KR101583214B1 - 레벨러 설비 및 판재의 교정 방법 - Google Patents

레벨러 설비 및 판재의 교정 방법 Download PDF

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스틸플랜테크가부시키가이샤
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Abstract

레벨러 설비(100)는 레벨러 본체(10)와, 롤러 레벨러용 제1 롤 카세트(20)와, 텐션 레벨러용 제2 롤 카세트(30)를 구비한다. 레벨러 본체(10)에 제1 롤 카세트(20)가 장착되었을 때에 롤러 레벨러가 구성되고, 레벨러 본체(10)에 제2 롤 카세트(30)가 장착되었을 때에 텐션 레벨러가 구성된다.

Description

레벨러 설비 및 판재의 교정 방법{Leveler equipment and correction method for plate material}
본 발명은 강판, 티타늄판, 알루미늄판 등의 금속판으로 이루어지는 판재를 교정하는 레벨러 설비 및 판재의 교정 방법에 관한 것이다.
강판, 티타늄판, 알루미늄판 등의 금속판으로 이루어지는 판재를 제조하는 과정에서는 압연이나 냉각 등이 실시되는데, 이들 공정에서는 판재에 휨이나 파형상(波形狀) 변형이 발생한다. 이 때문에, 이러한 휨이나 파형상 변형을 교정하여 판재를 평탄화할 목적으로 복수개의 레벨링 롤을 상하에 지그재그 형상으로 배치한 롤러 레벨러가 이용된다(예를 들어 특허문헌 1).
롤러 레벨러는, 교정해야 할 판재를 복수의 하부 레벨링 롤에 대해 복수의 상부 레벨링 롤을 밀어넣은 상태, 또는 복수의 상부 레벨링 롤에 대해 복수의 하부 레벨링 롤을 밀어넣은 상태로 통판(通板)시켜 판재에 반복 굽힘을 부여함으로써, 판재의 휨이나 파형상을 평탄화한다.
이러한 롤러 레벨러에서는 교정할 수 있는 판두께 범위에 한도가 있고, 최대 요구 판두께의 판재를 충분히 교정할 수 있도록 강도상 안전한 큰 직경의 레벨링 롤을 이용하여 이에 대응한 롤 피치로 설정된다. 박판(판두께 6mm 이하 정도)용 롤러 레벨러에서는, 예를 들어 레벨링 롤의 직경 70mm, 피치 105mm가 이용되고 있다.
보다 얇은 판재를 레벨링 교정하는 경우에는, 연속적인 판재에 장력을 부여하면서 레벨링 롤을 이용하여 교정을 행하는 텐션 레벨러가 이용되고 있다(예를 들어 특허문헌 2). 텐션 레벨러에서는 판재에 장력을 부여하면서 소직경의 레벨링 롤에 의한 반복 굽힘을 행함으로써, 판재의 휨이나 파형상을 평탄화할 수 있다.
특허문헌 1: 일본공개특허 2009-255148호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허 2000-233221호 공보
그런데, 최근에 보다 얇고 항복 응력이 큰 판재를 레벨링 교정하는 수요가 증가하고 있고, 이러한 판재도 롤러 레벨러로 교정할 수 있으면 매우 편리하다. 그러나, 레벨링 롤을 상술한 바와 같은 최대 요구 판두께에 맞춘 큰 롤 직경 및 이에 대응한 롤 피치로 하면, 이러한 얇고 항복 응력이 큰 판재에 대해 충분한 교정 능력을 발휘할 수 없다. 롤러 레벨러에 의해 판두께가 얇은 판재를 충분히 교정하기 위해서는, 레벨링 롤을 소직경으로 하고, 이에 대응하는 롤 피치로 할 필요가 있는데, 이러한 레벨러로 판두께가 두꺼운 판재를 교정하고자 하면 그 때에 발생하는 큰 교정 반력에 의해 롤 및 베어링 등이 파손될 가능성이 있다. 또한, 레벨링 롤을 소직경으로 한 경우에는 항복 응력이 높은 재료에서는 전달 토크가 부족하다.
나아가 판두께가 얇은 판재의 경우, 두꺼운 판재에 비해 에지웨이브(耳波, edge wave), 중간 늘어남, 폭방향 휨이 발생하기 쉬운데, 롤러 레벨러에서는 이들의 교정은 어렵다. 또한, 최근에는 표면 품질 요구가 심하여 세정 기능과 방청 기능을 가지는 수용성 액을 스프레이하면서 교정하는 경우가 있는데, 항복 응력이 높은 재료를 롤러 레벨러에 의해 교정하고자 하면 이 액에 의해 슬립되어 제품 표면이 손상되는 경우가 있다.
따라서, 얇고 항복 응력이 높은 판재부터 6mm 정도의 비교적 두꺼운 판재까지를 1대의 롤러 레벨러로 대응하기는 어렵다.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 롤러 레벨러에서의 두꺼운 판재에 대한 교정 성능을 유지한 채로, 롤러 레벨러에 의해서는 교정이 어려운 얇고 항복 응력이 큰 판재도 충분히 레벨링 교정할 수 있는 레벨러 설비 및 판재의 교정 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 관점에서는 판재를 교정하는 레벨러 설비로서, 판재를 교정하는 압압 기구 및 하우징을 가지는 레벨러 본체와, 상기 레벨러 본체에 착탈 가능하고, 롤러 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제1 롤 카세트와, 상기 레벨러 본체에 착탈 가능하고, 텐션 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제2 롤 카세트를 구비하고, 상기 제1 롤 카세트와 상기 제2 롤 카세트가 교환 가능하며, 상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하였을 때에 롤러 레벨러가 구성되고, 상기 레벨러 본체에 상기 제2 롤 카세트를 장착하였을 때에 텐션 레벨러가 구성되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 레벨러 설비를 제공한다.
제1 관점의 레벨러 설비에 있어서, 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군 및 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군을 구동하는 구동 기구를 더 구비하고, 상기 제1 롤 카세트는 상기 구동 기구로부터의 구동력을 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군에 전달하는 제1 동력 전달 기구를 구비하며, 상기 제2 롤 카세트는 상기 구동 기구로부터의 구동력을 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군에 전달하는 제2 동력 전달 기구를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 동력 전달 기구의 감속비는, 상기 제2 동력 전달 기구의 감속비보다 크게 할 수 있다. 또한, 상기 제2 롤 카세트는 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군의 배면측에 마련된 중간 롤군을 가지며, 상기 제2 동력 전달 기구는 상기 구동 기구로부터의 구동력을 상기 중간 롤군을 구성하는 중간 롤에 전달하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1 롤 카세트의 롤러 레벨러용 레벨링 롤의 직경을 DRL로 하고, 상기 제2 롤 카세트의 텐션 레벨러용 레벨링 롤의 직경을 DTL로 하였을 때에, 0.3DRL<DTL<0.6DRL을 만족하도록 할 수 있다.
