KR20140128408A - 금속 판재의 압연 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 작업 롤 초크에 가해지는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있는 압연 장치를 제공하는 것이다.
금속 판재의 압연 장치는, 상하 한 쌍의 작업 롤(1, 2)과, 상하 한 쌍의 보강 롤(3, 4)을 구비한다. 압연 장치는, 각 작업 롤을 보유 지지하는 한 쌍의 작업 롤 초크(5, 6)와, 작업 롤 초크를 보유 지지하는 하우징(10)과, 작업 롤 초크 내에 설치되어, 압연 방향 입구측 및 압연 방향 출구측 각각에 있어서 작업 롤 초크로부터 하우징에 작용하는 압연 방향의 하중을 검출하는 하중 검출 장치(21 내지 24)를 구비한다. 하중 검출 장치는, 압연 방향력에 의해 작업 롤 초크에 발생하는 회전 모멘트와, 당해 회전 모멘트에 대한 반력에 의한 역회전 모멘트가 균형을 이루도록, 작업 롤의 압연 방향력의 역점을 기준으로 하여, 하우징에 대향하도록 설치된다.
금속 판재의 압연 장치는, 상하 한 쌍의 작업 롤(1, 2)과, 상하 한 쌍의 보강 롤(3, 4)을 구비한다. 압연 장치는, 각 작업 롤을 보유 지지하는 한 쌍의 작업 롤 초크(5, 6)와, 작업 롤 초크를 보유 지지하는 하우징(10)과, 작업 롤 초크 내에 설치되어, 압연 방향 입구측 및 압연 방향 출구측 각각에 있어서 작업 롤 초크로부터 하우징에 작용하는 압연 방향의 하중을 검출하는 하중 검출 장치(21 내지 24)를 구비한다. 하중 검출 장치는, 압연 방향력에 의해 작업 롤 초크에 발생하는 회전 모멘트와, 당해 회전 모멘트에 대한 반력에 의한 역회전 모멘트가 균형을 이루도록, 작업 롤의 압연 방향력의 역점을 기준으로 하여, 하우징에 대향하도록 설치된다.
Description
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 피할 뿐만 아니라, 사행이나 후단부 절첩 파단과 같은 통판 트러블을 피하기 위해서도 중요하다.
또한, 판재의 압연 시에 발생하는 휨도, 압연 능률의 저하, 정정(精整) 공정의 증가 등, 제품의 생산성에 엄청난 영향을 미친다. 예를 들어, 정정 공정에 대해서는, 레벨러, 프레스 등에 의한 캠버나 휨의 교정이 필요해져, 극단적일 경우, 불량부를 절단해야만 하는 경우도 있다. 또한, 더 큰 캠버나 휨이 발생한 경우, 판의 충돌에 의해, 압연 설비가 파손되기도 한다. 이 경우, 판 자체가 제품 가치를 잃을 뿐만 아니라, 생산 정지, 압연 설비의 수리 등 엄청난 손해를 초래한다.
게다가, 상기와 같은 캠버를 고정밀도로 제어하기 위해서는, 영점 조정이라고 불리는 초기 설정도 중요하다. 영점 조정이란, 롤 회전 상태에서 압하 장치를 조작하여 키스 롤 조임을 실시하여, 압연 하중의 측정값이 미리 정해진 영점 조정 하중(정격 하중의 15% 내지 85%로 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, 키스 롤 조임 시에 압연 하중의 측정값이, 작업측 및 구동측 각각에서, 미리 정해진 영점 조정 하중에 일치하도록 조정한다. 또한 키스 롤 조임이란, 압연재가 존재하지 않는 상태에서, 상하 작업 롤을 서로 접촉시켜서, 롤 사이에 부하를 부여하는 것을 의미하고 있다.
또한, 본 명세서에서는 표기를 간단하게 하기 위해서, 압연 방향을 정면으로 한 경우에 좌우가 되는 압연기의 작업측 및 구동측을 좌우라 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, 특허문헌 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, 키스 롤에 의한 영점 조정에서도 압연 방향력이 발생하는 것을 발견하고, 그 압연 방향력은 롤 스러스트력에 영향을 미치지 않는 것을 밝혀냄으로써, 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 측정하여, 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 맞추어 전환하고 있다.
또한, 특허문헌 5에서는, 캠버 및 휨이 없는 금속 판재를 제조할 수 있는 동시에, 고정밀도의 영점 조정을 할 수 있고, 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 의거하여 상기 롤 개방도를 제어하고 있다.
여기서, 상기 특허문헌 1 내지 5의 압연 방법 및 압연 장치의 어떠한 경우든, 압연 방향력의 측정이 행하여지고 있다. 따라서, 도 1을 참조하여, 특허문헌 1 내지 5에 있어서의 압연 방향력의 측정에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 1은, 압연 장치를 나타내는 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 상방에 상부 작업 롤(1)과 접촉하도록 배치된다. 마찬가지로, 하부 보강 롤(4)은 하부 작업 롤(2)의 하방에 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(M)는, 상부 작업 롤(1)과 하부 작업 롤(2) 사이를 압연 방향(F)으로 진행한다.
또한, 도 1에는, 기본적으로 압연 장치의 작업측의 장치 구성만을 도시하고 있지만, 구동측에도 마찬가지의 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 블록 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 위하여 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 하중의 차이를 연산하고, 이 연산 결과에 의거하여 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 블록 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 의거하여, 상부 작업 롤(1)과 마찬가지로 하부 작업 롤 초크(6)에 작용하는 압연 방향력을 연산한다.
여기서, 하중 검출 장치는, 상기 특허문헌 1 내지 5의 도면 상의 표기나 압연 분야에서의 기술 상식을 참작하면, 통상 로드 셀이다. 작업 롤 초크는 가동 중에 이동하는 것이나 교환되는 것을 생각하면, 로드 셀은 압연 방향에 있어서 작업 롤 초크에 대향하는 부재, 예를 들어 프로젝트 블록이나 하우징에 설치되는 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 나타내고 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 그들은 도시되어 있지 않다.
도 2는, 키스 롤 조임 상태의 일례를 나타내고 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, A2)의 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.
그러나, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이, 상부 작업 롤(1)이 압하 방향 상방으로 이동하여 작업 롤(1, 2) 사이의 개방도가 커지면, 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)의 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(1)로부터 상부 작업 롤 초크(5)에 압연 방향력이 가해지면, 상부 작업 롤 초크(5)에 모멘트가 작용하여, 이에 의해 상부 작업 롤 초크(5)가 도 3에 화살표로 나타내는 방향으로 회동한다. 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 측면 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 되어 버린다.
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, A2)의 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 되어 버린다.
또한, 도 5는, 도 2의 선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 본, 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 나타내는 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 측면 일부에만 접촉한다.
즉, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 하부 작업 롤(2)이 롤 시프트에 의해 롤 축 방향으로 시프트량 D만큼 이동하면, 상부 작업 롤 초크(5)의 래디얼 방향의 힘을 받는 베어링(이하,「레디얼 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 레디얼 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 회동한다. 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 되어 버린다.
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, 여러 가지 구성의 압연 장치에 대하여 검토를 행하였다.
그 결과, 하중 검출 장치, 즉 로드 셀을, 하우징이 아닌, 작업 롤 초크에 설치한 경우에는, 작업 롤 초크가 경사지기 어려운 것을 발견하였다. 또한, 본 발명에 있어서의 하중 검출 장치란, 주로 로드 셀을 나타내고, 변형 게이지식, 자기 변형식, 정전 용량형, 자이로식, 유압식, 압전식 등의 것이라도 된다.
본 발명은 상기 지식에 의거하여 이루어진 것으로, 그 요지는 이하와 같다.
(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 초크 내에 설치되어, 압연 방향 입구측 및 압연 방향 출구측 중 적어도 어느 한쪽에 있어서 상기 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향의 하중을 검출하는 하중 검출 장치를 구비하고,
상기 하중 검출 장치는, 압연 방향력에 의해 상기 작업 롤 초크에 발생하는 회전 모멘트와, 당해 회전 모멘트에 대한 반력에 의한 역회전 모멘트가 균형을 이루도록, 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점을 기준으로 하여, 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 대향하도록 배치되는, 압연 장치.
(2) 상기 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점인 상기 작업 롤의 축심이, 압하 방향에 있어서 동일한 높이 또는 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 하중 검출 장치가 접촉하는 범위 내에 위치하도록 배치되는, 상기 (1)에 기재된 압연 장치.
(3) 상기 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤의 압하 방향에 있어서, 항상 적어도 2개의 상기 하중 검출 장치가, 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점인 상기 작업 롤의 축심을 사이에 두고, 또한 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 대향하도록 배치되는, 상기 (1)에 기재된 압연 장치.
(4) 상기 작업 롤의 압하 방향으로 어긋나게 배열하여 배치된 복수의 상기 하중 검출 장치 중 적어도 1개는, 상기 작업 롤 초크가 보유 지지하는 상기 작업 롤의 축심 높이 보다도 높은 위치에 배치되고,
상기 작업 롤의 압하 방향으로 어긋나게 배열하여 배치된 상기 복수의 하중 검출 장치 중 적어도 1개는, 상기 작업 롤 초크가 보유 지지하는 상기 작업 롤의 축심 높이 보다도 낮은 위치에 배치되는, 상기 (3)에 기재된 압연 장치.
