KR101499944B1 - 폭 압연롤 측정장치 및 그를 이용한 폭 압연롤 측정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 압연재의 이동을 안내하는 하부 이송롤의 중앙 수직선상을 기준으로 일측에 구비되는 제1 지지부과 타측에 구비되는 제2 지지부를 갖는 지지대; 상기 제1 지지부에 설치되며, 제1 폭 압연롤과의 떨어진 거리를 측정하는 제1 거리측정부; 상기 제2 지지부에 설치되며, 제2 폭 압연롤과의 떨어진 거리를 측정하는 제2 거리측정부; 상기 제1 지지부에 설치되며, 상기 제1 폭 압연롤의 형상을 측정하는 제1 형상측정부; 및 상기 제2 지지부에 설치되며, 상기 제2 폭 압연롤의 형상을 측정하는 제2 형상측정부를 포함하는 폭 압연롤 측정장치 및 그를 이용한 폭 압연롤 측정방법을 제공한다.

Description

폭 압연롤 측정장치 및 그를 이용한 폭 압연롤 측정방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING OF THE ROLLING ROLL}
본 발명은 폭 압연롤 측정장치 및 그를 이용한 폭 압연롤 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폭 압연롤의 간격 및 형상을 측정하도록 이루어진 폭 압연롤 측정장치 및 그를 이용한 폭 압연롤 측정방법에 관한 것이다.
압연은 금속의 소성(塑性)을 이용하여 고온 또는 상온의 금속재료를 회전하는 두 롤 사이로 통과시켜 여러가지 형태의 재료로 가공하는 방법이다.
압연공정에서 제품의 치수는 압연이 이루어지는 2개의 압연롤 사이의 간격 제어로 조정될 수 있다. 즉, 제조되는 제품의 폭 또는 두께는 압연재를 가압하는 압연롤의 간격 조정에 의해 제어될 수 있다.
다시 말해서, 압연재의 폭은 압연재가 이동되는 경로의 좌측과 우측에 한 쌍을 이루는 2개의 압연롤에 의해 조정될 수 있고, 압연재의 두께는 압연재가 이동되는 경로의 상측과 하측에 한 쌍을 이루는 2개의 압연롤에 의해 조정될 수 있다.
도 1은 종래의 폭 압연롤의 간격을 측정하는 간격 측정장치를 보여주는 예시도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 간격 측정장치(20)는 압연재를 이동시키는 하부 이송롤(2)에 안착된 상태에서 폭 압연롤(또는 엣저롤 ; edger roll)(10)의 간격을 측정하게 된다. 즉, 간격 측정장치(20)의 양측에는 거리 측정 센서(21)가 구비되어 좌측과 우측에 구비된 폭 압연롤(10)의 거리를 측정하여 폭 압연롤(10)의 간격을 측정하게 된다.
이러한 간격 측정장치(20)는 폭 압연롤(10)의 간격을 측정할 수는 있으나, 압연재가 이동되는 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)을 기준으로 좌측과 우측에 각각 구비된 폭 압연롤(10)이 대칭 상태를 이루는지 정확히 알지 못한다.
만약, 압연재가 이동되는 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)을 기준으로 좌측과 우측의 폭 압연롤(10)이 대칭을 이루지 못한다면, 압연시 좌측 또는 우측 중 어느 일측에 구비된 폭 압연롤(10)은 치입되는 압연재에 의한 가압이 크게 이루어져 폭 압연롤(10)의 수명을 단축시키게 된다. 또한, 제조되는 제품의 양측단의 가압 상태가 다르므로 최종 제품의 불량을 발생시키는 문제도 있다.
한편, 폭 압연롤(10)은 압연재의 압연 과정에서 마모가 발생하게 된다. 이러한 폭 압연롤(10)의 마모는 폭 압연롤(10)의 간격을 변화시켜 제조되는 최종 제품의 형상 불량 및 치수 불량을 발생시키는 문제가 있다. 따라서, 폭 압연롤(10)의 마모시 폭 압연롤(10)의 적절한 교체는 반드시 필요하다.
