KR101124115B1 - 슬래브 회전 장치의 제어 방법 및 그 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

가열로에서 가열된 슬래브를 압연하는 압연기를 구비한 압연 라인에 있어서, 압연기에서 선행 슬래브가 압연되고 있는 동안에 압연기의 상류측에서 후행 슬래브를, 파지 갈고리(21a)를 수평 베이스(13)의 전후 좌우에 갖는 텅 기구 방식의 파지 부재(21)로 파지하여, 매달아 올려 회전시키는 슬래브 회전 장치의 제어 방법이고, 슬래브 회전 장치의 파지 부재(21)를 지지하고 있는 선회부(15)를 자유롭게 선회할 수 있는 상태에서, 파지 부재(21)의 선단의 파지 갈고리(21a)를 폐쇄하여, 그 폐쇄되는 힘에 의해 선회부(15)를 슬래브(S)의 기울기 각도와 동일한 각도로 자유 선회시켜, 슬래브의 측면에 모든 파지 갈고리(21a)를 접촉시키도록 한 후, 텅 기구에 의해 파지 갈고리(21a)로 슬래브(S) 측면을 파지함으로써, 압연기에 장입되기 전의 슬래브(S)를 안정적으로 매달아 올릴 수 있다. 이에 의해, 압연기에 장입되기 전의 슬래브의 회전 공정 시에 슬래브를 안정적으로 매달아 올릴 수 있고, 또한 그 회전 공정을 자동화할 수 있다.

슬래브 회전 장치, 슬래브, 파지 갈고리, 압연기, 텅 기구

Description

슬래브 회전 장치의 제어 방법 및 그 제어 시스템 {CONTROL METHOD OF APPARATUS FOR ROTATING SLAB AND CONTROL SYSTEM THEREOF}

본 발명은 후판의 열간 압연 설비 등에 있어서, 압연 전의 고온 상태의 슬래브를 회전시키는 장치의 제어 방법 및 그 제어 시스템에 관한 것이다.

예를 들어, 후판의 열간 압연 프로세스에서는, 후판 제품의 치수에 따라서 슬래브를 폭 방향과 길이 방향의 2방향으로 압연한다. 구체적으로는, 도 6에 도시한 바와 같이, 연속 주조 공정에서 주조된 슬래브는 가열로(1)에서 가열된 후, 다수의 롤러로 이루어지는 반송 테이블(2)에 적재되고, 스케일 제거 장치(3)에 의해 슬래브(S1) 표면의 스케일이 제거되고, 그 후, 슬래브(S2)는 길이 방향을, 반송 방향을 향한 상태에서 반송 테이블 상을 반송된다. 그리고, 슬래브(S3)는 압연기(5) 직전에서 회전 테이블(4)에 의해 90°회전되어, 폭 방향이 반송 방향을 향하게 된다. 그 횡방향의 상태에서, 슬래브는 압연기(5)에 의해 폭 방향의 압연이 행해진다. 그 후, 슬래브(S3)는 다시 회전 테이블(4)에 의해 원래의 방향으로 복귀된 후, 압연기(5)를 복수회 왕복하여 길이 방향의 압연이 행해지고, 그 후, 슬래브(S4)는 다음의 처리 공정을 위해 반송 테이블(2) 상을 반출된다.

상기한 회전 테이블(4)로서는, 특허 문헌 1에 개시된 바와 같이, 승강 장치 를 구비한 가대와, 그 가대 상에 장착되어 연직축 주위로 회전 가능한 턴테이블과, 그 턴테이블 상에 서로 직교하여 수평으로 배치된 반송 롤러군으로 이루어지고, 그 반송 롤러군 중 적어도 직교하는 한쪽의 반송 롤러군은 승강 장치를 구비한 슬래브 회전 장치가 있다.

또한, 특허 문헌 2에는 후판 압연기의 턴테이블에 원호 형상의 프로필을 갖는 테이블 롤러를 배치하여, 후판과 롤러의 접촉을 점접촉으로 하고, 또한 각 롤러의 회전 속도를, 회전하는 후판의 각속도에 대응하는 속도로 개별로 제어하여 후판을 회전하는 슬래브 회전 장치가 개시되어 있다.

특허 문헌 3에는 회전 테이블의 회전, 감속, 정지 작업을 회전 테이블 상방에 비디오 카메라를 설치하여 행하는 것이 개시되어 있다.

그런데, 상술한 도 6에 도시한 압연 라인에서는 슬래브의 반송이 연속적으로 행해지고 있지만, 압연기(5)에서 선행 슬래브가 압연되고 있는 동안은 압연기(5)나 회전 테이블(4)이 사용 중이므로, 후행 슬래브(S2)는 회전 테이블(4)의 상류측에서 대기하고 있다. 그리고, 후행 슬래브(S2)는 선행 슬래브(S3)의 압연이 모두 종료된 후, 회전 테이블(4)로 보내져 회전된 후, 압연기(5)에 의해 압연된다. 이와 같이, 후행 슬래브(S2)는 선행 슬래브(S3)의 압연 공정이 모두 종료될 때까지 압연 라인의 상류측에서 대기한 상태이므로, 압연 라인에 있어서의 슬래브의 압연 처리의 간격은 길고, 생산성은 높지 않았다.

