KR100332896B1 - 연속식용융도금라인에서의폭방향도금두께제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속식 용융도금라인에서 스트립의 폭방향 도금두께를 제어하는 방법에 관한 것으로써, 도금두께 측정기에서 측정된 폭방향 도금두께 편차를 각 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차로 변환하고, 이 도금두께 편차에 따라 각 노즐의 간격을 조정하여 폭방향 도금두께를 제어하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은 가변식 노즐을 갖는 에어나이프를 이용하여 용융도중 스트립의 폭방향 도금두께를 제어하는 방법에 있어서,

상기한 용융도금스트립의 폭방향으로 일정한 간격을 갖고 도금두께(Co_i)를 측정하는 단계;

상기와 같이 측정된 도금두께(Co_i)의 평균값(Cm)을 하기식(1)과 같이 구하는 단계;

(여기서, N : 도금두께 측정점 수)

상기한 용용도금 스트립의 폭방향의 각 측정점에서의 도금두께 편차(Cd_i)를하기식(2)와 같이 구하는 단계;

상기와 같이 구한 각 측정점에서의 도금두께 편차(Cd_i)를 이용하여 하기식(3)과 같이 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차값(Ce_j)으로 변환하는 단계;

상기와 같이 구한 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차값(Ce_j)을 이용하여 하기식(4)와 같이 가변노즐 변화량(△E_j)을 구하는 단계: 및

(여기서, j = 1, .... K ; G_j: 도금이득(Gain))

노즐간격 구동기를 구동시켜 상기와 같이 구한 가변노즐간격 변화량(△E_j)만큼 노즐간격을 변화시키는 단계를 포함하여 구성되는 연속식 용융도금라인에서의 폭방향 도금두께 제어방법을 그 요지로 한다.

Description

연속식 용융도금라인에서의 폭방향 도금두께 제어방법

본 발명은 연속식 용융도금라인에서 스트립의 폭방향 도금두께를 제어하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 가변노즐을 구비한 에어나이프를 이용하여 스트립의 폭방향 도금두께를 제어하는 방법에 관한 것이다.

연속식 용융 도금라인에서 도금층의 두께를 제어하기 위한 장치로 에어나이프 시스템이 널리 사용되어 왔다.

제1도에 나타난 바와같이, 에어나이프(1)는 싱크롤(3) 및 가이드롤(4)를 지나 도금욕조(5)에서 나오는 스트립(6)의 양쪽에 위치하며, 이 에어나이프의 노즐부분을 통해서 나오는 기체를 이용하여 스트립에 도금되는 도금층을 제어하게 되며, 도금층이 제어된 스트립은 도금두께 측정기(5)를 지나게 된다.

도금두께는 스트립에 분사되는 기체의 충돌압력에 따라 다르며, 충돌압력은 기체의 압력(8), 노즐과 스트립간의 거리(9) 및 스트립의 진행속도에 따라 달라진다.

도금두께는 길이방향과 폭방향으로 제어된다.

종래에는 기체의 압력, 및 노즐과 스트립과의 거리의 제어를 통해 길이방향의 도금두께를 제어하는 방법이 알려져 있다.

한편, 폭방향의 도금두께를 제어하는 방법으로는 노즐간격이 일정한 노즐을 사용하거나, 스트립의 크기에 따라 변경된 고정노즐을 사용하는 방법이 알려져 있으나, 폭방향 도금편차의 제어는 불가능한 문제점이 있다.

본 발명자들은 상기한 종래방법들의 문제점을 해소하기 위하여 연구와 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로써, 본 발명은 도금두께 측정기에서 측정된 폭방향 도금두께 편차를, 가변식 노즐구조를 갖는 에어나이프의 각 노즐간격 구동기에 대응하는, 도금두께 편차로 변환하고, 이 도금두께 편차에 따라 각 노즐의 간격을 조정하여 폭방향 도금두께를 제어하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 일정한 간격을 두고 설치되는 노즐간격 구동기에 의해 가변될 수 있는 가변립 및 이 가변립과 일정한 간격(노즐간격)을 갖고 고정되어 있는 고정립으로 이루어진 가변식 노즐을 구비하여 스트립의 전,후부에 설치되는 에어나이프를 이용하여 용융도금 스트립의 폭방향 도금두께를 제어하는 방법에 있어서,

상기한 용융도금스트립의 폭방향으로 일정한 간격을 갖고 도금두께(Co_i)를 측정하는 단계;

상기와 같이 측정된 도금두께(Co_i)의 평균값(Cm)을 하기식(1)과 같이 구하는 단계;

