KR20180048562A - 금속 평판 제품에서 평탄도 결함 제거 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 평판 제품(2), 특히 금속 박판 또는 스트립에서 평탄도 결함을 제거하기 위한 시스템(1)에 관한 것이며, 상기 시스템은 평판 제품(2)의 서로 대향하는 면들 상에 배치되는 복수의 교정 롤(3, 4, 20)을 포함한다. 금속 평판 제품(2)에서 평탄도 결함의 제거를 간소화하고 더욱 비용 효율적으로 가능하게 하기 위해, 본 발명의 제안에 따라서, 평판 제품(2)의 대향하는 면들 상에 배치되어 상호작용하는 적어도 2개의 교정 롤(3, 4)은 축 방향으로 서로 인접하게 배치되어 개별적으로 조정될 수 있는 적어도 3개의 부분 롤(5, 6)을 각각 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 시스템을 이용하여 금속 평판 제품(2)에서 평탄도 결함을 제거하기 위한 방법에도 관한 것이다.

Description

금속 평판 제품에서 평탄도 결함 제거 시스템 및 그 방법

본 발명은 금속 평판 제품(metal flat product), 특히 금속 박판(metal sheet) 또는 스트립(strip)에서 평탄도 결함(flatness fault)을 제거하기 위한 시스템에 관한 것이며, 상기 시스템은 평판 제품의 대향하는 면들 상에 배치되는 복수의 교정 롤(straightening roll)을 포함한다.

또한, 본 발명은 교정 시스템을 이용하여 금속 평판 제품, 특히 금속 박판 또는 스트립에서 평탄도 결함을 제거하기 위한 방법에도 관한 것이다.

금속 평판 제품, 예컨대 금속 박판 또는 스트립의 평탄도 결함은 이상적인, 특히 평면인 목표 표면으로부터 평판 제품의 대표면(large-surface)의 편차이다. 평탄도 결함은 예컨대 파형(wave) 또는 좌굴(buckling)의 형태로 발생할 수 있다. 평판 제품의 평탄도는 평판 제품의 실질적인 품질 특징이다. 평탄도 결함은 평판 제품의 재료 미세조직(material microstructure)에서 최초 평판 제품의 압연 공정 및/또는 열처리를 통해 발생하는 불균일한 신장(stretching) 및 압축 변형(compression strain)이다. 평판 제품의 평탄도 결함을 제거하기 위해 롤러 교정기 또는 벤딩 프레스를 이용하는 점은 공지되어 있다.

롤러 교정기에 의해서는 연속적인 교정 공정이 실행될 수 있다. 이를 위해, 롤러 교정기는, 중심 파형 결함 및 가장자리 파형 결함뿐 아니라 기타 평탄도 결함들을 제거할 수 있도록 하기 위해, 처리 대상 평판 제품의 대향하는 면들 상에 배치되는 복수의 교정 롤을 포함한다. 롤러 교정기는 선형으로 작동하면서 롤러 교정기를 통과하는 평판 제품의 공정 흐름 방향(process flow direction)으로 일차적으로 단축 평탄도 결함(uniaxial flatness default)을 교정한다. 이에 대한 횡방향으로는 단지 제한되는 교정 가능성만이 있다.

벤딩 프레스들에 의해서는, 프레스 헤드가 평탄도 결함의 교정을 위해 힘을 국소적으로 평판 제품 상으로 가하는 것인 불연속적인 벤딩 공정이 실행될 수 있다. 힘을 국소적으로 가하는 것을 통해, 다축 방향(multi-axial direction)으로 평탄도 결함들이 교정될 수 있다. 벤딩 공정은 프레스 헤드에 상대적인 평판 제품의 포지셔닝과 관련한 높은 복잡성과 결부되며, 그리고 그 결과로 매우 낮은 생산성과도 결부된다.

WO 2013/135688 A1호는 금속 스트립을 교정하기 위한 연속 작동형 장치를 개시하고 있다. 상기 장치는 교정 대상 금속 스트립의 대향하는 면들 상에 배치되는 복수의 교정 롤을 포함한다. 각각의 교정 롤에는 횡방향으로 서로 나란히 배치되어 개별적으로 제어될 수 있는 최종 제어 부재들이 할당될 수 있으며, 이 최종 제어 부재들에 의해 교정 공정의 최적화를 위해 각각의 교정 롤의 축 방향 벤딩 프로파일(bending profile)이 설정될 수 있다.

본 발명의 과제는 금속 평판 제품, 특히 금속 박판 또는 스트립에서 평탄도 결함의 제거를 유연하게 하고 간소화하며, 그리고 그에 따라 더욱 비용 효율적으로 가능하게 하는 것에 있다.

상기 과제는 특허 독립 청구항들을 통해 해결된다. 바람직한 구현예들은 특히 각각 그 자체로, 또는 서로 다양하게 조합되어 본 발명의 일 양태를 나타낼 수 있는 특허 종속 청구항들에 명시되어 있다.

금속 평판 제품, 특히 금속 박판 또는 스트립에서 평탄도 결함을 제거하기 위한 본 발명에 따른 시스템은 평판 제품의 대향하는 면들 상에 배치되는 복수의 교정 롤을 포함하며, 평판 제품의 대향하는 면들 상에 배치되어 상호작용하는 적어도 2개의 교정 롤은 축 방향으로 서로 인접하게 배치되어 개별적으로 조정될 수 있는 적어도 3개의 부분 롤(partial roll)을 각각 포함한다.

