KR20210118326A - 코일 시편 채취 및 검사 장치 - Google Patents

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KR20210118326A
KR20210118326A KR1020200034531A KR20200034531A KR20210118326A KR 20210118326 A KR20210118326 A KR 20210118326A KR 1020200034531 A KR1020200034531 A KR 1020200034531A KR 20200034531 A KR20200034531 A KR 20200034531A KR 20210118326 A KR20210118326 A KR 20210118326A
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Abstract

본 발명은 시편을 채취와 함께 시험함으로써, 코일에 대한 정보를 코일과 함께 제공하는 코일 시편 검사 장치를 제공하는 것으로 일실시예에서, 압연 코일로부터 시편을 채취하는 채취부, 상기 채취부에서 채취된 시편을 이송하는 이송부 및 상기 시편의 이송라인에 설치되며, 상기 시편을 시험하는 시험부를 포함하며, 상기 시험부는 상기 시편의 이송라인을 형성하는 롤러와 연계된 중량 측정부; 및 시편의 소정위치의 두께를 측정하는 두께 측정부를 포함하는 코일 시편 채취 및 검사 장비를 제공한다.

Description

코일 시편 채취 및 검사 장치{A Sampling and Testing Equipment for Coil}
본 발명은 코일에서 채취된 시편을 검사하는 장비로 구체적으로는 코일 시편 채취 장치와 연계된 코일 시편 검사 장비에 대한 것이다.
맨드릴에 최종 권취된 압연코일은 포장(밴딩에 의한)되기 전 파형으로 이루어진 끝단부의 스크랩을 절단하고, 시편을 채취하여 조직검사나 각종 테스트를 수행하게 된다.
상기와 같은 스크랩의 절단과 시편 채취작업을 종래에 수작업에 의존함으로서 시편 채취하는 과정에서 안전사고의 발생이 되었다.
이에 특허문헌 1 과 같이 시편 채취작업을 자동으로 수행하는 압연코일 시편 채취장치가 개발된 바 있다.
도 1a ~1c 에는 종래의 시편 채취 설비를 통한 경우 검사 수행 과정을 개략적으로 설명한 도면이 도시되어 있다.
도 1a 에서 보이듯이, 압연 코일(1)은 끝이 풀린 상태에서 채취부(100)에 의해서 일부분이 절단되게 된다. 이때, 채취부(100)의 하부에는 스키드(250)가 배치되어, 채취부(100)의 절단에 의해서 떨어지는 시편(4)을 받는다.
도 1b 및 1c 에서 보이듯이, 절단된 시편(4)은 스키드(250)에 안착되며, 스키드(250)는 시편(4)을 시편 채취 설비로부터 빼내기 위한 롤러 컨베이어(300)로 이동된다. 롤러 컨베이어(300)는 시편 채취 설비 외부로 시편(4)을 이동시킨다. 외부로 이송된 시편(4)은 크레인과 같은 이동 설비에 의해서 적치장소로 이동되었다가, 시험 설비가 구비된 시험실(800)로 이동된다.
이렇게 시험실(800)과 채취 설비가 별도로 떨어져 있는 경우에 시편(4)의 동선이 길어져 시편 이송 중 사고가 발생될 여지가 있으며, 시편(4)을 적치하였다가 한꺼번에 이동하는 경우에는 다른 압연 코일(1)에서 채취한 시편(4)과 혼동이 생길 우려도 있으며, 채취 후 시험 사이의 기간 중에 발생하는 산화물에 영향을 받을 우려도 있어서, 데이터의 신뢰성 확보에도 한계가 있다.
(특허문헌 1) KR10-0554744 B
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시편을 채취와 함께 시험함으로써, 코일에 대한 정보를 코일과 함께 제공하는 코일 시편 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 코일 시편 채취 및 검사 장치를 제공한다.
본 발명은 일실시예에서, 압연 코일로부터 시편을 채취하는 채취부, 상기 채취부에서 채취된 시편을 이송하는 이송부 및 상기 시편의 이송라인에 설치되며, 상기 시편을 시험하는 시험부를 포함하며, 상기 시험부는 상기 시편의 이송라인을 형성하는 롤러와 연계된 중량 측정부; 및 시편의 소정위치의 두께를 측정하는 두께 측정부를 포함하는 코일 시편 채취 및 검사 장비를 제공한다.
