KR20160077868A - 포트롤 안전 조립장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 수평배치되며 하부에는 X축과 Z축 방향으로 수평이동하기 위한 바퀴부(111)가 장착된 베이스프레임(110); 상기 베이스프레임(110)의 상부에 이격되어 수평배치되는 상부프레임(120); 상기 베이스프레임(110)과 상부프레임(120) 사이에 장착되고, 구동모터(136)의 회전력을 이용하여 승강구동하며 상부프레임(120)의 배치높이를 조절하는 상하구동부(130); 및 상기 상부프레임(120)의 상부에 배치되어 포트롤(20)이 안착되는 롤지지부(140);를 포함하는 포트롤 안전 조립장치를 제공한다.

Description

포트롤 안전 조립장치{Safety Assembly Device of Pot Roll Unit}
본 발명은 포트롤 안전 조립장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융아연도금 포트에서 이용되는 싱크롤 및 스테빌라이징롤 등의 포트롤을 정비 및 교체하기 위해 분리한 후 포트의 포트플레이트 상에 안정적이고 정밀하게 조립할 수 있는 포트롤 안전 조립장치에 관한 것이다.
일반적으로 연속용융아연도금 공정에서 핵심적인 역할을 하는 싱크롤과 스테빌라이징롤 등의 포트롤은 사용 후 재처리 과정을 거쳐 수리 후 재사용하게 되는데 이를 위한 프로세스는 "포트롤 하우징상의 침착된 아연 제거 → 포트롤프레임과 하우징간 클램핑 장치 및 용접부 제거 → 포트롤 분해 → 포트롤 산세 또는 인산염 → 포트롤 가공 → 포트롤 조립"과 같다.
여기서, 포트롤 조립은 1cm의 오차도 허용되지 않는 정밀작업으로 3차원 측정장치 위에 포트롤프레임을 올려 놓고 그 위에서 3차원 측정(X축,Y축,Z축)을 하며 포트롤을 조립한다.
또한, 이러한 조립 작업은 매우 정밀한 작업이지만 조립공정은 모두 수작업으로 이루어지고 있는데, 크레인을 이용하여 포트롤을 운반 및 고정하고 3차원 측정을 통해 포트롤의 좌우 밸런스를 조정하여 레벨을 맞춘 뒤, 포트롤 하우징을 조립하고 클램프를 사용하여 체결하는 방식이었다.
그러나, 종래의 포트롤 조립방식의 경우에는 크레인을 사용하여 모든 작업이 이루어지고 있기 때문에, 정밀한 조작이 제한되고 작업시간이 과도하게 소요되고 있으며, 최소 2인 1조로 작업이 이루어져야 하나 여건상 작업자 1인이 크레인을 조작하면서 조립을 동시에 수행하는 상황이 종종 발생하고 있어 작업중 포트롤 낙하 또는 작업자가 설비에 충돌하는 등의 안전사고 위험에 노출되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 정밀한 조립이 이루어질 수 있도록 하는 포트롤 안전 조립장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 수평배치되며 하부에는 X축과 Z축 방향으로 수평이동하기 위한 바퀴부(111)가 장착된 베이스프레임(110); 상기 베이스프레임(110)의 상부에 이격되어 수평배치되는 상부프레임(120); 상기 베이스프레임(110)과 상부프레임(120) 사이에 장착되고, 구동모터(136)의 회전력을 이용하여 승강구동하며 상부프레임(120)의 배치높이를 조절하는 상하구동부(130); 및 상기 상부프레임(120)의 상부에 배치되어 포트롤(20)이 안착되는 롤지지부(140);를 포함하는 포트롤 안전 조립장치를 제공한다.
이때, 상기 상하구동부(130)는, 상기 베이스프레임(110) 상에서 Z축 방향의 양측 위치에 각각 장착되며, 상기 상부프레임(120)의 양측을 개별적으로 상향 가압하여 안착된 포트롤(20)의 Z축 방향 밸런스를 조절할 수 있다.
