KR100920308B1 - 대형 슬리브 베어링 외경 측정 및 형상 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열간압연 공정에서 작업롤을 지지하는 백업롤 쵸크의 슬리브 베어링의 외경측정 및 형상검출장치에 관한 것으로, 슬리브 베어링의 외경을 자동으로 측정하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 대형 슬리브 베어링 외경 측정 및 형상 검출장치에 있어서, 주 베이스의 상단에 회전가능하게 설치된 턴 테이블과, 상기 주 베이스의 상단 일측에 설치된 모터의 회전력에 의해 상기 턴 테이블의 하단에 설치된 센터 기어를 회전시키는 기어를 포함하는 회전구동부; 복수의 레일상에 설치된 휠과, 상기 휠의 상단에 설치된 이동대차와, 상기 이동대차의 상단 좌우측에 설치된 실린더와, 상기 실린더의 상단에 안착된 승하강 베이스와, 상기 이동대차의 전면 일측에 설치된 모터와, 일단부가 상기 이동대차를 관통하여 플랜지체결되고 타단부가 상기 주 베이스에 체결되는 스크류를 포함하고, 상기 주 베이스 전면에 위치하는 대차부; 기본 베이스의 상면 일측에 설치된 모터와, 상기 모터에 체결되어 모터의 구동에 따라 회전하는 스크류와, 상기 스크류의 외주면에 연결되어 스크류의 회전에 따라 전후 이동하는 이동블록과, 상기 이동블록의 상단에 설치되어 상기 이동블록과 함께 전후 구동하면서 상기 슬리브 베어링이 상기 턴 테이블과 함께 회전될 때 상기 슬리브 베어링의 외주면 형상을 검출하는 형상검출수단을 포함하고, 상기 대차부의 승하강 베이스 일측에 설치되어 승하강 베이스에 의해 상하 승강하는 형상검출부; 상기 슬리브 베어링의 외경을 측정하는 다이알 게이지 및 측정자를 포함하고, 상기 대차부의 승하강 베이스 타측에서 상기 형상검출부와 대향되는 위치에 설치되는 외경측정부; 및 상기 형상검출부 및 외경측정부에 의해 측정되거나 검출된 자료를 전송받아 저장하는 컴퓨터와, 전송 데이터를 출력하는 프린터기를 포함하는 시스템 제어부로 구성하여, 압연 생산성을 향상시키고 압연 휴지에 따른 정비작업시 안전사고를 예방할 수 있게 한다.

외경측정, 형상검출, 슬리브베어링

Description

대형 슬리브 베어링 외경 측정 및 형상 검출장치{A apparatus for measuring outside diameter and for detecting shape of a large size sleeve bearing}

도 1은 쵸크에 조립된 슬리브 베어링을 나타낸 단면도

도 2는 종래의 작업상태를 나타낸 사시도

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 대형 슬리브 베어링 외경 측정 및 형상 검출장치의 정단면도와 측단면도와 평면도

도 6은 본 발명의 구동부 분해사시도

도 7a와 도 7b는 각각 도 3의 A부 확대 사시도와 분해 사시도

도 8a와 도 8b는 각각 도 3의 A부 작동상태를 나타낸 측단면도와 유도롤러 상세도

도 9는 도 8a의 C부 분해사시도

도 10a는 본 발명의 측정자 분해 사시도이고, 도 10b와 도 10c는 각각 본 발명의 측정자의 작동상태를 나타낸 도 3의 B부 확대정면도와 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 셀 베어링 2,3,4 : 실린더

5,19,67 : 베이스 6 : 이동대차

7,11,50 : 모터 8 : 레일

9,10 : 기어 15 : 프린터기

16 : 다이알 게이지 17 : 측정자

20 : 턴 테이블 22 : 리미트 스위치

23 : 유도가이드봉 24,58 : 스크류

25 : 플랜지 27 : 영점조정용 테스트바

28,30,34 : 원형고정너트 29 : 고정대

31 : 고정홀 볼트 32 : 고정관

33 : 슬리브 35 : 딤블(Thimble)

36,45,63,80 : 코일스프링 37,38 : 라쳇나사

39 : 미세조정나사 43a : 피니언 기어(Pinion Gear)

51,52,53 : 커플링 56,59 : 베어링 블록

62 : 유도 가이드 박스 64 : 엔빌(Anvil)

