KR100651365B1 - 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치 - Google Patents

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KR100651365B1
KR100651365B1 KR1020050093368A KR20050093368A KR100651365B1 KR 100651365 B1 KR100651365 B1 KR 100651365B1 KR 1020050093368 A KR1020050093368 A KR 1020050093368A KR 20050093368 A KR20050093368 A KR 20050093368A KR 100651365 B1 KR100651365 B1 KR 100651365B1
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Abstract

본 발명은 주조 크레인에 의해 운반되는 래들을 연속 주조 설비인 래들터렛에 안착하거나 인출할 때 상기 래들의 위치와 움직임을 감지하여 상기 주조 크레인에 탑승한 운전자가 영상으로 인지 가능하도록 하고, 상기 래들에 체결되는 유틸리티 라인을 신호자의 수작업이 아닌 로봇암의 기계적인 작동에 의해 사용할 수 있는 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치에 관한 것이며, 이를 위해 본 발명은, 주조 크레인에 의해 이송되는 래들이 래들터렛의 리프팅 암의 내측으로 진입되어 이동하는 경로상에 설치되어 상기 래들의 이동을 감지하는 래들 이동 감지부; 상기 래들에 연결된 제 1유틸리티 라인과 연결되며 상기 래들의 일측에 설치되는 도킹부; 상기 래들터렛의 리프팅 암의 일측에 연결 설치되며 상기 도킹부 내부로 진입 작동 되어 상기 제 1유틸리티 라인과 결합되는 제 2유틸리티 라인이 설치된 작동부; 및 상기 래들 이동 감지부에서 전송된 신호를 수신하여 상기 주조 크레인에 탑승한 운전자가 영상으로 인지 가능하도록 화면으로 표시되는 디스플레이부를 포함하여 구성되는 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치를 제공한다.
주조 크레인, 래들, 도킹부, 작동부

Description

래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치{Automatic Docking system Of Laddle Utility Line}
도 1 내지 도 2는 본 발명에 의한 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치의 구성을 도시한 도면.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 의한 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치의 작동 상태도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
2 : 주조 크레인 4 : 래들
5 : 래들터렛 6 : 리프팅 암
10 : 래들 이동 감지부 20 : 도킹부
30 : 작동부 40 : 디스플레이부
본 발명은 주조 크레인에 의해 운반되는 래들을 연속 주조 설비인 래들터렛에 안착하거나 인출할 때 상기 래들의 위치와 움직임을 감지하여 상기 주조 크레인에 탑승한 운전자가 영상으로 인지 가능하도록 하고, 상기 래들에 체결되는 유틸리 티 라인을 신호자의 수작업이 아닌 로봇암의 기계적인 작동에 의해 사용할 수 있는 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 연속주조공정은 주조 크레인(Teeming Crane)으로 용강이 담긴 래들을 연속적으로 교체하면서 상기 래들에 담긴 용강을 몰드에 주입하여 수용자가 원하는 크기의 제품을 연속적으로 생산하는 공정이다.
일반적인 연속주조설비의 과정을 살펴보면 주조 크레인에 탑승한 운전자의 조작에 의해 정련된 용강이 담긴 래들을 연속주조설비인 래들터렛에 안착시키고, 주조가 완료된 빈 래들을 래들터렛으로 부터 취부하여 운반하는 과정을 반복하여 수행하게된다.
운전자는 래들을 래들터렛의 리프팅 암의 위치까지 운반하고, 상기 래들을 인출하기 위한 크레인의 위치 조정은 크레인 운전실에 설치되어 있는 크레인의 위치 표시계와 크레인 후크의 높이 표시계를 이용하여 필요로 하는 위치까지 운전자의 판단에 의해 작동시키며, 필요 위치로 상기 래들이 이동한 후에는 래들터렛의 측면에 설치된 작업대에 위치하고 있는 신호자의 수신호에 의해 래들터렛의 리프팅 암에 안착되도록 한다.
상기 래들을 래들터렛에 인입 또는 인출하기 위해 신호자의 수신호를 따라 작업할 때 크레인 운전자와 신호자간의 수신호 오판에 의해 상기 래들 진입시 사고가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.
