KR101317190B1

KR101317190B1 - 전로 내 내화물 축조장치

Info

Publication number: KR101317190B1
Application number: KR1020110132668A
Authority: KR
Inventors: 유황열; 김무림; 손재섭; 허휴만; 한귀석
Original assignee: 주식회사 포스코; 재단법인 포항산업과학연구원; 주식회사 포스코플랜텍; (주)포스코켐텍; 포스코신기술연구조합
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-10-15
Also published as: KR20130066013A

Abstract

본 발명에 따른 전로 내 내화물 축조장치는, 전로 내에 안착되어 높이조절 가능하도록 구성되는 리프터; 및 상기 리프터 상에 설치되어 상기 전로 내에 내화물을 축조하도록 구성되는 축조로봇;을 포함하며, 상기 축조로봇은, 다관절로 연결된 다관절구동부; 내화물을 흡착하도록 상기 다관절구동부의 단부에 장착된 진공흡입부; 및 상기 다관절구동부와 진공흡입부를 제어하도록 전기적으로 연계된 제어부;를 구비한다.
이와 같이 본 발명은, 전로 내에 안착되어 높이조절 가능하도록 구성되는 리프터와, 상기 리프터 상에 설치되어 상기 전로 내에 내화물을 축조하도록 구성되는 축조로봇을 포함함으로써, 작업자가 직접적으로 내화물을 축조하여 생기는 근골격계의 부상을 방지하고 안전사고를 예방하면서, 내화물을 신속하면서도 안정적으로 축조할 수 있다.

Description

전로 내 내화물 축조장치{Apparatus for building refractory in converter}

본 발명은 전로 내 내화물 축조장치로서, 내화물을 신속하면서도 안정적으로 축조할 수 있도록 구성되는 전로 내 내화물 축조장치에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 따라 전로 내에 내화물을 축조하는 과정을 나타낸 도이다.

도면을 참조하면, 전로(1)에 내화물(7)을 축조하기 위해 전로(1)의 상부에 내화물 축조용 장치를 설치하고, 이 내화물 축조용 장치를 이용하여 외부로부터 전로(1)의 내화물(7)을 운반한 후, 작업자가 내화물(7)을 수작업으로 전로(1)의 내부에 축조하는 공정이 진행된다.

전로(1)의 내부에 내화물(7) 및 작업데크(4)를 이송하기 위한 내화물 축조용 장치는, 천장 크레인에 연결된 축조용 호이스트장치(2)가 활용된다.

상기 축조용 호이스트장치(2)는 천장크레인(미도시)에 연결된 지지대, 및 상기 지지대에 설치된 데크 호이스트(3)와 내화물 호이스트(6)를 구비한다.

여기에서, 상기 데크 호이스트(3)는 하부에 작업데크(4)가 설치되어 작업자(5)가 작업데크(4) 상에서 직접 축조작업을 하는데, 이때 작업데크(4)는 전로(1)의 하측으로부터 상측으로 올라가면서 전로(1) 내의 벽체부분에 대해 내화물 축조작업이 이루어지도록 한다.

아울러, 내화물 호이스트(6)는 전로(1) 상부의 개구부(1a)를 통해 내화물(7)을 인입시켜 하강하여 작업데크(4)로 이송시키는 작업시 이용된다.

상기와 같은 축조용 호이스트장치(2)를 이용하여 내화물 축조작업 시, 작업자가 내화물(7)을 직접 들어서 이동한 후 축조해야 하므로, 작업 피로도가 높아 휴지시간이 늘어나며 안정성 측면에 있어서도 안전하지 않음으로써, 신속한 작업이 이루어지지 않음에 따라 생산적인 측면에서 비효율적인 한계점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전로 내에 배치되어 내화물을 신속하면서도 안정적으로 축조할 수 있도록 구성되는 전로 내 내화물 축조장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전로 내 내화물 축조장치는, 전로 내에 안착되어 높이조절 가능하도록 구성되는 리프터; 및 상기 리프터 상에 설치되어 상기 전로 내에 내화물을 축조하도록 구성되는 축조로봇;을 포함한다.

