KR20160077802A - 백래쉬 측정장치 - Google Patents

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Abstract

백래쉬 측정장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 백래쉬 측정장치는, 압연기하우징에 결합되는 하우징부재와, 하우징부재에 이동 가능하게 구비되며, 롤러부를 이동시키는 스크루에 결합되는 로드부재와, 하우징부재에 결합되며, 로드부재를 이동시키는 구동부재와, 하우징부재에 결합되며, 로드부재의 이동 거리를 측정하는 측정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

백래쉬 측정장치{BACKLASH MESUREMENT APPARATUS}
본 발명은 백래쉬 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 롤러부를 이동시키는 스크루와 너트부 사이의 백래쉬를 측정할 수 있는 백래쉬 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 에이치 형강은 연주설비로 제조된 빔블랭크(Beam Blank)를 가열로에서 가열한 후 이송시키면서 상, 하, 좌, 우, 4방향에서 열간 압연, 냉각하여 제조한다. 이와 같은 압연과정은 일반적으로 복수의 압연기를 이용하여 이루어지며, 빔블랭크에 힘을 가해 연속적으로 압연을 수행한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0035837호(2010.04.07 공개, 발명의 명칭: 에이치 형강 제조용 압연기)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은, 수직롤러를 이동시키는 스크루와, 스크루와 나사 결합되는 너트부 사이의 백래쉬를 간단하게 측정할 수 있는 백래쉬 측정장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 백래쉬 측정장치는: 압연기하우징에 결합되는 하우징부재; 상기 하우징부재에 이동 가능하게 구비되며, 롤러부를 이동시키는 스크루에 결합되는 로드부재; 상기 하우징부재에 결합되며, 상기 로드부재를 이동시키는 구동부재; 및 상기 하우징부재에 결합되며, 상기 로드부재의 이동 거리를 측정하는 측정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 하우징부재는, 일단부가 상기 압연기하우징에 탈착 가능하게 결합되며, 상기 스크루와 이격되어 상기 스크루를 둘러싸도록 형성되는 제1하우징부; 및 상기 제1하우징부의 타단부에 결합되고, 상기 로드부재가 이동 가능하게 삽입되는 제2하우징부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 로드부재는, 상기 하우징부재의 내측에 이동 가능하게 삽입되며, 일단부가 상기 스크루에 결합되는 로드부; 및 상기 로드부에 결합되고, 외주면이 상기 제2하우징부의 내주면에 접하여, 상기 제2하우징부를 복수 개의 유압실로 구획하는 피스톤부를 포함하며, 상기 유압실은 상기 피스톤부의 전방인, 상기 제1하우징부 측에 위치하는 제1유압실과, 상기 피스톤부의 후방에 위치하는 제2유압실을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 구동부재는, 유체저장부와 연결되어 상기 유체저장부의 유체가 입출되는 구동부본체; 상기 구동부본체와 상기 제1유압실을 연통시켜 유체의 이동을 안내하는 제1유로; 상기 구동부본체와 상기 제2유압실을 연통시켜 유체의 이동을 안내하는 제2유로; 및 상기 구동부본체에 결합되어, 상기 제1유로 또는 상기 제2유로를 통한 유체의 이동을 제어하는 조절밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 측정부재는, 상기 하우징부재에 탈착 가능하게 결합되는 측정프레임; 상기 측정프레임에 결합되며, 상기 로드부재의 단부에 접하여, 상기 로드부재의 이동거리를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정한 이동거리를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 백래쉬 측정장치는, 스크루 또는 너트부의 분해과정 없이, 간단한 조작을 통하여 스크루와 너트부의 백래쉬를 측정할 수 있으므로 백래쉬를 측정하기 위한 작업시간 및 필요 인력을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에이치 형강 제조용 압연기를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에이치 형강 제조용 압연기를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에이치 형강 제조용 압연기를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치가 장착된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치가 장착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치의 제1모드 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치에서 로드부재가 전방으로 이동한 상태를 나타내는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치에서 로드부재가 후방으로 이동한 상태를 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 백래쉬 측정장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에이치 형강 제조용 압연기를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에이치 형강 제조용 압연기를 개략적으로 나타내는 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에이치 형강 제조용 압연기를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 에이치 형강 제조용 압연기(10)는 가열로에서 압연된 반 제품인 빔블링크(Beam Blink)(20)를 압연하는 장치로써, 압연기하우징(30)과 복수 개의 롤러부(50)를 포함한다. 본 실시예에서 롤러부(50)는 빔블링크(20)의 상하측을 가압하는 수평롤러(51)와, 빔블링크(20)의 좌우측을 가압하는 한쌍의 수직롤러(55)로 예시된다.
