KR200301280Y1 - 스트립장력감지에의한압연롤제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치에 관한 것으로서, 특히 조질압연기(SKIN PASS MILL) 입측에서 측정된 W/S(WORK SIDE) 및 D/S(DRIVE SIDE)의 텐션 값과 PLC(programmable logic controller) 설정값을 비교하여 리얼 타임(REAL TIME)으로 압하력 제어장치(MILL CONTROL BOX)에 송신하므로서, 스트립(STRIP) 및 양 사이드의 텐션 값을 이용해 압연력에 변화를 주고, 롤 꼬임을 사전에 방지할 수 있는 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치에 관한 것이다.

본 고안은 스트립이 이송되는 경로의 하부에 설치되어 스킨패스 밀이 작동시에 상승하는 한쌍의 실린더와, 실린더의 외측에 설치되며 안내홈을 가지는 한쌍의 지지프레임과, 지지프레임에 장착되어 상하로 이동되는 한쌍의 슬라이딩 바와, 슬라이딩 바의 상부에 가교되어 설치되며 안내홈을 가지는 베드와, 상기 베드의 안내홈에 장착되어 수평이동되는 다수의 서포트 롤 이동축과, 각 서포트 롤 이동축을 수평방향으로 관통하여 체결되는 스크류와, 서포트 롤 이동축의 각 상부에 설치되어 스킨패스 밀을 통과한 스트립의 텐션을 감지하는 텐션 감지센서와, 텐션감지센서의 상부에 설치되어 스트립의 하부에 접하게 되는 서포트 롤과, 스크류를 회전시키기 위한 구동수단과, 스킨패스 밀의 압연롤 압하량을 제어하는 PLC를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치

본 고안은 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치에 관한 것으로서, 특히 조질압연기(SKIN PASS MILL) 입측에서 측정된 W/S(WORK SIDE) 및 D/S(DRIVE SIDE)의 텐션 값과 PLC(programmable logic controller) 설정값을 비교하여 리얼 타임(REAL TIME)으로 압하력 제어장치(MILL CONTROL BOX)에 송신하므로서 스트립(STRIP) 및 양 사이드의 텐션 값을 이용해 압연력에 변화를 주고 롤 꼬임을 사전에 방지할 수 있는 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 조질 압연(HOT SKINPASS LINE)이라 함은 압연라인에서 생산된 코일에 경압하를 부여하여 형상을 교정하는 것이다. 조질(REFINING)이란 강의 결정입자를 미세하게 만들어 강의 질을 조정하여 강인성을 실질적으로 향상시키는 조작을 말한다.

종래에는 열연 코일을 조질 압연할 때, 작업자가 스트립 형상을 육안으로 관찰하면서 조질압연기에 통판되는 스트립의 형상에 따라 W/S 및 D/S측의 압하량을 가감하면서 형상을 교정하기 때문에 어느 한 쪽으로 압하량을 과도하게 증가시키거나 스트립이 쏠릴 경우에는 롤 꼬임이 발생하는 문제가 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열연 코일을 형상 교정하기 위해 실시하는 스킨 패스 작업중 조질압연기와 페이 오프 릴(PAY OFF REEL)사이에 걸려 있는 스트립 텐션을 텐션감지 센서에서 검출된 W/S(WORK SIDE), D/S(DRIVE SIDE)측의 텐션 값을 PLC로 송신하여 텐션이 저하된 부분의 압하량을 감소시켜 주도록 압하력 제어장치(SKIN PASS MILL CONTROL BOX)에 지시함으로서 롤 꼬임방지 및 자동형상교정을 행할 수 있는 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 의한 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치의 사시도.

도 2(a)는 본 고안에 의한 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치의 측면도.

도 2(b)는 본 고안에 의한 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치의 단면도.

도 3은 본 고안에 의한 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치의 분리사시도.

도 4는 본 고안에 의한 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치 및 이를 제어하기 위한 주변설비간의 관계를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

