KR100660219B1 - 자동조심형 바 센터링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열간 조압연 바를 미리 설정된 경로를 따라 진행하도록 안내하는 바 센터링 장치에 관한 것으로, 바가 이동하는 경로의 양측 상부에 위치되는 롤러이송헤더(30)와, 롤러이송헤더(30)에 회전 가능하게 장착되며 바의 길이방향을 따라 긴 길이를 갖도록 형성된 가이딩암(50)과, 바가 이동하는 경로 쪽으로 일부가 돌출된 상태를 유지하면서 가이딩암(50)에 회전 가능하게 장착된 메인롤러(40)와, 롤러이송헤더(30)에 장착되고 가이딩암(50)과 평행하게 설치되는 컨트롤암(60)과, 가이딩암(50) 쪽으로 전후진되도록 컨트롤암(60)의 양측에 각각 설치되는 공압피스톤(70)과, 공압피스톤(70)에 공압을 제공하도록 설치되는 공압컨트롤박스(80)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

열간, 조압연, 캠버, 센터링, 롤러

Description

자동조심형 바 센터링 장치{Self-aligning type centering apparatus of bar}

도1은 본 발명에 따른 자동조심형 바 센터링 장치가 도시된 평면도;

도2는 도1의 측면도;

도3은 본 발명의 작용 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

B : 바 10 : 베이스

12 : 지지컬럼 14 : 가이딩브릿지

20 : 슬라이더 30 : 롤러이송헤더

32 : 회전지지축 34 : 가이딩힌지베어링

40 : 메인롤러 50 : 가이딩암

52 : 서브롤러 54a, 54b : 홈

60 : 컨트롤암 62 : 컨트롤힌지베어링

64 : 회전감쇄기 70 : 공압피스톤

80 : 공압컨트롤박스 82 : 탄성스프링

84 : 댐퍼

본 발명은 자동조심형 바 센터링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열간 조압연 공정에서 바의 캠버를 저감시키도록 사용되는 자동조심형 바 센터링 장치에 관한 것이다.

일반적으로 열간 조압연 공정에서 바의 캠버를 저감시키는 일은 매우 중요하며, 이 캠버는 소재의 비대칭 압연에서 비롯된 바의 좌우 휨 현상이다.

캠버를 일으키는 원인은 여러 가지로 알려져 있으며, 대표적인 원인은 바가 압연기에서 오프센터(Off-Center) 상태로 취입되는 것이다.

따라서, 바의 캠버를 저감시키려면 바가 압연기에서 오프센터 상태로 취입되지 않도록 바를 이동 경로의 중심 쪽으로 안내하는 장치가 필수적으로 요구된다.

바가 설정된 이동 경로의 중심에서 진행하도록 안내하는 장치는 여러 형태의 것이 알려져 있으며, 한 쌍의 긴 프레임을 바 측면에 밀착시키거나 두 쌍의 롤러를 바의 좌우에 밀착시켜 바를 이동 경로의 중심 쪽으로 안내하는 센터링 방식이 널리 이용된다.

그러나, 이러한 종래의 바 센터링 방식은 다음과 같은 문제점을 갖는다.

먼저, 긴 프레임을 이용하는 방식은 바가 프레임에 끼어 진행하지 못하는 경우가 종종 발생되는 문제점을 가지며, 이는 바의 선단부에 형성된 캠버에 기인하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 긴 프레임을 이용하는 방식으로 바 센터링을 수행하 는 경우 대개 프레임과 바 사이의 갭량을 크게 설정하는데, 이렇게 프레임과 바 사이의 갭량을 크게 하면 센터링이 제대로 이루어지지 않아 센터링 효과가 크지 않은 문제점을 발생시킨다.

