KR20110030245A - 후판 이송시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 후판 이송시스템은, 전류공급에 의해 자기력을 형성함으로써 후판을 부착하는 리프팅 마그네트(20)와, 리프팅 마그네트에 구비되어 서치자기장을 형성하고 리프팅 마그네트에 후판이 부착되는 과정에서 발생하는 서치자기장의 자속변화를 감지하는 자속감지수단과, 자속감지수단에 의해 감지된 자속의 변화값을 포함하는 카운팅데이터를 구성하고, 상기 카운팅데이터를 리프팅 마그네트에 부착되는 후판의 매수로 환산하는 카운터회로를 포함하여 이루어진다.

자속감지수단은 서치자기장을 형성하는 파워코일(34)과, 서치자기장의 자속변화를 파악하는 서치코일(36)로 구성된 자속센서(30)를 포함한다.

이와 같은 본 발명에 의하면 자속감지수단을 이용하여 리프팅 마그네트에 부착되는 후판의 매수를 정확히 카운팅할 수 있기 때문에, 종래기술에서 처럼 원하는 매수의 후판을 리프팅 마그네트에 부착하기 위하여 전압테이블을 기준으로 전압을 미세조정하는 번거로운 과정을 필요로 하지 않는다.

따라서, 원하는 매수의 후판을 리프팅 마그네트에 정확히 부착하여 이송할 수 있게 됨으로써 후판 이송에 따른 작업효율이 향상된다는 이점이 있다.

Description

후판 이송시스템{Steel plates transfer system}

본 발명은 자기력을 이용하여 후판을 부착 이송하는 후판 이송시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 두꺼운 철판 즉, 후판(厚板)의 이송을 위하여서는 크레인과 전자석을 이용한 이른바 마그네틱 방식의 후판 이송시스템을 주로 사용하게 되는데, 종래 후판 이송시스템은 도 1에 나타난 것과 같이 외부에서 인가되는 전압에 의해 자기력을 생성하는 리프팅 마그네트(10)가 서포트빔(8)에 다수개 장착되고, 상기 서포트빔(8)이 크레인(6)에 의해 이동되는 구성으로 이루어져 있다.

리프팅 마그네트(10)는 하우징(12) 및 하우징(12)내부에 감김 장착된 마그네트 코일(14)로 이루어져 있으며, 마그네트 코일(14)로 전압이 인가됨으로써 자기력을 유발하게 되며, 유발되는 자기력의 크기는 인가되는 전압의 세기와 비례하게 된다.

이와 같은 종래의 후판 이송시스템에서는, 리프팅 마그네트(10)를 후판(4)에 부착하여 들어올려서 이송하게 되며, 길이(면적)와 두께가 서로 다른 여러 종류의 후판이 섞여서 적층되어 있는 경우에도 리프팅 마그네트(10)의 자기력을 조절함으로써 필요한 매수만큼의 후판만을 이송하게 된다.

그리고 종래기술에서는 필요한 매수의 후판만을 이송하기 위하여 후판의 크기, 두께, 종류 매수 등의 여러 요건에 따라 이송에 필요한 자기력의 세기와 자기력을 유발하기 위한 전압을 체계적으로 정리하여 작성된 이른바 전압테이블을 기준으로, 리프팅 마그네트(10)에 인가되는 전압을 조절함으로써 리프팅 마그네트(10)에서 유발되는 자기력을 달리하는 방법을 사용하게 되는데, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 다수개의 리프팅 마그네트(10) 중에서 이송대상 후판을 벗어나 있는 리프팅 마그네트를 제외하고 해당 범위 내에 있는 리프팅 마그네트에 대해서만 전압테이블을 근거로 이송대상 후판의 매수에 해당하는 전압을 인가하게 된다.