제1 관점의 레벨러 설비에 있어서, 상기 레벨러 본체의 입측(入側) 및 출측(出側)에 각각 마련된, 브라이들 롤을 가지는 한 쌍의 브라이들 롤 유닛과, 상기 롤러 레벨러가 구성되었을 때에는, 상기 브라이들 롤에 의해 판재에 장력을 부여하지 않고, 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재가 통판(通板)된 상태로, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하도록 상기 레벨러 설비를 제어하도록 구성되고, 상기 텐션 레벨러가 구성되었을 때에는, 상기 브라이들 롤에 의해 상기 판재에 장력을 부여하면서, 상기 제2 롤 카세트의 상기 상하의 텐션 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하도록 상기 레벨러 설비를 제어하도록 구성된 제어 장치를 더 구비할 수 있다.
제1 관점의 레벨러 설비에 있어서, 상기 레벨러 본체의 입측 및 출측에 각각 마련되고, 브라이들 롤을 가지며, 또한 적어도 출측의 것은 핀치 롤 기능을 가지는 한 쌍의 브라이들 롤 유닛과, 상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 상기 브라이들 롤에 의해 판재에 장력을 부여하지 않으면서 핀치 롤 기능을 발휘시키지 않고, 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제1 모드와, 상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 상기 브라이들 롤에 의해 판재에 장력을 부여하지 않고, 상기 브라이들 롤 유닛 중에서 출측의 브라이들 롤 유닛의 핀치 롤 기능을 발휘시켜, 판재에 인발력을 부여하면서 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제2 모드와, 상기 레벨러 본체에 상기 제2 롤 카세트를 장착하여 텐션 레벨러를 구성하며, 상기 브라이들 롤에 의해 상기 판재에 장력을 부여하면서, 상기 제2 롤 카세트의 상기 상하의 텐션 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제3 모드에 의해 판재의 교정을 행하도록 상기 레벨러 설비를 제어하도록 구성된 제어 장치를 더 구비할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제2 관점에서는, 판재를 교정하는 압압 기구 및 하우징을 가지는 레벨러 본체와, 상기 레벨러 본체에 착탈 가능하고, 롤러 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제1 롤 카세트와, 상기 레벨러 본체에 착탈 가능하고, 텐션 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제2 롤 카세트를 구비한 레벨러 설비를 이용하여 판재를 교정하는 판재의 교정 방법으로서, 상기 레벨러 본체에 장착된 상기 제1 롤 카세트를 상기 제2 롤 카세트로 교환하여 텐션 레벨러를 구성하는 것과, 상기 레벨러 본체에 장착된 상기 제2 롤 카세트를 상기 제1 롤 카세트로 교환하여 롤러 레벨러를 구성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 판재의 교정 방법을 제공한다.
제2 관점의 판재의 교정 방법에 있어서, 상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하였을 때에, 상기 브라이들 롤에 의해 판재에 장력을 부여하지 않고, 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재가 통판된 상태로, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 것을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 레벨러 본체에 상기 제2 롤 카세트를 장착하여 텐션 레벨러를 구성하였을 때에, 상기 브라이들 롤에 의해 상기 판재에 장력을 부여하면서, 상기 제2 롤 카세트의 상기 상하의 텐션 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 것을 더 포함할 수 있다.
제2 관점의 판재의 교정 방법에 있어서, 상기 레벨러 설비는, 상기 레벨러 본체의 입측 및 출측에 각각 마련되고 브라이들 롤을 가지며, 또한 적어도 출측의 것은 핀치 롤 기능을 가지는 한 쌍의 브라이들 롤 유닛을 더 구비하고, 상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 상기 브라이들 롤에 의해 판재에 장력을 부여하지 않으면서 핀치 롤 기능을 발휘시키지 않고, 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제1 모드와, 상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 상기 브라이들 롤에 의해 판재에 장력을 부여하지 않고, 상기 브라이들 롤 유닛 중에서 출측의 브라이들 롤 유닛의 핀치 롤 기능을 발휘시켜, 판재에 인발력을 부여하면서 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제2 모드와, 상기 레벨러 본체에 상기 제2 롤 카세트를 장착하여 텐션 레벨러를 구성하며, 상기 브라이들 롤에 의해 상기 판재에 장력을 부여하면서, 상기 제2 롤 카세트의 상기 상하의 텐션 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제3 모드를 판재의 두께 및 항복 응력에 따라 구분하여 사용하여 판재의 교정을 행하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 레벨러 본체에 대해 롤러 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제1 롤 카세트와, 텐션 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제2 롤 카세트를 착탈 가능하게 하고, 제1 롤 카세트가 장착되었을 때에 롤러 레벨러가 구성되며, 제2 롤 카세트가 장착되었을 때에 텐션 레벨러가 구성된다. 이 때문에, 판재의 두께나 항복 응력에 따라 롤러 레벨러와 텐션 레벨러를 구분하여 사용할 수 있다. 특히, 레벨러 본체에 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 한 쌍의 브라이들 롤 유닛의 브라이들 롤에 의해 판재에 장력을 부여하지 않으면서 핀치 롤 기능을 발휘시키지 않고, 판재를 교정하는 제1 모드와, 레벨러 본체에 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 한 쌍의 브라이들 롤 유닛의 브라이들 롤에 의해 판재에 장력을 부여하지 않고, 브라이들 롤 유닛 중에서 출측의 브라이들 롤 유닛의 핀치 롤 기능을 발휘시켜, 판재에 인발력을 부여하면서 판재를 교정하는 제2 모드와, 레벨러 본체에 제2 롤 카세트를 장착하여 텐션 레벨러를 구성하며, 한 쌍의 브라이들 롤 유닛의 브라이들 롤에 의해 판재에 장력을 부여하면서, 판재를 교정하는 제3 모드에 의해 판재의 교정을 행할 수 있다. 이 때문에, 판재의 두께 및 항복 응력에 따라 이들을 구분하여 사용할 수 있어, 하나의 설비로 매우 넓은 범위의 판두께 및 항복 응력 범위의 판재에 대해 레벨링 교정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 레벨러 설비를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 레벨러 본체에 제1 롤 카세트를 장착한 상태를 나타내는 정면도이다.
도 3은 레벨러 본체에 제1 롤 카세트를 장착한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 4는 레벨러 본체에 제1 롤 카세트를 장착한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 제1 롤 카세트의 내부를 구체적으로 나타내는 정면도이다.
