KR101421810B1 - 롤의 정렬과 레벨 진단장치 및 이를 이용한 롤의 진단방법 - Google Patents

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Abstract

각종 롤의 정렬 및 레벨이 정상 설치되어 있는지 아니면 롤에 걸리는 응력이나 베이스의 변형, 롤 교환 등으로 인하여 각 롤의 정렬 및 레벨이 변화되어 있는지를 진단하는 롤의 정렬과 레벨 진단장치에 관한 것으로서, 상기 롤의 정렬과 레벨 진단장치는, 상기 롤의 상부에 안착되며, 상기 롤의 외면에 접촉되도록 단면이 'Λ' 형상으로 형성되도록 저면에 지지면을 형성하고, 'L'형상을 갖는 몸체부; 상기 몸체부에 설치되어, 상기 롤의 상부에 안착되는 상기 몸체부의 수평을 판단하는 수평 조절부; 상기 몸체부 상면에 결합되는 프리즘 고정부; 및 상기 프리즘 고정부에 선택적으로 결합되는 프리즘;을 포함한다.

Description

롤의 정렬과 레벨 진단장치 및 이를 이용한 롤의 진단방법{DIAGNOSTIC APPARATUS FOR ALIGNMENT AND A DIAGNOSTIC METHOD USING THE SAME}
본 발명은 롤(ROLL)의 정렬(ALIGNMENT) 및 레벨(LEVEL)을 진단하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발전소, 정유공장, 유조선 등 다양한 산업분야에서 사용되는 롤의 설치, 교체 또는 위치수정 등 작업시 롤의 정렬 및 레벨을 일정하게 하도록 롤의 정렬 및 레벨을 측정할 수 있는 롤의 정렬과 레벨을 진단장치 및 이를 이용한 롤의 진단방법에 관한 것이다.
본 발명은 철강제품 또는 필름 등의 제조공정에 사용되는 각종 롤의 설치 및 정렬작업에 사용되는 롤의 정렬과 레벨 진단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 롤의 정렬 및 레벨이 정상 설치되어 있는지 아니면 롤에 걸리는 응력이나 베이스의 변형, 롤 교환 등으로 인하여 각 롤의 정렬 및 레벨이 변화되어 있는지를 진단하는 롤의 정렬과 레벨 진단장치에 관한 것이다.
도 1은 철강제품 생산라인에 사용되는 롤의 설치 상태를 보여주는 도면이고,도 2는 종래의 롤의 정렬 및 레벨을 측정을 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 일반적으로 압연 설비는 공장마다 라인(LINE)별로 가동되지만, 라인의 입구에서 출구까지 연결되는 연속성을 갖기 때문에 설비의 정렬은 매우 중요하다. 냉연공장의 생산라인의 롤(1)들은 스트립(S)을 방향 전환하거나, 장력을 걸어주는 등의 역할을 한다. 따라서, 스트립(S)이 진행되는 방향으로 중심선을 기준으로 롤(1)들의 정렬 및 레벨이 정밀하게 이루어지지 않으면, 제품은 스트립(S)이 진행되는 방향의 중심선을 기준으로 어느 한쪽으로 쏠리는 사행현상이 발생하게 되고, 이는 스트립(S)의 웨이브, 파형, 두께편차 등을 유발하고, 조업 중 판파단의 원인이 되어 생산을 중단하는 등 생산성을 저하시키는 문제를 발생시킨다.
이러한 롤(1)들은 소모품으로 수리 및 교환 등 유지보수가 필요로 하며, 연속라인의 특성상 스트립(S)의 진행을 최적으로 유지되도록 엄격한 기준에 따라 관리되어진다.
도 2에 도시된 바와 같이 종래의 롤의 정렬 및 레벨 진단작업은 단순히 추(21), 피아노 선(20) 및 지지 바(BAR)를 설치하여, 상부와 하부를 비교하여 오차값을 검출하여 롤의 정렬 및 레벨을 진단하는 방법으로 작업자가 손을 사용하여 롤(1)을 상,하,좌,우 회전시키도록 롤(1)을 해체하여야 하기 때문에 많은 작업인원과 시간이 낭비된다. 또한, 각종 롤(1)에따라 기준점의 위치가 달라지게 되어 진단작업 시마다 제작하여 진단해야하기 때문에 작업능률이 떨어지며, 시간낭비가 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 작업자에 따른 오차의 발생률이 높아 정확도가 떨어지므로, 그에 따라 진단을 반복해야하는 등 시간낭비가 발생하고, 진단작업은 난이도가 높은 기술을 필요로 하여 비숙련자는 작업이 곤란한 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 롤의 엔드부에 탈부착이 용이한 마그네틱이 내장되고, 상부에는 축방향 길이 가변수단이 결합된 베이스부와 투광기와 수광기가 조합된 시시디레이저 마이크로미터를 구비하여 측정 기준점인 피아노 선과 접촉 측정이 가능한 측정장치부를 이용한 롤의 직각도 측정장치는 "조립형 롤의 직각도 측정장치(공개특허 10-2004-0043929)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다.
