KR19980041064U - 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치에 관한 것으로 그 기술적인 요지는, 밀 프레임(2)(2')의 상부에는 밀프레임(2)에 설치된 측정장치 이동용모터(6)의 피니언(16')과 맞물리는 랙(16)이 길이방향으로 일체로 형성된 측정장치 이동프레임(4)이 지지되는 지지대(17)가 설치되며, 상기 이동프레임(4)의 일단에는 측정센서 이동용모터(9)가 설치되어 측정센서 이동용벨트(10)를 이송토록 체결되며, 상기 이동용벨트(10)는 상하측에 상기 이동프레임(4)의 상, 하측에 설치된 이동 가이드바아(11)(11')를 따라 회전작동되는 이동가이드롤(13)(13')이 연설된 센서이동프레임(20)과 고정되고, 상기 센서이동프레임(20)의 하측에는 쌍롤(1)(1')의 롤갭(14)을 측정하는 레이져발광기(7)와 전하용량 축적소자용 검출기(8)가 상하측에 배열 결합된 고정바아(12)가 결합되며, 상기 밀프레임(2)(2')의 양끝단 전후방에는 근접센서(19)(19')(18)(18')가 각각 설치됨을 특징으로 한다.

이에따라서, 상기 쌍롤형 박판제조 제조장치의 롤 갭측정시, 측정값의 정밀성이 가일층 향상되는 한편, 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 측정에 소요되는 측정 시간이 가일층 단축되어 롤갭 측정작업의 용이함으로 작업성이 향상됨과 아울러, 전체 박판제품의 생산성이 가일층 향상되는 것이다.

Description

쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치

본 고안은 쌍롤형 박판제조 장치에 있어서, 상기 롤간의 갭(롤갭)을 주조 공정전, 후 자동으로측정하여 주편의 두께를 예측하고 이 두께 예측을 통해 다른 주조변수를 조정함에 따라 일정한 두께의 주편을 얻을 수 있도록 하는 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치에 관한 것으로 보다 상세하게 설명하면, 쌍롤형 박판제조 장치의 밀 프레임의 상부에는 상부면에 밀프레임에 설치된 측정장치 이동용모터의 피니언과 맞물리는 랙이 일체로 형성된 측정장치 이동프레임이 전후이동 가능토록 지지되는 지지대가 설치되며, 상기 이동프레임의 일단에는 측정센서 이동용모터가 설치되어 측정센서 이동용벨트와 체결되며, 상기 이동용벨트는 상하측에 측정장치 이동프레임의 상,하측에 설치된 이동가이드바아를 따라 회전 작동되는 이동가이드롤이 연설된 측정센서 이동프레임과 결합되고, 상기 센서이동프레임의 하측에는 쌍롤의 롤갭을 측정하는 레이져발광기와 전하용량 축적소자용 검출기가 상하측에 배열 설치된 고정바아가 결합되며, 상기 밀프레임의 양끝단 전후방에는 상기 측정장치 이동프레임 및 센서이동프레임의 이송거리를 제한토록 하는 근접센서가 각각 설치됨으로써, 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 측정작업시, 측정작업이 간단하게 수행되면서도 측정값의 정밀성은 가일층 향상되는 한편, 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 측정에 소요되는 측정 시간이 단축되어 측정작업의 작업성이 향상됨과 아울러, 전체 박판제품의 생산성도 향상될 수 있도록 한 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 철 또는 그 합금을 용탕에서 직접 박판으로 주조하는 쌍롤형 박판제조 장치는, 턴디쉬에서 공급된 용강을 노즐을 통해 쌍롤의 풀(Pool)에 공급하여 회전하는 쌍롤에서 풀의 용강에 압력을 가해 박판을 뽑아내는 장치이다.

또한, 상기와 같은 쌍롤형 박판제조장치에 있어서 롤간의 롤갭 제어는, 제품의 목표 박판 두께에 직접적인 영향을 주게 되어 공정제어 기술의 핵심이지만, 회전하는 쌍롤에 의해 용강으로부터 직접 박판을 제조하는 쌍롤형 박판제조 장치에서는, 주조공정 중에 롤갭을 직접 측정할 수 있는 기술이 개발되지 못하였으므로, 대개 주조전 쌍롤의 롤갭을 측정하여 이 측정치로서 주편두께를 제어하는 기초로 이용하며, 이와 같은 주조공정 전에 목표 박판 두께를 제조하기 위해 직접 롤갭을 필러게이지와 같은 수동기구를 사용하여 목표두께 기준점을 만든다.

