KR101316514B1 - 기계 위치 조정 장치 및 이를 포함하는 주편절단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주편 절단 장치의 양측에 설치되어 주편 절단 장치상에 위치하는 한쌍의 절단토치의 단차 및 수직 위치를 판단하는 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 한쌍의 절단토치의 단차 및 수직 위치 불균형 정도를 측정하고 바로잡음으로써, 주편의 절단불량을 해결하여 이로 인해 발생하는 작업자가 절단불량을 해결하는 수고와 그 과정 중에 일어날 수 있는 화상 등의 안전사고를 예방할 수 있으며, 또한 주편의 품질결함을 완화할 수 있다는 효과가 있다.

Description

기계 위치 조정 장치 및 이를 포함하는 주편절단기{The apparatus for controling machine's position and Cutting device for slab having the same}

본 발명은 주편 절단기의 절단토치 위치 조정 장치에 관한 것으로, 구체적으로 주편 절단기의 양측에 장치 하우징을 제공하고 상기 장치 하우징에 연결되어 절단토치의 위치를 판단토록 하는 기계 위치 판단부를 구성하며 상기 장치 하우징에 내부 및 상부에 상기 기계 위치 판단부를 승강 또는 회전토록 하는 구동부를 제공하여 한쌍의 절단토치의 위치 불균형을 해결함으로써, 주편의 절단면이 어긋나거나 절단되지 않는 현상을 방지하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 주편의 생성 과정은 래들에 담겨진 용강을 턴디쉬에 주입하여 불순물을 제거한 후 몰드로 용강을 주입하여 냉각과정을 거쳐 인발하면, 직사각형 형상의 주편이 롤러 테이블로 인발되게 된다.

인발되는 주편은 래들을 교환하며 연속주조 작업을 실시하므로 하나의 주편으로 연결되어 인발되는 것으로서, 주편 절단장치를 이용하여 수요자가 요구하는 길이로 절단한 다음 공정의 소재로 공급되게 되는데, 반제품인 슬라브의 형태로 수요자에게 공급된다.

인발된 주편의 절단작업은 도1 에 도시한 바와 같이 일정 거리의 레일(6) 상측면을 따라 전, 후진하며 절단 길이를 인지하고, 절단장치(2)에 탑재된 절단토치(5, 5a)에 의해 폭 방향으로 절단되게 된다.

주편(8) 절단시 절단장치(2)의 크램프(9)이 하강하여 주편(8)의 표면을 일정한 압력으로 누르면 주행 모터의 브레이크가 개방되고 좌,우측에 구비되는 절단토치(5,5a)가 주편(8) 내측으로 이동하면서 주편(8)을 절단하는 것이다.

절단 중 절단토치(5,5a)가 일정 거리 근접하면 센서는 이를 감지하여 일측의 절단토치(5a)는 최초의 포지션으로 이동하고 잔류하는 절단토치(5)가 미절단 부분을 절단하면 롤러 테이블(1)의 롤은 회전하여 주편(8)은 운반장치가 구비된 장소로 구동되는 것이면, 크램프(9)는 상승하여 절단장치(2)는 홈 포지션으로 주행하여 다음 절단작업을 준비하는 것이다.

절단작업 중 도2a 에 도시한 A 부분과 같이 대응하는 절단토치(5,5a)의 단차가 발생하면 주편(8)의 절단면은 만나지 못하고 서로 상이한 수평 선상을 이루며 미절단 상태가 되는 것이다.

미절단되는 원인으로는 대응하는 절단토치(5,5a)가 수평 선상에 위치하지 않고 일측이 돌출되어 있는 경우가 가장 빈번한 사례이고, 간헐적으로 각각의 절단토치(5,5a)의 높이가 상이하거나 수직 상태가 불량하여 발생한다.

상기와 같이 단차가 발생하면 도2b 에 도시한 바와 같이 절단토치(5)의 몸통을 고정하는 중앙체결구(511)에서 수평체결구(513)를 이완하여 수평바(514)를 앞, 뒤로 일정거리를 이동시켜 수평의 상태가 되도록 조정한 후 수평체결구(513)로 고정한 후 주편(8)을 절단하여 단차 조정 상태를 확인한다.

