WO2020122299A1

WO2020122299A1 - 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔 및 간극 조절 방법

Info

Publication number: WO2020122299A1
Application number: PCT/KR2018/016192
Authority: WO
Inventors: 기형호; 서명국; 이호연
Original assignee: 삼영플랜트주식회사
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-06-18

Abstract

본 발명은 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔 및 간극 조절 방법에 관한 것으로, 콘케이브와 맨틀 사이의 간극 조절을 통해 설계 입도의 골재를 획득하고 골재의 생산을 정지하지 않고 즉 파쇄 과정 중에 콘케이브와 맨틀 간의 간격을 조절함으로써 생산성을 향상하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 의한 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔는, 메인 프레임(10)과; 상기 메인 프레임의 내부에 편심 회전 가능하게 설치되는 편심회전수단으로 회전축(20) 및 익센트릭(21)과; 상기 편심회전수단을 회전시키는 구동수단과; 상기 편심회전수단의 둘레부에 설치되어 편심에 의해 요동하는 콘 형상의 맨틀코어(30)와; 상기 맨틀코어에 설치되는 맨틀(31)과; 상기 메인 프레임의 상부에 안착 설치되는 탑프레임(40)과; 상기 탑프레임에 승강 가능하게 설치되는 탑셀(50)과; 상기 탑셀에 상기 맨틀과 대향되도록 설치되는 콘케이브(51)와; 상기 탑프레임을 통해 상기 콘케이브를 지지하는 클램프 실린더(60)와; 상기 콘케이브의 이동을 통해 상기 콘케이브와 상기 맨틀 사이의 간극을 세팅하는 간극조절수단(60)과; 상기 콘케이브와 상기 맨틀의 간극 조절이 필요한 경우 상기 맨틀이 회전하는 중에 상기 클램프 실린더에 의한 압력을 제어함과 아울러 상기 간극조절수단을 제어하면서 상기 콘케이브를 이동시켜 간극을 조절하는 컨트롤러(80)를 포함한다.

Description

가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔 및 간극 조절 방법

본 발명은 콘 크러셔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘케이브와 맨틀 사이의 간극 조절을 통해 설계 입도의 골재를 획득하고 골재의 생산을 정지하지 않고 즉 파쇄 과정 중에 콘케이브와 맨틀 간의 간격을 조절함으로써 생산성을 향상하는 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔 및 간극 조절 방법에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

일반적으로, 건축 폐기물, 채석장이나 광산에서 채취된 석재 등은 파쇄기를 통해 일정 크기로 파쇄되는 파쇄 과정을 갖는다.

파쇄기로는 비교적 큰 덩어리의 골재를 파쇄하는 죠 크러셔와, 그 죠 크러셔로부터 파쇄된 골재를 더 작은 크기로 파쇄하는 콘 크러셔 등이 있다.

콘 크러셔는, 편심 회전되는 콘 형상의 맨틀과 고정 설치된 콘 케이브 사이에 골재를 투입하여 파쇄하는 것으로, 대략 원통 형상의 메인 프레임과, 그 메인 프레임의 내부에 익센트릭(eccentric)을 매개로 하여 편심된 상태로 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 그 회전축의 외주면에 결합되는 콘 형상의 맨틀 코어 및 맨틀과, 그 메인 프레임의 상부에 안착 설치되는 탑프레임과, 상기 탑프레임에 나사 결합되며 맨틀과 적정 거리 이격된 콘 케이브가 설치된 탑셀로 구성된다. 또한, 회전축을 사용하지 않고 맨틀 코어를 구동시키는 콘 크러셔도 있다.

그 외에도, 상기 탑프레임과 상기 메인 프레임 사이에 골재의 파쇄과정시 발생되는 수직 부하를 감당하기 위한 릴리즈수단 등이 설치된다.

