KR101330318B1 - 전극 조립 장치 - Google Patents

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KR101330318B1
KR101330318B1 KR1020120085110A KR20120085110A KR101330318B1 KR 101330318 B1 KR101330318 B1 KR 101330318B1 KR 1020120085110 A KR1020120085110 A KR 1020120085110A KR 20120085110 A KR20120085110 A KR 20120085110A KR 101330318 B1 KR101330318 B1 KR 101330318B1
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이교수
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주식회사 포스코
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Abstract

전기로 루프에 설치되는 주 전극과 상기 주 전극의 상단에 결합되는 예비 전극을 안전하게 자동으로 조립하는 전기로용 전극 조립 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립 장치는 상기 주 전극에 상기 예비 전극을 회전시켜 조립하는 전극 조립유닛 상기 전극 조립유닛과 연결되어, 상기 전극 조립유닛의 높이를 조절하는 실린더 유닛 상기 전극 조립유닛이 연결되는 단부와 대향하는 상기 실린더 유닛의 단부에 연결되어, 상기 실린더 유닛 및 상기 전극 조립유닛을 지지하는 고정 유닛 및 상기 전극 조립유닛의 회전수를 검지하고, 상기 전극 조립유닛의 높이를 제어하는 조립 제어유닛을 포함한다.

Description

전극 조립 장치{ASSEMBLING APPARATUS OF ELECTRODE}
본 발명은 전기로 작업 공정에서 전기로 아크(arc)용 전원을 공급하여 스크랩(scrap)에 아크(arc)를 발생시켜 아크의 열원으로 사용되는 전극을 조립하는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 전기로의 전극 조립시 주 전극에 연장되도록 조립되는 예비 전극을 안전하게 자동으로 조립하는 전기로용 전극 조립 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전기로는 전기 에너지를 이용하여 금속 등을 가열, 용해하는 노를 말하는 것으로, 노 내부에 스크랩을 장입한 후 하나 이상의 전극과 스크랩 사이 아크(arc)를 발생시켜 스크랩을 용해시킨다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전극은 전기로 상부에서 고정되어 전기로 내부에 일부가 삽입된 형태로 사용된다. 전극은 원통형으로 대략 500㎜ 내지 1,800㎜ 정도 길이의 원통 형상의 카본 재질의 탄소봉으로 상, 하부면이 암수 형태의 나사홈이 제공되어, 탄소봉하부에 구비된 니플(NIPPLE)로 결합되어 복수로 연결 가능하다.
이러한 상기 전극은 전기로 내의 용해 작업중 아크 반응에 의하여 마모가 발생하여 길이가 점차 짧아지며, 일정 길이 이상 짧아지게 되면 전기로 내에서 스크랩과의 거리가 멀어져 아크 반응이 발생하지 않게 된다.
이에, 상기 전극의 전체 길이가 짧아지게 된 경우 예비 전극을 조립하여 전극의 길이를 연장하여 사용된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래 전극 교체 과정은 크레인을 이용하여 새로운 전극을 길이가 짧아진 전극의 상부에 위치시키고, 작업자가 수동으로 전극에 구비되는 니플을 이용하여 수동으로 조립하였다.
이러한 전극 조립시 전기로 조업을 중단하고, 조립을 하기 때문에, 생산성이 저하되며, 상기 전극 조립 작업은 일반적으로 높은 위치에서 이루어지기 때문에, 안전사고의 문제점이 있었다.
또한, 마모가 발생하여 길이가 짧아진 전극에 새로운 예비 전극 결합시, 전극의 수평을 맞추기가 어려워 작업시간이 길어져 생산성이 저하되고, 전극 하부에 구비된 전극 니플(NIPPLE)의 나사산이 손상 또는 구부러진 상태로 조립되어 조립불량으로 인한 전극 절손의 문제점 등이 발생하고 있다.