도 2는 종래의 폭 압연롤의 마모를 측정하는 프로파일 측정장치를 보여주는 예시도로, 폭 압연롤(10)의 마모를 측정하기 위해서는 먼저, 압연장치(미도시)로부터 폭 압연롤(10)을 분리한 후 분리된 폭 압연롤(10)을 안착대(5)에 안착시키게 된다.
다음으로, 작업자는 안착대(5)에 안착된 폭 압연롤(10)의 길이 방향을 따라 프로파일 측정장치(30)를 이동시켜 폭 압연롤(10)의 형상을 측정하게 된다. 따라서, 측정된 폭 압연롤(10)의 형상 데이터로부터 폭 압연롤(10)의 마모 상태를 파악하게 된다.
다음으로, 폭 압연롤(10)의 마모 상태에서 따라 폭 압연롤(10)의 교체가 필요한 경우에는 폭 압연롤(10)을 교체한 후 압연장치(미도시)에 설치하게 되고, 폭 압연롤(10)의 교체가 불필요한 경우에는 형상 측정이 이루어진 폭 압연롤(10)을 압연장치(미도시)에 재설치하게 된다.
그러나, 프로파일 측정장치(30)는 압연장치(미도시)의 작업이 중단된 상태에서만 측정이 가능하기에, 폭 압연롤(10)의 마모 상태를 실시간으로 파악하지 못하는 문제가 있다. 따라서, 마모된 폭 압연롤(10)에 의해 제품 불량이 발생된 후 폭 압연롤(10)의 마모 상태를 일일이 측정하거나 주기적으로 폭 압연롤(10)의 마모 상태를 측정해야되는 어려움이 있다.
또한, 프로파일 측정장치(30)를 이용하여 폭 압연롤(10)의 마모 상태를 측정하는 경우에는 측정 과정이 복잡하고, 측정시간이 오래 걸리는 문제도 있다.
국내 특허등록공보 10-0326682호(2002.02.19.)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 폭 압연롤의 간격 및 형상을 실시간으로 측정하도록 이루어진 폭 압연롤 측정장치 및 그를 이용한 폭 압연롤 측정방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 압연재의 이동을 안내하는 하부 이송롤의 중앙 수직선상을 기준으로 일측에 구비되는 제1 지지부과 타측에 구비되는 제2 지지부를 갖는 지지대; 상기 제1 지지부에 설치되며, 제1 폭 압연롤과의 떨어진 거리를 측정하는 제1 거리측정부; 상기 제2 지지부에 설치되며, 제2 폭 압연롤과의 떨어진 거리를 측정하는 제2 거리측정부; 상기 제1 지지부에 설치되며, 상기 제1 폭 압연롤의 형상을 측정하는 제1 형상측정부; 및 상기 제2 지지부에 설치되며, 상기 제2 폭 압연롤의 형상을 측정하는 제2 형상측정부를 포함하는 폭 압연롤 측정장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1 거리측정부와 제2 거리측정부에서 측정된 거리값으로부터 상기 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 간격을 분석하고, 상기 제1 형상측정부와 제2 형상측정부로부터 측정된 형상을 비교 분석하여 상기 제1 폭압연롤과 제2 폭압연롤의 형상 변화를 분석하는 분석부가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1 거리측정부는, 상기 제1 지지부로부터 상기 제1 폭 압연롤까지의 거리를 측정하는 거리측정센서; 상기 거리측정센서를 지지 고정하며, 상기 제1 지지부에 형성된 제1 가이드홈에 삽입되는 제1 돌기부를 가지며 상하 이동되는 거리측정 이동바; 상기 거리측정 이동바와 결합되며, 상기 거리측정 이동바를 상하로 이동시키는 제1 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 거리측정센서는 레이저 거리 센서일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1 형상측정부는, 상기 제1 폭 압연롤의 형상을 촬영하는 촬영부재; 상기 촬영부재를 지지 고정하며, 상기 제1 지지부에 형성된 제2 가이드홈에 삽입되는 제2 돌기부를 가지며 상하 이동되는 형상측정 이동바; 상기 형상측정 이동바와 결합되며, 상기 형상측정 이동바를 상하로 이동시키는 제2 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 촬영부재는 CCD(Charge Coupled Device : CCD) 카메라로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 제1 지지부에 설치된 제1 거리측정부를 이용하여 제1 폭 압연롤까지의 제1 거리를 측정하는 단계; 상기 제1 지지부와 한 쌍을 이루는 제2 지지부에 설치된 제2 거리측정부를 이용하여 제2 폭 압연롤까지의 제2 거리를 측정하는 단계; 상기 제1 지지부에 설치된 제1 형상측정부를 이용하여 상기 제1 폭 압연롤의 형상을 측정하는 단계; 상기 제2 지지부에 설치된 제2 형상측정부를 이용하여 상기 제2 폭 압연롤의 형상을 측정하는 단계; 및 분석부는 상기 제1 거리와 제2 거리로부터 상기 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 간격을 분석하고, 상기 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 형상 변화를 분석하는 단계를 포함하는 폭 압연롤 측정방법을 제공한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 폭 압연롤 측정장치 및 그를 이용한 폭 압연롤 측정방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 따르면, 제1 거리측정부와 제2 거리측정부는 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 간격을 실시간으로 측정하게 된다. 따라서, 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 간격을 신속히 조정할 수 있다.
