KR200238074Y1 - 코일내경부인입조건확인및교정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 코일 내경부의 인입조건을 확인하고, 교정할 수 있는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 코일을 연속적으로 페이 오프릴(PAY OFF REEL)의 맨드릴(MANDREL)에 인입하여 철강제품을 생산하는 공정에서 자동적으로 코일 인입조건을 확인한후에, 코일상태에 따라 적절한 후속 조치를 취함으로서, 중심이탈에 따른 코일전도사고와 같은 안전사고를 미연에 방지하고, 작업효율을 증대할 수 있는 코일내경부 인입조건확인 및 교정장치에 관한 것이다.

본 고안은 코일의 내경부에 삽입되고, 다수개의 세그먼트를 원통형으로 갖추며, 그 중심부에는 I-TV 카메라를 갖추고, 상기 세그먼트에는 레이저센서를 각각 갖추는 한편, 그 외주면에는 다수개의 베어링부재를 갖추어 원주방향으로 수축,팽창이 이루어지는 삽입부; 상기 삽입부의 일측에 연결되는 스윙축을 갖추고, 상기 스윙축을 작동하는 스윙용 실린더를 갖추며, 상기 스윙용 실린더를 고정하고, 이송용 실린더를 일측에 연결한 좌우이동축을 갖추고, 상기 좌우이동축이 장착되는 삽입홈을 형성한 이송베이스를 갖추어 상기 삽입부를 코일내경부에 인입,이탈시키는 작동부;를 포함함을 특징으로 하는 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치를 제공한다.

Description

코일내경부 인입조건 확인및 교정장치

제1도는 종래의 코일 인입조건 확인장치를 도시한 개략도로서,

(a)도는 1조의 광센서를 갖춘 코일 인입조건 확인장치의 개략도.

(b)도는 3조의 광센서를 갖춘 코일 인입조건 확인장치의 개략도.

제2도는 본 고안에 따른 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치를 도시한 전체 구성도.

제3도는 본 고안에 따른 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치를 도시한 외형도.

제4도는 본 고안에 따른 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치를 구성하는 삽입부를 도시한 외형도.

제5도는 코일내경부의 강판 끝단부를 교정하기 전과 교정한 후, 맨드릴에 삽입된 코일의 상태를 비교 도시한 작동상태도로서,

(a)도는 강판 끝단부를 교정하기 전을 도시한 작동상태도이고,

(b)도는 본 고안에 따른 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치로서 강판 끝단부를 교정한 후를 도시한 작동상태도.

제6도는 본 고안에 채용되는 쐐기형 실린더에 의해서 팽창, 수축되는 세그먼트를 도시한 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치 2 : 코일(coil)

2a : 코일내경부 3 : 강판 끝단부

10 : 인입부 11 : 세그먼트(segment)

12 : 레이저센서(laser sensor) 14 : 베어링(bearing)부재

20 : 작동부 21 : 연결축

22 : 상하작동용 실린더(cylinder) 23 : 좌우이동축

24 : 이송베이스(base) 26 : 이송용 실린더

110 : 페이 오프릴(pay off reel) 111 : 맨드릴(mandrel)

본 고안은 코일 내경부의 인입조건을 확인하고, 교정할 수 있는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 코일을 연속적으로 페이 오프릴(PAY OFF REEL)의 맨드릴(MANDREL)에 인입하여 철강제품을 생산하는 공정에서 자동적으로 코일 인입조건을 확인한후에, 코일상태에 따라 적절한 후속 조치를 취함으로서, 중심이탈에 따른 코일전도사고와 같은 안전사고를 미연에 방지하고, 작업효율을 증대할 수 있는 코일 내경부 인입조건 확인및 교정장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속적으로 코일의 인입작업을 수행하는 것은 작업하고자 하는 코일의 외경및 폭을 측정한후에, 상기 코일이 인입되는 페이 오프릴(PAY OFF REEL)의 맨드릴(MANDREL)중심점까지의 이동거리및 코일 내경부의 인입깊이를 계산한 후에, 그 계산 결과만큼 코일이 탑재되어 있는 코일카(COIL CAR)를 이동시킴으로서, 상기 페이 오프릴의 맨드릴에 코일을 장착할 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같은 코일장착공정에서 코일 내경부에서 강판 끝단부가 풀리거나 처져 있는 상태로 코일 인입작업을 수행하는 경우, 상기 강판 끝단부의 처짐부가 페이 오프릴의 맨드릴에 간섭을 받기 때문에, 코일 전도사고에 따른 설비파손및 안전 사고를 유발할 수 있는 한편, 코일의 인입조건에 대한 계산치및 측정치로서 코일인입작업을 실제로 수행할때, 코일내경부와 맨드릴의 정확한 센터링(CENTERING)이 이루어지지 않아 상기와 같은 맨드릴의 간섭에 따른 안전사고및 설비파손이 유발될 수 있는 것이다.

