KR960006042B1 - 연속주조에 있어서의 분체공급장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

연속주조에 있어서의 분체공급장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 일 실시예의 정면도.

제2도는 본 발명의 일 실시예의 평면도.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은, 연속주조에 있어서의 분체공급장치의 개량에 관한 것이다.

[배경기술]

종래 출원인은, 복수의 분체저장호퍼의 각 배출구를 각각 스프링공급장치를 개재하여 분체혼합용의 최종 분말용기에 연결하고, 이 최종분말용기의 배출구에 진동기(vibrator)를 구비한 스프링공급장치의 일단부를 향하게 하고, 그 스프링공급장치의 타단부를 자유롭게 움직일 수 있게 하여, 최종분말용기 앞쪽의 분체수급부로 향하게 함과 아울러, 이 스프링공급장치를 분체수급부(粉體受給部)에 대하여 전후로 왕복이동가능하게 배치되어 설치된 것을 특징으로 하는 분체공급장치를 제안하였다(특공소 57-54228호).

또, 한쌍의 스프링공급장치를 설치하고, 그 스프링공급장치의 중심부에서 돌출한 관부(管部)의 선단부를 거푸집의 탕도(湯道)에 향하도록 스트랜드노즐(strandnozzle)의 근처에 있어서, 수평방향에 서로 반대방향으로 요동시키는 분체공급장치를 설치한 회전용기운반기의 제안을 했으며(특공소 61-11703호), 주입 분말의 산포의 양호성을 높이고 있다.

그런데, 첫째로, 종래의 분체공급장치는, 최종이 분말용기를 거푸집의 작업공간과 동일한 높이로 배치하지 않으면 안되었다. 즉, 최종의 분말용기 배출구에, 진동기를 구비한 스프링공급장치의 일단부를 향하게 하고, 그 스프링공급장치의 타단부를 자유롭게 움직일 수 있게 하여 최종분말용기 앞쪽의 분체수공부(粉體受供部)로 향하게 하는 것이므로, 최종분말용기를 거푸집 및 회전용기와 동일한 높이로 배치하지 않으면 안되었다.

이와 같이 최종분말용기를 거푸집 작업공간과 동일한 높이로 배치하지 않으면, 주조(鑄造) 작업할 때 작해가 되었다. 그 때문에, 최종분말용기를 포함하는 분체 공급장치를, 거푸집을 중심으로 하여 작동하는 사람(이하 작동자로 약칭함)의 반대쪽에 배치하고 있었다.

그런데, 연속주조기의 작동자의 반대쪽은, 분진, 용강비산(溶鋼飛散)이 많아서, 사람은 물론, 기계장치에도, 다른곳에서 그 예를 찾아보기 힘들 정도로 나쁜 환경이며, 그 때문에 고장이 다발하고 있다. 또한 나쁜 환경하에서의 유지보수 작업은 대단히 곤란하고 안전성에도 문제가 있었다.

둘째로, 주입 분말의 산포에 관해서는, 상기한 바와 같이 여러가지 개량이 가해져 있지만, 종래의 스프링 공급장치의 요동 등의 비교적 단순한 동작만으로는, 거푸집에서 산포할 때의 사각(死角)이 발생한다. 그리고, 이 사각을 없애기 위해서는, 정밀기기를 사용할 필요가 있지만, 전술한 바와 같은 나쁜 환경하에서는, 그 사용이 곤란하였다.

[발명의 개시]

그래서 본 발명은, 거푸집 내의 용강면상에 공급되는 최종단계의 주입분말을 수납하는 분말용기(이하 최종분말용기로 약칭함)와, 이 주입분말을 거푸집 내의 용강면상에 산포하는 산포공급장치를 구비한 연속주조에 있어서의 분체공급장치에 있어서, 상기한 분말용기가 거푸집의 작업공간에서 위쪽 높은 곳에 배치되고, 상기한 산포공급장치가 로보트아암에 부착되고, 이 산포공급장치와 분말용기의 배출구가 로보트아암의 동작에 추종할 수 있는 연성(軟性)이송로를 개재하여 접속되어 이루어진 것을 특징으로 하는 연속주조에 있어서의 분체공급 장치에 의하여, 상기한 과제를 해결한다.

