KR20180002106A - 래들의 과경동 방지장치 - Google Patents

래들의 과경동 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 래들의 과경동 방지장치는 주권 후크의 높이를 측정하여 제1 높이정보를 생성하는 제1 높이 측정부, 보권 후크의 높이를 측정하여 제2 높이정보를 생성하는 제2 높이 측정부, 래들의 무게를 측정하는 무게 감지부 및 상기 측정된 무게에 기초하여 상기 래들의 상태를 판단하며, 상기 래들의 상태가 슬라그 배재 작업 상태인 경우, 상기 제1 높이정보와 상기 제2 높이정보의 차에 따라 상기 보권의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

래들의 과경동 방지장치 {Over rash action preventing apparatus of the ladle}
본 발명은 래들의 과경동 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 주조작업 후 래들을 다음 작업에 사용하기 위해서는 내부에 잔류한 슬라그 등의 불순물이 다량 포함된 쇳물을 최대한 비워야 하는데, 이를 위한 작업 시 래들 기울임이 지나친 경우, 자칫 원위치시키기 어려워지거나, 설비고장의 우려가 있다.
반면, 기울임이 부족하면 내부가 깨끗이 비워지지 못한 채 다음 작업을 위한 용강을 담게 되어, 정밀한 성분 제어 및 내부품질 확보 등에 장애요인으로 작용하게 되는 단점이 있다.
종래에는 한국등록특허공보 10-1228779에 도시되어 있는 것과 같은 래들의 기울임 각도 측정장치를 사용하였다. 그러나, 별도의 측정기어를 구비하여 측정하기 때문에, 설치가 어렵고 실용성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 래들 내 고온의 용강 등의 물질들로 인해 열변형이 일어나거나 파손되면, 측정되는 값의 정확성이 감소할 수 있다.
한국등록특허공보 제10-1228779호
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 주권 후크와 보권 후크의 높이편차가 기 설정된 기준치를 초과하는 경우, 보권의 동작을 정지시킴으로써 슬라그 배재 작업시 과경동을 예방할 수 있는 래들의 과경동 방지장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 래들의 과경동 방지장치는 주권 후크의 높이를 측정하여 제1 높이정보를 생성하는 제1 높이 측정부, 보권 후크의 높이를 측정하여 제2 높이정보를 생성하는 제2 높이 측정부, 래들의 무게를 측정하는 무게 감지부 및 상기 측정된 무게에 기초하여 상기 래들의 상태를 판단하며, 상기 래들의 상태가 슬라그 배재 작업 상태인 경우, 상기 제1 높이정보와 상기 제2 높이정보의 차에 따라 상기 보권의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 무게 감지부는 주권의 시브에 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 제1 높이정보와 상기 제2 높이정보의 차가 기 설정된 기준치 이상이면 상기 보권의 동작을 정지시킬 수 있다.
여기서, 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 측정된 무게가 제1 무게범위에 포함되는 경우, 상기 래들의 상태를 공래들로 판단할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 래들의 상태가 공래들로 판단된 이후, 상기 측정된 무게가 감소하여 제2 무게범위에 포함되는 경우, 상기 래들의 상태가 슬라그 배재 작업 상태인 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 보권의 후크가 상기 래들에 연결된 이후에, 상기 제1 높이정보와 상기 제2 높이정보의 차가 기 설정된 기준치 이상인 경우, 상기 보권의 동작을 정지시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 제1 높이정보와 상기 제2 높이정보의 차가 기 설정된 기준치 이상인 경우, 경보 신호를 출력하며, 상기 경보 신호에 따라 시각적 또는 청각적 알람 신호를 출력하는 알람부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무게 감지부는 상기 시브의 무게를 측정하는 적어도 하나의 로드셀을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 높이 측정부는 상기 주권의 후크의 높이를 조절하는 모터의 회전을 감지하는 제1 엔코더 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 높이 측정부는 상기 보권의 후크의 높이를 조절하는 모터의 회전을 감지하는 제2 엔코더 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 주권 후크와 보권 후크의 높이편차가 기 설정된 기준치를 초과하는 경우, 보권의 동작을 정지시킴으로써 슬라그 배재 작업시 과경동을 예방할 수 있다.
이에 따라 래들의 전복사고를 예방하여 작업자의 안전을 확보할 수 있으며, 전복사고로 인한 작업의 중단 및 수리비가 소요되는 것을 방지할 수 있어 작업의 효율성 및 생산성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 래들의 과경동 방지장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 무게 감지부의 설치 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 도 1의 래들의 과경동 방지장치를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4 내지 도 6는 래들의 슬래그 배재 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 래들의 과경동 방지장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호가 사용될 것이며, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 래들의 과경동 방지장치를 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 무게 감지부의 설치 위치를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 도 1의 래들의 과경동 방지장치를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 래들의 과경동 방지장치는 제1 높이 측정부(110), 제2 높이 측정부(120), 무게 감지부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
