KR20170015600A

KR20170015600A - 스크랩 제거 장치

Info

Publication number: KR20170015600A
Application number: KR1020150107168A
Authority: KR
Inventors: 한희윤; 김태완
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2017-02-09
Also published as: KR101714886B1

Abstract

본 발명의 일 실시예는 텐션릴에 권취되는 스크랩을 자동으로 원활하게 제거하도록 개선된 스크랩 제거 장치를 제공하는 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 스크랩 제거 장치는 스크랩이 제공된 설비에 인접하게 이동하는 이동부; 및 상기 이동부의 일측에 제공되어 상기 스크랩을 둘러싼 상태에서 상기 이동부를 매개로 상기 설비로부터 상기 스크랩을 인출하는 인출부를 포함하여 구성되되, 상기 인출부는 상기 이동부의 일측에 설치되고, 중앙부가 회전 연결부재를 매개로 회전 가능하게 연결되는 한 쌍의 인출판;과, 상기 인출판에 제공되어 상기 스크랩을 고정하는 흡착부; 및 상기 인출판이 상기 코일형 스크랩을 둘러싸도록 회전 구동시키는 구동부를 한다.

Description

스크랩 제거 장치 {SCRAP REMOVING APPARATUS}

본 발명은 스트립 제조과정에서 발생한 스크랩을 제거하기 위한 스크랩 제거 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 철강 제품은 원료를 용융한 후, 압연 등의 공정을 거쳐서 제조된다. 이와 같이 제조된 철강 제품에 결함이 있으면 출시되지 못하고 스크랩(scrap)으로서 제철 원료로서 다시 사용된다. 이때, 스크랩의 길이가 짧은 경우, 시트(sheet) 상태로 절단되어 처리되지만, 스크랩의 길이가 긴 경우에는 설비, 예컨대 텐션릴을 통해 코일형 스크랩으로 권취하여 제거하고 있다.

한편, 이러한 코일형 스크랩은 텐션릴에 권취된 상태에서, 내권부에 좌굴 등이 발생함에 따라 텐션릴로부터 원활하게 배출되지 못하는 현상이 발생하고 있다.

이에 따라 종래에는 코일형 스크랩의 외주면에 포장용 철밴드 등을 여러 개 설치하고, 텐션릴을 역회전하여 코일형 스크랩이 외측으로 밀착되며 감기도록 하여 텐션릴 사이의 공간을 확보하는 추가 작업을 통해 코일의 인출작업을 진행하고 있다.

이와 같이, 종래에는 코일형 스크랩의 인출을 위해 추가적인 작업이 필요하고, 이에 따라 작업자의 작업부하도 증가하고 있으며, 인출작업시간이 과다하게 소요될 수 있고, 작업중 안전사고가 발생할 위험도 있으며, 이러한 추가적인 작업으로 인해 전체적으로 코일제품의 생산성을 저하시키는 요인이 되고 있다.

국내 특허출원 제 10-2003-0056982호 (2003.08.18.) 국내 특허출원 제 10-2007-0073311호 (2007.07.23.)

본 발명의 일 실시예는 스크랩을 자동으로 원활하게 제거하도록 개선된 스크랩 제거 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 스크랩 제거 장치는 스크랩이 제공된 설비에 인접하게 이동하는 이동부; 및 상기 이동부의 일측에 제공되어 상기 스크랩을 둘러싼 상태에서 상기 이동부를 매개로 상기 설비로부터 상기 스크랩을 인출하는 인출부를 포함하여 구성되되, 상기 인출부는 상기 이동부의 일측에 설치되고, 중앙부가 회전 연결부재를 매개로 회전 가능하게 연결되는 한 쌍의 인출판;과, 상기 인출판에 제공되어 상기 스크랩을 고정하는 흡착부; 및 상기 인출판이 상기 스크랩을 둘러싸도록 회전 구동시키는 구동부를 포함한다.

