KR20110076020A - 후판 롤러 교정기의 롤 갭 및 하중 측정 장치 - Google Patents

후판 롤러 교정기의 롤 갭 및 하중 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 후판 롤러 교정기의 상부 작업롤들과 하부 작업롤들 사이의 롤 갭 및 하중을 측정하기 위한 장치에 있어서, 상기 롤러 교정기의 길이방향 및 폭 방향을 따라 상기 하부 작업롤들 상에 위치되는 복수 개의 하부판들; 상기 하부판들에 각각 대응되고, 상기 상부 작업롤들의 하측에 접촉되는 복수 개의 상부판들; 및 상기 하부판들과 상기 상부판들 사이에 각각 위치되며, 상기 상부판과 상기 하부판 사이의 간격 변화에 의해 변형되어 상기 롤 갭을 측정하는 복수 개의 롤 갭 측정부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치를 개시한다. 상기와 같은 측정 장치는 직접적인 롤 갭 및 하중의 측정이 이루어져 정확한 측정을 구현하여, 향상된 롤러 교정기의 성능과 후판 평탄도를 제공할 수 있다.
롤 갭, 하중, 측정 장치

Description

후판 롤러 교정기의 롤 갭 및 하중 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING ROLL GAPS AND LOADS IN ROLLER LEVELLER OF THICK STEEL SHEET}
본 발명은 후판 생산 공정에 이용되는 후판 롤러 교정기의 롤 갭 및 하중 측정 장치에 관한 것으로서, 특히, 롤 갭 및 하중의 측정 성능을 향상시킬 수 있는 후판 롤러 교정기의 롤 갭 및 하중 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 후판 생산 공정은 압연기를 통하여 압연판을 압연한다. 이러한 압연판은 강도를 향상시키기 위하여 냉각 장치를 거쳐 냉각된 후에 롤러 교정기를 통과하여 최종적인 후판으로 제작된다. 아울러, 롤러 교정기는 후판의 평탄도를 어느 정도 확보하는 데에 이용되기도 한다. 이로 인해, 롤러 교정기는 다양한 치수를 갖는 후판의 평탄도를 확보하기 위하여 교정성능을 향상시키고자 한다.
롤러 교정기는 상부 작업롤과 하부 작업롤을 포함하고, 압연판은 상부 작업롤과 하부 작업롤 사이를 통과함으로써 후판으로 제작된다. 이러한 교정기는 성능향상을 위하여 상부 작업롤과 하부 작업롤 사이의 간격인 롤 갭의 영점 조정을 바탕으로 하여 조정(calibration)된다. 일반적으로 롤러 교정기는 상부 작업롤과 하부 작업롤 사이에 교정 바아를 위치시키고, 이러한 교정 바아에 하중을 가하여 기 준 하중에 이르게 된 경우 영점 조정한다.
구체적으로 롤러 교정기를 조정하기 위하여 유압 실런더가 이용되고, 이러한 유압 실린더에 의해 롤러 교정기의 하중과 롤 갭이 측정된다. 일반적으로 유압 실린더는 상부 작업롤 위에 위치된 상부 프레임과 보조롤을 통하여 하중과 롤 갭을 가한다. 유압 실린더에 의한 하중이 기준 하중에 이르게 된 경우를 영점으로 조정한다. 가해진 하중과 롤 갭은 영점을 기준으로 하여 유압 실린더의 하중과 위치에 의해 계산된다.
게다가, 압연기를 통과한 압연판이 중파 또는 편파인 경우에는, 롤러 교정기는 롤의 굽힘 기능을 이용하여 압연판의 교정을 수행한다. 이를 위하여, 굽힘 실린더는 롤러 교정기의 상부에 위치되어 힌지점을 기준으로 하여 작업롤을 롤러 교정기의 폭 방향을 따라 굽힘 변형시켜, 롤러 교정기를 통하여 압연판을 교정한다. 이때, 굽힘 변형된 교정기의 롤 갭은 굽힘 실린더의 변위와 교정기의 구조적인 관계를 이용하여 계산된다.
