KR20030037467A - 강판 전단기의 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉간 압연설비의 전단기 라인에 설치되어 컨베이어를 통해 전달된 전단 스크랩을 적재함으로 옮겨 적재하는 강판 전단기의 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치에 관한 것이다.

본 발명의 스크랩 배출장치(1)는 에이프론(5), 지지 프레임(11) 및, 컨베이어 롤러(13)로 구성되어 있는 전단기 스크랩 배출장치(1)에 있어서, 2단계로 상승하도록 상기 에이프론(5) 아래쪽에 설치되어 있으며 상단에 복수의 가압블록(15) 쌍이 돌출 형성된 가압판(14)이 부착되어 있고 하단에 유동 베이스(17)가 부착되어 있는 신축 실린더(19), 일측단이 상기 신축 실린더(19) 좌우측의 복수의 지지암(21) 쌍 양측단에 각각 피벗 연결되어 있고 타측단 하부면이 상기 가압블록(15) 쌍의 좌우측 가압롤(23)에 의해 각각 지지되어 있는 복수의 리프팅바(25), 상기 리프팅바(25)의 양단에 회전 가능하게 장착된 구동 및 종동 체인휠(27,29)에 감겨 상기 구동 체인휠(27)을 통해 전달되는 구동원(31)의 회전 구동력에 의해 상기 리프팅바(25) 외주면을 따라 궤도운동을 반복하는 이송체인(33) 및, 상기 유동 베이스(17)의 저면에 부착된 래크(35)와 피니언(37) 그리고 안내롤러(41)와 안내레일(43)을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 에이프론(5)으로 이송되어 온 스크랩(3)을 에이프론(5)은 그대로 고정시킨 상태에서 리프팅바(25)만을 이용하여 적재함(10)으로 적절히 배출함으로써 안정적이면서 효율적으로 스크랩(3) 적재작업을 수행할 수 있게된다.

Description

강판 전단기의 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치{A kick-off device for discharging sheared scrap of chain conveyor type}

본 발명은 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제철소 등의 냉간 압연설비에 사용되는 전단기 라인의 말단에 설치되어 전단기에 의해 전단된 다음 컨베이어 등에 의해 이송되어 온 스크랩(scrap)을 스크랩 적재함으로 배출하는 강판 전단기의 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 냉간 압연설비에서 후강판을 압연한 후에 절단작업을 수행하게 되는데, 먼저 냉각대(cooling bed)에서 추출된 날판은 크롭 전단기(crop shear)에서 분할되고, 측면 전단기(double side shear)에 의해 측면이 절단된 뒤, 분할 전단기(dividing shear)에 의해 완제품으로 분할 절단된다. 그리고 나서 분할 절단된 스크랩은 분할 전단기 하부로 낙하되어 컨베이어에 의해 스크랩 배출장치(kick-off device)까지 이송된 후, 이 배출장치에 의해 스크랩 적재함(scrap box)에 적재된다.

그런데, 이와 같은 종래의 스크랩 배출장치는 도 1 및 도 2에 도면번호 101로 도시된 바와 같이 분할 전단기로부터 롤러 컨베이어를 따라 이송되어 온 스크랩(103)이 올려 놓여지는 에이프론(105), 이 에이프론(105)의 저면 양측단에 힌지식으로 연결된 신축로드(107)와 구동 실린더(109), 에이프론(105)을 밑에서 지지하고 있는 지지 프레임(111) 및, 에이프론(105) 위에서 소정 위치까지 계속해서 스크랩(103)을 이송시키는 컨베이어 롤러(113)로 구성되어 있으며, 따라서 일단 에이프론(105) 위로 이송되어 온 스크랩(103)이 배출 준비상태로 정위치되면 도 1에 은선으로 도시된 것처럼 좌우측 구동 실린더(107) 중 어느 한 쪽이 신장되어 에이프론(105)을 일측변으로 경사지도록 함으로써 에이프론(105) 위에 놓여져 있는 스크랩(103)을 배출장치(101) 좌우측에 설치된 스크랩 적재함(110) 안으로 낙하시킨다.

