KR20170035418A - 소재 정렬 장치 - Google Patents

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KR20170035418A
KR20170035418A KR1020150134123A KR20150134123A KR20170035418A KR 20170035418 A KR20170035418 A KR 20170035418A KR 1020150134123 A KR1020150134123 A KR 1020150134123A KR 20150134123 A KR20150134123 A KR 20150134123A KR 20170035418 A KR20170035418 A KR 20170035418A
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이병구
최선용
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현대제철 주식회사
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Abstract

소재 정렬 장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 소재 정렬 장치는: 소재를 이송하는 복수의 이송롤러를 포함하는 이송롤러부; 이송롤러 상에 놓인 소재의 틀어짐을 측정하는 측정부; 이송롤러 사이에 배치되고, 소재를 승강 가능하게 하는 승강부; 및 승강부의 상승에 따라 상승되고, 자력에 의해 소재에 부착되고, 소재를 이송롤러부의 폭방향으로 이동시켜 틀어짐을 교정하는 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소재 정렬 장치{MATERIAL ALIGNMENT APPARATUS}
본 발명은 소재 정렬장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이송롤러부 상에서 소재의 틀어짐이 발생하는 경우 소재의 위치를 정렬하여 틀어짐을 교정하는 소재 정렬 장치에 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 이송롤러 사이를 통과시켜 연속적인 힘을 가하여 늘리거나 얇게 만드는 과정을 말하며 크게 열간 압연과 냉간 압연으로 나뉜다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0070825호(2014.06.11 공개, 발명의 명칭: 소재 정렬장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 이송롤러부 상에서 이송되는 소재의 틀어짐을 교정하는 소재 정렬 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 소재 정렬 장치는: 소재를 이송하는 복수의 이송롤러를 포함하는 이송롤러부; 상기 이송롤러 상에 놓인 상기 소재의 틀어짐을 측정하는 측정부; 상기 이송롤러 사이에 배치되고, 상기 소재를 승강 가능하게 하는 승강부; 및 상기 승강부의 상승에 따라 상승되고, 자력(磁力)에 의해 상기 소재에 부착되고, 상기 소재를 상기 이송롤러부의 폭방향으로 이동시켜 틀어짐을 교정하는 정렬부를 포함한다.
본 발명에서 상기 이송롤러부의 일측에 상기 소재의 진행방향을 따라서 설치되고, 상기 측정부가 수용되는 가이드레일을 더 포함한다.
본 발명에서 상기 측정부는, 상기 가이드레일에 설치되고, 상기 소재의 선단부 측면과의 거리를 측정하는 제1측정부; 및 상기 가이드레일에 이동 가능하게 장착되고, 상기 소재의 미단부를 향하여 이동하고, 상기 소재의 미단부 측면과의 거리를 측정하는 제2측정부를 포함한다.
본 발명에서 상기 승강부는, 제1실린더몸체; 상기 실린더몸체에서 상하로 출몰 가능하며 길이가 가변되는 제1실린더로드; 및 상기 제1실린더로드의 단부에 장착되고, 상기 정렬부가 장착되는 공간을 제공하는 베드부를 포함한다.
본 발명에서 상기 정렬부는, 제2실린더몸체; 상기 제2실린더몸체에서 상기 이송롤러부의 폭방향으로 출몰 가능하며 길이가 가변되는 제2실린더로드; 및 상기 베드부에 장착되고, 자력에 의해 부착된 상기 소재를 상기 제2실린더로드(43)의 작동에 의해 상기 이송롤러부의 폭방향으로 이동시키는 교정부를 포함한다.
본 발명에서 상기 베드부의 상부는 상기 교정부의 이탈을 방지하도록 오목한 홈 형상으로 형성된다.
본 발명에서 상기 정렬부는 상기 제1실린더로드의 상하 이동에 따라 상기 제2실린더몸체를 상하 이동시키는 상하이동부를 더 포함한다.