일실시예에서, 상기 이송부는 채취된 시편을 안치하는 스키드와 상기 스키드로부터 시편을 공급받아 이동시키는 롤러 컨베이어를 포함할 수 있다.
일실시예에서 상기 시험부는 롤러 컨베이어 상부에 배치되는 카메라를 통하여 시편을 촬영하여 시편의 표면 상태를 검사하는 화상 검사부를 더 포함하며, 상기 화상 검사부와 상기 두께 측정부는 상기 롤러 컨베이어를 둘러싸는 프레임에 배치될 수 있다. 이때, 상기 화상 검사부는 시편의 크기 및 표면 결함을 검사할 수 있다.
일실시예에서 상기 두께 측정부는 초음파 두께 측정기와 상기 초음파 두께 측정기를 이동시키는 초음파 측정기 이동부를 포함하며, 상기 두께 측정부, 화상 검사부 및 중량 측정부는 제어부와 연결되고, 상기 제어부는 상기 초음파 측정이 이동부를 상기 화상 검사부의 측정 결과에 근거하여 상기 시편의 중앙부로 이동시킬 수 있다.
일실시예에서 상기 이송라인 상에서 시편의 위치를 정렬하는 정렬부를 더 포함하며, 상기 정렬부는 상기 중량 측정부와 상기 두께 측정부에 인접하여 배치되어 시편의 이송방향 위치를 정렬하는 제 1 정렬부와 상기 제 1 정렬부로 공급되는 시편의 폭 방향 위치를 정렬하는 제 2 정렬부를 포함할 수 있다.
일실시예에서 상기 제어부는 상기 두께 측정부, 화상 검사부 및 중량 측정부로부터 측정값을 받아서 후속 공정으로 제공할 수 있다.
본 발명은 위와 같은 구성을 통하여 시편을 채취와 함께 시험함으로써, 코일에 대한 정보를 코일과 함께 제공하는 코일 시편 검사 장치를 제공할 수 있다.
도 1a ~ 1c는 종래의 시편 채취 설비를 통한 경우 검사 수행 과정을 개략적으로 설명한 도면이다.
도 2는 압연코일 시편 채취장치의 일부생략상태 사시도이다.
도 3은 압연코일 시편 채취장치의 코일시편 채취부를 발췌한 사시도이다.
도 4는 도 2에 적용된 압연코일 시편 채취장치의 코일시편 채취부의 A-A선을 따라서 발췌한 단면 구성도이다.
도 5는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 필러를 발췌한 단면도이다.
도 6은 도 5에 적용된 필러를 발췌한 일부생략 상태의 사시도이다.
도 7은 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 백플레이트를 발췌한 단면도이다.
도 8은 도 7에 적용된 백플레이트를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 핀치로울러를 발췌한 단면도이다.
도 10은 도 9에 적용된 핀치로울러를 발췌한 일부생략 상태의 사시도이다.
도 11은 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 스키드를 발췌한 단면도이다.
도 12는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 마커를 발췌한 단면도이다.
도 13은 도 4에 적용된 코일 시편 채취부의 커터를 도시한 단면도이다.
도 14는 압연코일 시편 채취장치의 코일정리부를 도시한 정면도이다.
도 15는 도 14에 적용된 압연코일 시편 채취장치의 코일정리부를 발췌한 간략 사시도이다.
도 16은 도 14에 적용된 코일정리부의 B방향에서 본 측면도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 시편 검사 장치의 개략도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 시편 검사 장치의 개략 사시도이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 시편 검사 장치의 개략 평면도이다.
도 20은 본 발명의 일실시에에 따른 코일 시편 검사 장치의 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 또한, 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 제어부와의 연결은 유선 혹은 무선을 통한 직접적 연결 뿐만 아니라 다른 장치를 통하여 직접 혹은 간접적으로 연결되는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 코일 시편 채취 및 검사 장비를 설명하기에 앞서, 압연코일 시편 채취장치(10)를 먼저 설명하도록 한다.
