KR102188906B1

KR102188906B1 - 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치

Info

Publication number: KR102188906B1
Application number: KR1020200112717A
Authority: KR
Inventors: 임현우
Original assignee: (주)드림텍
Priority date: 2020-09-04
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2020-12-09
Anticipated expiration: 2040-09-04

Abstract

본 발명은 제철소의 압연공장에서 생산된 강판을 코일형태로 묶은 압연코일을 적치장으로 이송하는 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치에 관한 것으로서, 권상장치의 프레임 저면으로부터 압연코일이 적치될 적치스키드의 중심부 상면까지의 거리 또는 상기 프레임의 저면으로부터 기 적치되어 있는 압연코일 외권부의 최상부까지의 거리를 측정하는 제1거리센서, 권상장치의 프레임 저면으로부터 적치하기 위해 하강중인 압연코일 외권부의 최상부까지의 거리를 측정하는 제2거리센서를 포함하여 구성되고, 상기 제1, 2거리센서의 측정값으로부터 압연코일이 적치될 곳의 접촉부와 적치를 위해 하강중인 압연코일의 접촉부 사이의 거리를 산출하여 하강중인 압연코일이 적치될 곳의 접촉부에 접근하면 압연코일의 하강속도를 조절하여 부드럽게 안착시킴으로써 압연코일이 충돌하여 찍힘 등의 손상이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.

Description

코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치{COIL SNAG PREVENTION APPARATUS FOR COIL LIFTER}

본 발명은 제철소의 압연공장에서 생산되는 압연코일을 적치장 등으로 이송하기 위한 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연코일을 적치장으로 이송시켜 적치하는 과정에서 압연코일이 적치스키드 또는 기 적치되어 있는 다른 압연코일과 부딪쳐서 찍힘 등의 손상이 발생하지 않도록 하는 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치에 관한 것이다.

제철소의 압연공장에서 생산된 강판은 코일형태로 묶여 코일 리프터에 의해 적치장으로 이송되어 바닥에 놓인 적치스키드 상에 1층이 적치되고, 다시 적치된 1층의 압연코일들의 사이에 2층이 적층되며, 다시 2층의 압연코일들 사이에 3층이 적층되는 방식으로 적치된다.

한편, 압연코일을 적치장으로 이송시켜 적치시키는데 이용되는 코일 리프터로는 선행기술인 등록특허공보 제10-0558052호 ‘선회 가능한 코일걸이를 갖는 크레인 리프터’가 도 1에 도시되어 있다.

이는 코일을 권상 또는 권하하도록 파지하는 아암부를 갖는 크레인 리프터로서, 아암부(3)의 종단에 소정 각도로 스윙 가능하게 부착되는 코일걸이(23), 아암부에 장착되어 코일걸이를 소정각도로 스윙시키는 구동수단, 코일의 측면과 접촉하는 아암부의 내측 면을 따라서 회전가능하게 설치된 복수개의 크라운롤(53) 및 크라운롤(53)을 탄성 지지하는 탄성부재로 구성되어 코일을 권상 또는 권하하는 과정에서 발생할 수 있는 코일 외권부의 찍힘 현상과 코일 측면의 긁힘을 최소화하여 제품의 품질저하를 방지하는 효과가 있다.

다른 선행기술인 등록특허공보 제10-1053346호 ‘코일 손상을 방지하는 코일 리프터’는 도 2에 도시된 바와 같이, 모터로서 수축 및 확장되고 크레인이 연결되는 작동아암(122)의 하부에 힌지형태로 수직하게 연결된 리프터 바디부재(10), 바디부재(10)의 전면을 통하여 돌출되어 코일과 접촉하는 접촉부재(30), 코일 접촉부재(30)의 바디부재 접촉에 따른 후방이동 시 접촉부재(30)와 바디부재 내측에 설치된 가이드(52) 및 이를 따라 연계 하강토록 설치된 이동랙부(54)를 포함한 이동수단(50) 및 이동랙부(54)로서 회전 구동토록 바디부재(10) 내부 하측에 설치된 기어(82)를 갖추어, 바디부재(10)의 하측에서 선회되어 코일 내권부(132)에 삽입되는 코일 걸이부재(80)를 포함하여, 크레인으로 이동하는 코일 리프터의 상승 및 하강 시 코일 리프터가 코일의 측면부에 접촉하여도 코일을 손상시키지 않는 효과가 있다.

