KR102099271B1 - 트리퍼카에 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 방법 및 그 시스템 - Google Patents

트리퍼카에 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 고로빈을 향해 주행하는 트리퍼카(tripper car)에 전원을 공급하기 위해 주행레일을 따라 이동하는 복수의 케이블 행거에 파지되는 케이블에 걸리는 장력을 측정하는 단계, (b) 상기 측정된 둘 이상의 장력의 평균값을 산출하는 단계, (c) 상기 산출된 평균값이 기 입력된 설정값을 초과하면 상기 트리퍼카를 기존 주행 방향과 반대 방향으로 설정된 거리만큼 이동시킨 후 정지시키는 단계, 및 (d) 상기 트리퍼카가 정지된 후에 상기 주행레일에 설치된 진동 발생부를 구동시켜 상기 주행레일에 진동을 인가하는 단계를 포함하는 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템에 관한 것이다.

Description

트리퍼카에 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 방법 및 그 시스템 {Method and System for Preventing Cutting of Cable For Supplying Power to Tripper Car}
본 기재는, 트리퍼카에 전원을 공급하기 위해 주행레일을 따라 이동하는 케이블 행거가 상기 주행레일에 끼인 분진 또는 이물질로 인해 주행하지 못함으로써, 상기 케이블 행거에 파지되는 케이블이 상기 주행레일과 케이블 행거 사이에 끼임에 따라 절단되는 것을 방지하기 위한 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
트리퍼카는 소결이 완료된 성품 소결광을 고로에 장입하기 위해서 고로빈의 레벨에 따라 자동 주행하면서 복수의 고로빈에 자동 적재하는 설비이다.
이와 관련하여, 도 1에는 종래 기술에 따른 케이블 행거에 매달린 케이블에 의해 전원이 공급되는 트리퍼카 장치가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 고로빈에는 직선의 주행레일인 I-빔(20)이 설치되고, 상기 I-빔(20)을 따라 롤러가 구비된 복수의 케이블 행거(30)가 이동 가능하게 설치된다.
상기 복수의 케이블 행거(30)에는, 트리퍼카(10)가 자동 주행할 수 있도록 상기 트리퍼카(10)의 주행모터에 전원을 공급하기 위한 케이블(40)이 파지되어 매달려 있으며, 상기 케이블 행거(30)는 상기 트리퍼카(10)의 주행에 맞추어 전진 또는 후진 이동하면서 상기 트리퍼카(10)의 주행모터에 연속적으로 전원을 공급한다.
그러나, 상기 케이블 행거(30)의 이동 과정에서, 케이블 행거(30)의 롤러가 파손되거나 불량이 발생하는 경우, 또는 주행레일인 I-빔(20)에 분진 또는 이물질 등이 끼임으로 인해 주행레일을 따라 이동하는 상기 케이블 행거(30)가 좌우로 틀어지면서 상기 케이블(40)이 케이블 행거(30)와 I-빔(20) 사이에 끼임으로 인해 끊어지는 설비 사고 등이 발생하고 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명이 제안되었다.
