KR100509915B1 - Multi correction for hot steel shape measurement - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제철소의 열연공정중 강판을 원하는 두께로 압연할 때 발생하는 강판의 평면형상을 측정하고, 압연기를 제어하기 위해 사용되는 형상측정기를 실제 온라인 운전 조건에서 시뮬레이션 및 실시간으로 자동교정하기 위한 열연강판 형상측정기용 다중교정기에 관한 것으로, 레이저로 열연강판의 형상을 측정하는 장치에 있어서, 레이저로부터 방사된 레이저빔을 반사시켜 사인파를 발생시키는 반사판을 갖는 반사판부와; 상기 반사판부를 회전지지하는 설치대부와; 상기 설치대부를 수평이동시킬 수 있도록 이를 지지하는 이동기부와; 상기 반사판부의 레이저빔에 의해 발생된 사인파를 수광하는 형상검출기와; 상기 형상검출기와 전기적으로 연결되고 그에 수광된 파형을 스캔하고 그 측정결과를 연산, 전송, 저장하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is to measure the planar shape of the steel sheet generated when rolling the steel sheet to the desired thickness during the hot rolling process of the steel mill, hot-rolled for real-time simulation and real-time calibration of the shape measuring instrument used to control the rolling mill under actual online operating conditions An apparatus for measuring a shape of a hot rolled steel sheet with a laser, the apparatus comprising: a reflecting plate portion having a reflecting plate for reflecting a laser beam emitted from the laser to generate a sine wave; An installation base for rotationally supporting the reflector plate; A moving base unit supporting the mounting base to horizontally move the mounting base; A shape detector for receiving a sine wave generated by the laser beam of the reflector plate; And a controller that is electrically connected to the shape detector and scans the received waveform and calculates, transmits, and stores the measurement result.
본 발명은 조업시 나타나는 실제 열연 강판의 움직임과 동일한 파형을 발생시켜 다수의 센서에 대하여 동시교정이 이루어지고, 교정이 필요한 시점에 실시간 교정이 가능하며, 어떤 형식의 열연 형상측정기에서도 교정이 가능하고, 교정작업 전과정을 원격지에서 자동으로 실시하며, 측정결과를 상위 프로세스 컴퓨터에 직접 전송할 수 있는 실용상의 효과가 있다.The present invention generates the same waveform as the actual movement of the hot rolled steel sheet during operation, the simultaneous calibration is made for a plurality of sensors, real-time calibration is possible when the calibration is required, and any type of hot-rolled shape measuring instrument can be calibrated In addition, the whole process of calibration work is automatically performed remotely, and there is a practical effect that the measurement results can be directly transmitted to the upper process computer.
Description
본 발명은 제철소의 열연공정중 강판을 원하는 두께로 압연할 때 발생하는 강판의 평면형상을 측정하고, 압연기를 제어하기 위해 사용되는 형상측정기를 실제 온라인 운전 조건에서 시뮬레이션 및 실시간으로 자동교정하기 위한 열연강판 형상측정기용 다중교정기에 관한 것이다.The present invention is to measure the planar shape of the steel sheet generated when rolling the steel sheet to the desired thickness during the hot rolling process of the steel mill, hot-rolled for real-time simulation and real-time calibration of the shape measuring instrument used to control the rolling mill under actual online operating conditions A multi-calibrator for sheet steel shape measuring instruments.
일반적으로, 열연강판의 형상측정기는 도 1 및 도 2의 도시와 같이, 투광기와 수광기로 이루어진 센싱헤드에 레이저를 구비한 형상측정기(10)를 강판(30) 상부에 설치하고, 레이저로부터 방사된 레이저빔(13)을 강판(30) 위에 조사한 후 반사되어진 레이저빔(13)을 검출하여 형상을 측정하며, 그 측정된 결과를 피이드백시켜 압연기(20)의 압연롤(21)을 도 2와 같이 제어하게 된다.In general, the shape measuring device of the hot rolled steel sheet, as shown in Figs. 1 and 2, the shape measuring device 10 having a laser on the sensing head consisting of a transmitter and a light receiver is installed on the steel plate 30, and radiated from the laser. After the irradiated laser beam 13 is irradiated onto the steel sheet 30, the reflected laser beam 13 is detected and the shape is measured. The measured result is fed back to the rolling roll 21 of the rolling mill 20 to FIG. 2. Will be controlled as follows.
