KR20020046718A - 코일제품 폭 검출장치 - Google Patents

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한상빈
선창수
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이구택
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Abstract

본 발명은 수직으로 현수되어 있는 프레임과, 상기 프레임에 수직이동이 가능하게 장착되는 한 쌍의 링크와, 상기 링크 각각에 일단이 연결되어 상기 링크가 수직이동함에 따라 서로 반대방향으로 수평이동하여 코일제품을 파지하거나 또는 파지해제하는 한 쌍의 아암과 상기 링크의 상하이동을 제한하기 위하여 상기 프레임의 일측면에 소정간격으로 이격되어 설치된 상부 및 하부 리미트 스위치를 포함하는 리프터에 장착되어 상기 아암에 의해 파지되는 코일제품의 폭을 측정하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 상부 리미트 스위치에 인접하도록 상기 프레임의 일측면에 장착되는 위치센서와, 상기 프레임에 장착되는 상기 링크의 장착부위에 장착되는 고정판과, 상기 포지션 센서와 상기 고정판에 연결되는 와이어로 이루어지고, 상기 포지션 센서는 상기 링크가 상기 프레임을 따라 상하이동함에 따라 신축되는 상기 와이어의 신축량을 검출함으로써 상기 아암에 파지되는 코일제품을 폭을 검출하는 것을 특징으로 하므로, 냉연 코일의 완제품 크레인 집척 작업시 코일의 폭을 정확히 파악하여 정보의 바뀜을 방지하므로서 정확한 크레인 정보작업으로 코일 바뀜에 의한 크레임 및 고객 불만 제기 감소에 따른 고객 신뢰도 향상이 되고있으며, 제품 야드 적치시 코일 정보의 틀림으로 2단 코일과 1단코일의 폭이 맞지 않아 추락, 전도 되어 제품이 스크랩 처리되는 것을 방지하고 있으며, 육안확인으로 운전자가 리프터 아암의 폭을 불확실하게 판단하면서 작업하던것을 정확한 리프터 아암의 폭을 확인하면서 작업할수 있도록 함으로서 제품 에지(EDGE)부 찍힘을방지하여 제품의 손상 방지와 재 포장에 의한 불 필요한 작업을 해소하는 등의 효과가 있다.

Description

코일제품 폭 검출장치{Apparatus for detecting the width of the coil product}
본 발명은 천정기중기 설비의 리프터에서 코일 폭을 자동으로 검출할 수 있는 장치에 관한 것이고, 더 상세하게는 냉연공장 입출고용 크레인에 설치되어 크레인으로 코일 이송시 코일의 폭을 측정하여 그 측정값을 디스플레이하고 측정 데이타를 무선 모뎀을 통하여 크레인 상의 운전실(이하, '차상국'이라 칭함)로 전송하여 운전자가 측정 코일값을 확인함과 동시에 크레인 조정실(CLTS; CRANE LOCAL TRACKING SYSTEM)로 전송하는 코일 폭 검출장치에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 코일 리프터(701)는 안전하고 효율적으로 냉연 코일을 취급할 수 있도록 설계되고 제작되었으며 코일(104)을 파지하기 위한 한 쌍의 아암(103)과, 아암(103)을 지지하는 링크(102)와, 프레임(108)으로 구성된다. 그리고, 리프터 측면에는 리프터 아암(103) 사이의 폭을 확인할 수 있도록 아암(103)이 수평방향으로 이동하는 이동량을 나타내는 수치표시창(702)이 제공된다.
대체적으로, 크레인 운전자는 크레인 조정실에서 육안으로 수치표시창(702)을 확인하여 코일(104) 이송작업을 수행하게 된다. 즉, 크레인 운전자는 정확한 리프터 아암(103)의 폭을 확인하지 않고 제공된 정보에 따라 코일(104)의 이송작업을 수행하게 된다.
따라서, 예를 들어 리프터 아암(103)이 이송하려는 코일(104)의 실제 폭만큼 전개되지 않은 상태에서 코일의 이송작업을 수행하게 되면, 리프터 아암(103)이 코일(104)의 에지부를 찍게 되어 제품의 손상 및 재포장의 사례가 발생하게 된다.
또한, 제1도 그림 3에서와 같이 리프터(701)가 코일(104)을 들고있는 상태에서 현재 작업하고있는 코일(104) 정보를 운전자가 운전실에서 확인할수가 없어 수시로 수작업으로 확인하면서 작업하고있으며 이 작업 과정에서 코일(104)의 정보가 뒤바뀌여 재작업은 물론 코일(104) 바뀜에 의한 클레임 발생으로 고객의 신뢰도를 떨어뜨린다.