즉, 예를 들어 도 2에 나타난 것과 같이 3매의 후판(#1, #2, #3)을 이송하는 경우에는 전압테이블을 통해 해당되는 3매의 후판 이송에 필요한 전압값을 파악하고, 해당되는 전압을 리프팅 마그네트(10)에 인가하게 되며, 전압이 인가된 리프팅 마그네트에 해당되는 후판은 리프팅 마그네트에 부착되며, 해당 리프팅 마그네트(10)가 후판에 부착된 다음에는 크레인(6)을 통하여 상승견인작동을 행하게 되고, 크레인(6)에 구비된 로드셀 등의 중량감지수단을 통해 상승견인되는 후판의 실중량이 측정된다.

이때, 리프팅 마그네트(10)에 부착되어 상승견인되는 후판의 실중량이 전압 테이블을 근거로 미리 설정된 중량데이터와 일치하면 상승견인된 후판을 그대로 이송하게 되나, 실중량과 중량데이터의 차이가 허용오차범위를 벗어나는 경우에는, 리프팅 마그네트(10)에 부착된 후판의 매수가 잘못된 것으로 판단하고, 원위치로 후판을 복귀시킨 다음 전압을 조정하여 리프팅 마그네트(10)에 부착되는 후판의 매수를 조절하고 재차 상승견인 작동을 수행하게 되며, 측정되는 실중량과 중량데이터가 허용오차범위 내에 도달할 때까지 이러한 과정을 반복하게 된다.

그리고, 리프팅 마그네트(10)에 부착된 후판의 실중량과 중량데이터가 허용오차범위내에 도달하게 되면, 정확한 매수의 후판이 리프팅 마그네트(10)에 부착된 것으로 판단하고, 이송작업을 수행하게 된다.

한편, 이러한 종래기술에서 사용되는 전압테이블은 전술한 바와 같이 후판의 크기, 두께, 매수 등의 요건에 맞추어 이송에 필요한 자기력과 전압을 체계적으로 정리하여 놓은 것으로서, 반복된 실험 내지는 작업과정에서 얻어지는 데이터를 근거로 만들어지며, 기준요건이 달라짐에 따라 새로운 데이터를 포함하도록 지속적으로 수정되어진다고 볼 수 있다.

종래기술에서 사용되는 전압테이블이 많은 실험과 작업과정에서 얻어지는 데이터를 근거로 하여 만들어지는 것이기는 하지만, 실제 작업상황에서는 미리 만들어진 데이터만으로는 정확하게 예측하기 어려운 변수들이 있으며 이러한 변수들 때문에 전압테이블에 근거한 작업에 있어서 전술한 바와 같이 견인상승작업을 반복하는 문제가 발생하게 된다.

실제 작업상황에서 발생하는 변수로서는 적재된 각 후판 사이에 형성되는 미 세한 공극 내지는 각 후판 사이에 개재된 이물질, 리프팅 마그네트(10)의 특성(사용빈도 등에 따른 노후화) 등을 들 수 있는데, 이러한 변수에 의하면, 결과적으로 리프팅 마그네트(10)에 인가되는 전압에 따른 이론상의 자기력과 실제로 후판에 가해지는 자기력간에 차이가 발생하기 때문이다.

따라서, 이와 같은 종래의 후판 이송시스템에 의하면 전압테이블을 작성하기 위하여 많은 노력이 필요할 뿐만 아니라, 전압테이블에 근거하여 작업을 진행함에 있어서도 예측하기 어려운 변수들로 인하여 반복되는 시행착오를 겪어야만 하는 등 후판의 이송작업에 따른 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자속감지수단을 이용하여 리프팅 마그네트에 부착되는 후판의 매수를 정확히 카운팅함으로써 후판 이송에 따른 작업효율을 높일 수 있는 후판 이송시스템의 제공을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 갖는 본 발명의 후판 이송시스템은, 철심부를 내부에 형성하는 하우징과, 상기 철심부에 감김장착되는 마그네트 코일로 구성되어 전류공급에 의해 자기력을 형성함으로써 후판을 부착하는 리프팅 마그네트와, 상기 리프팅 마그네트에 구비되어 자기장을 형성하고 상기 리프팅 마그네트에 후판이 부착되는 과정에서 발생하는 자기장의 자속변화를 감지하는 자속감지수단과, 상기 자속감지수단에 의해 감지된 자속의 변화값을 포함하는 카운팅데이터를 구성하고, 상기 카운팅데이터를 리프팅 마그네트에 부착되는 후판의 매수로 환산하는 카운터회로를 포함하여 이루어진다.