3 : 실린더 4 : 조질압연기

6 : 스크류 5 : 감속기

7 : 지지대 8 : 서포트 롤

9 : 서포트 롤 이동축 10 : 텐션감지 센서

11 : 펄스 제너레이터 14 : 지지프래임

15 : 슬라이딩 바

상술한 목적은 압연라인에서 생산된 스트립에 조질압연을 실시하는 스킨 패스밀에서, 상기 조질압연기를 통과한 스트립이 이송되는 경로의 하부에 설치되어 상기 스킨 패스 밀이 작동시에 상승하는 마주하는 한쌍의 실린더와, 상기 실린더의 외측에 수직으로 설치되며 안내홈을 가지는 한쌍의 지지프래임과, 상기 지지프래임에 장착되어 상하로 이동되는 한쌍의 슬라이딩바와, 상기 슬라이딩바의 상부에 가교되어 설치되며 안내홈을 가지는 베드와, 상기 베드의 안내홈에 장착되어 수평이동되는 다수의 서포트 롤 이동축과, 상기 각 서포트 롤 이동축을 수평방향으로 관통하여 체결되는 스크류와, 상기 서포트 롤 이동축의 각 상부에 설치되어 상기 스킨패스 밀을 통과한 스트립의 텐션을 감지하는 텐션 감지센서와, 상기 텐션감지센서의 상부에 설치되어 상기 스트립의 하부에 접하게 되는 서트 롤과, 상기 스크류를 회전시키기 위한 구동수단과, 상기 텐션 감지센서에서 감지된 신호에 의하여 상기 스킨패스 밀의 압연롤 압하량을 제어하는 PLC를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치에 의하여 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치의 사시도이고, 도 2(a)는 본 고안에 의한 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치의 정면도이고, 도 2(b)는 본 고안에 의한 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치의 단면도이고, 도 3은 본 고안에 의한 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치의 분리사시도이다.

본 고안은 조질압연기(2)를 통과한 스트립(1)이 이송되는 경로의 하부에 설치되는 마주하는 한쌍의 실린더(3)와, 실린더(3)의 외측에 수직으로 설치되며 안내홈(14a)을 가지는 한쌍의 지지프레임(14)과, 상기 지지프레임(14)에 장착되어 상하로 이동되는 한쌍의 슬라이딩 바(15)와, 슬라이딩 바(15)의 상부에 가교되어 설치되며 안내홈(12a)을 가지는 베드(12)와, 상기 베드(12)의 안내홈(12a)에 장착되어 수평이동되는 다수의 서포트 롤 이동축(9)과, 상기 베드(12)의 양측단부에 수직으로 형성되는 수직 프레임(12b)과, 상기 베드(12)의 중간에 형성되는 수직 프레임(13)과, 상기 각 수직 프레임 및 서포트 롤 이동축(9)을 수평방향으로 관통하여 체결되는 스크류(6)와, 상기 펄스이동축(9)의 각 상부에 설치되는 텐션 감지센서(10)와, 상기 텐션 감지센서(10)의 상부에 설치되는 지지대(8)에 의하여 장착되는 서포트 롤(8)과, 스크류(6)를 회전시키기 구동수단(모터: 4, 감속기: 5)으로 이루어진다.

조질압연기(SKIN PASS MILL: 2) 입측에 통판된 스트립(1)의 텐션을 측정하기 위하여 워크사이드측 텐션감지센서(W/S: 17), 드라이브 사이드측 텐션감지센서(D/S: 16)가 양쪽에 각각 설치된다. 설치 높이는 통판중인 스트립(1)의 텐션을 측정할 수 있도록 조질압연기(2) 패스라인 보다 100mm정도 높게 설치한다. 스트립(1) 상부가 그립(GRIP)시에, 텐션 감지센서를 업, 다운이 가능하도록 각각의 텐션감지 센서(16,17) 하부에 실린더(3)를 수직으로 설치한다. 또한 업, 다운시나 스트립(1) 통판 중 본 고안 자체가 흔들리는 것을 방지하기 위해 지지 프레임(14)을 설치한다. 스트립(1)에 접촉되는 서포트 롤(8)의 하부에는 텐션을 측정하는 텐션 감지 센서(10)가 장착된다.

또한, 서포트 롤 이동축(9) 및 프레임(12b,13)을 관통하여 장착되는 스크류(6)는 프레임(13)을 중심으로 하여 양측이 각각 나사의 방향이 다르다. 따라서 스크류(6)가 회전함에 따라 각각의 서포트 롤 이동축(9)간의 간격은 멀어지거나 좁아진다. 스트립(2) 폭에 따라 스크류(6)가 회전하게 된다. 스크류(6)는 모터(4)에 의해서 작동되며 정밀한 폭 세팅을 하기 위해(1/10mm) 감속기(5)에 의해 스크류회전속도를 감속시키고, 스크류 끝부분에 연결된 펄스 제너레이터(11)에 의해 스크류(6)의 회전량을 검출한 후 PLC(20,23)로 송신하면 PLC(20)는 텐션 감지센서(10)의 이동거리를 연산할 수 있도록 하였다.

또한, 지지프레임(14)과 베드(12)는 감지장치가 흔들림없이 구동될 수 있도록 안내홈(12a)을 가공하였다. 실린더(3)는 작동시 진동에 의한 파손을 막기 위해 핀 체결식으로 설치하며, 상,하강 단부에 리미트 스위치(미도시)를 장착하여 항상 일정한 범위내에서 상,하강이 가능하도록 한다. 실린더(3), 모터(4)의 구동과 텐션 측정치 분석은 PLC에 의해 연산되어 제어한다.

