KR20190035440A - 컨베이어벨트 원료 편적 방지 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

리클레이머(Reclaimer)에서 이송 컨베이어벨트로 운반물을 배출시 편적 발생 여부를 정확하게 확인할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 운반물 편적 방지 시스템은 슈트에서 배출된 운반물을 이송시키는 이송 컨베이어벨트 및 상기 이송 컨베이어벨트를 지지하는 하부 지지대를 포함하는 컨베이어 시스템; 상기 하부 지지대의 폭 방향인 제1 방향을 기준으로 상기 하부 지지대의 끝점인 제1 끝점 및 상기 이송 컨베이어벨트의 끝점인 제2 끝점을 검출하는 검출부; 및 상기 제1 끝점 및 상기 제2 끝점 간의 이격거리가 미리 정해진 기준범위를 벗어나면 편적이 발생된 것으로 판단하여 상기 슈트에서 상기 이송 컨베이어벨트로 배출되는 운반물의 배출방향을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

운반물 편적 방지 시스템 및 방법{System and Method for Preventing Uneven Loding}
본 발명은 리클레이머(Reclaimer)에 관련된 것으로서, 보다 구체적으로 리클레이머에서 운반물 편적 방지에 관한 것이다.
리클레이머(Reclaimer)는 넓은 원료 야드 위에 적재된 석탄 또는 철광석과 같은 운반물을 필요한 양만큼 불출하여 코크스 공장이나 용광로로 이동시키기 위한 장치이다.
리클레이머는 야드에 적재된 운반물을 회전형 버킷으로 퍼 올려 붐에 설치된 이송 컨베이어벨트로 불출할 수 있도록 작동한다. 일반적인 리클레이머의 구성은 대한민국 등록특허 제10-0572908호에 개시되어 있다.
리클레이머를 이용하여 운반물을 이송 컨베이어벨트로 불출시 운반물이 이송 컨베이어벨트 상에 편적되는 문제가 발생할 수 있다. 여기서, 편적이란 운반물이 이송 컨베이어벨트의 중앙 부분이 아닌 곳에 적재되는 것을 의미한다.
도 1에 종래기술에 따른 운반물 편적 방지 시스템의 구성이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 운반물이 이송 컨베이어벨트(110) 상에 편적되는 것을 방지하기 위해, 리클레이머 내 운전실에서 운전자가 CCTV(120)를 통해 이송 컨베이어벨트(110) 상에서 운반물의 편적 발생여부를 확인하고, 편적 발생시 운전자의 경험에 의하여 슈트(130)에 포함된 디플렉터(미도시)를 조정함으로써 편적을 방지하였다.
하지만 도 1에 도시된 바와 같은 종래기술에 따른 운반물 편적 방지 시스템(100)은 CCTV(120)의 화면을 운전자가 육안으로 확인하여 편적 발생 여부를 확인하기 때문에 편적 발생 여부를 정확하게 판단하기 어려울 뿐만 아니라, 편적 방지 처리 또한 운전자의 경험기반으로 수행되기 때문에 편적 방지에 어려움이 있다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0572908호 (등록일: 2006년 4월 14일)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 리클레이머(Reclaimer)에서 이송 컨베이어벨트로 운반물을 배출시 편적 발생 여부를 정확하게 확인할 수 있는 운반물 편적 방지 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 이송 컨베이어벨트 상에서의 편적 발생시 편적 방지를 위한 디플렉터의 경사도를 자동으로 산출할 수 있는 운반물 편적 방지 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 운반물 편적 방지 시스템은 슈트에서 배출된 운반물을 이송시키는 이송 컨베이어벨트 및 상기 이송 컨베이어벨트를 지지하는 하부 지지대를 포함하는 컨베이어 시스템; 상기 하부 지지대의 폭 방향인 제1 방향을 기준으로 상기 하부 지지대의 끝점인 제1 끝점 및 상기 이송 컨베이어벨트의 끝점인 제2 끝점을 검출하는 검출부; 및 상기 제1 끝점 및 상기 제2 끝점 간의 이격거리가 미리 정해진 기준범위를 벗어나면 편적이 발생된 것으로 판단하여 상기 슈트에서 상기 이송 컨베이어벨트로 배출되는 운반물의 배출방향을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 운반물 편적 방지 방법은, 이송 컨베이어벨트를 지지하는 하부 지지대의 폭 방향을 기준으로 상기 하부 지지대의 끝점인 제1 끝점 및 상기 이송 