KR101045611B1 - 압연장치의 안티크림핑롤 장치 - Google Patents

Abstract

압연장치에 설치되어 소재 가공시 소재 표면에 발생하는 주름을 방지하기 위한 압연장치의 안티크림핑롤 장치에 관한 것으로, 워크롤을 형성한 압연장치와; 상기 압연장치에 제1 힌지에 의해 회전 가능하도록 고정되어 있는 브라켓과, 상기 브라켓의 일측으로 압연장치를 통과하는 소재와 맞닿을 수 있도록 구성된 롤을 형성하고, 브라켓 중 롤이 형성된 타측으로는 제2 힌지를 형성한 작동부와; 상기 압연장치에 고정결합되되, 작동부의 제2 힌지에 결합되어 있어, 압연장치를 통과하는 소재의 중간 부분을 작동부가 들어올릴 수 있도록 수직방향으로 작동하는 실린더와; 상기 실린더를 제어할 수 있도록 구성된 제어부;로 이루어져 있어, 압연장치에 작동부 및 실린더를 장착하여 압연장치의 워크롤을 통해 소재를 가공할 때에 워크롤에 작용하는 하중편차에 의한 소재의 두께편차에 의해 발생하는 주름을 제거할 수 있게 되고, 실린더에 장착되어 있는 리니어 센서와 제어부를 통해 다양한 두께로 이루어진 소재에 적용할 수 있으며, 특히, 정확한 데이터에 의해 소재를 들어올려 줌으로써, 작업의 효율성 및 정확한 작업이 이루어져 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 압연장치의 안티크림핑롤 장치를 제공한다.

Description

압연장치의 안티크림핑롤 장치{A anti crimping roll apparatus for rolling apparatus}

본 발명은 압연장치에 설치되어 소재 가공시 소재 표면에 발생하는 주름을 방지하기 위한 압연장치의 안티크림핑롤 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 압연장치에 작동부 및 실린더를 장착하여 압연장치의 워크롤을 통해 소재를 가공할 때에 워크롤에 작용하는 하중편차에 의한 소재의 두께편차에 의해 발생하는 주름을 제거할 수 있게 되고, 실린더에 장착되어 있는 리니어 센서와 제어부를 통해 다양한 두께로 이루어진 소재에 적용할 수 있으며, 특히, 정확한 데이터에 의해 소재를 들어올려 줌으로써, 작업의 효율성 및 정확한 작업이 이루어져 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 압연장치의 안티크림핑롤 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 압연장치는 소재를 압축시켜 소재를 가공하는 것으로, 소재를 공급하는 공급롤과 소재를 가공하기 위한 워크롤, 가공이 완료된 소재를 감는 권취롤로 구성된다.

이러한, 압연장치는 소재의 특성 및 사용 용도에 따라 냉간압연, 열간압연과 같은 방식으로 소재를 가공하게 된다.

하지만, 상기와 같은 일반적인 압연장치는 워크롤을 통해 소재를 가공할 때에 워크롤 양단에 실린더를 장착해 가공하기 때문에, 힘의 분배가 워크롤 양 끝단에는 하중이 많이 작용하고 워크롤 중간으로 갈수록 하중이 적게 작용하게 되어, 소재의 양 끝단은 압연이 많이 되어 얇아지게 되고, 소재의 중간부분에는 압연이 적게 되어 소재 양 끝단에 비해 두껍게 됨으로써, 두께 편차에 의해 압연공정시 소재에 주름이 발생하는 현상이 발생되는 문제점이 지적되어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 압연장치의 안티크림핑롤 장치는 워크롤을 형성한 압연장치와; 상기 압연장치에 제1 힌지에 의해 회전 가능하도록 고정되어 있는 브라켓과, 상기 브라켓의 일측으로 압연장치를 통과하는 소재와 맞닿을 수 있도록 구성된 롤을 형성하고, 브라켓 중 롤이 형성된 타측으로는 제2 힌지를 형성한 작동부와; 상기 압연장치에 고정결합되되, 작동부의 제2 힌지에 결합되어 있어, 압연장치를 통과하는 소재의 중간 부분을 작동부가 들어올릴 수 있도록 수직방향으로 작동하는 실린더와; 상기 실린더를 제어할 수 있도록 구성된 제어부;로 이루어지되, 상기 제어부에는 작동부가 회전하여 소재를 들어올릴 때에 소재의 두께별 평탄도가 저하되지 않는 범위의 상승높이가 기 입력되어 있고, 상기 실린더에는 실린더의 행정거리를 체크할 수 있는 리니어 센서가 포함되어 있어, 소재의 두께에 따라 실린더가 작동부를 작동시키는 범위를 제어할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에서 작동부와 실린더는 압연장치의 워크롤을 기준으로 전방 또는 후방 또는 전, 후방에 설치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 압연장치의 안티크림핑롤 장치는 압연장치에 작동부 및 실린더를 장착하여 압연장치의 워크롤을 통해 소재를 가공할 때에 워크롤에 작용하는 하중편차에 의한 소재의 두께편차에 의해 발생하는 주름을 제거할 수 있게 된다.

