KR20220029716A - 야금 용기의 주둥이에서 교체 장치의 캐스팅 튜브를 조작하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바람직하게는 야금 용기의 주둥이에서 교체 장치(8)의 캐스팅 튜브(7)를 조작하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 조작은 로봇(10)에 의해 수행된다. 상기 로봇(10)은 부착 가능한 베이스(9), 베이스(9) 상에서 피벗회전할 수 있는 이송 암(12), 및 바람직하게는 캐스팅 튜브(7)를 위한 그리퍼(14)를 가지며 이송 암(12)에 회전 가능하게 장착된 적어도 하나의 연장 암(13)을 포함한다. 로봇(10)의 베이스(9)는 이송 암(12)이 아래쪽을 향한 위치로 용기에서 측방향으로 피벗회전될 수 있도록 용기 옆에 고정되고, 상기 이송 암에 장착된 적어도 하나의 연장 암(13)은 용기의 밑면을 따라 이동될 수 있다. 그에 따라 로봇 및 그에 따라 장치의 최적 배치를 제공하며, 주조 동안 캐스팅 플랫폼 상에서 턴디시에 대한 작업자의 접근을 방해하지 않고, 캐스팅 튜브 교체와 같은 상응하는 조작을 매우 쉽게 수행할 수 있으며, 자동화된 방식으로 장치를 사용하여 안정적으로 작동할 수 있다.

Description

야금 용기의 주둥이에서 교체 장치의 캐스팅 튜브를 조작하기 위한 장치

본 발명은 바람직하게는 야금 용기의 주둥이에서 교체 장치의 캐스팅 튜브를 조작하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 조작은 로봇에 의해 수행되며, 상기 로봇은, 부착 가능한 베이스, 베이스 상에서 피벗회전할 수 있는 이송 암, 및 바람직하게는 캐스팅 튜브를 위한 그리퍼를 가지며 이송 암에 회전 가능하게 장착된 적어도 하나의 연장 암을 포함한다.

공보 EP-A-2 056 983에 따른 장치는 금속 용융물을 위한 용기의 주둥이에 장착된 슬라이딩 게이트를 유지하는 역할을 한다. 상기 시스템에는 적어도 하나의 몰드 매거진(mould magazine)과 슬라이딩 게이트를 열고 닫는 수단이 제공된다. 자동 그리퍼 교체 시스템이 장착되고 제어 장치에 작동 가능하게 연결된 로봇이 제공되는데, 이 로봇에 의해 용기 및 슬라이딩 게이트의 정확한 위치가 자동으로 결정될 수 있다. 이어, 슬라이딩 게이트를 작동시켜 개폐할 수 있으며, 교체되는 개별 구성요소의 상태에 따라, 주변의 매거진으로부터 공구나 예비 부품을 잡아, 청소 작업, 부품 구조, 및 이들의 교체 또는 재설치를 수행한다. 이 로봇은 견고한 설계로 캐스팅 플랫폼에서 멀리 떨어진 래들 위치에 설치된다.

본 발명의 목적은 앞에서 언급된 유형의 장치를 제공하는 것으로서, 이를 통해 캐스팅 튜브의 교체 및/또는 기타 조작이 특히 주조 동안 캐스팅 플랫폼에서 자동화된 방식으로 수행될 수 있으며, 사용되는 로봇은 이러한 상황에서 최적으로 배치된다.

상기 목적은 본 발명에서 청구항 제1항의 특징에 따라 구현된다.

본 발명에 따른 로봇의 이러한 배열로, 용기 옆에 베이스의 고정 배열이 제공되며, 그 이송 암이 아래쪽을 향한 위치로 용기에서 측방향으로 피벗회전될 수 있고, 그 위에 장착된 적어도 하나의 연장 암은 용기의 밑면을 따라 이동할 수 있으며, 로봇의 최적 배치가 달성될 수 있고, 주조 동안에 작업자가 캐스팅 플랫폼의 턴디시(tundish)에 접근하는 데 방해가 되지 않도록 하며, 그에 상응하는 캐스팅 튜브 교체와 같은 조작이 자동화된 방식으로 매우 쉽고 작동적으로 안전하며 안정적으로 수행될 수 있다. 또한, 장치가 제공된 대로 배열되면, 캐스팅 플랫폼에서 작업자를 위해 보호되는 영역을 생성할 수 있다.

