KR100879344B1 - 롤의 표면결함 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤의 표면결함 검사장치에 관한 것으로서, 구동모터(22)에 의해 압연롤의 길이방향을 따라 이동되도록 연삭기에 장착된 이동지지대(10); 상기 이동지지대(10)에 장착되어 구동모터(42)에 의해 상기 압연롤의 상부에서 그 압연롤과 직교되는 방향으로 이동되는 이동판(50); 상기 이동판(50)의 하부에 실린더(81)에 의해 상하 승강토록 장착된 승강판(60); 및 상기 승강판(60)의 하부에 고정된 하우징(83)의 하단에 장착되어 압연롤의 표면을 따라 이동되면서 표면결함을 검사하도록 된 탐촉자(86)가 포함된 구성으로 이루어져, 롤의 표면에 발생된 결함을 정확하고 신속하게 검사할 수 있는 효과를 갖는다.

압연롤, 표면결함, 검사, 탐촉자

Description

롤의 표면결함 검사장치{Surface defect inspection apparatus of roll}

도1은 종래기술에 따라 롤의 표면결함을 검사하는 방법이 도시된 설명도;

도2는 본 발명에 따른 롤의 표면결함 검사장치가 연삭기에 직접 장착된 상태를 전체적으로 도시한 사시도;

도3은 본 발명에 따른 롤의 표면결함 검사장치가 전체적으로 도시된 분해사시도;

도4는 본 발명의 오일공급부를 도3의 정면에서 바라본 상태가 상세하게 도시된 단면도;

도5는 본 발명의 표면검사부를 도3의 측면에서 바라본 상태가 상세하게 도시된 단면도;

도6a 및 도6b는 본 발명의 작용설명도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 이동지지대 11 : 수평대

20 : 제1 나사축 40 : 제2 나사축

50 : 이동판 52a, 52b : 센서

54 : 실린더 60 : 승강판

70 : 오일공급부 72 : 구동모터

77 : 분배기 80 : 표면검사부

82 : 피스톤 83 : 하우징

84 : 스프링 86 : 탐촉자

87 : 선회막대 89 : 스프링

93 : 롤러

본 발명은 롤의 표면결함 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연삭량을 정확하게 산출하기 위하여 롤의 표면에 발생된 결함을 정확하고 신속하게 검사하기 위한 롤의 표면결함 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉간압연 작업에 사용하는 압연롤의 표면에는 압연 작업 중에 가해지는 높은 압하력과 마찰 등에 의하여 표면 결함이 발생되며, 이러한 표면 결함은 압연롤을 설비에서 제거한 후 표면 연삭에 의해 표면 결함을 제거하는 방법이 사용된다. 그리고, 이러한 압연롤의 표면 연삭은 표면 결함이 어느 부위에 어느 정도 발생되었는지를 검사한 후에 이루어진다.

종래기술에 따른 압연롤 표면결함 검사방법은, 도1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 대차(110) 상부에 구동모터(122)에 의해 회전 가능하도록 한 쌍의 평행한 고무롤(120)이 설치되고, 이 고무롤(120)에 연삭 대상물인 압연롤(130)을 안착시킨 후 작업자가 수작업으로 결함 검출기(140)의 탐촉자를 이용하여 압연롤의 표면 결 함을 검사하는바, 정지된 상태인 압연롤(130)의 길이방향으로 결함 검출기(140)를 이동시켜 압연롤의 표면 결함을 검사한 다음, 구동모터(122)를 회전 구동시켜 압연롤(130)을 약 90°정도 회전시킨 후 다시 길이방향으로 압연롤의 표면 결함을 검사하는 것이다.

그러나, 이러한 종래기술에 의한 압연롤의 표면결함 검사방법은 다음과 같은 문제점을 갖는다.