이때 단차 발생을 확인하는 방법으로는 주편의 절단면을 목측 또는 실측하는 방법과 절단토치(5,5a)의 돌출 길이를 측정기구로 측정하는 방법을 사용하고 있는데, 이러한 방법으로는 발생하는 절단토치(5,5a)의 단차 및 수직 상태를 정확하게 조정할 수 없다.

상기의 미절단 사례가 발생하면 통상적으로 재절단을 하거나 작업자의 개입하에 수동으로 절단토치를 사용하여 미절단 부분을 절단하게 되고, 이 과정에서 작업자의 화상 등 기타의 안전상의 문제가 발생함은 물론, 주편(8) 절단면에 토치 홈, 절단면 융착, 롤에 절단 홈 발생, 기타의 다양한 품질결함이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주편 절단기의 양측에 장치 하우징을 설치하고 상기 장치 하우징에 연결되어 절단토치의 위치를 판단토록 하는 기계 위치 판단부를 구성하며 상기 장치 하우징에 내부 및 상부에 상기 기계 위치 판단부를 승강 또는 회전토록 하는 구동부를 제공하여 정밀하게 한쌍의 절단토치의 위치 불균형을 조정할 수 있게 함으로써, 절단면이 불일치하거나 미절단되는 현상을 방지하여 작업자가 다시 재절단하는 수고와 안전상의 문제점 및 주편의 품질결함 등을 예방하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 기계 위치 조정 장치를 제공한다.

본 발명은 한쌍의 기계를 포함하는 장치의 양측에 설치되는 장치 하우징과 상기 장치 하우징에 연결되고 한쌍의 기계의 위치 불균형을 판단토록 제공되는 기계 위치판단부 및 상기 장치 하우징에 장착되고 상기 기계 위치판단부를 승강 또는 회전토록 제공되는 구동부를 포함하여 제공될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 구동부는 상기 장치하우징의 상부에 위치하고 회전가능토록 제공되는 후드와 상기 후드의 상부에 위치하고 상기 기계 위치판단부에 연결되어 상기 기계 위치판단부를 승강토록 하는 제1 구동수단 및 상기 장치하우징의 상부에 위치하고 상기 후드를 회전토록 제공되는 제2 구동수단를 구비할 수 있다.

또한, 상기 기계 위치판단부는 상기 구동부에 연결되고 상기 구동부에 의해 승강 또는 회전토록 제공되는 기계투입수단 및 상기 기계투입수단의 하부에 연결되고 상기 구동부에 의해 상기 기계투입수단과 함께 구동하여 한쌍의 기계의 위치 불균형을 판단토록 제공되는 광센서수단을 구비할 수 있다.

그리고, 상기 기계투입수단는 기계가 수직방향으로 투입가능토록 상부가 개방되어 제공되고, 기계의 투입시 기계의 수직 위치를 측정하고 조정 가능토록 측면에 홈과 상기 홈을 따라 눈금이 표시되어 있는 기계투입조 및 상기 기계투입조의 측면에 연결되어 상기 구동부의 구동을 상기 기계투입조에 전달토록 제공되는 기계투입조 지지대를 구비할 수 있다.

더욱이, 상기 기계 위치 조정 장치 및 주편을 절단하기 위해 이동하는 한쌍의 절단토치를 구비한 주편 절단기가 포함될 수 있다.

본 발명은 위와 같은 구성을 통하여 주편 절단 장치의 한쌍의 절단토치 위치를 정확히 상호 일치하도록 조정하여 절단이 진행되는 과정 중 주편이 미절단되거나 절단면이 어긋나는 현상을 방지하는 효과가 있다.

그리고 절단불량을 방지함으로써, 작업자가 개입하여 절단불량을 해결하는 수고와 이러한 작업 중 발생할 수 있는 작업자에게 초래되는 화상 등 안전상의 문제를 예방하는 효과가 있다.