컨베이어벨트의 끝점인 제2 끝점을 검출하는 단계; 상기 제1 끝점 및 상기 제2 끝점 간의 이격거리를 산출하는 단계; 및 상기 이격거리가 미리 정해진 기준범위를 벗어나면 편적이 발생된 것으로 판단하여 슈트에서 상기 이송 컨베이어벨트로 배출되는 운반물의 배출방향을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 리클레이머에서 운반물을 이송 컨베이어벨트로 배출시, 하부 지지대의 폭 방향을 기준으로 설정된 하부 지지대의 끝점과 이송 컨베이어벨트의 끝점 간의 이격거리를 기초로 운반물의 편적 여부를 확인하기 때문에 편적 발생 여부를 빠르고 정확하게 확인할 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 운전자의 경험에 기초하여 운반물의 배출방향을 조절하지 않고 하부 지지대의 끝점과 이송 컨베이어벨트의 끝점 간의 이격거리의 크기 및 편적 방향에 따라 운반물의 배출방향을 조절하기 위한 디플렉터의 경사도를 자동으로 산출할 수 있기 때문에 편적 방지 처리의 효율성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 리클레이머에서 운반물을 이송 컨베이어벨트로 배출시 운반물의 편적을 방지할 수 있기 때문에, 이송 컨베이어벨트가 한쪽으로 치우쳐서 운행되는 사행현상 및 운반물이 이송 컨베이어벨트 상에서 떨어지는 낙광현상을 방지 할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 이송 컨베이어벨트의 사행현상 및 운반물의 낙광현상 방지를 통해 이송 컨베이어벨트의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 운반물의 이송효율도 증가 시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 운반물 편적 방지 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운반물 편적 방지 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운반물 편적 방지 시스템이 적용되는 리클레이머의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슈트 및 컨베이어 시스템의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC 통한 제어분석/설비제어 방법을 보여부는 플로우차트이다.
도 5a 내지 도 5c는 편적 발생여부를 판단하는 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 편적 발생 여부 판단 결과에 따른 운반물의 배출방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 편적 방지 방법을 보여주는 플로우차트이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운반물 편적 방지 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운반물 편적 방지 시스템이 적용되는 리클레이머의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 발명의 일 실시예에 따른 운반물 편적 방지 시스템(200)은 리클레이머(Reclaimer, 300)에 구비된 슈트(205, Chute)로부터 컨베이어 시스템(210)으로 배출되는 운반물의 편적 여부를 판단하고, 편적 발생시 편적이 방지될 수 있도록 운반물의 배출방향을 조절한다. 여기서, 편적이란 운반물이 컨베이어 시스템(210)의 중앙부분이 아닌 곳에 적재되는 현상을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 운반물 편적 방지 시스템(200)은 검출부(220), 제어부(230), 디플렉터(240, Deflector), 및 기어드 모터(250, Geared Motor)를 포함한다.
검출부(220)는 컨베이어 시스템(210)을 구성하는 하부 지지대(212)의 제1 끝점과 하부 지지대(212) 상에 배치되어 슈트(205)로부터 배출된 운반물을 이송시키는 이송 컨베이어벨트(214)의 제2 끝점을 검출한다. 이때, 제1 끝점은 하부 지지대(212)의 폭 방향인 제1 방향(예컨대, 도 4 내지 도 6의 LD)을 기준으로 하부 지지대(212)의 일측 끝점을 의미하고, 제2 끝점은 제1 방향(LD)을 기준으로 이송 컨베이어벨트(214)의 일측 끝점을 의미한다.