65 : 교환캡 66 : 볼

70 : 플랜트 72 : 수직로드

73 : 고무관 75 : 본체

76 : 센서 감지판 100 : 형상검출부

103 : 마이크로미터 110 : 백업롤

120 : 쵸크(베어링 박스) 130 : 슬리브 베어링

150 : 변위센서 200 : 터치센서

300 : 조작판넬 400 : 근접센서

500 : 컴퓨터

본 발명은 열간압연 공정의 작업롤을 지지하는 백업롤(지지롤) 쵸크의 슬리브(Sleeve) 베어링의 외경 자동측정 및 형상 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간 압연중 압하로 인해 발생된 탄화층 및 경화된 부분을 숫돌 및 사포를 이용하여 사상작업 완료후 대형 슬리브 베어링 외경측정 작업을 기계적인 장치에 의해 측정하고 외경형상(프로파일,진원도)을 검출하고 데이터를 관리할 수 있는 데이터 베이스를 구축하여 압연 중 발생되는 베어링 사고를 예방하고 생산성 향상과 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 대형 슬리브 베어링 외경측정 및 형상 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소 압연공정에서 사용되는 백업롤의 슬리브 베어링(130)은 도 1에 도시 된 바와 같이 쵸크(120) 내에서 셀(Shell) 베어링(1)과 백업롤(110) 사이에 위치하여 백업롤(110)과 함께 회전하는 베어링으로서, 고하중 대형 베어링류에 속한 유막 축수형이기 때문에 그 내,외면이 정밀한 슬리브 베어링(130) 외경과 셀 베어링(1) 내경 사이에는 얇은 유막이 형성되어 일정한 간격과 온도가 유지되면서 회전하게 된다.

그러나, 압연중 워크롤 지지작업시 압력방향으로 계속 하중을 받은 셀 베어링(1) 내면 하중부위가 탄화 및 경화되어 스크래치가 발생하게 되고, 이로 인해 슬 리브 베어링(130) 외경에도 변형이 생겨 슬리브 베어링(130)과 셀 베어링(1) 사이에 일정한 간격유지 및 유막이 형성되지 않게 된다.

상기 슬리브 베어링(130) 외경에 카본 및 스크래치가 발생하게 되면 백업롤(110) 쵸크(120) 내의 온도 상승으로 인해 압연중 부정기적인 교체 작업이 이루어지게 되며, 이 경우 상기 쵸크(120) 내에서 슬리브 베어링(130)을 인출하여 바닥에 나무를 받치고 슬리브 베어링(130)에 발생된 카본 및 스크래치 부분을 육안으로 확인하면서 사포 및 숫돌로 슬리브 베어링(130)의 외경을 사상작업하게 되는데, 이러한 사상작업시 균일한 힘의 분배에 의한 사상작업이 이루어지지않아 슬리브 베어링(130) 형상에 변형이 생기게 되며, 그 상태에서 정확한 외경 측정이 이루어지지 않은 채로 슬리브 베어링(130)을 조립하여 사용함으로서 압연 중 발생할 수 있는 베어링 소손을 사전에 예방코져 슬리브 베어링(130) 사상작업 완료 후, 또는 베어링 정기적 정비작업시 슬리브 베어링(130)의 외경을 측정하게 된다.

현재 이루어지고 있는 상기의 슬리브 베어링(130) 외경 측정 작업은 도 2에 도시된 바와 같이 2인 1조가 되어 슬리브 베어링(130)을 4개의 받침목(101) 위에 올려놓고 대형 마이크로미터(103)로 슬리브 베어링(130) 외경을 측정하게 되는데, 슬리브 베어링(130) 외경이 크다보니 2인의 측정위치가 센터부에 정확히 맞지 않게 되고, 또한 베어링 안치시 수평이 맞지 않아 정확한 측정이 이루어지지 않고 있어 작업능률이 저하되는 문제점이 있으며, 슬리브 베어링(130)의 외경 측정관리가 제대로 관리가 이루어 지지않아 압연품질에 악영향을 미치게 되며 압연중 슬리브 베어링(130)과 셀 베어링(1) 사이에 흔들림 발생과 일정한 온도 및 간격이 유지되지 않아 베어링 소손으로 이어져 압연중 롤 부정기적인 교체로 인해 압연 휴지발생 및 생산성 감소와 안전사고, 작업능률 저하 등의 문제점이 발생하고 있다.

