KR100514799B1 - 냉연공정용 롤의 교체장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉연공정의 PCM 라인에 적용된 CPC(Centering Position Controll) 설비에 구비된 롤을 교체할 때 라인에서 통판중인 스트립(Strip)을 절단하지 않은체 롤을 인출 및 인입시킬 수 있도록 한 냉연공정용 롤의 교체장치에 관한 것으로,

즉, 라인에 통판중인 스트립을 밀어 내어 일시적으로 지지할 수 있는 지지롤과, 교체대상이 되는 롤을 들어올려 베어링부로부터 인출 및 인입되게 하는 리프터와, 인출된 롤을 설비의 외부로 꺼내고 새로운 롤을 인입위치로 진입되게 하는 트랜스퍼카, 하부측 롤을 전용으로 교체하기 위해 설치된 가변레일과, 교체될 롤을 상하부측으로 이동시킬 수 있도록 설치된 상하이동유닛으로 구성된 것이다.

Description

냉연공정용 롤의 교체장치{Exchange Apparatus of Roll For Cool Rolling Mill}

본 고안은 냉연공정용 롤의 교체장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉연공정의 PCM 라인에 적용된 CPC(Centering Position Controll) 설비에 구비된 롤을 교체할 때 라인에서 통판중인 스트립(Strip)을 절단하지 않은체 롤을 인출 및 인입시킬 수 있도록 한 냉연공정용 롤의 교체장치에 관한 것이다.

일반적으로, 냉연공정의 CPC 설비에서 사용되는 롤은 일정 시간동안 사용하는 과정에서 롤 표면에 발생되는 편마모와 손상 등을 이유로 중수리 또는 대수리로 구분하여 주기적으로 혹은 비주기적으로 새로운 롤로 교체하여 관리하고 있다.

도 1은 종래의 냉연공정의 CPC 설비에 구비된 롤을 교체하기 위한 준비상태 사시도로서, CPC 설비에 상하로 구비된 롤(R)은 각각의 무게가 약 500Kg 정도로서 롤을 교체하기 위해 작업자가 롤의 양쪽 끝에 형성된 네크(Neck) 부위에 로프를 걸어서 크레인(도시하지 않음)에 줄걸이를 한 후 인입출 시키게 되었다.

그러나 상부측 롤에 줄걸이 작업을 하는 위치가 지면에서 약 4~5m 위에 위치하게되어 작업자가 추락할 위험이 상존하였으며, 또한 롤(R)을 지지빔(1)의 베어링부(2)에서 분리하기 위해 고정볼트(3)를 분해시키는 과정에서도 추락으로 인한 재해에 무방비 상태에 노출되는 문제점이 있었다.

특히, 크레인에 와이어를 걸어서 롤을 인출 및 인입시킬 때 그 이동경로에 위치하는 스트립(S)이 장애물로 작용하게 되므로써 라인에 걸쳐있는 스트립의 폭방향을 절단하여 통로를 확보하여야 롤의 이동이 가능하였으나, 상기 스트립을 절단하는 과정에서도 작업자의 안전재해에 따른 위험은 물론 절단된 스트립의 상당부분이 라인을 재가동시킬 때 제품화가 될 수 없을 정도의 스크랩으로 처리되어 생산에 따른 수율이 급감하게 되는 문제점도 있었다.

또한, 롤의 교체작업후 라인의 구동을 재개하기 위해 절단된 선행스트립(S1)과 후행스트립(S2)을 아크용접으로 연결해야 됨으로써 준비작업에 많은 시간이 소요되었고, 라인이 재가동될 경우에도 스트립의 아크 용접부가 다음 공정인 TCM을 통과할 때 까지 저속으로 구동되어 정상적인 생산속도에 미달하였으며, 상기 아크 용접시에 발생되는 불꽃이 비산되면서 새로 교체된 롤에 접촉되어 표면손상을 야기하는 등의 결점도 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 CPC 설비의 롤을 교체할 때의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 냉연공정의 CPC 설비에 구비된 지지빔에 롤 전용의 교체장치를 설치하여 PCM 라인에 스트립이 통판중인 상태에서 스트립을 절취하지 않은체 롤을 안전하게 인출 및 인입시킬 수 있는 냉연공정용 롤의 교체장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 라인에 통판중인 스트립을 밀어 내어 일시적으로 지지할 수 있는 지지롤과, 교체대상이 되는 롤을 들어올려 베어링부로부터 인출 및 인입되게 하는 리프터와, 인출된 롤을 설비의 외부로 꺼내고 새로운 롤을 인입위치로 진입되게 하는 트랜스퍼카, 하부측 롤을 전용으로 교체하기 위해 설치된 가변레일과, 교체될 롤을 상하부측으로 이동시킬 수 있도록 설치된 상하이동유닛으로 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 냉연공정용 롤의 교체장치를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 냉연공정용 롤의 교체장치에 대한 전체구성도이고, 도 3은 본 발명의 교체장치에 구비된 스트립 유도용 지지롤의 설치상태 사시도로서, CPC 설비의 상부측 롤(R)에 유도되는 스트립(S)을 일시적으로 밀어내어주는 지지롤(100)은 수직으로 설치된 양측 지지빔(1)에 대해 X축으로 동작되는 양측 실린더(110)의 선단부에 고정되고, 상기 실린더(110)는 양측 지지빔(1)에 각각 평행한 Y축 상에서 궤도운동을 하게 설치된 체인(130)에 고정되어 지지빔(11)을 따라 슬라이딩되는 지지프라켓(120)에 안착되며, 상기 체인(130)이 궤도운동을 하도록 회전축이 되는 상부측 지점에는 구동력을 전달하는 모터(131)가 장착되어 있되 하부측 지점에는 PLG(131')가 장착되어 있다.