(5) 압연 방향 입구측 또는 압연 방향 출구측에 설치된 복수의 상기 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중을 합계하여 압연 방향력을 산출하는 하중 연산 장치를 더 구비하는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
(6) 상기 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤 초크의 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 대향하는 측면으로부터 돌출되도록 배치되고,
상기 각 하중 검출 장치가 돌출되어 있는 상기 작업 롤 초크의 측면에는, 상기 하중 검출 장치로부터 상기 작업 롤의 압하 방향으로 어긋나게 배치된 돌출부가 설치되는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
(7) 상기 압연 방향 입구측에 배치된 하중 검출 장치와, 상기 압연 방향 출구측에 배치된 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤의 압하 방향에 있어서 동일한 높이에 배치되고,
상기 각 하중 검출 장치에 대응하여 상기 압연 방향 입구측에 배치된 돌출부와 상기 압연 방향 출구측에 배치된 돌출부는, 상기 작업 롤의 압하 방향에 있어서 동일한 높이에 배치되는, 상기 (6)에 기재된 압연 장치.
(8) 상기 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중과, 상기 작업 롤 초크가 보유 지지하는 상기 작업 롤의 축심과 상기 하중 검출 장치 사이의 압하 방향의 간격과, 상기 작업 롤의 축심과 상기 돌출부 사이의 압하 방향의 간격에 의거하여 압연 방향력을 산출하는 하중 연산 장치를 더 구비하는, 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 압연 장치.
(9) 상기 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점인 상기 작업 롤 초크에 설치된 레디얼 베어링의 롤 축 방향 중심이, 롤 축 방향에 있어서 동일한 위치 또는 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 하중 검출 장치가 접촉하는 범위 내에 위치하도록 배치되는, 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
(10) 상기 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤의 롤 축 방향에 있어서, 항상 적어도 2개의 상기 하중 검출 장치가, 상기 작업 롤 초크에 설치된 레디얼 베어링의 롤 축 방향 중심을 사이에 두고, 또한 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 대향하도록 배치되는, 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
(11) 상기 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤 초크의 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록에 대향하는 측면으로부터 돌출되도록 배치되고,
상기 각 하중 검출 장치가 돌출되어 있는 작업 롤 초크의 측면에는, 상기 하중 검출 장치로부터 롤 축 방향으로 어긋나게 배치된 돌출부가 설치되는, 상기 (1) 내지 (10) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
(12) 상기 압연 방향 입구측에 배치된 하중 검출 장치와, 상기 압연 방향 출구측에 배치된 하중 검출 장치는, 롤 축 방향에 있어서 동일한 위치에 배치되고,
상기 각 하중 검출 장치에 대응하여 상기 압연 방향 입구측에 배치된 돌출부와 상기 압연 방향 출구측에 배치된 돌출부는, 롤 축 방향에 있어서 동일한 위치에 배치되는, 상기 (11)에 기재된 압연 장치.
(13) 상기 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중과, 상기 작업 롤 초크에 설치된 레디얼 베어링의 롤 축 방향 중심과 상기 하중 검출 장치 사이의 롤 축 방향의 간격과, 상기 레디얼 베어링의 롤 축 방향 중심과 상기 돌출부 사이의 압하 방향의 간격에 의거하여 압연 방향력을 산출하는 하중 연산 장치를 더 구비하는, 상기 (11) 또는 (12)에 기재된 압연 장치.
(14) 상기 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤 초크 내에 적어도 3개 설치되고, 이 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 한 방향으로 어긋나게 배치되는, 상기 (1)에 기재된 압연 장치.
(15) 상기 하중 검출 장치는 하중 연산 장치로 검출 신호를 무선으로 전송하는, 상기 (1) 내지 (14) 중 어느 한 항에 기재된 압연 장치.
(16) 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 하중 검출 장치 사이에는, 상기 하중 검출 장치를 덮는 커버가 설치되고,
상기 커버는, 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 커버가 대향하는 범위 내에 압연 방향력의 역점이 위치하도록 설치되는, 상기 (1) 내지 (15) 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 측면도이며, 압하 방향에 있어서 상부 작업 롤의 롤 축심과 압연 하중 검출 장치의 위치가 어긋나게 상부 작업 롤 초크가 경사진 상태를 나타낸다.
도 4는, 종래의 압연 하중 검출 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 과제를 설명하기 위한 측면도이며, 압하 방향에 있어서 상부 작업 롤 및 하부 작업 롤의 각 롤 축심과 압연 하중 검출 장치의 위치가 어긋나게 상부 작업 롤 초크 및 하부 작업 롤 초크가 경사진 상태를 나타낸다.
도 5는, 종래의 압연 하중 검출 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 과제를 설명하기 위한 단면 평면도이며, 롤 축 방향에 있어서 레디얼 베어링의 중심과 압연 하중 검출 장치의 위치가 어긋나게 작업 롤 초크가 경사진 상태를 나타낸다.
도 6은, 본 발명의 제1 실시 형태의 압연 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은, 상기 실시 형태에 관한 압연 장치 본체를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 8은, 도 6 및 도 7에 나타낸 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 9는, 상기 실시 형태에 관한 압연 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 작용·효과를 설명하기 위한 측면도이다.
도 10은, 본 발명의 제2 실시 형태의 압연 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 11은, 도 10에 도시한 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 12는, 상기 실시 형태에 관한 압연 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 작용·효과를 설명하기 위한 측면도이다.
도 13은, 본 발명의 제3 실시 형태의 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 14는, 본 발명의 제4 실시 형태의 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 나타내는, 도 5와 마찬가지인 평면도이다.
도 15는, 본 발명의 제5 실시 형태의 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 나타내는, 도 14와 마찬가지인 평면도이다.
도 16은, 본 발명의 제6 실시 형태의 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 나타내는, 도 14와 마찬가지인 평면도이다.
도 17은, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 장치의 제1 변경예를 도시하는 측면도이다.
도 18은, 도 17에 나타내는 제1 변경예에 관한 압연 장치의 다른 구성예를 나타낸 도면이며, 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 19는, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 장치의 제4 변경예이며, 복수의 하중 검출 장치에 커버를 설치한 구성을 나타내는, 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 20은, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 장치의 제4 변경예이며, 1개의 하중 검출 장치에 각각 커버를 설치한 구성을 나타내는, 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 21은, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 장치에 있어서 3개의 하중 검출 장치를 설치한 경우에 1 배치예를 도시하는 정면도이다.
도 22는, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 장치에 있어서 4개의 하중 검출 장치를 설치한 경우에 1 배치예를 도시하는 정면도이다.
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 측면도이며, 압하 방향에 있어서 상부 작업 롤의 롤 축심과 압연 하중 검출 장치의 위치가 어긋나게 상부 작업 롤 초크가 경사진 상태를 나타낸다.
도 4는, 종래의 압연 하중 검출 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 과제를 설명하기 위한 측면도이며, 압하 방향에 있어서 상부 작업 롤 및 하부 작업 롤의 각 롤 축심과 압연 하중 검출 장치의 위치가 어긋나게 상부 작업 롤 초크 및 하부 작업 롤 초크가 경사진 상태를 나타낸다.
도 5는, 종래의 압연 하중 검출 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 과제를 설명하기 위한 단면 평면도이며, 롤 축 방향에 있어서 레디얼 베어링의 중심과 압연 하중 검출 장치의 위치가 어긋나게 작업 롤 초크가 경사진 상태를 나타낸다.
도 6은, 본 발명의 제1 실시 형태의 압연 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은, 상기 실시 형태에 관한 압연 장치 본체를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 8은, 도 6 및 도 7에 나타낸 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 9는, 상기 실시 형태에 관한 압연 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 작용·효과를 설명하기 위한 측면도이다.
도 10은, 본 발명의 제2 실시 형태의 압연 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 11은, 도 10에 도시한 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 12는, 상기 실시 형태에 관한 압연 장치에 의한 압연 방향력의 측정에 있어서의 작용·효과를 설명하기 위한 측면도이다.
도 13은, 본 발명의 제3 실시 형태의 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 14는, 본 발명의 제4 실시 형태의 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 나타내는, 도 5와 마찬가지인 평면도이다.
도 15는, 본 발명의 제5 실시 형태의 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 나타내는, 도 14와 마찬가지인 평면도이다.
도 16은, 본 발명의 제6 실시 형태의 압연 장치의 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 나타내는, 도 14와 마찬가지인 평면도이다.
도 17은, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 장치의 제1 변경예를 도시하는 측면도이다.