도 2는 압연코일 시편 채취장치의 일부생략 상태 사시도, 도 3은 압연코일 시편 채취장치의 코일시편 채취부를 발췌한 사시도, 도 4는 도 2에 적용된 압연코일 시편 채취장치의 코일시편 채취부 A-A선을 따라서 절취한 단면 구성도, 도 5는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 필러를 발췌한 단면도, 도 6은 도 5에 적용된 필러를 발췌한 일부생략 상태의 사시도, 도 7은 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 백플레이트를 발췌한 단면도, 도 8은 도 7에 적용된 백플레이트를 발췌한 일부생략 상태의 사시도, 도 9는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 핀치로울러를 발췌한 단면도, 도 10은 도 9에 적용된 핀치로울러를 발췌한 일부생략 상태의 사시도, 도 11은 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 스키드를 발췌한 단면도, 도 12는 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 마커를 발췌한 단면도, 도 13은 도 4에 적용된 코일시편 채취부의 커터를 발췌한 단면도, 도 14는 본 발명의 기술인 압연코일 시편 채취장치의 코일정리부를 도시한 정면도, 도 15는 도 14에 적용된 압연코일 시편 채취장치의 코일정리부를 발췌한 간략 사시도, 도 16은 도 14에 적용된 코일정리부의 B방향에서 본 측면도이다.
압연코일 시편 채취장치(10)는, 압연코일 생산라인과 연계하여 생산된 압연코일(1)을 코일카(C)로부터 공급받을 수 있도록 압연코일 생산라인의 끝공정의 일 측방이나 후미에 공급된 압연코일(1)의 스크랩(3)을 절단하고 시편(4)을 채취하는 채취부(100)와, 스크랩박스(5)로 낙하하는 스크랩(3)의 절단과 시편(4)채취가 용이하도록 압연코일(1)을 지지하고 채취후 이완되어 느슨해진 코일을 재 권취하여 긴장된 상태로 유지하는 코일정리부(500)로 구성한다. 낙하한 스크랩(3)은 스크랩박스(5)에 실려 레일(6)을 활주하여 외부로 이동한다.
상기 채취부(100)는 지면에 설치되는 레일(101)위에 안치되어 전,후방향으로 활주하여 이동할 수 있도록 채취프레임(102)이 구비된다.
상기 채취프레임(102)에는 압연코일(1)의 후단부를 이격시켜주는 필러(110)와, 이격된 압연코일(1)의 본체를 고정시키기 위한 백플레이트(150), 압연코일(1)의 이격된 부분을 눌러주는 핀치로울러(200), 채취된 시편(4)을 안치하는 스키드(250), 상기 스키드(250)로부터 시편(4)을 공급받아 배출하는 롤러 컨베이어(300), 채취될 압연코일(1)에 정보를 기재하는 마커(350), 압연코일(1)의 스크랩(3)을 절단하고 시편(4)을 채취하는 커터(400)로 구성된다.
상기 코일정리부(500)는 생산라인으로부터 공급되는 압연코일(1)을 정,역방향으로 회전시킬 수 있도록 구동수단(501)을 가지는 맨드릴(502)과, 상기 맨드릴(502)의 일측으로 지지하는 맨드릴받침대(510)가 지면에 구비된다.
상기 맨드릴(502)과 맨드릴 받침대(510)의 외측에서 상방으로 세워지는 정리 프레임(505)에 압연코일(1)의 폭방향에 대한 요철을 제어하는 사이드가이드(550)와, 리와인딩시 이완되어 느슨해진 압연코일(1)을 밀착시켜 긴장된 상태로 권취하는 프레스로울러(600)로 구성된다.
상기 채취부(100)의 채취프레임(102)은 생산라인과 연계되는 지면에 설치되는 레일(101)에 안치되는 하부베이스(103)의 후미에 세워지는 지지대(104)의 전방으로 상부베이스(105)를 돌출시켜 구성한다.
