KR20150134450A

KR20150134450A - 스트립 안내 장치

Info

Publication number: KR20150134450A
Application number: KR1020140060748A
Authority: KR
Inventors: 전병호; 김명식; 정광우
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2015-12-02

Abstract

본 발명의 일 실시예는 스트립의 사행으로 인해 사이드 가이드에 발생하는 충격량을 완충할 수 있도록 구조를 개선한 스트립 안내 장치를 제공하는 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 스트립 안내 장치는 스트립을 압연하기 위한 압연기의 입구측 양측에 제공되어 스트립의 진입을 안내하는 한 쌍의 사이드 가이드; 및 상기 사이드 가이드를 지지하며, 상기 스트립이 상기 사이드 가이드에 접촉시 상기 사이드 가이드를 후퇴 및 탄성 복귀하며 상기 스트립으로부터 전달되는 충격을 완충하도록 제공되는 충격완충부;를 포함한다.

Description

스트립 안내 장치 {STRIP GUIDE APPARATUS}

본 발명은 스트립 안내 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연속 압연공정에서 이송되는 스트립의 사행을 방지하여 운송하는데 활용되는 스트립 안내 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속 압연공정은, 스트립을 연속적으로 압연하여 수요자가 원하는 두께 및 폭을 갖는 코일을 제조하는 공정이다.

종래의 연속 압연공정은 복수의 압연기(10)가 배치되고, 스트립(S)이 이 압연기(10)들 사이를 연속적으로 통과하며 압연이 이루어진다. 연속 압연공정에서 마무리 압연시 사용되는 압연기(10)로는 상, 하부의 압연롤(12, 14)이 경사지게 배치된 페어 크로스(Pair Cross)방식의 압연기(10)가 주로 사용되고 있다.

이러한 페어 크로스 방식의 압연기(10)는 상, 하부 압연롤(12, 14)의 배치각도, 즉 크로스 앵글(Cross Angle)의 편차에 따라 스트립(S)이 이송되는 과정에서 사행될 수 있다.

이에 따라, 종래의 압연기(10)는 각각의 압연기(10)의 전방에 스트립(S)의 이동을 안내하기 위한 사이드 가이드(30)가 설치되며, 이 사이드 가이드(30)를 통해 스트립(S)의 사행 이동을 방지하고 있다.

이를 위해, 사이드 가이드(30)는 스트립(S)의 진행선상의 하부에 위치되는 베이스 프레임(32)을 포함하고, 이 베이스 프레임(32)에는 한 쌍으로 이루어져 스트립(S)의 폭방향 양측에 배치되는 사이드 플레이트(34)가 제공될 수 있다.

또한, 사이드 플레이트(34)에는 중앙을 기준으로 다른 방향으로 경사진 나선부를 갖는 스크류 샤프트(screw shaft)(36)가 연계되어 베이스 프레임(32)에 설치된 디씨 모터(DC motor)(38)와 결합될 수 있다.

이러한 사이드 플레이트(34)는 스트립(S)의 폭에 따라 디씨 모터(38)가 스크류 샤프트(36)를 회전함에 따라 폭방향으로 대칭 이동할 수 있으며, 이를 통해 사이드 플레이트(34) 사이의 간격을 스트립(S)의 폭에 대해 자동으로 조절하며 스트립(S)의 이동을 안내할 수 있다.

한편, 종래의 연속 압연공정에서, 스트립(S)은 양단이 압연기(10)에 삽입되어 통과될 경우, 장력에 의해 사행이 크게 발생하지 않는다. 그런데, 스트립(S)이 후단의 압연기(10)를 통과하여 전단의 압연기(10)로 공급되기 전, 즉 스트립(S)의 단부가 다음의 압연기(10)로 공급되기 전에는 스트립(S)의 사행이 심하게 발생할 수 있으며, 이 과정에서 스트립(S)이 전단의 압연기(10)로 공급되지 못하고, 전단의 압연기(10)로 스트립(S)의 이동을 안내하는 사이드 가이드(30)와 충돌되어 스트립(S)이 휘어지며 전단의 압연기(10)로 공급되지 못하게 되며, 이와 같이 스트립(S)이 전단의 압연기(10)로 정상적으로 공급되는 못하는 현상을 미스롤(miss roll)이라 한다.

종래에는 스트립(S)의 이동과정에서 미스롤이 발생하면, 미스롤이 처리될 때까지 조업이 중단되며, 이에 따라 마무리 압연기(10) 전 공정에서 처리되고 있는 슬라브, 바 등의 진행이 이루어지지 못하여 냉각되므로, 조업진행시 이들 슬라브, 바 등을 재열처리공정이 필요하여 전체적인 생산 지연 및 실수율을 낮추는 요인이 되고 있다.

