KR101127125B1 - 롤 갭 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 후판 롤러 교정 설비의 상부 롤과 하부 롤 사이의 롤 갭을 측정하는 롤 갭 측정장치에 관한 것으로,

본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치는, 다수 개의 롤 사이에 설치되는 롤 갭 측정장치로서, 거리를 측정하기 위한 센서부; 상기 센서부가 삽입되고, 상기 롤 사이에 안착되는 블록부; 상기 센서부를 제어하고, 상기 센서부에 의해 측정된 신호를 표시하는 제어부를 포함한다.

롤 갭, 센서

Description

롤 갭 측정장치{Measurement device for roll gap}

본 발명은 롤 갭 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 후판 롤러 교정 설비의 상부 롤과 하부 롤 사이의 롤 갭을 측정하는 롤 갭 측정장치에 관한 것이다.

종래의 롤 갭 측정장치는 압연기와 같이 상부 롤과, 하부 롤이 마주하고 있는 구조에서, 접촉식 변위 센서나 2차원 레이저 센서로 롤 사이의 간격을 측정하는 방식의 장치만이 존재했다. 하지만, 롤러 교정 설비의 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 상부 롤과 하부 롤이 지그재그로 서로 어긋나게 배치되어 있고 복수의 쌍으로 구성되어 있으므로 기존의 방식으로는 상부 롤과 하부 롤 사이의 거리를 정확히 측정할 수 없었다.

또한, 기존의 장치는 부피가 커서 후판 교정 설비 롤 사이의 공간에 설치하는데 어려움이 있으며, 상부 롤(R2)의 하면이 하부 롤(R1)의 상면을 연결한 가상선(L) 보다 아래로 내려가는 (-)롤 갭인 경우에는 롤 갭 측정장치의 설치가 원천적 으로 불가능한 문제점이 있었다.

이러한 문제점 때문에 현재까지 후판 교정 설비의 롤 갭을 직접적으로 측정한 경우는 없었고, 현장에서는 상부 롤과 같이 움직이는 프레임에 부착된 변위 센서의 측정값을 롤 갭으로 대체하여 사용하고 있는 실정이다. 하지만, 롤과 프레임의 조립 정도나 롤 직경의 편차가 각각 다르기 때문에 프레임의 센서에서 측정한 값은 정확한 롤 갭이라고 할 수 없다.

본 발명의 일 기술적 과제는 후판 롤러 교정 설비 내부의 공간적 제약을 받지 않으면서 설비 내부에 설치할 수 있는 롤 갭 측정장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 일 기술적 과제는 후판 롤러 교정 설비의 상부 롤과 하부 롤 사이 갭을 정확하게 측정할 수 있는 롤 갭 측정장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 일 기술적 과제는 (-)롤 갭인 경우에도 후판 롤러 교정 설비의 상부 롤과 하부 롤 사이 갭을 정확하게 측정할 수 있는 롤 갭 측정장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치는,

다수 개의 롤 사이에 설치되는 롤 갭 측정장치로서, 거리를 측정하기 위한 센서부; 상기 센서부가 삽입되고, 상기 롤 사이에 안착되는 블록부; 상기 센서부를 제어하고, 상기 센서부에 의해 측정된 신호를 표시하는 제어부를 포함한다.

상기 센서부는 측정 범위가 다른 다수 개의 센서로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 센서부는 레이저 센서를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 블록부는, 중앙에 상기 센서부가 삽입되는 슬롯과, 상기 슬롯에 삽입된 센서부를 지지하는 가이드 패널을 포함할 수 있다.

상기 가이드 패널은 삽입된 센서부의 깊이를 조절할 수 있는 홀이 형성될 수 있다.

상기 블록부는 상기 롤 사이에 안착되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 블록부의 상면이 상기 롤의 상면보다 아래에 위치되도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 블록부는, 그 양 측면에 형성되며 상기 롤 사이에 안착되는 안착 패드와, 상기 안착 패드를 지지하는 가이드 빔을 포함할 수 있다.

상기 가이드 빔의 수평 방향 위치를 조절할 수 있는 수평 위치 조절 수단을 포함할 수 있다.

상기 안착 패드와 상기 가이드 빔은 볼 조인트로 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제어부는 상기 센서부에 의해 측정된 신호를 거리값으로 변환하여 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 후판 롤러 교정 설비 내부의 공간적 제약을 받지 않으면서 그 내부에 롤 갭 측정장치를 설치할 수 있다.

