KR101480829B1 - 냉연강판 사행 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수평 서포트롤들 위를 통과하는 강판의 사행을 실시간으로 자동 교정할 수 있는 냉연강판 사행 조정장치를 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치는, CPC롤 및 복수의 서포트롤들을 포함하는 루퍼 설비에서 상기 서포트롤들 위를 통과하는 강판의 사행을 실시간 교정하기 위한 냉연강판 사행 조정장치로서, 상기 서포트롤들 사이에 일단부가 상기 강판의 진행 방향에 대해 전후 이동 가능하도록 설치된 롤러 유닛; 상기 롤러 유닛의 일단부와 연결되어 상기 롤러 유닛의 일단부를 전후 이동시키는 파워실린더; 상기 롤러 유닛의 일단부 위치 값을 검출하는 트랜스미터; 및 상기 CPC롤로부터 실시간으로 송신되는 상기 강판의 사행량 값과 상기 트랜스미터로부터 송신되는 상기 롤러 유닛의 일단부 위치 값을 토대로 하여 상기 롤러 유닛의 일단부가 전후로 이동되도록 상기 파워실린더를 구동하는 자동제어부;를 포함한다.

Description

냉연강판 사행 조정장치{Aparatus for adjusting serpentine moving cold-rolled steel plate}

본 발명은 냉연강판 사행 조정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 수평 서포트롤들 위를 통과하는 강판의 사행을 실시간으로 자동 교정할 수 있는 냉연강판 사행 조정장치에 관한 것이다.

냉간압연(이하, 냉연)이란 금속의 재결정 온도 이하(상온)에서 두께 정도가 우수하고 표면이 깨끗한 압연 제품을 만드는 공정이며, 냉연 공정에 의해 만들어지는 냉연강판은 열연 강판과 비교할 때 두께가 얇고 두께 정도가 우수하며 표면이 미려함은 물론 가공성이 뛰어나 자동차, 가전, 가구, 사무용품 및 도금용 소재 등에 널리 사용되고 있다.

이러한 냉연강판을 만드는 냉연 공정은 통상 생산의 효율성과 유연성을 감안하여 산세압연(PCM: Pickling & Cold rolling Mill)과 연속소둔(CAL: Continuous Annealing Line)의 두 공정으로 이루어지며, 도시하지 않았으나, 산세압연 공정에서 텐션 레벨러(tension leveler)를 통과한 강판 스트립은 염산 탱크를 통과하면서 그 표면의 스케일(scale) 등이 제거되고, 사이드 트리머(side trimmer)에 의해 미리 설정된 폭으로 조정된 후 압연기에서 압연된다.

한편, 이와 같은 냉연 공정에 있어서, 사이드 트리머 나이프 교환시나 샘플 절단시, 또는, 코일 인출 등으로 인한 강판 이동의 정지시, 연속 통판 작업이 가능하도록 길이를 보정해주는 루퍼 설비가 이용되고 있다.

도 1은 종래의 루퍼 설비를 개략적으로 도시한 도면으로서, 루퍼 설비(10)는 수평 레일(R)을 따라 이동되는 루퍼카(2)와, 강판의 진행 방향을 변화시키도록 수평 레일(R)의 일측 상부에 설치되는 복수의 CPC롤(Centering Position Control roll; 4)과, 루퍼카(2)에 장착되어서 강판 진행 방향을 변화시키는 복수의 루퍼카롤(Looper Car roll; 6), 그리고, CPC롤(4)과 루퍼카롤(6) 사이에 설치되어 강판(S)이 처지는 것을 방지하는 복수의 서포트 롤(support roll; 8)을 포함한다.

이와 같은 루퍼 설비에 있어서, CPC롤은 스티어링롤(steering roll)로 불리기도 하며, 루퍼카의 시작 지점과 산세압연 진입부 전단부에 설치되어 강판의 사행을 조정하게 된다.

그러나, 종래의 루퍼 설비는 루퍼카의 시작 지점과 산세압연 진입부 전단부에 설치된 CPC롤들에 의해 강판의 사행을 조정할 수는 있지만, 서포트롤 중간부에서 강판의 사행이 발생할 경우에는 그 제어가 불가능하며, 이로 인해, 강판이 서포트롤 밖으로 이탈되어 강판 측면의 변형과 같은 불량이 발생할 수 있다.

