KR101435037B1 - 압연기용 이송장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 이송롤러를 따라 이송되는 작업 대상물의 위치를 감지하여 위치신호를 송신하는 센싱부와, 작업 대상물을 압연공정에서 요구하는 방향으로 회전시키는 회전구동부와, 작업 대상물을 이송롤러의 중앙부로 정렬시키는 정렬구동부와, 회전구동부 또는 정렬구동부를 작업 대상물 측으로 이동시키는 이송구동부와, 센싱부로부터 송신되는 위치신호를 판단하여 회전구동부, 정렬구동부 및 이송구동부에 작동신호를 송신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

압연기용 이송장치 및 그 제어방법 {MOVING APPARATUS FOR ROLLING MILL AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 압연기용 이송장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히, 작업 대상물을 압연공정에서 요구하는 방향으로 회전시킨 후에 이송장치의 중앙으로 정렬하여 이동시킬 수 있는 압연기용 이송장치 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 진행되는 슬래브는 이송롤러에 의해 가열로 또는 다음의 압연기로 이송된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-1997-0033155호(1997년 7월 22일 공개, 발명의 명칭 : 후강판 압연재의 두께 및 폭 조정방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 작업 대상물을 압연공정에서 요구하는 방향으로 회전시킨 후에 이송장치의 중앙으로 정렬하여 이동시킬 수 있는 압연기용 이송장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 이송롤러를 따라 이송되는 작업 대상물의 위치를 감지하여 위치신호를 송신하는 센싱부; 작업 대상물을 압연공정에서 요구하는 방향으로 회전시키는 회전구동부; 작업 대상물을 상기 이송롤러의 중앙부로 정렬시키는 정렬구동부; 상기 회전구동부 또는 상기 정렬구동부를 작업 대상물 측으로 이동시키는 이송구동부; 및 상기 센싱부로부터 송신되는 위치신호를 판단하여 상기 회전구동부, 상기 정렬구동부 및 상기 이송구동부에 작동신호를 송신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 센싱부는 상기 이송롤러의 상부에 설치되고 작업 대상물을 촬영하는 포토센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 회전구동부는, 상기 이송롤러의 양측 단부에 대향되고 이동 가능하게 설치되는 회전실린더; 및 상기 회전실린더로부터 작업 대상물의 모서리 측으로 출몰되는 회전로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 정렬구동부는, 상기 이송롤러의 양측 단부에 대향되고 이동 가능하게 설치되는 정렬실린더; 상기 정렬실린더로부터 작업 대상물의 중앙부 측으로 출몰되는 정렬로드; 및 상기 정렬로드의 단부에 설치되고 작업 대상물을 가압하는 가이드패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 이송구동부는, 상기 회전실린더 및 상기 정렬실린더를 이동 가능하게 지지하는 가이드레일; 및 상기 회전실린더 및 상기 정렬실린더에 설치되는 롤러에 동력을 제공하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, (a) 작업 대상물이 설정 위치에 공급되면 작업 대상물의 모서리 위치를 감지하는 단계; (b) 작업 대상물의 모서리 위치가 감지되면 이송롤러의 양측 단부에 대향되게 배치되는 회전실린더를 작업 대상물의 모서리 측으로 이동시키는 단계; (c) 상기 회전실린더가 작업 대상물의 모서리 측으로 이동되면 상기 이송롤러의 양측 단부에 대향되게 배치되는 정렬실린더를 작업 대상물의 중앙부 측으로 이동시키는 단계; (d) 상기 정렬실린더가 작업 대상물의 중앙부 측으로 이동되면 상기 회전실린더로부터 회전로드를 돌출시켜 작업 대상물을 회전시키는 단계; (e) 작업 대상물이 회전되면 상기 정렬실린더로부터 정렬로드를 돌출시켜 작업 대상물이 상기 이송롤러의 중앙부에 배치되도록 정렬하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 (b) 단계는, 상기 이송롤러의 일측 단부에 대향되는 상기 회전실린더가 작업 대상물의 전방측 모서리에 대향되게 배치되고, 상기 이송롤러의 타측 단부에 대향되는 상기 회전실린더가 작업 대상물의 후방측 모서리에 대향되게 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 압연기용 이송장치 및 그 제어방법은, 폭 내기 압연공정이 종료된 후에 길이 내기 압연공정으로 이송되는 작업 대상물을 회전시키고 이송장치의 중앙으로 정렬하여 이동시키므로 작업 대상물을 회전시키기 위한 별도의 작업이 요구되지 않아 압연공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 압연공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치의 회전구동부 및 정렬구동부가 도시된 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치의 회전작동이 도시된 사용 상태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치의 정렬작동이 도시된 사용 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치가 도시된 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치의 제어방법이 도시된 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 압연기용 이송장치 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 압연기용 이송장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치의 회전구동부 및 정렬구동부가 도시된 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치의 회전작동이 도시된 사용 상태도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치의 정렬작동이 도시된 사용 상태도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치가 도시된 블록도이다.
