KR20140053270A - 금속 판재의 압연 장치 - Google Patents

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KR20140053270A
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신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
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Abstract

작업 롤 초크에 가해지는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있는 압연 장치를 제공한다.
상하 한 쌍의 작업 롤(1, 2)을 구비하는 금속 판재의 압연 장치는, 각 작업 롤(1, 2)을 보유 지지하는 한 쌍의 작업 롤 초크(5, 6)와, 작업 롤 초크를 보유 지지하는 하우징(10)과, 압연 방향력을 측정하는 압연 방향력 측정 장치(21, 22, 23, 24)를 구비한다. 압연 방향력 측정 장치는, 작업 롤 초크의 압연 방향 입구측 또는 압연 방향 출구측에 있어서 하우징에 설치된 복수의 하중 검출 장치를 구비하고, 복수의 하중 검출 장치는, 금속 판재의 압연 시에 적어도 2개의 하중 검출 장치가 항상 각 작업 롤 초크의 측면에 대향하도록, 압하 방향으로 복수 배열하여 배치된다. 이때, 적어도 2개의 하중 검출 장치는, 압하 방향에 있어서의 압연 방향력의 역점인 롤 축심을 사이에 두도록 배치된다.

Description

금속 판재의 압연 장치{SHEET METAL ROLLING DEVICE}
본 발명은 금속 판재의 압연 장치에 관한 것이다.
금속 판재의 압연 공정에 있어서는, 압연 판재의 캠버, 즉 좌우 구부러짐이 없는 상태에서 압연하는 것이, 압연재의 평면 형상 불량이나 치수 제도 불량을 피할뿐만아니라, 사행이나 후단부 절첩 파단(tail crash)과 같은 통판 트러블을 피하기 위해서도 중요하다.
또한, 판재의 압연 시에 발생하는 휨도, 압연 능률의 저하, 정정 공정의 증가 등, 제품의 생산성에 엄청난 영향을 미친다. 예를 들어, 정정 공정에 대해서는, 레벨러, 프레스 등에 의한 캠버나 휨의 교정이 필요해지고, 극단적인 경우, 불량부를 절단해야 하는 경우도 있다. 또한, 더 큰 캠버나 휨이 발생한 경우, 판의 충돌에 의해 압연 설비가 파손되기도 한다. 이 경우, 판 자체가 제품 가치를 상실할 뿐만 아니라, 생산 정지, 압연 설비의 수리 등 엄청난 손해를 초래한다.
추가로, 상기와 같은 캠버를 고정밀도로 제어하기 위해서는, 영점 조정이라고 불리는 초기 설정도 중요하다. 영점 조정이란, 롤 회전 상태에서 압하 장치를 조작하여 키스롤 조임을 실시하고, 압연 하중의 측정값이 미리 정해진 영점 조정 하중(정격 하중의 15% 내지 85%에서 미리 설정)에 일치한 시점을 압하 위치의 영점으로 하고, 그 압하 위치를 압하 제어 상의 원점(기준)으로 하는 것이다. 이때, 좌우의 압하 위치의 차, 즉 압하 레벨링의 영점도 동시에 조정하는 경우가 많다. 압하 레벨링의 영점 조정에 대해서도, 키스롤 조임 시에 압연 하중의 측정값이, 작업측 및 구동측 각각에서, 미리 정해진 영점 조정 하중에 일치하도록 조정한다. 또한 키스롤 조임이란, 압연재가 존재하지 않는 상태에서, 상하 작업 롤을 서로 접촉시켜서, 롤 간에 부하를 부여하는 것을 의미하고 있다.
또한, 본 명세서에서는, 표기를 간단하게 하기 위해서, 압연 방향을 정면으로 한 경우에 좌우가 되는 압연기의 작업측 및 구동측을 좌우라고 칭하기도 한다.
이러한 캠버에 기인하는 문제에 대하여 특허문헌 1에서는, 캠버가 매우 작은 금속 판재를 안정되게 제조할 수 있는 압연 방법 및 압연 장치를 제안하고 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1에 기재된 압연 방법 및 압연 장치에서는, 하중 검출 장치에 의해 작업 롤의 작업측과 구동측의 롤 초크에 작용하는 압연 방향력을 측정하고, 연산 장치에 의해 상기 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차이를 연산한다. 그리고, 이 차이가 0이 되도록 제어 장치에 의해 압연기의 롤 개방도의 좌우 비대칭 성분을 제어하고 있다.
휨의 문제에 대하여 특허문헌 2에서는, 휨이 매우 작은 금속 판재를 안정되게 제조할 수 있는, 압연 방법 및 압연 장치를 제안하고 있다. 구체적으로는, 인용 문헌 2에 기재된 압연 방법 및 압연 장치에서는, 상하 양쪽의 작업 롤의 롤 초크의 압연 방향 입구측과 출구측의 양쪽에 설치된 하중 검출 장치에 의해 상하 양쪽의 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력을 측정한다. 그리고, 연산 장치에 의해, 상측의 압연 방향력과 하측의 압연 방향력의 차이, 즉 압연 방향력의 상하 차를 연산한다. 그 후, 이 압연 방향력의 상하 차를 작게 하는 방향으로 압연 장치 상하 비대칭 성분을 제어하고 있다.
영점 조정의 문제에 대하여 특허문헌 3에서는, 키스롤에 의한 영점 조정에서도 압연 방향력이 발생하는 것을 발견하고, 그 압연 방향력은 롤 스러스트력에 영향을 미치지 않는 것을 밝혀낸 것에 의해, 보다 고정밀도의 압연기의 초기 압하 위치 조정(압하 영점 조정)을 가능하게 하는 방법을 제안하고 있다.
또한, 캠버가 없는 금속 판재를 제조하기 위해서, 특허문헌 4의 압연 방법 및 압연 장치에서는, 작업 롤의 작업측과 구동측의 롤 초크에 작용하는 압연 방향력을 측정하고, 상기 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차이를 연산하고, 이 차이를 제어 목표값이 되도록 제어 게인을 사용하여, 상기 압연기의 롤 개방도의 좌우 비대칭 성분을 제어하는 한편, 상기 제어 게인을 압연 중에 상황에 맞춰서 전환하고 있다.
또한, 특허문헌 5에서는, 캠버 및 휨이 없는 금속 판재를 제조할 수 있음과 함께, 고정밀도의 영점 조정을 가능하고, 강력한 롤 벤딩력을 용이하게 부여할 수 있는 압연기 및 압연 방법이 제안되어 있다. 특허문헌 5의 압연기 및 압연 방법에서는, 작업 롤 초크를 상기 압연기 하우징 윈도우 또는 프로젝트 블록과의 접촉면에 압연 방향으로 가압한다. 그리고, 하중 검출 장치에 의해 작업 롤의 작업측과 구동측의 롤 초크에 작용하는 압연 방향력을 측정하고, 연산 장치에 의해 상기 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차이를 연산한다. 제어 장치는, 이 차이가 제어 목표값이 되도록 압연기의 롤 개방도의 좌우 비대칭 성분 제어량을 연산하고, 상기 롤 개방도의 좌우 비대칭 성분 제어량의 연산값에 기초하여 상기 롤 개방도를 제어하고 있다.
여기서, 상기 특허문헌 1 내지 5의 압연 방법 및 압연 장치 중의 어느 것에 있어서도, 압연 방향력의 측정이 행해지고 있다. 따라서, 도 1을 참조하여, 특허문헌 1 내지 5에 있어서의 압연 방향력의 측정에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 1은, 압연 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1에 도시한 압연 장치는, 상부 작업 롤 초크(5)에 지지된 상부 작업 롤(1)과, 상부 보강 롤 초크(7)에 지지된 상부 보강 롤(3)과, 하부 작업 롤 초크(6)에 지지된 하부 작업 롤(2)과, 하부 보강 롤 초크(8)에 지지된 하부 보강 롤(4)을 구비한다. 상부 보강 롤(3)은 상부 작업 롤(1)의 상방으로 상부 작업 롤(1)과 접촉하도록 배치된다. 마찬가지로, 하부 보강 롤(4)은 하부 작업 롤(2)의 하방으로 하부 작업 롤(2)과 접촉하도록 배치된다. 또한, 도 1에 도시한 압연 장치는, 상부 작업 롤(1)에 압연 하중을 부가하는 압하 장치(9)를 구비한다. 압연 장치에 의해 압연되는 금속 판재 M은, 상부 작업 롤(1)과 하부 작업 롤(2)의 사이를 압연 방향 F로 진행한다.
또한, 도 1에는, 기본적으로 압연 장치의 작업측의 장치 구성만을 도시하고 있지만, 구동측에도 동일한 장치가 존재한다.
압연 장치의 상부 작업 롤(1)에 작용하는 압연 방향력은 기본적으로 상부 작업 롤 초크(5)에 의해 지지된다. 상부 작업 롤 초크(5)와 하우징 또는 프로젝트 블록의 사이에는, 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 출구측에 있어서 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(121)가, 압연 방향 입구측에 있어서 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(122)가 각각 설치되어 있다. 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(121)는 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 출구측에 있어서, 하우징 또는 프로젝트 블록 등의 부재와 상부 작업 롤 초크(5) 사이에 작용하는 힘을 검출할 수 있다. 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(122)는 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 입구측에 있어서, 프로젝트 블록 등의 부재와 상부 작업 롤 초크(5) 사이에 작용하는 힘을 검출할 수 있다. 이들 하중 검출 장치(121, 122)는, 통상은 압축력을 측정하는 구조로 하는 것이 장치 구성을 간단하게 하기 때문에 바람직하다.