(여기서, N : 도금두께 측정점 수)

상기한 용융도금 스트립의 폭방향의 각 측정점에서의 도금두께 편차(Cd_i)를 하기식(2)와 같이 구하는 단계;

상기와 같이 구한 각 측정점에서의 도금두께 편차(Cd_i)를 이용하여 하기식(3)과 같이 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차값(Ce_j)으로 변환하는 단계;

상기와 같이 구한 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차간(Ce_j)을 이용하여 하기식(4)와 같이 가변노즐 변화량(△E_j)을 구하는 단계; 및

(여기서, j = 1, ..... K ; G_j: 도금이득(Gain))

노즐간격 구동기를 구동시켜 상기와 같이 구한 가변노즐간격 변화량(△E_j)만큼 노즐간격을 변화시키는 단계를 포함하여 구성되는 연속식 용융도금라인에서의 폭방향 도금두께 제어방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

제2도에는 본 발명이 적용되는 연속식 용융도금라인에서의 가변식 노즐 구조의 일개념도가, 그리고 제3도에는 본 발명에 부합되는 폭방향 도금두께 제어흐름도가 나타나 있는데, 이하에서는 제2도 및 제3도에 근거하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제2도에 나타난 바와같이, 가변식 노즐(11)은 일정한 간격을 두고 설치되는 노즐간격 구동기(10)에 의해 가변될 수 있는 가변립(11a) 및 이 가변립(11a)과 일정한 간격(노즐간격)을 갖고 고정되어 있는 고정립(11b)으로 이루어져 있다.

제2도에서, "E_j"(j - 1,..., K)는 가변립(11a)과 고정립(11b) 사이의 간격 쪽, 노즐간격을 나타내고, "LA"는 노즐간격 구동기간의 거리를, "x_j"는 노즐의 기준점 (X1)에서 j 번째 노즐간격 구동기까지의 거리를, "L"는 에어나이프의 폭방향 길이를 나타낸다.

제3도에 나타난 바와장이, 본 발명에 따라 용융도금스트립의 폭방향 도금두께를 제어하기 위해서는, 우선, 용융도금스트립의 폭방향으로 일정한 간격을 갖고 N개의 측정점에서 도금두께(Co_i)를 측정해야 한다.

여기서, Co_i(j = 1,...,N)는 임의 측정점 P_i에서 측정된 도금두께를 의미한다.

다음에, 상기와 같이 측정된 도금두께(Co_i)값들의 평균값(Cm)을 하기식(1)과 같이 구한다.

다음에, 상기와 같이 측정된 용융도금스트립의 폭방향의 각 측정점에서의 도금두께 편차(Cd_i)를 하기식(2)와 같이 구한다.

다음에, 상기와 같이 구한 각 측정점에서의 도금두께 편차(Cd_i)를 이용하여 하기식 (3)과 같이 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차값(Ce_j; j = 1,..., K)으로 변환한다.

상기한 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차값(Ce_j)은 엄밀하게 말하면 노즐간격 구동기의 축에 대응하는 스트립 부위의 도금 두께 편차값을 의미하는 것이다.

상기한 매핑 매트릭스 A 의 의미는 도금두께 편차 측정값(Cd_i)을 노즐간격구동기에 대응하는 도금두께 편차값(Ce_j)으로 변환하는 매트릭스이다.

다음에, 상기와같이 구한 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차값(Ce_j)을 이용하여 하기식(4)와 같이 가변노즐 간격 변화량(△E_j)을 구한다.

(여기서, j = 1, ... K ; G_j; 도금이득(Gain))

다음에, 노즐간격 구동기를 구동시켜 상기와 같이 구한 가변 노즐간격변화량(△E_j)만큼 노즐간격을 변화시킴으로써, 도금두께 편차를 줄일 수 있게 된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

실시예

노즐간격 구동기가 14개 이고 간격이 160mm 인 경우 각 노즐간격 구동기의 위치(x)는 다음과 같다.

x = {0 160 320 480 640 800 960 1120 1280 1440 1600 1760 1920 2080}

스트립 폭이 1000mm 인 경우 도금측정기에서 측정된 도금두께(Co)와 도금측정 위치(p)는 다음과 같다.

Co = {115 113 110 105 104 104 99 91 85 80 81 90 100 105 110}

P = {573 640 706 773 840 906 973 1040 1106 1173 1240 1306 1373 1440 1506}

위의 측정값으로 부터 폭방향 도금두께 편차(Cd)와 매핑 매트릭스는 아래와 같다.