롤러부(50)는 스크루(70) 및 실린더(90)에 의하여 이동되는데, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 수직롤러(55)의 이동을 예로 들어 설명한다.
스크루구동부(73)에 의하여 외주면에 웜기어가 형성된 스크루구동축(75)이 회전되면, 압연기하우징(30)에 회전 가능하게 결합된 너트부(80)가 회전된다. 너트부(80)가 회전되면, 너트부(80)와 나사 결합된 스크루(70)가 회전되면서 수직롤러(55)를 지지하는 수직롤러하우징(56)을 가압, 이동시킨다.
수직롤러(55)를 반대 방향으로 이동시킬 때에는, 스크루구동부(73)를 구동시켜 스크루(70)를 후퇴시킨 후, 수직롤러하우징(56)에 결합된 실린더(90)를 작동시켜 수직롤러하우징(56)을 이동시킨다.
이러한 과정에서 스크루(70)는 너트부(80)와의 마찰에 의한 마모, 수직롤러하우징(56)을 가압하는 과정에서의 변형 등에 의하여 너트부(80)와의 백래쉬가 증대되며, 이러한 백래쉬 량을 측정하기 위하여 후술할 백래쉬 측정장치(1)를 적용한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치가 장착된 상태를 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치가 장착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치(1)는 하우징부재(100), 로드부재(200), 구동부재(300) 및 측정부재(400)를 포함한다.
하우징부재(100)는 백래쉬 측정장치(1)의 외관을 형성하며, 압연기하우징(30)에 결합된다. 본 실시예에서 하우징부재(100)는 제1하우징부(110) 및 제2하우징부(130)를 포함한다.
제1하우징부(110)는 일단부(도 4 기준 좌측단부)가 압연기하우징(30)에 탈착 가능하게 결합되며, 스크루(70)와 이격되어 스크루(70)를 둘러싸도록 형성된다. 본 실시예에서 제1하우징부(110)는 일단부에 플랜지(111)가 형성되어 압연기하우징(30)에 볼팅 방식으로 결합되며, 원통 형상으로 형성되어, 압연기하우징(30)에서 돌출된 스크루(70)를 둘러싼다.
제2하우징부(130)는 제1하우징부(110)의 타단부(도 4 기준 우측단부)에 형성되고, 로드부재(200)가 이동 가능하게 삽입된다. 본 실시예에서 제2하우징부(130)는 일단부(도 4 기준 좌측단부)가 제1하우징부(110)의 타단부와 볼팅 또는 용접 등의 방식으로 결합되며, 로드부재(200)가 왕복 이동 가능하게 결합된다. 제2하우징부(130)의 타단부(도 4 기준 우측단부)에는 로드부재(200)가 돌출되며, 측정부재(400)가 탈착 가능하게 결합된다.
로드부재(200)는 하우징부재(100)에 이동 가능하게 구비되며, 수직롤러(55)를 이동시키는 스크루(70)에 결합된다. 본 실시예에서 로드부재(200)는 로드부(210) 및 피스톤부(230)를 포함한다.
로드부(210)는 하우징부재(100)의 내측에 이동 가능하게 수용되며, 일단부(도 4 기준 좌측단부)가 스크루(70)에 결합된다. 본 실시예에서 로드부(210)는 봉 형상으로 형성되며, 일단부에 나사산이 형성되는 돌출부(220)가 형성되어 스크루(70)의 결합홈부(72)에 나사 결합된다.