또한, 상기 상하구동부(130)는, 상기 구동모터(136)의 회전축에 축결합되어 감속하는 기어박스(131)와, X축 방향으로 연장형성되어 상기 베이스프레임(110) 상에 회전가능하게 장착되며 일단이 상기 기어박스(131)와 연결되어 회전력을 전달받는 기어축(132) 및, 회동축(134)을 중심으로 X자 형태로 교차되며 상단은 상기 상부프레임(120)의 하부에 회전가능하게 장착되고 하단은 상기 기어축(132)의 나사산과 치합되게 연결되어 상기 기어축(132)의 회전에 따라 상기 회동축(134)을 중심으로 접철되며 승강구동하는 구동프레임(135)를 포함할 수 있다.
더불어, 상기 롤지지부(140)의 상부면에는 수평배치된 포트롤(20)의 하부가 안착되기 위한 반구형의 안착홈(141)이 상향 개구되어 X축 방향으로 연장형성될 수 있다.
한편, 상기 안착홈(141)은 포트롤 안전 조립장치에 수용가능한 복수의 포트롤(20a,20b) 중 상대적으로 작은 직경을 갖는 포트롤(20a)의 하부 둘레면과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 롤지지부(140)는, 상기 상부프레임(120) 상에서 X축 방향의 양측 위치에 각각 장착되어 상기 포트롤(20)의 양측 위치를 개별적으로 지지하고, 각 롤지지부(140)의 하부에는 상기 상부프레임(120)에 지지되어 상기 롤지지부(140)의 하부를 상향 가압하는 롤승강구동부(180)가 배치되며 각 롤승강구동부(180)의 개별적인 승강구동에 따라 상기 롤지지부(140)의 배치높이를 조절하거나 안착된 포트롤(20)의 X축 방향 밴런스를 조절할 수 있다.
또한, 상기 롤승강구동부(180)는, 상기 상부프레임(120)에 고정장착되는 랙잭(181)과, 상기 상부프레임(120) 상에서 Z축 방향으로 연장형성되어 상기 랙잭(181)에 관통삽입되며 일단에는 회전손잡이(182)가 장착된 기어축(183) 및, 상단은 상기 롤지지부(140)의 하부를 지지하며 하단은 상기 랙잭(181)에 관통되고 상기 기어축(183)의 나사산과 치합되게 연결되어 상기 기어축(183)의 회전에 따라 승강구동하는 승강축(184)을 포함할 수 있다.
더불어, 상기 상부프레임(120) 상에서 X축 방향으로 연장형성되어 회전가능하게 장착되고 일단에는 회전손잡이(151)가 장착되며, 외주면에는 상기 롤지지부(140)의 하부와 치합되는 나사산이 형성되어 회전에 따라 상기 롤지지부(140)를 X축 방향으로 이동시키는 롤수평구동부(150);를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 베이스프레임(110) 또는 상부프레임(120)에는 Z축 방향으로 가압하거나 잡아당기는데 이용되기 위한 이동손잡이(160)가 장착될 수 있다.
여기서, 상기 바퀴부(111)는, 상기 바퀴부(111)에 의해 수평이동되지 않도록 베이스프레임(110)을 임의 위치에 선택적으로 고정배치시키기 위한 고정부(113)가 장착될 수 있다.
본 발명에 따른 포트롤 안전 조립장치는, 포트롤을 상부에 안착시킨 상태에서 3축 방향으로의 이동이 가능하여 종래에 위험성이 높은 크레인을 이용하지 않으므로 조립공정의 안정성을 높일 수 있으며, 3축 방향으로의 이동은 물론 수동방식의 미세조절을 통해 포트롤과 포트롤 프레임을 교합시키기 위한 정교한 위치교정을 수행할 수 있어 정밀한 조립이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포트롤 안전 조립장치의 구성을 나타낸 측면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포트롤 안전 조립장치의 구성을 나타낸 평면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포트롤 안전 조립장치의 구성을 나타낸 정면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 포트롤 안전 조립장치(100)에 대해 상술한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포트롤 안전 조립장치(100)는, 종래에 위험성이 높은 크레인을 이용하지 않고서도 포트롤(20)을 상부에 안착시킨 상태에서 3축 방향으로의 이동이 가능하여 조립공정의 안정성 및 작업성을 증대시킬 수 있으며, 3축 방향으로의 이동은 물론 수동방식의 미세조절을 통해 포트롤과 포트롤 프레임을 교합시키기 위한 정교한 위치교정을 수행할 수 있어 정밀한 조립이 이루어질 수 있는 조립장치로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스프레임(110), 상부프레임(120), 상하구동부(130) 및, 롤지지부(140)를 포함하여 구비된다.