도 6은 제1 롤 카세트의 내부를 구체적으로 나타내는 측면도이다.
도 7은 제2 롤 카세트의 내부를 구체적으로 나타내는 정면도이다.
도 8은 제2 롤 카세트의 내부를 구체적으로 나타내는 측면도이다.
도 9는 제1 롤 카세트의 다른 예를 나타내는 정면도이다.
도 10은 제2 롤 카세트의 다른 예를 나타내는 정면도이다.
도 11은 브라이들 롤 유닛을 나타내는 개략 구성도로서, 브라이들 롤을 작동하지 않는 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 브라이들 롤 유닛을 나타내는 개략 구성도로서, 브라이들 롤을 작동하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은 제1 롤 카세트와 제2 롤 카세트의 교환 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 가로축에 판두께를 취하고 세로축에 항복 응력을 취하여 제1~제3 모드의 적용 범위를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 레벨러 설비를 나타내는 개략 구성도이다. 본 실시형태의 레벨러 설비(100)는, 도시하지 않은 페이오프 릴로부터 계속 내보낸 연속된 판재(1)에 대해 레벨링 교정을 행하는 것으로, 레벨러 본체(10)와, 레벨러 본체(10)에 대해 착탈 가능하고, 롤러 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제1 롤 카세트(20)와, 마찬가지로 레벨러 본체에 착탈 가능하고, 텐션 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제2 롤 카세트(30)와, 레벨러 본체(10)의 전후에 각각 마련된, 브라이들 롤을 가지는 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)을 구비하고 있다. 도 1은, 레벨러 본체(10)에 제1 롤 카세트(20)가 장착된 상태를 나타내고 있다. 또한, 레벨러 설비(100)의 각 구성부의 동작은 제어부(60)에 의해 제어되도록 되어 있다. 판재(1)로서는 강판, 티타늄판, 알루미늄판 등의 금속판을 들 수 있다.
레벨러 본체(10)는 프레임과 압압 기구를 가지고 있고, 도시하는 바와 같이 제1 롤 카세트(20)가 장착되었을 때에 롤러 레벨러가 구성된다. 이 경우에는, 브라이들 롤에 의해 판재(1)에 장력을 부여하지 않고, 제1 롤 카세트(20)의 상하의 레벨링 롤군의 사이에 판재(1)가 통판된 상태로, 레벨러 본체(10)의 압압 기구에 의해 레벨링 롤군을 통해 판재(1)에 압압력을 부여하여 롤러 레벨러로서의 기능이 발휘된다. 또, 후술하는 바와 같이, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)은 핀치 롤 기능을 가지고 있고, 롤러 레벨러로서의 기능을 발휘시킬 때에 출측의 브라이들 롤 유닛(본 실시형태의 경우에는 브라이들 롤 유닛(40b))의 핀치 롤 기능을 발휘시켜, 판재(1)에 인발력을 부여하면서 판재(1)의 교정을 행하는 것도 가능하게 되어 있다. 즉, 롤러 레벨러로서 기능할 때에는, 핀치 롤 기능을 발휘시키지 않는 모드 및 핀치 롤 기능을 발휘시키는 모드의 2가지 모드로 판재(1)의 교정을 행하는 것이 가능하고, 텐션 레벨러로서 기능하는 경우를 합하여 합계 3가지 모드의 교정이 가능하다.
한편, 제1 롤 카세트(20)와 제2 롤 카세트(30)는 레벨러 본체(10)에 대해 착탈 가능하기 때문에, 이들을 교환하는 것이 가능하다. 즉, 레벨러 본체(10)로부터 제1 롤 카세트(20)를 분리하고 제2 롤 카세트(30)를 장착함으로써 텐션 레벨러가 구성된다. 이 경우, 점선으로 나타내는 바와 같이 브라이들 롤에 의해 판재(1)에 장력을 부여하면서, 제2 롤 카세트(30)의 상하의 레벨링 롤군의 사이에 판재가 통판된 상태로, 압압 기구에 의해 상기 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 텐션 레벨러로서의 기능이 발휘된다.
또, 상기와 같이 구성되는 롤러 레벨러, 텐션 레벨러가 액체(예를 들어 물에 미량의 오일 성분을 첨가한 것)를 공급하면서 판재의 교정을 행하는 것인 경우에는, 레벨러 본체(10)의 판재 반송 방향 하류측에 판재(1)를 건조하기 위한 에어블로워(50)를 설치하는 것이 바람직하다.
다음에, 레벨러 본체(10)에 제1 롤 카세트(20)를 장착하여 롤러 레벨러를 구성한 상태에 대해 설명한다. 도 2는 레벨러 본체(10)에 제1 롤 카세트(20)를 장착한 상태를 나타내는 정면도, 도 3은 그 측면도, 도 4는 그 평면도이다.
레벨러 본체(10)는 하우징(11)과, 하우징(11)의 상부에 마련된 케이싱(15)과, 하우징(11)에서의 케이싱(15)의 하측에 마련된 상부 프레임(12)과, 하우징(11)의 하부에 마련된 하부 프레임(13)을 가지고 있다. 또한, 레벨러 본체(10)는, 하우징(11)의 외부에 고정된 제1 롤 카세트(20) 및 제2 롤 카세트(30)의 롤을 구동하기 위한 모터(53) 등을 가지는 구동 기구(10a)를 가지고 있다. 제1 롤 카세트(20)가 장착되어 있는 본 예의 경우에는, 구동 기구(10a)의 구동력은 제1 롤 카세트(20) 내에 마련된 동력 전달 기구(29)에 의해 전달된다. 제1 롤 카세트(20)는 레벨러 본체(10)의 하우징(11)으로부터 돌출되도록 장착되고, 돌출된 부분에 동력 전달 기구(29)가 마련된다. 또, 동력 전달 기구(29)에 대응하여 상부 프레임(12) 및 하부 프레임(13)도 하우징(11)으로부터 돌출되도록 마련되어 있다.
하우징(11)의 상부 케이싱(15)에는, 판재(1)를 교정하기 위한 압압력을 부여하는 압압 기구로서의 압하(壓下) 실린더(14a 및 14b)가 수납된다. 압하 실린더(14a 및 14b)는, 판재(1)의 폭방향의 양단측에 2기씩 마련되어 있다(도 3 참조. 단, 도 3에서는 압하 실린더(14a)만 도시). 케이싱(15)에는, 압하 실린더(14a 및 14b) 외에 승강 실린더(51)가 수납되어 있다. 이들 압하 실린더(14a 및 14b)와 승강 실린더(51)의 피스톤의 선단 부분에 마련된 장착부(16)로 상부 프레임(12)에 장착되어 있다.