그러나 선행기술은 피아노 선을 이용함에 변화가 없어 기준점이 되는 피아노 선의 설치가 잘못되었을 시 정확한 측정이 불가능하다. 또한, 직각도 측정 잡업의 기준선이 되는 피아노 선 설치 및 이를 영점 조정하는 과정은 종래와 같아 난이도가 높은 기술을 필요로하여 비숙련자는 작업이 곤란한 문제점을 근본적으로 해결하지 못하였다. 또한, 진단시 매번 피아노 선 설치가 필요하기 때문에 작업능률이 떨어지며, 시간낭비가 발생되는 문제점을 해결하지 못하였다.
공개특허 1-2004-0043929 (2004. 05. 27)
본 발명은 다양한 산업분야에서 사용되는 롤의 정렬 및 레벨 진단을 단시간에 용이하게 진단할 수 있는 롤의 정렬과 레벨 진단장치를 제공한다.
또한, 롤의 상부에 안착되는 롤의 정렬과 레벨 진단장치를 제공함으로써, 롤을 해체하지 않고 롤의 정렬 및 레벨 진단이 가능한 롤의 정렬과 레벨 진단장치를 제공한다.
또한, 진단장치의 사용시 롤에 정확하게 안착 되었는지를 신속하게 판단할 수 있는 롤의 정렬과 레벨 진단장치를 제공한다.
또한, 롤에 진단장치를 고정시 결합력을 높여 진단장치의 이탈을 방지할 수 있는 롤의 정렬과 레벨 진단장치를 제공한다.
발전소, 정유공장, 유조선 등 다양한 산업분야에서 사용되는 롤(ROLL)의 정렬(ALIGNMENT) 및 레벨(LEVEL)을 진단하는 장치에 관한 것으로서,
상기 롤의 상부에 안착되어, 상기 롤의 외주면에 접촉되도록 저면의 중심에서 저면 양측 가장자리 방향으로 경사를 갖는 지지면과 상기 지지면에 부착되어 상기롤에 결합력을 제공하는 지지 자석판을 포함한다.
상기 롤의 정렬과 레벨 진단장치는, 상기 롤의 상부에 안착되며, 상기 롤의 외면에 접촉되도록 단면이 'Λ' 형상으로 형성되도록 저면에 지지면을 형성하고, 'L'형상을 갖는 몸체부; 상기 몸체부에 설치되어, 상기 롤의 상부에 안착되는 상기 몸체부의 수평을 판단하는 수평 조절부; 상기 몸체부 상면에 결합되는 프리즘 고정부; 및 상기 프리즘 고정부에 선택적으로 결합되는 프리즘;을 포함한다.
상기 몸체부는, 상면의 중심부에 상기 프리즘 고정부가 높이 조절이 가능하도록 설치되는 프리즘 고정부 삽입공이 형성되고, 상기 프리즘 고정부 삽입공에 인접하여 상기 프리즘이 선택적으로 고정되는 복수개의 프리즘 삽입공이 형성되며, 전면에서 상부로 연장되는 돌출부에 상기 수평 조절부가 설치되는 기포관 장착홈이 형성되는 'L" 형상의 몸체; 상기 프리즘 삽입공에 부착되어 상기 프리즘에 결합력을 제공하는 복수개의 프리즘 고정자석; 및 상기 지지면에 부착되어 상기 몸체가 상기 롤의 상부에 안착되어 고정되도록 결합력을 제공하는 하나 이상의 지지 자석판을 포함한다.
상기 몸체부는, 저면 양측 가장자리에 길이 방향으로 한쌍의 받침봉 부착홈이 형성되며, 한쌍의 상기 받침봉 부착홈에 각각 결합하여, 'V'형 단면을 갖는 바(BAR)에 안착가능하도록 한쌍의 받침봉을 더 포함한다.
