KR100515611B1 - 소둔산세라인의 코일 크기 측정장치 - Google Patents

소둔산세라인의 코일 크기 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 정상코일 뿐아니라 비정상코일의 경우에도 코일의 폭을 측정하여 이에 따른 코일의 페이오프릴 장착작업을 자동적으로 수행할 수 있도록 된 소둔산세라인의 코일 크기 측정장치를 제공함에 있다.
이에 본 발명은 코일카 측면의 설비바닥에 설치되는 레일부재와, 양 측면에 레일부재를 따라 구르는 구동바퀴가 설치되어 레일부재를 따라 코일 측면으로 이동가능하게 놓여지는 베이스부재, 베이스부재를 이동시키기 위한 구동실린더, 베이스부재 상부에 설치되는 수직레일부재, 수직레일부재에 설치되어 코일의 폭을 측정하기 위한 폭측정부와, 코일의 외경을 측정하기 위한 외경측정부를 포함하는 소둔산세라인의 코일 크기 측정장치를 제공한다.

Description

소둔산세라인의 코일 크기 측정장치{Device for measuring coil in annealing pickling line}
본 발명은 소둔산세라인에서 페이오프릴에 끼워지는 코일의 크기를 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 비정상적인 크기의 코일도 측정이 가능하여 정확히 페이오프릴에 끼우고 인출할 수 있도록 한 코일 내경 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉연공정을 거친 스트립은 코일로 감겨져 천장 크레인에 의해 입측 코일 새들위에 놓여지게 되고, 입측 코일카는 새들 위의 코일을 들어올려 소둔산세라인의 페이오프릴로 이송하게 된다.
페이오프릴에 코일이 위치하게 되면 도 3에 도시된 바와 같이 코일카(100) 위에 놓여있는 코일(150)의 크기를 측정하여 코일(150)의 내경 중심과 페이오프릴의 맨드렐(200) 중심을 맞추게 되고, 맨드렐(200)은 코일(150)의 내경과 동일한 크기로 확장하여 코일(150)을 파지하게 되는 것이다.
이와같이 연속라인 작업시 각 코일에 대한 작업지시 정보를 제공받아 소둔작업이 이루어지며, 코일을 페이오프릴에 장착시 매 코일마다 폭을 측정하여 그 수치를 전송받고 이에 따라 작업조건을 도출 자동 설정되어 인입작업, 통판운전을 행하게 된다.
그런데, 종래의 측정구조는 비정상 코일(후프, 더미, 6톤 이하 제품)의 경우에는 외경, 폭 측정범위를 벗어나기 때문에 측정이 불가능하여, 운전자가 직접 눈으로 확인하여 작업 데이터를 임의 설정하고 수동 입력하여 작업하게 된다.
따라서 수동으로 맨드렐에 코일을 삽입해야 하므로 코일 센터를 맨드렐에 맞추기 위해 몇번이고 운전대에서 내려와 확인해야 되며, 미숙련자 작업시 코일을 떨어뜨려 설비사고를 유발시키게 되는 문제점이 있다.
또한, 코일 통판시 데이터 설정치가 상이하여 각 구동장치 속도가 틀리게 되고 이로 인해 통판시간지연, 라인 스톱 부하증가 등의 운전사고가 발생하게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 요구사항에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 정상코일 뿐아니라 비정상코일의 경우에도 코일의 폭을 측정하여 이에 따른 코일의 페이오프릴 장착작업을 자동적으로 수행할 수 있도록 된 소둔산세라인의 코일 크기 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 코일카에 놓여진 코일의 외경을 측정하기 위한 외경측정부와, 코일의 폭을 측정하기 위한 폭측정부로 이루어진다.
이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 코일 크기 측정장치의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도 1의 부분 상세도이다.