또한, 제1 거리측정부와 제2 거리측정부는 중앙 수직선상을 기준으로 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 대칭 위치를 정확히 측정할 수 있다. 따라서, 압연재의 양측단은 균일한 가압으로 압연될 수 있다.
둘째, 본 발명에 따르면, 제1 형상측정부와 제2 형상측정부는 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 형상을 실시간으로 측정하게 된다. 이러한 제1 형상측정부와 제2 형상측정부는 제1 폭 압연롤과 제2 폭압연롤의 마모 상태를 실시간으로 파악하게 된다.
따라서, 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 마모시 작업자는 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 신속한 교체를 통해 제품 불량 발생을 방지할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따르면, 제1 형상측정부와 제2 형상측정부는 상하 이동이 가능하여 압연재의 두께에 따라 선택적으로 상하 이동되며, 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 형상을 측정할 수 있다.
넷째, 본 발명에 따르면, 제1 형상측정부와 제2 형상측정부는 폭 압연롤의 형상 측정 과정이 손쉽다. 즉, 폭 압연롤이 압연장치에 설치된 상태에서도 폭 압연롤의 형상 측정이 가능하다. 다시 말해서, 종래와 같이 폭 압연롤의 형상을 측정하기 위해 폭 압연롤을 압연장치로부터 분리해야되는 어려움이 없다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 폭 압연롤의 간격을 측정하는 간격 측정장치를 보여주는 예시도이다.
도 2는 종래의 폭 압연롤의 마모를 측정하는 프로파일 측정장치를 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤 측정장치의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤 측정장치의 측면 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤 측정장치의 부분 절개 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤 측정장치에 구비된 제1 거리측정부를 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤의 형상을 분석하는 분석부의 분석 과정을 보여주는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤 측정방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤 측정장치의 개략적인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤 측정장치의 측면 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤 측정장치의 부분 절개 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤 측정장치에 구비된 제1 거리측정부를 보여주는 사시도이다.
도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 폭 압연롤 측정장치(1000)는 제1 폭 압연롤(11)과 제2 폭 압연롤(12)의 간격 및 형상을 실시간으로 측정하는 장치이다.
폭 압연롤 측정장치(1000)는 지지대(100), 제1 거리측정부(200), 제2 거리측정부(300), 제1 형상측정부(400), 제2 형상측정부(500) 및 분석부(600)를 포함할 수 있다.
지지대(100)는 제1 폭 압연롤(11)과 제2 폭 압연롤(12)의 간격 및 형상을 측정하는 거리측정부와 형상측정부를 지지하는 구성으로, 지지대(100)는 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)을 기준으로 일측에 구비되는 제1 지지부(110)와 타측에 구비되는 제2 지지부(120)를 포함할 수 있다.
제1 지지부(110)는 제1 폭 압연롤(11)의 거리를 측정하는 제1 거리측정부(200)와 제1 폭 압연롤(11)의 형상을 측정하는 제1 형상측정부(400)를 지지하게 된다.
