KR100802045B1 - 냉연강판 착색불량 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조질 압연 중 발생하는 오일 드롭이나 착색불량 등의 결함을 제거하는 장치에 관한 것으로서 특히, 스트립의 결함위치를 자동으로 확인하고 이어서 자동으로 결함을 제거할 수 있는 냉연강판 착색불량 방지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치는, 착색불량 등의 결함 발생시 변색 압연강판 측정 레이저 센서가 상기 결함을 검출하고, 서브모터에 부착된 PLG의 길이 카운트에 의하여 PLC에서 결함위치를 융단롤 세척장치에 알려 주면, 상기 융단롤 세척장치가 결함위치에 밀착되어 자동으로 결함을 제거하도록 구성된다.

이 같은 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치에 의하여 스트립의 결함위치를 자동으로 확인한 후 이어서 자동으로 결함을 제거함에 따라 작업자의 작업성을 향상시키는 동시에 생산성을 향상시킬 수 있으며, 또한 품질을 향상시킬 수 있다.

냉연 강판, 착색 불량 방지 장치, 레이저 센서, 스크류, 융단 롤, 압축스폰지, 세척유 공급관, 유량 컨트롤 밸브, 이동 베이스

Description

냉연강판 착색불량 방지 장치{Preventing Device for Oil Drop or Dull Mark of Strip}

도 1은 종래의 냉연강판 착색불량 방지 장치를 나타내는 개략도

도 2는 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치를 나타내는 전체 사시도

도 3은 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치 중 결함 제거부를 나타내는 사시도

도 4a는 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치 중 융단롤부를 나타내는 사시도

도 4b는 도 4a의 "A 부분"을 나타내는 상세 단면도

도 4c는 도 4a의 융단결합 상태를 나타내는 개략 단면도

도 5는 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치 중 세척액 공급부를 나타내는 개략도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 워크롤 3b : 스크류

4 : 제1 이동 베이스 4b : 로드레스 실린더

5 : 레이저 센서 5c : 랙기어

6 : 상부 융단롤 7 : 하부 융단롤

7d : 제2 이동 베이스 7c : 융단 피딩 서브모터

8 : 압축스폰지 결합롤 8a : 세척유 분사관

8b : 로터리 조인트 9 : 압축스폰지

10 : 세척유 공급펌프 10a : 세척유 공급관

11 : 세척유 저장탱크 13 : 유량 컨트롤밸브

본 발명은 제철소 냉연공장의 연속소둔 공정에서 조질 압연 중 발생하는 오일 드롭이나 착색불량 등의 결함을 자동으로 측정하여 제거하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변색 압연강판 측정 레이저 센서가 강판의 결함위치를 확인하고 이어서 융단롤 세척장치가 자동으로 결함을 제거함에 따라 작업자의 작업성을 향상시키는 동시에 생산성을 향상시킬 수 있으며, 또한 품질을 향상시킬 수 있는 냉연강판 착색불량 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 조질 압연기의 조질 압연 중 발생하는 각종 결함은 검사대에서 검사자가 육안으로 확인한 후 작업자에게 지시하고, 이에 따라 작업자가 수입봉에 세척액을 묻힌 후 결함 위치에 수입봉에 의한 압력을 가하여 결함을 제거한다.

상기와 같이 착색불량 등의 결함발생시 작업자의 수작업에 의존하므로 결함 발생량이 증가하는 문제가 발생되었으며, 또한 작업자는 안전사고의 발생 위험에 노출되는 문제점이 발생되었다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상기한 문제점을 방지하기 위하여, 결함(dull mark, oil drop)의 발생시, 검사대에서 검사자가 상기 결함을 육안으로 확인한 후 밀 스탠드(Mill Stand) 내부에 설치된 PNL에서의 스위치 조작을 통한 노즐(1b)의 작동에 의하여 결함 부위에 세척액을 분사하고, 이어서 수입봉(1a)을 밀착시켜 결함을 제거하는 방법이 있으나, 이러한 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 세척액을 분사시키는 과정에서 세척액이 스트립(Strip)에 전사됨에 따라 도금 후에도 지워지지 않는 제2의 표면결함(1c)을 유발시키는 문제점이 있고, 또한 상기 방법에서는 고속으로 회전하는 롤에서 결함 부위에 노즐(1b)을 이용하여 세척액을 분사시켜 덜마크(Dull Mark) 결함을 제거한다는 것이나 상기 롤에 부착된 직경이 5mm 이내인 덜가루는 제거되지 않는 문제점이 있었다.

