KR20190019664A

KR20190019664A - 코일링 장치

Info

Publication number: KR20190019664A
Application number: KR1020170104875A
Authority: KR
Inventors: 최용준
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2017-08-18
Publication date: 2019-02-27
Also published as: JP2020531285A; EP3670013A4; EP3670013A1; CN111032241B; JP6985498B2; WO2019035694A1; CN111032241A; KR102020442B1

Abstract

본 발명은, 열간 압연 라인에서 코일러로 진입하는 강판을 코일러 맨드렐에서 잘 감기도록 하는 코일링 장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일링 장치는 상부 핀치롤을 구비하여 강판을 벤딩시키는 핀치롤부, 상기 강판의 소재 정보에 따라 상기 상부 핀치롤의 하중 및 이동 거리를 계산하여 상기 상부 핀치롤의 위치를 상기 강판의 진행 방향을 따라 이동시키는 코일링 모델 계산기, 상기 코일링 모델 계산기의 계산값에 따라 상기 상부 핀치롤의 상하 위치를 이동시키는 위치 제어기, 상기 핀치롤부에 의해 벤딩된 강판을 코일링하는 코일러부를 포함할 수 있다.

Description

코일링 장치{APPARATUS FOR COILING}

본 발명은 코일링 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열간 압연 라인에서 코일링 과정을 설명하면, 한 쌍의 핀치롤을 통과하면서 스트립의 선단부는 하부로 벤딩된다. 이후 벤딩된 스트립의 선단부는 멘드렐과 이를 둘러싸고 있는 래퍼롤 사이에서 멘드렐 주위를 감싸며 돈다. 이후 일정 시간이 경과한 후에는 멘드렐이 원주 바깥 방향으로 확장되면서 핀치롤과 멘드렐 사이에 장력이 걸리면서 코일링이 이루어지게 된다.

상술한 한 쌍의 핀치롤은 스트립의 두께나 강종, 초기 형상 등에 무관하게 고정된 상태이기 때문에, 극박재이나 극후물재의 경우 스트립 선단부에 대하여 원하는 벤딩 형상을 얻기 힘들다. 따라서, 극후물재의 경우 킹크(Kink), 극박재의 경우 미장력 현상을 발생시키는 등 코일링 품질을 저하시키는 문제점이 있다

대한민국 공개특허공보 제10-2000-0043440호

본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 압연 라인에서 코일러로 진입하는 강판을 코일러 맨드렐에서 잘 감기도록 하는 코일링 장치가 제공된다.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일링 장치는 상부 핀치롤을 구비하여 강판을 벤딩시키는 핀치롤부, 상기 강판의 소재 정보에 따라 상기 상부 핀치롤의 하중 및 이동 거리를 계산하여 상기 상부 핀치롤의 위치를 상기 강판의 진행 방향을 따라 이동시키는 코일링 모델 계산기, 상기 코일링 모델 계산기의 계산값에 따라 상기 상부 핀치롤의 상하 위치를 이동시키는 위치 제어기, 상기 핀치롤부에 의해 벤딩된 강판을 코일링하는 코일러부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 원하는 벤딩 형상을 얻을 수 있어 코일링 품질이 안정되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일링 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일링 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 플로우 챠트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일링 장치의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일링 장치(100)는 코일링 모델 계산기(110), 위치 제어기(120), 핀치롤부(130) 및 코일러부(140)를 포함할 수 있다.

코일링 모델 계산기(110)는 강판(s)의 소재 정보에 따라 핀치롤부(130)의 상부 핀치롤(132)의 하중 및 이동 거리를 계산하여 강판(s)의 벤딩을 조절할 수 있다.

강판(s)의 소재 정보는 강판(s)의 두께, 강종, 초기 형상 중 적어도 하나일 수 있다.

위치 제어기(120)는 코일링 모델 계산기(110)의 계산값에 따라 핀치롤부(130)의 상부 핀치롤의 위치를 제어할 수 있다.

핀치롤부(130)는 하우징(131) 내부에 상부 핀치롤(132)와 하부 핀치롤(133)을 구비할 수 있다. 상부 핀치롤(132)와 하부 핀치롤(133)은 각각 별도의 하우징에 포함될 수 있다. 상부 핀치롤(132)와 하부 핀치롤(133)의 회전 동작으로 인해 상부 핀치롤(132)와 하부 핀치롤(133)의 사이에 인입되는 강판(s)이 벤딩될 수 있다. 핀치롤부(130)는 위치 이동 실린더(134) 및 상하 이동 실린더(135)와, 힌지형 블록(136)을 포함할 수 있다.

위치 이동 실린더(134)는 상부 핀치롤(132)을 강판(s)의 진행 방향으로 이동시킬 수 있고, 상하 이동 실린더(135)는 상부 핀치롤(132)을 강판(s)의 진행 방향에 수직한 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

코일러부(140)는 멘드렐(141)과 유니트 롤(142)를 구비하여 벤딩된 강판(s)을 코일링할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일링 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 플로우 챠트이다.