이러한 형상측정기(10)는 신뢰도 확보를 위하여 주기적으로 시뮬레이터와 편심휠을 이용하여 교정될 것이 요구되는데 그 교정작업 순서는 도 3 및 도 4에서와 같이, 먼저 형상측정기(10) 밑에 있는 테이블롤(22)에 시뮬레이터(40)를 올려 고정시킨후 중심축를 회전시켜 대편심휠(41), 중편심휠(42), 소편심휠(43)이 회전상태로 놓이게 한 상태에서 이송모터(47)로 시뮬레이터(40)를 각 레이저빔(13)의 위치로 이동시키면서 검출되는 측정파형 사이의 오차를 연산하여 교정하게 된다.The shape measuring device 10 is required to be calibrated periodically by using a simulator and an eccentric wheel to ensure reliability. The calibration work sequence is as shown in FIG. 3 and FIG. 22) the simulator 40 is mounted and fixed, and then the central axis is rotated so that the large eccentric wheel 41, the central eccentric wheel 42, and the small eccentric wheel 43 are placed in a rotating state. The error between the measurement waveforms detected while moving the 40 to the position of each laser beam 13 is calculated and corrected.
그런데, 이와 같은 형상측정기의 교정작업에 있어 다음과 같은 문제점이 유발된다.However, the following problems are caused in the calibration of the shape measuring device.
첫째, 시뮬레이터(40)는 여러개의 편심휠과 그 편심휠들을 회전 또는 이동시키는 금속기기로 구성되어 있고, 형상측정기(10)를 교정하기 위해서는 테이블롤(22)의 전원을 차단한 상태에서 시뮬레이터(40)를 테이블롤(22) 위에 설치해야만 되므로 온라인 상에서 실시간으로 교정이 불가능하게 된다.First, the simulator 40 is composed of a plurality of eccentric wheels and metal devices for rotating or moving the eccentric wheels, and in order to calibrate the shape measuring device 10, the simulator 40 is turned off while the power of the table roll 22 is cut off. Since 40) must be installed on the table roll 22, it is impossible to calibrate online in real time.
뿐만 아니라, 형상측정기(10)의 교정은 주기적 교정이외에도 형상측정기(10)의 수리, 검출환경 변화 등에 따른 비주기교정이 요구되는데 기존의 것은 이에 부합되지 못하였다.In addition, the calibration of the shape measuring device 10 requires aperiodic calibration due to the repair of the shape measuring device 10, the change of the detection environment, etc., in addition to the periodic calibration.
둘째, 시뮬레이터(40)의 편심휠은 대편심휠(41), 중편심휠(42), 소편심휠(43)로 구성되어 있어 대중소 3개의 파형만을 발생시킬 수 있으므로 임의의 파형을 발생시키는 것은 곤란하여 형상측정기(10)의 측정범위 확장 및 레이저빔(13)의 조사방식 변경시 대응이 곤란하다.Second, since the eccentric wheel of the simulator 40 is composed of a large eccentric wheel 41, a central eccentric wheel 42, and a small eccentric wheel 43, it is difficult to generate arbitrary waveforms because only three waveforms can be generated in public places. Therefore, it is difficult to cope with the expansion of the measurement range of the shape measuring device 10 and the change of the irradiation method of the laser beam 13.
셋째, 시뮬레이터(40)는 금속으로 된 여러 개의 편심휠과 이들 편심휠을 이동 또는 회전시키기 위한 중심축와 모터로 구성되어 있으며 교정을 하기위해 시뮬레이터(40)를 테이블롤(22) 위에 설치하는 것은 많은 인력이 소요되고 다수의 레이저빔을 교정하는데 있어 수개의 편심휠을 수십번 이동해야 되므로 작업시간이 과다 소요되어 작업능률이 낮다.Third, the simulator 40 is composed of a plurality of eccentric wheels made of metal, a central axis and a motor for moving or rotating the eccentric wheels, and the simulator 40 is installed on the table roll 22 for calibration. Manpower is required and several eccentric wheels need to be moved dozens of times to calibrate many laser beams, resulting in excessive work time and low work efficiency.
넷째, 고열과 분진이 있는 장소에서 무거운 시뮬레이터(40)를 테이블롤(22) 위에 설치하는 것은 작업개소가 협소하고 테이블롤(22)이 회전할 수 있으므로 안전재해가 발생될 수 있다.Fourth, installing the heavy simulator 40 on the table roll 22 in a place where there is high heat and dust can cause a safety disaster since the work place is narrow and the table roll 22 can rotate.