도 18은, 도 17에 나타내는 제1 변경예에 관한 압연 장치의 다른 구성예를 나타낸 도면이며, 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 19는, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 장치의 제4 변경예이며, 복수의 하중 검출 장치에 커버를 설치한 구성을 나타내는, 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 20은, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 장치의 제4 변경예이며, 1개의 하중 검출 장치에 각각 커버를 설치한 구성을 나타내는, 상부 작업 롤 초크 및 그 주변을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 21은, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 장치에 있어서 3개의 하중 검출 장치를 설치한 경우에 1 배치예를 도시하는 정면도이다.
도 22는, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 장치에 있어서 4개의 하중 검출 장치를 설치한 경우에 1 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, 마찬가지의 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 첨부한다.
이하에 설명하는 본 실시 형태에 관한 압연 장치는, 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향의 하중을 검출하는 하중 검출 장치를 작업 롤 초크 내에 구비하고 있다. 이때, 하중 검출 장치는, 압연 방향력에 의해 상기 작업 롤 초크에 발생하는 회전 모멘트와, 당해 회전 모멘트에 대한 반력에 의한 역회전 모멘트가 균형을 이루도록, 작업 롤의 압연 방향력의 역점을 기준으로 하여, 하우징 또는 프로젝트 블록과 대향하도록 배치된다. 여기서, 작업 롤의 압연 방향력의 역점이란, 작업 롤의 압하 방향에 있어서는 작업 롤의 축심이며, 롤 축 방향에 있어서는 작업 롤 초크에 설치된 레디얼 베어링의 중심이다.
본 실시 형태에 관한 압연 장치는, 이 압연 방향력의 역점을 1개 또는 복수의 하중 검출 장치에 의해 규정되는 범위 내에 포함되도록 각 하중 검출 장치를 배치함으로써, 작업 롤 초크의 경사를 방지한다. 예를 들어, 압연 방향력의 역점이, 압하 방향 또는 롤 축 방향에 대하여 하우징 또는 프로젝트 블록과 하중 검출 장치가 대향하는 범위 내에 위치하도록 하중 검출 장치를 배치한다. 또는, 항상 적어도 2개의 하중 검출 장치가, 작업 롤의 압연 방향력의 역점을 사이에 두도록 하중 검출 장치를 배치한다. 이에 의해, 하중 검출 장치에 의해 압연 방향력을 고정밀도로 검출하는 것이 가능하게 된다.
<1. 제1 실시 형태>
도 6은, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 압연 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 7은 압연 장치 본체를 개략적으로 도시하는 측면도이다. 도 1에 도시한 압연 장치와 마찬가지로, 도 6, 도 7에 나타낸 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 나타낸 압연 장치는, 상하의 작업 롤 개방도를 제어하는 압하 장치(9)와, 상하의 작업 롤을 구동하는 상부 구동용 전동기(35) 및 하부 구동용 전동기(36)를 구비한다. 압연 장치에 의해 압연되는 금속 판재(M)는 압연 방향(F)으로 진행된다. 또한, 도 6, 도 7에는, 기본적으로 작업측의 장치 구성만을 도시하고 있지만, 구동측에도 마찬가지의 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 압연 장치의 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)로부터 하우징(10), 또는 프로젝트 블록(11, 12)에 작용하는 하중을 검출하는 하중 검출 장치를 구비한다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 압연 장치에서는, 작업측에 4개의 하중 검출 장치(21, 22, 23, 24)가 설치된다. 또한, 구동측에도 마찬가지의 수의 검출 장치가 설치되어 있다.
상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(21)는 압연 방향 출구측의 하우징(10)과 대향하도록 압연 방향 출구측에 있어서 상부 작업 롤 초크(5) 내에 설치되어 있다. 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(21)는 출구측의 하우징(10)과 상부 작업 롤 초크(5) 사이에 작용하는 힘, 즉 상부 작업 롤 초크(5)에 대하여 출구측 방향 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력을 검출한다. 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(22)는 압연 방향 입구측의 하우징(10)과 대향하도록 압연 방향 입구측에 있어서 상부 작업 롤 초크(5) 내에 설치되어 있다. 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(22)는 입구측의 하우징(10)과 상부 작업 롤 초크(5) 사이에 작용하는 힘, 즉 상부 작업 롤 초크(5)에 대하여 입구측 방향 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력을 검출한다.
마찬가지로, 하부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(23)는 압연 방향 출구측의 하우징(10)의 출구측 프로젝트 블록(11)과 대향하도록, 압연 방향 출구측에 있어서 하부 작업 롤 초크(6) 내에 설치되어 있다. 하부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(23)는 출구측 프로젝트 블록(11)과 하부 작업 롤 초크(6) 사이에 작용하는 힘, 즉 하부 작업 롤 초크(6)에 대하여 출구측 방향 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력을 검출한다. 하부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(24)는 압연 방향 입구측의 하우징(10)의 입구측 프로젝트 블록(12)과 대향하도록, 압연 방향 입구측에 있어서 하부 작업 롤 초크(6) 내에 설치되어 있다. 하부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(24)는 입구측 프로젝트 블록(12)과 하부 작업 롤 초크(6) 사이에 작용하는 힘, 즉 하부 작업 롤 초크(6)에 대하여 입구측 방향 압연 방향으로 작용하는 압연 방향력을 검출한다.
도 8은, 도 6 및 도 7에 도시한 압연 장치의 상부 작업 롤 초크(5) 및 그 주변을 확대하여 도시하는 개략 측면도이다. 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 상부 작업 롤 초크(5)용의 하중 검출 장치(21, 22)는, 그 압하 방향의 위치(높이)가 상부 작업 롤 초크(5)가 보유 지지하는 상부 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)의 압하 방향의 위치(높이)와 동일해지도록 배치된다. 또한, 하부 작업 롤 초크(6)용의 하중 검출 장치(23, 24)는, 그 압하 방향의 위치(높이)가 하부 작업 롤 초크(6)가 보유 지지하는 하부 작업 롤(2)의 롤 축심(A2)의 압하 방향의 위치(높이)와 동일해지도록 배치된다.
이와 같이 배치된 하중 검출 장치(21, 22, 23, 24)에 의해, 각 작업 롤 초크(5, 6)에 가해지는 압연 방향력을 직접 검출할 수 있다. 즉, 상부 작업 롤 초크(5)용의 하중 검출 장치(21 및 22)에 따라서는, 각각 상부 작업 롤 초크(5)에 합류하는 출구측 방향의 압연 방향력 및 입구측 방향의 압연 방향력이 검출된다. 또한, 하부 작업 롤 초크(6)용의 하중 검출 장치(23 및 24)에 따라서는, 각각 하부 작업 롤 초크(6)에 가해지는 출구측 방향의 압연 방향력 및 입구측 방향의 압연 방향력이 검출된다.
이어서, 이와 같이 구성된 압연 장치의 작용·효과에 대하여 설명한다.
상부 작업 롤 초크(5)를 예로 들어 생각하면, 상술한 바와 같이, 상부 작업 롤 초크(5)용의 하중 검출 장치(21, 22)는, 압하 방향에 있어서의 상부 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)의 높이와 동일한 높이에 배치된다. 따라서, 상부 작업 롤(1)로부터 상부 작업 롤 초크(5)에 하중이 전해지는 높이와, 상부 작업 롤 초크(5)로부터 하우징(10)에 하중이 전해지는 높이는 동일해진다.
이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)에는 모멘트가 발생하지 않고, 따라서 상부 작업 롤 초크(5)의 회동, 경사가 방지된다. 그 결과, 상부 작업 롤 초크(5)에 가해지는 압연 방향력은, 하중 검출 장치(21, 22)에 의해 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 예를 들어 도 9에 도시한 바와 같이 상부 작업 롤(1)이 상승하여, 작업 롤(1, 2) 사이의 개방도가 커지는 경우도 있다. 또는 작업 롤(1, 2)이나 보강 롤(3, 4)이 마모되어 롤 직경이 작아지는 경우도 있다. 이러한 경우에도, 압하 방향에 있어서의 상부 작업 롤 초크(5)용의 하중 검출 장치(21, 22)와 상부 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)의 상대 위치는 변화되지 않으므로, 상부 작업 롤 초크(5)용의 하중 검출 장치(21, 22)의 높이는, 상부 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)의 높이와 동일한 상태이다. 따라서, 이러한 경우에도, 상부 작업 롤 초크(5)에는 모멘트가 발생하지 않는다. 그 결과, 하중 검출 장치(21, 22)에 의해 상부 작업 롤 초크(5)에 가해지는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 작업 롤의 압하 방향에 있어서, 하중 검출 장치와 롤 축심은 동일 높이로 했지만, 엄밀하게 동일 높이가 아니어도 된다. 이때, 하중 검출 장치와 하우징 또는 프로젝트 블록이 접촉되는 범위 내에 압연 방향력의 역점이 위치하는 것이 좋다. 또한, 본 실시 형태에서는, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에 있어서 하나의 하중 검출 장치만이 설치되어 있다. 그러나, 하중 검출 장치는, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에 있어서 롤 축 방향으로 어긋나게 배열되도록 복수 배치되어도 된다.
