KR101251491B1

KR101251491B1 - 강판 코일 적재장치

Info

Publication number: KR101251491B1
Application number: KR1020070105535A
Authority: KR
Inventors: 김종철
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2013-04-05
Also published as: KR20090039996A

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예는 강판 코일의 적재면이 면접촉을 이루며 적재되어 그 강판 코일에 작용하는 집중 하중을 분산시킴으로써 강판이 변형되는 것을 방지할 수 있도록, ⅰ)베이스 프레임 상에 배치되며, 수평 프레임 및 상기 수평 프레임의 양측에 직립되게 설치되는 수직 프레임으로서 구성되어 상기 강판 코일을 실질적으로 지지하는 적재 프레임과, ⅱ)상기 수평 프레임 및 상기 양측의 수직 프레임에 각각 설치되어 상기 강판 코일의 적재면을 감지하고, 그 감지 신호를 제어기로 출력하는 복수의 위치센서들과, ⅲ)상기 강판 코일의 폭 방향에 대응하여 복수의 작동 로드를 가지면서 상기 수평 프레임 상에 설치되는 하부 실린더와, ⅳ)상기 강판 코일의 폭 방향에 대응하여 상기 양측의 수직 프레임에 각각 설치되는 복수의 측부 실린더들과, ⅴ)상기 측부 실린더들에 연결되게 설치되어 상기 강판 코일의 적재면과 면접촉을 이루면서 상기 강판 코일을 지지하는 플렉시블 강판을 포함하며, 상기 하부 실린더 및 상기 측부 실린더들은 상기 위치센서들의 감지 신호에 따라 상기 제어기에 의해 작동 유압이 제어되는 강판 코일 적재장치를 제공한다.

강판 코일, 적재, 면접촉, 위치센서, 실린더, 유압

Description

강판 코일 적재장치 {LOADING APPARATUS FOR STEEL PLATE COIL}

본 발명은 띠상의 원자재 강판이 감긴 롤 포밍 성형용 강판 코일을 적재하기 위한 강판 코일 적재장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강판 코일에 작용하는 집중 하중을 분산시킴으로써 강판이 변형되는 것을 방지할 수 있도록 하는 강판 코일 적재장치에 관한 것이다.

일반적으로 트럭이나 버스와 같은 대형 자동차의 조립 라인에서 차체에 적용되는 성형빔류는 상부 롤과 하부 롤로 구성되는 롤 포머가 10단 이상으로 일렬로 배치되어 공급되는 강판 패널을 다양한 형상으로 절곡하여 형성하는 롤 포밍 장치에 의해 이루어진다.

상기 롤 포밍 장치는 언코일러가 모터에 의해 회전되면서 강판 코일로부터 띠상의 원자재 강판을 풀어 주고, 그 띠상의 원자재 강판을 스트레이트너가 강판 패널로 펴주게 되며, 롤 포머들이 강판 패널을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 포밍하게 된다.

이와 같은 롤 포밍 장치를 이용하여 차체에 적용되는 성형빔류를 제작하는 공정에서는 상기 강판 코일을 적재 보관하기 위해 도 1a 및 도 1b에서와 같은 강판 코일 적재장치가 적용되고 있다.

종래 기술에 따른 강판 코일 적재장치는 강판 코일(1)의 하중을 실질적으로 지지하는 한 쌍의 하부 프레임(2)이 구비되고, 이 하부 프레임(2)에는 강판 코일(1)의 적재면이 접촉되는 어태치부(3)가 설치되어 있다.

상기 어태치부(3)는 소정 폭과 길이를 가지며 강판 코일(1)의 폭 방향으로 배치되어 강판 코일(1)의 적재면 양측에 접촉되게 설치되는 바, 강판의 손상을 방지하기 위해 우레탄, 고무 또는 나일론 소재로서 이루어진다.

