KR20220068449A - 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치는 연마기의 메탈수대에 설치되어 롤 저어널부를 회전가능하게 지지하기 위한 하부메탈부와 및 상부메탈부를 구비하며, 상기 하부메탈부와 상부메탈부의 적어도 일측에 설치되어 온도를 측정하기 위한 온도측정유닛과, 상기 온도측정유닛으로부터 측정된 온도를 수신하여 연마기를 제어하는 제어부와, 상기 제어부에 수신된 정보를 사용자에게 인지시키기 위하여 표시하는 표시유닛을 구비한다.

Description

연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치{Temperature measurement and control device of metal part of polishing machine}
본 발명은 롤을 연마하는 연마기에 관한 것으로, 더 상세하게는 압연롤의 연마를 위한 매탈부의 온도를 측정하여 연마의 정밀도를 향상시킬 수 있는 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 제철소 등의 산업설비에는 다양한 롤이 사용되고 있으며, 특히 압연기에 이용되는 롤의 경우, 수십톤에서 수백톤에 이르는 대형롤이 사용된다. 이러한 제철설비의 압연공정에 사용되는 롤은 일정시간 사용할 경우, 피로도가 증가하여 제품에 악영향을 미치게 된다.
따라서 롤을 일정시간 사용하면 롤 표면을 적정량 연마하여 피로층을 제거하면서, 적정한 원통도와 진원도 및 일정량의 크라운을 부여하게 된다.
대한민국 공개특허 제 2003-0053624호에는 롤 연마기가 게시되어 있다. 게시된 롤 연마기는 연마기에 롤의 설치 시 롤저널부를 지지하는 롤 지지대가 설치되어 롤의 밸런스를 유지토록 함은 물론, 롤의 연마 시 회전이 원활하게 이루어지도록 한다.
상기 롤지지대는 롤을 지지대 원호형상으로 직결되는 지지대 몸체부에 상기 롤 저널부가 직접 접촉되는 상, 하부의 메탈 지지대가 설치되며, 상기 메탈 지지대는 롤 저널부와 접촉하는 접촉부가 상기 롤 저널부와 동일한 곡률로 구성되는 곡면 형성되는 구성을 가진다.
이러한 메탈지지대는 중량물인 롤의 저어널부가 밀착된 상태로 회전하게 되므로 마찰열이 발생되고, 이 마찰열에 의해 롤이 열팽창됨으로써 롤 연마작업에 따른 정밀도 즉, 롤의 진원도, 크라운분량, 원통도 등의 불량이 발생되는 문제점이 있다.
이러한 점을 감안하여 대한민국 공개 특허 제 2001-0060825호에는 롤 연마기의 롤 지지 장치가 게시되어 있다. 게시된 롤 지지장치는 롤의 자체 중량과 유압장치에 의해 승하강하면서 롤저어널의 저부를 지지하는 하부메탈지지부와, 상기 하부메탈지지대의 측면에 접촉되어 회전토록 상부메탈지지대의 저부에 일체로 설치되어 롤 저어널의 수평방향 중심선 양단이 지지되는 상부메탈지지부를 포함한다.
상술한 바와 같은 롤 지지장치는 롤의 자체중량에 의해 롤 저어널의 좌,우 및 하측의 3점을 견고하게 지지 고정하여 롤 연마 시 떨림을 방지함으로써 롤의 정밀도를 향상시킬 있다. 그러나 롤 자체가 큰 하중을 가지고 있으므로 롤 저어널부와 메탈지지부와의 마찰에 의한 열의 발생문제를 근본적으로 해결할 수 없다.
대한민국 공개특허 제 2002-004455호에는 롤 연마기 수대의 재생 및 가공장치가 게시되어 있으며, 대한민국 공개 실용신안 제 1998-067169호에는 롤 그라인더 수대메탈 자동급유장치가 게시되어 있다.
