KR100523111B1

KR100523111B1 - 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치

Info

Publication number: KR100523111B1
Application number: KR10-2001-0068113A
Authority: KR
Inventors: 조병기; 박국일
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2005-10-19
Also published as: KR20030035694A

Abstract

본 발명은 연속 주조공정에서 슬라브에 부여되는 정보(고유번호)를 일괄 마킹하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 연속주조 공정에서 생산되는 슬라브에 마킹 머신을 통해 고유번호를 마킹하는 장치에 있어서, 전,후진 동작하는 상기 마킹 머신의 내부에 내장되고 내부에 고압 및 연료가스가 통과하는 유로가 형성되며, 상부에 알루미늄 분말 저장탱크가 연결된 유닛 본체의 하부에 가스점화수단이 연결된 스프레이 유닛부; 상기 스프레이 유닛부와 상기 슬라브 사이에 설치되어 상기 가스점화수단에 의해 용융분사되는 알루미늄 분말을 통해 상기 슬라브에 고유번호를 마킹하는 문자 플레이트 드럼셋트부; 상기 문자 플레이트 드럼 셋트부의 드럼에 내장되어 상기 드럼 내부의 잔류 용융 알루미늄을 제거하는 드럼 스캐닝 장치부; 상기 마킹 머신의 하부에서 상기 유닛 본체의 길이 방향을 따라 설치되어 전,후진하면서 상기 슬라브 측면의 스케일을 제거하는 디스케일러부; 및 상기 마킹 머신과 상기 슬라브와의 간격을 조절하는 스캐닝 로드; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치{Apparatus for batch marking of slab number}

본 발명은 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치에 관한 것으로, 특히 연속 주조공정에서 슬라브에 부여되는 정보(고유번호)를 일괄 마킹하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 일관 제철소의 연속주조 공정에서 생산되는 반제품 형태의 슬라브(5)에 고유번호(6)를 마킹하는 장치는 슬라브 전단면에 정보를 타각하는 스템퍼(stamper)방식과, 산화 알루미늄이나 알루미늄을 가공한 와이어(1f)를 용융 분사(1e)시켜 마킹하는 스프레이 마커(spray marker) 타입으로 구분된다.

종래 스프레이 마커 타입의 마킹 머신의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 알루미늄 와이어(1f)를 용융 분사 시키기 위한 스프레이 헤드 유닛(1)과, 슬라브 마킹 표면의 스케일 제거를 위한 디스케일러(2), 마킹 머신의 작동 및 알루미늄 와이어(1f) 용융에 필요한 전원공급 장치인 트랜스퍼머(3), 마킹 머신 이동장치(4)로 구성된다.

또한, 상기 스프레이 헤드 유닛(1)은 알루미늄 와이어 피딩에 필요한 에어 공급용 플랙시블 호스(1a), 와이어 송급 스피드 조절을 위한 조절변(1b), 에어 모터(1c), 전원공급 연결부(1d), 와이어 노즐(1i), 와이어 피딩 롤 캡(1h), 와이어 송급용 테프론 호스(1g)등으로 구성된다.

또한, 도 2a, 도 2b에 도시된 바와 같이, 마킹 문자 사이즈(6)는 70 ×100mm로 총 8바이트(Charge Number + 일련번호)가 슬라브(5) 측면에 1072mm 범위로 마킹되는데, 전공정인 연주기에서 주조된 슬라브(5)는 전단 지시에 의해 가스 토오치 커팅 머신으로 전단 되어짐과 동시에 슬라브(5) 정보, 즉 고유 번호가 주어지며 이 정보는 MT-PLC(Material Tracking PLC)로 부터 전송되고 해당 슬라브(5)가 마킹 포지션에 도착되어 롤러 테이블로부터 정지 신호를 받으면 마킹 머신 제어기(PLC)는 상기 MT-PLC로 부터 전송된 정보를 근거로 하여 마킹을 시작한다.

상기 마킹의 순서는 마킹부위 2바이트(Byte)를 디스케일링한 후, 홈 포지션(Home position)으로 복귀되고 동시에 에어 모터(1c)가 알루미늄 와이어(1f)를 송급하면서 전원이 투입(1d)되면 알루미늄 와이어(1e)가 용융 되는데 이때, 에어 노즐을 통해 공급된 에어(또는 질소)가 용융된 알루미늄을 분사시켜 슬라브(5) 측면에 마킹하게 되며, 마킹 사이클은 디스케일링 →디스케일러 홈 복귀 → 문자 1Byte 마킹 →디스케일링 →디스케일러 홈복귀 → 문자 1Byte 마킹 ···순으로 하여 8 바이트를 마킹하는 1사이클 타임은 47초가 소요된다.

