KR20030031235A

KR20030031235A - 미니밀의 워크롤 교환장치 및 워크롤 쵸크

Info

Publication number: KR20030031235A
Application number: KR1020010063026A
Authority: KR
Inventors: 유남열; 양석준
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-04-21
Also published as: KR100757187B1

Abstract

본 발명은 미니밀 정정라인의 롤스탠드에 설치된 상부 워크롤과 하부 워크롤을 워크롤 무브플레이트로 인출하여 교환하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 롤스탠드를 향하는 이동경로를 따라서 전후방향으로 이동가능한 가동장치와, 상기 가동장치의 전방에 설치되는 전동모터 및 상기 전동모터에 의하여 상기 롤스탠드에 설치된 하부 워크롤의 쵸크에 분리가능하게 체결되는 후크를 갖는 쵸크체결장치로 이루어지고, 상기 워크롤 무브플레이트는 상기 롤스탠드로부터 인출되는 워크롤을 상기 가동장치의 이동경로로부터 취외시키는 제1워크롤 무브플레이트와, 신규의 워크롤이 적재되어 있고 상기 제1워크롤 무브플레이트가 취외된 상기 이동경로로 진입하는 제2워크롤 무브플레이트로 이루어진 것을 특징으로 하므로 워크롤 교환작업을 신속하면서도 용이하게 수행할 수 있고 또한 롤스탠드로부터 사용된 워크롤이 인출될 때 상부 워크롤 쵸크와 하부 워크롤 쵸크가 분리될 수 있도록 함으로써 작업자의 안전사고 발생을 방지할 수 있다.

Description

미니밀의 워크롤 교환장치 및 워크롤 쵸크{An apparatus for exchanging the work rolls of the mini mill and a chock of the work roll}

본 발명은 미니밀 정정라인의 워크롤을 교환하기 위한 장치 및 워크롤 쵸크에 관한 것이고, 더 상세하게는 워크롤 교환작업을 자동으로 실시하여 안전사고 발생 및 작업능률 저하를 방지할 수 있는 워크롤 교환장치 및 쵸크 사이의 인서트를 자중에 의해 상하방향으로 이동시킬 수 있는 워크롤 쵸크에 관한 것이다.

일반적으로, 미니밀 프로세스는 제강공정과, 연주공정과 압연공정을 직접 연결하여 제품을 생산하는 프로세스이다. 압연공정에 사용되는 압연롤의 표면이 손상되면 이를 신규 압연롤로 교환하여야 한다. 이와 같이 압연롤을 교환하기 위해서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 롤스탠드(미도시)에서 워크롤(1, 2)을 인출하여야 한다.

이를 상설하면, 롤스탠드에 적치되어 있는 상부 워크롤(1)을 발란스 실린더(미도시)로 들어올린 후 상부 워크롤(1)의 쵸크(1a)와 하부 워크롤(2)의 쵸크(2a) 사이에 수작업으로 인서트(3)를 삽입한다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이 상부 워크롤(1)이 상기 발란스 실린더에 의해 들어 올려진 상태에서 인서트(3)를 상부 및 하부의 쵸크(1a, 2a) 사이에 수작업으로 삽입한 후 상기 발란스 실린더를 다운시킴으로써 상부롤(1)은 하부롤(2) 위에 안착되어 롤교환 준비상태가 완료된다.

이 후에, 워크롤 교환실린더(5)를 롤스탠드까지 이동시키고 수작업으로 실린더후크(4)를 들어올리고 하부 워크롤(2)의 쵸크(2a)에 체결시킨 상태에서 워크롤 교환실린더(5)를 후진시켜 상부 및 하부의 워크롤(1, 2)을 압연스탠드에서 워크롤 무브플레이트(7) 상으로 이송시킨다. 그리고, 체인(8)을 이용하여 크레인(미도시)으로 워크롤을 롤적치대(미도시)로 이송시킨다. 이때, 상기 롤적치대에서 신규의 상부 워크롤과 하부 워크롤 사이에 인서트를 수작업으로 삽입시킨 상태에서, 신규의 워크롤을 워크롤 무브플레이트(7) 상에 올려놓는다.

