KR20140054817A - 소재 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재 정렬장치에 관한 것으로, 소재를 이송하는 복수의 이송롤러부와, 이송롤러부 상에 놓인 소재의 틀어짐 각도를 측정하는 측정부와, 이송롤러부 사이에 소재를 들어올리거나 내려놓을 수 있도록 승강 가능하게 배치되고, 측정된 틀어짐 각도에 따라 소재를 회전시켜 소재의 틀어짐을 보정하는 정렬유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소재 정렬장치{MATERIAL ALIGNING APPARATUS}

본 발명은 소재 정렬장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이송롤러부 상에서 소재의 틀어짐이 발생한 경우 소재를 회전시켜 소재의 틀어짐을 보정하는 소재 정렬장치에 관한 것이다.

일반적인 철강 제조는 용선을 생산하는 제선 공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강 공정, 액체 상태의 철이 고체로 되는 연주 공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연 공정으로 이루어진다.

압연 공정은 연주 공정에서 생산된 슬래브, 블룸 등의 중간 소재를 회전하는 여러 개의 롤러 사이를 통과시켜 연속적인 힘을 가하여 늘리거나 얇게 만드는 과정을 말하며 크게 열간 압연과 냉간 압연으로 나뉜다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제0939251호(2010.01.21. 등록, 발명의 명칭 : 교류전자석을 이용한 압연강판의 형상측정방법 및 장치)에 개시되어 있다.

본 발명은 이송롤러부 상에서 소재의 틀어짐이 발생한 경우 소재를 회전시켜 소재의 틀어짐을 보정할 수 있는 소재 정렬장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 소재 정렬장치는: 소재를 이송하는 복수의 이송롤러부; 상기 이송롤러부 상에 놓인 상기 소재의 틀어짐 각도를 측정하는 측정부; 및 상기 이송롤러부 사이에 상기 소재를 들어올리거나 내려놓을 수 있도록 승강 가능하게 배치되고, 측정된 상기 틀어짐 각도에 따라 상기 소재를 회전시켜 상기 소재의 틀어짐을 보정하는 정렬유닛을 포함한다.

바람직하게는, 상기 측정부는 복수의 지점에서 상기 소재의 위치를 측정하여 상기 소재의 틀어짐 각도를 산출한다.

바람직하게는, 상기 정렬유닛은, 상기 소재의 이송경로와 직교하는 방향으로 이동되는 이동부; 상기 이동부에 설치되고, 길이가 가변되는 승강부; 및 상기 이동부의 이동에 연동되어 이동되고, 상기 승강부의 길이 가변에 따라 상기 소재를 들어올리거나 내려놓는 받침부를 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 이동부는, 상기 소재의 이송경로와 직교하는 방향으로 배치되는 레일부; 상기 레일부 상에 이동 가능하게 놓이는 바퀴부; 및 상기 바퀴부의 이동이 이루어지도록 상기 바퀴부에 동력을 제공하는 구동부를 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 레일부는 랙기어부를 포함하고, 상기 바퀴부는 상기 랙기어부에 치합되는 피니언기어부를 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 정렬유닛은, 복수개가 서로 이격되게 배치된다.

더 바람직하게는, 상기 소재의 틀어짐 보정은, 서로 이격되는 상기 받침부가 서로 반대 방향으로 이동되면서 이루어진다.

본 발명에 따르면, 이송롤러부 상에서 소재의 틀어짐이 발생한 경우 소재를 회전시켜 소재의 틀어짐을 보정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 소재의 틀어짐이 보정되어 소재가 일렬로 정렬된 상태에서 소재의 폭을 측정하게 되므로, 소재 폭 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 소재 폭 측정의 정확도가 향상됨에 따라, 이를 토대로 조압연 및 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치의 정렬유닛을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치에 소재가 진입된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치에서 받침부가 소재를 들어올린 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치에서 한 쌍의 받침부가 서로 반대 방향으로 이동되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치에서 받침부가 하강한 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치의 제어 흐름을 나타낸 블록도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소재 정렬장치의 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 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 소재 정렬장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치를 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치의 정렬유닛을 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치를 나타낸 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치에 소재가 진입된 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치에서 받침부가 소재를 들어올린 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치에서 한 쌍의 받침부가 서로 반대 방향으로 이동되는 상태를 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치에서 받침부가 하강한 상태를 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치의 제어 흐름을 나타낸 블록도이다.