그런데 이 때, 스크랩(103)은 에이프론(105) 바닥면 위로 컨베이어 롤러(113)를 노출시키기 위해 개구된 롤러홀(115)의 에지부분에 도 2에 A로 표시된 것처럼 걸리게 되면 적재함(110)으로 낙하되지 못하므로 다음 스크랩의 이송이 곤란해지기 때문에 스크랩(103)을 롤러홀(115)에서 빼내기 위해 불가피하게 분할 전단기의 작동을 일시적으로 정지시키지 않을 수 없게 되고, 따라서 작업지연으로 인해 작업 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 스크랩(103)이 롤러홀(115)에 걸려있던 상태에서 급격하게 적재함(110)으로 튕겨 내려갈 수 있으므로 적재함(110)에 정확히 적재되지 못하고 주변 설비나 작업자를 충격하여 설비를 손상시키거나 작업자에 상해를 입히는 사고가 발생할 수 있으며, 아울러 적재함(110)에서 이탈된 중량의 스크랩(103)을 정리하기 위해서 많은 작업인원과 작업시간이 소요될 뿐만 아니라, 비록 에이프론(105)에서 튕겨나온 스크랩(103)이 적재함(110)에서 이탈되지는 않더라도 적재함(103) 내에서 균일하게 적재되지 못하므로 스크랩 적재함(110) 교환 작업시 적재함(110)이 전도되어 안전 사고가 발생되는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 스크랩 배출장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 종래의 스크랩 배출장치에 사용되는 에이프론의 롤러홀 사이사이에 리프팅바를 설치하는 한편, 스크랩 적재함 내의 스크랩이 효율적으로 적재되도록 스크랩의 낙하 위치를 조정할 수 있는 리프팅바 위치조정장치를 설치하여 에이프론은 고정시킨 채로 리프팅바만을 이용하여 에이프론 위에 놓여진 스크랩을 적재함으로 낙하시킴으로써 보다 효율적인 스크랩 적재가 가능하도록 하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 전단기 스크랩 배출장치의 작동 상태를 설명하는 정면도.

도 2는 도 1의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 스크랩 배출장치의 사시도.

도 4는 도 3의 정면도.

도 5는 도 4의 부분 생략 측면도.

도 6은 도 3의 부분 생략 평면도.

도 7은 도 4에 이은 작동상태를 도시하는 도 3의 부분 생략 정면도.

도 8은 도 7에 이은 작동상태를 도시하는 도 3의 부분 생략 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

1 : 스크랩 배출장치2 : 롤러 컨베이어 테이블

3 : 스크랩 5 : 에이프론

10 : 스크랩 적재함11 : 지지 프레임

13 : 컨베이어 롤러15 : 가압블록

17 : 유동 베이스19 : 신축 실린더

21 : 지지암23 : 가압롤

25 : 리프팅바27,29 : 구동 및 종동 체인휠

31,39 : 구동모터 33 : 이송체인

35,37 : 래크와 피니언 41,43 : 안내 롤러 및 레일

49-1,49-2,49-3 : 수광센서53 : 발광소자

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 에이프론, 지지 프레임 및, 컨베이어 롤러로 구성되어 있는 전단기 스크랩 배출장치에 있어서, 2단계로 상승하도록 에이프론 아래쪽에 설치되어 있으며 상단에 복수의 가압블록(15) 쌍이 돌출 형성된 가압판(14)이 부착되어 있고 하단에 유동 베이스가 부착되어 있는 신축 실린더, 일측단이 신축 실린더 좌우측의 복수의 지지암 쌍 양측단에 각각 피벗 연결되어 있고 타측단 하부면이 가압블록 쌍의 좌우측 가압롤에 의해 각각 지지되어 있는 복수의 리프팅바, 이 리프팅바의 양단에 회전 가능하게 장착된 구동 및 종동 체인휠에 감겨 구동 체인휠을 통해 전달되는 구동원의 회전 구동력에 의해 리프팅바 외주면을 따라 궤도운동을 반복하는 이송체인 및, 유동 베이스의 저면에 부착된 래크와 피니언 그리고 안내롤러와 안내레일을 포함하고 있는 강판 전단기의 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 강판 전단기의 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치를 첨부 도면을 참조로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 스크랩 배출장치는 도 3에 도면번호 1로 도시된 바와 같이 일반적인 전단기 스크랩 배출장치와 마찬가지로 분할 전단기에 의해 최종 제품으로 절단된 스크랩(3)이 이송되어 오는 롤러 컨베이어 테이블(2)에 연속하여 인접 설치되어 있으며, 도 4에 도시된 것처럼 좌우측에 스크랩 적재함(10)이 인접 설치되어 있고, 외체를 형성하는 지지 프레임(11)과 이 지지 프레임(11) 상단에 설치되어 있는 에이프론(5) 그리고 에이프론(5)의 오목홈(16) 위로 노출되도록 지지 프레임(11)의 상단에 일렬로 배열 설치되어 있는 복수의 컨베이어 롤러(13) 등으로 이루어져 있다.

