KR20130110636A - 핀치 롤 상하 정렬장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 핀치 롤 상하 정렬장치는, 상부 롤 및 하부 롤이 각각 설치되는 핀치 롤과, 상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 축 방향 일단이 부착되는 고정지그와, 상기 고정지그의 상단에 연결선에 의해 연결되어 중력방향 기준선을 형성하는 중력추와, 상기 고정지그의 상측 일면에 결합되어, 상기 연결선과의 거리를 측정하는 제1변위센서와, 상기 제1변위센서와 대응되도록 상기 고정지그의 하측 일면에 결합되어, 상기 연결선과의 거리를 측정하는 제2변위센서 및, 상기 제1변위센서와 상기 제2변위센서 간의 기준거리 값과, 상기 측정되는 거리 값들의 차이 값을 사용하여, 상기 연결선과 상기 핀치 롤 간의 기울어진 각도를 연산하는 제어기를 포함한다.

Description

핀치 롤 상하 정렬장치{ARRANGEMENT DEVICE FOR PINCH ROLL}
본 발명은 핀치 롤 정렬장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 핀치 롤의 상단과 하단에 각각 부착된 변위센서들과 수직으로 위치된 중력추의 연결선 간의 측정거리 차이 값을 이용해, 핀치 롤이 기울어진 각도를 연산할 수 있어, 핀치 롤의 정렬 상태(기울어짐)를 정확하고 빠르게 측정할 수 있는 핀치 롤 상하 정렬장치에 관한 것이다.
일반적으로, 후판 공정에서는 압연 중 후판의 양측 면에 규격과 맞지 않는 비정상 부분이 나타나게 되므로, 후판의 양측 면을 제거하는 후판 절단공정이 필요하다.
종래의 후판 절단공정에서는, 후판의 양측 면을 절단하기 위해 승강 가능하게 설치되는 나이프와, 상기 나이프를 기준으로 입측과 출측에 각각 구비되어, 후판을 지지하여 이동시키는 핀치 롤 등으로 구성된다.
여기서, 핀치 롤은 후판을 투입하기 이전에 후판의 길이방향 캠버가 발생하지 않도록, 핀치 롤의 수직 방향(중력 방향)과 수평 방향에 대한 위치 정렬이 필요하였다.
이를 위해, 종래에는 피아노 선을 이용해 핀치 롤의 위치를 수작업으로 정렬시키고 있었다.
그러나, 종래의 핀치 롤 정렬 방식은 핀치 롤 정렬 및 정렬 기준을 변경시키는 경우에 많은 시간이 소요되었고, 수동 아날로그 방식 측정으로 인해 정확한 측정값을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 핀치 롤의 정렬 오차를 최소화함과 동시에 핀치 롤 정렬 시간을 단축할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명과 관련된 문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-0758463호(2007년09월06일)가 있으며, 상기 문헌에는 핀치롤을 이용한 후강판 절단시 판 틀어짐 제어장치 및 방법이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 핀치 롤의 상단과 하단에 각각 부착된 변위센서들과 수직으로 위치된 중력추의 연결선 간의 측정거리 차이 값을 이용해, 핀치 롤이 기울어진 각도를 연산함으로써, 핀치 롤의 정렬 상태(기울어짐)를 정확하게 알아낼 수 있고, 탈부착의 용이성이 제공되므로 핀치 롤 정렬에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 핀치 롤 상하 정렬장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 핀치 롤 상하 정렬장치는, 상부 롤 및 하부 롤이 각각 설치되는 핀치 롤과, 상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 축 방향 일단이 부착되는 고정지그와, 상기 고정지그의 상단에 연결선에 의해 연결되어 중력방향 기준선을 형성하는 중력추와, 상기 고정지그의 상측 일면에 결합되어, 상기 연결선과의 거리(d1)를 측정하는 제1변위센서와, 상기 제1변위센서와 대응되도록 상기 고정지그의 하측 일면에 결합되어, 상기 연결선과의 거리(d2)를 측정하는 제2변위센서 및, 상기 제1변위센서와 상기 제2변위센서 간의 기준거리 값과, 상기 측정되는 거리 값들의 차이 값을 사용하여, 상기 연결선과 상기 핀치 롤 간의 기울어진 각도를 연산하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고정지그는 상기 일측 단이 상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 상단과 하단에 각각 부착되는 상부 수평바와 하부 수평바 및, 상기 상부 수평바와 상기 하부 수평바의 사이를 상하로 연결하며, 일면의 