또한, 실린더에 장착되어 있는 리니어 센서와 제어부를 통해 다양한 두께로 이루어진 소재에 적용할 수 있으며, 특히, 정확한 데이터에 의해 소재를 들어올려 줌으로써, 작업의 효율성 및 정확한 작업이 이루어져 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 압연장치의 안티크림핑롤 장치를 도시한 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 작동부와 실린더를 확대하여 도시한 확대도.
도 3은 본 발명에서 소재의 상태를 도시한 상태도.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도 1에서 도시된 바와 같이 워크롤(1a)을 구비한 압연장치(1)가 구성된다.

상기 압연장치(1)는 통상적으로 이용되는 것으로, 열간압연이나 냉간압연 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

다음으로, 작동부(10)는 상기 압연장치(1)에 고정 결합하여 구성된다.

상기 작동부(10)는 압연장치(1)에 결합되는 제1 힌지(11a)를 구성한 브라켓(11)과 상기 브라켓(11)의 일측에 형성되되, 압연장치(1)를 통과하는 소재(A)와 맞닿을 수 있도록 구성된 롤(12)을 구성하며, 브라켓(11) 중 롤(12)이 형성된 타측으로는 제2 힌지(13)가 구성된다.

여기서, 상기 작동부(10)는 제1 힌지(11a)에 의해 회전이 가능하도록 고정 결합되어 있는 것이 바람직하다.

다음으로, 실린더(20)는 상기 압연장치(1)에 고정 설치되어 있으며, 일측이 작동부(10)의 제2 힌지(13)에 회전 가능한 형태로 결합되어 있다.

이러한, 실린더(20)는 작동부(10)의 제2 힌지(13)에 결합되어 압연장치(1)를 통과하는 소재(A)의 중간 부분(M)을 작동부(10)의 롤(12)이 들어올릴 수 있도록 구성된다.
특히, 상기 실린더(20)는 구동력을 향상시킬 수 있도록 수직방향으로 작동하도록 구성하는 것이 좋다.

다음으로, 제어부(30)는 상기 실린더(20)를 제어하여 상기와 같이 실린더(20)를 통해 작동하는 작동부(10)를 구동시킬 수 있도록 구성된다.

여기서, 상기 제어부(30)에는 작동부(10)가 회전하여 소재(A)를 들어올릴 때에 다양한 두께를 가진 소재(A) 대비 평탄도가 저하되지 않는 범위 내에서 작동부(10)가 회전하여 소재(A)를 들어올릴 수 있는 데이터가 기 입력되어 있으며, 상기 제어부(30)에 의해 작동하는 실린더(20)에는 제어부(30)에 입력되어 있는 데이터를 토대로 소재(A)의 두께에 따라 실린더(20)가 작동하는 행정거리를 체크할 수 있는 리니어 센서(21)가 더 포함되어 사용자가 제어부(30)에 소재(A)의 두께를 입력하면 실린더(20)를 해당 범위 내에서만 작동할 수 있도록 구성함이 바람직하다.

또한, 본 발명에서의 작동부(10) 및 실린더(20)는 압연장치(1)의 워크롤(1a)을 기준으로 소재(A)가 워크롤(1a)을 지나기 전의 위치, 또는, 소재(A)가 워크롤(1a)을 지난 후의 위치, 또는 소재(A)가 워크롤(1a)을 지나기 전과 지난 후의 위치에 설치하여 소재(A)를 들어주어 소재(A) 표면에 주름이 발생하지 않도록 구성할 수도 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 압연장치의 안티크림핑롤 장치의 바람직한 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.

우선, 본 발명의 압연장치의 안티크림핑롤 장치(50)를 이용해 소재(A)를 가공하기 전 제어부(30)에 다양한 두께의 소재(A)를 설치한 후 실린더(20)를 작동시켜 소재(A)의 평탄도를 저해하지 않는 범위의 값을 측정하여 입력해 놓는다.

이는, 상기 실린더(20)에 가해지는 하중에 의해 작동부(10)가 제1 힌지(11a)를 중심축으로 하여 회전하게 되어, 작동부(10)의 롤(12)이 소재(A)를 들어올리게 되는데, 이때에, 상기 작동부(10)가 회전하여 상승한 높이를 측정하여 이를 데이터값으로 환산하는 방식보다는 하중이 가해지는 실린더(20)의 행정거리를 측정해 이를 데이터 값으로 환산하는 방식이 더욱 효율적이고 연산과정을 더욱 간소화시킬 수 있기 때문이다.

이러한, 작업은 최초 압연장치(1)를 출고하기 전에 제어부(30)에 PLC와 같이 전자적 제어를 하기 위한 프로그램에 기 입력해 놓도록 한다.

그런 후, 압연장치(1)에 전원을 인가한 상태에서 상기 제어부(30)에 사용자가 소재(A)의 두께를 입력하여 리니어 센서(21)에 의해 실린더(20)가 정해진 범위 내에서만 구동할 수 있도록 셋팅을 하게 된다.

한편, 상기와 같이 셋팅 작업이 완료된 후에는 압연장치(1)를 구동시켜 소재(A)를 워크롤(1a)을 통해 압연공정을 시험 가동하도록 한다.

