KR20170057577A - 로봇시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치 - Google Patents

로봇시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 전동실린더와 로봇 관절을 이용하여 PLC제어방식에 의해 자동으로 젯트 랜스를 설정된 레이들의 하부 위치까지 이동시키고, 레이들의 개공을 위해 작업자가 조작부를 이용하여 수동으로 젯트 랜스를 미세 조정으로 이동시킴과 아울러, 개공작업 후에 자동으로 젯트 랜스를 정위치로 복귀시키도록 함으로써, 작업자의 작업 속도를 향상시키고 작업 효율을 향상시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치는, 구동모터의 회전력에 의해 텐테이블 방식으로 회전 동작되는 본체와, 상기 본체의 상측에 회전 가능하게 연결되는 붐대와, 상기 붐대의 단부에 회전 가능하게 연결되는 회전암과, 상기 회전암의 단부에 회전 가능하게 연결되고 젯트 랜스가 결합되는 연결구와, 상기 본체와 상기 붐대를 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제1로드를 갖는 제1전동실린더와, 상기 붐대와 상기 회전암을 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제2로드를 갖는 제2전동실린더와, 상기 회전암과 상기 연결구를 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제3로드를 갖는 제3전동실린더와, 상기 젯트 랜스를 설정된 위치까지 이동시키거나 다시 원위치로 복귀시키도록 상기 제1,2,3전동실린더의 동작을 제어하는 제어부 및, 상기 제1,2,3전동실린더의 동작을 수동으로 조작하는 조작부로 구성된다.

Description

로봇시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치{SEMIAUTOMATIC LADLE OPENING DEVICE USING ROBOT SYSTEM}
본 발명은 로봇시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치에 관한 것으로, 특히 복수의 전동실린더와 붐대 암을 이용하여 로봇 관절운동방식으로 설정된 위치까지 자동으로 이동된 후에 작업자가 수동으로 미세 조정하여 이동시킴과 아울러, 개공작업 후에 자동으로 젯트 랜스를 정위치로 복귀시키도록 함으로써, 작업 속도 및 작업 효율을 향상시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치에 관한 것이다.
일반적으로, 레이들은 제강로에서 용융된 용강을 턴디쉬(tundish)로 주입하기 위한 것으로, 용강이 담기는 레이들의 저면에는 용강을 턴디쉬로 주입하기 위한 톱노즐과 콜렉트노즐이 장착된 카셋트가 설치되고, 콜렉트노즐에는 턴디쉬 내부로 삽입되는 슬라이딩 노즐이 끼워지게 된다.
상기 톱노즐은 내부의 노즐구멍을 통하여 용강이 턴디쉬로 주입되도록 하는 역할을 하는데, 레이들 내부로 초기 투입되는 용강으로부터 톱노즐과 카셋트 플레이트를 보호하고 노즐구멍의 자연개공을 위해 레이들 준비 작업중에 톱노즐 구멍 내부로 휠러가 투입된다.
그후, 레이들 하부 카셋트의 콜렉트노즐에 슬라이딩 노즐을 설치한 후, 콜렉트노즐을 톱노즐과 맞추게 되면 톱노즐 구멍을 막고 있던 휠러가 쏟아지면서 구멍이 개공되어 용강이 슬라이딩 노즐을 통해 턴디쉬로 분출되는 것이다.
그런데, 레이들 내부의 용강과 바로 맞닿는 휠러층은 고온의 용강에 의해 경화되기 때문에 상기와 같이 노즐을 개방하더라도 경화된 휠러층에 막혀 용강이 쏟아지지 않는 경우가 발생된다.
이렇게 휠러가 경화된 경우에는 휠러층을 개공시키기 위한 작업을 수행하여야 한다.
종래의 경우, 제강에서 용강을 레이들에 담아 연주 레이들 터릿(ladle turret)에 안착후 레이들 슬라이딩 노즐을 오픈하여 자연적으로 개공될 경우에는 턴디쉬로의 용강 주입작업이 정상적으로 이루어졌다.
하지만, 자연개공이 되지 않을 경우에는 작업자가 턴디쉬카에 올라서서 산소개공 파이프를 산소소켓에 장착 후 산소라인에 연결하여 슬라이딩 노즐에 삽입 후 고압산소를 취입하여 수동으로 강제 개공작업을 실시하였다.
