KR20030031269A - 더블롤에 의한 철강소재의 길이 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소의 철강소재를 이송하는 라인에 설치되어 소재의 정확한 길이를 측정할 수 있도록 한 더블롤에 의한 철강소재 길이 측정장치에 관한 것으로, 이송되는 소재의 하단면과 이격되어 설치면에 고정되고 네모서리에 고정포스트가 입설된 베이스프레임과; 상기 베이스프레임의 상면 중앙에 고정된 작동실린더와; 상기 베이스프레임의 고정포스트 내부에 삽입되고 이를 따라 승하강가능하게 설치되며 그 하단면이 상기 작동실린더와 연결된 이동프레임과; 상기 이동프레임의 네모서리에 입설된 고정포스트 사이에 승하강가능하게 삽입되는 측정롤과; 상기 측정롤의 원주를 측정할 수 있도록 연결되고 이동프레임의 일측에 고정된 로터리엔코더와; 상기 측정롤과 동일한 방식으로 이를 탄압하여 구름접촉되도록 상기 이동프레임의 고정포스트 사이에 설치되고 소재의 하단면과 접촉가능하게 배치된 중계롤을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따르면, 소재와 접촉되는 중계롤의 마모와 상관없이 측정롤에서는 항상 소재의 길이를 정확하게 측정할 수 있고, 이에 따라 소재의 낭비를 막고 수요가의 만족도를 증진시키는 효과를 제공한다.

Description

더블롤에 의한 철강소재의 길이 측정장치{WORKPIECE LENGTH MEASURING EQUIPMENT BY DOUBLE ROLL}

본 발명은 제철소의 철강소재를 이송하는 라인에 설치되어 소재의 정확한 길이를 측정할 수 있도록 한 더블롤에 의한 철강소재 길이 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서 생산된 철강소재, 이를테면 플레이트, 슬라브, 빌레트와 같은 것들은 여러공정을 거치는 동안 최종 수요가의 요구에 맞는 길이로 적절히 절단되게 된다.

이와 같이 수요가의 칫수에 맞게 철강소재를 절단하기 위해 종래에는 도 1의 도시와 같이 다수의 테이블롤(2)에 의해 지지되면서 이송되는 소재(1)의 하단면과 접촉 회전되는 길이측정롤(3)의 일측에 로터리엔코더(4)를 부착하여 길이측정롤(3)의 회전수를 측정함으로써 길이측정롤(3)의 원주를 알고 있기 때문에 그 회전수에 따른 소재(1)의 길이를 산출하여 해당 길이가 되었을 때 이를 절단하는 방식을 취하였다.

그러나, 이러한 방식은 길이측정롤(3)을 단독으로 사용함으로써 고열조건의 철강소재와 직접 접촉되는 부분의 마모가 심하고 이에 따른 길이측정롤(3)의 롤직경이 감소되어 그 측정값에 있어 큰 편차를 발생시키게 되므로 실작업에서는 작업자가 체득한 경험치를 바탕으로 어느 정도의 여유를 두고 절단함으로써 작업후 여유분이 크게 발생되거나 혹은 부족분이 유발되어 원가손실은 물론 제종제품의 신뢰도가 저하되는 단점이 제기되어 왔다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를해결하고자 창출한 것으로, 소재의 길이를 측정하는 측정롤의 측정부위가 마찰에 의해 마모되어 그 지름의 축소현상이 유발되더라도 이와 상관없이 철강소재의 길이는 항상 정확하게 측정될 수 있도록 한 더블롤에 의한 철강소재의 길이 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 철강소재의 길이 측정장치를 보인 모식도,

도 2는 본 발명에 따른 철강소재 길이 측정장치의 모식도,

도 3은 본 발명 장치의 외관 사시도,

도 4는 본 발명 장치의 분해 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 소재 10 : 베이스프레임