먼저, 베이스프레임(110)은 장치의 하부에 배치되는 베이스 구조물로서, 수평배치되며 하부에는 X축과 Z축 방향으로 수평이동하기 위한 바퀴부(111)가 장착된다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 바퀴부(111)는 이동경로 상의 바닥면에 설치된 이송레일(170)에 지지되어 X축과 Z축 방향으로 수평이동할 수 있으며, 도면에는 상기 이송레일(170)이 일방향으로만 연장형성된 것을 예시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 절곡되거나 복수 개의 이송레일(170)이 교차되거나 다층 구조로 이루어져 포트롤 안전 조립장치(100)를 포트가 배치된 위치로 이동시키기 위한 다양한 경로 형태를 제공할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 베이스프레임(110)에는 Z축 방향으로 가압하거나 잡아당기는데 이용되기 위한 이동손잡이(160)가 장착되어 대형 구조물인 포트롤 안전 조립장치(100)와 포트롤(20)를 보다 용이하게 이송레일(170) 상에서 이동시킬 수 있다. 그리고, 도면에는 상기 이동손잡이(160)가 베이스프레임(110)에 장착된 것을 예시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 상부프레임(120)의 대응되는 위치에도 장착될 수도 있다.
더불어, 도 1에 도시된 바와 같이 바퀴부(111)는, 바퀴부(111)에 의해 수평이동되지 않도록 베이스프레임(110)을 임의의 위치에 선택적으로 고정배치시키기 위한 고정부(113)가 장착될 수 있다. 이러한 고정부(113)는 유압실린더를 이용하여 상기 바퀴부(111)가 회전하지 않도록 제동을 걸거나 바퀴부(111)가 지면에 닿지 않도록 띄우거나 하는 등의 다양한 방식으로 구비될 수 있으며, 이러한 고정부(113)의 구성을 통해 포트롤 안전 조립장치(100)의 상부에 포트롤(20)를 안착시키거나 안착된 포트롤(20)를 포트에 조립하는 경우 바퀴부(111)가 구르면서 조립공정에 오차가 발생하거나 안전사고가 발생할 수 있는 소지를 미연에 방지할 수 있다.
상기 상부프레임(120)은 포트롤(20)이 안착될 수 있는 공간을 제공하는 구조물로서, 베이스프레임(110)의 상부에 이격되어 수평배치되며, 상부에는 롤지지부(140)가 장착된다.
상기 상하구동부(130)는 베이스프레임(110)에 지지된 상태에서 상부프레임(120)를 가압하여 안착된 포트롤(20)의 위치를 Y축선 상에서 조절하기 위한 구동수단으로서, 상기 베이스프레임(110)과 상부프레임(120) 사이에 장착되고, 구동모터(136)의 회전력을 이용하여 승강구동하며 상부프레임(120)의 배치높이를 조절한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 상하구동부(130)는 베이스프레임(110) 상에서 Z축 방향의 양측 위치에 각각 장착되며, 상기 상부프레임(120)의 양측을 개별적으로 상향 가압하여 안착된 포트롤(20)의 Z축 방향 밸런스를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 3차원 측정장치로 3차원 측정하여 포트롤(20)이 Z축 방향의 일측으로 치우친 경우 두 상하구동부(130) 중 일측에 배치된 상하구동부(130)를 좀더 상승시키거나 반대측에 배치된 상하구동부(130)를 좀더 하강시키는 방식으로 Z축 방향 밸런스를 조절할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 상하구동부(130)는 구동모터(136)의 회전축에 축결합되어 감속하는 기어박스(131)와, X축 방향으로 연장형성되어 상기 베이스프레임(110) 상에 회전가능하게 장착되며 일단이 상기 기어박스(131)와 연결되어 회전력을 전달받는 기어축(132) 및, 회동축(134)을 중심으로 X자 형태로 교차되며 상단은 상기 상부프레임(120)의 하부에 회전가능하게 장착되고 하단은 상기 기어축(132)의 나사산과 치합되게 연결되어 상기 기어축(132)의 회전에 따라 상기 회동축(134)을 중심으로 접철되며 승강구동하는 구동프레임(135)를 포함하여 구비될 수 있다.
