KR19980052452A - 텔레스코픽 이동기구를 사용한 엣저롤 간격자동측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소 열연공장의 조압연공정에서 압연재의 폭압연을 위해 설치사용되는 엣저롤간의 간격을 간편, 안전하게 그리고 정밀하게 측정관리할 수 있으면서 설치공간을 적게 차기하고 유지보수가 쉬운 텔레스코픽 이동기구를 사용한 엣저롤 간격 자동측정장치의 제공에 관한 것이다.

본 발명의 장치는 공압식 또는 레이저 방식의 거리측정센서(10)와, 상기 측정센서(10)를 상단에 설치지지하고 이를 상부의 측정위치나 하부의 비측정위치로 승강이동시켜 주는 텔레스코픽 유압실린더(20)와, 상기 유압실린더(20) 및 측정센서(10)의 승강동작을 안내지지하도록 유압실린더(20) 양측에 설치제공된 가이드레일(21)(22)(23)들을 포함하는 구성을 특징으로 한다.

Description

텔레스코픽 이동기구를 사용한 엣저롤 간격자동측정장치

본 발명은 제철소 열연공장의 조압연(roughing mill)공정에서 설치사용되는 엣저롤간의 간격을 자동으로 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 현재 엣저롤간의 간격을 수동측정하고 있는 것에 비해 측정정도가 우수하고 수동측정의 작업부하 경감은 물론 간편하고 신속하게 엣저롤 간격을 측정해 낼 수 있도록 된 텔레스코픽 이동기구를 사용한 엣저롤 간격 자동측정장치에 관한 것이다.

조압연이란 도 1에 보인 바와 같이 열간압연 가열로(reheating furnance)에서 1000 - 1100℃로 가열된 강괴(slab)를 마무리압연(finishing mill)을 위해 1차 압연하는 단계를 말한다. 이러한 조압연 공정에서의 엣저롤(edger roll)은 압연재의 폭 압연을 수행하는 롤로서, 압연재의 목표 폭에 맞는 엣저롤 간격의 유지가 최종제품의 폭치수 정밀도에 직결되게 된다. 본 발명자는 이 엣저롤 간격을 자동으로 측정하기 위한 장치를 이미 개발제안한 바 있으나, 이는 그 측정센서를 측정위치나, 비측정위치로 이동시키는 기구가 조압연기의 본체에 결합지지됨으로써 압연시 진동으로 인한 정밀도 저하는 물론, 작업중의 고온, 고수분 분위기로 인한 장치의 내구성 및 유지보수 등의 면에서 여전히 문제를 지니고 있어 이러한 문제가 해소된 더욱 개선된 장치를 제공하는 것이 본 발명의 과제이다.

본 발명에서는 엣저롤 간격측정장치의 측정센서의 이동을 텔레스코픽(telescopic)이송기루를 사용하여 이루도록 하였는 바, 비측정시에는 엣저롤 하부의 여유공간에 수축상태로 안착되어 있다가 측정시에만 장치중앙에 자리한 유압실린더가 작동하여 측정센서를 엣저롤 사이의 실제 측정위치로 상승시켜주도록 하였다. 이러한 이송기구를 사용할 경우, 장치가 차지하는 설치공간이 대폭 줄어들어 작업공간의 제약이 대폭 완화되고 제작원가가 큰 폭으로 저하되는 장점을 가지게 됨은 물론 장치의 소형화에 의한 측정오차 발생요인이 줄어들어 측정 정밀도도 크게 향상된다.

도 2에 보인바와 같이 조압연기의 엣저롤(1)은 슬리브(3)에 대해 폭압연을 하는 롤인 반면 두께 압연을 하는 수평롤(2)이 엣저롤(1)의 근접해 있으므로 실제 측정을 하기 위한 여유공간이 크지 않아 자동측정기의 설치가 용이하지 않았고, 이러한 롤들을 사용한 조압연시 압연재의 온도가 1000℃ 내외의 고온이고 4다량의 수증기와 분진이 발생하기 때문에 측정장치가 설치뿐만 아니라 유지보수가 어려워 자동측정장치를 설치한 예가 없었다. 종래에 엣저롤의 간격측정을 위해 사용되었던 방법은 일정길이(통상 1m 사용)의 기준자를 이용하여 롤 간격을 조정(calibration)하는 것이었는 바, 이는 기준자의 길이에 해당하는 폭으로 롤을 수동조작을 통해 최대한 근접시켜 롤간격을 유지관리하는 방법이므로 다분히 시간소모적이고 측정오차가 클 뿐 아니라 작업상의 안전 위험성이 상존하는 문제가 있다. 이를 보완하기 위하여 본 발명자는 링크기구를 사용한 측정센서 이동수단을 갖춘 한 엣저롤 간격 자동측정장치를 개발하여 상단한 작업부하 경감 및 폭 치수정밀도를 가져온 바 있다. 이 장치는 측정센서 및 그 이동수단 등의 주요 구성요소들을 관련 압연장치 몸체에 설치해주도록 되어 있어 현장 조업시 충격 및 진동에 대해 그대로 노출되어 측정밀도가 떨어지는 등의 결점을 갖고 있다.

또 상기 장치의 현장 설치후 장기간의 실조업 적용결과 조업시 발생하는 진동 및 충격등으로 인하여 영조용 센서의 레이저 거리 측정기의 정밀도가 떨어져 수시로 조정(calibration)를 하여야 하는 등 현장 유지보수도 난점이 있었다.