상기한 도면에 의하면, 본 발명은 코일카에 놓여진 코일의 외경을 측정하기 위한 외경측정부와, 코일의 폭을 측정하기 위한 폭측정부 및 각 측정부를 이동시키기 위한 이동부로 이루어진다.
먼저 이동부는 코일카 측면의 설비바닥에 설치되는 레일부재(10)와, 양 측면에 레일부재(10)를 따라 구르는 구동바퀴(11)가 설치되어 레일부재(10)를 따라 코일 측면으로 이동가능하게 놓여지는 베이스부재(12), 베이스부재(12)를 이동시키기 위한 구동실린더(13)로 이루어진다.
여기서 레일부재(10)에 대해 베이스부재(12)의 유동을 방지하기 위하여 베이스부재(12) 양 측면에 브라켓이 돌출설치되고 브라켓 선단에는 레일부재(10) 내측면에 밀착되는 가이드롤(19)이 설치된 구조로 되어 있다.
구동실린더(13)는 레일부재(10) 상부로 연결되는 브라켓(14)상에 수평으로 고정설치되고 피스톤로드 선단은 베이스부재(12)에 연결되는 구조로 되어 있다.
베이스부재(12) 상부에 수직으로 수직레일부재(15)가 설치되며, 수직레일부재(15)를 매개로 각 측정부가 장착되게 된다.
또한, 베이스부재(12) 측면에는 랙이 형성된 랙바(16)가 부착설치되고 브라켓상에는 랙에 치합되는 피니언기어(17)가 회동가능하게 장착되며 피니언기어(17) 회전축에는 피니언기어(17)의 회전수를 감지하기 위한 제1PLG(18)가 설치된다.
도면부호 (20)와 (21)는 베이스부재(12)에 설치되는 감지편과 감지편을 감지하기 위해 레일부재(10) 상부에 설치되는 감지센서이다.
상기 외경측정부는 수직레일부재(15)를 따라 슬라이딩가능하게 설치되는 승강부재(30)와, 승강부재(30)에 대해 코일 측면으로 슬라이딩가능하게 설치되는 이동부재(31), 승강부재(30)에 고정설치되고 이동부재(31)에 연결되어 이동부재(31)를 슬라이딩시키기 위한 작동실린더(32), 이동부재(31)에 설치되고 표면에 랙이 형성된 랙바(33), 승강부재(30)에 설치되어 랙바(33)에 치합되는 피니언기어(34), 피니언기어(34) 회전축에 설치되어 피니어기어의 회전수를 감지하기 위한 제2PLG(35), 이동부재(31)의 코일측 선단에 수직으로 세워져 설치되는 수직부재(36), 수직부재(36) 상부에 코일 방향으로 돌출설치되는 케이스(37), 케이스(37) 내부에 삽입되고 케이스(37) 선단의 홀을 통해 돌출되는 감지침(38), 케이스(37) 내부에서 감지침(38)과 케이스(37) 선단 사이에 설치되어 감지침(38)에 탄성력을 인가하기 위한 탄성스프링(39), 감지침(38) 후방에 위치하여 감지침(38) 후진시 이를 감지하기 위한 접촉센서(40)로 이루어진다.
여기서 승강부재(30)와 이동부재(31)와의 설치상태는 도 2에 잘 예시되어 있다. 즉, 승강부재(30)의 양 측면에는 길이방향으로 홈(41)이 형성되고, 이동부재(31)는 중앙부가 길이방향으로 절결되고 절결된 양 내측면에 상기 홈(41)에 끼워지는 레일(42)이 형성되는 한편, 승강부재(30) 상부와 하부에는 이동부재(31)의 상,하면에 밀착되어 구르는 구동바퀴(43)가 장착된 구동축이 회동가능하게 설치되어 있다.
그리고 랙바(33)는 이동부재(31)의 절결부 내측면에 길이방향으로 설치되고, 피니언기어(34)는 승강부재(30)에 설치되는 브라켓상에 하향 수직설치되어 랙바(33)의 랙에 치합된다.