상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(121) 및 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(122)에는 상부 작업 롤 압연 방향력 연산 장치(141)가 접속된다. 상부 작업 롤 압연 방향력 연산 장치(141)는 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(121)에 의해 검출된 하중과 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(122)에 의해 검출된 하중과의 차이를 연산하고, 이 연산 결과에 기초하여 상부 작업 롤 초크(5)에 작용하는 압연 방향력을 연산한다.
마찬가지로, 하부 작업 롤(2)에 대해서도, 하부 작업 롤 초크(6)와 하우징 또는 프로젝트 블록의 사이에는, 하부 작업 롤 초크(6)의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에 있어서 하부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(123) 및 하부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(124)가 설치된다. 하부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(123) 및 하부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(124)에는 하부 작업 롤 압연 방향력 연산 장치(142)가 접속된다. 하부 작업 롤 압연 방향력 연산 장치(142)는 이들 하중 검출 장치(123, 124)의 측정값에 기초하여, 상부 작업 롤(1)과 마찬가지로 하부 작업 롤 초크(6)에 작용하는 압연 방향력을 연산한다.
국제 공개 WO2004/082860호 명세서 일본 특허 공개 제2007-260775호 공보 국제 공개 WO2011/129453호 명세서 일본 특허 공개 제2006-82118호 공보 일본 특허 공개 제2012-148339호 공보
여기서, 하중 검출 장치는, 상기 특허문헌 1 내지 5의 도면 상의 표기나 압연 분야에서의 기술 상식을 참작하면, 통상 로드셀이다. 로드셀은, 크기의 제약에 의해, 작업 롤 초크에 설치하는 것은 어렵다. 이로 인해, 로드셀은, 일반적으로, 압연 방향에 있어서 작업 롤 초크에 대향하는 부재, 예를 들어 프로젝트 블록이나 하우징에 설치하는 것이 일반적이다.
도 2는, 도 1에 도시한 압연 장치의 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이며, 하중 검출 장치를 프로젝트 블록에 설치한 예를 도시하고 있다. 도 2에 도시한 예에서는, 하우징(10)에 출구측 프로젝트 블록(11) 및 입구측 프로젝트 블록(12)이 설치되어 있다. 출구측 프로젝트 블록(11) 및 입구측 프로젝트 블록(12)은 하우징(10)으로부터 압연 장치의 내측으로 돌출되도록 구성된다.
도 2에 도시한 예에서는, 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(121) 및 하부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(123)는 출구측 프로젝트 블록(11)에 설치되어 있다. 한편, 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(122) 및 하부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(124)는 입구측 프로젝트 블록(12)에 설치되어 있다. 또한, 통상, 하중 검출 장치의 표면에는 보호를 위한 커버나, 장치 내부로의 수분 등의 침입을 방지하기 위한 방수 처리가 실시되어 있지만, 여기에서는 그것은 도시하고 있지 않다.
도 2는, 키스롤 조임 상태의 일례를 도시하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 각 하중 검출 장치(121, 122, 123, 124)는, 롤의 개폐 방향, 즉, 압하 방향(높이 방향이라고도 함)의 치수가 작기 때문에, 작업 롤 초크(5, 6)의 측면과의 접촉 길이가 짧다.
여기서, 도 2에 도시한 예에서는, 각 하중 검출 장치(121, 122, 123, 124)의 압하 방향의 위치(높이)가 각 작업 롤 초크(5, 6)가 보유 지지하는 작업 롤(1, 2)의 롤 축심 A1, A2의 압하 방향의 위치(높이)와 동일하게 되어 있다. 이러한 경우, 각 작업 롤 초크(5, 6)에 가해지는 압연 방향력은 하중 검출 장치(121, 122, 123, 124)에 의해 적절하게 검출된다.
그런데, 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 상부 작업 롤(1)이 상승하여 작업 롤(1, 2) 사이의 개방도가 커지면, 상부 작업 롤(1)의 롤 축심 A1의 압하 방향의 위치가, 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(121) 및 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(122)의 압하 방향의 위치보다도 높아진다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)에 모멘트가 작용하고, 이에 의해 상부 작업 롤 초크(5)가 도 3에 화살표로 나타내는 방향으로 회전한다. 이 결과, 상부 작업 롤 초크(5)는 경사지고, 그 측면의 일부가 프로젝트 블록(11, 12) 등에 접촉하게 된다.
이와 같이, 상부 작업 롤 초크(5)의 측면의 일부가 프로젝트 블록(11, 12) 등에 접촉하면, 상부 작업 롤(1)로부터 상부 작업 롤 초크(5)에 가해진 압연 방향력의 일부는, 상부 작업 롤 초크(5)와 프로젝트 블록(11, 12)의 접촉부에 가해지게 된다. 이로 인해, 하중 검출 장치(121, 122)에 의해서는 정확하게 압연 방향력을 검출할 수 없게 된다.
또한, 예를 들어, 작업 롤(1, 2)이나 보강 롤(3, 4)이 마모되어 롤 직경이 작아지면, 도 4에 도시한 바와 같이, 상부 작업 롤 초크(5) 및 하부 작업 롤 초크(6)는 압하 방향 하방으로 이동한다. 상부 작업 롤 초크(5) 및 하부 작업 롤 초크(6)가 하방으로 이동하면, 작업 롤(1, 2)의 축심 A1, A2의 압하 방향의 위치가, 각각 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(121, 123) 및 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(122, 124)의 압하 방향의 위치보다도 낮아진다. 이 경우에도 도 3에 도시한 경우와 마찬가지로, 작업 롤 초크(5, 6)는 경사지고, 그 측면의 일부가 프로젝트 블록(11, 12)에 접촉하게 된다. 이 결과, 하중 검출 장치(121, 122, 123, 124)에 따라서는 정확하게 압연 방향력을 검출할 수 없게 된다.
또한, 도 5는, 도 2의 선 V-V를 따라 본, 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 단면 평면도이다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 각 하중 검출 장치(121, 122)의 치수는, 롤 축 방향에 있어서의 폭이 작다. 이로 인해, 하중 검출 장치(121, 122)는, 롤 축 방향에 있어서도, 작업 롤 초크(5, 6)의 측면의 일부에만 접촉한다.
즉, 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 하부 작업 롤(2)이 롤 시프트에 의해 롤 축 방향으로 시프트량 D 만큼 이동하면, 상부 작업 롤 초크(5)의 래디얼 방향의 힘을 받는 베어링(이하, 「래디얼 베어링」이라고도 칭함)(5a)의 중심이, 하중 검출 장치(121 및 122)의 위치에 대하여 롤 축 방향으로 어긋나게 된다. 또한, 도 5에 있어서, 선 C는 상부 작업 롤 초크(5)의 래디얼 베어링(5a)의 중심을 나타내고 있다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)에는 모멘트가 작용하고, 이에 의해 상부 작업 롤 초크(5)가 도 5에 화살표로 나타내는 방향으로 회전한다. 이 결과, 상부 작업 롤 초크(5)는 경사지고, 그 측면의 일부가 프로젝트 블록(11, 12)에 접촉하게 된다.
이와 같이, 상부 작업 롤 초크(5)의 측면의 일부가 프로젝트 블록(11, 12) 등에 접촉하면, 상부 작업 롤(1)로부터 상부 작업 롤 초크(5)에 가해진 압연 방향력의 일부는, 상부 작업 롤 초크(5)와 프로젝트 블록(11, 12)의 접촉부에 가해지게 된다. 이로 인해, 하중 검출 장치(121, 122)에 따라서는 정확하게 압연 방향력을 검출할 수 없게 된다.
따라서, 상기 과제를 감안하여, 본 발명의 목적은, 작업 롤 초크에 가해지는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있는 압연 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명자들은, 작업 롤 초크에 가해지는 압연 방향력의 검출에 대해서, 여러가지 구성의 압연 장치에 대하여 검토를 행하였다.
그 결과, 작업 롤 초크의 압연 방향 입구측 또는 압연 방향 출구측에 있어서 하우징에 복수의 하중 검출 장치를 설치함과 함께, 이들 복수의 하중 검출 장치를 압연 방향이나 롤 축 방향으로 어긋나게 하여 배치함으로써 작업 롤 초크의 회전을 억제할 수 있고, 그 결과, 작업 롤 초크에 가해지는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있도록 되는 것을 발견하였다. 또한, 본 발명에 있어서의 하중 검출 장치는, 주로 로드셀을 나타내고, 스트레인게이지식, 자기 변형식, 정전 용량형, 자이로식, 유압식, 압전식 등의 것이어도 된다.
본 발명은 상기 지식에 기초하여 이루어진 것으로서, 그 요지는 이하와 같다.
