KR200179918Y1 - 코일의 정위치 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열간압연으로 생산된 코일을 크레인으로 권상할 수 있는 분기 콘베이어로 이송도중에 코일 리프터 상에서 코일의 이송위치 이탈를 감지하고 콘베이어 구동을 정지시켜 코일이송장애 및 제품의 외관불량을 방지하기 위한 코일의 정위치 제어장치에 관한 것이다.

본 고안은, 코일의 외경을 감지하여 코일이 이송라인에서 과도하게 이송되어 이탈되는 것을 방지하기 위한 장치에 있어서, 생산된 코일이 콘베이어상에 얹혀 이송되어 올때, 코일 외경 크기를 감지해주는 코일 외경 감지부; 상기 코일 외경 감지부에 의해 감지된 코일외경 크기만큼 회전변위를 전달하는 외경전달부; 상기 전달된 외경크기의 변위만큼 후진되어 코일 외경을 터치하는 외경터치부;및, 코일이 코일리프터 중심으로 부터 벗어나서 코일외경 터치부를 과도하게 터치할때 선회하여 콘베이어를 정지시켜주는 전기적인 신호를 송출하는 선회부;를 포함하는 코일의 정위치 제어장치를 제공한다.

Description

코일의 정위치 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING THE POSITION OF MOVING COIL}

본 고안은 코일의 외경을 감지하여 코일이 이송라인에서 과도하게 이송되어 이탈되는 것을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 열간압연으로 생산된 코일을 크레인으로 권상할 수 있는 분기 콘베이어로 이송도중에 코일 리프터 상에서 코일의 이송위치 이탈를 감지하고 콘베이어 구동을 정지시켜 코일이송장애 및 제품의 외관불량을 방지하기 위한 코일의 정위치 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 코일 분기작업은 코일 이송중 방향전환을 이루는 작업으로서, 이는 압연공정에서 각종 두께 및 넓이의 철판으로 생산하여 두루마리 형식으로 감긴 코일을 콘베이어 상부에 얹혀 이송하고, 이송된 코일은 크레인 권상작업이 가능한 분기 콘베이어에서 그 용도에 따라서 분기되어야 한다. 종래의 분기작업은 도 6에 도시된 바와 같이, 일정한 속도로 구동되는 콘베이어 상부에 얹혀 코일이 진행될때, 코일 리프터에 근접하여 설치된 포토 센서(PHOTO SENSOR)(110)에 의해 코일(c)이 검지된다.

상기 코일(c)은 그 외경이 각각 상이하며 철판의 크기(SIZE) 및 코일(c)의중량에 따라 최소크기및, 최대 코일 외경은 2배이상의 차이가 난다. 이러한 코일(c)외경은 감지된 시간과 콘베이어(k) 진행속도로 그 크기가 감지되므로 코일 감지가 끝나고 코일 리프터(120) 상에 코일(c)이 진행되고 있을때, 상기 센서(110)에 의해 감지된 코일(c)의 외경 중심으로 코일 리프터(120)가 진입상승하여 코일 중심을 떠받치고, 코일카(130)가 리프터(120) 중심부에 위치하면 상기 리프터(120)는 하강하며, 코일(c)을 코일카(130) 상부에 얹혀지게 하여 분기 콘베이어(k)로 연속하여 이송이 진행하게 한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 분기작업에서 일정한 속도로 구동하는 콘베이어(k)의 링크 사이가 마모하여 느슨하게 되거나, 콘베이어(k)의 실제 길이가 원래 길이보다 길어지면 가속에 의해 속도가 늘어난 길이만큼 빠르게 되거나 느려지는 동작을 반복하여 상기 센서(110)의 정확한 감지를 어렵게 한다. 따라서, 코일리프터(120)가 코일 외경 중심과 상이한 부분에서 상승하여, 코일분기점에서 도 6과 같이 코일(c)이 전도되는 상황이 발생하거나 코일(c)이송이 중단된다.

