KR200207198Y1 - 회전팔을 이용한 엣저롤 간격 자동측정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제철소 열연공장의 조압연 공정에서 압연재의 폭압연을 위해 설치 사용되는 엣저롤의 간격을 간편, 안전하게 그리고 정밀하게 측정관리할 수 있으면서 관련 기계들의 진동이나 충격 등에 영향받지 않는 정밀한 측정이 가능하도록 된 회전팔을 이용한 엣저롤 간격 자동측정장치의 제공에 관한 것이다.

본 고안의 장치는 레이저 거리 측정센서(10)와, 상기 측정센서(10)를 롤작업 위치로부터 이격된 비측정위치나 엣저롤 사이의 중앙상부로 이동시켜주는 1차 이동수단(20)과, 상기 측정센서(10)를 엣저롤 사이의 중앙상부위치나 엣저롤 사이의 실제 측정위치로 승강이동시켜 주는 2차 이동수단(30)과, 상기 측정센서(10)로부터의 측정신호를 운전실로 전송처리하는 신호전송시스템(40)을 포함하고, 상기 1차 이동수단(20)이 구동모터(21)와 이 구동모터(21)에 의해 측정하는 회전축(22) 및 이 회전축(22)상에 결합설치되고, 그 단부에 상기 측정센서(10) 및 1차 이동수단(20)이 설치지지되는 회전팔(23)을 포함하는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

회전팔을 이용한 엣저롤 간격 자동측정장치

본 고안은 제철소 열연공정의 조압연(Roughing Mill)공정에서 설치사용되는 엣저롤(Edger Roll)간의 간격을 자동으로 측정해 주는 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 회전팔을 이용한 엣저롤 간격 자동측정장치에 관한 것이다.

조압연(Roughing Mill)이란 도 1에 보인 바와 같이 열간압연 가열로에서 1000-1100℃로 가열된 강괴를 마무리압연하기 위해 1차압연하는 단계를 말한다. 조압연 공정에서의 엣저롤은 압연재의 폭압연을 수행하는 롤로서, 압연재의 목표 폭에 맞는 엣저롤 간격의 유지가 최종제품의 폭치수 정밀도에 직렬되게 된다.

현재 이 엣지롤 간격을 자동으로 측정하기 위한 한 엣저롤 간격 자동측정 장치가 개발사용되고 있으나, 이 장치는 그 측정센서의 이동수단들이 관련 조압연기의 본체에 결합 지지됨으로서 압연시 진동으로 인한 측정 정밀도 저하는 물론, 작업중의 고온, 고수분 분위기로 인한 장치의 내구성 및 유지보수 면에서 여전히 문제를 지니고 있어 이를 해소한 더욱 개선된 장치를 제공하는 것이 본 고안의 과제이다.

도 2에 보인 바와 같이 조압연기의 엣저롤(1)은 슬라브(3)에 대해 폭압연을 행하는 롤인 반면 두께압연을 하는 수평롤(2)이 엣저롤(1)에 근접해 있으므로 실제 측정을 하기 위한 여유공간이 크지 않아 자동측정기의 설치가 용이하지 않았고, 이러한 롤들을 사용한 조압연시 압연재의 온도가 1000℃내외의 고온이고 다량의 수중기와 분진이 발생하기 때문에 측정장치의 설치 뿐만 아니라, 유지보수가 어려워 자동측정장치를 설치한 예가 없었다.

종래에 엣저롤의 간격측정을 위해 사용되었던 방법은 일정길이(통상 1m)의 기준자를 이용하여 롤 간격을 조정(calibration)하는 것이었는 바, 이는 기준자의 길이에 해당하는 폭으로 롤을 수동조작을 통해 최대한 근접시켜 롤간격을 유지관리하는 방법이므로 다분히 시간 소모적이고 측정오차가 클 뿐만 아니라, 작업상의 안전위험성이 상존하는 문제가 있다.