도 1, 도 2 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치는 이송롤러부(10), 측정부(20), 정렬유닛(30), 제어부(40)를 포함하여 이루어진다.

이송롤러부(10)는 소재(S)를 후공정으로 이송한다. 이송롤러부(10)는 소재(S)를 후공정으로 이송하는 이송롤러(부호 생략)와, 이송롤러의 양단부를 회전 가능하게 지지하는 롤러지지대(도시 생략)를 포함한다.

측정부(20)는 이송롤러부(10) 상에 놓인 소재(S)의 틀어짐 각도(θ)를 측정한다. 측정부(20)는 복수의 지점에서 소재(S)의 위치를 각각 측정하여 이를 토대로 소재(S)의 틀어짐 각도(θ)를 산출한다.

본 실시예에서 복수의 지점은 제1지점(A)과 제2지점(B)으로 예시되고, 틀어짐 각도(θ)는 제1지점(A)과 제2지점(B)을 잇는 직선(h)과 가상의 평행선(H)의 각도로 정의된다. 여기서 가상의 평행선(H)는 소재(S)가 틀어짐 없이 후공정으로 이송되는 경로와 평행한 선을 의미한다. 한편, 복수의 지점에서의 소재(S)의 위치를 측정하기 위해 본 실시예에서 측정부(20)는 복수개가 구비된다.

측정부(20)는 레이저 변위센서로 이루어질 수 있다. 레이저 변위센서는 소재(S)의 측방에서 소재(S)의 측면을 향해 레이저를 조사하고, 소재(S)의 측면에서 반사되는 레이저를 수신하여 소재(S)와의 거리를 측정한다.

정렬유닛(30)은 이송롤러부(10) 사이에 배치되고, 소재(S)를 들어올리거나 내려놓을 수 있도록 승강 가능하게 설치된다. 즉, 정렬유닛(30)은 상방으로 상승함에 따라 소재(S)를 들어올릴 수 있고, 하방으로 하강함에 따라 들어올린 소재(S)를 내려놓을 수도 있다.

정렬유닛(30)은 소재(S)를 들어올린 후 내려놓은 과정에서 소재(S)를 회전시킴으로써, 소재(S)의 틀어짐을 보정한다. 구체적으로, 정렬유닛(30)은 측정부(20)에서 측정된 틀어짐 각도(θ)만큼 소재(S)를 회전시킴으로써 정렬유닛(30)에서 내려진 소재(S)가 가상의 평행선(H)과 평행하도록 한다.

정렬유닛(30)은 이동부(31), 승강부(36), 받침부(37)를 포함하여 이루어진다.

이동부(31)는 소재(S)의 이송경로와 직교하는 방향으로 이동된다. 이에 따라 승강부(36)를 통해 이동부(31)와 연결되는 받침부(37) 또한 소재(S)의 이송경로와 직교하는 방향으로 이동된다.

이동부(31)는 레일부(32), 바퀴부(33), 구동부(34), 연결부(35)를 포함한다.

레일부(32)는 소재(S)의 이송경로와 직교하는 방향으로 설치된다. 바꿔 말해, 레일부(32)는 이송롤러부(10)와 평행하게 배치된다.

바퀴부(33)는 공급되는 동력에 의해 회전되면서 레일부(32) 상을 이동한다. 본 실시예에 따르면, 바퀴부(33)는 좌측에서 우측으로, 또는 우측에서 좌측으로(도 3 기준) 이동 가능하게 레일부(32) 상에 놓인다.

