KR20240030005A - 열간 교정 장치 - Google Patents

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KR20240030005A
KR20240030005A KR1020220108478A KR20220108478A KR20240030005A KR 20240030005 A KR20240030005 A KR 20240030005A KR 1020220108478 A KR1020220108478 A KR 1020220108478A KR 20220108478 A KR20220108478 A KR 20220108478A KR 20240030005 A KR20240030005 A KR 20240030005A
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변선종
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 열간 교정 장치에 관한 것으로, 판재의 일면을 가압하는 제1교정부와, 제1교정부와 이격되게 배치되고, 판재의 타면을 가압하는 제2교정부 및 제2교정부의 형상을 가변시켜 판재의 폭 방향에 대한 제2교정부의 가압 위치를 조정하는 조정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열간 교정 장치{HOT LEVELING APPARATUS}
본 발명은 열간 교정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연 판재에 형성된 웨이브를 능동적으로 제거할 수 있는 열간 교정 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 철강 제조는 용선을 생산하는 제선 공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강 공정, 액체 상태의 철이 고체로 되는 연속주조 공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연 공정으로 이루어진다.
압연 공정은 연속주조 공정에서 생산된 슬래브, 블룸 등의 중간 소재를 회전하는 여러 개의 롤러 사이를 통과시켜 연속적인 힘을 가하여 늘리거나 얇게 만드는 과정을 말하며 크게 열간 압연과 냉간 압연으로 나뉜다. 압연된 후판(厚板)은 가속 냉각된 다음 열간 상태에서 열간교정기에 의해 교정된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0032859호(2012.04.06 공개, 발명의 명칭: 열간교정기)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 압연 판재에 형성된 웨이브를 능동적으로 제거할 수 있는 열간 교정 장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 열간 교정 장치는: 판재의 일면을 가압하는 제1교정부; 상기 제1교정부와 이격되게 배치되고, 상기 판재의 타면을 가압하는 제2교정부; 및 상기 제2교정부의 형상을 가변시켜 상기 판재의 폭 방향에 대한 상기 제2교정부의 가압 위치를 조정하는 조정부;를 포함한다.
또한, 상기 제1교정부는, 제1교정프레임; 및 상기 제1교정프레임에 회전 가능하게 연결되고, 상기 판재의 일면에 구름 접촉되는 제1교정롤러;를 포함하고, 상기 제2교정부는, 상기 판재를 사이에 두고 상기 제1교정프레임과 마주보게 배치되는 제2교정프레임; 및 상기 제2교정프레임에 회전 가능하게 연결되고, 상기 판재의 타면에 구름 접촉되는 제2교정롤러;를 포함한다.
또한, 상기 제2교정프레임은 한 쌍으로 구비되어 상호 이격되게 배치되고, 상기 제2교정롤러는 양단부가 각각 한 쌍의 상기 제2교정프레임에 회전 가능하게 연결된다.
또한, 상기 제1교정롤러와 상기 제2교정롤러는 길이 방향이 상기 판재의 폭 방향과 나란하게 배치된다.
또한, 상기 조정부는, 상기 제2교정롤러의 양측에 각각 연결되는 한 쌍의 바디부; 한 쌍의 상기 바디부를 상호 회전 가능하게 지지하는 피봇부; 및 구동력을 발생시켜 한 쌍의 상기 바디부를 상기 피봇부를 중심으로 서로 반대 방향으로 회전시키는 구동부;를 포함한다.
또한, 상기 피봇부는 상기 판재의 길이 방향과 나란한 방향을 축으로 한 쌍의 상기 바디부를 상호 회전 가능하게 지지한다.
또한, 상기 제1교정부와 상기 제2교정부 사이의 간격을 조절하는 간격조절부;를 더 포함한다.
또한, 상기 간격조절부는 상기 바디부와 연결되고, 길이 방향으로 신축되며 상기 바디부를 승강 이동시키는 간격조절부재;를 포함한다.