이와 같이 구성된 종래 기술에 의한 콘 크러셔에 의하면, 풀리의 회전력에 의해 구동축이 회전하고, 이 구동축의 회전력에 의해 서로 치합된 베벨기어가 회전되어 익센트릭이 회전하게 된다. 이어서, 상기 익센트릭에 편심된 회전축이 회전하여 상기 맨틀 코어가 구동하면서 맨틀과 콘케이브 사이의 간격이 좁아지거나 넓어져 투입된 골재를 파쇄하게 된다.

콘 크러셔는 운전 가동시간이 경과함에 따라서 맨틀과 콘 케이브가 점점 마모되어가기 때문에 적절한 시기에 교환해주어야 하며, 맨틀과 콘 케이브의 적절한 교환시점을 놓치면 설비 본체의 파손을 유발할 수 있다. 즉, 맨틀과 콘 케이브의 적절한 교환시점을 알 수 있는 것이 매우 중요하다.

이와 관련된 특허문헌으로 미국특허 6,129,297에는 콘 크러셔 마모부품의 마모진행을 감시하는 방법을 개시하고 있다. 이 발명에 의하면, 콘 크러셔의 마모부품의 이면(裏面)에 마모가 허용되는 최대 깊이에 구멍을 형성하고, 이 구멍에 색 조성물(Color Composition) 등의 재료로 채운다. 마모 부품의 침식이 이 구멍까지 진행하면 색 조성물이 콘 크러셔의 마모부품의 표면에 퍼지고, 이것에 의해 운전자가 마모상태를 감시할 수 있게 한 것이다.

그러나 이 방법은 콘 크러셔의 동작시에는 정보를 얻을 수 없고, 검사를 위해서는 콘 크러셔를 정지시켜야 하기 때문에 생산능력이 저하되고, 또한 운전자가 콘 크러셔에 가까이 접근하여 상시 육안으로 감시해야 하기 때문에 운전자의 안전성에도 위험이 따른다.

다른 특허문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1087961호는 콘 케이브 마모진행도는 전극형 마모도 센서로 측정하고, 맨틀의 마모진행도는 가스 방출봉과 콘 케이브 상부에 매설된 가스 검출센서를 조합하여 마모도 진행을 측정 및 감시하는 콘 크러셔 마모도 감시장치에 있어서, 상기 전극형 마모도 센서는 절연재료로 둘러싸인 복수의 도체 전극루프; 외부 금속 보호관; 나사산;을 포함하되, 마모가 진행되어 도체 전극루프의 첫 번째 접점에 도달시 도체 전극루프의 단부 접점이 물리적으로 파손됨에 따라 단락신호를 발생시켜 신호처리장치에 의해 콘 케이브의 마모경보를 유도하고, 마모의 가중으로 두 번째 내지 세 번째 위치에 도달시 도체 전극루프의 접점이 파열되면서 단계적으로 각 깊이에 따른 마모도 신호를 얻을 수 있으며, 상기 가스 방출봉은 압력용기; 압력용기와 연결된 금속 튜브; 원통형 금속 몸체;로 이루어져, 금속 튜브를 깊이가 다른 다수의 튜브 삽입공에 삽입하고, 금속 몸체 상부에는 설치고정용 나사산이 형성되는 것을 포함하되, 마모가 진행되어 첫 번째의 폐쇄된 금속 튜브의 끝 부분에 도달시 금속튜브의 끝 부분이 파열되면서 압력용기에 저장된 특정 가스가 분출되어 맨틀과 콘 케이브 사이의 공간에 방출되고, 방출된 가스는 상기 가스 검출센서를 통해 감지되어 전기적인 전압의 고/저로 출력될 수 있도록 구성되는 콘 크러셔의 마모도 감시장치로서, 온라인 마모도 신호에 근거하여 운전자는 상시 마모 부픔의 상태를 원격으로 파악할 수 있다 하지만, 마모도센서를 콘 케이브 안에 설치하고 가스검출센서를 맨틀 안에 설치하는 것이 현실적이지 못하고 특히 회전체인 맨틀에 가스검출센서 및 이와 관련 전자제품을 설치

하는 것이 매우 어려워 현실적이지 못하다.