이때, 상기 축조로봇은, 다관절로 연결된 다관절구동부; 내화물을 흡착하도록 상기 다관절구동부의 단부에 장착된 진공흡입부; 및 상기 다관절구동부와 진공흡입부를 제어하도록 전기적으로 연계된 제어부;를 구비하는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 다관절구동부는, 베이스지지대; 상기 베이스지지대에 회전되도록 설치된 회전브라켓; 상기 회전브라켓에 회동되도록 설치된 다관절링크암; 및 상기 회전브라켓과 다관절링크암에 각각 구동력을 제공하며, 상기 제어부와 전기적으로 연계된 서보모터;를 구비하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 다관절링크암은, 일단부가 상기 회전브라켓에 상하회동되도록 연결된 제1 상하링크암; 일단부가 상기 제1 상하링크암의 타단부에 상하회동되도록 연결된 제2 상하링크암; 일단부가 상기 제2 상하링크암의 타단부에 축회전되게 장착된 제1 회전링크암; 일단부가 상기 제1 회전링크암의 타단부에 상하회동되도록 연결된 제3 상하링크암; 및 상기 제3 상하링크암의 타단부에 축회전되게 장착된 제2 회전링크암;을 구비하는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 진공흡입부는 진공라인으로 진공펌프와 연결되며, 내화물의 흡착시 충격을 흡수하도록 흡착부위에 탄성부재가 설치된 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은 적어도 하나 이상의 상기 축조로봇이 중심의 둘레를 따라 상부에 설치고정된 로봇고정판; 및 상기 리프터 상부에 체결되며, 상기 로봇고정판이 안착되면서 기어체결되는 회전모터가 장착되어 상기 회전모터의 작동에 의해 상기 로봇고정판을 회전시키는 회전테이블;을 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 리프터는 다단으로 절첩 가능한 본체; 및 상기 본체의 각 단을 승강시키는 구동수단;을 포함하며, 상기 본체는 베이스부재; 및 상기 베이스부재 상에 설치되되 적어도 하나 이상의 관부재를 가진 절첩부;를 구비하되, 상기 절첩부는 상기 관부재가 복수 개인 경우, 텔레스코픽 타입으로 상하 신축가능하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 구동수단은, 상기 베이스부재 또는 상기 절첩부의 관부재에 상방 설치된 리프트실린더; 및 상기 리프트실린더에 상하이동되도록 설치되며 상단부가 상측의 관부재에 연결고정된 리프트피스톤;를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 리프터는 둘레의 물체를 압박하여 상기 본체를 위치고정시키도록, 상기 본체에 설치되되 측방향으로 신축되는 지지수단;을 더 포함하며, 상기 지지수단은, 상기 관부재에 설치된 지지프레임; 상기 지지프레임에 회동가능하게 설치된 지지부재; 및 상기 지지프레임에 회동되게 장착되며, 상기 지지부재와 연결된 지지피스톤을 가진 지지실린더;를 구비하되, 상기 지지피스톤의 신장시 상기 지지부재가 회동되어 상기 관부재를 중심으로 방사방향으로 배치되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 지지부재는, 일단부가 상기 지지프레임에 각각 회동되게 연결된 제1 지지대; 상기 제1 지지대와 이격되어 일단부가 상기 지지프레임에 각각 회동되게 연결되되 상기 제1 지지대보다 길이가 짧은 제2 지지대; 및 상기 제1 지지대와 제2 지지대의 타단부를 회동되게 연결하면서 연장된 제3 지지대;를 구비하되, 상기 지지피스톤이 상기 제1 지지대 또는 제2 지지대에 연결되어, 상기 지지피스톤의 신장시 상기 제1 지지대 및 제2 지지대가 회동됨에 따라, 상기 제3 지지대가 회동되어 상기 관부재에 대해 방사방향으로 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 전로 내 내화물 축조장치는, 전로 내에 안착되어 높이조절 가능하도록 구성되는 리프터와, 상기 리프터 상에 설치되어 상기 전로 내에 내화물을 축조하도록 구성되는 축조로봇을 포함함으로써, 작업자가 직접적으로 내화물을 축조하여 생기는 근골격계의 부상을 방지하고 안전사고를 예방하면서, 내화물을 신속하면서도 안정적으로 축조할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 종래기술에 따라 전로 내에 내화물을 축조하는 과정을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전로 내 내화물 축조장치의 축조로봇을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 축조로봇을 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 2의 축조로봇이 내화물을 흡착하여 작동하는 것을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전로 내 내화물 축조장치의 리프터가 절첩된 상태를 나타낸 도이다.
도 6은 도 5의 리프터에서 구동수단이 작동되어 본체가 상방 신장된 것을 나타낸 도이다.
도 7 내지 도 16은 도 5의 리프터가 상방 신장되면서 축조로봇에 의해 전로 내의 내화물이 축조되는 과정을 나타낸 도이다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전로 내 내화물 축조장치의 축조로봇을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 축조로봇을 나타낸 정면도이며, 도 4는 도 2의 축조로봇이 내화물을 흡착하여 작동하는 것을 나타낸 도이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 전로(1) 내의 내화물(7) 축조작업시 전로(1) 내로 이송되어 안착되는 리프터와, 상기 리프터의 상부에 설치되는 축조로봇(400)을 포함한다.