그런데, 종래 기술에 따른 강판 코일 적재장치는 상기 어태치부(3)와 강판 코일(1)의 적재면이 면접촉이 아닌 선단 접촉되는 구조로서 이루어지므로, 그 어태치부(3)의 선단 접촉 부분에 강판 코일(1)의 하중이 집중적으로 작용함에 따라 강판의 변형을 야기시키는 문제점을 내포하고 있다.

즉, 상기 어태치부(3)의 가장자리 부분을 통해 강판 코일(1)의 적재면에 집중 하중이 작용함에 따라 강판이 국부적으로 변형되면서 그 강판에 폭 방향으로의 잔주름을 형성하게 된다.

이와 같은 강판의 변형은 전체 강판 코일의 20% 정도에 해당하는 강판을 폐시켜야 하는 요인으로서 작용하게 되므로, 원자재 강판의 손실이 증가하게 되는 폐단을 초래하게 된다.

본 발명은 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 강판 코일의 적재면이 면접촉을 이루며 적재되어 그 강판 코일에 작용하는 집중 하중을 분산시킴으로써 강판이 변형되는 것을 궁극적으로 방지할 수 있도록 하는 강판 코일 적재장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 강판 코일 적재장치는, 띠상의 원자재 강판이 감긴 롤 포밍 성형용 강판 코일을 적재하기 위한 것으로서, ⅰ)베이스 프레임 상에 배치되며, 수평 프레임 및 상기 수평 프레임의 양측에 직립되게 설치되는 수직 프레임으로서 구성되어 상기 강판 코일을 실질적으로 지지하는 적재 프레임과, ⅱ)상기 수평 프레임 및 상기 양측의 수직 프레임에 각각 설치되어 상기 강판 코일의 적재면을 감지하고, 그 감지 신호를 제어기로 출력하는 복수의 위치센서들과, ⅲ)상기 강판 코일의 폭 방향에 대응하여 복수의 작동 로드를 가지면서 상기 수평 프레임 상에 설치되는 하부 실린더와, ⅳ)상기 강판 코일의 폭 방향에 대응하여 상기 양측의 수직 프레임에 각각 설치되는 복수의 측부 실린더들과, ⅴ)상기 측부 실린더들에 연결되게 설치되어 상기 강판 코일의 적재면과 면접촉을 이루면서 상기 강판 코일을 지지하는 플렉시블 강판을 포함하며, 상기 하부 실린더 및 상기 측부 실린더들은 상기 위치센서들의 감지 신호에 따라 상기 제어기에 의해 작동 유압이 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기 강판 코일 적재장치에 있어서, 상기 하부 실린더와 상기 측부 실린더들은 파이프 형태의 연결라인에 의해 연결되게 설치되며, 상기 플렉시블 강판에 작용하는 상기 강판 코일의 하중에 대응하여 상기 연결라인을 통해 상기 작동 유압이 상호 보완적으로 유동 가능하게 구성될 수 있다.

상기 강판 코일 적재장치에 있어서, 상기 하부 실린더의 상기 작동 로드들에는 상기 플렉시블 강판을 지지하는 지지부재가 설치될 수 있다.

상기 강판 코일 적재장치에 있어서, 상기 플렉시블 강판은 이의 양단부가 상기 측부 실린더들의 작동 로드에 연결되게 설치될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 강판 코일 적재장치에 의하면, 강판 코일의 적재면이 플렉시블 강판에 면접촉되도록 하여 강판 코일의 적재면에 대한 접촉 면적을 극대화시켜 강판 코일에 작용하는 집중 하중을 균일하게 분산시킴으로써 강판의 변형을 방지할 수 있다.