제2 지지부(120)는 제2 폭 압연롤(12)의 거리를 측정하는 제2 거리측정부(300)와 제2 폭 압연롤(12)의 형상을 측정하는 제2 형상측정부(500)를 지지하게 된다.
이러한 지지대(100)는 압연재(1)의 이동을 안내하는 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)을 기준으로 일정 거리가 떨어진 상태로 구비된다. 이때, 제1 지지부(110)와 제2 지지부(120)는 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)을 기준으로 대칭을 이룬다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 지지부(110)는 중앙 수직선상(V)을 기준으로 제1 폭 압연롤(11)보다 더 멀리 떨어지도록 위치되고, 제2 지지부(120)는 중앙 수직선상(V)을 기준으로 제2 폭 압연롤(12)보다 더 멀리 떨어지도록 위치된다.
한편, 제1 거리측정부(200)는 제1 지지부(110)에 설치되며, 제1 지지부(110)로부터 제1 폭 압연롤(11)까지의 거리를 측정하게 된다. 이때, 제1 거리측정부(200)는 레이저 거리 센서로 이루어질 수 있다. 이러한 레이저 거리 센서는 비접촉식이므로 열과 같은 외부환경에 의해 신호 잡음이 발생되는 것이 방지되고, 응답성이 빨라 신속한 거리 측정이 가능하다.
여기서 제1 거리측정부(200)는 레이저 거리 센서에 한정되지 않으며, 제1 지지부(110)로부터 제1 폭 압연롤(11)까지의 거리를 측정할 수 있는 다양한 장치로 이루어질 수 있음은 물론이다.
이와 같이, 제1 거리측정부(200)는 제1 지지부(110)로부터 제1 폭 압연롤(11)까지의 거리 측정이 실시간으로 이루어짐에 따라, 작업자는 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)을 기준으로 제1 폭 압연롤(11)을 선택적으로 이동시킬 수 있다.
한편, 제1 형상측정부(400)는 제1 지지부(110)에 설치되며, 제1 폭 압연롤(11)의 형상을 측정하게 된다. 이때, 제1 형상측정부(400)는 촬영을 통해 제1 폭 압연롤(11)의 형상을 실시간으로 측정하게 된다.
이러한 제1 형상측정부(400)로부터 획득된 제1 폭 압연롤(11)의 형상 데이터 자료는 분석부(600)로 전송되며, 분석부(600)는 제1 형상측정부(400)로부터 전송된 데이터 자료를 비교 분석하여 제1 폭 압연롤(11)의 형상 변화를 실시간으로 파악하게 된다.
구체적으로, 분석부(600)는 제1 형상측정부(400)로부터 송신된 제1 폭 압연롤(11)의 형상 데이터 자료(P2, 도 7참조)와 이전 단계에서 제1 형상측정부(400)로부터 송신된 제1 폭 압연롤(11)의 형상 데이터 자료(P1, 도 7참조)를 비교 분석하여 제1 폭 압연롤(11)의 형상 변화를 파악하게 된다. 따라서, 분석부(600)는 제1 폭 압연롤(11)의 마모 상태를 실시간으로 파악할 수 있다.
한편, 제1 형상측정부(400)는 제1 지지부(110)의 길이 방향을 따라 상하로 이동되며 제1 폭 압연롤(11)의 형상을 입체적으로 스캔(scan)하는 형상 측정 센서(미도시)로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
이와 같이, 제1 형상측정부(400)는 제1 폭 압연롤(11)의 형상을 실시간을 측정하여 제1 폭 압연롤(11)의 마모 상태를 실시간으로 파악하게 된다.
한편, 제2 거리측정부(300)는 제1 거리측정부(200)와 한 쌍을 이루는 구성이다.
이러한 제2 거리측정부(300)는 제2 지지부(120)에 설치되며, 제2 지지부(120)로부터 제2 폭 압연롤(12)까지의 거리를 측정하게 된다. 이때, 제2 거리측정부(300)는 레이저 거리 센서로 이루어질 수 있으며, 이외에 제2 지지부(120)로부터 제2 폭 압연롤(12)까지의 거리를 측정할 수 있는 다양한 장치로 이루어질 수 있음은 물론이다.
