KR20000012954A - 수직로의 스트립 인입위치 교정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스트립이 일측으로 치우쳐서 수직로의 입구에 충돌되기 전에 자동으로 그 인입위치를 교정함으로서 설비사고를 예방하고, 스트립의 품질저하를 방지하며, 작업자의 안전사고를 예방하도록 개선된 수직로의 스트립 인입위치 교정장치에 관한 것이다.
본 발명은, 스테인레스 냉연스트립을 소둔처리하기 위한 수직소둔로에서 스트립이 일측으로 치우쳐서 수직로의 내부로 삽입되는 것을 교정하기 위한 장치에 있어서, 수직로의 입구하부측에 위치된 베이스; 상기 베이스의 상부측에서 스트립의 폭방향으로 위치이동가능하도록 장착되어 스트립을 방향전환하는 이동대; 상기 베이스와 이동대의 사이에 장착되어 스트립이 일측으로 쏠리면 이를 중앙으로 유도하는 자동중심조정기구; 상기 베이스에 대하여 이동대를 좌우로 위치이동시키도록 된 구동실린더; 상기 수직로의 입구측에 장착되어 스트립이 일측으로 치우치면 전기적인 신호를 발신하는 위치검출센서; 및, 상기 위치검출센서의 전기적인 신호에 기초하여 상기 구동실린더를 동작시키고, 이동대를 위치조정하여 스트립의 진행중심을 폭방향으로 이동시켜서 교정하는 콘트롤러;를 포함하는 수직로의 스트립 인입위치 교정장치를 제공한다.

Description

수직로의 스트립 인입위치 교정장치
본 발명은 스테인레스 냉연스트립을 소둔처리하기 위한 수직소둔로에서 스트립이 일측으로 치우쳐서 수직로의 내부로 삽입되는 것을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 스트립이 일측으로 치우쳐서 수직로의 입구에 충돌되기 전에 자동으로 그 인입위치를 교정함으로서 설비사고를 예방하고, 스트립의 품질저하를 방지하며, 작업자의 안전사고를 예방하도록 개선된 수직로의 스트립 인입위치 교정장치에 관한 것이다.
일반적으로 스테인레스 냉연스트립(S)은 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 가열대(210)와 냉각대(220)를 갖추어 스트립(S)을 소둔처리하는 수직로(200)를 통과하게 된다. 이러한 작업공정에서 수직로(200)내의 스트립(S)은 대략 1000 내지 1300℃로 가열되기 때문에 각 롤(230)에서 스트립(S)에 가하는 장력을 최소화하기 위하여 수직로(200)의 입구에서는 스트립(S)이 하부로 다소 늘어진 상태로 매달려서 상기 수직로(200)내부로 진입되는 것이다.
따라서, 이와 같이 수직로(200)내로 스트립(S)을 인입시키는 과정은 롤(230)에 의한 스트립(S)의 조향(steering)작동이 어렵기 때문에 도 2에 도시된 바와 같은 경보장치(240)를 이용하여 스트립(S)의 정위치인입을 조정하는 것이었다.
즉, 종래에 도시된 스트립(S) 인입위치 조정방식은 수직로(200)의 입구(250)에 양측으로 근접센서(260)를 장착하여 스트립(S)이 상기 근접센서(260)의 어느하나로 치우치게 되면, 상기 근접센서(260)에 연결된 경보등(240)이 동작하도록 전기적으로 연결함으로서, 이러한 경보등(240)이 작동될 때 작업자는 상부측으로 진행중인 스트립(S)을 일측으로 밀어서 스트립(S)의 중심을 유지하려 하는 것이었다.
