KR200393203Y1 - 형강부재 규격 자동측정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 형강부재 규격 자동측정장치에 관한 것으로, 그 목적은 절단로봇으로 공급되는 ㄷ형강의 높이, 두께, 폭 및 길이를 자동측정하여 절단작업을 신속 정확하게 할 수 있는 형강부재 규격 자동측정장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 공급된 ㄷ형강을 일측으로 센터링하고 측정센서에 의해 ㄷ형강의 폭을 측정하는 폭 측정부와, 상기 ㄷ형강을 이송하는 이송로울러 사이에 설치되어 일측으로 센터링된 ㄷ형강의 두께를 2개의 변위센서에 의해 측정하는 두께측정부와, 상기 모터에 의해 작동되고 ㄷ형강의 끝단을 파지하여 절단로봇방향으로 이송하고 설치된 엔코더와 이송로울러 선단에 설치된 센서를 연계하여 ㄷ형강의 길이를 측정하는 길이측정부로 구성되어, 공급되는 ㄷ형강의 폭, 두께, 높이, 길이를 자동으로 측정하도록 되어 있다.

Description

형강부재 규격 자동측정장치{Automatic size finder for section steel}

본 고안은 형강부재 규격 자동측정장치에 관한 것으로, 'ㄷ'자 형강 절단장치에 있어서, 형강의 높이, 두께, 길이를 자동으로 측정하여 공급되는 형강의 정보와 입력된 형강의 정보를 대비함으로써, 로봇에 의해 절단작업을 정확하게 실행할 수 있는 형강부재 규격 자동측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 형강은 각종 단면형상을 가진 봉 모양 압연재의 총칭으로, 철골 구조용으로 사용되고, 단면형상에 따라 등변 ㄱ형상, 부등변 ㄱ형강, Ｈ형강, Ｉ형강, ㄷ형강, Ｚ형강, Ｔ형강 등의 종류로 나누어지며, 길이는 보통 3.5∼12ｍ를 구비한다. 상기 형강은 동일단면구조를 구비한다 하더라도 그 목적에 따라 두께, 높이가 서로 다르고, 실제 사용시 적당한 크기로 절단하여 사용하고 있으며, 이러한 형강의 절단은 로봇에 의한 플라즈마 절단을 사용하고 있다.

종래에는 상기와 같은 형강을 절단하고자 할 경우, 절단로봇 방향으로 형강을 공급하고, 절단로봇은 미리 주어진 값에 따라 형강의 높이, 두께, 폭을 고려하여 절단작업을 하도록 되어 있었다.

그러나, 종래에는 공급되는 형강과 설정입력된 형강의 정보가 일치하는지를 작업자가 수작업에 의해 확인 한 후, 절단로봇 방향으로 형강을 공급하여야 하므로, 작업시간이 지연되고, 더 많은 전문인력을 필요로하게 되며 이러인해 인건비가 상승하는 문제점이 있었다. 특히, ㄷ형강의 경우, 높이와, 폭 및 두께를 고려하여 절단작업을 행해야 하므로, 공급되는 형강의 정보를 정확하게 측정할 수 있는 숙련자를 필요로 한다.

또한, 종래의 절단시스템은 형강의 정확한 절단위치 즉, 형강의 길이를 측정하기 위하여 형강의 길이를 따라 이동하며 길이를 측정할 수 있는 별도의 길이 측정장치를 더 설치하였으나, 공간적 제약이 따르고, 설비비가 증가되는 등 여러가지 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 절단로봇으로 공급되는 ㄷ형강의 높이, 두께, 폭 및 길이를 자동측정하여 절단작업을 신속 정확하게 할 수 있는 형강규격 측정장치를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 고안에 따른 전체 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 고안은 공급된 ㄷ형강(50)을 일측으로 센터링하고 측정센서에 의해 ㄷ형강의 폭을 측정하는 폭 측정부(10)와, ㄷ형강을 이송하는 이송로울러 사이에 설치되어 일측으로 센터링된 ㄷ형강의 두께를 측정하는 두께측정부(20)와, 상기 ㄷ형강의 끝단을 파지하여 절단로봇방향으로 이송하고 이송로울러 선단에 설치된 센서와 연계하여 ㄷ형강의 길이를 측정하는 길이측정부(30)로 구성되어 있다.

상기 폭 측정부(10)는 이송로울러(40) 상부로 이동된 ㄷ형강을 일측으로 정렬하고, 공급된 ㄷ형강의 폭을 측정하는 것으로, 도 2 에 도시된 바와 같이, ㄷ형강에 접촉되는 접촉대(11)와, 상기 접촉대(11)가 고정되고 양측에 설치된 회전체(12)에 의해 순환 회전되는 구동띠(13)와, 상기 구동띠(13)의 일측과 연결되어 구동띠(13)를 이동시키고 지지대(14)에 의해 지지되는 공압실린더(15)와, 상기 공압실린더(15)에 연결 설치되어 접촉대(11)의 이동거리를 측정하는 측정센서(16)로 구성되어 있으며, 이송로울러와 이에 이웃하는 또다른 이송로울러 사이에 위치하도록 설치된다.