이와 같이, 제2 거리측정부(300)는 제1 거리측정부(200)와 동일한 구성으로, 제2 거리측정부(300)의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 제2 형상측정부(500)는 제1 형상측정부(400)와 한 쌍을 이루는 구성이다.
이러한 제2 형상측정부(500)는 제2 지지부(120)에 설치되며, 제2 폭 압연롤(12)의 형상을 측정하게 된다. 이때, 제2 형상측정부(500)는 제2 폭 압연롤(12)의 형상을 실시간으로 측정하게 된다.
이와 같은, 제2 형상측정부(500)는 제1 형상측정부(400)와 동일한 구성으로, 제2 형상측정부(500)의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이러한 폭 압연롤 측정장치(1000)는 제1 거리측정부(200), 제2 거리측정부(300), 제1 형상측정부(400) 및 제2 형상측정부(500)가 구비되어 제1 폭 압연롤(11)과 제2 폭 압연롤(12)의 간격 및 마모 상태를 실시간으로 파악하게 된다.
제1 거리측정부(200)는 거리측정센서(210), 거리측정 이동바(220) 및 제1 구동부(230)를 포함할 수 있다. 여기서, 거리측정센서(210)는 제1 지지부(110)로부터 제1 폭 압연롤(11)까지의 거리를 측정하는 센서로, 거리측정센서(210)는 레이저 거리 센서로 이루어질 수 있다.
이러한 거리측정센서(210)는 거리측정 이동바(220)와 탈착 가능하도록 결합된다. 즉, 거리측정센서(210)와 거리측정 이동바(220)는 나사 결합 형태로 이루어질 수도 있고, 후크 결합 형태로 이루어질 수도 있는 등 다양한 방법으로 탈착 가능하도록 이루어진다.
한편, 거리측정 이동바(220)의 일측면은 거리측정센서(210)와 결합되고, 타측면은 제1 구동부(230)와 결합되어, 제1 구동부(230)의 회전에 따라 거리측정센서(210)는 상하로 이동될 수 있다.
즉, 제1 구동부(230)는 피니언(pinion)이 되고, 거리측정 이동바(220)는 래크(rack)가 되어 제1 구동부(230)의 회전 방향에 따라 거리측정 이동바(220)는 상,하로 이동되며, 거리측정센서(210)의 거리 측정 위치를 조정할 수 있다. 이때, 거리측정센서(210)는 압연 작업이 이루어지지 않는 제1 폭 압연롤(11)의 축부까지의 거리를 측정하도록 위치 조정되어 제1 지지부(110)로부터 제1 폭 압연롤(11)까지의 거리를 측정하게 된다.
이러한 거리측정 이동바(220)의 양측에 형성된 제1 돌기부(221)는 제1 지지부(110)에 형성된 제1 가이드홈(111)에 삽입되어, 거리측정 이동바(220)는 안정적인 상하 이동이 가능하다.
여기서 제1 거리측정부(200)는 제1 구동부(230)가 제1 종동부(미도시)와 벨트, 체인 등 연결부재로 연결되고, 연결부재는 거리측정 이동바(220)와 결합되어, 제1 구동부(230)의 회전에 따라 거리측정 이동바(220)가 상하로 이동되도록 이루어질 수도 있음은 물론이다.
이와 같이, 제1 거리측정부(200)는 거리측정센서(210)로부터 측정된 제1 지지부(110)로부터 제1 폭 압연롤(11)까지의 제1 거리(A)를 측정한 후, 제1 거리(A) 데이터 자료를 분석부(600)로 전송하여 제1 폭 압연롤(11)의 위치를 조정하게 된다. 이러한 제1 거리(A)는 제1 거리측정부(200)로부터 제1 폭 압연롤(11)의 마모가 일어나지 않는 제1 폭 압연롤(11)의 축부까지의 거리가 될 수 있다.
제1 거리측정부(200)와 한 쌍을 이루는 제2 거리측정부(300)는 제2 지지부(120)로부터 제2 폭 압연롤(12)까지의 제2 거리(A')를 측정한 후, 제2 거리(A') 데이터 자료를 분석부(600)로 전송하여 제2 폭 압연롤(12)의 위치를 조정하게 된다.
