KR20220146492A - 로봇식 롤 교체 시스템과 함께 사용하기 위한 기계적인 고속 롤 교체 시스템 - Google Patents

로봇식 롤 교체 시스템과 함께 사용하기 위한 기계적인 고속 롤 교체 시스템 Download PDF

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KR20220146492A
KR20220146492A KR1020227030391A KR20227030391A KR20220146492A KR 20220146492 A KR20220146492 A KR 20220146492A KR 1020227030391 A KR1020227030391 A KR 1020227030391A KR 20227030391 A KR20227030391 A KR 20227030391A KR 20220146492 A KR20220146492 A KR 20220146492A
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roll
assembly
torque
mounting system
tapered
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KR1020227030391A
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윌리엄 샤오란 센
매튜 디. 팔프레만
Original Assignee
프리메탈스 테크놀로지스 유에스에이 엘엘씨
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Abstract

하나 이상의 롤들(201)에 커플링되는 롤 조립체(200)를 포함하는 롤 장착 시스템이 제공된다. 롤 조립체(200)는, 하나 이상의 롤들(201)의 장착 또는 장착해제를 위해 테이퍼링된 조립체(204)를 사용하여 하나 이상의 롤들(201)을 위치설정하도록 구성된다. 또한, 롤 장착 시스템은 롤 조립체(200)에 커플링되는 토크 조립체(208)를 포함한다. 토크 조립체(208)는 하나 이상의 롤들(201)을 장착 또는 장착해제하기 위해 롤 조립체(200)에 토크를 제공하도록 구성된다.

Description

로봇식 롤 교체 시스템과 함께 사용하기 위한 기계적인 고속 롤 교체 시스템
본 발명은 캔틸레버식 압연 스탠드들(cantilevered rolling stands)을 갖는 선재 압연(wire rod rolling) 분야에 관한 것이다.
현재, 롤들은 품질 관련 문제들로 인해 또는 압연기(mill)가 롤 마모로 인해 롤들을 교체해야 하거나 다른 제품 크기를 생산해야 할 때 작업자들에 의해 수동으로 교체된다. 스탠드 당 평균 교체 시간은 수동으로 20 분 정도이며; 가장 경험이 많은 작업자들은 12 분 내에 스탠드를 교체할 수 있다. 슬리브들을 갖는 롤들은 약 31 kg만큼 무거울 수 있으며, 그리고 롤들을 장착하고 그리고 장착해제하는 데 사용되는 고압 유압식 공구들은 일부 경우들에 더욱 거대하다. 중량들은 허용가능한 리프팅 제한들을 초과할 수 있고 그리고 크레인들 및/또는 조작기들로부터 장착되어야 하며, 이는 롤 교체 프로세스를 추가적으로 복잡하게 한다. 물론, 기계들 상의 롤들을 교체하는 동안 고온 장비로부터의 화상들(burns) 및 트래핑 해저드들(trapping hazards)로부터의 부상들의 위험이 존재한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 롤 장착 시스템이 제공된다. 롤 장착 시스템은 하나 이상의 롤들에 커플링되는 롤 조립체를 포함하며, 롤 조립체는 하나 이상의 롤들을 장착 또는 장착해제하기 위해 테이퍼링된(tapered) 조립체를 사용하여 하나 이상의 롤들을 위치설정하도록 구성된다. 또한, 롤 장착 시스템은 롤 조립체에 커플링되는 토크 조립체를 포함하며, 토크 조립체는 하나 이상의 롤들의 장착 또는 장착해제를 위해 롤 조립체에 토크를 제공하도록 구성된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법이 제공된다. 이 방법은 하나 이상의 롤들을 롤 조립체 내로 위치설정하는 단계를 포함한다. 롤 조립체는, 하나 이상의 롤들의 장착 또는 장착해제를 위해 테이퍼링된 조립체를 사용하여 하나 이상의 롤들을 위치설정하도록 구성된다. 토크 조립체는, 하나 이상의 롤들의 장착 또는 장착해제를 위해 롤 조립체에 토크를 제공하도록 구성된다.
도 1a 및 도 1b는 일부 실시예들에 따라, 롤 조립체들이 없는 롤 하우징의 상이한 도면들을 예시하는 개략도들이다.
도 2a 및 도 2b는 일부 실시예들에 따라, 롤 장착 시스템에서 사용될 롤 조립체의 개략도들이다.
