KR100252598B1 - 롤통로홈정렬방법 - Google Patents

Abstract

압연기에 있어서, 작업 롤 상의 제1 기준 위치로부터 작업 롤의 각각의 홈의 중심까지의 축방향 거리를 나타내는 데이터가 결정되어 데이터 처리 시스템의 메모리 속에 기억된다. 그 다음, 작업 롤들이 롤 스탠드 상에 장착되고 선택된 "셋업"롤 통로의 홈들이 서로에 대해 정렬된다. 그 다음, 롤 스탠드가 압연 라인 상에 배치되고, 셋업 통로는 수직 스탠드의 경우에는 압연기 통로선과 정렬되고 수평 롤 스탠드의 경우에는 압연기 중심선과 정렬되며, 롤 스탠드에 대한 작업 롤의 상대 위치와 다른 기준 위치에 대한 롤 스탠드의 상대 위치를 나타내는 데이터가 얻어져서 데이터 처리 시스템의 메모리 속에 기억된다. 그 다음, 이러한 데이터를 사용해서 시스템은 연산을 수행해서 다른 롤 통로들을 압연기 통로선 또는 중심선과 정확하게 정렬시키도록 롤 스탠드 및 작업 롤들에 대한 조정을 자동적으로 달성한다.

Description

롤 통로 홈 정렬 방법

본 발명은 각봉, 환봉 및 기타 다른 유사항 긴 제품들의 다중 홈 롤의 롤 통로에서 연속적으로 열간 압연되는 압연기에 관한 것으로서, 특히 개개의 롤 통로의 홈들의 서로에 대한 정렬뿐만 아니라 롤 통로아 압연기 통로선(수직 스탠드에 대해)과의 정렬 및 롤 통로와 압연기 중심선(수평 스탠드에 대해)과의 정렬을 향상시킨 것에 관한 것이다.

종래의 각봉 또는 환봉 압연기에 있어서, 작업 롤의 홈들은 대부분 서로에 대해 그리고 압연기 통로선 또는 중심선에 대해 수동 정렬된다. 이것은 종종 만족스러운 정렬을 달성하기까지 반복적인 시험 가동을 필요로 하는 시간 낭비적인 작업이다. 정확성은 압연기 조작자의 "눈과 느낌"에 크게 좌우된다. 조작자들 간의 셋업 불일치는 불가피한 일이다. 이 모든 것들은 생산 효율에 부정적인 영향을 준다.

본 발명의 목적은 정확, 신속하고 반복 가능한 홈 설정 및 롤 통로 정렬을 자동적으로 달성하는 방법을 제공하는 데에 있다.

제1도는 통상적인 다중 홈 작업 롤의 설명도.

제2도는 초기 셋업 중 오프 라인 위치에 있는 수직 롤 스탠드의 개략적 설명도.

제3도는 압연 라인 상에 위치되고 승강기 플랫포옴 상에 작동 장착된 상기 수직 롤 스탠드의 다른 개략적 설명도.

제4도는 본 발명에 따른 데이터 처리 시스템의 도식적 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 10_WS, 10_DS: 작업 롤 12 : 롤 배럴