그러나, 이러한 산소토치에 의한 개공작업시에는 작업자가 직접 고온의 용강 레이들 하부에서 개공 작업을 수행해야 하므로 용강이 비산 및 역류되어 작업자의 화상 재해가 빈번하게 발생하였으며 수작업으로 인하여 작업능률이 저하되는 문제점이 있었다.
이를 개선하기 위한 종래 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-1442586호 "레이들의 용강출수구 반자동 개공기"(등록일자 : 2014.09.15)에 개시된 바와 같이, 레이들의 용강출수구를 개공하는 개공기에 있어서, 데크 상에 설치되어 회전하게 되는 회전어셈블리와, 상기 회전어셈블리의 상부에 설치되어 가이드레일을 따라 상,하 가이드되면서 승,하강되는 승하강어셈블리와, 상기 승하강어셈블리에 연결 설치되며 복수의 링크와 보조링크가 힌지를 축으로 회전하는 링크수단과, 상기 링크수단에 연결되어 링크수단의 작동에 따라 수평상태로 이동되면서 레이들의 용강출수구를 개공하게 되는 토치어셈블리를 포함하여 구성되며, 상기 토치어셈블리는 상기 링크수단에 연결되어 링크수단의 틸팅에 따라 수평 상태를 유지하면서 전,후진하는 토치장치와, 상기 토치장치에 결합되어 레이들의 용강출수구를 개공하는 산소토치파이프와, 상기 토치장치 내부에 산소토치파이프와 연결되면서 산소토치파이프를 텐션시킬 수 있도록 하는 텐션장치를 포함하여 구성되고, 상기 텐션장치는 산소토치파이프에 연결되면서 산소토치파이프를 탄성시킬 수 있도록 하는 텐션스프링과, 상기 산소토치파이프의 하단에 구비되면서 산소토치파이프의 기울어짐을 감지하는 각도감지센서와, 상기 각도감지센서에 전기적으로 연결되면서 각도감지센서의 감지신호에 따라 개공기의 모터 작동을 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함하여 구성된 것이다.
종래 레이들 개공기와 관련된 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 등록번호 제10-0798072호 "레이들 자동 개공장치"(등록일자 : 2008.01.18)에 개시된 바와 같이, 고정용 베이스의 상부에 서로 이격되어 고정되는 한쌍의 메인 프레임과, 상기 한쌍의 메인프레임 사이에 설치되고, 끝단에 산소개공파이프를 고정하여 개공작업을 수행하는 매니퓰레이터 암이 장착되어 개공작업 방향으로 승하강 작동되는 업다운 실린더와, 상기 고정용 베이스의 전방 일측에 설치되어 업다운 실린더의 하강을 감지하기 위한 다운감지센서와, 상기 업다운 실린더에 장착되어 한쌍의 메인 프레임을 따라 업다운 실린더를 승하강하기 위한 승하강 장치와, 일련의 동작을 제어하기 위한 조작판넬을 포함하는 구성을 갖는다.
그런데, 종래 레이들 개공장치는 레이들의 용강출수구 측으로 젯트 랜스등의 개공기를 레이들의 하부 측의 정위치로 유도하기 위한 이동수단의 구조가 복잡하고, 작업자의 수작업으로 개공기를 레이들의 하부측으로 이동시키는 데에 정밀한 작업 숙련도가 요구되는 단점이 있다.
