KR20190073772A - 롤 표면 이물 제거 장치 및 이를 포함하는 리코일링 설비 - Google Patents

롤 표면 이물 제거 장치 및 이를 포함하는 리코일링 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 롤 표면 이물 제거 장치에 관한 것이다.
먼저, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 롤 표면 이물 제거 장치는 강판에 접촉하여 회전하는 복수개의 롤;과, 상기 롤 각각에 구비되어 상기 롤 표면 정보를 획득하는 검출유닛;과, 상기 롤 각각에 구비되어 상기 검출유닛이 획득한 정보에 따라 상기 롤 표면에 존재하는 이물을 제거하게 제공되는 클리닝유닛;을 포함할 수 있다.

Description

롤 표면 이물 제거 장치 및 이를 포함하는 리코일링 설비{Cleaning Apparatus for Surface of Roll and Recoiling facility having the same}
본 발명은 롤 표면 이물 제거 장치 및 이를 포함하는 리코일링 설비에 관한 것이다.
도 1에는 통상의 리코일링 설비가 도시되어 있다.
일반적으로, 제철공정은 강판(1)을 연속적으로 소둔처리하는 연속소둔라인과, 상기 연속소둔라인에서 코일로 권취된 강판을 다시 풀어서 강판의 표면 결함을 검사하는 리코일링(recoiling)라인을 구비한다.
연속소둔라인의 예열대, 가열대, 균열대, 서냉대, 급냉대 등을 순차적으로 지나 리코일링라인으로 넘어온 코일은 입측설비인 페이오프릴(pay off reel, 11)에서 강판(1)으로 풀리고, 용접기(12)에서는 선행되는 강판과 후행되는 강판이 서로 이어져 용접된다.
이러한 과정에서 강판(1)은 이송롤러(18)들에 의해 다음 공정으로 이송되도록 구비된다.
용접기(12)를 지난 강판은 압연기(13), 검사대(14), 사이드트리밍기(15), 오일러(16)를 순차적으로 지나며 마지막으로 텐션릴(17)에서 다시 권취된다.
강판(1)의 이러한 공정은 모두 이송롤러(18)들이 강판(1)을 자동으로 이송하기 때문에 가능한 것인데, 리코일링 설비에는 수많은 개수의 이송롤러(18)들이 구비된다.
뿐만 아니라, 압연기(13) 등에도 롤러가 적용되므로 리코일링 설비에 있어서 롤러는 매우 중요한 구성요소라고 할 수 있다.
그런데 이러한 롤러들이 강판(1)과 반복적인 접촉을 수행하면서 도 2에서 보이듯, 이물질이 부착되거나 찍힘, 흠 등이 발생하여 불량부가 발생할 수 있는데 이렇게 불량부가 발생한 이송롤러(18)가 강판(1)의 표면과 접촉하게 되면 강판(1)의 표면 품질도 떨어뜨릴 수 있다는 문제가 있다.
KR 10-1381630 B1 (2014.03.27)
본 발명은 롤 표면 결함을 검출하고, 이를 신속하게 제거하여 제품 품질을 향상시키는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 롤 표면 이물 제거 장치에 관한 것이다.
먼저, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 롤 표면 이물 제거 장치는 강판에 접촉하여 회전하는 복수개의 롤;과, 상기 롤 각각에 구비되어 상기 롤 표면 정보를 획득하는 검출유닛;과, 상기 롤 각각에 구비되어 상기 검출유닛이 획득한 정보에 따라 상기 롤 표면에 존재하는 이물을 제거하게 제공되는 클리닝유닛;을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 검출유닛은, 상기 롤 표면에 측정광을 조사하는 광원부재; 및 상기 광원부재에 의해 상기 롤 표면에서 출사된 산란광 및 상기 롤 표면의 영상정보를 검출하는 검출부재;를 포함할 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 검출유닛 및 상기 클리닝유닛에 연결되어 상기 검출유닛에서 획득한 정보에 따라 상기 클리닝유닛을 동작시키는 제어유닛;을 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 검출유닛은, 상기 클리닝유닛의 영상 정보도 획득하게 제공되고, 상기 제어유닛은, 상기 검출유닛에서 획득한 정보에 따라 상기 롤 및 상기 클리닝유닛 중 적어도 하나의 영상정보를 출력하는 디스플레이부;를 포함할 수 있다.