(1) 상하 한 쌍의 작업 롤과, 상기 각 작업 롤을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤을 구비하는, 금속 판재의 압연 장치에 있어서,
상기 각 작업 롤을 보유 지지하는 한 쌍의 작업 롤 초크와,
상기 작업 롤 초크를 보유 지지하는 하우징 또는 프로젝트 블록과,
상기 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력을 측정하는 적어도 1개의 압연 방향력 측정 장치
를 구비하고,
상기 압연 방향력 측정 장치 중 적어도 하나는, 상기 작업 롤 초크의 압연 방향 입구측 또는 압연 방향 출구측에 있어서 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록에 설치된 복수의 하중 검출 장치를 갖고,
상기 각 하중 검출 장치는, 항상 적어도 2개의 상기 하중 검출 장치가, 압하 방향에 있어서 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점을 사이에 두고, 또한, 상기 각 작업 롤 초크의 측면에 대향하도록 배치되는, 압연 장치.
(2) 상기 압연 방향력 측정 장치 중 적어도 하나에 있어서, 상기 각 하중 검출 장치는, 항상 적어도 2개의 상기 하중 검출 장치가, 상기 작업 롤의 롤 축 방향에 있어서 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점을 사이에 두고, 또한, 상기 각 작업 롤 초크의 측면에 대향하도록 배치되는, 상기 (1)에 기재된 압연 장치.
(3) 상기 압연 방향력 측정 장치 중 적어도 하나는, 상기 작업 롤 초크의 압연 방향 입구측 또는 압연 방향 출구측에 있어서 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록에 설치된 적어도 3개의 하중 검출 장치를 갖고,
상기 각 하중 검출 장치는, 이들 상기 하중 검출 장치를 연결하여 규정되는 영역 내에 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점이 위치하도록, 상기 작업 롤의 압하 방향 및 롤 축 방향 중 적어도 어느 한쪽의 방향으로 어긋나서 배치되는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 압연 장치.
(4) 상기 복수의 하중 검출 장치를 갖는 상기 압연 방향력 측정 장치의, 상기 각 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중을 합계하여 압연 방향력을 산출하는 압연 방향력 연산 장치를 더 갖는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
(5) 상기 압연 장치에는, 상부 작업 롤 초크의 출구측, 상기 상부 작업 롤 초크의 입구측, 하부 작업 롤 초크의 출구측 및 상기 하부 작업 롤 초크의 입구측에 상기 압연 방향력 측정 장치가 각각 설치되는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
(6) 상기 압연 방향력 측정 장치 중, 상기 출구측으로 향하는 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력 및 입구측으로 향하는 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력 중 어느 한쪽을 측정하는 상기 압연 방향력 측정 장치에만 상기 복수의 하중 검출 장치를 구비하는, 상기 (5)에 기재된 압연 장치.
(7) 모든 상기 압연 방향력 측정 장치는, 상기 복수의 하중 검출 장치를 구비하는, 상기 (5)에 기재된 압연 장치.
(8) 상기 압연 방향력 측정 장치 중, 상기 상부 작업 롤 초크 및 상기 하부 작업 롤 초크 중 어느 한쪽에 관한 상기 압연 방향력 측정 장치만, 상기 복수의 하중 검출 장치를 구비하는, 상기 (5)에 기재된 압연 장치.
(9) 상기 압연 방향 입구측에 설치된 복수의 상기 하중 검출 장치와, 상기 압연 방향 출구측에 설치된 복수의 상기 하중 검출 장치는, 압하 방향의 위치 및 롤 축 방향의 위치가 각각 동일하게 되도록 배치되는, 상기 (7) 또는 (8)에 기재된 압연 장치.
(10) 상기 압연 방향력 연산 장치는, 압연 방향 입구측에 설치된 복수의 상기 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중을 합계하여 산출한 입구측 하중과, 압연 방향 출구측에 설치된 복수의 상기 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중을 합계하여 산출한 출구측 하중에 기초하여 압연 방향력을 산출하는, 상기 (7) 내지 (9) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
(11) 상기 하중 검출 장치는 로드셀인, 상기 (1) 내지 (10) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
(12) 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 각 하중 검출 장치의 사이에는, 상기 각 하중 검출 장치를 각각 덮는 커버가 설치되는, 상기 (1) 내지 (11) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
(13) 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 각 하중 검출 장치의 사이에는, 상기 압연 방향력 측정 장치마다 상기 각 하중 검출 장치를 통합하여 덮는 커버가 설치되는, 상기 (1) 내지 (11) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
본 발명에 따르면, 작업 롤 초크에 가해지는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있는 압연 장치가 제공된다.
도 1은 종래의 하중 검출 장치를 구비한 압연 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 종래의 하중 검출 장치를 구비한 작업 롤 초크 및 그 주위를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 3은 종래의 압연 하중 검출 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 과제를 설명하기 위한 측면도로서, 압하 방향에 있어서 상부 작업 롤의 롤 축심과 압연 하중 검출 장치의 위치가 어긋나서 상부 작업 롤 초크가 경사진 상태를 도시한다.
도 4는 종래의 압연 하중 검출 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 과제를 설명하기 위한 측면도로서, 압하 방향에 있어서 상부 작업 롤 및 하부 작업 롤의 각 롤 축심과 압연 하중 검출 장치의 위치가 어긋나서 상부 작업 롤 초크 및 하부 작업 롤 초크가 경사진 상태를 도시한다.
도 5는 종래의 압연 하중 검출 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 과제를 설명하기 위한 단면 평면도로서, 롤 축 방향에 있어서 래디얼 베어링의 중심과 압연 하중 검출 장치의 위치가 어긋나서 작업 롤 초크가 경사진 상태를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제1 구성예에 관한 압연 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 제1 구성예에 관한 압연 장치 본체를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시한 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 압연 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 작용·효과를 설명하기 위한 측면도로서, 압하 방향으로 상부 작업 롤이 상승한 상태를 도시한다.
도 10은 본 발명의 압연 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 작용·효과를 설명하기 위한 측면도로서, 압하 방향으로 상부 작업 롤 및 하부 작업 롤이 하승한 상태를 도시한다.
도 11은 제1 구성예의 일 변경예를 도시하는 측면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치의 제2 구성예를 도시하는, 도 8의 선XII-XII을 따라 본, 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 단면 평면도이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치의 제3 구성예를 도시하는 측면도이다.
도 14는 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치의 제5 구성예를 도시하는 측면도이다.
도 15는 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치의 제6 구성예를 도시하는 측면도이다.
도 16은 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치의 압연 방향력 측정 장치에 있어서 3개의 하중 검출 장치를 설치한 경우의 일 배치예를 도시하는 정면도이다.
도 17은 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치의 압연 방향력 측정 장치에 있어서 4개의 하중 검출 장치를 설치한 경우의 일 배치예를 도시하는 정면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 도 1 내지 도 5를 참조한 상기 설명 및 이하의 설명에서는, 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 붙인다.
<1. 압연 장치의 구성과 그 작용 효과>
[1-1. 제1 구성예]
도 6은, 본 발명의 제1 구성예의 압연 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 7은 압연 장치 본체를 개략적으로 도시하는 측면도이다. 도 1에 도시한 압연 장치와 마찬가지로, 도 6, 도 7에 도시한 압연 장치는, 상부 작업 롤 초크(5)에 지지된 상부 작업 롤(1)과, 상부 보강 롤 초크(7)에 지지된 상부 보강 롤(3)과, 하부 작업 롤 초크(6)에 지지된 하부 작업 롤(2)과, 하부 보강 롤 초크(8)에 지지된 하부 보강 롤(4)을 구비한다. 또한, 도 6, 도 7에 도시한 압연 장치는, 상하의 작업 롤 개방도를 제어하는 압하 장치(9)와, 상하의 작업 롤을 구동하는 동시 구동용 전동기(35) 및 하부 구동용 전동기(36)를 구비한다. 압연 장치에 의해 압연되는 금속 판재 M은, 압연 방향 F로 진행한다. 또한, 도 6, 도 7에는, 기본적으로 작업측의 장치 구성만을 도시하고 있지만, 구동측에도 동일한 장치가 존재한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 하우징(10)에 출구측 프로젝트 블록(11) 및 입구측 프로젝트 블록(12)이 설치되어 있다. 출구측 프로젝트 블록(11) 및 입구측 프로젝트 블록(12)은 하우징(10)으로부터 내측으로 돌출되도록 구성된다.
또한, 도 1 내지 도 5에 도시한 압연 장치와 마찬가지로, 도 6 및 도 7에 도시한 압연 장치도, 금속 판재의 압연 시에 각 작업 롤 초크(5, 6)에 작용하는 압연 방향력을 측정하는 압연 방향력 측정 장치를 구비한다. 그러나, 도 6 및 도 7에 도시한 구성의 압연 장치에 있어서의 압연 방향력 측정 장치는, 도 1 내지 도 5에 도시한 하중 검출 장치(121, 122, 123, 124)를 포함하는 압연 방향력 측정 장치와는 그 구성이 상이하다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 본 구성예의 압연 장치에서는, 작업측에 4개의 압연 방향력 측정 장치(21, 22, 23, 24)가 설치된다. 또한, 구동측에도 동일한 수의 측정 장치가 설치되어 있다.