통상, 2개의 스트랜드로 구성된 연속 주조기(Caster)에서 슬라브 사이즈 5500mm짜리를 주조 속도 1.7m/Min로 생산 할 경우 1분 37초에 1매씩 생산되며, 이는 종래의 마킹 머신 사이클 타임 47초와 동일하므로 그 이상의 주조 속도로 생산할 경우 단독 주조(Single Casting)라 할지라도 결국 마킹작업이 불가능 하게 되어 작업자에 의한 수작업 마킹이 불가피하게 된다.

또한, 캐스터 2기에서 동시 주조(Double Casting)를 할 경우 마킹을 하지 못하고 패스하거나 수작업 마킹 하는 사례가 더욱 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 슬라브에 부여되는 고유번호를 동시에 마킹 하므로서 마킹 사이클 타임을 줄여서 생산원가를 절감하고 고객 신뢰도 구축 및 작업자의 안전을 도모할 수 있는 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치는 연속주조 공정에서 생산되는 슬라브에 마킹 머신을 통해 고유번호를 마킹하는 장치에 있어서, 전,후진 동작하는 상기 마킹 머신의 내부에 내장되고 내부에 고압 및 연료가스가 통과하는 유로가 형성되며, 상부에 알루미늄 분말 저장탱크가 연결된 유닛 본체의 하부에 가스점화수단이 연결된 스프레이 유닛부; 상기 스프레이 유닛부와 상기 슬라브 사이에 설치되어 상기 가스점화수단에 의해 용융분사되는 알루미늄 분말을 통해 상기 슬라브에 고유번호를 마킹하는 문자 플레이트 드럼셋트부; 상기 문자 플레이트 드럼 셋트부의 드럼에 내장되어 상기 드럼 내부의 잔류 용융 알루미늄을 제거하는 드럼 스캐닝 장치부; 상기 마킹 머신의 하부에서 상기 유닛 본체의 길이 방향을 따라 설치되어 전,후진하면서 상기 슬라브 측면의 스케일을 제거하는 디스케일러부; 및 상기 마킹 머신과 상기 슬라브와의 간격을 조절하는 스캐닝 로드; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에서 상기 스프레이 유닛부는 내부가 통공된 원통형으로서 일측부에 알루미늄 분말량 조절변이 설치되고 타단부는 솔레노이드 밸브가 설치된 제 1분배부재와, 상기 제 1분배부재에 연결된 제 2분배부재와, 내부에 고압가스 및 연료가스가 연통되는 다수의 유로와, 하부 선단에 가스점화수단을 구비하고 상기 제 2분배부재에 결합된 유닛 본체와, 상기 유닛 본체의 일측 중앙부에 결합된 노즐캡과, 내면에 알루미늄 분사홀과 가스분사구를 구비하고 상기 노즐캡의 내측에 설치된 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 문자 플레이트 드럼셋트부는 외면에 다수개의 홀이 형성된 드럼과, 리미트 스위치를 구비하고 상기 드럼에 연결된 모터와, 벨트를 통해 상기 홀상에 취부되는 문자 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 이와 같은 본 발명에서 상기 드럼 스캐닝 장치부는 길이 방향을 따라 다수의 에어 퍼지 홀이 형성된 로터와, 상기 로터의 외주면 상에 부착된 와이어 브러시와, 상기 로터의 일단부에커플링결합된 에어 모터와, 차단변을 구비하고 상기 에어 모터에 연결된 에어라인과, 상기 로터의 타단부에 연결된 로터리 조인트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치의 일실시예를 나타낸 것으로서, 이에 따른 일괄 마킹장치는 크게 마킹 머신의 내부에 내장되고 내부에 고압 및 연료가스가 통과하는 유로가 형성되며, 상부에 알루미늄 분말 저장탱크가 연결된 유닛 본체의 하부에 가스점화수단이 연결된 스프레이 유닛부와, 상기 스프레이 유닛부와 슬라브 사이에 설치되어 상기 가스점화수단에 의해 용융분사되는 알루미늄 분말을 통해 상기 슬라브에 고유번호를 마킹하는 문자 플레이트 드럼셋트부와, 상기 문자 플레이트 드럼 셋트부의 드럼에 내장되어 상기 드럼 내부의 잔류 용융 알루미늄을 제거하는 드럼 스캐닝 장치부와, 상기 마킹 머신의 하부에서 상기 유닛 본체의 길이 방향을 따라 설치되어 전,후진하면서 상기 슬라브 측면의 스케일을 제거하는 디스케일러부 및, 상기 마킹 머신과 상기 슬라브와의 간격을 조절하는 스캐닝 로드로 이루어져 있다.