상기와 같이 종래의 쌍롤형 박판 제조장치의 롤갭 측정작업에 있어서는, 상기 쌍롤형 박판제조 공정에서 롤갭 측정시, 수동시 필러 게이지를 사용하여 쓰는데, 이때 롤갭 측정작업의 측정시간이 장시간 소요되어작업성이 저하되는 한편, 측정할 수 있는 측정위치가 제한되게 됨으로 인하여, 주조중 그 부위가 손상을 입을 경우에는 측정된 롤갭의 측정치가 상당히 많은 오차가 발생하는 단점이 있었다.

또한 종래의 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭을 측정하기 위한 또 다른 방법은, 국내 출원 94-00336호에서 개시된 바와 같은 시시디(CCD)카메라 등을 이용한 영상측정방법인데, 이는 박판제조중 롤 하부에서 방출되는 고온(1000℃)으로 인하여 설치가 어렵게 되는 한편, 외부에서부터의 다른 빛으로 인하여 측정오차가 빈번하게 발생되고, 이와 같은 이미지 프로세싱에 의한 롤갭 측정으로 많은 데이터가 필요함과 동시에 측정작업의 응답속도가 늦게 되며, 측정용 카메라의 선택에 따라 많은 측정오차가 발생하는 등의 여러 문제점들이 있었던 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 쌍롤형 박판제조 장치의 밀 프레임의 상부에는 상부면에 밀프레임에 설치된 측정장치 이동용모터의 피니언과 맞물리는 랙이 일체로 형성된 측정장치 이동프레임이 전후이동 가능토록 지지되는 지지대가 설치되며, 상기 이동프레임의 일단에는 측정센서 이동용모터가 설치되어 측정센서 이동용벨트와 체결되며, 상기 이동용벨트는 상하측에 측정장치 이동프레임의 상,하측에 설치된 이동가이드바아를 따라 회전 작동되는 이동가이드롤이 연설된 측정센서 이동프레임과 결합되고, 상기 센서이동프레임의 하측에는 쌍롤의 롤갭을 측정하는 레이져발광기와 전하용량 축적소자용 검출기가 상하측에 배열 설치된 고정바아가 결합되며, 상기 밀프레임의 양끝단 전후방에는 상기 측정장치 이동프레임 및 센서이동프레임의 이송거리를 제한토록 하는 근접센서가 각각 설치됨으로써, 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 측정작업시, 측정작업이 간단하게 수행되면서도 측정값의 정밀성은 가일층 향상되는 한편, 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 측정에 소요되는 측정 시간이 단축되어 측정작업의 작업성이 향상됨과 아울러, 전체 박판제품의 생산성도 향상될 수 있도록 한 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동측정 장치를 제공하는데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 고안은, 롤 저어널에 연설된 쌍 롤이 밀프레임에 대향토록 설치되어 상기 쌍롤로서 박판이 제조되는 쌍롤형 박판제조 장치에 있어서, 상기 밀 프레임의 상부에는 이동프레임 지지용 지지대가 설치되어 상부면에 밀프레임에 설치된 측정장치 이동용모터의 피니언과 맞물리는 랙이 형성된 측정장치 이동프레임이 전후이동 가능토록 상기 지지대에 지지되고, 상기 이동프레임의 일단에는 측정센서 이동용모터가 설치되어 상기 이동프레임의 측면상에 이동 가능토록 설치된 측정센서 이동용벨트와 체결되며, 상기 이동용벨트는 상기 이동프레임의 상, 하측에 설치된 이동가이드바아를 따라 회전작동되는 이동가이드롤이 연설된 측정센서 이동프레임과 결합되고, 상기 측정센서 이동프레임의 하측에는 상기 쌍롤의 롤갭을 측정토록 하는 발광기와 검출기가 상하측에 배열 설치된 고정바아가 결합되며, 상기 밀프레임의 양끝단 전후방에는 상기 측정장치 이동프레임 및 측정센서 이동프레임의 이동범위를 제어토록 하는 근접센서가 각각 설치되는 구조로 이루어진 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치를 마련함에 의한다.