상기 수평 조절부는, 상기 롤에 안착되는 상기 몸체부의 수평면에 대한 경사를 측정하는 제1 기포관 및 상기 제1 기포관이 측정하는 상기 몸체부의 경사방향과 직교하는 경사방향에 대한 경사를 측정하는 제2 기포관을 포함하는 기포관; 상기 기포관이 안착되고, 회전 가능하도록 일측이 상기 몸체부에 결합되는 고정핀 삽입공이 형성되고 상기 고정핀 삽입공을 관통하여 상기 몸체부에 결합되는 고정핀을 포함하는 기포관 안착판; 상기 기포관 안착판의 타측 상면과 저면에 위치하여 상기 기포관 안착판의 높이를 조절하는 한쌍의 기포관 조절나사; 및 상기 기포관 안착판을 완충하도록 상기 기포관 조절나사와 상기 안착판 사이에 위치하는 한쌍의 기포관 스프링을 포함한다.
상기 수평 조절부는, 상기 기포관의 전면에 부착되는 하나 이상의 반사판을 더 포함한다.
상기 프리즘 고정부는, 상기 프리즘을 안착하여 결합되는 프리즘 삽입홈이 형성되고, 상기 프리즘에 결합력을 제공하는 그릇 형상의 결합자석; 상기 결합자석 하부에 결합되고, 높이조절이 가능하도록 하면 중심에 나사산이 형성되는 결합봉을 포함하는 프리즘 고정몸체; 및 상기 프리즘을 완충하도록 상기 결합봉에 위치하는 프리즘 완충 스프링;을 포함한다.
롤의 정렬 및 레벨을 진단하는 방법으로서,
일지점에서 기준롤의 전방위치 및 후방위치와의 거리를 측정하는 단계; 상기 기준롤과의 거리를 이용하여, 상기 기준롤의 전방위치 및 후방위치에 대응하는 진단대상 롤의 전방위치 및 후방위치까지의 기준거리를 산출하는 단계; 상기 일지점에서 상기 진단대상 롤의 전방위치 및 후방위치까지의 거리를 측정하여 실측거리를 얻는 단계; 및 상기 진단 대상롤의 기준거리와 실측거리를 비교하여 롤의 정렬 및 레벨을 진단하는 단계;를 포함한다.
상기 진단대상 롤의 정렬진단은 상기 진단대상 롤의 전방위치와 후방위치에 대한 기준거리와 실측거리의 x축의 변화량으로 진단하고, 상기 진단대상 롤의 레벨진단은 상기 진단대상 롤의 전방위치와 후방위치에 대한 기준거리와 실측거리의 y축의 변화량으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단면이 'Λ' 형상을 갖도록 지지면을 형성하여, 다양한 롤에 대하여 롤의 크기 및 지름에 관계없이 롤의 정렬 및 레벨을 진단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 롤의 외주면에 접촉되는 지지면에 부착되어 롤에 대한 결합력을 제공하는 지지 자석판을 포함하여, 롤의 정렬과 레벨 진단장치의 훼손을 방지하고, 롤의 정렬 및 레벨 진단시 정확도를 높일 수 있다.
또한, 복수개의 프리즘 삽입공을 형성하여 프리즘의 시야가 확보되지 않을 경우 프리즘의 위치를 이동시켜 롤의 정렬 및 레벨을 측정함으로써, 롤의 정렬 및 레벨 진단 시간을 단축할 수 있다.
또한, 수평 조절부를 구비하여 롤의 정렬과 레벨진단장치가 롤의 외주면에 정확하게 안착되었는지 빠르게 판단할 수 있어 유지보수 시간을 단축하고 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 철강제품 생산라인에 사용되는 롤의 설치 상태를 보여주는 도면이고,
도 2는 종래의 롤의 정렬 및 레벨을 측정을 보여주는 도면이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 롤의 정렬과 레벨 진단장치의 결합관계를 설명하기 위한 분해 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수평 조절부의 설치를 설명하기 위한 도면이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 프리즘 고정부의 설치를 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 롤의 정렬과 레벨 진단장치를 롤에 안착시킨 것을 보여주는 도면이며,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 롤의 정렬 및 레벨진단장치를 'V'형 단면을 갖는 바(BAR)에 안착시킨 것을 보여주는 도면이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 기준롤을 이용한 롤의 정렬 및 레벨 진단방법을 설명하기 위한 도면이며,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 벤치마크를 이용한 롤의 정렬 및 레벨 진단방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명 하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 롤의 정렬과 레벨 진단장치의 결합관계를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수평 조절부의 설치를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 프리즘 고정부의 설치를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 롤의 정렬과 레벨 진단장치를 롤에 안착시킨 것을 보여주는 도면이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 롤의 정렬 및 레벨진단장치를 'V'형 단면을 갖는 바(BAR)에 안착시킨 것을 보여주는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 롤의 정렬과 레벨 진단장치(10)는 롤(ROLL)의 정렬 및 레벨(LEVEL)을 측정하여 진단하는 장치로서, 상기 롤(1)의 상부에 안착되어, 상기 롤(1)의 외주면에 접촉되도록 저면의 중심에서 저면 양측 가장자리 방향으로 경사를 갖는 지지면(114)과 상기 지지면(114)에 부착되어 상기 롤(1)에 결합력을 제공하는 지지 자석판(130)을 포함한다.