14 : 목부 16 : 롤 단부면

18 : 홈 20 : 식별 표시

22 : 입력부 24 : 메모리

26 : 컴퓨터 처리기 28_DS, 28_WS, 30_DS, 30_WS: 쵸크

32 : 롤 스탠드 34_DS, 34_WS: 작동기

36_DS, 36_WS: 위치 측정 장치 40 : 셋업 통로

42_DS, 42_WS, 44_DS, 44_WS: 롤 분리 조정 기구

46 : 축 48 : 구동 장치

50 : 위치 측정 장치 54 : 승강기 플랫포옴

60 : 작동기 62 : 승강기 플랫포옴 위치 측정 장치

본 발명에 따르면, 작업 롤 상의 제1 기준 위치로부터 작업 롤의 각 홈의 중심까지의 축방향 거리를 나타내는 데이터가 결정되어 데이터 처리 시스템의 메모리 속에 기억된다. 그 다음, 작업 롤들이 롤 스탠드에 장착되고 선택된 "셋업"롤 통로의 홈들이 서로에 대해 정렬된다. 그후, 롤 스탠드가 압연 라인 상에 배치되고, 셋업 통로는 수직 스탠드의 경우에는 압연기 통로선과 정렬되고 수직 롤 스탠드의 경우에는 압연기 중심선과 정렬되며, 롤 스탠드에 대한 작업 롤의 상대 위치와 다른 기준 위치에 대한 롤 스탠드의 상대 위치를 나타내는 데이터가 얻어져서 데이터 처리 시스템의 메모리 속에 기억된다. 그 다음, 이 데이터는 다른 롤 통로들을 압연기 통로선 또는 중심선과 정확하게 정렬시키도록 연산 시스템에 의해 채택되어 롤 스탠드 및 작업 롤에 대한 조정을 자동적으로 달성한다. 시간 낭비적인 수동조정과 반복적인 시험 가동이 회피되는 동시에, 압연기 작업 중단 시간이 감소된다.

먼저, 제1도를 참조하면, 롤 단부면(16)으로부터 축방향 대향 방향으로 연장된 직경이 감소된 목부(14)를 갖는 롤 배럴(12)을 포함하는 통상적인 작업 롤(10)이 도시되어 있다. 롤 배럴은 통상적으로 도면 부호 18로 표시된 바와 같은 홈이 형성되어 있으며 식별 표시(20)를 보유한다.

본 발명의 방법에서의 초기 단계는 롤 상의 기준 위치로부터 각 홈(18)의 중심까지의 축방향 거리("X")의 결정을 수반한다. 기준 위치는 제1도에 도시된 롤 단부면(16)이거나, 또는 롤 표면 상의 어떤 영구적 마크로 명시된 다른 임의 선택 위치일 수 있다. 새로운 롤에 대해서, 이 정보는 측정되거나 또는 롤 제조업자로부터 입수될 수 있다. 롤 윤곽이 교정(redressing)으로 인해 변동을 겪을 때 컴퓨터 발생 데이터 또는 제조 공장 직원에 의해 수행된 물리적 측정으로부터 동일한 정보가 얻어질 수 있다. 각 작업 롤(10)에 대해서 롤 홈의 간격(X)과 롤 식별표시(20)를 포함하는 "제1 데이터"가 제4도에서 개략적으로 도시된 데이터 처리 시스템의 메모리(24) 내로 로딩된다. 표시(20)는 통상적으로 키보드(22) 또는 다른 유사한 입력 장치를 거쳐 수동 입력된다. 홈 간격(X)이 또한 수동 입력될 수 있으며, 컴퓨터 발생 데이터로 표시되는 경우에는 조작 직원에 의해 컴파일링되는 동안에 자동 입력될 수 있다. 메모리(24)는 컴퓨터 처리기(26)에 작동 결합된다.

계속해서 본 발명을 수직 롤 스탠드를 참조해서 설명하기로 한다. 그러나, 설명적인 기술 용어들을 적절하게 수정함으로써 동일한 개념 또는 방법론이 수평 롤 스탠드에도 충분히 적용될 수 있음을 주지해야 한다.

부가적으로 제2도를 참조하면, 두 개의 작업 롤(10_DS, 10_WS)이 이들 각각의 베어링 쵸크(chock)(28_DS, 28_WS; 30_DS, 30_WS)와 조립되어 종래의 수직 롤 스탠드(32)에 장착된다. (본 명세서에 채택된 첨자 "DS"와 "WS"는 롤 스탠드의 "구동측"과 "작업측" 구성 요소를 가리킨다.) 쵸크(28, 30)는 롤 스탠드에 대한 작업 롤의 축방향 조정을 허용하는 임의의 공지된 유형으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서는 참조로 수록된 미국 특허 제3,429,167호에 기술된 바와 같이, 상부 쵸크(28)는 축방향 롤 조정을 달성하기 위한 기구를 수용할 수 있으며, 하부 쵸크(30)는 그러한 조정을 수용하도록 구성되고 장착될 수 있다. 축방향 롤 조정 기구는 작업 롤 및 이들 각각의 쵸크 세트가 스탠드 하우징 내로 로딩되기 전에 중심 설정되는데, 즉 이들 전체 범위의 절반까지 이동된다.