도 3a 및 도 3b는 일부 실시예들에 따라, 롤 장착 시스템에서 사용될 장착된 롤 조립체들을 갖는 롤 하우징의 개략도들이다.
도 4a 및 도 4b는 일부 실시예들에 따라, 장착될 롤 조립체를 갖는 롤 하우징 및 롤 장착 시스템에 의해 장착되는 2개의 롤 조립체들을 갖는 롤 하우징의 개략도들이다.
도 5a 및 도 5b는 일부 실시예들에 따라, 롤 장착 시스템에서 롤 조립체를 장착하거나 제거하기 위해 사용될 롤 조합 공구의 개략도들이다.
도 6a 및 도 6b는 일부 실시예들에 따라, 롤 장착 시스템에서 롤 조립체와 함께 롤 조합 공구의 개략도들이다.
도 7은 일부 실시예들에 따라, 장착되는 하나의 롤 조립체를 갖는 롤 하우징 및 롤 장착 시스템에서 롤 조립체와 함께 롤 조합 공구의 개략도이다.
도 8a 및 도 8b는 일부 실시예들에 따라, 장착되는 하나의 롤 조립체를 갖는 롤 하우징 및 롤 장착 시스템에서 롤 조립체와 함께 롤 조합 공구의 개략도들이다.
도 9는 일부 실시예들에 따라, 로봇 상의 롤 장착 시스템을 갖는 롤 하우징의 하나의 가능한 일반적인 배열의 개략도들이다.
도 10은 일부 실시예들에 따라, 로봇 상의 롤 장착 시스템을 갖는 롤 하우징의 하나의 가능한 일반적인 배열의 개략도들이다.
본 개시내용은 로봇식 또는 다른 방식으로 보조되는 롤 교체 시스템과 함께 사용하기 위한 기계적 롤 교체 시스템을 설명한다. 본 개시내용은, 캔틸레버식 압연기 스탠드들 상에서 롤들을 기계적으로 교체하는 것과 연관된 문제를 해결한다. 고압 유압식기계(hydraulics)의 사용이 제거되며, 이는 공구 시스템의 중량 및 복잡성을 감소시킨다. 게다가, 다수의 공구들(즉, 롤 취급, 롤 장착 및 롤 제거 공구들)은 일부 실시예들에서 요구되지 않는다. 엔드 이펙터로서 상업적으로 이용가능한 조작기들 또는 6 축 로봇들에 대해 통합될 새로운 롤 장착 및 장착해제 시스템의 능력을 사용하여, 롤들의 수동 제거 및 장착은 따라서 더 이상 요구되지 않는다. 롤 교체가 이제 자동으로 달성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 신규한 롤 장착 배열체는 부품 고장들으로 인한 문제들을 제거하고, 압연기 스탠드의 하중-지지 용량(load-carrying capacity)을 증가시킨다.
롤 장착 시스템은 롤, 스프링, 테이퍼링된 슬리브, 테이퍼링된 슬리브 제거 및 토크 격리 링, 및 잠금/잠금해제 너트를 포함한다. 시스템을 사용하여 롤을 장착하기 위해, 후술되는 바와 같은 롤 조립체는 부착식 롤 장착 시스템을 갖는 조작기 또는 로봇에 의해 피니언에 제공된다. 일단 정확하게 위치된다면, 롤 장착 시스템은, 롤과 피니언 사이에서 테이퍼링된 슬리브를 밀기 위해 토크 구동기(torque drive)를 통해 정확한 방향으로 잠금 및 잠금해제 너트를 구동시키며, 따라서, 롤을 제 위치에 유지하도록 정확한 양의 힘을 생성하기 위해 테이퍼링된 슬리브를 팽창시킨다. 가해지는 토크는, 조립체의 일체형 부분인 테이퍼링된 슬리브 제거 및 롤 토크 격리 링에 의해 격리되고 그리고 임의의 토크 부하가 작동 동안 롤 장착 시스템을 통해 로봇 아암으로 전달되는 것을 방지하기 위해 롤 장착 시스템과 인터페이스한다.
도 1a는 롤 하우징 구조(110)의 주요 구성요소들 및 롤 피니언들(120)을 갖는 롤 하우징(100)의 개략적인 사시도이다. 하우징 구조는 전방 플레이트(101) 및 플링거(flinger)(102)를 포함한다.
도 1b는 롤 하우징에서의 롤 피니언들(120)의 내부 배열을 도시하는 롤 하우징(100)의 개략적인 단면도이다. 롤 피니언들의 중요한 특징들은 테이퍼링된 영역(121) 및 나사식 영역(122)이다.