본 발명의 일 측면은, 트리퍼카에 전원을 공급하는 케이블에 걸리는 장력의 측정값을 기반으로 소정의 단계를 진행함으로써, 케이블 행거의 끼임 현상으로 인해 케이블이 절단되는 것을 방지하고, 이를 통해 고로조업의 안정성을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 방법은, (a) 고로빈을 향해 주행하는 트리퍼카(tripper car)에 전원을 공급하기 위해 주행레일을 따라 이동하는 복수의 케이블 행거에 파지되는 케이블에 걸리는 장력을 측정하는 단계, (b) 상기 측정된 둘 이상의 장력의 평균값을 산출하는 단계, (c) 상기 산출된 평균값이 기 입력된 설정값을 초과하면 상기 트리퍼카를 기존 주행 방향과 반대 방향으로 설정된 거리만큼 이동시킨 후 정지시키는 단계, 및 (d) 상기 트리퍼카가 정지된 후에 상기 주행레일에 설치된 진동 발생부를 구동시켜 상기 주행레일에 진동을 인가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계(d) 이후에, 상기 진동 발생부의 구동횟수를 카운트하고, 카운트되는 상기 진동 발생부의 누적 구동횟수를 기 입력된 설정횟수와 비교하는 단계(e)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 누적 구동횟수가 상기 설정횟수보다 작을 경우, 상기 트리퍼카는 고로빈을 향해 주행을 재개하고, 상기 단계(a) 내지 단계(e)의 과정을 다시 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기와 같은 단계(a) 내지 단계(e)의 과정을 반복적으로 수행하면서 상기 누적 구동횟수가 설정횟수와 동일해지면, 상기 트리퍼카의 주행을 정지시키고 케이블 행거 경보를 울릴 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 시스템은, 고로빈을 향해 주행하는 트리퍼카에 전원을 공급하기 위해 주행레일을 따라 이동하는 복수의 케이블 행거에 파지되는 케이블에 걸리는 장력을 측정하는 센서부, 상기 센서부로부터 측정된 둘 이상의 장력의 평균값을 산출하는 평균 산출부, 상기 평균 산출부로부터 전달받은 상기 평균값과 기 입력된 설정값을 비교하고, 상기 평균값이 설정값을 초과하면 트리퍼카를 정지시키기 위한 제1 주행 정지신호를 발생시키는 비교 제어부, 상기 제1 주행 정지신호를 수신하고 상기 트리퍼카에 전원을 공급하거나 차단할 수 있으며 진동 인가신호를 발생시키는 주행 제어부, 및 상기 진동 인가신호를 수신하고 상기 주행레일에 마련된 진동 발생부를 구동시켜 상기 주행레일에 진동을 인가하는 진동 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진동 제어부가 구동시키는 상기 진동 발생부의 구동횟수를 카운트하고, 카운트되는 상기 진동 발생부의 누적 구동횟수를 기 입력된 설정횟수와 비교하는 카운트부를 더 포함하며, 상기 카운트부는, 상기 누적 구동횟수가 설정횟수와 동일해지면 트리퍼카를 정지시키기 위한 제2 주행 정지신호를 발생시키고, 상기 제2 주행 정지신호를 상기 주행 제어부에 전달하여 상기 트리퍼카를 정지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 주행 정지신호를 전달받고 케이블 행거 경보를 울리는 경보 발생부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 측정된 장력의 평균값이 기 입력된 설정값을 초과하면, 주행 중인 트리퍼카를 정지시켜 반대 방향으로 이동시킴으로써 주행레일과 케이블 행거 간의 끼임 현상을 완화하여 케이블에 걸리는 장력을 낮출 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 주행레일에 진동을 인가함으로써 주행레일에 쌓인 이물질 제거, 또는 주행레일에 대한 케이블 행거의 끼임 현상을 완화시켜 케이블에 걸리는 장력을 낮출 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이블에 걸리는 장력을 완화하기 위해 인가되는 진동의 인가횟수가 설정횟수와 동일해지면 트리퍼카의 주행을 정지시키고, 경보를 울려 작업자에게 알림으로써 케이블이 절단되는 설비의 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 케이블 행거에 매달린 케이블에 의해 전원이 공급되는 트리퍼카 장치이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2의 케이블의 절단방지 시스템이 트리퍼카 장치에 설치된 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리퍼카의 전원 공급을 위한 절단방지 방법의 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 시스템의 구성도이며, 도 3은 도 2의 케이블의 절단방지 시스템이 트리퍼카 장치에 설치된 개략도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리퍼카(10)의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 시스템은(500)은, 센서부(100), 평균 산출부(200), 제어부(300) 및 카운트부(400)를 포함할 수 있다.
먼저, 센서부(100)는, 트리퍼카(10)에 전원을 공급하기 위해 주행레일(20)을 따라 이동하는 복수의 케이블 행거(30)에 파지되거나 매달린 케이블(40)에 걸리는 장력을 측정할 수 있다.
상기 센서부(100)는 복수의 케이블 행거들(30) 중에서, 상기 트리퍼카(10)의 상단에 마련된 행거 서포트(50)에 설치되어 케이블(40)의 장력을 측정할 수 있다.