대한민국 공개특허 제 2003-0053624호 대한민국 공개 특허 제 2001-0060825호 대한민국 공개특허 제 2002-004455호 대한민국 공개 실용신안 제 1998-067169호
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 롤 연마장치의 수대에 장착된 메탈부의 온도를 측정하여, 롤의 연마불량 발생요인을 미연에 방지할 수 있도록 하며, 나아가서는 롤 연마 작업의 정밀도를 향상시킬 수 있는 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치는 연마기의 수대에 설치되어 롤 저어널부를 회전가능하게 지지하기 위한 하부메탈부 및 상부메탈부을 구비하며,
상기 하부메탈부과 상부메탈부의 적어도 일측에 설치되어 온도를 측정하기 위한 온도측정유닛과, 상기 온도측정유닛으로부터 측정된 온도를 수신하여 연마기를 제어하는 제어부와, 상기 제어부에 수신된 정보를 사용자에게 인지시키기 위하여 표시하는 표시유닛을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 온도측정유닛은 상기 하부메탈부 또는 상부메탈부에 온도센서장착홀을 형성하고, 상기 온도센서장착홀에 온도센서가 설치된다. 상기 온도센서는 서모커플로 이루어질 수 있으며, 온도를 제어부에 송신할 수 있는 송신부를 구비한다.
상기 하부메탈부에는 상기 롤의 연마를 위하여 롤 저어널부의 장착 시 하중을 측정하기 위한 로드셀이 더 구비될 수 있으며, 온도의 급격한 상승시 온도를 낮추기 위한 메탈부냉각유닛이 더 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치는 롤 연마장치의 수대에 장착된 상, 하부메탈부 특히, 하부메탈부의 온도를 측정하여 롤의 연마작업에 반영 할 수 있도록 함으로써 연마불량 발생을 미연에 방지할 수 있다. 특히, 연마작업 시 롤 지지부의 온도가 급격히 상승하는 경우, 연마기의 가동을 중지시킬 수 있으므로 롤의 연마불량을 원천적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치를 나타내 보인 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 하부메탈부의 온도를 검출하기 위한 온도측정유닛을 발췌하여 도시한 사시도,
도 3는 하부메탈부의 온도측정유닛의 다른 실시예를 나타내 보인 사시도.
본 발명에 따른 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치에 관한 것으로, 일 실시예를 도 1 내지 도 2에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 메탈부 온도측정 및 제어장치(10)가 설치된 연마기는 지석을 이용하여 압연롤의 외주면을 정밀하게 연마하는 공작기계로서, 연마작업은 소정간격 이격되는 양측의 메탈수대(100)에 각각 설치되는 하부메탈부(20)와 상부메탈부(30)를 구비한다.
상기 메탈수대(100)는 연마기의 베드를 이동 및 고정될 수 있도록 설치되는데, 상기 메탈수대(100)는 연마를 위한 롤(200)의 롤저어널부(210)를 지지할 수 있도록 원호일부 형상의 원호부(110)가 형성된다. 그리고 상기 하부메탈부는 메탈수대(100)의 원호부(110)에 상기 롤저어널부(210)을 하부측을 지지할 수 있도록 설치되고, 상기 상부메탈부(30)은 상기 원호부(110)의 상부측에는 롤저어널부(210)의 측면을 지지하기 할 수 있도록 설치된다. 상기 상부메탈부(30)은 롤저어널부(210)의 중심으로부터 수평방향의 측면을 지지할 수 있도록 설치된다.
상기 하부메탈부(20)는 분할된 구조로 이루어질 수 있으며, 상면에 원주방향으로 적어도 하나의 그루브(21)가 형성되어 방열특성을 향상시킬 수 있도록 함이 바람직하다.