또한, 종래에는 스트립(S)의 이송시 압연롤(12, 14)의 크로스 앵글 편차를 줄일 수 있도록 각종 설비 갭(gap)을 관리하고 있으며, 이를 통해 스트립(S)의 사행을 방지하고 있다.

그러나, 종래에는 압연롤(12, 14) 등의 설비 갭이나, 편차의 측정, 조정, 교환에 많은 정비비가 투입되고 있고, 스트립(S) 사행의 실시간적인 반영이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 최근에는 스트립(S)의 이동을 안내하는 사이드 가이드(30)의 각도를 조절하거나, 사이드 가이드(30)의 배열된 형태 등을 개선하여 스트립(S) 선단부의 걸림을 방지하고 있으나, 아직까지 완전한 해결에는 한계가 있으며, 지속적인 개선이 요구되고 있다.

또한, 종래에는 사행되며 이동하는 스트립(S)이 사이드 가이드(30)에 접촉하는 과정에서 발생하는 충격량에 의해 사이드 가이드(30) 및 이를 지지하는 설비의 내구성을 저하하는 요인이 되고 있으며, 이에 따라 잦은 설비의 정비가 요구되고, 잦은 정비로 인한 생산성 감소에도 영향을 미치고 있다. 또한, 종래에는 스트립(S)과 사이드 가이드(30)의 접촉시 발생하는 소음 등에 의해 작업환경을 저하시키는 요인이 되고 있다.

본 발명의 일 실시예는 스트립의 사행으로 인해 사이드 가이드에 발생하는 충격량을 완충할 수 있도록 구조를 개선한 스트립 안내 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 스트립 안내 장치는 스트립을 압연하기 위한 압연기의 입구측 양측에 제공되어 스트립의 진입을 안내하는 한 쌍의 사이드 가이드; 및 상기 사이드 가이드를 지지하며, 상기 스트립이 상기 사이드 가이드에 접촉시 상기 사이드 가이드를 후퇴 및 탄성 복귀하며 상기 스트립으로부터 전달되는 충격을 완충하도록 제공되는 충격완충부;를 포함한다.

여기서, 상기 사이드 가이드는 상기 스트립의 이동선상의 하부에 제공되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 상기 스트립의 폭방향으로 설치되는 서포트와, 상기 서포트에 이동 가능하게 결합되어 서로 대향하는 방향으로 이동하는 한 쌍의 서포트 플레이트와, 상기 스트립과 접촉하며 스트립의 이동을 안내하는 가이드 플레이트를 포함하고, 상기 충격완충부는 상기 가이드 플레이트에 설치되어 상기 가이드 플레이트의 후면을 탄성지지하는 쇽업소버(shock absorber)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 사이드 가이드는 상기 스트립의 이동선상의 하부에 제공되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 상기 스트립의 폭방향으로 설치되는 서포트와, 상기 서포트에 이동 가능하게 결합되어 서로 대향하는 방향으로 이동하는 한 쌍의 서포트 플레이트와, 상기 스트립과 접촉하며 스트립의 이동을 안내하는 가이드 플레이트를 포함하고, 상기 충격완충부는 밀폐된 튜브(tube)를 포함하는 에어 쇽업소버와, 상기 튜브 내로 압축공기를 공급하는 에어 펌프와, 상기 가이드 플레이트로 전달되는 충격력에 대응하여 상기 튜브 내의 압축공기량을 조절하기 위해 상기 에어 펌프의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

더불어, 상기 충격완충부는 상기 가이드 플레이트와 상기 쇽업소버 사이에 제공되어 충격량을 감지하는 충격량 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 충격량 감지부에 감지된 충격량에 따라 상기 에어 펌프의 작동을 제어하여 상기 에어 쇽업소버의 탄성계수를 가변할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 사행 이동하는 스트립이 사이드 가이드에 접촉하며 발생하는 충격량을 흡수할 수 있어, 설비의 내구성을 향상시킬 수 있고, 설비 트러블을 미연에 방지하여 생산성 향상에 기여할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 연속 압연공정의 스트립 안내 장치를 간략하게 도시한 평면도.
도 2는 종래 기술에 따른 연속 압연공정의 스트립 안내 장치를 간략하게 도시한 측면도.
도 3은 종래 기술에 따른 스트립 안내 장치를 확대하여 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 스트립 안내 장치를 확대하여 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 스트립 안내 장치를 확대하여 도시한 평면도.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 스트립 안내 장치를 확대하여 도시한 평면도이다.

도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 스트립 안내 장치는, 다수로 설치되어 스트립을 연속 압연하는 압연기(10) 사이에서 스트립의 이송을 안내하는데 활용될 수 있다.

여기서, 압연기(10)는 상, 하부의 압연롤이 서로 다른 각도로 경사지게 배치된 페어 크로스(Pair Cross)방식의 압연기(10)가 주로 사용되며, 이러한 압연기(10)를 통과하는 과정에서 압연롤(12, 14)의 경사각도, 갭 또는 스트립(S)의 장력 등에 의해 스트립(S)이 사행되어 이동할 수 있다.

