KR20220123908A - 세그먼트 롤 레벨 측정장치 - Google Patents

세그먼트 롤 레벨 측정장치 Download PDF

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Abstract

개시된 내용은 가이드바를 따라 이동되는 스트레이트바 하단에 롤의 수직방향으로 왕복 이동되는 변위센서가 작동가능하게 구비되고, 이 변위센서를 통해 롤의 최상단 편차값이 자동으로 측정 및 연산됨에 따라 오차발생이 방지될 수 있어 정확한 얼라이먼트 수정이 가능하고, 측정시간과 인건비가 획기적으로 절감될 수 있어 적은 비용으로 정확도 높은 측정이 가능한 세그먼트 롤 레벨 측정장치에 관한 것이다.
개시된 내용의 일 실시 예에 따른 세그먼트 롤 레벨 측정장치는 중앙에는 다수 개의 롤이 포함된 세그먼트가 위치되는 안착부가 구비되고 양측에는 상기 다수 개의 롤과 수평방향으로 배치되는 가이드바가 구비된 수평좌대와, 상기 다수 개의 롤과 수직방향으로 배치되도록 그 양측 하단이 상기 양측의 가이드바 상에 이동 가능하게 설치되는 스트레이트바와, 상기 스트레이트바 하단 측에 이동 및 작동 가능하게 설치되며 이동시 상기 다수 개의 롤에 대한 최상단 편차값이 연속 측정되는 변위센서가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

세그먼트 롤 레벨 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING OF SEGMENT'S ROLL LEVEL}
개시된 내용은 연속주조공정에서 사용되는 세그먼트 롤에 대한 레벨을 측정하기 위한 세그먼트 롤 레벨 측정장치에 관련된다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로 제강공장에서 정련처리 된 용강은 래들(Ladle)에 담겨진 상태에서 연속주조기(Continuous Casting)로 이송되며, 이송 후에는 연속주조기에서의 주조공정을 통해 빌렛(Billet), 블룸(Bloom), 슬라브(Slab) 등과 같은 다양한 주편(鑄片)으로 생산된다. 이와 같은 연속주조기는 통상 래들, 턴디쉬(Tundish), 주형(Mold) 및 다수 개의 세그먼트(Segment)들로 조합된 냉각대로 구성된다.
이러한 냉각대에 설치되는 세그먼트들은 이동되는 주편의 상, 하부면에 접촉된 상태로 회전될 수 있게 설치된 다수 개의 롤들이 주편의 이동방향으로 동일간격 이격된 상태로 연속 배치된다. 또한, 이와 같은 롤 사이에는 주편의 표면을 향해 물과 공기가 혼합된 냉각수가 분사되는 노즐들이 설치되어 주편을 냉각시키게 된다.
이와 같은 세그먼트의 롤은 설계된 위치에 정밀하게 조립되어야 균일하고 양호한 상태의 주편을 생산할 수 있다. 따라서 세그먼트의 롤의 레벨 상태는 일정 기간마다 측정되어야 하며 레벨 상태가 균일하지 못할 경우 얼라이먼트를 교정하는 작업이 반드시 진행되어야 한다.
종래에는 세그먼트를 상, 하부로 분리한 후 양측에 이동가이드가 구비된 수평좌대에 올려놓은 뒤에 이동가이드 상에 스트레이트바를 배치시킨 다음에 롤의 상단과 스트레이트바 사단의 거리를 마이크로미터 게이지를 통해 측정하는 방법이 사용되었다. 측정 결과 레벨 상태가 균일하지 못한 롤은 해당 롤의 베어링블럭 내에 라이너를 삽입하거나 제거하는 방법으로 얼라이먼트를 교정하고 있다.
그러나 이와 같은 레벨 측정 방법은 측정 포인트마다 작업자의 수작업으로 반복작업이 이루어짐에 따라 작업시간이 장시간 소요되어 인건비가 상승되고, 작업자별 또는 스트레이트바의 상태에 따라서 측정오차가 발생될 수 있는 문제가 있었다.