이와 같은 문제를 해소하기 위해, 본원 출원인은 먼저, 압연 라인에 있어서, 압연기에서 앞의 강재가 압연되고 있는 동안에 다음의 강재를 회전시키는 슬래브 회전 장치를 설치하는 것을 제안하였다(특허 문헌 4 참조). 이 슬래브 회전 장치를 도 7에 도시한다. 슬래브 회전 장치(70)는 강재를 파지하여 매달아 올려 회전시키는 텅식(tong-type)이고, 슬래브(S)의 측면을 파지하여 회전시키는 본체부(40)와 본체부(40)를 지지하여 승강시키는 지지 구조부(41)를 갖고 있다. 본체부(40)는, 예를 들어 사각형의 판 형상의 수평 베이스(50)를 구비하고 있다. 수평 베이스(50)의 상부에는 모터(51)에 의해 연직 방향의 중심축(N) 주위로 회전하는 선회부(52)가 설치되어 있다. 중심축(N)은 수평 베이스(50)의 중심을 지나고 있다. 수평 베이스(50)의 Y 방향[반송 테이블(A)의 반송 방향(X)의 직각 방향]의 양측에는 슬래브(S)를 양측으로부터 파지하는 2세트의 파지 부재(텅)(53)가 설치되어 있다. 파지 부재(53)는, 예를 들어 수평 베이스(50)에 설치된 실린더(54)에 의해 Y 방향으로 이동할 수 있다.

지지 구조부(41)에는, 예를 들어 반송 테이블(A)을 걸치는 문형 프레임(60)이 형성되어 있다. 문형 프레임(60)의 상면에는 레일(61)이 형성되고 그 레일(61) 상에는 대차(62)가 설치되어 있다. 이 대차(62)에는 본체부(40)를 현수하는 와이어(63)가 접속되어 있다. 대차(62)에는 와이어(63)를 승강하는 윈치(64)가 설치되어 있고 와이어(63)를 승강함으로써 본체부(40)를 상하 이동할 수 있다.

이러한 구성에 의해, 반송 테이블(A) 상의 슬래브(S)의 측면을 파지 부재(53) 선단의 파지 갈고리(53a)에 의해 파지하고, 그 슬래브(S)를 윈치(64)에 의해 매달아 올려 선회부(52)를 회전시킴으로써, 슬래브(S)의 방향을 바꿀 수 있다.

특허 문헌 1 : 일본 실용 신안 출원 공개 소61-152311호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 평6-7828호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특허 출원 공개 소61-273214호 공보

특허 문헌 4 : 일본 특허 출원 공개 제2007-216278호 공보

상술한 슬래브 회전 장치(70)는 수평 베이스(50)의 저부가 슬래브(S)의 상면에 착상한 후, 본체부(40)에 설치된 파지 갈고리(53a)가 폐쇄되는 동작으로 슬래브(S)를 파지하고, 파지 부재(53)를 포함하는 본체부(40) 전체를 선회, 가로로 이동시키는 기구이지만, 회전 전의 압연 라인 상의 슬래브(S)의 자세는 반드시 그 길이 방향이 압연 라인의 반송 방향에 일치하고 있는 것은 아니고, 사행되어 있는 경우가 많다.

예를 들어, 회전 전의 슬래브(S)가 사행되어 있으면, 도 8에 도시한 바와 같이 전후 좌우의 4개소의 파지 갈고리(53a)가 슬래브(S)의 측면에 접촉하기 전에, 그대로 본체부(40) 전체가 감아 올려져, 파지 실패에 이르는 경우가 있다. 이는, 슬래브(S)의 사행의 각도가 크면, 슬래브(S)의 측면과 각 파지 갈고리(53a)의 간격이 상이하여(넓은 부분과 좁은 부분), 파지 갈고리(53a)를 폐쇄하여 슬래브(S)를 파지하기 전에, 파지 부재(53)가 슬래브(S)의 측면보다도 감아 올려지는 것과, 4개소의 파지 갈고리(53a)의 마주보는 2개가 먼저 슬래브(S)의 측면에 접촉한 후, 계속해서 4개의 파지 갈고리(53a)로 슬래브(S)의 측면을 끼우려고 할 때의 반력으로 본체부(40)가 회전력을 받아도, 슬래브 파지부(11)의 중량이 무겁기 때문에, 슬래브(S)의 상면과 수평 베이스(50)의 저부 사이의 마찰 저항에 의해, 본체부(40)가 회전하는 것에 이르지 않는 것에 의한다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 압연기에 장입되기 전의 슬래브의 회전 공정 시에 슬래브를 안정적으로 매달아 올릴 수 있고, 또한 그 회전 공정을 자동화할 수 있는 슬래브 회전 장치의 제어 방법 및 그 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 슬래브 회전 장치의 제어 방법은, 가열로에서 가열된 슬래브를 압연하는 압연기를 구비한 압연 라인에 있어서, 상기 압연기에서 선행 슬래브가 압연되고 있는 동안에, 상기 압연기의 상류측에서 후행 슬래브를, 슬래브 파지용의 파지 갈고리를 베이스의 전후 좌우에 갖는 텅 기구 방식의 파지 부재로 파지하여, 매달아 올려 회전시키는 슬래브 회전 장치의 제어 방법이며,

슬래브를 상기 압연 라인 상의, 슬래브 회전 장치의 전방면의 미리 설정한 위치에 정지시키는 제1 스텝과,

상기 파지 부재의 좌우의 파지 갈고리를 슬래브의 폭보다도 개방된 상태에서 감아내려, 상기 슬래브의 측면을 상기 파지 갈고리가 파지 가능한 위치에서 공중에 뜬 상태로 정지시키는 제2 스텝과,

상기 파지 부재가 설치되어 있는 상기 베이스가 선회 가능한 상태에서, 상기 파지 갈고리를 폐쇄하여 상기 슬래브의 측면에 모든 파지 갈고리를 접촉시켜, 상기 슬래브에 상기 파지 부재를 따르게 하는 제3 스텝과,

