KR100815762B1 - 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치 - Google Patents

강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압연라인에서 생산되는 강판의 폭을 측정하는 폭 측정용 기준편의 측정 신뢰도를 높이고 작업 능률을 향상시킬 수 있도록 한 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치에 관한 것이다.
본 발명은 압연라인에서 생산되는 강판의 폭을 측정하는 폭 측정용 기준편의 측정 신뢰도를 높이기 위한 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치에 있어서, 상기 폭 측정용 기준편의 길이를 측정하는 기준편 길이측정부; 상기 기준편 길이측정부의 베이스 하부에 설치되어, 테이블 이송모터의 작동에 따라 이송테이블이 수평이동하고, 상하이송 모터의 작동에 따라 이송테이블이 상하이동하는 이송테이블부; 상기 이송테이블의 상면 일측에 설치되고 표준 게이지블록에 상기 기준편 길이측정부의 접촉 신호프로브가 접촉되는 표준기부; 및 상기 폭 측정용 기준편의 측정조건이 입력되고 상기 기준편 길이측정부와, 이송테이블부, 표준기부의 작동에 따른 강판의 위치값을 피드백하는 제어부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
강판, 폭 측정용 기준편, 리니어스케일, 스크류, 표준 게이지블록

Description

강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치{Apparatus for automatic reform of specimen for measuring steel plate width}
도 1a 내지 도 1c는 각각 종래 강판 폭 측정용 기준편의 일예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치를 도시한 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치의 측면도.
도 4a는 도 2에 도시된 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치에 있어서의 표준기부를 도시한 도면.
도 4b는 도 2에 도시된 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치에 있어서의 에송테이블를 도시한 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
101 : 리니어스케일 103 : 접촉신호프로브
104 : 지지컬럼 106 : 이송샤프트
204 : 이송테이블 209 : 자석클램프
301 : 표준 게이지블록 302 : 표준기설치대
303 : 전자석 테이블 402 : 모터 콘트롤러
본 발명은 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치에 관한 것으로, 특히 압연라인에서 생산되는 강판의 폭을 측정하는 폭 측정용 기준편의 측정 신뢰도를 높이고 작업 능률을 향상시킬 수 있도록 한 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치에 관한 것이다.
일반적으로 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 제철소 압연라인에 설치된 강판 폭 측정기(2)는 생산되는 강판의 폭과 위치를 연속적으로 측정하는 장치로서 강판의 상부에는 강판의 전폭을 수용할 수 있는 CCD 카메라(3)를 설치하고 강판의 하부에는 취급이 용이한 발광체(4)를 설치하여 CCD 카메라(3)의 촬영소자에 맺힌 광원과 강판에 의하여 가려진 부분의 폭을 측정하여 강판의 폭과 위치를 계측한다.
종래 여러 강판의 폭을 측정하는 방법으로서는 냉연강판용 폭측정장치나, CCD 카메라와 엔코더를 이용한 폭, 두께 측정장치등 측정 신뢰도 확보와 측정능률을 향상시키기 위한 여러 방법들이 제시되고 있으나 모두 다수개의 측정 기준편들이 필요하다.
이러한 강판 폭 측정기(2)는 그 측정기의 신뢰성을 확보하기 위해 각종 품질규정에 주기적인 교정검사수행과 함께 다양한 규격의 표준기를 이용하여 일정 횟수 이상 반복측정을 실시하도록 규정되어 있다.
상기와 같은 목적으로 사용되는 폭 측정용 기준편(1)의 특징은 제철소에 있어서 여러 종류의 강판 폭 측정기(2)가 분포되어 있으므로 형상이 다양하고 수량이 많으며, 제품의 품질에 따라 측정요구 정확도가 높은 것이 요구되고, 품질규정에 의해 전량 교정검사를 실시해야 한다.