조질 압연기의 페이 오프 릴(2a)에 코일이 장착되면 PLC는 PCS에서 수신한코일 사이즈 및 기본 데이터를 분석하여 각 설비별로 스트립 텐션, 밀 압연량을 설정하게 된다. 먼저, 테이블값에 따라 스트립 텐션을 설정하고 코일 폭에 맞게 텐션 감지장치(16)(17)의 스크류 모터(4)를 구동하여 폭 세팅한 후, 스트립 상부가 텐션 릴(1a)에 그립되어 스트립 텐션이 부여될 때 텐션 감지장치의 실린더(3)는 상승된다. 감지장치의 서포트 롤(8)이 스트립 면과 터치되면서 텐션 감지센서(10)에 텐션이 가해져 측정된 W/S, D/S 측 2군데의 텐션 값을 1초 간격으로 PLC에 송신하게 되며 PLC는 수신된 측정값을 비교하게 된다.

조질압연기에서의 압연작업이 정상적으로 이루어질 때는 스킨패스 밀 전면의 스트립 텐션은 W/S, D/S 양쪽이 거의 일정한 장력을 유지하며 압연 작업이 진행되나 어느 한 쪽 형상이 심하게 웨이브가 발생하거나 스트립이 한쪽으로 쏠릴 때는 쏠리는 쪽의 압연량이 반대편보다 상대적으로 많으므로 해당부분의 연신율은 증가하며 스트립 텐션도 반대쪽보다 저하한다. 이 때 PLC는 텐션 감지장치에서 수신된 W/S, D/S측 텐션을 체크하여 상대적으로 텐션값이 낮은 쪽의 압연량을 다운 시키도록 조질압연기 컨트롤박스(SKIN PASS MILL CONTROL BOX: 21)로 지시하게 되고, 컨트롤 박스의 밀 제어 시스템은 수신된 PLC의 지시에 따라 압연량을 제어하게 된다.

스트립이 쏠리는 측의 텐션 측정치를 이용해 밀 압연량을 제어하여 압연작업이 정상적으로 이루어지면 W/S, D/S측 텐션은 다시 일정하게 되므로 변동된 조질압연기의 W/S, D/S 압연량을 재조정하기 위해 밀 제어시스템은 초기 설정값으로 복귀하도록 제어한다.

이러한 반복적인 제어로 스트립이 쏠리는 방향을 교정하고 작업이 완료되어페이 오프 릴(2a)에서 스트립(1)이 빠져나와 스트립 텐션이 소멸되면 실린더(3)가 다운되어 다음 코일의 통판을 준비한다.

본 고안에 의하여 열연 코일을 상온에서 압연할 때 스트립이 어느 한 쪽으로 심하게 쏠리거나 웨이브가 발생할 때 텐션 감지센서에서 검출된 텐션값을 이용하여 밀 압연량을 조정함으로써 밀 꼬임을 사전에 방지할 수 있고 스트립 형상불량 시 작업자가 육안으로 수작업하지 않고 자동조정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 압연라인에서 생산된 스트립에 스킨패스 밀을 통해 조질압연을 실시하고 상기 스트립의 장력 감지를 통해 압연롤을 제어하기 위한 장치에 있어서,

   상기 스트립이 이송되는 경로의 하부에 설치되어 상기 스킨패스 밀이 작동시에 상승하는 마주하는 한쌍의 실린더와,

   상기 실린더의 외측에 수직으로 설치되며 안내홈을 가지는 한쌍의 지지프레임과,

   상기 지지프레임에 장착되어 상하로 이동되는 한쌍의 슬라이딩 바와,

   상기 슬라이딩 바의 상부에 가교되어 설치되며 안내홈을 가지는 베드와,

   상기 베드의 안내홈에 장착되어 수평이동되는 다수의 서포트 롤 이동축과, 상기 각 서포트 롤 이동축을 수평방향으로 관통하여 체결되는 스크류와,

   상기 서포트 롤 이동축의 각 상부에 설치되어 상기 스킨패스 밀을 통과한 스트립의 텐션을 감지하는 텐션 감지센서와,

   상기 텐션 감지센서의 상부에 설치되어 상기 스트립의 하부에 접하게 되는 서포트 롤과,

   상기 스크류를 회전시키기 위한 구동수단과,

   상기 텐션 감지센서에서 감지된 신호에 의하여 상기 스킨패스 밀의 압연롤 압하량을 제어하는 PLC를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스크류는 스크류의 중심으로부터 양측으로 각기 나사의 방향이 반대로 형성되어 있으며, 상기 스크류가 회전시에 상기 스크류에 장착된 서포트 롤 이동축 간의 간격이 조정되는 것을 특징으로 하는 스트립 장력 감지에 의한 압연롤 제어장치.