상기 파지 갈고리를 상기 슬래브의 측면으로부터 개방하는 제4 스텝과,

상기 파지 부재가 슬래브 상면에 실릴 때까지 감아 내려져, 상기 파지 갈고리를 슬래브 측면의 측방에 위치시키는 제5 스텝과,

상기 파지 갈고리를 슬래브 측면에 접촉할 때까지 폐쇄하는 제6 스텝과,

상기 파지 부재를 매달아 올려 텅 기구에 의해 상기 파지 갈고리로 슬래브 측면을 파지하면서 상기 슬래브를 매달아 올리는 제7 스텝과,

상기 파지 갈고리로 슬래브 측면을 파지한 상태에서 상기 슬래브 회전 장치에 의해 슬래브가 미리 설정된 각도로 되도록 상기 베이스의 회전을 행하는 제8 스텝과,

상기 파지 부재를 강하하여 슬래브를 상기 압연 라인 상에 적재하고, 텅 기구를 해제하여 상기 슬래브의 측면으로부터 상기 파지 갈고리를 개방하고, 상기 파지 부재를 매달아 올리는 제9 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 있어서는, 텅 기구 방식의 파지 부재를 사용하여 사행되고 있을 가능성이 있는 슬래브를 안정적으로 매달아 올리기 위해서는, 슬래브와 파지 갈고리를 평행하게 접촉시킨 상태에서 파지 부재를 끌어올리는 것이 효율적이라는 지식을 기초로, 슬래브 회전 장치의 파지 부재가 설치되어 있는 베이스를 자유자재로 선회할 수 있는 상태, 즉 파지 부재가 슬래브 상면에 실리기 전의 중간에 뜬 상태에서 파지 부재의 선단의 파지 갈고리를 폐쇄하고, 그 폐쇄하는 힘에 의해 베이스를 슬래브의 기울기 각도와 동일한 각도로 자유 선회시켜, 슬래브의 측면에 모든 파지 갈고리를 접촉시키도록 한 것이다. 그 후, 텅 기구에 의해 파지 갈고리로 슬래브 측면을 파지함으로써 파지 실패가 해소된다.

또한, 파지 부재로 파지하기 전의 슬래브의 위치와 각도가 소정의 허용 범위 내에 들어가지 않을 때에는, 압연 라인의 측방 또는 상방에 설치한 센서에 의해, 슬래브 회전 장치의 전방면 위치의 압연 라인 상에서 정지되어 있는 슬래브의 사행량과 정지 위치를 검출하고, 그 검출한 사행량과 정지 위치 정보에 기초하여, 슬래브 회전 장치의 파지 부재의 위치와 각도를 초벌 조정하는 스텝을 상기 제1 스텝과 제2 스텝 사이에 가입함으로써, 제3 스텝에 있어서의 파지 갈고리에 의한 슬래브의 파지를 확실하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 슬래브 회전 장치의 제어 시스템은, 가열로에서 가열된 슬래브를 압연하는 압연기를 구비한 압연 라인에 있어서, 상기 압연기에서 선행 슬래브가 압연되고 있는 동안에, 상기 압연기의 상류측에서 후행 슬래브를, 슬래브 파지용의 파지 갈고리를 베이스의 전후 좌우에 갖는 텅 기구 방식의 파지 부재로 파지하여, 매달아 올려 회전시키는 슬래브 회전 장치의 제어 시스템이며,

상기 압연 라인에 있어서의 상기 슬래브 회전 장치의 상류측에 설치되어, 상기 가열로측으로부터 반송되어 온 슬래브의 선단 위치를 검출하는 슬래브 검지 수단과,

상기 슬래브 검지 수단의 검출 신호와 미리 제조 계획에서 입력되어 있던 당해 슬래브 길이에 기초하여, 상기 슬래브 회전 장치의 전방면의 미리 설정한 위치에 슬래브를 정지시키는 테이블 제어 수단과,

상기 슬래브 회전 장치의 위치로 반송되어 온 슬래브의 위치와 반송 방향에 대한 각도를 검출하는 슬래브 위치 검출 수단과,

상기 슬래브 위치 검출 수단으로 검출된 슬래브의 각도에 기초하여, 상기 슬래브 회전 장치로 당해 슬래브를 매달아 올린 후의 회전 각도를 설정하는 수단과,

상기 슬래브 회전 장치의 전방면의 미리 설정한 위치에 정지된 슬래브의 측면을 상기 파지 갈고리가 파지 가능한 위치에서 공중에 뜬 상태로 정지시키고,

상기 파지 부재가 설치되어 있는 상기 베이스가 선회 가능한 상태에서, 상기 파지 갈고리를 폐쇄하여 상기 슬래브의 측면에 모든 파지 갈고리를 접촉시켜, 상기 슬래브에 상기 파지 부재를 따르게 하고,

상기 파지 갈고리를 상기 슬래브의 측면으로부터 개방하고,

상기 파지 부재가 슬래브 상면에 실릴 때까지 감아 내려져, 상기 파지 갈고리를 슬래브 측면의 측방에 위치시키고,

상기 파지 갈고리를 슬래브 측면에 접촉할 때까지 폐쇄하고,

상기 파지 부재를 매달아 올려 텅 기구에 의해 상기 파지 갈고리로 슬래브 측면을 파지하면서 상기 슬래브를 매달아 올리고,

상기 파지 갈고리로 슬래브 측면을 파지한 상태에서 상기 슬래브 회전 장치에 의해 상기 설정된 회전 각도에서 회전을 행하는 제어를 실행하는 슬래브 회전 장치 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 슬래브 회전 장치의 제어 시스템에서는, 슬래브의 위치와 각도를 검출하여, 파지 부재에 의한 슬래브의 파지 위치와 각도를 정확하게 슬래브 회전 장치에 지지할 수 있으므로, 신뢰성이 높은 무인 자동화의 제어 시스템을 실현할 수 있다.