즉, 상기 래들과 래들터렛과의 충돌의 위험이 발생될 수 있으며, 신호자가 유틸리티 라인을 수동으로 연결 설치할 때 용강비산에 의한 화상위험과 상기 래들 에 부착된 슬래그(Slag)의 낙하로 인한 화상의 위험이 있었다.
또한, 상기 작업자의 작업 위치가 지상으로부터 높은 위치에 위치함으로서 작업도중 추락에 의한 위험이 발생되어 작업간의 세심한 주의를 필요로 했다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주조 크레인에 의해 운반되는 래들이 래들터렛에 안착되거나 인출할 때 상기 래들의 위치와 움직임을 감지하여 상기 주조 크레인에 탑승한 운전자가 영상으로 인지 가능하도록 하여 별도의 신호자에 의한 수신호 없이 상기 래들의 인입 및 인출 작업이 가능하게 하고, 상기 래들터렛에 로봇암을 설치하여 래들과 래들터렛의 유틸리티 라인의 결합 및 해체 작업이 이루어 지도록 하는 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 주조 크레인에 의해 이송되는 래들이 래들터렛의 리프팅 암의 내측으로 진입되어 이동하고, 상기 래들의 이동 경로상에 설치되어 상기 래들의 이동을 감지하는 래들 이동 감지부와 상기 래들에 연결된 제 1유틸리티 라인과 연결되며 상기 래들의 일측에 설치되는 도킹부와 상기 래들터렛의 리프팅 암의 일측에 연결 설치되며 상기 도킹부 내부로 진입 작동 되어 상기 제 1유틸리티 라인과 결합되는 제 2유틸리티 라인이 설치된 작동부 및 상기 래들 이동 감지부에서 전송된 신호를 수신하여 상기 주조 크레인에 탑승한 운전자가 영상으로 인지 가능하도록 화면으로 표시되는 디스플레이부를 포함하여 구성되는 래 들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 래들 이동 감지부는 상기 래들의 이동 경로의 일측에 설치되어 상기 래들의 진입 또는 인출될 때의 위치를 감지하도록 전방으로 빛을 발광하는 투광기와 상기 투광기의 마주보는 위치에 설치되며 상기 투광기의 빛을 감지하여 해당 신호를 출력하는 수광기와 상기 래들이 이동하는 상황을 촬영가능하도록 상기 래들터렛의 일측에 각각 설치되는 제1,2카메라가 설치된다.
그리고, 상기 투광기와 수광기 및 제 1,2카메라를 통해 송신된 영상 및 데이터를 수신하는 제 1모니터 단말기와 상기 제 1모니터 단말기에서 수신된 영상 및 데이터를 송신하는 송출부를 포함하여 구성된다.
상기 도킹부는 입구가 개방된 원통 형상의 도킹바디와 상기 도킹바디의 내측 단부의 반대면상에 설치되며 상기 제 1유틸리티 라인의 단부와 연결 설치되도록 구비되는 숫커플러를 포함하여 구성된다.
상기 도킹부의 입구는 외측으로 확대된 안내부가 형성되어 상기 작동부 진입시에 가이드하도록 형성된다.
상기 작동부는 상기 래들 테렛의 리프팅 암의 일측에 설치되는 베이스 플레이트와 상기 베이스 플레이트의 상부에 설치되되 상하좌우 작동 가능하도록 설치되는 로봇암과 상기 로봇암에 설치되는 실린더부의 단부에 구비되며 상기 도킹부의 내측으로 결합 가능하도록 원판 플레이트가 형성되되 상기 원판 플레이트의 전방에 상기 제 2유틸리티 라인과 연결되는 퀵커플러를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 의한 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치의 구성을 도시한 도면이다.
첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치는 주조 크레인(2)에 의해 이송되는 래들(4)이 래들터렛(5)의 리프팅 암(6)의 내측으로 진입되어 이동하고, 상기 래들이 이동하는 경로상에 설치되어 상기 래들(4)의 이동을 감지하는 래들 이동 감지부(10)가 설치된다.
상기 래들 이동 감지부(10)는 상기 래들(4)의 이동 경로의 일측에 설치되어 상기 래들(4)의 진입 또는 인출될 때의 위치를 감지하도록 전방으로 빛을 발광하는 투광기(11)와 상기 투광기(11)의 마주보는 위치에 설치되며 상기 투광기(11)의 빛을 감지하여 해당 신호를 출력하는 수광기(12)가 설치된다.