상기 하부베이스(103)에는 모터와 감속기로 구성되는 구동수단(106)에 작동하는 바퀴(107)를 구비하여 레일(101)위를 전,후방향으로 자유롭게 움직일 수 있도록 한다.
압연코일(1)의 후단부를 이격시켜 스크랩(3)의 절단과 시편(4)채취가 가능하도록 하는 필러(110)는, 편심된 후육부(111)상에 압연코일(1)의 끝단부를 이격시킬 수 있도록 첨예부(112)를 가지는 나이프(113)를 고정한 샤프트(114)를 구비한다.
상기 샤프트(114)의 양단부는 상부베이스(105)의 선측에서 하방으로 돌출되는 종프레임(115)에 고정되는 하우징(116)으로 회전이 자유롭게 유지한다.
상기 하우징(116)의 양측으로 돌출되는 샤프트(114)에는 암(117)을 돌출시켜 상부베이스(105)의 양측 저면에 고정되는 필러실린더(120)의 로더 (121)와 연결하여 상기 필러실린더(120)의 작동에 의하여 샤프트(114)가 각 회동하여 압연코일(1)의 끝단부를 이격시킬 수 있도록 한다.
끝단부가 이격된 압연코일(1)의 본체를 눌러 유동하지 않도록 하는 백플레이트(150)는, 필러(110)의 샤프트(114) 끝단부에 샤프트(114)의 회전에 지장이 없도록 절곡된 암(151)을 결합한다.
상기 암(151)에 돌출되는 상측브리지(152)에는 상부베이스(105)의 양측단부 저면에 고정되는 백플레이실린더(153)의 로드(154)와 연결하고, 하측브리지(155)에는 호형상의 박스(156)와 연결하여 끝단부가 이격된 압연코일(1) 본체를 눌러줄 수 있도록 한다.
이격된 압연코일(1)의 스크랩(3) 절단과 시편(4)채취시 유동을 방지할 수 있도록 하는 핀치로울러(200)는, 상부베이스(105)의 선측에서 하방으로 돌출되는 종프레임(115) 내측에 중앙부가 힌지(201) 고정되는 스윙암(202)을 구비한다.
상기 스윙암(202)에 구비되는 상부암(203)은 상부베이스(105)에 형성되는 개부(204)를 통하여 상부베이스(105)의 상방으로 돌출시키고, 상부베이스(105)의 상면에 고정되는 핀치실린더(210)의 로더(211)와 연결시켜 스윙시킬 수 있도록 한다.
상기 스윙암(202)에 구비되는 하부암(212)에는 이격된 압연코일(1)의 내측에 위치한 필러(110)의 샤프트(114)와 연접될 수 있는 로울러(220)를 구비하여 이격된 압연코일(1)을 샤프트(114)와 함께 유동을 방지할 수 있도록 구성한다.
체취된 시편(4)을 안치하는 스키드(250)는 채취프레임(102)이 활주할 수 있도록 설치되는 레일(101)의 내측에 스키드레일(251)을 더 설치하고, 상기 스키드레일(251)에는 모터와 감속기로 구성되는 구동수단(252)과 바퀴(254)를 가지는 스키드 베이스(260)을 구비한다.
상기 스키드베이스(260)에는 채취되는 시편(4)의 이탈을 방지할 수 있도록 전,후측에는 돌출부(261)를 형성하고 중앙에는 요홈(262)을 형성한 스키드플레이트(263)를 등간격으로 고정한 스키드프레임(266)의 후미를 힌지(267) 고정한다.
상기 스키드프레임(266)의 선측은 스키드베이스(260)의 전방에서 내측으로 돌출되는 암축(270)에 고정된 스윙암(271)의 상부암(272)에 연결한다.
상기 스윙암(271)의 하부암(273)은 스키드베이스(260)의 내측에 고정되는 스키드실린더(274)의 로더(275)와 연결하여 스키드프레임(266)을 승,하강시킬 수 있도록 하여 채취한 시편(4)을 롤러 컨베이어(300)로 자연스럽게 이관할 수 있도록 한다.