여기서, 상기 행거 서포트(50)는 케이블 행거(30)를 트리퍼카(10)에 대해 지지하며, 메인 행거 서포트(51)와 보조 행거 서포트(52)로 구성될 수 있다.
상기 센서부(100)는 케이블(40)에 걸리는 장력을 둘 이상의 위치에서 측정하기 위해 상기 메인 행거 서포트(51)와 보조 행거 서포트(52) 사이에 마련된 제1 위치(50a)와 제2 위치(50b)에 각각 설치되는 제1 센서(101)와 제2 센서(102)를 포함할 수 있다.
상기 제1 위치(50a)는, 예를 들면, 메인 행거 서포트(51)와 보조 행거 서포트(52) 사이에서 상측 부분에 해당하는 위치일 수 있으며, 상기 제2 위치(50b)는, 예를 들면, 메인 행거 서포트(51)와 보조 행거 서포트(52) 사이에서 하측 부분에 해당하는 위치일 수 있다.
따라서, 상기 센서부(100)는 제1 센서(101)와 제2 센서(102)를 통해 케이블(40)에 걸리는 둘 이상의 장력(T1, T2)을 측정할 수 있다.
다음으로, 상기 평균 산출부(200)는, 상기 센서부(100)를 통해 측정된 둘 이상의 장력들(T1, T2)의 평균값(Ta)을 산출할 수 있으며, 상기 평균값(Ta)은, Ta=(T1+T2)/2 와 같은 식을 만족할 수 있다.
다음으로, 상기 제어부(300)는, 상기 평균 산출부(200)로부터 전달받은 평균값(Ta)을 기반으로 트리퍼카(10)의 주행 여부를 제어하기 위한 구성으로서, 비교 제어부(310), 주행 제어부(320) 및 진동 제어부(330)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 비교 제어부(310)는, 상기 평균 산출부(200)로부터 전달받은 평균값(Ta)과 작업자가 미리 입력해놓은 설정값(Tc)을 비교하고, 상기 평균값(Ta)이 설정값(Tc)을 초과하면 상기 트리퍼카(10)를 정지시키기 위한 제1 주행 정지신호(s1)를 발생시킬 수 있다.
상기 주행 제어부(320)는, 상기 비교 제어부(310)로부터 제1 주행 정지신호(s1)를 수신하고, 상기 트리퍼카의 주행모터(12, 도 3 참조)로 공급되는 전원을 차단함으로써, 상기 트리퍼카(10)의 주행을 정지시킬 수 있다.
이어서, 상기 주행 제어부(320)는 트리퍼카(10)를 기존 주행 방향과 반대되는 방향으로 설정된 거리만큼 이동시킨 후 정지시킬 수 있다. 이는 상기 주행레일(20)과 케이블 행거(30)의 끼임 현상을 완화하여 케이블(40)에 걸리는 장력(T)의 크기를 낮추기 위함이다.
즉, 상기 주행레일(20)과 케이블 행거(30) 간의 끼임 현상을 완화할 경우, 일차적으로는, 상기 케이블(40)보다 짧은 길이로 케이블 행거(30)에 파지된 체인(42)에 인가되는 장력의 크기를 낮출 수 있고, 상기 체인(42)이 끊어진 이후에라도 상기 케이블(40)에 인가되는 장력의 크기를 낮춤으로써 케이블이 절단되는 것을 방지할 수 있다.
상기 트리퍼카(10)가 설정된 거리만큼 이동한 후 정지하면, 상기 주행 제어부(320)는 진동 발생신호(s2)를 발생시킬 수 있다.
상기 진동 제어부(330)는, 상기 주행 제어부(320)로부터 진동 발생신호(s2)를 수신하고 주행레일(20)에 마련된 진동 발생부(335)를 구동시킬 수 있다. 상기 진동 발생부(335)는, 예를 들면, 주행레일(20)에 설치된 바이브레이터(vibrator)일 수 있다.
