데이트를 출력하는 입력수단과, 상기 입력수단에서 수동으로 입력된 상기 절단 데이터 또는 상기 상위 제어수단에서 자동으로 출력되는 상기 절단 데이터를 선택하도록 하는 선택신호를 출력하는 선택수단과, 상기 선택수단의 선택신호에 따라 상기 폭 조정수단, 상기 입력수단 또는 상기 상위 제어수단의 출력 데이터를 사용하여 상기 토치 커터 머신이 절단을 시작하는 길이와 폭의 위치를 결정하며 특히 상기 토치 커터 머신이 절단을 시작하는 폭의 위치는 토치 커터 머신의 홈 위치간의 거리에서 상기 입력 수단에서 입력되는 폭 데이터 또는 상기 상위 제어수단에서 입력되는 폭 데이터를 뺀 값을 2로 나누어 절단을 시작하는 위치를 계산하여 상기 토치 커터 머신에 입력하는 토치 커터 머신 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토치 커터 머신.
2. 연속주조설비에서 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트를 적정한 길이로 절단하는 토치 커터 머신의 제어방법에 있어서, (1) 상기 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 폭을 조정하며 상기 조정된 폭 데이터를 출력하는 단계와, (2) 상기 연속주조설비에서 제어하기 위하여 상기 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 조업 데이터를 저장하며 상기 조업 데이터중에서 상기 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 길이와 폭의 절단 데이터를 자동으로 출력하는 단계와, (3) 상기 생산되는 슬라브와 블룸 및 빌레트의 길이와 폭의 절단 데이터를 수동으로 입력하고 입력된 상기 데이터를 출력하는 단계와, (4) 상기 (3)의 단계에서 수동으로 입력된 상기 절단 데이터 또는 상기 (2)의 단계에서 자동으로 출력되는 상기 절단 데이터를 선택하도록 하는 선택신호를 출력하는 단계와, (5) 상기 (4)의 단계의 선택신호에 따라 상기 (1)의 단계, 상기 (2)의 단계 또는 상기 (3)의 단계의 출력 데이터를 사용하여 상기 토치 커터 머신이 절단을 시작하는 길이와 폭의 위치를 결정하며 특히 상기 토치 커터 머신이 절단을 시작하는 폭의 위치는 토치 커터 머신의 홈 위치간의 거리에서 상기 (3)의 단계에서 입력되는 폭 데이터 또는 상기 (2)의 단계에서 입력되는 폭 데이터를 뺀 값을 2로 나누어 절단을 시작하는 위치를 계산하여 상기 토치 커터 머신에 입력하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토치 커터 머신.