또한, 상기 래들(4)이 이동하는 상황을 촬영가능하도록 상기 래들터렛(5)의 일측에 제1,2카메라(13,14)가 설치된다.
상기 제 1,2카메라(13,14) 및 투광기(11)와 수광기(12)는 상기 래들터렛(5)을 기준으로 양측에 각각 설치되며, 상기 제 1,2카메라(13,14)는 상기 래들터렛(5)의 작동 반경에 간섭되지 않는 위치에 별도로 설치된 구조물에 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 투광기(11)와 수광기(12) 및 제 1,2카메라(13,14)를 통해 송신된 영상 및 데이터를 수신하는 제 1모니터 단말기(15)가 설치되며, 상기 제 1모니터 단말기(15)에서 수신된 영상 및 데이터를 송신하는 송출부(16)가 구성된다.
상기 래들(4)의 일측에는 도킹부(20)가 설치되며, 상기 도킹부(20)에는 제 1유틸리티 라인(7)과 연결설치된다.
상기 도킹부(20)는 입구가 개방된 원통 형상의 도킹바디(22)와 상기 도킹바디(22)의 내측 단부의 반대면상에 설치되며 상기 제 1유틸리티 라인(7)의 단부와 연결 설치되도록 구비되는 숫커플러(24)를 포함하여 구성되며, 상기 도킹부(20)의 입구는 외측으로 확대된 안내부(21)가 형성된 구조로 구성된다.
또한, 상기 래들터렛(5)의 리프팅 암(6)의 일측에 연결 설치되는 작동부(30)는 상기 도킹부(20) 내부로 진입 작동 되어 상기 제 1유틸리티 라인(7)과 결합되도록 제 2유틸리티 라인(8)이 구비된다.
상기 작동부(30)는 상기 래들 테렛(5)의 리프팅 암(6)의 일측에 베이스 플레이트(31)가 설치되며, 상기 베이스 플레이트(31)의 상부에 상하좌우 작동 가능하도록 설치되는 로봇암(32)이 설치된다.
상기 베이스 플레이트(31)는 상기 로봇암(32) 작동시에 안정적으로 지지 가능하도록 상기 래들터렛(5) 상에 견고히 설치된다.
또한, 상기 로봇암(32)에 설치되고 실린더부(33)의 단부에 구비되며 상기 도킹부(20)의 내측으로 결합 가능하도록 원판 플레이트(34)가 형성되되 상기 원판 플레이트(34)의 전방에 상기 제 2유틸리티 라인(8)과 연결되는 퀵커플러(36)가 구비된다. 상기 퀵커플러(36)의 내부에는 단자가 구비되며, 외부에는 상기 단자를 보호하고 상기 숫커플러(24)가 퀵커플러(36)와 결합시에 원할하게 삽입 가능하도록 커버가 설치된 구조로 구성된다.
상기 도킹부(20)는 내측에 설치된 돌기부(20a)가 상기 도킹부(20) 내부로 결합되는 원판 플레이트(34)에 설치된 스위치(34a)와 결합되어 상기 작동부(30)의 실린더부(33)의 작동을 정지시키도록 구성된다.
상기 실린더부(33)는 실린더 내부에 설치된 피스톤(33a)이 수평 왕복 가능한 구조로 설치되며, 상기 피스톤을 작동시키는 작동원은 유압 또는 공압에 의해 작동되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 래들 이동 감지부(10)에서 전송된 신호를 수신하여 상기 주조 크레인(2)에 탑승한 운전자가 영상으로 인지 가능하도록 화면으로 표시되는 디스플레이부(40)가 구비된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치의 작동 상태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
첨부된 도 1을 참조하면, 운전자는 용강이 담긴 래들(4)을 주조 크레인(2)으로 운반하도록 조작하여 래들터렛(5)의 리프팅 암(6)의 전면에 위치시키도록한다.
첨부된 도 2 또는 도 3a를 참조하면, 상기와 같이 상기 래들(4)이 래들터렛(5)의 리프팅 암(6)의 전면에 위치되면, 상기 리프팅 암(6)의 정확한 안착을 안내하는 좌우전후의 움직임을 표시하는 위치표시계와 상기 주조 크레인(2) 주권의 높이표시계를 보면서 상기 리프팅 암(6)의 상부 위치까지 진입시키고, 상기 래들(4)이 리프팅 암(6)의 내측으로 서서히 진입하여 래들 이동 감지부(10)에 설치된 투광기(11)의 빛을 차단하게된다.