상기와 같이 구성된 폭 측정부(10)는 공압실린더(15)의 작동에 의해 구동띠(13)가 회전체(12)를 따라 순환이동되고, 상기 구동띠(13)의 이동에 의해 접촉대(11)가 이동되어 ㄷ형강(50)을 정렬대(60) 방향으로 이동시켜 ㄷ형강을 정렬시킨다. 이와 같이 ㄷ형강(50)이 정렬되면, 접촉대의 이동거리를 측정센서(16)가 측정하여 제어부(70)로 전송함으로써, 정렬된 ㄷ형강의 폭을 측정하게 된다. 즉, 상기 ㄷ형강의 폭은 최초 접촉대의 위치에서 정렬대까지의 셋팅된 거리에서 접촉대의 이동거리를 제외하면, ㄷ형강의 폭이 측정된다.

상기 두께 측정부(20)는 2개의 변위센서에 의해 ㄷ형강의 두께를 측정하는 것으로, 도 3 에 도시된 바와 같이, 이송로울러(40) 사이에 위치하도록 설치되며, ㄷ형강의 일측면이 삽입되는 지지대(21)와, 상기 지지대(21) 내면에 설치되는 2개의 변위센서(22,23)로 구성되어 있다.

상기 두께 측정부(20)는 2개의 변위센서(22,23)가 설치된 지지대(21)내로 ㄷ형강(50)의 일측면이 삽입될 시, 제 1 변위센서(22)에 의해 제 1 변위센서(22)에서 ㄷ형강의 일측면까지의 거리(Ｌ1)가 측정되고, 제 2 변위센서(23)에 의해 제 2 변위센서(23)에서 ㄷ형강의 일측면까지의 거리(Ｌ2)가 측정되어 제어부(70)로 전송함으로써, ㄷ형강의 두께(ｔ)를 측정하게 된다. 즉, 상기 ㄷ형강의 두께는 설정된 제 1 변위센서와 제 2 변위센서간의 거리(Ｔ)에서 측정된 Ｌ1 및 Ｌ2 의 길이를 제외하면 ㄷ형강의 두께(ｔ)가 측정된다.

상기 길이측정부(30)는 도 4 에 도시된 바와 같이, 모터에 의해 ㄷ형강의 끝단을 파지하고 이송레일(31)을 따라 절단로봇(100) 방향으로 ㄷ형강을 이동시키는 파지부(32)와, 상기 파지부(32)에 연결 설치되는 엔코더(33)와, 상기 이송로울러(40)의 선단에 설치되는 감지센서(34)로 구성되어 있으며, ㄷ형강(50)의 끝단을 파지부(32)가 파지하여 이송레일(31)을 따라 이동하고, 파지부(32)의 이동에 의해 ㄷ형강은 이송로울러(40)에 의해 절단로봇방향으로 이동하며, 이동된 ㄷ형강은 이송로울러의 선단에 설치된 감지센서(34)에 의해 감지한다. 이와 같이 감지센서에 의해 ㄷ형강의 선단이 감지되면, 파지부의 이동거리를 엔코더에 의해 측정하여, 파지부 최초위치에서 감지센서까지의 설정된 전체길이에서 파지부의 이동거리를 제외하면 ㄷ형강의 길이가 측정된다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 폭측정부에 의해 ㄷ형강을 일측면으로 정렬시키고, 길이측정부에 의해 ㄷ형강을 절단로봇방향으로 이동시킴과 동시에, 두께측정부의 변위센서에 의해 ㄷ형강의 두께를 측정하며, 이송된 ㄷ형강의 끝단을 이송로울러 선단에 설치된 길이측정부의 감지센서가 감지하고 길이측정부의 엔코더와 연계하여 ㄷ형강의 길이를 측정한다.

이와 같이 측정된 ㄷ형강의 측정값은 미리 설정입력된 값과 대비하여, 절단대상물과 공급대상물의 일치여부를 판단하게 되므로, 절단작업시 발생되는 작업오류를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 폭 측정부, 두께 측정부 및 길이측정부로 이루어진 본 고안은 ㄷ형강의 절단부위 마킹하고 높이를 측정하는 높이측정부(80)를 더 구비할 수 있다.

상기 높이측정부(80)는 공급된 ㄷ형강에 절단부위를 표시함과 동시에 높이를 측정하는 것으로, 도 5 에 도시된 바와 같이, 절단부위를 표시하는 마킹부(81)와, 상기 마킹부를 상하좌우 이동시키는 이동부(82)와, 상기 이동부(82)와 연결되어 설치되는 높이측정센서(83) 및 상기 이동부(82)를 지지하는 지지대(84)로 구성되어 있다.

