KR101060956B1 - 온라인 롤 연마 장치 및 그의 연마 지석 대기 위치 교정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온라인 롤 연마 장치 및 그의 연마 지석 대기 위치 교정 방법에 관한 것으로, 기본 대기위치에 연마 지석을 대기시키다가 마모된 압연롤을 연마하는 열간 압연 제어부; 상기 연마 지석의 대기위치를 일시적으로 확대시킨 후 교정용 연마 동작을 수행하여 대기위치용 보정 계수를 획득 및 갱신하고, 상기 갱신된 대기 위치용 보정계수에 따라 상기 연마 지석의 기본 대기위치를 교정하는 대기위치 교정부; 및 상기 열간 압연 제어부 및 상기 대기위치 교정부의 제어하에 상기 압연롤을 실질적으로 연마하는 온라인 롤 연마 실행부를 포함하여 구성되며, 이에 의하여 연마 지석의 대기 위치 이상으로 인한 비정상적인 퇴피 현상의 발생을 획기적으로 감소시켜 준다.

연마 지석, 대기 위치, 교정, 보정계수

Description

온라인 롤 연마 장치 및 그의 연마 지석 대기 위치 교정 방법{On Line Roll Grinder and method for correcting standing position of polishing stone thereof}

본 발명은 열간 압연 공정에서 마모된 압연롤을 압연 중에 연마하는 온라인 롤 연마 장치(On Line Roll Grinder, 이하 ORG) 에 관한 것으로, 특히 ORG의 연마 지석의 대기위치가 비정상적으로 전진하여 압연롤을 비정상적으로 연마시키는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는 온라인 롤 연마 장치 및 그의 연마 지석 대기 위치 교정 방법에 관한 것이다.

ORG 는 열간 압연 공정 중 마무리 압연을 수행하는 스탠드(stand) 안에 설치되어, 압연 공정 중에도 압연롤 표면을 연마할 수 있도록 하는 설비이다.

도1은 일반적인 ORG 의 정면도 및 측면도이고, 도2는 도1의 ORG의 상세 구성도이다.

도1 및 도2를 참조하면, 연마 시에 연마 지석(1)을 열연 강판(8)의 길이방향으로 왕복시키는 왕복장치와, 연마 시 연마 지석(1)을 회전시켜주는 연마 지석 회전장치와, 연마 시 연마 지석(1)을 압연롤(5,6)측으로 전진시켜 압연롤(5,6)과 연마 지석(1)을 닿게 하고 연마가 완료되면 연마 지석(1)을 후진시켜 압연롤(5,6)과 이격시키는 연마 지석 전후진 장치(2,3)로 크게 3가지 기능의 장치로 구성되어 있다. 이때, 압연롤(5,6)의 상하부에는 보강롤(4,7)이 더 위치될 수 있다.

이러한 ORG에서, 연마 지석 전후진 장치(2,3)는 전자변 제어에 의해 실린더(2)가 전진, 후진 또는 중립(전진도 후진도 아닌 정지상태)제어를 한다.

연마제어는 연마개시신호와 함께 연마 지석이 회전하고 왕복과 함께 전진동작을 행하며 연마완료신호와 함께 회전과 왕복을 멈춤과 동시에 전/후진장치의 후진동작이 0.5초 정도 이루어진 후 전진도 아닌 후진도 아닌 중립상태를 유지하게 된다.

참고로, 연마완료 후 후진신호가 장시간 동작하게 되면 압연롤과 연마 지석과의 이격거리가 상대적으로 증가하게 되고, 그에 따라 차기 연마시작 시에는 압연롤에 연마 지석이 닿는 시간 또한 상대적으로 증가하게 된다.

따라서 연마시작 시 연마 지석이 압연롤에 닿기 전까지 왕복장치에 의해 미리 이동되어 버린 량에 의해서 왕복장치의 연마위치 제어는 미리 이동된 양에 상당하는 오차가 발생하게 되어 실제 연삭위치와 연마 제어위치간에 오차가 발생, 제어 정확도가 저하된다.

특히 압연롤의 전체면을 연삭하는 전면 연삭 보다 압연소재가 통판된 부위는 롤마모가 발생하고 통판되지 않은 부분은 롤마모가 발생하지 않아 압연롤 표면에 단차가 발생하므로, 압연롤 표면이 돌출된 일정부분만을 연마하는 단차 연삭의 경우에 연삭위치 오차량 발생이 제어 정확도에 미치는 영향은 더욱 커진다.

