KR20170000881A

KR20170000881A - 마킹장치

Info

Publication number: KR20170000881A
Application number: KR1020150089804A
Authority: KR
Inventors: 백선현; 이춘기
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2017-01-04
Also published as: KR101696077B1

Abstract

본 발명은 마킹장치에 관한 것으로, 이는 반사부재; 이 반사부재의 적어도 일부를 둘러싸는 외피; 및 이 외피와 결합하는 자성체를 포함하여서, 예컨대 레이저 광파기와 같은 측정장치를 사용하여 압연 스탠드의 센터라인을 결정할 때, 용이하고 안정적으로 설치할 수 있어 높은 정밀도로 기준좌표를 설정하면서 라이너의 위치를 측정할 수 있는 겸용의 마킹장치를 제공하게 된다.

Description

마킹장치 {MARKING DEVICE}

본 발명은 높은 정밀도로 기준좌표를 설정하면서 라이너의 위치를 측정할 수 있게 하는 겸용의 마킹장치에 관한 것이다.

일반적으로, 압연 설비는 가열로로부터 추출된 강편을 피압연재로 하고, 이 피압연재를 원하는 형상의 판재 또는 선재로 압연하는 압연 라인을 구비하고 있다. 압연 라인은 통상 복수의 압연 스탠드를 피압연재의 패스 라인을 따라 서로 간격을 두어 직렬로 배치하고 있다. 이에 따라, 첫 번째 압연 스탠드에 맞물려진 피압연재는 순차적으로 하류측의 압연 스탠드로 이동해서 각 압연 스탠드에 마련된 쌍을 이루는 압연 롤에 의해 연속으로 압연되게 된다.

압연 스탠드에서는 패스 라인과 압연 방향이 일치해야 정상적인 압연이 진행된다. 이를 위해 압연 스탠드에서는 상부 압연 롤과 하부 압연 롤 간의 배열을 일치시키기 위한 정렬 공정을 거치게 된다. 이들 상하부 압연 롤의 정렬은 압연 스탠드에서의 압연시 정밀도를 좌우하는 중요한 요소이다. 정렬 이상으로 직각도가 틀어지거나 패스 라인으로부터 위치가 어긋나면, 피압연재 폭 방향으로 상부 압연 롤과 하부 압연 롤의 개도 차이가 생겨 피압연재의 사행이나 곡선부가 발생하고, 심한 경우에는 피압연재의 파단으로 연결된다고 하는 문제가 있다.

이러한 문제를 방지하기 위해, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 공지의 3차원 레이저 트래킹 기술 등을 이용하고, 각 압연 스탠드(1)에서 라이너(2)의 위치를 측정하여 이 측정치가 기준좌표에 있어서 소정의 좌표 위치를 만족하도록 롤(3)의 정렬을 수행할 수 있게 함으로써, 압연 설비 전체의 롤 정렬을 일괄적으로 관리할 수 있는 방안이 제안되었다.

여기서, 라이너(2)의 위치를 측정하기 전에 압연 스탠드(1)에 대하여 측정장치(5)를 위한 측정상의 기준좌표를 설정하는 것이 필요한데, 이를 위해 마킹장치(미도시)가 바닥(4)에 설치되어야 한다.

그러나, 작업자의 이동 및 작업에 방해가 된다는 등의 이유로, 측정 후 마킹장치는 바닥(4)의 벤치마크(6)로부터 제거해서 철거되는 경우가 많다. 이에 측정시마다 안정적으로 수평을 유지하며 용이하게 설치할 수 있는 마킹장치가 요구되었다.

또한, 라이너(2)의 위치를 측정하기 위해서는 작업자가 긴 길이의 막대를 사용하여 프로브(7)를 지지하고 있어야 하는 불편함과 동시에 작업자의 실수에 의한 측정의 오차가 발생할 우려가 있었다. 더욱이, 마킹장치와 별도로 프로브를 구비해야 하는 단점도 있었다.