다섯째, 형상측정기(10)를 레이저빔(13) 별로 각각 교정해야 하므로 교정오차가 크다.Fifth, since the shape measuring device 10 must be calibrated for each laser beam 13, the calibration error is large.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창안한 것으로, 조업시 나타나는 실제 열연강판의 움직임과 동일한 파형을 발생시키고 이를 다수의 센서로 감지하여 동시교정이 가능토록 하고, 교정이 필요한 시기에 실시간 교정이 가능하며, 어떤 형식의 열연 형상측정기에서도 교정이 가능하고, 교정작업 전과정을 원격지에서 자동으로 조절가능하며, 측정결과를 상위 프로세스컴퓨터에 직접 전송하여 정보로서 활용할 수 있도록 한 열연강판 형상측정기용 다중교정기를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve this problem in consideration of the above problems, and generates the same waveform as the movement of the actual hot-rolled steel sheet during operation and detects it with a plurality of sensors so that simultaneous calibration is possible, and when calibration is needed It is possible to perform real-time calibration, it can be calibrated in any type of hot rolled shape measuring instrument, and the whole process of calibration can be automatically controlled remotely, and the hot rolled steel sheet shape measuring instrument can be used as information by directly transmitting the measurement result to the upper process computer. Its purpose is to provide a multicalibrator.
본 발명의 상기한 목적은, 레이저로 열연강판의 형상을 측정하는 장치에 있어서, 레이저로부터 방사된 레이저빔을 반사시켜 사인파를 발생시키는 반사판을 갖는 반사판부와; 상기 반사판부를 회전지지하는 설치대부와; 상기 설치대부를 수평이동시킬 수 있도록 이를 지지하는 이동기부와; 상기 반사판부의 레이저빔에 의해 발생된 사인파를 수광하는 형상검출기와; 상기 형상검출기와 전기적으로 연결되고 그에 수광된 파형을 스캔하고 그 측정결과를 연산, 전송, 저장하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열연강판 형상측정기용 다중교정기를 제공함에 의해 달성된다.An object of the present invention is to provide a device for measuring the shape of a hot rolled steel sheet with a laser, comprising: a reflecting plate portion having a reflecting plate for reflecting a laser beam emitted from the laser to generate a sine wave; An installation base for rotationally supporting the reflector plate; A moving base unit supporting the mounting base to horizontally move the mounting base; A shape detector for receiving a sine wave generated by the laser beam of the reflector plate; It is achieved by providing a multi-calibrator for hot-rolled steel sheet shape measuring instrument, characterized in that it comprises a controller electrically connected to the shape detector and scans the received waveform and calculates, transmits, and stores the measurement result.
이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 5 내지 도 7에서와 같이, 본 발명 열연강판 형상측정기용 다중교정기는 열연강판의 움직임과 동일한 파형을 발생시키는 반사판부(100)와; 반사판부(100)를 적절한 속도로 자동으로 회전시키는 설치대부(200)와; 설치대부(200)를 자동으로 이동시키는 이동기부(300)와; 각 요소를 제어하고 데이터를 전송하는 제어부(400)로 구성된다.5 to 7, the multi-calibrator for hot-rolled steel sheet shape measuring device of the present invention and the reflection plate portion 100 for generating the same waveform as the movement of the hot-rolled steel sheet; An installation base unit 200 for automatically rotating the reflector plate unit 100 at an appropriate speed; A mobile unit 300 for automatically moving the installation unit 200; It is composed of a control unit 400 for controlling each element and transmitting data.
반사판부(100)는 반사판(101)과 그 중심이 축의 중심과 동일하며 반사판(101) 하부의 한쪽과 대칭되는 또다른 한쪽에 실린더(102)와 쇽업저버(103)가 부착되어 반사판(101)을 중심축(201) 수평위치를 기준으로 적절한 각도로 조정할 수 있게 구성된다.Reflector plate 100 has a reflector 101 and its center is the same as the center of the axis and the cylinder 102 and shock absorber 103 is attached to the other side symmetrical to one side of the lower reflector 101, the reflector 101 The central axis 201 is configured to be adjusted to an appropriate angle based on the horizontal position.
상기 반사판부(100)의 각 요소는 서포트플레이트(105) 위에 고정되며, 서포트플레이트(105)의 하부에는 중심축(201)이 설치대부(200)에 연결된다.Each element of the reflector plate 100 is fixed on the support plate 105, the central axis 201 is connected to the mounting base 200 in the lower portion of the support plate 105.