상부 프레임(12)의 양 측면에는, 롤 카세트(20 또는 30)를 보유지지하기 위한 그립 실린더(18)가 수납되어 있다(본 예에서는 제1 롤 카세트(20)가 보유지지되어 있다).
상부 프레임(12) 아래에는, 판폭방향으로 복수(본 실시형태에서는 9개)의 유압식 웨지(19)가 배치되어 있다. 이 유압식 웨지(19)는, 소정 센서의 검출값에 기초하여 상부 프레임(12)이나 하부 프레임(13)의 휨과 압하 실린더(14a, 14b)나 제1 롤 유닛(20)의 롤군 및 롤 프레임 등의 압축 변형이 최소가 되도록 제어된다. 또, 가압 제어 방식으로서는 유압 웨지를 이용하는 방식 외에 전동 웨지를 이용하는 방식이나 유압 크라우닝 실린더를 이용하는 방식이 있고, 유압 웨지 방식에 한정되지 않는다.
유압 웨지(19)의 하방에는, 롤 카세트(20 또는 30)가 장착되는 공간을 가지고 있다. 본 예의 경우에는, 그 공간에 제1 롤 카세트(20)가 장착되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 롤 카세트(20)는 상부 카세트(20a) 및 하부 카세트(20b)를 가지고 있다. 상부 카세트(20a)는 상부 롤 프레임(21)과, 길이가 긴 형상을 이루는 복수개(본 예에서는 7개)의 상부 레벨링 롤(22)을 가지고 있다. 또한, 하부 카세트(20b)는 하부 롤 프레임(25)과, 길이가 긴 형상을 이루는 복수개(본 예에서는 8개)의 하부 레벨링 롤(26)을 가지고 있다. 상부 레벨링 롤(22)과 하부 레벨링 롤(26)은 지그재그 형상으로 배치되어 있고, 상하 레벨링 롤군을 구성한다. 상부 롤 프레임(21)의 양 측면에는, 상부 프레임(12)에 장착되어 있는 그립 실린더(18)와 연결되는 그립 실린더 받침(18a)이 장착되어 있다.
제1 롤 카세트(20)는 롤러 레벨러로서 기능하기 때문에, 상부 레벨링 롤(22) 및 하부 레벨링 롤(26)로서는 대직경 롤이 이용되고, 예를 들어 직경이 70mm이며 롤 피치는 105mm이다. 하부 롤 프레임(25)에는, 제1 롤 카세트(20)를 착탈할 때의 이동을 위한 차륜(64)이 장착되어 있다.
제1 롤 카세트(20)가 장착되었을 때에는, 상부 카세트(20a) 및 하부 카세트(20b)가 적절한 위치 결정용 부재에 의해 위치 결정된다.
레벨러 본체(10)의 하부 프레임(13)에는, 레일(65a)이 마련된 레일 베이스(65)가 장착되어 있다. 레일 베이스(65)는, 도 2의 지면에 대해 수직인 방향으로 늘어나고, 제1 롤 카세트(20)와 제2 롤 카세트(30)를 교환할 때에 이들이 차륜(64)을 통해 레일 부재(65) 상의 레일(65a)을 따라 이동되도록 되어 있다.
도 5 및 도 6은, 제1 롤 카세트(20)의 상세 구성을 나타내는 정면도 및 측면도이다. 상부 롤 프레임(21)과 상부 레벨링 롤(22)의 사이에는 길이가 긴 형상의 상부 중간 롤(23)이 마련되고, 나아가 중간 롤(23)을 백업하는 길이가 짧은 상부 백업 롤(24)이 복수 배치되어 있다. 이들 상부 레벨링 롤(22), 상부 중간 롤(23), 상부 백업 롤(24)은 상부 롤 프레임(21)에 지지되도록 마련되어 있다.
또한, 하부 롤 프레임(25)과 하부 레벨링 롤(26)의 사이에는 길이가 긴 형상의 하부 중간 롤(27)이 마련되고, 나아가 중간 롤(27)을 백업하는 길이가 짧은 하부 백업 롤(28)이 복수 배치되어 있다. 이들 하부 레벨링 롤(26), 하부 중간 롤(27), 하부 백업 롤(28)은 하부 롤 프레임(25)에 지지되도록 마련되어 있다. 또, 상부 중간 롤(23) 및 하부 중간 롤(27)의 직경은 70mm가 예시되고, 상부 백업 롤(24) 및 하부 백업 롤(28)의 직경은 100mm가 예시된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 동력 전달 기구(29)는 상부 레벨링 롤(22) 및 하부 레벨링 롤(26)의 축에 접속된 유니버설 조인트(29a) 및 이에 접속된 피니언 네스트(29b)를 가지고 있고, 제1 롤 카세트(20)는 이 동력 전달 기구(29)를 포함하고 있다. 제1 롤 카세트(20)는, 상부 롤 프레임(21) 및 하부 롤 프레임(25)이 레벨러 본체(10)의 하우징(11)으로부터 돌출되도록 장착되고, 그 하우징(11)으로부터 돌출된 부분에 동력 전달 기구(29)가 수용된다(도 3, 4 참조). 레벨러 본체(10)의 구동 기구(10a)는, 상하부 레벨링 롤(22, 26)을 구동하기 위한 복수의 모터(52)와, 모터(52)에 접속된 유니버설 조인트(53)를 가지고 있고, 동력 전달 기구(29)의 피니언 네스트(29b)는 구동 기구(10a)의 유니버설 조인트(53)에 대해 착탈 가능하게 되어 있다. 따라서, 제1 롤 카세트(20)가 레벨러 본체(10)에 장착되었을 때에는, 구동 기구(10a)의 모터(52)로부터의 구동력이 유니버설 조인트(53)와 동력 전달 기구(29)의 피니언 네스트(29b) 및 유니버설 조인트(29a)를 통해 상부 레벨링 롤(22) 및 하부 레벨링 롤(26)에 전달된다. 또한, 제1 롤 카세트(20)를 분리할 때에는 동력 전달 기구(29)마다 분리된다.