본 발명에서 상기 정렬부는 상기 승강부에 각각 설치되고, 상기 측정부에서 측정된 상기 소재의 틀어짐에 따라 상기 소재의 이동량을 조정한다.
본 발명에 따른 소재 정렬 장치는 이송롤러부 상에서 소재의 틀어짐이 발생되는 경우, 소재의 틀어짐을 교정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 소재의 틀어짐이 교정되고 소재가 일렬로 정렬됨으로써, 소재의 대각 길이가 서로 다르게 측정되는 대각 공차의 증가로 소재의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 소재의 대각 공차가 서로 다르게 되는 것이 방지되어 소재를 설정된 길이에 따라 절단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2측정부가 가이드레일에 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치에서 제2측정부의 이동을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치에서 정렬부의 작동을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치의 작동을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소재 정렬 장치의 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 소재 정렬 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2측정부가 가이드레일에 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치는 이송롤러부(10), 측정부(20), 승강부(30), 정렬부(40)를 포함하여 이루어진다.
이송롤러부(10)는 소재(5)를 후공정으로 이송한다. 이송롤러부(10)는 소재(5)를 후공정으로 이송하는 복수의 이송롤러(11)와, 이송롤러(11)의 양단부를 회전가능하게 지지하는 롤러지지대(미도시)를 포함한다.
측정부(20)는 이송롤러부(10) 상에 놓인 소재(5)의 틀어짐을 측정한다. 즉 측정부(20)의 이송롤러부(10)에 의해 이송된 소재(5)의 양단에서 각각 이격거리(L1, L2)를 측정하여 측정부(20)에서 소재(5)의 양단까지의 거리의 차를 측정하여 소재(5)의 틀어짐량을 측정한다. 측정부(20)는 제1측정부(21)와 제2측정부(23)를 포함하여 이루어진다.
제1측정부(21)는 가이드레일(50)에 설치되고, 소재(5)의 선단부(도 1 기준 좌측단부) 측면과의 제1이격거리(L1)를 측정한다. 여기서 소재(5)의 선단부는 가이드레일(50) 상에 고정된 제1측정부(21)를 향하는 위치를 의미한다. 제1측정부(21)는 가이드레일(50) 상에 고정 또는 이동가능하게 설치된다. 제1측정부(21)가 가이드레일(50)에 고정되는 경우, 제1측정부(21)에서 소재(5)의 선단부가 감지되면 이송롤러부(10)의 작동이 정지되어 소재(5)의 이동을 정지시킨다. 제1측정부(21)가 가이드레일(50)에 이동 가능하게 설치되는 경우, 제1측정부(21)는 이송롤러부(10) 상에서 이송되는 소재(5)의 선단부를 따라서 이동하여, 소재(5) 선단부의 측면까지의 제1이격거리(L1)를 측정한다.
제2측정부(23)는 가이드레일(50)에 이동 가능하게 장착되고, 소재(5)의 미단부(도 1 기준 우측단부)를 향하여 이동하여 소재(5)의 미단부와의 이격거리(L2)를 측정한다. 여기서 소재(5)의 미단부는 소재(5)의 선단부의 반대편으로, 제2측정부(23)가 소재(5)의 미단부로 이동하여 소재(5)의 미단부 측면과의 이격거리(L2)를 측정한다.
여기서, 제1측정부(21)와 제2측정부(23)는 각각 가이드레일(50)에 장착되는 측정부몸체(25)와, 측정부몸체(25)의 상부에 설치되는 거리감지센서(27)를 포함한다. 거리감지센서(27)는 소재(5)의 측면을 향해 레이저를 조사하고, 소재(5)의 측면에서 반사되는 레이저를 수신하여 소재(5)와의 거리를 측정한다. 본 발명의 실시예에서 제2측정부(23)는 측정부몸체(25)의 하부에 설치되는 바퀴, 롤러 등의 이송수단(26)을 포함한다.