일 실시예에 있어서, 검출부(220)는 라이다(Lidar) 센서일 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우 라이다 센서(220)는 하부 지지대(212)의 중심점 상에 설치되어 레이저광을 이용하여 제1 끝점의 좌표 및 제2 끝점의 좌표를 산출하게 된다. 이러한 실시예에 따르는 경우 라이다 센서(220)는 검출된 제1 끝점의 좌표 및 제2 끝점의 좌표를 이더넷(Ethernet) 통신규격에 따라 제어부(230)로 전송할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 검출부(220)는 리클레이머(300)의 본체(310)에 설치될 수 있다. 보다 구체적으로, 리클레이머(300)의 컨베이어 시스템(210)이 이송 컨베이어벨트(214)가 슈트(205) 하부로 진입하기 이전의 제1 수평영역(R1), 이송 컨베이어벨트(214)가 하부 지지대(212)로부터 슈트(205) 측으로 부상하여 운반물이 적재되고 운반물이 적재된 이송 컨베이어 벨트(214)가 슈트(205) 측에서 하부 지지대(212) 측으로 하강하는 제2 영역(R2), 및 운반물이 적재된 이송 컨베이어벨트(214)가 지면과 수평한 방향으로 이동되는 제3 영역(R3)을 포함할 때, 검출부(220)는 리클레이머(300)의 본체(310)에서 제3 영역(R3)에 대응되는 위치(P)에 설치될 수 있다.
본 발명에서 검출부(220)를 리클레이머(300)의 본체(310)에서 제3 영역(R3)에 대응되는 위치(P)에 설치하는 이유는 이송 컨베이어벨트(214)에 운반물이 적재된 후 하단 지지부(210)에 재밀착되기 이전까지는 운반물의 형상 변경이 많기 때문에 이송 컨베이어벨트(214)가 하단 지지부(210)에 재밀착되기 이전에 이송 컨베이어벨트(214)의 위치를 검출하게 되면 오차가 발생될 수 있기 때문이다.
상술한 실시예에 있어서는, 검출부(220)가 이송 컨베이어벨트(214)의 일측 끝점을 제2 끝점으로 검출하는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에 있어서 이송 컨베이어벨트(214)의 일측 끝점이 검출되지 않는 경우 이송 컨베이어벨트(214) 상에 위치하는 운반물의 끝점을 제2 끝점으로 검출할 수도 있을 것이다.
또 다른 실시예에 있어서는, 이송 컨베이어벨트(214)의 일측 끝점이 검출되지 않는 경우 하단 지지부(212)의 타측 끝점(제2 방향(RD)으로 하단 지지부(212)의 끝점)을 제1 끝점으로 검출하고 이송 컨베이어벨트(214)의 타측 끝점(제2 방향(RD)으로 이송 컨베이어벨트(214)의 끝점)을 제2 끝점으로 검출할 수도 있을 것이다.
제어부(230)는 검출부(220)에 의해 검출된 제1 끝점과 제2 끝점간의 이격거리를 산출한다. 제어부(230)는 산출된 이격거리가 미리 정해진 기준범위 내에 포함되는지 여부를 판단함에 의해 이송 컨베이어벨트(214) 상에 편적이 발생했는지 여부를 판단한다. 구체적으로, 제어부(230)는 이격거리가 기준범위 내에 포함되면 편적이 발생되지 않은 것으로 판단하고, 이격거리가 기준범위를 벗어나면 편적이 발생된 것으로 판단한다. 이때, 제어부(230)는 이격거리를 기초로 편적의 방향을 판단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 하단 지지부(212) 상에서 이송 컨베이어벨트(214)의 상대적인 위치에 따라 운반물의 편적 발생 여부를 판단하기 때문에 편적 발생 여부를 빠르고 정확하게 수행할 수 있게 된다.
판단결과, 편적이 발생된 것으로 판단되면 이격거리 및 편적의 방향을 기초로 제어부(230)는 슈트(205)에서 이송 컨베이어벨트(214)로 배출되는 운반물의 배출방향을 조절함으로써 편적이 방지될 수 있도록 한다. 일 실시예에 있어서 제어부(230)는 슈트(205)에 연결된 기어드 모터(250)의 이동거리 및 이동방향을 조절하여 슈트(205) 내에 설치되는 디플렉터(240)의 경사도를 조절함으로써 이송 컨베이어벨트(214)로 배출되는 운반물의 배출방향을 조절할 수 있다.
제어부(230)가 편적발생 여부를 판단하는 구체적인 방법 및 기어드 모터(250)를 제어하여 편적을 방지하는 방법에 대해서는 후술하기로 한다.
디플렉터(240)는 슈트(205)로부터 이송 컨베이어벨트(214)로 배출될 운반물의 배출방향을 조절한다. 일 실시예에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이 디플렉터(240)는 복수개(240a, 240b)로 구현될 수 있고, 복수개의 디플렉터(240a, 240b)는 슈트(205)의 내벽을 이루도록 형성될 수 있다.