그리고 또한, 세척액의 분사시 미스트(Mist) 형태로 변한 세척액이 밀 스탠드 내에서 발생하는 미세한 먼지와 융합되어 하부로 낙하하면서 검은 줄무늬의 착색불량을 유발시키는 문제점이 있었고, 세척액을 공급하는 에어펌프는 탱크에 많은양의 액체를 저장한 후 1회 토출량이 많은 작업에 적합한 설비이지만 미세한 양이 분사되어야 하는 장치에는 부적합한 문제점이 있었으며, 액체를 미스트(Mist) 형태로 분사시킴에 따라 드롭(Drop)이 발생하여 오일 드롭을 유발시키는 문제점이 있었다.

특히, 상기 방법에서는 에어를 직접 펌프 내로 공급하는 방법을 택하고 있으나, 에어에는 미세한 양의 수분이 함유되어 있으며, 상기 수분이 스트립에 직접 분사됨에 따라 제품에 녹을 발생시키는 원인이 되었으며, 탱크 내에 에어가 혼입되면 세척유의 성분이 변질되는 원인이 되었다.

또한, 상기 방법에서는 착색불량으로 인한 결함 발생시 결함부위에 세척액을 분사시키면서 수입봉(1a)을 밀착시켜 상기 결함을 제거하지만, 드라이(Dry) 압연(수용성 압연유를 사용하지 않는 압연방식)에서 롤을 수입할 때 에는 항상 청결한 수입포를 사용하여야 제2의 결함을 예방할 수 있음에 따라, 상기 수입봉(1a)을 결함 발생시 마다 교체하기가 어려우며, 또한 이 설비에 맞는 별도의 수입봉을 제작하여야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 착색불량 등의 결함 발생시 변색 압연강판 측정 레이저 센서가 상기 결함을 검출하고, 서브모터에 부착된 PLG의 길이 카운트에 의하여 PLC에서 결함위치를 융단롤 세척장치에 알려 주면, 상기 융단롤 세척장치가 결함위치에 밀착되어 자동으로 결함을 제거하여 품질을 향상시키는 동시에 작업자의 안전사고를 미연에 방지하며, 생산성을 향상시킬 수 있는 냉연강판 착색불량 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 당성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치는 베이스 상에 결합되는 고정베이스, 고정베이스 상에 설치된 가이드를 따라 이동하는 서브모터 베이스, 구동축에 피니언 기어가 설치되어 서브모터 베이스 상에 설치되는 서브모터, 서브모터의 하부에 설치되어 피니언 기어와 맞물리는 랙기어, 그리고 서브모터의 전방에 설치되어 하부에 위치하는 스트립의 결함을 검출하기 위한 레이저 센서로 구성한 결함 검출부와;

베이스 상에 위치하는 가이드의 중앙에 설치되어 서브모터의 구동축에 연결되는 스크류, 스크류에 의하여 가이드를 따라 이동하는 제1 이동 베이스, 제1 이동 베이스의 상부에 각각 설치되는 가이드, 가이드의 중앙에 설치되는 로드레스 실린더, 가이드를 따라 이동하는 제2 이동 베이스, 제2 이동 베이스 상에 설치되는 상부와 하부 융단롤 및 내부 중앙에 세척유 분사관이 형성된 압축스폰지 결합롤로 이루어진 융단롤부로 구성한 결함 제거부 및;

수동밸브에 의하여 서로 연통되는 세척유 공급펌프와 세척유 저장탱크, 세척유 공급펌프와 압축스폰지 결합롤에 연결되는 세척유 공급관, 세척유 공급관 상에 설치되는 유량 컨트롤 밸브 및 유량계로 구성한 세척유 공급부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치를 나타내는 전체 사시도이고, 도 3은 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치 중 결함 제거부를 나타내는 사 시도이며, 도 5는 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치 중 세척액 공급부를 나타내는 개략도로서, 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치는 크게, 결함 발생 유무와 결함 위치를 확인하는 변색 압연강판 측정 레이저센서가 설치된 결함 검출부와 상기 결함을 제거하는 융단롤이 설치된 결함 제거부 및 세척액을 공급하는 세척액 공급부로 구성한다.