또한, 슬리브 베어링(130)의 진원도 및 프로 파일을 측정할 수 있는 장치가 없어 데이터 관리 및 유지 보수가 어려운 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 쵸크에서 인출된 슬리브 베어링을 안치하여 회전시키는 턴 테이블을 갖추고 상기 턴테이블을 회전시키면서 외경을 측정하고 형상을 검출하여 데이터를 전송 및 출력할 수 있도록 함으로써, 회전하는 슬리브 베어링의 외경을 자동으로 측정하면서 눈으로 오차를 확인하고 전송된 데이타 및 프로파일을 프린트할 수 있도록 하여 대형 설비사고를 예방하고, 압연 생산성 향상과 압연 휴지에 따른 정비작업시 안전사고를 예방할수 있도록 한 대형 슬리브 베어링 외경측정 및 형상 검출장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 대형 슬리브 베어링 외경 측정 및 형상 검출장치에 있어서, 주 베이스의 상단에 회전가능하게 설치된 턴 테이블과, 상기 주 베이스의 상단 일측에 설치된 모터의 회전력에 의해 상기 턴 테이블의 하단에 설치된 센터 기어를 회전시키는 기어를 포함하는 회전구동부; 복수의 레일상에 설치된 휠과, 상기 휠의 상단에 설치된 이동대차와, 상기 이동대차의 상단 좌우측에 설치된 실린더와, 상기 실린더의 상단에 안착된 승하강 베이스와, 상기 이동대차의 전면 일측에 설치된 모터와, 일단부가 상기 이동대차를 관통하여 플랜지체결되고 타단부가 상기 주 베이스에 체결되는 스크류를 포함하고, 상기 주 베이스 전면에 위치하는 대차부; 기본 베이스의 상면 일측에 설치된 모터와, 상기 모터에 체결되어 모터의 구동에 따라 회전하는 스크류와, 상기 스크류의 외주면에 연결되어 스크류의 회전에 따라 전후 이동하는 이동블록과, 상기 이동블록의 상단에 설치되어 상기 이동블록과 함께 전후 구동하면서 상기 슬리브 베어링이 상기 턴 테이블과 함께 회전될 때 상기 슬리브 베어링의 외주면 형상을 검출하는 형상검출수단을 포함하고, 상기 대차부의 승하강 베이스 일측에 설치되어 승하강 베이스에 의해 상하 승강하는 형상검출부; 상기 슬리브 베어링의 외경을 측정하는 다이알 게이지 및 측정자를 포함하고, 상기 대차부의 승하강 베이스 타측에서 상기 형상검출부와 대향되는 위치에 설치되는 외경측정부; 및 상기 형상검출부 및 외경측정부에 의해 측정되거나 검출된 자료를 전송받아 저장하는 컴퓨터와, 전송 데이터를 출력하는 프린터기를 포함하는 시스템 제어부로 이루어지는 대형 슬리브 베어링 외경측정 및 형상 검출장치를 제공한다.

본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 5는 각각 본 발명의 사용상태를 나타낸 정단면도와 측단면도 및 평면도를 도시하고 있으며, 도 6은 본 발명의 회전구동부 분해사시도로서, 본 발명에 따른 대형 슬리브 베어링 외경 측정 및 형상 검출장치에 있어서의 회전구동부는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 직사각형의 형태를 갖추고 있는 주 베이스(Base,5)는 전면의 좌 우측에 홀(5c)이 형성되고, 상기 홀(5c) 중앙부에는 스크류 피치가 형성된 홀(5d)이 갖추어져 있고, 상기 주 베이스(5) 상단 중앙에는 또 다른 직사각형이 층을 이루며, 상단에 원형홀(5a)이 양각으로 형성되어 중앙부분이 관통되며, 상기 원형홀(5a) 상단에 베어링(5b)이 안치되며, 상기 베어링(5b) 상단에 상하 축이 형성된 센터 기어(9)가 안치되며, 상기 센터 기어(9)의 축 상단에 둥근 원형의 턴 테이블(20)이 키(9a) 및 키홈(9b)에 삽입되고, 상기 턴 테이블(20)과 센터 기어(9)가 고정스페샤(20a)에 의해 볼트(20b)로 고정되며, 주 베이스(5)의 센터 기어(9) 하부는 둥근원형 고정판(18)에 의해 볼트(번호 미 부여)로 고정된다.

