KR101051236B1 - 에이치형강의 플랜지팁 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에이치형강의 플랜지팁 검사장치에 관한 것으로, 제진테이블(100)의 지지대(110)에 회동 가능하게 설치된 커넥팅로드(120)의 일단에 에이치형강(10)의 플랜지팁(12a)에 구름 접촉하는 감지롤(130)이 구비되고, 타단에 상기 제진테이블(100)에 설치된 위치센서(140)의 감지로드(141)가 연결된다.

상기 위치센서(140)의 감지정보는 전자제어유니트(200)에 의해 표시장치(300)에 표시된다.

따라서, 조업 중단 및 시편 채취 없이 실시간으로 플랜지팁(12a)의 충만도를 검사할 수 있음으로써 불량 검사와 대응을 보다 간편하고 신속하게 행할 수 있게 된다.

플랜지팁, 충만도, 직진도

Description

에이치형강의 플랜지팁 검사장치{a flange tip inspection device of H-beam}

본 발명은 에이치형강의 플랜지팁 검사장치에 관한 것으로, 특히 플랜지팁의 충만도를 실시간으로 검사할 수 있도록 된 에이치형강의 플랜지팁 검사장치에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 에이치형강(10)은 수평롤(20)과 수직롤(30)에 의해 성형되는데, 상기 수평롤(20)과 수직롤(30)에 의하여 웨브(11)와 플랜지(12)의 내측면 및 외측면에 압하력이 전달된다.

따라서, 도 2와 같이 롤과 직접 접촉하지 않는 플랜지팁(flange tip ; 12a)이 미충전(t1) 또는 과다 충전(t2)(정상 충전 O에 대하여)되어 제품의 형상 및 치수를 만족시키지 못하는 결함이 유발되고, 특히 과다 충전의 경우에는 플랜지팁(12a)의 꺾임이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 플랜지팁(12a)의 충만도는 롤 및 패스스케쥴(Pass schedule)의 설계시 가장 큰 고려 요소가 된다.

그러나, 실제 압연공정상에서는 상기 플랜지팁(12a)의 충만도를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 장치가 존재하지 않으며, 이에 따라 플랜지팁의 충만도 불량은 압연이 완료된 후 제품 검사 시점에서 알 수 있었다.

또한 그 원인을 분석하기 위해서는 조업을 중단하고, 각 압연 단계의 시편을 채취하여, 연마하고 스탬핑(stamping)하는 번거로운 과정을 거쳐야만 하는 바, 이는 시간과 비용의 소모가 과도하고, 채취된 시편을 상온까지 냉각하면서 변형 및 수축이 발생하므로 정보가 왜곡될 수 있다는 단점이 있다.

한편, 압연 하중과 관련하여 압연기와 연결된 모터의 부하가 유일한 검출 대상이며, 이는 전체적인 압연 하중의 간접 측정에만 이용될 뿐 플랜지팁의 충만도 검사에는 응용할 수 없었다.

따라서, 조업 중 실시간으로 플랜지팁의 충만도를 검사할 수 있는 장치가 요구된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 필요에 의해 안출된 것으로, 조업 중단 및 시편 채취 없이 에이치빔의 압연 실시 중에 실시간으로 플랜지팁의 충만도를 검사할 수 있게 됨으로써 충만도 검사를 위한 시간 및 비용 손실을 방지할 수 있고, 이상(불량) 발생에 신속하게 대응할 수 있게 됨으로써 제품의 품질 향상을 도모할 수 있도록 된 에이치형강의 플랜지팁 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

제진테이블과,

상기 제진테이블에 설치된 지지대와,

상기 지지대에 회동 가능하게 설치된 커넥팅로드와,

상기 커넥팅로드의 일단에 장착되어 에이치형강의 플랜지팁에 구름 접촉하는 감지롤과,

상기 제진테이블에 설치되고, 상기 커넥팅로드의 타단에 감지로드가 연결된 위치센서를 포함한다.