한국 등록특허공보 등록번호 제10-1442586호 "레이들의 용강출수구 반자동 개공기"(등록일자 : 2014.09.15) 한국 등록특허공보 등록번호 제10-0798072호 "레이들 자동 개공장치"(등록일자 : 2008.01.18)
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 복수의 전동실린더와 로봇 관절을 이용하여 PLC제어방식에 의해 자동으로 젯트 랜스를 설정된 레이들의 하부 위치까지 이동시키고, 레이들의 개공을 위해 작업자가 조작부를 이용하여 수동으로 젯트 랜스를 미세 조정으로 이동시킴과 아울러, 개공작업 후에 자동으로 젯트 랜스를 정위치로 복귀시키도록 함으로써, 작업자의 작업 속도를 향상시키고 작업 효율을 향상시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 젯트 랜스의 미세 조정중에 오조작으로 인해 레이들 또는 주변 설비와 부딪혀 파손되는 것을 예방할 수 있도록 그 구조가 개선된 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 구동모터의 회전력에 의해 회전 동작되는 본체와, 상기 본체의 상측에 회전 가능하게 연결되는 붐대와, 상기 붐대의 단부에 회전 가능하게 연결되는 회전암과, 상기 회전암의 단부에 회전 가능하게 연결되고 젯트 랜스가 결합되는 연결구와, 상기 본체와 상기 붐대를 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제1로드를 갖는 제1전동실린더와, 상기 붐대와 상기 회전암을 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제2로드를 갖는 제2전동실린더와, 상기 회전암과 상기 연결구를 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제3로드를 갖는 제3전동실린더와, 상기 젯트 랜스를 설정된 위치까지 이동시키거나 다시 원위치로 복귀시키도록 상기 제1,2,3전동실린더의 동작을 제어하는 제어부 및, 상기 제1,2,3전동실린더의 동작을 수동으로 조작하는 조작부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 제1전동실린더는 상기 본체의 좌,우측 상부에 각각 회전 가능하게 핀 연결되는 좌,우측 제1실린더 몸체와, 상기 좌,우측 제1실린더 몸체의 단부에서 출몰되고 상기 붐대의 좌,우측에 각각 연결된 좌,우측 제1로드로 구성된 것이다.
상기 제2전동실린더는 상기 붐대의 중간 부위에 회전 가능하게 핀 연결되는 제2실린더 몸체와, 상기 제2실린더 몸체로부터 출몰가능하게 마련되고 단부가 상기 회전암의 일단부에 핀 연결되는 제2로드로 구성된다.
상기 제3전동실린더는 상기 회전암의 중간부위에 회전 가능하게 핀 연결되는 제3실린더 몸체와, 상기 제3실린더 몸체로부터 출몰가능하게 마련되고 단부가 상기 연결구의 일단부와 핀 연결되는 제3로드로 구성된다.
상기 연결구는 내부에 상기 젯트 랜스에 전달되는 충격을 완충시키기 위한 완충수단을 더 구비하되, 상기 완충수단은 상기 젯트 랜스의 단부를 회전 가능하게 지지하는 지지베어링부재와, 상기 젯트 랜스의 외주연 둘레에 사방으로 연결되어 탄성 복원력을 제공하기 위한 복수의 스프링부재로 구성된 것이다.
본 발명은 제1,2,3전동실린더와 로봇 관절운동을 이용하여 PLC제어방식에 의해 자동으로 젯트 랜스를 설정된 레이들의 하부 위치까지 이동시키고, 레이들의 개공을 위해 작업자가 조작부를 이용하여 수동으로 젯트 랜스를 미세 조정으로 이동시킴과 아울러, 개공작업 후에 자동으로 젯트 랜스를 정위치로 복귀시키도록 함으로써, 작업자의 작업 속도를 향상시키고 기존에 비해 높은 작업 숙련도를 요구하지 않고 레이들의 개공작업을 수행할 수 있게 되어 작업 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 조작부를 이용한 작업자의 수동 운전중에 젯트 랜스의 일단부가 레이들 또는 기타 설비에 부딪힐 경우 젯트 랜스가 지지베어링부재를 중심으로 회전됨과 아울러, 젯트 랜스의 외주연 둘레에 사방으로 연결된 스프링부재의 복원 탄성력으로 젯트 랜스의 절곡된 단부를 레이들의 용강출수구 측으로 향하도록 원래 위치로 복귀동작되면서 젯트 랜스측에 전달되는 충격을 완충시켜 파손을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명 개공장치를 다른 각도에서 나타낸 사시도.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명 제1,2,3전동실런더의 동작에 의한 개공작업을 순차적으로 나타낸 사용상태도.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 젯트 랜스가 원위치로 복귀되는 동작을 순차적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명 완충수단을 개략적으로 나타낸 단면도.