설치대부(200)는 각 요소를 충분히 지지할 수 있도록 견고하며, 중심축(201)의 테이블롤(22)의 상부로 올라올 수 있도록 충분한 길이와 폭을 가지고 베어링(203)으로 고정된다.The mounting base 200 is firm enough to support each element, and is fixed to the bearing 203 with a sufficient length and width to rise to the top of the table roll 22 of the central shaft 201.
상기 중심축(201)과 설치대부(200)의 경계부분에는 실린더(102)에 연결되는 시그널케이블(403)을 연결할 수 있는 슬립링유니트(202)가 부착된다.A slip ring unit 202 for attaching a signal cable 403 connected to the cylinder 102 is attached to the boundary between the central shaft 201 and the mounting base 200.
또한, 설치대부(200)에는 중심축(201)을 통하여 반사판(101)을 적절한 속도로 회전시키는 회전모터(205)가 설치된다.In addition, the mounting base 200 is provided with a rotating motor 205 for rotating the reflector plate 101 at an appropriate speed through the central axis 201.
이동기부(300)는 설치대부(200)를 패스라인 중앙부와 패스라인 외부로 이동시키는 기기로 설치대부(200)가 안착된 레일(301)과 설치대부(200)를 이송하는 스크류샤프트(302)와 이 스크류샤프트(302)를 회전시키는 이송모터(303)로 구성된다.The moving unit 300 is a device for moving the mounting base 200 to the center of the pass line and the outside of the pass line, and the screw shaft 302 for transferring the rail 301 and the mounting base 200 on which the mounting base 200 is seated. And a feed motor 303 for rotating the screw shaft 302.
상기 이송모터(303)에는 엔코더(304)가 부설되어 설치대부(200)의 이동거리를 조절함으로써 그 위치를 정확히 제어할 수 있게 된다.An encoder 304 is installed in the transfer motor 303 to precisely control its position by adjusting the moving distance of the installation base 200.
레일(301)의 양쪽 끝 부분에는 이동기부(300)의 이탈을 방지할 수 있도록 스토퍼(미도시)가 설치되고, 레일(301)의 드라이브 사이드측 스토퍼 안쪽에는 이동기부(300)의 오프라인 정지위치스위치(미도시)가 설치되어 교정대기중일 때 교정기가 위치할 수 있도록 함이 바람직하다.Stoppers (not shown) are installed at both ends of the rail 301 to prevent the moving unit 300 from being separated, and an off-line stop position of the moving unit 300 inside the stopper of the drive side of the rail 301. Preferably, a switch (not shown) is installed to allow the calibrator to be positioned when the calibration is awaiting calibration.
또한, 레일(301)의 다른 한쪽의 스토퍼(패스라인 중앙부) 안쪽에는 패스라인 정중앙부에는(형상측정기의 다수의 센사중에서 정중앙의 센사와의 수직 하부) 교정기의 교정실행 위치스위치(미도시)가 부착되어 교정실행 지령시 이동기부(300)의 교정 정위치가 되도록 함이 바람직하다.In addition, inside the other stopper (pass line center part) of the rail 301, a calibration execution position switch (not shown) of the calibrator is provided in the center part of the pass line (vertical lower part with the center sensor in the center of the sensor). It is preferable to be attached so that the correct position of the mobile unit 300 when the calibration execution command.
본 발명 다중교정기에 있어서는 교정 정위치에서의 1회 교정으로 형상계의 교정을 만족할 수 있도록 제어부(400)의 컴퓨터에 프로그램 되어 있으나, 정중앙부 스위치의 양쪽에 일정간격으로 별도의 스위치를 설치하여 측정점의 위치를 변경하며 측정이 가능토록 함이 더욱 바람직하다.In the present invention, the multi-calibrator is programmed in the computer of the control unit 400 to satisfy the calibration of the shape meter by one-time calibration at the calibration position, but a separate switch is installed at regular intervals on both sides of the center switch. It is more preferable to change the position of and to allow measurement.
제어부(400)의 컴퓨터는 교정기의 교정 정위치, 대기위치, 반사판(101)의 회전속도, 회전각도를 제어하며, 설치대부(200)의 위치를 제어한다.The computer of the controller 400 controls the calibration correct position, the standby position of the calibrator, the rotation speed of the reflector 101, the rotation angle, and controls the position of the mounting base 200.
또한, 상기 제어부(400)는 반사판(101)의 회전속도 및 회전각에 따른 데이터 값을 상위 컴퓨터에 전송한다.In addition, the controller 400 transmits data values according to the rotation speed and the rotation angle of the reflector 101 to the upper computer.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.The operating relationship of the present invention made of such a configuration is as follows.