(특허문헌 1) JP 2010-155274 A

이에 본 발명은 용이하고 안정적으로 설치할 수 있어 높은 정밀도로 기준좌표를 설정하면서 라이너의 위치를 측정할 수 있게 하는 겸용의 마킹장치를 제공하는 데에 그 주된 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마킹장치는, 반사부재; 상기 반사부재의 적어도 일부를 둘러싸는 외피; 및 상기 외피와 결합하는 자성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마킹장치에서, 바닥에 고정되는 피벗부재; 상기 피벗부재 상에 회전가능하게 결합하는 지지본체; 및 상기 지지본체 상에 설치되는 수평조정부를 더 포함하고, 상기 자성체가 상기 지지본체에 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹장치에서, 일단이 설비에 장착되는 어댑터를 더 포함하고, 상기 자성체가 상기 어댑터의 타단에 부착되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 지지본체 상에 또는 어댑터의 타단에 자성체를 매개로 마킹장치가 용이하고 안정적으로 설치되어, 높은 정밀도로 기준좌표를 설정하면서 라이너의 위치를 측정할 수 있게 됨으로써, 궁극적으로 정확한 측정치를 얻을 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 기준좌표를 설정하면서 라이너의 위치를 측정하는 데에 단일한 마킹장치를 사용할 수 있게 됨으로써, 프로브를 위해 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 압연 설비의 롤 정렬을 일괄적으로 관리하는 방법에서 기준좌표를 설정하는 예를 나타내는 개략도이다.
도 2는 압연 설비의 롤 정렬을 일괄적으로 관리하는 방법에서 라이너의 위치를 측정하는 예를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 마킹장치가 기준좌표 설정용으로 적용된 예를 도시한 정면도이다.
도 5는 도 4의 화살표 A의 방향에서 바라본 평면도이다.
도 6은 도 4의 B-B선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 마킹장치가 좌표 측정용으로 적용된 예를 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹장치를 도시한 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹장치(10)는, 반사부재(11); 이 반사부재의 적어도 일부를 둘러싸는 외피(12); 및 이 외피와 결합하는 자성체(13)를 포함하고 있다.

반사부재(11)는 프리즘으로 될 수 있다. 이러한 프리즘은 예를 들어 레이저와 같은 빛을 사용하는 측정장치로부터 빛을 받아 다시 측정장치로 반사시켜 주는 역할을 하게 된다.

반사부재(11)의 일부를 둘러싸는 외피(12)는 대략 구(球) 또는 보울(bowl) 형상으로 형성되며 예컨대 철과 같은 금속으로 만들어진다. 이에 따라 외피는 자성체(13)에 예컨대 접착제나 나사 등과 같은 별도의 고정수단 없이 자성체가 가진 자력(磁力)에 의해 결합할 수 있다.

바람직하기로, 외피(12)는 자성체(13)에 대해 상대회전 가능하게 결합할 수 있는데, 자성체에는 반사부재(11)를 둘러싼 외피와의 결합을 위해 그 일측에 대략 반원 단면을 가진 결합홈(14)이 형성될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 마킹장치가 기준좌표 설정에 적용된 예를 설명한다.

도 4는 본 발명의 마킹장치가 기준좌표 설정용으로 적용된 예를 도시한 정면도이고, 도 5는 도 4의 화살표 A의 방향에서 바라본 평면도이며, 도 6은 도 4의 B-B선 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹장치(10)는, 바닥(4)에 고정되는 피벗부재(21); 이 피벗부재 상에 회전가능하게 결합하는 지지본체(22); 및 이 지지본체 상에 설치되는 수평조정부(23)를 더 포함할 수 있다. 자성체(13)가 지지본체에 부착되게 된다.

피벗부재(21)는 대략 구 형상으로 형성되어 바닥(4)에 고정되게 설치된다. 이 피벗부재가 전술한 벤치마크(6; 도 1 참조)로 될 수도 있다.

이러한 고정을 위해 고정판(24)이 구 형상의 피벗부재(21)와 일체로 형성되고 나서, 이 고정판이 바닥(4)에 대해 고정되어도 된다.