도 2a는 열간 금속 워크피스를 성형하기 위한 홈이 있는 롤(grooved roll)(201)의 주요 구성요소들, 스프링(202), 테이퍼링된 슬리브(204), 테이퍼링된 슬리브 제거 및 토크 격리 링(206), 및 잠금/잠금해제 너트(208)를 갖는 롤 조립체(200)의 개략적인 사시도이다. 테이퍼링된 슬리브 제거 및 토크 격리 링(206)은 조합 공구와의 맞물림을 위해 스플라인식 영역(splined area)을 포함한다. 잠금/잠금해제 너트(208)는, 너트(208)에 토크를 공급하기 위해 조합 공구와의 맞물림을 위한 오목부가 있는 공동(recessed cavity)을 포함한다.
도 2b는 조립체의 내부 배열을 도시하는 롤 조립체(200)의 개략적인 단면도이다. 배열체의 중요한 특징들은, 테이퍼링된 슬리브(204)와 롤(201) 사이에 있는 스프링(202) ― 이는 테이퍼링된 슬리브(204)가 롤 피니언의 테이퍼 각도와 일치하는 테이퍼링된 슬리브(204) 상의 롤 피니언, 테이퍼와 완전히 맞물림되기 전에, 롤(201)을 롤 하우징 상의 플링거에 맞닿게 놓도록 작용함 ― ; 롤 피니언 상의 매칭 스플라인들과 맞물리는 테이퍼링된 슬리브(204) 상의 스플라인들; 특수화된 공구에서 매칭 스플라인들과 맞물리는 테이퍼링된 슬리브 제거 및 토크 격리 링(206) 상의 스플라인들; 롤 피니언의 단부 상의 매칭 나사산들과 맞물리는 잠금/잠금해제 너트(208) 상의 내부 나사산들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 테이퍼링된 슬리브는, 롤의 제거 동안 사용되는 더 낮은 힘을 허용하기 위해 6 내지 12도의 범위의 테이퍼 각도를 포함한다. 이러한 테이퍼링된 슬리브는 독립형 부분이 아닌 보다 큰 시스템의 일체형 구성요소이다.
다른 양태는 테이퍼링된 슬리브 설계에 대한 상당한 개선이다. 새로운 슬리브는 롤 피니언과 정합하는 표면 상에 보다 가파른 각도를 갖는다. 보다 가파른 각도는, 슬리브 및 피니언에 대해 더 적은 슬라이딩 마모를 초래한다. 보다 가파른 각도는, 주로, 새로운 시스템이 잠금 너트에 의해 부과되는 일정한 축 방향 힘을 슬리브 상에 유지하기 때문이다. 얕은 각도를 갖는 본 시스템은, 슬리브가 롤 장착 공구에 의해 피니언에 힘을 가해, 슬리브를 팽창시키고 그리고 따라서 롤을 반경 방향으로 미는 것에 의존하며, 결과적인 마찰에 의존하여 스탠드에 토크-지지 능력(torque-carrying capacity)을 제공한다. 장착을 위해 사용되는 힘은 제한될 필요가 있는데, 왜냐하면 동일한 슬리브가 롤 교체 동안 피니언으로부터 당겨져야 하기 때문이다.
제거 프로세스 동안, 큰 제거 힘을 사용함으로써 테이퍼링된 슬리브의 “귀부들(ears)”을 파괴할 높은 위험이 존재한다. 현재의 슬리브 디자인은, 제거 공구와 맞물리는 귀부들이 슬리브의 원주부의 180°미만이도록, 베이어닛 스타일(bayonet style)이다. 보다 가파른 각도를 갖는 새로운 슬리브는 (잠금 너트에 의해 부과된) 보다 큰 힘으로 장착될 수 있으며, 이러한 보다 큰 힘은 장착 후에 일정하게 가해지는데, 왜냐하면 잠금 너트가 제 위치에 머물기 때문이다. 제거시에, 제거력이 가해지는 테이퍼링된 슬리브의 부분은 슬리브의 주변부 주위의 연속적인 링이며, 그래서 힘이 분배되어, 파손의 위험을 크게 감소시킨다. 또한, 보다 큰 힘이 테이퍼링된 슬리브에 가해질 수 있기 때문에, 롤에 대한 슬리브의 증가된 팽창으로 인해 스탠드의 토크 용량이 증가된다.