본 발명에 따르면, 상부 쵸크(28_DS, 28_WS)의 축방향 조정 기구는 별도로 동력을 제공받는 작동기(34_DS, 34_WS)에 의해 구동된다. 위치 측정 장치(36_DS, 36_WS)가 작동기(34_DS, 34_WS)에 각각 결합된다. 제4도에 도시된 바와 같이, 작동기(34_DS, 34_WS)는 컴퓨터 처리기(26)로부터 수신된 신호에 의해 제어되며, 위치 측정 장치(36_DS, 36_WS)는 작업 롤에 대해 이루어지고 있는 축방향 조정을 나타내는 피드백 신호를 발생시킨다.

제2도에 도시된 초기 셋업 단계 중, 롤 스탠드(32)가 오프라인(off line)인 동안 위치 측정 장치(36_DS, 36_WS)는 기지의 값으로 리셋된다. 각 작업 롤 상의 제1 기준 위치(16)와 롤 스탠드 상의 제2 기준 위치(38) 사이의 축방향 거리(Z_RFHB))를 나타내는 사전 기록된 상수가 메모리(24) 내에 "제2 데이터"로서 기억된다. 제2 기준 위치(38)는 도시된 롤 스탠드 하우징의 하부면, 또는 신뢰성 있는 기준 데이터를 제공할 수 있는 임의의 다른 편리한 위치일 수 있다.

그 다음, 한쪽 또는 양쪽 쵸크 작동기(34_DS, 34_WS)가 셋업 통로(40)의 롤 홈이 서로에 대해 정확한 정렬 상태가 되도록 하기에 필요한 축방향 롤 조정을 달성하도록 수동 조작된다. 홈 정렬의 정확성은 공지된 방법 및 장비를 사용해서 광학적으로 점검될 수 있다.

각 롤 통로의 홈들 간의 간극 분리를 롤 분리 조정 기구(42_DS, 44_DS; 42_WS, 44_WS)에 의해 제어된다. 이들 조정 기구는 예를 들어 축(46)에 의해 결합되고, 동시적 및 대칭적 롤 분리 조정을 달성하는 공통 구동 장치(48)에 의해 구동된다. 위치 측정 장치(50)가 구동 장치(48)와 작동 결합된다. 또한, 제4도에 도시된 바와 같이, 구동 장치(48)는 컴퓨터 처리기(26)로부터 수신된 신호에 의해 제어되고, 위치 측정 장치(50)는 롤 간극 조정을 나타내는 피드백 신호를 발생시킨다.

초기 셋업 단계 중, 구동 장치(48)는 쐐기(52)에 의해 한정될 수 있는 간극 만큼 롤들을 근접시키도록 작동되며, 그후 위치 측정 장치(50) 역시 기지의 값으로 리셋된 다음 쐐기가 제거된다.

그 다음, 제3도에 도시된 바와 같이, 롤 스탠드(32)는 압연 라인으로 이동되어 승강기 플랫포옴(54) 상에 장착된다. 이하의 치수는 본 발명이 계속되는 설명과 관련이 있다.

Y_PL= 압연기 통로선으로부터 일점쇄선으로 표시돈 그 최하부 위치(54')에 있을 때의 승강기 플랫포옴(54)의 지지면까지 측정된 기지의 일정 거리.