종래 기술에 의한 콘 크러셔는 갭 셋팅을 위하여 콘 크러셔를 정지시켜야 하며, 따라서, 콘 크러셔의 정지와 가동을 위한 불필요한 제어와 전력소비가 있고 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 콘케이브와 맨틀 사이의 간극 조절을 통해 설계 입도의 골재를 획득하고 골재의 생산을 정지하지 않고 즉 파쇄 과정 중에 콘케이브와 맨틀 간의 간격을 조절하는 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔 및 간극 조절 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔는, 콘크러셔에 적용되어 피파쇄물을 파쇄하는 콘케이브와 맨틀 사이의 간극 조절이 필요한 경우 상기 맨틀이 회전하는 중에 상기 콘케이브를 지지하는 클램프 실린더의 압력을 감소 제어하고 아울러 상기 콘케이브를 상승 또는 하강시키는 간극조절수단의 가동과 정지를 제어하면서 상기 콘케이브를 이동시켜 간극을 조절한 후 상기 클램프 실린더와 상기 간극조절수단을 복원 제어하는 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔의 간극 세팅 방법은, 콘케이브의 간극 조절이 필요한 경우 관리자의 입력에 의해 입력된 목표 간극을 설정하는 제1단계와; 상기 제1단계 이후 상기 콘케이브가 회전되도록 상기 콘케이브를 지지하는 클램프 실린더의 압력을 감소 제어하는 제2단계와; 상기 제2단계 이후 상기 목표 간극에 맞춰 간극조절수단을 가동 제어하여 상기 콘케이브를 목표 간극만큼 이동시킨 후 상기 간극조절수단의 가동을 정지 제어하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후 상기 클램프 실린더의 압력을 복원 제어하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔 및 간극 조절 방법에 의하면, 콘케이브와 맨틀 사이의 간극 조절을 통해 설계 입도의 골재를 획득하고 골재의 생산을 정지하지 않고 즉 파쇄 과정 중에 콘케이브와 맨틀 간의 간격을 조절함으로써 생산성을 향상하는 효과가 있고, 또한, 간극 조절을 위한 기기의 정지 및 재가동 시 발생하는 전력 낭비도 해결하며 불필요한 작업을 없애 작업자의 작업능률을 향상하는 효과도 있다.

그리고, 탑셀(콘케이브)의 이동 거리를 근거로 하여 맨틀과 콘케이브의 두께 변화를 감지 및 안내함으로써 맨틀과 콘케이브의 적절한 교체가 가능하여 기기를 보호하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔의 전체 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔에 적용된 클램프 실린더와 간극조절수단을 보인 도면.

도 3은 본 발명에 의한 가동 중 간극 조절 방법을 보인 공정도.