그러나 상기한 선행기술들은 단순히 코일 리프터의 아암 내측 면과 코일의 외측 면의 접촉에 따른 코일의 손상을 방지하기 위한 것으로서, 압연코일을 적치하기 위해 권하하는 과정에서 권하 중인 압연코일과 적치스키드 또는 기 적치되어 있는 다른 압연코일과의 충돌에 의해 발생하는 압연코일의 찍힘과 같은 손상을 방지하는 대책에 대해서는 기술하고 있지 않다.

특히, 코일 리프터의 아암에 걸려있는 압연코일의 위치를 크레인 조종자가 육안으로 확인하여 적치위치를 결정하고 코일 리프터의 권하 속도를 조정하는 실정을 감안하면, 압연코일을 적치할 위치를 정확하고 빠르게 파악할 수 있고, 하강 중인 압연코일과 적치스키드 사이의 거리를 정확히 파악하여 압연코일이 적치스키드 위에 부드럽게 놓이도록 지원해주는 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치가 시급한 실정이다.

등록특허공보 제10-0558052호(2006. 3. 7. 공고) 등록특허공보 제10-1053346호(2011. 8. 1. 공고)

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 압연코일을 적치할 위치를 정확하고 빠르게 파악하고, 적치를 위해 하강 중인 압연코일과 적치할 곳 사이의 거리를 정확히 파악하여 압연코일이 적치할 곳 위에 부드럽게 놓이도록 지원해주는 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 대하여 기술하기에 앞서 압연코일이 적치되는 과정과 연계하여 관련된 용어를 특정하면, 코일 리프터의 아암에 걸려있는 압연코일은 하강하여 ‘적치스키드나 이미 적치되어 있는 다른 압연코일들 사이’이하 ‘적치대’라 한다)에 적치되는데, ‘적치대의 특정 부위’이하 ‘적치대측 접촉부’라 한다)와 ‘적치를 위해 하강중인 압연코일의 특정부위’이하 ‘코일측 접촉부’라 한다)가 상호 접촉된 상태로 적치된다.

또한, 압연코일이 적치스키드에 적치되는 경우에는 상기 적치대측 접촉부는 적치스키드의 중심부 상면이 되고, 상기 코일측 접촉부는 하강중인 압연코일의 최하단부가 되며, 압연코일이 이미 적치되어 있는 다른 압연코일들 사이에 적치되는 경우에는 상기 적치대측 접촉부는 상기 다른 압연코일들의 최상부보다 아래에 위치하고, 상기 코일측 접촉부는 상기 하강중인 압연코일의 최하단부보다 위에 위치하게 된다.

이하 본 발명에 대하여 기술한다.

상기한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치는, 제어부를 포함하는 권상장치(50) 및 상기 권상장치(50)에 케이블(40)로 연결된 아암(30)을 포함하는 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치에 있어서,

상기 코일 찍힘 방지 장치는 상기 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 압연코일(10)이 적치될 적치스키드의 중심부 상면까지의 거리 또는 상기 프레임의 저면으로부터 기 적치되어 있는 압연코일(10)의 외권부 최상부 까지의 거리를 측정하는 제1거리센서(21); 및

상기 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 상기 아암(30)의 코일걸이부에 걸려 하강중인 압연코일(10) 외권부의 최상부 까지의 거리를 측정하는 제2거리센서(22);를 포함하고,

