KR100285713B1 - 강판제품의길이측정장치및그를이용한측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제품 길이에 따라 고정치를 다르게 적용하는 고정치 의존 방식에 의해 다양한 제품의 길이를 정확하게 자동으로 측정하는 고정도 길이 측정 장치 및 그를 이용한 측정 방법에 관한 것이다.

Description

강판제품의 길이 측정장치 및 그를 이용한 측정방법

본 발명은 후판 압연 공장의 최종 공정인 압연강판의 검사 라인에서 강판제품의 길이를 정확하게 측정하기 위한 강판제품의 길이 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로, 특히 진행 강판의 길이를 환산할 수 있도록 진행 강판 표면에 접촉하여 회전하는 측정롤에서 검출되는 회전수의 오차를 최대한으로 감소시킴으로써 진행 강판의 길이를 정확하게 측정할 수 있는 강판제품의 길이 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 길이 측정장치에 의해 측정된 강판의 길이는 진행하는 강판제품 길이의 차이에 따라 측정 오차의 변동이 매우 크다. 특히, 샘플링 카운트값(pulse/rev)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 측정 강판의 매수에 따라 그 변동이 심하여 측정롤에서 검출한 카운트 값이 많을수록 길이에 대한 측정 오차값이 커지게 된다.

도 1은 종래의 길이 측정장치를 나타낸 구성도로서, 도 2를 참조하여 동작을 설명하면 다음과 같다.

강판제품(15)이 진행되는 강판제품 이송부(14)에는 강판제품(15)의 진행 여부에 따라 제어신호를 각각 출력하는 제1감지센서 내지 제4감지센서(1 내지 4)와, 진행하는 강판제품의 표면에 접촉하여 회전함으로써 강판제품의 길이를 측정하는 측정롤(5)이 각각 장착된다.

상기 이송부(14)를 통해 강판제품(15)이 이송됨에 따라, 상기 제1감지센서및 제2감지센서(1 및 2)가 이를 감지하여 순차적으로 턴온(Turn on)된다(이때, 제1감지센서 및 제2감지센서의 턴온 시간은 각각 도 2의 t1 및 t2에 해당). 그리고, 제2감지센서(2)로부터 출력되는 제어신호에 의해 상기 강판제품 이송부(14)에 부착된 측정롤(5)이 하강하게 되고 이 후에 하강한 측정롤(5)은 진행하는 강판제품의 표면에 접촉되어 회전하게 된다(측정롤의 하강개시 시간과 회전개시 시간은 도 2의 t2와 t3에 해당).

그리고, 상기 강판제품 이송부(4)를 통해 계속 진행하는 강판제품(15)을 제3감지센서(3)가 감지하여 턴온(이때, 도 2의 t4 시간에 해당)되면, 강판제품(15)에 대한 샘플링 길이 카운트 및 총 길이 카운트가 개시된다. 즉, 상기 제3감지센서(3)는 상기 제2감지센서(2)의 제어신호에 따라 하강하는 측정롤(5)이 강판제품(15)에 접촉하여 회전개시된 후에 턴온된다.

또한, 상기 강판제품 이송부(14)를 통해 계속 진행하는 강판제품(15)을 제4감지센서(4)가 감지하여 턴온(도 2의 t5 시간)되면, 강판제품(15)에 대한 샘플링 길이 카운트가 종료되지만, 총 길이 카운트는 측정롤(5)이 강판제품의 표면에 접촉된 상태에서는 계속 수행된다.

계속해서 이송되는 강판제품(15)에 의해 강판제품(15)의 최종 부분, 즉 후단부가 상기 제1감지센서(1)를 통과하게 되면, 제1감지센서(1)가 이를 감지하여 턴오프(Turn off)(도 2의 t6 시간)되고, 그 결과 상기 측정롤(5)은 상승하게 되어 강판제품(15) 길이에 대한 총 길이 카운트가 종료된다.