도 1 내이 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치는, 이송롤러(14)를 따라 이송되는 작업 대상물(100)의 위치를 감지하여 위치신호를 송신하는 센싱부(30)와, 작업 대상물(100)을 압연공정에서 요구하는 방향으로 회전시키는 회전구동부(50)와, 작업 대상물(100)을 이송롤러(14)의 중앙부로 정렬시키는 정렬구동부(70)와, 회전구동부(50) 또는 정렬구동부(70)를 작업 대상물(100) 측으로 이동시키는 이송구동부(80)와, 센싱부(30)로부터 송신되는 위치신호를 판단하여 회전구동부(50), 정렬구동부(70) 및 이송구동부(80)에 작동신호를 송신하는 제어부(90)를 포함한다.
압연공정이 진행되면 작업 대상물(100)이 이송롤러(14)를 따라 이동되면서 다수 개의 압연롤러(12)를 통과하여 압연공정이 이루어지는데, 고르기 압연 및 폭 내기 압연이 완료되면 작업 대상물(100)을 90도 회전시켜 길이 내기 압연이 이루어지게 된다.
폭 내기 압연이 종료된 작업 대상물(100)이 이송롤러(14)의 작동에 의해 센싱부(30)의 하부에 공급되면 센싱부(30)의 작동에 의해 작업 대상물(100)을 촬영하여 제어부(90)에 송신하게 된다.
제어부(90)에서 작업 대상물(100)의 위치가 판단되면 이송구동부(80)에 작동신호를 송신하여 회전구동부(50) 및 정렬구동부(70)를 작업 대상물(100) 측으로 이동시킨다.
이후에, 회전구동부(50)의 작동에 의해 작업 대상물(100)이 90도 회전되어 길이 내기 압연공정에서 요구되는 방향으로 배치된다.
작업 대상물(100)의 회전이 완료되면 제어부(90)로부터 송신되는 구동신호에 따라 정렬구동부(70)가 작동되어 작업 대상물(100)이 이송롤러(14)의 중앙부로 정렬된다.
상기한 바와 같이 작업 대상물(100)의 회전 및 정렬이 종료되면 이송롤러(14)가 구동되어 작업 대상물(100)이 압연롤러(12)를 통과하면서 길이 내기 압연공정을 행하게 된다.
센싱부(30)는 이송롤러(14)의 상부에 설치되고 작업 대상물(100)을 촬영하는 포토센서를 포함하므로 포토센서에서 촬영된 이미지를 통해 제어부(90)에서 작업 대상물(100)의 모서리 위치를 판단하게 된다.
회전구동부(50)는, 이송롤러(14)의 양측 단부에 대향되고 이동 가능하게 설치되는 회전실린더(52)와, 회전실린더(52)로부터 작업 대상물(100)의 모서리 측으로 출몰되는 회전로드(54)를 포함한다.
