KR101611753B1 - 간격 측정유닛 및 이를 포함하는 압연롤장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛은 적어도 일부분이 자성체로 형성된 복수의 피측정물의 간격을 측정하도록, 상기 피측정물의 자성체로 형성된 부분에 제공되어, 적어도 두 개의 상기 피측정물에 각각 결합되는 복수의 자석부재 및 복수의 상기 자석부재에 사이를 연결하게 제공되는 변위측정부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압연롤장치는 한 쌍의 압연롤 및 상기 간격 측정유닛을 포함하며, 상기 간격 측정유닛에서, 복수의 상기 자석부재가 각각 결합되는 상기 피측정물은 상기 한 쌍의 압연롤인 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

간격 측정유닛 및 이를 포함하는 압연롤장치{Unit for gap measurement and rolling roll apparatus having thereof}

본 발명은 간격 측정유닛 및 이를 포함하는 압연롤장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 두 개의 피측정물 사이의 간격을 측정할 수 있는 발명에 관한 것이다.

선재압연 공정 중에서 RSM(Reducing and Sizing Mill) 등의 정밀압연 종류에서는 발생하는 롤갭(Dynamic Roll Gap)을 측정하기 위한 장치가 필요하다.

이와 유사한 목적으로, 피측정물의 갭을 측정하기 위한 접촉식 변위센서를 이용한 다양한 기술들이 존재하고 있다.

즉, 접촉식 변위센서를 이용하여 홀 변위를 측정하기 위한 자동측정 장치에 관한 기술(한국공개특허번호: 2005-0008419, 2005.01.21. 공개)과 LVDT를 이용하여 연속 주조시 주편의 변형정도 측정방법 및 그 장치에 관한 기술(한국공개특허번호: 1998-0053191, 1998.09.25.)이 존재하고 있다.

그러나, 이러한 기술들은 정밀압연의 롤 갭 측정과 같이, 피측정물이 고속 회전체인 경우에는 실시간 간격 측정에 적용이 어려운 한계가 있었다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해, 측정유닛 및 이를 포함하는 압연롤장치에 관한 연구가 필요하게 되었다.

본 발명의 목적은 고속 회전하는 롤 사이의 갭을 측정할 수 있는 간격 측정유닛 및 이를 포함하는 압연롤장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛은 적어도 일부분이 자성체로 형성된 복수의 피측정물의 간격을 측정하도록, 상기 피측정물의 자성체로 형성된 부분에 제공되어, 적어도 두 개의 상기 피측정물에 각각 결합되는 복수의 자석부재 및 복수의 상기 자석부재에 사이를 연결하게 제공되는 변위측정부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛의 상기 자석부재는 상기 피측정물의 자성체로 형성된 일단부에 결합되는 자성플레이트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛의 상기 자석부재는 상기 피측정물의 일단부가 상기 자성플레이트의 정위치에 안착되도록, 상기 자성플레이트의 외측 둘레에서 상기 피측정물 방향으로 돌출되어 형성된 가이드턱을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛은 상기 변위측정부재를 감싸도록, 상기 변위측정부재의 외측에 제공되며, 상기 자석부재에 결합되어 제공되는 주름커버부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛의 상기 주름커버부재는 상기 변위측정부재의 탈락시 상기 변위측정부재의 이탈을 방지하도록, 상기 변위측정부재를 감싸게 제공되며, 양단부가 상기 자석부재에 결합되는 주름관을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛의 상기 주름커버부재는 상기 변위측정부재의 탈락시 상기 변위측정부재를 수용하도록, 상기 주름관의 일측에 결합되는 수용자석을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압연롤장치는 한 쌍의 압연롤 및 상기 간격 측정유닛을 포함하며, 상기 간격 측정유닛에서, 복수의 상기 자석부재가 각각 결합되는 상기 피측정물은 상기 한 쌍의 압연롤인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 간격 측정유닛 및 이를 포함하는 압연롤장치는 자력에 의해서 피측정물에 결합되어 제공될 수 있어, 고속회전하는 피측정물에 안정적으로 결합되어 복수의 상기 피측정물 사이의 간격을 측정할 수 있는 이점이 있다.

이에 의하면, 선재 압연 공정에서 고속으로 회전하는 한 쌍의 압연롤을 피측정물로 하여, 상기 압연롤 사이의 갭의 변화를 실시간으로 측정할 수 있는 이점을 가질 수 있다.