도 3a는, 롤 피니언들(120) 각각에 부착된 롤 조립체들(302)을 갖는 롤 하우징(300)의 개략적인 사시도이며, 금속 워크피스가 롤 사이를 통과함에 따라 금속 워크피스가 홈의 형상으로 형성되도록 롤들의 홈들이 어떻게 정렬되는지를 도시한다.
도 3b는 롤 피니언들(120) 각각에 장착되는 롤 조립체들(302)을 갖는 롤 하우징(300)의 개략적인 단면도이며, 롤 하우징 및 롤 조립체들의 내부 배열을 도시한다. 도 3b에서 명백한 중요한 특징들은, 스프링(202)에 의해 접촉하도록 힘이 적용되고, 롤 피니언(120)의 테이퍼링된 영역과 테이퍼링된 슬리브(204)이 맞물리는, 하우징(300) 상의 플링거와 롤의 접촉이다.
도 4a는, 부착된 롤 조립체들 없이, 하나의 롤 피니언들(402)의 회전 축들이, 압연기에서 통상적으로 사용되는 바와 같이 수평으로부터 대체로 45°의 각도로 배향되는 롤 하우징(400)의 개략적인 사시도이지만, 이 때 하나의 롤 조립체(404)가 롤 조립체(404)를 롤 피니언(402) 상에 장착하기 직전과 같이 롤 피니언들(402) 중 하나와 동축으로 배향된다.
도 4b는 롤 피니언들(402)의 회전 축들이 압연기에서 통상적으로 사용되는 바와 같이 수평으로부터 대체로 45°의 각도로 배향되는 롤 하우징(400)의 개략적인 사시도이며, 이 때 롤 조립체들(404)은 롤 피니언들(402)에 부착된다.
도 5a는 롤 피니언들로부터 롤 조립체들을 장착하고 제거하는 데 사용되는, 롤 조립체가 없는 롤 조합 공구(500)의 개략적인 사시도이다. 롤 조합 공구(500)는 롤 조립체에 커플링되는 롤 조립체 홀더(502)를 포함한다. 롤 조합 공구(500)는 토크를 공급하기 위해 파워 렌치(504)를 포함한다. 파워 렌치(504)는 도 2의 잠금/잠금해제 너트(208)와 맞물린다. 롤 조합 공구(500)는 파워 렌치(504)를 회전시켜 테이퍼링된 슬리브 제거 및 토크 격리 링(206)에 토크를 제공하여 토크로부터 로봇식 아암 또는 조작기를 격리시키는 수단을 포함하는 한편, 잠금/잠금해제 너트(208)는 롤의 제거 동안에, 피니언 상으로 테이퍼링된 슬리브(204)를 밀거나 테이퍼링된 슬리브(204)를 피니언으로부터 체결해제한다. 롤 조립체는 대응하는 롤 피니언 상에 장착되도록 구성된다.
롤 유지 기구(506)는 공구 홀더(502)에 부착되고, 롤 조립체가 롤 조합 공구(500)에 의해 픽업될 때 롤 조립체에 지지를 제공하는 데 사용된다. 테이퍼링된 슬리브 유지 기구(508)는 조합 공구(502)에 부착되고, 롤 조립체가 롤 조합 공구(500)에 의해 픽업될 때 테이퍼링된 슬리브(204)에 지지를 제공하는 데 사용된다. 잠금/잠금해제 너트(208)는 압연 샤프트(rolling shaft)로 도입될 때 피니언으로 테이퍼링된 슬리브(204)를 푸시하도록 구성된다. 관형 또는 다른 구조(510)가 롤 공구 홀더(502)에 커플링된다. 관형 또는 다른 구조(510)는 장착 플랜지(512)에 커플링된다. 장착 플랜지(512)는 로봇식 아암 등에 연결될 수 있다.
도 5b는 롤 피니언들로부터 롤 조립체들을 장착하고 제거하기 위해 사용될 수 있는, 롤 조립체가 없는 롤 조합 공구(500)의 개략적인 단면도이며, 로봇에 연결하기 위한 장착 플랜지(512), 테이퍼링된 슬리브 유지 기구(508), 롤 유지 기구(506), 및 파워 렌치(504)를 도시한다.
도 6a는 롤 피니언들로부터 롤 조립체들을 장착하고 제거하기 위해 사용될, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같은 롤 조립체(602)를 갖는 롤 조합 공구(600)의 개략적인 사시도이다.