X_DS= 정렬 중인 롤 통로의 구동 장치측 홈의 중심으로부터 구동 장치측 롤(10_DS)의 롤 단부면(16)까지의 거리

X_WS= 정렬 중인 롤 통로의 작업측 홈의 중심으로부터 작업측 롤(10_WS)의 롤 단부면(16)까지의 거리.

Y_ELV= 그 최하부 위치(54')에 의해 한정된 제3 기준 위치(64) 상부의 승강기 플랫포옴(54)의 높이

Z_RFHB= 마모가 없고 완벽한 조립이라고 가정하고, 축방향 롤 변위가 없는 즉 셋업 롤 통로의 홈들이 정렬 전에 롤 단부면(16)과 롤 스탠드 기부(38)[또는 승강기 플랫포옴(54)의 지지면) 사이의 거리

dx_DS= 구동측 롤의 축방향 변위

dx_WS= 작업측 롤의 축방향 변위

승강기 플랫포옴은 축(58) 등에 의해 작동 결합되고 작동기(60)에 의해 구동되는 공지된 설계로 이루어진 동력식 기구(56)에 의해 수직으로 조정 가능하다.

다른 위치 측정 장치(62)가 작동기(60)에 결합된다. 일점쇄선으로 도시된 작동기 플랫포옴(54)의 최하부 위치(54')에서, 승강기 플랫포옴의 지지면은 압연기 통로선 아래로 Y_PL만큼 이격된 제3 기준 위치(64)를 한정한다. 또한, 제4도에서 개략적으로 도시된 바와 같이, 승강기 작동기(60)는 컴퓨터 처리기(26)로부터 수신된 제어 신호에 응답해서 작동하며, 위치 측정 장치(60)는 높이(Y_ELV)를 나타내는 피드백 신호를 컴퓨터 처리기에 제공한다.

압연기 조작자에 의해 입력된 셋업 통로(40)의 식별 부호화 작업 롤(10_DS, 10_WS)에 대한 식별 표시(20)를 사용해서, 컴퓨터 처릭(26)는 메모리(25)로부터 셋업 통로의 홈의 거리(X_DS, X_WS)를 검색한다.

그 다음, 컴퓨터 처리기는 자동적으로 승강기 구동 장치(60)에 신호를 보내서, 이하의 방정식

Y_ELV= Y_PL- Z_RFHB- (X_DS+ X_WS) / 2

에 따라 컴퓨터 처리기(26)에 의해 계산된 거리(Y_ELV)만큼 플랫포옴을 상승시킨다.

이러한 이동은 셋업 통로(40)를 압연기 통로선과 거의 정렬되게 한다. 보다 정밀한 정렬을 달성하기 위해 부가적인 미세 튜닝 조정이 요구되는 경우에, 승강기 플랫포옴(54) 및/또는 작업 롤(10_DS, 10_WS)은 컴퓨터 처리기를 통해 더욱 조정될 수 있다. 임의의 부가적인 롤 조정은 셋업 통로(40)의 홈들의 서로에 대한 정밀한 정렬을 변경시키지 않도록 동시에, 즉 직렬로 조정될 수 있다. 여기에서도 셋업 통로와 압연기 통로선의 정확성은 종래의 장비를 사용한 공지된 절차에 의해 광학적으로 점검되고 검증될 수 있다.

셋업 통로(40)가 압연기 통로선과 정렬된 후에, 작업 롤 축방향 조정 위치 측정 장치(36_DS, 36_WS)로부터의 피드백은 "제3 데이터"(dx_DSSU, dx_WSSU)로서 메모리(24)내에 기록되고 승강기 플랫포옴 위치 측정 장치(62)로부터의 피드백은 "제4 데이터"(Y_SU)로서 기록된다. 제3 데이터는 셋업 통로(40)의 홈들을 서로에 대해 정렬시키기 위해 이루어진 축방향 롤 조정(dx_DS, dx_WS)뿐만 아니라 셋업 통로와 압연기 통로선의 보다 정확한 축방향 정렬을 달성하도록 작업 롤에 대해 이루어진 임의의 추가적 직렬 축방향 정렬의 합을 포함한다. 마찬가지로, 제4 데이터는 셋업 통로(40)를 압연기 통로선과 대략 정렬시키도록 이루어진 승강기 변위(Y_ELV)와 보다 정확한 셋업 통로 정렬을 달성하도록 승강기에 대해 이루어진 임의의 추가적 미세튜닝 조정의 합을 포함한다.