구체적으로 디플렉터(240a, 240b)는 평상시에는 슈트(205)의 내벽을 이루고 있다고 제어부(230)에 의해 편적이 발생된 것으로 판단되면 제어부(230)의 제어에 따라 이동되는 기어드 모터(250)의 움직임에 따라 회동축(260a, 260b)을 기준으로 그 하단부가 슈트(205) 내측으로 회동하게 된다. 즉, 제1 디플렉터(240a)는 제1 회동축(260a)을 중심으로 그 하단부가 슈트(205) 내에서 제2 방향(RD)으로 회동하고, 제2 디플렉터(240b)는 제2 회동축(260b)을 중심으로 그 하단부가 슈트(205) 내에서 제1 방향(LD)으로 회동하며, 제1 및 제2 디플렉터(240a, 240b)의 경사도에 따라 슈트(205)로부터 운반물이 배출되는 방향이 조절된다.
일 예로, 제1 디플렉터(240a)의 하단부가 제1 회동축(260a)을 중심으로 슈트(205) 내에서 제2 방향(RD)으로 이동하게 되면 운반물은 제1 디플렉터(240a)를 통해 제2 방향(RD)방향으로 배출되고, 제2 디플렉터(240b)의 하단부가 제2 회동축(260b)을 중심으로 슈트(205)의 내에서 제1 방향(LD)으로 회동하게 되면 운반물은 제2 디플렉터(240b)를 통해 제1 방향(LD)으로 배출된다.
도 4에서는 슈트(205) 내에 2개의 디플렉터(240a, 240b)가 구비되는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서 슈트(205) 내에 1개의 디플렉터(240)만이 구비될 수도 있을 것이다.
기어드 모터(250)는 제어부(230)에 결정된 이동거리 및 이동방향에 따라 이동함으로써 디플렉터(240)의 경사도를 조절한다. 일 실시예에 있어서, 디플렉터(240)가 2개로 구현되는 경우 기어드 모터(250) 또한 2개로 구현될 수 있다. 구체적으로, 제1 기어드 모터(250a)는 제어부(230)에 의해 결정된 이동거리 및 이동방향에 따라 이동함으로써 제1 디플렉터(240a)의 경사도를 조절하고, 제2 기어드 모터(250b)는 제어부(230)에 의해 결정된 이동거리 및 이동방향에 따라 이동함으로써 제2 디플렉터(240b)의 경사도를 조절한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 디플렉터(240)의 경사도를 조절하기 위해 기어드 모터(250)를 이용하기 때문에 유압식 또는 공압식 액추에이터를 이용하는 방식에 비해 디플렉터(240)의 경사도를 보다 세밀하게 조절할 수 있게 된다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 제어부(230)가 편적발생 여부를 판단하는 구체적인 방법 및 기어드 모터(250)를 제어하여 편적을 방지하는 방법에 대해 설명한다.
도 5a 내지 도 5c는 편적 발생여부를 판단하는 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 6a 내지 도 6c는 편적 발생 여부 판단 결과에 따른 운반물의 배출방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 제어부(230)는 하단 지지부(212)의 중심점(C)으로부터 검출부(220)에 의해 검출된 하단 지지부(212)의 제1 끝점(E1)까지의 제1 거리(S1)와 하단 지지부(212)의 중심점(C)으로부터 검출부(220)에 의해 검출된 이송 컨베이어벨트(214)의 제2 끝점(E2)까지의 제2 거리(S2)를 산출한다. 이때, 제1 거리 및 제2 거리는 하단 지지부(212)의 중심점(C)의 좌표, 검출부(220)에 의해 검출된 제1 끝점(E1)의 좌표, 및 제2 끝점(E2)의 좌표를 기초로 산출될 수 있다. 제어부(230)는 산출된 제1 거리(S1) 및 제2 거리(S2)의 차이를 제1 끝점(E1) 및 제2 끝점(E2)간의 이격거리(D1~D3)로 산출한다.
이때 도 5a에 도시된 바와 같이 산출된 이격거리(D1)가 기준범위 내에 포함되면, 즉 이격거리(D1)가 기준범위의 하한치(LL)보다 크고 상한치(UL)보다 작으면 제어부(230)는 편적이 발생되지 않은 것으로 판단한다.