그러나, 상기와 같은 종래의 작업방식은 상기 근접센서(260)와 경보등(240)이 스트립(S)의 쏠림현상만을 알려줄뿐 스트립(S)의 위치를 조정할수 있는 기능을 갖지 못하는 것이었다. 따라서, 경보등(240)이 작동되었을 때 이를 신속하게 조치하지 못하는 경우에는 스트립(S)이 수직로(200)의 입구(250)측에 충돌되어, 수직로(200)의 입구(250)측에 긁히는 경우 스트립(S)의 품질저하가 초래되고, 심하게 한쪽으로 쏠리는 경우에는 스트립(S)이 파단되거나 설비를 파손시키는 큰 대형사고를 초래하는 것이었다.
또한, 스트립(S)의 위치를 교정하고자 작업자가 스트립(S)을 미는 경우에도 스트립(S)이 상승중에 있기 때문에 작업자의 조그만 실수라도 안전사고를 초래하는 위험이 매우 높은 것이었으며, 스트립(S)의 위치를 교정하기 위하여 작업자는 항상 대기상태를 유지하여야 하는 것이었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 스트립이 일측으로 치우쳐서 수직로의 입구에 충돌되기 전에 별도의 작업자가 필요없이 자동으로 그 인입위치를 교정함으로서 설비사고를 예방하고, 스트립의 품질저하를 방지하며, 작업자의 안전사고를 예방하도록 개선된 수직로의 스트립 인입위치 교정장치를 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 스테인레스 냉연스트립을 소둔처리하기 위한 수직로에 스트립이 인입되는 공정을 도시한 구성도;
도 2는 종래의 기술에 따라서 수직로내에 스트립이 인입되는 구조를 도시한 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 수직로의 스트립 인입위치 교정장치를 전체적으로 도시한 사시도;
도 4는 본 발명에 따른 수직로의 스트립 인입위치 교정장치를 도시한 분해도;
도 5는 본 발명에 따른 수직로의 스트립 인입위치 교정장치에 갖춰진 스트립 위치검출센서의 구성도;
도 6은 본 발명에 따른 수직로의 스트립 인입위치 교정장치에 갖춰진 자동중심조정기구를 도시한 구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10..... 베이스 20..... 이동대
22..... 방향 전환롤 32..... 수직롤
40..... 자동중심 조정기구 42..... 레일
50..... 구동실린더 60..... 위치검출센서
80..... 콘트롤러 200.... 수직로
S...... 스트립
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 스테인레스 냉연스트립을 소둔처리하기 위한 수직소둔로에서 스트립이 일측으로 치우쳐서 수직로의 내부로 삽입되는 것을 교정하기 위한 장치에 있어서,
수직로의 입구하부측에 위치된 베이스; 상기 베이스의 상부측에서 스트립의 폭방향으로 위치이동가능하도록 장착되어 스트립을 방향전환하는 이동대; 상기 베이스와 이동대의 사이에 장착되어 스트립이 일측으로 쏠리면 이를 중앙으로 유도하는 자동중심조정기구; 상기 베이스에 대하여 이동대를 좌우로 위치이동시키도록 된 구동실린더; 상기 수직로의 입구측에 장착되어 스트립이 일측으로 치우치면 전기적인 신호를 발신하는 위치검출센서; 및, 상기 위치검출센서의 전기적인 신호에 기초하여 상기 구동실린더를 동작시키고, 이동대를 위치조정하여 스트립의 진행중심을 폭방향으로 이동시켜서 교정하는 콘트롤러;를 포함함을 특징으로 하는 수직로의 스트립 인입위치 교정장치를 마련함에 의한다.
이하, 본발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 수직로의 스트립 인입위치 교정장치(1)는, 스테인레스 냉연스트립(S)을 소둔처리하기 위한 소둔수직로(200)에서 스트립(S)이 일측으로 치우쳐서 수직로(200)의 내부로 삽입되는 것을 교정하기 위한 장치이다.