도 6b는 롤 피니언들로부터 롤 조립체들을 장착하고 제거하기 위해 사용될, 롤 조립체(602)를 갖는 롤 조합 공구(600)의 개략적인 단면도이다. 롤 조합 공구(600)는 로봇식 아암 등에 대한 연결을 위한 장착 플랜지(604)를 포함한다. 테이퍼링된 슬리브 유지 기구(606)는 롤 조립체(602)에서 테이퍼링된 슬리브(608)와 접촉한다. 롤 유지 기구(610)는 롤 조립체(602)에서 롤을 지지하며, 그리고 파워 렌치(612)는 롤 조립체(602)에서 잠금 및 잠금해제 너트(614)와 맞물린다.
도 7은 압연기에서 통상적으로 사용되는 바와 같이 수평으로부터 대체로 45°의 각도로 배향되는 롤 피니언들(704 및 710)의 회전축들을 갖는 롤 하우징(700)의 개략 사시도이며, 이 때 하나의 롤 조립체(702)는 롤 피니언(704)에 부착되고, 그리고 롤 조합 공구(706)는 롤 피니언(710) 상에 롤 조립체(708)를 장착하기 직전과 같이 롤 피니언들 중 하나와 동축으로 배향되는 롤 조립체(708)를 유지한다. 롤 조합 공구(706)는 도 5a 및 도 5b 그리고 도 6a 및 도 6b에 설명된 롤 조합 공구들(500 및 600)과 유사하다.
도 8a는 롤 피니언들(802, 804)의 회전 축들이 압연기에서 통상적으로 사용되는 바와 같이 수평으로부터 대체로 45°의 각도로 배향되는 롤 하우징(800)의 개략도이며, 이 때 롤 조립체(810)를 유지하는 롤 조합 공구(808)는, 롤 조립체(810)를 롤 피니언(804) 상에 장착하거나 롤 피니언(804)으로부터 롤 조립체(810)를 제거하기 위해 준비될 때와 같이 롤 피니언들(804) 중 하나와 동축으로 위치설정된다. 롤 조합 공구(808)는 로봇식 아암 또는 리프팅 공구에 대한 연결을 위한 장착 플랜지(812)를 포함한다. 또한, 롤 조합 공구(808)는 도 5a 및 도 5b, 도 6a 및 도 6b에서 설명된 롤 조합 공구들(500 및 600)과 유사하다.
도 8b는, 롤 피니언들(802, 804)의 회전 축들이 압연기에서 통상적으로 사용되는 바와 같이 수평으로부터 대체로 45°의 각도로 배향되는 롤 하우징(800)의 개략적인 단면도이며, 이 때 롤 조립체(810)를 유지하는 롤 조합 공구(808)는, 롤 조립체(810)를 롤 피니언(804) 상에 장착하거나 롤 피니언(804)으로부터 롤 조립체(810)를 제거하기 위해 준비될 때와 같이 롤 피니언들(804) 중 하나와 동축으로 위치설정된다.
도 9는 롤 피니언들(902, 904)의 회전 축들이 압연기에서 통상적으로 사용되는 바와 같이 수평으로부터 대체로 45°의 각도로 배향되는 압연기의 롤 하우징(900)의 개략적인 사시도이며, 이 때 하나의 롤 조립체(908)는 일부 실시예들에 따라, 로봇식 아암 또는 리프팅 공구(912)에 연결된 장착 플랜지(910)를 사용하여 롤 조립체(908)를 의도된 롤 피니언(904) 상에 장착하기 전과 같이 롤 조합 공구(906)에 의해 유지된다. 또한, 롤 조합 공구(906)는 도 5a 및 도 5b 그리고 도 6a 및 도 6b에서 설명된 롤 조합 공구들(500 및 600)과 유사하다.
도 10은 롤 피니언들(1002, 1004)의 회전 축들이 압연기에서 통상적으로 사용되는 바와 같이 수평으로부터 대체로 45°의 각도로 배향되는 압연기의 롤 하우징(1000)의 개략적인 사시도의 다른 도면이며, 이 때 하나의 롤 조립체(1006)는 일부 실시예들에 따라, 롤 조립체(1006)를 의도된 롤 피니언(1004) 상에 장착하기 전과 같이 롤 조합 공구(1008)에 의해 유지된다. 또한, 롤 조합 공구(1008)는 도 5a 및 도 5b 그리고 도 6a 및 도 6b에서 설명된 롤 조합 공구들(500 및 600)과 유사하다.