또한, 센터 기어(9)를 안치한 사각틀 좌측면에 모터(11)가 볼트(11b)로 고정되고, 기어(10)의 모터(11) 상부 축의 키(11a)가 기어(10)의 키홈(10a)에 삽입되어 모터(11)측 기어(10)와 턴 테이블(20)측 센터 기어(9)와 맞물리도록 되어 있고, 주베이스(5)의 전면 중앙부에는 "I" 형상으로 상단에 원형 파이프가 고정되고, 하단부에는 볼트 고정홀이 형성된 "I" 형상의 고정틀(26)에 영점 조정용 테스트바(27)가 삽입되어 볼트(26a)로 고정되며 주 베이스(5)의 좌측후미 상단에 조작판넬(300)이 안치된다.

상기 대차부는 주 베이스(5) 전면의 2개의 레일(8) 위에 위치하며, 좌우 2개의 휠(14) 상단에 이동대차(6)가 "U" 형상으로 안착되고 상기 이동대차(6)의 좌우 상단에 실린더(2,3)가 이동대차(6)와 직각 방향으로 볼트 고정되어 있고, 상기 실린더(2,3) 상단에 "U" 형상의 승하강 베이스(19)가 안착 고정되며, 상기 승하강 베이스(19)의 좌측에는 형상검출부(100)가 안착 고정되고 우측으로는 다이알 게이지(16)를 고정 안치한 측정자(17)가 승하강 베이스(19)의 고정관(32,도 10a 참조)에 삽입 고정 회전하도록 되어 있다.

또한, 이동대차(6) 전면 일측 홀(7c)에 베어링(7b)이 삽입되고, 상기 베어링(7b) 센터에 모터(7)의 축이 관통되어지며 볼트 고정되고, 이동대차(6) 뒷면을 관통한 모터(7)의 축은 플랜지(25)와 모터(7) 축의 키(7a)와 체결된 후 전면이 플랜지 모양의 원형이 용접된 스크류(24)와 플랜지(25)가 볼트 체결되고, 상기 스크류(24)는 주 베이스(5)의 홀(5d)에 회전체결되며 이동대차(6)의 뒷면의 좌우측에는 2개의 유도가이드봉(23)이 체결되어 주 베이스(5) 전면 2개의 홀(5c)에 삽입되도록 구성되어 있다.

도 7a와 도 7b는 각각 도 3의 A부 확대 사시도와 분해 사시도이고, 도 8a와 도 8b는 각각 도 3의 A부 작동상태를 나타낸 측단면도와 유도롤러 상세도이며, 도 9는 도 8a의 C부 분해사시도로서, 상기 형상검출부(100)는 도 7a 내지 도 8b에 도시된 바와 같이, 승하강 베이스(19) 좌측 상단에 위치하며, 기본 베이스(67) 상단에 2개의 베어링 블록(56,59) 사이에 이동블록(57)을 관통하는 스크류(58)가 관통 삽입 회전하고 상기 이동블록(57) 상단에 터치센서(200)와 상하로 설치된 2개의 유도롤러(69)가 내장된 박스(61)가 볼트 체결되고, 상기 박스(61) 우측으로 유도가이드 박스(62)가 볼트 체결되며, 상기 유도 가이드 박스(62) 내면에는 코일스프링(63)이 내장되어 있고 상기 코일스프링(63)과 유도가이드 박스(62)를 관통하는 원통형에 전면이 나사가 형성되고, 중 상단부에 사각면이 형성된 엔빌(anvil)(64) 전면 나사부에 교환캡(65)이 체결되고, 상기 교환캡(65) 전면에 둥근 볼(66)이 조립되어 박스(61)를 관통하여 삽입되어지며, 카바(62a)로 고정되며, 상기 유도가이드 박스(62) 상단에 2개의 고정 클램프(151)가 고정되고, 상기 고정 클램프(151) 중앙을 관통하여 변위센서(150)가 고정 클램프(151)의 고정 볼트에 의해 고정된다.

그리고, 베어링 블록(56)을 관통한 스크류(58) 뒤쪽으로 와샤(55)와 원형 고정너트(54)가 체결되고, 상기 스크류(58)의 원통 기둥에 커플링(53)이 볼트(53a)로 고정되고, 상기 커플링(53)은 중간 커플링(52)과 함께 커플링(51)의 홈에 체결되고, 상기 커플링(51)의 키홈에 모터(50) 축의 키(50a)가 체결되고, 볼트(51a)로 고정 하여 모터(50)에 의해 전후 구동될 수 있게 조립되며, 이동블록(57)의 후진은 기본베이스(67)의 베어링 블록(56) 앞에 위치한 리미트 스위치(68)에 의해 정지된다.