종래 전극 조립 작업 효율을 향상시키기 위하여 전극봉을 클램핑(Clamping)하는 클램프와 클램프를 작동하는 실린더, 공압모터 및 모터 구동시 무한궤도 운동을 하는 체인 및 전극봉을 회전시키는 롤러를 이용한 휴대용 전극봉 교체장치에 대해서는 "전극봉 교체장치(공개특허 10-2004-0056539)"등에서 구체적으로 공지되어 있다. 하지만, 예비 전극 결합시 전극의 수평을 맞추기 어려워, 작업시간이 길어지며, 전극 니플의 나사산의 손상 또는 구부러진 상태로 조립되는 조립불량 발생 등의 문제점을 근본적으로 해결하지 못하였으며, 상기 전극봉 교체장치는 작업자가 전극 조립 작업시 허리에 파지하고 전극을 회전시켜 결합하기 때문에 고소작업으로 인하여 발생될 수 있는 안전사고의 문제점을 해결하지 못하였다.
공개특허 10-2004-0056539 (2004. 07. 01)
본 발명은 전기로 내에 스크랩 장입을 위하여 전기로 루프가 회전된 상태에서 스크랩이 장입되는 동안 전극이 자동으로 조립하는 전극 조립 장치를 제공한다.
또한, 스크랩 장입을 위해 회전된 전기로 루프에 설치된 전극과 예비 전극의 수평을 일치시켜 조립하여, 조립불량으로 인한 전극의 절손을 방지하는 전극 조립 장치를 제공한다.
또한, 전극 조립유닛 완충부를 구비하여 전극 조립시 전극의 니플에 구비되는 나사산의 손상을 방지하는 전극 조립 장치를 제공한다.
또한 제어 유닛을 구비하여 전극 조립시 예비 전극이 회전하여 결합 됨에 따라 상기 예비 전극의 회전에 대응하여 실린더를 제어하여, 예비 전극의 손상을 방지하는 전극 조립 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립 장치는 전기로 루프에 설치되는 주 전극과 상기 주 전극의 상단에 결합되는 예비 전극을 조립하는 전극 조립 장치로써, 상기 주 전극에 상기 예비 전극을 회전시켜 조립하는 전극 조립유닛; 상기 전극 조립유닛과 연결되어, 상기 전극 조립유닛의 높이를 조절하는 실린더 유닛; 상기 전극 조립유닛이 연결되는 단부와 대향하는 상기 실린더 유닛의 단부에 연결되어, 상기 실린더 유닛 및 상기 전극 조립유닛을 지지하는 고정 유닛; 및 상기 전극 조립유닛의 회전수를 검지하고, 상기 전극 조립유닛의 높이를 제어하는 조립 제어유닛;을 포함한다.
상기 전극 조립유닛은, 상기 예비 전극에 대응하도록 내부공간을 형성하여, 상기 예비 전극의 외주면을 클램핑(Clamping)하여 고정하는 전극 고정부; 및 상기 전극 고정부 상부에 설치되고, 상기 예비 전극을 회전시키는 전극 회전 조립부;를 포함한다.
상기 전극 회전 조립부는, 상기 실린더 유닛에 일측 단부가 고정되어 실린더 유닛과 함께 승하강되도록 결합되고, 타측 단부에 케이스 지지판을 구비하여 설치되는 전극 지지축; 상기 전극 지지축에 관통되어, 상기 전극 지지축을 중심으로 회전되도록 상기 케이스 지지판 상부에 안착되고, 상기 전극 고정부와 고정되어 상기 예비 전극과 함께 회전하는 조립유닛 케이스; 상기 조립유닛 케이스 내부에 상기 예비 전극의 중심축과 중심이 일치하도록 고정되어, 상기 조립유닛 케이스와 함께 회전되도록 설치되는 전극 회전기어; 및 상기 전극 지지축에 고정되어 설치되고, 상기 전극 회전기어에 동력을 전달하여, 상기 조립유닛 케이스를 회전시키는 동력을 제공하는 전극 회전모터;를 포함한다.
상기 고정 유닛은, 상기 전기로 루프가 이격되는 장입위치의 상부에 위치하도록 설치되는 전극 조립유닛 지지대; 및 상기 전극 조립유닛 지지대의 단부에 설치되어, 상기 지지대와 상기 실린더 유닛을 결합하고, 외부 충격을 완충하는 전극 조립유닛 완충부;를 포함한다.
상기 전극 조립유닛 완충부는, 상기 전극 조립유닛 지지대의 단부를 관통하여 상기 실린더 유닛과 결합하는 볼트(BOLT) 형상의 실린더 고정수단; 및 상기 실린더 고정수단과 상기 전극 조립유닛 지지대 사이에 설치되어 완충작용을 하는 실린더 탄성부재;를 포함한다.