또한, 상기 판재에 형성된 웨이브의 위치를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 감지된 상기 웨이브의 위치 정보를 바탕으로 상기 조정부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함한다.
또한, 상기 감지부는 상기 판재의 표면 영상 정보를 획득하는 하나 이상의 카메라;를 포함한다.
또한, 상기 제어부는 상기 웨이브가 상기 판재의 폭 방향 단부에 형성된 경우 상기 제2교정부가 상기 판재의 폭 방향 중앙부를 가압하도록 상기 조정부의 동작을 제어하고, 상기 웨이브가 상기 판재의 폭 방향 중앙부에 형성된 경우 상기 제2교정부가 상기 판재의 폭 방향 단부를 가압하도록 상기 조정부의 동작을 제어한다.
본 발명에 따른 열간 교정 장치는 조정부가 제2교정부의 형상을 가변시켜 판재의 폭 방향에 대한 제2교정부의 가압 위치를 조정함에 따라 판재의 폭 방향 두께 편차로 인해 발생되는 웨이브를 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 열간 교정 장치는 제어부가 감지부로부터 감지된 웨이브의 위치에 맞게 조정부의 동작을 제어하여 웨이브를 자동으로 제거함에 따라 판재의 평탄도를 보다 향상시킬 수 있고, 작업자의 업무부하를 감소시킬 수 있다.
도 1은 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 6, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 작동 상태를 개략적으로 나타내는 작동도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 열간 교정 장치의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치(1)는 프레임부(100), 제1교정부(200), 제2교정부(300), 조정부(400), 간격조절부(500), 감지부(600), 제어부(700)를 포함한다.
프레임부(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치(1)의 개략적인 골격을 형성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임부(100)는 복수개의 보, 기둥이 격자 형태로 배치된 사각틀의 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 프레임부(100)는 압연기의 후단에 배치된다. 프레임부(100)의 구체적인 형상은 도 1에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 제1교정부(200), 제2교정부(300), 조정부(400), 간격조절부(500), 감지부(600)를 전체적으로 지지할 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양하게 설계 변경이 가능하다.
제1교정부(200)는 압연 공정을 거쳐 평판 형상으로 가공된 판재(P)의 일면을 가압하여 후술하는 제2교정부(300)와 함께 판재(P)의 표면을 평탄하게 교정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1교정부(200)는 제1교정프레임(210), 제1교정롤러(220), 제1백업롤러(230)를 포함한다.
제1교정프레임(210)은 제1교정부(200)의 개략적인 외관을 형성하고, 후술하는 제1교정롤러(220), 제1백업롤러(230)를 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1교정프레임(210)은 상측이 개구된 틀 형상을 갖도록 형성되어 프레임부(100)의 내부에 배치된다. 제1교정프레임(210)은 도 1에 도시된 바와 같이 하측면이 프레임부(100)의 바닥면에 안착되어 지지될 수 있고, 이와 달리 지면 상에 안착되어 지지되는 것도 가능하다. 제1교정프레임(210)은 제1교정롤러(220), 제1백업롤러(230)에 가해지는 하중에 대해 충분한 강성을 확보할 수 있도록 스틸 등과 같은 재질로 형성될 수 있다. 제1교정프레임(210)의 구체적인 형상은 도 1에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 제1교정롤러(220), 제1백업롤러(230)를 지지할 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양하게 설계 변경이 가능하다.