상기 박스(61) 내부에 설치된 터치센서(200)는 도 9에 도시된 바와 같이, 본체(75)의 우측 상단에 센서감지판(76)과 4개의 볼트홀(번호 미 부여)과 중앙에 센서 감지 전달 케이블(78)이 삽입되는 홀이 형성된 고정블록(77) 사이에 4개의 코일스프링(76a)이 삽입되고, 본체(75)와 센서 감지판(76)사이에 4개의 고무링(75a)이 삽입되어 완충역활을 하며, 와샤(77b)와 볼트(77a)로 본체(75)에 고정되고, 상기 본체(75) 하단부 우측으로 캡(74)과 자바라 고무관(73)과 원형기둥에 하단부에 볼(72a)이 형성된 수직로드(72)와 상기 수직로드(72)를 고정 안치하는 고정캡(71)이 플랜트(70) 우측홀에 삽입되고, 상기 플랜트(70) 좌측홀에 한쪽이 나사가 형성된 고정 가이드봉(81)의 하부는 볼트(70a)고정되며 고정 가이드봉(81)에 코일스프링(80)이 삽입 되어 완충 작용을 하며 고정 가이드봉(81)의 나사부가 본체(75) 하단부 너트홀에 체결 너트(79)로 고정 되며 고정플랜트(83)와 본체(75) 사이에 철판(82)이 삽입되어 볼트(83a)로 본체(75)에 고정되며, 철판(82) 우측 홀과 플랜트(70)의 좌측홀은 볼트(70c)와 너트(70d)로 체결되어 구성된다.

도 10a는 본 발명의 측정자 분해 사시도이고, 도 10b와 도 10c는 각각 본 발명의 측정자의 작동상태를 나타낸 도 3의 B부 확대정면도와 평면도로서, 본 발명에 따른 외경측정부를 구성하는 측정자(17)는 도 10a에 도시된 바와 같이, 승하강 베이스(19) 우측의 고정관(32)의 좌측으로 고정홀 볼트(31)가 삽입되고, 우측으로 슬리브(Sleeve)(33)가 위치하며 상기 슬리브(33)를 관통하는 상단부와 중간부 그리고 하단부에 나사산이 형성된 2개의 원기둥의 우측 큰원기둥에 눈금이 새겨졌으며 우측 원기둥의 우측으로 "╋" 형태로 만들어진 딤블(Thimble)(35)이 삽입되며 상기 딤블(35)의 우측 "╋" 모양(35a)에 코일스프링(36)과 원형의 기둥에 나사산이 형성된 2개의 라쳇나사(37,38)와 미세 조정나사(39)가 삽입되고, 와샤(40)와 고정볼트(41)에 의해 고정체결 되어지며, 고정홀 볼트(31) 좌측으로 원형고정 너트(30)가 딤블(35) 중앙 나사부에 체결되며, 다음으로 고정대(29)가 삽입되며, 상기 고정대(29) 상단에 다이알 게이지(16)가 볼트(29a)로 체결되고, 원형의 고정 너트(28)를 딤블(35)상단의 나사부에 체결하여 고정하도록 구성되어 있다.

상기 다이알 게이지(16)는 상기 측정자(17)와 함께 외경측정부를 구성하며, 도 10b 및 도 10c에 도시된 바와 같이, 원형의 본체(47) 중앙을 관통하는 수직봉(43) 상단에는 볼(42)이 형성되고, 상기 수직봉(43)의 중앙 측면부에는 피니언 기어(43a)가 형성되어 있고, 상기 피니언 기어(43a)는 기어(44)와 맞물리며 회전하고, 기어(44)와 일체형인 큰 기어(44a)는 기어(44)와 동시 회전하며, 상기 수직봉(43) 중앙부에 직각 고정된 가이드봉(47a)과 상기 가이드봉(47a)에 탄력을 주는 코일스프링(45)과 상기 코일스프링(45)을 고정하는 고정볼트(47c)와 가이드봉(47a)의 움직임과 동시에 수직운동을 하는 수직봉(43)으로 구성되어 있으며, 도면 중 미설명 부호 8a는 스토퍼, 34는 원형 고정 너트, 44b는 지지대, 47b는 가이드봉, 48은 수직봉 지지대, 60은 스크류 커버, 70b는 와샤, 401은 볼트, 84는 상기 본체(75)를 박스(61)에 연결시키는 볼트이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

모든 작동은 조작판넬(300)의 스위치에 의해 조작이 이루어지도록 구성되어 있으며, 모든 데이터는 컴퓨터(500)에 전송되어 저장되고 그에 연결된 프린터기(15)를 이용하여 출력할 수 있도록 구성되어 있다.