도 3은 본 발명에 따른 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치에 있어서의 스프레이 유닛부(20)의 구성을 보이는 단면도로서, 알루미늄(또는 산화 알루미늄) 분말(10)이 수납되는 대략 깔때기 형상을 갖는 분말 저장탱크(10b)가 전술한 마킹 머신(M)의 상부를 통해 제 1분배부재(20a-1)의 일단부 내경에 결합되어지되, 상기 제 1분배부재(20a-1)는 내부가 통공된 원통형으로서 일측부에는 분말량 조절변(20b)이 설치되어 있고, 제 1분배부재(20a-1)의 타단부는 솔레노이드 밸브(20c)를 경유하여 제 2분배부재(20a-2)와 연결된다.

상기 제 2분배부재(20a-2)는 상기 제 1분배부재(20a-1)와 동일한 형태로서 일단부 내주연에는 나사부가 형성되어 있고, 상기 제 2분배부재(20a-2)에 유닛 본체(20m)의 일측 나사부가 결합되어지되, 상기 유닛 본체(20m)는 내부에 대략 'ㅗ'자 및 일(一)자 형상의 단면을 갖는 유로가 각각 형성되어 있어서, 상기 유로에 고압가스 및 연료 가스가 다수개의 연결부재(20n-1, 20n-2)를 통해 연통되어진다.

또한, 상기 유닛 본체(20m)의 하부 선단에 가스점화수단이 연결되어지되, 상기 가스점화수단은 내부가 통공된 대략 'ㄴ'자 형상으로 절곡된 점화장치 고정부재(20g)의 일단부가 상기 유닛 본체(20m)의 하부 선단에 볼트결합되고, 상기 점화장치 고정부재(20g)의 내부에 릴레이(20f)가 내장되며, 상기 릴레이의 선단부에 점화플러그(20h)가 설치되어 있다.

또한, 상기 유닛 본체(20m)의 일측 중앙부에 형성된 나사부에 노즐캡(20l)이 결합되고, 상기 노즐캡(20l)의 내측에 세라믹 재질의 분사 노즐(21)이 취부되어지되, 상기 분사 노즐(21)은 그 내면 중앙부에 상기 'ㅗ'자 형상의 유로와 연통되는 알루미늄 분사홀(21b)이 형성되어 있고, 상기 분사홀의 전,후 및 좌, 우 양측에 상기 일자 형상의 유로와 연통되는 가스분사구(21a)가 다수개 형성되어 있다.

도 3중 미설명 부호 10a는 알루미늄 분말량을 검출할 수 있는 센서(10a), 20d, 20e는 솔레노이드 밸브, 20i는 점화, 20j는 용융, 20k는 문자피막이다.

도 4는 본 발명에 따른 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치에 있어서의 문자 플레이트 드럼 셋트부와, 드럼 스캐닝장치부의 구성을 보이는 단면도로서, 상기 문자 플레이트 드럼 셋트부(30)는 상기 스프레이 유닛부(20)와 상기 슬라브(5) 사이에 설치되는 바, 중공(中空)의 드럼(30a) 외면에 문자 플레이트 보다 작은 사이즈의 홀(30b)이 다수개 가공되어 있고, 상기 드럼(30a)은 모터(30c)에 체결되며, 상기 모터(30c)에 캠 타입의 리미트 스위치(30d)가 연결되고, 일정한 간격을 갖는 문자 플레이트(30f)가 벨트(30e)를 통해 상기 홀(30b)상에 놓여진다.