나아가서, 상기 장치에 대한 보완책으로서 본 발명자는 회전팔(rotating arm)을 이용한 측정센서 이동수단을 포함하는 또 다른 장치를 개발하여 압연기의 진동 및 작업중 고열, 고수분 분위기로 인한 측정오차 및 측정기기의 파손을 방지하고자 하였다. 이 장치는 관련 압연기 몸체에 측정센서 이동수단들이 설치되는 앞서의 장치에 비해 진동 및 충격에 따른 측정 정밀도 저하문제를 개선시키는 효과를 보였으나, 장치전체의 크기가 크기 때문에 초기 설치비 부담이 크고 측정센서 이동장치의 작동반경이 커서 작업공간의 제약이 따르고, 측정시간 또한, 6-8분 정도로 길게 소용되는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 수동측정방식 및 기제안된 장치들의 문제점을 더욱 개선시킨 엣저롤 간격 자동측정장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다. 본 발명에서의 텔레스코픽 센서 이동장치는 기제안된 도 3의 링크기구(4)를 사용한 측정센서 이동장치를 포함하는 장치나 도 4의 회전팔(5)을 사용한 측정센서 이동장치를 포함하는 장치에 비해 측정 정밀도가 양호하고 장치를 더욱 소형화함으로써 좁은 공간에서도 설치가 가능함은 물론 저 비용으로 제작할 수 있는 이점을 제공한다.

도 1은 열강압연공정의 개요도.

도 2는 엣저롤의 설치사용상태 사시도.

도 3은 링크기기를 사용한 센서 이동기구의 구성개요도.

도 4는 회전식 팔을 사용한 센서 이동기구의 구성개요도.

도 5는 본 발명의 텔레스코픽 이송기구를 포함하는 장치의 구성개요도로서 (가)는 그 평면도, (나)는 정면도.

도 6은 상기 도 5의 장치에서 측정센서가 측정위치로 상승한 상태를 확대도시한 정면도.

도 7은 상기 장치의 측정센서 하강상태와 상승상태를 비교도시한 정면도.

도 8은 엣저롤 간격측정상태를 나타낸 본장치의 측면도.

도 9는 본 발명을 사용한 측정단계들의 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 엣저롤2 : 수평롤

3 : 압연재4 : 링크기구

5 : 회전팔10 : 측정센서

20 : 텔레스코픽 유압실린더21,22,23 : 가이드레일

이하에서, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부도면에 의거하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 장치의 구성요부를 도 5에 나타내었다. 비측정시에 측정센서(10)는 엣저롤 하부공간에 안착되어 있다가 측정시 중앙에 자리한 유압실린더(20)가 상승하면서 측정센서(10)가 측정위치로 상승하게 된다. 본 발명은 상기 측정센서(10)가 텔레스코픽방식의 유압실린더(20)의 작동을 통해 선형적인 이동만 하게되므로 측정오차 발생요인이 대폭 줄어들고 설치공간이 줄어드는 장점이 있다.

도 6에 보인 바와 같이 유압실린더(20)에 의한 측정센서(10)의 상승시 생길 수 있는 진동 및 기울어짐을 방지하기 위해 상기 유압실린더(20) 양측에는 그 실린더 및 이에 설치 지지된 측정센서(10)의 정밀한 승강이 가능하도록 하여주는 복수의 가이드레일(21)(22)(23)들을 설치하였다. 상기 측정센서(10)로서는 공압식 또는 레이저방식의 센서를 사용할 수 있다.

도 7에는 상기 장치의 측정센서(10)가 하강된 상태 및 상승된 상태를 비교도시하였다. 이러한 상태의 측정센서 승강작동은 1분 이내의 빠른 시간내에 이루어지며, 이로서 측정시간이 더욱 빨라지게 되었다.

도 8에는 상기 장치의 측면도를 이용하여 실제 엣저롤간의 간격측정 상태를 나타내었다.

도 9는 이러한 본 발명의 장치를 사용한 엣저롤 간격 측정단계들의 흐름도이다.

상술한 구성요소들을 조립설치하여 본 발명의 자동측정장치를 완성한 후 실측정을 실시해 본 결과를 기제안된 장치들을 사용한 측정결과들과 비교하여 아래 표 1에 나타내었다. 표 1에 보인바와 같이 본 발명은 기 제안방식에 비해 측정시간이 현저히 빨라졌으며, 측정오차도 가장 적게 나타나 그 사용효과가 탁월함을 잘 알 수 있다.

[표 1]

본 발명은 제안된 장치들에 비해 설치공간을 적게 차지하면서 측정정밀도가 훨씬 높고, 또 측정시간도 2-3분 정도로 줄어들어 더욱 신속한 측정이 가능한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 공압식 또는 레이저 방식의 거리측정센서(10)와, 상기 측정센서(10)를 상단에 설치지지하고 이를 상부의 측정부위나 하부의 비측정위치로 승강이동시켜 주는 텔레스코픽 유압실린더(20)와, 상기 유압실린더(20) 및 측정센서(10)의 승강동작을 안내지지하도록 유압실린더(20) 양측에 설치제공된 가이드레일(21)(22)(23)들을 포함하는 구성을 특징으로 하는 텔레스코픽 이동기구를 사용한 엣저롤 간격 자동측정장치.