개별적으로 조정 가능한 부분 롤들로 교정 롤들의 분할을 통해, 한편으로 각각의 교정 롤이 실질적으로 단일 부재형으로 형성된 종래의 교정 롤에 상응하도록 부분 롤들을 조정할 수 있다. 이로써, 본 발명에 따른 시스템에 의해, 공정 흐름 방향으로 평판 재료(flat material)의 평탄도 결함, 특히 단축 평탄도 결함이 교정될 수 있게 하는 연속적인 교정 공정이 실행될 수 있다. 그 대안으로, 본 발명에 따른 시스템에 의해 부분 롤들의 목표되는 개별 조정을 통해, 평판 제품의 다축 평탄도 결함을 교정할 수 있도록 하기 위해, 개별 부분 롤들이 프레스 헤드들(press head)로서 이용될 수 있는 것인 불연속적인 굽힘 압착 단계(bending-pressing)가 실행될 수 있다. 또한, 그 대안으로, 본 발명에 따른 시스템에 의해 부분 롤들의 목표하는 개별 조정을 통해, 평판 재료가 본원의 시스템을 개별적으로 통과하는 동안 교정 및 굽힘 압착의 연계 실시 단계(combined straightening and bending-pressing), 특히 연속적인 연계 실시 단계가 실행될 수 있다. 이런 경우에, 부분 롤들은 프레스 헤드들처럼 횡방향으로도 작용할 수 있으며, 그리고 중첩식 조정을 통해서는 종래의 교정 기능도 동시에 담당 수행할 수 있다. 이처럼 본 발명에 따른 시스템의 3가지 작동 방식에서, 부분 롤들은 평판 제품에 직접 작용한다. 각각의 부분 롤의 개별 조정에 목표한 바대로 영향을 미치는 것을 통해, 각각의 부분 롤에 의해 생성될 수 있는 힘뿐 아니라, 각각의 교정 롤의 길이방향 중심축(longitudinal center axis)에 대한 각각의 부분 롤의 경사 위치 역시도 설정될 수 있다. 특히, 평판 제품의 국소적 평탄도 결함, 특히 다축 평탄도 결함을 교정하기 위해, 각각의 부분 롤은 벤딩 프레스의 압착 툴(pressing tool)처럼 제어될 수 있다.

교정 단계 및 굽힘 압착 단계는 본 발명에 따른 단일의 시스템에 의해 실행될 수 있다. 이를 위해, 종래에는, 2개의 별도의 시스템, 요컨대 교정하기 위한 시스템과 굽힘 압착하기 위한 시스템이 요구되었다. 그 결과, 종래에는, 벤딩 프레스 시스템의 불연속적인 작동 중에, 다수의 축에서 굽힘 압착이 실행되거나, 또는 교정 시스템의 연속적인 작동 중에 단축 교정이 실행되었다. 그에 따라, 종래에서는, 평판 제품들의 최적의 평탄도 복원을 위해, 적어도 2가지 시스템 유형이 가용해야 하지만, 그러나 그 두 시스템 유형은 항상 완전하게 최대한 활용되지는 않는다. 이는 두 시스템에 대한 높은 투자 비용과 그에 상응하게 높은 운영 비용을 초래한다. 그에 반해, 본 발명에 따라서는, 오직 본 발명에 따른 단일의 시스템만이 가용하면 되고, 이는 투자 비용 및 운영 비용의 분명한 감소로 이어진다.

그리고 종래에는 평판 제품에서 평탄도 결함을 제거하기 위해 적어도 2가지 시스템이 제공되기 때문에, 일측 시스템에서 타측 시스템으로 평판 제품을 이동시켜야 한다. 이와 결부되어 평판 제품들을 이동시키기 위한 빈번한 취급 과정들은, 평탄도 결함, 예컨대 표면 결함이 발생하는 추가 위험을 내포하며, 이는 평판 제품들의 제조 동안 저급 품질을 수반한다. 이런 점 역시도 본 발명에 의해 신뢰성 있게 방지될 수 있는데, 그 이유는 상이한 시스템들 간에 평판 제품들을 이동시키기 위한 상응하는 취급 과정들이 요구되지 않기 때문이다.

본 발명에 따른 시스템은, 축 방향으로 서로 인접하게 배치되어 개별적으로 조정될 수 있는 적어도 3개의 부분 롤을 각각 포함하는 3개 이상의 교정 롤 역시도 포함할 수 있다. 상기 교정 롤은 축 방향으로 서로 인접하게 배치되어 개별적으로 조정될 수 있는 4개 이상의 부분 롤 역시도 포함할 수 있다.

바람직한 구현예에 따라서, 각각의 교정 롤의 부분 롤들은 각각 적어도 하나의 자신의 조정 유닛을 통해 능동적으로 조정될 수 있다. 이를 위해, 조정 유닛들은 단독으로, 특히 개별적으로 제어 가능하게 형성된다. 상기 조정 유닛에 의해, 각각의 부분 롤은 특히 각각의 교정 롤의 길이방향 중심축에 대해 경사지게도 조정될 수 있다. 이런 경우에, 힘 및 위치의 연계 조절(combined force and position regulation)이 이용될 수 있다. 하나의 교정 롤의 부분 롤들에 할당되는 조정 유닛들은 하나의 공통 조정 유닛을 통해 함께 조정될 수 있으며, 이는 특히 독립된 교정 공정을 위한 제어 비용과 관련하여 바람직하다.