상기 스키드(250)로부터 시편(4)을 공급받아 외부로 배출하는 롤러 컨베이이(300)는, 채취프레임(102)을 구성하는 하부베이스(103)의 상면에 설치되는 제1컨베이어(302)와 상기 제1컨베이어(302)의 측방에 연결되어 채취프레임(102)외측으로 돌출되는 제2컨베이어(303)로 구성된다.
상기 제1컨베이어(302)는 하부베이스(103)의 상면에 일정간격(폭)을 유지하여 설치되는 컨베이어프레임(305)에 다수개의 컨베이어로울러(306)를 등간격으로 배치한다.
상기 컨베이어로울러(306)의 후미에는 체인기어(307)를 고정하여 체인(308)으로 연결하여 컨베이어프레임(305)의 측방에 구비되는 모터의 동력을 전달받아 회전할 수 있도록 한다.
상기 제1컨베이어(302)의 컨베이어로울러(306)는 컨베이어프레임(305)의 전방으로 돌출시켜 스키드(250)로 부터 시편(4)을 공급받을 수 있도록 한다.
상기 제2컨베이어(303)는 일정간격(폭)을 유지하여 설치되는 컨베이어프레임(310)에 다수개의 컨베이어로울러(311)를 등간격으로 배치한 컨베이어프레임(310)을 제1컨베이어(302)의 돌출된 컨베이어로울러(306)의 끝부분에 설치하여 시편(4)을 자연스럽게 전달받아 외부로 배출할 수 있도록 한다.
상기 시편(4)에 정보를 기재하는 마커(350)와 스크랩(3) 및 시편(4)을 절단하는 커터(400)는, 상부베이스(105)의 저면에서 횡방향으로 설치되고 브라켓(401)으로 유지되는 슬라이딩레인(402)에 결합되는 슬라이딩블럭(403)에 고정되는 수납박스(410)에 설치한다.
상기 수납박스(410)의 내부 상방에는 서보모터(404)를 고정하고 상기 서보모터(404)의 축에는 피니언(405)을 고정하여 슬라이딩레일(402)의 내측에 고정된 랙(406)과 결합시켜 수납박스(410)을 횡방향으로 왕복시킬 수 있도록 한다.
상기 수납박스(410)의 내부 하방에는 통상적인 마킹머신(430)과 커팅수단으로 플라즈마토치(Plasma torch;450)를 구비한다.
상기 마킹머신(430)은 서보모터(431)와 볼스크류(432) 및 스플라인샤프트(433) 및 마킹헤더(435)로 구성하여 마킹헤더(435)가 수납박스(410)의 전방으로 출입할 수 있도록 한다.
상기 플라즈마토치(450)는 마킹머신(430)과 같이 서보모터(451)와 볼스크류(452) 및 스플라인샤프트(453) 및 토치헤더(455)로 구성하여 토치헤더(455)가 수납박스(410)의 전방으로 출입할 수 있도록 함은 물론, 수납박스(410)의 세로방향으로도 엘엠가이드(460)와 서보모터(461)를 설치하여 상,하방향으로 승,하강할 수 있도록 하여 스크랩(3)의 절단과 시편(4)채취 위치를 자유롭게 결정할 수 있도록 한다.
물론, 상기 수납박스(410)의 전방에는 마킹헤더(435)와 토치헤더(455)를 보호하기 위한 헤더커버(580)를 더 구비함은 당연할 것이다.
상기 코일정리부(500)의 맨드릴(502)과 맨드릴받침대(510)는 압연생산라인이나 생산된 압연코일을 재권취하는 라인에서 압연코일(1)을 권취하는데 사용되는 통상적인 장치들이므로 상세한 설명은 생략하고, 사이드가이드(550)와 프레스로울러(600)의 구성을 살펴 설명한다.
상기 사이드가이드(550)는 맨드릴(502)의 양측에 위치하는 제1가이드(551)와 맨드릴받침대(510)의 양측에 위치하는 제2가이드(552)로 구성된다.
상기 제1가이드(551)는 정리프레임(505)의 저면에 돌출되는 지지대(553)에 고정되는 베이스(554)의 상,하측에 가이드바(555)를 구비하고, 상기 가이드바(555)의 중앙에는 제1가이딩실린더(556)를 설치한다.