이때, 상기 리프터는 높이조절 가능하도록 구성되는데 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

또한, 상기 축조로봇(400)은 리프터 상에 설치되어 전로(1) 내에 내화물(7)을 축조하도록 구성되는데, 바람직하게 모듈형으로서 별도로 운반되어 리프터 상부에 조립될 수 있다. 이때, 리프터와 축조로봇(400) 사이에는 회전테이블(600)이 장착될 수 있으며, 상기 회전테이블(600)의 구체적인 구성은 후술하기로 한다.

상기 축조로봇(400)은, 다관절구동부, 상기 다관절구동부의 단부에 구성되는 진공흡입부(440), 및 상기 다관절구동부, 진공흡입부(440)와 각각 전기적으로 연계된 제어부(미도시)를 구비한다.

이때, 상기 다관절구동부는 베이스지지대(422), 상기 베이스지지대(422)에 회전되도록 설치된 회전브라켓(424), 상기 회전브라켓(424)에 회동되도록 설치된 다관절링크암(426), 및 상기 회전브라켓(424)과 다관절링크암(426)에 각각 구동력을 제공하며 상기 제어부와 전기적으로 연계된 서보모터(428)를 구비한다.

여기에서, 상기 다관절링크암(426)은 회전브라켓(424)으로부터 순차적으로 상방 연결되는 제1 상하링크암(426a), 제2 상하링크암(426b), 제1 회전링크암(426c), 제3 상하링크암(426d), 제2 회전링크암(426e)을 구비한다.

구체적으로, 상기 제1 상하링크암(426a)은 일단부가 회전브라켓(424)에 상하회동되도록 연결되고, 상기 제2 상하링크암(426b)은 일단부가 제1 상하링크암(426a)의 타단부에 상하회동되도록 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 회전링크암(426c)은 일단부가 제2 상하링크암(426b)의 타단부에 축회전되게 장착되고, 상기 제3 상하링크암(426d)은 일단부가 제1 회전링크암(426c)의 타단부에 상하회동되도록 연결되고, 상기 제2 회전링크암(426e)은 제3 상하링크암(426d)의 타단부에 축회전되게 장착된다.

그리고, 상기 서보모터(428)는 회전브라켓(424)과 다관절링크암(426)에 각각 구동력을 제공하도록 복수 개가 마련될 수 있는데, 일례로서 회전브라켓(424)에 회전구동력을 제공하는 서보모터(428)는 베이스지지대(422)에 장착되며, 다관절링크암(426)의 각각의 암들에 회전구동력을 제공하는 서보모터(428)는 그 연결부위에 장착될 수 있다.

나아가, 회전브라켓(424)에 연결된 제1 상하링크암(426a)은 작동에 따른 하중을 크기 때문에, 반대 측에서 당겨서 균형을 잡을 수 있는 카운터밸런싱(counterbalancing) 시스템으로서 밸런스실린더(429)가 제1 상하링크암(426a)과 연결되어 회전브라켓(424)에 장착될 수 있다.

상술된 바와 같은 다관절구동부는, 본 발명에 의해 한정되지 않고 작업동작이 3종류 이상이고 3개 이상의 회전운동기구를 결합시켜 만든 종래의 어떠한 다관절로봇도 활용될 수 있다.

즉, 다관절구동부는 사람의 어깨·팔·팔꿈치·손목과 같은 관절을 가지고 있어서 사람이 하는 것과 유사한 운동이 가능하다.

대표적인 일례로서 다관절 매니퓰레이터가 활용될 수 있는데, 상기 매니퓰레이터(manipulator)는 사람의 팔과 비슷한 기능을 가진 기계로서 인간이 조작하는 조작형, 같은 동작을 자동적으로 반복하는 고정형, 컴퓨터 명령에 따라 여러가지 복잡한 동작을 하는 수치제어형 등 여러 가지가 있다.

