KR101435054B1 - 소재 이송장치 - Google Patents

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conveying roller
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황진동
김형진
박영국
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 소재 이송장치에 관한 것으로서, 압연기에서 배출되는 소재를 안내하는 복수개의 이송롤러부와, 이송롤러부 사이에 배치되고 공기를 흡입하여 이송롤러부를 따라 이동되는 소재의 구부러짐을 완화하는 흡입부와, 소재를 감지하는 감지부와, 감지부의 감지신호를 수신하여 흡입부를 제어하는 제어부를 포함하여, 소재의 구부러짐을 완화하고 소재의 이물질을 제거할 수 있다.

Description

소재 이송장치{TRANSFER DEVICE OF MATERIAL}
본 발명은 소재 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소재의 구부러짐을 완화하여 권취 품질을 개선하는 소재 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 철강 제조는 용선을 생산하는 제선공정과, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정과, 액체 상태의 철이 고체로 되는 연속주조공정과, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
압연공정은 연속주조공정에서 생산된 슬라브 또는 블룸 등의 소재를 회전하는 여러개의 롤러 사이로 통과시키고, 연속적인 힘을 가하여 늘리거나 얇게 만드는 과정을 말하며, 크게 열간압연과 냉간압연으로 나뉜다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 2013-0002439호(2013.01.08 공개, 발명의 명칭 : 소재 상향 방지 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 압연기에서 송출되는 소재의 선단부와 후단부가 상향되는 것을 억제하여 권취 제품 품질을 개선하는 소재 이송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 소재 이송장치는: 압연기에서 배출되는 소재를 안내하는 복수개의 이송롤러부; 상기 이송롤러부 사이에 배치되고, 공기를 흡입하여 상기 이송롤러부를 따라 이동되는 상기 소재의 구부러짐을 완화하는 흡입부; 상기 소재를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부의 감지신호를 수신하여 상기 흡입부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 흡입부는 길이가 가변되는 조절부; 상기 조절부에 결합되어 높이가 달라지고, 흡입력에 의해 상기 소재의 구부러짐을 완화시키는 덕트부; 상기 덕트부와 연통되고, 공기와 상기 소재에 부착된 이물질을 안내하는 배출부; 및 상기 배출부에 장착되고, 공기를 강제 흡입하는 펌프부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 덕트부는 상기 조절부에 결합되어 상하 이동되고, 상기 이송롤러부 사이를 통과하는 케이스; 및 상기 케이스의 상측에 형성되어 공기가 유입되는 흡입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 덕트부는 상기 케이스의 외측에 형성되고, 상기 이송롤러부와 접촉되어 회전되는 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 흡입부는 상기 덕트부에 장착되고, 상기 소재의 근접을 감지하여 상기 제어부에 근접신호를 전송하는 근접센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 감지부는 상기 소재의 위치를 감지하는 위치센서; 및 상기 소재와 상기 이송롤러부 상단부와의 간격을 감지하는 간격센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 소재 이송장치는 흡입부의 흡입력에 의해 상방으로 구부러진 소재의 선단부와 후단부의 구부러짐을 완화하고, 소재 저면의 이물질을 제거하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 소재 이송장치는 위치센서가 소재의 위치를 감지하면 흡입부가 구동되므로, 흡입부를 선택적으로 구동할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 소재 이송장치는 간격센서가 소재의 구부러짐 정도를 감지하면, 덕트부가 소재에 근접되어 소재의 구부러짐을 완화시키는 효과가 있다.
본 발명에 따른 소재 이송장치는 덕트부에 장착된 근접센서가 소재와의 근접 여부를 감지하므로, 소재와 덕트부간의 충돌을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치에 소재가 진입된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에서 소재가 이동되면서 선단부의 구부러짐이 완화된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치에서 흡입부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치에서 흡입부가 압연기를 통과한 소재의 선단부에 근접되도록 상승된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소재 이송장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치에 소재가 진입된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2에서 소재가 이동되면서 선단부의 구부러짐이 완화된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치에서 흡입부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치에서 흡입부가 압연기를 통과한 소재의 선단부에 근접되도록 상승된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치(1)에는 이송롤러부(10)와, 흡입부(20)와, 감지부(30)와, 제어부(40)가 구비된다.