*부호의 설명

10 : 메인 프레임, 20 : 회전축

21 : 익센트릭, 30 : 맨틀코어

31 : 맨틀, 40 : 탑프레임

50 : 탑셀, 51 : 콘케이브

60 : 클램프 실린더, 70 : 간극조절수단

71 : 링기어, 72 : 간극조절 모터

80 : 컨트롤러,

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔는, 메인 프레임(10), 메인 프레임(10)의 내부에 편심 회전 가능하게 설치되며 구동수단을 통해 편심 회전하는 편심회전수단으로 회전축(20)과 익센트릭(21), 회전축(20)의 상단 외주면에 결합되는 콘 형상의 맨틀코어(30), 맨틀코어(30) 위에 설치되는 맨틀(31), 메인 프레임(10)의 상부에 안착 설치되는 탑프레임(40), 탑프레임(40)에 승강 가능하게 설치되는 탑셀(50), 탑셀(50)에 설치되는 콘케이브(51), 유압을 이용하여 콘케이브(51)를 지지하는 클램프 실린더(60)(도 2에 도시됨), 과부하시 탑프레임(40)을 상승시키는 릴리즈수단으로 예컨대 릴리즈 실린더(42), 콘케이브(51)를 상승 또는 하강시켜 콘케이브(51)와 맨틀(31) 사이의 간극을 조절하는 간극조절수단(70) 등 콘크러셔의 모든 구성요소를 자유롭게 포함하고, 여기에 맨틀(31)의 정지없이 즉 맨틀(31)이 회전하는 중에 콘케이브(51)를 하강 또는 상승시킬 수 있도록 클램프 실린더(60)의 압력을 제어함과 아울러 간극조절수단(70)을 제어하는 프로그램을 갖는 컨트롤러(80)를 포함한다.

메인 프레임(10), 편심회전수단, 맨틀코어(30), 맨틀(30), 탑프레임(40), 탑셀(50), 콘케이브(50), 릴리즈 실린더(42)는 종래의 콘 크러셔의 구성과 동일하므로 구체적인 설명을 생략하고, 본 발명에 의해 신규한 구성 및 이와 관련된 구성에 대해서만 구체적으로 설명한다.

간극조절수단(70)은 탑셀(50)의 둘레부에 형성되는 링기어(71), 링기어(71)에 치합되어 링기어(71)를 통해 탑셀(50)을 회전 즉 콘케이브(51)를 회전시키는 간극조절 모터(72) 및 링기어(71)의 치 또는 치들 사이의 피치를 카운트하는 카운트센서로 구성된다.

클램프 실린더(60)는 탑셀(50)과 연결되어 있으며, 탑셀(50)의 기어부를 클램핑하여 탑셀(50)을 고정(파쇄 시, 120~140bar)하고 반대로 탑셀(50)의 기어부를 언클램핑하여 탑셀(50)의 고정을 풀어준다.

본 발명은 맨틀(31)의 회전을 통해 피파쇄물을 파쇄하는 중에 콘케이브(51)를 하강시키기 위하여 즉 간극조절수단(70)을 이용하여 콘케이브(51)를 회전에 의해 하강시키기 위하여 클램프 실린더(60)에 의한 클램핑 압력을 낮춰 주도록 구성되며, 바람직하게 50~80bar이다. 상기 압력은 간극조절 모터(72)의 회전력에 의해 링기어(71)를 회전 즉 탑셀(50)과 콘케이브(51)를 회전시켜 하강시킬 수 있는 최적의 압력이다.

컨트롤러(80)는 프로그램을 통해 클램프 실린더(60)의 압력과 간극조절수단(70)의 간극조절 모터(72)를 제어한다.

클램프 실린더(60)의 압력 제어는 간극조절을 위한 압력 감소 제어 및 간극제어 종료를 위한 압력 복원 제어로서, 간극조절 모터(72)의 가동 제어 전에 클램프 실린더(60)의 압력을 감소하고 조절 값이 목표 값과 일치하여 간극조절 모터(72)를 정지 제어한 후 클램프 실린더(60)의 압력을 복원 제어한다.

간극조절 모터(72)의 제어는 클램프 실린더(60)의 압력 감소 제어 후에 간극조절 모터(72)를 가동 제어하고 목표 간극과 조절 값의 비교를 통해 2개의 값이 일치하면 정지 제어하는 것이다.

본 발명에 의한 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔의 작용은 다음과 같다.

1. 간극조절 시작.

콘케이브(51)와 맨틀(31) 사이의 간극 조절은 다음과 같은 상황에서 이루어지며, 콘크러셔에서 배출되는 골재의 입도 확인을 통해 골재의 입도가 설정 입도보다 커지는 경우, 간극 조절 주기(콘크러셔의 가동 시작 후 일정 시간 후) 등이다.

전자의 경우 영상획득부 및 분석 프로그램이 적용된다.