바람직하게는, 적어도 하나의 조정 유닛은 적어도 하나의 기계식, 전기 기계식, 공압식 또는 유압식 액추에이터를 포함한다. 또한, 적어도 하나의 조정 유닛은 상기 액추에이터 변형예들 중 적어도 2개가 조합된 액추에이터 유닛도 포함할 수 있다.

또 다른 바람직한 구현예에 따라서, 적어도 두 교정 롤 중 일측 교정 롤의 축 방향의 바깥쪽 부분 롤들에 할당되는 조정 유닛들은 각각 적어도 하나의 회동 유닛을 포함하며, 이 회동 유닛에 의해 각각의 부분 롤은 상기 교정 롤의 종축에 대해 경사지게 수동적으로 조정될 수 있다. 이로써, 각각의 외부 부분 롤의 경사 위치는, 평판 제품의 대향하는 면 상에서 상기 외부 부분 롤과 상호작용하면서 능동적으로 조정될 수 있는 부분 롤에 의해 설정되는 굽힘선(bending line)에 수동적으로 매칭될 수 있으며, 이때 이를 위해 능동적인 제어는 요구되지 않는다. 이로써, 제어 비용은 감소된다. 회동 유닛은 평판 제품의 공정 흐름 방향으로 연장되는 축을 중심으로 각각의 부분 롤의 회동을 가능하게 할 수 있다. 이에 추가로, 회동 유닛은 공정 흐름 방향에 대해 횡방향으로 연장되는 축을 중심으로 각각의 부분 롤의 회동을 가능하게 할 수도 있다. 회동 유닛은, 각각의 부분 롤의 회동 동안, 부분 롤이 자신의 회동되지 않은 위치의 방향으로 힘을 인가받을 수 있게 하는 복원력이 회동 유닛 자체에 의해 생성되도록 형성될 수 있다. 회동 유닛에 의해, 특히 부분 롤의 단부 섹션과 평판 제품 간의 접촉을 통한 평판 제품의 에지 지지 및 표면 손상이 신뢰성 있게 방지될 수 있다.

또한, 바람직하게는, 적어도 하나의 조정 유닛은 웨지 리프팅 유닛(wedge lifting unit)을 포함한다. 이로써, 조정 유닛에 할당된 부분 롤은 지속적으로, 그리고 매우 정확하게 조정될 수 있다. 웨지 리프팅 유닛은 서로 거꾸로 배치되어 서로 스쳐 지나갈 수 있는 웨지 표면들을 구비한 2개의 웨지를 포함하며, 이 웨지들의 상대 이동을 통해 부분 롤의 조정이 수행된다.

또 다른 바람직한 구현예에 따라서, 적어도 하나의 부분 롤은 적어도 하나의 축 방향 단부 섹션에 외경 감소부(outer-diameter reduction)를 구비한다. 이로써, 부분 롤의 단부 섹션과 평판 제품 간의 접촉을 통한 평판 제품의 에지 지지 및 표면 손상이 신뢰성 있게 방지될 수 있다. 또한, 부분 롤의 벤딩 기능도 증대된다. 외경 감소부는 예컨대 부분 롤의 단부 섹션 상의 원형 반경을 접선으로 연삭(tangential grinding)하는 것을 통해 제조될 수 있다.

또 다른 바람직한 구현예에 따라서, 부분 롤들을 포함하여 상호작용하는 교정 롤들은 시스템을 통과하는 평판 제품의 공정 흐름 방향과 관련하여 서로 상대적으로 오프셋 되거나, 또는 서로 상대적으로 오프셋 되지 않은 상태로 배치된다. 부분 롤들을 포함하여 상호작용하는 교정 롤들은 시스템을 통과하는 평판 제품의 공정 흐름 방향과 관련하여 종래의 연속적인 교정 롤들 사이에 배치될 수 있다. 그 대안으로, 부분 롤들을 포함하여 상호작용하는 교정 롤들은 시스템을 통과하는 평판 제품의 공정 흐름 방향과 관련하여 종래의 교정 롤들의 상류 또는 하류에 배치될 수 있다. 부분 롤들을 포함하여 상호작용하는 교정 롤들이 시스템을 통과하는 평판 제품의 공정 흐름 방향과 관련하여 서로 상대적으로 오프셋 되지 않은 상태로 배치된다면, 상기 교정 롤들의 구동 장치들을 통해 종래 교정 롤들에 대해 당김력이 우세한 장력 상태가 형성될 수 있다.