이때에, 상기 워크롤(1a)을 통과한 후의 소재(A) 표면을 관찰하여 주름이 발생하는지 여부를 확인한다.

이는, 통상적으로 워크롤(1a)은 장축 방향으로 길게 형성되어 있고, 특히, 금속재질의 소재(A)를 압연시켜 가공하는 만큼 큰 동력을 필요로 하게 된다.

하지만, 상기와 같은 워크롤(1a)은 모터에 의한 구동시 양 끝단의 실린더의 스트로크에 양만큼 양 끝단에서는 큰 하중이 작용하게 되지만, 중간 부분으로 갈수록 힘이 약해지게 되어, 도 2에서와 같이 소재(A) 압연시 워크롤(1a) 중 양 끝단에서 압연되는 소재(A)의 양 끝단 부분(S1, S2)은 많은 양이 압연되어 얇아지게 되고, 중간부분(M)으로 갈수록 하중이 적게 작용하여 두께가 두꺼워지는 현상이 발생하게 되는 것이다.

상기와 같이 소재(A)의 양 끝단(S1, S2) 및 중간부분(M)에서의 두께 편차가 발생된 상태로 소재(A)를 일정한 연신율로 압연시키게 되면, 하중분배에 의해 소재(A)의 표면에 주름이 발생하게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 육안 또는 기계적인 장치를 통해 소재(A)에 주름 발생 여부를 확인하여, 소재(A) 표면에 주름이 발생하였다면 제어부(30)를 통해 기 설정되어 있던 행정거리 범위 내에서 실린더(20)가 움직이도록 작동시킨다.

그러면, 상기 실린더(20)와 제2 힌지(13)에 의해 회전 가능하도록 결합되어 있는 작동부(10)의 브라켓(11)이 제1 힌지(11a)를 중심축으로 하여 회전하여 브라켓(11)의 일측에 형성되어 있는 롤(12)이 소재(A)의 중간부분(M)을 들어올려 주게된다.

한편, 상기 작동부(10)의 롤(12)에 의해 소재(A)의 중간부분(M)이 들어올려진 소재(A)는 두께편차가 발생하지 않은 상태에서 압연장치(1)의 워크롤(1a)에 삽입되어 점진적으로 주름이 완화되고, 완전히 소재(A) 표면에 주름이 펴진 후에는 이를 제어부(30)에 입력시킨 후 압연공정을 지속적으로 실시함으로써 소재(A) 표면의 주름이 발생하지 않은 양질의 제품을 생산할 수 있게 되는 것이다.

특히, 본 발명에서는 상기 작동부(10) 및 실린더(20)를 소재(A)의 크기, 종류, 두께에 따라 압연장치(1)의 워크롤(1a)에 소재(A)가 삽입되기 전(前) 위치, 또는 삽입된 후(後) 위치, 또는 워크롤(1a)에 소재(A)가 삽입되기 전, 후의 위치에 설치하여 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 되는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명에 가장 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시 가능함을 명시한다.

A : 소재
M : 중간 부분 S1, S2 : 양 끝단
1 : 압연장치 1a : 워크롤
10 : 작동부
11 : 브라켓 11a : 제1 힌지 12 : 롤 13 : 제2 힌지
20 : 실린더 21 : 리니어 센서
30 : 제어부
50 : 압연장치의 안티크림핑롤 장치

Claims (3)

1. 워크롤(1a)을 형성한 압연장치(1);
   상기 압연장치(1)에 제1 힌지(11a)에 의해 회전 가능하도록 고정되어 있는 브라켓(11)과, 상기 브라켓(11)의 일측으로 압연장치(1)를 통과하는 소재(A)와 맞닿을 수 있도록 구성된 롤(12)을 형성하고, 브라켓(11) 중 롤(12)이 형성된 타측으로는 제2 힌지(13)를 형성한 작동부(10);
   상기 압연장치(1)에 고정결합되되, 작동부(10)의 제2 힌지(13)에 결합되어 있어, 압연장치(1)를 통과하는 소재(A)의 중간부분(M)을 작동부(10)가 들어올릴 수 있도록 수직방향으로 작동하는 실린더(20);
   상기 실린더(20)를 제어할 수 있도록 구성된 제어부(30);로 이루어져 있으며, 상기 제어부(30)에는 작동부(10)가 회전하여 소재(A)를 들어올릴 때에 소재(A)의 두께별 평탄도가 저하되지 않는 범위의 상승높이가 기 입력되어 있고, 상기 실린더(20)에는 실린더(20)의 행정거리를 체크할 수 있는 리니어 센서(21)가 포함되어 있어, 소재(A)의 두께에 따라 실린더(20)가 작동부(10)를 작동시키는 범위를 제어할 수 있도록 구성된 것에 특징이 있는 압연장치의 안티크림핑롤 장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 작동부(10)와 실린더(20)는 압연장치(1)의 워크롤(1a)을 기준으로 전방 또는 후방 또는 전, 후방에 설치하는 것에 특징이 있는 압연장치의 안티크림핑롤 장치.

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