여기에서, 바람직하게 다관절구동부는 작업자가 근거리에서 조작하는 조작형 매니퓰레이터이며, 이에 따라 작업자가, 회전테이블(600) 상에서 다관절구동부와 전기적으로 연계되어 근거리에 설치된 제어부(미도시)를 통해, 전로(1) 내의 내화물(7) 축조작업을 정교하면서 신속하게 수행할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 일례로서 힘반영 핸들러 등이 활용될 수 있다.

그리고, 상기 진공흡입부(440)는 내화물(7)을 흡착하도록 다관절구동부의 단부에 장착된다. 구체적인 일례로서, 상술된 제2 회전링크암(426e)이 진공흡입부(440)가 될 수 있다.

이러한 진공흡입부(440)는 비록 도시되지는 않았지만 외부에 설치된 진공펌프와 진공라인으로 연결된 구조를 취할 수 있으며, 이에 따라 진공에 의해 흡입력을 높여서 내화물(7)을 다관절구동부의 단부에 선택적으로 고정시킬 수 있다.

이와 같은 진공흡입부(440)는 내화물(7)과의 흡착부위에 탄성부재(442)가 설치된 것이 바람직하다. 즉, 제2 회전링크암(426e)의 끝단에 탄성부재(442)가 장착될 수 있다.

상기 탄성부재(442)는 다관절구동부가 작동되어 진공흡입부(440)가 내화물(7)을 흡착하는 과정에서, 진공흡입부(440)가 내화물(7)에 접촉하면서 충돌하거나 내화물(7)이 진공흡입부(440)에 흡입되면서 충돌함에 따라 발생하는 충격을 흡수하는 역할을 수행한다.

아울러, 탄성부재(442)는 내화물(7)이 진공흡입부(440)에 의해 진공흡착되는 과정에서 진공이 해제되지 않도록 실링을 하는 역할을 수행한다. 이에 의해 탄성부재(442)의 흡착표면이 탄성적으로 변형이 용이함에 따라, 진공흡입부(440)가 내화물(7)의 표면에 대해 밀착하고 그 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 한다.

나아가, 탄성부재(442)는 바람직하게 그 탄성력을 높이기 위해 주름관과 같은 형상을 취할 수 있다.

한편, 상기 제어부는 다관절구동부 및 진공흡입부(440)를 각각 제어하도록 전기적으로 연계된 구성을 이루는데, 상술된 바와 같이 상기 다관절구동부가 일례로서 조작형 매니퓰레이터 타입으로 이용되는 경우, 작업자의 제어부 조작을 통해 큰 힘을 들이지 않고 다관절구동부에 의해 내화물(7)을 안정적이면서도 정교하고 신속하게 축조할 수 있다.

또한, 제어부는 진공흡입부(440)와도 전기적으로 연계되는데, 이는 당연히 진공펌프와도 연계됨을 의미하며 이에 의해 진공펌프의 작동을 제어함으로써, 내화물(7)을 흡착시에는 진공에 의한 흡입력을 높이고 내화물(7)을 축조하기 위해 내려놓는 경우에는 흡입력을 제거한다.

그리고, 본 발명은 도 7 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 축조로봇(400)과 리프터 사이에 회전테이블(600)이 구성될 수 있다.

상기 회전테이블(600)은 축조로봇(400)이 안착되도록 리프터 상부에 체결되는데, 물론 모듈형으로서 리프터가 전로(1) 내에 안착된 후 이어서 리프터 상부에 올려놓아 조립시킬 수 있다.

이와 같은 회전테이블(600)은 축조로봇(400)의 축조위치가 제어되게 회전가능한 구조를 취한다. 이때, 상기 축조로봇(400)은 적어도 하나 이상, 바람직하게 복수 개가 로봇고정판(500)의 상부에 설치고정되는데, 로봇고정판(500) 중심의 둘레를 따라 배치된다.

여기에서, 상기 회전테이블(600)은 리프터 상부에 체결되며, 상기 로봇고정판(500)이 안착되면서 기어체결되는 회전모터(미도시)를 구비한다.

즉, 회전테이블(600)에는 회전모터가 장착되고, 상기 회전모터의 모터축과 연결되는 기어구조가 구성되어, 로봇고정판(500)이 회전테이블(600)에 안착되면서 상기 기어구조에 체결됨으로써, 상기 회전모터의 작동에 의해 회전될 수 있다.

이에 따라, 복수 개의 축조로봇(400)이 전로(1)의 내벽을 따라 회전 이동하면서 축조작업을 이룰 수 있다.