이때, 상술된 바와 같은 종래의 길이 측정장치를 이용한 강판제품의 길이측정은 측정롤(5)이 하강개시한 후 강판제품의 표면에 접촉할 때까지 강판제품이 이송되는 거리, 즉 상기 고정되어 있는 제1감지센서(1)와 제3감지센서(3) 사이의 일정한 거리인 고정값(A)과, 제3감지센서(3)의 제어신호에 따라 진행강판의 길이 카운트가 시작될 때부터 제1감지센서(1)가 오프(Off)되어 측정롤(5)에 의한 총 길이 카운트가 종료될 때까지 측정된 진행강판의 카운트값을 연산하여 진행강판의 총 길이를 산출하게 되고, 이때 총 길이 카운트에는 제3감지센서와 제4감지센서(4) 사이의 거리에 대한 샘플링 카운트의 비율이 곱해진다.

이때, 제1감지센서(1)와 제3감지센서(3) 사이의 고정값(A)은 작업자가 실측하여 계산기에 입력하는 값이기 때문에 진행강판의 길이에 대한 측정 오차의 원인이 되지 않는다. 그러나, 총 길이 카운트 부분에서는 샘플링 구간(B)을 선정하여 두고, 한 카운터 당 길이를 계산한 계산 값과 총 길이 카운트값을 곱하게 되므로, 측정롤(5)의 편마모, 이송 속도 변화 및 진동 등에 따라 측정 오차가 발생할 확율이 매우 높고 이러한 측정오차 확율은 강판제품의 길이가 길수록 증가하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 강판제품 길이에 따라 센서들 사이에서 측정롤의 1회전당 길이의 비를 나타내는 고정값을 다르게 적용하여 다양한 강판제품의 길이를 정확하게 자동으로 측정함으로써, 상기한 단점을 해결할 수 있는 정확도가 높은 길이 측정장치 및 그를 이용한 측정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강판제품의 길이 측정장치는

것을 특징으로 한다.

또한, 상술된 강판제품의 길이 측정장치를 이용한 본 발명에 따른 길이 측정방법은

이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상위 계산기로부터 강판제품 길이 정보를 수신하는 단계와, 강판제품의 길이가 제6 감지센서와 제4 감지센서 사이의 거리인 제3 고정도 길이보다 작은지를 확인하는 단계와, 확인 결과에 따라 고정도 길이를 제3 고정도 길이로 하고, 총 측정 카운트를 제4 감지센서에서 시작하여 제6 감지센서가 오프될 때 까지의 값으로 하여 총 측정 카운트 값을 최대한 줄여 강판제품의 총 길이를 측정하는 단계와, 확인 결과에 따라 제4 고정도 길이를 디지털 입력장치로 입력시켜 강판제품의 총 길이를 측정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 길이 측정장치를 나타낸 구성도.

도 2는 도 1의 동작을 설명하기 위해 도시한 타임 차트도.

도 3은 본 발명에 따른 정밀도가 높은 길이 측정장치의 구성도.

도 4는 감지센서 선택 제어부의 회로도.

도 5는 측정매수의 카운트 변동 그래프.

도 6 및 도 7은 도 4의 동작을 설명하기 위해 도시한 플로우 차트도.

도 8A 및 8B는 감지센서의 구성도 및 조리개의 단면도.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉

1, 2, 3, 4, 6 및 7 : 감지센서 5 : 측정롤

8 : 중앙처리 장치 9 : 카운터 입력장치

10 : 디지털 입력장치 11 : 디지털 출력장치

12 : 펄스 발생기 13 : 조리개

14 : 강판제품 이송부 15 : 강판제품

16 : 감지센서 선택 제어부 17 내지 19 : 제1 내지 제3 구동부

20 내지 22 : 제1 내지 제3 스위칭부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 정확도가 높은 강판제품의 길이 측정장치의 구성도로서, 도 4를 참조하여 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 강판제품(15)이 이송되는 강판제품 이송부(14)의 길이를 따라서 강판제품(15)의 이송여부에 따라 제어신호를 각각 출력하도록 하는 제2감지센서 내지 제4감지센서(2 내지 4)가 순차적으로 설치된다. 상기 제2감지센서(2)의 전방에는 이송되는 강판제품(15)의 표면에 접촉 또는 분리될 수 있도록 승하강하는 측정롤(5)이 장착된다. 그리고, 상기 측정롤(5)의 전단에는 이송되는 강판제품(15)의 종단부를 감지하여 측정롤(5)을 상방으로 상승시키도록 제어신호를 출력하는 제1감지센서(1)와, 제6감지센서(6)와, 제7감지센서(7)가 각각 부착된다. 상기 제1감지센서 내지 제4감지센서(1 내지 4), 제6감지센서(6) 및 제7감지센서(7) 각각의 제어신호 입력에 따라 강판제품의 길이 측정을 결정하는 감지센서 선택 제어부(16)가 상기 각각의 감지센서와 접속되게 된다.