승강부(30)는 이송롤러(11) 사이에 배치되고, 소재(5)를 들어 올리거나 내려 놓을 수 있도록 승강 가능하게 설치된다. 즉, 승강부(30)는 상방으로 상승함에 따라 소재(5)를 들어올릴 수 있고, 하방으로 하강함에 따라 소재(5)를 내려놓을 수 있다.
승강부(30)는 측정부(20)에서 소재(5)의 틀어짐이 측정된 후 정렬부(40)에 의해 틀어짐을 교정하기 위하여 이송롤러부(10)에서 이격되도록 소재(5)를 상승시킨다. 승강부(30)는 제1실린더몸체(31), 제1실린더로드(33), 베드부(35)를 포함한다.
제1실린더몸체(31)는 내부에 유체 등을 충전하고, 유체의 압력을 이용하여 제1실린더로드(33)를 승강시킨다. 제1실린더로드(33)는 제1실린더몸체(31)에 상하로 출몰 가능하게 설치되고, 유체의 유압에 의해 출몰되면서 길이가 가변된다. 베드부(35)는 제1실린더로드(33)의 단부에 장착되고, 정렬부(40)가 장착되는 공간을 제공한다. 베드부(35)의 상부는 정렬부(40)의 교정부(45)의 이탈을 방지할 수 있도록 오목한 홈 형상으로 형성된다. 즉, 정렬부(40)의 교정부(45)는 베드부(35)의 홈에 삽입 설치되고, 베드부(35)의 홈의 길이방향을 따라서 슬라이드 이동된다.
정렬부(40)는 승강부(30) 상에 장착되고, 승강부(30)의 상승에 따라 상승되고, 자력(磁力)에 의해 소재(5)에 장착된다. 정렬부(40)는 소재(5)를 이송롤러부(10)의 폭방향(도 2 기준 좌우방향)으로 이동시켜 소재(5)의 틀어짐을 교정한다. 정렬부(40)는 승강부(30)에 의하여 상승된 소재(5)를 측정부(20)에서 측정된 소재(5)의 틀어진 정도에 따라 소재(5)의 선단부(도 1 기준 좌측단부)의 측면과 미단부(도 1 기준 우측단부)의 측면의 측정부(20)에서 이격된 거리가 동일하게 이동시킨다.
정렬부(40)는 복수의 승강부(30) 각각에 설치되고, 측정부(20)에서 측정된 소재(5)의 틀어짐에 따라, 각각의 정렬부(40)는 소재(5)의 이동량을 조정한다. 다시 말해, 소재(5)의 양단에 위치된 정렬부(40)에서 소재(5)의 이동량이 가장 많고, 소재(5)의 중심부를 향할수록 정렬부(40)에서 소재(5)를 이동시키는 양이 작아진다.
정렬부(40)는 제2실린더몸체(41), 제2실린더로드(43), 교정부(45)를 포함하여 이루어진다.
제2실린더몸체(41)는 내부에 유체 등을 충전하고, 유체의 압력을 이용하여 제2실린더로드(43)를 승강시킨다. 제2실린더로드(43)는 제2실린더몸체(41)에서 이송롤러부(10)의 폭방향(도 2 기준 좌우방향)으로 출몰 가능하게 설치되고, 유체의 유압에 의해 출몰되면서 길이가 가변된다.
교정부(45)는 베드부(35)에 장착되고, 제1실린더로드(33)의 작동에 의해 소재(5)와 접촉된다. 교정부(45)의 측면은 제2실린더로드(43)에 연결된다. 교정부(45)는 자성(磁性)을 가지는 재질을 포함하는 자석으로 이루어진다. 교정부(45)가 승강부(30)의 작동에 의해 소재(5)에 접촉되면, 교정부(45)는 자력에 의해 소재(5)에 부착된다. 교정부(45)는 자력에 의해 부착된 소재(5)와 함께 제2실린더로드(43)의 작동에 의해 이송롤러부(10)의 폭방향(도 2 기준 좌우방향)으로 이동된다. 따라서 제2실린더로드(43)의 작동에 의해 소재(5)의 틀어짐이 교정된다.
