KR100276288B1 - 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선재를 압연하는 제조공정에서 입구가이드의 작동상태를 항상 감시할 수 있는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 선재압연 스탠드의 입구가이드에 갖춰진 롤러의 회전수를 측정하여 입구 가이드의 작동상태를 용이하게 파악할수 있도록 개선된 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치에 관한 것이다.

본 발명은 롤러의 일측면에 각각 부착된 돌기를 사이에 두고 좌우측으로 투광부와 수광부가 위치되어 롤러의 회전시 돌기가 투광기와 수광기 사이의 빛을 차단하면 이를 검출하여 전기적신호를 송출하는 센서부;상기 센서부를 케이싱에 부착하기 위하여 케이싱에 고정되는 지지판을 갖추고, 상기 지지판의 하방으로 복수개의 센서 홀더봉이 연장되는 센서 고정대;및, 상기 센서부의 투광부와 수광부에 제어장치를 통하여 전기적으로 연결되어 센서부의 전기적신호를 수신받고, 이를 롤러의 회전수로 변환시켜 모니터상에 출력하며, 롤러의 실제 회전수와 목표기준값의 차이가 일정한 설정치를 벗어나는 경우에는 작업자에게 경고신호를 발신하는 컴퓨터;를 포함하는 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치를 제공한다.

Description

선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치

본 발명은 선재를 압연하는 제조공정에서 입구가이드의 작동상태를 항상 감시할 수 있는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 선재압연 스탠드의 입구가이드에 갖춰진 롤러의 회전수를 측정하여 입구 가이드의 작동상태를 용이하게 파악할수 있도록 개선된 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치에 관한 것이다.

일반적으로 선재의 연속압연시에 소재의 유도장치로서 입구가이드와 출구가이드가 사용된다. 이중에서 입구 가이드는 압연재를 롤 에 정확하게 안내하기 위한 것으로서 마찰식과 롤러식이 있다. 그리고, 고급의 품질이 요구되는 압연기의 입구 가이드(100)는 롤러식으로서 이는 소재(105)가 한쌍의 마주한 롤러(110)를 통과하는 것으로서 소재(105)가 마름모나 타원형인 경우, 제 1도의 b)도에 도시된 바와 같이 소재(105)가 한쪽으로 비틀려서 치우치는 현상이 발생하기 때문에 그 역할이 중요하다.

한편, 압연속도가 비교적 빨라지는 중간사상압연 이후에는 커버를 씌운 상태에서 작업이 이루어지기 때문에 작동상태가 정상인지 아닌지를 확인할수 있는 방법이 없으며, 작업자가 이를 육안으로 관찰한다 하더라도 조업자가 계속적으로 많은 수의 가이드 롤러(110)를 동시에 감시한다는 것은 불가능한 일이다.

만일 작업자의 육안 관찰로서 소재(105)의 표면이나 형상에 문제가 있는 경우는, 압연작업을 일단 정지시켜 각 스탠드의 롤 및 가이드(100)상태를 점검하는 방법이 이용되고 있다. 이러한 경우, 이상이 발생하였는지의 여부를 정확하게 감지하기가 힘들고, 이상이 발생한 시점에서 감지 까지 많은 시간이 소요되어 다량의 불량제품이 발생하는 문제점이 있다. 또한 어느 장소에서 이상이 발생하였는지의 여부를 알수 없기 때문에 점검을 통한 조치에도 많은 시간이 소요되는 문제점을 갖는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 선재용 롤러식 입구가이드에 착탈이 가능한 센서 지지대로서 센서를 설치하여 좌우롤러의 회전신호를 계측하고, 이러한 회전신호를 롤러의 회전수로 변환하여 컴퓨터의 모니터상에서 그 작동상태를 상시 비교관찰할수 있도록 함으로서 입구가이드의 이상여부를 신속히 감지하고 이를 조치함으로서 제품의 불량율을 감소시키고 작업성 및 생산성을 향상시키도록 개선된 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치를 제공하고자 하는 것이다.

도1의 a) 및 b)는 가이드 롤러에 의한 소재 유도방식을 도시한 단면도.

도2는 일반적인 롤러석 입구가이드를 도시한 사시도.

도3의 a) 및 b)는 본 발명에 따른 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치의 동작원리를 나타낸 설명도.

도4는 본 발명에 따른 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치에 갖춰진 착탈식 센서지지대의 구성도.

도5는 본 발명의 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치를 전체적으로 도시한 구성도.

도6은 본 발명에 의한 컴퓨터 모니터 감시용 화면의 구성도.

도7은 본 발명을 적용한 시뮬레이터에서의 측정예를 도시한 그래프도.