구동부(34)는 바퀴부(33)가 회전되어 레일부(32) 상을 이동하도록 바퀴부(33)에 동력을 제공한다. 본 실시예에서 구동부(34)는 연결부(35)의 외부에 설치되는 것으로 예시하였으나, 연결부(35)의 내부에 배치될 수 있음은 물론이다. 이처럼 구동부(34)가 연결부(35)의 내부에 배치되면 외부의 먼지 등으로부터 구동부(34)를 보호할 수 있게 된다.

연결부(35)는 바퀴부(33)의 이동에 의해 승강부(36)가 이동되도록 바퀴부(33)와 승강부(36)를 연결한다. 즉, 연결부(35)는 이동부(31)와 승강부(36)를 연결하는 역할을 한다. 따라서 연결부(35)를 거치지 않고 바퀴부(33)와 승강부(36)가 바로 연결될 수 있다면 연결부(35)는 생략될 수 있다.

본 실시예에서, 레일부(32)는 랙기어부를 포함하고, 바퀴부(33)는 랙기어부에 치합되는 피니언기어부를 포함하여 이루어질 수 있다. 이처럼 레일부(32)가 랙기어부로 구현되고, 바퀴부(33)가 피니언기어부로 구현되는 경우, 바퀴부(33)의 수평 이동 거리를 정확하게 조절할 수 있다.

본 실시예에서, 레일부(32)는 하나의 정렬유닛(30) 당 2개씩 구비된다. 한 쌍의 레일부(32)가 서로 이격되게 배치되므로, 연결부(35)는 수평 이동시 일측으로 쏠리지 않게 된다. 이에 따라 받침부(37)에 들려진 소재(S) 또한 흔들림 없이 회전이 이루어지게 된다.

승강부(36)는 일측이 이동부(31), 구체적으로 연결부(35)에 연결되고, 타측이 받침부(37)와 연결된다. 승강부(36)는 상하 방향으로 길이가 가변되어 받침부(37)의 높이를 조절한다.

승강부(36)의 길이가 늘어나게 되면 받침부(37)가 상승하게 되면서, 이송롤러부(10)에 놓인 소재(S)를 들어올리게 된다. 반대로, 승강부(36)의 길이가 줄어들게 되면 받침부(37)가 그 줄어든 길이만큼 하강하게 되면서, 들어올린 소재(S)를 이송롤러부(10)에 내려놓게 된다.

본 실시예에서, 승강부(36)는 실린더를 예로 들어 설명하였으나 이에 한정될 것은 아니라 할 것이므로, 받침부(37)의 높이를 조절할 수 있다면 다른 구성으로 대체될 수 있다.

정렬유닛(30)은 복수개가 서로 이격되게 배치된다. 본 실시예에서 정렬유닛(30)은 하나의 이송롤러부(10)를 사이에 두고 한 쌍이 마주보도록 설치된다. 이렇게 서로 이격되는 정렬유닛(30)은 서로 반대 방향으로 이동되어 들어올린 소재(S)를 회전시킴으로써, 소재(S)의 틀어짐을 보정한다.

제어부(40)는 측정부(20)에서 측정되어 전송되는 틀어짐 각도(θ)를 토대로 정렬유닛(30)의 작동을 제어한다. 구체적으로, 제어부(40)는 틀어짐 각도(θ)에 따라 소재(S)를 들어올린 후의 받침부(37)의 이동 거리 등을 제어한다.

이하 도 4 내지 도 8을 중심으로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬장치의 작동원리를 설명한다.

소재(S)는 이송롤러부(10)에 의해 후공정으로 이송된다. 소재(S)가 측정부(20)가 설치되는 지점에 도달하게 되면 이송롤러부(10)는 잠시 작동을 중지하여 소재(S)를 정지시킨다. 이후 측정부(20)는 복수개의 지점에서 소재(S)의 위치를 측정하여 이를 토대로 틀어짐 각도(θ)를 산출한다. 측정부(20)에서 산출된 틀어짐 각도(θ)는 제어부(40)로 전송되고, 제어부(40)는 틀어짐 각도(θ)를 토대로 정렬유닛(30)의 작동을 제어한다.