첫째, 압연롤의 표면결함 검사에서 가장 중요한 것은 표면결함에 대한 발생부위와 발생정도를 정확하게 검사하여야 하는 것이지만, 종래의 방법에 의하면 작업자가 수동으로 결함 검출기를 압연롤의 길이방향으로 이동시키는 것이기 때문에 검사의 숙련도에 따라 결과에 많은 차이가 나타나고, 이에 의하여 정확한 연삭량의 산출이 용이하지 않은 문제점을 갖는 것이었다.

둘째, 종래의 검사방법은 압연롤의 표면 연삭에 사용되는 연삭기와 별도로 구비된 장치에서 수행되므로 검사가 이루어진 후 압연롤을 연삭기로 이동시키고 그 압연롤의 연삭기에 장착시키는데 소요되는 작업시간 및 작업부하가 별도로 요구되는 문제점도 갖는 것이었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은, 압연롤의 표면 검사가 연삭기에서 기계적으로 수행될 수 있도록 구성되어 검사 정밀도를 향상시킴은 물론 작업부하가 경감될 수 있도록 된 롤의 표면결함 검사장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 구동모터에 의해 압연롤의 길이방향을 따라 이동되도록 연삭기에 장착된 이동지지대; 상기 이동지지대에 장착되어 구동모터에 의해 상기 압연롤의 상부에서 그 압연롤과 직교되는 방향으로 이동되는 이동판; 상기 이동판의 하부에 실린더에 의해 상하 승강토록 장착된 승강판; 및 상기 승강판의 하부에 고정된 하우징의 하단에 장착되어 압연롤의 표면을 따라 이동되면서 표면결함을 검사하도록 된 탐촉자가 포함된 롤의 표면결함 검사장치를 마련함에 의한다.

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

도2는 본 발명에 따른 롤의 표면결함 검사장치가 연삭기에 직접 장착된 상태를 전체적으로 도시한 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 롤의 표면결함 검사장치가 전체적으로 도시된 분해사시도이다.

본 발명의 장치는 연삭기(150)에 직접 장착되어 압연롤(130)을 따라 그 길이방향으로 이동되면서 압연롤의 표면결함을 검사하도록 구성되며, 상기 연삭기(150)에는 압연롤(130)의 길이방향을 따라 이동되도록 이동지지대(10)가 설치된다.

상기 이동지지대(10)의 하단부에는 압연롤(130)의 길이방향과 나란하도록 관통 형성된 암나사구멍(12)이 구비되며, 상기 암나사구멍(12)에는 압연롤(130)과 동일한 길이방향을 갖도록 설치되어 구동모터(22)에 의해 회전 구동되는 긴 길이의 제1 나사축(20)이 끼워 설치됨으로써 상기 구동모터(22)가 회전되어 제1 나사축(20)이 회전 구동되면 상기 이동지지대(10)가 압연롤(130)의 길이방향을 따라 이동되는 구성을 갖는다.

그리고, 상기 이동지지대(10)의 하단부는 연삭기(150)에 압연롤(130)의 길이방향과 나란하도록 형성된 안내홈(152)에 수용되어 그 이동이 안정적으로 이루어질 수 있도록 구성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 이동지지대(10)가 압연롤(130)의 길이방향을 따라 이동되어 압연롤(130)의 양쪽 단부로부터 벗어나는 것을 감지하여 이동지지대(10)의 이동을 제어할 수 있도록 복수개의 센서(30a)(30b)가 설치된다.

상기 이동지지대(10)는 그 상단이 압연롤(130)의 상단보다 더 높도록 수직 상방으로 길게 연장 형성되고 이러한 상단부에는 수평하면서 압연롤(130)과 직교하는 방향으로 길게된 수평대(11)가 일체로 형성되는바, 상기 수평대(11)에 길이방향으로 나사축 수용구멍(14)이 관통 형성되고, 상기 나사축 수용구멍(14)에 제2 나사축(40)이 축방향 회전이 가능하도록 장착되며, 상기 제2 나사축(40)은 구동모터(42)로부터 회전 구동력을 제공받는다.

