KR100506632B1 - 급준도 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 완성된 제품을 수요자의 요구 수준에 맞춰 권취 절단하기 전에 형상을 측정하기 위한 급준도 측정장치에 관한 것으로서, 가이드 레일의 좌,우 양측 소정 소위에 구비되는 좌,우측 센서 이송틀의 사이에 위치되는 파장측정수단과, 상기 좌,우측 센서 이송틀 및 파장측정수단의 일측에 각각 구비되는 파고측정센서를 구비하여, 하부의 정반위에 위치한 스트립이 스트립감지센서에 의해 감지되면 제어기의 제어하에 상기 파고측정센서와 파장측정센서가 스트립 표면의 높낮이(파고) 및 진행거리(파장)를 측정한 후 그 측정값을 연산판정기에 보내면 그 측정값을 연산판정기에서 연산하여 급준도값을 산출하고, 측정 파고값 및 파장값의 그래프와 급준도값을 모니터로 보여준다.

본 발명에 의하면 수요자가 요구한 스펙 기준치에 스트립 품질이 부합되는지 여부를 자동판정하므로써 스트립의 형상 불량을 조기에 파악할 수 있다.

Description

급준도 측정장치{A flatness measuring equipment}

본 발명은 완성된 제품을 수요자의 요구 수준에 맞춰 권취 절단하기 전에 형상을 측정하기 위한 장치로서, 특히 스트립을 압연하여 기계적 성질을 부여한 후 형상 교정 장치를 통하여 형상을 교정한 후 권취되는 공정에서 형상 교정의 불량시 그 형상 급준도 정도를 측정하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와같이 냉연 연속 공정에서는 스트립을 가열로(1)에서 소둔을 실시하고 스킨 패스 밀(2)에서 기계적 성질 및 표면조도를 부여한 후 텐션 레벨러(3)에서 형상 교정 작업을 실시하고, 텐션 릴(5a,5b)에서 스트립을 권취하게 된다.

종래의 경우, 형상 교정 정도를 알기 위해서는 권취된 스트립을 3∼4m 절단 샘플로 채취하여 정반에 이송 안착시킨 후 급준도 측정 공기구(6,7)를 이용하여 도 1에 도시된 바와같이 작업자가 측정한 후 측정값을 계산기를 이용하여 제품 급준도를 산출하였다.

참고적으로, 여기서 급준도란 냉연강판의 편평도(Flatness)에 대한 계산치로서 수요자가 요구하는 급준도값에 부합하게 강판을 만들어야 한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 작업방법은 제품을 제조 권취한 후 형상측정 판정하는 것으로 작업 공정이 진행되는 중간에 형상 측정할 수 없어 전 공정에 형상 교정 정도를 알려줄 수 없고 작업중인 제품의 합격 여부를 알 수 없어 품질 불량이 증가할 수 밖에 없으며, 샘플의 이송시 형상의 변형 등의 문제에 따라 정확한 급준도를 수요자에 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 텐션 릴에 권취 되기전 진행시 또는 권취 중간에 원하는 위치에서 텐션 릴의 권취 장력을 제거하여 정반에 스트립을 안착시킨 후 파고측정센서와 파장측정센서에 의해 스트립표면의 높낮이(파고) 및 진행거리(파장)를 측정하고 모니터를 통해 그 측정값에 따른 파고 및 파장 그래프와 연산판정기를 통하여 산출된 급준도값을 보여줌으로써 형상 불량을 조기에 알 수 있도록 한 급준도 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술사상으로서, 상측면에 홈레일을 갖는 좌,우측 가이드와, 상기 좌,우측 가이드를 가로질러 가이드 이송판에 체결되어있는 가이드 레일와, 상기 가이드 레일의 좌,우 양측 소정 소위에 구비되는 좌,우측 센서 이송틀과, 상기 좌,우측 센서이송틀의 사이에 위치되는 파장측정수단과,상기 가이드 이송판의 일측에 부착되어 상기 스크류를 구동시키는 센서이송모터와, 상기 파장측정수단에 고정되되, 상기 파장측정수단의 좌,우측으로 각각 상기 각 센서이송모터에 연결되는 스크류와, 상기 좌,우측 센서 이송틀의 일측에 각각 구비되는 스트립감지센서와, 상기 좌,우측 센서이송틀의 사이에 위치되어 상기 스크류에 체결되는 파장측정수단과, 상기 좌,우측 센서 이송틀 및 파장측정수단의 일측에 각각 구비되는 파고측정센서와, 하부에 위치한 정반에 좌,우 방향으로 삽입 설치되는 발광램프와, 상기 가이드 이송판을 전,후로 이동시키는 몸체이송모터와, 상기 홈레일의 말단에 구비되는 근접센서와, 상기 파고측정센서, 파장측정수단, 스트립감지센서로부터 제어신호를 인가받아 센서이동모터 및 몸체이송모터를 제어하는 제어기와, 상기 파고측정센서 및 파장측정센서의 측정값을 전송받아 급준도값을 산출하고 요구치에 부합하는지 여부를 판정하는 연산판정기를 포함하는 발명이 제시된다.