따라서, 선재 압연 공정에서의 소재 편차 감소 및 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 간격 측정유닛을 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 간격 측정유닛이 주름커버부재를 포함하는 실시예를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 간격 측정유닛에서 자석부재가 가이드턱을 포함하는 실시예를 도시한 정면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 압연롤 장치를 도시한 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 간격 측정유닛(1) 및 이를 포함하는 압연롤장치는 적어도 두 개의 피측정물(2) 사이의 간격을 측정할 수 있는 발명에 관한 것이다.

즉, 본 발명의 간격 측정유닛(1) 및 이를 포함하는 압연롤장치는 자력에 의해서 피측정물(2)에 결합되어 제공될 수 있어, 고속회전하는 피측정물(2)에 안정적으로 결합되어 복수의 상기 피측정물(2) 사이의 간격을 측정할 수 있는 것이다.

이에 의하면, 선재 압연 공정에서 고속으로 회전하는 한 쌍의 압연롤을 피측정물(2)로 하여, 상기 압연롤 사이의 갭의 변화를 실시간으로 측정할 수 있다.

특히, 본 발명은 선재압연 공정 중에서 정밀압연의 종류인 RSM(Reducing and Sizing Mill)에서 발생하는 롤 갭(Dynamic Roll Gap)을 측정할 수 있는 것으로, 고속(약 90m/s)상태에서 압연롤 쌍이 오므라들었다 벌어졌다 하는 변위를 측정할 수 있다.

구체적으로, 도 1은 본 발명의 간격 측정유닛(1)을 도시한 정면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛(1)은 적어도 일부분이 자성체로 형성된 복수의 피측정물(2)의 간격을 측정하도록, 상기 피측정물(2)의 자성체로 형성된 부분에 제공되어, 적어도 두 개의 상기 피측정물(2)에 각각 결합되는 복수의 자석부재(10) 및 복수의 상기 자석부재(10)에 사이를 연결하게 제공되는 변위측정부재(20)를 포함할 수 있다.

즉, 복수의 피측정물(2)에 결합되기 위해서, 자석부재(10), 변위측정부재(20)를 제공할 수 있는 것입니다.

상기 자석부재(10)는 자력을 제공하여, 피측정물(2)의 자성체에 결합될 수 있는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 자석부재(10)는 자력을 제공할 수 있는 강자성체 등의 소재로 형성될 수 있다. 일례로 5,000 Gauss 이상의 영구자석으로 제공될 수 있다.

그리고, 상기 자석부재(10)는 복수의 피측정물(2) 사이의 간격을 측정하기 위해서, 상기 피측정물(2) 각각에 결합되게 복수 개로 제공될 수 있다.

이와 같이, 상기 자석부재(10)는 자력에 의해서 상기 피측정물(2)에 결합되기 때문에, 피측정물(2)의 교체시에 탈착을 쉽게 할 수 있다.

특히, 복수의 상기 자석부재(10)에는 후술할 변위측정부재(20)가 결합됨으로써, 상기 피측정물(2) 사이의 간격을 측정할 수 있게 된다.

더하여, 상기 자석부재(10)는 상기 피측정물(2)에 안정적으로 결합되기 위해서, 자성플레이트(11), 가이드턱(12) 등으로 구성될 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.

상기 변위측정부재(20)는 상기 피측정물(2) 사이의 간격을 측정하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 변위측정부재(20)는 복수의 상기 피측정물(2) 사이에 결합된 복수의 상기 자석부재(10)에 결합되어 제공될 수 있다.

여기서, 상기 변위측정부재(20)가 복수의 상기 피측정물(2) 사이의 간격을 측정하기 위한 수단으로 접촉식 변위센서 등을 이용할 수 있다.

여기서, 상기 접촉식 변위센서(LVDT)는 1차, 2차 나선형의 코일을 포함하는 인덕티브(Inductive)부와 강자성 코어(Ferromagnetic Core)부로 이루어져 있다.

교류 전압에 의한 1차 코일은 전자기장을 발생시키며, 코어는 1차 코일의 전자기장을 2차 코일로 연결시키고 각각에 전압을 유도한다.

여기서, 두 개의 2차 코일의 전압 크기는 코일에 대한 코어의 위치에 의해 결정된다. 따라서, 코어가 두 개의 2차 코일 중 한쪽으로 이동하면, 2차 코일 하나의 전압의 크기는 다른 것보다 더 커지게 된다.

이러한 원리를 통해 기계적 변위를 전기적 신호로 바꾸어, 변위의 변화를 실시간으로 측정할 수 있게 된다.