상부 작업 롤 초크 출구측의 압연 방향력 측정 장치(21)는 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 출구측에 있어서 출구측의 하우징(10)에 설치되어 있다. 압연 방향력 측정 장치(21)는 출구측의 하우징(10)과 상부 작업 롤 초크(5) 사이에 작용하는 힘, 즉 상부 작업 롤 초크(5)에 대하여 출구측으로 향하는 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력을 검출한다. 상부 작업 롤 초크 입구측의 압연 방향력 측정 장치(22)는 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 입구측에 있어서 입구측의 하우징(10)에 설치되어 있다. 압연 방향력 측정 장치(22)는 입구측의 하우징(10)과 상부 작업 롤 초크(5) 사이에 작용하는 힘, 즉 상부 작업 롤 초크(5)에 입구측으로 향하는 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력을 검출한다.
마찬가지로, 하부 작업 롤 초크 출구측 압연 방향력 측정 장치(23)는 하부 작업 롤 초크(6)의 압연 방향 출구측에 있어서 출구측 프로젝트 블록(11)에 설치되어 있다. 압연 방향력 측정 장치(23)는 출구측 프로젝트 블록(11)과 하부 작업 롤 초크(6) 사이에 작용하는 힘, 즉 하부 작업 롤 초크(6)에 출구측으로 향하는 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력을 검출한다. 하부 작업 롤 초크 입구측 압연 방향력 측정 장치(24)는 하부 작업 롤 초크(6)의 압연 방향 입구측에 있어서 입구측 프로젝트 블록(12)에 설치되어 있다. 압연 방향력 측정 장치(24)는 입구측 프로젝트 블록(12)과 하부 작업 롤 초크(6) 사이에 작용하는 힘, 즉 하부 작업 롤 초크(6)에 입구측으로 향하는 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력을 검출한다.
본 실시 형태에서는, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 각 압연 방향력 측정 장치(21, 22, 23, 24)는, 각각 복수의 하중 검출 장치를 구비한다. 예를 들어, 상부 작업 롤 초크 출구측 압연 방향력 측정 장치(21)는 제1 하중 검출 장치(21a)와 제2 하중 검출 장치(21b)를 구비한다.
도 8은, 도 6 및 도 7에 도시한 압연 장치의 상부 작업 롤 초크(5) 및 그 주변을 확대하여 도시하는 개략 측면도이다. 이들 하중 검출 장치(21a 및 21b)는 모두 출구측의 하우징(10)에 배치되어 있다. 또한, 하중 검출 장치(21a 및 21b)는, 도 8에 도시한 바와 같이 상부 작업 롤(1)의 압하 방향에 있어서 상부 작업 롤(1)의 압연 방향력의 역점인 롤 축심 A1을 사이에 두고 배치된다.
특히, 본 실시 형태에서는, 금속 판재 M의 압연 시에, 상부 작업 롤 초크(5)의 가동 범위 내에서 상부 작업 롤 초크(5)의 압하 방향의 위치가 변화해도, 항상 2개의 하중 검출 장치(21a 및 21b)의 양쪽이 상부 작업 롤 초크(5)의 측면과 대향하도록 배치된다. 바람직하게는, 본 실시 형태에서는, 상부 작업 롤 초크(5)의 가동 범위 내에서 상부 작업 롤 초크(5)의 압하 방향의 위치가 변화해도, 항상 한쪽의 하중 검출 장치(21a)가 상부 작업 롤(1)의 롤 축보다도 압하 방향 상방에 위치하고, 다른 쪽의 하중 검출 장치(21b)가 상부 작업 롤(1)의 롤 축보다도 압하 방향 하방에 위치하도록 배치된다.
이렇게 구성된 압연 방향력 측정 장치(21)의 2개의 하중 검출 장치(21a, 21b)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 상부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(31)에 접속된다. 하중 연산 장치(31)는 제1 하중 검출 장치(21a)에 의해 검출된 하중과 제2 하중 검출 장치(21b)에 의해 검출된 하중을 가산한다. 이들 검출 하중을 합계한 값은, 상부 작업 롤 초크(5)로부터 출구측의 하우징(10)에 합류하는 압연 방향력, 즉 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측으로 향하는 압연 방향력에 상당한다.
마찬가지로, 상부 작업 롤 초크 입구측 압연 방향력 측정 장치(22)는 제1 하중 검출 장치(22a)와 제2 하중 검출 장치(22b)를 구비한다. 이들 하중 검출 장치(22a 및 22b)는 모두 입구측의 하우징(10)에 배치되어 있다. 또한, 하중 검출 장치(22a 및 22b)는 도 8에 도시한 바와 같이 상부 작업 롤(1)의 압하 방향에 있어서 상부 작업 롤(1)의 압연 방향력의 역점인 롤 축심 A1을 사이에 두고 배치된다. 특히, 본 실시 형태에서는, 압하 방향에 있어서, 상부 작업 롤 초크 입구측의 제1 하중 검출 장치(22a)의 위치가, 상부 작업 롤 초크 출구측의 제1 하중 검출 장치(21a)의 위치와 동일하게 되도록 배치된다. 마찬가지로, 압하 방향에 있어서, 상부 작업 롤 초크 입구측의 제2 하중 검출 장치(22b)의 위치가, 상부 작업 롤 초크 출구측의 제2 하중 검출 장치(21b)의 위치와 동일하게 되도록 배치된다.
이렇게 구성된 압연 방향력 측정 장치(22)의 2개의 하중 검출 장치(22a, 22b)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 상부 작업 롤 초크 입구측의 하중 연산 장치(32)에 접속된다. 하중 연산 장치(32)는 이들 하중 검출 장치(22a, 22b)에 의해 검출된 하중을 합계한다. 이에 의해, 상부 작업 롤 초크(5)로부터 입구측의 하우징(10)에 합류하는 압연 방향력, 즉 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측으로 향하는 압연 방향력이 산출된다.
마찬가지로, 하부 작업 롤 초크 출구측 압연 방향력 측정 장치(23)는 제1 하중 검출 장치(23a)와 제2 하중 검출 장치(23b)를 구비한다. 이들 하중 검출 장치(23a 및 23b)는 모두 출구측 프로젝트 블록(11)에 배치되어 있다. 또한, 하중 검출 장치(23a 및 23b)는 도 8에 도시한 바와 같이 하부 작업 롤(2)의 압하 방향에 있어서 하부 작업 롤(2)의 압연 방향력의 역점인 롤 축심 A2를 사이에 두고 배치된다.
압연 방향력 측정 장치(23)의 2개의 하중 검출 장치(23a, 23b)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 하부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(33)에 접속된다. 하중 연산 장치(33)는 이들 하중 검출 장치(23a, 23b)에 의해 검출된 하중을 합계한다. 이에 의해, 하부 작업 롤 초크(6)로부터 출구측 프로젝트 블록(11)에 합류하는 압연 방향력, 즉 하부 작업 롤 초크(6)의 출구측으로 향하는 압연 방향력이 산출된다.
마찬가지로, 하부 작업 롤 초크 입구측의 압연 방향력 측정 장치(24)는 제1 하중 검출 장치(24a)와 제2 하중 검출 장치(24b)를 구비한다. 이들 하중 검출 장치(24a 및 24b)는 모두 입구측 프로젝트 블록(12)에 배치되어 있다. 또한, 하중 검출 장치(24a 및 24b)는 도 8에 도시한 바와 같이 하부 작업 롤(2)의 압하 방향에 있어서 하부 작업 롤(2)의 압연 방향력의 역점인 롤 축심 A2를 사이에 두고 배치된다.
압연 방향력 측정 장치(24)의 2개의 하중 검출 장치(24a, 24b)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 하부 작업 롤 초크 입구측의 하중 연산 장치(34)에 접속된다. 하중 연산 장치(34)는 이들 하중 검출 장치(24a, 24b)에 의해 검출된 하중을 합계한다. 이에 의해, 하부 작업 롤 초크(6)로부터 입구측 프로젝트 블록(12)에 합류하는 압연 방향력, 즉 하부 작업 롤 초크(6)의 입구측으로 향하는 압연 방향력이 산출된다.
이어서, 이렇게 구성된 압연 장치의 작용·효과에 대하여 설명한다.
상부 작업 롤 초크(5)를 예로 들어서 생각하면, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 항상 2개의 하중 검출 장치(21a 및 21b)가 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 측면과 대향하도록 배치되어 있다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 측면은 항상 압하 방향에 있어서 복수점에서 지지되어 있게 된다. 이때, 하중 검출 장치(21a 및 21b)는, 상부 작업 롤(1)의 압하 방향에 있어서 상부 작업 롤(1)의 압연 방향력의 역점인 롤 축심 A1을 사이에 두고 배치된다. 마찬가지로, 본 실시 형태에 따르면, 항상 2개의 하중 검출 장치(22a 및 22b)가 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측 측면과 대향하도록 배치되어 있다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측 측면도 항상 압하 방향에 있어서 복수점에서 지지되어 있게 된다. 이때, 하중 검출 장치(22a 및 22b)도, 상부 작업 롤(1)의 압하 방향에 있어서 상부 작업 롤(1)의 압연 방향력의 역점인 롤 축심 A1을 사이에 두고 배치된다.
