KR100797844B1 - 원료탄 재고 측정장치 - Google Patents

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KR100797844B1
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김호영
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Abstract

본 발명은 원료탄을 감지하여 원료탄의 재고를 파악하는 원료탄 재고 측정장치에 관한 것으로서, 일정 간격을 두고 평행하게 배치된 주행 레일 각각에 설치되고, 상기 주행 레일을 따라서 움직이면서 원료탄과의 거리를 감지하는 원료탄 센서; 상기 원료탄 센서가 장착되고 회전축을 중심으로 회전하는 하우징; 상기 회전축과 이격되어 상기 하우징에 연결되어 상기 하우징의 기울기를 조절하는 각도 조절부; 상기 하우징의 한쪽 부분에 장착되어 상기 주행 레일을 따라 상기 하우징을 이동시키는 구동부; 상기 구동부와 상기 각도 조절부를 제어하는 제어부; 상기 원료탄 센서에서 보내온 신호에 따라서 상기 원료탄의 재고량을 계산하는 연산부; 및 상기 연산부에서 계산된 상기 원료탄의 재고량을 운전자에게 보여주는 디스플레이부를 포함한다.
원료탄, 재고, 감지, 제어부, 연산부, 디스플레이부, 위치감지판, 각도감지판

Description

원료탄 재고 측정장치{RAW MATERIAL STOCK MEASUREMENT DEVICE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원료탄 재고 측정장치에 대한 개략적인 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원료탄의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원료탄의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감지부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위치 감지판을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 원료탄 감지기를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 각도 감지판을 도시한 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 원료탄 102: 감지부
104: 옹벽 106: 야적장
108: 디스플레이부 110: 연산부
112: 제어부 114: 콘베이어
116: 레일 118: 채집기
120: 암 122: 리클레이머
400: 감지기 케이싱 402: 위치 감지판
404: 제1 부재 406: 제2 부재
410: 지지부재 412: 랙기어
414: 원료탄 감지기 416:주행 레일
417: 주행 모터 418: 바퀴
420: 캐리어 422: 피니언 기어
424: 홀 센서 426: 가이드 롤러
600: 하우징 602: 원료탄 센서
604: 각도 조절부 606: 고정대
608: 각 센서 610: 각도 감지판
612: 회전축 CL: 중심선
W: 폭 H: 높이
L: 길이 BL: 기준길이
LH: 위치 감지홀 RH: 각도 감지홀
본 발명은 원료탄 재고 측정장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 야적장에 쌓인 원료탄의 재고를 감지하여 통제실의 작업자에게 원료탄의 재고량을 디스플레이하는 원료탄 재고 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 제철소에서는 야적장에 여러 종류의 원료탄(Coal)을 쌓아놓고 사 용한다. 이러한 원료탄을 야적장에 쌓는 장비를 스태커(Stacker)라고 부르기도 한다. 이러한 스태커에 의해서 모아진 원료탄은 리클레이머(Reclaimer)라는 장비에 의해서 이송 콘베이어로 이동한다. 이송 콘베이어는 원료탄을 가공설비로 이송한다.
제철소 등에서는 원료탄을 대량으로 사용하기 때문에 원료탄의 적정한 재고를 유지하는 것이 중요하다.
야적장에 쌓인 원료탄에 대한 재고 측정방법은 작업자가 직접 원료탄의 폭, 길이 및 높이 등을 눈으로 확인하는 방법이었다. 이러한 방법은 작업자에 따라 시각적인 오차로 인하여 정확한 원료탄의 재고를 파악하는 것이 쉽지 않다. 또한 작업자의 피로도가 증가하는 문제점도 있다.
