KR200401955Y1 - 코일 리프터 아암 - Google Patents

Abstract

본 고안은 코일 리프터 아암에 관한 것으로서, 코일을 이동시키기 위한 코일 리프터 아암 바디; 상기 바디 내측에 설치되는 구동 수단; 상기 바디 하단부에 수평 및 수직 위치 사이에서 회전 가능하도록 설치되며, 코일의 내측면을 지지하는 죠 및 코일과의 접촉 여부를 판정하는 로드 핀을 포함하는 슈; 및 상기 구동 수단에 의해 발생된 회전력을 상기 슈에 전달하기 위한 동력전달 기구를 포함하는 코일 리프터 아암에 있어서, 상기 동력전달기구는 상기 일단이 상기 구동 수단에 연결되는 상부 링크; 상기 슈의 회전축에 일단이 연결되는 하부 링크; 및 양단이 상기 상부 링크 및 하부 링크의 타단부에 연결되는 연결 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 리프터 아암을 제공한다.

본 고안에 의하면, 종래의 체인-스프라켓 구동 방식이 아닌 링크에 의해 직접 모터의 구동력을 슈에 전달하게 되므로 종래의 소음의 발생 및 동력의 손실과 같은 문제점을 개선하는 효과를 제공하게 된다.

Description

코일 리프터 아암{Coil lifter arm}

본 고안은 코일 리프터 아암에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제철소에서 생산된 냉연 또는 열연 강판을 권취한 코일을 들어올려서 이동시키거나 적재하기 위한 코일 리프터를 구성하는 요소 중의 하나인 코일 리프터 아암에 관한 것이다.

일반적으로, 코일 리프터는 제철설비에서 냉연강판, 열연강판의 코일을 지정된 장소로 운반하기 위한 운반 및 하역장치로서 여러겹의 강판이 말려져 있어 무거운 중량체를 이루고 있는 코일을 들어올려 위치를 안전하게 이동시킬 수 있도록 작업현장의 천정에 설치되게 된다.

이와 같은 종래 코일 리프터(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 리프터본체(220)의 양측으로 리프트 아암(210)이 쌍을 이루어 설치되어 있으며, 상기 리프트 아암(210)의 하단부에는 러그(211)가 상호 대향되는 수평방향으로 돌출 형성되어져 있고, 리프트 아암(210)의 간격조절을 위한 구동모터(212)가 상측에 장착되어 구성된다. 미설명 부호 213은 리프터에 코일 측면이 직접 접촉되는 것을 방지하기 위한 터치바를 나타낸다.

그리고, 리프터 본체(220)의 상부에는 이동후크(201)의 체결이 가능한 지지핀(202)이 구성되어 있다. 상기와 같은 구성을 이루는 종래의 코일 리프터(200)에 있어서는, 도 1에서와 같이 리프터의 러그(211) 부분을 코일(C)의 내경 중앙과 동일한 높이에 위치시킨 상태에서 구동모터(212)를 작동시키면 리프트 아암(210)이 서로 접근하면서 하단의 러그(211) 부분이 코일(C)의 내주면에 걸리게 되고, 이후 크레인(미도시) 작동으로 이동후크(201)를 들어올려 코일(C)을 원하는 이동지점으로 운반시키는 작업이 수행되었다.

그러나, 이러한 종래 코일 리프터(200)는 러그(211) 부분이 항시 노출된 상태를 이루고 있음으로 인한 위험성과 사각지역 발생에 다른 안전사고의 위험이 있었으며, 이와 함께 코일을 손상시키는 간섭이 발생할 수 있다. 또한, 코일의 적재시 리프트 아암(210)의 수평이동 거리만큼의 간격이 필요함으로 인해 많은 량의 코일을 적재할 수 없게 되는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 도 2에 도시된 바와 같은 코일 리프터가 사용되고 있다. 도 2에 도시된 코일 리프터는 기본적으로 코일 내주면을 지지하게 되는 슈(2)를 코일 리프터의 내측으로 회전시킬 수 있도록 구성한 것이다.

