KR20120110329A - 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치 - Google Patents

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KR20120110329A KR1020110028115A KR20110028115A KR20120110329A KR 20120110329 A KR20120110329 A KR 20120110329A KR 1020110028115 A KR1020110028115 A KR 1020110028115A KR 20110028115 A KR20110028115 A KR 20110028115A KR 20120110329 A KR20120110329 A KR 20120110329A
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에 관한 것으로서, 벨트부에 적재되어 이송되는 이물질과 접촉하여 회전되는 걸림부와, 걸림부를 회전 가능하게 지지하는 프레임부와, 걸림부의 회전을 감지하는 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 벨트부에 적재되어 이송되는 이물질을 감지하여 벨트부의 손상을 방지할 수 있다.

Description

컨베이어 벨트용 이물질 감지장치{APPARATUS FOR DETECTING FOREIGN SUBSTANCE OF CONVEYOR BELT}
본 발명은 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 벨트부에 적재되어 이송되는 이물질을 감지하여 벨트부의 손상을 방지할 수 있는 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에 관한 것이다.
일반적으로 컨베이어 벨트는 다수개의 롤러에 의해 지지되어 무한궤도 운동되는 벨트에 의해 다량의 수송물을 이송시키는데 널리 사용된다. 특히 컨베이어 벨트는 제철산업에서 철광석 및 석탄과 같은 원료를 이송시키는데 사용된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 벨트부에 적재되어 이송되는 이물질을 감지하여 벨트부의 손상을 방지할 수 있는 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치는: 벨트부에 적재되어 이송되는 이물질과 접촉하여 회전되는 걸림부; 상기 걸림부를 회전 가능하게 지지하는 프레임부; 및 상기 걸림부의 회전을 감지하는 감지부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 걸림부는, 상기 프레임부에 회전 가능하게 장착되는 샤프트부; 및 상기 샤프트부에서 상기 벨트부측으로 돌출되는 돌출부를 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 돌출부는, 상기 벨트부의 폭 방향으로 복수개가 배치되는 터치바를 구비한다.
바람직하게는, 상기 프레임부는, 상기 걸림부와 상기 벨트부 사이의 간격을 조절할 수 있도록 높이 조정이 가능하다.
더 바람직하게는, 상기 프레임부는, 프레임; 및 상기 프레임에 상하 방향으로 위치 조정이 가능하도록 결합되고, 상기 걸림부를 지지하는 브라켓을 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 프레임에는 상하 방향으로 조정홀부가 구비되고, 상기 브라켓은 상기 조정홀부에 나사 결합되면서 상기 프레임에 대해 상하 방향으로 위치가 조정된다.
더 바람직하게는, 상기 샤프트부는 외측면에 돌출 형성되는 돌기부를 구비하고, 상기 감지부는 상기 돌기부의 회전을 감지한다.
더 바람직하게는, 상기 감지부는 상기 돌기부와의 접촉에 의해 상기 돌기부의 회전을 감지하는 접촉센서이다.
바람직하게는, 상기 감지부가 상기 걸림부의 회전을 감지하는 경우, 제어부는 상기 걸림부의 회전을 경보하는 경보출력부를 작동시킨다.
본 발명에 따르면, 벨트부에 적재되어 이송되는 이물질을 감지하여 벨트부의 손상을 방지할 수 있어 작업 환경을 개선할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 프레임부의 높이 조정이 가능하므로 원료와 걸림부의 불필요한 접촉을 차단할 수 있어 이물질 감지의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치가 장착되는 컨베이어 벨트를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에서 이물질이 이송되는 상태를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에서 걸림부가 상측으로 위치 조정된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에서 걸림부와 프레임부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에서 프레임부의 후면을 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에서 이물질이 걸림부에 걸리는 상태를 나타낸 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치의 제어 흐름을 나타낸 블록도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치가 장착되는 컨베이어 벨트를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치를 개략적으로 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에서 이물질이 이송되는 상태를 나타낸 정면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에서 걸림부가 상측으로 위치 조정된 상태를 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에서 걸림부와 프레임부를 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에서 프레임부의 후면을 나타낸 측면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치에서 이물질이 걸림부에 걸리는 상태를 나타낸 측면도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치의 제어 흐름을 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 컨베이어 벨트는 벨트프레임(100)에 회전 가능하게 설치되는 이송롤러(101)와, 회송롤러(102)를 구비한다. 이송롤러(101)는 원료(M)를 이송시키는 이송벨트(110)를 받쳐주고, 회송롤러(102)는 원료(M)의 이송 후 복귀하는 회송벨트(111)를 지지한다. 벨트부는 이송벨트(110)와 회송벨트(111)를 포함하며, 이하에서는 원료(M)를 이송시키는 이송벨트(110)를 벨트부의 일예로 들어 설명한다.