또한, 강판의 사행 정도가 심한 경우에는 CPC롤의 제어범위를 벗어남으로써 최종 제품의 권취가 제대로 이루어지지 않는 등의 제품 불량이 유발된다.

등록특허공보 10-0984099 등록특허공보 10-0990720

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 서포트롤과 서포트롤 사이에 사행량에 따라 좌우로 이동이 가능한 사행조정용 롤러의 설치를 통해 강판의 사행량을 실시간으로 자동 교정해줄 수 있는 냉연강판 사행 조정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치는, CPC롤 및 복수의 서포트롤들을 포함하는 루퍼 설비에서 상기 서포트롤들 위를 통과하는 강판의 사행을 실시간 교정하기 위한 냉연강판 사행 조정장치로서, 상기 서포트롤들 사이에 일단부가 상기 강판의 진행 방향에 대해 전후 이동 가능하도록 설치된 롤러 유닛; 상기 롤러 유닛의 일단부와 연결되어 상기 롤러 유닛의 일단부를 전후 이동시키는 파워실린더; 상기 롤러 유닛의 일단부 위치 값을 검출하는 트랜스미터; 및 상기 CPC롤로부터 실시간으로 송신되는 상기 강판의 사행량 값과 상기 트랜스미터로부터 송신되는 상기 롤러 유닛의 일단부 위치 값을 토대로 하여 상기 롤러 유닛의 일단부가 전후로 이동되도록 상기 파워실린더를 구동하는 자동제어부;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치는, 상기 자동제어부에 연결되어 상기 롤러 유닛의 일단부 위치 값 및 상기 CPC롤로부터 실시간 송신되는 상기 강판의 사행 값을 표시하는 디스플레이장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치에 있어서, 상기 롤러 유닛, 파워실린더 및 트랜스미터는 적어도 하나 이상이 인접하는 서포트롤들 사이들 마다 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치에 있어서, 상기 롤러 유닛은, 상기 파워실린더와 연결된 일단 및 상기 일단에 대향하는 타단을 가지며, 롤러들이 삽입 고정될 구획된 공간들을 구비한 일자형 롤 베이스; 상기 롤 베이스 내의 구획된 공간들 내에 상호 분리되어 설치된 두 개의 롤러; 상기 롤 베이스의 타단 아래에 배치되어 상기 롤 베이스의 타단과 체결되는 피봇 축; 상기 롤 베이스의 일단에 인접한 가장자리 부분 아래에 배치된 회전식 레일; 및 상기 롤러가 삽입 설치된 롤 베이스의 일단 부분이 상기 회전식 레일을 따라 이동되도록 상기 회전식 레일 상부의 상기 롤 베이스 하면 부분에 설치된 캠 폴러(CAM Foller);를 포함한다.

상기 롤 베이스는 상기 피봇 축과 체결된 타단에 회전 가능하게 설치된 베어링을 포함할 수 있다.

본 발명의 냉연강판 사행 조정장치에 따르면, 적어도 하나 이상 서포트롤들 사이에 실시간 강판 사행량에 따라 상기 강판의 진행 방향에 대해 전후로 이동 가능한 롤러 유닛을 설치해줌으로써, 이러한 사행조정용 롤러 유닛에 의해 강판의 사행을 실시간 교정하여 강판이 항상 서포트롤들의 중앙부를 통과하도록 만들 수 있다.

따라서, 루퍼 설비에 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치를 적용함으로써 강판 측면의 변형을 방지할 수 있으며, 나아가, 루퍼 설비를 거친 강판을 후단의 산세압연 공정에 사행 없이 정확한 위치로 제공할 수 있고, 그래서, 최종 제품의 불량 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 루퍼 설비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치에서의 롤러 유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치를 포함하는 루퍼 설비를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치에서의 사행조정용 롤을 도시한 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치(100)는 CPC롤 및 복수의 서포트롤들을 포함하는 루퍼 설비에서 서포트롤들 위를 통과하는 강판(S)의 사행을 실시간으로 교정하기 위해 마련된 것으로, 롤러 유닛(20), 파워실린더(30), 트랜스미터(40) 및 자동제어부(50)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치(100)는 디스플레이장치(60)를 더 포함할 수 있다.

상기한 롤러 유닛(20)은 강판(S)의 사행을 실시간으로 교정하기 위한 실질적인 구성요소이며, 도 3에 도시된 바와 같이, 피봇 축(21), 롤 베이스(22), 롤러(23), 회전식 레일(24) 및 캠 폴러(CAM Foller; 25)를 포함한다.