<2. 제2 실시 형태>
이어서, 도 10 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 압연 장치의 구성은, 기본적으로 제1 실시 형태에 있어서의 압연 장치와 마찬가지이다. 그러나, 제1 실시 형태에 있어서의 압연 장치에서는 어떤 1개의 높이에만 있어서 각 작업 롤 초크에 하중 검출 장치가 설치되어 있는 것에 반해, 본 실시 형태에 있어서의 압연 장치에서는 압하 방향으로 복수의 하중 검출 장치가 설치된다.
도 10, 도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 압연 장치에서는, 작업측에 8개의 하중 검출 장치가 설치된다. 또한, 구동측에도 마찬가지의 수의 검출 장치가 설치되어 있다. 제1 상부 작업 롤 초크 출구측의 제1 하중 검출 장치(21a) 및 제2 하중 검출 장치(21b)는, 압연 방향 출구측의 하우징(10)과 대향하도록 압연 방향 출구측에 있어서 상부 작업 롤 초크(5) 내에 설치되어 있다. 이 하중 검출 장치(21a, 21b)는, 출구측의 하우징(10)과 상부 작업 롤 초크(5) 사이에 작용하는 힘을 검출한다. 특히, 하중 검출 장치(21a)와 하중 검출 장치(21b)는, 압하 방향으로 상하로 나란히 배치된다. 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(A1)을 사이에 두고 배치된다.
예를 들어, 도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 하중 검출 장치(21a)는 상부 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)보다도 압하 방향 상방(높은 위치)에 배치되고, 하중 검출 장치(21b)는 상부 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)보다도 압하 방향 하방(낮은 위치)에 배치된다.
이렇게 구성된 하중 검출 장치(21a, 21b)는, 도 10에 도시한 바와 같이, 상부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(31)에 접속된다. 하중 연산 장치(31)는 하중 검출 장치(21a)에 의해 검출된 하중과 하중 검출 장치(21b)에 의해 검출된 하중을 가산한다. 양 검출 하중을 합계한 값은, 상부 작업 롤 초크(5)로부터 출구측의 하우징(10)에 가해지는 압연 방향력, 즉 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 방향의 압연 방향력에 상당한다.
마찬가지로, 상부 작업 롤 초크 입구측의 제1 하중 검출 장치(22a) 및 제2 하중 검출 장치(22b)는 압연 방향 입구측의 하우징(10)과 대향하도록 압연 방향 입구측에 있어서 상부 작업 롤 초크(5) 내에 설치되어 있다. 이들 하중 검출 장치(22a, 22b)는, 입구측의 하우징(10)과 상부 작업 롤 초크(5) 사이에 작용하는 힘을 검출한다. 특히, 하중 검출 장치(22a, 22b)는, 상술한 하중 검출 장치(21a, 21b)와 마찬가지로, 압하 방향으로 상하로 나란히 배치된다.
이렇게 구성된 하중 검출 장치(22a, 22b)는, 도 10에 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 합계함으로써, 상부 작업 롤 초크(5)로부터 입구측의 하우징(10)에 가해지는 압연 방향력, 즉 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측 방향의 압연 방향력을 산출한다.
마찬가지로, 하부 작업 롤 초크 출구측의 제1 하중 검출 장치(23a) 및 제2 하중 검출 장치(23b)는 압연 방향 출구측의 하우징(10)과 대향하도록 압연 방향 출구측에 있어서 하부 작업 롤 초크(6) 내에 설치되어 있다. 이 하중 검출 장치(23a, 23b)는, 출구측 프로젝트 블록(11)과 하부 작업 롤 초크(6) 사이에 작용하는 힘을 검출한다. 특히, 하중 검출 장치(23a, 23b)는, 상술한 하중 검출 장치(21a, 21b)와 마찬가지로, 압하 방향으로 상하로 나란히 배치된다.
하중 검출 장치(23a, 23b)는, 도 10에 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 합계함으로써, 하부 작업 롤 초크(6)로부터 출구측 프로젝트 블록(11)에 가해지는 압연 방향력, 즉 하부 작업 롤 초크(6)의 출구측 방향의 압연 방향력을 산출한다.
마찬가지로, 하부 작업 롤 초크 입구측의 제1 하중 검출 장치(24a) 및 제2 하중 검출 장치(24b)는 압연 방향 입구측의 하우징(10)과 대향하도록 압연 방향 입구측에 있어서 하부 작업 롤 초크(6) 내에 설치되어 있다. 이 하중 검출 장치(24a, 24b)는, 입구측 프로젝트 블록(12)과 하부 작업 롤 초크(6) 사이에 작용하는 힘을 검출한다. 특히, 하중 검출 장치(24a, 24b)는, 상술한 하중 검출 장치(21a, 21b)와 마찬가지로, 압하 방향으로 상하로 나란히 배치된다.
하중 검출 장치(24a, 24b)는, 도 10에 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 합계함으로써, 하부 작업 롤 초크(6)로부터 입구측 프로젝트 블록(12)에 가해지는 압연 방향력, 즉 하부 작업 롤 초크(6)의 입구측 방향의 압연 방향력을 산출한다.
이어서, 이와 같이 구성된 제2 실시 형태에 관한 압연 장치의 작용·효과에 대하여 설명한다.
상부 작업 롤 초크(5)를 예로 들어서 생각하면, 상술한 바와 같이, 2개의 하중 검출 장치(21a 및 21b)의 양쪽이 압연 방향 출구측에 있어서 상부 작업 롤 초크(5) 내에 배치되어 있다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 측면은 압하 방향에 있어서 복수의 점으로, 특히 상부 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)의 상하 양측에서 지지되고 있게 된다. 마찬가지로, 2개의 하중 검출 장치(22a 및 22b)의 양쪽이 압연 방향 입구측에 있어서 상부 작업 롤 초크(5) 내에 배치되어 있다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측 측면은 압하 방향에 있어서 복수의 점으로, 특히 상부 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)의 상하 양측에서 지지되어 있게 된다.
이로 인해, 상부 작업 롤(1)로부터 상부 작업 롤 초크(5)에 압연 방향력이 가해졌다고 해도, 상부 작업 롤 초크(5)가 회동, 경사져 버리는 일은 없다. 그 결과, 하중 검출 장치(21a, 21b, 22a, 22b)는, 상부 작업 롤 초크(5)에 가해지는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 예를 들어 도 12에 도시한 바와 같이 상부 작업 롤(1)이 상승하여, 작업 롤(1, 2) 사이의 개방도가 커지거나, 또는 작업 롤(1, 2)이나 보강 롤(3, 4)이 마모되어 롤 직경이 작아지거나 한 경우에도, 하중 검출 장치(21a, 21b, 22a, 22b)와 상부 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)의 상대 위치 관계는 변화되지 않는다. 따라서, 이러한 경우에도, 상부 작업 롤 초크(5)에는 모멘트가 발생하지 않는다. 그 결과, 하중 검출 장치(21a, 21b, 22a, 22b)는, 상부 작업 롤 초크(5)에 가해지는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 압연 장치에서는, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에 있어서, 압하 방향으로 2개의 하중 검출 장치가 상하에 설치되어 있다. 그러나, 반드시 2개의 하중 검출 장치일 필요는 없고, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에는, 압하 방향으로 어긋나게 배치된 3개 이상의 복수의 하중 검출 장치가 설치되어 있어도 된다. 이 경우, 항상 이들 복수의 하중 검출 장치 중 적어도 1개가 각 작업 롤의 롤 축심보다도 압하 방향 상방에 배치되고, 또한 이들 복수의 하중 검출 장치 중 적어도 하나가 각 작업 롤의 롤 축심보다도 압하 방향 하방에 배치되는 것이 바람직하다.
<3. 제3 실시 형태>
이어서, 도 13을 참조하여 본 발명의 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 제3 실시 형태에 있어서의 압연 장치의 구성은, 기본적으로 제2 실시 형태에 있어서의 압연 장치와 마찬가지이다. 그러나, 제2 실시 형태에 있어서의 압연 장치에서는, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에 있어서 2개의 하중 검출 장치가 설치되어 있는 것에 반해, 본 실시 형태에서는, 1개의 하중 검출 장치와 1개의 더미 블록(돌출부)이 설치되어 있다.
도 13에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 압연 장치에서는, 4개의 하중 검출 장치와, 4개의 더미 블록이 설치된다. 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 출구측에는, 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(21) 및 상부 작업 롤 초크 출구측의 더미 블록(51)이 설치된다. 이때, 하중 검출 장치(21) 및 더미 블록(51) 중 한쪽이 상부 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)보다도 압하 방향 상방에 배치되고, 다른 쪽이 롤 축심(A1)보다도 압하 방향 하방에 배치된다. 도 13에서는, 상부 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)보다도 압하 방향 상방에 더미 블록(51)이 배치되고, 롤 축심(A1)보다도 압하 방향 하방에 하중 검출 장치(21)가 배치되어 있다. 즉, 하중 검출 장치(21)와 더미 블록(51)는 압하 방향에 있어서 상하로 어긋나게 배치되어 있다.