상기 가이드바(555)와 제1가이딩실린더(556)의 로드(557)단부에는 제1가이드판(558)을 연결하여 압연코일(1)의 일측면과 연접되어 가이딩할 수 있도록 한다.
상기 제2가이드(552)는 제1가이드(551)의 대향측 정리프레임(505)의 저면에 돌출되는 브라켓(560)에 스윙암(561)을 고정한다.
상기 스윙암(561)중 상측스윙암(562)에는 정리프레임(505)의 내부에 설치되는 제2가이딩실린더(563)의 로드(564)와 연결하고, 하측스윙암(565)에는 제2가이드판(566)을 연결하여 압연코일(1)의 또다른 일측면을 가이딩할 수 있도록 한다.
상기 프레스로울러(600)는 정리프레임(505)에 형성되는 개구(601)에 세워지는 브라켓(602)에 가이드바(603)와 프레싱실린더(604)를 설치하고, 상기 가이드바(603)의 단부와 프레싱실린더(604)의 로드(605)에는 로울러(610)를 가지는 로울러가이드(611)와 연결하여 압연코일(1)의 상면을 눌러줄 수 있도록 한다.
도 17 내지 도 20 을 통하여 상기 압연코일 시편 채취장치(10)의 구성을 포함하는 코일 시편 검사 장치(700)에 대하여 설명하도록 한다.
도 17 에는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 시편 검사 장치의 개략도가 도시되어 있으며, 도 18 에는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 시편 검사 장치의 개략 사시도가 도시되어 있으며, 도 19 에는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 시편 검사 장치의 개략 평면도가 도시되어 있으며, 도 20 에는 본 발명의 일실시에에 따른 코일 시편 검사 장치의 정면도가 도시되어 있다.
도 17 에서 보이듯이, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 시편 검사 장치(700)는 채취부(100); 채취부(100)로부터 채취된 시편(4)을 롤러 컨베이어(300)로 운반하는 스키드(250; 도 2 참고) 및 스키드에 의해서 이송된 시편(4)을 이송라인을 따라 보관부(1000)까지 이송시키는 롤러 컨베이어(300)를 포함하는 이송부; 이송라인을 따라서 이송되는 시편(4)의 물성을 측정하는 중량 측정부(720), 화상 검사부(730), 두께 측정부(740)를 포함하는 시험부; 및 시험부로 이동되는 시편(4)의 위치를 정렬하는 제 1, 2 정렬부(750, 755)를 포함한다. 이때 채취부(100)는 압연코일 시편 채취장치(10)의 채취부(100)와 동일한 구성일 수 있다.
이 실시예에서 이송부의 롤러 컨베이어(300)는 스키드가 시편(4)을 빼오는 방향에 수직한 방향으로 시편(4)을 이송시킨다. 즉, 스키드의 이송방향과 롤러 컨베이어(300)의 이송 방향은 직교한다.
롤러 컨베이어(300)는 제1컨베이어(302)와 제2컨베이어(303)로 구분되며, 제1컨베이어(302)는 채취부(100)로부터 스키드가 이동하는 영역에 위치한다. 롤러 컨베이어(300)는 복수의 롤러(311)가 시편(4)의 이송 방향을 따라서 배치되며, 롤러 컨베이어(300)의 이송 방향을 따라서 제 1 정렬부(750), 시험부, 제 2 정렬부(755) 및 보관부(1000)가 배치된다.
롤러 컨베이어(300)의 복수의 롤러(311) 중 제 2 정렬부(755)에 인접한 소정의 수의 롤러(712)는 중량 측정부(720)와 연결된다. 중량 측정부(720)와 연결된 롤러(712)는 롤러(712)의 축에 중량 센서가 연결되어 중량 측정부(720)는 복수의 롤러(712)에서 측정되는 측정값을 통하여 롤러(712) 상에 놓인 시편(4)의 중량을 측정한다.