이하에서는 본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와같이, 본 발명에 의한 파고측정센서(10a,10c)와 스트립감지센서(11a,11b)는 센서 이송틀(26a,26b)에 센서고정판(14)과 볼트(15)로 체결되고, 상기 센서 이송틀(26a,26b)는 가이드레일(23) 위에 안착되며, 가이드레일(23)의 중앙부에는 센터고정틀(41)과 스크류 고정블록(29)이 볼트(15)로 결합된다.

또한, 상기 스크류 고정 블록(29)과 센서 이송틀(26a,26b)은 스크류홈(25)을 통과하는 스크류(40)로 결합하며, 상기 스크류(40)는 센서이송모터(9a,9b)에 연결된다.

또한, 상기 센서이송모터(9a,9b)는 가이드이송판(18a,18b)에 모터고정부재(30) 및 볼트(15)에 의해 고정되며, 가이드 레일(23) 또한 가이드이송판(18a,18b)에 가이드고정볼트(22)로 고정된다.

또한, 상기 가이드이송판(18a,18b)은 홈레일(19a,19b) 위에 안착되는데 상기 홈레일(19a)에는 수평기어(20)가 기어고정볼트(21)에 의해 고정된다.

또한, 상기 가이드이송판(18a)에 몸체이송모터(16)가 모터고정부재(30)와 볼트(15)로 고정되고 몸체이송모터(16)에는 기어휠(17)이 연결되고, 상기 기어휠(17)은 수평기어(20)와 맞물리도록 조립된다.

또한, 상기 센서고정툴(41)에는 파고측정센서(10b)가 센서고정판(14)으로 볼트(15)에 의해 고정되고, 파장측정수단 고정바(27)가 볼트(15)에 의해 연결되며,로드고정부재(31a,31b)가 파장측정장치 고정바(27)에 용접으로 연결된다.

그리고, 로드고정부재(31a,31b)에는 공기실린더(32), 로드(36)가 각각 연결핀(35)으로 연결된다.

또한, 상기 로드(36)의 끝단부에는 휠(28)이 결합되며, 휠(28) 축에 파장측정센서(33)가 구비된다.

또한, 정반(24)에는 발광램프(12)가 삽입 설치되고 램프보호유리(13)로 정반(24)과 수평으로 설치된다.

또한, 홈레일(19a)의 말단 끝에 근접센서(60a,60b)가 용접으로 부착되고, 가이드 레일(23)의 양끝단에도 근접센서(60c,60d)가 용접으로 부착된다.

또한, 파고측정센서(10a,10b,10c) 및 파장측정센서(33), 스트립감지센서(11a,11b)는 제어기(50)에 연결되고, 상기 제어기(도면에 미도시)는 연산판정기(도면에 미도시)에 연결되며, 모니터(도면에 미도시)는 상기 연산판정기에 연결된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6a 및 도 6b의 흐름도에 나타난 바와같이, 본 발명에 따른 작동은 권취중 측정하는 작동과 초기 및 마무리 권취시 측정하는 작동으로 구분할 수 있으며, 그 첫번째인 권취중 측정하는 작동과정은 다음과 같다.