한편, 스트립(S)은 양단이 압연기(10)에 맞물려 이동할 경우, 스트립(S)에 장력이 발생됨에 따라 사행이 크게 발생하지 않지만, 스트립(S)의 전단이 압연기(10)에 맞물리기 전에는 사행이 발생할 수 있다.

따라서, 본 실시예의 스트립 안내 장치는 스트립(S)의 사행을 방지하기 위해 제1 압연기 출구로부터 나온 스트립(S)이 제2 압연기(10) 입구로 진입되도록 제2 압연기(10) 입구측 양측에 제공된 한 쌍의 사이드 가이드(130)를 포함할 수 있다.

사이드 가이드(130)는 각각의 압연기(10) 전방에 설치되며, 제1 압연기로부터 공급된 스트립(S)이 제2 압연기(10)로 센터링되며 진입되도록 안내하는 역할을 할 수 있다.

이를 위해, 사이드 가이드(130)는 스트립(S)의 진행선상의 하부에 위치되는 베이스 프레임(132)을 포함하고, 이 베이스 프레임(132)에는 한 쌍의 서포트 플레이트(134)가 이동 가능하게 제공될 수 있다.

바람직하게는 한 쌍의 서포트 플레이트(134)는 서로 대향하는 방향으로 이동가능하게 설치될 수 있다. 이때, 서포트 플레이트(134)는 스트립(S)의 폭이 작을 경우, 양측의 서포트 플레이트(134)들이 폭방향으로 근접될 수 있고, 스트립(S)의 폭이 클 경우 양측의 서포트 플레이트(134)들이 폭방향으로 이격되며 스트립(S)의 폭에 대응하여 가변될 수 있다.

이를 위해, 베이스 프레임(132)과 서포트 플레이트(134) 사이에는 이동을 안내하는 복수의 레일(136)이 연계될 수 있다.

또한, 베이스 프레임(132)에는 중앙을 기준으로 다른 방향으로 경사진 나선부를 갖는 스크류 샤프트(screw shaft)(138)가 연계되며, 이 스크류 샤프트(138)는 베이스 프레임(132)의 일측에 제공되는 디씨 모터(DC motor)(140)와 결합되어 회전 가능하게 제공될 수 있다.

또한, 서포트 플레이트(134)의 하부에는 이 스크류 샤프트(138)와 연결되는 (도시되지 않은) 결합블록이 제공될 수 있다.

이러한 사이드 가이드(130)는 디씨 모터(140)의 작동에 의해 스크류 샤프트(138)가 회전하며 서포트 플레이트(134)를 폭방향으로 이동시킬 수 있다.

또한, 사이드 가이드(130)는 스트립(S)과 접촉하며 스트립(S)의 이동을 안내하는 가이드 플레이트(142)를 포함할 수 있다.

여기서, 가이드 플레이트(142)는 충격완충부(150)에 결합되어 지지되는 상태이며, 이 충격완충부(150)는 서포트 플레이트(134)에 결합되어 스트립(S)의 폭에 따라 폭방향으로 이동하며 서포트 플레이트(134)의 설치 간격을 조절할 수 있다.

충격완충부(150)는 스트립(S)이 사이드 가이드(130)에 접촉하는 과정에서 발생하는 충격, 즉 쓰러스트 포스(Thrust Force) 충격을 완충할 수 있다.

본 실시예에서 충격완충부(150)는 쇽업소버(shock absorber)(150)를 포함할 수 있다.

쇽업소버(150)는 압축률이 다른 유체가 수용된 실린더(152)와, 상기 실린더(152)에 인출가능하게 삽입된 작동로드(154)를 포함하며, 작동로드(154)에는 스프링(156), 일례로 코일 스프링(coil spring)(156)이 결합될 수 있다.

이러한 쇽업소버(150)는 사행 이동하는 스트립(S)이 가이드 플레이트(142)와 접촉시 발생하는 충격에 의해 폭방향의 외측으로 밀리게 될 경우, 충격을 완충하게 되며, 이후 가이드 플레이트(142)가 원래의 위치로 복귀하도록 탄성 지지할 수 있다.

본 실시예에서는 쇽업소버(150)는 설계, 제조시 댐핑(Damping) 계수 또는 스프링(156)의 탄성계수(k) 조정을 통해 충격완화 및 감쇄 성능을 조절할 수 있다.

한편, 쇽업소버(150)에 적용되는 스프링(156)의 탄성계수(k)는 최초 설치된 이후에는, 탄성계수(k)의 조정이 불가능하므로 강종별 접촉 충격, 즉 쓰러스트 포스(Thrust Force) 충격이 차이날 경우, 스프링이 늘어나는 거리를 제어하여 충격완화 및 감쇄 성능을 조절할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 스트립 안내 장치를 확대하여 도시한 평면도이다.

