KR20030046771A - 선재압연용 가이드롤러의 편심 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 가이드롤러의 베어링삽입홀 마모에 따른 편심발생 방지와, 가이드롤러 가공 불량에 따른 외경편심 및 상하 편심의 방지와, 짧은 시간에 여러개의 가이드롤러를 측정할 수 있게 함은 물론 베어링 파손 및 소재의 표면 흠 제거와 품질 불량을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 선재압연용 가이드롤러의 편심 측정장치를 제공하는 것으로, 그 장치는 광원에서 빛을 투사하는 투사부; 상기 빛이 진행하는 방향에 배치되며, 몸체에 가이드롤러를 회전 가능하게 고정하는 홀더부; 및 상기 빛에 의해 발생된 가이드롤더의 그림자가 나타나는 스크린을 포함한다.

Description

선재압연용 가이드롤러의 편심 측정장치{Device for measuring unbalance of guide roller with wire rod rolling mill}

본 발명은 선재 압연에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 빌레트를 소재로 하는 선재 압연 공정에서 롤공형에 압연소재를 안내하는 선재압연용 가이드롤러의 편심 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 선재 압연은 강편, 연주공장에서 제조된 빌렛(billet) 또는 수입된 스테인레스 빌렛을 인수하여 빌렛 검사손실 공정에서 결함을 제거한 다음 선재 공정에 투입 가열, 압연, 냉각 및 정정(검사 및 시험)을 거쳐 선재를 생산하는 작업이다.

이러한 선재 압연시 선재 사상 압연의 입구측에 설치되는 가이드롤러는 압연롤 전방에 설치되어 소재를 롤 공형에 정확하게 취입하도록 하여 트러블을 방지하는 소재의 안내 역할을 하게 된다.

여기에 사용되는 가이드롤러가 편심될 경우 원하는 수치 및 형상에 요구되는 선재를 얻을 수 없기 때문에 가이드롤러의 편심을 측정하여 재조정 작업을 하고 있다.

도 5에서는 종래 가이드롤러의 편심을 측정하는 장치를 나타내고 있다.

이 종래의 편심 측정장치는 정반(1), 사각형 스토퍼(2), 가이드롤러(3), 마그네틱 다이얼게이지(4) 등으로 구성된다.

이러한 장치를 이용하여 편심을 측정하는 방법은 먼저 고정된 정반(1)위에 사각형 스토퍼(2)를 고정시키고, 연삭 또는 선삭 가공된 가이드롤러(3)를 스토퍼(2)에 밀착시킨 후 마그네틱 다이얼게이지(4)를 설치하여 다이얼게이지를 가이드롤러 외경에 셋팅시킨 후 다이얼 게이지 눈금을 0점으로 조정한 다음 가이드롤러(3)를 화살표 방향으로 직각을 유지한 채 돌려 가면서 전후진시켜 다이얼게이지(4)의 눈금변화를 읽어 편심을 측정하고 있다.

그러나 이와 같은 방법으로는 가이드롤러(3)의 내측 베어링 삽입홀(3a)의 마모에 따라 발생된 편심을 측정하기가 불가능하며, 가이드롤러의 가공불량에 따른 외경 편심량을 측정하기 위해 가이드롤러를 7~8회 손으로 돌려가면서 측정하기 때문에 정밀 측정이 어렵고 시간이 많이 소요되기 때문에 사용이 매우 불편하다.

또한 이 측정방법은 가이드롤러에 베어링을 삽입하지 않고 중심축이 없는 상태에서 가이드롤러 외경만 측정이 가능하므로 실제로 베어링삽입홀에 베어링과 샤프트를 조립후 샤프트를 중심축으로 가이드롤러를 회전시켜보면 측정 오차가 많이 발생된다.