상기 롤의 정렬과 레벨 진단장치(10)는 상기 롤(1)의 상부에 안착되며, 상기 롤(1)의 외면에 접촉되도록 단면이 'Λ' 형상으로 형성되도록 저면에 지지면(114)을 형성하고, 'L'형상을 갖는 몸체부(100); 상기 몸체부(100)에 설치되어, 상기 롤(1)의 상부에 안착되는 상기 몸체부(100)의 수평을 판단하는 수평 조절부(200); 상기 몸체부(100) 상면에 결합되는 프리즘 고정부(300); 및 상기 프리즘 고정부(300)에 선택적으로 결합되는 프리즘(400);을 포함한다.
상기 몸체부(100)는, 상면의 중심부에 상기 프리즘 고정부(300)가 높이 조절이 가능하도록 설치되는 프리즘 고정부 삽입공(111)이 형성되고, 상기 프리즘 고정부 삽입공(111)에 인접하여 상기 프리즘(400)이 선택적으로 고정되는 복수개의 프리즘 삽입공(112)이 형성되며, 전면에서 상부로 연장되는 돌출부(113)에 상기 수평 조절부(200)가 설치되는 기포관 장착홈(113a)이 형성되는 'L" 형상의 몸체(110); 상기 프리즘 삽입공(112)에 부착되어 상기 프리즘(400)에 결합력을 제공하는 복수개의 프리즘 고정자석(120); 및 상기 지지면(114)에 부착되어 상기 몸체(110)가 상기 롤(1)의 상부에 안착되어 고정되도록 결합력을 제공하는 하나 이상의 지지 자석판(130)을 포함한다.
상기 몸체부(100)는 저면에 상기 지지면(114)을 형성하는 다양한 형상으로도 제작될 수 있으나, 본 실시예에 따른 몸체부(100)는 일측이 타측보다 긴 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 몸체부(100)의 장방향으로 형성되는 상기 지지면(114)과 롤(1)의 접촉면을 늘여 상기 몸체부(100)가 롤(1)에 안정적으로 안착되기 때문이다.
상기 몸체부(100)는 전면에서 상부로 연장되는 상기 돌출부(113)를 형성하는 것이 바람직하다. 이에 상기 돌출부(113)에는 상기 수평 조절부(200)가 설치되도록 기포관 장착홈(113a)이 형성되어 수평 여부의 관측이 용이할 수 있다.
상기 몸체부(100)는 상면 중심부에 상기 프리즘 고정부(300)의 높이조절이 가능하도록 설치되는 프리즘 고정부 삽입공(111)이 형성된다. 이때 상기 프리즘 고정부 삽입공(111)은 나사산을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 프리즘 고정부를 회전함으로써, 상기 프리즘 고정부(300)의 높이를 조절할 수 있기 때문이다.
또한 상기 몸체부(100)의 상면에는 중앙에 형성되는 상기 프리즘 고정부 삽입공(111) 주위에 복수개의 프리즘 삽입공(112)이 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 프리즘(400)까지의 거리를 측정하여 롤(1)의 정렬 및 레벨을 진단함에 있어 상기 프리즘(400)이 다른 설비 등에 가려 관측위치에서 상기 프리즘(400)의 시야가 확보되지 않을시 상기 프리즘(400)을 시야가 확보되도록 상기 프리즘 삽입공(112)에 안착시켜 롤의 정렬 및 레벨을 진단하게 된다.
또한, 상기 프리즘 삽입공(112)에는 상기 프리즘(400)이 안착되어 고정되도록 결합력을 제공하는 복수개의 프리즘 고정자석(120)이 부착된다.