도 3, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치는 걸림부(10), 프레임부(20), 감지부(30), 제어부(40), 경보출력부(50)를 포함하여 이루어진다.
도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 걸림부(10)는 프레임부(20)에 회전 가능하게 장착된다. 따라서 걸림부(10)는 벨트부(110)에 적재되어 이송되는 이물질(F)과의 접촉에 의해 회전된다. 이물질(F)은 철편이나 도어 플러그(Door Plug) 등을 포함한 원료(M)와는 다른 종류의 물질을 의미한다.
걸림부(10)는 샤프트부(11)와, 돌출부(12)를 포함하여 이루어진다. 샤프트부(11)는 프레임부(20)에 회전 가능하게 장착된다. 본 실시예에서 샤프트부(11)는 원기둥 형상으로 형성되고, 프레임부(20)의 브라켓(22)에 양단부가 각각 거치된다. 샤프트부(11)는 회전이 보다 용이하게 이루어지도록 내부가 빈 중공 형상으로 형성될 수 있다.
돌출부(12)는 샤프트부(11)에서 벨트부(110)측으로 돌출되도록 형성되어 이물질(F)이 벨트부(110)에 의해 이송되는 경우 이물질(F)과 접촉됨으로써 샤프트부(110)가 회전되도록 한다.
돌출부(12)는 벨트부(110)의 폭 방향(도 2 기준시 좌우 방향)으로 일정 간격으로 배치되는 복수개의 터치바(13)를 구비한다. 따라서 이물질(F)은 벨트부(110)의 좌측, 우측 또는 중앙 측에 적재되어 이송되더라도 터치바(13)와 접촉되므로, 이물질(F)의 적재 이송을 오차 없이 파악할 수 있다.
돌출부(12)는 샤프트부(11)와 터치바(13)를 연결하는 연결바(13a)를 구비한다. 본 실시예에서 연결바(13a)는 샤프트부(11)의 중앙부에 하나가 설치되나, 이에 한정될 것은 아니므로 2개 이상의 복수개가 샤프트부(11)의 길이 방향(도 2 기준시 좌우 방향)으로 설치될 수 있음은 물론이다.
터치바(13)는 벨트부(110)의 중앙부에 위치하는 터치바(13)가 벨트부(110)의 양측 단부에 위치하는 터치바(13)에 비해 벨트부(110)측으로 덜 돌출되도록 형성될 수 있다. 이송롤러(101)의 형상에 기인하여 원료(M)가 벨트부(110)의 중앙부에 집중될 수 있으므로, 터치바(13)의 돌출 길이를 조정함으로써 원료(M)와 터치바(13)의 불필요한 접촉을 방지하여 이물질(F) 감지 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 3, 도 5 및 도 8을 참조하면, 샤프트부(11)는 외측면에 돌출 형성되는 돌기부(11a)를 구비한다. 본 실시예에서 돌기부(11a)는 얇은 판재 형상으로 형성된다. 돌기부(11a)는 터치바(13)가 이물질(F)과 접촉됨에 따라 샤프트부(11)가 회전될 때, 샤프트부(11)와 연동하여 동일한 방향으로 회전된다. 돌기부(11a)의 회전이 설정된 각도 이상으로 이루어지는 경우 돌기부(11a)는 미리 위치된 감지부(30)와 접촉됨으로써 이물질(F)의 적재 이송을 감지부(30)에 알리는 역할을 한다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 프레임부(20)는 샤프트부(11)를 회전 가능하게 지지한다. 따라서 터치바(13)가 이물질(F)과 접촉되는 경우 샤프트부(11)는 프레임부(20)에 지지된 채로 회전이 이루어진다.
