KR100812699B1 - 코일 양 엣지부 귀 불량 교정장치 - Google Patents

Abstract

조질압연 설비에서 코일의 양측 엣지부에 발생하는 귀 불량을 교정하는 장치에 있어서, 적어도 하부 평롤부(100), 상부 테이퍼롤부(200) 및 폭 조절부(300)로 구성되며,

상기 하부 평롤부(100)는 상기 각 테이퍼롤(222)과 1쌍을 이루는 평롤(102)을 구비하고 있으며, 구동모터(124)에 의하여 구동되도록 설치되고,

상기 상부 테이퍼롤부(200)는 1쌍의 테이퍼롤(222)이 설치되고, 그 축은 유니버셜 조인트(216, 230)를 통하여 상하이동 가능한 쵸크(224)에 의하여 회전가능하도록 지지되어 있으며, 그 일측은 스플라인 유니버셜 조인트(238)를 통하여 테이퍼롤 구동모터(244)에 의하여 구동되도록 설치되며,

상기 폭 조절부(300)는 스트립(13)의 폭 변동에 따른 사이드 가이드의 폭 변동에 연동하여 좌우로 슬라이딩 블럭(312)을 이동시키도록 설치된다.

본 발명을 적용하면 스트립(13)에 손상을 가하지 않으면서도 귀 불량 부위를 미리 고르게 펴 줌으로써 스크랩 발생을 최소화하고, 설비 가동을 중단시킬 필요가 없게 되어 생산성과 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 매우 획기적인 효과가 있다.

코일, 엣지, 귀, 교정

Description

코일 양 엣지부 귀 불량 교정장치 {Correction Device for Coil Failure of Both Edge}

도 1은 종래의 조질압연 공정의 개략도,

도 2는 종래의 귀 불량 발생상황의 설명도,

도 3은 본 발명의 장치의 설치장소의 설명도,

도 4는 본 발명의 장치의 정면도,

도 5는 본 발명의 장치의 사시도,

도 6은 본 발명의 상부 테이퍼롤부의 분해사시도,

도 7은 본 발명의 하부 평롤부의 분해사시도,

도 8은 본 발명의 폭 조절부의 분해사시도,

도 9는 본 발명의 장치의 작동상황을 설명하는 평면도,

도 10은 본 발명의 장치의 작동상황을 설명하는 사시도,

도 11은 본 발명의 장치의 동작을 설명하는 흐름도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 페이 오프 릴(Pay Off Real) 12 : 열연 코일

13 : 스트립(Strip) 14 : 프레셔 롤

16 : 입측 핀치롤 18 : 투광기

20 : 수광기 22 : 사이드 가이드

24 : 스트레이트너 롤 26 : 스킨 패스 밀(Skin Pass Mill)

30 : 텐션 밀 32 : 귀 불량 발생부

100 : 하부 평롤부 102 : 평롤

104 : 쵸크 112 : 슬라이딩 요철면

114 : 쵸크 지지대 116 : 슬라이딩 홈

118 : 슬라이딩 베이스 120 : 쵸크 슬라이딩 베이스 지지대

124 : 평롤 구동모터 132 : 커플링

200 : 상부 테이퍼롤부 202 : 실린더

210 : 실린더 로드 212 : 실린더 헤드

214 : 쵸크 지지대 커버 216 : 스플라인 유니버셜 조인트

222 : 테이퍼롤 224 : 쵸크

228 : 쵸크 축 230 : 유니버셜 조인트

236 : 니들 베어링 238 : 스플라인 유니버셜 조인트

244 : 테이퍼롤 구동모터 252 : 상부 슬라이딩 축

300 : 폭 조절부 302 : 스크루 축

304 : 베어링 박스 306 : 베어링

308 : 베어링 박스 커버 312 : 슬라이딩 블럭

314 : 커플링 316 : 폭 조절 구동모터

322 : 베이스 323 : 슬라이딩 요철면

324 : 슬라이딩 블럭 홈 400 : 지지 빔

본 발명은 코일의 양측 엣지 부분에 발생하는 귀 불량 현상을 교정하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조질압연 설비에서 코일을 인입한 후 코일의 양측 엣지 부분이 구부러진 상태로 발생하는 불량(이하 "귀 불량"이라 함)을 제대로 펴주는 교정용 장치에 관한 것이다.

