상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 사상압연기(13)의 후단에 설치되며 상기 사상압연기를 빠져나와 이송테이블(15)을 통과하는 스트립(12)의 선단부(12a)의 주행 형상을 검출하는 형상검출부(100); 귄취기의 상, 하부 핀치롤(17,18) 전단에 설치되며 상기 형상검출부(100)에서 검출한 스트립 선단부(12a)의 형상 정보를 실시간으로 전달받아 스트립 선단부(12a)의 상향 휨을 즉시 교정하는 형상교정 장치부(200); 및 상기 형상교정 장치부(200)의 다수 개의 회전날개(205) 및 기타 부속구를 냉각시켜 주는 냉각장치부(300);를 포함하되, 상기 형상교정 장치부(200)는, 상기 이송테이블(15)의 양측에 각각 위치하는 고정베이스(217); 상기 고정베이스(217)에 장착되고, 복수의 홀을 구비한 슬라이드 가이드(201); 및 상기 복수의 홀에 각각 장착되는 복수의 회전날개(205);를 포함하고, 상기 냉각장치부(300)는 상기 슬라이드 가이드(201) 및 회전날개(205)의 상부에 위치하도록 상기 고정베이스(217)에 장착되는 것을 특징으로 하는 이송 테이블상 스트립 선단부 상향 휨 교정장치를 제공한다.
상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 이송테이블 상의 스트립 선단부 상향 휨 교정장치의 전체적인 구성도로서, 본 발명은 사상압연기(13)의 후단에 설치되며 상기 사상압연기를 빠져나와 이송테이블(15)을 통과하는 스트립(12)의 선단부(12a)의 주행 형상을 검출하는 형상검출부(100)와; 귄취기(19)의 상, 하부 핀치롤(17,18) 전단에 설치되며 상기 형상 검출부(100)에서 검출한 스트립 선단부(12a)의 형상 정보를 실시간으로 전달받아 스트립 선단부(12a)의 상향 휨을 즉시 교정하는 형상교정 장치부(200)와; 상기 형상교정 장치부(200)의 다수 개의 회전날개(205) 및 기타 부속구를 냉각시켜 주는 냉각장치부(300)로 구성된다.
도 6a는 도 5의 형상 검출부 상세 구성도로서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 형상검출부(100)는 형상교정 장치부(200) 전면의 이송테이블(15) 상에 위치하는데 변위센서(101) 위주로 구성 되어 있으며, 케이싱은 사각 형상으로 케이싱 내부 상단 좌측에는 변위센서(101)를 구동시키는 구동회로(102)가 놓여 있고 상기 구동 회로(102) 일직선 아래로 반도체레이저(104)가 조립되며 상기 반도체레이저(104) 아래에는 반도체레이저(104) 빛이 투광되는 투광렌즈(106)가 부착되어 있다.
한편, 케이싱 내부 반대쪽에는 상기 반도체 레이저(104) 빛이 측정대상물에 반사되어 수광되는 수광렌즈(107)가 하단에 부착되어 있으며 중앙에는 상기 수광렌즈(107)에서 수광한 측정 대상물의 반도체레이저 빛을 위치값으로 변환시키는 광위치검출소자(105)가 위치하고 맨 위에는 상기 광위치검출소자(105)의 변환 위치값을 전류로 증폭 시켜주는 신호 증폭회로(103)가 조립되어 있다.
또한 이송테이블(15) 상을 통과 중인 스트립(12)의 핀치롤(17,18) 진입여부를 검출하기 위하여 상기 핀치롤(17,18)의 후방에는 후방 소정 거리에 마련된 핀치롤 진입 검출기(25; 도 5참조)가 설치되어지고, 이송테이블(15) 상을 통과 중인 스트립(12)의 형상교정장치부(200)로의 진입여부를 검출하기 위하여 상기 형상교정장치부(200)의 전방에는 전방 소정 거리에 마련된 전방 진입 검출기(26; 도 5참조)가 설치되어 진다.
도 6b는 형상 교정 장치부 및 냉각장치부의 분해상태 사시도로서, 상기 형상교정 장치부(200)는 이송테이블(15) 양측에 ㄱ자형 고정베이스(216,217)가 견고하게 고정되는데 상기 ㄱ자형 고정베이스(216,217)는 사상압연기(13) 방향으로 상부 전부에 프로텍터(202)가 삽입되는 베어링블록(214,215)이 형성되어 있으며, 상기 고정 베이스(216,217) 중심축 수직방향으로는 지지 베이스(218,219)가 플레이트 형상으로 설치되어 있고, 이 지지 베이스(218,219)에 상하작동실린더(220)와 실린더가이드(221,222)가 각각 조립되어진다.