한편, 상기 폭측정부는 수직부재(36) 상부에 수평방향으로 설치되는 가이드바(50), 가이드바(50), 가이드바(50) 양 선단에 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이딩부재(51), 슬라이딩부재(51)에 코일쪽 방향으로 돌출설치되는 코일접촉부재(52), 각 코일접촉부재(52) 선단에 수직으로 하향설치된 브라켓 선단에 서로 대응되게 설치되는 발광센서(53)와 수광센서(54), 수직부재(36)에 설치되고 각 슬라이딩부재(51)에 연결되어 슬라이딩부재(51)를 이동시키기 위한 이동실린더(55), 슬라이딩부재(51)에 설치되어 수직부재(36)쪽으로 수평연장되고 표면에 랙이 형성된 랙바(56), 수직부재(36)상의 브라켓에 설치되어 각 랙바(56)의 랙에 치합되는 피니언기어(57), 피니언기어(57)의 회전축에 설치되어 피니언기어(57)의 회전수를 감지하기 위한 제3PLG(58)로 이루어진다.
또한, 폭측정부는 수직레일부재(15) 상부에 설치된 브라켓에 수직으로 설치되고 승강부재(30) 상부에 연결되어 승강부재(30)를 승하강시키기 위한 수직실린더(59)를 더욱 포함한다.
여기서 미설명된 도면부호 (60)는 슬라이딩부재(51)에 설치되는 감지센서이고 (61)는 수직부재(36)에 설치되어 슬라이딩부재(51)쪽으로 연장된 연장바(62) 선단에 설치되어 감지센서에 감지되는 감지편으로 슬라이딩부재(51)의 최초위치를 지정하게 된다.
이하 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
비정상 코일이 코일카에 의해 페이오프릴로 이송되어 오면, 작업자는 컨트롤패널 등의 스위치를 조작하여 비정상코일의 폭과 외경을 정확히 측정할 수 있게 된다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 각부재의 최초 위치에서 먼저 구동실린더(13)가 신장작동됨으로서 베이스부재(12)를 코일쪽으로 이동시키게 된다. 베이스부재(12)는 하부에 설치되어 있는 구동바퀴(11)가 레일부재(10)를 따라 구르게 되어 부드럽게 이동할 수 있게 되며, 이때 베이스부재(12) 측면에 설치되어 있는 랙바(16)의 랙이 치합되어 있는 피니언기어(17)를 회전시키게 되고, 피니언기어(17)의 회전수는 제1PLG(18)에 의해 측정되어 1차 이동거리로 정확히 연산된다.
베이스부재(12)가 레일부재(10) 선단까지 완전히이동하게 되면 레일부재(10) 상단에 설치되어 있는 감지센서에 베이스부재(12)의 감지편이 감지되고 이 센서의 신호에 따라 구동실린더(13)는 정지하게 된다.
이와 동시에 상기 감지센서의 신호에 따라 승강부재(30)에 설치되어 있는 작동실린더(32)가 수축작동되어 승강부재(30) 측면의 레일에 홈을 매개로 설치된 이동부재(31)를 계속해서 코일 측면으로 이동시키게 된다. 이동부재(31)는 작동실린더(32)의 수축작동에 따라 수직레일부재(15)에 고정되어 있는 승강부재(30)에 대해 당겨지게 되어 코일쪽으로 이동하게 되는 것이다.
이동부재(31)의 이동은 수직부재(36)에 코일쪽으로 설치된 감지침(38)에 코일 측면이 닿을 때까지 계속되는 데, 감지침(38)이 코일 측면에 접촉되어 뒤로 밀리게 되면 케이스(37) 후방에 설치되어 있는 접촉센서(40)에 감지침(38)의 끝이 닿게 되고, 감지침(38)을 감지한 접촉센서(40)의 신호에 따라 작동실린더(32)는 정지하게 된다.