그러므로, 연마종료 후 차기 연마시작 시까지의 연마 대기상태 중에는 가능하면 압연롤과 연마 지석 간에 서로 맞닿지 않는 범위 내에서 최소의 간격을 유지하는 것이 이상적이다.

한편, ORG의 연마 도중에 이상 퇴피가 간헐적으로 발생하여, 이로 인한 LOT성 대량 불량이 발생하는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 이의 주요한 원인으로는 ORG의 연마 지석과 압연롤 사이에 홀더 갭(gap) 설정 시 대기 위치가 표준 5mm를 벗어나 0mm이하가 되는 경우가 다수를 차지하고 있다.

연마 지석의 대기위치 계산 이상시 압력이상, 스톤 타임 오버(stone time over) 등이 유발되어 비상 퇴피를 하게 되는 데 이러한 이상은 대기위치 수동 교정으로 해결이 가능하나, 이는 장시간이 소요되고 작업자의 번거로움이 증대되는 문제점이 가진다.

덧붙여, 종래의 연마 지석의 대기위치 교정은 수동 모드하에서 압연롤과의 접촉시에 ORG 홀더 갭(holder gap)을 읽고, 홀더 갭이 ±1.0mm가 되도록 보정계수(a4)를 직접 보정함으로써, 연마 지석의 대기위치를 교정하는 방식을 사용해왔다.

이때, 보정 계수(a4)는 압연롤의 연마에 의한 연마 지석과 압연롤간의 거리 변화를 보정해서 연마 지석의 대기위치를 기본 대기위치(예를 들어, 5mm)로 맞추기 위한 값이다.

이에 본 발명에서는 연마 지석의 대기위치를 빠르고 용이하게 교정할 수 있도록 하는 온라인 롤 연마 장치 및 그의 연마 지석 대기 위치 교정 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 제1 측면에 따르면 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로써, 기본 대기위치에 연마 지석을 대기시키다가 마모된 압연롤을 연마하는 열간 압연 제어부; 상기 연마 지석의 대기위치를 일시적으로 확대시킨 후 교정용 연마 동작을 수행하여 대기위치용 보정 계수를 획득 및 갱신하고, 상기 갱신된 대기 위치용 보정계수에 따라 상기 연마 지석의 기본 대기위치를 교정하는 대기위치 교정부; 및 상기 열간 압연 제어부 및 상기 대기위치 교정부의 제어하에 상기 압연롤을 실질적으로 연마하는 온라인 롤 연마 실행부를 구비하는 온라인 롤 연마 장치를 제안한다.

본 발명의 상기 대기위치 교정부는 상기 연마 지석의 대기위치를 일시적으로 확대시킨 후 교정용 연마 동작을 수행하여 상기 압연롤의 위치 및 상기 연마 지석과 상기 압연롤간의 거리를 파악하고, 상기 압연롤의 위치 및 상기 연마 지석과 상기 압연롤간의 거리에 따라 대기위치용 보정 계수를 갱신하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 대기위치 교정부는 교정용 연마 동작시에, 상대적으로 낮은 연 삭 능력, 상대적으로 낮은 연마 지석 회전 속도 및 제1회의 연마 횟수로 상기 압연롤을 연마하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 측면에 따르면 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로써, 연마 지석의 대기위치를 확대시킨 후, 기설정되어 있던 대기위치용 보정 계수를 초기화하는 단계; 확대된 상기 연마 지석의 대기위치에서 교정용 연마 동작을 수행하면서, 압연롤의 위치 및 상기 연마 지석과 상기 압연롤간의 거리를 파악하는 단계; 상기 연마 지석과 상기 압연롤간의 거리가 초기화되도록 상기 대기위치용 보정 계수를 갱신한 후, 상기 연마 지석의 대기위치를 복원하는 단계; 및 상기 갱신된 대기위치용 보정 계수에 따라 상기 연마 지석의 대기 위치를 교정하는 단계를 구비하는 온라인 롤 연마 장치의 연마 지석 대기 위치 교정 방법을 제안한다.

본 발명의 상기 교정용 연마 동작은 상대적으로 낮은 연삭 능력, 상대적으로 낮은 연마 지석 회전 속도 및 제1회의 연마 횟수를 가지며, 상기 압연롤을 연마하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명의 온라인 롤 연마 장치 및 그의 연마 지석 대기 위치 교정 방법은 자동으로 연마 지석의 대기 위치를 교정할 수 있도록 한다.