일반적으로 열연 코일(12)을 소재로 하는 조질압연 설비에 있어서 귀 불량은 압연공정 중 권취시 발생되는 귀 불량과, 권취 작업 후 열연 코일(12)을 정정 야드에서 냉각하는 과정에서 발생되는 귀 불량이 있다.

일반적으로 조질압연 설비는 도 1에 도시된 바와 같이 열연 코일(12)을 페이 오프 릴(10)에 장착시킨 후 프레셔 롤(14), 입측 핀치롤(16) 투광기(18) 및 수광기(20)(이들을 총칭하여 CPC라 함), 스트레이트너 롤(24), 스킨 패스 밀(26)을 차례대로 거치면서 원하는 품질의 제품을 생산하는 설비이다.

종래에는 상기 귀 불량 코일이 인입될 때 작업자에 의하여 확인되면 스트레이트너 롤(24)로 진행시켜 귀 불량 부위를 교정하여 주지만, 상기 스트레이트너 롤(24)에서 교정되지 못하고 겹물림 상태로 빠져나오는 경우에는 상기 귀 불량 부위를 잘라내어 스크랩 처리를 한다. 만일 귀 불량이 작업자에 의하여 확인되지 못한 경우에는 귀 불량 상태 그대로 공정이 진행되므로, 후 공정에서 발견되어 처리 하게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 귀 불량 교정 방법에 있어서 사용되는 스트레이트너 롤(24)은 교정 장치가 아니며, 단지 통판성을 향상시키기 위해 플러스 크라운을 가지는 장치이다. 따라서 이 경우에 열연 코일(12)의 양 엣지부에는 힘이 가해지지 않은 채 진행되므로, 도 2에 도시된 바와 같이 귀 불량 발생부(32)의 각이 길이 방향으로 경사가 작은 것은 그대로 통과되고, 귀 불량의 각이 폭 방향으로 큰 것은 겹물림 상태로 변하여 진행될 수 밖에 없다. 따라서 상기 겹물림 현상이 발생된 부분은 스크랩 처리를 하여야 하는 것이다.

또한 작업자에 의하여 확인되지 못한 경우에는 귀 불량 발생부(32) 부위가 교정되지 못한 채 스킨 패스 밀(26)로 인입되어 버린다. 그러면 교정되지 못한 상태 그대로 압입되므로 겹물림에 의한 스킨 패스 밀(26)의 롤에 부하를 증가시키게 되고, 또한 표면에 롤 마크가 발생된다. 이러한 제품은 후 공정에서 겹물림에 의한 결함 발생시 그 부위를 재차 스크랩 처리하기 위하여 리 코일링 작업을 실시해야 하며, 이로 인하여 생산에 지장이 있음은 물론 상기 롤 마크에 의해 품질이 현격히 저하된다는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 페이 오프 릴에 장착된 코일이 스트립 형태로 풀려 조질압연 설비에 인입되었을 때 스트립의 손상과 설비 트러블을 일으키지 않고 교정작업을 수행함으로써 품질을 향상시키고 설비 가동률을 향상시키는 코일 양 엣지부 귀 불량 교정장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 하부 평롤부(100), 상부 테이퍼롤부(200) 및 폭 조절부(300)로 구성되며, 스트립(13)을 소재로 하는 조질압연 설비의 스트레이트너 롤(24) 전단에 설치된다.

상기 하부 평롤부(100)는 상기 각 테이퍼롤(222)과 1쌍을 이루는 평롤(102)을 구비하고 있으며,

상기 평롤(102)의 양단은 좌우이동이 가능한 슬라이딩 베이스(118) 상부에 설치된 쵸크(104)에 의하여 회전가능하도록 지지되어 있으며, 그 일단은 평롤 구동모터(124)에 의하여 구동되도록 설치되어 있다.