이때, 이동부재(31)에 설치된 랙바(33)도 이동되면서 랙바(33)의 랙에 치합되어 있는 승강부재(30)의 피니언기어(34)가 회전하게 되고 피니언기어(34)의 회전수는 제2PLG(35)에 의해 측정되어 2차 이동거리로 정확히 연산된다.
따라서 최초 작업위치에서 제1PLG(18)에 의해 측정된 베이스부재(12)의 이동거리와 베이스부재(12)의 정지위치에서 제2PLG(35)에 의해 측정된 이동부재(31)의 이동거리를 합하게 되면 최종 이동된 길이가 계산되고, 최초 작업위치에서 코일카 중심까지의 길이에서 상기 최종 이동된 길이를 제하게 되면 코일카에 놓여진 비정상 코일의 외경이 계산된다.
한편, 접촉센서(40)에 의해 감지신호가 인가되면 작동실린더(32) 정지와 동시에 수직레일부재(15)의 브라켓에 설치된 수직실린더(59)가 신장작동됨으로서 연속적으로 코일의 폭을 측정할 수 있게 된다.
수직실린더(59)가 신장작동됨에 따라 승강부재(30)는 수직레일부재(15)를 따라 하향이동하게 되고, 승강부재(30)에 연결되어있는 이동부재(31)도 동일하게 하강함으로서 수직부재(36)에 설치된 폭측정부가 코일에 대해 하향하게된다.
즉, 코일 외경을 측정하기 위해 이동부재(31)가 코일 측면으로 이동하게 되면 가이드바(50)의 양단의 슬라이딩부재(51)에 설치되어 코일 양 선단으로 돌출된 코일접촉부재(52)가 코일의 양 선단에 위치하게 되는 데, 이 상태에서 이동부재(31)가 하강함에 따라 코일접촉부재(52)도 하강하게 된다.
이때, 각 코일접촉부재(52)의 브라켓에 대응되게 설치되어 있는 수광센서(54)와 발광센서(53)는 최초 코일에 의해 가려져 발광센서(53)의 빛이 차단되어 있는 상태에서 이동부재(31) 하강에 따라 발광센서(53)와 수광센서(54)가 코일의 중심에 이르게 되면, 맨드렐에 끼워지는 코일 중심을 통해 발광센서(53)의 빛이 수광센서(54)에 감지되게 된다.
수광센서(54)의 감지신호에 따라 수직실린더(59)는 작동을 멈추게 되고, 수직부재(36)에 설치되어 있는 이동실린더(55)가 수축작동되어 코일접촉부재(52)를 중앙으로 이동시키게 된다.
코일 양 선단에 코일접촉부재(52)가 닿게 되면 이동실린더(55)의 작동을 멈추고 이동거리를 계산함으로서 코일의 폭을 측정할 수 있게 된다.
즉, 이동실린더(55) 수축작동에 따라 이동실린더(55)에 연결되어 있는 슬라이딩부재(51)가 가이드바(50)를 따라 중앙으로 이동하게 되고, 이때 슬라이딩부재(51)에 수평설치되어 있는 랙바(56)도 이동되면서 랙바(56)의 랙에 치합되어 있는 피니언기어(57)가 회전하게 된다.
피니언기어(57)의 회전량은 제3PLG(58)에 의해 코일접촉부재(52)가 코일에 닿을때까지의 이동량으로 측정되고, 이 측정치를 최초 코일과 코일접촉부재(52) 사이의 길이에서 빼주게 되면 코일의 폭이 정확히 측정되는 것이다.