먼저, 형상검출부(100)와 측정자(17)의 영점 세팅방법은 다음과 같다

쵸크(120)에서 인출하여 사상작업이 완료된 슬리브 베어링(130)을 도 3에 도시 된 바와 같이 턴 테이블(20)의 스토퍼(12)에 밀착시켜 안치한 후 실린더(4)를 작동시켜 스토퍼(13)로 고정시킨다. 그 다음에 이동대차(6) 상단의 2개의 실린더(2,3)를 세팅된 위치로 최대로 하강시켜 영점조정용 테스트바(27)에 위치시킨다.

그 후 형상검출부(100)의 모터(50)를 구동시키면 커플링(51,52,53)에 전달되어 스크류(58)가 회전하면서 이동블록(57)이 전진하게 된다.

이때 영점 세팅용 엔빌(64)의 볼(66)이 영점 조정용 테스트바(27) 좌측 측면에 터치되면 도 8a에서 보는 바와 같이 엔빌(64)이 뒤로 밀리면서 코일스프링(63)이 압축되고 유도롤러(69)에 유도되어 터치센서(200)의 볼(72a)에 닿으면 코일스프링(80)이 압축됨과 동시에 자바라 고무관(73)이 압축되고, 상기 자바라 고무관의 압축에 의해 수직로드(72)가 센서감지판(76)에 전달되면 모터(50)의 작동이 정지된다.

상기 모터의 작동이 정지되고 나면 우측의 측정자(17)의 딤블(Thimble)(35)을 시계방향으로 회전시킨다.

상기 딤블(35)이 슬리브(Sleeve)(33)의 외경을 따라 회전하는 이용하여 슬리브(33)와 딤블(35)의 눈금을 제로로 맞춘 다음, 고정대(29) 상단에 고정된 다이알게이지(16)의 원형고정너트(28,30)를 풀고 상기 원형고정 너트(30)를 시계 방향으로 회전 전진시켜 다이알게이지(16)의 볼(42)을 영점조정용 테스트바(27)의 우측 측면에 다이알 게이지(16)의 눈금이 1회전될 때까지 터치시킨다.

그 후 원형고정너트(28)와 고정 티볼트(29b)로 고정시켜 좌우측의 영점(기준점)을 세팅하여 이 영점(기준점)을 기억시킨 후 형상검출부(100)를 초기상태로 모터(50)를 구동시켜 후퇴 및 원위치시키고 측정자(17)도 반시계 방향으로 회전시켜 영점조정용 테스트바(27)에서 분리시킨다.

상기와 같이 영점(기준점) 세팅이 완료되면 이동대차(6)에 직각 설치된 2개의 실린더(2,3)를 최대한 상승시킨 후 모터(7)에 동력을 전달하면 2개의 유도가이드봉(23)에 유도된 스크류(24)가 회전하여 휠(14) 상단의 이동대차(6)가 전진하여 주 베이스(5) 전면에 부착된 리미트 스위치(22)에 터치되는 순간 모터(7)의 동력이 차단되고 이동대차(6)가 멈추게 된다.

이때가 형상검출부(100)와 다이알게이지(16) 그리고 슬리브베어링(130)의 중앙센터부가 일직선이 되는 지점이 된다.

상기와 같이 센터(중심점)점이 설정되면, 앞서 설명한 영점(기준점)세팅시와 같이 형상검출부(100)의 모터(50)를 구동시켜 커플링(51,52,53)에 동력이 전달되고, 스크류(58)가 회전하여 이동블록(57)이 전진하면 도 8a에서 보는 바와 같이 슬리브베어링(130) 외경에 엔빌(64)의 볼(66)이 터치되면서 스크류(58)의 회전에 의해 이동블록(57)이 전진하게 된다.