상기 폭 측정용 기준편(1)의 소급성(최상위 국가표준으로부터 단절되지 않고 연속해서 교정이 이루어지는 것)을 유지하기 위한 교정작업에 있어서 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 요구정도 대비 측정불확도(교정작업에 의해 산출된 교정값의 불확실한 정도, 불확도가 낮을수록 신뢰도가 좋은 측정이며 그 측정물의 등급이 높게된다)가 낮다. 수요가가 요구하는 품질수준이 높아 감에 따라 ISO 9002, ISO 14000, KOLAS, KS, JIS등 국제적인 각종 품질규정에서 더욱 우수한 품질과 높은 측정불확도를 요구하고 있으나 도 1c의 종래기술에 따른 측정방법으로는 측정기인 버어니어 캘리퍼스(5)의 정도가 낮고 오차가 발생하므로 측정 불확도를 높이는데 한계가 있다.
둘째, 측정작업 능률이 낮다. 일관제철소에서는 사용되는 강판 폭 측정기(2)가 많으므로 이에 따라 폭 측정용 기준편(1)의 수량이 수 백개이고, 한 개의 폭 측정용 기준편(1)마다 측정포인트가 수십개소에 이르고 있으며, 이와 같이 많은 수량의 폭 측정용 기준편(1)의 측정작업을 여러 사람이 버어니어 캘리퍼스(5)를 이용하여 측정작업하므로 작업능률이 낮은 실정이다.
셋째, 소급성이 유지되지 않아 사용이 불가한 폭 측정용 기준편(1)이 있다. 다양한 종류와 형상의 폭 측정용 기준편(1)중에는 도 1a에서와 같이 작은 구멍형 기준편은 버어니스 캘리퍼스(5)가 구멍에 들어가지 않으므로 측정자체가 불가한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 강판의 폭을 측정하는 폭 측정용 기준편과 접촉 신호프로브와의 직접 비교를 통해 측정 불확도를 높이고, 작업능률을 향상시킬 수 있는 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면 압연라인에서 생산되는 강판의 폭을 측정하는 폭 측정용 기준편의 측정 신뢰도를 높이기 위한 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치에 있어서, 상기 폭 측정용 기준편의 길이를 측정하는 기준편 길이측정부; 상기 기준편 길이측정부의 베이스 하부에 설치되어, 테이블 이송모터의 작동에 따라 이송테이블이 수평이동하고, 상하이송 모터의 작동에 따라 이송테이블이 상하이동하는 이송테이블부; 상기 이송테이블의 상면 일측에 설치되고 표준 게이지블록에 상기 기준편 길이측정부의 접촉 신호프로브가 접촉되는 표준기부; 및 상기 폭 측정용 기준편의 측정조건이 입력되고 상기 기준편 길이측정부와, 이송테이블부, 표준기부의 작동에 따른 강판의 위치값을 피드백하는 제어부; 를 포함하는 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치가 제공된다.
이러한 본 발명에서 상기 기준편 길이측정부는 베이스의 상부에 지지틀이 연장형성된 지지빔과, 상기 지지빔의 내측면 상단에 부착된 지지컬럼과, 상기 지지컬럼의 양측면과 상기 지지빔의 양 내측면 사이에 설치된 리니어스케일과, 상기 지지 빔의 양측면에 설치된 지시계이송모터와, 일단부가 상기 지시계이송모터의 축에 연결되고, 타단부가 상기 지지컬럼의 일측에 연결된 이송샤프트와, 상기 리니어스케일의 외면에 장착된 디지털지시계와, 상기 디지털지시계의 하부에 연결된 접촉신호프로브와, 상기 디지털지시계의 상부에 장착된 이송리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 이송테이블부는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상면 좌우 양측에 설치된 가이드레일과, 상기 가이드레일 사이에서 테이블이송모터에 연결되어 회전하는 스크류와, 상기 스크류의 상부에 