로드부(210)의 타단부(도 4 기준 우측단부)는 제2하우징부(130)의 타단부에서 돌출되며, 측정부재(400)에 의하여 이동거리가 측정된다.
피스톤부(230)는 로드부(210)의 외주면에 결합되고, 외주면이 제2하우징부(130)의 내주면에 접하여, 제2하우징부(130)를 복수 개의 유압실(131)로 구획한다.
본 실시예에서 피스톤부(230)는 구동부재(300)에서 공급되는 유체에 의하여 형성되는 유압실(131)의 압력차이에 의하여 일측으로 힘을 받아 로드부(210)와 함께 이동한다. 본 실시예에서 피스톤부(230)는 원판 형상으로 형성되며, 외주면이 제2하우징부(130)의 내주면에 접한다.
피스톤부(230)와 제2하우징부(130)와의 사이에는 유체가 복수 개의 유압실(131) 간 이동되는 것을 방지하기 위하여 실링부(240)가 적용될 수 있다. 본 실시예에서 실링부(240)는 링 형상으로 형성되며, 피스톤부(230)의 외주면에 형성되는 홈부에 끼워지고, 탄성 재질을 포함하여 이루어져, 피스톤부(230)와 제2하우징부(130)의 내주면 사이로 유체가 이동되는 것을 차단한다.
본 실시예에서 유압실(131)은 제1유압실(133) 및 제2유압실(135)을 포함한다. 제1유압실(133)은 피스톤부(230)의 전방인 제1하우징부(110) 측에 위치하며 제1유로(330)와 연통되어 제1유로(330)를 통하여 유체가 입출된다.
제2유압실(135)은 피스톤부(230)의 후방에 위치하며 제2유로(350)와 연통되어 제2유로(350)를 통하여 유체가 입출된다.
구동부재(300)는 하우징부재(100)에 결합되며, 로드부재(200)를 왕복 이동시킨다. 본 실시예에서 구동부재(300)는 유압을 이용하여 로드부재(200)를 이동시키며, 구동부본체(310), 제1유로(330), 제2유로(350) 및 조절밸브(370)를 포함한다.
구동부본체(310)는 유체저장부(380)와 연결되어 유체저장부(380)의 유체가 입출된다. 본 실시예에서 구동부본체(310)는 하우징부재(100)에 볼팅, 용접 등의 방식으로 결합된다.
제1유로(330)는 구동부본체(310)와 제1유압실(133)을 연통시켜 유체의 이동을 안내한다. 본 실시예에서 제1유로(330)는 양단부가 제1유압실(133)과 구동부본체(310)에 각각 연결되며, 합성수지 또는 금속 재질을 포함하여 이루어지는 파이프 형상으로 형성되어 유체의 이동을 안내한다.
제2유로(350)는 구동부본체(310)와 제2유압실(135)을 연통시켜 유체의 이동을 안내한다. 본 실시예에서 제2유로(350)는 양단부가 각각 제2유압실(135)과 구동부본체(310)에 연결되며, 합성수지 또는 금속 재질을 포함하여 이루어지는 파이프 형상으로 형성되어 유체의 이동을 안내한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치의 제1모드 상태를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치에서 로드부재가 전방으로 이동한 상태를 나타내는 개념도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치에서 로드부재가 후방으로 이동한 상태를 나타내는 개념도이다.
조절밸브(370)는 구동부본체(310)에 결합되어, 제1유로(330) 또는 제2유로(350)를 통한 유체의 이동을 제어한다. 본 실시예에서 조절밸브(370)는 구동부본체(310)의 외측으로 돌출 형성되는 손잡이부(375)의 조작에 의하여 작동한다.
본 실시예에서 조절밸브(370)는 3가지 모드로 작동되는데, 제1모드의 경우 제1유로(330) 및 제2유로(350)를 통한 유체의 이동을 차단하는 것으로 제1유압실(133)과 제2유압실(135)의 유압을 동일하게 하며, 로드부재(200)가 이동하지 않는다.