또한, 상기 위치센서의 감지신호를 전달받아 상기 플랜지팁의 기준값에 대한 높낮이 변화를 계산하는 전자제어유니트와,

상기 전자제어유니트의 계산값을 전달받아 수치와 그래프로 표시하는 표시장치를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감지롤은 상기 커넥팅로드의 단부에 볼조인트를 매개로 장착된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치센서의 감지로드는 상기 커넥팅로드에 힌지핀을 매개로 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커넥팅로드의 후단에 하향로드가 형성되고, 상기 하향로드의 단부에 자석에 붙는 재질의 부착판이 설치되며, 상기 제진테이블에 전자석이 설치된 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면,

에이치형강의 플랜지팁 충만도를 조업중 실시간으로 검사할 수 있게 된다.

따라서, 종래와 같이 충만도 불량을 검사하기 위해 조업을 중단하고, 시편을 채취 및 가공해야 할 필요가 없게 됨으로써 시간과 비용의 손실을 크게 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 조업을 진행하면서 충만도를 실시간으로 검사함으로써 기존 시편 채취법에 의할 때에 비하여 시편의 냉각 과정이 필요 없으므로 냉각과정의 변형 및 수축에 의해 검사정보가 왜곡될 우려가 없게 되어 보다 정확하고 신뢰성 높은 충만도 검사가 가능해졌다.

또한, 상기와 같이 조업중 실시간으로 플랜지팁 충만도를 검사할 수 있게 됨으로써 불량 인지 시점 후, 보다 빠르게 불량 정정 대응을 행할 수 있으므로 제품의 품질 안정화를 조속히 이룰 수 있다.

또한, 본 발명은 플랜지팁의 충만도 뿐만 아니라 플랜지팁의 상하 방향 직진도를 검사할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 에이치형강의 플랜지팁 검사장치의 구성도로서, 본 발명은 제진테이블(100)과, 상기 제진테이블(100)에 설치된 지지대(110)와, 상기 지지대(110)에 회동 가능하게 설치된 커넥팅로드(120)와, 상기 커넥팅로드(120)의 일단에 장착되어 에이치형강(10)의 플랜지팁(12a)에 구름 접촉하는 감지롤(130)과, 상기 커넥팅로드(120)의 타단에 감지로드(141)가 연결된 위치센서(140)를 포함한다.

또한, 상기 위치센서(140)의 감지신호는 전자제어유니트(200 ; 입력되는 신호를 연산하여 연결된 작동 장치를 제어하는 일종의 컴퓨터)로 전달되고, 상기 전자제어유니트(200)는 그 신호를 모니터와 같은 표시장치(300)를 통해 작업자가 볼 수 있도록 표시한다.

상기 제진테이블(100)은 압연설비 자체 또는 압연설비 주변의 공장 바닥면 등에 설치될 수 있으며, 쇽업소버와 스프링을 구비하여 외부로부터 전달되는 진동, 충격을 차단할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 상기 감지롤(130)로부터 커넥팅로드(120)를 매개로 위치센서(140)로 전달되는 감지정보에 외란의 영향이 차단되어 정확한 검사가 이루어지게 된다.

상기 지지대(110)는 상기 제진테이블(100)의 상면에 고정되며, 상단에는 도 4와 같이 포크부(111)가 형성되고, 상기 포크부(111)에는 핀홀(111a)이 형성된다.

따라서, 상기 포크부(111)의 사이에 상기 커넥팅로드(120)가 위치되고, 상기 핀홀(111a)로 삽입되는 힌지핀(112)이 커넥팅로드(120)에 형성된 관통홀(도시안됨)을 통과하는 상태로 설치된다.

따라서, 상기 커넥팅로드(120)는 상기 힌지핀(112)을 중심으로 회동될 수 있다.

상기 힌지핀(112)은 도시된 바와 같은 볼트나 또는 리벳 등으로 대체될 수 있다.

도 5는 상기 감지롤(130)의 설치 상태도로서, 상기 감지롤(130)은 상기 커넥팅로드(120)의 일단부에 볼조인트(125)를 매개로 장착된다.