상기 투광기(11)의 빛이 래들(4)에 의해 차단되면 수광기(12)가 이를 감지하 여 해당 신호를 출력한다. 이와 동시에 상기 래들터렛(5)의 양측에 설치된 제 1,2카메라(13,14)에 의해 상기 래들(4)의 이동 상황이 촬영되고, 상기 제 1,2카메라(13,14)에 의해 촬영된 영상과 상기 수광기(12)에서 출력되는 신호는 제 1모니터 단말기(15)로 전송된다.
상기 제 1모니터 단말기(15)에 수신된 신호는 송출부(16)를 통해 주조 크레인(2)에 설치된 디스플레이부(40)로 전송되어 운전자가 인지가능하도록 영상으로 표시된다.
상기 래들(4)이 리프팅 암(6)에 안착되면 작동부(30)에 설치된 로봇암(32)이 입력된 좌표값에 따라 래들(4)에 설치된 도킹부(20)와의 위치를 조정하여 상기 도킹부(20)의 동일 선상에 원판 플레이트(34)를 위치시키게 된다.
상기 로봇암(32)에 설치된 실린더부(33)는 피스톤(33a)을 작동시켜 상기 도킹부(20)에 결합 가능하도록 보다 정밀하게 상기 원판 플레이트(34)의 위치를 조정하게 된다.
첨부된 도 3b를 참조하면, 상기 로봇암(33)에 설치된 원판 플레이트(34)가 상기 도킹부(20)의 내부로 진입 가능하도록 위치한 상태에서 상기 실린더부(33)의 피스톤이 전방에 위치한 도킹부(20)를 향해 서서히 전진 작동된다.
상기 피스톤이 전방으로 작동되면 도킹바디(22)의 입구에 형성된 안내부(21)에 원판 플레이트(34)가 면접촉되면서 상기 도킹바디(22) 내부로 정확하게 진입 가능하도록 가이드하게 된다.
첨부된 도 3c를 참조하면, 상기 실린더부(33)의 작동에 의해 상기 원판 플레 이트(34)가 상기 도킹바디(22)의 내측으로 계속해서 진입 작동되면 상기 도킹바디(22)에 설치된 숫커플러(24)가 원판 플레이트(34)에 설치된 퀵커플러(36)의 내측으로 삽입 작동된다.
상기 숫커플러(24)가 퀵커플러(36)의 내측으로 삽입 작동되면 상기 퀵커플러(36)에 연결 설치된 제 2유틸리티 라인(8)과 상기 숫커플러(24)에 설치된 제 1유틸리티 라인(7)이 전기적으로 연결되어 상기 래들(4)의 하부에 별도로 설치된 개폐장치(미도시)를 작동 시키도록 하여 상기 래들(4)에 수용된 용강을 하부로 배출시키도록 작동시킨다.
상기 숫커플러(24)가 퀵커플러(36)의 내측으로 삽입 작동될 때 상기 도킹부(20)의 도킹바디(22)의 내측에 설치된 돌기부(20a)는 원판 플레이트(34)에 설치된 스위치(34a)를 누름 작동시킨다.
상기 스위치(34a)의 작동 신호에 의해 상기 작동부(30)의 실린더부(33)의 작동이 정지하게 상기 원판 플레이트(34)가 더이상 전방으로 작동하지 않게된다.
상기와 같은 상태에서 상기 래들(4)의 용강이 모두 배출되어 주조 작업이 완료되면 상기 래들(4)이 빈 용기 상태가 된다. 상기와 같은 상태에서는 상기 작동부(30)의 실린더부(33)의 피스톤(33a)이 후진 작동되어 상기 피스톤(33a)의 단부에 설치된 원판 플레이트(34)가 후진 작동되고, 상기 숫커플러(24)와 퀵커플러(36)의 결합 상태가 해제된다.
상기 상태에서 실린더부(33)의 피스톤(33a)이 작동되어 상기 원판 플레이트(34)가 안정적으로 상기 도킹부(20)의 도킹바디(22)의 내측에서 분리될 수 있도록 작동된다.