제2모드의 경우 제2유로(350)를 통하여 제2유압실(135)로 유체를 이동시키고, 제1유로(330)를 통하여 제1유압실(133)의 유체를 회수함으로써, 제2유압실(135)의 유압을 제1유압실(133)의 유압보다 크게 하여 로드부재(200)를 전방으로 이동시킨다.
제3모드의 경우 제2유로(350)를 통하여 제2유압실(135)의 유체를 회수하고, 제1유로(330)를 통하여 제1유압실(133)에 유체를 공급함으로써, 제1유압실(133)의 유압을 제2유압실(135)의 유압보다 크게 하여, 로드부재(200)를 후방으로 이동시킨다.
측정부재(400)는 하우징부재(100)에 결합되며, 로드부재(200)의 이동 거리를 측정한다. 본 실시예에서 측정부재(400)는 측정프레임(410), 측정부(430) 및 출력부(450)를 포함한다.
측정프레임(410)은 하우징부재(100)에 탈착 가능하게 결합된다. 본 실시예서 측정프레임(410)은 프레임베이스(411)와 측정부지지봉(413)을 포함한다.
프레임베이스(411)는 전자석을 포함하여, 자력에 의하여 하우징부재(100)에 탈착 가능하게 결합되며, 측정부지지봉(413)을 지지한다.
측정부지지봉(413)은 봉 형상으로 형성되며 일단부가 프레임베이스(411)에 볼팅, 용접 등의 방식으로 결합되며, 측정부(430)가 결합된다.
측정부(430)는 측정프레임(410)에 결합되며, 로드부재(200)의 단부에 접하여, 로드부재(200)의 이동거리를 측정한다. 본 실시예에서 측정부(430)는 로드부재(200)의 타단부에 접하여, 로드부재(200)의 이동에 따라 신축되는 정도를 기초로 로드부재(200)의 이동거리를 측정한다.
즉, 본 실시예에서 측정부(430)는 상술한 제2모드에서 전방으로 이동한 로드부재(200)에 접한 상태의 길이를 기준으로, 제3모드에서 후방으로 이동한 로드부재(200)에 접한 상태의 길이의 차를 기초로 로드부재(200)의 이동거리를 측정한다.
출력부(450)는 측정부(430)에서 측정한 이동거리를 표시한다. 본 실시예서 출력부(450)는 측정부(430)에서 측정한 로드부재(200)의 이동거리를 작업자가 인지할 수 있도록 수치로 나타낸다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 백래쉬 측정장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
스크루(70)의 단부를 보호하는 스크루캡(71)을 분리한 후, 제1하우징부(110)를 압연기하우징(30)에 볼팅 결합하고, 로드부재(200)를 제1하우징부(110)를 통하여 삽입한 상태에서 스크루(70)와 결합한다. 로드부재(200)가 스크루(70)와 결합되면, 제2하우징부(130)를 제1하우징부(110)에 볼팅 결합한다.
하우징부재(100) 및 로드부재(200)의 결합이 완료되면, 구동부재(300)를 하우징부재(100)에 결합한다. 구동부재(300)가 결합되면 작업자는 손잡이부(375)를 조작하여 조절밸브(370)를 제1모드에서 제2모드로 전환한다.
조절밸브(370)가 제2모드로 전환되면, 제1유압실(133)의 유체가 배출되고, 제2유압실(135)에 유체가 유입되어 로드부재(200)가 유압차에 의하여 전방으로 가압되며, 너트부(80)와의 전방 백래쉬 간극만큼 이동된다.
스크루(70)의 전방이동이 완료되면, 측정부(430)를 로드부재(200)의 타단부에 접하도록 위치시킨다.
측정부(430)가 로드부재(200)의 타단부에 접한 상태에서 작업자가 손잡이부(375)를 조작하여 제3모드로 전환하면, 제1유압실(133)에 유체가 유입되고, 제1유압실(133)의 유체가 배출되어 로드부재(200)가 후방으로 이동한다.