구체적으로는, 리프트 본체(10)에는 구동모터(4) 작동에 의해 상호간의 간격조절이 이루어지는 리프트 아암(1)이 양측에서 하향 설치되어 있으며, 상기 리프트 아암(1)의 선단측 내부에는 슈(2)가 회전축(3)을 중심으로 회동 개폐가 가능하게 설치되어져 있고, 양측 리프트 아암(1)에는 상호 대향방향으로 높이차를 두어 상,하 포토센서(8a, 8b)가 구성되어 있으며, 리프트 아암(1)의 내측에는 코일(C)의 측면을 보호하기 위한 터치바(18) 및 터치바 센서(19)가 각각 구비되어 있다.

그리고, 슈(2)의 상부에는 로드핀(7)이 돌출 구비되어 있으며, 그 하부에는 로드핀(7)에 가압력 작용 여부를 감지하기 위한 로드핀 센서(7a)가 내장되어 있다.

한편, 상기 회전축(3)에 직각방향 회동력을 전달하여 슈(2)를 개폐시키기 위한 개폐수단으로는 리프트 아암(1)의 내부에 구동모터(11)를 설치하고, 상기 구동모터(11)의 모터축(16)으로 부터 회동력을 전달받는 구동축(17) 일단에는 구동 스프라켓(12)이 장착되어 있으며, 상기 구동축(17)에는 개폐수단의 이상 작동시나 슈(2)가 다른 물체에 의한 충격 또는 전기적인 충격 발생시 다른 연결 부품에 과부하가 진행되는 것을 방지하기 위한 통상의 축부하 방지장치(미도시)가 설치되어 있고, 상기 구동 스프라켓(12)과 슈의 회전축(3)에 설치된 피동 스프라켓(12')을 전동체인(13)으로 연결하며, 중단에는 상기 전동체인(13)의 장력을 일정하게 유지하기 위한 장력조절기어(14)가 구성되어 있다.

상기 도 2에 도시된 코일 리프터 아암의 경우 슈를 회전시키기 위한 구동 기구로서 체인-스프라켓을 사용하고 있으나, 체인의 경우 장기간 사용하게 되면 연결부가 헐거워지거나 변형되어 소음 및 이탈 현상이 발생되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 구동모터의 구동력을 슈에 전달하는 동력 전달기구를 개선하여 제품의 수명을 연장하고 소음의 발생을 방지할 수 있는 코일 리프터 아암을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 고안은, 코일을 이동시키기 위한 코일 리프터 아암 바디; 상기 바디 내측에 설치되는 구동 수단; 상기 바디 하단부에 수평 및 수직 위치 사이에서 회전 가능하도록 설치되며, 코일의 내측면을 지지하는 죠 및 코일과의 접촉 여부를 판정하는 로드 핀을 포함하는 슈; 및 상기 구동 수단에 의해 발생된 회전력을 상기 슈에 전달하기 위한 동력전달 기구를 포함하는 코일 리프터 아암에 있어서, 상기 동력전달기구는 상기 일단이 상기 구동 수단에 연결되는 상부 링크; 상기 슈의 회전축에 일단이 연결되는 하부 링크; 및 양단이 상기 상부 링크 및 하부 링크의 타단부에 연결되는 연결 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 리프터 아암을 제공한다.

즉, 본 고안에서는 모터에서 발생된 동력을 슈에 전달하는 동력기구로서 종래의 체인이 아닌 링크를 사용함으로써 동력의 손실을 줄이고 내구성을 높일 수 있도록 한 것이다.

바람직하게는, 상기 아암 바디에는 두 개의 스토퍼가 상기 하부 링크의 회전 반경 내에 설치되어, 하부 링크의 회전 각도를 제한하도록 하는 것이 좋다.

