본 발명의 상기한 목적은 연속라인의 특성을 가지고 있는 제철소 냉연공장 생산라인의 구성체인 각종 조립형 롤의 설치 및 정렬 직각도 측정장치에 있어서, 상기 롤의 엔드부에 탈,부착이 간편하도록 둥근 원통형 몸체에 마그네틱이 내장되고, 그 상부에는 회전과 축방향 길이의 가변수단이 결합된 베이스부와; 상기 베이스부에 연결바와 클램프에 의해 결합되고 투광기와 수광기를 마주보게 조합한 시시디레이저 마이크로미터를 구비하여 측정기준점인 피아노선과 접촉 측정작업이 가능한 측정장치부와; 상기 측정장치부와 다수의 케이블로 연결되고 롤축을 지지하는 베어링블록상에 접촉 배설된 디지털 다이얼게이지의 측정신호에 의해 롤의 직각도 측정 및 수정시 그 데이터의 분석, 판정, 이력관리가 가능하도록 구비된 포터블 타입의 연산기를 갖는 연산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조립형 롤의 직각도 측정장치를 제공함에 의해 달성된다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 도 4 내지 도 5에서와 같이, 크게 베이스부(B)와, 상기 베이스부(B)에 회전가능하게 결합된 측정장치부(M)와, 상기 측정장치부(M)의 전기신호를 받아 데이터 처리 및 저장, 표시 기능을 갖는 연산부(O)로 구성된다.
베이스부(B)는 도 4에서와 같이, 둥근 원통형 몸체의 하부베이스(100)와, 이에 내장된 마그네틱(102)과, 손잡이스위치(101)가 있으며, 몸체의 상면에 형성된 내부가 빈 중공의 선단에는 볼트(111)로 고정되는 상부베이스(110a,110b)가 있고, 이에는 측정장치부(M)가 360˚회전가능하도록 조력하는 볼베어링(112)과 이 볼베어링(112)을 고정하는 사이드커버(113) 그리고 측정장치부(M)의 회전을 수동으로 제어할수 있는 회전판(150)이 조립되어 있으며, 상기 회전판(150)의 상단에는 스프링(미도시)을 포함한 스톱핀(151)이 삽입될 수 있는 4개의 스톱홀(151a)이 정밀하게 가공되어 있다.
또한, 상부베이스(110a,110b)의 일측면에도 상기 스톱핀(151)이 삽입될 수 있도록 4개의 스톱홀(151b)이 정밀하게 가공되어 있는데, 4개의 스톱홀(151b)을 따라 깊이가 다른 스톱웨이(151c)가 원형의 곡선을 가지고 형성되어 있다.
그리고, 상기 상부베이스(110b)에는 측정장치부(M)의 축방향 길이의 가변값을 연산부(O)에 제공하는 모터(121)와 엔코더(122)가 볼트 고정되어져 있는데, 이 모터(121)와 엔코더(122)는 볼스크류(123)와 일직선상에서 키이 형태로 조립되어진다.
볼스크류(123)에는 둥근 직사각형 형상의 볼스크류너트(124)가 결합되어 직선운동을 하게 되며, 볼스크류너트(124) 상면에는 다양한 크기의 연결바(131a)가 다른 연결바(131b)와 직교되게 조립되어 있다.
측정장치부(M)는 볼스크류너트(124) 상면에 조립된 연결바(131b)의 단부에 시시디레이저 마이크로미터(CCD LASER MICROMETER)(140)가 클램핑되어 구성되는데, 상기 시시디레이저 마이크로미터(140)는 상기 연결바(131b)에 고정된 'ㄷ'형상의 서포터(140a)와, 상기 서포터(140a)의 각 단부에 서로 마주보게 고정된 직사각형상의 투광기(140b) 및 수광기(140c)로 이루어진다.
연산부(O)는 LCD화면으로 된 디스플레이(204)와 키보드(206)를 갖춘 포터블 타입의 연산기(200)를 중심으로 롤(10)의 축을 회전가능하게 지지하는 베어링블록(12a,b)에 설치된 한쌍의 디지털 다이얼게이지(202a,202b)와, 전원 및 데이터를 전송할 수 있는 각 케이블(210a,210b,212a,212b,214a,214b)들로 구성된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.
먼저, 직각도를 측정하고자 하는 롤(10) 주위의 적당한 곳에 전원케이블(미도시)을 연결한 후 연산기(200)가 배치되며, 해당 롤(10)의 엔드부에는 상,하부베이스(100,110a,b)가 설치된다.
이때, 상기 상,하부베이스(100,110a,b)는 탈,부착이 간편한 마그네틱 타입으로 손잡이스위치(101)를 이용하여 손쉽게 고정할 수 있다.
이어, 측정장치부(M)를 상부베이스(110a,110b)의 볼스크류너트(124) 상면에 연결바(131a,b)를 이용하여 조립하고, 이 연결바(131b)의 단부에는 투광기(140b)와 수광기(140c)를 갖는 시시디레이저 마이크로미터(140)를 설치한다.