특히 선재 압연에 사용되는 가이드롤러는 압연작업시 발생되는 과부하로 인하여 가이드롤러의 베어링삽입홀의 마모가 심하게 발생되어 베어링삽입홀과 베어링의 접촉 공차가 커지면서 가이드롤러의 편심이 발생되며, 또한 가이드롤러 가공중 발생되는 가공편심 등 여러 가지 원인에 의하여 편심이 발생되나 이를 정밀 측정할 수 있는 방법이 없어 선재 압연시 회전불량에 따른 과부하로 베어링 파손 및 가이드롤러 파손, 소재 취입불량에 따른 코블(coble)과 터짐, 스캡(scab), 와블현상 등의 발생으로 소재의 사이즈 불량의 주요인이 되고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로,그 목적은 가이드롤러의 베어링삽입홀 마모에 따른 편심발생 방지와, 가이드롤러 가공 불량에 따른 외경편심 및 상하 편심의 방지와, 짧은 시간에 여러개의 가이드롤러를 측정할 수 있게 함은 물론 베어링 파손 및 소재의 표면 흠 제거와 품질 불량을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 선재압연용 가이드롤러의 편심 측정장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 선재 압연과정의 가이드롤러의 설치위치를 도시한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 가이드롤러의 편심 측정장치를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 가이드롤러의 편심 측정장치를 도시한 분해사시도.

도 4는 본 발명에 따른 편심 측정장치의 스크린에 나타난 가이드롤러의 편심상태를 보여주는 도면.

도 5는 종래 가이드롤러의 편심 측정장치를 도시한 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 투사부 21 : 광원

26 : 렌즈 30 : 홀더부

31 : 키이 32 : 장착대

33 : 몸체 34 : 홀더

35 : 덮개 36 : 슬라이드

37 : 관통로 40 :

상술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 가이드롤러의 편심 측정장치는 광원에서 빛을 투사하는 투사부; 상기 빛이 진행하는 방향에 배치되며, 몸체에 가이드롤러를 회전 가능하게 고정하는 홀더부; 및 상기 빛에 의해 발생된 가이드롤더의 그림자가 나타나는 스크린을 포함한다.

그리고 상기 몸체가 이동 가능하게 장착되는 장착대를 더욱 포함하는 것이 바람직하다.

상기 스크린에는 서로 크기가 다른 타원이 동일 중심점을 기준으로 형성되어 다른 크기의 가이드롤러의 편심을 측정할 때 사용될 수 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 1은 일반적인 선재 압연과정의 가이드롤러의 설치위치를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가이드롤러의 편심 측정장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가이드롤러의 편심 측정장치를 도시한 분해사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 빌렛(10)이 여러단계의 선재압연을 거치면서 선재(11)로 생산되는데, 이때 가이드(12)에는 가이드롤러(13)가 설치되어 소재를롤 공형에 정확하게 취입되도록 한다.

본 발명의 편심 측정장치는 광원에 의해서 빛을 투사하여 가이드롤러의 편심을 측정하는 투사부(20)와, 베이스 위에 설치되어 가이드롤러를 고정하는 홀더부(30)와, 광원에 의해 가이드롤러의 그림자가 크게 확대되어 나타나 정밀 측정이 가능한 스크린(60)으로 구성된다.

여기서 투사부(20)는 주베이스(21)와 연결되는 보조베이스(22)의 상부에 설치되는 케이스(23)와, 케이스(23)의 내부에 설치되고 전원 케이블(24)이 연결되어 빛을 발사하는 광원(25)과, 광원(25)의 빛을 통과시키는 렌즈(26)가 설치된다.

홀더부(30)는 주베이스(21) 상부에 설치되고 중앙부에 키이(31)가 설치되는 장착대(32)와, 상기한 키이(31)를 사이에 두고 장착대(32)에 설치되는 몸체(33)와, 몸체(33)에 위치고정 가능하도록 설치되는 홀더(34)와, 홀더(34)를 고정하는 덮개(35)와, 덮개(35)를 고정하는 슬라이드(36)로 구성된다

이러한 홀더부(30)의 몸체(33)는 중심에 길이방향으로 관통로(37)가 형성되고, 횡방향의 측면에 위치 고정용 결합공(38)이 형성되고, 상면에는 길이방향으로 슬라이드홈(39)이 형성되고, 슬라이드홈(39)의 양측으로는 복수의 피봇핀(40)이 관통 삽입된다. 그리고 몸체(33)의 양측면에는 다수개의 갭조정볼트(41a)(41b)가 관통하도록 나사체결된다.