더욱이 주편의 절단면에 토치 홈이나 절단면 융착 등이 발생되지 않게 함으로써, 주편의 품질결함 정도를 감소시키는 효과도 있다.

도1 은 종래 주편 절단작업 공정의 계략도이다.
도2a 는 절단토치의 단차 정도에 따른 주편의 절단면을 나타내는 개략도이다.
도2b 는 절단토치의 체결구조의 분해상태도이다.
도3 는 본 발명인 기계 위치 조정 장치의 분해사시도이다.
도4 은 본 발명인 기계 위치 조정 장치의 측단면도이다.
도5 는 본 발명인 기계 위치 조정 장치가 주편 절단장치에 장착되는 위치를 나타내는 개략도이다.
도6 는 절단토치의 위치 조정 비작업시의 작동상태를 나타내는 사시도이다.
도7 은 절단토치의 위치 조정 작업시의 작동상태를 나타내는 사시도이다.
도8 은 절단토치의 위치 조정 작업 중 기계투입수단과 광센서수단에 의한 절단토치의 위치를 판단하는 단계를 나타내는 상태도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

도3 에는 본 발명인 기계 위치 조정 장치의 분해사시도가 도시되어 있다.

도3 을 참조하면, 상기 기계 위치 조정 장치는 크게 장치하우징(100)과 구동부(300) 및 기계위치판단부(200)로 이뤄져 있음을 알 수 있다.

우선, 장치 하우징(100)을 살펴보면 상기 구동부(300)가 위치하는 베이스(110)와 상기 구동부(300)를 상부에서 보호하는 덮개(120)로 구성되어 있다. 상기 베이스(110)는 상기 구동부(300)의 회전체(352)가 들어가는 원형홈(111)이 있으며, 상기 구동부(300)의 구성요소가 각각 체결될 수 있는 결합홈(112)이 있다. 상기 원형홈(111)에 상기 회전체(352)가 들어가면 상기 구동부(300)의 구성요소 중 하나인 스퍼기어(351)가 상기 베이스에 접촉되지 않고 들뜬 상태에서 회전할 수 있게 된다. 즉 마찰없이 상기 스퍼기어(351)는 원활하게 회전하게 되는 것이다.

다음으로 덮개(120)는 두개의 원형판이 결합된 형태로 구성되어 있으며, 작은 원형판에 위치하는 원형홀(122)은 상기 구동부(300)의 제2 구동수단(320)의 축이 통과하는 부분이고 큰 원형판에 위치하는 원형홀(121)은 상기 구동부(300)의 동력전달축(353)이 통과하는 부분이다. 각각의 원형(121,122)홀의 직경은 각각 상기 제2구동수단(320)의 축과 동력전달축(353)의 직경크기에 맞춰져 형성될 것이다.

또한, 도3 을 참조하면, 상기 구동부(300)는 제1, 2 구동수단(310,320)과 상기 제1, 2 구동수단(310,320)의 동력을 버너위치판단부(200)로 전달할 수 있게끔 여러 구성요소로 구성되어 있음을 알 수 있다. 구체적으로 상기 덮개(120)의 작은 원형판 상부에 설치되는 제2 구동수단(320, 모터 등)이 작동하면 상기 덮개(120)의 작은 원형판의 중심에 위치한 원형홀(122)을 통과하는 축을 통해 작은 스퍼기어(350)에 동력이 전달되게 된다. 이에 따라 상기 제2구동수단(320)의 축에 연결된 작은 스퍼기어(350)가 회전하게 됨으로써, 큰 스퍼기어(351)가 이에 맞물려 회전하게 된다.

이 때 상기 베이스(110)상의 원형홈(111)에 위치하는 회전체(352) 위에 상기 큰 스퍼기어(351)가 위치하므로 상기 베이스(110)와의 직접 접촉이 발생하지 않아 마찰없이 원활한 회전이 가능하게 된다. 상기 큰 스퍼기어(351)가 회전하게 되면 상기 큰 스퍼기어(351)의 회전축에 연결되어 있는 동력전달축(353)이 함께 회전하게 되어 상기 동력전달축(353) 상부에 연결되어 있는 후드(330)로 동력이 전달되게 되고 후드(330)가 회전하게 된다. 상기 후드(330)는 원형판의 형상을 하고 있으며 후드(330)의 외경부측에는 돌기부(331)가 형성되어 있다.