상기 감지센서 선택 제어부(16)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 측정롤(5)의 동작에 따라 펄스를 출력하도록 하는 펄스발생기(12)와, 상기 펄스발생기(12)의 출력펄스를 입력으로 하여 샘플링 카운트를 시행하는 카운터 입력장치(9)와, 이송되는 강판제품을 감지하여 동작되는 제2감지센서 내지 제4감지센서(2 내지 4)의 제어신호 및 동작되는 제1감지센서와 제6감지센서와 제7감지센서의 제어신호가 입력되는 디지털 입력장치(10)와, 상기 카운터 입력장치(9) 및 디지털 입력장치(10)의 출력이 각각 입력되는 중앙처리 장치(8)와, 상기 중앙처리 장치(8)의 출력을 입력으로하는 디지털 출력장치(11)로 구성되고, 상기 제1감지센서와 제6감지센서(6)와 제7감지센서 각각을 상기 디지털 입력장치(10)와 스위칭시키는 제1스위칭부 내지 제3스위칭부(20 내지 22)를 더 포함한다. 이때, 상기 디지털 입력장치(10)는 상위 컴퓨터로부터 수신되는 강판제품의 길이에 따라 상기 제1스위칭부 내지 제3스위칭부(20 내지 22)를 선택적으로 제어함으로써, 상기 제1, 제6 및 제7감지센서의 작동개시를 선택적으로 제어한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 정확도가 높은 길이 측정방법을 도 3 내지 도 7를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 강판제품의 길이 측정방법을 설명하기 위해 도시한 플로우 챠트이다.

시작 신호에 따라 단계(61)에서 상위 계산기로부터 강판제품의 길이 정보를 수신한 후 단계(62)로 진행하게 된다. 상기 단계(62)에서는 수신된 강판제품(15)의 길이가 제6감지센서(6)와 제3감지센서(3) 사이의 거리인 제1길이값(도 3의 A+C)보다 작은지를 비교하게 된다. 상기 단계(62)에서 강판제품 길이가 제1길이값보다 작을 경우에는 단계(66)로 진행하여 제1스위칭부(20)를 기동시켜 제1감지센서(1)의 데이터 값을 디지털 입력장치(10)로 입력시키게 된다. 즉, 이송부를 따라 진행하는 강판제품의 말단부를 제1감지센서(1)가 감지하면 측정롤(5)은 상승하여 총 길이 카운트를 종료한다.

한편, 강판제품 길이가 상기 제1길이값보다 클 경우에는 단계(63)로 진행하게 된다. 상기 단계(63)에서는 제7감지센서(7)와 제3감지센서(3) 사이의 거리인 제2길이값(도 3의 E)보다 작은지 여부를 비교하게 된다. 상기 단계(63)에서 제2길이값보다 강판제품 길이가 작으면 단계(65)로 진행하여 제2스위칭부(21)를 기동시켜 제6감지센서(6)의 데이터 값을 디지털 입력장치(10)로 입력시키게 된다. 즉, 이송부를 따라 진행하는 강판제품의 말단부를 제6감지센서(6)가 감지하면 측정롤(5)은 상승하여 총 길이 카운트를 종료한다.

상기 단계(63)에서 강판제품 길이가 제2길이값보다 크면 단계(64)로 진행하여 제3스위칭부(22)를 기동시켜 제7감지센서(7)의 데이터 값을 디지털 입력장치(10)로 입력시키게 된다. 즉, 즉, 이송부를 따라 진행하는 강판제품의 말단부를 제7감지센서(7)가 감지하면 측정롤(5)은 상승하여 총 길이 카운트를 종료한다.