한편, 다른 측면으로서의 본 발명은 상기의 롤 표면 이물 제거 장치를 포함하는 리코일링 설비를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 리코일링 설비는 코일을 강판으로 푸는 페이오프릴;과, 상기 강판을 코일로 권취하는 텐션릴;과, 상기 페이오프릴과 상기 텐션릴 사이에 복수개가 구비되어, 상기 강판을 이송 또는 상기 강판에 접촉하는 복수개의 구동롤;과, 상기 페이오프릴과 상기 텐션릴 사이에 구비되어 상기 강판에 접촉 또는 대면하는 용접기, 압연기, 검사대, 트리밍기, 오일러; 및 상기 구동롤 각각에 구비되는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 상기 롤 표면 이물 제거 장치;를 포함하되, 상기 롤은, 상기 구동롤일 수 있다.
본 발명에 따르면 롤 표면에 존재하는 이물을 신속하게 검출할 수 있고, 제품품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 통상의 리코일링 설비를 도시한 것이다.
도 2는 롤의 표면을 도시한 것이다.
도 3은 블레이드를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 리코일링 설비를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 리코일링 설비에 적용된 롤 표면 이물 제거 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 롤러부재의 표면을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 광원부재와 검출부재의 개념도이다.
도 8은 본 발명에 따른 광원부재와 검출부재의 개념도이다.
본 발명의 실시예에 관한 설명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 동일한 부호로 기재된 요소는 동일한 요소이고, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
또한, 본 발명의 요지를 명확히 하기 위하여 종래의 기술에 의해 익히 알려진 요소와 기술에 대한 설명은 생략하며, 이하에서는, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하도록 한다.
다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고, 당업자에 의해 특정 구성요소가 추가, 변경, 삭제된 다른 형태로도 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명과 동일한 사상의 범위 내에 포함됨을 밝혀 둔다.
먼저, 리코일링 설비에 있어서 강판은 다수개의 이송롤러에 의해 여러 공정들로 이송된다.
이러한 과정에서 롤러들은 강판과 반복적인 접촉을 하게 되는데 이러한 롤러의 표면에는 해충, 먼지 등의 이물질이 부착되기 쉽다.
도 2에는 이물이 부착된 통상의 이송롤러(18)가 도시되어 있고, 도 3에는 이송롤러(도 2의 18)의 표면에 접촉하여 상기 이송롤러(18)의 표면에서 이물을 제거하는 블레이드(19)가 도시되어 있다.
이물질이 부착된 롤러와 접촉한 강판은 표면 덴트(dent) 등의 결함이 발생할 수 있기 때문에 블레이드(19)를 이용해 제때에 표면 이물을 제거해 주어야 한다.
만약, 이송롤러(도 2의 18) 표면의 이물이 제때에 제거되지 않는 경우에는 강판 표면 품질저하를 유발할 뿐만 아니라, 블레이드(19)의 마모 및 손상 또한 유발하게 되므로 심각한 경우에는 리코일링 설비의 손상으로 공정 전체를 중단해야 하는 경우도 발생할 수 있다.
따라서, 리코일링 공정 전체에 걸쳐서 다수개 존재하는 롤러들 중에서 어느 롤러의 표면에 이물이 부착되어 있고, 어느 롤러의 표면에 존재하는 이물이 제때 제거되지 못했는지를 신속하게 파악하는 문제는 공정의 효율성 향상 및 제품의 생산성 향상, 장비의 유지보수 측면에서 모두 중요하다고 할 수 있다.
따라서, 본 발명은 도 4에서 보이는 리코일링 설비(100)를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 리코일링 설비(100)는 코일(101)을 강판으로 푸는 페이오프릴(110), 상기 강판을 코일(101)로 권취하는 텐션릴(120), 상기 페이오프릴(110)과 상기 텐션릴(120) 사이에 복수개가 구비되어, 상기 강판을 이송 또는 상기 강판에 접촉하는 구동롤(130), 상기 페이오프릴(110)과 상기 텐션릴(120) 사이에 구비되어 상기 강판(102)에 접촉 또는 대면하는 용접기(140), 압연기(150), 검사대(160), 트리밍기(170), 오일러(180) 및 상기 구동롤(130)에 일대일 대응되게 구비되는 롤 표면 이물 제거 장치(200)를 포함할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 롤 표면 이물 제거 장치(200)는 리코일링 공정 전체에 배치되는 구동롤(130)에 대해 일대일 대응되게 구비될 수 있는 것이다.
