KR100325328B1

KR100325328B1 - 선재의 형상 측정방법

Info

Publication number: KR100325328B1
Application number: KR1019970075011A
Authority: KR
Inventors: 손붕호; 권정혁; 유재상; 김흥묵
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1997-12-27
Filing date: 1997-12-27
Publication date: 2002-05-09
Also published as: KR19990055104A

Abstract

본 발명은 압연이 종료된 선재 소재의 단면형상을 온라인상에서 측정하여 최종적으로 사상되는 압연스탠드의 롤 간극을 정확하게 조정하여 선재의 단면을 원형에 가깝게 제조할 수 있게한 선재의 형상 측정방법에 관한 것으로,

즉, 지지프레임의 상하부에 상호 수평상태에서 일직선을 유지하게 상부지지대와 하부지지대를 적정 간격으로 설치하되 이 하부지지대를 상하로 이동 가능하게 설치하고, 상기 상하부지지대의 대향면에 선재의 거리측정이 가능하게 발신부와 수신부로된 한쌍의 센서를 각기 일직선상에 위치하게 설치하되 각 센서를 일직선을 유지한 상태에서 동기신호에 의해 동시에 슬라이딩이 가능하게 상하측 이송부재에 지지되게 하며, 상기 상하부지지대에 설치된 한쌍의 센서 사이를 선재(W)가 지날 때 이의 직경방향을 따라 한쌍의 센서를 이송되게 하여 그 출력되는 거리 신호로부터 선재의 형상을 얻게된 것이다.

Description

선재의 형상 측정방법

본 발명은 선재의 형상 측정방법, 더욱 상세하게는 압연이 종료된 선재 소재의 단면형상을 온라인상에서 측정하여 최종적으로 사상되는 압연스탠드의 롤 간극을 정확하게 조정하여 선재의 단면을 원형에 가깝게 제조할 수 있게한 선재의 형상 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 선재의 압연시 그 단면을 원형상으로 제조하는 기술이 필수적임은 물론 선재의 품질을 좌우하는 척도가 되고 있다.

선재의 형상을 측정하기 위한 종래의 기술은, 광원과 CCD카메라로된 센서를 선재의 원주방향을 따라 360。로 회전시키면서 측정 하였으므로, 센서의 회전을 위한 구동장치와 전원공급은 물론 센서로부터 신호를 인출하기 위한 슬립링 등의 설비를 필요로 하게되어 구조가 복잡하였고, 상기 센서의 회전과정에서 유동이 발생되거나 슬립링의 노화현상에 의하여 접촉저항의 증가 등으로 측정오차가 발생되는 문제점이 있었다.

또한 상기 센서의 회전에 의한 측정방법은 선재가 고정된 상태에서 측정이 가능하였으므로, 선재의 현상 측정에 소요되는 시간에 비례하여 생산성이 떨어짐은 물론 연속적으로 측정이 어려운 문제점도 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 선재 형상 측정방법의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 그 목적은 상하 일직선상에 발신부와 수신부를 갖는 한쌍의 센서를 적정 각도를 유지하게 적어도 복수개 이상 설치하되 각 쌍의 센서 사이로 선재를 통과시켜 측정할 수 있는 선재의 형상 측정방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지지프레임의 상하부에 상호 수평상태에서 일직선을 유지하게 상부지지대와 하부지지대를 적정 간격으로 설치하되 이 하부지지대를 상하로 이동 가능하게 설치하고, 상기 상하부지지대의 대향면에 선재의 거리측정이 가능하게 발신부와 수신부로된 한쌍의 센서를 각기 일직선상에 위치하게 설치하되 각 센서를 일직선을 유지한 상태에서 동기신호에 의해 동시에 슬라이딩이 가능하게 상하측 이송부재에 지지되게 하며, 상기 상하부지지대에 설치된 한쌍의 센서 사이를 선재(W)가 지날 때 이의 직경방향을 따라 한쌍의 센서를 이송되게 하여 그 출력되는 거리 신호로부터 선재의 형상을 얻게됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 선재 형상 측정장치를 나타낸 구성도,

도 2는 상기 하나의 측정장치에 의한 선재 형상 측정결과를 나타낸 구성도,

도 3은 본 발명의 측정장치의 설치상태를 개략적으로 나타낸 구성도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 복수의 측정장치에 의한 선재 형상 측정상태와 그 측정결과 예시도,

도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예의 선재 형상 측정방법과 그 설치상태 예시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 지지프레임 11 : 슬라이더

20 : 상부지지대 20' : 하부지지대

30, 30' : 센서 40, 40' : 이송부재

이하, 본 발명의 선재의 형상 측정방법을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예의 선재 형상 측정장치와 그 측정장치에 의한 선재 형상 측정결과를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명의 측정장치의 설치상태를 개략적으로 나타낸 구성도로서, 지지프레임(10)의 상하부에 상호 수평상태에서 일직선을 유지하게 상부지지대(20)와 하부지지대(20')를 적정 간격으로 설치하되 이 하부지지대(20')는 상기 지지프레임(10)에 부설된 슬라이더(11)에 의해 상하로 이동 가능하게 설치되어 있다.

상기 상하부지지대(20)(20')의 대향면에는 선재의 거리측정이 가능하게 발신부와 수신부로된 한쌍의 센서(30)(30')를 각기 일직선상에 위치하게 설치하되, 각 센서(30)(30')는 일직선을 유지한 상태에서 동기 신호에 의해 동시에 슬라이딩이 가능하게 상하측 이송부재(40)(40')에 지지되어 있다.