상기 자속감지수단은 중심부에 센터폴(center pole)이 갖추어진 케이스와, 상기 센터폴에 감김장착되어 자기장을 형성하는 파워코일(power coil)과, 상기 파워코일의 일측에서 상기 센터폴에 감김장착되어 자기장의 자속변화를 파악하는 서치코일(search coil)로 구성된 자속센서를 포함한다.

상기 리프팅 마그네트는 하우징 내부에 다수개의 철심부가 서로 이격되어 형성되고, 상기 각 철심부에 각각의 마그네트 코일이 감김장착됨으로써 다수개의 자기력 발생포인트를 갖도록 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 후판 이송시스템은 상기 리프팅 마그네트에 후판이 부착됨으로써 발생하는 중량 변화값을 측정하는 로드셀을 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 카운터회로는 상기 로드셀에 의해 측정된 중량 변화값을 자속감지수단에 의해 파악된 자속 변화값과 통합 분석하여 카운팅데이터를 구성하도록 이루어진다.

본 발명에 따른 후판 이송시스템에 의하면, 자속감지수단을 이용하여 리프팅 마그네트에 부착되는 후판의 매수를 정확히 카운팅할 수 있기 때문에, 종래기술에 서 처럼 원하는 매수의 후판을 리프팅 마그네트에 부착하기 위하여 전압테이블을 기준으로 전압을 미세조정하는 번거로운 과정을 필요로 하지 않는다.

따라서, 원하는 매수의 후판을 리프팅 마그네트에 정확히 부착하여 이송할 수 있게 됨으로써 후판 이송에 따른 작업효율이 향상된다는 이점이 있다.

이하 첨부된 도 3부터 도 5b 까지를 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다.

본 발명에 따른 후판 이송시스템은, 자기력을 발생하여 후판을 부착하는 리프팅 마그네트와, 상기 리프팅 마그네트에 구비되어 자기장을 형성하고 자기장의 자속변화를 감지하는 자속감지수단과, 상기 자속감지수단에 의해 감지된 자속의 변화값으로 카운팅데이터를 구성하고, 카운팅데이터를 리프팅 마그네트에 부착되는 후판의 매수로 환산하는 카운터회로를 포함하여 이루어진다.

도 3과 도 4에 나타난 것과 같이 상기 리프팅 마그네트(20)는 철심부(221)를 내부에 형성하는 하우징(22)과, 상기 철심부(221)에 감김 장착되는 마그네트 코일(24)로 구성되는데, 특히 하우징(22) 내부에 다수개의 철심부(221)가 서로 이격되어 형성되고, 상기 각 철심부(221)에 각각의 마그네트 코일(24)이 감김장착됨으로써 다수개의 자기력 발생포인트를 갖도록 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 자속감지수단은 중심부에 센터폴(center pole)(321)이 갖추어진 케이스(32)와, 상기 센터폴(321)에 감김장착되어 자기장을 형성하는 파워코일(power coil)(34)과, 상기 파워코일(34)의 일측에서 상기 센터폴(321)에 감김장착되어 자기장의 자속변화를 파악하는 서치코일(search coil)(36)로 구성된 자속센서(30)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 자속센서(30)의 케이스(32)는 도 3에 나타난 것과 같이 원통형 등으로 이루어질 수 있으나, 이러한 형태는 예시적인 것이며, 내부에 센터폴(321)이 형성되고 상기 센터폴(321)에 감기는 파워코일(34)과 서치코일(36)을 감싸는 구조라면 어떠한 것이라도 가능하다.