상기 원판 플레이트(34)가 상기 도킹바디(22)의 내측에서 완전히 분리되면 상기 로봇암(32)이 회전 작동되어 상기 래들(4)이 인출될 때 간섭되지 않는 위치까지 이동한다.
상기 내부가 빈 상태의 래들(4)이 위치이동하고 계속해서 용강이 담긴 래들이 리프팅 암(6)으로 이동하여 주조 작업이 계속적으로 이루어지게 된다.
한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치는 주조 크레인에 탑승한 운전자가 상기 래들터렛의 일측에 있는 신호자의 수신호 없이 래들을 인입, 입출이 가능한 효과가 있다.
또한, 기존의 수신호에 의존하여 상기 래들이 래들터렛에 이동하는 과정에서 위치불량과 전후좌우로의 과도한 움직임에 의해 상기 래들 진입시 발생되었던 충돌위험과 유틸리티 라인을 신호자가 연결할 때 발생될 수 있는 용강비산에 의한 신호자의 화상 위험과, 상기 래들에 부착된 슬래그의 낙하로 인한 신호자의 위험을 방지하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 주조 크레인에 의해 이송되는 래들이 래들터렛의 리프팅 암의 내측으로 진입되어 이동하고, 상기 래들의 이동 경로상에 설치되어 래들의 이동을 감지하는 래들 이동 감지부(10);
    상기 래들에 연결된 제 1유틸리티 라인과 연결되며 상기 래들의 일측에 설치되는 도킹부(20);
    상기 래들터렛의 리프팅 암의 일측에 연결 설치되며 상기 도킹부(20) 내부로 진입 작동 되어 상기 제 1유틸리티 라인과 결합되는 제 2유틸리티 라인이 설치된 작동부(30); 및
    상기 래들 이동 감지부(10)에서 전송된 신호를 수신하여 상기 주조 크레인에 탑승한 운전자가 영상으로 인지 가능하도록 화면으로 표시되는 디스플레이부(40)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 래들 이동 감지부(10)는 상기 래들의 이동 경로의 일측에 설치되어 상기 래들의 진입 또는 인출될 때의 위치를 감지하도록 전방으로 빛을 발광하는 투광기(11), 상기 투광기(11)의 마주보는 위치에 설치되며 상기 투광기(11)의 빛을 감지하여 해당 신호를 출력하는 수광기(12), 상기 래들이 이동하는 상황을 촬영가능하도록 상기 래들터렛의 일측에 각각 설치되는 제1,2카메라(13,14), 상기 투광기 (11)와 수광기(12) 및 제 1,2카메라(13,14)를 통해 송신된 영상 및 데이터를 수신하는 제 1모니터 단말기(15), 상기 제 1모니터 단말기(15)에서 수신된 영상 및 데이터를 송신하는 송출부(16)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 도킹부(20)는 입구가 개방된 원통 형상의 도킹바디(22), 상기 도킹바디(22)의 내측 단부의 반대면상에 설치되며 상기 제 1유틸리티 라인의 단부와 연결 설치되도록 구비되는 숫커플러(24)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 도킹부(20)의 입구는 외측으로 확대된 안내부(21)가 형성되어 상기 작동부(30) 진입시에 가이드하는 것을 특징으로 하는 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 작동부(30)는 상기 래들테렛의 리프팅 암의 일측에 설치되는 베이스 플레이트(31), 상기 베이스 플레이트(31)의 상부에 설치되되 상하좌우 작동 가능하도록 설치되는 로봇암(32), 상기 로봇암(32)에 설치되는 실린더부(33)의 단부에 구비 되며 상기 도킹부(20)의 내측으로 결합 가능하도록 원판 플레이트(34)가 형성되되 상기 원판 플레이트(34)의 전방에 상기 제 2유틸리티 라인과 연결되는 퀵커플러(36)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치.
  6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 도킹부(20)는 내측에 설치된 돌기부(20a)가 상기 도킹부(20) 내부로 결합되는 원판 플레이트(34)에 설치된 스위치(34a)와 결합되어 상기 작동부(30)의 실린더부(33)의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 래들 유틸리티 라인의 자동 도킹 장치.
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