상기 제어부는 상기 제1거리센서(21) 및 제2거리센서(22)의 측정값에 기초하여 압연코일(10)이 적치될 적치대측 접촉부와 하강중인 압연코일(10)의 코일측 접촉부 사이의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리가 소정거리 이내로 판정되면 상기 케이블(40)의 풀리는 속도를 줄여 상기 아암(30)의 하강속도를 감속함으로써 압연코일(10)이 적치스키드 또는 기 적치되어 있는 압연코일(10)들 사이에 안착하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 아암(30)은 상하방향으로 나란하게 배치되는 2개의 수직부재;와 상기 2개의 수직부재에 각각 직각을 이루도록 결합되어 상기 수직부재들을 연결하는 1개의 수평부재;로 이루어지고, 상기 2개의 수직부재들의 상측 단면부에는 상기 권상장치(50)의 케이블(40)이 각각 연결되며, 상기 코일 찍힘 방지 장치는 상기 아암(30)의 수평부재의 기울기를 감지하는 기울기센서(31, 32)를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 기울기센서(31, 32)의 감지값에 기초하여 상기 2개의 케이블(40)의 길이를 조절함으로써 상기 아암(30)이 수평을 유지하도록 실시간으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 코일 찍힘 방지 장치는 적치스키드의 중심 또는 기 적치되어 있는 인접한 압연코일(10)들 사이의 중심과 상기 아암(30)의 코일걸이부에 걸려있는 압연코일(10)의 중심이 일치하는지 여부를 감지하는 적치위치센서(23)를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 적치위치센서(23)의 감지값에 기초하여 상기 권상장치(50)의 위치를 전후좌우로 조정함으로써, 아암(30)의 코일걸이부에 걸려 하강중인 압연코일(10)이 정확한 적치위치에 안착하도록 유도하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제어부는 S 커브의 가감속 제어 테이블에 따라 상기 케이블(40)을 감거나 풀어 상기 아암(30)을 승강키는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 기울기센서(31, 32)는 회전판(31)과 회전량센서(32)로 구성되고, 상기 회전판(31)은 상기 아암(30)의 수평부재의 소정 위치에 자유롭게 회전할 수 있도록 설치되는 원판, 상기 원판 상에 상기 원판보다 직경이 작고 그 중심축이 일 측으로 치우치게 배치되는 편심축(35)을 부착하여 구성되고, 상기 회전량센서(32)는 상기 수평부재 상에 설치되되, 상기 회전판(31)의 편심축(35)과 대향하는 위치에 설치되어 상기 회전판의 회전에 따라 상기 회전량센서(32)로부터 상기 편심축(35)의 외주면까지의 거리 변화를 감지함으로써 상기 수평부재의 기울기를 감지하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 제1거리센서(21)가 상기 ‘권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 압연코일(10)이 적치될 적치스키드의 중심부 상면까지의 거리’를 측정하는 경우는 압연코일(10)이 적치스키드에 적치되는 경우로서, 적치대측 접촉부와 코일측 접촉부 사이의 거리(H)는

H = H1-H2-D이고, 이때, H1은 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 적치장의 바닥에 놓인 적치스키드의 중심부 상면까지의 거리이며, H2는 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 아암(30)의 코일걸이부에 걸려 하강중인 압연코일(10)의 외권부 최상부까지의 거리이고, D는 압연코일(10)의 외권부 직경이다.

또한, 본 발명의 제1거리센서(21)가 상기 ‘권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 기 적치되어 있는 압연코일(10)의 최상부까지의 거리’를 측정하는 경우는 압연코일(10)이 기 적치되어 있는 압연코일(10)들 사이에 2층 이상으로 적층되는 경우로서, 적치대측 접촉부와 코일측 접촉부 사이의 거리(H)는

H = H1'-H2'-Dsinθ이고, H1'는 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 기 적치되어 있는 압연코일(10)의 외권부 최상부까지의 거리이며, H2'는 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 아암(30)의 코일걸이부에 걸려 하강중인 압연코일(10)의 외권부 최상부까지의 거리이고, D는 압연코일(10)의 외권부 직경이며, θ는 압연코일(10)이 2층 이상으로 적층될 때 아래층의 인접하는 2개의 압연코일의 중심과 그 사이의 위층에 적층된 1개의 압연코일의 중심을 연결하여 형성되는 이등변삼각형의 일 측 밑각의 각도이다.