상기와 같은 롤 갭과 하중을 측정하는 장치는 직접적으로 롤 갭과 하중을 측정하지 못하여, 롤러 교정기의 탄성 변형과 교정 바아의 변형을 고려한 정확한 롤 갭과 하중의 측정이 어렵다는 문제점이 있다. 특히, 롤 갭의 오차로 인하여, 롤러 교정기의 교정 성능이 저하되고, 후판의 평탄도도 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 롤러 교정기에 접촉된 상태로 하중과 롤 갭을 측정할 수 있는 후판 롤러 교정기의 롤 갭 및 하중 측정 장치를 제공하고자 한다.
아울러, 본 발명은 측정된 하중과 롤 캡에 대한 신뢰성을 향상시켜 롤러 교정기의 성능 및 후판의 평탄도를 향상시킬 수 있는 후판 롤러 교정기의 롤 갭 및 하중 측정 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 후판 롤러 교정기의 상부 작업롤들과 하부 작업롤들 사이의 롤 갭 및 하중을 측정하기 위한 장치에 있어서, 상기 롤러 교정기의 길이방향 및 폭 방향을 따라 상기 하부 작업롤들 상에 위치되는 복수 개의 하부판들; 상기 하부판들에 각각 대응되고, 상기 상부 작업롤들의 하측에 접촉되는 복수 개의 상부판들; 및 상기 하부판들과 상기 상부판들 사이에 각각 위치되며, 상기 상부판과 상기 하부판 사이의 간격 변화에 의해 변형되어 상기 롤 갭을 측정하는 복수 개의 롤 갭 측정부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치를 개시한다.
아울러, 상기 측정 장치는, 상기 하부판들과 상기 상부판들 사이에 각각 위치되며, 상기 상부 작업롤들에 의한 하중을 전달받아 측정하는 복수 개의 하중 측정부들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치를 개시한다.
또한, 상기 측정 장치는, 상기 롤 갭 측정부들 및 상기 하중 측정부들과 연결되어, 상기 측정된 롤 갭 및 하중에 대한 값을 제공받아 처리하는 측정데이터 처 리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치를 개시한다.
또한, 상기 측정 장치는, 상기 하부 작업롤들과 상기 하부판들 사이에 위치되어, 상면에 상기 하부판들이 배열되며, 상기 롤 갭의 측정을 위한 기준면을 제공하는 교정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치를 개시한다.
또한, 상기 상부판들 및 상기 하부판들은 매트릭스 형태로 배열되는 것을 특징으로하는 측정 장치를 개시한다.
본 발명의 후판 롤러 교정기의 롤 갭 및 하중 측정 장치는 하부판들, 상부판들, 롤 갭 측정부들, 하중 측정부들, 교정부 및 측정데이터 처리부를 포함하여, 롤러 교정기의 상부 작업롤들과 하부 작업롤들 사이에서 롤 갭 및 하중을 측정하는 데에 이용된다.
롤 갭 측정부들 및 하중 측정부들이 상부 작업롤들과 하부 작업롤들에 접촉되어 위치되는 상부판들과 하부판들 사이에 위치된다. 아울러, 하부판들은 동일 평면을 형성하도록 교정부 상에 위치된다. 이때, 롤 갭 측정부들과 하주 측정부들은 각각 롤 갭 및 하중을 측정한다. 이처럼 롤 갭 및 하중의 측정이 상부 작업롤들과 하부 작업롤들에 접촉된 상태에서 이루어진다. 아울러, 측정된 롤 갭 및 하중은 복수 개의 지점에서 획득된다. 따라서, 측정된 롤 갭 및 하중에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.