이때 상기 프리즘(400)의 하부에는 상기 프리즘 삽입공(112)에 부착되는 상기 프리즘 고정자석(120)에 대응되는 자석 또는 쇳조각이 부착되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 프리즘 삽입공(112)에 상기 프리즘(400) 안착시 결합력을 높여 안정적으로 결합이 가능하며, 상기 롤의 정렬과 레벨 진단장치(10) 위치 변경시 상기 프리즘(400)을 고정하여 상기 프리즘 삽입공(112)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
상기 몸체부(100)의 저면에 형성되는 상기 지지면(114)은 호(ARC), 평면 등 다양한 형상으로 제작될수 있으나, 호 형상을 갖는 경우 호에 대응되는 지름의 원형 롤에만 견고하게 안착되고, 평면의 경우 원형 롤에 견고하게 안착되지 못하므로 'Λ' 형상을 갖는 한쌍의 평면으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 지지면(114)은 상기 몸체(110)가 상기 롤(1)의 상부에 안착되어 고정되는 복수개의 상기 지지 자석판(130)이 부착되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 지지 자석판은 상기 지지면 전체를 덮도록 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 지지면(114)의 접촉부분은 롤(1)의 지름에 따라 변화하기 때문에 다양한 지름을 갖는 롤(1)에 동일한 결합력을 제공할 수 있어야 하기 때문이다.
또한, 상기 몸체부(100)는, 저면 양측 가장자리에 길이 방향으로 한쌍의 받침봉 부착홈(115a)이 형성되며, 한쌍의 상기 받침봉 부착홈(115a)에 각각 결합하여, 'V'형 단면을 갖는 바(BAR)에 안착가능하도록 한쌍의 받침봉(115)을 더 포함한다.
한쌍의 상기 받침봉(115)은 상기 지지면(114)이 형성되는 방향으로 상기 몸체(110) 저면 가장자리에 각각 결합된다. 이에, 상기 몸체(110)는 롤(1) 이외의 'V'홈 형상을 갖는 롤의 받침 등의 정렬 및 레벨을 측정할 수 있다.
이때, 상기 받침봉(115)은 외주면에 밀착되어 결합력을 제공하는 자석을 더 포함할 수 있다. 이에, 상기 'V'홈 형상과 밀착되는 상기 받침봉(115)에 결합력을 제공하여 상기 몸체(110)를 안정적으로 안착시킬 수 있다.
상기 수평 조절부(200)는, 상기 롤(1)에 안착되는 상기 몸체부(100)의 수평면에 대한 경사를 측정하는 제1 기포관(211) 및 상기 제1 기포관(211)이 측정하는 상기 몸체부(100)의 경사방향과 직교하는 경사방향에 대한 경사를 측정하는 제2 기포관(212)을 포함하는 기포관(210); 상기 기포관(210)이 안착되고 회전 가능하도곡 상기 몸체부(100)에 일측이 고정되어 결합되는 고정핀 삽입공(222)이 형성되고, 상기 고정핀 삽입공(222)을 관통하여 상기 몸체부(100)에 결합되는 고정핀(221)을 포함하는 기포관 안착판(220); 상기 기포관 안착판(220)의 타측 상면과 저면에 위치하여 상기 기포관 안착판(220)의 높이를 조절하는 한쌍의 기포관 조절나사(230); 및 상기 기포관 안착판(220)을 완충하도록 상기 기포관 조절나사(230)와 상기 기포관 안착판(220) 사이에 위치하는 한쌍의 기포관 스프링(240)을 포함한다.
상기 수평 조절부(200)는 수평면에 대한 경사를 측정하도록 한쌍의 상기 기포관(210)을 포함한다. 이때, 상기 기포관(210)은 롤(1)의 길이방향의 경사를 측정하도록 롤의 길이방향으로 설치되는 제1 기포관(211) 및 상기 제1 기포관(211)과 직교하여 설치되어 롤(1)의 폭방향 경사를 측정하는 제2 기포관(212)을 포함한다.
본원발명의 일실시예에 따른 상기 기포관(210)은 종래의 액체와 기포로 이루어진 기포관 수준기를 사용하고 있으나, 이에 한정하지 않고, 자이로 센서, 원형 수준기 등 상기 롤(1)의 길이방향 및 폭방향에 대한 경사를 측정할 수 있는 다양한 방식의 수준기가 선택적으로 사용될 수 있다.