즉, 코일제품 야드 다단 적치시 적치시 코일정보가 정확하지 못하면, 틀린경우 1단코일과 2단코일의 폭이 맞지않아 코일이 추락 전도되어 제품을 완전히 손상시키고, 넓은 폭의 코일 적치 위치에 소폭의 코일을 적치시키면 넓은(광폭) 코일 적치 장소가 협소하여 각각 공정에서 작업되는 다양한 사이즈의 코일을 연속하여 생산할 때 자동화 작업이 이루어지는 코일 이송작업 지연에 따른 생산 감소는 물론 주문 수요가가 요구하는 제품이 아닌 타 용도와 사이즈의 제품이 인도되는 등 중대한 문제점들이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 크레인을 이용하여 코일 이송 작업시 코일의 내경에 삽입되여 지지하는 크레인 리프터 아암의 이동량을 인식하여 이송하는 코일의 폭을 감지하도록 구성된 감지장치와, 상기 감지장치에 의하여 연산된 연산량을 제어하여 코일 집척작업시 제품의 손상을 방지하며 재포장에 따른 작업시간 과다 발생을 해소하고 작업자에 의존한 크레인을 이용한 코일의 이송작업을 정보에 의하여 제어함으로써 자동작업을 유도하여 코일의 정보 바뀜으로 인한 타 수요가에게 인도되여 발생하는 크레임과 불만제기 감소에 따른 고객 신뢰도 향상에 기여하고, 코일 야드 적치 작업시 코일 추락, 전도 사고를 방지할 수 있도록 코일제품 폭 검출장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 리프터를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 코일 폭 검출장치가 리프터에 장착된 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 코일제품 폭 검출장치의 구성도.
도 4는 본 발명에 따라 리프터 아암 작동을 제어하기 위한 시스템의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 코일제품 폭 검출장치의 제어시스템의 구성도로서, a는 크레인 리프터 시스템의 구성도, b는 크레인 운전실 시스템의 구성도, c는 데이타 비교장치 시스템의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 코일 폭 검출장치의 폭 검출작동을 나타내는 흐름도로서, a는 폭검출 흐름도, b는 크레인 리프터 작업 흐름도, c는 보정 흐름도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
303 : 폭 검출장치
310 : 포지션 센서
311 : 와이어 로프
312 : 고정 플레이트
509 : 폭 데이타 비교장치
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 수직으로 현수되어 있는 프레임과, 상기 프레임에 수직이동이 가능하게 장착되는 한 쌍의 링크와, 상기 링크 각각에 일단이 연결되어 상기 링크가 수직이동함에 따라 서로 반대방향으로 수평이동하여 코일제품을 파지하거나 또는 파지해제하는 한 쌍의 아암과 상기 링크의 상하이동을 제한하기 위하여 상기 프레임의 일측면에 소정간격으로 이격되어 설치된 상부 및 하부 리미트 스위치를 포함하는 리프터에 장착되어 상기 아암에 의해 파지되는 코일제품의 폭을 측정하기 위한 장치는 상기 상부 리미트 스위치에 인접하도록 상기 프레임의 일측면에 장착되는 위치센서와, 상기 프레임에 장착되는 상기 링크의 장착부위에 장착되는 고정판과, 상기 포지션 센서와 상기 고정판에 연결되는 와이어로 이루어지고, 상기 포지션 센서는 상기 링크가 상기 프레임을 따라상하이동함에 따라 신축되는 상기 와이어의 신축량을 검출함으로써 상기 아암에 파지되는 코일제품을 폭을 검출하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
본 발명에 따르면, 코일제품 폭 검출장치는 크게 리프터(701)에 설치되어 코일제품(104)의 폭을 측정하는 폭 검출장치(303)와, 크레인 조정실에 설치되어 폭검출장치(303)로부터 전송된 데이타값을 수신하여 출력하는 수신장치(313)와, 출력되는 데이타값을 디지털 화면으로 나타내어 운전자가 정보를 쉽게 확인할 수 있는 중앙 제어부(321)와, 리프터 아암을 자동으로 작동시켜 주는 장치(322)로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 리프터 프레임(108)의 측면에 폭 측정장치(303)가 설치되며, 크로스 리미트 스위치(105)가 작동되는 위치에 코일(104) 폭을 측정하기 위한 포지션 센서(310)가 설치되고, 링크(102)가 수직 작동되면서 와이어 로프(311)를 이동시켜주는 와이어 로프 고정 플래트(311)가 설치되어 리프터(701)의 아암(103)이 수평방향으로 작동될때 링크(102)는 수직방향으로 이동하면서 코일제품의 폭을 측정한다.