본 발명은 원료탄의 위치, 폭, 높이 및 폭을 감지하여 원료탄의 재고를 통제실의 작업자에게 디스플레이하는 원료탄 재고 측정장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 원료탄 재고 측정장치는, 일정 간격을 두고 평행하게 배치된 주행 레일 각각에 설치되고, 상기 주행 레일을 따라서 움직이면서 원료탄과의 거리를 감지하는 원료탄 센서, 상기 원료탄 센서가 장착되고 회전축을 중심으로 회전하는 하우징, 상기 회전축과 이격되어 상기 하우징에 연결되어 상기 하우징의 기울기를 조절하는 각도 조절부, 상기 하우징의 한쪽 부분에 장착되어 상기 주행 레일을 따라 상기 하우징을 이동시키는 구동부, 상기 구동부와 상기 각도 조절부를 제어하 는 제어부, 상기 원료탄 센서에서 보내온 신호에 따라서 상기 원료탄의 재고량을 계산하는 연산부 및 상기 연산부에서 계산된 상기 원료탄의 재고량을 운전자에게 보여주는 디스플레이부를 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에서, 상기 바닥에서 일정 높이로 솟아오른 벽의 일측면에 상기 주행 레일이 부착되어 형성되는 것이 바람직하고, 상기 주행 레일을 따라서 형성되고 설정된 간격으로 홀들이 형성된 위치 감지판, 및 상기 홀에 인접하여 장착되어 상기 홀을 감지하는 홀 센서를 포함하는 것이 바람직하다. 또한 상기 제어부는 상기 홀 센서의 신호에 따라서 상기 구동부를 제어하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 실시예에서, 상기 위치 감지판은 상기 벽의 일측면에 부착되는 것이 바람직하고, 상기 위치 감지판은, 상기 벽의 일측면에서 수직하게 형성된 제1 부재와 상기 벽의 일측면과 평행하게 형성된 제2 부재를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서, 상기 구동부는, 구동축 단부에 피니언 기어가 장착된 구동모터 및 상기 피니언 기어와 결합되는 랙기어를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 제어부는 상기 구동모터를 제어할 수 있다. 또한 상기 랙기어는, 상기 레일을 따라서 상기 벽의 일측면에서 수직하게 형성된 지지부재 위에 형성될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서, 상기 각도 조절부는, 상기 회전축을 중심으로 복수 개의 각도 감지홀이 형성된 각도 감지판 및 상기 각도 감지홀에 인접하여 상기 각도 감지홀을 감지하는 각 센서를 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속 하는 기술 분야에서 통상의 지 식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원료탄 재고 측정장치에 대한 개략적인 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원료탄의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 야적장(106)의 가장자리 양측에는 바닥에서부터 상부 쪽으로 돌출되어 옹벽(104)이 형성되고, 야적장(106)의 가운데 부분에는 원료탄(100)이 일정 높이로 쌓여있다. 야적장(106) 바깥의 바닥에는 레일(116)이 배치되고, 이러한 레일(116) 사이로 콘베이어(114)가 설치된다.
또한 레일(116) 위에는 리클레이머(122)가 안착되는데, 이러한 리클레이머(122)는 암(120) 단부에 장착된 채집기(118)를 이용하여 야적장(106)에 쌓인 원료탄(100)을 콘베이어(114)로 이동시킨다. 또한 이러한 콘베이어(114)는 원료탄(100)을 별도의 가공설비로 이동시킨다.
원료탄(100)을 사이에 두고 양측 옹벽(104)에는 감지부(102)가 설치된다. 이러한 감지부(102)는 원료탄(100)의 재고량과 관련된 데이터를 감지한다. 이러한 감 지부(102)는 제어부(112)의 신호에 따라서 x축 방향으로 왕복 이동하면서 원료탄(100)에 대한 데이터를 감지하고, 이러한 데이터는 연산부(110)에서 원료탄(100)의 실제 재고량(부피, 중량 등)으로 환산된다. 또한 이러한 재고량은 최종적으로 디스플레이부(108)에서 작업자에게 보여진다.
도 2에 도시한 바와 같이, 일정한 기준길이(BL: Base Line)를 가지고 감지부(102)가 배치된다. 원료탄(100)과의 거리와 기준길이(BL)를 가지고 감지부(102)는 원료탄(100)의 폭(W)과 높이(H)를 파악한다. 좀 더 상세한 것은 후술된다.
좀 더 상세하게 설명하면, 본 발명의 실시예에서 감지부(102)는 레이저 혹은 고주파를 발사하여 원료탄(100)과의 거리를 감지하고, 이러한 원료탄(100)과의 거리는 연산부(110)에서 원료탄(100)의 폭(W)으로 변환된다. 또한 감지부(102)에서 발사되는 레이저 혹은 고주파의 경사각은 연산부(110)에서 원료탄(100)의 높이(H)로 변환된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원료탄의 평면도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 야적장(106)의 가장자리에는 서로 나란하게 옹벽(104)이 형성되고, 이렇게 형성된 각각의 옹벽(104)에는 서로 마주하는 감지부(102)가 설치된다. 한편 감지부(102)는 옹벽(104)을 따라서 이동하면서 원료탄(100)이 쌓인 길이(L)를 감지한다.
본 발명의 실시예에서, 원료탄(100)의 폭(W), 높이(H) 및 길이(L)에 대한 데이터를 이용하여 연산부(110)에서는 원료탄(100)의 부피와 중량을 파악하게 된다. 물론 연산부(110)에서는 감지부(102)에서 보내온 데이터를 이용하여 원료탄(100)의 외형을 3차원으로 계산하여 디스플레이부에 나타낼 수 있음은 당연하다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감지부를 도시한 사시도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 옹벽(104)의 측면 하부 쪽에 주행 레일(416)이 설치되고, 주행 레일(416) 위쪽으로 지지부재(410)가 설치되며, 지지부재(410) 위쪽으로 위치 감지판(402)이 설치된다. 본 발명의 실시예에서, 주행 레일(416)과 지지부재(410)와 위치 감지판(402)의 상대적인 위치는 서로 달라질 수 있다.