피봇 축(21)은 일자형 롤 베이스(22)의 타단과 체결되는 부재이며, 도시하지 않았으나, 소정의 지지대 상에 통상의 방법에 따라 고정될 수 있다.

롤 베이스(22)는 일단 및 이에 대응하는 타단을 갖는 일자형 부재이며, 그의 타단이 피봇 축(21)에 체결된다. 이때, 상기 피봇 축(21)과의 체결을 위해 롤 베이스(22)의 타단에는 홀을 구비한 제1체결부(27a)가 설치되고, 이 제1체결부(27a)의 홀에는 회전 가능한 베어링(26)이 설치된다. 따라서, 롤 베이스(22)는 그의 타단에 설치된 베어링(26)을 포함하는 제1체결부(27a)가 피봇 축(21)과 체결됨으로써, 상기 피봇 축(21)에 회동 가능하게 설치되게 된다.

이러한 롤 베이스(22)는 그의 상면에 롤러들(23)이 삽입 고정되는 두 개의 구획된 공간들을 구비한다. 이때, 롤러들(23)이 삽입될 두 개의 공간은 상호 이격되게 구비된다. 또한, 롤 베이스(22)의 일단에는 홀을 갖는 제2체결부(27b)가 설치되며, 이후에 다시 설명되겠지만, 이 제2체결부(27b)가 파워실린더(30)의 실린더 봉(34)에 설치된 연결고리(36)와 체결된다.

한편, 도시하지 않았으나, 롤 베이스(22) 또한 소정의 지지대 상에 통상의 방법에 따라 고정될 수 있다.

롤러(23)는 강판(S)과의 마찰력을 증대하기 위해 글루브 방식이 채택될 수 있다. 이러한 롤러(23)는 양측단으로 인출된 회전축을 포함하며, 롤러(23)는 이 회전축에 의해 롤 베이스(22) 내부 공간에 회전 가능하게 삽입 설치된다. 이때, 롤러(23)는 롤 베이스(22)의 상호 이격되게 구획된 각 내부 공간에 설치되며, 따라서, 한 개의 롤러 유닛(20)에는 한 쌍의 롤러(23)가 상호 이격해서 배치하게 된다.

회전식 레일(24)은 롤 베이스(22) 및 롤러(23)를 포함하는 롤러 유닛(20)의 일단부가 강판(S) 진행 방향에 대해 전후 이동 가능하도록 하기 위해 설치되는 것으로, 파워실린더(30)의 구동에 의해 롤러 유닛(20)의 일단부가 전후로 이동할 때, 이 회전식 레일(24)을 타고 전후로 이동하게 된다. 여기서, 회전식 레일(24)은 롤러 유닛(20)의 일단부가 이동하는 경로를 고려하여, 평면상으로 볼 때, 직선형이 아닌 곡선형으로 마련된다.

캠 폴러(25)는 롤러(23)가 삽입 설치된 롤 베이스(22)의 일단 부분이 상기 회전식 레일(24)을 따라 용이하게 이동될 수 있도록 하기 위해 마련되는 것으로, 캠 팔로워(CAM Follower) 라고도 불리며, 회전식 레일(24)에 대응하는 작은 롤러의 형태를 갖는다. 이러한 캠 폴러(25)는 회전식 레일(24) 상부에 위치하는 롤 베이스(22) 하면 부분에 설치되며, 따라서, 롤러 유닛(20)의 일단부는 캠 폴러(25)의 회전을 통해 회전식 레일(24)을 따라 이동하게 된다.

한편, 이와 같은 롤러 유닛(20)에 있어서, 명확하게 도시하고 설명하지는 않았지만, 각 구성요소들은 나사 체결 방식과 같은 통상의 체결 방식에 의해 상호 체결 및 지지대 상에 고정될 수 있다.

계속해서, 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치(100)에 있어서, 상기한 파워실린더(30)는 롤러 유닛(20)의 일단부를 강판(S) 진행 방향에 대해 전후로 이동시키기 위한 실질적인 부재로서, 예컨대, 유압식 및 공압식 등 모두가 적용 가능하다. 이러한 파워실린더(30)는, 몸체(32)와 상기 몸체(32)로부터 입출 가능하게 설치되는 실린더 봉(34) 및 상기 실린더 봉(34)의 단부에 롤러 유닛(20) 일단부와의 체결을 위해 마련된 연결고리(36)를 포함한다. 여기서, 파워실린더(30)의 연결고리(36)는 롤 베이스(22)의 타단에 설치된 제2체결부(27b)와 체결되는 것으로 이해될 수 있다.