제어부(90)로부터 송신되는 구동신호에 의해 회전로드(54)가 회전실린더(52) 외측으로 돌출되면 회전로드(54)가 작업 대상물(100)의 모서리를 반대방향으로 밀면서 작업 대상물(100)을 회전시키게 된다.
회전실린더(52)는 이송롤러(14)의 양측 단부에 대향되도록 한 쌍의 회전실린더(52)가 설치된다.
작업 대상물(100)의 일측에 배치되는 회전실린더(52)는 작업 대상물(100)의 전방 모서리에 대향되게 배치되고, 작업 대상물(100)의 타측에 배치되는 회전실린더(52)는 작업 대상물(100)의 후방 모서리에 대향되게 배치된다.
따라서 한 쌍의 회전실린더(52)로부터 회전로드(54)가 돌출되면 작업 대상물(100)의 전방 측 단부는 타측으로 밀리고 작업 대상물(100)의 후방 측 단부는 일측으로 밀리면서 작업 대상물(100)이 시계방향으로 회전하게 된다.
이때, 회전로드(54)의 돌출량은 작업 대상물이 45도 이상 회전되도록 회전로드(54)의 돌출량을 결정한다.
작업 대상물(100)이 45도 이상 90도 미만으로 회전된 후에 정렬작업이 진행되면 정렬구동부(70)의 작동에 의해 작업 대상물(100)이 회전되면서 이송롤러(14)의 중앙부에 정렬된다.
정렬구동부(70)는, 이송롤러(14)의 양측 단부에 대향되고 이동 가능하게 설치되는 정렬실린더(72)와, 정렬실린더(72)로부터 작업 대상물(100)의 중앙부 측으로 출몰되는 정렬로드(74)와, 정렬로드(74)의 단부에 설치되고 작업 대상물(100)을 가압하는 가이드패널(76)을 포함한다.
작업 대상물(100)의 회전작동이 완료된 후에는 정렬실린더(72)로부터 정렬로드(74)가 돌출되고, 정렬로드(74)의 단부에 설치되는 가이드패널(76)이 작업 대상물(100)의 중앙부에 밀착되면서 작업 대상물(100)을 이송롤러(14)의 중앙부로 정렬시키게 된다.
이송구동부(80)는, 회전실린더(52) 및 정렬실린더(72)를 이동 가능하게 지지하는 가이드레일(82)과, 회전실린더(52) 및 정렬실린더(72)에 설치되고 가이드레일(82)을 따라 이동되는 롤러에 동력을 제공하는 모터(84)를 포함한다.
회전실린더(52) 및 정렬실린더(72)는 지지대에 설치되고, 지지대에는 이송롤러(14)의 양측 단부에 설치되는 가이드레일(82)을 따라 이동 가능하도록 롤러 또는 피니언기어가 설치된다.
따라서 롤러 또는 피니언기어에 모터(84)의 동력이 전달되면 지지대에 설치되는 회전실린더(52) 및 정렬실린더(72)가 가이드레일(82)을 따라 이동하게 된다.
여기서, 모터(84)와 롤러 또는 피니언기어 사이의 동력전달구조는 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치의 제어방법을 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 이송장치의 제어방법은, 작업 대상물(100)이 설정 위치에 공급되면 작업 대상물(100)의 모서리 위치를 감지하는 단계(S10)와, 작업 대상물(100)의 모서리 위치가 감지되면 이송롤러(14)의 양측 단부에 대향되게 배치되는 회전실린더(52)를 작업 대상물(100)의 모서리 측으로 이동시키는 단계(S20)와, 회전실린더(52)가 작업 대상물(100)의 모서리 측으로 이동되면 이송롤러(14)의 양측 단부에 대향되게 배치되는 정렬실린더(72)를 작업 대상물(100)의 중앙부 측으로 이동시키는 단계(S30)와, 정렬실린더(72)가 작업 대상물(100)의 중앙부 측으로 이동되면 회전실린더(52)로부터 회전로드(54)를 돌출시켜 작업 대상물(100)을 회전시키는 단계(S40)와, 작업 대상물(100)이 회전되면 정렬실린더(72)로부터 정렬로드(74)를 돌출시켜 작업 대상물(100)이 이송롤러(14)의 중앙부에 배치되도록 정렬하는 단계(S50)를 포함한다.