또, 상기한 로보트아암에 산포상태 감지센서를 배치하여, 상기한 과제를 더욱 양호하게 해결한다.

이때에, 최종주조분말을 수납하는 분말용기라는 것은, 예컨대, 제1분말저장용 용기로부터 제2용기에 분말을 이송하고, 제2용기로부터 거푸집의 산포가 이루어지는 경우, 제2용기가 최종분말용기로 된다. 또, 제1분말저장용 용기로부터 직접 거푸집의 산포가 이루어지는 경우, 제1용기가 최종분말용기로 된다.

로보트아암이란 것은, 복수의 부위가 관절을 개재하여 접속되며, 각 부위의 동작이 자동적으로 제어될 수 있는 것을 말한다.

산포공급장치에는, 스프링공급장치 등의 기계적 이송장치 외에, 공기압 등에 의하여 이송하는 기압 이송장치를 사용해도 좋다. 또, 종래와 같이, 스프링공급장치를 요동시키는 등, 산포공급장치 자체가 가동하는 것으로 하여도 좋다.

산포상태 감지센서란, 거푸집 내의 용강면상에서의 산포상태를 감시하는 센서를 말하며, 구체적으로는, 거푸집 내의 용강노출부를 검지하는 적외선 센서나 온도센서등을 사용할 수 있다.

본 발명의 분체공급장치는, 최종분말용기가 거푸집의 작업공간에서 윗쪽 높은 곳에 배치되어 있으므로, 작동자 쪽으로 이 장치를 배치하여도, 작동자의 작업을 방해하지 않는다. 따라서, 상기한 작동자 반대쪽과 비하여 좋은 환경인 작동자쪽에, 이러한 정밀제어기기인 로보트아암을 그비한 분체공급장치를 배치할 수 있다. 그리고, 로보트아암의 유연성을 이용하여 거푸집의 산포면의 사각을 없앨 수 있다.

또, 로보트아암에, 주입분말의 산포상태 감지센서를 배치함에 의하여, 거푸집내의 용강노출부를 검지하여, 컴퓨터로 로보트아암을 자동제어하여 작동시키며, 산포공급장치 선단을 용강노출부에 이동시켜 산포를 실시하도록 할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

아래의 도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.

제1도는 일 실시예의 정면도, 제2도는 동(同) 평면도이다.

이 분체공급 장치는, 최종분말용기(1)의 산포공급장치(2)와 많은 관절의 로보트 아암(3)으로 되어 있다.

최종분말용기(1)는, 기둥(11) 상단에 지지된 선회아암(12)의 선단에 탑재되어 있다. 상세하게는, 선회아암의 앞에 회전가능하게 부착된 선단아암(12c)의 기단(基端)의 위치에 탑재되어 있다. 이들 선회아암(12) 및 선단아암(12a)은 적당한 구동장치(도시되어 있지 않음)에 의하여 가동된다. 이때에, 기둥(11)은 작동자(a)의 신장(身長) 보다 크고, 선회아암(12) 및 최종분말용기(1)은 기둥(11)에 의해 거푸집의 작업공간보다 윗쪽에 배치되어 있다.

따라서, 작동자의 윗부분(A)에 이 최종분말용기(1)를 배치할 수 있다.

제2도에서는, 작동자의 양쪽 측면에 분체공급장치가 1개씩 배치되어 있다. 도면중(B)는 작동자의 반대편을 표시한다.

최종분말용기(1)는, 보급관(13)을 개재하여 저장호퍼(hopper)(도시되어 있지 않음)에 접속되고, 항상 저장호퍼에서 주입분말의 보급을 받는다. 이 보급은, 공기수송 혹은 기계적 수송에 의하여 이루어질 수 있다.