이를 보완하기 위하여 본 고안자는 링크기구를 사용한 측정센서 이동수단을 구비한 한 엣저롤 간격 자동측정 장치를 개발제안하여 상당한 작업부하 경감 및 폭치수정밀도의 효과를 가져온 바 있다. 그러나, 이 장치는 그 측정센서 이동수단들이 관련 압연기 몸체에 설치지지되도록 되어 있어 현장 조업시 충격 및 진동에 대해 그대로 노출되어 측정정밀도 및 장치의 수명이 저하되는 결점을 갖고 있다.

상기 장치의 현장설치 후 장기간의 실조업 적용결과, 조업시 발생하는 진동 및 충격등으로 인하여 그 측정센서의 측정정밀도가 수시로 떨어져 빈번한 조정작업을 해주어야 하는 등의 문제가 대두되었다.

본 고안은 상술한 종래의 수동측정방식 및 기제안된 장치의 문제점들을 해소한 더욱 개선된 엣저롤 간격 자동측정장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 고안에서는 기제안된 엣저롤 간격 자동측정장치의 링크 연동식 센서 이동장치의 단점을 보안한 회전팔 방식의 센서이동장치를 제공함으로써 보다 정밀하고 안전하며 장치의 내구성 및 유지보수가 용이한 장치를 제공한다.

본 고안의 장치는 고온 및 수분, 먼지가 많은 현장에서 보다 정밀한 측정이 가능하고, 현장 환경에 뛰어난 내구성을 보이는 장점이 있다.

제1도는 열간압연공정 개요도.

제2도는 엣저롤의 설치사용상태 사시도.

제3도는 본 고안의 장치에서 신호전송시스템의 구성개요도.

제4도는 본 고안의 장치에서 1차 이동수단의 구성도.

제5도는 본 고안의 측정장치 구성도.

제6도는 본 고안의 장치중 요부발췌 확대도.

제7도는 정위치 고정용 유압고정기구 및 정위치 확인센서 설치개요도.

제8도는 본 고안의 장치를 사용한 측정과정의 전체흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 엣저롤 2 : 수평롤

3 : 압연재 10 : 측정센서

20 : 1차 이동수단 21 : 구동모터

22 : 회전축 23 : 회전팔

30 : 2차 이동수단 40 : 신호전송시스템

50 : 정위치확인센서 60 : 고정기구

70 : 안내블럭

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

본 고안의 엣저롤 간격측정 시스템은 레이저 거리 측정센서(10)와, 이 측정센서(10)를 고온과 수분 등이 발생되는 롤작업 위치로부터 안전하게 이격될 수 있는 안전위치나 엣저롤간의 중앙부 위치로 이동시켜주는 1차 이동수단(20)과, 상기 측정센서(10)를 엣저롤 사이의 중앙상부 위치나 엣저롤 사이의 실제 측정위치로 이동시켜주는 2차이동수단(30)과, 상기 측정센서(10)로부터의 측정신호를 운전실로 전송해 주는 신호전송 시스템(40)을 포함하는 구성으로 된다.

본 고안에서는 측정센서(10)를 고온과 수증기, 분진 등의 발생현장으로부터 이격될 수 있는 안전위치로부터 측정시 엣저롤간의 중심부로 1차 이동시켜주는 센서 이동수단으로서 회전팔(23)을 이용한 이동수단을 사용함으로써 보다 정밀하고 현장환경에 내구성을 가지는 장치를 제공한다.

도 3은 상기 측정센서(10)를 통해 얻어진 신호를 운전실에 전송해 주는 신호 전송시스템(40)의 구성개요를 보여준다. 이 신호전송시스템은 상기 1차 및 2차 이동수단(20), (30)들의 작동을 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)(41)와 PLC조절 및 측정데이터 처리를 하는 PC시스템(42)을 포함하는 구성으로 되어 있다. 전술한 엣저롤 간격 측정장치와 PLC(41) 및 PC시스템(42)은 통신 및 제어케이블로 연결되어 실시간 제어가 가능하도록 하였다.