본 발명은 도 3 및 도 4에 도시된바와 같이, 수직로(200)의 입구(250)하부측에 위치된 베이스(10)를 갖는 바, 상기 베이스(10)는 지면에 앵커볼트(미도시)등으로 고정되고, 상기 베이스(10)의 상부측으로는 스트립(S)의 폭방향으로 위치이동가능하도록 장착되어 스트립(S)을 방향전환하는 이동대(20)를 갖는다. 상기 이동대(20)는 그 상부면 중앙에 스트립(S)의 방향전환롤(22)이 베어링블럭(24)을 통하여 회전가능하도록 장착되고, 이동대(20)의 하부측에는 사방모서리에 바퀴(26)가 장착되며, 상기 바퀴(26)는 이후에 설명될 자동중심 조정기구(40)의 레일(42)에 각각 결합된다.
또한, 상기 이동대(20)의 일측상부로는 수직대(28)가 형성되고, 상기 수직대(28)의 단부에는 상기 방향전환롤(22)의 후류측에서 스트립(S)의 양측을 수직방향 정중앙으로 안내하기 위한 다수개의 공회전롤러(30)가 스트립(S)의 양측에 다수개 일렬로 상하 배치되며, 상기 이동대(20)의 전방측으로는 스트립(S)의 양측에서 공회전가능하고 직립한 다수개의 수직롤러(32)가 스트립(S)의 양측에 직립하여 배치되는 것이다.
그리고, 상기 베이스(10)와 이동대(20)의 사이에 장착되어 스트립(S)이 일측으로 쏠리면 이를 중앙으로 유도하는 자동중심조정기구(40)를 갖는바, 상기 자동중심 조정기구(40)는 베이스(10)의 상부측 사방모서리에 각각 경사레일(42)을 갖추고, 상기 경사레일(42)에는 이동대(20)의 바퀴(26)가 장착되어 있다. 상기 경사레일(42)은 도 6에 도시된 바와 같이 스트립(S) 진행방향의 중심선(P)을 향하여 좌우측이 각각 일정경사를 형성한 것으로서 스트립(S) 진행방향의 중심선(P)에 인접한 레일 모서리부분(l1)보다 먼측의 레일 모서리(l2) 높이가 높게 설정되어 있다.
따라서, 상기 자동중심조정기구(40)는 이동대(20)의 자중에 의해서 베이스(10)상에서 이동대(20)가 스트립 진행 중심선(P)에 일치되도록 구성된다.
또한, 상기 베이스(10)에 대하여 이동대(20)를 좌우로 위치이동시키도록 된 구동실린더(50)를 갖는바, 상기 구동실린더(50)는 그 몸체(52)가 상기 베이스(10)의 상부에 고정되고 몸체(52)에서 유압의 힘으로서 출몰가능한 로드(54)는 이동대(20)의 일측에 고정되며, 따라서, 상기 구동실린더(50)의 작동으로 이동대(20)가 베이스(10)상에서 좌우로 이동되는 구성을 갖는 것이다.
한편, 상기 수직로(200)의 입구(250)측에 장착되어 스트립(S)이 일측으로 치우치면 전기적인 신호를 발신하는 위치검출센서(60)를 갖는바, 상기 위치검출센서(60)는 도 5에 상세히 도시된 바와 같이 수직로(200)의 입구(250)측에서 스트립(S)의 위치를 검출하여 그 신호를 송출하는 것이다. 상기 위치검출센서(60)는 스트립(S)이 진행하는 방향을 가로지르도록 한쌍의 ㄱ형 가이드구(62)가 형성되고, 상기 가이드구(62)에는 이동판(64)이 위치이동가능하도록 끼워지며, 상기 이동판(64)에는 스트립(S)의 양측에서 각각 3개씩 쌍을 이루어 배치된 센서소자(65a)(65a')(65b)(65b')(65c)(65c')들을 갖추며, 상기 센서소자(65a)(65a')(65b)(65b')(65c)(65c')들은 투광기(67a)와 수광기(67b)를 각각 갖는다. 또한, 상기 이동판(64)에는 지시침(69a)이 갖춰지며, 상기 가이드구(62)에는 지시침(69a)에 대응하는 눈금(69b)이 형성되어 상기 가이드구(62)상에서 이동판(64)의 수평방향의 변위를 외부에서 알수 있고, 가이드구(62)에 대한 이동판(64)의 위치를 조정하는 것이다.