연결된 이송테이블과, 상기 이송테이블의 상면 중앙부에 설치되고 상하이송모터에 연결된 상하전동 스테이지와, 상기 이송테이블의 모서리부에 설치된 보조스테이지와, 상기 보조스테이지 상부에 설치된 플레이트와, 상기 플레이트의 상면에 길이 방향으로 다수개 설치된 단열 플레이트와, 상기 플레이트의 일측 가장자리부에 조립된 자석클램프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 이와 같은 본 발명에서 상기 표준기부는 내면에 전자석 테이블이 조립된 표준기설치대와, 상기 전자석 테이블의 상면에 설치된 다수개의 표준 게이지블록과, 상기 표준기설치대의 저면 일측에 설치되고 상하이송모터에 연결된 상하전동 스테이지와, 상기 표준기설치대의 저면 타측에 설치된 보조스테이지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치의 일실시예를 나타낸 것으로서, 이에 따른 폭 측정용 기준편 자동교정장치는 크게 폭 측정용 기준편의 길이를 측정하는 기준편 길이측정부와, 상기 기준편 길이측정부의 베이스 하부에 설치되어, 테이블 이송모터의 작동에 따라 이송테이블이 수평이동하고, 상하이송 모터의 작동에 따라 이송테이블이 상하이동하는 이송테이블부와, 상기 이송테이블의 상면 일측에 설치되고 표준 게이지블록에 상기 기준편 길이측정부의 접촉 신호프로브가 접촉되는 표준기부 및 상기 폭 측정용 기준편의 측정조건이 입력되고 상기 기준편 길이측정부와, 이송테이블부, 표준기부의 작동에 따른 강판의 위치값을 피드백하는 제어부로 이루어져 있다.
상기 기준편 길이측정부는 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 삼각 형상을 갖는 베이스(108-1)의 상부에 'ㄷ'자 형상의 지지틀(108-2)이 연장형성된 지지빔(108-3)의 내측면 상단 중앙부에 사각 형상을 갖는 지지컬럼(104)이 수직 방향으로 부착되어 있고, 상기 지지컬럼(104)의 양측면과 상기 지지빔(108-3)의 양 내측면 사이에 육면체 형상을 갖는 리니어스케일(101)이 고정설치되어지되, 상기 리니어스케일(101)은 폭 측정용 기준편(1)의 길이를 측정할 수 있을 정도의 적당한 길이를 가진다.
또한, 상기 지지빔(108-3)의 양측면에는 지시계이송모터(105)가 고정설치되어 있고, 상기 지시계이송모터(105)의 축에는 이송샤프트(106)의 일단부가 연결되며, 상기 이송샤프트(106)의 타단부는 상기 지지컬럼(104)의 일측에 연결되어 있다.
또한, 상기 리니어스케일(101)의 외면에는 리니어스케일의 길이를 나타내기 위한 디지털지시계(102)가 장착되어 있고, 상기 디지털지시계(102)의 하부에 접촉신호프로브(103)가 연결되어 있으며, 상기 디지털지시계(102)의 상부에는 파이프 형상을 갖는 이송리브(107)가 장착되어 상기 이송샤프트(106)의 외주면을 타고 이동되어진다.
상기 이송테이블부는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(108-1)의 하부에 사각 형상을 갖는 베이스플레이트(201)가 고정설치되어 있고, 상기 베이스플레이트(201)의 상면 좌우 양측에 가이드레일(202)이 고정설치되어 있으며, 상기 가이드레일(202) 사이에서 스크류(203-1)가 테이블이송모터(203)의 축상에 연결되어 회전가능하게 설치되어 있다.
또한, 상기 스크류(203-1)의 상부에는 이송테이블(204)이 연결부재(204-1)를 통해 연결되어 있고, 상기 이송테이블(204)의 상면 중앙부에는 상하전동 스테이지(205)가 베이스(205-1)를 통해 고정설치되어 있으며, 상기 상하전동 스테이지(205)는 상기 베이스(205-1)의 일측에 설치된 상하이송모터(210)과 연결되어 있다.