바람직하게는, 상기 하부 링크에는 상기 슈의 회전축 주위에 위치하며, 회전시에 상기 스토퍼와 접촉하게 되는 걸림부가 형성되도록 하는 것이 좋다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 코일 리프터 아암의 실시예에 대해서 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 코일 리프터 아암의 일 실시예가 도시되어 있다. 상기 실시예에서 코일 리프터 아암 바디(100)는 내부에 공간을 갖는 직사각형 기둥 형상을 가지고 있으며, 상기 코일 리프터 아암 바디(100)의 상부에는 코일 리프터 본체(미도시)와 연결되기 위한 두 개의 결합공(102a, 102b)이 형성되어 있다.

또한, 코일 리프터 아암 바디(100) 중앙부 하단에는 후술할 슈의 회전에 필요한 구동력을 제공할 모터(104)가 설치되어 있으며, 상기 모터(104)의 구동축에는 감속 기어(106)가 연결되어 있다. 상기 감속 기어(106)는 모터(104)의 구동축의 회전속도를 감속하여 슈를 적절한 속도 및 토크로 회전시키도록 한다.

필요에 따라서는, 슈의 인출 및 인입 속도를 변경해야할 경우도 발생할 수 있다. 이 경우, 모터의 회전 속도 변경이나 감속 기어비의 변경 등으로 대응할 수 있으나, 모터의 회전 속도를 변경시키기 위해서는 회전 수를 제어할 수 있는 컨트롤러를 사용하여야 하고, 감속 기어 비를 변경하기 위해서는 내장되는 감속 기어의 크기를 변경하여야 하지만 이는 리프터 아암 바디의 폭을 변경해야 하므로 곤란할 수 있다. 따라서, 상기 감속 기어(106)의 회전축을 후술할 상부 링크(110)와 직접 연결하는 것이 아니라 기어를 통해서 맞물리도록 함으로써 기어비를 조정하여 슈의 인출 및 인입 속도를 변경할 수 있다.

상기 코일 리프터 아암 바디(100)의 우측 측면에는 상기 감속 기어(106)의 회전력을 슈에 전달하기 위한 동력 전달 기구가 배치되어 있으며, 상기 동력 전달 기구의 외측에는 동력 전달 기구가 외부에 노출되지 않도록 하기 위한 커버(108)가 설치되어 있다. 상기 동력 전달 기구는 일단부가 상기 감속 기어(106)의 회전축에 고정되는 상부 링크(110)와, 역시 일단부가 상술한 슈(150)의 회전축(140)과 결합되는 하부 링크(130) 및 양단부가 각각 상기 상부 링크(110)와 하부 링크(130)의 타단부에 형성된 연결공(112, 132)에 연결되는 연결 로드로서의 완충 수단(120)을 포함하고 있다.

여기서, 상기 완충 수단(120)을 구비하지 않고 직사각형 막대 형태의 연결 로드를 구비하는 실시예도 고려해 볼 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 커버(108) 및 완충 수단(120)을 제거한 상태의 실시예가 도시되어 있다. 도 4에서 상기 코일 리프터 아암 바디(100)의 좌측면에는 코일의 측면이 코일 리프터 아암 바디(100)의 측면에 의해 손상되는 것을 방지하기 한 보호판(109)이 장착되어 있으며, 상기 상부 링크(110)는 양단부의 직경이 서로 다른 트랙 형상을 가지며, 일단부는 상기 감속 기어(106)의 회전축과 결합되며, 타단부에는 상기 완충 수단(120)과 결합되기 위한 연결공(112)이 형성되어 있음을 알 수 있다.

상기 하부 링크(130)는 기본적으로 상기 상부 링크(110)와 유사한 형태를 가지나, 슈(150)의 회전축(140)과 연결되는 부분의 직경이 상부 링크(110)에 비해서 큰 형태를 가지며, 상기 회전축(140)과 연결되는 부분의 양측에는 걸림부(134)가 형성되어 있다. 상기 걸림부(134)는 하부 링크(130)의 외주면에서 반경 방향 외측으로 돌출된 형태를 가지며, 상기 코일 리프터 아암 바디(100) 중에서 회전축(140)의 외주부와 인접한 부분에는 두 개의 스토퍼(142, 144)가 형성되어 있다.