또한, 도 13으로부터 알 수 있는 바와 같이, 하중 검출 장치(21)는 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 측면으로부터 약간 돌출되어 있고, 더미 블록(51)도 하중 검출 장치(21)와 동일한 만큼 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 측면으로부터 약간 돌출되어 있다.
마찬가지로, 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 입구측에는, 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(22) 및 상부 작업 롤 초크 입구측의 더미 블록(52)이 설치된다. 또한, 하부 작업 롤 초크(6)의 압연 방향 출구측에는, 하부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(23) 및 하부 작업 롤 초크 출구측의 더미 블록(53)이 설치된다. 하부 작업 롤 초크(6)의 압연 방향 입구측에는, 하부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(24) 및 하부 작업 롤 초크 입구측의 더미 블록(54)이 설치된다.
상부 작업 롤 초크(5)를 예로 들어서 설명하면, 본 실시 형태에서는, 특히 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(21)와 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(22)는, 압하 방향의 높이가 동일해지도록 배치되어 있다. 마찬가지로, 상부 작업 롤 초크 출구측의 더미 블록(51)과 상부 작업 롤 초크 입구측의 더미 블록(52)은, 압하 방향의 높이가 동일해지도록 배치되어 있다.
이어서, 이와 같이 구성된 압연 장치의 작용·효과에 대하여 상부 작업 롤 초크(5)를 예로 들어서 설명한다.
이와 같이 구성된 압연 장치에서는, 하중 검출 장치(21)로부터 작업 롤(1)의 롤 축심(A1)까지의 압하 방향의 길이 및 더미 블록(51)으로부터 롤 축심(A1)까지의 압하 방향의 길이는 일정하며, 이미 알고 있다. 바꾸어 말하면, 상부 작업 롤 초크(5)에 있어서의 모멘트 아암은 일정하며, 이미 알고 있다. 이로 인해, 예를 들어 상부 작업 롤(1)로부터 상부 작업 롤 초크(5)에 압연 방향 출구측에 힘이 가해졌을 경우에는, 하중 검출 장치(21) 및 더미 블록(51)에 가해지는 하중의 배분도 일정하며, 이미 알고 있다. 따라서, 하중 검출 장치(21)에 가해진 하중만을 검출함으로써, 하중 검출 장치(21) 및 더미 블록(51)의 양쪽에 가해진 하중을 검출·추정할 수 있고, 그 결과, 상부 작업 롤 초크(5)로부터 하우징(10)에 가해지는 압연 방향력을 측정할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태의 압연 장치와 마찬가지로, 상부 작업 롤(1)로부터 상부 작업 롤 초크(5)에 압연 방향력이 가해졌다고 해도, 상부 작업 롤 초크(5)가 회동, 경사져 버리는 일은 없다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)에 가해지는 압연 방향력은, 하중 검출 장치(21, 22)에 의해 정확하게 검출할 수 있다. 게다가, 제2 실시 형태에 비해, 하중 검출 장치의 수를 절반으로 할 수 있으므로, 제조 비용을 저감할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 출구측 하중 검출 장치(21, 23)와 입구측 하중 검출 장치(22, 24)는, 압하 방향의 높이가 동일해지도록 배치되어 있다. 그러나, 이들 하중 검출 장치는 압하 방향에 있어서의 높이가 어긋나 있어도 압연 방향력을 적절하게 측정할 수 있으므로, 반드시 동일한 높이에 배치할 필요는 없다.
또한, 도 13에 나타낸 예에서는, 각 하중 검출 장치와 이에 대응하는 더미 블록은, 하중 검출 장치의 높이와 롤 축심의 높이 사이의 간격이, 더미 블록의 높이와 롤 축심의 높이 사이의 간격과 동등해지도록 배치되어 있다. 그러나, 이들 간격이 동등하지 않아도 각각의 간격(모멘트 아암)을 이미 알고 있어, 하중 검출 장치의 출력에 의거하여 압연 방향력을 적절하게 추정할 수 있으므로, 반드시 이들의 간격을 동등하게 할 필요는 없다.
따라서, 예를 들어 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(21)에 접속된 상부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(31)는 하중 검출 장치(21)에 의해 검출된 하중과, 상부 작업 롤(1)의 축심(A1)과 하중 검출 장치(21) 사이의 압하 방향의 간격과, 상부 작업 롤(1)의 축심(A1)과 더미 블록(51) 사이의 압하 방향의 간격에 의거하여 압연 방향력을 산출한다.
<4. 제4 실시 형태>
이어서, 도 14를 참조하여 본 발명의 제4 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 압연 장치의 구성은, 기본적으로 제1 실시 형태에 있어서의 압연 장치와 마찬가지이다. 그러나, 본 실시 형태에 있어서의 압연 장치에서는, 각 하중 검출 장치가 각 작업 롤 초크의 레디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향 중심에 배치된다.
도 14는, 본 실시 형태에 관한 상부 작업 롤 초크(5) 및 그 주변을 확대하여 나타내는, 도 5와 마찬가지인 단면 평면도이다. 도 14로부터 알 수 있는 바와 같이, 상부 작업 롤 초크(5)용의 하중 검출 장치(21, 22)는, 그 롤 축 방향의 위치가 상부 작업 롤 초크(5)의 레디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향 중심에 위치하도록 배치된다. 또한, 도 14에 도시한 예에서는, 상부 작업 롤 초크(5)만을 나타내고 있지만, 하부 작업 롤 초크(6)에 있어서도 하중 검출 장치(23, 24)를 마찬가지로 배치해도 된다.
이렇게 구성된 본 실시 형태에 관한 압연 장치에서는, 상부 작업 롤 초크(5)가 롤 축 방향으로 시프트량 D만큼 이동해도, 하중 검출 장치(21, 22)와 레디얼 베어링(5a)의 중심의 상대 위치는 변화되지 않는다. 즉, 하중 검출 장치(21, 22)는 상부 작업 롤 초크(5)의 레디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향 중심에 위치한다. 따라서, 상부 작업 롤 초크(5)에는 수평면 내에 있어서의 모멘트가 발생하지 않는다. 이로 인해, 상부 작업 롤 초크(5)가 회동, 경사져 버리는 것이 방지된다. 그 결과, 하중 검출 장치(21, 22)는 상부 작업 롤 초크(5)에 가해지는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 작업 롤의 롤 축 방향에 있어서, 하중 검출 장치와 레디얼 베어링의 중심은 동일 위치로 했지만, 엄밀하게 동일 위치가 아니어도 된다. 이때, 하중 검출 장치와 하우징 또는 프로젝트 블록이 접하는 범위 내에 압연 방향력의 역점이 위치하는 것이 좋다. 또한, 본 실시 형태에서는, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에 있어서 1개의 하중 검출 장치만이 설치되어 있다. 그러나, 하중 검출 장치는, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에 있어서 롤 축 방향으로 어긋나게 배열되도록 복수 배치되어도 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 압연 장치는, 제1 내지 제3 실시 형태에 있어서의 압연 장치와 조합하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 실시 형태와 제4 실시 형태를 조합한 경우, 하중 검출 장치는, 각 작업 롤 초크의 레디얼 베어링의 롤 축 방향 중심이며, 각 작업 롤 초크가 지지하는 작업 롤의 롤 축심의 압하 방향의 위치와 동일한 압하 방향의 위치에 배치된다.
<5. 제5 실시 형태>
이어서, 도 15를 참조하여 본 발명의 제5 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 압연 장치의 구성은, 기본적으로 제4 실시 형태에 있어서의 압연 장치와 마찬가지이다. 그러나, 제4 실시 형태에 있어서의 압연 장치에서는, 하중 검출 장치는 작업 롤 초크의 레디얼 베어링의 롤 축 방향 중심에 하나만 설치되어 있는 것에 반해, 본 실시 형태에 있어서의 압연 장치에서는, 롤 축 방향으로 어긋나게 배치된 복수의 하중 검출 장치가 설치된다.
도 15에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 상부 작업 롤 초크(5)에 대하여 4개의 하중 검출 장치가 설치된다. 상부 작업 롤 초크 출구측의 제1 하중 검출 장치(21a) 및 제2 하중 검출 장치(21b)는, 압연 방향 출구측의 하우징(10)과 대향하도록 압연 방향 출구측에 있어서 상부 작업 롤 초크(5) 내에 설치되어 있다. 이들 하중 검출 장치(21a, 21b)는, 출구측의 하우징(10)과 상부 작업 롤 초크(5) 사이에 작용하는 힘을 검출한다. 특히, 하중 검출 장치(21a, 21b)는, 롤 축 방향으로 나란히 배치된다.
특히, 본 실시 형태에서는, 하중 검출 장치(21a)는 상부 작업 롤 초크(5)의 레디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향 중심(C)보다도 내측[작업 롤(1)이 연장되어 있는 측]에 배치된다. 한편, 하중 검출 장치(21b)는 레디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향 중심(C)보다도 외측[작업 롤(1)이 연장되어 있는 측과는 반대측]에 배치된다.
