KR101277580B1 - 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히, 코일 모양으로 권취되는 작업 대상물의 단부가 일정한 위치에 배치되도록 권취할 수 있는 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은, 작업 대상물이 권취되는 멘드릴을 구비하는 본체와, 작업 대상물을 멘드릴 측으로 안내하는 가이드부와, 멘드릴에 감기는 작업 대상물을 지지하는 가압부와, 멘드릴에 감기는 작업 대상물을 안착시켜 이송하는 스트립카와, 가이드부를 통과하는 작업 대상물의 후방 단부 통과여부를 감지하는 감지부와, 감지부로부터 송신되는 감지신호에 따라 멘드릴에 정지신호를 송신하여 작업 대상물의 후방 단부 위치를 조절하는 제어부를 포함하는 압연제품용 권취장치를 제공한다.

Description

압연제품용 권취장치 및 그 제어방법 {WINDING APPARATUS FOR ROLLING PRODUCT AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히, 코일 모양으로 권취되는 작업 대상물의 단부가 일정한 위치에 배치되도록 권취할 수 있는 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체 상태인 철이 고체가 되는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
연주공정은 액체 상태인 용강을 주형(Mold)에 주입한 후 연속 주조기를 통과시키면서 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬래브(Slab)나 블룸(Bloom) 등의 중간 소재로 만들어내는 공정이다.
이 과정에서 블룸은 다시 강편 압연기를 거쳐 빌릿(Billet)으로 변하며 선재 압연기를 통해 선재로 가공된다.
또한, 슬래브는 후판 압연기를 거쳐 후판으로 생산되거나 열간 압연장치를 통과하면서 열연코일이나 열연강판 등으로 만들어진다.
압연공정이 완료된 압연제품은 코일 모양으로 권취된 후에 불량검사가 이루어지고, 라벨 부착작업이 진행된 후에 포장작업이 이루어진다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2004-0059195호(2004년 7월 5일 공개, 발명의 명칭 : 권취 코일의 목표두께 판별장치 및 방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 코일 모양으로 권취되는 작업 대상물의 단부가 일정한 위치에 배치되도록 권취할 수 있는 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 작업 대상물이 권취되는 멘드릴을 구비하는 본체; 작업 대상물을 상기 멘드릴 측으로 안내하는 가이드부; 상기 멘드릴에 감기는 작업 대상물을 지지하는 가압부; 상기 멘드릴에 감기는 작업 대상물을 안착시켜 이송하는 스트립카; 상기 가이드부를 통과하는 작업 대상물의 후방 단부 통과여부를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 송신되는 감지신호에 따라 상기 멘드릴에 정지신호를 송신하여 작업 대상물의 후방 단부 위치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연제품용 권취장치를 제공한다.
또한, 상기 가이드부는 상기 본체에 설치되고 간격을 유지하도록 설치되어 작업 대상물이 통과되는 한 쌍의 핀치롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감지부는 상기 핀치롤러의 출구 측에 설치되는 포토센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압부는, 상기 본체에 회전 가능하게 설치되는 안내로드; 상기 안내로드에 설치되는 가압롤러; 및 상기 안내로드를 회전시켜 상기 가압롤러를 상기 멘드릴 측으로 이동시키는 회전구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스트립카는, 상기 멘드릴 측으로 승강되고 레일을 따라 이동되는 몸체; 상기 몸체에 구비되고 작업 대상물이 안착되는 복수 개의 지지롤러; 상기 지지롤러를 회전시켜 작업 대상물의 후방 단부의 위치를 조절하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조절부는, 상기 몸체에 설치되고 상기 지지롤러에 동력을 제공하는 모터; 및 상기 모터의 구동여부 및 구동정도를 제어하는 조작부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, (a) 작업 대상물이 멘드릴에 권취되기 시작하면 가압롤러를 상기 멘드릴 측으로 이동시켜 작업 대상물을 지지하는 단계; (b) 작업 대상물의 후방 단부가 상기 핀치롤러를 통과하는지 판단하는 단계; 및 (c) 작업 대상물의 후방 단부가 상기 핀치롤러를 통과하면 설정시간 경과 후에 상기 멘드릴을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연제품용 권취장치를 제공한다.