제1교정롤러(220)는 제1교정프레임(210)에 회전 가능하게 연결되고, 판재(P)의 일면에 구름 접촉된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1교정롤러(220)는 대략 원통의 롤러 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 제1교정롤러(220)는 양단부가 각각 제1교정프레임(210)의 양측에 회전 가능하게 지지된다. 제1교정롤러(220)는 상측면이 판재(P)의 하측면과 접촉되어 판재(P)의 하측면에 상방으로 향하는 가압력을 부가한다. 제1교정롤러(220)는 판재(P)의 하측면에 구름 접촉되어 판재(P)의 이송 시 중심축을 중심으로 회전된다. 이에 따라 제1교정롤러(220)는 판재(P)의 하측면에 가압력을 부가함과 동시에 판재(P)의 이송 동작에 간섭되지 않을 수 있다. 이 경우, 제1교정롤러(220)는 모터 등과 같은 별도의 액추에이터(미도시)와 연결되어 자체적인 구동력에 의해 중심축을 축으로 회전될 수 있고, 이와 달리 판재(P)와의 마찰력에 의해 중심축을 축으로 회전되는 것도 가능하다. 제1교정롤러(220)는 길이 방향 즉, 중심축의 방향이 판재(P)의 폭 방향과 나란하게 배치된다. 제1교정롤러(220)의 길이는 판재(P)의 폭 길이보다 길게 형성된다. 이에 따라 제1교정롤러(220)는 판재(P)의 하측면을 상방으로 가압하는 가압력이 판재(P)의 폭 방향을 따라 전체적으로 작용하도록 할 수 있다.
제1백업롤러(230)는 제1교정프레임(210)에 회전 가능하게 연결되고, 제1교정롤러(220)에 구름 접촉된다. 제1백업롤러(230)는 제1교정롤러(220)의 회전 운동을 가이드함과 동시에, 판재(P)와 제1교정롤러(220) 사이에 발생되는 반력에 대해 제1교정롤러(220)를 지지하는 구성으로서 기능한다. 제1백업롤러(230)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1백업롤러(230)는 대략 원통의 롤러 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 제1백업롤러(230)는 제1교정롤러(220)의 하측에 배치되고, 양단부가 각각 제1교정프레임(210)에 회전 가능하게 지지된다. 제1백업롤러(230)는 길이 방향 즉, 중심축의 방향이 제1교정롤러(220)의 중심축과 평행하게 배치된다. 제1백업롤러(230)는 상측면이 제1교정롤러(220)의 하측면에 구름 접촉된다. 제1백업롤러(230)는 제1교정롤러(220)의 회전 시 제1교정롤러(220)와의 사이에서 발생되는 마찰력에 의해 중심축을 축으로 회전된다. 제1백업롤러(230)는 복수개로 구비될 수 있다. 이 경우, 각각의 제1백업롤러(230)의 길이는 제1교정롤러(220)의 길이보다 짧게 형성된다. 복수개의 제1백업롤러(230)는 제1교정롤러(220)의 길이 방향 즉, 판재(P)의 폭 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치된다.
제2교정부(300)는 제1교정부(200)와 이격되게 배치되고, 압연 공정을 거쳐 평판 형상으로 가공된 판재(P)의 타면을 가압하여 제1교정부(200)와 함께 판재(P)의 표면을 평탄하게 교정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2교정부(300)는 제2교정프레임(310), 제2교정롤러(320), 제2백업롤러(330)를 포함한다.
제2교정프레임(310)은 제2교정부(300)의 개략적인 외관을 형성하고, 후술하는 제2교정롤러(320), 제2백업롤러(330)를 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2교정프레임(310)은 대략 "ㄱ" 자의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 제2교정프레임(310)은 판재(P)를 사이에 두고 제1교정프레임(210)과 상하로 이격되어 마주보게 배치된다. 제2교정프레임(310)은 제2교정롤러(320), 제2백업롤러(330)에 가해지는 하중에 대해 충분한 강성을 확보할 수 있도록 스틸 등과 같은 재질로 형성될 수 있다. 제2교정프레임(310)은 한 쌍으로 구비되어 판재(P)의 폭 방향으로 소정 간격 이격되게 배치된다. 이 경우, 한 쌍의 제2교정프레임(310)은 개구된 측이 서로 마주보게 배치될 수 있다. 이에 따라 한 쌍의 제2교정프레임(310)은 후술하는 조정부(400)에 의해 서로 독립적으로 위치가 가변될 수 있다. 제2교정프레임(310)의 구체적인 형상은 도 1에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 제2교정롤러(320), 제2백업롤러(330)를 지지할 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양하게 설계 변경이 가능하다.