이송롤러부(10)는 소재(100)를 안내한다. 이러한 이송롤러부(10)는 압연기(80)와 권취기(90) 사이에 배치되고, 복수개로 이루어져 회전되면서 압연기(80)에서 배출되는 소재(100)를 권취기(90)로 이동시킨다.
흡입부(20)는 이송롤러부(10) 사이에 배치되고, 공기를 흡입하여 이송롤러부(10)를 따라 이동되는 소재(100)의 구부러짐을 완화한다.
흡입부(20)는 복수개의 이송롤러부(10) 사이에 각각 배치되는데, 이송롤러부(10)의 구간 전반에 걸쳐 위치될 수 있다.
그 외, 흡입부(20)는 흡입력 또는 소재(100)의 강도에 따라 이송롤러부(10)의 초기 구간에만 위치되어도 무방하다.
감지부(30)는 소재(100)의 위치나 상태를 감지하고, 제어부(40)는 감지부(30)의 감지신호를 수신하여 흡입부(20)를 제어한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입부(20)에는 조절부(21)와, 덕트부(22)와, 배출부(23)와, 펌프부(24)가 구비된다.
조절부(21)는 지면과 같은 고정물에 고정 설치되고, 자체 길이가 가변된다. 예를 들어, 조절부(21)로는 공압이나 유압이 조절되어 길이가 변화되는 실린더가 사용될 수 있다.
덕트부(22)는 조절부(21)에 결합되어 높이가 달라진다. 이러한 덕트부(22)는 소재(100)의 하방에서 흡입력에 의해 소재(100)를 잡아당겨 줌으로써, 상방으로 구부러진 소재(100)의 선단부에 대한 구부러짐을 완화시킨다.
배출부(23)는 덕트부(22)와 연통되고, 공기와 소재(100)에 부착된 이물질을 안내한다.
즉, 덕트부(22)의 흡입력에 의해 유입된 공기와 소재(100)의 저면에 부착된 이물질은 배출부(23)를 통해 배출된다. 이때, 배출부(23)의 단부는 이물질을 저장하는 저장고까지 연장된다.
펌프부(24)는 배출부(23)에 장착되고, 공기를 강제 흡입하기 위한 흡입력을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 덕트부(22)에는 케이스(221) 및 흡입구(222)가 구비된다.
케이스(221)는 조절부(21)에 결합되고, 조절부(21)의 길이가 변화됨에 따라 상하로 이동되어 높이가 조절된다. 이러한 케이스(221)는 인접한 한 쌍의 이송롤러부(10) 사이에 배치된다.
케이스(221)의 내부는 공기의 이동이 원활하도록 공간을 형성하고, 케이스(221)에 연통되는 배출부(23)가 공기와 이물질을 목적지로 이동시킨다.
한편, 케이스(221)는 이송롤러부(10)와 대응되는 길이를 갖는다. 그 외, 케이스(221)는 소재(100)의 폭과 대응되는 길이를 가져도 무방하다.
흡입구(222)는 케이스(221)의 상측에 형성된다. 이러한 흡입구(222)는 케이스(221)의 길이방향으로 복수개가 형성되고, 흡입구(222)를 통해 공기가 케이스(221)로 유입된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 덕트부(22)에는 베어링(223)이 더 구비된다. 이러한 베어링(223)은 케이스(221)의 외측에 형성되고, 이송롤러부(10)와 접촉되어 회전된다.
예를 들어, 케이스(221)는 인접하는 한 쌍이 이송롤러부(10) 사이에 위치되고, 이송롤러부(10)와 마주보는 케이스(221)의 양측면에 베어링(223)이 장착된다.
베어링(223)은 케이스(221)의 길이방향으로 복수개가 회전 가능하도록 장착되되, 설비 이상으로 회전되는 이송롤러부(10)가 케이스(221)에 접촉되더라도 베어링(223)이 회전되어 설비 손상을 방지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입부(20)에는 근접센서(25)가 더 구비된다. 이러한 근접센서(25)는 덕트부(22)에 장착되고, 소재(100)의 접근 여부를 감지하여 제어부(40)에 근접신호를 전송한다.
예를 들어, 소재(100)의 선단부가 상방으로 구부러진 경우, 소재(100)와 근접되어 흡입력을 제공하기 위해 덕트부(22)는 이송롤러부(10)의 상단부보다 높게 위치될 수 있다.