지지본체(22)는 예컨대 철과 같은 금속으로 만들어지며, 대략 직립한 기둥형상으로 형성된다. 이 지지본체는 피벗부재(21)와의 결합을 위해 그 하부에 대략 반구 형상의 오목홈(25)이 형성될 수 있다. 이 오목홈은 피벗부재를 완전히 수용하지 않고 일부만 수용한다.

이러한 오목홈(25)으로 인해 지지본체(22)는 볼록한 피벗부재(21)의 상단과 접하며 피벗부재 상에서 미끄럼 운동할 수 있다.

또한, 지지본체(22)는 자성체(13)의 안착을 위해 그 상부에 안착홈(26)이 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 결국, 반사부재(11)는 자성체에 의해 지지본체의 상부면 또는 그 안착홈에 부착되게 되는 것이다.

이때, 반사부재(11)는 지지본체(22)의 중심축선 상에, 즉 단면 중심에 위치되는 것이 바람직하다. 이를 위해 안착홈(26)도 지지본체(22)의 단면 중심에 형성되게 된다.

수평조정부(23)는 지지본체(22)에 고정된 지지판(32)과, 이 지지판(32)에 일정 간격으로 관통하여 삽입되는 복수의 수평조정나사(33)를 포함한다.

지지본체(22) 상에는 환형상의 지지판(32)이 지지본체의 축방향에 대해 대략 직각으로, 즉 수평하게 고정되어 있다. 이 지지판에는 수평조정나사(33)가 삽입될 수 있도록 균일한 간격을 두고 형성된 복수의 관통홀(31)이 마련되어 있다.

이들 관통홀(31)은 예를 들어 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이 120도의 각도로 서로에 대해 이격되어, 지지판(32) 상의 3곳에 형성될 수 있다. 하지만, 관통홀의 배치는 반드시 도시되고 설명된 예에 한정되는 것은 아니다.

관통홀(31)은 그 내주면에 암나사산이 가공되어 있으며, 수평조정나사(33)와 나사결합한다.

수평조정나사(33)는 지지판(32)을 관통하여 상하로 이동함으로써, 수평조정나사(33)의 하단이 바닥(4)에 접촉하게 된다. 따라서 복수의 수평조정나사가 지지판을 관통하여 바닥에 접촉하는 길이를 조절함으로써, 지지본체(22)의 수평이 조정될 수 있다.

추가로 지지본체(22) 상에는 수평계(30)가 설치될 수 있는데, 예컨대 기포 수평계 또는 디지털 수평계 등이 채용될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 지지본체(22)에 절개홈(27)을 형성하고서, 이 절개홈 내에 수평계(30)가 설치될 수 있다. 절개홈 내에는 나사 등과 같은 고정구(28)를 사용해서 또는 접착제 등과 같은 접착수단을 이용해서 수평계가 설치될 수 있다.

이에 따라 지지본체(22) 또는 지지판(32), 궁극적으로는 마킹장치(10)의 수평을 육안으로 확인할 수 있게 된다.

다음에는, 본 발명의 마킹장치가 좌표 측정에 적용된 예를 설명한다.

도 7은 본 발명의 마킹장치가 좌표 측정용으로 적용된 예를 도시한 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹장치(10)는, 일단이 설비에 장착되는 어댑터(41)를 더 포함할 수 있다. 자성체(13)가 어댑터의 타단에 부착되게 된다.

어댑터(41)는 예컨대 철과 같은 금속으로 만들어지며, 소정의 길이를 가진 대략 기둥형상으로 형성된다. 어댑터에서 자성체(13)가 부착되는 단부의 반대쪽에 나사부재(42)가 마련되어 있다. 선택적으로, 이 나사부재에 의해 어댑터가 설비에 직접 체결될 수도 있다.

혹은, 설비의 다른 부품과의 간섭을 회피하기 위해 마킹장치(10)가 더욱 연장되어야 할 필요가 있는데, 이러한 경우에는 적어도 하나의 보조 어댑터(43)를 추가로 구비할 수 있다.

