KR100949010B1 - 체인 시프팅 제어장치 및 방법 - Google Patents

체인 시프팅 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

모터의 회전수를 근거로 체인 시프팅 장치의 제동 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 모터를 제어하여 체인 시프팅 장치를 제동하도록 한 체인 시프팅 제어장치 및 방법이 제시된다. 제시된 체인 시프팅 장치는, 모터의 회전수에 대한 설정값을 입력하는 입력수단; 모터의 회전수를 감지하는 감지수단; 및 감지수단으로부터의 신호 및 입력수단으로부터의 설정값을 근거로 체인 시프팅 장치의 제동 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 모터를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어수단을 포함한다. 이러한 본 발명에 따르면, 체인 시프팅 제어장치 및 방법은 모터의 회전수를 근거로 판단한 체인 시프팅 장치의 제동 여부에 따라 모터를 제어하여 체인 시프팅 장치를 제동함으로써, 제동거리를 최소화하고, 소재가 정지위치를 이탈하는 것을 최소화할 수 있다.

Description

체인 시프팅 제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING A CHAIN SHIFTING DEVICE}
본 발명은 체인 시프팅 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가역식 탠덤 압연기에서의 미스 롤 발생을 최소화하는 체인 시프팅 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 가역식 탠덤 압연기(RTM; REVERSING TANDEM MILL)는 압연 롤에 형성된 다수의 공형(GROOVE)에 인입되는 소재를 압연하는 압연기이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 가역식 탠덤 압연기(100)는 두 개의 공형(제1공형(120a), 제2공형(120b))을 갖춘다. 가역식 탠덤 압연기(100)는 이송방향("A" 방향)을 따라 압연 롤(110a, 110b)의 제1공형(120a)에 소재(200)가 인입되면 상부 압연 롤(110a)이 압력을 가하며 하부 압연 롤(110b)과 함께 회전한다. 그에 따라, 소재(200)는 1차 압연된다. 1차 압연이 완료되면 1차 압연된 소재(200)는 후행 방향(예컨대, "A" 방향의 역방향)으로 토출된다. 1차 압연되어 후행 방향(예컨대, "A" 방향의 역방향)으로 토출된 소재(200)는 제2공형(120b)에 의한 2차 압연을 위해 체인 시프팅 장치(400)에 의해 제2공형(120b)이 위치한 곳으로 횡 방향("B" 방향)으로 이동된다. 체인 시프팅 장치(400)에 의해 제2공형(120b) 방향으로 이동된 소재(200)는 이송 장치(300)를 따라 제2공형(120b)으로 인입되어 1차 압연과 동일한 방법으로 2차 압연된다. 여기서, 체인 시프팅 장치(400)는 무한궤도 형식을 갖는 다수개의 체인(410)과, 체인(410)의 상부에는 형성되는 한 쌍의 돌출부(420)와, 그 체인(410)들의 양측 내부에 각각 회전가능하게 설치되어 다수의 체인(410)을 지지하기 위한 구동축(430) 및 피동축(440)과, 그 구동축(430)에 구동력을 제공하는 모터(500)로 구성된다. 체인 시프팅 장치(400)는 모터(500)의 구동력으로 구동축(430)을 회전시키고, 그 회전력으로 체인(410)을 회전시켜 체인(410) 및 돌출부(420)에 안착 된 소재(200)를 이송장치(300)의 종방향으로 이동시킨다.
이러한 종래의 체인 시프팅 장치(400)에서는 종방향("B" 방향)으로 이송되는 소재(200)를 공형(120a, 120b)의 입구측에 정지시키기 위해 트러스트(THRUST) 형태의 기계적인 브레이크(미도시)를 이용한다.