예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같이 상부 작업 롤(1)이 상승하여, 작업 롤(1, 2) 사이의 개방도가 커진 것으로 한다. 이때, 압하 방향에 있어서의 상부 작업 롤(1)의 롤 축심 A1의 위치가 상승하고, 상부 작업 롤(1)의 롤 축심 A1과 하중 검출 장치(21a, 21b, 22a, 22b)의 상대적인 위치가 도 8에 도시한 상태와 상이하게 된다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)에는 도 3에 화살표로 나타낸 방향과 동일한 방향으로 모멘트가 작용한다. 그러나, 상부 작업 롤 초크(5)에 이러한 모멘트가 작용했다고 해도, 상부 작업 롤 초크(5)는 압하 방향으로 어긋난 복수점에서 지지되어 있기 때문에, 도 3에 도시한 바와 같이 경사질 일은 없다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)가 하우징(10)에 접촉할 일은 없다. 따라서, 작업 롤(1, 2) 사이의 개방도가 커져도, 출구측 하중 검출 장치(21a, 21b)에 의해 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측으로 향하는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있음과 함께, 입구측 하중 검출 장치(22a, 22b)에 의해 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측으로 향하는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 예를 들어, 작업 롤(1, 2)이나 보강 롤(3, 4)이 마모되어 롤 직경이 작아진 것으로 한다. 이때, 도 10에 도시한 바와 같이, 상부 작업 롤 초크(5) 및 하부 작업 롤 초크(6)는 압하 방향 하방으로 이동한다. 이로 인해, 하중 검출 장치(21a, 21b, 22a, 22b)와 상부 작업 롤(1)의 축심 A1의 압하 방향에 있어서의 상대적인 위치가 도 8, 도 9에 도시한 상태와는 상이하게 된다. 마찬가지로, 하중 검출 장치(23a, 23b, 24a, 24b)와 하부 작업 롤(2)의 축심 A2의 압하 방향에 있어서의 상대적인 위치도 도 8, 도 9에 도시한 상태와는 상이한 것이 된다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5) 및 하부 작업 롤 초크(6)에는 도 4에 화살표로 나타낸 방향과 동일한 방향으로 모멘트가 작용한다.
그러나, 도 9에 도시한 경우와 마찬가지로, 작업 롤 초크(5, 6)에 이러한 모멘트가 작용했다고 해도, 작업 롤 초크(5, 6)는 압하 방향에 있어서 복수점에서 지지되어 있기 때문에, 도 4에 도시한 바와 같이 경사질 일은 없다. 이로 인해, 작업 롤 초크(5, 6)가 하우징(10)이나 프로젝트 블록(11, 12)에 접촉할 일은 없다. 따라서, 작업 롤(1, 2)이나 보강 롤(3, 4)이 마모되어 롤 직경이 작아진 경우에도, 작업 롤 초크(5, 6)의 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 각 압연 방향력 측정 장치(21, 22, 23, 24)는, 각각 압하 방향으로 소정의 간격을 갖고서 배치된 2개의 하중 검출 장치를 구비한다. 그러나, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않고, 각 압연 방향력 측정 장치는, 압하 방향으로 소정의 간격을 갖고서 배치된 하중 검출 장치를 3개 이상 갖고 있어도 된다. 이 경우에도, 각 압연 방향력 측정 장치의 하중 검출 장치는, 작업 롤 초크의 압하 방향의 위치가 변화해도 항상 2개 이상의 하중 검출 장치가 작업 롤 초크의 각 측면과 대향하도록 배치된다. 이때, 항상 적어도 2개의 하중 검출 장치가 압연 방향력의 역점인 롤 축심을 사이에 두고 배치된다. 또한, 각 압연 방향력 측정 장치의 각 하중 검출 장치는, 이러한 범위 내에서, 서로 가능한 한 이격하여 배치되는 것이 바람직하다.
압연 방향력 측정 장치(21, 22)가 각각 3개인 하중 검출 장치(21a, 21b, 21c, 22a, 22b, 22c)를 갖는 예를 도 11에 도시한다. 도 11로부터 알 수 있는 바와 같이, 하중 검출 장치의 수를 증가시켰을 경우에는, 도 10의 경우와 비교하여, 롤 개방도를 매우 크게 해도, 항상 적어도 2개의 하중 검출 장치를 작업 롤 초크의 각 측면과 대향시키기 쉬워진다. 이로 인해, 롤 개방도를 매우 크게 한 경우에도, 고정밀도로 압연 방향력을 구할 수 있다.
[1-2. 제2 구성예]
이어서, 도 12에 기초하여, 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치의 제2 구성예에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 압연 장치는, 제1 구성예와 비교하고, 작업 롤의 압하 방향으로 배치된 복수의 하중 검출 장치를, 작업 롤의 롤 축 방향으로 어긋나게 하여 배치하고 있다. 또한, 도 12는, 도 8의 선XII-XII에서 절단했을 때의, 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 단면 평면도이다.
도 12에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 압연 장치에서는, 상부 작업 롤 초크 출구측 압연 방향력 측정 장치(21)의 하중 검출 장치(21a, 21b)는, 롤 축 방향에 있어서 서로 어긋나서 배치된다. 또한, 상부 작업 롤 초크 입구측 압연 방향력 측정 장치(22)의 하중 검출 장치(22a, 22b)도, 롤 축 방향에 있어서 서로 어긋나서 배치된다.
상부 작업 롤 초크 출구측 압연 방향력 측정 장치(21)의 하중 검출 장치(21a, 21b)를 예로 들어서 설명하면, 롤 시프트가 가능한 압연 장치에 있어서는, 금속 판재 M의 압연 시에, 시프트 롤에 의해 상부 작업 롤 초크(5)의 롤 축 방향의 위치가 변화하는 경우가 있다. 이때, 본 실시 형태에 따른 압연 장치에서는, 하중 검출 장치(21a, 21b)는, 상부 작업 롤 초크(5)의 롤 축 방향의 위치가 변화해도, 항상 2개의 하중 검출 장치(21a 및 21b)의 양쪽이 상부 작업 롤 초크(5)의 측면과 대향하도록 배치된다.
바람직하게는, 하중 검출 장치(21a, 21b)는, 압연 방향력의 역점인 래디얼 베어링(5a)의 중심을 사이에 두도록 배치되는 것이 좋다. 즉, 상부 작업 롤 초크(5)의 롤 축 방향의 위치가 변화해도, 항상 한쪽의 하중 검출 장치(21a)가 상부 작업 롤 초크(5)에 설치된 래디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향의 중심(도면 중의 선 C)보다도 상부 작업 롤(1)측에 있어서 상부 작업 롤 초크(5)의 측면과 대향하도록 배치한다. 또한, 다른 쪽의 하중 검출 장치(21b)는, 래디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향의 중심 C보다도 상부 작업 롤(1)측과는 반대측에 있어서 상부 작업 롤 초크(5)의 측면과 대향하도록 배치된다.
또한, 도 12에 기초하는 상기 설명에서는, 상부 작업 롤 초크(5)에 관한 압연 방향력 측정 장치(21, 22)에 대하여 설명했지만, 하부 작업 롤 초크(6)에 관한 압연 방향력 측정 장치(23, 24)도 동일한 구성으로 할 수 있다.
도 12에 도시한 바와 같이 구성된 압연 장치의 작용·효과에 대하여 설명한다. 상부 작업 롤 초크(5)를 예로 들어서 생각하면, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 압연 장치에서는, 항상 2개의 하중 검출 장치(21a 및 21b)가 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 측면과 대향하도록 배치되어 있다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 측면은 항상 롤 축 방향에 있어서 복수점에서 지지되어 있게 된다. 마찬가지로, 본 실시 형태에 따르면, 항상 2개의 하중 검출 장치(22a 및 22b)가 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측 측면과 대향하도록 배치되어 있다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측 측면도 항상 롤 축 방향에 있어서 복수점에서 지지되어 있게 된다.
예를 들어, 도 12에 도시한 바와 같이, 상부 작업 롤(1)이 롤 시프트에 의해 롤 축 방향으로 시프트량 D 만큼 이동하면, 롤 축 방향에 있어서의 하중 검출 장치(21a, 21b, 22a, 22b)와 상부 작업 롤 초크(5)의 래디얼 베어링(5a)의 중심 C의 위치가 상대적으로 어긋난다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)에는 모멘트가 작용한다. 그러나, 상부 작업 롤 초크(5)에 걸리는 모멘트가 작용했다고 해도, 상부 작업 롤 초크(5)는 롤 축 방향으로 복수점에서 지지되어 있기 때문에, 도 5에 도시한 바와 같이 경사질 일은 없다. 따라서, 상부 작업 롤(1)이 롤 시프트에 의해 롤 축 방향으로 이동했다고 해도, 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 입구측 압연 방향력 측정 장치의 복수의 입구측 하중 검출 장치와 출구측 압연 방향력 측정 장치의 복수의 출구측 하중 검출 장치는 각각 압하 방향 및 롤 축 방향에 있어서 동일 위치에 배치되어 있다. 그러나, 이들 하중 검출 장치의 압하 방향 및 롤 축 방향에 있어서의 위치는 반드시 동일할 필요는 없다. 단, 이들 하중 검출 장치의 압하 방향 및 롤 축 방향에 있어서의 위치가 동일하다면, 1개의 하중 검출 장치에 양방향의 기능을 갖게 할 수 있으므로, 적은 수의 하중 검출 장치로보다 정확하게 압연 방향력을 산출할 수 있다.