최종분말용기(1)에는, 로우드셀(load cell)(14) 등의 개량기가 배치되어, 주입분말의 양을 측정한다. 특히, 소위 로스인웨이트(loss-in-weight) 방식을 채용함에 의하여, 산포량을 정확하게 기록할 수 있는 외에, 연속주조설비의 주컴퓨터의 제어가 보다 더 높은 정밀도로 나타난다.

다음에 로보트아암(3)은, 기단아암(31), 중간아암(32), 선단핸드(33)의 각 부위가, 제1관절(34), 제2관절(35)에 접속되어 가동된다. 기단아암(31)은, 상기한 선회아암의 선단아암(12a) 앞에 부착된다. 선단핸드(33)에는, 산포공급장치(2)가 탑재되어 있다. 이 산포공급장치(2)는, 그 기단에 설치된 진동기(21)에 의하여 관(管)내의 스프링을 회전시켜, 주입분말을 선단에서 거푸집(4)의 용강면상에 산포시키는 스프링공급장치 등의 기계적 이송 산포장치를 사용할 수 있지만, 이것 대신에 공기이송장치 등 그 밖의 이송장치를 사용할 수도 있다. 도면중에서, (5)는 (6)를 적재한 회전용기운반기, (6a)는 스트랜드노즐, (7)은 레이들(radle)을 표시한다.

다관절(多關節) 로보트아암의 중간아암(32) 선단근처에는, 주조분말의 산포상태 감지센서(9)가 배치되어 있다. 이 센서로는, 구체적으로, 적외선센서, 온도센서등을 사용할 수 있고, 이것에 의하여, 거푸집(4)내의 용강노출부를 검지하는 것이다. 그리고, 이 검지에 의거하여, 다관절 로보트아암(3)을 컴퓨터에 의한 자동제어에 의하여 작동시키고, 산포공급장치(2) 선단을 용강노출부에 이동시켜 산포를 실시하도록 할 수 있다. 또한, 이와 같은 센서를 사용하지 않고, 소정의 프로그램에 따라 로보트아암(3)을 작동시켜, 산포를 실시하여도 무방하다.

이 산포공급장치(2)의 기단과, 상기한 최종분말용기(1) 하단의 배출구는 연성 이송로(8)에 접속되어 있다. 이때에, 이송로란 연성파이프 등으로서, 로보트아암(3)의 작동에 후종할 수 있는 자유도를 구비한 이송로를 의미한다.

따라서, 그 자유도가 유지되는 범위내에서, 일부에 경성(硬性) 파이프를 사용해도 좋다. 연성 이송로(8)는, 분말용기(1)의 배출구부터 선단아암(12a) 위쪽 및 로보트 아암(3)을 따라서 산포공급장치(2)에 도달하지만, 오면의 번잡화를 방지하기 위하여 로보트아암(3)에 따른 부분은 도면에서 생략하였다. 주입분말은, 최종의 분말용기(1)로부터 자연낙하에 의하여 산포공급장치(2)까지 이송된다.

이 자연낙하는 높은 곳에 배치되는 최종분말용기(1)와 낮은 곳의 살포공급장치(2)와의 고저차를 이용하고 있으므로, 에너지를 절약할 수 있으며, 물은 강제적으로 이송시키는 장치를 부가해도 좋다.

다음에 본 실시예의 사용방법과 작동을 설명한다.

① 회전용기운반기(5)가 거푸집(4)위의 소정위치에 정지하면, 선회아암(12)이 회전되고, 후퇴위치(Ⅰ)로부터 공급위치(Ⅱ)로 이 공급장치기 이동된다.

② 선회아암의 선단아암(12a)이 회전되고, 공급장치를 거푸집에 대향시킨다.