또한, 상기 설비는 스크랩이 권취되는 텐션릴로 제공되고, 상기 이동부는 상기 텐션릴의 측면으로 이동하는 제1이동부와, 상기 제1이동부에 설치되는 제2이동부와, 상기 제2이동부에 제공되어 승강되며 상기 인출부가 설치되는 아암부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1이동부는 상기 인출부가 상기 텐션릴로부터 스크랩을 제거하는 위치와 상기 인출부에 제거된 스크랩을 처리하는 위치 사이에 제공되는 지지프레임과, 상기 지지프레임을 따라 설치되는 적어도 하나의 제1가이드와, 상기 제1가이드에 이동 가능하게 설치되며 상기 지주부가 상부에 설치되는 테이블과, 상기 지지프레임의 일측에 제공되어 상기 제1가이드를 따라 상기 테이블을 이동시키는 적어도 하나의 액츄에이터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2이동부는 상기 지주부에 상, 하로 설치되는 적어도 하나의 제2가이드와, 상기 제2가이드를 따라 상기 아암부를 승강시키는 승강 액츄에이터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동부는 일단은 상기 이동부에 설치되고 타단은 상기 인출판에 각각 설치되어 상기 인출판이 상기 스크랩을 둘러싸도록 회전운동시키는 인출 액츄에이터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 흡착부는 상기 인출판의 내측에 배설되어 전자기력을 발생하는 적어도 하나의 전자코일부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스크랩은 상기 텐션릴에 코일 형태로 권취된 코일형 스크랩일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 텐션릴에 권취된 코일을 자체 중량이나 권취 상태 불량 등으로 스크랩으로 처리할 경우, 텐션릴에 권취된 스크랩을 신속하고 원활하게 제거하는 작업을 자동화할 수 있고, 이 과정에서 텐션릴의 고무 슬리브 등이 손상을 방지할 수 있고, 작업자에 의한 수작업이 요구되지 않아 작업자의 안전사고의 예방이 가능하며, 전체적인 작업속도의 향상으로 제품 생산성 향상 및 제품의 품질 향상에도 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크랩 제거 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크랩 제거 장치의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크랩 제거 장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크랩 제거 장치의 인출판이 스크랩을 감싼 상태의 정면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크랩 제거 장치의 인출판이 스크랩을 들어올린 상태의 정면도.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크랩 제거 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크랩 제거 장치의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크랩 제거 장치의 정면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 스크랩 제거 장치(100)는, 철강제조과정에서 설비, 예컨대 텐션릴(10) 등에 코일 형태로 권취되는 철강 제품 중 불량, 결함 등으로 출시되지 못하여 폐기처리되는 철강 제품을 스크랩(20)으로 제거하는데 사용될 수 있다.

이러한 스크랩(20)은 제조과정 중 불량, 결함으로 발생시 시트 상태로 절단되어 처리될 수 있고, 텐션릴(10)에 코일 형태로 스크랩(20)되어 처리될 수 있다.

스크랩 제거 장치(100)는 스크랩(20)이 권취된 텐션릴(10)에 인접하게 이동하는 이동부(110)를 포함하고, 이 이동부(110)에 의해 이동하며 텐션릴(10)에 권취된 스크랩(20)을 인출하여 제거하는 인출부(150)를 포함할 수 있다.

인출부(150)는 이동부(110)에 의해 텐션릴(10)이 인접하게 이동된 상태에서 텐션릴(10)에 권취된 스크랩(20)을 둘러싸도록 작동되며, 이후 이동부(110)에 연동되어 텐션릴(10)로부터 스크랩(20)을 인출하여 제거할 수 있다.

이때, 텐션릴(10)은 인출부(150)가 스크랩(20)을 둘러싼 상태에서 역방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 텐션릴(10)에 권취된 스크랩(20)의 내권부가 확장되며 스크랩(20)이 외측으로 밀착되며 감길 수 있다. 또한, 텐션릴(10)은 스크랩(20)의 인출시 텐션릴(10)에 구비된 고무 슬리브를 수축시킬 수 있으며, 이와 같이 스크랩(20)과 텐션릴(10) 사이의 공간이 확보됨에 따라 스크랩(20)이 텐션릴(10)로부터 쉽게 인출될 수 있다.

또한, 인출부(150)는 이동부(110)의 일측에 설치되어 이동부(110)의 이동에 따라 텐션릴(10)에 권취된 스크랩(20)을 제거하거나, 별도의 처리위치로 이동된 후 텐션릴(10)로부터 제거된 스크랩(20)을 배출할 수 있다.

본 실시예에서 이동부(110)는 텐션릴(10)의 측면으로 이동하는 제1이동부(120)와, 제1이동부(120)에 설치되는 지주부를 따라 승강하는 제2이동부(130) 및 제2이동부(130)에 의해 승강되는 아암부(140)를 포함할 수 있다.

아암부(140)는 텐션릴(10)의 상측에 위치하도록 연장된 형태로 제공될 수 있으며, 이 아암부(140)에 전술한 인출부(150)가 설치될 수 있다.