완전히 자동화된 시스템을 달성하기 위해, 롤 장착 시스템은 압연 스탠드들에 대한 새로운 피니언들의 설치를 필요로 하지만, 기존의 피니언들 및 재고에 있는 임의의 예비 피니언들을 수정하거나 재작업하여 사용할 수 있다. 본 발명이 작동하도록 기존의 압연기의 재고에 대해서는 변경사항이 존재하지 않지만, 압연 재고들 및 스케쥴링에 대한 임의의 변경사항을 로봇 시스템에 통신하기 위해서, RFID 태그를 포함하여, 압연 재고들 그리고 스케쥴링에 대한 개선들이 이루어질 수 있다.
본 발명은 신규한 롤 장착 시스템을 사용하여 롤의 기존의 취급, 장착 및 제거를 간소화시킨다. 신규한 롤 장착 시스템은 상당한 크기 및 중량을 발생시키면서 보다 용이한 장착 및 제거를 허용하는 테이퍼링된 슬리브 조립체를 활용한다. 일부 실시예들에서, 테이퍼링된 슬리브 조립체가 유지할 수 있는 최대 힘은 98.8 mton이다. 롤 조립체의 토크 용량은 테이퍼링된 슬리브 상의 보다 큰 힘 때문에 증가된다. 테이퍼링된 슬리브의 보다 큰 테이퍼 각도로 인해, 테이퍼링된 슬리브 조립체의 사용 수명이 증가하는데, 이는 테이퍼 슬리브 사이에 보다 적은 슬라이딩 마모가 존재하기 때문이다. 더욱이, 본 발명은 유압식기계의 사용을 반드시 요구하지는 않는다.
본 발명이 그의 수개의 바람직한 실시예들과 관련하여 도시 및 설명되어 있지만, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서, 그의 형태 및 세부사항에 대한 다양한 변경들, 생략들 및 추가들이 이루어질 수 있다.

Claims (24)

  1. 롤 장착 시스템으로서,
    하나 이상의 롤들에 커플링되는 롤 조립체 ― 상기 롤 조립체는 하나 이상의 롤들의 장착 또는 장착해제를 위해 테이퍼링된 조립체(tapered assembly)를 사용하여 하나 이상의 롤들을 위치설정하도록 구성됨 ―; 및
    상기 롤 조립체에 커플링되는 토크 조립체(torque assembly)를 포함하며, 상기 토크 조립체는 하나 이상의 롤들의 장착 또는 장착해제를 위해 상기 롤 조립체에 토크를 제공하도록 구성되는,
    롤 장착 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 테이퍼링된 조립체는 복수의 테이퍼링된 슬리브들(tapered sleeves)을 포함하는,
    롤 장착 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 테이퍼링된 슬리브들은 6 도 내지 12 도의 테이퍼링된 각도를 포함하는,
    롤 장착 시스템.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 테이퍼링된 조립체는 상기 테이퍼링된 슬리브들에 일체로 커플링되는 복수의 스플라인들(splines)을 포함하는,
    롤 장착 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 스플라인들은 상기 롤 조립체로 도입되는 피니언(pinion)과 정합하는,
    롤 장착 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 압연 조립체는 상기 테이퍼링된 슬리브 조립체에 커플링되는 토크 너트(torque nut)를 포함하는,
    롤 장착 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 토크 너트는 상기 상기 테이퍼링된 슬리브 조립체의 테이퍼링된 슬리브들 중 하나를 피니언 상으로 가압하는,
    롤 장착 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 테이퍼링된 슬리브 조립체는 토크 격리 링(torque isolation ring)을 포함하는,
    롤 장착 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 토크 격리 링이 상기 토크 조립체에 커플링되는,
    롤 장착 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 토크 격리 링은, 상기 토크 조립체에 의해 수용되는 상기 토크를 사용하여 상기 하나 이상의 롤들을 장착 또는 장착해제하기 위한 토크를 생성하는,
    롤 장착 시스템.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 토크 격리 링은, 토크 너트에 의해 발생되는 토크를 상쇄시켜 임의의 토크 부하가 상기 롤 장착 시스템을 통해 로봇 아암으로 전달되는 것을 방지하는,
    롤 장착 시스템.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 롤들은 상기 테이퍼링된 슬리브 배열체의 테이퍼링된 슬리브들 상에 위치설정되는,
    롤 장착 시스템.