상부 전부에 프로텍터(202)는 슬라이드가이드(201)가 유선형 형태로 용접에 의해 일체로 구성되고 상기 슬라이드가이드(201)는 다수 개의 회전날개 삽입홈(201a)이 형성되어 있어 상기 삽입홈(201a)에 다수개의 회전날개(205)가 각각 삽입된다.
상기 삽입홈(201a)에 각각 삽입된 다수 개의 회전날개(205)는 유선형의 날개가 일정각도의 방향으로 한 개씩 일체로 부착되어 있으며 중심부에는 관통되는 회전축 홈이 형성되어 상기 홈으로 회전축이 통과하여 상기 다수 개의 회전날개(205)가 상기 회전축에 의해 일체로 회전될 수 있게 구성되고, 그 상기 회전축의 워크사이드에는 다수 개의 회전모타(204)가 다수개의 고정 베이스(203)에 각각 고정 지지되며 반대쪽의 드라이브 사이드에는 단순히 회전축을 고정 및 지지해 주는 베어링블록(206)이 삽입되어 슬라이드 가이드(201) 상부에 견고하게 고정 조립된다.
상기 슬라이드 가이드(201)는 그 미단부가 원만하게 위쪽으로 향하게 형성되어 있으며, 그 상부에는 실린더(220) 블록을 연결시켜 주는 슬라이딩 연결축(209) 이 삽입되어 슬라이딩되도록 슬라이딩블록(207,208)이 양측에 각각 일체로 형성되어 있어 상기 슬라이딩블록(207,208) 내로 상하작동실린더(220)와 실린더가이드(221,222)의 로드(220a,221a,222a)가 관통 연결된 연결축(209)이 고정 보울트(210)에 의해 미세한 유격이 있게 조립되어 고정된다.
또한 슬라이드 가이드(201)의 미단부 하부는 도 6b의 상세부분에 도시한 바와 같이 요철 형상으로 형성되고 그 요철 홈 부분에는 상향 휨이 교정된 스트립(12)의 통판성이 향상되도록 하향 설치되는 에어노즐(211)이 있으며, 상기 에어노즐(211)이 전자변(213)에 연결되도록 하는 형상교정 장치부(200)가 최종적으로 구성되어 진다.
상기 냉각장치부(300)는 고열에 노출된 형상교정 장치부(200)가 통판되는 스트립(12)의 복사열이나 스트립 선단부(12a) 상향 휨 교정시 유발되는 다수 개의 회전날개(205)의 표면을 국소적으로 냉각시키기 위해서 다 수개의 노즐(301)이 설치되어 진다.
상기 다수 개의 노즐(301)이 조합된 각각의 냉각수 라인을 냉각대(302) 형태로 틀을 갖추어 다수 개의 회전날개(205)의 상부에 위치시킨 후 양측 ㄱ자형 고정베이스(216,217) 상부에 각각 고정시키고 ㄱ자형 고정베이스(217) 하단부에 냉각수를 제어하는 전자변(304)이 설치되게 구성되어 있다.
그리고 상기 형상검출부(100)의 신호 증폭회로(103) 신호는 도 7를 참조하여 대략적으로 작동 프로그램 로직을 설명하면 다음과 같이 설명되어 진다.
먼저 이송테이블(15)상 스트립 선단부(12a) 상향 휨 형상 정도를 변위센서(101)가 검출하고, 그 검출된 형상의 아날로그 신호를 제어부(110)에서 변환 및 연산하여 조건에 벗어나면 사상압연기 PLC(31)에 응답 신호를 송신하고 상기 사상압연기 PLC(31)는 수신한 수신 정보에 의해 형상검출부(100)의 상하 작동 실린더 전자변(213)과 다수 개의 회전모타(204)에 실시간으로 신호를 주어 즉시 작동되도록 구성되어 있다.
도 8a와 도 8b는 본 발명에 따른 형상 교정 장치부의 작동상태를 도시하는 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 스트립 선단부 상향 휨 교정동작을 예시한 흐름도로서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작 및 그에 따른 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 스트립(12)의 선단부 상향 휨이 발생되면 이송 테이블 속도보다 최종 사상압연기(13) 추출 속도가 높으므로, 2차, 3차 스트립(12)의 선단이 겹쳐지는 현상 발생이 되고 스트립(12)의 선단이 겹쳐진 상태에서 냉각장치인 라미나플로우(16) 설비의 냉각수에 의해 급냉되어 스트립(12) 선단의 겹침 강도가 큰 상태에서 권취기의 핀치롤(17,18)에 진입하게 되는데, 이러한 스트립 선단부 상향으로 원활한 진입이 불가하여 코일(20)의 권취 불량 현상이 나타나게 된다. 그리고 권취 오작이 발생되는 경향은 박물 및 협폭재 스트립(12) 즉, 두께 ≤2.0 와 폭 ≤1270 ㎜ 소재와 사상압연기 후단의 속도가 높고 코일(20) 무게가 적은 소재에서 주로 많이 발생하게 된다. 이러한 이유는 상,하부 워크 롤 경 차이인데 하부 롤보다 상부 롤 경이 작게 설계되어 있으면 스트립 선단부(12a)가 상향이 많이 발생하며, 즉 원주율이 적은 쪽으로 스트립(12)이 휘어지게 된다.