또한, 후판 롤러 교정 설비의 상부 롤과 하부 롤 사이의 갭을 정확하게 측정할 수 있다.

또한, (-)롤 갭인 경우에도 후판 롤러 교정 설비의 상부 롤과 하부 롤 사이 갭을 정확하게 측정할 수 있다.

또한, 이렇게 측정된 롤 갭 측정값은 후판 롤러 교정 설비의 롤 보정(calibration)에 활용되어 정비 효율을 높이고, 설비 제어를 향상시켜서 원하는 롤 갭을 정확하게 설정할 수 있게 된다.

또한, 정확한 롤 갭 설정이 가능함에 따라 후판 롤러 교정 설비 설정 모델의 정확도를 높이고, 강판 내부 잔류 응력과 판 형상 불량을 최소화할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치를 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치를 도시한 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치의 블록부를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치 블록부의 일부를 도시한 도이다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측 정장치는, 거리를 측정하기 위한 센서부(100), 상기 센서부가 삽입되고, 상기 롤 사이에 안착되는 블록부(200), 상기 센서부를 제어하고, 상기 센서부에 의해 검출된 신호를 표시하는 제어부(300)를 포함한다. 이렇게 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치는 후판 롤러 교정 설비에서 다수 개의 하부 롤 사이에 설치되며, 교정 설비 내부에서 위치 이동이 가능하다. 한편, 후판 롤러 교정 설비에서는 다수 개의 하부 롤(R1)과 다수 개의 상부 롤(R2)이 지그재그로 서로 엇갈리도록 배치된다.

상기 센서부(100)는 하부 롤(R1, 도 2 참조)의 상면을 연결한 가상선(L)으로부터 상부 롤(R2, 도 2 참조)의 하면까지의 수직 거리(H)를 측정하기 위한 것이다. 상기 센서부(100)는 하나의 센서를 사용하여 수직 거리(H)를 측정하도록 할 수도 있으나, 하나의 센서를 사용하는 경우, 측정 정확도가 저하될 수 있으므로, 측정 범위가 다른 다수 개의 센서로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 센서부(100)는 측정 범위가 다른 다수 개의 레이저 센서로 구성될 수 있는 데, 이때 다수 개의 센서는 근거리 측정 범위를 갖는 근거리 측정용 레이저 센서(110)와 중거리 측정 범위를 갖는 중거리 측정용 레이저 센서(120)로 구성될 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고 원거리 측정용 레이저 센서를 더 구비하거나, 근거리와 중장거리 측정용 레이저 센서로 구성될 수도 있다. 또한, 측정 범위가 다른 다수 개의 레이저 센서를 사용할 때, 측정 범위가 일부 겹치도록 구성되어도 무방하다.

상기 블록부(200)는 센서부(100)를 후판 롤러 교정 설비의 하부 롤(R1) 사이에 고정시키는 역할을 담당한다. 이를 위해, 블록부(200)의 소정 위치에, 바람직하 게는 그 중앙에 슬롯(210)이 형성되어 센서부(100)가 삽입되도록 한다. 이때, 센서부의 센서들(110, 120)이 후판 롤러 교정 설비 상부 롤(R2)의 하면을 정확히 감지할 수 있도록 상기 슬롯(210)은 블록부(200)의 상면과 정확히 수직이 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 블록부(200)에는 센서부의 센서들(110, 120)로부터 방출되는 포인팅 지점이 상부 롤(R2)의 중심을 정확히 포인팅할 수 있도록 상기 센서들(110, 120)을 지지하는 가이드 패널(220)이 형성되는 것이 바람직하다. 이 가이드 패널(220)은 상기 센서부(100)-구체적으로는 센서들(110, 120)-의 양 측면에 밀착되어 센서부(100)를 고정 지지하며, 가이드 패널(220)에 의해 고정된 센서부(100)가 상기 슬롯(210)에 삽입되어 고정되도록 한다.

이때, 원하는 측정 범위에 따라 슬롯(210) 내부에서 센서부(100)의 위치를 조절할 수 있도록 상기 가이드 패널(220)의 소정 부위에는 삽입될 센서부(100)의 깊이를 조절할 수 있는 다수 개의 홀(221)이 형성될 수 있다. 구체적으로 이 홀(221)은 여러 가지 깊이로 나사가 삽입될 수 있다. 예를 들어, (-)롤 갭 측정 시, 상부 롤(R2)의 하면이 하부 롤(R1)의 상면을 연결한 가상선(L) 보다 10mm 정도 아래에 있는 경우((-)롤 갭 측정), 센서부(100)를 원래의 센서 측정 시작 지점보다 10mm 정도 아래로 삽입되어 설치되도록 할 수 있다. 이때, 센서부의 센서들(110, 120)에는 이 홀(221)과 대응하는 홀(111, 121)이 형성되어 있다.