즉, 권취기(5a,5b)가 스톱되어(S100), 권취장력이 "OFF" 되면(S101) 가이드 이송판(18a,18b)에 부착된 센서이송모터(9a,9b)가 작동되어(S102), 스크류(40)을 구동시킨다.

상기 스크류(40)가 구동되면 스크류(40)에 연결된 센서이송틀(26a,26b)이 센터고정틀(41) 방향으로 이송하게 되며, 이때 상기 센서이송틀(26a,26b)의 일측에 각각 구비된 스트립감지센서(11a,11b)에 의해 스트립의 존재여부를 감지하게 된다.

즉, 하부 정반(24) 사이에 설치된 발광램프(12)의 빛이 스트립(8)에 의해 감지되지 않으면(S103), 이 신호를 전달받은 제어기(50)가 센서이송모터(9a,9b)를 정지시킨다(S104).

이때, 상기 제어기(도면에 미도시)의 제어에 의해 도 3에 도시된 파장측정수단 고정바(27)에 연결된 공기실린더(32)가 팽창 작동되어 다운되고(S105), 이에 따라서, 도 4a와 같이 구동휠(28)이 스트립(8)의 표면에 접촉되면(S105), 가이드이송판(18a,18b)에 부착된 몸체 이송모터(16)가 구동된다(S106).

상기 몸체 이송모터(16)가 구동됨에 따라 몸체이송모터(16)에 연결된 기어휠(17)이 홈레일(19a)에 고정된 수평기어(20)와 맞물려 가이드이송판(18a,18b)과 가이드레일(23) 위에 설치된 파장측정수단을 이동시키게 된다(S106).

이에 따라서, 휠(28)이 회전하게 되고 상기 휠(28)에 부착된 파장측정센서(33)에 의해 파장이 측정되면서 이와 동시에 도 4b와 같이, 파고측정센서(10a,10b,10c)에 의해 정반(24)에 안착된 스트립(8)과 센서와의 거리가 측정된다(S107).

즉, 상기 파고측정센서(10a,10b,10c)에 의해서 스트립(8)과 각 센서(10a,10b,10c)간의 거리가 측정이 되고 결과적으로 스트립(8) 표면의 높낮이가 측정되며, 상기 파장측정센서(33)에 의해 센서(33)의 이동속도 또는 스트립(8)의 이동속도가 측정되고 결과적으로 스트립(8)의 진행거리가 측정된다.

참고적으로, 상기 파고측정센서(10a,10b,10c)는 초음파 등을 발사하고 스트립(8)의 표명에서 반사된 초음파를 수신함으로써 거리를 측정하게 된다.

계속해서, 이동중인 가이드이송판(18a)이 우측 가이드부(70b)의 말단에 구비되는 근접센서(60a)에 감지되면(S108), 몸체 이송모터(16)가 구동을 정지하면서, 상기 파고측정센서(10a,10b,10c) 및 파장측정센서(33)에 의해 측정된 값들을 연산판정기(51)로 전송하고(S109), 상기 연산판정기에서 파장/파고*100=급준도% 의 공식에 의해 급준도값을 산출한 후 적합여부를 판정하게 된다(S110).

또한, 상기 파고측정센서(10a,10b,10c) 및 파장측정센서(33)에 의해 측정된 파고값(스트립 표면의 높낮이) 및 파장값(스트립의 진행거리)에 따른 그래프와 상기 공식에 의해 산출된 값인 급준도값은 모니터를 통해 도 7과 같이 디스플레이된다. 이때, 측정위치의 D/S는 스트립(8)의 좌측 부분을, C는 센터 부분을, W/S는 우측 부분을 나타낸다.

그리고, 계속해서 상기 연산판정기(51)는 산출된 급준도값이 수요자가 요구한 값에 부합하는지 여부를 판정한다.

한편, 상기 제어기의 제어에 의해 다시 실린더(32)가 압축 작동되어 "OPEN" 되면(S111), 휠(28)이 스트립(8)의 표면과 분리되는데, 이때, 텐션릴(5a,5b)의 장력이 "ON" 되어(S112) 권취가 시작된다(S113).