본 발명에 따른 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법은 코일 모양으로 권취되는 작업 대상물의 후방 단부 위치를 제어할 수 있으므로 후방 단부가 작업 대상물과 스트립카 사이에 개재되는 것을 방지하여 작업 대상물의 자중에 의해 후방 단부에 접촉되는 부분이 변형되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법은 작업 대상물의 후방 단부가 스트립카 외부로 필요 이상으로 돌출되는 것을 방지하여 후방 단부와 다른 장치의 간섭을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치의 권취상태가 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치의 스트립카 상승상태가 도시된 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치의 스트립카가 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치가 도시된 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치의 제어방법이 도시된 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치의 권취상태가 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치의 스트립카 상승상태가 도시된 구성도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치의 스트립카가 도시된 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치가 도시된 블록도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치는, 작업 대상물이 권취되는 멘드릴(12)을 구비하는 본체(10)와, 작업 대상물을 멘드릴(12) 측으로 안내하는 가이드부(30)와, 멘드릴(12)에 감기는 작업 대상물을 지지하는 가압부(50)와, 멘드릴(12)에 감기는 작업 대상물을 안착시켜 이송하는 스트립카(70)와, 가이드부(30)를 통과하는 작업 대상물의 후방 단부 통과여부를 감지하는 감지부(80)와, 감지부(80)로부터 송신되는 감지신호에 따라 멘드릴(12)에 정지신호를 송신하여 작업 대상물의 후방 단부 위치를 제어하는 제어부(100)를 포함한다.
압연공정이 진행되는 동안이나 압연공정이 완료된 후에는 작업 대상물을 코일 모양으로 권취하여 이송하게 되는데, 본 실시예는 감지부(80) 및 제어부(100)의 작동에 의해 작업 대상물의 후방 단부의 위치를 일정하게 위치시킬 수 있다.
코일 모양으로 권취되는 작업 대상물의 후방 단부가 스트립카(70)와 작업 대상물 사이에 개재되어 이동되는 경우에는, 작업 대상물의 자중에 의해 후방 단부가 가압되므로 후방 단부에 접촉되는 작업 대상물이 변형되거나 파손될 수 있다.
본 실시예는 감지부(80)와 제어부(100)의 작동에 의해 작업 대상물의 후방 단부가 스트립카(70) 외측으로 적당하게 돌출된 상태를 이루도록 하므로 작업 대상물의 변형 또는 파손을 방지할 수 있다.
또한, 작업 대상물을 이송할 때에 작업 대상물의 후방 단부가 스트립카(70) 외측으로 필요 이상 돌출되는 것을 방지할 수 있으므로 작업 대상물의 후방 단부와 다른 장치가 간섭되지 않게 된다.
가이드부(30)는 본체(10)에 설치되고 간격을 유지하도록 설치되어 작업 대상물이 통과되는 한 쌍의 핀치롤러(32)를 포함한다.
핀치롤러(32) 사이의 간격을 통과하는 작업 대상물은 본체(10)의 중앙부 측으로 이동되어 본체(10) 중앙에 설치되는 멘드릴(12)에 감기게 된다.
감지부(80)는 핀치롤러(32)의 출구 측에 설치되는 포토센서(82)를 포함하므로 작업 대상물의 전방 단부가 핀치롤러(32)를 통과하여 권취작업의 개시여부가 판단된 후에 작업 대상물의 후방 단부가 핀치롤러(32)를 통과하면 포토센서(82)에서 이를 감지하여 제어부(100)에 감지신호를 송신하게 된다.
가압부(50)는, 본체(10)에 회전 가능하게 설치되는 안내로드(52)와, 안내로드(52)에 설치되는 가압롤러(54)와, 안내로드(52)를 회전시켜 가압롤러(54)를 멘드릴(12) 측으로 이동시키는 회전구동부(56)를 포함한다.
멘드릴(12) 주변에는 세 개의 안내로드(52)가 설치되고, 안내로드(52)의 일측 단부는 본체(10)에 회전 가능하게 연결되며, 본체(10)와 안내로드(52) 사이에는 실린더로 이루어지는 회전구동부(56)가 설치된다.