1. 대한민국 특허등록 제10-1607219호(2016.03.23) 2. 대한민국 특허등록 제10-1149370호(2014.05.17) 3. 대한민국 특허공개 제10-2013-0026225호(2013.03.13)
가이드바를 따라 이동되는 스트레이트바 하단에 롤의 수직방향으로 왕복 이동되는 변위센서가 작동가능하게 구비되고, 이 변위센서를 통해 롤의 최상단 편차값이 자동으로 측정 및 연산 될 수 있도록 한 세그먼트 롤 레벨 측정장치를 제공하고자 한다.
하나의 실시 예로서 개시된 내용은 중앙에는 다수 개의 롤이 포함된 세그먼트가 위치되는 안착부가 구비되고 양측에는 상기 다수 개의 롤과 수평방향으로 배치되는 가이드바가 구비된 수평좌대와, 상기 다수 개의 롤과 수직방향으로 배치되도록 그 양측 하단이 상기 양측의 가이드바 상에 이동 가능하게 설치되는 스트레이트바와, 상기 스트레이트바 하단 측에 이동 및 작동 가능하게 설치되며 이동시 상기 다수 개의 롤에 대한 최상단 편차값이 연속 측정되는 변위센서가 포함되는 것을 특징으로 하는 세그먼트 롤 레벨 측정장치에 대해 기술하고 있다.
이상에서와 같은 세그먼트 롤 레벨 측정장치에 의하면 가이드바를 따라 이동되는 스트레이트바 하단에 롤의 수직방향으로 왕복 이동되는 변위센서가 작동가능하게 구비되고, 이 변위센서를 통해 롤의 최상단 편차값이 자동으로 측정 및 연산됨에 따라 오차발생이 방지될 수 있어 정확한 얼라이먼트 수정이 가능하고, 측정시간과 인건비가 획기적으로 절감될 수 있어 적은 비용으로 정확도 높은 측정이 가능한 탁월한 장점이 있다.
도 1은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 세그먼트 롤 레벨 측정장치의 사시도.
도 2 및 도 3은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 세그먼트 롤 레벨 측정장치의 사용상태도.
도 4는 개시된 내용의 다른 실시 예에 따른 세그먼트 롤 레벨 측정장치의 사용상태도.
개시된 내용의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 개시된 내용은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 개시된 내용의 개시가 완전하도록 하고, 개시된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시된 내용의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 개시된 내용은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
개시된 내용의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 개시된 내용의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 개시된 내용의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 도 4에는 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 하나의 실시 예를 도시하고 있다. 도 1은 사시도이고, 도 2 내지 도 4는 사용상태도이다.
이하에는 도 1을 참조하여 개시된 내용의 바람직한 일 실시 예에 따른 세그먼트 롤 레벨 측정장치(1)의 구성부재와, 구성부재 간의 작동관계에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 수평좌대(10)가 구비된다. 이 수평좌대(10)는 상, 하측으로 분리된 세그먼트(100)가 롤(110)의 레벨 측정을 위해 안착 배치되게 하는 역할을 한다. 이러한 수평좌대(10)는 그 중앙에 다수 개의 롤(110)이 포함된 세그먼트(100)가 위치되는 안착부(11)가 구비되고 양측에는 다수 개의 롤(110)과 수평방향으로 배치되는 가이드바(14)가 구비된다. 이때 세그먼트(100)는 롤(110)에 대한 레벨 측정이 가능하도록 롤(110)이 상측으로 향하게 배치되어야 한다.
전술한 가이드바(14)는 추후에 설명될 스트레이트바(20)가 이동 가능하게 설치되는 역할을 하는 것으로, 이 가이드바(14)는 안착부(11)의 양측 전후방에 각각 구비되는 전후방 수직프레임(12)과, 전후방 수직프레임(12) 상단에 수평방향으로 안착 설치되는 수평프레임(13) 상에 설치된다.