그러므로, 상하부 센서(30)(30')간의 설정거리(L)는 지지프레임(10)의 슬라이더(11)에 지지된 하부지지대(20')의 고정위치에 따라 달라지게 되므로, 다양한 직경의 선재에 대해 측정이 가능하다.

상하부지지대(20)(20')에 설치된 한쌍의 센서(30)(30') 사이를 선재(W)가 지날 때 이의 직경방향을 따라 이송부재(40)(40')에 의해 상기 한쌍의 센서를 이송되게 하면, 이때 출력되는 거리신호로부터 선재의 형상을 얻게된다(도 2참조).

위의 경우는 한쌍의 센서를 어느 한 지점에서 측정한 선재의 형상이며, 이때 일반적인 거리측정센서는 측정위치 및 각도에 따라 측정이 부정확하거나 곤란한 상황이 발생되므로 측정의 신뢰도를 높이기 위해서는 서로 다른 위치와 각도상에서 측정하는 것이 바람직하며, 이러한 측정의 신뢰성을 높이기 위해 본 발명은 도 3에서와 같이 적어도 복수곳에 센서(30)(30')를 직교되게 배치하여 측정하였다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 복수의 측정장치에 의한 선재 형상 측정상태와 그 측정결과 예시도로서, 우선 선재의 크기에 따라 복수곳의 지지프레임(10)에 설치된 한쌍의 센서(30)(30') 거리를 조절하되 각 위치의 센서는 상호 90。로 교차되게 배치하고, 선재(W)의 통과방향에 대해 그 단면방향으로 향하게 각 쌍의 센서(30)(30')를 상하측 이송부재(40)(40')에 의해 동기 상태로 이송시키면서 거리를 측정하여 측정된 결과를 합성함에 따라, 어느 한쪽의 센서에 의해 측정이 미흡한 형상을 나머지 다른쪽으로부터 구하게 되어 선재의 단면형상을 정확하게 측정할 수 있다.

한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 레이저 빔을 발생시키는 레이저(1)와 이를 수신하는 광섬유(2)로된 한쌍의 센서를 그 사이를 통과하는 선재(W)에 대해 각각 45。 간격으로 4곳에 설치하여 각쌍의 센서를 45。범위내에서 회전 또는 직선상에서 이송시키면서 선재의 형상을 측정하게 된 것이다.

상기 레이저와 광섬유로된 각쌍의 센서는 상호간에 간섭을 주지 않도록 선재의 길이방향을 따라 적정간격을 유지되게 설치하고 레이저와 광섬유를 각기 분리 가능하게 설치한다(도 6참조).

그러므로, 선재의 형상을 측정할 때 피 계측물체인 선재가 존재하는 부분의 레이저 빔은 선재에 의해 반사되면서 소멸하게 되고, 선재가 존재하지 않는 부분의 레이저 빔 만이 광섬유에 수신되므로 레이저 빔의 길이를 계측하여 선재의 폭을 측정하게 된다.

이러한 작용을 하는 각 센서에 의해 그 회전시작으로부터 회전종료지점까지 약 45。범위로 이동시켜 측정하되 각각의 측정된 형상데이터를 조합함에 따라, 360。로 회전시키지 않고도 선재의 전체 형상을 측정하게 된다.

이와 같은 본 발명의 선재 형상 측정방법은, 선재를 측정하기 위한 측정장치를 간편하게 제작함과 아울러 측정오차의 발생율을 최소화하여 정확한 계측치를 구할 수 있는 효과가 있으며, 선재의 압연 과정에서 측정이 가능하여 생산성을 높일 수 있는 장점도 있다.

Claims

지지프레임(10)의 상하부에 상호 수평상태에서 일직선을 유지하게 상부지지대(20)와 하부지지대(20')를 적정 간격으로 설치하되 이 하부지지대(20')를 상기 지지프레임(10)에 부설된 슬라이더(11)에 의해 상하로 이동 가능하게 설치하고, 상기 상하부지지대(20)(20')의 대향면에 선재의 거리측정이 가능하게 발신부와 수신부로된 한쌍의 센서(30)(30')를 각기 일직선상에 위치하게 설치하되 각 센서(30)(30')는 일직선을 유지한 상태에서 동기신호에 의해 동시에 슬라이딩이 가능하게 상하측 이송부재(40)(40')에 지지되게 하며, 상기 상하부지지대(20)(20')에 설치된 한쌍의 센서(30)(30')사이를 선재(W)가 지날 때 이의 직경방향을 따라 한쌍의 센서를 이송되게 하여 그 출력되는 거리 신호로부터 선재의 형상을 얻게됨을 특징으로 하는 선재의 형상 측정방법.
제 1항에 있어서, 상기 지지프레임(10)을 선재의 길이 방향을 따라 적어도 복수곳에 설치하되 각 지지프레임(10)의 상하부지지대에 각쌍의 센서(30)(30')의 위치를 상호 90。로 교차되게 배치하고, 상기 각쌍의 센서(30)(30')를 선재(W)의 통과방향에 대해 그 단면방향으로 향하게 동기 상태로 이송시키면서 거리를 측정하며, 그 측정된 결과를 합성하여 선재의 형상을 얻게 됨을 특징으로 하는 선재의 형상 측정방법.
레이저 빔을 발생시키는 레이저(1)와 이를 수신하는 광섬유(2)로된 한쌍의 센서를 그 사이를 통과하는 선재(W)에 대해 각각 45。 간격으로 4곳에 설치하여 각쌍의 센서를 45。범위내에서 회전 또는 직선상에서 이송시키면서 선재의 형상을 측정하고, 각각의 측정된 형상데이터를 조합하여 선재의 전체 형상을 측정하게 된 것을 특징으로 하는 선재의 형상 측정방법.