제1 높이 측정부(110)는 주권 후크(18)의 높이를 측정하여 제1 높이정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 높이 측정부(110)는 주권의 후크(18)의 높이를 조절하는 모터(14)의 회전을 감지하는 제1 엔코더 센서를 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 제1 높이 측정부(110)는 모터(14)와 와이어 드럼(12) 사이에 배치되는 감속기(미도시)의 회전을 감지함으로써 주권 후크(18)의 높이를 측정할 수 있다. 제1 높이 측정부(110)는 상기 생성한 제1 높이정보를 제어부(140)로 출력할 수 있다.
제2 높이 측정부(120)는 보권 후크(26)의 높이를 측정하여 제2 높이정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 높이 측정부(120)는 보권의 후크(26)의 높이를 조절하는 모터(24)의 회전을 감지하는 제2 엔코더 센서를 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 제2 높이 측정부(120)는 모터(24)와 와이어 드럼(22) 사이에 배치되는 감속기(미도시)의 회전을 감지함으로써 보권 후크(26)의 높이를 측정할 수 있다. 제2 높이 측정부(120)는 상기 생성한 제2 높이정보를 제어부(140)로 출력할 수 있다.
무게 측정부(130)는 주권 시브(16)에 설치되어 래들의 무게를 측정할 수 있다. 여기서, 무게 측정부(130)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 주권 시브(16)의 저면에 배치되는 적어도 하나의 로드셀을 포함할 수 있으며, 측정된 무게정보를 제어부(140)로 출력할 수 있다.
제어부(140)는 무게 측정부(130)에 의해 측정된 무게정보를 이용하여 래들(2)의 상태를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 제1 높이 측정부(110)와 제2 높이 측정부(120)에 의해 측정된 제1 높이정보 및 제2 높이정보를 이용하여 래들의 경동을 감시할 수 있다. 여기서, 무게 측정부(130)가 복수개의 로드셀을 포함하는 경우, 무게측정의 오차를 줄이기 위해 복수개의 로드셀로부터 측정되는 무게의 평균을 이용하여 래들의 무게를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(140)는 무게 측정부(130)에서 측정된 래들의 무게가 제1 무게범위에 포함되는 경우, 래들의 상태를 공래들로 판단할 수 있다. 여기서, 제1 무게범위는 연주작업을 마치고, 내부에 슬라그를 포함하고 있는 래들의 무게와, 내부가 빈 래들의 무게 사이의 범위로 설정될 수 있다. 예를 들면, 속이 빈 래들의 무게가 100 ~ 110 톤이고, 연주작업을 마치고 래들에 남은 슬라그의 무게가 10 톤인 경우, 상기 제1 무게범위는 100 톤 이상 120 톤 미만으로 설정될 수 있다.
여기서, 제어부(140)는 래들의 상태가 공래들로 판단된 이후(래들의 무게가 제1 무게범위에 포함된 이후), 래들의 무게가 감소하여 제2 무게범위에 포함되는 경우, 래들의 상태가 슬라그 배재 작업 상태로 판단할 수 있다.
이는 슬라그 배재 작업 시 래들에 수용된 슬라그를 배재하기 위해 먼저, 래들 경동고리에 보권 후크(26)을 결합시키는데, 이 경우, 주권에 결합되어 있는 래들의 하중이 보권으로 분산되어 무게 측정부(130)에 의해 측정되는 래들의 무게가 감소하는 원리를 이용한 것으로, 제어부(140)는 래들의 무게가 감소하여 제2 무게범위에 포함되는 경우, 래들의 상태가 슬라그 배재 작업 상태로 판단할 수 있다. 여기서, 제2 무게범위는 예컨대, 70 ~ 100 톤일 수 있다.
제어부(140)는 래들의 상태가 슬라그 배재 작업 상태인 경우, 제1 높이정보와 제2 높이정보를 이용하여 주권 후크(18)와 보권 후크(26)의 높이편차가 기 설정된 기준치 이상인 경우, 과경동을 방지하기 위해 보권의 동작을 정지시키거나 경보 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(140)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛 및 메모리를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 이들의 조합일 수 있다.
도 4 내지 도 6는 래들의 슬래그 배재 동작을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 4 및 도 5는 슬라그 배재 작업 시의 주권 후크(18)와 보권 후크(26)의 높이편차를 나타내는 도면이며, 도 6은 래들의 과경동 시의 주권 후크(18)와 보권 후크(26)의 높이편차를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 연주공장에서 주조 완료 후 래들(2) 내부의 잔탕 및 내용물을 배재하는 슬라그 배재 작업을 수행할 수 있다.
우선, 주권 후크(18)를 래들(2)에 결합하여 래들(2)을 배재 작업장으로 운송할 수 있다. 다음으로, 래들(2)을 경동시키기 위해 보권 후크(26)을 래들(2)에 결합하여 슬라그 배재 작업을 준비할 수 있다. 다음으로, 보권 후크(26)를 상승시키면 래들(2)이 주권 후크(18)를 중심으로 소정의 각도로 경동될 수 있다.
이때, 제어부(140)는 제1 높이 측정부(110) 및 제2 높이 측정부(120)로부터 입력되는 제1 높이정보(프레임(1)으로부터 주권 후크(18)까지의 길이)와 제2 높이정보(프레임(1)으로부터 보권 후크(26)까지의 길이) 사이의 편차가 기 설정된 기준치 이상인 경우, 보권의 모터(14)를 정지시킴으로써 과경동을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 래들의 과경동 방지장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 래들의 과경동 방지장치는 알람부(150)를 더 포함할 수 있다.
알람부(150)는 제어부(130)로부터 입력되는 경보 신호에 따라 시각적 또는 청각적 알람 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 알람부(150)는 경동의 정도를 표시하기 위해 경보 신호에 따라 미리 설정된 색으로 발광하는 조명등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어부(130)는 제1 높이정보와 제2 높이정보의 높이편차가 기 설정된 기준치를 초과하는 정도에 따라 제1 경보 신호 또는 제2 경보 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 알람부(150)는 제1 경보 신호가 입력되면 노란색으로 발광하여 주의가 필요함을 표시할 수 있으며, 제2 경보 신호가 입력되는 경우, 붉은색으로 발광하여 위험 상태를 표시할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
1: 프레임
2: 래들
11, 21: 트롤리
12, 22: 와이어드럼
14, 24: 모터
18: 주권 후크
26: 보권 후크
110: 제1 높이 측정부
120: 제2 높이 측정부
130: 무게 측정부
140: 제어부
150: 알람부