이 경우, 상기의 측정센서들이 부착된 센서이송틀(26a,26b) 및 가이드 이송판(18a,18b)은 다음 측정을 위한 초기 위치로 이동하게 된다(S114),

또한, 홈레일(19a)에 부착된 근접센서(60a,60b,60c,60d)가 상기 센서이송틀(26a,26b) 및 가이드 이송판(18a,18b)의 이동여부를 감지하여 대기상태를 다음측정이 있을 때까지 대기상태를 유지하게 된다(S115).

두번째 작동과정인 초기 및 마무리 권취시 측정 동작은 상기 첫번째 작동과정과 유사하다.

그러나, 두번째 작동에서는 첫번째와 같이 몸체이동모터(16)가 구동되지 않는데 그 이유는 마무리 권취시에는 텐션릴(5a,5b)에 감기는 스트립(8)이 이동되고, 초기 측정시에는 텐션릴(5a,5b)에 감기기위해 스트립(8)이 정반(24) 위를 장력이 "OFF" 된 상태로 이동되면서 파장측정센서(33)가 부착된 휠(28)을 구동시켜주기 때문이다.

그 이후의 동작은 첫번째 작동과 동일하게 이루어진다. 즉 파고측정센서(10a,10b,10c)가 각 센서와 진행중인 스트립(8)간의 거리를 측정한 후 측정된 거리에 해당하는 신호를 연산판정기에 전송하면 연산판정기에서 상기 파고측정센서(10a,10b,10c) 및 파장측정센서(33)에 의해 측정된 측정값을 연산하여 급준도값을 산출하게 된다(S120∼S126).

즉, 파장(측정거리)와 파고(스트립과 센서거리)의 측정값을 전송받은 연산판정기에서는 파장/파고*100=급준도% 의 공식에 의해 급준도를 산출할 수 있으며 그 측정값 그래프 및 급준도를 모니터로 보여준다.

이때, 산출된 급준도값이 수요자가 요구한 스펙 기준치에 부합하는지 여부를 판정한다(S127).

또한, 측정이 종료되어 제어기의 제어에 의해 다시 실린더(32)가 압축 작동되어 "OPEN" 되면(S128), 상기 파장측정센서(33)는 다시 초기위치로 이동하게 된다(S129).

상기와 같이 측정이 종료되면 다음 측정작업을 위한 대기상태로 들어가게 되는데 따라서 근접센서(60a,60b,60c,60d)가 계속해서 센서이송틀(26a,26b) 및 가이드 이송판(18a,18b)의 감지여부를 체크하게 된다(S130).

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면 파고측정장치(10a,10b,10c) 및 파장측정센서(33)에 의해 스트립 표면의 높낮이 및 진행거리를 측정하고 이 측정값을 이용해 연산판정기를 통하여 급준도값을 산출함으로써 정확한 급준도값을 알 수 있으며, 급준도의 정도 및 파장, 파고 그래프를 모니터로 출력하여 보여주는 한편 수요자가 요구한 기준치에 부합되는지 여부를 자동 판정하므로써 스트립의 형상불량을 조기에 파악할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 정확한 급준도를 수요자에게 제공할 수 있으며 작업자가 샘플을 이송하고 측정하는 작업이 생략되는 등 작업 능률을 향상시키는 실용적인 효과가 있다.

도 1은 일반적인 냉연연속 공정도 및 종래의 작업도이다.

도 2는 본 발명에 따른 급준도 측정장치의 세부 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 파장측정수단을 나타내는 사시도이다.

도 4a는 본 발명에 따른 파장측정센서의 측정동작을 나타낸 참조도이다.

도 4b는 본 발명에 따른 파고측정센서의 측정동작을 나타낸 참조도이다.

도 5는 본 발명에 따른 급준도 측정장치의 작업 사시도이다.

도 6a는 권취중 측정작업의 흐름도이다.

도 6b는 초기 및 마무리 권취시 측정작업의 흐름도이다.