따라서, 제1 거리측정부(200)와 제2 거리측정부(300)는 중앙 수직선상(V)을 기준으로 제1 폭 압연롤(11)과 제2 폭 압연롤(12)의 대칭 위치를 정확히 측정하여, 작업자는 제1 폭 압연롤(11)과 제2 폭 압연롤(12)의 간격을 손쉽게 조절할 수 있다.
한편, 제1 형상측정부(400)는 촬영부재(410), 형상측정 이동바(420) 및 제2 구동부(430)를 포함할 수 있다.
촬영부재(410)는 제1 폭 압연롤(11)의 형상을 촬영하게 된다. 이러한 촬영부재(410)는 CCD(Charge Coupled Device : CCD) 카메라로 이루어져 제1 폭 압연롤(11)의 형상을 실시간으로 측정하게 된다.
이러한 촬영부재(410)는 형상측정 이동바(420)와 탈착 가능하도록 결합된다. 즉, 촬영부재(410)와 형상측정 이동바(420)는 나사 결합 형태로 이루어질 수도 있고, 후크 결합 형태로 이루어질 수도 있는 등 다양한 방법으로 탈착 가능하도록 이루어진다.
한편, 형상측정 이동바(420)의 일측면은 촬영부재(410)가 결합되고, 타측면은 제2 구동부(430)와 결합되어, 제2 구동부(430)의 회전에 따라 촬영부재(410)는 상하로 이동될 수 있다.
즉, 제2 구동부(430)는 피니언(pinion)이 되고, 형상측정 이동바(420)는 래크(rack)가 되어 제2 구동부(430)의 회전 방향에 따라 형상측정 이동바(420)는 상,하로 이동되며, 제1 폭 압연롤(11)의 형상을 실시간으로 측정하게 된다.
이러한 형상측정 이동바(420)의 제2 돌기부(421)는 제1 가이드홈(111)과 이격된 상태로 형성된 제2 가이드홈(112)에 삽입되어, 형상측정 이동바(420)는 안정적인 상하 이동이 이루어질 수 있다. 즉, 촬영부재(410)는 제1 폭 압연롤(11)과 압연재(1)가 맞닿는 압연 위치로 선택적인 상하 이동이 이루어질 수 있다.
이와 같이, 제1 형상측정부(400)는 촬영부재(410)로부터 측정된 제1 폭 압연롤(11)의 형상 데이터 자료를 분석부(600)로 전송하여 제1 폭 압연롤(11)의 마모 상태를 실시간으로 파악하게 된다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤 측정방법을 나타낸 순서도로, 폭 압연롤 측정장치(1000)를 이용한 폭 압연롤의 측정 방법을 살펴보면, 먼저 제1 거리측정부(200)는 제1 지지부(110)로부터 제1 폭 압연롤(11)까지의 제1 거리(A)를 측정하게 된다.(S100)
다음으로, 분석부(600)는 제1 거리측정부(200)로부터 측정된 제1 거리(A) 데이터 자료로부터 제1 폭 압연롤(11)이 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)을 기준으로 떨어진 거리를 분석하게 된다.
분석부(600)는 제1 지지부(110)와 제2 지지부(120)가 떨어진 총 길이(L+L') 및 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V) 위치 등의 거리 데이터 자료를 내장하고 있으며, 제1 폭 압연롤(11)과 제2 폭 압연롤(12)을 압연장치(미도시)에 설치시 제1 폭 압연롤(11)과 제2 폭 압연롤(12)의 형상 및 크기에 대한 프로파일 데이터 자료를 분석부(600)에 추가적으로 로드(load)하게 된다.
따라서, 분석부(600)는 제1 거리(A) 데이터 자료로부터 제1 폭 압연롤(11)의 위치를 실시간으로 분석할 수 있다.
예를 들면, 분석부(600)는 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)으로부터 제1 지지부(110)까지의 거리에서 제1 거리(A)와 제1 폭 압연롤(11)의 축부의 반지름 길이(B) 및 제1 폭 압연롤(11)의 중심선상으로부터 압연재(1)를 가압하는 제1 폭 압연롤(11)의 외측면까지의 길이(C)를 뺀 거리가 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)으로부터 제1 폭 압연롤(11)의 압연 부위까지의 떨어진 거리(D)가 된다.