또한, 상기 자속센서(30)는 상기 리프팅 마그네트(20)의 하우징(22) 외면에 부착되거나(미도시), 하우징(22)에 내장되어 양 마그네트 코일(24) 사이의 하우징(22)의 중심부에 배치되는 형태로 구성된다.

이와 같은 본 발명에 따른 후판 이송시스템에서 상기 리프팅 마그네트(20)는 종래기술에서와 같이 크레인 등에 의해 이동되는 서포트빔에 다수개가 장착되는 형태로 구성됨을 밝혀둔다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 후판 이송시스템의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5a에 나타난 것과 같이 리프팅 마그네트(20)를 최상부에 적재된 후판(#1)(이하 제1후판으로 칭함)의 상방으로 이동하고, 그 높이를 조절하여 상기 첫 제1후판(#1)과의 사이에 약간의 간극이 형성되도록 미세 이격되는 높이에 위치시킨다.

이와 같은 이른바 준비상태가 완료되면, 리프팅 마그네트(20)의 마그네트 코일(24)에 전압을 인가하여 자기력이 발생되도록 하는데, 작동 초기에 인가되는 이른바 스타트 전압은 매우 낮게 설정됨으로써 제1후판(#1)이 부착되지 않을 정도로 약한 자기력이 형성되도록 한다.

이어서, 스타트 전압이 인가된 이후로는 인가되는 전압을 서서히 높임으로써 점차 자기력의 강도가 강해지도록 하며, 자기력의 강도가 일정치를 초과하게 되면, 도 5b에 나타난 것과 같이 우선 제1후판(#1)이 리프팅 마그네트(20)와의 사이에 형성된 간극을 뛰어넘어서 리프팅 마그네트(20)에 부착된다.

이때, 상기 리프팅 마그네트(20)는 다수개의 자기력 발생포인트를 갖도록 구성된 특성상 후판의 부착상태가 견고하게 유지된다.

이후 자기력의 강도가 일정한 기준값을 초과하여 강해지면 제2후판(#2)이 리프팅 마그네트에 부착되며, 계속해서 자기력의 강도가 강해짐에 따라 제3후판(#3), 제4후판(#4) 순으로 후판이 1매씩 리프팅 마그네트(20)에 부착되며, 필요한 매수의 후판이 리프팅 마그네트(20)에 부착된 다음에는 추가로 후판이 리프팅 마그네트(20)에 부착되지 않도록 마그네트 코일(24)에 인가되는 전압을 그대로 유지하게 된다.

한편, 이와 같은 리프팅 마그네트(20)를 이용한 후판 부착과정에 있어서, 이론적으로는 리프팅 마그네트(20)에 공급되는 전압을 높이게 되면 자기력 또한 강해지기 때문에 매수의 제한없이 후판이 연속적으로 리프팅 마그네트(20)에 부착되도록 할 수 있지만, 실제 작업현장에서 지나치게 많은 매수의 후판을 부착하여 이 동하는 것은 작업위험도가 높아지기 때문에 전술한 바와 같이 리프팅 마그네트(20)에 공급되는 최대 전압을 제어하는 방식으로 이동 가능한 후판의 매수를 제한하게 되며, 두께 10mm 의 후판을 기준으로 6매까지 부착되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 후판이 리프팅 마그네트(20)에 부착되는 순간의 충격을 줄이기 위하여 전압 혹은 전류의 상승을 단시간 억제할 수도 있을 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 전압이나 혹은 전류를 순간적으로 감소되도록 할 수도 있다.

이와 같이 후판이 리프팅 마그네트(20)에 부착되는 과정에 있어서는, 자속센서(30)의 파워코일(34)에 대해서도 일정치의 전압이 인가되며, 이에 따라 리프팅 마그네트(20)의 저변부에 대하여서 상기 파워코일(34)에 의하여 자기장이 형성된다.