상기 영상획득부는 콘크러셔에서 배출되는 골재를 운반하는 컨베이어에 설치되며 콘크러셔를 통해 파쇄되어 상기 컨베이어를 따라 이동되는 골재의 이미지를 미리 설정한 시간 주기로 촬영한다.

상기 분석 프로그램은 상기 영상획득부를 통해 촬영된 골재의 이미지를 입력받아 골재의 크기 별 분포 정보를 분석하고, 미리 설정된 시간 동안의 크기 별 분포 정보의 평균값을 도출하여, 평균값이 허용 분포 이상의 크기이면 이에 따른 마모 교정 경보를 발생한다. 관리자는 이 교정 경보를 확인한 후 간극조절 시작을 결정한다.

물론, 관리자의 수동 조작없이 상기 교정 정보의 발생 시 컨트롤러(80)를 통해 하기의 간극 조절 작업이 자동으로 진행되는 것도 가능하다.

좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

가. 프로그램 파라미터 설정.

골재의 크기 분석 범위(예를 들어 10mm ~ 30mm) 및 기본 단위(예를 들어 5mm)를 설정하고, 크기 분석 주기(예를 들어 1초 ~ 10초마다 측정) 및 시간(예를 들어 1분 ~ 5분 단위로 평균값 산출)을 설정하고, 파쇄된 골재의 관심 크기(예를 들어 25mm 이상) 및 허용 분포범위(예를 들어 20%)를 설정하고, 영상처리 관련 상세 파라미터를 설정한다.

나. 골재 이미지 획득.

관련 파라미터가 설정되면, 콘 크러셔를 통해 파쇄되어 컨베이어를 따라 이동되는 골재를 컨베이어 상에 고정 구비된 조명수단으로 빛을 조사하면서 영상획득부(카메라)를 통해 미리 설정한 시간 주기로 촬영하여 골재 이미지를 획득한다.

이때 분석 프로그램은 촬영된 골재 이미지를 입력받아서, 분석하기 위한 적당한 크기로 조정을 하고, 컬러 카메라로 촬영된 경우, 크기 조정된 골재 이미지를 흑백 이미지로 변환하고, 분석 정확도 향상을 위해 흑백 변환된 골재 이미지의 히스토그램 보정 및 명암을 보정하는 등의 전처리 과정이 수행된다.

다. 골재 별 이미지 선별.

이어서, 분석 프로그램은 전처리 과정이 수행된 골재 이미지에 모폴로지 연산을 수행하여 이미지에서 골재를 하나씩 분리한다.

모폴로지 연산에서 골재 간 경계 부근이 그림자로 인하여 픽셀 값이 낮은 특성을 이용하고, 설정된 경계값 이하를 윤곽으로 설정한다.

즉, 모폴로지 연산은 골재 이미지에서 골재 영역과 배경, 골재와 골재를 분리하는 것에 목적이 있으며, 골재 이미지에서는 각 골재 간 경계 부근(골재 바깥 부분과 골재 간 사이 영역)은 그림자가 생성되어 골재 영역보다 어둡게 된다.

따라서 이러한 특성을 이용하여 골재 이미지에서 골재 영역을 분리할 수 있는 것으로, 예를 들어, 골재 이미지에서 픽셀 값 70 이상은 골재 영역으로 설정할 수 있고, 그 이하는 배경으로 설정할 수 있다.

경계값을 기준으로 골재 이미지에서 배경 및 윤곽은 0, 그 외는 1로써 이진화를 수행할 수 있다.

골재의 분리 정확도를 향상시키기 위해서 이미지 엣지 추출, 모폴로지 파라미터값 설정은 골재마다 상이하게 할 수 있다.

다. 골재 분석.

이어서, 모폴로지 연산을 통하여 생성된 골재 별 이미지에서 골재의 크기 별 분포 정보를 분석하고, 미리 설정된 시간 동안의 크기 별 분포 정보의 평균값을 도출하여, 골재의 크기 및 형상을 분석한다.