폭 측정장치(303)는 코일(104)의 폭을 측정하는 포지션 센서(310)와, 와이어 로프(311)를 이동시키는 고정 플레트(312)와 포지션 센서(310)에서 측정한 측정값을 본체로 이송하는 케이블(302)과, 측정 데이타값을 전송하는 송신 안테나(301)와, 전송장치 및 중앙 연산 처리 장치가 내장된 본체로 구성된다.
수신장치(313)는 폭 측정장치(303)에서 전송된 값을 무선으로 수신하는 수신안테나(314)와, 전송된 데이타를 출력시키고 수신 장치와 중앙 연산 처리 장치가 내장된 차상국 수신장치 본체와 출력값을 디지털화하여 크레인 조정실(321)로 전송하는 케이블(317)로 구성된다.
제어시스템(321)에는 현재 작업하고있는 코일의 정보상의 수치를 나타내는 목표치 디지탈 화면(318)과, 현재 작동중인 리프터(701)의 아암(103)의 측정값을 나타내는 현재치 디지탈 화면(319)과 목표치와 현재치의 일치 여부를 쉽게 확인할 수 있는 확인램프(320)로 구성된다.
리프터 아암 자동 작동장치(322)에는 폭 측정장치(313)와 코일 지령값(511)를 비교하는 장치(509)와 편차량을 콘트롤하는 PLC(508)로 구성된다.
폭 측정장치는 어떠한 위치에서도 위치 정보를 놓치지 않고 실제의 폭 값을 아날로그로 출력시켜주는 포지션 센서(310)와 아날로그를 디지탈로 변환시켜주는 변환기(505)와 그 측정값을 연산하는 중앙 연산 처리장치(504)와 교정할 때 사용하는 폭계 전면 키 스위치(506)와 측정값 및 기기의 이상 사항등을 폭계 측정 장치에 나타내는 액정표시기(304)와 측정 데이타를 전송하는 변복조 장치(503)로 이루어진다.
상기 차상국 시스템 구성도는 측정 데이타를 지상국으로부터 수신받는 변복조 장치(502)와 크레인 조정실(321)로 데이타값을 출력시켜 주는 차상국 수신장치의 중앙 연산 처리 장치(501)와 데이타값 및 송,수신 상태를 나타내는 액정표시기(315)로 이루어진다.
리프터 아암 자동 작동 시스템 구성도는 폭 측정 데이터(313)를 이진화 십진수로 데이타하여 보내는 데이타 값과 코일 지령값(511)을 이진화 십진수 변경장치(510)를 통하여 보내는 데이타 값을 비교하는 폭 데이타 비교장치(509)와 편차량을 콘트롤하여 리프터 드라이버 유니트(507)을 제어하는 편차량 콘트롤 PLC로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.
제 3도의 코일 폭 검출장치 조립 상태도와 제 4도의 코일 폭 검출장치 상세 구성도에 도시된 바와 같이 냉연코일 폭 측정장치의 작동은 리프터 아암(103)의 수평 작동시 링크(102)는 오픈 리미트(107)와 크로스 리미트(105) 사이에서 수직 작동 된다. 이때, 와이어 로프 고정플레트(312)가 링크(102)에 고정되어 작동되면서 위치의 정보를 포지션 센서(310)에서 측정한다.
제 4도의 코일 폭 검출장치 제어를 위한 시스템 구성도에 도시된 바와 같이, 코일(104) 폭을 측정하기 위한 포지션 센서(310)는 어떠한 위치에서도 위치 정보를 놓치지 않고 실제의 폭 값을 아날로그 시그날로 출력시키는 장치로서 폭의 데이타 값은 손실되지 않는다. 포지션 센서(310)의 출력은 아날로그/디지탈 변환기(505)를 통하여 폭 측정장치의 중앙 연산 처리 장치(504)에서 연산 되어지고 그 값은 액정 표시기(304)에 디스플레이 되며, 모뎀(503)을 통하여 차상국으로 전송되어진다.