캐리어(420)는 하부에 장착된 바퀴(418)를 이용하여 주행 레일(416) 위를 이동한다. 이러한 캐리어(420) 위에 감지기 케이싱(400)과 주행 모터(417)가 설치된다. 감지기 케이싱(400)의 한쪽 부분은 개방되어 있으며, 이렇게 개방된 부분에 원료탄 감지기(414)가 설치된다. 물론 다른 실시예에서는 감지기 케이싱(400)이 설치되지 않고 바로 원료탄 감지기(414)가 캐리어(420) 위에 설치될 수 있다.
지지부재(410) 위에는 랙기어(412)가 길이 방향(x축 방향)으로 연장되어 형성되고, 주행 모터(417)의 회전축에는 피니언 기어(422)가 장착된다. 피니언 기어(422)와 랙기어(412)는 결합되어 있어서, 주행 모터(417)가 가동되면 주행 모터(417), 캐리어(420) 및 감지기 케이싱(400)은 주행 레일(416)을 따라서 이동하게 된다.
도 4에 도시한 바와 같이 위치 감지판(402)은 옹벽(104)에서 대략 수직하게 돌출되어 형성된 제1 부재(404), 이러한 제1 부재(404)와 수직한 방향으로 형성된 제2 부재(406)를 포함한다. 또한 감지기 케이싱(400)과 연결되어 있는 가이드 롤러(426)는 옹벽(104)과 제2 부재(406) 사이에 위치하여, 케이싱(400)이 이동 (도면 에서 x축 방향)을 가이드한다.
감지기 케이싱(400)의 일측면에는 홀 센서(424)가 장착되는데, 이러한 홀 센서(424)는 위치 감지판(402)에 형성된 홀(LH, 도 5에 도시됨)들을 센싱하여 제어부(112)와 연산부(110)에 전송하고, 제어부(112)와 연산부(110)에서는 이러한 홀 센서(424)의 신호에 따라서 원료탄 감지기(414)의 위치를 파악하고 위치를 제어한다.
위치 감지판(402)의 구조에 대해서는 도 5에서 좀더 상세하게 설명된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위치 감지판을 도시한 사시도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 위치 감지판(402)의 제2 부재(406)에는 위치 감지홀(LH)이 형성된다. 위치 감지홀(LH)은 위치 감지판(402)의 길이방향(도면에서 x축 방향)으로 일정 간격을 두고 형성된다. 한편 본 발명의 실시예에서 위치 감지홀(LH)은 제2 부재(406)에 형성되어 있지만, 다른 실시예에서는 위치 감지홀(LH)이 제1 부재(404)에 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 원료탄 감지기를 도시한 사시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 원료탄 감지기(414)는 원료탄 센서(602)가 내부에 장착된 하우징(600), 하우징(600)의 외측으로 돌출되어 형성된 회전축(612), 회전축(612)에 연결되어 각도 감지홀(RH)들이 복수 개 형성된 각도 감지판(610), 회전축(612)을 지지하는 고정대(606) 및 각도 감지홀(RH)에 인접하게 설치되어 각도 감지홀(RH)을 센싱하는 각 센서(608)를 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에서, 하우징(600)의 하부 측은 각도 조절부(604)가 설치된다. 물론 이러한 각도 조절부(604)는 유압 실린더나 공압 실린더를 포함할 수 있음은 당연하다. 각도 조절부(604)의 작동에 따라서 하우징(600)은 회전축(612)을 중심으로 회전하여 원료탄 센서(602)가 향하는 기울기는 조절된다.
본 발명의 실시예에서, 하우징(600)은 원통형으로 적어도 한쪽이 개방되어 있고, 이렇게 개방된 부분에 원료탄 센서(602)가 장착되는 구조로 되어 있다. 이러한 원료탄 센서(602)는 적외선이나 레이저를 발사하여 원료탄(100)과의 거리를 센싱한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 각도 감지판을 도시한 사시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 각도 감지판(610)은 회전축(612)을 중심으로 하는 부채꼴 형상을 가지고 있다. 또한 각도 감지판(610)의 가장자리를 따라서 각도 감지홀(RH)이 다수 형성되어 있으며, 이러한 각도 감지홀(RH)은 회전축(612)의 중심과 동일한 거리에 있다.
회전축(612)과 각도 감지판(610)이 함께 회전하는 구조를 가지고 있으며, 각도 감지홀(RH)이 움직이는 동선(動線: Traffic Line)상에 각 센서(608)가 설치된다. 이러한 각 센서(608)는 고정대(606)에 설치되어 고정된다.