또한, 직접 눈으로 관측하면서 엣저롤 간격측정을 할 수 있도록 하기 위하여 엣저롤이 설치된 압연 스탠드 앞에 운전기(Local Panel)(33)을 설치하였다. 본 장치를 사용한 측정과정의 전체흐름은 도 8에 나타나 있다.

도 4는 상기 본 고안의 구성요소들중 1차 이동수단(20)의 구성을 보여준다.

이 이동수단(20)의 구동모터(21)에 의해 회전하는 회전축(22)과, 이 회전축(22)상에 도시된 양태로 결합설치된 회전팔(23)을 포함하는 구성으로 되어있다.

상기 회전팔(23)의 단부에는 측정센서(10)와, 이 측정센서(10)를 비측정위치나 측정위치로 승강이동시키는 2차 이동수단(30)이 설치지지 된다.

이 1차 이동수단(20)은 관련 조압연기 몸체로부터 떨어진 곳의 바닥면에 별도로 설치고정되어 압연작업중에는 그에 설치지지된 측정센서(10)를 고온의 압연소재로부터 최대한 멀리 떨어뜨려 주고 엣저롤 간격 측정시에만 상기 측정센서(10)를 실 측정위치로 이동시켜줄 수 있도록 되어 있다.

이 1차 이동수단(20)이 측정센서(10)를 측정위치로 이동시켜준 후 2차 이동수단(30)이 작동될 수 있도록 하기 위해 도 7에 보인 바와 같은 정위치확인 센서(50)를 부착하였으며, 정위치에서 측정을 행하는 도중 측정센서의 흔들림을 방지하기 위해 정위치 확인 후 유압을 이용한 고정기구(clamping unit)(60)가 가동되어 측정중 기기의 흔들림을 방지하도록 하였다.

도 5는 본 고안의 장치에서 2차 이동수단(30)의 구성을 보여준다.

이 2차 이동수단(30)은 전술한 1차 이동수단(20)에 의해 엣저롤 사이의 중앙 상부로 이동되어진 측정센서(10)를 엣저롤 사이의 실제 측정위치로 하강시켜 주거나 원위치상승시켜 주기위한 것이다. 이 2차 이동수단(30)에 의해 측정위치로 하강되어진 측정센서(10)는 엣저롤간의 간격뿐만 아니라 미리 정해져 있는 중심위치로 부터 양쪽 엣저롤의 거리도 측정하게 되므로 도 6에서와 같이 측정센서(10)의 정확한 하강위치를 안내해주는 안내블럭(70)을 장치상의 적소에 마련해 주도록 한다.

상술한 바와 같은 본 고안은 비측정시에 현장에서 발생되는 충격파 진동 및 수증기와 분진으로부터 측정센서(10)를 안전하게 이격시켜 보호하면서 측정시에만 상기 측정센서(10)를 실 측정위치로 이동시켜 정확한 측정을 행할 수 있고, 또 측정센서(10)을 지지이동시키는 수단들이 관련 압연기 몸체로부터 이격설치되어 측정정밀도 및 장치수명을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 레이저 거리 측정센서(10)와, 상기 측정센서(10)를 롤작업 위치로부터 이격된 비측정위치나 엣저롤 사이의 중앙상부로 이동시켜 주는 1차 이동수단(20)과, 상기 측정센서(10)를 엣저롤 사이의 중앙상부위치나 엣저롤 사이의 실제 측정위치로 승강이동시켜주는 2차 이동수단(30)과, 상기 측정센서(10)로부터의 측정신호를 운전실로 전송처리하는 신호전송시스템(40)과, 상기 1차 이동수단(20)이 구동모터(21)와 이 구동모터(21)에 의해 회전하는 회전축(22) 및 이 회전축(22)상에 결합설치되고, 그 단부에 상기 측정센서(10) 및 2차 이동수단(30)이 설치지지되는 회전팔(23),을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전팔을 이용한 엣저롤 간격 자동측정장치.