12,30 : 고정포스트 16 : 제1돌출바

18 : 작동실린더 26 : 이동프레임

32 : 제1가이드홈 36 : 제2돌출바

38 : 제1지지편 40 : 제2가이드홈

42 : 제2지지편 43 : 제3가이드홈

44 : 돌기 50 : 탄성스프링

R1 : 중계롤 R2 : 측정롤

본 발명의 상기한 목적은 이송되는 소재의 하단면과 이격되어 설치면에 고정되고 네모서리에 고정포스트가 입설된 베이스프레임과; 상기 베이스프레임의 상면 중앙에 고정된 작동실린더와; 상기 베이스프레임의 고정포스트 내부에 삽입되고 이를 따라 승하강가능하게 설치되며 그 하단면이 상기 작동실린더와 연결된 이동프레임과; 상기 이동프레임의 네모서리에 입설된 고정포스트 사이에 승하강가능하게 삽입되는 측정롤과; 상기 측정롤의 원주를 측정할 수 있도록 연결되고 이동프레임의 일측에 고정된 로터리엔코더와; 상기 측정롤과 동일한 방식으로 이를 탄압하여 구름접촉되도록 상기 이동프레임의 고정포스트 사이에 설치되고 소재의 하단면과 접촉가능하게 배치된 중계롤을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 더블롤에 의한 철강소재의 길이 측정장치를 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 길이 측정장치의 개략적인 구성블럭도 및 그 작동상태를 보인 모식도이다.

도시된 바에 따르면, 테이블롤(3)을 따라 이송되는 소재(1)의 하단면에 접촉되는 중계롤(R1)이 설치되고, 상기 중계롤(R1)의 하측에는 이와 접촉되는측정롤(R2)이 설치된다.

상기 측정롤(R2)에는 기존과 같은 로터리엔코더(4)가 설치된다.

도 3은 본 발명에 따른 길이 측정장치의 외관 사시도이고, 도 4는 도 3의 분해사시도이다.

도 3 내지 도 4에 따르면, 소재(1)가 이송되는 하방에 고정볼트(11)에 의해 설치면 혹은 부속설치물에 견고히 고정되는 베이스프레임(10)이 구비되고, 상기 베이스프레임(10)의 중앙에는 작동실린더(18)가 고정된다.

베이스프레임(10)의 네모서리에는 각각 수직입설된 고정포스트(12)가 마련되고, 횡방향(즉, 베이스프레임(10)의 장변방향)으로 서로 마주보는 상기 고정포스트(12)들의 내면(마주보는 면)에는 그 길이방향을 따라 제1설치홈(14)이 형성되며, 상기 제1설치홈(14)에는 제1돌출바(16)가 볼트고정된다.

상기 제1돌출바(16)는 도시된 바와 같이 별도의 제1설치홈(14)을 형성하여 상기 제1설치홈(14)에 삽입됨과 동시에 볼트에 고정되는 방식에 국한되지 않고 고정포스트(12)와 일체로 돌출 형성될 수 있다.

작동실린더(18)의 실린더로드(19) 단부에는 연결링크(20)가 고정되고, 상기 연결링크(20)는 고정핀(22)에 의해 고정링크(24)와 연결된다.

상기 고정링크(24)는 이동프레임(26)의 하단면 중앙에 일체로 설치된다.

이동프레임(26)은 상기 베이스프레임(10)과 유사한 형태를 가지며, 베이스프레임(10) 내부에 삽입되어 승하강가능하게 설치된다.

이를 위해, 상기 이동프레임(26)의 네모서리에는 베이스프레임(10)의 고정포스트(12)와 유사한 형태의 고정포스트(30)가 일체로 수직 입설된다.

상기 고정포스트(30)의 내,외면에는 각각 제1가이드홈(32)과 제2설치홈(34)이 형성된다.

제1가이드홈(32)은 상기 제1돌출바(16)가 대응삽입될 수 있는 크기로 형성되며, 상기 이동프레임(26)이 베이스프레임(10)에 삽입될 때에 상기 제1가이드홈(32) 속으로 제1돌출바(16)가 삽입되도록 하여 서로 이탈되지 않으면서 원활한 승하강동작을 유지할 수 있도록 하여준다.