제 5도의 코일 폭 검출장치 폭 검출을 위한 흐름도의 폭계 운전 방법은 파워 스위치(305) 온하는 것으로 감지 데이타 읽기(310)와 데이타 연산(504)과 액정 표시기(304) 표시 및 데이타 전송(503)까지를 자동으로 수행한다.
또한, 폭 검출장치는 파워를 온함과 동시에 현재의 값을 디스플레이하는 구조로 설계되어져 있으며 제로(ZERO)값, 링크(LINK)값, 스트로크(STROKE)값, 보정설정값 들은 읽기 전용 메모리(EEPROM)에 보관 되어진다. 교정을 하는 경우는 기존 교정 데이타로 값이 맞지않거나, 리미트 스위치 위치변경을 많이 하였을 경우에는 교정을 반드시 실시하여 주어야 한다.
교정하는 방법은 전면 키 스위치(506)에 설치된 모드키 스위치(306), 업키 스위치(307), 다운키 스위치(308), 세트키 스위치(309)를 이용하여 교정한다. 모드키(306)는 교정을 실시할 경우에 사용하며 주로 제로, 스판(SPAN)값을 확인하기 위하여 사용한다. 또 제로, 스판값 설정시 설정값의 단위 선택용으로도 사용한다.
업키(307)는 교정 모드에서 제로 선택시에 사용하며 설정값 업(UP)용으로 사용한다. 다운키(308)는 교정 모드에서 스판 선택시에 사용하며 설정값 다운용으로 사용한다. 세트키(309)는 제로, 스판 설정 완료후 입력용으로 사용하는데 교정 방법은 다음과 같다
먼저, 스트로크 설정하는데 스트로크 값은 오픈 크로스 리미트(107)와 크로스 리미트 스위치(105)의 제로값과 스판값의 길이값을 말하며 스트로크 설정방법은 파워 온(305) 초기 화면의 시스템 초기화에서 스트로크 데이타 입력(506)하고 코일 폭 값이 나타나면 모드키(306)를 3초간 누른다음에 다시 모드키(306)를 3초간 누른다음 업키(307)를 선택하여 제로값(리프터 크로스에서 실시)과 스판값(리프터 오픈위치에서 실시)을 모드키(306)를 이용하여 입력할 단위를 선택한다.
업키(307)/다운키(308)을 이용하여 값을 입력한 후 세트키(309)를 누르는 것으로 데이타 입력이 종료되며 제로 모드에서의 데이타는 "0000"이 되고 스판 모드에서는 스판 길이값을 입력한다.
초기 화면 복귀시에는 모드키(306), 업키(307), 다운키(308)를 동시에 누른 후, 제로값을 설정하는데 제로값은 리프터(701)를 완전히 크로스시킨 상태에서 실시하며 제로값 설정방법은 파워 온(305) 초기 화면에서의 시스템 초기화에서 제로 데이타(506)을 입력하고 메인 화면이 나타나면 업키(307)를 3초간 누른후 업키(307)를 다시 누른후 모드키(306)를 이용하여 입력할 단위를 선택한다.
업키(307)와 다운키(308)를 이용하여 값을 입력한 후, 세트키(309)를 누르는 것으로 데이타 입력은 종료되고 초기화면 복귀시에는 모드키(306), 업키(307), 다운키(308)를 동시에 누르면 된다.
다음은 링크값을 설정하는데 링크값은 축의 길이를 입력하는 것으로 링크값 설정방법은 파워 온(305) 초기화면에서 코일 폭값이 화면에 나타나면 모드키(306)를 10초간 누루고 LCD(304) 화면에 링크 모드화면이 나타나며 여기서 다시 업키(307)를 누루면 링크 입력 화면이 나타난다. 링크 이력 화면이 나타나면 모드키(306)를 이용하여 입력할 단위를 선택하고 업키(307)와 다운키(308)를 이용하여 값을 입력한다. 입력이 완료된후에는 세트키(309)를 누르는것으로 데이타 일력은 종료된다. 초기화면 복귀시에는 모드키(306), 업키(307), 다운키(308)를 동시에 누른면 된다.
차상국 폭 검출장치의 운전방법은 파워 스위치(316)를 온하는 것으로 데이타 수신에서 출력까지 자동으로 이루어지도록 되어있다. 차상국에 설치되는 코일 폭 검출장치(313)는 지상국 폭 검출장치(303)에서 보내온 데이타를 RF 모뎀(502)을 통하여 읽어지고 읽은 값은 액정 표시기(315)에 디스플레이 시키고 그값은 숫자 데이타로 크레인 크레인 조정실(321) 화면에 출력되어 운전자가 코일 정보의 일치 여부를 확인하면서 작업하는것으로 작용되어진다.