상기한 슬라이드홈(39)은 후술하는 슬라이드 삽입된 후 좌우로만 슬라이딩이 가능하고 상하로는 빠지지 않도록 횡단면이 대략 삼각형 모양으로 형성된다.

홀더(34)는 전측에 덮개안착단(42)과 가이드롤러안착단(43)이 형성되며, 외측면에는 결합공(38)에 위치되는 결합턱(44)이 형성된다. 그리고 덮개안착단(42)에는 스프링(46) 및 후술하는 고정로드를 삽입하기 위한 스프링삽입홀(45)이 형성된다.

덮개(35)는 하면에 스프링삽입홀(45)에 삽입되는 고정로드(47)가 형성되고, 상면에는 손잡이(48)가 형성되며, 도 1 및 도 2를 기준으로 우측으로는 복수의 아암(49)이 형성된다.

복수의 아암 끝부분에는 샤프트(50)가 고정되고, 이 샤프트(50)에는 위에서부터 상부베어링(51), 상하로 베어링홀(52a)이 형성된 가이드롤러(52), 하부베어링(53) 및 부시(54)가 순서대로 삽입되며, 샤프트(50)의 하부 끝부분은 상술한 가이드롤러안착단(42)의 상면에 나사산 결합된다.

슬라이드(36)는 상기한 몸체(33)의 슬라이드홈(39)에 삽입되도록 횡단면이 대략 삼각형 모양으로 형성되고, 상면에는 좌우로 슬라이드(36)를 움직일 수 있게 손잡이(36a)가 고정된다.

한편, 스크린(60)은 광원(25)에 의해 확대된 가이드롤러(52)의 그림자가 나타나며, 가이드롤러(52)의 편심발생 정도를 정확하게 확인할 수 있도록 형상배율은 대략 5배 정도로 확대하는 것이 바람직하다.

그리고 스크린(60)에 설치되는 템플레트(61)는 도 4에 도시한 바와 같이, 서로 크기가 다른 타원이 동일 중심점을 기준으로 형성되며, 다른 타원은 인접한 타원과 일정한 간격을 두고 떨어져 있다. 각 타원은 가이드롤러(52)의 크기에 따라 편심 측정용으로 적용이 가능하다.

스크린(60)의 전측에는 렌즈(62)가 설치된 지지대(63)가 설치되어 전술한 투사부의 렌즈(26)와 함께 가이드롤러(52)의 초점을 맞추는데 사용된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 가이드롤러 편심 측정장치는 다음과 같은 작용을 나타낸다.

먼저 편심을 측정하고자 하는 2개의 가이드롤러(52)의 상하 베어링홀(52a)에 상부베어링(51)과 하부베어링(53)을 삽입한다.

그리고 몸체(33)를 장착대(32)에 올리고, 홀더(34)를 관통로(37)에 삽입하여 결합턱(44)이 결합공(38)에 위치되도록 한 다음, 피봇핀(40)을 이용하여 몸체(33)와 결합턱(44)을 관통 결합시킨다.

이 상태에서 상부,하부 베어링(51)(53)이 조립된 가이드롤러(52)를 샤프트(50)에 삽입하고, 샤프트(50)의 끝부분에 부시(54)를 삽입한 후 홀더(34)의 가이드홀더안착단(42)에 나사산 결합한다.

그리고 샤프트(50)의 상부 끝을 덮개(35)의 아암(49)에 고정시킨 후, 고정로드(47)를 스프링(46)이 삽입된 스프링삽입홀(45)에 끼워 넣는다.

이 상태에서 슬라이드홈(39)으로 슬라이드(36)를 삽입한 다음, 덮개(35)를 눌러 스프링(46)이 압지되도록 하여 덮개(35)의 상면이 슬라이드홈(39)의 하부측에 위치하도록 하고, 슬라이드(36)를 우측으로 전진하여 덮개(35)의 손잡이(48)가 있는 위치까지 밀어 넣는다. 그러면 덮개(35)가 스프링(46)에 탄지되고 슬라이드(36)에 의해 지지된다.