이로써 엔빌(64)이 유도가이드 박스(62) 내의 코일스프링(63)을 압축하고 유도롤러(69)에 의해 엔빌(64)이 유도되어 터치센서(200)의 수직로드(72)가 센서감지판(76)을 터치하면 코일스프링(76a)이 압축되어 센서 감지 전달 케이블(78)에 전달되어 모터(50)의 전원이 차단하면 형상검출부(100)의 영점세팅이 완료된다.

도 10a 내지 도 10c에서 보는 바와 같이 측정자(17)와 다이알게이지(16)측의 영점 조정은 앞에서 설명한 바와같이 영점조정용 테스트바(27)의 세팅 영점(기준점)을 작업자가 기억하고 있다가 측정자(17)가 딤블(35)을 시계방향으로 회전시켜 영점(기준점)에 맞춘 다음 모터(11)를 구동시키면 턴 테이블(20)의 센터 기어(9)에 동력이 전달되어 턴 테이블(20)이 회전하면 형상검출부(100)의 엔빌(64)의 터치점은 항상 영점을 유지하고 측정자(17)측은 슬리브 베어링(130)의 외경의 마모도에 따라 다이알 게이지(16)의 바늘이 움직이게 된다.

그런데 상기 바늘의 움직임은 도 10b 및 도 10c에서 보는 바와 같이 수직봉(43)의 피니언기어(43a)와 기어(44)가 회전함으로서 수직봉(43)의 터치된 볼(42)의 위치가 볼(42)에서 볼(42a)로 움직이게 되고 수직봉(43)의 움직임은 가이드봉(47a)에 설치된 코일스프링(45)에 의해 탄력적으로 원위치 및 유동적으로 움직이게 되며 바늘의 움직임으로 슬리브 베어링(130)의 외경의 형상을 알 수 있게 된다.

상기와 같이 상단의 측정이 완료되면 중간부 및 하단부측정은 서두의 작업방법대로 실시하면 된다.

또한, 슬리브 베어링(130)의 진원도 측정은 턴 테이블(20)의 모터(11)에 전원을 투입하여 턴 테이블을 회전시키면 주 베이스(5) 우측 상단에 고정된 근접센서(400)가 턴 테이블(20)의 하단부에 고정된 시작점 리미트바(402)에 의해 진원도의 시작점을 설정하게 된다.

이때 형상검출부(100)의 모터(50)를 구동시켜 커플링(51,52,53)에 동력이 전달되어 스크류(58)가 회전하고 이동블록(57)이 전진한다.

즉, 도 8a에서 보는 바와 같이 슬리브 베어링(130) 외경에 엔빌(64)의 볼(66)이 터치하면서 스크류(58)가 회전하여 이동블록(57)이 전진하면 엔빌(64)이 유도가이드 박스(62) 내의 코일스프링(63)을 압축시키고 유도롤러(69)에 의해 엔빌(64)이 유도되어 터치센서(200)의 수직로드(72)가 센서감지판(76)을 터치하면 코일스프링(76a)이 압축되어 센서 감지 전달 케이블(78)에 전달되어 모터(50)의 전원을 차단 하게되며, 형상검출부(100)의 엔빌(64)의 영점세팅과 동시에 변위센서(150)도 슬리브 베어링(130) 외경에 터치되어 자동으로 영점 조정되어 접촉값(측정값)을 컴퓨터(500)에 전송하게 된다.

프로파일 측정을 하고자 할 경우는 턴 테이블(20)을 회전시키지 않고 형상검출부 (100)의 모터(50)에 전원을 투입하면 스크류(58)가 회전하면서 이동블록(57)이 전진하여 변위센서(150)가 터치되고, 엔빌(64)의 볼(66)이 터치되어 코일스프링(63)이 압축되면서 엔빌(64)이 후퇴하여 터치센서(200)를 터치시키면 모터(50)의 작동이 멈추고 변위센서(150)의 동작도 멈추게 된다.

이때, 이동대차(6) 상단에 고정된 2개의 실린더(2,3)를 상하로 작동시켜 승하강 베이스(19)의 좌측 상단에 고정 안착된 형상검출부(100)의 변위센서(150)에 의해 슬리브 베어링(130)의 외경 형상의 측정값(프로파일)의 데이터를 컴퓨터(500)에 전송하게 된다.

상기 전송된 데이타 및 정보는 컴퓨터(500)에 저장 또는 프린터기(15)에 의해 인쇄물을 육안으로 확인하거나 기록으로 남길 수 있다.