상기 진동 발생부(335)는, 상기 주행레일(20)에 소정의 진폭(A)과 진동수(f)를 갖는 진동을 인가하게 되고, 상기 주행레일(20)에 진동이 인가됨에 따라 주행레일(20)에 쌓인 분진 또는 이물질이 제거될 수 있고, 분진이나 이물질로 인해 주행레일(20)에 끼인 케이블 행거(30)의 끼임 현상이 해소, 또는 완화될 수 있다.
상기 카운트부(400)는, 진동 제어부(330)가 구동시키는 진동 발생부(335)의 구동횟수를 카운트하고, 카운트되는 진동 발생부(335)의 누적 구동횟수(N)를 작업자가 미리 입력해놓은 설정횟수(Nc)와 비교할 수 있다.
상기 카운트부(400)는, 누적 구동횟수(N)가 설정횟수(Nc)와 동일해지면 제2 주행 정지신호(s3)를 발생시키고, 상기 제2 주행 정지신호(s3)는 주행 제어부(320)에 전달되고, 이에 따라 상기 주행 제어부(320)는 트리퍼카(10)의 주행모터로 공급되는 전원을 차단하여 트리퍼카(10)의 주행을 정지시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 시스템은, 경보 발생부(450)를 더 포함할 수 있다.
상기 경보 발생부(450)는, 상기 카운트부(400)에서 누적 구동횟수(N)가 설정횟수(Nc)와 동일해져 제2 주행 정지신호(s3)가 발생하면, 이를 전달받아 케이블 행거 경보를 울림으로써 작업자들에게 케이블 행거에 문제가 생겼음을 알릴 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 방법을 제공할 수 있다.
이와 관련하여, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리퍼카의 전원 공급을 위한 절단방지 방법의 순서도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 방법은, 장력 측정 단계(S100), 평균값 산출 단계(S200), 트리퍼카 정지 단계(S300), 진동 발생부 구동 단계(S400), 구동횟수 카운트 단계(S500)를 포함할 수 있다.
도 4를 도 3과 함께 참조하면, 상기 장력 측정 단계(S100)에서는, 트리퍼카(10)에 전원을 연속적으로 공급하기 위해 주행레일(20)을 따라 이동하는 복수의 케이블 행거(30)에 파지되거나 매달린 케이블(40)에 걸리는 장력을 측정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 장력(T1, T2)은 서로 다른 제1 위치(50a)와 제2 위치(50b)에서 각각 측정될 수 있다.
다음으로, 상기 평균값 산출 단계(S200)에서는, 상기 장력 측정 단계(S100)에서 측정된 장력들(T1, T2)의 평균값(Ta)을 산출할 수 있으며, 상기 평균값(Ta)은 Ta=(T1+T2)/2 와 같은 식을 만족할 수 있다.
다음으로, 상기 트리퍼카 정지 단계(S300)에서는, 상기와 같이 산출된 평균값(Ta)이 기 입력된 설정값(Tc)을 초과하면, 주행 중인 트리퍼카(10)를 정지시킨 후, 트리퍼카(10)를 기존에 주행하던 방향과 반대 방향으로 설정된 거리만큼 이동시킨 후 다시 정지시킬 수 있다. 이는 상기 주행레일(20)과 케이블 행거(30)의 끼임 현상을 완화하여 케이블(40)에 걸리는 장력(T)의 크기를 낮추기 위함이다.
다음으로, 상기 진동 발생부 구동 단계(S400)에서는, 상기 트리퍼카(10)가 정지된 후, 주행레일(20)에 마련된 진동 발생부(335)를 구동시켜 주행레일(20)에 진동을 인가할 수 있다.
이와 같이 주행레일(20)에 진동이 인가됨에 따라 주행레일(20)에 쌓인 분진 또는 이물질이 제거될 수 있고, 분진, 이물질로 인해 주행레일(20)에 끼인 케이블 행거(30)의 끼임 현상을 해소하거나 완화할 수 있다.
다음으로, 상기 구동 횟수 카운트 단계(S500)에서는, 진동 발생부(335)의 구동횟수를 카운트하고, 카운트되는 진동 발생부(335)의 누적 구동횟수(N)를 작업자가 미리 입력해놓은 설정횟수(Nc)와 비교할 수 있다.