도 4는 본 발명의 실시예의 롤 인출 및 인입되게 하는 리프터장치를 나타낸 사시도로서, 상부롤(R)의 하부측 후방에서 데기하는 리프터(200)는 이동판(210)과 고정판(211)으로 구성되어 있되 이동판(210)의 상부에는 실린더(221)에 의해 레일(222)상에서 전후로 슬라이딩되는 리프터 카(220)가 설치되어 있다.

상기 리프터 카(220)의 상부에는 경사면을 갖는 쌔들(231)이 수직이동몸체(230)의 안착판(232)에 안착되어 있고, 상기 수직이동몸체(230)의 모서리 면에는 이탈 방지용 가이드바(233)와 상기 안착판(232)의 상,하 동작을 유도하는 유압실린더(234)로 구성된다.

상기 고정판(211)의 양 옆에는 지지빔(1)에 고정되는 고정대(213)가 형성되고 고정판(211)의 상부에는 상기 이동판(210)에 형성된 레일(222)에 연장되어 리프터 카(220)를 슬라이딩되게 유도한다.

도 5는 본 발명의 교체장치에 구비된 트랜스퍼카를 나타낸 사시도로서, 상기 리프터 카(220)에 의해 인출된 롤을 설비의 외부로 꺼내고 새로운 롤을 인입위치로 진입되게 하는 트랜스퍼카(300)는 이동프레임(310)과 고정프레임(311)를 따라 이동되게 설치되며, 상기 트랜스퍼카(300)는 레일상(312)을 슬라이딩 되는 슬라이더(320)의 위에 높이를 보상판(331)과 안착대(332)를 매개로 롤(R)이 놓이 도록 오목한 형상을 갖춘 새들(330)이 적층 설치되어 있다.

이때, 상기 트랜스퍼카(300)에 구비된 슬라이더(320)는 하나 더 병렬로 연결 하는 것이 롤(R)을 안정적으로 지지함에 있어서 바람직하다.

도 6은 본 발명의 실시예의 롤을 상하부측로 이동시키는 상하이동유닛을 나태낸 사시도로서, 교체될 롤을 상하부측으로 이동시킬 수 있도록 설치된 상하이동유닛(400)은 지지빔(1)과 평행하게 수직으로 설치되는 지주(410)에 그 길이방향을 따라 모터(421)의 구동에 의해 궤도운동되는 동력전달 체인(420)을 갖추고 있으며, 상기 모터(421)의 구동축과 상반되는 동력전달체인(420)의 타측 회전축에는 모터의 구동을 정역으로 바꿔주는 PLG (422)가 설치되어 있다.

상기 동력전달 체인(420)에는 지주(410)에서 슬라이딩 가능하게 설치되어 그 상하방향으로 이동되게 적어도 하나 이상의 이동지지구(430)의 일측이 고정되고, 각 이동지지구(430)에는 리프터 이동판(210)과 트랜스퍼카(300) 이동프레임(310)을 연결해주는 또 다른 지지대(440)가 위치하게 된다.

도 7e는 본 발명의 실시예의 하부측 롤을 전용으로 교체하기 위해 설치된 가변레일응 나타낸 사시도로서, 본 발명의 가변레일(500)은 양측 지지빔(1)에 고정된 힌지부(530)를 기점으로 각기 중앙부위가 분할된 상태에서 수평으로 만나도록 개폐되어 리프터 카(220)가 진행될 레일(511)을 갖춘 진입부(510)와 트랜스퍼카(300)가 진행될 레일(521)을 갖춘 이동부(520)가 일체로 형성되어 있다.