따라서, 상기 하부 링크(130)가 회전하는 경우에 상기 걸림부(134)가 상기 스토퍼(142, 144)에 걸리게 되므로, 하부 링크(130)의 회전 범위를 제한하게 된다. 여기서, 상부에 위치하는 스토퍼(142)는 슈(150)가 코일 리프터 아암 바디(100)의 내측에 완전히 수납된 상태에서 하부 링크(130)의 걸림부(134)와 접촉하게 되며, 하부에 위치하는 스토퍼(144)는 슈(150)가 코일 리프터 아암 바디(100)의 외측으로 완전히 펼쳐진 상태(도 4에 도시된 상태)에서 하부 링크(130)의 걸림부(134)와 접촉하게 된다.

상기 슈(150)는 도 4에서 최상단 부에서 돌출되는 로드 핀(152)을 포함한다. 상기 로드 핀(152)은 도 4에 도시된 바와 같이 종래의 원형 단면이 아닌 일 방향으로 연장된 타원형의 단면을 갖는다. 이로 인해, 코일의 내주면과 접촉하는 면적이 종래에 비해서 늘어나게 되므로 코일의 내주면에 변형이 발생된 경우에도 종래에 비해서 보다 정확하게 접촉 여부를 감지해 낼 수 있게 된다. 또한, 상기 로드 핀(152)과 인접한 부분에는 코일의 내주면과 접하는 죠(154)가 장착되는 바, 상기 죠(154)는 금속재가 아닌 플라스틱 수지재, 구체적으로는 MC 나일론 소재로 이루어져 있어, 죠(154)에 의한 코일 내주면의 손상을 방지할 수 있게 된다. 상기 죠(154)의 하부에는 슈 본체(156)가 위치하며, 상기 슈 본체(156)는 회전축(140)을 통해서 상기 코일 리프터 아암 바디(100)에 회전가능하게 장착되고, 이미 설명한 바와 같이 상기 회전축(140)에는 하부 링크(130)가 고정된다.

도 5는 상기 실시예의 작동 상태를 설명하기 위한 것이다. 도 5에는 상기 슈(150)가 외부로 완전히 펼쳐진 상태가 도시되는데, 이때 상기 하부 링크(130)는 걸림부(134)가 스토퍼(144)에 의해 회전이 제한되므로 도 5에 도시된 바와 같이 모터(104)가 회전하더라도 정위치에 고정되게 된다. 그러나, 모터(104)에 공급되는 전원을 차단하여도 관성 등에 의해 모터는 추가적으로 더 회전하게 되므로, 모터(104)와 감속 기어(106)를 통해 직접 연결된 상부 링크(110)는 하부 링크에서의 스토퍼와 같은 요소가 없으므로 도시된 바와 같이 정위치를 벗어나는 과회전을 하게 되며, 상술한 완충 수단(120)이 압축되면서 이러한 과회전을 흡수하게 된다.

완충 수단(120)을 설치하지 않은 경우에, 비용 절감 및 구조가 단순해지는 잇점은 있으나, 이러한 과회전을 효과적으로 흡수할 수 없으므로 장치에 충격이 그대로 전달되게 되고, 이는 장치의 수명 단축 및 소음을 유발하는 원인이 될 수 있다. 따라서, 사용 용도에 맞춰 완충 수단(120)의 설치 여부를 결정하는 것이 좋다.

도 6은 상기 슈(150)가 내측으로 완전히 수납된 상태를 도시한 것이다. 이때에는 도 5와는 달리 모터의 과회전으로 인해 발생되는 상부 링크의 과회전을 상기 완충 수단(120)이 연장되면서 흡수하는 점에서 차이가 있다.