여기서, 상기 파워코일(34)에 의해 형성되는 자기장은 리프팅 마그네트(20)의 마그네트 코일(24)에 의해 형성되는 자기장과 달리 그 세기가 약하고 일정하며, 후술된 바와 같이 자속변화를 측정하기 위한 것으로서 이를 편의상 서치(search)자기장으로 칭한다.

한편, 후판(4)이 리프팅 마그네트(20)에 의해 이끌려 올려가게 됨으로써 서치자기장을 통과하게 되면 서치자기장의 자속이 변화하게 된다. 즉, 서치자기장의 자속은 강자성체인 후판이 서치자기장을 통과하는 과정에서 증가하게 되며, 후판이 리프팅 마그네트(20)에 부착되어 자속센서(30)와 접하게 되면 더 이상 증가하지 않고 일정하게 유지된다.

이러한 서치자기장의 자속변화는 자속센서(30)의 서치코일(36)에 의해 감지 되며, 서치코일(36)에서는 후판이 움직이기 시작하는 시점(서치자기장의 자속변화가 발생하는 시점)에서부터 후판의 움직임이 종료되는 시점(서치자기장의 자속변화가 멈추는 시점)까지의 자속 변화에 의한 펄스형태의 전압을 출력하게 된다.

그리고, 카운터회로에서는 자속센서(30)에서 발생하는 펄스형태의 전압을 후판이 부착되는 것을 알리는 이른바 부착신호로서 받아들이게 된다.

즉, 예를 들어 최초로 제1후판(#1)이 리프팅 마그네트(20)에 부착되면, 카운터회로는 1회의 부착신호를 인식하게 되고, 이어서 제2후판(#2)이 리프팅 마그네트(20)에 부착되면 카운터회로는 2회의 부착신호를 인식하게 되는 바, 카운터회로에서는 이와 같이 자속센서(30)에서 출력되는 펄스 전압 즉 부착신호를 통해 리프팅 마그네트(20)에 부착되는 후판의 매수를 측정하게 되는 것이다.

더불어, 자속센서(30)의 파워코일(34)에 의해 형성되는 서치자기장 역시 일정한 세기로 형성되며, 서치자기장의 자속은 리프팅 마그네트(20)에 부착되는 후판의 매수가 증가할수록 둔화되어 결국에는 최대 부착매수에 도달하면 서치자기장의 자속의 변화는 발생하지 않고 서치코일(36)은 더 이상 전압을 출력할 수 없게 된다.

한편, 본 발명에 따른 후판 이송시스템은 후판이 상기 리프팅 마그네트(20)에 부착됨으로써 발생하는 중량 변화값을 측정하는 로드셀(미도시)을 포함하여 이루어질 수 있는데, 이 경우에는 상기 카운터회로가 상기 로드셀에 의해 측정된 중량 변화값을 자속감지수단에 의해 파악된 자속 변화값과 통합 분석하여 카운팅데이터를 구성하도록 이루어진다

로드셀에 의해 측정된 중량 변화값을 감속감지수단에 의한 자속 변화값과 통합분석하여 카운팅데이터를 구성하게 되면, 자속감지수단의 오작동이 발생하여 실제 리프팅 마그네트(20)에 부착된 후판의 매수와 자속감지수단에 의해 감지된 후판의 부착매수가 일치하지 않는 경우, 이를 파악할 수 있게 된다.