또한, 이와 같은 코일 과이송 원인으로는 두루마리 화장지 형태로 철판을 감아 형성한 코일(c)을 생산하기 때문에, 콘베이어(k) 이송되는 과정에서 감긴 코일(c)이 되풀려 센서(110)에서는 실제 외경보다 훨씬 큰 외경이 감지되거나, 센서(110) 렌즈에 먼지나 이물질이 묻어 오동작을 일으킬때, 혹은 센서(110) 전원이 오프(OFF) 될때, 센서(110)가 코일(c)을 정상적으로 감지하였으나 유압 설비인 코일 리프터(120)의 오동작에 의해서도 발생할 수 있다.

이와 같이 여러 요인으로 인해 분기지점에서 과이송이 발생했을때 작업자는코일 이송을 중단하고, 크레인 줄걸이 작업을 실시하는데 줄걸이 작업시에는 고열인 코일(c)에 근접하여 작업해야 하므로 화상재해를 입을 수 있고, 작업장소가 협소하기 때문에 협착재해등이 발생할 소지가 많아 작업자의 작업기피 현상이 발생한다.

그리고, 분기지점에서 과이송이 발생되어 콘베이어(k) 상에서 코일(c)이 전도되었을 때에는 코일(c)의 고중량으로 인해 하부에 있는 설비등이 파손되어 장기적인 코일 이송지연이 발생하고, 코일 생산을 할 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 코일을 분기 콘베이어로 이송하기 직전, 코일 중심이 코일리프터의 중심으로 부터 크게 벗어나는 것을 예방하여 코일 이송지연을 방지하고, 크레인 줄걸이 작업시 발생할 수 있는 안전사고의 위험을 감소시킬 수 있는 코일의 정위치 제어장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안의 코일 정위치 제어장치가 코일 이송 분기점에 배치된 상태도;

도 2는 본 고안의 코일 정위치 제어장치를 도시한 일부 절개 사시도;

도 3은 본 고안의 코일 정위치 제어장치 작동을 설명하기 위한 평면도;

도 4는 본 고안의 코일 정위치 제어장치를 도시한 요부 분해도로서,

A)는 코일 외경 감지부의 구성도,

B)는 전체 장치의 분해도,

C)는 외경 터치부및 선회부의 구성도;

도 5는 본 고안의 코일 정위치 제어장치의 분해 사시도;

도 6은 코일이 과도하게 이송되어 이송라인으로 부터 탈락된 상태를 도시한 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20..... 코일 외경 감지부 26..... 스프링

28..... 래크기어 40..... 외경 전달부

42..... 체인 50..... 외경 터치부

54..... 전달 링크 60..... 링크요소

70..... 선회부 100.... 밸트 콘베이어

110.... 센서 120.... 코일 리프터

130.... 코일 카

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은,

코일의 외경을 감지하여 코일이 이송라인에서 과도하게 이송되어 이탈되는 것을 방지하기 위한 장치에 있어서,

생산된 코일이 콘베이어상에 얹혀 이송되어 올때, 코일 외경 크기를 감지해주는 코일 외경 감지부; 상기 코일 외경 감지부에 의해 감지된 코일외경 크기만큼 회전변위를 전달하는 외경전달부; 상기 전달된 외경크기의 변위만큼 후진되어 코일외경을 터치하는 외경터치부;및, 코일이 코일리프터 중심으로 부터 벗어나서 코일외경 터치부를 과도하게 터치할때 선회하여 콘베이어를 정지시켜주는 전기적인 신호를 송출하는 선회부;를 포함함을 특징으로 하는 코일의 정위치 제어장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1에는 본 고안에 의한 코일의 정위치 제어장치의 구성을 보이는 구조도가 도시되어 있다. 본 고안에 의한 장치(1)는 생산된 코일(c)이 이송되는 콘베이어 라인에서 분기 콘베이어로 분기하는 코일 리프터(120)에 근접한 전면에 몸체부(10)가 위치되고, 상기 몸체부(10)의 지지카바 플레이트(10A)가 본 고안의 장치(1)를 감싸고 보호하고 있으며, 코일 진입쪽에는 코일 외경감지부(20)가 외부로 나와 있으며 반대편에는 외경터치부(50)와 선회부(70)가 긴팔처럼 돌출되어 있다.