본 발명에 따르면, 가열로로부터 반송되어 온 슬래브가 사행되어 있어도, 상기 파지 갈고리에 의해 슬래브의 측면을 확실하게 파지하여 매달아 올려 회전할 수 있으므로, 생산성을 향상시키고, 슬래브 회전 공정을 자동화하는 것이 가능해진다.

도 1 은 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 방법을 실시해야 할 슬래브 회전 장치의 예를 도시하는 사시도이다.

도 2A는 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 방법에 의한 슬래브 회전 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.

도 2B는 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 방법에 의한 슬래브 회전 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.

도 2C는 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 방법에 의한 슬래브 회전 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.

도 2D는 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 방법에 의한 슬래브 회전 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.

도 2E는 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 방법에 의한 슬래브 회전 장치의 동작을 도시하는 설명도이다.

도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 방법에 의한 슬래브 파지부의 동작을 도시하는 개략 평면도이다.

도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 슬래브 회전 장치의 제어 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 슬래브 회전 장치의 제어 시스템의 수순 을 도시하는 흐름도이다.

도 6은 후판의 열간 압연 프로세스의 개요를 도시하는 평면도이다.

도 7은 종래의 슬래브 회전 장치의 예를 도시하는 사시도이다.

도 8은 사행 상태의 슬래브를 파지할 때의 문제점을 도시하는 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도 1 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 방법을 실시해야 할 슬래브 회전 장치의 예를 도시하는 사시도, 도 2A 내지 도 2E는 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 방법에 의한 슬래브 회전 장치의 동작을 도시하는 설명도, 도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 방법에 의한 슬래브 파지부의 동작을 도시하는 개략 평면도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 슬래브 회전 장치의 제어 시스템의 구성을 도시하는 블록도, 도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 슬래브 회전 장치의 제어 시스템의 수순을 도시하는 흐름도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 슬래브 회전 장치(10)는 슬래브(S)를 파지하여 매달아 올려 회전시키는 텅 기구 방식이고, 슬래브(S)의 측면을 파지하여 회전시키는 슬래브 파지부(11)와 슬래브 파지부(11)를 지지하여 승강 및 수평 이동시키는 지지부(12)를 갖고 있다. 슬래브 파지부(11)는 지지부(12)로부터 현수되어 승강 구동되는 수평 베이스(13)를 구비하고 있다. 수평 베이스(13)의 상부에는 클러치가 부착된 모터(도시하지 않음)에 의해 연직 방향의 중심축(N) 주위로 회전하는 선회부(15)가 설치되어 있다. 중심축(N)은 수평 베이스(13)의 중심을 지나고 있다. 수평 베이스(13)의 중심부 하부에는 축지지 막대(16) 및 수평 프레임(17)이 설치되어 있다. 축지지 막대(16)에 형성된 세로로 긴 구멍(18)에는 좌우의 개폐 아암(19)의 기단부를 결합하는 횡축(20)이 승강 가능하게 끼워 넣어져 있다. 좌우의 개폐 아암(19)의 선단에는 파지 부재(21)가 핀(22)에 의해 각각 개폐 가능하게 설치되어 있다. 좌우의 파지 부재(21)의 하부에는 슬래브(S)의 측면에 압접하여 슬래브(S)를 파지하는 파지 갈고리(21a)가 설치되어 있다.

수평 프레임(17)에는 구동 모터(14)에 의해 회전 구동되는 스크류축(23)이 베어링(24, 25)에 의해 회전 가능하게 설치되어 있고, 이 스크류축(23)에는 좌우에서 나사의 방향이 상이한 수나사부(23a, 23b)가 설치되어 있다. 그리고, 수평 프레임(17)에는 수나사부(23a, 23b)에 각각 맞물리는 암나사를 내주에 갖는 슬라이더(26)가 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 슬라이더(26)의 볼록축(26a)에 파지 부재(21)의 중도부가 회전 가능하게 설치되어 있다. 따라서, 스크류축(23)이 회전하면, 그 회전 방향에 의해 좌우의 슬라이더(26)는 서로 가까워지거나, 서로 멀어지는 방향으로 직선 이동한다. 이에 의해, 파지 부재(21)의 선단의 파지 갈고리(21a)가 폐쇄되거나 개방된다.

수평 프레임(17)의 중앙부 하부에는 슬래브(S)의 상면에 착상하는 방열판으로 이루어지는 착상대(27)(도 2A 내지 도 2E 참조)가 설치되어 있다.

지지부(12)는 압연 라인을 걸치도록 설치된 문형 프레임(60) 상의 레일(31)을 따라서 주행 가능한 대차(30)에 의해 구성되어, 레일(31)에 걸쳐진 차륜(32), 클러치가 부착된 주행용 모터(33)를 구비하고 있다. 대차(30)와 슬래브 파지부(11)의 수평 베이스(13)는 가동식 마스트(35)에 의해 연결되고, 대차(30)에 대해 수평 베이스(13)는 승강 가능하게 되어 있다. 대차(30)에는 와이어 승강용 모터(36)에 의해 회전 구동되는 와이어 드럼(37)이 설치되어 있고, 와이어 드럼(37)에 걸쳐진 와이어(38)가, 수평 베이스(13) 상에 설치된 도르래(39)에 감겨 있다.

이상의 텅 기구 방식에 의한 파지 부재(21)를 구비한 슬래브 회전 장치(10)의 동작 수순을 설명한다.