[1-3. 제3 구성예]
이어서, 도 13에 기초하여, 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치의 제3 구성예에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 압연 장치는, 제1 구성예와 비교하여, 압연 장치에 설치된 압연 방향력 측정 장치 중 적어도 하나는, 1개의 하중 검출 장치로 구성되는 점에서 상이하다. 즉, 제1 구성예에 관한 압연 장치는, 예를 들어 도 8에 도시한 바와 같이, 상부 작업 롤 초크(5)용의 압연 방향력 측정 장치(21, 22) 및 하부 작업 롤 초크(6)용의 압연 방향력 측정 장치(23, 24)가 각각 복수의 하중 검출 장치를 갖고 있다. 이에 비해, 본 구성예에 관한 압연 장치는 이들 모든 압연 방향력 측정 장치가 복수의 하중 검출 장치를 갖고 있지 않아도 된다.
예를 들어, 상부 작업 롤 초크(5)는 롤 개방도나 롤 직경의 변화에 의해 경사질 가능성이 높다. 따라서, 도 13에 도시한 바와 같이, 경사의 가능성이 높은 상부 작업 롤 초크(5)용의 압연 방향력 측정 장치(21, 22)만 복수의 하중 검출 장치를 갖도록 해도 된다. 한편, 항상 패스 라인 높이가 조정되어서 롤 직경의 변화의 영향을 받기 어려운 하부 작업 롤 초크(6)용의 압연 방향력 측정 장치(23, 24)는 각각 하나의 하중 검출 장치만을 갖도록 해도 된다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 압연 장치는, 압연 방향력 측정 장치(21, 22, 23, 24) 중 적어도 1개에 복수의 하중 검출 장치를 구비하고 있으면 된다. 경사의 가능성이 높은 작업 롤 초크의 압연 방향력 측정 장치에 우선하여 복수의 하중 검출 장치를 설치함으로써, 비용을 억제하면서, 압연 장치의 각 압연 방향력을 대체적으로 안정되게 측정하는 것이 가능하게 된다.
[1-4. 제4 구성예]
이어서, 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치의 제4 구성예에 대하여 설명한다. 상술한 제1 내지 제3 구성예에서는, 압연 장치에는 각 작업 롤 초크(5, 6)의 압연 방향 입구측과 압연 방향 출구측의 양측에 있어서 압연 방향력 측정 장치가 설치되어 있다. 그러나, 예를 들어, 작업 롤의 축심을 보강 롤의 축심으로부터 압연 방향으로 오프셋시켜서 작업 롤에 강제적으로 압연 방향력을 가한 경우나, 작업 롤 초크를 압연 방향으로 가압하는 가압 수단을 설치하여 작업 롤 초크에 강제적으로 압연 방향력을 가한 경우 등에는, 반드시 압연 방향 입구측과 압연 방향 출구측의 양측에 압연 방향력 측정 장치를 설치할 필요는 없다.
예를 들어, 압연 방향 출구측의 압연 방향력 측정 장치(21, 23)만을 설치하고, 압연 방향 입구측의 압연 방향력 측정 장치(22, 24)를 설치하지 않도록 해도 된다. 반대로, 압연 방향 입구측의 압연 방향력 측정 장치(22, 24)만을 설치하고, 압연 방향 출구측의 압연 방향력 측정 장치(21, 23)를 설치하지 않도록 해도 된다. 어떻든, 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치에서는, 압연 방향력 측정 장치(21, 22, 23, 24) 중 적어도 1개가 설치되어 있으면, 다른 압연 방향력 측정 장치가 설치되어 있지 않아도 된다.
[1-5. 제5 구성예]
이어서, 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치의 제5 구성예에 대하여 설명한다. 제1 구성예에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 압연 장치 본체에서는, 상부 작업 롤 초크(5)의 측면은 프로젝트 블록(11, 12)이 배치되어 있지 않은 하우징(10)과 대향하도록 구성되고, 하부 작업 롤 초크(6)의 측면은 프로젝트 블록(11, 12)과 대향하도록 구성되어 있다. 그러나, 압연 장치 본체는 반드시 이와 같은 구성이 아니어도 된다.
예를 들어, 도 14에 도시한 바와 같이, 본 구성예의 압연 장치에서는 양쪽 작업 롤 초크(5, 6)의 측면이 프로젝트 블록(11, 12)과 대향하도록 구성되어 있다. 이 경우, 도 14로부터 알 수 있는 바와 같이, 압연 방향력 측정 장치(21, 22)의 하중 검출 장치는, 하우징(10)이 아니라, 프로젝트 블록(11, 12)에 배치된다. 또한, 또는, 압연 장치는 양쪽 작업 롤 초크(5, 6)의 측면이 프로젝트 블록(11, 12)이 배치되어 있지 않은 하우징(10)과 대향하도록 구성되어도 된다.
[1-6. 제6 구성예]
이어서, 본 발명의 실시 형태에 따른 압연 장치의 제6 구성예에 대하여 설명한다. 본 구성예의 압연 장치는, 도 15에 도시한 바와 같이, 인접하는 2개의 하중 검출 장치의 표면을 덮는 커버(25, 26, 27, 28)가 설치되어 있다. 또한, 커버를 설치하기 위한 부품이나, 하중 검출 장치 내부로의 수분 등의 침입을 방지하기 위한 방수 처리가 필요하나, 도 15에서는 그들은 도시하고 있지 않다.
이 경우, 예를 들어, 상부 작업 롤 초크(5)는 하중 검출 장치(21a, 21b)를 덮는 커버(25)와, 하중 검출 장치(22a, 22b)를 덮는 커버(26)에 의해 지지된다. 마찬가지로, 하부 작업 롤 초크(6)는 하중 검출 장치(23a, 23b)를 덮는 커버(27)와, 하중 검출 장치(24a, 24b)를 덮는 커버(28)에 의해 지지된다. 이 경우, 커버(25, 26, 27, 28)의 압연 방향의 길이 L을 크게 함으로써 작업 롤 초크(5, 6)의 측면과의 접촉 면적이 증가하여, 항상 작업 롤 초크와 충분한 접촉 길이를 취할 수 있다. 이에 의해, 작업 롤 초크(5, 6)의 경사를 방지할 수 있다. 예를 들어, 하우징이나 프로젝트 블록의 형상이나 구조(내부 구조도 포함함)에 따라서는, 2개의 하중 검출 장치의 압하 방향의 간격을 충분히 취할 수 없는 경우가 있다. 이 경우, 하중 검출 장치에 커버를 설치함으로써, 작업 롤 초크 경사 방지의 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 15에 도시한 예에서는, 1개의 압연 방향력 측정 장치를 구성하는 하중 검출 장치의 모두를 커버에 의해 덮었지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 압연 방향력 측정 장치를 구성하는 각 하중 검출 장치를 1개씩 커버로 덮어도 되고, 복수의 하중 검출 장치를 1개의 커버로 덮어도 된다.
[1-7. 정리]
이상, 본 실시 형태에 따른 압연 장치의 구성예에 대하여 설명하였다. 본 실시 형태에 따른 압연 장치에서는, 적어도 1개의 압연 방향력 측정 장치는, 항상 2개의 하중 검출 장치가 하우징 또는 프로젝트 블록에 작업 롤 초크의 측면과 대향하도록 작업 롤의 압하 방향으로 상하에 배치된다. 이때, 각 하중 검출 장치는, 작업 롤의 압하 방향에 있어서 작업 롤의 압연 방향력의 역점이 되는 롤 축심을 사이에 두고 배치된다. 이에 의해, 작업 롤 초크의 측면은 항상 압하 방향에 있어서 압연 방향력의 역점을 끼운 복수점에서 지지되어 있게 되어, 작업 롤 초크의 경사를 방지할 수 있다.
또한, 압연 장치에 있어서, 적어도 1개의 압연 방향력 측정 장치를, 항상 2개의 하중 검출 장치가 하우징 또는 프로젝트 블록에 작업 롤 초크의 측면과 대향하도록 작업 롤의 롤 축 방향으로 배열하여 배치되어도 된다. 이때, 각 하중 검출 장치는, 작업 롤의 롤 축 방향에 있어서 작업 롤의 압연 방향력의 역점이 되는 래디얼 베어링의 중심을 사이에 두고 배치된다. 이에 의해, 작업 롤 초크의 측면은 항상 롤 축 방향에 있어서 압연 방향력의 역점을 끼운 복수점에서 지지되어 있게 되어, 작업 롤 초크의 경사를 방지할 수 있다.