다음, 두 쌍의 롤러를 이용하는 방식은 바의 선단부에 형성된 캠버량이 큰 경우 진행되는 바가 롤러를 타격하여 롤러가 파손되거나 설비에서 이탈되는 문제점을 갖는다. 게다가, 롤러를 이용하여 센터링을 하는 경우 두 쌍 이상의 스탠드가 동기화되는 구조를 가져야 하며, 이는 설비를 복잡하게 하여 유지 및 보수가 곤란할뿐더러 경제적인 측면에서도 바람직하지 못하다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 프레임과 롤러가 조합된 단독 스탠드 구조로 바의 센터링을 효과적으로 수행할 수 있는 자동조심형 바 센터링 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은 열간 조압연 바를 미리 설정된 경로를 따라 진행하도록 안내하는 바 센터링 장치에 있어서, 상기 바가 이동하는 경로의 양측 상부에 위치되는 롤러이송헤더와, 상기 롤러이송헤더에 회전 가능하게 장착되며 상기 바의 길이방향을 따라 긴 길이를 갖도록 형성된 가이딩암과, 상기 바가 이동하는 경로 쪽으로 일부가 돌출된 상태를 유지하면서 상 기 가이딩암에 회전 가능하게 장착된 메인롤러와, 상기 롤러이송헤더에 장착되고 상기 가이딩암과 평행하게 설치되는 컨트롤암과, 상기 가이딩암 쪽으로 전후진되도록 상기 컨트롤암의 양측에 각각 설치되는 공압피스톤과, 상기 공압피스톤에 공압을 제공하도록 설치되는 공압컨트롤박스를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동조심형 바 센터링 장치를 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도1은 본 발명에 따른 자동조심형 바 센터링 장치가 도시된 평면도이며, 도2는 도1의 측면도이다.

바(B)가 이동하는 경로의 중심은 화살표(A)로 나타낸 위치에 있어야 하며, 본 발명의 바 센터링 장치는 이러한 바(B)의 이동 경로에 대해 좌우 대칭되는 구조를 갖는다.

바(B)의 이동 경로에 대한 좌우의 바닥에 베이스(10)가 고정 설치된다.

상기 베이스(10)의 상부에 지지컬럼(12)이 고정되며, 이 지지컬럼(12)은 수직한 상부 방향으로 일정 길이를 갖도록 연장된다.

그리고, 상기 지지컬럼(12)의 상단에는 바(B)가 이동하는 경로에 대하여 수직한 수평 방향으로 긴 길이를 갖도록 가이딩 브릿지(14)가 고정 설치된다.

상기 가이딩 브릿지(14)에는 2개의 슬라이더(20)가 장착되며, 이 슬라이더(20)는 각각 가이딩 브릿지(14)를 따라 미끄럼 이동되도록 설치된다. 이때, 상기 슬라이더(20)는 가이딩 브릿지(14)를 중심으로 회전하지는 않아야 하며, 이러한 구성은 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 가이딩 브릿지(14)는 사각단면을 가지며, 상기 슬라이더(20)는 가이딩 브릿지(14)가 수용되는 사각단면의 관통구멍(미도시됨)을 가짐으로써 상대 회전이 방지되는 구성을 갖는다.

상기 슬라이더(20)는 미리 설정된 위치에 고정되거나, 미도시된 실린더 등의 기구에 의해 가이딩 브릿지(14)를 따라 미끄럼 이동되는 구조를 갖추어 그 위치가 필요에 따라 조절될 수 있다.

그리고, 상기 슬라이더(20)는 바(B)가 이동하는 경로의 좌, 우측 상부에 위치되며, 이 슬라이더(20)의 하부에는 롤러이송헤더(30)가 장착된다.

상기 롤러이송헤더(30)의 하부에는 회전지지축(32)이 수직한 하부 방향으로 길게 형성되며, 상기 회전지지축(32)에는 메인롤러(40)와 가이딩 암(50)이 가이딩 힌지베어링(34)을 매개로 회전 가능하게 장착된다.

상기 가이딩 암(50)은 바(B)의 이동 경로를 따라 긴 길이를 갖도록 형성되며, 이 가이딩 암(50)에는 여러 개의 서브롤러(52)가 공회전 가능하게 장착된다.