따라서, 전단기로부터 컨베이어(2)를 통해 에이프론(5)으로 전달된 스크랩(3)은 컨베이어 롤러(13)의 회전에 의해 배출준비 위치로 이동되며, 이후 배출 준비된 스크랩(3)을 적재함(10)으로 낙하시키기 위해 본 발명의 스크랩 배출장치(1)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 에이프론(5) 위에 놓인 스크랩(3)을 들어올려 양측단으로 낙하시키는 리프팅바(25), 이 리프팅바(25)의 내측단을 가압하여 피벗식으로 들어올리는 신축 실린더(19) 및, 리프팅바(25) 외주면에 궤도운동을 반복하도록 감겨 있는 이송체인(33) 등을 포함하며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 신축 실린더(19)와 리프팅바(25) 등을 지지 프레임(11)과 기부(12)에 대해 상대 이동시킬 수 있도록 해주는 래크(35)와 피니언(37) 같은 위치조정수단을 더 구비하고 있다.

여기에서, 도 4에 도시된 바와 같이 에이프론(5)과 기부(12) 사이에 설치되어 있는 신축 실린더(19)는 2단 이상, 다단으로 신축이 가능한 구동 실린더로서, 유동 베이스(17)의 바닥면 중앙에 부착되어 있으며, 상단면에 도 5에 도시된 것처럼 좌우 가압블록(15) 쌍이 전후방향으로 복수개 배열 설치되어 있는 가압판(14)이 부착되어 있고, 좌우 가압블록(15)의 상단에는 좌우측 리프팅바(25)의 내측단을 위쪽으로 밀어 올릴 때 리프팅바(25)의 내측단 하부면에 구름 가능한 상태로 각각 접촉되는 좌우 한 쌍의 가압롤(23)이 회전 가능하게 결합되어 있다.

또한, 가압블록(15)에 의해 위쪽으로 밀려 올라가도록 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 지지암(21)과 가압블록(15)에 의해 양단이 지지되어 있는 좌우 한 쌍의 리프팅바(25)는 도시된 것처럼 좌우로 길게 연장되어 외측단이 좌우 지지암(21)의 양측단에 피벗 가능하게 결합되어 있으며, 내측단은 하부면이 가압블록(15)의 좌우 가압롤(23) 쌍에 의해 각각 지지되어 있다. 이 때 좌우 지지암(21)은 도 3에 도시된 바와 같이 신축 실린더(19)를 중심으로 유동 베이스(17) 좌우측에 부착되어 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 컨베이어 롤러(13) 사이사이에 복수개의 리프팅바(25)를 설치하도록 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 컨베이어 롤러(13) 사이사이에 복수개가 위치하고 있다.

이와 같이 에이프론(5)과 유동 베이스(17) 사이에 설치된 복수의 지지암(21)에 의해 에이프론(5) 바로 아래쪽에서 상하로 피벗 가능하게 마주보도록 지지되어 있는 리프팅바(25)는 또한 도 3 내지 도 6에 도시된 것과 같이 각각의 외주면을 따라 이동하면서 위에 놓여진 스크랩(3)을 에이프론(5) 양측단으로 이송시키는 이송체인(33)이 장착되어 있는데, 이 이송체인(33)은 리프팅바(25)의 외주면을 따라 계속해서 궤도 운동을 반복하도록 리프팅바(25)의 양단에 회전 가능하게 장착된 한 쌍의 구동 및 종동 체인휠(27,29)에 감겨져 있으며, 각각의 구동 체인휠(27)은 다시 도 3 및 도 5에 도시된 것처럼, 지지암(21) 양측단에 관통 설치된 구동축(28)에 끼워져 유동 베이스(17) 위에 설치된 구동모터(31)로부터 이 모터(31)에 직결된 감속장치(32) 및 전동 체인(45)과 전동 체인휠(47)을 거쳐 전달되는 회전 구동력에 의해 회전하도록 되어 있다.