여기서, 상기 누적 구동횟수(N)가 설정횟수(Nc)보다 작을 경우, 트리퍼카(10)는 고로빈을 향해 주행을 재개하고, 상기 장력 측정 단계(S100), 평균값 산출 단계(S200), 트리퍼카 정지 단계(S300), 진동 발생부 구동 단계(S400), 구동횟수 카운트 단계(S500)를 다시 수행할 수 있다.
이와 같은 과정을 반복적으로 수행하면서 누적 구동횟수(N)가 설정횟수(Nc)와 동일해지면, 상기 트리퍼카(10)의 주행을 정지시키고 케이블 행거 경보를 울림으로써 작업자에게 케이블 행거에 문제가 생겼음을 알릴 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 센서부 200: 평균 산출부
300: 제어부 310: 비교 제어부
320: 주행 제어부 330: 진동 제어부
400: 카운트부 450: 경보 발생부
500: 케이블 절단방지 시스템

Claims (7)

  1. (a) 고로빈을 향해 주행하는 트리퍼카(tripper car)에 전원을 공급하기 위해 주행레일을 따라 이동하는 복수의 케이블 행거에 파지되는 케이블에 걸리는 장력을 측정하는 단계;
    (b) 상기 측정된 둘 이상의 장력의 평균값을 산출하는 단계;
    (c) 상기 산출된 평균값이 기 입력된 설정값을 초과하면 상기 트리퍼카를 기존 주행 방향과 반대 방향으로 설정된 거리만큼 이동시킨 후 정지시키는 단계; 및
    (d) 상기 트리퍼카가 정지된 후에 상기 주행레일에 설치된 진동 발생부를 구동시켜 상기 주행레일에 진동을 인가하는 단계;
    를 포함하는 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(d) 이후에,
    상기 진동 발생부의 구동횟수를 카운트하고, 카운트되는 상기 진동 발생부의 누적 구동횟수를 기 입력된 설정횟수와 비교하는 단계(e)를 더 포함하는 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 누적 구동횟수가 상기 설정횟수보다 작을 경우,
    상기 트리퍼카는 고로빈을 향해 주행을 재개하고, 상기 단계(a) 내지 단계(e)의 과정을 다시 수행하는 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 누적 구동횟수가 상기 설정횟수와 동일해지면,
    상기 트리퍼카의 주행을 정지시키고 케이블 행거 경보를 울리는 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 방법.
  5. 고로빈을 향해 주행하는 트리퍼카에 전원을 공급하기 위해 주행레일을 따라 이동하는 복수의 케이블 행거에 파지되는 케이블에 걸리는 장력을 측정하는 센서부;
    상기 센서부로부터 측정된 둘 이상의 장력의 평균값을 산출하는 평균 산출부;
    상기 평균 산출부로부터 전달받은 상기 평균값과 기 입력된 설정값을 비교하고, 상기 평균값이 설정값을 초과하면 트리퍼카를 정지시키기 위한 제1 주행 정지신호를 발생시키는 비교 제어부;
    상기 제1 주행 정지신호를 수신하고 상기 트리퍼카에 전원을 공급하거나 차단할 수 있으며 진동 인가신호를 발생시키는 주행 제어부; 및
    상기 진동 인가신호를 수신하고 상기 주행레일에 마련된 진동 발생부를 구동시켜 상기 주행레일에 진동을 인가하는 진동 제어부;
    를 포함하는 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 진동 제어부가 구동시키는 상기 진동 발생부의 구동횟수를 카운트하고, 카운트되는 상기 진동 발생부의 누적 구동횟수를 기 입력된 설정횟수와 비교하는 카운트부를 더 포함하며,
    상기 카운트부는,
    상기 누적 구동횟수가 설정횟수와 동일해지면 트리퍼카를 정지시키기 위한 제2 주행 정지신호를 발생시키고, 상기 제2 주행 정지신호를 상기 주행 제어부에 전달하여 상기 트리퍼카를 정지시키는 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 주행 정지신호를 전달받고 케이블 행거 경보를 울리는 경보 발생부를 더 포함하는 트리퍼카의 전원 공급을 위한 케이블의 절단방지 시스템.
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