본 발명은 코일 리프터의 아암을 수평하게 유지한 상태로 압연코일을 안정적으로 하강시키고, 아암의 하강속도를 부드럽게 제어하여 압연코일이 적치스키드에 놓이거나 기 적치되어 있는 다른 압연코일 위에 적치될 때 압연코일에 충격이 가해지지 않도록 하여 압연코일에 찍힘 등의 손상이 발생하지 않도록 하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 압연코일을 적치할 위치를 정확하고 빠르게 파악하고, 그 위치에 압연코일을 적치하도록 함으로써 작업의 효율성을 높이고, 적치위치 오류에 따른 안전사고 및 코일 파손 등의 위험을 예방하는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 선회 가능한 코일걸이를 갖는 크레인 리프터를 보인 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 의한 코일 손상을 방지하는 코일 리프터의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 코일 찍힘 방지 장치가 구비된 코일 리프터의 전체 구성도이다.
도 4는 본 발명의 코일 찍힘 방지 장치가 구비된 코일 리프터의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 아암의 수평을 제어하는 권상장치의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 회전판의 회전을 감지하는 회전량센서의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 S커브의 가감속 제어 테이블을 보인 예시도이다.
도 8은 본 발명의 압연코일이 다층으로 적치되는 상태를 보인 예시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 코일 찍힘 방지 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이하에서 종래 주지된 사항에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 생략하거나 간단히 한다. 본 발명의 설명에 포함된 구성은 개별 또는 복합 결합 구성되어 동작한다.

도 3 내지 도 5에는 본 발명에 의한 코일 찍힘 방지 장치가 적용되는 코일 리프터의 개략적인 구성이 도시되어 있는데, 이는 제어부를 포함하는 통상의 권상장치(50); 및 상기 권상장치(50)에 연결된 아암(30);으로 구성되어 있다.

상기 권상장치(50)는 천장에 설치된 레일을 따라 이동하여 압연코일을 적치장 등으로 이송하는 장치로서, 케이블(40)을 매개로 그 하부의 아암(30)과 연결되고, 상기 케이블(40)을 감거나 풀어 아암(30)을 승강시킨다.

상기 아암(30)은 도 5에 도시된 바와 같이, 아암(30)이 권상장치(50)에 연결되어 작동 중일 때를 기준으로 상하방향으로 나란하게 배치되는 2개의 수직부재와 상기 2개의 수직부재에 각각 직각을 이루도록 결합되어 상기 수직부재들을 연결하는 1개의 수평부재로 구성된다.

또한, 상기 2개의 수직부재들의 상측 단면부에는 권상장치(50)의 케이블(40)이 각각 연결되어 있고, 그 하측 단부에는 각각 마주보는 수직부재를 향하도록 직각으로 절곡된 형태로 코일걸이부가 형성된다.

본 발명의 코일 찍힘 방지 장치는 권상장치(50)를 구성하는 프레임의 저면으로부터 상기 적치스키드의 중심부 상면까지의 거리 또는 상기 프레임의 저면으로부터 기 적치되어 있는 다른 압연코일 외권부의 최상부까지의 거리를 측정하는 제1거리센서(21); 상기 프레임의 저면으로부터 적치를 위해 하강중인 압연코일 외권부의 최상부까지의 거리를 측정하는 제2거리센서(22); 상기 아암(30)의 수평부재의 기울기를 감지하는 기울기센서(31, 32); 적치장의 바닥에 놓인 적치스키드의 중심과 상기 아암(30)의 코일걸이부에 걸려있는 압연코일의 중심이 일치하는지 여부를 감지하는 적치위치센서(23) 및 상기 센서들로부터 감지된 값을 통보받고, 그에 대응하여 케이블(40)의 길이를 조절하여 아암(30)의 수평부재가 수평을 유지하도록 제어함과 동시에 아암(30)의 하강속도를 제어하는 제어부(도시 생략);를 포함하여 구성된다.