이와 같이, 피측정물(2)의 실제 간격의 측정이 가능하고, 절대값으로 변위를 측정하기 때문에 센서 교체로 인한 오차는 존재하지 않으며, 같은 이유로 롤 교체시 롤 직경 변화에 따른 오차도 존재하지 않는다.

더하여, 상기 변위측정부재(20)는 고속 회전하는 피측정물(2)의 회전에 영향을 받지 않기 위해서, 베어링수단으로 상기 자석부재(10)와 결합될 수 있다.

일례로, 상기 베어링수단이 볼베어링으로 제공되는 경우에는, 상기 자석부재(10)의 외측는 하우징이 제공되어 볼이 이탈하는 것을 방지하며, 상기 변위측정부재(20)의 일단부는 상기 자석부재(10)의 중앙부에 제공되며, 복수 개의 상기 볼이 주변에 둘러쌓게 제공되며, 이탈을 방지하기 위한 플랜지 형상이 형성될 수 있다. 이에 대한 도시는 도 4를 참조할 수 있다.

도 2는 본 발명의 간격 측정유닛(1)이 주름커버부재(30)를 포함하는 실시예를 도시한 정면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛(1)은 상기 변위측정부재(20)를 감싸도록, 상기 변위측정부재(20)의 외측에 제공되며, 상기 자석부재(10)에 결합되어 제공되는 주름커버부재(30)를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛(1)의 상기 주름커버부재(30)는 상기 변위측정부재(20)의 탈락시 상기 변위측정부재(20)의 이탈을 방지하도록, 상기 변위측정부재(20)를 감싸게 제공되며, 양단부가 상기 자석부재(10)에 결합되는 주름관(31)을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛(1)의 상기 주름커버부재(30)는 상기 변위측정부재(20)의 탈락시 상기 변위측정부재(20)를 수용하도록, 상기 주름관(31)의 일측에 결합되는 수용자석(32)을 더 포함할 수 있다.

즉, 본 발명은 상기 변위측정부재(20)가 탈락되었을 때, 상기 변위측정부재(20)가 이탈하는 것을 방지하기 위해서, 주름커버부재(30)를 더 제공할 수 있는 것이다.

다시 말해, 상기 변위측정부재(20)가 고속 회전하는 피측정물(2)에 영향을 받아 손상되면 탈락의 위험이 있는데, 상기 변위측정부재(20)가 탈락되었을 때 상기 피측정물(2)이 손상되지 않도록 상기 변위측정부재(20)의 이탈을 방지하는 보호 케이스로써 상기 주름커버부재(30)를 제공할 수 있는 것이다.

이를 위해, 상기 주름커버부재(30)는 양단부가 상기 자석부재(10)에 결합되는 것과 동시에, 상기 변위측정부재(20) 외측에 제공된다. 구체적으로 상기 주름커버부재(30)는 주름관(31)과 수용자석(32)을 포함할 수 있다.

상기 주름관(31)은 주름 형상으로 제공되는 관으로써, 상기 피측정물(2) 사이의 간격이 벌어지거나 가까워지는 경우에도 상기 변위측정부재(20)를 감싸게 제공될 수 있게 된다.

그리고, 상기 수용자석(32)은 상기 변위측정부재(20)가 탈락되는 경우에, 탈락된 상기 변위측정부재(20)를 부착시킬 수 있는 역할을 할 수 있다.

즉, 상기 변위측정부재(20)의 탈락시에 상기 주름관(31)이 상기 변위측정부재(20)의 이탈을 방지할 수는 있으나, 상기 주름관(31) 내부에서 움직이는 변위측정부재(20)에 의해 상기 주름관(31)이 파손될 수 있기 때문에, 상기 수용자석(32)을 제공하여, 탈락한 상기 변위측정부재(20)를 고정시키는 것이다.

이를 위해, 상기 수용자석(32)은 상기 주름관(31)의 일측에 결합될 수 있으며, 바람직하게는 상기 주름관(31)의 외면에 결합되어 제공되는 것이 좋다. 이는 상기 수용자석(32)이 탈락한 변위측정부재(20)에 의해 파손되는 것을 방지하기 위한 것이다.

또한, 여기서 상기 수용자석(32)이 결합되기 위해, 상기 주름관(31)은 주름 없는 부분을 제공하는 것이 바람직하며, 이는 상기 주름관(31)과 상기 수용자석(32)의 결합을 용이하게 하기 위한 것이다.