지금까지 설명한 구성을 바탕으로 원료탄 재고 측정장치의 작동에 대해서 설명하면, 제어부(112)는 위치 감지판(402)에 인접하게 설치된 홀 센서(424)를 통하여 원료탄 감지기(414)의 위치를 파악하여 주행 모터(417)를 제어한다. 또한 제어부(112)는 각도 감지판(610)에 인접하게 설치된 각 센서(608)를 통하여 원료탄 센서(602)의 기울기를 파악하여 각도 조절부(604)를 제어한다.
연산부(110)는 원료탄 센서(602)에서 보내온 데이터 즉, 원료탄(100)과의 거리와 원료탄 센서(602)의 기울기에 따라서 원료탄(100)의 폭(W)과 높이(H)를 계산한다. 또한 연산부(110)는 위치 감지판(402)에 인접하게 설치된 홀 센서(424)와 원료탄 센서(602)를 통하여 원료탄(100)이 쌓여 있는 길이(L)를 파악한다. 최종적으로 디스플레이부(108)는 연산부(110)에서 계산된 원료탄(100)의 재고량을 나타낸다.
본 발명의 실시예에서, 제어부(112)와 연산부(110)는 PLC(Programmable Logic Controller)를 포함할 수 있다. 또한 디스플레이부(108)는 LCD 혹은 CRT 모니터를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라 디스플레이부(108)에서는 원료탄(100)의 재고량뿐만 아니라 감지부(102)의 위치를 표시해줄 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 원료탄 재고 측정장치에 의하면, 원료탄 센서는 원료탄과의 거리를 감지하여 원료탄의 폭을 감지하는 효과가 있다.
아울러, 각도 조절부는 원료탄 센서의 경사각을 조절하여 원료탄의 높이를 감지하는 효과가 있다.
아울러, 구동부는 원료탄 센서를 이동시킴으로써 원료탄의 길이와 위치를 파 악해주는 효과가 있다.
아울러, 위치 감지판의 감지홀과 이에 인접하여 설치된 홀 센서는 원료탄 센서의 위치를 파악하는 효과가 있다.
아울러, 각도 감지판의 각도 감지홀과 이에 인접하여 설치된 각 센서는 원료탄 센서의 경사각을 파악하는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 일정 간격을 두고 평행하게 배치된 주행 레일 각각에 설치되고, 상기 주행 레일을 따라서 움직이면서 원료탄과의 거리를 감지하는 원료탄 센서;
    상기 원료탄 센서가 장착되고 회전축을 중심으로 회전하는 하우징;
    상기 회전축과 이격되어 상기 하우징에 연결되어 상기 하우징의 기울기를 조절하는 각도 조절부;
    상기 하우징의 한쪽 부분에 장착되어 상기 주행 레일을 따라 상기 하우징을 이동시키는 구동부;
    상기 구동부와 상기 각도 조절부를 제어하는 제어부;
    상기 원료탄 센서에서 보내온 신호에 따라서 상기 원료탄의 재고량을 계산하는 연산부; 및
    상기 연산부에서 계산된 상기 원료탄의 재고량을 운전자에게 보여주는 디스플레이부를 포함하는 원료탄 재고 측정장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 바닥에서 일정 높이로 솟아오른 벽의 일측면에 상기 주행 레일이 부착되어 형성되는 원료탄 재고 측정장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 주행 레일을 따라서 형성되고 설정된 간격으로 홀들이 형성된 위치 감지판; 및
    상기 홀에 인접하여 장착되어 상기 홀을 감지하는 홀 센서를 포함하는 원료탄 재고 측정장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 홀 센서의 신호에 따라서 상기 구동부를 제어하는 원료탄 재고 측정장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 위치 감지판은 상기 벽의 일측면에 부착된 원료탄 재고 측정장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 위치 감지판은,
    상기 벽의 일측면에서 수직하게 형성된 제1 부재와 상기 벽의 일측면과 평행하게 형성된 제2 부재를 포함하는 원료탄 재고 측정장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    구동축 단부에 피니언 기어가 장착된 구동모터; 및
    상기 피니언 기어와 결합되는 랙기어를 포함하는 원료탄 재고 측정장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 구동모터를 제어하는 원료탄 재고 측정장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 랙기어는,
    상기 레일을 따라서 상기 벽의 일측면에서 수직하게 형성된 지지부재 위에 형성된 원료탄 재고 측정장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 각도 조절부는,
    상기 회전축을 중심으로 복수 개의 각도 감지홀이 형성된 각도 감지판; 및
    상기 각도 감지홀에 인접하여 상기 각도 감지홀을 감지하는 각 센서를 포함하는 원료탄 재고 측정장치.
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