상기 상부 테이퍼롤부(200)는 일정한 각도를 이루는 1쌍의 테이퍼롤(222)이 각각 스트립 엣지의 외향측에 작은 지름을 가지는 측이 대응되도록 설치되고,

상기 각 테이퍼롤(222)의 외향측의 축은 유니버셜 조인트(230)를 통하여 쵸크(224)에 의하여 회전가능하도록 지지되어 있으며, 상기 쵸크(224)는 수직방향으로 가이드된 채 실린더(202)에 의하여 상하 이동가능하도록 설치되고,

상기 각 테이퍼롤(222)의 내향측의 축은 스플라인 유니버셜 조인트(216)를 통하여 쵸크(224)에 의하여 회전가능하도록 지지되어 있으며, 상기 쵸크(224)는 수직방향으로 가이드된 채 실린더(202)에 의하여 상하 이동가능하도록 설치되고,

상기 일측의 유니버셜 조인트(230)는 스플라인 유니버셜 조인트(238)를 통하 여 테이퍼롤 구동모터(244)에 의하여 구동되도록 설치되어 있다.

상기 폭 조절부(300)는 스트립(13)의 폭 변동에 따른 사이드 가이드의 폭 변동에 연동하여 좌우로 슬라이딩 블럭(312)을 이동시키기 위하여 중앙의 베어링 박스(304)에 삽입된 양측 나선이 반대인 스크루 축(302)이 슬라이딩 블럭(312)의 암나사홀에 나사결합되고, 그 일단은 폭 조절 구동모터(316)에 의하여 구동되도록 설치되어 있으며, 상기 슬라이딩 블럭(312)은 베이스(322)상에 미끄러져서 좌우 이동가능하도록 설치되어 있다.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 장치의 구성에 대하여 실시예를 들어서 설명한다.

본 발명의 장치는 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 하부 평롤부(100), 상부 테이퍼롤부(200) 및 폭 조절부(300)로 구성되어 있다. 그리고 상기 구성요소 중의 실린더(202), 평롤 구동모터(124), 테이퍼롤 구동모터(244), 폭 조절 구동모터(316)의 구동 및 제어를 수동으로 하지 않는 경우에는 이들 조작을 자동으로 할 수 있는 제어장치가 필요할 수 있다. 또한 상기의 장치는 열연 코일(12)을 소재로 하는 조질압연 설비의 스트레이트너 롤(24) 전단에 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 먼저 귀 불량을 교정한 후에 스트레이트너 롤(24)에 의하여 평활화하고, 그 후 스킨 패스 밀(26)의 의한 압연을 함이 바람직하기 때문이다.

상기 하부 평롤부(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 각 테이퍼롤(222)과 1쌍을 이루는 평롤(102)을 구비하고 있으며, 상기 평롤(102)의 양단은 좌우이동이 가능한 슬라이딩 베이스(118) 상부에 설치된 쵸크(104)에 의하여 회전가능하도록 지지되어 있다. 이때 쵸크 지지대(114)에 각각의 슬라이딩 베이스(118)가 고정되어 있고, 상기 슬라이딩 베이스(118)를 견고하게 지지할 수 있도록 쵸크 슬라이딩 베이스 지지대(120)가 부착되도록 구성할 수 있다.

또한 각각의 슬라이딩 베이스(118)와 쵸크 지지대(114)에는 쵸크(104)가 좌우로 슬라이딩 가능하도록 슬라이딩 홈(116)과 슬라이딩 요철면(112)이 가공되어 설치될 수 있다.