이때, 상기 메인롤러(40), 가이딩 암(50) 및 이 가이딩 암(50)에 설치된 서브롤러(52)는 모두 바(B)의 좌, 우측에 위치되도록 각각의 높이가 설정된다.

이러한 구성의 일례로서 가이딩 암(50)에 메인롤러(40)와 서브롤러(52)가 수용되는 홈(54a)(54b)을 형성하고 그 홈(54a)(54b)에 메인롤러(40)와 서브롤러(52)를 위치시킨다.

그리고, 상기 메인롤러(40)와 서브롤러(52)의 각각은 가이딩 암(50)에서 바 (B)가 이동하는 경로 쪽으로 약간 돌출되게 설치된다.

상기 서브롤러(52)는 메인롤러(40)를 기준으로 하는 바(B)의 이동 경로에 대한 전방 및 후방 쪽에 동일한 개수로 설치되는 것이 바람직하며, 이는 바(B)의 이동 경로가 도1의 좌측에서 우측으로 또는 우측에서 좌측으로 진행하는 경우에 효과적이다.

상기 롤러이송헤더(30)의 하부에는 컨트롤 암(60)이 설치되며, 이 컨트롤 암(60)은 바(B)의 이동 경로를 따라 일정 길이를 갖도록 길게 형성된다. 이러한 컨트롤 암(60)은 바(B)의 이동 경로에 대하여 가이딩 암(50) 보다 더 먼 쪽에 배치된다.

상기 컨트롤 암(60)은 컨트롤 힌지베어링(62)과 회전 감쇠기(64)를 매개로 회전 가능하게 설치되며, 상기 회전 감쇠기(64)는 컨트롤 암(60)이 충격에 의해 미리 결정된 위치에서 회전되는 경우 그 충격을 완화시키는 기능과 컨트롤 암(60)을 미리 결정된 위치로 복귀시키는 기능을 갖는 통상의 구성이면 족하다.

그리고, 상기 컨트롤 암(60)의 양측에는 공압피스톤(70)이 가이딩 암(50) 쪽으로 작동되도록 설치되며, 이 공압피스톤(70)은 컨트롤 암(60)에 설치되는 공압컨트롤박스(80)에 의해 전, 후진 동작에 제어된다.

상기 공압컨트롤박스(80)는 공압피스톤(70)을 미리 설정된 위치로 복귀시키는 탄성스프링(82)과, 공압피스톤(70)에 가해지는 충격을 흡수하기 위한 댐퍼(84)를 갖는다.

또한, 본 발명의 장치는 바(B)의 선단부 위치를 감지하여 공압컨트롤박스 (80)에 의한 공압피스톤(70)의 제어를 위한 신호를 제공하는 미도시된 센서를 가질 수 있으며, 필요에 의해 작업자가 바(B)의 선단부 위치를 육안으로 관찰하여 공압컨트롤박스(80)를 수작업으로 조작함에 의해 공압피스톤(70)을 전, 후진시킬 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명한다.

도3은 본 발명의 작용 설명도로서, 바(B)가 본 발명의 장치로 진입하여 통과하는 위치를 순차적으로 P1, P2, P3, P4로 나타낸다.

바(B)의 선단부가 본 발명의 장치로 진입하기 전의 위치(P1)에 도달하면, 바(B)의 선단부에 가까이 위치된 부위가 서로 멀어지고 반대쪽 부위가 서로 가까워지도록 가이드 암(50)이 회전된다(도면에서 실선으로 나타냄).

물론, 이러한 가이드 암(50)의 회전은 공압컨트롤박스(80)의 제어에 의한 공압피스톤(70)의 전, 후진에 의해 이루어진다. 이때, 공압피스톤(70)은 바(B)의 선단부로부터 멀리 떨어져 위치된 것만 작동될 수 있다.

이렇게 바(B)가 진입하는 부위의 가이드 암(50)이 서로 멀어지도록 회전시키는 이유는 바(B) 선단부에 형성된 캠버에 의해 메인롤러(40)가 타격을 받아 손상되는 것을 최소화하고 또한 바(B)가 미리 설정된 경로의 중심으로부터 최대한 떨어져 이동하는 경우에도 바 센터링이 용이하게 이루어지도록 하기 위함이다.