먼저 본 발명의 코일 찍힘 방지 장치가 적용되는 코일 리프터의 아암(30)은 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 수직부재의 상단면에 권상장치(50)의 케이블(40)이 각각 1개씩 수직으로 연결되어 있는데, 이는 아암(30)을 안정적으로 지지하기 위한 것이다.

한편, 압연코일이 한쪽으로 쏠리거나 기울어진 상태로 이송중에 탈락하는 안전사고가 발생하거나, 한쪽으로 쏠리거나 기울어진 상태로 적치 위치에 하강함으로써 적치할 압연코일의 일 측이 먼저 적치스키드나 이미 적치되어 있는 다른 압연코일의 외권부에 충돌하여 찍히거나 찌그러지는 등의 손상이 발생하지 않도록 하기 위해서는 상기 아암(30)의 수평부재를 수평상태로 유지할 필요가 있다.

이를 위해서 본 발명의 코일 찍힘 방지 장치는 아암(30)의 수평부재의 기울기를 감지하는 기울기센서(31, 32)를 구비하고, 제어부는 상기 기울기센서(31, 32)의 감지값에 따라 상기 2개의 케이블(40)을 풀거나 감아서 상기 아암(30)의 수평부재가 수평을 유지하도록 실시간으로 제어한다.

즉, 권상장치(50)는 기울기센서(31, 32)의 수평 기울기 감지값에 기초하여 아암(30)의 수평을 맞추도록 케이블(40)을 감거나 푼다.

또한, 아암(30)이 하강할 때는 두 개의 케이블(40) 중 덜 풀어진 케이블(40)을 더 풀고, 아암(30)이 상승할 때는 두 개의 케이블(40) 중 더 풀어진 케이블(40)을 더 감아서 아암(30)의 수평부재가 수평을 유지하도록 한다.

상기 기울기센서(31, 32)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 회전판(31)과 회전량센서(32)로 구성되는데, 상기 회전판(31)은 아암(30)의 수평부재 정면 단부에 자유롭게 회전하도록 설치되되, 상기 회전판(31)은 원판 상에 상기 원판보다 직경이 작고 그 중심축이 일 측으로 치우치게 배치되는 편심축(35)을 부착하여 구성되고, 상기 회전량센서(32)는 상기 회전판의 회전에 따라 상기 회전량센서(32)로부터 상기 편심축(35)의 외주면까지의 거리가 변하는 점을 이용하여 상기 수평부재의 기울기를 감지할 수 있도록 상기 회전판의 편심축(35)과 마주보도록 수평부재의 소정 위치에 설치한다.

또한, 상기 수평부재의 기울기를 검출하는 센서는 이에 한정되는 것이 아니고, 상기 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 상기 2개의 수직부재 상단면까지의 거리를 측정하는 거리센서를 각각 설치하고 양 거리센서의 감지값의 차이를 보정하도록 케이블을 풀거나 감아서 조절하거나, 상기 수평부재에 연결된 2개의 케이블이 감겨있는 롤러의 회전축에 각각 로터리인코더(rotary encoder)를 설치하여 그 회전수를 감지하고 그 회전수의 차이를 보정함으로써 상기 수평부재가 수평상태를 유지하도록 실시간으로 제어할 수도 있다.

그리고 상기 권상장치(50)에 연결된 아암(30)이 압연코일(10)의 적치위치 상측에 접근하면 상기 제어부는 상기 적치위치센서(23)의 감지값을 이용하여 권상장치(50)의 위치를 전후좌우로 정밀하게 조정함으로써 압연코일(10)을 정확한 위치에 적치하게 되는데, 상기 적치위치센서(23)는 적치장의 바닥에 놓인 적치 스키드의 중심선과 상기 아암(30)의 코일걸이부에 걸려있는 압연코일(10)의 축방향 중심선이 일치하는지를 감지하는 라인센서일 수 있다.