또한, 상기 이송테이블(204)의 4 모서리 부분에는 보조스테이지(206)가 고정설치되어 있고, 상기 보조스테이지(206) 상부에 플레이트(207)가 취부되며, 상기 플레이트(207)의 상면에 길이 방향으로 역삼각형 형상을 갖는 다수개의 단열 플레이트(208)가 고정설치되어 있으며, 플레이트(207)의 일측 가장자리부에 1쌍의 자석클램프(209)가 조립되어 있다.
상기 표준기부는 도 2 내지 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 이송테이블(204)의 상면 일측에서 상기 플레이트(207)와 수평하게 설치되는 바, 적절한 높이를 갖는 표준기설치대(302)의 내면에 소정 넓이의 전자석 테이블(303)이 조립되고, 상기 전자석 테이블(303) 상면에 일정 길이를 갖는 다수개의 표준 게이지블록(301)이 취부되어 있다.
또한, 상기 표준기설치대(302)의 저면 일측에는 상하전동 스테이지(304)가 베이스(304-1)를 통해 고정설치되어 있고, 상기 상하전동 스테이지(304)는 상기 베이스(304-1)의 일측에 설치된 상하이송모터(304-2)과 연결되어 있으며, 상기 표준기설치대(302)의 저면 타측에는 보조스테이지(305)가 고정설치되어 있다.
상기 제어부는 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 컴퓨터(401)가 상기 지시계이송모터(105)와, 디지털지시계(102), 접촉신호프로브(103)에 연결되어 이를 통제하고, 상기 컴퓨터(401)에 상기 다수의 모터(105,203,210,304-2)를 제어하는 모터 콘트롤러(402)가 연결되어 컴퓨터(401)의 명령을 수행하며, 상기 모터 콘트롤러(402) 내부에 위치 지시계(403)가 내장되어 상기 다수 모터(105,203,210,304-2)로부터 전송된 강판의 위치정보를 나타낸다.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치의 작용을 설명한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이송테이블부의 단열플레이트(208) 위에 강판의 폭 측정용 기준편(1)을 올려놓고 상기 자석클램프(209)를 온(On)시켜 폭 측정용 기준편(1)을 고정한 후, 상기 표준기부의 표준기설치대(302)에 표준게이지 블록(301)을 규격별로 다수개 설치한다.
이후, 상기 제어부의 컴퓨터(401)에 폭 측정용 기준편(1)의 크기, 수량, 반복측정 횟수 등 여러 측정조건을 입력하고 프로그램을 실행시키면 상기 컴퓨터(401)는 모터콘트롤러(402)를 통해 각 모터(105,203,210,304-2)를 동작시키고 위치지시계(403)에 표시된 위치값을 받아 피드백(feedback)제어를 실시한다.
또한, 상기 기준편 길이측정부의 지시계 이송모터(105)의 작동에 따라 이송샤프트(106)가 회전하면서 상기 이송리브(107)에 의해 디지털지시계(102)와 접촉신호프로브(103)가 강판의 폭 측정대기위치로 각각 이동한다.
또한, 이와 병행하여 상기 테이블 이송모터(203)가 작동되면 상기 스크류(203-1)의 회전에 따라 이송테이블(204)이 수평이동하면서 표준기설치대(302) 위에 놓여있는 표준게이지 블록(301)을 접촉신호 프로브(103) 위치까지 이송시킨다.
이와 동시에 상기 이송테이블부는 상기 상하이송모터(210)의 작동에 따른 상하전동스테이지(205)에 의해 지시된 높이만큼 상승하여 상기 플레이트(207) 위에 놓여있는 폭 측정용 기준편(1)을 접촉신호프로브(103) 높이까지 상승시킨다.
이후, 상기 접촉 신호 프로브(103)가 중앙으로 이동하여 표준 게이지블록(301)에 접촉하면 그 이동을 중지하고 그 위치에서의 리니어스케일(101)값을 상기 컴퓨터(401)에 전송하며, 컴퓨터(401)는 그 값을 제로(0) 값으로 인식하고, 접촉 신호프로브(103)는 양측면의 대기위치로 이동한다.