상측에 상기 제1변위센서가 결합되고, 하측에 제2변위센서가 결합되는 수직바가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 수평바와 상기 하부 수평바의 일측 단에는 상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 축 방향 일면에 결합하기 위한 전자석이 각각 결합되며, 상기 전자석은 외부로부터 공급되는 전원에 의해 상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 축 방향 일면에 부착되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전자석은 상기 상부 수평바의 일측 단에 결합되어, 상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 상단에 부착되는 제1자석 및, 상기 하부 수평바의 일측 단에 결합되어, 상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 하단에 부착되는 제2자석이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1변위센서 및 상기 제2변위센서와 상기 연결선 간의 기준거리 값은 상기 상부 롤 및 상기 하부 롤의 축 선이 수평을 이루는 경우에, 상기 제1변위센서 및 상기 제2변위센서와 상기 연결선 간의 거리 값인 것이 바람직하다.
또한, 상기 기준거리 값을 이루는 선은 상기 핀치 롤의 단부 일면과 평행들 이루고, 상기 기울어진 각도(θ)는
Figure pat00001
의 식으로 연산하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 중력추의 하부에는 바닥에 위치되며, 내부에 기름이 수용되는 저장용기가 더 구비되며, 상기 저장용기는 상기 중력추를 내부에 위치시켜, 상기 기름에 의해 상기 중력추의 흔들림을 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명은 변위센서들의 측정거리 차이 값을 이용해 핀치 롤이 기울어진 각도를 연산할 수 있어, 핀치 롤의 정렬 상태(기울어짐)를 정확하게 알아낼 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 전자석을 이용해 고정지그를 탈부착할 수 있어, 탈부착의 용이성을 통해 핀치 롤 정렬에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 핀치 롤 상하 정렬장치를 개략적으로 보여주기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 핀치 롤 상하 정렬장치를 개략적으로 보여주기 위한 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 핀치 롤 상하 정렬장치를 하부로 기울어진 핀치 롤에 설치한 상태를 보여주기 위한 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 핀치 롤 상하 정렬장치의 중력추가 기름용기 내에 위치된 상태를 보여주기 위한 정면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 핀치 롤 상하 정렬장치를 개략적으로 보여주기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 핀치 롤 상하 정렬장치를 개략적으로 보여주기 위한 정면도이다.
또한, 도 3은 본 발명에 따른 핀치 롤 상하 정렬장치를 하부로 기울어진 핀치 롤에 설치한 상태를 보여주기 위한 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 핀치 롤 상하 정렬장치의 중력추가 기름용기 내에 위치된 상태를 보여주기 위한 정면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 핀치 롤 상하 정렬장치는 핀치 롤(100)과, 고정지그(200)와, 중력추(300)와, 제1변위센서(400)와, 제2변위센서(500) 및, 제어부(600)를 포함한다.
먼저, 도 1에서와 같이 핀치 롤(100)은 후판이 투입되는 본체(미도시)의 입측과, 후판이 배출되는 본체의 출측에 각각 회전가능하게 설치된다.
여기서, 상기 핀치 롤(100)은 본체의 입측과 출측에 각각 한 쌍으로 구비되어, 후판의 폭 방향을 각각 지지하면서 회전동작에 의해 출측으로 이동시킨다.
그리고, 입측과 출측 핀치 롤(100)의 사이에는 본체의 하단에 승강 가능하게 나이프(미도시)가 설치될 수 있으며, 상기 나이프의 하방에는 후판을 하단을 지지하기 위한 받침부(미도시)가 구비될 수 있다.
여기서, 입측과 출측 핀치 롤(100)은 상부 롤과 하부 롤이 상하에 각각 구비된다.