안내로드(52)의 타측 단부에는 가압롤러(54)가 설치되므로 실린더로부터 로드가 돌출되면 안내로드(52)가 회전되면서 가압롤러(54)가 멘드릴(12) 측으로 이동하게 된다.
멘드릴(12)에 작업 대상물이 권취되기 시작하면 실린더로부터 로드가 돌출되므로 가압롤러(54)가 작업 대상물을 멘드릴(12) 측으로 가압하므로 작업 대상물이 느슨하게 감기는 것을 방지하게 된다.
작업 대상물의 권취작업이 지속되면 멘드릴(12)에 감기는 작업 대상물의 지름이 증가하므로 가압롤러(54)는 회전구동부(56)의 작동에 의해 단계적으로 멘드릴(12)로부터 멀어지면서 작업 대상물을 가압하게 된다.
상기한 바와 같은 권취작동이 진행되는 동안 작업 대상물의 후방 단부가 핀치롤러(32)를 통과하면 포토센서(82)로부터 감지신호가 제어부(100)에 송신되고, 제어부(100)에서 이를 판단하여 설정시간이 경과된 후에 정지신호를 송신하여 멘드릴(12)을 정지시키게 된다.
따라서 작업자는 설정시간을 조절하여 작업 대상물의 후방 단부의 위치를 제어할 수 있게 된다.
권취작동이 완료되면 하부에 설치되는 안내로드(52)가 멘드릴(12) 외측 방향으로 회전된 후에 스트립카(70)가 상승하여 작업 대상물의 하부를 지지하게 된다.
여기서, 스트립카(70)를 승강시키는 구동부는 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.
스트립카(70)는, 멘드릴(12) 측으로 승강되고 레일을 따라 이동되는 몸체(72)와, 몸체(72)에 구비되고 작업 대상물이 안착되는 복수 개의 지지롤러(74)와, 지지롤러(74)를 회전시켜 작업 대상물의 후방 단부의 위치를 조절하는 조절부(76)를 포함한다.
몸체(72)의 상면에는 한 쌍의 지지롤러(74)가 간격을 유지하며 나란히 설치되므로 스트립카(70)가 상승되어 작업 대상물의 하부를 지지하면 한 쌍의 지지롤러(74) 사이에 작업 대상물이 안착된다.
이때, 감지부(80) 및 제어부(100)의 오작동에 의해 작업 대상물의 후방 단부가 설정위치에 배치되지 않은 상태이면, 작업자는 조절부(76)를 구동시켜 지지롤러(74)를 회전시키면서 작업 대상물의 후방 단부의 위치를 조절할 수 있다.
조절부(76)는, 몸체(72)에 설치되고 지지롤러(74)에 동력을 제공하는 모터(76a)와, 모터(76a)의 구동여부 및 구동정도를 제어하는 조작부(76b)를 포함한다.
작업자가 조작부(76b)를 조작하여 모터(76a)에 전원이 인가되면 모터(76a)의 동력이 지지롤러(74)에 전달되어 지지롤러(74)가 회전되면서 작업 대상물을 회전시키게 되므로 작업 대상물의 후방 단부의 위치가 가변된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치의 제어방법을 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연제품용 권취장치의 제어방법은, 작업 대상물이 멘드릴(12)에 권취되기 시작하면 가압롤러(54)를 멘드릴(12) 측으로 이동시켜 작업 대상물을 지지하는 단계(S10)와, 작업 대상물의 후방 단부가 핀치롤러(32)를 통과하는지 판단하는 단계(S20)와, 작업 대상물의 후방 단부가 핀치롤러(32)를 통과하면 설정시간 경과 후에 멘드릴(12)을 정지시키는 단계(S30)를 포함한다.
핀치롤러(32) 사이의 간격을 작업 대상물의 전방 단부가 통과하면 포토센서(82)에서 송신되는 감지신호에 의해 권취작동의 개시여부를 판단하고, 멘드릴(12)에 감기는 작업 대상물에 가압롤러(54)가 접촉되면서 작업 대상물이 느슨하게 감기지 않도록 한다.