③ 로보트아암(3)이 작동됨으로써, 산포공급장치(2) 선단을 용강노출부 위에 이동시켜, 그 선단에서 주입분말을 산포시킨다.

④ 회전용기의 교환시에는, 상기한 ①,②의 역순으로 후퇴위치에 공급장치가 되돌아오게 된다.

또한, 다관절 로보트아암(3)의 유연성에 의해서, 거푸집 산포면의 사각(死角) 없이, 또 공급장치의 이동시에 산포공급장치(2)와 회전용기(5)의 스트랜드노즐(6a)과의 접촉을 회피하면서, 쉽게 실시할 수 있다.

이상, 본 발명은, 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 예컨대, 작업장 근처에 작업판(deck) 등의 높은 부분에 있으면, 작업판 위에 최종분말용기을 설치하여, 기둥 및 선회아암을 사용하지 않아도 좋다. 또, 최종분말용기를 천정 등의 윗쪽에 매달리게 설치하여도 좋다.

이상, 본 발명의 분체공급장치는, 최종분말용기가 거푸집의 작업공간보다 윗쪽높은 곳에 배치되어 있으므로, 작동자쪽에 이 장치를 배치하여도, 작동자의 작업하는 것을 방해하지 않는다. 그리고 작동자 측(A)은, 상기한 작동자 반대측(B)에 비하여 좋은 환경으로 유지되어 있으므로, 다음의 여러가지 효과가 발생한다.

① 분진, 용강비산에 의한 고장이 격감한다.

② 유지보수의 용이성(유집수 요원의 감축) 및 안정성이 향상한다.

③ 환경이 양호하게 되므로 정밀기기의 사용이 가능하다.

④ 설치공사가 쉽고 공사기간을 단축할 수 있다.

⑤ 제어반, 조작반과의 거리가 짧게 되어서, CPU 배선의 노즐대책(고온에 대한 CPU 배선에 대한 대책)이 쉽게 된다.

또, 거푸집의 주조분말의 산포시에는, 로보트아암의 유연성 때문에 거푸집의 산포면의 사각이 없고, 거푸집 전면에 균일한 산포가 가능하게 된다. 그리고, 다관절 로보트아암에 사용되는 정밀기기 및 제어기기는, 상기한 ③항과 같이 좋은 환경하에서, 양호한 작동을 계속적으로 할 수 있다. 또한, 로보트아암에 산포상태 감지센서를 배치하고, 산포감지센서와 로보트를 컴퓨터제어함으로써, 용강노출부의 검지와 산포의 완전자동화가 가능하며, 높은 검지능력과 동시에 연속주조의 안정 및 품질의 향상이 도모되는 것이다.

[산업상의 이용가능성]

본 발명은, 연속주조의 완전자동화에 이용될 수 있는 것이며, 또한, 고급강(高級鋼)의 연속주조가 진행되는 가운데, 고급강용 빌릿트(billet) 크기의 주조분말 이용의 공급자동화에도 대응할 수 있는 연속주조에 있어서의 분체공급장치를 제공할 수 있게 된 것이다.

Claims (2)

1. 거푸집 내의 용강면상에 공급되는 최종단계의 주조분말을 수납하는 분말용기(1)와, 이 주조분말을 거푸집 내의 용강면상에 산포하는 산포공급장치(2)를 구비한 연속주조에 있어서의 분체공급장치에 있어서, 상기한 분말용기가 거푸집의 작업공간보다 위쪽 높은 곳에 배치되고, 상기한 산포공급장치(2)가 로보트아암(3)에 부착되며, 이 산포공급장치(2)와 분말용기의 배출구가 로보트아암의 작동에 추종할 수 있는 연성이송로(8)를 개재하여 접속되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속주조에 있어서의 분체공급장치.
2. 제1항에 있어서, 로보트아암(3)에 산포상태 감지센서(9)를 배치한 것을 특징으로 하는 연속주조에 있어서의 분체공급장치.

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