상기 조립 제어유닛은, 상기 전극 조립유닛의 회전수를 검출하는 기어 회전수 검출부; 및 상기 기어 회전수 검출부에서 검출된 회전수에 대응하여 상기 실린더 유닛을 작동시키는 실린더 승하강 제어부;를 포함한다.
본 발명은 주 전극에 예비 전극의 설치를 자동으로 조립하여, 작업자의 안전사고를 방지하는 효과가 있다.
또한, 전기로에 스크랩을 장입하기 위해 전기로 루프가 분리되어 이격될 때, 예비 전극을 조립하여, 전극 교체로 인하여 전기로의 조업이 중단되지 않기 때문에 생산성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 주 전극과 예비 전극의 수평이 일치되도록 주 전극과 예비전극의 중심축이 일치 되도록 조립하여, 전극의 조립불량을 감소시키고, 조립불량으로 인한 전극의 절손 문제를 방지하는 효과가 있다.
또한, 전극 조립유닛 완충부를 구비하여 전극 조립시, 주 전극 또는 예비 전극이 외부충격 등에 의한 손상을 방지하여, 원가를 절감하는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 제어 유닛을 구비하여 전극 조립 시 전극 조립유닛의 회전수를 측정하여 주 전극에 예비 전극이 삽입되는 길이를 계산하여 실린더 유닛의 높이를 조절한다. 이에 상기 주 전극 또는 예비 전극의 손상 및 조립 불량을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 일반적인 전기로 아크용 전원을 공급하여 스크랩에 아크를 발생시켜 아크의 열원으로 사용되는 전극을 보여주는 도면이고,
도 2는 종래의 전극조립 크레인을 이용한 전극의 조립 방법 및 문제점을 설명하기 위한 도면이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립 장치의 설치를 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립유닛을 설명하기 위한 도면이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고정 유닛 및 제어 유닛의 설치 및 작동을 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 일반적인 전기로의 스크랩 장입 작업에 따른 전기로 루프의 이동을 설명하기 위한 단면도이며,
도 7은 일반적인 전기로 일반적인 전기로의 스크랩 장입 작업에 따른 전기로 루프의 이동을 설명하기 위한 평면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 일반적인 전기로에 아크용 전원을 공급하여 스크랩에 아크를 발생시켜 아크의 열원으로 사용되는 전극을 보여주는 도면이고, 도 2는 종래의 전극조립 크레인을 이용한 전극의 조립 방법 및 문제점을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립 장치의 설치를 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립유닛을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고정 유닛 및 제어 유닛의 설치 및 작동을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 일반적인 전기로의 스크랩 장입 작업에 따른 전기로 루프의 이동을 설명하기 위한 단면도이며, 도 7은 일반적인 전기로 일반적인 전기로의 스크랩 장입 작업에 따른 전기로 루프의 이동을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립 장치(10)는 전기로(1)에 설치되어있는 주 전극(40a)에 예비 전극(40b)을 회전시켜 조립하는 전극 조립유닛(100); 상기 전극 조립유닛(100)의 단부에 연결되어 상기 전극 조립유닛(100)의 높이를 조절하는 실린더 유닛(200); 상기 실린더 유닛(200)의 단부에 연결되어 상기 전극 조립유닛(100) 및 상기 실린더 유닛(200)을 지지하는 고정 유닛(300); 및 상기 전극 조립유닛(100)의 회전수를 검지하고, 상기 전극 조립유닛(100)의 높이를 제어하는 조립 제어유닛(400);을 포함한다.
도4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 상기 전극 조립유닛(100)은 상기 예비 전극(40b)을 클램핑(clamping)하여 고정하는 전극 고정부(110);와 상기 전극 고정부(110)로 고정된 상기 예비 전극(40b)을 회전하여 상기 주 전극(40a)에 상기 예비 전극(40b)을 조립하는 전극 회전 조립부(120)를 포함한다.
상기 전극 고정부(110)는 상기 전극 조립유닛(100)의 하부에 위치하고, 내부에 상기 예비 전극(40b)이 삽입되도록 상기 예비 전극(40b)의 외주면에 밀착되도록 형성되는 내부공간을 구비하고, 상기 내부공간에 상기 예비 전극(40b)이 삽입되면 원통 형상의 상기 예비 전극(40b)의 외주면을 클램핑(Clamping)하여 고정한다.