따라서, 상술한 바와같은 강판 끝단부의 처짐을 방지하기 위해서, 코일 내경부의 강판 끝단부의 처짐이 발생하지 않는 위치를 선별하여 코일을 권취할수 있으나, 실질적으로 코일제품은 다양한 단중과 코일 길이를 가지고 있기 때문에, 처짐이 발생하지 않는 어느 한 위치에 강판 끝단부를 고정하는 것은 곤란하다. 그리고, 매 코일마다 그 내경부에 원통형의 코일 슬리브(COIL SLEEVE)를 삽입하여 코일 끝단부의 처짐을 방지할 수도 있으나, 사용된 상기 코일 슬리브를 공정후에 매 코일마다 제거해야 하는 불편함과 함께, 별도의 슬리브 언로우더(SLEEVE UNLOADER)설비를 필요로 하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 종래에는 제1(a)도에 도시한 바와같은 코일 인입조건 확인장치(100)를 사용하는 것이다. 즉, 코일(2)의 중심부를 통과하면서 전,후 이동이 가능한 ‘ㄷ’자형의 스윙(SWING)축(101)의 내측에 코일내경부(2a) 확인을 위한 수,발광센서(102), (103)를 각각 마주하도록 장착하고, 코일(2)의 중심점을 통과하도록 구성한다. 또한, 제1(a)도에 도시한 바와같이, 다수개의 수,발광센서(102),(103)를 삼각형 형태로 ‘ㄷ’자형의 스윙축(101)의 내측에 각각 장착하여 구성된다.

미부호 설명 104는 광센서부재(102), (103)의 감지가 이루어지는 궤적선이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 코일 인입조건 확인장치(100)는 상기 광센서부재(102), (103)로서 측정된 상기 코일내경부(2a)에 대한 센터링이 정확하지 않을 경우, 측정된 내경과 기준 내경사이에 차이가 발생되기 때문에, 코일내경부(2a)에 인입되는 맨드릴(111)의 센터링 여부에 대하여 작업자가 인지하는 것은 유용하지만, 상기 코일내경부에 대한 강판 끝단부 처짐과 같은 다양한 코일 상태의 감지가 곤란하고, 반드시 작업자의 육안검사를 필요로 한다. 그리고, 광센서부재(102),(103)가 고정되어 있기 때문에, 그 감지영역이 한정되어 있는 한편, 실질적인 강판 끝단부의 처짐에 대한 후속조치는 작업자가 테이핑(TAPING)과 같은 수작업으로 고정해야만 하는 사용상의 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기위해 안출된 것으로서, 그 목적은 코일의 인입작업시에 작업자가 코일에 대한 별도의 육안검사및 수작업의 필요없이, 코일의 인입조건을 자동적으로 확인하여 적절한 후속조치를 자동적으로 수행함으로서, 코일 전도사고와 같은 안전사고및 설비파손을 사전에 방지할 수 있는 한편, 자동화에 따른 작업효율을 증대할 수 있는 코일내경부 인입조건확인및 교정장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 고안은, 연속적으로 코일을 페이 오프릴의 맨드릴에 인입시켜 철강제품을 생산하는 냉연설비에 있어서, 상기 코일의 내경부에 삽입되고, 다수개의 세그먼트를 원통형으로 갖추며, 그 중심부에는 I-TV 카메라를 갖추고, 상기 각 세그먼트에는 레이저센서를 각각 갖추는 한편, 그 외주면에는 다수개의 베어링부재를 갖추어 원주방향으로 수축, 팽창이 이루어지는 삽입부; 상기 삽입부의 일측에 연결되는 연결축을 갖추고, 상기 연결축을 상하작동시키는 상하작동용 실린더를 갖추며, 상기 상하작동용 실린더를 고정하고, 이송용 실린더를 일측에 연결한 좌우이동축을 갖추고, 상기 좌우이동축이 장착되는 삽입홈을 형성한 이송베이스를 갖추어 상기 삽입부를 코일내경부에 인입, 이탈시키는 작동부;를 포함함을 특징으로 하는 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부한 도면에 의하여 본고안에 따른 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치의 실시예를 보다 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안에 따른 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치의 전체 구성도이고, 제3도는 본 고안에 따른 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치의 외형도이며, 제4도는 본 고안에 따른 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치를 구성하는 삽입부의 외형도이고, 제5(a)도 및 제5(b)도는 강판 끝단부를 교정하기 전과 교정한 후에 코일의 인입상태를 비교도시한 작동상태도이다.