도 7은 모니터를 통해 표시되는 산출값을 나타낸 참조도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 가열로 2: 스킨패스 밀

3: 형상 교정기 5a,5b: 텐션릴

6: 줄자 7: 테이퍼 게이지

8: 스트립 9a,9b: 센서이송모터

10a,10b,10c: 파고측정센서 11a,11b: 스트립감지센서

12: 발광램프 13: 램프보호유리

14: 센서고정판 15: 볼트

16: 몸체이송모터 17: 기어휠

18a,18b: 가이드 이송판 19a,19b: 홈레일

20: 수평기어 21: 기어고정볼트

22: 가이드 레일 고정볼트 23: 가이드 레일

24: 정반 25: 스크류 홀

26a,26b: 센서이송틀 27: 파장측정장치 고정바

28: 휠 29: 스크류 고정 블럭

30: 모터고정부재 31a,31b: 로드고정부재

32: 공기 실린더 33: 파장측정센서

35: 연결핀 36: 로드

40: 스크류 41: 센터고정틀

50: 제어기 51: 연산판정기

52: 모니터 60a,60b,60c,60d: 근접센서

70a,70b: 좌,우측 가이드부 71: 가이드 레일부

Claims (3)

1. 상측면에 홈레일(19a,19b)을 갖는 좌,우측 가이드(70a,70b)와,

   상기 좌,우측 가이드(70a,70b)를 가로질러 가이드 이송판(18a,18b)에 체결되어있는 가이드 레일(71)와,

   상기 가이드 레일(71)의 좌,우 양측 소정 소위에 구비되는 좌,우측 센서 이송틀(26a,26b)과,

   상기 좌,우측 센서이송틀(26a,26b)의 사이에 위치되는 파장측정수단과,

   상기 파장측정수단의 좌,우측 방향으로 상기 가이드 레일(71)의 상방에 고정 설치되는 스크류(40)와,

   상기 가이드 이송판(18a,18b)의 일측에 부착되어 상기 스크류(40)를 구동시키는 센서이송모터(9a,9b)와,

   상기 좌,우측 센서 이송틀(26a,26b)의 일측에 각각 구비되는 스트립감지센서(11a,11b)와,

   상기 좌,우측 센서 이송틀(26a,26b) 및 파장측정수단의 일측에 각각 구비되는 파고측정센서(10a,10b,10c)와,

   하부에 위치한 정반에 좌,우 방향으로 삽입 설치되는 발광램프(12)와,

   상기 가이드 이송판(18a,18b)을 전,후로 이동시키는 몸체이송모터(16)와,

   상기 홈레일(19a,19b)의 말단에 구비되는 근접센서(60a,60b,60c,60d)와,

   상기 파고측정센서(10a,10b,10c), 파장측정수단, 스트립감지센서(11a,11b)로부터 제어신호를 인가받아 센서이동모터(9a,9b) 및 몸체이송모터(16)를 제어하는 제어기와,

   상기 파고측정센서(10a,10b,10c) 및 파장측정센서(33)의 측정값을 전송받아 급준도값을 산출하고 요구치에 부합하는지 여부를 판정하는 연산판정기(51)를 포함하는 것을 특징으로 하는 급준도 측정장치.
2. 청구항 1항에 있어서, 상기 급준도 측정창치는 파고측정센서(10a,10b,10c) 및 파장측정센서(33)에 의해 측정된 측정값에 따른 그래프 및 연산판정기(51)에 의해 연산된 급준도값을 온 라인상으로 디스플레이시켜주는 모니터(52)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급준도 측정장치.
3. 청구항 1항에 있어서, 상기 파장측정수단은 가이드 레일부(71)의 소정 위치에 부착되는 센터 고정틀(41)과,

   상기 센터 고정틀(41)의 일측에 부착되어 로드고정부재(31a,31b)가 각 면에 부착되는 '┎ ' 형의 파장측정수단 고정바(27)와,

   상기 파장측정센서(33)를 중심에 갖는 휠(28)과,

   상기 각 로드고정부재(31a,31b)에 힌지 체결되어 휠(28)과 연결되는 소정 길이의 로드(36)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 급준도 측정장치.