종래의 체인 시프팅 장치(400)에서는 기계적인 브레이크를 이용함에 따라 브레이크의 마모가 발생한다. 그로 인해, 2차 압연을 위해 이송되는 소재(200)가 마모된 브레이크에 의해 정지위치에서 정지하지 못하는 경우가 발생한다. 그리고 압연기의 주변에 산재한 스케일 등의 이물질로 인해 소재(200)가 정지위치에서 이탈하는 경우가 발생한다. 그리하면, 정지위치에 정지하지 못한 소재(200)가 압연 롤(110a, 110b)과 충돌하여 미스 롤이 발생하고, 조업정지가 발생하여 조업손실이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 그 목적은 모터의 회전수를 근거로 체인 시프팅 장치의 제동 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 모터를 제어하여 체인 시프팅 장치를 제동하도록 한 체인 시프팅 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 체인 시프팅 제어장치는, 체인 시프팅 장치와 연결된 모터의 회전수에 대한 설정값을 입력하는 입력수단; 모터의 회전수를 감지하는 감지수단; 및 감지수단으로부터의 신호 및 입력수단으로부터의 설정값을 근거로 체인 시프팅 장치의 제동 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 모터를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어수단을 포함한다.
제어수단은, 감지수단으로부터의 신호 및 입력수단으로부터의 설정값을 근거로 체인 시프팅 장치의 제동 여부를 판단하는 판단부; 및 판단부의 판단결과에 따라 모터를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어부를 포함한다.
판단부는, 감지수단으로부터의 모터의 회전수가 설정값과 동일하면 체인 시프팅 장치의 제동으로 판단한다.
제어부는, 판단부에서 체인 시프팅 장치의 제동으로 판단하면 모터를 역방향으로 회전하도록 제어하기 위한 제어신호를 발생한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 체인 시프팅 제어방법은, 체인 시프팅 장치와 연결된 모터의 회전수에 대한 설정값을 입력하는 입력단계; 감지수단이, 모터의 회전수를 감지하는 감지단계; 제어수단이, 감지수단으로부터의 신호 및 입력수단으로부터의 설정값을 근거로 체인 시프팅 장치의 제동 여부를 판단하는 판단단계; 및 제어수단이, 판단부의 판단결과에 따라 모터를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어단계를 포함한다.
판단단계에서는, 판단부가, 감지단계에서 감지한 모터의 회전수가 설정값과 동일하면 체인 시프팅 장치의 제동으로 판단한다.
제어단계에서는, 판단단계에서 체인 시프팅 장치의 제동으로 판단하면 모터를 역방향으로 회전하도록 제어하기 위한 제어신호를 발생한다.
본 발명에 의하면, 체인 시프팅 제어장치 및 방법은 모터의 회전수를 근거로 판단한 체인 시프팅 장치의 제동 여부에 따라 모터를 제어하여 체인 시프팅 장치를 제동함으로써, 제동거리를 최소화하고, 소재가 정지위치를 이탈하는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 체인 시프팅 제어장치 및 방법은 소재가 정지위치에서 이탈하는 것을 최소화함으로써, 압연 롤과 소재의 충돌로 인한 미스 롤의 발생 및 압연기의 조업정지로 인한 조업손실을 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 체인 시프팅 제어장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 체인 시프팅 제어장치는 입력수단(600), 감지수단(700), 제어수단(800)을 포함한다.
입력수단(600)은 체인 시프팅 장치(400)를 제동하기 위한 정보를 입력한다. 즉, 입력수단(600)은 체인 시프팅 장치(400)의 구동을 제어하기 위한 모터(500)의 회전수에 대한 설정값을 입력한다.
감지수단(700) 체인 시프팅 장치(400)에 연결된 모터(500)의 회전수를 감지한다. 감지수단(700)은 스트로보스코프 방식, 발광다이오드에 의한 포토리플렉터 방식 등을 통해 모터(500)의 회전수를 감지한다. 여기서, 모터(500)의 회전수를 감지하는 방법은 동종업계에 종사하는 자라면 쉽게 이해할 수 있는 내용이므로 상세 한 설명을 생략한다.
제어수단(800)은 판단부(810), 제어부(820)를 포함한다.
판단부(810)는 감지수단(700)으로부터의 신호와 입력수단(600)으로부터의 모터(500) 회전수에 대한 설정값을 근거로 체인 시프팅 장치(400)의 제동 여부를 판단한다. 즉, 판단부(810)는 감지수단(700)으로부터의 모터(500)의 회전수와 입력수단(600)으로부터의 모터(500)의 회전수에 대한 설정값을 비교하여 체인 시프팅 장치(400)의 제동 여부를 판단한다. 여기서, 판단부(810)는 감지수단(700)으로부터의 모터(500)의 회전수가 입력수단(600)으로부터의 모터(500)의 회전수에 대한 설정값과 동일하면 체인 시프팅 장치(400)의 제동으로 판단한다.