다음에, 제2 롤 카세트(30)에 대해 설명한다. 도 7 및 도 8은, 제2 롤 카세트(30)의 상세 구성을 나타내는 측면도 및 정면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 제2 롤 카세트(30)의 기본 구성은 제1 롤 카세트(20)와 동일하고, 상부 카세트(30a) 및 하부 카세트(30b)를 가지고 있다. 상부 카세트(30a)는 상부 롤 프레임(31)과, 길이가 긴 형상을 이루는 복수개의 상부 레벨링 롤(32)을 가지고 있다. 또한, 하부 카세트(30b)는 하부 롤 프레임(35)과, 길이가 긴 형상을 이루는 복수개의 하부 레벨링 롤(36)을 가지고 있다. 상부 레벨링 롤(32)과 하부 레벨링 롤(36)은 지그재그 형상으로 배치되어 있고, 상하부 레벨링 롤군을 구성한다. 단, 제2 롤 카세트(30)는 텐션 레벨러를 구성하는 것이기 때문에, 상부 레벨링 롤(32) 및 하부 레벨링 롤(36)의 직경이 소직경이고, 예를 들어 30mm이며, 롤 피치는 80mm이다. 또한, 상부 레벨링 롤(32) 및 하부 레벨링 롤(33)의 개수는 제1 롤 카세트(20)의 상부 레벨링 롤(22) 및 하부 레벨링 롤(23)의 개수보다 적어도 되고, 본 예에서는 상부 레벨링 롤(32)의 개수가 6개, 하부 레벨링 롤(36)의 개수가 7개이다.
또한, 제1 롤 카세트(20)와 마찬가지로 상부 롤 프레임(31)과 상부 레벨링 롤(32)의 사이에는 길이가 긴 형상의 상부 중간 롤(33)이 마련되고, 나아가 상부 중간 롤(33)을 백업하는 길이가 짧은 상부 백업 롤(34)이 복수 배치되며, 이들 상부 레벨링 롤(32), 상부 중간 롤(33), 상부 백업 롤(34)은 상부 롤 프레임(31)에 지지된다. 또한, 하부 롤 프레임(35)과 하부 레벨링 롤(36)의 사이에는 길이가 긴 형상의 하부 중간 롤(37)이 마련되고, 나아가 하부 중간 롤(37)을 백업하는 길이가 짧은 하부 백업 롤(38)이 복수 배치되며, 이들 하부 레벨링 롤(36), 하부 중간 롤(37), 하부 백업 롤(38)은 하부 롤 프레임(35)에 지지된다. 또, 상부 중간 롤(33) 및 하부 중간 롤(37)의 직경은 65mm가 예시되고, 상부 백업 롤(34) 및 하부 백업 롤(38)의 직경은 75mm가 예시된다.
제2 롤 카세트(30)가 레벨러 본체(10)에 장착되었을 때에는, 상부 카세트(30a) 및 하부 카세트(30b)가 적절한 위치 결정용 부재로 위치 결정된다.
또, 제2 롤 카세트(30)에서도 제1 롤 카세트(20)와 마찬가지로 상부 롤 프레임(31)의 상부에 그립 실린더 받침이 장착되어 있고, 하부 롤 프레임(35)에는 제2 롤 카세트(30)를 착탈할 때의 이동을 위한 차륜이 장착되어 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2 롤 유닛(30)은 상부 중간 롤(33) 및 하부 중간 롤(37)의 축에 접속된 유니버설 조인트(39a) 및 이에 접속된 피니언 네스트(39b)를 가지는 동력 전달 기구(39)를 포함하고 있다. 제2 롤 카세트(30)도 제1 롤 카세트(20)와 마찬가지로, 상부 롤 프레임(31) 및 하부 롤 프레임(35)이 레벨러 본체(10)의 하우징(11)으로부터 돌출되도록 장착되고, 그 하우징(11)으로부터 돌출된 부분에 동력 전달 기구(39)가 수용된다. 동력 전달 기구(39)의 피니언 네스트(39b)는, 구동 기구(10a)의 유니버설 조인트(53)에 대해 착탈 가능하게 되어 있다. 따라서, 제2 롤 카세트(30)가 레벨러 본체(10)에 장착되었을 때에는, 구동 기구(10a)의 모터(52)로부터의 구동력이 유니버설 조인트(53)와 동력 전달 기구(39)의 피니언 네스트(39b) 및 유니버설 조인트(39a)를 통해 상부 중간 롤(33) 및 하부 중간 롤(37)에 전달된다. 또한, 제2 롤 카세트(30)를 분리할 때에는 동력 전달 기구(39)마다 분리된다.
텐션 레벨러에 적용하는 제2 롤 카세트(30)에서는 레벨링 롤(32, 36)이 소직경인 경우가 많고 레벨링 롤(32, 36)에 유니버설 조인트를 장착하기가 어려운 경우가 많다. 그 경우에는, 본 실시형태와 같이 제2 롤 카세트(30)에 있어서 중간 롤(33, 37)을 구동하는 것이 유효하다. 또한, 일반적으로 롤러 레벨러에 비해 얇은 판을 교정하는 텐션 레벨러에서는 판의 이송 속도를 높일 수 있고, 텐션 레벨러 구성시에 판의 이송 속도를 높이는 것은 가공 효율상도 바람직하다. 그 때문에, 동력 전달 기구(39)의 감속비는 동력 전달 기구(29)의 감속비보다 작은 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 롤러 레벨러용 제1 롤 카세트(20)에서의 레벨링 롤(22, 26)의 직경으로서 70mm를 예시하고, 텐션 레벨러용 제2 롤 카세트(30)에서의 레벨링 롤(32, 36)의 직경으로서 30mm를 예시하였지만, 이들 직경의 비율에는 바람직한 범위가 존재한다. 구체적으로 레벨링 롤(22, 26)의 직경을 DRL로 하고, 레벨링 롤(32, 36)의 직경을 DTL로 하면, 0.3DRL<DTL<0.6DRL을 만족하는 것이 바람직하다.
또, 도 9, 10에 도시된 바와 같이, 제1 롤 카세트(20) 및 제2 롤 카세트(30)는 중간 롤을 마련하지 않고 레벨링 롤(22, 26) 및 레벨링 롤(32, 36)의 배면에 직접 백업 롤(24, 28) 및 레벨링 롤(34, 38)을 마련한 것이어도 된다.
다음에, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)의 상세에 대해 설명한다.
도 11, 12는 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)을 나타내는 개략 구성도로서, 도 11은 브라이들 롤에 의해 판재(1)에 장력을 부여하지 않은 상태, 도 7은 브라이들 롤에 의해 판재(1)에 장력을 부여하고 있는 상태를 나타낸다. 이들에 도시된 바와 같이, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)은 모두 3개의 브라이들 롤(41, 42, 43)을 가지고 있고, 중앙 브라이들 롤(42)이 상하로 이동 가능하게 되어 있다. 도 11에 도시된 바와 같이 브라이들 롤(42)이 상승 위치에 있고 판재(1)에 장력을 부여하지 않은 상태로부터, 도 12에 도시된 바와 같이 브라이들 롤(42)을 하강 위치까지 하강시킴으로써 판재(1)는 브라이들 롤(41, 42, 43)에 감겨진 상태가 되어 판재(1)에 장력이 부여된다. 브라이들 롤(41, 43)은 판재(1)의 반송로 아래에 고정적으로 마련되어 있고, 브라이들 롤(42)이 상승 위치에 있을 때에는 이송 롤로서 기능한다.