우선, 스크류축(23)을 구동 모터(14)에 의해 회전시킴으로써, 수평 프레임(17)에 대해 슬라이더(26)를 외측으로 이동시켜, 파지 부재(21)를 개방한 상태에서 와이어(38)를 조작하고, 슬래브 파지부(11)를 슬래브(S)의 상방으로부터 하강시킨다. 그리고, 도 2A에 도시한 바와 같이, 착상대(27)가 슬래브(S)의 상면에 실리기 전의 공중에 뜬 상태에서 수평 베이스(13)의 하강을 멈춘다. 이 상태에서, 선회부(15)를 구동하는 클러치가 부착된 모터(도시하지 않음) 및 대차(30)를 구동하는 클러치가 부착된 주행용 모터(33)의 클러치를 중립으로 하여, 선회부(15) 및 대차(30)가 선회 및 주행 가능한 상태로 해 둔다. 계속해서, 스크류축(23)을 회전시켜 슬라이더(26)를 내측으로 이동시키면, 파지 부재(21)가 폐쇄되어 가고, 도 2B에 도시한 바와 같이 파지 갈고리(21a)가 슬래브(S)의 측면에 접촉한다.

이때, 파지 갈고리(21a)는 사각형의 슬래브(S)의 마주보는 측면에 접촉하지만, 도 3에 도시한 바와 같이 슬래브(S)가 반송 방향에 대해 비스듬히 멈춰 있으면, 4개의 파지 갈고리(21a)는 동시에 슬래브(S)의 측면에는 접촉하지 않고, 치우 쳐 접촉한다. 또한 스크류축(23)을 회전시켜 파지 부재(21)를 폐쇄해 가면, 먼저 접촉되어 있는 파지 갈고리(21a)와 슬래브(S)의 측면의 반작용으로, 선회부(15)가 선회하려고 한다. 이때, 수평 프레임(17) 하부의 착상대(27)는 슬래브(S)로부터 떠 있으므로, 선회부(15)는 그 반작용을 직접 받고, 선회부(15)는 가벼운 동작으로 선회하게 된다. 이때, 파지 갈고리(21a)가 슬래브(S)의 측면으로부터 받는 반작용은 선회부(15)를 회전시키는 회전 모멘트뿐만 아니라, 선회부(15)를 지지하고 있는 수평 베이스(13)를 이동시키려고 하는 힘으로서 작용하는 경우가 있지만, 그 수평 베이스(13)를 이동시키려고 하는 힘에 대해서는 대차(30)가 자유롭게 주행할 수 있으므로, 그 이동력과 균형잡힌 위치에서 대차는 멈추게 된다.

선회부(15)가 회전하고, 또한 대차(30)가 이동하여, 슬래브(S)의 대향 2측면과 4개의 파지 갈고리(21a)가 모두 접촉한 후(도 3의 파선의 위치 참조), 스크류축(23)의 회전을 멈춘다. 그 후, 도 2C에 도시한 바와 같이 스크류축(23)을 조금 역회전시켜 파지 갈고리(21a)를 소정 간격 두고, 와이어(38)(도 2A 참조)를 일단 하강시켜, 도 2D에 도시한 바와 같이 착상대(27)가 슬래브(S) 상에 실리도록 한다. 이 상태에서, 파지 갈고리(21a)는 슬래브(S)의 측면의 규정 위치[예를 들어, 슬래브(S)의 두께의 중간 위치]까지 내려간다.

계속해서 와이어(38)를 감아 올리면, 도 2E에 도시한 바와 같이 세로로 긴 구멍(18)에 끼워 넣어져 있는 횡축(20)이 들어 올려진다. 횡축(20)은 좌우의 개폐 아암(19)의 기단부에 설치되어 있으므로, 횡축(20)이 들어 올려지면 좌우의 개폐 아암(19)은 횡축(20)을 지지점으로 하여 개방하려고 한다. 그렇게 하면, 개폐 아 암(19)의 선단의 핀(22)은 횡축(20)에 대해 외측으로 변위된다. 핀(22)에는 파지 부재(21)의 상단부가 결합되어 있으므로, 핀(22)이 외측으로 변위되면, 파지 부재(21)의 하단부는 개폐 조작축 슬라이더(26)의 볼록축(26a)을 지지점으로 하여 내측으로 변위된다. 이에 의해, 파지 부재(21)의 하단부 내측의 파지 갈고리(21a)가 슬래브(S)의 측면에 접촉하고, 또한 슬래브 파지부(11)를 끌어올리면, 파지 갈고리(21a)에 의한 파지력이 더욱 증가하므로, 슬래브(S)를 들어올릴 수 있게 된다.

슬래브(S)를 들어올린 후에 선회부(15)를 90°[슬래브(S)가 사행되어 있을 때에는 그 사행 각도를 가산, 감산하여, 슬래브(S)의 길이 방향이 압연 라인의 반송 방향과 직교하는 위치까지] 회전시켜 파지부(11)를 하강시키면, 슬래브(S)가 압연 라인 상에 착상하고, 또한 파지부(11)를 하강시킨 시점에서 횡축(20)이 축지지 막대(16)의 세로로 긴 구멍(18)의 상단부에 의해 밀어 내려진다. 그렇게 하면, 양 개폐 아암(19)의 개방 각도가 작아져, 선단의 핀(22)의 위치가 내측으로 끌어당겨진다. 이에 의해, 파지 부재(21)의 하단부의 파지 갈고리(21a)가 개방되고, 슬래브(S)의 측면과의 파지 상태가 개방된다. 계속해서 스크류축(23)을 조작하여 슬라이더(26)의 위치를 외측으로 이동시키면, 그 후, 파지부(H)를 상승시켰을 때에, 슬래브(S)는 압연 라인 상에 남겨진 상태로 된다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 슬래브 회전 장치의 제어 시스템에 대해, 도 4를 사용하여 설명한다.

도 4에 있어서, 슬래브 센터 위치 연산기(102)는 슬래브 검지 센서(101)에서 슬래브(S11)의 선단이 도달한 것을 검출하면, 미리 기억되어 있는 슬래브 검지 센 서(101)의 설치 위치와 슬래브 회전 장치(10)의 중심 위치까지의 거리(R)와, 상위 계산기(도시하지 않음)로부터 입력한 대상 슬래브의 길이(L)를 기초로 하여, 상기 슬래브의 길이 방향의 센터 위치가 슬래브 회전 장치(10)의 중심 위치에 도달할 때까지의 이동 거리(X)(R ＋ L/2)를 연산하여, 테이블 제어 연산기(100)에 출력하는 것이다.