여기서, 제1이동부(120)는 인출부(150)가 텐션릴(10)로부터 스크랩(20)을 제거할 수 있도록 텐션릴(10)로부터 스크랩(20)을 제거하는 위치와 텐션릴(10)로부터 제거된 스크랩(20)을 별도의 처리위치로 이동할 수 있다. 이를 위해 제1이동부(120)는 스크랩 제거위치와 스크랩 처리위치 사이에 이동 가능하게 제공될 수 있다.

예컨대, 제1이동부(120)는 텐션릴(10)로부터 스크랩(20)을 제거하는 위치와 인출부(150)에 제거된 스크랩(20)을 처리하는 위치 사이에 지지프레임(122)이 설치될 수 있고, 이 지지프레임(122)의 양단부에는 지지프레임(122)을 따라 설치되는 적어도 하나의 제1가이드(124)가 제공될 수 있다. 본 실시예에서 제1가이드(124)는 지지프레임(122)의 양측면에 인접하여 한 쌍으로 제공될 수 있다.

또한, 제1가이드(124)에는 테이블(126)이 이동가능하게 설치될 수 있다.

한편, 지지프레임(122)의 일측에는 테이블(126)을 제1가이드(124)를 따라 이동시키기 위한 적어도 하나의 액츄에이터(128)가 제공될 수 있다.

일례로, 액츄에이터(128)는 작동로드(128b)가 신축가능하게 제공된 실린더(128a)를 포함할 수 있다. 테이블(126)은 이 실린더(128a)에 의해 작동로드(128b)가 신축 또는 수축함에 따라 제1가이드(124)를 따라 이동할 수 있다.

바람직하게는 액츄에이터(128)는 테이블(126)의 양쪽에 설치되어 테이블(126)을 이동하도록 제공될 수 있다.

본 실시예에서 테이블(126)을 이동시키는 액츄에이터(128)는 실린더(128a) 및 이에 신축 가능하게 제공되는 작동로드(128b)를 포함하는 것으로 설명하고 있으나, 액츄에이터(128)의 구성은 본 실시예에 의해 한정되지 않으며, 예컨대 테이블(126)은 모터수단에 연계되어 이동하도록 제공되는 것도 가능하다.

한편, 테이블(126)의 상부에는 제2이동부(130)가 제공될 수 있다.

제2이동부(130)는 지주부(132)를 포함하며, 이 지주부(132)에 아암부(140)가 승강 가능하게 설치될 수 있다.

지주부(132)는 아암부(140)가 상, 하로 승강할 수 있도록 일면이 개방된 상태로 제공될 수 있고, 상부에는 덮개(133)가 결합될 수 있다.

아암부(140)는 제2이동부(130)에 의해 승강하여 인출부(150)가 텐션릴(10)에 감긴 스크랩(20)을 제거하도록 이동하거나, 제거한 스크랩(20)을 들어올릴 수 있다.

이를 위해, 제2이동부(130)는 지주부(132)에 상, 하로 설치되는 적어도 하나의 제2가이드(134)를 포함하며, 제2가이드(134)를 따라 아암부(140)를 승강시키는 승강 액츄에이터(136)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 승강 액츄에이터(136)는 지주부(132)의 상부에 설치되는 승강모터(136a)와, 이 승강모터(136a)의 회전축에 연계되어 회전하는 나선스크류(136b)를 포함할 수 있다.

또한, 아암부(140)의 일측에는 이 나선스크류(136b)에 결합되는 나선홈이 제공될 수 있다. 아암부(140)는 승강모터(136a)의 회전시 나선스크류(136b)가 회전함에 따라 제2가이드(134)를 따라 승강할 수 있다.

본 실시예에서 승강 액츄에이터(136)는 승강모터(136a)와 나선스크류(136b)를 포함하는 것으로 설명하고 있으나, 승강 액츄에이터(136)의 구성은 한정되지 않으며, 실린더 등의 구동수단을 포함하는 것도 가능하다.

한편, 인출부(150)는 이동부(110)의 일측에 설치되며, 구체적으로는 텐션릴(10) 상부로 연장된 아암부(140)의 일측에 설치될 수 있다.

인출부(150)는 중앙부가 고정브래킷(142)을 매개로 아암부(140)에 설치될 수 있다.