한편, 실린더 봉(34)이 입출되지 않는 파워실린더(30)의 단부에는 회전 가능한 체결수단이 마련되며, 파워실린더(30)는 이 체결수단이 고정부재(38)와 연결되는 것에 의해 소정의 지지대 상에 고정된다.

상기한 트랜스미터(40)는 롤러 유닛(20)의 일단부 위치 값을 자동제어부(50)에 전송하기 위해 마련된 것으로, 예컨대, 롤러 유닛(20)의 일단부에 설치되는 무선 송신기(도시안됨)로부터 그 위치 값을 수신받아 그 값을 다시 자동제어부(50)에 무선으로 전송할 수 있다. 이때, 트랜스미터(40)에 수신되는 롤러 유닛(20)의 일단부 위치 값은 파워실린더(30)에 의해 전후 이동된 위치 값을 포함한다.

한편, 트랜스미터(40)는 무선이 아닌, 유선 방식으로 롤러 유닛(20)의 일단부 위치 값을 검출하고, 이를 마찬가지로 유선 방식으로 자동제어부(50)에 송신할 수 있다.

상기한 자동제어부(50)는 루퍼 설비의 끝단에 설치되어 있는 CPC롤로부터 실시간으로 송신되는 강판(S)의 사행량 값과 트랜스미터(40)로부터 송신되는 롤러 유닛(20)의 일단부 위치 값을 토대로 파워실린더(30)의 구동을 자동으로 제어한다. 즉, CPC롤로부터 실시간으로 수신되는 강판(S)의 사행량 값으로부터 강판(S)의 사행 발생이 확인된 경우, 롤러 유닛(20)의 일단부 값을 고려하여 파워실린더(30)를 구동시켜서 강판(S)의 사행량에 따라 상기 파워실린더(30)와 연결된 롤러 유닛(20)의 일단부를 강판(S) 진행 방향에 대해 전후로 소정 거리 이동시키며, 이를 통해, 강판(S)의 사행이 실시간으로 교정되도록 동작한다.

한편, 자동제어부(50)는 철강 설비들에 마련되어 정보를 수집하고 제어 신호를 전달하는 통상의 자동제어부와 동일 또는 유사한 구성을 갖는 것으로 이해될 수 있으며, 따라서, 본 발명에서는 자동제어부(50) 구성에 대한 상세한 도시 및 설명은 생략하도록 한다.

본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치(100)는 자동제어부(50)와 연결된 디스플레이장치(60)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이장치(60)는 작업자의 편의 및 실시간 모니터링을 위해 마련되는 것으로, 예컨대, 모니터일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치(100)는 자동제어부(50)와 연결되게 디스플레이장치(60)를 추가 설치하는 것을 통해서 작업자에게 강판(S)의 사행 유뮤 및 그 정도와, 롤러 유닛(20) 일단부의 위치 값 및 강판(S) 사행을 교정하기 위한 파워실린더(30)의 구동 값, 그리고, 파워실린더(30) 구동에 의해 변동된 롤러 유닛(20) 일단부의 위치 값 등을 실시간으로 보여줄 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치(100)는 기존 루퍼 설비의 인접하는 서포트롤들 사이 마다 적어도 하나 이상이 설치될 수 있다.

자세하게, 도 4는 본 발명에 따른 냉연강판 사행 조정장치를 포함하는 루퍼 설비를 도시한 도면으로서, 본 발명의 냉연강판 사행 조정장치는 인접하는 서포트롤들(8) 사이에 하나씩 설치되며, 적어도 하나 이상, 바람직하게, 두 개가 설치될 수 있다.

여기서, 도시된 바와 같이, 인접하는 서포트롤들(8) 사이에는 실질적으로 롤러 유닛(20)만이 배치되며, 도시되지 않았으나, 해당 롤러 유닛(20)과 연결되게 각각 파워실린더 및 트랜스미터가 한 쌍을 이루어 설치된다.

반면, 자동제어부 및 디스플레이장치는 하나씩만 설치될 수 있으며, 하나의 자동제어부가 각 롤러 유닛들(20)과 커플링된 트랜스미터들 및 파워실린더들 모두를 구동하도록 제어하고, 하나의 디스플레이장치가 각 롤러 유닛들(20)의 일단부 위치 값을 포함하는 각종 정보들을 보여준다.