도 3은 본 발명의 간격 측정유닛(1)에서 자석부재(10)가 가이드턱(12)을 포함하는 실시예를 도시한 정면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛(1)의 상기 자석부재(10)는 상기 피측정물(2)의 자성체로 형성된 일단부에 결합되는 자성플레이트(11)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 측정유닛(1)의 상기 자석부재(10)는 상기 피측정물(2)의 일단부가 상기 자성플레이트(11)의 정위치에 안착되도록, 상기 자성플레이트(11)의 외측 둘레에서 상기 피측정물(2) 방향으로 돌출되어 형성된 가이드턱(12)을 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 자석부재(10)와 피측정물(2)의 결합을 용이하게 하기 위해서, 상기 자석부재(10)는 상기 자성플레이트(11)와 가이드턱(12)을 구비하는 것이다.

여기서, 상기 자성플레이트(11)와 가이드턱(12)은 서로 다른 부재로 제공될 수도 있으나, 하나의 부재로 형성되는 것이 제조의 용이성 측면에서 바람직하다.

다시 말해, 상기 자성플레이트(11)와 가이드턱(12) 모두 자성체로 형성될 수 있으며, 상기 자성플레이트(11)는 상기 피측정물(2)의 일단부에 결합되며, 상기 가이드턱(12)은 상기 자성플레이트(11)의 모서리에서 돌출되어 형성되어, 상기 피측정물(2) 일단부의 측부와 결합하게 된다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 압연롤 장치를 도시한 사시도로써, 도 4는 간격 측정유닛(1)과 피측정물(2)인 압연롤이 분리된 상태를 도시한 것이도, 도 5는 간격 측정유닛(1)과 압연롤이 결합된 상태를 도시한 것이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압연롤장치는 한 쌍의 압연롤 및 상기 간격 측정유닛(1)을 포함하며, 상기 간격 측정유닛(1)에서, 복수의 상기 자석부재(10)가 각각 결합되는 상기 피측정물(2)은 상기 한 쌍의 압연롤인 것을 특징으로 할 수 있다.

즉, 전술한 간격 측정유닛(1)이 설치되는 피측정물(2)을 한 쌍의 압연롤로 제시한 것이다.

여기서, 상기 압연롤은 선재 압연을 위한 압연롤일 수 있으며, 도 4 및 도 5에 예시된 압연롤도 선재 압연을 위한 압연롤이다.

이러한 선재 압연롤에서는 선재의 굵기에 따라서는 압연롤 사이의 간격이 변화될 수 있어, 이러한 간격을 실시간으로 측정하기 위해서, 상기 간격 측정유닛(1)이 제공한 것이다.

1: 간격 측정유닛 2: 피측정물
10: 자석부재 11: 자성플레이트
12: 가이드턱 20: 변위측정부재
30: 주름커버부재 31: 주름관
32: 수용자석

Claims (7)

1. 적어도 일부분이 자성체로 형성된 복수의 피측정물의 간격을 측정하도록,
   상기 피측정물의 자성체로 형성된 부분에 제공되어, 적어도 두 개의 상기 피측정물에 각각 결합되는 복수의 자석부재;
   복수의 상기 자석부재에 사이를 연결하게 제공되는 변위측정부재; 및
   상기 변위측정부재를 감싸도록, 상기 변위측정부재의 외측에 제공되며, 상기 자석부재에 결합되어 제공되는 주름커버부재;
   를 포함하며,
   상기 주름커버부재는,
   상기 변위측정부재의 탈락시 상기 변위측정부재의 이탈을 방지하도록, 상기 변위측정부재를 감싸게 제공되며, 양단부가 상기 자석부재에 결합되는 주름관;
   상기 변위측정부재의 탈락시 상기 변위측정부재를 수용하도록, 상기 주름관 외면 일측의 편평한 부분에 구비되는 수용자석;
   을 포함하는 간격 측정유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 자석부재는,
   상기 피측정물의 자성체로 형성된 일단부에 결합되는 자성플레이트;
   를 포함하는 간격 측정유닛.
3. 제2항에 있어서,
   상기 자석부재는,
   상기 피측정물의 일단부가 상기 자성플레이트의 정위치에 안착되도록, 상기 자성플레이트의 외측 둘레에서 상기 피측정물 방향으로 돌출되어 형성된 가이드턱;
   을 더 포함하는 간격 측정유닛.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 한 쌍의 압연롤; 및
   제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 상기 간격 측정유닛;
   을 포함하며,
   상기 간격 측정유닛에서, 복수의 상기 자석부재가 각각 결합되는 상기 피측정물은 상기 한 쌍의 압연롤인 것을 특징으로 하는 압연롤장치.

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