도 3을 다시 참조하면, 상기 제1감지센서(1)의 데이터 값이 입력되면 [수학식 1]을 이용하여 강판제품의 총 길이를 계산하고, 제6감지센서(6)의 데이터 값이 입력되면 [수학식 2]을 이용하여 강판제품의 총 길이를 계산하며, 제7감지센서(7)의 데이터 값이 입력되면 [수학식 3]을 이용하여 강판제품의 총 길이를 계산한다.

여기서, A는 제1감지센서와 제3감지센서 사이의 거리이고, A + C는 제6감지센서에서 제3감지센서까지의 거리인 제1길이값이고, E는 제7감지센서에서 제3감지센서까지의 거리인 제2길이값이고, B는 샘플링 구간을 나타내는 제3감지센서에서 제4감지센서까지의 거리이다.

도 7에는 강판제품의 길이가 제7감지센서에서 제4감지센서까지의 거리인 제3길이값 이상인 경우에 있어서 본 발명의 다른 실시예에 따라 강판제품의 길이를 측정하는 방법을 설명하기 위해 도시한 플로우 챠트도이다.

즉, 시작신호에 따라 단계(71)에서 상위 계산기로부터 강판제품 길이 정보를 수신한 후 단계(72)로 진행하게 된다. 상기 단계(72)에서는 강판제품의 길이가 제7감지센서(7)와 제4감지센서(4) 사이의 거리인 제3길이값(도 3의 B+E)보다 작은지 여부를 비교하게 된다. 상기 단계(72)에서 강판제품 길이가 제3길이값보다 클경우에는 단계(73)로 진행하게 된다. 상기 단계(73)에서는 고정 길이값을 제3길이값(도 3의 B+E)으로 하고, 총 길이 카운트는 제4감지센서(4)에서 시작하여 제7감지센서(7)가 오프(Off)될 때까지의 값으로 하여 총 측정 카운트 값을 최대한 줄여 강판제품 총 길이 값을 구한 후 종료하게 된다.

한편, 상기 단계(72)에서 수신된 강판제품 길이가 제3길이값보다 작을 경우에는, 강판제품 길이가 제2길이값보다 크므로 도 6에 도시된 단계(64)로 진행하여 제7감지센서의 데이터 값이 디지털 입력장치로 입력되어 강판제품의 총 길이를 측정하게 된다.

도 8A 및 8B는 감지센서의 구성도 및 조리개의 단면도로서, 감지센서는 수광부(23)와 발광부(24)로 구성된다. 감지센서의 감지시간 및 감지능력을 일정하게 하기 위해 4 mm의 폭을 갖는 조리개(13)를 수광부(23) 전면에 부착하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 측정롤의 회전수에 대한 길이값을 작업자가 한번 실측하여 계산기에 입력하고 이러한 길이값을 이동하는 강판제품의 길이에 따라 조정함으로써, 측정롤에서 검출하는 총 측정 카운터 값의 의존도를 최소화함으로써, 강판제품 길이에 관계없이 측정 오차를 줄일 수 있고, 조리개를 감지센서에 부착하여 감지 시간을 일정하게 조절함으로써, 감지 변동 오차를 줄일 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims (7)

1. 이송되는 강판제품에 대한 샘플링 길이 카운트와 총 길이 카운트를 산출하여 이송부(14)를 따라 이송되는 강판제품(15)의 길이를 측정하기 위하여 이송되는 강판제품의 표면에 접촉 또는 분리될 수 있도록 승하강이 가능한 접촉롤(5)과, 이송되는 강판제품의 선단부를 감지하여 상기 접촉롤(5)을 하강시키는 감지신호를 제공하는 제2감지센서(2)와, 이송되는 강판제품의 선단부가 감지되면 상기 접촉롤에 의한 카운팅 개시신호를 제공하는 제3감지센서(3)와, 이송되는 강판제품의 선단부가 감지되면 상기 샘플링 길이 카운트 종료신호를 제공하는 제4감지센서(4)가 이송부(14)의 길이방향을 따라 설치되어 있는 길이 측정장치에 있어서,

   이송되는 강판제품의 길이에 대한 정보를 제공하는 제어기와,

   상기 접촉롤(5)의 전방에 순차적으로 위치하여 강판제품의 종단부가 통과할때 총 길이 카운트를 종료하도록 상기 접촉롤(5)을 상승시키는 감지신호를 제공하는 제1, 제6 및 제7감지센서(1, 6, 7)와,