이에 따르면, 강판(102)이 텐션릴(120)에 다시 권취되는 순간까지 롤의 결함에 의한 강판 표면결함을 감지하기 어려웠던 종래의 문제점을 개선할 수 있다.
즉, 리코일링 공정 전체에서 롤을 실시간으로 감지하고, 또한 이물질이 검출된 롤을 신속하게 세척할 수 있기 때문에 공정의 효율성을 향상시킬 수 있고, 설비의 구동 동력이 불필요하게 낭비되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이때, 상기 리코일링 설비(100)에서 구동롤(130)은 강판(1)을 이송하는 이송롤러가 될 수도 있고, 압연기 등에 적용되는 롤러가 될 수 있다. 즉, 리코일링 공정에 사용되는 어떤 장치의 롤러도 될 수 있다.
도 5에서 보이듯, 구동롤(130)은 회전축(131) 및 상기 회전축(131)에 연결되어 회전하는 롤러부재(132)를 포함할 수 있다.
롤러부재(132)는 강판(도 4의 101)과 직접 접촉하는 요소로서, 이물이 검출된 경우에는 클리닝유닛(220)이 접촉되는 요소이기도 하다.
본 발명에 따른 롤 표면 이물 제거 장치(200)의 롤은 전술한 리코일링 공정에 배치되는 구동롤(130)이 될 수 있고, 본 발명에 따른 롤 표면 이물 제거 장치(200)는 리코일링 설비에 마련된 구동롤(130)에 일대일 대응되게 구비되어 상기 구동롤 표면 정보를 획득하는 검출유닛(210) 및 상기 구동롤 각각에 대응되게 구비되고, 상기 검출유닛이 획득한 정보에 따라 상기 구동롤 표면에 존재하는 이물을 제거하게 제공되는 클리닝유닛(220)을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 클리닝유닛(220)은 상기 구동롤(130)의 회전속도에 대응하는 속도로 회전하게 구비되는 회전체(222) 및 상기 회전체에 연결되어 롤러부재(132)의 표면에 접하여 롤러부재(132) 표면에서 이물질을 박리하는 블레이드부재(221)를 포함할 수 있다.
상기 회전체(222)는 도시되지 않은 구동수단에 연결되어 일정속도로 회전하게 제공될 수 있으며, 상기 구동수단은 제어유닛(190)에 연결되어 그 동작 여부, 회전속도 등이 제어될 수 있다.
한편, 상기 롤러부재(132) 표면 상태를 감지하는 검출유닛(210)은 구동롤(130)의 롤러부재(132)의 표면에 측정광을 조사하는 광원부재(211) 및 상기 광원부재(211)에 의해 상기 구동롤의 롤러부재(132) 표면에서 출사된 산란광 및 상기 구동롤의 롤러부재(132) 표면의 영상정보를 검출하는 검출부재(212)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 광원부재(211) 및 상기 검출부재(212) 또한 제어유닛(190)에 연결되어 획득한 정보를 제어유닛(190)에 전달하도록 구성될 수 있다.
그리고 바람직하게 상기 제어유닛(190)은 디스플레이부(191)를 포함하여 전달받은 정보를 작업자가 확인할 수 있는 영상정보로 디스플레이한다.
그러면 작업자는 디스플레이부(191)를 통해 롤러부재(132) 표면 정보를 실시간으로 확인할 수 있고, 롤러부재(132) 표면에서 문제가 발생한 것을 확인하면 제어유닛(190)을 통해 회전체(222)를 제어하여 블레이드부재(221)를 통해 롤러부재(132) 표면에서 이물질을 제거하도록 할 수 있다.
이때, 상기 디스플레이부(191)는 도 6에서 보이는 것과 같이 롤러부재(132)의 표면을 디스플레이할 수 있고, 롤러부재(132)에서 이물질(M)을 확인한 작업자는 제어유닛(도 5의 190)을 통해 회전체(도 5의 222)를 작동시킨다.
뿐만 아니라, 상기 검출부재(212)로 하여금 블레이드부재(221)의 표면도 촬영하게 하고, 블레이드부재의 표면 영상정보를 디스플레이부(191)를 통해 출력하도록 하면 작업자는 디스플레이부(191)를 보고 블레이드부재(221)의 손상 여부까지 확인할 수 있게 된다.
