KR101786373B1 - 아이들 롤러의 제어 장치와 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아이들 롤러의 제어 장치와 제어 방법에 관한 것으로, 아이들 롤러의 제어 장치는, 이동 베이스; 상기 이동 베이스에 설치되어, 아이들 롤러에 접촉하도록 된 스토퍼; 및 상기 이동 베이스를 승강시키는 승강수단을 포함하여서, 아이들 롤러와 소재의 충돌로 인한 제품의 표면 품질의 불량을 방지하고 설비를 보호하여, 궁극적으로 공정의 생산성을 높이고 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

아이들 롤러의 제어 장치와 제어 방법 {Apparatus and method for controlling idle roller}

본 발명은 소재의 패스 방향과 일치되게 아이들 롤러를 회전시키거나 정지시킬 수 있는 아이들 롤러의 제어 장치와 제어 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 후강판용 가역식 압연기는 고온으로 가열된 슬래브(slab)를 일정한 두께의 후강판으로 압연하는 과정에서 폭 내기 및 길이 내기 작업을 하게 된다.

여기서, 복수의 아이들 롤러가 압연기의 입측이나 출측, 또는 이들 양측에 위치하여 통판 중인 후강판과의 마찰로 인하여 구동된다. 이러한 아이들 롤러에 의해, 에저(edger)와 압연기 사이의 공간으로 후강판의 머리부 또는 꼬리부가 낙하하는 것을 방지하게 된다. 복수의 아이들 롤러는 그 구조상 별도의 구동수단 없이 장착되어 있으며, 고열과 습기, 충격 등 열악한 환경 속에 항시 노출되어 있다.

통상, 가역식 압연기에서는 후강판이 일 방향(정방향)으로 통과한 후 다시 반대 방향(역방향)으로 통과하는 것을 연속적으로 반복하게 된다. 이에 따라, 최초의 통판시 무동력으로 회전하지 않고 있는 아이들 롤러와 후강판이 충돌하게 됨은 물론, 역방향으로 후강판이 통과할 때, 직전의 통판시 마찰에 의한 관성으로 패스 방향의 반대 방향으로 회전하고 있는 아이들 롤러와 후강판의 충돌도 발생한다.

이로 인해, 후강판의 표면, 특히 밑면에 스크래치성 흠결을 유발하게 됨과 더불어, 아이들 롤러의 표면도 손상되어, 심각한 경우에는 조업의 정지가 불가피하다. 더구나, 폭 내기 작업시 전술한 충돌 때문에 슬래브의 틀어짐도 발생하여 이를 교정하기 위한 작업으로 인해 생산성이 저하되고, 교정이 미흡하게 되면 슬래브가 비대칭으로 폭 압연이 되어 치수불량을 초래하는 문제점도 있게 된다.

이에 본 발명은 소재의 패스 방향과 일치되게 아이들 롤러를 회전시키거나 정지시킬 수 있는 아이들 롤러의 제어 장치와 제어 방법을 제공하는 데에 그 주된 목적이 있다.

본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치는, 이동 베이스; 상기 이동 베이스에 설치되어, 아이들 롤러에 접촉하도록 된 스토퍼; 및 상기 이동 베이스를 승강시키는 승강수단을 포함하여, 상기 승강수단에 의해 상기 이동 베이스가 이동할 때, 상기 스토퍼가 상기 아이들 롤러에 밀착되어, 제1방향으로 회전하고 있는 상기 아이들 롤러 자체의 제1방향 회전을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 방법은, 전술한 제어 장치를 아이들 롤러의 주변에 배치하는 단계; 소재가 상기 아이들 롤러의 위를 통과한 후 승강수단을 작동시켜 이동 베이스를 이동시키는 단계; 상기 이동 베이스에 장착된 스토퍼가 상기 아이들 롤러에 밀착되는 단계; 및 상기 스토퍼가 제1방향으로 회전하고 있는 상기 아이들 롤러 자체의 제1방향 회전을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 아이들 롤러와 소재의 충돌로 인한 제품의 표면 품질의 불량을 방지하고 설비를 보호하여, 궁극적으로 공정의 생산성을 높이고 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 커버를 분리하여 아이들 롤러의 제어 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 스토퍼를 확대하여 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치의 작동을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치가 압연 공정에 사용된 예를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 구성도이다.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 커버를 분리하여 아이들 롤러의 제어 장치를 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치는, 이동 베이스(10); 이 이동 베이스에 설치되어, 아이들 롤러(2; 도 4 및 도 5 참조)에 접촉하도록 된 스토퍼(20); 및 이동 베이스를 승강시키는 승강수단(30)을 포함하고 있다.