먼저, 모폴로지 연산이 수행된 골재 이미지에 타원 피팅 알고리즘을 적용하여, 골재 이미지를 둘러싸는 골재 타원을 생성한다.

이어서 사전 설정된 프로그램 파라미터 값에 따라 각각의 골재 타원의 평균 크기를 분석하고, 장/단축 비율을 산출한다.

각각의 골재 타원의 평균 크기 산출 과정, 장/단축 비율 산출하는 과정은 골재를 둘러싸는 타원의 장축 값과 단축 값을 이용하여, 각각의 골재의 장축과 단축 크기를 평균하고, 장축과 단축을 합한 값을 2로 나누어 평균 직경 크기를 산출하여 구할 수 있다.

또는 수학식 1 및 수학식2에 나타낸 바와 같이, 등가 직경 이론을 기반으로 평균 직경 크기를 산출하여 구할 수 있다.

여기서, A는 타원의 넓이이며 D는 원으로 가정된 골재 직경이다.

라. 크기별 보정 분류 후 분석.

이어서, 분석된 골재의 크기를 보정 후, 골재 크기 별로 분류하여, 입도 분포 곡선을 작성한다.

먼저, 상술한 바와 같이 산출된 골재 크기는 골재 이미지 상에서 픽셀 단위로 계산된 값이므로, 골재 이미지 의 픽셀 크기와 실제 길이 간 관계 값을 이용하여 골재 크기 값을 실 제 길이에 맞게 보정한다(예를 들어 1픽셀 = 1.2mm)

이어서, 미리 설정된 골재 크기 범 위 및 단위에 따라 골재를 분류한다.

예를 들어, 골재 크기 범위를 10mm~30mm로, 단위를 5mm 설정한 경우, 10mm 이하는 10mm 구간에, 10mm초과 15mm이하는 15mm 구간에, 25mm 초과 30mm 이하는 30mm 구간에, 그 외 이상의 크기는 30mm 초과 구간으로 분류할 수 있다.

한편, 골재 타원 피팅 과정에서 각 골재의 타 원 넓이 합이 이미지의 넓이의 50% 미만(설정 값)일 경우 그 이미지 에서 도출한 값은 사용하지 않을 수 있다.

즉, 골재 이미지에서 대다수의 골재가 타원 피팅되면 각 타원의 넓이 합은 이미지의 넓이의 80% 이상이 될 수 있다.

하지만 골재 타원 피팅 이전 과정에서 골재가 확실하게 분리되지 않을 경우, 일부 소수 골재만 타원피팅이 되는 경우가 발생하고, 이 경우는 골재 이미지에서 각 크기 별 골재 분포를 분석하기에는 부정확하기 때문에 사용하지 않게 된다.

이어서, 상술한 바와 같이 분류한 각 구간별 골재 수를 이용하여 크기별 분 포 곡선인 입도 분포 곡선을 작성한다.

입도 분포 곡선은 일정 시간(예를 들어 1분마다)동안 분석된 골재의 평균 크기 및 분포 정보 표시를 표시하고, 이어서 일정 시간 동안의 시간대별 파쇄 골재의 분포 정보의 평균값을 도출한다.

입도 분포 곡선에 따라 골재의 크기가 허용된 범위 내에 분포될 경우, 콘크러셔가 정상 동작하는 것으로 판단하며, 반면에, 입도 분포 곡선에 따라 골재의 크기가 허용된 범위를 초과 시 모니터 등의 화면에 알람 표시(경보음 발생)를 하여, 관리자에게 콘크러셔의 라이너 마모 교정을 경고한다.

예를 들어, 파쇄하고자 하는 골재마다 설정 값이 다르지만 , 설정 크기(예를 들어 직경 25cm) 이상의 골재가 전체에서 20%(설정값) 이상이 될 경우 모니터 화면에 경보 표시 또는 경보음을 발생시킨다.