제2교정롤러(320)는 제2교정프레임(310)에 회전 가능하게 연결되고, 판재(P)의 타면에 구름 접촉된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2교정롤러(320)는 대략 원통의 롤러 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 제2교정롤러(320)는 양단부가 각각 한 쌍의 제2교정프레임(310)에 개별적으로 회전 가능하게 지지된다. 제1교정롤러(220)는 하측면이 판재(P)의 상측면과 접촉되어 판재(P)의 상측면에 하방으로 향하는 가압력을 부가한다. 이에 따라 제1교정롤러(220)와 제2교정롤러(320)는 판재(P)에 서로 반대 방향의 가압력을 부가하여 판재(P)의 표면을 평탄화시킬 수 있다. 제2교정롤러(320)는 판재(P)의 상측면에 구름 접촉되어 판재(P)의 이송 시 중심축을 중심으로 회전된다. 이에 따라 제2교정롤러(320)는 판재(P)의 상측면에 가압력을 부가함과 동시에 판재(P)의 이송 동작에 간섭되지 않을 수 있다. 이 경우, 제2교정롤러(320)는 모터 등과 같은 별도의 액추에이터(미도시)와 연결되어 자체적인 구동력에 의해 중심축을 축으로 회전될 수 있고, 이와 달리 판재(P)와의 마찰력에 의해 중심축을 축으로 회전되는 것도 가능하다. 제2교정롤러(320)는 길이 방향 즉, 중심축의 방향이 판재(P)의 폭 방향과 나란하게 배치된다. 제2교정롤러(320)의 길이는 판재(P)의 폭 길이보다 길게 형성된다. 이에 따라 제2교정롤러(320)는 판재(P)의 하측면을 상방으로 가압하는 가압력이 판재(P)의 폭 방향을 따라 전체적으로 작용하도록 할 수 있다. 제2교정롤러(320) 판재(P)의 길이 방향을 따라 제1교정롤러(220)와 번갈아 배치될 수 있다. 즉, 제1교정롤러(220)와 제2교정롤러(320)는 중심축이 판재(P)의 길이 방향을 따라 상호 교번되게 배치될 수 있다.
제2백업롤러(330)는 제2교정프레임(310)에 회전 가능하게 연결되고, 제2교정롤러(320)에 구름 접촉된다. 제2백업롤러(330)는 제2교정롤러(320)의 회전 운동을 가이드함과 동시에, 판재(P)와 제2교정롤러(320) 사이에 발생되는 반력에 대해 제2교정롤러(320)를 지지하는 구성으로서 기능한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2백업롤러(330)는 대략 원통의 롤러 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 제2백업롤러(330)는 제2교정롤러(320)의 상측에 배치되고, 양단부가 각각 제2교정프레임(310)에 회전 가능하게 지지된다. 제2백업롤러(330)는 길이 방향 즉, 중심축의 방향이 제2교정롤러(320)의 중심축과 평행하게 배치된다. 제2백업롤러(330)는 하측면이 제2교정롤러(320)의 상측면에 구름 접촉된다. 제2백업롤러(330)는 제2교정롤러(320)의 회전 시 제2교정롤러(320)와의 사이에서 발생되는 마찰력에 의해 중심축을 축으로 회전된다. 제2백업롤러(330)는 복수개로 구비될 수 있다. 이 경우, 각각의 제2백업롤러(330)의 길이는 제2교정롤러(320)의 길이보다 짧게 형성된다. 복수개의 제2백업롤러(330)는 제2교정롤러(320)의 길이 방향 즉, 판재(P)의 폭 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치된다. 복수개의 제2백업롤러(330)는 한 쌍의 제2교정프레임(310)에 대칭되게 배치될 수 있다.