그 다음, 압연이 셋업 통로(40)를 통해 개시될 수 있다. 압연을 위한 다른 롤 통로가 요구되는 경우에 이 롤 통로는 승강기 플랫포옴 작동기(60) 및 축방향 롤 작동기(34_DS, 34_WS)에 대한 컴퓨터 처리기(26)에 의해 제어되는 자동 조정에 의해 압연기 통로선과 정렬될 수 있다.

통로 변경을 위해, 컴퓨터 처리기(26)는 조작자에 의해 입력된 다음 통로(NP)의 번호와 작업 롤(10_DS, 10_WS)의 식별 표시(20)를 사용해서 메모리(24)로부터, 제2도에 도시돈 롤 단부면(16)에서 통로(NP)의 구동측 및 작업측 홈까지의 거리(X_NPDS, X_NPWS)를 검색한다.

통로 변경 중에, 컴퓨터 처리기(26)는 이하와 같은 제1, 제2, 제3 및 제4 데이터를 채택하도록 프로그램화된다.

A. 롤 스탠드 이동

밀 통로선과 정렬된 셋업 통로에 대해서:

Y_PL= Y_SU+ Z_RFHB+ X_DSSU+ dx_DSSU

다음 통로 변경을 위해서:

Y_PL= Y_NP+ Z_RFHB+ X_NPDS+ dx_DS

따라서,

Y_SU+ X_DSSU+ dx_DSSU= Y_NP+ X_NPDS+ dx_DS및

Y_SU+ X_WSSU+ dx_WSSU= Y_NP+ X_NPWS+ dx_WS

롤들을 정렬시키기 위해 이용 가능한 범위를 최대화하기 위해서, 승강기 위치(Y_NP)는 dx_DS와 dx_WS간의 최대 차를 사용함으로써, 즉 이들을 값은 동일하고 부호는 반대되게 함으로써 계산된다.

dx_DS= dx

dx_WS= -dx

따라서,

Y_NP= Y_SU+ (X_WSSU+ d_XWSSU+ X_DSSU+ dx_DSSU- X_NPDS- d_XNPWS)/2

이 계산의 완료와 동시에, 컴퓨터 처리기(26)는 위치 측정 장치(62)로부터의 피드백을 사용해서 승강기 작동기(60)를 제어해서 승강기 플랫포옴을 Y_NP에 위치시킨다.

B. 축방향 롤 이동

승강기 작동기(60)가 승강기 플랫포옴(54)을 승강기 기준(Y_NP)에 가능한 가깝게 이동시킨 후에, 실제 승강기 위치(Y_MEAS)가 위치 측정 장치(62)로부터의 피드백을 기초로 해서 기록된다. 그 다음, 압연기 통로선 상에 다음 롤 통로의 양 홈 반부들을 정확하게 위치시키기 위해, Y_MEAS는 이하의 방정식에서 채택되어 그 각각의 베어링 내에서 양 DS 및 WS 작업 롤에 대해 요구되는 축방향 위치 기준을 계산한다.

따라서,

d_XDS= Y_SU- Y_MEAS+ dx_DSSU+ X_DSSU- X_NPDS및

dx_WS= Y_SU- Y_MEAS+ dx_WSSU+ X_WSSU- X_NPWS

이들 계산의 완료와 동시에, 컴퓨터 처리기(26)는 위치 측정 장치(36_DS, 36_WS)로부터의 피드백을 사용해서 작업 롤 작동기(34_DS, 34_WS)를 작동시켜 구동측 및 작업측 롤(10_DS, 10_WS)을 그 각각의 베어링 내에서 거리(dx_DS, dx_WS)만큼 이동시킨다.