도 2, 3에 도시된 바와같이, 상기 코일 외경 감지부(20)는 코일 외경의 크기를 측정하는 장치로써, 장도리 모양과 흡사한 코일 외경 감지 피스톤(22)과 외경감지 피스톤(22)을 지지하고 내부에서 왕복할 수 있도록 중공사각기둥 모양을 한 외경 감지 실린더(24)가 상기 몸체부(10)에 형성되며, 상기 실린더(24)와 피스톤(22) 사이에 장착되어 외경감지 피스톤(22)을 항상 실린더(24)의 외측으로 탄력지지하는 스프링(26)이 갖춰진다.

이러한 코일 외경 감지 피스톤(22)과 실린더(24)및 스프링(26)등은 몸체부(10)의 전방측에서 코일(c)의 이송방향과 직각을 이루는 방향으로 배치되고, 상기 피스톤(22)은 그 전면이 원호형을 이룬다.

이러한 코일 외경 감지부(20)는 코일(c)이 진입할때 외경 크기 만큼 피스톤(22)이 몸체부(10)의 감지 실린더(24)내로 밀려들어 가고, 스프링(26)을 압축시키며, 상기 피스톤(22)의 후단에 형성된 래크기어(28)는 몸체부(10)내의 전방 중심축(30A)에 일체로 형성된 피니언 기어(32)를 회전시킨다. 상기 전방 중심축(30A)은 몸체부(10)내에서 회전가능하도록 장착된 것으로서, 상기 피니언 기어(32)의 하부에는 전방 스프로켓(34A)을 형성하고 있다.

한편, 상기 피스톤(22)의 후단에 마련된 래크기어(28)는 전,후이동중에 이를 지지하고 이탈을 방지하는 한쌍의 래크 지지롤라(36)에 의해서 지지되며, 상기 지지롤라(36)는 몸체부(10)의 내측에서 회전가능하도록 장착된다.

그리고, 상기 외경 전달부(40)는 코일 외경 감지부(20)에 의해 감지된 외경 크기를 전달하는 장치로써, 상기 전방 중심축(30A)에 장착된 전방 스프로켓(34A)과, 몸체부(10)의 후방에서 수직으로 회전가능하도록 장착된 후방 중심축(30B)의 후방스프로켓(34B)및, 상기 전,후방 스프로켓(34A)(34B)을 이어주는 체인(42)등으로 구성된다.

따라서, 상기 외경 전달부(40)는 래크기어(28)가 코일(c)의 외경만큼 후방으로 이동되면 이는 전방 중심축(30A)의 피니언 기어(32)를 코일 외경만큼 회전시키고, 이는 상기 전방 중심축(30A)에 마련된 전방 스프로켓(34A)을 회전시키며, 이는 체인(42)을 통하여 후방 중심축(30B)의 후방 스프로켓(34B)을 회전시키는 것이다. 따라서, 코일(c)의 외경만큼 상기 후방 중심축(30B)이 회전가능한 것이다.

그리고, 상기 외경 터치부(50)는 외경 전달부(40)에서 전달된 회전량을 코일외경 크기만큼 전진하여 코일(c)과 접촉하는 장치이다. 이는 후방 중심축(30B)의 상부측에 원형의 크랭크(52)가 장착되고, 상기 크랭크(52)에는 막대모양의 수개의 마디마디로 연결되어 있는 외경 전달 링크(54)가 연결되며, 외경 전달 링크(54)는 터치 실린더(56) 내부에 장착된 터치 피스톤(58)의 후방 링크요소(60)와 조립되어 도 4와 같이 연결된다.