한편, 후판 롤러 교정 설비의 하부 롤(R1) 사이에 안착 고정되도록 상기 블록부(200)는 롤(R1) 사이에 안착되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 롤(R1) 사이의 형상은 양 측면이 원호의 모양으로 상광하협 형상이므로 상기 블록부(200)의 외형은 양 측면이 원호의 모양으로 오목하게 파인 상광하협 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, (-)롤 갭 측정시를 대비하여, 즉, 상부 롤(R2)의 하면이 하부 롤(R1)의 상면을 연결한 가상선(L) 보다 아래로 내려오는 경우를 대비하여 블록부(200)의 상면이 상기 가상선(L) 보다 아래로 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 여러 가지 후판 롤러 교정 설비에 따라 롤의 직경과 피치가 다르기 때문에 블록부(200)는 하부 롤(R1) 사이의 공간에 대응되도록 가변형으로 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 블록부(200)는 그 양 측면에 형성되며 하부 롤(R1) 사이에 안착되는 안착 패드(230)와, 상기 안착 패드를 지지하는 가이드 빔(240)을 포함할 수 있다. 상기 안착 패드(230)는 하나 이상의 안착 패드로 구성되며, 각각의 안착 패드는 하부 롤(R1)의 외표면과 선접촉 또는 면접촉한다. 또한, 상기 가이드 빔(240)은 안착 패드(230)와 연결되며, 수평 위치 조절 수단(250)에 의해 수평 방향 위치가 조절될 수 있다.

예를 들면, 상기 수평 위치 조절 수단(250)에 의해 가이드 빔(240)의 수평 방향 위치가 조절되기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 가이드 빔(240)은 그 표면에 나사선이 형성된 2개 이상의 빔 형상으로 형성되어 블록부(200)를 관통하도록 형성되며, 수평 위치 조절 수단(250)은 내표면에는 가이드 빔(240)에 형성된 나사선과 맞물리는 나사선이 형성되고 외표면에는 톱니가 형성된 링 형상으로 형성되어, 한 쌍의 수평 위치 조절 수단(250)이 서로 맞물리게 되도록 하여 한번의 조작으로 양 방향 대칭으로 조절되도록 구성될 수 있다. 상기 안착 패드(230)와 가이드 빔(240)은 블록부(200)의 양 측면에 하나 이상의 쌍으로 구비되어 하부 롤(R1) 사이에서 롤 갭 측정장치의 전체 무게를 지지할 수 있게 한다.

또한, 상기 안착 패드(230)와 가이드 빔(240)은 볼 조인트(260)로 연결되도록 하여 수평 위치 조절 수단(250)을 조작하여 가이드 빔(240)이 이동할 때, 가이드 빔(240)의 끝단에서 안착 패드(230)가 자유롭게 회전하여 하부 롤(R1) 사이에 자동적으로 안착되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제어부(300)는 센서부(100)를 제어하여 수직 거리(H)를 측정하도록 하는 컨트롤러(미도시)와, 측정된 신호를 표시하는 표시부(미도시)를 포함한다. 이때, 롤 갭 측정장치를 사용하는 사용자가 측정값을 용이하게 알 수 있도록 상기 표시부는 측정된 신호를 거리값으로 변환하여 표시하는 것이 바람직하다. 상기 제어부(300)와 블록부(200)는 전용 케이블로 연결하고, 전용 케이블의 길이를 후판 롤러 교정 설비의 길이 및 폭 보다 길게 하여 제어부(300)가 후판 롤러 교정 설비의 외부에 설치되도록 하고 센서부(100)가 삽입된 블록부(200)는 자유롭게 이동 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치의 동작 과정은 다음과 같다.

먼저, 오프 라인(off-line) 상태에서, 측정하고자 하는 후판 롤러 교정 설비의 롤 직경과 피치에 맞도록 가이드 빔(240)과 안착 패드(250)를 조절한다. 물론, 제조시부터 후판 롤러 교정 설비의 롤 직경과 피치에 맞도록 제조된 경우에는 가이 드 빔과 안착 패드를 조절할 필요가 없을 수도 있다.