그리고 신축 실린더(19)의 일측에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 신축 실린더(19)를 따라 상하로 이동하는 가압판(14)의 위치를 파악하기 위한 센서봉(51)이 인접하게 세워져 있는데, 이 센서봉(51)에는 가압판(14)의 운동 단계에 따라 예컨대, 도 4 및 도 7과 도 8에 도시된 것처럼 가압판(14)이 상중하 3단으로 이동하는 경우 각 단계에서 마다 가압판(14)의 외측면에 부착된 발광소자(53)에서 조사되는 빛을 감지하여 가압판(14)의 위치를 파악하도록 센서봉(51)에는 상중하부 3개의 수광센서(49-1,49-2,49-3)가 부착되어 있다.

아울러, 위에서 설명한 신축 실린더(19) 및 리프팅바(25) 그리고 지지암(21) 등을 지지하고 있는 유동 베이스(17)는 도 4에 도시된 바와 같이 기부(12)와의 사이에 설치된 래크(35)와 피니언(37)에 의해 기부(12)나 배출장치(1)의 지지 프레임(11) 등에 대하여 상대적으로 횡운동을 하도록 되어 있는 바, 피니언 기어(37)는 기부(12) 위에 장착된 구동모터(39)에서 발생되어 감속장치(40)에 의해 감속된 회전 구동력에 의해 회전하게 되며, 이에 따라 피니언(37)과 맞물림된 래크(35)가 이동하면서 래크(35)가 부착되어 있는 유동 베이스(17)도 함께 횡방향으로 이동하게 되는데, 이 때 유동 베이스(17)는 모터(39)의 회전방향에 따라 도 4의 좌우측으로 이동을 반복하게 된다. 마찬가지로 유동 베이스(17)와 기부(12) 사이에서 래크(35)와 피니언(37) 좌우측에 설치된 안내롤러(41)와 안내레일(43)에 의해 유동 베이스(17)의 횡운동이 안정적으로 유지되는데, 이 때 도시된 것처럼 안내롤러(41)와 안내레일(43)은 각각 유동 베이스(17) 하부면과 기부(12) 상부면에 부착된다.

이제, 위와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 강판 전단기의 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

최초, 도 3에 일점쇄선으로 도시되어 있는 것처럼 분할 전단기에서 최종 제품으로 절단되어 롤러 컨베이어 테이블(2)을 따라 배출장치(1)로 전달되어 온 스크랩(3)은 종래의 배출장치에서와 마찬가지로 컨베이어 롤러(13)의 회전에 의해 에이프론(5)의 오목홈(16)을 따라 에이프론(5)의 상류측에서 하류측으로 이동하여 배출준비위치에 도달한다.

이와 같이 스크랩(3)이 배출준비를 위한 위치에 도달하게 되면 먼저 스크랩 적재함(10)에의 적재 위치를 정하고, 스크랩(3)의 낙하위치를 선정하여 해당 위치까지 유동 베이스(17)를 이동시키는데, 이를 위해 최초 구동모터(39)가 기동하고, 이어서 감속장치(40)를 거쳐 피니언(39)이 회전축을 중심으로 회전을 일으키게 되며, 이에 따라 래크(35)가 이동하면서 도 3에 도시된 바와 같이 유동 베이스(17)도 함께 스크랩(3) 배출을 위한 소정의 위치까지 이동하게 된다. 이 때 이동량은 제어부(미도시)에 의해 조정된다.

이와 같이 유동 베이스(17)가 소정의 위치로 이동한 다음에는 도 4에 도시된 상태에서 신축 실린더(19)가 작동을 개시하여 가압판(14)의 발광소자(53)가 중간 수광센서(49-2)에 의해 감지될 때까지 1차로 상승하면서 가압롤(23)에 의해 리프팅바(25) 내측단 하부면의 수압부(24)를 가압하여 리프팅바(25)를 도 7에 도시된 것처럼 에이프론(5)과 평행한 위치까지 들어올리게 되며, 이 때 스크랩(3)은 리프팅바(25) 위에 올려 놓여지게 된다.