이들 하중 검출 장치는 반드시 압하 방향 및 롤 축 방향의 양쪽에 복수 배치되어 있을 필요는 없고, 압하 방향만 또는 롤 축 방향만 어긋나 있어도 된다. 즉, 압하 방향 또는 롤 축 방향 중 어느 하나의 하중 검출 장치와 작업 롤 초크의 접촉 길이가 충분하여 경사의 가능성이 없으면, 그 방향에 있어서는 복수의 하중 검출 장치를 설치할 필요는 없다. 그 결과, 예를 들어, 각 하중 검출 장치는, 압하 방향으로 복수열 및 롤 축 방향으로 단수개로 배열하도록 배치되어도 된다.
압연 장치의 압연 방향력 측정 장치가, 압하 방향 및 롤 축 방향으로 각각 복수의 하중 검출 장치를 배치하여 구성되어 있을 때, 예를 들어 도 16에 도시한 바와 같이, 3개의 하중 검출 장치(22a, 22b, 22c)를 삼각 형상으로 배치함으로써, 작업 롤 초크(5)의 틸팅을 방지하여, 압연 방향력을 고정밀도로 검출할 수 있다. 즉, 작업 롤(1)의 압하 방향에 있어서 롤 축심 A1보다 상측에 2개의 하중 검출 장치(22a, 22c)를 배치하고, 롤 축심 A1보다 하측에 하중 검출 장치(22b)를 배치한다. 또한, 2개의 하중 검출 장치(22a, 22c)는, 롤 축 방향에 있어서의 압연 방향력의 역점인 래디얼 베어링(5a)의 중심 C를 사이에 두고 배치된다.
이렇게 각 하중 검출 장치(22a, 22b, 22c)를 배치하면, 3개의 하중 검출 장치(22a, 22b, 22c)를 연결하여 규정되는 삼각 형상의 영역 S 내에 압연 방향력의 역점이 위치하게 된다. 따라서, 작업 롤(1)이 압하 방향 또는 롤 축 방향으로 이동해도, 적어도 항상 2개의 하중 검출 장치가 압연 방향력의 역점을 끼워서 작업 롤 초크(5)를 지지하고 있기 때문에, 작업 롤 초크의 경사를 방지할 수 있다. 또한, 도 16에서는, 작업 롤(1)의 압하 방향에 있어서 롤 축심 A1보다 상측에 2개의 하중 검출 장치(22a, 22c)를 배치했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않고, 롤 축심 A1보다 상측에 복수의 하중 검출 장치를 배치해도 된다.
복수의 하중 검출 장치를 구비하는 압연 방향력 측정 장치는, 압하 방향 및 롤 축 방향에 있어서의 작업 롤 초크의 경사를 확실하게 방지하기 위해서는, 도 16에 도시한 바와 같이 적어도 3개의 하중 검출 장치를 배치하는 것이 좋다. 이때, 하중 검출 장치의 수는 3개 이상이어도 되고, 예를 들어 도 17에 도시한 바와 같이, 4개의 하중 검출 장치를 사각형 형상으로 배치해도 된다.
즉, 도 17에 도시한 바와 같이, 작업 롤(1)의 압하 방향에 있어서 롤 축심 A1보다 상측에 2개의 하중 검출 장치(22a, 22c)를 배치하고, 롤 축심 A1보다 하측에 2개의 하중 검출 장치(22b, 22d)를 배치한다. 또한, 2개의 하중 검출 장치(22a, 22c) 및 하중 검출 장치(22b, 22d)는, 각각 롤 축 방향에 있어서의 압연 방향력의 역점인 래디얼 베어링(5a)의 중심 C를 사이에 두고 배치된다.
그렇게 하면, 4개의 하중 검출 장치(22a, 22b, 22c, 22d)를 연결하여 규정되는 사각 형상의 영역 S 내에 압연 방향력의 역점이 위치하게 된다. 따라서, 작업 롤(1)이 압하 방향 또는 롤 축 방향으로 이동해도, 적어도 항상 2개의 하중 검출 장치가 압연 방향력의 역점을 끼워서 작업 롤 초크(5)를 지지하고 있기 때문에, 작업 롤 초크의 경사를 방지할 수 있다.
또한, 압연 방향력의 역점을 위치시키는 영역 S는, 도 16에서는 삼각형, 도 17에서는 직사각형이었지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않고, 예를 들어 사다리꼴이나 마름모꼴, 그 밖의 다각형이어도 된다.
<2. 압연 장치의 제어 방법>
이어서, 이와 같이 하여 검출된 압연 방향력에 기초하여 압연 장치를 제어하는 방법에 대하여 설명한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 상부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(31) 및 상부 작업 롤 초크 입구측의 하중 연산 장치(32)는 상부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(41)에 접속된다. 상부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(41)는 상부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(31)와 상부 작업 롤 초크 입구측의 하중 연산 장치(32)에 의한 산출 결과의 차이를 연산하고, 이 연산 결과에 기초하여 상부 작업 롤 초크(5)에 작용하는 압연 방향력을 연산한다.
마찬가지로, 하부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(33) 및 하부 작업 롤 초크 입구측의 하중 연산 장치(34)는 하부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(42)에 접속된다. 하부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(42)는 하부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(33)와 하부 작업 롤 초크 입구측의 하중 연산 장치(34)에 의한 산출 결과의 차이를 연산하고, 이 연산 결과에 기초하여 하부 작업 롤 초크(6)에 작용하는 압연 방향력을 연산한다.
사행·캠버 제어의 경우, 작업측 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(43)에 있어서, 상부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(41)의 연산 결과와 하부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(42)의 연산 결과의 합을 취하고, 상부 작업 롤(1) 및 하부 작업 롤(2)의 작업측에 작용하는 압연 방향 합력을 연산한다. 상기와 같은 연산 처리는, 작업측뿐만아니라 구동측에 있어서도 완전히 동일한 장치 구성(도시하지 않음)으로 실시되고, 구동측 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(44)에서 상부 작업 롤(1) 및 하부 작업 롤(2)의 구동측에 작용하는 압연 방향 합력이 연산된다.
그 후, 양측 압연 방향력 연산 장치(45)에 의해, 작업측의 연산 결과와 구동측의 연산 결과의 차이가 계산되어, 이에 의해 상하의 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차이가 계산되게 된다.
이어서, 상기 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차이의 연산 결과에 기초하여, 제어량 연산 장치(46)는 작업 롤 초크(5, 6)에 작용하는 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차이를 적정한 목표값으로 하고, 캠버를 방지하기 위한 압연기의 롤 개방도의 좌우 비대칭 성분 제어량을 연산한다. 여기에서는, 상기 압연 방향력의 좌우차에 기초하여, 예를 들어, 비례(P) 게인, 적분(I) 게인, 미분(D) 게인을 고려한 PID 연산에 의해 제어량이 연산된다. 그리고, 제어 장치(47)는 이 제어량 연산 결과에 기초하여 압연기의 롤 개방도의 좌우 비대칭 성분을 제어한다. 이에 의해, 캠버 발생이 없는, 또는 극히 캠버가 경미한 압연을 실현할 수 있다.
또한, 상기한 연산 처리는, 양측 압연 방향력 연산 장치(45)의 연산 결과를 얻을때까지는, 기본적으로는 작업측과 구동측을 합쳐서 합계 16개의 하중 검출 장치의 출력의 가감 연산만이므로, 이들 연산 처리의 순서를 임의로 변경해도 지장없다. 예를 들어, 상하의 출구측 하중 검출 장치의 출력을 먼저 가산하고, 다음으로 입구측의 가산 결과와의 차이를 연산하고, 마지막으로 작업측과 구동측의 차이를 연산해도 된다. 또는, 처음에 각각의 위치의 하중 검출 장치의 출력의 작업측과 구동측의 차이를 연산하고나서, 상하를 합계하고, 마지막으로 입구측과 출구측의 차이를 연산해도 된다.
휨 제어의 경우, 작업측 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(43)에 있어서, 상부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(41)의 연산 결과와 하부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(42)의 연산 결과의 차를 취하고, 작업측의 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력의 상측과 하측의 차를 연산한다. 상기와 같은 연산 처리는, 작업측뿐만아니라 구동측에 있어서도 완전히 동일한 장치 구성(도시하지 않음)으로 실시되어, 구동측 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(44)에서 구동측의 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력의 상측과 하측의 차가 연산된다. 양측 압연 방향력 연산 장치(45)에 의해, 작업측의 연산 결과와 구동측의 연산 결과(상하 차)가 집계되어, 이에 의해 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력의 상측과 하측의 차가 계산되게 된다.
이어서, 제어량 연산 장치(46)는 상기 압연 방향력의 상측과 하측의 차이의 연산 결과에 기초하여 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력의 상측과 하측의 차를 적정한 목표값으로 하고, 휨을 방지하기 위한 압연기의 롤 속도의 상하 비대칭 성분 제어량을 연산한다. 여기에서는, 상기 압연 방향력의 상하 차에 기초하여, 예를 들어, 비례(P) 게인, 적분(I) 게인, 미분(D) 게인을 고려한 PID 연산에 의해 제어량이 연산된다.