그리고, 덕트부(22)의 흡입력에 의해 소재(100)의 선단부 구부러짐이 완화되면, 소재(100)의 선단부가 덕트부(22)에 근접된다.
근접센서(25)는 소재(100)의 선단부와 덕트부(22)간의 거리가 설정간격 미만으로 접근하고 있음을 감지하여 제어부(40)에 근접신호를 전송한다.
제어부(40)는 근접신호를 수신한 후 조절부(21)를 제어하여 덕트부(22)의 높이를 낮춘다.
이와 같이 덕트부(22)의 높이가 낮아지면, 덕트부(22)와 소재(100)의 충돌이 발생하지 않게된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부(30)에는 위치센서(31)와 간격센서(32)가 구비된다.
위치센서(31)는 소재(100)의 위치를 감지한다. 예를 들어, 위치센서(31)는 압연기(80)와 이송롤러부(10) 사이에 위치되고, 압연기(80)를 통과하는 소재(100)를 감지하여 제어부(40)에 위치신호를 전송한다.
위치센서(31)는 상하로 한 쌍이 이격되어 배치되고, 어느 하나의 위치센서(31)는 광신호를 송신하고 다른 하나의 위치센서(31)는 광신호를 수신한다.
따라서, 한 쌍의 위치센서(31) 사이로 소재(100)가 통과하면 다른 하나의 위치센서(31)가 광신호를 수신하지 못하게 된다.
이때, 위치센서(31)는 설정지점에 소재(100)의 선단부가 진입되었음을 제어부(40)에 알려주고, 제어부(40)는 덕트부(22)가 이송롤러부(10) 사이에 위치되도록 조절부(21)의 길이를 조절하고 펌프부(24)를 구동시킨다.
간격센서(32)는 소재(100)와 이송롤러부(10) 상단부와의 간격을 감지한다. 예를 들어, 간격센서(32)는 한 쌍으로 이루어져 소재(100)의 선단부와 후단부의 구부러짐을 감지한다.
즉, 간격센서(32) 중 어느 하나는 소재(100)가 마지막 흡입부(20)를 통과한 지점에 배치되고, 소재(100)의 선단부를 스캔하여 소재(100)의 선단부 구부러짐을 지속적으로 감지한다.
그리고, 간격센서(32) 중 다른 하나는 압연기(80)의 출구 부분에 배치되고, 소재(100)의 후단부를 스캔하여 소재(100)의 후단부 구부러짐을 지속적으로 감지한다.
간격센서(32)의 감지신호를 수신한 제어부(40)는 소재(100)의 구부러짐 정도에 대응되어 덕트부(22)의 높이가 조절되도록 조절부(21)의 길이를 제어한다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.
압연기(80)를 통과한 소재(100)는 이송롤러부(10)에 의해 권취기(90)로 이동된다.
이때, 위치센서(31)는 압연기(80)에서 배출되는 소재(100)를 감지하여 제어부(40)에 감지신호를 전송하고, 제어부(40)는 조절부(21)의 길이를 조절하여 덕트부(22)를 이송롤러부(10) 사이에 배치시킨다.
제어부(40)의 제어로 펌프부(24)가 구동되면, 이동되는 소재(100)의 하방에 위치되는 복수개의 덕트부(22)에 흡입력이 생기므로, 소재(100)는 이송롤러부(10)에 밀착되어 이동된다.
이때, 덕트부(22)의 흡입력에 의해 소재(100)의 저면에 부착된 이물질이 제거되고, 상방으로 구부러진 소재(100)의 선단부 또는 후단부의 구부러짐이 완화된다(도 2와 도 3 참조).
소재(100)의 선단부 또는 후단부의 구부러짐이 완화되어 이송롤러부(10)와 접촉되면, 이송롤러부(10)와 소재(100)의 마찰력이 증대되어 소재(100)에 대한 리드율(lead rate)과 레그율(lag rate) 적용이 용이해진다.
리드율은 소재(100)의 선단부를 빠르게 이동시켜 주어 소재(100)의 휘어짐을 방지하기 위해 사용되고, 레그율은 소재(100)의 후단부를 느리게 이동시켜 주어 권취기(90)에 감기는 소재(100)의 장력을 유지시켜 주기 위해 사용된다.