프레임부(20)는 걸림부(10)와 벨트부(110) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 높이 조정이 가능하다. 즉, 프레임부(20)의 높이 조정에 의해 프레임부(20)에 지지되는 샤프트부(11)의 높이가 조정되고, 이에 기인하여 돌출부(12)의 하단 높이가 조정되므로, 돌출부(12)의 하단과 벨트부(110) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 도 2는 연료(M)의 이송량이 평균치인 경우에 해당하며, 도 4는 연료(M)의 이송량이 평균치를 상회한 경우에 해당된다. 도 4는 프레임부(20)의 높이 조정에 의해 돌출부(12)의 하단과 벨트부(110) 사이의 간격이 도 2에 비해 넓혀진 상태이다. 이로써 원료(M)의 이송량이 평균치보다 많은 경우 원료(M)와 터치바(13)의 불필요한 접촉을 방지하여 이물질(F) 감지 정확도를 향상시킬 수 있다.
프레임부(20)는 프레임(21)과, 브라켓(22)을 포함하여 이루어진다. 프레임(21)에는 상하 방향으로 조정홀부(21a)가 구비된다. 조정홀부(21a)는 브라켓(22)을 관통하는 나사(22a)가 관통되는 부위로, 나사(22a)는 조정홀부(21a)를 관통한 후 너트(22b)와 결합된다. 본 실시예에서 프레임(21)은 벨트프레임(100)에 결합되는 것으로 예시하였으나 이에 한정될 것은 아니라 할 것이다.
브라켓(22)은 프레임(21)에 결합되어 샤프트부(11)의 단부를 지지한다. 샤프트부(11)는 브라켓(22)의 거치홈부(도시 생략)에 거치되고, 터치바(13)가 이물질(F)과 접촉되는 경우 브라켓(22)의 거치홈부에 거치된 채로 회전이 이루어진다(도 8 참조).
브라켓(22)은 프레임(21)에 상하 방향으로 위치 조정이 가능하도록 결합된다. 따라서 돌출부(12)의 하단과 벨트부(110) 사이의 간격을 넓히고자 하는 경우, 브라켓(22)을 프레임(21)에 대해 상측 방향으로 위치 조정함으로써 이를 구현할 수 있다(도 4 참조). 마찬가지로 돌출부(12)의 하단과 벨트부(110) 사이의 간격을 좁히고자 하는 경우, 브라켓(22)을 프레임(21)에 대해 하측 방향으로 위치 조정함으로써 이를 구현할 수 있다(도 2 참조).
브라켓(22)은 나사(22a)를 통해 프레임(21)의 조정홀부(21a)에 결합된다. 본 실시예에 따르면, 브라켓(22)에는 나사(22a)가 관통되는 관통홀부(도시 생략)가 형성된다. 나사(22a)는 브라켓(22)의 관통홀부, 그리고 조정홀부(21a)를 관통한 후 너트(22b)와 체결되고, 나사(22a)가 너트(22b)에 체결됨에 의해 브라켓(22)은 프레임(21)에 견고하게 결합된다.
본 실시예에 따르면, 나사(22a)가 조정홀부(21a)를 관통하는 위치에 따라 프레임(21)에 대한 브라켓(22)의 위치가 조정된다. 즉, 나사(22a)가 조정홀부(21a)의 하단부를 관통한 후 너트(22b)와 체결되는 경우 브라켓(22)은 도 2와 같이 프레임(21)에 결합되고, 나사(22a)가 조정홀부(21a)의 상단부를 관통한 후 너트(22b)와 체결되는 경우 브라켓(22)은 도 4와 같이 프레임(21)에 결합된다. 이와 같이 나사(22a)와 너트(22b)의 체결과 체결해제라는 단순한 조작만으로 브라켓(22)을 프레임(21)에 대해 상하 방향으로 위치를 조정할 수 있게 된다.
도 5 내지 도 9를 참조하면, 감지부(30)는 걸림부(10)의 회전을 감지한다. 구체적으로, 감지부(30)는 돌기부(11a)의 회전을 감지함으로써 걸림부(10)의 회전을 감지한다.
감지부(30)는 돌기부(11a)와의 접촉에 의해 돌기부(11a)의 회전을 감지하는 접촉센서로 이루어질 수 있다. 감지부(30)는 샤프트부(11)의 회전 시 연동되어 회전되는 돌기부(11a)와 접촉되도록 돌기부(11a)의 회전 반경 내에 배치된다. 접촉센서로는 리미트 스위치를 포함하여 다양한 종류의 압력센서 등이 사용될 수 있다.