여기서, 도6 는 절단토치의 위치 조정 비작업시의 작동상태를 나타내는 사시도를 도시하고 있고, 도7 은 절단토치의 위치 조정 작업시의 작동상태를 나타내는 사시도를 도시하고 있다. 상기 돌기부(331)의 기능과 관련하여 도6 및 도7 를 참조하면, 상기 장치하우징(100)의 베이스(110) 상측면에는 두개의 접촉센서(332)가 구성되어 있다. 상기 동력전달축(353)의 구동에 따라 상기 후드(330)가 회전시 상기 돌기부(331)와 상기 접촉센서(332)가 만나게 되면 회전을 중지하게 된다. 즉 후드(330)의 회전범위를 한정하게 된다. 상기 접촉센서(332)는 상기 후드(330)의 외경부 호를 따라 90˚도의 각을 이루며 놓여 있음으로써, 상기 후드(330)의 회전범위를 90˚도로 제한하고 있다.

또한, 상기 후드(330)상에는 상기 후드(330)의 원형판의 중심에서 편차되어 연결되어 있는 제1구동수단(310, 실린더 등)과 회전바(340)가 구성되어 있다. 상기 제1구동수단(310)은 실린더 지지대(311)에 의해 수직으로 연결된다. 이에 따라 상기 제1구동수단(310)에 직접 연결되어 있는 기계위치판단부(200)가 상하이동이 가능하게 된다. 상기 회전바(340)는 원통형의 형상을 하고 있으며, 상기 회전바(340)의 상부에는 가이드바(341)가 위치한다. 여기서 가이드바(341)는 상기 기계위치판단부(200)가 정확히 수직으로 이동할 수 있도록 가이드라인을 제시하는 역할을 하게 된다.

다시, 도3 을 참조하면, 상기 기계위치판단부(200)는 기계투입수단(210)과 광센서수단(220)으로 구성되어 있다. 구체적으로 상기 기계투입수단(210)은 기계투입조(211)와 상기 기계투입조(211)를 지지하는 기계투입조 지지대(212)로 구성되는데, 여기서 기계투입조 지지대(212) 원통형의 형상을 가지고 상기 제1구동수단(310)에 직접 연결되어 상기 제1구동수단(310)의 상하구동을 기계투입조(211)에 전달하게 된다. 이 때 상기 기계투입조 지지대(212) 상부의 중앙부에는 상기 가이드바(341)가 들어가는 원형홀이 존재하여 정확한 수직이동이 가능하게 된다.

상기 기계투입조(211)는 원통형으로서 중앙부에 절단토치가 들어갈 수 있는 공간이 구성되어진 실시예가 도시되어 있으나, 절단토치의 형상에 따라 기계투입조(211) 내부공간의 형상이 변경구성될 수 있을 것이다. 그리고 상기 기계투입조(211)는 외부에서 절단토치가 들어간 수직위치를 확인할 수 있는 홈(213)과 눈금(214)이 표시되어 있어 한쌍의 절단토치의 높이차를 확인하고 조정 정도를 판단할 수 있게 된다.

또한 상기 기계투입조(211)의 하부에는 광센서수단(220)이 연결된다. 상기 장치 하우징(100)이 주편 절단 장치의 양측에 연결됨에 따라 상기 광센서수단(220)은 한쪽 장치 하우징(100)에는 빛을 발광하는 발광센서(221)가 위치하게 되고 다른 쪽 장치 하우징(100)에는 발광센서(221)에서 발광한 빛을 수광하는 수광센서(222)가 위치하게 된다.