상기 기포관 안착판(220)은 상기 제1 기포관(211) 및 상기 제2 기포관(212)이 안착되고 회전 가능하도록 일측이 상기 몸체(110)에 고정되도록 상기 기포관 장착홈(113a)에 설치된다.
한쌍의 상기 기포관 조절나사(230)는 고정되지 않은 기포관 안착판(220)의 타측을 고정하도록 한쌍의 기포관 조절나사(230)가 상기 몸체(110)를 관통하여 상기 기포관 안착판(220)의 상면 및 저면에 각각 위치하며, 상기 기포관 안착판(220)을 완충하도록 상기 기포관 안착판(220)과 상기 기포관 조절나사(230) 사이에 위치하는 한쌍의 기포관 스프링(240)을 포함한다.
이에 한쌍의 상기 기포관 조절나사(230)를 사용하여 상기 기포관(210)의 영점을 조절할 수 있다.
상기 수평 조절부(200)는, 상기 기포관(210)의 전면에 부착되는 하나 이상의 반사판(250)을 더 포함한다. 이에, 상기 기포관(210)을 다양한 각도에서 관측하는 것이 가능하여, 작업자가 기포관(210)을 관측하기 위하여 작업위치를 바꾸는 수고를 줄일 수 있다.
상기 프리즘 고정부(300)는, 상기 프리즘(400)을 안착하여 결합되는 프리즘 삽입홈(311)이 형성되고, 상기 프리즘(400)에 결합력을 제공하는 그릇 형상의 결합자석(310); 상기 결합자석(310) 하부에 결합되고, 높이조절이 가능하도록 하면 중심에 나사산이 형성되는 결합봉(321)을 포함하는 프리즘 고정몸체(320); 및 상기 프리즘(400)을 완충하도록 상기 결합봉(321)에 위치하는 프리즘 완충 스프링(330);을 포함한다.
상기 결합자석(310)은, 원형의 상기 프리즘(400)이 안착되어 안정적으로 고정되도록 그릇 형상을 갖는 것이 바람직하다. 이에 상기 프리즘(400)은 안정적으로 상기 결합자석(310) 상부에 안착되어 고정되며, 상기 프리즘(400)의 시야가 확보되지 않을 경우 상기 프리즘(400)을 떼어 상기 프리즘 고정부 삽입공(111) 주위에 형성되는 상기 프리즘 삽입공(112)에 안착시켜 롤(1)의 정렬 및 레벨을 진단하는 것이 가능하다.
상기 프리즘 고정몸체(320)는 상부에 상기 결합자석(310)이 부착되고 하부 중심에 상기 프리즘(400)의 높이를 조절하도록 나사산이 형성되는 결합봉(321)이 결합되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 프리즘(400)의 시야가 확보되지 않은 경우 상기 프리즘 고정몸체(320)를 회전시켜 상기 나사산에 의하여 상기 프리즘(400)의 높이를 조절하여 시야를 확보할 수 있기 때문이다.
상기 프리즘 완충 스프링(330)은 상기 프리즘 고정몸체(320)와 상기 몸체(110) 사이에 위치하여 상기 결합봉(321)이 관통되어 위치한다. 이에 상기 프리즘 고정몸체(320)와 상기 몸체(110)에 탄성력을 제공하고, 상기 프리즘(400)을 완충하는 효과를 갖는다.
상기와 간이 구성되는 본 발명의 일실시 예에 따른 롤의 정렬과 레벨 진단장치(10)의 작동상태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 기준롤을 이용한 롤의 정렬 및 레벨 진단방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 벤치마크를 이용한 롤의 정렬 및 레벨 진단방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 롤의 정렬 및 레벨 진단방법은 일지점에서 기준롤(1)의 전방위치 및 후방위치와의 거리를 측정하는 단계; 상기 기준롤(1)과의 거리를 이용하여, 상기 기준롤(1)의 전방위치 및 후방위치에 대응하는 진단대상 롤(1)의 전방위치 및 후방위치까지의 기준거리(A, B)를 산출하는 단계; 상기 일지점에서 상기 진단대상 롤(1)의 전방위치 및 후방위치까지의 거리를 측정하여 실측거리(a, b)를 얻는 단계; 및 상기 진단대상 롤(1)의 기준거리(A, B)와 실측거리(a, b)를 비교하여 롤(1)의 정렬 및 레벨을 진단하는 방법을 포함한다.
