KR100779675B1 - 냉연강판 코일 권취상태 판정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉연강판 스트립을 코일상태로 권취할 때 소재조건에 관계없이 권취기에 강판 진입이후 미끄러짐 현상 발생을 고려하여 위치제어를 행하고 강판선단부와 권취기 슬리브 단차부와의 위치정렬이 적중되었는지에 대한 자동판별을 행하여 강판 권취를 제어하기 위한 냉연강판 코일 권취상태 판정 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 강판선단부가 권취기 슬리브(12)에 1권째 및 3권째 권취되는 것을 트래킹하여 영상획득신호를 발생시키는 단계와, 상기 1권째 및 3권째 권취시 강판선단부의 위치와 슬리브 단차부위치로부터의 이격거리를 구하는 단계와, 상기 3권째 권취시 연산된 강판선단부의 위치와 슬리브 단차부위치로부터의 이격거리로부터 단부적중판정기(20)에서 해당 강판의 권취상태가 엔드마크를 유발할 지에 대한 판정을 행하는 단계와, 상기 1권째 권취와 3권째 권취시에 연산된 강판선단부와 슬리브 단차부간 이격거리 차이를 계산하여 이 값이 단부위치제어기(19)에서 고려된 선진거리와 차이가 발생하면 선진거리값을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉연강판 코일 권취상태 판정 방법과,

강판선단부와 권취기 슬리브 단차부(13)간의 위치정렬을 제어하는 단부위치제어기(19)와, 강판선단부의 권취기 슬리브(12)에 대한 1권째 권취 및 3권째 권취에 대한 영상획득신호를 발생시켜 영상을 획득하고 상기 각 권취시에 있어서의 강판선단부와 슬리브 단차부위치간 이격거리를 연산하는 적중편차감지기(18)와, 상기 3권째 권취시 연산된 강판선단부 위치와 슬리브 단차부위치로부터의 이격거리로부터 해당 강판의 권취상태가 엔드마크를 유발할 지에 대한 판정을 행하는 단부적중판정기(20)와, 상기 1권째 권취와 3권째 권취시 연산된 강판선단부와 슬리브 단차부간 이격거리 차이값이 단부위치제어기(19)에서 고려된 선진거리와 차이가 발생하면 그 차이값에 상응하여 선진거리값의 보정을 행하는 선진거리예측기(21)를 포함하는 구성을 특징으로 하는 냉연강판 코일 권취상태 판정 장치를 제공한다.

Description

냉연강판 코일 권취상태 판정 방법 및 장치{Apparatus and method for decision of coiling cold rolling strip}

도1은 종래기술에서의 권취릴에서의 강판선단부와 슬리브 단차부간의 위치제어 블럭도이며,

도2는 본 발명의 구성을 설명하기 위한 블록도이며,

도3은 본 발명의 권취상태 감지를 위한 영상획득신호 발생도이며,

도4는 본 발명의 초기 권취시의 입력영상이며,

도5는 본 발명의 3권 권취시의 입력영상이며,

도6은 초기 권취시의 강판선단부 감지 세선화영상이며,

도7은 3권 권취시의 강판선단부 감지 세선화영상이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 코일경 측정기 12 : 슬리브 13 : 슬리브 단차부

14 : 벨트 15 : 벨트래퍼(belt wrapper)롤러 16 : 디플렉트 롤러

18 : 적중편차감지기 19 : 단부위치제어기

20 : 단부적중판정기 21 : 선진거리예측기

본 발명은 철강제조의 냉연공정 중 냉연강판 코일 권취상태 판정 방법 및 장치에 관한 것이다.

냉연공정에서 일련의 처리공정을 마친 냉연강판은 코일형태로 권취되며, 이때 맨드릴의 외부에 탄성재질의 슬리브를 감고 일정량의 장력을 인가하여 권취하게 되는데, 강판선단부의 두께에 의해 다음 회권이 겹쳐지는 부분에서 강판소재의 꺽임현상이 발생하여 엔드마크라고 하는 결함이 권취 원주길이마다 주기적으로 발생하게 된다.

이 결함을 해결하기 위한 종래의 기술로서는 도1의 예와 같이 일정량의 단차를 갖는 슬리브를 사용하고 강판선단부를 슬리브의 단차부에 일치시켜 결함발생요인인 선단부 단차를 상쇄시킨 후 권취하는 것이 대표적인 방법으로 알려져 있다.