상기한 구성에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 결함 검출부는, 베이스(5f), 상기 베이스(5f) 상에 결합되는 고정베이스(5e), 상기 고정베이스(5e) 상에 설치되어 상방 및 전방을 향해 위치하는 2개의 LM 가이드(이하 "가이드"라 함)(5a), 상기 2개의 가이드(5a)를 따라 이동하는 서브모터 베이스(5g), 상기 서브모터 베이스(5g) 상에 설치되는 서브모터(5b), 상기 서브모터(5b)의 하부에 설치되는 랙기어(5c), 그리고 상기 서브모터(5b)의 전방에 설치되어 하부에 위치하는 스트립의 변색결함을 검출하기 위한 레이저 센서(5)로 구성한다.

상기 구성에서 서브모터(5b)는 단상 200V의 AC 서브모터를 사용하여 상기 레이저 센서(5)의 좌우 이동이 가능토록 작동되고, 또한 상기 서브모터는 무여자 작동형으로 구성되며, PLG가 부착되어 작동거리를 카운트하도록 구성된다.

그리고, 상기 서브모터(5b)의 구동축에는 피니언 기어(미도시)가 결합되며, 상기 피니언 기어는 하부의 랙기어(5c)와 맞물려 진다.

이어서 상기 결함 제거부는, 베이스(3), 상기 베이스(3) 상에서 위치하는 2개의 가이드(3a), 양측이 베어링 블록(3d)에 연결되어 상기 가이드(3a)의 중앙에 설치되는 스크류(3b), 상기 스크류의 일측 베어링 블록에 구동축이 연결되는 서브모터(3c), 상기 가이드(3a)의 상부에 설치되어 상기 스크류(3b)에 의하여 상기 가이드를 따라 이동하는 제1 이동 베이스(4), 상기 제1 이동 베이스(4)의 상부 양측에 각각 설치되는 가이드(4a), 상기 가이드(4a)의 중앙에 설치되어 워크롤(2)과의 접촉 시 충격을 완화시키기 위한 스프링(4c)(도 3에 도시)이 결합된 로드레스 실린더(Lode Less Cylinder)(4b), 상기 제1 이동 베이스(4) 상의 가이드(4a) 상부에 설치되어 상기 가이드(4a)를 따라 이동하는 제2 이동 베이스(7d), 상기 제2 이동 베이스(7d) 상에 설치되는 융단롤부로 구성한다. 상기 융단롤부는, 2개의 상부와 하부 융단롤(6, 7) 및 압축스폰지 결합롤(8)로 이루어지는데, 상기 상부 융단롤(6)은 아이들링 롤로 형성되며, 상기 하부 융단롤(7)는 구동롤로서, 융단 피딩(feeding) 서브모터(7c)의 동력에 의하여 구동되도록 벨트 풀리(7a)에 소형 V벨트(7b)가 연결된다.

상기 융단 피딩 서브모터(7c)는 모터 베이스(7e) 상에 볼트로 고정되며, 상기 모터 베이스(7e)는 하부 융단롤(7)의 측면 베이스(도면번호 미부여) 상에 볼트에 의하여 고정된다.

상기 상부 및 하부 융단롤에 감기는 융단은 펄프와 섬유가 일정 비율로 함유된 재질을 사용한다.

그리고 상기 압축스폰지 결합롤(8)은 도 4a 내지 도 4c에 나타낸 바와 같이 상기 상부 및 하부 융단롤의 전방에 설치되는데, 상기 압축스폰지 결합롤(8)의 외부에는 압축스폰지(9)가 형성되고, 내부 중앙에는 세척유 분사관(8a)이 형성되며, 상기 세척유 분사관은 로터리 조인트(8b)를 통해 세척유 공급부의 세척유 공급관(10a)에 연결된다.

즉, 상기 압축스폰지 결합롤(8)의 우측에는 로터리 조인트(8b)의 중공축(도면번호 미부여)이 결합되는데, 이 때 상기 압축스폰지 결합롤(8)의 회전을 위하여 베어링(8d)이 조립되며, 상기 로터리 조인트(8b)는 퀵조인트 커플링(8c)을 통해 세척유 공급관(10a)과 연결된다.