즉, 본 실시예에서는 강판 코일의 적재면에 어태치부가 선단 접촉되는 종래와 달리, 강판 코일의 적재면이 플렉시블 강판에 면접촉됨에 따라 강판의 변형을 방지할 수 있으므로, 강판의 변형으로 인한 원자재의 손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 강판 코일 적재장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2b의 Ⅲ-Ⅲ선을 도시한 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 의한 강판 코일 적재장치(100)는 띠상의 원자재 강판이 감긴 강판 코일(1)을 적재하기 위한 것으로서, 트럭이나 버스와 같은 자동차의 조립 라인에서 원자개 강판을 롤 포밍하여 차체를 제작하는 롤 포밍 성형 공정에 적용된다.

이러한 강판 코일 적재장치(100)는 강판 코일(1)이 선단 접촉이 아닌 면접촉을 이루며 적재되도록 하는 구조로서 이루어진다.

본 실시예에서, 상기 강판 코일 적재장치(100)는 수평 프레임(11) 및 이 수평 프레임(11)의 양측에 직립되게 설치되는 수직 프레임(13)으로서 구성되는 적재 프레임(10)이 구비된다. 이러한 적재 프레임(10)은 별도의 베이스 프레임(15) 상에 배치된다.

그리고 상기 적재 프레임(10)의 수평 프레임(11) 및 양측 수직 프레임(13)에는 강판 코일(1)의 적재면을 감지하고 그 감지 신호를 제어기(90)로 출력하는 위치센서(20)가 설치된다.

상기 위치센서(20)는 초음파 발진부(미도시)와 초음파 수신부(미도시)로서 이루어지는 통상적인 초음파 센서로서 구비된다.

여기서, 상기 위치센서(20)는 초음파 발진부를 통해 강판 코일(1)의 적재면 즉, 강판 코일(1)의 하부측 반원 부분에 대하여 간격이 균등한 3점의 위치로 초음파를 발진하고, 그 초음파가 상기 3점의 위치에 부딪히면서 초음파 수신부로 수신되는 왕복 시간을 계산하여 강판 코일(1)의 적재면 위치 및 사이즈 정보를 리딩하는 구조로 이루어진다.

이러한 위치센서(20)는 당 업계에서 널리 사용되는 상기에서와 같은 통상적인 구조의 초음파 센서로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이에 더하여, 상기 적재 프레임(10)의 수평 프레임(11) 상에는 강판 코일(1)의 최외각에 대응하여 하부 실린더(30)가 설치된다.

상기 하부 실린더(30)는 강판 코일(1)의 폭 방향에 대응하여 복수의 작동 로드들(31)이 구비되는데, 이러한 작동 로드들(31)은 실린더 본체(33)의 내부에 충진되는 작동 유압, 바람직하게는 오일의 압력에 따라 상하 방향으로 전후진 하도록 구성된다.

여기서, 상기 하부 실린더(30)의 작동 유압은 위치센서(20)의 감지 신호에 따라 제어기(90)에 의해 제어된다. 그리고 상기 작동 로드(31)에는 강판 코일(1)의 적재면을 실질적으로 지지하는 지지부재(35)가 설치되어 있다.

이와 함께 상기 적재 프레임(10)의 양측 수직 프레임(13)에는 강판 코일(1)의 폭 방향에 대응하여 복수의 측부 실린더(40)가 설치된다.

상기 각 측부 실린더(40)는 양측 수직 프레임(13)에 고정되게 설치되며, 실 린더 본체(43)의 내부에 충진된 작동 유압에 따라 좌우 방향으로 전후진 하는 작동 로드(41)를 구비하고 있다.

여기서, 상기 측부 실린더(40)의 작동 유압은 위치센서(20)의 감지 신호에 따라 제어기(90)에 의해 제어되며, 그 작동 로드(31)에는 뒤에서 더욱 설명하는 플렉시블 강판(50)이 연결된다.

상기에서, 플렉시블 강판(50)은 측부 실린더(40)의 작동 로드(31)에 연결되어 강판 코일(1)의 적재면과 면접촉을 이루며 상기 강판 코일(1)을 지지할 수 있는 고장력 강판으로 이루어진다.