그 다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 후판 롤러 교정 설비를 완전히 오프시킨 상태에서 원하는 위치에 롤 갭 측정장치(A)를 안착시킨다. 이후 측정하고자 하는 롤 갭을 설정하여 롤 갭 측정장치에서 측정되는 값을 비교한다.

그 다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 측정 작업을 후판 롤러 교정 설비 내부에서 롤 갭 측정장치(A)를 하부 롤(R1)들이 배열된 방향인 길이 방향과 하부 롤(R1)의 폭 방향으로 위치를 다르게 배치하여 그 롤 갭 값을 측정하여 전체 상부 롤(R2)의 갭이 원하는 대로 제어되었는 지를 확인한다. 이때, 하부 롤(R1)들 사이에 롤 갭 측정장치(A)가 다수 개 배치될 수 있는 테스트 판(미도시)를 설치하고 롤 갭 측정장치를 다수 개 배치하면 실제 하중이 걸린 상태에서도 롤 갭을 측정할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치에 의하면, 후판 롤러 교정 설비 내부의 공간적 제약을 받지 않으면서 그 내부에 롤 갭 측정장치를 설치할 수 있다. 또한, 후판 롤러 교정 설비의 상부 롤과 하부 롤 사이의 갭을 정확하게 측정할 수 있다. 또한, (-)롤 갭인 경우에도 후판 롤러 교정 설비의 상부 롤과 하부 롤 사이 갭을 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 이렇게 측정된 롤 갭 측정값은 후판 롤러 교정 설비의 롤 보정(calibration)에 활용되어 정비 효율을 높이고, 설비 제어를 향상시켜서 원하는 롤 갭을 정확하게 설정할 수 있게 된다. 또한, 정확한 롤 갭 설정이 가능함에 따라 후판 롤러 교정 설비 설정 모델의 정확도를 높 이고, 강판 내부 잔류 응력과 판 형상 불량을 최소화할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 롤 갭 측정장치를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1은 후판 롤러 교정 설비에 롤러가 배치된 모습을 도시한 개념도이고,

도 2는 (+)롤 갭과 (-)롤 갭을 도시한 개념도이고,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치를 도시한 블록도이고,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치를 도시한 분해 사시도이고,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치의 블록부를 도시한 사시도이고,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치 블록부의 일부를 도시한 도이고,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치를 후판 롤러 교정 설비에 배치한 모습을 도시한 측면도이고,

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 갭 측정장치를 후판 롤러 교정 설비에 배치한 모습을 도시한 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 센서부 200 : 블록부

210 : 슬롯 220 : 가이드 패널

230 : 안착 패드 240 : 가이드 빔

250 : 수평 위치 조절 수단 260 : 볼 조인트

300 : 제어부

R1 : 하부 롤 R2 : 상부 롤

Claims (11)

1. 다수 개의 롤 사이에 설치되는 롤 갭 측정장치로서,

   거리를 측정하기 위한 센서부;

   상기 센서부가 삽입되고, 상기 롤 사이에 안착되는 형상으로 형성된 블록부;

   상기 센서부를 제어하고, 상기 센서부에 의해 측정된 신호를 표시하는 제어부

   를 포함하는 롤 갭 측정장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 센서부는 측정 범위가 다른 다수 개의 센서로 구성되는 롤 갭 측정장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 센서부는 레이저 센서를 포함하는 롤 갭 측정장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 블록부는, 중앙에 상기 센서부가 삽입되는 슬롯과, 상기 슬롯에 삽입된 센서부를 지지하는 가이드 패널을 포함하는 롤 갭 측정장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 가이드 패널은 삽입된 센서부의 깊이를 조절할 수 있는 홀이 형성된 롤 갭 측정장치.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 블록부의 상면이 상기 롤의 상면보다 아래에 위치되도록 형성된 롤 갭 측정장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 블록부는, 그 양 측면에 형성되며 상기 롤 사이에 안착되는 안착 패드와, 상기 안착 패드를 지지하는 가이드 빔을 포함하는 롤 갭 측정장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 가이드 빔의 수평 방향 위치를 조절할 수 있는 수평 위치 조절 수단을 포함하는 롤 갭 측정장치.
10. 청구항 8에 있어서,

    상기 안착 패드와 상기 가이드 빔은 볼 조인트로 연결되는 롤 갭 측정장치.
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 제어부는 상기 센서부에 의해 측정된 신호를 거리값으로 변환하여 표시하는 표시부를 포함하는 롤 갭 측정장치.

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