또 다른 바람직한 구현예에 따라서, 본원의 시스템은 조정 유닛들과 신호 기술로 연결될 수 있는 적어도 하나의 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛(electronic open-loop and/or closed-loop control unit)을 포함하며, 이 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛은, 평판 제품의 평판 결함의 각각의 품질 및 위치에 따라서, 본원의 시스템에 의해 선택적으로 교정 단계, 굽힘 압착 단계 또는 교정 및 굽힘 압착의 연계 실시 단계가 실행될 수 있도록 조정 유닛들을 제어하도록 구성된다. 평탄도 결함의 각각의 품질 및 위치는 사전에 검출될 수 있다. 이는 자동화된 측정값 수집, 또는 수동 측정값 수집의 과정에서, 또는 단순하게는 조작 직원의 숙련된 통찰력을 통해 수행될 수 있다. 또한, 생산 계획 및 제어 시스템(production planing and controlling system)에서의 품질 정보들 역시도 고려될 수 있다. 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛은 각각의 결함 유형에 대한 정보들 또는 요건들 및 평가 기준들을 고려하면서 본원의 시스템의 각각의 작동 방식을 선택할 수 있다. 그 대안으로, 선택은 조작 직원을 통해 수행될 수 있다. "교정" 작동 방식의 경우, 하나의 교정 롤의 부분 롤들은 동기화되어 연속적인 교정 롤로서 작동한다. 그 대안으로, "교정" 작동 방식에서, 부분 롤들, 또는 그에 상응하게 형성된 교정 롤들의 이용이 배제될 수 있다. "교정" 작동 방식을 통해, 평판 제품의 평탄도는, 종래 롤러 교정기처럼, 오직 단축 방향으로만 개량된다. "굽힘 압착" 작동 방식의 경우에서는, 부분 롤들을 포함하는 교정 롤들의 독립된 작동이 종래 벤딩 프레스에 상응하게 수행된다. 이 경우, 평판 재료의 국소적 다축 평탄도 결함이 교정될 수 있다. "교정 및 굽힘 압착의 연계 실시" 작동 방식에서는, 단일의 제조 단계로 다축 교정이 수행된다. 이 경우, 부분 롤들을 포함하는 교정 롤들 및 종래 교정 롤들은 평판 제품의 평탄도 결함의 제거를 위해 동시에 작동한다. 평판 재료의 국소적 평탄도 결함의 품질이 요구되는 경우, 시스템을 통과하는 평판 제품의 제1 통과 동안 "굽힘 압착" 작동 방식이 선택될 수 있다. 이에 이어서, 또는 상기 국소적 평탄도 결함의 최대한의 제거 후에, 시스템을 통과하는 평판 제품의 추가 통과 동안, "교정" 또는 "교정 및 굽힘 압착의 연계 실시" 작동 방식이 선택될 수 있다. 최적의 평탄도 결과를 달성하기 위해, 부분 롤들을 포함하는 교정 롤들을 위해서뿐만 아니라 연속적인 교정 롤들을 위해서도 복수의 조정 유닛이 이용될 수 있으며, 이 조정 유닛들은 폐회로 제어부의 설정 값들을 통해 제어될 수 있다. 시스템의 각각의 작동 방식의 선택을 통해, 어느 조정 유닛들이 제어되어야 하는지가 결정된다. 개별 조정 유닛들에 평판 제품의 검출된 개별 평탄도 결함들을 분배하는 문제는 교정 모델의 이용하에 처리될 수 있다.

바람직하게는, 본원의 시스템은, 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛과 신호 기술로 연결될 수 있으면서, 본원의 시스템의 처리 대상이거나 본원의 시스템에 의해 처리된 평판 제품의 평탄도 결함의 품질 및 위치를 검출하는 적어도 하나의 검출 장치를 포함한다. 이로써, 주관적인 평탄도 평가는 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛을 통한 객관적인 평탄도 평가로 대체될 수 있다. 본원의 시스템의 처리 대상 평판 제품의 평탄도 결함의 품질 및 위치이면서 마찬가지로 본원의 시스템의 각각의 작동 방식의 선택을 위해 필요한 상기 품질 및 위치의 유입 측 검출은 본원의 시스템의 사전 설정(preset)을 위해 이용된다[피드 포워드 제어(Feed-Forward-Control)]. 본원의 시스템에 의해 처리된 평판 제품의 평탄도 결함의 품질 및 위치의 유출 측 검출을 통해서는, 경우에 따라 필요한 후속 교정 패스(subsequent straightening pass)에, 수정된 설정(setup)을 부여할 수 있다[피드 백워드 제어(Feed-Backward-Control)].

교정 시스템을 이용하면서 금속 평판 제품, 특히 금속 박판 또는 스트립의 평탄도 결함을 제거하기 위한 본 발명에 따른 방법에 따라서는, 교정 시스템에 의해, 교정 단계, 굽힘 압착 단계, 또는 교정 및 굽힘 압착의 연계 실시 단계가 실행된다.

본원의 방법에는, 앞서 본원의 시스템과 관련하여 언급한 장점들이 그에 상응하게 결부된다. 특히 교정 시스템으로서, 전술한 구현예들 중 어느 한 구현예에 따르거나, 또는 상기 구현예들을 임의로 조합한 구현예에 따르는 시스템이 이용될 수 있다.

하기에서 본 발명은 첨부한 도면들을 참조하여 바람직한 실시형태들에 따라서 예시로서 설명되며, 하기에서 설명되는 특징들은 각각 그 자체로뿐만 아니라 서로 다양하게 조합되어서도 본 발명의 일 양태를 나타낼 수 있다.

본 발명에 의하면, 금속 평판 제품, 특히 금속 박판 또는 스트립에서 평탄도 결함의 제거를 유연하게 하고 간소화하며, 그리고 그에 따라 더욱 비용 효율적으로 가능하다.