아울러, 작업자들이 상기와 같이 측정된 값을 통해 롤러 교정기의 조정 작업을 수행함에 따라, 정확한 조정 작업이 이루어질 수 있다. 따라서, 롤러 교정기의 성능이 향상되며, 롤러 교정기를 통해 교정된 후판의 평탄도도 향상될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러 교정기(110, 120)의 롤 갭 및 하중 측정 장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 장치가 롤 갭이 일정한 롤러 교정기(110, 120) 상에 배열된 모습을 나타내는 측면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 장치가 롤 갭이 상이한 롤러 교정기(110, 120) 상에 배열된 모습을 나타내는 측면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 장치가 상부 작업롤(120)의 굽힘이 이루어진 롤러 교정기(110, 120) 상에 배열된 모습을 나타내는 정면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예의 롤러 교정기의 롤 갭 및 하중 측정장치(100)는 하부판(101)들, 상부판(102)들, 롤 갭 측정부(103)들, 하중 측정부(104)들, 교정부(105) 및 측정 데이터 처리부(106)를 포함하여, 후판 롤러 교정기의 상부 작업롤(110)들과 하부 작업롤(120)들 사이의 롤 갭 및 하중을 측정한다. 여기에서, 롤 갭은 압연판의 교정이 이루어지는 상부 작업롤(110)과 하부 작업롤(120) 사이의 간격을 의미하고, 하중은 교정이 이루어지는 압연판에 가해지는 하중을 의미한다.
하부판(101)들은 복수 개로 이루어지고, 롤러 교정기(110, 120)의 길이 방 향(L) 및 폭 방향(W)을 따라 하부 작업롤(120)들 상에 위치된다.
아울러, 하부판(101)들은 정밀한 롤 갭 및 하중 측정을 위하여 매트릭스 형태로 배열된다. 예를 들어, 본 실시예는 3 × 5의 형태로 배열된 예를 도시하고 있다. 하지만 이에 한정되지 않고, 하부판(101)들은 롤러 교정기(110, 120)의 길이 및 배열을 고려하여 다양한 개수로 이루어진 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
또한, 하부판(101)들은 동일한 두께를 갖고, 하부판(101)의 두께는 롤 갭을 측정할 때 고려된다.
상부판(102)들은 하부판(101)들에 각각 대응되고, 상부 작업롤(110)들의 하측에 접촉된다. 이로 인해, 상부판(102)들 각각은 대응되는 하부판(101)에 대하여 소정의 간격을 두고 이격된 상태에 있게 된다. 이는 상부판(102)과 하부판(101) 사이에 롤 갭 측정부(103) 및 하중 측정부(104)가 위치될 수 있는 공간이 형성된 것을 의미한다. 아울러, 상부판(102)과 하부판(101) 사이의 간격은 롤 갭 측정부(103)에 의해 롤 갭을 측정하는 데에 이용된다.
또한, 상부판(102)들도 하부판(101)들에 대응됨에 따라 하부판(101)들과 마찬가지로 매트릭스 형태로 배열되고, 동일한 두께를 가진다.
롤 갭 측정부(103)들은 하부판(102)들과 상부판(101)들 사이에 각각 위치되며, 상부판(102)과 하부판(101) 사이의 간격 변화에 따라 변형된다. 이러한 롤 갭 측정부(103)들의 변형으로 인해, 상부판(102)들은 상부 작업롤(110)들에 밀착되고, 하부판(101)들은 하부 작업롤(120)들에 밀착된다. 아울러, 롤 갭 측정부(103)들은 상부판(102)과 하부판(101) 사이의 간격을 바탕으로 상부 작업롤(110)들과 하부 작 업롤(120)들 사이의 롤 갭을 측정한다.
하중 측정부(104)들은 하부판(102)들과 상부판(101)들 사이에 각각 위치되며, 상부 작업롤(110)들에 의한 하중을 전달받아 측정한다. 즉, 압연판이 상부 작업롤(110)들과 하부 작업롤(120)들 사이를 통과하는 경우, 하중 측정부(104)들은 압연판에 가해지는 하중을 측정하는 것이다.