이러한 이점은 기본적으로 로봇이 고정-설치된 턴디시에 장착되거나 유리하게는 턴디시를 향해 이동할 수 있는 캐리지(carriage) 또는 카(car)에 장착될 때 제공된다.

턴디시 카에 로봇을 장착하고 제거하며 턴디시의 구조적 설계 특성에 맞게 위치를 조정하려면, 로봇의 베이스가 턴디시 카의 뒷면에서 연결장치(linkage) 등의 밑면에 위치하는 것이 특히 유리하다. 이를 통해 턴디시 카의 전체 구조를 변경하지 않고도 로봇을 최적의 설치 위치에 장착할 수 있다.

이것은 2개 이상의 주둥이(spout)가 있는 턴디시와 하나의 주둥이 당 하나의 로봇이 사용되는 경우에 특히 유리하다.

본 발명에 따른 장치는, 현재 사용 중인 각각의 내화 캐스팅 튜브의 임계 마모도에 도달한 경우에, 공지의 교체 장치를 사용하여 캐스팅 튜브를 교체할 때, 매우 적합하다. 이를 위해, 로봇에는 조작 이동을 위한 제어 장치가 제공되며, 자동화된 방식으로, 상기 제어 장치에 의해, 예열된(preheated) 새로운 캐스팅 튜브가 예열 스테이션(preheating station)으로부터 제거될 수 있으며, 상기 캐스팅 튜브가 교체 장치(changing device)에 정렬되고 삽입되며, 오래된 캐스팅 튜브가 제거될 수 있다.

본 발명에 따른 로봇은 바람직하게는 야금 용기가 있는 캐스팅 플랫폼에서 캐스팅 튜브 교체보다 추가 또는 대안의 조작을 위해 사용될 수 있다.

본 발명은 예시적인 실시예에 기초하고 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명된다. 도면에서:
도 1은 교체 장치로 캐스팅 튜브를 조작하기 위한 본 발명에 따른 장치를 구비한 용기로서 나타낸 턴디시의 사시도;
도 2는 예열 스테이션으로부터 캐스팅 튜브를 제거할 때의 도 1에 따른 턴디시 및 장치의 사시도.

도 1 및 도 2는 강철 용융물을 캐스팅 스트랜드의 몰드(4)로 연속적으로 전달하기 위해 연속 주조 설비에서 사용되는 야금 용기로서의 턴디시(1)를 도시한다. 액체 강은, 턴디시(1) 위의 도시되지 않은 래들(ladle)로부터 내화 섀도우 튜브(19)를 통해 이송되어 턴디시를 채운다.

그러나, 원칙적으로, 이것은 턴디시 이외의 용기, 예를 들어 래들 또는 비철 금속 범위의 기타 물체에 관한 것일 수 있으며, 이를 사용하여 주조 장치 또는 가스 플러싱 장치로 조작할 수 있다.

턴디시(1)는 이동식 카(2)에 장착되고, 상기 이동식 카에 의해 몰드(4) 위의 주조 위치로 이동되거나 또는 상기 주조 위치로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다. 상기 카(2)는 실질적으로 카 베이스(22), 스테이지(23), 배출 라인(24), 및 휠 축(3')과 함께 레일 위에서 움직이는 휠(3)을 포함한다. 따라서, 이것은 주조 동안에 작업자의 접근을 위해 스테이지(23)가 있는 전면을 사용할 수 있게 하고, 일반적으로 래들을 위한 회전 타워가 위치하는 턴디시(1)의 뒷면(25)도 사용할 수 있게 한다.