그리고, 이 테이블 제어 연산기(100)는 슬래브(S11)의 선단 위치를 트래킹하여, 상기 선단이, 입력된 이동 거리(X)만큼 이동하면, 반송 테이블(2)의 롤의 회전을 정지하여, 슬래브(S12)의 이동을 정지하는 동시에, 그 정지된 정보를 슬래브 위치 연산기(104)에 출력하는 것이다.

슬래브 위치 연산기(104)는 상기 테이블 제어 연산기(100)로부터 슬래브 정지 정보를 입력하면, 슬래브 반송 방향으로 간격(예를 들어, 800㎜)을 두고 설치한 레이저 거리계(105, 106)에서 계측한 슬래브(S12)의 측면의 2개소의 거리를 도입하여, 반송 테이블의 반송 방향에 대한 슬래브(S12)의 기울기(사행량)(θ)를 연산하고, 또한 상위 계산기로부터 입력한 대상 슬래브의 폭(W)을 기초로 하여, 슬래브(S12)의 폭 방향 중심 위치를 연산하여 회전 장치 이동ㆍ회전량 연산기(103)에 출력한다.

회전 장치 이동ㆍ회전량 연산기(103)에서는 입력한 슬래브(S12)의 기울기(θ)와 폭 방향 중심 위치에 기초하여, 상기 슬래브 회전 장치(10)의 파지부(11)의 슬래브 폭 방향의 이동 거리를 연산하는 동시에, 상기 슬래브(S12)의 기울기(θ)를 기초로 상기 슬래브(S12)를 몇 도 회전시키면, 슬래브(S12)의 길이 방향이 반송 테 이블의 반송 방향과 직각이 되는지를 연산하여, 슬래브 회전 장치 제어기(107)에 출력한다.

다음에, 상기 슬래브 회전 장치 제어기(107)에 의한 제어 방법을, 도 4를 참조하고, 도 5의 흐름도에 기초하여 설명한다.

(S200)

슬래브 위치 연산기(104)에서는 2대의 레이저 거리계(105, 106)로부터의 2개소의 거리 데이터로부터 얻어진 슬래브(S12)의 위치와 압연 라인의 반송 방향에 대한 각도(θ) 및 상위 계산기로부터 통지된 슬래브의 폭(W), 길이(L)에 기초하여, 슬래브 회전 장치(10)의 파지 부재(21)의 위치와 각도를 초벌 설정한다. 슬래브 회전 장치 제어기(107)에서는 이들의 각도(θ), 슬래브의 폭(W), 길이(L)에 기초하여, 슬래브 회전 장치(10)의 대차(30)의 클러치가 부착된 주행용 모터(33)와 선회부(15)의 클러치가 부착된 모터(도시하지 않음)를 구동하여, 대차(30)를 반송 테이블(2)의 측부 상부의 퇴피 위치로부터 슬래브 폭 방향 중심 위치로 슬래브 파지부(11)의 중심 위치가 일치할 때까지 이동하고, 또한 선회부(15)를, 4개의 파지 갈고리(21a)의 각도가 슬래브(S12)의 각도(θ)에 일치하도록 회전시킨다.

또한, 레이저 거리계(105, 106)의 측정 정밀도, 슬래브 측면 정밀도의 편차분의 어긋남이 남기 때문에, 이 단계에서는, 정밀 설정은 할 수 없는 경우가 많다. 이 초벌 설정에 기초하여, 선회부(15)를 미리 선회시켜 둔다.

단, 슬래브 회전 장치(10)와 가열로의 거리가 짧고, 상기 슬래브 회전 장치(10)의 전방면에 도달하는 슬래브의 사행이 거의 없고, 슬래브 폭 방향 중심 위 치와 사행이 소정의 허용 범위 내로 억제되어 있으면, 이 스텝 S200의 실행을 생략할 수 있다.

(S201)

스크류축(23)을 조작하여 파지 부재(21)를 슬래브(S)의 폭보다도 개방한 상태에서 감아내려, 착상대(27)가 슬래브(S)의 상면에 접촉하지 않은, 공중에 뜬 상태로 정지시킨다. 이때, 파지 갈고리(21a)는 슬래브(S)의 측면의 위치에 있다(도 2A 참조). 예를 들어, 슬래브(S)의 두께가 200㎜일 때에는, 파지 갈고리(21a)의 중심 위치는 슬래브(S)의 상면으로부터 50㎜ 정도의 위치가 바람직하다.

또한, 압연하는 슬래브 사이의 판 두께 차가 작은 라인의 경우에는, 감아 내림량을 일정하게 하여 미리 슬래브 회전 장치 제어기(107)에 설정해 두고, 슬래브 사이의 판 두께 차가 큰 라인의 경우에는, 슬래브 두께에 따라서 감아 내림량을 조정하도록 하는 것이 바람직하다.

(S202)

선회부(15)를 구동하는 클러치가 부착된 모터(도시하지 않음) 및 대차(30)를 구동하는 클러치가 부착된 주행용 모터(33)의 클러치를 중립으로 하고, 선회부(15) 및 대차(30)가 선회 및 주행 가능한 상태에서, 스크류축(23)을 회전시켜 파지 부재(21)의 선단의 파지 갈고리(21a)를 폐쇄하고, 슬래브(S)의 측면에 모든 파지 갈고리(21a)를 접촉시킨다(도 2B, 도 3의 파선으로 나타내는 상태 참조). 파지 갈고리(21a)가 슬래브(S)의 측면에 접촉하였는지의 여부는, 스크류축(23)에 설치한 회전 검출 인코더(도시하지 않음)의 출력이 0으로 된 것으로 판정할 수 있다. 이 스 텝에 의해, 슬래브(S)의 방향에 대해 슬래브 파지부(11)가 따르고, 고정밀도로 평행 상태로 된다. 또한, 대차(30)도 이동하여 수평 베이스(13)가 슬래브의 폭 방향 중심에 일치한다.