마찬가지로, 상부 작업 롤 초크 입구측의 제1 하중 검출 장치(22a) 및 제2 하중 검출 장치(22b)는 압연 방향 입구측의 하우징(10)과 대향하도록 압연 방향 입구측에 있어서 상부 작업 롤 초크(5) 내에 설치되어 있다. 이 하중 검출 장치(22a, 22b)는, 입구측의 하우징(10)과 상부 작업 롤 초크(5) 사이에 작용하는 힘을 검출한다. 특히, 하중 검출 장치(22a)와 하중 검출 장치(22b)는, 롤 축 방향으로 나란히 배치된다. 또한, 도 15에서는, 상부 작업 롤 초크(5)만을 나타내고 있지만, 하부 작업 롤 초크(6)에 있어서도 하중 검출 장치(23a, 23b, 24a, 24b)를 마찬가지로 배치해도 된다.
이렇게 구성된 본 실시 형태에 관한 압연 장치에서는, 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 측면은, 상부 작업 롤 초크(5)가 롤 축 방향으로 이동해도, 항상 롤 축 방향에 있어서 복수점에 의해, 롤 축 방향의 압연 방향력의 역점인 레디얼 베어링(5a)의 중심(C)을 사이에 두고 지지된다. 도 15의 예에서는, 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 측면은, 상부 작업 롤 초크(5)의 레디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향 중심(C)을 사이에 두고 하중 검출 장치(21a, 21b)에 의해 지지되고 있다. 마찬가지로, 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측 측면도, 상부 작업 롤 초크(5)가 롤 축 방향으로 이동해도 항상, 롤 축 방향에 있어서 복수점에 의해, 롤 축 방향의 압연 방향력의 역점인 레디얼 베어링(5a)의 중심(C)을 사이에 두고 지지된다. 도 15의 예에서는, 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측 측면은, 상부 작업 롤 초크(5)의 레디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향 중심(C)을 사이에 두고 하중 검출 장치(22a, 22b)에 의해 지지되고 있다.
이로 인해, 상부 작업 롤(1)로부터 상부 작업 롤 초크(5)에 압연 방향력이 가해졌다고 해도, 상부 작업 롤 초크(5)가 회동, 경사져 버리는 일은 없다. 그 결과, 하중 검출 장치(21a, 21b, 22a, 22b)는, 상부 작업 롤 초크(5)에 가해지는 압연 방향력을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 압연 장치에서는, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에 있어서, 롤 축 방향으로 2개의 하중 검출 장치가 설치되어 있다. 그러나, 반드시 2개의 하중 검출 장치일 필요는 없고, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에는, 롤 축 방향으로 3개 이상의 하중 검출 장치를 설치해도 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 압연 장치는, 제1 내지 제3 실시 형태에 있어서의 압연 장치와 조합하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제2 실시 형태와 제5 실시 형태를 조합한 경우, 하중 검출 장치는, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에 있어서, 롤 축 방향으로 복수 열, 압하 방향으로 복수 열 나란히 배치된다.
<6. 제6 실시 형태>
이어서, 도 16을 참조하여, 본 발명의 제6 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 압연 장치의 구성은, 기본적으로 제5 실시 형태에 있어서의 압연 장치와 마찬가지이다. 그러나, 제5 실시 형태에 있어서의 압연 장치에서는, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에 있어서 2개의 하중 검출 장치가 설치되어 있는 것에 반해, 본 실시 형태에서는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 1개의 하중 검출 장치와 1개의 더미 블록(돌출부)이 설치되어 있다.
도 16에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 압연 장치에서는, 각 작업 롤 초크에 2개의 하중 검출 장치와, 2개의 더미 블록이 설치된다. 도 16에서는, 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 출구측에는, 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(21a) 및 상부 작업 롤 초크 출구측의 더미 블록(51)이 설치된다. 이때, 하중 검출 장치(21a) 및 더미 블록(51) 중 한쪽이 레디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향 중심(C)보다도 롤 축 방향 일방측에 배치되고, 다른 쪽이 롤 축 방향 중심(C)보다도 롤 축 방향 타방측에 배치된다. 도 16에서는, 하중 검출 장치(21)가 레디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향 중심(C)보다도 롤 축 방향 내측에 배치되고, 더미 블록(51)이 롤 축 방향 중심(C)보다도 롤 축 방향 외측에 배치되어 있다. 즉, 하중 검출 장치(21a)와 더미 블록(51)은 롤 축 방향으로 나란히 배치되어 있다. 마찬가지로, 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 입구측에는, 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(22a) 및 상부 작업 롤 초크 입구측의 더미 블록(52)이 설치된다.
또한, 도 16으로부터 알 수 있는 바와 같이, 하중 검출 장치(21a)는 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 측면으로부터 약간 돌출되어 있고, 더미 블록(51)도 하중 검출 장치(21a)와 동일한 만큼 상부 작업 롤 초크(5)의 출구측 측면으로부터 약간 돌출되어 있다. 또한, 하중 검출 장치(22a)는 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측 측면으로부터 약간 돌출되어 있고, 더미 블록(52)도 하중 검출 장치(22a)와 동일한 만큼 상부 작업 롤 초크(5)의 입구측 측면으로부터 약간 돌출되어 있다.
상부 작업 롤 초크(5)를 예로 들어서 설명하면, 본 실시 형태에서는, 특히 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(21a)와 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(22a)는, 롤 축 방향의 위치가 동일해지도록 배치되어 있다. 마찬가지로, 상부 작업 롤 초크 출구측의 더미 블록(51)과 상부 작업 롤 초크 입구측의 더미 블록(52)은, 롤 축 방향의 위치가 동일한 위치가 되도록 배치되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 예를 들어 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(21a)에 접속된 상부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(31)는 하중 검출 장치(21a)에 의해 검출된 하중과, 상부 작업 롤 초크(5)에 설치된 레디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향 중심(C)과 하중 검출 장치(21a) 사이의 롤 축 방향의 간격과, 상부 작업 롤 초크(5)에 설치된 레디얼 베어링(5a)의 롤 축 방향 중심(C)과 더미 블록(51) 사이의 압하 방향의 간격에 의거하여 압연 방향력을 산출한다.
<7. 변형예>
상기 실시 형태에 관한 압연 장치는, 이하와 같은 구성으로 할 수도 있다.
[변형예 1]
상기 실시 형태에서는, 상부 작업 롤 초크(5)의 측면은 프로젝트 블록(11, 12)이 배치되어 있지 않은 하우징(10)에 대향하고, 하부 작업 롤 초크(6)의 측면은 프로젝트 블록(11, 12)에 대향하도록 구성되어 있다. 그러나, 압연 장치 본체는 반드시 이와 같은 구성이 아니어도 되고, 예를 들어 도 17에 도시한 바와 같이 양 작업 롤 초크(5, 6)의 측면이 프로젝트 블록(11, 12)에 대향하도록 구성해도 된다.
이 경우, 예를 들어 상기 제2 실시 형태에 있어서, 각 작업 롤 초크의 압연 방향 출구측 및 압연 방향 입구측 각각에 있어서, 3개 이상의 하중 검출 장치를 압하 방향으로 나란히 배치하는 것이 효과적이다.
도 18은, 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 출구측에 있어서, 상부 작업 롤 초크(5)에 3개의 하중 검출 장치(21a, 21b, 21c)가 배치되고, 압연 방향 입구측에 있어서 상부 작업 롤 초크(5)에 3개의 하중 검출 장치(22a, 22b, 22c)가 배치된 압연 장치를 나타내고 있다. 압연 방향 출구측의 하중 검출 장치(21a, 21b, 21c)는 압하 방향으로 나란히 배치되고, 마찬가지로 압연 방향 입구측의 하중 검출 장치(22a, 22b, 22c)도 압하 방향으로 나란히 배치되어 있다.
이렇게 구성된 압연 장치에서는, 상부 작업 롤(1)과 하부 작업 롤(2) 사이의 롤 개방도가 작을 때에는, 모든 하중 검출 장치가 프로젝트 블록(11, 12)에 대향하고 있다. 이로 인해, 이들 모든 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중에 의거하여 압연 방향력이 산출된다. 한편, 도 18에 도시한 바와 같이, 롤 개방도가 커지면, 가장 상방에 배치된 하중 검출 장치(21a, 22a)는 이제는 프로젝트 블록(11, 12)에는 대향하지 않게 된다. 그러나, 이 경우에도, 하중 검출 장치(21b, 21c, 22b, 22c)는 프로젝트 블록(11, 12)에 대향한 상태이다. 이로 인해, 이들 프로젝트 블록(11, 12)에 대향하고 있는 하중 검출 장치에 의거하여, 압연 방향력을 산출할 수 있다. 즉, 이렇게 구성된 압연 장치에서는, 롤 개방도가 커져도 압연 방향력을 정확하게 측정할 수 있다.