편적이 발생되지 않은 것으로 판단되는 경우 제어부(230)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 기어드 모터(250a, 250b)를 현재 상태로 유지함으로써 제1 및 제2 디플렉터(240a, 240b)의 경사도 또한 현재 상태로 유지되도록 하여 운반물이 이송 컨베이어벨트(214)의 중앙부분으로 배출되도록 한다.
하지만, 도 5b에 도시된 바와 같이 이송 컨베이어벨트(214)의 제2 끝점(E2')이 하단 지지부(212) 상에서 제1 방향(LD)으로 △S2만큼 이동함에 의해 중심점(c)에서 제2 끝점(E2')까지의 거리인 제2 거리(S2')가 △S2만큼 증가하고 이에 따라 이격거리(D2)가 기준범위의 하한치(LL)보다 작아지게 되면, 제어부(230)는 이송 컨베이어벨트(212)가 제1 방향(LD)으로 치우쳐 있어 이송 컨베이어벨트(214) 상에서 제3 끝점(E3)방향인 제2 방향(RD)으로 편적이 발생된 것으로 판단한다.
이러한 경우, 제어부(230)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 기어드 모터(250a)는 현재 상태로 유지함으로써 제1 디플렉터(240a)의 경사도 또한 현재 상태로 유지되도록 하고, 제2 기어드 모터(250b)는 제1 방향(LD)으로 이동시킴으로써 제2 디플렉터(240b)의 경사도가 증가하도록 함으로써 운반물이 제2 디플렉터(240b)를 통해 제1 방향(LD)으로 배출되도록 한다. 이에 따라, 제2 방향(RD)으로의 편적이 방지된다. 이때, 제어부(230)는 제2 기어드 모터(250b)의 이동거리를 도 5b에 도시된 이격거리(D2)에 비례하도록 설정할 수 있다.
한편, 도 5c에 도시된 바와 같이 이송 컨베이어벨트(214)의 제2 끝점(E2'')이 하단 지지부(212) 상에서 제1 방향(LD)의 반대방향인 제2 방향(RD)으로 △S2만큼 이동함에 의해 중심점(c)에서 제2 끝점(E2'')까지의 거리인 제2 거리(S2)가 △S2만큼 감소하고 이에 따라 이격거리(D2)가 기준범위의 상한치(UL)보다 커지게 되면 제어부(230)는 이송 컨베이어벨트(214) 상에서 제2 끝점(E2) 방향인 제1 방향(LD)으로 편적이 발생된 것으로 판단한다.
이러한 경우, 제어부(230)는 도 6c에 도시된 바와 같이, 제2 기어드 모터(250b)는 현재 상태로 유지함으로써 제2 디플렉터(240b)의 경사도 또한 현재 상태로 유지되도록 하고, 제1 기어드 모터(250a)는 제2 방향(RD)으로 이동시킴으로써 제1 디플렉터(240a)의 경사도가 증가하도록 함으로써 운반물이 제1 디플렉터(240a)를 통해 제2 방향(RD)으로 배출되도록 한다. 이에 따라, 제1 방향(LD)으로의 편적이 방지된다. 이때, 제어부(230)는 제1 기어드 모터(250b)의 이동거리를 도 5c에 도시된 이격거리(D2)에 비례하도록 설정할 수 있다.
상술한 실시예에 있어서는 편적 발생시 제어부(230)가 제1 및 제2 디플렉터(240a, 240b) 중 어느 하나의 경사도를 조절하는 것으로 설명하였다. 하지만, 변형된 실시예에 있어서는 제1 및 제2 디플렉터(240a, 240b)가 초기상태의 위치에 위치하고 있지 않은 경우 제어부(230)는 제1 및 제2 디플렉터(240a, 240b)의 현재위치를 검출하고, 검출된 제1 및 제2 디플렉터(240a, 240b)의 현재위치에 따라 제1 및 제2 기어드 모터(250a, 250b)의 이동거리 및 이동방향을 설정할 수도 있다. 이때, 제1 및 제2 디플렉터(240a, 240b)의 현재위치는 제1 및 제2 기어드 모터(250a, 250b)의 이전상태(초기상태를 기준으로 한 이동방향 및 이동거리)를 기초로 검출될 수 있다.