이와 같이 조립이 완료되면, 가이드롤러(52)의 편심을 측정하기 위해서 스크린(60)에 템플레트(61)를 설치한 후 광원(25)을 켠다. 그러면 광원(25)에서 발생된 빛은 몸체(33)의 관통로(37)를 통과하여 가이드롤러(52)를 거쳐 스크린(60)에 도달하게 되며, 이에 따라 스크린(60)에는 가이드롤러(52)의 그림자가 비춰지게 된다.

그리고 몸체(33)를 장착대(32) 위에서 좌우로 이동하면서 가이드롤러(52)의 형상이 스크린(60)에 가장 선명하게 나타난 부분에 초점을 맞춘다.

그리고 가이드롤러(52)를 회전시켜 가면서 스크린(60)에 비춰지는 가이드롤러(52)의 편심량을 측정한다.

도 4에 도시한 바와 같이 스크린(60)에 가이드롤러(52)의 편심 발생정도가 나타나게 되는데, 가이드롤러 가공 불량으로 발생되는 외경흔들림 편심(64)과, 상하 중심이 맞지 않아 발생되는 중심오차(65), 그리고 가이드롤러(52)의 베어링삽입홀(52a)의 마모로 발생되는 한쪽면 부분 편심(66) 등 여러 가지 원인에 의해서 발생되는 편심을 정확하게 찾아낼 수 있게 된다.

또한, 가이드롤러의 크기에 따라 갭(67) 조정이 가능한데, 가이드롤러의 크기가 클 경우에는 몸체(33)의 우측에 조립된 갭조정볼트(41a)를 풀고, 몸체의 좌측에 조입된 갭조정볼트(41b)를 조이면서 템플레트(62)의 타원 가장 가까운 선에 맞추면 되고, 가이드롤러 크기가 작을 경우에는 반대로 몸체의 좌측에 조립된 갭조정볼트(41b)을 풀고, 몸체의 우측에 조립된 갭조정볼트(41a)를 조이면 된다.

그리고 템플레트(61)는 일정한 간격(대략 1mm 정도의 간격)의 여러개의 타원형으로 이루어져 편심 발생량을 측정할 수 있게 된다. 예를 들어 광원배율이 5배이고, 템플레트(61)의 타원 간격이 1mm일 때, 스크린(60) 상에 가이드롤러(52) 편심이 1mm 발생되었다면, 실제 편심 발생수치는 0.2mm이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면 가이드롤러 내경 베어링홀의 마모에 따른 한쪽면의 부분 편심발생과, 가이드롤러 가공시 발생되는 롤러 외경의 상하편심 및 좌우편심의 발생을 정확하게 측정하여 편심 발생을 방지하고, 2개의 롤러를 동시에 조립하여 측정하고, 가이드롤러의 설치 및 해제가 간편하여 단시간에 다량의 가이드롤러를 정확하게 측정할 수 있게 된다.

이와 같은 편심측정장치는 편심 발생 롤러를 사전에 가려냄으로써 각종 기계의 유격을 방지하고, 설비사고를 최소화하며, 특히 선재 압연시에 가이드롤러의 편심 발생으로 인한 소재의 표면 흠, 코블, 롤러의 편마모, 베어링파손, 사이즈 형상 불량 등을 최소화하여 소재 품질불량을 감소시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 광원에서 빛을 투사하는 투사부;

   상기 빛이 진행하는 방향에 배치되며, 몸체에 가이드롤러를 회전 가능하게 고정하는 홀더부; 및

   상기 빛에 의해 발생된 가이드롤더의 그림자가 나타나는 스크린

   을 포함하는 선재압연용 가이드롤러의 편심 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체가 이동 가능하게 장착되는 장착대를 더욱 포함하는 선재압연용 가이드롤러의 편심 측정장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스크린에 서로 크기가 다른 타원이 동일 중심점을 기준으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선재압연용 가이드롤러의 편심 측정장치.