브라이들 롤(41, 43)의 상방에는 각각 판재(1)를 누르는 누름 롤(44, 45)이 마련되어 있고, 브라이들 롤(41)과 누름 롤(44)에 의해 핀치 롤(46)이 구성되고, 브라이들 롤(43)과 누름 롤(45)에 의해 핀치 롤(47)이 구성된다. 누름 롤(44, 45)은 유압 서보 기구를 가지고 있고, 이 유압 서보 기구에 의해 판재(1)의 누름력을 제어할 수 있게 되어 있다.
레벨러 본체(10)에 제1 롤 카세트(20)가 장착되어 롤러 레벨러를 구성하고 있을 때에는, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)의 가운데의 브라이들 롤(42)을 상승 위치에 위치시켜 판재(1)에 장력을 부여하지 않고 판재(1)의 교정을 행한다. 이 때, 레벨링 롤(22, 26)에 의한 굽힘만으로 판재(1)의 교정을 행하는 제1 모드와, 출측의 브라이들 롤 유닛(40b)의 핀치 롤(46, 47)(누름 롤(44, 45))을 작동시켜 판재(1)에 인발력(누름력)을 부가하는 제2 모드의 2가지 모드를 취할 수 있다.
한편, 레벨러 본체(10)에 제2 롤 카세트(30)가 장착되어 텐션 레벨러를 구성하고 있을 때에는, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)의 중앙의 브라이들 롤(42)을 하강 위치에 위치시킴으로써 판재(1)에 장력을 부여하면서 레벨링 롤(32, 36)에 의한 굽힘을 부여하여 판재(1)를 교정한다. 이 때, 누름 롤(44, 45)을 하강시켜 핀치 롤(46, 47)을 기능시켜 판재(1)에 누름력을 부여함으로써, 판재(1)에 부여되는 장력을 보다 크게 할 수 있다. 누름 롤(44, 45)은 유압 서보 기구에 의해 필요 이상의 힘이 주어지지 않도록 누름력이 제어된다.
다음에, 이와 같이 구성되는 레벨러 설비(100)에 의해 판재(1)의 교정을 행할 때의 동작에 대해 설명한다.
레벨러 설비(100)를 롤러 레벨러로서 기능시키는 경우에는, 레벨러 본체(10)에 제1 롤 카세트(20)를 장착하여 롤러 레벨러를 구성한다. 이 때, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)의 중앙의 브라이들 롤(42)을 상승 위치에 위치시켜 판재(1)에 장력을 부여하지 않은 상태로 하고, 도시하지 않은 페이오프 릴로부터 계속 내보내진 판재(1)를 도 1의 화살표 방향으로 반송시켜, 레벨러 본체(10)와 제1 롤 유닛(20)으로 구성되는 롤러 레벨러에 의해 판재(1)의 교정을 행한다.
롤러 레벨러에서는, 제1 모드 및 제2 모드의 2가지 모드로 판재(1)의 교정을 행할 수 있다. 제1 모드의 판재(1)의 교정시에는, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)에 의해 판재(1)에 장력을 부여하지 않고 핀치 롤 기능을 발휘시키지 않고, 레벨러 본체(10)에 장착된 제1 롤 카세트(20)의 상부 레벨링 롤(22)과 하부 레벨링 롤(26)의 사이에 판재(1)를 삽입하며, 구동 기구(10a)의 모터(52)에 의해 유니버설 조인트(53)와 구동 전달 기구(29)의 피니언 네스트(29b) 및 유니버설 조인트(29a)를 통해 상부 레벨링 롤(22) 및 하부 레벨링 롤(26)을 구동시킴으로써 판재(1)를 반송시키면서 압하 실린더(14a 및 14b)에 의해 상부 레벨링 롤(22)과 하부 레벨링 롤(26) 사이의 판재(1)에 압입(押入)력을 부여하여 판재(1)에 굽힘을 부여한다. 따라서, 기본적으로 레벨링 롤(22, 26)에 의한 압입량만이 교정 효과를 좌우한다. 이 때, 판재(1)의 압입량 상한은 레벨링 롤(22, 26)의 토크에 의해 결정된다.
상기 제1 모드의 교정에서는, 판재(1)가 얇아지고 항복 응력이 커지면 큰 압입량이 필요하지만, 압입량에는 한계가 있다. 이 때문에, 제2 모드에서는 출측의 브라이들 롤 유닛(40b)의 핀치 롤(46, 47)에 의해 판재(1)를 눌러 인발력을 부여한다. 이에 의해, 판재(1)의 이송을 보조하여 레벨링 롤(22, 26)의 토크를 보충할 수 있으므로, 레벨링 롤(22, 26)에 의한 압입량을 증가시킬 수 있다. 이 때문에, 보다 얇고 항복력이 큰 판재(1)의 레벨링 교정을 행하는 것이 가능하게 된다. 이 때의 누름력은 누름 롤(44, 45)의 유압 서보 기구에 의해 제어할 수 있다.
그러나, 판재(1)가 보다 얇고 보다 항복 응력이 큰 것이 되면, 롤러 레벨러에서는 제2 모드에서도 충분히 교정하기 어려워진다. 또한, 얇은 판재의 경우, 두꺼운 판재에 비해 에지웨이브, 중간 늘어남, 폭방향 휨이 발생하기 쉬운데, 롤러 레벨러에서는 이들의 교정은 어렵다.
이러한 경우는, 제1 롤 카세트(20)를 레벨러 본체(10)로부터 분리하여 제2 롤 카세트(30)를 장착하고, 나아가 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)의 브라이들 롤을 작동시켜 판재(1)에 장력을 부여하도록 함으로써 텐션 레벨러를 구성하고, 제3 모드에 의해 판재(1)의 교정을 행한다.
이 때의 제1 롤 카세트(20)와 제2 롤 카세트(30)의 교환에 대해 도 13을 참조하여 설명한다. 또, 도 13에서는 간략화를 위해 레일의 기재를 생략하고 있다. 제1 롤 카세트(20)가 레벨러 본체(10)에 장착되고 제2 롤 카세트(30)가 대기 위치(72)에 존재하는 도 13의 (a)의 상태로부터 제1 롤 카세트(20)의 하부 카세트(20b)에 상부 카세트(20a)를 맡긴 상태로 하고, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이 적절한 이동 수단을 이용하여 차륜에 의해 레일 베이스(65)의 레일 상을 주행시켜 대기 위치(71)로 이동시킨다. 그리고, 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 대기 위치(72)로부터 적절한 이동 수단을 이용하여 제2 롤 카세트(30)를 레일 베이스(65)의 레일 상을 주행시켜 본체(10) 내에 소정의 위치에 장착한다. 이에 의해, 제2 롤 카세트(30)를 이용한 텐션 레벨러에 의한 레벨링 동작이 가능하게 된다.