상기 세척유 공급관은 세척유에 의하여 녹지 않고 유연한 재질인 PVC 계통의 파이프로 형성된다.

마지막으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 세척유 공급부는, 연결관에 설치된 수동밸브(12)에 의하여 서로 연통되는 세척유 공급펌프(10)와 세척유 저장탱크 (11)로 구성하되, 상기 세척유 저장탱크의 내부 하단에는 전자식 레벨센서(11b)가 설치되고, 측면 외부에는 레벨 게이지(11c)가 설치되며, 상부에는 세척유의 증발이나 변질을 방지하기 위하여 내부에 고무패킹이 형성된 상부 커버(11f)가 설치된다. 이때 상기 전자식 레벨센서(11b)는 운전실에서 모니터링할 수 있도록 구성되며, 상기 상부 커버(11f)는 나비너트(11d)에 의하여 고정된다.

그리고 상기 세척유 공급펌프(10)는 세척액을 일정한 압력으로 유지하여 상기 세척유 공급관(10a)으로 보내는 역할을 하는 소형 펌프로서, 상기 펌프 전방에는 상기 수동밸브(12)가 설치되며, 후단의 세척유 공급관(10a)에는 자동으로 유량이 조정되는 유량 컨트롤밸브(13)가 설치되며, 상기 유량 컨트롤밸브(13)의 상부에는 유량계(Flow Meter) (14)가 설치된다.

상기 유량계는 공급 유량을 체크하여 유량 컨트롤밸브(13)에서 항상 일정량의 세척액이 공급되도록 하는 것이다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참고로 하여 상기한 구성을 갖는 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2에 나타낸 결함 검출부의 레이저 센서(5)는 정상적인 작업 중 서브모터(5b)의 구동에 의하여 워크 사이드(Work Side)와 드라이브 사이드(Drive Side)를 분당 5회 왕복하며 스트립(Strip)에 발생할 수 있는 변색 결함을 감시한다.

만일, 스트립에 오일 등의 이물질이 낙하되어 결함이 발생하면 상기 레이저 센서(5)에 의해 감지되고, 감지신호는 PLC에 전송되며, 상기 PLC에서는 세척유 공급부 및 결함 제거부에 작동 명령을 전송하게 된다.

이에 따라 도 5에 도시된 세척유 공급펌프(10)의 전원이 온(On)되어 상기 펌프(10)가 가동되면서 펌핑(Pumping) 준비를 하게 된다.

이와 동시에 도 2에 도시된 서브모터(3c)의 전원이 온(On)됨에 따라 결함 발생 위치로 제1 이동 베이스(4)가 이동하게 된다. 이때의 이동거리는 상기 서브모터(3c)에 부착된 PLG에서 계산하게 된다.

상기 제1 이동 베이스가 이동하여 결함 위치에 도달하게 되면 상기 서브모터 (3c)의 전원이 오프(Off)되어 정지된다.

이 같은 전원 오프(Off) 시그널(Signal)을 받아 융단롤부에 구성된 융단 피딩 서브모터(7c)가 구동되어 하부 융단롤(7)의 외권부에 오염된 상태로 감겨 있는 융단을 50mm 정도 이동시킨 후 정지된다.

상기 융단 피딩 서브모터(7c)가 정지하면 도 5에 도시된 유량 컨트롤밸브 (13)가 오픈(Open)되어, 세척유 공급펌프(10)에 의한 세척유가 세척유 공급관(10a)으로 압속되며, 이어서 상기 세척유 공급관을 통해 압송된 세척유는 도 4b에 나타낸 압축스폰지 결합롤(8) 내부의 세척유 분사관(8a)을 통해 약 3초간 분사된다.

이에 따라 상기 세척유는 상기 압축스폰지 결합롤(8)의 외표면에 둘러 쌓인 압축스폰지(9)를 적시게 되며, 상기 압축스폰지의 외권부에 감겨 있는 융단까지 적시게 된다.

상기한 동작이 완료되면 제1 이동 베이스(4)의 하부에 설치된 로드레스 실린더(4b)가 작동되며, 상기 로드레스 실린더(4b)의 작동에 의하여 가이드(4a)를 따라 워크롤(2)에 발생된 결함 위치로 제2 이동 베이스(7d)가 전진(FWD)한 후 약 5초간 정지하게 된다.