Cd = {15.5 13.5 10.5 5.5 4.5 4.5 -0.4 -8.4 -14.4 -19.4 -18.4 -9.4 0.5 5.5 10.5}

매핑 매트릭스 A 로 부터 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께(Ce)는 다음과 같이 구해진다.

Ce = {0 0 0 15.5 12.7 5.9 -0.7 -14.5 -12.0 4.4 10.5 0 0 0}

여기서, 본 발명의 폭방향 제어가 시작되기 전의 가변노즐 간격 및 폭방향 도금두께는 각각 제4도 및 제5도에서 "0"로 표시된 그래프와 같았다.

상기와 같이 구한 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차(Ce)를 이용하여 가변노즐간격 변화량(△E)을 구한 다음, 노즐간격를 변화시킨 결과, 노즐간격은 제4도에서 "*"로 표시된 그래프와 같았다.

상기와 같이 본 발명에 따라 노즐간격을 변화시켜 도금두께를 제어한 결과 폭방향 도금두께는 제5도의 "*"로 표시된 그래프와 같았다.

제5도에 나타난 바와같이, 본 발명이 적용되기 전에는 폭방향 도금두께에 대한 표준편차가 7.07g/㎡ 인 반면에, 본 발명이 적용된 후에는 표준편차가 2.21g/㎡ 으로 본 발명에 따라 폭방향 도금두께를 제어하는 경우에는 폭방향 편차가 감소됨을 알 수 있다.

상술한 바와같이, 본 발명은 도금두께 측정기에서 측정된 폭방향 구동 두께 편차를 가변식 노즐구조를 갖는 에어나이프의 각 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차로 변환하고, 이 도금두께 편차에 따라 각 노즐의 간격을 조정하여 폭방향 도금두께를 제어하는 방법으로써, 스트립의 폭이 변하거나, 스트립의 형상이 변하거나 또는 스트립의 에지부분에 편차가 발생하는 경우에 적절히 적용될 수 있어 생산성 및 품질을 높일 수 있는 효과가 있는 것이다.

제1도는 본 발명이 적용될 수 있는 연속식 용융 도금라인의 개략도

제2도는 본 발명이 적용될 수 있는 연속식 용융 도금라인에 있어 가변노즐구조의 개략도

제3도는 본 발명의 폭방향 도금두께 제어흐름도

제4도는 본 발명 적용 전,후의 에어나이프 폭방향 길이에 따른 노즐간격을 나타내는 그래프

제5도는 본 발명 적용 전,후의 스트립 폭방향의 도금두께 측정위치에 따른 폭방향 도금두께를 나타내는 그래프

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 ..... 에어나이프 2 .... 도금욕조

5 ..... 도금두께 측정기 6 ..... 스트립

7 ..... 노즐간격 9 ..... 노즐과 스트립간의 거리

10 ..... 노즐간격 구동기 11 ..... 가변노즐

Claims (1)

1. 일정한 간격을 두고 설치되는 노즐간격 구동기에 의해 가변될 수 있는 가변립 및 이 가변립과 일정한 간격(노즐간격)을 갖고 고정되어 있는 고정립으로 이루어진 가변식 노즐을 구비하여 스트립의 전,후부에 설치되는 에어나이프를 이용하여 용융도금 스트립의 폭방향 도금두께를 제어하는 방법에 있어서,

   상기한 용융도금스트립의 폭방향으로 일정한 간격을 갖고 도금두께(Coi)를 측정하는 단계;

   상기와 같이 측정된 도금두께(Co_i)의 평균값(Cm)틀 하기식(1)과 같이 구하는 단계;

   (여기서, N : 도금두께 측정점 수)

   상기한 용융도금 스트립의 폭방향의 각 측정점에서의 도금두께 편차(Cd_i)를 하기식(2)와 같이 구하는 단계;

   상기와 같이 구한 각 측정점에서의 도금두께 편차(Cd_i)를 이용하여 하기식(3)과 같이 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차값(Ce_j)으로 변환하는단계;

   상기와 같이 구한 노즐간격 구동기에 대응하는 도금두께 편차값(Ce_j)을 이용하여 하기식(4)와 같이 가변노즐 변화량(△E_j)을 구하는 단계; 및

   (여기서, j = 1, ... K ; G_j: 도금이득(Gain))

   노즐간격 구동기를 구동시켜 상기와 같이 구한 가변노즐간격 변화량(△E_j)만큼 노즐간격을 변화시키는 단계를 포함하여 구성되는 연속식 용융도금라인에서의 폭방향 도금두께 제어방법