본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치는, 지면 또는 지면으로부터 일정한 높이에 설치된 구조물 위에 고정되어 있는 고정 베이스(31)를 더 포함할 수 있다. 이 고정 베이스의 위에 복수의 승강수단(30)이 장착되는데, 이러한 승강수단으로는 유압 잭이나 유체압 실린더, 전기식 액츄에이터 등과 같이 왕복동 가능한 장치가 채택될 수 있다.

또한, 승강수단(30)에는 압력 검출기(32)가 연결될 수 있는데, 이 압력 검출기는 승강수단에 내재되거나 외부에 장착되어 별도로 연결될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 스토퍼(20)의 탄성 슬리이브(22)의 마모와 아이들 롤러(2)의 마모에 따라 설정된 압력보다 검출된 압력이 저하되면, 아이들 롤러에 대한 스토퍼의 접촉을 위해 승강수단의 작동압을 상승시켜 자동으로 보상하는 제어가 이루어질 수 있다.

이동 베이스(10)가 이들 승강수단(30)에 의해 지지되어, 승강수단의 작동, 즉 작동로드의 신축에 따라 상승 또는 하강하게 된다. 이러한 이동 베이스에는 승강수단의 작동을 통해 아이들 롤러(2)에 접촉할 수 있는 스토퍼(20)가 설치되어 있다.

도 3은 도 1의 스토퍼를 확대하여 도시한 분해 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 스토퍼(20)는 대략 원기둥 또는 원통형의 드럼부재(21); 이 드럼부재의 외주면에 끼워지는 탄성 재질의 탄성 슬리이브(22); 및 드럼부재와 탄성 슬리이브를 고정시키는 체결구(23)를 포함할 수 있다.

드럼부재(21)에는 길이 방향으로 뻗은 회전축(24)이 구비되어 있다.

탄성 슬리이브(22)는 예컨대 고무 또는 합성수지와 같은 탄성 재질로 만들어질 수 있으며, 그 외주면에는 소정 패턴의 오목홈(25)이 형성될 수 있다.

또한, 탄성 슬리이브(22)에는 관통홀(26)이 형성되어 있고, 이 관통홀의 위치와 개수 등에 상응하게 드럼부재(21)에는 나사산이 형성된 체결홀(27)이 형성되어 있다. 체결구(23)로는 예컨대 납작머리 나사 등이 채용될 수 있으며, 이러한 체결구가 탄성 슬리이브의 관통홀을 관통하여 드럼부재의 체결홀에 나사체결될 수 있다.

추가로, 이동 베이스(10)에는 스토퍼(20)의 회전축(24)에 구동력을 제공하여 스토퍼를 회전시키는 전기모터 등과 같은 구동수단(40)이 설치될 수 있다. 선택적으로, 구동수단과 스토퍼의 회전축 사이에는 감속기(41)가 개재될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 구동수단 또는 감속기의 회전축과 스토퍼의 회전축 사이에는 베벨기어 등과 같은 전동(傳動)수단(42)이 배치되어도 된다.

하지만, 구동수단(40)과 스토퍼(20)의 회전축(24) 사이의 전동수단은 반드시 도시된 예에 한정되지 않으며, 예를 들어 감속기 없이 스프로켓 및 체인을 통한 연결도 가능하다.

바람직하기로 이동 베이스(10)에는 보호 커버(11)가 덮어 씌워질 수 있다. 이 보호 커버는 스토퍼(20)를 돌출 및 노출시키는 개방홀(12)과, 적어도 일측면에 형성되어 공기가 연통되게 하는 공기홀(13)을 포함할 수 있다.

또, 이 보호커버(11)는 도 1에 도시된 바와 같이 이동 베이스(10) 상의 지지프레임(14)에 안착되지만, 이동 베이스의 윗면을 완전히 밀폐시키지 않고 하부의 일정 부분이 개방되도록 지지프레임의 높이보다 낮은 높이를 갖는다.

이와 같은 보호 커버(11)에 의해, 적용되는 설비로부터 유입되는 물이나 수분으로부터 본 발명의 제어 장치 및 그 구성요소들을 보호하고, 더구나 공기홀(13)을 통해 송풍기(미도시)로부터 보호 커버 내로 강제 유입된 공기가 보호 커버의 하부에 마련된 개방부로 배출되면서 본 발명의 제어 장치 및 그 구성요소들을 건조시킴과 동시에 일부 유입된 수분을 함께 배출하게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치는, 승강수단(30)과 구동수단(40)의 작동을 제어하기 위한 제어부(50)를 포함할 수 있다. 또한, 이 제어부는 타이머(미도시)가 내장되거나 별도로 연결되어, 승강수단이 작동된 후 일정 시간이 지나 소요시간에 대한 신호를 전달받으면 구동수단을 작동시키거나 중지시킬 수 있다.