도 1은 제1 시스템 상태에서 본 발명에 따른 시스템에 대한 일 실시예를 도시한 개략도이다.
도 2는 또 다른 시스템 상태에서 도 1에 도시된 시스템을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템에 대한 또 다른 실시예를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템에 대한 또 다른 실시예를 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템에 대한 또 다른 실시예를 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 시스템에 대한 또 다른 실시예의 부분 롤을 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 방법에 대한 일 실시예를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 시스템을 위한 폐회로 제어 개념에 대한 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.

도면들에서 동일하거나 기능이 동일한 부품들에는 동일한 도면부호들이 부여되어 있다.

도 1 및 도 2에는, 비평면인 금속 평판 제품(2), 특히 금속 박판 또는 스트립에서 평탄도 결함을 제거하기 위한 볼록하거나 오목할 수 있는 교정 간극 기하구조들(straightening gap geometry)이 개략적으로 도시되어 있다.

본원의 시스템(1)은 평판 제품(2)의 대향하는 면들 상에 배치되는 복수의 교정 롤(3 및 4)을 포함하며, 이 교정 롤들 중 도 1에는 2개만 도시되어 있다. 도시된 상호작용하는 교정 롤(3 및 4)들은 축 방향으로 서로 인접하게 배치되어 개별적으로 조정될 수 있는 3개의 부분 롤(5 또는 6)을 각각 포함한다. 각각의 교정 롤(3 또는 4)의 부분 롤(5 또는 6)들은 각각 적어도 하나의 자신의 조정 유닛(7)을 통해 양방향 화살표(8)들에 상응하게 능동적으로 조정될 수 있다. 도 1에는, 부분 롤(6)들을 조정하기 위한 조정 유닛(7)들만이 도시되어 있다. 적어도 하나의 조정 유닛(7)은 적어도 하나의 기계식, 전기 기계식, 공압식 또는 유압식 액추에이터(미도시)를 포함할 수 있다. 부분 롤(6)들은, 액추에이터들이 작용하지 않는 상태에서, 실선으로 도시되어 있다. 적어도 하나의 부분 롤(5 또는 6)은 적어도 하나의 축 방향 단부 섹션 상에 미도시한 외경 감소부를 구비할 수 있다. 부분 롤(5 또는 6)들을 포함하여 상호작용하는 교정 롤(3 또는 4)들은 시스템(1)을 통과하는 평판 제품(2)의 공정 흐름 방향(x)과 관련하여 서로 상대적으로 오프셋 되거나, 또는 서로 상대적으로 오프셋 되지 않은 상태로 배치될 수 있다.

교정 롤(4)의 축 방향의 바깥쪽 부분 롤(6)들에 할당된 조정 유닛(7)들은 각각 하나의 회동 유닛(9)을 포함하며, 이 회동 유닛에 의해서는, 각각의 부분 롤(6)이 도 1에 도시된 것처럼 교정 롤(4)의 길이방향 중심축(10)에 대해 경사지게 수동적으로 조정될 수 있다. 각각의 회동 유닛(7)은 시스템(1)을 통과하는 평판 제품(2)의 공정 흐름 방향(x)에 대해 평행하게 정렬되는 축(12)을 중심으로 회동 가능하게 장착된 로커(11)(rocker)를 포함한다. 또한, 각각의 회동 유닛(7)은 2개의 압축 스프링(13)을 포함하며, 이 압축 스프링들은, 도시된 위치의 외부로 로커(11)의 회동 동안, 로커(11)가 도시된 위치의 방향으로 힘을 인가받게 하는 복원력을 각각 생성한다.

축 방향의 바깥쪽 부분 롤(6)들에 할당된 조정 유닛(7)들은 2개의 웨지(15 및 16)를 구비한 각각 하나의 웨지 리프팅 유닛(14)을 포함하며, 상기 2개의 웨지의 상대 위치를 통해 각각의 부분 롤(6)의 각각의 조정이 정의된다. 조정 유닛(7)들은, 웨지(18 및 19)들을 통해 형성되는 웨지 리프팅 시스템을 포함하는 하나의 공통 조정 유닛(17)을 통해 함께 조정될 수 있다.

본원의 시스템(1)은 조정 유닛(7)들과 신호 기술로 연결될 수 있는 미도시한 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛을 포함하며, 이 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛은, 금속 평판 제품(2)의 평탄도 결함의 각각의 품질 및 위치에 따라서, 본원의 시스템(1)에 의해 선택적으로 교정 단계, 굽힘 압착 단계 또는 교정 및 굽힘 압착의 연계 실시 단계가 실행될 수 있도록, 조정 유닛(7)들을 제어하도록 구성된다.

또한, 본원의 시스템(1)은, 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛과 신호 기술로 연결될 수 있으면서, 본원의 시스템(1)의 처리 대상이거나 본원의 시스템(1)에 의해 처리된 금속 평판 제품(2)의 평탄도 결함의 품질 및 위치를 검출하는 적어도 하나의 검출 장치(미도시)를 포함한다.

도 3 내지 도 5에는, 종래의 롤러 교정기(교정 기능) 내에, 또는 상에 분리된 교정 롤들(굽힘 압착 기능)의 가능한 통합 상태가 도시되어 있다. 본원의 시스템(1)은 평판 제품의 대향하는 면들 상에 배치되는 복수의 교정 롤(3, 4 및 20)을 포함한다.