이후, 상기 테이블 이송모터(203)가 동작하여 폭 측정용 기준편(1)을 접촉 신호프로브(103) 위치까지 이송시키고, 상기 접촉 신호프로브(103)가 중앙으로 이송 하여 폭 측정용 기준편(1) 양단면에 접촉할 때까지 이송하여 접촉하면 이동을 중지하고 그 위치에서의 리니어스케일(101) 값을 컴퓨터(401)에 전송하며 컴퓨터(401)는 그 값을 측정값으로 인식하고 저장한다.
이와 같은 순서에 의해 프로그램된 횟수대로 반복측정하고 컴퓨터(401)는 그 측정된 값들을 이용하여 강판의 폭 측정오차, 보정값, 표준편차, 불확도등 측정에 따른 통계적 정보를 연산하고 성적서를 발행한다.
상기와 같이 하여 측정이 완료되면 상기 지시계 이송모터(105)와 테이블 이송모터(203), 접촉신호 프로브(103), 표준게이지블록(301), 폭 측정용 기준편(1)이 각각 원위치로 귀환한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치에 의하면, 압연라인에서 생산된 강판의 폭과 위치를 측정하는 과정에서 기준기로 사용하는 폭 측정용 기준편을 표준게이지블록과 직접 비교 측정하므로써, 측정 불확도를 높이고, 작업능률 또한 향상되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 압연라인에서 생산되는 강판의 폭을 측정하는 폭 측정용 기준편의 측정 신뢰도를 높이기 위한 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치에 있어서,
    상기 폭 측정용 기준편의 길이를 측정하는 기준편 길이측정부;
    상기 기준편 길이측정부의 베이스 하부에 설치되어, 테이블 이송모터의 작동에 따라 이송테이블이 수평이동하고, 상하이송 모터의 작동에 따라 이송테이블이 상하이동하는 이송테이블부;
    상기 이송테이블의 상면 일측에 설치되고 표준 게이지블록에 상기 기준편 길이측정부의 접촉 신호프로브가 접촉되는 표준기부; 및
    상기 폭 측정용 기준편의 측정조건이 입력되고 상기 기준편 길이측정부와, 이송테이블부, 표준기부의 작동에 따른 강판의 위치값을 피드백하는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기준편 길이측정부는 베이스의 상부에 지지틀이 연장형성된 지지빔과, 상기 지지빔의 내측면 상단에 부착된 지지컬럼과, 상기 지지컬럼의 양측면과 상기 지지빔의 양 내측면 사이에 설치된 리니어스케일과, 상기 지지빔의 양측면에 설치된 지시계이송모터와, 일단부가 상기 지시계이송모터의 축에 연결되고, 타단부가 상기 지지컬럼의 일측에 연결된 이송샤프트와, 상기 리니어스케일의 외면에 장착된 디지털지시계와, 상기 디지털지시계의 하부에 연결된 접촉신호프로브와, 상기 디지 털지시계의 상부에 장착된 이송리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이송테이블부는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상면 좌우 양측에 설치된 가이드레일과, 상기 가이드레일 사이에서 테이블이송모터에 연결되어 회전하는 스크류와, 상기 스크류의 상부에 연결된 이송테이블과, 상기 이송테이블의 상면 중앙부에 설치되고 상하이송모터에 연결된 상하전동 스테이지와, 상기 이송테이블의 모서리부에 설치된 보조스테이지와, 상기 보조스테이지 상부에 설치된 플레이트와, 상기 플레이트의 상면에 길이 방향으로 다수개 설치된 단열 플레이트와, 상기 플레이트의 일측 가장자리부에 조립된 자석클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 표준기부는 내면에 전자석 테이블이 조립된 표준기설치대와, 상기 전자석 테이블의 상면에 설치된 다수개의 표준 게이지블록과, 상기 표준기설치대의 저면 일측에 설치되고 상하이송모터에 연결된 상하전동 스테이지와, 상기 표준기설치대의 저면 타측에 설치된 보조스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판의 폭 측정용 기준편 자동교정장치.
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