그리고 상기 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치(10)는 하부메탈부(20)와 상부메탈부(30)의 적어도 일측에 이의 온도를 측정하기 위한 온도측정유닛(50)과, 상기 온도측정유닛(50)으로부터 측정된 온도를 수신하여 연마기를 제어하기 위한 제어부(60) 및 상기 제어부(60)에 의해 수신된 정보를 사용자에게 인지시키기 위하여 표시하는 표시유닛(70)을 구비한다.
상기 온도측정유닛(50)은 도 2에 도시된 바와 같이 하부메탈부(20)와 상부메탈부(30)에 설치될 수 있는데, 연마를 위한 롤(200)의 하중을 상대적으로 많이 받는 하부메탈부(20) 즉, 롤(200)의 양측 롤저널부(210)을 각각 지지하는 양측의 하부메탈부(20)에 각각 설치함이 바람직하다.
상기 온도측정유닛(50)은 상기 하부메탈부(20)의 측면으로부터 관통공(51)을 형성하고, 이 관통공(51)에 온도센서(52)가 설치된다. 상기 온도센서(52)는 서모커플이 이용될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 그리고 상기 관통공(51)에는 온도센서(52)가 설치된 상태에서 열전달이 원활하게 이루어질 수 있도록 도전성 접착제가 충전될 수 있다. 그리고 상기 온도센서(52)에는 측정된 온도를 송신할 수 있는 송신부(미도시)가 더 구비될 수 있다.
한편, 상기 온도측정유닛(50)은 메탈수대에 설치되어 상기 하부메탈부(20)의 온도를 측정할 수 있는 비접촉식 온도센서, 온도측정이 가능한 열화상 카메라가 사용될 수 있다.(도 3참조)
그리고 상기 제어부(60)는 상기 온도측정유닛(50)에 의해 측정된 온도를 수신하여 설정된 온도와 비교하여 설정된 온도 이상의 온도가 감지되면 연마기를 정지시킨다. 또한 상기 제어부(60)는 연마기에 설치된 지석의 압력, 홀의 회전수 등각종 센서로부터 신호정보를 받아 연마기의 가동여부를 판단할 수도 있다. 상기 제어부(60)은 신호를 송수신할 수 있는 송신부와 수신부를 더 구비할 수 있다.
상기 표시유닛(70)은 상기 제어부(60)에 의해 온도측정유닛(50)으로부터 수신된 온도정보를 작업자 또는 사용자가 인지할 수 있도록 열려주기 위한 것으로, 각 하부메탈부(20)의 온도를 표시할 수 있는 디스플레이어(71)를 구비한다. 상기 표시유닛(70)에는 온도가 설정된 온도 이상인 경우, 작업자에 알리기 위한 경보음을 발생시키거나 광을 점멸할 수 있는 경고발생부(미도시)를 더 구비할 수 있다.
한편, 상기 하부메탈부(20)와 상부메탈부(30)에는 온도가 설정된 온도 이상으로 상승할 경우, 상,하메탈부(30)(20)을 냉각시키기 위한 냉각유닛과, 이에 가하여지는 하중을 검출하기 위한 하중검출센서(80)가 더 구비될 수 있다.
상기 냉각유닛은 냉각을 위한 윤활유을 공급하는 윤활유 공급부를 포함하거 상,하메탈부(30)(20)을 냉각시키기 위한 칠러를 순환시시키는 칠러순환구조로 이루어질 수 있으며, 상기 하중검출센서(80)는 상기 상, 하메탈부(30)(20)에 설치되는 로드셀, 스트레인게이지 등으로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
연마기를 이용하여 롤(200)를 연마하기 위해서는 롤(200)의 양측 저어널부(210)를 메탈수대(100)에 설치된 상,하메탈부(30)(20)에 지지시킨다. 롤그라인더 주축대의 면판 드라이빙 도그를 이용하여 롤(200)을 회전시킴과 아울러 공구대에 설치된 지석을 이용하여 상기 롤(200)의 외주면을 연마한다.