따라서, 리드율과 레그율이 소재(100)에 적용되면, 소재(100)의 권취 품질이 향상된다.
한편, 구부러진 형상을 갖는 소재(100)의 선단부와 후단부는 이송롤러부(10)의 상단부와 이격되는데, 간격센서(32)는 이러한 이격거리를 감지하여 제어부(40)에 전송한다.
간격센서(32)의 감지신호를 수신한 제어부(40)는 덕트부(22)가 이송롤러부(10)의 상단부보다 높게 위치되어 상방으로 구부러진 소재(100)의 선단부 또는 후단부에 근접되도록 조절부(21)의 길이를 조절한다(도 5 참조).
이와 같이 덕트부(22)가 상방으로 구부러진 소재(100)의 선단부 또는 후단부에 근접되면, 상대적으로 낮은 흡입력으로 소재(100)의 구부러짐을 완화할 수 있다.
이때, 덕트부(22)에는 근접센서(25)가 장착되어 소재(100)와 덕트부(22)가 설정간격 미만으로 좁혀지는지 여부를 감지하여 제어부(40)에 감지신호를 전송한다.
만일, 소재(100)와 덕트부(22)가 설정간격 미만으로 좁혀지면, 제어부(40)는 조절부(21)의 길이를 줄여주어 덕트부(22)를 아래로 이동시켜 줌으로써, 소재(100)와 덕트부(22)간의 충돌을 방지한다.
이때, 덕트부(22)는 근접센서(25)의 감지신호에 따라 소재(100)와 충돌하지 않도록 단계적으로 이동되거나, 단번에 이송롤러부(10)의 상단부보다 낮게 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치(1)는 흡입부(20)의 흡입력에 의해 상방으로 구부러진 소재(100)의 선단부와 후단부의 구부러짐을 완화하고, 소재(100) 저면의 이물질을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치(1)는 위치센서(31)가 소재(100)의 위치를 감지하면 흡입부(20)가 구동되므로, 흡입부(20)를 선택적으로 구동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치(1)는 간격센서(32)가 소재(100)의 구부러짐 정도를 감지하면, 덕트부(22)가 소재에 근접되어 소재(100)의 구부러짐을 완화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소재 이송장치(1)는 덕트부(22)에 장착된 근접센서(25)가 소재(100)와의 근접 여부를 감지하므로, 소재(100)와 덕트부(22)간의 충돌을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 이송롤러부 20 : 흡입부
21 : 조절부 22 : 덕트부
23 : 배출부 24 : 펌프부
25 : 근접센서 30 : 감지부
31 : 위치센서 32 : 간격센서
40 : 제어부 80 : 압연기
90 : 권취기 100 : 소재
221 : 케이스 222 : 흡입구
223 : 베어링

Claims (6)

  1. 압연기에서 배출되는 소재를 안내하는 복수개의 이송롤러부;
    상기 이송롤러부 사이에 배치되고, 공기를 흡입하여 상기 이송롤러부를 따라 이동되는 상기 소재의 구부러짐을 완화하는 흡입부;
    상기 소재를 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부의 감지신호를 수신하여 상기 흡입부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 흡입부는
    길이가 가변되는 조절부;
    상기 조절부에 결합되어 높이가 달라지고, 흡입력에 의해 상기 소재의 구부러짐을 완화시키는 덕트부;
    상기 덕트부와 연통되고, 공기와 상기 소재에 부착된 이물질을 안내하는 배출부; 및
    상기 배출부에 장착되고, 공기를 강제 흡입하는 펌프부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 이송장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 덕트부는
    상기 조절부에 결합되어 상하 이동되고, 상기 이송롤러부 사이를 통과하는 케이스; 및
    상기 케이스의 상측에 형성되어 공기가 유입되는 흡입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 이송장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 덕트부는
    상기 케이스의 외측에 형성되고, 상기 이송롤러부와 접촉되어 회전되는 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 이송장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 흡입부는
    상기 덕트부에 장착되고, 상기 소재의 근접을 감지하여 상기 제어부에 근접신호를 전송하는 근접센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 이송장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 감지부는
    상기 소재의 위치를 감지하는 위치센서; 및
    상기 소재와 상기 이송롤러부 상단부와의 간격을 감지하는 간격센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 이송장치.
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