그리고, 상기 연산기(200)와 모터(121), 엔코더(122), 시시디레이저 마이크 로미터(140)의 투광기(140b), 수광기(140c) 그리고 베어링블록(12a,b)에 설치되는 디지털 다이얼게이지(202a,202b)와 연결되는 각각의 케이블(210a,210b,212a,212b,214a,214b)들을 설치하여 직각도를 측정할 수 있는 상태로 유지시킨다.
직각도의 측정은 다음 순서에 따라 이루어진다.
측정에 있어, 센터패스라인(도1의 '2')과 평행선을 이루고 배설되어 있는 벤치마크(60) 상부에 롤(10) 직각도 측정작업의 기준선이 되는 피아노선(40)을 설치하는 과정과, 이를 영점조정하는 과정은 종래와 같지만 롤(10) 직각도 측정작업시 사전작업으로 실시하였던 구동부 커플링 해체작업이나 각 롤에 걸쳐져 있는 스트립(1) 제거와 같은 종래 사전작업은 생략된다.
먼저, 연산기(200)에 전원을 투입시킨 후 롤(10) 직각도 측정작업에 적합하도록 구성된 프로그램을 부팅시킨다.
다음, 회전판(150)을 수동으로 자연스럽게 360˚회전시켜 측정장치부(M)가 주위 설비에 간섭되지 않고 회전이 원할하게 이루어지는지를 확인한 다음 시시디레이저 마이크로미터(140)가 측정하고자 하는 지점의 위치에 오게한 후 정지시킨다.
여기서, 회전판(150)은 스톱웨이(151c)선상에 있던 스톱핀(151)이 스프링(미도시)에 의해 스톱홀(151b)에 삽입되면서 정지된다.
이어, 베어링블록(12a,b)에 설치된 디지털 다이얼게이지(202a,202b)와 시시디레이저 마이크로미터(140)를 제로세팅(영점조정)시켜야 하는데, 이는 디지털 다이얼게이지(202a,202b)의 상면 일부에 구비된 리셋버튼(미도시)을 눌러줌으로써 디 스플레이 되는 값이 0.000 ㎜되게 리세트하면 된다.
그런 후에, 연산기(200)에서 축방향 길이의 변위값을 임의의 숫자로 2∼3회 정도 명령하여 상부베이스(110a,110b)의 볼스크류(123)와 볼스크류너트(130)의 직선 왕복 구동이 정상적으로 이루어지는지 확인하여 고도로 신뢰성 높은 측정데이터를 얻을 수 있는 조건을 갖춘 다음 시시디레이저 마이크로미터(140)의 현재 위치를 제로세팅시키게 된다.
즉, 모터(121), 엔코더(122), 볼스크류(123), 볼스크류너트(124)에 의해 측정장치부(M)의 축방향 직선이동이 가능한데 예를 들어, 본 발명의 연산기(200)에서 "FORWORD 100"을 명령하면 측정장치부(M)와 결합된 볼스크류너트(124)가 "BACKWORD" 방향의 제로지점에 정지해있다가 "FORWORD" 방향으로 100㎜ 이동하고, "BACKWORD 100"을 명령하면 "BACKWORD" 방향으로 100㎜ 이동하여 다시 "BACKWORD"방향의 제로지점에 정지하게 된다.
또한 상기와 같이 이동하고자 하는 거리를 입력하지 않아도 이동이 가능한 수단이 있는데, "FORWORD FULL"이나 "BACKWORD FULL"을 입력하면 각 방향의 제로점까지 이동할 수 있으며, 연산기(200)의 키보드(206)의 방향키(미도시)를 조작하여 미세 이동이 가능할 수 있도록 구성될 수 있다.
뿐만 아니라, "FORWORD" 방향의 제로지점에서 "BACKWORD" 방향의 제로지점까지 직선 이동할 수 있는 총 거리값은 250㎜로 한정되어 있는데 위와 같은 방법으로 측정장치부의 직선왕복운동이 원할한지를 확인해야 하는 것이다.
따라서, 상기에서 "시시디레이저 마이크로미터(140)의 위치를 제로세팅 한 다"함은 이를테면, 연산기(200)에서 "FORWORD 100"을 명령하거나 연산기(200)의 키보드(206)의 방향키를 이용한 미세 이동수단을 선택하여 시시디레이저 마이크로미터(140)의 투광기(140a)와 수광기(140b)의 측정범위내에 피아노선(40)이 위치하도록 한 후에 그 시점의 시시디레이저 마이크로미터(140)의 위치(축방향 길이의 변화값)를 연산기(200)에 입력시킨다는 의미이다.