[변형예 2]
또한, 상기 실시 형태에서는, 상하 작업 롤 초크(5, 6)의 압연 방향 입구측 및 압연 방향 출구측의 각각에 하중 검출 장치가 설치되어 있다. 그러나, 이들 모두에 하중 검출 장치가 설치되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 출구측에만 하중 검출 장치가 설치되어도 되고, 상하 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 출구측에만 하중 검출 장치가 설치되어도 된다. 또는, 상부 작업 롤 초크(5)의 압연 방향 입구측 및 압연 방향 출구측에만 하중 검출 장치를 설치해도 되고, 하부 작업 롤 초크(6)의 압연 방향 입구측 및 압연 방향 출구측에만 하중 검출 장치를 설치해도 된다.
[변형예 3]
또한, 상기 실시 형태에서는, 각 하중 검출 장치는, 유선으로 각 하중 연산 장치에 접속되어 있다. 그러나, 각 하중 검출 장치의 검출 신호는 무선으로 전송되어도 된다. 이 경우, 각 하중 검출 장치는 각 작업 롤 초크에 설치된 안테나와 접속되고, 각 하중 연산 장치는 수신기와 접속된다. 각 하중 검출 장치의 검출 신호는, 적당한 변조 처리를 실시한 다음, 안테나에 입력된다. 검출 신호는 이 안테나로부터 작업 롤 초크의 외부로 무선 전파로서 발신되고, 이 전파는 수신기에 의해 수신된다. 그 결과, 검출 신호가 각 하중 연산 장치로 전송된다. 또한, 무선 통신 방식은 특별히 제한되지 않으며, 어떠한 방식이라도 된다. 무선 통신 수단의 일례로서는, Bluetooth(등록 상표) 등의 근거리 무선 통신 규격에 의한 것이라도 되고, 무선 LAN이나 적외선 통신 등으로 통신을 행하는 것이라도 된다.
이렇게 하중 검출 장치가 검출 신호를 무선으로 전송함으로써, 하중 검출 장치에 의한 검출 신호를, 간편하고도 소형의 구성으로, 용이하게 고속이면서 또한 실시간으로 전송할 수 있게 된다. 게다가, 이러한 구성으로 함으로써, 롤 초크나 프로젝트 블록 등에 설치된 기기(하중 검출 장치나 벤딩 장치 등)끼리의 위치 관계 등, 기기 배치에 관한 제약이 더욱 저감된다. 즉, 각 하중 검출 장치와 각 하중 연산 장치를 접속하는 배선이 불필요하게 되고, 가동하는 압연 장치에 간섭하지 않도록 배선을 복잡하게 처리하는 배선 라우팅도 불필요하게 된다. 이들은, 작업 환경의 개선 및 비용의 저감에 큰 도움이 된다.
[변형예 4]
또한, 제2 실시 형태 및 제5 실시 형태에 있어서는, 도 19에 도시한 바와 같이, 인접하는 2개의 하중 검출 장치의 표면을 덮도록 커버(25, 26, 27, 28)를 설치하도록 해도 된다. 또한, 도 19에 있어서, 커버를 설치하기 위한 부품이나, 하중 검출 장치 내부로의 수분 등의 침입을 방지하기 위한 방수 기구에 대해서는, 기재를 생략하고 있다. 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) 및 프로젝트 블록(12)의 측면과의 접촉 면적이 증가하여, 항상 작업 롤 초크와 충분한 접촉 길이를 취할 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 커버의 길이를 마련함으로써, 작업 롤 초크 경사 방지의 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 커버(25, 26, 27, 28)는, 예를 들어 도 20에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태와 같이 하중 검출 장치(21, 22, 23, 24) 각각에 설치해도 된다. 이 경우도, 커버의 길이분만큼 롤 초크(5) 및 프로젝트 블록(12)의 측면과의 접촉 면적이 증가한다. 따라서, 압하 방향에 있어서, 하중 검출 장치(21, 22, 23, 24)의 위치가 작업 롤(1)의 롤 축심(A1) 또는 작업 롤(2)의 롤 축심(2A)의 위치와 어긋난 경우에도, 작업 롤 초크 경사 방지의 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
[변형예 5]
상기 실시 형태를 조합함으로써, 압연 방향 입구측 및 압연 방향 출구측 중 적어도 어느 한쪽에 있어서, 적어도 3개의 하중 검출 장치를 설치해, 이들을 작업 롤의 압하 방향 및 롤 축 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 어긋나게 배치한 압연 장치를 구성할 수도 있다. 이때, 각 하중 검출 장치는, 이 하중 검출 장치를 연결하여 규정되는 영역 내에 작업 롤의 압연 방향력의 역점이 위치하도록, 작업 롤의 압하 방향 및 롤 축 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 어긋나게 배치된다.
예를 들어, 도 21에 도시한 바와 같이, 3개의 하중 검출 장치(22a, 22b, 22c)를, 삼각형 형상으로 배치함으로써, 작업 롤 초크(5)의 틸팅을 방지하여, 압연 방향력을 고정밀도로 검출할 수 있다. 구체적으로는, 작업 롤(1)의 압하 방향에 있어서 롤 축심(A1)보다 상측에 2개의 하중 검출 장치(22a, 22c)를 배치하고, 롤 축심(A1)보다 하측에 하중 검출 장치(22b)를 배치한다. 또한, 롤 축심(A1)보다 상측에 배치한 2개의 하중 검출 장치(22a, 22c)를, 롤 축 방향에 있어서의 압연 방향력의 역점인 레디얼 베어링(5a)의 중심(C)을 사이에 두고 배치한다.
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 사이에 두고 작업 롤 초크(5)를 지지하고 있기 때문에, 작업 롤 초크(5)의 경사를 방지할 수 있다.
또한, 압연 방향력의 역점을 위치시키는 영역은, 3개의 하중 검출 장치(22a, 22b, 22c)를 배치하여 형성되는 삼각 형상의 영역에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 22에 도시한 바와 같이, 4개의 하중 검출 장치(22a, 22b, 22c, 22d)를, 압하 방향에 있어서 롤 축심을 사이에 두고 2개 배치하고, 롤 축 방향으로 레디얼 베어링의 중심을 사이에 두고 2개 배치하여 형성되는 사각 형상의 영역(S)이라도 된다. 이와 같이, 복수의 하중 검출 장치를 배치하여 형성되는 사다리꼴이나 마름모꼴, 그 밖의 다각형이라도 된다.
<8. 압연 장치의 제어 방법>
이어서, 이와 같이 하여 검출된 압연 방향력에 의거하여 압연 장치를 제어하는 방법에 대하여 설명한다.
도 6에 도시한 예에서는, 상부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(21) 및 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(22)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 출구측 하중 검출 장치(21)에 의해 검출된 하중과 상부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(22)에 의해 검출된 하중의 차이를 연산하고, 이 연산 결과에 의거하여, 상부 작업 롤 초크(5)에 작용하는 압연 방향력을 연산한다.
한편, 도 10에 도시한 예에서는, 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)에 의한 산출 결과와 상부 작업 롤 초크 입구측의 하중 연산 장치(32)에 의한 산출 결과의 차이를 연산하고, 이 연산 결과에 의거하여, 상부 작업 롤 초크(5)에 작용하는 압연 방향력을 연산한다.
마찬가지로, 도 6에 도시한 예에서는, 하부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(23) 및 하부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(24)는 상부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(42)에 접속된다. 하부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(42)는 하부 작업 롤 초크 출구측 하중 검출 장치(23)에 의해 검출된 하중과 하부 작업 롤 초크 입구측 하중 검출 장치(24)에 의해 검출된 하중의 차이를 연산하고, 이 연산 결과에 의거하여, 하부 작업 롤 초크(6)에 작용하는 압연 방향력을 연산한다.
한편, 도 10에 도시한 예에서는, 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)에 의한 산출 결과와 하부 작업 롤 초크 입구측의 하중 연산 장치(34)에 의한 산출 결과의 차이를 연산하고, 이 연산 결과에 의거하여, 하부 작업 롤 초크(6)에 작용하는 압연 방향력을 연산한다.
도 6 및 도 10에 도시한 바와 같이, 상부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(41) 및 하부 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(42)는 작업측 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(43)에 접속된다.
사행·캠버 제어의 경우, 작업측 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(43)는 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)에 작용하는 작업측의 압연 방향 합력을 연산한다. 상기와 같은 연산 처리는, 작업측뿐만 아니라 구동측에 있어서도 완전히 동일한 장치 구성(도시하지 않음)으로 실시되고, 구동측 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(44)에 있어서 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 계산되고, 이에 의해 상하의 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차이가 계산되게 된다.
이어서, 제어량 연산 장치(46)는 상기 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차이의 연산 결과에 의거하여 작업 롤 초크(5, 6)에 작용하는 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차이를 적정한 목표값으로 하고, 캠버를 방지하기 위한 압연기 롤 개방도의 좌우 비대칭 성분 제어량을 연산한다. 여기에서는, 상기 압연 방향력의 좌우 차에 의거하여, 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 의거하여 압연기의 롤 개방도의 좌우 비대칭 성분을 제어한다. 이에 의해, 캠버 발생이 없거나, 또는 매우 캠버가 경미한 압연을 실현할 수 있다.