  13. 롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법으로서,
    하나 이상의 롤들을 제공하는 단계;
    상기 하나 이상의 롤들을 롤 조립체 내로 위치설정하는 단계 ― 상기 롤 조립체는 하나 이상의 롤들의 장착 또는 장착해제를 위해 테이퍼링된 조립체를 사용하여 하나 이상의 롤들을 위치설정하도록 구성됨 ―; 및
    상기 롤 조립체를 토크 조립체에 커플링하는 단계를 포함하며, 상기 토크 조립체는 하나 이상의 롤들의 장착 또는 장착해제를 위해 롤 조립체에 토크를 제공하도록 구성되는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 테이퍼링된 조립체는 복수의 테이퍼링된 슬리브들을 포함하는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 테이퍼링된 슬리브들은 6 도 내지 12 도의 테이퍼링된 각도를 포함하는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 테이퍼링된 조립체는 상기 테이퍼링된 슬리브들에 일체로 커플링되는 복수의 스플라인들을 포함하는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 스플라인들은 상기 롤 조립체로 도입되는 피니언과 정합하는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 압연 조립체는 상기 테이퍼링된 슬리브 조립체에 커플링되는 토크 너트를 포함하는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 토크 너트는 상기 테이퍼링된 슬리브 조립체의 테이퍼링된 슬리브들 중 하나를 피니언 상으로 푸시하는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 테이퍼링된 슬리브 조립체는 토크 격리 링을 포함하는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
  21. 제20 항에 있어서,
    토크 격리 링은 상기 토크 조립체에 커플링되는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 토크 격리 링은 상기 토크 조립체에 의해 수용된 토크를 사용하여 상기 하나 이상의 롤들을 장착 또는 장착해제하기 위한 토크를 생성하는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
  23. 제20 항에 있어서,
    상기 토크 격리 링은 토크 너트에 의해 생성된 토크를 상쇄시켜 임의의 토크 부하가 상기 롤 장착 시스템을 통해 로봇 암으로 전달되는 것을 방지하는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
  24. 제13 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 롤들은 상기 테이퍼링된 슬리브 배열체의 테이퍼링된 슬리브들 상에 위치설정되는,
    롤 장착 시스템의 작동들을 수행하는 방법.
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Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1033032A (en) 1962-02-23 1966-06-15 Siemag Siegener Masch Bau Auxiliary device for shifting roll stands in rolling-mill trains
US3995356A (en) * 1971-11-04 1976-12-07 Avm Corporation Valve system
DE2639543C2 (de) * 1976-09-02 1983-11-03 Moeller & Neumann Gmbh, 6670 St Ingbert Walzscheibenbefestigung
IT1209050B (it) 1983-11-11 1989-07-10 Danieli Off Mecc Rulli e attrezzature su gabbie di dispositivo per la sostituzione di laminazione con rulli a sbalzo.
JPS60157005U (ja) * 1984-03-28 1985-10-19 川崎重工業株式会社 ロ−ル締結装置
DE3416212C2 (de) 1984-05-02 1986-12-18 Kleinewefers Gmbh, 4150 Krefeld Vorrichtung zum Auswechseln mindestens einer Walze für einen Kalander
JPH07201B2 (ja) 1986-08-19 1995-01-11 新日本製鐵株式会社 圧延ロ−ル交換方法
FR2604383B1 (fr) 1986-09-25 1993-05-07 Usinor Chatillon Dispositif d'appui radial pour une piece tournante a usiner du type a lunette, et rectifieuse equipee de ce dispositif et au besoin d'un automate de chargement/dechargement et son application notamment a l'usinage de cylindres de laminoirs
US4776078A (en) * 1987-07-06 1988-10-11 Howard Robert S Sleeve mounting and removal tool
JP2569066B2 (ja) 1987-08-26 1997-01-08 株式会社日立製作所 圧延機のロ−ル交換設備
US4813113A (en) * 1987-12-16 1989-03-21 Morgan Construction Company Overhung roll assembly
US4881310A (en) * 1987-12-16 1989-11-21 Morgan Construction Company Overhung roll assembly
SE464175B (sv) * 1989-05-03 1991-03-18 Morgaardshammar Ab Foerfarande foer att montera en valsring paa en valsaxel samt ett monteringsstycke foer att utfoera foerfarandet
DE3940736A1 (de) 1989-12-09 1991-06-13 Schloemann Siemag Ag Hochleistungs-stabstahl/drahtstrasse