도 4를 참조하면, 분석부(600)는 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)으로부터 제1 폭 압연롤(11)의 압연 부위까지의 거리를 다음과 같은 하기의 식(1)으로 구할 수 있다.
D = L - (A+B+C) … (1)
< D : 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)으로부터 제1 폭 압연롤(11)의 압연 부위까지의 거리, L : 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)으로부터 제1 지지부(110)까지의 거리, A : 제1 지지부(110)로부터 제1 폭 압연롤(11)의 축부까지의 제1 거리, B : 제1 폭 압연롤(11)의 축부의 반지름 길이, C : 제1 폭 압연롤(11)의 중심으로부터 가압이 이루어지는 제1 폭 압연롤(11)의 외측면까지의 길이 >
다음으로, 분석부(600)는 제2 거리측정부(300)로부터 측정된 제2 거리(A') 데이터 자료로부터 제2 폭 압연롤(12)이 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)을 기준으로 떨어진 거리(D')를 측정하게 된다. 이때, 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)으로부터 제2 폭 압연롤(12)의 압연 부위까지의 거리(D')는 상술된 하부 이송롤(2)의 중앙 수직선상(V)으로부터 제1 폭 압연롤(11)의 압연 부위까지의 거리(D)를 구하는 식과 대응되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.(S200)
이와 같이, 분석부(600)는 제1 폭 압연롤(11)과 제2 폭 압연롤(12)의 위치를 실시간으로 측정하여 제1 폭 압연롤(11)과 제2 폭 압연롤(12)의 간격을 선택적으로 조정할 수 있다.
다음으로, 제1 지지부(110)에 설치된 제1 형상측정부(400)는 제1 폭 압연롤(11)의 형상을 측정하게 된다. 제1 형상측정부(400)로부터 촬영된 제1 폭 압연롤(11)의 형상은 분석부(600)로 전달되며, 분석부(600)는 전송된 제1 폭 압연롤(11)의 형상 데이터 자료를 비교 분석하며 제1 폭 압연롤(11)의 마모 상태를 파악하게 된다.(S300)
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 폭 압연롤의 형상을 분석하는 분석부의 분석 과정을 보여주는 개략도로, 분석부(600)는 제1 형상측정부(400)로부터 송신된 제1 폭 압연롤(11)의 형상 데이터 자료(P1)와 이전 단계에서 제1 형상측정부(400)로부터 송신된 제1 폭 압연롤(11)의 형상 데이터 자료(P2)를 비교 분석하여 제1 폭 압연롤(11)의 형상 변화를 파악하게 된다.
다음으로, 제2 지지부(120)에 설치된 제2 형상측정부(500)는 제2 폭 압연롤(12)의 형상을 측정하게 된다. 제2 형상측정부(500)로부터 촬영된 제2 폭 압연롤(12)의 형상은 분석부(600)로 전달되며, 분석부(600)는 전송된 제2 폭 압연롤(12)의 형상 데이터 자료를 비교 분석하며 제2 폭 압연롤(12)의 마모 상태를 파악하게 된다.(S400)
이와 같이, 분석부(600)는 제1 폭 압연롤(11)과 제2 폭 압연롤(12)을 압연장치(미도시)로부터 분리하지 않은 상태에서도 제1 폭 압연롤(11)과 제2 폭 압연롤(12)의 간격 및 마모 상태를 실시간으로 분석하게 된다.(S500)
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
11: 제1 폭 압연롤 12: 제2 폭 압연롤
100: 지지대 200: 제1 거리측정부
300: 제2 거리측정부 400: 제1 형상측정부
500: 제2 형상측정부 600: 분석부
1000: 폭 압연롤 측정장치

Claims (7)

  1. 압연재의 이동을 안내하는 하부 이송롤의 중앙 수직선상(V)을 기준으로 대칭을 이루며, 일측에 구비되는 제1 지지부과 타측에 구비되는 제2 지지부를 갖는 지지대;
    상기 제1 지지부에 설치되며, 제1 폭 압연롤과의 떨어진 거리를 측정하는 제1 거리측정부;
    상기 제2 지지부에 설치되며, 제2 폭 압연롤과의 떨어진 거리를 측정하는 제2 거리측정부;