본 발명에 따른 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 구동모터(210)의 회전력에 의해 텐테이블 방식으로 회전 동작되는 본체(100)와, 상기 본체(100)의 상측에 회전 가능하게 연결되는 붐대(300)와, 상기 붐대(300)의 단부에 회전 가능하게 연결되는 회전암(400)과, 상기 회전암(400)의 단부에 회전 가능하게 연결되고 젯트 랜스(jet lance; 600)가 결합되는 연결구(500)와, 상기 본체(100)와 상기 붐대(300)를 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제1로드(615A,615B)를 갖는 제1전동실린더(610A,610B)와, 상기 붐대(300)와 상기 회전암(400)을 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제2로드(625)를 갖는 제2전동실린더(620)와, 상기 회전암(400)과 상기 연결구(500)를 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제3로드(635)를 갖는 제3전동실린더(630)와, 상기 젯트 랜스(600)를 설정된 위치까지 이동시키거나 다시 원위치로 복귀시키도록 상기 제1,2,3전동실린더(610A,610B,620,630)의 동작을 제어하는 제어부(800) 및, 상기 제1,2,3전동실린더(610A,610B,620,630)의 동작을 수동으로 조작하는 조작부(900)로 구성된다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 상기 본체(100)는 구동모터(210)의 기어와 맞물리도록 치합되어 구동모터(210)의 회전력에 의해 연동되어 로타리 회전되는 구조를 갖는다.
붐대(300)는 일단(하단)부가 본체(100)의 상측에 돌출된 좌,우 양측의 지지브라켓(110)에 회전가능하게 제1연결축(122)을 매개로 연결되고, 타단(상단)부가 상기 회전암(400)의 일단과 근접된 위치에 제2연결축(124)을 매개로 연결된다.
상기 회전암(400)은 제2전동실린더(620)의 제2로드(625) 동작시 제2연결축(124)을 중심으로 시이소오 운동방식으로 일단부가 회전되는 구조를 갖는다.
또한, 회전암(400)은 연결구(500)의 회전을 지지하도록 타단부가 연결구(500)의 일단과 근접된 부위에 제3연결축(126)으로 축 결합된다.
상기 제1전동실린더(610A,610B)는 상기 본체(100)의 좌,우측 상부에 각각 회전 가능하게 핀 연결되는 좌,우측 제1실린더 몸체(612A,612B)와, 상기 좌,우측 제1실린더 몸체(612A,612B)의 단부에서 출몰되고 상기 붐대(300)의 중간 부위 좌,우측에 각각 연결된 좌,우측 제1로드(615A,615B)로 구성된다.
좌,우측 제1실린더 몸체(612A,612B)는 상기 지지브라켓(110)에 핀으로 회전 가능하게 연결되고, 좌,우측 제1실린더 몸체(612A,612B)에 마련된 좌,우측 제1로드(615A,615B)는 제1전동실린더(610A,610B)에 전원이 인가됨에 따라 좌,우측 제1실린더 몸체(612A,612B)로부터 외측으로 출몰 동작되어 붐대(300)를 회전시켜 젯트 랜스(600)의 승강,하강동작을 수행하게 된다.
상기 제2전동실린더(620)는 상기 붐대(300)의 중간 부위에 회전 가능하게 핀 연결되는 제2실린더 몸체(622)와, 상기 제2실린더 몸체(622)로부터 출몰가능하게 마련되고 단부가 상기 회전암(400)의 일단부에 핀 연결되는 제2로드(625)로 구성된다.
제2실린더 몸체(622)는 붐대(300)의 중간 부위에 일측면에 돌출된 제1연결브라켓(310)에 핀 연결되고, 상기 제2로드(625)는 제2실린더 몸체(622)로부터 외측으로 출몰 동작됨에 따라 제2연결축(124)을 중심으로 회전암(400)을 회전시켜 젯트 랜스(600)의 전,후진 동작을 수행하게 된다.
상기 제3전동실린더(630)는 상기 회전암(400)의 중간부위에 회전 가능하게 핀 연결되는 제3실린더 몸체(632)와, 상기 제3실린더 몸체(632)로부터 출몰가능하게 마련되고 단부가 상기 연결구(500)의 일단부와 핀 연결되는 제3로드(635)로 구성된다.