이러한 인출부(150)는 중앙부가 샤프트부재(153)를 포함하는 회전연결부재를 매개로 회전 가능하게 연결되는 한 쌍의 인출판(152)을 포함할 수 있다. 샤프트부재(153)는 한 쌍의 인출판(152)을 교번적으로 관통하며 연결하도록 제공될 수 있고, 샤프트부재(153)가 고정브래킷(142)에 설치됨에 따라 아암부(140)에 대해 결합된 상태로 유지될 수 있다.

또한, 한 쌍의 인출판(152)에는 구동부가 연계될 수 있으며, 이 구동부의 작동에 의해 한 쌍의 인출판(152)이 코일형 스크랩(20)을 둘러싸도록 회전 구동될 수 있다.

일례로, 구동부는 샤프트부재(153)에 연계되는 모터수단을 포함할 수 있으며, 본 실시예와 같이 일단은 이동부(110)에 설치되고 타단은 인출판(152)에 각각 설치되는 한 쌍의 인출 액츄에이터(154)를 포함할 수 있다.

이 인출 액츄에이터(154)는 실린더(154a) 및 작동로드(154b)를 포함할 수 있으며, 실린더(154a)에 작동에 의해 작동로드(154b)가 신축되며 인출판(152)이 샤프트부재(153)를 축으로 오므려지거나 펼쳐지도록 회전시킬 수 있다.

이와 같이, 인출판(152)은 구동부인 인출 액츄에이터(154)에 연계되어 텐션릴(10)에 권취된 스크랩(20)을 감싸도록 제공될 수 있으며, 인출판(152)이 스크랩(20)을 감싼 상태에서 이동부(110) 및 텐션릴(10)의 작동에 연계하여 스크랩(20)을 텐션릴(10)로부터 제거할 수 있다.

즉, 인출판(152)이 텐션릴(10)에 권취된 스크랩(20)을 감싸며 고정시키게 되면, 이동부(110)의 테이블(126)이 이동되어 텐션릴(10)로부터 스크랩(20)을 꺼낼 수 있고, 이를 안정하게 스크랩(20) 처리 위치로 이동할 수 있다. 또한, 텐션릴(10)은 테이블(126)의 이동시 후퇴이동하는 것도 가능하며, 이와 동시에 텐션릴(10)을 역회전시키며 스크랩(20)이 인출판(152)의 내주면에 밀착되도록 스크랩(20)을 풀 수 있고, 동시에 고무 슬리브를 수축시켜 스크랩(20)이 쉽게 빠질 수 있도록 공간을 확장시킬 수 있다.

또한, 인출판(152)에는 스크랩(20)이 내주면에 밀착되도록 스크랩(20)을 고정하는 흡착부가 구비될 수 있다.

일례로, 본 실시예에서 흡착부는 인출판(152)의 내측에 배설되는 적어도 하나의 전자코일부(156)를 포함할 수 있다. 전자코일부(156)는 전원의 공급에 따라 전자기력을 발생할 수 있으며, 이에 따라 발생하는 전자유도력에 의해 자력을 발생하는 전자석으로 되며 스크랩(20)을 흡착한 상태를 유지할 수 있다.

흡착부는 인출판(152)이 스크랩(20)을 감싼 상태에서는 전자력을 유지할 수 있고, 스크랩(20)을 배출하는 과정에서는 전원의 공급을 차단 또는 제어함에 따라 흡착력을 제거 또는 조절할 수 있다.

본 실시예에서 흡착부는 전자기력을 이용하는 것으로 설명하고 있으나, 흡착부는 전자기력 외에도 공기의 진공압을 이용하는 등의 다양한 방식으로 사용되는 것도 가능하다.

전술된 바와 같이 구성된 스크랩 제거 장치(100)의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 텐션릴(10)에 코일이 권취되는 과정에서 품질 불량 또는 결함이 발생할 경우 적정 길이로 절단하여 스크랩(20)으로 제거할 수 있다.

도 3과 같이, 텐션릴(10)에 스크랩(20)에 권취되면, 이동부(110)의 제1이동부(120)가 테이블(126)을 스크랩 제거위치로 이동시킨다.

더불어, 제2이동부(130)가 작동하며 아암부(140)를 상승시키고, 이에 따라 아암부(140)에 제공된 인출부(150)가 스크랩 제거위치에 위치된다.

다음으로, 도 4와 같이, 제2이동부(130)가 하강하여 인출부(150)가 스크랩(20)을 감싸도록 위치시키고, 구동부인, 인출 액츄에이터(154)가 작동하여 한 쌍의 인출판(152)이 스크랩(20)을 감싸도록 한다.