도 1은 본 고안에 따른 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치를 도시한 개략도

도 2는 본 고안인 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치를 도시한 개략 측면도

도 3은 본 고안인 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치에 의한 롤갭 측정상태를 도시한 정면 구조도

도 4는 본 고안인 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치로서 롤갭이 측정된 실시예를 도시한 그래프도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1, 1'... 롤2, 2'.... 밀(mill)프레암

3. 3'...롤 저널(journal)4.... 롤갭 측정장치의 이동프레임

5... 롤갭 측정장치6 ... 측정장치 이동용모터

7... 레이져 발광기8... 전하용량 축적소자용 검출기

9... 측정센서 이동용모터10... 측정센서 이동용벨트

11, 11'... 측정센서 이동가이드롤12... 측정센서 고정바아

13, 13'... 측정센서 이동 가이드롤14.. 롤갭

15... 퍼스탈 컴퓨터16... 랙

16'... 피니언17... 이동프레임 지지대

18, 18'... 측정센서용 근접센서19, 19'... 측정장치용 근접센서

20... 측정센서 이동프레임

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 고안인 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치를 도시한 개략 측면도이며, 도 3은 본 고안인 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치에 의한 롤갭 측정상태를 도시한 정면 구조도이고, 도 4는 본 고안인 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동 측정장치로서 롤갭이 측정된 실시예를 도시한 그래프도로서, 롤저어널(2)(2')에 연설된 쌍 롤(1)(1')이 밀프레임(2)(2')에 대향토록 설치되어 상기 쌍롤(1)(1')로서 박판이 제조되는 쌍롤형 박판제조장치가 마련된다.

또한, 상기 밀 프레임(2)의 상부에는 이동프레임(4) 지지용 지지대(17)가 설치되고, 상부면에 밀프레임(2)에 설치된 측정장치 이동용모터(6)의 피니언(16')과 맞물리는 랙(16)이 형성된 이동프레임(4)이 전후이동 가능토록 상기 지지대(17)에 지지된다. 상기 이동프레임(4)의 일단에는 측정센서 이동용모터(9)가 설치되고, 상기 이동프레임(4)의 측면상에 이동 가능토록 설치된 이송용벨트(10)와 상기 측정센서 이동용모터(9)가 연결되며, 상기 이동용벨트(10)는 상하측에 상기 이동프레임(4)의 상, 하측에 설치된 이동가이드바아(11)(11')를 따라 회전 작동되는 이동가이드롤(13)(13')이 연설된 측정센서 이동프레임(20)과 결합된다.

또한, 상기 측정센서 이동프레임(20)의 하측에는 상기 쌍롤(1)(1')의 롤갭(14)을 측정토록 하는 레이져발광기(7)와 전하용량 축적소자용 검출기(8)가 상하측에 배열 설치된 고정바아(12)가 결합된다.

한편, 상기 밀프레임(2)(2')의 양끝단 전후방에는 상기 측정장치 이동프레임(4) 및 측정센서 이동프레임(20)의 이동범위를 제어토록 하는 근접센서(19)(19')(18)(18')가 각각 설치되는 구조로 이루어진다.

상기와 같은 구조로 된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 고안에서는 롤갭의 측정정밀도를 높이고, 롤갭을 자동으로 측정하기 위하여 비 접촉식 센서를 사용하며,이를 좌우로 이동시키기 위하여 이동용 모터(9)를 사용하고, 상기 비접촉식센서의 발광부는 레이져발광기(7)이며, 수광부는 전하축적 용량소자 검출기(8)를 사용하여 측정 정밀성과 응답성을 보장한다.

또한, 박판을 제조하는 쌍롤(1)(1')은 롤 저어널(3)(3')을 통하여 밀 프레임(2)(2')에 지지되고, 주조중에 측정장치(5)의 간섭을 피하기 위하여 롤갭 측정장치(5)는 이동용모터(6)의 피니언(16')이 체결되는 랙(16)이 형성된 이동프레임(4)으로서 좌측으로 이송된다.

한편, 박판제조전에 목표 박판 두께를 제조하기 위한 기준점 및 공정후 롤갭(14)과 박판 두께와의 관계를 구하기 위하여 상기 이동용프레임(4)을 우측으로 이동시킨다.

이때, 상기 밀프레임(2)(2')의 끝단에 설치된 근접센서(19)(19')로서 이동프레임(4)의 이동범위가 제한되고, 측정장치 이동프레임(4)의 이동이 완료되면, 지지대(17)상에서 위치가 고정된다.