이와 같은 상태에서, 측정시작 명령을 실행시키면 시시디레이저 마이크로미터(140)의 투광기(140b)에서 레이저 빛이 발사되고, 거리값을 읽을수 있는 셀(미도시)들의 집합으로 구성된 수광기(140c)에서는 피아노선(40)에 의하여 레이저 빛이 통과되지 않는 부분을 정밀하게 읽어 그 데이터를 연산기(200)로 전송하게 되며, 연산기(200)의 화면에서는 그 데이터가 실시간으로 디스플레이 되게 된다.
이러한 과정을 통해, 어느 한 지점의(좌측 측정점:L/S)의 측정작업을 마치고, 다른 한 지점(우측 측정점:R/S)의 측정작업을 실시 해야하는데 먼저 시시디레이저 마이크로미터(140)의 위치를 "BACKWORD FULL" 실행시켜 "BACK WORD" 제로지점에 오게한 후 상부베이스(110a,110b) 회전판(150)의 스톱핀(151)을 살짝 들어 시시디레이저 마이크로미터(140)의 위치가 우측측정점에 올 수 있도록 회전판(150)을 서서히 180˚회전시킨 후 다시 스톱핀(151)으로 고정시킨다.
그런 다음, 시시디레이저 마이크로미터(140)의 위치를 "BACK WORD" 제로지점에서 상기 좌측측정점의 측정작업에서 제로세팅되었던 지점으로 보내야 되는데 연산기(200)에서 측정위치리턴을 실행시키면 된다.
예컨대, 시시디레이저 마이크로미터(140)의 위치가 "FORWORD 125.055" 지점 에서 제로세팅되어 측정작업이 이루어졌다면 연산기에서 측정위치리턴을 실행시킬 때 시시디레이저 마이크로미터(140)는 "BACKWORD" 제로지점에서 "FOWDWORD 125.055" 지점으로 이동되어 자동으로 제로세팅 되게 되는 것이다.
이어, 상기와 동일한 작업과정으로 연산기의 화면에서 '우측측정점'을 입력 선택한 후 측정시작 명령을 실행하게 되면 시시디레이저 마이크로미터(140)에 의해 측정데이터를 얻을 수 있으며 그 데이터는 연산기(200)로 전송된다.
상기에서의 같은 측정방법으로 좌측 측정점의 데이터와 우측 측정점의 데이터를 얻게되면, 그 데이터를 근거로, 연산기(200)에서 본 발명에서 말하는 '롤의 직각도' 값이 기준치(0.05∼0.1㎜/m)내에 들어오는지 아니면 벗어나는지를 자동으로 판독하게 되는데 연산기(200)로 전송된 측정데이터가 자동으로 계산되어 연산기(200)의 디스플레이(204)에 실시간 표시되므로 측정자가 신속하게 그 정보를 확인할 수 있다.
뿐만 아니라, 연산기(200)에 "롤 직각도" 기준치가 알람으로 세팅되어 있어 최종적으로 수행한 우측측정점의 측정데이터가 전송되는 시점에서 롤(10)의 직각도 값이 실시간으로 계산되어 "롤의 직각도 값이 기준치 내에 있습니다", 아니면 "롤의 직각도 수정이 필요합니다"와 같은 음성멘트를 측정자에게 제공할 수도 있다.
만약, 직각도의 수정이 필요할 경우에는 연산기(200)의 화면에서 제공하는 실시간 측정데이터를 최종적으로 다시한번 확인하고 시시디레이저 마이크로미터(140)의 위치가 우측측정점에 있는 상태에서 직각도 수정작업을 실시하게 된다.
수정작업은, 먼저 롤(10)의 직각도 수정작업을 위하여 상술하였던 디지털 다이얼게이지(202a,202b)의 제로세팅 상태를 확인한 후 롤(10)의 베어링블록(12a,b)고정볼트를 분해하고, 이어 연산기(200)의 화면을 "롤 직각도 수정작업"과 같은 모드로 전환하며, 도 6에 표시된 L1, L2, Y 값들을 입력하고 나서 수정작업시작을 실행시키는데 이때, 연산기(200)에서는 측정자에게 디지털 다이얼게이지(202a,202b) 각각의 수정값(베어링 블록의 이동량)을 표시하게 된다.
다음으로, 롤(10)의 베어링블록(12a,b)측면에 있는 잭볼트를 이용하여 연산기(200)에서 제공하는 디지털 다이얼게이지(202a,202b) 각각의 수정값 만큼 베어링블록(12a,b)의 위치를 이동시키면서 롤(10)의 직각도 값을 기준치(0.05∼0.1㎜/m)내로 들어오게 하면 되는데 잭볼트를 이용하여 롤(10)의 베어링블록(12a,b)의 위치를 이동시키는 중에도 측정자는 연산기(200)에서 제공하는 롤(10)의 직각도 값의 변화를 수시로 확인할 수 있을 것이다.
또한, 상기의 수정작업으로 롤(10) 직각도 값이 기준치(0.05∼0.1㎜/m)내로 들어오면 본 발명의 롤 직각도 측정장치를 이용한 측정작업 및 수정작업은 종료된다.