본 발명의 형상측정기(10)용 다중교정기가 패스라인 측면에 상시 설치된 상태에서 압연중 또는 휴지중에 관계없이 형상측정기의 교정이 필요한 시기에 다중교정기의 제어부(400)에 있는 교정시작스위치(401)를 온하여 교정기능을 실행시키면 도 9와 같은 플로우로 진행되며 형상측정기(10)를 자동 교정한다.Calibration start switch 401 in the control unit 400 of the multi-calibrator at the time when the calibration of the shape measuring device, regardless of whether during rolling or resting in the state that the multi-calibrator for the shape measuring device 10 of the present invention is always installed on the side of the pass line When the calibration function is turned on, the flow proceeds to the flow shown in FIG. 9, and the shape measuring device 10 is automatically calibrated.
이와 같은 플로우에서, 형상측정기(10)는 수동 폭 설정기능을 이용하여 최소폭 측정위치(일반적으로 열연 형상측정기의 경우 600 mm)로 설정되며, 최소폭 설정기능은 상기 제어부(400)의 교정시작스위치(401) 기능과 연동시켜 자동적으로 실행되도록 제어된다.In this flow, the shape measuring device 10 is set to a minimum width measuring position (generally 600 mm in the case of a hot rolled shape measuring device) by using a manual width setting function, and the minimum width setting function starts calibration of the controller 400. It is controlled to execute automatically in conjunction with the switch 401 function.
형상측정기(10)의 폭설정을 최소폭으로 하는 이유는 다중교정기의 반사판(101)에 다수의 레이저빔(130)이 결상되도록 하여 다수의 검출기를 동시 교정하기 위한 방법이 된다.The reason for setting the width of the shape measuring device 10 to a minimum width is a method for simultaneously calibrating a plurality of detectors by forming a plurality of laser beams 130 on the reflector 101 of the multicalibrator.
이때, 이동기부(300)는 설치대부(200)를 패스라인의 지정위치까지 자동 이동시키며 지정위치의 설정은 패스라인 중앙부에 설치된 각 정지위치 스위치와 제어부에 내장된 컴퓨터에서 파라메타로 설정한다.At this time, the moving unit 300 automatically moves the installation base 200 to the designated position of the pass line, and the setting of the designated position is set as a parameter in each stop position switch installed in the center of the pass line and a computer embedded in the control unit.
회전모터(205)는 중심축(201))을 회전시켜 반사판(101)이 회전하게 하며 회전속도는 제어부(400)의 회전속도제어 프로그램에 의해 제어된다.The rotary motor 205 rotates the central axis 201 to rotate the reflector plate 101 and the rotational speed is controlled by the rotational speed control program of the controller 400.
동시에, 반사판(101)의 회전각(106)을 실린더(102)로 조정하여 반사판(101)이 중심축(201)의 중심 축으로부터 일정한 각도(θ)가 되도록 제어하며 각도제어는 제어부(400)의 프로그램에 의하여 순차적으로 실행한다.At the same time, the rotation angle 106 of the reflector 101 is adjusted by the cylinder 102 to control the reflector 101 to be a constant angle θ from the central axis of the central axis 201, and the angle control is performed by the controller 400. The program is executed sequentially.
또한, 제어부(400)의 컴퓨터는 매 스탭마다의 회전속도, 회전각도, 설치대부의 위치데이터를 상위 컴퓨터로 전송한다.In addition, the computer of the control unit 400 transmits the rotational speed, the rotation angle, and the position data of the installation unit to each host computer.
상위 컴퓨터는 반사판(101) 상면에 결상된 레이저빔(130)에 의해 발생되는 도 8과 같은 파형(501a~e, ~ 505a~e)을 식 5,6에 의해 연산하여 형상측정기(10)의 교정을 실행한다.The host computer calculates the waveforms 501a to e and 505a to e as shown in FIG. 8 generated by the laser beam 130 formed on the upper surface of the reflector 101 using Equations 5 and 6 to determine the shape measuring apparatus 10. Perform a calibration.
형상측정기(10)의 교정방법에 있어서, 일반적으로 열연강판의 평면 형상은 연신율(식 3)과 급준도(식 1)의 값으로 표현되며, 급준도(식 1)는 검출된 파형의 파고와 파장의 비로서 구해진다.In the calibration method of the shape measuring device 10, in general, the planar shape of the hot-rolled steel sheet is expressed by values of elongation (Equation 3) and steepness (Equation 1), and steepness (Equation 1) is determined by the wave height of the detected waveform. It is calculated | required as ratio of wavelength.