상기 쵸크 지지대(114)는 도 5에 도시된 바와 같이 슬라이딩 블럭(312)에 안착시킨 후 볼트 등으로 고정되도록 구성할 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 안착된 쵸크 지지대(114)의 슬라이딩 베이스(118)에 쵸크(104)를 삽입시킨 후 평롤(102)을 쵸크(104)에 다시 삽입하고, 상기 평롤(102)과 평롤 구동모터(124)를 커플링(132)에 의하여 결합시키도록 구성함으로써 상기 평롤(102)의 일단을 평롤 구동모터(124)에 의하여 구동되도록 설치되어 있다.

상기 상부 테이퍼롤부(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 일정한 각도를 이루는 1쌍의 테이퍼롤(222)이 각각 스트립 엣지의 외향측에 작은 지름을 가지는 측이 대응되도록 설치되어 있다. 여기서 상기 테이퍼롤(222)의 직경이 큰 쪽은 도 9에 도시된 바와 같이 스트립(13)에 테이퍼롤(222)에 의한 손상이 가해지지 않도록 일정한 라운드를 가질 수 있도록 가공되는 것이 좋다.

상기 각 테이퍼롤(222)의 외향측의 축은 유니버셜 조인트(230)를 통하여 쵸크(224)에 의하여 회전가능하도록 지지되어 있으며, 상기 쵸크(224)는 수직방향으로 가이드된 채 실린더(202)에 의하여 상하 이동가능하도록 설치되어 있다. 여기서 지지 빔(400)에 상부 슬라이딩 축(252)을 삽입한 후 고정하고, 쵸크 지지대(114)에는 쵸크 축(228)이 결합된 쵸크(224)를 삽입하였다. 또한 상기 테이퍼롤(222)이 완전히 결합된 쵸크(224)의 상면부는 실린더(202)와 실린더 로드(210), 그리고 실린더 헤드(212)로 이루어진 부분을 볼트로 체결하고, 재차 쵸크 지지대 커버(214)를 볼트로 결합하고 있으므로, 실린더(202)의 동작에 따라 쵸크(224)가 상하이동되도록 구성되어 있다.

상기 각 테이퍼롤(222)의 내향측의 축은 스플라인 유니버셜 조인트(216)를 통하여 쵸크(224)에 의하여 회전가능하도록 지지되어 있으며, 상기 쵸크(224)는 수직방향으로 가이드된 채 실린더(202)에 의하여 상하 이동가능하도록 설치되어 있다.

여기서 상부 슬라이딩 축(252)을 쵸크 지지대(114)에 관통하여 삽입시키고, 양측 쵸크 지지대(114)에는 각각의 니들 베어링(236)을 다시 삽입하였다. 그리고 중앙의 쵸크 지지대(114)는 상부 슬라이딩 축(252)의 센터부에 위치가 고정되도록 볼트에 의하여 고정하였다.

상기 일측의 유니버셜 조인트(230)는 스플라인 유니버셜 조인트(238)를 통하여 테이퍼롤 구동모터(244)에 의하여 구동되도록 설치되어 있다.

상기 폭 조절부(300)는 도 8에 도시된 바와 같이 스트립(13)의 폭 변동에 따른 사이드 가이드의 폭 변동에 연동하여 좌우로 슬라이딩 블럭(312)을 이동시키기 위한 장치이다.

우선 바닥에 베이스(322)가 설치되어 있다. 상기 베이스(322)에는 슬라이딩 블럭(312)이 좌우로 슬라이딩될 수 있도록 슬라이딩 요철면(323)이 가공되어 있다. 그 사이에는 베어링 박스(304)가 상기 베이스(322)에 안착되어 고정되어 있다.

상기 베어링 박스(304)에는 베어링(306)이 삽입되어 있고, 이에 스크루 축(302)을 삽입한 후 베어링 박스 커버(308)를 좌우에서 각각 볼트로 체결하여 구성한다.

상기 슬라이딩 블럭(312)은 좌우에서 슬라이딩 블럭 홈(324)과 슬라이딩 요철면(323)에 맞춘 후 스크루 축(302)의 양측을 슬라이딩 블럭(312)의 센터부의 암나사홀에 나사결합한다. 여기서 상기 스크루 축(302)은 양측 나선이 반대인 형성되어 있다.