상기 상부 롤은, 구동부(미도시)의 구동력에 의해 승강 가능하게 설치되며, 하강시 투입되는 후판의 상단을 지지한 상태에서 회전된다.
하부 롤은, 상기 상부 롤의 하부에 대응되게 위치되며, 투입되는 후판(S)의 하단을 지지한 상태에서 상기 상부 롤과 역방향으로 회전된다.
여기서, 상기 상부 롤 또는 하부 롤은 구동부(미도시)의 회전력이 전달될 수 있다.
즉, 입측으로 투입되는 후판은 상부 롤과 하부 롤의 사이를 통해 이동하여 나이프의 하단에 위치된 받침부의 상부에 위치된다.
이 상태에서, 상기 나이프가 하강하여 후판의 불균일한 양단 면을 절단한 후 상승하며, 후판은 양단 면이 절단된 상태로 출측에 위치된 상부 롤과 하부 롤의 사이를 통해 배출된다.
고정지그(200)는, 핀치 롤(100)의 상부 롤 또는 하부 롤의 축 방향 일단이 부착된다.
여기서, 상기 고정지그(200)는 일측 단이 핀치 롤의 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 상단과 하단에 각각 부착되는 상부 수평바(210)와 하부 수평바(220)가 각각 구비될 수 있다.
그리고, 상기 상부 수평바(210)와 하부 수평바(220)의 사이를 상하로 연결하는 수직바(230)가 구비될 수 있다.
상부 수평바(210) 및 하부 수평바(220)는, 핀치 롤(100)의 상부 롤 및 하부 롤의 축 선과 평행을 이루도록 수평으로 나란하게 설치된다.
그리고, 상기 상부 수평바(210)의 일측 단에는 후술 될 제1자석(241)의 일측 단이 부착되는 상부 안착단(211)이 형성된다.
또한, 하부 수평바(220)의 일측 단에는 후술 될 제2자석(242)의 일측 단이 부착되는 하부 안착단(221)이 형성된다.
수직바(230)는, 핀치 롤(100)의 상부 롤 및 하부 롤의 축 방향 일단과 평행을 이루도록 수직으로 나란하게 설치된다.
한편, 상기 수직바(230)는 일부분이 암수로 결합되어, 슬라이드 방식에 의해 길이조절 가능하게 구비될 수도 있다.
이때, 상기 수직바(230)에는 길이조절이 가능하도록 다수의 체결홀(미도시)이 형성될 수 있고, 상기 체결홀을 통해 삽입되는 체결부재(미도시)가 구비될 수 있다.
또한, 상부 수평바(210)와 하부 수평바(220)의 일측 단에는, 상부 롤 또는 하부 롤의 축 방향 일면에 결합하기 위한 전자석(240)이 각각 결합된다.
상기 전자석(240)은, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 핀치 롤(100)의 상부 롤 또는 하부 롤의 축 방향 일면에 부착된다.
여기서, 상기 전자석(240)은 상부 수평바(210)의 일측 단에 결합되어 상부 롤 또는 하부 롤의 상단에 부착되는 제1자석(241)과, 하부 수평바(220)의 일측 단에 결합되어 상부 롤 또는 하부 롤의 하단에 부착되는 제2자석(242)이 구비될 수 있다.
상기 제1자석(241)의 일측 단은, 전술한 상부 수평바(210)의 상부 안착단(211)에 부착된다. 여기서, 상기 제1자석(241)의 하단은 상부 롤 또는 하부 롤의 상단에 부착된다.
그리고, 제2자석(242)의 일측 단은 전술한 하부 수평바(220)의 하부 안착단(221)에 부착된다. 여기서, 상기 제2자석(242)의 상단은 상부 롤 또는 하부 롤의 하단에 부착된다.
또한, 상기 제1자석(241)의 하단과 제2자석(242)의 상단에는 상부 롤 및 하부 롤의 원주 면과 긴밀하게 부착시키기 위해 곡면(241a, 241b)이 각각 형성된다.
중력추(300)는, 고정지그(200)의 상부 수평바(210)의 일측 단에 연결선(310)에 의해 연결된다.