즉, 예를 들어 실제로는 리프팅 마그네트(20)에 2매의 후판이 부착된 반면, 자속감지수단은 리프팅 마그네트(20)에 3매의 후판이 부착된 것으로 감지하는 오류상황이 발생하는 경우, 로드셀을 통하여서는 실제로 리프팅 마그네트(20)에 부착된 후판의 중량(중량 변화값)이 파악되므로 카운터회로에서는 이러한 중량 변화값을 매수로 환산하여 비교적 정확한 부착매수(2매)을 산출하게 되고, 계속해서 상기 자속감지수단에 의해 파악된 후판의 부착매수와, 로드셀에 의해 감지된 후판의 부착매수를 비교하여 일치하지 않으면, 후판의 이송작동을 중지하거나 관리자에게 경고신호를 보내게 됨으로써 오작동이 계속진행되는 것을 막을 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 미리 정해진 후판의 중량데이터를 근거로 하여 정해진 매수의 후판 이송에 필요한 전압을 공급하는 종래기술과 달리 전압과 자기력간에 오차가 발생하여 원하는 매수의 후판을 부착하지 못하는 오류가 발생하지 않으며, 리프팅 마그네트에 부착되는 후판의 매수가 정확하게 측정되므로, 원하는 매수의 후판을 이송할 수 있게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 후판 이송시스템의 요부구성을 나타낸 구성도이다.

도 2는 종래기술에 따른 후판 이송시스템의 작동을 나타낸 예시도이다.

도 3는 본 발명에 따른 후판 이송시스템의 리프팅 마그네트의 구조를 나타낸 일부 단면 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 후판 이송시스템의 리프팅 마그네트의 구조를 나타낸 저면 사시도이다.

도 5a, 5b는 본 발명에 따른 후판 이송시스템의 작동을 순차적으로 나타낸 예시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 리프팅 마그네트 22: 하우징

221: 철심부 24: 마그네트 코일

30: 자속센서 32: 케이스

321: 센터폴 34: 파워코일

36: 서치코일

Claims (5)

1. 철심부를 내부에 형성하는 하우징과, 상기 철심부에 감김장착되는 마그네트 코일로 구성되어 전류공급에 의해 자기력을 형성함으로써 후판을 부착하는 리프팅 마그네트;

   상기 리프팅 마그네트에 구비되어 자기장을 형성하고 상기 리프팅 마그네트에 후판이 부착되는 과정에서 발생하는 자기장의 자속변화를 감지하는 자속감지수단;

   상기 자속감지수단에 의해 감지된 자속의 변화값을 포함하는 카운팅데이터를 구성하고, 상기 카운팅데이터를 리프팅 마그네트에 부착되는 후판의 매수로 환산하는 카운터회로;

   를 포함하여 이루어짐으로써

   상기 리프팅 마그네트에 부착되는 과정에서 매수를 정밀하게 제어할 수 있는 것

   을 특징으로 하는 후판 이송시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 자속감지수단은

   중심부에 센터폴(center pole)이 갖추어진 케이스와,

   상기 센터폴에 감김장착되어 자기장을 형성하는 파워코일(power coil)과,

   상기 파워코일의 일측에서 상기 센터폴에 감김장착되어 자기장의 자속변화를 파악하는 서치코일(search coil)

   로 구성된 자속센서를 포함하며,

   상기 자속센서는 상기 리프팅 마그네트의 하우징에 내장되는 것

   을 특징으로 하는 후판 이송시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기 자속센서는 상기 리프팅 마그네트의 하우징 외부에 장착되는 것

   을 특징으로 하는 후판 이송시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 리프팅 마그네트는

   하우징 내부에 다수개의 철심부가 서로 이격되어 형성되고,

   상기 각 철심부에 각각의 마그네트 코일이 감김장착됨으로써

   다수개의 자기력 발생포인트를 갖도록 이루어지는 것

   을 특징으로 하는 후판 이송시스템.
5. 제1항에 있어서,

   상기 리프팅 마그네트에 후판이 부착됨으로써 발생하는 중량 변화값을 측정하는 로드셀을 포함하여 이루어지며,

   상기 카운터회로는

   상기 로드셀에 의해 측정된 중량 변화값을 자속감지수단에 의해 파악된 자속 변화값과 통합 분석하여 카운팅데이터를 구성하도록 이루어지는 것

   을 특징으로 하는 후판 이송시스템.

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