한편, 상술한 실시예에 있어서 제어부(230)는 이격거리(D1~D3)가 기준범위를 벗어나면 편적이 발생된 것으로 판단하는 것으로 설명하였다. 하지만, 변형된 실시예에 있어서 제어부(230)는 미리 정해진 시간 동안 이격거리(D1~D3)가 기준범위를 벗어나는 횟수가 소정 횟수 이상 반복될 경우 편적이 발생된 것으로 판단할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 하부 지지대(212) 상에서 이송 컨베이어벨트(214)의 상대적 위치를 기준으로 편적 발생을 방지하고, 편적 발생시 운반물의 배출 방향을 조절함으로써 편적을 완화시키기 때문에 이송 컨베이어벨트(214)가 좌측 또는 우측으로 편향되어 운행 되는 사행현상 및 운반물이 이송 컨베이어벨트(214)에서 지상으로 떨어지는 낙광현상을 방지할 수 있게 된다.
이하 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 편적 방지 방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 편적 방지 방법을 보여주는 플로우차트이다. 도 7에 도시된 편적 방지 방법은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같은 편적 방지 시스템에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 편적 방지 시스템(200)은 이송 컨베이어벨트(214)를 지지하는 하부 지지대(212)의 폭 방향을 기준으로 하부 지지대(212)의 끝점인 제1 끝점(E1) 및 이송 컨베이어벨트(214)의 끝점인 제2 끝점(E2)을 검출한다(S710).
일 실시예에 있어서, 편적 방지 시스템(200)은 라이다 센서를 이용하여 제1 끝점(E1) 및 제2 끝점(E2)를 검출할 수 있다. 이때, 라이다 센서는 본 발명이 적용되는 리클레이머에서 운반물이 적재된 이송 컨베이어벨트(214)가 지면과 수평한 방향으로 이동되는 영역에 대응되는 위치에 설치될 수 있다.
이후, 편적 방지 시스템(200)은 폭 방향을 기준으로 설정된 하부 지지대(212) 상의 중심점(C)에서 제1 끝점(E1)까지의 제1 거리(S1) 및 상기 중심점(C)에서 제2 끝점까지의 제2 거리(S2)를 산출한다(S720).
편적 방지 시스템(200)은 산출된 제1 거리(S1) 및 제2 거리(S2)간의 차이값을 기초로 제1 끝점(E1) 및 제2 끝점(E2)간의 이격거리(D1~D3)를 산출한다(S730).
이후, 편적 방지 시스템(200)은 산출된 이격거리(D1~D3)가 미리 정해진 기준범위를 벗어나는지 여부를 판단한다(S740).
비교결과, 이격거리(D1~D3)가 기준범위를 벗어나지 않으면 편적 방지 시스템(200)은 편적이 발생되지 않은 것으로 판단하여 S710으로 회귀하여 이후 과정을 반복 수행한다.
비교결과, 이격거리(D1~D3)가 기준범위를 벗어나면 편적 방지 시스템(200)은 편적이 발생된 것으로 판단하여 슈트(205)에서 이송 컨베이어벨트(214)로 배출되는 운반물의 배출방향을 조절한다(S750).
일 실시예에 있어서, 도 5b에 도시된 바와 같이 이격거리(D2)가 기준범위의 하한치(LL)보다 작으면 편적 방지 시스템(200)은 이송 컨베이어벨트(214) 상에서 폭 방향을 기준으로 제2 끝점(E2)과 마주보는 제3 끝점(E3) 방향(RD)으로 편적이 발생된 것으로 판단한다. 반대로, 도 5c에 도시된 바와 같이 이격거리(D3)가 기준범위의 상한치(UL)보다 크면 편적 방지 시스템(200)은 제2 끝점(E2) 방향(LD)으로 편적이 발생된 것으로 판단한다.
편적 방지 시스템(200)은 편적방향이 결정되면 이격거리(D1~D3) 및 편적방향을 기초로 기어드 모터(250)의 이동거리 및 이동방향을 결정한다. 일 예로, 편적 방지 시스템(200)은 기어드 모터(250)의 이동거리는 이격거리(D1~D3)에 비례하도록 설정한다. 기어드 모터(250)의 이동방향은 도 6b에 도시된 바와 같이, 이송 컨베이어벨트(214) 상에서 제3 끝점(E3) 방향(RD)으로 편적이 발생된 것으로 판단되는 경우 편적 방지 시스템(200)은 제2 끝점(E2) 방향(LD)으로 운반물이 배출될 수 있도록 디플렉터(240)를 이동시키기 위한 방향으로 결정한다. 또한, 도 6c에 도시된 바와 같이, 이송 컨베이어벨트(214) 상에서 제2 끝점(E2) 방향(LD)으로 편적이 발생된 것으로 판단되면 편적 방지 시스템(200)은 제3 끝점(E3) 방향(RD)으로 운반물이 배출될 수 있도록 디플렉터(240)를 이동시키기 위한 방향으로 결정한다.