다중교정기에 의한 교정방법은 반사판(101)에서 검출되는 이론 급준도(식 2)를 구하여 상위컴퓨터에 전송하고, 형상측정기(10)에 기 작성되어 입력되어진 이론 급준도 테이블(표 1) 값과 비교하여 상호오차를 감쇄하는 방향으로 수직교정 테이블 값을 수정하는 방법을 말하며, 형상측정기(10)의 교정방법에 있어서 교정오차를 최소화하고 실시간으로 교정이 가능한 작용을 한다.The calibration method by the multi-calibrator obtains the theoretical steepness (Equation 2) detected by the reflector 101 and transmits it to the host computer, and the value of the theoretical steepness table (Table 1) which is pre-filled and input to the shape measuring machine 10. By comparison, it refers to a method of correcting the vertical calibration table value in the direction of attenuating the mutual error. In the calibration method of the shape measuring device 10, the calibration error is minimized and a function is performed in real time.
다중측정기의 이론 급준도(식 2)에 대한 보다 상세 설명은 반사판(101)을 축 방향과 수직 방향으로 임의의 회전각(θ)을 형성시키며, 이때 반사판(101)의 회전각(θ)은 하부에 부착된 실린더(102)의 스토로크를 조정하며 스토로크에 적용되는 테이블은 제어부(400)에 프로그램 되어 있는 파라메타로서 설정한다.A more detailed description of the theoretical steepness (Equation 2) of the multimeter makes the reflector 101 form an arbitrary rotation angle θ in the axial and vertical direction, where the rotation angle θ of the reflector 101 is The stroke of the cylinder 102 attached to the lower part is adjusted, and the table applied to the stroke is set as a parameter programmed in the controller 400.
여기서, 임의의 회전각은 각각의 형상측정기(10)가 설치된 프로세스 라인의 사양과 형상측정기(10)의 사양에 따라 결정할 수 있다.Here, the arbitrary rotation angle can be determined according to the specification of the process line and the shape measuring device 10 in which each shape measuring device 10 is installed.
수직축 방향과 반사판(101)과의 임의의 회전각을 씨타(θ)라고 할 때 이론 급준도는 탄젠트씨타(Tan θ) 파이(π)와의 비를 백분율로 표현할 수 있다.When the arbitrary rotation angle between the vertical axis direction and the reflecting plate 101 is called theta (θ), the theoretical steepness can be expressed as a percentage with the tangent theta (pi) pi.
이와 같은 이론 급준도 도출식(식 2)를 적용하여 회전각에 대응한 이론 급준도를 구하고 이들 이론 급준도 값에 비례한 회전각을 테이블(표 1)화 하여 제어부(400)의 컴퓨터에 등록하며, 이 값으로 실린더의 스토로크 및 회전각을 제어하는 방법이다.Applying the theoretical steepness derivation equation (Equation 2), the theoretical steepness corresponding to the rotation angle is obtained, and the rotation angles proportional to the theoretical steepness values are made into a table (Table 1) and registered in the computer of the controller 400. This value is used to control the stroke and rotation angle of the cylinder.
따라서, 회전각의 설정은 실제 온라인 상에서 압연중인 열연 강판의 형상에 따라 발생되는 강판의 웨이브 패턴과 동일한 크기(각도)로 적절이 설정하여 어떠한 변수의 조건에서도 교정이 가능하도록 할 수 있다.Therefore, the setting of the rotation angle can be appropriately set to the same size (angle) as the wave pattern of the steel sheet generated according to the shape of the hot rolled steel sheet being rolled on the actual on-line so that correction can be made under any variable condition.
한편, 반사판(101)의 회전속도는 압연하는 속도에 동기시키기 위한 방법이며, 형상검출기(100)의 스캔타임이 수 mm sec인 것을 고려하면 회전속도는 압연되어 통판되는 속도(일반적으로 400 mpm에서 1600 mpm)와 동일하게 가변시킬 수 있다.On the other hand, the rotational speed of the reflector plate 101 is a method for synchronizing with the rolling speed, and considering that the scan time of the shape detector 100 is several mm sec, the rotational speed is rolled and mailed (typically at 400 mpm 1600 mpm).
따라서, 반사판(101)의 회전속도는 라인 통판 속도이며, 회전속도를 가속 또는 감속하여 나타나는 웨이브의 왜형을 보정할 수 있다.Therefore, the rotation speed of the reflector 101 is a line plate speed, and the distortion of the wave which appears by accelerating or decelerating the rotation speed can be corrected.