그리고, 상기 외경전달 링크(54)는 선회부(70)의 중공형 선회관(72)의 내측으로 연장하게 되며, 상기 선회관(72)은 일측단부가 상기 후방 중심축(30B)의 상부측에 회전가능하도록 장착된다. 그리고, 상기 선회관(72)은 코일 외경 감지부(20)의 감지 실린더(24)와 마찬가지로 상기 코일 이송방향에 대하여 직각을 유지하면서 연장되고, 그 선단부에는 선회관(72)에 대하여 직각으로 즉, 코일 이송방향과는 반대방향으로 터치 실린더(56)가 연장되며, 상기 터치 실린더(56)의 내측에 터치 피스톤(58)이 이동가능하도록 장착된 구조를 갖는 것이다.

상기 터치 실린더(56)내측의 터치 피스톤(58)은 터치 실린더(56)에 의해서 직선적으로 안내되고, 그 후단부가 후방링크요소(60)에 연결되는 바, 상기 후방링크 요소(60)는 다수개의 막대부재가 사각형 틀구조를 이루도록 다수개의 핀으로 연결되고, 그 막대부재의 중간부분이 터치 실린더(56)의 브라켓(56A)에 힌지 연결되며, 후방링크요소(60)의 후단이 상기 외경 전달 링크(54)에 연결됨으로서, 상기 후방전달 링크(54)가 링크요소(60)의 후단부를 전방측으로 밀면, 상기 링크 요소(60)의 전단에 연결된 터치 피스톤(58)이 터치 실린더(56)의 내측으로 삽입되고, 상기 후방전달 링크(54)가 링크요소(60)의 후단부를 후방측으로 당기면, 상기 링크요소(60)의 전단에 연결된 터치 피스톤(58)이 터치 실린더(56)의 외측으로 전진하도록 구성된 것으로 이러한 기계적인 링크 장치는 당업계에서 흔히 사용될 수 있는 링크구조이기 때문에 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 선회부(70)는 과도하게 정위치를 벗어나게 되는 코일(c)이 상기 외경 터치부(50)를 접촉하여 선회부(70)를 밀때 콘베이어(k)를 정지시켜 더이상 코일(c)이 과도하게 전진되는 것을 방지하기 위한 장치로서, 상기 중공형 선회관(72)은 선회 프레임(74)을 통하여 후방중심축(30B)에 지지되고 있으나 상기 후방중심축(30B)에 대하여 회전가능하도록 조립된 방식이며, 그 내부에는 둥글고 긴 모양으로 사각의 구멍이 뚫려있어 외경 전달 링크(54)가 내부에서 움직일 수 있도록 가이드(안내) 역할을 하고 있다.

그리고, 상기 선회프레임(74) 하부에는 도 5에 도시된 바와 같이, 터치바(76)가 설치되어 코일(c)의 과도한 전진이동시 선회되어 그 하부의 리미트 스위치(78)를 작동시켜 콘베이어(k)를 정지시키도록 한다.

한편, 상기 코일 외경 감지 피스톤(22) 전면에는 코일 진입시 마찰을 감소시킬 수 있게 다수개의 안내 롤러(80)들과 볼 베어링(82)이 장착되어 코일 접촉시 어느 방향이라도 마찰없이 원활하게 작동된다.

그리고, 상기 터치 피스톤(58)의 선단에도 코일(c)과의 마찰을 방지하기 위한 볼베어링(84)이 장착된다.

이하, 본 고안의 작용과 효과에 대하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와같이 콘베이어(k)에 실려 이송되고 있는 코일(c)에 대하여 분기 설비가 오동작 또는 동작을 하지 않아 코일 리프터(120)의 상부 중앙에 얹히게 할 수 없을때, 콘베이어(k)를 정지시켜 종래와 같이 코일(c)이 전도되는 것을 방지하기 위하여 작동된다.