상기 제3실린더 몸체(632)는 회전암(400)의 일측면에 돌출된 제2연결브라켓(410)에 핀 연결되고, 상기 제3로드(635)는 상기 제3실린더 몸체(632)로부터 외측으로 출몰 동작됨에 따라 제3연결축(126)을 중심으로 연결구(500)를 회전시켜 젯트 랜스(600)의 수평 평형을 유지시키는 동작을 수행하게 된다.
그리고 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 연결구(500)의 내부에 배치되어 상기 젯트 랜스(600)에 전달되는 충격을 완충시키기 위한 완충수단(700)이 더 구비된다.
상기 완충수단(700)은 상기 젯트 랜스(600)의 단부를 회전 가능하게 지지하는 지지베어링부재(710)와, 상기 젯트 랜스(600)의 외주연 둘레에 사방으로 연결되어 탄성 복원력을 제공하기 위한 복수의 스프링부재(720)로 구성된다.
즉, 완충수단(700)은 조작부(900)를 이용한 작업자의 수동 운전중에 젯트 랜스(600)의 일단부가 레이들(ladle; 10) 또는 기타 설비에 부딪힐 경우 젯트 랜스(600)가 지지베어링부재(710)를 중심으로 회전되고, 젯트 랜스(600)의 외주연 둘레에 사방으로 연결된 스프링부재(720)의 복원 탄성력으로 젯트 랜스(600)의 절곡된 단부를 레이들(10)의 용강출수구 측으로 향하도록 원래 위치로 복귀동작시키게 된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명은 레이들(10)이 개공장치와 근접된 위치의 바닥면에 안착되도록 내려 놓으면, 제어부(800)가 PLC제어방식으로 구동모터(210) 및 제1,2,3전동실린더(610A,610B,620,630)의 동작을 각각 제어하여 젯트 랜스(600)를 설정된 위치까지 자동으로 이동시킨다.
이때, 구동모터(210)는 제어부(800)의 제어신호에 의해 구동됨에 따라 도 3a에서와 같이, 붐대(300)가 본체(100)를 기준으로 세워진 상태로 본체(100)를 턴테이블방식으로 로타리 회전시킨다.
이어서, 상기 제1전동실린더(610A,610B)는 지지브라켓(110)의 좌,우 양측과 붐대(300)의 좌,우 양측을 연결하도록 배치되어 있으므로, 제어부(800)의 제어신호에 의해 좌,우측 제1로드(615A,615B)가 수축됨에 따라 도 3b에서와 같이 붐대(300)의 중간부위를 당겨서 제1연결축(122)을 중심으로 붐대(300)를 시계바늘의 진행방향과 반대방향으로 회전시켜 젯트 랜스(600)가 레이들(10)의 하측으로 위치하도록 한다.
이후에, 도 3c에서와 같이, 제3전동실린더(630)의 동작으로 제3로드(635)가 신장동작되면서 제3연결축(126)을 중심으로 연결구(500) 및 젯트 랜스(600)를 회전시켜 연결구(500)를 레이들(10)의 하측면과 동일한 수평 상태를 유지하도록 한다.
이어서, 도 3d에서와 같이, 상기 제1전동실린더(610A,610B)를 동작시켜 좌,우측 제1로드(615A,615B)를 수축동작시키면서 붐대(300)를 제1연결축(122)을 중심으로 시계바늘의 진행방향과 반대방향으로 회전시켜 수평상태가 유지된 연결구(500) 및 젯트 랜스(600)를 레이들(10)의 하측에 위치하도록 한다.
이후에 도 3e에서와 같이, 상기 제2전동실린더(620)를 동작시켜 제2로드(625)를 수축시킴에 따라, 회전암(400)을 제2연결축(124)을 중심으로 회전시켜 젯트 랜스(600)의 단부가 레이들(10)의 하측에 마련된 용강출수구의 하측에 위치하도록 한다.
상기한 젯트 랜스(600)를 용강출수구의 하측의 설정된 위치까지 이동시키는 동작은 제어부(800)를 이용한 PLC제어로 제1,2,3전동실린더(610A,610B,620,630)의 동작을 각각 제어하여 자동으로 설정 위치까지 이동시킬 수 있다.