상술된 순서의 역순으로 워크롤 무브플레이트(7) 상의 신규의 워크롤을 상기 롤스탠드로 이송시킨다. 그리고, 상기 발란스 실린더를 이용하여 신규의 상부 워크롤을 들어올린 후 상기 인서트를 수작업으로 제거하고 실린더후크(4)를 신규의 하부 워크롤의 쵸크로부터 분리시킨 상태에서 워크롤 교환실린더(5)를 후진시킴으로써 워크롤 교환작업이 종료된다.

그러나, 상술된 워크롤 교환작업은 다음과 같은 문제점을 수반하게 된다. 즉, 인서트의 삽입 및 제거작업과 실린더후크의 체결 및 분리작업이 수작업으로 이루어지므로 작업자는 안전사고의 위험에 노출된다. 그리고, 작업롤을 교환하기 위하여 과다한 시간이 소요되므로 조업중에 돌발상황이 발생하는 경우에 적절하게 대처하지 못하여 미니밀의 생산효율이 떨어진다. 또한, 워크롤 교환작업 시 3인 1조의 작업자가 투입되므로 작업효율이 떨어진다.

본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 워크롤 교환작업을 원활하게 수행할 수 있고 또한 워크롤 교환작업 중에 작업자가 안전사고의 위험에 노출되는 것을 방지하며, 미니밀 프로세스의 압연공정 중에 발생되는 돌발상황에 적절하게 대처할 수 있도록 하는 압연롤 교환장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상부 쵸크와 하부 쵸크 사이에 작업자가 인서트를 수작업으로 삽입시키지 않고 자중에 의하여 워크롤의 인출시 상부 쵸크를 지지할 수 있는 인서트를 구비한 워크롤 쵸크를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 실시예에 따른 워크롤의 교환작업 상태를 도시한 도면;

도 2는 워크롤의 쵸크 사이에 인서트를 삽입상태를 도시한 도면;

도 3은 본 발명에 따른 워크롤 교환장치의 무브플레이트의 배치상태를 도시한 개략도;

도 4는 도 3의 측면도;

도 5는 본 발명에 따른 워크롤 교환장치의 가동장치를 도시한 구성도;

도 6은 도 5에 도시한 가동장치의 측면도;

도 7은 본 발명에 따른 워크롤 변형쵸크를 도시한 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1b, 2b : 변형쵸크

11 : 백업롤 무브플레이트

12, 14 : 유압실린더

13, 16 : 워크롤 무브플레이트

20 : 쵸크 체결장치

25 : 후크

30 : 전동모터

33 : 구동모터

36 : 가동장치

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 미니밀 정정라인의 롤스탠드에 설치된 상부 워크롤과 하부 워크롤을 워크롤 무브플레이트로 인출하여 교환하기 위한 장치는 상기 롤스탠드를 향하는 이동경로를 따라서 전후방향으로 이동가능한 가동장치와, 상기 가동장치의 전방에 설치되는 전동모터 및 상기 전동모터에 의하여 상기 롤스탠드에 설치된 하부 워크롤의 쵸크에 분리가능하게 체결되는 후크를 갖는 쵸크체결장치로 이루어지고, 상기 워크롤 무브플레이트는 상기 롤스탠드로부터 인출되는 워크롤을 상기 가동장치의 이동경로로부터 취외시키는 제1워크롤 무브플레이트와, 신규의 워크롤이 적재되어 있고 상기 제1워크롤 무브플레이트가 취외된 상기 이동경로로 진입하는 제2워크롤 무브플레이트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 롤스탠드에서 적층되어 있는 상부 워크롤과 하부 워크롤 각각을 회전가능하게 지지하는 워크롤 쵸크는 상기 하부 워크롤의 쵸크에는 상하방향으로 관통하는 관통구가 복수개 형성되어 있고, 상기 관통구에는 하단부에 롤러가 장착되어 있는 관통부재가 설치되고 있으며, 상기 하부 워크롤이 상기 롤스탠드에 위치할 때 상기 관통부재의 상단부는 상기 관통구 내에 위치하여 상기 상부 워크롤의 쵸크와 상기 하부 워크롤의 쵸크는 면접촉하고 상기 하부 워크롤이 상기 롤스탠드에서 워크롤 무브플레이트로 인출될 때 상기 롤러가 상기 워크롤 무브플레이트의 표면에 접촉하여 상기 관통부재의 상단부가 상기 상부 워크롤의 쵸크를 지지하도록 상기 관통부재는 상방으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하고, 동일 구성은 동일 도면번호를 채택한다.