그러나 이 방법 또한 강판선단부와 슬리브 단차부 감지에서의 신호입력지연에서 기인하는 위치트래킹오차를 근본적으로 해결하기 어렵고, 제어기 특성상 위치편차가 급격한 값으로 인지될 때 과도응답(overshoot)을 막을 수 없게 되므로 강판선단부를 슬리브 단차부에 적중시키는 제어정도가 엄격히 요구된다. 그러므로 강판선단부와 슬리브 단차부가 적중되었는지에 대한 자동적인 판정이 필요하게 되는데, 이와 관련되는 종래 기술로서 일본국 특개평 10-128441의 방법이 있다.

그러나 이 판정방법은 소재조건과 벨트래퍼뒤에서 강판 선단부의 진입을 감지하여 일련의 비중치를 곱하여 얻는 통계적인 방법으로서, 소재의 도유조건 및 권취릴 진입시에 발생하는 미끄럼 현상에서 기인하는 오차로 인해 판정오류를 낼 가 능성이 높은 문제점이 있다.

따라서, 냉연강판 스트립을 코일상태로 권취할 때 소재 조건에 관계없이 권취기에 강판 진입이후 미끄러짐 현상 발생을 고려하여 위치제어를 행하고 강판 선단부와 슬리브 단차부와의 위치정렬이 적중되었는지에 대한 보다 신뢰성있는 자동판별이 필요한 바, 본 발명은 이를 가능하게 할 수 있는 방법 및 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명에서는 상기의 목적을 달성하기 위해 강판 선단부가 권취릴에 진입하여 초기 권취될 때 1권과 3권 권취되는 동안 영상감지장치로써 강판선단부와 슬리브 단차부의 위치정렬오차를 자동으로 감지하고, 강판선단부와 슬리브 단차부간의 이격거리가 허용오차범위 이내에 있는지에 대한 자동판정을 가능하게 하고, 획득된 1권시와 3권시의 위치정렬 오차를 다음의 동일조건의 소재에 대한 미끄러짐 현상에 대한 선진거리로 예측 연산하여 슬리브 단차부에 강판선단부가 일치될 수 있도록 단부위치제어기에 선진거리 보상치로 적용하는 제어 방식을 포함하여 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 하는 방법 및 장치를 제공한다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 냉연강판 코일 권취상태 판정 방법 및 장치를 첨부도면에 예시된 실시예를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 코일권취시의 엔드마크 방지를 위한 슬리브 단차부와 강판선단부간의 위치적중제어에 있어서 소재조건에 무관하게 강판선단부가 권취기에 진입한 이후 장력에 의한 미끄러짐 현상에 기인한 엔드마크 발생유무에 대한 자동판정 장치를 제공한다.

도2는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치의 구성블록도이다.

이에 도시된 바와 같이 독립적으로 구동중인 강판 이송과 권취기 회전이 등속운동으로 유지된 상태에서 단부위치제어기(19)에 의해 강판선단부와 슬리브 단차부(13)와 위치정렬을 행하게 되는데, 권취순간 장력에 의한 미끄러짐양(L*)만큼 선진거리값을 보상하여 위치제어를 행한다. 즉, 강판선단부를 슬리브 단차부보다 미끄러짐양(L*)만큼 더 진행하도록 위치트래킹정보를 단부위치제어기(19)에 입력한다. 강판선단부가 슬리브(12)에 1권 권취되는 것을 트래킹하여 도3에 나타낸 바와 같이 영상획득신호를 발생시킨다. 또한, 권취기의 회전속도를 트래킹하여 제3권 권취시 영상획득신호를 발생시켜 적중편차감지기(18)에서 영상을 획득하도록 동기를 맞추는 역할을 한다. 통상 강판권취시 장력에 의해 발생되는 슬리브와 강판의 미끄러짐 현상은 1~2권사이에 발생하고 3권이상에서는 발생하지 않으므로, 3권째 감지되는 적중편차가 최종 권취까지 유지된다. 제1권의 권취와 3권째 권취에 대하여 적중편차감지기(18)에서 획득된 영상은 각각 도4와 도5와 같이 얻을 수 있다.

적중편차감지기(18)로 입력된 1권 권취시의 영상신호는 세선화과정과 강판에지부 추출과정과 슬리브 단차부위치 추출과정을 거쳐 강판선단부의 위치정보와 슬리브 단차부위치정보를 자동으로 감지하게 된다. 감지된 강판선단부의 위치와 슬리브 단차부위치로부터의 이격거리(Lbefore)를 연산하게 된다. 마찬가지의 방법을 통해 제3권 권취시의 강판선단부와 슬리브 단차부위치간 이격거리(Lafter)를 연산하 게 되는데, 제1권 권취와 제3권 권취시 강판선단부의 위치와 슬리브 단차부위치로부터의 이격거리를 구하기 위한 세선화 영상은 도6과 도7에 나타낸 바와 같다.