상기 높이측정부(80)는 공압실린더 또는 LM 가이드 등의 이동부(82)에 연결된 높이측정센서(83)에 의해 마킹부(81)의 상하 이동폭을 측정하여 ㄷ형강의 높이를 측정하게 된다. 즉, 상기 ㄷ형강의 높이는 설정된 마킹부의 최초위치에서 하강된 마킹부의 위치를 제외하면 공급된 ㄷ형강의 높이를 측정할 수 있다. 이때, 상기 절단부위를 표시하는 마킹부는 공지된 마킹수단을 사용한다.

이와 같이 폭, 두께, 길이가 측정된 ㄷ형강은 높이측정부의 마킹부에 의해 절단위치가 표시됨과 동시에, 마킹부의 상하 이동폭을 높이측정센서가 감지하여 ㄷ형강의 높이를 측정함으로써, 공급되는 ㄷ형강의 폭, 두께, 길이 및 높이를 측정하게 되며, 이러한 측정값을 미리 설정입력된 값과 대비하여, 절단대상물과 공급대상물이 일치하는지를 판단하게 된다.

또한, 상기 ㄷ형강에 절단부위를 마킹하는 마킹수단은 높이측정부(80)와 분리하여 별도로 설치할 수 있다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

이와 같이 본 고안은 공급되는 ㄷ형강의 정보를 자동측정하도록 되어 있어, 절단작업오류를 미연에 방지할 수 있으며, 이로 인해 불량품 발생을 억제하고, 경제적 부담을 해소할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 고안에 따른 전체 구성을 보인 예시도

도 2 는 본 고안에 따른 폭 측정부의 구성을 보인 예시도

도 3 은 본 고안에 따른 두께 측정부의 구성을 보인 예시도

도 4 은 본 고안에 따른 길이 측정부의 구성을 보인 예시도

도 5 는 본 고안에 따른 높이 측정부의 구성을 보인 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 폭 측정부 (11) : 접촉대

(12) : 회전체 (13) : 구동띠

(14) : 지지대 (15) : 공압실린더

(16) : 측정센서 (20) : 두께측정부

(21) : 지지대 (22) : 제 1 변위센서

(23) : 제 2 변위센서 (30) : 길이측정부

(31) : 이송레일 (32) : 파지부

(33) : 엔코더 (34) : 감지센서

(40) : 이송로울러 (50) : ㄷ 형강

(60) : 정렬대 (70) : 제어부

(80) : 높이측정부 (81) : 마킹부

(82) : 이동부 (83) : 높이측정센서

(84) : 지지대 (100) : 절단로봇

Claims (3)

1. 공급된 ㄷ형강을 일측으로 센터링하고 측정센서에 의해 ㄷ형강의 폭을 측정하는 폭 측정부와,

   상기 ㄷ형강을 이송하는 이송로울러 사이에 설치되어 일측으로 센터링된 ㄷ형강의 두께를 2개의 변위센서에 의해 측정하는 두께측정부와,

   상기 모터에 의해 작동되고 ㄷ형강의 끝단을 파지하여 절단로봇방향으로 이송하고 설치된 엔코더와 이송로울러 선단에 설치된 센서를 연계하여 ㄷ형강의 길이를 측정하는 길이측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강부재 규격 자동측정장치.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 폭 측정부는 ㄷ형강에 접촉되는 접촉대와, 상기 접촉대가 고정되고 양측에 설치된 회전체에 의해 순환 회전되는 구동띠와, 상기 구동띠의 일측과 연결되어 구동띠를 이동시키고 지지대에 의해 지지되는 공압실린더와, 상기 공압실린더에 연결설치되어 접촉대의 이동거리를 측정하는 측정센서를 구비하고,

   상기 두께 측정부는 이송로울러 사이에 위치하도록 설치되고 ㄷ형강의 일측면이 삽입되는 지지대와, 상기 지지대 내면에 설치되는 2개의 변위센서를 구비하며,

   상기 길이측정부는 ㄷ형강의 끝단을 파지하여 이송레일을 따라 절단로봇방향으로 ㄷ형강을 이동시키는 파지부와, 상기 파지부에 연결 설치되는 엔코더와, 상기 이송로울러의 선단에 설치되는 감지센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 형강부재 규격 자동측정장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서;

   절단부위를 표시하는 마킹부와, 상기 마킹부를 상하좌우 이동시키는 이동부와, 상기 이동부와 연결되어 설치되는 높이측정센서 및 상기 이동부를 지지하는 지지대로 구성된 높이측정부가 이송로울러 선단부위에 더 설치되는 것을 특징으로 하는 형강부재 규격 자동측정장치.