동일 롤 스탠드(32)에서 요구되는 임의의 또 다른 통로 변경이 동일한 방법을 사용해서 수행된다.

전술한 사항에 비추어, 본 기술 분야는 숙련된 자는 수직 스탠드 이동이 아닌 수평 스탠드 이동과 조합을 이룬 작업 롤의 축방향 조정에 의해 롤 통로가 압연기 중심선과 정렬되는 수평 롤 스탠드에도 동일한 방법론이 적용될 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명에 따른 압연기 작업 롤의 홈 정렬 방법에 따르면, 본 발명은 종래 기술에서와 같은 수동 홈 정렬을 할 필요가 없이 정확, 신속하고 반복 가능한 홈 정렬을 자동적으로 달성할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 각봉, 환봉 및 다른 유사한 긴 제품들이 롤 스탠드에 장착된 한 쌍의 작업 롤들 사이의 압연용 경로를 따라 인도되고, 상기 작업 롤들은 상기 롤 스탠드에 대해 축방향으로 조정 가능하고 다중 롤 통로들을 한정하는 협동하는 여러 쌍의 홈을 구비하며, 상기 롤 스탠드는 상기 경로에 대해 상기 작업 롤들의 축에 평행하게 대향 방향으로 이동 가능한 압연기에서, 선택된 롤 통로의 홈들을 서로에 대해 그리고 상기 경로와 정렬시키는 방법에 있어서,

   (a) 각 작업 롤에 대해서 작업 롤 상의 제1 기준 위치로부터 각 롤 홈의 중심까지의 축방향 거리를 나타내는 제1 데이터를 결정하는 단계와,

   (b) 각 작업 롤 상의 제1 기준 위치와 롤 스탠드 상의 제2 기준 위치 사이의 축방향 거리를 나타내는 제2 데이터를 결정하는 단계와,

   (c) 롤 통로들 중 선택된 롤 통로의 홈의 중심들이 서로에 대해 정렬되도록 상기 제2 기준 위치에 대해 작업 롤들 중 적어도 하나를 축방향으로 조정하는 단계와,

   (d) 고정된 제3 기준 위치에 대해 롤 스탠드를 이동시키고, 필요에 따라 롤 통로들 중 선택된 롤 통로를 상기 경로와 정렬된 상태로 위치시키도록 롤 스탠드에 대해 직렬인 작업 롤을 축방향으로 조정하는 단계와,

   (e) 단계 (c) 및 단계 (d)에 따라 작업 롤들에 대해 이루어진 축방향 조정을 나타내는 제3 데이터를 결정하는 단계와,

   (f) 단계(d)의 롤 스탠드 이동에 추종해서 제2 기준 위치와 제3 기준 위치 사이의 거리를 나타나는 제4 데이터를 결정하는 단계와,

   (g) 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 데이터를 기초로 해서, 필요에 따라 작업 롤들 중 적어도 하나를 축방향으로 조정하여 롤 통로들 중 다른 통로의 홈들은 압연기 통로선과 정렬시켜서 롤 스탠드에 대해 행해져야 할 이동을 나타내는 제5 데이터를 결정하는 단계와,

   (e) 롤 스탠드를 이동시키고 필요에 따라 상기 제5 데이터에 따라서 작업 롤들 중 적어도 하나의 작업 롤을 축방향으로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기준 위치는 롤 단부면인 것을 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 데이터는 상기 롤 스탠드에 있어서의 상수를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 단계 (a) 내지 단계 (c)는 상기 경로로부터 제거된 위치에서 수행되고, 단계 (d) 내지 단계 (h)는 상기 롤 스탠드가 상기 경로에 대해 작동 가능하게 위치되어 있는 동안에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 단계 (c)에 이어서 작업 롤들 간의 간극이 기지의 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.