교정부(105)는 하부 작업롤(120)들과 하부판(101)들 사이에 위치되며, 일정한 두께를 갖는다. 이러한 교정부(105)의 상면에 하부판(101)들이 배열되어, 교정부(105)는 롤 갭을 측정하기 위한 기준점을 제공한다.
일반적으로 하부 작업롤(120)들은 원통형으로 이루어진다. 이로 인해, 하부판(101)들은 동일 평면을 형성하면서 하부 작업롤(120) 상에 위치되는 것을 제한받는다. 이때, 롤 갭 측정부(103)들은 상이한 기준점에서 롤 갭을 측정한다. 이로 인해, 측정된 롤 갭을 통한 롤러 교정기의 조정(calibration)에 대한 신뢰성이 저하될 수 있다. 하지만 교정부(105)는 하부판(101)들이 동일 평면을 형성하면서 배열되도록 하여, 롤 갭 측정부(103)가 동일한 기준점에서 롤 갭을 측정하도록 한다. 따라서, 측정된 롤 갭에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.
측정데이터 처리부(106)는 롤 갭 측정부(103)들 및 하중 측정부(104)들과 연결된다. 롤 갭 측정부(103)들 각각에 의해 측정된 롤 갭에 대한 값, 및 하중 측정부(104)들 각각에 의해 측정된 하중에 대한 값은 측정데이터 처리부(106)에 제공된다. 여기에서, 롤 갭에 대한 값은 상부판(102)과 하부판(101) 사이의 간격을 의미하고, 하중에 대한 값은 상부 작업롤(110)에 의해 가해지는 힘을 의미한다. 측정데 이터 처리부(106)는 이를 처리하여 롤 갭 및 하중을 산출한다. 특히, 롤 갭은 롤 갭에 대한 값에다 상부판(102), 하부판(101) 및 교정부(105) 각각의 두께를 포함하여 산출된다. 여기에서, 상부판(102), 하부판(101) 및 교정부(105) 각각의 두께는 측정데이터 처리부(106)에 입력, 저장될 수 있거나, 측정 데이터 처리부(106)에 의해 입력되어 롤 갭 측정부(103)들에 저장될 수 있다.
아울러, 측정데이터 처리부(106)는 산출한 롤 갭 및 하중을 표시하여, 작업자가 확인할 수 있도록 한다. 이로 인해, 작업자는 측정데이터 표시부(106)를 통해 표시된 롤 갭 및 하중을 확인하면서 롤러 교정기의 상부 작업롤(110)들과 하부 작업롤(120)들을 조정한다. 이때, 후판 평탄도를 고려한 롤러 교정기(110, 120)의 조정 작업이 이루어진다.
본 발명의 롤러 교정기의 롤 갭 및 하중 측정 장치(100)는 다양한 형태를 갖는 상부 작업롤(110)들과 하부 작업롤(120)들의 배열에 적용될 수 있다.
일반적으로 롤러 교정기는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 작업롤(110)들과 하부 작업롤(120)들이 평행하게 배열된다. 이러한 상부 작업롤(110)들과 하부 작업롤(120)들을 통과하는 압연판은 균일한 표면을 갖도록 교정될 수 있다. 본 발명의 측정장치(100)는 이러한 상부 작업롤(110)들과 하부 작업롤(120)들 사이에 위치되어, 롤 갭 및 하중을 측정한다. 물론, 롤러 교정기(110, 120)의 상태를 고려하면, 일부의 롤 갭 및 하중만을 측정하여도 되나, 이를 통해 측정 장치(100)가 제대로 작동하는지 확인할 수 있다. 특히, 이를 통하여 측정된 롤 갭 및 하중은 롤러 교정기의 조정 작업시 기준점으로서 정의되어 이용될 수 있다.