이후, 편적 방지 시스템(200)은 결정된 이동거리 및 이동거리에 따라 기어드 모터(250)의 움직임을 제어하여 슈트 내부에 설치된 디플렉터(240)의 경사도를 조절함으로써 운반물의 배출방향을 조절한다.
한편, 상술한 실시예에 있어서 편적 방지 시스템(200)은 이격거리(D1~D3)가 기준범위를 벗어나면 편적이 발생된 것으로 판단하는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서 편적 방지 시스템(200)은 미리 정해진 시간 동안 이격거리(D1~D3)가 기준범위를 벗어나는 횟수가 소정 횟수 이상 반복될 경우 편적이 발생된 것으로 판단할 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 운반물 편적 방지 시스템 205: 슈트
210: 컨베이어 시스템 212: 하부 지지대
214: 이송 컨베이어벨트 220: 검출부
230: 제어부 240: 디플렉터
250: 기어드 모터

Claims (18)

  1. 슈트에서 배출된 운반물을 이송시키는 이송 컨베이어벨트 및 상기 이송 컨베이어벨트를 지지하는 하부 지지대를 포함하는 컨베이어 시스템;
    상기 하부 지지대의 폭 방향인 제1 방향을 기준으로 상기 하부 지지대의 끝점인 제1 끝점 및 상기 이송 컨베이어벨트의 끝점인 제2 끝점을 검출하는 검출부; 및
    상기 제1 끝점 및 상기 제2 끝점 간의 이격거리가 미리 정해진 기준범위를 벗어나면 편적이 발생된 것으로 판단하여 상기 슈트에서 상기 이송 컨베이어벨트로 배출되는 운반물의 배출방향을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨베이어 시스템은 상기 이송 컨베이어벨트가 상기 슈트 하부로 진입하기 이전의 제1 수평영역, 상기 이송 컨베이어 벨트가 상기 지지대로부터 상기 슈트 측으로 부상하여 운반물이 적재되고 상기 운반물이 적재된 상기 이송 컨베이어 벨트가 상기 슈트 측에서 상기 지지대 측으로 하강하는 제2 영역, 및 상기 운반물이 적재된 상기 이송 컨베이어 벨트가 지면과 수평한 방향으로 이동되는 제3 영역을 포함하고,
    상기 검출부는 상기 슈트를 포함하는 리클레이머 본체에서 상기 제3 영역에 대응되는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는 라이다(Lidar) 센서이고,
    상기 라이다 센서는 상기 제1 끝점와 좌표 및 상기 제2 끝점의 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 방향을 기준으로 설정된 중심점에서 상기 제1 끝점까지의 제1 거리를 산출하고 상기 중심점에서 상기 제2 끝점까지의 제2 거리를 산출하며, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리간의 차이값을 상기 이격거리로 산출하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 이격거리가 미리 정해진 시간 동안 소정 횟수 이상 상기 기준범위를 벗어나면 편적이 발생된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 이격거리가 상기 기준범위 내에 속하면 편적이 발생되지 않은 것으로 판단하고, 상기 이격거리가 상기 기준범위의 하한치보다 작으면 상기 이송 컨베이어벨트 상에서 상기 제1 방향을 기준으로 상기 제2 끝점과 마주보는 제3 끝점 방향으로 편적이 발생된 것으로 판단하고, 상기 이격거리가 상기 기준범위의 상한치보다 크면 상기 제2 끝점 방향으로 편적이 발생된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 슈트 내부에 설치되고, 상기 슈트로부터 상기 이송 컨베이어벨트로 배출되는 운반물의 배출방향을 조절하는 디플렉터; 및
    상기 디플렉터의 경사도를 조절하는 기어드 모터를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 이송 컨베이어벨트의 이격거리 및 편적방향을 기초로 상기 기어드 모터의 이동거리 및 이동방향을 산출하고, 상기 이동거리 및 이동방향에 따라 상기 기어드 모터를 이동시켜 상기 디플렉터의 경사도를 조절하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 디플렉터는 상기 슈트 내벽을 이루면서 상단부에는 상기 슈트로부터 회동될 수 있도록 제1 회전축이 구비된 제1 디플렉터 및 상기 제1 디플렉터와 마주보는 위치에 설치되고 상기 슈트로부터 회동될 수 있도록 제2 회전축이 구비된 는 제2 디플렉터를 포함하고,