   상기 제어기에서 제공되는 강판제품의 길이에 따라 상기 제1, 제6 및 제7감지센서(1, 6, 7)의 작동개시를 선택적으로 제어하는 감지센서 선택 제어부(16)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 길이 측정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 감지센서 선택 제어부(16)는 상기 측정롤의 동작에 따라 펄스를 출력하는 펄스발생기(12)와, 상기 펄스발생기의 출력 펄스를 입력으로 하여 샘플링 길이 카운트를 입력하는 카운터 입력장치(9)와, 상기 강판제품의 이송상태를 감지함에 따라 상기 감지센서들의 제어신호를 입력하는 디지털 입력장치(10)와, 상기 카운터 입력장치 및 디지털 입력장치의 출력을 각각 입력으로 하는 중앙처리 장치(8)와, 상기 중앙처리 장치의 출력을 입력으로 하는 디지털 출력장치(11)로 구성되고,

   상기 디지털 입력장치(10)는 상기 제어기에서 수신되는 강판제품의 길이에 따라서 상기 제1, 제6 및 제7감지센서(1, 6, 7)의 작동개시를 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 고정도 길이 측정장치.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 각각의 감지센서는 수광부와 발광부로 구성되고, 상기 수광부의 전면에는 4 mm 폭을 갖는 조리개가 부착되어 구성된 것을 특징으로 하는 고정도 길이 측정장치.
4. 청구항 1 및 청구항 2의 구성을 갖는 강판제품의 길이 측정장치를 이용하여 강판제품의 길이를 측정하는 방법에 있어서,

   상기 제어기로부터 강판제품의 길이 정보를 수신하는 단계와,

   상기 강판제품의 길이를 상기 제6감지센서(6)와 제3감지센서(3) 사이의 거리인 제1길이값(A+C)과 비교하는 제1비교단계와,

   상기 제1비교단계에서, 강판제품의 길이가 상기 제1길이값(A+C)보다 작으면제1스위칭부(20)를 기동시켜 제1감지센서(1)에 의한 데이터 값을 디지털 입력장치(10)로 입력시켜 강판제품의 총 길이를 측정하는 제1측정단계와,

   상기 제1비교단계에서, 강판제품의 길이가 상기 제1길이값(A+C)보다 크면 상기 강판제품의 길이를 제7감지센서(7)와 제3감지센서(3) 사이의 거리인 제2길이값(E)과 비교하는 제2비교단계와,

   상기 제2비교단계에서, 강판제품의 길이가 상기 제2길이값(E)보다 작으면 제2스위칭부(21)를 기동시켜 상기 제6감지센서(6)의 데이터 값을 디지털 입력장치(10)로 입력시켜 강판제품의 총 길이를 측정하는 제2측정단계와,

   상기 제2비교단계에서, 강판제품의 길이가 상기 제2길이값(E)보다 크면 제3스위칭부(22)를 기동시켜 제7감지센서(7)의 데이터 값을 디지털 입력장치(10)로 입력시켜 강판제품의 총 길이를 측정하는 제3측정단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 강판제품의 길이 측정방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제2측정단계는 하기 [수학식 2]

   을 이용해 강판제품의 총 길이를 계산하도록 하며,

   여기서, A+C는 상기 제6감지센서(6)에서 제3감지센서(3)까지의 거리이고, B는 제3감지센서(3)에서 제4감지센서(4)까지의 거리인 특징으로 하는 강판제품의 길이 측정방법.
6. 제4 항에 있어서,

   상기 제3측정단계는 하기 [수학식 3]

   를 이용해 강판제품의 총 길이를 계산하며,

   여기서, E는 제7감지센서(7)에서 제3감지센서(3)까지의 거리이고, B는 제3감지센서(3)에서 제4감지센서(4)까지의 거리인 것을 특징으로 하는 강판제품의 길이 측정방법.
7. 제4항에 있어서,

   상기 제3측정단계에서, 강판제품의 길이가 상기 제7감지센서(7)에서 상기 제4감지센서(4)까지의 거리인 제3길이값(B+E)보다 크면, 강판제품의 총길이는 하기

   에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 강판제품의 길이 측정방법.