그리고, 상기 위치검출센서(60)는 각각의 센서소자(65a)(65a')(65b)(65b')
(65c)(65c')들이 투광기(67a)에서 광을 투사하여 그 반사되는 광을 수광기(67b)가 검출하면 전기적인 신호를 콘트롤러(80)에 송출하는 것으로서, 스트립(S)의 진행위치에 근접한 제 1센서소자(65a)(65a')쌍과, 그 양측에 각각 위치된 제 2센서소자(65b)(65b')쌍 및 그 양측에 각각 위치된 제 3센서소자(65c)(65c')쌍을 갖는다.
한편, 상기 위치검출센서(60)의 전기적인 신호에 기초하여 상기 구동실린더(50)를 동작시키고, 이동대(20)를 위치조정하여 스트립(S)의 진행중심을 폭방향으로 이동시켜서 교정하는 콘트롤러(80)를 갖추며, 상기 콘트롤러(80)는 위치검출센서(60)에 전기적으로 연결되고, 상기 구동실린더(50)를 동작시키는 유압시스템(59)을 사전에 설정된 방식으로 동작시키도록 전기적으로 연결되는 구성을 갖는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수직로의 스트립 인입위치 교정장치(1)는 스트립(S)이 진행방향의 중심선(P)으로 부터 일측으로 치우치게 되면, 이는 이동대(20)에 장착된 수직롤러(32)와 공회전롤러(30)들에 의해서 스트립(S)의 진행중심선(P)으로 부터 크게 벗어나지 않도록 유도하게 된다. 그러나, 스트립(S)이 일측으로 치우치는 정도가 심하여 상기 이동대(20)를 어느 일측으로 위치이동시키면, 즉 상기 이동대(20)가 도 6에서 도시한 바와 같이 우측으로 이동되었다고 가정하면, 상기 이동대(20)의 위치이동으로 인하여 방향전환롤(22)에 접촉하는 스트립(S)의 접촉력이 자동적으로 차이가 나게 된다. 즉 도 6에서 알수 있는 바와 같이 상기 이동대(20)의 바퀴(26)가 자동중심 조정기구(40)의 레일(42)상에서 우측으로 이동되기 때문에 이동대(20)의 방향전환롤(22)이 좌측보다 우측으로 다소 높아진 상태를 유지하게 되며, 따라서 스트립(S)과 방향 전환롤(22)이 접촉하는 부분의 접촉력은 상대적으로 좌측부분(Sa)이 우측부분(Sb)보다 커지게 된다.
따라서, 스트립(S)은 접촉력이 큰 좌측부분으로 스트립(S)의 진행중에 이동되려하기 때문에 스트립(S)은 좌측으로 점차적으로 복귀되고, 이와 동시에 상기 이동대(20)도 바퀴(26)가 레일(42)상에서 정위치에 복귀되는 것이다.
그러나, 상기와는 다르게 스트립(S)이 일측으로 과도하게 치우치고 상기에서 설명한 자동중심 조정기구(40)에 의해서 위치조정이 이루어지지 않은 상태로 일측으로 치우치게 되면, 상기 스트립(S)이 수직로(200)의 입구(250)측에 위치된 제 1센서소자(65a)(65a')쌍의 어느하나의 상부측으로 진행하게 되고, 이러한 경우, 상기 제 1센서소자(65a)(65a')쌍중의 어느 하나가 콘트롤러(80)로 전기적인 신호를 송신하게 된다.