도 4에서, 도 1과 동일한 부분은 동일한 도면부호로 나타내며, 그리고, 동일한 부분에 대한 상세한 설명은 생략한다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 루퍼 설비에서의 서포트롤과 서포트롤 사이에 실시간 강판 사행량에 따라 강판 이동 방향에 대해 롤의 전후 이동이 가능한 사행 조정장치를 설치함에 따라, 강판 사행을 실시간으로 교정함으로써 강판이 항상 서포트롤의 중앙부를 지나도록 만들 수 있다.

예컨대, 강판이 한쪽 방향으로 사행되었을 경우, 사행된 방향의 반대쪽으로 롤리 이동하면, 강판이 반대 방향으로 이동되는 작동 원리를 이용함으로써, 강판이 항상 서포트롤들의 중앙부를 지나도록 만들 수 있다.

따라서, 본 발명은 공간협소로 설치 불가 및 고가인 CPC롤을 보완 및 대신하여 비교적 간단한 구조로 강판의 사행을 조정하여 원활한 통판작업을 도울 수 있고, 또한, 권취가 제대로 이루어지지 않는 등의 제품 불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있으며, 아울러, 강판의 사행이 CPC롤의 제어범위를 벗어나 대형 설비사고로 이어지는 등의 문제를 효과적으로 예방할 수 있다.

S: 강판 2: 루퍼카
4: CPC롤 6: 루퍼카 롤
8: 서포트롤 10: 루퍼 설비
20: 롤러 유닛 21: 피봇 축
22: 롤 베이스 23: 롤러
24: 회전식 레일 25: 캠 폴러
26: 베어링 27a: 제1체결부
27b: 제2체결부 30: 파워실린더
32: 몸체 34: 실린더 봉
36: 연결고리 38: 고정부재
40: 트랜스미터 50: 제어부
60: 디스플레이장치

Claims (5)

1. CPC롤 및 복수의 서포트롤들을 포함하는 루퍼 설비에서 상기 서포트롤들 위를 통과하는 강판의 사행을 실시간 교정하기 위한 냉연강판 사행 조정장치로서,
   상기 서포트롤들 사이에 일단부가 상기 강판의 진행 방향에 대해 전후 이동 가능하도록 설치된 롤러 유닛;
   상기 롤러 유닛의 일단부와 연결되어 상기 롤러 유닛의 일단부를 전후 이동시키는 파워실린더;
   상기 롤러 유닛의 일단부 위치 값을 검출하는 트랜스미터; 및
   상기 CPC롤로부터 실시간으로 송신되는 상기 강판의 사행량 값과 상기 트랜스미터로부터 송신되는 상기 롤러 유닛의 일단부 위치 값을 토대로 하여 상기 롤러 유닛의 일단부가 전후로 이동되도록 상기 파워실린더를 구동하는 자동제어부;
   를 포함하는 냉연강판 사행 조정장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 자동제어부에 연결되어 상기 롤러 유닛의 일단부 위치 값 및 상기 CPC롤로부터 실시간 송신되는 상기 강판의 사행 값을 표시하는 디스플레이장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉연강판 사행 조정장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 롤러 유닛, 파워실린더 및 트랜스미터는 적어도 하나 이상이 인접하는 서포트롤들 사이들 마다 설치되는 것을 특징으로 하는 냉연강판 사행 조정장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 롤러 유닛은,
   상기 파워실린더와 연결된 일단 및 상기 일단에 대향하는 타단을 가지며, 롤러들이 삽입 고정될 구획된 공간들을 구비한 일자형 롤 베이스;
   상기 롤 베이스 내의 구획된 공간들 내에 상호 분리되어 설치된 두 개의 롤러;
   상기 롤 베이스의 타단 아래에 배치되어 상기 롤 베이스의 타단과 체결되는 피봇 축;
   상기 롤 베이스의 일단에 인접한 가장자리 부분 아래에 배치된 회전식 레일; 및
   상기 롤러가 삽입 설치된 롤 베이스의 일단 부분이 상기 회전식 레일을 따라 이동되도록 상기 회전식 레일 상부의 상기 롤 베이스 하면 부분에 설치된 캠 폴러(CAM Foller);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉연강판 사행 조정장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 롤 베이스는 상기 피봇 축과 체결된 타단에 회전 가능하게 설치된 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉연강판 사행 조정장치.

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