2. 목표 간극 설정.

관리자는 입력기를 통해 목표 간극을 입력한다. 목표 간극은 콘케이브(51)의 하강 거리 또는 링기어(71)의 회전 거리 등이 가능하다.

간극 조절은 콘케이브(51)의 상승에 의한 간극 넓힘도 가능하므로 목표 간극은 "+(상승)", "-(하강)"의 기호와 함께 사용될 수 있다.

3. 클램프 실린더 압력 감소 제어.

목표 간극 설정 후 간극 시작이 선택되면 컨트롤러(80)의 프로그램을 통해 클램프 실린더(60)의 압력을 감소시킨다. 예를 들어 프로그램을 통해 클램프 실린더(60)의 작동유 펌프의 가동을 낮춰 클램프 실린더(60)에 의해 콘케이브(51)에 가해지는 압력을 50~80bar로 줄인다.

4. 간극조절 모터 제어.

컨트롤러(80)는 프로그램을 통해 간극조절 모터(72)의 가동을 제어하고, 따라서, 간극조절 모터(72)의 회전력이 링기어(71)에 전달되고 결과적으로 콘케이브(51)가 목표 간극에 맞춰 회전하면서 하강하게 된다.

5. 목표 간극과 조절 값 비교.

관리자에 의해 설정된 목표 간극과 콘케이브(51)의 하강 거리를 비교하여 이들의 값이 일치하지 않으면 간극조절 모터(72)의 제어를 통해 콘케이브(51)를 더 이동시키고, 이들의 값이 일치하면 간극조절 모터(72)의 가동을 정지 제어한다.

6. 클램프 실린더 압력 복귀 제어.

따라서, 콘케이브(51)는 정지 상태를 유지하고, 이 상태에서 컨트롤러(80)의 프로그램은 3. 클램프 실린더 압력 감소 제어 공정에 맞춰 작동유 펌프의 가동을 높여 클램프 실린더(60)의 압력을 복원시킨다.

7. 간극 조절 종료.

이상의 공정을 통해 콘케이브(51)의 간극 조절을 종료한다.

본 발명은 전술한 것처럼, 맨틀(31)의 회전 중에 콘케이브(51)를 하강 또는 상승시켜 콘케이브(51)와 맨틀(31) 사이의 간극을 조절하며 이와 더불어 콘케이브(51)와 맨틀(31)의 영점 방식{콘케이브(51)를 맨틀(31)에 닿도록 하강시킨 후 간극만큼 상승시켜 세팅하는 방식}에 의한 간극 세팅도 가능하다.

즉, 맨틀(31)의 회전 상태에서 콘케이브(51)가 하강하기 때문에 콘케이브(51)를 맨틀(31)에 닿도록 하강시키면 손상이 발생하므로 영점 방식과 별도로 콘케이브(51)의 하강에 의한 미세한 간극 조절이 바람직하고, 따라서, 콘크러셔의 가동 직전에 영점 방식을 기본으로 하여 맨틀(31)과 콘케이브(51)의 간극을 조절하고 필요 시 콘케이브(51)의 미세 조절 방식에 의한 간극 조절이 바람직하다.

또한, 본 발명은 콘케이브(50)와 맨틀(31)의 두께를 감지하도록 다음과 같이 구성된다.

거리센서는 탑셀(50)의 이동 거리를 검출한다.

컨트롤러(80)는 프로그램을 통해 콘케이브(51)와 맨틀(31) 사이의 간극(초기 세팅 간극)을 기준으로 하여 탑셀(50)의 이동 거리를 상기 간극에서 감산하여 콘케이브(51)와 맨틀(31)의 두께를 산출하고 산출된 값을 모니터를 통해 안내하여 관리자로 하여금 맨틀(31)과 콘케이브(51)의 적절한 교체시기를 알려준다.