도 3을 참조하면, 롤스탠드(미도시)에 설치되어 있는 상부 워크롤(1)과 하부 워크롤(2)이 인출되는 작업공간에는 상기 롤스탠드로부터 워크롤(1, 2)이 인출되는 워크롤 인출부(A)와, 상기 워크롤의 인출방향에 대한 측방향으로 워크롤 무브플레이트가 이동하는 워크롤 교환부(B)와, 워크롤(1, 2)을 상기 롤스탠드로부터 인출하기 위한 본 발명에 따른 가동장치가 대기하는 가동장치 대기부(C)로 구성된다. 워크롤 교환부(B)의 전방에는 백업롤을 인출하기 위한 백업롤 무브플레이트(11)가 대기하는 백업롤 대기부(D)가 제공된다.

워크롤 교환부(B)에는 상기 롤스탠드로부터 인출된 워크롤(1, 2)을 취외시키는 제1워크롤 무브플레이트(16)와, 신규의 워크롤이 적재되어 있는 제2워크롤 무브플레이트(13)가 설치된다. 백업롤 무브플레이트(11)와, 제1워크롤 및 제2워크롤 무브플레이트(20, 13) 각각의 하부에는 이송휠(11-A, 18)이 설치된다. 무브플레이트(11, 13, 16)들을 상기 워크롤의 인출방향에 대해 측방향으로 이동시키기 위한 유압실린더(12, 14)가 제공된다.

본 발명에 따른 가동장치(36)는 판상의 프레임(60) 상에 설치되어 있는 구동모터(33)를 포함한다. 구동모터(33)의 일단에는 회전을 감속하는 감속기(31)가 설치되고, 감속기(31)에는 상부풀리(42)가 연결된다. 동력을 전달하는 체인(43)은 상부풀리(42)와 판상의 프레임(60) 하부에 설치되어 있는 하부풀리(44)를 연결한다. 하부풀리(44)에는 구동모터(33)의 동력을 전달받아서 이동휠 기능을 수행하는 피니언기어(50)가 연결되고, 피니언기어(50)의 양단은 베어링(45, 52)에 의해 지지된다. 피니언기어(50)에 치합하는 래크기어(51)는 워크롤 무브플레이트(13, 16) 상에 설치된다.

한편, 가동장치(36)의 전방에는 실린더(27)를 전후진시키도록 브라켓트(37)에 의해 프레임(60) 상에 고정설치된 전동모터(30)와, 실린더(27)의 전방에 설치된 후크(25)로 이루어진 쵸크 체결장치(20)가 제공된다. 후크(25)는 전동모터(30)의 작동에 의한 실린더(27)의 신축작용에 연동하여 힌지축(26)을 중심으로 선회동작하여 하기에 설명되는 바와 같이 하부 워크롤(2)의 쵸크(2a)에 분리가능하게 체결된다.

이하, 본 발명에 따른 워크롤 교환장치의 작동을 설명한다.

롤스탠드에 설치되어 있는 상부 워크롤(1)과 하부 워크롤(2)을 인출하기 위하여, 가동장치 대기부(C)에 위치하는 가동장치(36)를 구동시켜 롤스탠드로 이동시킨다. 즉, 구동모터(33)의 동력이 체인(43)을 통해 하부풀리(44)에 전달되어 래크기어(51)에 치합하고 있는 피니언기어(50)를 회전시키면, 가동장치(36)는 제1워크롤 무브플레이트(16)를 따라서 상기 롤스탠드를 향하여 이동한다. 구동모터(33)의 회전속도는 감속기(31)에 의해 소정속도로 감속된다. 감속기(31)에는 이송거리를 정확히 산출하기 위한 피엘시(58; PLC)가 설치되고, 피엘시(58)는 운전실 컴퓨터(미도시)와 연결된다. 한편, 가동장치(36)는 제1워크롤 무브플레이트(16)를 따라서 워크롤(1, 2)을 안정되게 이송할 수 있도록 프레임(60)의 하부에는 복수개의 지지대(81, 82)가 설치되고, 지지대(81, 82)의 하단에는 제1워크롤 무브플레이트(16) 상에 설치된 레일(49, 53)을 따라서 회전하는 구동휠(46, 54)이 설치된다.