따라서, 상기 감지롤(130)은 상기 커넥팅로드(120)의 단부에서 방향에 상관없이 자유로이 회동될 수 있으므로 에이치형강(10) 플랜지팁(12a)의 미세한 형상 변화에도 불구하고 안정적인 접촉 상태를 유지할 수 있다.

상기 위치센서(140)는 직선으로 이동되는 상기 감지로드(141)의 이동위치를 감지하는 위치감지센서로서 상기 제진테이블(100)의 상면에 세워진 상태로 장착되며, 상기 감지로드(141)의 상단은 도 6과 같이 상기 커넥팅로드(120)에 힌지핀(143)을 매개로 연결된다.

즉, 상기 감지로드(141)의 상단에 원형판 형상의 연결단부(142)가 형성되고, 상기 연결단부(142)가 상기 커넥팅로드(120)에 이들을 관통하는 힌지핀(143)을 매개로 회동 가능하게 연결된다.

상기 커넥팅로드(120)의 대응 부위는 상기 연결단부(142)가 안정적으로 맞대어질 수 있도록 평평하게 가공되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 커넥팅로드(120)의 후단에는 도 7과 같이 하방으로 절곡 연장된 하향로드(121)가 형성되고, 상기 하향로드(121)의 하단에는 자석에 붙을 수 있는 금속재질로 이루어진 부착판(122)이 구비된다.

상기 부착판(122)은 후술할 전자석(150)에 붙을 수 있으면 그 역할을 다하므로 하면이 평면으로 이루어지면 좋고, 그 외 별다른 형상의 제한은 없다.

상기 전자석(150)은 상기 제진테이블(100)의 상면에 설치되는 것으로 전력을 공급받았을 때는 자화되어 상기 부착판(122)을 끌어당겨 자신에 부착시키고, 전력 공급이 차단되면 자력이 소멸되어 상기 부착판(122)의 부착상태를 해제하는 역할을 한다.

상기와 같은 구성의 에이치형강의 플랜지팁 검사장치는 다음과 같이 작동된다.

장치가 작동되는 상태에서 상기 전자석(150)에는 전력이 공급되지 않는다.

따라서, 전자석(150)에 자력이 발생하지 않으므로 경사롤(130)의 자중에 의하여 커넥팅로드(120)가 경사롤(130)이 하강하는 상태로 회동(도면상 반시계 방향)되며, 그 상태에서 상기 경사롤(130)은 에이치형강(10)의 플랜지팁(12a)에 접촉한 상태를 유지한다.

상기와 같은 접촉 상태에서 에이치형강(10)의 진행에 따라 상기 경사롤(130) 이 회전되며, 그 상태에서 접촉 상태가 유지되므로 플랜지팁(12a)의 높낮이 변화에 따라 상기 경사롤(130)도 승강되고, 그러한 위치 변화는 상기 커넥팅로드(120)를 지지대(110)의 힌지핀(112)을 중심으로 회동시킴으로써 커넥팅로드(120)의 경사롤(130) 반대쪽에 연결된 위치센서(140)의 감지로드(141)가 승강된다.

따라서, 상기 위치센서(140)는 상기 감지로드(141)의 위치 변화를 감지하여 그 감지정보를 상기 전자제어유니트(200)에 전달하고, 상기 전자제어유니트(200)는 입력된 감지정보를 계산하여 상기 플랜지팁(12a)의 기준값(정상값)에 대한 높낮이 변화를 계산하여 상기 표시장치(300)에 전달한다.

상기 표시장치(300)에는 상기 플랜지팁(12a)의 기준값에 대한 높낮이 변화가 수치 및 그래프로 표시되며, 이에 작업자는 표시장치(300)를 통해 플랜지팁(12a)의 미충전 및 과다충전 상태를 실시간으로 알 수 있게 된다.

따라서, 본 발명 장치를 압연 진행 방향을 따라 일정 간격으로 다수 개 설치하면, 어느 위치에서 플랜지팁(12a)의 충만도에 불량이 발생하였는지 즉시 알 수 있게 되고, 이에 롤의 압하량 및 패스스케쥴의 조정을 통해 제품의 품질을 신속히 안정시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 장치를 이용하여 상기 플랜지팁(12a)의 상하방향 직진도를 검사할 수 있다.