도8은 본 발명을 현장 실조업에 적용한 측정예를 도시한 그래프도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 센서부 30 : 센서 고정대

50 : 제어장치 60 : 컴퓨터

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 중공형 케이싱의 일측으로 소재가 유입되는 인써트가 장착되고, 상기 케이싱의 반대측으로는 한쌍의 대칭형 좌,우롤러가 홀더상에 회전가능하도록 장착되며, 상기 롤러사이를 소재가 고속으로 진행하는 선재 압연기용 입구가이드에 있어서, 상기 롤러의 일측면에 각각 부착된 돌기를 사이에 두고 좌우측으로 투광부와 수광부가 위치되어 롤러의 회전시 돌기가 투광기와 수광기 사이의 빛을 차단하면 이를 검출하여 전기적신호를 송출하는 센서부; 상기 센서부를 케이싱에 부착하기 위하여 케이싱에 고정되는 지지판을 갖추고, 상기 지지판의 하방으로 복수개의 센서 홀더봉이 연장되는 센서 고정대; 및, 상기 센서부의 투광부와 수광부에 제어장치를 통하여 전기적으로 연결되어 센서부의 전기적신호를 수신받고, 이를 롤러의 회전수로 변환시커 모니터상에 출력하며, 롤러의 실제 회전수와 목표기준값의 차이가 일정한 설정치를 벗어나는 경우에는 작업자에게 경고신호를 발신하는 컴퓨터;를 포함함을 특징으로 하는 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치(1)는 제 5도에 전체적으로 도시된 바와 같이, 입구가이드(100)의 좌우롤러(110)의 회전수를 측정하는 센서부(10)와 이를 장착한 고정대(30) 및, 상기 센서부(10)에 전기적으로 연결되는 제어장치(50)와 컴퓨터(60)를 갖는다. 상기 장치(1)는 센서부(10)와 고정대(30)가 입구가이드(100)상에 장착되는 바, 상기 입구가이드(100)는 제2도에 도시된 바와 같이, 중공형 케이싱(120)의 일측으로 소재(105)가 유입되는 인써트(122)가 장착되고, 상기 케이싱(120)의 반대측으로는 한쌍의 대칭형 좌,우롤러(110)가 흘더(130)상에 회전가능하도록 장착되며, 상기 롤러(110)사이를 소재(105)가 고속으로 진행하는 것이다. 이러한 구성의 입구가이드(100)에는 제3도의 a)도 및 b)도에 도시된 바와 같이 각각의 롤러(110)의 측면에 돌기(12)가 형성되고, 상기 돌기(12)의 양측으로 센서부(10)의 투광부(13a)와 수광부(13b)가 고정대(30)상에 장착되는 구조를 갖는 것이다.

상기 고정대(30)는 제4도에 도시된 바와 같이 케이싱(120)에 투광부(13a)와 수광부(13b)를 각각 부착할수 있는 것으로서 상기 센서부(10)를 케이싱(120)에 부착하기 위하여 케이싱(120)에 고정되는 지지판(32)을 갖추고, 상기 지지판(32)의 하방으로 복수개의 센서 홀더봉(35)이 연장되어 각각의 홀더봉(35)하단에 투광부(13a)와 수광부(13b)가 장착되는 것이다.

한편, 상기 센서부(10)의 투,수광부(13a)(13b)에는 전기적으로 제어장치(50)가 연결되고, 상기 제어장치(50)에는 모니터(62)를 갖는 컴퓨터(60)가 장착되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치(1)는 입구가이드(100)의 좌우롤러(110)가 회전하면 롤러(110)에 각각 부착된 돌기(12)가 회전하면서 제3도에 도시된 바와 같이 센서부(10)의 투광부(13a)에서 수광부(13b)로 향하는 빛을 차단하면서 회전되어 센서부(10)의 수광부(13b)에서 ON/OFF의 전기적인 신호가 제어장치(50)를 통하여 컴퓨터(60)로 입력된다. 이러한 센서부(10)의 전기적인 신호는 컴퓨터(60)내부의 프로그램을 통하여 초당(또는 분당)회전수로 변환되고 컴퓨터(60)의 모니터(62)상에 화면으로 출력되는 것이다.

이와 같은 과정에서 작업자는 각각의 입구 가이드(100)의 정상상태에 대한 롤러(110)의 회전수범위와, 실제 롤러(110)의 회전수를 비교하여 그 차이값을 임의로 설정할수 있도록 프로그램상에 입력하여 이들 설정값을 벗어나는 이상상태가 입구가이드(100)측에서 발생되면 컴퓨터(60)가 경보음을 발신하도록 하고, 모니터(62)의 화면상에서 해당위치의 램프를 점멸시키도록 구성할수 있는 것이다. 따라서, 작업자는 센서부(10)가 설치된 가이드(100)의 이상여부뿐만이 아니라 이상발생위치와 상태까지도 한눈에 손쉽게 파악할수 있음으로서 신속하고 적절한 조치를 취할수 있는 것이다.