가동장치(36)가 롤스탠드에 설치된 워크롤(1, 2)에 인접하여 위치하면 쵸크 체결장치(20)가 작동하여 워크롤(1, 2)을 롤스탠드로부터 인출시킨다. 즉, 전동모터(30)가 작동하여 실린더(27)의 실린더로드를 팽창시키면 후크(25)는 힌지축(26)을 회전축으로 하여 시계반대방향으로 회전하여 하부 워크롤(2)의 쵸크(2a)에 체결된다. 이러한 상태에서, 구동모터(33)가 반대방향으로 작동함으로써 가동장치(36)는 가동장치 대기부(C)로 이동한다.

가동장치(36)가 가동장치 대기부(C)에 위치하고 제1워크롤 무브플레이트(16)가 워크롤 교환부(B)의 인입부(B₂)에 위치한 후, 전동모터(30)가 반대방향으로 작동하여 실린더(27)를 수축시킴으로써 하부 워크롤(2)의 쵸크(2a)로부터 후크(25)를 분리시킨다. 그리고, 제1유압실린더(14)의 팽창에 의하여 워크롤 교환부(B)의 제1대기부(B₁)에 위치하는 제2워크롤 무브플레이트(13)가 측방향, 즉 제1워크롤 무브플레이트(16)를 향하는 방향으로 이동한다. 그 결과, 제1워크롤 무브플레이트(16)는 워크롤 교환부(B)의 제2대기부(B₃)로 이동하고 제2워크롤 무브플레이트(13)는 워크롤 교환부(B)의 인입부(B₂)에 위치한다.

한편, 워크롤 교환부(B)의 제1대기부(B₁)의 제2워크롤 무브플레이트(13)가 인입부(B₂)에 진입하는 상태를 감지하기 위한 위치검출센서(15a, 15b)가 인입부(B₂)의 진출입 양단에 제공된다. 위치검출센서(15a, 15b)의 감지신호는 상기 운전실의 컴퓨터에 제공되며, 이러한 감지신호에 따라서 제1실린더(14)와 가동장치(36)의 작동이 제어된다.

즉, 워크롤 교환부(B)의 인입부(B₂)에 진입하는 제2워크롤 무브플레이트(13)의 정위치 상태가 위치검출센서(15a, 15b)의 감지신호에 의하여 감지되면, 상기 운전실의 컴퓨터의 제어동작에 의하여 가동장치(36)가 롤스탠드를 향하여 이동함으로써 제2워크롤 무브플레이트(13) 상에 적재되어 있는 워크롤(미도시)은 상기 롤스탠드에 인입된다.

한편, 상술된 바와 같은 가동장치(36)의 이동에 의하여 상기 롤스탠드에 설치되어 있는 백업롤(미도시)이 인출된 상태에서 제2유압실린더(12)의 작동에 의하여 백업롤 무브플레이트(11)에 적재되어 있는 백업롤(미도시)은 워크롤 인출부(A)를 경유하여 상기 롤스탠드에 설치된다. 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하부 워크롤(1)의 변형쵸크(2b)에는 상하방향으로 관통하는 관통구가 복수개 형성되어 있고, 상기 관통구에는 하단부에 롤러(73)가 장착되어 있는 관통부재(74)가 설치된다. 그리고, 하부 워크롤(1)이 롤스탠드에 위치할 때 관통부재(74)의 상단부는 상기 관통구 내에 위치한다. 따라서, 상기 롤스탠드에서 상부 워크롤(1)의 변형쵸크(1b)와 하부 워크롤(2)의 변형쵸크(2b)는 면접촉하게 된다.

한편, 상술된 바와 같은 가동부재(36)의 작동에 의하여 하부 워크롤(1)이 상기 롤스탠드로부터 인출될 때 롤러(73)는 제1워크롤 무브플레이트(16)의 표면에 접촉하여 관통부재(74)는 상방으로 이동하며 그 결과 관통부재(74)의 상단부가 상부 워크롤(1)의 변형쵸크(1b)의 하부면에 접촉하여 지지함으로써 상부 워크롤(1)의 변형쵸크(1b)의 하부면과 하부 워크롤(2)의 변형쵸크(2b)의 상부면은 분리된다.