도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 코일링 모델 계산기(110)은 강판(s)이 핀치롤부(130)로 진입할 때 강판의 소재 정보 즉 두께, 강종, 초기 형상을 획득하고 이를 이용하여 소재의 벤딩을 만드는 상부 핀치롤(132)의 압력과 상부 핀치롤의 강판의 진행방향 이동량을 계산할 수 있다(S10). 코일링 모델 계산기(110)에서는 다음과 같은 모델식으로 강판의 벤딩을 조절한다.

상부 핀치롤 하중:

상부 핀치롤 이동거리:

여기서, α는 비례계수, β는 강판의 형상 계수, δ는 강판의 벤딩 계수, t는 강판의 두께, w는 강판의 폭, σ_strip 는 강판의 항복 강도, D는 상기 코일러부의 맨드렐의 직경을 의미한다.

상기 계산값을 이용하여 강판의 소재별 상부 핀치롤의 하중과 이동거리가 계산이 되며, 이 값을 토대로 위치 이동 실린더(134)가 강판(s)의 진행방향으로 이동제어를 수행하여 상부 핀치롤(132)을 강판(s)의 진행방향으로 이동시킨다.

또한, 위치 이동 실린더(134)는 하우징(131)에 장착되어서 상부 핀치롤(132)을 고정하는 역할도 하므로 강판 진입시의 충격을 흡수할 수 있게 된다. 더하여, 위치 이동 실린더(134)는 상부 핀치롤(132)의 입측과 출측에 각각 장착되어서 상부 핀치롤(132)의 하우징을 고정시키는 역할도 한다.

상부 핀치롤(132)이 강판 진행방향으로 이동함에 따라 상부 핀치롤에 압력을 가하는 상하 이동 실린더(135)는 회전가능한 형태를 가지도록 힌지형 블록(136)이 구비된다.

위치 제어기(120)은 위치 이동 실린더(134)에서 계산된 이동 거리에 대해 다음과 같은 식에 의해서 상하 이동 실린더(135)를 제어하여 상부 핀치롤(132)을 상하 방향으로 이동시킨다(S20).

높이 방향 실린더 이동 거리:

여기서, ｒ는 조정 계수, S는 상기 상부 핀치롤의 이동 거리, G는 상기 상하 이동 실린더의 롤갭을 의미한다.

즉, 위치 이동 실린더(134) 및 상하 이동 실린더(135)가 구비됨으로써 2축으로 상부 핀치롤(132)를 이동시켜, 원하는 위치로 강판(s)의 벤딩을 조절할 수 있다(S30).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 열연 코일러에 진입하는 강판 소재의 두께, 강성 등의 소재 정보로부터 상부 핀치롤을 코일링 방향으로 이동시켜 벤딩을 조절하게 함으로써 원하는 벤딩 형상을 얻을 수 있어 코일링 품질이 안정될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

100: 코일링 장치
110: 코일링 모델 계산기
120: 위치 제어기
130: 핀치롤부
131: 하우징
132: 상부 핀치롤
133: 하부 핀치롤
134: 위치 이동 실린더
135: 상하 이동 실린더
136: 힌지 베어링 블럭
140: 코일러부
141: 맨드렐
142: 유니트 롤

Claims

상부 핀치롤을 구비하여 강판을 벤딩시키는 핀치롤부;
상기 강판의 소재 정보에 따라 상기 상부 핀치롤의 하중 및 이동 거리를 계산하여 상기 상부 핀치롤의 위치를 상기 강판의 진행 방향을 따라 이동시키는 코일링 모델 계산기;
상기 코일링 모델 계산기의 계산값에 따라 상기 상부 핀치롤의 상하 위치를 이동시키는 위치 제어기; 및
상기 핀치롤부에 의해 벤딩된 강판을 코일링하는 코일러부
를 포함하는 코일링 장치.
제1항에 있어서,
상기 강판의 소재 정보는 상기 강판의 두께, 강종, 초기 형상 중 적어도 하나인 코일링 장치.
제2항에 있어서,
상기 코일링 모델 계산기는 하기의 수식에 따라 상부 핀치롤의 하중 및 이동 거리를 계산하는 코일링 장치.
상부 핀치롤 하중:

상부 핀치롤 이동거리:

여기서, α는 비례계수, β는 강판의 형상 계수, δ는 강판의 벤딩 계수, t는 강판의 두께, w는 강판의 폭, σ_strip 는 강판의 항복 강도, D는 상기 코일러부의 맨드렐의 직경을 의미한다.
제1항에 있어서,
상기 핀치롤부는
상기 상부 핀치롤을 상기 강판의 진행 방향으로 이동시키는 위치 이동 실린더; 및
상기 상부 핀치롤을 상기 강판의 진행 방향에 수직한 높이 방향으로 이동시키는 상하 이동 실린더
를 더 포함하는 코일링 장치.
제4항에 있어서,
상기 위치 제어기는 하기의 수식에 따라 상기 상하 이동 실린더가 움직이는 이동 거리를 제어하는 코일링 장치.
높이 방향 실린더 이동 거리:

여기서, ｒ는 조정 계수, S는 상기 상부 핀치롤의 이동 거리, G는 상기 상하 이동 실린더의 롤갭을 의미한다.