이어서, 도 5에 도시된 체인 구동모터(31)가 작동하여 전동휠(47)과 전동체인(45)을 통해 구동축(28)에 회전 구동력이 전달됨에 따라 구동 체인휠(27)이 회전 구동되면서 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 리프팅바(25)의 둘레에 구동 및 종동 체인휠(27,29)에 의해 감겨 있는 이송체인(33)이 같은 방향으로 궤도운동을 함에 따라 도 7에 은선으로 도시된 것처럼 좌우 리프팅바(25)의 중간에 놓여있던 스크랩(3)이 도 7에 실선으로 표시된 위치로 이송된다.

이와 같이 스크랩(3)이 리프링바(25)의 일측단으로 이송된 다음 신축 실린더(19)가 재차 작동하여 발광소자(53)가 상부 수광센서(49-1)에 의해 감지될 때까지 가압판(14)이 2차로 상승하면 도 8에 도시된 것처럼 리프팅바(25)가구동축(28)을 축으로 하여 위쪽으로 피벗 회전함으로써 이송체인(33) 위에 놓여져 있던 스크랩(3)을 적재함(10)으로 낙하시켜 적재하게 된다.

이렇게 해서 하나의 스크랩(3) 배출작업이 완료되고 나면 신축 실린더(19)가 도 4에 도시된 원래의 위치로 복귀되며 이에 따라 리프팅바(25)도 하강하여 에이프론(5) 밑으로 되돌아가고 유동 베이스(17)도 구동모터(39)에 의해 원래의 위치로 되돌아가 다음 번 스크랩(3)의 이송을 대기하게 되고, 이와 같은 일련의 과정을 반복적으로 수행함으로써 배출장치(1)에 의해 다수의 스크랩(3)을 적재함(10)에 적재하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 강판 전단기의 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치에 의하면, 래크와 피니언에 의해 유동 베이스를 좌우로 횡이동시킴으로써 적재함으로 낙하되는 스크랩의 낙하 시작위치를 조정할 수 있게 되므로 스크랩을 적재함 내에 정확하고 균일하게 적재할 수 있게 된다. 또한 리프팅바에 의해 스크랩을 에이프론의 양측단에 인접 위치시킨 뒤 들어올려 낙하시킴으로써 낙하각도를 심하게 기울이지 않고도 스크랩을 낙하 장애 없이 원활하고 안정되게 적재함으로 낙하시켜 적재할 수 있게 된다.

따라서, 스크랩 적재작업을 안정적이면서도 원활하고 효율적으로 수행할 수 있게 되므로 스크랩 오적재로 인한 공정지연이나 인명손상 및 설비파손 등과 같은 재해발생의 위험성을 예방할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 전단기로부터 컨베이어(2)를 통해 이송된 스크랩(3)이 놓여지는 에이프론(5), 상기 에이프론(5)을 지지하는 지지 프레임(11) 및, 상기 에이프론(5) 위로 일부 노출되어 상기 스크랩(3)을 배출준비 위치까지 이송시키는 복수의 컨베이어 롤러(13)로 구성되어 있는 전단기 스크랩 배출장치(1)에 있어서,

   다단으로 상승하도록 상기 에이프론(5) 아래쪽에 설치되어 있으며 상단에 복수의 가압블록(15) 쌍이 돌출 형성된 가압판(14)이 부착되어 있고 하단에 유동 베이스(17)가 부착되어 있는 신축 실린더(19) 및, 일측단이 상기 신축 실린더(19) 좌우측의 복수의 지지암(21) 쌍 양측단에 각각 피벗 연결되어 있고 타측단 하부면이 상기 가압블록(15) 쌍의 좌우측 가압롤(23)에 의해 각각 지지되어 있는 복수의 리프팅바(25)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 강판 전단기의 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 리프팅바(25)는 양단에 회전 가능하게 장착된 구동 및 종동 체인휠(27,29)에 감겨 상기 구동 체인휠(27)을 통해 전달되는 구동원(31)의 회전 구동력에 의해 상기 리프팅바(25) 외주면을 따라 궤도운동을 반복하는 이송체인(33)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 강판 전단기의 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 유동 베이스(17)는 저면에 부착된 래크(35)와 상기 래크(35)에 맞물림되는 피니언(37), 상기 피니언(37)을 회전 구동시키는 구동모터(39) 그리고, 상기 구동모터(39)에 의한 왕복 횡이동을 안내하도록 저면 양측에 설치된 안내롤러(41)와 안내레일(43)을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 강판 전단기의 체인 컨베이어형 스크랩 배출장치.