이와 같이 레벨러 본체(10)와 제2 롤 카세트(30)로 구성되는 텐션 레벨러에 의한 제3 모드에 의한 판재(1)의 교정시에는, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)의 중앙의 브라이들 롤(42)을 하강 위치까지 하강시켜 판재(1)에 장력을 부여한 상태로 제2 롤 카세트(30)의 상부 레벨링 롤(32)과 하부 레벨링 롤(36)의 사이에 판재(1)를 삽입하고, 구동 기구(10a)의 모터(52)에 의해 유니버설 조인트(53)와 구동 전달 기구(39)의 피니언 네스트(39b) 및 유니버설 조인트(39a)를 통해 상부 중간 롤(33) 및 하부 중간 롤(37)을 구동시키면서, 압하 실린더(14a 및 14b)에 의해 상부 레벨링 롤(32)과 하부 레벨링 롤(36) 사이의 판재(1)에 압입력이 부여되어 늘어남과 굽힘에 의해 판재(1)가 교정된다. 이 때, 누름 롤(44, 45)에 의해 판재(1)에 누름력을 부여함으로써 장력을 보다 크게 할 수 있다. 누름 롤(44, 45)은 유압 서보 기구에 의해 필요 이상의 힘이 주어지지 않도록 누름력이 제어된다.
텐션 레벨러에 의한 제3 모드에서는, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)에 의해 장력을 부여함으로써 판재(1)가 레벨링 롤(32, 36)을 따르기 쉬워지고 소직경 롤이기 때문에, 롤러 레벨러보다 압입량을 크게 하여 판재(1)의 레벨링 롤(32, 36)에의 감김을 크게 할 수 있다. 이 때문에, 롤러 레벨러에서는 교정할 수 없는 얇고 항복 응력이 큰 판재를 교정하는 것이 가능하게 된다.
본 실시형태에서는, 1대의 레벨러 설비에 의해 롤러 레벨러 및 텐션 레벨러로서 사용하는 것이 가능하고, 이들에 의해 상기 3가지 모드에 의한 판재(1)의 교정이 가능하다. 이 때문에, 판재의 두께 및 항복 응력에 따라 이들을 구분하여 사용할 수 있고, 하나의 설비이면서 매우 넓은 범위의 판두께 및 항복 응력 범위의 판재에 대해 레벨링 교정할 수 있다.
구체적인 예를 도 14에 나타낸다. 도 14는, 가로축에 판두께를 취하고 세로축에 항복 응력을 취하여 폭 1600mm의 스텐레스 강판(SUS304)에서의 교정 가능 영역을 나타내는 도면이다. 이와 같이 롤러 레벨러에서의 제1 모드만으로 교정을 행하는 것보다 제1~제3 모드로 교정을 행함으로써 교정 범위가 현저히 넓어지는 것을 알 수 있다. 특히, 텐션 레벨러에 의한 제3 모드에 의해, 얇고 항복 응력이 높은 범위의 교정 가능 범위가 넓어져서 판두께 0.5mm이고 항복 응력이 1200MPa라는 매우 얇고 높은 항복 응력의 범위까지 교정 가능하게 된다. 또, 도 14의 제3 모드의 범위는 롤러 레벨러를 이용한 경우보다 넓어진 범위를 나타내고, 실제로는 제3 모드에 의해 점선 부분까지 사용이 가능하다. 실제 조업시에는 도 14의 적용 가능 범위에 기초하여 모드를 변경하도록 하면 된다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 레벨러 본체(10)에 대해 롤러 레벨러용 대직경의 레벨링 롤을 가지는 제1 롤 카세트(20)와, 텐션 레벨러용 소직경의 레벨링 롤을 가지는 제2 롤 카세트(30)를 착탈 가능하게 하고, 제1 롤 카세트(20)가 장착되었을 때에 롤러 레벨러가 구성되며, 브라이들 롤을 작동시키지 않고, 판재(1)에 압압력을 부여하여 롤러 레벨러로서의 기능을 발휘시키고, 제2 롤 카세트(30)가 장착되었을 때에 텐션 레벨러가 구성되며, 브라이들 롤을 작동시킴으로써 판재(1)에 장력을 부여하면서 판재에 압압력을 부여하여 텐션 레벨러로서의 기능을 발휘시킨다. 이 때문에, 판재(1)의 두께에 따라 롤러 레벨러와 텐션 레벨러를 구분하여 사용할 수 있다. 특히, 레벨러 본체(10)에 제1 롤 카세트(20)를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)에 의해 판재에 장력을 부여하지 않으면서 핀치 롤 기능을 발휘시키지 않고 판재(1)를 교정하는 제1 모드와, 레벨러 본체(10)에 제1 롤 카세트(20)를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)에 의해 판재(1)에 장력을 부여하지 않고 출측의 브라이들 롤 유닛(40b)의 핀치 롤 기능을 발휘시켜, 판재에 인발력을 부여하면서 판재를 교정하는 제2 모드와, 레벨러 본체에 제2 롤 카세트(30)를 장착하여 텐션 레벨러를 구성하며, 브라이들 롤 유닛(40a, 40b)에 의해 판재(1)에 장력을 부여하면서 판재(1)를 교정하는 제3 모드에 의해 판재의 교정을 행할 수 있다. 이 때문에, 판재(1)의 두께 및 항복 응력에 따라 이들을 구분하여 사용할 수 있고, 하나의 설비로 매우 넓은 범위의 판두께 및 항복 응력 범위의 판재(1)에 대해 레벨링 교정할 수 있다.
또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는 레벨링 롤의 상부 롤을 하부 롤에 대해 압압하는 장치를 나타내었지만, 하부 롤을 상부 롤에 대해 압압하도록 해도 된다. 또한, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 상기 실시형태의 구성요소를 일부 제거한 것도 본 발명의 범위 내이다.