여기서, 도5 을 참조하면, 주편 절단 장치에 상기 기계 위치 조정 장치가 어느 위치에 설치되는지를 확인할 수 있는데, 주편 절단 장치의 양측 아래 절단토치가 위치하는 쪽에 설치된다.

그리고, 도6 및 도7 을 참조하면, 상기 후드(330)가 회전함에 따라 상기 기계투입조(211)가 절단토치가 위치하는 방향으로 회전하고, 제1구동수단(310)의 상하구동에 따라 상기 기계투입조(211)로 절단토치가 투입되거나 인출되는 모습을 확인할 수 있다. 이 때 주편 절단 장치의 측면에 제어부(400)가 위치하고 있는데, 이 제어부(400)를 통해 상기 후드(330)의 회전 및 제1구동수단(310)의 상하구동이 가능하게 된다. 즉 제어부(400)를 통해 제2구동수단(320)을 구동하여 스퍼기어(350,351)를 회전시키게 되면 상기 스퍼기어(350,351)와 연결된 동력전달축(353)이 함께 회전함으로써, 상기 동력전달축(353)의 상부에 위치한 후드(330)가 회전하게 되는 것이다. 그리고 회전각도는 상기 기술한 바와 같이 돌기부(331)와 접촉센서(332)의 위치에 의해 결정될 것이다.

또한, 상기 제1구동수단(310)은 상기 제어부(400)의 누름형 버튼을 통해 조작하게 된다. 즉 버튼을 누를 때만 제1구동수단(310)가 상하구동을 하게 되어, 절단토치가 단차가 있거나 정확히 수직방향이 아니어서 상기 버너투입조(211)에 충돌함으로써 발생할 수 있는 변형이나 파손을 방지할 수 있게 된다. 즉 작업자가 절단토치가 정상적인 위치가 아닌 경우에는 즉시 버튼에서 손을 떼어 상기 기계투입조(211)의 동작을 제어할 수 있기 때문이다.

다음, 도8 은 절단토치의 위치 조정 작업 중 기계투입수단(210)과 광센서수단(220)에 의한 절단토치의 위치를 판단하는 단계를 나타내는 상태도를 도시하고 있다.

도8 을 참조하면, 상기 구동부(300)에 의해 상기 기계투입수단(210)이 회전하게 되면 상기 광센서수단(220)도 함께 회전하게 되는데, 이에 따라 발광센서(221)와 수광센서(222)는 서로 마주보게 위치하게 된다. 상기 발광센서(221)에서 발광된 빛을 수광센서(222)의 중심에서 수광되게끔 맞춤으로써, 상기 기계투입조(211)의 수평, 수직라인이 맞춰지게 된다. 이 때 발광센서(221)와 수광센서(222)의 위치를 맞추는 것은 후드(330)의 회전과 제1구동수단(310)의 상하이동으로 조절하게 된다.

상기 발광센서(221)에서 발광된 빛이 정확히 수광센서(222)에 수광되게 되면, 상기 제1구동수단(310)에 의해 기계투입조(211)를 상승시켜 절단토치를 투입시킴으로써, 절단토치의 단차 및 수직에 오차가 있는지 여부를 판단하게 된다.

만약 한쌍의 절단토치가 단차가 맞지 않거나 정확히 수직방향으로 위치하지 않는다면, 처음부터 상기 기계투입조(211)에 절단토치가 들어갈 수 없을 것이다. 이 경우 도2b 를 참조하면, 절단토치체결수단 중 중앙체결구(511)와 수평체결구(513)를 분해하여 수평바(514)를 조작함으로써, 절단토치를 전,후 또는 기울기를 조정한 후 다시 체결하여 단차 및 수직 오차를 바로잡게 된다.

그리고 절단토치가 기계투입조(211)에 들어가게 되면 기계투입조(211)의 홈(213)에 표시된 눈금(214)을 통해 현재 한쌍의 절단토치의 높이차를 확인하고 이를 조정할 수 있게 된다. 즉 한쪽의 절단토치의 높이를 표시하는 눈금(214)과 다른쪽의 절단토치의 높이를 표시하는 눈금(214)에 차이가 있는 경우, 절단토치체결수단 중 중앙체결구(511)과 수직체결구(512)를 분해하여 절단토치의 높이를 상,하로 조정한 후 다시 체결하여 높이차를 바로잡게 된다.