한편, 감시가 필요한 가이드(100)의 수량은 현장의 작업여건에 맞게 작업자가 조정할수 있으며, 이에 따라 감시용화면도 쉽게 수정할수 있는 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 작용효과를 보다 상세히 설명한다. 제 7도는 입구가이드(100)의 롤러(110)에 장착된 돌기(12)를 계측하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있도록 실험장치를 설계,제작하고 이를 이용하여 측정한 결과의 일예를 도시하고 있다. 이는 각각의 모터에 의하여 구동되는 2개의 원판을 동시에 초당 약 750개의 돌기(12)가 통과하도록 회전시킨 상태에서 한개의 원판은 초당 1,000회의 돌기(12)가 통과하도록 속도를 증가시킨 경우의 측정결과(S1)를 도시하고, 다른 하나는 초당 500회 정도로 돌기(12)가 회전되는 경우의 측정결과(S2)를 도시하고 있다. 양측 모두 실제 돌기(12)가 회전된 횟수와 측정결과가 잘 일치하는 것을 알수 있으며, 정상작동범위(상한 1,000Hz, 하한 500Hz)를 벗어난 상태에서는 경고등(64)에 불이 켜지지만, 정상작동범위에서는 경고등(64)에 불이 켜지지 않는 것이다.

그리고, 제8도는 현장의 실제 조업라인에서 본 발명을 이용한 측정결과를 나타낸 것으로서 소재(105)의 통과속도가 49m/sec 이고, 좌우 롤러(110)의 직경이 43mm인 경우를 나타낸 것이다. 좌우롤러(110) 모두 이론적 최대회전수가 360Hz와 근사한 300 내지 330Hz의 회전수로 작동하는 것이 계측되었으며, 이는 설정값으로 주어진 상,하한치(상한 360Hz, 하한 200Hz)를 벗어나지 않는 정상적인 작동상태를 나타내고 있으며, 좌우롤러(110)의 회전수가 거의 동일함으로서 통과하는 소재(105)는 좌우롤러(110)의 중심으로 정확하게 일치되어 양측롤러에 균일하게 접촉하는 정상작동상태임을 알수 있는 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 각 스탠드의 입구가이드(100)에서 롤러(110)의 회전수를 측정하게 되면, 그 회전상태, 이상 발생여부, 발생위치 등을 즉시 판단할수 있음으로서 이에 따른 점검 및 조치를 신속하게 취할 수가 있는 것이다. 따라서, 입구가이드(100)의 불량에 기인하는 제품의 품질저하를 방지할수 있으며 이상발생이 검지되면 즉시 이를 보수함으로서 소재(105)의 품질불량을 사전에 예방할수 있는 것이다. 또한, 계속적인 데이터의 수집을 통하여 각 스탠드별입구가이드(100)의 적절한 관리 방안,즉 좌우롤러(110)의 적정한 간격설정 및,적당한 입구가이드(100)의 교체주기 등을 설정하는데에도 활용할수 있음으로서 작업성 및 생산성을 향상시킬수가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 중공형 케이싱(120)의 일측으로 소재가 유입되는 인써트(105)가 장착되고, 상기 케이싱(120)의 반대측으로는 한쌍의 대칭형 좌,우롤러(110)가 홀더(130)상에 회전가능하도록 장착되며, 상기 롤러(110)사이를 소재(105)가 고속으로 진행하는 선재 압연기용 입구가이드에 있어서, 상기 롤러(110)의 일측면에 각각 부착된 돌기(12)를 사이에 두고 좌우측으로 투광부(13a)와 수광부(13b)가 위치되어 롤러(110)의 회전시 돌기(12)가 투광부(13a)와 수광부(13b) 사이의 빛을 차단하면 이를 검출하여 전기적신호를 송출하는 센서부(10); 상기 센서부(10)를 케이싱(120)에 부착하기 위하여 케이싱(120)에 고정되는 지지판(32)을 갖추고, 상기 지지판(32)의 하방으로 복수개의 센서 홀더봉(35)이 연장되는 센서 고정대(30); 및, 상기 센서부(10)의 투광부(13a)와 수광부(13b)에 제어장치(50)를 통하여 전기적으로 연결되어 센서부(10)의 전기적신호를 수신받고, 이를 롤러(110)의 회전수로 변환시켜 모니터(62)상에 출력하며, 롤러(110)의 실제 회전수와 목표기준값의 차이가 일정한 설정치를 벗어나는 경우에는 작업자에게 경고신호를 발신하는 컴퓨터(60);를 포함함을 특징으로 하는 선재압연용 롤러식 입구가이드의 감시장치.