그러나 상기 적치위치센서(23)는 라인센서에 한정되는 것이 아니고, 카메라 등 시각센서에 의해 정확한 압연코일의 적치 위치를 감지하고, 그에 맞춰 권상장치(50)의 위치를 세부 조정하는 방식도 가능하다.

다음으로, 적치할 위치의 상측에 도달한 압연코일(10)을 적치스키드나 다른 압연코일에 부딪혀서 압연코일의 찍힘이나 찌그러짐 등의 손상이 발생하지 않도록 하기 위해서는 압연코일을 최대한 부드럽게 안착시켜야 하고, 이를 위해서는 아암(30)의 하강속도를 저속으로 조정하여야 한다.

그러나 아암(30)의 하강 초기부터 압연코일(10)이 안착될 때까지 하강속도를 저속으로 유지하면 작업효율이 나빠지는 문제가 있으므로, 본 발명에서는 상기 적치대측 접촉부와 코일측 접촉부 사이의 거리를 파악하고, 하강중인 압연코일이 상기 적치대측 접촉부에 근접할 때까지는 하강속도를 정상속도로 유지하고, 소정의 근접위치에 도달하면 하강속도를 저속으로 변속하여 압연코일이 최대한 부드럽게 안착되도록 한다.

이를 위하여 본 발명의 코일 찍힘 방지 장치는 권상장치(50) 프레임의 저면으로부터 상기 적치스키드의 중심부 상면까지의 거리 또는 상기 프레임의 저면으로부터 기 적치되어 있는 압연코일 외권부의 최상부까지의 거리를 측정하는 제1거리센서(21) 및 권상장치(50) 프레임의 저면으로부터 아암(30)의 코일걸이부에 걸려 하강중인 압연코일(10)의 외권부 최상부까지의 거리를 측정하는 제2거리센서(22)를 구비하고 있다.

상기 제1거리센서(21)와 제2거리센서(22)는 적외선 또는 자연광을 이용하는 방식 및 초음파를 이용하는 방식의 거리센서는 물론 레이저 거리측정기 등도 이용할 수 있다.

도 4를 참조하여 바닥에 놓인 적치 스키드에 압연코일(10)을 적치하는 경우를 설명하면, 본 발명의 코일 찍힘 방지 장치는 제1거리센서(21)로 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 적치장의 바닥에 놓인 적치스키드의 중심 상면까지의 거리(H1)를 측정하고, 제2거리센서(22)로 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 아암(30)의 코일걸이부에 걸려 하강중인 압연코일(10)의 외권부 최상부까지의 거리(H2)를 측정한다.

이로부터 적치대측 접촉부와 코일측 접촉부 사이의 거리(H)는

H = H1-(H2+D) = H1-H2-D ----------- (1)

로 산출되고, 상기 D는 압연코일(10)의 외권부 직경이다.

또한, 압연코일을 2층 이상으로 적치하는 경우를 살펴보면 도 8 (b)에 도시된 바와 같이, 1층에 나란히 적치된 2개의 압연코일(10)의 중심과, 상기 2개의 압연코일 사이의 상측에 적치된 1개의 압연코일(10)의 중심을 연결하면 밑변의 길이 [R+L+R = D+L](R은 압연코일 외권부의 반경, L은 1층에 놓인 2개의 압연코일 외권부 사이의 최단 거리임), 양변의 길이 [R+R = D]로 이루어진 이등변삼각형을 이루게 되고, 상기 이등변삼각형의 일 측 밑각 θ는 다음과 같이 산출된다.

cosθ = (D+L)/2 / D = (D+L) / 2D로부터

θ = cos^-1(D+L) / 2D -------------- (2)

그리고 본 발명의 코일 찍힘 방지 장치는 도 4에 도시된 바와 같이 제1거리센서(21)로 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 적치스키드에 적치되어 있는 1층의 압연코일(10)의 외권부 최상부까지의 거리(H1')를 측정하고, 제2거리센서(22)로 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 아암(30)의 코일걸이부에 걸려 하강중인 2층에 적치될 압연코일(10)의 외권부 최상부까지의 거리(H2')를 측정한다.