도 5를 참고하면, 본 실시예에서 충격완충부(250)는 에어 쇽업소버(air shock absorber)(250)를 포함하는 것도 가능하다. 에어 쇽업소버(250)는 압축률이 다른 유체가 수용된 실린더(252)와, 이 실린더(252)에 인출가능하게 삽입된 작동로드(254)를 포함할 수 있고, 스프링(156)을 대신하여 공기에 의해 탄성력을 발생할 수 있도록 밀폐된 튜브(tube)(256)를 포함할 수 있다.

에어 쇽업소버(250)는 이 밀폐된 튜브(256)에 수용된 공기가 압축 및 팽창하는 과정을 통해 탄성력을 얻을 수 있다.

또한, 에어 쇽업소버(150)는 밀폐된 튜브(256) 내로 압축공기를 공급하는 에어 펌프(260)를 포함할 수 있고, 이 에어 펌프(260)는 밀폐된 튜브(256) 내의 압축공기를 공급하거나 배출하여 튜브(256) 내의 탄성계수를 조절할 수 있다.

또한, 에어 쇽업소버(150)는, 가이드 플레이트(142)로 전달되는 충격력에 대응하여 튜브(256) 내의 압축공기량을 조절하기 위해 에어 펌프(260)의 작동을 제어하는 제어부(262)를 포함할 수 있다.

바람직하게는 충격완충부(250)는 가이드 플레이트(142)와 쇽업소버(150) 사이에 충격량을 감지하는 (도시되지 않은) 충격량 감지부가 더 제공될 수 있다. 일례로, 충격량 감지부는 가이드 플레이트(142)의 후면에 설치되거나, 쇽업소버(150)의 작동로드(154) 등에 설치되어 충격량을 감지할 수 있다.

충격량 감지부로는, 로드셀(load cell) 또는 압력센서가 사용될 수 있다.

또한, 제어부(262)는 충격량 감지부에서 감지된 충격량을 전달받고, 이를 이용하여 충격량에 따라 튜브(256)의 탄성계수가 조절되도록 에어 펌프(260)의 작동을 제어할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

10: 압연기 12, 14: 압연롤
130: 사이드 가이드 132: 베이스 프레임
134: 서포트 플레이트 136: 레일
138: 스크류 샤프트(screw shaft) 140: 디씨 모터(DC motor)
142: 가이드 플레이트 150: 충격완충부(쇽업소버)
152: 실린더 154: 작동로드
156: 스프링(코일 스프링)

Claims

스트립을 압연하기 위한 압연기의 입구측 양측에 제공되어 스트립의 진입을 안내하는 한 쌍의 사이드 가이드; 및
상기 사이드 가이드를 지지하며, 상기 스트립이 상기 사이드 가이드에 접촉시 상기 사이드 가이드를 후퇴 및 탄성 복귀하며 상기 스트립으로부터 전달되는 충격을 완충하도록 제공되는 충격완충부;를 포함하는 스트립 안내 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 사이드 가이드는 상기 스트립의 이동선상의 하부에 제공되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 상기 스트립의 폭방향으로 설치되는 서포트와, 상기 서포트에 이동 가능하게 결합되어 서로 대향하는 방향으로 이동하는 한 쌍의 서포트 플레이트와, 상기 스트립과 접촉하며 스트립의 이동을 안내하는 가이드 플레이트를 포함하고,
상기 충격완충부는 상기 가이드 플레이트에 설치되어 상기 가이드 플레이트의 후면을 탄성지지하는 쇽업소버(shock absorber)를 포함하는 스트립 안내 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 사이드 가이드는 상기 스트립의 이동선상의 하부에 제공되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 상기 스트립의 폭방향으로 설치되는 서포트와, 상기 서포트에 이동 가능하게 결합되어 서로 대향하는 방향으로 이동하는 한 쌍의 서포트 플레이트와, 상기 스트립과 접촉하며 스트립의 이동을 안내하는 가이드 플레이트를 포함하고,
상기 충격완충부는 밀폐된 튜브(tube)를 포함하는 에어 쇽업소버와, 상기 튜브 내로 압축공기를 공급하는 에어 펌프와, 상기 가이드 플레이트로 전달되는 충격력에 대응하여 상기 튜브 내의 압축공기량을 조절하기 위해 상기 에어 펌프의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 스트립 안내 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 충격완충부는
상기 가이드 플레이트와 상기 쇽업소버 사이에 제공되어 충격량을 감지하는 충격량 감지부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 충격량 감지부에 감지된 충격량에 따라 상기 에어 펌프의 작동을 제어하여 상기 에어 쇽업소버의 탄성계수를 가변하는 스트립 안내 장치.