그리고, 상기 수평대(11)의 하부에는 이동판(50)이 그 수평대(11)의 길이방향을 따라 미끄럼 이동되도록 장착되며, 상기 이동판(50)에는 상기 제2 나사축(40)이 끼워 결합되는 암사사구멍(51)이 관통 형성됨으로써 상기 구동모터(42)가 회전되어 제2 나사축(40)이 회전 구동되면 상기 이동판(50)이 수평대(11)의 길이방향, 즉 압연롤(130)과 수직한 방향으로 이동되는 구성을 갖는다.

물론, 상기 이동판(50)의 하단부를 수용하여 그 이동이 안정적으로 이루어질 수 있도록 지지하는 안내홈(미도시됨)이 상기 수평대(11)의 하부에 길이방향으로 길게 형성된 것이 바람직하며, 상기 이동판(50)의 위치를 제어할 수있도록 상기 수평대(11)에 복수개의 센서(52a)(52b)가 설치된다.

상기 이동판(50)의 하부에는 승강판(60)이 실린더(54)에 의해 상하로 소정 거리 승강되도록 설치되는데, 이러한 승강판(60)의 네 귀퉁이에는 직상부 방향으로 소정 길이를 갖도록 안내봉(63)이 각각 고정되고, 상기 안내봉(63)의 각각을 수용하여 그 안내봉(63)이 상하방향으로 미끄럼 이동되도록 안내하는 안내홈(56)이 상기 이동판(50)에 상하방향으로 관통 형성된다.

상기 승강판(60)에는 오일공급부(70)와 표면검사부(80)가 각각 구비된다.

상기 오일공급부(70)는 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 상기 승강판(60)에 고정 설치된 구동모터(72)와, 상기 구동모터(72)에 의해 회전 구동되고 상기 승강판(60)의 하부에 수직 하방으로 긴 길이를 갖도록 연장되며 하단부에 워엄(73a)이 구비된 회전축(73)과, 상기 회전축(73)의 워엄(73a)에 맞물려 회전되는 워엄기어(74a)가 구비되고 상기 회전축(73)과 수직한 방향으로 긴 길이를 갖는 수평회전축(74)을 포함한다.

또한, 상기 오일공급부(70)는 상기 승강판(60)의 하단에 상단이 결합되고 소정량의 오일을 저장할 수 있도록 된 파이프 형상의 오일저장구(75)와, 상기 오일공급구(75)의 하단에 결합되어 오일을 배출시키도록 된 오일공급구(76) 및, 상기 오일공급구(76)를 통해 배출되는 오일의 양을 제어하도록 된 오일분배기(77)를 포함한다.

상기 오일저장구(75)는 오일을 수용할 수 있도록 밀폐된 공간인 오일수용공간(75a)과, 상기 오일수용공간(75a)에 오일을 공급할 수 있도록 된 오일공급구멍(75b) 및, 상기 오일수용공간(75a)의 오일을 하부로 배출시키도록 된 오일배출구멍(75c)을 갖는다.

상기 오일공급구(76)는 상기 오일저장구(75)의 오일배출구멍(75c)을 통해 배출되는 오일을 압연롤(130)의 표면으로 떨어뜨리는 경로 역할을 수행하며, 하부로 갈수록 그 내경이 점차적으로 감소되는 콘 형상으로 형성된 것이 좋다.

상기 오일분배기(77)는 상기 오일저장구(75)의 오일배출구멍(75c)과 상기 오일공급구(76) 사이의 공간을 차단하는 원통형상으로 이루어지고, 상기 수평회전축(74)에 의해 축방향 회전되도록 연결되며, 회전시 상기 오일배출구멍(75c)에서 배출된 일정량의 오일을 수용하고 있다가 상기 오일공급구(76)에 그 오일을 공급시킬 수 있도록 외표면에 오일수용홈(77a)이 형성된다.

상기 표면검사부(80)는 도3 및 도5에 도시된 바와 같이 상기 승강판(60)에 고정 설치된 실린더(81)와, 상기 실린더(81)에 의해 상기 승강판(60)의 하부에서 상하로 이동되는 피스톤(82)과, 상기 피스톤(82)이 내장되며 상기 승강판(60)의 하부에 고정 설치된 하우징(83)을 갖는다.