로드부재(200)가 후방으로 이동한 이동거리(d)는 결국 너트부(80)와의 백래쉬 간극에 해당하며, 이러한 로드부재(200)의 이동거리(d)는 측정부(430)에 의하여 측정된 후 출력부(450)에 표시됨으로써 작업자가 인식할 수 있게 된다.
이로써, 본 실시예에서 백래쉬 측정장치(1)는, 스크루(70) 또는 너트부(80)의 분해 공정 없이, 간단한 조작을 통하여 스크루(70)와 너트부(80)의 백래쉬를 측정할 수 있으므로 백래쉬를 측정하기 위한 작업시간 및 필요 인력을 줄일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 백래쉬 측정장치 10: 에이치 형강 제조용 압연기
20: 빔블링크 30: 압연기하우징
50: 롤러부 51: 수평롤러
55: 수직롤러 56: 수직롤러하우징
70: 스크루 71: 스크루캡
72: 결합홈부 73: 스크루구동부
75: 스크루구동축 80: 너트부
90: 실린더 100: 하우징부재
110: 제1하우징부 111: 플랜지
130: 제2하우징부 131: 유압실
133: 제1유압실 135: 제2유압실
200: 로드부재 210: 로드부
220: 돌출부 230: 피스톤부
240: 실링부 300: 구동부재
310: 구동부본체 330: 제1유로
350: 제2유로 370: 조절밸브
375: 손잡이부 380: 유체저장부
400: 측정부재 410: 측정프레임
411: 프레임베이스 413: 측정부지지봉
430: 측정부 450: 출력부

Claims (5)

  1. 압연기하우징에 결합되는 하우징부재;
    상기 하우징부재에 이동 가능하게 구비되며, 롤러부를 이동시키는 스크루에 결합되는 로드부재;
    상기 하우징부재에 결합되며, 상기 로드부재를 이동시키는 구동부재; 및
    상기 하우징부재에 결합되며, 상기 로드부재의 이동 거리를 측정하는 측정부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 백래쉬 측정장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 하우징부재는,
    일단부가 상기 압연기하우징에 탈착 가능하게 결합되며, 상기 스크루와 이격되어 상기 스크루를 둘러싸도록 형성되는 제1하우징부; 및
    상기 제1하우징부의 타단부에 결합되고, 상기 로드부재가 이동 가능하게 삽입되는 제2하우징부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 백래쉬 측정장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 로드부재는,
    상기 하우징부재의 내측에 이동 가능하게 삽입되며, 일단부가 상기 스크루에 결합되는 로드부; 및
    상기 로드부에 결합되고, 외주면이 상기 제2하우징부의 내주면에 접하여, 상기 제2하우징부를 복수 개의 유압실로 구획하는 피스톤부를 포함하며,
    상기 유압실은 상기 피스톤부의 전방인, 상기 제1하우징부 측에 위치하는 제1유압실과, 상기 피스톤부의 후방에 위치하는 제2유압실을 포함하는 것을 특징으로 하는 백래쉬 측정장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 구동부재는,
    유체저장부와 연결되어 상기 유체저장부의 유체가 입출되는 구동부본체;
    상기 구동부본체와 상기 제1유압실을 연통시켜 유체의 이동을 안내하는 제1유로;
    상기 구동부본체와 상기 제2유압실을 연통시켜 유체의 이동을 안내하는 제2유로; 및
    상기 구동부본체에 결합되어, 상기 제1유로 또는 상기 제2유로를 통한 유체의 이동을 제어하는 조절밸브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 백래쉬 측정장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정부재는,
    상기 하우징부재에 탈착 가능하게 결합되는 측정프레임;
    상기 측정프레임에 결합되며, 상기 로드부재의 단부에 접하여, 상기 로드부재의 이동거리를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부에서 측정한 이동거리를 출력하는 출력부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 백래쉬 측정장치.
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