한편, 상기 드럼 스캐닝장치부(40)는 상기 드럼(30a) 내부의 잔류 용융 알루미늄을 제거하게 되며, 이는 중공의 로터(40g) 길이 방향을 따라 다수개의 에어 퍼지 홀(40e)이 형성되어 있고, 로터(40g)의 외주면 상에 와이어 브러시(40d)가 부착되어 있으며, 로터(40g)의 일단부에는 에어 모터(40b)가 커플링(40c)을 통해 연결되고, 차단변(40a)을 구비한 에어라인과 로터리 조인트(40f)가 에어 모터(40b) 및 상기 로터(40g)의 타단부에 연결되는 형태로 구성되어 상기 드럼(30a) 내부에 장착된다.

도 5는 본 발명에 따른 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치의 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치의 정면도로서, 유닛 본체(20m)의 정면에 8개의 스프레이 유닛부(20)가 설치되어 있고, 상기 마킹 머신(M)의 하부에서 유닛 본체(20m)의 길이 방향을 따라 문자 Byte수와 간격에 맞도록 디스케일러부(60)가 설치되는 바, 상기 디스케일러부에는 전,후 동작에 필요한 에어 실린더(60b)가 에어 모터(60a)와 함께 연결되어 있다.

또한, 상기 마킹 머신(M)의 일측 선단부에는 슬라브(5)와 마킹 머신과의 간격 조절을 위한 스캐닝 로드(scanning rod)(70)가 설치되어 있고, 마킹 머신(M)의 좌, 우측 중앙부에는 마킹 머신(M)의 전,후 작동에 필요한 피니언 기어(50b)가 회동가능하게 설치되어 있으며, 라인의 바닥면에는 상기 피니언 기어(50b)와 치합되는 래크 기어(50a)가 고정설치되어 있다.

또한, 상기 래크 기어(50a)의 일측 하부에는 마킹 머신(M)의 스피드 조절 및 정지 제어를 위한 3개의 근접 리미트 스위치(60c~60e)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 마킹 대상 슬라브(5)가 마킹 위치에 정지하면 롤러테이블 제어기(PLC)로부터 정지 시그널과 함께 MT-제어기(Material Tracking PLC)로부터 정보를 함께 전송받게 되며, 상기 드럼(30a)은 모터(30c)와 리미트 스위치(30d)에 의해 제어되어 데이터(슬라브 정보)와 문자판을 일치시킨다.

이후, 상기 피니언 기어(50b)의 회전에 의해 마킹 머신(M)이 전진되면서 상기 슬라브(5)에 스캐닝 로드(70)가 접촉하여 상기 근접 리미트 스위치(60e)에 감지되면 슬로우 스피드로 전환되고 타측 근접 리미트 스위치(60d)에 감지되면 마킹 머신(M)은 정지된다.

이때, 상기 실린더(60b)에 에어가 공급되면서 디스케일러(60)가 일정한 거리만큼 전진되어 상기 슬라브(5) 측면의 마킹 위치(20k ∼ 20k7)에서 스케일을 제거한 후, 홈 포지션으로 복귀되고 상기 디스케일러(60)의 홈 복귀 시그널에 의해 상기 스프레이 유닛부(20)를 통해 마킹이 이루어진다.

즉, 상기 디스케일러(60)의 홈 복귀 시그널에 따라 상기 솔레노이드 밸브(20c)가 열리면서 알루미늄 분말(10)이 각각의 스프레이 유닛부(20) 내부로 공급되고 이때, 고압 가스라인의 솔레노이드 밸브(20d)가 열리면서 알루미늄 분말(10)을 상기 분사노즐(21)의 알루미늄 분사홀(21b)을 통해 분사시키며, 상기 점화 플러그(20h) 에 의한 불꽃 발생으로 산소-연료 가스가 점화(20i)되면서 분사되는 알루미늄 분말(10)이 용융(20j)하여 문자 플레이트(30f)를 통과 하면서 상기 슬라브(5) 측면에 고유번호(20k~20k7)가 마킹되어진다.