상기 전극 회전 조립부(120)는 상기 실린더 유닛(200) 하부에 일측 단부가 고정되어 실린더 유닛(200)과 함께 승하강되고, 타측 단부에 케이스 지지판(121a)을 구비하여 설치되는 전극 지지축(121);과 상기 전극 지지축(121)에 관통되어 상기 전극 지지축(121)을 중심으로 회전 가능하도록 상기 케이스 지지판(121a) 상부에 안착되고, 상기 예비 전극(40b)이 클램핑되는 전극 고정부(110)와 고정되어 설치되는 조립유닛 케이스(122);와 상기 조립유닛 케이스(122) 내부에 상기 예비 전극(40b)의 중심축과 중심이 일치하도록 고정되어, 상기 예비 전극(40b)이 결합된 상기 조립유닛 케이스(122)와 함께 회전하는 전극 회전기어(123); 및 상기 전극 지지축(121)에 고정되어 설치되어 상기 전극 회전기어(123)에 동력을 전달하여 상기 조립유닛 케이스(122)를 회전시키는 동력을 제공하는 전극 회전모터(124)를 포함한다.
상기 전극 지지축(121)은 원통형 형상으로 상기 실린더 유닛(200)의 하부에 고정되어 설치된다. 이에, 상기 실린더 유닛(200)의 승하강시 상기 전극 지지축(121)도 함께 승하강 함으로써, 상기 예비 전극(40b)의 높이를 조절한다. 또한, 상기 지지축(121)은 케이스 지지판(121a)을 포함한다. 이에, 상기 조립유닛 케이스(122)가 회전가능하도록 안착되어 상기 조립유닛 케이스(122)를 지지한다. 이때, 상기 케이스 지지판(121a)은 한 쌍으로 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 조립유닛 케이스(122)가 회전하여 전극 조립시 흔들림을 최소화하여 전극의 조립불량을 방지하기 때문이다.
상기 조립유닛 케이스(122)는 상기 전극 지지축(121)에 중심이 관통되어, 상기 전극 지지축(121)을 중심으로 회전가능하도록 상기 케이스 지지판(121a) 상부에 안착된다. 또한 상기 조립유닛 케이스(122) 하부에 상기 전극 고정부(110)가 고정되어 위치한다. 이에, 상기 실린더 유닛(200)에 고정된 상기 전극 지지축(121)을 중심으로 회전시 상기 전극 고정부(110)도 함께 회전하여 상기 전극 고정부(110)에 클램핑되는 상기 예비 전극(40b)을 회전시킨다.
상기 전극 회전기어(123)는 상기 전극 지지축(121)에 중심이 관통되어 상기 조립유닛 케이스(122) 내부에 고정된다. 이에 상기 전극 회전모터(124)에서 제공되는 회전력dl 상기 조립유닛 케이스(122)로 전달되면, 상기 전극회전기어는 상기 전극 지지축(121)을 중심으로 상기 조립유닛 케이스(122)와 함께 회전한다.
이때, 상기 전극 회전기어(123)는 예를 들어 평 기어, 헬리컬 기어, 베벨 기어 등이 사용될 수 있으며, 상기 전극 회전기어(123)는 전술된 실시예에 제시된 기어의 종류에 한정하지 않고, 상기 전극 회전모터(123)의 회전력을 상기 전극 조립유닛(100)으로 전달할 수 있는 다양한 종류의 기어가 선택적으로 사용될 수 있다.
상기 전극 회전모터(124)는 상기 전극 지지축(121)에 고정되어 설치되어, 상기 전극 회전기어(123)에 회전력을 제공한다. 이에, 상기 예비 전극(40b)이 상기 주 전극(40a)에 조립되는 동력을 제공한다.
이때, 상기 전극 회전모터(124)는 예를 들어 리버시블 모터, 인덕션 모터 등이 사용될 수 있으며, 상기 전극 회전모터(124)는 전술된 실시예에 제시된 모터의 종류에 한정하지 않고, 상기 전극 조립유닛(100)을 회전시켜 상기 예비 전극(40b)을 조립할 수 있는 다양한 방식의 모터가 선택적으로 적용될 수 있다.