제어부(820)는 판단부(810)의 판단결과에 따라 모터(500)를 역방향으로 회전시키기 위한 제어신호를 발생한다. 즉, 제어부(820)는 판단부(810)에서 체인 시프팅 장치(400)의 제동으로 판단하면 모터(500)를 역방향으로 회전하도록 하는 제어신호를 발생한다. 여기서, 모터(500)를 역방향으로 회전하도록 제어하는 방법은 동종업계에 종사하는 자라면 쉽게 이해할 수 있는 내용이므로 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 체인 시프팅 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
작업자(또는 운전자)는 종방향("B" 방향)으로 움직이는 체인 시프팅 장치(400)를 제동하기 위한 정보(즉, 간격" D"만큼의 이동 후에 제동하기 위한 정보)인 모터(500)의 회전수에 대한 설정값을 입력한다(S10). 여기서, 설정값은 모터(500)의 회전속도에 따라 다르게 입력된다. 예를 들면, 대략 900RPM 정도로 회전하는 모터(500)에 의해 구동하는 체인 시프팅 장치(400)가 대략 3초 정도 소재(200)를 이송한 후에 제동되어야 하는 경우라면, 작업자(또는 운전자)는 입력수단(600)을 통해 대략 "45" 정도의 설정값을 모터(500) 회전수로 입력한다.
작업자(또는 운전자)는 모터(500)의 회전수에 대한 설정값의 입력이 완료되면 가역식 탠덤 압연기(100)를 구동시킨다. 가역식 탠덤 압연기(100)는 이송장치(300)에 의해 제1공형(120a)의 입구측으로 이송된 소재(200)를 1차 압연하여 이송장치(300)로 토출한다(S20).
제어부(820)는 1차 압연 되어 이송장치(300)로 토출된 소재(200)를 제2공형(120b)의 입구방향(예컨대, 이송방향의 종방향("B" 방향))으로 이동시키도록 제어하기 위한 제어신호를 발생한다(S30). 즉, 소재(200)가 제1공형(120a)의 압연이 완료되어 후행 방향("A" 방향의 역방향)으로 토출되면, 제어부(820)는 소재(200)를 제2공형(120b)의 입구방향으로 이동시키기 위해 모터(500)로 정방향 회전신호를 보낸다. 모터(500)는 제어부(820)로부터의 제어신호에 따라 정방향으로 회전한다. 그 에 따라, 체인 시프팅 장치(400)는 소재(200)를 제2공형(120b)의 입구방향으로 이동시킨다.
이와 함께, 감지수단(700)은 제어부(820)의 제어신호에 따라 회전하는 모터(500)의 회전수를 감지한다(S40). 감지수단(700)은 스트로보스코프 방식, 발광다이오드에 의한 포토리플렉터 방식 등을 통해 모터(500)의 회전수를 감지한다. 여기서, 모터(500)의 회전수를 감지하는 방법은 동종업계에 종사하는 자라면 쉽게 이해할 수 있는 내용이므로 상세한 설명을 생략한다.
판단부(810)는 감지수단(700)으로부터의 모터(500)의 회전수를 기입력된 모터(500)의 회전수에 대한 설정값을 비교하여 체인 시프팅 장치(400)의 제동 여부를 판단한다(S50). 여기서, 판단부(810)는 감지된 모터(500)의 회전수가 설정값과 동일하면 체인 시프팅 장치(400)의 제동으로 판단한다. 예를 들면, 입력수단(600)으로부터 모터(500)의 회전수에 대한 설정값으로 대략 "45" 정도가 입력되면, 판단부(810)는 감지수단(700)으로부터의 모터(500)의 회전수가 "45"가 되면 체인 시프팅 장치(400)의 제동으로 판단한다.