상기와 같이 작업이 완료되면 슬리브베어링(130) 외경 측정 및 형상 검출장치를 역순에 의해 초기화 상태로 돌리면 모든 작용을 마치게 된다.

또한, 딤블(35)과 슬리브(33) 또는 엔빌(64)의 크기에 따라 교체 사용하면 외경의 크기에 관계없이 원주면을 가진 것이면 어떠한 것도 형상의 측정 관리가 가능하며 디지털 다이알 게이지를 사용하면 정확한 측정치를 한눈에 알 수 있게 된다.

이상의 본 발명에 의하면, 슬리브 베어링의 외경을 정밀하게 측정하고, 프로파일 및 진원도를 측정하고 그 측정결과를 모니터에 그래픽으로 디스플레이하며, 필요시 프린트할 수 있고, 데이터를 관리할 수 있는 데이터 베이스를 구축함으로서 압연중 발생하는 베어링 소손사고를 사전에 예방하여 압연 휴지발생을 예방하고, 압연중 진동(롤 흔들림)에 의한 품질을 향상시킬 수 있으며, 정비작업자의 단독 작업수행을 가능토록 하여 작업 공정을 개선하며, 안전사고를 예방할 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 대형 슬리브 베어링 외경 측정 및 형상 검출장치에 있어서,

   주 베이스의 상단에 회전가능하게 설치된 턴 테이블과, 상기 주 베이스의 상단 일측에 설치된 모터의 회전력에 의해 상기 턴 테이블의 하단에 설치된 센터 기어를 회전시키는 기어를 포함하는 회전구동부;

   복수의 레일상에 설치된 휠과, 상기 휠의 상단에 설치된 이동대차와, 상기 이동대차의 상단 좌우측에 설치된 실린더와, 상기 실린더의 상단에 안착된 승하강 베이스와, 상기 이동대차의 전면 일측에 설치된 모터와, 일단부가 상기 이동대차를 관통하여 플랜지체결되고 타단부가 상기 주 베이스에 체결되는 스크류를 포함하고, 상기 주 베이스 전면에 위치하는 대차부;

   기본 베이스의 상면 일측에 설치된 모터와, 상기 모터에 체결되어 모터의 구동에 따라 회전하는 스크류와, 상기 스크류의 외주면에 연결되어 스크류의 회전에 따라 전후 이동하는 이동블록과, 상기 이동블록의 상단에 설치되어 상기 이동블록과 함께 전후 구동하면서 상기 슬리브 베어링이 상기 턴 테이블과 함께 회전될 때 상기 슬리브 베어링의 외주면 형상을 검출하는 형상검출수단을 포함하고, 상기 대차부의 승하강 베이스 일측에 설치되어 승하강 베이스에 의해 상하 승강하는 형상검출부;

   상기 슬리브 베어링의 외경을 측정하는 다이알 게이지 및 측정자를 포함하고, 상기 대차부의 승하강 베이스 타측에서 상기 형상검출부와 대향되는 위치에 설치되는 외경측정부; 및

   상기 형상검출부 및 외경측정부에 의해 측정되거나 검출된 자료를 전송받아 저장하는 컴퓨터와, 전송 데이터를 출력하는 프린터기를 포함하는 시스템 제어부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 대형 슬리브 베어링 외경 측정 및 형상 검출장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 주 베이스의 전면 중앙부에는,

   ‘I’형상의 고정틀이 설치되고, 상기 고정틀 상단에 고정된 원형 파이프에 영점 조정용 테스트바가 장착되는 것을 특징으로 하는 대형 슬리브 베어링 외경 측정 및 형상 검출장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 형상검출수단은,

   터치센서 및 복수의 유도롤러를 구비하고 상기 이동블록 상단에 체결된 박스와;

   상기 박스 일측에 체결된 유도가이드 박스와;

   상기 유도가이드 박스에 내장된 코일스프링과;

   상기 코일스프링과 유도가이드 박스를 관통하는 엔빌(anvil)과;

   상기 엔빌의 전면에 순차적으로 체결되는 교환캡 및 볼과;

   상기 유도가이드 박스 상단에 고정 설치되는 변위센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 슬리브 베어링 외경 측정 및 형상 검출장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 이동대차의 후면 좌우측에는,

   상기 이동대차의 전후 이동을 가이드하는 유도가이드봉이 설치된 것을 특징으로 하는 대형 슬리브 베어링 외경 측정 및 형상 검출장치.

Images