한편, 상기와 같은 마킹 완료 후 마킹 머신의 홈 복귀와 함께 상기 드럼(30a)도 홈으로 복귀되는데 이때, 상기 차단변(40a)이 열리면서 에어가 에어모터(40b)와 로터(40g) 내부로 공급되면서 상기 로터가 회전하고, 와이어 브러시(40d)에 의해 제거된 알루미늄은 상기 로터(40g)에 일정한 간격으로 뚫린 에어 퍼지 홀(40e)을 통해 에어가 퍼지되면서 문자 플레이트 드럼 셋트부(30) 밖으로 제거된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치는 연속 주조공정에서 슬라브에 부여되는 정보를 알루미늄 분말을 사용하여 일괄적으로 전량 마킹가능함에 따라 마킹 사이클 타임을 줄여서 생산원가를 줄이는 효과가 있다.

또한, 고객에게 상이한 제품이 인도되는 사례를 예방하여 고객 신뢰도 구축 과 함께 작업자의 안전사고를 사전에 예방하는 효과가 있다.

도 1은 종래 슬라브에 정보(고유번호)를 마킹하는 스프레이 마커 타입의 마킹 머신을 도시한 사시도 및 부분 확대도.

도 2a는 종래 마킹 머신에 의한 마킹 사이클을 도시한 도면.

도 2b는 종래 마킹 머신에 의한 마킹 타임을 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치에 있어서의 스프레이 유닛부의 구성을 보이는 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치에 있어서의 문자 플레이트 드럼 셋트부와, 드럼 스캐닝장치부의 구성을 보이는 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치의 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치의 정면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 알루미늄 분말 20 : 스프레이 유닛부

21 : 분사 노즐 30 : 문자 플레이트 드럼 셋트부

30a : 드럼 30f : 문자 플레이트

40 : 드럼 스캐닝장치부 40d : 와이어 브러시

50a : 래크기어 50b : 피니언기어

60 : 디스케일러 70 : 스캐닝 로드

Claims

연속주조 공정에서 생산되는 슬라브에 마킹 머신을 통해 고유번호를 마킹하는 장치에 있어서,

전,후진 동작하는 상기 마킹 머신의 내부에 내장되고 내부에 고압 및 연료가스가 통과하는 유로가 형성되며, 상부에 알루미늄 분말 저장탱크가 연결된 유닛 본체의 하부에 가스점화수단이 연결된 스프레이 유닛부;

상기 스프레이 유닛부와 상기 슬라브 사이에 설치되어 상기 가스점화수단에 의해 용융분사되는 알루미늄 분말을 통해 상기 슬라브에 고유번호를 마킹하는 문자 플레이트 드럼셋트부;

상기 문자 플레이트 드럼 셋트부의 드럼에 내장되어 상기 드럼 내부의 잔류 용융 알루미늄을 제거하는 드럼 스캐닝 장치부;

상기 마킹 머신의 하부에서 상기 유닛 본체의 길이 방향을 따라 설치되어 전,후진하면서 상기 슬라브 측면의 스케일을 제거하는 디스케일러부; 및

상기 마킹 머신과 상기 슬라브와의 간격을 조절하는 스캐닝 로드; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치.
제 1항에 있어서,

상기 스프레이 유닛부는 내부가 통공된 원통형으로서 일측부에 알루미늄 분말량 조절변이 설치되고 타단부는 솔레노이드 밸브가 설치된 제 1분배부재와, 상기 제 1분배부재에 연결된 제 2분배부재와, 내부에 고압가스 및 연료가스가 연통되는 다수의 유로와, 하부 선단에 가스점화수단을 구비하고 상기 제 2분배부재에 결합된 유닛 본체와, 상기 유닛 본체의 일측 중앙부에 결합된 노즐캡과, 내면에 알루미늄 분사홀과 가스분사구를 구비하고 상기 노즐캡의 내측에 설치된 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치.
제 1항에 있어서,

상기 문자 플레이트 드럼셋트부는 외면에 다수개의 홀이 형성된 드럼과, 리미트 스위치를 구비하고 상기 드럼에 연결된 모터와, 벨트를 통해 상기 홀상에 취부되는 문자 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치.
제 1항에 있어서,

상기 드럼 스캐닝 장치부는 길이 방향을 따라 다수의 에어 퍼지 홀이 형성된 로터와, 상기 로터의 외주면 상에 부착된 와이어 브러시와, 상기 로터의 일단부에커플링결합된 에어 모터와, 차단변을 구비하고 상기 에어 모터에 연결된 에어라인과, 상기 로터의 타단부에 연결된 로터리 조인트를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 고유번호의 일괄 마킹장치.