코일의 외경과 폭 측정이 완료되면, 다음 코일 측정을 위해 모두 원위치로 복귀하게 된다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 코일 크기 측정장치에 의하면, 다양한 크기의 코일을 기계적으로 측정함으로서, 페이오프릴의 맨드렐에 코일을 삽입하고 통판, 운전시 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래의 수작업에 의한 코일 측정시 발생되는 인명피해와 설비사고를 방지할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 코일 크기 측정장치의 전체 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 부분 상세도,
도 3은 종래기술에 따른 코일 크기 측정구조를 도시한 개략적인 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 레일부재 12 : 베이스부재
13 : 구동실린더 15 : 수직레일부재
16,33,56 : 랙바 17,34,57 : 피니언기어
18,35,58 : PLG 30 : 승강부재
31 : 이동부재 32 : 작동실린더
36 : 수직부재 37 : 케이스
38 : 감지침 40 : 접촉센서
50 : 가이드바 51 : 슬라이딩부재
52 : 코일접촉부재 53 : 발광센서
54 : 수광센서 55 : 이동실린더
59 : 수직실린더

Claims (4)

  1. 코일카 측면의 설비바닥에 설치되는 레일부재와, 양 측면에 레일부재를 따라 구르는 구동바퀴가 설치되어 레일부재를 따라 코일 측면으로 이동가능하게 놓여지는 베이스부재, 베이스부재를 이동시키기 위한 구동실린더, 베이스부재 상부에 설치되는 수직레일부재, 수직레일부재에 설치되어 코일의 폭을 측정하기 위한 폭측정부와;
    상기 수직레일부재를 따라 슬라이딩가능하게 설치되는 승강부재와, 승강부재에 대해 코일 측면으로 슬라이딩가능하게 설치되는 이동부재, 승강부재에 고정설치되고 이동부재에 연결되어 이동부재를 슬라이딩시키기 위한 작동실린더, 이동부재에 설치되고 표면에 랙이 형성된 랙바, 승강부재에 설치되어 랙바에 치합되는 피니언기어, 피니언기어 회전축에 설치되어 피니어기어의 회전수를 감지하기 위한 제2PLG, 이동부재의 코일측 선단에 수직으로 세워져 설치되는 수직부재, 수직부재 상부에 코일 방향으로 돌출설치되는 케이스, 케이스 내부에 삽입되고 케이스 선단의 홀을 통해 돌출되는 감지침, 케이스 내부에서 감지침과 케이스 선단 사이에 설치되어 감지침에 탄성력을 인가하기 위한 탄성스프링, 감지침 후방에 위치하여 감지침 후진시 이를 감지하기 위한 접촉센서를 포함하여 코일의 외경을 측정하기 위한 외경측정부를 포함하는 소둔산세라인의 코일 크기 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스부재 측면에는 랙이 형성된 랙바가 부착설치되고 브라켓상에는 랙에 치합되는 피니언기어가 회동가능하게 장착되며 피니언기어 회전축에는 피니언기어의 회전수를 감지하기 위한 제1PLG가 설치된 것을 특징으로 하는 소둔산세라인의 코일 크기 측정장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 폭측정부는 수직부재 상부에 수평방향으로 설치되는 가이드바, 가이드바, 가이드바 양 선단에 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이딩부재, 슬라이딩부재에 코일쪽 방향으로 돌출설치되는 코일접촉부재, 각 코일접촉부재 선단에 수직으로 하향설치된 브라켓 선단에 서로 대응되게 설치되는 발광센서와 수광센서, 수직부재에 설치되고 각 슬라이딩부재에 연결되어 슬라이딩부재를 이동시키기 위한 이동실린더, 슬라이딩부재에 설치되어 수직부재쪽으로 수평연장되고 표면에 랙이 형성된 랙바, 수직부재상의 브라켓에 설치되어 각 랙바의 랙에 치합되는 피니언기어, 피니언기어의 회전축에 설치되어 피니언기어의 회전수를 감지하기 위한 제3PLG, 수직레일부재 상부에 설치된 브라켓에 수직으로 설치되고 승강부재 상부에 연결되어 승강부재를 승하강시키기 위한 수직실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 소둔산세라인의 코일 크기 측정장치.
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