상기 피스톤(82)은 스프링(84)에 의해 상기 하우징(83)의 상부로 탄력 지지되고, 상기 피스톤(82)의 하단에는 상기 하우징(83)의 하단을 관통하여 하부로 소정길이 연장된 지지로드(85)가 일체로 고정되며, 상기 지지로드(85)의 하단에는 고 정부재(86a)를 매개로 탐촉자(86)가 장착된다. 물론, 상기 탐촉자(86)는 전선을 매개로 설비제어컴퓨터(또는 연삭기 제어장치부)에 연결됨으로써 표면검사 결과를 전송시키도록 구성된다.

그리고, 상기 하우징(83)의 하단부에는 좌우 대칭되는 형태로 홈(83a)이 형성되고, 이 홈(83a)에 각각 선회막대(87)가 장착되는데, 상기 선회막대(87)의 상단부가 상기 하우징(83)에 핀(88)을 매개로 각각 선회 가능하게 장착되고, 이들 선회막대(87)의 각각은 스프링(89)에 의해 선회막대(87)의 하단이 근접되는 방향으로 탄력 지지된다. 이때, 상기 선회막대(87)의 선회 거동은 도6a에 도시된 것처럼 스피링(89)의 탄성력에 의해 선회막대(87)가 선회되어 이들 선회막대(87) 사이에 소정의 예각이 형성되는 상태와 도6b에 도시된 것처럼 피스톤(82)이 하강하면서 선회막대(87)를 회전 상승시켜 이들 선회막대(87)가 일직선 상태가 되도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 선회막대(87)의 중앙부분에 관통구멍(87a)이 구비되고 이 관통구멍(87a)에는 상기 하우징(83)에 고정된 원호형상의 가이드부재(90)가 끼워진다.

그리고, 상기 선회막대(87)의 각각의 하단부에는 길이방향으로 길게된 슬롯형 홈(92)이 형성되고, 이 홈(92)에 롤러(93)가 회전 가능하도록 설치되며, 상기 롤러(93)가 홈(92)을 따라 상승하였을 때 신호를 발생시키는 센서(94)가 상기 선회막대(87)에 장착된다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.

먼저, 연삭 대상물인 압연롤(130)이 연삭기(150)에 장착되면, 표면검사부(80)의 탐촉자(86)가 압연롤(130)의 중심과 일치되도록 조정하는 중심 맞춤 작업을 수행한다.

초기 상태일 때 이동판(50)은 수평대(11)의 단부에 설치된 센서(52b)에 의해 신호가 송출되는 위치에서 유지되기 때문에 구동모터(42)를 구동시켜 상기 수평대(11)의 대략의 위치를 압연롤(130)의 상부로 이동시킨다.

계속하여, 실린더(54)에 의해 상승된 상태로 유지되고 있던 승강판(60)을 그 실린더(54)의 구동에 의해 서서히 하강시키며, 이때 하우징(83)에 내장된 피스톤(82)은 상승된 상태이기 때문에 선회막대(87)가 소정 각도의 예각을 갖도록 벌어진 상태이다(도6a 참조).

상기 승강판(60)이 하강되다가 선회막대(87)의 끝단에 장착된 롤러(93)의 어느 하나가 압연롤(130)의 외표면에 접촉하여 상승되어 이를 센서(94)가 감지하면 상기 실린더(54)의 구동을 정지시킨다.

그리고, 구동모터(42)를 구동시켜 선회막대(87)의 각각에 설치된 센서(94)가 동시에 신호를 발생시킬 때까지 이동판(50)과 승강판(60)을 수평대(11)를 따라 이동시키며, 상기 센서(94)에서 모두 신호를 발생시킬 때 상기 구동모터(42)를 정지시킨다. 물론, 이러한 상태는 탐촉자(86)가 압연롤(130)의 최상단부에 위치하고 있음을 의미한다.