각각의 경우에, 공지의 교체 장치(8)가 턴디시(1)의 밑면(1')에 서로 일정 거리에 배열된 2개의 주둥이에 장착되며, 이 공지의 교체 장치는 각각의 경우에, 몰드(4)에 침지되고(immersed) 용융물이 기밀 방식으로 턴디시로부터 상기 몰드로 이송될 수 있게 하는 내화 캐스팅 튜브(7)를 수용한다. 상기 교체 장치(8)로, 캐스팅 튜브는 주조 상태에 유지되고, 또한, 사용된 캐스팅 튜브(7")는 새로운 캐스팅 튜브(7')로 교체된다. 설명을 쉽게 하기 위해, 각각의 경우에, 이들 3개의 캐스팅 튜브가 교체되었을 때를 나타내고 있으며, 또한 도 1에서는, 새로 도입된 캐스팅 튜브(7')가 몰드에 침지된 위치에 도시된다. 그에 관해, 이러한 교체 장치가 상세하게 설명되어 있는 유럽 특허공보 EP 2663413B1을 참조하면 된다.

또한, 교체 장치(8)에서 캐스팅 튜브(7, 7', 7")를 조작하기 위한 로봇(10)이 제공된다. 상기 로봇(10)은 베이스(9), 상기 베이스 위에서 피벗회전할 수 있는 이송 암(12), 및 캐스팅 튜브(7)를 위한 그리퍼(14)를 가지며 이송 암(13) 상에 회전 가능하게 장착된 연장 암(13)으로 구성된다. 또한, 베이스(9)에는, 수직 축 주위로 회전할 수 있는 회전 베어링(11)이 있으며, 상기 베어링(11)은 피벗회전할 수 있는 이송 암(12)에 배열된다. 이에 따라, 로봇(10)은 6개의 축 주위로, 즉 x, y, z 방향 및 3개의 추가 회전 방향으로 이동하는 것을 가능하게 한다.

로봇(10) 장비는, 제어 유닛에 연결된 위치 센서 뿐만 아니라 이동 구성요소의 피봇회전 및 회전을 위한 기계적, 유압 및/또는 전기적 구동 요소(12', 13')를 추가로 포함한다. 공지의 방식으로 작동하는 제어 장치에 의해, 로봇은 자동화된 방식으로 작동될 수 있으며, 상응하는 조작 절차는 프로그램 제어 방식으로 수행될 수 있는데, 여기서 주로, 자동화된 방식으로, 예열 스테이션(20)로부터, 새로운 예열된 캐스팅 튜브(7')가 제거된 다음, 상기 캐스팅 튜브를 교체 장치(8)에 정렬하고 삽입하며, 오래된 캐스팅 튜브(7")를 제거할 수 있다.

본 발명에 따르면, 로봇(10)의 베이스(9)는 이송 암(12)이 아래쪽을 향한 위치로 피벗회전될 수 있도록 턴디시(1) 옆에 고정되고, 그 위에 장착된 적어도 하나의 연장 암(13)은 턴디시(1)의 밑면(1')을 따라 이동될 수 있다.

따라서, 완제품으로 시판되고 있는 로봇(10)은 턴디시(1) 옆에 뒤집어서 매우 간단하게 장착될 수 있으며, 이러한 최적의 배치에 의해, 원하는 조작을 정밀하게 수행할 수 있다.

이러한 상황에서, 로봇(10)의 베이스(9)는 상부 영역에서 턴디시(1) 옆에 측방향으로(laterally) 카(2)에 고정되고, 따라서 로봇은 카와 함께 이동될 수 있다. 이를 위해, 카(2)는 로봇(10)의 베이스(9)를 고정하기 위해 형성되고 아래로부터 접근 가능한 접촉 표면(15)이 있는 바(16)를 포함하며, 여기서 연결장치(16), 따라서 로봇(10)은 턴디시(1)의 뒷면(25)에 배열된다. 연결장치(16)는 이러한 상황에서 안정적인 프로파일 구조물 등으로 구성된다. 접촉 표면(15)은 턴디시(1)의 윗면의 약간 아래에 위치되며, 턴디시의 치수 또는 이송 암(12)의 길이와 일치하도록 배향된다.