압연공정이 진행되어 고르기 압연공정 및 폭 내지 압연공정이 종료되면 작업 대상물(100)은 이송롤러(14)를 따라 센싱부(30)의 하부에 공급된다.
작업 대상물(100)의 모서리 위치를 감지하는 단계(S10)가 진행되면 센싱부(30)에 의해 촬영된 작업 대상물(100)의 영상신호가 제어부(90)에 송신되므로 제어부(90)에서 작업 대상물(100)의 모서리 위치와 중앙부 위치를 판단하게 된다.
회전실린더(52)를 작업 대상물(100)의 모서리 측으로 이동시키는 단계(S20)가 진행되면 제어부(90)에서 송신되는 작동신호에 의해 모터(84)가 구동되므로 회전실린더(52)가 가이드레일(82)을 따라 이동되어 작업 대상물(100)의 모서리에 대향되게 배치된다.
정렬실린더(72)를 작업 대상물(100)의 중앙부 측으로 이동시키는 단계(S30)가 진행되면 모터(84)가 구동되므로 정렬실린더(72)가 가이드레일(82)을 따라 이동되어 작업 대상물(100)의 중앙부에 대향되게 배치된다.
작업 대상물(100)을 회전시키는 단계(S40)가 진행되면 제어부(90)로부터 송신되는 구동신호에 따라 회전실린더(52)로부터 회전로드(54)가 돌출되어 작업 대상물(100)의 모서리를 반대방향으로 밀게 된다.
따라서 회전로드(54)가 돌출되면 작업 대상물(100)은 중앙부를 중심으로 45도 이상 90도 이하로 회전하게 된다.
작업 대상물(100)을 정렬하는 단계(S50)가 진행되면 제어부(90)로부터 송신되는 구동신호에 따라 정렬실린더(72)로부터 정렬로드(74)가 돌출되면서 작업 대상물(100)의 중앙부에 가이드패널(76)이 밀착된다.
따라서 작업 대상물(100)을 90도까지 회전시키면서 작업 대상물(100)이 이송롤러(14)의 중앙부에 정렬되도록 한다.
본 실시예의 회전구동부(50)를 작업 대상물(100)의 모서리 측으로 이동시키는 단계(S10)는, 이송롤러(14)의 일측 단부에 대향되는 회전실린더(52)가 작업 대상물(100)의 전방 모서리에 대향되게 배치되고, 이송롤러(14)의 타측 단부에 대향되는 회전실린더(52)가 작업 대상물(100)의 후방 모서리에 대향되게 배치되어 이루어진다.
이송롤러(14)의 양측 단부에 대향되게 배치되는 한 쌍의 회전구동부(50) 중에 이송롤러(14)의 일측에 배치되는 회전구동부(50)는 작업 대상물(100)의 전방 모서리에 대향되게 이동되고, 이송롤러(14)의 타측에 배치되는 회전구동부(50)는 작업 대상물(100)의 후방 모서리에 대향되게 이동된다.
따라서 한 쌍의 회전실린더(52)로부터 회전로드(54)가 돌출되면 작업 대상물(100)의 전방 모서리는 타측으로 밀리고, 작업 대상물(100)의 후방 모서리는 일측으로 밀리면서 작업 대상물(100)이 시계방향으로 회전하게 된다.
물론, 작업 대상물(100)의 일측에 배치되는 회전실린더(52)가 작업 대상물(100)의 후방 모서리에 대향되게 배치되면, 작업 대상물(100)의 타측에 배치되는 회전실린더(52)는 작업 대상물(100)의 전방 모서리에 대향되게 배치되어 작업 대상물(100)을 반시계방향으로 회전시키게 된다.