롤러 컨베이어(300)의 소정 위치, 예를 들면 롤러 컨베이어(300)의 중간 위치에는 롤러 컨베이어(300)을 둘러싸는 프레임(780)이 배치된다. 프레임(780)은 2개의 수직 프레임(781)과 수평 프레임(782)으로 전체적으로 하면이 개방된 ㄷ 자 형상을 가질 수 있다. 이러한 프레임(780)에는 시험부가 설치되어, 프레임(780)을 통과하는 시편(4)의 물성등을 동시에 측정할 수 있다.
일측의 수직 프레임(781)에는 중량 측정부(720)가 배치되며, 중량 측정부(720)는 조작부(721)와 상기 조작부(721)에 연결되며 상기 롤러(712)의 축에 연결된 중량 센서(미도시)에 의해서 프레임(780)의 하부에 위치하는 시편(4)의 중량을 측정한다.
수평 프레임(782)에는 화상 검사부(730)가 배치된다. 화상 검사부(730)는 시편(4)의 상측에서 시편(4)의 촬영함으로써, 시편(4)의 크기, 표면 결함 및 조직에 대한 정보를 판단하게 한다. 화상 검사부(730)는 카메라(731)와 본체(732)를 포함하며, 상기 본체(732)의 내부에는 구동부(미도시)가 내장되어, 카메라(731)가 시편(4)을 촬영하기 정확한 위치로 이동시킬 수 있다.
타측의 수직 프레임(781)에는 두께 측정부(740)가 배치된다. 두께 측정부(740)는 초음파 두께 측정기(741)와 상기 초음파 두께 측정기(741)를 이동시키는 이동부(742)를 포함한다. 초음파 두께 측정기(741)의 탐측자가 시편(S)에 접촉한 후 초음파를 통하여 시편(4)의 두께를 측정할 수 있다.
상기 중량 측정부(720), 화상 검사부(730) 및 두께 측정부(740)는 제어부인 PLC(770)에 연결되어 있으며, 상기 중량 측정부(720), 화상 검사부(730) 및 두께 측정부(740)로부터 전달된 정보를 통하여 PLC(770)는 시편(4)의 정보를 기록하고 모니터(771)에 표시할 수 있다. 필요에 따라서 PLC(770)는 해당 정보를 출력하거나, 후속 공정에 코일(1) 정보로 제공할 수 있다.
한편, 코일(1)에서 채취된 시편(4)은 평평하지 하고 소정의 곡률을 가지고 있기 때문에 가능하면 시편(4)의 중앙 위치에서 두께를 측정하는 것이 정확한 두께 측정 및 탐측자 접촉에 유리하다. 따라서, 상기 화상 검사부(730)의 카메라(731)가 촬영한 영상에 기초하여 시편(4)의 중앙 위치를 파악한 후 이동부(742)를 통하여 초음파 두께 측정기(741)를 시편(4)의 중앙 위치로 이동시킨 후 시편(4)의 두께를 측정한다.
한편, 시편(4)이 롤러 컨베이어(300)를 이동하는 과정에서 시편(4)이 일정한 위치에 정렬된 상태에서 시험할 수 있도록 프레임(780)에서 채취부(100) 방향과 그 반대 방향에는 각각 제 1 정렬부(750)와 제 2 정렬부(755)가 배치될 수 있다. 다만, 제 1 정렬부(750)와 제 2 정렬부(755)는 필수는 아니며, 필요에 따라서 사용될 수 있다.
제 1 정렬부(750)는 시편(4)의 이송 방향의 수직 방향, 즉, 롤러(311)의 폭방향에서 시편(4)을 정렬하기 위한 것으로 롤러 컨베이어 양측에 각각 배치되며, 소정 길이의 가이드 레일(752)과 상기 가이드 레일(752)의 상기 폭방향 위치를 변동시키기 위하여 양 측에 배치되는 실린더(751)를 포함한다. 다만, 제 1 정렬부(750)의 구성은 이에 제한되는 것은 아니며 일측에만 가이드 레일이 배치되거나, 실린더(751)가 한쪽에만 배치되는 방식 혹은 가이드 롤러가 배치되는 방식으로 변형되어 사용될 수도 있음은 물론이다.