더 상세하게는, 상기 중력추(300)의 상단에는 연결선(310)의 하단이 연결되고, 연결선(310)의 상단은 상부 수평바(210)의 일측 단에 연결되어 수직 방향 기준선을 형성한다.
여기서, 상기 연결선(310)은 이하 설명된 제1변위센서(400)와 제2변위센서(500)의 거리 감지가 가능한 두께를 가진다.
제1변위센서(400)는, 고정지그(200)에 구비된 수직바(230)의 상측 일면에 결합되어 연결선(310)과의 직선 거리를 감지한다.
제2변위센서(500)는, 제1변위센서(400)와 대응되도록 고정지그(200)에 구비된 수직바(230)의 하측 일면에 결합되어 연결선(310)과의 직선 거리를 감지한다.
이와 같은 상기 제1변위센서(400)와 제2변위센서(500)의 감지 방향은, 수직으로 위치된 연결선(310)과 직각을 이룬다.
그리고, 상기 제1변위센서(400)와 제2변위센서(500)는 레이저 변위센서 등을 사용할 수 있다.
즉, 상기 상기 제1변위센서(400)와 제2변위센서(500)의 감지 방향은 서로 평행을 이룰 수 있다.
제어부(600)는, 제1변위센서(400) 및 제2변위센서(500)와 연결선(310) 간의 기준거리 값이 기설정된다.
이후, 상기 제어부(600)는 제1변위센서(400) 및 제2변위센서(500)와 연결선(310) 간의 측정거리 차이 값에 따른 기울어짐 각도(θ)를 연산한다.
여기서, 상기 제어부(400)에는 핀치 롤(100)의 상부 롤(110) 및 하부 롤(120)의 수평 및 수직 방향 정렬 오차 값을 외부로 디스플레이하기 위한 표시창(410)이 더 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제어부(600)에 기설정된 제1변위센서(400) 및 제2변위센서(500)와 연결선(310) 간의 기준거리 값은, 상부 롤 및 하부 롤의 축 선이 수평을 이출 때, 제1변위센서(400) 및 제2변위센서(500)와 연결선(310) 간의 거리 값이다.
또한, 상기 제어부(600)에 기설정된 제1변위센서(400) 및 제2변위센서(500)와 연결선(310) 간의 기준거리 값은 동일 거리 값을 가진다.
한편, 도 4에서처럼 중력추(300)의 하부에는 바닥에 위치되며, 내부에 기름(710)이 수용되는 저장용기(700)가 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 저장용기(700)는 중력추(300)를 내부에 위치시켜, 기름(710)의 마찰력을 이용해 중력추(300)의 흔들림을 감소시킬 수 있다.
또 한편, 핀치 롤(100)의 상부 롤 또는 하부 롤의 축 방향에는, 제1변위센서(400) 및 제2변위센서(500)와 연결선(310) 간의 측정거리 차이 값을 보상하기 위한 구동부(미도시)가 더 구비될 수도 있다.
이와 같이 설명된 본 발명은, 도 3과 도 4에서와 같이 상부 롤 또는 하부 롤이 하방으로 기울어져 있는 경우, 수직으로 위치된 중력추(300)의 연결선(310)은 상부 롤 또는 하부 롤의 축 방향 일단과 일정 각(θ)을 이루게 된다.
이때, 제1변위센서(400)와 연결선의 감지위치(d1) 간의 거리와, 제2변위센서(500)와 연결선의 감지위치(d2) 간의 거리는 서로 달라진다.
그리고, 제1변위센서(400)의 감지 방향과 제2변위센서(500)의 감지 방향은 일정 거리(ι)를 갖는다.
즉, 제어부(600)는 제1변위센서와 연결선의 감지위치(d1) 간의 거리와, 제2변위센서와 연결선의 감지위치(d2) 간의 측정 거리 차이 값을 이용해, 상부 롤 또는 하부 롤의 기울어진 각도(θ)를 파악할 수 있다.
또한, 제어부(600)에 기설정된 기준거리 값을 이루는 선은 핀치 롤(100)의 단부 일면과 평행들 이룬다.