그리고, 상부 워크롤(1)과 하부 워크롤(2)이 상기 롤스탠드에 적재되면 관통부재(74)는 자중에 의하여 하방으로 이동하게 되며 그 결과 상부 워크롤(1)의 변형쵸크(1b)의 하부면과 하부 워크롤(2)의 변형쵸크(2b)의 상부면은 면접촉하게 된다. 따라서, 상부 워크롤(1)과 하부 워크롤(2)을 상기 롤스탠드로부터 인출시키기 위하여 상부 워크롤(1)의 쵸크와 하부 워크롤(2)의 쵸크 사이에 작업자가 수작업으로 인서트를 삽입시키는 작업이 생략된다.

본 발명에 따르면, 신규 워크롤을 항상 롤스탠드의 전면에 준비시킨 상태에서 롤스탠드로부터 사용된 워크롤을 인출시킬 수 있도록 워크롤 무브플레이트를 복수개 구성하고 또한 롤스탠드로부터 사용된 워크롤이 인출될 때 상부 워크롤 쵸크와 하부 워크롤 쵸크가 분리될 수 있도록 함으로써 워크롤 교환작업을 신속하면서도 용이하게 수행할 수 있고 또한 작업자의 안전사고 발생을 방지할 수 있다.

상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

Claims

미니밀 정정라인의 롤스탠드에 설치된 상부 워크롤과 하부 워크롤을 워크롤 무브플레이트로 인출하여 교환하기 위한 장치에 있어서,

상기 롤스탠드를 향하는 이동경로를 따라서 전후방향으로 이동가능한 가동장치와,

상기 가동장치의 전방에 설치되는 전동모터 및 상기 전동모터에 의하여 상기 롤스탠드에 설치된 하부 워크롤의 쵸크에 분리가능하게 체결되는 후크를 갖는 쵸크체결장치로 이루어지고,

상기 워크롤 무브플레이트는 상기 롤스탠드로부터 인출되는 워크롤을 상기 가동장치의 이동경로로부터 취외시키는 제1워크롤 무브플레이트와, 신규의 워크롤이 적재되어 있고 상기 제1워크롤 무브플레이트가 취외된 상기 이동경로로 진입하는 제2워크롤 무브플레이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 미니밀의 워크롤 교환장치.
제1항에 있어서,

상기 가동장치는 상기 이동경로 상에 위치하는 워크롤 무브플레이트를 따라서 왕복이동이 가능한 것을 특징으로 하는 미니밀의 워크롤 교환장치.
제1항에 있어서,

상기 워크롤 무브플레이트 상에는 래크기어가 제공되고, 상기 가동장치에는 상기 래크기어에 치합하는 피니언기어와, 상기 피니언기어를 구동시키기 위한 구동모터가 제공된 것을 특징으로 하는 미니밀의 워크롤 교환장치.
제1항에 있어서,

상기 롤스탠드에 설치된 백업롤을 인출할 수 있도록 상기 가동장치의 이동경로에 진입가능하게 상기 이동경로에 인접하여 설치되는 제3워크롤 무브플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미니밀의 워크롤 교환장치.
롤스탠드에서 적층되어 있는 상부 워크롤과 하부 워크롤 각각을 회전가능하게 지지하는 워크롤 쵸크에 있어서,

상기 하부 워크롤의 쵸크에는 상하방향으로 관통하는 관통구가 복수개 형성되어 있고,

상기 관통구에는 하단부에 롤러가 장착되어 있는 관통부재가 설치되고 있으며,

상기 하부 워크롤이 상기 롤스탠드에 위치할 때 상기 관통부재의 상단부는 상기 관통구 내에 위치하여 상기 상부 워크롤의 쵸크와 상기 하부 워크롤의 쵸크는 면접촉하고 상기 하부 워크롤이 상기 롤스탠드에서 워크롤 무브플레이트로 인출될 때 상기 롤러가 상기 워크롤 무브플레이트의 표면에 접촉하여 상기 관통부재의 상단부가 상기 상부 워크롤의 쵸크를 지지하도록 상기 관통부재는 상방으로 이동하는것을 특징으로 하는 워크롤 쵸크.
제5항에 있어서,

상기 상부 워크롤의 쵸크의 하부면에는 상기 관통부재의 상단부에 대응하는 요홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 워크롤 쵸크.