한편, 상기 리프터는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 전로 내에 안착되며, 높이조절 가능하도록 구성되는데, 이에 대해 구체적으로 살펴보면, 다단으로 절첩 가능한 본체와, 상기 본체의 각 단을 승강시키는 구동수단을 포함한다.

이때, 상기 본체는 절첩 가능한 구조, 즉 서로 겹침 가능한 구조로서 다단의 형상을 취하며, 구체적으로 베이스부재(120)와, 상기 베이스부재(120) 상에 설치된 절첩부(140)를 구비한다.

여기에서, 상기 베이스부재(120)는 전로(1) 내에 안착되는 부분이다. 구체적으로, 베이스부재(120)는 전로(1) 내부의 바닥부분에 축조된 내화물 상에 안착된다.

이와 같은 상기 절첩부(140)는 적어도 하나 이상의 관부재(142)를 가지는데, 이때의 관부재(142)는 복수 개가 서로 겹침이 가능한 구조를 지니는 부재로서, 그 단면의 외형은 본 발명에 의해 한정되지 않고 어떠한 형상도 취할 수 있다.

이러한 관부재(142)는 바람직하게 복수 개가 마련될 수 있으며, 복수 개의 관부재(142)의 연결구조는 텔레스코픽 타입으로서 전체적으로 상하 신축가능하도록 구성된다.

이때, 텔레스코픽 타입이란 일부분을 겹치게 해서 늘이거나 줄이거나, 즉 빼거나 넣거나 하여 전체적인 길이를 신장 또는 수축할 수 있도록 하는 구조를 지칭하며, 대표적인 예로서 망원경에서 이러한 구조가 많이 활용된다.

이와 같이 텔레스코픽 타입으로 형성된 절첩부(140)는, 복수 개의 관부재(142)가 서로 다른 직경을 지님에 따라 상대적으로 직경이 작은 관부재(142)가 직경이 큰 관부재(142)의 내측으로 인입될 수 있으며, 아울러 일정 방향으로 직경이 작아지거나 커지는 배열을 이루게 된다. 본 발명에서는 일례로서 도면에 도시된 바와 같이, 복수 개의 관부재(142)가 상측으로 직경이 작아지는 배열을 취한다.

그리고, 상기 구동수단은 상기 베이스부재(120) 또는 상기 절첩부(140)의 관부재(142)에 설치된 리프트실린더(220)와, 상기 리프트실린더(220)에 장착된 리프트피스톤(240)을 구비한다.

상기 리프트실린더(220)는 베이스부재(120) 또는 절첩부(140)의 관부재(142)에 상측으로 배치구조를 이루어 설치되는데, 바람직하게 도면에 도시된 바와 같이 베이스부재(120)와 관부재(142)에 각각 설치될 수 있다. 더욱 바람직하게, 베이스부재(120)에 설치된 리프트실린더(220)는 높은 중량을 지지할 수 있도록 파워실린더가 활용될 수 있다.

또한, 리프트실린더(220)는 더욱 바람직하게 베이스부재(120)와 관부재(142)에 테두리를 따라 일정 간격을 두고 네 개가 설치될 수 있으며, 서로 다른 단의 리프트실린더(220)는 서로에 대해 엇갈린 배치구조를 이룰 수 있다. 이러한 배치구조는 서로 균일한 하중을 받도록 함으로써 안정적인 승강구조를 이루게 한다.

아울러, 상기 리프트피스톤(240)은 리프트실린더(220)에 상하이동되도록 설치되며, 상단부가 상측의 관부재(142)에 연결고정된다.

즉, 리프트실린더(220)가 베이스부재(120)에 설치된 경우에는, 상기 리프트실린더(220)의 리프트피스톤(240)은 이어지는 상측 단에 해당되는 관부재(142)에 연결고정되고, 리프트실린더(220)가 관부재(142)에 설치된 경우에는 상기 리프트실린더(220)의 리프트피스톤(240)은 이어지는 상측 단에 해당되는 관부재(142)에 연결고정될 수 있다.

이때, 구체적인 일례로서 리프트실린더(220)는 하단부가 베이스부재(120)의 상면 또는 관부재(142)의 측면에 장착고정되고, 리프트피스톤(240)은 상단부가 이어지는 상측 단에 해당되는 관부재(142)의 측면에 장착고정될 수 있다.