즉, 도 8과 같이 상호 이격되어 설치된 각 장치들의 위치센서(140,140′)로부터 전달되는 감지신호에 의해 전자제어유니트(200)가 두 지점(X,Y) 간의 높이차를 알 수 있고, 두 지점 간의 거리는 장치 설치시 결정되어 있는 값이므로 두 지점 간의 기울기를 알 수 있게 된다.

따라서, 장치가 설치된 각 구간 또는 작업자가 선택한 구간(여러 대의 장치 중 임의로 2대의 장치를 선택하면 그 사이의 기울기를 알 수 있다.)의 기울기를 알 수 있으므로 플랜지팁(12a)의 상하방향 직진도를 검사할 수 있게 된다.

따라서, 실시간 검사중 상기 직진도에 이상이 발생하면 롤의 회전속도를 조절함으로써 불량을 방지할 수 있게 된다.

한편, 임의의 구간을 이루는 2개의 장치를 선택하지 않고, 하나의 장치에서 감지되는 신호 변화를 시간에 따라 분석함으로써 상기 상하 방향의 직진도를 검사할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 따른 장치를 사용하지 않을 때는 상기 전자석(150)에 전력을 공급하여 자화시킨다.

상기 전자석(150)이 자화되면, 전자석(150)에 부착판(122)이 부착되므로 커넥팅로드(120)가 도면상 시계방향으로 회동되며, 이에 상기 감지롤(130)이 상승하여 플랜지팁(12a)으로부터 이격된다.

따라서, 장치를 에이치형강(10)의 진행에 상관없이 보다 안전한 상태로 보관할 수 있다.

도 1은 에이치형강의 압연 공정 모식도,

도 2는 에이치형강의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 에이치형강의 플랜지팁 검사장치의 구성도,

도 4는 지지대와 커넥팅로드의 연결 상태도,

도 5는 감지롤의 설치 상태도,

도 6은 커넥팅로드와 위치센서의 연결 상태도,

도 7은 부착판과 전자석의 설치상태도,

도 8은 본 발명에 따른 장치의 사용 예시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 에이치형강 11 : 웨브

12 : 플랜지 12a : 플랜지팁

100 : 제진테이블 110 : 지지대

120 : 커넥팅로드 122 : 부착판

130 : 감지롤 140 : 위치센서

141 : 감지로드 150 : 전자석

200 : 전자제어유니트 300 : 표시장치

Claims (5)

1. 제진테이블과,

   상기 제진테이블에 설치된 지지대와,

   상기 지지대에 회동 가능하게 설치된 커넥팅로드와,

   상기 커넥팅로드의 일단에 장착되어 에이치형강의 플랜지팁에 구름 접촉하는 감지롤과,

   상기 제진테이블에 설치되고, 상기 커넥팅로드의 타단에 감지로드가 연결된 위치센서를 포함하는 에이치형강의 플랜지팁 검사장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 위치센서의 감지신호를 전달받아 상기 플랜지팁의 기준값에 대한 높낮이 변화를 계산하는 전자제어유니트와,

   상기 전자제어유니트의 계산값을 전달받아 수치와 그래프로 표시하는 표시장치를 더 구비한 것을 특징으로 하는 에이치형강의 플랜지팁 검사장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 감지롤은 상기 커넥팅로드의 단부에 볼조인트를 매개로 장착된 것을 특징으로 하는 에이치형강의 플랜지팁 검사장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 위치센서의 감지로드는 상기 커넥팅로드에 힌지핀을 매개로 연결된 것을 특징으로 하는 에이치형강의 플랜지팁 검사장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 커넥팅로드의 후단에 하향로드가 형성되고, 상기 하향로드의 단부에 자석에 붙는 재질의 부착판이 설치되며, 상기 제진테이블에 전자석이 설치된 것을 특징으로 하는 에이치형강의 플랜지팁 검사장치.

Images