금속 평판 제품의 대향하는 면들 상에 배치되어 상호작용하는 2개의 교정 롤(3 및 4)은 축 방향으로 서로 인접되게 배치되어 개별적으로 조정될 수 있는 적어도 3개의 부분 롤(미도시)을 각각 포함한다. 각각의 교정 롤(3 및 4)의 부분 롤들은 각각 적어도 하나의 미도시한 자신의 조정 유닛을 통해 능동적으로 조정될 수 있다. 적어도 하나의 조정 유닛은 적어도 하나의 기계식, 전기 기계식, 공압식 또는 유압식 액추에이터를 포함한다. 적어도 두 교정 롤들 중 일측 교정 롤(3 또는 4)의 축 방향의 바깥쪽 부분 롤들에 할당되는 조정 유닛들은 각각 적어도 하나의 미도시한 회동 유닛을 포함할 수 있으며, 이 회동 유닛에 의해 각각의 부분 롤은 상기 교정 롤(3 또는 4)의 길이방향 중심축(10)에 대해 경사지게 수동적으로 조정될 수 있다. 적어도 하나의 조정 유닛은 적어도 하나의 미도시한 웨지 리프팅 유닛을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 부분 롤은 적어도 하나의 축 방향 단부 섹션 상에 미도시한 외경 감소부를 구비할 수 있다. 본원의 시스템(1)의 상기 컴포넌트들은 예컨대 도 1 및 도 2에 상응하게 형성될 수 있으며, 그에 따라 여기서는 도 1 및 도 2에 대해 전술한 기재내용이 참조된다.

부분 롤들을 포함하여 상호작용하는 교정 롤(3 및 4)들은 시스템(1)을 통과하는 평판 제품의 공정 흐름 방향과 관련하여 서로 상대적으로 오프셋 되어 배치된다. 나머지 교정 롤(20)들 역시도 그에 상응하게 서로 상대적으로, 그리고 교정 롤(3 및 4)들에 상대적으로 오프셋 되어 배치된다.

본원의 시스템(1)은 조정 유닛들과 신호 기술로 연결될 수 있는 미도시한 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛을 포함하며, 이 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛은, 금속 평판 제품의 평탄도 결함의 각각의 품질 및 위치에 따라서, 본원의 시스템(1)에 의해 선택적으로 교정 단계, 굽힘 압착 단계 또는 교정 및 굽힘 압착의 연계 실시 단계가 실행될 수 있도록 조정 유닛들을 제어하도록 구성된다.

또한, 본원의 시스템(1)은, 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛과 신호 기술로 연결될 수 있으면서, 본원의 시스템(1)의 처리 대상이거나 본원의 시스템(1)에 의해 처리된 금속 평판 제품의 평탄도 결함의 품질 및 위치를 검출하는 적어도 하나의 검출 장치(미도시)를 포함한다.

도 4에는, 미도시한 금속 평판 제품, 특히 금속 박판 또는 스트립의 평탄도 결함을 제거하기 위한 본 발명에 따른 시스템(1)에 대한 또 다른 실시예의 개략도가 도시되어 있다. 상기 시스템(1)은, 축 방향으로 서로 인접되게 배치되어 개별적으로 조정될 수 있는 적어도 3개의 미도시한 부분 롤을 각각 포함하는 4개의 교정 롤(3 및 4)이 제공되고 상기 교정 롤(3 및 4)들은 시스템(1)을 통과하는 금속 평판 제품의 공정 흐름 방향(x)과 관련하여 교정 롤(20)들을 통해 형성되는 종래 롤러 교정 유닛의 상류 또는 하류에 배치된다는 점에서, 도 3에 도시된 실시예와 구분된다. 그 밖의 점에서, 상기 시스템(1)은 도 3에 도시된 실시예에 상응하며, 그에 따라 여기서는 반복 설명을 피하기 위해 도 3의 전술한 기재내용이 참조된다.

도 5에는, 미도시한 금속 평판 제품, 특히 금속 박판 또는 스트립의 평탄도 결함을 제거하기 위한 본 발명에 따른 시스템(1)에 대한 또 다른 실시예의 개략도가 도시되어 있다. 상기 시스템(1)은, 축 방향으로 서로 인접되게 배치되어 개별적으로 조정될 수 있는 적어도 3개의 미도시한 부분 롤을 각각 포함하여, 시스템(1)을 통과하는 금속 평판 제품의 공정 흐름 방향(x)과 관련하여 교정 롤(20)들의 상류 또는 하류에 배치되고, 교정 롤(3 및 4)들은 시스템(1)을 통과하는 금속 평판 제품의 공정 흐름 방향(x)과 관련하여 서로 상대적으로 오프셋 되지 않은 상태로 배치되어 있는 점에서, 도 4에 도시된 실시예와 구분된다. 그 밖의 점에서, 상기 시스템(1)은 도 3에 도시된 실시예에 상응하며, 그에 따라 여기서는 반복 설명을 피하기 위해 도 3의 전술한 기재내용이 참조된다.