상기 실린더 유닛(200)은 단부에 상기 전극 지지축(121)이 고정되어 상기 전극 조립유닛(100)과 결합되어 상기 주 전극(40a)의 높이에 대응하여 상기 예비 전극(40b)이 결합된 전극 조립유닛(100)의 높이를 조절한다.
이때, 상기 실린더 유닛(200)은 예를 들어 유압 실린더, 공압 실린더 등이 사용될 수 있으며, 상기 실린더 유닛(200)은 전술된 실시예에 제시된 실린더의 종류에 한정하지 않고, 상기 전극 조립유닛(100)의 높이를 조절할 수 있는 다양한 종류의 실린더가 선택적으로 사용될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 상기 고정 유닛(300)은 일측면이 고정되는 바(BAR) 형상으로 제작되고, 단부가 상기 실린더 유닛(200)과 결합되는 전극 조립유닛 지지대(310);와 상기 전극 조립유닛 지지대(310)의 단부에 설치되어 상기 실린더 유닛(200)에 결합되는 상기 전극 조립유닛(100)의 충격을 완충시키는 전극 조립유닛 완충부(320)를 포함한다.
상기 전극 조립유닛 지지대(310)는 일측면이 고정되어 설치되어 연장된다. 이때, 상기 전극 조립유닛 지지대(310)는 상기 전기로(1)에 상기 스크랩(60)을 장입하기 위해 상기 주 전극(40a)이 설치된 상기 전기로 루프(ROOF, 20)가 분리되어 이동하는 장입위치까지 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 장입위치에 위치한 상기 전기로 루프(20)에 상기 전극 암(ARM, 30)으로 고정되는 상기 주 전극(40a)의 상부에 상기 전극 조립유닛(100)이 상기 주 전극(40a)과 상기 예비 전극(40b)과 중심축이 일치하도록 위치하여 상기 주 전극(40a)에 상기 예비 전극(40b)을 조립하기 때문이다.
상기 전극 조립유닛 완충부(320)는 상기 전극 조립유닛 지지대(310)의 단부에서 상기 실린더 유닛(200)을 연결하여 고정하는 실린더 고정수단(321); 및 상기 주 전극(40a)과 상기 예비 전극(40b)에 가해지는 충격을 완화시키는 실린더 탄성부재(322)를 포함한다.
상기 실린더 고정수단(321)은 상기 실린더 탄성부재(322)가 설치될 수 있는 길이의 볼트(BOLT) 형상으로 제작되어, 상기 전극 조립유닛 지지대(310)의 단부에서 상기 전극 조립유닛 지지대(310)를 관통하여 상기 실린더 유닛(200)을 고정한다.
이때, 상기 실린더 고정수단(321)과 상기 실린더 유닛(200)의 결합 방법은 예를 들어 용접, 리벳 접합 등이 사용될 수 있으며, 상기 결합 방법은 전술된 실시예에 제시된 방법에 한정하지 않고, 상기 실린더 고정수단(321)과 상기 실린더 유닛(200)을 결합할 수 있는 다양한 방식의 결합 방법이 선택적으로 적용될 수 있다.
상기 실린더 탄성부재(322)는 상기 실린더 고정수단(321)과 상기 전극 조립유닛 지지대(310) 사이에 설치되어 완충작용을 갖는다. 이에 상기 주 전극(40a)의 상부에 구비된 전극 결합구(42)에 상기 예비 전극(40b)에 구비된 전극 니플(NIPPLE, 41)이 삽입되고 회전하여 조립됨에 따라, 상기 주 전극(40a) 및 예비 전극(40b)에 상기 전극 니플(41)을 중심으로 상하로 당겨지는 힘이 발생하고, 이때 상기 실린더 탄성부재(322)는 이러한 충격을 완충시켜 상기 주 전극(40a) 및 상기 예비 전극(40b)의 손상을 방지한다.
이때, 상기 실린더 탄성부재(322)는 예를 들어 코일 스프링, 판 스프링 등이 사용될 수 있으며, 상기 실린더 탄성부재(322)는 전술된 실시예에 제시된 탄성부재의 종류에 한정하지 않고, 상기 주 전극(40a) 및 상기 예비 전극(40b)에 가해지는 충격을 완충시킬 수 있는 다양한 종류의 탄성부재가 선택적으로 적용될 수 있다.