조정부(400)는 자체적인 구동력에 의해 제2교정부(300)의 형상을 가변시켜 판재(P)의 폭 방향에 대한 제2교정부(300)의 가압 위치를 조정한다. 이에 따라 조정부(400)는 제2교정부(300)가 판재(P)에 가하는 가압력의 작용점이 판재(P)의 폭 방향으로 가변되도록 유도함으로써 판재(P)의 폭 방향 두께 편차로 인해 발생되는 웨이브(W)를 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조정부(400)는 바디부(410), 피봇부(420), 구동부(430)를 포함한다.
바디부(410)는 조정부(400)의 개략적인 외관을 형성하고, 제2교정부(300)를 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 바디부(410)는 일측에 경사면이 구비된 사다리꼴 형상의 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 바디부(410)는 한 쌍으로 구비되어 판재(P)의 폭 방향으로 상호 이격되게 배치될 수 있다. 한 쌍의 바디부(410)는 내측면 즉, 경사면의 반대측 면이 소정 간격 이격되어 마주보도록 배치된다. 한 쌍의 바디부(410)는 제2교정롤러(320)의 양측에 각각 연결된다. 보다 구체적으로, 한 쌍의 바디부(410)는 하측면이 한 쌍의 제2교정프레임(310)의 상측면에 용접, 볼팅 등에 의해 일체로 결합됨으로써 제2교정롤러(320)의 양측에 간접적으로 연결될 수 있다. 바디부(410)의 구체적인 형상은 도 2, 도 3에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 제2교정롤러(320)의 양측에 각각 연결될 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양한 설계 변경이 가능하다.
피봇부(420)는 한 쌍의 바디부(410)를 상호 회전 가능하게 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 피봇부(420)는 대략 원통형의 샤프트의 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 피봇부(420)는 한 쌍의 바디부(410)의 내측면 사이에 배치된다. 한 쌍의 바디부(410)는 각각 피봇부(420)의 양측 둘레면에 피봇부(420)의 중심축을 축으로 회전 가능하게 연결된다. 이 경우, 한 쌍의 바디부(410)는 피봇부(420)의 중심축을 축으로 서로 반대 방향으로 회전될 수 있도록 피봇부(420)의 양측 둘레면에 독립적으로 회전 가능하게 연결된다. 피봇부(420)는 길이 방향 즉, 중심축의 방향이 판재(P)의 길이 방향과 나란하게 배치된다. 이에 따라 한 쌍의 바디부(410)는 제2교정롤러(320)의 길이 방향과 수직한 방향을 축으로 회전될 수 있다.
구동부(430)는 한 쌍의 바디부(410)와 연결되고, 구동력을 발생시켜 한 쌍의 바디부(410)를 피봇부(420)를 중심으로 서로 반대 방향으로 회전시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(430)는 실린더부(431), 링크부(432)를 포함한다.
실린더부(431)는 유압에 의해 길이 방향으로 신축 가능한 다양한 종류의 유압실린더로 예시될 수 있다. 실린더부(431)는 한 쌍의 바디부(410) 중 어느 하나의 바디부(410)의 상측에 고정된다. 이 경우, 실린더부(431)는 용접 등에 의해 어느 하나의 바디부(410)에 일체로 고정될 수 있고, 볼팅 등에 의해 어느 하나의 바디부(410)에 착탈 가능하게 고정되는 것도 가능하다. 실린더부(431)는 단부의 신축 방향이 판재(P)의 폭 방향과 나란하게 배치된다.