상기 스크루 축(302)의 일단은 폭 조절 구동모터(316)에 의하여 구동되도록 설치되어 있다. 이를 위하여 스크루 축(302)의 일측단에는 커플링(314)을 키이로 체결하고, 폭 조절 구동모터(316)의 축에 결합되어 있는 커플링과 체결하도록 구성할 수 있다.

따라서 상기 슬라이딩 블럭(312)은 폭 조절 구동모터(316)의 구동에 의하여 베이스(322)상에 미끄러져서 좌우 이동가능하도록 설치되어 있다.

그리고 상기 베이스(322)의 양측에는 일정 거리를 두고 도 5에 도시된 바와 같이 상부 슬라이딩 축(252)을 지지할 수 있는 지지 빔(400)이 각각 좌우에 고정 설치되어 있다.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 장치의 동작을 도 11의 흐름도를 중심으로 하여 설명한다.

먼저 도 3에 도시된 바와 같이 페이 오프 릴(10)에 열연 코일(12)을 장착한 후 스트립(13) 형태로 풀어주면 투광기(18) 및 수광기(20)를 거치면서 상기 투광기(18) 및 수광기(20)의 센터링 작업에 의하여 스트립(13)이 센터링이 되고, 그러면 사이드 가이드(22)로 진입하게 된다.

이때 도 5에 도시된 바와 같이 평롤(102)은 평롤 구동모터(124)에 의하여 스트립(13)의 진행 속도에 연동되어 회전하고 있다. 또한 폭 조절 구동모터(316)는 상기 사이드 가이드(22)의 폭 변동과 연동되어 구동되므로 스크루 축(302)을 회전시킴으로써 좌우의 나사를 회전시키게 되고, 이에 따라 슬라이딩 블럭(312)이 내측 또는 외측으로 슬라이딩된다. 이에 따라 사이드 가이드(22)의 폭과 쵸크 지지대(114)의 폭은 동일한 폭으로 조정되며, 본 발명의 장치는 스트립(13)의 폭에 따라 사이드 가이드(22)의 제어를 받아 대응하면서 교정 준비작업을 마치게 된다.

계속하여 스트립(13)이 진행하여 스킨 패스 밀(26)을 통과하고, 그 후 텐션 밀(30)에 의하여 일정한 장력이 걸리면 조질압연작업을 실시하게 된다. 이때 계속되는 조질압연 작업 도중에 귀 불량이 발생된 스트립(13)이 투광기(18) 및 수광기(20)로 인입되면, 상기 투광기(18) 및 수광기(20)에서는 귀 불량에 의한 스트립(13)의 폭 변동에 따라 헌팅(Hunting)을 하게 된다. 상기 투광기(18) 및 수광기(20)의 헌팅 신호를 받아 스트립(13)의 진행 속도를 감속시킴과 동시에 테이퍼롤 구동모터(244)를 구동시켜서 상기 스트립(13)의 진행 속도와 테이퍼롤(222)의 회전 속도를 맞춘다.

그 후 상기 테이퍼롤 구동모터(244)의 구동 신호를 받아 실린더(202)를 동작 시켜서 테이퍼롤(222)을 하강시킨다. 그러면 스트립(13)에 테이퍼롤(222)이 접촉하게 되고, 상기 실린더(202)에 일정 압력이 형성되면 이 압력신호를 받아 실린더(202)는 하강 작업을 종료한 채 그 상태를 유지하여 교정작업을 실시하게 된다.