본 실시예에서 감지부(30)는 돌기부(11a)와 접촉되는 접촉센서로 예시하였으나 이에 한정될 것은 아니라 할 것이다. 즉, 감지부(30)는 적외선센서로 이루어질 수 있으며, 이 경우 감지부(30)에는 발광부가 배치되고, 돌기부(11a)에는 수광부가 배치되며, 발광부와 수광부는 서로 대향하게 설치된다. 돌기부(11a)의 회전 시 수광부의 위치변화가 발생되고, 발광부는 수광부의 위치변화를 감지함으로써 돌기부(11a)의 회전을 감지한다. 이와 같이 돌기부(11a)의 회전을 감지할 수 있는 것이라면 접촉센서 외에 다른 구성으로 대체될 수 있음은 물론이다.
감지부(30)는 벨트프레임(100)에 결합되는 보조프레임(31)에 장착된다. 브라켓(22)이 프레임(21)에 대해 상하 방향으로 위치가 조정됨에 따라, 브라켓(22)에 의해 지지되는 샤프트부(11)의 높이가 조정되고, 샤프트부(11)와 연동되어 회전되는 돌기부(11a)의 높이 또한 조정되므로, 감지부(30)는 브라켓(22)과 같이 보조프레임(31)에 대해 상하 방향으로 위치가 조정될 수 있도록 장착된다.
본 실시예에서 보조프레임(31)은 프레임(21)과 별도의 구성인 것으로 도시되나 이에 한정될 것은 아니므로, 감지부(30)는 보조프레임(31)이 아닌 브라켓(22)에 직접 장착될 수 있음은 물론이다.
감지부(30)는 돌기부(11a)의 회전을 감지한 경우, 즉 벨트부(110)에 이물질(F)이 적재되어 이송되고 있음을 감지한 경우 감지 신호를 제어부(40)에 전송한다. 제어부(40)는 전송받은 신호를 토대로 경보출력부(50)의 작동을 제어한다. 경보출력부(50)는 소리나 영상으로 벨트부(110)에 이물질(F)이 적재되어 있음을 알리는 장치로, 경보출력부(50)의 동작을 통해 작업자는 벨트부(110)에 이물질(F)이 적재되어 있음을 인식할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 걸림부 11 : 샤프트부
12 : 돌출부 13 : 터치바
20 : 프레임부 21 : 프레임
22 : 브라켓 30 : 감지부
40 : 제어부 50 : 경보출력부

Claims (9)

  1. 벨트부에 적재되어 이송되는 이물질과 접촉하여 회전되는 걸림부;
    상기 걸림부를 회전 가능하게 지지하는 프레임부; 및
    상기 걸림부의 회전을 감지하는 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 걸림부는, 상기 프레임부에 회전 가능하게 장착되는 샤프트부; 및
    상기 샤프트부에서 상기 벨트부측으로 돌출되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 돌출부는, 상기 벨트부의 폭 방향으로 복수개가 배치되는 터치바를 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부는, 상기 걸림부와 상기 벨트부 사이의 간격을 조절할 수 있도록 높이 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프레임부는, 프레임; 및
    상기 프레임에 상하 방향으로 위치 조정이 가능하도록 결합되고, 상기 걸림부를 지지하는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프레임에는 상하 방향으로 조정홀부가 구비되고,
    상기 브라켓은 상기 조정홀부에 나사 결합되면서 상기 프레임에 대해 상하 방향으로 위치가 조정되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 샤프트부는 외측면에 돌출 형성되는 돌기부를 구비하고,
    상기 감지부는 상기 돌기부의 회전을 감지하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 감지부는 상기 돌기부와의 접촉에 의해 상기 돌기부의 회전을 감지하는 접촉센서인 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 감지부가 상기 걸림부의 회전을 감지하는 경우, 제어부는 상기 걸림부의 회전을 경보하는 경보출력부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 컨베이어 벨트용 이물질 감지장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103241523A (zh) * 2013-05-20 2013-08-14 济钢集团有限公司 一种皮带输送机堵料检测控制装置
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CN113928796A (zh) * 2021-09-25 2022-01-14 湖北天宜机械股份有限公司 触发式多功能精确监测输送机及物料监测方法

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