본 고안에 따른 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치(1)는 코일(2)을 연속적으로 페이오프릴(110)의 맨드릴(111)에 인입시키는 작업공정시, 상기 코일(2)의 인입조건을 확인하여 자동으로 맨드릴(111)과 코일내경부(2a)의 중심을 일치시키고, 강판 끝단부(3)의 처짐을 교정할 수 있는 장치로서, 그 구성은 삽입부(10)와 작동부(20)로 이루어져 있다.

즉, 상기 삽입부(10)는 코일 내경부(2a)에 직접 삽입이 이루어지도록 다수개의 세그먼트(11)가 원통형으로 갖추지며, 그 중심부에는 내경부 확인용 I-TV 카메라(CAMERA)(13)를 갖추며, 상기 각 세그먼트(11)에는 상기 코일내경부(2a)상태를 감지할 수 있는 레이저센서(12)를 각각 갖추고, 그 외주면에는 다수개의 베어링부재(14)를 갖춘다. 그리고, 조립시 원통형의 삽입부(10)를 구성하도록 분할조립되는 다수개의 각 세그먼트(11)는 제6도에 도시한 바와같이 쐐기형 유압실린더(30)에 의해서 원주방향으로 수축,팽창이 이루어질 수 있다.

즉, 복수개의 세그먼트(11)는 그 하부면에 형성된 경사홈(11a)의 경사면이 로드(31)와 더불어 전후진되는 돌기부(32)의 경사면과 면접하여 활주이동가능하도록 조립됨에 따라, 상기 쐐기형 유압실린더(30)의 로드(31)를 후진시키면, 상기 로드(31)에 일체로 형성된 돌기부(32)가 경사홈(11a)의 경사면을 따라 후진되면서 원통형으로 분할조립된 각 세그먼트(11)를 원주방향(외경방향)으로 동시에 팽창시켜 상기 인입부(10)의 외경을 확장시킨다. 반대로, 상기 로드(31)를 전진시키면, 상기 돌기부(32)가 경사홈(11a)의 경사홈을 따라 전진되면서 각 세그먼트(11)를 원주방향(내경방향)으로 동시에 수축시켜 상기 인입부(10)의 외경을 축소시킬수 있다.

또한, 상기 삽입부(10)를 코일내경부(2a)로 인입시키는 작동부(20)는 상기 삽입부(10)의 일측과 연결되는 연결축(21)을 갖추고, 상기 연결축(21)을 상하이동시켜 상기 삽입부(10)를 코일내경부(2a)의 중심과 서로 일치시킬 수 있도록 상하작동용 실린더(22)를 갖추는 한편, 상기 상하작동용 실린더(22)를 고정하고, 좌,우이동이 가능하도록 이송용 실린더(26)를 일측에 연결한 좌우이동축(23)을 갖추고, 상기 좌우 이동축(23)이 장착되는 삽입홈(25)을 형성한 이송베이스(24)를 갖춘다.

이하, 본 고안에 따른 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치의 작용 및 효과에 대해서 상세히 설명한다.

즉, 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치(1)는 페이오프릴(110)의 맨드릴(111)에 코일(2)을 입입하고자 할때, 상하작동용 실린더(22)의 상하작동에 의해서 일단부에 삽입부(10)를 장착한 연결축(21)을 상하이동시킴으로서 상기 삽입부(10)를 상기 맨드릴(111)과 코일내경부(2a)의 중심점에 일치하도록 위치시킨 다음, 이송용 실린더(26)를 작동시킴으로서 상기 상하작동용 실린더(22)가 고정되고, 이송베이스(24)의 삽입홈(25)에 조립된 좌우이동축(23)을 상기 코일(2)측으로 이동시키면, 상기 삽입부(10)는 상기 코일내경부(2a)내로 인입된다. 그리고, 원통형의 삽입부(10)를 구성하도록 분할조립되고, 코일내경부(2a)상태를 감지할 수 있는 레이저센서(12)를 각각 갖춘 다수개의 각 세그먼트(11)가 제6도에 도시한 바와같이 쐐기형 유압실린더(30)의 로드(31)를 후진시키는 작동에 의해서 원주방향으로 팽창됨으로서, 코일내경부(2a)의 이상유무발생을 확인할 수 있는 것이다.

즉, 원주방향으로의 상기 세그먼트(11)팽창으로 상기 삽입부(10)의 중심점으로 부터 동일한 거리에 장착된 복수개의 레이저 센서(12)가 일정길이 원주방향으로 이동하는 도중에, 강판끝단부(3)의 처짐부위와 대응하는 하나의 레이저센서(12)가 상기 코일내경부(2a)에서 강판 끝단부(3) 처짐부위를 감지하게 되면, 발생된 감지신호는 운전실의 제어기(미도시)로 전송되어 코일내경부(2a)의 이상발생을 판별한다.