상기 조립 제어유닛(400)은 상기 전극 조립유닛(100)의 회전수를 검출하는 기어 회전수 검출부(410); 및 상기 기어 회전수 검출부(410)에서 검출된 상기 전극 조립유닛(100)의 회전수에 대응하여 상기 실린더 유닛(200)을 작동시키는 실린더 승하강 제어부(420)를 포함한다.
상기 기어 회전수 검출부(410)는 상기 조립유닛 기어의 인근에 설치되어 상기 조립유닛 기어의 회전수를 검출하여 상기 전극 조립유닛(100)의 회전수를 측정한다.
이때, 상기 기어 회전수 검출부(410)는 예를 들어 전자식 회전센서, 발진식 회전센서, 광전식 회전센서 등이 사용될 수 있으며, 상기 기어 회전수 검출부(410)는 전술된 실시예에 제시된 센서의 종류에 한정하지 않고, 상기 전극 조립유닛(100)의 회전수를 측정할 수 있는 다양한 종류의 센서가 선택적으로 사용될 수 있다.
상기 실린더 승하강 제어부(420)는 상기 기어 회전수 검출부(410)에서 검출된 상기 전극 조립유닛(100)의 회전수를 통하여 상기 예비 전극(40b)의 전극 니플(41)이 상기 주 전극(40a)의 전극 결합구(42)에 조립되어 삽입되는 높이를 계산하여 상기 실린더 유닛(200)을 하강시킴으로써, 상기 주 전극(40a) 및 상기 예비 전극(40b)이 손상되지 않도록 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립 장치의 작동관계에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 6 및 도 7에 에 도시된 바와 같이 상기 주 전극(40a)은 전기로 루프(20) 상부에 전극 암(ARM, 30)으로 고정되어 설치된다. 상기 전기로(1)에 상기 스크랩(60) 장입시 상기 주 전극(40a)이 설치된 상기 전기로 루프(20)는 상기 전기로(1)가 위치한 작업위치에서 이격되는 장입위치로 상기 전기로(1)에서 분리되어 이동한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립 장치(10)는 상기 예비 전극(40b)이 상기 전극 고정부(110)에 의해 클램핑되어 상기 조립유닛 케이스(122)에 결합되고, 상기 장입위치 상부에 상기 주 전극(40a)과 상기 예비 전극(40b)의 중심축이 일치하도록 위치한다.
이에, 상기 주 전극(40a)이 설치된 상기 전기로 루프(20)가 상기 장입위치로 이동하면, 상기 주 전극(40a)에 형성되는 상기 전극 결합구(42)에 상기 예비 전극(40b)에 구비되는 전극 니플(41)이 조립될 수 있도록 상기 실린더 유닛(200)을 하강시킨다.
상기 실린더 유닛(200)이 하강하여 조립 준비가 완료되면 상기 전극 회전모터(124)를 작동하고, 상기 전극 회전모터(124)의 회전력이 상기 조립유닛 케이스(122)에 고정되어 설치된 전극 회전기어(123)를 통하여 상기 조립유닛 케이스(122)에 전달된다. 이에, 상기 조립유닛 케이스(122)에 고정되는 상기 예비 전극(40b)가 클램핑 되어있는 상기 전극 고정부(110)가 회전하여 전극이 조립된다.
이때, 상기 기어 회전수 검출부(410)에서 상기 전극 회전모터(124)에 의해 회전하는 상기 전극 회전기어(123)의 회전수를 검출하여, 상기 실린더 승하강 제어부(420)로 상기 전극 회전기어(123)의 회전수 정보를 전송한다.
상기 실린더 승하강 제어부(420)는 상기 전극 회전기어(123)의 회전수 정보를 수신하여 상기 예비 전극(40b)이 상기 주 전극(40a)에 삽입되어 조립됨에 따라 상기 예비 전극(40b)이 하강하는 높이를 계산하여 상기 예비 전극(40b)이 하강하는 높이 만큼 상기 실린더 유닛(200)을 하강시킨다.
이에 상기 주 전극(40a)에 형성되는 전극 결합구(42) 및 상기 예비 전극(40b)에 구비되는 전극 니플(41)의 나사산의 손상을 방지하고, 조립 불량을 낮추며 전극(40)을 자동으로 조립한다.