이에 더하여, 측정장치 이동프레임(4)이 고정되면, 측정장치(5)는 롤갭 측정센서 이동용모터(9)에 의해 가이드롤(13)(13')이 가이드바아(11)(11)를 따라 측정센서 이동프레임(20)이 측정센서 이동벨트(10)와 일체로 이동하고, 그 하측의 롤갭 측정센서(7)(8)가 좌우로 이동하면서 롤갭(14)은 측정된다.

이때, 상기 측정센서 이동프레임(20)은 밀프레임(2)(2')의 단부에 설치된 근접센서(18)(18')에 의해 그 이동범위가 결정된다.

계속해서, 상기 측정센서 발광기는, 가시광선과 적외선영역의 파장을 방출하는 레이져발광기(7)이고, 방출된 레이져의 파장을 정밀하게 응답하는 전하용량 축적소자용 검출기(8)가 수광기인데, 이와 같이 검출기의 응답을 발광기의 원천에 맞추는 것은 외부 빛과 같은 외부의 영향에 따라 검출기(8)가 응답하는 것을 방지하기 위해서이다.

또한, 상기 검출기(8)는 다른 임의의 프로세서와 데이터를 공유하기 위하여 검출기(8)내에서 처리할 수 없는 많은 아날로그 디지털 변환을 없애어 응답속도를 향상시키기 위하여 아날로그 직렬이동 메모리 소자인 전하용량 축적소자를 사용한다.

이때, 검출된 데이터는 이송케이블을 통하여 퍼스날 컴퓨터(15)와 연결 입력되어 제어되고, 입력된 데이터를 저장하기 위하여 어플리케이션 프로그램을 사용한다.

[실시예]

본 고안의 실시예는 다음과 같다.

도 4에서 도시한 바와 같이, 에이13 스틸롤(2A13 Steel Roll)은 125 마이크론 (micron)의 크라운(Crown)이 부가된 롤이며, 21회의 주조작업을 실시한 후에 상기 롤의 갭이 측정되었다.

또한, 롤갭의 측정작업시 , 롤의 표면에는 검은 산화막이 많이 끼어 있었고, 롤의 표면에 많은 요철이 발생되었다.

이때, 측정조건은 8mm의 척 롤 갭(chock roll gap)상태에서 측정하였고, 도 4의 그래프도에서 도시한 바와 같이, 측정결과 주어진 크라운 양상과 유사하고, 크라운미터에서 측정된 결과와도 일치하였으며, 롤의 각도를 0°, 90°, 180°, 360°의 지점에서 각각 롤갭을 측정하였다.

이와 같이 본 고안인 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동측정 장치에 의하면, 쌍롤형 박판제조 장치 롤갭 측정작업시, 측정작업이 간단하게 수행되면서도 측정값의 정밀성이 가일층 향상되는 한편, 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 측정에 소요되는 측정 시간이 단축되어 측정작업의 작업성이 향상됨과 아울러, 전체 박판제품의 생산성도 향상되는 우수한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 롤 저어널(2)(2')에 연설된 쌍 롤(1)(1')이 밀프레임(2)(2')에 대향토록 설치되어 상기 쌍롤(1)(1')로서 박판이 제조되는 쌍롤형 박판제조 장치에 있어서.

   상기 밀 프레임(2)의 상부에는 이동프레임(4) 지지용 지지대(17)가 설치되고 상부면에 밀프레임(2)에 설치된 측정장치 이동용모터(6)의 피니언(16')과 맞물리는 랙(16)이 형성된 이동프레임(4)이 전후이동 가능토록 상기 지지대(17)에 지지되고, 상기 이동프레임(4)의 일단에는 측정센서 이동용모터(9)가 설치되어 상기 이동프레임(4)의 측면상에 이동 가능토록 설치된 측정센서 이동용벨트(10)와 체결되며, 상기 이동용벨트(10)는 상하측에 상기 이동프레임(4)의 상, 하측에 설치된 이동가이드바아(11)(11')를 따라 회전 작동되는 이동가이드롤(13)(13')1이 연설된 측정센서 이동프레임(20)과 결합되고, 상기 측정센서 이동프레임(20)의 하측에는 상기 쌍롤(1)(1')의 롤갭(14)을 측정토록 하는 발광기(7)와 검출기(8)가 상하측에 배열 설치된 고정바아(12)가 결합되며, 상기 밀프레임(2)(2')의 양끝단 전후방에는 상기 측정장치 이동프레임(4) 및 측정센서 이동프레임(20)의 이동범위를 제어토록 하는 근접센서(19)(19')(18)(18')가 각각 설치되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍롤형 박판제조 장치의 롤갭 자동측정장치.