작업 대상물의 권취작동이 진행되는 동안 작업 대상물의 후방 단부가 핀치롤러(32)를 통과하면 포토센서(82)로부터 감지신호가 송신되고, 제어부(100)에서 이를 판단하여 설정시간이 경과된 후에 멘드릴(12)을 정지시킨다.
따라서 작업 대상물의 후방 단부는 항상 일정한 위치에 배치되며, 작업자는 설정시간을 조절하여 작업 대상물의 후방 단부의 위치를 제어할 수 있게 된다.
작업 대상물의 권취작동이 종료되면 작업 대상물의 후방에 배치되는 가압롤러(54)가 멘드릴(12) 외측으로 이동되고, 스트립카(70)가 상승되어 작업 대상물의 하부를 지지하게 된다.
이후에, 작업 대상물이 멘드릴(12)로부터 이탈되어 스트립카(70)에 완전히 지지되면, 작업자는 작업 대상물의 후방 단부의 위치를 검사하여 조절이 필요한 경우에는 조작부(76b)를 조작하여 지지롤러(74)를 회전시키면서 작업 대상물의 후방 단부의 위치를 조절한다.
여기서, 모터(76a)와 지지롤러(74) 사이의 연결구조는 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 실시할 수 있으므로 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.
이로써, 코일 모양으로 권취되는 작업 대상물의 단부가 일정한 위치에 배치되도록 권취할 수 있는 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 압연제품용 권취장치 및 그 제어방법이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 권취장치 및 그 제어방법이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 본체 12 : 멘드릴
30 : 가이드부 32 : 핀치롤러
50 : 가압부 52 : 안내로드
54 : 가압롤러 56 : 회전구동부
70 : 스트립카 72 : 몸체
74 : 지지롤러 76 : 조절부
76a : 모터 76b : 조작부
80 : 감지부 82 : 포토센서
100 : 제어부

Claims (7)

  1. 작업 대상물이 권취되는 멘드릴을 구비하는 본체;
    작업 대상물을 상기 멘드릴 측으로 안내하는 가이드부;
    상기 멘드릴에 감기는 작업 대상물을 지지하는 가압부;
    상기 멘드릴에 감기는 작업 대상물을 안착시켜 이송하는 스트립카;
    상기 가이드부를 통과하는 작업 대상물의 후방 단부 통과여부를 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부로부터 송신되는 감지신호에 따라 상기 멘드릴에 정지신호를 송신하여 작업 대상물의 후방 단부 위치를 제어하는 제어부를 포함하고;
    상기 가이드부는 상기 본체에 설치되고 간격을 유지하도록 설치되어 작업 대상물이 통과되는 한 쌍의 핀치롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연제품용 권취장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는 상기 핀치롤러의 출구 측에 설치되는 포토센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연제품용 권취장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가압부는,
    상기 본체에 회전 가능하게 설치되는 안내로드;
    상기 안내로드에 설치되는 가압롤러; 및
    상기 안내로드를 회전시켜 상기 가압롤러를 상기 멘드릴 측으로 이동시키는 회전구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연제품용 권취장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스트립카는,
    상기 멘드릴 측으로 승강되고 레일을 따라 이동되는 몸체;
    상기 몸체에 구비되고 작업 대상물이 안착되는 복수 개의 지지롤러;
    상기 지지롤러를 회전시켜 작업 대상물의 후방 단부의 위치를 조절하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연제품용 권취장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조절부는,
    상기 몸체에 설치되고 상기 지지롤러에 동력을 제공하는 모터; 및
    상기 모터의 구동여부 및 구동정도를 제어하는 조작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연제품용 권취장치.
  7. (a) 작업 대상물이 멘드릴에 권취되기 시작하면 가압롤러를 상기 멘드릴 측으로 이동시켜 작업 대상물을 지지하는 단계;
    (b) 작업 대상물의 후방 단부가 상기 핀치롤러를 통과하는지 판단하는 단계; 및
    (c) 작업 대상물의 후방 단부가 상기 핀치롤러를 통과하면 설정시간 경과 후에 상기 멘드릴을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연제품용 권취장치.
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