이때, 벤치마크(BENCH-MARK, 2)가 설정되어 있는 롤(1)의 경우, 상기 일지점에서 상기 기준롤(1)의 전방위치 및 후방위치까지 거리를 측정하는 단계는 상기 일지점에서 한쌍의 벤치마크(2)까지의 거리를 측정하는 단계로 대체될 수 있다.
상기 진단대상 롤(1)의 전방위치 및 후방위치까지의 거리는 상기 기준롤(1)의 전방위치 및 후방위치 또는 벤치마크(2)까지의 거리를 측정을 통하여 산출가능하다.
상기 진단대상 롤(1)의 전방위치 및 후방위치에 대한 기준거리(A, B)가 산출되면, 상기 롤의 정렬과 레벨 진단장치(10)의 영점을 조정한다. 이때 영점조정은 한쌍의 상기 기포관 조절나사(230)를 이용하여 상기 기포관 안착판(220)을 회전시켜 상기 기포관(210)의 영점을 조정한다.
영점이 조정된 상기 롤의 정렬과 레벨 진단장치(10)는 상기 진단대상 롤(1)의 전방위치 및 후방위치에 위치시켜 상기 일지점에서 상기 진단대상 롤(1)의 전방 위치 및 후방위치까지의 거리를 측정하여 실측거리(a, b)를 얻는다.
이때, 상기 롤의 정렬과 레벨 진단장치(10)는 롤(1)의 외주면에 안정적으로 안착시키고, 상기 제1 기포관(211) 및 제2 기포관(212)을 통하여 정상적으로 안착되어 있는지 여부를 판단한다.
상기 진단대상 롤(1)의 전방 위치 및 후방위치에 대한 기준거리(A, B) 및 실측거리(a, b)를 비교하여 상기 진단대상 롤(1)의 정렬 및 레벨을 진단한다.
이때, 상기 일지점에서 상기 프리즘(400)의 시야가 확보되지 않을 경우, 상기 프리즘 고정부(300)의 높이를 조절하거나, 상기 프리즘(400)을 상기 프리즘 고정부(300)에서 분리하여 시야 확보가 가능한 상기 프리즘 삽입공(112)으로 이동시켜 시야를 확보한다.
상기 진단대상 롤(1)의 정렬진단은 상기 진단대상 롤(1)의 전방위치와 후방위치에 대한 기준거리(A, B)와 실측거리(a, b)의 x축의 변화량으로 진단하고, 상기 진단대상 롤의 레벨진단은 상기 진단대상 롤(1)의 전방위치와 후방위치에 대한 기준거리(A, B)와 실측거리(a, b)의 y축의 변화량으로 진단한다.
또한, 상기 진단대상 롤의 정렬 및 레벨 진단의 오차범위는 기준거리 및 실측거리의 차가 0 ~ 0.05㎜/m 이내로 관리 되도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영격으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
a: 실측거리 A: 기준거리
S: 스트립 1: 롤
2: 벤치마크(BENCH-MARK) 10: 롤의 정렬과 레벨 진단장치
20:피아노 선 21: 추
100: 몸체부 110: 몸체
111: 프리즘 고정부 삽입공 112: 프리즘 삽입공
113: 돌출부 113a: 기포관 장착홈
114: 지지면 115: 받침봉
115a: 받침봉 부착홈 200: 수평조절부
210: 기포관 211: 제1 기포관
212: 제2 기포관 220: 기포관 안착판
221: 고정핀 222: 고정핀 삽입공
230: 기포관 조절나사 240: 기포관 스프링
250: 반사판 300: 프리즘 고정부
310: 결합자석 320: 프리즘 고정몸체
321: 결합봉 330: 완충 스프링
400: 프리즘

Claims (9)

  1. 롤(ROLL)의 정렬 및 레벨(LEVEL)을 측정하여 진단하는 장치로서,
    상기 롤의 상부에 안착되어, 상기 롤의 외주면에 접촉되도록 저면의 중심에서 저면 양측 가장자리 방향으로 경사를 갖는 지지면이 형성되고, 상면의 중심부에 프리즘 고정부 삽입공이 형성되고, 상기 프리즘 고정부 삽입공에 인접하여 복수 개의 프리즘 삽입공이 형성된 몸체 및 상기 지지면에 부착되어 상기롤에 결합력을 제공하는 지지 자석판을 포함하는 몸체부;
    상기 프리즘 고정부 삽입공에 높이 조절이 가능하게 설치된 프리즘 고정부; 및
    상기 프리즘 고정부 및 상기 복수 개의 프리즘 삽입공 중 어느 하나에 선택적으로 결합되는 프리즘;을 포함하는 롤의 정렬과 레벨 진단장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체부는 상기 롤의 외면에 접촉될 수 있도록 단면이 'Λ' 형상으로 형성되도록 저면에 상기 지지면을 형성하고,