일반적으로, 열연강판의 압연 및 통판속도는 열연강판의 두께에 따라 속도의 차이가 발생된다. 즉, 강판의 두께가 얇을수록 압연속도는 빨라지며 강판의 형상변화는 크게 발생된다.In general, the rolling and sheet speed of the hot rolled steel sheet has a difference in speed depending on the thickness of the hot rolled steel sheet. That is, the thinner the thickness of the steel sheet, the faster the rolling speed and the larger the shape change of the steel sheet.
이와 같은 압연속도 변화에 대응하여 반사판의 회전속도를 최저 압연속도에서 최고 압연속도까지 가변할 수 있도록 회전속도 제어 테이블을 등록하고 제어부의 컴퓨터로 제어한다.In response to such a change in rolling speed, the rotational speed control table is registered and controlled by a computer of the controller so that the rotational speed of the reflector can be varied from the lowest rolling speed to the highest rolling speed.
이때, 회전속도가 일정한 구간은 파형의 왜곡이 발생되지 않지만 저속에서 고속으로 가속, 고속에서 저속으로의 감속 구간에서는 파형의 왜곡이 발생될 수 있다.At this time, the distortion of the waveform does not occur in a section in which the rotational speed is constant, but the waveform may be distorted in the deceleration section from the low speed to the high speed, the high speed to the low speed.
이러한 가,감속 구간의 파형 왜곡에 따른 오차를 제어부(400)의 컴퓨터로 연산하여 자동교정 한다.The error according to the waveform distortion of the acceleration / deceleration section is calculated by a computer of the controller 400 and automatically corrected.
(식 1)(Equation 1)
급준도(α)＝ (H/P) ×100 (％)Steepness (α) = (H / P) × 100 (%)
P : 강판의 길이 방향으로 형성된 웨이브의 피치,P: pitch of the wave formed in the longitudinal direction of the steel sheet,
H : 강판의 길이 방향으로 형성된 웨이브의 파고높이,H is the wave height of the wave formed in the longitudinal direction of the steel sheet,
(식 2)(Equation 2)
이론 급준도(α') = (Tan θ/ π) ×100 (％)Theoretical steepness (α ') = (Tan θ / π) × 100 (%)
θ: 원점(제로점)을 기준으로 하는 단위 측정점의 각도,θ: angle of the unit measurement point with respect to the origin point (zero point),
π : 파이 (약 3.14),π: pi (about 3.14),
(식 3)(Equation 3)
연신율(β) ＝ (S－L)/LElongation (β) = (S-L) / L
S : 강판의 길이 방향으로 형성된 웨이브의 펼친 길이,S: unfolded length of the wave formed in the longitudinal direction of the steel sheet,
L : 강판의 길이 방향으로 형성된 웨이브의 직선 길이(피치)L: straight length of the wave formed in the longitudinal direction of the steel sheet (pitch)
(식 4)(Equation 4)
β＝ {π２×(α/100)２} /4β = {π 2 × (α / 100) 2 } / 4
강판에 있어서의 연신율과 그 해석에 있어서는 다음과 같다.The elongation in the steel sheet and the analysis thereof are as follows.
강판의 파형 성분에는 판 폭 방향 전폭에 걸치어 발생하고 있는 판의 굴곡과부분적으로 양에지 또는 중앙 등）발생하고 있는 형상 불량이 혼재하고 있다.The corrugated components of the steel sheet are mixed with the bending of the plate over the full width of the plate width direction and the shape defects that are caused in part, such as both edges or the center.
판의 형상 불량만을 검출하기 위해서는，파장의 최소치를 전폭에 발생하고 있는 판의 굴곡에 대한 파장길이와 비교하여 ，하기한 식5와 같이 연신율을 정의할 수 있다.In order to detect only the shape defects of the plate, the elongation can be defined as shown in Equation 5 below by comparing the minimum value of the wavelength with the wavelength length of the bending of the plate generated at full width.