턴디시(1)의 밑면(1')에 서로 이격된 2개의 주둥이가 있기 때문에, 둘 다 각각 로봇(10)과 교체 장치(8)가 장착되며, 두 로봇은 주둥이에서 턴디시 옆의 뒷면(25)의 상부의 카에 고정된다. 기본적으로, 로봇이 두 교체 장치(8)에 제공되는 것도 가능하며, 이에 따라 하나로부터 다른 하나로 이동할 수 있도록 안내되어야 한다.

캐스팅 튜브(7')에 대한 예열 스테이션(20)은, 로봇(10)에 의해, 각각의 예열된 캐스팅 튜브(7')가 예열 스테이션(20)으로부터 제거될 수 있으며 교체 장치(8)로 갈 수 있도록, 턴디시(1)의 뒷면(25)에 배열된다. 이러한 상황에서, 예열 스테이션(20)은 공지의 방식으로 구성되며, 더 이상 상세하게 설명하지 않는다. 캐스팅 튜브는, 그리퍼(14)가 각각의 경우에 각각의 캐스팅 튜브(7')를 직접 회수할 수 있도록 예열 스테이션에 배열된다.

또한, 턴디시(1)의 뒷면(25)에 배열되기 때문에, 로봇(10)도 매우 잘 보호되고, 측면 스크리닝 그릴(26)을 사용하여, 도시된 바와 같이, 로봇이 작동 상태에 있을 때에는 작업자가 로봇의 작업 영역에 들어올 가능성을 방지할 수 있다.

또한, 로봇(10)은 캐스팅 튜브를 교체하는 것 외에 추가 또는 대체 조작을 위해 사용될 수 있는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 로봇은 근접하게 위치된 매거진(magazine)으로부터 몰드(4) 내로 주조 분말(casting powder) 등을 전달하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 로봇(10)은 또한 예를 들어 턴디시 위의 래들의 슬라이딩 게이트의 주둥이에서 내화 쉐도우 튜브 또는 래들 베이스의 내화 싱크(refractory sink)와 같은 시스템의 용기와 함께 마모될 수 있는 기타 호환가능한 구성요소의 조작에 매우 적합하다.

본 발명은 전술한 예시적인 실시예에 의해 적절하게 표현된다. 그러나, 추가 변형예들도 구성될 수 있다. 예를 들어, 로봇은 간단한 조작 장치로서 장착될 수도 있다. 또한, 금속 용융물을 포함하는 용기는 카(2)에서 이동되는 것이 아니라, 특히, 로봇(10) 없이 또는 로봇(10)과 함께, 크레인 등에 의해 운송될 수도 있다.

기본적으로, 베이스(9) 및 베이스와 함께 축 주위로 회전될 수 있는 회전 베어링(11)은 그 축이 아래쪽으로 수직이 아닌 방향으로 배열될 수 있지만, 거의 수평으로 혹은 아래쪽으로 비스듬한 각도로 정렬될 수있으며, 회전 베어링에 결합된 이송 암(12)은 적어도 대략 수직으로 아래쪽으로 피벗회전될 수 있고, 연장 암(13)은 턴디시 아래의 이송 암(12) 상에서 이동될 수 있다.

이와 마찬가지로, 로봇의 베이스는 별도의 연결장치에 고정되지 않고 다른 방식으로 자동차 또는 또 다른 위치에 고정될 수 있다.

튜브를 주조하기 위한 교체 장치 대신에, 공지의 방식으로, 내화성 자유-작동 노즐용 교체 장치가 제공될 수 있으며, 여기서 자유-작동 노즐은 그와 유사하게 배치되거나 혹은 로봇(10)으로 교체될 수 있다.