이에 상기 전기로(1)에 상기 스크랩(60)이 장입되는 동안 상기 예비 전극(40b)이 결합된 상기 전극 조립유닛(100)이 회전하여, 상기 주 전극(40a)에 상기 예비 전극(40b)이 자동으로 조립된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 전기로 10: 전극 조립 장치
20: 전기로 루프(ROOF) 30: 전극 암(ARM)
40: 전극 40a: 주 전극
40b: 예비 전극 41: 전극 니플(NIPPLE)
42: 전극 결합구 50: 전극교체 크레인
60: 스크랩 100: 전극 조립유닛
110: 전극 고정부 120: 전극 회전 조립부
121: 전극 지지축 121a: 케이스 지지판
122: 조립유닛 케이스 123: 전극 회전기어
124: 전극 회전모터 200: 전극 조립 실린더 유닛
300: 고정 유닛 310: 전극 조립유닛 지지대
320: 전극 조립유닛 완충부 321: 실린더 고정수단
322: 실린더 탄성부재 400: 제어 유닛
410: 기어 회전수 검출부 420: 실린더 승하강 제어부

Claims (6)

  1. 전기로 루프에 설치되는 주 전극과 상기 주 전극의 상단에 결합되는 예비 전극을 조립하는 전극 조립 장치로써,
    상기 주 전극에 상기 예비 전극을 회전시켜 조립하는 전극 조립유닛;
    상기 전극 조립유닛과 연결되어, 상기 전극 조립유닛의 높이를 조절하는 실린더 유닛;
    상기 전극 조립유닛이 연결되는 단부와 대향하는 상기 실린더 유닛의 단부에 연결되어, 상기 실린더 유닛 및 상기 전극 조립유닛을 지지하는 고정 유닛; 및
    상기 전극 조립유닛의 회전수를 검지하고, 상기 전극 조립유닛의 높이를 제어하는 조립 제어유닛;
    을 포함하는 전극 조립 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 조립유닛은,
    상기 예비 전극에 대응하도록 내부공간을 형성하여, 상기 예비 전극의 외주면을 클램핑(Clamping)하여 고정하는 전극 고정부; 및
    상기 전극 고정부 상부에 설치되고, 상기 예비 전극을 회전시키는 전극 회전 조립부;
    를 포함하는 전극 조립 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전극 회전 조립부는,
    상기 실린더 유닛에 일측 단부가 고정되어 실린더 유닛과 함께 승하강되도록 결합되고, 타측 단부에 케이스 지지판을 구비하여 설치되는 전극 지지축;
    상기 전극 지지축에 관통되어, 상기 전극 지지축을 중심으로 회전되도록 상기 케이스 지지판 상부에 안착되고, 상기 전극 고정부와 고정되어 상기 예비 전극과 함께 회전하는 조립유닛 케이스;
    상기 조립유닛 케이스 내부에 상기 예비 전극의 중심축과 중심이 일치하도록 고정되어, 상기 조립유닛 케이스와 함께 회전되도록 설치되는 전극 회전기어; 및
    상기 전극 지지축에 고정되어 설치되고, 상기 전극 회전기어에 동력을 전달하여, 상기 조립유닛 케이스를 회전시키는 동력을 제공하는 전극 회전모터;
    를 포함하는 전극 조립 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정 유닛은,
    상기 전기로 루프가 이격되는 장입위치의 상부에 위치하도록 설치되는 전극 조립유닛 지지대; 및
    상기 전극 조립유닛 지지대의 단부에 설치되어, 상기 지지대와 상기 실린더 유닛을 결합하고, 외부 충격을 완충하는 전극 조립유닛 완충부;
    를 포함하는 전극 조립 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전극 조립유닛 완충부는,
    상기 전극 조립유닛 지지대의 단부를 관통하여 상기 실린더 유닛과 결합하는 볼트(BOLT) 형상의 실린더 고정수단; 및
    상기 실린더 고정수단과 상기 전극 조립유닛 지지대 사이에 설치되어 완충작용을 하는 실린더 탄성부재;
    를 포함하는 전극 조립 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 조립 제어유닛은,
    상기 전극 조립유닛의 회전수를 검출하는 기어 회전수 검출부; 및
    상기 기어 회전수 검출부에서 검출된 회전수에 대응하여 상기 실린더 유닛을 작동시키는 실린더 승하강 제어부;
    를 포함하는 전극 조립 장치.
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