따라서, 디스플레이부(191)를 보고 이물질 상태를 감지한 작업자는 필요에 따라 롤러부재(132)의 회전을 멈춰 롤러부재(132)에 의한 공정을 정지시킬 수 있는데, 이러한 과정은 PLC 프로그래밍 등에 의해 자동으로 수행되게 구성될 수도 있다.
한편, 도 7 및 도 8에는 광원부재(211)와 검출부재(212)가 도시되어 있다.
광원부재(211)는 롤러부재(132)의 표면에 광을 조사하고, 검출부재(212)에서는 상기 롤러부재(132)의 표면에서 출사된 산란광을 검출하여 이를 통해 롤러부재(132) 표면의 영상정보를 검출하게 된다.
이때, 롤러부재(132) 표면에 발생한 결함이 요철을 동반한 결함이 아니라 하더라도 검출부재(212)에서는 이를 다른 종류의 산란광으로 검출하기 때문에 이를 통해 롤러부재(132) 표면에 색상 결함 등이 발생한 경우에도 신속히 이를 감지할 수 있다.
뿐만 아니라, 도 8에서 보이듯, 롤러부재(132) 표면에 이물질(N)이 부착되거나, 롤러부재(132)의 표면이 손상 또는 마모되어 요철을 동반한 경우라 하더라도 검출부재(212)에서는 광원부재(211)에서 출사된 빛의 차이로 이를 인식할 수 있기 때문에 롤러부재(132) 표면에 발생한 결함의 종류와 관계없이 롤러부재(132)의 이상을 신속히 감지할 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명에 따르면 텐션릴(도 4의 120)에 강판(102)이 감기기 전까지 알 수 없었던 강판의 결함을 조기에 발견할 수 있고, 이 결함을 발생시킨 원인이 어느 공정인지 또한 조기에 감지할 수 있어 결함 발견 즉시 공정을 정지시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 불필요한 동력 및 자원의 낭비를 막을 수 있고, 공정 전체의 효율성 및 제품품질 향상에 기여할 수 있다.
이상에서 설명한 사항은 본 발명의 일 실시예에 관하여 설명한 것이며, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1 : 강판 12 : 용접기
13 : 압연기 14 : 검사대
15 : 사이드트리밍기 16 : 오일러
17 : 텐션릴 18 : 이송롤러
19 : 블레이드 100 : 리코일링 설비
101 : 코일 102 : 강판
110 : 페이오프릴 120 : 텐션릴
140 : 용접기 150 : 압연기
160 : 검사대 170 : 트리밍기
180 : 오일러 200 : 롤 표면 이물 제거 장치

Claims (5)

  1. 강판에 접촉하여 회전하는 복수개의 롤;
    상기 롤 각각에 구비되어 상기 롤 표면 정보를 획득하는 검출유닛;
    상기 롤 각각에 구비되어 상기 검출유닛이 획득한 정보에 따라 상기 롤 표면에 존재하는 이물을 제거하게 제공되는 클리닝유닛;
    을 포함하는 롤 표면 이물 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출유닛은,
    상기 롤 표면에 측정광을 조사하는 광원부재; 및
    상기 광원부재에 의해 상기 롤 표면에서 출사된 산란광 및 상기 롤 표면의 영상정보를 검출하는 검출부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 표면 이물 제거 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검출유닛 및 상기 클리닝유닛에 연결되어 상기 검출유닛에서 획득한 정보에 따라 상기 클리닝유닛을 동작시키는 제어유닛;
    을 더 포함하는 롤 표면 이물 제거 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 검출유닛은,
    상기 클리닝유닛의 영상 정보도 획득하게 제공되고,
    상기 제어유닛은,
    상기 검출유닛에서 획득한 정보에 따라 상기 롤 및 상기 클리닝유닛 중 적어도 하나의 영상정보를 출력하는 디스플레이부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 표면 이물 제거 장치.
  5. 코일을 강판으로 푸는 페이오프릴;
    상기 강판을 코일로 권취하는 텐션릴;
    상기 페이오프릴과 상기 텐션릴 사이에 복수개가 구비되어, 상기 강판을 이송 또는 상기 강판에 접촉하는 복수개의 구동롤;
    상기 페이오프릴과 상기 텐션릴 사이에 구비되어 상기 강판에 접촉 또는 대면하는 용접기, 압연기, 검사대, 트리밍기, 오일러; 및
    상기 구동롤 각각에 구비되는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 상기 롤 표면 이물 제거 장치;를 포함하되,
    상기 롤은, 상기 구동롤인 리코일링 설비.

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