이에 연마 지석의 대기 위치 이상으로 인해 연마도중에 압연롤이 비정상적으로 퇴피되는 현상이 발생하는 것을 사전에 방지하여, 온라인 롤 연마 장치의 동작 신뢰성 및 효율성을 획기적으로 증대시킨다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

도3는 본 발명의 일실시예에 따른 ORG의 블록도를 도시한 도면이다.

도3를 참조하면, ORG는 크게 제어부(10), PLC(Programmable Logic Computer)(20) 및 온라인 롤 연마 실행부(30)를 구비하고, 제어부(10)는 다시 동작 모드 확인부(11), 열간 압연 제어부(12)와 대기위치 교정부(13)를 구비한다.

이하, 각 구성요소의 기능을 설명하면 다음과 같다.

동작 모드 확인부(11)는 현재 ORG의 동작 모드를 확인하여, 대기위치 교정 모드시에는 대기위치 교정부(12)가 구동되도록 하고, 일반 동작 모드시에는 열간 압연 제어부(13)의 제어하에 PLC(20)가 구동되도록 한다.

열간 압연 제어부(12)는 일반 동작 모드시에 활성화되어, 종래의 기술에 따른 압연롤 연마 동작을 수행하도록 한다. 즉, 기본 대기위치(예를 들어, 5mm)에 연마 지석을 대기시키다가 마모된 압연롤이 발생하면 연마 지석을 통해 압연롤을 연마시키는 동작을 수행한다.

대기위치 교정부(13)는 대기위치 교정 모드시에 활성화되어, 연마 지석의 대기위치를 교정하기 위한 연마 동작을 진행한다. 이를 위해, 대기위치 교정 모드가 설정되면, 연마 지석의 대기위치를 기본 대기위치(예를 들어, 5mm)에서 교정용 대기위치(예를 들어, 30mm)로 변경하여 연마 지석의 대기 위치를 일시적으로 확대시킨다. 또한 동시에 대기위치의 보정계수(a4)를 0으로 clear한다. 대기위치 교정 모드는 고, 중, 저로 구분되어 있는 ORG의 연삭능력 중 저연삭능을 선택하고 고속과 저속으로 구분되어 있는 회전속도 중 저속회전을 선택하게 된다(즉, 온라인 롤 연마 장치의 가장 낮은 연삭 능력과 가장 낮은 연마 지석 회전 속도를 선택하게 된다). 또한 대기위치 교정 모드는 대기위치를 확보하기 위한 목적만을 가지고 있으므로 연마 지석과 압연롤간의 거리를 실측하고 압연롤의 표면에는 영향을 주지 않기 위해 1회의 연마 만을 수행하게 된다. 대기위치 교정부(13)는 이러한 방식으로 교정용 연마 동작을 수행하여, 압연롤의 정확한 위치 및 연마 지석과 압연롤간의 거리를 파악한 후, 그를 기준점으로 삼아 기본 대기위치를 교정한다. 그리고 나서, 교정용 연마 동작이 완료되어 대기위치 교정 모드가 해제되면, 교정된 기본 대기위치로 연마 지석을 복원하며 새로운 보정계수(a4) 값을 산출한다.

본 발명의 교정용 대기위치는 연마지석의 마모량 계측오차, 이물에 의한 대기위치 오차, 종래의 기본 대기위치 등을 고려하여 결정되며, 본 발명에서는 설명의 편이를 위해 30mm를 그 값으로 한다.

PLC(20)는 열간 압연 제어부(12) 및 대기위치 교정부(13)에 제어 동작에 응답하여 온라인 롤 연마 실행부(30)을 실질적으로 구동시켜 준다.

온라인 롤 연마 실행부(30)는 앞서 설명한 도1 및 도2에서와 같이 연마 지석을 압연롤의 길이방향으로 왕복시키는 왕복장치와, 연마 시 연마 지석을 회전시켜주는 연마 지석 회전장치와, 연마 시 연마 지석을 압연롤측으로 전진시켜 압연롤과 연마 지석을 닿게 하고 연마가 완료되면 연마 지석을 후진시켜 압연롤과 이격시키는 연마 지석 전후진 장치로 구현되어, 실질적인 연마 동작을 수행한다.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 ORG의 연마 지석 대기 위치 교정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

대기위치 교정 동작이 요청되어 ORG의 동작 모드가 대기위치 교정 모드로 변경되면(S1), ORG는 연마 지석의 대기위치를 기본 대기위치(예를 들어, 5mm)에서 교정용 대기위치(30mm)로 변경하여 연마 지석의 대기위치를 확대시킨 후 (S2), 기 설정되어 있던 보정 계수(a4)를 "0"으로 초기화시킨다(S3).