(S203)

스크류축(23)을 회전시켜, 4개의 파지 갈고리(21a)를 슬래브(S)의 측면으로부터 소정 간격, 예를 들어 20㎜ 정도 개방한다. 이는 텅 기구를 동작시키는 예비 단계이다(도 2C 참조).

(S204)

수평 베이스(13)를 감아내려, 슬래브(S)의 상면에 착상대(27)가 접촉하는 위치까지 감아 내린다. 착상대(27)가 슬래브(S)의 상면에 접촉하였는지 여부는, 와이어 승강용 모터(36)의 부하 전류가 일정치 이하로 된 것으로 판정할 수 있다. 이에 의해, 개폐 아암(19)의 기단부를 결합하고 있는 횡축(20)이 선회부(15) 하부의 세로로 긴 구멍(18)에 대해 상대적으로 상승한다(도 2D 참조). 이에 의해 텅 기구는 동작 가능해진다. 이 상태에서 파지 갈고리(21a)를 개방해도, 슬래브 파지부(11)가 복귀되는 경우는 없다.

(S205)

스크류축(23)을 회전시켜 파지 갈고리(21a)가 슬래브(S) 측면에 접촉할 때까지 파지 부재(21)를 폐쇄한다. 파지 갈고리(21a)의 중심부가 슬래브(S)의 측면에 접촉하는 위치는, 예를 들어 슬래브(S)의 두께가, 예를 들어 200㎜일 때에는 슬래브(S)의 상면으로부터 100㎜ 정도의 위치(대략 두께의 중간의 위치)가 바람직하다.

(S206)

수평 베이스(13)를 감아 올리면, 개폐 아암(19)이 개방되고, 전술한 바와 같이 텅 기구에 의해 파지 부재(21)가 폐쇄되어, 파지 갈고리(21a)로 슬래브(S) 측면이 파지되고(도 2E 참조), 그 파지력으로 슬래브(S)가 매달아 올려진다.

(S207)

파지 갈고리(21a)로 슬래브(S)의 측면을 파지한 상태에서 모터(14)에 의해 선회부(15)를 중심축(N)의 주위로, 소정의 각도, 즉 슬래브(S)의 길이 방향이 반송 테이블의 반송 방향과 직각이 되는 위치에서 회전시킨다. 그 각도는 원래의 슬래브의 길이 방향이 반송 테이블의 반송 방향과 이루는 각도[사행량(θ)]를 90°로부터 뺀 각도이다.

(S208)

회전 후의 슬래브(S)를 압연 라인 상의 소정 위치에 감아 내린다. 그렇게 하면, 착상대(27)가 슬래브(S)의 상면에 착상한다. 이에 의해 텅 기구가 해제된다. 그 후, 스크류축(23)을 회전시켜 파지 부재(21)를 개방하면, 파지 갈고리(21a)가 슬래브(S)의 측면으로부터 개방된다. 그 후, 수평 베이스(13)를 감아 올린다.

(S209)

소정 위치까지 수평 베이스(13)를 감아 올리면, 대차(30)에 의해 레일(31) 상을 주행시켜, 슬래브 회전 장치(10)를 압연 라인 상으로부터 측부로 퇴피시킨다. 또한, 슬래브(S)의 길이 방향을 반송 테이블의 반송 방향에 대해 직각이 되도록 회 전시킨 슬래브 파지부(11)를, 다음의 회전 공정을 위해 90° 역회전시켜 복귀시켜 둔다.

상술한 바와 같은 동작에 의해, 슬래브 회전 장치(10)를 제어함으로써, 압연기에서 폭을 내어 압연되기 전의 슬래브의 회전 공정 시에 슬래브를 안정적으로 매달아 올릴 수 있고, 또한 그 회전 공정을 자동화할 수 있다.

본 발명의 구성에 따르면, 가열로로부터 반송되어 온 슬래브가 사행되어 있어도, 상기 파지 갈고리에 의해 슬래브의 측면을 확실하게 파지하여 매달아 올려 회전할 수 있으므로, 생산성을 향상시키고, 슬래브 회전 공정을 자동화하는 것이 가능해진다.

Claims (4)

1. 가열로에서 가열된 슬래브를 압연하는 압연기를 구비한 압연 라인에 있어서, 상기 압연기에서 선행하는 슬래브가 압연되고 있는 동안에, 상기 압연기의 상류측에서 슬래브를, 슬래브 파지용의 파지 갈고리를 베이스의 전후 좌우에 갖는 텅 기구 방식의 파지 부재로 파지하여, 매달아 올려 회전시키는 슬래브 회전 장치의 제어 방법이며,

   슬래브를 상기 압연 라인 상의, 슬래브 회전 장치의 전방면의 미리 설정한 위치에 정지시키는 제1 스텝과,

   상기 파지 부재의 좌우의 파지 갈고리를 슬래브의 폭보다도 개방된 상태에서 감아내려, 상기 슬래브의 측면을 상기 파지 갈고리가 파지 가능한 위치에서 공중에 뜬 상태로 정지시키는 제2 스텝과,

   상기 파지 부재가 설치되어 있는 상기 베이스가 선회 가능한 상태에서, 상기 파지 갈고리를 폐쇄하여 상기 슬래브의 측면에 모든 파지 갈고리를 접촉시켜, 상기 슬래브에 상기 파지 부재를 따르게 하는 제3 스텝과,