이어서, 조작부(900)를 이용하여 작업자가 제1,2전동실린더의 동작을 수작업으로 조작하면서 젯트 랜스(600)를 이용하여 용강출수구에 진입시키면서 산소 취입을 이용한 개공작업을 수행하게 된다.
이때, 작업자는 도 3f에서와 같이, 제2전동실린더(620)를 구동시켜 제2로드(625)를 수축시켜 회전암(400)을 제2연결축(124)을 중심으로 시계바늘 방향으로 회전시킴과 아울러, 제1전동실린더(610A,610B)를 구동시켜 제1로드(615A,615B)를 신장시키면서 붐대(300)를 제1연결축(122)을 중심으로 시계바늘 방향으로 회전시켜 젯트 랜스(600)를 고정하는 연결구(500)를 전진 및 상승 동작시켜 젯트 랜스(600)의 단부를 용강출수구측으로 진입시키게 된다.
여기서 상기한 개공작업시 제1,2,3전동실린더(610A,610B,620,630)의 동작은 구분되어 설명하였으나, 실제 동작은 제1,2,3전동실린더(610A,610B,620,630)의 동작이 구분되지 않고 젯트 랜스(600)와 연결구(500)의 이동을 위해 서로 병행되면서 연계동작이 이루어지게 된다.
상기한 젯트 랜스(600)를 이용한 레이들(10)의 개공작업이 완료되어 레이들(10) 내부의 용강이 출강되면, 다시 작업자가 조작부(900)를 조작하여 미세 조정으로 젯트 랜스(600)를 용강출수구의 외측으로 인출시킨 후에, 제어부(800)의 제어신호에 의해 제1,2,3전동실린더(610A,610B,620,630)의 동작이 제어되어 자동으로 젯트 랜스(600)를 동작전의 원래 위치로 복귀시킨다.
상기한 복귀 동작은 도 4a 내지 도 4f에서와 같이 앞서 설명한 개공작업과 역순으로 동작되며, 제1,2,3로드의 수축과 신장동작이 앞서 설명한 개공작업과 반대로 동작된다.
즉, 도 4a에서와 같이 레이들(10)의 용강출수구에 진입된 젯트 랜스(600)를 레이들(10)측으로부터 분리시키기 위해 도 4b에서와 같이, 제1전동실린더(610A,610B)의 좌,우측 제1로드(615A,615B)를 수축시켜 붐대(300)를 제1연결축(122)을 중심으로 시계바늘의 진행방향과 반대방향으로 회전시켜 젯트 랜스(600) 및 연결구(500)를 레이들(10)의 하측으로 하강시킨 후에, 도 4c에서와 같이 제2전동실린더(620)의 제2로드(625)를 신장시켜 제2연결축(124)을 중심으로 회전암(400)을 회전시켜 연결구(500) 및 젯트 랜스(600)를 후진시킨다.
이어서, 도 4d에서와 같이, 제1전동실린더(610A,610B)의 좌,우측 제1로드(615A,615B)를 신장시켜 붐대(300)를 제1연결축(122)을 중심으로 회전시키고, 도 4e에서와 같이, 회전암(400)과 붐대(300)의 서로 접히도록 제2전동실린더(620)의 제2로드(625)를 신장시켜 회전암(400)을 시계바늘의 진행방향과 반대방향으로 회전시키고, 도 4f에서와 같이, 제1전동실린더(610A,610B)의 좌,우측 제1로드(615A,615B)를 신장시켜 붐대(300)를 본체(100)에 세워지도록 복귀시킨다.
상기한 바와 같이 설명한 본 발명은 제1,2,3전동실린더와 로봇 관절운동을 이용하여 PLC제어방식에 의해 자동으로 젯트 랜스를 설정된 레이들의 하부 위치까지 이동시키고, 레이들의 개공을 위해 작업자가 조작부를 이용하여 수동으로 젯트 랜스를 미세 조정으로 이동시킴과 아울러, 개공작업 후에 자동으로 젯트 랜스를 정위치로 복귀시키도록 함으로써, 작업자의 작업 속도를 향상시키고 기존에 비해 높은 작업 숙련도를 요구하지 않고 레이들의 개공작업을 수행할 수 있게 되어 작업 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 조작부(900)를 이용한 작업자의 수동 운전중에 젯트 랜스(600)의 일단부가 레이들(10) 또는 기타 설비에 부딪힐 경우 젯트 랜스(600)가 지지베어링부재(710)를 중심으로 회전됨과 아울러, 젯트 랜스(600)의 외주연 둘레에 사방으로 연결된 스프링부재(720)의 복원 탄성력으로 젯트 랜스(600)의 절곡된 단부를 레이들(10)의 용강출수구 측으로 향하도록 원래 위치로 복귀동작되면서 젯트 랜스(600)측에 전달되는 충격을 완충시켜 파손을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.