인출판(152)이 스크랩(20)을 감싸게 되면, 인출판(152)에 전원을 공급하여 흡착부, 예컨대 자력발생부(156)가 자력에 의해 스크랩(20)의 외권부를 흡착하도록 한다. 또한, 텐션릴(10)은 역회전하여 스크랩(20)의 내권부를 확장시키고, 이후 텐션릴(10)의 고무 슬리브는 수축하여 스크랩(20)과의 공간을 형성한다.

그리고, 도 5와 같이, 인출판(152)이 스크랩(20)을 감싸 고정한 상태에서 텐션릴(10)이 후퇴 이동하거나, 제1이동부(120)가 이동되며 텐션릴(10)에 권취된 스크랩(20)을 분리한다. 그리고, 아암부(140)는 제2이동부(130)에 의해 상승된다.

이와 같이, 텐션릴(10)로부터 스크랩(20)이 분리되면, 인출판(152)의 자력발생부(156)에 전원의 공급을 차단하여 흡착부의 작동을 해지한다. 그리고, 분리된 스크랩(20)은 제1이송부(120)의 작동에 의해 별도로 마련된 스크랩 처리위치로 이동된다.

마지막으로, 인출부(150)에 의해 제거된 스크랩(20)이 제1이송부(120)에 의해 스크랩 처리위치로 이동하면, 인출판(152)을 열어 텐션릴(10)로부터 분리된 스크랩(20)을 배출한다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

10: 텐션릴 20: 스크랩
100: 스크랩 제거 장치 110: 이동부
120: 제1이동부 122: 지지프레임
124: 제1가이드 126: 테이블
128: 액츄에이터 130: 제2이동부
132: 지주부 134: 제2가이드
136: 승강 액츄에이터 140: 아암부
150: 인출부 152: 인출판
154: 인출 액츄에이터 156: 전자코일부

Claims

스크랩이 제공된 설비에 인접하게 이동하는 이동부; 및
상기 이동부의 일측에 제공되어 상기 스크랩을 둘러싼 상태에서 상기 이동부를 매개로 상기 설비로부터 상기 스크랩을 인출하는 인출부를 포함하여 구성되되,
상기 인출부는 상기 이동부의 일측에 설치되고, 중앙부가 회전 연결부재를 매개로 회전 가능하게 연결되는 한 쌍의 인출판;과, 상기 인출판에 제공되어 상기 스크랩을 고정하는 흡착부; 및 상기 인출판이 상기 스크랩을 둘러싸도록 회전 구동시키는 구동부를 포함하는 스크랩 제거 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 설비는 스크랩이 권취되는 텐션릴로 제공되고,
상기 이동부는 상기 텐션릴의 측면으로 이동하는 제1이동부와,
상기 제1이동부에 설치되는 제2이동부와,
상기 제2이동부에 제공되어 승강되며 상기 인출부가 설치되는 아암부를 포함하는 스크랩 제거 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 제1이동부는
상기 인출부가 상기 텐션릴로부터 스크랩을 제거하는 위치와 상기 인출부에 제거된 스크랩을 처리하는 위치 사이에 제공되는 지지프레임과,
상기 지지프레임을 따라 설치되는 적어도 하나의 제1가이드와,
상기 제1가이드에 이동 가능하게 설치되며 상기 제2이동부가 상부에 설치되는 테이블과,
상기 지지프레임의 일측에 제공되어 상기 제1가이드를 따라 상기 테이블을 이동시키는 적어도 하나의 액츄에이터를 포함하는 스크랩 제거 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 제2이동부는
상기 제1이동부에 설치되는 지주부와,
상기 지주부에 상, 하로 설치되는 적어도 하나의 제2가이드와,
상기 제2가이드를 따라 상기 아암부를 승강시키는 승강 액츄에이터를 포함하는 스크랩 제거 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동부는
일단은 상기 이동부에 설치되고 타단은 상기 인출판에 각각 설치되어 상기 인출판이 상기 스크랩을 둘러싸도록 회전운동시키는 인출 액츄에이터;
를 포함하는 스크랩 제거 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡착부는 상기 인출판의 내측에 배설되어 전자기력을 발생하는 적어도 하나의 전자코일부를 포함하는 스크랩 제거 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스크랩은 상기 텐션릴에 코일 형태로 권취된 코일형 스크랩인 스크랩 제거 장치.