먼저, 코일 리프터(120)는 콘베이어(k) 사이에 설치되어 항상 하강된 상태로 대기중이며, 코일(c)은 콘베이어(k)에 의해 이송되어 외경감지 피스톤(22)에 장착된 외경 가이드롤러(80)와 접촉하면서 외경 감지 피스톤(22)을 코일 외경 크기만큼 자연스럽게 감지 실린더(24)의 내측으로 밀어주고 외경감지 피스톤(22)은 실린더(24) 내부로 밀려들어간다. 이때, 상기 피스톤(22)을 실린더(24)외측으로 탄력지지하는 스프링(26)이 압축된다.

그리고, 상기 실린더(24) 내부로 밀려들어간 감지 피스톤(22)의 한쪽 끝에는 래크기어(28)가 일체형으로 조립되어 있어 감지된 크기만큼 전방중심축(30A)에 설치된 피니언 기어(32)를 회전시키고, 전방중심축(30A)과 피니언 기어(32)및, 전방스프로켓(34A)들이 일체형으로 동시에 회전되기 때문에, 외경 전달 체인(42)에 의해 전방 스프로켓(34A)이 회전된 크기만큼 후방 중심축(30B)이 회전한다.

따라서, 후방중심축(30B)과 후방 스프로켓(34B)및, 외경 전달 크랭크(52)도 일체형으로 되어 있어 외경전달 크랭크(52)가 회전하면서 크랭크(52)와 조립된 외경전달 링크(54)를 밀고 선회프레임(74)과 선회관(72)내부에 있는 외경전달 링크(54)는 도 4C)에 도시된 바와 같이, 터치 실린더(56) 내부에 있는 터치 피스톤(58)후방의 링크요소(60)를 밀며, 이는 링크요소(60)를 통하여 터치 피스톤(58)을 터치 실린더(56)의 내측으로 당기게 되고, 코일(c)의 외경 크기만큼돌출길이가 줄어들며, 이는 전방측으로 돌출되어 있던 터치피스톤(58)을 코일(c)의 외경 크기만큼 후진시키고 이러한 상태에서 이송되는 코일(c)의 외경에 접촉한다.

그리고, 이러한 상태에서 코일 리프터(120) 상부에 정위치되는 코일(c)이 과도하게 이송되어 터치 피스톤(58)을 더욱 밀면, 이는 선회관(72)과 이에 일체형으로 조립되어 있는 선회프레임(74)을 더욱 선회시키게 되고, 선회프레임(74) 하부에 설치된 리미트 터치바(76)는 리미트 스위치(78)를 작동시켜 구동중인 콘베이어(k)를 정지시켜 코일(c)이 더이상 진행되지 않고 멈추도록 하는 것이다.

한편, 도 1에서 코일(c)이 정상적인 정위치이송이 이루어져 코일리프터(120)가 코일(c)을 상승시키면 코일(c)면과 접촉하고 있는 코일 감지 피스톤(22)과 터치 피스톤(58)의 볼 베어링(82)(84)들은 회전방향이 바뀌기 때문에 회전방향이 바뀌어도 원활하게 회전하여 코일(c)면에 긁힌흠등 외관불량이 발생하지 않도록 하는 역할을 하고 있다.

끝으로 코일(c)이 코일 카(130)등에 의해서 후공정으로 진행되고 없을때, 코일 외경 감지 피스톤(22)과 터치 피스톤(58)은 압축 스프링(26)에 의해 상기 작동의 역순으로 원래대로 복귀하여 다음 코일 진행에 대기상태가 된다.