상기 귀 불량 교정작업은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 스트립(13)의 진행 속도에 맞춰서 테이퍼롤(222)과 평롤(102)이 회전하고, 그 사이에 스트립(13)이 통과되면 상기 테이퍼롤(222)의 직경 차이에 의하여 원주 속도의 차이가 발생되고, 이에 따라 테이퍼롤(222)이 스트립(13)의 양 사이드로 빠져나가려고 하는 힘이 발생되며, 이와 함께 직경이 큰 쪽이 귀 불량으로 세워진 부분과 먼저 접촉을 이루게 되므로 교정작업이 이루어지는 것이다. 이렇게 일정하게 펴진 귀 불량 부위는 재차 스킨 패스 밀(26)에서 조질압연을 실시하게 되므로 결국 완전하게 교정된다.

따라서 귀 불량 현상이 발생된 스트립을 하부의 평롤과 상부의 테이퍼롤을 매개로 하는 가압수단에 의하여 고르게 펴줘서 겹물림에 의한 스크랩 발생을 억제하게 된다.

또한 상기 교정작업의 완료 신호는 상기 투광기(18) 및 수광기(20)의 헌팅 복귀 신호를 받은 후에 미리 설정되어 있는 일정한 지연시간이 경과한 후에 이루어진다. 이 신호를 받은 실린더(202)는 상승하게 되고, 귀 불량 교정장치의 상승 완료 신호를 받으면 스트립(13)의 진행 속도가 정상으로 복귀된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상기와 같은 본 발명을 적용하면 스트립(13)에 손상을 가하지 않으면서도 귀 불량 부위를 미리 고르게 펴 줌으로써 스크랩 발생을 최소화하고, 설비 가동을 중단시킬 필요가 없게 되어 생산성과 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 매우 획기적인 효과가 있다.

Claims (1)

1. 조질압연 설비에서 코일의 양측 엣지부에 발생하는 귀 불량을 교정하는 장치에 있어서, 하부 평롤부(100), 상부 테이퍼롤부(200) 및 폭 조절부(300)로 구성되며,

   상기 하부 평롤부(100)는 각 테이퍼롤(222)과 1쌍을 이루는 평롤(102)을 구비하고, 상기 평롤(102)의 양단은 좌우이동이 가능한 슬라이딩 베이스(118) 상부에 설치된 쵸크(104)에 의하여 회전가능하도록 지지되어 있으며, 그 일단은 평롤 구동모터(124)에 의하여 구동되도록 설치되고,

   상기 상부 테이퍼롤부(200)는 일정한 각도를 이루는 1쌍의 테이퍼롤(222)이 각각 스트립 엣지의 외향측에 작은 지름을 가지는 측이 대응되도록 설치되고,

   상기 각 테이퍼롤(222)의 외향측의 축은 유니버셜 조인트(230)를 통하여 쵸크(224)에 의하여 회전가능하도록 지지되어 있으며, 상기 쵸크(224)는 수직방향으로 가이드된 채 실린더(202)에 의하여 상하 이동가능하도록 설치되고,

   상기 각 테이퍼롤(222)의 내향측의 축은 스플라인 유니버셜 조인트(216)를 통하여 쵸크(224)에 의하여 회전가능하도록 지지되어 있으며, 상기 쵸크(224)는 수직방향으로 가이드된 채 실린더(202)에 의하여 상하 이동가능하도록 설치되고,

   상기 일측의 유니버셜 조인트(230)는 스플라인 유니버셜 조인트(238)를 통하여 테이퍼롤 구동모터(244)에 의하여 구동되도록 설치되며,

   상기 폭 조절부(300)는 스트립(13)의 폭 변동에 따른 사이드 가이드의 폭 변동에 연동하여 좌우로 슬라이딩 블럭(312)을 이동시키기 위하여 중앙의 베어링 박스(304)에 삽입된 양측 나선이 반대인 스크루 축(302)이 슬라이딩 블럭(312)의 암나사홀에 나사결합되고, 그 일단은 폭 조절 구동모터(316)에 의하여 구동되도록 설치되어 있으며, 상기 슬라이딩 블럭(312)은 베이스(322)상에 미끄러져서 좌우 이동가능하도록 설치됨을 특징으로 하는

   코일 양 엣지부 귀 불량 교정장치.

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