이때 1층의 압연코일과 2층의 압연코일은 그 최상부와 최하부가 접촉하는 것이 아니고, 도 8의 (b)와 같이 접촉하여 적층되므로, 1층의 압연코일은 그 최상부로부터 [R-Rsinθ]만큼 낮은 부위에 2층의 압연코일이 접촉되고, 2층의 압연코일은 그 최하단부로부터 [R-Rsinθ]만큼 높은 부위에 1층의 압연코일이 접촉하게 된다.

이로부터 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 적치대측 접촉부까지의 거리는 H1 = H1'+(R-Rsinθ)이고, 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 코일측 접촉부까지의 거리는 H2 = H2'+2R-(R-Rsinθ)이므로, 적치대측 접촉부와 코일측 접촉부 사이의 거리(H)는

H = H1-H2 = H1'+(R-Rsinθ)-H2'+2R-(R-Rsinθ)

= H1'+(R-Rsinθ)-H2'-2R+(R-Rsinθ)

= H1'-H2'-2R+2R(1-sinθ)

= H1'-H2'-D+D(1-sinθ)

= H1'-H2'-Dsinθ -------------------(2)

로 산출되고, 이는 3층 이상의 적층 시에도 동일하게 적용된다.

상기한 바와 같은 방법으로 적치대측 접촉부의 위치와 코일측 접촉부의 위치로부터 압연코일이 적치될 위치에 소정의 거리 이내로 근접한 것으로 판정되면 제어부는 상기 케이블(40)의 풀리는 속도를 제어하여 아암(30)을 수평하게 유지한 상태에서 최대한 부드럽게 압연코일을 안착시켜 적치한다.

이때, 상기 ‘소정의 거리’는 급격한 감속에 따른 충격이 발생하지 않고 부드럽게 감속할 수 있는 최소한의 거리로서 통상의 기술자가 반복실험이나 경험을 통해 설정할 수 있다.

한편, 상기 권상장치(50)는 도 7에 도시된 S커브의 가감속 제어 테이블에 따라 케이블(40)을 감거나 풀리는 속도를 가감속 제어해서 아암(30)의 승강을 부드럽게 제어한다.

상기 S커브의 가감속 제어 테이블은 구간별로 가속도를 일정하게 하고 속도를 점차 가감속한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 해당 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 압연코일
21: 제1거리센서
22: 제2거리센서
23: 적치위치센서
30: 아암
31: 회전판
32: 회전량센서
35: 편심축
40: 케이블
50: 권상장치