Claims (10)

  1. 주권 후크의 높이를 측정하여 제1 높이정보를 생성하는 제1 높이 측정부;
    보권 후크의 높이를 측정하여 제2 높이정보를 생성하는 제2 높이 측정부;
    래들의 무게를 측정하는 무게 감지부; 및
    상기 측정된 무게에 기초하여 상기 래들의 상태를 판단하며, 상기 래들의 상태가 슬라그 배재 작업 상태인 경우, 상기 제1 높이정보와 상기 제2 높이정보의 차 에 따라 상기 보권의 동작을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 래들의 과경동 방지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무게 감지부는, 주권의 시브에 설치되는 래들의 과경동 방지장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 높이정보와 상기 제2 높이정보의 차가 기 설정된 기준치 이상이면 상기 보권의 동작을 정지시키는 래들의 과경동 방지장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 측정된 무게가 제1 무게범위에 포함되는 경우, 상기 래들의 상태를 공래들로 판단하는 래들의 과경동 방지장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 래들의 상태가 공래들로 판단된 이후, 상기 측정된 무게가 감소하여 제2 무게범위에 포함되는 경우, 상기 래들의 상태가 슬라그 배재 작업 상태인 것으로 판단하는 래들의 과경동 방지장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 보권의 후크가 상기 래들에 연결된 이후에, 상기 제1 높이정보와 상기 제2 높이정보의 차가 기 설정된 기준치 이상인 경우, 상기 보권의 동작을 정지시키는 래들의 과경동 방지장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 높이정보와 상기 제2 높이정보의 차가 기 설정된 기준치 이상인 경우, 경보 신호를 출력하며,
    상기 경보 신호에 따라 시각적 또는 청각적 알람 신호를 출력하는 알람부;를 더 포함하는 래들의 과경동 방지장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 무게 감지부는,
    상기 시브의 무게를 측정하는 적어도 하나의 로드셀을 포함하는 래들의 과경동 방지장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 높이 측정부는,
    상기 주권의 후크의 높이를 조절하는 모터의 회전을 감지하는 제1 엔코더 센서를 포함하는 래들의 과경동 방지장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 높이 측정부는,
    상기 보권의 후크의 높이를 조절하는 모터의 회전을 감지하는 제2 엔코더 센서를 포함하는 래들의 과경동 방지장치.

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