도 7을 참조하면, 상기 완충 수단(120)의 상세가 도시되어 있다. 상기 완충 수단(120)의 중앙부에는 중공형의 튜브(122)가 위치하고, 상기 튜브(122)의 좌측에는 상기 하부 링크(130)의 연결공(132)과 연결되는 연결 핀(123)이 설치된다. 또한, 상기 튜브(122)의 우측에는 상기 상부 링크(110)의 연결공(112)과 연결되는 연결 핀(124)이 위치하며, 상기 연결 핀(124)은 상기 튜브(122)의 내측에 슬라이드 가능하게 삽입되는 피스톤 로드(125)와 연결된다.

도 8에는 상기 완충 수단(120)의 내부 구조가 도시되어 있다. 상기 연결 핀(123)과 인접한 지점에는 코일 스프링(126)이 삽입되어 있으며, 상기 피스톤 로드(125)의 단부에는 피스톤 로드(125)가 이탈되지 않도록 슬리브(127)가 끼워져 있고, 상기 피스톤 로드(125)의 단부는 상기 코일 스프링(126)의 단부와 접하고 있다. 도 8은 상기 피스톤 로드(125)가 튜브(122) 내측으로 최대 길이만큼 삽입된 상태를 도시한 것이며, 이 경우 상기 코일 스프링(126)은 상기 피스톤 로드(125)를 우측으로 밀어내고 있다. 상기 피스톤 로드(125)측의 단부에는 우레탄 재질로 이루어지는 탄성 링(128)이 설치된다. 상기 탄성 링(128)은 코일 스프링(126)에 의해 피스톤 로드(125)가 외측으로 밀려나는 경우 튜브(122)의 측벽과 슬리브(127)가 부딪혀서 소음 및 충격을 발생시키는 것을 방지할 뿐만 아니라, 도 6에 도시된 상태와 같이, 피스톤 로드(125)가 외부로 팽창할 때 피스톤 로드(125)에 역방향의 탄성력을 적용시키는 역할을 하게 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안에 의하면, 종래의 체인-스프라켓 구동 방식이 아닌 링크에 의해 직접 모터의 구동력을 슈에 전달하게 되므로 종래의 소음의 발생 및 동력의 손실과 같은 문제점을 개선하는 효과를 제공하게 된다. 또한, 제품의 내구성을 향상시키는 효과도 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 코일 리프터를 도시한 정면도이다.

도 2는 종래의 또 다른 코일 리프터를 도시한 정면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 코일 리프터 아암의 일 실시예를 도시한 정면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 실시예를 도시한 측면도이다.

도 5 및 도 6은 도 3에 도시된 실시예의 작동 상태를 도시한 측면도이다.

도 7은 도 3에 도시된 실시예 중 완충 수단을 도시한 측면도이다.

도 8은 도 7에 도시된 완충 수단의 내부 구조를 도시한 단면도이다.

Claims (3)

1. 코일을 이동시키기 위한 코일 리프터 아암 바디;

   상기 바디 내측에 설치되는 구동 수단;

   상기 바디 하단부에 수평 및 수직 위치 사이에서 회전 가능하도록 설치되며, 코일의 내측면을 지지하는 죠 및 코일과의 접촉 여부를 판정하는 로드 핀을 포함하는 슈; 및

   상기 구동 수단에 의해 발생된 회전력을 상기 슈에 전달하기 위한 동력전달 기구를 포함하는 코일 리프터 아암에 있어서,

   상기 동력전달기구는,

   상기 일단이 상기 구동 수단에 연결되는 상부 링크;

   상기 슈의 회전축에 일단이 연결되는 하부 링크; 및

   양단이 상기 상부 링크 및 하부 링크의 타단부에 연결되는 연결 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 리프터 아암.
2. 제1항에 있어서,

   상기 아암 바디에는 두 개의 스토퍼가 상기 하부 링크의 회전 반경 내에 설치되어, 하부 링크의 회전 각도를 제한하는 것을 특징으로 하는 코일 리프터 아암.
3. 제2항에 있어서,

   상기 하부 링크에는 상기 슈의 회전축 주위에 위치하며, 회전시에 상기 스토퍼와 접촉하게 되는 걸림부가 형성되는 것을 특징으로 하는 코일 리프터 아암.