상기 제2설치홈(34)에는 제2돌출바(36)가 볼트고정되는 바, 이는 상술한 제1돌출바(16)의 고정방식과 동일하다.

아울러, 상기 이동프레임(24)의 일측면에는 로터리엔코더(4)를 고정하기 위한 받침대(28)가 설치된다.

상기 이동프레임(26)의 내부에는 측정롤(R2)이 상하유동가능하게 설치되는 바, 이를 위해 상기 측정롤(R2)의 축 양단은 제1지지편(38)에 회전가능하게 고정되고 상기 제1지지편(38)의 양측면에는 상기 제2돌출바(36)가 삽입될 수 있도록 그와 대응되는 크기의 제2가이드홈(40)이 형성된다.

그리고, 상기 제1지지편(38)중 어느 하나를 관통하여 로터리엔코더(4)가 연결되어 상기 측정롤(R2)의 회전수를 검출할 수 있도록 구성되며, 그 회전수를 측정하고 로터리엔코더(4)가 측정할 원주는 이미 정해진 값이므로 회전수에 따른 총길이를 산출할 수 있게 된다.

이와 같은 값을 산출하는 수단으로는 이미 공지된 PLC나 혹은 마이크로프로세서 등이 될 수 있다.

상기 측정롤(R2)의 인접 상측에는 측정롤(R2)의 외주면과 접촉구동되는 중계롤(R1)이 구비되는 바, 상기 중계롤(R1)도 측정롤(R2)과 동일한 방식으로 이동프레임(26)의 내측에 상하방향으로 승하강가능하게 설치된다.

즉, 상기 제2돌출바(36)가 끼움될 수 있는 제3가이드홈(43)을 가진 한쌍의 제2지지편(42)이 상기 중계롤(R1)의 축 양단을 회전가능하게 지지한 채 이동프레임(26)의 고정포스트(30)이 삽입됨으로서 이루어진다.

특히, 상기 제2지지편(42)의 상면 중앙부에는 돌기(44)가 돌출되고, 상기 돌기(44)는 상기 중계롤(R1) 및 측정롤(R2)의 이탈을 방지하도록 상기 제2지지편(42)을 가압하면서 이동프레임(26)의 고정포스트(30) 상단에 체결되는 고정프레임(46)의 길이방향 중앙부를 상하로 관통하여 삽입된다.

이때, 상기 돌기(44)에는 탄성스프링(50)이 개재되는 바, 상기 탄성스프링(50)의 일단은 상기 제2지지편(42)의 상면에 걸림되고 타단은 상기 고정프레임(46)의 배면에 걸림되어 상기 제2지지편(42)을 탄압함으로써 상기 중계롤(R1)과 측정롤(R2)이 항상 구름 접촉될 수 있도록 하여 준다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

측정대상물인 철강소재가 측정대기 상태에 이르면, 작동실린더(18)가 상승동작되면서 이와 연결된 이동프레임(26)을 상향이동시키게 된다.

이동프레임(26)은 베이스프레임(10)의 고정포스트(12) 내면에 고정된 제1돌출바(16)를 따라 이동프레임(26)의 고정포스트(30) 외면에 형성된 제1가이드홈(32)이 상향이동되는 형태로 상승되게 된다.

이동프레임(26)의 상향동작에 따라 일정한 텐션으로 고정 유지되고 있던 측정롤(R2) 및 중계롤(R1)로 동시 상향이동되게 되고, 그중 중계롤(R1)의 상단이 철강소재의 하단면에 일정압으로 접촉되게 되면 작동실린더(18)의 상승동작을 정지시킨다.