제3권 권취시 연산된 강판선단부의 위치와 슬리브 단차부위치로부터의 이격거리(Lafter)로부터 단부적중판정기(20)는 강판의 권취상태가 엔드마크를 유발할 지에 대한 판정을 행하게 된다. 단부적중판정기(20)에서의 슬리브 단차부와 강판선단부 위치정렬 오차는 적중편차감지기(18)에서 연산한 제3권 권취시의 강판선단부와 슬리브 단차부 위치간 이격거리(Lafter)와 동일하게 되며, 이 값의 절대값이 단부위치제어 적중허용오차(Θ)이내에 있으면 권취양호로 판정하게 된다.

제1권 권취와 3권 권취시에 강판선단부와 슬리브 단차부간 이격거리 Lbefore와 Lafter의 차이만큼 실제로 초기 권취시 슬리브와 강판간의 미끄러짐이 일어난다고 볼 수 있는데, 이 값이 단부위치제어기(19)에서 고려된 선진거리와 차이가 발생하면 선진거리값을 보정해주어야 한다. 이 선진거리값은 도유상태, 두께 및 폭등의 소재조건에 따라 미리 정해진 값으로 권취를 행하고 선진거리예측기(21)로부터 계속 수정되어지는 값이며, 선진거리예측 연산식은 다음과 같다.

여기서, L* : 선진거리보상량, Θ: 적중허용오차, α: 보정상수(0-1)

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 의하면 냉연강판 코일 권취기의 초기 권취시 강판선단부의 위치와 슬리브 단차부위치와의 위치오차를 영상신호처리로 써 직접 감지하면 권취기의 강판진입시에 발생하는 미끄러짐 현상에 의한 엔드마크 결함의 유무에 대한 보다 신뢰성있는 자동판정을 달성할 수 있게 되고, 동일소재에 대한 미끄러짐양에 대한 선진거리 보상량을 연속적으로 예측하여 제어에 적용함으로써 코일 권취시 발생하는 강판의 엔드마크 억제를 위한 양호한 권취제어가 달성될 수 있다.

Claims (2)

1. 강판선단부가 권취기 슬리브(12)에 1권째 및 3권째 권취되는 것을 트래킹하여 영상획득신호를 발생시키는 단계와,

   상기 1권째 및 3권째 권취시 강판선단부의 위치와 슬리브 단차부위치로부터의 이격거리를 구하는 단계와,

   상기 3권째 권취시 연산된 강판선단부의 위치와 슬리브 단차부위치로부터의 이격거리로부터 단부적중판정기(20)에서 해당 강판의 권취상태가 엔드마크를 유발할 지에 대한 판정을 행하는 단계와,

   상기 1권째 권취와 3권째 권취시에 연산된 강판선단부와 슬리브 단차부간 이격거리 차이를 계산하여 이 값이 단부위치제어기(19)에서 고려된 선진거리와 차이가 발생하면 선진거리값을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉연강판 코일 권취상태 판정 방법.
2. 강판선단부와 권취기 슬리브 단차부(13)간의 위치정렬을 제어하는 단부위치제어기(19)와,

   강판선단부의 권취기 슬리브(12)에 대한 1권째 권취 및 3권째 권취에 대한 영상획득신호를 발생시켜 영상을 획득하고 상기 각 권취시에 있어서의 강판선단부와 슬리브 단차부위치간 이격거리를 연산하는 적중편차감지기(18)와,

   상기 3권째 권취시 연산된 강판선단부 위치와 슬리브 단차부위치로부터의 이 격거리로부터 해당 강판의 권취상태가 엔드마크를 유발할 지에 대한 판정을 행하는 단부적웅판정기(20)와,

   상기 1권째 권취와 3권째 권취시 연산된 강판선단부와 슬리브 단차부간 이격거리 차이값이 단부위치제어기(19)에서 고려된 선진거리와 차이가 발생하면 그 차이값에 상응하여 선진거리값의 보정을 행하는 선진거리예측기(21)를 포함하는 구성을 특징으로 하는 냉연강판 코일 권취상태 판정 장치.

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