상기에서와 같이, 본 고안에 의하면, 코일 이송중 방향전환의 분기작업도중 에 센서(110) 고장이나 유압 설비 이상등 관련설비에 문제가 발생하여도 코일(c)이 정위치에 오도록 벨트 콘베이어(k)를 제어시킬 수 있기 때문에 코일(c)이 밸트 콘베이어(k)상에서 전복되는 것을 방지할 수 있어 전복시 발생하는 제품의 품질저하및 관련설비의 파손을 방지하는 것이다.

그리고, 전도된 코일(c)에 크레인 줄걸이 작업을 하는 것과 같은 비정상적인 작업이 불필요하게 됨으로서 작업자의 안전사고 방지는 물론, 작업중단을 최소화하여 생산성 증대에 기여할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 코일(c)의 외경을 감지하여 코일(c)이 이송라인에서 과도하게 이송되어 이탈되는 것을 방지하기 위한 장치에 있어서,

   생산된 코일(c)이 콘베이어(k)상에 얹혀 이송되어 올때, 코일 외경 크기를 감지해주는 코일 외경 감지부(20); 상기 코일외경 감지부(20)에 의해 감지된 코일외경 크기만큼 회전변위를 전달하는 외경전달부(40); 상기 전달된 외경크기의 변위만큼 후진되어 코일 외경을 터치하는 외경터치부(50);및, 코일(c)이 코일리프터(120) 중심으로 부터 벗어나서 코일외경 터치부(50)를 과도하게 터치할때 선회하여 콘베이어를 정지시켜주는 전기적인 신호를 송출하는 선회부(70);를 포함함을 특징으로 하는 코일의 정위치 제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 코일 외경 감지부(20)는 코일 외경 감지 피스톤(22)과 이를 지지하고 내부에서 왕복할 수 있도록 중공사각기둥 모양을 한 외경 감지 실린더(24)가 상기 몸체부(10)에 형성되며, 상기 실린더(24)와 피스톤(22) 사이에 장착되어 외경감지 피스톤(22)을 항상 실린더(24)의 외측으로 탄력지지하는 스프링(26)이 갖춰지고, 코일(c)이 진입할때 외경 크기 만큼 피스톤(22)이 몸체부(10)의 감지 실린더(24)내로 밀려들어 가고, 스프링(26)을 압축시키며, 상기 피스톤(22)의 후단에 형성된 래크기어(28)는 몸체부(10)내의 전방 중심축(30A)에 일체로 형성된 피니언 기어(32)를 회전시키도록 구성됨을 특징으로 하는 코일의 정위치 제어장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 외경 터치부(50)는 후방 중심축(30B)의 상부측에 원형의 크랭크(52)가 장착되고, 상기 크랭크(52)에는 막대모양의 수개의 마디마디로 연결되어 있는 외경 전달 링크(54)가 연결되며, 외경 전달 링크(54)는 터치 실린더(56) 내부에 장착된 터치 피스톤(58)의 후방 링크요소(60)와 조립되고, 상기 외경전달 링크(54)는 선회부(70)의 중공형 선회관(72)의 내측으로 연장되며, 상기 터치 실린더(56)의 내측에서 터치 피스톤(58)이 이동가능하도록 장착되는 한편, 상기 후방링크 요소(60)는 다수개의 막대부재가 사각형 틀구조를 이루도록 다수개의 핀으로 연결되고, 그 막대부재의 중간부분이 터치 실린더(56)의 브라켓(56A)에 힌지 연결되며, 후방링크요소(60)의 후단이 상기 외경 전달 링크(54)에 연결됨으로서, 상기 후방전달 링크(54)가 링크요소(60)의 후단부를 전방측으로 밀면, 상기 링크 요소(60)의 전단에 연결된 터치 피스톤(58)이 터치 실린더(56)의 내측으로 삽입되고, 상기 후방전달 링크(54)가 링크요소(60)의 후단부를 후방측으로 당기면, 상기 링크 요소(60)의 전단에 연결된 터치 피스톤(58)이 터치 실린더(56)의 외측으로 전진하도록 구성됨을 특징으로 하는 코일의 정위치 제어장치.