이 상태에서는 작동실린더(18)의 상방향으로의 가압력과 이에 대한 철강소재의 반발력이 함께 탄성스프링(50)에 작용하게 되어 탄성스프링(50)의 자체 탄발력과 합해진 힘으로 중계롤(R1)이 측정롤(R2)을 가압하게 되므로 상기 중계롤(R1)과 측정롤(R2)은 항상 그 접촉상태를 유지하게 됨은 물론 상호 회전작동시에도 슬립(SLIP) 현상이 극소화 내지는 거의 없게 된다.

길이 측정이 시작되면, 중계롤(R1)의 구동에 따라 측정롤(R2)이 회전되고 측정롤(R2)의 회전수를 로터리엔코더(4)가 측정함으로써 철강소재의 절단에 요구되는 길이를 정확하게 측정할 수 있게 된다.

여기에서, 만약 중계롤(R1)이 마모되어 직경이 줄어들더라도 중계롤(R1)을 탄압하는 탄성스프링(50)에 의해 중계롤(R1)과 측정롤(R2) 간의 밀착력에는 변함이 없고, 따라서 중계롤(R1)에 의해 회전되는 측정롤(R2)의 회전수는 오차없이 정상적으로 측정되게 된다.

즉, 마모된 중계롤(R1)은 마모전에 비해 더 많이 회전하게 되지만 실제 측정에 사용되는 측정롤(R2)의 회전수는 변하지 않게 되므로 로터리엔코더(4)에서는 항상 정확한 길이 측정이 가능하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 소재와 접촉되는 중계롤의 마모와 상관없이 측정롤에서는 항상 소재의 길이를 정확하게 측정할 수 있다.

둘째, 소재의 절단길이를 항상 정확하게 측정가능하므로 소재의 낭비를 막고 수요가의 만족도를 증진시키는 효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 이송되는 소재(1)의 하단면과 이격되어 설치면에 고정되고 네모서리에 고정포스트(12)가 입설된 베이스프레임(10)과;

   상기 베이스프레임(10)의 상면 중앙에 고정된 작동실린더(18)와;

   상기 베이스프레임(10)의 고정포스트(12) 내부에 삽입되고 이를 따라 승하강가능하게 설치되며 그 하단면이 상기 작동실린더(18)와 연결된 이동프레임(26)과;

   상기 이동프레임(26)의 네모서리에 입설된 고정포스트(30) 사이에 승하강가능하게 삽입되는 측정롤(R2)과;

   상기 측정롤(R2)의 원주를 측정할 수 있도록 연결되고 이동프레임(26)의 일측에 고정된 로터리엔코더(4)와;

   상기 측정롤(R2)과 동일한 방식으로 이를 탄압하여 구름접촉되도록 상기 이동프레임(26)의 고정포스트(30) 사이에 설치되고 소재(1)의 하단면과 접촉가능하게 배치된 중계롤(R1)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 더블롤에 의한 철강소재의 길이 측정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정포스트(12)의 베이스프레임(10) 횡방향으로 마주보는 면에는 제1돌출바(16)가 돌출형성되고, 상기 이동프레임(26)의 고정포스트(30)의 외면에는 상기 제1돌출바(16)가 상하이동가능하게 삽입되는 제1가이드홈(32)이 형성되어 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 더블롤에 의한 철강소재의 길이 측정장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 측정롤(R2) 및 중계롤(R1)은 그 축 양단이 각각 제1,2지지편(38,42)에 회전가능하게 고정되고,

   상기 제1,2지지편(38,42)의 각 양측면에는 제2,3가이드홈(40,43)이 상하방향으로 요입형성되며,

   상기 제2,3가이드홈(40,43)이 대응삽입되어 승하강가능하도록 상기 이동프레임(26)의 고정포스트(30) 각 내면에는 제2돌출바(36)가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 더블롤에 의한 철강소재의 길이 측정장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2지지편(42)과 이의 이탈을 방지하도록 고정포스트(30)의 상단에 고정하는 고정프레임(46) 사이에는 탄성스프링(50)이 개재된 것을 특징으로 하는 더블롤에 의한 철강소재의 길이 측정장치.