이와 같은 실시를 통해 주편 절단 과정 중 발생하는 한쌍의 절단토치의 위치 불균형을 판단하고 정확히 상호 일치하도록 조정하여 주편이 미절단되거나 절단면이 어긋나는 현상을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

이상의 사항은 기계 위치 조정 장치를 주편 절단 장치의 한쌍의 절단토치의 위치 불균형이라는 특정한 실시예에 한정하여 설명한 것에 불과하다. 즉, 주편 절단 장치가 아니라고 하더라도 한쌍의 기계의 위치 불균형 해결을 필요로 하는 다양한 분야에 응용될 수 있다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

100...장치하우징 110...베이스
120...덮개 200...기계 위치판단부
210...기계투입수단 211...기계투입조
212...기계투입조 지지대 213...홈
214...눈금 220...광센서수단
221...발광센서 222...수광센서
300...구동부 310...제1구동수단(실린더)
320...제2구동수단(모터) 330...후드
400...제어부 510...절단토치 체결수단

Claims (5)

1. 주편 절단 장치의 양측에 한 쌍으로 설치되는 장치 하우징(100);
   상기 한 쌍의 장치 하우징(100)에 각각 연결되고 한 쌍의 절단토치의 위치 불균형을 판단토록 제공되는 한 쌍의 기계 위치판단부(200); 및
   상기 장치 하우징(100)에 상기 기계 위치판단부(200)와 연결되며 배치되고 상기 기계 위치판단부를 승강 또는 회전토록 제공되는 구동부(300);를 포함하되,
   상기 기계 위치판단부(200)는, 상기 구동부(300)에 연결되고 상기 구동부(300)에 의해 승강 또는 회전토록 제공되는 기계투입수단(210); 및 상기 기계투입수단(210)의 하부에 연결되고 상기 구동부(300)에 의해 상기 기계투입수단(210)과 함께 구동하여 한 쌍의 기계의 위치 불균형을 판단토록 제공되는 광센서수단(220);을 구비하며,
   상기 기계투입수단(210)는, 기계가 수직방향으로 투입가능토록 상부가 개방되어 제공되고, 기계의 투입시 기계의 수직 위치를 측정하고 조정 가능토록 측면에 홈(213)과 상기 홈(213)을 따라 눈금(214)이 표시되어 있는 기계투입조(211); 및 상기 기계투입조(211)의 측면에 연결되어 상기 구동부(300)의 구동을 상기 기계투입조(211)에 전달토록 제공되는 기계투입조 지지대(212);를 구비하며,
   상기 광센서수단(220)은 상기 한 쌍의 장치하우징(100) 중 어느 일측에 설치되는 발광센서(221)와 반대측에 설치되는 수광센서(222)를 구비하며, 상기 발광센서(221)에서 발광된 빛이 상기 수광센서(222)에 수광되도록 하여 한 쌍의 기계투입조(211)간의 위치를 일치시키고,
   상기 한 쌍의 기계투입조(211)에 기계가 투입되는지를 통해 한 쌍의 기계간의 단차 또는 각 기계의 수직방향의 기울기 오차를 판단하는 것을 특징으로 하는 기계 위치 조정 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동부(300)는,
   상기 장치하우징(100)의 상부에 위치하고 회전가능토록 제공되는 후드(330); 와
   상기 후드(330)의 상부에 위치하고 상기 기계 위치판단부(200)에 연결되어 상기 기계 위치판단부(200)를 승강토록 하는 제1 구동수단(310); 및
   상기 장치하우징(100)의 상부에 위치하고 상기 후드(330)를 회전토록 제공되는 제2 구동수단(320);
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 기계 위치 조정 장치
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항의 기계 위치 조정 장치; 및
   주편을 절단하기 위해 이동하는 한쌍의 절단토치;
   를 구비한 주편 절단기

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