이러한 경우, 상기 콘트롤러(80)는 구동실린더(50)를 동작시키는 유압시스템(59)에 전기적인 신호를 송신함으로서 상기 구동실린더(50)가 작동되어 베이스(10)에 대하여 이동대(20)를 좌우로 움직임으로서 유압작용력으로 베이스(10)상에서 이동대(20)의 위치를 이동시키고, 스트립(S)이 상기 일측으로 쏠린 방향과는 반대측으로 향하도록 이동시키는 것이다.
한편, 상기와 같은 이동대(20)의 위치조정으로 인하여 스트립(S)이 상기와는 반대방향으로 이동중에 다시 제 1센서소자(65a)(65a')쌍의 반대측 센서소자에 의해서 검출되면, 상기와 같이 콘트롤러(80)가 유압실린더(50)를 작동시키고 상기와는 반대방향으로 이동대(20)를 위치조정하며, 제 1센서소자(65a)(65a')쌍의 어느하나에 의해서도 스트립(S)이 검출되지 않도록 위치조정작업을 계속하며, 상기 제 1센서소자(65a)(65a')쌍에 의해서 스트립(S)이 검출되지 않으면 구동실린더(50)의 작동을 즉시 정지시키는 것이다. 따라서, 스트립(S)이 수직로(200)의 입구(250)에서 일측으로 과도하게 쏠리는 것을 방지하는 것이다.
그러나, 상기 제 1센서소자(65a)(65a')쌍을 넘어서 제 2센서소자(65b)(65b')쌍중의 어느 하나에 스트립(S)이 검출되면, 이는 스트립(S)의 쏠림이 상대적으로 과대하다는 것을 의미하므로 상기 제 2센서소자(65b)(65b')쌍의 전기적인 신호는 콘트롤러(80)를 통하여 작업장내에 경보음을 발신시키게 된다. 따라서 작업자는 스트립(S)의 진행상태를 파악하고 스트립(S)의 진행상태가 개선되지 않을 경우에는 수조작으로 라인을 정지시켜 스트립(S)의 위치를 조정하거나 사고예방조치들을 사전에 취할수 있게 된다.
또한, 스트립(S)의 진행상태가 극히 불량하여 제 3센서소자(65c)(65c')쌍중의 어느 하나에 스트립(S)이 검출되면, 이는 콘트롤러(80)에 전기적인 신호를 발신하며, 콘트롤러(80)는 자동으로 스트립(S) 진행라인을 정지시킨다. 상기 제 3센서소자(65c)(65c')쌍에 의해서 스트립(S)이 검출되는 경우는 수직로(200)의 입구(250)부근에서 스트립(S)이 접촉하여 설비를 파손하거나 스트립(S)이 파단되는 등의 설비사고를 유발할수 있는 위험한 상황이므로 제 3센서소자(65c)(65c')쌍으로 부터 전기적인 신호를 받은 콘트롤러(80)는 즉시 스트립(S) 진행라인을 정지시켜 대형설비사고를 예방하는 것이다. 이러한 경우 상기 제 2센서소자(65b)(65b')쌍에 의해서도 스트립(S)이 검출된 상태이기 때문에 작업장에는 경보음이 발신되고, 작업자들은 제 3센서소자(65c)(65c')쌍에 의해서 정지된 스트립(S) 진행라인을 정비하여 설비의 재가동을 이루는 것이다.