더구나, 제어부(50)는 압력 검출기(32)에 전기적으로 연결되어, 스토퍼의 탄성 슬리이브의 마모와 아이들 롤러의 마모로 인해 제어부 내에 기 설정된 압력보다 검출된 압력이 저하되면, 아이들 롤러에 대한 스토퍼의 접촉을 위해 승강수단의 작동압을 상승시켜 자동으로 보상할 수 있다.

또, 제어부(50)는 디스플레이(미도시)와 함께 설치되거나 별도로 연결되어, 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치의 작동 상태를 표시하거나, 이상 발생시 작업자가 인지 가능하도록 경보를 표시할 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치의 작동을 설명하기 위한 도면들이고, 도 5는 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치가 압연 공정에 사용된 예를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 구성도이다.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참조로 하여 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 장치를 사용하여 아이들 롤러를 제어하는 방법에 대해 간략히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 방법은, 전술한 제어 장치를 아이들 롤러(2)의 주변에 배치하는 단계; 및 소재(1)가 아이들 롤러의 위를 통과한 후 스토퍼(20)를 아이들 롤러에 접촉시켜 아이들 롤러의 제1방향 회전을 정지시키는 단계를 포함하고 있다.

예를 들어, 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 압연기(3)의 입측이나 출측, 또는 이들 양측에 위치하고 있는 한 쌍의 아이들 롤러(2) 사이에 배치될 수 있다.

이렇게 배치된 상태에서, 소재(1)가 도 4의 (a)에서와 같이 좌측에서 우측으로 아이들 롤러(2)의 위를 통과하여 그 이송이 완료되면, 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어장치는 그 스토퍼(20)가 상승하여 아이들 롤러와 접촉하면서 일정한 압력을 가하여, 아이들 롤러의 회전을 정지시키게 된다.

보다 구체적으로, 소재(1)와의 마찰로 구동되는 아이들 롤러(2)를 정지시키기 위하여, 제어부(50)로부터 작동신호를 전달받은 복수의 승강수단(30)의 작동에 의해 이동 베이스(10)가 이동하면, 그 위에 장착된 스토퍼(20)가 한 쌍의 아이들 롤러 사이로 밀착되어, 회전하고 있는 아이들 롤러를 정지시키게 된다.

특히, 탄성 재질로 된 탄성 슬리이브(22)와 그 위에 형성된 소정 패턴의 오목홈(25)을 가진 스토퍼(20)가 아이들 롤러(2)들 사이로 우수한 접지력과 마찰력을 발휘하여, 아이들 롤러와의 밀착 및 아이들 롤러의 정지를 일으킨다.

이러한 밀착은 1회로 할 수도 있고, 승강수단의 신축을 반복하여, 즉 상승과 하강을 반복하여 여러 회에 걸쳐 밀착을 반복할 수도 있다. 아이들 롤러가 구동력이 없기 때문에, 이와 같은 밀착만으로도 쉽게 정지시킬 수 있게 되는 것이다.

아이들 롤러를 정지시키는 것은, 예를 들어 가역식 압연기에서는 후강판이 일 방향(정방향)으로 통과한 후 다시 반대 방향(역방향)으로 통과하는 것을 연속적으로 반복하게 되는데, 이때 직전의 통판시 마찰에 의한 관성으로 패스 방향의 반대 방향으로 회전하고 있는 아이들 롤러와 후강판이 충돌하면서, 후강판의 표면에 스크래치성 흠결을 유발하게 되고 아이들 롤러의 표면도 손상되어, 이를 방지하고자 함이다. 또한, 슬래브의 폭 내기 작업시 슬래브의 틀어짐도 방지할 수 있다.

추가로, 본 발명에 따른 아이들 롤러의 제어 방법은, 구동수단(40)의 구동에 의해 스토퍼(20)를 회전시켜, 접촉된 아이들 롤러(2)를 제1방향 회전의 반대 방향으로 제2방향 회전을 이행하는 단계를 포함할 수 있다.

상세하게는, 아이들 롤러(2)의 회전이 정지되면, 제어부(50)로부터의 구동 신호에 의하여 전기모터 등과 같은 구동수단(40)이 작동하게 되고, 예컨대 감속기를 매개로 하여 연결된 스토퍼(20)가 회전 구동을 하게 됨으로써, 도 4의 (b)에서와 같이 아이들 롤러들이 제2방향 회전을 하게 된다.