도 6에는, 미도시한 금속 평판 제품, 특히 금속 박판 또는 스트립의 평탄도 결함을 제거하기 위한 본 발명에 따른 시스템에 대한 또 다른 실시예의 부분 롤(5 또는 6)의 개략도가 도시되어 있다. 부분 롤(5 또는 6)은 도 1 내지 도 5에 도시된 시스템들 중 하나의 시스템에서 이용될 수 있다. 부분 롤(5 또는 6)은, 두 축 방향 단부 섹션 상에, 에지 지지를 통한 박판 표면 결함의 최소화를 위한 반경의 형태인 외경 감소부(21)를 각각 구비한다.

도 7에는, 선택적으로 교정 단계, 굽힘 압착 단계, 또는 교정 및 굽힘 압착의 연계 실시 단계가 실행될 수 있게 하는 미도시한 교정 시스템을 이용하면서 미도시한 금속 평판 제품, 특히 금속 박판 또는 스트립의 평탄도 결함을 제거하기 위한 본 발명에 따른 방법에 대한 일 실시예의 개략도가 도시되어 있다. 교정 시스템은 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따라서 형성될 수 있다.

단계 100에서, 교정 시스템의 처리 대상 금속 평판 제품의 평탄도에 대한 데이터가 수집된다. 단계 200에서, 금속 평판 제품의 평탄도 결함의 제거를 위해 굽힘 압착 단계가 필요한지 그 여부가 결정된다. 이런 경우에, 정보(300)들은 평탄도 결함의 요건들 또는 평가 기준들의 형태로 고려되며, 특히 가장자리 파형, 중심 파형, 사발형(bowl) 결함 등의 결함들 중 무엇이 문제인지 그 여부가 고려된다. 상기 정보(300)들은 도표들, 공정 모델들에 근거할 수 있거나, 또는 조작 직원에 의한 육안 검출에 근거할 수 있다. 단계 200에서, 굽힘 압착 단계가 필요하지 않는 것(-)으로 판단되면, 단계 400에서 "교정" 작동 방식이 시작되며, 이 작동 방식에서는 교정 시스템에 의해 금속 평판 제품의 단축 교정이 수행된다. 이런 경우에, 부분 롤들을 포함하는 교정 롤들은 연속적인 교정 롤들로서 작동될 수 있거나, 또는 교정 공정에 관여하지 않을 수 있다. 단계 200에서, 굽힘 압착 단계가 필요한 것(+)으로 판단되면, 단계 500에서 필요한 변형 작용력(deformation effort)이 계산된다. 이에 이어서, 단계 600에서, 평탄도 결함의 품질과 관련하여 평탄도 결함이 교정 시스템을 통해 금속 평판 제품의 단일의 통과로 교정될 수 있는지 그 여부가 결정된다. 단계 600에서, 평탄도 결함이 교정 시스템을 통해 금속 평판 제품의 단일의 통과로 교정될 수 있는 것(+)으로 판단되면, 단계 700에서 "교정 및 굽힘 압착의 연계 실시" 작동 방식이 시작된다. 이런 경우에, 부분 롤들을 포함하는 교정 롤들은 다축 평탄도 결함, 예컨대 사발형 결함을 교정하기 위해 이용되고, 부분 롤들을 포함하지 않은 연속적인 교정 롤들은 파형 결함을 교정하기 위해 이용된다. 부분 롤들을 포함하는 교정 롤들은 중첩되어 제어될 수 있고 그 결과 동시에 파형 결함들을 교정하기 위해 이용될 수 있다. 단계 600에서, 평탄도 결함이 교정 시스템을 통한 금속 평판 제품의 단일의 통과로 교정될 수 없는 것(-)으로 판단되면, 단계 800에서 "굽힘 압착" 작동 방식으로 시작된다. 이런 경우에, 부분 롤들을 포함하는 교정 롤들에 의해 다축 평탄도 결함이 교정된다. 이에 이어서, 단계 900에서, 평탄도 결함의 제거를 위해 금속 평판 제품의 추가 처리가 필요한지 그 여부가 결정된다. 만일 필요하다면, 단계 100으로 이동한다.

도 8에는, 시스템의 특정한 작동 방식에서, 미도시한 금속 평판 제품, 특히 금속 박판 또는 스트립의 평탄도 결함을 제거하기 위한 본 발명에 따른 시스템을 위한 폐회로 제어 개념에 대한 일 실시예의 개략도가 도시되어 있다.

단계 110에서, 금속 평판 제품의 평탄도 결함의 유입 측 검출이 수행된다. 단계 110으로는, 열간 압연기로부터, 또는 금속 평판 제품의 평탄도의 육안 검사 또는 측정에서 수집되는 데이터(210)가 공급될 수 있다. 단계 310에서, 평탄도 데이터가 생성된다. 평탄도 데이터는 단계 410에서 평탄도 결함 분석으로 처리된다. 이런 경우에, 금속 평판 제품의 폭 방향 및 길이 방향에서 각각의 평탄도 결함의 위치뿐 아니라 각각의 평탄도 결함의 깊이가 검출된다. 단계 410, 또는 선택적으로는 피드백 포워드 제어 범위의 데이터, 단계 310의 데이터는, 시스템 설정(system setup)을 결정하기 위해, 시스템 개회로 및/또는 폐회로 제어부(510)로 공급된다. 그에 따라, 시스템 개회로 및/또는 폐회로 제어부(510)는 시스템의 교정 롤(3, 4 또는 20)들의 조정 유닛들의 제어를 위한 제어 신호(610)들을 생성한다.