그리고, 핀치 롤(100)의 기울어진 각도(θ)는
Figure pat00002
의 식으로 연산할 수 있다.
이후, 작업자는 핀치 롤(100)의 기울어진 각도(θ) 만큼 정렬 위치를 보상하여, 핀치 롤(100)을 정확한 위치로 교정할 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 변위센서들의 측정거리 차이 값을 이용해 핀치 롤이 기울어진 각도(θ)를 연산할 수 있어, 핀치 롤의 정렬 상태(기울어짐)를 정확하게 알아낼 수 있다.
또한, 전자석을 이용해 고정지그를 탈부착할 수 있어, 탈부착의 용이성을 통해 핀치 롤 정렬에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
지금까지 본 발명의 핀치 롤 상하 정렬장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 핀치 롤 200: 고정지그
210: 상부 수평바 211: 상부 안착단
220: 하부 수평바 221: 하부 안착단
230: 수직바 240: 전자석
241: 제1자석 242: 제2자석
300: 중력추 310: 연결선
400: 제1변위센서 500: 제2변위센서
600: 제어부 610: 표시창
700: 저장용기 710: 기름

Claims (7)

  1. 상부 롤 및 하부 롤이 각각 설치되는 핀치 롤;
    상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 축 방향 일단이 부착되는 고정지그;
    상기 고정지그의 상단에 연결선에 의해 연결되어 중력방향 기준선을 형성하는 중력추;
    상기 고정지그의 상측 일면에 결합되어, 상기 연결선과의 거리(d1)를 측정하는 제1변위센서;
    상기 제1변위센서와 대응되도록 상기 고정지그의 하측 일면에 결합되어, 상기 연결선과의 거리(d2)를 측정하는 제2변위센서; 및
    상기 제1변위센서와 상기 제2변위센서 간의 기준거리 값과, 상기 측정되는 거리 값들의 차이 값을 사용하여, 상기 연결선과 상기 핀치 롤 간의 기울어진 각도를 연산하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 핀치 롤 상하 정렬장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정지그는,
    상기 일측 단이 상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 상단과 하단에 각각 부착되는 상부 수평바와 하부 수평바 및,
    상기 상부 수평바와 상기 하부 수평바의 사이를 상하로 연결하며, 일면의 상측에 상기 제1변위센서가 결합되고, 하측에 제2변위센서가 결합되는 수직바가 구비되는 것을 특징으로 하는 핀치 롤 상하 정렬장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 수평바와 상기 하부 수평바의 일측 단에는,
    상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 축 방향 일면에 결합하기 위한 전자석이 각각 결합되며,
    상기 전자석은,
    외부로부터 공급되는 전원에 의해 상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 축 방향 일면에 부착되는 것을 특징으로 하는 핀치 롤 상하 정렬장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전자석은,
    상기 상부 수평바의 일측 단에 결합되어, 상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 상단에 부착되는 제1자석 및,
    상기 하부 수평바의 일측 단에 결합되어, 상기 상부 롤 또는 상기 하부 롤의 하단에 부착되는 제2자석이 구비되는 것을 특징으로 하는 핀치 롤 상하 정렬장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1변위센서 및 상기 제2변위센서와 상기 연결선 간의 기준거리 값은,
    상기 상부 롤 및 상기 하부 롤의 축 선이 수평을 이루는 경우에, 상기 제1변위센서 및 상기 제2변위센서와 상기 연결선 간의 거리 값인 것을 특징으로 하는 핀치 롤 상하 정렬장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기준거리 값을 이루는 선은,
    상기 핀치 롤의 단부 일면과 평행들 이루고,
    상기 기울어진 각도(θ)는,
    Figure pat00003
    의 식으로 연산하는 것을 특징으로 하는 핀치 롤 상하 정렬장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 중력추의 하부에는,
    바닥에 위치되며, 내부에 기름이 수용되는 저장용기가 더 구비되며,
    상기 저장용기는,
    상기 중력추를 내부에 위치시켜, 상기 기름에 의해 상기 중력추의 흔들림을 감소시키는 것을 특징으로 하는 핀치 롤 상하 정렬장치.
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