물론 로봇은 주조 설비의 구성 및 요구 사항에 따라 상이하게 구성될 수도 있다. 로봇은, 단지 하나의 베이스, 상기 베이스에서 오직 하나의 평면 주위로 회전하는 하나의 이송 암, 그리퍼가 있는 연장 암으로 보다 간단하게 구성될 수 있다. 그러나, 2개의 이송 암 또는 연장 암이 각각 제공되는 것도 가능하다.

그리퍼는 용도에 따라 상이하게 구성할 수도 있다. 예를 들어, 그립핑 핑거로 또는 이송 수단 등으로 구성될 수 있다.

Claims (10)

1. 바람직하게는 야금 용기의 주둥이에서 교체 장치의 캐스팅 튜브를 조작하기 위한 장치로서, 상기 조작은 로봇(10)에 의해 수행되며, 상기 로봇(10)은 부착 가능한 베이스(9), 베이스(9) 상에서 피벗회전할 수 있는 이송 암(12), 및 바람직하게는 캐스팅 튜브(7)를 위한 그리퍼(14)를 가지며 이송 암(12)에 회전 가능하게 장착된 적어도 하나의 연장 암(13)을 포함하며,
   로봇(10)의 베이스(9)는 이송 암(12)이 아래쪽을 향한 위치로 용기에서 측방향으로 피벗회전될 수 있도록 용기 옆에 고정되고, 상기 이송 암에 장착된 적어도 하나의 연장 암(13)은 용기의 밑면을 따라 이동될 수 있는, 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서,
   용기는 카(2)에서 주조 위치로 이동되거나 또는 주조 위치로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있는 턴디시(1)로서 구성되며, 로봇(10)의 베이스(9)는 상부 영역에서 턴디시(1) 옆에 측방향으로 카(2)에 고정되고, 로봇(10)은 카(2)와 함께 이동될 수 있는, 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제2항에 있어서,
   턴디시(1)에는 서로 일정 거리에 배열된 적어도 2개의 주둥이가 제공되며, 이들은 각각 교체 장치(8) 및 로봇(10)을 갖는, 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   카(2)는 연결장치(16)를 포함하고, 로봇(10)의 베이스(9)를 고정하기 위해 아래로부터 접근 가능한 접촉면(15)이 형성되며, 연결장치(16), 및 로봇(10)은 턴디시(1)의 뒷면(25)에 배열되는, 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   베이스(9)에는, 수직 축 주위로 회전할 수 있는 회전 베어링(11)이 배열되며, 이송 암(12)은 상기 베어링에서 피벗회전할 수 있는, 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   로봇(10)에는 조작 이동을 위한 제어 장치가 제공되고, 자동화된 방식으로, 상기 제어 장치에 의해, 예열된 새로운 캐스팅 튜브(7')가 예열 스테이션(20)으로부터 제거될 수 있으며, 상기 캐스팅 튜브(7')가 교체 장치(8)에 정렬되고 삽입되며, 오래된 캐스팅 튜브(7")가 제거될 수 있는, 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제6항에 있어서, 캐스팅 튜브(7')를 위한 예열 스테이션(20)은, 로봇(10)에 의해, 각각의 캐스팅 튜브(7')가 예열 스테이션(20)으로부터 제거되어 교체 장치(8)로 갈 수 있도록, 턴디시(1)의 뒷면(25)에 배열되는, 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   로봇(10)은 야금 용기를 사용하여 캐스팅 플랫폼에서 캐스팅 튜브를 교체하는 것 외에 추가 또는 대체 조작을 위해 사용될 수 있는, 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제8항에 있어서,
   로봇(10)은 매거진으로부터 주조 분말 등을 제거하고, 분말을 몰드(4)로 이송하며, 주조 동안에 캐스팅 튜브(7)가 몰드(7)에 침지되도록 사용될 수 있는, 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    로봇(10)은 용기의 베이스에서 내화 싱크를 교체하는 데 사용될 수 있는, 것을 특징으로 하는 장치.

Images