이러한 구동은 아이들 롤러가 완전히 정지하지 않은 상태하에서도 가능한데, 타이머(미도시)로부터 전달된 신호에 근거하여 승강수단의 작동 후 일정 시간이 지나고 나서 구동수단의 구동이 시작되게 하거나, 일정한 높이에서 구동을 시작하여 승강수단의 작동과 함께 점차 밀착 정도를 높여가며 구동이 이루어지게 할 수 있다.

이와 같이 아이들 롤러를 회전 구동시키는 것은, 예를 들어 가역식 압연기에서는 후강판이 일 방향(정방향)으로 통과한 후 다시 반대 방향(역방향)으로 통과하는 것을 연속적으로 반복하게 되는데, 미리 소재의 패스 방향과 일치되게 아이들 롤러를 회전시켜 두면, 아이들 롤러와 후강판이 충돌하면서 생기는 후강판의 표면의 스크래치성 흠결과 아이들 롤러의 표면의 손상을 방지하게 되고, 슬래브의 폭 내기 작업시 슬래브의 틀어짐도 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 아이들 롤러와 소재의 충돌로 인한 제품의 표면 품질의 불량을 방지하고 설비를 보호하여, 궁극적으로 공정의 생산성을 높이고 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 되는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 소재 2: 아이들 롤러
10: 이동 베이스 20: 스토퍼
30: 승강수단 40: 구동수단
50: 제어부

Claims (15)

1. 이동 베이스;
   상기 이동 베이스에 설치되어, 아이들 롤러에 접촉하도록 된 스토퍼; 및
   상기 이동 베이스를 승강시키는 승강수단
   을 포함하여,
   상기 승강수단에 의해 상기 이동 베이스가 이동할 때, 상기 스토퍼가 상기 아이들 롤러에 밀착되어, 제1방향으로 회전하고 있는 상기 아이들 롤러 자체의 제1방향 회전을 정지시키는 아이들 롤러의 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 아이들 롤러의 제어 장치는 지면 또는 지면으로부터 일정한 높이에 설치된 구조물 위에 고정되는 고정 베이스를 더 포함하고,
   상기 고정 베이스의 위에 상기 승강수단이 장착되는 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 승강수단에는 압력 검출기가 연결된 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 스토퍼는,
   회전축을 구비한 드럼부재;
   상기 드럼부재의 외주면에 끼워지는 탄성 재질의 탄성 슬리이브; 및
   상기 드럼부재와 상기 탄성 슬리이브를 고정시키는 체결구
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 탄성 슬리이브는 외주면에 소정 패턴의 오목홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 이동 베이스에는 상기 스토퍼의 회전축에 구동력을 제공하여 상기 스토퍼를 회전시키는 구동수단이 설치된 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 이동 베이스에는 보호 커버가 덮어 씌워지는 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 보호 커버는,
   상기 스토퍼를 돌출 및 노출시키는 개방홀과,
   적어도 일측면에 형성되어 공기가 연통되게 하는 공기홀
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 장치.
9. 제8항에 있어서,
   공기는 상기 공기홀을 통해 상기 보호 커버 내로 강제 유입되고, 상기 보호 커버의 하부에 마련된 개방부로 배출되는 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 장치.
10. 제6항에 있어서,
    상기 승강수단과 상기 구동수단의 작동을 제어하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 아이들 롤러의 제어 장치를 아이들 롤러의 주변에 배치하는 단계;
    소재가 상기 아이들 롤러의 위를 통과한 후 승강수단을 작동시켜 이동 베이스를 이동시키는 단계;
    상기 이동 베이스에 장착된 스토퍼가 상기 아이들 롤러에 밀착되는 단계; 및
    상기 스토퍼가 제1방향으로 회전하고 있는 상기 아이들 롤러 자체의 제1방향 회전을 정지시키는 단계
    를 포함하는 아이들 롤러의 제어 방법.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서,
    상기 승강수단의 작동을 반복하여, 상기 밀착되는 단계가 반복되는 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 방법.
14. 제11항에 있어서,
    구동수단의 구동에 의해 상기 스토퍼를 회전시켜, 접촉된 상기 아이들 롤러를 상기 제1방향 회전의 반대 방향으로 제2방향 회전을 이행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 구동수단의 구동은 상기 승강수단의 작동 후 일정 시간이 지나고 나서 시작되는 것을 특징으로 하는 아이들 롤러의 제어 방법.
    

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