아울러, 롤러 교정기(110, 120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 입측과 출측의 롤 갭이 상이하게 배열되기도 한다. 이때, 본 발명의 측정 장치(100)는 상부 작업롤(110)들과 하부 작업롤(120)들 사이에 위치되어, 롤 갭 측정부(103)들과 하중 측정부(104)들이 위치된 지점에서 롤 갭 및 하중을 측정하게 된다. 작업자는 측정된 롤 갭 및 하중을 확인하면서, 입측과 출측의 롤 갭이 상이하도록 롤러 교정기(110, 120)이 배열되었는지를 확인할 수 있다. 또한, 작업자는 측정값을 확인하면서 롤러 교정기(110, 120)의 조정 작업을 수행할 수 있다.
게다가, 롤러 교정기(110, 120)에 투입되는 압연판은 편파(edge wave) 또는 중파(center wave)를 형성하기도 한다. 일반적으로 편파는 압연판의 가운데 부분을 제외한 부분이 파형처럼 형성되는 것을 의미하고, 중파는 압연판의 가운데 부분이 파형처럼 형성되는 것을 의미한다. 이러한 압연판을 교정하기 위하여, 일반적으로 롤러 교정기의 상부 작업롤(110)들은 도 4에 도시된 바와 같이 굽힘 작용이 이루어진다. 이러한 형태의 상부 작업롤(110)들을 통과한 압연판은 평평한 형태로 교정될 수 있다. 이때, 상부 작업롤(110)로 인해, 롤러 교정기의 폭 방향(W)에 따른 롤 갭 및 하중의 측정이 요구된다. 이는 편파 또는 중파에 따라 측정 장치가 제대로 조정 작업이 이루어졌는지를 확인할 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명의 측정장치(100)는 이러한 상부 작업롤(110)들과 하부 작업롤(120)들 사이에 위치되어, 롤러 교정기의 폭 방향(W)을 따른 롤 갭 및 하중을 측정한다. 작업자들은 이를 통하여 롤 갭 및 하중을 확인하면서 상부 작업롤(110)의 굽힘을 정확하게 조정할 수 있다.
이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러 교정기의 롤 갭 및 하중 측정 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치가 롤 갭이 일정한 롤러 교정기 상에 배열된 모습을 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 장치가 롤 갭이 상이한 롤러 교정기 상에 배열된 모습을 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 장치가 상부 작업롤의 굽힘이 이루어진 롤러 교정기 상에 배열된 모습을 나타내는 정면도이다.

Claims (5)

  1. 후판 롤러 교정기의 상부 작업롤들과 하부 작업롤들 사이의 롤 갭 및 하중을 측정하기 위한 장치에 있어서,
    상기 롤러 교정기의 길이방향 및 폭 방향을 따라 상기 하부 작업롤들 상에 위치되는 복수 개의 하부판들;
    상기 하부판들에 각각 대응되고, 상기 상부 작업롤들의 하측에 접촉되는 복수 개의 상부판들; 및
    상기 하부판들과 상기 상부판들 사이에 각각 위치되며, 상기 상부판과 상기 하부판 사이의 간격 변화에 의해 변형되어 상기 롤 갭을 측정하는 하는 복수 개의 롤 갭 측정부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 측정 장치는,
    상기 하부판들과 상기 상부판들 사이에 각각 위치되며, 상기 상부 작업롤들에 의한 하중을 전달받아 측정하는 복수 개의 하중 측정부들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 측정 장치는,
    상기 롤 갭 측정부들 및 상기 하중 측정부들과 연결되어, 상기 측정된 롤 갭 및 하중에 대한 값을 제공받아 처리하는 측정데이터 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 측정 장치는,
    상기 하부 작업롤들과 상기 하부판들 사이에 위치되어, 상면에 상기 하부판들이 배열되며, 상기 롤 갭의 측정을 위한 기준면을 제공하는 교정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부판들 및 상기 하부판들은 매트릭스 형태로 배열되는 것을 특징으로하는 측정 장치.
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