이러한 양측 가이드바(14)는 스트레이트바(20)의 수평이 유지될 수 있도록 서로 동일한 높이로 설치되되 그 최상단은 세그먼트(100)의 롤(110) 높이보다 높게 위치되어야 하며, 그 길이는 세그먼트(100)의 롤(110) 보다 길게 형성되어야 한다. 또한 가이드바(14)는 스트레이트바(20)의 이동이 가능한 형태로 설치되는데 이 가이드바(14)를 통해 스트레이트바(20)는 자동 또는 수동으로 양측 단부를 향해 이동될 수 있게 된다.
전술한 수평좌대(10)의 가이드바(14) 상에는 스트레이트바(20)가 이동 가능하게 설치되는데, 이 스트레이트바(20)는 추후에 설명될 변위센서(30)가 작동 및 이동가능하게 설치되게 하는 역할을 한다. 이를 위해 전술한 스트레이트바(20)는 다수 개의 롤(110)들이 배치된 방향과 수직방향으로 배치되도록 그 양측 하단이 상기 양측의 가이드바(14) 상에 이동 가능하게 설치되되, 변위센서(30)가 수평을 유지하며 이동될 수 있도록 하단 측은 수평 상태로 제조된다.
이러한 스트레이트바(20)는 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이 이등변 삼각형상으로 제조되는데, 이는 스트레이트바(20)가 자체 무게에 의한 처짐 현상을 방지하기 위함이다. 스트레이트바(20)는 이등변 삼각형상이 아닌 일자형상으로도 형성될 수 있는데 이 경우 자체 무게에 의한 처짐 현상이 발생될 수 있으며 이 처짐에 대한 보상값의 처리는 도 4를 참조해서 추후에 상세하게 설명하기로 한다.
이와 같은 수평좌대(10) 측에 위치된 세그먼트(100) 롤(110)의 레벨 측정을 위해 가이드바(14) 일단 측에서 타단 측까지 자동 또는 수동으로 이동될 수 있다. 자동으로 이동될 경우 이를 위해 모터가 포함된 구동수단(미도시)이 설치되어야 하며 자동으로 이동되는 경우에도 특정 포인트의 측정을 위해서 작업자가 수동으로 이동시킬 수도 있다. 구동모터를 이용한 가이브바 상에서 스트레이트바(20)의 자동 이동은 종래기술에 따른 구동수단 중 하나를 이용하는 것으로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 전술한 스트레이트바(20) 하단 측에는 변위센서(30)가 이동 및 작동 가능하게 설치된다. 이러한 변위센서(30)는 전술한 스트레이트바(20)를 따라 이동되며 수평좌대(10) 측에 위치된 세그먼트(100)의 다수 개 롤(110)에 대한 최상단 편차값이 연속 측정됨으로써 얼라이먼트의 수정 여부가 판단되게 하는 역할을 하는 것이다.
이와 같은 변위센서(30)는 스트레이트바(20)가 가이드바(14) 상에서 이동되는 동안 스트레이트바(20)를 따라 다수 회에 걸쳐 왕복 이동되며 다수 개 롤(110)의 최상단 편차값을 측정하게 된다. 이러한 변위센서(30)는 스트레이트바(20)가 이동될 때 동시에 이동될 수도 있고, 스트레이트바(20)가 일정구간 이동된 후 멈춘 상태에서만 측정을 위해 이동될 수도 있다.