여기서, 상기 구동프레임(135)의 하단 양측은 상기 기어축(132)에 관통삽입되어 체결되되 내경에는 서로 다른 방향의 나사산이 형성되어 동일한 회전방향이 적용되더라도 회전에 따라 서로 근접되거나 이격되면서 회동축(134)을 중심으로 상단이 벌어지도록 접철하여 승강구동되는 높이가 조절될 수 있다.
상기 롤지지부(140)는 상부프레임(120) 상에 안착된 포트롤(20)이 구르거나 이탈되지 않도록 지지하기 위한 지지부재로서, 상기 상부프레임(120)의 상부에 배치되어 포트롤(20)이 안착된다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 롤지지부(140)의 상부면에는 수평배치된 포트롤(20)의 하부가 안착되기 위한 반구형의 안착홈(141)이 상향 개구되어 X축 방향으로 연장형성된다.
또한, 상기 안착홈(141)은 포트롤 안전 조립장치(100)에 수용가능한 복수의 포트롤(20a,20b) 중 상대적으로 작은 직경을 갖는 포트롤(20a)의 하부 둘레면과 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 도면에서와 같이 작은 직경의 포트롤(20a)의 경우 하부 둘레면 전체가 안착홈(141)과 접하면서 안정적으로 지지될 수 있으며, 상대적으로 직경이 큰 포트롤(20b)의 경우에도 안착홈(141)의 Z축 방향 양측 모서리에 하부가 지지되면서 안착될 수 있기 때문에 다양한 규격을 갖는 포트롤(20)을 범용적으로 수용할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 롤지지부(140)는 상부프레임(120) 상에서 X축 방향의 양측 위치에 각각 장착되어 상기 포트롤(20)의 양측 위치를 개별적으로 지지하도록 구비될 수 있다.
이 경우, 각 롤지지부(140)의 하부에는 상기 상부프레임(120)에 지지되어 롤지지부(140)의 하부를 상향 가압하는 롤승강구동부(180)가 배치되며, 각 롤승강구동부(180)의 개별적인 승강구동에 따라 상기 롤지지부(140)의 배치높이를 조절하거나 안착된 포트롤(20)의 X축 방향 밸런스를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 롤승강구동부(180)는 상기 롤승강구동부(180)는, 상기 상부프레임(120)에 고정장착되는 랙잭(181)과, 상기 상부프레임(120) 상에서 Z축 방향으로 연장형성되어 상기 랙잭(181)에 관통삽입되며 일단에는 회전손잡이(182)가 장착된 기어축(183) 및, 상단은 상기 롤지지부(140)의 하부를 지지하며 하단은 상기 랙잭(181)에 관통되고 상기 기어축(183)의 나사산과 치합되게 연결되어 상기 기어축(183)의 회전에 따라 승강구동하는 승강축(184)을 포함하여 구비될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 상부프레임(120) 상에서 X축 방향으로 연장형성되어 회전가능하게 장착되고 일단에는 회전손잡이(151)가 장착되며, 외주면에는 롤지지부(140)의 하부와 치합되는 나사산이 형성되어 회전에 따라 상기 롤지지부(140)를 X축 방향으로 이동시키는 롤수평구동부(150)를 더 포함하여 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 포트롤 안전 조립장치(100)의 각 구성 및 기능에 의해, 롤지지부(140)의 안착홈(141)에 포트롤(20)을 안착시킨 상태에서 상기 바퀴부(111) 및 이송레일(170)을 이용하여 포트롤(20)을 조립되기 위한 포트롤 프레임이 배치된 위치까지 이동시키고, 상기 상하구동부(130)를 통해 포트롤(20)의 배치높이를 조절하여 포트롤 프레임의 측부에 포트롤(20)이 근접되도록 배치시킬 수 있는 등 포트롤(20)을 상부에 안착시킨 상태에서 3축 방향으로의 이동이 가능하여 종래에 위험성이 높은 크레인을 이용하지 않으므로 조립공정의 안정성을 높일 수 있다.