1; 판재
10; 레벨러 본체
10a; 구동 기구
11; 하우징
12; 상부 프레임
13; 하부 프레임
14a, 14b; 압하 실린더(압압 기구)
15; 케이싱
16; 지지부
17; 승강 부재
18; 그립 실린더
18a; 그립 실린더 받침
19; 유압식 웨지
20; 제1 롤 카세트
20a, 30a; 상부 카세트
20b, 30b; 하부 카세트
21, 31; 상부 롤 프레임
22, 32; 상부 레벨링 롤
23, 33; 상부 중간 롤
24, 34; 상부 백업 롤
25, 35; 하부 롤 프레임
26, 36; 하부 레벨링 롤
27, 37; 하부 중간 롤
28, 38; 하부 백업 롤
29, 39; 동력 전달 기구
29a, 39a, 53; 유니버설 조인트
29b, 39b; 피니언 네스트
30; 제2 롤 카세트
40a, 40b; 브라이들 롤 유닛
41, 42, 43; 브라이들 롤
44, 45; 누름 롤
46, 47; 핀치 롤
50; 에어블로워
51; 승강 실린더
52; 모터
60; 제어부
64; 차륜
65; 레일 베이스
65a; 레일
100; 레벨러 설비

Claims (11)

  1. 판재를 교정하는 레벨러 설비로서,
    판재를 교정하는 압압 기구 및 하우징을 가지는 레벨러 본체와,
    상기 레벨러 본체에 착탈 가능하고, 롤러 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제1 롤 카세트와,
    상기 레벨러 본체에 착탈 가능하고, 텐션 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제2 롤 카세트를 구비하고,
    상기 제1 롤 카세트와 상기 제2 롤 카세트가 교환 가능하며,
    상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하였을 때에 롤러 레벨러가 구성되고,
    상기 레벨러 본체에 상기 제2 롤 카세트를 장착하였을 때에 텐션 레벨러가 구성되도록 구성되어 있고,
    상기 레벨러 본체의 입측(入側) 및 출측(出側)에 각각 마련된 브라이들 롤을 가지는 한 쌍의 브라이들 롤 유닛과,
    상기 롤러 레벨러가 구성되었을 때에는, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛에 의해 판재에 장력을 부여하지 않고, 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재가 통판된 상태로, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하도록 상기 레벨러 설비를 제어하도록 구성되고, 상기 텐션 레벨러가 구성되었을 때에는, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛에 의해 상기 판재에 장력을 부여하면서, 상기 제2 롤 카세트의 상기 상하의 텐션 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하도록 상기 레벨러 설비를 제어하도록 구성된 제어 장치를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 레벨러 설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군 및 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군을 구동하는 구동 기구를 더 구비하고,
    상기 제1 롤 카세트는, 상기 구동 기구로부터의 구동력을 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군에 전달하는 제1 동력 전달 기구를 구비하며,
    상기 제2 롤 카세트는, 상기 구동 기구로부터의 구동력을 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군에 전달하는 제2 동력 전달 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 레벨러 설비.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 동력 전달 기구의 감속비는, 상기 제2 동력 전달 기구의 감속비보다 큰 것을 특징으로 하는 레벨러 설비.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 롤 카세트는, 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군의 배면측에 마련된 중간 롤군을 가지며,
    상기 제2 동력 전달 기구는, 상기 구동 기구로부터의 구동력을 상기 중간 롤군을 구성하는 중간 롤에 전달하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 레벨러 설비.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛 중에서 적어도 출측의 것은 핀치 롤 기능을 가지며,
    상기 제어 장치는, 상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛에 의해 판재에 장력을 부여하지 않으면서 핀치 롤 기능을 발휘시키지 않고, 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제1 모드와, 상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛에 의해 판재에 장력을 부여하지 않고, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛 중에서 출측의 브라이들 롤 유닛의 핀치 롤 기능을 발휘시켜, 판재에 인발력을 부여하면서 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제2 모드와, 상기 레벨러 본체에 상기 제2 롤 카세트를 장착하여 텐션 레벨러를 구성하며, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛에 의해 상기 판재에 장력을 부여하면서, 상기 제2 롤 카세트의 상기 상하의 텐션 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제3 모드에 의해 판재의 교정을 행하도록 상기 레벨러 설비를 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 레벨러 설비.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 롤 카세트의 롤러 레벨러용 레벨링 롤의 직경을 DRL로 하고, 상기 제2 롤 카세트의 텐션 레벨러용 레벨링 롤의 직경을 DTL로 하였을 때에, 0.3DRL<DTL<0.6DRL을 만족하는 것을 특징으로 하는 레벨러 설비.
  7. 판재를 교정하는 판재의 교정 방법으로서,
    판재를 교정하는 압압 기구 및 하우징을 가지는 레벨러 본체와,
    상기 레벨러 본체에 착탈 가능하고, 롤러 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제1 롤 카세트와,
    상기 레벨러 본체에 착탈 가능하고, 텐션 레벨러용 상하의 레벨링 롤군을 가지는 제2 롤 카세트와,
    상기 레벨러 본체의 입측 및 출측에 각각 마련된, 브라이들 롤을 가지는 한 쌍의 브라이들 롤 유닛을 구비한 레벨러 설비의 상기 레벨러 본체에 장착된 상기 제1 롤 카세트를 상기 제2 롤 카세트로 교환하여 텐션 레벨러를 구성하는 것과,
    상기 레벨러 본체에 장착된 상기 제2 롤 카세트를 상기 제1 롤 카세트로 교환하여 롤러 레벨러를 구성하는 것과,
    상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하였을 때에, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛에 의해 판재에 장력을 부여하지 않고, 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재가 통판된 상태로, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 것과,
    상기 레벨러 본체에 상기 제2 롤 카세트를 장착하여 텐션 레벨러를 구성하였을 때에, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛에 의해 상기 판재에 장력을 부여하면서, 상기 제2 롤 카세트의 상기 상하의 텐션 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 판재의 교정 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛 중에서 적어도 출측의 것은 핀치 롤 기능을 가지며,
    상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛에 의해 판재에 장력을 부여하지 않으면서 핀치 롤 기능을 발휘시키지 않고, 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제1 모드와,
    상기 레벨러 본체에 상기 제1 롤 카세트를 장착하여 롤러 레벨러를 구성하며, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛에 의해 판재에 장력을 부여하지 않고, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛 중에서 출측의 브라이들 롤 유닛의 핀치 롤 기능을 발휘시켜, 판재에 인발력을 부여하면서 상기 제1 롤 카세트의 상기 상하의 롤러 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 롤러 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제2 모드와,
    상기 레벨러 본체에 상기 제2 롤 카세트를 장착하여 텐션 레벨러를 구성하며, 상기 한 쌍의 브라이들 롤 유닛에 의해 상기 판재에 장력을 부여하면서, 상기 제2 롤 카세트의 상기 상하의 텐션 레벨러용 레벨링 롤군의 사이에 판재를 통판시키고, 상기 압압 기구에 의해 상기 텐션 레벨러용 레벨링 롤군을 통해 판재에 압압력을 부여하여 판재를 교정하는 제3 모드를 판재의 두께 및 항복 응력에 따라 구분하여 사용하여 판재의 교정을 행하는 것을 특징으로 하는 판재의 교정 방법
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