그리고 온라인 롤 연마 장치의 가장 낮은 연삭 능력과 가장 낮은 연마 지석 회전 속도, 그리고 제1회의 연마 횟수 등으로 설정된 동작 조건에 따라 교정용 연마 동작을 수행하면서(S4), 압연롤의 정확한 위치 및 연마 지석과 압연롤간의 거리를 파악한다(S5).

단계S5가 완료되면, 연마 지석과 압연롤간의 거리가 "0"으로 초기화되도록 보정 계수(a4)를 갱신한다(S6).

그리고 나서 연마 지석의 대기위치를 확대된30mm에서 5mm로 복원한 후, 대기위치 교정 동작을 종료한다(S7).

그러면 ORG는 단계 S6를 통해 갱신된 보정 계수(a4)를 기반으로 연마 지석의 기본 대기위치가 항상 일정한 값을 가지도록, 연마 지석의 대기위치를 교정하여 준다.

이에 따라 ORG내 연마 지석의 대기위치 이상으로 인한 비정상적인 퇴피 현상은 상당 부분 저감되는 효과를 제공할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.

도1은 일반적인 온라인 롤 연마 장치의 정면도 및 측면도,

도2는 도1의 온라인 롤 연마 장치의 상세 구성도,

도3는 본 발명의 일실시예에 따른 온라인 롤 연마 장치의 블록도, 그리고

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 ORG의 연마 지석 대기 위치 교정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

Claims (5)

1. 일반 동작 모드시에, 기본 대기위치에 연마 지석을 대기시키다가 마모된 압연롤이 발생하면 상기 연마 지석을 통해 상기 마모된 압연롤이 연마되도록 하는 열간 압연 제어부;

   대기위치 교정 모드시에는 상기 연마 지석의 대기위치를 일시적으로 확대시킨 후 교정용 연마 동작을 수행하여 압연롤 위치 및 연마 지석과 압연롤간 거리를 파악하여 상기 기본 대기 위치를 교정하고, 대기위치 교정 모드의 해제시에는 상기 교정된 기본 대기 위치로 상기 연마 지석을 복원시키는 대기위치 교정부;

   상기 열간 압연 제어부 및 상기 대기위치 교정부의 제어하에 상기 압연롤을 실질적으로 연마하는 온라인 롤 연마 실행부; 및

   일반 동작 모드시에는 상기 열간 압연 제어부가 구동되도록 하고, 상기 대기위치 교정 모드시에는 상기 대기위치 교정부가 구동되도록 하는 동작 모드 확인부를 구비하는 온라인 롤 연마 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 대기위치 교정부는

   상기 연마 지석의 대기위치를 일시적으로 확대시킨 후 교정용 연마 동작을 수행하여 상기 압연롤의 위치 및 상기 연마 지석과 상기 압연롤간의 거리를 파악하고, 상기 압연롤의 위치 및 상기 연마 지석과 상기 압연롤간의 거리에 따라 대기위치용 보정 계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 온라인 롤 연마 장치.
3. 삭제
4. 온라인 롤 연마 장치의 연마 지석 대기 위치 교정 방법에 있어서,

   상기 온라인 롤 연마 장치의 대기위치 교정 모드가 활성화되면, 연마 지석의 대기위치를 확대시킨 후, 기설정되어 있던 대기위치용 보정 계수를 초기화하는 단계;

   확대된 상기 연마 지석의 대기위치에서 교정용 연마 동작을 수행하면서, 압연롤의 위치 및 상기 연마 지석과 상기 압연롤간의 거리를 파악하는 단계;

   상기 압연롤의 위치 및 상기 연마 지석과 상기 압연롤간 거리에 따라 상기 연마 지석과 상기 압연롤간의 거리가 초기화되도록 상기 대기위치용 보정 계수를 갱신한 후, 상기 연마 지석의 대기위치를 복원하는 단계; 및

   상기 갱신된 대기위치용 보정 계수에 따라 상기 연마 지석의 기본 대기 위치를 교정하고, 상기 대기위치 교정 모드를 해제하는 단계를 구비하는 온라인 롤 연마 장치의 연마 지석 대기 위치 교정 방법.
5. 삭제

Images