링크부(432)는 실린더부(431)의 신축 운동을 한 쌍의 바디부(410)의 회전 운동으로 변환한다. 즉, 링크부(432)는 실린더부(431)로부터 발생되는 구동력을 한 쌍의 바디부(410)로 전달하는 구성으로서 기능한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 링크부(432)는 대략 막대 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 링크부(432)는 양단부가 각각 실린더부(431)의 단부와 한 쌍의 바디부(410) 중 나머지 하나의 바디부(410)의 상단부에 회전 가능하게 연결된다. 이 경우, 링크부(432)의 양단부는 판재(P)의 길이 방향과 나란한 방향을 축으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. 링크부(432)는 실린더부(431)의 단부가 길이 방향으로 신장됨에 따라 피봇부(420)를 축으로 한 쌍의 바디부(410)를 상단부가 서로 멀어지는 방향으로 회전시킨다. 링크부(432)는 실린더부(431)의 단부가 길이 방향으로 수축됨에 따라 피봇부(420)를 축으로 한 쌍의 바디부(410)를 상단부가 서로 가까워지는 방향으로 회전시킨다.
간격조절부(500)는 제1교정부(200)와 제2교정부(300) 사이의 간격을 조절한다. 보다 구체적으로, 간격조절부(500)는 자체적인 구동력에 의해 제2교정부(300)의 상하 높이를 가변시킴으로써 제1교정부(200)와 제2교정부(300) 사이의 간격을 조절한다. 이에 따라 간격조절부(500)는 판재(P)의 두께 변화와 관계 없이 제1교정부(200)와 제2교정부(300)가 판재(P)와의 접촉 상태를 상시 유지하도록 할 수 있고, 제1교정부(200)와 제2교정부(300)가 판재(P)에 가하는 가압력의 크기를 가변시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 간격조절부(500)는 간격조절부재(510)를 포함한다.
간격조절부재(510)는 유압에 의해 길이 방향으로 신축 가능한 다양한 종류의 유압실린더로 예시될 수 있다. 간격조절부재(510)는 상단부가 프레임부(100)에 고정되고, 하단부가 바디부(410)와 연결되어 프레임부(100)에 대해 제2교정부(300) 및 조정부(400)를 전체적으로 지지한다. 간격조절부재(510)는 길이 방향 즉, 신축 방향이 지면에 대해 수직하게 배치된다. 간격조절부재(510)는 길이 방향으로 신축되며 바디부(410)를 상하 방향으로 승강 이동시킨다. 간격조절부재(510)는 복수개로 구비될 수 있다. 복수개의 간격조절부재(510)는 한 쌍의 바디부(410)에 적어도 하나 이상 연결된다. 복수개의 간격조절부재(510)는 한 쌍의 바디부(410)에 대칭되게 배치될 수 있다.
감지부(600)는 판재(P)에 형성된 웨이브(W)의 위치를 감지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부(600)는 판재(P)를 촬영하여 판재(P)의 표면 영상 정보를 획득하는 하나 이상의 카메라(610)를 포함하여 구성될 수 있다. 카메라(610)는 판재(P)의 상측에 배치되고, 프레임부(100)에 고정되어 지지될 수 있다. 복수개의 카메라(610)는 판재(P)의 폭 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 도 2에서는 카메라(610)가 3개로 형성되는 것을 예로 들어 도시하고 있으나, 카메라(610)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니고, 2개, 4개 등 다양한 개수로 설계 변경이 가능하다.
제어부(700)는 감지부(600)로부터 감지된 웨이브(W)의 위치 정보를 바탕으로 조정부(400) 및 간격조절부(500)의 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(700)는 감지부(600), 실린더부(431) 및 간격조절부재(510)와 전기적으로 연결되어 이들의 동작을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit), 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit), 프로세서(Processor) 또는 SoC(System on Chip)로 구현될 수 있으며, 운영 체제 또는 어플리케이션을 구동하여 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 제어부(700)는 메모리에 저장된 적어도 하나의 명령을 실행시키고, 그 실행 결과 데이터를 메모리에 저장하도록 구성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치(1)의 작동 과정을 상세하게 설명하도록 한다.
도 6, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 교정 장치의 작동 상태를 개략적으로 나타내는 작동도이다.