Claims

제어부를 포함하는 권상장치(50) 및 상기 권상장치(50)에 케이블(40)로 연결된 아암(30)을 포함하는 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치에 있어서,
상기 코일 찍힘 방지 장치는, 상기 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 압연코일(10)이 적치될 적치스키드의 중심부 상면까지의 거리 또는 상기 프레임의 저면으로부터 기 적치되어 있는 압연코일(10) 외권부의 최상부까지의 거리를 측정하는 제1거리센서(21);
상기 권상장치(50)의 프레임 저면과 상기 아암(30)의 코일걸이부에 걸려 하강중인 압연코일(10) 외권부의 최상부 사이의 거리를 측정하는 제2거리센서(22); 및
적치스키드의 중심 또는 기 적치되어 있는 인접한 압연코일(10)들 사이의 중심과 상기 아암(30)의 코일걸이부에 걸려있는 압연코일(10)의 중심이 일치하는지 여부를 감지하는 적치위치센서(23);를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1거리센서(21) 및 제2거리센서(22)의 측정값에 기초하여 압연코일(10)이 적치될 적치대측 접촉부와 하강중인 압연코일(10)의 코일측 접촉부 사이의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리가 소정거리 이내로 판정되면 상기 케이블(40)의 풀리는 속도를 줄여 상기 아암(30)의 하강속도를 감속함으로써 압연코일(10)이 적치스키드 또는 기 적치되어 있는 압연코일(10)들 사이에 안착되도록 제어하고,
상기 제어부는 상기 적치위치센서(23)의 감지값에 기초하여 상기 권상장치(50)의 위치를 전후좌우로 조정함으로써, 아암(30)의 코일걸이부에 걸려 하강중인 압연코일(10)이 정확한 적치위치에 안착되도록 유도하는 것을 특징으로 하는, 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 아암(30)은 상하방향으로 나란하게 배치되는 2개의 수직부재;와 상기 2개의 수직부재에 각각 직각을 이루도록 결합되어 상기 수직부재들을 연결하는 1개의 수평부재;로 이루어지고, 상기 2개의 수직부재들의 상측 단면부에는 상기 권상장치(50)의 케이블(40)이 각각 연결되며,
상기 코일 찍힘 방지 장치는 상기 아암(30)의 수평부재의 기울기를 감지하는 기울기센서(31, 32)를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 기울기센서(31, 32)의 감지값에 기초하여 상기 2개의 케이블(40)의 길이를 조절함으로써 상기 아암(30)이 수평을 유지하도록 실시간으로 제어하는 것을 특징으로 하는, 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치.
삭제
제2항에 있어서,
상기 제어부는 S 커브의 가감속 제어 테이블에 따라 상기 케이블(40)을 감거나 풀어 상기 아암(30)을 승강시키는 것을 특징으로 하는, 코일 찍힘 방지 장치.
제2항에 있어서,
상기 기울기센서(31, 32)는 회전판(31)과 회전량센서(32)로 구성되고,
상기 회전판(31)은 상기 아암(30)의 수평부재의 소정 위치에 자유롭게 회전할 수 있도록 설치되는 원판, 상기 원판 상에 상기 원판보다 직경이 작고 그 중심축이 일 측으로 치우치게 배치되는 편심축(35)을 부착하여 구성되고,
상기 회전량센서(32)는 상기 수평부재 상에 설치되되, 상기 회전판(31)의 편심축(35)과 대향하는 위치에 설치되어 상기 회전판의 회전에 따라 상기 회전량센서(32)로부터 상기 편심축(35)의 외주면까지의 거리의 변화를 감지함으로써 상기 수평부재의 기울기를 감지하는 것을 특징으로 하는, 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1거리센서(21)가 상기 ‘권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 압연코일(10)이 적치될 적치스키드의 중심부 상면까지의 거리’를 측정하는 경우는 압연코일(10)이 적치스키드에 적치되는 경우로서, 적치대측 접촉부와 코일측 접촉부 사이의 거리(H)는
H = H1-H2-D
로 산출되는 것을 특징으로 하는, 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치.
[단, H1: 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 적치장의 바닥에 놓인 적치스키드의 중심부 상면까지의 거리,
H2: 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 아암(30)의 코일걸이부에 걸려 하강중인 압연코일(10)의 외권부 최상부까지의 거리,
D: 압연코일(10)의 외권부 직경임.]
제1항에 있어서,
상기 제1거리센서(21)가 상기 ‘권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 기 적치되어 있는 압연코일(10)의 최상부까지의 거리’를 측정하는 경우는 압연코일(10)이 기 적치되어 있는 압연코일(10)들 사이에 2층 이상으로 적치되는 경우로서, 적치대측 접촉부와 코일측 접촉부 사이의 거리(H)는
H = H1'-H2'-Dsinθ
로 산출되는 것을 특징으로 하는, 코일 리프터의 코일 찍힘 방지 장치.
[단, H1': 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 기 적치되어 있는 압연코일(10)의 외권부 최상부까지의 거리,
H2': 권상장치(50)의 프레임 저면으로부터 아암(30)의 코일걸이부에 걸려 하강중인 압연코일(10)의 외권부 최상부까지의 거리,
D: 압연코일(10)의 외권부 직경,
θ: 압연코일(10)이 2층 이상으로 적층될 때 아래층의 인접하는 2개의 압연코일의 중심과 그 사이의 위층에 적층된 1개의 압연코일의 중심을 연결하여 형성되는 이등변삼각형의 일 측 밑각의 각도임.]