여기에서, 리프트실린더(220)는 관부재(142)의 둘레를 따라 외부에 배치될 수도 있고, 나아가 관부재(142)의 둘레를 따라 내부에 배치될 수도 있다. 일례로서 도시된 바와 같이, 복수 개의 관부재(142)가 상측으로 갈수록 직경이 작아지도록 배열된 경우에는, 관부재(142)에 한 번 겹친 다음의 관부재(142)에서는 리프트피스톤(240)을 구비하는 리프트실린더(220)가, 설비간의 간섭을 피하기 위해 내부에 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 리프트실린더(220)와 리프트피스톤(240)을 구비하는 구동수단은, 이어지는 상측 단에 해당되는 관부재(142)를 밀어올리거나 내림에 따라 전체적으로 본체의 높이가 높아지거나 낮아질 수 있다.

이에 의해, 바람직하게 리프터의 상부에 마련되는 축조작업공간이 전로(1) 내에서 아래로부터 상측으로 점점 올라갈 수 있으며, 이에 따라 전로(1) 내에서 신속하면서도 안정적으로 내화물을 축조할 수 있다.

한편, 상기 리프터는 승강되는 본체를 안정적으로 위치고정시킬 수 있도록 지지수단을 더 포함할 수 있다.

상기 지지수단은 본체에 설치되되 측방향으로 신축되도록 구성되며, 신장시 축조된 내화물을 밀면서 압박함에 따라 본체를 안정적으로 위치고정시킨다.

즉, 본체는 구동수단이 단계적으로 신장되어 절첩부(140)가 상측으로 점차적으로 올라감에 따라, 무게중심도 높아지게 되어 점차적으로 횡방향 충격에 대해 안정적이지 않는 구조를 취하게 되기 때문에, 본 발명은 상기 지지수단을 더 포함함으로써 본체를 보다 안정적으로 위치고정될 수 있도록 한다.

이때, 상기 지지수단은 관부재(142)에 설치된 지지프레임(320), 상기 지지프레임(320)에 회동가능하게 설치된 지지부재(340), 및 상기 지지부재(340)를 회동시키도록 지지프레임(320)에 장착된 지지실린더(360)를 구비한다.

여기에서, 상기 지지프레임(320)은 바람직하게 본체의 상부인 최상측 단에 해당되는 관부재(142)에 설치되며, 이러한 지지프레임(320)은 지지부재(340)와 지지실린더(360)가 견고하게 본체에 결합될 수 있는 형상구조 및 체결구조를 이루면 될 뿐, 본 발명에 의해 한정되지 않는다.

또한, 상기 지지부재(340)는 지지프레임(320)에 회동가능하게 설치되며, 상기 지지실린더(360)는 상기 지지부재(340)와 연결된 지지피스톤을 구비한다.

아울러, 지지실린더(360)도 지지피스톤의 신축시 단부에 연결된 지지부재(340)가 회동되는 과정에서, 함께 회동가능하도록 지지프레임(320)에 회동되게 장착됨은 물론이다.

여기에서, 상기 지지부재(340)를 구체적으로 살펴보면, 일단부가 지지프레임(320)에 각각 회동되게 연결된 제1 지지대(342)와 제2 지지대(344), 및 상기 제1 지지대(342)와 제2 지지대(344)의 타단부를 회동되게 연결하면서 연장된 제3 지지대(346)를 구비할 수 있다.

이때, 상기 지지피스톤이 제1 지지대(342) 또는 제2 지지대(344)에 연결되어, 지지피스톤의 신장시 제1 지지대(342) 및 제2 지지대(344)가 회동됨에 따라, 제3 지지대(346)가 회동되어 관부재(142)를 중심으로 방사방향으로 배치되게 된다.

즉, 도시된 바와 같이 제1 지지대(342)와 제2 지지대(344)가 지지프레임(320) 측으로 접힌 상태에서, 회동하여 펴지는 과정에서 제1 지지대(342)보다 길이가 짧은 제2 지지대(344)가 제3 지지대(346)를 당겨서, 제3 지지대(346)도 제1 지지대(342)와의 연결부위를 축으로 회동함으로써 외측으로 펴지게 되어, 결과적으로 관부재(142)의 중심으로부터 방사방향 내화물 측으로 회동이동된다.

이와 같은 지지수단을 통해, 지지피스톤의 신장시 지지부재(340)가 회동되어 관부재(142)에 대해 방사방향으로 배치됨에 따라 둘레의 내화물을 압박함으로써, 본체를 횡방향에 대해 안정적으로 지지할 수 있다.