이때 상기 제2 이동 베이스(7d)의 상부에 위치한 압축스폰지 결합롤(8)의 외권부에 감겨 있는 세척액에 적셔진 융단이 결함 부위를 세척하게 된다.

이어서, 세척이 끝나면 상기 제2 이동 베이스는 결함 부위로부터 물러나게 되고, 상기 융단 피딩 서브모터(7c)가 다시 가동되어 상기 워크롤(2)의 결함 부위와 접촉되어 오염된 융단을 50mm 정도 퍼워드(FWD)시키게 되며, 유량 컨트롤밸브 (13)가 다시 오픈(Open)되어 3초간 세척유를 상기 압축스폰지 결합롤(8)에 분사시킨 후 클로우즈(Close)된다.

상기한 동작이 완료되면 결함 제거부가 다시 워크롤(2)의 결함 발생위치로 전진하여 5초간 결함 부위를 세척하게 된다.

그리고, 상기 결함 제거부가 아웃(Out)되면 레이저 센서(5)가 결함제거 유무를 확인하게 되며, 제거가 되지 않은 것으로 판정되면 상기한 동작을 재차로 실행하게 된다.

만일, 상기 레이저 센서(5)를 통해 결함 제거가 완료된 것으로 판정되면 결함제거부의 서브모터(3c) 전원이 온(On)되어 제1 이동 베이스(4)를 홈 포지션(Hom e Postion)인 드라이브 사이드(Drive Side)로 이동시키게 된다.

이어서 상기 서브모터(3c)의 전원이 차단되면 유량 컨트롤밸브(13))의 가동이 중단된다.

상기한 모든 동작은 온라인(On-Line) 상에서 오토(Auto) 동작으로 이루어 지게 되며, 운전자는 모니터 상으로 작동상태를 감시하는 운전실에서 원격제어를 할 수 있게 구성된다.

이상에서와 같이 본 발명의 냉연강판 착색불량 방지 장치에 의하여 스트립의 결함위치를 자동으로 확인한 후 이어서 자동으로 결함을 제거함에 따라 작업자의 작업성을 향상시키는 동시에 생산성을 향상시킬 수 있으며, 또한 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 베이스(5f) 상에 결합되는 고정베이스(5e), 상기 고정베이스(5e) 상에 설치된 가이드(5a)를 따라 이동하는 서브모터 베이스(5g), 구동축에 피니언 기어가 설치되어 상기 서브모터 베이스(5g) 상에 설치되는 서브모터(5b), 상기 서브모터 (5b)의 하부에 설치되어 상기 피니언 기어와 맞물리는 랙기어(5c), 그리고 상기 서브모터(5b)의 전방에 설치되어 하부에 위치하는 스트립의 결함을 검출하기 위한 레이저 센서(5)로 구성한 결함 검출부와;

   베이스(3) 상에 위치하는 가이드(3a)의 중앙에 설치되어 서브모터(3c)의 구동축에 연결되는 스크류(3b), 상기 스크류(3b)에 의하여 상기 가이드(3a)를 따라 이동하는 제1 이동 베이스(4), 상기 제1 이동 베이스(4)의 상부에 각각 설치되는 가이드(4a), 상기 가이드(4a)의 중앙에 설치되는 로드레스 실린더(4b), 상기 가이드(4a)를 따라 이동하는 제2 이동 베이스(7d), 상기 제2 이동 베이스(7d) 상에 설치되는 상부와 하부 융단롤(6, 7) 및 내부 중앙에 세척유 분사관(8a)이 형성된 압축스폰지 결합롤(8)로 이루어진 융단롤부로 구성한 결함 제거부 및;

   수동밸브(12)에 의하여 서로 연통되는 세척유 공급펌프(10)와 세척유 저장탱크(11), 상기 세척유 공급펌프(10)와 상기 압축스폰지 결합롤(8)에 연결되는 세척유 공급관(10a), 상기 세척유 공급관(10a) 상에 설치되는 유량 컨트롤 밸브(13) 및 유량계(14)로 구성한 세척유 공급부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉연강판 착색불량 방지 장치.

Images