또한, 상기 삽입부(10)의 중심점으로 부터 동일한 거리에 장착된 복수개의 각 레이저 센서(12)에 의해서 측정되는 상기 각 레이저센서(12)와 코일내경부사이의 실제측정거리값은 운전실의 제어기로 전송되는데, 이때, 상기 다수개 레이저센서(12)에 의해 측정되어 상기 제어기로 전송된 실제측정거리값들이 허용오차내에서 동일하면, 상기 인입부(10)와 코일내경부(2a)의 센터링이 일치됨으로 판단하여 페이오프릴(110)의 맨드릴(111)을 내경부(2a)내로 삽입하는 작업을 실시한다.

반면에, 상기 제어기로 전송되는 복수개 각 레이저센서(12)의 실제측정거리값이 서로 달라 코일내경부(2a)의 중심에 대한 인입부(10)중심의 센터링이 맞지 않을 경우에는 작업자에게 경보를 알리고, 불량신호를 발생시키는 한편, 서로 비교되는 각 레이저센서(12)의 편차값에 의해서 코일(2)중심의 이탈정도를 작업자가 정확하게 인식할 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같은 코일 인입조건이 작업자에게 경보및 불량신호로서 전송되면, 작업자는 상기 삽입부(10)에 장착된 I-TV 카메라(13)를 통하여 코일 내경부(2a)의 상태를 확인한 후에 후속조치를 수행할 수 있는 것이다. 이러한 후속조치는 대부분 강판 끝단부(3)의 처짐을 교정하는 것으로서, 이는 삽입부(10)를 좌우이동축(23)의 작동으로 코일내경부(2a)로 완전히 인입시켜 불량부인 강판 끝단부(3) 처짐부위에 위치시킨 후에, 각 세그먼트(11)를 원주방향으로 완전히 팽창하여 처짐부위를 교정함으로서, 맨드릴(111)을 코일내경부(2a)로 원할히 인입하도록 할 수 있는 것이다.

또한, 강판 끝단부(3)의 교정이 완료되어 코일내경부(2a)로의 맨드릴(111)인입이 이루어질때, 상기 삽입부(10)가 교정 작업위치에 그대로 있더라도 세그먼트(11)의 외주면에 장착된 베어링부재(14)가 마찰을 감소하기 때문에, 상기 맨드릴(111)이 인입과정을 원할히 수행할 수 있는 한편, 상기 맨드릴(111)의 인입이 완료된 후에는 상기 세그먼트(11)가 원주방향으로 축소되고, 이송용 실린더(26)에 연결구성된 좌우이동축(23)의 이동작동으로 코일내경부(2a)로 부터 상기 삽입부(10)가 이탈되어 원위치로 복귀할 수 있는 것이다.

따라서, 본 고안에 따른 코일 내경부 인입조건 확인및 교정장치(1)에 의하면, 일정감지신호체계에 의한 시퀀스(SEQUENCE)구성을 갖추어 자동운전이 가능하며, 작업자가 코일내경부(2a)의 상태를 I-TV 카메라(13)로서 확인할 수 있고, 다수개의 세그먼트(11)가 동시에 팽창하는 과정에서 레이저센서(12)가 동일한 피치(PITCH)로서 이동하면서, 코일내경부(2a)의 상태를 보다 정밀하게 확인하여 중심일치를 이룸으로서, 코일전도사고와 같은 안전사고및 설비파손을 방지할 수 있으며, 설비 자동화에 따른 작업효율이 상승되는 실질적인 효과가 얻어진다.

Claims (1)

1. 연속적으로 코일(2)을 페이 오프릴(110)의 맨드릴(111)에 인입시켜 철강제품을 생산하는 냉연설비에 있어서, 상기 코일(2)의 내경부(2a)에 삽입되고, 다수개의 세그먼트(11)를 원통형으로 갖추며, 그 중심부에는 I-TV 카메라(13)를 갖추고, 상기 각 세그먼트(11)에는 레이저센서(12)를 각각 갖추는 한면, 그 외주면에는 다수개의 베어링부재(14)를 갖추어 원주방향으로 수축,팽창이 이루어지는 삽입부(10); 상기 삽입부(10)의 일측에 연결되는 연결축(21)을 갖추고, 상기 연결축(21)을 상하 작동시키는 상하작동용 실린더(22)를 갖추며, 상기 상하작동용 실린더(22)를 고정하고, 이송용 실린더(26)를 일측에 연결한 좌우이동축(23)을 갖추고, 상기 좌우이동축(23)이 장착되는 삽입홈(25)을 형성한 이송베이스(24)를 갖추어 상기 삽입부(10)를 코일내경부(2a)에 인입, 이탈시키는 작동부(20);를 포함함을 특징으로 하는 코일내경부 인입조건 확인및 교정장치.