그러면, 일례로서 리프터가 전로 내에서 작동되는 과정을, 도 4 내지 도 13을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 전로 내에서 내화물 축조작업을 이루기 위해 리프터가 인입되어 안착배치된다. 물론, 리프터의 인입 전에 전로 바닥에 베이스프레임(미도시)과 같은 프레임이 인입되어 배치될 수 있는데, 이러한 베이스프레임은 리프터가 안정적인 안착구조를 이루도록 받쳐주는 역할을 한다.

이어서, 상부에 작업공간 마련을 위한 회전테이블(600)이 설치될 수 있는 본체가 점차적으로 상측으로 신장되는데 구체적으로 살펴보면, 베이스부재(120)에 설치된 리프트실린더(220)가 작동되어 리프트피스톤(240)이 상승함으로써, 본체의 절첩부(140)에서 1단에 해당되는 관부재(142)가 상승된다.

그런 다음, 안정적인 작업을 위해 횡방향 위치고정이 되도록 지지수단의 지지실린더(360)가 작동되어 지지피스톤이 신장됨으로써, 제1 지지대(342)를 회동시키고 이때 제1 지지대(342)에 제3 지지대(346)로 연결된 제2 지지대(344)도 회동되고, 제2 지지대(344)가 제1 지지대(342)보다 길이가 짧기 때문에 제3 지지대(346)는 제1 지지대(342)와의 연결부위를 중심으로 회동되면서 관부재(142)의 중심에 대해 방사방향으로 길게 배치된다.

이에 따라 제3 지지대(346)가 전로(1) 내에 축조된 내화물을 압박함으로써, 본체는 측방향 흔들림없이 안정적이면서도 견고하게 위치고정될 수 있다.

상기와 같은 순서가 되풀이되면서 점차적으로 2단, 3단, 4단에 해당되는 관부재(142)가 상측으로 올라갈 수 있으며, 아울러 각 단의 상승 후 작업시에는 지지수단에 의해 안정적으로 위치고정될 수 있다.

이와 같이 리프터는, 다단으로 절첩 가능한 본체와 상기 본체의 각 단을 승강시키는 구동수단 및 상기 본체를 위치고정하는 지지수단을 포함함으로써, 전로(1) 내에서 본체의 높이가 제어되면서 아울러 지지수단에 의해 안정적으로 위치고정됨에 따라, 전로(1) 내에 내화물을 신속하면서도 안정적으로 축조할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1 : 전로 10 : 작업테이블
120 : 베이스부재 140 : 절첩부
142 : 관부재 220 : 리프트실린더
240 : 리프트피스톤 320 : 지지프레임
340 : 지지부재 342 : 제1 지지대
344 : 제2 지지대 346 : 제3 지지대
360 : 지지실린더 400 : 축조로봇
422 : 베이스지지대 424 : 회전브라켓
426 : 다관절링크암 426a : 제1 상하링크암
426b : 제2 상하링크암 426c : 제1 회전링크암
426d : 제3 상하링크암 426e : 제2 회전링크암
428 : 서보모터 429 : 밸런스실린더
440 : 진공흡입부 442 : 탄성부재
500 : 로봇고정판 600 : 회전테이블