    상기 제1 지지부에 설치되며, 상기 제1 폭 압연롤의 형상을 측정하는 제1 형상측정부;
    상기 제2 지지부에 설치되며, 상기 제2 폭 압연롤의 형상을 측정하는 제2 형상측정부; 및
    상기 제1 형상측정부와 제2 형상측정부로부터 측정된 형상 데이터 자료는 이전 단계에서의 형상 데이터 자료와 비교 분석되어 상기 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 형상 변화를 분석하는 분석부를 포함하며,
    상기 제1 지지부는 중앙 수직선상(V)을 기준으로 상기 제1 폭 압연롤보다 더 멀리 위치되고, 상기 제2 지지부는 중앙 수직선상(V)을 기준으로 상기 제2 폭 압연롤보다 더 멀리 위치되는 것인 폭 압연롤 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분석부는, 상기 제1 거리측정부와 제2 거리측정부에서 측정된 거리값으로부터 상기 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 간격을 분석하는 것인 폭 압연롤 측정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거리측정부는, 상기 제1 지지부로부터 상기 제1 폭 압연롤까지의 거리를 측정하는 거리측정센서;
    상기 거리측정센서를 지지 고정하며, 상기 제1 지지부에 형성된 제1 가이드홈에 삽입되는 제1 돌기부를 가지며 상하 이동되는 거리측정 이동바; 및
    상기 거리측정 이동바와 결합되며, 상기 거리측정 이동바를 상하로 이동시키는 제1 구동부를 포함하는 폭 압연롤 측정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 거리측정센서는 레이저 거리 센서인 것을 특징으로 하는 폭 압연롤 측정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 형상측정부는, 상기 제1 폭 압연롤의 형상을 촬영하는 촬영부재;
    상기 촬영부재를 지지 고정하며, 상기 제1 지지부에 형성된 제2 가이드홈에 삽입되는 제2 돌기부를 가지며 상하 이동되는 형상측정 이동바; 및
    상기 형상측정 이동바와 결합되며, 상기 형상측정 이동바를 상하로 이동시키는 제2 구동부를 포함하는 폭 압연롤 측정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 촬영부재는 CCD(Charge Coupled Device : CCD) 카메라로 이루어진 것을 특징으로 하는 폭 압연롤 측정장치.
  7. 제1항의 폭 압연롤 측정장치를 이용한 폭 압연롤 측정방법으로서,
    제1 지지부에 설치된 제1 거리측정부를 이용하여 제1 폭 압연롤까지의 제1 거리를 측정하는 단계;
    상기 제1 지지부와 한 쌍을 이루는 제2 지지부에 설치된 제2 거리측정부를 이용하여 제2 폭 압연롤까지의 제2 거리를 측정하는 단계;
    상기 제1 지지부에 설치된 제1 형상측정부를 이용하여 상기 제1 폭 압연롤의 형상을 측정하는 단계;
    상기 제2 지지부에 설치된 제2 형상측정부를 이용하여 상기 제2 폭 압연롤의 형상을 측정하는 단계; 및
    분석부는 상기 제1 거리와 제2 거리로부터 상기 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 간격을 분석하고, 상기 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 형상 변화를 분석하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 지지부와 제2 지지부는 하부 이송롤의 중앙 수직선상(V)을 기준으로 대칭을 이루고, 상기 분석부는 상기 제1 형상측정부와 제2 형상측정부로부터 측정된 형상 데이터 자료를 이전 단계에서의 형상 데이터 자료와 비교 분석하여 상기 제1 폭 압연롤과 제2 폭 압연롤의 형상 변화를 분석하며, 상기 제1 지지부는 중앙 수직선상(V)을 기준으로 상기 제1 폭 압연롤보다 더 멀리 위치되고, 상기 제2 지지부는 중앙 수직선상(V)을 기준으로 상기 제2 폭 압연롤보다 더 멀리 위치되도록 이루어진 폭 압연롤 측정방법.
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