제 2 정렬부(755)는 시편(4)의 이송 방향에서의 위치를 정렬하기 위한 것으로, 시험부의 측정이 용이할 수 있도록 프레임(780)의 하부에 시편(4)이 정확하게 위치하는 것을 돕는다. 제 2 정렬부(755)를 차단판(756)과 상기 차단판(756)을 이동시키는 실린더(757)을 포함한다. 롤러 컨베이어(300)의 동작을 통하여 원하는 위치에 세우는 것도 가능하지만, 정확한 위치확보를 위하여 제 2 정렬부(755)가 사용될 수 있다.
제 2 정렬부는 시편(4)의 시험이 완료되면, 실린더(757)를 동작시켜 차단판(756)을 경로상에서 빼내고, 롤러 컨베이어(300)를 동작시킴으로써 시편(4)은 보관부(1000)에 적치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 코일 시편 채취 및 검사 장비(700)는 채취부(100)에서 시편(4)을 채취하고 이송하는 과정에서 시험부를 통과하면서 시편(4)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 따라서, 종래의 운반/적치 과정에서 발생할 수 있는 제반 문제점, 예를 들면 이송 중의 사고 혹은 섞임이 발생하지 않는다.
또한, 채취에서 시험까지의 시간이 작게 소요되므로, 코일(C)에 대한 생산성이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 데이터의 신뢰도 역시 향상될 수 있으며, 얻어진 데이터는 코일 및 시편과 함께 전송됨으로써 후속 공정에도 활용할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 물론이다.
100: 채취부
310: 롤러 컨베이어 306, 311: 롤러
700: 코일 시편 채취 및 검사 장비
720: 중량 측정부 730: 화상 검사부
740: 두께 측정부 750: 제 1 정렬부
755: 제 2 정렬부 770: PLC
780: 프레임 1000: 보관부

Claims (7)

  1. 압연 코일로부터 시편을 채취하는 채취부, 상기 채취부에서 채취된 시편을 이송하는 이송부 및 상기 시편의 이송라인에 설치되며, 상기 시편을 시험하는 시험부를 포함하며,
    상기 시험부는
    상기 시편의 이송라인을 형성하는 롤러와 연계된 중량 측정부; 및
    시편의 소정위치의 두께를 측정하는 두께 측정부를 포함하는,
    코일 시편 채취 및 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는 채취된 시편을 안치하는 스키드와 상기 스키드로부터 시편을 공급받아 이동시키는 롤러 컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 시편 채취 및 검사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 시험부는 롤러 컨베이어 상부에 배치되는 카메라를 통하여 시편을 촬영하여 시편의 표면 상태를 검사하는 화상 검사부를 더 포함하며,
    상기 화상 검사부와 상기 두께 측정부는 상기 롤러 컨베이어를 둘러싸는 프레임에 배치되는 것을 특징으로 하는 코일 시편 채취 및 검사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 화상 검사부는 시편의 크기 및 표면 결함을 검사하는 것을 특징으로 하는 코일 시편 채취 및 검사 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 두께 측정부는 초음파 두께 측정기와 상기 초음파 두께 측정기를 이동시키는 초음파 측정기 이동부를 포함하며,
    상기 두께 측정부, 화상 검사부 및 중량 측정부는 제어부와 연결되고,
    상기 제어부는 상기 초음파 측정이 이동부를 상기 화상 검사부의 측정 결과에 근거하여 상기 시편의 중앙부로 이동시키는 것을 특징으로 하는 코일 시편 채취 및 검사 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이송라인 상에서 시편의 위치를 정렬하는 정렬부를 더 포함하며,
    상기 정렬부는 상기 중량 측정부와 상기 두께 측정부에 인접하여 배치되어 시편의 이송방향 위치를 정렬하는 제 1 정렬부와 상기 제 1 정렬부로 공급되는 시편의 폭 방향 위치를 정렬하는 제 2 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 시편 채취 및 검사 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 두께 측정부, 화상 검사부 및 중량 측정부로부터 측정값을 받아서 후속 공정으로 제공하는 것을 특징으로 하는 코일 시편 채취 및 검사 장치.

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