상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 스트립(S)이 일측으로 치우쳐서 수직로(200)의 입구(250)에 충돌되기 전에 별도의 작업자가 필요없이 단계별로 자동으로 그 인입위치를 교정함으로서 설비사고를 예방하고, 무인작업화가 가능하여 작업생산성이 향상된다. 그리고, 스트립(S)의 파손이 방지되어 품질저하를 방지하며, 작업자가 직접 스트립(S)을 위치조정할 필요가 없기 때문에 작업자의 안전사고를 예방하도록 개선된 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (4)

  1. 스테인레스 냉연스트립(S)을 소둔처리하기 위한 수직소둔로에서 스트립(S)이 일측으로 치우쳐서 수직로(200)의 내부로 삽입되는 것을 교정하기 위한 장치에 있어서,
    수직로(200)의 입구(250)하부측에 위치된 베이스(10); 상기 베이스(10)의 상부측에서 스트립(S)의 폭방향으로 위치이동가능하도록 장착되어 스트립(S)을 방향전환하는 이동대(20); 상기 베이스(10)와 이동대(20)의 사이에 장착되어 스트립(S)이 일측으로 쏠리면 이를 중앙으로 유도하는 자동중심조정기구(40); 상기 베이스(10)에 대하여 이동대(20)를 좌우로 위치이동시키도록 된 구동실린더(50); 상기 수직로(200)의 입구(250)측에 장착되어 스트립(S)이 일측으로 치우치면 전기적인 신호를 발신하는 위치검출센서(60); 및, 상기 위치검출센서(60)의 전기적인 신호에 기초하여 상기 구동실린더(50)를 동작시키고, 이동대(20)를 위치조정하여 스트립(S)의 진행중심을 폭방향으로 이동시켜서 교정하는 콘트롤러(80);를 포함함을 특징으로 하는 수직로의 스트립 인입위치 교정장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 이동대(20)는 그 상부면 중앙에 스트립(S)의 방향전환롤(22)이 베어링블럭(24)을 통하여 회전가능하도록 장착되고, 하부측에는 사방모서리에 바퀴(26)가 장착되며, 상기 이동대(20)의 일측상부로는 수직대(28)가 형성되고, 상기 수직대(28)의 단부에는 상기 방향전환롤(22)의 후류측에서 스트립(S)의 양측을 수직방향 정중앙으로 안내하기 위한 다수개의 공회전롤러(30)가 스트립(S)의 양측에 다수개 일렬로 상하 배치되며, 상기 이동대(20)의 전방측으로는 스트립(S)의 양측에서 공회전가능하고 직립한 다수개의 수직롤러(32)가 스트립(S)의 양측에 직립하여 배치되도록 구성됨을 특징으로 하는 수직로의 스트립 인입위치 교정장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 자동중심 조정기구(40)는 베이스(10)의 상부측 사방모서리에 각각 경사레일(42)을 갖추고, 상기 경사레일(42)에는 이동대(20)의 바퀴(26)가 장착되며, 상기 경사레일(42)은 스트립(S) 진행방향의 중심을 향하여 좌우측이 각각 일정경사를 형성하되, 스트립(S) 진행방향의 중심선(P)에 인접한 레일 모서리(l1)부분보다 먼측의 레일 모서리(l2) 높이가 높게 설정되고, 상기 이동대(20)의 자중에 의해서 베이스(10)상에서 이동대(20)가 스트립(S) 진행 중심선(P)에 일치되도록 구성됨을 특징으로 하는 수직로의 스트립 인입위치 교정장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 위치검출센서(60)는 스트립(S)의 진행위치에 근접한 제 1센서소자(65a)(65a')쌍과, 그 양측에 각각 위치된 제 2센서소자(65b)(65b')쌍 및 그 양측에 각각 위치된 제 3센서소자(65c)(65c')쌍을 갖추고, 상기 제 1센서소자(65a)(65a')쌍은 상기 구동실린더(50)가 작동되어 베이스(10)에 대하여 이동대(20)를 좌우로 움직임으로서 유압작용력으로 베이스(10)상에서 이동대(20)의 위치를 이동시키도록 상기 콘트롤러(80)에 전기적으로 연결되고, 상기 제 2센서소자(65b)(65b')쌍은 콘트롤러(80)를 통하여 작업장내에 경보음을 발신시키게 되며, 상기 제 3센서소자(65c)(65c')쌍은 자동으로 스트립(S) 진행라인을 정지시키도록 콘트롤러(80)에 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 수직로의 스트립 인입위치 교정장치.
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