예를 들어, 도 4와 같이 소재(S)가 틀어진 경우, 소재(S)를 일렬로 정렬하기 위해서 제어부(40)는 정렬유닛(30)을 통해 소재(S)를 틀어짐 각도(θ)만큼 시계 방향(도 4 기준)으로 회전시킨다. 소재(S)의 시계 방향 회전을 위해, 소재(S) 선단측에 놓인 정렬유닛(30)은 원위치에서 일측 방향으로 이동되고, 소재(S)의 후단측에 놓인 정렬유닛(30)은 원위치에서 일측 방향의 반대 방향으로 이동된다.

구체적으로, 소재(S)의 틀어짐 각도(θ)가 측정되면, 승강부(36)는 제어부(40)의 작동 제어에 의해 길이를 늘려 받침부(37)를 상측으로 이동시킨다(도 5 참조). 받침부(37)는 이송롤러부(10)의 상단을 넘어서게 되면서 이송롤러부(10) 상에 놓인 소재(S)를 들어올리게 된다(도 6 참조).

이후 소재(S)를 틀어짐 각도(θ)만큼 회전시키기 위해, 서로 이격되게 배치되는 받침부(37)는 서로 반대 방향으로 이동된다. 이에 따라 소재(S)는 양 받침부(37)의 중간 지점을 회전중심으로 하여 회전하게 된다.

소재(S)가 틀어짐 각도(θ)만큼 회전되어 소재(S)의 틀어짐이 보정되면, 받침부(37)는 각각 하강하면서 소재(S)를 이송롤러부(10) 상에 내려놓는다. 이렇게 소재(S)가 일렬로 정렬되면 폭 측정장치 등을 통해 소재(S)의 폭을 측정하고, 이후 이송롤러부(10)의 구동에 의해 소재(S)는 후공정으로 이송된다.

이처럼, 본 발명에 따르면 이송롤러부(10) 상에서 소재(S)의 틀어짐이 발생한 경우 소재(S)를 회전시킴으로써 소재(S)의 틀어짐을 보정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 소재(S)의 틀어짐이 보정되어 소재(S)가 일렬로 정렬된 상태에서 폭 측정장치로 소재(S)의 폭을 측정하게 되므로, 소재(S) 폭 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 소재(S) 폭 측정의 정확도가 향상됨에 따라, 이를 토대로 조압연 및 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 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 : 이송롤러부 20 : 측정부
30 : 정렬유닛 31 : 이동부
32 : 레일부 33 : 바퀴부
34 : 구동부 35 : 연결부
36 : 승강부 37 : 받침부
40 : 제어부

Claims (7)

1. 소재를 이송하는 복수의 이송롤러부;
   상기 이송롤러부 상에 놓인 상기 소재의 틀어짐 각도를 측정하는 측정부; 및
   상기 이송롤러부 사이에 상기 소재를 들어올리거나 내려놓을 수 있도록 승강 가능하게 배치되고, 측정된 상기 틀어짐 각도에 따라 상기 소재를 회전시켜 상기 소재의 틀어짐을 보정하는 정렬유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 측정부는 복수의 지점에서 상기 소재의 위치를 측정하여 상기 소재의 틀어짐 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 정렬유닛은,
   상기 소재의 이송경로와 직교하는 방향으로 이동되는 이동부;
   상기 이동부에 설치되고, 길이가 가변되는 승강부; 및
   상기 이동부의 이동에 연동되어 이동되고, 상기 승강부의 길이 가변에 따라 상기 소재를 들어올리거나 내려놓는 받침부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 이동부는,
   상기 소재의 이송경로와 직교하는 방향으로 배치되는 레일부;
   상기 레일부 상에 이동 가능하게 놓이는 바퀴부; 및
   상기 바퀴부의 이동이 이루어지도록 상기 바퀴부에 동력을 제공하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 레일부는 랙기어부를 포함하고, 상기 바퀴부는 상기 랙기어부에 치합되는 피니언기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 정렬유닛은, 복수개가 서로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 소재 정렬장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 소재의 틀어짐 보정은, 서로 이격되는 상기 받침부가 서로 반대 방향으로 이동되면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 소재 정렬장치.

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