스트레이트바(20)를 통한 변위센서(30)의 왕복이동은 가이드바(14) 상에서의 스트레이트바(20)의 이동과 마찬가지로 모터가 포함된 구동수단(미도시)이 설치되어야 하며 자동으로 이동되는 경우에도 특정 포인트의 측정을 위해서 작업자가 수동으로 이동시킬 수도 있다. 구동모터를 이용한 스트레이트바(20) 상에서 변위센서(30)의 자동 이동은 종래기술에 따른 구동수단 중 하나를 이용하는 것으로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이렇게 변위센서(30)를 통해 측정된 다수 개의 롤(110)에 대한 최상단 편차값은 변위센서(30)와 전기적으로 접속된 제어부(40)로 전송되며, 제어부(40)에서는 전송된 편차값을 이용해 롤(110)의 얼라이먼트 수정값이 자동으로 연산 처리된다. 이때 제어부(40)는 PC, 노트북, 태블릿PC, 스마트폰 중 하나가 될 수 있으며, 제어부(40)에는 변위센서(30)를 통해 측정된 편차값을 이용해 얼라이먼트 수정값이 연산 처리되는 프로그램이 설치된다.
따라서 작업자는 제어부(40)를 모니터링 하여 얼라이먼트 수정이 필요한 롤(110)의 위치와 수정값을 제공받을 수 있으며, 수정이 필요한 해당 롤(110)의 라이너 작업을 통해 얼라이먼트 신속, 정확한 수정을 할 수 있게 된다.
개시된 내용에서 사용되는 변위센서(30)는 종래기술에 따른 변위센서 중 하나가 선택되는 것으로 하며, 이는 이미 공지된 기술이므로 더 이상의 상세한 설명은 명세서의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 전술한 스트레이트바(20)는 일자형상으로 형성될 수도 있다. 이 경우 자체 무게에 의한 처짐 현상이 발생될 수 있으며, 처짐 현상이 발생될 경우 세그먼트(100)의 다수 개 롤(110)에 대한 최상단 편차값 측정시 오차가 발생될 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위한 목적으로 수평측정센서(50)가 설치될 수 있다.
전술한 수평측정센서(50)는 전술한 전후방 수직프레임(12) 중 적어도 한 곳에 구비되는데, 전후방 수직프레임(12)에 탈착 가능하게 설치되는 설치프레임(51) 상에 작동 가능하게 설치된다. 즉, 전후방 수직프레임(12) 모두에 설치될 수도 있고 어느 한 곳에만 설치될 수도 있는데 설치프레임(51)이 전후방 수직프레임(12) 상에 탈착 가능하게 설치됨에 따라 그 위치는 전후방 수직프레임(12) 중 전방측에서 후방측으로 또는 후방측에서 전방측으로 자유롭게 이동될 수 있다. 이렇게 설치된 수평측정센서(50)는 전술한 제어부(40)와 전기적으로 접속되어 스트레이트바(20)의 처짐 현상이 발생된 경우 처짐값이 제어부(40)로 전송되어 제어부(40)에서의 얼라이먼트 수정값의 연산 처리시에 이 처짐값이 포함되어 처리될 수 있게 된다.
이러한 수평측정센서(50)가 설치된 경우 변위센서(30)는 스트레이트바(20)의 전면 상, 하측에 길이방향으로 구비된 한 쌍의 가이드(21)를 따라 이동되되 수평측정센서(50)에 의해 측정 가능하도록 그 상단은 스트레이트바(20)의 상측으로 돌출 위치된다. 이는, 레이저 조사 방식으로 수평이 측정되는 수평측정센서(50)에 변위센서(30)의 위치와 수평여부가 용이하게 측정될 수 있게 하기 위함이다.
수평측정센서(50)를 통해 측정된 측정값은 제어부(40)로 실시간 전송되며 측정결과 처짐 발생이 확인될 경우 해당 위치의 롤(110)에 대한 수정값 연산 처리에 해당 데이터가 제공됨으로써 처짐에 따른 오차 발생이 보상될 수 있다.
전술한 수평측정센서(50)는 종래기술에 따른 레이저 조사 방식의 수평측정센서와 동일한 것으로 이미 공지된 기술인바, 더 이상의 상세한 설명은 명세어의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.