본 발명에 의해 콘케이브(51)가 하강하는 경우 이 하강 거리는 메모리를 통해 누적(합산)되어 탑셀(50)의 이동 거리로 사용된다. 즉, 탑셀(50)이 2회 이상 하강하여도 맨틀(31)과 콘케이브(51)의 두께를 산출하는 것이 가능하다.

Claims

콘크러셔에 적용되어 피파쇄물을 파쇄하는 콘케이브와 맨틀 사이의 간극 조절이 필요한 경우 상기 맨틀이 회전하는 중에 상기 콘케이브를 지지하는 클램프 실린더의 압력을 감소 제어하고 아울러 상기 콘케이브를 상승 또는 하강시키는 간극조절수단의 가동과 정지를 제어하면서 상기 콘케이브를 이동시켜 간극을 조절한 후 상기 클램프 실린더와 상기 간극조절수단을 복원 제어하는 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔.
청구항 1에 있어서, 상기 맨틀과 콘케이브를 통해 파쇄된 후 컨베이어를 따라 운반되는 골재의 이미지를 미리 설정한 시간 주기로 촬영하는 영상획득부; 및 상기 영상획득부를 통해 촬영된 골재의 이미지를 입력받아 골재의 크기 별 분포 정보를 분석하고, 미리 설정된 시간 동안의 크기 별 분포 정보의 평균값을 도출하여, 평균값이 허용 분포 이상의 크기이면 간극 조절 작업을 수행하도록 하는 분석 프로그램을 포함하고;

상기 분석 프로그램은 상기 영상획득부를 통해 촬영된 골재의 이미지를 입력받아 영상 처리하여 골재 별 이미지를 생성하고, 생성된 골재 별 이미지를 통하여 골재의 크기 및 형상을 분석하고, 골재 크기를 보정 후 골재 크기 별로 분류하여 입도 분포 곡선이 작성되도록 하며; 영상획득부를 통해 촬영된 골재의 이미지를 입력받아 영상 처리하여 골재 별 이미지를 생성시키기 위하여 골재 이미지를 이진화하고, 이진화된 골재 이미지에 모폴로지 연산을 수행하고; 생성된 골재 별 이미지를 통하여 골재의 크기 및 형상을 분석하기 위하여 모폴로지 연산이 수행된 골재 이미지를 둘러싸는 골재 타원을 생성하고, 각각의 골재 타원의 평균 크기 및 장/단축 비율을 산출하고; 골재 크기를 보정 후 골재 크기 별로 분류하여 입도 분포 곡선이 작성되도록 하기 위하여, 골재의 크기를 보정하여 크기 별로 분류하고, 이에 따른 입도 분포 곡선을 작성하는 것을 특징으로 하는 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 탑셀의 이동 거리를 검출하는 거리센서를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 콘케이브와 맨틀 사이의 간극을 기준으로 하여 상기 탑셀의 이동 거리를 상기 간극에서 감산하여 상기 콘케이브와 맨틀의 두께를 산출하고 산출된 값을 통해 상기 맨틀과 콘케이브의 교체시기를 안내하는 것을 특징으로 하는 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔의 간극 세팅 방법.
콘케이브의 간극 조절이 필요한 경우 관리자의 입력에 의해 입력된 목표 간극을 설정하는 제1단계와;

상기 제1단계 이후 상기 콘케이브가 회전되도록 상기 콘케이브를 지지하는 클램프 실린더의 압력을 감소 제어하는 제2단계와;

상기 제2단계 이후 상기 목표 간극에 맞춰 간극조절수단을 가동 제어하여 상기 콘케이브를 목표 간극만큼 이동시킨 후 상기 간극조절수단의 가동을 정지 제어하는 제3단계와;

상기 제3단계 이후 상기 클램프 실린더의 압력을 복원 제어하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔의 간극 세팅 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 제2단계는 상기 클램프 실린더의 압력을 50~80bar로 압력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 가동 중 간극 조절이 가능한 지능형 콘 크러셔의 간극 세팅 방법.