이렇게 표면검사부(80)의 탐촉자(86)가 압연롤(130)의 중심과 일치되도록 조정하는 중심 맞춤 작업이 완료되면 표면결함 검사작업이 시작되며, 연삭기(150)를 작동시켜 압연롤(130)이 저속으로 회전되기 시작함고 동시에 구동모터(22)를 회전 구동시켜 이동지지대(10)를 압연롤(130)을 따라 이동시킨다.

또한, 구동모터(72)를 회전시켜 오일저장구(75)의 오일이 오일공급구(76)를 통해 일정량, 즉 일정시간마다 한 방울씩 압연롤(130)의 외표면에 공급되게 한다.

동시에, 실린더(81)를 구동시켜 피스톤(82)을 하강시키면 그 피스톤(82)에 의해 선회막대(87)가 회전 하강됨과 동시에 탐촉자(86)가 압연롤(130)의 외표면에 접촉하여 표면검사를 수행할 준비가 완료된다(도6b 참조).

따라서, 상기 구동모터(22)의 회전에 의해 상기 탐촉자(86)가 서서히 회전되는 압연롤(130)의 길이방향을 따라 이동되면서 압연롤(130)의 표면검사를 수행하는 것이다.

물론, 상기 탐촉자(86)에 의한 압연롤(130)의 표면검사 결과는 설비제어컴퓨터에 전송되고, 이러한 데이터를 받아 미리 입력된 프로그램에 의해 연삭량을 자동으로 연산하게 된다.

그리고, 상기 탐촉자(86)에 의한 압연롤(130)의 표면검사가 종료되면 상기와 반대의 순서에 의해 본 장치가 초기 상태로 복귀되어 차기 작업을 대기하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 롤의 표면결함 검사장치에 의하면, 표면검사후 연삭이 필요한 압연롤을 연삭기에 장착시킨 상태로 표면검사 및 그 검사결과에 의한 연삭량을 산출하므로 일련의 과정이 자동으로 신속하게 이루어질 수 있어 표면검사의 정확도를 향상시킬 수 있음은 물론 작업부하를 경감시킬 수 있는 우수한 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 구동모터(22)에 의해 압연롤의 길이방향을 따라 이동되도록 연삭기에 장착된 이동지지대(10);

   상기 이동지지대(10)에 장착되어 구동모터(42)에 의해 상기 압연롤의 상부에서 그 압연롤과 직교되는 방향으로 이동되는 이동판(50);

   상기 이동판(50)의 하부에 실린더(54)에 의해 상하 승강토록 장착된 승강판(60); 및

   상기 승강판(60)의 하부에 고정된 하우징(83)의 하단에 장착되어 압연롤의 표면을 따라 이동되면서 표면결함을 검사하도록 된 탐촉자(86)가 포함되고,

   상기 하우징(83)에는 압연롤의 길이방향에 대한 좌, 우측으로 대칭되는 위치에 핀(88)을 매개로 선회막대(87)의 일단이 회동 가능하게 장착되고, 상기 선회막대(87)는 스프링(89)에 의해 압연롤 쪽으로 탄력 지지되어 일정 각도로 벌어진 상태로 유지되며, 상기 선회막대(87)의 선단에는 공회전 및 선회막대(87)의 길이방향으로 이동 가능하도록 롤러(93)가 장착되고, 상기 롤러(93)가 압연롤에 닿아 선회막대(87)의 상부로 이동되는 것을 감지하기 위한 센서(94)가 설치됨을 특징으로 하는 롤의 표면결함 검사장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 승강판(60)에는 탐촉자(86)를 승강시키는 실린더(81)가 마련되며, 상기 선회막대(87)의 각각에 설치된 센서(94)가 동시에 신호를 발생시킬 때까지 이동판(50)과 승강판(60)이 이동되고, 상기 센서(94)가 모두 신호를 발생시킬 때 상기 탐촉자(86)가 압연롤의 외표면에 접촉되도록 승강판(60)의 실린더(81)가 작동되는 것을 특징으로 하는 롤의 표면결함 검사장치.

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