또한, 상기 롤승강구동부(180)와 롤수평구동부(150)를 이용하여 포트롤(20)과 프트롤 이용하여 3축 방향으로의 위치이동을 미세조절함으로써 포트롤(20)을 포트롤 프레임에 교합되도록 하기 위한 정교한 위치교정을 수행할 수 있어 정밀한 조립이 이루어질 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
20...포트롤 100...포트롤 안전 조립장치
110...베이스프레임 111...바퀴부
120...상부프레임 130...상하구동부
140...롤지지부 141...안착홈
150...롤수평구동부 160...이동손잡이
170...이송레일 180...롤승강구동부

Claims (10)

  1. 수평배치되며 하부에는 X축과 Z축 방향으로 수평이동하기 위한 바퀴부가 장착된 베이스프레임;
    상기 베이스프레임의 상부에 이격되어 수평배치되는 상부프레임;
    상기 베이스프레임과 상부프레임 사이에 장착되고, 구동모터의 회전력을 이용하여 승강구동하며 상부프레임의 배치높이를 조절하는 상하구동부; 및
    상기 상부프레임의 상부에 배치되어 포트롤이 안착되는 롤지지부;를 포함하는 포트롤 안전 조립장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상하구동부는,
    상기 베이스프레임 상에서 Z축 방향의 양측 위치에 각각 장착되며, 상기 상부프레임의 양측을 개별적으로 상향 가압하여 안착된 포트롤의 Z축 방향 밸런스를 조절하는 것을 특징으로 하는 포트롤 안전 조립장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상하구동부는,
    상기 구동모터의 회전축에 축결합되어 감속하는 기어박스와,
    X축 방향으로 연장형성되어 상기 베이스프레임 상에 회전가능하게 장착되며 일단이 상기 기어박스와 연결되어 회전력을 전달받는 기어축 및,
    회동축을 중심으로 X자 형태로 교차되며 상단은 상기 상부프레임의 하부에 회전가능하게 장착되고 하단은 상기 기어축의 나사산과 치합되게 연결되어 상기 기어축의 회전에 따라 상기 회동축을 중심으로 접철되며 승강구동하는 구동프레임를 포함하는 것을 특징으로 하는 포트롤 안전 조립장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 롤지지부의 상부면에는 수평배치된 포트롤의 하부가 안착되기 위한 반구형의 안착홈이 상향 개구되어 X축 방향으로 연장형성된 것을 특징으로 하는 포트롤 안전 조립장치.
  5. 제 4에 있어서,
    상기 안착홈은 포트롤 안전 조립장치에 수용가능한 복수의 포트롤 중 상대적으로 작은 직경을 갖는 포트롤의 하부 둘레면과 대응되는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 포트롤 안전 조립장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 롤지지부는,
    상기 상부프레임 상에서 X축 방향의 양측 위치에 각각 장착되어 상기 포트롤의 양측 위치를 개별적으로 지지하고,
    각 롤지지부의 하부에는 상기 상부프레임에 지지되어 상기 롤지지부의 하부를 상향 가압하는 롤승강구동부가 배치되며 각 롤승강구동부의 개별적인 승강구동에 따라 상기 롤지지부의 배치높이를 조절하거나 안착된 포트롤의 X축 방향 밴런스를 조절하는 것을 특징으로 하는 포트롤 안전 조립장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 롤승강구동부는,
    상기 상부프레임에 고정장착되는 랙잭과,
    상기 상부프레임 상에서 Z축 방향으로 연장형성되어 상기 랙잭에 관통삽입되며 일단에는 회전손잡이가 장착된 기어축 및,
    상단은 상기 롤지지부의 하부를 지지하며 하단은 상기 랙잭에 관통되고 상기 기어축의 나사산과 치합되게 연결되어 상기 기어축의 회전에 따라 승강구동하는 승강축을 포함하는 것을 특징으로 하는 포트롤 안전 조립장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 상부프레임 상에서 X축 방향으로 연장형성되어 회전가능하게 장착되고 일단에는 회전손잡이가 장착되며, 외주면에는 상기 롤지지부의 하부와 치합되는 나사산이 형성되어 회전에 따라 상기 롤지지부를 X축 방향으로 이동시키는 롤수평구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포트롤 안전 조립장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스프레임 또는 상부프레임에는 Z축 방향으로 가압하거나 잡아당기는데 이용되기 위한 이동손잡이가 장착된 것을 특징으로 하는 포트롤 안전 조립장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 바퀴부는,
    상기 바퀴부에 의해 수평이동되지 않도록 베이스프레임을 임의 위치에 선택적으로 고정배치시키기 위한 고정부가 장착된 것을 특징으로 하는 포트롤 안전 조립장치.
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