그리고, 제어 장치(47)는 이 제어량 연산 결과에 기초하여, 압연기 상부 구동용 전동기(35) 및 하부 구동용 전동기(36)의 롤 속도의 상하 비대칭 성분을 제어한다. 이에 의해, 휨 발생이 없는, 또는 극히 휨이 경미한 압연을 실현할 수 있다.
또한, 여기에서는, 상하 비대칭 성분 제어량으로서, 상기 압연기의 롤 속도를 사용했지만, 압연롤과 피압연재의 마찰 계수, 피압연재의 상하면 온도차, 피압연재의 입사각, 및 작업 롤 초크의 수평 방향 위치, 상하의 압연 토크 등을 사용해도 된다.
영점 조정의 경우, 상기 사행·캠버 제어와 동일한 연산 공정을 거쳐, 양측 압연 방향력 연산 장치(45)에 의해, 작업측의 연산 결과와 구동측의 연산 결과의 차이가 계산되어, 이에 의해 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차이가 계산된다.
그리고, 유압 압하 장치(9)를 작업측 및 구동측을 동시에 조작하고, 보강 롤 반력의 좌우의 합이 미리 정해진 값(영점 조정 하중)이 될 때까지 조여 두고, 그 상태에서 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차를 0으로 하기 위하여 레벨링 조작이 행해진다.
계속해서, 제어량 연산 장치(46)는 상술한 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차분(작업측과 구동측의 차)의 양측 압연 방향력 연산 장치(45)에 의한 연산 결과에 기초하여, 작업 롤 초크(5, 6)에 작용하는 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차분이 0이 되고, 또한 영점 조정 하중을 유지하도록, 유압 압하 장치(9)의 제어량을 연산한다. 그리고, 제어 장치(47)는 이 제어량 연산 결과에 기초하여, 압연기의 롤의 압하 위치를 제어한다. 이에 의해, 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차분을 0으로 하고, 그 시점에서의 압하 위치를, 작업측과 구동측 개별로 압하 위치의 영점으로 한다.
또한, 전술한 바와 같이, 작업 롤 초크(상부 작업 롤 초크(5), 하부 작업 롤 초크(6))에 작용하는 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차분은 롤 스러스트력의 영향을 받지 않는다. 이로 인해, 롤 간에 스러스트력이 발생하고 있었다고 해도 매우 고정밀도의 압하 레벨링의 영점 설정을 실현할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술의 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자이면, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하고, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 작업 롤과 보강 롤만을 갖는 4단 압연기를 대상으로 설명을 행했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술은, 예를 들어 중간 롤을 갖는 6단 이상의 압연기에도 마찬가지로 적용 가능하다.
1: 상부 작업 롤
2: 하부 작업 롤
3: 상부 보강 롤
4: 하부 보강 롤
5: 상부 작업 롤 초크(작업측)
6: 하부 작업 롤 초크(작업측)
7: 상부 보강 롤 초크(작업측)
8: 하부 보강 롤 초크(작업측)
9: 압하 장치
10: 하우징
11: 출구측 프로젝트 블록(작업측)
12: 입구측 프로젝트 블록(작업측)
21: 상부 작업 롤 초크 출구측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
21a 상부 작업 롤 초크 출구측의 제1 하중 검출 장치
21b 상부 작업 롤 초크 출구측의 제2 하중 검출 장치
22: 상부 작업 롤 초크 입구측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
22a: 상부 작업 롤 초크 입구측의 제1 하중 검출 장치
22b: 상부 작업 롤 초크 입구측의 제2 하중 검출 장치
23: 하부 작업 롤 초크 출구측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
23a: 하부 작업 롤 초크 출구측의 제1 하중 검출 장치
23b: 하부 작업 롤 초크 출구측의 제2 하중 검출 장치
24: 하부 작업 롤 초크 입구측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
24a: 하부 작업 롤 초크 입구측의 제1 하중 검출 장치
24b: 하부 작업 롤 초크 입구측의 제2 하중 검출 장치
25: 상부 작업 롤 초크 출구측의 제1 및 제2 하중 검출 장치가 공통인 커버(작업측)
26: 상부 작업 롤 초크 입구측의 제1 및 제2 하중 검출 장치가 공통인 커버(작업측)
27: 하부 작업 롤 초크 출구측의 제1 및 제2 하중 검출 장치가 공통인 커버(작업측)
28: 하부 작업 롤 초크 입구측의 제1 및 제2 하중 검출 장치가 공통인 커버(작업측)
31: 상부 작업 롤 초크의 출구측 하중 연산 장치(작업측)
32: 상부 작업 롤 초크의 입구측 하중 연산 장치(작업측)
33: 하부 작업 롤 초크의 출구측 하중 연산 장치(작업측)
34: 하부 작업 롤 초크의 입구측 하중 연산 장치(작업측)
35: 상부 구동용 전동기
36: 하부 구동용 전동기
41: 상부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(작업측)
42: 하부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(작업측)
43: 작업측 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치
44: 구동측 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치
45: 양측 압연 방향력 연산 장치
46: 제어량 연산 장치
47: 제어 장치
121: 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치
122: 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치
123: 하부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치
124: 하부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치
141: 상부 작업 롤 압연 방향력 연산 장치
142: 하부 작업 롤 압연 방향력 연산 장치

Claims (13)

  1. 적어도 상하 한 쌍의 작업 롤과, 상하 한 쌍의 보강 롤을 구비하는, 금속 판재의 압연 장치에 있어서,
    상기 각 작업 롤을 보유 지지하는 한 쌍의 작업 롤 초크와,
    상기 작업 롤 초크를 보유 지지하는 하우징 또는 프로젝트 블록과,
    상기 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력을 측정하는 적어도 1개의 압연 방향력 측정 장치
    를 구비하고,
    상기 압연 방향력 측정 장치 중 적어도 하나는, 상기 작업 롤 초크의 압연 방향 입구측 또는 압연 방향 출구측에서 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록에 설치된 복수의 하중 검출 장치를 갖고,
    상기 각 하중 검출 장치는, 항상 적어도 2개의 상기 하중 검출 장치가, 압하 방향에서 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점을 사이에 두고, 또한, 상기 각 작업 롤 초크의 측면에 대향하도록 배치되는, 압연 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압연 방향력 측정 장치 중 적어도 하나에서, 상기 각 하중 검출 장치는, 항상 적어도 2개의 상기 하중 검출 장치가, 상기 작업 롤의 롤 축 방향에서 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점을 사이에 두고, 또한, 상기 각 작업 롤 초크의 측면에 대향하도록 배치되는, 압연 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압연 방향력 측정 장치 중 적어도 하나는, 상기 작업 롤 초크의 압연 방향 입구측 또는 압연 방향 출구측에서 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록에 설치된 적어도 3개의 하중 검출 장치를 갖고,
    상기 각 하중 검출 장치는, 이들 상기 하중 검출 장치를 연결하여 규정되는 영역 내에 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점이 위치하도록, 상기 작업 롤의 압하 방향 및 롤 축 방향 중 적어도 어느 한쪽의 방향으로 어긋나서 배치되는, 압연 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 하중 검출 장치를 갖는 상기 압연 방향력 측정 장치의, 상기 각 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중을 합계하여 압연 방향력을 산출하는 압연 방향력 연산 장치를 더 갖는, 압연 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압연 장치에는, 상부 작업 롤 초크의 출구측, 상기 상부 작업 롤 초크의 입구측, 상기 하부 작업 롤 초크의 출구측 및 상기 하부 작업 롤 초크의 입구측에 상기 압연 방향력 측정 장치가 각각 설치되는, 압연 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 압연 방향력 측정 장치 중, 상기 출구측에서 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력 및 입구측에서 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력 중 어느 한쪽을 측정하는 상기 압연 방향력 측정 장치에만 상기 복수의 하중 검출 장치를 구비하는, 압연 장치.
  7. 제5항에 있어서, 모든 상기 압연 방향력 측정 장치는, 상기 복수의 하중 검출 장치를 구비하는, 압연 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 압연 방향력 측정 장치 중, 상기 상부 작업 롤 초크 및 상기 하부 작업 롤 초크 중 어느 한쪽에 관한 상기 압연 방향력 측정 장치에만, 상기 복수의 하중 검출 장치를 구비하는, 압연 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 압연 방향 입구측에 설치된 복수의 상기 하중 검출 장치와, 상기 압연 방향 출구측에 설치된 복수의 상기 하중 검출 장치는, 압하 방향의 위치 및 롤 축 방향의 위치가 각각 동일하게 되도록 배치되는, 압연 장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압연 방향력 연산 장치는, 압연 방향 입구측에 설치된 복수의 상기 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중을 합계하여 산출한 입구측 하중과, 압연 방향 출구측에 설치된 복수의 상기 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중을 합계하여 산출한 출구측 하중에 기초하여 압연 방향력을 산출하는, 압연 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하중 검출 장치는 로드셀인, 압연 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 각 하중 검출 장치의 사이에는, 상기 각 하중 검출 장치를 각각 덮는 커버가 설치되는, 압연 장치.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 각 하중 검출 장치의 사이에는, 상기 압연 방향력 측정 장치마다 상기 각 하중 검출 장치를 통합하여 덮는 커버가 설치되는, 압연 장치.
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