따라서 강판 코일(1)이 플렉시블 강판(50)에 로딩되기 전, 상기한 위치센서(20)의 감지 신호에 따라 하부 실린더(30)와 측부 실린더들(40)의 작동 유압이 제어기(90)에 의해 제어됨으로써 플렉시블 강판(50)은 강판 코일(1)의 적재면에 대응하는 최적의 안착면을 형성하게 된다.

한편, 상기에서와 같은 하부 실린더(30)와 측부 실린더들(40)은 파이프 형태의 연결라인(61)에 의해 연결되게 설치되는데, 이 연결라인(61)은 하부 실린더(30)의 실린더 본체(33)와 측부 실린더들(40)의 실린더 본체(43)와 상호 연결된다.

즉, 하부 실린더(30)와 측부 실린더들(40)의 각 실린더 본체(33, 43)가 연결라인(61)을 통해 서로 연결되어 있기 때문에, 상기 각 실린더 본체(33, 43) 내부의 작동 유압은 플렉시블 강판(50)에 작용하는 강판 코일(1)의 하중에 대응하여 연결라인(61)을 통해 상호 보완적으로 유동될 수 있는 것이다.

이는 언급한 바와 같이 플렉시블 강판(50)이 강판 코일(1)의 적재면에 대응 하는 최적의 안착면을 형성하고 있는 경우, 그 플렉시블 강판(50)의 자체 탄성에 의해 대략 타원형을 이루게 되므로, 강판 코일(1)의 로딩시 그 강판 코일(1)의 하중에 의해 하부 실린더(30)의 작동 유압이 연결라인(61)을 통해 측부 실린더들(40)로 유동됨으로써 플렉시블 강판(50)의 형상이 변형되면서 강판 코일(1)의 적재면에 플렉시블 강판(50)이 전면적으로 면접촉되도록 하기 위함이다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 실시예에 의한 강판 코일 적재장치(100)에 의하면, 크레인, 상차, 지게차 등에 의해 강판 코일(1)이 적재 프레임(10)으로 이동된 상태에서, 그 강판 코일(1)은 플렉시블 강판(50) 쪽으로 하강된다.

이 과정에서, 위치센서(20)는 강판 코일(1)의 하부측 반원 부분에 대하여 간격이 균등한 3점의 위치로 초음파를 발진하고, 상기 3점의 위치에 부딪히면서 반사되는 초음파를 수신하여 강판 코일(1)의 적재면에 대한 위치 및 사이즈 정보(감지 신호)를 제어기(90)로 출력한다.

그러면, 제어기(90)는 위치센서(20)의 감지 신호를 제어 신호로 변환하고 그 제어 신호를 하부 실린더(30)와 측부 실린더들(40)에 제공한다.

이에 따라 상기 하부 실린더(30)와 측부 실린더들(40)의 작동 유압이 제어기(90)에 의해 제어됨으로써 플렉시블 강판(50)은 강판 코일(1)의 적재면에 대응하는 최적의 안착면을 형성하게 된다. 이 경우 플렉시블 강판(50)은 자체의 탄성에 의해 대략 타원형을 이루는 형태를 취하게 된다.

이 후, 도 4에서와 같이 상기 강판 코일(1)은 플렉시블 강판(50)의 안착면에 로딩되는데, 강판 코일(1)의 하중에 의해 하부 실린더(30)의 작동 유압이 연결라 인(61)을 통해 측부 실린더들(40)로 유동됨으로써 플렉시블 강판(50)은 강판 코일(1)의 적재면에 전면적으로 면접촉된다.

즉, 상기 강판 코일(1)의 하중에 의해 하부 실린더(30)의 작동 로드들(33)은 하측 방향으로 후진된다.

이에 따라 하부 실린더(30)의 작동 유압이 연결라인(61)을 통해 측부 실린더들(40)로 유동되면서 그 측부 실린더들(40)의 작동 로드(43)는 도면에서의 좌측 방향으로 후진하게 된다.