본 발명의 실시예에서 정렬부(40)는 상하이동부(47)를 더 포함한다. 상하이동부(47)는 제1실린더로드(33)의 상하 이동에 따라 제2실린더몸체(41)를 상하 이동시킨다. 상하이동부(47)는 제3실린더몸체(47a), 제3실린더로드(47b)를 포함한다.
제3실린더몸체(47a)는 내부에 유체 등을 충전하고, 유체의 압력을 이용하여 제3실린더로드(47b)를 승강시킨다. 제3실린더로드(47b)는 제3실린더몸체(47a)에 상하로 출몰 가능하게 설치되고, 유체의 유압에 의해 출몰되면서 길이가 가변되면서,제2실린더몸체(41)를 상하로 승강시키면서 제2실린더몸체(41)의 높이를 조절한다. 따라서 교정부(45)의 승강 높이와 제2실린더몸체(41)의 승강 높이가 동일한 상태를 유지하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치는 가이드레일(50)을 더 포함한다. 가이드레일(50)은 이송롤러부(10)의 일측에 소재(5)의 진행방향을 따라서 설치된다. 다시 말해, 가이드레일(50)은 이송롤러부(10)와 평행하게 배치된다. 가이드레일(50) 상에는 제1측정부(21)와 제2측정부(23)가 장착·수용되는 홈이 형성된다. 제2측정부(23)의 이송수단(26)은 제공된 동력에 의하여 가이드레일(50)의 홈을 따라 이동된다.
제어부(미도시)는 소재(5)의 측면이 제1측정부(21)와 제2측정부(23)에서 측정된 이격된 거리(L1, L2)를 전송받아, 소재(5)의 비틀림량을 계산하고 승강부(30)를 작동시켜 소재(5)를 들어올리고, 정렬부(40)에서 소재(5)를 비틀림을 정렬한다.
이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치의 작동을 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치에서 제2측정부의 이동을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치에서 정렬부의 작동을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 정렬 장치의 작동을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
전공정을 마친 소재(S)의 정보를 제어부로 송신한다. 제어부에서는 소재(S)의 강종 및 후공정으로 보내기 전에 절단되는 길이 등에 대한 정보를 수신한다(S101).
소재(5)는 이송롤러부(10)의 작동에 의해 후공정을 향하여 이송된다(S102). 소재(S)가 측정부(20)의 제1측정부(21)가 설치되는 지점에 도달하게 되면, 이송롤러부(10)는 작동을 중지하여 소재(5)의 이송을 정지시킨다.
측정부(20)의 제2측정부(22)는 소재(5)의 미단부(도 4 기준 우측단부)으로 이동한다. 측정부(20)의 제1측정부(21)와 제2측정부(23)는 각각 소재(5)의 측면까지의 이격거리인 제1이격거리(L1)와 제2이격거리(L2)를 측정한다(S103).
제어부에서는 제1측정부(21)와 제2측정부(23)에서 측정된 제1이격거리(L1)과 제2이격거리(L2)의 거리차를 통하여 소재(5)의 틀어짐량을 계산한다(S104).
제어부는 승강부(30)를 작동시켜 소재(5)를 이송롤러부(10)로부터 이격시킨다(S105). 승강부(30)의 제1실린더로드(33)는 상측방향으로 길이가 가변되면서 베드부(35)를 상측으로 들어올림으로써, 베드부(35)에 안착된 교정부(45)가 상승된다. 소재(5)는 교정부(45)의 자성에 의해 교정부(45)에 부착된다. 이때 상하이동부(47)로 동시에 작동되어 제3실린더로드(47b)가 제2실린더몸체(41)를 상승시켜, 교정부(45)와 제2실린더몸체(41)과 수평상태를 유지한다.