이상에서와 같은 세그먼트 롤 레벨 측정장치에 의하면 가이드바를 따라 이동되는 스트레이트바 하단에 롤의 수직방향으로 왕복 이동되는 변위센서가 작동가능하게 구비되고, 이 변위센서를 통해 롤의 최상단 편차값이 자동으로 측정 및 연산됨에 따라 오차발생이 방지될 수 있어 정확한 얼라이먼트 수정이 가능하고, 측정시간과 인건비가 획기적으로 절감될 수 있어 적은 비용으로 정확도 높은 측정이 가능하다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술자라면 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 않는다.
1 : 세그먼트 롤 레벨 측정장치
10 : 수평좌대
11 : 안착부
12 : 전후방 수직프레임
13 : 수평프레임
14 : 가이드바
20 : 스트레이트바
21 : 가이드
30 : 변위센서
40 : 제어부
50 : 수평측정센서
51 : 설치프레임
100 : 세그먼트
110 : 롤

Claims (7)

  1. 중앙에는 다수 개의 롤이 포함된 세그먼트가 위치되는 안착부가 구비되고 양측에는 상기 다수 개의 롤과 수평방향으로 배치되는 가이드바가 구비된 수평좌대;
    상기 다수 개의 롤과 수직방향으로 배치되도록 그 양측 하단이 상기 양측의 가이드바 상에 이동 가능하게 설치되는 스트레이트바; 및
    상기 스트레이트바의 하단 측에 이동 및 작동 가능하게 설치되며 이동시 상기 다수 개의 롤에 대한 최상단 편차값이 연속 측정되는 변위센서;가 포함되는 것을 특징으로 하는 세그먼트 롤 레벨 측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드바는 상기 안착부의 양측 전후방에 각각 구비되는 전후방 수직프레임과, 상기 전후방 수직프레임의 상단에 수평방향으로 안착 설치되는 수평프레임 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 세그먼트 롤 레벨 측정장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 스트레이트바는 상기 가이드바의 일단 측에서 타단 측까지 자동으로 이동되고, 상기 스트레이트바가 이동되는 동안 상기 변위센서는 상기 스트레이트바를 따라 다수 회에 걸쳐 왕복 이동되며 상기 다수 개의 롤의 최상단 편차값이 측정되는 것을 특징으로 하는 세그먼트 롤 레벨 측정장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 스트레이트바는 일자형상 또는 이등변 삼각형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 세그먼트 롤 레벨 측정장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 변위센서에서 측정된 상기 다수 개의 롤에 대한 최상단 편차값은 상기 변위센서와 전기적으로 접속된 제어부로 전송되며, 상기 제어부에서는 전송된 편차값을 이용해 롤의 얼라이먼트 수정값이 연산 처리되는 것을 특징으로 하는 세그먼트 롤 레벨 측정장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 스트레이트바가 일자형상으로 형성된 경우 상기 전후방 수직프레임 중 적어도 한 곳에는 상기 스트레이트바의 처짐 여부가 측정되는 수평측정센서가 설치되되, 상기 수평측정센서는 상기 제어부와 전기적으로 접속되어 상기 스트레이트바의 처짐 현상이 발생된 경우 처짐값이 상기 제어부로 전송되어 상기 제어부에서의 얼라이먼트 수정값의 연산 처리시에 이 처짐값이 포함되어 처리되는 것을 특징으로 하는 세그먼트 롤 레벨 측정장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 수평측정센서가 설치된 경우 상기 변위센서는 상기 스트레이트바의 전면 상, 하측에 길이방향으로 구비된 한 쌍의 가이드를 따라 이동되되 상기 수평측정센서에 의해 측정 가능하도록 그 상단은 상기 스트레이트바의 상측으로 돌출 위치되는 것을 특징으로 하는 세그먼트 롤 레벨 측정장치.
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