상기한 바와 같이 폭 내기 압연공정이 종료된 후에 길이 내기 압연공정으로 이송되는 작업 대상물(100)을 회전시키고 이송장치의 중앙으로 정렬하여 이동시키므로 작업 대상물(100)을 회전시키기 위한 별도의 작업이 요구되지 않아 압연공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 압연공정의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
이로써, 작업 대상물(100)을 압연공정에서 요구하는 방향으로 회전시킨 후에 이송장치의 중앙으로 정렬하여 이동시킬 수 있는 압연기용 이송장치 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, 압연기용 이송장치 및 그 제어방법을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 압연기용 이송장치 및 그 제어방법이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 이송장치 및 그 제어방법이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
12 : 압연롤러 14 : 이송롤러
30 : 센싱부 50 : 회전구동부
52 : 회전실린더 54 : 회전로드
70 : 정렬구동부 72 : 정렬실린더
74 : 정렬로드 76 : 가이드패널
80 : 이송구동부 82 : 가이드레일
84 : 모터 90 : 제어부
100 : 작업 대상물

Claims (7)

  1. 이송롤러를 따라 이송되는 작업 대상물의 위치를 감지하여 위치신호를 송신하는 센싱부;
    작업 대상물을 압연공정에서 요구하는 방향으로 회전시키는 회전구동부;
    작업 대상물을 상기 이송롤러의 중앙부로 정렬시키는 정렬구동부;
    상기 회전구동부 또는 상기 정렬구동부를 작업 대상물 측으로 이동시키는 이송구동부; 및
    상기 센싱부로부터 송신되는 위치신호를 판단하여 상기 회전구동부, 상기 정렬구동부 및 상기 이송구동부에 작동신호를 송신하는 제어부를 포함하고,
    상기 회전구동부는,
    상기 이송롤러의 양측 단부에 대향되고 이동 가능하게 설치되는 회전실린더; 및
    상기 회전실린더로부터 작업 대상물의 모서리 측으로 출몰되는 회전로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는 상기 이송롤러의 상부에 설치되고 작업 대상물을 촬영하는 포토센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 이송장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 정렬구동부는,
    상기 이송롤러의 양측 단부에 대향되고 이동 가능하게 설치되는 정렬실린더;
    상기 정렬실린더로부터 작업 대상물의 중앙부 측으로 출몰되는 정렬로드; 및
    상기 정렬로드의 단부에 설치되고 작업 대상물을 가압하는 가이드패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 이송장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이송구동부는,
    상기 회전실린더 및 상기 정렬실린더를 이동 가능하게 지지하는 가이드레일; 및
    상기 회전실린더 및 상기 정렬실린더에 설치되는 롤러에 동력을 제공하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 이송장치.
  6. (a) 작업 대상물이 설정 위치에 공급되면 작업 대상물의 모서리 위치를 감지하는 단계;
    (b) 작업 대상물의 모서리 위치가 감지되면 이송롤러의 양측 단부에 대향되게 배치되는 회전실린더를 작업 대상물의 모서리 측으로 이동시키는 단계;
    (c) 상기 회전실린더가 작업 대상물의 모서리 측으로 이동되면 상기 이송롤러의 양측 단부에 대향되게 배치되는 정렬실린더를 작업 대상물의 중앙부 측으로 이동시키는 단계;
    (d) 상기 정렬실린더가 작업 대상물의 중앙부 측으로 이동되면 상기 회전실린더로부터 회전로드를 돌출시켜 작업 대상물을 회전시키는 단계;
    (e) 작업 대상물이 회전되면 상기 정렬실린더로부터 정렬로드를 돌출시켜 작업 대상물이 상기 이송롤러의 중앙부에 배치되도록 정렬하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 이송장치의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 이송롤러의 일측 단부에 대향되는 상기 회전실린더가 작업 대상물의 전방측 모서리에 대향되게 배치되고, 상기 이송롤러의 타측 단부에 대향되는 상기 회전실린더가 작업 대상물의 후방측 모서리에 대향되게 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 압연기용 이송장치의 제어방법.
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