따라서 상기 플렉시블 강판(50)은 강판 코일(1)의 적재면 형상에 대응하여 그 형상이 변형되면서 강판 코일(1)의 적재면으로 작용하는 장력에 의해 그 적재면에 면접촉하여 강판 코일(1)을 지지하게 된다.

결과적으로, 본 실시예에서는 강판 코일(1)의 로딩이 이루어지는 시점에 위치센서(20)를 통해 강판 코일(1)의 적재면에 대한 위치 및 사이즈를 감지하고, 그 감지 신호에 따라 하부 실린더(30)와 측부 실린더들(40)의 작동 유압을 제어하여 플렉시블 강판(50)의 형상을 변형시킴으로써 플렉시블 강판(50)에 강판 코일(1)의 최적 안착면을 형성하게 된다.

아울러, 본 실시예에서는 강판 코일(1)이 플렉시블 강판(50)에 직접적으로 로딩되는 과정에서, 강판 코일(1)의 하중에 대응하여 하부 실린더(30)와 측부 실린더들(40)의 작동 유압을 연결라인(61)을 통해 상호 보완적으로 유동시킴으로써 플렉시블 강판(50)이 강판 코일(1)의 적재면에 면접촉되도록 한다.

이로써 본 실시예에서는 강판 코일(1)을 지지하는 플렉시블 강판(50)에 대한 강판 코일(1)의 접촉 면적을 극대화시켜 강판 코일(1)의 하중을 균일하게 분산시킴으로써 강판의 변형을 방지할 수 있게 된다.

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.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 일반적인 강판 코일 적재장치를 도시한 도면이다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 강판 코일 적재장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 도 2b의 Ⅲ-Ⅲ선을 도시한 단면 구성도이다.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 강판 코일 적재장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

Claims

띠상의 원자재 강판이 감긴 롤 포밍 성형용 강판 코일을 적재하기 위한 강판 코일 적재장치에 있어서,

베이스 프레임 상에 배치되며, 수평 프레임 및 상기 수평 프레임의 양측에 직립되게 설치되는 수직 프레임으로서 구성되어 상기 강판 코일을 실질적으로 지지하는 적재 프레임;

상기 수평 프레임 및 상기 양측의 수직 프레임에 각각 설치되어 상기 강판 코일의 적재면을 감지하고, 그 감지 신호를 제어기로 출력하는 복수의 위치센서들;

상기 강판 코일의 폭 방향에 대응하여 복수의 작동 로드를 가지면서 상기 수평 프레임 상에 설치되는 하부 실린더;

상기 강판 코일의 폭 방향에 대응하여 상기 양측의 수직 프레임에 각각 설치되는 복수의 측부 실린더들; 및

상기 측부 실린더들에 연결되게 설치되어 상기 강판 코일의 적재면과 면접촉을 이루면서 상기 강판 코일을 지지하는 플렉시블 강판

을 포함하며,

상기 하부 실린더 및 상기 측부 실린더들은 상기 위치센서들의 감지 신호에 따라 상기 제어기에 의해 작동 유압이 제어되는 것을 특징으로 하는 강판 코일 적재장치.
제1 항에 있어서,

상기 하부 실린더와 상기 측부 실린더들은 파이프 형태의 연결라인에 의해 연결되게 설치되며, 상기 플렉시블 강판에 작용하는 상기 강판 코일의 하중에 대응하여 상기 연결라인을 통해 상기 작동 유압이 상호 보완적으로 유동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 강판 코일 적재장치.
제1 항에 있어서,

상기 하부 실린더의 상기 작동 로드들에는 상기 플렉시블 강판을 지지하는 지지부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 강판 코일 적재장치.
제1 항에 있어서,

상기 플렉시블 강판은 이의 양단부가 상기 측부 실린더들의 작동 로드에 연결되게 설치되는 것을 특징으로 하는 강판 코일 적재장치.