    상기 몸체부에 설치되어, 상기 롤의 상부에 안착되는 상기 몸체부의 수평을 판단하는 수평 조절부;를 더 포함하는 롤의 정렬과 레벨 진단장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 몸체는, 전면에서 상부로 연장되는 돌출부가 형성된 'L" 형상으로 형성되되, 상기 돌출부에 상기 수평 조절부가 설치될 수 있도록 상기 수평 조절부가 설치되는 기포관 장착홈이 형성되며,
    상기 몸체부는, 상기 프리즘 삽입공에 부착되어 상기 프리즘에 결합력을 제공하는 복수개의 프리즘 고정자석;을 더 포함하는 롤의 정렬과 레벨 진단장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 몸체부는,
    저면 양측 가장자리에 길이 방향으로 한쌍의 받침봉 부착홈이 형성되며, 한쌍의 상기 받침봉 부착홈에 각각 결합하여, 'V'형 단면을 갖는 바(BAR)에 안착가능하도록 한쌍의 받침봉을 더 포함하는 롤의 정렬과 레벨 진단장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 수평 조절부는,
    상기 롤에 안착되는 상기 몸체부의 수평면에 대한 경사를 측정하는 제1 기포관 및 상기 제1 기포관이 측정하는 상기 몸체부의 경사방향과 직교하는 경사방향에 대한 경사를 측정하는 제2 기포관을 포함하는 기포관;
    상기 기포관이 안착되고, 회전 가능하도록 일측이 상기 몸체부에 결합되는 고정핀 삽입공이 형성되고 상기 고정핀 삽입공을 관통하여 상기 몸체부에 결합되는 고정핀을 포함하는 기포관 안착판;
    상기 기포관 안착판의 타측 상면과 저면에 위치하여 상기 기포관 안착판의 높이를 조절하는 한쌍의 기포관 조절나사; 및
    상기 기포관 안착판을 완충하도록 상기 기포관 조절나사와 상기 안착판 사이에 위치하는 한쌍의 기포관 스프링을 포함하는 롤의 정렬과 레벨 진단장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 수평 조절부는,
    상기 기포관의 전면에 부착되는 하나 이상의 반사판을 더 포함하는 롤의 정렬과 레벨 진단장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 프리즘 고정부는,
    상기 프리즘을 안착하여 결합되는 프리즘 삽입홈이 형성되고, 상기 프리즘에 결합력을 제공하는 그릇 형상의 결합자석;
    상기 결합자석 하부에 결합되고, 높이조절이 가능하도록 하면 중심에 나사산이 형성되는 결합봉을 포함하는 프리즘 고정몸체; 및
    상기 프리즘을 완충하도록 상기 결합봉에 위치하는 프리즘 완충 스프링;을 포함하는 롤의 정렬과 레벨 진단장치.
  8. 롤의 정렬 및 레벨을 진단하는 방법으로서,
    기준롤의 전방위치 및 후방위치에 각각 프리즘을 배치하고 일지점으로부터 각각의 상기 기준롤에 배치된 프리즘까지의 거리를 측정하는 단계;
    상기 기준롤과의 거리를 이용하여, 상기 기준롤의 전방위치 및 후방위치에 배치된 상기 프리즘에 대응하는 진단대상 롤의 전방위치 및 후방위치까지의 기준거리를 산출하는 단계;
    상기 진단대상 롤의 전방위치 및 후방위치에 각각 프리즘을 배치하고, 상기 일지점으로부터 상기 진단대상 롤에 배치된 프리즘까지의 거리를 측정하여 실측거리를 얻는 단계; 및
    상기 진단 대상롤의 기준거리와 실측거리를 비교하여 롤의 정렬 및 레벨을 진단하는 단계;를 포함하는 롤의 진단방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 진단대상 롤의 정렬진단은 상기 진단대상 롤의 전방위치와 후방위치에 대한 기준거리와 실측거리의 x축의 변화량으로 진단하고, 상기 진단대상 롤의 레벨진단은 상기 진단대상 롤의 전방위치와 후방위치에 대한 기준거리와 실측거리의 y축의 변화량으로 진단하는 것을 특징으로 하는 롤의 진단방법.
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