EP0455082B1 (de) 1990-05-04 1994-06-29 Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft Kombinierte Feinstahl- und Drahtstrasse
DE4041989A1 (de) 1990-12-21 1992-07-02 Mannesmann Ag Vorrichtung zum schleifen der arbeitswalzen eines planetenwalzwerkes
JP3042099B2 (ja) 1991-10-24 2000-05-15 石川島播磨重工業株式会社 圧延ロールのロールショップおよび台車
WO1994016839A1 (en) 1993-01-28 1994-08-04 Nippon Steel Metal Products Co., Ltd. Spare roll changing device and spacer integrated roll
JPH0661302U (ja) 1993-02-03 1994-08-30 株式会社神戸製鋼所 圧延ロール固定装置
JPH06292913A (ja) 1993-04-08 1994-10-21 Nippon Steel Corp 圧延ロールのロールショップ
JP2602231Y2 (ja) * 1993-06-22 2000-01-11 住友金属工業株式会社 片持ちミルのロール組込装置およびロール抜取装置
US5524469A (en) 1993-11-08 1996-06-11 Sherwood; William L. Rolling mill stand
US5461896A (en) 1994-02-18 1995-10-31 Abbey Etna Machine Company Automated changeover tube mill
DE4410577A1 (de) 1994-03-26 1995-09-28 Bielomatik Leuze & Co Einrichtung zur Bearbeitung von Lagenmaterial oder dergleichen
JP3204841B2 (ja) * 1994-06-03 2001-09-04 株式会社神戸製鋼所 圧延ロール固定装置
DE4426930A1 (de) 1994-07-29 1996-02-01 Schloemann Siemag Ag Feinstahlwalzwerk, insbesondere Drahtwalzwerk
IT1288849B1 (it) 1996-02-12 1998-09-25 Danieli Off Mecc Procedimento perfezionato per la laminazione di prodotti lunghi e linea di laminazione che realizza detto procedimento
US6092492A (en) 1996-08-05 2000-07-25 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co. Kg Venting device for the crankcase of an internal combustion engine
DE19719319A1 (de) 1997-05-08 1998-11-12 Schloemann Siemag Ag Hochleistungs-Drahtwalzwerk
US5950477A (en) 1997-08-19 1999-09-14 Braner Usa, Inc. Roll forming machine and method for changing side roll stands
US5934131A (en) * 1998-08-10 1999-08-10 Morgan Construction Company Overhung roll assembly
IT1303277B1 (it) 1998-10-30 2000-11-06 Techint Spa Gabbia di laminazione scomponibile ad elementi modulariintercambiabili.
US6240763B1 (en) 1999-05-21 2001-06-05 Danieli Technology, Inc. Automated rolling mill administration system
DE19945070A1 (de) * 1999-09-20 2001-03-22 Sms Demag Ag Vorrichtung zum Auf- und Abziehen einer Stützwalzen-Lagereinheit
DE19956942C2 (de) * 1999-11-26 2001-12-13 Ringspann Gmbh Lagerung für eine ein umlaufendes Werkzeug tragende Welle
US6468194B2 (en) * 2000-12-08 2002-10-22 Morgan Construction Company Sleeve for rolling mill oil film bearing
CA2429264A1 (en) * 2002-07-01 2004-01-01 Michael J. Eldredge Rolling mill roll assembly
DE102004052395A1 (de) 2004-03-25 2005-10-13 Sms Demag Ag Einschubverfahren von Maschineneinheiten in eine Produktionslinie
KR101078258B1 (ko) 2006-01-09 2011-10-31 에스엠에스 지마크 악티엔게젤샤프트 작업 롤 및/또는 받침 롤의 취급/이송 방법 및 그 장치
JP4735580B2 (ja) * 2006-09-19 2011-07-27 三菱マテリアル株式会社 圧延ロール、圧延リング、圧延機及び圧延ロールの組み立て方法
WO2010049161A2 (de) 2008-10-29 2010-05-06 Sms Siemag Ag Roboterisierte hüttenmännische anlage
WO2010089114A1 (de) 2009-02-04 2010-08-12 Sms Siemag Ag Vorrichtung zur arbeitsraumerweiterung
US8215146B2 (en) 2009-08-27 2012-07-10 Siemens Industry, Inc. Method of rolling feed products into different sized finished products
CN103084444B (zh) 2013-01-25 2015-05-13 大连三高科技发展有限公司 冷弯成型快换机架的换辊装置

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