   상기 파지 갈고리를 상기 슬래브의 측면으로부터 개방하는 제4 스텝과,

   상기 파지 부재가 슬래브 상면에 실릴 때까지 감아 내려져, 상기 파지 갈고리를 슬래브 측면의 측방에 위치시키는 제5 스텝과,

   상기 파지 갈고리를 슬래브 측면에 접촉할 때까지 폐쇄하는 제6 스텝과,

   상기 파지 부재를 매달아 올려 텅 기구에 의해 상기 파지 갈고리로 슬래브 측면을 파지하면서 상기 슬래브를 매달아 올리는 제7 스텝과,

   상기 파지 갈고리로 슬래브 측면을 파지한 상태에서 상기 슬래브 회전 장치에 의해 슬래브가 미리 설정된 각도로 되도록 상기 베이스의 회전을 행하는 제8 스텝과,

   상기 파지 부재를 강하하여 슬래브를 상기 압연 라인 상에 적재하고, 텅 기구를 해제하여 상기 슬래브의 측면으로부터 상기 파지 갈고리를 개방하여, 상기 파지 부재를 매달아 올리는 제9 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬래브 회전 장치의 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 압연 라인의 측방 또는 상방에 설치한 센서에 의해, 슬래브 회전 장치의 전방면 위치의 상기 압연 라인 상에서 정지되어 있는 슬래브의 사행량과 정지 위치를 검출하고, 그 검출한 사행량과 정지 위치 정보에 기초하여, 상기 슬래브 회전 장치의 상기 파지 부재의 위치와 각도를 초벌 조정하는 스텝을 상기 제1 스텝과 제2 스텝 사이에 가입한 것을 특징으로 하는, 슬래브 회전 장치의 제어 방법.
3. 가열로에서 가열된 슬래브를 압연하는 압연기를 구비한 압연 라인에 있어서, 상기 압연기에서 선행하는 슬래브가 압연되고 있는 동안에, 상기 압연기의 상류측에서 슬래브를, 슬래브 파지용의 파지 갈고리를 베이스의 전후 좌우에 갖는 텅 기구 방식의 파지 부재로 파지하여, 매달아 올려 회전시키는 슬래브 회전 장치의 제어 시스템이며,

   상기 압연 라인에 있어서의 상기 슬래브 회전 장치의 상류측에 설치되어, 상기 가열로측으로부터 반송되어 온 슬래브의 선단 위치를 검출하는 슬래브 검지 수단과,

   상기 슬래브 검지 수단의 검출 신호와 미리 제조 계획에서 입력되어 있던 당해 슬래브 길이에 기초하여, 상기 슬래브 회전 장치의 전방면의 미리 설정한 위치에 슬래브를 정지시키는 테이블 제어 수단과,

   상기 슬래브 회전 장치의 위치로 반송되어 온 슬래브의 위치와 반송 방향에 대한 각도를 검출하는 슬래브 위치 검출 수단과,

   상기 슬래브 위치 검출 수단으로 검출된 슬래브의 각도에 기초하여, 상기 슬래브 회전 장치에서 당해 슬래브를 매달아 올린 후의 회전 각도를 설정하는 수단과,

   상기 슬래브 회전 장치의 전방면의 미리 설정한 위치에 정지된 슬래브의 측면을 상기 파지 갈고리가 파지 가능한 위치에서 공중에 뜬 상태로 정지시키고,

   상기 파지 부재가 설치되어 있는 상기 베이스가 선회 가능한 상태에서, 상기 파지 갈고리를 폐쇄하여 상기 슬래브의 측면에 모든 파지 갈고리를 접촉시켜, 상기 슬래브에 상기 파지 부재를 따르게 하고,

   상기 파지 갈고리를 상기 슬래브의 측면으로부터 개방하고,

   상기 파지 부재가 슬래브 상면에 실릴 때까지 감아 내려져, 상기 파지 갈고리를 슬래브 측면의 측방에 위치시키고,

   상기 파지 갈고리를 슬래브 측면에 접촉할 때까지 폐쇄하고,

   상기 파지 부재를 매달아 올려 텅 기구에 의해 상기 파지 갈고리로 슬래브 측면을 파지하면서 상기 슬래브를 매달아 올리고,

   상기 파지 갈고리로 슬래브 측면을 파지한 상태에서 상기 슬래브 회전 장치에 의해 상기 설정된 회전 각도에서 회전을 행하는 제어를 실행하는 슬래브 회전 장치 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬래브 회전 장치의 제어 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 압연 라인의 측방 또는 상방에, 슬래브 회전 장치의 전방면 위치의 상기 압연 라인 상에서 정지되어 있는 슬래브의 사행량과 정지 위치를 검출하는 센서를 설치하고,

   상기 슬래브 회전 장치 제어 수단은, 상기 슬래브 회전 장치의 전방면의 미리 설정한 위치에 정지된 슬래브의 측면을 상기 파지 갈고리가 파지 가능한 위치에서 공중에 뜬 상태로 정지시킬 때에,

   슬래브를 상기 압연 라인 상의, 슬래브 회전 장치의 전방면의 미리 설정한 위치에 정지시키고,

   상기 센서에 의해 검출된 사행량과 정지 위치 정보에 기초하여, 상기 슬래브 회전 장치의 상기 파지 부재의 위치와 각도를 초벌 조정하고,

   상기 파지 부재의 좌우의 파지 갈고리를 슬래브의 폭보다도 개방된 상태에서 감아내려, 상기 슬래브의 측면을 상기 파지 갈고리가 파지 가능한 위치에서 공중에 뜬 상태에서 정지시키는 것을 특징으로 하는, 슬래브 회전 장치의 제어 시스템.

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