상기 가변레일(500)을 회전 가능하게 지지하는 힌지부(530)에는 모터(541)의 구동에 의해 궤도운동을 하는 체인(540)이 연결되어 하부측 롤(R)에 지지되는 스트립을 외측으로 벗어나도록 할 때 가변레일(500)에 구비된 진입부(510)와 이동부(520)를 개방시키되 롤(R)을 교체할 때는 다시 양측의 가변레일(500)에 구비된 진입부(510)와 이동부(520)를 수평상태로 이루어지도록 하여 리프터 카(220)와 트랜스퍼카(300)를 진입 및 동작 가능하도록 한 것이다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 고안의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

상부 롤(R)의 경우 센터라인이 정지하면, 센터라인을 조그하여 스트립(S)을 CPC 롤의 후방에 루핑(LOOPING)시켜 CPC 롤(R) 교체가 용이하게 한다.

스트립 지지롤(100)의 실린더(110)를 전진시키면 실린더 로드가 앞으로 나오고, 로드에 연결된 지지롤이 상부 롤과 간섭 없이 상승될 수 있도록 스트립을 앞으로 밀게되며, 전진동작이 완료되면 지지롤 상승용 모터(131)가 구동되어 지지롤(100)을 상부롤 위로 올려준다. 이때 체인(130) 하부의 PLG(131')가 카운트되어 자동으로 위치를 콘트롤 하게 된다.

지지롤(100)의 작동이 완료되면, 롤 리프트 카(220)가 진행되어 대기위치로 이동되고, 대기 포지션에 위치하면 리프터 실린더가 작동되어 수직형 쌔들(231)이 위로 올라가 롤(R)을 들어주게된다.

리프터(200)와 동시에 트랜스퍼카(300)의 실린더가 전진되어 끝지점 까지 진행되면, 상부롤(R)을 들고 있던 리프터 카가 전진되어 트랜스퍼카 상부에 위치 한 후 리프터용 실린더가 후진되어 상부롤을 트랜스퍼카 상부 쌔들에 안착시킨다.

리프터 카는 트랜스퍼카 분리형 레일을 이용 안전하게 진행되며, 상부롤을 트랜스퍼카에 안착시키면, 리프터 카 실린더가 후진되어 리프터 카를 원래의 위치로 환원 시킨다. 리프터 카가 후진되면 트랜스퍼카가 상부에 롤(R)을 안착시킨 상태로 실린더가 후진되어 롤이 스트립위치에서 빠져나오게 된다.

상부 롤의 취외는 상위의 순서로 작동되며 롤 취부는 이하 역순으로 실시한다.

또한 하부롤의 취외 순서는 하부롤 레일을 개방시켜서 스트립 조그시 스트립이 바닥까지 쳐지도록 하는데, 하부롤의 분리는 분리형으로 설치된 각각의 구동 모터에 의해 작동되며, 기존의 지지빔에 간섭되어 90도로 완전히 개방되지는 못하지만 스트립 조그에는 간섭되지 않으므로, 스트립 조그 이후 하부레일이 닫힐 때 작업자가 확인하도록 한다.

스트립이 하부레일 아래에 위치하면, 하부레일을 닫히게하고,리프로카와 트랜스퍼카 이동용 유니트를 하강시켜서 하부 레일에 위치하는데, 이동용 유니트는 체인에 부착된 PLG에 의해 자동으로 위치가 콘트롤 된다.

상부 롤 교체시 사용한 리프터 카와 트랜스퍼카가 하부레일에 위치하면 하부롤의 교체가 시작되는데, 하부롤의 교체는 상부롤 교체 순서와 이하 동일하게 이루어 진다.

하부롤 교체가 완료되면 하부롤 레일을 다시 OPEN시킨후 스트립을 BACK 조그 시켜서 스트립이 하부롤에 닿게 한후 하부롤 레일을 CLOSE시켜 CPC 롤 교체 작업을 완료하게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 고소의 위치에 설치된 CPC 롤 교환시 롤을 인출하기 위해 스트립을 절판함으로써 스크랩이 발생되고 작업 완료후에는 이를 다시 ARC 용접하여 연결해야 하는등 시간적인 소요가 발생하며 또한 작업자가 상기 작업을 위해 고소에서 화기 작업을 해야하는 등의 안전상의 문제점을 해결하는 실용상의 효과가 얻어지게 된다.