도 6을 참조하면, 압연 과정에서 판재(P)의 폭 방향 중앙부의 두께가 폭 방향 단부의 두께보다 커진 경우, 두께 편차로 인해 판재(P)에는 폭 방향으로 연신율의 차이가 발생한다. 이러한 연신율의 차이에 의해 판재(P)의 폭 방향 단부 즉, 가장자리에는 굴곡진 형태의 웨이브(W)가 형성된다.
카메라(610)는 판재(P)의 표면을 촬영하여 판재(P)의 표면 영상 정보를 획득한다.
제어부(700)는 카메라(610)에 의해 획득된 판재(P)의 표면 영상 정보를 바탕으로 웨이브(W)의 발생 위치를 판단한다.
제어부(700)는 웨이브(W)가 판재(P)의 폭 방향 단부에 형성된 것으로 판단한 경우, 제2교정부(300)가 판재(P)의 폭 방향 중앙부를 가압하도록 조정부(400)의 동작을 제어한다.
보다 구체적으로, 제어부(700)는 실린더부(431)가 길이 방향으로 수축되도록 구동부(430)를 동작시킨다.
실린더부(431)가 길이 방향으로 수축됨에 따라 한 쌍의 바디부(410)는 피봇부(420)를 축으로 상단부가 서로 가까워지는 방향으로 회전된다.
제2교정롤러(320)는 한 쌍의 바디부(410)의 회전에 연동되어 양단부가 상방으로 들어올려지고, 중앙부가 하방으로 볼록해지는 형태로 변형된다.
이에 따라 제2교정롤러(320)는 상대적으로 두꺼운 두께를 갖는 판재(P)의 중앙부에 접촉되어 판재(P)의 중앙부를 집중적으로 가압한다. 이 경우, 제어부(700)는 제2교정롤러(320)가 판재(P)와 접촉된 상태를 유지함과 동시에 설정된 가압력으로 판재(P)를 가압하도록 간격조절부재(510)를 동작시켜 제2교정롤러(320)의 설치 높이를 조절한다.
제1교정롤러(220)와 제2교정롤러(320)로부터 가해지는 가압력에 의해 판재(P)는 폭 방향 중앙부 두께가 감소되고, 이에 따라 판재(P)의 폭 방향 단부에 형성된 웨이브(W)가 제거될 수 있다.
도 7을 참조하면, 압연 과정에서 판재(P)의 폭 방향 단부의 두께가 폭 방향 중앙부의 두께보다 커진 경우, 두께 편차로 인해 판재(P)에는 폭 방향으로 연신율의 차이가 발생한다. 이러한 연신율의 차이에 의해 판재(P)의 폭 방향 중앙부에는 굴곡진 형태의 웨이브(W)가 형성된다.
카메라(610)는 판재(P)의 표면을 촬영하여 판재(P)의 표면 영상 정보를 획득한다.
제어부(700)는 카메라(610)에 의해 획득된 판재(P)의 표면 영상 정보를 바탕으로 웨이브(W)의 발생 위치를 판단한다.
제어부(700)는 웨이브(W)가 판재(P)의 폭 방향 중앙부에 형성된 것으로 판단한 경우, 제2교정부(300)가 판재(P)의 폭 방향 단부를 가압하도록 조정부(400)의 동작을 제어한다.
보다 구체적으로, 제어부(700)는 실린더부(431)가 길이 방향으로 신장되도록 구동부(430)를 동작시킨다.
실린더부(431)가 길이 방향으로 신장됨에 따라 한 쌍의 바디부(410)는 피봇부(420)를 축으로 상단부가 서로 멀어지는 방향으로 회전된다.
제2교정롤러(320)는 한 쌍의 바디부(410)의 회전에 연동되어 양단부가 하방으로 하강되고, 중앙부가 상방으로 볼록해지는 형태로 변형된다.