상술한 바와 같이 롤(200)을 연마하는 과정에서 하중이 가하여지는 상,하부메탈부(30)(20)에서 열이 발생된다. 특히, 롤 저널부(210)에 의해 상대적으로 큰 하중이 걸리는 하부메탈부(20)는 마찰에 의해 열이 집중적으로 발생된다.
이렇게 연마작업 시 롤(200)을 받치는 하부메탈부(20)에 마찰열이 발생하게 되면, 이 마찰열은 롤 저어널부(210)와 본체부로 전달된다.
이러한 과정에 상기 하부메탈부(20)에는 온도측정유닛(50)이 설치되어 있으므로 이 온도측정유닛(50)에 의해 하부메탈부(20)의 온도가 측정된다. 이와 같이 측정된 온도는 제어부(60)로 전달된다. 상기 제어부(60)에 의해 하부메탈부(20)의 온도가 감지되면, 감지된 온도를 상기 표시유닛(70)의 디스플레이어(71)를 통하여 작업자 또는 사용자가 알 수 있도록 표시한다. 그리고 상기 제어부(60)은 설정된 온도와 비교하여 설정된 온도 보다 높은 경우, 연마기를 정지시켜 연마에 따른 롤(200)의 불량화를 미연에 방지할 수 있다.
상기 상하부메탈부(30)(20), 특히 하부메탈부(20)가 높은 온도로 가열되는 경우, 하부메탈부(20)의 열은 롤저어널부(200)과 롤(200)의 본체부를 가열하게 된다. 따라서 상기 롤저어널부(200)와 본체부는 열팽창이 이루어지고 롤의 진원도와 원통도가 무너지게 되는데, 상기와 같이 온도측정유닛(50)에 의해 설정된 온도 이상이 되면, 연마기를 정지시킬 수 있거나 작업자에게 인지시켜 조치를 할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 압연장치의 롤(200)의 연마작업 시 열발생을 확인하지 못하고 계속 연삭했을 경우, 연삭 후 롤의 진원도 및 원통도등 연마정밀도가 허용오차를 벗어나 압연 제품에 막대한 지장을 초래하게 되는 근본적인 문제점을 해결할 수 있다.
또한 연마기에 의한 롤(200)의 연마가 자동연마 프로그램으로 연마할 때 작업자가 확인을 하지 못하면, 메탈부와 롤 저어널부가 고착되어 롤이 손상되는데, 본 발명에 따른 메탈부의 온도 측정 및 제어장치는 이러한 문제점을 발생을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 연마기의 메탈부 온도 측정 및 제어장치는 연마작업 시 메탈부위에서 발생하던 마찰열을 감지하여 일정한 온도이상 올라가지 않도록 함으로써 열에 의한 롤의 연마 원통도와 진원도 및 크라운불량을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 연마기의 메탈수대에 설치되어 롤 저어널부를 회전가능하게 지지하기 위한 하부메탈부와 및 상부메탈부를 구비하며,
    상기 하부메탈부과 상부메탈부의 적어도 일측에 설치되어 온도를 측정하기 위한 온도측정유닛과, 상기 온도측정유닛으로부터 측정된 온도를 수신하여 연마기를 제어하는 제어부와, 상기 제어부에 수신된 정보를 사용자에게 인지시키기 위하여 표시하는 표시유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 온도측정유닛은 상기 하부메탈부 또는 상부메탈부에 온도센서장착홀을 형성하고, 상기 온도센서장착홀에 장착되는 온도센서가 설치된 것을 특징으로 하는 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 온도센서는 서모커플 또는 비접촉식 온도검출센서로 이루어질 수 있으며, 온도를 제어부에 송신할 수 있는 송신부를 구비한 것을 특징으로 하는 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하부메탈부에는 상기 롤의 연마를 위하여 롤 저어널부의 장착 시 하중을 측정하기 위한 로드셀이 더 구비한 것을 특징으로 하는 연마기의 메탈부 온도측정 및 제어장치.
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