Claims

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전로(1) 내에 안착되어 높이조절 가능하도록 구성되는 리프터; 및 상기 리프터 상에 설치되어 상기 전로(1) 내에 내화물(7)을 축조하도록 구성되는 축조로봇(400);을 포함하며,
상기 축조로봇(400)은, 다관절로 연결된 다관절구동부; 내화물(7)을 흡착하도록 상기 다관절구동부의 단부에 장착된 진공흡입부(440); 및 상기 다관절구동부와 진공흡입부(440)를 제어하도록 전기적으로 연계된 제어부;를 구비하며,
상기 다관절구동부는, 베이스지지대(422); 상기 베이스지지대(422)에 회전되도록 설치된 회전브라켓(424); 상기 회전브라켓(424)에 회동되도록 설치된 다관절링크암(426); 및 상기 회전브라켓(424)과 다관절링크암(426)에 각각 구동력을 제공하며, 상기 제어부와 전기적으로 연계된 서보모터(428);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 전로 내 내화물 축조장치.
제3항에 있어서,
상기 다관절링크암(426)은, 일단부가 상기 회전브라켓(424)에 상하회동되도록 연결된 제1 상하링크암(426a); 일단부가 상기 제1 상하링크암(426a)의 타단부에 상하회동되도록 연결된 제2 상하링크암(426b); 일단부가 상기 제2 상하링크암(426b)의 타단부에 축회전되게 장착된 제1 회전링크암(426c); 일단부가 상기 제1 회전링크암(426c)의 타단부에 상하회동되도록 연결된 제3 상하링크암(426d); 및 상기 제3 상하링크암(426d)의 타단부에 축회전되게 장착된 제2 회전링크암(426e);
을 구비하는 것을 특징으로 하는 전로 내 내화물 축조장치.
제3항에 있어서,
상기 진공흡입부(440)는 진공라인으로 진공펌프와 연결되며, 내화물(7)의 흡착시 충격을 흡수하도록 흡착부위에 탄성부재(442)가 설치된 것을 특징으로 하는 전로 내 내화물 축조장치.
전로(1) 내에 안착되어 높이조절 가능하도록 구성되는 리프터; 및 상기 리프터 상에 설치되어 상기 전로(1) 내에 내화물(7)을 축조하도록 구성되는 축조로봇(400);을 포함하며,
전로(1) 내에 안착되어 높이조절 가능하도록 구성되는 리프터; 및 상기 리프터 상에 설치되어 상기 전로(1) 내에 내화물(7)을 축조하도록 구성되는 축조로봇(400);을 포함하며,
적어도 하나 이상의 상기 축조로봇(400)이 중심의 둘레를 따라 상부에 설치고정된 로봇고정판(500); 및
상기 리프터 상부에 체결되며, 상기 로봇고정판(500)이 안착되면서 기어체결되는 회전모터가 장착되어 상기 회전모터의 작동에 의해 상기 로봇고정판(500)을 회전시키는 회전테이블(600);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전로 내 내화물 축조장치.
전로(1) 내에 안착되어 높이조절 가능하도록 구성되는 리프터; 및 상기 리프터 상에 설치되어 상기 전로(1) 내에 내화물(7)을 축조하도록 구성되는 축조로봇(400);을 포함하며,
상기 리프터는 다단으로 절첩 가능한 본체; 및 상기 본체의 각 단을 승강시키는 구동수단;을 포함하며,
상기 본체는, 베이스부재(120); 및 상기 베이스부재(120) 상에 설치되되 적어도 하나 이상의 관부재(142)를 가진 절첩부(140);를 구비하되,
상기 절첩부(140)는 상기 관부재(142)가 복수 개인 경우, 텔레스코픽 타입으로 상하 신축가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전로 내 내화물 축조장치.
제7항에 있어서,
상기 구동수단은, 상기 베이스부재(120) 또는 상기 절첩부(140)의 관부재(142)에 상방 설치된 리프트실린더(220); 및 상기 리프트실린더(220)에 상하이동되도록 설치되며 상단부가 상측의 관부재(142)에 연결고정된 리프트피스톤(240);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 전로 내 내화물 축조장치.
제7항에 있어서,
상기 리프터는 둘레의 물체를 압박하여 상기 본체를 위치고정시키도록, 상기 본체에 설치되되 측방향으로 신축되는 지지수단;을 더 포함하며,
상기 지지수단은, 상기 관부재(142)에 설치된 지지프레임(320); 상기 지지프레임(320)에 회동가능하게 설치된 지지부재(340); 및 상기 지지프레임(320)에 회동되게 장착되며, 상기 지지부재(340)와 연결된 지지피스톤을 가진 지지실린더(360);를 구비하되, 상기 지지피스톤의 신장시 상기 지지부재(340)가 회동되어 상기 관부재(142)를 중심으로 방사방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전로 내 내화물 축조장치.
제9항에 있어서,
상기 지지부재(340)는, 일단부가 상기 지지프레임(320)에 각각 회동되게 연결된 제1 지지대(342); 상기 제1 지지대(342)와 이격되어 일단부가 상기 지지프레임(320)에 각각 회동되게 연결되되 상기 제1 지지대(342)보다 길이가 짧은 제2 지지대(344); 및 상기 제1 지지대(342)와 제2 지지대(344)의 타단부를 회동되게 연결하면서 연장된 제3 지지대(346);를 구비하되, 상기 지지피스톤이 상기 제1 지지대(342) 또는 제2 지지대(344)에 연결되어, 상기 지지피스톤의 신장시 상기 제1 지지대(342) 및 제2 지지대(344)가 회동됨에 따라, 상기 제3 지지대(346)가 회동되어 상기 관부재(142)에 대해 방사방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전로 내 내화물 축조장치.