또 한 가지는 최종 사상압연기(13) 후단 속도와 이송 테이블(15)의 속도 차이로 사상압연기(13) 압연속도 보다 이송 테이블(15) 속도의 선진율이 낮아,박물 작업시 선진 슬립(SLIP)에 의한 스트립 선단부(12a)가 상향된다.
따라서, 본 발명에서는 도 5에 도시된 최종 사상압연기(13)를 빠져 나와 빠른 속도로 이송테이블(15)를 통과하는 스트립 선단부(12a)가 제어 범위를 벗어나는 상향 휨이 발생하면, 스트립 선단부(12a) 주행 형상을 이송테이블(15) 상부에 설치된 변위센서(101)가 반도체 레이저(104)의 빔을 발사하고, 그 발사된 반도체 레이저(104)의 빔은 투광 렌즈를 통과하여 스트립 선단부(12a)에 도달된다.
이때 다시 상기 반도체 레이저의 빔이 스트립 선단부(12a) 형상과 기준위치의 변위차에 의해 수광 렌즈(107)에 통과하여 광위치검출소자(105)에 도달하게 되면 다시 광위치검출값이 신호 증폭회로(103)로 전달 되어지고 상기 신호 증폭회로(103)의 아날로그(Analog) 신호를 CPU로 보내 그 CPU 내의 A/D변환기와 연산기를 통해 검출된 스트립 선단부(12a)의 상향 휨이 관리 범위를 벗어났는지 제어하게 된다.
상기 제어 범위를 벗어난 스트립 선단부(12a)의 상향 휨 정보는 사상압연기 PLC(31)와 모니터 화면으로 보내어지고 상기 사상압연기 PLC(31)는 수신된 응답 신호를 수신하는 즉시 슬라이드 가이드(201)의 상하작동실린더의 전자변(미도시)에 하강 신호를, 그리고 다수 개의 회전모타(204)에 구동 신호가 전달되지만 아직은 작동되지 않고 대기 상태로 멈추어 있게 된다.
상기 내용처럼 슬라이드 가이드의 상하작동실린더(220)와 다수 개의 회전모 타(204)가 대기 상태로 멈추어 있다가 스트립 선단부(12a)가 전방 진입 검출기(26)에 차광되면, 순간적인 속도로 다수 개 회전모타(204)가 구동 회전함과 동시에 상하작동실린더(220)가 빠르게 하강하고, 그와 동시에 다수 개의 회전모타(204)가 구동되면서 다수 개의 회전날개(205)를 회전시키게 되고 상기 스트립 선단부(12a)의 상향 휨 부분이 서로 접촉되어 상향 진행되는 스트립 선단부(12a)가 즉시 하향되게 된다.
이렇게해서 다수 개의 회전날개(205)에 의해 스트립 선단부(12a)가 즉시 하향 플레이트하게 되어짐과 동시 스트립 선단부(12a)의 통판 주행성을 향상시키기 위해서 롤러 사이 하부에 스트립(12) 진행 방향으로 상향 경사지게 설치된 하부 에어노즐(212)과 슬라이드 가이드(201) 미단부에 스트립(12) 진행 방향으로 하향 경사지게 설치된 상부 에어노즐(211)에서 동시에 에어가 분사되어 스트립 선단부(12a)의 통판 주행성을 더욱 극대화 시키게 된다.
한편, 통판 주행성이 향상된 스트립 선단부(12a)가 핀치롤(17,18) 후방에 설치된 후방진입 검출기(25)에 차광되는 순간 슬라이드 가이드의 상하작동실린더(220)는 빠르게 상승함과 동시에 구동되고 있는 다수 개의 회전모타(204)도 구동을 멈추게 되면서 다수 개의 회전날개(205)를 회전도 정지하게 된다.
상기와 같은 작동이 종료되면 ㄱ자형 고정베이스(217) 하부에 설치된 냉각수 전자변(304)이 일정 시간동안(예를 들어 1분 가량)만 작동되며, 이로써 통판되는 스트립(12)의 복사열이나 스트립 선단부(12a) 상향 휨 교정시 유발되는 다수 개 회 전날개(205)의 표면을 국소적으로 냉각시키기 위해서 냉각수 라인을 냉각대(302)에 연결된 다수 개의 노즐(301)에서 냉각수가 미세하게 분사되며, 이로 인하여 다수 개의 회전날개(205)와 슬라이드 가이드(201) 표면이 냉각되면서 이송테이블상 스트립 선단부 상향 휨 교정장치의 작용이 종료되는 것이다.