단계 710에서, 금속 평판 제품의 평탄도 결함의 유출 측 검출이 수행될 수 있다. 그에 따른 측정값(810)들은 단계 910에서 평탄도 결함 분석으로 처리된다. 이런 경우에, 금속 평판 제품의 폭 방향 및 길이 방향에서 각각의 평탄도 결함의 위치뿐 아니라 각각의 평탄도 결함의 깊이가 검출된다. 단계 920에서, 시스템 개회로 및/또는 폐회로 제어부(510)로 공급되는 적어도 하나의 교정값이 산출된다.

1: 시스템
2: 평판 제품
3: 교정 롤
4: 교정 롤
5: 부분 롤
6: 부분 롤
7: 조정 유닛
8: 조정 방향
9: 회동 유닛
10: 길이방향 중심축
11: 로커
12: 축
13: 압축 스프링
14: 웨지 리프팅 유닛
15: 웨지
16: 웨지
17: 공통 조정 유닛
18: 웨지
19: 웨지
20: 교정 롤
21: 외경 감소부
100: 단계
110: 단계
200: 단계
210: 데이터
300: 정보
310: 단계
400: 단계
410: 단계
500: 단계
510: 시스템 개회로 및/또는 폐회로 제어부
600: 단계
610: 제어 신호
700: 단계
710: 단계
800: 단계
810: 측정값
900: 단계
910: 단계
920: 단계
x: 공정 흐름 방향

Claims (10)

1. 금속 평판 제품(2), 특히 금속 박판 또는 스트립의 평탄도 결함을 제거하기 위한 시스템(1)으로서, 평판 제품(2)의 대향하는 면들 상에 배치되는 복수의 교정 롤(3, 4, 20)을 포함하는 상기 시스템에 있어서, 상기 평판 제품(2)의 대향하는 면들 상에 배치되어 상호작용하는 적어도 2개의 교정 롤(3, 4)은, 축 방향으로 서로 인접되게 배치되어 개별적으로 조정될 수 있는 적어도 3개의 부분 롤(5, 6)을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 평판 제품의 평탄도 결함 제거 시스템(1).
2. 제1항에 있어서, 각각의 교정 롤(3, 4)의 상기 부분 롤(5, 6)들은 각각 적어도 하나의 자신의 조정 유닛(7)을 통해 능동적으로 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 평판 제품의 평탄도 결함 제거 시스템(1).
3. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 조정 유닛(7)은 적어도 하나의 기계식, 전기 기계식, 공압식 또는 유압식 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 평판 제품의 평탄도 결함 제거 시스템(1).
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 적어도 상기 두 교정 롤(3, 4) 중 일측 교정 롤의 축 방향의 바깥쪽 부분 롤(5, 6)들에 할당되는 상기 조정 유닛(7)들은 각각 적어도 하나의 회동 유닛(9)을 포함하며, 상기 회동 유닛에 의해 상기 각각의 부분 롤(5, 6)은 상기 교정 롤(3, 4)의 길이방향 중심축(10)에 대해 경사지게 수동적으로 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 평판 제품의 평탄도 결함 제거 시스템(1).
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 조정 유닛(7)은 적어도 하나의 웨지 리프팅 유닛(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 평판 제품의 평탄도 결함 제거 시스템(1).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 부분 롤(5, 6)은 적어도 하나의 축 방향 단부 섹션 상에 외경 감소부(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 평판 제품의 평탄도 결함 제거 시스템(1).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부분 롤(5, 6)들을 포함하여 상호작용하는 상기 교정 롤(3, 4)들은, 상기 시스템(1)을 통과하는 상기 평판 제품(2)의 공정 흐름 방향(x)과 관련하여, 서로 상대적으로 오프셋 되거나, 또는 서로 상대적으로 오프셋 되지 않은 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 평판 제품의 평탄도 결함 제거 시스템(1).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평판 제품(2)의 평탄도 결함의 각각의 품질 및 위치에 따라서, 상기 시스템(1)에 의해 선택적으로 교정 단계, 굽힘 압착 단계, 또는 교정 및 굽힘 압착의 연계 실시 단계가 실행될 수 있도록 상기 조정 유닛(7)들을 제어하도록 구성되어, 상기 조정 유닛(7)들과 신호 기술로 연결될 수 있는 적어도 하나의 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛을 특징으로 하는 금속 평판 제품의 평탄도 결함 제거 시스템(1).
9. 제8항에 있어서, 상기 전자 개회로 및/또는 폐회로 제어 유닛과 신호 기술로 연결될 수 있으면서, 상기 시스템(1)의 처리 대상이거나, 또는 상기 시스템(1)에 의해 처리된 상기 평판 제품(2)의 평탄도 결함의 품질 및 위치를 검출하는 적어도 하나의 검출 장치를 특징으로 하는 금속 평판 제품의 평탄도 결함 제거 시스템(1).
10. 교정 시스템(1)을 이용하여 금속 평판 제품(2), 특히 금속 박판 또는 스트립의 평탄도 결함을 제거하기 위한 방법에 있어서, 상기 교정 시스템(1)에 의해 선택적으로 교정 단계, 굽힘 압착 단계, 또는 교정 및 굽힘 압착의 연계 실시 단계가 실행되는 것을 특징으로 하는 금속 평판 제품의 평탄도 결함 제거 방법.

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