제어부(820)는 판단부(810)에서 체인 시프팅 장치(400)의 제동으로 판단하면 모터(500)를 역방향으로 회전하도록 제어하기 위한 제어신호를 발생한다(S60). 즉, 제어부(820)는 모터(500)를 역방향으로 회전시켜 체인 시프팅 장치(400)의 정 방향 회전력을 감소시켜 체인 시프팅 장치(400)를 제동한다. 여기서, 제동은 정방향 회전력이 "0"이 되어 역방향으로 회전하는 모터(500)가 정지하는 것을 의미한다. 예를 들면, 모터(500)가 소재(200)의 종방향 이동을 위해 정방향으로 대략 45회 정도를 회전하여 판단부(810)에서 체인 시프팅 장치(400)의 제동으로 판단하면, 제어부(820)는 소재(200)를 제2공형(120b)의 입구방향에 정지시키기 위해 모터(500)로 역방향 회전신호를 보낸다. 모터(500)는 제어부(820)로부터의 제어신호에 따라 역방향으로 회전하여 체인 시프팅 장치(400)의 정방향 회전력을 감소시켜 체인 시프팅 장치(400)를 제동한다. 이처럼, 체인 시프팅 제어장치 및 방법은 모터(500)의 회전수를 근거로 판단한 체인 시프팅 장치(400)의 제동 여부에 따라 모터(500)를 제어하여 체인 시프팅 장치(400)를 제동함으로써, 제동거리 및 소재(200)의 이탈 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 체인 시프팅 제어장치 및 방법은 소재(200)의 이탈 발생을 최소화함으로써, 압연 롤(110a, 110b)과 소재(200)의 충돌로 인한 미스 롤의 발생 및 압연기의 조업정지로 인한 조업손실을 최소화할 수 있다.
본 실시 예에서는 판단부(810) 및 제어부(820)가 제어수단(800) 내에서 동작하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 각각 독립적으로 구현되어 해당 기능을 처리할 수도 있다. 또한, 설명의 편의를 위하여 각 부의 기능을 분리하였으나, 반드시 위의 분리된 상태에 한정되지는 않는다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
도 1은 종래의 가역식 탠덤 압연공정에서의 체인 시프팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 체인 시프팅 제어장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 체인 시프팅 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 가역식 탠덤 압연기 110a: 상부 압연 롤
110b: 하부 압연 롤 120a: 제1공형
120b: 제2공형 200: 소재
300: 이송장치 400: 체인 시프팅 장치
410: 체인 420: 돌출부
430: 구동축 440: 피동축
500: 모터 600: 입력수단
700: 감지수단 800: 제어수단
810: 판단부 820: 제어부

Claims (7)

  1. 체인 시프팅 장치와 연결된 모터의 회전수에 대한 설정값을 입력하는 입력수단;
    상기 모터의 회전수를 감지하는 감지수단; 및
    상기 감지수단에서 감지한 상기 모터의 회전수 및 상기 입력수단으로부터의 설정값을 근거로 상기 체인 시프팅 장치의 제동 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 상기 모터를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어수단을 포함하되,
    상기 제어수단은 상기 체인 시프팅 장치의 제동으로 판단하면 상기 모터를 역방향으로 회전하도록 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 체인 시프팅 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 감지수단으로부터의 신호 및 상기 입력수단으로부터의 설정값을 근거로 상기 체인 시프팅 장치의 제동 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부의 판단결과에 따라 상기 모터를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 체인 시프팅 제어장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 감지수단으로부터의 모터의 회전수가 상기 설정값과 동일하면 상기 체 인 시프팅 장치의 제동으로 판단하는 것을 특징으로 하는 체인 시프팅 제어장치.
  4. 삭제
  5. 입력수단에 의해 체인 시프팅 장치와 연결된 모터의 회전수에 대한 설정값을 입력받는 입력단계;
    감지수단에 의해 상기 모터의 회전수를 감지하는 감지단계;
    제어수단에 의해 상기 감지단계에서 감지한 상기 모터의 회전수 및 상기 입력단계에서 입력된 설정값을 근거로 상기 체인 시프팅 장치의 제동 여부를 판단하는 판단단계; 및
    상기 제어수단에 의해 상기 판단단계의 판단결과에 따라 상기 모터를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어단계를 포함하되,
    상기 제어단계에서는 상기 판단단계에서 상기 체인 시프팅 장치의 제동으로 판단하면 상기 제어수단에 의해 상기 모터를 역방향으로 회전하도록 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 체인 시프팅 제어방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 판단단계에서는,
    상기 감지단계에서 감지한 모터의 회전수가 상기 설정값과 동일하면 상기 제어수단에 의해 상기 체인 시프팅 장치의 제동으로 판단하는 것을 특징으로 하는 체인 시프팅 제어방법.
  7. 삭제
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