도 1은 종래의 냉연공정의 CPC 설비에 구비된 롤을 교체하기 위한 준비상태 사시도,

도 2는 본 발명의 냉연공정용 롤의 교체장치에 대한 전체구성도,

도 3은 본 발명의 교체장치에 구비된 스트립 유도용 지지롤의 설치상태 사시도,

도 4는 본 발명의 실시예의 롤 인출 및 인입되게 하는 리프터장치를 나타낸 사시도,

도 5는 본 발명의 교체장치에 구비된 트랜스퍼카를 나타낸 사시도,

도 6은 본 발명의 실시예의 롤을 상하부측로 이동시키는 상하이동유닛을 나태낸 사시도,

도 7a 내지 7e는 본 발명의 냉연공정용 롤의 교체장치의 각 과정을 순차적으로 나타낸 작동상태 구성도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 지지빔 R : 롤

100 : 지지롤 110 :실린더

130 : 체인 131 : 모터

131' : PLG 200 : 리프터

210 : 이동판 211 : 고정판

220 : 리프터 카 230 : 수직이동몸체

300 : 트랜스퍼카 400 : 상하이동유닛

500 : 가변레일

Claims (6)

1. 냉연공정의 PCM 라인의 CPC 롤(R)에 통판중인 스트립(S)을 밀어 내어 일시적으로 지지할 수 있는 지지롤(100)과, 상기 교체대상이 되는 롤(R)을 들어올려 베어링부로부터 인출 및 인입되게 하는 리프터(200)와, 인출된 롤(R)을 설비의 외부로 꺼내고 새로운 롤을 인입위치로 진입되게 하는 트랜스퍼카(300)와, CPC의 하부측 롤(R)을 전용으로 교체하기 위해 설치된 가변레일(500)과, 교체될 롤(R)을 상하부측으로 이동시킬 수 있도록 설치된 상하이동유닛(400)을 포함한 구성을 특징으로 하는 냉연공정용 롤의 교체장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 지지롤(100)은 수직으로 설치된 양측 지지빔(1)에 대해 X축으로 동작되는 양측 실린더(110)의 선단부에 고정되고, 상기 실린더(110)는 양측 지지빔(1)에 각각 평행한 Y축 상에서 궤도운동을 하게 설치된 체인(130)에 고정되어 지지빔(11)을 따라 슬라이딩되는 지지프라켓(120)에 안착되며, 상기 체인(130)이 궤도운동을 하도록 회전축이 되는 상부측 지점에는 구동력을 전달하는 모터(131)가 장착되어 있되 하부측 지점에는 PLG(131')가 장착된 것을 특징으로 하는 냉연공정용 롤의 교체장치.
3. 제 1 또는 제 2항에 있어서, 상기 상부롤(R)의 하부측 후방에서 대기하는 리프터(200)는 이동판(210)과 고정판(211)으로 구성되어 있되 이동판(210)의 상부에는 실린더(221)에 의해 레일(222)상에서 전후로 슬라이딩되는 리프터 카(220)가 설치되고, 이 리프터 카의 상부에는 경사면을 갖는 쌔들(231)이 수직이동몸체(230)의 안착판(232)에 안착되며, 상기 수직이동몸체(230)의 모서리 면에는 이탈 방지용 가이드바(233)와 상기 안착판(232)의 상,하 동작을 유도하는 유압실린더(234)로 구성된 것을 특징으로 하는 냉연공정용 롤의 교체장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 트랜스퍼카(300)는 이동프레임(310)과 고정프레임(311)를 따라 이동되게 설치되며, 상기 트랜스퍼카(300)는 레일상(312)을 슬라이딩 되는 슬라이더(320)의 위에 높이를 보상판(331)과 안착대(332)를 매개로 롤(R)이 놓이 도록 오목한 형상을 갖춘 새들(330)이 적층 설치된 것을 특징으로 하는 냉연공정용 롤의 교체장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 상하이동유닛(400)은 지지빔(1)과 평행하게 수직으로 설치되는 지주(410)에 그 길이방향을 따라 모터(421)의 구동에 의해 궤도운동되는 동력전달 체인(420)을 갖추고 있으며, 상기 모터(421)의 구동축과 상반되는 동력전달체인(420)의 타측 회전축에는 모터의 구동을 정역으로 바꿔주는 PLG (422)가 설치되며, 상기 동력전달 체인(420)에는 지주(410)에서 슬라이딩 가능하게 설치되어 그 상하방향으로 이동되게 적어도 하나 이상의 이동지지구(430)의 일측이 고정되고, 각 이동지지구(430)에는 리프터 이동판(210)과 트랜스퍼카(300) 이동프레임(310)을 연결해주는 또 다른 지지대(440)가 위치하게 된 것을 특징으로 하는 냉연공정용 롤의 교체장치.
6. 제 1항에 있어서, 가변레일(500)은 양측 지지빔(1)에 고정된 힌지부(530)를 기점으로 각기 중앙부위가 분할된 상태에서 수평으로 만나도록 개폐되어 리프터 카(220)가 진행될 레일(511)을 갖춘 진입부(510)와 트랜스퍼카(300)가 진행될 레일(521)을 갖춘 이동부(520)가 일체로 형성되고, 상기 가변레일(500)을 회전 가능하게 지지하는 힌지부(530)에는 모터(541)의 구동에 의해 궤도운동을 하는 체인(540)이 연결된 구성을 특징으로 하는 냉연공정용 롤의 교체장치.