이때, 가이드 암(50)의 회전 정도가 클수록 바 선단부의 과대 캠버량에 의한 위험요소를 줄일 수 있으며, 캠버에 의해 바(B)의 선단부가 가이드 암(50)을 타격 하더라도 공압피스톤(70)을 통해 전달되는 충격이 댐퍼(84)에 의해 흡수되며 또한 회전감쇄기(64)에 의해 흡수되어 설비의 파손이 방지된다. 게다가, 공압피스톤(70)을 작동시키는 공기가 압축성 유체이므로 충격을 흡수하는데 매우 효과적이다.

계속하여, 바(B)의 선단부가 위치 P2, P3, P4를 순차적으로 통과하여 본 발명의 장치를 벗어나면 공압피스톤(70)에 공급된 공압이 제거되며, 공압피스톤(70)은 탄성스프링(82)의 복원력에 의해 최초의 위치로 복귀된다(도면에서 점선으로 나타냄).

따라서, 가이드 암(50)도 원래의 위치로 복귀하여 서로 평행한 위치에서 바 센터링을 수행한다.

이때, 위치 P1 쪽 공압피스톤(70)에 공압을 제공하여 그 공압피스톤(70)을 약간 전진시키면 그 부위의 서브롤러(52)가 바(B)의 측면 쪽으로 전진하여 바(B)를 지지함으로써 바 센터링을 수행하도록 할 수 있다.

물론, 바(B)의 진행방향이 역 방향인 경우 위에서 그 바(B)의 진행방향 쪽 부위가 서로 멀어지도록 가이드 암(50)을 회전시켜 바 센터링을 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동조심형 바 센터링 장치에 의하면, 바의 양측에 회전 가능하게 설치된 가이드 암과, 이 가이드 암에 회전 가능하게 설치된 메인 및 서브롤러에 의해 바 센터링을 수행함으로써 바의 캠버에 의한 설비 파손을 방지하면서 바 센터링이 이루어지는 우수한 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 열간 조압연 바를 미리 설정된 경로를 따라 진행하도록 안내하는 바 센터링 장치에 있어서,

   상기 바가 이동하는 경로의 양측 상부에 위치되는 롤러이송헤더(30)와,

   상기 롤러이송헤더(30)에 회전 가능하게 장착되며 상기 바의 길이방향을 따라 긴 길이를 갖도록 형성된 가이딩암(50)과,

   상기 바가 이동하는 경로 쪽으로 일부가 돌출된 상태를 유지하면서 상기 가이딩암(50)에 회전 가능하게 장착된 메인롤러(40)와,

   상기 롤러이송헤더(30)에 장착되고 상기 가이딩암(50)과 평행하게 설치되는 컨트롤암(60)과,

   상기 가이딩암(50) 쪽으로 전후진되도록 상기 컨트롤암(60)의 양측에 각각 설치되는 공압피스톤(70)과,

   상기 공압피스톤(70)에 공압을 제공하도록 설치되는 공압컨트롤박스(80)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동조심형 바 센터링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 공압피스톤(70)은 미리 설정된 위치에서 유지되도록 탄성력을 제공하는 탄성스프링(82)과, 충격흡수를 위한 댐퍼(84)에 연결됨을 특징으로 하는 자동조심형 바 센터링 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤암(60)은 회전 충격을 감쇄하기 위한 회전감쇄기(64)를 매개로 상기 롤러이송헤더(30)에 회전 가능하게 장착됨을 특징으로 하는 자동조심형 바 센터링 장치.
4. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서, 상기 가이딩 암(50)에는 상기 바가 이동하는 경로 쪽으로 일부가 돌출된 상태를 유지하면서 회전 가능하게 장착되며 상기 메인롤러(40)를 중심으로 하는 양측에 1개 이상씩 설치되는 서브롤러(52)가 구비됨을 특징으로 하는 자동조심형 바 센터링 장치.

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