(식 5)(Eq. 5)
β１＊＝(Ｓｉ－Ｓmin) /Ｓmin ≒ βｉ－βminβ1 ＊ = (Si-Smin) / Smin ≒ βi-βmin
Ｓi:강판의 폭 방향 측정점에 있어서 길이 방향으로 형성된 웨이브의 길이,Si: the length of the wave formed in the longitudinal direction at the width direction measuring point of the steel sheet,
Ｓmin:Ｓi중 최소값,Smin: minimum value of Si,
βｉ:폭방향 측정점 ｉ점의 연신율,βi: elongation at the width i point in the width direction
βmin:ｉ점중 최소연신율,βmin: minimum elongation at point i,
i:판폭 방향의 측정점(채널),i: measuring point (channel) in the plate width direction,
따라서, 각 채널(i:1, 2, 3, 4, 5）에 있어서 연신율i 는 식 6과 같이 표현된다.Therefore, the elongation i in each channel (i: 1, 2, 3, 4, 5) is expressed as shown in equation (6).
(식 6)(Equation 6)
β１＝β１－＊βmin ,β1 = β1- * βmin,
β２＝β２－＊βmin ,β2 = β2- ＊ βmin,
β３＝β３－＊βmin ,β3 = β3-* βmin,
β４＝β４－＊βmin ,β4 = β4-* βmin,
β５＝β５－＊βmin,β5 = β5- ＊ βmin,
각 측정점에 (ｉ＝1, 2, 3, 4, 5 ; 예를들어 501, 502, 503, 504, 505) 있어서 연신율βｉ는, 연신율과 급준도의 관계식(식4)에 의하여 급준도αi 에 환산되고 CRT 화면에 표시됨과 동시에 상위계산기로 출력되어 진다.At each measurement point (i = 1, 2, 3, 4, 5; for example, 501, 502, 503, 504, 505), the elongation β i is expressed by the steepness α i according to the relational expression (equation 4) of elongation and steepness. It is converted and displayed on the CRT screen and output to the upper calculator.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 조업시 나타나는 실제 열연 강판의 움직임과 동일한 파형을 발생시켜 다수의 센서에 대하여 동시교정이 이루어지고, 교정이 필요한 시점에 실시간 교정이 가능하며, 어떤 형식의 열연 형상측정기에서도 교정이 가능하고, 교정작업 전과정을 원격지에서 자동으로 실시하며, 측정결과를 상위 프로세스 컴퓨터에 직접 전송할 수 있는 실용상의 효과가 있다.As described in detail above, the present invention generates the same waveform as the movement of the actual hot-rolled steel sheet during operation, the simultaneous calibration is made for a plurality of sensors, real-time calibration is possible when the calibration is needed, hot rolling of any type It can be calibrated in the shape measuring machine, and the whole process of the calibration work can be automatically performed remotely, and the measurement result can be directly transmitted to the upper process computer.
도 1은 종래 기술에 따른 열연강판 형상측정기의 구성을 보인 사시도,1 is a perspective view showing the configuration of a hot-rolled steel sheet shape measuring apparatus according to the prior art,
도 2는 종래 압하롤과 강판의 형상 관계를 보인 비교도,Figure 2 is a comparison diagram showing the shape relationship between the conventional rolling roll and the steel sheet,
도 3은 종래 형상측정기의 측정원리를 나타낸 구성도,3 is a configuration diagram showing a measuring principle of a conventional shape measuring instrument;
도 4는 종래 열연강판 형상측정기용 교정기를 보인 사시도,Figure 4 is a perspective view showing a calibrator for a conventional hot rolled steel sheet shape measuring instrument,
도 5는 본 발명 열연강판 형상측정기용 다중교정기를 보인 사시도,Figure 5 is a perspective view showing a multi-calibrator for the present invention hot rolled steel sheet shape measuring instrument,
도 6은 본 발명 다중교정기의 구성도,6 is a block diagram of a multi-calibrator of the present invention,
도 7은 본 발명 열연강판 길이방향에서의 다중교정기를 나타낸 측면도,7 is a side view showing a multi-calibrator in the longitudinal direction of the present invention hot rolled steel sheet,
도 8은 본 발명에 따라 발생되는 파형을 보인 그래프,8 is a graph showing a waveform generated according to the present invention;
도 9는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.9 is a flowchart for explaining the method of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10....형상측정기 100....반사판부10 .... Shape meter 100 .... Reflector
101....반사판 102....실린더101 .... Reflector 102 .... Cylinder
103....쇽업저버 105....서포트플레이트103 .... 쇽 Upper 105 .... Support plate
200....설치대부 201....중심축200 .... Installation loan 201 ....
202....슬립링유니트 205....회전모터202 .... Slip ring unit 205 ... Rotating motor
300....이동기부 301....레일300..Moving 301..Rail
302....스크류중심축 303....이송모터302 .... screw center axis 303 .... feed motor
304....엔코더 400....제어부304 .... encoder 400 .... control part
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