이에 따라 제2교정롤러(320)는 상대적으로 두꺼운 두께를 갖는 판재(P)의 양단부에 접촉되어 판재(P)의 폭 방향 양단부를 집중적으로 가압한다. 이 경우, 제어부(700)는 제2교정롤러(320)가 판재(P)와 접촉된 상태를 유지함과 동시에 설정된 가압력으로 판재(P)를 가압하도록 간격조절부재(510)를 동작시켜 제2교정롤러(320)의 설치 높이를 조절한다.
제1교정롤러(220)와 제2교정롤러(320)로부터 가해지는 가압력에 의해 판재(P)는 폭 방향 단부의 두께가 감소되고, 이에 따라 판재(P)의 폭 방향 중앙부에 형성된 웨이브(W)가 제거될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 열간 교정 장치 100 : 프레임부
200 : 제1교정부 210 : 제1교정프레임
220 : 제1교정롤러 230 : 제1백업롤러
300 : 제2교정부 310 : 제2교정프레임
320 : 제2교정롤러 330 : 제2백업롤러
400 : 조정부 410 : 바디부
420 : 피봇부 430 : 구동부
431 : 실린더부 432 : 링크부
500 : 간격조절부 510 : 간격조절부재
600 : 감지부 610 : 카메라
700 : 제어부

Claims (11)

  1. 판재의 일면을 가압하는 제1교정부;
    상기 제1교정부와 이격되게 배치되고, 상기 판재의 타면을 가압하는 제2교정부; 및
    상기 제2교정부의 형상을 가변시켜 상기 판재의 폭 방향에 대한 상기 제2교정부의 가압 위치를 조정하는 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 교정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1교정부는,
    제1교정프레임; 및
    상기 제1교정프레임에 회전 가능하게 연결되고, 상기 판재의 일면에 구름 접촉되는 제1교정롤러;를 포함하고,
    상기 제2교정부는,
    상기 판재를 사이에 두고 상기 제1교정프레임과 마주보게 배치되는 제2교정프레임; 및
    상기 제2교정프레임에 회전 가능하게 연결되고, 상기 판재의 타면에 구름 접촉되는 제2교정롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 교정 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제2교정프레임은 한 쌍으로 구비되어 상호 이격되게 배치되고, 상기 제2교정롤러는 양단부가 각각 한 쌍의 상기 제2교정프레임에 회전 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 열간 교정 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1교정롤러와 상기 제2교정롤러는 길이 방향이 상기 판재의 폭 방향과 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 열간 교정 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 조정부는,
    상기 제2교정롤러의 양측에 각각 연결되는 한 쌍의 바디부;
    한 쌍의 상기 바디부를 상호 회전 가능하게 지지하는 피봇부; 및
    구동력을 발생시켜 한 쌍의 상기 바디부를 상기 피봇부를 중심으로 서로 반대 방향으로 회전시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 교정 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 피봇부는 상기 판재의 길이 방향과 나란한 방향을 축으로 한 쌍의 상기 바디부를 상호 회전 가능하게 지지하는 것을 특징으로 하는 열간 교정 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제1교정부와 상기 제2교정부 사이의 간격을 조절하는 간격조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 교정 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 간격조절부는 상기 바디부와 연결되고, 길이 방향으로 신축되며 상기 바디부를 승강 이동시키는 간격조절부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 교정 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 판재에 형성된 웨이브의 위치를 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부로부터 감지된 상기 웨이브의 위치 정보를 바탕으로 상기 조정부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 교정 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 감지부는 상기 판재의 표면 영상 정보를 획득하는 하나 이상의 카메라;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 교정 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 웨이브가 상기 판재의 폭 방향 단부에 형성된 경우 상기 제2교정부가 상기 판재의 폭 방향 중앙부를 가압하도록 상기 조정부의 동작을 제어하고, 상기 웨이브가 상기 판재의 폭 방향 중앙부에 형성된 경우 상기 제2교정부가 상기 판재의 폭 방향 단부를 가압하도록 상기 조정부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 열간 교정 장치.
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