이때, 지상국 폭계 검출 장치(313)에서 데이타가 읽어지지 않을 경우에는 액정표시기(315)에 에러 메시지(ERROR MESSAGE)가 디스플레이 되어지고 데이타의 출력은 에러의 최종 데이타가 표시되어지고 재부팅은 파워 스위치(316)를 리세트시키면 된다.
코일 폭 검출장치를 이용한 코일 이송 작업은 크레인(801)이 정보 작업 대상 코일(104)에 도착하여 작업지시가 내려가면 리프터 아암(103)이 풀(PULL) 오픈되면서 코일 폭 데이타 비교장치(509)가 작동되어 차상국 측정데이타 폭(321)과 CLTS BCD 데이타 폭(510)을 인식하여 편차값을 편차량 콘트롤 PLC(508)로 송신되어 리프터 드라이버 유니트(507)을 작동시켜 리프터 아암(103)이 코일 지령값 코일(104)의 폭에 맞게 자동으로 클램핑하게 된다.
클램핑 상태에서 차상국 측정 데이타 폭(321)과 크레인 조정실의 데이타 폭(510)이 맞는 경우에는 크레인 조정실의 확인램프(320)가 점등하고 운전자가 확인하여 정보작업을 정확하게 정상작업 수행하고, 맞지않을 경우 크레인 조정실의 확인 램프(320)가 오프(OFF)되면서 알람(ALARM)이 발생되어 운전자가 정보 확인후 틀린경우(cm단위로 설정) 재작업하게 된다.
따라서 본 발명에 의하면 냉연 코일의 완제품 크레인 집척 작업시 코일의 폭을 정확히 파악하여 정보의 바뀜을 방지하므로서 정확한 크레인 정보작업으로 코일 바뀜에 의한 크레임 및 고객 불만 제기 감소에 따른 고객 신뢰도 향상이 되고있으며, 제품 야드 적치시 코일 정보의 틀림으로 2단 코일과 1단코일의 폭이 맞지 않아 추락, 전도 되어 제품이 스크랩 처리되는 것을 방지하고 있으며, 육안확인으로 운전자가 리프터 아암의 폭을 불확실하게 판단하면서 작업하던것을 정확한 리프터 아암의 폭을 확인하면서 작업할수 있도록 함으로서 제품 에지(EDGE)부 찍힘을 방지하여 제품의 손상 방지와 재 포장에 의한 불 필요한 작업을 해소하는 등의 효과가 있다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

Claims (3)

  1. 수직으로 현수되어 있는 프레임과, 상기 프레임에 수직이동이 가능하게 장착되는 한 쌍의 링크와, 상기 링크 각각에 일단이 연결되어 상기 링크가 수직이동함에 따라 서로 반대방향으로 수평이동하여 코일제품을 파지하거나 또는 파지해제하는 한 쌍의 아암과 상기 링크의 상하이동을 제한하기 위하여 상기 프레임의 일측면에 소정간격으로 이격되어 설치된 상부 및 하부 리미트 스위치를 포함하는 리프터에 장착되어 상기 아암에 의해 파지되는 코일제품의 폭을 측정하기 위한 장치에 있어서,
    상기 상부 리미트 스위치에 인접하도록 상기 프레임의 일측면에 장착되는 위치센서와,
    상기 프레임에 장착되는 상기 링크의 장착부위에 장착되는 고정판과,
    상기 포지션 센서와 상기 고정판에 연결되는 와이어로 이루어지고,
    상기 포지션 센서는 상기 링크가 상기 프레임을 따라 상하이동함에 따라 신축되는 상기 와이어의 신축량을 검출함으로써 상기 아암에 파지되는 코일제품을 폭을 검출하는 것을 특징으로 하는 코일제품 폭 검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    이송하고자 하는 코일제품의 폭에 대한 기본정보가 저장되어 있고, 상기 포지션 센서에 의해 검출되는 코일제품의 폭에 대한 실측량을 수신하는 제어기를 더포함하는 것을 특징으로 하는 코일제품 폭 검출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 기본정보와 상기 실측량을 비교하여 상기 리프터의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 코일제품 폭 검출장치.
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JPH0570083A (ja) * 1991-09-17 1993-03-23 Nisshin Steel Co Ltd 金属帯コイルの運搬装置
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