제어부는 정렬부(40)를 작동시켜 소재(5)의 틀어짐을 교정한다(S106). 교정부(45)는 제2실린더로드(43)의 길이의 가변에 따라 위치가 변경되면서 소재(5)의 틀어짐이 교정된다. 이때 제어부는 제1측정부(21)에서 측정된 제1이격거리(L1)와 제2측정부(23)에서 측정된 제2이격거리(L2)가 서로 동일하게 되면 소재(5)의 틀어짐이 교정된 것으로 판단하고, 이송롤러부(10)를 작동시켜 소재(5)를 후공정으로 이송시킨다.
제어부는 미리 설정된 정보에 따라 절단기(미도시)를 이용하여 소재(5)의 양단을 절단한다(S107).
본 발명에 의하면 이송롤러부(10) 상에서 소재(5)의 틀어짐이 발생되는 경우, 승강부(30)와 정렬부(40)의 작동에 의해 소재(5)의 틀어짐을 교정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 소재(5)의 틀어짐이 교정되고 소재(5)가 일렬로 정렬됨으로써, 소재(5)의 대각 길이가 서로 다르게 측정되는 대각 공차의 증가로 소재(5)의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 소재(5)의 대각 공차가 서로 다르게 되는 것이 방지되어 소재(5)를 설정된 길이에 따라 절단할 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.
5: 소재 10: 이송롤러부
11: 이송롤러 20: 측정부
21: 제1측정부 23: 제2측정부
25: 측정부몸체 26: 이동수단
27: 거리감지센서 30: 승강부
31: 제1실린더몸체 33: 제1실린더로드
35: 베드부 40: 정렬부
41: 제2실린더몸체 43: 제2실린더몸체
45: 교정부 47: 상하이동부
47a: 제3실린더몸체 47b: 제3실린더로드
50: 가이드레일 L1: 제1이격거리
L2: 제2이격거리

Claims (8)

  1. 소재를 이송하는 복수의 이송롤러를 포함하는 이송롤러부;
    상기 이송롤러 상에 놓인 상기 소재의 틀어짐을 측정하는 측정부;
    상기 이송롤러 사이에 배치되고, 상기 소재를 승강 가능하게 하는 승강부; 및
    상기 승강부의 상승에 따라 상승되고, 자력(磁力)에 의해 상기 소재에 부착되고, 상기 소재를 상기 이송롤러부의 폭방향으로 이동시켜 틀어짐을 교정하는 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송롤러부의 일측에 상기 소재의 진행방향을 따라서 설치되고, 상기 측정부가 수용되는 가이드레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 측정부는,
    상기 가이드레일에 설치되고, 상기 소재의 선단부 측면과의 거리를 측정하는 제1측정부; 및
    상기 가이드레일에 이동 가능하게 장착되고, 상기 소재의 미단부를 향하여 이동하고, 상기 소재의 미단부 측면과의 거리를 측정하는 제2측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 승강부는,
    제1실린더몸체;
    상기 실린더몸체에서 상하로 출몰 가능하며 길이가 가변되는 제1실린더로드; 및
    상기 제1실린더로드의 단부에 장착되고, 상기 정렬부가 장착되는 공간을 제공하는 베드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정렬부는,
    제2실린더몸체;
    상기 제2실린더몸체에서 상기 이송롤러부의 폭방향으로 출몰 가능하며 길이가 가변되는 제2실린더로드; 및
    상기 베드부에 장착되고, 자력에 의해 부착된 상기 소재를 상기 제2실린더로드의 작동에 의해 상기 이송롤러부의 폭방향으로 이동시키는 교정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 베드부의 상부는 상기 교정부의 이탈을 방지하도록 오목한 홈 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 소재 정렬 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 정렬부는 상기 제1실린더로드의 상하 이동에 따라 상기 제2실린더몸체를 상하 이동시키는 상하이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 정렬부는 상기 승강부에 각각 설치되고, 상기 측정부에서 측정된 상기 소재의 틀어짐에 따라 상기 소재의 이동량을 조정하는 것을 특징으로 하는 소재 정렬 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200032372A (ko) * 2018-09-18 2020-03-26 현대제철 주식회사 소재 이송용 롤러장치

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