    상기 기어드 모터는 상기 제1 디플렉터의 경사도를 조절하는 제1 기어드 모터와 상기 제2 디플렉터의 경사도를 조절하는 제2 기어도 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 디플렉터의 현재위치를 검출하고, 상기 검출된 현재위치를 추가로 이용하여 상기 기어드 모터의 이동거리 및 이동방향을 산출하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 이송 컨베이어벨트 상에서 상기 제2 끝점 방향으로 편적이 발생된 것으로 판단되면 상기 제1 방향을 기준으로 상기 제2 끝점과 마주보는 제3 끝점 방향으로 운반물이 배출되도록 상기 디플렉터를 이동시키기 위한 이동방향을 산출하고,
    상기 이송 컨베이어벨트 상에서 상기 제3 끝점 방향으로 편적이 발생된 것으로 판단되면 상기 제2 끝점 방향으로 운반물이 배출되도록 상기 디플렉터를 이동시키기 위한 이동방향을 산출하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 이격거리에 비례하도록 상기 기어드 모터의 이동거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 시스템.
  12. 이송 컨베이어벨트를 지지하는 하부 지지대의 폭 방향을 기준으로 상기 하부 지지대의 끝점인 제1 끝점 및 상기 이송 컨베이어벨트의 끝점인 제2 끝점을 검출하는 단계;
    상기 제1 끝점 및 상기 제2 끝점 간의 이격거리를 산출하는 단계; 및
    상기 이격거리가 미리 정해진 기준범위를 벗어나면 편적이 발생된 것으로 판단하여 슈트에서 상기 이송 컨베이어벨트로 배출되는 운반물의 배출방향을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이격거리를 산출하는 단계는, 상기 폭 방향을 기준으로 설정된 상기 하부 지지대 상의 중심점에서 상기 제1 끝점까지의 제1 거리를 산출하는 단계;
    상기 중심점에서 상기 제2 끝점까지의 제2 거리를 산출하는 단계; 및
    상기 제1 거리 및 상기 제2 거리간의 차이값을 상기 이격거리로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 배출방향을 조절하는 단계에서, 상기 이격거리가 미리 정해진 시간 동안 소정 횟수 이상 상기 기준범위를 벗어나면 편적이 발생된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 배출방향을 조절하는 단계에서,
    상기 이격거리가 상기 기준범위 내에 속하면 편적이 발생되지 않은 것으로 판단하고, 상기 이격거리가 상기 기준범위의 하한치보다 작으면 상기 이송 컨베이어벨트 상에서 상기 폭 방향을 기준으로 상기 제2 끝점과 마주보는 제3 끝점 방향으로 편적이 발생된 것으로 판단하고, 상기 이격거리가 상기 기준범위의 상한치보다 크면 상기 제2 끝점 방향으로 편적이 발생된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 배출방향을 조절하는 단계는,
    상기 이송 컨베이어벨트의 이격거리 및 편적방향을 기초로 기어드 모터의 이동거리 및 이동방향을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 이동거리 및 이동거리에 따라 상기 기어드 모터의 움직임을 제어하여 슈트 내부에 설치된 디플렉터의 경사도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기어드 모터의 이동방향은,
    상기 이송 컨베이어벨트 상에서 상기 제2 끝점 방향으로 편적이 발생된 것으로 판단되면 상기 폭 방향을 기준으로 상기 제2 끝점과 마주보는 제3 끝점 방향으로 운반물이 배출되도록 상기 디플렉터를 이동시키기 위한 방향으로 결정되고,
    상기 이송 컨베이어벨트 상에서 상기 제3 끝점 방향으로 편적이 발생된 것으로 판단되면 상기 상기 제2 끝점 방향으로 운반물이 배출되도록 상기 디플렉터를 이동시키기 위한 방향으로 결정되는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 방법.
  18. 제6항에 있어서,
    상기 기어드 모터의 이동거리는 상기 이격거리에 비례하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 운반물 편적 방지 방법.
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