10 : 레이들 100 : 본체
110 : 지지브라켓 122 : 제1연결축
124 : 제2연결축 126 : 제3연결축
210 : 구동모터 300 : 붐대
310 : 제1연결브라켓 400 : 회전암
410 : 제2연결브라켓 500 : 연결구
600 : 젯트 랜스 610A,610B : 제1전동실린더
615A,615B : 제1로드 620 : 제2전동실린더
625 : 제2로드 630 : 제3전동실린더
635 : 제3로드 700 : 완충수단
710 : 지지베어링부재 720 : 스프링부재
800 : 제어부 900 : 조작부

Claims (5)

  1. 구동모터(210)의 회전력에 의해 회전 동작되는 본체(100)와,
    상기 본체(100)의 상측에 회전 가능하게 연결되는 붐대(300)와,
    상기 붐대(300)의 단부에 회전 가능하게 연결되는 회전암(400)과,
    상기 회전암(400)의 단부에 회전 가능하게 연결되고 젯트 랜스(600)가 결합되는 연결구(500)와,
    상기 본체(100)와 상기 붐대(300)를 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제1로드(615A,615B)를 갖는 제1전동실린더(610A,610B)와,
    상기 붐대(300)와 상기 회전암(400)을 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제2로드(625)를 갖는 제2전동실린더(620)와,
    상기 회전암(400)과 상기 연결구(500)를 연결하도록 배치되고 전원이 인가됨에 따라 신축동작되는 제3로드(635)를 갖는 제3전동실린더(630)와,
    상기 젯트 랜스(600)를 설정된 위치까지 이동시키거나 다시 원위치로 복귀시키도록 상기 제1,2,3전동실린더(610A,610B,620,630)의 동작을 제어하는 제어부(800) 및, 상기 제1,2,3전동실린더(610A,610B,620,630)의 동작을 수동으로 조작하는 조작부(900)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1전동실린더(610A,610B)는 상기 본체(100)의 좌,우측 상부에 각각 회전 가능하게 핀 연결되는 좌,우측 제1실린더 몸체(612A,612B)와,
    상기 좌,우측 제1실린더 몸체(612A,612B)의 단부에서 출몰되고 상기 붐대(300)의 좌,우측에 각각 연결된 좌,우측 제1로드(615A,615B)로 구성된 것을 특징으로 하는 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2전동실린더(620)는 상기 붐대(300)의 중간 부위에 회전 가능하게 핀 연결되는 제2실린더 몸체(622)와,
    상기 제2실린더 몸체(622)로부터 출몰가능하게 마련되고 단부가 상기 회전암(400)의 일단부에 핀 연결되는 제2로드(625)로 구성된 것을 특징으로 하는 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3전동실린더(630)는 상기 회전암(400)의 중간부위에 회전 가능하게 핀 연결되는 제3실린더 몸체(632)와,
    상기 제3실린더 몸체(632)로부터 출몰가능하게 마련되고 단부가 상기 연결구(500)의 일단부와 핀 연결되는 제3로드(635)로 구성된 것을 특징으로 하는 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결구(500)의 내부에 배치되어 상기 젯트 랜스(600)에 전달되는 충격을 완충시키기 위한 완충수단(700)을 더 구비하되,
    상기 완충수단(700)은 상기 젯트 랜스(600)의 단부를 회전 가능하게 지지하는 지지베어링부재(710)와,
    상기 젯트 랜스(600)의 외주연 둘레에 사방으로 연결되어 탄성 복원력을 제공하기 위한 복수의 스프링부재(720)로 구성된 것을 특징으로 하는 로봇 시스템을 이용한 레이들 반자동 개공장치.
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