즉, 도 7에 도시된 것처럼 보조 어댑터(43)는 길이방향 일단에 암나사산이 형성된 체결홈(44)을 구비하고, 타단에는 나사부재(42)가 돌출되게 형성되어 있다. 이에 따라, 어댑터(41)의 나사부재(42)가 보조 어댑터(43)의 체결홈(44)에 나사결합함으로써, 어댑터와 보조 어댑터가 직렬로 연결될 수 있다.

어댑터(41) 또는 보조 어댑터(43)는 체결용 자성체(45)를 매개로 하여 설비의 소정의 위치에 자력(磁力)으로 부착될 수 있다.

여기서, 체결용 자성체(45)는 일측에 암나사산이 형성된 체결홈(44)을 구비하여, 어댑터(41)의 나사부재(42) 또는 보조 어댑터(43)의 나사부재(42)가 체결용 자성체(45)의 체결홈(44)과 나사결합하여도 된다.

결국, 반사부재(11)는 자성체(13)에 의해 어댑터(41)의 타단에 부착 또는 결합하게 되며, 궁극적으로 설비, 예컨대 압연 스탠드의 라이너(2)에서 소정의 위치에 편리하게 놓일 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹장치(10)의 작동에 대하여 설명한다.

예컨대 레이저 광파기와 같은 측정장치를 사용하여 압연 스탠드의 센터라인을 결정할 때에는 먼저 기준좌표를 설정해야 한다.

이러한 기준좌표를 설정하는 데에 기준점이 되는 마킹장치(10)는 높은 정밀도를 필요로 하기 때문에, 주위로부터 외란(진동, 온도, 습도 등)의 영향이 작은 위치에 설치되는 것이 바람직하고, 예를 들면 압연 설비 주변의 바닥(4)에 설치하는 것이 좋다.

이를 위해 각 압연 스탠드의 주변에서 압연 스탠드로부터 소정의 간격을 두고 복수의 피벗부재(21)가 바닥(4)에 고정되게 설치된다.

다음으로, 반사부재(11)를 자성체(13)에 의해 지지본체(22)의 상부면 또는 그 안착홈(26)에 부착시킨다.

그리고 반사부재(11)가 장착된 지지본체(22)를 피벗부재(21)에 올려놓고서, 지지본체에 고정된 지지판(32)의 관통홀(31)에 각각 수평조정나사(33)를 나사결합시킨다. 이들 수평조정나사의 하단이 바닥(4)에 접촉하게 한다.

이어서, 복수의 수평조정나사(33)를 적절히 회전시켜 지지본체(22) 상에 놓인 수평계(30)가 수평을 지시하도록 지지본체의 수평을 조정한다. 수평조정나사가 회전됨에 따라 수평조정나사가 지지판(32)을 관통하여 바닥에 접촉하는 길이를 조절할 수 있다.

이때, 지지본체(22)의 오목홈(25)이 볼록한 피벗부재(21)의 상부면 상에서 미끄럼 운동하게 된다.

각각의 수평조정나사(33)에서, 지지판(32)을 관통하여 바닥에 접촉하는 길이가 조절됨으로써, 지지본체(22)의 수평을 맞출 수 있게 됨과 동시에 이들 수평조정나사가 지지본체의 수평 유지를 위한 지지다리로서의 역할을 수행하게 된다.

기준좌표를 설정하기 위해서는 2지점 이상에 마킹장치(10)가 설치될 수 있는데, 이들 마킹장치는 예를 들면 패스 라인의 방향과 평행한 방향의 지점들에 설치되게 된다.

예컨대 레이저 광파기와 같은 측정장치와 마킹장치를 사용하여 측정상의 기준좌표를 설정한 후에는, 측정 대상인 압연 스탠드의 라이너의 위치를 측정한다.

이때에는, 반사부재(11)를 자성체(13)에 의해 어댑터(41)에 부착하고 나서, 어댑터의 일단에 결합한 체결용 자성체(45)를 매개로 하여 설비의 소정의 위치에 자력(磁力)으로 부착되게 된다.