또한, 상기한 연산 처리는, 양측 압연 방향력 연산 장치(45)의 연산 결과를 얻을 때까지는, 기본적으로는 하중 검출 장치의 출력의 가감 연산만이므로, 이들 연산 처리의 순서를 임의로 변경해도 지장이 없다. 예를 들어, 상하의 출구측 하중 검출 장치의 출력을 먼저 가산하고, 다음으로 입구측의 가산 결과와의 차이를 연산하고, 마지막으로 작업측과 구동측의 차이를 연산해도 된다. 또는, 최초로 각각의 위치의 하중 검출 장치의 출력의 작업측과 구동측의 차이를 연산하고 나서, 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 작업측뿐만 아니라 구동측에 있어서도 완전히 동일한 장치 구성(도시하지 않음)으로 실시되고, 구동측 작업 롤 초크 압연 방향력 연산 장치(44)에 의해 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 총계되어, 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 의거하여 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 의거하여, 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 의거하여, 압연기의 상부 구동용 전동기(35) 및 하부 구동용 전동기(36)의 롤 속도의 상하 비대칭 성분을 제어한다. 이에 의해, 휨 발생이 없거나, 또는 매우 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 마찬가지인 연산 공정을 거쳐, 양측 압연 방향력 연산 장치(45)에 의해, 작업측의 연산 결과와 구동측의 연산 결의 차이가 계산되고, 이에 의해 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차이가 계산된다.
그리고, 유압 압하 장치(9)를 작업측 및 구동측을 동시에 조작하여, 보강 롤 반력의 좌우 합이 미리 정해진 값(영점 조정 하중)이 될 때까지 조여 두고, 그 상태에서 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차를 0으로 하기 위하여 레벨링 조작이 행하여진다.
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 의거하여, 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 의거하여, 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 사이에 스러스트력이 발생하고 있었다고 해도 매우 고정밀도인 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 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 사람이라면, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하며, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라 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 것과 같은 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 하중 검출 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 하중 검출 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 하중 검출 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 하중 검출 장치(작업측)
24a : 하부 작업 롤 초크 입구측의 제1 하중 검출 장치
24b : 하부 작업 롤 초크 입구측의 제2 하중 검출 장치
31 : 상부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(작업측)
32 : 상부 작업 롤 초크 입구측의 하중 연산 장치(작업측)
33 : 하부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(작업측)
34 : 하부 작업 롤 초크 입구측의 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
51 : 상부 작업 롤 초크 출구측의 더미 블록
52 : 상부 작업 롤 초크 입구측의 더미 블록
53 : 하부 작업 롤 초크 출구측의 더미 블록
54 : 하부 작업 롤 초크 입구측의 더미 블록
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
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 하중 검출 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 하중 검출 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 하중 검출 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 하중 검출 장치(작업측)
24a : 하부 작업 롤 초크 입구측의 제1 하중 검출 장치
24b : 하부 작업 롤 초크 입구측의 제2 하중 검출 장치
31 : 상부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(작업측)
32 : 상부 작업 롤 초크 입구측의 하중 연산 장치(작업측)
33 : 하부 작업 롤 초크 출구측의 하중 연산 장치(작업측)
34 : 하부 작업 롤 초크 입구측의 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
51 : 상부 작업 롤 초크 출구측의 더미 블록
52 : 상부 작업 롤 초크 입구측의 더미 블록
53 : 하부 작업 롤 초크 출구측의 더미 블록
54 : 하부 작업 롤 초크 입구측의 더미 블록
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 (16)
- 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 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 대향하도록 상기 작업 롤 초크 내에 설치되어, 압연 방향 입구측 및 압연 방향 출구측 중 적어도 어느 한쪽에 있어서 상기 작업 롤 초크에 작용하는 압연 방향의 하중을 검출하는 하중 검출 장치를 구비하고,
상기 각 작업 롤 초크에는, 압연 방향력에 의해 상기 작업 롤 초크에 발생하는 회전 모멘트와 당해 회전 모멘트에 대한 반력에 의한 역회전 모멘트가 균형을 이루도록, 적어도 1개의 상기 하중 검출 장치가, 당해 하중 검출 장치에 의해 규정되는 범위 내에 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점을 포함하도록 각각 배치되는, 압연 장치. - 제1항에 있어서, 상기 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점인 상기 작업 롤의 축심이, 압하 방향에 있어서 동일한 높이 또는 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 하중 검출 장치가 접촉하는 범위 내에 위치하도록 배치되는, 압연 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤의 압하 방향에 있어서, 항상 적어도 2개의 상기 하중 검출 장치가, 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점인 상기 작업 롤의 축심을 사이에 두고, 또한 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 대향하도록 배치되는, 압연 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 작업 롤의 압하 방향으로 어긋나게 배열하여 배치된 복수의 상기 하중 검출 장치 중 적어도 1개는, 상기 작업 롤 초크가 보유 지지하는 상기 작업 롤의 축심 높이보다도 높은 위치에 배치되고,
상기 작업 롤의 압하 방향으로 어긋나게 배열하여 배치된 상기 복수의 하중 검출 장치 중 적어도 1개는, 상기 작업 롤 초크가 보유 지지하는 상기 작업 롤의 축심 높이 보다도 낮은 위치에 배치되는, 압연 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 압연 방향 입구측 또는 압연 방향 출구측에 설치된 복수의 상기 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중을 합계하여 압연 방향력을 산출하는 하중 연산 장치를 더 구비하는, 압연 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 상기 하중 검출 장치 중, 적어도 1개의 상기 하중 검출 장치를 남기고, 다른 상기 하중 검출 장치 대신에 돌출부가 설치되고,
상기 하중 검출 장치 및 상기 돌출부는, 상기 작업 롤 초크의 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 대향하는 측면으로부터 돌출되도록 압하 방향으로 어긋나게 배치되는, 압연 장치. - 제6항에 있어서, 상기 압연 방향 입구측에 배치된 하중 검출 장치와, 상기 압연 방향 출구측에 배치된 하중 검출 장치는 압하 방향에 있어서 동일한 높이에 배치되고,
상기 각 하중 검출 장치에 대응하여 상기 압연 방향 입구측에 배치된 돌출부와 상기 압연 방향 출구측에 배치된 돌출부는, 압하 방향에 있어서 동일한 높이에 배치되는, 압연 장치. - 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중과, 상기 작업 롤 초크가 보유 지지하는 상기 작업 롤의 축심과 상기 하중 검출 장치 사이의 압하 방향의 간격과, 상기 작업 롤의 축심과 상기 돌출부 사이의 압하 방향의 간격에 의거하여 압연 방향력을 산출하는 하중 연산 장치를 더 구비하는, 압연 장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤의 압연 방향력의 역점인 상기 작업 롤 초크에 설치된 레디얼 베어링의 롤 축 방향 중심이, 롤 축 방향에 있어서 동일한 위치 또는 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 하중 검출 장치가 접촉하는 범위 내에 위치하도록 배치되는, 압연 장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하중 검출 장치는, 상기 작업 롤의 롤 축 방향에 있어서, 항상 적어도 2개의 상기 하중 검출 장치가, 상기 작업 롤 초크에 설치된 레디얼 베어링의 롤 축 방향 중심을 사이에 두고, 또한 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 대향하도록 배치되는, 압연 장치.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 상기 하중 검출 장치 중, 적어도 1개의 상기 하중 검출 장치를 남기고, 다른 상기 하중 검출 장치 대신에 돌출부가 설치되고,
상기 하중 검출 장치 및 상기 돌출부는, 상기 작업 롤 초크의 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 대향하는 측면으로부터 돌출되도록 롤 축 방향으로 어긋나게 배치되는, 압연 장치. - 제11항에 있어서, 상기 압연 방향 입구측에 배치된 하중 검출 장치와, 상기 압연 방향 출구측에 배치된 하중 검출 장치는, 롤 축 방향에 있어서 동일한 위치에 배치되고,
상기 각 하중 검출 장치에 대응하여 상기 압연 방향 입구측에 배치된 돌출부와 상기 압연 방향 출구측에 배치된 돌출부는, 롤 축 방향에 있어서 동일한 위치에 배치되는, 압연 장치. - 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 하중 검출 장치에 의해 검출된 하중과, 상기 작업 롤 초크에 설치된 레디얼 베어링의 롤 축 방향 중심과 상기 하중 검출 장치 사이의 롤 축 방향의 간격과, 상기 레디얼 베어링의 롤 축 방향 중심과 상기 돌출부 사이의 압하 방향의 간격에 의거하여 압연 방향력을 산출하는 하중 연산 장치를 더 구비하는, 압연 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 하중 검출 장치는, 상기 각 작업 롤 초크 내에 적어도 3개 설치되고, 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 한 방향으로 어긋나게 배치되는, 압연 장치.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하중 검출 장치는 하중 연산 장치로 검출 신호를 무선으로 전송하는, 압연 장치.
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 하중 검출 장치 사이에는, 상기 하중 검출 장치를 덮는 커버가 설치되고,
상기 커버는, 상기 하우징 또는 상기 프로젝트 블록과 상기 커버가 대향하는 범위 내에 압연 방향력의 역점이 위치하도록 설치되는, 압연 장치.
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