만일 어댑터의 길이가 연장할 필요가 있으면, 어댑터(41)와 체결용 자성체(45) 사이에 보조 어댑터(43)가 개재될 수 있다.

측정 대상인 라이너(2)에 대하여, 예컨대 레이저 광파기와 같은 측정장치와 마킹장치를 사용해서, 각 라이너의 위치를 특정하고 그 3차원 좌표(구체적으로는 라이너 면의 중심 위치에서의 3차원 좌표)를 구하게 된다. 이것이 라이너의 위치에 대한 측정치이다.

계속해서, 측정장치를 각 압연 스탠드의 앞에다 순차적으로 이동시켜 각 압연 스탠드의 근처에 배치한 상태에서, 전술한 측정 순서를 반복하여, 각 라이너의 위치를 특정하고 3차원 좌표를 구할 수 있다.

이러한 압연 스탠드에서의 라이너 위치의 측정치들이 기준좌표에 있어서 소정의 좌표 위치를 만족하도록 필요한 라이너에 대해 위치를 조정하여 롤의 정렬을 수행할 수 있게 된다.

이와 같이 하여, 본 발명의 마킹장치는 기준좌표를 설정하는 마킹장치와, 라이너의 위치를 측정하는 마킹장치로 겸용가능하게 되는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 마킹장치 11: 반사부재
12: 외피 13: 자성체
21: 피벗부재 22: 지지본체
23: 수평조정부 30: 수평계
32: 지지판 33: 수평조정나사
41: 어댑터 43: 보조 어댑터
45: 체결용 자성체

Claims

반사부재;
상기 반사부재의 적어도 일부를 둘러싸는 외피; 및
상기 외피와 결합하는 자성체
를 포함하는 마킹장치.
제1항에 있어서,
상기 외피는 상기 자성체에 대해 상대회전 가능하게 자력(磁力)으로 결합하는 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제1항에 있어서,
바닥에 고정되는 피벗부재;
상기 피벗부재 상에 회전가능하게 결합하는 지지본체; 및
상기 지지본체 상에 설치되는 수평조정부를 더 포함하고,
상기 자성체가 상기 지지본체에 부착되는 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제3항에 있어서,
상기 피벗부재는 고정판과 일체로 형성되고,
상기 고정판이 상기 바닥에 대해 고정되는 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제3항에 있어서,
상기 지지본체는 상기 피벗부재와의 결합을 위해 하부에 오목홈이 형성된 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제3항에 있어서,
상기 수평조정부는, 상기 지지본체에 고정된 지지판과, 상기 지지판에 일정 간격으로 관통하여 삽입되는 복수의 수평조정나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제6항에 있어서,
상기 지지판에는 상기 수평조정나사가 삽입될 수 있도록 균일한 간격을 두고 복수의 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제3항에 있어서,
상기 지지본체 상에는 수평계가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제1항에 있어서,
일단이 설비에 장착되는 어댑터를 더 포함하고,
상기 자성체가 상기 어댑터의 타단에 부착되는 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제9항에 있어서,
상기 어댑터에서 상기 자성체가 부착되는 단부의 반대쪽에 나사부재가 마련된 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제10항에 있어서,
상기 어댑터에 연결되는 적어도 하나의 보조 어댑터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제11항에 있어서,
상기 보조 어댑터는 길이방향 일단에 암나사산이 형성된 체결홈을 구비하고, 타단에는 나사부재가 돌출되게 형성된 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제11항에 있어서,
상기 어댑터 또는 상기 보조 어댑터는 체결용 자성체를 매개로 하여 상기 설비에 부착되는 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제13항에 있어서,
상기 체결용 자성체는 일측에 암나사산이 형성된 체결홈을 구비한 것을 특징으로 하는 마킹장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사부재는 빛을 이용한 측정장치용 마킹으로 사용되는 것을 특징으로 하는 마킹장치.